JP2003148131A

JP2003148131A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003148131A
Application number: JP2001347565A
Authority: JP
Inventors: Tokuaki Ono; 徳昭小野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-11-13
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2003-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】排気後処理装置のフィルタを簡単且つ安価な
構成にして効率よく再生できるとともに耐久性及び信頼
性の高い内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタ(2
4)はフィルタ回転手段(30,32,34)により回転させられる
とともに、フィルタの直上流及び直下流空間には仕切手
段(25)によりフィルタの中心軸線を中心に放射状に仕切
られて排気通路(26)と独立に副領域(28)が形成されてお
り、副領域においてフィルタに捕捉された微粒子を焼却
しフィルタの再生を行う再生手段(40)が設けられてい
る。そして、副領域の下流側には、副領域と連通する副
通路(56)が排気通路(54)から分離して設けられている。

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
化装置に係り、詳しくは、排ガス中の微粒子を捕捉する
フィルタを有する排気後処理装置のフィルタ再生技術に
関する。

【０００２】

【関連する背景技術】バス、トラック等に搭載されるデ
ィーゼルエンジンから排出される排ガスには、ＨＣ、Ｃ
Ｏ、ＮＯx等のほか、微粒子であるパティキュレートマ
ター（ＰＭと略す）が多く含まれている。そこで、ディ
ーゼルエンジンの後処理装置として、ＰＭを捕捉し外部
熱源により焼却除去するディーゼル・パティキュレート
フィルタ（ＤＰＦと略す）が実用化されている。また、
最近では、外部熱源の代わりにＤＰＦの上流側にＰＭを
酸化除去するための酸化剤（ＮＯ₂）を生成する酸化触
媒を設け、連続的にＤＰＦ上のＰＭを処理する連続再生
式ＤＰＦが開発されている。

【０００３】ところで、連続再生式ＤＰＦであっても、
酸化触媒やＤＰＦの温度が低い不活性状況下では、ＰＭ
が十分に処理されず堆積量が増大することがあり、この
ようにＰＭの堆積量が増大すると、ＤＰＦのフィルタ圧
損の増大により排気圧が上昇してポンピングロス等を招
き、燃費悪化や排ガス悪化等を起こすという問題があ
る。また、フィルタにＰＭが過剰に堆積した状態では、
高負荷運転等でＰＭが自己着火した場合、発熱量が過大
となりフィルタが溶損するおそれがある。

【０００４】そこで、ＤＰＦに捕捉されたＰＭの堆積量
がある程度の量に達したときは、当該ＰＭを強制的に燃
焼除去すべく強制再生を実施するようにしている。強制
再生の再生手段として、例えば、スロットル弁により吸
気を絞り、ＥＧＲ（排気再循環）量を増加させて排気温
度を上昇させる手法、バーナの燃焼ガスを排気通路に送
給して排気温度を上昇させる手法等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、吸気を絞り
ＥＧＲ量を増加させる手法では、制御が複雑になるとい
う問題がある。バーナを用いる手法では、バス、トラッ
ク等のＤＰＦは容量（容積）が比較的大きいために、大
型（大出力）のバーナが必要になり搭載性が悪くコスト
がかかるという問題や、エンジン運転条件に対するバー
ナの応答性が悪いという問題がある。さらに、エンジン
出力が急上昇したような場合において、排ガスがバーナ
に逆流してバーナの火が消えたりバーナを破損するとい
う問題がある。

【０００６】また、バーナを用いる手法の場合、車両走
行中に強制再生を実施するとフィルタが過熱するおそれ
があり、現状では強制再生をアイドル運転時等に行うよ
うにしているが、バス、トラック等の比較的容量の大き
なＤＰＦでは、ＤＰＦの加熱に時間がかかり、一回の再
生に長時間（例えば、約１時間）要するという問題もあ
る。

【０００７】このようなことから、例えばフィルタを回
転させるとともに排ガスの通る領域以外のフィルタの部
分を高温ガスによって再生する装置が特開平１１−９３
６３８号公報に開示されている。しかしながら、当該公
報には、排ガスのガス供給装置側への逆流を防止するこ
とについては何ら開示されておらず、ガス供給装置側か
らの排気物排出通路を排気通路と略一体に設ける場合に
おいて、排ガスのガス供給装置側への逆流を如何に防止
するかは依然として課題となっている。また、当該公報
には、具体的なフィルタの回転制御手法についての記載
もない。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、排気後処
理装置のフィルタを簡単且つ安価な構成にして効率よく
再生できるとともに耐久性及び信頼性の高い内燃機関の
排気浄化装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、内燃機関の排気系に設け
られ、排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタを有する排
気後処理装置と、前記排気後処理装置の前記フィルタを
排気流線に平行な中心軸線回りに回転させるフィルタ回
転手段と、前記排気後処理装置の前記フィルタの少なく
とも直上流及び直下流空間を前記中心軸線を中心に所定
夾角をもって放射状に仕切り、排ガスの流れる排気通路
とは独立に副領域を形成する仕切手段と、前記副領域の
下流側に設けられ、該副領域と連通するとともに前記排
気通路から分離して延びる副通路と、前記フィルタを前
記副領域内において加熱し、前記フィルタに捕捉された
微粒子を焼却して該フィルタの再生を行う再生手段とを
備えたことを特徴としている。

【００１０】即ち、排気通路において排ガス中の微粒子
が排気後処理装置のフィルタに捕捉されるが、当該フィ
ルタはフィルタ回転手段によって中心軸線回りに回転さ
せられるため、微粒子の捕捉されたフィルタは、排気通
路と独立に形成された副領域を横切ることになり、所定
夾角をもって放射状に仕切られた小範囲ずつ再生手段に
より小刻みに加熱され再生させられる。そして、副領域
からの焼却物は、副領域の下流側に排気通路と分離して
延びる副通路を通って排出される。

【００１１】このようにフィルタを再生する副領域が排
気通路から完全に独立していると、アイドル運転時に限
らず車両の運転中においていつでもフィルタの再生を行
うことが可能とされ、またフィルタの再生はフィルタを
回転させながら放射状に仕切られた小範囲のみを部分的
に実施すればよいので、再生するフィルタの部分を応答
性よく短時間で加熱可能となり、再生手段（例えば、バ
ーナ或いは電気ヒータ及び２次エア供給）を小型（小出
力）のものして再生手段の車両への搭載性を向上させな
がら、大量の発熱による損傷もなくフィルタを良好に再
生可能である。これにより、装置の耐久性を確保しなが
ら、フィルタを簡単且つ安価な構成にして効率よく再生
可能となる。

【００１２】さらに、副領域の下流側に延びる副通路は
排気通路と略一体でありながら完全に分離して大気開放
されているので、排気通路を流れる排ガスが副領域側に
逆流してしまうことがなく、エンジン出力が高く排気圧
や排気流速が大きいような場合であっても、再生手段が
排ガスの影響を受けることが防止される。例えば、再生
手段がバーナである場合には、排ガスが副領域に逆流し
てバーナの火が消えたりバーナを破損することが防止さ
れ、装置の信頼性が確保される。

【００１３】また、請求項２の発明では、前記排気後処
理装置は、前記フィルタまたは前記排気通路の前記フィ
ルタの上流側にＮＯ₂生成機能を備えた触媒を有するこ
とを特徴としている。このようにフィルタまたはフィル
タの上流側にＮＯ₂生成機能を備えた触媒（例えば、酸
化触媒）を設けるようにすると、連続的にフィルタ上の
微粒子を処理する上記連続再生式ＤＰＦが構成されるこ
とになり、排気温度がある程度高いときには再生手段を
用いずにフィルタを連続再生可能であり、エンジン出力
の低い運転状態が継続して排気温度が低く連続再生でき
ないような状況下においてのみ再生手段によってフィル
タを強制的に再生可能である。これにより、フィルタを
より一層効率よく再生可能である。

【００１４】また、請求項３の発明では、さらに、前記
フィルタ回転手段の作動を制御する回転制御手段を備
え、前記回転制御手段は、前記フィルタに捕捉された微
粒子の堆積量を検出する微粒子堆積量検出手段を含み、
該微粒子堆積量検出手段により検出される微粒子の堆積
量が所定量を越えると、前記フィルタ回転手段により前
記フィルタを前記所定夾角ずつ間欠的に回転させながら
前記再生手段により前記フィルタの再生を行うことを特
徴としている。

【００１５】これにより、フィルタに捕捉された微粒子
の堆積量が所定量を越えたときにのみ所定夾角ずつ間欠
的に回転させながら再生手段によってフィルタを再生す
ることが可能とされ、簡単な制御にしてフィルタを必要
に応じて効率よく再生可能である。また、請求項４の発
明では、前記回転制御手段は、さらに、前記フィルタの
再生量を検出する再生量検出手段を含み、前記フィルタ
の再生開始後、該再生量検出手段により検出される再生
量が規定量を越えると、前記フィルタ回転手段により前
記フィルタを前記所定夾角だけ回転させることを特徴と
している。

【００１６】つまり、フィルタの再生が開始されると、
フィルタの再生量が規定量を越える度にフィルタが所定
夾角ずつ回転することになり、簡単な制御にしてフィル
タをさらに効率よく再生可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、排気浄化装置が装備され
たエンジン１の構成を概略的に示している。エンジン１
は例えばディーゼルエンジンからなり、このエンジン１
は直列４気筒型のシリンダレイアウトを有している。エ
ンジン１の吸気通路３にはターボチャージャ２が装備さ
れており、ここで過給された吸気はインタークーラ４を
介して吸気マニホールド６に流れ込む。

【００１８】エンジン１の燃料供給系は例えばコモンレ
ールシステムからなり、このシステムにはコモンレール
８および気筒毎のインジェクタ１０が含まれている。な
お、コモンレールシステムは公知であり、該コモンレー
ルシステムの構成の詳細についてはここでは説明を省略
する。エンジン１の各気筒の排気ポートは、排気マニホ
ールド１６を介して１つに集合した排気管１８に接続さ
れている。なお、排気マニホールド１６と吸気マニホー
ルド６間にはＥＧＲ通路を設けるようにしてもよい。

【００１９】排気管１８には排気後処理装置２０が接続
されており、この排気後処理装置２０は円筒状のケーシ
ング２２の内部にパティキュレートマター（微粒子、以
下ＰＭと略す）を捕捉するディーゼル・パティキュレー
トフィルタ（以下、ＤＰＦ）２４を収容して構成されて
いる。ＤＰＦ２４は、円柱状または円盤状に成型された
フィルタからなり、ケーシング２２の中心軸線回りで回
転自在にケーシング２２に支持されており、ＤＰＦ２４
の外周面とケーシング２２の内周面との間は気密にシー
ルされている。ＤＰＦ２４の外周にはリングギヤ３０が
設けられており、このリングギヤ３０にはドライブピニ
オン３２が噛み合わされている。ドライブピニオン３２
は、例えばＤＰＦ２４とともにケーシング２２に収容さ
れ、ケーシング２２に回転自在に支持されている。

【００２０】そして、排気後処理装置２０に隣接して駆
動モータ３４が配設されており、この駆動モータ３４の
出力軸はドライブピニオン３２に結合されている。駆動
モータ３４は、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６
０から作動信号の供給を受けて作動し、ドライブピニオ
ン３２を回転させる。これにより、ＤＰＦ２４がケーシ
ング２２内にて中心軸線周りに回転する（フィルタ回転
手段）。

【００２１】図２を参照すると、図１のＡ−Ａ線に沿う
排気後処理装置２０の断面図が示されている。同図に示
すように、ケーシング２２内のＤＰＦ２４の上流空間
（少なくとも直上流空間）及び直下流空間は、ＤＰＦ２
４の中心軸線から所定夾角（３６０°の約数となる角度
であって、例えば、６０°）をもって放射状に延びる仕
切壁２５によって区画されており、排気管１８からの排
ガスをＤＰＦ２４に導く排気室（排気通路）２６ととも
に断面扇状の再生室（副領域）２８が排気室２６と独立
に形成されている（仕切手段）。つまり、排ガスの流れ
る排気室２６とは独立にＤＰＦ２４の再生専用の部屋が
再生室２８として別途設けられている。

【００２２】また、同図に示すように、排気室２６に
は、ＤＰＦ２４の上流に位置して酸化触媒２３が設けら
れている。この酸化触媒２３はＮＯ₂を生成する機能を
有しており、当該酸化触媒２３とＤＰＦ２４とから上記
連続再生式ＤＰＦが構成されている。これにより、排気
温度がある程度高く所定温度より大きいときには、酸化
触媒２３により生成されたＮＯ₂を酸化剤としてＤＰＦ
２４に堆積したＰＭを常時燃焼除去し、ＤＰＦ２４を連
続的に再生することが可能である。

【００２３】再生室２８の近傍にはエンジン１と同一の
燃料（軽油等）により燃焼火炎を発生する自己着火式の
バーナ４０が設けられており、当該バーナ４０の燃焼ガ
ス通路４１は再生室２８に燃焼ガスを導入可能に接続さ
れている（再生手段）。また、バーナ４０の後部には吸
気用のファン４２を擁する吸気室４３が設けられてお
り、吸気室４３からは燃焼ガス通路４１とは別に空気通
路４４が延び、当該空気通路４４は再生室２８に空気を
導入可能に接続されている。即ち、バーナ４０は、ＥＣ
Ｕ６０から作動信号の供給を受けて作動すると、バーナ
４０の燃焼ガスとともに空気がＤＰＦ２４に供給される
ように構成されており、これによりＤＰＦ２４に堆積し
たＰＭが燃焼させられ、ＤＰＦ２４の再生が行われる。
なお、空気通路４４を経てＤＰＦ２４に供給される空気
の量は、ファン４２の出力調節により、例えば再生室２
８内での燃焼ガスの空気過剰率λが値１〜２となるよう
に調整される。

【００２４】ケーシング２２の下流には、マフラ５０を
介してテールパイプ５２が接続されており、これらマフ
ラ５０及びテールパイプ５２の内部空間は仕切壁５８に
よって排気通路５４と再生通路（副通路）５６とに区画
されている。詳しくは、仕切壁５８は上記仕切壁２５に
連設されており、これにより、排ガスは排気室２６、排
気通路５４を経て大気開放される一方、ＤＰＦ２４を再
生処理した再生ガスは再生室２８から個別に再生通路５
６を経て大気開放される。

【００２５】このように、排気室２６と独立して再生室
２８が設けられ、さらに再生通路５６が排気通路５４と
別個独立に設けられ大気開放されていると、エンジン１
の出力が急上昇したような場合であっても、エンジン１
からの排ガスが再生通路５６をバーナ４０側に逆流する
ことがなくなり、バーナ４０の火が消えたり、排ガスの
逆流によりバーナ４０を破損してしまうことが好適に防
止される。

【００２６】また、排気管１８の排気後処理装置２０近
傍には、排気温度を検出する排気温センサ１９が設けら
れている。そして、排気室２６の酸化触媒２３とＤＰＦ
２４との間には排気圧センサ２７が設けられており、再
生室２８のＤＰＦ２４よりも上流には圧力センサ２９が
設けられている。ＥＣＵ６０は、エンジン１を含めた本
発明に係る内燃機関の排気浄化装置の総合的な制御を行
うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウ
ンタ等から構成されている。

【００２７】ＥＣＵ６０の入力側には、上記排気温セン
サ１９、排気圧センサ２７、圧力センサ２９等の他、各
種センサ類が接続されており、出力側には、燃料噴射弁
１０等の他、上記駆動モータ３４、バーナ４０等の各種
デバイスが接続されている。以下、このように構成され
た本発明に係る排気浄化装置の作用について説明する。

【００２８】図３を参照すると、ＥＣＵ６０の実行す
る、ＤＰＦ２４の再生制御ルーチンがフローチャートで
示されており、以下、当該フローチャートに沿い説明す
る。先ず、ステップＳ１０では、ＰＭ堆積量が所定量を
越えた（ＰＭ堆積量＞所定量）か否かを判別する（微粒
子堆積量検出手段）。詳しくは、ＤＰＦ２４のＰＭ堆積
量が増加してフィルタの目詰まりが生じると排ガスの流
れが悪くなり、排気圧が上昇することから、ここでは、
排気圧センサ２７からの排気圧情報に基づき、排気圧が
所定圧を越えたら、ＰＭ堆積量が所定量を越えたと判定
するようにしている。なお、排気温度が所定温度以下と
低いような場合には、酸化触媒２３が活性状態になくＤ
ＰＦ２４の連続再生は行われないので、排気温度が低い
領域でのエンジン１の総運転時間からＤＰＦ２４のＰＭ
堆積量を推定し判別を行うようにしてもよい。

【００２９】ステップS１０の判別結果が偽（Ｎｏ）
で、ＰＭ堆積量が所定量以下と判定された場合には、何
もせず当該ルーチンを抜ける。なお、このとき、排気温
度が比較的高く所定温度を越えているような場合には、
上述したように、ＤＰＦ２４は酸化触媒２３により生成
されるＮＯ₂の作用によって良好に連続再生される。一
方、ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、ＰＭ
堆積量が所定量を越えたと判定された場合には、次にス
テップＳ１２に進む。

【００３０】ステップＳ１２では、駆動モータ３４を作
動させ、ＤＰＦ２４を１ピッチ、即ち上記所定夾角（例
えば、６０°）だけ回転させる（回転制御手段）。この
ようにすると、ＰＭ堆積量が所定量を越えるほどＰＭの
捕捉されたＤＰＦ２４のうち、所定夾角の角度範囲分に
相当する扇状の小範囲部分だけが再生室２８に位置する
ことになる。

【００３１】そして、ステップＳ１４において、バーナ
４０を自己着火させて作動させ、燃焼ガスとともに空気
通路４４を経て空気を再生室２８に送給する。これによ
り、ＰＭ堆積量が所定量を越えたＤＰＦ２４のうち、再
生室２８に位置する部分に捕捉されていたＰＭが高温雰
囲気に曝されて燃焼除去され、ＤＰＦ２４の再生（強制
再生）が行われる。

【００３２】このとき、上述したように、再生通路５６
は排気通路５４から分離しており、個別に大気開放して
いるので、再生室２８からの再生ガスは再生通路５６を
通って大気に放出され、ＤＰＦ２４の再生中においてエ
ンジン１の出力が急上昇して排気圧が上昇したとして
も、エンジン１からの排ガスがバーナ４０側に逆流する
ことはなく、バーナ４０の火が消えたり、排ガスの逆流
によってバーナ４０が破損することはない。

【００３３】ステップＳ１６では、再生量が規定量を越
えた（再生量＞規定量）か否か、即ち再生が十分に達成
されたか否かを判別する（再生量検出手段）。ここで
は、圧力センサ２９からの圧力情報に基づき、例えば、
再生開始後の再生室２８内の圧力が規定圧以下にまで低
下したら、再生が十分に達成されたと判定する。なお、
バーナ４０の出力に応じて上記１ピッチ分の再生時間を
予め設定しておき、再生量が規定量を越えたか否かを再
生時間が経過したか否かで判別するようにしてもよい。

【００３４】ステップS１６の判別結果が偽（Ｎｏ）の
場合には、再生が未だ十分に実施されていないと判定で
き、再生を継続して実施する。一方、判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で、再生が十分に達成されたと判定された場合に
は、次にステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、
駆動モータ３４を作動させ、ＤＰＦ２４をさらに１ピッ
チ、即ち所定夾角（例えば、６０°）だけ回転させる。
このようにすると、ＰＭ堆積量が所定量を越えるほどＰ
Ｍの捕捉されたＤＰＦ２４のうち、次の所定夾角の角度
範囲分に相当する扇状の小範囲部分だけが再生室２８に
位置する。そして、当該次の小範囲部分に捕捉されてい
るＰＭがバーナ４０からの燃焼ガスと空気の供給を受け
て燃焼除去される。

【００３５】ステップＳ２０では、ＤＰＦ２４が１回
転、即ち３６０°回転してＤＰＦ２４の全ての部分につ
いて再生が実施されたか否か、即ち再生が完了したか否
かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＤＰＦ２４が
未だ１回転していない場合には、やはりステップＳ１６
において、再生量が規定量を越えたか否か、即ち再生が
十分に達成されたか否かを判別する。以下、同様にし
て、ＤＰＦ２４が１回転するまでＤＰＦ２４の再生が繰
り返し実施される。

【００３６】一方、ステップＳ２０の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）となり、ＤＰＦ２４が１回転し、ＤＰＦ２４の再
生が完了したと判定された場合には、ステップＳ２２に
進み、バーナ４０の作動を停止し、ＤＰＦ２４の再生
（強制再生）を終了する。このように、本発明の排気浄
化装置では、排気室２６とは独立に再生室２８を設け、
ＤＰＦ２４を間欠的に回転させながら小範囲部分ずつＤ
ＰＦ２４を再生するようにしている。従って、アイドル
運転時に限らずいつでもＤＰＦ２４の再生を行うことが
でき、また再生するＤＰＦ２４の部分が小範囲であるこ
とから応答性よく短時間で加熱でき、さらにはバーナ４
０を小型（小出力）化してバーナ４０の車両への搭載性
を向上させることができ、大量の発熱によるＤＰＦ２４
の損傷をも防止することができる。これにより、装置の
耐久性を確保しながら、簡単且つ安価な構成にしてＤＰ
Ｆ２４を効率よく再生することができる。

【００３７】また、当該排気浄化装置では、ＤＰＦ２４
の下流において排気通路５４と再生通路５６とを分離し
て独立に設けるようにしている。従って、排ガスが再生
室２８側に一切逆流しないようにでき、バーナ４０の火
が消えたりバーナ４０が破損したりすることを防止して
信頼性の高い装置を実現することができる。図４及び図
５は、それぞれ本実施形態の変形例１及び変形例２を示
す図であり、以下、変形例１及び変形例２について説明
する。

【００３８】変形例１では、図４に示すように、ＤＰＦ
２４の下流において排気通路５４と再生通路５６とを完
全に分離し、排気通路５４をマフラ５０’とテールパイ
プ５２’とで構成し、再生通路５６を単独の再生管５７
で構成するようにしている。このようにしても、上記同
様に、排ガスが再生室２８側に一切逆流しないようにで
き、バーナ４０の火が消えたりバーナ４０が破損したり
することを防止して信頼性の高い装置を実現することが
できる。

【００３９】変形例２では、図５に示すように、ＤＰＦ
２４の下流においてマフラ５０”とテールパイプ５２”
を２重管の内管として排気通路５４を構成し、再生管５
７’を２重管の外管として再生通路５６を構成するよう
にしている。このようにしても、やはり、上記同様に、
排ガスが再生室２８側に一切逆流しないようにでき、バ
ーナ４０の火が消えたりバーナ４０が破損したりするこ
とを防止して信頼性の高い装置を実現することができ
る。また、この場合、ＤＰＦ２４よりも下流の部分をコ
ンパクトに構成できるという利点もある。

【００４０】以上で実施形態についての説明を終える
が、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、再生手段としてバーナ４０
を用いるようにしたが、再生手段はこれに限られるもの
ではなく、電気ヒータと２次エアシステムとから再生手
段を構成するようにしてもよい。

【００４１】また、上記実施形態では、酸化触媒２３を
設けてＤＰＦ２４の連続再生を行うようにしたが、必ず
しも酸化触媒２３を設けなくてもよく、ＤＰＦ２４の連
続再生を行わなくても本発明を好適に実施可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタの
直上流及び直下流空間を所定夾角をもって放射状に仕切
ることでフィルタを再生する副領域を排気通路と独立に
形成し、該副領域を横切るようにフィルタを回転させ、
さらに副領域の下流側に延びる副通路を排気通路と分離
して大気開放させるようにしたので、副領域側への逆流
による排ガスの再生手段への影響（バーナの火が消えた
りバーナを破損する等）を防止しながら、内燃機関の運
転状態に拘わらずいつでもフィルタの再生を行うことが
でき、また再生するフィルタの部分を小範囲として応答
性よく短時間で加熱でき、小型（小出力）の再生手段に
より車両への搭載性向上を図りながら大量の発熱による
損傷もなくフィルタを良好に再生することができる。こ
れにより、装置の耐久性及び信頼性を確保しながら、フ
ィルタを簡単且つ安価な構成にして効率よく再生するこ
とができる。

【００４３】また、請求項２の内燃機関の排気浄化装置
によれば、フィルタまたはフィルタの上流側にＮＯ₂生
成機能を備えた触媒（例えば、酸化触媒）を設けるよう
にしたので、排気温度がある程度高いときには再生手段
を用いずにフィルタを連続再生し、エンジン出力の低い
運転状態が継続して排気温度が低く連続再生できないよ
うな状況下にのみ再生手段によりフィルタを強制的に再
生するようにでき、フィルタをより一層効率よく再生す
ることができる。

【００４４】また、請求項３の内燃機関の排気浄化装置
によれば、微粒子の堆積量が所定量を越えたとき、フィ
ルタを所定夾角ずつ間欠的に回転させながらフィルタの
再生を行うようにしたので、簡単な制御にしてフィルタ
を必要に応じて効率よく再生することができる。また、
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタ
の再生開始後、再生量が規定量を越えたときに、フィル
タを所定夾角だけ回転させるようにしたので、簡単な制
御にしてフィルタをさらに効率よく再生することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構
成図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う排気後処理装置の断面図
である。

【図３】ＤＰＦ再生制御の制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図４】変形例１を示す図である。

【図５】変形例２を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン（ディーゼルエンジン）１８排気管２０排気後処理装置２３酸化触媒２４ディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰ
Ｆ）２５仕切壁２６排気室２７排気圧センサ２８再生室（副領域）２９圧力センサ３０リングギヤ３２ドライブピニオン３４駆動モータ４０バーナ４１燃焼ガス通路４４空気通路５４排気通路５６再生通路（副通路）５８仕切壁６０電子コントロールユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３３１Ｖ 3/24 3/24 Ｅ 7/08 7/08 Ｚ // Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ０１Ｄ 46/42 ＢＦターム(参考） 3G004 AA01 BA06 DA05 3G090 AA02 BA02 CA01 CA02 CB02 CB03 CB05 CB06 CB07 DA03 DA12 EA02 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB02 AB13 BA07 CA02 DA06 DA08 DB10 DC03 EA17 EA32 GA06 HA15 HA36 HA37 HA38 HA44 HB02 4D058 JA32 JB06 MA43 MA48 MA51 SA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気系に設けられ、排ガス中
の微粒子を捕捉するフィルタを有する排気後処理装置
と、前記排気後処理装置の前記フィルタを排気流線に平行な
中心軸線回りに回転させるフィルタ回転手段と、前記排気後処理装置の前記フィルタの少なくとも直上流
及び直下流空間を前記中心軸線を中心に所定夾角をもっ
て放射状に仕切り、排ガスの流れる排気通路とは独立に
副領域を形成する仕切手段と、前記副領域の下流側に設けられ、該副領域と連通すると
ともに前記排気通路から分離して延びる副通路と、前記フィルタを前記副領域内において加熱し、前記フィ
ルタに捕捉された微粒子を焼却して該フィルタの再生を
行う再生手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の
排気浄化装置。
【請求項２】前記排気後処理装置は、前記フィルタま
たは前記排気通路の前記フィルタの上流側にＮＯ₂生成
機能を備えた触媒を有することを特徴とする、請求項１
記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】さらに、前記フィルタ回転手段の作動を
制御する回転制御手段を備え、前記回転制御手段は、前記フィルタに捕捉された微粒子
の堆積量を検出する微粒子堆積量検出手段を含み、該微
粒子堆積量検出手段により検出される微粒子の堆積量が
所定量を越えると、前記フィルタ回転手段により前記フ
ィルタを前記所定夾角ずつ間欠的に回転させながら前記
再生手段により前記フィルタの再生を行うことを特徴と
する、請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装
置。
【請求項４】前記回転制御手段は、さらに、前記フィ
ルタの再生量を検出する再生量検出手段を含み、前記フ
ィルタの再生開始後、該再生量検出手段により検出され
る再生量が規定量を越えると、前記フィルタ回転手段に
より前記フィルタを前記所定夾角だけ回転させることを
特徴とする、請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。