JPH074225A - 内燃機関用フィルタ再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中の
パティキュレートを補集するフィルタの再生装置に関す
るもので、パティキュレートの加熱燃焼時の高温化を抑
制しつつフィルタの高い再生性能を保証する再生装置を
提供することを目的としたものである。 【構成】 排気ガスに含まれるパティキュレートを補集
するフィルタ１９とフィルタ１９で補集されたパティキ
ュレートを加熱するマイクロ波発生手段２０と、加熱さ
れたパティキュレートの燃焼を促進させる助燃気体を発
生させる助燃手段２４と、制御手段３７を備え、燃焼開
始時に助燃気体をマイクロ波の非給電側からフィルタ１
９を通ってマイクロ波の給電側に通流させ、次に逆方向
に助燃気体を通流させて燃焼量を制御する構成とし燃焼
温度の高温化を防ぎフィルタの機械的破損を防止するも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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有に含まれるパティキュレート
（粒子上物質）を補集する内燃機関用フィルタを再生す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００３】酸性雨は硫黄酸化物や窒素酸化物などの大
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等の移動発
生源に対して強化される動きにある。特に、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がなされようとしてい
る。

【０００４】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
ガス中の汚染物質の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
キュレートを補集するフィルタを有するものである。

【０００５】ところが、パティキュレートを補集し続け
るとフィルタは目詰まりを生じて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の停止に至
る。

【０００６】したがって、現在世界中でフィルタの補集
能力を再生させるための技術開発が進められているが、
耐久性能の確保が実用上の大きな課題になっている。

【０００７】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エネルギを発生する手段として、
バーナ方式、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。

【０００８】本発明者らは昇温効率の良さ、安全性装置
構成の容易あるいは再生制御性の良さ等を考慮してマイ
クロ波方式によるフィルタ再生装置を開発してきた。

【０００９】マイクロ波方式によるフィルタ再生装置と
しては、例えば特開昭５９−１２６０２２号公報があ
る。同公報に開示されている装置を図４に示す。同図に
おいて、１はエンジン、２は排気マニホールド、３は排
気管、４は排気分岐管、５はフィルタ、６はフィルタ５
を収納した加熱室、７はマイクロ波発生手段、８はマイ
クロ波発生手段７の発生したマイクロ波を加熱室６に導
く導波管、９はマイクロ波反射板、１０は空気ポンプ、
１１は空気供給路、１２はマイクロ波発生手段７の駆動
電源、１３はマフラー、１４は空気切換バルブ、１５は
排気ガス流切換バルブである。

【００１０】上記した構成において、エンジンの排気ガ
スは排気ガス流切換バルブ１５によってフィルタ５に導
かれたり、直接大気へ排出されたりする。パティキュレ
ート補集サイクルにおいて、排気ガスはフィルタ５に導
かれ排気ガス中に含まれるパティキュレートはフィルタ
５に補集されるが前述したようにフィルタ５の補集能力
は有限である。補集能力が限界に達すると排気ガス流切
換バルブ１５が制御される排気管３への排気ガスは遮断
され排気ガスのすべては排気分岐管４を経て大気に排出
される。この間にフィルタ５の再生が行われる。このフ
ィルタ再生サイクルにおいてパティキュレートを加熱す
るエネルギはマイクロ波発生手段７からまた燃焼に必要
な空気が空気ポンプ１０より同時に供給され、所定の時
間を経てフィルタ再生が完了すると排気ガス流切換バル
ブ１５が再び制御されてフィルタ５に排気ガスが導かれ
る。この補集と再生のサイクルが繰り返される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の装置は、フィルタに補集されるパティキュレートを加
熱燃焼除去する場合に以下のような課題を有している。

【００１２】この課題は、パティキュレート着火領域と
燃焼進行方向に起因するもので、マイクロ波発生手段に
よって加熱されたパティキュレートの温度が燃焼可能温
度レベルに到達して、助燃気体の存在によって燃焼状態
に移行すると、パティキュレートの燃焼によって生じる
単位時間当りの発熱量は、加熱手段から供給される熱量
に比べてかなり大きい量となる。このため着火領域に隣
接するパティキュレート補集領域（いまだに燃焼可能温
度に到達していない領域）側にパティキュレート着火領
域の燃焼熱を供給させることで、容易にその領域を燃焼
可能温度レベルに高めることができる。但し当然のこと
として燃焼熱供給できるのは助燃気体の風下にあたると
ころのみである。このパティキュレートそのものの燃焼
によって生じる発熱量を利用することで、フィルタ全体
に堆積しているパティキュレートの燃焼を実行する上で
外部から供給するエネルギ量を比較的少ない量にするこ
とを可能にしている。しかしながら、このようなパティ
キュレートの燃焼熱そのものを利用してパティキュレー
トを加熱燃焼させた場合には、燃焼の温度制御が不可能
に近い状態になってしまう。特にフィルタに堆積してい
るパティキュレート補集量が多い場合にはフィルタが機
械的破壊にいたる温度域の燃焼状態となったり、最悪の
場合にはフィルタ基材の耐熱温度を越える高温での燃焼
状態となる。

【００１３】これらの諸現象による従来の課題をまとめ
ると、外部からのエネルギ供給によって加熱されたパテ
ィキュレートが燃焼可能温度レベルに到達する領域はフ
ィルタ全体のごく限られた領域（マイクロ波の給電側で
フィルタ端面の近傍）に限定されるが一度燃焼を始める
とこの燃焼熱が助燃気体の風下に当たる隣接するパティ
キュレート堆積空間に伝達され助燃気体の供給で燃焼が
拡大する。このためパティキュレートの燃焼中の燃焼温
度を自由に制御できず高温燃焼への移行を防止できずに
フィルタの機械的破損を招くという欠陥があり、この欠
点を無くさなければ実用化できないという課題を有して
いた。

【００１４】なお、この時助燃気体の供給を少なくして
燃焼を押え、燃焼温度を制御する方法も考えられるが、
燃焼温度を制御する助燃気体の供給制御方法が実現でき
ていないのが現状である。

【００１５】以上はパティキュレート補集量が多い場合
の課題であるが、逆にパティキュレート補集量が少ない
場合の課題として、マイクロ波発生手段によってマイク
ロ波の給電側でフィルタ端面近傍に補集されたパティキ
ュレートをまず加熱されるわけであるが、パティキュレ
ート補集量が少ないときにはパティキュレート補集量が
多いときに比べてフィルタのより内部に加熱部が浸透す
る代わりにフィルタ端面近傍が加熱されにくいため、助
燃気体の供給側でフィルタ端面近傍に多量の燃え残りを
生ずる。

【００１６】本発明は上記課題を解決するもので、パテ
ィキュレートの加熱及び燃焼を効果的に実行し燃焼時の
高温化を抑制しつつフィルタの高い再生性能を保証する
とともに、フィルタの耐久性能を保証する内燃機関用フ
ィルタ再生装置及びその制御方法を提供することを目的
としたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、
排気管内に収納され排気ガス中に含まれるパティキュレ
ートを補集するフィルタと、パティキュレートを誘電加
熱するマイクロ波をフィルタの吸気側あるいは排気側か
ら給電するマイクロ波発生手段と、誘電加熱されたパテ
ィキュレートを燃焼させる助燃気体をフィルタの吸気側
と排気側の両方向から通流させる助燃手段と、マイクロ
波発生手段および助燃手段の動作を制御する制御手段と
を備え、制御手段は助燃気体供給開始時は助燃気体をマ
イクロ波の非給電側からフィルタを通ってマイクロ波の
給電側に通流させ、次にマイクロ波の給電側からフィル
タを通ってマイクロ波の非給電側に通流させる動作をフ
ィルタ再生ごとに１回行なうように制御している。

【００１８】また内燃機関の排気ガスを排出する排気管
と、排気管内に収納される排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを補集するフィルタと、パティキュレートを
誘電加熱するマイクロ波をフィルタの吸気側あるいは排
気側から給電するマイクロ波発生手段と、誘電加熱され
たパティキュレートを燃焼させる助燃気体をフィルタの
吸気側からと排気側からの両方向通流させる助燃手段
と、マイクロ波発生手段および助燃手段の動作を制御す
る制御手段とを備え、制御手段は助燃気体供給開始時は
助燃気体をマイクロ波の給電側からフィルタを通ってマ
イクロ波の非給電側に通流させ、次にマイクロ波の非給
電側からフィルタを通ってマイクロ波の給電側に通流さ
せる動作をフィルタ再生ごとに１回以上行なうように制
御している。

【００１９】さらにフィルタが補集したパティキュレー
ト量を検出するパティキュレート補集量検出手段を備え
ている。

【００２０】さらにまたフィルタ通流後の助燃気体流の
温度を検出する助燃気体流温度検出手段を備えている。

【００２１】

【作用】上記した構成においてパティキュレート補集量
が多い場合の制御方法として、パティキュレートを所定
時間誘電加熱した後、まず初めにマイクロ波の非給電側
からフィルタ方向に助燃気体を通流させる。これにより
マイクロ波の給電側のフィルタ近傍からパティキュレー
トの燃焼を開始させ、その領域のパティキュレートを完
全に燃焼させ、その時に発生する燃焼熱を直接フィルタ
外部に放散させる。次にマイクロ波の給電側からフィル
タ方向に助燃気体の向きを切り替える。これにより、パ
ティキュレートの燃焼の済んだフィルタ内部の熱をパテ
ィキュレートの燃焼が済んでいないフィルタ領域に伝
え、その部分のパティキュレートの着火を速やかに行な
う。その次にパティキュレートの燃焼領域が適当に広が
ったところでマイクロ波の非給電側からフィルタ方向に
助燃気体の向きを切り替える。これにより、パティキュ
レートの燃焼熱をパティキュレートの燃焼が済んだフィ
ルタ領域を通して外部に放散させ、燃焼温度の高温化を
防止しする。以上のようにフィルタを通流する助燃気体
の向きを適切な時期に切り替えることにより、短時間の
再生時間で、パティキュレート燃焼温度の高温化を防止
しつつ、フィルタに補集されたパティキュレートをほぼ
完全に燃焼除去できる。

【００２２】またパティキュレート補集量が少ない場合
の制御方法として、パティキュレートを所定時間誘電加
熱した後、まず初めに助燃気体をマイクロ波の給電側か
らフィルタ方向に通流させる。これにより、パティキュ
レートの燃焼領域を拡大しつつパティキュレートの燃焼
熱をフィルタ内部に蓄積する。次にパティキュレート燃
焼領域が適当に広がったところでマイクロ波の非給電側
からフィルタ方向に助燃空気の向きを切り替える。これ
により蓄積されたパティキュレートの燃焼熱を利用して
マイクロ波の給電側のフィルタ近傍に補集されたパティ
キュレートを燃焼させる。その次にマイクロ波の給電側
からフィルタ方向に助燃気体の流れを切り替える。これ
により、パティキュレート未燃焼領域パティキュレート
の燃焼が済んだフィルタ内部の熱を伝え、パティキュレ
ート未燃焼領域の着火を速やかに行う。以上のようにフ
ィルタを通流する助燃気体の向きを適切な時期に切り替
えることにより、マイクロ波給電側のフィルタ端面近傍
のパティキュレートの燃え残りを大幅に減少できる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００２４】図１において、１６は内燃機関（ディーゼ
ルエンジン）１７の排気ガスを排出する排気管、１８は
排気管１６の途中に設けられた加熱空間、１９は加熱空
間内に収納され排気ガスが通過する間に排気ガス中に含
まれるパティキュレートを補集するハニカム構造からな
るフィルタ、２０はパティキュレートを誘電加熱するた
めに加熱空間に給電されるマイクロ波を発生させるマイ
クロ波発生手段２１、２２はマイクロ波発生手段２０の
発生したマイクロ波を加熱空間に伝送する直線状および
環状の矩形導波管、２３は加熱空間にマイクロ波を給電
する給電孔、２４は誘電加熱されたパティキュレートの
燃焼を促進させる為に加熱空間に導かれる酸素を含む助
燃気体を供給する助燃手段であり送風機あるいはコンプ
レッサにて構成されている。２５、２６、２７、２８加
熱空間に供給される助燃気体と助燃後の気体の導流管で
ある。

【００２５】２９は排気ガス切換バルブであり、内燃機
関１７より排出された排気ガスをフィルタ１９に通流さ
せたりフィルタ１９の再生時には排気分岐管３０に通流
させたりする。３１はマフラーである。３２、３３、３
４は助燃気体流切換バルブであり、フィルタ再生時にフ
ィルタ１９に通流する助燃気体の通流方向を制御する。
３５、３６はフィルタ再生時にフィルタ１９に通流され
パティキュレートの燃焼を促進する助燃気体流のフィル
タ通流後の温度を検出する助燃気体流温度検出手段であ
る。この検出信号は制御手段３７に入力される。

【００２６】加熱空間１８はパンチング穴構成あるいは
ハニカム構成などからなるマイクロ波遮蔽手段３８、３
９でもってマイクロ波を実質的に加熱空間に閉じこめて
いる。４０はフィルタ１９の外周とフィルタ支持管４１
との間に設けられた断熱剤でありフィルタ支持をも兼ね
ている。

【００２７】４２はフィルタ１９に補集されらパティキ
ュレート量を検出する補集量検出手段であり、加熱空間
１８内のマイクロ波電磁場の強度を検出しその変化量に
よって補集量を検出している。この補集量検出手段４２
の検出信号は制御手段３７に入力される。制御手段３７
は予め決めた補集量に達したときあるいは検出された補
集量に応じて各バルブ、マイクロ波発生手段２０および
助燃手段２４を所望の動作状態に制御しフィルタ１９の
再生を実行する。

【００２８】矩形導波管の環状構成部２２はフィルタ１
９からの排気はガス排出管４３の管壁面に設けられた給
電孔２３（一方は図示されていない）を終端に配してい
る。また、環状の矩形導波管はＥ面Ｔ分岐構造を有して
この分岐部から各給電孔に至る伝送路長さはほぼ等しく
なるように構成されている。この環状の矩形導波管と直
線状の矩形導波管との連結部近傍には排気ガスの通流を
遮断するマイクロ波低損失材料からなる構造体４４が設
けられている。

【００２９】内燃機関１７から排出される排気ガスは排
気管１６内の流れてフィルタ１９に流入される。フィル
タ１９は壁面通過型のハニカム構造体で構成され、吸気
部で汚れた排気ガスを吸い込み排気ガスに含まれるパテ
ィキュレートを補集して排気部より浄化した空気を排出
する機能を有する。このフィルタ１９に補集されたパテ
ィキュレートの量が増大すると、フィルタ１９の圧損が
増大し内燃機関であるエンジンの負荷が増加するととも
に最悪の場合にはエンジン停止に至る。

【００３０】したがって適当な時期にフィルタ１９に補
集されたパティキュレートを除去する必用がある。この
適当な時期の判断手段としては、マイクロ波電磁場強度
検出手法以外ではフィルタの圧損レベル検出、エンジン
の動作状態の積算値などが手段として可能である。フィ
ルタ１９に補集されたパティキュレートは加熱燃焼させ
て除去させる。このプロセスをフィルタ再生と称してい
る。

【００３１】図２はフィルタ１９に排気ガスが通流しパ
ティキュレート補集時の各バルブの状態を示している。
また、フィルタ内の網かけ部はフィルタ１９に補集され
たパティキュレートの堆積状態を示す。フィルタ内のパ
ティキュレート補集量に応じて加熱空間内のマイクロ波
の電磁場分布は変化するが、この変化量を補集量検出手
段４２が検出して補集量を検出する。補集量が予め決め
た量に達するとフィルタ１９の再生を開始する。

【００３２】次に本発明における構成に第１の制御方法
を図３を用いて説明する。図３は図１に示した装置構成
におけるフィルタ再生時のパティキュレート加熱燃焼お
よび除去の状態変化を示すとともに各状態での助燃手段
の制御内容を示したものである。

【００３３】フィルタ１９の再生を開始すると各バルブ
は図３（ａ）のように制御される。すなわち、排気ガス
切換バルブ２９が制御されて排気ガスは排気分岐管３０
側へ配流されフィルタ１９内の排気ガスの通流が停止す
る。この状態にてマイクロ波発生手段２０を動作させる
とフィルタ１９の排気側から給電されたマイクロ波によ
ってフィルタ内の排気ガス側のパティキュレートがより
強く誘電加熱される。加熱されたパティキュレートが燃
焼可能温度（約６００℃）に達するまでに要する時間は
フィルタの温度やパティキュレート堆積量などによって
変化するが燃焼可能温度に達したパティキュレートは排
気管内に残存する空気のために除々に燃焼する。しか
し、助燃気体の供給という燃焼を促進させる対応が図ら
れるまでの時間においては酸素不足のために燃焼は十分
に促進されず燃焼領域の拡大は生じない。パティキュレ
ートが燃焼可能温度に達した領域がフィルタ全体の１／
４程度になった状態において、助燃気体流バルブ３３を
「開」にし助燃手段２４を動作させ、マイクロ波の非給
電側からフィルタ１９方向に助燃気体を通流させる。こ
の助燃気体の通流によって加熱されたパティキュレート
は直ちに燃焼状態に移行する｛図３（ａ）中のパティキ
ュレート存在領域内において塗りつぶし部の領域が燃焼
状態を示す｝。これによりマイクロ波の給電側のフィル
タ１９の端面近傍に補集されたパティキュレートを燃焼
させつつ、フィルタ１９の外部にパティキュレート燃焼
熱を放散させる。

【００３４】この燃焼を促進させた助燃気体流の温度を
助燃気体流温度検出手段３６が検出している。この温度
検出手段３６の検出信号を基に制御手段３７がフィルタ
１９内における助燃空気の通流方向の切り替え時期を判
断する。これによりパティキュレート燃焼熱の過度の放
散を防止し、パティキュレート未燃焼領域の次なる着火
を速やかに行う。

【００３５】次にパティキュレートの燃焼領域の拡大の
ために、助燃気体流切換バルブ３２、３３、３４を図３
（ｂ）のように制御し、助燃気体は導流管２５を経てマ
イクロ波の給電側からのフィルタ１９方向に通流し、パ
ティキュレートの燃焼の済んだフィルタ１９内部の熱を
パティキュレートの燃焼が済んでいない部分に伝え、そ
の部分のパティキュレートの着火を速やかに行い、パテ
ィキュレート燃焼領域を拡大させる。この助燃気体は導
流管１７、２８を経て大気に排出される。フィルタ１９
通流後の助燃気体流の温度は助燃気体流温度検出手段３
５によって検出され、助燃気体流温度検出手段３５の検
出信号を基に制御手段３７がフィルタ１９内における助
燃空気の通流方向の切り替え時期を判断する。これによ
りパティキュレート燃焼の高温度化を防止する。

【００３６】ここでパティキュレート燃焼が高温化しす
ぎた場合、再び助燃気体流切換バルブ３２、３３、３４
を切り替え、マイクロ波給電側ののフィルタ１９の端方
向に助燃気体流の向きを切り替え｛（図３（ｃ）｝、パ
ティキュレート燃焼熱をパティキュレートの燃焼が済ん
だフィルタ１９の領域を通してフィルタ１９の外部に放
散し、適度にパティキュレート燃焼熱を放散したところ
で、今度は助燃気体流切換バルブ３２、３３、３４を切
り替えマイクロ波の給電側からのフィルタ１９の方向に
助燃気体流の向きを切り替える｛図３（ｄ）｝。

【００３７】さらに助燃気体流温度手段３５の検出信号
を基にパティキュレートの燃焼熱が無くなると、制御手
段３７がマイクロ波発生手段２０、助燃手段２４の動作
を停止させ、助燃気体流切換バルブを図２の状態に制御
し、フィルタの再生を終わる。この後、直ちにフィルタ
１９に排気ガスを流入し、パティキュレートの補集を実
行することができる。

【００３８】以上のように助燃気体流がフィルタ１９を
通流する向きを助燃気体流温度検出手段３５、３６の検
出信号を基にパティキュレート燃焼処置に応じて適切な
時期に切り替えることにより、補集量の広範囲に亘って
パティキュレート燃焼温度の高温化を回避させることが
でき、フィルタの機械的破損を解消してフィルタの耐久
性能を保証することが可能となった。また従来フィルタ
１９の端面近傍に残留していたパティキュレートを燃焼
除去できるのでフィルタ内での燃え残り量を極力少なく
できるとともにフィルタの排気ガス通流領域を十分に確
保することができフィルタの補集性能の維持を図れる。
この制御方法はパティキュレート補集量が多いときに特
に効果的である。

【００３９】次に本発明の第２の制御方法を図４を用い
て説明する。この制御方法が第１の制御方法と相違する
点は、フィルタ１９に堆積したパティキュレートをマイ
クロ波発生手段２０によって加熱した後、助燃手段２４
を動作させ、初めは助燃気体流切換バルブ３２、３３、
３４を図４（ａ）のように制御し、マイクロ波の給電側
からのフィルタ１９方向に助燃気体を通流させることで
ある。これによりマイクロ波の非給電側のフィルタ１９
の端面方向にパティキュレート燃焼を拡大させ、パティ
キュレート燃焼熱をフィルタ１９内部に蓄積する。フィ
ルタ１９の通流後の助燃気体流の温度は助燃気体流温度
検出手段３５によって検出され、助燃気体流温度検出手
段３５の検出信号を基に制御手段３７がフィルタ１９内
における助燃気体の通流方向の切り替え時期を判断し、
適当にパティキュレート燃焼領域が広がってところで、
次に助燃気体流切換バルブ３２、３３、３４を図４
（ｂ）のように制御し、マイクロ波の非給電側からフィ
ルタ１９方向に助燃気体を通流させる。これにより蓄積
されたパティキュレート燃焼熱を利用してマイクロ波給
電側のフィルタ１９の端面近傍に補集されたパティキュ
レートを燃焼させる。これ以降の制御方法は第１の制御
方法とまったく同じである。

【００４０】このような制御方法は特にパティキュレー
ト補集量が少ないときに有効で、パティキュレート燃焼
熱を利用してマイクロ波の給電側のフィルタ１９端面近
傍に補集されたパティキュレートを燃焼させることが可
能になり、フィルタ１９内での燃え残り量を極力少なく
できるとともにフィルタの排気ガス通流領域を十分に確
保することができフィルタの補集性能の維持を図れる。

【００４１】さらに第１、第２の制御方法をパティキュ
レート補集量に応じて使い分けると再生可能なパティキ
ュレート補集量の幅がさらに広がる。

【００４２】なお、マイクロ波を加熱空間に伝送する手
段の構成は、本発明実施例に限定されるものではなく、
たとえば同軸伝送線を利用することもできる。

【００４３】なおまた上記実施例ではマイクロ波の給電
をフィルタの排気部側に設けた例で説明してきたが排気
部側の代わりに吸気部側に設けて同じ作用・効果を得る
ことが出来る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関用
フィルタ再生装置によれば、以下の効果が得られる。

【００４５】（１）助燃気体をマイクロ波の非給電側よ
りフィルタ方向に通流させることにより、パティキュレ
ートの燃焼熱をパティキュレートの燃焼の済んだフィル
タ領域を通して外部に放出して、内部に燃焼熱を過度に
蓄積させることを防止し、燃焼温度の高温化を防止しフ
ィルタの機械的破壊を防止できる。またマイクロ波の給
電側フィルタ端面近傍に補集されたパティキュレートを
燃焼除去できるのでフィルタ内での燃え残り量を極力少
なくできるとともにフィルタの排気ガス通流領域を十分
に確保することができフィルタの補集性能の維持を図る
ことが出来る。さらに助燃気体をマイクロ波の非給電側
からフィルタ方向に通流した後すぐにマイクロ波の給電
側からフィルタ方向に向きを切り替えることにより、パ
ティキュレートの燃焼が済んだフィルタ領域の熱をパテ
ィキュレートの燃焼が済んでいない領域に移動させ、着
火に要する時間すなわちフィルタ再生時間を短縮でき
る。

【００４６】（２）初めに助燃気体をマイクロ波の給電
側よりフィルタ方向に通流させることにより、パティキ
ュレートの燃焼熱をフィルタ内部に蓄積し、次にマイク
ロ波の非給電側よりフィルタ方向に助燃気体の向きを切
り替える。これによりパティキュレートの燃焼熱を利用
してパティキュレート補集量が少ないときでもマイクロ
波の給電側フィルタ端面近傍に補集されたパティキュレ
ートの燃焼が可能になり、フィルタ内での燃え残り量を
極力少なくできるとともにフィルタの排気ガス通流領域
を十分に確保することができフィルタの補集性能の維持
を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す内燃機関用フィルタ再
生装置の構成図

【図２】図１の装置におけるパティキュレート補集時の
各バルブの状態図

【図３】図１の装置におけるフィルタ再生時の第１の制
御方法と燃焼状態変移図

【図４】図１の装置におけるフィルタ再生時の第２の制
御方法と燃焼状態変移図

【図５】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図

【符号の説明】

１６ 排気管 １７ 内燃機関 １９ フィルタ ２０ マイクロ波発生手段 ２３ 給電孔 ２４ 助燃手段 ３５、３６ 助燃気体流温度検出手段 ３７ 制御手段 ４２ 補集量検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本塚 靖之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松本 孝広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排気ガスを排気する排気管と、
   前記排気管内に収納され前記排気ガス中に含まれるパテ
   ィキュレートを補集するフィルタと、前記パティキュレ
   ートを誘電加熱するマイクロ波を前記フィルタの吸気側
   あるいは排気側から給電するマイクロ波発生手段と、前
   記誘電加熱されたパティキュレートを燃焼させる助燃気
   体を前記フィルタの吸気側からと排気側からの両方向通
   流させる助燃手段と、前記マイクロ波発生手段及び前記
   助燃手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御
   手段は前記助燃気体供給開始時は前記助燃気体をマイク
   ロ波の非給電側からフィルタを通ってマイクロ波の給電
   側に通流させ、次にマイクロ波の給電側のフィルタを通
   ってマイクロ波の非給電側に通流させる動作をフィルタ
   再生ごとに１回以上行なうように制御する内燃機関フィ
   ルタ再生装置。
2. 【請求項２】内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、
   前記排気管内に収納され前記排気ガス中に含まれるパテ
   ィキュレートを補集するフィルタと、前記パティキュレ
   ートを誘電加熱するマイクロ波を前記フィルタの吸気側
   あるいは排気側から給電するマイクロ波発生手段と、前
   記誘電加熱されたパティキュレートを燃焼させる助燃気
   体を前記フィルタの吸気側からと排気側からの両方向通
   流通させる助燃手段と、前記マイクロ波発生手段および
   前記助燃手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記
   制御手段は前記助燃気体供給開始時は前記助燃気体をマ
   イクロ波の給電側からフィルタを通ってマイクロ波の非
   給電側に通流させ、次にマイクロ波非給電側からフィル
   タを通ってマイクロ波の給電側に通流させる動作をフィ
   ルタ再生ごとに１回以上行なうように制御する内燃機関
   用フィルタ再生装置。
3. 【請求項３】フィルタが補集したパティキュレート量を
   検出するパティキュレート補集量検出手段を備えた請求
   項１または２記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
4. 【請求項４】フィルタ通流後の助燃気体流の温度を検出
   する助燃気体流温度検出手段を備えた請求項１または請
   求項２記載の内燃機関用フィルタ再生装置。