JPH0619787Y2 - パーティキュレートトラップフィルタ再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、エンジンのパーティキュレートトラップフィ
ルタ再生装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、エンジンでは、排気中に含まれる排気微粒子（以
下、パーティキュレートと称する）を捕集するための多
数のセルを有したフィルタ所謂パーティキュレートトラ
ップフィルタが排気通路に装着されている。

ところで、捕集されたパーティキュレートが増加する
と、前記フィルタの目詰まりによって排気圧力が上昇
し、エンジン性能が低下する。このため、従来では、前
記フィルタの上流側に加熱部を配したバーナ等の加熱手
段を備えた再生装置を用いてフィルタに捕集されたパー
ティキュレートを燃焼除去し、フィルタの再生を図るよ
うにしている。

しかしながら、バーナ等を用いる再生装置においては、
前記フィルタの中央部が非常に高温となり、該フィルタ
に溶損やクラックが発生するという不具合がある。

このため、フィルタの外周部に当該フィルタを囲むヒー
ター、高周波誘導コイル等で構成される加熱部を設ける
ことにより加熱してフィルタの再生を図るものがある
（実開昭６１−７４６１６号公報及び実開昭６３−４６
６５２号公報等参照）。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで上記フィルタの再生は、捕集したパーティキュ
レートの量に係わらず加熱時間を一定にしている。この
ため、該パーティキュレートが燃焼除去されフィルタの
再生が完了したにも係わらず加熱が継続されたり、逆に
該パーティキュレートの燃焼除去が完了しないうちに加
熱が終了したりすることがあり、次のような問題点を生
じる。

即ち、フィルタの再生を効果的に行うことができないば
かりでなく、エネルギを無駄に消費することになる。

本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、トラップフ
ィルタの加熱による再生時間を算出することにより、再
生が効果的に行えて、しかもエネルギの消費も適正なも
のとなるパーティキュレートトラップフィルタ再生装置
を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため本考案は、第１図に示すように、排気通路に設
けられたパーティキュレート捕集用のトラップフィルタ
を加熱して、捕集したパーティキュレートを燃焼再生す
る加熱手段を備えたパーティキュレートトラップフィル
タ再生装置において、前記トラップフィルタの上下流の
排気圧力を検出する圧力検出手段と、所定運転条件にお
ける前記排気圧力から該トラップフィルタの加熱による
再生時間を算出する再生時間算出手段と、前記加熱手段
作動後前記算出された再生時間経過後に該加熱手段の作
動を停止する制御手段と、を備えた構成とする。

〈作用〉 かかる構成では、圧力検出手段により検出される所定運
転条件におけるトラップフィルタの上下流の排気圧力か
らトラップフィルタの加熱による再生時間が算出され
る。そして、トラップフィルタを加熱することにより捕
集したパーティキュレートを燃焼してトラップフィルタ
を再生する際には、前記再生時間に基づいて加熱手段の
作動が制御される。

従って、トラップフィルタを再生するのための加熱が効
果的に行えて、しかも加熱手段の作動停止が適切に行わ
れて、無駄なエネルギ消費をすることが無くなる。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を第２図に基づいて説明する。

第２図において、排気通路を構成する排気管１にはパー
ティキュレートトラップフィルタ再生装置２が介装され
る。このパーティキュレートトラップフィルタ再生装置
２は、円筒状のフィルタケース３内に円筒状のシール材
を介して収納されるセラミック等の多孔質材で形成さ
れ、多数のセルを有したハニカム構造のものであるとこ
ろのパーティキュレートトラップフィルタ（以下フィル
タと称する）４と、該フィルタ４の上流側に配置されフ
ィルタ４上流側の排気圧力を検出する上流側排気圧力セ
ンサ５と、該フィルタ４の下流側に配置されフィルタ４
下流側の排気圧力を検出する下流側排気圧力センサ６
と、フィルタ４の外周部に配置されフィルタ４に捕集さ
れたパーティキュレートを燃焼・除去するための加熱手
段としてのヒーター21と、前記上流側排気圧力センサ５
と下流側排気圧力センサ６からの検出信号に基づいてヒ
ーター21を制御する制御手段としての制御回路22とを備
えて構成される。

前記ヒーター21には制御回路22から電力供給ライン23を
介して電力が供給されるが、供給される電力としては、
車両走行中等のエンジン稼働中にフィルタ４の再生を図
るために、電源回路24を介して、車両に塔載してあるバ
ッテリ（図示せず）からであったり、またコード25を介
して、家庭用の100Vコンセントからであったりする。

また、前記上流側排気圧力センサ５と下流側排気圧力セ
ンサ６を用いて、所定運転条件におけるフィルタ４前後
の差圧を測定するため、差圧測定スイッチ26を例えば運
転席等に設けている。そして、パーティキュレートトラ
ップフィルタ再生装置２は再生開始スイッチ27がオンさ
れると、第３図及び第４図に示すフローチャートに基づ
いて制御回路22がヒーター21の作動とその停止制御を行
い、フィルタ４の再生を行う。

以下第３図及び第４図のフローチャートに基づいて制御
回路22の作用を説明する。

運転者は運転条件が所定運転条件になったときに、差圧
測定スイッチ26をオンとして差圧測定ルーチンを行う。

ステップ（図ではＳと記す。以下同様）１では現在制御
回路22に保持している差圧（ΔＰ）のデータをクリアー
する。

ステップ２では上流側排気圧力Ｐｕを測定する上流側排
気圧力センサ５と、下流側排気圧力Ｐｄを測定する下流
側排気圧力センサ６と、からの検出信号を各々入力信号
処理回路を経由して入力して、上下流の排気圧の差圧Δ
Ｐ（＝Ｐｕ−Ｐｄ）を読み取る。即ち、ステップ２の機
能が圧力検出手段に相当する。

ステップ３では例えば１秒間の差圧測定時間ｔが経過し
たか否かを判断し、差圧測定時間ｔが経過している場合
はステップ４に進み、差圧測定時間ｔに読み取った差圧
ΔＰの平均値Ave(ΔＰ）を求める。

ステップ５では、前記ステップ４で求めた差圧ΔＰの平
均値Ave(ΔＰ）をフィルタ４のヒーター加熱による通電
時間Ｔを算出する際の基本データとして保持する。

次にフィルタ４の再生ルーチンについて説明する。運転
者は例えば車庫に戻ってきたときに、再生開始スイッチ
27をオンとしてフィルタ４の再生を行う。

第５図に示すように、フィルタ４のパーティキュレート
捕集量は前述した差圧測定ルーチンで求めた差圧ΔＰの
平均値Ave(ΔＰ）に比例するので、ステップ11では、予
め求められている該差圧ΔＰの平均値Ave(ΔＰ）とパー
ティキュレート捕集量を燃焼・除去するのに最適な通電
時間Ｔとのマップより、ヒーター21への通電時間Ｔを求
める。即ち、ステップ11の機能が再生時間算出手段に相
当する。

ステップ12では、制御回路22から電力供給ライン23を介
してヒーター４に電力を供給すべく通電が開始される。

ステップ13では、ステップ11で求めた通電時間Ｔが経過
したか否かを判断し、経過している場合はステップ14に
進み通電を停止し、フィルタ４の再生を完了する。尚、
経過していない場合は引き続き通電を行ってフィルタ４
の再生を行う。

ここで、ステップ11〜ステップ13の機能が制御手段に相
当する。

このように、差圧測定ルーチンにより基本データとして
差圧ΔＰを求め、フィルタ４のヒーター加熱による通電
時間Ｔを算出するようにしたので、フィルタ４のパーテ
ィキュレート捕集量に応じた通電時間だけ確実に通電す
ることが可能となり、フィルタ４を再生するのための加
熱が効果的に行えて、しかもフィルタ４の再生が完了し
た時点でヒーター21への通電が停止制御されて無駄な電
力を消費することが無くなる。

本実施例においては加熱手段として電力を用いたヒータ
ー21を用いたが、給油ポンプ，バーナ，着火用グロープ
ラグ等で構成されるバーナ加熱装置であっても、該給油
ポンプによる燃料の供給を停止制御することにより、エ
ネルギを無駄に消費することを防止できる。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案のパーティキュレートトラ
ップフィルタ再生装置は、圧力検出手段により検出され
る所定の排気圧力から再生時間を算出して、該再生時間
に基づいて加熱手段の作動時間を制御するようにしたの
で、再生が効果的に行えて、しかも無駄なエネルギ消費
をすることを防止できる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るパーティキュレートトラップフィ
ルタ再生装置の構成を示すブロック図、第２図は本考案
に係る一実施例を示すシステム構成図、第３図、第４図
は同上実施例の作用を説明するフローチャート、第５図
は同上実施例の通電時間と差圧との関係を示すグラフで
ある。 １…排気管、２…パーティキュレートトラップフィルタ
再生装置、４…パーティキュレートトラップフィルタ、
５…上流側排気圧力センサ、６…下流側排気圧力セン
サ、21…ヒーター、22…制御装置、26…差圧測定スイッ
チ、27…再生開始スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排気通路に設けられたパーティキュレート
   捕集用のトラップフィルタを加熱して、捕集したパーテ
   ィキュレートを燃焼再生する加熱手段を備えたパーティ
   キュレートトラップフィルタ再生装置において、前記ト
   ラップフィルタの上下流の排気圧力を検出する圧力検出
   手段と、所定運転条件における前記排気圧力から該トラ
   ップフィルタの加熱による再生時間を算出する再生時間
   算出手段と、前記加熱手段作動後前記算出された再生時
   間経過後に該加熱手段の作動を停止する制御手段と、を
   備えたことを特徴とするパーティキュレートトラップフ
   ィルタ再生装置。