JP2002357115A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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俊祐 利岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パティキュレートフィルタが早期に目詰まり
することを防止すると共に、パティキュレート以外の排
気ガスに含まれる有害物質の大気放出量を良好に低減す
ることを可能とする内燃機関の排気浄化装置を提供する
ことである。 【解決手段】 捕集されたパティキュレートが酸化させ
られるパティキュレートフィルタ７０と、パティキュレ
ートフィルタの排気上流側と排気下流側とを逆転するた
めの逆転手段７１ａとを具備し、パティキュレートフィ
ルタにおいて、パティキュレートを捕集するための捕集
壁は第一捕集面と第二捕集面とを有し、逆転手段によっ
てパティキュレートを捕集するために第一捕集面と第二
捕集面とが交互に使用され、パティキュレートフィルタ
の常に下流側となる位置において触媒装置７３がパティ
キュレートフィルタに近接して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、特に、ディーゼルエンジンの
排気ガス中には煤を主成分とするパティキュレートが含
まれている。パティキュレートは有害物質であるため
に、大気放出以前にパティキュレートを捕集するための
フィルタを機関排気系に配置することが提案されてい
る。このようなフィルタは、目詰まりによる排気抵抗の
増加を防止するために、捕集したパティキュレートを焼
失させることが必要である。
【０００３】このようなフィルタ再生において、パティ
キュレートは約６００°Ｃとなれば着火燃焼するが、デ
ィーゼルエンジンの排気ガス温度は、通常時において６
００°Ｃよりかなり低く、通常はフィルタ自身を加熱す
る等の手段が必要である。
【０００４】特公平７−１０６２９０号公報には、白金
族金属とアルカリ土金属酸化物とをフィルタに担持させ
れば、フィルタ上のパティキュレートは、ディーゼルエ
ンジンの通常時の排気ガス温度である約４００°Ｃで連
続的に焼失することが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
ィルタを使用しても、常に排気ガス温度が４００°Ｃ程
度となっているとは限らず、また、運転状態によっては
ディーゼルエンジンから多量のパティキュレートが放出
されることもあり、各時間で焼失できなかったパティキ
ュレートがフィルタ上に徐々に堆積することがある。
【０００６】このフィルタにおいて、ある程度パティキ
ュレートが堆積すると、パティキュレート焼失能力が極
端に低下するために、もはや自身でフィルタを再生する
ことはできない。このように、この種のフィルタを単に
機関排気系に配置しただけでは、比較的早期に目詰まり
が発生して機関出力の大幅低下がもたらされることがあ
る。
【０００７】従って、本発明の目的は、パティキュレー
トフィルタが早期に目詰まりすることを防止すると共
に、パティキュレート以外の排気ガスに含まれる有害物
質の大気放出量を良好に低減することを可能とする内燃
機関の排気浄化装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気系に配置さ
れてパティキュレートを捕集するパティキュレートフィ
ルタと、前記パティキュレートフィルタの排気上流側と
排気下流側とを逆転するための逆転手段とを具備し、前
記パティキュレートフィルタにおいては捕集したパティ
キュレートが酸化させられ、前記パティキュレートフィ
ルタは、パティキュレートを捕集するための捕集壁を有
し、前記捕集壁は第一捕集面と第二捕集面とを有し、前
記逆転手段によって前記パティキュレートフィルタの排
気上流側と排気下流側とが逆転されることによりパティ
キュレートを捕集するために前記捕集壁の前記第一捕集
面と前記第二捕集面とが交互に使用され、前記パティキ
ュレートフィルタの常に下流側となる位置において触媒
装置が前記パティキュレートフィルタに近接して配置さ
れていることを特徴とする。
【０００９】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、前記捕集壁には活性酸素放出剤が
担持され、前記活性酸素放出剤から放出される活性酸素
がパティキュレートを酸化させることを特徴とする。
【００１０】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項２に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、前記活性酸素放出剤は、周囲に過
剰酸素が存在すると酸素を取込んで酸素を保持しかつ周
囲の酸素濃度が低下すると保持した酸素を活性酸素の形
で放出することを特徴とする。
【００１１】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から３のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒装置は
酸化触媒を担持していることを特徴とする。
【００１２】また、本発明による請求項５に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から３のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒装置は
ＮＯ X触媒を担持していることを特徴とする。
【００１３】また、本発明による請求項６に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から５のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記逆転手段
は、弁体を具備し、前記弁体を一方の位置から他方の位
置へ切り換えることで前記パティキュレートフィルタの
排気上流側と排気下流側とを逆転させ、前記弁体が前記
第一位置と前記第二位置との間の中間位置とされる時に
排気ガスが前記パティキュレートフィルタを通過せずに
前記触媒装置へ流入するようになっていることを特徴と
する。
【００１４】また、本発明による請求項７に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項６に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、機関始動直後は前記弁体を前記中
間位置とすることを特徴とする。
【００１５】また、本発明による請求項８に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項６に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、前記触媒装置の温度を検出又は推
定する温度把握手段を具備し、前記温度把握手段によっ
て検出又は推定された前記温度が設定温度領域から外れ
る時には前記弁体を前記中間位置として前記温度が前記
設定温度領域内となるように排気ガス状態を変化させる
ことを特徴とする。
【００１６】また、本発明による請求項９に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項６に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、機関排気系には排気絞り弁が配置
され、前記排気絞り弁を開弁する直前には前記弁体は前
記中間位置とされていることを特徴とする。
【００１７】また、本発明による請求項１０に記載の内
燃機関の排気浄化装置は、請求項６に記載の内燃機関の
排気浄化装置において、機関減速時には前記弁体を前記
中間位置とすると共に少なくとも排気ガス温度を上昇さ
せるか排気ガス中の還元物質を増量することを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による排気浄化装
置を備える４ストロークディーゼルエンジンの概略縦断
面図を示しており、図２は図１のディーゼルエンジンに
おける燃焼室の拡大縦断面図であり、図３は図１のディ
ーゼルエンジンにおけるシリンダヘッドの底面図であ
る。図１から図３を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５ａはピストン４の頂面上に形成されたキャビティ、５
はキャビティ５ａ内に形成された燃焼室、６は電気制御
式燃料噴射弁、７は一対の吸気弁、８は吸気ポート、９
は一対の排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポ
ート８は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１
２に連結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介
してエアクリーナ１４に連結される。吸気ダクト１３内
には電気モータ１５により駆動されるスロットル弁１６
が配置される。一方、排気ポート１０は排気マニホルド
１７へ接続される。
【００１９】図１に示されるように排気マニホルド１７
内には空燃比センサ２１が配置される。排気マニホルド
１７とサージタンク１２とはＥＧＲ通路２２を介して互
いに連結され、ＥＧＲ通路２２内には電気制御式ＥＧＲ
制御弁２３が配置される。また、ＥＧＲ通路２２回りに
はＥＧＲ通路２２内を流れるＥＧＲガスを冷却するため
の冷却装置２４が配置される。図１に示される実施例で
は機関冷却水が冷却装置２４内に導かれ、機関冷却水に
よってＥＧＲガスが冷却される。
【００２０】一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管２５を
介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２６に連結
される。このコモンレール２６内へは電気制御式の吐出
量可変な燃料ポンプ２７から燃料が供給され、コモンレ
ール２６内に供給された燃料は各燃料供給管２５を介し
て燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２６にはコ
モンレール２６内の燃料圧を検出するための燃料圧セン
サ２８が取付けられ、燃料圧センサ２８の出力信号に基
づいてコモンレール２６内の燃料圧が目標燃料圧となる
ように燃料ポンプ２７の吐出量が制御される。
【００２１】３０は電子制御ユニットであり、空燃比セ
ンサ２１の出力信号と、燃料圧センサ２８の出力信号と
が入力される。また、アクセルペダル４０にはアクセル
ペダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する
負荷センサ４１が接続され、電子制御ユニット３０に
は、負荷センサ４１の出力信号も入力され、さらに、ク
ランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルス
を発生するクランク角センサ４２の出力信号も入力され
る。こうして、電子制御ユニット３０は、各種信号に基
づき、燃料噴射弁６、電気モータ１５、ＥＧＲ制御弁２
３、及び、燃料ポンプ２７を作動する。
【００２２】図２及び図３に示されるように本発明によ
る実施例では燃料噴射弁６が６個のノズル口を有するホ
ールノズルからなり、燃料噴射弁６のノズル口からは水
平面に対しやや下向きに等角度間隔でもって燃料Ｆが噴
射される。図３に示されるように６個の燃料噴霧Ｆのう
ちで２個の燃料噴霧Ｆは各排気弁９の弁体の下側面に沿
って飛散する。図２及び図３は圧縮行程末期に燃料噴射
が行われた時を示している。この時には燃料噴霧Ｆはキ
ャビティ５ａの内周面に向けて進み、次いで着火燃焼せ
しめられる。
【００２３】図４は排気行程中において排気弁９のリフ
ト量が最大の時に燃料噴射弁６から追加の燃料が噴射さ
れた場合を示している。即ち、図５に示されるように圧
縮上死点付近において主噴射Ｑｍが行われ、次いで排気
行程の中ほどで追加の燃料Ｑａが噴射された場合を示し
ている。この場合、排気弁９の弁体方向に進む燃料噴霧
Ｆは排気弁９の傘部背面と排気ポート１０との間に向か
う。即ち、云い換えると燃料噴射弁６の６個のノズル口
のうちで２個のノズル口は、排気弁９が開弁している時
に追加の燃料Ｑａの噴射が行われると燃料噴霧Ｆが排気
弁９の傘部背面と排気ポート１０との間に向かうように
形成されている。なお、図４に示す実施例ではこの時に
燃料噴霧Ｆが排気弁９の傘部背面に衝突し、排気弁９の
傘部背面に衝突した燃料噴霧Ｆは排気弁９の傘部背面上
において反射し、排気ポート１０内に向かう。
【００２４】なお通常は追加の燃料Ｑａは噴射されず、
主噴射Ｑｍのみが行われる。図６は機関低負荷運転時に
おいてスロットル弁１６の開度及びＥＧＲ率を変化させ
ることにより空燃比Ａ／Ｆ（図６の横軸）を変化させた
ときの出力トルクの変化、及びスモーク、ＨＣ、ＣＯ、
ＮＯxの排出量の変化を示す実験例を表している。図６
からわかるようにこの実験例では空燃比Ａ／Ｆが小さく
なるほどＥＧＲ率が大きくなり、理論空燃比（≒１４．
６）以下のときにはＥＧＲ率は６５パーセント以上とな
っている。
【００２５】図６に示されるようにＥＧＲ率を増大する
ことにより空燃比Ａ／Ｆを小さくしていくとＥＧＲ率が
４０パーセント付近となり空燃比Ａ／Ｆが３０程度にな
った時にスモークの発生量が増大を開始する。次いで、
更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくするとスモ
ークの発生量が急激に増大してピークに達する。次いで
更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると今度
はスモークが急激に低下し、ＥＧＲ率を６５パーセント
以上とし、空燃比Ａ／Ｆが１５．０付近になるとスモー
クがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなくな
る。この時に機関の出力トルクは若干低下し、またＮＯ
xの発生量がかなり低くなる。一方、この時にＨＣ及び
ＣＯの発生量は増大し始める。
【００２６】図７（Ａ）は空燃比Ａ／Ｆが２１付近でス
モークの発生量が最も多い時の燃焼室５内の燃焼圧変化
を示しており、図７（Ｂ）は空燃比Ａ／Ｆが１８付近で
スモークの発生量がほぼ零の時の燃焼室５内における燃
焼圧の変化を示している。図７（Ａ）と図７（Ｂ）とを
比較すればわかるようにスモークの発生量がほぼ零であ
る図７（Ｂ）に示す場合はスモークの発生量が多い図７
（Ａ）に示す場合に比べて燃焼圧が低いことがわかる。
【００２７】図６及び図７に示される実験結果から次の
ことが言える。即ち、まず第１に空燃比Ａ／Ｆが１５．
０以下でスモークの発生量がほぼ零の時には図６に示さ
れるようにＮＯxの発生量がかなり低下する。ＮＯxの発
生量が低下したということは燃焼室５内の燃焼温度が低
下していることを意味しており、従って煤がほとんど発
生しない時には燃焼室５内の燃焼温度が低くなっている
と言える。同じことが図７からも言える。即ち、煤がほ
とんど発生していない図７（Ｂ）に示す状態では燃焼圧
が低くなっており、従ってこの時に燃焼室５内の燃焼温
度は低くなっていることになる。
【００２８】第２にスモークの発生量、即ち煤の発生量
がほぼ零になると図６に示されるようにＨＣ及びＣＯの
排出量が増大する。このことは炭化水素が煤まで成長せ
ずに排出されることを意味している。即ち、燃料中に含
まれる図８に示されるような直鎖状炭化水素や芳香族炭
化水素は酸素不足の状態で温度上昇せしめられると熱分
解して煤の前駆体が形成され、次いで主に炭素原子が集
合した固体からなる煤が生成される。この場合、実際の
煤の生成過程は複雑であり、煤の前駆体がどのような形
態をとるかは明確ではないがいずれにしても図８に示さ
れるような炭化水素は煤の前駆体を経て煤まで成長する
ことになる。従って、上述したように煤の発生量がほぼ
零になると図６に示される如くＨＣ及びＣＯの排出量が
増大するがこの時のＨＣは煤の前駆体又はその前の状態
の炭化水素である。
【００２９】図６及び図７に示される実験結果に基づく
これらの考察をまとめると燃焼室５内の燃焼温度が低い
時には煤の発生量がほぼ零になり、この時には煤の前駆
体又はその前の状態の炭化水素が燃焼室５から排出され
ることになる。このことについて更に詳細に実験研究を
重ねた結果、燃焼室５内における燃料及びその周囲のガ
ス温度が或る温度以下である場合には煤の成長過程が途
中で停止してしまい、即ち煤が全く発生せず、燃焼室５
内における燃料及びその周囲の温度が或る温度以下にな
ると煤が生成されることが判明したのである。
【００３０】ところで煤の前駆体の状態で炭化水素の生
成過程が停止する時の燃料及びその周囲の温度、即ち上
述の或る温度は燃料の種類や空燃比や圧縮比等の種々の
要因によって変化するので何度であるかということは言
えないが、この或る温度はＮＯxの発生量と深い関係を
有しており、従ってこの或る温度はＮＯxの発生量から
或る程度規定することができる。即ち、ＥＧＲ率が増大
するほど燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度は低下
し、ＮＯxの発生量が低下する。この時においてＮＯxの
発生量が１０p.p.m前後又はそれ以下になった時に煤が
ほとんど発生しなくなる。従って上述の或る温度はＮＯ
xの発生量が１０p.p.m前後又はそれ以下になった時の温
度にほぼ一致する。
【００３１】一旦、煤が生成されるとこの煤は単に酸化
機能を有する触媒を用いた後処理でもって浄化すること
はできない。これに対して煤の前駆体又はその前の状態
の炭化水素は酸化機能を有する触媒を用いた後処理でも
って容易に浄化することができる。このように、ＮＯx
の発生量を低減すると共に炭化水素を煤の前駆体又はそ
の前の状態で燃焼室５から排出させることは排気ガスの
浄化に極めて有効である。
【００３２】さて、煤が生成される前の状態で炭化水素
の成長を停止させるには燃焼室５内における燃焼時の燃
料及びその周囲のガス温度を煤が生成される温度よりも
低い温度に抑制する必要がある。この場合、燃料及びそ
の周囲のガス温度を抑制するには燃料が燃焼した際の燃
料回りにおけるガスの吸熱作用が極めて大きく影響する
ことが判明している。
【００３３】即ち、燃料回りに空気しか存在しないと蒸
発した燃料はただちに空気中の酸素と反応して燃焼す
る。この場合、燃料から離れている空気の温度はさほど
上昇せず、燃料回りの温度のみが局所的に極めて高くな
る。即ち、この時には燃料から離れている空気は燃料の
燃焼熱の吸熱作用をほとんど行わない。この場合には燃
焼温度が局所的に極めて高くなるために、この燃焼熱を
受けた未燃炭化水素は煤を生成することになる。
【００３４】一方、多量の不活性ガスと少量の空気の混
合ガス中に燃料が存在する場合には若干状況が異なる。
この場合には蒸発燃料は周囲に拡散して不活性ガス中に
混在する酸素と反応し、燃焼することになる。この場合
には燃焼熱は回りの不活性ガスに吸収されるために燃焼
温度はさほど上昇しなくなる。即ち、燃焼温度を低く抑
えることができることになる。即ち、燃焼温度を抑制す
るには不活性ガスの存在が重要な役割を果しており、不
活性ガスの吸熱作用によって燃焼温度を低く抑えること
ができることになる。
【００３５】この場合、燃料及びその周囲のガス温度を
煤が生成される温度よりも低い温度に抑制するにはそう
するのに十分な熱量を吸収しうるだけの不活性ガス量が
必要となる。従って燃料量が増大すれば必要となる不活
性ガス量はそれに伴って増大することになる。なお、こ
の場合、不活性ガスの比熱が大きいほど吸熱作用は強力
となり、従って不活性ガスは比熱の大きなガスが好まし
いことになる。この点、ＣＯ2やＥＧＲガスは比較的比
熱が大きいので不活性ガスとしてＥＧＲガスを用いるこ
とは好ましいと言える。
【００３６】図９は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
い、ＥＧＲガスの冷却度合を変えたときのＥＧＲ率とス
モークとの関係を示している。即ち、図９において曲線
ＡはＥＧＲガスを強力に冷却してＥＧＲガス温をほぼ９
０°Ｃに維持した場合を示しており、曲線Ｂは小型の冷
却装置でＥＧＲガスを冷却した場合を示しており、曲線
ＣはＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合を示して
いる。
【００３７】図９の曲線Ａで示されるようにＥＧＲガス
を強力に冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセントよ
りも少し低いところで煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。一方、図９の曲線Ｂで示さ
れるようにＥＧＲガスを少し冷却した場合にはＥＧＲ率
が５０パーセントよりも少し高いところで煤の発生量が
ピークとなり、この場合にはＥＧＲ率をほぼ６５パーセ
ント以上にすれば煤がほとんど発生しなくなる。
【００３８】また、図９の曲線Ｃで示されるようにＥＧ
Ｒガスを強制的に冷却していない場合にはＥＧＲ率が５
５パーセントの付近で煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ７０パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。なお、図９は機関負荷が比
較的高い時のスモークの発生量を示しており、機関負荷
が小さくなると煤の発生量がピークとなるＥＧＲ率は若
干低下し、煤がほとんど発生しなくなるＥＧＲ率の下限
も若干低下する。このように煤がほとんど発生しなくな
るＥＧＲ率の下限はＥＧＲガスの冷却度合や機関負荷に
応じて変化する。
【００３９】図１０は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
いた場合において燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度にするために必要
なＥＧＲガスと空気の混合ガス量、及びこの混合ガス量
中の空気の割合、及びこの混合ガス中のＥＧＲガスの割
合を示している。なお、図１０において縦軸は燃焼室５
内に吸入される全吸入ガス量を示しており、鎖線Ｙは過
給が行われないときに燃焼室５内に吸入しうる全吸入ガ
ス量を示している。また、横軸は要求負荷を示してお
り、Ｚ１は低負荷運転領域を示している。
【００４０】図１０を参照すると空気の割合、即ち混合
ガス中の空気量は噴射された燃料を完全に燃焼せしめる
のに必要な空気量を示している。即ち、図１０に示され
る場合では空気量と噴射燃料量との比は理論空燃比とな
っている。一方、図１０においてＥＧＲガスの割合、即
ち混合ガス中のＥＧＲガス量は噴射燃料が燃焼せしめら
れたときに燃料及びその周囲のガス温度を煤が形成され
る温度よりも低い温度にするのに必要最低限のＥＧＲガ
ス量を示している。このＥＧＲガス量はＥＧＲ率で表わ
すとほぼ５５パーセント以上であり、図１０に示す実施
例では７０パーセント以上である。即ち、燃焼室５内に
吸入された全吸入ガス量を図１０において実線Ｘとし、
この全吸入ガス量Ｘのうちの空気量とＥＧＲガス量との
割合を図１０に示すような割合にすると燃料及びその周
囲のガス温度は煤が生成される温度よりも低い温度とな
り、斯くして煤が全く発生しなくなる。また、このとき
のＮＯx発生量は１０p.p.m前後、又はそれ以下であり、
従ってＮＯxの発生量は極めて少量となる。
【００４１】燃料噴射量が増大すれば燃料が燃焼した際
の発熱量が増大するので燃料及びその周囲のガス温度を
煤が生成される温度よりも低い温度に維持するためには
ＥＧＲガスによる熱の吸収量を増大しなければならな
い。従って図１０に示されるようにＥＧＲガス量は噴射
燃料量が増大するにつれて増大せしめなければならな
い。即ち、ＥＧＲガス量は要求負荷が高くなるにつれて
増大する必要がある。
【００４２】一方、図１０の負荷領域Ｚ２では煤の発生
を阻止するのに必要な全吸入ガス量Ｘが吸入しうる全吸
入ガス量Ｙを越えてしまう。従ってこの場合、煤の発生
を阻止するのに必要な全吸入ガス量Ｘを燃焼室５内に供
給するにはＥＧＲガス及び吸入空気の双方、或いはＥＧ
Ｒガスを過給又は加圧する必要がある。ＥＧＲガス等を
過給又は加圧しない場合には負荷領域Ｚ２では全吸入ガ
ス量Ｘは吸入しうる全吸入ガス量Ｙに一致する。従って
この場合、煤の発生を阻止するためには空気量を若干減
少させてＥＧＲガス量を増大すると共に空燃比がリッチ
のもとで燃料を燃焼せしめることになる。
【００４３】前述したように図１０は燃料を理論空燃比
のもとで燃焼させる場合を示しているが図１０に示され
る低負荷運転領域Ｚ１において空気量を図１０に示され
る空気量よりも少なくても、即ち空燃比をリッチにして
も煤の発生を阻止しつつＮＯ xの発生量を１０p.p.m前後
又はそれ以下にすることができ、また図１０に示される
低負荷領域Ｚ１において空気量を図１０に示される空気
量よりも多くしても、即ち空燃比の平均値を１７から１
８のリーンにしても煤の発生を阻止しつつＮＯ xの発生
量を１０p.p.m前後又はそれ以下にすることができる。
【００４４】即ち、空燃比がリッチにされると燃料が過
剰となるが燃焼温度が低い温度に抑制されているために
過剰な燃料は煤まで成長せず、斯くして煤が生成される
ことがない。また、このときＮＯxも極めて少量しか発
生しない。一方、平均空燃比がリーンのとき、或いは空
燃比が理論空燃比の時でも燃焼温度が高くなれば少量の
煤が生成されるが本発明では燃焼温度が低い温度に抑制
されているので煤は全く生成されない。更に、ＮＯxも
極めて少量しか発生しない。
【００４５】このように、機関低負荷運転領域Ｚ１では
空燃比にかかわらずに、即ち空燃比がリッチであろう
と、理論空燃比であろうと、或いは平均空燃比がリーン
であろうと煤が発生されず、ＮＯxの発生量が極めて少
量となる。従って燃料消費率の向上を考えるとこのとき
平均空燃比をリーンにすることが好ましいと言える。
【００４６】ところで燃焼室内における燃焼時の燃料及
びその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止す
る温度以下に抑制しうるのは燃焼による発熱量が少ない
比較的機関負荷が低いときに限られる。従って本発明に
よる実施例では機関負荷が比較的低い時には燃焼時の燃
料及びその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停
止する温度以下に抑制して第一燃焼、即ち低温燃焼を行
うようにし、機関負荷が比較的高いときには第二燃焼、
即ち従来より普通に行われている燃焼を行うようにして
いる。なお、ここで第一燃焼、即ち低温燃焼とはこれま
での説明から明らかなように煤の発生量が最大となる最
悪不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が多く煤
がほとんど発生しない燃焼のことを言い、第二燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼とは煤の発生量が最
大となる最悪不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス
量が少ない燃焼のことを言う。
【００４７】図１１は第一燃焼、即ち低温燃焼が行われ
る第１の運転領域Ｉと、第二燃焼、即ち従来の燃焼方法
による燃焼が行われる第２の燃焼領域IIとを示してい
る。なお、図１１において縦軸Ｌはアクセルペダル４０
の踏込み量、即ち要求負荷を示しており、横軸Ｎは機関
回転数を示している。また、図１１においてＸ（Ｎ）は
第１の運転領域Ｉと第２の運転領域IIとの第１の境界を
示しており、Ｙ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転
領域IIとの第２の境界を示している。第１の運転領域Ｉ
から第２の運転領域IIへの運転領域の変化判断は第１の
境界Ｘ（Ｎ）に基づいて行われ、第２の運転領域IIから
第１の運転領域Ｉへの運転領域の変化判断は第２の境界
Ｙ（Ｎ）に基づいて行われる。
【００４８】即ち、機関の運転状態が第１の運転領域Ｉ
にあって低温燃焼が行われている時に要求負荷Ｌが機関
回転数Ｎの関数である第１の境界Ｘ（Ｎ）を越えると運
転領域が第２の運転領域IIに移ったと判断され、従来の
燃焼方法による燃焼が行われる。次いで要求負荷Ｌが機
関回転数Ｎの関数である第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低く
なると運転領域が第１の運転領域Ｉに移ったと判断さ
れ、再び低温燃焼が行われる。
【００４９】図１２は空燃比センサ２１の出力を示して
いる。図１２に示されるように空燃比センサ２１の出力
電流Ｉは空燃比Ａ／Ｆに応じて変化する。従って空燃比
センサ２１の出力電流Ｉから空燃比を知ることができ
る。次に図１３を参照しつつ第１の運転領域Ｉ及び第２
の運転領域IIにおける運転制御について概略的に説明す
る。
【００５０】図１３は要求負荷Ｌに対するスロットル弁
１６の開度、ＥＧＲ制御弁２３の開度、ＥＧＲ率、空燃
比、噴射時期及び噴射量を示している。図１３に示され
るように要求負荷Ｌの低い第１の運転領域Ｉではスロッ
トル弁１６の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉
近くから半開程度まで徐々に増大せしめられ、ＥＧＲ制
御弁２３の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近
くから全開まで徐々に増大せしめられる。また、図１３
に示される例では第１の運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ
７０パーセントとされており、空燃比はわずかばかりリ
ーンなリーン空燃比とされている。
【００５１】言い換えると第１の運転領域ＩではＥＧＲ
率がほぼ７０パーセントとなり、空燃比がわずかばかり
リーンなリーン空燃比となるようにスロットル弁１６の
開度及びＥＧＲ制御弁２３の開度が制御される。なお、
この時の空燃比は空燃比センサ２１の出力信号に基づい
てＥＧＲ制御弁２３の開度を補正することによって目標
リーン空燃比に制御される。また、第１の運転領域Ｉで
は圧縮上死点ＴＤＣ前に燃料噴射が行われる。この場
合、噴射開始時期θＳは要求負荷Ｌが高くなるにつれて
遅くなり、噴射完了時期θＥも噴射開始時期θＳが遅く
なるにつれて遅くなる。
【００５２】なお、アイドリング運転時にはスロットル
弁１６は全閉近くまで閉弁され、この時にはＥＧＲ制御
弁２３も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁
１６を全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室５内の
圧力が低くなるために圧縮圧力が小さくなる。圧縮圧力
が小さくなるとピストン４による圧縮仕事が小さくなる
ために機関本体１の振動が小さくなる。即ち、アイドリ
ング運転時には機関本体１の振動を抑制するためにスロ
ットル弁１６が全閉近くまで閉弁せしめられる。
【００５３】一方、機関の運転領域が第１の運転領域Ｉ
から第２の運転領域IIに変わるとスロットル弁１６の開
度が半開状態から全開方向へステップ状に増大せしめら
れる。この時に図１３に示す例ではＥＧＲ率がほぼ７０
パーセントから４０パーセント以下までステップ状に減
少せしめられ、空燃比がステップ状に大きくされる。即
ち、ＥＧＲ率が多量のスモークを発生するＥＧＲ率範囲
（図９）を飛び越えるので機関の運転領域が第１の運転
領域Ｉから第２の運転領域IIに変わるときに多量のスモ
ークが発生することがない。
【００５４】第２の運転領域IIでは従来から行われてい
る燃焼が行われる。この燃焼方法では煤及びＮＯXが若
干発生するが低温燃焼に比べて熱効率は高く、従って機
関の運転領域が第１の運転領域Ｉから第２の運転領域II
に変わると図１３に示されるように噴射量がステップ状
に低減せしめられる。
【００５５】第２の運転領域IIではスロットル弁１６は
一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制御弁２３の
開度は要求負荷Ｌが高くなると次第に小さくされる。こ
の運転領域IIではＥＧＲ率は要求負荷Ｌが高くなるほど
低くなり、空燃比は要求負荷Ｌが高くなるほど小さくな
る。ただし、空燃比は要求負荷Ｌが高くなってもリーン
空燃比とされる。また、第２の運転領域IIでは噴射開始
時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とされる。
【００５６】図１４は第１の運転領域Ｉにおける空燃比
Ａ／Ｆを示している。図１４において、Ａ／Ｆ＝１５．
５、Ａ／Ｆ＝１６、Ａ／Ｆ＝１７、Ａ／Ｆ＝１８で示さ
れる各曲線は夫々空燃比が１５．５、１６、１７、１８
である時を示しており、各曲線間の空燃比は比例配分に
より定められる。図１４に示されるように第１の運転領
域Ｉでは空燃比がリーンとなっており、更に第１の運転
領域Ｉでは要求負荷Ｌが低くなるほど空燃比Ａ／Ｆがリ
ーンとされる。
【００５７】即ち、要求負荷Ｌが低くなるほど燃焼によ
る発熱量が少なくなる。従って要求負荷Ｌが低くなるほ
どＥＧＲ率を低下させても低温燃焼を行うことができ
る。ＥＧＲ率を低下させると空燃比は大きくなり、従っ
て図１４に示されるように要求負荷Ｌが低くなるにつれ
て空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。空燃比Ａ／Ｆが大きく
なるほど燃料消費率は向上し、従ってできる限り空燃比
をリーンにするために本実施例では要求負荷Ｌが低くな
るにつれて空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。
【００５８】なお、空燃比を図１４に示す目標空燃比と
するのに必要なスロットル弁１６の目標開度ＳＴが図１
５（Ａ）に示されるように要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎ
の関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶され
ており、空燃比を図１４に示す目標空燃比とするのに必
要なＥＧＲ制御弁２３の目標開度ＳＥが図１５（Ｂ）に
示されるように要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数とし
てマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００５９】図１６は第二燃焼、即ち従来の燃焼方法に
よる普通の燃焼が行われるときの目標空燃比を示してい
る。なお、図１６においてＡ／Ｆ＝２４、Ａ／Ｆ＝３
５、Ａ／Ｆ＝４５、Ａ／Ｆ＝６０で示される各曲線は夫
々目標空燃比２４、３５、４５、６０を示している。空
燃比をこの目標空燃比とするのに必要なスロットル弁１
６の目標開度ＳＴが図１７（Ａ）に示されるように要求
負荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予め
ＲＯＭ３２内に記憶されており、空燃比をこの目標空燃
比とするのに必要なＥＧＲ制御弁２３の目標開度ＳＥが
図１７（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌ及び機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。
【００６０】こうして、本実施例のディーゼルエンジン
では、アクセルペダル４０の踏み込み量Ｌ及び機関回転
数Ｎとに基づき、第一燃焼、すなわち、低温燃焼と、第
二燃焼、すなわち、普通の燃焼とが切り換えられ、各燃
焼において、アクセルペダル４０の踏み込み量Ｌ及び機
関回転数Ｎとに基づき、図１５又は図１７に示すマップ
によってスロットル弁１６及びＥＧＲ弁の開度制御が実
施される。
【００６１】図１８は排気浄化装置を示す平面図であ
り、図１９はその側面図である。本排気浄化装置は、中
央管部材７１と、中央管部材７１を取り囲むカバー部材
７２とを有している。中央管部材７１の上流側端部は排
気マニホルド１７の下流側に排気管１８を介して接続さ
れ、下流側端部はマフラ等を介して排気ガスを大気中へ
放出するための下流排気管７４に接続されている。中央
管部材７１は、弁体７１ａが配置された上流部分７１ｂ
と、上流部分７１ｂの直下流側に位置する中流部分７１
ｃと、中流部分７１ｃの直下流側に位置する下流部分７
１ｄとから構成されている。
【００６２】上流部分７１ｂの側面には、対向して第一
開口７１ｅと第二開口７１ｆが形成されている。弁体７
１ａは、負圧アクチュエータ又はステップモータ等によ
って回動されて上流部分７１ｂ内を上流側と下流側との
間で遮断する二つの遮断位置とすることができる。図１
８に示す一方の遮断位置においては、上流側と第一開口
７１ｅとが連通されると共に下流側と第二開口７１ｆと
が連通される。また、図２０に示す他方の遮断位置にお
いては、上流側と第二開口７１ｆとが連通されると共に
下流側と第一開口７１ｅとが連通される。
【００６３】中流部分７１ｄ内には触媒装置７３が配置
されている。触媒装置７３の直下流側には排気ガス温度
を測定するための温度センサ７４が配置されている。ま
た、長円形断面を有するパティキュレートフィルタ７０
が外側ケース７０ａと共に下流部分７１ｄの側面を貫通
して配置されている。
【００６４】このような構成によって、弁体７１ａが一
方の遮断位置とされると、排気ガスは、図１８及び図１
９に矢印で示すように、上流部分７１ｂの上流側から第
一開口７１ｅを通り、中央管部材７１とカバー部材７２
との間の空間へ流出し、パティキュレートフィルタ７０
を通過した後に、第二開口７１ｆを通り再び上流部分７
１ｂへ流入する。その後、排気ガスは、中流部分７１ｃ
内に配置された触媒装置７３を通過し、下流部分７１ｄ
内をパティキュレートフィルタ７０の外側ケース７０ａ
の回りを通り下流排気管７４へ向けて流れる。
【００６５】一方、弁体７１ａが他方の遮断位置とされ
ると、排気ガスは、図２０に示すように、上流部分７１
ｂの上流側から第二開口７１ｆを通り、中央管部材７１
とカバー部材７２との間の空間へ流出し、パティキュレ
ートフィルタ７０を一方の遮断位置とは逆方向に通過し
た後に、第一開口７１ｅを通り再び上流部分７１ｂへ流
入する。その後は、一方の遮断位置と同様に、排気ガス
は、中流部分７１ｃ内に配置された触媒装置７３を通過
し、下流部分７１ｄ内をパティキュレートフィルタ７０
の外側ケース７０ａの回りを通り下流排気管７４へ向け
て流れる。
【００６６】また、図２１に示すように、弁体７１ａ
は、一方の遮断位置と他方の遮断位置との間の中間位置
とすることも可能である。この中間位置においては、中
央管部材７１の上流部分７１ｂは解放されるために、排
気ガスは、図２１に矢印で示すように、カバー部材７２
と中央管部材７１との間の空間へ流出することなく、す
なわち、パティキュレートフィルタ７０を通過すること
なく、直接的に中流部分７１ｃ内の触媒装置７３へ流入
する。
【００６７】このように、本排気浄化装置は、非常に簡
単な構成によって、弁体７１ａを二つの遮断位置の一方
から他方へ切り換えることによりパティキュレートフィ
ルタの排気上流側と排気下流側とを逆転することが可能
となると共に、弁体７１ａを中間位置とすれば、排気ガ
スがパティキュレートフィルタ７０をバイパスすること
が可能となる。
【００６８】また、パティキュレートフィルタにおいて
は、排気ガスの流入を容易にするために大きな開口面積
が必要とされるが、本排気浄化装置では、車両搭載性を
悪化させることなく、図１８に示すように大きな開口面
積を有するパティキュレートフィルタを使用可能であ
る。本排気浄化装置において、図１８に示すように、排
気管１８内には排気絞り弁７５が配置されている。
【００６９】図２２にパティキュレートフィルタ７０の
構造を示す。なお、図２２において、（Ａ）はパティキ
ュレートフィルタ７０の正面図であり、（Ｂ）は側面断
面図である。これらの図に示すように、本パティキュレ
ートフィルタ７０は、長円正面形状を有し、例えば、コ
ージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム
構造をなすウォールフロー型であり、多数の軸線方向に
延在する隔壁５４によって細分された多数の軸線方向空
間を有している。隣接する二つの軸線方向空間におい
て、栓５３によって、一方は排気下流側で閉鎖され、他
方は排気上流側で閉鎖される。こうして、隣接する二つ
の軸線方向空間の一方は排気ガスの流入通路５０とな
り、他方は流出通路５１となり、排気ガスは、図２２
（Ｂ）に矢印で示すように、必ず隔壁５４を通過する。
排気ガス中のパティキュレートは、隔壁５４の細孔の大
きさに比較して非常に小さいものであるが、隔壁５４の
排気上流側表面及び隔壁５４内の細孔表面上に衝突して
捕集される。こうして、各隔壁５４は、パティキュレー
トを捕集する捕集壁として機能する。本パティキュレー
トフィルタ７０において、捕集されたパティキュレート
を酸化除去するために、隔壁５４の両側表面上、及び、
好ましくは隔壁５４内の細孔表面上にもアルミナ等を使
用して以下に説明する活性酸素放出剤と貴金属触媒とが
担持されている。
【００７０】活性酸素放出剤とは、活性酸素を放出する
ことによってパティキュレートの酸化を促進するもので
あり、好ましくは、周囲に過剰酸素が存在すると酸素を
取込んで酸素を保持しかつ周囲の酸素濃度が低下すると
保持した酸素を活性酸素の形で放出するものである。
【００７１】貴金属触媒としては、通常、白金Ｐｔが用
いられており、活性酸素放出剤としてカリウムＫ、ナト
リウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ、ルビジウム
Ｒｂのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウム
Ｃａ、ストロンチウムＳｒのようなアルカリ土類金属、
ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類、および
遷移金属から選ばれた少なくとも一つが用いられてい
る。
【００７２】なお、この場合、活性酸素放出剤として
は、カルシウムＣａよりもイオン化傾向の高いアルカリ
金属又はアルカリ土類金属、即ちカリウムＫ、リチウム
Ｌｉ、セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バリウムＢａ、
ストロンチウムＳｒを用いることが好ましい。
【００７３】次に、このような活性酸素放出剤を担持す
るパティキュレートフィルタによって、捕集されたパテ
ィキュレートがどのように酸化除去されるかについて、
白金ＰｔおよびカリウムＫの場合を例にとって説明す
る。他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希
土類、遷移金属を用いても同様なパティキュレート除去
作用が行われる。
【００７４】ディーゼルエンジンでは通常空気過剰のも
とで燃焼が行われ、従って排気ガスは多量の過剰空気を
含んでいる。即ち、吸気通路および燃焼室内に供給され
た空気と燃料との比を排気ガスの空燃比と称すると、こ
の空燃比はリーンとなっている。また、燃焼室内ではＮ
Ｏが発生するので排気ガス中にはＮＯが含まれている。
また、燃料中にはイオウＳが含まれており、このイオウ
Ｓは燃焼室内で酸素と反応してＳＯ2となる。従って排
気ガス中にはＳＯ2が含まれている。従って過剰酸素、
ＮＯおよびＳＯ2を含んだ排気ガスがパティキュレート
フィルタ７０の排気上流側へ流入することになる。
【００７５】図２３（Ａ）および（Ｂ）はパティキュレ
ートフィルタ７０における排気ガス接触面の拡大図を模
式的に表わしている。なお、図２３（Ａ）および（Ｂ）
において６０は白金Ｐｔの粒子を示しており、６１はカ
リウムＫを含んでいる活性酸素放出剤を示している。
【００７６】上述したように排気ガス中には多量の過剰
酸素が含まれているので排気ガスがパティキュレートフ
ィルタの排ガス接触面内に接触すると、図２３（Ａ）に
示されるようにこれら酸素Ｏ2がＯ2 -又はＯ2-の形で白
金Ｐｔの表面に付着する。一方、排気ガス中のＮＯは白
金Ｐｔの表面上でＯ2 -又はＯ2-と反応し、ＮＯ2となる
（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。次いで生成されたＮＯ2の
一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ活性酸素放出剤６１内
に吸収され、カリウムＫと結合しながら図２３（Ａ）に
示されるように硝酸イオンＮＯ3 -の形で活性酸素放出剤
６１内に拡散し、硝酸カリウムＫＮＯ3を生成する。こ
のようにして、本実施例では、排気ガスに含まれるＮＯ
xをパティキュレートフィルタ７０に吸収し、大気中へ
の放出量を大幅に減少させることができる。
【００７７】一方、上述したように排気ガス中にはＳＯ
2も含まれており、このＳＯ2もＮＯと同様なメカニズム
によって活性酸素放出剤６１内に吸収される。即ち、上
述したように酸素Ｏ2がＯ2 -又はＯ2-の形で白金Ｐｔの
表面に付着しており、排気ガス中のＳＯ2は白金Ｐｔの
表面でＯ2 -又はＯ2-と反応してＳＯ3となる。次いで生
成されたＳＯ3の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ
活性酸素放出剤６１内に吸収され、カリウムＫと結合し
ながら硫酸イオンＳＯ4 2-の形で活性酸素放出剤６１内
に拡散し、硫酸カリウムＫ2ＳＯ4を生成する。このよう
にして活性酸素放出触媒６１内には硝酸カリウムＫＮＯ
3および硫酸カリウムＫ2ＳＯ4が生成される。
【００７８】排気ガス中のパティキュレートは、図２３
（Ｂ）において６２で示されるように、パティキュレー
トフィルタに担持された活性酸素放出剤６１の表面上に
付着する。この時、パティキュレート６２と活性酸素放
出剤６１との接触面では酸素濃度が低下する。酸素濃度
が低下すると酸素濃度の高い活性酸素放出剤６１内との
間で濃度差が生じ、斯くして活性酸素放出剤６１内の酸
素がパティキュレート６２と活性酸素放出剤６１との接
触面に向けて移動しようとする。その結果、活性酸素放
出剤６１内に形成されている硝酸カリウムＫＮＯ3がカ
リウムＫと酸素ＯとＮＯとに分解され、酸素Ｏがパティ
キュレート６２と活性酸素放出剤６１との接触面に向か
い、ＮＯが活性酸素放出剤６１から外部に放出される。
外部に放出されたＮＯは下流側の白金Ｐｔ上において酸
化され、再び活性酸素放出剤６１内に吸収される。
【００７９】一方、このとき活性酸素放出剤６１内に形
成されている硫酸カリウムＫ2ＳＯ4もカリウムＫと酸素
ＯとＳＯ2とに分解され、酸素Ｏがパティキュレート６
２と活性酸素放出剤６１との接触面に向かい、ＳＯ2が
活性酸素放出剤６１から外部に放出される。外部に放出
されたＳＯ2は下流側の白金Ｐｔ上において酸化され、
再び活性酸素放出剤６１内に吸収される。但し、硫酸カ
リウムＫ2ＳＯ4は、安定化しているために、硝酸カリウ
ムＫＮＯ3に比べて活性酸素を放出し難い。
【００８０】一方、パティキュレート６２と活性酸素放
出剤６１との接触面に向かう酸素Ｏは硝酸カリウムＫＮ
Ｏ3や硫酸カリウムＫ2ＳＯ4のような化合物から分解さ
れた酸素である。化合物から分解された酸素Ｏは高いエ
ネルギを有しており、極めて高い活性を有する。従って
パティキュレート６２と活性酸素放出剤６１との接触面
に向かう酸素は活性酸素Ｏとなっている。これら活性酸
素Ｏがパティキュレート６２に接触するとパティキュレ
ート６２は数分から数十分の短時間で輝炎を発すること
なく酸化せしめられる。また、パティキュレート６２を
酸化する活性酸素Ｏは、活性酸素放出剤６１へＮＯ及び
ＳＯ2が吸収される時にも放出される。すなわち、ＮＯX
は酸素原子の結合及び分離を繰り返しつつ活性酸素放出
剤６１内において硝酸イオンＮＯ3 -の形で拡散するもの
と考えられ、この間にも活性酸素が発生する。パティキ
ュレート６２はこの活性酸素によっても酸化せしめられ
る。また、このようにパティキュレートフィルタ７０上
に付着したパティキュレート６２は活性酸素Ｏによって
酸化せしめられるがこれらパティキュレート６２は排気
ガス中の酸素によっても酸化せしめられる。
【００８１】ところで白金Ｐｔ及び活性酸素放出剤６１
はパティキュレートフィルタの温度が高くなるほど活性
化するので単位時間当りに活性酸素放出剤６１から放出
される活性酸素Ｏの量はパティキュレートフィルタの温
度が高くなるほど増大する。また、当然のことながら、
パティキュレート自身の温度が高いほど酸化除去され易
くなる。従ってパティキュレートフィルタ上において単
位時間当りに輝炎を発することなくパティキュレートを
酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量はパティキュレー
トフィルタの温度が高くなるほど増大する。
【００８２】図２４の実線は単位時間当りに輝炎を発す
ることなく酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量Ｇを示
しており、図２４において横軸はパティキュレートフィ
ルタの温度ＴＦを示している。なお、図２４は単位時間
を１秒とした場合の、すなわち、１秒当たりの酸化除去
可能微粒子量Ｇを示しているがこの単位時間としては、
１分、１０分等任意の時間を採用することができる。例
えば、単位時間として１０分を用いた場合には単位時間
当たりの酸化除去可能微粒子量Ｇは１０分間当たりの酸
化除去可能微粒子量Ｇを表わすことになり、この場合で
もパティキュレートフィルタ７０上において単位時間当
たりに輝炎を発することなく酸化除去可能な酸化除去可
能微粒子量Ｇは図２４に示されるようにパティキュレー
トフィルタ７０の温度が高くなるほど増大する。
【００８３】さて、単位時間当りに燃焼室から排出され
るパティキュレートの量を排出微粒子量Ｍと称するとこ
の排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよりも少な
いとき、例えば、１秒当たりの排出微粒子量Ｍが１秒当
たりの酸化除去可能微粒子量Ｇよりも少ないとき、或い
は１０分当たりの排出微粒子量Ｍが１０分当たりの酸化
除去可能微粒子量Ｇよりも少ないとき、即ち図２４の領
域Ｉでは燃焼室から排出された全てのパティキュレート
がパティキュレートフィルタ７０上において輝炎を発す
ることなく順次短時間のうちに酸化除去せしめられる。
これに対し、排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇ
よりも多いとき、即ち図２４の領域IIでは全てのパティ
キュレートを順次酸化するには活性酸素量が不足してい
る。図２５（Ａ）〜（Ｃ）はこのような場合におけるパ
ティキュレートの酸化の様子を示している。
【００８４】即ち、全てのパティキュレートを酸化する
には活性酸素量が不足している場合には図２５（Ａ）に
示すようにパティキュレート６２が活性酸素放出剤６１
上に付着するとパティキュレート６２の一部のみが酸化
され、十分に酸化されなかったパティキュレート部分が
パティキュレートフィルタの排気上流側面上に残留す
る。次いで活性酸素量が不足している状態が継続すると
次から次へと酸化されなかったパティキュレート部分が
排気上流面上に残留し、その結果図２５（Ｂ）に示され
るようにパティキュレートフィルタの排気上流面が残留
パティキュレート部分６３によって覆われるようにな
る。
【００８５】このような残留パティキュレート部分６３
は、次第に酸化され難いカーボン質に変質し、また、排
気上流面が残留パティキュレート部分６３によって覆わ
れると白金ＰｔによるＮＯ，ＳＯ2の酸化作用及び活性
酸素放出剤６１による活性酸素の放出作用が抑制され
る。それにより、時間を掛ければ徐々に残留パティキュ
レート部分６３を酸化させることができるが、図２５
（Ｃ）に示されるように残留パティキュレート部分６３
の上に別のパティキュレート６４が次から次へと堆積す
る。即ち、パティキュレートが積層状に堆積すると、こ
れらパティキュレートは、白金Ｐｔや活性酸素放出剤か
ら距離を隔てているために、例え酸化され易いパティキ
ュレートであっても活性酸素によって酸化されることは
ない。従ってこのパティキュレート６４上に更に別のパ
ティキュレートが次から次へと堆積する。即ち、排出微
粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよりも多い状態が継
続するとパティキュレートフィルタ上にはパティキュレ
ートが積層状に堆積してしまう。
【００８６】このように図２４の領域Ｉではパティキュ
レートはパティキュレートフィルタ上において輝炎を発
することなく短時間のうちに酸化せしめられ、図２４の
領域IIではパティキュレートがパティキュレートフィル
タ上に積層状に堆積する。従って、排出微粒子量Ｍと酸
化除去可能微粒子量Ｇとの関係を領域Ｉにすれば、パテ
ィキュレートフィルタ上へのパティキュレートの堆積を
防止することができる。その結果、パティキュレートフ
ィルタ７０における排気ガス流の圧損は全くと言ってい
いほど変化することなくほぼ一定の最小圧損値に維持さ
れる。斯くして機関の出力低下を最小限に維持すること
ができる。しかしながら、これが常に実現されるとは限
らず、何もしなければパティキュレートフィルタにはパ
ティキュレートが堆積することがある。
【００８７】本実施例では、前述の電子制御ユニット３
０により図２６に示す第一フローチャートに従って弁体
７１ａを作動制御することにより、パティキュレートフ
ィルタへのパティキュレートの堆積を防止している。本
フローチャートは所定時間毎に繰り返される。先ず、ス
テップ１０１において、弁体７１ａの切り換え時期であ
るか否かが判断される。切り換え時期は、設定時間又は
設定走行距離毎とされている。この判断が否定される時
にはそのまま終了するが、肯定される時には、ステップ
１０２へ進み、弁体７１ａを現在の遮断位置から他方の
遮断位置へ回動させる。
【００８８】図２７は、パティキュレートフィルタの隔
壁５４の拡大断面図である。前述したように、排気ガス
が主に衝突する隔壁５４の排気上流側表面及び細孔内の
排気ガス流対向面は、一方の捕集面としてパティキュレ
ートを衝突捕集し、活性酸素放出剤により放出された活
性酸素によって捕集パティキュレートを酸化除去する
が、設定時間又は設定走行距離を走行する間には、図２
４の領域IIでの運転が実施されることもあり、図２７
（Ａ）に格子で示すように、酸化除去が不十分となって
パティキュレートが残留することがある。この程度のパ
ティキュレートの堆積に伴うパティキュレートフィルタ
の排気抵抗は車両走行に悪影響を与えるほどではない
が、さらにパティキュレートが堆積すれば、機関出力の
大幅な低下等の問題を発生する。しかしながら、この時
点でパティキュレートフィルタの排気上流側と排気下流
側とが逆転されれば、隔壁５４の一方の捕集面に残留す
るパティキュレート上には、さらにパティキュレートが
堆積することはなく、一方の捕集面から放出される活性
酸素によって残留パティキュレートは徐々に酸化除去さ
れる。また、隔壁の細孔内に残留するパティキュレート
は、逆方向の排気ガス流によって、図２７（Ｂ）に示す
ように、容易に破壊されて細分化され、下流側へ移動す
る。
【００８９】それにより、細分化された多くのパティキ
ュレートは、隔壁の細孔内に分散し、すなわち、パティ
キュレートは流動することにより、隔壁の細孔内表面に
担持させた活性酸素放出剤と直接的に接触して酸化除去
される機会が多くなる。こうして、隔壁の細孔内にも活
性酸素放出剤を担持させることで、残留パティキュレー
トを格段に酸化除去させ易くなる。さらに、この酸化除
去に加えて、排気ガスの逆流によって上流側となった隔
壁５４の他方の捕集面、すなわち、現在において排気ガ
スが主に衝突する隔壁５４の排気上流側表面及び細孔内
の排気ガス流対向面（一方の捕集面とは反対側の関係と
なる）では、排気ガス中の新たなパティキュレートが付
着して活性酸素放出剤から放出された活性酸素によって
酸化除去される。これらの酸化除去の際に活性酸素放出
剤から放出された活性酸素の一部は、排気ガスと共に下
流側へ移動し、排気ガスの逆流によっても依然として残
留するパティキュレートを酸化除去する。
【００９０】すなわち、隔壁における一方の捕集面の残
留パティキュレートには、この捕集面から放出される活
性酸素だけでなく、排気ガスの逆流によって隔壁の他方
の捕集面でのパティキュレートの酸化除去に使用された
残りの活性酸素が排気ガスによって到来する。それによ
り、弁体の切り換え時点において、隔壁の一方の捕集面
にある程度パティキュレートが積層状に堆積していたと
しても、排気ガスを逆流させれば、残留パティキュレー
ト上に堆積するパティキュレートへも活性酸素が到来す
ることに加えて、さらにパティキュレートが堆積するこ
とはないために、堆積パティキュレートは徐々に酸化除
去され、次回の逆流までに、ある程度の時間があれば、
この間で十分に酸化除去可能である。
【００９１】弁体の切り換えは、設定時間又は設定走行
距離毎のように定期的に実施しなくても不定期に実施す
るようにしても良い。また、機関減速時毎に弁体を切り
換えるようにしても良い。機関減速時の判断には、運転
者が車両の減速を意図する動作、例えば、アクセルペダ
ルの開放、ブレーキペダルの踏み込み、及びフューエル
カット等のいずれかを検出することが利用可能である。
【００９２】また、パティキュレートフィルタへのパテ
ィキュレート堆積量が設定量となった時に弁体を切り換
えるようにしても良い。パティキュレート堆積量の推定
には、例えば、パティキュレート堆積量の増加に伴って
増大するパティキュレートフィルタ７０の直上流側と直
下流側との間の差圧を利用することができ、また、パテ
ィキュレート堆積量の増加に伴って低下するパティキュ
レートフィルタ所定隔壁上の電気抵抗値を利用しても良
く、また、パティキュレート堆積量の増加に伴って低下
するパティキュレートフィルタ所定隔壁上の光の透過率
又は反射率を利用しても良い。また、図２４のグラフに
基づき、現在の機関運転状態から推定される排出微粒子
量Ｍが現在の機関運転状態から推定されるパティキュレ
ートフィルタの温度を考慮した酸化除去可能微粒子量Ｇ
を上回る時の差（Ｍ−Ｇ）をパティキュレート堆積量と
して積算するようにしても良い。
【００９３】また、排気ガスの空燃比をリッチにする
と、すなわち、排気ガス中の酸素濃度を低下させると、
活性酸素放出剤６１から外部に活性酸素Ｏが一気に放出
される。この一気に放出された活性酸素Ｏによって、堆
積パティキュレートは酸化され易いものとなって容易に
酸化除去される。一方、空燃比がリーンに維持されてい
ると白金Ｐｔの表面が酸素で覆われ、いわゆる白金Ｐｔ
の酸素被毒が生じる。このような酸素被毒が生じるとＮ
ＯXに対する酸化作用が低下するためにＮＯXの吸収効率
が低下し、斯くして活性酸素放出剤６１からの活性酸素
放出量が低下する。しかしながら空燃比がリッチにされ
ると白金Ｐｔ表面上の酸素が消費されるために酸素被毒
が解消され、従って空燃比が再びリッチからリーンに切
り換えられるとＮＯXに対する酸化作用が強まるために
ＮＯXの吸収効率が高くなり、斯くして活性酸素放出剤
６１からの活性酸素放出量が増大する。従って、空燃比
がリーンに維持されている時に空燃比を時折リーンから
リッチに一時的に切り換えるとその都度白金Ｐｔの酸素
被毒が解消されるために空燃比がリーンである時の活性
酸素放出量が増大し、斯くしてパティキュレートフィル
タ７０上におけるパティキュレートの酸化作用を促進す
ることができる。さらに、この酸素被毒の解消は、言わ
ば、還元物質の燃焼であるために、発熱を伴ってパティ
キュレートフィルタを昇温させる。それにより、パティ
キュレートフィルタにおける酸化除去可能微粒子量が向
上し、さらに、残留及び堆積パティキュレートの酸化除
去が容易となる。弁体７１ａによってパティキュレート
フィルタの排気上流側と排気下流側とを切り換えた直後
に排気ガスの空燃比をリッチにすれば、パティキュレー
トが残留していないパティキュレートフィルタ隔壁にお
ける他方の捕集面では、一方の捕集面に比較して活性酸
素を放出し易いために、さらに多量に放出される活性酸
素によって、一方の捕集面の残留パティキュレートをさ
らに確実に酸化除去することができる。もちろん、弁体
７１ａの切り換えとは無関係に時折排気ガスの空燃比を
リッチにしても良く、それにより、パティキュレートフ
ィルタへパティキュレートが残留及び堆積し難くなる。
【００９４】排気ガスの空燃比をリッチにする方法とし
ては、例えば、前述の低温燃焼を実施すれば良い。ま
た、単に燃焼空燃比をリッチにしても良い。また、圧縮
行程での通常の主燃料噴射に加えて、機関燃料噴射弁に
よって排気行程又は膨張行程において気筒内に燃料を噴
射（ポスト噴射）しても良く、又は、吸気行程において
気筒内に燃料を噴射（ビゴム噴射）しても良い。もちろ
ん、ポスト噴射又はビゴム噴射は、主燃料噴射との間に
必ずしもインターバルを設ける必要はない。また、機関
排気系に燃料を供給することも可能である。
【００９５】ところで、本実施例のパティキュレートフ
ィルタでは、前述したように排気ガス中のＮＯXを良好
に吸収するが、パティキュレートフィルタの構造は、前
述したように、捕集壁の細孔を排気ガスが通過するウォ
ールフロー型であり、触媒を担持する隔壁に沿って排気
ガスが流れる一般的な触媒装置との比較において、同じ
大きさで同量の排気ガスを通過させるためには、捕集壁
間の寸法を隔壁間の寸法に比較して大きくしなければな
らない。それにより、パティキュレートフィルタにおい
て排気ガスが捕集壁表面に担持された活性酸素放出剤と
接触する機会は、モノリス型の触媒装置において触媒と
接触する機会より少ない。また、排気ガスは、捕集壁の
細孔を通過する際には、この細孔内に担持された活性酸
素放出剤に接触するが、主には、捕集壁の表面に担持さ
れた活性酸素放出剤にしか接触しない。しかしながら、
多数の細孔によって捕集壁表面の触媒担持面積はそれほ
ど大きくない。こうして、ＮＯXを吸収する活性酸素放
出剤をパティキュレートフィルタに担持させても、排気
ガス中のＮＯXを十分に浄化することはできない。
【００９６】それにより、本実施例では、パティキュレ
ートフィルタの排気上流側と排気下流側との逆転に係わ
らずに常にパティキュレートフィルタの下流側となる位
置、すなわち、中央管部材７１の中流部分７１ｃ内に、
前述した貴金属触媒及び活性酸素放出剤として使用可能
な物質をＮＯX吸蔵還元触媒として担持する触媒装置７
３を配置している。それにより、パティキュレートフィ
ルタにおいて吸収されなかったＮＯXを良好に吸収して
大気中への放出量を十分に低減することが可能となる。
もちろん、触媒装置７３に担持するＮＯX触媒は、ＮＯX
吸蔵還元触媒に限定されることなく、例えば、ＮＯX選
択還元触媒のような他の種類のＮＯXを浄化する触媒と
しても良い。
【００９７】また、前述したように、パティキュレート
フィルタへ還元物質を含むリッチ排気ガスを流入させる
際に、又は、低温燃焼を実施してＨＣ及びＣＯを比較的
多く含む排気ガスがパティキュレートフィルタへ流入す
る際に、還元物質の全てがパティキュレートフィルタの
貴金属触媒で酸化されるか又は活性酸素放出剤から放出
されたＮＯXを還元するのに使用されるとは限らず、パ
ティキュレートフィルタを通過する還元物質を浄化する
必要がある。触媒装置７３にＮＯX吸蔵還元触媒が担持
されていれば、その貴金属触媒及び放出されるＮＯXの
還元浄化によってパティキュレートフィルタを通過する
還元物質の浄化が可能となるが、触媒装置７３として、
少なくとも貴金属触媒のような酸化触媒を担持していれ
ば、パティキュレートフィルタを通過する還元物質の浄
化が可能である。
【００９８】こうして、パティキュレートフィルタの下
流側にＮＯX触媒装置又は酸化触媒装置を配置すること
は、パティキュレートフィルタを通過する有害物質の浄
化に有効である。もし、このような触媒装置をパティキ
ュレートフィルタの上流側に配置すると、パティキュレ
ートフィルタへ十分にＮＯX及び還元物質が供給されな
くなって前述したパティキュレートフィルタでのパティ
キュレートの酸化除去が不十分となるために、パティキ
ュレートフィルタの下流側に触媒装置を配置することが
重要である。しかしながら、パティキュレートフィルタ
の下流側に触媒装置を単に配置しても、触媒装置が機関
本体から離れてしまって排気ガスによる触媒装置の昇温
が不十分となり、触媒が十分に活性化せずに有害物質の
良好な浄化が難しくなる。
【００９９】本実施例では、触媒装置７３は、パティキ
ュレートフィルタ７０の常に下流側となる位置において
パティキュレートフィルタに近接して配置されているた
めに、パティキュレートフィルタでの活性酸素によるパ
ティキュレートの酸化除去及び貴金属触媒での還元物質
の燃焼によってパティキュレートフィルタが昇温された
際に、パティキュレートフィルタ７０から触媒装置７３
へ十分な熱伝導がなされる。それにより、触媒装置７３
は良好に昇温され、触媒を十分に活性化することができ
る。
【０１００】しかしながら、機関始動直後は、パティキ
ュレートフィルタの貴金属触媒も活性化しておらず、活
性酸素によるパティキュレートの酸化除去及び還元物質
の燃焼が不十分となり、パティキュレートフィルタ自身
が早期に昇温されることはない。従って、パティキュレ
ートフィルタからの熱伝導により触媒装置が昇温される
までには比較的長い時間を要し、この間において、Ｈ
Ｃ，ＣＯ，及びＮＯX等の有害物質の大気中への放出量
が増大してしまう。本実施例では、機関始動直後におい
て図２８に示すフローチャートにより触媒装置を早期に
暖機するようになっている。
【０１０１】先ず、ステップ２０１では、機関始動直後
であるか否かが判断され、この判断が否定される時には
そのまま終了するが、肯定される時には、ステップ２０
２において弁体７１ａは中間位置とされる。それによ
り、排気ガスは、パティキュレートフィルタ７０をバイ
パスして直接的に触媒装置７３へ流入するために、余り
冷却されることがなく、触媒装置を良好に昇温すること
が可能となる。また、ステップ２０３において排気ガス
の昇温制御を実施するようにしても良い。この昇温制御
は、例えば、ポスト噴射によって排気行程で気筒内に燃
料を供給することにより、排気行程でも燃焼を持続さ
せ、排気ガスの温度を高めること等が考えられる。
【０１０２】本実施例では、触媒装置７３を通過した排
気ガスは、中央管部材７１の下流部分７１ｄにおいてパ
ティキュレートフィルタ７０の回りを通過するようにな
っており、パティキュレートフィルタには排気ガスが通
過しないがパティキュレートフィルタの昇温も同時に行
うことができる。ステップ２０４では、温度センサ７６
によって触媒装置７３の直下流側における排気ガス温度
が触媒装置の温度として検出され、この温度Ｔが触媒装
置７３に担持された触媒の活性化温度Ｔ１に達したか否
かが判断される。この判断が肯定されると、触媒装置７
３の暖機は完了したとして、ステップ２０５において、
排気ガスの昇温制御は停止され、ステップ２０６におい
て弁体７１ａはいずれかの遮断位置とされる。もちろ
ん、触媒装置の温度は、触媒装置の直上流側の排気ガス
温度、すなわち、触媒装置へ流入する排気ガス温度を検
出して、この排気ガス温度に基づき推定するようにして
も良い。また、機関運転状態に基づき触媒装置へ流入す
る排気ガス温度を推定して、この排気ガス温度から触媒
装置の温度を推定するようにしても良い。
【０１０３】こうして、触媒装置７３の暖機が完了して
初めてパティキュレートフィルタへ排気ガスが流入し、
パティキュレートの捕集が開始されることとなり、それ
までの間においては、パティキュレートは大気中へ放出
されることとなる。しかしながら、触媒装置７３の暖機
完了までにはそれほど長い時間は必要とされず、それほ
ど問題とはならない。また、触媒装置７３の暖機完了時
においては、前述したようにパティキュレートフィルタ
もある程度昇温されており、酸化除去可能微粒子量が向
上している。それにより、捕集開始からパティキュレー
トの良好な酸化除去が可能である。
【０１０４】さらに、機関始動直後は、パティキュレー
トフィルタの温度も低く、パティキュレートを良好に酸
化除去することができないために、この時にパティキュ
レートを捕集させると、パティキュレートは堆積してパ
ティキュレートフィルタの目詰まりが起こり易くなる。
それにより、パティキュレートフィルタの目詰まり防止
には、機関始動直後はパティキュレートフィルタへ排気
ガスを流入させないことが好ましい。また、パティキュ
レートフィルタを昇温するために排気ガス中に還元物質
を含ませてパティキュレートフィルタの貴金属触媒で燃
焼させるようにしても、パティキュレートフィルタへ排
気ガスを流入させる時点で触媒装置７３は十分に機能す
るようになっているために、パティキュレートフィルタ
を通過する一部の還元物質を触媒装置によって良好に浄
化することができる。
【０１０５】前述したＮＯX吸蔵還元触媒は、触媒温度
が低過ぎても高過ぎても良好にＮＯXを浄化することが
できず、ＮＯX浄化に最適な温度範囲（約３００℃から
約５００℃）を有している。このようなＮＯX吸蔵還元
触媒が触媒装置に担持されている場合には、触媒装置温
度をこの温度範囲内に制御することが必要とされる。し
かしながら、パティキュレートフィルタ７０を通過する
排気ガスを単に触媒装置へ流入させるだけでは、このよ
うな制御が実現されずに触媒装置の浄化性能が悪化する
ことがある。本実施例では、図２９に示す第三フローチ
ャートによって触媒装置の温度を制御するようになって
いる。
【０１０６】先ず、ステップ３０１においては、温度セ
ンサ７６によって触媒装置７３の直下流側の排気ガス温
度Ｔを触媒温度として検出し、この触媒温度Ｔが温度範
囲下限値Ｔ１（３００℃）以上であるか否かが判断され
る。この判断が否定される時には、ステップ３０２にお
いて、弁体７１ａを中間位置として排気ガスがパティキ
ュレートフィルタ７０をバイパスして直接的に触媒装置
へ流入するようにする。次いでステップ３０３において
は触媒装置の昇温制御を実施する。この昇温制御は、前
述したいずれかの方法で排気ガスに比較的多くの還元物
質が含まれるようにすることである。還元物質は、触媒
装置に担持された貴金属触媒によって燃焼させられ、こ
の燃焼熱によって触媒装置を昇温することが可能とな
る。また、昇温制御は、ポスト噴射等によって排気行程
でも燃焼を持続させることにより、触媒装置へ流入する
排気ガス温度を高めることでも良い。いずれの昇温制御
でも、排気ガスを直接的に触媒装置へ流入させることに
より、パティキュレートフィルタにおいて還元物質が消
費されたり、排気ガスが冷却されたりしないために、触
媒装置の効果的な昇温が可能となる。
【０１０７】一方、触媒装置の温度Ｔが温度範囲下限値
Ｔ１以上となっている時には、ステップ３０１における
判断が肯定されてステップ３０４に進み、触媒装置の温
度Ｔが温度範囲上限値Ｔ２（５００℃）以下であるか否
かが判断される。この判断が否定される時には、ステッ
プ３０５において、弁体７１ａを中間位置として排気ガ
スがパティキュレートフィルタ７０をバイパスして直接
的に触媒装置へ流入するようにする。次いでステップ３
０６においては触媒装置の降温制御を実施する。この降
温制御は、理論空燃比又はリーン空燃比での低温燃焼を
実施することである。低温燃焼によって燃焼温度は低下
して排気ガス温度が低くなり、触媒装置を降温すること
ができる。低温燃焼において燃焼空燃比をリッチにする
と、排気ガス中に還元物質が多く含まれ、前述の昇温制
御となってしまう。また、降温制御は、フューエルカッ
トとして排気ガス温度を下げるようにしても良い。機関
加速時では、フューエルカットは難しいが、それ以外の
運転状態では瞬間的にフューエルカットを実施してもそ
れほど問題とはならないために、瞬間的なフューエルカ
ットを繰り返して触媒装置を降温することが可能であ
る。また、機関減速時となるのを待って弁体７１ａを中
間位置とすると共にフューエルカットを実施するように
しても良い。いずれの降温制御でも、排気ガスを直接的
に触媒装置へ流入させることにより、パティキュレート
フィルタにおいてパティキュレートの酸化除去等により
排気ガスが加熱されることがないために、触媒装置の効
果的な降温が可能となる。
【０１０８】前述の昇温制御及び降温制御のような温度
制御によって、又は、温度制御しなくても、触媒装置の
温度が温度範囲内となっていれば、ステップ３０１及び
３０４における判断はいずれも肯定され、ステップ３０
７において、温度制御が実施されている場合には、これ
を停止し、また、ステップ３０８において、弁体が中間
位置とされているならば、弁体を二つの遮断位置の一方
として、排気ガスがパティキュレートフィルタを通過す
るようにする。ステップ３０８において、弁体を中間位
置から遮断位置とする時には、中間位置とされる以前の
遮断位置とは異なる遮断位置とすることが好ましい。そ
れにより、この温度制御に際してパティキュレートフィ
ルタの上流側と下流側とが逆転されることとなり、前述
したようにパティキュレートフィルタの目詰まりを発生
し難くすることができる。触媒装置７３に担持されてい
る触媒が、ＮＯX吸蔵還元触媒のように良好に機能する
温度領域が下限値と上限値とを有する場合には、こうし
て触媒装置の昇温制御と降温制御とが必要になるが、酸
化触媒が担持されている場合には、良好に機能する温度
領域は下限値しか有しておらず、ステップ３０４から３
０６における触媒装置の降温制御は不要となる。
【０１０９】ところで、本実施例のように、パティキュ
レートフィルタの下流側に触媒装置を配置していると、
パティキュレートフィルタから剥離した比較的大きなパ
ティキュレートの塊が排気ガスと共に触媒装置へ流入し
て触媒装置入り口又は触媒装置内に留まり、触媒装置の
排気抵抗を増加させることがある。本実施例のように、
パティキュレートフィルタの排気上流側と排気下流側と
が逆転されるものでは、何らかの要因によって多量のパ
ティキュレートがパティキュレートフィルタに堆積して
いると、この逆転時において特にパティキュレートの塊
がパティキュレートフィルタから剥離し易い。しかしな
がら、このパティキュレートの剥離は、一方でパティキ
ュレートフィルタからパティキュレートが除去されるこ
とであり、パティキュレートフィルタの目詰まり防止に
は有効であり、また、多量の堆積パティキュレートが一
度に着火燃焼すると、パティキュレートフィルタが非常
に高温度となって溶損することがあり、この危険を回避
するためにも効果的である。
【０１１０】しかしながら、剥離したパティキュレート
が触媒装置の排気抵抗を増加させることは機関出力を低
下させるために好ましくなく、これを防止しなければな
らない。本実施例では、図３０に示す第四フローチャー
トによって触媒装置へ剥離パティキュレートが留まるこ
とを防止している。先ず、ステップ４０１では、ブレー
キスイッチ等を利用してブレーキペダルが踏み込まれた
か否かが判断される。この判断が否定される時にはその
まま終了するが、この判断が肯定される時には、ステッ
プ４０２において排気絞り弁７５を閉弁して排気抵抗を
増大させることにより、排気ブレーキを発生させる。次
いで、ステップ４０３において弁体７１ａを中間位置と
する。通常、ブレーキペダルが踏み込まれて機関減速時
となると、フューエルカットによって燃焼が行われない
ために、排気ガスにはパティキュレートが含まれること
はなく、弁体７１ａを中間位置として排気ガスがパティ
キュレートフィルタをバイパスするようにしてもパティ
キュレートが大気中へ放出されることはない。
【０１１１】ステップ４０４では、踏み込まれたブレー
キペダルが解放されたか否かが判断される。この判断
は、肯定されるまで繰り返され、肯定されると、車両減
速は必要なくなったとして、ステップ４０５において排
気絞り弁４０５を開弁する。この開弁によって、排気絞
り弁７５の上流側で高圧とされた排気ガスが一気に排気
絞り弁を通過する。この排気ガスは非常に高速であり、
中間位置とされた弁体７１ａを介して直接的に触媒装置
へ流入するために、触媒装置へ留まるパティキュレート
の塊を破壊して又はそのまま触媒装置の下流側へ排出す
る。こうして、触媒装置からパティキュレートの塊を除
去することが可能となる。次いで、ステップ４０６で
は、弁体７１ａを二つの遮断位置の一方として、排気ガ
スがパティキュレートフィルタを通過するようにする。
ステップ４０６において、弁体を中間位置から遮断位置
とする時には、中間位置とされる以前の遮断位置とは異
なる遮断位置とすることが好ましい。それにより、この
温度制御に際してパティキュレートフィルタの上流側と
下流側とが逆転されることとなり、前述したようにパテ
ィキュレートフィルタの目詰まりを発生し難くすること
ができる。
【０１１２】本実施例において、排気絞り弁７５を開弁
する直前には、弁体７１ａは中間位置とされており、排
気絞り弁７５の開弁時に高速の排気ガスがパティキュレ
ートフィルタをバイパスして直接的に触媒装置へ流入す
るようになっている。これにより、高速の排気ガスを確
実に触媒装置へ流入させると共に、高速の排気ガスがパ
ティキュレートフィルタを通過してパティキュレートフ
ィルタからパティキュレートの塊が剥離することを防止
している。しなしながら、パティキュレートフィルタへ
の堆積パティキュレートが多量となっている時には、こ
の高速排気ガスをパティキュレートフィルタからのパテ
ィキュレートの剥離に積極的に使用することも可能であ
る。
【０１１３】本実施例において、排気絞り弁は、触媒装
置の上流側に配置したが、これは本発明を限定するもの
ではなく、触媒装置の下流側に配置するようにしても良
い。このような配置によっても、排気絞り弁の閉弁によ
って触媒装置内をゆっくりと流れていた排気ガスは、排
気絞り弁の開弁によって触媒装置内を高速で流れること
となり、前述同様に、触媒装置内からパティキュレート
の塊を除去することができる。
【０１１４】前述したように、触媒装置７３にＮＯX吸
蔵還元触媒が担持されている場合には、触媒装置の温度
を温度範囲上限値以下にすることが必要であるが、触媒
装置７３がパティキュレートフィルタ７０の下流側に配
置されていると、実際的には、触媒装置の温度が温度範
囲上限値を越えて高まることは殆どなく、触媒装置の温
度を温度範囲下限値以上に維持するために、できる限り
触媒装置を昇温することが必要とされる。また、触媒装
置７３に酸化触媒が担持されている場合にも、温度範囲
上限値を有さないために、できる限り触媒装置を昇温す
ることが必要とされる。
【０１１５】図３１は、このために実施される第五フロ
ーチャートである。先ず、ステップ５０１において、機
関減速時であるか否かが判断される。この判断には、ブ
レーキペダルの踏み込み、又は、アクセルペダルの解放
等の検出を利用することができる。この判断が否定され
る時にはそのまま終了するが、肯定される時には、ステ
ップ５０２において、弁体７１ａは中間位置とされ、排
気ガスがパティキュレートフィルタをバイパスして直接
的に触媒装置へ流入するようにする。次いで、ステップ
５０３では、触媒装置の昇温制御が実施される。
【０１１６】この昇温制御は、第三フローチャートと同
様に、排気ガスに比較的多くの還元物質が含まれるよう
にすることである。還元物質は、触媒装置に担持された
貴金属触媒によって燃焼させられ、この燃焼熱によって
触媒装置を昇温することが可能となる。また、機関減速
時においてもフューエルカットせずに燃焼を持続する場
合には、昇温制御として、ポスト噴射等によって排気行
程でも燃焼を持続させることにより、触媒装置へ流入す
る排気ガス温度を高めるようにしても良い。いずれの昇
温制御でも、排気ガスを直接的に触媒装置へ流入させる
ことにより、パティキュレートフィルタにおいて還元物
質が消費されたり、排気ガスが冷却されたりしないため
に、触媒装置の効果的な昇温が可能となる。
【０１１７】ステップ５０４では、機関減速が終了した
か否かが判断され、この判断は、肯定されるまで繰り返
されて、前述の昇温制御が継続される。ステップ５０４
における判断が肯定される時にはステップ５０５におい
て昇温制御を停止し、ステップ５０６において弁体を二
つの遮断位置の一方として排気ガスがパティキュレート
フィルタを通過するようにする。前述したように、弁体
は、中間位置とする以前の遮断位置と異なる遮断位置す
ることが好ましい。
【０１１８】還元物質による触媒装置の昇温制御におい
ては、一部の還元物質が触媒装置を通過して大気中へ放
出される可能性があり、又は、ポスト噴射による昇温制
御では燃料消費率が悪化するために、不必要に実施する
ことは好ましくない。それにより、例えば、機関減速時
直前に高回転高負荷運転が実施されていて触媒装置の温
度が十分に高いことが予測される時には、機関減速時と
なっても弁体を中間位置とせず、また、昇温制御も実施
しないことが好ましい。また、特に還元物質による昇温
制御は、触媒装置における貴金属触媒が活性化していな
いと意味がないために、例えば、機関始動直後は、貴金
属触媒が不活性であるとして、機関減速時となっても還
元物質による昇温制御は実施しないことが好ましい。も
ちろん、貴金属触媒が不活性でもポスト噴射によって排
気ガス温度を高める昇温制御は実施可能である。
【０１１９】ところで、排気ガス中のカルシウムＣａは
ＳＯ3が存在すると、硫酸カルシウムＣａＳＯ4を生成す
る。この硫酸カルシウムＣａＳＯ4は、酸化除去され難
く、パティキュレートフィルタ上にアッシュとして残留
することとなる。従って、硫酸カルシウムの残留による
パティキュレートフィルタの目詰まりを防止するために
は、活性酸素放出剤６１としてカルシウムＣａよりもイ
オン化傾向の高いアルカリ金属又はアルカリ土類金属、
例えばカリウムＫを用いることが好ましく、それによ
り、活性酸素放出剤６１内に拡散するＳＯ3はカリウム
Ｋと結合して硫酸カリウムＫ2ＳＯ4を形成し、カルシウ
ムＣａはＳＯ3と結合することなくパティキュレートフ
ィルタの隔壁を通過する。従ってパティキュレートフィ
ルタがアッシュによって目詰まりすることがなくなる。
こうして、前述したように活性酸素放出剤６１としては
カルシウムＣａよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属
又はアルカリ土類金属、即ちカリウムＫ、リチウムＬ
ｉ、セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バリウムＢａ、ス
トロンチウムＳｒを用いることが好ましいことになる。
【０１２０】また、活性酸素放出剤としてパティキュレ
ートフィルタに白金Ｐｔのような貴金属のみを担持させ
ても、白金Ｐｔの表面上に保持されるＮＯ2又はＳＯ3か
ら活性酸素を放出させることができる。ただし、この場
合には酸化除去可能微粒子量Ｇを示す実線は図２４に示
す実線に比べて若干右側に移動する。また、活性酸素放
出剤としてセリアを用いることも可能である。セリア
は、排気ガス中の酸素濃度が高いと酸素を吸収し（Ｃｅ
2Ｏ3→２ＣｅＯ2）、排気ガス中の酸素濃度が低下する
と活性酸素を放出する（２Ｃｅ2Ｏ2→Ｃｅ2Ｏ3）もので
あるために、パティキュレートの酸化除去のために、排
気ガス中の空燃比を定期的又は不定期にリッチにする必
要がある。セリアに代えて、鉄又は錫を使用しても良
い。
【０１２１】また、活性酸素放出剤として排気ガス中の
ＮＯx浄化に使用されるＮＯx吸蔵還元触媒を用いること
も可能である。この場合においては、ＮＯx又はＳＯxを
放出させるために排気ガスの空燃比を少なくとも一時的
にリッチにする必要がある。
【０１２２】本実施例において、パティキュレートフィ
ルタ自身が活性酸素放出剤を担持して、この活性酸素放
出剤が放出する活性酸素によりパティキュレートが酸化
除去されるものとしたが、これは、本発明を限定するも
のではない。例えば、活性酸素及び活性酸素と同等に機
能する二酸化窒素等のパティキュレート酸化成分は、パ
ティキュレートフィルタ又はそれに担持させた物質から
放出されても、外部からパティキュレートフィルタへ流
入するようにしても良い。パティキュレート酸化成分が
外部から流入する場合においても、パティキュレートを
捕集するために、捕集壁の第一捕集面と第二捕集面とを
交互に使用することで、排気下流側となった一方の捕集
面では、新たにパティキュレートが堆積することはな
く、この堆積パティキュレートを、他方の捕集面から流
入するパティキュレート酸化成分によって徐々にでも酸
化除去して、堆積パティキュレートをある程度の時間で
十分に酸化除去することが可能である。この間におい
て、他方の捕集面では、パティキュレートの捕集と共に
パティキュレート酸化成分による酸化が行われるため
に、前述同様な効果がもたらされる。
【０１２３】本実施例のディーゼルエンジンは、低温燃
焼と通常燃焼とを切り換えて実施するものとしたが、こ
れは本発明を限定するものではなく、もちろん、通常燃
焼のみを実施するディーゼルエンジン、又はパティキュ
レートを排出するガソリンエンジンにも本発明は適用可
能である。
【０１２４】ところで、前述した触媒装置７３は、一般
的なモノリス型の担体を有するものとしたが、図３２に
示すような断面を有する触媒装置７３１としても良い。
図３２に示す触媒装置７３１は、外枠７３１ｅ内に、前
述のパティキュレートフィルタ７０と同様に、コージラ
イトのような多孔質材料から形成された多数の軸線方向
に延在する隔壁７３１ａを有している。各隔壁７３１ａ
によって触媒装置７３１内は多数の軸線方向空間７３１
ｂに細分されている。
【０１２５】隣接する二つの軸線方向空間７３１ｂの一
方を取り囲む隔壁７３１ａは排気上流側において外側へ
向けての先細形状を呈して先細形状部７３１ｃを形成す
る。また、他方を取り囲む隔壁７３１ａは排気下流側に
おいて外側へ向けての先細形状を呈して先細形状部７３
１ｃを形成する。各先細形状部７３１ｃは、例えば、軸
線方向空間７３１ｂが矩形断面を有する場合には四角錐
形状となり、このように、軸線方向空間７３１ｂの断面
形状に応じた角錐形状となる。排気上流側の先細形状部
７３１ｃによって取り囲まれた軸線方向空間７３１ｂの
排気上流側の開口面積は、軸線方向空間７３１ｂの断面
積（中央部の断面積）よりかなり大きくなる。
【０１２６】排気上流側及び排気下流側の先細形状部７
３１ｃは、それぞれに対応する軸線方向空間７３１ｂを
閉鎖してはおらず、軸線方向空間７３１ｂの断面積より
小さな断面積を有する通路７３１ｄを有している。それ
により、本触媒装置７３１へ流入する排気ガスは、排気
上流側において先細形状部７３１ｃを有する約半数の軸
線方向空間７３１ｂへは点線矢印で示すように小さな断
面積を有する通路７３１ｄを介して流入することとなる
が、排気上流側において先細形状部７３１ｃを有さない
約半数の軸線方向空間７３１ｂへは大きな開口を介して
流入することとなり、本触媒装置７３１における全体的
な排気ガスの流入抵抗は、モノリス型担体の触媒装置と
大きな差はない。
【０１２７】また、大きな開口を介して、対応する軸線
方向空間７３１ｂへ流入した排気ガスは、この軸線方向
空間７３１ｂが排気下流側において先細形状部７３１ｃ
を有するために、点線矢印で示すように、その一部は先
細形状部７３１ｃの通路７３１ｃを介して流出するが、
主には、実線矢印で示すように、この軸線方向空間７３
１ｂを取り囲む隔壁７３１ａを通過し、隣接する軸線方
向空間７３１ｂから流出する。それにより、本触媒装置
７３１における全体的な排気ガスの流出抵抗も、モノリ
ス型担体の触媒装置と大きな差はない。こうして、排気
ガスは、モノリス型担体の触媒装置と同様に、容易に本
触媒装置７３１を通過する。
【０１２８】各隔壁７３１ａには、前述の触媒装置７３
と同様に、ＮＯX吸蔵還元触媒、ＮＯX選択還元触媒、又
は酸化触媒が担持されている。それにより、本触媒装置
７３１は、前述の触媒装置７３と同様に、排気ガス中の
ＮＯXや還元物質等のようなパティキュレートフィルタ
７０を通過した有害物質を大気放出以前に良好に浄化す
ることができる。さらに、本触媒装置７３１は、前述し
たように、各隔壁７３１ａを排気ガスが通過するように
なっているために、パティキュレートフィルタ７０と同
様に、各隔壁７３１ａによってパティキュレートを捕集
することができる。例えば機関始動時のように、弁体７
１ａを中間位置とする時、又は、弁体７１ａを切り換え
ている間は、パティキュレートを含む排気ガスがパティ
キュレートフィルタ７０をバイパスすることとなるが、
この時において、排気ガス中のパティキュレートは、本
触媒装置７３１によって捕集され、大気中へ放出される
ことはない。
【０１２９】こうして捕集されたパティキュレートは、
本触媒装置７３１が、ＮＯX吸蔵還元触媒として、パテ
ィキュレートフィルタ７０と同様な貴金属触媒と活性酸
素放出剤として使用可能な物質とを担持している場合に
は、この物質から放出される活性酸素によってパティキ
ュレートフィルタ７０上と同様に酸化除去され、本触媒
装置７３１の隔壁７３１ａにパティキュレートが堆積す
ることはない。また、本触媒装置７３１が、酸化触媒と
して、白金Ｐｔのような貴金属触媒を担持している場合
にも、前述したように活性酸素を放出させることがで
き、隔壁７３１へのパティキュレートの堆積を防止する
ことができる。
【０１３０】触媒装置７３１へは、パティキュレートフ
ィルタ７０をバイパスする排気ガス中のパティキュレー
トやパティキュレートフィルタ７０により捕集できなか
ったパティキュレートが到来するだけであるために、パ
ティキュレートフィルタ７０と同様な考え方に基づく触
媒装置７３１の酸化除去可能微粒子量を上回ってパティ
キュレートが触媒装置７３１に捕集される可能性は少な
い。
【０１３１】もし、何らかの要因によって触媒装置７３
１の隔壁７３１ａに比較的多量のパティキュレートが堆
積したとしても、又は、触媒装置７３１の隔壁７３１ａ
に担持された触媒が活性酸素を放出しないもので長期使
用によって隔壁７３１ａに比較的多量のパティキュレー
トが堆積したとしても、本触媒装置７３１は、各先細形
状部７３１ｃに通路７３１ｄが設けられているために、
パティキュレートの堆積によって各隔壁７３１ａを排気
ガスが通過できなくなっても、排気ガスは、排気上流側
の各先細形状部７３１ｃの通路７３１ｄを介して対応す
る軸線方向空間７３１ｂへ流入して、そのまま、対応す
る軸線方向空間７３１ｂから流出することができ、ま
た、排気上流側の各先細形状部７３１ｃに隣接する大き
な各開口を介して対応する軸線方向空間７３１ｂへ流入
して、対応する排気下流側の先細形状部７３１ｃの通路
７３１ｄから流出することができる。
【０１３２】こうして、各隔壁７３１ａに多量のパティ
キュレートが堆積しても、触媒装置７３１の排気抵抗が
異常に高まって車両走行が不可能となるようなことはな
い。もちろん、この時においても、排気ガスが触媒装置
７３１を通過する際には、隔壁７３１ａ表面に担持され
た触媒と接触するために、ＨＣ、ＣＯ、及び、ＮＯX等
の排気ガス中の有害成分は担持された触媒に応じて浄化
可能である。
【０１３３】図３３は、図３２に基づき説明した触媒装
置７３１の第一変形例を示す断面図である。図３２の触
媒装置との違いのみを以下に説明する。本触媒装置７３
２では、排気上流側の先細形状部に代えて栓７３２ｃが
設けられ、栓７３２ｃによって、対応する軸線方向空間
７３２ｂが排気上流側において閉鎖されている。排気下
流側の先細形状部は省略されている。また、７３２ｅは
外枠であり、７３２ａは同様に多孔質材料から形成され
た隔壁である。
【０１３４】このように構成された触媒装置７３２にお
いて、排気ガスは、栓７３２ｃによって閉鎖された軸線
方向空間７３２ｂによって取り囲まれて、栓７３２ｃが
設けられていない軸線方向空間７３２ｂへ流入し、実線
矢印で示すように、一部の排気ガスは、そのまま、この
軸線方向空間７３２ｂから流出するが、一部の排気ガス
は、隔壁７３２ａを通過して、この軸線方向空間７３２
ｂに隣接する軸線方向空間７３２ｂから流出する。
【０１３５】こうして、隔壁７３２ａを通過する排気ガ
ス中のパティキュレートは、隔壁７３２ａによって捕集
される。隔壁７３２ａによって捕集されたパティキュレ
ートは、図３２の触媒装置と同様に、隔壁７３２ａに担
持された触媒から放出される活性酸素によって酸化除去
されるが、もし、隔壁７３２ａに多量のパティキュレー
トが堆積しても、排気ガスは、栓７３２ｃが設けられて
いない軸線方向空間７３２ｂへ流入して、そのまま、こ
の軸線方向空間７３２ｂから流出することができるため
に、触媒装置７３２の排気抵抗が異常に高まって車両走
行が不可能となるようなことはない。もちろん、この時
においても、排気ガスが触媒装置７３２を通過する際に
は、隔壁７３２ａ表面に担持された触媒と接触するため
に、ＨＣ、ＣＯ、及び、ＮＯX等の排気ガス中の有害成
分は担持された触媒に応じて浄化可能である。
【０１３６】図３４は、図３２に基づき説明した触媒装
置７３１の第二変形例を示す断面図である。図３３の第
一変形例との違いのみを以下に説明する。本触媒装置７
３３では、排気上流側に栓７３３ｃが設けられていない
軸線方向空間７３３ｂには、排気下流側においてだけ、
隔壁７３３ａへ触媒を担持させるための触媒コート層
（例えば、アルミナ）を厚くしている。この厚い触媒コ
ート層７３３ｄによって、排気上流側に栓７３３ｃが設
けられていない軸線方向空間７３３ｂは、排気下流側に
おいて断面積が絞られ、この軸線方向空間７３３ｂから
排気ガスが流出し難くなる。
【０１３７】それにより、図３３の第一変形例に比較し
て、栓７３３ｃが設けられていない軸線方向空間７３３
ｂへ流入した排気ガスは、点線矢印で示すそのままこの
軸線方向空間７３３ｂから流出する量が減少し、実線矢
印で示す隔壁７３３ａを通過してこの軸線方向空間７３
３ｂに隣接する軸線方向空間７３３ｂから流出する量が
増加する。
【０１３８】点線矢印で示す排気ガス流れでは、この排
気ガス流れに含まれるパティキュレートを捕集すること
ができないが、こうして、軸線方向空間７３３ｂをそそ
まま通過する排気ガス量を減少させることにより、触媒
装置７３３へ流入する排気ガス中のパティキュレートの
多くを隔壁７３３ａによって捕集することができる。も
し、隔壁７３３ａに多量のパティキュレートが堆積して
も、排気ガスは、栓７３３ｃが設けられていない軸線方
向空間７３３ｂへ流入して、そのまま、軸線方向空間７
３３ｂの触媒コート層７３３ｄによって絞られた排気下
流側から流出することができるために、触媒装置７３３
の排気抵抗が異常に高まって車両走行が不可能となるよ
うなことはない。もちろん、この時においても、排気ガ
スが触媒装置７３３を通過する際には、隔壁７３３ａ表
面に担持された触媒と接触するために、ＨＣ、ＣＯ、及
び、ＮＯX等の排気ガス中の有害成分は担持された触媒
に応じて浄化可能である。
【０１３９】図３５は、図３２に基づき説明した触媒装
置７３１の第三変形例を示す断面図である。図３２の触
媒装置との違いのみを以下に説明する。本触媒装置７３
４では、排気下流側の先細形状部の代りに、第二変形例
と同様な厚い触媒コート層７３４ｄが設けられている。
【０１４０】このような構成によっても、図３２の触媒
装置７３１と同様な効果を得ることができる。また、隔
壁７３４ａによって先細形状部７３４ｃを形成して通路
７３４ｆを設けるよりも、厚い触媒コート層７３４ｄを
設けることの方が容易であるために、本触媒装置７３４
は、図３２の触媒装置７３１に比較して製造が簡単とな
る。もちろん、本触媒装置７３４において、排気上流側
の先細形状部７３４ｃ及び通路７３４ｆを、排気下流側
と同様に、厚い触媒コート層に代えることも可能であ
り、それにより、さらに製造が容易となる。
【０１４１】図３６は、図３２に基づき説明した触媒装
置７３１の第四変形例を示す断面図である。図３４の第
二変形例７３３との違いのみを以下に説明する。本触媒
装置７３５では、栓７３５ｃが排気上流側ではなく排気
下流側に設けられ、厚い触媒コート層７３５ｄが排気下
流側ではなく排気上流側に設けられている。
【０１４２】また、排気下流側が栓７３５ｃによって閉
鎖された軸線方向空間７３５ｂの排気上流側において、
この軸線方向空間７３５ｂを取り囲む隔壁７３５ａが面
取りされ、この軸線方向空間７３５ｂは排気上流側で大
きく開口するようになっている。それにより、排気ガス
がこの軸線方向空間７３５ｂへ流入し易くなっている。
【０１４３】このような構成により、本触媒装置７３５
へ流入する排気ガスは、排気上流側において大きな開口
を有する約半数の軸線方向空間７３５ｂへ流入すると共
に、点線で示すように、排気上流側において厚い触媒コ
ート層７３５ｄにより絞られた約半数の軸線方向空間７
３５ｂへも流入する。
【０１４４】また、大きな開口を有する軸線方向空間７
３５ｂは、排気下流側を栓７３５ｃにより閉鎖されてい
るために、この軸線方向空間７３５ｂへ流入した排気ガ
スは、実線矢印で示すように、この軸線方向空間７３５
ｂを取り囲む隔壁７３５ａを確実に通過して、隣接する
軸線方向空間７３５ｂから流出する。
【０１４５】こうして、本触媒装置７３５においては、
流入した排気ガスの多くが隔壁７３５ｂを通過すること
となり、隔壁７３５ｂによって排気ガス中のパティキュ
レートを良好に捕集することができる。隔壁７３５ａに
よって捕集されたパティキュレートは、図３２の触媒装
置と同様に、隔壁７３５ａに担持された触媒から放出さ
れる活性酸素によって酸化除去されるが、もし、隔壁７
３５ａに多量のパティキュレートが堆積しても、排気ガ
スは、厚い触媒コート層７３５ｄによって排気上流側を
絞られた軸線方向空間７３５ｂへ流入して、そのまま、
この軸線方向空間７３５ｂから流出することができるた
めに、触媒装置７３５の排気抵抗が異常に高まって車両
走行が不可能となるようなことはない。もちろん、この
時においても、排気ガスが触媒装置７３５を通過する際
には、隔壁７３５ａ表面に担持された触媒と接触するた
めに、ＨＣ、ＣＯ、及び、ＮＯX等の排気ガス中の有害
成分は担持された触媒に応じて浄化可能である。
【０１４６】図３７は、排気浄化装置のもう一つの実施
形態を示す平面図であり、図３８はその側面図である。
図１８及び１９に示す排気浄化装置との違いは、触媒装
置７３’の位置だけである。本排気浄化装置における触
媒装置７３’は、排気浄化装置を構成する中央管部材７
１の下流部分７１ｄ内において、パティキュレートフィ
ルタ７０の外側ケース７０ａ回りに配置されている。そ
れにより、この触媒装置７３’の断面形状は、下流部分
７１ｄが円形断面を有する場合には、この円形断面形状
から中央の外側ケース７０ａの矩形断面形状が除去され
た形状となる。
【０１４７】こうして、触媒装置７３’は、前述の排気
浄化装置に比較して、さらにパティキュレートフィルタ
７０に近接して配置されることとなる。それにより、パ
ティキュレートフィルタ７０での活性酸素によるパティ
キュレートの酸化除去及び貴金属触媒での還元物質の燃
焼によってパティキュレートフィルタが昇温された際
に、パティキュレートフィルタ７０から触媒装置７３’
へさらに十分な熱伝導がなされ、触媒装置７３’は良好
に昇温されて触媒を十分に活性化することができる。
【０１４８】また、この触媒装置７３’の位置によっ
て、パティキュレートフィルタ７０の外側ケース７０ａ
を介しての放熱は、主に触媒装置７３’を加熱すること
に使用される。それにより、触媒装置７３’の温度が上
昇すれば、パティキュレートフィルタ７０からの放熱量
を減少させることができ、これは、パティキュレートフ
ィルタ７０自身の温度を高く維持してパティキュレート
フィルタ７０の酸化除去可能微粒子量を高めることとな
る。
【０１４９】また、触媒装置７３’の温度が排気ガスの
浄化に伴う発熱によってパティキュレートフィルタ７０
の温度より高くなれば、逆に触媒装置７３’からパティ
キュレートフィルタ７０へ良好な熱伝導がなされ、パテ
ィキュレートフィルタ７０を昇温して酸化除去可能微粒
子量を向上させることができる。もちろん、前述の排気
浄化装置における触媒装置７３でも、温度が十分に高く
なれば、熱伝導によってパティキュレートフィルタ７０
を昇温することができる。本排気浄化装置における触媒
装置７３’は、前述の触媒装置７３と同様な触媒を担持
させることができ、また、モノリス型の担体又は前述の
図３２から図３６に示した担体が使用可能である。
【０１５０】
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の排
気浄化装置によれば、機関排気系に配置されてパティキ
ュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、パテ
ィキュレートフィルタの排気上流側と排気下流側とを逆
転するための逆転手段とを具備し、パティキュレートフ
ィルタにおいては捕集したパティキュレートが酸化させ
られ、パティキュレートフィルタは、パティキュレート
を捕集するための捕集壁を有し、捕集壁は第一捕集面と
第二捕集面とを有し、逆転手段によってパティキュレー
トフィルタの排気上流側と排気下流側とが逆転されるこ
とによりパティキュレートを捕集するために捕集壁の第
一捕集面と第二捕集面とが交互に使用され、パティキュ
レートフィルタの常に下流側となる位置において触媒装
置がパティキュレートフィルタに近接して配置されてい
る。それにより、運転状態によっては、パティキュレー
トの酸化が不十分となってパティキュレートフィルタ捕
集壁の第一捕集面にはある程度のパティキュレートが残
留することがあるが、逆転手段によるパティキュレート
フィルタの排気上流側と排気下流側との逆転によって、
捕集壁の第一捕集面には新たにパティキュレートが堆積
することはなく、堆積パティキュレートを徐々に酸化除
去可能である。同時に、捕集壁の第二捕集面によってパ
ティキュレートの捕集及び酸化が開始される。こうし
て、パティキュレートの捕集に第一捕集面と第二捕集面
とが交互に使用されると、常に単一の捕集面でパティキ
ュレートを捕集する場合に比較して、各捕集面でのパテ
ィキュレート捕集量を低減することができ、パティキュ
レートの酸化除去に有利となるために、パティキュレー
トフィルタにはパティキュレートが堆積することはな
く、パティキュレートフィルタの目詰まりを防止するこ
とができる。
【０１５１】また、パティキュレートフィルタの常に下
流側となる位置には触媒装置がパティキュレートフィル
タに近接して配置されているために、触媒装置は、パテ
ィキュレートフィルタからの熱伝導によって昇温されて
比較的良好に機能し、パティキュレート以外の排気ガス
に含まれる有害物質の大気放出量を良好に低減すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排気浄化装置を備えるディーゼル
エンジンの概略縦断面図である。
【図２】図１の燃焼室の拡大縦断面図である。
【図３】図１のシリンダヘッドの底面図である。
【図４】燃焼室の側面断面図である。
【図５】吸排気弁のリフトと燃料噴射を示す図である。
【図６】スモークおよびＮＯxの発生量等を示す図であ
る。
【図７】燃焼圧を示す図である。
【図８】燃料分子を示す図である。
【図９】スモークの発生量とＥＧＲ率との関係を示す図
である。
【図１０】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図で
ある。
【図１１】第１の運転領域Ｉおよび第２の運転領域IIを
示す図である。
【図１２】空燃比センサの出力を示す図である。
【図１３】スロットル弁の開度等を示す図である。
【図１４】第１の運転領域Ｉにおける空燃比を示す図で
ある。
【図１５】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
【図１６】第二燃焼における空燃比を示す図である。
【図１７】スロットル弁等の目標開度を示す図である。
【図１８】排気浄化装置を示す断面図である。
【図１９】図１８の側面図である。
【図２０】弁体のもう一つの遮断位置を示す図である。
【図２１】弁体の中間位置を示す図である。
【図２２】パティキュレートフィルタの構造を示す図で
ある。
【図２３】パティキュレートの酸化作用を説明するため
の図である。
【図２４】酸化除去可能微粒子量とパティキュレートフ
ィルタの温度との関係を示す図である。
【図２５】パティキュレートの堆積作用を説明するため
の図である。
【図２６】パティキュレートフィルタへのパティキュレ
ートの堆積を防止するための第一フローチャートであ
る。
【図２７】パティキュレートフィルタの隔壁の拡大断面
図である。
【図２８】触媒装置の昇温のための第二フローチャート
である。
【図２９】触媒装置を温度制御のための第三フローチャ
ートである。
【図３０】触媒装置からパティキュレートの塊を除去す
るための第四フローチャートである。
【図３１】触媒装置の昇温制御のための第五フローチャ
ートである。
【図３２】パティキュレートの捕集を可能とする触媒装
置の側面断面図である。
【図３３】図３２の触媒装置の第一変形例を示す側面断
面図である。
【図３４】図３２の触媒装置の第二変形例を示す側面断
面図である。
【図３５】図３２の触媒装置の第三変形例を示す側面断
面図である。
【図３６】図３２の触媒装置の第四変形例を示す側面断
面図である。
【図３７】もう一つの排気浄化装置を示す断面図であ
る。
【図３８】図３７の側面図である。
【符号の説明】
６…燃料噴射弁 １６…スロットル弁 ７０…パティキュレートフィルタ ７１…中央管部材 ７１ａ…弁体 ７３，７３１，７３２，７３３，７３４，７３５…触媒
装置 ７５…排気絞り弁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年９月５日（２００２．９．５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気系に配置さ
れてパティキュレートを捕集するパティキュレートフィ
ルタと、前記パティキュレートフィルタの排気上流側と
排気下流側とを逆転するための逆転手段とを具備し、前
記パティキュレートフィルタにおいては捕集したパティ
キュレートが酸化させられ、前記パティキュレートフィ
ルタは、パティキュレートを捕集するための捕集壁を有
し、前記捕集壁は第一捕集面と第二捕集面とを有し、前
記逆転手段によって前記パティキュレートフィルタの排
気上流側と排気下流側とが逆転されることによりパティ
キュレートを捕集するために前記捕集壁の前記第一捕集
面と前記第二捕集面とが交互に使用され、前記パティキ
ュレートフィルタの常に下流側となる位置において触媒
装置が前記パティキュレートフィルタに近接して配置さ
れていることを特徴とする。また、本発明による請求項
２に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載
の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒装置は、
前記触媒装置を通過した排気ガスが前記パティキュレー
トフィルタの回りを通過するように配置されていること
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１又は２に記載の内燃機
関の排気浄化装置において、前記捕集壁には活性酸素放
出剤が担持され、前記活性酸素放出剤から放出される活
性酸素がパティキュレートを酸化させることを特徴とす
る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項３に記載の内燃機関の排
気浄化装置において、前記活性酸素放出剤は、周囲に過
剰酸素が存在すると酸素を取込んで酸素を保持しかつ周
囲の酸素濃度が低下すると保持した酸素を活性酸素の形
で放出することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】また、本発明による請求項５に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から４のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒装置は
酸化触媒を担持していることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また、本発明による請求項６に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から４のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記触媒装置は
ＮＯ X触媒を担持していることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】また、本発明による請求項７に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項１から６のいずれかに記
載の内燃機関の排気浄化装置において、前記逆転手段
は、弁体を具備し、前記弁体を一方の位置から他方の位
置へ切り換えることで前記パティキュレートフィルタの
排気上流側と排気下流側とを逆転させ、前記弁体が前記
第一位置と前記第二位置との間の中間位置とされる時に
排気ガスが前記パティキュレートフィルタを通過せずに
前記触媒装置へ流入するようになっていることを特徴と
する。また、本発明による請求項８に記載の内燃機関の
排気浄化装置は、請求項７に記載の内燃機関の排気浄化
装置において、前記弁体を中間位置とした時には、前記
触媒装置は、前記弁体の直下流に位置するようになって
いることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】また、本発明による請求項９に記載の内燃
機関の排気浄化装置は、請求項７又は８に記載の内燃機
関の排気浄化装置において、機関始動直後は前記弁体を
前記中間位置とすることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】また、本発明による請求項１０に記載の内
燃機関の排気浄化装置は、請求項７又は８に記載の内燃
機関の排気浄化装置において、前記触媒装置の温度を検
出又は推定する温度把握手段を具備し、前記温度把握手
段によって検出又は推定された前記温度が設定温度領域
から外れる時には前記弁体を前記中間位置として前記温
度が前記設定温度領域内となるように排気ガス状態を変
化させることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】また、本発明による請求項１１に記載の内
燃機関の排気浄化装置は、請求項７又は８に記載の内燃
機関の排気浄化装置において、機関排気系には排気絞り
弁が配置され、前記排気絞り弁を開弁する直前には前記
弁体は前記中間位置とされていることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】また、本発明による請求項１２に記載の内
燃機関の排気浄化装置は、請求項７又は８に記載の内燃
機関の排気浄化装置において、機関減速時には前記弁体
を前記中間位置とすると共に少なくとも排気ガス温度を
上昇させるか排気ガス中の還元物質を増量することを特
徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｆ 3/20 Ｄ 3/20 3/24 Ｅ 3/24 Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ // Ｂ０１Ｄ 46/42 53/36 １０３Ｂ (72)発明者 伊藤 和浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅沼 孝充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木村 光壱 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 利岡 俊祐 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中谷 好一郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 田中 俊明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 後藤 雅人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊藤 丈和 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 AA04 BA01 CA01 CB22 CB23 CB24 DA01 DA09 DA10 DA11 DA18 DA20 DB01 DB02 DB03 DB07 EA02 EA06 3G091 AA02 AA11 AA12 AA17 AA18 AA28 AB02 AB04 AB06 AB13 BA00 BA03 BA04 BA14 BA15 BA19 BA38 CA12 CA13 CA18 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 EA00 EA01 EA03 EA07 EA15 EA18 EA30 EA34 EA38 FA02 FA04 FA12 FA13 FA19 FB02 FB03 FB10 FB12 FC02 FC04 FC07 FC08 GA06 GA21 GB01W GB01X GB02W GB03W GB04W GB06W GB10X GB17X HA16 HA36 HA39 HA46 HA47 HB03 HB05 4D048 AA06 AA14 AB01 AB02 BA14X BA15X BA30X BA31Y BA32Y BA33Y BB02 CC25 CC32 CD05 DA02 DA13 4D058 JA32 JB06 MA44 QA03 QA23 SA08

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関排気系に配置されてパティキュレー
    トを捕集するパティキュレートフィルタと、前記パティ
    キュレートフィルタの排気上流側と排気下流側とを逆転
    するための逆転手段とを具備し、前記パティキュレート
    フィルタにおいては捕集したパティキュレートが酸化さ
    せられ、前記パティキュレートフィルタは、パティキュ
    レートを捕集するための捕集壁を有し、前記捕集壁は第
    一捕集面と第二捕集面とを有し、前記逆転手段によって
    前記パティキュレートフィルタの排気上流側と排気下流
    側とが逆転されることによりパティキュレートを捕集す
    るために前記捕集壁の前記第一捕集面と前記第二捕集面
    とが交互に使用され、前記パティキュレートフィルタの
    常に下流側となる位置において触媒装置が前記パティキ
    ュレートフィルタに近接して配置されていることを特徴
    とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記捕集壁には活性酸素放出剤が担持さ
    れ、前記活性酸素放出剤から放出される活性酸素がパテ
    ィキュレートを酸化させることを特徴とする請求項１に
    記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 【請求項３】 前記活性酸素放出剤は、周囲に過剰酸素
    が存在すると酸素を取込んで酸素を保持しかつ周囲の酸
    素濃度が低下すると保持した酸素を活性酸素の形で放出
    することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記触媒装置は酸化触媒を担持している
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】 前記触媒装置はＮＯX触媒を担持してい
    ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
    内燃機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】 前記逆転手段は、弁体を具備し、前記弁
    体を一方の位置から他方の位置へ切り換えることで前記
    パティキュレートフィルタの排気上流側と排気下流側と
    を逆転させ、前記弁体が前記第一位置と前記第二位置と
    の間の中間位置とされる時に排気ガスが前記パティキュ
    レートフィルタを通過せずに前記触媒装置へ流入するよ
    うになっていることを特徴とする請求項１から５のいず
    れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
  7. 【請求項７】 機関始動直後は前記弁体を前記中間位置
    とすることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排
    気浄化装置。
  8. 【請求項８】 前記触媒装置の温度を検出又は推定する
    温度把握手段を具備し、前記温度把握手段によって検出
    又は推定された前記温度が設定温度領域から外れる時に
    は前記弁体を前記中間位置として前記温度が前記設定温
    度領域内となるように排気ガス状態を変化させることを
    特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】 機関排気系には排気絞り弁が配置され、
    前記排気絞り弁を開弁する直前には前記弁体は前記中間
    位置とされていることを特徴とする請求項６に記載の内
    燃機関の排気浄化装置。
  10. 【請求項１０】 機関減速時には前記弁体を前記中間位
    置とすると共に少なくとも排気ガス温度を上昇させるか
    排気ガス中の還元物質を増量することを特徴とする請求
    項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008180107A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964256B2 (en) * 2002-03-28 2005-11-15 Mazda Motor Corporation Combustion control apparatus for an engine
JP3738752B2 (ja) * 2002-05-21 2006-01-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用マフラ
JP3985053B2 (ja) * 2002-07-15 2007-10-03 マツダ株式会社 エンジンの排気微粒子処理装置
CN100371563C (zh) * 2002-10-16 2008-02-27 三菱扶桑卡客车公司 用于内燃机的废气净化系统
JP4369141B2 (ja) 2003-02-18 2009-11-18 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ及び排ガス浄化システム
SE527527C2 (sv) * 2003-04-02 2006-04-04 Volvo Lastvagnar Ab Motordrivet fordon med avgasrening
DE10325183B4 (de) * 2003-06-04 2013-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Ermittlung des Beladungszustands eines in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Bauteils
JP4285096B2 (ja) * 2003-06-16 2009-06-24 株式会社デンソー 内燃機関の排ガス浄化装置
GB0314243D0 (en) * 2003-06-18 2003-07-23 Johnson Matthey Plc Engine exhaust gas treatment
US6883311B2 (en) * 2003-07-02 2005-04-26 Detroit Diesel Corporation Compact dual leg NOx absorber catalyst device and system and method of using the same
FR2862103B1 (fr) * 2003-11-07 2006-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echapement d'un moteur diesel de vehicule automobile
US20060053774A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-16 Kabasin Daniel F Exhaust treatment system and methods using the same
US7263824B2 (en) * 2004-12-03 2007-09-04 Cummins, Inc. Exhaust gas aftertreatment device for an internal combustion engine
US20060251548A1 (en) 2005-05-06 2006-11-09 Willey Ray L Exhaust aftertreatment device
CA2508159C (en) * 2005-05-24 2009-05-05 Ecocing Corporation Improved reversing flow catalytic converter for internal combustion engines
DE102005045294B4 (de) * 2005-09-22 2021-11-18 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
FR2895017B1 (fr) * 2005-12-20 2008-01-25 Renault Sas Procede et systeme de regeneration du filtre a particules d'un moteur thermique
EP1801372B1 (de) * 2005-12-22 2011-03-30 ARK-Holding AG Partikelfilteranordnung und Verfahren zum Filtern von Abgasen
JP4259546B2 (ja) * 2006-07-13 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
US20080120968A1 (en) * 2006-11-29 2008-05-29 Douglas Munroe Beall Partial wall-flow filter and diesel exhaust system and method
US20080141662A1 (en) * 2006-12-14 2008-06-19 Markus Schuster Fluid injecting and mixing systems for exhaust after-treatment devices
US7931715B2 (en) * 2007-02-12 2011-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. DPF heater attachment mechanisms
US7862635B2 (en) * 2007-02-12 2011-01-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Shielded regeneration heating element for a particulate filter
KR101020819B1 (ko) * 2008-11-28 2011-03-09 기아자동차주식회사 흡장형 ＮＯｘ 촉매의 후분사용 가변 분사장치와 그 분사방법
US8388712B2 (en) * 2009-02-12 2013-03-05 Ford Global Technologies, Llc Particulate matter retaining and purging system
US20110041482A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for exhaust aftertreatment of an internal combustion engine
US8521399B2 (en) * 2009-12-08 2013-08-27 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing particulate matter produced by an engine
JP5440385B2 (ja) * 2010-05-25 2014-03-12 いすゞ自動車株式会社 排ガス浄化システム
DE102013211661A1 (de) * 2012-08-03 2014-02-06 Ford Global Technologies, Llc Verbrennungsmotor mit Direkteinspritzung und reduzierter Feinstaubemission
AT520706B1 (de) * 2017-12-01 2020-10-15 Avl List Gmbh Abgasnachbehandlungssystem
JP2021504627A (ja) * 2017-12-01 2021-02-15 アー・ファウ・エル・リスト・ゲー・エム・ベー・ハーＡｖｌ Ｌｉｓｔ Ｇｍｂｈ 排ガス後処理システム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2946651A (en) * 1956-08-09 1960-07-26 Oxy Catalyst Inc Catalytic treatment of gas streams
US4535588A (en) * 1979-06-12 1985-08-20 Nippon Soken, Inc. Carbon particulates cleaning device for diesel engine
JPS5713211A (en) * 1980-06-30 1982-01-23 Nippon Soken Inc Minute particle purifier for internal combustion engine
JPS5765812A (en) * 1980-10-09 1982-04-21 Nippon Soken Inc Purifier for removing particle from exhaust gas of in ternal combustion engine
JPS5874862A (ja) * 1981-10-29 1983-05-06 Nippon Soken Inc デイ−ゼルエンジンのｅｇｒ装置
DE3232729A1 (de) * 1982-09-03 1984-03-08 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herabsetzung der zuendtemperatur von aus dem abgas von dieselmotoren herausgefiltertem dieselruss
US4562695A (en) * 1983-12-27 1986-01-07 Ford Motor Company Particulate trap system for engine exhaust using electrically powered regeneration
US4923487A (en) * 1988-10-17 1990-05-08 The Duriron Company, Inc. Cross flow diesel particulate trap
DE4004424A1 (de) 1989-02-15 1990-08-16 Steyr Daimler Puch Ag Vorrichtung zum reinigen der abgase von dieselmotoren
JPH0598932A (ja) 1991-10-04 1993-04-20 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2722987B2 (ja) 1992-09-28 1998-03-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JPH07106290A (ja) 1993-09-30 1995-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品用異物除去装置
JP3303495B2 (ja) 1993-12-28 2002-07-22 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JPH08229330A (ja) * 1995-02-28 1996-09-10 Sumitomo Electric Ind Ltd ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
JPH0913946A (ja) * 1995-06-28 1997-01-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 黒煙除去装置を備えた排ガス浄化装置
JP3387290B2 (ja) 1995-10-02 2003-03-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用フィルター
US5768888A (en) * 1996-11-08 1998-06-23 Matros Technologies, Inc. Emission control system
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
EP0984142B1 (en) 1997-04-24 2004-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engines
US6167696B1 (en) * 1999-06-04 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for low emission vehicle
US6293096B1 (en) * 1999-06-23 2001-09-25 Southwest Research Institute Multiple stage aftertreatment system
JP3558015B2 (ja) 1999-07-12 2004-08-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気ガス浄化方法
US6314722B1 (en) * 1999-10-06 2001-11-13 Matros Technologies, Inc. Method and apparatus for emission control
WO2002008580A1 (fr) 2000-07-24 2002-01-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Dispositif de commande de l'emission des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008180107A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの排気浄化装置

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