JPH10238335A - フィルタ再生装置 - Google Patents
フィルタ再生装置Info
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- JPH10238335A JPH10238335A JP9045598A JP4559897A JPH10238335A JP H10238335 A JPH10238335 A JP H10238335A JP 9045598 A JP9045598 A JP 9045598A JP 4559897 A JP4559897 A JP 4559897A JP H10238335 A JPH10238335 A JP H10238335A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
- F01N3/028—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using microwaves
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は排気ガス中のパティキュレートを捕
集するフィルタの再生装置に関するもので、内燃機関の
経時変化などの影響を受けずに、捕集中にパティキュレ
ート捕集量を精度良く推定して、最適な捕集量の下で再
生を行い、フィルタの耐久性を保証することである。 【解決手段】 制御手段２９はマイクロ波強度検出手段
１７の検出信号に基づいてフィルタ４の再生中に捕集量
を再度推定し、この推定捕集量に基づいて次の捕集時の
捕集量推定で用いる捕集積算時間の補正係数を演算す
る。
集するフィルタの再生装置に関するもので、内燃機関の
経時変化などの影響を受けずに、捕集中にパティキュレ
ート捕集量を精度良く推定して、最適な捕集量の下で再
生を行い、フィルタの耐久性を保証することである。 【解決手段】 制御手段２９はマイクロ波強度検出手段
１７の検出信号に基づいてフィルタ４の再生中に捕集量
を再度推定し、この推定捕集量に基づいて次の捕集時の
捕集量推定で用いる捕集積算時間の補正係数を演算す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
等の排出する排気ガス中に含まれるパティキュレート
（粒子状物質）をフィルタにて捕集するとともにフィル
タに捕集されたパティキュレートを加熱して燃焼除去
し、フィルタの捕集性能を再生するフィルタ再生装置に
関するものである。
等の排出する排気ガス中に含まれるパティキュレート
（粒子状物質）をフィルタにて捕集するとともにフィル
タに捕集されたパティキュレートを加熱して燃焼除去
し、フィルタの捕集性能を再生するフィルタ再生装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のフィルタ再生装置はフィルタ再
生時のパティキュレート燃焼熱に起因するフィルタの溶
損とクラックあるいはパティキュレート燃え残りによる
フィルタの目詰まりを抑制し、フィルタの耐久性を確保
することが実用上の大きな課題である。
生時のパティキュレート燃焼熱に起因するフィルタの溶
損とクラックあるいはパティキュレート燃え残りによる
フィルタの目詰まりを抑制し、フィルタの耐久性を確保
することが実用上の大きな課題である。
【０００３】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おり、パティキュレートをこの温度
域に予熱するためのエネルギ供給手段としてバーナ、電
気ヒータ、マイクロ波などが考えられている。再生時の
パティキュレート捕集量過少は再生不良を、また捕集量
過多は過昇温を招く。パティキュレートを効率よく、低
温度で燃焼除去するためには、最適なパティキュレート
捕集量でフィルタ再生を行う必要がある。このため捕集
中に捕集量を精度良く推定して再生時期を判定すること
がフィルタの耐久性を保証するために重要である。
することが知られており、パティキュレートをこの温度
域に予熱するためのエネルギ供給手段としてバーナ、電
気ヒータ、マイクロ波などが考えられている。再生時の
パティキュレート捕集量過少は再生不良を、また捕集量
過多は過昇温を招く。パティキュレートを効率よく、低
温度で燃焼除去するためには、最適なパティキュレート
捕集量でフィルタ再生を行う必要がある。このため捕集
中に捕集量を精度良く推定して再生時期を判定すること
がフィルタの耐久性を保証するために重要である。
【０００４】従来のフィルタ再生装置におけるフィルタ
再生時期の判定方法としては、たとえば特開平７−６３
０３９号公報に記載されたものがある。この公報によれ
ば、温度センサの検出する再生時のフィルタの最高温度
に基づいて、再生開始と判定するパティキュレート捕集
量を修正し、フィルタへの灰分堆積、ヒータ加熱、ある
いは給気などのばらつきに対し、フィルタ再生時の温度
を安定化させるものである。
再生時期の判定方法としては、たとえば特開平７−６３
０３９号公報に記載されたものがある。この公報によれ
ば、温度センサの検出する再生時のフィルタの最高温度
に基づいて、再生開始と判定するパティキュレート捕集
量を修正し、フィルタへの灰分堆積、ヒータ加熱、ある
いは給気などのばらつきに対し、フィルタ再生時の温度
を安定化させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のフ
ィルタ再生装置は、再生開始と判定する捕集量を修正す
るため、ある再生で多量の燃え残りが生じ、次回の再生
開始捕集量が前回より多めに修正されれば、安全な再生
を行える捕集量を超過している状態で再生される恐れが
あった。
ィルタ再生装置は、再生開始と判定する捕集量を修正す
るため、ある再生で多量の燃え残りが生じ、次回の再生
開始捕集量が前回より多めに修正されれば、安全な再生
を行える捕集量を超過している状態で再生される恐れが
あった。
【０００６】
【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、捕集時におけるパティキュレートの捕集量を
推定し、推定捕集量が規定捕集量に達した時にフィルタ
再生時期と判定する再生時期判定手段と、再生時のパテ
ィキュレート燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
前記燃焼状態検出手段の検出情報に基づいて再生時にパ
ティキュレート捕集量を推定する再生時捕集量推定手段
と、前記再生時捕集量推定手段の推定捕集量に基づいて
捕集時における捕集量推定に用いる信号を補正する補正
手段とを備えたものである。
するため、捕集時におけるパティキュレートの捕集量を
推定し、推定捕集量が規定捕集量に達した時にフィルタ
再生時期と判定する再生時期判定手段と、再生時のパテ
ィキュレート燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
前記燃焼状態検出手段の検出情報に基づいて再生時にパ
ティキュレート捕集量を推定する再生時捕集量推定手段
と、前記再生時捕集量推定手段の推定捕集量に基づいて
捕集時における捕集量推定に用いる信号を補正する補正
手段とを備えたものである。
【０００７】上記発明によれば、再生時に捕集量を再度
推定し、この捕集量に基づいて捕集時における捕集量推
定に用いる信号を補正して捕集時の捕集量を推定するた
め、内燃機関の経時変化によるパティキュレート排出状
態の変化、フィルタの捕集性能などのばらつきあるいは
経時変化、再生の繰り返しで堆積する灰分の堆積などに
対して、捕集時にパティキュレート捕集量を精度よく推
定できる。さらにこの捕集量が規定値に達したときに再
生を開始することにより、捕集量過少で発生する再生不
良によるフィルタの目詰まりあるいは捕集量過多で発生
するフィルタ過昇温によるフィルタ破損を防止し、長期
に渡りフィルタの捕集性能を維持できる。
推定し、この捕集量に基づいて捕集時における捕集量推
定に用いる信号を補正して捕集時の捕集量を推定するた
め、内燃機関の経時変化によるパティキュレート排出状
態の変化、フィルタの捕集性能などのばらつきあるいは
経時変化、再生の繰り返しで堆積する灰分の堆積などに
対して、捕集時にパティキュレート捕集量を精度よく推
定できる。さらにこの捕集量が規定値に達したときに再
生を開始することにより、捕集量過少で発生する再生不
良によるフィルタの目詰まりあるいは捕集量過多で発生
するフィルタ過昇温によるフィルタ破損を防止し、長期
に渡りフィルタの捕集性能を維持できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、フィルタで内燃機関の
排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、捕集
したパティキュレートを燃焼除去してフィルタを再生す
るフィルタ再生装置において、捕集時におけるパティキ
ュレートの捕集量を推定し、推定捕集量が規定捕集量に
達した時にフィルタ再生時期と判定する再生時期判定手
段と、再生時のパティキュレート燃焼状態を検出する燃
焼状態検出手段と、前記燃焼状態検出手段の検出情報に
基づいて再生時にパティキュレート捕集量を推定する再
生時捕集量推定手段と、前記再生時捕集量推定手段の推
定捕集量に基づいて捕集時における捕集量推定に用いる
信号を補正する補正手段とを備えたものである。
排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、捕集
したパティキュレートを燃焼除去してフィルタを再生す
るフィルタ再生装置において、捕集時におけるパティキ
ュレートの捕集量を推定し、推定捕集量が規定捕集量に
達した時にフィルタ再生時期と判定する再生時期判定手
段と、再生時のパティキュレート燃焼状態を検出する燃
焼状態検出手段と、前記燃焼状態検出手段の検出情報に
基づいて再生時にパティキュレート捕集量を推定する再
生時捕集量推定手段と、前記再生時捕集量推定手段の推
定捕集量に基づいて捕集時における捕集量推定に用いる
信号を補正する補正手段とを備えたものである。
【０００９】そして再生時に捕集量を再度推定し、この
捕集量に基づいて捕集時における捕集量推定に用いる信
号を補正して捕集時の捕集量を推定するため、再生の繰
り返しで堆積する灰分の堆積、内燃機関の経時変化によ
るパティキュレート排出状態の変化、フィルタの捕集性
能などのばらつきあるいは経時変化などに対して、捕集
時にパティキュレート捕集量を精度よく推定できる。さ
らにこの捕集量が規定値に達したときに再生を開始する
ことにより、捕集量過少で発生する再生不良によるフィ
ルタの目詰まりあるいは捕集量過多で発生するフィルタ
過昇温によるフィルタ破損を防止し、長期に渡りフィル
タの捕集性能を維持できる。
捕集量に基づいて捕集時における捕集量推定に用いる信
号を補正して捕集時の捕集量を推定するため、再生の繰
り返しで堆積する灰分の堆積、内燃機関の経時変化によ
るパティキュレート排出状態の変化、フィルタの捕集性
能などのばらつきあるいは経時変化などに対して、捕集
時にパティキュレート捕集量を精度よく推定できる。さ
らにこの捕集量が規定値に達したときに再生を開始する
ことにより、捕集量過少で発生する再生不良によるフィ
ルタの目詰まりあるいは捕集量過多で発生するフィルタ
過昇温によるフィルタ破損を防止し、長期に渡りフィル
タの捕集性能を維持できる。
【００１０】またフィルタにマイクロ波を供給するマイ
クロ波供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタを
収納した空間のマイクロ波強度を検出するマイクロ波強
度検出手段としたものである。
クロ波供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタを
収納した空間のマイクロ波強度を検出するマイクロ波強
度検出手段としたものである。
【００１１】そして再生時に捕集量推定を行うための信
号としてマイクロ波強度を用いることにより、捕集量に
依存する燃焼速度をマイクロ波強度の変化量として検出
し、特に燃焼用の空気温度に影響されることなく、捕集
量を推定できる。
号としてマイクロ波強度を用いることにより、捕集量に
依存する燃焼速度をマイクロ波強度の変化量として検出
し、特に燃焼用の空気温度に影響されることなく、捕集
量を推定できる。
【００１２】さらにフィルタに酸素を含む気体を供給す
る気体供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタ通
流後の気体温度を検出する温度検出手段としたものであ
る。
る気体供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタ通
流後の気体温度を検出する温度検出手段としたものであ
る。
【００１３】そして再生時に捕集量推定を行うための信
号として前記気体温度を用いることにより、捕集量に依
存する発熱量を空気温度の最大値として検出し、簡潔な
構成で捕集量を推定できる。
号として前記気体温度を用いることにより、捕集量に依
存する発熱量を空気温度の最大値として検出し、簡潔な
構成で捕集量を推定できる。
【００１４】またフィルタにマイクロ波を供給するマイ
クロ波供給手段と、フィルタを収納した空間のマイクロ
波強度を検出するマイクロ波強度検出手段とを備え、再
生時期判定手段は前記マイクロ波強度検出手段の検出信
号に基づいて捕集時における捕集量を推定するものであ
る。
クロ波供給手段と、フィルタを収納した空間のマイクロ
波強度を検出するマイクロ波強度検出手段とを備え、再
生時期判定手段は前記マイクロ波強度検出手段の検出信
号に基づいて捕集時における捕集量を推定するものであ
る。
【００１５】そして捕集時に捕集量を推定するための信
号としてマイクロ波強度を用いることにより、内燃機関
の排気流量に左右されない、またパティキュレート捕集
量に依存するフィルタ内部のマイクロ波強度を検出し、
過渡運転時においても精度よく捕集量を推定できる。
号としてマイクロ波強度を用いることにより、内燃機関
の排気流量に左右されない、またパティキュレート捕集
量に依存するフィルタ内部のマイクロ波強度を検出し、
過渡運転時においても精度よく捕集量を推定できる。
【００１６】さらに補正手段は前回の再生終了からの捕
集時間を積算して、再生時捕集量推定手段の推定捕集量
に基づいて積算時間を補正し、再生時期判定手段は前記
補正手段が算出した補正積算時間とマイクロ波強度検出
手段の検出信号とに基づいて捕集時のパティキュレート
捕集量を推定するものである。
集時間を積算して、再生時捕集量推定手段の推定捕集量
に基づいて積算時間を補正し、再生時期判定手段は前記
補正手段が算出した補正積算時間とマイクロ波強度検出
手段の検出信号とに基づいて捕集時のパティキュレート
捕集量を推定するものである。
【００１７】そして、マイクロ波強度と補正積算時間と
に基づいてパティキュレート捕集量を推定することによ
り、内燃機関の動作条件に依存するパティキュレート性
状、また内燃機関の経時変化によるパティキュレート排
出状態の変化などに影響されず、捕集量を精度よく推定
できる。
に基づいてパティキュレート捕集量を推定することによ
り、内燃機関の動作条件に依存するパティキュレート性
状、また内燃機関の経時変化によるパティキュレート排
出状態の変化などに影響されず、捕集量を精度よく推定
できる。
【００１８】以下本発明の実施例について図面を用いて
説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１のフィルタ再生装
置の構成図、また図２、３、６および７はフィルタ再生
装置の制御フローチャート、さらに図４は捕集量マップ
を示す図、さらにまた図５は前回の再生からの捕集積算
時間とマイクロ波強度検出手段の検出信号との関係を示
す。
説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１のフィルタ再生装
置の構成図、また図２、３、６および７はフィルタ再生
装置の制御フローチャート、さらに図４は捕集量マップ
を示す図、さらにまた図５は前回の再生からの捕集積算
時間とマイクロ波強度検出手段の検出信号との関係を示
す。
【００１９】図１において内燃機関（ディーゼルエンジ
ン）１より排出された排気ガスは排気管２を通して加熱
空間３内に収納されたフィルタ４に導かれる。フィルタ
４はハニカム構造からなり排気ガスが通過する際に排気
ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する。加熱空
間３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５、６でもってマイクロ波を実
質的に閉じこめる空間を限定している。７はフィルタ４
の外周側面と加熱空間３を形成する管壁８との間に設け
た断熱材でありフィルタ４の支持も兼ねている。この断
熱材７が配設された空間は排気ガスの通流が遮断されて
いる。
ン）１より排出された排気ガスは排気管２を通して加熱
空間３内に収納されたフィルタ４に導かれる。フィルタ
４はハニカム構造からなり排気ガスが通過する際に排気
ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する。加熱空
間３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５、６でもってマイクロ波を実
質的に閉じこめる空間を限定している。７はフィルタ４
の外周側面と加熱空間３を形成する管壁８との間に設け
た断熱材でありフィルタ４の支持も兼ねている。この断
熱材７が配設された空間は排気ガスの通流が遮断されて
いる。
【００２０】マイクロ波供給手段９の発生するマイクロ
波は同軸伝送路１０、同軸導波管変換用アンテナ１１、
環状の矩形導波管１２および給電孔１３、１４を通して
加熱空間３に給電され、フィルタ４が捕集したパティキ
ュレートが誘電加熱される。１５はマイクロ波供給手段
９の駆動電源であり、環状の矩形導波管１２は排気ガス
排出管１６の管壁面に略対面して設けられた給電孔１
３、１４を終端に配する構成からなる。この二つの給電
孔１３、１４から１８０゜の位相差を持ってマイクロ波
を加熱空間３内に放射するように同軸導波管変換用アン
テナ１１は環状矩形導波管１２の所望位置に配設してい
る。
波は同軸伝送路１０、同軸導波管変換用アンテナ１１、
環状の矩形導波管１２および給電孔１３、１４を通して
加熱空間３に給電され、フィルタ４が捕集したパティキ
ュレートが誘電加熱される。１５はマイクロ波供給手段
９の駆動電源であり、環状の矩形導波管１２は排気ガス
排出管１６の管壁面に略対面して設けられた給電孔１
３、１４を終端に配する構成からなる。この二つの給電
孔１３、１４から１８０゜の位相差を持ってマイクロ波
を加熱空間３内に放射するように同軸導波管変換用アン
テナ１１は環状矩形導波管１２の所望位置に配設してい
る。
【００２１】１７は断熱材７によって排気ガスが遮断さ
れている加熱空間３に設けられ、マイクロ波供給手段９
の動作によって配設空間近傍に存在するマイクロ波強度
を検出するマイクロ波強度検出手段（燃焼状態検出手
段）であり、同軸線路構造とし同軸線路の中心導体１８
を所定の長さだけ加熱空間３内に突出させている。マイ
クロ波強度検出手段１７はパティキュレート捕集量の増
加にともないマイクロ波強度検出値が単調に低下するよ
うな位置に設け、この検出値に基づいて捕集時の捕集量
を推定する。さらにマイクロ波強度検出手段１７は再生
時は燃焼状態検出手段として用い、再生時にも再度捕集
量を推定する。以下燃焼状態検出手段をマイクロ波強度
検出手段１７として説明する。
れている加熱空間３に設けられ、マイクロ波供給手段９
の動作によって配設空間近傍に存在するマイクロ波強度
を検出するマイクロ波強度検出手段（燃焼状態検出手
段）であり、同軸線路構造とし同軸線路の中心導体１８
を所定の長さだけ加熱空間３内に突出させている。マイ
クロ波強度検出手段１７はパティキュレート捕集量の増
加にともないマイクロ波強度検出値が単調に低下するよ
うな位置に設け、この検出値に基づいて捕集時の捕集量
を推定する。さらにマイクロ波強度検出手段１７は再生
時は燃焼状態検出手段として用い、再生時にも再度捕集
量を推定する。以下燃焼状態検出手段をマイクロ波強度
検出手段１７として説明する。
【００２２】バルブ１９は通常は内燃機関１より排出さ
れた排気ガスをフィルタ４に通流させるが、フィルタ４
を再生（フィルタ４が捕集したパティキュレートを燃焼
除去することをフィルタ再生と呼ぶ）するときはバルブ
位置を切り替えて排気ガスを排気分岐管２０に通流さ
せ、マフラー２１を通して排気ガスを排出させる。気体
供給手段２２は気体搬送パイプ２３を通して加熱空間３
内に酸素を含む気体（空気で良い）を供給する。バルブ
２４、２５がこの酸素を含む気体のフィルタ４への通流
を制御する。バルブ２４はフィルタ４再生時にフィルタ
４に通流させた気体の排気経路である分岐管２６に配設
し、バルブ２５は加熱空間３と大気に通じる排気管２７
との間に配設し、これら二つのバルブを制御してフィル
タ４再生時にフィルタ４に加熱されたパティキュレート
の燃焼を促進させる気体を通流させる。
れた排気ガスをフィルタ４に通流させるが、フィルタ４
を再生（フィルタ４が捕集したパティキュレートを燃焼
除去することをフィルタ再生と呼ぶ）するときはバルブ
位置を切り替えて排気ガスを排気分岐管２０に通流さ
せ、マフラー２１を通して排気ガスを排出させる。気体
供給手段２２は気体搬送パイプ２３を通して加熱空間３
内に酸素を含む気体（空気で良い）を供給する。バルブ
２４、２５がこの酸素を含む気体のフィルタ４への通流
を制御する。バルブ２４はフィルタ４再生時にフィルタ
４に通流させた気体の排気経路である分岐管２６に配設
し、バルブ２５は加熱空間３と大気に通じる排気管２７
との間に配設し、これら二つのバルブを制御してフィル
タ４再生時にフィルタ４に加熱されたパティキュレート
の燃焼を促進させる気体を通流させる。
【００２３】マイクロ波強度検出手段１７が検出する信
号は同軸線路２８を介して電子制御ユニット（ＥＣＵ）
である制御手段２９に入力させる。制御手段２９は再生
時期判定手段と再生時捕集量推定手段と補正手段とを含
む。以下、これらを制御手段２９として説明する。また
制御手段２９はマイクロ波供給手段９の駆動電源１５、
気体供給手段２２、バルブ１９、バルブ２４およびバル
ブ２５を制御する。
号は同軸線路２８を介して電子制御ユニット（ＥＣＵ）
である制御手段２９に入力させる。制御手段２９は再生
時期判定手段と再生時捕集量推定手段と補正手段とを含
む。以下、これらを制御手段２９として説明する。また
制御手段２９はマイクロ波供給手段９の駆動電源１５、
気体供給手段２２、バルブ１９、バルブ２４およびバル
ブ２５を制御する。
【００２４】以下、上記構成の動作、作用を図１、図２
を用いて説明する。制御手段２９が以下の動作を制御す
る。フィルタ４での捕集を始めるにあたって、Ｓ１００
にて捕集開始信号を出力し、バルブ１９、バルブ２４、
バルブ２５が制御され（図１において破線の弁位置）、
内燃機関１より排出される排気ガスをフィルタ４に通す
ことにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを
捕集し、排気ガスを浄化する。フィルタ４に捕集された
パティキュレートの量が増加するとフィルタ４での圧損
が増大し、内燃機関１の負荷が増大するとともに最悪の
場合は停止に至る。制御手段２９がマイクロ波供給手段
の動作時のマイクロ波強度検出手段１７の検出信号を基
にフィルタ４の再生開始時期を判定する。再生時期判定
用の変数を設定するため、Ｓ１０１ａ、Ｓ１０１ｂ、Ｓ
１０１ｃにて前サイクルの捕集時の捕集量推定値Ｘｔ、
再生時の捕集量推定値Ｘｒ、捕集積算時間ｔｉをそれぞ
れクリアし、Ｓ１０１ｄにて過去の所定サイクル（例え
ば１０サイクル）で演算され記憶された捕集積算時間ｔ
ｉの補正係数αの平均値を読み出す。再生時期判定サブ
ルーチンＳ１０２にて捕集量を推定し、推定捕集量Ｘｔ
が規定捕集量に達すると、Ｓ１０３にて捕集終了信号と
再生開始信号を出力してフィルタ再生を実行する。バル
ブ１９、バルブ２４、バルブ２５を制御し（図１におい
て実線の弁位置）、内燃機関１が動作中は排気ガスを排
気分岐管２０を通してバイパスさせる。
を用いて説明する。制御手段２９が以下の動作を制御す
る。フィルタ４での捕集を始めるにあたって、Ｓ１００
にて捕集開始信号を出力し、バルブ１９、バルブ２４、
バルブ２５が制御され（図１において破線の弁位置）、
内燃機関１より排出される排気ガスをフィルタ４に通す
ことにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを
捕集し、排気ガスを浄化する。フィルタ４に捕集された
パティキュレートの量が増加するとフィルタ４での圧損
が増大し、内燃機関１の負荷が増大するとともに最悪の
場合は停止に至る。制御手段２９がマイクロ波供給手段
の動作時のマイクロ波強度検出手段１７の検出信号を基
にフィルタ４の再生開始時期を判定する。再生時期判定
用の変数を設定するため、Ｓ１０１ａ、Ｓ１０１ｂ、Ｓ
１０１ｃにて前サイクルの捕集時の捕集量推定値Ｘｔ、
再生時の捕集量推定値Ｘｒ、捕集積算時間ｔｉをそれぞ
れクリアし、Ｓ１０１ｄにて過去の所定サイクル（例え
ば１０サイクル）で演算され記憶された捕集積算時間ｔ
ｉの補正係数αの平均値を読み出す。再生時期判定サブ
ルーチンＳ１０２にて捕集量を推定し、推定捕集量Ｘｔ
が規定捕集量に達すると、Ｓ１０３にて捕集終了信号と
再生開始信号を出力してフィルタ再生を実行する。バル
ブ１９、バルブ２４、バルブ２５を制御し（図１におい
て実線の弁位置）、内燃機関１が動作中は排気ガスを排
気分岐管２０を通してバイパスさせる。
【００２５】再生時の捕集量推定サブルーチンＳ１０４
にて、マイクロ波供給手段９の駆動電源１５および気体
供給手段２２の動作を制御してフィルタ４の再生を行い
つつ、捕集量Ｘｒを再度推定する。捕集時の捕集量推定
信号の補正サブルーチンＳ１０５にて、Ｓ１０４にて推
定した捕集量Ｘｒに基づいて捕集時における捕集量推定
信号の補正係数αを演算して記憶する。その後Ｓ１０６
にて再生終了信号を出力し、バルブ１９、バルブ２４、
バルブ２５を切り替え（図１において破線の弁位置）、
今再生したフィルタ４に内燃機関１の排気ガスを通流さ
せる状態にする。以上の動作でフィルタ４の捕集、再生
のサイクルが終了する。
にて、マイクロ波供給手段９の駆動電源１５および気体
供給手段２２の動作を制御してフィルタ４の再生を行い
つつ、捕集量Ｘｒを再度推定する。捕集時の捕集量推定
信号の補正サブルーチンＳ１０５にて、Ｓ１０４にて推
定した捕集量Ｘｒに基づいて捕集時における捕集量推定
信号の補正係数αを演算して記憶する。その後Ｓ１０６
にて再生終了信号を出力し、バルブ１９、バルブ２４、
バルブ２５を切り替え（図１において破線の弁位置）、
今再生したフィルタ４に内燃機関１の排気ガスを通流さ
せる状態にする。以上の動作でフィルタ４の捕集、再生
のサイクルが終了する。
【００２６】上記した再生時期判定サブルーチンＳ１０
２について図３および図４を用いて説明する。内燃機関
１が動作し、排気ガスをフィルタ４に通流させていると
き、所定時間間隔で行われる割り込み処理（図示せず）
により前回の再生からの捕集積算時間ｔｉを求める。Ｓ
１０７にて捕集積算時間ｔｉが所定時間（例えば５分間
隔）になったかを判定し、Ｙｅｓであれば捕集量を推定
するため次のステップＳ１０８に進み、ＮｏであればＳ
１０７に戻る。Ｓ１０８にてマイクロ波供給手段９の動
作開始信号を出力してマイクロ波をフィルタ４に供給
し、Ｓ１０９にて時間ｔ１待機し、マイクロ波供給手段
９の供給マイクロ波が安定したところで、Ｓ１１０に進
みマイクロ波強度検出手段１７の検出信号Ｖｔを取り込
んだ後、Ｓ１１１にてマイクロ波供給手段９の動作停止
信号を出力してその動作を停止させる。Ｓ１１２にて捕
集積算時間ｔｉに補正係数αを乗じて補正積算時間ｔ
ｉ’を算出し、Ｓ１１３にてｔｉ’とＶｔとを制御手段
２９が記憶している図４に示す捕集量マップに照合し、
照合値を抽出して、捕集時の捕集量推定値Ｘｔとする。
図４は捕集量マップの一部であり、図中の数値が捕集量
を示す。図中の例えば４は捕集量が４以上４．５未満を
示す。Ｓ１１４にてＸｔが再生を開始する規定捕集量β
（例えば５ｇ／Ｌ、Ｌはフィルタ４の容積）となったか
を判定する。Ｙｅｓであれば、捕集時の捕集量推定信号
の補正サブルーチンＳ１０５のため、Ｓ１１５ａからＳ
１１５ｃにてｔｉ’、Ｖｔ、Ｘｔをそれぞれｔｉ０’、
Ｖｔ０、Ｘｔ０として記憶して本サブルーチンを終了
し、ＮｏであればＳ１０７に戻る。
２について図３および図４を用いて説明する。内燃機関
１が動作し、排気ガスをフィルタ４に通流させていると
き、所定時間間隔で行われる割り込み処理（図示せず）
により前回の再生からの捕集積算時間ｔｉを求める。Ｓ
１０７にて捕集積算時間ｔｉが所定時間（例えば５分間
隔）になったかを判定し、Ｙｅｓであれば捕集量を推定
するため次のステップＳ１０８に進み、ＮｏであればＳ
１０７に戻る。Ｓ１０８にてマイクロ波供給手段９の動
作開始信号を出力してマイクロ波をフィルタ４に供給
し、Ｓ１０９にて時間ｔ１待機し、マイクロ波供給手段
９の供給マイクロ波が安定したところで、Ｓ１１０に進
みマイクロ波強度検出手段１７の検出信号Ｖｔを取り込
んだ後、Ｓ１１１にてマイクロ波供給手段９の動作停止
信号を出力してその動作を停止させる。Ｓ１１２にて捕
集積算時間ｔｉに補正係数αを乗じて補正積算時間ｔ
ｉ’を算出し、Ｓ１１３にてｔｉ’とＶｔとを制御手段
２９が記憶している図４に示す捕集量マップに照合し、
照合値を抽出して、捕集時の捕集量推定値Ｘｔとする。
図４は捕集量マップの一部であり、図中の数値が捕集量
を示す。図中の例えば４は捕集量が４以上４．５未満を
示す。Ｓ１１４にてＸｔが再生を開始する規定捕集量β
（例えば５ｇ／Ｌ、Ｌはフィルタ４の容積）となったか
を判定する。Ｙｅｓであれば、捕集時の捕集量推定信号
の補正サブルーチンＳ１０５のため、Ｓ１１５ａからＳ
１１５ｃにてｔｉ’、Ｖｔ、Ｘｔをそれぞれｔｉ０’、
Ｖｔ０、Ｘｔ０として記憶して本サブルーチンを終了
し、ＮｏであればＳ１０７に戻る。
【００２７】ここでＳ１１２およびＳ１１３についてさ
らに詳しく説明する。図５中の実線３０から３２は内燃
機関１の異なる動作条件の下で、前回の再生からの捕集
積算時間ｔｉの増加に伴うマイクロ波強度検出手段１７
の検出信号Ｖｔの変化である。実線３０から３２は捕集
したパティキュレートの誘電損失の違いに起因した特性
であり、Ｖｔが大きいものほどパティキュレートがＳＯ
Ｆ（有機溶剤可溶成分）を多く含む。破線３３から３５
は各動作条件での実線３０から３２上において捕集量の
等しい点を結んで描いたもので、いわゆる等捕集量線で
ある。任意の捕集量に対して等捕集量線を描くことがで
きる。したがって捕集積算時間とマイクロ波強度検出信
号の２変数で、パティキュレート性状に関係なく捕集量
を推定できることがわかる。またマイクロ波強度は内燃
機関１の排気ガス流量に独立であるため、内燃機関１が
過渡運転時でも精度良く捕集量を推定できる。図５に基
づいて捕集積算時間ｔｉとマイクロ波強度検出信号Ｖｔ
を変数とする、図４に示す捕集量マップを事前に作成
し、制御手段２９にこれを記憶させている。
らに詳しく説明する。図５中の実線３０から３２は内燃
機関１の異なる動作条件の下で、前回の再生からの捕集
積算時間ｔｉの増加に伴うマイクロ波強度検出手段１７
の検出信号Ｖｔの変化である。実線３０から３２は捕集
したパティキュレートの誘電損失の違いに起因した特性
であり、Ｖｔが大きいものほどパティキュレートがＳＯ
Ｆ（有機溶剤可溶成分）を多く含む。破線３３から３５
は各動作条件での実線３０から３２上において捕集量の
等しい点を結んで描いたもので、いわゆる等捕集量線で
ある。任意の捕集量に対して等捕集量線を描くことがで
きる。したがって捕集積算時間とマイクロ波強度検出信
号の２変数で、パティキュレート性状に関係なく捕集量
を推定できることがわかる。またマイクロ波強度は内燃
機関１の排気ガス流量に独立であるため、内燃機関１が
過渡運転時でも精度良く捕集量を推定できる。図５に基
づいて捕集積算時間ｔｉとマイクロ波強度検出信号Ｖｔ
を変数とする、図４に示す捕集量マップを事前に作成
し、制御手段２９にこれを記憶させている。
【００２８】ところで内燃機関１の経時変化に伴い時間
当たりのパティキュレートの排出量が増加する。またフ
ィルタの個体ばらつきなどでその捕集効率が異なる。さ
らに捕集再生の繰り返しによる灰分の堆積によりフィル
タ４の圧損が増加し、パティキュレートの排出量が増加
傾向となる。したがって同一の内燃機関１の捕集条件で
あっても時間当たりのパティキュレート捕集量が変化す
る。これらを補正するため補正係数αを用いて捕集積算
時間ｔｉを補正し、この補正積算時間ｔｉ’とマイクロ
波強度検出信号Ｖｔを捕集量マップに照合し、捕集量値
を求めることとしている。これにより上記のような変
動、ばらつきがあっても、捕集量を精度良く推定でき、
安定かつ安全な再生に貢献し、フィルタ４の捕集性能を
長期にわたり維持できる。
当たりのパティキュレートの排出量が増加する。またフ
ィルタの個体ばらつきなどでその捕集効率が異なる。さ
らに捕集再生の繰り返しによる灰分の堆積によりフィル
タ４の圧損が増加し、パティキュレートの排出量が増加
傾向となる。したがって同一の内燃機関１の捕集条件で
あっても時間当たりのパティキュレート捕集量が変化す
る。これらを補正するため補正係数αを用いて捕集積算
時間ｔｉを補正し、この補正積算時間ｔｉ’とマイクロ
波強度検出信号Ｖｔを捕集量マップに照合し、捕集量値
を求めることとしている。これにより上記のような変
動、ばらつきがあっても、捕集量を精度良く推定でき、
安定かつ安全な再生に貢献し、フィルタ４の捕集性能を
長期にわたり維持できる。
【００２９】次に上記した再生時の捕集量推定サブルー
チンＳ１０４について説明する。本サブルーチンは再生
時の捕集量再推定とフィルタ４の再生制御とを行うもの
である。Ｓ１１６にてマイクロ波供給手段９の動作開始
信号を出力してマイクロ波供給手段９の駆動電源１５を
動作させ、フィルタ４にマイクロ波を供給する。Ｓ１１
７にて時間ｔ２待機し、時間ｔ２の間供給するマイクロ
波によりフィルタ４に捕集されたパティキュレートを誘
電加熱し、パティキュレートを着火可能温度である６０
０℃に加熱する。Ｓ１１８にて気体供給手段２２の動作
開始信号を出力し、気体供給手段２２の動作によりフィ
ルタ４に酸素を含む気体（空気で良い）を供給してパテ
ィキュレートを燃焼させる。Ｓ１１９ａ、Ｓ１１９ｂに
て気体供給開始時のマイクロ波強度検出手段１７の検出
信号Ｖｒを取り込み、Ｖ０に入力する。Ｓ１２０にて時
間ｔ３待機し、パティキュレート燃焼を拡大させる。Ｓ
１２１ａ、Ｓ１２１ｂで再びＶｒを取り込み、Ｖ１に入
力する。Ｓ１２２にて時間ｔ３の間のＶｒの変化量ｄＶ
１（＝Ｖ１−Ｖ０）を算出する。Ｓ１２３にてｄＶ１を
制御手段２９が記憶し、このｄＶ１から再生時の捕集量
推定値Ｘｒを得る。Ｓ１２４にて時間ｔ４待機し、供給
気体によりパティキュレート燃焼を完了させて、Ｓ１２
５にてマイクロ波供給手段９の動作停止信号を出力し、
マイクロ波供給を停止する。Ｓ１２６にて時間ｔ５待機
し、時間ｔ５の間供給気体によりフィルタ４を冷却す
る。最後にＳ１２７にて気体供給手段２２の動作停止信
号を出力し、気体供給を停止して再生を終える。
チンＳ１０４について説明する。本サブルーチンは再生
時の捕集量再推定とフィルタ４の再生制御とを行うもの
である。Ｓ１１６にてマイクロ波供給手段９の動作開始
信号を出力してマイクロ波供給手段９の駆動電源１５を
動作させ、フィルタ４にマイクロ波を供給する。Ｓ１１
７にて時間ｔ２待機し、時間ｔ２の間供給するマイクロ
波によりフィルタ４に捕集されたパティキュレートを誘
電加熱し、パティキュレートを着火可能温度である６０
０℃に加熱する。Ｓ１１８にて気体供給手段２２の動作
開始信号を出力し、気体供給手段２２の動作によりフィ
ルタ４に酸素を含む気体（空気で良い）を供給してパテ
ィキュレートを燃焼させる。Ｓ１１９ａ、Ｓ１１９ｂに
て気体供給開始時のマイクロ波強度検出手段１７の検出
信号Ｖｒを取り込み、Ｖ０に入力する。Ｓ１２０にて時
間ｔ３待機し、パティキュレート燃焼を拡大させる。Ｓ
１２１ａ、Ｓ１２１ｂで再びＶｒを取り込み、Ｖ１に入
力する。Ｓ１２２にて時間ｔ３の間のＶｒの変化量ｄＶ
１（＝Ｖ１−Ｖ０）を算出する。Ｓ１２３にてｄＶ１を
制御手段２９が記憶し、このｄＶ１から再生時の捕集量
推定値Ｘｒを得る。Ｓ１２４にて時間ｔ４待機し、供給
気体によりパティキュレート燃焼を完了させて、Ｓ１２
５にてマイクロ波供給手段９の動作停止信号を出力し、
マイクロ波供給を停止する。Ｓ１２６にて時間ｔ５待機
し、時間ｔ５の間供給気体によりフィルタ４を冷却す
る。最後にＳ１２７にて気体供給手段２２の動作停止信
号を出力し、気体供給を停止して再生を終える。
【００３０】ここでＳ１２３における捕集量Ｘｒとマイ
クロ波強度検出信号の変化量ｄＶ１の関係についてさら
に詳しく説明する。供給気体によりマイクロ波は上流側
のフィルタに存在するパティキュレートが着火してマイ
クロ波上流側のパティキュレートが燃焼するとマイクロ
波下流側への浸透マイクロ波量が増すことにより、マイ
クロ波強度検出手段１７近傍のマイクロ波強度が増し気
体供給時にマイクロ波強度検出信号Ｖｒが上昇する。捕
集量が多くなるとパティキュレートの燃焼速度つまりパ
ティキュレートの燃焼速度も増し、これによりマイクロ
波強度検出信号Ｖｒの変化速度も大きくなる。したがっ
て所定時間での検出信号Ｖｒの変化量ｄＶ１と捕集量Ｘ
ｒの相関があることが分かり、その関係式を制御手段２
９に記憶させておく。
クロ波強度検出信号の変化量ｄＶ１の関係についてさら
に詳しく説明する。供給気体によりマイクロ波は上流側
のフィルタに存在するパティキュレートが着火してマイ
クロ波上流側のパティキュレートが燃焼するとマイクロ
波下流側への浸透マイクロ波量が増すことにより、マイ
クロ波強度検出手段１７近傍のマイクロ波強度が増し気
体供給時にマイクロ波強度検出信号Ｖｒが上昇する。捕
集量が多くなるとパティキュレートの燃焼速度つまりパ
ティキュレートの燃焼速度も増し、これによりマイクロ
波強度検出信号Ｖｒの変化速度も大きくなる。したがっ
て所定時間での検出信号Ｖｒの変化量ｄＶ１と捕集量Ｘ
ｒの相関があることが分かり、その関係式を制御手段２
９に記憶させておく。
【００３１】その次に上記した捕集時用捕集量推定信号
の補正サブルーチンＳ１０５について説明する。本サブ
ルーチンは次サイクルの捕集時のＳ１１２において用い
られる捕集積算時間ｔｉの補正係数αを修正演算して記
憶するものである。Ｓ１２８にて修正演算用捕集量推定
値Ｘｔ’の初期値としてＳ１１５ｃで記憶したＸｔ０を
代入する。Ｓ１２９にてＸｔ’とＳ１２３で求められた
捕集時の捕集量推定値Ｘｒを比較し、その差が誤差許容
値γ（例えば０．５ｇ／Ｌ）を超えているかを判定す
る。Ｎｏと判定されれば、捕集時の捕集量推定値Ｘｔ０
が正常とみなし、αを修正せずにそのままＳ１３４に進
む。一方Ｙｅｓと判定されれば、内燃機関１の経時変化
などにより、捕集時の捕集量推定精度が悪化したとみな
し、αを修正演算する。Ｓ１３０にてＸｔ’とＸｒとの
差を求め、正数かどうかを判定する。ＹｅｓであればＸ
ｔ０は実際よりも多く推定されたものとみなし、少なく
推定されるようαを規定補正値δだけ減小させる。一方
ＮｏであればＸｔ０は実際よりも少なく推定されたもの
とみなし、多く推定されるようαをδだけ増大させる。
その後Ｓ１３１にて修正されたαと、Ｘｔ０を算出した
時のｔｉ０とＶｔ０（Ｓ１１５ａおよびＳ１１５ｂで記
憶したもの）を用いて、Ｓ１３２と１３３によりＸｔ’
を求めその後Ｓ１２９に戻る。Ｓ１３４にて上記ステッ
プを通じて修正演算されたαを記憶し、本サブルーチン
を終了する。次サイクルの捕集時にＳ１０１ｄにてαが
読み出されるが、この値は過去の所定サイクルで演算さ
れたαの平均値としている。
の補正サブルーチンＳ１０５について説明する。本サブ
ルーチンは次サイクルの捕集時のＳ１１２において用い
られる捕集積算時間ｔｉの補正係数αを修正演算して記
憶するものである。Ｓ１２８にて修正演算用捕集量推定
値Ｘｔ’の初期値としてＳ１１５ｃで記憶したＸｔ０を
代入する。Ｓ１２９にてＸｔ’とＳ１２３で求められた
捕集時の捕集量推定値Ｘｒを比較し、その差が誤差許容
値γ（例えば０．５ｇ／Ｌ）を超えているかを判定す
る。Ｎｏと判定されれば、捕集時の捕集量推定値Ｘｔ０
が正常とみなし、αを修正せずにそのままＳ１３４に進
む。一方Ｙｅｓと判定されれば、内燃機関１の経時変化
などにより、捕集時の捕集量推定精度が悪化したとみな
し、αを修正演算する。Ｓ１３０にてＸｔ’とＸｒとの
差を求め、正数かどうかを判定する。ＹｅｓであればＸ
ｔ０は実際よりも多く推定されたものとみなし、少なく
推定されるようαを規定補正値δだけ減小させる。一方
ＮｏであればＸｔ０は実際よりも少なく推定されたもの
とみなし、多く推定されるようαをδだけ増大させる。
その後Ｓ１３１にて修正されたαと、Ｘｔ０を算出した
時のｔｉ０とＶｔ０（Ｓ１１５ａおよびＳ１１５ｂで記
憶したもの）を用いて、Ｓ１３２と１３３によりＸｔ’
を求めその後Ｓ１２９に戻る。Ｓ１３４にて上記ステッ
プを通じて修正演算されたαを記憶し、本サブルーチン
を終了する。次サイクルの捕集時にＳ１０１ｄにてαが
読み出されるが、この値は過去の所定サイクルで演算さ
れたαの平均値としている。
【００３２】（実施例２）図８は本発明の実施例２のフ
ィルタ再生装置の構成図、図９はフィルタ再生装置の制
御フローチャートである。
ィルタ再生装置の構成図、図９はフィルタ再生装置の制
御フローチャートである。
【００３３】実施例１との構成上の相違点は燃焼状態検
出手段をマイクロ波強度検出手段１７の替わりに温度検
出手段３６とした点である。なお実施例１と同一符号の
ものは同一構造を有し、説明は省略する。温度検出手段
３６は気体供給手段２２が供給する気体のフィルタ４通
流後の温度を検出するものである。
出手段をマイクロ波強度検出手段１７の替わりに温度検
出手段３６とした点である。なお実施例１と同一符号の
ものは同一構造を有し、説明は省略する。温度検出手段
３６は気体供給手段２２が供給する気体のフィルタ４通
流後の温度を検出するものである。
【００３４】また実施例1との動作上の相違点は図２に
示した再生時の捕集量推定サブルーチンＳ１０４におい
て図９に示したＳ１３５からＳ１４０を通して温度検出
手段３６の検出温度Ｔの最大値Ｔｍａｘを求め、Ｔｍａ
ｘを制御手段２９が記憶し、このＴｍａｘにより再生時
での推定捕集量Ｘｒを求める点である。フィルタ通流後
のパティキュレートを燃焼させた気体の温度は、フィル
タ内部の温度と関連があり、その最大値は再生時の捕集
量と相関関係がある。この相関関係に基づいてＸｒを推
定する。
示した再生時の捕集量推定サブルーチンＳ１０４におい
て図９に示したＳ１３５からＳ１４０を通して温度検出
手段３６の検出温度Ｔの最大値Ｔｍａｘを求め、Ｔｍａ
ｘを制御手段２９が記憶し、このＴｍａｘにより再生時
での推定捕集量Ｘｒを求める点である。フィルタ通流後
のパティキュレートを燃焼させた気体の温度は、フィル
タ内部の温度と関連があり、その最大値は再生時の捕集
量と相関関係がある。この相関関係に基づいてＸｒを推
定する。
【００３５】なお実施例１および２においてパティキュ
レートを着火させるためのエネルギ供給手段としてマイ
クロ波供給手段９としてが、ヒータ、バーナなどを用い
てもよい。また捕集時で捕集量を推定するための信号を
マイクロ波強度検出手段１７の検出信号としたが、フィ
ルタ４の圧損値などを用いてもよい。またフィルタ４再
生中の排気ガスを排気分岐管２０にバイパスさせフィル
タ４に対して内燃機関１の排気ガスと気体供給手段２２
の供給気体の流れ方向が逆のバイパス逆流再生方式で説
明したが、フィルタ４を２個設けたツインフィルタ方
式、フィルタ４に対して内燃機関１の排気ガスと気体供
給手段２２の供給気体の流れ方向が同じ順流再生方式、
排気分岐管２０を無くし内燃機関１停止時にフィルタ４
再生を行う停車再生方式などにも上記実施例は適用でき
る。
レートを着火させるためのエネルギ供給手段としてマイ
クロ波供給手段９としてが、ヒータ、バーナなどを用い
てもよい。また捕集時で捕集量を推定するための信号を
マイクロ波強度検出手段１７の検出信号としたが、フィ
ルタ４の圧損値などを用いてもよい。またフィルタ４再
生中の排気ガスを排気分岐管２０にバイパスさせフィル
タ４に対して内燃機関１の排気ガスと気体供給手段２２
の供給気体の流れ方向が逆のバイパス逆流再生方式で説
明したが、フィルタ４を２個設けたツインフィルタ方
式、フィルタ４に対して内燃機関１の排気ガスと気体供
給手段２２の供給気体の流れ方向が同じ順流再生方式、
排気分岐管２０を無くし内燃機関１停止時にフィルタ４
再生を行う停車再生方式などにも上記実施例は適用でき
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のフィルタ再
生装置によれば以下の効果が得られる。
生装置によれば以下の効果が得られる。
【００３７】（１）フィルタ再生中の燃焼状態検出手段
の検出情報でパティキュレート捕集量を再度推定し、こ
れに基づいて捕集時のパティキュレート捕集量を推定す
るために用いる補正係数を修正演算することによりフィ
ルタの個体ばらつき、捕集再生の繰り返しによる灰分の
堆積、内燃機関の経時変化によるパティキュレート排出
状態の変化等があっても、捕集時にパティキュレート捕
集量を精度よく推定でき、最適な捕集量でフィルタ再生
を行うことができる。この結果、再生時の捕集量不足で
発生する再生不良によるフィルタの目詰まりあるいは捕
集量過剰で発生するフィルタ過昇温によるフィルタ破損
を防止し、長期に渡りフィルタの捕集性能を維持でき
る。
の検出情報でパティキュレート捕集量を再度推定し、こ
れに基づいて捕集時のパティキュレート捕集量を推定す
るために用いる補正係数を修正演算することによりフィ
ルタの個体ばらつき、捕集再生の繰り返しによる灰分の
堆積、内燃機関の経時変化によるパティキュレート排出
状態の変化等があっても、捕集時にパティキュレート捕
集量を精度よく推定でき、最適な捕集量でフィルタ再生
を行うことができる。この結果、再生時の捕集量不足で
発生する再生不良によるフィルタの目詰まりあるいは捕
集量過剰で発生するフィルタ過昇温によるフィルタ破損
を防止し、長期に渡りフィルタの捕集性能を維持でき
る。
【００３８】（２）燃焼状態検出手段としてマイクロ波
強度検出手段を用いることにより、パティキュレート捕
集量に依存する燃焼速度をマイクロ波強度の変化量とし
て検出し、特に燃焼用の空気温度に影響されることなく
捕集量を精度よく推定できる。
強度検出手段を用いることにより、パティキュレート捕
集量に依存する燃焼速度をマイクロ波強度の変化量とし
て検出し、特に燃焼用の空気温度に影響されることなく
捕集量を精度よく推定できる。
【００３９】（３）燃焼状態検出手段としてフィルタ通
流後の気体温度を検出する温度検出手段を用いることに
より、パティキュレート捕集量に依存する発熱量を空気
温度の最大値として検出し、簡潔な構成で捕集量を精度
よく推定できる。
流後の気体温度を検出する温度検出手段を用いることに
より、パティキュレート捕集量に依存する発熱量を空気
温度の最大値として検出し、簡潔な構成で捕集量を精度
よく推定できる。
【００４０】（４）マイクロ波強度検出手段の検出信号
に基づいて捕集時に捕集量を推定することにより、内燃
機関の排気流量に左右されない、またパティキュレート
捕集量に依存するフィルタ内部のマイクロ波強度を検出
し、過渡運転時においても精度よく捕集量を推定でき
る。また捕集状態検出手段と兼用でき、構成を簡略化で
きる。
に基づいて捕集時に捕集量を推定することにより、内燃
機関の排気流量に左右されない、またパティキュレート
捕集量に依存するフィルタ内部のマイクロ波強度を検出
し、過渡運転時においても精度よく捕集量を推定でき
る。また捕集状態検出手段と兼用でき、構成を簡略化で
きる。
【００４１】（５）マイクロ波強度と前回の再生終了か
らの捕集積算時間とに基づいてパティキュレート捕集量
を推定することにより、内燃機関の動作条件に依存する
パティキュレート性状に左右されず、捕集量を精度よく
推定できる。また、ここで用いる捕集積算時間は、再生
時にパティキュレート捕集量を推定し、これに基づいて
修正演算された補正係数を用いて補正したものとするこ
とにより、内燃機関の経時変化によるパティキュレート
排出量の変化にも対応して捕集時に捕集量を精度よく推
定できる。
らの捕集積算時間とに基づいてパティキュレート捕集量
を推定することにより、内燃機関の動作条件に依存する
パティキュレート性状に左右されず、捕集量を精度よく
推定できる。また、ここで用いる捕集積算時間は、再生
時にパティキュレート捕集量を推定し、これに基づいて
修正演算された補正係数を用いて補正したものとするこ
とにより、内燃機関の経時変化によるパティキュレート
排出量の変化にも対応して捕集時に捕集量を精度よく推
定できる。
【図１】本発明の実施例１を示すフィルタ再生装置の構
成図
成図
【図２】同フィルタ再生装置の制御フローチャート
【図３】図２の再生時期判定サブルーチンの制御フロー
チャート
チャート
【図４】本発明フィルタ再生装置の捕集量マップ図
【図５】本発明フィルタ再生装置の捕集積算時間とマイ
クロ波強度検出手段の検出信号との関係図
クロ波強度検出手段の検出信号との関係図
【図６】図２の再生時の捕集量推定サブルーチンの制御
フローチャート
フローチャート
【図７】図２の捕集時の捕集量推定信号の補正サブルー
チンの制御フローチャート
チンの制御フローチャート
【図８】本発明の実施例２を示すフィルタ再生装置の構
成図
成図
【図９】図８のフィルタ再生装置の制御フローチャート
１ 内燃機関 ４ フィルタ ９ マイクロ波供給手段 １７ マイクロ波強度検出手段（燃焼状態検出手段） ２２ 気体供給手段 ２９ 制御手段（再生時期判定手段、再生時捕集量検出
手段、補正手段） ３６ 温度検出手段（燃焼状態検出手段）
手段、補正手段） ３６ 温度検出手段（燃焼状態検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２ Ｂ０１Ｄ 46/00 ３０２ 46/42 ＺＡＢ 46/42 ＺＡＢＢ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ Ｆ０２Ｄ 45/00 ＺＡＢ ３１２ ３１２Ｔ (72)発明者 垰 統雄 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 (5)
- 【請求項１】フィルタで内燃機関の排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集し、捕集したパティキュレー
トを燃焼除去してフィルタを再生するフィルタ再生装置
において、捕集時におけるパティキュレートの捕集量を
推定し、推定捕集量が規定捕集量に達した時にフィルタ
再生時期と判定する再生時期判定手段と、再生時のパテ
ィキュレート燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
前記燃焼状態検出手段の検出情報に基づいて再生時にパ
ティキュレート捕集量を推定する再生時捕集量推定手段
と、前記再生時捕集量推定手段の推定捕集量に基づいて
捕集時における捕集量推定に用いる信号を補正する補正
手段とを備えたフィルタ再生装置。 - 【請求項２】フィルタにマイクロ波を供給するマイクロ
波供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタを収納
した空間のマイクロ波強度を検出するマイクロ波強度検
出手段とした請求項１記載のフィルタ再生装置。 - 【請求項３】フィルタに酸素を含む気体を供給する気体
供給手段を備え、燃焼状態検出手段はフィルタ通流後の
気体温度を検出する温度検出手段とした請求項１記載の
フィルタ再生装置。 - 【請求項４】フィルタにマイクロ波を供給するマイクロ
波供給手段と、フィルタを収納した空間のマイクロ波強
度を検出するマイクロ波強度検出手段とを備え、再生時
期判定手段は前記マイクロ波強度検出手段の検出信号に
基づいて捕集時における捕集量を推定する請求項１また
は２記載のフィルタ再生装置。 - 【請求項５】補正手段は前回の再生終了からの捕集時間
を積算して、再生時捕集量推定手段の推定捕集量に基づ
いて積算時間を補正し、再生時期判定手段は前記補正手
段が算出した補正積算時間とマイクロ波強度検出手段の
検出信号とに基づいて捕集時のパティキュレート捕集量
を推定する請求項１、２または４記載のフィルタ再生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045598A JPH10238335A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | フィルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9045598A JPH10238335A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | フィルタ再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238335A true JPH10238335A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12723796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9045598A Pending JPH10238335A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | フィルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238335A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100212299A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Jacob George | Methods for determining when to regenerate exhaust gas particulate filters |
| JP2010249126A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-11-04 | Ngk Insulators Ltd | 粒子状物質の堆積量検出装置 |
| US20130000274A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Caterpillar Inc. | Regeneration Control System For Exhaust Filter And Method |
| WO2021171856A1 (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 富士電機株式会社 | 集塵装置 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP9045598A patent/JPH10238335A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100212299A1 (en) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Jacob George | Methods for determining when to regenerate exhaust gas particulate filters |
| EP2401488A1 (en) * | 2009-02-25 | 2012-01-04 | Corning Inc. | Method for determining when to regenerate exhaust gas particulate filters |
| JP2010249126A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-11-04 | Ngk Insulators Ltd | 粒子状物質の堆積量検出装置 |
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| US20140298775A1 (en) * | 2011-06-29 | 2014-10-09 | Caterpillar Inc. | Regeneration Control System For Exhaust Filter And Method |
| US8875496B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-11-04 | Caterpillar Inc. | Regeneration control system for exhaust filter and method |
| WO2021171856A1 (ja) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 富士電機株式会社 | 集塵装置 |
| CN114144260A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-03-04 | 富士电机株式会社 | 集尘装置 |
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