JP2002129938A - 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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- JP2002129938A JP2002129938A JP2000324196A JP2000324196A JP2002129938A JP 2002129938 A JP2002129938 A JP 2002129938A JP 2000324196 A JP2000324196 A JP 2000324196A JP 2000324196 A JP2000324196 A JP 2000324196A JP 2002129938 A JP2002129938 A JP 2002129938A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パティキュレートフィルタ再生時にその再生
が妨げられるのを抑制する。 【解決手段】 排気ポート１０内にパティキュレートフ
ィルタ２２を配置し、排気ガス温度が低温酸化反応温度
よりも低いときに内燃機関本体１からパティキュレート
フィルタ２２に未燃ＨＣを供給し、次いで排気ガス温度
を低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させると共にパ
ティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのを
原則的に禁止し、昇温した排気ガス中において未燃ＨＣ
がパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの間に
煤に変化してしまうのを回避する。
が妨げられるのを抑制する。 【解決手段】 排気ポート１０内にパティキュレートフ
ィルタ２２を配置し、排気ガス温度が低温酸化反応温度
よりも低いときに内燃機関本体１からパティキュレート
フィルタ２２に未燃ＨＣを供給し、次いで排気ガス温度
を低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させると共にパ
ティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのを
原則的に禁止し、昇温した排気ガス中において未燃ＨＣ
がパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの間に
煤に変化してしまうのを回避する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、機関排気通路内にパティキュレー
トフィルタを配置し、そのパティキュレートフィルタに
未燃ＨＣを供給するようにした内燃機関の排気浄化装置
が知られている。この種の内燃機関の排気浄化装置の例
としては、例えば特開昭５８−３８３１１号公報に記載
されたものがある。特開昭５８−３８３１１号公報に記
載された内燃機関の排気浄化装置では、パティキュレー
トフィルタに未燃ＨＣが供給されるとその未燃ＨＣがパ
ティキュレートフィルタ内において酸化することによ
り、パティキュレートフィルタの温度が上昇せしめられ
る。
トフィルタを配置し、そのパティキュレートフィルタに
未燃ＨＣを供給するようにした内燃機関の排気浄化装置
が知られている。この種の内燃機関の排気浄化装置の例
としては、例えば特開昭５８−３８３１１号公報に記載
されたものがある。特開昭５８−３８３１１号公報に記
載された内燃機関の排気浄化装置では、パティキュレー
トフィルタに未燃ＨＣが供給されるとその未燃ＨＣがパ
ティキュレートフィルタ内において酸化することによ
り、パティキュレートフィルタの温度が上昇せしめられ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭５８
−３８３１１号公報に記載された内燃機関の排気浄化装
置では、排気ガス温度とは無関係に、パティキュレート
フィルタに堆積している微粒子の大部分が燃焼してしま
うまで、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給さ
れ続ける。つまり、特開昭５８−３８３１１号公報に記
載された内燃機関の排気浄化装置では、排気ガス温度が
低温酸化反応温度以上の温度まで昇温した後であって
も、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給され続
けてしまう。一方、排気ガス温度が低温酸化反応温度以
上のときにパティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給
されると、排気ガス中の未燃ＨＣはパティキュレートフ
ィルタに到達するまでに煤に変化してしまう。そのた
め、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去しようとしているにもかかわらず、パティキュ
レートフィルタに煤として微粒子が供給されることにな
ってしまい、結果として、パティキュレートフィルタの
再生、つまり、パティキュレートフィルタに堆積してい
る微粒子量を減少させることが妨げられてしまう。
−３８３１１号公報に記載された内燃機関の排気浄化装
置では、排気ガス温度とは無関係に、パティキュレート
フィルタに堆積している微粒子の大部分が燃焼してしま
うまで、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給さ
れ続ける。つまり、特開昭５８−３８３１１号公報に記
載された内燃機関の排気浄化装置では、排気ガス温度が
低温酸化反応温度以上の温度まで昇温した後であって
も、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給され続
けてしまう。一方、排気ガス温度が低温酸化反応温度以
上のときにパティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給
されると、排気ガス中の未燃ＨＣはパティキュレートフ
ィルタに到達するまでに煤に変化してしまう。そのた
め、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去しようとしているにもかかわらず、パティキュ
レートフィルタに煤として微粒子が供給されることにな
ってしまい、結果として、パティキュレートフィルタの
再生、つまり、パティキュレートフィルタに堆積してい
る微粒子量を減少させることが妨げられてしまう。
【０００４】前記問題点に鑑み、本発明はパティキュレ
ートフィルタの再生が妨げられるのを抑制することがで
きる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とす
る。
ートフィルタの再生が妨げられるのを抑制することがで
きる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、機関排気通路内にパティキュレートフィルタを
配置し、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供
給するようにした内燃機関の排気浄化装置において、排
気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いときに前記パ
ティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給し、次いで排
気ガス温度を低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させ
ると共に前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供
給するのを原則的に禁止するようにした内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
よれば、機関排気通路内にパティキュレートフィルタを
配置し、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供
給するようにした内燃機関の排気浄化装置において、排
気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いときに前記パ
ティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給し、次いで排
気ガス温度を低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させ
ると共に前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供
給するのを原則的に禁止するようにした内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
【０００６】請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いとき
にパティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給される。
そのため、パティキュレートフィルタに到達するまでに
未燃ＨＣが煤に変化してしまうのを抑制しつつ、パティ
キュレートフィルタにおいて未燃ＨＣを酸化させること
により、パティキュレートフィルタに堆積している微粒
子を燃焼除去する準備を行うことができる。更に、排気
ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いときにパティキ
ュレートフィルタに未燃ＨＣが供給されるのに次いで、
排気ガス温度が低温酸化反応温度以上の温度まで昇温せ
しめられる。そのため、パティキュレートフィルタにお
いて酸化発熱する未燃ＨＣによってパティキュレートフ
ィルタが加熱されるのに加えて、昇温した排気ガスによ
ってパティキュレートフィルタが加熱される。その結
果、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去することができる。更に、排気ガス温度が低温
酸化反応温度以上の温度まで昇温せしめられているとき
に、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するの
が原則的に禁止される。そのため、昇温した排気ガス中
において未燃ＨＣがパティキュレートフィルタに到達す
るまでの間に煤に変化してしまうのが抑制され、その結
果、パティキュレートフィルタに煤が供給されてしまう
のに伴ってパティキュレートフィルタの再生が妨げられ
てしまうのを抑制することができる。つまり、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を減少させるこ
とが妨げられてしまうのを抑制することができる。
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いとき
にパティキュレートフィルタに未燃ＨＣが供給される。
そのため、パティキュレートフィルタに到達するまでに
未燃ＨＣが煤に変化してしまうのを抑制しつつ、パティ
キュレートフィルタにおいて未燃ＨＣを酸化させること
により、パティキュレートフィルタに堆積している微粒
子を燃焼除去する準備を行うことができる。更に、排気
ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いときにパティキ
ュレートフィルタに未燃ＨＣが供給されるのに次いで、
排気ガス温度が低温酸化反応温度以上の温度まで昇温せ
しめられる。そのため、パティキュレートフィルタにお
いて酸化発熱する未燃ＨＣによってパティキュレートフ
ィルタが加熱されるのに加えて、昇温した排気ガスによ
ってパティキュレートフィルタが加熱される。その結
果、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去することができる。更に、排気ガス温度が低温
酸化反応温度以上の温度まで昇温せしめられているとき
に、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するの
が原則的に禁止される。そのため、昇温した排気ガス中
において未燃ＨＣがパティキュレートフィルタに到達す
るまでの間に煤に変化してしまうのが抑制され、その結
果、パティキュレートフィルタに煤が供給されてしまう
のに伴ってパティキュレートフィルタの再生が妨げられ
てしまうのを抑制することができる。つまり、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を減少させるこ
とが妨げられてしまうのを抑制することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、排気ガス
がパティキュレートフィルタの壁を通過するときに排気
ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタの壁の内部
において捕集されるように前記パティキュレートフィル
タを構成した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置
が提供される。
がパティキュレートフィルタの壁を通過するときに排気
ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタの壁の内部
において捕集されるように前記パティキュレートフィル
タを構成した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置
が提供される。
【０００８】請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過
するときに排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィ
ルタの壁の内部において捕集されるようにパティキュレ
ートフィルタが構成されている。そのため、パティキュ
レートフィルタに堆積している微粒子量が増加したため
にパティキュレートフィルタを再生すべきときには、排
気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過しづらく
なって排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュレ
ートフィルタの温度が静温度ではなくむしろ全温度とし
て定まる。それゆえ、パティキュレートフィルタの温度
が静温度として定まる場合に比べて、パティキュレート
フィルタの温度を高くすることができ、パティキュレー
トフィルタに堆積している微粒子を容易に燃焼させるこ
とができる。
では、排気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過
するときに排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィ
ルタの壁の内部において捕集されるようにパティキュレ
ートフィルタが構成されている。そのため、パティキュ
レートフィルタに堆積している微粒子量が増加したため
にパティキュレートフィルタを再生すべきときには、排
気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過しづらく
なって排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュレ
ートフィルタの温度が静温度ではなくむしろ全温度とし
て定まる。それゆえ、パティキュレートフィルタの温度
が静温度として定まる場合に比べて、パティキュレート
フィルタの温度を高くすることができ、パティキュレー
トフィルタに堆積している微粒子を容易に燃焼させるこ
とができる。
【０００９】請求項３に記載の発明によれば、前記パテ
ィキュレートフィルタを排気ポート内又は排気ポートの
すぐ下流側に配置した請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
ィキュレートフィルタを排気ポート内又は排気ポートの
すぐ下流側に配置した請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
【００１０】請求項３に記載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が排気ポート内又は排
気ポートのすぐ下流側に配置される。そのため、パティ
キュレートフィルタが排気ポート内又は排気ポートのす
ぐ下流側よりも更に下流側に配置されている場合に比
べ、内燃機関本体から排出された排気ガスの衝撃波によ
ってパティキュレートフィルタの温度を排気ガス温度よ
りも高くすることができ、それゆえ、排気ガス温度がま
だ低いときであってもパティキュレートフィルタにおい
て未燃ＨＣを酸化させることができる。尚、パティキュ
レートフィルタの温度を排気ガス温度よりも高くするた
めには、内燃機関の気筒からパティキュレートフィルタ
までの機関排気通路が気筒毎に独立していること、つま
り、気筒から排出された排気ガスの衝撃波がパティキュ
レートフィルタまで到達できるようになっていることが
必要である。
では、パティキュレートフィルタが排気ポート内又は排
気ポートのすぐ下流側に配置される。そのため、パティ
キュレートフィルタが排気ポート内又は排気ポートのす
ぐ下流側よりも更に下流側に配置されている場合に比
べ、内燃機関本体から排出された排気ガスの衝撃波によ
ってパティキュレートフィルタの温度を排気ガス温度よ
りも高くすることができ、それゆえ、排気ガス温度がま
だ低いときであってもパティキュレートフィルタにおい
て未燃ＨＣを酸化させることができる。尚、パティキュ
レートフィルタの温度を排気ガス温度よりも高くするた
めには、内燃機関の気筒からパティキュレートフィルタ
までの機関排気通路が気筒毎に独立していること、つま
り、気筒から排出された排気ガスの衝撃波がパティキュ
レートフィルタまで到達できるようになっていることが
必要である。
【００１１】請求項４に記載の発明によれば、排気ガス
温度が低温酸化反応温度以上のときであっても、排気ガ
ス温度が高温酸化反応温度まで上昇する直前であるとき
には、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給
するのを許容するようにした請求項１に記載の内燃機関
の排気浄化装置が提供される。
温度が低温酸化反応温度以上のときであっても、排気ガ
ス温度が高温酸化反応温度まで上昇する直前であるとき
には、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給
するのを許容するようにした請求項１に記載の内燃機関
の排気浄化装置が提供される。
【００１２】請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度以上のとき、つ
まり、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給する
のが原則的に禁止されるときであっても、排気ガス温度
が高温酸化反応温度まで上昇する直前であるときには、
パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するのが許
容される。そのため、排気ガス温度が高温酸化反応温度
まで上昇する直前にもパティキュレートフィルタに未燃
ＨＣを供給するのが禁止されてしまう場合に比べ、早期
にパティキュレートフィルタを昇温させ、パティキュレ
ートフィルタを再生することができる。
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度以上のとき、つ
まり、パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給する
のが原則的に禁止されるときであっても、排気ガス温度
が高温酸化反応温度まで上昇する直前であるときには、
パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するのが許
容される。そのため、排気ガス温度が高温酸化反応温度
まで上昇する直前にもパティキュレートフィルタに未燃
ＨＣを供給するのが禁止されてしまう場合に比べ、早期
にパティキュレートフィルタを昇温させ、パティキュレ
ートフィルタを再生することができる。
【００１３】請求項５に記載の発明によれば、排気ガス
温度が低温酸化反応温度以上のときであっても、前記パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなりそうな
ときには、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを
供給するのを許容するようにした請求項１に記載の内燃
機関の排気浄化装置が提供される。
温度が低温酸化反応温度以上のときであっても、前記パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなりそうな
ときには、前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを
供給するのを許容するようにした請求項１に記載の内燃
機関の排気浄化装置が提供される。
【００１４】請求項５に記載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内の未燃ＨＣがなくな
ってしまうと、パティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣ
によってパティキュレートフィルタを加熱できなくな
り、排気ガスを昇温させなければパティキュレートフィ
ルタを加熱できなくなることに鑑み、排気ガス温度が低
温酸化反応温度以上のとき、つまり、パティキュレート
フィルタに未燃ＨＣを供給するのが原則的に禁止される
ときであっても、パティキュレートフィルタ内の未燃Ｈ
Ｃがなくなりそうなときには、パティキュレートフィル
タに未燃ＨＣを供給するのが許容される。そのため、パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなってしま
い、パティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣによってパ
ティキュレートフィルタを加熱できなくなってしまうの
を回避することができる。
では、パティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくな
ってしまうと、パティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣ
によってパティキュレートフィルタを加熱できなくな
り、排気ガスを昇温させなければパティキュレートフィ
ルタを加熱できなくなることに鑑み、排気ガス温度が低
温酸化反応温度以上のとき、つまり、パティキュレート
フィルタに未燃ＨＣを供給するのが原則的に禁止される
ときであっても、パティキュレートフィルタ内の未燃Ｈ
Ｃがなくなりそうなときには、パティキュレートフィル
タに未燃ＨＣを供給するのが許容される。そのため、パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなってしま
い、パティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣによってパ
ティキュレートフィルタを加熱できなくなってしまうの
を回避することができる。
【００１５】請求項６に記載の発明によれば、前記パテ
ィキュレートフィルタの下流側に排気ターボチャージャ
を配置し、その下流側にＮＯｘ触媒を配置し、その下流
側に酸化触媒を配置した請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置が提供される。
ィキュレートフィルタの下流側に排気ターボチャージャ
を配置し、その下流側にＮＯｘ触媒を配置し、その下流
側に酸化触媒を配置した請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置が提供される。
【００１６】請求項６に記載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下流側にＮＯｘ触媒
が配置されるため、パティキュレートフィルタの加熱に
使用されることなくパティキュレートフィルタを通過し
た未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒を還元することができる。
更に、ＮＯｘ触媒の下流側に酸化触媒が配置されるた
め、ＮＯｘ触媒の還元に使用されることなくＮＯｘ触媒
を通過した未燃ＨＣが酸化触媒において浄化される。そ
れゆえ、未燃ＨＣが排出されてしまうのを回避すること
ができる。
では、パティキュレートフィルタの下流側にＮＯｘ触媒
が配置されるため、パティキュレートフィルタの加熱に
使用されることなくパティキュレートフィルタを通過し
た未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒を還元することができる。
更に、ＮＯｘ触媒の下流側に酸化触媒が配置されるた
め、ＮＯｘ触媒の還元に使用されることなくＮＯｘ触媒
を通過した未燃ＨＣが酸化触媒において浄化される。そ
れゆえ、未燃ＨＣが排出されてしまうのを回避すること
ができる。
【００１７】請求項７に記載の発明によれば、排気ガス
温度が低温酸化反応温度よりも低いとき、圧縮上死点後
４０°から５０°に主燃料とは別の副燃料を追加噴射す
ることにより前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣ
を供給するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
温度が低温酸化反応温度よりも低いとき、圧縮上死点後
４０°から５０°に主燃料とは別の副燃料を追加噴射す
ることにより前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣ
を供給するようにした請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置が提供される。
【００１８】請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いとき
に圧縮上死点後４０°から５０°に追加噴射される副燃
料は、パティキュレートフィルタに到達するまでの間に
後燃えしてしまうことなく、また、パティキュレートフ
ィルタに到達するまでの間に煤に変化してしまうことな
く、未燃ＨＣの状態でパティキュレートフィルタまで到
達できることに鑑み、排気ガス温度が低温酸化反応温度
よりも低いときに圧縮上死点後４０°から５０°に主燃
料とは別の副燃料が追加噴射される。そのため、パティ
キュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変
化してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィル
タにおいて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を酸化除去する
準備を行うことができる。
では、排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いとき
に圧縮上死点後４０°から５０°に追加噴射される副燃
料は、パティキュレートフィルタに到達するまでの間に
後燃えしてしまうことなく、また、パティキュレートフ
ィルタに到達するまでの間に煤に変化してしまうことな
く、未燃ＨＣの状態でパティキュレートフィルタまで到
達できることに鑑み、排気ガス温度が低温酸化反応温度
よりも低いときに圧縮上死点後４０°から５０°に主燃
料とは別の副燃料が追加噴射される。そのため、パティ
キュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変
化してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィル
タにおいて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を酸化除去する
準備を行うことができる。
【００１９】請求項８に記載の発明によれば、前記パテ
ィキュレートフィルタに堆積している微粒子量が所定値
以上のとき、圧縮上死点後３０°から４０°に主燃料と
は別の副燃料を追加噴射することにより排気ガス温度を
低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させるようにした
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供され
る。
ィキュレートフィルタに堆積している微粒子量が所定値
以上のとき、圧縮上死点後３０°から４０°に主燃料と
は別の副燃料を追加噴射することにより排気ガス温度を
低温酸化反応温度以上の温度まで昇温させるようにした
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供され
る。
【００２０】請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、圧縮上死点後３０°から４０°に追加噴射される
副燃料はパティキュレートフィルタに到達するまでの間
に後燃えして排気ガスを昇温させることができることに
鑑み、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子
量が所定値以上のときに圧縮上死点後３０°から４０°
に主燃料とは別の副燃料が追加噴射される。そのため、
昇温した排気ガスによってパティキュレートフィルタが
加熱され、パティキュレートフィルタに堆積している微
粒子を燃焼除去することができる。
では、圧縮上死点後３０°から４０°に追加噴射される
副燃料はパティキュレートフィルタに到達するまでの間
に後燃えして排気ガスを昇温させることができることに
鑑み、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子
量が所定値以上のときに圧縮上死点後３０°から４０°
に主燃料とは別の副燃料が追加噴射される。そのため、
昇温した排気ガスによってパティキュレートフィルタが
加熱され、パティキュレートフィルタに堆積している微
粒子を燃焼除去することができる。
【００２１】請求項９に記載の発明によれば、前記パテ
ィキュレートフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒
を還元すべきとき、圧縮上死点後４０°から５０°に、
又は圧縮上死点後５０°以降に主燃料とは別の副燃料を
追加噴射するようにした請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置が提供される。
ィキュレートフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒
を還元すべきとき、圧縮上死点後４０°から５０°に、
又は圧縮上死点後５０°以降に主燃料とは別の副燃料を
追加噴射するようにした請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置が提供される。
【００２２】請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、圧縮上死点後４０°から５０°に、又は圧縮上死
点後５０°以降に追加噴射される副燃料は、未燃ＨＣの
状態でパティキュレートフィルタまで到達することがで
き、パティキュレートフィルタを通過した場合にはパテ
ィキュレートフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒
まで到達することができることに鑑み、パティキュレー
トフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒を還元すべ
きときには圧縮上死点後４０°から５０°に、又は圧縮
上死点後５０°以降に主燃料とは別の副燃料が追加噴射
される。そのため、ＮＯｘ触媒に到達した未燃ＨＣによ
りＮＯｘ触媒を還元することができる。
では、圧縮上死点後４０°から５０°に、又は圧縮上死
点後５０°以降に追加噴射される副燃料は、未燃ＨＣの
状態でパティキュレートフィルタまで到達することがで
き、パティキュレートフィルタを通過した場合にはパテ
ィキュレートフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒
まで到達することができることに鑑み、パティキュレー
トフィルタの下流側に配置されたＮＯｘ触媒を還元すべ
きときには圧縮上死点後４０°から５０°に、又は圧縮
上死点後５０°以降に主燃料とは別の副燃料が追加噴射
される。そのため、ＮＯｘ触媒に到達した未燃ＨＣによ
りＮＯｘ触媒を還元することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【００２４】図１は本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第一の実施形態の構成図である。図１において、１は内
燃機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッ
ド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴
射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０
は排気ポートである。吸気ポート８は対応する排気マニ
ホルド１１を介してサージタンク１２に連結され、サー
ジタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャ
ージャ１４のコンプレッサ１５に連結されている。吸気
ダクト１３内には、ステップモータ１６により駆動され
るスロットル弁１７が配置されている。また、スロット
ル弁１７上流の吸気ダクト１３内には、吸入空気の質量
流量を検出するための質量流量検出器１７ａが配置され
ている。更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内
を流れる吸入空気を冷却するためのインタークーラ１８
が配置されている。本実施形態では機関冷却水がインタ
ークーラ１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気
が冷却される。
第一の実施形態の構成図である。図１において、１は内
燃機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッ
ド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴
射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０
は排気ポートである。吸気ポート８は対応する排気マニ
ホルド１１を介してサージタンク１２に連結され、サー
ジタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャ
ージャ１４のコンプレッサ１５に連結されている。吸気
ダクト１３内には、ステップモータ１６により駆動され
るスロットル弁１７が配置されている。また、スロット
ル弁１７上流の吸気ダクト１３内には、吸入空気の質量
流量を検出するための質量流量検出器１７ａが配置され
ている。更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内
を流れる吸入空気を冷却するためのインタークーラ１８
が配置されている。本実施形態では機関冷却水がインタ
ークーラ１８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気
が冷却される。
【００２５】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出口
はＮＯｘ触媒６０及び酸化触媒６１に連結されている。
排気ポート１０内にはパティキュレートフィルタ２２が
配置されている。パティキュレートフィルタ２２を排気
ポート１０内に配置する代わりに、他の実施形態では、
パティキュレートフィルタ２２を排気ポート１０のすぐ
下流側の排気マニホルド１９内に配置することも可能で
ある。いずれにしても、パティキュレートフィルタ２２
は、内燃機関本体１から排出された排気ガスの衝撃波に
よってパティキュレートフィルタ２２の温度が排気ガス
温度よりも高くなるように配置されている。詳細には、
パティキュレートフィルタ２２の温度を排気ガス温度よ
りも高くするために、内燃機関のシリンダからパティキ
ュレートフィルタ２２まで延びている排気通路がシリン
ダ毎に独立しているように排気ポート１０及びパティキ
ュレートフィルタ２２が配置されている。本実施形態で
は、排気ポート１０の流れの中心とパティキュレートフ
ィルタ２２の入口の中心とが対向するように配置されて
いる。
９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の
排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出口
はＮＯｘ触媒６０及び酸化触媒６１に連結されている。
排気ポート１０内にはパティキュレートフィルタ２２が
配置されている。パティキュレートフィルタ２２を排気
ポート１０内に配置する代わりに、他の実施形態では、
パティキュレートフィルタ２２を排気ポート１０のすぐ
下流側の排気マニホルド１９内に配置することも可能で
ある。いずれにしても、パティキュレートフィルタ２２
は、内燃機関本体１から排出された排気ガスの衝撃波に
よってパティキュレートフィルタ２２の温度が排気ガス
温度よりも高くなるように配置されている。詳細には、
パティキュレートフィルタ２２の温度を排気ガス温度よ
りも高くするために、内燃機関のシリンダからパティキ
ュレートフィルタ２２まで延びている排気通路がシリン
ダ毎に独立しているように排気ポート１０及びパティキ
ュレートフィルタ２２が配置されている。本実施形態で
は、排気ポート１０の流れの中心とパティキュレートフ
ィルタ２２の入口の中心とが対向するように配置されて
いる。
【００２６】排気マニホルド１９とサージタンク１２と
は排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）２４を介して互い
に連結され、ＥＧＲ通路２４にはステップモータにより
駆動される電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置されてい
る。更にＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を流
れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２６が配
置されている。本実施形態では機関冷却水がＥＧＲクー
ラ２６内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷
却される。各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃
料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結されてい
る。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出量可
変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレール
２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介して燃
料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコモン
レール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２
９が取付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基づい
てコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となるよう
に燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。
は排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）２４を介して互い
に連結され、ＥＧＲ通路２４にはステップモータにより
駆動される電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置されてい
る。更にＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を流
れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２６が配
置されている。本実施形態では機関冷却水がＥＧＲクー
ラ２６内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷
却される。各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃
料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結されてい
る。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出量可
変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレール
２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介して燃
料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコモン
レール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２
９が取付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基づい
てコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となるよう
に燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。
【００２７】電気制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備す
る。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に入力される。また、質量
流量検出器１７ａの出力信号は対応するＡＤ変換器３７
を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル
４０にはアクセルペダル４０の踏み込み量に比例した出
力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷セン
サ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力される。また、入力ポート３５には
クランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パル
スを発生するクランク角センサ４２が接続されている。
排気ポート１０内の排気ガス温度を検出するための排気
ガス温度センサ４３の出力信号は対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。一方、出力ポ
ート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁
６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制
御弁駆動用ステップモータ（図示せず）及び燃料ポンプ
２８に接続されている。
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備す
る。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に入力される。また、質量
流量検出器１７ａの出力信号は対応するＡＤ変換器３７
を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル
４０にはアクセルペダル４０の踏み込み量に比例した出
力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷セン
サ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力される。また、入力ポート３５には
クランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パル
スを発生するクランク角センサ４２が接続されている。
排気ポート１０内の排気ガス温度を検出するための排気
ガス温度センサ４３の出力信号は対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。一方、出力ポ
ート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁
６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制
御弁駆動用ステップモータ（図示せず）及び燃料ポンプ
２８に接続されている。
【００２８】図２は図１に示したパティキュレートフィ
ルタの詳細図である。詳細には、図２（Ａ）はパティキ
ュレートフィルタ２２の端面図、図２（Ｂ）はパティキ
ュレートフィルタ２２の縦断面図である。図２に示すよ
うに、パティキュレートフィルタ２２はハニカム構造を
なしており、互いに平行に延びている複数の排気流通路
５０，５１を具備する。これらの排気流通路は下流端が
栓５２により閉塞された排気ガス流入通路５０と、上流
端が栓５３により閉塞された排気ガス流出通路５１とに
よって構成されている。排気ガス流入通路５０及び排気
ガス流出通路５１は薄肉の隔壁５４を介して交互に配置
されている。つまり、排気ガス流入通路５０及び排気ガ
ス流出通路５１は、各排気ガス流入通路５０が４つの排
気ガス流出通路５１によって包囲され、各排気ガス流出
通路５１が４つの排気ガス流入通路５０によって包囲さ
れるように配置されている（図４（Ａ）参照）。パティ
キュレートフィルタ２２は例えばコージライトのような
多孔質材料から形成されており、従って排気ガス流入通
路５０内に流入した排気ガスは図２（Ｂ）に矢印で示す
ように周囲の隔壁５４を通って隣接する排気ガス流出通
路５１内に流出する。
ルタの詳細図である。詳細には、図２（Ａ）はパティキ
ュレートフィルタ２２の端面図、図２（Ｂ）はパティキ
ュレートフィルタ２２の縦断面図である。図２に示すよ
うに、パティキュレートフィルタ２２はハニカム構造を
なしており、互いに平行に延びている複数の排気流通路
５０，５１を具備する。これらの排気流通路は下流端が
栓５２により閉塞された排気ガス流入通路５０と、上流
端が栓５３により閉塞された排気ガス流出通路５１とに
よって構成されている。排気ガス流入通路５０及び排気
ガス流出通路５１は薄肉の隔壁５４を介して交互に配置
されている。つまり、排気ガス流入通路５０及び排気ガ
ス流出通路５１は、各排気ガス流入通路５０が４つの排
気ガス流出通路５１によって包囲され、各排気ガス流出
通路５１が４つの排気ガス流入通路５０によって包囲さ
れるように配置されている（図４（Ａ）参照）。パティ
キュレートフィルタ２２は例えばコージライトのような
多孔質材料から形成されており、従って排気ガス流入通
路５０内に流入した排気ガスは図２（Ｂ）に矢印で示す
ように周囲の隔壁５４を通って隣接する排気ガス流出通
路５１内に流出する。
【００２９】図３は燃焼室に近い位置における機関排気
通路内の圧力と燃焼室から離れた位置における機関排気
通路内の圧力とを比較して示した図である。図３におい
て、縦軸は圧力を示しており、横軸は時間を示してい
る。また、図３中の実線は燃焼室５に近い位置における
機関排気通路内の圧力を示しており、図３中の破線は燃
焼室５から離れた位置における機関排気通路内の圧力を
示している。本実施形態のパティキュレートフィルタ２
２は、内燃機関本体１から排出された排気ガスの衝撃波
がパティキュレートフィルタ２２に伝わるように燃焼室
５に近い位置に配置されている。従って、パティキュレ
ートフィルタ２２が配置されている位置における機関排
気通路内の圧力は、図３中の実線で示すようになる。
通路内の圧力と燃焼室から離れた位置における機関排気
通路内の圧力とを比較して示した図である。図３におい
て、縦軸は圧力を示しており、横軸は時間を示してい
る。また、図３中の実線は燃焼室５に近い位置における
機関排気通路内の圧力を示しており、図３中の破線は燃
焼室５から離れた位置における機関排気通路内の圧力を
示している。本実施形態のパティキュレートフィルタ２
２は、内燃機関本体１から排出された排気ガスの衝撃波
がパティキュレートフィルタ２２に伝わるように燃焼室
５に近い位置に配置されている。従って、パティキュレ
ートフィルタ２２が配置されている位置における機関排
気通路内の圧力は、図３中の実線で示すようになる。
【００３０】図４はパティキュレートフィルタ温度とパ
ティキュレートフィルタの上流側の排気ガス温度とを比
較して示した図である。図４において、縦軸は温度を示
しており、横軸は時間を示している。また、図４中の実
線はパティキュレートフィルタ２２の温度を示してお
り、図４中の破線はパティキュレートフィルタ２２の上
流側の排気ポート１０内の排気ガス温度を示している。
本発明者が行った実験により、内燃機関本体１から排出
された排気ガスの衝撃波がパティキュレートフィルタ２
２まで伝わるようにパティキュレートフィルタ２２を燃
焼室５の近くに配置すると、パティキュレートフィルタ
２２の温度が排気ガス温度よりも高くなることが確認さ
れた。従って本実施形態では、パティキュレートフィル
タ２２が燃焼室５に比較的近い排気ポート１０内に配置
されているため、パティキュレートフィルタ２２の温度
が排気ガス温度よりも高くなっている。
ティキュレートフィルタの上流側の排気ガス温度とを比
較して示した図である。図４において、縦軸は温度を示
しており、横軸は時間を示している。また、図４中の実
線はパティキュレートフィルタ２２の温度を示してお
り、図４中の破線はパティキュレートフィルタ２２の上
流側の排気ポート１０内の排気ガス温度を示している。
本発明者が行った実験により、内燃機関本体１から排出
された排気ガスの衝撃波がパティキュレートフィルタ２
２まで伝わるようにパティキュレートフィルタ２２を燃
焼室５の近くに配置すると、パティキュレートフィルタ
２２の温度が排気ガス温度よりも高くなることが確認さ
れた。従って本実施形態では、パティキュレートフィル
タ２２が燃焼室５に比較的近い排気ポート１０内に配置
されているため、パティキュレートフィルタ２２の温度
が排気ガス温度よりも高くなっている。
【００３１】本実施形態では、パティキュレートフィル
タ２２を昇温させる場合、まず、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）よりも低いときには、燃料噴
射弁６からの燃料噴射量が増加せしめられ、パティキュ
レートフィルタ２２に未燃ＨＣが供給される。次いで、
排気ガス温度が低温酸化反応温度（約４５０℃）以上の
温度まで上昇しパティキュレートフィルタ２２の温度が
約６００℃から約６５０℃まで上昇すると、パティキュ
レートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的に
禁止される。
タ２２を昇温させる場合、まず、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）よりも低いときには、燃料噴
射弁６からの燃料噴射量が増加せしめられ、パティキュ
レートフィルタ２２に未燃ＨＣが供給される。次いで、
排気ガス温度が低温酸化反応温度（約４５０℃）以上の
温度まで上昇しパティキュレートフィルタ２２の温度が
約６００℃から約６５０℃まで上昇すると、パティキュ
レートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的に
禁止される。
【００３２】図５は領域Ａと領域Ｂとの関係を示した図
である。図５において、縦軸Ｔｅはエンジントルクを示
しており、横軸Ｎｅは機関回転数を示している。また、
領域Ａは、パティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを
供給するのが許容される領域を示している。領域Ａ内に
おいては、通常、排気ガス温度が低温酸化反応温度（約
４５０℃）よりも低くなっている。一方、領域Ｂはパテ
ィキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原
則的に禁止される領域を示している。領域Ｂ内において
は、通常、排気ガス温度が低温酸化反応温度（約４５０
℃）以上になっている。従って、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）以上であるか否かは温度セン
サ４３の出力値に基づいて判断してもよいが、代わり
に、機関運転条件が領域Ａ内にあるか、あるいは、領域
Ｂ内にあるかに基づいて判断することも可能である。
である。図５において、縦軸Ｔｅはエンジントルクを示
しており、横軸Ｎｅは機関回転数を示している。また、
領域Ａは、パティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを
供給するのが許容される領域を示している。領域Ａ内に
おいては、通常、排気ガス温度が低温酸化反応温度（約
４５０℃）よりも低くなっている。一方、領域Ｂはパテ
ィキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原
則的に禁止される領域を示している。領域Ｂ内において
は、通常、排気ガス温度が低温酸化反応温度（約４５０
℃）以上になっている。従って、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）以上であるか否かは温度セン
サ４３の出力値に基づいて判断してもよいが、代わり
に、機関運転条件が領域Ａ内にあるか、あるいは、領域
Ｂ内にあるかに基づいて判断することも可能である。
【００３３】すなわち本実施形態によれば、機関低負荷
運転時のような排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも
低いときにパティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣが
供給されるため、パティキュレートフィルタ２２に到達
するまでに未燃ＨＣが煤に変化してしまうのを抑制しつ
つ、パティキュレートフィルタ２２において未燃ＨＣを
酸化させることにより、パティキュレートフィルタ２２
に堆積している微粒子を燃焼除去する準備を行うことが
できる。つまり、未燃ＨＣをパティキュレートフィルタ
２２に蓄えておくことができる。機関低負荷運転時にパ
ティキュレートフィルタ２２に蓄えられた未燃ＨＣは、
次いで機関加速運転時のような負荷増加時に一気に酸化
されることになる。その結果、パティキュレートフィル
タ２２の温度が上昇し、パティキュレートフィルタ２２
に堆積していた微粒子が酸化除去せしめられる。
運転時のような排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも
低いときにパティキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣが
供給されるため、パティキュレートフィルタ２２に到達
するまでに未燃ＨＣが煤に変化してしまうのを抑制しつ
つ、パティキュレートフィルタ２２において未燃ＨＣを
酸化させることにより、パティキュレートフィルタ２２
に堆積している微粒子を燃焼除去する準備を行うことが
できる。つまり、未燃ＨＣをパティキュレートフィルタ
２２に蓄えておくことができる。機関低負荷運転時にパ
ティキュレートフィルタ２２に蓄えられた未燃ＨＣは、
次いで機関加速運転時のような負荷増加時に一気に酸化
されることになる。その結果、パティキュレートフィル
タ２２の温度が上昇し、パティキュレートフィルタ２２
に堆積していた微粒子が酸化除去せしめられる。
【００３４】また本実施形態では、排気ガス温度が低温
酸化反応温度よりも低いときにパティキュレートフィル
タ２２に未燃ＨＣが供給されるのに次いで、排気ガス温
度が低温酸化反応温度以上の温度まで昇温せしめられる
ため、パティキュレートフィルタ２２において酸化発熱
する未燃ＨＣによってパティキュレートフィルタ２２が
加熱されるのに加え、昇温した排気ガスによってもパテ
ィキュレートフィルタ２２が加熱される。その結果、パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子を燃
焼除去することができる。尚、本実施形態では、排気ガ
スを低温酸化反応温度（約４５０℃）以上の温度まで昇
温させるために、外部ヒータ等は使用されず、代わり
に、例えば機関加速運転時等、必然的に排気ガス温度が
高くなる機関運転条件が適用される。
酸化反応温度よりも低いときにパティキュレートフィル
タ２２に未燃ＨＣが供給されるのに次いで、排気ガス温
度が低温酸化反応温度以上の温度まで昇温せしめられる
ため、パティキュレートフィルタ２２において酸化発熱
する未燃ＨＣによってパティキュレートフィルタ２２が
加熱されるのに加え、昇温した排気ガスによってもパテ
ィキュレートフィルタ２２が加熱される。その結果、パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子を燃
焼除去することができる。尚、本実施形態では、排気ガ
スを低温酸化反応温度（約４５０℃）以上の温度まで昇
温させるために、外部ヒータ等は使用されず、代わり
に、例えば機関加速運転時等、必然的に排気ガス温度が
高くなる機関運転条件が適用される。
【００３５】また、排気ガス温度が低温酸化反応温度以
上の温度まで昇温せしめられているときには、パティキ
ュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的
に禁止されるため、昇温した排気ガス中において未燃Ｈ
Ｃがパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの間
に煤に変化してしまうのが抑制される。その結果、パテ
ィキュレートフィルタ２２に煤が供給されてしまうのに
伴ってパティキュレートフィルタ２２の再生が妨げられ
てしまうのを抑制することができる。つまり、パティキ
ュレートフィルタ２２に堆積している微粒子を減少させ
ることが妨げられてしまうのを抑制することができる。
尚、パティキュレートフィルタ２２の温度が６００℃よ
りも高くなると排気ガス温度が低下しても微粒子を燃焼
させるための火種は継続して存続し、排気ガス温度が再
び４５０℃よりも高くなると瞬時に微粒子の燃焼が可能
になる。火種が存続しているか否かはパティキュレート
フィルタ２２の前後の差圧を検出することによって判断
することができる。
上の温度まで昇温せしめられているときには、パティキ
ュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的
に禁止されるため、昇温した排気ガス中において未燃Ｈ
Ｃがパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの間
に煤に変化してしまうのが抑制される。その結果、パテ
ィキュレートフィルタ２２に煤が供給されてしまうのに
伴ってパティキュレートフィルタ２２の再生が妨げられ
てしまうのを抑制することができる。つまり、パティキ
ュレートフィルタ２２に堆積している微粒子を減少させ
ることが妨げられてしまうのを抑制することができる。
尚、パティキュレートフィルタ２２の温度が６００℃よ
りも高くなると排気ガス温度が低下しても微粒子を燃焼
させるための火種は継続して存続し、排気ガス温度が再
び４５０℃よりも高くなると瞬時に微粒子の燃焼が可能
になる。火種が存続しているか否かはパティキュレート
フィルタ２２の前後の差圧を検出することによって判断
することができる。
【００３６】また本実施形態では、図２に示したように
排気ガスがパティキュレートフィルタ２２の隔壁５４を
通過するときに排気ガス中の微粒子がパティキュレート
フィルタ２２の隔壁５４の内部において捕集されるよう
にパティキュレートフィルタ２２が構成されている。そ
のため、パティキュレートフィルタ２２に堆積している
微粒子量が増加したためにパティキュレートフィルタ２
２を再生する必要が生じたときには、排気ガスがパティ
キュレートフィルタ２２の隔壁５４を通過しづらくなっ
て排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュレート
フィルタ２２の温度が静温度ではなくむしろ全温度とし
て定まる。この状態が続くと、ガスの運動エネルギが温
度に変換され、排気ガス温度及びパティキュレートフィ
ルタ２２の温度が上昇することになる。それゆえ、パテ
ィキュレートフィルタ２２の温度が静温度として定まる
場合に比べて、パティキュレートフィルタ２２の温度を
高くすることができ、外部ヒータなしでも、パティキュ
レートフィルタ２２に堆積している微粒子を容易に燃焼
させることができる。
排気ガスがパティキュレートフィルタ２２の隔壁５４を
通過するときに排気ガス中の微粒子がパティキュレート
フィルタ２２の隔壁５４の内部において捕集されるよう
にパティキュレートフィルタ２２が構成されている。そ
のため、パティキュレートフィルタ２２に堆積している
微粒子量が増加したためにパティキュレートフィルタ２
２を再生する必要が生じたときには、排気ガスがパティ
キュレートフィルタ２２の隔壁５４を通過しづらくなっ
て排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュレート
フィルタ２２の温度が静温度ではなくむしろ全温度とし
て定まる。この状態が続くと、ガスの運動エネルギが温
度に変換され、排気ガス温度及びパティキュレートフィ
ルタ２２の温度が上昇することになる。それゆえ、パテ
ィキュレートフィルタ２２の温度が静温度として定まる
場合に比べて、パティキュレートフィルタ２２の温度を
高くすることができ、外部ヒータなしでも、パティキュ
レートフィルタ２２に堆積している微粒子を容易に燃焼
させることができる。
【００３７】また本実施形態では、パティキュレートフ
ィルタ２２が排気ポート１０内に配置されているため、
パティキュレートフィルタ２２が排気ポート１０内より
も更に下流側に配置されている場合に比べ、内燃機関本
体１から排出された排気ガスの衝撃波によってパティキ
ュレートフィルタ２２の温度を排気ガス温度よりも高く
することができ、それゆえ、排気ガス温度がまだ低いと
きであってもパティキュレートフィルタ２２において未
燃ＨＣを酸化させることができる。
ィルタ２２が排気ポート１０内に配置されているため、
パティキュレートフィルタ２２が排気ポート１０内より
も更に下流側に配置されている場合に比べ、内燃機関本
体１から排出された排気ガスの衝撃波によってパティキ
ュレートフィルタ２２の温度を排気ガス温度よりも高く
することができ、それゆえ、排気ガス温度がまだ低いと
きであってもパティキュレートフィルタ２２において未
燃ＨＣを酸化させることができる。
【００３８】上述したように本実施形態では排気ガス温
度が低温酸化反応温度以上のときにはパティキュレート
フィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的に禁止さ
れるが、他の実施形態では、そのようなときであって
も、排気ガス温度が高温酸化反応温度（約６００℃）ま
で上昇する直前であるときには、パティキュレートフィ
ルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが許容される。そのた
め、排気ガス温度が高温酸化反応温度（約６００℃）ま
で上昇する直前にもパティキュレートフィルタに未燃Ｈ
Ｃを供給するのが禁止されてしまう場合に比べ、早期に
パティキュレートフィルタ２２を昇温させ、パティキュ
レートフィルタ２２を再生することができる。
度が低温酸化反応温度以上のときにはパティキュレート
フィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則的に禁止さ
れるが、他の実施形態では、そのようなときであって
も、排気ガス温度が高温酸化反応温度（約６００℃）ま
で上昇する直前であるときには、パティキュレートフィ
ルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが許容される。そのた
め、排気ガス温度が高温酸化反応温度（約６００℃）ま
で上昇する直前にもパティキュレートフィルタに未燃Ｈ
Ｃを供給するのが禁止されてしまう場合に比べ、早期に
パティキュレートフィルタ２２を昇温させ、パティキュ
レートフィルタ２２を再生することができる。
【００３９】また更に他の実施形態では、パティキュレ
ートフィルタ２２内の未燃ＨＣがなくなってしまうと、
パティキュレートフィルタ２２内の未燃ＨＣによってパ
ティキュレートフィルタ２２を加熱できなくなり、排気
ガスを昇温させなければパティキュレートフィルタ２２
を加熱できなくなることに鑑み、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）以上のとき、つまり、パティ
キュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則
的に禁止されるときであっても、パティキュレートフィ
ルタ２２内の未燃ＨＣがなくなりそうなときには、パテ
ィキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが許
容される。そのため、パティキュレートフィルタ２２内
の未燃ＨＣがなくなってしまい、パティキュレートフィ
ルタ２２内の未燃ＨＣによってパティキュレートフィル
タ２２を加熱できなくなってしまうのを回避することが
できる。
ートフィルタ２２内の未燃ＨＣがなくなってしまうと、
パティキュレートフィルタ２２内の未燃ＨＣによってパ
ティキュレートフィルタ２２を加熱できなくなり、排気
ガスを昇温させなければパティキュレートフィルタ２２
を加熱できなくなることに鑑み、排気ガス温度が低温酸
化反応温度（約４５０℃）以上のとき、つまり、パティ
キュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが原則
的に禁止されるときであっても、パティキュレートフィ
ルタ２２内の未燃ＨＣがなくなりそうなときには、パテ
ィキュレートフィルタ２２に未燃ＨＣを供給するのが許
容される。そのため、パティキュレートフィルタ２２内
の未燃ＨＣがなくなってしまい、パティキュレートフィ
ルタ２２内の未燃ＨＣによってパティキュレートフィル
タ２２を加熱できなくなってしまうのを回避することが
できる。
【００４０】第一の実施形態の説明に戻り、本実施形態
では、パティキュレートフィルタ２２の下流側にＮＯｘ
触媒６０が配置されているため、パティキュレートフィ
ルタ２２の加熱に使用されることなくパティキュレート
フィルタ２２を通過した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒６０
を還元することができる。更に、ＮＯｘ触媒６０の下流
側に酸化触媒６１が配置されているため、ＮＯｘ触媒６
０の還元に使用されることなくＮＯｘ触媒６０を通過し
た未燃ＨＣが酸化触媒６１において浄化される。それゆ
え、未燃ＨＣが大気中に排出されてしまうのを回避する
ことができる。
では、パティキュレートフィルタ２２の下流側にＮＯｘ
触媒６０が配置されているため、パティキュレートフィ
ルタ２２の加熱に使用されることなくパティキュレート
フィルタ２２を通過した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒６０
を還元することができる。更に、ＮＯｘ触媒６０の下流
側に酸化触媒６１が配置されているため、ＮＯｘ触媒６
０の還元に使用されることなくＮＯｘ触媒６０を通過し
た未燃ＨＣが酸化触媒６１において浄化される。それゆ
え、未燃ＨＣが大気中に排出されてしまうのを回避する
ことができる。
【００４１】図６は主燃料とは別の副燃料の追加噴射時
期と排気ガス中の未燃ＨＣ量、微粒子量及び燃焼状態と
の関係を示した図である。図６に示すように、副燃料が
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）約３０°から約４０°に追加
噴射される温度利用領域においては、追加噴射された副
燃料はパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの
間に後燃えし、未燃ＨＣとしてパティキュレートフィル
タ２２に供給されない。従ってこの温度利用領域では、
パティキュレートフィルタ２２は、副燃料の後燃えによ
り温度上昇した排気ガスによって昇温せしめられる。
期と排気ガス中の未燃ＨＣ量、微粒子量及び燃焼状態と
の関係を示した図である。図６に示すように、副燃料が
圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）約３０°から約４０°に追加
噴射される温度利用領域においては、追加噴射された副
燃料はパティキュレートフィルタ２２に到達するまでの
間に後燃えし、未燃ＨＣとしてパティキュレートフィル
タ２２に供給されない。従ってこの温度利用領域では、
パティキュレートフィルタ２２は、副燃料の後燃えによ
り温度上昇した排気ガスによって昇温せしめられる。
【００４２】一方、副燃料が圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）
約４０°から約５０°に追加噴射される触媒的作用利用
領域においては、追加噴射された副燃料は、パティキュ
レートフィルタ２２に到達するまでの間に後燃えするこ
となく、未燃ＨＣとしてパティキュレートフィルタ２２
に供給され、パティキュレートフィルタ２２において燃
焼せしめられる。従ってこの触媒的作用利用領域では、
パティキュレートフィルタ２２は、未燃ＨＣがパティキ
ュレートフィルタ２２において燃焼する反応熱によって
昇温せしめられる。温度利用領域においてパティキュレ
ートフィルタ２２が昇温せしめられる場合と触媒的作用
利用領域においてパティキュレートフィルタ２２が昇温
せしめられる場合とでは、後者の方が早期にパティキュ
レートフィルタ２２が昇温せしめられることになる。パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子量が
多いときには、排気ガス温度そのものを事前に高めてお
くために圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）約３０°から約４０
°に副燃料の追加噴射を行うのに加え、圧縮上死点後
（ＡＴＤＣ）約４０°から約５０°に副燃料の追加噴射
を行うのが好ましい。上述した副燃料の追加噴射を行う
ことにより、パティキュレートフィルタ２２において微
粒子を燃焼させるための火種が消失してしまうのを抑制
することができる。
約４０°から約５０°に追加噴射される触媒的作用利用
領域においては、追加噴射された副燃料は、パティキュ
レートフィルタ２２に到達するまでの間に後燃えするこ
となく、未燃ＨＣとしてパティキュレートフィルタ２２
に供給され、パティキュレートフィルタ２２において燃
焼せしめられる。従ってこの触媒的作用利用領域では、
パティキュレートフィルタ２２は、未燃ＨＣがパティキ
ュレートフィルタ２２において燃焼する反応熱によって
昇温せしめられる。温度利用領域においてパティキュレ
ートフィルタ２２が昇温せしめられる場合と触媒的作用
利用領域においてパティキュレートフィルタ２２が昇温
せしめられる場合とでは、後者の方が早期にパティキュ
レートフィルタ２２が昇温せしめられることになる。パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子量が
多いときには、排気ガス温度そのものを事前に高めてお
くために圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）約３０°から約４０
°に副燃料の追加噴射を行うのに加え、圧縮上死点後
（ＡＴＤＣ）約４０°から約５０°に副燃料の追加噴射
を行うのが好ましい。上述した副燃料の追加噴射を行う
ことにより、パティキュレートフィルタ２２において微
粒子を燃焼させるための火種が消失してしまうのを抑制
することができる。
【００４３】副燃料が圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）約５０
°以降に追加噴射される反応不十分領域においては、追
加噴射された副燃料が未燃ＨＣとしてパティキュレート
フィルタ２２に供給されるものの、燃焼状態が悪化して
排気ガス温度が低下してしまうため、パティキュレート
フィルタ２２を昇温させる作用は低下してしまう。
°以降に追加噴射される反応不十分領域においては、追
加噴射された副燃料が未燃ＨＣとしてパティキュレート
フィルタ２２に供給されるものの、燃焼状態が悪化して
排気ガス温度が低下してしまうため、パティキュレート
フィルタ２２を昇温させる作用は低下してしまう。
【００４４】図７は図６に示した温度利用領域を適用し
てパティキュレートフィルタを昇温させた場合と触媒的
作用利用領域を適用してパティキュレートフィルタを昇
温させた場合とを比較して示した図である。図７におい
て、縦軸はパティキュレートフィルタを示しており、横
軸は時間を示している。図７に示すように、触媒的作用
利用領域を適用してパティキュレートフィルタ２２を昇
温させた場合の方が、温度利用領域を適用してパティキ
ュレートフィルタ２２を昇温させた場合よりも早期にパ
ティキュレートフィルタ２２が昇温せしめられる。
てパティキュレートフィルタを昇温させた場合と触媒的
作用利用領域を適用してパティキュレートフィルタを昇
温させた場合とを比較して示した図である。図７におい
て、縦軸はパティキュレートフィルタを示しており、横
軸は時間を示している。図７に示すように、触媒的作用
利用領域を適用してパティキュレートフィルタ２２を昇
温させた場合の方が、温度利用領域を適用してパティキ
ュレートフィルタ２２を昇温させた場合よりも早期にパ
ティキュレートフィルタ２２が昇温せしめられる。
【００４５】従って本実施形態では、パティキュレート
フィルタ２２を昇温すべきときであって排気ガス温度が
低温酸化反応温度（約４５０℃）よりも低いときに、圧
縮上死点後約４０°から約５０°に主燃料とは別の副燃
料が追加噴射される。その結果、パティキュレートフィ
ルタ２２に到達するまでに未燃ＨＣが煤に変化してしま
うのを抑制しつつ、パティキュレートフィルタ２２にお
いて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキュレー
トフィルタ２２に堆積している微粒子を酸化除去する準
備を行うことができる。
フィルタ２２を昇温すべきときであって排気ガス温度が
低温酸化反応温度（約４５０℃）よりも低いときに、圧
縮上死点後約４０°から約５０°に主燃料とは別の副燃
料が追加噴射される。その結果、パティキュレートフィ
ルタ２２に到達するまでに未燃ＨＣが煤に変化してしま
うのを抑制しつつ、パティキュレートフィルタ２２にお
いて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキュレー
トフィルタ２２に堆積している微粒子を酸化除去する準
備を行うことができる。
【００４６】更に上述したように、圧縮上死点後約３０
°から約４０°に追加噴射される副燃料はパティキュレ
ートフィルタに到達するまでの間に後燃えして排気ガス
を昇温させることができることに鑑み、本実施形態で
は、パティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒
子量が所定値以上のときに圧縮上死点後３０°から４０
°に主燃料とは別の副燃料が追加噴射される。その結
果、昇温した排気ガスによってパティキュレートフィル
タ２２が加熱され、パティキュレートフィルタ２２に堆
積している微粒子を燃焼除去することができる。尚、パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子量が
所定値以上であるか否かは、例えば機関運転積算時間、
パティキュレートフィルタ２２の前後の差圧等に基づい
て推定される。
°から約４０°に追加噴射される副燃料はパティキュレ
ートフィルタに到達するまでの間に後燃えして排気ガス
を昇温させることができることに鑑み、本実施形態で
は、パティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒
子量が所定値以上のときに圧縮上死点後３０°から４０
°に主燃料とは別の副燃料が追加噴射される。その結
果、昇温した排気ガスによってパティキュレートフィル
タ２２が加熱され、パティキュレートフィルタ２２に堆
積している微粒子を燃焼除去することができる。尚、パ
ティキュレートフィルタ２２に堆積している微粒子量が
所定値以上であるか否かは、例えば機関運転積算時間、
パティキュレートフィルタ２２の前後の差圧等に基づい
て推定される。
【００４７】また上述したように、圧縮上死点後約４０
°から約５０°に、又は圧縮上死点後約５０°以降に追
加噴射される副燃料は、未燃ＨＣの状態でパティキュレ
ートフィルタ２２まで到達することができ、パティキュ
レートフィルタ２２を通過した場合にはパティキュレー
トフィルタ２２の下流側に配置されたＮＯｘ触媒６０ま
で到達することができることに鑑み、本実施形態では、
パティキュレートフィルタ２２の下流側に配置されたＮ
Ｏｘ触媒６０を還元すべきときには圧縮上死点後約４０
°から約５０°に、又は圧縮上死点後約５０°以降に主
燃料とは別の副燃料が追加噴射される。その結果、ＮＯ
ｘ触媒６０に到達した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒６０を
還元することができる。
°から約５０°に、又は圧縮上死点後約５０°以降に追
加噴射される副燃料は、未燃ＨＣの状態でパティキュレ
ートフィルタ２２まで到達することができ、パティキュ
レートフィルタ２２を通過した場合にはパティキュレー
トフィルタ２２の下流側に配置されたＮＯｘ触媒６０ま
で到達することができることに鑑み、本実施形態では、
パティキュレートフィルタ２２の下流側に配置されたＮ
Ｏｘ触媒６０を還元すべきときには圧縮上死点後約４０
°から約５０°に、又は圧縮上死点後約５０°以降に主
燃料とは別の副燃料が追加噴射される。その結果、ＮＯ
ｘ触媒６０に到達した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒６０を
還元することができる。
【００４８】他の実施形態では、機関始動時等、排気ガ
ス温度が低いときには圧縮上死点後約３０°から４０°
に副燃料を追加噴射し、暖機がすすむに従って副燃料の
追加噴射時期を圧縮上死点後約４０°から約５０°に切
り換えることも可能である。また他の実施形態では、排
気ガス温度が低温酸化反応温度よりも高く煤が自然再生
できるときには、圧縮上死点後約３０°から４０°に副
燃料を追加噴射することも可能である。
ス温度が低いときには圧縮上死点後約３０°から４０°
に副燃料を追加噴射し、暖機がすすむに従って副燃料の
追加噴射時期を圧縮上死点後約４０°から約５０°に切
り換えることも可能である。また他の実施形態では、排
気ガス温度が低温酸化反応温度よりも高く煤が自然再生
できるときには、圧縮上死点後約３０°から４０°に副
燃料を追加噴射することも可能である。
【００４９】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、パティ
キュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変
化してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィル
タにおいて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を燃焼除去する
準備を行うことができる。更に、パティキュレートフィ
ルタにおいて酸化発熱する未燃ＨＣによってパティキュ
レートフィルタが加熱されるのに加えて、昇温した排気
ガスによってパティキュレートフィルタが加熱される。
その結果、パティキュレートフィルタに堆積している微
粒子を燃焼除去することができる。更に、昇温した排気
ガス中において未燃ＨＣがパティキュレートフィルタに
到達するまでの間に煤に変化してしまうのが抑制され、
その結果、パティキュレートフィルタに煤が供給されて
しまうのに伴ってパティキュレートフィルタの再生が妨
げられてしまうのを抑制することができる。つまり、パ
ティキュレートフィルタに堆積している微粒子を減少さ
せることが妨げられてしまうのを抑制することができ
る。
キュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変
化してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィル
タにおいて未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子を燃焼除去する
準備を行うことができる。更に、パティキュレートフィ
ルタにおいて酸化発熱する未燃ＨＣによってパティキュ
レートフィルタが加熱されるのに加えて、昇温した排気
ガスによってパティキュレートフィルタが加熱される。
その結果、パティキュレートフィルタに堆積している微
粒子を燃焼除去することができる。更に、昇温した排気
ガス中において未燃ＨＣがパティキュレートフィルタに
到達するまでの間に煤に変化してしまうのが抑制され、
その結果、パティキュレートフィルタに煤が供給されて
しまうのに伴ってパティキュレートフィルタの再生が妨
げられてしまうのを抑制することができる。つまり、パ
ティキュレートフィルタに堆積している微粒子を減少さ
せることが妨げられてしまうのを抑制することができ
る。
【００５０】請求項２に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタに堆積している微粒子量が増加したた
めにパティキュレートフィルタを再生すべきときには、
排気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過しづら
くなって排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュ
レートフィルタの温度が静温度ではなくむしろ全温度と
して定まる。それゆえ、パティキュレートフィルタの温
度が静温度として定まる場合に比べて、パティキュレー
トフィルタの温度を高くすることができ、パティキュレ
ートフィルタに堆積している微粒子を容易に燃焼させる
ことができる。
ュレートフィルタに堆積している微粒子量が増加したた
めにパティキュレートフィルタを再生すべきときには、
排気ガスがパティキュレートフィルタの壁を通過しづら
くなって排気ガス圧力が上昇し、その結果、パティキュ
レートフィルタの温度が静温度ではなくむしろ全温度と
して定まる。それゆえ、パティキュレートフィルタの温
度が静温度として定まる場合に比べて、パティキュレー
トフィルタの温度を高くすることができ、パティキュレ
ートフィルタに堆積している微粒子を容易に燃焼させる
ことができる。
【００５１】請求項３に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタが排気ポート内又は排気ポートのすぐ
下流側よりも更に下流側に配置されている場合に比べ、
内燃機関本体から排出された排気ガスの衝撃波によって
パティキュレートフィルタの温度を排気ガス温度よりも
高くすることができ、それゆえ、排気ガス温度がまだ低
いときであってもパティキュレートフィルタにおいて未
燃ＨＣを酸化させることができる。
ュレートフィルタが排気ポート内又は排気ポートのすぐ
下流側よりも更に下流側に配置されている場合に比べ、
内燃機関本体から排出された排気ガスの衝撃波によって
パティキュレートフィルタの温度を排気ガス温度よりも
高くすることができ、それゆえ、排気ガス温度がまだ低
いときであってもパティキュレートフィルタにおいて未
燃ＨＣを酸化させることができる。
【００５２】請求項４に記載の発明によれば、排気ガス
温度が高温酸化反応温度まで上昇する直前にもパティキ
ュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するのが禁止されて
しまう場合に比べ、早期にパティキュレートフィルタを
昇温させ、パティキュレートフィルタを再生することが
できる。
温度が高温酸化反応温度まで上昇する直前にもパティキ
ュレートフィルタに未燃ＨＣを供給するのが禁止されて
しまう場合に比べ、早期にパティキュレートフィルタを
昇温させ、パティキュレートフィルタを再生することが
できる。
【００５３】請求項５に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなってしまい、パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣによってパティキ
ュレートフィルタを加熱できなくなってしまうのを回避
することができる。
ュレートフィルタ内の未燃ＨＣがなくなってしまい、パ
ティキュレートフィルタ内の未燃ＨＣによってパティキ
ュレートフィルタを加熱できなくなってしまうのを回避
することができる。
【００５４】請求項６に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタの加熱に使用されることなくパティキ
ュレートフィルタを通過した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒
を還元することができる。更に、ＮＯｘ触媒の還元に使
用されることなくＮＯｘ触媒を通過した未燃ＨＣが酸化
触媒において浄化される。それゆえ、未燃ＨＣが排出さ
れてしまうのを回避することができる。
ュレートフィルタの加熱に使用されることなくパティキ
ュレートフィルタを通過した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒
を還元することができる。更に、ＮＯｘ触媒の還元に使
用されることなくＮＯｘ触媒を通過した未燃ＨＣが酸化
触媒において浄化される。それゆえ、未燃ＨＣが排出さ
れてしまうのを回避することができる。
【００５５】請求項７に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変化
してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィルタ
において未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキュ
レートフィルタに堆積している微粒子を酸化除去する準
備を行うことができる。
ュレートフィルタに到達するまでに未燃ＨＣが煤に変化
してしまうのを抑制しつつ、パティキュレートフィルタ
において未燃ＨＣを酸化させることにより、パティキュ
レートフィルタに堆積している微粒子を酸化除去する準
備を行うことができる。
【００５６】請求項８に記載の発明によれば、昇温した
排気ガスによってパティキュレートフィルタが加熱さ
れ、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去することができる。
排気ガスによってパティキュレートフィルタが加熱さ
れ、パティキュレートフィルタに堆積している微粒子を
燃焼除去することができる。
【００５７】請求項９に記載の発明によれば、ＮＯｘ触
媒に到達した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒を還元すること
ができる。
媒に到達した未燃ＨＣによりＮＯｘ触媒を還元すること
ができる。
【図１】本発明の内燃機関の排気浄化装置の第一の実施
形態の構成図である。
形態の構成図である。
【図２】図１に示したパティキュレートフィルタの詳細
図である。
図である。
【図３】燃焼室に近い位置における機関排気通路内の圧
力と燃焼室から離れた位置における機関排気通路内の圧
力とを比較して示した図である。
力と燃焼室から離れた位置における機関排気通路内の圧
力とを比較して示した図である。
【図４】パティキュレートフィルタ温度とパティキュレ
ートフィルタの上流側の排気ガス温度とを比較して示し
た図である。
ートフィルタの上流側の排気ガス温度とを比較して示し
た図である。
【図５】領域Ａと領域Ｂとの関係を示した図である。
【図６】主燃料とは別の副燃料の追加噴射時期と排気ガ
ス中の未燃ＨＣ量、微粒子量及び燃焼状態との関係を示
した図である。
ス中の未燃ＨＣ量、微粒子量及び燃焼状態との関係を示
した図である。
【図７】図６に示した温度利用領域を適用してパティキ
ュレートフィルタを昇温させた場合と触媒的作用利用領
域を適用してパティキュレートフィルタを昇温させた場
合とを比較して示した図である。
ュレートフィルタを昇温させた場合と触媒的作用利用領
域を適用してパティキュレートフィルタを昇温させた場
合とを比較して示した図である。
１…内燃機関本体 １０…排気ポート １４…排気ターボチャージャ １９…排気マニホルド ２２…パティキュレートフィルタ ６０…ＮＯｘ触媒 ６１…酸化触媒
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 DA12 DA18 DA20 EA01 EA04 3G091 AA10 AA11 AA18 AB02 AB04 AB13 BA14 CA18 CB02 CB03 HA09 HA16 3G301 HA02 HA12 HA13 JA21 KA06 KA12 LA03 LB11 LC04 MA19 MA23 PA01Z PB08Z PD11Z PE03Z PF03Z
Claims (9)
- 【請求項１】 機関排気通路内にパティキュレートフィ
ルタを配置し、前記パティキュレートフィルタに未燃Ｈ
Ｃを供給するようにした内燃機関の排気浄化装置におい
て、排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも低いときに
前記パティキュレートフィルタに未燃ＨＣを供給し、次
いで排気ガス温度を低温酸化反応温度以上の温度まで昇
温させると共に前記パティキュレートフィルタに未燃Ｈ
Ｃを供給するのを原則的に禁止するようにした内燃機関
の排気浄化装置。 - 【請求項２】 排気ガスがパティキュレートフィルタの
壁を通過するときに排気ガス中の微粒子がパティキュレ
ートフィルタの壁の内部において捕集されるように前記
パティキュレートフィルタを構成した請求項１に記載の
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記パティキュレートフィルタを排気ポ
ート内又は排気ポートのすぐ下流側に配置した請求項１
に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 排気ガス温度が低温酸化反応温度以上の
ときであっても、排気ガス温度が高温酸化反応温度まで
上昇する直前であるときには、前記パティキュレートフ
ィルタに未燃ＨＣを供給するのを許容するようにした請
求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 排気ガス温度が低温酸化反応温度以上の
ときであっても、前記パティキュレートフィルタ内の未
燃ＨＣがなくなりそうなときには、前記パティキュレー
トフィルタに未燃ＨＣを供給するのを許容するようにし
た請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 前記パティキュレートフィルタの下流側
に排気ターボチャージャを配置し、その下流側にＮＯｘ
触媒を配置し、その下流側に酸化触媒を配置した請求項
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 排気ガス温度が低温酸化反応温度よりも
低いとき、圧縮上死点後４０°から５０°に主燃料とは
別の副燃料を追加噴射することにより前記パティキュレ
ートフィルタに未燃ＨＣを供給するようにした請求項１
に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項８】 前記パティキュレートフィルタに堆積し
ている微粒子量が所定値以上のとき、圧縮上死点後３０
°から４０°に主燃料とは別の副燃料を追加噴射するこ
とにより排気ガス温度を低温酸化反応温度以上の温度ま
で昇温させるようにした請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置。 - 【請求項９】 前記パティキュレートフィルタの下流側
に配置されたＮＯｘ触媒を還元すべきとき、圧縮上死点
後４０°から５０°に、又は圧縮上死点後５０°以降に
主燃料とは別の副燃料を追加噴射するようにした請求項
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324196A JP3624820B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000324196A JP3624820B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002129938A true JP2002129938A (ja) | 2002-05-09 |
| JP3624820B2 JP3624820B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=18801764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000324196A Expired - Fee Related JP3624820B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624820B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002066813A1 (fr) * | 2001-02-20 | 2002-08-29 | Isuzu Motors Limited | Procede de commande d'injection de carburant pour moteur diesel et procede de commande de regeneration de gaz d'echappement apres un dispositif de traitement |
| JP2008111404A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Iseki & Co Ltd | ディーゼルエンジン |
| JP2009515083A (ja) * | 2005-11-11 | 2009-04-09 | ユーエフアイ フイルターズ ソチエタ ペル アチオーニ | 内燃エンジンから排出される排出ガスの浄化システム |
| RU2528932C2 (ru) * | 2009-08-19 | 2014-09-20 | Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. | Способ восстановления дизельного сажевого фильтра |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000324196A patent/JP3624820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002066813A1 (fr) * | 2001-02-20 | 2002-08-29 | Isuzu Motors Limited | Procede de commande d'injection de carburant pour moteur diesel et procede de commande de regeneration de gaz d'echappement apres un dispositif de traitement |
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