JPH0734852A

JPH0734852A - ディーゼル機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH0734852A
Application number: JP5184172A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Uehara; 哲也上原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-07-26
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1995-02-03

Abstract

(57)【要約】【目的】安価なバルブを用いて再生時のフィルタへの供
給排気流量の適切な管理を可能とし、再生を確実に行う
ことを可能とする。【構成】再生時期と判断された場合には、弁81により第
１分岐通路13を閉とし、第１フィルタ51とバイパス通路
70とを連通し、ヒータ41への通電を開始して再生動作を
開始する。所定時間経過後、第２フィルタ52の再生を行
ったら、弁81を開とし、弁85により第２分岐通路15を閉
とし、前記第３フィルタ55とバイパス通路70とを連通し
て、第３フィルタ55の再生を行う。

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
中に含まれる微粒子を捕集し、該捕集した微粒子を処理
して排気を浄化する排気浄化装置の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、環境保護の見地から、内燃機
関、特にディーゼル機関の排気中に含まれる微粒子（パ
ーティキュレート）が大気中に排出されるのを防止する
ために、排気系に設けたフィルタにより該微粒子を捕集
する排気微粒子捕集装置が提案されている。しかし、該
捕集された排気微粒子がフィルタに堆積してフィルタに
目詰まりが生じると、該フィルタが大きな通路抵抗とな
って排気圧力が上昇することとなり、機関性能の低下や
燃費の悪化を招く結果となる。そこで、該捕集された排
気微粒子をフィルタから除去してフィルタを再生する必
要がある。

【０００３】従来のフィルタの再生、即ち捕集した微粒
子の燃焼除去手段としては、バーナを用いる方法（特開
昭５６−１１５８０８号公報参照）や、電気ヒータによ
る方法（特開昭５９−２０５１３号公報，ＳＡＥ９２０
１３９号，ＳＡＥ９２０１４１号）があるが、バーナを
用いる方法にあっては、該バーナに係る装置が複雑、大
型化し、かつ高価になるという問題がある。このため、
自動車への搭載スペース、コスト等に鑑み電気ヒータが
用いられるのが一般的である。

【０００４】ヒータ方式の場合には、電源として車載バ
ッテリ及びオルタネータを用いるため、供給できる電力
に限界がある。ここで、再生中のフィルタに導入する排
気量が多過ぎると、ヒータによる発熱及び微粒子の燃焼
による熱が排気に奪われ、フィルタを充分に再生するた
めに長時間を要することとなり、電力消費量が多くな
る。そこで、フィルタを効率よく加熱し再生するため、
例えば特開昭５９−２０５１３号公報に開示されるよう
に、フィルタと並列にバイパス通路を設け、該バイパス
通路及びフィルタを介装した通路に開閉弁を設け、再生
中は排気がフィルタをバイパスするようにして、フィル
タを流れるガス流量を少なくする方法等が採られてい
る。

【０００５】即ち、このようなヒータ方式においては、
再生中フィルタに、再生のために十分であると共に、フ
ィルタを冷却しすぎて微粒子の着火が不可能にならない
適切な量の排気または空気が供給される構成となってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本従来
例にあっては、所定のフィルタを再生する際には、該フ
ィルタをバイパスして排気を流通させるため、再生中は
排気をそのまま排出させることとなり、排気が浄化され
ないという問題がある。このため、フィルタを複数並列
に配設し、各フィルタの上流または下流に排気開閉手段
を設ける方法が採られている。

【０００７】ここで、装置の簡易化のため、再生中のフ
ィルタへの排気の供給は、前記開閉手段の漏れを利用す
る方法がある。かかるフィルタの再生装置として、例え
ば、ＳＡＥ９２０１３９号に開示されるようなディーゼ
ル機関の排気浄化装置がある。即ち、排気通路を４分割
し、各通路にセラミック繊維を巻いたヒータ一体型のフ
ィルタを設け、さらに各フィルタと直列に排気通路開閉
用のポペットバルブを設ける構成としている。ここで、
該ポペットバルブのバルブシートには、再生時のフィル
タへのガス供給用のオリフィスが設けられており、再生
時には、再生するフィルタと直列のポペットバルブを閉
止し、ポペットバルブとオリフィスとの差圧に応じてそ
こを漏洩した排気が再生中のフィルタに流入し、再生に
必要な酸素をフィルタに供給する構成となっている。

【０００８】ここで、該差圧は大変大きいので、漏れ面
積は非常に小さいものとなっており、前記ポペットバル
ブの他にギロチンタイプのバルブ（ＳＡＥ９２０１４
１）を用いたものもある。しかしながら、バルブ本体及
び駆動装置を含めたサイズはかなり大型となり、また漏
れ面積管理のため高い精度のバルブが要求されるため、
コストも高いものとなってしまい、小型乗用車等には搭
載が困難であった。

【０００９】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、安価なバルブを用いて再生時のフィルタへの
供給排気流量の適切な管理を可能とし、再生を確実に行
うことを可能とすると共に、再生による燃費悪化、バッ
テリの消耗を必要最小限まで低減することも可能とする
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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ディ
ーゼル機関の排気通路を複数に分岐し、該分岐された各
々の通路内に介装され、ディーゼル機関から排出される
微粒子を捕集するフィルタと、前記各フィルタに堆積し
た微粒子を燃焼除去することにより該フィルタを再生さ
せる複数のヒータと、前記各フィルタをバイパスするよ
うに前記分岐通路に接続されるバイパス通路と、前記バ
イパス通路との分岐部より上流側の前記分岐通路に設け
られ、各分岐通路の開閉を行う開閉手段と、前記開閉手
段により開かれている分岐通路に介装されたフィルタと
前記バイパス通路とを遮断させ、前記開閉手段により閉
じられている分岐通路に介装されたフィルタと前記バイ
パス通路とを連通させる連通切換手段と、フィルタの再
生時には、前記開閉手段により当該分岐通路を閉じるよ
うに切換え、連通切換手段により当該フィルタと前記バ
イパス通路とを連通させて、該フィルタに係るヒータを
作動して再生を行う再生制御手段と、を含んで構成し
た。

【００１１】

【作用】かかる構成を有するディーゼル機関の排気浄化
装置にあっては、開閉手段によりフィルタが介装される
分岐通路が開かれ、さらに連通切換手段によりフィルタ
をバイパスするバイパス通路と該フィルタとの連通を遮
断した状態で、ディーゼル機関から排出される微粒子が
該フィルタにより、捕集される。

【００１２】従って、開閉手段として漏洩量の多い安価
な切換弁を用いたとしても、全排気量に対して極少ない
割合の量がバイパス通路に漏れるのみであるので、殆ど
の排気はフィルタにより浄化されることとなり、安価な
弁を使用しても、排気微粒子が大気中に排出されること
を防止することが可能となる。そして前記フィルタの再
生が必要であると判断されると、開閉手段によりフィル
タが介装される分岐通路が閉じられ、さらに連通切換手
段によりフィルタをバイパスするバイパス通路と該フィ
ルタとが連通状態となり、フィルタに係るヒータが作動
して、前記フィルタに堆積した微粒子が燃焼除去され
て、フィルタが再生される。

【００１３】即ちこのときには、開閉手段により、当該
フィルタに導入される排気が制限され、ヒータによる発
熱及び微粒子の燃焼による熱が排気に奪われることも無
く、フィルタを短時間で充分に再生することが可能とな
る。ここで、開閉手段として漏洩量の多い安価な切換弁
を用いた場合には、漏洩した排気が再生中のフィルタに
導入することとなるが、連通切換手段によりフィルタを
バイパスするバイパス通路と該フィルタとが連通状態と
なっているので、該開閉手段から漏洩した排気の大部分
はバイパス通路を通ることとなり、フィルタの再生への
排気漏洩の影響は殆どでることはなく、もって十分な再
生を行うことが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。本発明に係る第１実施例の構成を説明する図１にお
いて、図示しない機関本体のエキゾーストマニホールド
に接続される排気通路10は、二股に分岐され（当該分岐
点を10ａとする）、再び合流する（当該合流点を10ｂと
する）第１分岐通路13及び第２分岐通路15が設けられ
る。

【００１５】該第１分岐通路13の中間部には、金網状ヒ
ータを筒状に成型した再生用ヒータ41にセラミック繊維
31が巻回されたセラミック繊維キャンドルフィルタ（以
後フィルタと称する）51及び再生用ヒータ42にセラミッ
ク繊維32が巻回されたフィルタ52が介装され、また第２
分岐通路15の中間部には、金網状ヒータを筒状に成型し
た再生用ヒータ45にセラミック繊維35が巻回されたフィ
ルタ55及び再生用ヒータ46にセラミック繊維36が巻回さ
れたフィルタ56が介装される。尚、該再生用ヒータ41、
42あるいは45、46には、電極61、62あるいは65、66を介
して図示しないバッテリ及びオルタネータより電力が供
給される。

【００１６】さらに、前記フィルタ51、52あるいは55、
56をバイパスするように、前記分岐点10ａとフィルタ5
1、52あるいは55、56との間のバイパス分岐点14、16
と、前記合流点10ｂとを連通するバイパス通路70が設け
られる。さらに、前記バイパス分岐点14、16には、該バ
イパス分岐点14、16の上流側の第１分岐通路13及び第２
分岐通路15上の一点を支点として、略90°回動可能な弁
体82、86を有するバタフライ弁81、85が設けられる。

【００１７】ここで、該バタフライ弁81は弁体82を回動
させることにより、前記第１分岐通路13を開としたり閉
としたりする。同様にバタフライ弁85は弁体86を回動さ
せることにより、前記第２分岐通路15を開としたり閉と
したりする。即ち、バタフライ弁81、85は前記開閉手段
の機能を奏しているものである。さらに、該バタフライ
弁81は、前記第１分岐通路13を開とするように弁体82を
回動することにより、前記フィルタ51、52と前記バイパ
ス通路70とを遮断し、また、前記第１分岐通路13を閉と
するように弁体82を回動することにより、前記フィルタ
51、52と前記バイパス通路70とを連通する。同様に、該
バタフライ弁85は、前記第２分岐通路15を開とするよう
に弁体86を回動することにより、前記フィルタ55、56と
前記バイパス通路70とを遮断したり、また前記第２分岐
通路15を閉とするように弁体86を回動することにより、
前記フィルタ55、56と前記バイパス通路70とを連通す
る。

【００１８】即ち、バタフライ弁81、85は前記連通切換
手段の機能をも奏しているものである。一方、図示しな
い機関本体には、機関回転数センサ71及び機関負荷を検
出するコントロールレバーセンサ72とが設けられてお
り、また分岐点10ａ上流側の排気通路10には、排気圧力
を検出する圧力センサ73が設けられる。

【００１９】そして、これら機関回転数センサ71、コン
トロールレバーセンサ72及び圧力センサ73からの出力信
号はマイクロコンピュータ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構
成されるコントロールユニット90に入力される。そし
て、コントロールユニット90は、ＲＯＭに格納されたプ
ログラムに従い前記センサからの情報とＲＯＭに格納さ
れているマップデータとに基づいて各種演算を行い、前
記再生用ヒータ41、42或いは45、46への通電及びバタフ
ライ弁81或いは85の開閉を制御する。尚、ＲＡＭはマイ
クロコンピュータの演算処理に関連したデータを一時退
避するために用いられるものである。

【００２０】このような構成により、機関から排出され
た排気は、前記バタフライ弁81、85が図１に示すような
状態、即ち前記フィルタ51、52と第１分岐通路13とを連
通させ、また前記フィルタ55、56と第２分岐通路15とを
連通させる状態において、排気通路10を通って、前記分
岐点10ａでフィルタ51、52、55及び56間の通気抵抗に応
じて分配されて、全てのフィルタに流入する。そして、
該分配された排気は、各フィルタ51、52、55及び56の内
周壁から外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ各
部材外へと通過し、その後前記合流点10ｂにおいて、合
流されて、排気微粒子を含まない排気が大気中に排出さ
れるようになっている。

【００２１】尚、本第１実施例においては、バタフライ
弁81が、前記第１分岐通路13を開とするように弁体82を
回動することにより、前記フィルタ51、52と前記バイパ
ス通路70とが遮断され、また、バタフライ弁85は、前記
第２分岐通路15を開とするように弁体86を回動すること
により、前記フィルタ55、56と前記バイパス通路70とが
遮断されるので、捕集時に、排気がバイパス通路70を通
過することは無い。

【００２２】またコントロールユニット80は、常に機関
回転数センサ71、コントロールレバーセンサ72からの検
出信号に基づき、機関回転数及び負荷を演算しており、
それらに応じて機関より排出される排気微粒子排出量を
推測し、それらを積算している。そして、排気微粒子排
出量の積算値が所定値以上となった場合に、各フィルタ
51、52、55及び56に多量の微粒子が堆積し、再生が必要
となったとして、再生動作に入る。

【００２３】ここで、再生動作について、図６を参照し
つつ、概略説明する。再生はまず再生するフィルタ（例
えばフィルタ51、52）の上流側に介装したバタフライ弁
81を図２に示すような状態に切換え、次にフィルタ51、
52のヒータ41、42に通電することによって行う。尚、バ
タフライ弁81は弁体82と通路との間に微小なクリアラン
スが存在しているため、弁の前後の差圧に応じて排気が
リークし、再生中のフィルタ51、52に排気が流入して、
フィルタ51、52には再生に必要な酸素が供給される。

【００２４】その後フィルタ51、52の再生が終了した
ら、バタフライ弁81をもとの位置に戻し、引続き反対側
の第２分岐通路15内のフィルタ55、56の再生を同様な手
順で行い、全てのフィルタの再生を終了する。以下、本
第１実施例に係り、コントロールユニット90により行わ
れる再生操作について、図３及び図４に示すフローチャ
ートを参照しつつ説明する。尚、当該ルーチンは所定周
期毎に実行される。また説明を明瞭とするため、以下の
説明にあっては、フィルタ51を第１フィルタ51と称し、
同様にしてフィルタ52、55及び56を第２フィルタ52、第
３フィルタ55及び第４フィルタ56と称する。

【００２５】まず、ステップ１（図ではＳ１と記す。以
下同様）では、再生フラグＦがＯＮであるか否か、即
ち、フィルタが再生中であるか否かを判断する。再生中
で無い（Ｆ＝ＯＦＦ）と判断された場合には、ステップ
２に進み、機関回転数センサ71、コントロールレバーセ
ンサ72及び圧力センサ73からの検出信号を基に機関回転
数Ｎｅ、負荷Ｃ／Ｌ及び排気圧力Ｐを求める。

【００２６】ステップ３では、排気微粒子がフィルタに
堆積することにより排気圧力が高くなり、これ以上高く
なった場合にフィルタの再生動作が必要となる限界排気
圧力Ｑを、機関回転数Ｎｅ及び負荷Ｃ／Ｌに基づいて、
マップより読込む。ステップ４では、前記ステップ２で
求めた排気圧力Ｐと前記限界排気圧力Ｑとを比較するこ
とにより、Ｐ≧Ｑであると判断された場合には、排気微
粒子堆積量が所定値以上となって、圧損が大きくなった
ので再生時期であるとして、ステップ５に進む。

【００２７】尚、再生時期ではないと判断された場合に
は、そのままリターンする。そして、再生時期であると
判断された場合には、ステップ５にて、再生フラグＦを
ＯＮとした後にステップ６に進む。ステップ６では、今
回第１フィルタ51を再生するものとして、前記第１分岐
通路13を閉とするように前記バタフライ弁81の弁体82を
回動する。このとき、本実施例では、前記第１フィルタ
51、第２フィルタ52と前記バイパス通路70とが連通され
る。尚、この時点では、前記バタフライ弁85は第２分岐
通路15を開としている。

【００２８】ステップ７では、第１フィルタ通電フラグ
Ｆ₅₁をＯＮとする。ステップ８では、第１フィルタ51の
ヒータ41への通電を開始して、該第１フィルタ51の再生
動作を開始する。ステップ９では、当該ヒータへの通電
を開始してからの通電時間ｔのカウントを行う。

【００２９】ステップ10では、通電時間ｔが所定時間ｔ
₀経過したか否かを判断し、経過したと判断された場合
（ｔ≧ｔ₀）には、ステップ11に進み、当該ヒータへの
通電を終了する。ステップ12では、前記ステップ９でカ
ウントした通電時間ｔをリセットする。ステップ13で
は、これまで通電を行っていたヒータが第１フィルタ51
に係るヒータであったか否かを判断し、ヒータ41への通
電であると判断された場合には、ステップ14に進む。

【００３０】ステップ14において、第１フィルタ通電フ
ラグＦ₅₁をＯＦＦとし、ステップ15において第２フィル
タ通電フラグＦ₅₂をＯＮとし、ステップ16において、第
２フィルタ52のヒータ42への通電を開始して、該第２フ
ィルタ52の再生動作を開始する。そして、ステップ１か
らステップ12まで進むことにより、第２フィルタ52の再
生動作がなされる。

【００３１】そして、ステップ13において、これまで通
電を行っていたヒータが第２フィルタ52に係るヒータで
あるので、ＮＯと判断され、ステップ17に進む。ステッ
プ17では、これまで通電を行っていたヒータが第２フィ
ルタ52に係るヒータであったか否かを判断し、ヒータ42
への通電であると判断された場合には、ステップ18に進
む。

【００３２】ステップ18において、第１フィルタ通電フ
ラグＦ₅₂をＯＦＦとする。即ち、以上の再生動作によ
り、第１フィルタ51及び第２フィルタ52の再生が行われ
たことになる。次に第３フィルタ55を再生するものとし
て、ステップ19では、前記第２分岐通路15を閉とするよ
うに前記バタフライ弁85の弁体86を回動する。このと
き、本実施例では、前記第３フィルタ55、第４フィルタ
56と前記バイパス通路70とが連通される。尚、この時点
では、前記バタフライ弁81は第１分岐通路13を開として
いる。

【００３３】ステップ20において第３フィルタ通電フラ
グＦ₅₅をＯＮとし、ステップ21において、第３フィルタ
55のヒータ45への通電を開始して、該第３フィルタ55の
再生動作を開始する。そして、ステップ１からステップ
12まで進むことにより、第３フィルタ55の再生動作がな
される。

【００３４】そして、ステップ13，17において、これま
で通電を行っていたヒータが第３フィルタ55に係るヒー
タであるので、ＮＯと判断され、ステップ22に進む。ス
テップ22では、これまで通電を行っていたヒータが第３
フィルタ55に係るヒータであったか否かを判断し、ヒー
タ45への通電であると判断された場合には、ステップ23
に進む。

【００３５】ステップ23において、第３フィルタ通電フ
ラグＦ₅₅をＯＦＦとし、ステップ24において第４フィル
タ通電フラグＦ₅₆をＯＮとし、ステップ25において、第
４フィルタ56のヒータ46への通電を開始して、該第４フ
ィルタ56の再生動作を開始する。そして、ステップ１か
らステップ12まで進むことにより、第４フィルタ56の再
生動作がなされる。

【００３６】そして、ステップ13，17，22において、こ
れまで通電を行っていたヒータが第４フィルタ56に係る
ヒータであるので、ＮＯと判断され、ステップ26に進
む。ステップ26において、第４フィルタ通電フラグＦ₅₆
をＯＦＦとする。即ち、以上の再生動作により、第３フ
ィルタ55及び第４フィルタ56の再生が行われたことにな
る。

【００３７】次に全てのフィルタの再生が終了したもの
として、ステップ27では、前記第２分岐通路15を開とす
るように前記バタフライ弁85の弁体86を回動することに
より、前記第３フィルタ55、第４フィルタ56と前記バイ
パス通路70との連通をも遮断する。ステップ28におい
て、再生が終了したとして再生フラグＦをＯＦＦとし
て、本ルーチンを終了する。

【００３８】即ち、当該ルーチンにより、再生制御手段
の機能が奏される。以上説明したように、本第１実施例
にあっては、フィルタ51、52、55または56の再生時以外
においては、バタフライ弁81が前記第１分岐通路13を開
として、また同時に前記フィルタ51、52と前記バイパス
通路70とを遮断し、またバタフライ弁85が、前記第２分
岐通路15を開として、同時に前記フィルタ55、56と前記
バイパス通路70とを遮断する。従って、バタフライ弁81
または85に漏洩量の多い安価な切換弁を用いたとして
も、全排気量がバイパス通路70を通過することは無く、
全排気量に対して極少ない割合の量がバイパス通路70に
漏れるのみであるので、殆どの排気はフィルタ51、52、
55または56により浄化されることとなり、安価な弁を使
用しても、排気微粒子が大気中に排出されることを防止
することが可能となる。

【００３９】また、第１フィルタ51、第２フィルタ52を
再生する際には、バタフライ弁81により第１分岐通路13
を閉として排気の導入を制限すると共に、第１フィルタ
51、第２フィルタ52とバイパス通路70とを連通する。こ
こで、前述の如くフィルタ再生時には該フィルタへの排
気の総量を再生に適切な量まで絞る必要があるが、バタ
フライ弁81の弁体82から漏洩した排気の大部分は通気抵
抗のほとんど無いバイパス通路70を通ることとなるの
で、バタフライ弁81に漏洩量の多い安価な切換弁を用い
たとしても、第１フィルタ51、第２フィルタ52への漏洩
量の総量は非常に少ない量となり、もってバタフライ弁
81にもれの多い安価な切換弁を用いた場合でも、十分に
第１フィルタ51、第２フィルタ52を加熱することが可能
となり、もって十分な再生を行うことが可能となるとい
う効果がある。

【００４０】尚、第１フィルタ51、第２フィルタ52の再
生時には、第３フィルタ55、第４フィルタ54により確実
に排気が浄化されると共に、前記バタフライ弁81の弁体
82から漏洩した排気の総量も極僅かであるので、排気微
粒子が大気中に排出されることも無い。次に、本発明に
係る第２実施例について説明するが、該第２実施例の構
成を説明する図５においては、図１に示した第１実施例
に係る構成と同一構成要素については同一符号を付し
て、説明を省略する。

【００４１】本第２実施例においては、前記フィルタ5
1、52あるいは55、56をバイパスするように、前記分岐
点10ａとフィルタ51、52あるいは55、56との間のバイパ
ス分岐点14、16と、前記合流点10ｂとを連通するバイパ
ス通路75、76が設けられる。前記分岐点10ａと前記バイ
パス分岐点14との間には、前記第１分岐通路13を開とし
たり閉としたりするバタフライ弁101 が設けられ、前記
分岐点10ａと前記バイパス分岐点16との間には、前記第
２分岐通路15を開としたり閉としたりするバタフライ弁
105 が設けられ、即ち、バタフライ弁101 、105 は前記
開閉手段の機能を奏しているものである。

【００４２】さらに、前記バイパス分岐点14とバイパス
通路75、76との接続点77との間には、連通切換弁111 が
設けられ、前記フィルタ51、52と前記バイパス通路75、
76とを遮断したり、連通したりする。また、前記バイパ
ス分岐点16とバイパス通路75、76との接続点77との間に
は、連通切換弁115 が設けられ、前記フィルタ55、56と
前記バイパス通路75、76とを遮断したり、連通したりす
る。

【００４３】ここで、バタフライ弁101 が前記第１分岐
通路13を開とするように回動したときに、連通切換弁11
1 が前記フィルタ51、52と前記バイパス通路75、76とを
遮断するように回動し、バタフライ弁101 が前記第１分
岐通路13を閉とするように回動したときに、連通切換弁
111 が前記フィルタ51、52と前記バイパス通路75、76と
を連通するように回動するように制御することにより、
連通切換弁111 が連通切換手段の機能を奏することとな
る。

【００４４】また、連通切換弁115 についても同様であ
る。そして、コントロールユニット90は、ＲＯＭに格納
されたプログラムに従い前記センサからの情報とＲＯＭ
に格納されているマップデータとに基づいて各種演算を
行い、前記再生用ヒータ41、42或いは45、46への通電及
びバタフライ弁101あるいは105 、及び連通切換弁111
あるいは115 の開閉を制御する。

【００４５】即ち、コントロールユニット90により、再
生制御手段の機能が奏される。以上の構成により、本第
２実施例においても、フィルタ51、52、55または56の再
生時以外においては、バタフライ弁101 が前記第１分岐
通路13を開とし、連通切換弁111 が前記フィルタ51、52
と前記バイパス通路70とを遮断し、またバタフライ弁10
5 が、前記第２分岐通路15を開とし、連通切換弁115 が
前記フィルタ55、56と前記バイパス通路76とを遮断す
る。従って、バタフライ弁101 、105 及、連通切換弁11
1 、115 に漏洩量の多い安価な切換弁を用いたとして
も、全排気量がバイパス通路76を通過することは無く、
全排気量に対して極少ない割合の量がバイパス通路76に
漏れるのみであるので、殆どの排気はフィルタ51、52、
55または56により浄化されることとなり、安価な弁を使
用しても、排気微粒子が大気中に排出されることを防止
することが可能となる。

【００４６】また、第１フィルタ51、第２フィルタ52を
再生する際には、バタフライ弁101により第１分岐通路1
3を閉として排気の導入を制限すると共に、連通切換弁1
11により第１フィルタ51、第２フィルタ52とバイパス通
路76とを連通する。ここで、前述の如くフィルタ再生時
には該フィルタへの排気の総量を再生に適切な量まで絞
る必要があるが、バタフライ弁101 から漏洩した排気の
大部分はバイパス通路76を通ることとなるので、バタフ
ライ弁101 に漏洩量の多い安価な切換弁を用いたとして
も、第１フィルタ51、第２フィルタ52への漏洩量の総量
は非常に少ない量となり、もってバタフライ弁101 にも
れの多い安価な切換弁を用いた場合でも、十分に第１フ
ィルタ51、第２フィルタ52を加熱することが可能とな
り、もって十分な再生を行うことが可能となるという効
果がある。

【００４７】また、各分岐通路内の開閉手段としては、
バタフライ弁ではなく、ポペットバルブ、ギロチンタイ
プバルブ等を用いてもよく、微粒子を捕集するフィルタ
としては、セラミック繊維キャンドルフィルタを用いた
もの以外で、目封じハニカムフィルタ、セラミックフォ
ームフィルタ、メタルフォームフィルタを用いてもよ
い。また、一本の分岐通路内のフィルタの本数は何本で
もよいも勿論である。

【００４８】また、再生時期検出方法としては、前記フ
ィルタ入口圧損による方法以外に、走行距離を用いた方
法や、エンジンの運転状態から推測した微粒子排出量の
積算値によるもの等でもよい。また、フィルタ51、52、
55または56の再生は、図６のタイムャートに示すような
タイミングで行う必要は無く、例えば図７に示すよう
に、１回の再生では、片側の分岐通路内のフィルタのみ
を再生するようにしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、バイパス通路との分岐部より上流側の前記分岐通路
に設けられ、当該分岐通路の開閉を行う開閉手段と、前
記開閉手段により開かれている分岐通路に介装されたフ
ィルタと前記バイパス通路とを遮断させ、前記開閉手段
により閉じられている分岐通路に介装されたフィルタと
前記バイパス通路とを連通させる連通切換手段と、フィ
ルタの再生時には、前記開閉手段により当該分岐通路を
閉じるように切換え、連通切換手段により当該フィルタ
と前記バイパス通路とを連通させて、該フィルタに係る
ヒータを作動して再生を行う再生制御手段と、を含んで
排気浄化装置を構成したので、安価な漏洩量の大きい開
閉手段を用いても、確実にフィルタの再生が可能であ
り、排気浄化装置の低コスト化を図ることが可能となる
という効果がある。

【００５０】また、再生のためにフィルタに供給される
酸素も過剰となることが無く、もって再生動作が確実に
行なれることとなり、必要最小減の電力により再生を行
うことが可能となるので、再生による燃費悪化、バッテ
リの消耗を必要最小限まで低減することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るディーゼル機関の排
気浄化装置の全体構成図

【図２】同上第１実施例に作用を説明する全体構成図

【図３】同上第１実施例に係る制御を説明するためのフ
ローチャート

【図４】同上第１実施例に係る制御を説明するためのフ
ローチャート

【図５】本発明の第２実施例に係るディーゼル機関の排
気浄化装置の全体構成図

【図６】同上第１実施例に係る作用を説明するタイムチ
ャート

【図７】本発明の他の実施例に係る作用を説明するタイ
ムチャート

【符号の説明】

10 排気通路 13 第１分岐通路 15 第２分岐通路 41 再生用ヒータ 42 再生用ヒータ 45 再生用ヒータ 46 再生用ヒータ 51 セラミック繊維キャンドルフィルタ 52 セラミック繊維キャンドルフィルタ 55 セラミック繊維キャンドルフィルタ 56 セラミック繊維キャンドルフィルタ 70 バイパス通路 71 機関回転数センサ 72 コントロールレバーセンサ 73 圧力センサ 81 バタフライ弁 85 バタフライ弁 90 コントロールユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディーゼル機関の排気通路を複数に分岐
し、該分岐された各々の通路内に介装され、ディーゼル機関
から排出される微粒子を捕集するフィルタと、前記各フィルタに堆積した微粒子を燃焼除去することに
より該フィルタを再生させる複数のヒータと、前記各フィルタをバイパスするように前記分岐通路に接
続されるバイパス通路と、前記バイパス通路との分岐部より上流側の前記分岐通路
に設けられ、各分岐通路の開閉を行う開閉手段と、前記開閉手段により開かれている分岐通路に介装された
フィルタと前記バイパス通路とを遮断させ、前記開閉手
段により閉じられている分岐通路に介装されたフィルタ
と前記バイパス通路とを連通させる連通切換手段と、フィルタの再生時には、前記開閉手段により当該分岐通
路を閉じるように切換え、連通切換手段により当該フィ
ルタと前記バイパス通路とを連通させて、該フィルタに
係るヒータを作動して再生を行う再生制御手段と、を含んで構成したことを特徴とするディーゼル機関の排
気浄化装置。