JPH062527A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ブレーキの作動解除後のドライバビリテ
ィをできる限り悪化させないようにすることができる排
気浄化装置の提供を目的とする。 【構成】 排気通路の上流側に排気ブレーキ30が有り、
その下流側に分岐後合流する分岐通路が有り、各分岐通
路内にパティキュレートフィルタ5A, 5Bが有り、各分岐
通路の分岐、合流部とにはそれぞれ流路切換弁V1, V2が
有り、交互にパティキュレートを捕集し、交互にフィル
タ5A, 5Bの再生を行う内燃機関の排気浄化装置におい
て、フィルタ5A, 5Bの上流側と下流側の圧損値ΔＰを検
出する圧損値検出手段と、フィルタが再生中か否かを検
出する再生検出手段と、排気ブレーキ30の動作状態を検
出する排気ブレーキ動作検出手段と、フィルタが再生中
でない排気ブレーキ30の作動時に、圧損値が所定値以下
のフィルタに排気ガスが流入するように流路切換弁1, V
2 を切り換える流路切換手段とを設けて構成する。

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
に関し、特に、排気浄化装置の上流側に排気ブレーキが
設けられたディーゼル機関において、排気ブレーキが作
動した後の排気ブレーキの作動解除後にドライバビリテ
ィを悪化させないようにした内燃機関の排気浄化装置に
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】このように、排気ガス中のパティキュレー
トをフィルタによって除去する内燃機関の排気浄化装置
では、フィルタの使用に伴ってその内部に捕集されるパ
ティキュレートの量が増えると通気性が次第に失われ、
機関性能が低下することになるため、定期的にフィルタ
内に捕集されたパティキュレートを燃焼させて再生する
必要がある。

【０００４】一般に、従来の内燃機関の排気浄化装置で
は、パティキュレートフィルタの通気性が失われてフィ
ルタの上流側の排気ガスの圧力が下流側の圧力よりも所
定値以上に大きくなった時（圧損値が所定値以上になっ
た時）を圧力センサによって検出し、パティキュレート
の再生処理が行われるようになっている。この再生処理
は、通常フィルタの近傍に設けられた電気ヒータに通電
したり、バーナに点火して捕集されたパティキュレート
に着火させ、フィルタの近傍のエアポンプから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
せることにより行われる。

【０００５】ところで、ディーゼル機関では以上のよう
な排気浄化装置を、排気通路に設けられた排気ブレーキ
装置の下流側に設置することがある。例えば、特開平３
−１５１５２８号公報には、２分岐された排気管中にそ
れぞれパティキュレートフィルタが設けられ、その各フ
ィルタの上流側に排気ブレーキが設けられた排気装置が
開示されており、制動時に両方の排気ブレーキを閉弁作
動させることが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平３−
１５１５２８号公報の排気装置は、排気ブレーキが作動
した後に解除された時、フィルタ内に捕集されたパティ
キュレートの多少によってドライバビリティが変化する
恐れがあった。即ち、フィルタに捕集されたパティキュ
レートの量が少ない時は、排気ブレーキは従来と変わり
なく作動解除されるが、フィルタに捕集されたパティキ
ュレートの量が多い時は、排気ブレーキの解除後のパテ
ィキュレートフィルタの通気性が悪いので、排気ブレー
キの作動によって高められた排気ガス圧力が排気ブレー
キの解除後も急激に低下せず、ブレーキが完全に解除さ
れないような状態になってドライバビリティが悪化する
のである。

【０００７】そこで、本発明は前記従来の内燃機関の排
気浄化装置の有する課題を解消し、排気ブレーキの作動
解除後のドライバビリティをできる限り悪化させないよ
うに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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第１の形態の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関
の排気通路の途中にパティキュレート捕集用のフィルタ
を備えた複数の分岐通路が設けられ、各分岐通路の分岐
部の近傍には流路切換弁が設けられ、複数のフィルタに
より交互にパティキュレートを捕集し、交互にフィルタ
の再生を行う内燃機関の排気浄化装置において、排気ブ
レーキの作動前に比べて排気通路の開口面積を小さくす
る排気ブレーキ手段と、前記フィルタの圧損値を検出す
る圧損値検出手段と、前記排気ブレーキの動作後に、一
旦、最も圧損値が小さい前記フィルタに排気ガスを流入
させる流路切換手段とを設けたことを特徴としている。

【０００９】前記目的を達成する本発明の第２の形態の
内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路の上流
側に排気ブレーキが設けられ、その下流側に分岐後に合
流する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備えられ、各分岐通路
の分岐部と合流部とにはそれぞれ流路切換弁が設けら
れ、複数のフィルタにより交互にパティキュレートを捕
集し、交互にフィルタの再生を行う内燃機関の排気浄化
装置において、前記フィルタの圧損値を検出する圧損値
検出手段と、前記フィルタが再生中か否かを検出する再
生検出手段と、前記排気ブレーキの動作状態を検出する
排気ブレーキ動作検出手段と、前記フィルタが再生中で
ない前記排気ブレーキの作動時に、圧損値が所定値以下
のフィルタに排気ガスが流入するように前記流路切換弁
を切り換える流路切換手段とを設けたことを特徴として
いる。

【００１０】

【作用】本発明の第２の形態の内燃機関の排気浄化装置
によれば、内燃機関の排気通路の途中にパティキュレー
ト捕集用のフィルタを備えた複数の分岐通路が設けら
れ、各分岐通路の分岐部の近傍には流路切換弁が設けら
れ、複数のフィルタにより交互にパティキュレートを捕
集し、交互にフィルタの再生を行う内燃機関の排気浄化
装置において、排気ブレーキ手段により排気ブレーキの
作動前に比べて排気通路の開口面積を小さくされ、圧損
値検出手段により前記フィルタの圧損値が検出され、流
路切換手段により前記排気ブレーキの動作後に、一旦、
最も圧損値が小さい前記フィルタに排気ガスが流入され
る。

【００１１】本発明の第２の形態の内燃機関の排気浄化
装置によれば、排気ブレーキの下流側に分岐後に合流す
る複数の分岐通路が設けられ、各分岐通路内にパティキ
ュレート捕集用の複数のフィルタが備えられ、各分岐通
路の分岐部と合流部とにはそれぞれ流路切換弁が設けら
れ、複数のフィルタにより交互にパティキュレートを捕
集し、交互にフィルタの再生を行う内燃機関の排気浄化
装置において、フィルタの圧損値と、フィルタが再生中
か否かと、排気ブレーキの動作状態とが検出され、フィ
ルタが再生中でない排気ブレーキの作動解除時に、流路
切換弁のよる流路の切り換えにより、圧損値が所定値以
下のフィルタに排気ガスが流入する。

【００１２】この結果、排気ブレーキ作動時に圧力が高
められた排気ガスは通気性の良いフィルタを通って急速
に排出されるので、排気ブレーキの作動解除時のフィー
リングが悪化しない。また、最も圧損値が小さいフィル
タに排気ガスを流すようにするものに比べて、捕集状態
のフィルタの圧損値が所定値以下の時には流路を切り換
えないものは、流路切換手段の作動回数が少なくなる。

【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は排気管２に排気ブレーキ装置３０の
備えられたディーゼルエンジン１に適用される本発明の
逆流交互再生デュアルフィルタタイプの排気浄化装置２
０の一実施例の概略的構成を示すものである。排気ブレ
ーキ装置３０はバタフライ弁３１を内装しており、この
弁３１の回動により排気管２内の排気ガスの流れを一時
的に堰き止めてエンジン１に制動をかけるものである。

【００１４】この実施例のディーゼルエンジンの排気浄
化装置２０は排気ブレーキ装置３０の下流側の排気管２
に設けられており、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，２Ｂ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５
Ａ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。

【００１５】また、分岐管２Ａ及び２Ｂの分岐部ａの上
流側には圧力センサＳＰＵが設けられ、合流部ｂの下流
側には圧力センサ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（圧損
値、または差圧）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５
Ａ，５Ｂの再生時期を決定する。

【００１６】なお、この実施例ではフィルタの圧損値を
差圧によって求めているが、圧損値は差圧以外にも、フ
ィルタ内のパティキュレートの捕集量を通電抵抗によっ
て検出したり、車両の走行距離、積算回転数、負荷状態
などのパラメータから推定することができる。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Ｈ
Ａ，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ＳＷＡ，ＳＷＢを介してバッテ
リ１１に接続されている。更に、この図には示されてい
ないが、車両の速度を検出する車速センサ、アクセル開
度を検出するアクセル開度センサが設けられており、車
速センサからの車速信号Ｖとアクセル開度センサからの
アクセル開度信号θも制御回路１００に入力されてい
る。

【００１７】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
されるようになっている。

【００１８】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。

【００１９】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。また、こ
の排気浄化装置２０の上流側に設けられる排気ブレーキ
装置３０も制御回路１００からの制御信号により開閉制
御される。弁Ｖ１〜Ｖ４および排気ブレーキ装置３０の
バタフライ弁３１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。

【００２０】図９および図１０はこれら第１、第２制御
弁Ｖ１，Ｖ２の実際の構成の一例を示すものである。第
１、第２制御弁Ｖ１，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。

【００２１】第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の一点鎖線位
置イは第２フィルタ５Ｂの捕集状態の位置であり、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、第１フィ
ルタ５Ａが再生中でない時は開閉弁Ｖ３，Ｖ４は閉弁し
ているが、第１フィルタ５Ａが再生中の時は開閉弁Ｖ
３，Ｖ４は開弁すると共にヒータＨＡ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。

【００２２】第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の破線位置ロ
は第１フィルタ５Ａの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フィルタ５Ａを流れ、マフラー
６を通って大気中に排出される。この時、第２フィルタ
５Ｂが再生中でない時は開閉弁Ｖ３，Ｖ４は閉弁してい
るが、第２フィルタ５Ｂが再生中の時は開閉弁Ｖ３，Ｖ
４は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。

【００２３】以上のように構成されたディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置２０において、その上流側に設けられ
た排気ブレーキ装置３０が作動された時の動作の一実施
例を図２を用いて説明する。なお、図示はしないが、車
速Ｖ、アクセル開度θ、およびフィルタ５Ａ, ５Ｂの上
流側と下流側の圧力値ＰＵ，ＰＤは、所定時間毎に読み
込まれているものとする。

【００２４】本発明が適用される排気浄化装置２０で
は、前述のように、第１、第２フィルタ５Ａ，５Ｂによ
り交互に捕集が行われる。そして、この制御では第１、
第２フィルタ５Ａ，５Ｂのいずれか一方が再生処理中の
時は制御が行われないので、まずステップ２０１におい
てフィルタ５Ａまたは５Ｂが再生中か否かが判定され、
再生中の時はこのルーチンを終了する。

【００２５】一方、いずれのフィルタも再生中でない時
にはステップ２０２に進み、フィルタ５Ａ, ５Ｂの上流
側と下流側の圧力値ＰＵ，ＰＤから差圧ΔＰが演算され
る。そして、ステップ２０３ではこの差圧ΔＰが所定値
Ｐ１より小さい場合は現状維持のままステップ２０２に
戻る。従って、この間に排気ブレーキ装置３０が作動さ
れてもフィルタ５Ａまたはフィルタ５Ｂの捕集状態に変
更はない。また、ステップ２０３でΔＰ≧Ｐ１の場合は
ステップ２０４に進んで差圧ΔＰの値が所定値Ｐ１より
大きい別の所定値Ｐ２より小さいか否かが判定される。
この所定値Ｐ２はフィルタの再生時期を示すものであ
り、ΔＰ≧Ｐ２の時はステップ２０５に進んでフィルタ
の再生処理が実行される。

【００２６】ステップ２０４においてΔＰ＜Ｐ２の場合
はステップ２０６に進み、排気ブレーキ装置３０が作動
されたか否かが判定される。そして、排気ブレーキ装置
３０が作動されていない時はステップ２０２に戻り、排
気ブレーキ装置３０が作動された時はステップ２０７に
進む。ステップ２０７は排気ブレーキ装置３０が作動さ
れた時に第１フィルタ５Ａが捕集中か否かを判定するも
のであり、第１フィルタ５Ａが捕集中の時はステップ２
０８に進み、第２フィルタ５Ｂが捕集中の時はステップ
２１２に進む。

【００２７】第１フィルタ５Ａが捕集中の時に進むステ
ップ２０８では、第１，第２制御弁Ｖ１，Ｖ２が位置イ
に制御され、排気ブレーキ装置３０の作動中に排気ガス
の通路がパティキュレートを捕集中のフィルタ５Ａ側か
らパティキュレートを捕集していなかったフィルタ５Ｂ
側に切り換えられる。この結果、排気ブレーキ装置３０
の作動解除後は、排気ガスはパティキュレートが捕集さ
れていないフィルタ５Ｂを流れることになる。続くステ
ップ２０９では排気ブレーキ装置３０が作動解除された
か否かが判定され、作動解除された時はステップ２１０
に進んで作動解除から３秒経過したか否かが判定され
る。ステップ２０９において排気ブレーキ装置３０が作
動解除されていない時、およびステップ２１０において
排気ブレーキ装置３０の作動解除後３秒が経過していな
い時はステップ２０９に戻る。また、排気ブレーキ装置
３０が作動解除されてから３秒経過した後はステップ２
１０からステップ２１１に進み、第１，第２制御弁Ｖ
１，Ｖ２が排気ブレーキ装置３０が作動する前の捕集位
置位置ロに制御されてこのルーチンを終了する。

【００２８】第２フィルタ５Ｂが捕集中の時に進むステ
ップ２１２では、第１，第２制御弁Ｖ１，Ｖ２が位置ロ
に制御され、排気ブレーキ装置３０の作動中に排気ガス
の通路がパティキュレートを捕集中のフィルタ５Ｂ側か
らパティキュレートを捕集していなかったフィルタ５Ａ
側に切り換えられる。この結果、排気ブレーキ装置３０
の作動解除後は、排気ガスはパティキュレートが捕集さ
れていないフィルタ５Ａを流れることになる。続くステ
ップ２１３では排気ブレーキ装置３０が作動解除された
か否かが判定され、作動解除された時はステップ２１４
に進んで作動解除から３秒経過したか否かが判定され
る。ステップ２１３おいて排気ブレーキ装置３０が作動
解除されていない時、およびステップ２１４において排
気ブレーキ装置３０の作動解除後３秒が経過していない
時はステップ２１３に戻る。また、排気ブレーキ装置３
０が作動解除されてから３秒経過した後はステップ２１
４からステップ２１５に進み、第１，第２制御弁Ｖ１，
Ｖ２が排気ブレーキ装置３０が作動する前の捕集位置位
置イに制御されてこのルーチンを終了する。

【００２９】このように、前述の実施例の内燃機関の排
気浄化装置では、捕集中のフィルタに捕集されたパティ
キュレートの量が少ない時は排気ブレーキ装置３０の動
作に係わらず、排気ガスの流路は変更されず、捕集中の
フィルタに捕集されたパティキュレートの量が所定値を
越えて多い時は、排気ブレーキ装置３０の動作時に排気
ガスの流路が変更され、排気ブレーキ装置３０の動作解
除時には排気ブレーキ装置３０の上流側に蓄えられた排
気ガスは所定時間の間、それまで、パティキュレートを
捕集していなかった方のフィルタに流れることになる。

【００３０】以上のように排気ブレーキ装置３０の作動
時に排気ガスの流路を変更する理由を次に説明する。図
３は図１の排気浄化装置２０におけるフィルタの前後差
圧ΔＰの値と、排気ブレーキ装置３０の動作時に運転者
に感じられる感覚を説明する図であり、図４はフィルタ
内のパティキュレートの捕集量とフィルタ差圧ΔＰとの
関係を説明する図である。Ｐ０を捕集開始時のフィルタ
の差圧とすると、フィルタ内のパティキュレートの捕集
量が増えるとフィルタ差圧ΔＰは上昇し、捕集量Ａで差
圧がＰ１になり、捕集量Ｂで差圧がＰ２となる。差圧Δ
ＰがＰ２になった時がフィルタの再生時期である。そし
て、捕集量がＡに達するまでは、図３に示すように、こ
の間に排気ブレーキ装置３０が作動させられても、運転
者に制動異常が感じられず、捕集量がＡを越えると、排
気ブレーキ装置３０の作動時に運転者が制動異常を実感
することが分かっている。

【００３１】そして、図５に示すように、フィルタ内の
パティキュレートの捕集量が少なく、背圧の値がＰ１＋
Ｐａ（Ｐａは大気圧）より小さいａの状態で排気ブレー
キ装置３０が作動すると、背圧はａ→ｃ→ａ′と変動す
るが、このときに運転者にとっては特に違和感は感じら
れない。一方、フィルタ内のパティキュレートの捕集量
が多く、背圧の値がＰ１＋Ｐａより大きいｂの状態で排
気ブレーキ装置３０が作動すると、背圧はｂ→ｃ→ｂ′
と変動するが、このときは排気ブレーキ装置３０の解除
後の惰性感が背圧ａと異なるので、運転者にとっては違
和感が感じられる。そこで、本発明では、背圧がａの状
態で排気ブレーキ装置３０が作動された時はそのままに
し、背圧がｂの状態で排気ブレーキ装置３０が作動され
た時に、その作動解除後に排気ガスをパティキュレート
の捕集量の少ないフィルタに流すようにし、背圧がｂ→
ｃ→ａ′またはｂ→ｃ→ｄ（ｄはパティキュレートが全
く捕集されていないフィルタの背圧）となるようにする
ことによって常に同じ感覚で排気ブレーキ装置３０を使
用することができるようにしたものである。

【００３２】図６(a) 〜(c) は第１フィルタ５Ａが捕集
中で、その捕集量が図４に示したＡより少ない時の前述
の実施例の動作を時間を追って説明する図である。(a)
は排気ブレーキ装置３０が作動されていない状態を示し
ており、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は図１の位置ロに
ある。(b) は(a) の状態で排気ブレーキ装置３０が作動
された状態を示しており、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２
は図１の位置ロから変更されない。(c) は排気ブレーキ
装置３０が作動解除された状態を示しており、第１、第
２制御弁Ｖ１，Ｖ２は図１の位置ロにあるので、排気ガ
スは捕集中の第１フィルタ５Ａを通って排出される。

【００３３】図７(a) 〜(c) は第１フィルタ５Ａが捕集
中で、その捕集量が図４に示したＡより多い時の前述の
実施例の動作を時間を追って説明する図である。(a) は
排気ブレーキ装置３０が作動されていない状態を示して
おり、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は図１の位置ロにあ
る。(b) は(a) の状態で排気ブレーキ装置３０が作動さ
れた状態を示しており、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は
図１の位置ロ（図７では破線の位置）から図１の位置イ
（図７では実線の位置）に変更される。(c) は排気ブレ
ーキ装置３０が作動解除された状態を示しており、第
１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２は図１の位置イにあるので、
排気ガスは捕集中であった第１フィルタ５Ａを通らず、
捕集中でなかった第２フィルタ５Ｂを通って排出され
る。この(c)の状態は排気ブレーキ装置３０によって高
められた背圧が正常状態に戻る所定時間、例えば３秒後
に解除されて(a) の状態に戻る。

【００３４】なお、図２の制御においては、一方のフィ
ルタが捕集中で、その捕集量が図４に示したＡより少な
い時は第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の位置を変更してい
ないが、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の位置を捕集中で
ない側に変更しても良いものである。次に、本発明を、
通常は交互捕集を行っており、ディーゼル機関が高負荷
状態になった時に、一時的に同時捕集に切り換える、即
ち、図１の第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の位置をハに切
り換える排気浄化装置に適用する場合の制御について図
８を用いて説明する。なお、図８の制御手順において、
ディーゼル機関が高負荷状態にならない場合は、図２で
説明した制御手順と同じ制御が行われるので、同じ制御
については、同じステップ番号を付してある。

【００３５】図８の実施例が図２の実施例の制御と異な
る点は、図２のステップ２０２において機関の負荷を判
定するためのアクセル開度θを読み込む点と、ステップ
２０４とステップ２０６との間に機関が高負荷状態か否
かを判定するステップ８０１〜８０５が挿入されている
点であり、ステップ２０６以降の手順は前述の実施例と
差はない。

【００３６】ステップ２０１ではフィルタ５Ａまたは５
Ｂが再生中か否かが判定され、再生中の時はこのルーチ
ンを終了し、再生中でない時にはステップ２０２′に進
む。ステップ２０２′ではアクセル開度θが読み込まれ
ると共に、フィルタ５Ａ, ５Ｂの上流側と下流側の圧力
値ＰＵ，ＰＤから差圧ΔＰが演算される。そして、ステ
ップ２０３ではこの差圧ΔＰが所定値Ｐ１より小さい場
合は現状維持のままステップ２０２′に戻る。従って、
この間に排気ブレーキ装置３０が作動されても、また、
機関が高負荷状態になってもフィルタ５Ａまたはフィル
タ５Ｂの捕集状態に変更はない。

【００３７】ステップ２０３でΔＰ≧Ｐ１の場合はステ
ップ２０４に進んで差圧ΔＰの値が所定値Ｐ１より大き
い別の所定値Ｐ２より小さいか否かが判定される。この
所定値Ｐ２はフィルタの再生時期を示すものであり、Δ
Ｐ≧Ｐ２の時はステップ２０５に進んでフィルタの再生
処理が実行される。ステップ２０４においてΔＰ＜Ｐ２
の場合はステップ８０１に進み、アクセル開度θが８０
％以上か否かが判定される。θ＜８０％の時は機関が高
負荷でないと判定してステップ２０６に進むが、θ≧８
０％の場合は機関が高負荷であると判定してステップ８
０２に進み、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の現在の位置
が記憶された後に、両者が図１の位置ハに制御される。
この状態では排気ガスは第１，第２フィルタ５Ａ，５Ｂ
の両方に流れることになる。続くステップ２０６では排
気ブレーキ装置３０が作動されたか否かが判定される。
そして、排気ブレーキ装置３０が作動されていない時は
ステップ８０３に進み、排気ブレーキ装置３０が作動さ
れた時はステップ２０７に進む。

【００３８】ステップ８０３ではアクセル開度θが８０
％未満になったか否かが判定され、以前θ≧８０％の場
合はステップ８０２に戻り、θ＜８０％になった時はス
テップ８０４に進む。ステップ８０４では第１、第２制
御弁Ｖ１，Ｖ２の位置がハか否かが判定される。これは
ステップ８０２を経ずにステップ８０４に進んでくる場
合もあるからであり、第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ２の位
置がハでない時は図２のステップ２０６における排気ブ
レーキ装置３０の非作動時と同様にステップ２０２′に
戻る。一方、ステップ８０４にて第１、第２制御弁Ｖ
１，Ｖ２の位置がハであると判定された時はステップ８
０５に進み、これらをステップ８０２で記憶した元に位
置に戻した後にステップ２０２′に戻る。

【００３９】また、ステップ２０６において排気ブレー
キ装置３０が作動されたと判定された時に進むステップ
２０７では、排気ブレーキ装置３０が作動された時に第
１フィルタ５Ａが捕集中か否かが判定される。この判定
は、ステップ８０２において第１、第２制御弁Ｖ１，Ｖ
２の位置がハに制御された時は、その制御前に記憶した
位置により行われる。第１フィルタ５Ａが捕集中の時は
ステップ２０８に進み、第２フィルタ５Ｂが捕集中の時
はステップ２１２に進む。

【００４０】ステップ２０８以降のステップは図２で説
明したものと同じであり、排気ブレーキ装置３０が作動
している間に、作動前にパティキュレートを捕集してい
たフィルタと異なるフィルタの方に排気ガス通路が第
１，第２制御弁Ｖ１，Ｖ２によって切り換えられ、排気
ブレーキ装置３０の作動解除後の３秒後に、作動前にパ
ティキュレートを捕集していたフィルタ側に排気ガス通
路が切り換えられる。

【００４１】以上のように、図８の実施例の内燃機関の
排気浄化装置では、捕集中のフィルタに捕集されたパテ
ィキュレートの量が少ない時は、機関の高負荷状態と排
気ブレーキ装置３０の動作に係わらず、排気ガスの流路
は変更されない。また、捕集中のフィルタに捕集された
パティキュレートの量が所定値を越えて多い時は、機関
の高負荷時に排気ガスの流路が拡大されてフィルタ５
Ａ，５Ｂの同時捕集状態となり、機関の負荷が小さくな
れば元の捕集状態に戻される。そして、捕集中のフィル
タに捕集されたパティキュレートの量が所定値を越えて
多い時は、排気ブレーキ装置３０の動作時に排気ガスの
流路が捕集量の少ないフィルタ側に変更され、排気ブレ
ーキ装置３０の動作解除時には背圧が低下した時間を見
計らって第１，第２制御弁Ｖ１，Ｖ２が元の捕集状態の
位置に戻される。この結果、排気ブレーキ装置３０の作
動時に運転者が違和感を感じない。

【００４２】なお、以上の説明においては、本発明を、
排気管２に排気ブレーキ装置３０の備えられたディーゼ
ルエンジン１に適用され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の実施例について説明した
が、本発明は、ヒータがフィルタの排気ガスの流れに対
して上流側にある順流再生方式のものにも適用可能であ
る。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
気ブレーキと排気浄化装置とを備えるディーゼル機関に
おいて、排気ブレーキの作動解除後のドライバビリティ
をできる限り悪化させないようにすることができるとい
う効果がある。また、排気ブレーキの作動時に最も圧損
値が小さいフィルタに排気ガスを流す場合にに比べて、
捕集状態のフィルタの圧損値が所定値以下の時に流路を
切り換えないようにすれば、流路切換手段の作動回数が
少なくなって従来技術の問題を解決することができる。

【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概略的構成例を示す図であ
る。

【図２】図１の排気ブレーキ作動時の動作を示すフロー
チャートである。

【図３】図１の排気浄化装置におけるフィルタの前後差
圧の値と、排気ブレーキ装置の動作時に運転者に感じら
れる感覚を説明する図である。

【図４】フィルタ内のパティキュレートの捕集量とフィ
ルタ差圧との関係を説明する図である。

【図５】フィルタ内のパティキュレートの捕集量の多少
に応じた排気ブレーキ装置の作動時の背圧変化を示す図
である。

【図６】(a) 〜(c) は図１の第１フィルタが捕集中で、
その捕集量が図４に示したＡより少ない時の図２の実施
例の動作を時間を追って説明する模式図である。

【図７】(a) 〜(c) は図１の第１フィルタが捕集中で、
その捕集量が図４に示したＡより多い時の図２の実施例
の動作を時間を追って説明する模式図である。

【図８】機関負荷が高い時に同時捕集を行う図１に示し
た排気浄化装置に本発明の制御を適用した時の制御手順
を示すフローチャートである。

【図９】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10】図１の第２制御弁の具体的構成例を示す拡大図
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 ３０…排気ブレーキ装置 １００…制御回路 ａ…分岐部 ｂ…合流部 ＨＡ，ＨＢ…電気ヒータ ＳＰＵ，ＳＰＤ…圧力センサ Ｖ１…第１の制御弁 Ｖ２…第２の制御弁 Ｖ３, Ｖ４…開閉弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路の途中にパティキュ
   レート捕集用のフィルタを備えた複数の分岐通路が設け
   られ、各分岐通路の分岐部の近傍には流路切換弁が設け
   られ、複数のフィルタにより交互にパティキュレートを
   捕集し、交互にフィルタの再生を行う内燃機関の排気浄
   化装置において、 排気ブレーキの作動前に比べて排気通路の開口面積を小
   さくする排気ブレーキ手段と、 前記フィルタの圧損値を検出する圧損値検出手段と、 前記排気ブレーキの動作後に、一旦、最も圧損値が小さ
   い前記フィルタに排気ガスを流入させる流路切換手段
   と、 を設け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】 内燃機関の排気通路の上流側に排気ブレ
   ーキが設けられ、その下流側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
   が備えられ、各分岐通路の分岐部の近傍には流路切換弁
   が設けられ、複数のフィルタにより交互にパティキュレ
   ートを捕集し、交互にフィルタの再生を行う内燃機関の
   排気浄化装置において、 前記フィルタの圧損値を検出する圧損値検出手段と、 前記フィルタが再生中か否かを検出する再生検出手段
   と、 前記排気ブレーキの動作状態を検出する排気ブレーキ動
   作検出手段と、 前記フィルタが再生中でない前記排気ブレーキの作動時
   に、圧損値が所定値以下のフィルタに排気ガスが流入す
   るように前記流路切換弁を切り換える流路切換手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。