JPH062530A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生時期のフィルタ予熱温度を最適に制御し
てその燃焼温度の過上昇を抑え、再生時のフィルタ破損
を防止できる排気浄化装置の提供を目的とする。 【構成】 内燃機関の排気管２に設けたフィルタ５で排
気ガス中のパティキュレートを捕集し、再生時期に加熱
手段Ｈでフィルタを加熱すると共に、再生ガス供給手段
から再生ガスを供給して捕集されたパティキュレートを
燃焼させて再生を行う内燃機関の排気浄化装置に、フィ
ルタ５の上流側と下流側の差圧を検出する差圧検出手段
SPU, SPDと、フィルタ５の温度を検出する温度検出手段
STと、差圧検出値ΔＰによりフィルタの再生時期を判定
する再生時期判定手段と、フィルタ５が再生領域内にあ
る時の再生直前の温度が所定値以上の時、再生ガス供給
手段を作動させ、フィルタ５の温度を下げた後に加熱手
段Ｈを作動させてフィルタ５を再生させるフィルタ再生
手段とを設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、パティキュレートを捕集するフィルタの
再生時に、フィルタが異常高温になるのを回避してフィ
ルタの破損を防止するようにした内燃機関の排気浄化装
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。

【０００３】このように、排気ガス中のパティキュレー
トをフィルタによって除去する内燃機関の排気浄化装置
では、フィルタ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、定期的にフィルタ
内に捕集されたパティキュレートを燃焼させて再生する
必要がある。

【０００４】一般に、従来の内燃機関の排気浄化装置で
は、パティキュレートフィルタの通気性が失われてフィ
ルタ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（差圧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。この再生処理
は、通常フィルタの近傍に設けられた電気ヒータに通電
したり、バーナに点火して捕集されたパティキュレート
に着火させ、フィルタの近傍のエアポンプから２次空気
のような再生用ガスを流してパティキュレートを燃焼さ
せることにより行われる。

【０００５】従来の内燃機関の排気浄化装置で、フィル
タに捕集されたパティキュレートの燃焼のために２次空
気を供給するためのエア供給手段を備えるものとして
は、例えば、特開平２−２５６８１３号公報に見られる
ように、再生用のエア流量を制御するようなものがあ
る。これは、再生時にヒータ通電した後、フィルタ温度
に基づいてエア流量を制御することにより、再生条件を
変更して最適な条件でフィルタの再生を行わせるように
したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平２−
２５６８１３号公報の内燃機関の排気浄化装置では、常
に再生開始と同時にヒータを通電しているため、フィル
タの再生直前の温度（以後フィルタの予熱温度という）
が高い時、ヒータを使用して再生を行うと、ベース予熱
温度に比べて再生時のフィルタ温度が上昇し、場合によ
ってはフィルタクラック、溶損等のフィルタの破損が発
生する恐れがあった。また、フィルタの予熱温度が６０
０℃以上であると、ヒータに通電しなくても、２次空気
だけでも着火し、燃焼が発生してフィルタが破損する恐
れがあった。

【０００７】これを更に詳しく説明すると、再生時のフ
ィルタ温度は図７に示すように、パティキュレート捕集
量に大きく依存する。実験によるとフィルタが再生不良
や熱損傷を起こさないためには、再生時の温度が８００
〜９００℃程度に抑えられる必要があり、この時の再生
前のフィルタ温度は６００℃以下である。一方、パティ
キュレートの捕集量とフィルタの予熱温度がパティキュ
レートの再生中の燃焼温度に与える影響を調査した結
果、溶損、クラック等の熱損傷を起こしたり、着火不良
を起こしたりする条件が存在することが分かった。これ
は、逆に言うと良好な燃焼を行うためには、ある捕集量
に対してある幅を持った最適なフィルタの予熱温度が存
在することを意味している。

【０００８】ところが、前述の公報に開示された装置で
は、パティキュレートの捕集量が一定と仮定したシーケ
ンスであるために、捕集量がばらついた場合の対応がで
きず、捕集量が過度に多い場合には熱損傷が発生してし
まう恐れがあるのである。また、フィルタの予熱温度に
応じて２次空気流量を制御しているが、フィルタの予熱
温度が高い場合には２次空気を流しただけでパティキュ
レートが着火してしまうので、温度の制御ができない恐
れがあった。更に、前述の公報の装置では、再生中の２
次空気流量が一定であるので、途中で２次空気流量が最
適値よりずれた場合は、再生率が低下して燃え残りが発
生する恐れもあった。

【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、再生時期になったフ
ィルタの予熱温度が最適になるように制御することによ
り、フィルタの燃焼温度を最適な温度に制御し、再生時
にフィルタの破損がなく、しかも高い再生率が得られる
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
明の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に
設けたフィルタによって排気ガス中のパティキュレート
を捕集し、再生時期に加熱手段によってフィルタを加熱
すると共に、再生ガス供給手段から再生ガスを供給して
捕集されたパティキュレートを燃焼させて再生を行う内
燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの温度を
検出する温度検出手段と、前記フィルタの再生時期を判
定する再生時期判定手段と、前記フィルタが再生領域内
にある時の再生直前の温度が所定値以上の時、前記再生
ガス供給手段を作動させ、前記フィルタの温度を下げた
後に前記加熱手段を作動させて前記フィルタを再生させ
るフィルタ再生手段とを設けたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、温
度検出手段によりフィルタの温度が検出され、フィルタ
の再生時期が再生時期判定手段により判定され、フィル
タが再生領域内にある時の再生直前の温度が所定値以上
の時、フィルタ再生手段によって再生ガス供給手段が作
動させられて、フィルタの温度が下がった後に加熱手段
が作動させられてフィルタが再生される。この結果、再
生前のフィルタの予熱温度が最適再生条件に合ったもの
となり、再生時のフィルタの過度の燃焼が防止されてフ
ィルタの破損が防止される。

【００１２】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明するが、本発明はデュアルフィルタタイプの排気
浄化装置でも、シングルフィルタタイプの排気浄化装置
でも、その再生動作において適用可能である。従って、
まず、デュアルフィルタタイプの排気浄化装置の構成、
捕集、再生時の動作、および、シングルフィルタタイプ
の排気浄化装置の構成、捕集、再生時の動作について簡
単に説明し、その後に、両タイプの排気浄化装置におけ
る再生時に本発明を適用する時の制御について説明す
る。

【００１３】図１は本発明が適用される逆流交互再生デ
ュアルフィルタタイプの排気浄化装置２０を備えたディ
ーゼルエンジン１の一実施例の概略的構成を示すもので
ある。エンジン１からの排気ガスを導く排気管２は、分
岐部ａにおいて分岐管２Ａ，２Ｂに分岐され、その後に
合流部ｂにおいて合流されてマフラー６に接続される。
分岐管２Ａ，２Ｂの途中に設けられたケーシング３Ａ，
３Ｂの中には、排気ガス中のパティキュレートを捕集す
るためにそれぞれ第１フィルタ５Ａ及び第２フィルタ５
Ｂが設けられている。この第１フィルタ５Ａ及び第２フ
ィルタ５Ｂとしては、多数のフィルタセルを備えたハニ
カムフィルタが使用され、各フィルタセルの排気上流端
と下流端は交互にプラグによって栓詰めされている。従
って、この第１，第２フィルタ５Ａ，５Ｂに流れ込んだ
排気ガス中のパティキュレートは、排気ガスがフィルタ
セルの壁面を通過する際にフィルタセルに捕集される。

【００１４】また、分岐管２Ａ及び２Ｂの分岐部ａの上
流側には、温度センサＳＴおよび圧力センサＳＰＵが設
けられ、合流部ｂの下流側には圧力センサＳＰＤが設け
られている。そして、第１，第２フィルタ５Ａ，５Ｂの
上下流の圧力差（差圧）は圧力センサＳＰＵとＳＰＤの
出力がＥＣＵ（制御回路）１００に入力されて求められ
る。制御回路１００はこの差圧によって第１、第２フィ
ルタ５Ａ，５Ｂの再生時期を決定する。

【００１５】一方、第１、第２フィルタ５Ａ，５Ｂの下
流側端面近傍、或は下流側端部の栓部材（図示せず）に
はフィルタ再生時、フィルタを加熱してパティキュレー
トに着火する電気ヒータＨＡ及びＨＢが設けられてお
り、これら電気ヒータＨＡ，ＨＢの一端は接地され、他
端は制御回路１００によって制御されるスイッチＳＷ
Ａ，ＳＷＢを介してバッテリ１１に接続されている。

【００１６】この第１、第２フィルタ５Ａ，５Ｂの再生
時には、電気ヒータＨＡあるいはＨＢに通電すると共
に、通電が行われた側の第１あるいは第２フィルタ５
Ａ，５Ｂの下流側から再生用ガスを流し、燃焼ガスをそ
の上流側から排出する必要がある。従って、この実施例
では、分岐管２Ａ，２Ｂの合流部ｂに再生用ガス供給口
１７が設けられており、この再生用ガス供給口１７に
は、途中に開閉弁Ｖ３の設けられた再生用ガス供給通路
７を通じて電動エアポンプ９から再生用ガスとして２次
空気が供給されるようになっている。この電動エアポン
プ９と開閉弁Ｖ３は共に制御回路１００によって駆動制
御される。また、分岐管２Ａ，２Ｂの分岐部ａに再生用
ガス排出口１８が設けられており、この再生用ガス排出
口１８には、一端が大気に開放され、途中に開閉弁Ｖ４
の設けられた再生用ガス排出通路８が接続されている。
この開閉弁Ｖ４も制御回路１００によって駆動制御され
るようになっている。

【００１７】そして、再生用ガス排出口１８が開口する
分岐部ａには、分岐部ａの上流側の排気管２、分岐管２
Ａ，２Ｂ、および再生用ガス排出口１８の接続を切り換
える第１制御弁Ｖ１が設けられ、再生用ガス供給口１７
が開口する合流部ｂには、合流部ｂの下流側の排気管
２、分岐管２Ａ，２Ｂ、および再生用ガス供給口１７の
接続を切り換える第２制御弁Ｖ２が設けられている。

【００１８】この第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は共に制
御回路（ＥＣＵ）１００によって駆動されるようになっ
ており、制御回路１００からの制御信号により第１、第
２制御弁Ｖ１，Ｖ２は連動して実線位置ハ、破線位置
ロ、および一点鎖線位置イに位置決めされる。弁Ｖ１〜
Ｖ４の駆動は、実際には、ダイアフラム式アクチュエー
タや負圧切換弁、或いは電気式のアクチュエータによっ
て行われるが、その駆動機構は特に限定されるものでは
ないので、ここでは図示およびその説明を省略する。

【００１９】第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の一点鎖線位
置イは第２フィルタ５Ｂの捕集状態の位置であり、エン
ジン１からの排気ガスは第２フィルタ５Ｂを流れ、マフ
ラー６を通って大気中に排出される。この時、第１フィ
ルタ５Ａが再生中でない時は開閉弁Ｖ３，Ｖ４は閉弁し
ているが、第１フィルタ５Ａが再生中の時は開閉弁Ｖ
３，Ｖ４は開弁すると共にヒータＨＡに通電が行われ、
エアポンプ９からの再生用ガスが供給口１７から第１フ
ィルタ５Ａを流れてパティキュレートの燃焼を助け、燃
焼ガスが排出口１８から大気中に排出される。

【００２０】第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の破線位置ロ
は第１フィルタ５Ａの捕集状態の位置であり、エンジン
１からの排気ガスは第１フィルタ５Ａを流れ、マフラー
６を通って大気中に排出される。この時、第２フィルタ
５Ｂが再生中でない時は開閉弁Ｖ３，Ｖ４は閉弁してい
るが、第２フィルタ５Ｂが再生中の時は開閉弁Ｖ３，Ｖ
４は開弁すると共にヒータＨＢに通電が行われ、エアポ
ンプ９からの再生用ガスが供給口１７から第２フィルタ
５Ｂを流れてパティキュレートの燃焼を助け、燃焼ガス
が排出口１８から大気中に排出される。

【００２１】本発明は、第１，第２フィルタ５Ａ，５Ｂ
の上下流の差圧の検出値によって、第１フィルタ５Ａま
たは第２フィルタ５Ｂが再生状態になった時に、適正に
再生を行わせるための制御である。図２は本発明が適用
されるシングルフィルタタイプの排気浄化装置３０を備
えたディーゼルエンジン１の概略的構成を示すものであ
り、図１の構成部材と同じ構成部材には同じ符号を付し
てある。図２において、３は排気管２の一部に設けられ
たパティキュレートフィルタ５を収納するためのケーシ
ング、４はシール材、７は２次空気供給通路、８は燃焼
ガス排出通路、９は２次空気を供給するエアポンプ、１
０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、１１はバッテリ、１００は制御回路、ＳＷ
は電気ヒータＨに通電するためのヒータスイッチ、ＳＰ
Ｕはパティキュレートフィルタ５の排気ガス流入側の通
路２内に設けられた圧力センサ、ＳＰＤはパティキュレ
ートフィルタ５の排気ガス流出側の通路２内に設けられ
た圧力センサ、ＳＴはパティキュレートフィルタ５の入
口側に設けられた温度センサ、Ｖ５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、Ｖ６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２次
空気供給通路７の開閉弁、Ｖ４は燃焼ガス排出通路８の
開閉弁である。

【００２２】制御回路１００は、例えば、アナログ信号
入力用のインタフェースＩＮａ、ディジタル信号入力用
のインタフェースＩＮｄ、アナログ信号をディジタル信
号に変換するコンバータＡ／Ｄ、各種演算処理を行う中
央処理装置ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、読
み出し専用メモリＲＯＭ、出力回路ＯＵＴ、およびこれ
らを接続するバスライン１１１等を含むマイクロコンピ
ュータによって構成されるが、その構成の詳細な動作説
明については省略する。制御回路１００のアナログ信号
入力用のインタフェースＩＮａには、パティキュレート
フィルタ５の排気ガス経路の上流側と下流側の排気ガス
の圧力を検出する圧力センサＳＰＵ，ＳＰＤからの圧力
検出信号、温度センサＳＴからのフィルタ入口温度検出
信号、図示しない回転数センサからの機関回転数信号Ｎ
ｅ等が入力され、ディジタル信号入力用のインタフェー
スＩＮｄには、キースイッチ（図示せず）からの信号等
が入力される。

【００２３】通常の排気ガス中のパティキュレート捕集
時には、各弁Ｖ３〜Ｖ６は破線の位置に制御されてお
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。そして、パティキュレート
フィルタ５の前後の差圧が後述する再生時期判定値を越
えて大きくなった時に、制御回路１００は弁Ｖ３〜Ｖ６
を破線の位置から実線の位置に切り換える切換制御を行
ってパティキュレートフィルタ５の再生動作が行われ
る。そして、このパティキュレートの捕集動作からいつ
フィルタ５の再生動作に切り換えるか、あるいは、フィ
ルタ再生時のヒータスイッチＳＷのオンオフ制御および
エアポンプ９からの２次空気の流量の制御が制御回路１
００によって行われる。

【００２４】なお、図２の実施例では、パティキュレー
トフィルタ５の温度を検出するために、フィルタ５の入
口側に温度センサＳＴを設けているが、この温度センサ
ＳＴはフィルタ５の内部に埋め込んでも良いものであ
る。ここで、制御回路１００によるパティキュレートフ
ィルタの再生時期における再生処理について、図３のフ
ローチャートを用いて説明する。図３に示すルーチンは
所定時間、例えば５０ms毎に実行されるものとする。

【００２５】ステップ３０１ではフィルタの前後差圧Δ
Ｐが再生基準値の下限値ΔＰL より大きいか否かが判定
され、ΔＰ≦ΔＰL の時はフィルタ内のパティキュレー
トの捕集量が再生時期に達していないのでこのルーチン
を終了する。一方、ステップ３０１においてΔＰ＞ΔＰ
L の時はフィルタが再生領域に入ったと判断されてステ
ップ３０２に進み、ステップ３０２において捕集中のフ
ィルタ温度Ｔが読み込まれる。

【００２６】ステップ３０３およびステップ３０４は読
み込んだフィルタ温度が再生に適した温度か否かを判定
するものであり、ステップ３０３では温度Ｔが２００℃
より高いか否かが判定され、ステップ３０４では温度Ｔ
が１５０℃より高いか否かが判定される。まず、フィル
タの温度Ｔが再生に最適な温度１５０℃〜２００℃の間
にある時の制御について説明する。この時はステップ３
０３でＮＯとなり、ステップ３０４でもＮＯとなってス
テップ３０５に進む。ステップ３０５では再生しようと
するフィルタの流路閉鎖が行われる。これは図１で説明
したデュアルタイプの排気浄化装置では、捕集中のフィ
ルタが制御弁Ｖ１，Ｖ２の切り換えにより閉鎖され、排
気ガスが他方のフィルタに流れる状態であり、図２で説
明したシングルタイプの排気浄化装置では、切換弁Ｖ
５，Ｖ６の切り換えにより捕集中のフィルタが閉鎖さ
れ、排気ガスが排気バイパス通路１０を流れる状態であ
る。そして、続くステップ３０６によりヒータに通電が
行われてフィルタ内のパティキュレートに着火が行われ
ると共に、エアポンプ９から燃焼に最適量の２次空気が
供給されてフィルタの再生処理が行われる。この再生処
理については公知であるので、ここでは詳しく説明しな
い。

【００２７】次に、フィルタの温度Ｔが再生に最適な温
度１５０℃〜２００℃よりも低い時の制御について説明
する。この時はステップ３０３でＮＯとなり、ステップ
３０４でもＮＯとなってステップ３０７に進む。ステッ
プ３０７ではフィルタの前後差圧ΔＰが再生基準値の下
限値ΔＰH より大きいか否かが判定され、ΔＰ≦ΔＰH
の時は何もしないでこのルーチンを終了する。これはフ
ィルタ温度が低いので再生処理を行ってもパティキュレ
ートの燃え残りが発生する恐れがあるからであり、この
後、フィルタの最適再生温度まで温度Ｔが上昇するかも
しれないからである。一方、ステップ３０７においてΔ
Ｐ＞ΔＰH と判定された時は、ステップ３０５に進んで
これまで捕集状態にあったフィルタの流路を閉鎖し、フ
ィルタが温度が最適状態にあった時と同じように再生処
理が行われる。これは、パティキュレートの捕集量が多
いので、フィルタの温度Ｔが低い状態で再生を行ったと
しても燃焼温度が上がり、燃え残りの発生が少ないから
である。

【００２８】最後に、フィルタの温度Ｔが再生に最適な
温度１５０℃〜２００℃よりも高い時の制御について説
明する。この時はステップ３０３でＹＥＳとなり、ステ
ップ３０８以降に進む。ステップ３０８ではステップ３
０５において説明したのと同様に再生しようとするフィ
ルタの流路閉鎖が行われる。そして、ステップ３０９で
はフィルタ温度Ｔが更に、６００℃未満か否かが判定さ
れ、Ｔ＜６００℃の時にはフィルタに２次空気を供給し
て冷却すべくステップ３１０に進み、Ｔ≧６００℃の時
にはフィルタを自然冷却すべくステップ３１２に進む。

【００２９】ステップ３１０では図４に示すようなフィ
ルタ温度Ｔと２次空気供給量の関係を表すマップを参照
し、補間計算により温度Ｔに応じた２次空気の供給量が
演算され、その供給量からエアポンプ９の駆動時間ｔが
演算される。この駆動時間ｔはフィルタ温度が１５０℃
から２００℃の範囲に入るような時間である。そして、
ステップ３１１においてその駆動時間ｔだけエアポンプ
９が駆動されてフィルタが２次空気により冷却され、フ
ィルタ温度Ｔが１５０℃〜２００℃にされた後にステッ
プ３０６に進んでフィルタの再生処理が行われる。

【００３０】一方、ステップ３１２では図５に示すよう
なフィルタ温度Ｔと自然冷却時間の関係を表すマップを
参照し、補間計算により温度Ｔに応じた自然冷却時間tn
が演算される。そして、ステップ３１３においてその冷
却時間tnだけフィルタが自然冷却され、ステップ３１４
においてフィルタ温度Ｔが検出されてステップ３０９に
戻る。そして、冷却時間ｔだけ自然冷却されたフィルタ
温度Ｔがステップ３０９において６００℃未満になれ
ば、ステップ３１０以降に進んでエアポンプ９による冷
却が行われた後に再生が行われる。

【００３１】以上のように、前述の実施例ではフィルタ
の前後差圧が所定値を越えた時に、フィルタ温度が再生
に適した温度範囲内であればそのまま再生が行われ、フ
ィルタ温度が２次空気を供給できる範囲であれば２次空
気が供給されてフィルタ温度が再生に適して温度範囲ま
で下げられてから再生が行われ、フィルタ温度が２次空
気を供給できない高い温度範囲であれば自然冷却が行わ
れてフィルタ温度が一旦２次空気の供給可能温度まで下
げられ、その後に２次空気が供給されてフィルタ温度が
再生に適して温度範囲まで下げられてから再生が行われ
る。従って、再生時期になったフィルタの予熱温度が最
適になり、燃焼温度が過度に上昇しないので再生時にフ
ィルタの破損がなく、しかも高い再生率が得られる。

【００３２】なお、前述の実施例ではフィルタの予熱温
度の制御に際して、フィルタ内のパティキュレートの捕
集量を考慮していないが、実際には図６に示すように、
フィルタ内のパティキュレートの捕集量によりフィルタ
の再生時の最適燃焼温度範囲が変化する。従って、より
細かい制御を行う場合には、図３に示したフィルタ温度
Ｔの判定値１５０℃と２００℃をフィルタ内のパティキ
ュレートの捕集量に応じて変更すれば良い。

【００３３】図８はフィルタ内のパティキュレートの捕
集量に応じて再生時のフィルタの予熱温度を変更する実
施例を示すものであり、実行される間隔が長い場合の例
である。ステップ８０１ではフィルタ差圧ΔＰとフィル
タ温度Ｔｆが検出され、ステップ８０２においてフィル
タ差圧ΔＰが再生下限値Ｐ_SET 以上か否かが判定され
る。ΔＰ＜Ｐ_SET の場合はこのルーチンを終了し、ΔＰ
≧Ｐ_SET の場合はステップ８０３以降において、所定値
Ｐ₁ ，Ｐ₂ （Ｐ_SET ＜Ｐ₁ ＜Ｐ₂ ）との大小が比較され
る。そして、ΔＰが所定値Ｐ₂ より大きい時はステップ
８０３からステップ８０３に進んで後述するフィルタの
予熱温度判定値Ｔ_SET を２α（αは正の所定温度値）だ
け減らしてステップ８０７に進む。また、Ｐ₁ ＜ΔＰ＜
Ｐ₂ の時はステップ８０３でＮＯかつステップ８０５で
ＹＥＳとなってステップ８０６に進み、フィルタの予熱
温度判定値Ｔ_SET をαだけ減らしてステップ８０７に進
む。更に、Ｐ_SET ＜ΔＰ＜Ｐ₁ の時はステップ８０３，
８０５で共にＮＯとなるので、フィルタの予熱温度判定
値Ｔ_SET を変更せずにステップ８０７に進む。

【００３４】ステップ８０７では再生するフィルタの流
路が閉鎖され、ステップ８０８においてフィルタ温度Ｔ
ｆが予熱温度判定値Ｔ_SET 以上か否かが判定される。Ｔ
ｆ≧Ｔ_SET の場合はステップ８０９に進んでエアポンプ
が駆動されてフィルタが冷却される。このエアポンプに
よるフィルタの冷却はステップ８０８においてＴｆ＜Ｔ
_SET になるまで続けられる。そして、フィルタ内のパテ
ィキュレートの捕集量が多いほど、予熱温度判定値Ｔ
_SET の値は小さいのでフィルタの予熱温度は低くなる。

【００３５】ステップ８０８にてフィルタ温度Ｔｆが予
熱温度判定値Ｔ_SET より下がると、ステップ８１０以降
に進んで通常の再生処理が行われる。即ち、ステップ８
１０では電気ヒータへの通電が行われてパティキュレー
トに着火が行われ、ステップ８１１ではエアポンプから
のエア流量が燃焼に最適な値Ｑ_bestに制御される。ステ
ップ８１２はヒータ通電時間Ｔ_heatが経過したか否かを
判定するものであり、ヒータ通電時間Ｔ_heatが経過する
とステップ８１３においてヒータへの通電が停止され、
ステップ８１４においてフィルタの再生が終了したか否
かが判定される。そして、フィルタの再生が終了すると
ステップ８１５に進んでエアポンプの駆動が停止され、
ステップ８１６において再生中のフィルタの流路が切換
られ、フィルタは再び捕集状態になる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、再
生時期になったフィルタの予熱温度が最適になるように
制御することにより、フィルタの燃焼温度を最適な温度
に制御し、再生時にフィルタの破損がなく、しかも高い
再生率が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する逆流交互再生デュアルフィル
タタイプの排気浄化装置の概略的構成例を示す図であ
る。

【図２】本発明を適用するシングルタイプの排気浄化装
置の概略的構成例を示す図である。

【図３】本発明の再生処理の手順を示すフローチャート
である。

【図４】再生開始前のフィルタ温度とこれを最適予熱温
度にするための２次空気の供給量の関係を示す線図であ
る。

【図５】再生開始前のフィルタ温度とこれを２次空気供
給可能温度にするための自然冷却時間の関係を示す線図
である。

【図６】フィルタ内のパティキュレートの捕集量とフィ
ルタの最適燃焼温度範囲との関係を示す図である。

【図７】フィルタ内のパティキュレートの捕集量とフィ
ルタ再生時の燃焼温度の関係を説明する線図である。

【図８】本発明の再生処理の手順の別の例を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…ディーゼル機関 ２…排気管 ２Ａ，２Ｂ…分岐管 ５Ａ，５Ｂ…フィルタ ７…再生用ガス供給通路 ８…再生用ガス排出通路 ９…エアポンプ １０…バイパス通路 １７…再生用ガス供給口 １８…再生用ガス排出口 ３０…排気ブレーキ装置 １００…制御回路 ａ…分岐部 ｂ…合流部 Ｈ，ＨＡ，ＨＢ…電気ヒータ ＳＰＵ，ＳＰＤ…圧力センサ Ｖ１…第１の制御弁 Ｖ２…第２の制御弁 Ｖ３, Ｖ４…開閉弁 Ｖ５, Ｖ６…切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けたフィルタに
   よって排気ガス中のパティキュレートを捕集し、再生時
   期に加熱手段によってフィルタを加熱すると共に、再生
   ガス供給手段から再生ガスを供給して捕集されたパティ
   キュレートを燃焼させて再生を行う内燃機関の排気浄化
   装置において、 前記フィルタの温度を検出する温度検出手段と、 前記フィルタの再生時期を判定する再生時期判定手段
   と、 前記フィルタが再生領域内にある時の再生直前の温度が
   所定値以上の時、前記再生ガス供給手段を作動させ、前
   記フィルタの温度を下げた後に前記加熱手段を作動させ
   て前記フィルタを再生させるフィルタ再生手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。