JPH06307225A - ディーゼル機関の排気微粒子除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気通路に並列に２つのフィルタを備え、同
時捕集、交互再生処理を行うディーゼル機関の排気微粒
子除去装置において、２つのフィルタの劣化の程度を同
じにして装置全体の劣化時期を遅らせることを目的とす
る。 【構成】 機関１の排気管２に設けた２つのフィルタ5
A, 5Bで排気ガス中のパティキュレートを同時に捕集
し、捕集中に再生時期と判断された時は、フィルタ5Bは
捕集を継続させながらフィルタ5Aを再生手段によって再
生処理を実施し、再生処理終了後はフィルタ5Aで捕集す
ると共に、フィルタ5Bの再生処理を再生手段によって実
施し、その後フィルタ5A, 5Bによる同時捕集を実施する
ディーゼル機関の排気微粒子除去装置において、同時捕
集後の再生処理時に、２組のフィルタ5A, 5Bの再生順序
を定期的に入れ換えるように構成した。

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微
粒子除去装置に関し、特に、排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレートを２つのフィルタで同時に捕集し、交互に
再生処理を実施するものにおける２つのフィルタの劣化
の度合いを同じように制御し、装置全体の劣化時期を遅
らせることができるディーゼル機関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】ディーゼル機関の排気通路に配置されたセ
ラミック製のフィルタによってパティキュレートを除去
するように構成された排気微粒子除去装置では、パティ
キュレート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
われて機関性能が低下することになるため、パティキュ
レートがある程度捕集されたフィルタを定期的に再生さ
せる必要がある。

【０００４】この再生時期の判断は、フィルタ内へのパ
ティキュレートの捕集量の検出によって行われ、フィル
タ内のパティキュレートの捕集量の検出は、通常、パテ
ィキュレートフィルタの上流側の排気ガスの圧力と下流
側の差圧（圧力損失）によって行われる。すなわち、こ
の差圧が所定値以上に大きくなった時を以て再生時期と
判断している。

【０００５】フィルタの再生処理においては一般に、パ
ティキュレートを捕集したフィルタを排気遮断弁によっ
て排気ガスの流路から分離し、排気ガスの流入しないフ
ィルタに再生用ガス、例えば２次空気を供給すると共
に、電気ヒータに通電して加熱することによってフィル
タ内のパティキュレートに着火し、これを燃焼させるこ
とによって行われる。

【０００６】排気通路内にフィルタを１つしか備えない
装置においては、フィルタの再生時に排気ガスを再生中
のフィルタをバイパスさせて排出しなければならず、こ
の間排気ガスの浄化ができないことになる。そこで、本
発明者は、バイパス通路を設けずに排気通路に２つのフ
ィルタを並列に配置し、２つのフィルタで同時に捕集を
実行し、再生時期には先に一方のフィルタの再生処理を
実行し、この間は排気ガスを他方のフィルタに流して浄
化された排気ガスを排出するようにし、一方のフィルタ
の再生が終了した時点で捕集と再生とを入れ換え、他方
のフィルタの再生が終了した時点で再び２つのフィルタ
による同時捕集に切り換える排気微粒子浄化装置を既に
提案した（特開平３−１３４２１５号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１３４２１５号公報において提案した装置では、再
生処理における再生の順番を常に同じにしたために、後
から再生を行うフィルタの捕集量が多くなり、再生時に
後から再生を行うフィルタが先に再生を行うフィルタに
比べて大きな熱負荷を繰り返し受けることになって、後
から再生を行うフィルタの方が先に劣化し易いという恐
れがあった。

【０００８】そこで、本発明は、排気通路に並列に２つ
のフィルタを備え、この２つのフィルタを用いて同時に
捕集、交互に再生処理を行うディーゼル機関の排気微粒
子除去装置において、フィルタの再生順序を定期的に入
れ換えることによって、２つのフィルタの熱負荷の程度
を近づけ、２つのフィルタの劣化の程度を近づけるよう
にすることによって装置全体の劣化時期を遅らせること
ができる排気微粒子除去装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置は、内燃機関
の排気通路に並列に設けた２組のフィルタによって排気
ガス中のパティキュレートを同時に捕集し、捕集中に再
生時期と判断された時は、一方のフィルタは捕集を継続
させながら他方のフィルタは再生手段によって再生処理
を実施し、再生処理終了後は前記他方のフィルタで捕集
すると共に、前記一方のフィルタの再生処理を前記再生
手段によって実施し、その後同時捕集を実施するディー
ゼル機関の排気微粒子除去装置において、同時捕集後の
再生処理時に、前記２組のフィルタの再生順序を定期的
に入れ換えることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明のディーゼル機関の排気微粒子除去装置
によれば、排気ガス中のパティキュレートの捕集が２つ
のフィルタによって同時に行われ、２つのフィルタが再
生時期になると、フィルタが片方ずつ交互に再生処理さ
れる。そして、この再生処理時の２つのフィルタの再生
順序が定期的に変更され、長い期間でみれば、２つのフ
ィルタの先に再生される回数と後で再生される回数とが
近くなる。

【００１１】

【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は本発明における同時捕集、逆流交互
再生デュアルフィルタタイプのディーゼル機関の排気微
粒子除去装置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機関の排気微粒子除去装
置２０では、機関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３
Ａ，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。

【００１２】このフィルタ５Ａ, ５Ｂは、セラミック等
の多孔性物質からなる隔壁を備えたハニカム状フィルタ
で一般に円筒状をしており、内部に隔壁で囲まれた多数
の直方体状の通路（フィルタセル）がある。そして、こ
の通路の隣接するものは、排気ガスの流入側と排気ガス
の流出側で交互にセラミック製の閉塞材（プラグ）によ
って栓詰めされて閉通路となっている。従って、このフ
ィルタ５Ａ, 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。

【００１３】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、それぞれ圧力導入管
ＳＰＵ，ＳＰＤが設けられており、差圧センサ１０に分
岐部ａの上流側の圧力および合流部ｂの下流側の圧力を
導くようになっている。そして、フィルタ５Ａ，５Ｂの
上下流の圧力差（圧力損失）は差圧センサ１０によって
求められ、検出値がＥＣＵ（制御回路）１００に入力さ
れる。制御回路１００はこの圧力差（差圧）によってフ
ィルタ５Ａ，５Ｂの再生時期を決定する。

【００１４】一方、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ＳＷＡ，ＳＷＢを介
してバッテリ１１に接続されている。更に、フィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側には排気ガス温度を検出する温度セン
サＳＴが設けられており、この温度センサＳＴの排気温
の検出値ＴｈＧも制御回路１００に入力されている。な
お、図示はしないが、機関１には吸入空気温度ＴｈＡを
検出する吸入空気温度センサ、吸入空気量Ｇａを検出す
る吸気量センサ、機関１の温度を水温ＴｈＷによって検
出する水温センサが設けられており、これらセンサから
の吸入空気温度ＴｈＡ、吸気量Ｇａ、および水温ＴｈＷ
も制御回路１００に入力されるようになっている。

【００１５】そして、分岐部ａには、分岐部ａの上流側
の排気管２からの排気ガスの流れを分岐管２Ａ，２Ｂに
振り分ける第１制御弁Ｖ１が設けられ、合流部ｂには分
岐管２Ａ，２Ｂの合流部ｂの下流側の排気管２Ｄへの接
続を切り換える第２制御弁Ｖ２が設けられている。これ
ら制御弁Ｖ１，Ｖ２は共に制御回路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
号により制御弁Ｖ１，Ｖ２は分岐管２Ａ，２Ｂのいずれ
も閉塞しない中立位置、または分岐管２Ａ，２Ｂのいず
れか一方を閉じる位置に位置決めされる。

【００１６】前述のフィルタ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
行われた側のフィルタ５Ａあるいはフィルタ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２
Ａ，２Ｂの合流部ｂとフィルタ５Ａ，５Ｂとの間に再生
用ガス供給管７が設けられており、この再生用ガス供給
管７の一端に２次空気供給用の電動エアポンプ９が設け
られている。そして、電動エアポンプ９の２次空気吐出
側の再生用ガス供給管７内にはチェック弁Ｖ３が設けら
れ、再生用ガス供給管７の分岐管２Ａ，２Ｂへの接続部
にはそれぞれ開閉弁Ｖ５，Ｖ６が設けられている。

【００１７】また、分岐管２Ａ，２Ｂの分岐部ａとフィ
ルタ５Ａ，５Ｂとの間に燃焼ガス排出管８が設けられて
おり、この燃焼ガス排出管８の一端は大気に開放されて
いる。そして、燃焼ガス排出管８の大気開放端近傍には
チェック弁Ｖ４が設けられ、燃焼ガス排出管８の分岐管
２Ａ，２Ｂへの接続部にはそれぞれ開閉弁Ｖ７，Ｖ８が
設けられている。これらの弁Ｖ３〜Ｖ８および電動エア
ポンプ９は全て制御回路１００によって駆動制御され
る。

【００１８】弁Ｖ１〜Ｖ８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。制御回路１００は、例えば、アナロ
グ信号入力用のインタフェースＩＮａ、ディジタル信号
入力用のインタフェースＩＮｄ、アナログ信号をディジ
タル信号に変換するコンバータＡ／Ｄ、各種演算処理を
行う中央処理装置ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリＲＡ
Ｍ、読み出し専用メモリＲＯＭ、機関のキースイッチが
オフされてもデータを保持するバックアップメモリＢ−
ＲＡＭ、出力回路ＯＵＴ、およびこれらを接続するバス
ライン１１１等を含むマイクロコンピュータによって構
成されるが、その構成の詳細な動作説明については省略
する。

【００１９】制御回路１００のアナログ信号入力用のイ
ンタフェースＩＮａには、パティキュレートフィルタ５
Ａ，５Ｂの上流側と下流側の排気ガスの差圧信号ＰＤ、
機関１の吸気温度信号ＴｈＡ、吸気量Ｇａ、水温信号Ｔ
ｈＷや図示しない回転数センサからの機関回転数信号Ｎ
ｅ等が入力され、ディジタル信号入力用のインタフェー
スＩＮｄには、キースイッチからの信号等が入力され
る。

【００２０】次に、以上のように構成された実施例のデ
ィーゼル機関の排気微粒子除去装置２０の制御回路１０
０の動作の一例について図２に示すフローチャートを用
いて説明する。図２に示すルーチンは、実際には所定時
間おきに割り込みの形で実行されるが、ここでは、処理
の全体の流れを簡単に示すために、一連の処理を開始か
ら終了まで連続した流れとして示してあり、所定時間お
きに実行されることを示すために、処理の途中にインタ
バルを設けてある。以後のフローチャートは全てこの形
で説明する。

【００２１】機関１の運転中は、制御弁Ｖ１，Ｖ２は中
立の位置に制御されており、チェック弁Ｖ３，Ｖ４、お
よび開閉弁Ｖ５〜Ｖ８は閉弁している。図１がこの状態
を示しており、ディーゼル機関１から排出された排気ガ
スは分岐管２Ａ，２Ｂの両方に流れてフィルタ５Ａ，５
Ｂによってパティキュレートが除去され、マフラー６を
介して大気中に放出される。

【００２２】この状態において、ステップ２０１では差
圧ＰＤ、排気温ＴｈＧ、および吸気量Ｇａを検出し、ス
テップ２０２において排気温ＴｈＧ、および吸気量Ｇａ
を基にして差圧ＰＤの検出値を補正して補正差圧ＰＤｃ
を演算する。続くステップ２０３では補正差圧ＰＤｃを
判定値と比較することによって再生時期か否かを判定す
る。再生時期でない時には□で示す所定のインタバルの
後に、再度ステップ２０１に戻り、以後ステップ２０１
からステップ２０３の処理を繰り返す。一方、フィルタ
５Ａ，５Ｂ内のパティキュレートの捕集量が所定値を越
え、差圧センサ１０のフィルタ５Ａ，５Ｂの上流側と下
流側の差圧補正値ＰＤｃが基準値を越えるとステップ２
０２において再生時期と判定し、ステップ２０４に進
む。

【００２３】ステップ２０４ではフィルタの再生順序を
示すフラグＦＡが“１”か否かを判定する。このフラグ
ＦＡは“１”の時にフィルタ５Ａを先に再生し、フィル
タ５Ｂを後から再生することを示し、“０”の時にフィ
ルタ５Ｂを先に再生し、フィルタ５Ａを後から再生する
ことを示す。そして、機関１が最初に稼働されたはフラ
グＦＡの値は“１”になっているものとする。

【００２４】まず、ＦＡ＝“１”の時について説明す
る。この時はステップ２０５に進み、フィルタの再生処
理をフィルタ５Ａから実行する。フィルタ５Ａの再生時
には制御弁Ｖ１，Ｖ２が分岐管２Ａの入口側と出口側を
塞ぎ、排気ガスはフィルタ５Ｂを通ってマフラー６から
大気中に排出される。この状態でチェック弁Ｖ３，Ｖ４
および開閉弁Ｖ５，Ｖ７が開弁し、エアポンプ９からの
２次空気が再生用ガス供給管７を通じてフィルタ５Ａに
供給され、ヒータＨＡに通電が行われる。この処理でフ
ィルタ５Ａ内のパティキュレートが燃焼し、燃焼ガスは
燃焼ガス排出管８を通って大気中に排出される。

【００２５】以上のようなフィルタ５Ａの再生処理を実
行中に、ステップ２０６においてフィルタ５Ａの再生が
終了したか否かを判定する。フィルタの再生処理が終了
していない場合は再生処理を継続し、この後、再生が終
了するまで所定のインタバル毎にステップ２０６の判定
を繰り返す。一方、ステップ２０６においてフィルタ５
Ａの再生が終了したと判定した時は、ステップ２０７に
進んでフィルタの再生順序を示すフラグＦＡが“１”か
否かを判定する。この時はＦＡ＝“１”であるのでステ
ップ２０８に進み、フィルタ５Ｂの再生が実行される。

【００２６】フィルタ５Ｂの再生時には制御弁Ｖ１，Ｖ
２が切り換わって分岐管２Ｂの入口側と出口側を塞ぎ、
排気ガスが再生の終了したフィルタ５Ａを流れるように
なる。そして、チェック弁Ｖ３，Ｖ４は開弁のまま、開
閉弁Ｖ５，Ｖ７が閉弁し、開閉弁Ｖ６，Ｖ８が開弁す
る。エアポンプ９からの２次空気は再生用ガス供給管７
を通じてフィルタ５Ｂに供給され、ヒータＨＢに通電が
行われてフィルタ５Ｂ内のパティキュレートが燃焼し、
燃焼ガスは燃焼ガス排出管８を通って大気中に排出され
る。

【００２７】以上のようなフィルタ５Ｂの再生処理を実
行中に、ステップ２０９においてフィルタ５Ｂの再生が
終了したか否かを判定する。フィルタの再生処理が終了
していない場合は再生処理を継続し、この後、再生が終
了するまで所定のインタバル毎にステップ２０９の判定
を繰り返す。一方、ステップ２０９においてフィルタ５
Ｂの再生が終了したと判定した時は、ステップ２１０に
進んでフィルタの再生順序を示すフラグＦＡが“１”か
否かを判定する。この時はＦＡ＝“１”であるのでステ
ップ２１１に進み、フラグＦＡの値を“０”に変更して
ステップ２１２に進む。

【００２８】ステップ２１２では、制御弁Ｖ１，Ｖ２を
中立位置に制御して排気ガスがフィルタ５Ａとフィルタ
５Ｂの両方に流れるようにする。そして、チェック弁Ｖ
３，Ｖ４、開閉弁Ｖ５〜Ｖ８を全て閉弁すると共に、電
動エアポンプ９の稼働を停止する。このようにしてフィ
ルタ５Ａ，５Ｂを用いて同時捕集した後の再生時期に、
再生処理がまずフィルタ５Ａから行われ、次いでフィル
タ５Ｂの再生処理が行われ、両方の再生処理が終了した
ら、ステップ２１１において、次回の再生時期に再生処
理をフィルタ５Ｂ側から実行するようにフラグＦＡの値
を変更する。

【００２９】次回、ステップ２０３においてフィルタ５
Ａ，５Ｂが再生時期になったと判定すると、ＦＡ＝
“０”であるので次のステップ２０４においてＮＯとな
り、ステップ２０８に進んでフィルタ５Ｂの再生を先に
実行する。そして、フィルタ５Ｂの再生が終了するとス
テップ２１０においてＮＯと判定するのでステップ２０
５に進み、ステップ５Ａの再生処理を引き続いて実行す
る。そして、フィルタ５Ａの再生が終了するとステップ
２０６でＹＥＳと判定してステップ２０７に進み、この
時はＦＡ＝“０”であることからステップ２１３に進
む。ステップ２１３では次回の再生時期に再生処理をフ
ィルタ５Ａから行うために、フラグＦＡの値を“１”に
変更してステップ２１２に進む。

【００３０】ステップ２１２では、制御弁Ｖ１，Ｖ２を
中立位置に制御して排気ガスがフィルタ５Ａとフィルタ
５Ｂの両方に流れるようにする。そして、チェック弁Ｖ
３，Ｖ４、開閉弁Ｖ５〜Ｖ８を全て閉弁すると共に、電
動エアポンプ９の稼働を停止する。このようにしてフィ
ルタ５Ａ，５Ｂを用いて同時捕集した後の再生時期に、
再生処理がまずフィルタ５Ｂから行われ、次いでフィル
タ５Ａの再生処理が行われ、両方の再生処理が終了した
ら、ステップ２１３において、次回の再生時期に再生処
理をフィルタ５Ａ側から実行するようにフラグＦＡの値
を変更する。

【００３１】以上説明した実施例では再生時期になる毎
にフィルタ５Ａとフィルタ５Ｂの再生の順序が入れ換わ
る。この結果、後から再生されるフィルタのパティキュ
レートの捕集量が多くなって再生時の熱負荷が大きくな
っても、後から再生されるフィルタが固定されず、毎回
入れ換わるので一方のフィルタが早く劣化することがな
くなり、排気微粒子除去装置２０の劣化時期を遅らせる
ことができる。

【００３２】図２の制御手順においては、再生時期にな
る度に最初に再生するフィルタを入れ換えたが、再生時
期に最初に再生するフィルタは毎回入れ換えず、所定回
数毎に定期的に入れ換えても良い。図３に示すフローチ
ャートは再生時期に最初に再生するフィルタをＫ回毎に
入れ換える実施例を示すものであり、この処理を簡単に
説明する。

【００３３】まず、ＦＡ＝“１”の時は、フィルタ５
Ａ，５Ｂが再生時期になったらステップ３０１からステ
ップ３０２に進み、ここでＹＥＳと判定されてステップ
３０３においてフィルタ５Ａの再生処理を実行する。そ
して、ステップ３０４でフィルタ５Ａの再生が終了した
と判定するとステップ３０５でＹＥＳであるのでステッ
プ３０６に進み、フィルタ５Ｂの再生処理を実行する。
ステップ３０７でフィルタ５Ｂの再生処理が終了すると
ステップ３０８に進み、ここでもＹＥＳとなってステッ
プ３０９に進む。

【００３４】ステップ３０９では再生時期にフィルタ５
Ａの再生処理を先に行い、フィルタ５Ｂの再生処理を後
から行った回数Ｎを計数する。この回数Ｎは初期値にお
いて０になっているものとする。従って、再生時期にな
ってからフィルタ５Ａの再生処理を先に行い、フィルタ
５Ｂの再生処理を後から行う毎に、ステップ３０９にお
いて回数Ｎが増やされる。ステップ３１０はこの回数Ｎ
がＫ回に達したか否かを判定するものであり、ＮがＫよ
り小さい時はステップ３１５に進んでフィルタ５Ａ，５
Ｂを捕集状態にしてこのルーチンを終了する。従って、
この時は次回の再生時期においてもフィルタ５Ａの再生
処理を先に行う。

【００３５】一方、再生時期になってからフィルタ５Ａ
の再生処理を先に行い、フィルタ５Ｂの再生処理を後か
ら行う回数ＮがＫ回に達するとステップ３１０からステ
ップ３１１に進み、フラグＦＡの値を“０”にすると共
に、回数Ｎの値をクリアしてステップ３１５に進み、フ
ィルタ５Ａ，５Ｂを捕集状態にしてこのルーチンを終了
する。

【００３６】このようにしてステップ３１１でＦＡ＝
“０”になると、次回からはフィルタ５Ａ，５Ｂが再生
時期になったらステップ３０１からステップ３０２に進
み、ここでＮＯと判定されてステップ３０６に進み、フ
ィルタ５Ｂの再生処理を先に実行する。ステップ３０７
でフィルタ５Ｂの再生処理が終了するとステップ３０８
に進み、ここでもＮＯとなってステップ３０３に進む。
ステップ３０３ではフィルタ５Ａの再生処理を実行す
る。

【００３７】そして、ステップ３０４でフィルタ５Ａの
再生が終了したと判定するとステップ３０５でＮＯであ
るのでステップ３１２に進み、再生時期にフィルタ５Ｂ
の再生処理を先に行い、フィルタ５Ａの再生処理を後か
ら行った回数Ｍを計数する。この回数Ｍも初期値におい
て０になっているものとする。従って、再生時期になっ
てからフィルタ５Ｂの再生処理を先に行い、フィルタ５
Ａの再生処理を後から行う毎に、ステップ３１２におい
て回数Ｍが増やされる。ステップ３１３はこの回数Ｍが
Ｋ回に達したか否かを判定するものであり、ＭがＫより
小さい時はステップ３１５に進んでフィルタ５Ａ，５Ｂ
を捕集状態にしてこのルーチンを終了する。従って、こ
の時は次回の再生時期においてもフィルタ５Ｂの再生処
理を先に行う。

【００３８】一方、再生時期になってからフィルタ５Ｂ
の再生処理を先に行い、フィルタ５Ａの再生処理を後か
ら行う回数ＭがＫ回に達するとステップ３１３からステ
ップ３１４に進み、フラグＦＡの値を“１”にすると共
に、回数Ｍの値をクリアしてステップ３１５に進み、フ
ィルタ５Ａ，５Ｂを捕集状態にしてこのルーチンを終了
する。この結果、次回からは再生時期になるとフィルタ
５Ａを先に再生処理することになる。

【００３９】以上説明した実施例では、Ｋ回再生時期に
なる毎にフィルタ５Ａとフィルタ５Ｂの再生の順序が入
れ換わる。この結果、長い目で見れば再生時期にフィル
タ５Ａとフィルタ５Ｂとは同じ回数だけ先に再生される
ことになるので、一方のフィルタが早く劣化することが
なくなり、排気微粒子除去装置２０の劣化時期を遅らせ
ることができる。

【００４０】なお、図１の示したディーゼル機関の排気
微粒子除去装置２０では、フィルタ５Ａとフィルタ５の
再生時期の判定を２つのフィルタの平均差圧の補正値Ｐ
Ｄｃで行っている。この場合、フィルタ５Ａ，５Ｂ個体
の上下流における差圧にばらつきがあったり、ケーシン
グ３Ａ，３Ｂを含む排気ガス流路内径にばらつきがある
と、フィルタ５Ａとフィルタ５Ｂに捕集されるパティキ
ュレートの量が差圧の小さい方のフィルタに偏り、熱負
荷が異なることになる。

【００４１】このような場合は、ディーゼル機関の排気
微粒子除去装置２０の製造時にフィルタ５Ａとフィルタ
５Ｂの個々の流路における差圧を予め検出し、両者が同
じ差圧値になるように調整する。この調整は、図４に示
すように、差圧が小さい方のケーシング３と排気管２と
の接続部、即ち、ケーシング３の端部に設けられたフラ
ンジ３Ｆと排気管２の端部に設けられたフランジ２Ｆの
間に、排気管２の内径よりも小さな内径を備えた差圧調
整リング４を挟むことによって行うことができる。この
差圧調整リング４はフィルタ５の下流側のケーシング３
と排気管２との接続部に取り付ける方が良い。これは、
フィルタ５の上流側のケーシング３と排気管２との接続
部に取り付けると、差圧調整リング４へのパティキュレ
ートの付着により差圧に変化が発生するからである。図
４の排気管２の開口部に示す二点鎖線の内径が、差圧調
整リング４を取り付けたことによる排気管２の内径の縮
小効果を示すものである。

【００４２】以上説明した実施例におけるディーゼル機
関の排気微粒子除去装置２０は、フィルタ５Ａ，５Ｂを
用いて排気ガス中のパティキュレートを同時捕集し、再
生時期に２次空気を排気ガスの流れと逆の方向から流し
てフィルタ５Ａ，５Ｂを交互に再生する同時捕集、逆流
交互再生タイプのものであるが、本発明はこの同時捕
集、逆流交互再生タイプのディーゼル機関の排気微粒子
除去装置に限定されるものではない。例えば、図５に示
すような、フィルタ５Ａ，５Ｂを用いて排気ガス中のパ
ティキュレートを同時捕集し、再生時期に２次空気を排
気ガスの流れと同じ方向から流してフィルタ５Ａ，５Ｂ
を交互に再生する同時捕集、順流交互再生タイプのディ
ーゼル機関の排気微粒子除去装置３０にも適用できる。

【００４３】なお、図５に示したディーゼル機関の排気
微粒子除去装置３０においては、ディーゼル機関の排気
微粒子除去装置２０の構成部材と同じ構成部材について
は同じ符号を付してあるので、その構成の説明を省略す
る。図６(a) は図１，図５に示したディーゼル機関の排
気微粒子除去装置２０を実際に搭載した車両の一部切欠
平面図である。この実施例の車両５０は乗合自動車であ
り、後輪駆動であるので、本発明の排気微粒子除去装置
２０は、前輪と後輪５２の間の床下で、かつ、乗降口５
３の後部に配置してある。

【００４４】また、図６(a) において、６０は車体フレ
ーム、６１はディーゼルエンジン、６２はプロペラシャ
フト、６３はディファレンシャルギヤ、６４はエンジン
６１の排気管、６５はマフラー、６６は排気マニホルド
である。この実施例の排気微粒子除去装置２０は、マフ
ラー６５より上流側の排気管６４の途中に設けてあり、
その配置位置は、図示しない燃料タンクが取り付けられ
ていない側の車両フレーム６０の側方で、前輪と後輪５
１の間、かつ、車両の乗降口５２の後方である。

【００４５】この実施例では、エンジン６１の排気マニ
ホルド６６が車両の進行方向右側にあり、排気微粒子除
去装置２０を車両の進行方向左側に配置している。よっ
て、排気マニホルド６６に接続する排気管６４は、車両
５０の進行方向中心部に配置されたプロペラシャフト６
２を横切るように車両５０の横方向に配置した後に、気
微粒子除去装置２０に接続する。この場合、排気管６４
の車両横断部は図示しない支持機構によって車体フレー
ム６０に強固に支持する。

【００４６】更に、この実施例の排気微粒子除去装置２
０は、逆流再生を行うので、燃焼ガス排出管８が車両５
０の進行方向にある。この燃焼ガス排出管８の燃焼ガス
吐出口は車両５０の進行方向側面に開口させることもで
きるが、車両走行中に燃焼ガスが燃焼ガス排出管８から
車両５０の側面側に排出されると、車両の故障と間違わ
れる恐れがある。そこで、この実施例では、燃焼ガス排
出管８が車体フレーム６０の長手方向に延長し、その開
口部８Ａが図６(b) に示すように排気管６４の開口部６
４Ａと並ぶように設けてある。このようにすれば、車両
の走行中に燃焼ガスが燃焼ガス排出管８の開口部８Ａよ
り排出されても車両の故障と間違われる恐れがない。

【００４７】一方、燃焼ガス排出管８が図６(a) に示す
ように車体フレーム６０の長手方向に延長して設ける場
合は、図７(a) に示すように、排気微粒子除去装置２０
側の燃焼ガス排出管８の地面Ｅからの高さｈ１を、燃焼
ガス排出管８の開口部８Ａの地面Ｅからの高さｈ２に比
べて高くする必要がある。これは、燃焼ガスによって燃
焼ガス排出管８内に凝縮水が発生した場合でも、この凝
縮水が燃焼ガス排出管８内に溜まることなく、開口部８
Ａから排出されるようにするためである。この凝縮水に
対する対策としては、燃焼ガス排出管８の上流側に凝縮
水溜１２を設けても良い。また、凝縮水溜１２の上流側
の燃焼ガス排出管８の外周に冷却フィン１３を設けても
良い。

【００４８】また、凝縮水溜１２の中に溜まる凝縮水が
溢れないように、図７(b) に示すように、凝縮水溜１２
にサイホン式の凝縮水排出管１４を設けても良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のディーゼル
機関の排気微粒子除去装置によれば、排気通路に並列に
２つのフィルタを備え、この２つのフィルタを用いて同
時に捕集、交互に再生処理を行うディーゼル機関の排気
微粒子除去装置において、フィルタの再生順序を定期的
に入れ換えることによって、２つのフィルタの熱負荷の
程度をより近づけることができるので、２つのフィルタ
の劣化の程度を近づけることができ、装置全体の劣化時
期を遅らせ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】本発明の同時捕集、逆流交互再生デュアルフィ
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。

【図２】図１の制御回路の２つのフィルタの捕集、再生
処理手順の一実施例を示すフローチャートである。

【図３】図１の制御回路の２つのフィルタの捕集、再生
処理手順の別の実施例を示すフローチャートである。

【図４】図１の排気微粒子除去装置において、２つの分
岐管の上下流の差圧が異なる場合の調整方法を説明する
組立斜視図である。

【図５】本発明の同時捕集、順流交互再生デュアルフィ
ルタタイプの排気微粒子除去装置の一実施例の概略的構
成を示す図である。

【図６】本発明の逆流再生タイプの排気微粒子除去装置
を実際の車両に搭載した場合の一実施例の概略的構成を
示す一部切欠平面図である。

【図７】(a) は図６のように配置した燃焼ガス排出管の
地面に対する高さ規制を説明する説明図であり、(b) は
(a) の凝縮水溜の一例の構成を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…ディーゼル機関 ２…排気管 ２Ａ，２Ｂ…分岐管 ４…差圧調整リング ５Ａ，５Ｂ…フィルタ ７…再生用ガス供給管 ８…燃焼ガス排出管 ８Ａ…開口部 ９…エアポンプ １０…差圧センサ １２…凝縮水溜 １３…フィン 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…チェック弁 Ｖ５〜Ｖ８…開閉弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に並列に設けた２組
   のフィルタによって排気ガス中のパティキュレートを同
   時に捕集し、捕集中に再生時期と判断された時は、一方
   のフィルタは捕集を継続させながら他方のフィルタは再
   生手段によって再生処理を実施し、再生処理終了後は前
   記他方のフィルタで捕集すると共に、前記一方のフィル
   タの再生処理を前記再生手段によって実施し、その後同
   時捕集を実施するディーゼル機関の排気微粒子除去装置
   において、 同時捕集後の再生処理時に、前記２組のフィルタの再生
   順序を定期的に入れ換えることを特徴とするディーゼル
   機関の排気微粒子除去装置。