JPH07269328A - Exhaust particulate treatment device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust particulate treatment device for internal combustion engineInfo
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- JPH07269328A JPH07269328A JP6063944A JP6394494A JPH07269328A JP H07269328 A JPH07269328 A JP H07269328A JP 6063944 A JP6063944 A JP 6063944A JP 6394494 A JP6394494 A JP 6394494A JP H07269328 A JPH07269328 A JP H07269328A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気中に含
まれる微粒子を捕集し、該捕集した微粒子を処理する排
気微粒子処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust particle processing apparatus for collecting fine particles contained in exhaust gas of an internal combustion engine and treating the collected fine particles.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、環境保護の観点から、機関の
排気中に含まれる微粒子(パティキュレート「PM;Pa
rticulate Mattar」)が大気中に排出されるのを防止す
るために、排気系に設けたフィルタにより該微粒子を捕
集する排気微粒子処理装置が提案されている。しかし、
該捕集された排気微粒子がフィルタに堆積してフィルタ
に目詰まりが生じると、該フィルタが大きな通路抵抗と
なって排気圧力が増大することとなり、機関性能の低下
・燃費の悪化等を招く結果となるため、該捕集された排
気微粒子をフィルタから除去してフィルタを再生する必
要があるが、かかるフィルタの再生方法として、捕集さ
れた排気微粒子を電熱ヒータ等を介して着火させ燃焼伝
播により焼失させることが考えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, from the viewpoint of environmental protection, fine particles (particulate "PM;
In order to prevent (rticulate Mattar ") from being discharged into the atmosphere, an exhaust particulate treatment device has been proposed in which the particulates are collected by a filter provided in the exhaust system. But,
When the collected exhaust particulates are deposited on the filter and the filter is clogged, the filter becomes a large passage resistance and the exhaust pressure increases, which results in deterioration of engine performance and deterioration of fuel consumption. Therefore, it is necessary to remove the trapped exhaust particulates from the filter to regenerate the filter.As a method for regenerating the filter, the trapped exhaust particulates are ignited through an electric heater or the like to propagate combustion. It is considered to be burned down by.
【0003】かかる再生方法による従来の排気微粒子処
理装置としては、例えば、機関の運転状態を検出し、検
出された機関運転状態に基づき機関から排出される排気
微粒子の量を推定し、フィルタへ規定の排気微粒子が堆
積したら、排気通路に設けたバルブを閉じて、フィルタ
を通過する排気により熱量が持ち去られるのを抑制しつ
つ、再生に必要な酸素量を供給できる排気(再生用排
気)流量に調節することにより、以って効率よくフィル
タを再生しようとするものがある(特願平5−5403
2号公報)。A conventional exhaust particulate treatment apparatus using such a regeneration method detects, for example, the operating state of the engine, estimates the amount of exhaust particulate discharged from the engine based on the detected operating state of the engine, and defines it in the filter. If the exhaust particulates of the above are accumulated, the valve provided in the exhaust passage is closed to suppress the removal of heat quantity by the exhaust gas passing through the filter, and the exhaust (regeneration exhaust) flow rate that can supply the amount of oxygen required for regeneration. There is a device that tries to regenerate the filter efficiently by adjusting it (Japanese Patent Application No. 5-5403).
No. 2).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の装置
では、図9に示すように、フィルタの再生を開始する
と、フィルタに堆積したパティキュレートは電熱ヒータ
により加熱されて、まず、活発な「伝播による燃焼」が
進む(図9の期間〔0〜t1〕が、伝播による燃焼期間
に相当する)。この「伝播による燃焼」は、比較的短時
間で終了し、高酸素濃度下ではフィルタの温度も可なり
上昇する(図9、或いは図7の実線〔0〜t11〕参
照)。なお、低酸素濃度下では、高酸素濃度下に較べ燃
焼が不活発になるため、燃焼自体による熱の発生量が少
なく、フィルタの温度は高酸素濃度下に較べれば低くな
る(図7の破線〔0〜t12〕参照)。In such a conventional apparatus, as shown in FIG. 9, when the regeneration of the filter is started, the particulates deposited on the filter are heated by the electric heater, and first, the active ""Combustion by propagation" proceeds (the period [0 to t1] in FIG. 9 corresponds to the combustion period by propagation). This "combustion by propagation" is completed in a relatively short time, and the temperature of the filter rises considerably under high oxygen concentration (see FIG. 9 or the solid line [0 to t11] in FIG. 7). Note that under low oxygen concentration, combustion becomes less active than under high oxygen concentration, so the amount of heat generated by combustion itself is small, and the temperature of the filter is lower than under high oxygen concentration (broken line in FIG. 7). [0 to t12]).
【0005】ところで、この「伝播による燃焼」だけで
は、再生を十分に行なうことは難しく、多少なりとも燃
え残りが発生する。このため、「伝播による燃焼」が終
了した後も、電熱ヒータによる加熱を続行して燃え残っ
たパティキュレートを燃焼させる必要がある。この電熱
ヒータによる加熱のときの燃焼を、前記「伝播による燃
焼」と区別するため「加熱による燃焼」と定義する(図
9の期間〔t1〜t2〕が、加熱による燃焼期間に相当
する)。By the way, it is difficult to carry out regeneration sufficiently only by "combustion by propagation", and some unburned residue remains. Therefore, it is necessary to continue the heating by the electric heater to burn the unburned particulates even after the “combustion by propagation” is completed. Combustion at the time of heating by the electric heater is defined as "combustion by heating" in order to distinguish it from "combustion by heating" (the period [t1 to t2] in Fig. 9 corresponds to the combustion period by heating).
【0006】この「加熱による燃焼」は、「伝播による
燃焼」に較べ不活発であるため、燃焼自体による熱の発
生量が少なく、このためフィルタ温度はそれ程高くなら
ない(図9参照)。このように、フィルタの再生は進行
度合いに応じて特性が変化するものであるが、従来の装
置では、フィルタの過熱化による溶損・亀裂等を防止す
るために、再生電力を、最も燃焼が活発な高酸素濃度下
での「伝播による燃焼」時(図9の実線〔0〜t11〕
参照)のフィルタ温度がフィルタの溶損限界温度を越え
ない程度に固定設定していたため、結果として低酸素濃
度下での「伝播による燃焼」時(図7の破線〔0〜t
12〕参照)や、低酸素濃度下および項酸素濃度下にお
ける「加熱による燃焼」時(図9の破線〔t1〜t2〕
等参照)には、十分にフィルタを加熱昇温させることが
できず、パティキュレートを十分に燃焼させて良好なフ
ィルタの再生を行なえていないのが実情であった。This "combustion by heating" is inactive as compared with "combustion by propagation", so the amount of heat generated by combustion itself is small, and therefore the filter temperature does not rise so much (see FIG. 9). As described above, the characteristics of the filter regeneration change according to the progress, but in the conventional device, the regeneration power is most burned in order to prevent melting loss, cracks, etc. due to overheating of the filter. At the time of "combustion by propagation" under active high oxygen concentration (solid line [0-t11] in FIG. 9)
Since the filter temperature in Fig. 7) was fixed so as not to exceed the melting limit temperature of the filter, as a result, at the time of "combustion by propagation" under a low oxygen concentration (broken lines [0 to t in Fig. 7
12)), or during "combustion by heating" under low oxygen concentration and under normal oxygen concentration (broken line [t1 to t2] in FIG. 9).
(See, etc.), it was not possible to sufficiently heat and raise the temperature of the filter, and it was the actual situation that the particulates were not sufficiently burned to regenerate the good filter.
【0007】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、フィルタ再生時において、燃焼活性時にはフ
ィルタの過熱化による溶損・亀裂等を防止する一方で、
燃焼不活性時にはフィルタを加熱昇温させるようにフィ
ルタ昇温手段の供給熱量を制御することで、以ってフィ
ルタを良好に再生させるようにした内燃機関の排気微粒
子処理装置を提供することを目的とする。さらに、運転
状態によっては排気中の酸素濃度が変化して燃焼の活性
度合いも変化するので、これに対応すべく排気中の酸素
濃度に応じてフィルタ昇温手段の供給熱量を制御するよ
うにして、より効率的にフィルタを再生できるようにす
ることを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances. While the filter is being regenerated, when the combustion is activated, melting loss and cracks due to overheating of the filter are prevented, while
An object of the present invention is to provide an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine, which controls the amount of heat supplied by a filter temperature raising means so as to heat the filter when combustion is inactive, thereby favorably regenerating the filter. And Further, depending on the operating state, the oxygen concentration in the exhaust changes and the degree of combustion activity also changes.To cope with this, the heat supply amount of the filter temperature raising means should be controlled according to the oxygen concentration in the exhaust. , Aim to be able to regenerate the filter more efficiently.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の内燃機関の排気微粒子処理装置は、図1に示すよう
に、内燃機関の排気通路に介装されて、流入する排気中
の微粒子を捕集するフィルタAと、該フィルタAの再生
時期を検出する再生時期検出手段Bと、熱量を供給して
前記フィルタAを昇温させるフィルタ昇温手段Cと、前
記フィルタAへ流入する排気流量を減量制御する排気流
入量制御手段Dと、を備え、前記再生時期検出手段Bに
より再生時期が検出されたときに、前記排気流入量制御
手段Dによりフィルタへ流入する排気流量を減量制御す
ると共に、前記フィルタ昇温手段Cによりフィルタを昇
温させて、フィルタの再生を行なうようにした内燃機関
の排気微粒子処理装置において、フィルタAの再生時
に、再生処理の進行度合いに応じて前記フィルタ昇温手
段Cのフィルタへの供給熱量を変化させてフィルタの昇
温特性を変化させる第1フィルタ昇温特性変更手段Eを
備えて構成した。Therefore, as shown in FIG. 1, an exhaust particulate treatment system for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention is installed in an exhaust passage of the internal combustion engine, and the exhaust particulate matter A filter A for collecting fine particles, a regeneration timing detecting means B for detecting the regeneration timing of the filter A, a filter temperature raising means C for supplying a heat quantity to raise the temperature of the filter A, and a filter A for flowing into the filter A. An exhaust gas inflow amount control means D for reducing the exhaust gas flow rate, and when the regeneration timing is detected by the regeneration timing detection means B, the exhaust gas inflow amount control means D reduces the exhaust gas flow rate into the filter. In addition, in the exhaust gas treatment apparatus for the internal combustion engine in which the temperature of the filter is raised by the filter temperature raising means C to regenerate the filter, the regeneration process progresses when the filter A is regenerated. It was constructed with a first filter temperature increasing characteristic change means E for changing the Atsushi Nobori characteristics of the filter by changing the amount of heat supplied to the filter of the filter Atsushi Nobori means C in accordance with the fit.
【0009】請求項2に記載の発明では、前記第1フィ
ルタ昇温特性変更手段Eを、再生開始から所定時間内に
おける前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量に
較べ、前記所定時間経過後から再生終了までの間におけ
る前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量が多く
なるように構成した。請求項3に記載の発明は、フィル
タAの再生時に、フィルタAへ2次空気を供給する2次
空気供給手段Fを含んで構成した。According to the second aspect of the invention, the first filter temperature rising characteristic changing means E is compared with the heat quantity supplied to the filter of the filter temperature rising means within a predetermined time from the start of regeneration, and after the predetermined time has elapsed. The amount of heat supplied to the filter by the filter temperature raising means is increased during the period from the end of regeneration to the end of regeneration. The invention according to claim 3 is configured to include a secondary air supply means F for supplying secondary air to the filter A when the filter A is regenerated.
【0010】請求項4に記載の発明では、図2に示すよ
うに、内燃機関の排気通路に介装されて、流入する排気
中の微粒子を捕集するフィルタAと、該フィルタAの再
生時期を検出する再生時期検出手段Bと、熱量を供給し
て前記フィルタAを昇温させるフィルタ昇温手段Cと、
前記フィルタAへ流入する排気流量を減量制御する排気
流入量制御手段Dと、を備え、前記再生時期検出手段B
により再生時期が検出されたときに、前記排気流入量制
御手段DによりフィルタAへ流入する排気流量を減量制
御すると共に、前記フィルタ昇温手段Cによりフィルタ
Aを昇温させて、フィルタAの再生を行なうようにした
内燃機関の排気微粒子処理装置において、フィルタAの
再生時に、排気中の酸素濃度に応じて前記フィルタ昇温
手段Cのフィルタへの供給熱量を変化させてフィルタの
昇温特性を変化させる第2フィルタ昇温特性変更手段G
を備えて構成した。According to the fourth aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, the filter A is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine to collect the particles in the inflowing exhaust gas, and the regeneration timing of the filter A. A regeneration timing detecting means B for detecting the temperature, a filter temperature raising means C for supplying a heat quantity to raise the temperature of the filter A,
An exhaust gas inflow amount control means D for reducing the amount of exhaust gas flowing into the filter A, and the regeneration timing detection means B.
When the regeneration timing is detected by, the exhaust gas inflow control means D controls the exhaust flow rate flowing into the filter A, and the filter temperature raising means C heats the filter A to regenerate the filter A. In the exhaust gas treatment apparatus for an internal combustion engine configured to perform the above, when the filter A is regenerated, the amount of heat supplied to the filter of the filter temperature raising means C is changed according to the oxygen concentration in the exhaust gas to improve the temperature raising characteristic of the filter. Second filter temperature rising characteristic changing means G for changing
It is equipped with.
【0011】請求項5に記載の発明では、前記第2フィ
ルタ昇温特性変更手段Gを、排気中の酸素濃度が高いと
きは、再生開始から所定時間内における前記フィルタ昇
温手段CのフィルタAへの熱供給量に較べ、前記所定時
間経過後から再生終了までの間における前記フィルタ昇
温手段Cのフィルタへの熱供給量を多くし、排気中の酸
素濃度が低いときは、再生開始から所定時間内における
前記フィルタ昇温手段CのフィルタAへの熱供給量を排
気中の酸素濃度が高いときより多くすると共に、当該熱
供給量と、前記所定時間経過後から再生終了までの間に
おける前記フィルタ昇温手段CのフィルタAへの熱供給
量と、を略一致させるようにした。According to the fifth aspect of the present invention, the second filter temperature raising characteristic changing means G is provided with the filter A of the filter temperature raising means C within a predetermined time from the start of regeneration when the oxygen concentration in the exhaust gas is high. The amount of heat supplied to the filter of the filter temperature raising means C is increased from the start of regeneration when the predetermined time elapses to the end of regeneration compared to the amount of heat supplied to the filter. The heat supply amount to the filter A of the filter temperature raising means C within a predetermined time is set to be larger than that when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, and the heat supply amount and between the end of the predetermined time and the regeneration end. The amount of heat supplied to the filter A by the filter temperature raising means C is made to substantially match.
【0012】請求項6に記載の発明では、前記所定時間
が、伝播による燃焼が略終了する時間であるようにし
た。According to the sixth aspect of the present invention, the predetermined time is set to a time when combustion by propagation is almost completed.
【0013】[0013]
【作用】上記の構成を備える請求項1に記載の内燃機関
の排気微粒子処理装置によれば、前記再生時期検出手段
により再生時期が検出されたときに、前記排気流入量制
御手段によりフィルタへ流入する排気流量を減量制御す
ることで、再生に適した酸素量を供給すると共に再生時
に熱量が持ち去られるのを抑制しつつ、前記フィルタ昇
温手段を作動させてフィルタの再生を行なうが、この再
生処理は初期においては捕集された微粒子が多いため再
生(燃焼)が活発でフィルタ温度が高温となる一方、再
生処理の進行に応じてフィルタに堆積している微粒子量
が減り再生(燃焼)の活性が低下して行きフィルタ温度
が低下することになる。したがって、従来のように、前
記フィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量を再生中一
定に設定した場合には、再生初期においてはフィルタの
溶損限界温度近傍で燃焼させて燃焼の活発化は図れるも
のの、再生後期にはフィルタ温度が低下し微粒子の燃焼
を十分に行なえない。そこで、本発明では、前記第1フ
ィルタ昇温特性変更手段により、再生処理の進行度合い
に応じて前記フィルタ昇温手段の熱供給量を変化させる
ようにしてフィルタの再生期間中を通してフィルタの溶
損等が起きない範囲で再生(燃焼)の活性化を図るよう
にして、以ってフィルタの再生を高効率で行なうように
した。According to the exhaust gas treating apparatus for the internal combustion engine having the above-mentioned structure, when the regeneration timing is detected by the regeneration timing detecting means, the exhaust gas inflow amount controlling means causes the exhaust gas to flow into the filter. By controlling the exhaust gas flow rate to be reduced, the amount of oxygen suitable for regeneration is supplied and the amount of heat taken away during regeneration is suppressed, while the filter temperature raising means is operated to regenerate the filter. In the initial stage of the treatment, since many particles are collected, regeneration (combustion) is active and the filter temperature becomes high. On the other hand, as the regeneration process progresses, the amount of particulate accumulated on the filter decreases and The activity decreases and the filter temperature decreases. Therefore, as in the conventional case, when the heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is set to be constant during regeneration, combustion is activated near the melting limit temperature of the filter in the initial stage of regeneration, and combustion is not activated. Although it can be achieved, in the latter stage of regeneration, the filter temperature is lowered and the combustion of fine particles cannot be performed sufficiently. In view of this, in the present invention, the first filter temperature rising characteristic changing means changes the heat supply amount of the filter temperature rising means in accordance with the degree of progress of the regeneration process so that the filter is eroded during the regeneration period of the filter. The regeneration (combustion) is activated in the range where the above phenomenon does not occur, and thus the filter is regenerated with high efficiency.
【0014】請求項2に記載の発明では、前記第1フィ
ルタ昇温特性変更手段を、再生開始から所定時間内にお
ける前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量に較
べ、前記所定時間経過後から再生終了までの間における
前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量が多くな
るように設定し、このような簡単な構成により、再生初
期の燃焼が活発な期間(伝播による燃焼期間)において
は、フィルタ温度を溶損限界温度範囲内で再生を行なう
一方、再生後期の燃焼が活発でない期間(加熱による燃
焼期間)では、フィルタ温度を供給熱量を増大させるこ
とで上昇させて微粒子の燃焼の活性化を図る。According to the second aspect of the present invention, the first filter temperature raising characteristic changing means is compared with the heat quantity supplied to the filter of the filter temperature raising means within a predetermined time from the start of regeneration, and after the predetermined time has elapsed, The amount of heat supplied to the filter of the filter heating means until the end of regeneration is set to be large, and with such a simple configuration, during the period when combustion in the initial stage of regeneration is active (combustion period due to propagation), While the filter temperature is regenerated within the melting temperature limit range, in the latter period of regeneration where combustion is not active (combustion period due to heating), the filter temperature is increased by increasing the amount of heat supplied to activate combustion of fine particles. Plan.
【0015】請求項3に記載の発明では、フィルタの再
生時に、フィルタへ2次空気を供給する2次空気供給手
段を含んで構成して、再生中にフィルタへ流入する酸素
量を高精度に制御すると共に、機関運転状態が変化して
フィルタへ流入する排気中の酸素量が変化することで、
フィルタの再生状態が変化してしまうのを防止して、再
生の最適化を容易にする。According to the third aspect of the present invention, when the filter is regenerated, a secondary air supply means for supplying the secondary air to the filter is included, so that the amount of oxygen flowing into the filter during regeneration can be adjusted with high accuracy. By controlling and changing the engine operating state and changing the amount of oxygen in the exhaust flowing into the filter,
It prevents the filter playback state from changing and facilitates playback optimization.
【0016】請求項4に記載の発明では、前記再生時期
検出手段により再生時期が検出されたときに、前記排気
流入量制御手段によりフィルタへ流入する排気流量を減
量制御することで、再生に適した酸素量を供給すると共
に再生時に熱量が持ち去られるのを抑制しつつ、前記フ
ィルタ昇温手段を作動させてフィルタの再生を行なう
が、この再生処理は排気中の酸素濃度の影響により再生
(燃焼)が影響を受け、高酸素濃度下では再生(燃焼)
が活発化しフィルタが高温となる一方、低酸素濃度下で
は再生(燃焼)の活性が低下しフィルタ温度が低下する
ことになる。したがって、従来のように、前記フィルタ
昇温手段のフィルタへの熱供給量を、排気中の酸素濃度
に無関係に一定に設定した場合には、高酸素濃度下では
フィルタの溶損限界温度近傍で燃焼させて燃焼の活発化
を図ることができても、低酸素濃度下ではフィルタ温度
が下がり過ぎ、燃焼を十分に活発化できていたとはいえ
ない。そこで、本発明では、前記第2フィルタ昇温特性
変更手段により、再生中の排気中の酸素濃度(フィルタ
へ流入する酸素濃度)に応じて前記フィルタ昇温手段の
熱供給量を変化させるようにして、排気中の酸素濃度に
拘わらず、フィルタの再生(燃焼)の活発化を図り、以
ってフィルタの再生を高効率で行なえるようにした。According to the fourth aspect of the invention, when the regeneration timing is detected by the regeneration timing detecting means, the exhaust gas inflow control means controls the exhaust gas flow rate into the filter so that it is suitable for regeneration. The amount of oxygen is supplied and the amount of heat is removed during regeneration, while the filter temperature raising means is operated to regenerate the filter. This regeneration process is performed by the influence of the oxygen concentration in the exhaust gas (combustion). ) Is affected and regenerates (burns) under high oxygen concentration
Is activated and the temperature of the filter becomes high, while under low oxygen concentration, the activity of regeneration (combustion) is lowered and the filter temperature is lowered. Therefore, as in the conventional case, when the heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is set to be constant irrespective of the oxygen concentration in the exhaust gas, under the high oxygen concentration, near the melting limit temperature of the filter. Although the combustion can be activated by burning it, it cannot be said that the combustion temperature was sufficiently activated under the low oxygen concentration because the filter temperature was too low. Therefore, in the present invention, the second filter temperature raising characteristic changing means changes the heat supply amount of the filter temperature raising means in accordance with the oxygen concentration in the exhaust gas during regeneration (oxygen concentration flowing into the filter). In this way, the regeneration (combustion) of the filter is activated regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas, so that the regeneration of the filter can be performed with high efficiency.
【0017】請求項5に記載の発明では、前記第2フィ
ルタ昇温特性変更手段を、排気中の酸素濃度が高いとき
は、再生開始から所定時間内における前記フィルタ昇温
手段のフィルタへの熱供給量に較べ、前記所定時間経過
後から再生終了までの間における前記フィルタ昇温手段
のフィルタへの熱供給量を多くし、排気中の酸素濃度が
低いときは、再生開始から所定時間内における前記フィ
ルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量を排気中の酸素濃
度が高いときより多くすると共に、当該熱供給量と、前
記所定時間経過後から再生終了までの間における前記フ
ィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量と、を略一致さ
せるようにして、排気中の酸素濃度に拘わらず、再生初
期の燃焼が活発な期間(伝播による燃焼期間)において
は、フィルタの溶損等を抑制しつつ微粒子の燃焼の活発
化を図り、再生後期の燃焼が活発でない期間(加熱によ
る燃焼期間)では、フィルタ温度を上昇させて微粒子の
燃焼の活性化を図るようにした。In a fifth aspect of the present invention, the second filter temperature raising characteristic changing means is configured to control the heat of the second filter temperature raising means to the filter within a predetermined time from the start of regeneration when the oxygen concentration in the exhaust gas is high. Compared with the supply amount, the heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is increased from the lapse of the predetermined time to the end of regeneration, and when the oxygen concentration in the exhaust gas is low, within a predetermined time from the start of regeneration. The heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is set to be larger than that when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, and the heat supply amount of the filter temperature raising means during the period from the elapse of the predetermined time to the end of the regeneration. The amount of heat supplied to the filter is made to approximately match so that the filter melts during the period when combustion in the initial stage of regeneration is active (combustion period due to propagation), regardless of the oxygen concentration in the exhaust gas. Achieving activation of combustion of the particulate while suppressing the like, in the period combustion is not active in the later-stage regeneration (combustion period by heating) was to raise the filter temperature so as to revitalize the combustion of the particulate.
【0018】請求項6に記載の発明では、前記所定時間
を、伝播による燃焼が略終了する時間となるように設定
するので、再生開始から所定時間内の微粒子の燃焼にお
いて支配的な「伝播による燃焼」の略終期とすること
で、フィルタの溶損等を防止しつつ「伝播による燃焼」
の最適化と、その後の「加熱による燃焼」の最適化と、
を確実に図ることができるので、以ってフィルタの再生
を高効率で行なうことができる。According to the sixth aspect of the present invention, the predetermined time is set to be a time at which the combustion by propagation is almost completed. By making it almost the end of "combustion", "combustion due to propagation" while preventing filter meltdown, etc.
And the subsequent "combustion by heating" optimization,
Therefore, the filter can be regenerated with high efficiency.
【0019】[0019]
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付の図面に基づ
いて説明する。図3に、本発明の第1の実施例にかかる
排気微粒子処理装置の構成を示す。内燃機関100のエ
キゾーストマニホールドに接続される排気通路101
は、その途中部分において、第1分岐通路102と第2
分岐通路103とに一旦分岐され、その後再び合流する
ように構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 shows the configuration of the exhaust particulate treatment system according to the first embodiment of the present invention. Exhaust passage 101 connected to exhaust manifold of internal combustion engine 100
In the middle of the first branch passage 102 and the second branch passage
It is configured such that it is once branched into the branch passage 103 and then merges again.
【0020】前記第1分岐通路102には、フィルタケ
ース104に内装されて排気中のパティキュレートを捕
集するフィルタ105が介装されている。そして、該第
1分岐通路102の該フィルタケース104の排気下流
側には、フィルタ105への排気の流入量を制御する第
1流路切換弁106が介装されている。なお、前記第2
分岐通路103には、その途中に、前記フィルタ105
への排気の流入量を制御する第2流路切換弁108が介
装されている。In the first branch passage 102, a filter 105, which is installed in a filter case 104 and collects particulate matter in exhaust gas, is interposed. A first flow path switching valve 106 that controls the amount of exhaust gas flowing into the filter 105 is provided downstream of the filter case 104 in the first branch passage 102 on the exhaust gas downstream side. The second
The branch passage 103 has the filter 105 in the middle thereof.
A second flow path switching valve 108 that controls the amount of exhaust gas flowing into the valve is interposed.
【0021】前記第2分岐通路103は、フィルタ10
5の再生中に該フィルタ105をバイパスさせて排気す
るための通路である。なお、前記第1流路切換弁106
を開閉駆動する第1弁駆動装置107と、第2流路切換
弁108を開閉駆動する第2弁駆動装置109が備えら
れる。これら第1弁駆動装置107と第2弁駆動装置1
09とは、コントロールユニット115からの駆動信号
に基づいて制御される。The second branch passage 103 has a filter 10
5 is a passage for bypassing the filter 105 and exhausting it during the regeneration of No. 5. The first flow path switching valve 106
A first valve drive device 107 that opens and closes and a second valve drive device 109 that opens and closes the second flow path switching valve 108 are provided. These first valve drive device 107 and second valve drive device 1
09 is controlled based on the drive signal from the control unit 115.
【0022】ここにおいて、前記第1流路切換弁10
6、前記第2流路切換弁109、コントロールユニット
115等が、本発明にかかる排気流入量制御手段を構成
する。前記フィルタ105の排気上流側には、フィルタ
105に捕集されたパティキュレートを加熱して燃焼さ
せるための電熱ヒータ110が設けられている。そし
て、該電熱ヒータ110を駆動するためのヒータ駆動回
路111が設けられている。かかるヒータ駆動回路11
1は、コントロールユニット115からの駆動信号に基
づいて制御されるようになっている。Here, the first flow path switching valve 10
6, the second flow path switching valve 109, the control unit 115 and the like constitute the exhaust gas inflow amount control means according to the present invention. An electric heater 110 for heating and burning the particulates collected by the filter 105 is provided on the exhaust gas upstream side of the filter 105. A heater drive circuit 111 for driving the electric heater 110 is provided. Such a heater drive circuit 11
1 is controlled based on a drive signal from the control unit 115.
【0023】ここにおいて、前記電熱ヒータ110が、
本発明にかかるフィルタ昇温手段を構成する。また、前
記機関の負荷(基本噴射量Tp,アクセル開度C/L,
スロットル開度TVO等)、機関回転速度、冷却水温等
の機関の運転状態を検出する機関運転状態検出手段11
2が設けられる。かかる運転状態検出手段112は、通
常機関制御に使用されるアクセルセンサ、スロットルセ
ンサ、クランク角センサ、水温センサ等を利用すること
ができる。Here, the electric heater 110 is
The filter temperature raising means according to the present invention is configured. Further, the load of the engine (basic injection amount Tp, accelerator opening C / L,
Engine operating state detecting means 11 for detecting the operating state of the engine such as throttle opening TVO), engine speed, cooling water temperature, etc.
Two are provided. The operating state detecting means 112 can use an accelerator sensor, a throttle sensor, a crank angle sensor, a water temperature sensor, etc. which are usually used for engine control.
【0024】そして、機関100からのパティキュレー
ト排出量を検出・推定する排出量検出手段113と、フ
ィルタへのパティキュレートの堆積量を推定し、再生時
期、再生終了時期の判断を行なう堆積量検出手段114
が備えられる。かかる排出量検出手段113と堆積量検
出手段114は、後述するように、CPU,ROM,R
AM,A/D変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータ等から構成されるコ
ントロールユニット115が、ソフト的に備えるもので
ある。Then, an emission amount detecting means 113 for detecting / estimating the amount of particulates discharged from the engine 100, and an amount of particulates deposited on the filter are estimated, and a deposition amount is detected to judge the regeneration time and the regeneration end time. Means 114
Is provided. The discharge amount detecting means 113 and the accumulation amount detecting means 114 are provided in the CPU, ROM, R, as will be described later.
The control unit 115 including a microcomputer including an AM, A / D converter, an input / output interface and the like is provided as software.
【0025】かかる構成を有する本実施例のフィルタ再
生の作用について、以下に説明する。 フィルタ105でパティキュレートを捕集する場合
は、第1流路切換弁106を第1弁駆動装置107を介
して開弁させると共に、第2流路切換弁108を第2弁
駆動装置109を介して閉弁させておいて、フィルタ1
05に略全量の排気を通過させるようにする。The operation of the filter regeneration of this embodiment having the above construction will be described below. When collecting the particulates with the filter 105, the first flow path switching valve 106 is opened via the first valve driving device 107, and the second flow path switching valve 108 is routed via the second valve driving device 109. And close the valve, filter 1
05 allows almost all the exhaust gas to pass through.
【0026】フィルタ105が再生時期となった場合
には、まず、フィルタ105の下流側の第1流路切換弁
106を第1弁駆動装置107を介して閉弁させると共
に、第2流路切換弁108を第2弁駆動装置109を介
して開弁する。これにより、第2分岐通路103の通気
抵抗が小さくなる一方で、第1分岐通路102側の通路
抵抗が増加するので、フィルタ105には、第1流路切
換弁106からの排気の洩れ量の設定により所定量に調
整された排気のみが流入することになり、つまり「伝播
による燃焼」に適した流量(フィルタ105が溶損しな
い範囲で最も良好に再生できる流量)に調整された排気
(酸素)がフィルタ105へ流入することになる。した
がって、「伝播による燃焼」の最適化を図ることができ
る。なお、排気通路の切換(第1分岐通路102から第
2分岐通路103への切換)により再生時における排圧
の増大が抑制されるので、フィルタ再生時の運転性の悪
化が防止されることになる。When the filter 105 reaches the regeneration time, first, the first flow path switching valve 106 on the downstream side of the filter 105 is closed via the first valve drive device 107 and the second flow path switching is performed. The valve 108 is opened via the second valve drive device 109. As a result, the ventilation resistance of the second branch passage 103 is reduced, while the passage resistance on the side of the first branch passage 102 is increased. Therefore, the filter 105 is provided with the amount of leakage of the exhaust gas from the first passage switching valve 106. Only the exhaust gas adjusted to a predetermined amount by the setting will flow in, that is, the exhaust gas (oxygen which is optimally regenerated within the range where the filter 105 does not melt and melt) suitable for "combustion by propagation" (oxygen). ) Will flow into the filter 105. Therefore, "combustion by propagation" can be optimized. It should be noted that since the exhaust pressure is suppressed from increasing during regeneration by switching the exhaust passage (switching from the first branch passage 102 to the second branch passage 103), deterioration of drivability during filter regeneration is prevented. Become.
【0027】かかる状態で、電熱ヒータ110をヒー
タ駆動回路111を介して通電加熱して、フィルタの再
生を開始する。高酸素濃度下(例えば、再生が、図6に
示す運転領域Iで行なわれる場合)では、電熱ヒータ1
10への通電後、「伝播による燃焼」が進行している間
(即ち、図9に示すように、再生開始0から燃焼伝播が
終了するまでの時刻t1までの間。なお、このt1は、
図7に示すように、運転領域Iの場合は、t11とな
る。)、「伝播による燃焼」に必要な再生電力を供給す
る。この場合は、前述したように、高酸素濃度下での燃
焼であるため、燃焼が活発化するので、フィルタ105
が過熱化して溶損等しないように、即ち、フィルタ10
5の温度が図9の溶損限界温度以下となるように、比較
的小さな再生電力(図10のW2)に制御する。In this state, the electric heater 110 is electrically heated via the heater drive circuit 111 to start regeneration of the filter. Under high oxygen concentration (for example, when the regeneration is performed in the operating region I shown in FIG. 6), the electric heater 1
After energization of 10, while "combustion by propagation" is progressing (that is, from the start of regeneration 0 to time t1 from the end of combustion propagation as shown in FIG. 9) Note that this t1 is
As shown in FIG. 7, in the case of the operating region I, it becomes t11. ), To supply the regenerative power required for "combustion by propagation". In this case, as described above, the combustion is activated because the combustion is performed under a high oxygen concentration.
Is not overheated and melted, that is, the filter 10
The regeneration power is controlled to a relatively small value (W2 in FIG. 10) so that the temperature of 5 becomes equal to or lower than the melting limit temperature of FIG.
【0028】一方、低酸素濃度下(例えば、再生が、図
6に示す運転領域IIで行なわれる場合)で「伝播による
燃焼」(即ち、図9の再生開始0から燃焼伝播が終了す
るまでの時刻t1までの間。なお、このt1は、図7の
破線に示すように、運転領域IIの場合は、t12とな
る。)が行なわれる場合には、高酸素濃度下(運転領域
I)で「伝播による燃焼」が行なわれる場合に較べて、
燃焼の活発度合いが低いので、フィルタ105の温度も
低くなる(図7の破線参照)。したがって、高酸素濃
度下での「伝播による燃焼」時に供給される再生電力
(図10のW2)より高い再生電力(図11のW1)を
供給するようにして、これによって低酸素濃度下での
「伝播による燃焼」の改善を図るようになっている。On the other hand, under low oxygen concentration (for example, when regeneration is performed in the operating region II shown in FIG. 6), "combustion by propagation" (that is, from regeneration start 0 to combustion propagation end in FIG. 9). Until time t1, which is t12 in the operating region II, as shown by the broken line in Fig. 7, when the oxygen concentration is high (operating region I). Compared to the case where "combustion by propagation" is performed,
Since the degree of active combustion is low, the temperature of the filter 105 also becomes low (see the broken line in FIG. 7). Therefore, the regeneration power (W1 in FIG. 11) higher than the regeneration power (W2 in FIG. 10) supplied at the time of “combustion by propagation” under the high oxygen concentration is supplied, whereby the regeneration power in the low oxygen concentration is increased. It is designed to improve "combustion by propagation".
【0029】「伝播による燃焼」が終了した後から、
再生が終了するまでの間(即ち、図9に示すt1から再
生が終了する時刻t2までの間)の「加熱による燃焼」
が行なわれる間は、「伝播による燃焼」で燃え残った比
較的少量のパティキュレートが燃えるのみであるので、
このためフィルタ105の温度も「伝播による燃焼」時
に較べ低くなる(図9の破線参照)。したがって、高酸
素濃度下の場合について説明すれば、「伝播による燃
焼」時の再生電力(図10のW2)より高い再生電力
(図10のW1)を供給するようにして、以って「加熱
による燃焼」の改善を図るようになっている。After the "combustion by propagation" is completed,
"Combustion by heating" until the regeneration is completed (that is, from t1 shown in FIG. 9 to time t2 when the regeneration is completed)
Since the relatively small amount of particulates left unburned by "combustion by propagation" burns during
Therefore, the temperature of the filter 105 also becomes lower than that during "combustion by propagation" (see the broken line in FIG. 9). Therefore, in the case of a high oxygen concentration, the regeneration power (W1 in FIG. 10) higher than the regeneration power (W2 in FIG. 10) at the time of “combustion by propagation” is supplied, and thus “heating” is performed. It is designed to improve "combustion".
【0030】なお、再生時期・再生終了時期の検出は、
以下のようにして行なわれる。まず、アクセル開度と機
関回転速度等を検出する運転状態検出手段112の検出
信号に基づいて、排出量検出手段113が、図7に示す
運転領域&パティキュレート排出量の検索マップを参照
し、機関からのパティキュレートの排出量を検出する。The detection of the reproduction time and the reproduction end time is
It is performed as follows. First, based on the detection signal of the operating state detecting means 112 for detecting the accelerator opening degree, the engine speed, etc., the discharge amount detecting means 113 refers to the search map of the operating area & particulate discharge amount shown in FIG. Detect particulate emissions from institutions.
【0031】そして、運転状態検出手段112と排出量
検出手段113との検出結果に基づいて、堆積量検出手
段114が、フィルタ105へのパティキュレートの堆
積量を検出する。その後、堆積量検出手段114は、堆
積量が所定量以上になると、フィルタ105の再生時期
と判断し、堆積量と運転状態とに基づいて再生終了時期
を判断する。該再生時期・再生終了時期の判断結果に基
づいて、コントロールユニット115では再生を行なう
ようになっている。したがって、かかる堆積量検出手段
116が、本発明にかかる再生時期検出手段を構成す
る。Then, based on the detection results of the operating state detecting means 112 and the discharge amount detecting means 113, the accumulation amount detecting means 114 detects the accumulation amount of particulates on the filter 105. After that, when the deposition amount becomes equal to or larger than a predetermined amount, the deposition amount detection means 114 determines that the filter 105 is to be regenerated, and determines the regeneration end time based on the deposition amount and the operating state. The control unit 115 is configured to perform the reproduction based on the judgment result of the reproduction time and the reproduction end time. Therefore, the accumulation amount detecting means 116 constitutes the regeneration timing detecting means according to the present invention.
【0032】次に、本実施例にかかるコントロールユニ
ット115が行なうフィルタの再生制御について、具体
的に、図4,図5に示すフローチャートに従って説明す
ることにする。ステップ(図では、Sと記してある。以
下同様)1では、機関回転速度、機関負荷等の信号を読
み込む。該ステップ1が、運転状態検出手段112を構
成する。Next, the filter regeneration control performed by the control unit 115 according to this embodiment will be specifically described with reference to the flow charts shown in FIGS. In step (denoted by S in the figure, the same applies hereinafter) 1, signals such as the engine speed and the engine load are read. The step 1 constitutes the operating state detecting means 112.
【0033】ステップ2では、機関100からの単位時
間当たりのパティキュレート総排出量を、図8の運転領
域&パティキュレート排出量の検索マップを参照して、
検索により求める。当該ステップ2が、排出量検出手段
113を構成する。ステップ3では、フィルタ105が
再生中であるか否かを判断する。再生中の場合はステッ
プ16へ進み、非再生中の場合にはステップ4へ進む。In step 2, the total amount of particulate emissions from the engine 100 per unit time is referred to by referring to the search map of the operating area & particulate emissions shown in FIG.
Find by searching. The step 2 constitutes the discharge amount detecting means 113. In step 3, it is determined whether the filter 105 is being regenerated. If it is being reproduced, the process proceeds to step 16, and if it is not being reproduced, the process proceeds to step 4.
【0034】ステップ4では、フィルタ105へのパテ
ィキュレート堆積量βを、ステップ2で求めたパティキ
ュレート総排出量(積算量)より求める。ステップ5で
は、フィルタ105へのパティキュレート堆積量βが、
再生時期である再生可能堆積量βReを越えたか否かを
判断する。パティキュレート堆積量βが再生可能堆積量
βReを越え、再生時期が来たと判断されるとステップ
6へ進み、再生時期ではないと判断されるとステップ1
へ進む。In step 4, the particulate accumulation amount β on the filter 105 is obtained from the total particulate emission amount (integrated amount) obtained in step 2. In step 5, the amount of particulate accumulation β on the filter 105 is
It is determined whether or not the recyclable accumulation amount βRe, which is the regeneration time, has been exceeded. If the particulate accumulation amount β exceeds the recyclable accumulation amount βRe and it is determined that the regeneration time has come, the process proceeds to step 6, and if it is determined that it is not the regeneration time, step 1
Go to.
【0035】ステップ6では、再生フラグを付けてフィ
ルタ105が再生中であることを示す。ステップ7で
は、フィルタ105側の第1流路切換弁106を、第1
弁駆動装置107を介して閉弁する。ステップ8では、
第2排気通路103側の第2流路切換弁108を、第2
弁駆動装置109を介して開弁させる。In step 6, a reproduction flag is added to indicate that the filter 105 is reproducing. In step 7, the first flow path switching valve 106 on the filter 105 side is set to the first
The valve is closed via the valve drive device 107. In step 8,
The second flow path switching valve 108 on the second exhaust passage 103 side is
The valve is opened via the valve drive device 109.
【0036】そして、図5に示すフローチャートAへ進
む。フローチャートAでは、以下に説明するステップ1
3〜ステップ17が実行される。ステップ13では、図
6に示す運転状態と排気中の酸素濃度の関係を示すマッ
プに基づいて、再生中の運転状態における排気が高酸素
濃度であるか低酸素濃度であるかを判断する。Then, the process proceeds to the flow chart A shown in FIG. In Flowchart A, step 1 described below
3 to step 17 are executed. In step 13, it is determined whether the exhaust gas in the operating state during regeneration has a high oxygen concentration or a low oxygen concentration based on the map showing the relationship between the operating state shown in FIG. 6 and the oxygen concentration in the exhaust gas.
【0037】ステップ14では、ステップ13で高酸素
濃度下での再生であると判断したので、図10に示す高
酸素濃度時の通電パターン1(当該通電パターン1が、
本発明にかかる第1フィルタ昇温特性変更手段に相当す
る。)に基づいて、再生用の電熱ヒータ110への再生
用電力の供給を開始する。つまり、高酸素濃度下での
「伝播による燃焼」時(図10の0〜t1の間)は再生
用電力W2に制御し、「加熱による燃焼」(図10のt
1〜t2の間)へ移行した後には、再生用電力W1(>
W2)に制御するものである。In step 14, since it was judged in step 13 that the regeneration was carried out under high oxygen concentration, the energization pattern 1 at high oxygen concentration shown in FIG.
It corresponds to the first filter temperature rising characteristic changing means according to the present invention. ), The supply of the regenerative electric power to the regenerative electric heater 110 is started. That is, at the time of “combustion by propagation” (between 0 and t1 in FIG. 10) under high oxygen concentration, the electric power W2 for regeneration is controlled to “combustion by heating” (t in FIG. 10).
1 to t2), the reproduction power W1 (>
W2).
【0038】ステップ15では、ステップ13で低酸素
濃度下での再生であると判断したので、図11に示す低
酸素濃度時の通電パターン2(当該通電パターン2が、
本発明にかかる第2フィルタ昇温特性変更手段に相当す
る。)に基づいて、再生用の電熱ヒータ110への再生
用電力の供給を開始する。つまり、低酸素濃度下での
「伝播による燃焼」時(図11の0〜t1の間)は再生
用電力W1に制御し、「加熱による燃焼」(図11のt
1〜t2の間)へ移行した後も、再生用電力W1に制御
するものである。In step 15, since it was determined in step 13 that the regeneration was performed under a low oxygen concentration, the energization pattern 2 at the low oxygen concentration shown in FIG.
It corresponds to the second filter temperature rising characteristic changing means according to the present invention. ), The supply of the regenerative electric power to the regenerative electric heater 110 is started. That is, at the time of “combustion by propagation” (between 0 and t1 in FIG. 11) under low oxygen concentration, the regeneration electric power W1 is controlled, and “combustion by heating” (t in FIG. 11).
Even after the transition to (between 1 and t2), the electric power for reproduction W1 is controlled.
【0039】ステップ16では、電熱ヒータ110の通
電時間tが、所定時間t2を経過したか否かを判断す
る。つまり、再生が終了したか否かを判断する。ステッ
プ17では、所定時間t2が経過(再生終了)したの
で、電熱ヒータ110への通電を終了する。以上、ステ
ップ13〜ステップ17(フローチャートA)が終了す
ると、その後は、再び図4に示すフローチャートのステ
ップ9へ戻る。In step 16, it is determined whether the energization time t of the electric heater 110 has exceeded a predetermined time t2. That is, it is determined whether the reproduction is completed. In step 17, since the predetermined time t2 has elapsed (regeneration ends), the power supply to the electric heater 110 is ended. When steps 13 to 17 (flow chart A) are completed as described above, the process then returns to step 9 of the flow chart shown in FIG.
【0040】ステップ9では、フィルタ105側の第1
流路切換弁106を、第1弁駆動装置107を介して開
く。ステップ10では、第2排気通路103側の第2流
路切換弁108を、第2弁駆動装置109を介して閉じ
る。ステップ11では、フィルタ105の再生が終了し
たので、フィルタ105へのパティキュレート堆積量β
を0にリセットする。In step 9, the first filter on the filter 105 side is
The flow path switching valve 106 is opened via the first valve drive device 107. In step 10, the second flow path switching valve 108 on the second exhaust passage 103 side is closed via the second valve drive device 109. In step 11, since the regeneration of the filter 105 is completed, the particulate matter accumulation amount β on the filter 105 is
Is reset to 0.
【0041】ステップ12では、フィルタ105の再生
が終了したので、再生フラグ1を外して、本フローを終
了する。このように、本実施例によれば、高酸素濃度下
での「伝播による燃焼」の間は該燃焼に見合った再生用
排気流量と、電熱ヒータ110への再生用電力W2を供
給することでフィルタ105の溶損等を防止しつつ「伝
播による燃焼」の最適化を図ることができる一方で、該
「伝播による燃焼」で燃え残ったパティキュレートを
「加熱による燃焼」で燃焼させるときには、電熱ヒータ
110への再生用電力をW1(>W2)に制御するよう
にしてフィルタ105の温度を上昇させて「加熱による
燃焼」の改善(図9の〔t1〜t2〕の期間における実
線と破線を参照)を図るようにしたので、完全にパティ
キュレートを焼き切ることができる。つまり、フィルタ
105を溶損等させることなく、フィルタ105の再生
を良好に行なうことができる。At step 12, since the reproduction of the filter 105 is completed, the reproduction flag 1 is removed and the present flow ends. As described above, according to this embodiment, during the “combustion by propagation” under a high oxygen concentration, the regeneration exhaust flow rate commensurate with the combustion and the regeneration power W2 to the electric heater 110 are supplied. While it is possible to optimize “combustion by propagation” while preventing melting loss of the filter 105, etc., when burning the particulates left unburned by “combustion by propagation” by “combustion by heating”, electric heating is performed. The regeneration power to the heater 110 is controlled to W1 (> W2) to raise the temperature of the filter 105 to improve "combustion by heating" (see the solid line and the broken line in the period [t1 to t2] in FIG. 9). (See reference), so that the particulates can be completely burned out. That is, the filter 105 can be favorably regenerated without causing the filter 105 to melt or the like.
【0042】また、低酸素濃度下での「伝播による燃
焼」においては、高酸素濃度下での「伝播による燃焼」
における電熱ヒータ110への再生用電力W2より高い
再生用電力W1(当該電熱ヒータ110の最大容量に相
当)を供給するようにしたので、低酸素濃度下における
「伝播による燃焼」も改善することができる。なお、本
実施例では、第1流路切換弁106をフィルタ105の
下流側に設けて構成したが、勿論フィルタ105の上流
側の第1分岐通路102に設けるようにして構わない。
また、本実施例では、第1流路切換弁106,第2流路
切換弁108を、開閉弁を用いて説明したが、これに代
えてオリフィスを採用し、オリフィス径を可変制御する
ようにしても、本実施例同様の効果が得られる。Further, in "combustion by propagation" under a low oxygen concentration, "combustion by propagation" under a high oxygen concentration
Since the regeneration power W1 (corresponding to the maximum capacity of the electrothermal heater 110) higher than the regeneration power W2 to the electrothermal heater 110 is supplied, the "combustion by propagation" under a low oxygen concentration can be improved. it can. In the present embodiment, the first flow path switching valve 106 is provided on the downstream side of the filter 105, but of course, it may be provided on the first branch passage 102 on the upstream side of the filter 105.
Further, in the present embodiment, the first flow path switching valve 106 and the second flow path switching valve 108 have been described by using the on-off valve, but instead of this, an orifice is adopted and the orifice diameter is variably controlled. However, the same effect as this embodiment can be obtained.
【0043】また、第1流路切換弁106や第2排気流
路切換弁108を開度調整可能な弁で構成して、再生時
にフィルタ105へ流入する排気流量を、高酸素濃度下
或いは低酸素濃度下の「伝播による燃焼」にそれぞれ適
した流量に制御すると共に、「加熱による燃焼」時には
該燃焼形態に適した流量に制御するようにし、これら制
御された排気流量に応じて適宜再生用電力を制御するこ
とで、より一層フィルタ105の再生の最適化や電力消
費の低減を図ることが可能である。Further, the first flow passage switching valve 106 and the second exhaust flow passage switching valve 108 are constituted by valves whose opening can be adjusted so that the flow rate of exhaust gas flowing into the filter 105 at the time of regeneration is controlled to be high oxygen concentration or low. The flow rate is controlled to be suitable for "combustion by propagation" under oxygen concentration, and at the time of "combustion by heating", the flow rate is controlled to be suitable for the combustion mode, and the regeneration is appropriately performed according to the controlled exhaust flow rate. By controlling the power, it is possible to further optimize the regeneration of the filter 105 and reduce the power consumption.
【0044】なお、本実施例では、高酸素濃度下におけ
る再生を、再生開始から所定時間内においては供給電力
をW2とし、所定時間経過後から再生終了までの間を供
給電力をW1に変更するようにして説明したが、再生時
間の短縮を犠牲にしても急激な充放電によるバッテリの
消耗等の抑制を優先させたい場合には、所定時間経過後
から再生終了までの間も小さな再生用電力W2で再生を
行なうようにしてもよい。即ち、排気中の酸素濃度に応
じて再生用電力の供給量を変更することによって(つま
り、高酸素濃度下での供給電力をW2に設定する一方
で、低酸素濃度下での供給電力をW1に設定して)、低
酸素濃度下の「伝播による燃焼」を改善するようにする
だけでも、従来の酸素濃度に拘わらず電力供給量W2に
固定設定するものに較べ、フィルタの再生を十分改善す
ることができる。In the present embodiment, for regeneration under a high oxygen concentration, the power supply is changed to W2 within a predetermined time from the start of regeneration, and the power supply is changed to W1 after the predetermined time elapses until the regeneration is completed. As described above, if it is desired to give priority to the suppression of battery consumption due to rapid charge / discharge even at the expense of shortening the reproduction time, a small amount of power for reproduction is required between the end of the predetermined time and the end of reproduction. The reproduction may be performed at W2. That is, by changing the supply amount of the regeneration electric power according to the oxygen concentration in the exhaust gas (that is, the electric power supplied under the high oxygen concentration is set to W2, while the electric power supplied under the low oxygen concentration is changed to W1). Setting) to improve "combustion due to propagation" under low oxygen concentration, the regeneration of the filter is sufficiently improved compared to the conventional one in which the power supply amount W2 is fixed regardless of the oxygen concentration. can do.
【0045】ところで、本実施例では、酸素濃度を運転
状態に基づいて検出することとして説明したが、勿論排
気中の酸素濃度を直接検出できる酸素センサ等を備える
ようにしてもよい。この場合には、よりきめの細かな再
生制御が行なえるという利点がある。次に、本発明にか
かる第2の実施例について説明する。In the present embodiment, the oxygen concentration is detected based on the operating condition, but of course an oxygen sensor or the like which can directly detect the oxygen concentration in the exhaust gas may be provided. In this case, there is an advantage that finer reproduction control can be performed. Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
【0046】図12に、本発明の第2の実施例にかかる
排気微粒子処理装置の全体構成を示す。内燃機関100
のエキゾーストマニホールドに接続される排気通路10
1は、その途中部分において、第1分岐通路102と第
2分岐通路103とに一旦分岐した後、再び合流するよ
うに構成されている。FIG. 12 shows the overall structure of an exhaust particulate treatment system according to the second embodiment of the present invention. Internal combustion engine 100
Exhaust passage 10 connected to the exhaust manifold of
1 is configured such that, in the middle thereof, the first branch passage 102 and the second branch passage 103 are once branched and then merged again.
【0047】該第1分岐通路102には、フィルタケー
ス104に内装されて排気中のパティキュレートを捕集
するフィルタ105が介装されている。そして、該第1
分岐通路102のフィルタケース104の排気上流側に
は、フィルタ105への排気の流入量を制御する第1流
路切換弁106Aが介装されている。そして、前記フィ
ルタ105を再生する際に、フィルタ105へ再生用2
次空気を供給するためのエアポンプ116が備えられて
おり、該エアポンプ116からの再生用2次空気は、前
記第1流路切換弁106Aとフィルタ105との間に開
口する2次空気供給通路117を介して供給されるよう
になっている。なお、エアポンプ116は、コントロー
ルユニット115からの信号により制御されるポンプ駆
動装置118を介して駆動されるようになっている。In the first branch passage 102, a filter 105 which is built in a filter case 104 and collects particulate matter in exhaust gas is interposed. And the first
On the exhaust gas upstream side of the filter case 104 in the branch passage 102, a first flow path switching valve 106A that controls the amount of exhaust gas flowing into the filter 105 is interposed. Then, when the filter 105 is regenerated, the filter 2 for regeneration
An air pump 116 for supplying secondary air is provided, and the secondary air for regeneration from the air pump 116 is a secondary air supply passage 117 opened between the first flow path switching valve 106A and the filter 105. It is designed to be supplied via. The air pump 116 is driven via a pump drive device 118 which is controlled by a signal from the control unit 115.
【0048】また、前記第2分岐通路103には、その
途中に、前記フィルタ105への排気の流入量を制御す
る第2流路切換弁108が介装されている。かかる第2
分岐通路103は、フィルタ105の再生中に該フィル
タ105をバイパスさせて排気するための通路である。
なお、前記第1流路切換弁106Aを開閉駆動する第1
弁駆動装置107Aと、第2流路切換弁108を開閉駆
動する第2弁駆動装置109が備えられる。これら第1
弁駆動装置107Aと第2弁駆動装置109とは、コン
トロールユニット115からの駆動信号に基づいて制御
される。A second flow passage switching valve 108 for controlling the amount of exhaust gas flowing into the filter 105 is provided in the middle of the second branch passage 103. Such a second
The branch passage 103 is a passage for bypassing and exhausting the filter 105 during regeneration of the filter 105.
In addition, the first flow path switching valve 106A for opening and closing the first
A valve drive device 107A and a second valve drive device 109 that drives the second flow path switching valve 108 to open and close are provided. These first
The valve drive device 107A and the second valve drive device 109 are controlled based on a drive signal from the control unit 115.
【0049】ここにおいて、前記第1流路切換弁106
A、前記第2流路切換弁108、コントロールユニット
115等が本発明にかかる排気流入量制御手段を構成す
る。そして、前記エアポンプ116,前記2次空気供給
通路117、コントロールユニット115等が、本発明
にかかる2次空気供給手段を構成する。そして、前記フ
ィルタ105の排気上流側には、フィルタ105に捕集
されたパティキュレートを加熱して燃焼させるための電
熱ヒータ110が設けられると共に、該電熱ヒータ11
0を駆動するためのヒータ駆動回路113が備えられて
いる。かかるヒータ駆動回路113は、コントロールユ
ニット115からの駆動信号に基づいて制御されるよう
になっている。Here, the first flow path switching valve 106
A, the second flow path switching valve 108, the control unit 115 and the like constitute the exhaust gas inflow amount control means according to the present invention. Then, the air pump 116, the secondary air supply passage 117, the control unit 115 and the like constitute the secondary air supply means according to the present invention. An electric heater 110 for heating and burning the particulates collected by the filter 105 is provided on the exhaust gas upstream side of the filter 105, and the electric heater 11 is also provided.
A heater drive circuit 113 for driving 0 is provided. The heater drive circuit 113 is controlled based on a drive signal from the control unit 115.
【0050】ここにおいて、前記電熱ヒータ110が、
本発明にかかるフィルタ昇温手段を構成する。また、前
記機関の負荷、回転速度、冷却水温等の機関の運転状態
を検出する運転状態検出手段112が設けられている。
さらに、機関からのパティキュレート排出量を検知・推
定する排出量検出手段113と、フィルタ105へのパ
ティキュレートの堆積量を推定・検出し、そのパティキ
ュレートの堆積量に基づいてフィルタ105の再生時
期、再生終了時期の設定を行なう堆積量検出手段114
が備えられる。かかる排出量検出手段113と堆積量検
出手段114は、コントロールユニット115内のマイ
クロコンピュータ等がソフト的に備えるものである。Here, the electric heater 110 is
The filter temperature raising means according to the present invention is configured. Further, an operating state detecting means 112 for detecting the operating state of the engine such as the load of the engine, the rotation speed, the cooling water temperature, etc. is provided.
Further, an emission amount detection means 113 for detecting / estimating the amount of particulate emissions from the engine and an amount of particulate deposits on the filter 105 are estimated / detected, and the regeneration timing of the filter 105 is based on the amount of particulate deposits. , Accumulation amount detecting means 114 for setting the regeneration end time
Is provided. The discharge amount detecting means 113 and the deposit amount detecting means 114 are provided in software in a microcomputer or the like in the control unit 115.
【0051】ここで、第2の実施例の作用について説明
する。 フィルタ105にパティキュレートを捕集させる場合
は、第1流路切換弁106Aを第1弁駆動装置107A
を介して開弁させ、第2流路切換弁108を第2弁駆動
装置109を介して閉弁させておいて、フィルタ105
に略全量の排気を通過させるようにする。Now, the operation of the second embodiment will be described. When collecting the particulates in the filter 105, the first flow path switching valve 106A is set to the first valve drive device 107A.
And the second flow path switching valve 108 is closed via the second valve drive device 109.
Allow almost all the exhaust gas to pass through.
【0052】フィルタ105にパティキュレートが堆
積し、フィルタ105の再生時期となった場合には、ま
ず、フィルタ105の上流側の第1流路切換弁106A
を第1弁駆動装置107Aを介して閉弁させ、かつ、第
2流路切換弁108を第2弁駆動装置109を介して開
弁する。これにより、第2分岐通路103側の通気抵抗
が大幅に低下し、第1分岐通路102側の通路抵抗が増
加するので、略全量の排気が、第2分岐通路103側を
流れるようになる。When particulates are deposited on the filter 105 and it is time to regenerate the filter 105, first, the first flow path switching valve 106A on the upstream side of the filter 105.
Is closed via the first valve drive device 107A, and the second flow path switching valve 108 is opened via the second valve drive device 109. As a result, the ventilation resistance on the side of the second branch passage 103 is greatly reduced and the passage resistance on the side of the first branch passage 102 is increased, so that almost all the exhaust gas flows through the side of the second branch passage 103.
【0053】かかる状態で、電熱ヒータ110をヒー
タ駆動回路111を介して通電加熱して、フィルタを再
生する。電熱ヒータ111への通電後、「伝播による燃
焼」が進行している間(即ち、図9に示すように、再生
開始0から燃焼伝播が終了するまでの時刻t1までの
間)、図10に示すように、「伝播による燃焼」に必要
な再生用電力W2を供給する。これにより、「伝播によ
る燃焼」によるフィルタ105の再生が、溶損等が発生
することなく良好に行なわれることになる。In this state, the electric heater 110 is electrically heated via the heater driving circuit 111 to regenerate the filter. After energization of the electric heater 111, while "combustion by propagation" is in progress (that is, as shown in FIG. 9, from time 0 of regeneration to time t1 of completion of combustion propagation), as shown in FIG. As shown, the regeneration power W2 required for "combustion by propagation" is supplied. As a result, the regeneration of the filter 105 by "combustion due to propagation" can be favorably performed without causing melting loss or the like.
【0054】なお、本実施例では、当該フィルタ105
の再生時に、エアポンプ116により酸素濃度の安定し
た2次空気を供給するようにしたので、再生時の酸素濃
度が、機関100の運転状態に応じて左右されることが
ないので、安定して高再生効率を得ることができる。 「伝播による燃焼」が終了した後から、再生が終了す
るまでの間(即ち、t1〜t2の間)は、「伝播による
燃焼」時の再生用電力W2よりも高い再生用電力W1を
供給する。つまり、この「加熱による燃焼」が行なわれ
る間は、「伝播による燃焼」が行なわれる場合に較べ
て、燃焼の活発度合いが低いので、フィルタ105の温
度が低くなる。したがって、「伝播による燃焼」時の再
生電力より高い再生電力を供給するようにして、フィル
タ105の温度を加熱上昇させ、以って「加熱による燃
焼」の改善を図るようになっている。In the present embodiment, the filter 105
Since the secondary air having a stable oxygen concentration is supplied by the air pump 116 at the time of regeneration, the oxygen concentration at the time of regeneration does not depend on the operating state of the engine 100, so that it is stable and high. Regeneration efficiency can be obtained. From the end of the "combustion by propagation" to the end of the regeneration (that is, between t1 and t2), the regeneration power W1 higher than the regeneration power W2 at the "combustion by propagation" is supplied. . In other words, while the "combustion by heating" is performed, the degree of activeness of combustion is lower than that in the case where "combustion by propagation" is performed, so the temperature of the filter 105 becomes low. Therefore, the regeneration power higher than that at the time of "combustion by propagation" is supplied to raise the temperature of the filter 105, thereby improving "combustion by heating".
【0055】なお、再生時期・再生終了時期の検出につ
いては、第1の実施例と同様であるので、説明を省略す
る。次に、図13,図14に示すフローチャートに従っ
て、具体的に、第2の実施例におけるコントロールユニ
ット115が行なうフィルタの再生制御について説明す
る。The detection of the reproduction time / reproduction end time is the same as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. Next, the filter regeneration control performed by the control unit 115 in the second embodiment will be specifically described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
【0056】なお、図13に示すステップ1〜ステップ
8は、第1の実施例で説明した図4のフローチャートと
同様であるので説明を省略する。ステップ8以降は、第
2の実施例では、図14に示すフローチャートBへ、一
旦進むことになる。即ち、フローチャートBでは、ステ
ップ6でフィルタ105の再生時期であると判断し、ス
テップ7で第1流路切換弁106Aを閉弁し、ステップ
8で第2流路切換弁108を開弁させた後、以下のよう
にして、ステップ18〜ステップ22を実行する。ステ
ップ18では、再生用2次空気量を、エアポンプ116
から供給する。該エアポンプ116は、コントロールユ
ニット115からの信号に基づいて、ポンプ駆動装置1
18を介して駆動される。Since steps 1 to 8 shown in FIG. 13 are the same as the flowchart of FIG. 4 explained in the first embodiment, the explanation thereof will be omitted. After step 8, in the second embodiment, the process once proceeds to the flowchart B shown in FIG. That is, in the flowchart B, it is determined in step 6 that it is time to regenerate the filter 105, the first flow path switching valve 106A is closed in step 7, and the second flow path switching valve 108 is opened in step 8. After that, step 18 to step 22 are executed as follows. In step 18, the secondary air amount for regeneration is set to the air pump 116.
Supplied from The air pump 116 uses the pump drive device 1 based on a signal from the control unit 115.
Driven via 18.
【0057】ステップ19では、本実施例においては、
エアポンプ116により機関100の運転状態に拘わら
ず所定量に正確に制御された再生用2次空気を供給して
再生を行なうので、第1の実施例のように、酸素濃度に
応じて通電パターンを切換えることなく、図10に示す
高酸素濃度下での通電パターン1に従って、電熱ヒータ
110への所定の再生電力を供給する。つまり、再生初
期の「伝播による燃焼」時(図10の0〜t1の間)は
再生用電力W2に制御し、「加熱による燃焼」(図10
のt1〜t2の間)へ移行した後には、再生用電力W1
(>W2)に制御するものである。In step 19, in this embodiment,
Regardless of the operating state of the engine 100 by the air pump 116, the secondary air for regeneration, which is accurately controlled to a predetermined amount, is supplied to perform regeneration, so that the energization pattern is changed according to the oxygen concentration as in the first embodiment. The predetermined regeneration power is supplied to the electric heater 110 according to the energization pattern 1 under the high oxygen concentration shown in FIG. 10 without switching. That is, at the time of "combustion by propagation" in the initial stage of regeneration (between 0 and t1 in Fig. 10), the electric power W2 for regeneration is controlled to perform "combustion by heating" (Fig. 10).
(Between t1 and t2), the reproduction power W1
(> W2).
【0058】ステップ20では、電熱ヒータ110の通
電時間tが、所定時間t2を経過したか否かを判断す
る。ステップ21では、所定時間t2が経過し、再生が
終了したとして、再生用2次空気の供給を停止する。ス
テップ22では、電熱ヒータ110の通電加熱を終了す
る。In step 20, it is determined whether the energization time t of the electric heater 110 has exceeded a predetermined time t2. In step 21, the supply of the secondary air for regeneration is stopped, assuming that the regeneration has ended after the elapse of the predetermined time t2. In step 22, the electric heating of the electric heater 110 is finished.
【0059】以上、ステップ18〜ステップ22(フロ
ーチャートB)が終了すると、その後は、再び図13に
示すフローチャートのステップ9へ進む。ステップ9で
は、フィルタ105側の第1流路切換弁106Aを、第
1弁駆動装置107Aを介して開く。これにより、排気
がフィルタ105を通過するので、パティキュレートの
フィルタ105への捕集が再び開始される。Upon completion of steps 18 to 22 (flow chart B), the process again proceeds to step 9 of the flow chart shown in FIG. In step 9, the first flow path switching valve 106A on the filter 105 side is opened via the first valve drive device 107A. As a result, the exhaust gas passes through the filter 105, and the collection of particulates on the filter 105 is restarted.
【0060】ステップ10では、第2排気通路103側
の第2流路切換弁108を、第2弁駆動装置109を介
して閉じる。これは、第2排気通路103側への排気の
流入を禁止して、フィルタ105側に排気を流し、パテ
ィキュレートを効果的に捕集して、パティキュレートの
大気への排出を防止するためである。ステップ11で
は、フィルタ105の再生が終了したので、フィルタ1
05へのパティキュレート堆積量を0にリセットする。In step 10, the second flow path switching valve 108 on the second exhaust passage 103 side is closed via the second valve drive device 109. This is because the inflow of the exhaust gas to the second exhaust passage 103 side is prohibited and the exhaust gas is allowed to flow to the filter 105 side to effectively collect the particulates and prevent the particulates from being discharged to the atmosphere. is there. In step 11, since the reproduction of the filter 105 is completed, the filter 1
The amount of particulate accumulation on 05 is reset to 0.
【0061】ステップ12では、フィルタ105の再生
が終了したので、再生フラグ1を外す。このように、本
実施例によれば、「伝播による燃焼」の間は該燃焼に見
合った再生用排気流量と、電熱ヒータ110への再生用
電力W2を供給することでフィルタ105の溶損等を防
止しつつ「伝播による燃焼」の最適化を図ることができ
る一方で、該「伝播による燃焼」で燃え残ったパティキ
ュレートを「加熱による燃焼」で燃焼させるときには、
電熱ヒータ110への再生用電力をW1(>W2)に制
御するようにして「加熱による燃焼」の改善を図るよう
にしたので、完全にパティキュレートを焼き切ることが
できる。つまり、フィルタ105を溶損等させることな
く、フィルタ105の再生効率を高めることができる。At step 12, since the reproduction of the filter 105 is completed, the reproduction flag 1 is removed. As described above, according to the present embodiment, during the “combustion by propagation”, the regeneration exhaust flow rate commensurate with the combustion and the regeneration power W2 to the electric heater 110 are supplied to melt the filter 105. While it is possible to optimize "combustion by propagation" while preventing the above, when burning the particulates left unburned by "combustion by propagation" by "combustion by heating",
The regeneration electric power to the electric heater 110 is controlled to W1 (> W2) to improve the "combustion by heating", so that the particulates can be completely burned out. That is, the regeneration efficiency of the filter 105 can be improved without causing the filter 105 to melt or the like.
【0062】また、本実施例では、エアポンプ116に
よって再生用2次空気を供給するので、第1の実施例に
較べて、酸素濃度の制御精度が高く、また機関100の
運転状態によって左右されることがないので、安定して
高い再生効率を得ることができる。なお、第2の実施例
では、エアポンプ116によって再生用2次空気を供給
するものについて説明したが、過給機を備える内燃機関
にあっては、該過給機の圧縮空気の一部を導き再生用2
次空気として利用するような構成にしてもよい。Further, in this embodiment, since the secondary air for regeneration is supplied by the air pump 116, the oxygen concentration control accuracy is higher than in the first embodiment, and it depends on the operating state of the engine 100. Therefore, it is possible to stably obtain high regeneration efficiency. In addition, in the second embodiment, the one in which the secondary air for regeneration is supplied by the air pump 116 is explained, but in the internal combustion engine including the supercharger, a part of the compressed air of the supercharger is guided. For playback 2
It may be configured to be used as the next air.
【0063】次に、第3の実施例について説明する。第
1の実施例では、構成、制御の簡略化のために、再生用
電力をW1とW2(<W1)の2種類で再生制御を行な
うようにした結果、低酸素濃度下における「伝播による
燃焼」と「加熱による燃焼」の再生において、高酸素濃
度下における「加熱による燃焼」時と同一の再生用電力
W1で再生するようにして説明したが、実際には、それ
ぞれの燃焼状態毎にフィルタの溶損等を生じさせない範
囲内において最適な再生用電力が存在する。Next, the third embodiment will be described. In the first embodiment, in order to simplify the configuration and control, regeneration control is performed with two types of regeneration power W1 and W2 (<W1). As a result, “combustion by propagation” under low oxygen concentration is performed. In the regeneration of "combustion by heating" and "combustion by heating", the same regeneration power W1 as in "combustion by heating" under high oxygen concentration was used for the regeneration. The optimum regeneration electric power exists within a range that does not cause melting loss and the like.
【0064】そこで、第3の実施例では、高酸素濃度下
と低酸素濃度下のそれぞれの酸素濃度下の「伝播による
燃焼」と「加熱による燃焼」とをそれぞれ最適化すべ
く、各燃焼状態毎に再生用電力を可変制御するようにし
ている。したがって、第3の実施例では、電熱ヒータ1
10に数段開の再生電力を供給可能な構成となっている
以外は、第1の実施例と基本構成は同様であるので、構
成についての詳細な説明は省略する。Therefore, in the third embodiment, in order to optimize "combustion by propagation" and "combustion by heating" under high oxygen concentration and low oxygen concentration, respectively, each combustion state is optimized. The reproduction power is variably controlled. Therefore, in the third embodiment, the electric heater 1
The basic configuration is the same as that of the first embodiment except that it is possible to supply the regeneration power of 10 to several stages, and thus detailed description of the configuration is omitted.
【0065】以下に、第3の実施例におけるコントロー
ルユニット115が行なうフィルタの再生制御につい
て、図15、図16に示すフローチャートCに従って説
明することにする。なお、当該図16に示すフローチャ
ートCは、第1の実施例に於ける図5のフローチャート
Aに代わるものであり、また、図15に示すフローチャ
ートは、第1の実施例における図4のフローチャートと
同様である。The filter regeneration control performed by the control unit 115 in the third embodiment will be described below with reference to the flow chart C shown in FIGS. Note that the flowchart C shown in FIG. 16 replaces the flowchart A of FIG. 5 in the first embodiment, and the flowchart shown in FIG. 15 differs from the flowchart of FIG. 4 in the first embodiment. It is the same.
【0066】つまり、ステップ1では、機関回転速度、
機関負荷等の信号を読み込む。ステップ2では、機関1
00からの単位時間当たりのパティキュレート総排出量
を、図8の運転領域&パティキュレート排出量の検索マ
ップを参照して、検索により求める。That is, in step 1, the engine speed,
Read signals such as engine load. In step 2, institution 1
The total particulate emission amount per unit time from 00 is obtained by searching with reference to the operation area & particulate emission amount search map in FIG.
【0067】ステップ3では、フィルタ105が再生中
であるか否かを判断する。再生中の場合はステップ16
へ進み、非再生中の場合にはステップ4へ進む。ステッ
プ4では、フィルタ105へのパティキュレート堆積量
βを、ステップ2で求めたパティキュレート総排出量
(積算量)より求める。ステップ5では、フィルタ10
5へのパティキュレート堆積量βが、再生時期である再
生可能堆積量βReを越えたか否かを判断する。パティ
キュレート堆積量βが再生可能堆積量βReを越え、再
生時期が来たと判断されるとステップ6へ進み、再生時
期ではないと判断されるとステップ1へ進む。In step 3, it is determined whether the filter 105 is being regenerated. Step 16 if playing
Go to step 4, and if not reproducing, go to step 4. In step 4, the particulate accumulation amount β on the filter 105 is obtained from the total particulate emission amount (integrated amount) obtained in step 2. In step 5, the filter 10
It is determined whether or not the particulate accumulation amount β to 5 exceeds the reproducible accumulation amount βRe which is the regeneration time. If it is determined that the particulate accumulation amount β exceeds the reproducible accumulation amount βRe and the regeneration time has come, the process proceeds to step 6, and if it is determined that it is not the regeneration time, the process proceeds to step 1.
【0068】ステップ6では、再生フラグを付けてフィ
ルタ105が再生中であることを示す。ステップ7で
は、フィルタ105側の第1流路切換弁106を、第1
弁駆動装置107を介して閉弁する。ステップ8では、
第2排気通路103側の第2流路切換弁108を、第2
弁駆動装置109を介して開弁させる。At step 6, a reproduction flag is added to indicate that the filter 105 is being reproduced. In step 7, the first flow path switching valve 106 on the filter 105 side is set to the first
The valve is closed via the valve drive device 107. In step 8,
The second flow path switching valve 108 on the second exhaust passage 103 side is
The valve is opened via the valve drive device 109.
【0069】そして、図16に示すフローチャートCへ
進む。フローチャートCでは、以下に説明するステップ
31〜ステップ39が実行される。ステップ31では、
図6に示す運転状態と排気中の酸素濃度の関係を示すマ
ップに基づいて、再生中の運転状態における排気が高酸
素濃度(運転領域I)であるか低酸素濃度(運転領域I
I)であるかを判断する。Then, the process proceeds to the flowchart C shown in FIG. In the flowchart C, steps 31 to 39 described below are executed. In step 31,
Based on the map showing the relationship between the operating state and the oxygen concentration in the exhaust gas shown in FIG. 6, the exhaust gas in the operating state during regeneration has a high oxygen concentration (operating region I) or a low oxygen concentration (operating region I).
I) is determined.
【0070】ステップ32では、ステップ31で高酸素
濃度下での再生であると判断したので、図17に示す高
酸素濃度時の通電パターン3(当該通電パターン3が、
本発明にかかる第1フィルタ昇温特性変更手段に相当す
る。)に基づいて、再生用の電熱ヒータ110への再生
用電力W21の供給を開始する。ステップ33では、通電
時間tが、所定時間t11を経過したか否か、つまり、
高酸素濃度下での「伝播による燃焼」期間(図17の0
〜t11の間)が終了したか否かを判断する。YESであ
れば、続けて「加熱による燃焼」を行なうべくステップ
34へ進む。一方、NOであれば、継続して再生用電力
W21を供給する。At step 32, since it was judged at step 31 that the regeneration was performed under a high oxygen concentration, the energization pattern 3 at high oxygen concentration shown in FIG.
It corresponds to the first filter temperature rising characteristic changing means according to the present invention. ), The supply of the regeneration power W21 to the regeneration electric heater 110 is started. At step 33, it is determined whether or not the energization time t has passed the predetermined time t11, that is,
"Combustion by propagation" period under high oxygen concentration (0 in Fig. 17)
To t11) is completed. If YES, the process proceeds to step 34 to continue "combustion by heating". On the other hand, if NO, the regeneration power W21 is continuously supplied.
【0071】ステップ34では、「加熱による燃焼」
(図17のt11〜t2の間)へ移行したので、図17の
通電パターン3に従って再生用電力W11(>W21)を供
給する。ステップ35では、電熱ヒータ110の通電時
間tが、所定時間t2を経過したか否かを判断する。つ
まり、再生が終了したか否かを判断する。In step 34, "combustion by heating"
Since the shift is made (between t11 and t2 in FIG. 17), the reproduction power W11 (> W21) is supplied in accordance with the energization pattern 3 in FIG. In step 35, it is determined whether the energization time t of the electric heater 110 has exceeded a predetermined time t2. That is, it is determined whether the reproduction is completed.
【0072】ステップ36では、所定時間t2が経過
(再生終了)したので、電熱ヒータ110への通電を終
了する。一方、ステップ31で低酸素濃度下(運転領域I
I)であると判断された場合には、ステップ37へ進む
が、当該ステップ37では、図18に示す低酸素濃度時
の通電パターン4(当該通電パターン4が、本発明にか
かる第1フィルタ消音特性変更手段に相当する。なお、
通電パターン3と通電パターン4との再生用電力供給量
の差が、本発明にかかる第2フィルタ昇温特性変更手段
に相当する。)に基づいて、再生用の電熱ヒータ110
へ再生用電力W22(>W21)の供給を開始する。At step 36, since the predetermined time t2 has elapsed (regeneration is completed), the power supply to the electric heater 110 is ended. On the other hand, in step 31, under low oxygen concentration (operating region I
If it is determined to be I), the process proceeds to step 37. In step 37, the energization pattern 4 at low oxygen concentration shown in FIG. 18 (the energization pattern 4 is the first filter mute according to the present invention). It corresponds to the characteristic changing means.
The difference in the power supply amount for regeneration between the energization pattern 3 and the energization pattern 4 corresponds to the second filter temperature rising characteristic changing means according to the present invention. ), The electric heater 110 for regeneration is
The supply of regeneration power W22 (> W21) is started.
【0073】ステップ38では、通電時間tが、所定時
間t12を経過したか否か、つまり、低酸素濃度下での
「伝播による燃焼」期間(図18の0〜t12の間)が終
了したか否かを判断する。YESであれば、続けて「加
熱による燃焼」を行なうべくステップ39へ進む。一
方、NOであれば、継続して再生用電力W22を供給す
る。At step 38, it is determined whether or not the energization time t has passed the predetermined time t12, that is, whether the "combustion by propagation" period (between 0 and t12 in FIG. 18) under a low oxygen concentration has ended. Determine whether or not. If YES, the process proceeds to step 39 to continue "combustion by heating". On the other hand, if NO, the regeneration power W22 is continuously supplied.
【0074】ステップ39では、「加熱による燃焼」
(図18のt12〜t2の間)へ移行したので、図18の
通電パターン4に従って再生用電力W12(>W22、か
つ、W12>W11)を供給する。その後は、前述のステッ
プ35を経て、ステップ36で電熱ヒータ110への通
電を終了する。In step 39, "combustion by heating"
Since the operation has shifted to (between t12 and t2 in FIG. 18), the reproduction power W12 (> W22 and W12> W11) is supplied in accordance with the energization pattern 4 in FIG. After that, after passing through the above-mentioned step 35, the energization of the electric heater 110 is ended in step 36.
【0075】以上のステップ31〜ステップ39(フロ
ーチャートC)が終了すると、その後は、再び図15に
示すフローチャートのステップ9へ戻る。ステップ9で
は、フィルタ105側の第1流路切換弁106を、第1
弁駆動装置107を介して開く。ステップ10では、第
2排気通路103側の第2流路切換弁108を、第2弁
駆動装置109を介して閉じる。When the above steps 31 to 39 (flow chart C) are completed, the process then returns to step 9 of the flow chart shown in FIG. In step 9, the first flow path switching valve 106 on the filter 105 side is set to the first
Open via valve drive 107. In step 10, the second flow path switching valve 108 on the second exhaust passage 103 side is closed via the second valve drive device 109.
【0076】ステップ11では、フィルタ105の再生
が終了したので、フィルタ105へのパティキュレート
堆積量βを0にリセットする。ステップ12では、フィ
ルタ105の再生が終了したので、再生フラグ1を外し
て、本フローを終了する。このように、第3の実施例に
よれば、高酸素濃度下での「伝播による燃焼」時と「加
熱による燃焼」時とのそれぞれに応じた電熱ヒータ11
0への再生用電力W21,W11を供給することでフィルタ
105の溶損等を防止しつつ最も効果的に再生処理を行
なうことができる。また、低酸素濃度下では、低酸素濃
度下での「伝播による燃焼」時と「加熱による燃焼」時
とのそれぞれに応じた電熱ヒータ110への再生用電力
W22,W11を供給することでフィルタ105の溶損等を
防止しつつ最も効果的に再生処理を行なうことができ
る。従って、酸素濃度や燃焼形態の違いに拘わらず、フ
ィルタ105を溶損等させることなく、完全にパティキ
ュレートを焼き切ることができ、以ってフィルタ105
の再生を最も良好に行なうことができる。In step 11, since the regeneration of the filter 105 is completed, the particulate matter accumulation amount β on the filter 105 is reset to zero. In step 12, since the reproduction of the filter 105 is completed, the reproduction flag 1 is removed and the present flow ends. As described above, according to the third embodiment, the electric heaters 11 corresponding to “combustion by propagation” and “combustion by heating” under a high oxygen concentration, respectively.
By supplying the regeneration powers W21 and W11 to 0, the regeneration process can be most effectively performed while preventing the filter 105 from being melted and damaged. When the oxygen concentration is low, the regeneration electric power W22 and W11 are supplied to the electric heater 110 depending on the "combustion by propagation" and the "combustion by heating" under the low oxygen concentration. It is possible to most effectively perform the regeneration process while preventing melting damage and the like of 105. Therefore, regardless of the difference in oxygen concentration and combustion mode, it is possible to completely burn off the particulates without causing the filter 105 to melt and the like, and thus the filter 105
Can be best reproduced.
【0077】ところで、上記各実施例では、理解の容易
のため、或いは構成の簡略化のために、再生処理を「伝
播による燃焼期間」と「加熱による燃焼期間」との2つ
に分け、夫々の期間における再生を最適化するものの代
表例として説明したが、これに限定されるものではな
く、再生に必要な電力供給量を、再生の進行度合いに応
じて徐々に(例えば、経時的に、無段階に若しくは多数
のステップに分けて)変化させて、再生期間中を通して
フィルタ105の溶損等を防止しつつ再生の最適化を図
るようにしてもよい。この場合には、第1,第3の実施
例にあっては、各弁を開度制御可能な弁を用いることが
望ましい。第2の実施例にあっては、エアポンプ116
を用いていることから、酸素濃度を容易に可変制御可能
であり、従って容易に再生期間中を通して燃焼の最適化
を図ることが可能である。。By the way, in each of the above-mentioned embodiments, for easy understanding or for simplification of the constitution, the regeneration process is divided into two, a "combustion period by propagation" and a "combustion period by heating", respectively. However, the present invention is not limited to this, and the power supply amount required for regeneration is gradually changed according to the degree of progress of regeneration (for example, with time, It may be changed steplessly or in a large number of steps) to optimize the regeneration while preventing the filter 105 from being melted or damaged during the regeneration period. In this case, in the first and third embodiments, it is desirable to use a valve whose opening degree can be controlled. In the second embodiment, the air pump 116
Since the oxygen concentration is used, the oxygen concentration can be easily variably controlled, and therefore the combustion can be easily optimized throughout the regeneration period. .
【0078】また、上記各実施例では、理解の容易のた
めに、明確に再生処理を「伝播による燃焼期間」と「加
熱による燃焼期間」との2つに分けて説明したが、フィ
ルタの大きさ、形状、熱容量等、或いは運転状態によ
り、「伝播による燃焼期間」と「加熱による燃焼期間」
とが明確に区別できない場合もあり、この場合には、伝
播による燃焼期間(0〜t1)を、厳密に伝播による燃
焼期間に設定せず、要求する再生特性が得られるよう
に、適宜設定するようにして構わない。Further, in each of the above-mentioned embodiments, for easy understanding, the regeneration process is clearly described as being divided into the "combustion period by propagation" and the "combustion period by heating". "Combustion period due to propagation" and "Combustion period due to heating" depending on the shape, heat capacity, etc.
In some cases, the combustion period due to propagation (0 to t1) is not set strictly to the combustion period due to propagation, but is appropriately set so that the required regeneration characteristic can be obtained. I don't mind.
【0079】また、予め通電パターンを設定せずに、例
えば、フィルタ105の温度或いは下流側近傍の温度を
検出し、その温度検出結果に基づいて、伝播による燃焼
期間の終期t1を検出し、該検出結果に基づいて、電熱
ヒータ110への供給電力の変更を行なうようにしても
よい。この場合には、実際の再生状態に応じた電力供給
制御が行なえるので、予め通電パターンを設定する場合
に較べ、無駄なく再生を行なうことができる。さらに、
上記各実施例では、再生後期、即ち「加熱による燃焼」
時のフィルタ温度は、フィルタの溶損限界温度に較べて
可なり低めになるように設定されているが(図9参
照)、勿論溶損等が生じない範囲でフィルタの溶損限界
温度に近づけて「加熱による燃焼」を更に活性化し、更
なる再生の高効率化、再生時間の短縮化を図るようにし
て構わない。Further, without setting the energization pattern in advance, for example, the temperature of the filter 105 or the temperature in the vicinity of the downstream side is detected, and the end t1 of the combustion period due to propagation is detected based on the temperature detection result. The electric power supplied to the electric heater 110 may be changed based on the detection result. In this case, since the power supply control can be performed according to the actual reproduction state, the reproduction can be performed without waste compared to the case where the energization pattern is set in advance. further,
In each of the above examples, the latter stage of regeneration, that is, "combustion by heating"
The filter temperature at this time is set to be considerably lower than the melting temperature limit of the filter (see FIG. 9), but of course, it should be close to the melting temperature limit of the filter as long as melting loss does not occur. The "combustion by heating" may be further activated to further improve the efficiency of regeneration and shorten the regeneration time.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1に記
載の内燃機関の排気微粒子処理装置によれば、前記第1
フィルタ昇温特性変更手段により、再生処理の進行度合
いに応じて前記フィルタ昇温手段の熱供給量を変化させ
るようにしたので、フィルタの再生期間中を通してフィ
ルタの溶損等が起きない範囲で再生(燃焼)の活性化を
図ることができ、以ってフィルタの再生を高効率で行な
うことができる。As described above, according to the exhaust particulate treatment system for the internal combustion engine of the first aspect, the first
Since the amount of heat supplied to the filter temperature raising means is changed by the filter temperature raising characteristic changing means in accordance with the degree of progress of the regeneration process, the filter is regenerated within the range in which the filter is not melted or the like during the regeneration period of the filter. (Combustion) can be activated, so that the filter can be regenerated with high efficiency.
【0081】請求項2に記載の発明によれば、前記第1
フィルタ昇温特性変更手段を、再生開始から所定時間内
における前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量
に較べ、前記所定時間経過後から再生終了までの間にお
ける前記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量が多
くなるように設定したので、簡単な構成により再生初期
の燃焼が活発な期間(伝播による燃焼期間)において
は、フィルタの溶損等を抑制しつつ微粒子の燃焼の活発
化を図り、再生後期の燃焼が活発でない期間(加熱によ
る燃焼期間)では、フィルタ温度を上昇させて微粒子の
燃焼の改善を図ることができる。According to the invention of claim 2, the first
The filter temperature rising characteristic changing means compares the amount of heat supplied to the filter of the filter temperature increasing means within a predetermined time from the start of regeneration to the filter of the filter temperature increasing means after the predetermined time elapses to the end of regeneration. Since the amount of heat supplied was set to be large, during the period when combustion in the initial stage of regeneration was active (combustion period due to propagation) with a simple configuration, the combustion of fine particles was activated while suppressing melting loss of the filter, During the latter period of regeneration where combustion is not active (combustion period due to heating), the filter temperature can be raised to improve the combustion of fine particles.
【0082】請求項3に記載の発明によれば、フィルタ
の再生時に、フィルタへ2次空気を供給する2次空気供
給手段を含んで構成したので、再生中にフィルタへ流入
する酸素量を高精度に制御すると共に、機関運転状態が
変化してフィルタへ流入する排気中の酸素量が変化する
ことで、フィルタの再生が変化してしまうことが防止さ
れるので、再生の最適化を容易にすることができる。According to the third aspect of the invention, since the secondary air supply means for supplying the secondary air to the filter at the time of regeneration of the filter is included, the amount of oxygen flowing into the filter during regeneration is increased. It is possible to prevent the regeneration of the filter from changing due to the change in the engine operating condition and the change in the amount of oxygen in the exhaust gas flowing into the filter, while facilitating the optimization of the regeneration. can do.
【0083】請求項4に記載の発明では、前記第2フィ
ルタ昇温特性変更手段により、再生中の排気中の酸素濃
度(フィルタへ流入する酸素濃度)に応じて前記フィル
タ昇温手段のフィルタへの熱供給量を変化させるように
したので、酸素濃度に拘わらず再生(燃焼)を活発化さ
せることができ、以ってフィルタの再生を高効率で行な
うことができる。According to the fourth aspect of the present invention, the second filter temperature raising characteristic changing means changes the filter of the filter temperature raising means to the filter according to the oxygen concentration in the exhaust gas during regeneration (oxygen concentration flowing into the filter). Since the heat supply amount is changed, the regeneration (combustion) can be activated regardless of the oxygen concentration, and thus the filter can be regenerated with high efficiency.
【0084】請求項5に記載の発明では、前記第2フィ
ルタ昇温特性変更手段を、排気中の酸素濃度が高いとき
は、再生開始から所定時間内における前記フィルタ昇温
手段のフィルタへの熱供給量に較べ、前記所定時間経過
後から再生終了までの間における前記フィルタ昇温手段
のフィルタへの熱供給量を多くし、排気中の酸素濃度が
低いときは、再生開始から所定時間内における前記フィ
ルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量を排気中の酸素濃
度が高いときより多くすると共に、当該熱供給量と、前
記所定時間経過後から再生終了までの間における前記フ
ィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量と、を略一致さ
せるようにして、排気中の酸素濃度変化しても、再生初
期の燃焼が活発な期間(伝播による燃焼期間)において
はフィルタの溶損等を抑制しつつ微粒子の燃焼の活発化
を図ることができ、再生後期の燃焼が活発でない期間
(加熱による燃焼期間)においてはフィルタ温度を上昇
させて微粒子の燃焼の改善を図ることができる。According to the fifth aspect of the present invention, the second filter temperature raising characteristic changing means is arranged so that when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the heat of the filter temperature raising means to the filter within a predetermined time from the start of regeneration. Compared with the supply amount, the heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is increased from the lapse of the predetermined time to the end of regeneration, and when the oxygen concentration in the exhaust gas is low, within a predetermined time from the start of regeneration. The heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means is set to be larger than that when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, and the heat supply amount of the filter temperature raising means during the period from the elapse of the predetermined time to the end of the regeneration. Even if the oxygen concentration in the exhaust gas changes, the amount of heat supplied to the filter is made to approximately match, and even if the oxygen concentration in the exhaust gas changes, during the period when combustion in the early stage of regeneration is active (combustion period due to propagation), the filter is eroded While suppressing can be achieved activation of combustion of the particulates, in the period combustion is not active in the later-stage regeneration (combustion period by heating) can raise the filter temperature improve the combustion of the particulate.
【0085】請求項6に記載の発明では、前記所定時間
を、伝播による燃焼が略終了する時間となるように設定
したので、再生開始から所定時間内の微粒子の燃焼にお
いて支配的な「伝播による燃焼」の略終期とすること
で、フィルタの溶損等を防止しつつ「伝播による燃焼」
の最適化と、その後の「加熱による燃焼」の最適化と、
を確実に図ることができるので、以ってフィルタの再生
を高効率で行なうことができる。According to the sixth aspect of the present invention, the predetermined time is set to be a time at which the combustion due to propagation is substantially completed. By making it almost the end of "combustion", "combustion due to propagation" while preventing filter meltdown, etc.
And the subsequent "combustion by heating" optimization,
Therefore, the filter can be regenerated with high efficiency.
【図1】請求項1にかかる発明のクレーム対応図FIG. 1 is a diagram for responding to a claim of the invention according to claim 1.
【図2】請求項4にかかる発明のクレーム対応図FIG. 2 is a diagram for responding to a claim of the invention according to claim 4;
【図3】第1の実施例における内燃機関の排気微粒子処
理装置の全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram of an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine in a first embodiment.
【図4】同上実施例における再生制御を説明するフロー
チャートFIG. 4 is a flowchart illustrating reproduction control according to the embodiment.
【図5】同上実施例における再生制御を説明するフロー
チャートAFIG. 5 is a flowchart A for explaining reproduction control according to the embodiment.
【図6】同上実施例における機関運転状態と排気の酸素
濃度の関係を説明する図FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the engine operating state and the oxygen concentration of exhaust gas in the above embodiment.
【図7】同上実施例における通電加熱時間とフィルタ温
度の関係を説明する図FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the energization heating time and the filter temperature in the same embodiment.
【図8】同上実施例における運転領域&パティキュレー
ト排出量の検索マップを示す図FIG. 8 is a diagram showing a search map of an operating area & particulate emission amount in the same example.
【図9】同上実施例における通電加熱時間とフィルタ温
度の関係を説明する図FIG. 9 is a diagram for explaining the relationship between the energization heating time and the filter temperature in the above embodiment.
【図10】同上実施例における通電加熱時間と再生電力
の関係(通電パターン1;高酸素濃度条件下)を説明す
る図FIG. 10 is a view for explaining the relationship between the energization heating time and the regeneration power in the above embodiment (energization pattern 1; high oxygen concentration condition).
【図11】同上実施例における通電加熱時間と再生電力
の関係(通電パターン2;低酸素濃度条件下)を説明す
る図FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between energization heating time and regeneration power in the above embodiment (energization pattern 2; low oxygen concentration condition).
【図12】第2の実施例における内燃機関の排気微粒子
処理装置の全体構成図FIG. 12 is an overall configuration diagram of an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine in a second embodiment.
【図13】同上実施例における再生制御を説明するフロ
ーチャートFIG. 13 is a flowchart illustrating reproduction control according to the embodiment.
【図14】同上実施例における再生制御を説明するフロ
ーチャートBFIG. 14 is a flowchart B illustrating reproduction control according to the embodiment.
【図15】第3の実施例における再生制御を説明するフ
ローチャートFIG. 15 is a flowchart illustrating reproduction control according to the third embodiment.
【図16】同上実施例における再生制御を説明するフロ
ーチャートCFIG. 16 is a flowchart C for explaining reproduction control in the above embodiment.
【図17】同上実施例における通電加熱時間と再生電力
の関係(通電パターン3;高酸素濃度条件下)を説明す
る図FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between the energization heating time and the regeneration power in the above embodiment (energization pattern 3; high oxygen concentration condition).
【図18】同上実施例における通電加熱時間と再生電力
の関係(通電パターン4;低酸素濃度条件下)を説明す
る図FIG. 18 is a diagram for explaining the relationship between energization heating time and regeneration power in the above embodiment (energization pattern 4; low oxygen concentration condition).
100 内燃機関 101 排気通路 102 第1分岐通路 103 第2分岐通路 105 フィルタ 106 第1流路切換弁 108 第2流路切換弁 110 電熱ヒータ 115 コントロールユニット 116 エアポンプ 100 Internal Combustion Engine 101 Exhaust Passage 102 First Branch Passage 103 Second Branch Passage 105 Filter 106 First Passage Changeover Valve 108 Second Passage Changeover Valve 110 Electric Heater 115 Control Unit 116 Air Pump
Claims (6)
る排気中の微粒子を捕集するフィルタと、 該フィルタの再生時期を検出する再生時期検出手段と、 熱量を供給して前記フィルタを昇温させるフィルタ昇温
手段と、 前記フィルタへ流入する排気流量を減量制御する排気流
入量制御手段と、 を備え、 前記再生時期検出手段により再生時期が検出されたとき
に、前記排気流入量制御手段によりフィルタへ流入する
排気流量を減量制御すると共に、前記フィルタ昇温手段
によりフィルタを昇温させて、フィルタの再生を行なう
ようにした内燃機関の排気微粒子処理装置において、 フィルタの再生時に、再生処理の進行度合いに応じて前
記フィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量を変化させ
てフィルタの昇温特性を変化させる第1フィルタ昇温特
性変更手段を備えたことを特徴とする内燃機関の排気微
粒子処理装置。1. A filter which is installed in an exhaust passage of an internal combustion engine and collects fine particles in inflowing exhaust gas, a regeneration timing detecting means for detecting a regeneration timing of the filter, and a filter for supplying a heat quantity to the filter. The exhaust gas inflow amount when the regeneration timing is detected by the regeneration timing detection means. In the exhaust particulate treatment device of the internal combustion engine, which controls the exhaust flow rate flowing into the filter by the control means and heats the filter by the filter temperature raising means to regenerate the filter, at the time of regenerating the filter, A first filter that changes the temperature rise characteristic of the filter by changing the amount of heat supplied to the filter by the filter temperature raising means in accordance with the degree of progress of the regeneration process. Exhaust particulate processing device for an internal combustion engine, characterized in that it comprises a temperature characteristic changing means.
生開始から所定時間内における前記フィルタ昇温手段の
フィルタへの供給熱量に較べ、前記所定時間経過後から
再生終了までの間における前記フィルタ昇温手段のフィ
ルタへの供給熱量が多いことを特徴とする請求項1に記
載の内燃機関の排気微粒子処理装置。2. The first filter temperature raising characteristic changing means compares the heat quantity supplied to the filter of the filter temperature raising means within a predetermined time from the start of regeneration with the heat from the predetermined time to the end of regeneration. The exhaust particulate treatment system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of heat supplied to the filter by the filter temperature raising means is large.
を供給する2次空気供給手段を含んで構成されたことを
特徴とする請求項1〜請求項2の何れか1に記載の内燃
機関の排気微粒子処理装置。3. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a secondary air supply means for supplying secondary air to the filter when the filter is regenerated. Exhaust particulate treatment equipment.
る排気中の微粒子を捕集するフィルタと、 該フィルタの再生時期を検出する再生時期検出手段と、 熱量を供給して前記フィルタを昇温させるフィルタ昇温
手段と、 前記フィルタへ流入する排気流量を減量制御する排気流
入量制御手段と、 を備え、 前記再生時期検出手段により再生時期が検出されたとき
に、前記排気流入量制御手段によりフィルタへ流入する
排気流量を減量制御すると共に、前記フィルタ昇温手段
によりフィルタを昇温させて、フィルタの再生を行なう
ようにした内燃機関の排気微粒子処理装置において、 フィルタの再生時に、排気中の酸素濃度に応じて前記フ
ィルタ昇温手段のフィルタへの供給熱量を変化させてフ
ィルタの昇温特性を変化させる第2フィルタ昇温特性変
更手段を備えたことを特徴とする内燃機関の排気微粒子
処理装置。4. A filter which is interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and collects fine particles in inflowing exhaust gas, a regeneration timing detecting means for detecting a regeneration timing of the filter, and a filter for feeding a heat quantity. The exhaust gas flow rate control means for reducing the flow rate of the exhaust gas flowing into the filter, and the exhaust gas flow rate when the regeneration timing is detected by the regeneration timing detection means. In the exhaust particulate treatment system of the internal combustion engine, wherein the control means controls the exhaust flow rate into the filter so as to reduce the temperature, and the filter temperature raising means heats the filter to regenerate the filter. A second filter temperature raising which changes the temperature raising characteristic of the filter by changing the amount of heat supplied to the filter by the filter temperature raising means according to the oxygen concentration in the exhaust gas. Exhaust particulate processing device for an internal combustion engine, characterized in that it comprises a gender changing means.
内における前記フィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給
量に較べ、前記所定時間経過後から再生終了までの間に
おける前記フィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給量を
多くし、 排気中の酸素濃度が低いときは、再生開始から所定時間
内における前記フィルタ昇温手段のフィルタへの熱供給
量を排気中の酸素濃度が高いときより多くすると共に、
当該熱供給量と、前記所定時間経過後から再生終了まで
の間における前記フィルタ昇温手段のフィルタへの熱供
給量と、を略一致させることを特徴とする請求項4に記
載の内燃機関の排気微粒子処理装置。5. When the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the second filter temperature raising characteristic changing means compares the predetermined amount of heat with the filter of the filter temperature raising means within a predetermined time from the start of regeneration. When the amount of heat supplied to the filter of the filter temperature raising means is increased from the lapse of time to the end of regeneration and the oxygen concentration in the exhaust gas is low, the filter of the filter temperature raising means within a predetermined time from the start of regeneration Increase the heat supply to the exhaust when the oxygen concentration in the exhaust is high,
5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the heat supply amount and the heat supply amount to the filter of the filter temperature raising means during the period from the lapse of the predetermined time to the end of the regeneration are substantially matched. Exhaust particulate treatment equipment.
する時間であることを特徴とする請求項2または請求項
5に記載の内燃機関の排気微粒子処理装置。6. The exhaust particulate treatment system for an internal combustion engine according to claim 2 or 5, wherein the predetermined time is a time when combustion by propagation is substantially finished.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6063944A JPH07269328A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Exhaust particulate treatment device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6063944A JPH07269328A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Exhaust particulate treatment device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07269328A true JPH07269328A (en) | 1995-10-17 |
Family
ID=13243973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6063944A Pending JPH07269328A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Exhaust particulate treatment device for internal combustion engine |
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1994
- 1994-03-31 JP JP6063944A patent/JPH07269328A/en active Pending
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