JPH05321637A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気微粒子等の成分が大気中に放出されるの
を防止しつつ排気浄化装置の小型化を図り、小型乗用車
等にも排気浄化装置を搭載可能にする。 【構成】 フィルタＢ１，Ｂ２を排気通路Ａに並列に２
つ配設すると共に各フィルタへの排気流れを制御する制
御弁Ｃ１，Ｃ２を設け、各フィルタにヒータＨ１，Ｈ２
を備える。そして、排気量が少ない運転域での捕集時に
は２つのフィルタＢ１，Ｂ２に排気を交互に導入し、排
気量が多い運転域での捕集時には２つのフィルタＢ１，
Ｂ２に排気を同時に導入する。また、排気量が少ない運
転領域での再生時には再生時期判定時直前に制御弁が開
いている側のフィルタＢ１，Ｂ２をヒータＨ１，Ｈ２へ
の通電により再生し、排気量が多い運転域では両フィル
タＢ１，Ｂ２に排気を同時に導入して再生する。

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
開始が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を排気は単に流通
する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
合は特に小形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に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
ルタに導入されるべく前記駆動手段Ｄ１，Ｄ２を介して
前記排気流制御弁Ｃ１，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】また、請求項２においては、請求項１に加
えて、図１に示すように、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Ｅ１，Ｅ２を作動手段Ｉを介して加熱作動させる加
熱制御手段Ｋと、を備えるようにした。

【０００９】また、請求項３においては、請求項２にお
ける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，Ｃ１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している残りの排気
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４においては、請求項２に加
えて、図１に示すように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５に
おいては、請求項２または請求項３に加えて、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Ｅ１，Ｅ２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６においては、請求項３に
加えて、所定のフィルタ若しくはフィルタ群を加熱手段
Ｅ１，Ｅ２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Ｅ１，Ｅ２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】そして、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フィルタ若しくはフィルタ群
毎に切換えて排気をフィルタに導入させる一方、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、請求項２においては、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３において、再生時期判定
直前に排気流請求項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すると共にそれらの排
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４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５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６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駆動弁装置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），機関運転速度，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、この部分が請求項１の再生時
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の部分が請求項５の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
運転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
を介して開弁駆動させる。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Ｓ１１
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９，１５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ＳＯ
Ｆの酸化とを良好に維持できるので、フィルタへのＳＯ
Ｆ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ＳＯＦ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ＳＯＦ
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
と判断しＳ１９に進む。したがって、この部分が請求項
２における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Ｓ
１５に進み、ＹＥＳのときには前記Ｓ５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
定直前の開弁状態が第２制御弁１５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
１２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においては第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１２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、前記Ｓ１３とＳ２０との部分が請求
項３の再生フィルタ決定手段を構成する。また、Ｓ１
７，Ｓ１９，Ｓ２２．Ｓ２３の部分が請求項２における
加熱制御手段を構成し、Ｓ１７及びＳ２２の部分が請求
項５の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が請求項４における開弁制御手段を構成する。Ｓ
２６では、運転領域Ｄにはい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Ｓ２９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、この部分が請求項６の継続手段を構
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を離脱しや
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
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
ヒータへの直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。

【００３８】また、請求項２及び請求項３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、請求項１の効果に加えて加熱手段の駆動エネル
ギ供給系の負担を軽減できる。また、請求項４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、請求項２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５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、請求項２及び３の効果に加えて、再生を良好であつ
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６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 ９ 第１制御弁 １２ 第２フィルタ １３ 第２ヒータ １５ 第２制御弁 １７ 制御装置

Claims (6)

【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
   る駆動制御手段と、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】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排気されたときに、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２記
   載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 【請求項４】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２記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 【請求項５】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２または請求項３記載の
   内燃機関の排気浄化装置。
6. 【請求項６】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３記載
   の内燃機関の排気浄化装置。