JPWO2016189652A1

JPWO2016189652A1 - 排気浄化装置及び車両

Info

Publication number: JPWO2016189652A1
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Inventors: 忠紘今田
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Filing date: 2015-05-26
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Abstract

排気浄化装置は、内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、前記排気管内に設けられ、前記排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフィルタ（１０３）と、前記フィルタの複数の領域にそれぞれ電界を印加するための複数の電極（２０２）と、相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を前記複数の電極に印加する電源（１０４）とを有する。

Description

本発明は、排気浄化装置及び車両に関する。

内燃機関の排気が流れる排気通路を形成する排気管部材と、排気管部材が形成する排気通路に設けられ、排気に含まれる微粒子を捕集する微粒子捕集部とを有する排気浄化装置が知られている（特許文献１参照）。高周波照射部は、微粒子捕集部へ高周波を照射する。可動反射部は、排気通路における排気の流れ方向において、微粒子捕集部を挟んで上流側および下流側にそれぞれ設けられる。また、可動反射部は、高周波照射部から照射された高周波を微粒子捕集部側へ反射し、上流側または下流側の少なくともいずれか一方は微粒子捕集部へ高周波を反射する反射面が微粒子捕集部に対し移動可能である。

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排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタとを有する内燃機関用フィルタ再生装置が知られている（特許文献２参照）。フィルタ再生手段は、パティキュレートを加熱燃焼させる。温度検出手段は、フィルタの温度を検出する。制御部は、温度検出手段の信号に基づいてフィルタ再生手段の動作時間を制御する。

特開２０１１−１６３３４１号公報特開平５−２０２７３３号公報

微粒子捕集部へ高周波を照射すると、微粒子捕集部内の温度分布にムラが生じ、微粒子捕集部内の微粒子を均一に除去することが困難であり、低温の領域の微粒子が除去されない課題がある。また、局所的な温度上昇により微粒子捕集部の一部が溶損・破壊する場合がある。

本発明の目的は、フィルタ内の温度分布を均一にすることにより、フィルタ内の微粒子を均一に除去することができる排気浄化装置及び車両を提供することである。

排気浄化装置は、内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、前記排気管内に設けられ、前記排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフィルタと、前記フィルタの複数の領域にそれぞれ電界を印加するための複数の電極と、相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を前記複数の電極に印加する電源とを有する。

相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を印加することにより、フィルタ内の温度分布を均一にすることができ、フィルタ内の微粒子を均一に除去することができる。

図１は、第１の実施形態による車両の構成例を示す図である。図２は、図１のフィルタ及び電源の構成例を示す図である。図３は、図２の排気管、フィルタ及び複数の電極の構成例を示す断面図である。図４は、１２個の電極にそれぞれ印加される交流信号の位相を示す図である。図５は、ωｔ＝０°の場合のフィルタ内の電界分布を示す図である。図６は、ωｔ＝９０°の場合に１２個の電極にそれぞれ印加される交流信号の位相を示す図である。図７は、２４個の電極をフィルタの周囲に設けた場合の電界分布を示す図である。図８は、位相シフト回路及び交流信号発生器の構成例を示す図である。図９は、特許文献１及び２のように４００Ｗのマイクロ波を３分間照射し、フィルタを加熱した場合のフィルタ内の温度分布を示す図である。図１０は、第１の実施形態によるフィルタ内の温度分布を示す図である。図１１は、第２の実施形態による排気浄化装置の構成例を示す図である。図１２は、第３の実施形態による排気浄化装置の構成例を示す図である。図１３は、Ｅ級増幅回路の構成例を示す回路図である。図１４は、第４の実施形態による排気浄化装置の構成例を示す図である。図１５は、第５の実施形態による排気浄化装置の構成例を示す図である。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による車両１００の構成例を示す図である。車両１００は、自動二輪車、自動三輪車、自動四輪車等であり、エンジン１０１及び排気浄化装置１０５を有する。排気浄化装置１０５は、排気管１０２、フィルタ１０３及び電源１０４を有する。エンジン１０１は、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等の内燃機関であり、排気ガス１１１を排出する。特に、ディーゼルエンジン１０１を有するディーゼル車両１００が排出する排気ガス内の微粒子（ＰＭ：particulate matter）の削減規制が強化されている。エンジン１０１は、微粒子を含む排気ガス１１１を排出する。排気管１０２は、エンジン１０１の排気ガス１１１を取り込む。フィルタ１０３は、排気管１０２内に設けられ、排気ガス１１１に含まれる微粒子を捕集する。排気管１０２は、微粒子を除去した排気ガス１１２を排出する。

フィルタ１０３の微粒子捕集能力は有限である。フィルタ１０３が微粒子の捕集を続けると、フィルタ１０３の目詰まりが発生し、排気管１０２内の排気ガスの流れが悪くなり、エンジン１０１の出力低下又は停止に至る。電源１０４は、フィルタ１０３の周囲の複数の電極に高周波数の交流信号を印加する。すると、フィルタ１０３に発生する電界が高周波数で変化し、フィルタ１０３が発熱する。これにより、フィルタ１０３内の微粒子を焼却（酸化分解）により除去し、フィルタ１０３をクリーニングすることができる。

図２は、図１のフィルタ１０３及び電源１０４の構成例を示す図である。フィルタ１０３は、例えば、ディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ：Diesel particulate filter）であり、エンジン１０１の排気ガス１１１内の微粒子を捕集する。フィルタ１０３は、多孔質のセラミックにより形成され、微粒子を捕集する。フィルタ１０３には、フィルタ１０３内の各領域の温度を検出する複数の温度検出器２０１が設けられる。温度検出器２０１は、例えば光ファイバ温度センサである。複数の電極２０２は、フィルタ１０３の周囲に設けられ、フィルタ１０３の複数の領域にそれぞれ電界を印加することができる。

電源１０４は、位相シフト回路２０３、交流信号発生器２０４及び制御回路２０５を有し、相互に位相が異なる交流信号を複数の電極２０２に印加する。交流信号発生器２０４は、２００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの交流信号を生成し、その生成した交流信号を位相シフト回路２０３に出力する。位相シフト回路２０３は、交流信号に対して異なる遅延時間で遅延し、相互に位相が異なる複数の交流信号を生成し、その生成した複数の交流信号を複数の電極２０２にそれぞれ印加する。制御回路２０５は、複数の温度検出器２０１により検出された温度に応じて、交流信号発生器２０４を制御する。

図３は、図２の排気管１０２、フィルタ１０３及び複数の電極２０２の構成例を示す断面図である。複数の電極２０２は、フィルタ１０３の周囲に設けられ、相互に位相が異なる交流信号が印加される。その結果、複数の電極２０２には異なる電位が印加され、フィルタ１０３内に電界が生じる。その交流信号は、２００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの高周波数であるため、フィルタ１０３内の電界は高周波数で変化し、フィルタ１０３が発熱し、フィルタ１０３内の微粒子を除去することができる。

ここで、排気管１０２は、例えばグランド電位である。もし、複数の電極２０２の間隔３０１が複数の電極２０２の各々と排気管１０２との間隔３０２より広い場合、複数の電極２０２と排気管１０２との間に電界が発生し、フィルタ１０３内の電界が弱くなってしまう。フィルタ１０３内に強い電界を発生させるためには、複数の電極２０２の間隔３０１は、複数の電極２０２の各々と排気管１０２との間隔３０２より狭くする必要がある。

図４は、１２個の電極２０２Ａ〜２０２Ｌにそれぞれ印加される交流信号の位相を示す図である。１２個の電極２０２Ａ〜２０２Ｌは、図２の複数の電極２０２に対応し、フィルタ１０３の周囲に設けられる。１２個の電極２０２Ａ〜２０２Ｌには、それぞれ、相互に周波数が同じであり、３０°ずつ位相がずれた交流信号が印加される。電極２０２Ａには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｂには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｃには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋６０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｄには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋９０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｅには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１２０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｆには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１５０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｇには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１８０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｈには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２１０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｉには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２４０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｊには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２７０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｋには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３００°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｌには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３３０°）の交流信号が印加される。

図４はωｔ＝０°の場合の位相を示し、図５はωｔ＝０°の場合のフィルタ１０３内の電界分布を示す。以下、ωｔ＝０°の場合を説明する。電極２０２Ａには、Ｖｏ×ｓｉｎ０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｂには、Ｖｏ×ｓｉｎ３０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｃには、Ｖｏ×ｓｉｎ６０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｄには、Ｖｏ×ｓｉｎ９０°＝Ｖｏ×１［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｅには、Ｖｏ×ｓｉｎ１２０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｆには、Ｖｏ×ｓｉｎ１５０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｇには、Ｖｏ×ｓｉｎ１８０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｈには、Ｖｏ×ｓｉｎ２１０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｉには、Ｖｏ×ｓｉｎ２４０°≒Ｖｏ×（−０．８６６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｊには、Ｖｏ×ｓｉｎ２７０°＝Ｖｏ×（−１）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｋには、Ｖｏ×ｓｉｎ３００°≒Ｖｏ×（−０．８６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｌには、Ｖｏ×ｓｉｎ３３０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。その結果、フィルタ１０３には、図５の上から下方向の電界が発生する。

図６は、ωｔ＝９０°の場合に１２個の電極２０２Ａ〜２０２Ｌにそれぞれ印加される交流信号の位相を示す図である。電極２０２Ａには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ９０°＝Ｖｏ×１［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｂには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋３０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ１２０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｃには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋６０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ１５０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｄには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋９０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ１８０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｅには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋１２０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ２１０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｆには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋１５０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ２４０°≒Ｖｏ×（−０．８６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｇには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋１８０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ２７０°＝Ｖｏ×（−１）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｈには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋２１０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ３００°≒Ｖｏ×（−０．８６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｉには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋２４０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ３３０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｊには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋２７０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｋには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋３００°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ３０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｌには、Ｖｏ×ｓｉｎ（９０°＋３３０°）＝Ｖｏ×ｓｉｎ６０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。その場合、図５の電界分布を左方向に１／４回転した電界分布がフィルタ１０３に発生する。

同様に、ωｔ＝１８０°の場合には、図５の電界分布を左方向に１／２回転した電界分布がフィルタ１０３に発生する。また、ωｔ＝２７０°の場合には、図５の電界分布を左方向に３／４回転した電界分布がフィルタ１０３に発生する。以上のように、時間経過と共に、交流信号の１周期で、図５の電界分布は左方向に１回転する。このようにフィルタ１０３に発生する電界が高周波数で変化することにより、フィルタ１０３内は均一に発熱し、フィルタ１０３内の微粒子を均一に除去することができる。

図７は、２４個の電極２０２Ａ〜２０２Ｘをフィルタ１０３の周囲に設けた場合の電界分布を示す図である。電極２０２Ａ及び２０２Ｍには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｂ及び２０２Ｎには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｃ及び２０２Ｏには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋６０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｄ及び２０２Ｐには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋９０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｅ及び２０２Ｑには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１２０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｆ及び２０２Ｒには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１５０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｇ及び２０２Ｓには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１８０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｈ及び２０２Ｔには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２１０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｉ及び２０２Ｕには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２４０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｊ及び２０２Ｖには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋２７０°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｋ及び２０２Ｗには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３００°）の交流信号が印加される。電極２０２Ｌ及び２０２Ｘには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋３３０°）の交流信号が印加される。

図７は、ωｔ＝０°の場合のフィルタ１０３内の電界分布を示す。電極２０２Ａ及び２０２Ｍには、Ｖｏ×ｓｉｎ０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｂ及び２０２Ｎには、Ｖｏ×ｓｉｎ３０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｃ及び２０２Ｏには、Ｖｏ×ｓｉｎ６０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｄ及び２０２Ｐには、Ｖｏ×ｓｉｎ９０°＝Ｖｏ×１［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｅ及び２０２Ｑには、Ｖｏ×ｓｉｎ１２０°≒Ｖｏ×０．８６６［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｆ及び２０２Ｒには、Ｖｏ×ｓｉｎ１５０°＝Ｖｏ×０．５［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｇ及び２０２Ｓには、Ｖｏ×ｓｉｎ１８０°＝Ｖｏ×０［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｈ及び２０２Ｔには、Ｖｏ×ｓｉｎ２１０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｉ及び２０２Ｕには、Ｖｏ×ｓｉｎ２４０°≒Ｖｏ×（−０．８６６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｊ及び２０２Ｖには、Ｖｏ×ｓｉｎ２７０°＝Ｖｏ×（−１）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｋ及び２０２Ｗには、Ｖｏ×ｓｉｎ３００°≒Ｖｏ×（−０．８６６）［Ｖ］の電位が印加される。電極２０２Ｌ及び２０２Ｘには、Ｖｏ×ｓｉｎ３３０°＝Ｖｏ×（−０．５）［Ｖ］の電位が印加される。

その結果、フィルタ１０３には、図７において、右上から右下方向の電界、右上から左上方向の電界、左下から左上方向の電界、及び左下から右下方向の電界が発生する。時間経過と共に、交流信号の２周期で、図７の電界分布は左方向に１回転する。このようにフィルタ１０３に発生する電界が高周波数で変化することにより、フィルタ１０３内は均一に発熱し、フィルタ１０３内の微粒子を均一に除去することができる。

図８は、位相シフト回路２０３及び交流信号発生器２０４の構成例を示す図である。位相シフト回路２０３は、交流信号発生器２０４が生成した交流信号を遅延させることにより、相互に位相が異なる複数の交流信号を生成する。具体的には、位相シフト回路２０３は、交流信号発生器２０４から複数の電極２０２への交流信号のパス（導波管）の長さを変えることにより、遅延時間を調整し、相互に位相が３０°ずつ異なる複数の交流信号を生成する。

図９は、上記の特許文献１及び２のように４００Ｗのマイクロ波を３分間照射し、フィルタを加熱した場合のフィルタ内の温度分布を示す図である。マイクロ波照射の場合、フィルタ内の温度分布が不均一になっていることが分かる。高温の領域の微粒子は除去されるが、低温の領域の微粒子は除去されない。また、フィルタの超高温の領域は、溶損する場合がある。

図１０は、図４〜図６の本実施形態によるフィルタ１０３内の温度分布を示す図である。本実施形態の場合、フィルタ１０３内の温度分布が均一になっていることが分かる。本実施形態によれば、フィルタ１０３内は均一に発熱し、フィルタ１０３内の微粒子を均一に除去することができる。また、本実施形態は、マイクロ波を使用しないので、安全性が高い。例えば、上記の方法により、１日に１回（１０分〜２０分）、フィルタ１０３のクリーニングを行えばよい。

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態による排気浄化装置１０５の構成例を示す図である。本実施形態（図１１）は、第１の実施形態（図２）に対して、複数のインダクタ１１０１を追加したものである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。複数のインダクタ１１０１は、それぞれ、複数の電極２０２と基準電位ノード（グランド電位ノード）との間に接続される。また、複数の電極２０２間には、寄生容量が形成される。複数の電極２０２間の寄生容量及び複数のインダクタ１１０１は、発振回路であり、発振する。

（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態による排気浄化装置１０５の構成例を示す図である。以下、本実施形態（図１２）が第１の実施形態（図２）と異なる点を説明する。交流信号発生器２０４は、発振器１２０１及びＥ級増幅回路１２０２を有する。発振器１２０１は、交流信号を生成する。Ｅ級増幅回路１２０２は、発振器１２０１にタイミングを合わせてスイッチング回路で駆動することにより電力増幅を行う増幅回路である。Ｅ級増幅回路１２０２は、発振器１２０１が生成した交流信号を増幅し、その増幅した交流信号を位相シフト回路２０３に出力する。

図１３は、図１２のＥ級増幅回路１２０２の構成例を示す回路図である。Ｅ級増幅回路１２０２は、電界効果トランジスタ１３０１、インダクタ１３０２，１３０３及び容量１３０４を有する。電界効果トランジスタ１３０１は、ゲートが入力ノードＩＮに接続され、ソースが基準電位ノードに接続される。インダクタ１３０２は、電界効果トランジスタ１３０１のドレイン及び電源電位ノード間に接続される。インダクタ１３０３は、電界効果トランジスタ１３０１のドレイン及び出力ノードＯＵＴ間に接続される。容量１３０４は、出力ノードＯＵＴ及び基準電位ノード間に接続される。Ｅ級増幅回路１２０２は、発振器１２０２にタイミングを合わせて電界効果トランジスタ１３０１を駆動することにより、入力ノードＩＮの信号を増幅し、その増幅した信号を出力ノードＯＵＴから出力する。

（第４の実施形態）
図１４は、第４の実施形態による排気浄化装置１０５の構成例を示す図である。以下、本実施形態（図１４）が第３の実施形態（図１２及び図１３）と異なる点を説明する。発振器１２０１及びＥ級増幅回路１２０２は、図１２及び図１３の発振器１２０１及びＥ級増幅回路１２０２と同じである。２個の電極２０２Ａ及び２０２Ｂは、フィルタ１０３の周囲に設けられる。Ｅ級増幅回路１２０２の出力ノードＯＵＴは、電極２０２Ａに接続される。位相シフト回路２０３は、Ｅ級増幅回路１２０２の出力ノードＯＵＴの信号を遅延し、その遅延した信号を電極２０２Ｂに出力する。電極２０２Ａ及び２０２Ｂには、相互に位相が１８０°ずれた交流信号が印加される。電極２０２Ａには、Ｖｏ×ｓｉｎωｔの交流信号が印加される。電極２０２Ｂには、Ｖｏ×ｓｉｎ（ωｔ＋１８０°）の交流信号が印加される。電源１０４は、相互に周波数が同じでありかつ相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を複数の電極２０２Ａ及び２０２Ｂに印加すればよい。

本実施形態は、第１の実施形態と同様に、フィルタ１０３に発生する電界が高周波数で変化するので、フィルタ１０３内は均一に発熱し、フィルタ１０３内の微粒子を均一に除去することができる。

（第５の実施形態）
図１５は、第５の実施形態による排気浄化装置１０５の構成例を示す図である。以下、本実施形態（図１５）が第４の実施形態（図１４）と異なる点を説明する。Ｅ級増幅回路１２０２は、可変直流電源１５０１を有する。可変直流電源１５０１は、直流電圧を出力する。インダクタ１３０２は、可変直流電源１５０１及び電界効果トランジスタ１３０１のドレイン間に接続される。温度検出器２０１は、図２の温度検出器２０１に対応し、フィルタ１０３の温度を検出する。制御回路２０５は、図２の制御回路２０５に対応し、温度検出器２０１により検出された温度に応じて、可変直流電源１５０１の電圧を制御することにより、電極２０２Ａ及び２０２Ｂに印加する交流信号の振幅Ｖｏを制御する。

具体的には、制御回路２０５は、フィルタ１０３の温度Ｔが５００℃より高い場合には、可変直流電源１５０１の電圧を０［Ｖ］に制御する。また、制御回路２０５は、フィルタ１０３の温度Ｔが１００℃未満である場合には、可変直流電源１５０１の電圧を５０［Ｖ］に制御する。また、制御回路２０５は、フィルタ１０３の温度Ｔが１００℃以上かつ５００℃以下である場合には、可変直流電源１５０１の電圧を（５００−Ｔ）／８［Ｖ］に制御する。

制御回路２０５は、微粒子を焼却するためにフィルタ１０３が適切な温度になるように制御することができる。これにより、フィルタ１０３が低温になり過ぎることによる微粒子の残存を防止することができる。また、フィルタ１０３が高温になり過ぎることによるフィルタ１０３の焼損を防止することができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

Claims

内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、
前記排気管内に設けられ、前記排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフィルタと、
前記フィルタの複数の領域にそれぞれ電界を印加するための複数の電極と、
相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を前記複数の電極に印加する電源と
を有することを特徴とする排気浄化装置。
前記電源は、
交流信号を生成する交流信号発生器と、
前記交流信号を遅延させることにより、相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を生成する位相シフト回路とを有することを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
前記複数の電極の間隔は、前記複数の電極の各々と前記排気管との間隔より狭いことを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
さらに、前記複数の電極にそれぞれ接続される複数のインダクタを有し、
前記複数の電極間の容量及び前記複数のインダクタは、発振回路であることを特徴とする請求項２記載の排気浄化装置。
前記交流信号発生器は、
交流信号を生成する発振器と、
前記発振器が生成した交流信号を増幅するＥ級増幅回路とを有することを特徴とする請求項２記載の排気浄化装置。
さらに、前記フィルタの温度を検出する温度検出器を有し、
前記電源は、前記温度検出器により検出された温度に応じて、前記交流信号の振幅を制御することを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
前記電源は、相互に周波数が同じ少なくとも２個の交流信号を前記複数の電極に印加することを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
前記電源は、２００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの交流信号を前記複数の電極に印加することを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
排気浄化装置を有し、
前記排気浄化装置は、
内燃機関の排気ガスを排出する排気管と、
前記排気管内に設けられ、前記排気ガスに含まれる微粒子を捕集するフィルタと、
前記フィルタの複数の領域にそれぞれ電界を印加するための複数の電極と、
相互に位相が異なる少なくとも２個の交流信号を前記複数の電極に印加する電源と
を有することを特徴とする車両。