JP3109092B2 - 内燃機関用フィルタ再生装置 - Google Patents
内燃機関用フィルタ再生装置Info
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
- F01N3/028—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using microwaves
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディーゼルエンジンから排出される排気ガス
中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕集す
る内燃機関用フィルタの再生装置に関するものである。
中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕集す
る内燃機関用フィルタの再生装置に関するものである。
従来の技術 欧米および日本などのいわゆる先進国の高度な経済成
長は地球上の文明に大きく貢献してきた。しかしなが
ら、先進国の経済成長を中心とした化石燃料エネルギー
の浪費は地球の大気を汚染してきた。
長は地球上の文明に大きく貢献してきた。しかしなが
ら、先進国の経済成長を中心とした化石燃料エネルギー
の浪費は地球の大気を汚染してきた。
地球環境保全に関して、今日では地球温暖化対策すな
わちCO2低減対策が大きくクローズアップされている
が、森林破壊を招く酸性雨の対策も無視できない。
わちCO2低減対策が大きくクローズアップされている
が、森林破壊を招く酸性雨の対策も無視できない。
酸性雨は硫黄酸化物や窒素酸化物等の大気汚染物質が
汚染源となって生じる自然現象であり、近年世界各国で
このような大気汚染物質の排出規制がコ・ジェネレーシ
ョンなどの固定発生源や自動車などの移動発生源に対し
て強化される動きにある。とくに自動車の排気ガスに関
する規制は従来の濃度規制から総量規制へ移行され規制
値自体も大幅な削減となっている。
汚染源となって生じる自然現象であり、近年世界各国で
このような大気汚染物質の排出規制がコ・ジェネレーシ
ョンなどの固定発生源や自動車などの移動発生源に対し
て強化される動きにある。とくに自動車の排気ガスに関
する規制は従来の濃度規制から総量規制へ移行され規制
値自体も大幅な削減となっている。
自動車の中でもディーゼル車は窒素酸化物と同時にパ
ティキュレートの排出規制の強化が行われる。燃料噴射
時期遅延などの燃焼改善による従来の排気ガス中の汚染
物質低減対策だけでは排出ガス規制値を達成することは
不可能とされ、現状では排気ガスの後処理装置の付設が
不可欠である。この後処理装置はパティキュレートを捕
集するフィルタを有するものである。
ティキュレートの排出規制の強化が行われる。燃料噴射
時期遅延などの燃焼改善による従来の排気ガス中の汚染
物質低減対策だけでは排出ガス規制値を達成することは
不可能とされ、現状では排気ガスの後処理装置の付設が
不可欠である。この後処理装置はパティキュレートを捕
集するフィルタを有するものである。
ところが、パティキュレートが捕集され続けるとフィ
ルタは目詰まりを起こし捕集能力が大幅に低下するとと
もに排気ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低下あ
るいはエンジン停止といったことに至る。
ルタは目詰まりを起こし捕集能力が大幅に低下するとと
もに排気ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低下あ
るいはエンジン停止といったことに至る。
したがって、現在世界中でフィルタの捕集能力を再生
させるための技術開発が進められているが、今だ実用に
は至っていない。
させるための技術開発が進められているが、今だ実用に
は至っていない。
パティキュレートは600℃程度から燃焼することが知
られている。パティキュレートをこの高温度域に昇温す
るための熱源を発生する手段として、燃焼方式、電気ヒ
ーター方式あるいはマイクロ波方式などが考えられてい
る。
られている。パティキュレートをこの高温度域に昇温す
るための熱源を発生する手段として、燃焼方式、電気ヒ
ーター方式あるいはマイクロ波方式などが考えられてい
る。
燃焼方式による装置は燃焼熱をフィルタに送風してパ
ティキュレートを加熱するものである。また、電気ヒー
ター方式による装置はヒーターをフィルタの入力端面に
近接して設けた構成からなり、ヒーターの輻射熱でパテ
ィキュレートを加熱するものである。さらにマイクロ波
方式による装置はフィルタを収納するキャビティにマイ
クロ波を給電してパティキュレートの誘電損失を利用し
てパティキュレートを加熱するものである。
ティキュレートを加熱するものである。また、電気ヒー
ター方式による装置はヒーターをフィルタの入力端面に
近接して設けた構成からなり、ヒーターの輻射熱でパテ
ィキュレートを加熱するものである。さらにマイクロ波
方式による装置はフィルタを収納するキャビティにマイ
クロ波を給電してパティキュレートの誘電損失を利用し
てパティキュレートを加熱するものである。
これらの各装置は加熱手段を異にしているがフィルタ
再生に関する基本的なシステム構成はほぼ同様である。
従来の装置の構成をマイクロ波方式に代表させて説明す
る。マイクロ波方式によるフィルタ再生装置は、たとえ
ば特開平１−290910号公報に提案されている。同発明に
開示されている装置を第４図に示す。同図において、１
はエンジン、2,3はTM01Pモードが励振される円筒状の空
胴共振器、４はマイクロ波放射アンテナ、５は導波管、
６はマイクロ波発生手段、７はフィルタ、８は排気ガス
流の切換弁である。
再生に関する基本的なシステム構成はほぼ同様である。
従来の装置の構成をマイクロ波方式に代表させて説明す
る。マイクロ波方式によるフィルタ再生装置は、たとえ
ば特開平１−290910号公報に提案されている。同発明に
開示されている装置を第４図に示す。同図において、１
はエンジン、2,3はTM01Pモードが励振される円筒状の空
胴共振器、４はマイクロ波放射アンテナ、５は導波管、
６はマイクロ波発生手段、７はフィルタ、８は排気ガス
流の切換弁である。
このような構成において、フィルタは空胴共振器の管
軸方向の略中央部に配設され空胴共振器の管軸方向の両
端面とフィルタの端面との間に空間9,10が作られてい
る。マイクロ波発生手段６が発生するマイクロ波は導波
管５を通って上記空間9,10内に突出した放射アンテナ４
より空胴共振器２または３に給電される。フィルタ７に
捕集されているパティキュレートは給電されたマイクロ
波によって誘電加熱され600℃以上に加熱される。一
方、適当な量をもって供給される空気により加熱された
パティキュレートは燃焼しフィルタの再生が進行する。
軸方向の略中央部に配設され空胴共振器の管軸方向の両
端面とフィルタの端面との間に空間9,10が作られてい
る。マイクロ波発生手段６が発生するマイクロ波は導波
管５を通って上記空間9,10内に突出した放射アンテナ４
より空胴共振器２または３に給電される。フィルタ７に
捕集されているパティキュレートは給電されたマイクロ
波によって誘電加熱され600℃以上に加熱される。一
方、適当な量をもって供給される空気により加熱された
パティキュレートは燃焼しフィルタの再生が進行する。
発明が解決しようとする課題 しかしながら従来のフィルタ再生装置は、パティキュ
レートの加熱およびその燃焼に至らしめる構成および制
御は明白であるが、再生の進捗度合あるいは再生完了に
関する装置構成あるいは制御は不明瞭であった。このた
め装置の再生性能、耐久性あるいは信頼性を把握確保す
る手段に欠け、実用的な装置への展開が不明瞭である課
題を有していた。
レートの加熱およびその燃焼に至らしめる構成および制
御は明白であるが、再生の進捗度合あるいは再生完了に
関する装置構成あるいは制御は不明瞭であった。このた
め装置の再生性能、耐久性あるいは信頼性を把握確保す
る手段に欠け、実用的な装置への展開が不明瞭である課
題を有していた。
本発明はかかる従来の課題を解消するものであり、第
一の目的は再生の完了を識別できる手段を設け再生制御
の最適化をはかることである。
一の目的は再生の完了を識別できる手段を設け再生制御
の最適化をはかることである。
第二の目的は再生の進捗度合を判断できる構成および
制御方法を提示し再生制御進行中の再生内容の最適化を
はかることである。
制御方法を提示し再生制御進行中の再生内容の最適化を
はかることである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の内燃機関用フィル
タ再生装置は、内燃機関の排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタと、前記パティキュレー
トを加熱する加熱手段と、前記加熱されたパティキュレ
ートに空気を導く手段と、前記パティキュレートに導か
れる空気の流れに対して前記フィルタの風下側に位置す
る空間に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段
が最高温度を検出した後の所定時間内に温度検出手段の
検出する温度が再上昇しないことに基づいて前記空気を
導く手段の動作を停止させる制御手段とを備えている。
タ再生装置は、内燃機関の排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタと、前記パティキュレー
トを加熱する加熱手段と、前記加熱されたパティキュレ
ートに空気を導く手段と、前記パティキュレートに導か
れる空気の流れに対して前記フィルタの風下側に位置す
る空間に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段
が最高温度を検出した後の所定時間内に温度検出手段の
検出する温度が再上昇しないことに基づいて前記空気を
導く手段の動作を停止させる制御手段とを備えている。
さらに、上記加熱されたパティキュレートに前記排気
ガスの一部を導くとともにこの導入時間において所定の
時間周期で排気ガスのすべてをこの加熱されたパティキ
ュレートに導く手段と上記フィルタの入力背圧を検出す
る手段とを付加し、上記排気ガスのすべてが加熱された
パティキュレートに導かれる時の上記背圧検出手段の信
号に基づいて加熱手段あるいは排気ガス導入手段を制御
する制御手段を備えたものである。
ガスの一部を導くとともにこの導入時間において所定の
時間周期で排気ガスのすべてをこの加熱されたパティキ
ュレートに導く手段と上記フィルタの入力背圧を検出す
る手段とを付加し、上記排気ガスのすべてが加熱された
パティキュレートに導かれる時の上記背圧検出手段の信
号に基づいて加熱手段あるいは排気ガス導入手段を制御
する制御手段を備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、パティキュレート燃
焼の進捗度合をフィルタ風下側に設けた温度検出手段で
もって把握し、温度の最高値でもってパティキュレート
燃焼の完了を識別するものである。このとき、燃焼の完
全な完了を掌握するために最高温度に達した時間以降も
所定時間温度検出を継続し、この時間中に温度上昇が認
められない場合には燃焼の完了と識別するものである。
焼の進捗度合をフィルタ風下側に設けた温度検出手段で
もって把握し、温度の最高値でもってパティキュレート
燃焼の完了を識別するものである。このとき、燃焼の完
全な完了を掌握するために最高温度に達した時間以降も
所定時間温度検出を継続し、この時間中に温度上昇が認
められない場合には燃焼の完了と識別するものである。
一方、温度上昇が生じた場合にはその後の最高温度を
生じる時刻を基準としてその時刻以降ふたたび所定時間
温度検出を継続し上記内容と同様の燃焼完了の識別を行
うものである。
生じる時刻を基準としてその時刻以降ふたたび所定時間
温度検出を継続し上記内容と同様の燃焼完了の識別を行
うものである。
この手段は燃焼熱によって高温になる空気流の温度変
化を把握するものであり、燃焼の完了を極めて高精度に
簡便な構成にて掌握できる。
化を把握するものであり、燃焼の完了を極めて高精度に
簡便な構成にて掌握できる。
また、第２の手段においてはパティキュレートの燃焼
中に排気ガスのすべてを所定の周期でフィルタに導き、
この時のフィルタ入力側の圧力を検出して燃焼の進捗度
合を把握し燃焼の完了を判断するものである。
中に排気ガスのすべてを所定の周期でフィルタに導き、
この時のフィルタ入力側の圧力を検出して燃焼の進捗度
合を把握し燃焼の完了を判断するものである。
この第２の手段において圧力検出手段はパティキュレ
ートの捕集量を間接的に把握しパティキュレートの加熱
時期を検出する手段として使用されるが、この圧力検出
手段を燃焼中には利用して燃焼の進捗度合を把握でき
る。
ートの捕集量を間接的に把握しパティキュレートの加熱
時期を検出する手段として使用されるが、この圧力検出
手段を燃焼中には利用して燃焼の進捗度合を把握でき
る。
実施例 以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第１図において、11はエンジン（内燃機関）、12は排
気分岐管13に設けられたTM01Pモードが励振される円筒
状の空胴共振器、14は空胴共振器の内部に設けられた排
気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するフィル
タ、15は空胴共振器の外周側面をＥ面とし空胴共振器と
同心状にかつ一体的に構成配設された導波管、16はマイ
クロ波発生手段であるマグネトロン、17は空胴共振器の
外周側面に設けられ空胴共振器と導波管とを電波的に結
合させる開孔である。
気分岐管13に設けられたTM01Pモードが励振される円筒
状の空胴共振器、14は空胴共振器の内部に設けられた排
気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するフィル
タ、15は空胴共振器の外周側面をＥ面とし空胴共振器と
同心状にかつ一体的に構成配設された導波管、16はマイ
クロ波発生手段であるマグネトロン、17は空胴共振器の
外周側面に設けられ空胴共振器と導波管とを電波的に結
合させる開孔である。
フィルタはたとえばムライトやコージライトなどの多
孔質セラミックを担体としハニカム形状で構成されてい
る。このフィルタはその外周囲を絶縁材18で覆いこの絶
縁材を介して空胴共振器内の所定位置に固定保持されて
いる。
孔質セラミックを担体としハニカム形状で構成されてい
る。このフィルタはその外周囲を絶縁材18で覆いこの絶
縁材を介して空胴共振器内の所定位置に固定保持されて
いる。
空胴共振器は蜂の巣状あるいはパンチング状の電波遮
蔽機能を持つ金属部材19,20によってその両端が限定さ
れている。
蔽機能を持つ金属部材19,20によってその両端が限定さ
れている。
また、排気分岐管の空胴共振器への入口側に排気分岐
管内の圧力を検出する圧力検出手段21が設けられ、さら
に空胴共振器の出口側には管内を流れる排気ガスの温度
を検出する検出手段22が設けられている。
管内の圧力を検出する圧力検出手段21が設けられ、さら
に空胴共振器の出口側には管内を流れる排気ガスの温度
を検出する検出手段22が設けられている。
内燃機関11の排出口と配管された主排気管23より分岐
するもうひとつの排気分岐管24はフィルタを持たない排
気管であるがフィルタを設けてもよい。25はパティキュ
レート燃焼用空気を発生させるエアーポンプ、26,27は
排ガスおよびエアーポンプの流れを切り替えるバルブで
ある。
するもうひとつの排気分岐管24はフィルタを持たない排
気管であるがフィルタを設けてもよい。25はパティキュ
レート燃焼用空気を発生させるエアーポンプ、26,27は
排ガスおよびエアーポンプの流れを切り替えるバルブで
ある。
このような構成からなるフィルタ再生装置において、
排気ガスの流れ、パティキュレート捕集のプロセスおよ
び再生プロセスを以下に説明する。
排気ガスの流れ、パティキュレート捕集のプロセスおよ
び再生プロセスを以下に説明する。
内燃機関の排気ガスは主排気管23を通りバルブ26が開
放状態になっている排気分岐管13に流れ込みフィルタ14
内を流れる間にパティキュレートが除去される。浄化さ
れた排気ガスは大気へ放出される。なお、フィルタを持
たない排気分岐管は通常排気ガス流れは遮断状態とされ
る。
放状態になっている排気分岐管13に流れ込みフィルタ14
内を流れる間にパティキュレートが除去される。浄化さ
れた排気ガスは大気へ放出される。なお、フィルタを持
たない排気分岐管は通常排気ガス流れは遮断状態とされ
る。
フィルタはパティキュレートを捕集しつづけると目詰
まりを生じるので適当な時期にフィルタの再生を行わな
ければならない。この時期は空胴共振器の入口側の排気
管に設けられた圧力検出手段21の出力があらかじめ設定
された圧力基準値に到達するタイミングで判断される。
なお、このとき圧力検出は上記のような空胴共振器の入
口側の背圧によって決定してもよいし空胴共振器の入口
と出口の圧力差にもとづいて決定してもよい。この適当
な時期に至るとバルブ26が制御され排気ガスは排気分岐
管24に導かれる。その後、フィルタ14は再生が開始され
る。演算部28の再生開始指示により制御部29は駆動電源
30を制御しマグネトロン16を動作させる。マグネトロン
16が発生するマイクロ波は導波管15、空胴共振器の外周
壁に設けられた開孔17を通って空胴共振器内に給電され
る。このマイクロ波によりフィルタ14に捕集されたパテ
ィキュレートは誘電加熱されて昇温し赤熱する。パティ
キュレートが燃焼するには空気が必要であるが、空気を
空胴共振器に導く前に５〜10分間パティキュレートを予
熱する。そののちバルブ27が制御されエアーポンプ25が
発生する所定量の空気が空胴共振器12に導かれる。この
空気により高温になっているパティキュレートはすみや
かに燃焼状態へ移る。この燃焼状態はマイクロ波加熱を
ともなってフィルタ出力方向に移動する。この間、温度
検出手段22はフィルタ風下の排気温度を検出している。
まりを生じるので適当な時期にフィルタの再生を行わな
ければならない。この時期は空胴共振器の入口側の排気
管に設けられた圧力検出手段21の出力があらかじめ設定
された圧力基準値に到達するタイミングで判断される。
なお、このとき圧力検出は上記のような空胴共振器の入
口側の背圧によって決定してもよいし空胴共振器の入口
と出口の圧力差にもとづいて決定してもよい。この適当
な時期に至るとバルブ26が制御され排気ガスは排気分岐
管24に導かれる。その後、フィルタ14は再生が開始され
る。演算部28の再生開始指示により制御部29は駆動電源
30を制御しマグネトロン16を動作させる。マグネトロン
16が発生するマイクロ波は導波管15、空胴共振器の外周
壁に設けられた開孔17を通って空胴共振器内に給電され
る。このマイクロ波によりフィルタ14に捕集されたパテ
ィキュレートは誘電加熱されて昇温し赤熱する。パティ
キュレートが燃焼するには空気が必要であるが、空気を
空胴共振器に導く前に５〜10分間パティキュレートを予
熱する。そののちバルブ27が制御されエアーポンプ25が
発生する所定量の空気が空胴共振器12に導かれる。この
空気により高温になっているパティキュレートはすみや
かに燃焼状態へ移る。この燃焼状態はマイクロ波加熱を
ともなってフィルタ出力方向に移動する。この間、温度
検出手段22はフィルタ風下の排気温度を検出している。
この排気温度の変化特性例を第２図に示す。排気温度
の変化パターンは排気温度の最高値が一つであるパター
ン（ａ）といくつかの最高値を生じるパターン（ｂ）が
ある。パターン（ｂ）はパティキュレート燃焼がフィル
タ径方向の特定領域のみがフィルタの長手方向に進行し
た結果生じるパターンであった。このような種々の排気
パターンに対応してパティキュレート燃焼の完了を識別
するために排気温度がピークになって以降所定時間（５
分程度でよい）Δｔだけ排気温度は継続検出する。この
Δｔ時間中に排気温度の再上昇がないことを基準に燃焼
の完了を識別する。
の変化パターンは排気温度の最高値が一つであるパター
ン（ａ）といくつかの最高値を生じるパターン（ｂ）が
ある。パターン（ｂ）はパティキュレート燃焼がフィル
タ径方向の特定領域のみがフィルタの長手方向に進行し
た結果生じるパターンであった。このような種々の排気
パターンに対応してパティキュレート燃焼の完了を識別
するために排気温度がピークになって以降所定時間（５
分程度でよい）Δｔだけ排気温度は継続検出する。この
Δｔ時間中に排気温度の再上昇がないことを基準に燃焼
の完了を識別する。
燃焼完了が確認されるとエアーポンプは停止しバルブ
27は元の状態に制御される。こののちバルブ26が制御さ
れて排気ガスは再び排気分岐管13に導かれる。これでフ
ィルタの再生に関する一連の動作が完了する。なお、こ
のときマイクロ波の給電は排気温度が最高値に達するま
で続ける必要はなくそれ以前の適当な時期に給電を停止
させることができる。この停止時期と予熱時間はパティ
キュレートの捕集量で決めることができる。さらには温
度検出手段の時間的な出力変化にもとづいてエアーポン
プ25の発生する空気量を制御し最適な燃焼を実行させる
ことができる。また、パティキュレートの加熱および燃
焼に関する各部の制御内容は再生装置に設けられた各検
出手段の信号とともにエンジンの動作状態を知らせる信
号も含めて総合的に決定させることもできる。
27は元の状態に制御される。こののちバルブ26が制御さ
れて排気ガスは再び排気分岐管13に導かれる。これでフ
ィルタの再生に関する一連の動作が完了する。なお、こ
のときマイクロ波の給電は排気温度が最高値に達するま
で続ける必要はなくそれ以前の適当な時期に給電を停止
させることができる。この停止時期と予熱時間はパティ
キュレートの捕集量で決めることができる。さらには温
度検出手段の時間的な出力変化にもとづいてエアーポン
プ25の発生する空気量を制御し最適な燃焼を実行させる
ことができる。また、パティキュレートの加熱および燃
焼に関する各部の制御内容は再生装置に設けられた各検
出手段の信号とともにエンジンの動作状態を知らせる信
号も含めて総合的に決定させることもできる。
このような構成と制御手段により、パティキュレート
燃焼の完了を識別できる。この完了時刻の識別は第１図
に示したようなフィルタを一つのみ有する装置において
は、フィルタ再生時に排気ガスが直接大気へ放出されて
いるため再生装置の性能として特に重要な因子である。
本装置はこの点に関しても十分な性能を発揮できる。
燃焼の完了を識別できる。この完了時刻の識別は第１図
に示したようなフィルタを一つのみ有する装置において
は、フィルタ再生時に排気ガスが直接大気へ放出されて
いるため再生装置の性能として特に重要な因子である。
本装置はこの点に関しても十分な性能を発揮できる。
なお、31はバッテリー、発電機あるいは商用の電源で
ある。
ある。
第３図は本発明の第２の手段を示すものである。第１
図との相違点はパティキュレートの燃焼に必要な空気の
取り込み構成にある。この空気は排気ガスの一部を取り
こむ。以下にその制御内容を説明する。フィルタ14がパ
ティキュレート捕集限界に達するとバルブ32が制御され
排気ガスが排気分岐管24に導かれる。そして、パティキ
ュレートが所定時間予熱された後、バルブ32は排気分岐
管13に排気ガスの所定の割合を分流するように制御され
る。この分流された排気ガスをパティキュレートの燃焼
空気に利用する。
図との相違点はパティキュレートの燃焼に必要な空気の
取り込み構成にある。この空気は排気ガスの一部を取り
こむ。以下にその制御内容を説明する。フィルタ14がパ
ティキュレート捕集限界に達するとバルブ32が制御され
排気ガスが排気分岐管24に導かれる。そして、パティキ
ュレートが所定時間予熱された後、バルブ32は排気分岐
管13に排気ガスの所定の割合を分流するように制御され
る。この分流された排気ガスをパティキュレートの燃焼
空気に利用する。
パティキュレート燃焼中に所定の周期でバルブ32が制
御され排気ガスのすべてがフィルタ14を有する排気分岐
管13に流れる。この時にフィルタ入力側に設けられた圧
力検出手段21がフィルタ入力部の背圧を検出する。この
検出が終了するとバルブ32はパティキュレート燃焼空気
を排気分岐管13に分流するように再び制御される。この
時検出された背圧レベルでもってパティキュレート燃焼
の進行状態を判断する。燃焼が進行するとこの背圧は低
下する。この背圧が所定のレベル以下になるか、または
飽和特性を示すことで燃焼の完了を識別する。
御され排気ガスのすべてがフィルタ14を有する排気分岐
管13に流れる。この時にフィルタ入力側に設けられた圧
力検出手段21がフィルタ入力部の背圧を検出する。この
検出が終了するとバルブ32はパティキュレート燃焼空気
を排気分岐管13に分流するように再び制御される。この
時検出された背圧レベルでもってパティキュレート燃焼
の進行状態を判断する。燃焼が進行するとこの背圧は低
下する。この背圧が所定のレベル以下になるか、または
飽和特性を示すことで燃焼の完了を識別する。
このような構成と制御において、圧力検出手段はフィ
ルタのパティキュレート捕集の限界を検出するための手
段であり、この手段をフィルタ再生の進行検出手段に兼
用したものである。
ルタのパティキュレート捕集の限界を検出するための手
段であり、この手段をフィルタ再生の進行検出手段に兼
用したものである。
なお、本発明の二つの手段は実施例では個別に設けた
構成を示したが、ひとつの装置に同時に設けることもで
きる。この場合、エンジンの動作状態の情報にもとづい
ていずれかの手段を選択使用することができる。
構成を示したが、ひとつの装置に同時に設けることもで
きる。この場合、エンジンの動作状態の情報にもとづい
ていずれかの手段を選択使用することができる。
発明の効果 以上のように本発明の内燃機関用フィルタ再生装置に
よれば次の効果が得られる。
よれば次の効果が得られる。
（１）フィルタの風下側に設けた温度検出手段から得ら
れる検出温度が最高温度を検出した以降、所定時間内の
検出温度が再び上昇しないことに基づいて、パティキュ
レート燃焼がフィルタ内の特定領域のみの燃焼ではなか
ったことと判断し、パティキュレート燃焼の完了を識別
することにより、フィルタ再生を確実に実行する装置を
提供できる。
れる検出温度が最高温度を検出した以降、所定時間内の
検出温度が再び上昇しないことに基づいて、パティキュ
レート燃焼がフィルタ内の特定領域のみの燃焼ではなか
ったことと判断し、パティキュレート燃焼の完了を識別
することにより、フィルタ再生を確実に実行する装置を
提供できる。
また、上記のパティキュレート燃焼の完了を識別する
効果により、フィルタ再生中に排気ガスを大気に放出す
る排気管構成においても大気に放出する時間を最小限に
することができ、高い実用価値を持つ装置を提供でき
る。
効果により、フィルタ再生中に排気ガスを大気に放出す
る排気管構成においても大気に放出する時間を最小限に
することができ、高い実用価値を持つ装置を提供でき
る。
（２）パティキュレート燃焼中に排気ガスのすべてを所
定の周期でフィルタに導きその時に得られるフィルタの
入力背圧の信号に基づいて、パティキュレート燃焼の進
行状態を把握するとともにその情報に基づいてパティキ
ュレート燃焼を最適に制御することができる。また、入
力背圧検出手段をフィルタの再生時期判定とフィルタ再
生時のパティキュレート燃焼の進行状態把握との両方に
利用した利便性の高い装置を提供できる。
定の周期でフィルタに導きその時に得られるフィルタの
入力背圧の信号に基づいて、パティキュレート燃焼の進
行状態を把握するとともにその情報に基づいてパティキ
ュレート燃焼を最適に制御することができる。また、入
力背圧検出手段をフィルタの再生時期判定とフィルタ再
生時のパティキュレート燃焼の進行状態把握との両方に
利用した利便性の高い装置を提供できる。
第１図は本発明の実施例を示す内燃機関用フィルタ再生
装置の構成図、第２図は排気温度の一例を示す特性図、
第３図は本発明の第２の実施例を示す内燃機関用フィル
タ再生装置の構成図、第４図は従来の内燃機関用フィル
タ再生装置の構成図である。 11……内燃機関、14……フィルタ、16……マグネトロン
（加熱手段）、21……圧力検出手段、22……温度検出手
段、25……エアーポンプ、26,27,32……バルブ、29……
制御部。
装置の構成図、第２図は排気温度の一例を示す特性図、
第３図は本発明の第２の実施例を示す内燃機関用フィル
タ再生装置の構成図、第４図は従来の内燃機関用フィル
タ再生装置の構成図である。 11……内燃機関、14……フィルタ、16……マグネトロン
（加熱手段）、21……圧力検出手段、22……温度検出手
段、25……エアーポンプ、26,27,32……バルブ、29……
制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 - 3/038
Claims (2)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートを捕集するフィルタと、前記パティキュレート
を加熱する加熱手段と、前記加熱されたパティキュレー
トに空気を導く手段と、前記パティキュレートに導かれ
る空気の流れに対して前記フィルタの風下側に位置する
空間に設けられた温度検出手段と、前記温度検出手段が
最高温度を検出した後の所定時間内に温度検出手段の検
出する温度が再上昇しないことに基づいて前記空気を導
く手段の動作を停止させる制御手段とを備え、前記所定
時間はパティキュレート燃焼が前記フィルタ内の特定領
域のみの燃焼であることを識別できる時間として予め規
定した時間とし、この所定時間内に前記温度検出手段の
検出した温度が再上昇したときはその後の検出温度の極
大値を前記最高温度に置きかえることとした内燃機関用
フィルタ再生装置。 - 【請求項２】内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタの入力背
圧を検出する手段と、前記パティキュレートを加熱する
加熱手段と、前記排気ガスのすべての流れを分流あるい
は切替える排気ガス導入手段と、前記フィルタに前記排
気ガスのすべてが導かれたときの前記背圧検出手段の信
号に基づいて前記加熱手段あるいは前記排気ガス導入手
段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記フ
ィルタを再生する時に前記フィルタに前記排気ガス導入
手段を制御して前記排気ガスの一部を導き加熱されたパ
ティキュレートの燃焼を進行させるとともに、このフィ
ルタ再生時に所定の時間周期で前記排気ガス導入手段を
制御して前記排気ガスのすべてを前記フィルタに導き前
記フィルタの入力背圧を検出して前記フィルタの再生の
進行状態を判断することとした内燃機関用フィルタ再生
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24208890A JP3109092B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24208890A JP3109092B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04121415A JPH04121415A (ja) | 1992-04-22 |
| JP3109092B2 true JP3109092B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=17084119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24208890A Expired - Fee Related JP3109092B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3109092B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2822858B2 (ja) * | 1993-09-20 | 1998-11-11 | 松下電器産業株式会社 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
| KR20030093885A (ko) * | 2002-06-05 | 2003-12-11 | 임인권 | 디젤엔진 배기가스 방출장치 및 방법 |
| CN102840020B (zh) * | 2011-06-21 | 2014-11-12 | 高玉琴 | 一种柴油机尾气过滤器再生点的测量装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58140412A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼル機関の微粒子トラツプ再生方法 |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP24208890A patent/JP3109092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04121415A (ja) | 1992-04-22 |
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