JP2890976B2 - 内燃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、内燃機関の排気浄化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気浄化装置の従来例とし
て、特開昭６３−１３４８０８号公報に示すようなもの
がある。このものは、機関の排気通路に排気中の微粒子
を捕集するトラップを介装すると共に、トラップをバイ
パスするバイパス通路を形成するようにしている。そし
て、トラップの再生時期と判定されたときにトラップ入
口部のヒータに通電し、トラップ入口温度が所定温度以
上になるとトラップ入口のバルブを所定開度まで閉駆動
させ残りの排気はバイパス通路を流通させる。そして、
トラップの入口側及び出口側に配設された酸素濃度セン
サの相対的な酸素濃度差が所定値以下になったときに、
再生が終了したと判断しヒータへの通電を停止させると
共に前記バルブを全開駆動させる。

【０００３】また、特開昭５９−８５４１７号公報のも
のは、再生時期と判定されたときに排気をバイパス通路
に流通させてトラップの再生を行うと共にトラップ再生
開始からの経過時間により再生終了時期を判定しトラッ
プの再生を終了させるようにしている。また、特開昭５
９−２０５１５号公報のものは、トラップの再生時に排
気をバイパス通路に流通させると共に、トラップの出口
温度が所定温度以上になったときに再生終了時と判定
し、トラップの再生を終了させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気浄化装置においては、トラップの再生中
には排気の大部分をバイパス通路を介して大気中に排出
するようにしているので、再生中に機関運転状態が変化
（例えば負荷が変化）し機関から排出される排気成分が
悪化（例えばスモークが可視状態になる）してもそれ対
応できず排気をそのまま大気中に放出するという不具合
がある。

【０００５】このため、近年、特開平１−２３２１０５
号公報，実開平３−２７８２０号公報等において、トラ
ップを排気通路に並列に介装し、一方のトラップの再生
中には他方のトラップに排気を流通させ、再生と捕集と
を交互に切換えて行うものが提案されている。しかし、
これらのものではいずれかのトラップに排気を流すので
再生中においても大気中に放出される排気成分は悪化し
ないが、トラップを並列に配設しているため、システム
全体が大型化し車両への搭載が難しくなるという不具合
がある（それを排気系に配管するためには車両の床形状
等を大幅に変更する必要がある）。かかる不具合は特に
小型乗用車等の床下スペースが制約されるものにおいて
は、トラップを並列に配設し、それを捕集側と再生側と
に交互に排気流を切換えることは困難である。

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たもので、排気微粒子等の成分の大気中への放出を防止
しつつ排気浄化装置の小型化を図り、小型乗用車等にお
いても排気浄化装置を搭載できるようにすることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、請
求項１においては、図１に示すように、機関排気通路Ａ
に並列に介装され排気微粒子を捕集する複数のフィルタ
Ｂ１，Ｂ２と、該フィルタ毎若しくは所定のフィルタ群
毎に設けられフィルタへの排気流れを制御する複数の排
気流制御弁Ｃ１，Ｃ２と、これら排気流制御弁Ｃ１，Ｃ
２を夫々開閉駆動する弁駆動手段Ｄ１，Ｄ２と、前記フ
ィルタの再生時期を判定する再生時期判定手段Ｅと、機
関運転状態に基づいて排気量に対応する運転領域を判定
する運転領域判定手段Ｆと、前記フィルタの非再生時期
と判定されかつ排気量が少ない運転領域と判定されたと
きに、当該運転領域に入る毎に捕集するフィルタ若しく
はフィルタ群を変更して、前記フィルタ若しくは所定の
フィルタ群に排気を交互に導入させ、前記フィルタの非
再生時期と判定されかつ排気量が多い運転領域と判定さ
れたときに、全てのフィルタに排気を導入させるべく、
前記弁駆動手段Ｄ１，Ｄ２を介して前記排気流制御弁Ｃ
１，Ｃ２を駆動制御する弁駆動制御手段Ｇと、を備える
ようにした。

【０００８】そして更に、フィルタ毎若しくは所定のフ
ィルタ群毎に設けられフィルタを加熱する加熱手段Ｈ
１，Ｈ２と、これら加熱手段を作動させる作動手段Ｉ
と、再生時期と判定されかつ排気量が少ない運転領域と
判定されたときに、再生時期と判定される直前の排気流
制御弁Ｃ１，Ｃ２の開閉状態に基づいて再生すべきフィ
ルタ若しくはフィルタ群を決定する再生フィルタ決定手
段Ｊと、決定されたフィルタ若しくはフィルタ群の加熱
手段Ｈ１，Ｈ２を作動手段Ｉを介して加熱作動させる加
熱制御手段Ｌと、を備えるようにした。

【０００９】また、請求項２においては、再生フィルタ
決定手段Ｊは、再生時期と判定される直前に排気流制御
弁Ｃ１，Ｃ２が開弁されているフィルタ若しくはフィル
タ群を再生すべきフィルタ若しくはフィルタ群として決
定し、かつ決定されたフィルタ若しくはフィルタ群の排
気流制御弁Ｃ１，Ｃ２を閉弁駆動させる一方、再生時期
と判定される直前に閉弁されている残りの排気流制御弁
を開弁駆動する再生時弁駆動手段Ｋを備えるようにし
た。

【００１０】また、請求項３においては、再生時期と判
定され、かつ排気量が多い若しくは排気温度が高い運転
領域と判定されたときに、全てのフィルタ若しくはフィ
ルタ群に排気を流入させるべく排気流制御弁Ｃ１，Ｃ２
を開弁駆動させる開弁制御手段Ｍを備えるようにした。
また、請求項４においては、再生フィルタ決定手段Ｊに
より決定されたフィルタ若しくはフィルタ群の再生が終
了するまでの期間それらを加熱する加熱手段Ｈ１，Ｈ２
の作動を継続させる加熱継続手段Ｎと、フィルタ若しく
はフィルタ群の再生が終了したときから所定期間経過す
るまでは他のフィルタ若しくはフィルタ群の再生作動を
禁止させる再生作動禁止手段Ｏと、を備えるようにし
た。

【００１１】さらに、請求項５においては、所定のフィ
ルタ若しくはフィルタ群を加熱手段Ｈ１，Ｈ２を作動さ
せて再生を行っているときに排気量が多い若しくは排気
温度が高い運転領域に入ったときに、前記運転領域に入
ったときから所定期間の間前記加熱手段Ｈ１，Ｈ２の作
動を継続させる継続手段Ｐを備えるようにした。

【００１２】

【作用】請求項１においては、機関吸気通路にフィルタ
を並列に複数配設すると共に、フィルタ毎若しくは所定
のフィルタ群毎にフィルタへの排気流れを制御する排気
流制御弁を設け、排気量が少ない運転領域における排気
微粒子捕集時には、当該運転領域に入る毎に捕集するフ
ィルタ若しくはフィルタ群を変更して、フィルタ若しく
はフィルタ群毎に排気を交互に導入させる一方、排気量
が多い運転領域における排気微粒子捕集時には、全ての
フィルタ若しくはフィルタ群に排気を流すことにより、
排気微粒子の大気中への放出を防止しつつ排気量の増大
に対応させてフィルタ容量を増大できるためフィルタの
全容量の小型化を図れ、また各フィルタに排気微粒子を
略同様に捕集し再生処理を容易ならしめるようにした。

【００１３】また、再生時期判定時に排気量が少ない運
転領域のときには、再生時期判定直前の排気流制御弁の
開閉状態に基づいて再生すべきフィルタ若しくはフィル
タ群を決定して加熱手段を作動させ、フィルタの再生を
最適な時期に行えるようにした。その具体的構成とし
て、請求項２においては、再生時期判定直前に排気流制
御弁が開弁されているフィルタ若しくはフィルタ群を再
生すべきと決定して、それらの排気流制御弁を閉弁駆動
する一方、再生時期判定時に閉弁されている排気流制御
弁を開弁駆動して、フィルタの温度が高い最適時期に再
生を行えるようにし、再生時間を短縮できるようにし
た。

【００１４】また、請求項３においては、再生判定時に
排気量が多い若しくは排気温度が高い運転領域では全て
のフィルタ若しくはフィルタ群に排気を流入させて再生
を行い、排気微粒子の大気中への放出を防止すると共に
排圧上昇を抑制しつつこれによっても排気量の増大に対
応させてフィルタ容量を増大させフィルタの全容量の小
型化を図れるようにした。

【００１５】また、請求項４においては、排気量が少な
い運転領域での再生時には再生が終了するまで加熱手段
を作動させて再生を良好でかつ短時間で行えるように
し、また再生が終了したときから所定期間経過するまで
は他のフィルタ若しくはフィルタ群の再生作動を禁止さ
せて加熱手段に電気ヒータを用いたときにバッテリ等の
電力供給系の負担を軽減できるようにした。

【００１６】さらに、請求項５においては、排気量の少
ない運転領域での再生時に排気量の多い若しくは排気温
度が高い運転領域に入ったときには、その運転領域に入
ったときから所定時間の間加熱手段の作動を継続させる
ことにより、再度排気量の少ない運転領域に入ったとき
に加熱手段として電気ヒータを用いたときに突入電流に
よる電力供給系への負担を軽減させて再生を最適に行う
ようにした。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図２〜図６に基
づいて説明する。図２において、ディーゼル機関１の排
気通路２は途中で分岐されて第１分岐通路３と第２分岐
通路４とが形成されている。前記第１分岐通路３にはハ
ニカム状の第１触媒装置５が介装され、第１触媒装置５
上流の第１分岐通路３には排気微粒子を捕集する第１フ
ィルタ６が介装されている。前記第１フィルタ６には加
熱手段としての第１ヒータ７が挿入され、第１ヒータ７
には作動手段としての第１通電回路８から通電される。
前記第１フィルタ６上流の第１分岐通路３には排気流制
御弁としての第１制御弁９が介装され、第１制御弁９は
弁駆動手段としてのステップモータ等の第１弁駆動装置
１０により開閉駆動される。

【００１８】一方、前記第２分岐通路４にはハニカム状
の第２触媒装置１１が介装され、第２触媒装置１１上流
の第２分岐通路４には排気微粒子を捕集する第２フィル
タ１２が介装されている。前記第２フィルタ１２には加
熱手段としての第２ヒータ１３が挿入され、第２ヒータ
１３には作動手段としての第２通電回路１４から通電さ
れる。前記第２フィルタ１２上流の第２分岐通路４には
排気流制御弁としての第２制御弁１５が介装され、第２
制御弁１５は弁駆動手段としてのステップモータ等の第
２弁駆動装置１６により開閉駆動される。

【００１９】前記第１及び第２通電回路８，１４はマイ
クロコンピュータ等からなる制御装置１７により駆動制
御され第１及び第２ヒータ７，１３への通電制御を行
う。また、第１及び第２弁駆動装置１０，１６は前記制
御装置１７により駆動制御され第１及び第２制御弁９，
１５を開閉制御する。前記制御装置１７には燃料噴射ポ
ンプ（図示せず）のコントロールレバー開度（又はアク
セル開度），機関回転速度，冷却水温度等の各種検出信
号が入力されている。

【００２０】ここでは、制御装置１７が後述の如く再生
時期判定手段と運転領域判定手段と開弁制御手段と弁駆
動制御手段と再生フィルタ決定手段と再生時弁駆動手段
と加熱制御手段と加熱継続手段と再生作動禁止手段と継
続手段とを構成する。次に、作用を図３及び図４のフロ
ーチャートに従って説明する。Ｓ１では、アクセル開
度，機関回転速度等の各種検出信号を読込む。

【００２１】Ｓ２では、第１フィルタ６若しくは第２フ
ィルタ１２の前回の再生終了時から所定期間経過したか
否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ３に進み、ＮＯのと
きにはＳ３を通過することなくＳ４に進む。Ｓ３では、
第１フィルタ６及び第２フィルタ１２の再生時期か否か
を判定し、ＹＥＳのときにはＳ１２に進み、ＮＯのとき
にはＳ４に進む。したがって、この部分が再生時期判定
手段を構成する。ここで、再生時期の判定は、例えばデ
ィーゼル機関から排出される排気微粒子量（機関の運転
状態から判断できる）とフィルタの捕集効率との積（フ
ィルタに捕集される排気微粒子量）を加算した値によっ
て判断されるものであり、本装置では第１及び第２フィ
ルタ６，１２の両方が再生を終了するまでは再生時期と
判定されるようになっている。また、Ｓ２において、第
１フィルタ６または第２フィルタ１２の前回の再生終了
時から所定期間経過したかの有無を判定するのは、第１
フィルタ６と第２フィルタ１２との再生を継続して行う
と、電力供給系の負担が増すため一方のフィルタの再生
終了後所定期間再生作動を停止させるようにしたもので
ある。これにより、再生時に消耗した電力供給系の充電
を確実に行わせ、再生後の再始動時等に機関を確実に始
動できるようにしたものである。したがって、Ｓ２の部
分が再生作動禁止手段を構成する。

【００２２】Ｓ４では、検出されたコントロールレバー
開度と機関回転速度とに基づいて、機関の運転領域が排
気量の少ない運転領域Ａか否かを判定し、ＹＥＳのとき
にはＳ５に進み、ＮＯのときには排気量が多い運転領域
Ｂと判断しＳ１０に進む。ここで、前記運転領域Ａ，Ｂ
は、図５に示すように機関回転速度とトルク（機関回転
速度とコントロールレバー開度から決定できる）とに対
応させて設定されており、運転領域Ａはトルクが高くな
るに従って機関回転速度が低下するように設定されてい
る。したがって、この部分が運転領域判定手段を構成す
る。

【００２３】Ｓ５では、前回の運転領域Ａで第１制御弁
９を閉弁させたか否かを判定し、ＹＥＳのときにはＳ６
に進み、ＮＯのときにはＳ８に進む。そして、Ｓ６では
第２制御弁１５を第２弁駆動装置１６を介して閉弁駆動
すると共にＳ７では第１制御弁９を第１弁駆動装置１０
を介して開弁駆動する。一方、Ｓ８では第１制御弁９を
第１弁駆動装置１０を介して閉弁駆動すると共にＳ９で
は第２制御弁１５を第２弁駆動装置１６を介して開弁駆
動する。

【００２４】これにより、排気量が少ない運転領域Ａで
は、第１制御弁９と第２制御弁１５とが交互に切換えて
開閉駆動されるので、第１フィルタ６と第２フィルタ１
２とに排気が交互に導入され、各フィルタ６，１２に略
同量の排気微粒子を捕集できる。一方、Ｓ４において運
転領域が排気量の多い運転領域Ｂと判定されたときに
は、Ｓ１０において第１制御弁９を開弁させると共にＳ
１１において第２制御弁１５を開弁させる。これによ
り、運転領域Ｂにおいては、第１及び第２制御弁９，１
５が共に開弁されるので、第１フィルタ６と第２フィル
タ１２に排気が同時でかつ略同量流入するため、第１及
び第２フィルタ６，１２において略同量の排気微粒子が
捕集される。

【００２５】したがって、Ｓ６〜Ｓ１１が弁駆動制御手
段を構成する。これにより、排気温度が高い運転領域Ｂ
から運転領域Ａに入る毎に一方のフィルタ６，１２への
排気が遮断されるので、フィルタ６，１２の一方と第１
及び第２触媒装置５，１１の一方が保温される。このた
め、一方のフィルタ６，１２に付着したＳＯＦ（有機溶
媒に可溶な物質）の蒸発と一方の触媒装置５，１１での
ＳＯＦの酸化とを良好に維持できるので、フィルタへの
ＳＯＦ付着量を減少でき再生間隔を延長できるばかりで
なく排気浄化状態を良好にでき排気性状を良好にでき
る。ここで、運転領域Ａでも両フィルタ６，１２に排気
を同時に流すように構成すると、フィルタ内での排気流
速が低下するので、離脱し易い状態でフィルタに付着す
る排気微粒子量が増大するため、排気流速が速い加速運
転等にフィルタから排気微粒子が離脱し大気中に排出さ
れる不具合があるばかりでなく、運転領域Ａ内ではＳＯ
Ｆの蒸発及び触媒での酸化が殆どできなくなり再生間隔
が短くなると共に排気性状を悪化させるが、フィルタ
６，１２に排気を交互に導入させると排気流速が速くな
るため排気微粒子が離脱し易い状態でフィルタに捕集さ
れることがなく加速運転時等に排気微粒子が大気中に放
出されるのを防止できると共にＳＯＦの蒸発及び触媒で
の酸化を促進でき再生間隔を延長できるばかりでなく排
気性状を良好にできるのである。

【００２６】尚、排気微粒子捕集時には第１及び第２ヒ
ータ７，１３は非通電状態に維持される。一方、Ｓ３に
おいて再生時期と判定されたときには、Ｓ１２におい
て、検出されたコントロールレバー開度と機関回転速度
とに基づいて運転領域が運転領域Ｃか否かを判定し、Ｙ
ＥＳのときにはＳ１３に進み、ＮＯのときには運転領域
が運転領域Ｄと判断し図４のＳ２４に進む。ここで、前
記運転領域Ｃ，Ｄは図６に示すように機関回転速度とト
ルクとに対応させて設定されており、運転領域Ｃはトル
クが高くなるに従って機関回転速度が低下するように設
定されている。また、運転領域Ｃは、図６に示すよう
に、排気量が所定値より少ない領域でかつ排気温度が排
気微粒子を自己燃焼可能な温度より低い領域若しくはＳ
ＯＦの蒸発，酸化可能な排気温度より低い運転領域に設
定されている。また、運転領域Ｄは、図６に示すよう
に、排気量が所定値より多く排気温度が高い領域でかつ
ＳＯＦの蒸発，酸化可能な排気温度より高い領域若しく
は排気温度が排気微粒子の自己燃焼可能な温度より高い
領域に設定されている。

【００２７】Ｓ１３では、再生時期と判定される直前に
は第２制御弁１５が開弁していたか否かを判定し、ＹＥ
Ｓのときには第２フィルタ１２を再生すべきと判断しＳ
１４に進み、ＮＯのときには第１制御弁９が開弁してい
たので第１フィルタ６を再生すべきと判断しＳ１９に進
む。したがって、この部分が再生フィルタ決定手段を構
成する。Ｓ１４では、第２制御弁１５側の第２フィルタ
１２の再生が終了したか否かを判定し、ＮＯのときには
再生を行うべくＳ１５に進み、ＹＥＳのときには前記Ｓ
５に戻り排気微粒子の捕集状態での制御が前記Ｓ１３に
おいて再生時期判定直前に第１制御弁９が開弁している
と判定されるまで行われる。この判定は、前記Ｓ３にお
いて第１及び第２フィルタ６，１２が共に再生を終了し
ない限り再生時期の判定が解除されないので、第２フィ
ルタ１２の再生が終了した状態で再度第２フィルタ１２
の再生操作を行わないようにするために、行うものであ
る。

【００２８】そして、第２フィルタ１２の再生が終了し
ていないと判定されたときには、Ｓ１５では第２制御弁
１５を閉弁駆動すると共にＳ１６では第１制御弁９を開
弁駆動する。したがって、この部分が再生時弁駆動手段
を構成する。また、Ｓ１７では第２通電回路１４を作動
させて第２ヒータ１３に通電し第２フィルタ１２を加熱
する一方、Ｓ１８では第１通電回路８の作動を停止させ
第１ヒータ７への通電を停止させ、第２フィルタ１２の
再生を開始させる。ここで、かかる操作を行うのは、再
生時期判定直前に第２制御弁１５が開弁しているときに
は再生時に第２制御弁１５を閉弁した方が第２フィルタ
１２及び第２触媒装置１１を高温に保持できる可能性が
高く、第２ヒータ１２の通電開始時から第２フィルタ１
２が所定温度にまで上昇する時間が短縮できるためであ
る。尚、再生時期判定前に、かなり長期間低負荷運転状
態で第２フィルタ１２に排気を流通させるときには、第
２制御弁１５を閉弁して第２フィルタ１２への排気流れ
を遮断しても第２フィルタ１２を高温に保持できない
が、排気が遮断されている第１フィルタ６よりも第２フ
ィルタ１２の温度が高くなっていると共に離脱し易い状
態の排気微粒子が多く第２フィルタ１２に捕集されてい
るため、再生時期判定直前に第２制御弁１５が開弁して
いる第２フィルタ１２から再生を行うのが有利である。

【００２９】一方、Ｓ１３において第１制御弁９が開弁
していると判定されたときには、Ｓ１９において、第１
制御弁９側の第１フィルタ６の再生が終了したか否かを
判定し、ＹＥＳのときにはＳ５に戻り、ＮＯのときには
Ｓ２０に進む。そして、Ｓ２０では第１制御弁９を閉弁
駆動すると共にＳ２１では第２制御弁１５を開弁駆動す
る。また、Ｓ２２では第１通電回路８を作動させて第１
ヒータ７に通電し第１フィルタ６を加熱する一方、Ｓ２
３では第２通電回路１４の作動を停止させ第２ヒータ１
２への通電を停止させ、第１フィルタ６の再生を開始さ
せる。したがって、Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ２０，Ｓ２１の
部分が再生時弁駆動手段を構成する。また、Ｓ１７，Ｓ
１８，Ｓ２２．Ｓ２３の部分が加熱制御手段を構成し、
Ｓ１７及びＳ２２の部分が加熱継続手段を構成する。

【００３０】また、再生時期と判定されかつ運転領域が
運転領域Ｄにあると判定されたときには、図４のＳ２４
において第１制御弁９を開弁させると共にＳ２５におい
て第２制御弁１２を開弁させて両フィルタ６，１２に排
気を流通させ、Ｓ２６に進む。したがって、Ｓ２４及び
Ｓ２５の部分が開弁制御手段を構成する。Ｓ２６では、
運転領域Ｄに入ってから所定期間経過したか否かを判定
し、ＹＥＳのときにはＳ２７に進み、ＮＯのときにはＳ
２９に進む。

【００３１】そして、運転領域Ｄに入ってから所定期間
経過したと判定されたときには、Ｓ２７において第１ヒ
ータ７への通電を停止させると共に、Ｓ２８において第
２ヒータ１３への通電を停止させる。一方、運転領域Ｄ
に入ってから所定期間未満のときには、Ｓ２９において
第１ヒータ７若しくは第２ヒータ１３への通電を継続さ
せる。したがって、この部分が継続手段を構成する。

【００３２】これは、運転領域Ｄに入ってすぐにヒータ
への通電を停止させると、前記運転領域Ｃにすぐに戻っ
たときに再度ヒータに通電を行う必要がありヒータへの
突入電流の影響によって逆に電力供給系の負担が増大す
るので、所定期間経過してからヒータへの通電を停止さ
せるようにした。以上説明したように、第１フィルタ６
と第２フィルタ１２を並列に配列し、排気微粒子捕集時
に、排気量が少ない運転領域では一方のフィルタ６，１
２に排気を流通させ、排気量が多い運転領域では両フィ
ルタ６，１２に排気を流通させるようにしたので、排気
微粒子の大気中への放出を防止しつつ排気量の増大に対
応させてフィルタ容量を増大できるためフィルタの全容
量を従来よりも小さくでき、排気浄化装置の小型化を図
れ、小型乗用車等に搭載可能となる。また、捕集時に、
排気量が少ないときには第１フィルタ６と第２フィルタ
１２とに交互に排気を流し、排気量が多いときには両フ
ィルタ６，１２に排気を流すようにしたので、両フィル
タに略同量の排気微粒子を捕集できるため、フィルタを
並列に配置した構成でもフィルタ毎に捕集量を計算する
ことなく全体で捕集量を計算し再生時期を簡易に判断で
きるというメリットを有する。

【００３３】これは、運転履歴法による再生時期判定の
ときには判定ロジックを簡易化できるメリットであり、
差圧等を検出するときにはセンサの数を削減できるメリ
ットである。また、排気量が少ない運転領域では一方の
フィルタに排気を流すようにしているので、排気流速の
低下を防止できるためフィルタに排気微粒子が離脱しや
すい状態で捕集されることが少なく、加速時等での排気
微粒子のブローオフを抑制できる。ここで、排気量が少
なく排気流速が遅いときにはフィルタに捕集された排気
微粒子に排気微粒子が付着する形態での排気微粒子の捕
集が加わるため、見掛け上の捕集効率は高くなるが、こ
のようにして捕集された排気微粒子は離脱し易く加速時
等に大気中に一時に放出され車両の捕集効率には貢献し
ないのである。さらに、排気量の多い領域から排気量の
少ない領域に入る毎に、一方のフィルタへの排気流れが
遮断されるので、そのフィルタ及び触媒が保温され、Ｓ
ＯＦのフィルタにおける蒸発及び触媒でのＳＯＦの酸化
を良好に維持できるため、フィルタへのＳＯＦの付着を
低減でき再生間隔を延長でき、また排気浄化を良好に維
持でき、排気性状を向上できる。

【００３４】また、排気量の少ない運転領域での再生時
には、再生判定直前に排気が流れている側の制御弁を閉
弁させてフィルタ温度が高いうちにヒータに通電して再
生するようにしたので、フィルタの昇温時間を短縮でき
ヒータの電力供給系の負担を軽減できると共に再生時間
を短縮できる。また、排気量が多い若しくは排気温度が
高い領域の再生時には両フィルタ６，１２に排気を流す
ようにしたので、これによっても排気微粒子の大気中へ
の放出を防止しつつフィルタ容量の小型化を図れると共
に、排圧上昇を抑制でき排圧上昇に伴う排気性状の悪化
を防止できる。

【００３５】また、排気量が少ない運転領域での再生時
には再生が終了するまではヒータに通電するようにした
ので、再生を良好でかつ短時間で行うことができる。ま
た、再生が終了してから所定期間は他のフィルタの再生
作動を禁止させるようにしたので、ヒータの電力供給系
の負担を軽減できる。さらに、再生時に排気量が多い若
しくは排気温度が高い運転領域に入ったときには、所定
期間ヒータへの通電を継続させるようにしたので、再度
ヒータへの通電域に入ったときのヒータへの再通電に伴
う突入電流による電力供給系への負担を軽減できる。

【００３６】尚、本実施例では、フィルタが２つの場合
を説明したが、フィルタが例えば４つの場合には４つの
フィルタ毎に排気流制御弁を夫々設けてもよく、また２
つのフィルタ（フィルタ群）毎に排気流制御弁を夫々設
けるようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、請求項
１においては、フィルタを排気通路に複数並列に配設す
ると共に、フィルタ毎若しくはフィルタ群にフィルタへ
の排気流れを制御する排気流制御弁を設け、排気微粒子
捕集時に排気量が少ない運転領域のときには当該運転領
域に入る毎に捕集するフィルタ若しくはフィルタ群を変
更してフィルタ若しくはフィルタ群に交互に排気を流す
一方、排気量が多い運転領域のときに全てのフィルタ若
しくはフィルタ群に排気を流すようにしたので、排気微
粒子の大気中への放出を防止しつつフィルタを小型化で
き小型乗用車等にも搭載可能となり、また再生時期の判
断も簡易化できると共に再生間隔も延長できる。また、
排気量が少ない運転領域の再生時には、再生時期判定直
前の排気流制御弁の開閉状態に基づいて再生すべきフィ
ルタ若しくはフィルタ群を決定し、再生を行うようにし
たので、フィルタ温度が高い方から再生を行うことがで
き、フィルタの昇温時間を短縮でき、加熱手段の駆動エ
ネルギ供給系の負担を軽減できると共に再生時間を短縮
できる。

【００３８】また、請求項２においては、排気量が少な
い運転領域の再生時には、再生時期判定直前に排気流制
御弁が開弁しているフィルタ若しくはフィルタ群を再生
すべきと決定して、再生を行うようにしたので、上記の
効果を確実なものとすることができる。また、請求項３
においては、再生判定時に排気量が多い若しくは排気温
度が高い運転領域では全てのフィルタ若しくはフィルタ
群に排気を流して再生を行うようにしたので、上記の効
果に加えて排圧上昇を抑制でき排圧上昇に伴う排気性状
の悪化を防止できる。

【００３９】また、請求項４においては、排気量が少な
い運転領域での再生時には再生が終了するまで加熱手段
を作動させ、また再生終了時から所定期間は他のフィル
タ若しくはフィルタ群の再生を禁止させるようにしたの
で、上記の効果に加えて、再生を良好でかつ短時間で行
えると共に、加熱手段の駆動エネルギ供給系の負担を軽
減できる。

【００４０】さらに、請求項５においては、再生中に排
気量が多い若しくは排気温度が高い運転領域に入ったと
きには、所定期間加熱手段の作動を継続させるようにし
たので、再度排気量の少ない運転領域に入ったときに駆
動エネルギ供給系の負担を軽減させて再生を最適に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクレーム対応図。

【図２】本発明の一実施例を示す構成図。

【図３】同上のフローチャート。

【図４】図３の他の部分を示すフローチャート。

【図５】同上の作用を説明するための図。

【図６】同上の作用を説明するための他の図。

【符号の説明】

２ 排気通路 ６ 第１フィルタ ７ 第１ヒータ８ 第１通電回路 ９ 第１制御弁１０ 第１弁駆動装置 １２ 第２フィルタ １３ 第２ヒータ１４ 第２通電回路 １５ 第２制御弁１６ 第２弁駆動装置 １７ 制御装置

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関排気通路に並列に介装され排気微粒子
   を捕集する複数のフィルタと、 該フィルタ毎若しくは所定のフィルタ群毎に設けられフ
   ィルタへの排気流れを制御する複数の排気流制御弁と、 これら排気流制御弁を夫々開閉駆動する弁駆動手段と、 前記フィルタの再生時期を判定する再生時期判定手段
   と、 機関運転状態に基づいて排気量に対応する運転領域を判
   定する運転領域判定手段と、 前記フィルタの非再生時期と判定されかつ排気量が少な
   い運転領域と判定されたときに、当該運転領域に入る毎
   に捕集するフィルタ若しくはフィルタ群を変更して、前
   記フィルタ若しくはフィルタ群に排気を交互に導入さ
   せ、前記フィルタの非再生時期と判定されかつ排気量が
   多い運転領域と判定されたときに、全てのフィルタに排
   気を導入させるべく、前記弁駆動手段を介して前記排気
   流制御弁を駆動制御する弁駆動制御手段と、フィルタ毎若しくは所定のフィルタ群毎に設けられフィ
   ルタを加熱する複数の加熱手段と、 これら加熱手段を作動させる作動手段と、 再生時期と判定されかつ排気量が少ない運転領域と判定
   されたときに、再生時期と判定される直前の排気流制御
   弁の開閉状態に基づいて再生すべきフィルタ若しくはフ
   ィルタ群を決定する再生フィルタ決定手段と、 決定されたフィルタ若しくはフィルタ群の加熱手段を作
   動手段を介して加熱作動させる加熱制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】前記再生フィルタ決定手段は、再生時期と
   判定される直前に排気流制御弁が開弁されているフィル
   タ若しくはフィルタ群を再生すべきフィルタ若しくはフ
   ィルタ群として決定し、かつ決定されたフィルタ若しく
   はフィルタ群の排気流制御弁を閉弁駆動させる一方、再
   生時期と判定される直前に閉弁されている残りの排気流
   制御弁を開弁駆動する再生時弁駆動手段を備えてなる請
   求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 【請求項３】再生時期と判定されかつ排気量が多い若し
   くは排気温度が高い運転領域と判定されたときに、全て
   のフィルタ若しくはフィルタ群に排気を流入させて再生
   を行うべくそれらのフィルタ若しくはフィルタ群の排気
   制御弁を開弁駆動させる開弁制御手段を備えてなる請求
   項１または請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 【請求項４】再生フィルタ決定手段により決定されたフ
   ィルタ若しくはフィルタ群の再生が終了するまでの期間
   それらフィルタを加熱する加熱手段の作動を継続させる
   加熱継続手段と、フィルタ若しくはフィルタ群の再生が
   終了したときから所定期間経過するまでは他のフィルタ
   若しくはフィルタ群の再生作動を禁止させる再生作動禁
   止手段と、を備えてなる請求項１〜請求項３のいずれか
   １つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 【請求項５】所定のフィルタ若しくはフィルタ群を加熱
   手段を作動させて再生を行っているときに排気量が多い
   若しくは排気温度が高い運転領域に入ったときに、前記
   運転領域に入ったときから所定期間の間前記加熱手段の
   作動を継続させる継続手段を備えてなる請求項１〜請求
   項４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。