JPH08193510A - パティキュレート除去装置 - Google Patents
パティキュレート除去装置Info
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- JPH08193510A JPH08193510A JP7005586A JP558695A JPH08193510A JP H08193510 A JPH08193510 A JP H08193510A JP 7005586 A JP7005586 A JP 7005586A JP 558695 A JP558695 A JP 558695A JP H08193510 A JPH08193510 A JP H08193510A
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- heater
- power
- frequency
- particulate filter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジンのパティキュレートフィ
ルタを再生する加熱ヒータの電源を提供する。 【構成】 ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパ
ーティクルを補集するパティキュレートフィルタと、該
パティキュレートフィルタを再生するためパティキュレ
ートフィルタを加熱する加熱ヒータと、該加熱ヒータの
導電体に電力の表皮効果を生じせしめる周波数の高周波
交流電力を供給する高周波交流電源装置とからなるディ
ーゼルエンジンのパティキュレート除去装置。
ルタを再生する加熱ヒータの電源を提供する。 【構成】 ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパ
ーティクルを補集するパティキュレートフィルタと、該
パティキュレートフィルタを再生するためパティキュレ
ートフィルタを加熱する加熱ヒータと、該加熱ヒータの
導電体に電力の表皮効果を生じせしめる周波数の高周波
交流電力を供給する高周波交流電源装置とからなるディ
ーゼルエンジンのパティキュレート除去装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
に使用されるパティキュレートフィルタの再生のため
に、パティキュレートフィルタに設けられたヒータを加
熱するための電源装置に関する。
に使用されるパティキュレートフィルタの再生のため
に、パティキュレートフィルタに設けられたヒータを加
熱するための電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境対策の一環として自動車の排
気ガス規制が強化されている。ディーゼルエンジンにお
いては排出されるパーティクルの規制も行われようとし
ており、その補集フィルタ、つまりパティキュレートフ
ィルタが研究・開発されている。ところで、パティキュ
レートフィルタは補集したパーティクルを燃焼させてフ
ィルタを再生する必要がある。その燃焼装置が種々発案
されている。図５はその内の代表的な装置の概念図であ
る。
気ガス規制が強化されている。ディーゼルエンジンにお
いては排出されるパーティクルの規制も行われようとし
ており、その補集フィルタ、つまりパティキュレートフ
ィルタが研究・開発されている。ところで、パティキュ
レートフィルタは補集したパーティクルを燃焼させてフ
ィルタを再生する必要がある。その燃焼装置が種々発案
されている。図５はその内の代表的な装置の概念図であ
る。
【０００３】この従来の装置では、エンジンＥの排気管
１にバイパス１１を接続し、この排気管１とバイパス１
１とを切換弁１０で切換可能に構成し、上記排気管１に
開閉弁８を介してエア供給源９を接続するとともに、排
気管１の下流側にパティキュレートフィルタ５とヒータ
６とで構成されたパティキュレート補集装置２を接続し
ている。このように構成された本装置では、通常運転時
においては、切換弁１０はバイパス１１を塞ぐ方向に切
り換えられており、エンジンＥから排気された排気ガス
は排気管１を通りパティキュレート補集装置２のパティ
キュレートフィルタ５によりパーティクルが除去され
る。パティキュレートフィルタ５はパーティクルを補集
すると目詰まりを発生するので、パーティクルを燃焼さ
せパティキュレートフィルタ５を再生する必要がある。
この再生のための燃焼時には、切換弁１０は図に示すよ
うに排気ガスをバイパス１１へ流すように切り換えて、
エア供給源９より排気管１にエアを供給しながら、スイ
ッチ７を閉成しヒータ６にバッテリ３及びオルタネータ
４から直流電力を供給し、ヒータ６を加熱し、前記エア
供給源９から供給されたエアを加熱し熱風となしパティ
キュレートフィルタ５に補集したパーティクルを燃焼さ
せるものである。
１にバイパス１１を接続し、この排気管１とバイパス１
１とを切換弁１０で切換可能に構成し、上記排気管１に
開閉弁８を介してエア供給源９を接続するとともに、排
気管１の下流側にパティキュレートフィルタ５とヒータ
６とで構成されたパティキュレート補集装置２を接続し
ている。このように構成された本装置では、通常運転時
においては、切換弁１０はバイパス１１を塞ぐ方向に切
り換えられており、エンジンＥから排気された排気ガス
は排気管１を通りパティキュレート補集装置２のパティ
キュレートフィルタ５によりパーティクルが除去され
る。パティキュレートフィルタ５はパーティクルを補集
すると目詰まりを発生するので、パーティクルを燃焼さ
せパティキュレートフィルタ５を再生する必要がある。
この再生のための燃焼時には、切換弁１０は図に示すよ
うに排気ガスをバイパス１１へ流すように切り換えて、
エア供給源９より排気管１にエアを供給しながら、スイ
ッチ７を閉成しヒータ６にバッテリ３及びオルタネータ
４から直流電力を供給し、ヒータ６を加熱し、前記エア
供給源９から供給されたエアを加熱し熱風となしパティ
キュレートフィルタ５に補集したパーティクルを燃焼さ
せるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、パティキュレートフィルタを再生する
ために加熱ヒータにバッテリ及びオルタネータから直流
電力を供給しているが、加熱ヒータはパーティクルの補
集されたフィルタ面を広い範囲で均一に加熱しなければ
ならず、かつ自動車の排気系に装着されるのでその振動
を受けながら加熱、冷却の熱サイクルにも十分耐久性を
有する材料、構造にしなければならない。そのため発熱
体の断面積が大きくなり、結果として抵抗値が非常に低
くなり、大電流を通電しなければ十分な加熱が出来ない
ので、通電制御素子の電流容量、通電線の電圧降下によ
る電力の損失、通電線の発熱等の問題があった。また、
これらの問題を解消するためには通電線の線径を太くす
る必要があり、通電線の線径を太くすると車載の際の作
業が困難で、重くなる等の問題があった。さらに、フィ
ルタ再生のための加熱中に加熱ヒータの温度上昇による
加熱ヒータの抵抗値の上昇及び大電流放電によるバッテ
リ端子電圧の低下により、加熱ヒータへの供給電力量の
が低下して加熱ヒータを十分加熱することが出来ず、フ
ィルタの再生が出来ないという問題もあった。
来例においては、パティキュレートフィルタを再生する
ために加熱ヒータにバッテリ及びオルタネータから直流
電力を供給しているが、加熱ヒータはパーティクルの補
集されたフィルタ面を広い範囲で均一に加熱しなければ
ならず、かつ自動車の排気系に装着されるのでその振動
を受けながら加熱、冷却の熱サイクルにも十分耐久性を
有する材料、構造にしなければならない。そのため発熱
体の断面積が大きくなり、結果として抵抗値が非常に低
くなり、大電流を通電しなければ十分な加熱が出来ない
ので、通電制御素子の電流容量、通電線の電圧降下によ
る電力の損失、通電線の発熱等の問題があった。また、
これらの問題を解消するためには通電線の線径を太くす
る必要があり、通電線の線径を太くすると車載の際の作
業が困難で、重くなる等の問題があった。さらに、フィ
ルタ再生のための加熱中に加熱ヒータの温度上昇による
加熱ヒータの抵抗値の上昇及び大電流放電によるバッテ
リ端子電圧の低下により、加熱ヒータへの供給電力量の
が低下して加熱ヒータを十分加熱することが出来ず、フ
ィルタの再生が出来ないという問題もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するため、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる
パーティクルを補集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタを再生するためパティキュ
レートフィルタを加熱する、パティキュレートフィルタ
と独立構造の、又はパティキュレートフィルタと一体構
造の、又はパティキュレートフィルタ自体がヒータ材料
により構成される加熱ヒータと、該加熱ヒータに電力を
供給する電源装置とからなるディーゼルエンジンのパテ
ィキュレート除去装置において、前記電源装置が、前記
加熱ヒータの導電体に電流の表皮効果を生じせしめる周
波数の高周波又は／及び高調波交流電力を供給する高周
波交流電源であることを特徴とするディーゼルエンジン
のパティキュレート除去装置が提供される。
決するため、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる
パーティクルを補集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタを再生するためパティキュ
レートフィルタを加熱する、パティキュレートフィルタ
と独立構造の、又はパティキュレートフィルタと一体構
造の、又はパティキュレートフィルタ自体がヒータ材料
により構成される加熱ヒータと、該加熱ヒータに電力を
供給する電源装置とからなるディーゼルエンジンのパテ
ィキュレート除去装置において、前記電源装置が、前記
加熱ヒータの導電体に電流の表皮効果を生じせしめる周
波数の高周波又は／及び高調波交流電力を供給する高周
波交流電源であることを特徴とするディーゼルエンジン
のパティキュレート除去装置が提供される。
【０００６】
【作用】本発明は上記のような構成を有することによっ
て、ヒータ素線表面に生じた表被効果によりパーティク
ルの補集されたフィルタ表面を効果的に加熱再生ができ
るとともに前記加熱ヒータに通電させる電流値の低減が
できるので、通電制御素子の電流容量を小さくでき、通
電電線による電圧降下が少なくなるので、電力損失が減
少し、通電電線の発熱もなくなる。さらに、前記高周波
交流電源の周波数を可変とし、該高周波電源の電源電圧
によりその周波数を決定することにより、車両電源電圧
に影響されずに安定した一定の電力供給ができる。
て、ヒータ素線表面に生じた表被効果によりパーティク
ルの補集されたフィルタ表面を効果的に加熱再生ができ
るとともに前記加熱ヒータに通電させる電流値の低減が
できるので、通電制御素子の電流容量を小さくでき、通
電電線による電圧降下が少なくなるので、電力損失が減
少し、通電電線の発熱もなくなる。さらに、前記高周波
交流電源の周波数を可変とし、該高周波電源の電源電圧
によりその周波数を決定することにより、車両電源電圧
に影響されずに安定した一定の電力供給ができる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は、本発明のディーゼルエンジンのパテ
ィキュレート除去装置の高周波電源装置のブロックダイ
アグラムである。本図において、１２はバッテリ又は／
及びオルタネータで構成される車両電源であり、１３は
直流の車両電源の電力を交流電力に変換するインバータ
で、この出力は直接ヒータ６に印加されている。１４は
前記インバータの周波数を制御する制御回路であり図に
示すように１２の車両電源電圧、又はヒータ６の電力検
出装置又は温度検出装置の信号を入力信号として、その
入力信号に応じた周波数の駆動信号をインバータ１３へ
出力する。
説明する。図１は、本発明のディーゼルエンジンのパテ
ィキュレート除去装置の高周波電源装置のブロックダイ
アグラムである。本図において、１２はバッテリ又は／
及びオルタネータで構成される車両電源であり、１３は
直流の車両電源の電力を交流電力に変換するインバータ
で、この出力は直接ヒータ６に印加されている。１４は
前記インバータの周波数を制御する制御回路であり図に
示すように１２の車両電源電圧、又はヒータ６の電力検
出装置又は温度検出装置の信号を入力信号として、その
入力信号に応じた周波数の駆動信号をインバータ１３へ
出力する。
【０００８】ヒータ６は金属線で造られた金網や、焼結
金属、ハニカム状導電セラミックス等から成り、その直
流抵抗値は非常に低いものである。しかしながら、この
ヒータ６に数１０ＫＨｚから数１００ＫＨｚの高周波電
力を印加すると表皮効果により図４に示すようにその抵
抗値は周波数に応じて上昇する。本発明は、その表皮効
果による抵抗値の上昇及び通電による発熱が発熱体の表
面のみで起こることを利用して、ヒータ６の通電電流を
低く抑えるとともに、車両電源１２の電圧変動等のヒー
タ６への供給電力の変動があっても、インバータ１３の
駆動周波数を制御回路１４により車両電源１２の電圧変
動又はヒータ６の供給電力又はヒータ６の温度に応じた
周波数とすることによりヒータ６の加熱温度、すなわち
パティキュレートフィルタ再生効率を常に一定に保つも
のである。又、ヒータ６の大きさや電気特性からインバ
ータ１３の駆動周波数を変化させるだけでヒータ６の発
熱温度を一定に保てない場合や温度上昇が大きすぎる場
合もあるので、制御回路１４には、ＰＷＭ制御機能をも
たせ必要に応じてＰＷＭ制御を行うことも出来る。
金属、ハニカム状導電セラミックス等から成り、その直
流抵抗値は非常に低いものである。しかしながら、この
ヒータ６に数１０ＫＨｚから数１００ＫＨｚの高周波電
力を印加すると表皮効果により図４に示すようにその抵
抗値は周波数に応じて上昇する。本発明は、その表皮効
果による抵抗値の上昇及び通電による発熱が発熱体の表
面のみで起こることを利用して、ヒータ６の通電電流を
低く抑えるとともに、車両電源１２の電圧変動等のヒー
タ６への供給電力の変動があっても、インバータ１３の
駆動周波数を制御回路１４により車両電源１２の電圧変
動又はヒータ６の供給電力又はヒータ６の温度に応じた
周波数とすることによりヒータ６の加熱温度、すなわち
パティキュレートフィルタ再生効率を常に一定に保つも
のである。又、ヒータ６の大きさや電気特性からインバ
ータ１３の駆動周波数を変化させるだけでヒータ６の発
熱温度を一定に保てない場合や温度上昇が大きすぎる場
合もあるので、制御回路１４には、ＰＷＭ制御機能をも
たせ必要に応じてＰＷＭ制御を行うことも出来る。
【０００９】図１は本発明の概念図であり、まず本図で
本発明の概念を説明すると、車両電源１２の直流電力
は、制御回路１４の発生する所定の高周波信号により駆
動されるインバータ１３により、所定の周波数の高周波
交流電力に変換されヒータ６に印加されている。ここで
車両電源１２の電圧低下等によりヒータ６の供給電力が
低下すると、車両電源１２の電圧変化又はヒータ６の電
力変化又は温度変化をそれぞれの検出信号により検出
し、制御回路１４の発生する高周波信号の周波数は十分
表被効果の生じる範囲で低くなるように構成されている
ので、インバータ１３の出力周波数も低くなる。ここ
で、周波数の低下度合いはヒータ６の周波数−抵抗特性
により決定されており、車両電源１２の電圧低下が生じ
てもヒータ６の加熱温度が常に一定になるように設定さ
れている。
本発明の概念を説明すると、車両電源１２の直流電力
は、制御回路１４の発生する所定の高周波信号により駆
動されるインバータ１３により、所定の周波数の高周波
交流電力に変換されヒータ６に印加されている。ここで
車両電源１２の電圧低下等によりヒータ６の供給電力が
低下すると、車両電源１２の電圧変化又はヒータ６の電
力変化又は温度変化をそれぞれの検出信号により検出
し、制御回路１４の発生する高周波信号の周波数は十分
表被効果の生じる範囲で低くなるように構成されている
ので、インバータ１３の出力周波数も低くなる。ここ
で、周波数の低下度合いはヒータ６の周波数−抵抗特性
により決定されており、車両電源１２の電圧低下が生じ
てもヒータ６の加熱温度が常に一定になるように設定さ
れている。
【００１０】図２に、本発明の第１の実施例の回路図を
示す。以下、本図により説明する。図２において、図１
と共通のものは同番号を付し、ここでは説明を省略す
る。本図において、制御回路１４の高周波信号出力は２
系統ありそれぞれインバータ１３のパワートランジスタ
１５及び１６のベースに出力されている。ダイオード１
７と１８とは、それぞれパワートランジスタ１５及び１
６の保護のためのダイオードである。１９、２０はイン
バータ回路を構成するコンデンサであり、２１はヒータ
６の供給電力検出装置としての電力センサ、２２はヒー
タ６の温度検出装置としての温度センサである。
示す。以下、本図により説明する。図２において、図１
と共通のものは同番号を付し、ここでは説明を省略す
る。本図において、制御回路１４の高周波信号出力は２
系統ありそれぞれインバータ１３のパワートランジスタ
１５及び１６のベースに出力されている。ダイオード１
７と１８とは、それぞれパワートランジスタ１５及び１
６の保護のためのダイオードである。１９、２０はイン
バータ回路を構成するコンデンサであり、２１はヒータ
６の供給電力検出装置としての電力センサ、２２はヒー
タ６の温度検出装置としての温度センサである。
【００１１】制御回路１４の高周波信号出力は、制御回
路１４の詳細図に示すように、車両電源１２の電圧を電
圧−周波数変換器２３により、電圧に比例した高周波信
号に変換し、波形整形器２４を経由して、１系統は非反
転増幅器２５を経由して出力され、もう１系統は波形整
形器２４から反転増幅器２６を経由して出力されてい
る。したがって、インバータ１３のパワートランジスタ
１５のベースに入力される信号と、パワートランジスタ
１６のベースに入力される信号とは、逆移相の信号が入
力されることになる。今、パワートランジスタ１５にＯ
Ｎの信号が出力されたとすると、パワートランジスタ１
６にはＯＦＦの信号が出力されることになる、この場
合、ヒータ６には、車両電源１２からパワートランジス
タ１５を介して電圧が印加され、コンデンサ２０を経由
して通電される。次に、パワートランジスタ１６にＯＮ
の信号が出力されたとすると、パワートランジスタ１５
にはＯＦＦの信号が出力され、ヒータ６には、車両電源
１２からコンデンサ２０を介して電圧が印加され、パワ
ートランジスタ１６を経由して通電される。以上のよう
にしてヒータ６には高周波交流電力が印加されることに
なる。ここで制御回路１４の電圧−周波数変換器２３の
特性は、車両電源１２の電圧の低下を検出し、又はヒー
タ６の供給電力の低下を電力センサ２１の信号により検
出し、又はヒータ６の温度の低下を温度センサ２２の信
号により検出し、ヒータ６の加熱温度低下となる信号の
変化があると周波数が低くなるように構成してあるの
で、ヒータ６への供給電力の低下等によりヒータ６の加
熱温度が低下するような状況となると、制御回路１４の
出力周波数は下降し、パワートランジスタ１５及び１６
はより低い周波数で駆動されることになる。前述のよう
にヒータ６は、供給電力の周波数が低くなると電流の表
皮効果により見掛上の抵抗値が低下し供給電力が増加し
かつ、発熱が発熱体の表面でのみ行われるのでパティキ
ュレートフィルタ５に補集されたパーティクルを効果的
に加熱燃焼することができ、パティキュレートフィルタ
５の効率の良い再生ができる。
路１４の詳細図に示すように、車両電源１２の電圧を電
圧−周波数変換器２３により、電圧に比例した高周波信
号に変換し、波形整形器２４を経由して、１系統は非反
転増幅器２５を経由して出力され、もう１系統は波形整
形器２４から反転増幅器２６を経由して出力されてい
る。したがって、インバータ１３のパワートランジスタ
１５のベースに入力される信号と、パワートランジスタ
１６のベースに入力される信号とは、逆移相の信号が入
力されることになる。今、パワートランジスタ１５にＯ
Ｎの信号が出力されたとすると、パワートランジスタ１
６にはＯＦＦの信号が出力されることになる、この場
合、ヒータ６には、車両電源１２からパワートランジス
タ１５を介して電圧が印加され、コンデンサ２０を経由
して通電される。次に、パワートランジスタ１６にＯＮ
の信号が出力されたとすると、パワートランジスタ１５
にはＯＦＦの信号が出力され、ヒータ６には、車両電源
１２からコンデンサ２０を介して電圧が印加され、パワ
ートランジスタ１６を経由して通電される。以上のよう
にしてヒータ６には高周波交流電力が印加されることに
なる。ここで制御回路１４の電圧−周波数変換器２３の
特性は、車両電源１２の電圧の低下を検出し、又はヒー
タ６の供給電力の低下を電力センサ２１の信号により検
出し、又はヒータ６の温度の低下を温度センサ２２の信
号により検出し、ヒータ６の加熱温度低下となる信号の
変化があると周波数が低くなるように構成してあるの
で、ヒータ６への供給電力の低下等によりヒータ６の加
熱温度が低下するような状況となると、制御回路１４の
出力周波数は下降し、パワートランジスタ１５及び１６
はより低い周波数で駆動されることになる。前述のよう
にヒータ６は、供給電力の周波数が低くなると電流の表
皮効果により見掛上の抵抗値が低下し供給電力が増加し
かつ、発熱が発熱体の表面でのみ行われるのでパティキ
ュレートフィルタ５に補集されたパーティクルを効果的
に加熱燃焼することができ、パティキュレートフィルタ
５の効率の良い再生ができる。
【００１２】図３に、本発明の第２の実施例の回路図を
示す。以下、本図により説明する。図３において、図２
と共通のものは同番号を付し、ここでは説明を省略す
る。本図において、制御回路１４は図２と同様に構成さ
れており、２系統の出力信号がそれぞれインバータ１３
のパワートランジスタ１５及び１６のベースに出力され
ている。本実施例で第１の実施例と異なるのは、昇圧の
ための高周波トランス２９を有する点である。本実施例
では、この高周波トランス２９によりヒータ６に印加す
る電圧を自在に設定することができる。図に示した２７
はチョークコイルで、２８はコンデンサであり、それぞ
れ高周波トランス２９の一次側に正弦波に近い電圧を印
加するための共振回路を構成するものである。
示す。以下、本図により説明する。図３において、図２
と共通のものは同番号を付し、ここでは説明を省略す
る。本図において、制御回路１４は図２と同様に構成さ
れており、２系統の出力信号がそれぞれインバータ１３
のパワートランジスタ１５及び１６のベースに出力され
ている。本実施例で第１の実施例と異なるのは、昇圧の
ための高周波トランス２９を有する点である。本実施例
では、この高周波トランス２９によりヒータ６に印加す
る電圧を自在に設定することができる。図に示した２７
はチョークコイルで、２８はコンデンサであり、それぞ
れ高周波トランス２９の一次側に正弦波に近い電圧を印
加するための共振回路を構成するものである。
【００１３】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。具体例を述べると、第１及び第２の
実施例は、ハーフブリッジのインバータ回路で構成して
あるが、フルブリッジのインバータ回路やその他センタ
タップ方式のインバータ回路等公知のインバータ回路で
構成することができる。また、本実施例では、ヒータ６
を単相の抵抗体としたが、３相の抵抗体で構成し、イン
バータ回路を３相のインバータ回路とすることもでき
る。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。具体例を述べると、第１及び第２の
実施例は、ハーフブリッジのインバータ回路で構成して
あるが、フルブリッジのインバータ回路やその他センタ
タップ方式のインバータ回路等公知のインバータ回路で
構成することができる。また、本実施例では、ヒータ６
を単相の抵抗体としたが、３相の抵抗体で構成し、イン
バータ回路を３相のインバータ回路とすることもでき
る。
【００１４】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパーティクル
を補集するパティキュレートフィルタと、該パティキュ
レートフィルタを再生するためパティキュレートフィル
タを加熱する加熱ヒータと、該加熱ヒータに電力を供給
する電源装置とからなるディーゼルエンジンのパティキ
ュレート除去装置において、前記電源装置が、前記加熱
ヒータの導電体に電流の表皮効果を生じせしめる周波数
の高周波交流電力を供給する高周波交流電源であるの
で、加熱ヒータに通電させる電流の低減ができ、通電制
御素子の電流容量を小さくかつ、通電電線による電圧降
下が少なくできるので電力の損失が減少し、通電線の発
熱もなくなる効果を発揮する。さらに、前記高周波交流
電源の周波数を高くし電流の表皮効果により電流が発熱
体の表面のみを流れるため、発熱が発熱体の表面でのみ
行われるのでパティキュレートフィルタに補集されたパ
ーティクルを効果的に加熱燃焼することができ、パティ
キュレートフィルタの効率の良い再生ができる。また、
ヒータへの供給電力が電源電圧の低下、ヒータ抵抗の増
加によって低下しても出力をＰＷＭ制御することで一定
に保つことが可能である。特に、パティキュレートフィ
ルタとヒータとが一体構造又はパティキュレートフィル
タがヒータ材料で構成されたものについてはこの効果が
大きい。
ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパーティクル
を補集するパティキュレートフィルタと、該パティキュ
レートフィルタを再生するためパティキュレートフィル
タを加熱する加熱ヒータと、該加熱ヒータに電力を供給
する電源装置とからなるディーゼルエンジンのパティキ
ュレート除去装置において、前記電源装置が、前記加熱
ヒータの導電体に電流の表皮効果を生じせしめる周波数
の高周波交流電力を供給する高周波交流電源であるの
で、加熱ヒータに通電させる電流の低減ができ、通電制
御素子の電流容量を小さくかつ、通電電線による電圧降
下が少なくできるので電力の損失が減少し、通電線の発
熱もなくなる効果を発揮する。さらに、前記高周波交流
電源の周波数を高くし電流の表皮効果により電流が発熱
体の表面のみを流れるため、発熱が発熱体の表面でのみ
行われるのでパティキュレートフィルタに補集されたパ
ーティクルを効果的に加熱燃焼することができ、パティ
キュレートフィルタの効率の良い再生ができる。また、
ヒータへの供給電力が電源電圧の低下、ヒータ抵抗の増
加によって低下しても出力をＰＷＭ制御することで一定
に保つことが可能である。特に、パティキュレートフィ
ルタとヒータとが一体構造又はパティキュレートフィル
タがヒータ材料で構成されたものについてはこの効果が
大きい。
【図１】本発明の実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
【図４】金属の表皮効果を表す、供給電力の周波数に対
する金属体の交流抵抗と直流抵抗との比を示す図であ
る。
する金属体の交流抵抗と直流抵抗との比を示す図であ
る。
【図５】従来のパティキュレート除去装置を示す図であ
る。
る。
Ｅ…エンジン、１…排気管、２…パティキュレート補集
装置、３…バッテリ、４…オルタネータ、５…パティキ
ュレートフィルタ、６…ヒータ ７…スイッチ、８…開閉弁、９…エア供給源、１０…切
換弁 １１…バイパス、１２…車両電源、１３…インバータ １４…制御回路、１５…パワートランジスタ、１６…パ
ワートランジスタ １７…ダイオード、１８…ダイオード、１９…コンデン
サ ２０…コンデンサ、２１…電力センサ、２２…温度セン
サ ２３…電圧−周波数変換器、２４…波形整形器 ２５…非反転増幅器、２６…反転増幅器、２７…チョー
クコイル ２８…コンデンサ、２９…高周波トランス
装置、３…バッテリ、４…オルタネータ、５…パティキ
ュレートフィルタ、６…ヒータ ７…スイッチ、８…開閉弁、９…エア供給源、１０…切
換弁 １１…バイパス、１２…車両電源、１３…インバータ １４…制御回路、１５…パワートランジスタ、１６…パ
ワートランジスタ １７…ダイオード、１８…ダイオード、１９…コンデン
サ ２０…コンデンサ、２１…電力センサ、２２…温度セン
サ ２３…電圧−周波数変換器、２４…波形整形器 ２５…非反転増幅器、２６…反転増幅器、２７…チョー
クコイル ２８…コンデンサ、２９…高周波トランス
Claims (3)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる
パーティクルを補集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタを再生するためパティキュ
レートフィルタを加熱する、パティキュレートフィルタ
と独立構造の、又はパティキュレートフィルタと一体構
造の、又はパティキュレートフィルタ自体がヒータ材料
により構成される加熱ヒータと、該加熱ヒータに電力を
供給する電源装置とからなるディーゼルエンジンのパテ
ィキュレート除去装置において、前記電源装置が、前記
加熱ヒータの導電体に電流の表皮効果を生じせしめる周
波数の高周波又は／及び高調波交流電力を供給する高周
波交流電源であることを特徴とするディーゼルエンジン
のパティキュレート除去装置。 - 【請求項２】前記高周波交流電源が、前記加熱ヒータへ
供給される電力又は加熱ヒータの温度により出力周波数
を制御することを特徴とする請求項１記載のディーゼル
エンジンのパティキュレート除去装置。 - 【請求項３】前記高周波交流電源が、ＰＷＭ変調により
出力電力を制御することを特徴とする請求項１又は請求
項２記載のディーゼルエンジンのパティキュレート除去
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005586A JPH08193510A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | パティキュレート除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005586A JPH08193510A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | パティキュレート除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08193510A true JPH08193510A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11615356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7005586A Pending JPH08193510A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | パティキュレート除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08193510A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1079283A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Pfu Ltd | パルスヒータ |
| JP2004031303A (ja) * | 2002-05-10 | 2004-01-29 | Tatsuo Shiyouji | 導電性物質の温度制御装置 |
| WO2016189652A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 富士通株式会社 | 排気浄化装置及び車両 |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP7005586A patent/JPH08193510A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1079283A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Pfu Ltd | パルスヒータ |
| JP2004031303A (ja) * | 2002-05-10 | 2004-01-29 | Tatsuo Shiyouji | 導電性物質の温度制御装置 |
| WO2016189652A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-01 | 富士通株式会社 | 排気浄化装置及び車両 |
| JPWO2016189652A1 (ja) * | 2015-05-26 | 2018-03-15 | 富士通株式会社 | 排気浄化装置及び車両 |
| US10626777B2 (en) | 2015-05-26 | 2020-04-21 | Fujitsu Limited | Exhaust purification device and vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |