JPS6365113A - パテイキユレ−トフイルタの再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に産業上の利用分野】 本発明はパティキュレ−１へフィルタの再生装置に係り
、特に排気ガス中に含まれるパティキュレートをパティ
キュシー１−フィルタで捕捉して除去するとともに、捕
捉されたパティキュレー１−を間欠的に燃焼させてパテ
ィキュレー１へフィルタを再生するようにした装置に関
する。

Ｋ発明の概要】 本発明は、パティキュレートフィルタの前後の差圧が所
定値を越えた場合およびパティキュレートの堆積量の推
定値が所定値を越えた場合に、パティキュレートを燃焼
させることによってパティキュレートフィルタを再生す
るようにしたものである。

Ｋ従来の技術】 内燃機関、特にディーゼルエンジンにおいては、燃１１
の燃焼によって排気ガス中にパティキュレートを生ずる
ことになる。そごで１非気管にパティキュレートフィル
タを接続し、排気ガス中に含まれるパティキュレートを
このフィルタで捕捉するようにしたものが種々提案され
ている。

Ｋ発明が解決しようとする問題点） このように排気ガスをパティキュレートフィルタを通過
させることによってパティキュレートを除去するように
すると、パティキュレートフィルタ中に次第にパティキ
ュレートが堆積することになる。従ってそのままの状態
でさらに使用を続けると、パティキュレートフィルタが
目詰りを起こす。そこで従来は、例えば一定の周期で間
欠的に１１１気を絞ることが提案されている。排気が絞
られるとパティキュレートフィルタの温度が上背するこ
とになり、口れによってフィルタで捕捉されたパティキ
ュレートが燃焼されてパティキュレートフィルタが再生
される。ところが従来のこのようなパティキュシー１−
フィルタの再生方法は、必ずしも確実な方法でｔまなく
、捕捉されたバテイキ：Ｌレートが確実に燃焼されると
は限らなかった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、パティキュレートフィルタが確実に再生されるよう
にしたＸｉ！！ｉＦｆを提供することを目的とするもの
である。

Ｋ問題点を解決するための手段舅 本発明は第１図に示すように、１１１気ガス中に含まれ
るパティキュレートをパティキュレートフィルタでｂｎ
捉して除去するとともに、捕捉されたパティキュレート
を間欠的に燃焼させて前記パティキュレートフィルタの
再生を図るようにした装置において、前記バティキ」レ
ートフィルタの前後の差圧を検出する手段と、この差圧
を所定値と比較する手段と、前回の燃焼からのパティキ
ュレートの！を積置の推定を行なう手段と、該推定値を
所定値と比較する手段とを有し、前記バ・ティキュレー
トフィルタの前後の差圧が所定値を越えた場合および前
記パティキュレートの堆積聞の推定値が所定釦を越えた
場合に前記バディキュレ−１・を燃焼させるようにした
ものである。

に作用刀 従って本発明によれば、パティキュレートフィルタの前
後の差圧が所定（山を越えた場合のみならヂ、パティキ
」レートのｊｆｔ積ｆｉｌのｌｉｔ定幼が所定値を越え
た場合にパティキュレートを燃焼させてフィルタの再生
を行なうようにしているために、再生が確実に行なわれ
ることになる。

に実施例］ 以下本発明を図示の実施例につき説明する。第２図は本
発明の一天施例に係るパティキュレートフィルタのＩＩ
Ｓ生装豹を示しており、ディーゼルエンジン１０の一側
面側には排気マニホールド１１が取付けられ′Ｃいる。

この排気マニホールド１１の先端側はｔＪｊ気管１２と
接続されるとともに、ＩＪｔ気管１２には太径のケース
１３が設けられている。

ケース１３内にはパティキュレートフィルタ１４が収納
されている。フィルタ１４は多孔質のセラミック体から
構成されており、入口側が閉塞された口過孔と出口側が
ｌ′ＩＩ塞、された口過孔とが軸線方向に無数にかつ交
互に形成されている。そしてフィルタ１４の人口側には
ヒータ１５が配されるとともに、ヒータ１５は駆動回路
１６と接続されている。そして駆動回路１６がマイクロ
コンピュータ１７によって制御されるようになっている
。

マイクロコンピュータ１７の入力ポートには差圧８１１
８、エンジン１０の回転数を検出する回転検出センサ１
９、同負荷を検出するロードセンサ２０１および排気ガ
スの温度を測定する排気ガスセンサ２１が接続されてい
る。また上記差圧計１８の両端にはそれぞれＵ字管２２
．２３が接続されており、これらのＬＪ’Ｆ管２２．２
３の先端部はパティキュレートフィルタ１４の入口側お
よび出口側において排気管１２内に挿入されている。ま
た入口側のＵ字管２２には３方電罎弁２４が接続される
とともに、このｉ　［７１弁２４はエアパージバイブ２
５を介してエアタンク２６と接続されている。エアタン
ク２６はコンプレッサ２７と接続されるようになってい
る。さらに上記差圧計１８の両端は３方電磁弁２８によ
って短絡されるようになっている。

以上のような構成において、エンジン１０が運転される
と、燃焼によって排気ガスを生ずることになり、この排
気ガスは排気マニホールド１１および排気管１２を通し
て大気中に放出されるようになっている。そして排気管
１２に設けられているケース１３内のパティキュレート
フィルタ１４中を排気ガスが通過する際に、入口側が開
放された貫通孔を通してフィルタ１４内に入り、多孔質
の壁面を通過して出口側が開放された貫通孔に至り、こ
の貫通孔を通して排出されることになる。

従ってフィルタ１４の壁面を通過する際にパティキュレ
ートが除去されることになる。これによってパティキュ
レートを含まない排気ガスを大気中に排出することが可
能になる。

パティキュレートフィルタ１４で捕捉されたパティキュ
レートは第３図に示すフローチャー１〜に基づいて燃焼
されるようになっている。マイクロコンピュータ１７は
回転検出センサ１９およびロードセンサ２０の出力を積
量するとともに、積ｎ値からエアパージのタイミングを
（Ｕるようにしている。そして所定のタイミングになっ
たならば、マイクロコンピータ１７は電磁弁２４を開放
するようにしており、これによってエアタンク２６内の
圧縮空気をＵ字管２２の先端側の１字状の部分を通して
排出するようにしている。これにＪ、ってＵ字管２２の
電磁弁２４よりも先端側の１−字状の部分のパティキュ
レートによる１目？１まりを防止し、正しい差圧の測定
を可能にしている。

この後にマイクロコンピュータ１７は差ｒｘ　Ｗｔ　１
８の出力から差圧を測定することになる。そして差圧が
所定の値を越え−（いる場合には、駆動回路１６を介し
てヒータ１５に通電を行ない、その熱によってパティキ
ュレートフィルタ１４内に１「積されたパティキュシー
１〜を燃焼させるようにしている。

上記差圧の測定あるいはそれに関連する機構ヤ回路に故
障が生じた場合には、パティキュレートフィルタ１４の
再生が確実に行なわれなくなる可能性がある。そこで差
圧が所定の値を越えない場合においても、マイクロコン
ピュータ１７は前回の通電からのエンジンの回転数ど０
荷の積量）を行なう。そしてこの積算値に基いてパティ
キ」レートの堆積量の（１（定を行なう。この推定値が
所定の伯を越えていると判断された場合には、マイクロ
コンピュタ−１７は駆動回路１６を通し゛Ｃヒータ１５
の通電を行ない、これによってパティキュレートフィル
タ１４の再生を図るようにしている。

従って差圧の測定に基づくフィルタの再生が確実に行な
われなくても、パティキュレートをこのプログラムによ
って燃焼させてフィルタ１４の再生を図ることが可能に
なる。

上記のヒータ１５によるパティキュレートフィルタ１４
の再生を、エンジン１０が発生する排気ガスが少ない状
態、例えばアイドリング状態で行なうようにすると、パ
ティキュレートフィルタ１４の温度が過度に上昇し、こ
れによってフィルタ１４が焼損される可能性がある。そ
こで第４図に示すように、マイクロコンピュータ１４は
各柚のセンサの出力からアイドリング状態かどうかの判
断を行なうとともに、アイドリング状態の場合にはその
時間のカウントを１１ない、一定時間以上アイドリング
状態が継続されているかどうかの判断を行なう。そして
一定時間以上アイドリング状態が継続している場合には
、ヒータ１５への通電を停止するとともに、アイドルア
ップを行なってエンジン１０の回転数を上品させ、排気
ガスの吊を増加させるか、あるいは電磁弁２４を１）１
１いてエアパージを行ない、圧縮空気をエアタンク２６
からフィルタ１４に供給するようにしている１、従って
これによってパティキュレートフィルタ１４の温度が低
下し、その焼損が防止されることになる。

このようなフィルタ１４の再生装置によれば、差圧計１
８あるいはそれに付随する機構が故障しても、マイクロ
コンピュータ１７によるパティキュシ−１・のｉ（を積
置の１１１定に基づくじ一タ１５への通電によってフィ
ルタ１４の再生を行なうことができる。またアイドリン
グＩＬ〜におけるヒータ１５への通電を停止してフィル
タ１４の焼１０を防止することが可能になる。またＵ字
管２２．２３の先端側が屈曲されるとともに、排気ガス
の流れの方向下流側に向っているために、これらのＵ′
７′管２２．２３を用いて動圧の影響を受りることなく
静圧のみを正確に検出することが可能になる。また差圧
測定の前に電磁弁２８を聞いて差圧計１８の両端をそれ
ぞれ大気圧に開放覆ることにより、零点補正を行なうこ
とが可能になる。

１（発明の効果） 以上のように本発明は、パティキュレートフィルタの前
後の差圧が所定値を越えた場合およびパティキュレート
の堆積場の推定値が所定値を越えた場合にパティキュレ
ートを燃焼させるようにしたものである。従ってこのよ
うな構成によれば、確実にパティキュレートを燃焼させ
てフィルタの再生を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例に係る再生装置をポリブロック図、第３図
は再生のＶ」作を示すフローチャート、第４図はアイド
リング状態におけるフィルタの保護の動作を示すフロー
チャートである。 なお図面に用いた符号において、 １２・・・排気管 １３・・・ケース １４・・・パティキュレートフィルタ １５・・・ヒータ １７・・・マイクロコンピュータ １８・・・差圧計 １つ・・・回転検出センサ ２０・・・ロードセンサ である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 排気ガス中に含まれるパティキュレートをパティキュレ
   ートフィルタで捕捉して除去するとともに、捕捉された
   パティキュレートを間欠的に燃焼させて前記パティキュ
   レートフィルタの再生を図るようにした装置において、
   前記パティキュレートフィルタの前後の差圧を検出する
   手段と、この差圧を所定値と比較する手段と、前回の燃
   焼からのパティキュレートの堆積量の推定を行なう手段
   と、該推定値を所定値と比較する手段とを有し、前記パ
   ティキュレートフィルタの前後の差圧が所定値を越えた
   場合および前記パティキュレートの堆積量の推定値が所
   定値を越えた場合に前記パティキュレートを燃焼させる
   ようにしたことを特徴とするパティキュートフィルタの
   再生装置。