JPH0932532A

JPH0932532A - 排ガス処理装置及び微粒子の燃焼制御方法

Info

Publication number: JPH0932532A
Application number: JP7184463A
Authority: JP
Inventors: Takamoto Suzuki; 隆元鈴木
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタにおける微粒子の自己着火による爆
発的な燃焼を抑制し、フィルタの温度をその耐熱温度以
下に保持し、したがって、フィルタの溶損を防止するこ
とができる排ガス処理装置及び微粒子の燃焼制御方法を
提供する。【解決手段】内燃機関２の排気管３の途中に設けられ
て排ガス中の微粒子を捕集するフィルタ１と、フィルタ
１に微粒子燃焼用の空気を供給する空気供給手段４と、
フィルタ１により捕集された微粒子を空気とともに加熱
・燃焼してフィルタ１より除去する燃焼手段５とを備え
た排ガス処理装置において、フィルタ１にその温度を検
出する温度検出手段１１を設けるとともに、温度検出手
段１１の検出する温度が設定値以上の場合に空気供給手
段４を動作させる制御手段７を設けたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関より排出される排ガス中の微粒子を捕集
する排ガス処理装置及び微粒子の燃焼制御方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関
においては、燃料が燃焼する際にディーゼルパティキュ
レートと称される炭素を主成分とする微粒子が発生する
ために、排気管の途中にパティキュレートフィルタを設
けてこの微粒子を捕集している。このパティキュレート
フィルタは、微粒子が捕集されるにしたがって目詰まり
が生じエンジンの運転状態が高負荷になるため、定期的
にフィルタを加熱して捕集された微粒子を空気とともに
燃焼し、フィルタを再生している。

【０００３】このフィルタを備えた排ガス処理装置の一
例としては、例えば、実開平１−１３４７１５号公報に
示されるような排ガス後処理装置が提案されている。こ
の装置は、フィルタの上流側の排ガス通路に分岐用のバ
イパス路を設け、このバイパス路に通過する排ガスによ
り微粒子燃焼用の空気を加熱する熱交換器を設けたもの
で、再生の際には、電気ヒータによりフィルタを所定の
温度に加熱し、前記熱交換器により加熱された空気を前
記フィルタに供給することにより捕集された微粒子を燃
焼させて前記フィルタより除去している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の排ガ
ス後処理装置においては、エンジンの運転状態が低負荷
でありかつフィルタの温度が６００℃未満であれば、フ
ィルタによる微粒子の捕集は何等支障なく行なわれる
が、フィルタに微粒子がある程度捕集され、エンジンの
運転状態が高負荷になりフィルタの温度が６００℃以上
になると、捕集された微粒子が燃焼するという現象が生
じる。この場合、エンジンの運転状態が急激に低負荷に
なると、酸素濃度の高い排ガスが該フィルタに流入し、
微粒子が自己着火により爆発的に燃焼するために、フィ
ルタが溶損するという問題点がある。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であって、フィルタにおける微粒子の自己着火による爆
発的な燃焼を抑制し、フィルタの温度をその耐熱温度以
下に保持し、したがって、フィルタの溶損を防止するこ
とができる排ガス処理装置及び微粒子の燃焼制御方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な排ガス処理装置及び微粒子の燃焼
制御方法を採用した。すなわち、請求項１記載の排ガス
処理装置は、内燃機関の排気管の途中に設けられて排ガ
ス中の微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに微粒
子燃焼用の空気を供給する空気供給手段と、前記フィル
タにより捕集された微粒子を空気とともに加熱・燃焼し
て該フィルタより除去する燃焼手段とを備えた排ガス処
理装置で、前記フィルタに該フィルタの温度を検出する
温度検出手段を設けるとともに、該温度検出手段の検出
する温度が設定値以上の場合に前記空気供給手段を動作
させる制御手段を設けたものである。

【０００７】請求項２記載の排ガス処理装置は、前記フ
ィルタまたは排気管のいずれか一方の外周部に、前記空
気供給手段に連通する空気溜を設けたものである。

【０００８】請求項３記載の排ガス処理装置は、前記フ
ィルタに、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段
及び前記温度検出手段各々の出力信号に基づき前記空気
供給手段より供給される空気供給量を制御または停止の
いずれかを行い、捕集された微粒子の燃焼による前記フ
ィルタの温度上昇を所定の温度範囲以内に抑制する温度
抑制手段を設けたものである。

【０００９】請求項４記載の排ガス処理装置は、ターボ
チャージャ及び該ターボチャージャにより駆動されるコ
ンプレッサを有する内燃機関の排気管の途中に設けられ
該排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタ
により捕集された微粒子を前記コンプレッサにより供給
される空気とともに加熱・燃焼して該フィルタより除去
する燃焼手段と、前記フィルタに流入する排ガスの圧力
を検知し当該圧力が所定の圧力を越えた場合に前記コン
プレッサ及び燃焼手段を動作させる制御手段とを備え、
前記フィルタまたは排気管のいずれか一方の外周部に空
気溜を設け、微粒子燃焼用の空気を該コンプレッサによ
り前記空気溜を介してフィルタに供給するものである。

【００１０】請求項５記載の微粒子の燃焼制御方法は、
内燃機関の排気管の途中に設けられたフィルタに捕集さ
れた排ガス中の微粒子の燃焼を制御する方法であり、前
記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷をそれぞれ検
出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷共に
第１の設定値を越えた場合に、前記フィルタに流入する
空気の流量を制御しつつ前記微粒子を燃焼させ、再び前
記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷を検出し、前
記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷共に前記第１
の設定値より小さな第２の設定値を越えた場合に微粒子
の燃焼を継続し、前記フィルタの温度または前記内燃機
関の負荷のいずれか一方が前記第２の設定値を下回った
場合に前記フィルタに流入する空気の流量を停止する方
法である。

【００１１】請求項１記載の排ガス処理装置では、前記
フィルタにより排ガス中の微粒子が捕集される。前記フ
ィルタは、捕集される微粒子の量が増加するとともに排
ガスの通りが悪くなり温度が上昇する。制御手段は、前
記温度検出手段の検出するフィルタの温度が設定値以上
になった場合に、前記空気供給手段を動作させて微粒子
燃焼用の空気を前記フィルタに供給し、捕集された微粒
子の一部を燃焼（酸化）させて該フィルタから除去す
る。これにより、該フィルタに捕集されている微粒子の
量が減少し、微粒子が自己着火により燃焼する場合にお
いても急激に燃焼することがなくなり、爆発的な燃焼が
抑制される。したがって、微粒子の燃焼温度を前記フィ
ルタの耐熱温度以下とすることが可能になり、フィルタ
が溶損するおそれがなくなる。

【００１２】請求項２記載の排ガス処理装置では、前記
フィルタまたは排気管のいずれか一方の外周部に、前記
空気供給手段に連通する空気溜を設けたことにより、加
熱された空気を前記フィルタに供給することが可能にな
り、該フィルタの温度が一時的に低下することがなくな
り、再生時間が短縮される。また、該空気溜は、昇温時
にはフィルタまたは排気管の断熱層となる。

【００１３】請求項３記載の排ガス処理装置では、前記
フィルタに、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手
段及び前記温度検出手段各々の出力信号に基づき前記空
気供給手段より供給される空気供給量を制御または停止
のいずれかを行い、捕集された微粒子の燃焼による前記
フィルタの温度上昇を所定の温度範囲以内に抑制する温
度抑制手段を設けたことにより、前記フィルタの温度上
昇を常に所定の温度範囲以内に抑制することが可能にな
り、フィルタが溶損するおそれがさらになくなる。

【００１４】請求項４記載の排ガス処理装置では、前記
コンプレッサにより供給される微粒子燃焼用の空気は前
記空気溜を通過する間に排ガスの熱により加熱され、そ
の後前記フィルタに供給される。前記フィルタに捕集さ
れた微粒子は、加熱された空気によりその一部が燃焼し
該フィルタから除去される。これにより、該フィルタに
捕集されている微粒子の量が減少し、微粒子が自己着火
により燃焼する場合においても急激に燃焼することがな
くなり、爆発的な燃焼が抑制される。したがって、微粒
子の燃焼温度を前記フィルタの耐熱温度以下とすること
が可能になり、フィルタが溶損するおそれがなくなる。

【００１５】しかも、前記フィルタまたは排気管のいず
れか一方の外周部に空気溜を設けたことにより、空気は
より高温かつより速やかに加熱され、フィルタの温度が
高温に保持され、再生時間が短縮される。さらに、前記
コンプレッサは空気供給手段の機能を兼ね備えており、
エアポンプ等の空気供給手段を別途設ける必要がなくな
り、省スペース及びコストダウンが可能になる。

【００１６】請求項５記載の微粒子の燃焼制御方法で
は、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷をそれ
ぞれ検出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負
荷共に第１の設定値を越えた場合に、前記フィルタに流
入する空気の流量を制御しつつ前記微粒子を燃焼させ
る。再び前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷を
それぞれ検出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関
の負荷共に前記第１の設定値より小さな第２の設定値を
越えた場合に微粒子の燃焼を継続し、前記フィルタの温
度または前記内燃機関の負荷のいずれか一方が前記第２
の設定値を下回った場合に前記フィルタに流入する空気
の流量を停止する。以上により、前記フィルタの温度を
所定の温度以下に抑制する。したがって、微粒子の燃焼
温度を前記フィルタの耐熱温度以下に保持することが可
能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の排ガス処理装置及
び微粒子の燃焼制御方法の各実施形態について説明す
る。（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態の
排ガス処理装置を示す断面図であり、図において、１は
ディーゼルエンジン（内燃機関）２の排気管３に同軸的
に設けられ排ガスｇ中の微粒子を捕集しその上流側の先
端部が閉塞された円筒状のフィルタ、４は該フィルタ１
に微粒子燃焼用の空気を供給するエアポンプ（空気供給
手段）、５は電源に接続されるリード部５ａを有しフィ
ルタ１の外周面部に設置されて該フィルタ１により捕集
された微粒子を空気とともに加熱・燃焼させ該フィルタ
１より除去するヒータ（燃焼手段）、６はフィルタ１に
流入する排ガスｇの圧力を検知する圧力センサ、７はヒ
ータ５及びエアポンプ４を動作させる制御ユニット（制
御手段）、８はフィルタ１の外周に所定の間隔を空けて
同軸的に設けられた円筒状の空気溜である。

【００１８】また、１１はフィルタ１の温度を検出する
熱電対（温度検出手段）、１２はディーゼルエンジン２
のスロットル開度（エンジンの負荷）を検出するスロッ
トル開度検出器（負荷検出手段）であり、前記制御ユニ
ット７には、熱電対１１及びスロットル開度検出器１２
各々の出力信号に基づきエアポンプ４の空気の流量の制
御、または動作の停止のいずれかを行い、フィルタ１の
温度を所定の温度以下に抑制する温度抑制ユニット（温
度抑制手段）が組み込まれている。

【００１９】空気溜８は、図２及び図３に示すように、
横断面矩形状の中空の環部２１と、環部２１に同軸的に
固定され同一外径の円筒状の中空の筒部２２と、環部２
１と筒部２２との間に設けられこれらを接続する制御弁
２３とから構成されている。環部２１の内周面２１ａに
は、円形の穴２４が複数個周方向に等間隔に形成されて
いる。一方、筒部２２の内部には、その内部を流動する
空気が蛇行するように、該筒部２２の周方向に等間隔か
つ該筒部２２の軸線から放射状に、しかも環部２１に密
接して接続されるものと離間して接続されるものとが交
互に配設されるように、複数の仕切板２５，２５，…が
設けられている。

【００２０】次に、本実施形態の排ガス処理装置におけ
る微粒子の燃焼制御方法について図４に基づき説明す
る。まず、熱電対１１によりフィルタ１の温度を、スロ
ットル開度検出器１２によりディーゼルエンジン２のス
ロットル開度をそれぞれ検出する（ステップ１）。次
に、フィルタ１の検出温度とフィルタ１の温度の第１の
設定値（６００℃）を、スロットル開度の検出値とスロ
ットル開度の第１の設定値（７０％）をそれぞれ比較す
る（ステップ２）。ここで、フィルタ１の検出温度及び
スロットル開度の検出値のいずれか一方が第１の設定値
を越えなければ、再度ステップ１を実行し、これらの値
が共に第１の設定値を越えていれば、制御弁２３を開放
し微粒子燃焼用の空気を空気溜８を介してフィルタ１に
供給する（ステップ３）。

【００２１】次に、再度、熱電対１１によりフィルタ１
の温度を、スロットル開度検出器１２によりディーゼル
エンジン２のスロットル開度をそれぞれ検出する（ステ
ップ４）。次に、フィルタ１の検出温度とフィルタ１の
温度の第２の設定値（５００℃）を、スロットル開度の
検出値とスロットル開度の第２の設定値（７０％）をそ
れぞれ比較する（ステップ５）。ここで、フィルタ１の
検出温度及びスロットル開度の検出値共に第２の設定値
を越えていれば、再度ステップ３を実行し、これらの値
のいずれか一方が第２の設定値を下回れば、制御弁２３
を閉鎖し微粒子燃焼用の空気のフィルタ１への供給を停
止する（ステップ６）。以上により、微粒子の燃焼温度
をフィルタ１の耐熱温度以下とすることが可能になり、
フィルタ１が溶損するおそれがなくなる。

【００２２】ここでは、空気の供給量は、暴走燃焼を引
き起こさないように、排ガスｇ中の酸素濃度が１０Ｖ／
Ｖ％を越えないように設定しているので、微粒子はその
燃焼温度が７００℃程度に抑制されつつ燃焼する。この
状態から一気に低負荷状態になった場合においても、捕
集された微粒子の量が減少しているために、燃焼温度を
フィルタ１の溶損温度以下に抑制することが可能にな
る。

【００２３】図５は本実施形態の排ガス処理装置のフィ
ルタの温度特性を示す図であり、図６は従来の排ガス処
理装置のフィルタの温度特性を示す図である。本実施形
態においては、微粒子が燃焼している状態から一気に低
負荷状態になった場合、燃焼温度（図中Ａ点）はフィル
タの溶損温度以下（約９００℃）に抑制されているが、
従来例においては、燃焼温度（図中Ａ点）がフィルタの
溶損温度を越えてしまい約１２００℃以上になっている
ことがわかる。

【００２４】図７は本実施形態の排ガス処理装置のフィ
ルタの再生特性を示す図、図８は本実施形態と比較する
ために行った室温状態の空気をフィルタに供給した場合
の再生特性を示す図である。本実施形態においては、フ
ィルタ温度が６００℃になったときに空気を供給しても
（図中Ｂ点）、フィルタの温度が全く低下せず、再生時
間が短縮されているが、比較例においては、フィルタに
空気を供給した瞬間に該フィルタの温度が低下し、燃焼
開始時刻が遅延してしまい、再生に要する時間が長くな
るのがわかる。

【００２５】以上説明したように、本実施形態の排ガス
処理装置によれば、フィルタ１の外周に円筒状の空気溜
８を所定の間隔を空けて同軸的に設けたので、フィルタ
１に捕集されている微粒子を減少させ、微粒子が自己着
火により燃焼する場合においても急激に燃焼するおそれ
がなくなり、爆発的な燃焼を抑制することができる。し
たがって、微粒子の燃焼温度をフィルタ１の耐熱温度以
下とすることができ、フィルタの溶損を防止することが
できる。また、空気溜８は、昇温時に断熱層として働く
ので、昇温時の熱放散を防ぐことができる。

【００２６】また、本実施形態の微粒子の燃焼制御方法
によれば、熱電対１１によりフィルタ１の温度を、スロ
ットル開度検出器１２によりスロットル開度をそれぞれ
検出し、これらの値が共に第１の設定値を越えていれ
ば、微粒子燃焼用の空気を空気溜８を介してフィルタ１
に供給し、再度フィルタ１の温度及びスロットル開度を
検出し、これらの値のいずれか一方が第２の設定値を下
回れば、微粒子燃焼用の空気のフィルタ１への供給を停
止するので、フィルタ１の温度を所定の温度以下に抑制
することができ、したがって、微粒子の燃焼温度をフィ
ルタ１の耐熱温度以下に保持することができる。

【００２７】（第２の実施形態）図９は、本発明の第２
の実施形態の排ガス処理装置を示す断面図であり、図に
おいて、３１はフィルタ１の上流側の排気管３の外周に
同軸的に設けられた円筒状の空気溜、３２は空気溜３１
のフィルタ１側端部に連通して設けられその先端が排気
管３内かつフィルタ１の上流側端部に近接して設けられ
た空気供給管、３３はこの空気供給管３２に設けられた
制御弁である。

【００２８】この装置では、エアポンプ４により供給さ
れる微粒子燃焼用の空気は空気溜３１を通過する間に排
気管３を通過する排ガスｇの熱により加熱され、その後
フィルタ１に供給される。ここでは、空気溜３１はフィ
ルタ１の上流側の排気管３の外周に設けられているの
で、上記第１の実施形態の空気溜８と比べてより高温の
排ガスｇに接触することとなり、空気はより高温かつよ
り速やかに加熱される。

【００２９】本実施形態の排ガス処理装置においても、
上記第１の実施形態と同様の作用・効果を奏することが
できる。しかも、フィルタ１の上流側の排気管３の外周
に空気溜３１を設けたので、空気をより高温かつより速
やかに加熱することができ、したがって、フィルタ１の
温度を高温に保持することができ、再生時間をより短縮
することができる。

【００３０】（第３の実施形態）図１０は、本発明の第
３の実施形態の排ガス処理装置を示す断面図であり、図
において、４１はターボチャージャ、４２はターボチャ
ージャ４１により駆動されるコンプレッサである。この
コンプレッサ４２には空気溜３１が接続されている。こ
の装置では、コンプレッサ４２が空気溜３１への空気源
になっているので、エアポンプ４等の空気供給手段を別
途設ける必要がなくなり、省スペース及びコストダウン
が可能になる。

【００３１】本実施形態の排ガス処理装置においても、
上記第２の実施形態と同様の作用・効果を奏することが
できる。しかも、コンプレッサ４２を空気溜３１への空
気源としたので、エアポンプ４等の空気供給手段を別途
設ける必要がなく、省スペース及びコストダウンを図る
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載の排ガス処理装置によれば、前記フィルタに該フィル
タの温度を検出する温度検出手段を設けるとともに、該
温度検出手段の検出する温度が設定値以上の場合に前記
空気供給手段を動作させる制御手段を設けたので、前記
フィルタに捕集される微粒子の量を減少させることがで
き、微粒子が自己着火により燃焼する場合においても急
激に燃焼するおそれがなくなり、爆発的な燃焼を抑制す
ることができる。したがって、微粒子の燃焼温度を前記
フィルタの耐熱温度以下とすることができ、フィルタの
溶損を防止することができる。

【００３３】請求項２記載の排ガス処理装置によれば、
前記フィルタまたは排気管のいずれか一方の外周部に、
前記空気供給手段に連通する空気溜を設けたので、加熱
された空気を前記フィルタに供給することができ、該フ
ィルタの温度が一時的に低下するのを防止することがで
き、再生時間を短縮することができる。また、該空気溜
は、昇温時にはフィルタまたは排気管の断熱層となるの
で、フィルタからの熱放散を減少させることができ、フ
ィルタをより短時間に所定の温度に昇温させることがで
きる。

【００３４】請求項３記載の排ガス処理装置によれば、
前記フィルタに、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検
出手段及び前記温度検出手段各々の出力信号に基づき前
記空気供給手段より供給される空気供給量を制御または
停止のいずれかを行い、捕集された微粒子の燃焼による
前記フィルタの温度上昇を所定の温度範囲以内に抑制す
る温度抑制手段を設けたので、前記フィルタの温度上昇
を常に所定の温度範囲以内に抑制することができ、フィ
ルタの溶損をさらに防止することができる。

【００３５】請求項４記載の排ガス処理装置によれば、
ターボチャージャ及び該ターボチャージャにより駆動さ
れるコンプレッサを有する内燃機関の排気管の途中に設
けられ該排ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、該フ
ィルタにより捕集された微粒子を前記コンプレッサによ
り供給される空気とともに加熱・燃焼して該フィルタよ
り除去する燃焼手段と、前記フィルタに流入する排ガス
の圧力を検知し当該圧力が所定の圧力を越えた場合に前
記コンプレッサ及び燃焼手段を動作させる制御手段とを
備え、前記フィルタまたは排気管のいずれか一方の外周
部に空気溜を設け、微粒子燃焼用の空気を該コンプレッ
サにより前記空気溜を介してフィルタに供給することと
したので、微粒子が自己着火により燃焼する場合におい
ても急激に燃焼するおそれがなくなり、爆発的な燃焼を
抑制することができる。したがって、微粒子の燃焼温度
を前記フィルタの耐熱温度以下とすることができ、フィ
ルタの溶損を防止することができる。

【００３６】しかも、前記フィルタまたは排気管のいず
れか一方の外周部に空気溜を設けたので、より高温の排
ガスにより空気をより高温かつより速やかに加熱するこ
とができ、フィルタの温度を高温に保持することがで
き、再生時間を短縮することができる。さらに、前記コ
ンプレッサが空気供給手段の機能を兼ね備えているの
で、エアポンプ等の空気供給手段を別途設ける必要がな
くなり、省スペース及びコストダウンを図ることができ
る。

【００３７】請求項５記載の微粒子の燃焼制御方法によ
れば、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷をそ
れぞれ検出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の
負荷共に第１の設定値を越えた場合に、前記フィルタに
流入する空気の流量を制御しつつ前記微粒子を燃焼さ
せ、再び前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷を
検出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷共
に前記第１の設定値より小さな第２の設定値を越えた場
合に微粒子の燃焼を継続し、前記フィルタの温度または
前記内燃機関の負荷のいずれか一方が前記第２の設定値
を下回った場合に前記フィルタに流入する空気の流量を
停止するので、フィルタの温度を常に所定の温度以下に
抑制し続けることができ、微粒子の燃焼温度を前記フィ
ルタの耐熱温度以下に保持し、フィルタの溶損を阻止続
けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の排ガス処理装置を示
す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の空気溜を示す断面図
である。

【図３】本発明の第１の実施形態の空気溜を示す側面図
である。

【図４】本発明の第１の実施形態の微粒子の燃焼制御方
法を示すフロー図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の排ガス処理装置のフ
ィルタの温度特性を示す図である。

【図６】従来の排ガス処理装置のフィルタの温度特性を
示す図である。

【図７】本発明の第１の実施形態の排ガス処理装置のフ
ィルタの再生特性を示す図である。

【図８】比較例のフィルタの再生特性を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態の排ガス処理装置を示
す断面図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態の排ガス処理装置を
示す断面図である。

【符号の説明】

１フィルタ２ディーゼルエンジン（内燃機関）３排気管４エアポンプ（空気供給手段）５ヒータ（燃焼手段）６圧力センサ７制御ユニット（制御手段）８空気溜１１熱電対（温度検出手段）１２スロットル開度検出器（負荷検出手段）２１環部２１ａ内周面２２筒部２３制御弁２４穴２５仕切板３１空気溜３２空気供給管３３制御弁４１ターボチャージャ４２コンプレッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気管の途中に設けられて排
ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、該フィルタに微
粒子燃焼用の空気を供給する空気供給手段と、前記フィ
ルタにより捕集された微粒子を空気とともに加熱・燃焼
して該フィルタより除去する燃焼手段とを備えた排ガス
処理装置において、前記フィルタに該フィルタの温度を検出する温度検出手
段を設けるとともに、該温度検出手段の検出する温度が設定値以上の場合に前
記空気供給手段を動作させる制御手段を設けたことを特
徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】前記フィルタまたは排気管のいずれか一
方の外周部に、前記空気供給手段に連通する空気溜を設
けたことを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。
【請求項３】前記フィルタに、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段及び前記温
度検出手段各々の出力信号に基づき前記空気供給手段よ
り供給される空気供給量を制御または停止のいずれかを
行い、捕集された微粒子の燃焼による前記フィルタの温
度上昇を所定の温度範囲以内に抑制する温度抑制手段を
設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれか１
項記載の排ガス処理装置。
【請求項４】ターボチャージャ及び該ターボチャージ
ャにより駆動されるコンプレッサを有する内燃機関の排
気管の途中に設けられ該排ガス中の微粒子を捕集するフ
ィルタと、該フィルタにより捕集された微粒子を前記コ
ンプレッサにより供給される空気とともに加熱・燃焼し
て該フィルタより除去する燃焼手段と、前記フィルタに
流入する排ガスの圧力を検知し当該圧力が所定の圧力を
越えた場合に前記コンプレッサ及び燃焼手段を動作させ
る制御手段とを備え、前記フィルタまたは排気管のいずれか一方の外周部に空
気溜を設け、微粒子燃焼用の空気は該コンプレッサによ
り前記空気溜を介してフィルタに供給されることを特徴
とする排ガス処理装置。
【請求項５】内燃機関の排気管の途中に設けられたフ
ィルタに捕集された排ガス中の微粒子の燃焼を制御する
方法であって、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷をそれぞれ
検出し、前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷共
に第１の設定値を越えた場合に、前記フィルタに流入す
る空気の流量を制御しつつ前記微粒子を燃焼させ、再び
前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷を検出し、
前記フィルタの温度及び前記内燃機関の負荷共に前記第
１の設定値より小さな第２の設定値を越えた場合に微粒
子の燃焼を継続し、前記フィルタの温度または前記内燃
機関の負荷のいずれか一方が前記第２の設定値を下回っ
た場合に前記フィルタに流入する空気の流量を停止する
ことを特徴とする微粒子の燃焼制御方法。