JPH06159037A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH06159037A JPH06159037A JP5092849A JP9284993A JPH06159037A JP H06159037 A JPH06159037 A JP H06159037A JP 5092849 A JP5092849 A JP 5092849A JP 9284993 A JP9284993 A JP 9284993A JP H06159037 A JPH06159037 A JP H06159037A
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- absorbent
- particulate filter
- exhaust gas
- exhaust
- particulates
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 捕集されたパティキュレートを着火燃焼せし
めるためのエネルギを低減する。 【構成】 ディーゼル機関本体２の排気通路６にパティ
キュレートフィルタ１０が配置される。パティキュレー
トフィルタ１０にはＮＯX 吸収剤２６が担持される。Ｎ
Ｏx 放出還元時には絞り弁８が閉弁されると共に還元剤
供給装置１２から燃料が供給される。ＮＯx 放出還元終
了後、絞り弁８が開弁される。このとき、パティキュレ
ートフィルタに捕集されたパティキュレートはＮＯx 放
出還元時の発熱によって加熱されており、容易に着火さ
せることができる。
めるためのエネルギを低減する。 【構成】 ディーゼル機関本体２の排気通路６にパティ
キュレートフィルタ１０が配置される。パティキュレー
トフィルタ１０にはＮＯX 吸収剤２６が担持される。Ｎ
Ｏx 放出還元時には絞り弁８が閉弁されると共に還元剤
供給装置１２から燃料が供給される。ＮＯx 放出還元終
了後、絞り弁８が開弁される。このとき、パティキュレ
ートフィルタに捕集されたパティキュレートはＮＯx 放
出還元時の発熱によって加熱されており、容易に着火さ
せることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関し、詳細にはディーゼルエンジンの排気中に含まれ
るＮＯX 成分の浄化と排気中の微粒子の捕集を行う排気
浄化装置に関する。
に関し、詳細にはディーゼルエンジンの排気中に含まれ
るＮＯX 成分の浄化と排気中の微粒子の捕集を行う排気
浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開昭６２−１０６８２６号公報には、
排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し排
気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出
するＮＯX 吸収剤をディーゼル機関の排気通路内に配置
し、このＮＯX 吸収剤に排気中のＮＯX を吸収させ、Ｎ
ＯX 吸収剤の吸収効率が低下したときに排気の流入を遮
断してＮＯX 吸収剤に還元剤を供給しＮＯX 吸収剤から
吸収したＮＯX を放出させるとともに放出されたＮＯX
の還元浄化を行う内燃機関の排気浄化装置が開示されて
いる。
排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し排
気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出
するＮＯX 吸収剤をディーゼル機関の排気通路内に配置
し、このＮＯX 吸収剤に排気中のＮＯX を吸収させ、Ｎ
ＯX 吸収剤の吸収効率が低下したときに排気の流入を遮
断してＮＯX 吸収剤に還元剤を供給しＮＯX 吸収剤から
吸収したＮＯX を放出させるとともに放出されたＮＯX
の還元浄化を行う内燃機関の排気浄化装置が開示されて
いる。
【０００３】また、ディーゼルエンジンの排気中に多く
含まれる排気微粒子（パティキュレート）の大気放出を
防止するためにディーゼルエンジンの排気通路にパティ
キュレートフィルタを配置して排気中のパティキュレー
トを捕集することが知られている。
含まれる排気微粒子（パティキュレート）の大気放出を
防止するためにディーゼルエンジンの排気通路にパティ
キュレートフィルタを配置して排気中のパティキュレー
トを捕集することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】パティキュレートフィ
ルタに捕集されたパティキュレートの量が増大すると、
パティキュレートフィルタを通る排気の流路抵抗が増大
するため、エンジンの排気抵抗が上昇してエンジン出力
の低下や燃費の増大を生じる。これを防止するため、定
期的にパティキュレートフィルタに捕集されたパティキ
ュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタの再生
を行う必要がある。しかし、このためには電気ヒータ、
バーナ等を用いて捕集されたパティキュレートの着火燃
焼が生じる温度までパティキュレートフィルタを加熱、
昇温する必要があり、多大なエネルギを外部から供給し
なければならない問題がある。
ルタに捕集されたパティキュレートの量が増大すると、
パティキュレートフィルタを通る排気の流路抵抗が増大
するため、エンジンの排気抵抗が上昇してエンジン出力
の低下や燃費の増大を生じる。これを防止するため、定
期的にパティキュレートフィルタに捕集されたパティキ
ュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタの再生
を行う必要がある。しかし、このためには電気ヒータ、
バーナ等を用いて捕集されたパティキュレートの着火燃
焼が生じる温度までパティキュレートフィルタを加熱、
昇温する必要があり、多大なエネルギを外部から供給し
なければならない問題がある。
【０００５】本発明は、上記問題に鑑み、パティキュレ
ートフィルタの再生のために外部から供給するエネルギ
を低減し、捕集されたパティキュレートの着火を容易に
する手段を提供することを目的としている。
ートフィルタの再生のために外部から供給するエネルギ
を低減し、捕集されたパティキュレートの着火を容易に
する手段を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、流入排
気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸収し流入排気の
酸素濃度が低下したときに吸収したＮＯX を放出するＮ
ＯX 吸収剤をディーゼルエンジンの排気通路に配置して
排気中のＮＯX を吸収させ、その後前記ＮＯX吸収剤に
還元剤を供給して吸収したＮＯX を前記ＮＯX 吸収剤か
ら放出させるとともに放出されたＮＯX を還元浄化する
排気浄化装置において、前記ＮＯX 吸収剤と排気中の微
粒子を捕集するパティキュレートフィルタとを相互に熱
伝達可能な位置に配置し、前記ＮＯX 吸収剤に還元剤を
供給して前記ＮＯX の放出と還元浄化を行った後に前記
パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレー
トを燃焼させるようにしたことを特徴とする内燃機関の
排気浄化装置が提供される。
気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸収し流入排気の
酸素濃度が低下したときに吸収したＮＯX を放出するＮ
ＯX 吸収剤をディーゼルエンジンの排気通路に配置して
排気中のＮＯX を吸収させ、その後前記ＮＯX吸収剤に
還元剤を供給して吸収したＮＯX を前記ＮＯX 吸収剤か
ら放出させるとともに放出されたＮＯX を還元浄化する
排気浄化装置において、前記ＮＯX 吸収剤と排気中の微
粒子を捕集するパティキュレートフィルタとを相互に熱
伝達可能な位置に配置し、前記ＮＯX 吸収剤に還元剤を
供給して前記ＮＯX の放出と還元浄化を行った後に前記
パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレー
トを燃焼させるようにしたことを特徴とする内燃機関の
排気浄化装置が提供される。
【０００７】
【作用】ＮＯX 吸収剤に還元剤が供給されるとＮＯX 吸
収剤上で還元剤が燃焼しＮＯX吸収剤の雰囲気酸素濃度
が低下するため、ＮＯX 吸収剤からＮＯX が放出され、
還元剤により還元浄化される。このとき、ＮＯX 吸収剤
は還元剤の燃焼により温度が上昇する。パティキュレー
トフィルタはＮＯX 吸収剤と相互に熱伝達可能な位置に
配置されているため、パティキュレートフィルタはこの
ときＮＯX 吸収剤の熱を受けて温度が上昇する。このた
め、パティキュレートフィルタの再生を行う際にはパテ
ィキュレートフィルタが充分な高温になっており、外部
から多大なエネルギを供給することなく容易にパティキ
ュレートの着火燃焼が行われる。
収剤上で還元剤が燃焼しＮＯX吸収剤の雰囲気酸素濃度
が低下するため、ＮＯX 吸収剤からＮＯX が放出され、
還元剤により還元浄化される。このとき、ＮＯX 吸収剤
は還元剤の燃焼により温度が上昇する。パティキュレー
トフィルタはＮＯX 吸収剤と相互に熱伝達可能な位置に
配置されているため、パティキュレートフィルタはこの
ときＮＯX 吸収剤の熱を受けて温度が上昇する。このた
め、パティキュレートフィルタの再生を行う際にはパテ
ィキュレートフィルタが充分な高温になっており、外部
から多大なエネルギを供給することなく容易にパティキ
ュレートの着火燃焼が行われる。
【０００８】
【実施例】図１に本発明の第一の実施例を示す。図１に
おいて、２はディーゼルエンジン、４は吸気通路、６は
排気通路を夫々示す。吸気通路４内には吸気絞り弁８が
設けられ、この吸気絞り弁８は通常時は全開とされてお
り、後述のようにＮＯX 吸収剤の再生を行う際に閉弁さ
れ、エンジン２の吸入空気量を絞りＮＯX 吸収剤に流入
する排気流量を低減する。これにより、排気中の酸素を
消費してＮＯX 吸収剤雰囲気の酸素濃度を低下させるた
めに必要な還元剤の量が低減される。図に１６で示すの
は吸気絞り弁８を駆動するソレノイド、負圧アクチュエ
ータ等の適宜な形式のアクチュエータである。
おいて、２はディーゼルエンジン、４は吸気通路、６は
排気通路を夫々示す。吸気通路４内には吸気絞り弁８が
設けられ、この吸気絞り弁８は通常時は全開とされてお
り、後述のようにＮＯX 吸収剤の再生を行う際に閉弁さ
れ、エンジン２の吸入空気量を絞りＮＯX 吸収剤に流入
する排気流量を低減する。これにより、排気中の酸素を
消費してＮＯX 吸収剤雰囲気の酸素濃度を低下させるた
めに必要な還元剤の量が低減される。図に１６で示すの
は吸気絞り弁８を駆動するソレノイド、負圧アクチュエ
ータ等の適宜な形式のアクチュエータである。
【０００９】排気通路６の途中には、パティキュレート
フィルタ１０が配置される。１２はパティキュレートフ
ィルタ１０上流側の排気通路６に還元剤を供給するため
の還元剤供給装置である。本実施例では還元剤としてデ
ィーゼルエンジン２の燃料が使用されており、還元剤供
給装置１２はエンジン燃料系統から供給された燃料を排
気通路６内に霧状に噴射するノズルを備えている。
フィルタ１０が配置される。１２はパティキュレートフ
ィルタ１０上流側の排気通路６に還元剤を供給するため
の還元剤供給装置である。本実施例では還元剤としてデ
ィーゼルエンジン２の燃料が使用されており、還元剤供
給装置１２はエンジン燃料系統から供給された燃料を排
気通路６内に霧状に噴射するノズルを備えている。
【００１０】パティキュレートフィルタ１０と還元剤供
給装置１２との間の排気通路６には排気温センサ１４が
配置され、この排気温センサ１４の検出信号は電子制御
ユニット（ＥＣＵ）３０に入力される。ＥＣＵ３０は、
ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、入出力ポート
を双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピ
ュータからなり、燃料噴射量制御等のエンジンの基本制
御を行う他、本実施例ではＮＯX 吸収剤の再生、パティ
キュレートの燃焼等の制御をも行っている。これらの制
御のため、ＥＣＵ３０は、吸気絞り弁８を駆動するアク
チュエータ１６、および還元剤供給装置１２を制御し
て、吸気絞り弁８の開閉と還元剤供給装置１２からの還
元剤の供給の調節を行う。
給装置１２との間の排気通路６には排気温センサ１４が
配置され、この排気温センサ１４の検出信号は電子制御
ユニット（ＥＣＵ）３０に入力される。ＥＣＵ３０は、
ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、入出力ポート
を双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピ
ュータからなり、燃料噴射量制御等のエンジンの基本制
御を行う他、本実施例ではＮＯX 吸収剤の再生、パティ
キュレートの燃焼等の制御をも行っている。これらの制
御のため、ＥＣＵ３０は、吸気絞り弁８を駆動するアク
チュエータ１６、および還元剤供給装置１２を制御し
て、吸気絞り弁８の開閉と還元剤供給装置１２からの還
元剤の供給の調節を行う。
【００１１】図２にはパティキュレートフィルタ１０の
拡大断面図を示す。図２を参照すると、パティキュレー
トフィルタ１０は多孔質セラミックから成り、排気ガス
は矢印で示されるように図中左から右に向かって流れ
る。パティキュレートフィルタ１０内には、上流側に栓
１８が施された第１通路２２と下流側に栓２０が施され
た第２通路２４とが交互に配置されハニカム状をなして
いる。排気ガスが図中左から右に向かって流れると、排
気ガスは第２通路２４から多孔質セラミックの流路壁面
を通過して第１通路２２に流入し、下流側に流れる。こ
のとき、排気ガス中のパティキュレートは多孔質セラミ
ックによって捕集され、パティキュレートの大気への放
出を防止する。
拡大断面図を示す。図２を参照すると、パティキュレー
トフィルタ１０は多孔質セラミックから成り、排気ガス
は矢印で示されるように図中左から右に向かって流れ
る。パティキュレートフィルタ１０内には、上流側に栓
１８が施された第１通路２２と下流側に栓２０が施され
た第２通路２４とが交互に配置されハニカム状をなして
いる。排気ガスが図中左から右に向かって流れると、排
気ガスは第２通路２４から多孔質セラミックの流路壁面
を通過して第１通路２２に流入し、下流側に流れる。こ
のとき、排気ガス中のパティキュレートは多孔質セラミ
ックによって捕集され、パティキュレートの大気への放
出を防止する。
【００１２】第１および第２通路２２および２４の壁面
にはＮＯX 吸収剤２６が担持されている。ＮＯX 吸収剤
２６は、例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ，リチウム
Ｌｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なく
とも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とから成る。ＮＯ
X 吸収剤２６は流入排気ガスの空燃比がリーンのときに
はＮＯX を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下す
ると吸収したＮＯX を放出するＮＯX の吸放出作用を行
う。
にはＮＯX 吸収剤２６が担持されている。ＮＯX 吸収剤
２６は、例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ，リチウム
Ｌｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬ
ａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なく
とも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とから成る。ＮＯ
X 吸収剤２６は流入排気ガスの空燃比がリーンのときに
はＮＯX を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下す
ると吸収したＮＯX を放出するＮＯX の吸放出作用を行
う。
【００１３】上述のＮＯX 吸収剤２６を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯX 吸収剤２６は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図３に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて白金Ｐ
ｔおよびバリウムＢａを担持させた場合を例にとって説
明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希
土類を用いても同様なメカニズムとなる。
に配置すればこのＮＯX 吸収剤２６は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図３に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて白金Ｐ
ｔおよびバリウムＢａを担持させた場合を例にとって説
明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希
土類を用いても同様なメカニズムとなる。
【００１４】即ち、流入排気ガスがかなりリーンになる
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図３
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - または
Ｏ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気
ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - またはＯ2-と
反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次
いで生成されたＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化さ
れつつＮＯX 吸収剤２６内に吸収されて酸化バリウムＢ
ａＯと結合しながら、図３（Ａ）に示されるように硝酸
イオンＮＯ3 - の形でＮＯX 吸収剤２６内に拡散する。
このようにしてＮＯ X がＮＯX 吸収剤２６内に吸収され
る。
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図３
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - または
Ｏ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気
ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - またはＯ2-と
反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次
いで生成されたＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化さ
れつつＮＯX 吸収剤２６内に吸収されて酸化バリウムＢ
ａＯと結合しながら、図３（Ａ）に示されるように硝酸
イオンＮＯ3 - の形でＮＯX 吸収剤２６内に拡散する。
このようにしてＮＯ X がＮＯX 吸収剤２６内に吸収され
る。
【００１５】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ2 が生成され、ＮＯX 吸収剤２６のＮ
ＯX 吸収能力が飽和しない限りＮＯ2 がＮＯX 吸収剤２
６内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 - が生成される。こ
れに対して流入排気ガス中の酸素濃度が低下してＮＯ2
の生成量が低下すると反応が逆方向（ＮＯ3 - →Ｎ
Ｏ 2 ）に進み、斯くしてＮＯX 吸収剤２６内の硝酸イオ
ンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から放出される。即
ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下するとＮＯX 吸収
剤２６からＮＯX が放出されることになる。流入排気ガ
スのリーンの度合いが低くなれば流入排気ガス中の酸素
濃度が低下し、従って流入排気ガスのリーンの度合いを
低くすればＮＯX 吸収剤２６からＮＯX が放出されるこ
とになる。
Ｐｔの表面でＮＯ2 が生成され、ＮＯX 吸収剤２６のＮ
ＯX 吸収能力が飽和しない限りＮＯ2 がＮＯX 吸収剤２
６内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 - が生成される。こ
れに対して流入排気ガス中の酸素濃度が低下してＮＯ2
の生成量が低下すると反応が逆方向（ＮＯ3 - →Ｎ
Ｏ 2 ）に進み、斯くしてＮＯX 吸収剤２６内の硝酸イオ
ンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から放出される。即
ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下するとＮＯX 吸収
剤２６からＮＯX が放出されることになる。流入排気ガ
スのリーンの度合いが低くなれば流入排気ガス中の酸素
濃度が低下し、従って流入排気ガスのリーンの度合いを
低くすればＮＯX 吸収剤２６からＮＯX が放出されるこ
とになる。
【００１６】一方、このとき流入排気ガスの空燃比をリ
ッチにすると、ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 - ま
たはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、流入排気
ガスの空燃比をリッチにすると流入排気ガス中の酸素濃
度が極度に低下するためにＮＯX 吸収剤２６からＮＯ2
が放出され、このＮＯ2 は図３（Ｂ）に示されるように
未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元浄化せしめられる。この
ようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ2 が存在しなくなる
とＮＯX 吸収剤２６から次から次へとＮＯ2 が放出され
る。従って流入排気ガスの空燃比をリッチにすると短時
間のうちにＮＯ X 吸収剤２６からＮＯX が放出されて還
元浄化されることになる。
ッチにすると、ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 - ま
たはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、流入排気
ガスの空燃比をリッチにすると流入排気ガス中の酸素濃
度が極度に低下するためにＮＯX 吸収剤２６からＮＯ2
が放出され、このＮＯ2 は図３（Ｂ）に示されるように
未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元浄化せしめられる。この
ようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ2 が存在しなくなる
とＮＯX 吸収剤２６から次から次へとＮＯ2 が放出され
る。従って流入排気ガスの空燃比をリッチにすると短時
間のうちにＮＯ X 吸収剤２６からＮＯX が放出されて還
元浄化されることになる。
【００１７】本実施例ではディーゼルエンジンが使用さ
れているため通常運転時の排気空燃比はリーンであり、
ＮＯX 吸収剤２６は排気中のＮＯX を吸収する。また、
パティキュレートフィルタ１０上流側の排気通路６に還
元剤が供給されるとパティキュレートフィルタ１０を通
過する排気ガスの空燃比はリッチになり、ＮＯX 吸収剤
２６からの上記ＮＯX の放出と還元が行われる。
れているため通常運転時の排気空燃比はリーンであり、
ＮＯX 吸収剤２６は排気中のＮＯX を吸収する。また、
パティキュレートフィルタ１０上流側の排気通路６に還
元剤が供給されるとパティキュレートフィルタ１０を通
過する排気ガスの空燃比はリッチになり、ＮＯX 吸収剤
２６からの上記ＮＯX の放出と還元が行われる。
【００１８】なお、ここでいう排気の空燃比とはＮＯX
吸収剤２６上流側の排気通路６とエンジン燃焼室または
吸気通路に供給された空気と燃料との比率をいうものと
する。従って排気通路６に空気や還元剤が供給されてい
ないときには排気空燃比はエンジンの運転空燃比（エン
ジン燃焼室内の燃焼空燃比）に等しくなる。また、本発
明に使用する還元剤としては、排気中で炭化水素や一酸
化炭素等の還元成分を発生するものであれば良く、水
素、一酸化炭素等の気体、プロパン、プロピレン、ブタ
ン等の液体又は気体の炭化水素、ガソリン、軽油、灯油
等の液体燃料等が使用できるが、本実施例では貯蔵、補
給等の際の煩雑さを避けるため前述のようにディーゼル
エンジン２の燃料である軽油を還元剤として使用してい
る。
吸収剤２６上流側の排気通路６とエンジン燃焼室または
吸気通路に供給された空気と燃料との比率をいうものと
する。従って排気通路６に空気や還元剤が供給されてい
ないときには排気空燃比はエンジンの運転空燃比（エン
ジン燃焼室内の燃焼空燃比）に等しくなる。また、本発
明に使用する還元剤としては、排気中で炭化水素や一酸
化炭素等の還元成分を発生するものであれば良く、水
素、一酸化炭素等の気体、プロパン、プロピレン、ブタ
ン等の液体又は気体の炭化水素、ガソリン、軽油、灯油
等の液体燃料等が使用できるが、本実施例では貯蔵、補
給等の際の煩雑さを避けるため前述のようにディーゼル
エンジン２の燃料である軽油を還元剤として使用してい
る。
【００１９】次に図４を参照しつつ本実施例の動作につ
いて説明する。図４はＮＯX 吸収剤２６の再生とパティ
キュレートフィルタ１０に捕集されたパティキュレート
の燃焼の制御ルーチンを示すフローチャートである。本
ルーチンはＥＣＵ３０により一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図４を参照すると、まず、ステップ４０
でＮＯX 吸収剤２６からの上記ＮＯXの放出、還元浄化
操作（以下「再生操作」という）の実行条件が成立した
か否かが判定される。ＮＯX 吸収剤再生開始条件は、例
えば、減速時であり、ＮＯX 吸収剤２６が活性化温度以
上であり、かつ前回再生を実行してから所定時間以上経
過していること等である。ＮＯX 吸収剤再生開始条件が
成立していないと判定された場合、ステップ４２に進み
吸気絞り弁８が開弁され、ステップ４４で還元剤供給装
置１２からの燃料供給が禁止される。
いて説明する。図４はＮＯX 吸収剤２６の再生とパティ
キュレートフィルタ１０に捕集されたパティキュレート
の燃焼の制御ルーチンを示すフローチャートである。本
ルーチンはＥＣＵ３０により一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図４を参照すると、まず、ステップ４０
でＮＯX 吸収剤２６からの上記ＮＯXの放出、還元浄化
操作（以下「再生操作」という）の実行条件が成立した
か否かが判定される。ＮＯX 吸収剤再生開始条件は、例
えば、減速時であり、ＮＯX 吸収剤２６が活性化温度以
上であり、かつ前回再生を実行してから所定時間以上経
過していること等である。ＮＯX 吸収剤再生開始条件が
成立していないと判定された場合、ステップ４２に進み
吸気絞り弁８が開弁され、ステップ４４で還元剤供給装
置１２からの燃料供給が禁止される。
【００２０】一方、ステップ４０においてＮＯX 吸収剤
再生開始条件が成立した場合、ステップ４６に進み、Ｎ
ＯX 吸収剤再生開始条件が成立した時からの経過時間Ｔ
が予め定められた第１の時間Ｔ1 より小さいか否か判定
される。第１の時間Ｔ1 は、ＮＯX 吸収剤２６を再生す
るのに必要な時間である。Ｔ＜Ｔ1 の場合、ステップ４
８に進み吸気絞り弁８が閉弁される。これによってパテ
ィキュレートフィルタ１０に流入する空気量が減少され
る。次いで、ステップ５０で、還元剤供給装置１２から
燃料が供給される。供給された燃料はＮＯX 吸収剤２６
の触媒作用によって燃焼し排気ガス中の酸素が消費され
る。このため、パティキュレートフィルタ１０内の排気
ガス中の酸素濃度が極度に低下して排気ガスの空燃比は
リッチとなる。これによって、前述のように、ＮＯX 吸
収剤２６からＮＯX が放出され、この放出されたＮＯX
は還元浄化されることとなる。
再生開始条件が成立した場合、ステップ４６に進み、Ｎ
ＯX 吸収剤再生開始条件が成立した時からの経過時間Ｔ
が予め定められた第１の時間Ｔ1 より小さいか否か判定
される。第１の時間Ｔ1 は、ＮＯX 吸収剤２６を再生す
るのに必要な時間である。Ｔ＜Ｔ1 の場合、ステップ４
８に進み吸気絞り弁８が閉弁される。これによってパテ
ィキュレートフィルタ１０に流入する空気量が減少され
る。次いで、ステップ５０で、還元剤供給装置１２から
燃料が供給される。供給された燃料はＮＯX 吸収剤２６
の触媒作用によって燃焼し排気ガス中の酸素が消費され
る。このため、パティキュレートフィルタ１０内の排気
ガス中の酸素濃度が極度に低下して排気ガスの空燃比は
リッチとなる。これによって、前述のように、ＮＯX 吸
収剤２６からＮＯX が放出され、この放出されたＮＯX
は還元浄化されることとなる。
【００２１】次いで、ステップ４６でＴ≧Ｔ1 と判定さ
れた場合、すなわち、ＮＯX 吸収剤２６の再生が完了し
たと判定された場合、ステップ５２に進み吸気絞り弁８
が開弁される。これによって多量の空気がパティキュレ
ートフィルタ１０内に流入する。次いでステップ５４に
進み、経過時間Ｔが予め定められた第２の時間Ｔ2 より
小さいか否か判定される。Ｔ2 はＴ1 より大きい値であ
り、Ｔ2 −Ｔ1 は、パティキュレートフィルタ１０に捕
集されたパティキュレートを着火せしめるために要する
着火時間である。Ｔ＜Ｔ2 の場合、すなわち着火時間内
である場合には、ステップ５６に進んで還元剤供給装置
１２から着火用の燃料が供給されて燃焼される。これに
よって、パティキュレートフィルタ１０に捕集されたパ
ティキュレートに着火される。なお、図示していない
が、パティキュレートフィルタ１０上流側に電気ヒータ
等の補助的加熱手段を設け、パティキュレートフィルタ
１０を加熱するようにすればパティキュレートの着火が
促進される。
れた場合、すなわち、ＮＯX 吸収剤２６の再生が完了し
たと判定された場合、ステップ５２に進み吸気絞り弁８
が開弁される。これによって多量の空気がパティキュレ
ートフィルタ１０内に流入する。次いでステップ５４に
進み、経過時間Ｔが予め定められた第２の時間Ｔ2 より
小さいか否か判定される。Ｔ2 はＴ1 より大きい値であ
り、Ｔ2 −Ｔ1 は、パティキュレートフィルタ１０に捕
集されたパティキュレートを着火せしめるために要する
着火時間である。Ｔ＜Ｔ2 の場合、すなわち着火時間内
である場合には、ステップ５６に進んで還元剤供給装置
１２から着火用の燃料が供給されて燃焼される。これに
よって、パティキュレートフィルタ１０に捕集されたパ
ティキュレートに着火される。なお、図示していない
が、パティキュレートフィルタ１０上流側に電気ヒータ
等の補助的加熱手段を設け、パティキュレートフィルタ
１０を加熱するようにすればパティキュレートの着火が
促進される。
【００２２】次いでステップ５４でＴ≧Ｔ2 と判定され
た場合、すなわち、パティキュレートの着火が完了して
燃料を供給しなくてもパティキュレートが燃焼する場合
には、ステップ５８に進み還元剤供給装置１２からの燃
料供給が禁止される。また、上述の電気ヒータ等の補助
的加熱手段を設けている場合にはパティキュレートの燃
焼が開始した後は加熱を停止する。
た場合、すなわち、パティキュレートの着火が完了して
燃料を供給しなくてもパティキュレートが燃焼する場合
には、ステップ５８に進み還元剤供給装置１２からの燃
料供給が禁止される。また、上述の電気ヒータ等の補助
的加熱手段を設けている場合にはパティキュレートの燃
焼が開始した後は加熱を停止する。
【００２３】以上のように本実施例によれば、ＮＯX 吸
収剤２６からのＮＯX の放出、還元浄化を行った後にパ
ティキュレートを燃焼させるようにしているために、以
下のような効果を得ることができる。ＮＯX 吸収剤２６
からのＮＯX の放出、還元浄化操作の際に、燃料がＮＯ
X 吸収剤２６上で燃焼しパティキュレートフィルタ１０
の温度が上昇する。これによって捕集されているパティ
キュレートが昇温せしめられパティキュレートが容易に
着火燃焼することとなる。従って、捕集されたパティキ
ュレートを着火燃焼させるために外部から供給するエネ
ルギを低減することができる。
収剤２６からのＮＯX の放出、還元浄化を行った後にパ
ティキュレートを燃焼させるようにしているために、以
下のような効果を得ることができる。ＮＯX 吸収剤２６
からのＮＯX の放出、還元浄化操作の際に、燃料がＮＯ
X 吸収剤２６上で燃焼しパティキュレートフィルタ１０
の温度が上昇する。これによって捕集されているパティ
キュレートが昇温せしめられパティキュレートが容易に
着火燃焼することとなる。従って、捕集されたパティキ
ュレートを着火燃焼させるために外部から供給するエネ
ルギを低減することができる。
【００２４】また、ＮＯX 吸収剤２６からのＮＯX の放
出、還元操作実行後にパティキュレートを燃焼させるよ
うにしているためにパティキュレート燃焼時の熱によっ
てＮＯX 吸収剤２６に吸収されたＮＯX が大気に放出さ
れることを防止することができる。なお、本実施例では
ＮＯX 吸収剤をパティキュレートフィルタ内の排気通路
壁面に担持させているが、ＮＯX 吸収剤とパティキュレ
ートフィルタとは別個に独立させてもよい。この場合に
は、パティキュレートフィルタの上流側にＮＯX 吸収剤
を配置し、ＮＯX 吸収剤で発生する熱が効率よくパティ
キュレートフィルタに伝達されるようにする。
出、還元操作実行後にパティキュレートを燃焼させるよ
うにしているためにパティキュレート燃焼時の熱によっ
てＮＯX 吸収剤２６に吸収されたＮＯX が大気に放出さ
れることを防止することができる。なお、本実施例では
ＮＯX 吸収剤をパティキュレートフィルタ内の排気通路
壁面に担持させているが、ＮＯX 吸収剤とパティキュレ
ートフィルタとは別個に独立させてもよい。この場合に
は、パティキュレートフィルタの上流側にＮＯX 吸収剤
を配置し、ＮＯX 吸収剤で発生する熱が効率よくパティ
キュレートフィルタに伝達されるようにする。
【００２５】次に図５を用いて本発明の第二の実施例に
ついて説明する。図１の実施例ではＮＯX 吸収剤の再生
時に吸気絞り弁８を閉じてエンジンの吸入空気量を絞
り、ＮＯX 吸収剤（パティキュレートフィルタ）に流入
する排気流量を低下させるようにして排気中の酸素を消
費するために必要な還元剤の量を低減している。このた
め、ＮＯX 吸収剤の再生時にはエンジン出力が低下する
ことになりＮＯX 吸収剤の再生は限られた運転条件下
（例えばエンジンブレーキ時等エンジン出力が低下して
も運転に影響が生じない条件下）で行う必要があり、任
意の時期にＮＯX 吸収剤再生操作を行うことができな
い。
ついて説明する。図１の実施例ではＮＯX 吸収剤の再生
時に吸気絞り弁８を閉じてエンジンの吸入空気量を絞
り、ＮＯX 吸収剤（パティキュレートフィルタ）に流入
する排気流量を低下させるようにして排気中の酸素を消
費するために必要な還元剤の量を低減している。このた
め、ＮＯX 吸収剤の再生時にはエンジン出力が低下する
ことになりＮＯX 吸収剤の再生は限られた運転条件下
（例えばエンジンブレーキ時等エンジン出力が低下して
も運転に影響が生じない条件下）で行う必要があり、任
意の時期にＮＯX 吸収剤再生操作を行うことができな
い。
【００２６】図５に示す実施例ではＮＯX 吸収剤を担持
したパティキュレートフィルタを排気管に２つ並列に配
置し、一方ずつＮＯX 吸収剤に流入する排気を遮断して
ＮＯ X 吸収剤の再生を行う。これにより、一方のＮＯX
吸収剤の再生操作実行中には他方のＮＯX 吸収剤に排気
の流れを切り換えて運転できるので、全体として排気流
量を絞る必要がなくエンジンの出力低下を生じない。こ
のため、運転条件に左右されることなく任意の時期にＮ
ＯX 吸収剤の再生を行うことが可能となる。
したパティキュレートフィルタを排気管に２つ並列に配
置し、一方ずつＮＯX 吸収剤に流入する排気を遮断して
ＮＯ X 吸収剤の再生を行う。これにより、一方のＮＯX
吸収剤の再生操作実行中には他方のＮＯX 吸収剤に排気
の流れを切り換えて運転できるので、全体として排気流
量を絞る必要がなくエンジンの出力低下を生じない。こ
のため、運転条件に左右されることなく任意の時期にＮ
ＯX 吸収剤の再生を行うことが可能となる。
【００２７】図５において、６はエンジン（図示せず）
の排気管、６ａ、６ｂは排気管６の分岐通路、１０ａ、
１０ｂは分岐通路６ａ，６ｂに配置されたパティキュレ
ートフィルタ、９は分岐通路６ａ，６ｂの分岐部に設け
られた排気切換弁、９ａは排気切換弁９の切換え動作を
行うソレノイド、負圧アクチュエータ等の適宜な形式の
アクチュエータである。本実施例においてもパティキュ
レートフィルタ１０ａ、１０ｂはそれぞれ図２の実施例
と同様にＮＯX 吸収剤を担持した構造とされている。
の排気管、６ａ、６ｂは排気管６の分岐通路、１０ａ、
１０ｂは分岐通路６ａ，６ｂに配置されたパティキュレ
ートフィルタ、９は分岐通路６ａ，６ｂの分岐部に設け
られた排気切換弁、９ａは排気切換弁９の切換え動作を
行うソレノイド、負圧アクチュエータ等の適宜な形式の
アクチュエータである。本実施例においてもパティキュ
レートフィルタ１０ａ、１０ｂはそれぞれ図２の実施例
と同様にＮＯX 吸収剤を担持した構造とされている。
【００２８】また、本実施例においては還元剤供給装置
１２はそれぞれパティキュレートフィルタ１０ａ、１０
ｂの上流側の分岐通路６ａ、６ｂ内に還元剤（燃料）を
供給する噴射ノズル１２ａ、１２ｂを備えている。更
に、本実施例ではパティキュレートフィルタ１０ａ、１
０ｂの上流側端面にはパティキュレートフィルタに捕集
されたパティキュレートの着火を促進するための補助的
加熱手段としての電気ヒータ１１ａ、１１ｂが設けられ
ており、リレー１１によりそれぞれのヒータの通電が開
始される。
１２はそれぞれパティキュレートフィルタ１０ａ、１０
ｂの上流側の分岐通路６ａ、６ｂ内に還元剤（燃料）を
供給する噴射ノズル１２ａ、１２ｂを備えている。更
に、本実施例ではパティキュレートフィルタ１０ａ、１
０ｂの上流側端面にはパティキュレートフィルタに捕集
されたパティキュレートの着火を促進するための補助的
加熱手段としての電気ヒータ１１ａ、１１ｂが設けられ
ており、リレー１１によりそれぞれのヒータの通電が開
始される。
【００２９】また、本実施例ではパティキュレートフィ
ルタの再生操作の要否を判定するために分岐通路６ａ、
６ｂの上流側の排気管６には排気管６内の排気圧力を検
出する背圧センサ２１が設けられている。さらに、パテ
ィキュレートフィルタ１０ａ、１０ｂの下流側の分岐通
路６ａ、６ｂには排気温度を検出する排気温度センサ２
３ａ、２３ｂと、排気中の酸素濃度を検出して酸素濃度
に応じた連続的な出力信号を発生する酸素濃度センサ２
５ａ、２５ｂがそれぞれ配置されている。
ルタの再生操作の要否を判定するために分岐通路６ａ、
６ｂの上流側の排気管６には排気管６内の排気圧力を検
出する背圧センサ２１が設けられている。さらに、パテ
ィキュレートフィルタ１０ａ、１０ｂの下流側の分岐通
路６ａ、６ｂには排気温度を検出する排気温度センサ２
３ａ、２３ｂと、排気中の酸素濃度を検出して酸素濃度
に応じた連続的な出力信号を発生する酸素濃度センサ２
５ａ、２５ｂがそれぞれ配置されている。
【００３０】また、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０の
入力ポートには背圧センサ２１、排気温度センサ２３
ａ、２３ｂ、酸素濃度センサ２５ａ、２５ｂからの出力
信号がそれぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器を介して入力さ
れている他、エンジン回転数等の信号か図示しないセン
サから入力されている。さらに、ＥＣＵ３０の出力ポー
トは、図示しない駆動回路を通じて排気切換え弁９のア
クチュエータ９ａ、還元剤供給装置１２のノズル１２
ａ、１２ｂ、ヒータ１１ａ、１１ｂのリレー１１にそれ
ぞれ接続され、これらの作動を制御している。
入力ポートには背圧センサ２１、排気温度センサ２３
ａ、２３ｂ、酸素濃度センサ２５ａ、２５ｂからの出力
信号がそれぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器を介して入力さ
れている他、エンジン回転数等の信号か図示しないセン
サから入力されている。さらに、ＥＣＵ３０の出力ポー
トは、図示しない駆動回路を通じて排気切換え弁９のア
クチュエータ９ａ、還元剤供給装置１２のノズル１２
ａ、１２ｂ、ヒータ１１ａ、１１ｂのリレー１１にそれ
ぞれ接続され、これらの作動を制御している。
【００３１】本実施例では、排気切換え弁９は常時一方
の分岐通路（例えば分岐通路６ａ）を閉鎖し、排気の略
全量をもう一方のパティキュレートフィルタ（１０ｂ）
に導いて該一方のパティキュレートフィルタでＮＯX の
吸収とパティキュレートの捕集を行う。また、このＮＯ
X の吸収を行っているパティキュレートフィルタ（１０
ｂ）上のＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸収量が増大した場合に
は排気切換え弁９を切り換えて排気の略全量をもう一方
の分岐通路のパティキュレートフィルタ（６ａ、１０
ａ）に導いてＮＯX の吸収とパティキュレートの捕集を
行うとともに、ＮＯX 吸収量が増大したパティキュレー
トフィルタ（１０ｂ）に還元剤を供給してＮＯX 吸収剤
の再生を行う。
の分岐通路（例えば分岐通路６ａ）を閉鎖し、排気の略
全量をもう一方のパティキュレートフィルタ（１０ｂ）
に導いて該一方のパティキュレートフィルタでＮＯX の
吸収とパティキュレートの捕集を行う。また、このＮＯ
X の吸収を行っているパティキュレートフィルタ（１０
ｂ）上のＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸収量が増大した場合に
は排気切換え弁９を切り換えて排気の略全量をもう一方
の分岐通路のパティキュレートフィルタ（６ａ、１０
ａ）に導いてＮＯX の吸収とパティキュレートの捕集を
行うとともに、ＮＯX 吸収量が増大したパティキュレー
トフィルタ（１０ｂ）に還元剤を供給してＮＯX 吸収剤
の再生を行う。
【００３２】また、ＥＣＵ３０は背圧センサ２１の出力
から使用中のパティキュレートフィルタの排気抵抗が増
大したことを検出すると、このパティキュレートフィル
タのＮＯX 吸収剤再生操作実行後に続いてパティキュレ
ートフィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させ
てパティキュレートフィルタの再生を行う。図６はＮＯ
X 吸収剤とパティキュレートフィルタの再生操作を示す
フローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ３０により
一定時間毎に実行される。
から使用中のパティキュレートフィルタの排気抵抗が増
大したことを検出すると、このパティキュレートフィル
タのＮＯX 吸収剤再生操作実行後に続いてパティキュレ
ートフィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させ
てパティキュレートフィルタの再生を行う。図６はＮＯ
X 吸収剤とパティキュレートフィルタの再生操作を示す
フローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ３０により
一定時間毎に実行される。
【００３３】図６においてルーチンがスタートすると、
ステップ６０１では現在使用しているパティキュレート
フィルタのＮＯX 吸収剤の再生操作開始条件が成立して
いるか否かが判断される。ＮＯX 吸収剤の再生はエンジ
ン排気温度が所定値以上（すなわち、ＮＯX 吸収剤が所
定の活性温度以上）であり、かつＮＯX 吸収剤の使用時
間（ＮＯX 吸収量）が所定値（例えば１分から３分程
度）に達している場合（すなわち、使用中のＮＯX 吸収
剤のＮＯX 吸収量が所定量以上になっている場合）に実
行される。
ステップ６０１では現在使用しているパティキュレート
フィルタのＮＯX 吸収剤の再生操作開始条件が成立して
いるか否かが判断される。ＮＯX 吸収剤の再生はエンジ
ン排気温度が所定値以上（すなわち、ＮＯX 吸収剤が所
定の活性温度以上）であり、かつＮＯX 吸収剤の使用時
間（ＮＯX 吸収量）が所定値（例えば１分から３分程
度）に達している場合（すなわち、使用中のＮＯX 吸収
剤のＮＯX 吸収量が所定量以上になっている場合）に実
行される。
【００３４】ステップ６０１でＮＯX 吸収剤の再生操作
開始条件が成立している場合にはステップ６０３で排気
切換え弁９を切換えて、再生操作を行う側のパティキュ
レートフィルタの分岐通路を閉鎖する。これにより、排
気の略全量がもう一方の分岐通路に流れ、再生を行う側
のパティキュレートフィルタには排気切換え弁の洩れ流
量に相当する排気流量が流れるのみとなる。次いでステ
ップ６０５では再生操作を行う側のパティキュレートフ
ィルタに還元剤供給装置１２から燃料が供給される。こ
れにより、燃料はパティキュレートフィルタに担持され
たＮＯX 吸収剤上で燃焼し、ＮＯX 吸収剤の周囲の排気
中の酸素が消費され、ＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出
と還元浄化が行われるとともに、燃焼によりＮＯX 吸収
剤を担持するパティキュレートフィルタの温度が上昇す
る。
開始条件が成立している場合にはステップ６０３で排気
切換え弁９を切換えて、再生操作を行う側のパティキュ
レートフィルタの分岐通路を閉鎖する。これにより、排
気の略全量がもう一方の分岐通路に流れ、再生を行う側
のパティキュレートフィルタには排気切換え弁の洩れ流
量に相当する排気流量が流れるのみとなる。次いでステ
ップ６０５では再生操作を行う側のパティキュレートフ
ィルタに還元剤供給装置１２から燃料が供給される。こ
れにより、燃料はパティキュレートフィルタに担持され
たＮＯX 吸収剤上で燃焼し、ＮＯX 吸収剤の周囲の排気
中の酸素が消費され、ＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出
と還元浄化が行われるとともに、燃焼によりＮＯX 吸収
剤を担持するパティキュレートフィルタの温度が上昇す
る。
【００３５】次いでステップ６０７ではＮＯX 吸収剤の
再生操作の終了条件が判定される。ＮＯX 吸収剤の再生
操作は、再生操作実行中のパティキュレートフィルタの
下流側の酸素濃度センサ（２５ａまたは２５ｂ）で検出
した排気酸素濃度が所定値以下（略ゼロ）になった状態
（排気中の酸素が全部消費された状態）から所定時間
（例えば、数秒から数十秒）経過した時に終了する。
再生操作の終了条件が判定される。ＮＯX 吸収剤の再生
操作は、再生操作実行中のパティキュレートフィルタの
下流側の酸素濃度センサ（２５ａまたは２５ｂ）で検出
した排気酸素濃度が所定値以下（略ゼロ）になった状態
（排気中の酸素が全部消費された状態）から所定時間
（例えば、数秒から数十秒）経過した時に終了する。
【００３６】ステップ６０７でＮＯX 吸収剤の再生操作
が終了したと判断されたときにはステップ６０９でパテ
ィキュレートフィルタの再生操作を同時に行う必要があ
るか否かが判定される。パティキュレートフィルタの再
生操作は、ＮＯX 吸収剤の再生開始前に背圧センサ２１
から読み込んだ排気圧力が所定値（エンジンの回転数、
負荷などに応じて予め設定された値）以上か否かにより
判断される。
が終了したと判断されたときにはステップ６０９でパテ
ィキュレートフィルタの再生操作を同時に行う必要があ
るか否かが判定される。パティキュレートフィルタの再
生操作は、ＮＯX 吸収剤の再生開始前に背圧センサ２１
から読み込んだ排気圧力が所定値（エンジンの回転数、
負荷などに応じて予め設定された値）以上か否かにより
判断される。
【００３７】ステップ６０９でパティキュレートフィル
タの再生操作が必要ないと判断された場合にはステップ
６１７で還元剤供給装置１２からの燃料供給が停止さ
れ、切換え弁９はこのままの状態に保持され、再生後の
ＮＯX 吸収剤は待機状態に置かれる。ステップ６０９で
パティキュレートフィルタの再生操作が必要と判断され
た場合には続いてステップ６１１から６１５のパティキ
ュレートフィルタの再生操作が行われる。すなわち、ス
テップ６１１ではパティキュレートフィルタに捕集され
たパティキュレートへの着火が行われる。このとき、全
閉状態であった切換え弁９は所定開度まで開弁され、所
定量の排気（例えば５０リットル／分程度）がパティキ
ュレートフィルタを流れるようにされ、同時に還元剤供
給装置から供給される燃料の量が増量されるとともに、
ヒータ（１１ａまたは１１ｂ）が通電されパティキュレ
ートの着火が促進される。
タの再生操作が必要ないと判断された場合にはステップ
６１７で還元剤供給装置１２からの燃料供給が停止さ
れ、切換え弁９はこのままの状態に保持され、再生後の
ＮＯX 吸収剤は待機状態に置かれる。ステップ６０９で
パティキュレートフィルタの再生操作が必要と判断され
た場合には続いてステップ６１１から６１５のパティキ
ュレートフィルタの再生操作が行われる。すなわち、ス
テップ６１１ではパティキュレートフィルタに捕集され
たパティキュレートへの着火が行われる。このとき、全
閉状態であった切換え弁９は所定開度まで開弁され、所
定量の排気（例えば５０リットル／分程度）がパティキ
ュレートフィルタを流れるようにされ、同時に還元剤供
給装置から供給される燃料の量が増量されるとともに、
ヒータ（１１ａまたは１１ｂ）が通電されパティキュレ
ートの着火が促進される。
【００３８】所定時間（例えば１分程度）が経過すると
ヒータへの通電は停止され、次いでステップ６１３のパ
ティキュレートの燃焼操作が行われる。このとき、排気
切換え弁９と還元剤供給装置１２からの燃料供給量はス
テップ６１１と同じ状態に保持される。この状態で所定
時間（例えば１０分程度）が経過するとパティキュレー
トの燃焼が完了し、ステップ６１５で排気切換え弁は再
度全閉にされ、ステップ６１７で還元剤供給装置１２か
らの燃料供給が停止され、再生が完了したパティキュレ
ートフィルタは待機状態に置かれる。
ヒータへの通電は停止され、次いでステップ６１３のパ
ティキュレートの燃焼操作が行われる。このとき、排気
切換え弁９と還元剤供給装置１２からの燃料供給量はス
テップ６１１と同じ状態に保持される。この状態で所定
時間（例えば１０分程度）が経過するとパティキュレー
トの燃焼が完了し、ステップ６１５で排気切換え弁は再
度全閉にされ、ステップ６１７で還元剤供給装置１２か
らの燃料供給が停止され、再生が完了したパティキュレ
ートフィルタは待機状態に置かれる。
【００３９】本実施例においては、背圧センサ２１で検
出した排気圧力が所定値以上になった場合にのみパティ
キュレートの燃焼操作を行うことにより、還元剤（燃
料）の消費量の低減を図ることができる。また、図１の
実施例と同様、ＮＯX 吸収剤の再生操作実行後にパティ
キュレートフィルタの再生操作を実行するようにしてい
るため、パティキュレートフィルタを加熱して捕集され
たパティキュレートに着火するために外部から供給する
エネルギを低減する図１の実施例と同様な効果を得るこ
とができる。
出した排気圧力が所定値以上になった場合にのみパティ
キュレートの燃焼操作を行うことにより、還元剤（燃
料）の消費量の低減を図ることができる。また、図１の
実施例と同様、ＮＯX 吸収剤の再生操作実行後にパティ
キュレートフィルタの再生操作を実行するようにしてい
るため、パティキュレートフィルタを加熱して捕集され
たパティキュレートに着火するために外部から供給する
エネルギを低減する図１の実施例と同様な効果を得るこ
とができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、ＮＯX 吸収剤の再生操作時に
発生する熱をパティキュレートフィルタで利用すること
ができるようにＮＯX 吸収剤とパティキュレートフィル
タを配置し、ＮＯX 吸収剤の再生操作実行後にパティキ
ュレートフィルタに捕集されたパティキュレートの燃焼
を行うようにしたことにより、パティキュレートを着火
燃焼させるために外部から供給するエネルギを大幅に低
減する事ができる効果を奏する。。
発生する熱をパティキュレートフィルタで利用すること
ができるようにＮＯX 吸収剤とパティキュレートフィル
タを配置し、ＮＯX 吸収剤の再生操作実行後にパティキ
ュレートフィルタに捕集されたパティキュレートの燃焼
を行うようにしたことにより、パティキュレートを着火
燃焼させるために外部から供給するエネルギを大幅に低
減する事ができる効果を奏する。。
【００４１】また、ＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出、
還元を行った後にパティキュレートフィルタを再生する
ようにしているために、パティキュレートフィルタ再生
時にＮＯX 吸収剤からＮＯX が放出され、大気に排出さ
れることを防止することができる。
還元を行った後にパティキュレートフィルタを再生する
ようにしているために、パティキュレートフィルタ再生
時にＮＯX 吸収剤からＮＯX が放出され、大気に排出さ
れることを防止することができる。
【図１】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図２】パティキュレートフィルタ１０の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】ＮＯX の吸放出作用を説明するための図であ
る。
る。
【図４】図１の実施例のＮＯX 吸収剤の再生とパティキ
ュレートフィルタの再生操作を示すフローチャートであ
る。
ュレートフィルタの再生操作を示すフローチャートであ
る。
【図５】本発明の第二の実施例を示す図である。
【図６】図５の実施例のＮＯX 吸収剤の再生とパティキ
ュレートフィルタの再生操作を示すフローチャートであ
る。
ュレートフィルタの再生操作を示すフローチャートであ
る。
２…ディーゼルエンジン ６…排気通路 ８…吸気絞り弁 ９…排気切換え弁 １０…パティキュレートフィルタ １２…還元剤供給装置 ２６…ＮＯX 吸収剤
Claims (1)
- 【請求項１】 流入排気の空燃比がリーンのときにＮＯ
X を吸収し流入排気の酸素濃度が低下したときに吸収し
たＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をディーゼルエンジン
の排気通路に配置して排気中のＮＯX を吸収させ、その
後前記ＮＯX吸収剤に還元剤を供給して吸収したＮＯX
を前記ＮＯX 吸収剤から放出させるとともに放出された
ＮＯX を還元浄化する排気浄化装置において、前記ＮＯ
X 吸収剤と排気中の微粒子を捕集するパティキュレート
フィルタとを相互に熱伝達可能な位置に配置し、前記Ｎ
ＯX 吸収剤に還元剤を供給して前記ＮＯX の放出と還元
浄化を行った後に前記パティキュレートフィルタに捕集
されたパティキュレートを燃焼させるようにしたことを
特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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