JP2002235527A

JP2002235527A - 排気浄化方法及び装置

Info

Publication number: JP2002235527A
Application number: JP2001046690A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Dobashi; 敬市土橋; Yasuhiko Saito; 安彦齊藤; Hiroaki Ito; 広明伊藤; Hiroshi Funahashi; 博舟橋; Toshiki Oya; 敏樹大矢
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を
不要としてコストの低減化を図ると共に、短期間での目
詰まりを回避し得るようにする。【解決手段】ディーゼルエンジン１からの排気ガス３
が流通する排気管４の途中に装備したパティキュレート
フィルタ６により排気ガス３中のパティキュレートを捕
集して燃焼除去するに際し、パティキュレートフィルタ
６の再生が必要な時に該パティキュレートフィルタ６よ
り上流側にて排気ブレーキ１０等で排気流路を絞り、こ
れにより排気温度を上昇させてパティキュレートフィル
タ６のパティキュレートを焼却除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化方法及び
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯ
Ｆ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）と
を主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸
成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する
排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備する
ことが従来より行われている。

【０００３】この種のパティキュレートフィルタは、コ
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されるようにしてある。

【０００４】そして、排気ガス中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するの
で、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティ
キュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィ
ルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエン
ジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃
焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、
一般的には、電気ヒータやバーナ等を付属させて強制的
に加熱することによりパティキュレートを燃焼除去させ
るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電気ヒータやバーナ等を付属させる従来手段では、
電気ヒータに通電を行うための電気系統や、バーナに燃
料を供給するための燃料系統等を新たに敷設しなければ
ならず、これによりパティキュレートフィルタの再生に
関するシステムが複雑なものとなってコストが高騰する
という問題があり、他方、電気ヒータやバーナ等による
強制的な加熱を行わない場合には、パティキュレートフ
ィルタが短期間に目詰まりしてしまうという問題があっ
た。

【０００６】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要と
してコストの低減化を図ると共に、短期間での目詰まり
を回避し得るようにすることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関から
の排気ガスが流通する排気管の途中に装備したパティキ
ュレートフィルタにより排気ガス中のパティキュレート
を捕集して燃焼除去する排気浄化方法であって、パティ
キュレートフィルタの再生が必要な時に該パティキュレ
ートフィルタより上流側にて排気流路を絞り、これによ
り排気温度を上昇させてパティキュレートフィルタのパ
ティキュレートを焼却することを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明の方法を具体的に実施するにあたっ
ては、内燃機関からの排気ガスが流通する排気管の途中
にパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置で
あって、パティキュレートフィルタの上流側に排気流路
を絞る流路開度調整手段を設け、パティキュレートフィ
ルタの再生が必要な時に流路開度調整手段を操作して排
気流路を所定開度まで絞り込み得るように構成したこと
を特徴とするものを採用すれば良い。

【０００９】而して、パティキュレートフィルタに多く
のパティキュレートが捕集されて再生が必要となった時
に、パティキュレートフィルタより上流側にて流路開度
調整手段により排気流路を絞ると、その排気流路を絞っ
た位置より上流側にて排気ガスが昇圧されて排気温度が
上昇する。

【００１０】しかも、内燃機関の排気抵抗が高まること
により該内燃機関のシリンダ内に比較的温度の低い吸気
が流入し難くなって比較的温度の高い排気ガスの残留量
が増加し、この比較的温度の高い排気ガスを多く含むシ
リンダ内の空気が更に圧縮行程で圧縮されて爆発行程を
迎えることでも更なる排気温度の上昇が図られる。

【００１１】そして、このようにして排気温度が大幅に
上昇されると、パティキュレートフィルタに捕集された
パティキュレートが自己燃焼して焼却除去される条件が
整い、パティキュレートフィルタが良好に再生されるこ
とになる。

【００１２】更に、前述した如き排気浄化装置において
は、パティキュレートフィルタの過捕集状態を排気圧力
の上昇から検知する過捕集判定手段と、該過捕集判定手
段によりパティキュレートフィルタの過捕集状態が検知
された時に流路開度調整手段を制御して排気流路を所定
開度まで絞り込ませる制御装置とを備えることが好まし
い。

【００１３】このようにすれば、過捕集判定手段により
走行中にパティキュレートフィルタの過捕集状態を排気
圧力の上昇から検知し、制御装置により流路開度調整手
段を制御して排気流路を自動的に所定開度まで絞り込ま
せることが可能となる。

【００１４】又、制御装置によるパティキュレートフィ
ルタの再生運転を中止する再生運転中止手段を備えるこ
とも可能であり、このようにすれば、例えば、流路開度
調整手段により排気流路を絞り込んでパティキュレート
フィルタを再生している最中に登坂走行となってしまっ
たような場合に、再生運転中止手段によりパティキュレ
ートフィルタの再生運転を中止して排気流路の絞り込み
を解除し、排気ブレーキが効いた状態となって出力不足
を招いてしまう不具合が未然に回避されることになる。

【００１５】尚、排気ブレーキを備えた内燃機関におい
ては、その排気ブレーキを前記流路開度調整手段として
利用することが可能であり、このようにすれば、新たに
流路開度調整手段を設けなくて済むので、コストの削減
化を図ることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１７】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、本形態例の排気浄化装置においては、図
１に示す如き自動車のディーゼルエンジン１（内燃機
関）から排気マニホールド２を介して排出された排気ガ
ス３が流通している排気管４のマフラ５内にパティキュ
レートフィルタ６を収容させた場合を例示しており、該
パティキュレートフィルタ６を抱持するフィルタケース
７がマフラ５の外筒を成すようになっている。

【００１８】又、パティキュレートフィルタ６の具体的
な構造は図２に示す通りであり、このパティキュレート
フィルタ６は、セラミックから成る多孔質のハニカム構
造となっており、格子状に区画された各流路８の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路８に
ついては、その出口が目封じされるようになっており、
各流路８を区画する多孔質薄壁９を透過した排気ガス３
のみが下流側へ排出されるようにしてある。

【００１９】そして、パティキュレートフィルタ６より
上流側の適宜位置には、排気管４の流路（排気流路）を
全閉と半開の二段階に絞り込む排気ブレーキ１０（流路
開度調整手段）が装備されており、この排気ブレーキ１
０の開閉作動を担うアクチュエータ１１がエアシリンダ
により構成され、エアタンク１２からの作動エアを前記
アクチュエータ１１のシリンダ部分における第一エアポ
ート１３及び第二エアポート１４の夫々に電磁弁１５，
１６を介して適宜に供給することにより排気ブレーキ１
０の開度が選択されるようになっている。

【００２０】即ち、図１に概略的に示してあるように、
アクチュエータ１１におけるピストンロッドの伸縮作動
は、レバー機構を介して排気ブレーキ１０の開閉作動に
変換されるようになっており、制御装置１７からの制御
信号１５ｓ，１６ｓにより電磁弁１５，１６を両方とも
開作動させて第一エアポート１３及び第二エアポート１
４を両方に作動エアを供給した時に、アクチュエータ１
１のピストンロッドが中間位置に保持されて排気ブレー
キ１０を半開状態とし、制御装置１７からの制御信号１
６ｓにより電磁弁１６のみを開作動させて第二エアポー
ト１４だけに作動エアを供給した時に、アクチュエータ
１１のピストンロッドが最大限まで突出して排気ブレー
キ１０を全閉状態とするようにしてある。

【００２１】更に、パティキュレートフィルタ６の過捕
集状態を排気圧力の上昇から検知する過捕集判定手段の
一例について以下に説明する。

【００２２】即ち、本形態例における過捕集判定手段
は、ディーゼルエンジン１に装備されて機関回転数を検
出する回転センサ１８と、排気管４のマフラ５の入側に
装備されて排気ガス３の圧力を検出する圧力センサ１９
と、これら回転センサ１８からの回転数信号１８ｓ及び
圧力センサ１９からの圧力信号１９ｓに基づきパティキ
ュレートフィルタ６の過捕集状態を判定する制御装置１
７とにより構成されるようになっている。

【００２３】そして、制御装置１７においては、回転セ
ンサ１８からの回転数信号１８ｓ及び圧力センサ１９か
らの圧力信号１９ｓに基づき、パティキュレートフィル
タ６の再生の必要性が判断されるようになっており、パ
ティキュレートフィルタ６に再生の必要があると判断さ
れた場合には、インストルメントパネル２０の警告ラン
プ２１に向け警告信号２１ｓが出力されて、運転者にパ
ティキュレートフィルタ６が過捕集状態となっているこ
とを知らせるようになっている。

【００２４】更に、制御装置１７により後述の如きパテ
ィキュレートフィルタ６の再生運転が開始されたら、制
御装置１７からインストルメントパネル２０の再生運転
表示ランプ２２に向け表示信号２２ｓが出力されて、運
転者にパティキュレートフィルタ６の再生運転の実施を
知らせるようになっている。

【００２５】又、制御装置１７によるパティキュレート
フィルタ６の再生運転を中止する再生運転中止手段とし
て、インストルメントパネル２０の適宜位置に、再生運
転中止スイッチ２３が設けられており、該再生運転中止
スイッチ２３をオンにすることにより発せられる中止信
号２３ｓが制御装置１７に入力されて、該制御装置１７
によるパティキュレートフィルタ６の再生運転が中止さ
れるようになっている。

【００２６】ここで、制御装置１７の具体的な制御手順
を図３によりフローチャートで示すと、ステップＳ１で
タイマによる所定時間Ｔ₀の経過が計時される毎にステ
ップＳ２以降の制御手順が進められるようになってお
り、先ずステップＳ２にて、回転センサ１８からの回転
数信号１８ｓに基づき、現在の回転数Ｎ_eが所定の回転
数Ｎ₁より小さいか否かが判定され、「ＹＥＳ」の場合
には、ステップＳ３へと進んで、所定の回転数Ｎ₁より
回転数Ｎ_eが小さい状態の継続時間Ｔが所定時間Ｔ ₁を超
えて継続したか否かが判定され、「ＹＥＳ」の場合に
は、ステップＳ４へと進んで、圧力センサ１９からの圧
力信号１９ｓに基づき、現在の実測の圧力Ｐが所定の圧
力Ｐ₁より大きいが否かが判定されるようにしてある。

【００２７】つまり、ステップＳ２及びステップＳ３で
は、現在の運転状態がアイドリング状態であるか否かが
確認されるようになっており、アイドリング状態である
ことが確認された時に、ステップＳ４にて、アイドリン
グ状態におけるパティキュレートフィルタ６の上流側の
排気ガス３の実測の圧力Ｐが、アイドリング状態でパテ
ィキュレートフィルタ６に過捕集状態が生じていると見
做し得る圧力Ｐ₁より大きいかどうかが判断されるよう
になっているのである。

【００２８】尚、ステップＳ２〜ステップＳ４での判定
が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１へ戻されて同様の
手順が所定時間Ｔ₀毎に繰り返されるようになってお
り、特にステップＳ４から「ＮＯ」に進む場合には、ス
テップＳ５を経由することにより警告ランプ２１が消灯
されるようになっている。

【００２９】そして、ステップＳ４における判定が「Ｙ
ＥＳ」の場合には、ステップＳ６へ進んで、制御装置１
７からの警告信号２１ｓによりインストルメントパネル
２０の警告ランプ２１が点灯され、次のステップＳ７に
て、インストルメントパネル２０の再生運転中止スイッ
チ２３が運転者によりオンとされているか否かが判定さ
れるようになっている。

【００３０】ここで、ステップＳ７おける判定が「Ｎ
Ｏ」の場合には、パティキュレートフィルタ６の再生運
転を行うべくステップＳ８へと進み、このステップＳ８
でタイマによる所定時間Ｔ₂の経過が計時される毎にス
テップＳ９以降の制御手順が進められるようにしてあ
る。

【００３１】即ち、ステップＳ９においては、回転セン
サ１８により計測される実測の回転数Ｎ_eが所定の回転
数Ｎ₂を超えたか否かが判定され、ステップＳ１０で
は、実測の回転数Ｎ_eが所定の回転数Ｎ₂を超えた回数ｎ
がカウントされるようになっている。

【００３２】そして、次のステップＳ１１においては、
ステップＳ１０で単位時間Ｔ₃内にカウントされた回数
ｎが所定の回数ｎ₁を超えたか否かが判定されるように
なっている。

【００３３】つまり、ステップＳ９〜ステップＳ１１で
は、高速ギヤまでの円滑なシフトアップが成されたか否
かが確認されるようになっており、高速ギヤまで円滑に
シフトアップされたことが確認された時には、自動車が
比較的広い道に出て安定走行に移行したものと見做して
パティキュレートフィルタ６の再生運転を開始するよう
にしているのである。

【００３４】尚、ステップＳ９及びステップＳ１１での
判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ８へ戻されて同
様の手順が所定時間Ｔ₂毎に繰り返されるようになって
いる。

【００３５】そして、ステップＳ１１での判定が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、ステップＳ１２へと進んで、制御装置
１７からの表示信号２２ｓによりインストルメントパネ
ル２０の再生運転表示ランプ２２が点灯されると共に、
ステップＳ１３へも同時に進んで、制御装置１７からの
制御信号１５ｓ，１６ｓにより電磁弁１５，１６の両方
が開作動されて第一エアポート１３及び第二エアポート
１４の両方に作動エアが供給され、排気ブレーキ１０が
半開状態に制御されて排気流路が所定開度まで絞り込ま
れるようになっている。

【００３６】この排気ブレーキ１０を半開状態に保持す
る制御は、次のステップＳ１４にて、所定時間Ｔ₄が経
過するまで継続された後に、ステップＳ１５にて、パテ
ィキュレートフィルタ６の再生が完了したものとして解
除されるようになっており、然る後に、次のステップＳ
１６にて、インストルメントパネル２０の再生運転表示
ランプ２２が自動的に消灯されて制御手順が終了し、再
び「ＳＴＡＲＴ」から同様の手順が繰り返されることに
なる。

【００３７】ここで、排気ブレーキ１０を半開状態に保
持する制御の解除とは、電磁弁１５を全閉として、本来
の排気ブレーキ１０の制御系による電磁弁１６のみの開
閉制御を優先して行い得る運転状態に復帰させることを
意味しており、本来の排気ブレーキ１０の制御系によれ
ば、排気ブレーキ１０が全閉と全開の二つの開度で開閉
制御されることになる。

【００３８】他方、前述したパティキュレートフィルタ
６の再生運転中に、運転者がインストルメントパネル２
０の再生運転中止スイッチ２３をオンにした場合には、
先のステップＳ７での判定が「ＹＥＳ」となってステッ
プＳ１７へと制御手順が進み、このステップＳ１７に
て、排気ブレーキ１０を半開状態に保持する制御が直ち
に解除され、然る後に、ステップＳ１８にて、インスト
ルメントパネル２０の再生運転表示ランプ２２が自動的
に消灯されるようになっている。

【００３９】そして、次のステップＳ１９にて、所定時
間Ｔ₅が経過したことが確認されたら、ステップＳ７へ
戻されてインストルメントパネル２０の再生運転中止ス
イッチ２３が運転者によりオンとされているか否かが再
び判定されるようにしてある。

【００４０】つまり、パティキュレートフィルタ６の再
生運転の間は、排気ブレーキ１０により排気流路が所定
開度まで絞り込まれて排気ブレーキ１０が効いた状態
（多少の制動力が作用した状態）となり、パティキュレ
ートフィルタ６を再生している最中に登坂走行となって
しまったような場合に、出力不足を招いてしまう虞れが
あるので、そのような場合に、運転者の意思でパティキ
ュレートフィルタ６の再生運転を中止できるようにして
いるのであり、又、その中止後に所定時間Ｔ₅が経過す
れば、登坂走行が終わる等して出力不足の心配が無くな
って、運転者がパティキュレートフィルタ６の再生運転
の再開を望むような場合もあり得るので、所定時間Ｔ₅
が経過した後に再び再生運転中止スイッチ２３のオン・
オフを確認して、オフとなっている場合にパティキュレ
ートフィルタ６の再生運転を再開できるようにしている
のである。

【００４１】而して、このような制御装置１７により排
気浄化装置を運転すれば、パティキュレートフィルタ６
に多くのパティキュレートが捕集されて再生が必要とな
った時に、アイドリング状態における排気圧力の上昇に
よりパティキュレートフィルタ６の過捕集状態が制御装
置１７に検知され、自動車が比較的広い道に出て安定走
行に移行した際に、制御装置１７により排気ブレーキ１
０が自動的に半開状態に制御されてパティキュレートフ
ィルタ６の上流側の排気流路が所定開度まで絞り込まれ
るので、その排気流路を絞った位置より上流側にて排気
ガス３が昇圧されて排気温度が上昇することになる。

【００４２】しかも、ディーゼルエンジン１の排気抵抗
が高まることによりシリンダ内に比較的温度の低い吸気
が流入し難くなって比較的温度の高い排気ガス３の残留
量が増加するので、この比較的温度の高い排気ガス３を
多く含むシリンダ内の空気が更に圧縮行程で圧縮されて
爆発行程を迎えることでも更なる排気温度の上昇が図ら
れる。

【００４３】そして、このようにして排気温度が大幅に
上昇されると、パティキュレートフィルタ６に捕集され
たパティキュレートが自己燃焼して焼却除去される条件
が整い、パティキュレートフィルタ６が良好に再生され
ることになる。

【００４４】尚、パティキュレートフィルタ６の再生の
必要性が認識された際には、インストルメントパネル２
０の警告ランプ２１が点灯して、運転者にパティキュレ
ートフィルタ６の過捕集状態が知らされ、又、制御装置
１７によりパティキュレートフィルタ６の再生運転が開
始された際には、インストルメントパネル２０の再生運
転表示ランプ２２が点灯して、運転者にパティキュレー
トフィルタ６の再生運転の実施が知らされる。

【００４５】又、排気ブレーキ１０により排気流路を絞
り込んでパティキュレートフィルタ６を再生している最
中に登坂走行となってしまったような場合に、運転者が
再生運転中止スイッチ２３をオフにすると、パティキュ
レートフィルタ６の再生運転が中止されて排気流路の絞
り込みが解除され、排気ブレーキ１０が効いた状態とな
って出力不足を招いてしまう虞れが回避される。

【００４６】従って、上記形態例によれば、従来の如き
電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要として
コストの低減化を図ることができ、しかも、捕集された
パティキュレートが自己燃焼するほど高い排気温度が得
られない運転状態においても適宜にパティキュレートを
燃焼除去し得てパティキュレートフィルタ６の短期間で
の目詰まりを確実に回避することができる。

【００４７】更に、走行中にパティキュレートフィルタ
６の過捕集状態を排気圧力の上昇から検知することがで
き、その検知時に制御装置１７により排気ブレーキ１０
を制御して排気流路を所定開度まで絞り込ませることが
できるので、パティキュレートフィルタ６の再生運転を
自動的に行うことができる。

【００４８】又、パティキュレートフィルタ６を再生し
ている最中に登坂走行となってしまったような場合に、
再生運転中止スイッチ２３によりパティキュレートフィ
ルタ６の再生運転を中止して排気流路の絞り込みを解除
することができるので、排気ブレーキ１０が効いた状態
となって出力不足を招いてしまうような不具合を未然に
回避することができる。

【００４９】更に、本形態例に示した如く、排気ブレー
キ１０をパティキュレートフィルタ６の再生のための流
路開度調整手段として利用するようにすれば、新たに流
路開度調整手段を設けなくて済むので、コストの更なる
削減化を図ることもできる。

【００５０】図４及び図５は本発明の別の形態例を示す
もので、本形態例においては、交通事情の悪い都心部を
回る路線バス等が、パティキュレートフィルタ６の再生
運転を行うのに適した安定走行状態になり難いことを考
慮して、停車状態でもパティキュレートフィルタ６の再
生運転を行い得るようにしている。

【００５１】即ち、図４に示す如く、インストルメント
パネル２０に停車時再生スイッチ２４と停車時再生回転
数適合ランプ２５とを増設すると共に、図５に示す如
く、先に説明した図３の制御フローにおけるステップＳ
６とステップＳ７との間に、前記停車時再生スイッチ２
４が運転者によりオフとされているか否かを判定するス
テップＳ２０を新たに追加し、このステップＳ２０にお
ける判定が「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ７へそのま
ま進むが、「ＮＯ」の場合には、停車状態でのパティキ
ュレートフィルタ６の再生運転を行うべくステップＳ２
１へと進み、このステップＳ２１以降の新たな制御手順
が進められるようにしてある。

【００５２】そして、ステップＳ２１においては、回転
センサ１８により計測される実測の回転数Ｎ_eが所定の
回転数Ｎ₃から回転数Ｎ₄の間にあるか否かが判定され、
この判定が「ＹＥＳ」となるまで同様の判定が繰り返さ
れるようになっており、判定が「ＹＥＳ」となった場合
には、ステップＳ２２及びステップＳ２３へと進んで、
制御装置１７からの表示信号２２ｓ，２５ｓによりイン
ストルメントパネル２０の再生運転表示ランプ２２及び
停車時再生回転数適合ランプ２５が点灯されると共に、
ステップＳ２４へも同時に進んで、制御装置１７からの
制御信号１５ｓ，１６ｓにより電磁弁１５，１６の両方
が開作動されて第一エアポート１３及び第二エアポート
１４の両方に作動エアが供給され、排気ブレーキ１０が
半開状態に制御されて排気流路が所定開度まで絞り込ま
れるようになっている。

【００５３】この排気ブレーキ１０を半開状態に保持す
る制御は、次のステップＳ２５にて、所定時間Ｔ₅が経
過するまで継続された後に、ステップＳ２６にて、パテ
ィキュレートフィルタ６の再生が完了したものとして解
除されるようになっており、然る後に、次のステップＳ
２７にて、再生運転表示ランプ２２が自動的に消灯され
て制御手順が終了するようになっており、再び「ＳＴＡ
ＲＴ」から同様の手順が繰り返されることになる。

【００５４】尚、インストルメントパネル２０の停車時
再生回転数適合ランプ２５は、先のステップＳ２１にお
ける判定が「ＮＯ」である場合に、その判定が繰り返さ
れる度にステップＳ２８を経由して消灯されるようにな
っている。

【００５５】而して、このように停車状態でもパティキ
ュレートフィルタ６の再生運転を行い得るようにしてお
けば、運転者が警告ランプ２１の点灯によりパティキュ
レートフィルタ６の過捕集状態を認識した後に自動車を
停車してアイドリング状態とし、次いで、インストルメ
ントパネル２０の停車時再生スイッチ２４をオンとして
再生指令信号２４ｓを制御装置１７に入力せしめ、更
に、運転者自身がアクセルを踏み込んでエンジンの回転
数を所定範囲内の比較的高回転数に保持することによ
り、制御装置１７により排気ブレーキ１０が自動的に半
開状態に制御されてパティキュレートフィルタ６の上流
側の排気流路が所定開度まで絞り込まれるので、先の図
１〜図３の形態例の場合と同様に排気温度が大幅に上昇
され、パティキュレートフィルタ６に捕集されたパティ
キュレートが自己燃焼して焼却除去される条件が整い、
パティキュレートフィルタ６が良好に再生されることに
なる。

【００５６】尚、パティキュレートフィルタ６の再生が
完了した際には、排気ブレーキ１０を半開状態に保持す
る制御が自動的に解除されてインストルメントパネル２
０の再生運転表示ランプ２２が消灯して、運転者にパテ
ィキュレートフィルタ６の再生運転の完了が知らされる
ので、運転者はアクセルの踏み込みを止めて通常の走行
を再開するか、或いは、エンジンを停止して降車するよ
うにすれば良い。

【００５７】従って、本形態例の場合においても、従来
の如き電気ヒータやバーナ等の強制的な加熱手段を不要
としてコストの低減化を図ることができ、しかも、捕集
されたパティキュレートが自己燃焼するほど高い排気温
度が得られない運転状態においても、適宜に自動車を停
車してパティキュレートフィルタ６の再生を図ることが
でき、該パティキュレートフィルタ６の短期間での目詰
まりを確実に回避することができる。

【００５８】尚、本発明の排気浄化方法及び装置は、上
述の形態例にのみ限定されるものではなく、流路開度調
整手段は必ずしも排気ブレーキと兼用しなくても良いこ
と、又、過捕集判定手段や再生運転中止手段は図示例に
限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００５９】

【発明の効果】上記した本発明の排気浄化方法及び装置
によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００６０】（Ｉ）本発明の請求項１又は２に記載の発
明によれば、従来の如き電気ヒータやバーナ等の強制的
な加熱手段を不要としてコストの低減化を図ることがで
き、しかも、捕集されたパティキュレートが自己燃焼す
るほど高い排気温度が得られない運転状態においても適
宜にパティキュレートを燃焼除去し得てパティキュレー
トフィルタの短期間での目詰まりを確実に回避すること
ができる。

【００６１】（ＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明に
よれば、走行中にパティキュレートフィルタの過捕集状
態を排気圧力の上昇から検知することができ、その検知
時に制御装置により流路開度調整手段を制御して排気流
路を所定開度まで絞り込ませることができるので、パテ
ィキュレートフィルタの再生運転を自動的に行うことが
できる。

【００６２】（ＩＩＩ）本発明の請求項４に記載の発明
によれば、パティキュレートフィルタを再生している最
中に登坂走行となってしまったような場合に、再生運転
中止手段によりパティキュレートフィルタの再生運転を
中止して排気流路の絞り込みを解除することができるの
で、排気ブレーキが効いた状態となって出力不足を招い
てしまうような不具合を未然に回避することができる。

【００６３】（ＩＶ）本発明の請求項５に記載の発明に
よれば、排気ブレーキを備えた内燃機関に関し、新たに
流路開度調整手段を設けなくて済むので、コストの更な
る削減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。

【図２】図１のパティキュレートフィルタの詳細を示す
断面図である。

【図３】図１の制御装置の具体的な制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図４】本発明の別の形態例を示す概略図である。

【図５】図４の制御装置の具体的な制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン（内燃機関）３排気ガス４排気管６パティキュレートフィルタ１０排気ブレーキ（流路開度調整手段）１７制御装置（過捕集判定手段）１８回転センサ（過捕集判定手段）１９圧力センサ（過捕集判定手段）２３再生運転中止スイッチ（再生運転中止手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤広明東京都日野市日野台３丁目１番地１日野自動車株式会社内 (72)発明者舟橋博東京都日野市日野台３丁目１番地１日野自動車株式会社内 (72)発明者大矢敏樹東京都日野市日野台３丁目１番地１日野自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G004 AA01 BA06 BA09 DA24 EA01 FA04 GA01 3G065 AA01 AA09 CA23 DA02 EA03 GA06 GA10 KA03 3G090 AA02 BA01 CB23 DA04 DB07 4D058 JA32 JB06 MA37 MA41 MA52 SA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関からの排気ガスが流通する排気
管の途中に装備したパティキュレートフィルタにより排
気ガス中のパティキュレートを捕集して燃焼除去する排
気浄化方法であって、パティキュレートフィルタの再生
が必要な時に該パティキュレートフィルタより上流側に
て排気流路を絞り、これにより排気温度を上昇させてパ
ティキュレートフィルタのパティキュレートを焼却する
ことを特徴とする排気浄化方法。
【請求項２】内燃機関からの排気ガスが流通する排気
管の途中にパティキュレートフィルタを装備した排気浄
化装置であって、パティキュレートフィルタの上流側に
排気流路を絞る流路開度調整手段を設け、パティキュレ
ートフィルタの再生が必要な時に流路開度調整手段を操
作して排気流路を所定開度まで絞り込み得るように構成
したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】パティキュレートフィルタの過捕集状態
を排気圧力の上昇から検知する過捕集判定手段と、該過
捕集判定手段によりパティキュレートフィルタの過捕集
状態が検知された時に流路開度調整手段を制御して排気
流路を所定開度まで絞り込ませる制御装置とを備えたこ
とを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】制御装置によるパティキュレートフィル
タの再生運転を中止する再生運転中止手段を備えたこと
を特徴とする請求項２又は３に記載の排気浄化装置。
【請求項５】流路開度調整手段が排気ブレーキである
ことを特徴とする請求項２、３又は４に記載の排気浄化
装置。