JP2004108255A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ外周部のパティキュレートをも良好に除去可能な排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（５）を備え、排気系（２）の、フィルタの直ぐ下流部分を、互いに区画された外周通路（６３）及び内周通路（６４）により構成し、逆洗制御部（９１）により流路切換部（７）及び空気供給部（８）の作動を制御して、フィルタの逆洗時には外周通路の下流側と内周通路とを連通させた状態で外周通路に逆洗用空気を供給し、これによりフィルタ外周部のパティキュレートはフィルタ上流側に排出し、次いでパティキュレート除去効率の良いフィルタ内周部により捕集される。
【選択図】　　　図１

Description

【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】
【関連する背景技術】
ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるパティキュレート（ＰＭ）を低減させるため、ＰＭを捕集するディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）が用いられるが、ＤＰＦでのＰＭ捕集量が増大して目詰まりが生じるとフィルタ内での排ガスの流れが阻害されて機関性能が低下するので、ＰＭを除去するフィルタ再生が行われる。
【０００３】
この様なフィルタ再生の一手法として、ＰＭを捕集するフィルタに排ガス流と逆方向に逆洗エアを流す方法が知られており（例えば特許文献１を参照）、この特許文献１に記載の排ガス処理方法では、排ガス流れを止めた状態で、フィルタ本体の排ガス流れ下流側の第１逆洗室内に逆洗エアを間欠的に供給してフィルタ本体から捕集微粒子を除去し、次に、フィルタ本体から除去した捕集微粒子を逆洗エアにより排ガス流れ上流側の第２逆洗室へ搬送し、更に、排ガス通路から隔離された処理部を搬送して燃焼処理するようにしている。
【０００４】
また、フィルタの両側に排気ガス流方向に間隔をおいて配置された複数の逆洗ノズルを備えたパティキュレート除去装置が知られている（例えば特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８３９８５１号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５４３７７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の排ガス処理方法は、複数のフィルタを備えてこれらのフィルタを交互に再生するいわゆる交互再生式のＰＭ除去装置に好適するが、この方法では再生中のフィルタをＰＭ除去に使用することはできない。最近では、単一のＰＭ除去用のフィルタを使用に供しつつ再生するようにした連続再生式のものが主流になっており、上記従来法は連続再生式のＰＭ除去に適用できない点に難がある。
【０００７】
さて、連続再生式フィルタでの再生は、捕集したＰＭをフィルタ上で酸化、燃焼させてＰＭを除去するものであり、ＰＭの酸化反応を促進するためにフィルタの前段に酸化触媒を配したり、必要ならば排ガス温度を上昇させることによってフィルタ温度が上昇するような機関運転を行うようにしている。しかしながら、フィルタの外周部では外部への熱放散によりフィルタ温度が低下するのでＰＭを十分に除去することは困難であり、また、上記従来法の場合と同様、フィルタに対して排気ガス流と逆方向に高圧エア（逆洗エア）を作用させたとしてもフィルタ外周部のＰＭを完全には除去することができない。
【０００８】
また、特許文献２に記載のパティキュレート除去装置は、高圧エアを噴出する逆洗ノズルから遠くて高圧エアが十分に作用しないフィルタ外周部の洗浄、再生が不完全になり易いとの観点から、フィルタの両側に排気ガス流方向に間隔をおいて配置した複数の逆洗ノズルを用いて、高圧エアをフィルタ全体に均一に作用させるようにしているが、このものは装置構成が複雑でコスト高になるという欠点がある。
【０００９】
本発明の目的は、簡易な構成によりフィルタ外周部のパティキュレートをも良好に除去できるようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る排気浄化装置は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを内燃機関の排気系に設け、この排気系の、フィルタの直ぐ下流部分を、互いに区画された外周通路及び内周通路により構成し、外周通路の下流側と内周通路とを連通または遮断させる流路切換部の作動および外周通路に逆洗用空気を供給する空気供給部の作動を逆洗制御部により制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項１の排気浄化装置において、内燃機関から排出された排気はフィルタに流入し、排気中のパティキュレートがフィルタにより捕集されてフィルタ上で燃焼、除去される。外周通路の下流側と内周通路とが連通した状態では、フィルタによるパティキュレート除去後の排気は、外周通路および内周通路を介して排気浄化装置の外部へ排出される。これに対して、外周通路の下流側が内周通路から遮断されると、パティキュレート除去済みの排気はフィルタから内周通路のみを介して外部へ排出され、その一方で、外周通路には逆洗用空気が供給される。逆洗用空気は、外周通路の下流側から上流側へ流れ、更に、フィルタとくにフィルタ外周部を通ってフィルタの上流側へ至り、排気と共にフィルタとくにフィルタ内周部に再流入する。この際、フィルタ外周部に捕集されていたパティキュレートは、フィルタ外周部を通る逆洗用空気によりフィルタから排出され、その後、逆洗用空気および排気と共にフィルタ内周部へ流入して捕集される。
【００１２】
この様に、請求項１の排気浄化装置は、逆洗制御部の制御下で流路切換部により外周通路と内周通路を選択的に遮断すると共に空気供給部から逆洗用空気を選択的に供給するという簡易な構成により、フィルタ外周部のパティキュレートをフィルタの上流側へ一旦排出させた後にフィルタ内周部に流入させてパティキュレート除去効率の良いフィルタ内周部で捕集、除去するものになっており、排気浄化に現に供されているフィルタを連続再生可能である。この際、請求項２に記載のように、外周通路の下流側が内周通路から遮断されると共に逆洗用空気が外周通路へ供給されるように流路切換部及び空気供給部の作動を逆洗制御部により制御することで、パティキュレートのフィルタ外周部からの排出およびフィルタ内周部による再捕集が確実に行われる。
【００１３】
請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置は、請求項１に記載のものと同様のフィルタ、外周通路、内周通路、流路切換部、空気供給部および逆洗制御部を含む排気後処理装置を備え、フィルタによるパティキュレート捕集量をパティキュレート堆積量検出手段により推定または検出し、推定または検出された捕集量が所定値を越えたことを判定手段が判定したときに、強制再生手段によりフィルタを再生することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の排気浄化装置では、請求項１のものと同様、外周通路の下流側を内周通路から遮断させた状態で外周通路へ逆洗用空気が供給され、フィルタ外周部のパティキュレートをパティキュレート除去効率の良いフィルタ内周部により捕集、除去される。これに加えて、フィルタによるパティキュレート捕集量が所定値を越えたときに強制再生手段によるフィルタ再生が行われる。強制再生手段は、例えば、排気温度を上昇させることによってフィルタ温度が上昇するような運転条件で内燃機関を運転するもので良い。本発明では、フィルタ上でのパティキュレート除去を促進させる強制再生とパティキュレートをフィルタ内周部に集める上記特徴とが相俟って、パティキュレートが効果的に除去される。
【００１５】
請求項４の排気浄化装置では、逆洗制御部は、強制再生手段の作動後または作動前において、外周通路の下流側が内周通路から遮断されると共に逆洗用空気が外周通路に供給されるように流路切換部及び空気供給部の作動を制御することを特徴とする。
請求項４の排気浄化装置において、強制再生手段の作動後に流路切換部及び空気供給部が作動すると、強制再生後にもフィルタ外周部に残存しているパティキュレートが逆洗用空気によりフィルタ内周部へ運ばれて捕集され、その後のフィルタ連続再生あるいは次回の強制再生により除去される。強制再生手段の作動前に流路及び空気供給部が作動すると、フィルタ外周部に捕集されていたパティキュレートがフィルタ内周部へ運ばれた後、強制再生により除去される。
【００１６】
好ましくは、本発明の排気浄化装置は、酸化機能を有する触媒を備える。この触媒はフィルタの上流側に設けても良く、或いはフィルタ上に担持しても良い。
この好適態様によれば、触媒上で排気中のガス成分から酸化力のあるガス成分が生成され、フィルタ上でのパティキュレートの酸化、燃焼が促進される。
また、外周通路、内周通路、空気供給部および流路切換部は種々に構成可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態による排気浄化装置を説明する。
図１に示すように、排気浄化装置は、内燃機関たとえばディーゼルエンジン１の排気管２内に設けられエンジン１から排出されるＰＭ（パティキュレートすなわち粒子状物質）を浄化する排気後処理装置３を備えている。この後処理装置３は、酸化触媒４とその後段に配されたフィルタ５とを備え、酸化触媒４により排気ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化し、二酸化窒素の強い酸化力によってフィルタ５上でＰＭを連続的に酸化して燃焼させるようになっている。
【００１８】
本実施形態のフィルタ５は、多数のセルからなるモノリスハニカム型のコージェライト担体（図示略）を備えて全体として例えば円筒状に形成され、セルによりそれぞれ画成されるチャンネルの入口と出口はプラグにより交互に目封じされている。コージェライト担体は多孔質で、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集するようになっている。なお、コージェライト担体に、ＰＭの酸化反応を促進する触媒層を担持しても良い。
【００１９】
後処理装置３はフィルタ５の直ぐ下流側に配された環状通路部材６を備えている。環状通路部材６は、フィルタと略同一径の円筒状外壁６１と、この外壁６１と同軸状に設けられた円筒状内壁６２と、環状通路部材の下流側において外壁および内壁と一体に形成された環状端壁６３とからなる。本実施形態では、外壁６１は後処理装置３のケーシング３１で構成されている。そして、外壁６１の内周面、内壁６２の外周面および環状端壁６３の内面により、上流側端面が開口し且つ下流側端面が閉塞した環状の外周通路６５が画成され、また、内壁６２の内周面により、上流側および下流側端面が共に開口した内周通路６４が画成されている。
【００２０】
後処理装置３は、外周通路６５の下流側と内周通路６４とを連通または遮断させる流路切換部７と、外周通路６５に逆洗用空気を供給する空気供給部８とを備えている。
流路切換部７は、環状通路部材６の環状端壁６３に形成された所要数たとえば２つの弁ポートにそれぞれ配設された電磁開閉弁７から構成され、開閉弁７が開くと外周通路６５の下流側が内周通路６４に連通する一方、開閉弁７が閉じると外周通路６５が内周通路６４から遮断されるようになっている。
【００２１】
空気供給部８は、逆洗用空気としての加圧空気を供給する加圧空気源８１と、加圧空気源８１から延びるパイプ８２と、パイプ８２の途中に設けられた電磁開閉弁８３とを備え、パイプ８２の先端は環状通路部材６の外壁６１に形成された空気ポート（図示略）に接続され、開閉弁８３が開くと加圧空気源８１からの加圧空気がパイプ８２を介して外周通路６５に供給されるようになっている。
【００２２】
後処理装置３は、流路切換部７および空気供給部８の電磁開閉弁７、８３の開閉を制御して流路切換部７および空気供給部８の作動を制御する逆洗制御部９１を備えている。本実施形態では、逆洗制御部９１は、演算、比較、判定などの各種処理を実施する中央処理装置、処理結果や各種プログラムを記憶する記憶装置、周辺装置との間のデータ入出力用のインタフェース回路などを含むコントローラ９により構成されている。
【００２３】
コントローラ９は、逆洗制御部９１の機能に加えて、排気浄化装置の燃料噴射量演算手段９２、燃料噴射制御手段９３、パティキュレート（ＰＭ）堆積量検出手段９４、判定手段９５及び強制再生手段９６のそれぞれの機能を奏するものになっている。
ここで、燃料噴射量演算手段９２ではエンジン１や車両の運転状態に適した燃料噴射量が演算される。この燃料噴射量の演算は、従来公知のように、アクセルペダル踏み込み量、車速、エンジン回転数、吸気温度、吸気圧などに基づいて行われる。これに関連して、図１には吸気温度センサ１０１、吸気圧センサ１０２及びエンジン回転数センサ１０３のみを図示する。また、燃料噴射制御手段９３は、燃料噴射量に基づき、エンジン各気筒毎のインジェクタ１１の開弁時期、開弁時間を演算し、演算結果に従ってインジェクタ１１を開閉駆動するものになっている。
【００２４】
次に、ＰＭ堆積量検出手段９４は、フィルタ５によるＰＭ捕集量を推定または検出する。本実施形態のＰＭ堆積量検出手段９４は、エンジン運転状態（たとえば燃料噴射量およびエンジン回転数）に基づいてＰＭ捕集量を周期的に推定し、また、フィルタ５上でのＰＭ除去量を排気温度に基づいて周期的に推定し、ＰＭ捕集量とＰＭ除去量とから現在のＰＭ捕集量を推定するようになっている。ＰＭ捕集量の推定に関して、ＰＭ堆積量検出手段９４は、燃料噴射量演算手段９２から燃料噴射量データを入力すると共にエンジン回転数センサ１０３の出力を入力し、燃料噴射量およびエンジン回転数からエンジン運転域を判定し、次に、このエンジン運転域での推定周期当たりのＰＭ捕集量をルックアップテーブル（図示略）から求め、これを積算してＰＭ捕集量を推定するようになっている。また、ＰＭ除去量の推定に関連して、ＰＭ堆積量検出手段９４は、図１に示す排気温度センサ（またはフィルタ温度センサ）１０４の出力を入力し、この排気温度での推定周期当たりのＰＭ除去量をルックアップテーブル（図示略）から求め、これを積算してＰＭ除去量を推定するようになっている。
【００２５】
コントローラ９が備える判定手段９５は、ＰＭ堆積量検出手段９４により推定されたＰＭ捕集量が予め設定された所定値を越えるか否かを判定し、強制再生手段９６は、判定手段９５によりＰＭ捕集量が所定値を越えると判定されたときにフィルタ５を強制再生するものになっている。フィルタ５の強制再生は、排気温度を上昇させることによってフィルタ温度を上昇させてフィルタ上でのＰＭの酸化、燃焼を促進させるために行われ、例えば、燃料噴射時期を遅角させたり、膨張行程で追加燃料を噴射させることにより実現される。
【００２６】
以下、上記構成の排気浄化装置の作用を説明する。
車両運転中、コントローラ９の燃料噴射量演算手段９２によりエンジン１や車両の運転状態に適した燃料噴射量が演算され、この燃料噴射量に基づき燃料噴射制御手段９３によりインジェクタ１１の燃料噴射動作が制御される。また、ＰＭ堆積量検出手段９４では、各推定周期において燃料噴射量およびエンジン回転数に基づいてＰＭ捕集量が推定されると共に排気温度に基づいてＰＭ除去量が推定され、推定結果に従ってＰＭ捕集量およびＰＭ除去量の積算値が更新され、両積算値から現在のＰＭ捕集量が推定される。判定手段９５では現在のＰＭ捕集量が所定値を越えたか否かが判定される。
【００２７】
ＰＭ捕集量が所定値以下であれば、フィルタ５の強制再生および逆洗は行われない。この場合、燃料噴射制御手段９３の制御下で通常のエンジン運転が実施され、また、流路切換部の電磁開閉弁７が開状態に維持されてフィルタ５の直ぐ下流側において外周通路６５の下流側と内周通路６４とが連通し、また、空気供給部８の電磁開閉弁８３が閉状態に維持されて空気供給部８から外周通路６５への加圧空気の供給は行われない。この場合、エンジン１から排出された排気はフィルタ５に流入し、排気中のＰＭがフィルタ５により捕集される。所定フィルタ温度域ではＰＭがフィルタ５上で燃焼、除去され、これによりフィルタ５の連続再生が行われる。フィルタ５から排出された排気は、外周通路６５および内周通路６４を介して排気浄化装置の外部へ排出される。
【００２８】
一方、判定手段９５によりＰＭ捕集量が所定値を越えたと判断された場合、判定手段９５から強制再生手段９６に強制再生信号が供給される。これに応じて、強制再生手段９６は、例えば燃料噴射量演算手段９２から入力したエンジン・車両運転状態データに基づき燃料噴射時期の遅角や追加燃料噴射の要否を判断し、判断結果に従って燃料噴射量演算手段９２や燃料噴射制御手段９３に対して燃料噴射時期遅角指令や追加燃料噴射指令を送出する。この結果、燃料噴射時期が遅角され或いは膨張行程で追加燃料が噴射され、排気温度の上昇によってフィルタ温度が上昇し、フィルタ５上でのＰＭ除去が促進される。すなわち、フィルタの強制再生が行われる。
【００２９】
本実施形態では、強制再生に続いてフィルタ５の逆洗を行う。このため、例えば、強制再生手段９６は燃料噴射時期遅角指令や追加燃料噴射指令を送出してから所定時間経過後に逆洗制御部９１に対して逆洗指令を送出する。これに応じて、逆洗制御部９１は、後処理装置３の流路切換部の開閉弁７を閉じてフィルタ５の直ぐ下流側において外周通路６５の下流側を内周通路６４から遮断し、また、空気供給部８の開閉弁８３を開いて空気源８１から外周通路６５に加圧空気を逆洗用空気として供給する。加圧空気は、外周通路６５の下流側から上流側へ流れ、更に、フィルタ５の外周部を通ってフィルタ５の上流側へ至り、排気と共にフィルタ５の内周部に再流入する。この際、フィルタ外周部のＰＭは、フィルタ外周部を通る加圧空気によりフィルタ内周部の上流側へ運ばれ、その後、加圧空気および排気と共にフィルタ内周部へ流入して捕集される。この様にしてフィルタ内周部により再捕集されたＰＭは、その後のフィルタ連続再生あるいは次回の強制再生により除去される。
【００３０】
以上のようにフィルタ外周部を逆洗することにより、ＰＭ除去が困難なフィルタ外周部に捕集されたＰＭをフィルタ５の入口側へ排出した後に、ＰＭ除去効率の高いフィルタ内周部に流入させて捕集し、フィルタ外周部ひいてはフィルタ全体の連続再生や強制再生を効率良く行うことができる。
以下、図２を参照して、本発明の第２実施形態による排気浄化装置の後処理装置を説明する。
【００３１】
第１実施形態のものに比べ、本実施形態の後処理装置は外周通路及び内周通路ならびに流路切換部の構成が異なる。
すなわち、本実施形態では、第１実施形態における両端面が開口した円筒状内壁６２に代えて、上流側端面が開口し且つ下流側端面が閉塞した円筒状内壁１６２を用いると共に、この円筒状内壁１６２を円筒状外壁１６１内に収容している。また、第１実施形態の流路切換部（電磁開閉弁）７は外周通路６５の下流側の端（環状端壁）に設置されるが、本実施形態の流路切換部７は、円筒状外壁１６１の下流側閉塞端面から延びるパイプ１６５の途中に設置される。
【００３２】
本実施形態の後処理装置を改めて説明すると、この後処理装置は、図示しない酸化触媒の後段に配されたフィルタ５を備えている。フィルタ５の直ぐ下流側において、後処理装置３のケーシング３１により構成した円筒状外壁１６１とその中に収容された円筒状内壁１６２とにより外周通路１６３が画成され、また、円筒状内壁１６２により内周通路１６４が画成される。外壁１６１の下流側閉塞端面から延びる第１パイプ１６５により、外周通路１６３に連通した第１合流通路が画成され、また、内壁１６２の下流側閉塞端面から延びる第２パイプ１６６により、内周通路１６４に連通した第２合流通路が画成される。第１、第２パイプ１６５、１６６は、第１及び第２合流通路に連通した第３合流通路を画成する第３パイプ１６７に接続されている。既述のように、第１合流通路の途中には流路切換部としての電磁開閉弁７が設置されている。
【００３３】
その他の点については、本実施形態の排気浄化装置は第１実施形態のものと同様であり、詳細な構成および作用説明を省略する。
簡略に述べると、通常は、逆洗制御部９１（図１）の制御下で流路切換部の電磁開閉弁７が開くと共に、空気供給部８から外周通路１６３への逆洗用空気の供給は停止されている。この場合、エンジンから排出された排気ガスはフィルタ５に流入し、所定フィルタ温度領域ではフィルタ５上で排気中のＰＭが酸化、燃焼し、これによりフィルタの連続再生が行われる。ＰＭ除去後の排気ガスの大部分は、内周通路１６４及び第２合流通路を介して第３合流通路に流入し、残りの排気ガスは、外周通路１６３及び第１合流通路を介して第３合流通路内に流入する。そして、第３合流通路内に流入した排気ガスは排気浄化装置の外部へ排出される。
【００３４】
フィルタ５の逆洗時には、電磁開閉弁７が閉じると共に逆洗用空気が外部通路１６３に供給される。逆洗用空気はフィルタ外周部の下流側から上流側に流れ、これに伴ってフィルタ外周部のＰＭがフィルタ５からフィルタ５の上流側に排出され、次いで、逆洗用空気および排気と共にフィルタ内周部へ流入し、ＰＭはフィルタ内周部により捕集され、フィルタ内周部において酸化、燃焼されて高効率で除去される。ＰＭ除去後の排気は、フィルタ５から内部通路１６４内に流入し、内部通路１６４ならびに第１及び第３合流通路を介して外部へ排出される。
【００３５】
その他の点については第１実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
以下、図３を参照して、本発明の第３実施形態による排気浄化装置の後処理装置について説明する。
本実施形態の後処理装置は、第１及び第２実施形態に比べて外周通路及び内周通路ならびに流路切換部の構成が異なる。
【００３６】
すなわち、本実施形態の後処理装置は、図示しない酸化触媒とその後段に配されたフィルタ５を備え、また、外周通路２６３を画成する外壁２６１が後処理装置３のケーシング３１により構成される点で第１及び第２実施形態のものと同一であるが、内周通路２６４を画成する内壁２６２が円錐台状に形成されている点が異なる。また、外周通路２６３の直ぐ下流側の排気管２６５は、外周通路２６３の下流側と内周通路２６４の下流側とが合流する合流通路を画成するものとなっており、この合流通路内には流路切換部をなすと共に両端が開口した可動パイプ７１が摺動自在に配されている。可動パイプ７１は、逆洗制御部９１の制御下で作動するパイプ駆動部（図示略）により移動される。通常、可動パイプ７１は、内周通路２６４の下流側端から離隔した図３に実線で示す第１位置をとり、フィルタ５によるＰＭ除去後の排気ガスは、外周通路２６３及び内周通路２６４を介して合流通路内に流入し、合流通路を介して外部へ排出されることになる。
【００３７】
一方、フィルタ逆洗時には、可動パイプ７１は内周通路２６４の下流側端に当接する第２位置をとり、外周通路１６３は、内周通路１６４及び合流通路から遮断される。そして、外周通路１６３に供給された逆洗用空気はフィルタ５の下流側から上流側へ流れ、これに伴ってフィルタ外周部のＰＭがフィルタ５の上流側へ一旦排出された後、フィルタ内周部に流入して捕集される。フィルタ５によるＰＭ除去後の排気ガスは、内部通路１６４のみに流入し、内部通路１６４及び合流通路を介して外部へ排出される。
【００３８】
その他の点については第１実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
以上で本発明の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ず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、フィルタによるパティキュレート捕集量が所定値を越えたときにフィルタを強制再生するようにしたが、本発明においてフィルタの強制再生を実施することは必須ではない。また、上記実施形態に係る排気浄化装置は一つのフィルタを備えて、このフィルタを排気浄化に供しつつ連続再生するものとして説明したが、本発明は、複数のフィルタを交互に再生する交互再生式の装置にも適用可能である。更に、上記実施形態では、フィルタの前段に酸化触媒を備える装置について説明したが、本発明において酸化触媒は必須要素ではない。また、コージェライト担体を備えたハニカム型のフィルタについて説明したが、パティキュレート捕集、除去作用を奏するものであればフィルタの構成は特に限定されるものではない。
【００３９】
また、本発明において、後処理装置は上記第１ないし第３実施形態のものに限定されず、更なる変形が可能である。
例えば、第３実施形態のものを変形して、外周通路、内周通路及び合流通路の合流部に配置されたスライド弁により流路切換部を構成しても良い。図示を省略するが、このスライド弁は、第１の位置において、内周通路と合流通路とを連通すると共に外周通路を内周通路および合流通路から遮断する一方、第２の位置では外周通路、内周通路及び合流通路を互いに連通させるように構成可能である。
【００４０】
その他、本発明は種々に変形可能である。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の排気浄化装置は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを内燃機関の排気系に設け、この排気系の、フィルタの直ぐ下流部分を、互いに区画された外周通路及び内周通路により構成し、外周通路の下流側と内周通路とを連通または遮断させる流路切換部および外周通路に逆洗用空気を供給する空気供給部の作動を逆洗制御部により制御するので、この様な簡易な構成により、フィルタ外周部のパティキュレートをフィルタの上流側へ一旦排出させた後にフィルタ内周部に流入させてパティキュレート除去効率の良いフィルタ内周部で捕集、除去することができ、排気浄化に供されているフィルタを連続再生可能である。
【００４２】
請求項２の排気浄化装置は、外周通路の下流側が内周通路から遮断されると共に逆洗用空気が外周通路へ供給されるように流路切換部及び空気供給部の作動を逆洗制御部により制御することで、パティキュレートのフィルタ外周部からの排出およびフィルタ内周部による再捕集、除去を確実に行える。
請求項３の排気浄化装置は、請求項１に記載のものと同様のフィルタ、外周通路、内周通路、流路切換部、空気供給部および逆洗制御部を含む排気後処理装置を備え、フィルタによるパティキュレート捕集量をパティキュレート堆積量検出手段により推定または検出し、推定または検出された捕集量が所定値を越えたことを判定手段が判定したときに、強制再生手段によりフィルタを再生するので、フィルタ外周部のパティキュレートをフィルタ内周部で捕集し高効率で除去することができ、また、フィルタによるパティキュレート捕集量が所定値を越えたときにフィルタを強制再生することができ、フィルタ外周部のみならずフィルタ全体の連続再生や強制再生を効果的に行える。
【００４３】
請求項４の排気浄化装置では、逆洗制御部は、強制再生手段の作動後または作動前において、外周通路の下流側が内周通路から遮断されると共に逆洗用空気が外周通路に供給されるように流路切換部及び空気供給部の作動を制御するので、強制再生後にもフィルタ外周部に残存しているパティキュレートをフィルタ上流側へ一旦排出させた後でフィルタ内周部により捕集して高効率で除去でき、或いは、フィルタ外周部のパティキュレートをフィルタ内周部で捕集した後に強制再生を実施して除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による排気浄化装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態による排気浄化装置の後処理装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施例に係る排気浄化装置の後処理装置の模式図である。
【符号の説明】
１　エンジン
２　排気管
３　排気後処理装置
５　フィルタ
６　通路部材
６３　外周通路
６４　内周通路
７　流路切換部
８　空気供給部
８１　加圧空気源
８３　電磁開閉弁
９　コントローラ
９１　逆洗制御部
９４　パティキュレート堆積量検出手段
９５　判定手段
９６　強制再生手段

Claims (4)

1. 内燃機関の排気系に設けられ排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
   前記排気系の、前記フィルタの直ぐ下流部分を構成し且つ互いに区画された外周通路及び内周通路と、
   前記外周通路の下流側と前記内周通路とを連通または遮断させる流路切換部と、
   前記外周通路に逆洗用空気を供給する空気供給部と、
   前記流路切換部及び前記空気供給部の作動を制御する逆洗制御部と
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記逆洗制御部は、前記外周通路の下流側が前記内周通路から遮断されると共に前記逆洗用空気が前記外周通路に供給されるように前記流路切換部および前記空気供給部の作動を制御す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. 内燃機関の排気系に設けられ排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを含む排気後処理装置と、
   前記フィルタによるパティキュレート捕集量を推定または検出するパティキュレート堆積量検出手段と、
   前記パティキュレート堆積量検出手段により推定または検出されたパティキュレート捕集量が予め設定された所定値を越えるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によりパティキュレート捕集量が予め設定された所定値を越えると判定されたとき、前記フィルタを再生する強制再生手段とを備え、
   前記排気後処理装置は、前記排気系の、前記フィルタの直ぐ下流部分を構成し且つ互いに区画された外周通路及び内周通路と、前記外周通路の下流側と前記内周通路とを連通または遮断させる流路切換部と、前記外周通路に逆洗用空気を供給する空気供給部と、前記流路切換部及び前記空気供給部の作動を制御する逆洗制御部とを有する
   ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記逆洗制御部は、前記強制再生手段の作動後または作動前において、前記外周通路の下流側が前記内周通路から遮断されると共に前記逆洗用空気が前記外周通路に供給されるように前記流路切換部及び前記空気供給部の作動を制御することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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