JP2894074B2 - ディーゼルエンジンの排気微粒子除去装置 - 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エンジンの排
気微粒子除去装置に関し、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複数のフィルタで
捕集除去する装置のフィルタの再生時に、パティキュレ
ートの捕集過多を少なくして、再生燃焼によるフィルタ
の劣化を防止することができるディーゼルエンジンの排
気微粒子除去装置に関する。

【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。

【０００３】図９は排気通路８２の途中に分流後合流す
る２つの分岐通路８３，８４を備え、各分岐通路８３，
８４の中にそれぞれパティキュレート捕集フィルタ (以
後、単にパティキュレートフィルタ、或いはフィルタと
いう) Ａ，Ｂを備えた、従来のディーゼルエンジンの排
気微粒子除去装置８０の概略構成を示すものである。こ
のようなディーゼルエンジンの排気微粒子除去装置８０
では、排気ガスを２つに分流してパティキュレートフィ
ルタＡ，Ｂによって排気ガス中のパティキュレートを捕
集し、パティキュレートが所定量捕集されると、フィル
タに捕集されたパティキュレートを燃焼させて除去する
再生処理を行っている。この再生処理は一般に、フィル
タ前後の圧力損失（差圧）を圧力センサＳＵ，ＳＤを用
いて検出し、検出した圧力損失が所定値以上になった時
に、片方のフィルタ毎に個別に実行される。

【０００４】この再生処理について更に詳しく説明する
と、排気バイパス通路の無いディーゼルエンジンの排気
微粒子除去装置では、分岐部に設けられた図示しない弁
の切り換えにより、再生処理時に排気ガスをパティキュ
レートフィルタＢ側に流し、パティキュレートフィルタ
Ａを排気経路から切り離して電気ヒータＨＡに通電して
捕集されたパティキュレートに着火すると共に、図示し
ない電気エアポンプから２次空気のような再生用ガスを
流してパティキュレートを燃焼させる再生処理が行われ
る。そして、パティキュレートフィルタＡの再生処理が
終了すると、前述の弁を切り換えて排気ガスを再生処理
の終了したパティキュレートフィルタＡ側に流し、パテ
ィキュレートフィルタＢを排気経路から切り離して電気
ヒータＨＢに通電して捕集されたパティキュレートに着
火すると共に、再生用ガスを流してパティキュレートを
燃焼させる再生処理が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に示し
たディーゼルエンジンの排気微粒子除去装置８０におけ
るこのような再生処理では、再生処理時のパティキュレ
ートフィルタの再生順序が固定されていたり、或いはパ
ティキュレートの捕集量に関係なく定期的に変更されて
いるために、再生終了までエンジンが通常に運転されて
いる場合は問題がないが、フィルタの再生中にエンジン
が停止された場合にフィルタが劣化する恐れがあった。
これを図１０を用いて説明する。

【０００６】図１０の段階はフィルタＡ，Ｂに共に捕
集量αでパティキュレートが捕集されて再生時期に達し
た状態を示すものである。段階は段階の状態で再生
処理が実行され、所定時間経過した時の状態を示すもの
であり、フィルタＡは排気経路から遮断されて再生が行
われ、フィルタＢは捕集が続行されている。従って、こ
の状態ではフィルタＢにパティキュレートが更にΔだけ
捕集され、総捕集量がα＋Δになる。

【０００７】段階は、フィルタＡの再生が終了した時
点でエンジンが停止されて再生が中断した場合の状態を
示すものである。この状態ではフィルタＢは全く再生さ
れておらず、段階の状態から更に捕集量Δ′のパティ
キュレートが捕集され、総捕集量はα＋Δ＋Δ′となっ
ている。この後エンジンが再始動されると、フィルタＡ
のパティキュレートは再生されて無い状態であるので、
再生時期とは判断されず、再びパティキュレートの再捕
集が開始される。この再捕集ではフィルタＡ側に排気ガ
スが多く流れ、フィルタＢ側には排気ガスは余り流れな
い。

【０００８】段階は再捕集後に再生時期に達した状態
を示すものである。この状態ではフィルタＡのパティキ
ュレート捕集量はβであり、フィルタＢのパティキュレ
ート捕集量は段階の捕集量α＋Δ＋Δ′に更に所定量
γ（＜β）が加わった状態である。従来のディーゼルエ
ンジンの排気微粒子除去装置では、この状態からでもフ
ィルタＡ側から再生が行われるので、段階に示すよう
にフィルタＡの再生が終了した時点のフィルタＢ側の捕
集量は、段階での捕集量α＋γ＋Δ＋Δ′に更に捕集
量Δ″が加わった状態であり、パティキュレートの捕集
量は過多状態になり易い。

【０００９】従って、段階の状態の後にフィルタＢの
再生が行われると、パティキュレートの捕集量が過多で
あるために、燃焼温度が過度となり、フィルタの溶損や
クラックが発生してフィルタが劣化する恐れがあった。
図１０の例ではフィルタＡの再生終了後にエンジン停止
があった場合について説明したが、このようなフィルタ
の劣化は、フィルタＡの再生中にエンジンが停止された
場合や、フィルタＢの再生中にエンジンが停止された場
合、更には、通常に再生が終了した後でもフィルタＢ側
に多量の燃え残りが残留した場合にも同様に発生する恐
れがあった。

【００１０】そこで、本発明は前記従来のディーゼルエ
ンジンの排気微粒子除去装置の有する課題を解消し、パ
ティキュレートフィルタの再生終了や再生中断時に各フ
ィルタのパティキュレート残存状況を個別に判定し、再
生終了後のパティキュレートの残存量の多いフィルタか
ら次回の再生処理を実行することにより、特定のフィル
タへのパティキュレートの過捕集を防止して再生時のパ
ティキュレートフィルタの過熱を防ぎ、再生時のパティ
キュレートフィルタの破損を防止することができる排気
浄化装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のディーゼルエンジンの排気微粒子除去装置は、内燃
機関の排気通路に複数の分岐通路が設けられ、各分岐通
路内にパティキュレート捕集用のフィルタが内蔵され、
前記フィルタのパティキュレート捕集量を検出してほぼ
同時期に全てのフィルタの再生を行い、再生時には加熱
手段によりフィルタに加熱すると共に再生用ガスを供給
して再生を行うディーゼルエンジンの排気微粒子除去装
置において、前記各フィルタの、再生中断時を含む再生
終了時の残存パティキュレート量を個別に検出する残存
パティキュレート量検出手段と、次回のフィルタの再生
順序が、検出された残存パティキュレート量の多い順に
なるように決定するフィルタ再生順序決定手段とを備
え、次回のフィルタ再生時には前記フィルタ再生順決定
手段の決定した再生順序に応じてパティキュレートフィ
ルタの再生が行われることを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明のディーゼルエンジンの排気微粒子除去
装置によれば、各分岐通路内に設けられた各フィルタ
の、再生中断時を含む再生終了時の残存パティキュレー
ト量が個別に検出され、次回のフィルタの再生順序が、
検出された残存パティキュレート量の多い順になるよう
に決定され、次回のフィルタ再生時にはこの決定した再
生順序に応じてパティキュレートフィルタの再生が行わ
れる。

【００１３】

【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は本発明による逆流交互再生デュアル
フィルタタイプの排気浄化装置２０の一実施例の概略的
構成を示すものである。この実施例のディーゼルエンジ
ンの排気微粒子除去装置では、エンジン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，２
Ｂ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。この第１
フィルタ５Ａ及び第２フィルタ５Ｂとしては、多数のフ
ィルタセルを備えたハニカムフィルタが使用され、各フ
ィルタセルの排気上流端と下流端は交互にプラグによっ
て栓詰めされている。従って、この第１フィルタ５Ａ及
び第２フィルタ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。

【００１４】また、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、それぞれ圧力センサ
ＳＰＵ，ＳＰＤが設けられている。そして、第１，第２
フィルタ５Ａ，５Ｂの上下流の圧力差（差圧）は圧力セ
ンサＳＰＵとＳＰＤの出力がＥＣＵ（制御回路）１００
に入力されて求められる。制御回路１００はこの差圧に
よって第１、第２フィルタ５Ａ，５Ｂの再生時期を決定
する。

【００１５】一方、第１、第２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ＳＷ
Ａ，ＳＷＢを介してバッテリ１１に接続されている。更
に、第１、第２フィルタ５Ａ，５Ｂの再生時の下流側
（排気ガスの流れに対しては上流側）には、第１、第２
フィルタ５Ａ，５Ｂの再生処理時の燃焼温度を検出する
温度センサＳＴＡ，ＳＴＢがそれぞれ設けられており、
これら温度センサＳＴＡ，ＳＴＢの出力は制御回路１０
０に入力されている。

【００１６】この第１、第２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第１フィルタ５Ａあるいは第２
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２Ａ，２Ｂの合流部ｂに再生用ガス供
給口１７が設けられており、この再生用ガス供給口１７
には、途中に開閉弁Ｖ３の設けられた再生用ガス供給通
路７を通じて電動エアポンプ９から再生用ガスとして２
次空気が供給されるようになっている。この電動エアポ
ンプ９と開閉弁Ｖ３は共に制御回路１００によって駆動
制御される。また、分岐管２Ａ，２Ｂの分岐部ａに再生
用ガス排出口１８が設けられており、この再生用ガス排
出口１８には、一端が大気に開放され、途中に開閉弁Ｖ
４の設けられた再生用ガス排出通路８が接続されてい
る。この開閉弁Ｖ４も制御回路１００によって駆動制御
される。

【００１７】そして、再生用ガス排出口１８が開口する
分岐部ａには、分岐部ａの上流側の排気管２、分岐管２
Ａ，２Ｂ、および再生用ガス排出口１８の接続を切り換
える第１制御弁Ｖ１が設けられ、再生用ガス供給口１７
が開口する合流部ｂには、合流部ｂの下流側の排気管
２、分岐管２Ａ，２Ｂ、および再生用ガス供給口１７の
接続を切り換える第２制御弁Ｖ２が設けられている。

【００１８】この第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は共に制
御回路（ＥＣＵ）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第１、第
２制御弁Ｖ１，Ｖ２は連動して実線位置ハ、破線位置
ロ、および一点鎖線位置イに位置決めされる。弁Ｖ１〜
Ｖ４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。

【００１９】図２および図３はこれら第１の制御弁Ｖ１
と第２の制御弁Ｖ２の実際の構成の一例を示すものであ
る。第１の制御弁Ｖ１および第２の制御弁Ｖ２には例え
ばバタフライ弁が使用され、再生用ガス排出口１８およ
び再生用ガス供給口１７の開口部の近傍に設けられた回
転軸１０ａ，１１ａを中心に弁体１０ｂ，１１ｂが回動
することにより、再生用ガス排出口１８および再生用ガ
ス供給口１７を分岐管２Ａ，２Ｂの何れか一方側に開口
させることができるようになっている。

【００２０】実線位置ハは捕集状態の位置であり、エン
ジン１からの排気ガスは第１、第２パティキュレートフ
ィルタ５Ａ，５Ｂを流れ、マフラー６を通って大気中に
排出される。この時、開閉弁Ｖ３，４は閉弁している。
一点鎖線位置イは第１フィルタ５Ａが再生される時の位
置であり、エンジン１からの排気ガスは第２フィルタ５
Ｂのみを流れ、マフラー６を通って大気中に排出され
る。この時、開閉弁Ｖ３，４は開弁すると共にヒータＨ
Ａに通電が行われ、エアポンプ９からの再生用ガスが供
給口１７から第１フィルタ５Ａを流れてパティキュレー
トの燃焼を助け、燃焼ガスが排出口１８から大気中に排
出される。

【００２１】破線位置ロは第２フィルタ５Ｂが再生され
る時の位置であり、エンジン１からの排気ガスは第１フ
ィルタ５Ａのみを流れ、マフラー６を通って大気中に排
出される。この時、開閉弁Ｖ３，４は開弁開弁すると共
にヒータＨＢに通電が行われ、エアポンプ９からの再生
用ガスが供給口１７から第２フィルタ５Ｂを流れてパテ
ィキュレートの燃焼を助け、燃焼ガスが排出口１８から
大気中に排出される。

【００２２】以上のように構成されたディーゼルエンジ
ンの排気微粒子除去装置２０の再生処理時の動作手順を
図６および図７に示すフローチャートを用いて説明する
が、その前に、このフローチャートに示される第１フィ
ルタ５Ａ，第２フィルタ５Ｂの再生順、および再生中に
中断が発生した場合に次回の再生処理を何れのフィルタ
から行うかを、図４及び図５の説明図を用いて、場合を
(1) から(8) に分けて説明する。なお、図４は再生処理
動作が第１フィルタ５Ａから行われる場合に想定される
４通りの場合(1) 〜(4) を示すものであり、図５は再生
処理動作が第２フィルタ５Ｂから行われる場合に想定さ
れる４通りの場合(5) 〜(8) を示すものである。

【００２３】図４の(1) は第１フィルタ５Ａ、第２フィ
ルタ５Ｂの順に再生が中断なしに正常に実行された場合
を示しており、この場合は、次回の再生順序は第１フィ
ルタ５Ａおよび第２フィルタ５Ｂ内の燃え残り量に応じ
て決定される。すなわち、フィルタ再生後のフィルタ内
のパティキュレートの燃え残り量を第１フィルタ５Ａの
再生中の温度ＴＡ、第２フィルタ５Ｂの再生中の温度Ｔ
Ｂによって検出し、第１フィルタ５Ａ内の燃え残り量が
多かったり、第１フィルタ５Ａと第２フィルタ５Ｂ内の
燃え残り量が温度誤差Ｋの範囲内に入っている場合（Ｔ
Ａ−ＴＢ≦Ｋ）は、次回の再生が第１フィルタ５Ａから
実行され、第２フィルタ５Ｂ内の燃え残り量が温度誤差
Ｋを超えて多い場合（ＴＡ−ＴＢ＞Ｋ）は、次回の再生
が第２フィルタ５Ｂから実行される。

【００２４】図４の(2) は第１フィルタ５Ａの再生は通
常に行われたが、第２フィルタ５Ｂの再生中に機関の停
止等によって再生中断が発生した場合である。この場合
は、第２フィルタ５Ｂ内の燃え残り量が多いので、次回
の再生は第２フィルタ５Ｂから実行される。図４の(3)
は第１フィルタ５Ａの再生中に機関の停止等によって再
生中断が発生した場合である。この場合は、第１フィル
タ５Ａ内に燃え残りがあるが、第２フィルタ５Ｂは再生
されていないので、次回の再生は第２フィルタ５Ｂから
実行される。

【００２５】図４の(4) は第１フィルタ５ＡのヒータＨ
Ａへの通電中のごく短い時間内に機関の停止等によって
再生中断が発生した場合である。この場合は第１フィル
タ５Ａが着火しておらず、第１フィルタ５Ａ、第２フィ
ルタ共に再生処理が行われていない。従って、次回の再
生は第１フィルタ５Ａから実行される。図５の(5) は第
２フィルタ５Ｂ、第１フィルタ５Ａの順に再生が中断な
しに正常に実行された場合を示しており、この場合も次
回の再生順序は第１フィルタ５Ａおよび第２フィルタ５
Ｂ内の燃え残り量に応じて決定される。すなわち、燃え
残り量を判定する再生中の第１フィルタ５Ａの温度Ｔ
Ａ、第２フィルタ５Ｂの温度ＴＢによって検出し、第１
フィルタ５Ａ内の燃え残り量が多い場合と、温度差が誤
差Ｋの範囲内に入っている場合（ＴＡ−ＴＢ≦Ｋ）は、
次回の再生が第１フィルタ５Ａから実行され、第２フィ
ルタ５Ｂ内の燃え残り量が温度誤差Ｋを超えて多い場合
（ＴＡ−ＴＢ＞Ｋ）は、次回の再生が第２フィルタ５Ｂ
から実行される。

【００２６】図５の(6) は第２フィルタ５Ｂの再生は通
常に行われたが、第１フィルタ５Ａの再生中に機関の停
止等によって再生中断が発生した場合である。この場合
は、第１フィルタ５Ａ内の燃え残り量が多いので、次回
の再生は第１フィルタ５Ａから実行される。図５の(7)
は第２フィルタ５Ｂの再生中に機関の停止等によって再
生中断が発生した場合である。この場合は、第２フィル
タ５Ｂ内に燃え残りがあるが、第１フィルタ５Ａは再生
されていないので、次回の再生は第１フィルタ５Ａから
実行される。

【００２７】図５の(8) は第２フィルタ５ＢのヒータＨ
Ｂへの通電中のごく短い時間内に機関の停止等によって
再生中断が発生した場合である。この場合は第２フィル
タ５Ｂが着火しておらず、第１フィルタ５Ａ、第２フィ
ルタ共に再生処理が行われていない。従って、次回の再
生は第２フィルタ５Ｂから実行される。次に、以上説明
した各場合の再生処理の詳細な制御について図６および
図７のフローチャートを用いて説明する。

【００２８】まず、第１フィルタ５Ａおよび第２フィル
タ５Ｂが新品の状態から規定量のパティキュレートを捕
集後に、正常に再生される場合について説明する。な
お、第１フィルタ５Ａおよび第２フィルタ５Ｂが初めて
使用される場合は、再生手順を示すフラグＦＡＳＦは第
１フィルタ５Ａを先に再生することを示す“１”になっ
ているものとする。

【００２９】ステップ601 は再生時期か否かを判定する
ものである。この判定は上流側の圧力センサＳＰＵと下
流側の圧力センサＳＰＤの検出した差圧ΔＰが所定圧力
値、例えばΔＰｃを超えたことをもって再生時期と判定
すれば良い。そして、再生時期でないと判定された場合
はステップ700 に進んでこのルーチンを終了する。ステ
ップ601 において再生時期と判定された場合はステップ
602 に進み、再生時間の計測の開始が行われる。そし
て、続くステップ603 において、第１フィルタ５Ａから
再生を行うフラグＦＡＳＦが“１”か否かが判定され
る。前述のようにフラグＦＡＳＦの初期値は“１”であ
るので、ここではステップ603 からステップ604 に進ん
で第１フィルタ５Ａの再生が開始される。このため、ス
テップ604 では制御弁Ｖ１およびＶ２が図１に一点鎖線
で示す位置イに制御され、開閉弁Ｖ３およびＶ４が開か
れてエアポンプ９が駆動され、スイッチＳＷＡが閉じら
れてヒータＨＡに通電が行われる。このようにしてヒー
タＨＡの熱で第１フィルタ５Ａ内に捕集されたパティキ
ュレートが着火すると、エアポンプ９からの再生用ガス
によって燃焼が開始される。

【００３０】ステップ605 はヒータＨＡへの通電中に機
関停止が起こったか否かを判定するものであり、機関停
止がない場合はステップ606 においてヒータＨＡへの通
電時間が経過したか否かが判定される。通電時間が経過
していない場合はステップ604 →ステップ605 →ステッ
プ606 のループが繰り返され、通電時間が経過するとス
テップ607 に進んでヒータＨＡへの通電が停止される。

【００３１】続くステップ608 では燃焼中の第１フィル
タ５Ａの燃焼温度ＴＡが検出され、ステップ609 では再
び機関が停止されたか否かが判定され、機関が停止され
ない場合はステップ610 で再生時間が経過したか否かが
判定される。再生時間が経過していない場合はステップ
608 →ステップ609 →ステップ610 のループが繰り返さ
れ、通電時間が経過するとステップ611 に進む。

【００３２】ステップ611 は今回の第１フィルタ５Ａの
再生処理が第２フィルタ５Ｂの再生よりも先に行われた
のか、後に行われたのかを判定するものである。すなわ
ち、ステップ611 においてフラグＦＡＳＦが“１”であ
れば、今回の第１フィルタ５Ａの再生処理が第２フィル
タ５Ｂの再生よりも先に行われたことになるのでステッ
プ612 以降に進んで第２フィルタ５Ｂの再生処理が実行
され、フラグＦＡＳＦが“０”であれば、今回の第１フ
ィルタ５Ａの再生処理が第２フィルタ５Ｂの再生よりも
後に行われたことになるので、ステップ620 に進んで再
生終了後の処理が実行される。今回はフラグＦＡＳＦ＝
“１”なのでステップ612 に進む。

【００３３】ステップ612 では第２フィルタ５Ｂの再生
が開始され、制御弁Ｖ１およびＶ２が図１に破線で示す
位置ロに制御され、開閉弁Ｖ３およびＶ４が開かれてエ
アポンプ９が駆動され、スイッチＳＷＢが閉じられてヒ
ータＨＢに通電が行われる。このようにしてヒータＨＢ
の熱で第２フィルタ５Ｂ内に捕集されたパティキュレー
トが着火すると、エアポンプ９からの再生用ガスによっ
て燃焼が開始される。

【００３４】ステップ613 はヒータＨＢへの通電中に機
関停止が起こったか否かを判定するものであり、機関停
止がない場合はステップ614 においてヒータＨＢへの通
電時間が経過したか否かが判定される。通電時間が経過
していない場合はステップ612 →ステップ613 →ステッ
プ614 のループが繰り返され、通電時間が経過するとス
テップ615 に進んでヒータＨＢへの通電が停止される。

【００３５】続くステップ616 では燃焼中の第２フィル
タ５Ｂの燃焼温度ＴＢが検出され、ステップ617 では再
び機関が停止されたか否かが判定され、機関が停止され
ない場合はステップ618 で再生時間が経過したか否かが
判定される。再生時間が経過していない場合はステップ
616 →ステップ617 →ステップ618 のループが繰り返さ
れ、通電時間が経過するとステップ619 に進む。

【００３６】ステップ619 は前述のステップ611 と同様
に、今回の第２フィルタ５Ｂの再生処理が第１フィルタ
５Ａの再生よりも先に行われたのか、後に行われたのか
を判定するものである。従って、ステップ619 において
フラグＦＡＳＦが“１”であれば、今回の第２フィルタ
５Ｂの再生処理が第１フィルタ５Ａの再生よりも後に行
われたことになるので、ステップ620 に進んで再生終了
後の処理が実行され、フラグＦＡＳＦが“０”であれ
ば、今回の第２フィルタ５Ｂの再生処理が第１フィルタ
５Ａの再生よりも先に行われたことになるので、ステッ
プ604 以降に進んで第１フィルタ５Ａの再生処理が実行
される。今回はフラグＦＡＳＦ＝“１”なのでステップ
620 に進む。

【００３７】ステップ620 まで進んできた場合は、第
１、第２フィルタ５Ａ、５Ｂの再生処理が全て終了した
ことを示すので、両フィルタ５Ａ、５Ｂの何れに燃え残
り量が多いかが判定される。この判定は再生中に検出し
たフィルタ温度ＴＡ、ＴＢの大小によって行われる。こ
れは、図８(a) , (b) のフィルタ端面温度と燃え残り量
の関係図に示すように、フィルタへの捕集量が多くなる
とフィルタ端面温度が高くなり、また、再生後のフィル
タ内の燃え残り量はフィルタ端面温度が低いほど多くな
ることを利用したものである。

【００３８】ただし、この実施例では検出した温度誤差
を考慮し、また、燃え残り量がほぼ同じであれば、再生
順序を変える必要がないので、ステップ620 において
は、第１フィルタ５Ａ内の燃え残り量が多かったり、第
１フィルタ５Ａと第２フィルタ５Ｂ内の燃え残り量が温
度誤差Ｋの範囲内に入っている場合（ＴＡ−ＴＢ≦Ｋ）
は、次回の再生が第１フィルタ５Ａから実行されるよう
にステップ621 に進んで第１フィルタ５Ａから再生を行
うフラグＦＡＳＦが“１”にされる。また、第２フィル
タ５Ｂ内の燃え残り量が温度誤差Ｋを超えて多い場合
（ＴＡ−ＴＢ＞Ｋ）は、次回の再生が第２フィルタ５Ｂ
から実行されようにステップ622 に進んで第１フィルタ
５Ａから再生を行うフラグＦＡＳＦが“０”にされる。
そして、ステップ621 またはステップ622 の処理の後は
ステップ623 において再生時間の計数値をクリアしてこ
のルーチンを終了する。

【００３９】以上説明した場合は、第１フィルタ５Ａ、
第２フィルタ５Ｂの再生が第１フィルタ５Ａから開始さ
れて共に完全に行われる場合であるが、再生が第２フィ
ルタ５Ｂから開始されて共に完全に行われる場合〔図５
の(5) の場合〕は、ステップ603 の判定の後に、ステッ
プ612 からステップ619 が先に行われ、続いてステップ
604 からステップ611 が行われるという順序が異なるだ
けであり、ステップ620 に進んでからの処理は前述と同
様である。

【００４０】次に、図４(2) の第１フィルタ５Ａの再生
は通常に行われたが、第２フィルタ５Ｂの再生中に機関
の停止等によって再生中断が発生した場合について説明
する。この場合は、ステップ613 においてYES になる
か、或いはステップ617 においてYES になる場合で、フ
ラグＦＡＳＦが“０”となり次回の再生処理が第２フィ
ルタ５Ｂから行われることになる。このステップ613 に
おいてYES になった場合はヒータへの通電中の中断であ
るので、第２フィルタ５Ｂから再生が始まった場合と区
別するためにステップ627 に進み、フラグＦＡＳＦが
“０”か否かが判定される。この場合はフラグＦＡＳＦ
＝“１”の処理の途中であるので、NOとなり、ステップ
622 に進んでフラグＦＡＳＦが“０”にされる。また、
ヒータ通電終了後のステップ617 でYES になった場合も
第２フィルタ５Ｂから再生が始まった場合と区別するた
めにステップ629 に進み、フラグＦＡＳＦが“１”か否
かが判定される。この場合はフラグＦＡＳＦ＝“１”の
処理の途中であるのでYES となり、次回の再生を第２フ
ィルタ５Ｂから始めるためにステップ622 に進んでフラ
グＦＡＳＦが“０”にされる。

【００４１】図５(6) の第２フィルタ５Ｂの再生は通常
に行われたが、第１フィルタ５Ａの再生中に機関の停止
等によって再生中断が発生した場合も順序が異なるだけ
で、図４(2) の場合と同じである。即ち、ステップ605
でYES となった場合はステップ624 でフラグＦＡＳＦが
“１”か否かが判定される。この場合はフラグＦＡＳＦ
＝“０”の処理の途中であるので、NOとなり、ステップ
621 に進んでフラグＦＡＳＦが“１”にされる。また、
ステップ609 でYES になった場合も、第１フィルタ５Ａ
から再生が始まった場合と区別するためにステップ626
に進み、フラグＦＡＳＦが“０”か否かが判定される。
この場合はフラグＦＡＳＦ＝“０”の処理の途中である
のでYES となり、次回の再生を第１フィルタ５Ａから始
めるためにステップ621 に進んでフラグＦＡＳＦが
“１”にされる。

【００４２】次に、図４(3) の第１フィルタ５Ａの再生
中に機関の停止等によって再生中断が発生した場合につ
いて説明する。この場合は、第１フィルタ５Ａ内に燃え
残りがあるが、第２フィルタ５Ｂは再生されていないの
で、次回の再生は第２フィルタ５Ｂからになる。従っ
て、ヒータＨＡへの通電中での機関停止ではステップ60
5 でYES となり、第２フィルタ５Ｂから再生が始まった
場合と区別するためのステップ624 に進み、今回はフラ
グＦＡＳＦが“１”よりYES となってステップ625 に進
む。図４(3) は着火後の場合であるので、このステップ
625 ではNOとなっってステップ622 に進んでフラグＦＡ
ＳＦが“０”にされ、次回の再生は第２フィルタ５Ｂか
らになる。一方、通電終了後の機関停止ではステップ60
9 でYES となり、第２フィルタ５Ｂから再生が始まった
場合と区別するためのステップ626に進み、今回はフラ
グＦＡＳＦが“１”よりNOとなってステップ622 に進
み、フラグＦＡＳＦが“０”にされ、次回の再生は第２
フィルタ５Ｂからになる。

【００４３】図５(7) の第２フィルタ５Ｂの再生中に機
関の停止等によって再生中断が発生した場合も順序が異
なるだけで、図４(3) の場合と同じである。この場合
は、第２フィルタ５Ｂ内に燃え残りがあるが、第１フィ
ルタ５Ａは再生されていないので、次回の再生は第１フ
ィルタ５Ａから実行される。従って、ヒータＨＢへの通
電中での機関停止ではステップ613 でYES となり、第１
フィルタ５Ａから再生が始まった場合と区別するための
ステップ627 に進み、今回はフラグＦＡＳＦが“０”よ
りYES となってステップ628 に進む。図５(7) は着火後
の場合であるので、このステップ628 ではNOとなってス
テップ621 に進んでフラグＦＡＳＦが“１”にされ、次
回の再生は第１フィルタ５Ａからになる。一方、通電終
了後の機関停止ではステップ617 でYES となり、第１フ
ィルタ５Ａから再生が始まった場合と区別するためのス
テップ629 に進み、今回はフラグＦＡＳＦが“０”より
NOとなってステップ621 に進み、フラグＦＡＳＦが
“１”にされ、次回の再生は第１フィルタ５Ａからにな
る。

【００４４】最後に図４(4) の第１フィルタ５Ａのヒー
タＨＡへの通電中のごく短い時間内に機関の停止等によ
って再生中断が発生した場合について説明する。この場
合は第１フィルタ５Ａが着火しておらず、第１フィルタ
５Ａ、第２フィルタ共に再生処理が行われていないの
で、次回の再生は第１フィルタ５Ａから実行される。従
って、ヒータＨＡへの通電中での機関停止であるステッ
プ605 でYES となり、第２フィルタ５Ｂから再生が始ま
った場合と区別するためのステップ624 に進み、今回は
フラグＦＡＳＦが“１”よりYES となってステップ625
に進む。図４(4)は未着火の場合であるので、このステ
ップ625 ではYES となっってステップ621に進んでフラ
グＦＡＳＦが“１”にされ、次回の再生は第１フィルタ
５Ａからになる。

【００４５】図５(8) の第２フィルタ５ＢのヒータＨＢ
への通電中のごく短い時間内に機関の停止等によって再
生中断が発生した場合も図４(4) の場合と同様である。
この場合は第２フィルタ５Ｂが着火しておらず、第１フ
ィルタ５Ａ、第２フィルタ共に再生処理が行われていな
いので、次回の再生は第２フィルタ５Ｂから実行され
る。従って、この場合はヒータＨＢへの通電中での機関
停止ではステップ613 でYES となり、第１フィルタ５Ａ
から再生が始まった場合と区別するためのステップ627
に進み、今回はフラグＦＡＳＦが“０”よりYES となっ
てステップ628 に進む。図５(8) は未着火の場合である
ので、このステップ628 ではYES となってステップ622
に進んでフラグＦＡＳＦが“０”にされ、次回の再生は
第２フィルタ５Ｂからになる。

【００４６】このように、以上説明した実施例のディー
ゼルエンジンの排気微粒子除去装置２０では、第１フィ
ルタ５Ａと第２フィルタ５Ｂの再生動作の終了時に両フ
ィルタ内に残留するパティキュレート量を検出し、残留
パティキュレート量の多い方のフィルタから次回の再生
時に再生することができるので、再生時にパティキュレ
ートの捕集過多によるフィルタの劣化の発生の可能性が
低くなる。

【００４７】尚、以上説明した実施例では、フィルタ再
生時間が固定され、フィルタ再生終了時の残留パティキ
ュレート量をパティキュレート燃焼時の温度によって検
出しているが、再生時のパティキュレートの燃焼温度の
ピーク値によって再生時間を調整するようなディーゼル
エンジンの排気微粒子除去装置では、そのピーク値と再
生時間の２つのパラメータを基にしてフィルタ内に残留
するパティキュレート量を検出することもできる。ま
た、以上説明した実施例では、逆流交互再生のデュアル
フィルタタイプのディーゼルエンジンの排気微粒子除去
装置を例にとって説明したが、本発明は順流交互再生の
デュアルフィルタタイプのディーゼルエンジンの排気微
粒子除去装置、あるいは、排気通路が３分岐以上された
場合にも適用できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、排気経路に並列に複数
のパティキュレートフィルタが設けられた排気浄化装置
において、パティキュレートフィルタの再生後に各フィ
ルタ中に残留するパティキュレート量を検出することに
より、特定のフィルタへのパティキュレートの過捕集を
防止して再生時のパティキュレートフィルタの過熱を防
ぎ、再生時のパティキュレートフィルタの劣化を防止す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する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一実施例の概略的構成を示す
図である。

【図２】図１の第１制御弁の具体的構成例を示す拡大図
である。

【図３】図１の第２制御弁の具体的構成例を示す拡大図
である。

【図４】第１フィルタから再生する場合の再生状態と次
回の再生順を説明する説明図である。

【図５】第２フィルタから再生する場合の再生状態と次
回の再生順を説明する説明図である。

【図６】図１の排気浄化装置のフィルタ再生時の制御の
一部を示すフローチャートである。

【図７】図１の排気浄化装置のフィルタ再生時の制御の
一部を示すフローチャートである。

【図８】(a) は捕集量と再生効率及びフィルタ後端面温
度の特性を示す特性図 、(b)はフィルタ後端面温度と
燃え残り量との関係を示す線図である。

【図９】従来のデュアルフィルタタイプのディーゼルエ
ンジンの排気微粒子除去装置の概略構成を示す説明図で
ある。

【図１０】従来のデュアルフィルタタイプのディーゼル
エンジンの排気微粒子除去装置の不具合を説明する説明
図である。

【符号の説明】

２…排気管 ２Ａ，２Ｂ…分岐管 ５Ａ，５Ｂ…フィルタ ７…再生用ガス供給通路 ８…再生用ガス排出通路 ９…エアポンプ １７…再生用ガス供給口 １８…再生用ガス排出口 １００…制御回路 ａ…分岐部 ｂ…合流部 ＨＡ，ＨＢ…電気ヒータ Ｖ１…第１の制御弁 Ｖ２…第２の制御弁 Ｖ３，Ｖ４…開閉弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に複数の分岐通路が
   設けられ、各分岐通路内にパティキュレート捕集用のフ
   ィルタが内蔵され、前記フィルタのパティキュレート捕
   集量を検出してほぼ同時期に全てのフィルタの再生を行
   い、再生時には加熱手段によりフィルタに加熱すると共
   に再生用ガスを供給して再生を行うディーゼルエンジン
   の排気微粒子除去装置において、 前記各フィルタの、再生中断時を含む再生終了時の残存
   パティキュレート量を個別に検出する残存パティキュレ
   ート量検出手段と、 次回のフィルタの再生順序が、検出された残存パティキ
   ュレート量の多い順になるように決定するフィルタ再生
   順序決定手段と、を備え、 次回のフィルタ再生時には前記フィルタ再生順決定手段
   の決定した再生順序に応じてパティキュレートフィルタ
   の再生が行われることを特徴とするディーゼルエンジン
   の排気微粒子除去装置。