JPH087054Y2 - 排出ガス後処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ディーゼル・エンジンから排出される排
出ガスの後処理装置に関する。

（従来の技術） ディーゼル・エンジンから排出される排出ガスには、
未燃焼燃料や未燃焼オイルなどからなるパティキュレー
トが含まれており、これをフィルタで捕集し燃焼させて
から大気中に排出するようになっている。排出ガスの流
路中に配設されるパティキュレート・フィルタは、捕集
したパティキュレートによって経時的に目詰まりするの
で、適期にこれを燃焼させてフィルタの再生をする必要
がある。フィルタの再生時期を判断する方式としては、
フィルタの圧力損失を検知してパティキュレートの堆積
量を推定し、圧力損失の値が所定値に達すると、フィル
タが目詰まりしたと判断するものや、例えば路線バスな
どのように走行状態が略一定している車両においては圧
損とは無関係に一定時間毎にフィルタの再生動作を実行
するものがある。いずれにしても、フィルタの再生時期
が来ると、ヒータを予熱したのちパティキュレート燃焼
用の空気をブロアでフィルタに送り込んでこれを再生す
る。

（考案が解決しようとする課題） ところで、パティキュレート・フィルタは、その初期
温度が低いと燃焼効率が悪く、効率良く再生できないと
いう問題がある。

そこで、本考案の目的は、フィルタ再生を効率良くで
きる排出ガス後処理装置の提供にある。

（課題を解決するための手段） 本考案の排出ガス後処理装置は、ディーゼル・エンジ
ンから排出される排出ガス中のパティキュレートを捕集
するパティキュレート・フィルタと、このパティキュレ
ート・フィルタを加熱するヒータと、上記パティキュレ
ート・フィルタに空気を供給するブロアを備えた排出ガ
ス後処理装置において、上記パティキュレート・フィル
タの温度を検出して該フィルタの温度が所定値以下であ
るとき、上記ブロアを作動させると共に上記ヒータをオ
ンにして、加熱された空気を上記フィルタに供給してこ
のフィルタを予熱し、フィルタの予熱が完了したのち空
気の供給を中断しておいて上記ヒータを予熱し、ヒータ
の予熱完了後に再び上記ブロアを作動させて空気を供給
し、上記フィルタに付着したパティキュレートを燃焼さ
せるように制御するコントローラを設けたことを特徴と
する。

（作用） コントローラは、パティキュレート・フィルタの再生
動作の実行の前に、フィルタの温度を測定してその温度
が所定値以下であると、ヒータをオンにしておいて、ブ
ロアを作動させて燃焼用空気を供給して上記フィルタを
予熱する。フィルタの予熱が終わると、ブロアによる空
気の供給を一旦停止しておいて、ヒータ自身を予熱し、
この予熱が終わると、再びブロアを作動させて空気を供
給してフィルタに付着したパティキュレートを燃焼させ
てフィルタを再生する。

（実施例） 以下、図示の実施例に基づいて本考案を詳細に説明す
る。

第１図において、符号１は図示されないディーゼル・
エンジンから排出される排出ガスを流通させる排出ガス
流路を示している。この流路１を流れて来た排出ガス
は、マフラ２を経てパティキュレート・フィルタ３でこ
れに含まれるパティキュレートを捕集されたのち排出ガ
ス流路４から大気中に放出される。マフラ２とフィルタ
３との間の流路からは、バイパス流路５が分岐されてい
る。この流路５は、フィルタ３の再生動作中に流路切換
弁13が破線位置に切り替えられることにより、未処理の
排出ガスを流通させるものである。フィルタ３の上流位
置には、パティキュレート燃焼用の空気を供給するエア
供給装置としてのブロア６が接続されている。このブロ
ア６はその風量を加減できる構造である。マフラ２の上
流側には、排出ガスのマフラによる圧力損失P₁を検出し
てコントローラ12に出力する圧力センサ７が設けられて
いる。フィルタ３の上流位置には、再生時にフィルタを
加熱するヒータ９が設けられている。このヒータ９は、
その出力を可変できる構成であって、ヒータ駆動回路9a
によってその作動を制御される。このヒータ９の上流位
置には、フィルタ３による排出ガスの圧力損失P₂を検出
してコントローラ12に出力する圧力センサ８が設けられ
ている。フィルタ３には、これの温度を検知してコント
ローラ12に入力する温度センサ10が設けられている。

コントローラ12は、コンピュータからなっていて、圧
力センサ7,8の圧力損失信号によるフィルタ再生時期の
判断、温度センサ10によるフィルタ再生前のフィルタ予
熱動作の要否の判断、再生動作に先立つブロア６とヒー
タ９による予熱動作の開始と停止、予熱動作完了後のフ
ィルタ再生動作の実行などを制御するものである。コン
トローラ12にはフィルタ予熱時間やヒータ予熱時間を計
測するタイマ11が接続されている。

以上のように構成された実施例の作用をフロー・チャ
ートに従って説明する。

第一実施例 この実施例において、ブロア６はその風量を一定にし
て用いられ、ヒータ９の出力が二段階に制御されて用い
られる。コントローラ12は、パティキュレート・フィル
タ３の再生時機を判断する情報としての圧力損失P₁,P₂
の検知と、フィルタ３の温度の検知を常時行ないその信
号を入力されている。マフラ２の圧力損失P₁とフィルタ
３の圧力損失P₂を圧力センサ7,8で検出してこれを取り
込んだコントローラ12は、これらの情報を基にして再生
動作開始の時期を判断する。また、このとき、フィルタ
３の温度が所定値より低いと、フィルタ３を予熱する時
間を見込んで再生開始の時期を決定する。

第２図において、フィルタ３の再生をt2時間後に開始
すると判断したコントローラ12は、ブロア６を駆動して
燃焼用空気をフィルタ３に向けて供給すると共にヒータ
駆動回路9aを駆動してヒータ９を作動させて空気を加熱
し、この空気によりフィルタ３を加熱する。この場合、
ヒータ９は、これ自身を予熱するときより小さい出力で
駆動されてフィルタ３を加熱する。空気の供給が開始さ
れると同時に流路切換弁13が破線位置に切り替えられて
排出ガスをバイパス流路５に案内する。フィルタ３の温
度から判断されるフィルタ予熱時間t1が経過すると、ブ
ロア６による空気の供給を一旦中断しておいて、ヒータ
９の出力を上げてヒータ自身を予熱する。時間t2が経過
すると、再びブロア６を作動させて燃焼用空気を供給
し、フィルタ３に付着したパティキュレートをヒータの
熱と空気で燃焼させてフィルタの再生を始める。パティ
キュレートは、排出ガスの流れの上流側から燃焼し始め
るので、ヒータ９の熱を必要とせずに燃焼し始める時間
t3が経過すると、ヒータ９への通電を停止する。この再
生動作は、時間t4が経過すると空気の供給を止めると共
に流路切換弁13を実線位置に戻して再びパティキュレー
トの捕集を開始する。

第２図において、破線は、従来のフィルタ再生動作を
示していて、ヒータの予熱に続いてブロアで空気を供給
するので、フィルタの温度が低い場合には、再生の効率
が悪い。これに対して、実線で示す本考案によれば、フ
ィルタの温度に応じて予めフィルタを予熱するフィルタ
予熱タイムを設けているので、その温度が高い状態でフ
ィルタの再生を実行するから効率が良い。

第二実施例 この実施例は、ヒータ９の出力を一定にし、ブロア６
の風量を変化させる点に特徴がある。

第２図において、フィルタ３の再生をt2時間後に開始
すると判断したコントローラ12は、ブロア６を駆動して
燃焼用空気をフィルタ３に向けて供給すると共にヒータ
駆動回路9aを駆動してヒータ９を作動させて空気を加熱
し、この空気によりフィルタ３を加熱する。この場合、
ブロア６は、フィルタ３を再生するときより多い風量と
なるように駆動されて空気を供給する。ヒータ９は、フ
ィルタ再生時と同じ出力で作動させられる。空気の供給
が開始されると同時に流路切換弁13が破線位置に切り替
えられて排出ガスをバイパス流路５に流通させる。フィ
ルタ３の温度から判断されるフィルタ予熱時間t1が経過
すると、ブロア６による空気の供給を一旦中断する。こ
のとき、ヒータ９はその作動を継続されてこれ自身を予
熱する。

時間t2が経過すると、再びブロア６を作動させて燃焼
用空気を供給し、フィルタ３に付着したパティキュレー
トをヒータの熱と空気で燃焼させてフィルタの再生を始
める。このとき、ブロア６は、フィルタ予熱時よりも少
ない風量に制御される。パティキュレートは、排出ガス
の流れの上流側から燃焼し始め、ヒータ９の熱を必要と
せずに燃焼し始める時間t3が経過すると、ヒータ９への
通電を停止する。この再生動作は、時間t4が経過して空
気の供給を止めると共に流路切換弁13を実線位置に戻し
て再びパティキュレートの捕集を開始する。

第３図において、破線は従来のフィルタ再生のフロー
を示しており、実線で示す本願考案に比べて、フィルタ
の予熱時間がない分だけ、フィルタ再生の効率が悪い。

以上説明した動作においては、フィルタの予熱開始と
同時に排出ガスの流路をバイパス流路５に切り替えた
が、時間t1経過後に切り替えるようにしても良い。ま
た、フィルタの再生に際してこれの温度が、効率的に行
なえる値であればフィルタの予熱が不要なこと勿論であ
る。

（考案の効果） 以上のように、本考案によれば、パティキュレート・
フィルタを再生するとき、該フィルタの温度が低いとこ
れを予熱したのち再生動作を実行するので、フィルタの
再生効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の排出ガス後処理装置を示す概略構成
図、第２図及び第３図は本考案のそれぞれ異なる実施例
の作動を説明するためのフロー・チャートである。 １……排出ガス流路,2……マフラ,3……パティキュレー
ト・フィルタ,5……バイパス流路,6……ブロア,7,8……
圧力センサ,9……ヒータ,10……温度センサ,12……コン
トローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル・エンジンから排出される排出
   ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレート
   ・フィルタと、このパティキュレート・フィルタを加熱
   するヒータと、上記パティキュレート・フィルタに空気
   を供給するブロアを備えた排出ガス後処理装置におい
   て、 上記パティキュレート・フィルタの温度を検出して該フ
   ィルタの温度が所定値以下であるとき、上記ブロアを作
   動させると共に上記ヒータをオンにして、加熱された空
   気を上記フィルタに供給してこのフィルタを予熱し、フ
   ィルタの予熱が完了したのち空気の供給を中断しておい
   て上記ヒータを予熱し、ヒータの予熱完了後に再び上記
   ブロアを作動させて空気を供給し、上記フィルタに付着
   したパティキュレートを燃焼させるように制御するコン
   トローラを設けたことを特徴とする排出ガス後処理装
   置。