JP2001280121A - Continuous regeneration-type particulate filter device - Google Patents
Continuous regeneration-type particulate filter deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンのパティキュレートを捕集して排気ガスを浄化する連
続再生型パティキュレートフィルタ装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous regeneration type particulate filter device for collecting particulates of a diesel engine and purifying exhaust gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるＰＭ
（パティキュレート：微粒子状物質）の排出量は、ＮＯ
ｘ，ＣＯそしてＨＣ等と共に年々規制が強化されてきて
おり、この厳しくなる規制値に対して、エンジンの改良
だけでは対応が困難になってきている。2. Description of the Related Art PM emitted from a diesel engine
(Particles: particulate matter)
Regulations have been strengthened year by year along with x, CO, HC and the like, and it has become difficult to respond to these strict regulation values only by improving the engine.
【０００３】そのため、エンジンから排出される排ガス
中のＰＭをＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィル
タ：Diesel Particulate Filter ）と呼ばれるフィルタ
で捕集して、外部へ排出されるＰＭの量を低減する技術
が開発されている。このＰＭを直接捕集するフィルタに
はセラミック製のモノリスハニカム型ウオールフロータ
イプのフィルタや、セラミックや金属を繊維状にした繊
維型フィルタタイプのフィルタ等がある。[0003] Therefore, a technique has been developed in which PM in exhaust gas discharged from an engine is collected by a filter called DPF (Diesel Particulate Filter) to reduce the amount of PM discharged to the outside. ing. Examples of the filter that directly captures the PM include a monolith honeycomb type wall flow type filter made of ceramic and a fiber type filter made of ceramic or metal in a fibrous form.
【０００４】このＤＰＦを用いた排気ガス浄化装置は、
他の排気ガス浄化装置と同様に、エンジンと消音器の間
の排気管の途中に設置され、エンジンで発生する排気ガ
スを排気管の排気ガス浄化装置と消音器を経由して排出
している。この排気ガス浄化装置の位置は、通常、ＤＰ
Ｆの再生のためのエネルギーを考慮して、エンジンに近
い位置に配置される。An exhaust gas purifying apparatus using this DPF is:
Like other exhaust gas purifiers, it is installed in the middle of the exhaust pipe between the engine and the silencer, and exhausts the exhaust gas generated by the engine through the exhaust pipe exhaust gas purifier and the silencer. . The position of this exhaust gas purification device is usually DP
In consideration of energy for regeneration of F, it is arranged at a position close to the engine.
【０００５】そして、この排気ガス浄化装置のＤＰＦに
おけるＰＭの捕集及び再生の切替えや再生のための加熱
ヒーターへの通電等は、エンジン全体を制御している電
子制御ボックス内のコントローラでエンジンの運転条件
と経過時間を判断条件に入れながら電子制御で行ってお
り、ＤＰＦの再生は、コントローラから制御信号を受け
ている加熱電流制御装置によってバッテリーの電気を加
熱ヒーターに通電して行っている。[0005] Switching of the collection and regeneration of PM in the DPF of the exhaust gas purifying apparatus and energization of a heater for regeneration are performed by a controller in an electronic control box that controls the entire engine. Electronic control is performed while the operating conditions and elapsed time are included in the determination conditions, and regeneration of the DPF is performed by supplying electricity from the battery to the heating heater by a heating current control device receiving a control signal from a controller.
【０００６】しかし、このＰＭ捕集用のＤＰＦは、ＰＭ
の捕集に伴って目詰まりが進行し、捕集したＰＭの量に
比例して排ガス圧力が上昇するので、電気ヒーターやバ
ーナー等の熱源で加熱して捕集したＰＭを燃焼したり、
あるいは、逆洗用圧縮空気等での再生処理により、フィ
ルタからＰＭを除去する必要がある。[0006] However, the DPF for collecting PM is composed of PM.
Clogging progresses with the collection of PM, and the exhaust gas pressure increases in proportion to the amount of collected PM, so that the collected PM is burned by heating with a heat source such as an electric heater or a burner,
Alternatively, it is necessary to remove PM from the filter by a regeneration process using compressed air for backwashing.
【０００７】特開平６−１２３２１５号公報には、回転
速度計とアクセルセンサからなる減速運転状態検出器に
よって検出された減速状態時に発電機（オルタネータ）
の出力によってヒーターを加熱しＤＰＦに捕集されたＰ
Ｍを再生する装置が提案されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-123215 discloses a generator (alternator) in a deceleration state detected by a deceleration operation state detector including a tachometer and an accelerator sensor.
The heater is heated by the output of P and the P collected in the DPF
An apparatus for reproducing M has been proposed.
【０００８】このＤＰＦは単にハニカムフィルタにＰＭ
を捕集し、この捕集されたＰＭをヒーターによって加熱
することによって焼却してハニカムフィルタを再生する
ものであり、ＰＭを直接燃焼可能な温度（例えば約６０
０℃）以上に加熱して、ＰＭを燃焼するため、過大な電
力を必要とするという問題がある。[0008] This DPF is simply a PM filter for the honeycomb filter.
The PM is collected, and the collected PM is incinerated by heating with a heater to regenerate the honeycomb filter, and the PM can be directly combusted at a temperature (for example, about 60 ° C.).
(0 ° C.) or more, and burns PM, so that there is a problem that excessive electric power is required.
【０００９】そのため、ＤＰＦとは再生の原理が異なる
装置で、触媒反応によってＮＯ2 ガスを生成し、これを
ＰＭと反応させることによってＰＭを燃焼させる装置
や、触媒反応によってＰＭの燃焼温度を低下させ排気ガ
スによってＰＭを焼却する連続再生型パティキュレート
フィルタが提案されている。この装置の場合には、触媒
反応を生じさせるための温度（例えば約２５０℃以上）
にフィルタを昇温させればよいので比較的少ない電力で
よいことになる。Therefore, the DPF is a device having a different regeneration principle from that of the DPF. The device generates NO2 gas by a catalytic reaction and reacts the NO2 gas with the PM to burn the PM, or reduces the burning temperature of the PM by the catalytic reaction. A continuous regeneration type particulate filter that incinerates PM by exhaust gas has been proposed. In the case of this apparatus, a temperature for causing a catalytic reaction (for example, about 250 ° C. or more)
In this case, the temperature of the filter may be increased, so that relatively little power is required.
【００１０】連続再生型パティキュレートフィルタの従
来技術の装置の例を図７に示す。この装置１０では触媒
付フィルタ１３が配置されており、排気ガスＧは排気入
口１２から入り、触媒付フィルタ１３を通過して浄化さ
れ、排気出口１４より図示しない消音器などを経由して
排出される。この触媒付フィルタ１３はフィルタに触媒
が担持されたものであり、この触媒により排気ガスを活
性化して、フィルタに捕集されたＰＭを浄化することに
より、フィルタを連続的に再生しながら、ＰＭを酸化し
て排気ガスを浄化している。FIG. 7 shows an example of a prior art apparatus for a continuous regeneration type particulate filter. In this device 10, a filter 13 with a catalyst is disposed, and the exhaust gas G enters through the exhaust inlet 12, passes through the filter 13 with the catalyst, is purified, and is discharged from the exhaust outlet 14 via a silencer (not shown). You. The catalyst-equipped filter 13 has a catalyst supported on the filter. The catalyst activates exhaust gas to purify PM trapped by the filter, thereby continuously regenerating the filter. It oxidizes and purifies exhaust gas.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術の連続再生型パティキュレートフィルタ装置にお
いては、排気温度が低い場合や一酸化窒素（ＮＯ）の排
出が少ない場合等に、ＰＭが酸化されずに、フィルタへ
の堆積が継続され、目詰まりしてしまうという問題があ
る。However, in this continuous regeneration type particulate filter device of the prior art, PM is not oxidized when the exhaust temperature is low or when the emission of nitrogen monoxide (NO) is small. In addition, there is a problem that the deposition on the filter is continued and the filter is clogged.
【００１２】特に、エンジンブレーキ作動時（アクセル
オフ、クラッチオン時）に、燃料が殆ど燃焼しない状態
の排気ガスがフィルタに流れ込むので、触媒付フィルタ
の温度を低下させてしまい、触媒の活性が低下する。そ
して、再びフィルタを再生できる温度に昇温するまでに
時間が掛かるので、この再生不可能な時間に発生量の多
いＰＭがフィルタに堆積するという問題がある。In particular, when the engine brake is operated (when the accelerator is off and the clutch is on), exhaust gas in a state where fuel is hardly burned flows into the filter, so that the temperature of the filter with a catalyst is lowered and the activity of the catalyst is lowered. I do. Since it takes time until the temperature of the filter is raised to a temperature at which the filter can be regenerated again, there is a problem that PM generated in a large amount is deposited on the filter during the time when the filter cannot be regenerated.
【００１３】つまり、クラッチが接続されていないアイ
ドリング状態の場合には、少量の燃料噴射が行われて燃
焼しているので、フィルタが冷えることはないが、クラ
ッチが接続されかつアクセルオフのエンジンブレーキ作
動時には、燃料噴射が行われていないため、燃焼しない
冷えた排気ガスがフィルタに流入し、フィルタが冷却さ
れるので、再び暖まるまで自己再生が行われずフィルタ
にＰＭが堆積してしまう。That is, in the idling state where the clutch is not connected, a small amount of fuel is injected and the fuel is burned, so that the filter does not cool down, but the engine brake with the clutch connected and the accelerator off is released. During operation, since fuel injection is not performed, cold exhaust gas that does not burn flows into the filter, and the filter is cooled. Therefore, self-regeneration is not performed until the filter is warmed up again, and PM is deposited on the filter.
【００１４】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、連続再生型パティキュ
レートフィルタに電気加熱装置を組み合わせ、主にエン
ジンブレーキ作動の減速時に加熱するように制御するこ
とにより、燃費の悪化を招くことなく、フィルタの目詰
まりを防止でき、効率よくＰＭを除去できる連続再生型
パティキュレートフィルタ装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to combine an electric heating device with a continuous regeneration type particulate filter so that heating is performed mainly when the engine brake operation is decelerated. An object of the present invention is to provide a continuous regeneration type particulate filter device which can prevent clogging of a filter without causing deterioration of fuel economy by controlling, and can efficiently remove PM.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための連続再生型パティキュレートフィルタ装置
は、次のように構成される。A continuous regeneration type particulate filter device for achieving the above object is constituted as follows.
【００１６】１）ディーゼルエンジンの排気ガス中のパ
ティキュレートを捕集すると共に捕集したパティキュレ
ートを連続的に再生する触媒付フィルタを有して形成さ
れる連続再生型パティキュレートフィルタ装置であっ
て、前記触媒付フィルタの上流側に、制御装置で通電及
び非通電状態を制御される電気加熱装置を備えて構成さ
れる。1) A continuous regeneration type particulate filter device formed with a filter with a catalyst for collecting particulates in exhaust gas of a diesel engine and continuously regenerating the collected particulates. An electric heating device is provided on the upstream side of the catalyst-equipped filter, the electric heating device being controlled by a control device to be energized and de-energized.
【００１７】２）あるいは、ディーゼルエンジンの排気
ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、該フ
ィルタの上流側に配置した触媒又はプラズマ発生装置を
有して形成され、前記フィルタで捕集したパティキュレ
ートを連続的に再生処理する連続再生型パティキュレー
トフィルタ装置であって、前記フィルタの上流側に、制
御装置で通電及び非通電状態を制御される電気加熱装置
を備えて構成される。2) Alternatively, the filter is formed having a filter for collecting particulates in the exhaust gas of a diesel engine, and a catalyst or plasma generator disposed upstream of the filter. A continuously regenerating particulate filter device for continuously regenerating a curate, comprising an electric heating device upstream and downstream of the filter, the electric heating device being controlled by a control device to be energized and de-energized.
【００１８】以上の構成によれば、連続再生型パティキ
ュレートフィルタ装置において、電気加熱装置で排気ガ
スを適切な時に加熱して、触媒付フィルタやフィルタを
再生可能温度に以上にすることができる。そのため、エ
ンジンから流出してくる排気ガス温度が低い場合であっ
ても適宜昇温してＰＭ（パティキュレート）を燃焼して
再生できるので、燃費の悪化を防止しながら、効率よく
ＰＭを捕集及び再生処理することができる。According to the above configuration, in the continuous regeneration type particulate filter device, the exhaust gas can be heated at an appropriate time by the electric heating device, so that the temperature of the filter with catalyst and the filter can be increased to the regenerable temperature. Therefore, even if the temperature of the exhaust gas flowing out of the engine is low, the PM (particulate) can be burned and regenerated by appropriately raising the temperature, so that the PM can be efficiently collected while preventing deterioration in fuel efficiency. And reproduction processing.
【００１９】３）上記連続再生型パティキュレートフィ
ルタ装置において、前記制御装置が、エンジンブレーキ
を作動させている時に、前記電気加熱装置に通電して加
熱する制御を行うように構成される。3) In the continuous regeneration type particulate filter device described above, the control device is configured to perform control to energize and heat the electric heating device when operating the engine brake.
【００２０】この構成によれば、走行中の車両の減速状
態（エンジンブレーキ）を判定し、減速状態の時に電気
加熱装置の電源をＯＮするので、減速状態で排気ガス温
度が低い場合でも、触媒付フィルタやフィルタに入る排
気ガス温度を昇温させるので、ＰＭを再生することがで
きる。According to this configuration, the deceleration state (engine brake) of the running vehicle is determined, and the power supply of the electric heating device is turned on during the deceleration state. Since the temperature of the exhaust gas entering the filter and the filter is increased, PM can be regenerated.
【００２１】また、減速時の運動エネルギーを利用して
発電した電力を使用して電気加熱装置を加熱するので、
燃費の悪化を招くことが無く、効率よくＰＭを浄化する
ことができる。また、大型車等では補助ブレーキの効果
を発揮することもできる。Further, since the electric heating device is heated by using the electric power generated by using the kinetic energy at the time of deceleration,
It is possible to efficiently purify PM without deteriorating fuel efficiency. In addition, the effect of the auxiliary brake can be exhibited in a large vehicle or the like.
【００２２】４）そして、前記制御装置が、アクセルセ
ンサの検出値とエンジン回転数センサの検出値とクラッ
チの位置センサの検出値とからエンジンブレーキを作動
させていると判断するように構成される。4) The control device is configured to determine that the engine brake is operated based on the detected value of the accelerator sensor, the detected value of the engine speed sensor, and the detected value of the clutch position sensor. .
【００２３】この構成によれば、既存のセンサの検出値
から確実にエンジンブレーキを作動させている状態を検
出できる。According to this configuration, the state in which the engine brake is operated can be reliably detected from the detection value of the existing sensor.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態の
連続再生型パティキュレートフィルタ装置について、図
面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A continuous regeneration type particulate filter device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２５】第１の実施の形態の連続再生型パティキュ
レートフィルタ装置を、図１に示す。この連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置１は、触媒付フィルタ３の
上流にヒーター等で形成される電気加熱装置５を設けた
装置であり、この電気加熱装置５は制御装置（コントロ
ーラ）２０で制御される制御スイッチ２１を介して発電
機（オルタネータ）６に接続され、この制御スイッチ２
１をＯＮし、通電させることにより、電気加熱装置５は
発熱して、排気ガスを加熱し、下流側の触媒付フィルタ
３の温度を上げることができるように構成する。FIG. 1 shows a continuous regeneration type particulate filter device according to the first embodiment. This continuous regeneration type particulate filter device 1 is a device provided with an electric heating device 5 formed of a heater or the like upstream of the filter with catalyst 3. The electric heating device 5 is controlled by a controller (controller) 20. Is connected to a generator (alternator) 6 through a control switch 21
By turning on 1 and energizing, the electric heating device 5 generates heat, heats the exhaust gas, and increases the temperature of the downstream filter 3 with catalyst.
【００２６】この触媒付フィルタ３は、多孔質のセラミ
ックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封
じしたモノリスハニカム型ウオールフロータイプのフィ
ルタ等で形成され、この部分に白金等の触媒を担持して
形成される。The catalyst-equipped filter 3 is formed of a monolith honeycomb-type wall flow type filter or the like in which the inlets and outlets of porous ceramic honeycomb channels are alternately sealed, and a catalyst such as platinum is supported on this portion. Formed.
【００２７】この場合には、排気ガスＧ中のＰＭ（パテ
ィキュレート）は多孔質のセラミックの壁でトラップさ
れ捕集される。なお、繊維型フィルタタイプを採用した
場合には、フィルタの繊維でＰＭをトラップして捕集す
る。In this case, PM (particulate) in the exhaust gas G is trapped and collected by the porous ceramic wall. When a fiber type filter type is adopted, PM is trapped and collected by the fibers of the filter.
【００２８】また、電気加熱装置５に常時通電すると、
触媒付フィルタ３の再生が行われて、この触媒付フィル
タ３にＰＭが堆積しなくなるが、触媒付フィルタ３は、
ある程度のＰＭ捕集容量を持っているので、常に再生す
る必要はなく、また、エンジンの運転状態により排気温
度が高くなれば、触媒付フィルタ３は触媒活性温度（例
えば約４５０℃）以上になり再生が行われる。When the electric heating device 5 is constantly energized,
The regeneration of the catalyst-equipped filter 3 is performed, and PM does not accumulate on the catalyst-equipped filter 3.
Since it has a certain amount of PM trapping capacity, it is not necessary to constantly regenerate it. Also, if the exhaust temperature rises due to the operating state of the engine, the catalyst-equipped filter 3 becomes higher than the catalyst activation temperature (eg, about 450 ° C.) Playback is performed.
【００２９】その上、通電に要する電力は比較的大きい
ため、長時間加熱すると燃費の悪化を招くことになり、
また、装置の耐久性にも影響することになる。In addition, since the power required for energization is relatively large, heating for a long period of time leads to deterioration of fuel efficiency,
It also affects the durability of the device.
【００３０】そこで、本発明では、これまでのフィルタ
温度の低下の要因となっていたエンジンブレーキ作動時
にのみ通電することにより、燃費の悪化を防止すること
にしている。Therefore, in the present invention, deterioration of fuel efficiency is prevented by energizing only when the engine brake is operating, which has been a cause of the decrease in the filter temperature.
【００３１】次に他の構成の実施の形態について説明す
る。Next, another embodiment of the present invention will be described.
【００３２】図２〜図５に第２〜第５の実施の形態の連
続再生型パティキュレートフィルタ装置１Ａ，１Ｂ，１
Ｃ，１Ｄを示す。FIGS. 2 to 5 show the continuous regeneration type particulate filter devices 1A, 1B, 1 according to the second to fifth embodiments.
C and 1D are shown.
【００３３】図２、図３の第２及び第３の実施の形態の
連続再生型パティキュレートフィルタ装置１Ａ，１Ｂで
は、触媒付フィルタではなく、触媒７とフィルタ８とが
分離しており、図２では、上流側から電気加熱装置５と
触媒７とフィルタ８が順に配置され、図３では上流側か
ら触媒７と電気加熱装置５とフィルタ８が順に配置され
ている。In the continuous regeneration type particulate filter devices 1A and 1B of the second and third embodiments shown in FIGS. 2 and 3, the catalyst 7 and the filter 8 are separated instead of the filter with the catalyst. In FIG. 2, the electric heating device 5, the catalyst 7, and the filter 8 are arranged in order from the upstream side, and in FIG. 3, the catalyst 7, the electric heating device 5, and the filter 8 are arranged in order from the upstream side.
【００３４】そして、図４、図５の第４及び第５の実施
の形態の連続再生型パティキュレートフィルタ装置１
Ｃ，１Ｄでは、触媒７の代わりにプラズマ発生装置９が
設けられており、図４では、上流側から電気加熱装置５
とプラズマ発生装置９とフィルタ８が順に配置され、図
５では上流側からプラズマ発生装置９と電気加熱装置５
とフィルタ８が順に配置されている。このプラズマ発生
装置９は、触媒７の代わりになるもので、プラズマ発生
によって二酸化窒素（ＮＯ2 ）を発生する。Then, the continuous regeneration type particulate filter device 1 according to the fourth and fifth embodiments shown in FIGS.
In C and 1D, a plasma generator 9 is provided instead of the catalyst 7, and in FIG.
, A plasma generator 9 and a filter 8 are arranged in this order. In FIG. 5, the plasma generator 9 and the electric heater 5 are arranged from the upstream side.
And the filter 8 are arranged in order. This plasma generator 9 is a substitute for the catalyst 7, and generates nitrogen dioxide (NO 2 ) by plasma generation.
【００３５】次に以上の構成における電気加熱装置５へ
の通電制御について説明する。Next, control of energization of the electric heating device 5 with the above configuration will be described.
【００３６】図６に、このエンジンブレーキ作動時にの
み通電するための制御フローチャートの一例を示す。な
お、この図６以外のフローを使用した方法でも、減速を
判定しヒーターをＯＮ，ＯＦＦするようになっていれ
ば、差し支えない。FIG. 6 shows an example of a control flowchart for energizing only when the engine brake is operating. Note that a method using a flow other than FIG. 6 may be used as long as the deceleration is determined and the heater is turned on and off.
【００３７】また、この図６に例示した制御フローは、
フローを説明し易いように、エンジンの制御フローと並
行してこの制御フローが繰り返し呼ばれて実施されてい
るものとして示している。つまり、エンジンの運転制御
中は並行してこのフローが繰り返し呼ばれて実行され、
エンジンの制御が終了するとこのフローも呼ばれなくな
り実質的に終了するものとして構成している。The control flow illustrated in FIG.
In order to easily explain the flow, the control flow is shown as being repeatedly executed in parallel with the control flow of the engine. In other words, this flow is repeatedly called and executed in parallel during the operation control of the engine,
When the control of the engine is completed, this flow is not called and the process is substantially completed.
【００３８】先ず、この制御フローがスタートすると、
ステップＳ１１からステップＳ１４で、アクセルがＯＦ
Ｆか否か、エンジン回転数が設定値以下か否か、ニュー
トルか否か、クラッチがＯＦＦか否かを順次判定する。First, when this control flow starts,
In steps S11 to S14, the accelerator is turned off.
F, whether the engine speed is equal to or less than a set value, whether it is a nutrature, and whether the clutch is OFF are sequentially determined.
【００３９】そして、アクセルがＯＦＦ（ＹＥＳ）で、
エンジン回転数が設定値以下で無く（ＮＯ）、ニュート
ラルがＯＦＦ（ＮＯ）で、かつ、クラッチがＯＮ（Ｎ
Ｏ）の場合に、ステップＳ１６でヒーター（電気加熱装
置）５をＯＮする。When the accelerator is OFF (YES),
The engine speed is not below the set value (NO), the neutral is OFF (NO), and the clutch is ON (N
In the case of O), the heater (electric heating device) 5 is turned on in step S16.
【００４０】また、アクセルがＯＮ（ＮＯ）か、エンジ
ン回転数が設定値以上あるか（ＹＥＳ）、ニュートラル
がＯＮ（ＹＥＳ）か、または、クラッチがＯＦＦ（ＹＥ
Ｓ）の場合に、更に、ステップＳ１５で、排気圧力が設
定値以下か否かを判定し、設定値より大きい（ＮＯ）場
合であれば再生すべく、ステップＳ１６でヒーター５を
ＯＮし、排気圧力が設定値以下（ＹＥＳ）の場合であれ
ば、ステップＳ１７でヒーター５をＯＦＦする。The accelerator is ON (NO), the engine speed is equal to or higher than a set value (YES), the neutral is ON (YES), or the clutch is OFF (YE).
In the case of S), it is further determined in step S15 whether or not the exhaust pressure is equal to or lower than a set value. If the exhaust pressure is higher than the set value (NO), the heater 5 is turned on in step S16 to regenerate the exhaust gas. If the pressure is equal to or less than the set value (YES), the heater 5 is turned off in step S17.
【００４１】この図６のフローでは、ステップＳ１２で
エンジン回転数が設定値より低い場合は、発電機（オル
タネータ）で回収できるエネルギーが少ないためヒータ
ー５をＯＮしない。In the flow of FIG. 6, when the engine speed is lower than the set value in step S12, the heater 5 is not turned on because the energy that can be recovered by the generator (alternator) is small.
【００４２】また、ステップＳ１３でニュートラルの時
やステップＳ１４でクラッチが切れているＯＦＦの時
は、エンジンはアイドリングモードになっていて燃料を
噴射していて、排気ガスはある程度温度が高いのでヒー
ター５をＯＮしない。When the engine is in neutral at step S13 or OFF when the clutch is disengaged at step S14, the engine is in the idling mode and injects fuel. Do not turn on.
【００４３】このフローでは、エンジンブレーキ作動の
機会が少なく排気温度が低い状態が続いてＰＭが堆積し
た事による排気圧力上昇があった場合はヒーター５をＯ
Ｎとするフローを図６の右側に含んでいる。In this flow, when there is little opportunity for the engine brake operation and the exhaust gas temperature is low and the exhaust pressure rises due to the accumulation of PM, the heater 5 is turned on.
The flow for setting N is included on the right side of FIG.
【００４４】これにより、ＰＭ堆積量が多くなり排気圧
力が設定値を超えるレベルまで上昇した場合は、多少燃
費が悪化するのを無視して、ヒーター５をＯＮし、再生
を行うことができる。Thus, when the amount of accumulated PM increases and the exhaust pressure rises to a level exceeding the set value, the heater 5 can be turned on and regeneration can be performed, ignoring a slight deterioration in fuel efficiency.
【００４５】つまり、走行中の車両の減速状態（エンジ
ンブレーキ）を判定し、電気加熱装置（ヒーター）５の
電源をＯＮ，ＯＦＦするので、触媒付フィルタ３やフィ
ルタ８内のＰＭの温度が触媒作用やプラズマ作用によっ
て燃焼する再生温度になると再生は開始されるので、触
媒付フィルタ３やフィルタ８へのＰＭ堆積量を減らすこ
とができる。That is, the deceleration state (engine brake) of the running vehicle is determined, and the power of the electric heating device (heater) 5 is turned on and off. Since the regeneration is started when the temperature reaches the regeneration temperature at which combustion occurs due to the action or the plasma action, the amount of PM deposited on the filter with catalyst 3 and the filter 8 can be reduced.
【００４６】なお、本発明においては、減速状態の条件
に、クラッチが接続されているという条件が入ってい
る。このクラッチの接続を条件に入れることにより、ア
イドリング状態を除外することができる。In the present invention, the condition of the deceleration state includes a condition that the clutch is connected. The idling state can be excluded by including the clutch connection as a condition.
【００４７】つまり、クラッチが接続されていない時に
はエンジンはアイドリング状態であり、少量の燃料噴射
が行われて燃焼しているので、フィルタが冷えることは
ないので除外する。That is, when the clutch is not connected, the engine is in an idling state and a small amount of fuel is injected to burn the fuel.
【００４８】一方、クラッチが接続されかつアクセルオ
フの時、即ち、エンジンブレーキ作動時には、燃料噴射
が行われていないので、燃焼しない冷えた排気ガスがフ
ィルタに流入するので、フィルタが冷却され、再び暖ま
るまで自己再生が行われずフィルタにＰＭが堆積してし
まうので、これを防止するためにクラッチオンでアクセ
ルオフの時にはオルタネータで発生する電力によって電
気加熱装置を加熱し、フィルタを昇温させるように構成
するのである。On the other hand, when the clutch is connected and the accelerator is off, that is, when the engine brake is operating, since the fuel is not injected, cold exhaust gas that does not burn flows into the filter. Since self-regeneration is not performed until warming up and PM accumulates on the filter, in order to prevent this, when the clutch is on and the accelerator is off, the electric heating device is heated by the electric power generated by the alternator to raise the temperature of the filter. Make up.
【００４９】以上の構成の連続再生型パティキュレート
フィルタ装置１，１Ａ〜１Ｄによれば、エンジンブレー
キを掛けている減速時に、電気加熱装置５に通電して排
気ガスを加熱して連続的に再生できずに触媒付フィルタ
３やフィルタ８に堆積されたＰＭを再生することができ
る。According to the continuous regeneration type particulate filter devices 1 and 1A to 1D having the above-described configuration, the electric heating device 5 is energized to heat the exhaust gas to continuously regenerate the exhaust gas when the engine brake is being decelerated. The PM deposited on the catalyst-equipped filter 3 and the filter 8 can be regenerated without being able to do so.
【００５０】また、減速時に、電気加熱装置５に通電し
て排気ガスを加熱するので、触媒付フィルタ３やフィル
タ８の温度を高く保持でき、再加速に入った際の触媒付
フィルタ３やフィルタ８の連続再生性能を高く維持する
ことができる。Also, at the time of deceleration, the electric heating device 5 is energized to heat the exhaust gas, so that the temperature of the catalyst-equipped filter 3 and the filter 8 can be kept high, and the catalyst-equipped filter 3 and the filter when re-acceleration is started. 8 can be maintained at a high level.
【００５１】また、減速時の運動エネルギーを利用して
発電した電力を使用するので、燃費の悪化が無く、効率
よくＰＭを浄化することができる。また、減速時に運動
エネルギーを電力として使用することになるので、大型
車等では補助ブレーキの効果を強めることができる。Further, since the electric power generated by using the kinetic energy at the time of deceleration is used, PM can be efficiently purified without deterioration of fuel efficiency. In addition, since the kinetic energy is used as electric power during deceleration, the effect of the auxiliary brake can be enhanced in a large vehicle or the like.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上の説明したように、本発明の連続再
生型パティキュレートフィルタ装置によれば、次のよう
な効果を奏することができる。As described above, according to the continuous reproduction type particulate filter device of the present invention, the following effects can be obtained.
【００５３】連続再生型パティキュレートフィルタ装置
において、電気加熱装置で排気ガスを適切な時に加熱し
て、触媒付フィルタやフィルタを再生可能温度以上にす
ることができるので、エンジンから流出してくる排気ガ
ス温度が低い場合であっても適宜昇温してＰＭ（パティ
キュレート）を燃焼して再生できる。そのため、燃費の
悪化を防止しながら、効率よくＰＭを捕集及び再生処理
することができる。また、エンジンブレーキを掛けてい
る減速時に、触媒付フィルタやフィルタの上流側に配置
した電気加熱装置に通電して、排気ガスを加熱して触媒
付フィルタやフィルタを昇温できるので、排気ガス温度
が低く連続的に再生できずに触媒付フィルタやフィルタ
に堆積されたＰＭを効率よく再生することができる。In a continuous regeneration type particulate filter device, the exhaust gas can be heated at an appropriate time by an electric heating device to raise the temperature of the filter with catalyst or the filter to a regenerable temperature or higher. Even when the gas temperature is low, it can be regenerated by burning PM (particulates) by appropriately raising the temperature. Therefore, it is possible to efficiently collect and regenerate PM while preventing deterioration in fuel efficiency. Also, when the engine brake is decelerated, the filter with catalyst and the electric heating device arranged upstream of the filter are energized to heat the exhaust gas and raise the temperature of the filter with catalyst. And the PM deposited on the catalyst-equipped filter and the filter can be efficiently regenerated.
【００５４】その上、減速時に、電気加熱装置に通電し
て排気ガスを加熱するので、触媒付フィルタやフィルタ
の温度を高く保持でき、再加速に入った際の触媒付フィ
ルタやフィルタの連続再生性能を高く維持することがで
きる。In addition, since the exhaust gas is heated by energizing the electric heating device during deceleration, the temperature of the catalyzed filter and the filter can be kept high, and the catalyzed filter and the filter can be continuously regenerated when re-acceleration is started. High performance can be maintained.
【００５５】また、減速時の運動エネルギーを利用して
発電した電力を使用するので、燃費の悪化が無く、効率
よくＰＭを浄化することができ、また、減速時に運動エ
ネルギーを電力として使用することになるので、大型車
等で補助ブレーキの効果を強めることができる。Further, since the electric power generated by using the kinetic energy at the time of deceleration is used, it is possible to efficiently purify the PM without deteriorating the fuel efficiency, and to use the kinetic energy as the electric power at the time of deceleration. Therefore, the effect of the auxiliary brake can be enhanced in a large vehicle or the like.
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置の構成を示す側断面図であ
る。FIG. 1 is a side sectional view showing a configuration of a continuous regeneration type particulate filter device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置の構成を示す側断面図であ
る。FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of a continuous regeneration type particulate filter device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置の構成を示す側断面図であ
る。FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a continuous regeneration type particulate filter device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明に係る第４の実施の形態の連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置の構成を示す側断面図であ
る。FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a continuous regeneration type particulate filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】本発明に係る第５の実施の形態の連続再生型パ
ティキュレートフィルタ装置の構成を示す側断面図であ
る。FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a continuous regeneration type particulate filter device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】本発明に係る電気加熱装置の制御の例を示すフ
ローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of control of the electric heating device according to the present invention.
【図７】従来技術の連続再生型パティキュレートフィル
タ装置の構成を示す側断面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a configuration of a conventional continuous regeneration type particulate filter device.
１，１Ａ〜１Ｄ 連続再生型パティキュレートフィルタ
装置 ２ 排気入口 ３ 触媒付フィルタ ４ 排気出口 ５ 電気加熱装置 ６ 発電機 ７ 触媒 ８ フィルタ ９ プラズマ発生装置 ２０ 制御装置（コントローラ） ２１ 制御スイッチ1, 1A to 1D Continuous regeneration type particulate filter device 2 Exhaust inlet 3 Filter with catalyst 4 Exhaust outlet 5 Electric heating device 6 Generator 7 Catalyst 8 Filter 9 Plasma generator 20 Control device (Controller) 21 Control switch
Claims (4)
ィキュレートを捕集すると共に捕集したパティキュレー
トを連続的に再生する触媒付フィルタを有して形成され
る連続再生型パティキュレートフィルタ装置であって、
前記触媒付フィルタの上流側に、制御装置で通電及び非
通電状態を制御される電気加熱装置を備えたことを特徴
とする連続再生型パティキュレートフィルタ装置。1. A continuous regeneration type particulate filter device comprising a filter with a catalyst for collecting particulates in exhaust gas of a diesel engine and for continuously regenerating the collected particulates. ,
A continuously regenerating particulate filter device comprising an electric heating device, which is controlled to be energized and de-energized by a control device, on an upstream side of the catalyst-equipped filter.
ィキュレートを捕集するフィルタと、該フィルタの上流
側に配置した触媒又はプラズマ発生装置を有して形成さ
れ、前記フィルタで捕集したパティキュレートを連続的
に再生処理する連続再生型パティキュレートフィルタ装
置であって、前記フィルタの上流側に、制御装置で通電
及び非通電状態を制御される電気加熱装置を備えたこと
を特徴とする連続再生型パティキュレートフィルタ装
置。2. A filter for collecting particulates in exhaust gas of a diesel engine, and a catalyst or a plasma generator arranged upstream of the filter, wherein the particulates collected by the filter are formed. What is claimed is: 1. A continuous regeneration type particulate filter device for continuously regenerating a continuous regeneration type particulate filter device, comprising, on an upstream side of said filter, an electric heating device controlled by a control device to be energized and de-energized. Particulate filter device.
動させていると判断した時に、前記電気加熱装置に通電
して加熱する制御を行うことを特徴とする請求項１又は
２に記載の連続再生型パティキュレートフィルタ装置。3. The continuous regeneration according to claim 1, wherein when the control device determines that the engine brake is operated, the control device performs control to energize and heat the electric heating device. Type particulate filter device.
値とエンジン回転数センサの検出値とクラッチの位置セ
ンサの検出値とからエンジンブレーキを作動させている
と判断することを特徴とする請求項３記載の連続再生型
パティキュレートフィルタ装置。4. The control device according to claim 1, wherein the controller determines that the engine brake is operated based on a detected value of an accelerator sensor, a detected value of an engine speed sensor, and a detected value of a clutch position sensor. 4. The continuous regeneration type particulate filter device according to 3.
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