JPH05296024A - Exhaust filter regeneration device - Google Patents

Exhaust filter regeneration device

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JPH05296024A
JPH05296024A JP4096887A JP9688792A JPH05296024A JP H05296024 A JPH05296024 A JP H05296024A JP 4096887 A JP4096887 A JP 4096887A JP 9688792 A JP9688792 A JP 9688792A JP H05296024 A JPH05296024 A JP H05296024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
temperature
exhaust
period
regeneration
Prior art date
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Pending
Application number
JP4096887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Uehara
哲也 上原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP4096887A priority Critical patent/JPH05296024A/en
Publication of JPH05296024A publication Critical patent/JPH05296024A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform regeneration with certainty independently on self-burning propagation by heating whole of a filter to be a regeneration allowing temperature Ts or higher by means of a minimum electric power. CONSTITUTION:A temperature sensor 27 and a heater 28 are arranged in the vicinity of an inlet side end face of a particulates capturing filter 23. A bypass passage 24 is provided so as to bypass the filter 23, while a bypass side valve 26 is provided for opening and closing the passage. A filter side valve 25 which can be minutely opened is arranged on an upstream of the filter. When regeneration is started, electricity is supplied to the heater 28, the filter side valve 25 is fully closed, and a temperature Ti at the filter inlet is increased. When the detection temperature Ti reaches a first specified value T1, the filter side valve 25 is minutely opened. A temperature of the filter outlet To is increased by heat transmission due to weak exhaust flow. When the detection temperature Ti is lowered to a second specified value T2, the filter side valve 25 is fully closed again. With repetition of above operations, a temperature of a whole device is kept not less than a regeneration allowing temperature Ts.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の排気微粒
子捕集用の排気フィルタをヒータの加熱により強制的に
再生する再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerator for forcibly regenerating an exhaust filter for collecting exhaust particulates of an internal combustion engine by heating a heater.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼル機関等の内燃機関が排出する
カーボン等の排気微粒子を捕集するために、セラミック
スの三次元多孔体いわゆるセラミックスフォームやセラ
ミックス製の目封じ型ハニカムフィルタ等からなる排気
フィルタを排気系に介装することが従来から考えられて
いるが、この排気フィルタでは、その経時的な目詰まり
が問題となり、何らかの再生手段が不可欠となる。この
再生手段の一つとして、セラミックスフォーム等からな
るフィルタの排気入口部に電気ヒータを配設し、該ヒー
タによりフィルタを加熱して捕集したカーボン等の燃焼
を促進するようにした再生装置が知られている(例えば
特開昭57−153921号公報等)。
2. Description of the Related Art In order to collect exhaust particles such as carbon discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine, an exhaust filter made of a ceramic three-dimensional porous body, so-called ceramic foam, or a ceramic-sealed honeycomb filter is used. It has been conventionally considered to interpose it in the exhaust system, but with this exhaust filter, clogging over time becomes a problem, and some kind of regeneration means is indispensable. As one of the regeneration means, there is a regeneration device in which an electric heater is provided at an exhaust inlet of a filter made of ceramic foam or the like, and the heater is used to heat the filter to promote combustion of collected carbon and the like. It is known (for example, JP-A-57-153921).

【0003】尚、このようなヒータ等を用いた再生時
に、排気の通流によるフィルタの冷却を回避するため
に、フィルタをバイパスするバイパス通路を設け、該バ
イパス通路側に排気流を導くようにしたものもある。
During regeneration using such a heater or the like, a bypass passage bypassing the filter is provided in order to avoid cooling of the filter due to exhaust gas flow, and the exhaust flow is guided to the bypass passage side. Some have been done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の再
生装置においては、ヒータ近傍で開始した微粒子の燃焼
がフィルタ下流側へ順次伝播していく自己燃焼伝播に依
存しているため、フィルタ全体の再生が円滑に行われる
ためには、再生時に非常に多量の微粒子を捕集した状態
となっていなければならない。この場合、再生直前での
フィルタの圧力損失が非常に大きくなり、機関の背圧が
上昇して出力性能や燃費の悪化を招く。しかも、再生時
に急激な温度上昇が生じ、フィルタ焼損の虞れがある。
また、仮に捕集した排気微粒子が比較的少ない段階で再
生を行おうとしても、微粒子の自己燃焼伝播が生じない
ため、ヒータによる加熱作用を受けにくいフィルタ下流
側では再生が困難である。
However, in the above-mentioned conventional regenerator, since the combustion of the fine particles started in the vicinity of the heater depends on the self-combustion propagation which sequentially propagates to the downstream side of the filter, In order for the regeneration to be performed smoothly, a very large amount of fine particles must be collected during the regeneration. In this case, the pressure loss of the filter immediately before regeneration becomes very large, the back pressure of the engine rises, and the output performance and fuel consumption deteriorate. Moreover, there is a possibility that the temperature of the filter may be rapidly increased during regeneration, and the filter may be burnt.
Further, even if it is attempted to perform regeneration at a stage where the collected exhaust particulates are relatively small, the particulates do not propagate by self-combustion, so that regeneration is difficult on the downstream side of the filter where it is difficult to be heated by the heater.

【0005】すなわち、自己燃焼伝播に依存せずにフィ
ルタ全体の再生を円滑に行うためには、ヒータによって
フィルタ下流側に至る全体を再生可能な温度まで昇温さ
せる必要があり、非常に大きな電力が必要となる。この
ことは、車載バッテリに依存する自動車用内燃機関にお
いては好ましくない。あるいは、フィルタ内部に多数の
ヒータを配設する必要が生じ、構成の複雑化を招く。
In other words, in order to smoothly regenerate the entire filter without depending on self-combustion propagation, it is necessary to raise the temperature of the entire filter down to the downstream side by a heater, and a very large electric power is required. Is required. This is not preferable in an internal combustion engine for automobiles that depends on an on-vehicle battery. Alternatively, it is necessary to dispose a large number of heaters inside the filter, which leads to a complicated structure.

【0006】尚、ヒータによる加熱時に排気流をバイパ
スさせたとしても、ヒータに近いフィルタ入口側では高
温となるものの、フィルタ出口側の温度上昇は緩慢であ
り、むしろ排気流を介した熱伝達がないことから入口
側,出口側の温度勾配が大きくなるに過ぎない。
Even if the exhaust gas flow is bypassed during heating by the heater, the temperature on the filter inlet side close to the heater is high, but the temperature rise on the filter outlet side is slow, and rather heat transfer via the exhaust gas flow occurs. Since it does not exist, the temperature gradient on the inlet and outlet sides only increases.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
弱い排気流あるいは空気流を介した熱伝達をうまく利用
することで、フィルタ入口側に設けたヒータによりフィ
ルタ全体を効率よく昇温させるようにした。
Therefore, in the present invention,
By making good use of heat transfer via a weak exhaust flow or air flow, the heater provided on the filter inlet side efficiently raises the temperature of the entire filter.

【0008】図1は、この発明の請求項1に係る再生装
置を示すもので、この再生装置は、内燃機関の排気通路
に介装された排気微粒子捕集用のフィルタ1と、このフ
ィルタ1の排気入口部に設けられたヒータ2と、このフ
ィルタ1をバイパスするように形成されたバイパス通路
3と、バイパスする排気流を制御する排気流制御機構4
と、所定の再生期間中上記ヒータ2に通電するヒータ制
御手段5と、再生開始直後の所定の初期昇温期間に上記
排気流制御機構4を介して排気の全量をバイパス通路3
に導く初期昇温制御手段6と、この初期昇温の完了後
に、上記排気流制御機構4を介して少量の排気を断続的
にフィルタに供給する温度制御手段7とを備えて構成さ
れている。
FIG. 1 shows a regenerator according to claim 1 of the present invention. This regenerator is a filter 1 for collecting exhaust particulates which is interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and the filter 1. A heater 2 provided at the exhaust inlet of the exhaust gas, a bypass passage 3 formed so as to bypass the filter 1, and an exhaust flow control mechanism 4 for controlling the exhaust flow to bypass.
A heater control means 5 that energizes the heater 2 during a predetermined regeneration period; and a predetermined initial temperature increase period immediately after the start of regeneration through the exhaust flow control mechanism 4 so that the entire amount of exhaust gas is bypassed by the bypass passage 3
And the temperature control means 7 for intermittently supplying a small amount of exhaust gas to the filter via the exhaust flow control mechanism 4 after the completion of the initial temperature increase. ..

【0009】上記排気流制御機構4は、例えば請求項2
に示すように上記排気フィルタ1の上流を開閉するフィ
ルタ側バルブと上記バイパス通路3を開閉するバイパス
側バルブとから構成され、フィルタ側バルブを微開状態
とすることで少量の排気を供給することができる。
The exhaust flow control mechanism 4 is, for example, as defined in claim 2.
As shown in FIG. 3, the exhaust gas filter 1 is configured to include a filter-side valve that opens and closes the upstream side of the exhaust filter 1 and a bypass-side valve that opens and closes the bypass passage 3. The filter-side valve is slightly opened to supply a small amount of exhaust You can

【0010】図2は、この発明の請求項3に係る再生装
置を示すもので、この再生装置は、内燃機関の排気通路
に介装された排気微粒子捕集用のフィルタ1と、このフ
ィルタ1の排気入口部に設けられたヒータ2と、このフ
ィルタ1をバイパスするように形成されたバイパス通路
3と、バイパスする排気流を制御する排気流制御機構4
と、上記フィルタ1へ向けて空気を供給する空気供給機
構11と、所定の再生期間中上記ヒータ2に通電するヒ
ータ制御手段5と、再生期間中上記排気流制御機構4を
介して排気の全量をバイパス通路3に導くバイパス制御
手段12と、所定の初期昇温期間の完了後に、上記空気
供給機構11を介して少量の空気を断続的にフィルタ1
に供給する温度制御手段13とを備えて構成されてい
る。
FIG. 2 shows a regenerator according to claim 3 of the present invention. This regenerator is a filter 1 for trapping exhaust particulates provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and the filter 1. A heater 2 provided at the exhaust inlet of the exhaust gas, a bypass passage 3 formed so as to bypass the filter 1, and an exhaust flow control mechanism 4 for controlling the exhaust flow to bypass.
An air supply mechanism 11 for supplying air to the filter 1, a heater control means 5 for energizing the heater 2 for a predetermined regeneration period, and an exhaust flow control mechanism 4 for the entire amount of exhaust gas during the regeneration period. The bypass control means 12 for guiding the air to the bypass passage 3 and a small amount of air is intermittently passed through the air supply mechanism 11 after the completion of a predetermined initial temperature raising period.
And temperature control means 13 for supplying the

【0011】また請求項4の発明では、上記フィルタ1
の排気入口部に温度センサを備え、その検出温度が第1
設定温度T1に達するまでの期間を上記初期昇温期間と
するとともに、上記温度制御手段における少量の排気あ
るいは空気の供給開始,停止を、それぞれ第1設定温度
T1および第2設定温度T2(T2<T1)で行うよう
にした。
According to the invention of claim 4, the filter 1 is provided.
Is equipped with a temperature sensor at the exhaust inlet of the
The period until the temperature reaches the set temperature T1 is set as the initial temperature rising period, and the start and stop of the supply of a small amount of exhaust gas or air in the temperature control means is started and stopped at the first set temperature T1 and the second set temperature T2 (T2 < It was carried out at T1).

【0012】さらに請求項5の発明では、上記温度制御
手段7における少量の排気の供給期間を、機関運転条件
をパラメータとするマップから検索した係数の積算値が
所定値に達するまでの期間とし、かつその停止期間およ
び上記初期昇温期間をそれぞれ一定期間とした。
Further, in the invention of claim 5, the supply period of the small amount of exhaust gas in the temperature control means 7 is a period until the integrated value of the coefficients retrieved from the map using the engine operating condition as a parameter reaches a predetermined value, In addition, the suspension period and the initial temperature rising period are set to be constant periods.

【0013】[0013]

【作用】図1の構成において、通常は排気の全量がフィ
ルタ1側へ案内され、排気中のカーボン等の排気微粒子
が捕集される。排気微粒子が堆積して再生すべきときに
なると、ヒータ2に通電され、フィルタ1が加熱され
る。同時に、排気の全量がバイパス通路3側に導かれ
る。これによって、フィルタ1入口側部分は速やかに昇
温する。そして、所定の初期昇温が完了したら、例えば
フィルタ側バルブを微開状態,全閉状態と切り換えるこ
とで少量の排気がフィルタ1に断続的に供給される。
In the configuration shown in FIG. 1, normally, the entire amount of exhaust gas is guided to the filter 1 side, and exhaust particulates such as carbon in the exhaust gas are collected. When it becomes time to regenerate the exhaust particulate matter, the heater 2 is energized to heat the filter 1. At the same time, the entire amount of exhaust gas is guided to the bypass passage 3 side. As a result, the temperature at the inlet side of the filter 1 rises rapidly. When the predetermined initial temperature rise is completed, a small amount of exhaust gas is intermittently supplied to the filter 1 by, for example, switching the filter valve to the slightly open state or the fully closed state.

【0014】つまり少量の排気がフィルタ1を流れる
と、排気流による熱伝達によってフィルタ1出口側の温
度が昇温し、かつ入口側の温度は低下する。そして、入
口側温度が過度に低下する前に少量の排気の供給が停止
するので、入口側温度は再び昇温する。この作用の繰り
返しによって、フィルタ1全体が再生可能温度以上に効
果的に加熱される。
That is, when a small amount of exhaust gas flows through the filter 1, the temperature on the outlet side of the filter 1 rises and the temperature on the inlet side decreases due to heat transfer by the exhaust stream. Then, the supply of a small amount of exhaust gas is stopped before the inlet-side temperature is excessively lowered, so that the inlet-side temperature rises again. By repeating this action, the entire filter 1 is effectively heated above the regenerable temperature.

【0015】図2に示す請求項3の構成においては、少
量の排気の供給に代えて、少量の空気が断続的に供給さ
れる。従って、上記と同様に空気流による熱伝達によっ
て、フィルタ1出口側に至るまで効果的に加熱される。
In the structure of claim 3 shown in FIG. 2, a small amount of air is intermittently supplied instead of supplying a small amount of exhaust gas. Therefore, similarly to the above, the heat is transferred by the air flow, so that the filter 1 is effectively heated to the outlet side.

【0016】また請求項4の構成では、初期昇温期間お
よび少量の排気,空気の断続期間が温度で規定され、フ
ィルタ1入口側での検出温度がT1〜T2の範囲に維持
される。従って、フィルタ1全体の温度が安定的に得ら
れる。
Further, in the structure of the fourth aspect, the initial temperature raising period and the intermittent period of a small amount of exhaust gas and air are regulated by the temperature, and the detected temperature at the inlet side of the filter 1 is maintained in the range of T1 to T2. Therefore, the temperature of the entire filter 1 can be stably obtained.

【0017】また請求項5の構成では、温度センサを用
いることなく各期間が適切に与えられる。つまり、少量
の排気をフィルタ1に通流させた際の入口側の温度低下
および出口側の昇温は、機関運転条件によって異なり、
例えば、高速低負荷域では排気流量が多く、かつ排気温
度が低いので、入口側の温度低下および出口側の昇温が
比較的急激となる。逆に低速高負荷では、入口側の温度
低下および出口側の昇温は比較的緩慢となる。これらを
考慮した形で、少量の排気の供給期間が制御される。
According to the structure of claim 5, each period is appropriately provided without using the temperature sensor. That is, the temperature drop on the inlet side and the temperature rise on the outlet side when a small amount of exhaust gas is passed through the filter 1 differ depending on engine operating conditions.
For example, in the high-speed low-load region, the exhaust gas flow rate is large and the exhaust gas temperature is low, so the temperature drop on the inlet side and the temperature rise on the outlet side are relatively rapid. On the contrary, at low speed and high load, the temperature drop on the inlet side and the temperature rise on the outlet side become relatively slow. In consideration of these, the supply period of a small amount of exhaust gas is controlled.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0019】図3は、この発明の第1実施例の機械的構
成を示す構成説明図であって、ディーゼル機関21の排
気通路22の途中に、排気微粒子を捕集する排気フィル
タ23が介装されている。また、このフィルタ23をバ
イパスするように、バイパス通路24が形成されてい
る。そして、排気通路22のフィルタ23上流側、詳し
くはバイパス通路24の分岐部より下流側に、該排気通
路22を開閉するバタフライバルブ型のフィルタ側バル
ブ25が介装されているとともに、バイパス通路24途
中に、該バイパス通路24を開閉するバタフライバルブ
型のバイパス側バルブ26が介装されている。このフィ
ルタ側バルブ25とバイパス側バルブ26とによって排
気流制御機構が構成されている。
FIG. 3 is a structural explanatory view showing the mechanical structure of the first embodiment of the present invention. An exhaust filter 23 for trapping exhaust particulates is interposed in the exhaust passage 22 of the diesel engine 21. Has been done. A bypass passage 24 is formed so as to bypass the filter 23. A butterfly valve type filter valve 25 for opening and closing the exhaust passage 22 is provided upstream of the filter 23 in the exhaust passage 22, more specifically, downstream of the branch portion of the bypass passage 24, and the bypass passage 24 is provided. A butterfly valve type bypass side valve 26 that opens and closes the bypass passage 24 is provided in the middle of the passage. The filter side valve 25 and the bypass side valve 26 constitute an exhaust flow control mechanism.

【0020】上記フィルタ23は、例えばセラミックス
の三次元多孔体いわゆるセラミックスフォーム、あるい
はセラミックス製ブロックに多数の微細な流路を形成す
るとともに、その流路端部を交互に閉塞してなるいわゆ
る目封じ型ハニカムフィルタをフィルタエレメントとし
て用いたものである。尚、再生を促進するために、適宜
な触媒を担持させるようにしてもよい。このフィルタ2
3の排気入口側の端面に近接して熱電対からなる温度セ
ンサ27が配設されており、かつこれより僅かに上流側
に、ヒータ28が配設されている。
The above-mentioned filter 23 is a so-called plugging in which a number of fine flow paths are formed in a three-dimensional porous body of ceramics, so-called ceramic foam, or a ceramic block, and the flow path ends are alternately closed. The honeycomb filter is used as a filter element. An appropriate catalyst may be supported to accelerate the regeneration. This filter 2
A temperature sensor 27 composed of a thermocouple is arranged in the vicinity of the end face on the exhaust gas inlet side of 3, and a heater 28 is arranged slightly upstream thereof.

【0021】上記フィルタ側バルブ25は、ソレノイド
等からなるアクチュエータ29にて開閉駆動されるよう
になっているが、全閉位置、全開位置のほかに僅かに開
いた微開位置の3位置に切換可能となっている。またバ
イパス側バルブ26は、ソレノイド等からなるアクチュ
エータ30にて開閉駆動されるもので、全閉位置および
全開位置の2位置に切換可能となっている。
The filter-side valve 25 is driven to open and close by an actuator 29 composed of a solenoid or the like, and is switched between three positions of a fully open position, a fully open position and a slightly open slightly opened position. It is possible. The bypass valve 26 is opened and closed by an actuator 30 composed of a solenoid or the like, and can be switched between two positions, a fully closed position and a fully open position.

【0022】また、排気通路22のフィルタ23上流側
および下流側には、フィルタ23の目詰まり状態をその
前後差圧から検知するために、圧力センサ31,32が
それぞれ配設されている。
Pressure sensors 31 and 32 are provided on the upstream and downstream sides of the filter 23 in the exhaust passage 22 to detect the clogging of the filter 23 from the differential pressure across the filter 23.

【0023】33は、上記ヒータ28を用いた再生処理
を司るコントロールユニットを示している。このコント
ロールユニット33は、いわゆるマイクロコンピュータ
システムを用いたもので、上記温度センサ27,圧力セ
ンサ31,32の検出信号が入力されており、後述する
ように所定のプログラムに従ってヒータ28やフィルタ
側バルブ25,バイパス側バルブ26を制御している。
Reference numeral 33 denotes a control unit which controls the regeneration process using the heater 28. The control unit 33 uses a so-called microcomputer system, to which the detection signals of the temperature sensor 27 and the pressure sensors 31 and 32 are input, and as will be described later, the heater 28 and the filter-side valve 25 according to a predetermined program. , The bypass side valve 26 is controlled.

【0024】次に、上記実施例の作用について説明す
る。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0025】内燃機関21の通常の運転時には、フィル
タ側バルブ25が全開でかつバイパス側バルブ26が全
閉となっている。従って、排気の全量がフィルタ23を
通流し、排気中に含まれているカーボン等の微粒子が捕
集される。
During normal operation of the internal combustion engine 21, the filter valve 25 is fully open and the bypass valve 26 is fully closed. Therefore, the entire amount of exhaust gas flows through the filter 23, and fine particles such as carbon contained in the exhaust gas are collected.

【0026】この捕集が進行し、圧力センサ31,32
によって再生が必要な時期であることが検知されたら、
ヒータ28に通電が開始され、フィルタ23の加熱が行
われる。同時に、バイパス側バルブ26が全開となり、
かつフィルタ側バルブ25が全閉となる。従って、排気
の全量がバイパス通路24側を流れるようになり、フィ
ルタ23へは排気が流れない。そのため、ヒータ28近
傍のフィルタ入口部温度Tiは、図5に示すように速や
かに上昇する。但し、フィルタ出口部温度Toは、フィ
ルタ23内の熱の移動が少ないので比較的緩慢に昇温す
る。
As the collection proceeds, the pressure sensors 31, 32
When it detects that it is time to regenerate,
Energization of the heater 28 is started and the filter 23 is heated. At the same time, the bypass side valve 26 is fully opened,
Moreover, the filter side valve 25 is fully closed. Therefore, all the exhaust gas flows through the bypass passage 24 side, and the exhaust gas does not flow into the filter 23. Therefore, the filter inlet temperature Ti near the heater 28 quickly rises as shown in FIG. However, the filter outlet temperature To rises relatively slowly because heat in the filter 23 does not move much.

【0027】そして、温度センサ27にて検出されるフ
ィルタ入口部温度Tiが所定の第1設定温度T1に達し
たら、フィルタ側バルブ25が微開状態となり、フィル
タ23へ少量の排気が導入される。上記第1設定温度T
1は、微粒子の酸化,燃焼が生じ得る再生可能温度Ts
を上回るように設定される。尚、この最初に第1設定温
度T1に達するまでの期間が、初期昇温期間となる。フ
ィルタ23に少量の排気が導入されると、この排気流に
よってフィルタ23下流側への熱移動が促進されるた
め、図5に示すように、フィルタ出口部温度Toが速や
かに上昇する。逆に、フィルタ入口部温度Tiは低下す
る。また、この排気の通流により温度センサにて検出さ
れるフィルタ入口部温度Tiが第2設定温度T2(但
し、Ts<T2<T1)まで低下したら、再びフィルタ
側バルブ25が全閉となる。これにより、フィルタ入口
部温度Tiは再度昇温し、かつフィルタ出口部温度To
は緩やかに低下する。そして、以後、フィルタ入口部温
度Tiが第1設定温度T1に達したらフィルタ側バルブ
25を微開状態に、第2設定温度T2まで低下したらフ
ィルタ側バルブ25を全開状態にするという動作を繰り
返し行い、少量の排気を断続的に供給する。この動作
は、再生が十分に完了するように予め定めた一定期間が
経過するまで継続される。
When the filter inlet temperature Ti detected by the temperature sensor 27 reaches a predetermined first set temperature T1, the filter valve 25 is opened slightly and a small amount of exhaust gas is introduced into the filter 23. .. The first set temperature T
1 is a renewable temperature Ts at which the oxidation and combustion of fine particles can occur.
Is set to exceed. The period until the first set temperature T1 is reached first is the initial temperature raising period. When a small amount of exhaust gas is introduced into the filter 23, heat transfer to the downstream side of the filter 23 is promoted by this exhaust gas flow, so that the filter outlet temperature To rapidly rises, as shown in FIG. On the contrary, the filter inlet temperature Ti decreases. Further, when the filter inlet temperature Ti detected by the temperature sensor due to the exhaust gas flow decreases to the second set temperature T2 (where Ts <T2 <T1), the filter side valve 25 is fully closed again. As a result, the filter inlet temperature Ti rises again and the filter outlet temperature To increases.
Decreases slowly. After that, when the filter inlet temperature Ti reaches the first set temperature T1, the filter side valve 25 is opened slightly, and when the temperature reaches the second set temperature T2, the filter side valve 25 is opened fully. , Supply a small amount of exhaust gas intermittently. This operation is continued until a predetermined period elapses so that the reproduction is sufficiently completed.

【0028】上記のような動作の結果、図5に示すよう
に、フィルタ入口部温度Tiは、T2〜T1の間に保た
れる。そして、フィルタ出口部温度Toは、これよりも
多少低い温度範囲に維持され、常に再生可能温度Tsを
上回る温度に保つことができる。従って、フィルタ23
の全体が効率よく再生可能温度Ts以上に加熱されるこ
とになり、微粒子捕集量が少ない段階でも自己燃焼伝播
に依存せずに確実な再生が可能となる。
As a result of the above operation, the filter inlet temperature Ti is maintained between T2 and T1 as shown in FIG. The filter outlet temperature To is maintained in a temperature range slightly lower than this, and can always be maintained above the regenerable temperature Ts. Therefore, the filter 23
Is efficiently heated to a temperature equal to or higher than the regenerable temperature Ts, and reliable regeneration is possible without depending on self-combustion propagation even at a stage where the amount of collected particulates is small.

【0029】尚、仮にフィルタ側バルブ25を全閉状態
のまま維持したとすると、図6に示すように、フィルタ
入口部温度Tiが非常に高くなる反面、フィルタ出口部
温度Toは低く抑制されてしまい、ヒータ28の熱エネ
ルギが同一であれば、フィルタ23全体を再生可能温度
Tsに保つことはできない。また、仮にフィルタ側バル
ブ25を微開状態に固定したとすると、排気流によって
外部へ持ち出されてしまう熱量が上記実施例の場合より
大きくなるので、図7に示すように、入口側と出口側の
温度勾配は小さくなるものの、やはりフィルタ23全体
を再生可能温度Tsに保つことは困難である。換言すれ
ば、上記実施例のように断続的に弱い排気流を与えるこ
とにより、最も少ない熱エネルギでもってフィルタ23
全体を再生可能温度Tsとすることができる。
If the filter valve 25 is kept fully closed, as shown in FIG. 6, the filter inlet temperature Ti becomes very high, but the filter outlet temperature To is suppressed to a low level. If the heat energy of the heater 28 is the same, the entire filter 23 cannot be maintained at the reproducible temperature Ts. Further, if the filter side valve 25 is fixed in a slightly opened state, the amount of heat taken out to the outside by the exhaust flow becomes larger than in the case of the above-mentioned embodiment, so that as shown in FIG. Although the temperature gradient of 2 is small, it is still difficult to keep the entire filter 23 at the reproducible temperature Ts. In other words, by providing a weak exhaust flow intermittently as in the above embodiment, the filter 23 with the least heat energy is provided.
The entire temperature can be the reproducible temperature Ts.

【0030】図4は、上記コントロールユニット33に
おいて実行される再生制御の具体的な流れを示すフロー
チャートであって、以下、これを説明する。先ず、ステ
ップ2で圧力センサ31,32の検出圧力差に基づき再
生時期であると判定したら、再生中であることを示す再
生フラグをONとし(ステップ3)、かつバイパス側バ
ルブ26を全開にするとともにフィルタ側バルブ25を
全閉とする(ステップ4,5)。同時に、ヒータ28へ
の通電を開始する(ステップ6)。この再生が一旦開始
すると、以後は再生フラグに基づきステップ1からステ
ップ7へ進む。
FIG. 4 is a flow chart showing a specific flow of the reproduction control executed in the control unit 33, which will be described below. First, when it is determined in step 2 that the regeneration time is reached based on the pressure difference detected by the pressure sensors 31 and 32, the regeneration flag indicating that regeneration is in progress is turned on (step 3), and the bypass side valve 26 is fully opened. At the same time, the filter side valve 25 is fully closed (steps 4 and 5). At the same time, energization of the heater 28 is started (step 6). Once this reproduction is started, the process proceeds from step 1 to step 7 based on the reproduction flag.

【0031】ステップ7では、フィルタ側バルブ25が
全閉状態か否かの判定を行う。再生開始直後の初期昇温
期間中は全閉状態にあるので、ステップ8へ進み、検出
温度Tiが第1設定温度T1以上となったか判定する。
またステップ12で再生時間をカウントし、ステップ1
3で再生時間が所定時間に達したか判定する。
In step 7, it is determined whether the filter valve 25 is in the fully closed state. Since it is in the fully closed state during the initial temperature rising period immediately after the start of regeneration, the routine proceeds to step 8, where it is judged whether the detected temperature Ti becomes equal to or higher than the first set temperature T1.
Also, the reproduction time is counted in step 12, and step 1
At 3, it is determined whether the reproduction time has reached a predetermined time.

【0032】フィルタ側バルブ25を全閉とした状態
で、検出温度Tiが第1設定温度T1に達したら、ステ
ップ7,8からステップ9へ進み、フィルタ側バルブ2
5を微開状態とする。従って、以後は、ステップ7から
ステップ10へ進み、検出温度Tiを第2設定温度T2
と比較する。そして、検出温度Tiが第2設定温度T2
まで低下したら、ステップ11へ進み、フィルタ側バル
ブ25を全閉状態に戻す。また、この全閉状態で再び検
出温度Tiが第1設定温度T1まで上昇すれば、ステッ
プ7〜9の処理で微開状態に戻る。
When the detected temperature Ti reaches the first set temperature T1 with the filter side valve 25 fully closed, the process proceeds from steps 7 and 8 to step 9 and the filter side valve 2
5 is in a slightly opened state. Therefore, thereafter, the process proceeds from step 7 to step 10 and the detected temperature Ti is set to the second set temperature T2.
Compare with. The detected temperature Ti is the second set temperature T2.
When the temperature drops to 0, the process proceeds to step 11 and the filter side valve 25 is returned to the fully closed state. Further, if the detected temperature Ti rises again to the first set temperature T1 in this fully closed state, the process returns to the slightly opened state by the processing of steps 7-9.

【0033】このようにして、フィルタ側バルブ25が
全閉と微開状態とを繰り返すようになる。やがて、再生
時間が所定時間に達する(ステップ13)ので、その時
点で、ヒータ28への通電を停止し(ステップ14)、
再生時間のカウンタをリセット(ステップ15)すると
ともに、フィルタ側バルブ25を全開に、バイパス側バ
ルブ26を全閉に戻す(ステップ16,17)。更に、
再生フラグをOFF(ステップ18)として一連の処理
が終了する。
In this way, the filter-side valve 25 is repeatedly closed and fully opened. Eventually, the regeneration time reaches a predetermined time (step 13), and at that time, the power supply to the heater 28 is stopped (step 14),
The regeneration time counter is reset (step 15), and the filter valve 25 is fully opened and the bypass valve 26 is fully closed (steps 16 and 17). Furthermore,
The reproduction flag is turned off (step 18), and a series of processing is ended.

【0034】次に、図8は、この発明の第2実施例を示
している。この実施例の再生装置は、フィルタ23へ少
量の空気を供給する空気供給機構として、例えば電動式
の2次空気供給ポンプ41を備えており、その空気供給
通路42が、排気通路22のフィルタ23上流でかつフ
ィルタ側バルブ25より下流位置に接続されている。こ
の第2実施例においては、再生期間中は、初期昇温期間
が経過した後も、フィルタ側バルブ25が全閉状態に保
たれ、排気の全量がバイパス通路24側へ案内される。
そして、温度センサ27の検出温度Tiが第1設定温度
T1に達したら、2次空気供給ポンプ41が作動し、少
量の空気がフィルタ23へ供給される。また、この空気
の供給により検出温度Tiが第2設定温度T2まで低下
したら、2次空気供給ポンプ41がOFFとなり、空気
供給が停止する。つまり、第1実施例の少量の排気導入
に代えて、少量の空気が断続的に供給されることにな
る。
Next, FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. The regenerator of this embodiment is provided with, for example, an electric secondary air supply pump 41 as an air supply mechanism for supplying a small amount of air to the filter 23, and the air supply passage 42 has a filter 23 in the exhaust passage 22. It is connected upstream and downstream from the filter valve 25. In the second embodiment, during the regeneration period, the filter side valve 25 is kept in the fully closed state even after the lapse of the initial temperature raising period, and the entire amount of exhaust gas is guided to the bypass passage 24 side.
Then, when the temperature Ti detected by the temperature sensor 27 reaches the first set temperature T1, the secondary air supply pump 41 operates and a small amount of air is supplied to the filter 23. Further, when the detected temperature Ti drops to the second set temperature T2 due to the air supply, the secondary air supply pump 41 is turned off and the air supply is stopped. That is, a small amount of air is intermittently supplied instead of introducing a small amount of exhaust gas in the first embodiment.

【0035】前述した第1実施例では、フィルタ側バル
ブ25が微開状態のときにフィルタ23へ供給される排
気流量が、機関の運転状態によって変化するが、この第
2実施例によれば、運転状態に拘わらず常に一定の空気
量を2次空気供給ポンプ41によって与えることができ
るので、一層正確にフィルタ23の温度管理を行うこと
ができ、より確実な再生が可能となる。
In the first embodiment described above, the flow rate of exhaust gas supplied to the filter 23 when the valve 25 on the filter side is in the slightly opened state changes depending on the operating state of the engine. However, according to the second embodiment, Since the secondary air supply pump 41 can always provide a constant amount of air regardless of the operating state, the temperature of the filter 23 can be controlled more accurately and more reliable regeneration can be performed.

【0036】次に、図9は、この発明の第3実施例を示
している。この実施例の再生装置は、第1実施例と同様
にフィルタ側バルブ25を微開状態とすることで少量の
排気を導入するように構成されているが、特に、温度セ
ンサ27を具備していない構成となっている。この第3
実施例においては、再生開始後フィルタ入口部温度Ti
が第1設定温度T1に達するまでの期間つまり初期昇温
期間t1(図10参照)が、予め試験的に求めた一定期
間として与えられる。そして、少量の排気の供給期間t
2(図10参照)は、機関運転条件に基づいて可変的に
与えられる。具体的には、機関回転数と負荷(例えば、
燃料噴射ポンプのレバー開度)をパラメータとする図1
1に示すマップから係数Cを求め、その積算値が所定値
に達したら、供給期間t2が経過したものとして、フィ
ルタ側バルブ25を微開状態から全閉状態に切り換え
る。高速低負荷域では、フィルタ23へ流入する排気が
多く、かつその温度も低いので、フィルタ入口部温度T
iは急激に低下し、フィルタ出口部温度Toが短時間で
ピークに達する。そのため、高速低負荷側での係数Cは
大きく与えられる。逆に、低速高負荷域では、フィルタ
出口部温度Toがピークに達するまでの時間が長くなる
ため、低速高負荷側での係数Cは小さく与えられる。従
って、その積算値として供給期間t2を規定することに
より、運転条件が変化した場合でも、過度にフィルタ入
口部温度Tiが低下してしまうようなことがなく、適切
な期間だけ少量の排気を流すことができる。また、排気
の停止期間t3(図10参照)は、初期昇温期間t1と
同様に、予め試験的に求めた一定期間として与えられ
る。これは、フィルタ側バルブ25を全閉状態にしたと
きの温度変化が、機関運転条件にそれほど左右されない
ためである。
Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. Like the first embodiment, the regenerator of this embodiment is configured to introduce a small amount of exhaust gas by opening the filter-side valve 25 in a slightly opened state, and in particular, is equipped with a temperature sensor 27. There is no configuration. This third
In the example, the temperature Ti at the inlet of the filter after the regeneration is started
Until the first set temperature T1 is reached, that is, the initial temperature rise period t1 (see FIG. 10) is given as a fixed period that is experimentally obtained in advance. Then, the supply period t of a small amount of exhaust gas
2 (see FIG. 10) is variably given based on the engine operating conditions. Specifically, the engine speed and load (for example,
FIG. 1 with the lever opening of the fuel injection pump as a parameter
The coefficient C is obtained from the map shown in FIG. 1, and when the integrated value reaches a predetermined value, it is determined that the supply period t2 has elapsed, and the filter side valve 25 is switched from the slightly opened state to the fully closed state. In the high-speed and low-load region, a large amount of exhaust gas flows into the filter 23 and its temperature is low, so the filter inlet temperature T
i rapidly decreases, and the filter outlet temperature To reaches a peak in a short time. Therefore, a large coefficient C is given on the high speed and low load side. On the contrary, in the low speed and high load region, the time until the filter outlet temperature To reaches the peak becomes long, so the coefficient C on the low speed and high load side is given small. Therefore, by defining the supply period t2 as the integrated value, even if the operating conditions change, the filter inlet temperature Ti does not drop excessively, and a small amount of exhaust gas flows for an appropriate period. be able to. Further, the exhaust stop period t3 (see FIG. 10) is given as a fixed period that is experimentally obtained in advance, like the initial temperature increase period t1. This is because the temperature change when the filter-side valve 25 is fully closed does not depend so much on the engine operating conditions.

【0037】従って、この第3実施例によれば、温度セ
ンサ27を具備しない簡単な構成でもって再生時のフィ
ルタ23の温度管理を実現でき、再生装置の低コスト化
が図れる。
Therefore, according to the third embodiment, the temperature control of the filter 23 at the time of regeneration can be realized with a simple structure without the temperature sensor 27, and the cost of the regeneration device can be reduced.

【0038】図12,図13は、上記第3実施例の再生
制御の具体的な処理の流れを示すフローチャートであっ
て、以下、これを説明する。ステップ101〜ステップ
106は、前述した図4のフローチャートのステップ1
〜ステップ6と同様の処理であって、再生時期と判定し
たときに、再生フラグをONとし(ステップ103)、
かつバイパス側バルブ26を全開にするとともにフィル
タ側バルブ25を全閉とする(ステップ104,10
5)。同時に、ヒータ28への通電を開始する(ステッ
プ106)。
FIG. 12 and FIG. 13 are flowcharts showing a concrete processing flow of the reproduction control of the third embodiment, which will be described below. Steps 101 to 106 are step 1 of the flowchart of FIG. 4 described above.
~ The same process as in step 6, and when it is determined that the reproduction time has come, the reproduction flag is turned ON (step 103),
Further, the bypass side valve 26 is fully opened and the filter side valve 25 is fully closed (steps 104, 10).
5). At the same time, energization of the heater 28 is started (step 106).

【0039】ステップ107では、初期昇温が完了した
ことを示す初期昇温フラグの判定を行う。初期昇温完了
前は、NOとなり、ステップ107,108へ進んで、
この初期昇温の経過時間t1をカウントするとともに、
該経過時間t1が所定時間に達したか判定する。所定時
間に達するまでは、初期昇温期間として、フィルタ側バ
ルブ25の全閉状態を維持する。
In step 107, an initial temperature rise flag indicating that the initial temperature rise is completed is determined. Before the completion of the initial temperature increase, the determination result is NO, and the process proceeds to steps 107 and 108,
While counting the elapsed time t1 of this initial temperature rise,
It is determined whether the elapsed time t1 has reached a predetermined time. Until the predetermined time is reached, the fully closed state of the filter valve 25 is maintained as the initial temperature raising period.

【0040】初期昇温期間が経過したら、初期昇温フラ
グをONとし、かつフィルタ側バルブ25を微開状態と
する(ステップ110,111)。この微開状態とする
期間t2は、ステップ113〜ステップ117の処理で
定められる。つまり、前述したマップ(図11参照)に
基づいて係数Cを検索し(ステップ113)、かつこれ
を順次積算する(ステップ114)とともに、積算値が
所定値に達したか判定する(ステップ115)。所定値
に達するまでは、微開状態を継続する。また、積算値が
所定値に達したら、該積算値をリセットし、かつフィル
タ側バルブ25を全閉とする(ステップ116,11
7)このようにして、フィルタ側バルブ25が全閉とな
ると、その状態での経過時間t3をステップ118でカ
ウントし、かつこれが所定時間に達するまで全閉状態を
維持する(ステップ119)。この全閉状態の時間t3
が所定時間に達したら、t3のカウンタをリセットし、
かつフィルタ側バルブ25を微開状態に戻す(ステップ
120,121)。
When the initial temperature raising period has elapsed, the initial temperature raising flag is turned on and the filter valve 25 is opened slightly (steps 110 and 111). The period t2 in which the slightly opened state is set is determined by the processing in steps 113 to 117. That is, the coefficient C is searched based on the above-mentioned map (see FIG. 11) (step 113), and this is sequentially integrated (step 114), and it is determined whether the integrated value has reached a predetermined value (step 115). .. The slightly opened state is continued until the predetermined value is reached. When the integrated value reaches a predetermined value, the integrated value is reset and the filter valve 25 is fully closed (steps 116 and 11).
7) In this way, when the filter valve 25 is fully closed, the elapsed time t3 in that state is counted in step 118, and the fully closed state is maintained until it reaches a predetermined time (step 119). This fully closed time t3
Reaches the predetermined time, reset the counter of t3,
Moreover, the filter-side valve 25 is returned to the slightly opened state (steps 120 and 121).

【0041】このような処理が繰り返され、フィルタ側
バルブ25は、微開状態と全閉状態とを繰り返すように
なる。やがて、ステップ122でカウントしている再生
時間が所定時間に達する(ステップ123)ので、その
時点で、ヒータ28への通電を停止する(ステップ12
4)とともに、フィルタ側バルブ25を全開に、バイパ
ス側バルブ26を全閉に戻し(ステップ126,12
7)、かつ各種カウンタやフラグ等をリセット(ステッ
プ125,128,129)して一連の処理を終了す
る。
By repeating such processing, the filter-side valve 25 repeats the slightly opened state and the fully closed state. Eventually, the regeneration time counted in step 122 reaches a predetermined time (step 123), and at that time, the power supply to the heater 28 is stopped (step 12).
At the same time, the filter side valve 25 is fully opened and the bypass side valve 26 is fully closed (steps 126, 12).
7) In addition, various counters, flags, etc. are reset (steps 125, 128, 129) and a series of processing is ended.

【0042】なお、上記各実施例では、フィルタ23の
前後方向へ沿って排気が通流するので、その前端面近傍
にヒータ28が配置されるようになっているが、例え
ば、フィルタ23を円筒状とし、ヒータ28をその内周
側に配置するとともに、排気を内周側から外周側へ通流
させる構成、あるいは、ヒータ28を外周側に配置する
とともに、排気を外周側から内周側へ通流させる構成も
可能である。また、フィルタ23として、金属製のフォ
ームタイプフィルタ、金属粒や金属繊維の焼結フィル
タ、セラミックス繊維製フィルタなどを用いることもで
きる。また、再生時期の判定として、上記実施例では、
フィルタ23の前後圧力差に基づいて行っているが、機
関の運転履歴や車両走行距離などから判定してもよい。
In each of the above-described embodiments, since the exhaust gas flows along the front-rear direction of the filter 23, the heater 28 is arranged near the front end face of the filter 23. And the heater 28 is arranged on the inner peripheral side thereof and the exhaust gas is allowed to flow from the inner peripheral side to the outer peripheral side, or the heater 28 is arranged on the outer peripheral side and the exhaust gas is arranged from the outer peripheral side to the inner peripheral side. It is also possible to use a structure that allows flow. Moreover, as the filter 23, a metal foam type filter, a sintered filter of metal particles or metal fibers, a ceramic fiber filter, or the like can be used. In addition, as the determination of the reproduction time, in the above embodiment,
Although it is performed based on the pressure difference across the filter 23, the determination may be made based on the operating history of the engine, the traveling distance of the vehicle, or the like.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る排気フィルタの再生装置によれば、ヒータの熱エ
ネルギを効率よく利用してフィルタ全体を加熱すること
ができる。つまり、ヒータを多数配置する必要がなく、
かつ最小限の電力でもってフィルタ全体を再生可能温度
以上に保つことができ、排気微粒子の自己燃焼伝播に依
存せずにフィルタ全体を確実に再生できる。そして、請
求項2のようにフィルタ側バルブを微開状態として少量
の排気を導入するようにすれば、複雑な構成を用いずに
フィルタ全体の効率よい加熱が実現できる。
As is apparent from the above description, according to the exhaust gas filter regenerating apparatus of the present invention, it is possible to efficiently utilize the heat energy of the heater to heat the entire filter. In other words, it is not necessary to arrange many heaters,
Moreover, the entire filter can be maintained at a temperature above the regenerable temperature with a minimum amount of electric power, and the entire filter can be reliably regenerated without depending on the self-combustion propagation of exhaust particulates. When the filter valve is opened slightly and a small amount of exhaust gas is introduced as in the second aspect, efficient heating of the entire filter can be realized without using a complicated configuration.

【0044】また、請求項3のように空気供給機構を設
けた構成とすれば、機関運転条件に拘わらず空気流を安
定的に与えることができ、一層確実に再生が行える。そ
して、請求項4のように温度センサを設け、その検出温
度に基づいて排気流あるいは空気流を制御してやれば、
フィルタの温度管理が一層正確なものとなる。
Further, when the air supply mechanism is provided as in the third aspect, the air flow can be stably applied regardless of the engine operating condition, and the regeneration can be performed more reliably. If a temperature sensor is provided as in claim 4 and the exhaust flow or the air flow is controlled based on the detected temperature,
The temperature control of the filter becomes more accurate.

【0045】また、請求項5のように各期間を制御する
ようにすれば、温度センサが不要となり、構成が一層簡
略化できる。
Further, if each period is controlled as in the fifth aspect, the temperature sensor becomes unnecessary and the structure can be further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1に係る再生装置を示すクレーム対応
図。
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a reproducing apparatus according to claim 1.

【図2】請求項3に係る再生装置を示すクレーム対応
図。
FIG. 2 is a claim correspondence diagram showing a reproducing apparatus according to claim 3;

【図3】この発明の第1実施例の機械的構成を示す構成
説明図。
FIG. 3 is a structural explanatory view showing a mechanical structure of the first embodiment of the present invention.

【図4】この第1実施例の再生制御を示すフローチャー
ト。
FIG. 4 is a flowchart showing the reproduction control of the first embodiment.

【図5】この第1実施例における再生時のフィルタ入口
部温度Tiと出口部温度Toの変化を示すタイムチャー
ト。
FIG. 5 is a time chart showing changes in filter inlet temperature Ti and outlet temperature To during regeneration in the first embodiment.

【図6】フィルタ側バルブを全閉状態に固定した場合の
フィルタ入口部温度Tiと出口部温度Toの変化を示す
タイムチャート。
FIG. 6 is a time chart showing changes in the filter inlet temperature Ti and the outlet temperature To when the filter valve is fixed in the fully closed state.

【図7】フィルタ側バルブを微開状態に固定した場合の
フィルタ入口部温度Tiと出口部温度Toの変化を示す
タイムチャート。
FIG. 7 is a time chart showing changes in the filter inlet temperature Ti and the outlet temperature To when the filter valve is fixed in a slightly opened state.

【図8】この発明の第2実施例を示す構成説明図。FIG. 8 is a structural explanatory view showing a second embodiment of the present invention.

【図9】この発明の第3実施例を示す構成説明図。FIG. 9 is a structural explanatory view showing a third embodiment of the present invention.

【図10】この第3実施例における再生時のフィルタ入
口部温度Tiと出口部温度Toの変化を示すタイムチャ
ート。
FIG. 10 is a time chart showing changes in filter inlet temperature Ti and outlet temperature To during regeneration in the third embodiment.

【図11】係数Cのマップを示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a map of a coefficient C.

【図12】この第3実施例の再生制御のフローの前半部
を示すフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart showing the first half of the flow of reproduction control according to the third embodiment.

【図13】第3実施例の再生制御のフローの後半部を示
すフローチャート。
FIG. 13 is a flowchart showing the latter half of the flow of reproduction control according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フィルタ 2…ヒータ 3…バイパス通路 4…排気流制御機構 5…ヒータ制御手段 6…初期昇温制御手段 7…温度制御手段 11…空気供給機構 12…バイパス制御手段 13…温度制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter 2 ... Heater 3 ... Bypass passage 4 ... Exhaust flow control mechanism 5 ... Heater control means 6 ... Initial temperature rise control means 7 ... Temperature control means 11 ... Air supply mechanism 12 ... Bypass control means 13 ... Temperature control means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に介装された排気微
粒子捕集用のフィルタと、このフィルタの排気入口部に
設けられたヒータと、このフィルタをバイパスするよう
に形成されたバイパス通路と、バイパスする排気流を制
御する排気流制御機構と、所定の再生期間中上記ヒータ
に通電するヒータ制御手段と、再生開始直後の所定の初
期昇温期間に上記排気流制御機構を介して排気の全量を
バイパス通路に導く初期昇温制御手段と、この初期昇温
の完了後に、上記排気流制御機構を介して少量の排気を
断続的にフィルタに供給する温度制御手段とを備えたこ
とを特徴とする排気フィルタの再生装置。
1. A filter for collecting exhaust particulate matter, which is interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, a heater provided at an exhaust inlet portion of the filter, and a bypass passage formed so as to bypass the filter. An exhaust flow control mechanism for controlling the bypassed exhaust flow, a heater control means for energizing the heater during a predetermined regeneration period, and an exhaust flow control mechanism for controlling the exhaust flow through the exhaust flow control mechanism during a predetermined initial temperature rising period immediately after the start of regeneration. An initial temperature rise control means for guiding the entire amount to the bypass passage, and a temperature control means for intermittently supplying a small amount of exhaust gas to the filter via the exhaust flow control mechanism after completion of the initial temperature rise are characterized. Exhaust filter regeneration device.
【請求項2】 上記排気流制御機構が、上記排気フィル
タの上流を開閉するフィルタ側バルブと上記バイパス通
路を開閉するバイパス側バルブとからなり、フィルタ側
バルブを微開状態とすることで少量の排気を供給するよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載の排気フィルタ
の再生装置。
2. The exhaust flow control mechanism comprises a filter-side valve that opens and closes the upstream side of the exhaust filter and a bypass-side valve that opens and closes the bypass passage. A small amount of the valve is provided by opening the filter-side valve slightly. The exhaust filter regenerator according to claim 1, wherein exhaust gas is supplied.
【請求項3】 内燃機関の排気通路に介装された排気微
粒子捕集用のフィルタと、このフィルタの排気入口部に
設けられたヒータと、このフィルタをバイパスするよう
に形成されたバイパス通路と、バイパスする排気流を制
御する排気流制御機構と、上記フィルタへ向けて空気を
供給する空気供給機構と、所定の再生期間中上記ヒータ
に通電するヒータ制御手段と、再生期間中上記排気流制
御機構を介して排気の全量をバイパス通路に導くバイパ
ス制御手段と、所定の初期昇温期間の完了後に、上記空
気供給機構を介して少量の空気を断続的にフィルタに供
給する温度制御手段とを備えたことを特徴とする排気フ
ィルタの再生装置。
3. A filter for collecting exhaust particulate matter, which is interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, a heater provided at an exhaust inlet portion of the filter, and a bypass passage formed so as to bypass the filter. An exhaust flow control mechanism for controlling the bypassed exhaust flow, an air supply mechanism for supplying air to the filter, a heater control means for energizing the heater during a predetermined regeneration period, and an exhaust flow control for the regeneration period A bypass control means for guiding the entire amount of exhaust gas to the bypass passage through the mechanism, and a temperature control means for intermittently supplying a small amount of air to the filter via the air supply mechanism after the completion of the predetermined initial temperature raising period. An exhaust filter regenerator characterized by being provided.
【請求項4】 上記フィルタの排気入口部に温度センサ
を備え、その検出温度が第1設定温度T1に達するまで
の期間を上記初期昇温期間とするとともに、上記温度制
御手段における少量の排気あるいは空気の供給開始,停
止を、それぞれ第1設定温度T1および第2設定温度T
2(T2<T1)で行うようにしたことを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の排気フィルタの再生装
置。
4. A temperature sensor is provided at an exhaust gas inlet portion of the filter, and a period until the detected temperature reaches a first set temperature T1 is the initial temperature raising period, and a small amount of exhaust gas in the temperature control means or The start and stop of air supply are controlled by the first set temperature T1 and the second set temperature T, respectively.
The exhaust gas regenerating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the regeneration is performed at 2 (T2 <T1).
【請求項5】 上記温度制御手段における少量の排気の
供給期間を、機関運転条件をパラメータとするマップか
ら検索した係数の積算値が所定値に達するまでの期間と
し、かつその停止期間および上記初期昇温期間をそれぞ
れ一定期間としたことを特徴とする請求項1あるいは請
求項2に記載の排気フィルタの再生装置。
5. A supply period of a small amount of exhaust gas in the temperature control means is a period until an integrated value of coefficients retrieved from a map using an engine operating condition as a parameter reaches a predetermined value, and the stop period and the initial period. The exhaust gas filter regeneration device according to claim 1 or 2, wherein the temperature raising period is set to a fixed period.
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