JPH05156924A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH05156924A JPH05156924A JP3324308A JP32430891A JPH05156924A JP H05156924 A JPH05156924 A JP H05156924A JP 3324308 A JP3324308 A JP 3324308A JP 32430891 A JP32430891 A JP 32430891A JP H05156924 A JPH05156924 A JP H05156924A
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- Japan
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- filter
- electric heater
- heater
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パティキュレート捕集用フィルタを間隔を隔
てて複数個直列に配置し、フィルタ再生時には排気ガス
を全量バイパスさせる排気浄化装置におけるフィルタ再
生時の下流側フィルタの過昇温によるフィルタの溶損の
防止と電力消費量の低減を目的とする。 【構成】 複数個直列に配置したフィルタ5A, 5Bの同側
端面にそれぞれ電気ヒータHA, HBを設け、再生ガスの上
流側の電気ヒータHAから順に通電すると共に、下流側電
気ヒータHBの通電量を上流側よりも少なくして内燃機関
の排気浄化装置を構成する。また、上流側フィルタ5Aに
貫通空間を有する部分的フィルタを配置し、各フィルタ
5A, 5Bの同側端面にそれぞれ電気ヒータHA, HBを設ける
と共に、再生時に流す再生ガスの上流側の電気ヒータHA
の再生ガスの流れる方向に重なる部分の下流側の電気ヒ
ータHBを間引き、上流側電気ヒータHAから順に通電して
も良い。
てて複数個直列に配置し、フィルタ再生時には排気ガス
を全量バイパスさせる排気浄化装置におけるフィルタ再
生時の下流側フィルタの過昇温によるフィルタの溶損の
防止と電力消費量の低減を目的とする。 【構成】 複数個直列に配置したフィルタ5A, 5Bの同側
端面にそれぞれ電気ヒータHA, HBを設け、再生ガスの上
流側の電気ヒータHAから順に通電すると共に、下流側電
気ヒータHBの通電量を上流側よりも少なくして内燃機関
の排気浄化装置を構成する。また、上流側フィルタ5Aに
貫通空間を有する部分的フィルタを配置し、各フィルタ
5A, 5Bの同側端面にそれぞれ電気ヒータHA, HBを設ける
と共に、再生時に流す再生ガスの上流側の電気ヒータHA
の再生ガスの流れる方向に重なる部分の下流側の電気ヒ
ータHBを間引き、上流側電気ヒータHAから順に通電して
も良い。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる
パティキュレートを排気流路中に間隔を隔てて設置した
複数のフィルタで捕集除去する装置の、フィルタの再生
を効率良く行うようにした排気浄化装置に関する。
に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる
パティキュレートを排気流路中に間隔を隔てて設置した
複数のフィルタで捕集除去する装置の、フィルタの再生
を効率良く行うようにした排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関、特に、ディーゼル
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子(パティキュレート)が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子(パティキュレート)が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。
【0003】図10は従来の内燃機関の排気浄化装置1
0の全体構成を示すものであり、排気ガスの流れる方向
と逆方向から再生用ガスを流して、パティキュレート捕
集用のフィルタの再生を行う、従来の排気浄化装置10
の構成を示すものである。図において1はディーゼル機
関、2は排気ガス通路、3は排気ガス通路2の一部に設
けられたフィルタ収納用のケーシング、4はシール材、
5はケーシング3に内蔵された排気ガス中のパティキュ
レートを捕集するためのパティキュレートフィルタ、6
は2次空気供給通路、7は燃焼ガス排出通路、8はパテ
ィキュレートフィルタ5をバイパスする排気バイパス通
路、9は2次空気を供給するエアポンプ、Hは電気ヒー
タ、V1は排気通路2と排気バイパス通路8とを切り換
える切換弁、V2は排気バイパス通路8の出口に設けら
れた出口切換弁、V3は燃焼ガス排出通路7の開閉弁、
V4は2次空気供給通路6の開閉弁を示している。
0の全体構成を示すものであり、排気ガスの流れる方向
と逆方向から再生用ガスを流して、パティキュレート捕
集用のフィルタの再生を行う、従来の排気浄化装置10
の構成を示すものである。図において1はディーゼル機
関、2は排気ガス通路、3は排気ガス通路2の一部に設
けられたフィルタ収納用のケーシング、4はシール材、
5はケーシング3に内蔵された排気ガス中のパティキュ
レートを捕集するためのパティキュレートフィルタ、6
は2次空気供給通路、7は燃焼ガス排出通路、8はパテ
ィキュレートフィルタ5をバイパスする排気バイパス通
路、9は2次空気を供給するエアポンプ、Hは電気ヒー
タ、V1は排気通路2と排気バイパス通路8とを切り換
える切換弁、V2は排気バイパス通路8の出口に設けら
れた出口切換弁、V3は燃焼ガス排出通路7の開閉弁、
V4は2次空気供給通路6の開閉弁を示している。
【0004】通常の排気ガス中のパティキュレート捕集
時には、各弁V1〜V4は破線の位置にあり、ディーゼ
ル機関1から排出された排気ガスは、ケーシング3に内
蔵されたパティキュレートフィルタ5によってパティキ
ュレートが除去され、図示しないマフラを介して大気中
に放出される。このように構成された排気浄化装置10
では、パティキュレートフィルタ5の使用に伴ってその
内部に捕集されるパティキュレートの量が増えると通気
性が次第に失われ、機関性能が低下することになるた
め、パティキュレートフィルタ5の端部に設けられた電
気ヒータHに通電すると共に、パティキュレートフィル
タ5に再生用ガス、例えば2次空気を供給してパティキ
ュレートを燃焼させるフィルタの再生処理が必要であ
る。
時には、各弁V1〜V4は破線の位置にあり、ディーゼ
ル機関1から排出された排気ガスは、ケーシング3に内
蔵されたパティキュレートフィルタ5によってパティキ
ュレートが除去され、図示しないマフラを介して大気中
に放出される。このように構成された排気浄化装置10
では、パティキュレートフィルタ5の使用に伴ってその
内部に捕集されるパティキュレートの量が増えると通気
性が次第に失われ、機関性能が低下することになるた
め、パティキュレートフィルタ5の端部に設けられた電
気ヒータHに通電すると共に、パティキュレートフィル
タ5に再生用ガス、例えば2次空気を供給してパティキ
ュレートを燃焼させるフィルタの再生処理が必要であ
る。
【0005】一般に、従来の内燃機関の排気浄化装置1
0では、パティキュレートフィルタ5の通気性が失われ
てフィルタ5の上流側の排気ガスの圧力が下流側の圧力
よりも所定値以上に大きくなった時(圧力損失が所定値
以上になった時)を圧力センサによって検出し、パティ
キュレートの再生処理が行われるようになっている。図
10に示した内燃機関の排気浄化装置10では、この再
生処理時には各弁V1〜V4が実線の位置に切り換わ
る。この状態では、ディーゼル機関1からの排気ガスは
排気バイパス通路8を通って空気中に放出される。ま
た、この時は、ヒータHに通電が行なわれると共に、エ
アポンプ9から2次空気が供給され、パティキュレート
フィルタ5に捕集されたパティキュレートの燃焼が行わ
れる。そして、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7から空気
中に放出される。前述の電気ヒータHの消費電力は1600
W程度である。
0では、パティキュレートフィルタ5の通気性が失われ
てフィルタ5の上流側の排気ガスの圧力が下流側の圧力
よりも所定値以上に大きくなった時(圧力損失が所定値
以上になった時)を圧力センサによって検出し、パティ
キュレートの再生処理が行われるようになっている。図
10に示した内燃機関の排気浄化装置10では、この再
生処理時には各弁V1〜V4が実線の位置に切り換わ
る。この状態では、ディーゼル機関1からの排気ガスは
排気バイパス通路8を通って空気中に放出される。ま
た、この時は、ヒータHに通電が行なわれると共に、エ
アポンプ9から2次空気が供給され、パティキュレート
フィルタ5に捕集されたパティキュレートの燃焼が行わ
れる。そして、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7から空気
中に放出される。前述の電気ヒータHの消費電力は1600
W程度である。
【0006】ところが、前述のような従来の内燃機関の
排気浄化装置10においては、パティキュレートフィル
タ5の再生処理時に、パティキュレートフィルタ5内に
捕集されたパティキュレートが全量燃焼せずに燃え残る
ことがある。これを図11を用いて説明する。図11
(a) はパティキュレートフィルタ5内にハッチングで示
すようにパティキュレートが十分に捕集された状態を示
すものである。この状態で排気ガスをバイパスさせた
後、ヒータHに通電すると共に2次空気を排気ガスの流
れる方向とは逆方向からフィルタ5に供給すると、ヒー
タHに着火されてフィルタ5に捕集されたパティキュレ
ートが燃焼する。このパティキュレートの燃焼におい
て、フィルタの中心部は熱の伝導が良く良好に燃焼する
が、フィルタの外周部は中心部に比べて燃焼が悪い。こ
の結果、フィルタ5の再生処理の終了時に、図11(b)
に示すようにフィルタ5のヒータHから遠い端面側の外
周部に、パティキュレートの燃え残りMが残留し、その
後のパティキュレートの捕集時にパティキュレートの捕
集分布にばらつきが生じることになる。このパティキュ
レートに捕集分布にばらつきが生じたままで、フィルタ
の再生処理を行うと、フィルタの温度が部分的に過度に
なり、フィルタが溶損したりクラックが発生したりする
ことがある。
排気浄化装置10においては、パティキュレートフィル
タ5の再生処理時に、パティキュレートフィルタ5内に
捕集されたパティキュレートが全量燃焼せずに燃え残る
ことがある。これを図11を用いて説明する。図11
(a) はパティキュレートフィルタ5内にハッチングで示
すようにパティキュレートが十分に捕集された状態を示
すものである。この状態で排気ガスをバイパスさせた
後、ヒータHに通電すると共に2次空気を排気ガスの流
れる方向とは逆方向からフィルタ5に供給すると、ヒー
タHに着火されてフィルタ5に捕集されたパティキュレ
ートが燃焼する。このパティキュレートの燃焼におい
て、フィルタの中心部は熱の伝導が良く良好に燃焼する
が、フィルタの外周部は中心部に比べて燃焼が悪い。こ
の結果、フィルタ5の再生処理の終了時に、図11(b)
に示すようにフィルタ5のヒータHから遠い端面側の外
周部に、パティキュレートの燃え残りMが残留し、その
後のパティキュレートの捕集時にパティキュレートの捕
集分布にばらつきが生じることになる。このパティキュ
レートに捕集分布にばらつきが生じたままで、フィルタ
の再生処理を行うと、フィルタの温度が部分的に過度に
なり、フィルタが溶損したりクラックが発生したりする
ことがある。
【0007】そこで、フィルタの再生時にパティキュレ
ートの燃え残りを少なくするために、フィルタの全長を
短くすると共に、複数個のパティキュレートフィルタを
排気ガス通路中に配置することが行われている。例え
ば、実開昭61-49015号公報では触媒付きセラミックフィ
ルタを2個直列に配置すると共に、それぞれに電気ヒー
タを設け、低速走行時等の排気ガス温度が低い場合には
上流側から下流側の順に段階的に電気ヒータを通電して
パティキュレートを触媒と反応させることが開示されて
いる。また、実開平2-40918号公報にはフィルタを上流
と下流とに2分割し、上流側フィルタに間歇作動ヒータ
を設けることが開示されている。
ートの燃え残りを少なくするために、フィルタの全長を
短くすると共に、複数個のパティキュレートフィルタを
排気ガス通路中に配置することが行われている。例え
ば、実開昭61-49015号公報では触媒付きセラミックフィ
ルタを2個直列に配置すると共に、それぞれに電気ヒー
タを設け、低速走行時等の排気ガス温度が低い場合には
上流側から下流側の順に段階的に電気ヒータを通電して
パティキュレートを触媒と反応させることが開示されて
いる。また、実開平2-40918号公報にはフィルタを上流
と下流とに2分割し、上流側フィルタに間歇作動ヒータ
を設けることが開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実開昭61-4
9015号公報および実開平2-40918号公報に示された技術
では、ハニカムフィルタを複数個用いたディーゼル機関
に適用した場合に、再生時に燃焼ガスが通過する下流側
のフィルタが高温 (過昇温) となり、溶損する恐れがあ
る。
9015号公報および実開平2-40918号公報に示された技術
では、ハニカムフィルタを複数個用いたディーゼル機関
に適用した場合に、再生時に燃焼ガスが通過する下流側
のフィルタが高温 (過昇温) となり、溶損する恐れがあ
る。
【0009】そこで、本発明は前記従来の内燃機関の排
気浄化装置の有する課題を解消し、パティキュレート捕
集用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数個直列に
排気ガス通路中に配置し、これらのフィルタの再生時に
は別の排気通路に排気ガスを全量バイパスさせる排気浄
化装置において、電気ヒータへの通電制御、あるいは電
気ヒータの配置を工夫することにより、フィルタ再生時
に下流側フィルタの過昇温によるフィルタの溶損を防止
し、かつ、電力消費量をも低減することができる排気浄
化装置を提供することを目的とする。
気浄化装置の有する課題を解消し、パティキュレート捕
集用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数個直列に
排気ガス通路中に配置し、これらのフィルタの再生時に
は別の排気通路に排気ガスを全量バイパスさせる排気浄
化装置において、電気ヒータへの通電制御、あるいは電
気ヒータの配置を工夫することにより、フィルタ再生時
に下流側フィルタの過昇温によるフィルタの溶損を防止
し、かつ、電力消費量をも低減することができる排気浄
化装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第1の形態の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関
の排気ガス通路中に設けたケーシング中に、パティキュ
レート捕集用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数
個直列に配置し、これらのフィルタの再生時には別の排
気通路に排気ガスを全量バイパスさせる排気浄化装置に
おいて、各フィルタの同じ側の端面にそれぞれ電気ヒー
タを設け、再生時に流す再生ガスの上流側の電気ヒータ
から順に通電すると共に、下流側電気ヒータの通電量を
上流側ヒータの通電量よりも少なくしたことを特徴とし
ている。
明の第1の形態の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関
の排気ガス通路中に設けたケーシング中に、パティキュ
レート捕集用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数
個直列に配置し、これらのフィルタの再生時には別の排
気通路に排気ガスを全量バイパスさせる排気浄化装置に
おいて、各フィルタの同じ側の端面にそれぞれ電気ヒー
タを設け、再生時に流す再生ガスの上流側の電気ヒータ
から順に通電すると共に、下流側電気ヒータの通電量を
上流側ヒータの通電量よりも少なくしたことを特徴とし
ている。
【0011】また、前記目的を達成する本発明の第2の
形態の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気ガス
通路中に設けたケーシング中に、パティキュレート捕集
用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数個直列に配
置し、これらのフィルタの再生時には別の排気通路に排
気ガスを全量バイパスさせる排気浄化装置において、パ
ティキュレート捕集時の上流側フィルタには貫通空間を
有する部分的なフィルタを配置し、各フィルタの同じ側
の端面にそれぞれ電気ヒータを設けると共に、再生時に
流す再生ガスの上流側の電気ヒータの再生ガスの流れる
方向に重なる部分の下流側の電気ヒータを間引き、電気
ヒータを上流側から順に通電することを特徴としてい
る。
形態の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気ガス
通路中に設けたケーシング中に、パティキュレート捕集
用のハニカム型フィルタを間隔を隔てて複数個直列に配
置し、これらのフィルタの再生時には別の排気通路に排
気ガスを全量バイパスさせる排気浄化装置において、パ
ティキュレート捕集時の上流側フィルタには貫通空間を
有する部分的なフィルタを配置し、各フィルタの同じ側
の端面にそれぞれ電気ヒータを設けると共に、再生時に
流す再生ガスの上流側の電気ヒータの再生ガスの流れる
方向に重なる部分の下流側の電気ヒータを間引き、電気
ヒータを上流側から順に通電することを特徴としてい
る。
【0012】
【作用】本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、デ
ィーゼル機関の排気ガス通路に間隔を隔てて複数個直列
に設けられたパティキュレートフィルタの再生時に、再
生ガスの上流側の電気ヒータから順に通電が行われ、こ
のときの下流側電気ヒータの通電量が上流側ヒータの通
電量よりも少なくされる。この結果、下流側のフィルタ
の着火が急激に起こらず、パティキュレートフィルタの
再生時の過昇温が防止される。
ィーゼル機関の排気ガス通路に間隔を隔てて複数個直列
に設けられたパティキュレートフィルタの再生時に、再
生ガスの上流側の電気ヒータから順に通電が行われ、こ
のときの下流側電気ヒータの通電量が上流側ヒータの通
電量よりも少なくされる。この結果、下流側のフィルタ
の着火が急激に起こらず、パティキュレートフィルタの
再生時の過昇温が防止される。
【0013】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例の内燃機関の排気
浄化装置20の全体構成図であり、図10に示した従来
の内燃機関の排気浄化装置10と同じ構成部材には同じ
符号が付されている。従って、図1において、1はディ
ーゼル機関、2は排気ガス通路、3は排気ガス通路2の
一部に設けられたフィルタ収納用のケーシング、4はシ
ール材、5A,5Bは排気ガス中のパティキュレートを
捕集するためにケーシング3に直列に配置された2つの
パティキュレートフィルタ、6は2次空気供給通路、7
は燃焼ガス排出通路、8はパティキュレートフィルタ5
をバイパスする排気バイパス通路、9は2次空気を供給
するエアポンプ、11はバッテリ、100は制御装置、
HA,HBはそれぞれパティキュレートフィルタ5A,
5Bに取り付けられた電気ヒータ、SAはパティキュレ
ートフィルタ5Aに設けられた電気ヒータHAに通電す
るためのスイッチ、SBはパティキュレートフィルタ5
Bに設けられた電気ヒータHBに通電するためのスイッ
チ、V1は排気通路2と排気バイパス通路8とを切り換
える切換弁、V2は排気バイパス通路8の出口に設けら
れた出口切換弁、V3は燃焼ガス排出通路7の開閉弁、
V4は2次空気供給通路6の開閉弁を示している。そし
て、エアポンプ9、スイッチSA,SB、および弁V1
〜V4の制御は制御回路100によって行われる。
に説明する。図1は本発明の一実施例の内燃機関の排気
浄化装置20の全体構成図であり、図10に示した従来
の内燃機関の排気浄化装置10と同じ構成部材には同じ
符号が付されている。従って、図1において、1はディ
ーゼル機関、2は排気ガス通路、3は排気ガス通路2の
一部に設けられたフィルタ収納用のケーシング、4はシ
ール材、5A,5Bは排気ガス中のパティキュレートを
捕集するためにケーシング3に直列に配置された2つの
パティキュレートフィルタ、6は2次空気供給通路、7
は燃焼ガス排出通路、8はパティキュレートフィルタ5
をバイパスする排気バイパス通路、9は2次空気を供給
するエアポンプ、11はバッテリ、100は制御装置、
HA,HBはそれぞれパティキュレートフィルタ5A,
5Bに取り付けられた電気ヒータ、SAはパティキュレ
ートフィルタ5Aに設けられた電気ヒータHAに通電す
るためのスイッチ、SBはパティキュレートフィルタ5
Bに設けられた電気ヒータHBに通電するためのスイッ
チ、V1は排気通路2と排気バイパス通路8とを切り換
える切換弁、V2は排気バイパス通路8の出口に設けら
れた出口切換弁、V3は燃焼ガス排出通路7の開閉弁、
V4は2次空気供給通路6の開閉弁を示している。そし
て、エアポンプ9、スイッチSA,SB、および弁V1
〜V4の制御は制御回路100によって行われる。
【0014】図2は図1の内燃機関の排気浄化装置20
に使用するパティキュレートフィルタ5A,5Bの外観
を示すものであり、多孔性物質からなるハニカム状の隔
壁を備えたハニカム状フィルタであって、一般に円筒状
をしていて内部に隔壁で囲まれた多数の直方体状の通路
51がある。そして、この通路51の隣接するものは、
排気ガスの流入側と排気ガスの流出側で交互にセラミッ
ク製の閉塞材52によって栓詰めされて閉通路となって
いる。この実施例では、このようなパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bとして、その直径をD、排気ガスの流
れる方向の長さをLとしたときに、D/L>2である寸
法のものを使用しているが、これは、再生時の熱分布に
よってフィルタにクラックが発生するのを防止する耐ク
ラック性向上のためである。
に使用するパティキュレートフィルタ5A,5Bの外観
を示すものであり、多孔性物質からなるハニカム状の隔
壁を備えたハニカム状フィルタであって、一般に円筒状
をしていて内部に隔壁で囲まれた多数の直方体状の通路
51がある。そして、この通路51の隣接するものは、
排気ガスの流入側と排気ガスの流出側で交互にセラミッ
ク製の閉塞材52によって栓詰めされて閉通路となって
いる。この実施例では、このようなパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bとして、その直径をD、排気ガスの流
れる方向の長さをLとしたときに、D/L>2である寸
法のものを使用しているが、これは、再生時の熱分布に
よってフィルタにクラックが発生するのを防止する耐ク
ラック性向上のためである。
【0015】次に、以上のように構成された内燃機関の
排気浄化装置20の動作を図1および図3を用いて説明
する。 (1) パティキュレート捕集動作時 通常の排気ガス中のパティキュレート捕集時には、各弁
V1,V4〜V6は破線の位置にある。従って、バイパ
ス通路8、エアポンプ9からの2次空気供給通路6およ
び燃焼ガス排出通路7は閉じており、このときは、ディ
ーゼル機関1から排出された排気ガスはケーシング3に
内蔵されたパティキュレートフィルタ5A,5Bによっ
てパティキュレートが除去されて図示しないマフラーを
通して大気中に放出される。 (2) パティキュレートフィルタ再生動作時 図示しない排気ガス圧センサにより、パティキュレート
フィルタ5A,5Bの上流側の排気ガス圧力と下流側の
排気ガス圧力が検出され、その圧力差が所定値以上にな
ると、パティキュレートフィルタ5A,5Bにパティキ
ュレートが所定量捕集されたとしてパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bの再生処理が開始される。パティキュ
レートフィルタ5A,5Bの再生処理時には各弁V1,
V4〜V6は実線の位置に切り換わる。この状態では、
ディーゼル機関1からの排気ガスは排気バイパス通路
8,マフラーを通って空気中に放出される。また、この
時にはエアポンプ9から2次空気が供給され、2次空気
の流れの上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行わ
れ、上流側の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続
いて下流側の電気ヒータHBへの通電が開始される。そ
して、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に
放出される。
排気浄化装置20の動作を図1および図3を用いて説明
する。 (1) パティキュレート捕集動作時 通常の排気ガス中のパティキュレート捕集時には、各弁
V1,V4〜V6は破線の位置にある。従って、バイパ
ス通路8、エアポンプ9からの2次空気供給通路6およ
び燃焼ガス排出通路7は閉じており、このときは、ディ
ーゼル機関1から排出された排気ガスはケーシング3に
内蔵されたパティキュレートフィルタ5A,5Bによっ
てパティキュレートが除去されて図示しないマフラーを
通して大気中に放出される。 (2) パティキュレートフィルタ再生動作時 図示しない排気ガス圧センサにより、パティキュレート
フィルタ5A,5Bの上流側の排気ガス圧力と下流側の
排気ガス圧力が検出され、その圧力差が所定値以上にな
ると、パティキュレートフィルタ5A,5Bにパティキ
ュレートが所定量捕集されたとしてパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bの再生処理が開始される。パティキュ
レートフィルタ5A,5Bの再生処理時には各弁V1,
V4〜V6は実線の位置に切り換わる。この状態では、
ディーゼル機関1からの排気ガスは排気バイパス通路
8,マフラーを通って空気中に放出される。また、この
時にはエアポンプ9から2次空気が供給され、2次空気
の流れの上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行わ
れ、上流側の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続
いて下流側の電気ヒータHBへの通電が開始される。そ
して、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に
放出される。
【0016】この再生動作時の電気ヒータHA,HBの
図1の実施例における通電量を示すものが図3である。
この図に示すように、フィルタ再生動作が開始される
と、所定時間、例えば3分の間だけ電気ヒータHAに通
電が行われ、この時の通電量は1.6kwに維持される。
所定時間3分の経過後は、所定時間、例えば2分の通電
停止時間が設けられた後に、今度は電気ヒータHBへの
通電が所定時間、例えば3分の間だけ行われる。この時
のヒータHBへの通電量はヒータHAへの通電量よりも
低く維持され、0.8kwにされる。
図1の実施例における通電量を示すものが図3である。
この図に示すように、フィルタ再生動作が開始される
と、所定時間、例えば3分の間だけ電気ヒータHAに通
電が行われ、この時の通電量は1.6kwに維持される。
所定時間3分の経過後は、所定時間、例えば2分の通電
停止時間が設けられた後に、今度は電気ヒータHBへの
通電が所定時間、例えば3分の間だけ行われる。この時
のヒータHBへの通電量はヒータHAへの通電量よりも
低く維持され、0.8kwにされる。
【0017】なお、図1の実施例の変形例として、エア
ポンプ9からの2次空気供給通路6の排気通路2への取
り付け場所と、燃焼ガス排出通路7の排気通路2への取
り付け場所を逆にしたものでも良い。この場合は、パテ
ィキュレートフィルタ5A,5Bの電気ヒータHA,H
Bの取り付け位置が図1とは反対側のフィルタ端面にな
り、同じように2次空気の流れる方向の上流側の電気ヒ
ータから通電し、下流側の電気ヒータへの通電量は上流
側への通電量に比べて少なくすれば良い。
ポンプ9からの2次空気供給通路6の排気通路2への取
り付け場所と、燃焼ガス排出通路7の排気通路2への取
り付け場所を逆にしたものでも良い。この場合は、パテ
ィキュレートフィルタ5A,5Bの電気ヒータHA,H
Bの取り付け位置が図1とは反対側のフィルタ端面にな
り、同じように2次空気の流れる方向の上流側の電気ヒ
ータから通電し、下流側の電気ヒータへの通電量は上流
側への通電量に比べて少なくすれば良い。
【0018】以上は電気ヒータが2個直列に設けられて
いる場合の例であるが、3個以上の場合も再生時には再
生上流側の電気ヒータから順に通電が行われ、下流側の
電気ヒータほど、通電量が上流側に比べて少なくされ
る。このように、本発明では再生時には再生上流側の電
気ヒータから順に通電され、下流側の電気ヒータほど通
電量が少なく制御されるが、下流側フィルタには再生時
に上流側フィルタのパティキュレートの燃料ガスが流れ
るので、電気ヒータへの通電量が少なくても着火温度ま
で上昇させることができる。この結果、下流側パティキ
ュレートフィルタの過昇温によるフィルタの溶損が防止
され、かつフィルタ再生時の電力消費量を低減させるこ
とができる。
いる場合の例であるが、3個以上の場合も再生時には再
生上流側の電気ヒータから順に通電が行われ、下流側の
電気ヒータほど、通電量が上流側に比べて少なくされ
る。このように、本発明では再生時には再生上流側の電
気ヒータから順に通電され、下流側の電気ヒータほど通
電量が少なく制御されるが、下流側フィルタには再生時
に上流側フィルタのパティキュレートの燃料ガスが流れ
るので、電気ヒータへの通電量が少なくても着火温度ま
で上昇させることができる。この結果、下流側パティキ
ュレートフィルタの過昇温によるフィルタの溶損が防止
され、かつフィルタ再生時の電力消費量を低減させるこ
とができる。
【0019】次に、排気ガスとフィルタ再生時の2次空
気とを同じ方向から流す場合のパティキュレートフィル
タ5A,5Bの構成、ならびに電気ヒータ5A,5Bの
別の実施例に付いて説明する。図4は別の実施例におけ
る排気通路2のケーシング3の部分のみを拡大して示す
ものであり、パティキュレートフィルタ5A,5Bの構
成を示すものである。この図ではパティキュレートフィ
ルタ5Aの排気ガスの流れる方向の長さL1とパティキ
ュレートフィルタ5Bの排気ガスの流れる方向の長さL
2とが同じ長さに描かれているが、上流側のパティキュ
レートフィルタ5Aの長さL1は下流側のパティキュレ
ートフィルタ5Bに対して短く(L1≦L2)としても
良いものである。図4の実施例では、上流側のパティキ
ュレートフィルタ5Aには、パティキュレートフィルタ
の捕集部分(通路51と閉塞材52)が中央部のみに設
けられており、フィルタ5Aの外周部は排気ガス中のパ
ティキュレートが捕集されない貫通部53になってい
る。
気とを同じ方向から流す場合のパティキュレートフィル
タ5A,5Bの構成、ならびに電気ヒータ5A,5Bの
別の実施例に付いて説明する。図4は別の実施例におけ
る排気通路2のケーシング3の部分のみを拡大して示す
ものであり、パティキュレートフィルタ5A,5Bの構
成を示すものである。この図ではパティキュレートフィ
ルタ5Aの排気ガスの流れる方向の長さL1とパティキ
ュレートフィルタ5Bの排気ガスの流れる方向の長さL
2とが同じ長さに描かれているが、上流側のパティキュ
レートフィルタ5Aの長さL1は下流側のパティキュレ
ートフィルタ5Bに対して短く(L1≦L2)としても
良いものである。図4の実施例では、上流側のパティキ
ュレートフィルタ5Aには、パティキュレートフィルタ
の捕集部分(通路51と閉塞材52)が中央部のみに設
けられており、フィルタ5Aの外周部は排気ガス中のパ
ティキュレートが捕集されない貫通部53になってい
る。
【0020】図5は図4のパティキュレートフィルタ5
Aの具体的な構成例の外観を示す斜視図であり、多孔性
物質からなるハニカム状の隔壁を備えた円筒状のハニカ
ム状フィルタは同じであるが、隔壁で囲まれた多数の直
方体状の通路51のうち、中央部分の通路51に隣接す
るものだけを、排気ガスの流入側と排気ガスの流出側で
交互にセラミック製の閉塞材52によって栓詰めして閉
通路化し、外周部分の通路51は栓詰めせずに貫通路5
3としたものである。なお、このような外周部に貫通路
53を備えたパティキュレートフィルタ5Aの他の具体
的な構成例としては、図6に示すように、図2のパティ
キュレートフィルタ5A,5Bと同じ長さの外径を持
ち、内側に複数本の支持体62が突出する円筒状のケー
ス61を用意し、この支持体62に、図2と同じ形状で
直径の小さなパティキュレートフィルタ60を支持させ
て作ることもできる。
Aの具体的な構成例の外観を示す斜視図であり、多孔性
物質からなるハニカム状の隔壁を備えた円筒状のハニカ
ム状フィルタは同じであるが、隔壁で囲まれた多数の直
方体状の通路51のうち、中央部分の通路51に隣接す
るものだけを、排気ガスの流入側と排気ガスの流出側で
交互にセラミック製の閉塞材52によって栓詰めして閉
通路化し、外周部分の通路51は栓詰めせずに貫通路5
3としたものである。なお、このような外周部に貫通路
53を備えたパティキュレートフィルタ5Aの他の具体
的な構成例としては、図6に示すように、図2のパティ
キュレートフィルタ5A,5Bと同じ長さの外径を持
ち、内側に複数本の支持体62が突出する円筒状のケー
ス61を用意し、この支持体62に、図2と同じ形状で
直径の小さなパティキュレートフィルタ60を支持させ
て作ることもできる。
【0021】また、図4の実施例の内燃機関の排気浄化
装置が図1に示した実施例の内燃機関の排気浄化装置と
異なる点は、2次空気供給時の上流側に位置するパティ
キュレートフィルタ5Aには電気ヒータHAを、パティ
キュレートフィルタ5Aのパティキュレート捕集部分全
面に設けるが、下流側に位置するパティキュレートフィ
ルタ5Bには電気ヒータHBをフィルタの端面全面に均
一に設けず、上流側の電気ヒータHAに重なる下流側の
フィルタの端面上の電気ヒータHBは間引いて設ける点
である。この実施例においても、フィルタの再生時にエ
アポンプ9から2次空気が供給されると、2次空気の流
れの上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行われ、上
流側の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続いて下
流側の電気ヒータHBへの通電が開始される。よって、
再生時の下流側のパティキュレートフィルタ5Bには、
上流側のパティキュレートフィルタ5Aのパティキュレ
ートの燃焼ガスが流れ込むので、下流側のパティキュレ
ートフィルタ5Bから電気ヒータ5Bを間引いても、間
引いた部分のパティキュレートフィルタ5Aにおいても
パティキュレートは着火可能温度まで上昇して燃焼す
る。そして、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大
気中に放出される。
装置が図1に示した実施例の内燃機関の排気浄化装置と
異なる点は、2次空気供給時の上流側に位置するパティ
キュレートフィルタ5Aには電気ヒータHAを、パティ
キュレートフィルタ5Aのパティキュレート捕集部分全
面に設けるが、下流側に位置するパティキュレートフィ
ルタ5Bには電気ヒータHBをフィルタの端面全面に均
一に設けず、上流側の電気ヒータHAに重なる下流側の
フィルタの端面上の電気ヒータHBは間引いて設ける点
である。この実施例においても、フィルタの再生時にエ
アポンプ9から2次空気が供給されると、2次空気の流
れの上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行われ、上
流側の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続いて下
流側の電気ヒータHBへの通電が開始される。よって、
再生時の下流側のパティキュレートフィルタ5Bには、
上流側のパティキュレートフィルタ5Aのパティキュレ
ートの燃焼ガスが流れ込むので、下流側のパティキュレ
ートフィルタ5Bから電気ヒータ5Bを間引いても、間
引いた部分のパティキュレートフィルタ5Aにおいても
パティキュレートは着火可能温度まで上昇して燃焼す
る。そして、燃焼ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大
気中に放出される。
【0022】図7は図4の実施例における内燃機関の排
気浄化装置の再生動作時の電気ヒータHA,HBの通電
量を示すものである。この実施例では、フィルタ再生動
作が開始されると、所定時間、例えば3分の間だけ電気
ヒータHAに通電が行われる。この時の通電量は図1の
実施例における通電量1.6kwより低い1.0kwに維持
されるが、これは、加熱面積が小さいので電力量が少な
くて良いからである。所定時間3分の経過後は、所定時
間、例えば2分の通電停止時間が設けられた後に、今度
は電気ヒータHBへの通電が所定時間、例えば3分の間
だけ行われる。この時のヒータHBへの通電量はヒータ
HAへの通電量と同じ1.0kwにされる。
気浄化装置の再生動作時の電気ヒータHA,HBの通電
量を示すものである。この実施例では、フィルタ再生動
作が開始されると、所定時間、例えば3分の間だけ電気
ヒータHAに通電が行われる。この時の通電量は図1の
実施例における通電量1.6kwより低い1.0kwに維持
されるが、これは、加熱面積が小さいので電力量が少な
くて良いからである。所定時間3分の経過後は、所定時
間、例えば2分の通電停止時間が設けられた後に、今度
は電気ヒータHBへの通電が所定時間、例えば3分の間
だけ行われる。この時のヒータHBへの通電量はヒータ
HAへの通電量と同じ1.0kwにされる。
【0023】図8は排気ガスとフィルタ再生時の2次空
気とを同じ方向から流す場合のパティキュレートフィル
タ5A,5Bの構成、ならびに電気ヒータ5A,5Bの
更に別の実施例であり、図4と同じく排気通路2のケー
シング3の部分のみを拡大して示すものである。この図
でもパティキュレートフィルタ5Aの排気ガスの流れる
方向の長さL1とパティキュレートフィルタ5Bの排気
ガスの流れる方向の長さL2とが同じ長さに描かれてい
るが、上流側のパティキュレートフィルタ5Aの長さL
1は下流側のパティキュレートフィルタ5Bに対して短
く(L1≦L2)としても良いものである。図8の実施
例では、上流側のパティキュレートフィルタ5Aには、
パティキュレートフィルタの捕集部分(通路51と閉塞
材52)が外周部のみに設けられており、フィルタ5A
の中央部は排気ガス中のパティキュレートが捕集されな
い貫通部53になっている。
気とを同じ方向から流す場合のパティキュレートフィル
タ5A,5Bの構成、ならびに電気ヒータ5A,5Bの
更に別の実施例であり、図4と同じく排気通路2のケー
シング3の部分のみを拡大して示すものである。この図
でもパティキュレートフィルタ5Aの排気ガスの流れる
方向の長さL1とパティキュレートフィルタ5Bの排気
ガスの流れる方向の長さL2とが同じ長さに描かれてい
るが、上流側のパティキュレートフィルタ5Aの長さL
1は下流側のパティキュレートフィルタ5Bに対して短
く(L1≦L2)としても良いものである。図8の実施
例では、上流側のパティキュレートフィルタ5Aには、
パティキュレートフィルタの捕集部分(通路51と閉塞
材52)が外周部のみに設けられており、フィルタ5A
の中央部は排気ガス中のパティキュレートが捕集されな
い貫通部53になっている。
【0024】この実施例のパティキュレートフィルタ5
Aとしては、多孔性物質からなるハニカム状の隔壁を備
えた円筒状のハニカム状フィルタの、隔壁で囲まれた多
数の直方体状の通路51のうち、外周部分の通路51に
隣接するものだけを、排気ガスの流入側と排気ガスの流
出側で交互にセラミック製の閉塞材52によって栓詰め
して閉通路化し、中央部分の通路51は栓詰めせずに貫
通路53とすれば良いので図は省略する。また、図6に
示したパティキュレートフィルタ5Aとは逆に、中心部
をハニカム状とせずに大きな貫通路53を設け、外周部
を図2と同様にハニカム状とすることもできる。
Aとしては、多孔性物質からなるハニカム状の隔壁を備
えた円筒状のハニカム状フィルタの、隔壁で囲まれた多
数の直方体状の通路51のうち、外周部分の通路51に
隣接するものだけを、排気ガスの流入側と排気ガスの流
出側で交互にセラミック製の閉塞材52によって栓詰め
して閉通路化し、中央部分の通路51は栓詰めせずに貫
通路53とすれば良いので図は省略する。また、図6に
示したパティキュレートフィルタ5Aとは逆に、中心部
をハニカム状とせずに大きな貫通路53を設け、外周部
を図2と同様にハニカム状とすることもできる。
【0025】また、図8の実施例においても、2次空気
供給時の上流側に位置するパティキュレートフィルタ5
Aには電気ヒータHAを、パティキュレートフィルタ5
Aのパティキュレート捕集部分全面(外周部のみ)に設
けるが、下流側に位置するパティキュレートフィルタ5
Bには電気ヒータHBをフィルタの端面全面に均一に設
けず、上流側の電気ヒータHAに重なる下流側のフィル
タの端面上の電気ヒータHBは間引いて設ける。この実
施例においても、フィルタの再生時にエアポンプ9から
2次空気が供給されると、2次空気の流れの上流側の電
気ヒータHAに最初に通電が行われ、上流側の電気ヒー
タHAへの通電が終了すると、続いて下流側の電気ヒー
タHBへの通電が開始される。よって、再生時の下流側
のパティキュレートフィルタ5Bには、上流側のパティ
キュレートフィルタ5Aのパティキュレートの燃焼ガス
が流れ込むので、下流側のパティキュレートフィルタ5
Bから電気ヒータ5Bを間引いても、間引いた部分のパ
ティキュレートフィルタ5Aにおいてもパティキュレー
トは着火可能温度まで上昇して燃焼する。そして、燃焼
ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に放出され
る。
供給時の上流側に位置するパティキュレートフィルタ5
Aには電気ヒータHAを、パティキュレートフィルタ5
Aのパティキュレート捕集部分全面(外周部のみ)に設
けるが、下流側に位置するパティキュレートフィルタ5
Bには電気ヒータHBをフィルタの端面全面に均一に設
けず、上流側の電気ヒータHAに重なる下流側のフィル
タの端面上の電気ヒータHBは間引いて設ける。この実
施例においても、フィルタの再生時にエアポンプ9から
2次空気が供給されると、2次空気の流れの上流側の電
気ヒータHAに最初に通電が行われ、上流側の電気ヒー
タHAへの通電が終了すると、続いて下流側の電気ヒー
タHBへの通電が開始される。よって、再生時の下流側
のパティキュレートフィルタ5Bには、上流側のパティ
キュレートフィルタ5Aのパティキュレートの燃焼ガス
が流れ込むので、下流側のパティキュレートフィルタ5
Bから電気ヒータ5Bを間引いても、間引いた部分のパ
ティキュレートフィルタ5Aにおいてもパティキュレー
トは着火可能温度まで上昇して燃焼する。そして、燃焼
ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に放出され
る。
【0026】図9は図8の実施例における内燃機関の排
気浄化装置の再生動作時の電気ヒータHA,HBの通電
量を示すものである。この実施例では、フィルタ再生動
作が開始されると、所定時間、例えば3分の間だけ電気
ヒータHAに通電が行われる。この時の通電量は図1の
実施例における通電量1.6kwより低い1.3kwに維持
されるが、これは、電気ヒータHAによって通電される
面積が小さく、電力量が少なくて良いからである。所定
時間3分の経過後は、所定時間、例えば2分の通電停止
時間が設けられた後に、今度は電気ヒータHBへの通電
が所定時間、例えば3分の間だけ行われる。この時のヒ
ータHBへの通電量はヒータHAへの通電量より小さい
0.7kwで良い。
気浄化装置の再生動作時の電気ヒータHA,HBの通電
量を示すものである。この実施例では、フィルタ再生動
作が開始されると、所定時間、例えば3分の間だけ電気
ヒータHAに通電が行われる。この時の通電量は図1の
実施例における通電量1.6kwより低い1.3kwに維持
されるが、これは、電気ヒータHAによって通電される
面積が小さく、電力量が少なくて良いからである。所定
時間3分の経過後は、所定時間、例えば2分の通電停止
時間が設けられた後に、今度は電気ヒータHBへの通電
が所定時間、例えば3分の間だけ行われる。この時のヒ
ータHBへの通電量はヒータHAへの通電量より小さい
0.7kwで良い。
【0027】下表1は直径が140mm、全長130mmの
パティキュレートフィルタの再生状況(ヒータ容量、加
熱時間、パティキュレート捕集量、2次空気流量)を示
すものであり、下表2は直径が140mm、全長60mmの
パティキュレートフィルタの再生状況(ヒータ容量、加
熱時間、パティキュレート捕集量、2次空気流量)を示
すものである。これらの表からも、本発明の内燃機関の
排気浄化装置におけるパティキュレートフィルタに再生
時にクラックが発生せず、本発明の内燃機関の排気浄化
装置が再生時のパティキュレートフィルタの破損の防止
に効果があることが分かる。 〔表1〕 トータル ヒータ容量 加熱時間 捕集量 2次空気流量 再生状況 クラックの発生 1.6kw 3分 20g 50L/分 △ 有り 1.8kw 3分 10g 100L/分 × 無し 1.8kw 3分 20g 100L/分 ○ 有り 2.2kw 3分 20g 200L/分 ○ 有り 但し、 △は不完全、×は不良、○は良好、Lはリットルを表す。 〔表2〕 トータル ヒータ容量 加熱時間 捕集量 2次空気流量 再生状況 クラックの発生 1.6kw 3分 20g 50L/分 ○ 無し 1.8kw 3分 10g 100L/分 ○ 無し 1.8kw 3分 20g 100L/分 ○ 無し 2.2kw 3分 20g 200L/分 ○ 無し 但し、 ○は良好、Lはリットルを表す。
パティキュレートフィルタの再生状況(ヒータ容量、加
熱時間、パティキュレート捕集量、2次空気流量)を示
すものであり、下表2は直径が140mm、全長60mmの
パティキュレートフィルタの再生状況(ヒータ容量、加
熱時間、パティキュレート捕集量、2次空気流量)を示
すものである。これらの表からも、本発明の内燃機関の
排気浄化装置におけるパティキュレートフィルタに再生
時にクラックが発生せず、本発明の内燃機関の排気浄化
装置が再生時のパティキュレートフィルタの破損の防止
に効果があることが分かる。 〔表1〕 トータル ヒータ容量 加熱時間 捕集量 2次空気流量 再生状況 クラックの発生 1.6kw 3分 20g 50L/分 △ 有り 1.8kw 3分 10g 100L/分 × 無し 1.8kw 3分 20g 100L/分 ○ 有り 2.2kw 3分 20g 200L/分 ○ 有り 但し、 △は不完全、×は不良、○は良好、Lはリットルを表す。 〔表2〕 トータル ヒータ容量 加熱時間 捕集量 2次空気流量 再生状況 クラックの発生 1.6kw 3分 20g 50L/分 ○ 無し 1.8kw 3分 10g 100L/分 ○ 無し 1.8kw 3分 20g 100L/分 ○ 無し 2.2kw 3分 20g 200L/分 ○ 無し 但し、 ○は良好、Lはリットルを表す。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パティキュレート捕集用のハニカム型フィルタを間隔を
隔てて複数個直列に排気ガス通路中に配置し、これらの
フィルタの再生時には別の排気通路に排気ガスを全量バ
イパスさせる排気浄化装置において、電気ヒータへの通
電制御、あるいは電気ヒータの配置を工夫することによ
り、フィルタ再生時に下流側フィルタの過昇温によるフ
ィルタの溶損を防止し、かつ、電力消費量をも低減する
ことができるという効果がある。
パティキュレート捕集用のハニカム型フィルタを間隔を
隔てて複数個直列に排気ガス通路中に配置し、これらの
フィルタの再生時には別の排気通路に排気ガスを全量バ
イパスさせる排気浄化装置において、電気ヒータへの通
電制御、あるいは電気ヒータの配置を工夫することによ
り、フィルタ再生時に下流側フィルタの過昇温によるフ
ィルタの溶損を防止し、かつ、電力消費量をも低減する
ことができるという効果がある。
【図1】本発明における内燃機関の排気浄化装置の一実
施例の全体構成を示すシステム図である。
施例の全体構成を示すシステム図である。
【図2】図1の内燃機関の排気浄化装置に使用するパテ
ィキュレートフィルタの構成を示す斜視図である。
ィキュレートフィルタの構成を示す斜視図である。
【図3】図1の制御回路によるパティキュレートフィル
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
【図4】本発明の内燃機関の排気浄化装置に使用するパ
ティキュレートフィルタの他の実施例の構成を示す排気
通路の部分拡大断面図である。
ティキュレートフィルタの他の実施例の構成を示す排気
通路の部分拡大断面図である。
【図5】図4のパティキュレートフィルタ5Aの具体的
な構成例の外観を示す斜視図である。
な構成例の外観を示す斜視図である。
【図6】図4のパティキュレートフィルタ5Aの他の具
体的な構成例の外観を示す斜視図である。
体的な構成例の外観を示す斜視図である。
【図7】図4の制御回路によるパティキュレートフィル
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
【図8】本発明の内燃機関の排気浄化装置に使用するパ
ティキュレートフィルタの他の実施例の構成を示す排気
通路の部分拡大断面図である。
ティキュレートフィルタの他の実施例の構成を示す排気
通路の部分拡大断面図である。
【図9】図8の制御回路によるパティキュレートフィル
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
タに取り付けられた電気ヒータへの通電量を示す波形図
である。
【図10】従来の内燃機関の排気浄化装置の全体構成を
示すシステム図である。
示すシステム図である。
【図11】(a) はパティキュレートフィルタ内にパティ
キュレートが十分に捕集された状態を示す説明ず、(b)
は(a) の状態のフィルタの再生後にヒータから遠い端面
側の外周部にパティキュレートの燃え残りが残留した状
態を示す説明図である。
キュレートが十分に捕集された状態を示す説明ず、(b)
は(a) の状態のフィルタの再生後にヒータから遠い端面
側の外周部にパティキュレートの燃え残りが残留した状
態を示す説明図である。
1…ディーゼル機関 2…排気ガス通路 3…ケーシング 5A,5B…パティキュレートフィルタ 6…2次空気供給通路 7…燃焼ガス排出通路 8…バイパス通路 9…エアポンプ 10…従来の排気浄化装置 11…バッテリ 20…本発明の一実施例の排気浄化装置 51…通路 52…閉塞部 53…貫通路 100…制御回路 HA,HB…電気ヒータ SA,SB…スイッチ V1〜V4…弁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年3月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】次に、以上のように構成された内燃機関の
排気浄化装置20の動作を図1および図3を用いて説明
する。 (1) パティキュレート捕集動作時 通常の排気ガス中のパティキュレート捕集時には、各弁
V1〜V4は破線の位置にある。従って、バイパス通路
8、エアポンプ9からの2次空気供給通路6および燃焼
ガス排出通路7は閉じており、このときは、ディーゼル
機関1から排出された排気ガスはケーシング3に内蔵さ
れたパティキュレートフィルタ5A,5Bによってパテ
ィキュレートが除去されて図示しないマフラーを通して
大気中に放出される。 (2) パティキュレートフィルタ再生動作時 図示しない排気ガス圧センサにより、パティキュレート
フィルタ5A,5Bの上流側の排気ガス圧力と下流側の
排気ガス圧力が検出され、その圧力差が所定値以上にな
ると、パティキュレートフィルタ5A,5Bにパティキ
ュレートが所定量捕集されたとしてパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bの再生処理が開始される。パティキュ
レートフィルタ5A,5Bの再生処理時には各弁V1〜
V4は実線の位置に切り換わる。この状態では、ディー
ゼル機関1からの排気ガスは排気バイパス通路8,マフ
ラーを通って空気中に放出される。また、この時にはエ
アポンプ9から2次空気が供給され、2次空気の流れの
上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行われ、上流側
の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続いて下流側
の電気ヒータHBへの通電が開始される。そして、燃焼
ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に放出され
る。
排気浄化装置20の動作を図1および図3を用いて説明
する。 (1) パティキュレート捕集動作時 通常の排気ガス中のパティキュレート捕集時には、各弁
V1〜V4は破線の位置にある。従って、バイパス通路
8、エアポンプ9からの2次空気供給通路6および燃焼
ガス排出通路7は閉じており、このときは、ディーゼル
機関1から排出された排気ガスはケーシング3に内蔵さ
れたパティキュレートフィルタ5A,5Bによってパテ
ィキュレートが除去されて図示しないマフラーを通して
大気中に放出される。 (2) パティキュレートフィルタ再生動作時 図示しない排気ガス圧センサにより、パティキュレート
フィルタ5A,5Bの上流側の排気ガス圧力と下流側の
排気ガス圧力が検出され、その圧力差が所定値以上にな
ると、パティキュレートフィルタ5A,5Bにパティキ
ュレートが所定量捕集されたとしてパティキュレートフ
ィルタ5A,5Bの再生処理が開始される。パティキュ
レートフィルタ5A,5Bの再生処理時には各弁V1〜
V4は実線の位置に切り換わる。この状態では、ディー
ゼル機関1からの排気ガスは排気バイパス通路8,マフ
ラーを通って空気中に放出される。また、この時にはエ
アポンプ9から2次空気が供給され、2次空気の流れの
上流側の電気ヒータHAに最初に通電が行われ、上流側
の電気ヒータHAへの通電が終了すると、続いて下流側
の電気ヒータHBへの通電が開始される。そして、燃焼
ガスは燃焼ガス排出通路7を通って大気中に放出され
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 内燃機関の排気ガス通路中に設けたケー
シング中に、パティキュレート捕集用のハニカム型フィ
ルタを間隔を隔てて複数個直列に配置し、これらのフィ
ルタの再生時には別の排気通路に排気ガスを全量バイパ
スさせる排気浄化装置において、 前記各フィルタの同じ側の端面にそれぞれ電気ヒータを
設け、再生時に流す再生ガスの上流側の電気ヒータから
順に通電すると共に、下流側電気ヒータの通電量を上流
側ヒータの通電量よりも少なくしたことを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項2】 内燃機関の排気ガス通路中に設けたケー
シング中に、パティキュレート捕集用のハニカム型フィ
ルタを間隔を隔てて複数個直列に配置し、これらのフィ
ルタの再生時には別の排気通路に排気ガスを全量バイパ
スさせる排気浄化装置において、 パティキュレート捕集時の上流側フィルタには貫通空間
を有する部分的なフィルタを配置し、各フィルタの同じ
側の端面にそれぞれ電気ヒータを設けると共に、再生時
に流す再生ガスの上流側の電気ヒータの再生ガスの流れ
る方向に重なる部分の下流側の電気ヒータを間引き、電
気ヒータを上流側から順に通電することを特徴とする内
燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3324308A JPH05156924A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3324308A JPH05156924A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05156924A true JPH05156924A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18164356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3324308A Pending JPH05156924A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05156924A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017101600A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324308A patent/JPH05156924A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017101600A (ja) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの制御装置 |
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