JP2021173209A - Ｐｍフィルタ再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼を抑制し、ＰＭフィルタの熱による損傷および劣化を適切に防止することが可能なＰＭフィルタ再生システムを提供する。【解決手段】ＰＭ（粒子状物質）を捕集するＰＭフィルタ２と、ＰＭフィルタ２に流入させる気体を加熱してＰＭフィルタ２を加熱する加熱部４と、ＰＭフィルタ２から流出する気体中の二酸化炭素濃度を検出する検出部５と、ＰＭフィルタ２の加熱状態を制御するコントローラ６とを備え、ＰＭフィルタ２を加熱してＰＭフィルタ２に捕集されたＰＭを燃焼させることにより、ＰＭフィルタ２からＰＭを除去してＰＭフィルタ２を再生させるＰＭフィルタ再生システムにおいて、前記二酸化炭素濃度の変化量に基づいてＰＭの過燃焼の有無を判定し、ＰＭの過燃焼が生じていることを判定した場合に、ＰＭフィルタ２の加熱を抑制する。【選択図】図３

Description

この発明は、内燃機関の排気中に含まれる有害な粒子状物質（以下、ＰＭ）を分離して捕集するフィルタ（以下、ＰＭフィルタ）の再生を行うものであって、ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを高温で燃焼させて除去するＰＭフィルタ再生システムに関するものである。

特許文献１には、ＰＭフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムが記載されている。この特許文献１に記載された内燃機関の排気浄化システムは、排気通路内に設けられ、内燃機関の排気中のＰＭを捕集するＰＭフィルタ、ＰＭフィルタを加熱してＰＭフィルタに捕集されたＰＭを燃焼・酸化させて除去する（フィルタ再生制御を実行する）フィルタ再生手段、ＰＭフィルタに流入する排気中の二酸化炭素濃度（流入側ＣＯ_２濃度）を検出する流入側ＣＯ_２濃度検出手段、および、ＰＭフィルタから流出する排気中の二酸化炭素濃度（流出側ＣＯ_２濃度）を検出する流出側ＣＯ_２濃度検出手段を備えている。そして、フィルタ再生手段によるフィルタ再生制御の実行中に、流入側ＣＯ_２濃度と流出側ＣＯ_２濃度との差が所定の濃度差以下になった場合に、フィルタ再生制御の実行を停止する。

なお、特許文献２には、ＰＭフィルタを備えたディーゼル機関の制御システムが記載されている。また、この特許文献２に記載されたディーゼル機関の制御システムは、ＰＭフィルタに捕集されているＰＭを燃焼させることによってＰＭフィルタの再生を行う再生手段を備えている。そして、ＰＭフィルタの再生中に、ディーゼル機関の運転状態が無負荷または低負荷になる場合には、ＰＭフィルタに流入する排気の酸素濃度が４％以下となるように、ディーゼル機関のＥＧＲ弁および排気絞り弁を調整する。

特開２００８−１０１５４３号公報 特開２０１０−２７０６２６号公報

上記の特許文献１に記載された内燃機関の排気浄化システムでは、フィルタ再生制御でＰＭフィルタ内のＰＭを燃焼させるために、ＰＭフィルタに流入する排気通路の排気を加熱し、高温になった排気によってＰＭフィルタを加熱する。また、ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを燃焼・酸化させる。そして、加熱されるＰＭフィルタには、ＰＭフィルタ内の温度を管理するための温度センサーが設けられている。しかしながら、そのような温度センサーを用いたＰＭフィルタの温度管理では、ＰＭフィルタ内で局所的に発生するＰＭの過燃焼の有無を正確に判定することは困難である。また、特許文献１に記載された内燃機関の排気浄化システムでは、ＰＭフィルタの流入側ＣＯ_２濃度と、流出側ＣＯ_２濃度とを比較してフィルタ再生制御の停止を判断する。すなわち、流入側ＣＯ_２濃度と流出側ＣＯ_２濃度と差が小さくなった場合に、ＰＭを燃焼させるためのＰＭフィルタの加熱を停止する。しかしながら、ＰＭフィルタ内でＰＭの過燃焼が生じると、流出側ＣＯ_２濃度が急激に上昇するため、上記のように流入側ＣＯ_２濃度と流出側ＣＯ_２濃度と差を比較してからＰＭフィルタの加熱の停止を判断していたのでは、ＰＭの過燃焼を十分に抑制することはできない。ＰＭフィルタ内でＰＭの過燃焼が進行すると、その際に過剰に上昇する熱によってＰＭフィルタを損傷させてしまい、その結果、ＰＭフィルタの劣化を早めてしまうおそれがある。

この発明は上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、ＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼を抑制し、ＰＭフィルタの熱による損傷および劣化を適切に防止することが可能なＰＭフィルタ再生システムを提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、粒子状物質を捕集するＰＭフィルタと、前記ＰＭフィルタに流入させる気体を加熱して前記ＰＭフィルタを加熱する加熱部と、前記ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度および酸素濃度の少なくともいずれかを検出する検出部と、前記ＰＭフィルタの加熱状態を制御するコントローラとを備え、前記ＰＭフィルタを加熱して前記ＰＭフィルタに捕集された前記粒子状物質を燃焼させることにより、前記ＰＭフィルタから前記粒子状物質を除去して前記ＰＭフィルタを再生させるＰＭフィルタ再生システムにおいて、前記コントローラは、前記二酸化炭素濃度および前記酸素濃度の少なくともいずれかの変化量（もしくは、変化率）に基づいて前記粒子状物質の過燃焼の有無を判定し、前記過燃焼が生じていることを判定した場合に、前記ＰＭフィルタの加熱を（一時的に）停止または抑制することを特徴とするものである。

なお、この発明では、前記コントローラは、前記二酸化炭素濃度の増加率（単位時間あたりの増加量）が所定の増加率よりも大きい場合に、前記過燃焼が生じていることを判定するように構成してもよい。

また、この発明では、前記コントローラは、前記酸素濃度の低下率（単位時間あたりの低下量）が所定の低下率よりも小さい場合に、前記過燃焼が生じていることを判定するように構成してもよい。

また、この発明は、前記ＰＭフィルタに圧縮空気を供給する空気供給部を備えることができ、その場合、前記加熱部は、前記空気供給部から前記ＰＭフィルタに流入させる前記圧縮空気を加熱するように構成してもよい。

そして、この発明は、内燃機関を動力源とする車両に搭載することができ、その場合、前記ＰＭフィルタは、前記内燃機関の排気管の下流側に設けられ、前記加熱部は、前記排気管から前記ＰＭフィルタに流入する前記内燃機関の排気を加熱するように構成してもよい。

この発明のＰＭフィルタ再生システムでは、ＰＭを捕集したＰＭフィルタを加熱し、そのＰＭフィルタに捕集されているＰＭを燃焼させることにより、ＰＭフィルタを再生する。そして、ＰＭフィルタ内でＰＭを燃焼させる際には、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度または酸素濃度の少なくともいずれかをモニターして、その二酸化炭素濃度の変化量または酸素濃度の変化量に基づいて、ＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼の有無を判断する。例えば、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度の増加率が所定の増加率よりも大きくなった場合に、ＰＭフィルタ内でＰＭの過燃焼が発生していると判定する。あるいは、ＰＭフィルタから流出する気体中の酸素濃度の低下率が所定の低下率よりも小さくなった場合に、ＰＭフィルタ内でＰＭの過燃焼が発生していると判定する。ＰＭの過燃焼が生じていることを判定した場合には、ＰＭフィルタの加熱を停止する。あるいは、ＰＭフィルタの加熱を抑制する。一般に、ＰＭフィルタ内でＰＭの過燃焼が生じると、通常のＰＭの燃焼時と比較して、ＰＭの燃焼によって発生する二酸化炭素量が増大し、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が増加する。同時に、ＰＭの燃焼に伴う酸化によって酸素量が減少し、ＰＭフィルタから流出する気体中の酸素濃度が低下する。そのため、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度の変化量（増加量）、または、酸素濃度の変化量（低下量）に基づいてＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼の有無を判断することにより、ＰＭの過燃焼の発生を速やかに判定できる。ＰＭの過燃焼が生じていることを判定した場合には、速やかに、ＰＭフィルタの加熱を停止する。あるいは、ＰＭフィルタの加熱を抑制する。

したがって、この発明のＰＭフィルタ再生システムによれば、ＰＭフィルタを加熱してＰＭフィルタの再生を行う際に、ＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼の発生を迅速に判定し、ＰＭフィルタの加熱を速やかに停止または抑制できる。そのため、ＰＭフィルタ内におけるＰＭの過燃焼を抑制し、ＰＭフィルタの熱による損傷および劣化を適切に防止することができる。

この発明のＰＭフィルタ再生システムで制御の対象とする構成および制御系統の一例を示す図である。 この発明のＰＭフィルタ再生システムにおける吸気側配管と排気側配管との間に、車両から取り外したＰＭフィルタを取り付ける方法を説明するための図であって、（ａ）はＰＭフィルタの取り付け前の状態を示す図であり、（ｂ）はＰＭフィルタの取り付け後の状態を示す図である。 この発明のＰＭフィルタ再生システムによって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明のＰＭフィルタ再生システムによって実行される制御の一例を説明するためのタイムチャートである。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システムは、ＰＭ（粒子状物質）を捕集したＰＭフィルタを加熱し、そのＰＭフィルタに捕集されているＰＭを燃焼させることにより、ＰＭフィルタからＰＭを除去してＰＭフィルタを再生させる。この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システムは、内燃機関を動力源とする車両に搭載することができる。また、車両から取り外したＰＭフィルタを、外部に設けたＰＭフィルタ再生システムによって効率的に再生させることもできる。図１には、例えば、車両の整備工場や生産工場など（図示せず）、外部に設けられたＰＭフィルタ再生システム１において、車両（図示せず）から取り外したＰＭフィルタ２の再生を行う例を示してある。

図１に示すＰＭフィルタ再生システム１は、主要な構成要素として、再生の対象となるＰＭフィルタ（PMF）２、空気供給部（AIR）３、加熱部（HEATER）４、検出部（SENSOR）５、および、コントローラ（ECU）６を備えている。

ＰＭフィルタ２は、一般に、例えば、ＧＰＦ［Gasoline Particulate Filter］、あるいは、ＤＰＦ［Diesel Particulate Filter］と称され、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（図示せず）を動力源にしている車両（図示せず）に搭載される。ＰＭフィルタ２は、本来は、内燃機関の排気管の下流側に設けられ、内燃機関の排気中に含まれる有害な粒子状物質、すなわち、ＰＭ［Particulate Matter］を捕集する。図１に示す例では、ＰＭフィルタ２は、車両の排気系統から取り外されて、車両の外部に設置されたＰＭフィルタ再生システム１に組み付けられている。

例えば、図２に示すように、ＰＭフィルタ２は、後述する空気供給部３の流入側配管８と排気側配管７との間に組み付けられる。排気側配管７は、ＰＭフィルタ２および排気側配管７の長さ方向（図２の左右方向）で前後動が可能なように構成されている。図２の（ａ）に示すように、排気側配管７を後退させ（図２の右側に移動させ）、流入側配管８と排気側配管７との間の距離をＰＭフィルタ２の長さ寸法よりも広げたスペースに、ＰＭフィルタ２をセットする。その後、例えばパンタグラフジャッキのような推力機構９を用いて排気側配管７を前進させ（図２の左側に移動させ）、ガスケット１０を介して、流入側配管８と排気側配管７とでＰＭフィルタ２を挟み付けることにより、図２の（ｂ）に示すように、ＰＭフィルタ２がＰＭフィルタ再生システム１に組み付けられる。

空気供給部３は、ＰＭフィルタ２に圧縮空気を供給する。空気供給部３は、例えば、空気を圧縮するコンプレッサ（図示せず）、および、圧縮空気をＰＭフィルタ２に流入させる流入側配管８を有している。流入側配管８は、コンプレッサの吐出口（図示せず）と、ＰＭフィルタ２の流入口２ａとを連通する。

加熱部４は、ＰＭフィルタ２に流入させる気体を加熱する。図１に示す例では、加熱部４は、空気供給部３からＰＭフィルタ２に流入させる圧縮空気を加熱する。具体的には、加熱部４は、空気供給部３の流入側配管８の途中に設置されたヒータであり、後述するコントローラ６によって稼働状態が制御される。加熱部４は、ＰＭフィルタ２に流入させる圧縮空気を加熱することにより、ＰＭフィルタ２を加熱する。ＰＭフィルタ２では、加熱された高温の圧縮空気が送り込まれることにより、ＰＭフィルタ２が加熱される。それとともに、ＰＭフィルタ２に捕集されていたＰＭが燃焼して酸化する。

検出部５は、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度および酸素濃度の少なくともいずれかを検出する。図１に示す例では、検出部５は、分析器５ａ、および、温度センサー５ｂを有している。分析器５ａは、ＰＭフィルタ２から流出する空気中の二酸化炭素濃度を分析して検出する。具体的には、ＰＭフィルタ２の流出口２ｂから排気側配管７を通って排出される空気中の二酸化炭素濃度を分析して検出する。分析器５ａは、例えば、ガス分析計やＣＯ_２センサーであり、また、酸素濃度を検出する場合は、分析器５ａとして、例えば、Ａ／ＦセンサーやＯ_２センサーを用いることができる。温度センサー５ｂは、ＰＭフィルタ２の内部の温度を検出する。そして、検出部５は、後述するコントローラ６と電気的に接続されており、上記のような二酸化炭素濃度（および／または、酸素濃度）の検出値あるいは分析結果、および、ＰＭフィルタ２の内部温度の検出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ６に出力する。

コントローラ６は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、上述した加熱部４の稼働状態を制御して、ＰＭフィルタ２の加熱状態を制御する。コントローラ６には、上記の検出部５で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ６は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ６は、その演算結果を制御指令信号として出力し、加熱部４の稼働状態を制御するとともに、ＰＭフィルタ２の加熱状態を制御するように構成されている。

この図１に示す例のように、車両からＰＭフィルタ２を取り外した状態で、ＰＭフィルタ再生システム１によるＰＭフィルタ２の再生を実施することにより、大気成分で、安定したガス濃度および流量の圧縮空気をＰＭフィルタ２に供給することができ、ＰＭフィルタ２の再生に必要な酸素量を安定して供給することができる。そのため、ＰＭフィルタ２を車両に搭載した状態でＰＭフィルタ２の再生を行う場合と比較して、エンジンの運転状態変化の影響を受けることなく、短時間で、安定してＰＭフィルタ２の再生を行うことができる。また、ＰＭの過燃焼が発生した際の二酸化炭素濃度の変化が検知しやすくなる。そのため、ＰＭフィルタ２の損傷および劣化をより適切に防止できる。なお、ＰＭフィルタ２には、ＰＭフィルタ２を覆う保温カバー２ｃを設けてもよい。それにより、ＰＭフィルタ２全体を均一に昇温させることができる。

前述したように、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１は、ＰＭフィルタ２に捕集されたＰＭの過燃焼を抑制し、ＰＭフィルタ２の熱による損傷および劣化を適切に防止することを目的としている。そのために、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１は、以下の図３のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。

図３のフローチャートにおいて、先ず、ステップＳ１では、ＰＭフィルタ２への圧縮空気の供給、および、加熱部４によるＰＭフィルタ２に流入させる圧縮空気の加熱が開始される（送風ＯＮ、ヒータＯＮ）。例えば、ＰＭフィルタ再生システム１の起動スイッチがＯＮにされ、ＰＭフィルタ２への圧縮空気の供給が開始される。それとともに、図４のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１でコントローラ６から加熱部４のヒータに制御指令信号が出力され、加熱部４のヒータがＯＮにされる。なお、ヒータをＯＮにする制御指令は、パルス信号のデューティ比で指示してもよい。例えば、加熱開始時のデューティ比を１００％とし、ＰＭフィルタ２の温度が目標温度に近づくにつれて徐々にデューティ比を低下させてもよい。それにより、オーバーシュートや制御のハンチングを防止して、安定した温度制御を行うことができる。

ステップＳ２では、排気側配管７を通って排出される空気中の二酸化炭素濃度、すなわち、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が急上昇していないか否かが判断される。具体的には、二酸化炭素濃度の増加率または増加速度（すなわち、単位時間あたりの増加量）が、基準値（閾値として定めた所定の増加率または増加速度）以上であるか否かが判断される。この場合の基準値は、例えば、ＰＭの燃焼実験やシミュレーション等の結果を基に、予め定められている。

ＰＭフィルタ２に流入させる圧縮空気の加熱が開始されると、図４のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１以降、ＰＭフィルタ２の温度が上昇し始める。それとともに、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が増加し始める。すなわち、ＰＭフィルタ２内のＰＭが燃焼（酸化）し始める。ＰＭの燃焼は、開始当初は比較的緩やかに進行するが、ＰＭの過燃焼が発生すると、ＰＭの酸化が急激に進行する。例えば、図４のタイムチャートに示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間は、徐々に二酸化炭素濃度が増加しているが、ＰＭの過燃焼が発生することにより、時刻ｔ２以降、二酸化炭素濃度が急増する。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの通常の燃焼時における二酸化炭素濃度の増加率（単位時間あたりの増加量）と比較して、時刻ｔ２以降（図４に示す例では、時刻ｔ３まで）の過燃焼発生時における二酸化炭素濃度の増加率が大きくなる。したがって、このステップＳ２では、二酸化炭素濃度の増加率または増加速度を基準値と比較することにより、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼の有無を判定する。

二酸化炭素濃度の増加率または増加速度が、基準値以上になった、すなわち、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が急上昇したことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３では、一定時間、加熱部４のヒータがＯＦＦにされる。この場合は、二酸化炭素濃度の増加傾向からＰＭの過燃焼が発生していることを推定し、ＰＭフィルタ２の加熱を一時的に停止する。図４のタイムチャートに、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間で示すように、加熱部４のヒータをＯＦＦにする時間は、例えば、ＰＭの燃焼実験やシミュレーション等の結果を基に、予め定められている。このステップＳ３で加熱部４のヒータがＯＦＦにされると、ステップＳ１に戻り、従前と同様の制御が実行される。例えば、図４のタイムチャートに、時刻ｔ５から時刻ｔ６の期間で示すように、再度、ＰＭの過燃焼が発生した場合は、従前のステップＳ２およびステップＳ３の制御が実行される。すなわち、図４のタイムチャートに、時刻ｔ６から時刻ｔ７の期間で示すように、再度、ＰＭフィルタ２の加熱を一時的に停止する。

一方、二酸化炭素濃度の増加率または増加速度が、未だ、基準値よりも小さい、すなわち、未だ、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が急上昇していないことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ＰＭフィルタ２の温度が目標温度以上であるか否かが判断される。この場合の目標温度は、例えば、ＰＭが適切に燃焼しやすい６５０℃付近の温度であり、理論上あるいは経験上、ＰＭの過燃焼を発生させることなく、ＰＭを正常に燃焼させるＰＭフィルタ２の温度である。例えば、ＰＭの燃焼実験やシミュレーション等の結果を基に、予め定められている。

未だ、ＰＭフィルタ２の温度が目標温度未満であることにより、このステップＳ４で否定的に判断された場合は、ステップＳ２に戻り、従前と同様の制御が実行される。それに対して、ＰＭフィルタ２の温度が目標温度以上になったことにより、ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が、大気中の平均的な二酸化炭素濃度（例えば、約４００ｐｐｍ）と同等であるか否かが判断される。例えば、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が、閾値として予め定めた所定の低レベルの二酸化炭素濃度以下になったか否かが判断される。

未だ、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が、大気中の平均的な二酸化炭素濃度よりも大きいことにより、このステップＳ５で否定的に判断された場合は、ステップＳ２に戻り、従前と同様の制御が実行される。それに対して、ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度が、大気中の平均的な二酸化炭素濃度になったことにより、ステップＳ５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、加熱部４によるＰＭフィルタ２に流入させる圧縮空気の加熱を終了する。それとともに、ＰＭフィルタ２への圧縮空気の供給を終了する（ヒータＯＦＦ、送風ＯＦＦ）。具体的には、図４のタイムチャートに示すように、時刻ｔ８でコントローラ６から加熱部４のヒータに制御指令信号が出力され、加熱部４のヒータがＯＦＦにされる。その後、例えば、ＰＭフィルタ２の温度が常温程度に低下した時点で、例えば、ＰＭフィルタ再生システム１の起動スイッチがＯＦＦにされ、ＰＭフィルタ２への圧縮空気の供給が終了する。そして、その後、この図４のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

なお、上述した実施形態の例では、ＰＭフィルタ２から流出する気体中の二酸化炭素濃度の変化量に基づいて、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼の有無を判定しているが、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１では、ＰＭフィルタ２から流出する気体中の酸素濃度の変化量に基づいて、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼の有無を判定してもよい。その場合は、例えば、ＰＭフィルタ２から流出する気体中の酸素濃度の低下率が所定の低下率よりも小さくなった場合に、ＰＭフィルタ２内でＰＭの過燃焼が発生していると判定する。

また、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（図示せず）を動力源とする車両（図示せず）に搭載することができる。その場合、ＰＭフィルタ２は、内燃機関の排気管（図示せず）の下流側に設けられる。また、加熱部４は、内燃機関の排気管からＰＭフィルタ２に流入する内燃機関の排気を加熱するように構成される。例えば、前述の特許文献１に記載された内燃機関の排気浄化システムにおける燃料添加弁のように、ディーゼルエンジンの排気中にディーゼル燃料を添加して燃焼させることにより、ディーゼルエンジンの排気管からＰＭフィルタ２に流入させる排気を加熱する。したがって、コントローラ６は、加熱部４として燃料添加弁の動作を制御することにより、ディーゼルエンジンの排気管内における排気の加熱状態を調整して、ＰＭフィルタ２の加熱状態を制御する。

以上のように、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１では、ＰＭを捕集したＰＭフィルタ２を加熱し、ＰＭフィルタ２に捕集されているＰＭを燃焼・酸化させることにより、ＰＭフィルタ２を再生する。そして、ＰＭフィルタ２内でＰＭを燃焼・酸化させる際には、ＰＭフィルタ２から流出する気体中の二酸化炭素濃度または酸素濃度の少なくともいずれかをモニターして、その二酸化炭素濃度の変化量または酸素濃度の変化量に基づいて、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼の有無を判定する。そして、ＰＭの過燃焼が生じていることを判定した場合には、速やかに、ＰＭフィルタ２の加熱を停止する（あるいは、ＰＭフィルタ２の加熱を抑制する）。したがって、この発明の実施形態におけるＰＭフィルタ再生システム１によれば、ＰＭフィルタ２を加熱してＰＭフィルタ２の再生を行う際に、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼の発生を迅速に判定し、ＰＭフィルタ２の加熱を速やかに停止または抑制できる。そのため、ＰＭフィルタ２内におけるＰＭの過燃焼を抑制し、ＰＭフィルタ２の熱による損傷および劣化を適切に防止することができる。

１ ＰＭフィルタ再生システム
２ ＰＭフィルタ（PMF）
２ａ （ＰＭフィルタの）流入口
２ｂ （ＰＭフィルタの）流出口
２ｃ （ＰＭフィルタの）保温カバー
３ 空気供給部（AIR）
４ 加熱部（HEATER）
５ 検出部（SENSOR）
５ａ （検出部の）分析器
５ｂ （検出部の）温度センサー
６ コントローラ（ECU）
７ 排気側配管
８ 流入側配管
９ 推力機構
１０ ガスケット

Claims (1)

1. 粒子状物質を捕集するＰＭフィルタと、前記ＰＭフィルタに流入させる気体を加熱して前記ＰＭフィルタを加熱する加熱部と、前記ＰＭフィルタから流出する気体中の二酸化炭素濃度および酸素濃度の少なくともいずれかを検出する検出部と、前記ＰＭフィルタの加熱状態を制御するコントローラとを備え、前記ＰＭフィルタを加熱して前記ＰＭフィルタに捕集された前記粒子状物質を燃焼させることにより、前記ＰＭフィルタから前記粒子状物質を除去して前記ＰＭフィルタを再生させるＰＭフィルタ再生システムにおいて、
   前記コントローラは、
   前記二酸化炭素濃度および前記酸素濃度の少なくともいずれかの変化量に基づいて前記粒子状物質の過燃焼の有無を判定し、
   前記過燃焼が生じていることを判定した場合に、前記ＰＭフィルタの加熱を停止または抑制する
   ことを特徴とするＰＭフィルタ再生システム。

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