JP2005320880A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタの捕集ＰＭを効率良く燃焼除去する排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 エンジンの排気通路１５に排気中の未燃成分を触媒作用により燃焼させるＤＯＣ（酸化触媒）２６を介装するとともに、このＤＯＣ２６の下流側に排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ（パティキュレートフィルタ）２５を介装し、ＤＯＣに導かれる未燃成分を増やすＤＰＦ２５の強制再生を行う昇温手段を備える排気浄化装置において、排気通路１５のＤＯＣ２６より上流側に二次空気を供給する二次空気供給手段４０、二次空気を加熱するヒータ４６と、エンジンの運転状態に応じて算出された二次空気の供給量と二次空気の温度が得られるように二次空気供給手段とヒータの作動を制御するコントローラ２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、以下ＰＭと称する）を除去処理するための排気浄化装置に関する。

近年、ディーゼルエンジンの排気中のＰＭを低減する排気浄化装置として、上流側から酸化触媒（ＤＯＣ）とＰＭを捕集するフィルタ（ＤＰＦ）が並んで設けられた連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＣＲ−ＤＰＦと称する）の開発が注目されている。このＣＲ−ＤＰＦは、エンジンの排気中のＰＭをフィルタに捕集しつつ、その捕集ＰＭを燃焼除去するものである。酸化触媒はフィルタの上流側に設けられ、酸化触媒において排気中のＮＯをＮＯ₂に変換することによりフィルタにおける捕集ＰＭの比較的低い低温域で燃焼させるとともに、酸化触媒における酸化反応熱によりフィルタを加熱するようになっている。

特許文献１に開示された排気浄化装置は、ヒートパイプを用いて酸化触媒を昇温、保温するようになっている。

特許文献２に開示された排気浄化装置は、排気温度等に応じて酸化触媒より上流側の排気通路に二次空気を供給するようになっている。

特許文献３に開示された排気浄化装置は、触媒の低温時等に触媒より上流側の排気通路に酸素を供給するようになっている。

特許文献４に開示された排気浄化装置は、排気圧力、吸気圧力等に応じて酸化触媒より上流側の排気通路に二次空気を供給するようになっている。
特開２００２−１９５０２３号公報 特開平１０−１２１９５２号公報 特開２００３−３１４２６１号公報 特開２００３−３４３２４５号公報

しかしながら、連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタを備える排気浄化装置において、エンジン本体の温度が低い条件等にて、酸化触媒の温度を速やかにに高めることができないため、強制再生時間が長くかかり、燃費、耐久性の面から改善の余地があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタの捕集ＰＭを効率良く燃焼除去する排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明では、エンジンの排気通路に排気中の未燃成分を触媒作用により燃焼させる酸化触媒を介装するとともに、この酸化触媒の下流側に排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタを介装し、この酸化触媒に導かれる未燃成分を増やしてパティキュレートフィルタの強制再生を行う昇温手段を備えた排気浄化装置において、排気通路の酸化触媒より上流側に二次空気を供給する二次空気供給手段と、二次空気を加熱するヒータとを備え、エンジンの運転状態に応じて算出された二次空気の供給量と二次空気の温度が得られるように二次空気供給手段とヒータの作動を制御するコントローラとを備えた。

本発明によると、例えば排気低温強制再生時に二次空気を供給するとともに、ヒータを駆動することにより、酸化触媒を加熱し、強制再生によって導かれる未燃成分が酸化触媒にて燃焼することを促し、パティキュレートフィルタの捕集ＰＭを効率良く燃焼除去することができる。

例えば排気高温強制再生時に、二次空気を供給するとともに、ヒータの駆動を停止することにより、強制再生時にポスト噴射等によって供給される未燃成分を酸化触媒にて有効に燃焼させ、ＤＰＦの捕集ＰＭを効率良く燃焼除去することができる。

こうして強制再生時間が短縮されることにより、エンジンの燃費及び耐久性を改善し、未燃成分の大気への放出を抑えられるとともに、未燃成分がエンジン潤滑油へ混入することを抑えられる。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１において、１０はディーゼルエンジンであり、このエンジン１０の吸気通路１１にターボ過給機１２のコンプレッサ１２ａ、インタクーラ１３、吸気絞り弁３６が介装される。吸気通路３５に吸気絞り弁３６が介装される。エンジン１０の排気通路１５にターボ過給機１２のタービン１２ｂ、排気絞り弁１６、ＣＲ−ＤＰＦ１７が介装される。吸気通路３５と排気通路１５を結ぶＥＧＲ通路３７にＥＧＲバルブ１４が介装される。

ＣＲ−ＤＰＦ（連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタ）１７は、ＤＯＣ（酸化触媒）２６とＤＰＦ２５（パティキュレートフィルタ）とから構成される。排気通路１５にはＤＯＣ２６の下流側にＤＰＦ２５が介装される。

ＤＰＦ２５は、コジェライト、ＳｉＣ等からなるハニカム構造体に形成され、その格子状に区画される流路（セル）の入口と出口が交互に目封じされる。ＤＰＦ２５は、入口の目封じされる流路と出口の目封じされる流路とが交互に隣接され、これらを区画する多孔質の隔壁が排気の通過を許容するようになっている。この例においては、隔壁に捕集されるＰＭの燃焼可能な着火温度を低めに設定するため、プラチナ等の触媒付きパティキュレートフィルタが採用される。

ＤＯＣ２６は、触媒と、この触媒を担持するハニカム構造体とを備え、ハニカム構造体の格子状に区画される流路を通過する排気の未燃成分を酸化処理するものであり、ＤＯＣ２６における酸化反応熱によりＤＰＦ２５が加熱されるとともに、排気中のＮＯをＮＯ₂に変換することによりＤＰＦ２５におけるＰＭの酸化反応が促される。

排気浄化装置は排気通路１５のＤＯＣ２６より上流側に二次空気を供給する二次空気供給手段４０を備える。この二次空気供給手段４０は、エンジン１０によって駆動されるエアーコンプレッサ４１と、このエアーコンプレッサ４１から吐出される加圧空気を排気通路１５へと導く二次空気供給通路４２とを備える。二次空気供給通路４２の途中にはサージタンク４３、コントロールバルブ４４、ワンウェイバルブ４５が直列に介装される。

エアーコンプレッサ４１は図示しないエアクリーナを介して吸い込んだ外気を二次空気供給通路４２に吐出し、サージタンク４２の圧力を所定値に高める。

コントロールバルブ４４はその開度がコントローラ２０によって制御され、二次空気供給通路４２から排気通路１５へ導入される二次空気供給量を調節する。

ワンウェイバルブ４５は排気通路１５の排気が二次空気供給通路４２へと逆流することを止める。

二次空気供給手段４０は、ＤＯＣ２６の予熱手段として、二次空気を加熱する電熱ヒータ４６が二次空気供給通路４２の途中に介装される。このヒータ４６は、コントロールバルブ４４とワンウェイバルブ４５の間に配置され、ワンウェイバルブ４５を介して排気通路１５に導入される二次空気を加熱する。ヒータ４６の作動はコントローラ２０によって制御される。

さらに、排気浄化装置はＤＯＣ２６の予熱手段として、ＥＧＲバルブ１４、吸気絞り弁３６または排気絞り弁１６、ターボ過給機１２の可変ノズル機構（ＶＮＴ）が用いられる。コントローラ２０はこれらの予熱手段を介してエンジン１０の排気温度を高める制御を行う。

エンジン１０はコモンレール式燃料噴射装置２２を備える。この燃料噴射装置２２は、コモンレールに燃料を蓄圧する高圧ポンプと、このコモンレールを介して導かれる加圧燃料を各気筒に噴射する燃料噴射ノズルとを備え、この燃料噴射ノズルの開閉作動がコントローラ２０によって制御される。

コントローラ２０の制御に必要な検出手段として、エンジン回転数Ｎｅを検出する回転センサ（クランク角センサを兼ねる）およびエンジン負荷ｑを検出する負荷センサのほか、排気の酸素濃度を検出するＯ₂センサ３２、ＣＲ−ＤＰＦ１７の入口圧力と大気圧（出口圧力）との差圧を検出する差圧センサ３０、排気通路１５のターボ過給機１２より上流側と下流側の温度をそれぞれ検出する温度センサ３３ａ、３３ｂ、ＤＯＣ２６の入口温度を検出する温度センサ３１ａとＤＯＣ２６の出口温度（ＤＰＦ２５の入口温度）を検出する温度センサ３１ｂとＤＰＦ２５の出口温度を検出する温度センサ３１ｃ、吸気流量を検出するエアフローセンサ等が設けられる。

コントローラ２０は、燃料の噴射制御を行うのにあたり、通常の制御マップと、強制再生用の昇温マップが格納されている。

コントローラ２０は、通常運転時にエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑとから通常の制御マップに基づいて燃料噴射ノズルへの燃料噴射信号（噴射量の指令および噴射時期の指令）を決定する。

コントローラ２０は、ＤＰＦ２５の強制再生が必要な時期を判定し、強制再生時に通常の制御マップから強制再生用の昇温マップに切換え、ＣＲ−ＤＰＦ１７の雰囲気温度が所定値（例えば、１８０℃）を下回るときは、二次空気供給手段４０のヒータ４６を駆動するとともに、排気昇温手段である排気絞り弁１６、ＥＧＲバルブ１４、吸気絞り弁３６等を駆動する。一方、コントローラ２０は、ＣＲ−ＤＰＦ１７の雰囲気温度が所定値（例えば、１８０℃）以上のときは、昇温マップに基づいて燃料のメイン噴射に続いて燃焼可能なタイミングでアフタ噴射を行う燃料噴射信号を決定する。ＣＲ−ＤＰＦ１７の雰囲気温度が所定値（例えば、２５０℃）以上のときは、昇温マップに基づいてメイン噴射後、大幅に遅れるタイミングでポスト噴射を行う燃料噴射信号を決定する。コントローラ２０において、このポスト噴射を行う制御がＤＯＣ２６に導かれる未燃成分を増やす強制再生を行う昇温手段に相当する。

ＤＰＦ２５の強制再生が必要な強制再生時期の判定については、ＤＰＦ２５のＰＭ堆積量（推定量）が所定値以上のときにＤＰＦ２５の強制再生時期を判定する判定手段と、ＤＰＦ２５前後の差圧（またはＣＲ−ＤＰＦ１７の入口圧力）が所定値以上のときにＤＰＦ２５の強制再生時期を判定する判定手段と、ＰＭ堆積量に基づく強制再生の完了から計測される運転時間（または運転距離）が強制再生用に設定のインターバルに達するとその間に強制再生の履歴がないときにＤＰＦ２５の強制再生時期を判定する判定手段と、運転時間（または運転距離または強制再生の回数）がＰＭ堆積量を定期的に初期化する０リセット強制再生用のインターバルに達すると強制再生を判定する第二判定手段とが設定されている。

ＤＰＦ２５の強制再生時期はこのような複数の異なる方法に基づいて判定される。コントローラ２０は、これら何れかの判定を受けると、そのときの判定方法に対応する強制再生モードとしてＰＭ堆積量に応じた強制再生温度および強制再生時間を設定する。

そして本発明の要旨とするところであるが、ＣＲ−ＤＰＦ１７の捕集ＰＭを効率良く燃焼除去するため、コントローラ２０は、ＤＯＣ２６に流入する排気温度が例えば１８０℃以下の排気低温条件にて強制再生を行う排気低温強制再生時を判定し、予め設定されたマップに基づき所定の二次空気量と二次空気温度が得られるように、コントロールバルブ４４及びヒータ４６の作動を制御して、ヒータ４６を駆動して、ＤＯＣ２６を加熱する制御を行う。

さらに、コントローラ２０は、ＤＯＣ２６に流入する排気温度が例えば１８０℃より高い排気高温条件にて強制再生を行う排気高温強制再生時を判定し、予め算出されたマップに基づき所定の二次空気量と二次空気温度が得られるように、コントロールバルブ４４及びヒータ４６の作動を制御して、ＤＯＣ２６に導かれる酸素量を増やす。

さらに、コントローラ２０は、強制再生を行わない通常運転時にてＤＯＣ２６に流入する排気温度が４５０℃より高くなり、かつＤＰＦ２５のＰＭ捕集量が所定値以下の異常燃焼防止領域を判定した場合に、予め設定されたマップに基づき所定の二次空気量と二次空気温度が得られるように、コントロールバルブ４４及びヒータ４６の作動を制御して、ＤＯＣ２６を冷却する制御を行う。

図２、図３のフローチャートはＤＰＦ２５の強制再生を行う制御ルーチンの例を示しており、これはコントローラ２０において一定周期毎に実行される。

これについて説明すると、まず、ステップ１にて、エンジン運転状況を読み込み、システムのハード面及びソフト面にて何らかの異常が生じたか否かを判定する。ここで異常が生じたと判定された場合、ステップ２に進んで警告ランプ等を点灯して運転者に異常を知らせる。

異常が生じていないと判定された場合、ステップ３に進んで、ＰＭ堆積量（推定値）を算出する。ここでは、このＰＭ堆積量は予め設定されたマップに基づきエンジン１０の回転数等の運転状態に応じてＰＭ排出量を算出し、このＰＭ排出量から加速度補正等の各補正を行い、さらに温度センサ３１ｂによって検出される排気温度に応じて算出された自己再生量を差し引いて求められる。

続くステップ４に進んで、強制再生が必要な時期に達したか否かを判定する。ここでは、ＰＭ堆積量が閾値を超えるか、走行距離や走行時間が閾値を超えるか、あるいは排気圧力（ＣＲ−ＤＰＦ１７の前後差圧）が閾値を超える強制再生が必要な時期を判定する。

ステップ４で強制再生が必要な時期に達していると判定された場合、ステップ９にてＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば１８０℃）より低い排気低温領域にあるか否かを判定する。

ここで、強制再生が必要な時期に達しており、かつ排気低温領域にあると判定された場合、ステップ１０に進んでヒータ４６を駆動するとともに、二次空気を供給する。このとき、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等の運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて必要な酸素量及び排気温度を上昇させるための必要熱量を算出し、二次空気供給量とヒータ４６の発熱量をそれぞれ制御し、二次空気によってＤＯＣ２６を加熱する。続くステップ１１にてＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば１８０℃）より高い排気低温領域にあるか否かを判定する。

ステップ９またはステップ１１にてＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば１８０℃）以上と判定された場合には、続くステップ１２に進んで、通常の制御マップに基づいて燃料噴射制御を行う捕集モードから、強制再生用の昇温マップに基づいて燃料噴射制御を行う強制再生モードに移行し、ＤＰＦ２５の強制再生が行われる。

ＤＰＦ２５の強制再生が行われれている間、ステップ１３に移行し、ＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば２５０℃）を超えているか否かを判定する。

ＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば２５０℃）より低い場合は、ステップ１５に進み、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等の運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて必要な酸素量及び排気温度を上昇させるための必要熱量を算出する。これにより、二次空気供給量とヒータ４６の発熱量をそれぞれ制御し、二次空気によってＤＯＣ２６を適温に保つ。

続くステップ１６に進み、強制再生時間が所定値を超えるか、またはＰＭ堆積量が所定値を下回った場合には、強制再生モードが解除される。

ステップ１７にてイグニッションスイッチがＯＦＦになったエンジン停止時に、本ルーチンを終了する。

一方、ステップ４で強制再生が必要な時期に達していないと判定された場合、ステップ５〜８に進み、通常の制御マップに基づいて燃料噴射制御を行う捕集モードに切り換えられ、ＰＭをＤＰＦ２５に捕集しつつ、その捕集ＰＭを燃焼除去するＤＰＦ２５の連続再生が行われるとともに、ＤＰＦ２５が過熱されないように二次空気を供給する制御が行われる。これは、まずステップ５にてＤＰＦ２５の入口温度が所定値（例えば４５０℃）より高い排気高温領域か否かを判定する。ステップ６にてＰＭ堆積量が閾値より少ない異常燃焼防止領域にあるか否かを判定する。ここで、排気高温領域にあり、かつ異常燃焼防止領域にあると判定された場合、ステップ７に進んで二次空気を供給する。このとき、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等のエンジン運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて排気温度を低下させるための二次空気供給量を算出し、二次空気供給量を制御し、二次空気によって冷却されるＤＯＣ２６の温度を適正に保つ。これにより、ＤＰＦ２５の異常燃焼を防止しながら、ＰＴの捕集が行われる。

以上のように、コントローラ２０は、ＤＯＣ２６に流入する排気温度が例えば１８０℃以下の排気低温条件にて強制再生を行う排気低温強制再生時を判定し、二次空気を供給するとともに、ヒータ４６を駆動して、ＤＯＣ２６を加熱する。

このとき、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等のエンジン運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて必要な酸素量及び排気温度を上昇させるための必要熱量を算出し、二次空気供給量とヒータ４６の発熱量をそれぞれ制御することにより、加熱された二次空気によってＤＯＣ２６を有効に加熱する。

こうして例えばアイドル運転等の排気低温条件にて強制再生を行う排気低温強制再生時に、二次空気を供給するとともに、ヒータ４６を駆動することにより、ＤＯＣ２６を有効に加熱して触媒を活性化させ、強制再生時にポスト噴射等によって供給される未燃成分がＤＯＣ２６にて燃焼することを促し、ＤＰＦ２５の捕集ＰＭを効率良く燃焼除去することができる。

コントローラ２０は、ＤＯＣ２６に流入する排気温度が例えば１８０℃より高い排気高温条件にて強制再生を行う排気高温強制再生時を判定し、二次空気を供給するとともに、ヒータ４６の駆動を停止して、ＤＯＣ２６に導かれる酸素量を増やすとともに、ＤＯＣ２６を冷却する。

このとき、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等のエンジン運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて必要な酸素量及び排気温度を低下させるための必要熱量を算出し、二次空気供給量を制御することにより、ＤＯＣ２６及びＤＰＦ２５における燃焼効率を有効に高める。

こうして排気高温条件にて強制再生を行う排気高温強制再生時に、二次空気を供給するとともに、ヒータ４６の駆動を停止して、ＤＯＣ２６に導かれる酸素量を増やすことにより、強制再生時にポスト噴射等によって供給される未燃成分をＤＯＣ２６にて有効に燃焼させ、ＤＰＦ２５の捕集ＰＭを効率良く燃焼除去することができる。こうして強制再生時間が短縮されることにより、エンジン１０の燃費及び耐久性を改善し、未燃成分の大気への放出を抑えられるとともに、未燃成分がエンジン潤滑油へ混入することを抑えられる。

コントローラ２０は、強制再生を行わない通常運転時にてＤＯＣ２６に流入する排気温度が４５０℃より高くなり、かつＤＰＦ２５のＰＭ捕集量が所定値以下の異常燃焼防止領域を判定した場合に、二次空気を供給するとともに、ヒータ４６の駆動を停止して、ＤＯＣ２６を冷却する。

このとき、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ｑと燃料噴射特性等のエンジン運転情報から排気の熱量と、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ、ＰＭの排出量とをそれぞれ算出し、これらの算出値に応じて必要な酸素量及び排気温度を低下させるための必要熱量を算出し、二次空気供給量を制御することにより、ＤＯＣ２６を有効に冷却する。

こうして異常燃焼防止領域にある運転時にて、二次空気を供給してＤＯＣ２６を冷却することにより、燃料中の硫黄成分がサルフェルトとして排出されることを抑制する。このとき、ＤＰＦ２５のＰＭ捕集量が所定値以下であるため、供給される二次空気によってＤＰＦ２５の捕集ＰＭが大量に燃焼することが防止され、ＤＰＦ２５が過熱されることを回避できる。

次に図４に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

排気通路１５の酸化触媒２６より上流側にプラズマ発生装置５０を設ける。プラズマ発生装置５０は電源５３から供給される電力によってパルスを発生するパルス発生装置５２と、このパルスを増圧するパルス増圧装置５１とを備え、排気中に放電してプラズマを発生させる。

この場合、例えばアイドル運転等の排気低温条件にて強制再生を行う排気低温強制再生時に、ヒータ４６を駆動して二次空気を供給するとともに、プラズマ発生装置５０を駆動し、プラズマ発生装置５０による放電で排気中に活性の高い排気ガス励起成分を生成し、ＤＯＣ２６を有効に加熱して触媒を活性化させるとともに、ＤＰＦ２５の捕集ＰＭを効率良く燃焼除去することができる。

次に図５に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。

排気通路１５のＤＰＦ２５より下流側に排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元除去する選択還元型触媒（ＮＯｘ低減手段）６１とアンモニアスリップ触媒６２を並んで介装し、選択還元型触媒６１より上流側に尿素噴射装置６３を設ける。尿素噴射装置６３は尿素タンク６４に貯留された尿素を選択還元型触媒６１に供給するようになっている。コントローラ２０は温度センサ３４によって検出されるアンモニアスリップ触媒６２を通過した排気温度等に応じて尿素噴射装置６３の作動を制御する。

この場合、尿素噴射装置６３から排気通路１５に噴射される尿素は、アンモニアとなってＮＯｘを効率よく還元することができる。

さらに、他の実施形態として、図６に示すように、排気通路１５に二次空気供給手段４０、プラズマ発生装置５０、尿素噴射装置６３、選択還元型触媒６１、酸化触媒２６を並んで介装してもよい。

さらに、他の実施形態として、図７に示すように、排気通路１５に二次空気供給手段４０、酸化触媒２６、尿素噴射装置６３、選択還元型触媒６１、アンモニアスリップ触媒６２を並んで介装してもよい。

なお、ＮＯｘ低減手段として、前記各実施形態における選択還元型触媒６１にかえてＮＯｘ吸蔵還元触媒を設けてもよい。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明の排気浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気中のＰＭを連続再生式ディーゼルパティキュレートフィルタを介して除去処理するものに利用できる。

本発明の実施形態を示す排気浄化装置のシステム図。 同じく制御内容を示すフローチャート。 同じく制御内容を示すフローチャート。 本発明の他の実施形態を示す排気浄化装置のシステム図。 本発明の他の実施形態を示す排気浄化装置のシステム図。 本発明の他の実施形態を示す排気浄化装置のシステム図。 本発明の他の実施形態を示す排気浄化装置のシステム図。

符号の説明

１０ エンジン
１５ 排気通路
１７ ＣＲ−ＤＰＦ
１９ 燃料噴射装置
２０ コントローラ
２２ 燃料噴射装置
２５ ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ）
２６ ＤＯＣ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 温度センサ
４０ 二次空気供給手段
４１ エアーコンプレッサ
４２ 二次空気供給通路
４４ コントロールバルブ
４６ ヒータ
５０ プラズマ発生装置
６１ 選択還元型触媒（ＮＯｘ低減手段）
６３ 尿素噴射装置

Claims (7)

1. エンジンの排気通路に排気中の未燃成分を触媒作用により燃焼させる酸化触媒を介装するとともに、この酸化触媒の下流側に排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタを介装し、この酸化触媒に導かれる未燃成分を増やしてパティキュレートフィルタの強制再生を行う昇温手段を備えた排気浄化装置において、
   前記排気通路の酸化触媒より上流側に二次空気を供給する二次空気供給手段と、二次空気を加熱するヒータと、前記エンジンの運転状態に応じて算出された二次空気の供給量と二次空気の温度が得られるように二次空気供給手段とヒータの作動を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする排気浄化装置。
2. 前記コントローラは酸化触媒に流入する排気温度が所定値以下の排気低温条件にて前記パティキュレートフィルタの強制再生が行われる排気低温強制再生時を判定する排気低温強制再生時判定手段と、この排気低温強制再生時に二次空気を供給するとともに前記ヒータを駆動する強制再生時加熱手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 前記コントローラは、酸化触媒に流入する排気温度が所定値より高い排気高温条件にて前記パティキュレートフィルタの強制再生が行われる排気高温強制再生時を判定する排気高温強制再生時判定手段と、この排気高温強制再生時に二次空気を供給する強制再生時冷却手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。
4. 前記コントローラは、酸化触媒に流入する排気温度が所定値より高い排気高温条件にて前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量が所定値以下である異常燃焼防止領域を判定する異常燃焼防止領域判定手段と、この異常燃焼防止領域にある運転時に二次空気を供給する冷却手段とを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の排気浄化装置。
5. 前記コントローラは、エンジン運転条件に応じて排気の熱量と排気の成分とをそれぞれ算出する手段と、これらの算出値に応じて二次空気供給量とヒータの発熱量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の排気浄化装置。
6. 前記排気通路の前記酸化触媒より上流側に排気中に放電してプラズマを発生させるプラズマ発生装置を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の排気浄化装置。
7. 前記排気通路に窒素酸化物を還元除去するＮＯｘ低減手段と、尿素をこのＮＯｘ低減手段に供給する尿素噴射装置とを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の排気浄化装置。

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