JP2795145B2 - ディーゼル機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の排気浄
化装置に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス中に含
まれるパティキュレートを、分岐通路に設けたフィルタ
で捕集する装置のフィルタの再生時期判定時に、捕集中
でない分岐通路への排気ガスの漏れ量を検出して、捕集
中のフィルタの再生時期を正しく判定することができる
ディーゼル機関の排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の内燃機関、特に、ディーゼル
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子（パティキュレート）が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路にセラミック製のフィルタを配置し、デ
ィーゼルパティキュレートをこのフィルタによって除去
することが提案されている。ところが、このセラミック
製のフィルタは、その内部に捕集されるパティキュレー
トの量が増えると、通気性が次第に失われて機関性能が
低下することになるため、パティキュレートがある程度
捕集されたフィルタを定期的に再生させる必要がある。

【０００３】この再生時期の判断は一般に、フィルタ内
へのパティキュレートの捕集量を検出して行われる。そ
して、フィルタ内のパティキュレートの捕集量の検出
は、通常、パティキュレートフィルタの上流側の排気ガ
スの圧力と下流側の差圧（圧力損失）によって検出さ
れ、差圧値が所定値以上に大きくなった時を以て再生時
期と判断している。フィルタが再生時期になると、パテ
ィキュレートを捕集したフィルタを排気ガスの流路から
分離し、フィルタに再生用ガス、例えば２次空気を供給
すると共に、電気ヒータに通電して加熱することによっ
てフィルタ内のパティキュレートに着火してこれを燃焼
させ、燃焼ガスを一般に大気中に放出する再生処理が行
われる。

【０００４】図６は従来の交互捕集、逆流交互再生デュ
アルフィルタタイプのディーゼル機関の排気浄化装置２
００の概略的構成を示すものである。機関１からの排気
ガスを導く排気管２は、分岐部ａで分岐管２Ａ，２Ｂに
分岐され、その後に合流部ｂにおいて合流されてマフラ
ー６に接続される。分岐管２Ａ，２Ｂの途中に設けられ
たケーシング３Ａ，３Ｂの中にはパティキュレート捕集
用のハニカム状の第１フィルタ５Ａ及び第２フィルタ５
Ｂが設けられている。

【０００５】分岐部ａには流路切換弁Ｖ１が設けられ、
合流部ｂには流路切換弁Ｖ２が設けられており、これら
は共に制御回路１００によって駆動され、分岐管２Ａ，
２Ｂのいずれか一方を閉じる位置に位置決めされる。分
岐管２Ａ及び２Ｂの分岐部ａの上流側および合流部ｂの
下流側には、それぞれ圧力導入管ＳＰＵ，ＳＰＤを介し
て差圧センサ１０が接続されており、フィルタ５Ａ，５
Ｂの上下流の差圧（前後差圧）の検出値がＥＣＵ（制御
回路）１００に入力される。制御回路１００はこの差圧
によってフィルタ５Ａ，５Ｂの再生時期を決定する。

【０００６】一方、フィルタ５Ａ，５Ｂの下流側端面近
傍にはフィルタ再生時にパティキュレートを燃焼させる
電気ヒータＨＡ及びＨＢが設けられており、これら電気
ヒータＨＡ，ＨＢの一端は接地され、他端は制御回路１
００によって制御されるスイッチＳＷＡ，ＳＷＢを介し
てバッテリ１１に接続されている。更に、フィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側に設けられた温度センサＳＴによる排
気温の検出値ＴｈＧも制御回路１００に入力されてい
る。なお、図示はしないが、機関１には吸入空気温度セ
ンサ、吸気量センサ、および水温センサが設けられてお
り、これらセンサからの吸入空気温度ＴｈＡ、吸気量Ｇ
ａ、および水温ＴｈＷも制御回路１００に入力されるよ
うになっている。

【０００７】フィルタ５Ａ，５Ｂの再生時には、電気ヒ
ータＨＡまたはＨＢが通電されると共に、通電された側
のフィルタ５Ａまたはフィルタ５Ｂの下流側に設けられ
た再生用ガス供給管７から再生用ガスが流される。再生
用ガスは電動エアポンプ９から供給される。Ｖ３は電動
エアポンプ９の２次空気吐出側の再生用ガス供給管７内
にあるチェック弁Ｖ３、Ｖ５，Ｖ６は再生用ガス供給管
７の分岐管２Ａ，２Ｂへの接続部にある開閉弁Ｖ５，Ｖ
６である。

【０００８】また、分岐管２Ａ，２Ｂの分岐部ａとフィ
ルタ５Ａ，５Ｂとの間に、一端が大気に開放された燃焼
ガス排出管８が設けられており、その大気開放端近傍に
はチェック弁Ｖ４が設けられ、燃焼ガス排出管８の分岐
管２Ａ，２Ｂへの接続部にはそれぞれ開閉弁Ｖ７，Ｖ８
が設けられている。これらの弁Ｖ３〜Ｖ８および電動エ
アポンプ９は全て制御回路１００によって駆動制御され
る。

【０００９】制御回路１００は、アナログ信号入力用の
インタフェースＩＮａ、ディジタル信号入力用のインタ
フェースＩＮｄ、アナログ信号をディジタル信号に変換
するコンバータＡ／Ｄ、中央処理装置ＣＰＵ、ランダム
アクセスメモリＲＡＭ、読み出し専用メモリＲＯＭ、バ
ックアップメモリＢ−ＲＡＭ、出力回路ＯＵＴ、および
これらを接続するバスライン１１１等を含むマイクロコ
ンピュータによって構成される。

【００１０】制御回路１００のアナログ信号入力用のイ
ンタフェースＩＮａには、パティキュレートフィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側と下流側の排気ガスの差圧信号ＰＤ、
吸気流量Ｇａ、機関１の吸気温度信号ＴｈＡ、水温信号
ＴｈＷや機関回転数信号Ｎｅ等が入力され、ディジタル
信号入力用のインタフェースＩＮｄには、キースイッチ
からの信号等が入力される。また、制御回路１００の出
力回路ＯＵＴには、電動エアポンプ９が接続されてい
る。

【００１１】以上のように構成された従来のディーゼル
機関の排気浄化装置２００では、排気ガス中のパティキ
ュレート捕集時に、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２は分岐管２Ａ
または２Ｂの何れか一方を閉鎖する位置に制御されてお
り、チェック弁Ｖ３，Ｖ４、および開閉弁Ｖ５〜Ｖ８は
閉弁している。フィルタ５Ａまたは５Ｂ内のパティキュ
レートの捕集量が所定値を越え、差圧センサ１０の分岐
部ａの上流側と合流部ｂの下流側の差圧検出値が基準値
を越えるとフィルタの再生処理が実行される。フィルタ
５Ａの再生時には流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ａの
入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁Ｖ３，Ｖ４および開
閉弁Ｖ５，Ｖ７が開弁する。エアポンプ９からの２次空
気が再生用ガス供給管７を通じてフィルタ５Ａに供給さ
れ、ヒータＨＡに通電が行われてフィルタ５Ａ内のパテ
ィキュレートが燃焼し、燃焼ガスは燃焼ガス排出管８を
通って大気中に排出される。フィルタ５Ｂの再生時には
流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ｂの入口側と出口側を
塞ぎ、チェック弁Ｖ３，Ｖ４は開弁のまま、開閉弁Ｖ
５，Ｖ７が閉弁し、開閉弁Ｖ６，Ｖ８が開弁する。エア
ポンプ９からの２次空気は再生用ガス供給管７を通じて
フィルタ５Ｂに供給され、ヒータＨＢに通電が行われて
フィルタ５Ｂ内のパティキュレートが燃焼し、燃焼ガス
は燃焼ガス排出管８を通って大気中に排出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ように構成された従来のディーゼル機関の排気浄化装置
では、捕集側のフィルタの前後差圧のみで再生時期の判
定を行っているので、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２に漏れがあ
った場合、捕集側を流れる排気ガスの量が実際より少な
くなり、差圧の検出値が排気ガスが全量捕集側フィルタ
に流れた時の値よりも低くなる。この結果、フィルタ内
の捕集量が再生時期に達しているにも係わらず、捕集量
が少なく判断され、結果的にフィルタの再生時期が正確
に判定されず、過捕集状態でフィルタが再生される恐れ
があった。

【００１３】そこで、本発明は、内燃機関の排気通路が
流路切換弁を介して２系統の分岐通路に分岐され、その
少なくとも一方の分岐通路に、排気ガス中のパティキュ
レートを捕集するためのフィルタが備えられ、フィルタ
の再生時期の判定を捕集中のフィルタの前後差圧によっ
て行うディーゼル機関の排気浄化装置において、フィル
タの再生判定時に、他方の分岐通路への排気ガスの漏れ
量を検出することにより、正確なフィルタの再生時期の
判定を行うことできるディーゼル機関の排気浄化装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、排気通路が２系統の分岐通路に分岐され、その少
なくとも一方の分岐通路に、排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集するためのフィルタが備えられ、前記分岐通
路の一方を遮断する流路切換弁の切り換えにより、排気
ガスを前記フィルタが設けられた一方の分岐通路に導入
してパティキュレートの捕集を行うディーゼル機関の排
気浄化装置であって、前記フィルタの上流側に設けられ
た圧力検出手段と、検出された圧力値によってフィルタ
の捕集量を検出する捕集量検出手段と、捕集量が所定判
定値に達した時にフィルタの再生時期と判定する再生時
期判定手段と、再生時期と判定された時に前記流路切換
弁の切り換えによって排気ガスを他方の分岐通路に導入
する流路切り換え弁制御手段と、フィルタの再生を実行
するフィルタ再生手段とを備えるものにおいて、前記流
路切換弁の閉弁により排気ガスが導入されていない側の
分岐通路への排気ガスの漏れ量を検出する漏れ量検出手
段と、排気ガスの漏れ量の検出値に応じて前記圧力検出
手段の圧力値、検出されたフィルタの捕集量、またはフ
ィルタの再生時期の所定判定値の内の少なくとも１つを
補正する再生時期判定値補正手段とを設けたことを特徴
としている。

【００１５】

【作用】本発明のディーゼル機関の排気浄化装置によれ
ば、内燃機関の排気通路が２系統の分岐通路に分岐さ
れ、その少なくとも一方の分岐通路に、排気ガス中のパ
ティキュレートを捕集するためのフィルタが備えられ、
フィルタの再生時期の判定を捕集中のフィルタの上流側
の圧力によって行うディーゼル機関の排気浄化装置にお
いて、フィルタの再生判定時に、他方の分岐通路への排
気ガスの漏れ量が検出され、この漏れ量の検出値に応じ
て捕集中のフィルタの上流側圧力の検出値、或いはパテ
ィキュレートフィルタの捕集量や、フィルタの再生時期
を判定する所定判定値が補正される。この結果、正確な
フィルタの再生時期の判定を行うことできる。

【００１６】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明における交互捕集、逆流交互
再生デュアルフィルタタイプのディーゼル機関の排気浄
化装置２０の第１の実施例の概略的構成を示すものであ
る。この実施例のディーゼル機関の排気浄化装置２０で
は、機関１からの排気ガスを導く排気管２は、分岐部ａ
において分岐管２Ａ，２Ｂに分岐され、その後に合流部
ｂにおいて合流されてマフラー６に接続される。分岐管
２Ａ，２Ｂの途中に設けられたケーシング３Ａ，３Ｂの
中には、排気ガス中のパティキュレートを捕集するため
にそれぞれ第１フィルタ５Ａ及び第２フィルタ５Ｂが設
けられている。

【００１７】このフィルタ５Ａ, ５Ｂは、セラミック等
の多孔性物質からなる隔壁を備えたハニカム状フィルタ
で一般に円筒状をしており、内部に隔壁で囲まれた多数
の直方体状の通路（フィルタセル）がある。そして、こ
の通路の隣接するものは、排気ガスの流入側と排気ガス
の流出側で交互にセラミック製の閉塞材（プラグ）によ
って栓詰めされて閉通路となっている。従って、このフ
ィルタ５Ａ, ５Ｂに流れ込んだ排気ガス中のパティキュ
レートは、排気ガスがフィルタセルの壁面を通過する際
にフィルタセルに捕集される。

【００１８】また、分岐管２Ａのフィルタ５Ａの上流側
および下流側には、それぞれ圧力導入管ＳＰＵＡ，ＳＰ
ＤＡが設けられており、差圧センサ１０Ａにフィルタ５
Ａの上流側および下流側の圧力を導くようになってい
る。同様に分岐管２Ｂのフィルタ５Ｂの上流側および下
流側には、それぞれ圧力導入管ＳＰＵＢ，ＳＰＤＢが設
けられており、差圧センサ１０Ｂにフィルタ５Ｂの上流
側および下流側の圧力を導くようになっている。そし
て、フィルタ５Ａ，５Ｂそれぞれの前後差圧は差圧セン
サ１０Ａ，１０Ｂによって求められ、検出値ＰＤＡ，Ｐ
ＤＢがＥＣＵ（制御回路）１００に入力される。制御回
路１００はこれらの差圧によってフィルタ５Ａ，５Ｂの
再生時期を決定する。

【００１９】一方、フィルタ５Ａ，５Ｂの下流側端面近
傍、或は下流側端部の栓部材（図示せず）にはフィルタ
再生時、フィルタを加熱してパティキュレートに着火す
る電気ヒータＨＡ及びＨＢが設けられており、これら電
気ヒータＨＡ，ＨＢの一端は接地され、他端は制御回路
１００によって制御されるスイッチＳＷＡ，ＳＷＢを介
してバッテリ１１に接続されている。更に、フィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側には排気ガス温度を検出する温度セン
サＳＴが設けられており、この温度センサＳＴの排気温
の検出値ＴｈＧも制御回路１００に入力されている。な
お、図示はしないが、機関１には吸入空気温度を検出す
る吸入空気温度センサ、吸気量を検出する吸気量セン
サ、および機関１の温度を水温によって検出する水温セ
ンサが設けられており、これらセンサからの吸入空気温
度ＴｈＡ、吸気量Ｇａ、および水温ＴｈＷも制御回路１
００に入力されるようになっている。

【００２０】そして、分岐部ａには、分岐部ａの上流側
の排気管２からの排気ガスの流れを分岐管２Ａ，２Ｂに
振り分ける流路切換弁Ｖ１が設けられ、合流部ｂには分
岐管２Ａ，２Ｂの合流部ｂの下流側の排気管２Ｄへの接
続を切り換える流路切換弁Ｖ２が設けられている。これ
ら流路切換弁Ｖ１，Ｖ２は共に制御回路１００によって
駆動されるようになっており、制御回路１００からの制
御信号により、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２は分岐管２Ａ，２
Ｂのいずれか一方を閉じる位置に位置決めされる。

【００２１】前述のフィルタ５Ａ，５Ｂの再生時には、
電気ヒータＨＡあるいはＨＢに通電すると共に、通電が
行われた側のフィルタ５Ａあるいはフィルタ５Ｂの下流
側から再生用ガスを流し、燃焼ガスをその上流側から排
出する必要がある。従って、この実施例では、分岐管２
Ａ，２Ｂの合流部ｂとフィルタ５Ａ，５Ｂとの間に再生
用ガス供給管７が設けられており、この再生用ガス供給
管７の一端に２次空気供給用の電動エアポンプ９が設け
られている。そして、電動エアポンプ９の２次空気吐出
側の再生用ガス供給管７内にはチェック弁Ｖ３が設けら
れ、再生用ガス供給管７の分岐管２Ａ，２Ｂへの接続部
にはそれぞれ開閉弁Ｖ５，Ｖ６が設けられている。

【００２２】また、分岐管２Ａ，２Ｂの分岐部ａとフィ
ルタ５Ａ，５Ｂとの間に燃焼ガス排出管８が設けられて
おり、この燃焼ガス排出管８の一端は大気に開放されて
いる。そして、燃焼ガス排出管８の大気開放端近傍には
チェック弁Ｖ４が設けられ、燃焼ガス排出管８の分岐管
２Ａ，２Ｂへの接続部にはそれぞれ開閉弁Ｖ７，Ｖ８が
設けられている。これらの弁Ｖ３〜Ｖ８および電動エア
ポンプ９は全て制御回路１００によって駆動制御され
る。

【００２３】弁Ｖ１〜Ｖ８の駆動は、実際には、ダイア
フラム式アクチュエータや負圧切換弁、或いは電気式の
アクチュエータによって行われるが、その駆動機構は特
に限定されるものではないので、ここでは図示およびそ
の説明を省略する。なお、ダイアフラム式アクチュエー
タや負圧切換弁を使用する場合には、車両に負圧タンク
等の制御駆動源が備えられていることもある。

【００２４】制御回路１００は、例えば、アナログ信号
入力用のインタフェースＩＮａ、ディジタル信号入力用
のインタフェースＩＮｄ、アナログ信号をディジタル信
号に変換するコンバータＡ／Ｄ、各種演算処理を行う中
央処理装置ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ、読
み出し専用メモリＲＯＭ、機関のキースイッチがオフさ
れてもデータを保持するバックアップメモリＢ−ＲＡ
Ｍ、出力回路ＯＵＴ、およびこれらを接続するバスライ
ン１１１等を含むマイクロコンピュータによって構成さ
れるが、その構成の詳細な動作説明については省略す
る。

【００２５】制御回路１００のアナログ信号入力用のイ
ンタフェースＩＮａには、パティキュレートフィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側と下流側の排気ガスの差圧信号ＰＤ
Ａ，ＰＤＢ、吸気流量Ｇａ、機関１の吸気温度信号Ｔｈ
Ａ、水温信号ＴｈＷや図示しない回転数センサからの機
関回転数信号Ｎｅ等が入力され、ディジタル信号入力用
のインタフェースＩＮｄには、キースイッチからの信号
等が入力される。また、制御回路１００の出力回路ＯＵ
Ｔには、電動エアポンプ９が接続されている。

【００２６】次に、以上のように構成された実施例のデ
ィーゼル機関の排気浄化装置２０の動作について説明す
る。

【００２７】〔排気ガス中のパティキュレート捕集時〕
流路切換弁Ｖ１，Ｖ２は分岐管２Ａまたは２Ｂの何れか
一方を閉鎖する位置に制御されており、チェック弁Ｖ
３，Ｖ４、および開閉弁Ｖ５〜Ｖ８は閉弁している。図
１は流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ｂを閉鎖している
状態を示しており、ディーゼル機関１から排出された排
気ガスは分岐管２Ａのみに流れてフィルタ５Ａによって
パティキュレートが除去され、マフラー６を介して大気
中に放出される。逆に、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管
２Ａを閉鎖する時には、機関１から排出された排気ガス
は分岐管２Ｂのみに流れてフィルタ５Ｂによってパティ
キュレートが除去され、マフラー６を介して大気中に放
出される。

【００２８】〔フィルタの再生時〕フィルタ５Ａまたは
５Ｂ内のパティキュレートの捕集量が所定値を越える
と、フィルタの再生処理が実行される。捕集中のフィル
タのパティキュレートの捕集量が所定値を超えたか否か
は、基本的には捕集中のフィルタの前後差圧で判定され
るが、ここでは、待機中のフィルタの前後差圧を検出す
ることにより、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２からの排気ガスの
漏れを検出し、この漏れ量で捕集中のフィルタの前後差
圧を補正することにより、捕集中のフィルタの捕集量の
検出を正確におこなっている。

【００２９】フィルタ５Ａの再生時には制御弁Ｖ１，Ｖ
２が分岐管２Ａの入口側と出口側を塞ぎ、チェック弁Ｖ
３，Ｖ４および開閉弁Ｖ５，Ｖ７が開弁する。エアポン
プ９からの２次空気が再生用ガス供給管７を通じてフィ
ルタ５Ａに供給され、ヒータＨＡに通電が行われてフィ
ルタ５Ａ内のパティキュレートが燃焼し、燃焼ガスは燃
焼ガス排出管８を通って大気中に排出される。フィルタ
５Ｂの再生時には制御弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ｂの入口
側と出口側を塞ぎ、チェック弁Ｖ３，Ｖ４は開弁のま
ま、開閉弁Ｖ５，Ｖ７が閉弁し、開閉弁Ｖ６，Ｖ８が開
弁する。エアポンプ９からの２次空気は再生用ガス供給
管７を通じてフィルタ５Ｂに供給され、ヒータＨＢに通
電が行われてフィルタ５Ｂ内のパティキュレートが燃焼
し、燃焼ガスは燃焼ガス排出管８を通って大気中に排出
される。

【００３０】図２は図１に示した実施例における制御回
路１００の、一方のフィルタ５Ａの捕集、再生処理時の
動作の一実施例を示すものである。この処理は、実際に
は所定時間おきに割り込みの形で実行されるが、ここで
は、処理の全体の流れを簡単に示すために、捕集、再生
処理を開始から終了まで連続した流れとして示してあ
り、所定時間おきに実行されることを示すために、処理
の途中にインタバルを設けてある。以後のフローチャー
トは全てこの形で説明する。

【００３１】まず、ステップ２０１では捕集中のフィル
タ５Ａの前後差圧ＰＤＡ、排気温度ＴｈＧ、および吸気
量Ｇａを検出し、続くステップ２０２において排気温度
ＴｈＧ、および吸気量Ｇａとから補正差圧ＰＤＡｃを演
算する。そして、続くステップ２０３において待機中の
フィルタ５Ｂの前後差圧ＰＤＢを検出し、続くステップ
２０４において、この待機中のフィルタ５Ｂの前後差圧
ＰＤＢを用いて捕集中のフィルタ５Ａの補正差圧ＰＤＡ
ｃの補正値ＰＤＡＣを演算する。この補正はフィルタ５
Ｂの差圧ＰＤＢが０の時は不要であるが、差圧ＰＤＢが
検出された時は、排気ガスが流路切換弁Ｖ１，Ｖ２を通
じて待機中のフィルタ５Ｂ側にも漏れていると判定し
て、捕集中のフィルタ５Ａの補正差圧ＰＤＡｃを補正し
て差圧ＰＤＡＣを求める。

【００３２】そして、続くステップ２０５において、捕
集中のフィルタ５Ａが再生時期か否かを判定する。この
再生時期の判定は、差圧センサ１０Ａの出力値ＰＤＡの
機関の運転状態に応じた補正値ＰＤＡｃを、待機中のフ
ィルタ５Ｂに流れる漏れ排気ガス量の検出値で更に補正
した補正値ＰＤＡＣが判定値以上か否かで行う。再生時
期でない時には□で示す所定のインタバルの後に、再度
ステップ２０１からステップ２０４の処理を繰り返す。
一方、ステップ２０５で再生時期と判定した時にはステ
ップ２０６に進む。

【００３３】ステップ２０６では流路切り換え処理を行
う。即ち、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２により捕集側のフィル
タ５Ａのある分岐管２Ａを閉鎖し、それまで待機してい
たフィルタ５Ｂを捕集状態にする。そして、ステップ２
０７においてパティキュレートを捕集した側のフィルタ
５Ａの再生処理を行う。例えば、フィルタ５Ａの捕集中
に再生時期になった時は、ステップ２０６の流路切り換
えにおいて流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ａの入口側
と出口側を塞ぎ、チェック弁Ｖ３，Ｖ４および開閉弁Ｖ
５，Ｖ７が開弁する。このとき、排気ガスはフィルタ５
Ｂに流れ、フィルタ５Ｂはパティキュレートの捕集を実
行している。そして、ステップ２０７の再生処理ではエ
アポンプ９からの２次空気を再生用ガス供給管７を通じ
てフィルタ５Ａに供給し、ヒータＨＡに通電を行う。ヒ
ータＨＡへの通電により、この後にフィルタ５Ａ内のパ
ティキュレートが着火して燃焼し、燃焼ガスは燃焼ガス
排出管８に流れる。

【００３４】以上が捕集済のフィルタ５Ａの再生処理で
あり、この処理はステップ２０８でフィルタ５Ａの再生
処理が終了したと判定するまで繰り返して行う。フィル
タ５Ｂが捕集を行っている時の再生時期の判定手順は以
上説明したフィルタ５Ａの捕集時の再生時期の判定手順
と同様であるので、その説明を省略する。以上のような
処理により、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２から排気ガスが待機
中のフィルタのある分岐管側に漏れていても、捕集中の
フィルタの再生時期を正しく判定することができる。

【００３５】図３は図２で説明した一方のフィルタの捕
集、再生処理時の動作の変形実施例を示すものである。
図２で説明した実施例では、ステップ２０３において待
機中のフィルタ５Ｂの前後差圧ＰＤＢを検出することに
より、捕集中のフィルタ５Ａの前後差圧ＰＤＡの運転状
態に応じた補正差圧ＰＤＡｃを更に補正して差圧ＰＤＡ
Ｃを求め、この差圧ＰＤＡＣによってフィルタ５Ａの再
生時期を判定していたが、この実施例では機関１の運転
状態から排気流量を算出し、待機中のフィルタ５Ｂの前
後差圧ＰＤＢを検出することにより、待機中のフィルタ
５Ｂを流れる排気ガスの漏れ量を検出し、捕集中のフィ
ルタ５Ａを流れる実際の排気ガスの流量をこれから求め
て再生時期の判断を行っている。従って、図３の実施例
における再生時期と判定した後は、図２の実施例におけ
るステップ２０６からステップ２０８と同じであるの
で、同じステップには図２と同じ符号を付し、その説明
を省略する。

【００３６】なお、排気流量はエアフローメータの吸気
量等から算出することができ、吸気温度、排気温度によ
って補正される。この実施例では、ステップ３０１では
捕集中のフィルタ５Ａの前後差圧ＰＤＡ、排気温度Ｔｈ
Ｇ、吸気量Ｇａおよび排気量Ｇｅを検出し、続くステッ
プ３０２において待機中のフィルタ５Ｂの前後差圧ＰＤ
Ｂを検出する。そして、ステップ３０３において、この
待機中のフィルタ５Ｂの前後差圧ＰＤＢを用いて流路切
換弁Ｖ１，Ｖ２からの排気ガスの漏れ量Ｌｅを演算す
る。続くステップ３０４において排気温度ＴｈＧ、吸気
量Ｇａ、待機中のフィルタ５Ｂの前後差圧ＰＤＢ、およ
び流路切換弁Ｖ１，Ｖ２からの排気ガスの漏れ量Ｌｅか
ら、捕集中のフィルタ５Ａの補正差圧ＰＤＡＣを演算す
る。

【００３７】そして、続くステップ２０５において、捕
集中のフィルタ５Ａが再生時期か否かを判定する。この
再生時期の判定は、差圧センサ１０Ａの出力値ＰＤＡ
を、排気温度ＴｈＧ、吸気量Ｇａ、待機中のフィルタ５
Ｂの前後差圧ＰＤＢ、および流路切換弁Ｖ１，Ｖ２から
の排気ガスの漏れ量Ｌｅから補正した補正前後差圧ＰＤ
ＡＣが判定値以上か否かで行う。再生時期でない時には
□で示す所定のインタバルの後に、再度ステップ３０１
からステップ３０４の処理を繰り返す。一方、ステップ
３０５で再生時期と判定した時にはステップ２０６以降
の処理を行う。

【００３８】以上のような処理により、流路切換弁Ｖ
１，Ｖ２から排気ガスが待機中のフィルタのある分岐管
側に漏れていても、捕集中のフィルタの再生時期を正し
く判定することができる。なお、以上説明した実施例で
は、流路切換弁から捕集中でない分岐路側への排気ガス
の漏れが検出された場合に、捕集中のフィルタの前後差
圧の補正、或いは捕集中のフィルタに流れる排気ガス流
量を補正しているが、制御回路１００における再生時期
の判定値を下げるように補正しても良い。

【００３９】また、以上説明した実施例におけるディー
ゼル機関の排気浄化装置２０は、フィルタ５Ａ，５Ｂを
用いて排気ガス中のパティキュレートを交互捕集し、再
生時期に２次空気を排気ガスの流れと逆の方向から流し
てフィルタ５Ａ，５Ｂを交互に再生する交互捕集、逆流
交互再生タイプのものであるが、本発明はこの交互捕
集、逆流交互再生タイプのディーゼル機関の排気浄化装
置に限定されるものではない。例えば、フィルタ５Ａ，
５Ｂを用いて排気ガス中のパティキュレートを交互捕集
し、再生時期に２次空気を排気ガスの流れと同じ方向か
ら流してフィルタ５Ａ，５Ｂを交互に再生する順流交互
再生タイプのディーゼル機関の排気浄化装置や、図４に
示すような分岐管２Ａ，２Ｂの一方にしかフィルタが設
けられていないようなシングルフィルタタイプのディー
ゼル機関の排気浄化装置３０にも適用できる。

【００４０】なお、図４に示したシングルフィルタタイ
プのディーゼル機関の排気浄化装置３０においては、分
岐管２Ｂ側にフィルタ５が設けられており、分岐管２Ａ
側がバイパス通路となっている。このような場合には、
バイパス通路２Ａ側への排気ガスの漏れ量を検出するた
めに、オリフィス３１が設けられており、排気ガスの漏
れがある時に、このオリフィス３１の前後で差圧が発生
するようになっている。これ以外の構成は図１に示した
ディーゼル機関の排気浄化装置２０の構成と同じである
ので、同じ構成部材については同じ符号を付してその構
成の説明を省略する。

【００４１】図５(a) は図４に示したディーゼル機関の
排気浄化装置３０の変形実施例を示すものであり、オリ
フィス３１の代わりに、分岐管２Ａを流れる排気ガスの
量を検出するラミナフロー３２を取り付けたものであ
る。また、図５(b) は図４に示したディーゼル機関の排
気浄化装置３０の第２の変形実施例を示すものであり、
オリフィス３１と差圧センサ１０Ａの代わりに、分岐管
２Ａにエアフローセンサ３３を取り付けて、捕集中でな
い分岐路２Ａ側における排気ガスの流量を測定して流路
切換弁Ｖ１，Ｖ２の漏れ量を検出するようにしたもので
ある。

【００４２】これらのシングルフィルタタイプのディー
ゼル機関の排気浄化装置３０においても、本発明は有効
に適用することができ、捕集中のフィルタの再生時期を
正確に判定することができる。また、前述の実施例で
は、流路切換弁Ｖ１，Ｖ２が分岐路２Ａ，２Ｂの分岐部
ａと合流部ｂに設けられているが、流路切換弁Ｖ１，Ｖ
２を設ける位置は、分岐路２Ａ，２Ｂの分岐部ａと合流
部ｂに限定されるものではなく、分岐路２Ａ，２Ｂの途
中に設けても良いものである。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機関の排気通路が２系統の分岐通路に分岐され、その少
なくとも一方の分岐通路に、排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集するためのフィルタが備えられ、分岐通路の
一方を遮断する流路切換弁によって一方の分岐通路のみ
に排気ガスを流してパティキュレートの捕集を行い、フ
ィルタの再生時期の判定を捕集中のフィルタの上流側圧
力によって行うディーゼル機関の排気浄化装置におい
て、フィルタの再生判定時に、他方の分岐通路への排気
ガスの漏れ量が検出され、この漏れ量の検出値に応じて
捕集中のフィルタの上流側圧力の検出値が補正されるの
で、フィルタの捕集量の検出が正確になり、フィルタの
再生時期の判定を正確に行うことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のディーゼル機関の排気
浄化装置の構成を示すものであり、交互捕集、逆流交互
再生デュアルフィルタタイプの排気浄化装置の概略的構
成を示す図である。

【図２】図１の制御回路の交互捕集、交互再生処理の手
順の一実施例を示すフローチャートである。

【図３】図１の制御回路の交互捕集、交互再生処理の手
順の別の実施例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第２の実施例のディーゼル機関の排気
浄化装置の構成を示すものであり、逆流再生シングルフ
ィルタタイプの排気浄化装置の概略的構成を示す図であ
る。

【図５】(a) は図４の逆流再生シングルフィルタタイプ
の排気浄化装置の第１の変形実施例の構成を示す部分構
成図であり、(b) は図４の逆流再生シングルフィルタタ
イプの排気浄化装置の第２の変形実施例の構成を示す部
分構成図である。

【図６】従来の交互捕集、逆流交互再生デュアルフィル
タタイプの排気浄化装置の概略的構成を示す図である。

【符号の説明】

１…ディーゼル機関 ２…排気管 ２Ａ，２Ｂ…分岐管 ５，５Ａ，５Ｂ…フィルタ ７…再生用ガス供給管 ８…燃焼ガス排出管 ９…電動エアポンプ １０Ａ，１０Ｂ…差圧センサ ３１…オリフィス ３２…ラミナフロー ３３…エアフローメータ １００…制御回路 ａ…分岐部 ｂ…合流部 ＨＡ，ＨＢ…電気ヒータ Ｖ１，Ｖ２…流路切換弁 Ｖ３，Ｖ４…チェック弁 Ｖ５〜Ｖ８…開閉弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気通路が２系統の分岐通路に分岐さ
   れ、その少なくとも一方の分岐通路に、排気ガス中のパ
   ティキュレートを捕集するためのフィルタが備えられ、
   前記分岐通路の一方を遮断する流路切換弁の切り換えに
   より、排気ガスを前記フィルタが設けられた一方の分岐
   通路に導入してパティキュレートの捕集を行うディーゼ
   ル機関の排気浄化装置であって、 前記フィルタの上流側に設けられた圧力検出手段と、 検出された圧力値によってフィルタの捕集量を検出する
   捕集量検出手段と、 捕集量が所定判定値に達した時にフィルタの再生時期と
   判定する再生時期判定手段と、 再生時期と判定された時に前記流路切換弁の切り換えに
   よって排気ガスを他方の分岐通路に導入する流路切り換
   え弁制御手段と、 フィルタの再生を実行するフィルタ再生手段とを備える
   ものにおいて、 前記流路切換弁の閉弁により排気ガスが導入されていな
   い側の分岐通路への排気ガスの漏れ量を検出する漏れ量
   検出手段と、 排気ガスの漏れ量の検出値に応じて前記圧力検出手段の
   圧力値、検出されたフィルタの捕集量、またはフィルタ
   の再生時期の所定判定値の内の少なくとも１つを補正す
   る再生時期判定値補正手段と、 を設けたことを特徴とするディーゼル機関の排気浄化装
   置。