[发明专利]升温装置、扩展升温装置、过滤器再生装置和排气净化装置

说明书

技术领域

本发明属于内燃机的技术领域，涉及使上述内燃机的排气通路升温的排气系统的升温装置和排气系统的扩展升温装置、以及使用它们的内燃机的过滤器再生装置和内燃机的排气净化装置。

背景技术

作为捕集内燃机的排气内包含的微粒状物质（也称为particulate matter）的排气净化装置，公知有在排气通路内设有捕集排气内包含的微粒状物质的微粒过滤器的排气净化装置（例如，参照专利文献1、专利文献2）。在这样的排气净化装置中，当上述微粒过滤器网眼堵塞时，利用例如燃烧器或电加热器等使所捕集的微粒状物质氧化、燃烧，从而再生上述微粒过滤器而不用将其从上述内燃机上取下。

与此相对，专利文献3至5公开了一种利用内燃机的排气的热来再生微粒过滤器的装置。这些技术与上述专利文献1和2的技术相比较，由于从排气系统的外部接收的例如燃料和电能等的量比较少即可，因而节能性被承认，并且装置的结构具有变得比较简单、小型的可能，具有成本降低的可能。首先，在专利文献3中公开了这样的排气净化装置：在具有轨道喷射系统（rail injection system）的柴油发动机的排气通路内设置微粒过滤器，当达到过滤器的再生时期时，在燃料喷射阀的主喷射的紧随其后的膨胀行程中执行后喷射。在这种排气净化装置中，利用上述后喷射出的燃料的燃烧促进由上述微粒过滤器捕集的微粒状物质的氧化，从上述微粒过滤器中去除微粒状物质，使上述微粒过滤器再生。

并且，在专利文献4中公开了这样的排气净化装置：在柴油发动机的排气管内具有微粒过滤器，并具有燃烧器装置，该燃烧器装置通过在上述微粒过滤器的上游喷射燃烧并使其燃烧，进行上述微粒过滤器的升温。在这种排气净化装置中，通过由上述燃烧引起的上述升温促进由上述微粒过滤器捕集的微粒状物质的氧化，从上述微粒过滤器中除去微粒状物质，再生上述微粒过滤器。专利文献5也公开了相同的技术。

而且，在专利文献6中公开了这样的内燃机的排气净化装置：在内燃机的排气通路内设置捕集排气内包含的主要是黑烟（灰）等微粒状物质的微粒过滤器，在上述排气通路的比上述微粒过滤器靠排气上游侧的位置设置有氧化催化剂，该氧化催化剂通过催化反应促进排气内包含的物质的氧化。在这种排气净化装置中，在上述氧化催化剂中排气内包含的微粒状物质被氧化，并且排气内包含的CO、HC、SOF等物质被氧化而变为CO₂和水等，通过该氧化反应排气被加热，达到高温的排气流入上述微粒过滤器，因而促进了由上述微粒过滤器捕集的微粒状物质的氧化，从上述微粒过滤器中除去了微粒状物质，再生上述微粒过滤器。

并且，专利文献7公开了这样的排气净化系统：该排气净化系统净化内燃机的排气，在内燃机的排气通路内从排气上游侧依次设置氧化催化剂和DPF（柴油颗粒过滤器），在该排气净化系统中，在利用排气温度判断单元判断为DPF的出口侧的排气温度不到预定的设定值的情况下，开始利用排气温度调整单元使排气升温到氧化催化剂的活性温度的防止白烟运转。根据该排气净化系统，可高精度地进行防止白烟产生的防止白烟运转，可控制燃料消耗。

【专利文献1】日本特开平2－185611号公报

【专利文献2】日本特开平10－131740号公报

【专利文献3】日本特开2005－248964号公报

【专利文献4】日本特开2010－106728号公报

【专利文献5】日本特开2009－167950号公报

【专利文献6】日本特开2005－320880号公报

【专利文献7】日本特开2010－270690号公报