JP3518478B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP3518478B2
JP3518478B2 JP2000090743A JP2000090743A JP3518478B2 JP 3518478 B2 JP3518478 B2 JP 3518478B2 JP 2000090743 A JP2000090743 A JP 2000090743A JP 2000090743 A JP2000090743 A JP 2000090743A JP 3518478 B2 JP3518478 B2 JP 3518478B2
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discharged
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来よりディーゼル機関においては、排
気ガス中に含まれる微粒子を除去するために機関排気通
路内にパティキュレートフィルタを配置してこのパティ
キュレートフィルタにより排気ガス中の微粒子を一旦捕
集し、パティキュレートフィルタ上に捕集された微粒子
を着火燃焼せしめることによりパティキュレートフィル
タを再生するようにしている。ところがパティキュレー
トフィルタ上に捕集された微粒子は６００℃程度以上の
高温にならないと着火せず、これに対してディーゼル機
関の排気ガス温は通常、６００℃よりもかなり低い。従
って排気ガス熱でもってパティキュレートフィルタ上に
捕集された微粒子を着火させるのは困難であり、排気ガ
ス熱でもってパティキュレートフィルタ上に捕集された
微粒子を着火させるためには微粒子の着火温度を低くし
なければならない。2. Description of the Related Art Conventionally, in a diesel engine, a particulate filter is arranged in an engine exhaust passage to remove fine particles contained in exhaust gas, and the particulate filter temporarily collects fine particles in the exhaust gas. Then, the particulate filter collected on the particulate filter is ignited and burned to regenerate the particulate filter. However, the particulate matter collected on the particulate filter does not ignite unless it reaches a high temperature of about 600 ° C. or higher, whereas the exhaust gas temperature of the diesel engine is usually considerably lower than 600 ° C. Therefore, it is difficult to ignite the particulates collected on the particulate filter by the exhaust gas heat, and the ignition temperature of the particulates is ignited to ignite the particulates collected on the particulate filter by the exhaust gas heat. Must be lowered.

【０００３】ところで従来よりパティキュレートフィル
タ上に触媒を担持すれば微粒子の着火温度を低下できる
ことが知られており、従って従来より微粒子の着火温度
を低下させるために触媒を担持した種々のパティキュレ
ートフィルタが公知である。例えば特公平７−１０６２
９０号公報にはパティキュレートフィルタ上に白金族金
属およびアルカリ土類金属酸化物の混合物を担持させた
パティキュレートフィルタが開示されている。このパテ
ィキュレートフィルタではほぼ３５０℃から４００℃の
比較的低温でもって微粒子が着火され、次いで連続的に
燃焼せしめられる。By the way, it has been conventionally known that the catalyst can be carried on a particulate filter to lower the ignition temperature of fine particles. Therefore, various particulate filters carrying a catalyst in order to lower the ignition temperature of fine particles compared with the prior art. Is known. For example, Japanese Patent Publication 7-1062
Japanese Patent Publication No. 90 discloses a particulate filter in which a mixture of a platinum group metal and an alkaline earth metal oxide is supported on the particulate filter. In this particulate filter, the fine particles are ignited at a relatively low temperature of approximately 350 ° C. to 400 ° C., and then continuously burned.

【０００４】ディーゼル機関では負荷が高くなれば排気
ガス温が３５０℃から４００℃に達し、従って上述のパ
ティキュレートフィルタでは一見したところ機関負荷が
高くなったときに排気ガス熱によって微粒子を着火燃焼
せしめることができるように見える。しかしながら実際
には排気ガス温が３５０℃から４００℃に達しても微粒
子が着火しない場合があり、またたとえ微粒子が着火し
たとしても一部の微粒子しか燃焼せず、多量の微粒子が
燃え残るという問題を生ずる。即ち、排気ガス中に含ま
れる微粒子量が少ないときにはパティキュレートフィル
タ上に付着する微粒子量が少なく、このときには排気ガ
ス温が３５０℃から４００℃になるとパティキュレート
フィルタ上の微粒子は着火し、次いで連続的に燃焼せし
められる。しかしながら排気ガス中に含まれる微粒子量
が多くなるとパティキュレートフィルタ上に付着した微
粒子が完全に燃焼する前にこの微粒子の上に別の微粒子
が堆積し、その結果パティキュレートフィルタ上に微粒
子が積層状に堆積する。このようにパティキュレートフ
ィルタ上に微粒子が積層状に堆積すると酸素と接触しや
すい一部の微粒子は燃焼せしめられるが酸素と接触しづ
らい残りの微粒子は燃焼せず、斯くして多量の微粒子が
燃え残ることになる。従って排気ガス中に含まれる微粒
子量が多くなるとパティキュレートフィルタ上に多量の
微粒子が堆積し続けることになる。In a diesel engine, the exhaust gas temperature rises from 350 ° C. to 400 ° C. when the load becomes high, and therefore the above-mentioned particulate filter causes the particulates to ignite and burn by the heat of the exhaust gas when the engine load becomes high at first glance. Looks like you can. However, in reality, even if the exhaust gas temperature reaches from 350 ° C to 400 ° C, the fine particles may not ignite, and even if the fine particles are ignited, only a part of the fine particles are burned and a large amount of fine particles remain unburned. Cause That is, when the amount of fine particles contained in the exhaust gas is small, the amount of fine particles adhering to the particulate filter is small. At this time, when the exhaust gas temperature changes from 350 ° C. to 400 ° C., the particles on the particulate filter ignite, and then continuously. Be burned. However, if the amount of particulates contained in the exhaust gas increases, other particulates will accumulate on the particulates before they completely burn, and as a result, particulates will form a laminated layer on the particulates filter. Deposit on. When particulates are deposited in a layered manner on the particulate filter in this way, some of the particulates that are likely to come into contact with oxygen are burned, but the other particulates that are difficult to come into contact with oxygen do not burn, and thus a large amount of particulates burn. Will remain. Therefore, when the amount of fine particles contained in the exhaust gas increases, a large amount of fine particles continue to be deposited on the particulate filter.

【０００５】一方、パティキュレートフィルタ上に多量
の微粒子が堆積するとこれら堆積した微粒子は次第に着
火燃焼しづらくなる。このように燃焼しづらくなるのは
おそらく堆積している間に微粒子中の炭素が燃焼しづら
いグラフィイト等に変化するからであると考えられる。
事実、パティキュレートフィルタ上に多量の微粒子が堆
積し続けると３５０℃から４００℃の低温では堆積した
微粒子が着火せず、堆積した微粒子を着火せしめるため
には６００℃以上の高温が必要となる。しかしながらデ
ィーゼル機関では通常、排気ガス温が６００℃以上の高
温になることがなく、従ってパティキュレートフィルタ
上に多量の微粒子が堆積し続けると排気ガス熱によって
堆積した微粒子を着火せしめるのが困難となる。On the other hand, when a large amount of fine particles are deposited on the particulate filter, the deposited fine particles gradually become difficult to ignite and burn. It is considered that the reason why it becomes difficult to burn is that carbon in the fine particles changes into graffite, which is hard to burn, during the deposition.
In fact, when a large amount of fine particles continue to be deposited on the particulate filter, the deposited fine particles do not ignite at a low temperature of 350 to 400 ° C., and a high temperature of 600 ° C. or higher is required to ignite the deposited fine particles. However, in a diesel engine, the exhaust gas temperature does not normally reach a high temperature of 600 ° C. or higher, and therefore, if a large amount of fine particles continue to be deposited on the particulate filter, it becomes difficult to ignite the deposited fine particles by the heat of the exhaust gas. .

【０００６】一方、このとき排気ガス温を６００℃以上
の高温にすることができたとすると堆積した微粒子は着
火するがこの場合には別の問題を生ずる。即ち、この場
合、堆積した微粒子は着火せしめられると輝炎を発して
燃焼し、このときパティキュレートフィルタの温度は堆
積した微粒子の燃焼が完了するまで長時間に亘り８００
℃以上に維持される。しかしながらこのようにパティキ
ュレートフィルタが長時間に亘り８００℃以上の高温に
さらされるとパティキュレートフィルタが早期に劣化
し、斯くしてパティキュレートフィルタを新品と早期に
交換しなければならないという問題が生ずる。On the other hand, at this time, if the exhaust gas temperature can be raised to a high temperature of 600 ° C. or higher, the deposited fine particles are ignited, but in this case, another problem occurs. That is, in this case, the deposited particulates emit a bright flame when they are ignited and burn, and at this time, the temperature of the particulate filter is 800 for a long time until the burning of the deposited particulates is completed.
Maintained above ℃. However, if the particulate filter is exposed to a high temperature of 800 ° C. or higher for a long time as described above, the particulate filter deteriorates early, and thus there is a problem that the particulate filter must be replaced with a new one early. .

【０００７】また、堆積した微粒子が燃焼せしめられる
とアッシュが凝縮して大きな塊まりとなり、これらアッ
シュの塊まりによってパティキュレートフィルタの細孔
が目詰まりを生ずる。目詰まりした細孔の数は時間の経
過と共に次第に増大し、斯くしてパティキュレートフィ
ルタにおける排気ガス流の圧損が次第に大きくなる。排
気ガス流の圧損が大きくなると機関の出力が低下し、斯
くしてこの点からもパティキュレートフィルタを新品と
早期に交換しなければならないという問題が生ずる。When the accumulated fine particles are burned, the ash is condensed into a large lump, and the lump of the ash causes the pores of the particulate filter to be clogged. The number of clogged pores gradually increases over time, and thus the pressure loss of the exhaust gas flow in the particulate filter gradually increases. If the pressure loss of the exhaust gas flow increases, the output of the engine decreases, and this also causes the problem that the particulate filter must be replaced with a new one at an early stage.

【０００８】このように多量の微粒子が一旦積層状に堆
積してしまうと上述の如き種々の問題が生じ、従って排
気ガス中に含まれる微粒子量とパティキュレートフィル
タ上において燃焼しうる微粒子量とのバランスを考えて
多量の微粒子が積層状に堆積しないようにする必要があ
る。しかしながら上述の公報に記載されたパティキュレ
ートフィルタでは排気ガス中に含まれる微粒子量とパテ
ィキュレートフィルタにおいて燃焼しうる微粒子量との
バランスについては何ら考えておらず、斯くして上述し
たように種々の問題を生じることになる。Once such a large amount of fine particles are accumulated in a laminated form, various problems as described above occur, and therefore the amount of fine particles contained in the exhaust gas and the amount of fine particles combustible on the particulate filter are different. Considering the balance, it is necessary to prevent a large amount of fine particles from accumulating in a laminated form. However, in the particulate filter described in the above-mentioned publication, no consideration is given to the balance between the amount of fine particles contained in the exhaust gas and the amount of fine particles that can be burned in the particulate filter, and thus, as described above, This will cause problems.

【０００９】また、上述の公報に記載されたパティキュ
レートフィルタでは排気ガス温が３５０℃以下になると
微粒子は着火されず、斯くしてパティキュレートフィル
タに微粒子が堆積する。この場合、堆積量が少なければ
排気ガス温が３５０℃から４００℃になったときに堆積
した微粒子が燃焼せしめられるが多量の微粒子が積層状
に堆積すると排気ガス温が３５０℃から４００℃になっ
たときに堆積した微粒子が着火せず、たとえ着火したと
しても一部の微粒子は燃焼しないために燃え残りが生じ
る。この場合、多量の微粒子が積層状に堆積する前に排
気ガス温を上昇させれば堆積した微粒子を燃え残ること
なく燃焼せしめることができるが上述の公報に記載され
たパティキュレートフィルタではこのようなことは何ら
考えておらず、斯くして多量の微粒子が積層状に堆積し
た場合には排気ガス温を６００℃以上に上昇させない限
り、堆積した全微粒子を燃焼させることができない。Further, in the particulate filter described in the above-mentioned publication, the fine particles are not ignited when the exhaust gas temperature becomes 350 ° C. or lower, and thus the fine particles are deposited on the particulate filter. In this case, if the amount of deposition is small, the fine particles deposited when the exhaust gas temperature rises from 350 ° C. to 400 ° C. are burned, but if a large amount of fine particles accumulate in a stack, the exhaust gas temperature rises from 350 ° C. to 400 ° C. When the particles are ignited, they do not ignite, and even if they ignite, some of the particles do not burn, so that an unburned residue occurs. In this case, if the exhaust gas temperature is raised before a large amount of fine particles are accumulated in a stacked state, the accumulated fine particles can be burned without remaining unburned. However, in the particulate filter described in the above publication, Therefore, when a large amount of fine particles are deposited in a laminated form, all the deposited fine particles cannot be burned unless the exhaust gas temperature is raised to 600 ° C. or higher.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前記問題点に鑑み、本
発明は、新規な方法によって排気ガス中の微粒子を除去
する、つまり、微粒子がパティキュレートフィルタ上に
積層状に堆積する前に微粒子を酸化させることにより排
気ガス中の微粒子を除去するようにした内燃機関の排気
浄化装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned problems, the present invention removes fine particles in exhaust gas by a novel method, that is, the fine particles are deposited before they are deposited in a laminated form on a particulate filter. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, which is configured to remove fine particles in exhaust gas by being oxidized.

【００１１】また従来、機関排気通路内に燃焼室から排
出された排気ガス中の微粒子を除去するためのパティキ
ュレートフィルタを配置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、例えば特公平７−１０６２９０号公報に記載さ
れたものがある。ところが特公平７−１０６２９０号公
報には、パティキュレートフィルタ全体のうちで排気ガ
スが主に流れる部分を排気ガス温度に応じて変更する点
について開示されていない。従って特公平７−１０６２
９０号公報に記載された内燃機関の排気浄化装置では、
排気ガス温度を上昇すべきときに、パティキュレートフ
ィルタ全体のうちでその温度上昇した排気ガスが必要と
される部分にその排気ガスを重点的に流すということが
できない。Further, conventionally, there is known an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine in which a particulate filter for removing fine particles in exhaust gas discharged from a combustion chamber is arranged in an engine exhaust passage. An example of this type of exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine is disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-106290. However, Japanese Examined Patent Publication No. 7-106290 does not disclose that the part of the entire particulate filter where the exhaust gas mainly flows is changed according to the exhaust gas temperature. Therefore, Japanese Patent Publication 7-1062
In the exhaust gas purification device for an internal combustion engine disclosed in Japanese Patent Publication No. 90,
When the temperature of the exhaust gas should be raised, it is not possible to focus the flow of the exhaust gas on the portion of the entire particulate filter where the exhaust gas whose temperature has risen is required.

【００１２】前記問題点に鑑み、本発明は、パティキュ
レートフィルタ全体のうちで温度上昇した排気ガスが必
要とされる部分にその排気ガスを重点的に流すことがで
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。In view of the above problems, the present invention provides an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which is capable of focusing the exhaust gas on a portion of the entire particulate filter where the temperature rises. The purpose is to provide.

【００１３】[0013]

【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、機関排気通路内に燃焼室から排出された排気ガ
ス中の微粒子を除去するためのパティキュレートフィル
タを配置し、該パティキュレートフィルタとして、単位
時間当たりに燃焼室から排出される排出微粒子量がパテ
ィキュレートフィルタ上において単位時間当たりに輝炎
を発することなく酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量
よりも少ないときには排気ガス中の微粒子がパティキュ
レートフィルタに流入すると輝炎を発することなく酸化
除去せしめられ、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記
酸化除去可能微粒子量より多くなったとしてもパティキ
ュレートフィルタ上において微粒子が一定限度以下しか
堆積しないときには前記排出微粒子量が前記酸化除去可
能微粒子量よりも少なくなったときにパティキュレート
フィルタ上の微粒子が輝炎を発することなく酸化除去せ
しめられるパティキュレートフィルタを用い、前記酸化
除去可能微粒子量がパティキュレートフィルタの温度に
依存しており、前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微
粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微粒子量が
一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとし
てもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子
量より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以下
の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積し
ないように前記排出微粒子量およびパティキュレートフ
ィルタの温度を維持するための制御手段を具備し、それ
によって排気ガス中の微粒子をパティキュレートフィル
タ上において輝炎を発することなく酸化除去せしめるよ
うにした内燃機関の排気浄化装置であって、前記パティ
キュレートフィルタの外周に保温部材を設けた内燃機関
の排気浄化装置が提供される。According to the invention as set forth in claim 1, a particulate filter for removing fine particles in exhaust gas discharged from the combustion chamber is arranged in the engine exhaust passage, and the particulate filter is provided. As a particulate filter, when the amount of particulates emitted from the combustion chamber per unit time is less than the amount of oxidatively removable particulates that can be oxidized and removed on the particulate filter per unit time without emitting a bright flame, When the particulates flow into the particulate filter, they are oxidatively removed without emitting a luminous flame, and even if the discharged particulate amount temporarily exceeds the oxidatively removable particulate amount, the particulates are below a certain limit. If only accumulated, the amount of discharged fine particles is smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. When using a particulate filter that can be oxidatively removed without emitting bright flame particles on the particulate filter when exhausted, the oxidatively removable particulate amount depends on the temperature of the particulate filter, the amount of the discharged particulate is When the amount of fine particles discharged is usually smaller than the amount of fine particles that can be oxidized and removed, and even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be oxidized and removed, then the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be oxidized and removed. The exhaust gas is provided with a control means for maintaining the amount of the discharged particulate and the temperature of the particulate filter so that only the particulate of a certain amount or less that can be oxidized and removed is deposited on the particulate filter, whereby the particulate in the exhaust gas is provided. Without emitting a bright flame on the particulate filter A exhaust gas control apparatus for an internal combustion engine which is adapted allowed to removal of exhaust emission purification system for an internal combustion engine provided with a heat insulating member on the outer periphery of the particulate filter is provided.

【００１４】請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように排出微粒子量およびパテ
ィキュレートフィルタの温度が維持されることにより、
排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタ上にお
いて輝炎を発することなく酸化除去せしめられる。その
ため、従来の場合のように微粒子がパティキュレートフ
ィルタ上に積層状に堆積した後に輝炎を発してその微粒
子を除去する必要なく、微粒子がパティキュレートフィ
ルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させること
により排気ガス中の微粒子を除去することができる。更
に請求項１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外周に保温部材が設けられてい
る。そのため、温度低下し易いパティキュレートフィル
タの外周部分の温度低下に伴って微粒子がパティキュレ
ートフィルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化さ
せることができなくなってしまうのを阻止することがで
きる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, and the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. After that, when the amount of discharged particulate becomes less than the amount of particulate that can be removed by oxidation, the amount of particulate discharged and the temperature of the particulate filter are maintained so that only a certain amount of particulate that can be oxidized and removed will deposit on the particulate filter. By doing
The fine particles in the exhaust gas are oxidized and removed on the particulate filter without emitting a bright flame. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to remove the particles by emitting a bright flame after the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the particles are deposited before the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter. By oxidizing, the fine particles in the exhaust gas can be removed. Further, in the exhaust gas purification device for the internal combustion engine according to the first aspect, the heat insulating member is provided on the outer periphery of the particulate filter. Therefore, it is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before they are accumulated in a laminated form on the particulate filter due to the temperature decrease of the outer peripheral portion of the particulate filter where the temperature tends to decrease.

【００１５】請求項２に記載の発明によれば、機関排気
通路内に燃焼室から排出された排気ガス中の微粒子を除
去するためのパティキュレートフィルタを配置し、該パ
ティキュレートフィルタとして、単位時間当たりに燃焼
室から排出される排出微粒子量がパティキュレートフィ
ルタ上において単位時間当たりに輝炎を発することなく
酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量よりも少ないとき
には排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタに
流入すると輝炎を発することなく酸化除去せしめられ、
かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒
子量より多くなったとしてもパティキュレートフィルタ
上において微粒子が一定限度以下しか堆積しないときに
は前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも
少なくなったときにパティキュレートフィルタ上の微粒
子が輝炎を発することなく酸化除去せしめられるパティ
キュレートフィルタを用い、前記酸化除去可能微粒子量
がパティキュレートフィルタの温度に依存しており、前
記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化
除去可能微粒子量より多くなったとしてもその後前記排
出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量より少なくなっ
たときに酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しか
パティキュレートフィルタ上に堆積しないように前記排
出微粒子量およびパティキュレートフィルタの温度を維
持するための制御手段を具備し、それによって排気ガス
中の微粒子をパティキュレートフィルタ上において輝炎
を発することなく酸化除去せしめるようにした内燃機関
の排気浄化装置であって、排気ガスの温度低下を抑制す
るための排気温度低下抑制手段を前記パティキュレート
フィルタよりも排気ガス流れの上流側の機関排気通路に
配置した内燃機関の排気浄化装置が提供される。According to the second aspect of the present invention, a particulate filter for removing fine particles in the exhaust gas discharged from the combustion chamber is arranged in the engine exhaust passage, and the particulate filter serves as a unit time. When the amount of particulates exhausted from the combustion chamber per unit is less than the amount of oxidatively removable particulates that can be oxidized and removed on the particulate filter per unit time without emitting a luminous flame, the particulates in the exhaust gas are collected in the particulate filter. When flowing in, it will be oxidized and removed without emitting a luminous flame,
And even if the amount of the discharged fine particles temporarily exceeds the amount of the oxidatively removable fine particles, the amount of the discharged fine particles becomes smaller than the amount of the oxidatively removable fine particles when the fine particles are deposited on the particulate filter below a certain limit. When using a particulate filter that can be oxidatively removed without emitting bright flame particles on the particulate filter, the oxidatively removable particulate amount depends on the temperature of the particulate filter, the discharged particulate amount is the Usually less than the amount of fine particles that can be oxidized and removed, and even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be oxidized and removed, then when the amount of discharged fine particles becomes less than the amount of fine particles that can be oxidized and removed. Particulates only a certain amount of fine particles that can be removed by oxidation A control means for maintaining the amount of the discharged particulate and the temperature of the particulate filter so as not to be deposited on the filter is provided, whereby the particulate in the exhaust gas is oxidized and removed without emitting a bright flame on the particulate filter. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, the exhaust gas temperature decrease suppressing means for suppressing the temperature decrease of the exhaust gas is arranged in the engine exhaust passage on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter. An exhaust emission control device is provided.

【００１６】請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように排出微粒子量およびパテ
ィキュレートフィルタの温度が維持されることにより、
排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタ上にお
いて輝炎を発することなく酸化除去せしめられる。その
ため、従来の場合のように微粒子がパティキュレートフ
ィルタ上に積層状に堆積した後に輝炎を発してその微粒
子を除去する必要なく、微粒子がパティキュレートフィ
ルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させること
により排気ガス中の微粒子を除去することができる。更
に請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置では、排気
ガスの温度低下を抑制するための排気温度低下抑制手段
がパティキュレートフィルタよりも排気ガス流れの上流
側の機関排気通路に配置されている。そのため、排気ガ
スがパティキュレートフィルタに到達するまでに排気ガ
ス温度が低下し、その温度低下した排気ガスによりパテ
ィキュレートフィルタ温度が低下せしめられるのに伴
い、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆
積する前に微粒子を酸化させることができなくなってし
まうのを阻止することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of oxidatively removable fine particles, and the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the oxidatively removable fine particle amount. After that, when the amount of discharged particulate becomes less than the amount of particulate that can be removed by oxidation, the amount of particulate discharged and the temperature of the particulate filter are maintained so that only a certain amount of particulate that can be oxidized and removed will deposit on the particulate filter. By doing
The fine particles in the exhaust gas are oxidized and removed on the particulate filter without emitting a bright flame. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to remove the particles by emitting a bright flame after the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the particles are deposited before the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter. By oxidizing, the fine particles in the exhaust gas can be removed. Further, in the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, the exhaust gas temperature decrease suppressing means for suppressing the temperature decrease of the exhaust gas is arranged in the engine exhaust passage on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter. There is. Therefore, the exhaust gas temperature decreases by the time the exhaust gas reaches the particulate filter, and as the temperature of the exhaust gas is lowered, the particulate filter temperature is decreased. It is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before being processed.

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、機関排気
通路内に燃焼室から排出された排気ガス中の微粒子を除
去するためのパティキュレートフィルタを配置し、該パ
ティキュレートフィルタとして、単位時間当たりに燃焼
室から排出される排出微粒子量がパティキュレートフィ
ルタ上において単位時間当たりに輝炎を発することなく
酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量よりも少ないとき
には排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタに
流入すると輝炎を発することなく酸化除去せしめられ、
かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒
子量より多くなったとしてもパティキュレートフィルタ
上において微粒子が一定限度以下しか堆積しないときに
は前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも
少なくなったときにパティキュレートフィルタ上の微粒
子が輝炎を発することなく酸化除去せしめられるパティ
キュレートフィルタを用い、前記酸化除去可能微粒子量
がパティキュレートフィルタの温度に依存しており、前
記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化
除去可能微粒子量より多くなったとしてもその後前記排
出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量より少なくなっ
たときに酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しか
パティキュレートフィルタ上に堆積しないように前記排
出微粒子量およびパティキュレートフィルタの温度を維
持するための制御手段を具備し、それによって排気ガス
中の微粒子をパティキュレートフィルタ上において輝炎
を発することなく酸化除去せしめるようにした内燃機関
の排気浄化装置であって、排気ガスが前記パティキュレ
ートフィルタをバイパスするためのバイパス通路を設
け、前記パティキュレートフィルタよりも排気ガス流れ
の上流側の機関排気通路であって前記バイパス通路との
分岐位置よりも排気ガス流れの下流側の機関排気通路に
排気ガスの温度低下を抑制するための排気温度低下抑制
手段を設けた内燃機関の排気浄化装置が提供される。According to the third aspect of the present invention, a particulate filter for removing fine particles in the exhaust gas discharged from the combustion chamber is arranged in the engine exhaust passage, and the particulate filter serves as a unit time. When the amount of particulates exhausted from the combustion chamber per unit is less than the amount of oxidatively removable particulates that can be oxidized and removed on the particulate filter per unit time without emitting a luminous flame, the particulates in the exhaust gas are collected in the particulate filter. When flowing in, it will be oxidized and removed without emitting a luminous flame,
And even if the amount of the discharged fine particles temporarily exceeds the amount of the oxidatively removable fine particles, the amount of the discharged fine particles becomes smaller than the amount of the oxidatively removable fine particles when the fine particles are deposited on the particulate filter below a certain limit. When using a particulate filter that can be oxidatively removed without emitting bright flame particles on the particulate filter, the oxidatively removable particulate amount depends on the temperature of the particulate filter, the discharged particulate amount is the Usually less than the amount of fine particles that can be oxidized and removed, and even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be oxidized and removed, then when the amount of discharged fine particles becomes less than the amount of fine particles that can be oxidized and removed. Particulates only a certain amount of fine particles that can be removed by oxidation A control means for maintaining the amount of the discharged particulate and the temperature of the particulate filter so as not to be deposited on the filter is provided, whereby the particulate in the exhaust gas is oxidized and removed without emitting a bright flame on the particulate filter. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, the exhaust gas is provided with a bypass passage for bypassing the particulate filter, and the engine exhaust passage on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter, Provided is an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, which is provided with exhaust temperature decrease suppressing means for suppressing a temperature decrease of exhaust gas in an engine exhaust passage downstream of an exhaust gas flow from a branch position with a bypass passage.

【００１８】請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように排出微粒子量およびパテ
ィキュレートフィルタの温度が維持されることにより、
排気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタ上にお
いて輝炎を発することなく酸化除去せしめられる。その
ため、従来の場合のように微粒子がパティキュレートフ
ィルタ上に積層状に堆積した後に輝炎を発してその微粒
子を除去する必要なく、微粒子がパティキュレートフィ
ルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させること
により排気ガス中の微粒子を除去することができる。更
に請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置では、バイ
パス通路との分岐位置よりも排気ガス流れの下流側であ
ってパティキュレートフィルタよりも排気ガス流れの上
流側の機関排気通路に排気温度低下抑制手段が設けられ
ている。そのため、パティキュレートフィルタ温度の低
下を阻止するために排気ガスがパティキュレートフィル
タをバイパスせしめられているときに分岐位置とパティ
キュレートフィルタとの間に滞留している排気ガスの温
度が低下し、次いで排気ガスが再びパティキュレートフ
ィルタを通されるときにその温度低下した排気ガスによ
りパティキュレートフィルタ温度が低下せしめられるの
に伴い、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状
に堆積する前に微粒子を酸化させることができなくなっ
てしまうのを阻止することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect, it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of oxidatively removable fine particles, and the amount of discharged fine particles is temporarily higher than the oxidatively removable fine particle amount. After that, when the amount of discharged particulate becomes less than the amount of particulate that can be removed by oxidation, the amount of particulate discharged and the temperature of the particulate filter are maintained so that only a certain amount of particulate that can be oxidized and removed will deposit on the particulate filter. By doing
The fine particles in the exhaust gas are oxidized and removed on the particulate filter without emitting a bright flame. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to remove the particles by emitting a bright flame after the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the particles are deposited before the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter. By oxidizing, the fine particles in the exhaust gas can be removed. Further, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, the exhaust gas temperature is provided in the engine exhaust passage downstream of the branch position with the bypass passage in the exhaust gas flow and upstream of the particulate filter in the exhaust gas flow. Reduction suppressing means is provided. Therefore, the temperature of the exhaust gas staying between the branch position and the particulate filter decreases when the exhaust gas bypasses the particulate filter in order to prevent the decrease of the particulate filter temperature. When the exhaust gas is passed through the particulate filter again, the temperature of the exhaust gas is lowered. As the particulate filter temperature is lowered, the particulates are oxidized before they are accumulated in a laminated form on the particulate filter. You can prevent being unable to do so.

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、前記排出
微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも通常少なく
なり、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可
能微粒子量より多くなったとしてもその後前記排出微粒
子量が前記酸化除去可能微粒子量より少なくなったとき
に酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティ
キュレートフィルタ上に堆積しないように、前記排出微
粒子量およびパティキュレートフィルタの温度を維持す
べく内燃機関の運転条件を制御するようにした請求項１
〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置が
提供される。According to the invention described in claim 4, the amount of the discharged fine particles is usually smaller than the amount of the oxidatively removable fine particles, and the discharged fine particle amount is temporarily larger than the oxidatively removable fine particle amount. Even so, when the amount of the discharged fine particles becomes less than the amount of the fine particles capable of being oxidized and removed, only the amount of fine particles of a certain limit or less that can be oxidized and removed is deposited on the particulate filter so that the fine particle amount and the particulate filter are discharged. The operating conditions of the internal combustion engine are controlled to maintain the temperature of the internal combustion engine.
An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of items 1 to 3.

【００２０】請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように、排出微粒子量およびパ
ティキュレートフィルタの温度を維持すべく内燃機関の
運転条件が制御される。詳細には、排出微粒子量が酸化
除去可能微粒子量よりも少なくなるように、あるいは、
排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量より多く
なったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去可能微粒
子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以
下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積
しないように、排出微粒子量およびパティキュレートフ
ィルタの温度に基づき、内燃機関の運転条件が制御され
る。そのため、内燃機関の運転条件が、排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量よりも少なくなる運転条件、ある
いは、排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量よ
り多くなったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上
に堆積しない運転条件に偶然合致する場合と異なり、確
実に、排出微粒子量を酸化除去可能微粒子量よりも少な
くするか、あるいは、排出微粒子量が一時的に酸化除去
可能微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子
量が酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化
除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレ
ートフィルタ上に堆積しないようにすることができる。
それゆえ、内燃機関の運転条件が偶然合致する場合に比
べ、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆
積する前に微粒子をより一層確実に酸化させることがで
きる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, and the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. Also, maintain the temperature of the discharged particulate amount and the particulate filter so that when the amount of discharged particulate becomes less than the amount of particulate that can be removed by oxidation, only a certain amount of particulate that can be removed by oxidation is deposited on the particulate filter. Therefore, the operating conditions of the internal combustion engine are controlled. Specifically, the amount of discharged fine particles should be smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, or
Even if the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, when the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, only a certain amount or less of particles that can be removed by oxidation on the particulate filter. The operating conditions of the internal combustion engine are controlled on the basis of the amount of exhausted particulate matter and the temperature of the particulate filter so as not to accumulate on the. Therefore, the operating conditions of the internal combustion engine are such that the amount of discharged fine particles is smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, or even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of fine particles that are discharged thereafter is Oxidation and removal possible When the amount of particulates becomes less than the amount that can be oxidatively removed, the amount of particulates discharged can be reliably oxidatively removed, unlike when the operating conditions happen to meet the operating conditions where only a certain amount of particulates below a certain limit are deposited on the particulate filter. If the amount of fine particles is less than the amount of fine particles, or even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, then a certain limit that can be removed by oxidation when the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. Only the following amounts of particulates can be deposited on the particulate filter.
Therefore, as compared with the case where the operating conditions of the internal combustion engine coincidentally, the fine particles can be more reliably oxidized before they are accumulated in a laminated state on the particulate filter.

【００２１】[0021]

【００２２】[0022]

【００２３】請求項５に記載の発明によれば、機関排気
通路内に燃焼室から排出された排気ガス中の微粒子を除
去するためのパティキュレートフィルタを配置した内燃
機関の排気浄化装置において、排気ガス温度を上昇させ
たときに、その温度上昇した排気ガスをパティキュレー
トフィルタの内側部分よりもパティキュレートフィルタ
の外周部分に多く流すようにしており、前記パティキュ
レートフィルタとして、単位時間当たりに燃焼室から排
出される排出微粒子量がパティキュレートフィルタ上に
おいて単位時間当たりに輝炎を発することなく酸化除去
可能な酸化除去可能微粒子量よりも少ないときには排気
ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタに流入する
と輝炎を発することなく酸化除去せしめられ、かつ前記
排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒子量より
多くなったとしてもパティキュレートフィルタ上におい
て微粒子が一定限度以下しか堆積しないときには前記排
出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも少なくな
ったときにパティキュレートフィルタ上の微粒子が輝炎
を発することなく酸化除去せしめられるパティキュレー
トフィルタを用い、前記酸化除去可能微粒子量がパティ
キュレートフィルタの温度に依存しており、前記排出微
粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも通常少なくな
り、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後前記排出微粒子
量が前記酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに
酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキ
ュレートフィルタ上に堆積しないように前記排出微粒子
量およびパティキュレートフィルタの温度を維持するた
めの制御手段を具備し、それによって排気ガス中の微粒
子をパティキュレートフィルタ上において輝炎を発する
ことなく酸化除去せしめるようにした内燃機関の排気浄
化装置が提供される。According to the invention described in claim 5 , engine exhaust
Fine particles in the exhaust gas discharged from the combustion chamber are removed in the passage.
Internal combustion with a particulate filter to remove
Raise the exhaust gas temperature in the engine exhaust purification system
When the temperature rises, the exhaust gas whose temperature has risen is particulated.
Particulate filter rather than the inner part of the filter
The amount of fine particles discharged from the combustion chamber per unit time can be oxidized and removed on the particulate filter without emitting a luminous flame per unit time as the particulate filter. When the amount of particulates in the exhaust gas is smaller than the amount of particulates that can be oxidized and removed, the particulates in the exhaust gas flow into the particulate filter and are oxidized and removed without emitting a luminous flame. Even if the particulates are deposited below a certain limit on the particulate filter, the particulates on the particulate filter are oxidatively removed without emitting a bright flame when the discharged particulates amount is smaller than the oxidatively removable particulates amount. Uses a particulate filter The oxidatively removable fine particle amount depends on the temperature of the particulate filter, the discharged fine particle amount is usually smaller than the oxidatively removable fine particle amount, and the discharged fine particle amount is temporarily the oxidizable and removable fine particle amount. Even if the amount of discharged fine particles becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles and the amount of fine particles discharged so that only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed can be deposited on the particulate filter. Provided is an exhaust emission control device for an internal combustion engine, which is provided with a control means for maintaining the temperature of the particulate filter, whereby the particulates in the exhaust gas can be oxidatively removed on the particulate filter without producing a bright flame. It

【００２４】請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排気ガス温度を上昇させたときに、その温度上昇
した排気ガスがパティキュレートフィルタの内側部分よ
りもパティキュレートフィルタの外周部分に多く流され
る。そのため、パティキュレートフィルタを昇温させる
ために排気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分
よりもパティキュレートフィルタの外周部分に多く流す
必要があるにもかかわらず、排気ガスが排気ガス流動特
性に基づき主にパティキュレートフィルタの内側部分を
流れてしまい、パティキュレートフィルタの外周部分が
十分に昇温されなくなってしまうのを阻止することがで
きる。つまり、パティキュレートフィルタ全体のうちで
温度上昇した排気ガスが必要とされる部分であるパティ
キュレートフィルタの外周部分にその排気ガスを重点的
に流すことができる。さらに、排出微粒子量が酸化除去
可能微粒子量よりも通常少なくなり、かつ排出微粒子量
が一時的に酸化除去可能微粒子量より多くなったとして
もその後排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量より少な
くなったときに酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒
子しかパティキュレートフィルタ上に堆積しないように
排出微粒子量およびパティキュレートフィルタの温度が
維持されることにより、排気ガス中の微粒子がパティキ
ュレートフィルタ上において輝炎を発することなく酸化
除去せしめられる。そのため、従来の場合のように微粒
子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆積した後
に輝炎を発してその微粒子を除去する必要なく、微粒子
がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆積する前に
微粒子を酸化させることにより排気ガス中の微粒子を除
去することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 , when the temperature of the exhaust gas is raised, the temperature rises.
The exhaust gas from the inside is inside the particulate filter.
A large amount is washed out around the outer periphery of the perforated particulate filter.
It Therefore, the temperature of the particulate filter is raised.
The exhaust gas for the inner part of the particulate filter
Flow more to the outer periphery of the particulate filter than to
Despite the need for exhaust gas,
Based on the characteristics, mainly the inner part of the particulate filter
It will flow and the outer peripheral part of the particulate filter will
It is possible to prevent the temperature from rising sufficiently.
Wear. In other words, in the whole particulate filter
The part that needs the exhaust gas whose temperature has risen
Focus the exhaust gas on the outer periphery of the curate filter
Can be flushed to. Furthermore, the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, and even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles then becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. The amount of fine particles in the exhaust gas and the temperature of the particulate filter are maintained so that only a certain amount of fine particles that can be removed by oxidation sometimes deposit on the particulate filter. It can be removed by oxidation without emitting bright flame. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to remove the particles by emitting a bright flame after the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the particles are deposited before the particles are deposited in a laminated form on the particulate filter. By oxidizing, the fine particles in the exhaust gas can be removed.

【００２５】請求項６に記載の発明によれば、前記排出
微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量よりも通常少なく
なり、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸化除去可
能微粒子量より多くなったとしてもその後前記排出微粒
子量が前記酸化除去可能微粒子量より少なくなったとき
に酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティ
キュレートフィルタ上に堆積しないように、前記排出微
粒子量およびパティキュレートフィルタの温度を維持す
べく内燃機関の運転条件を制御するようにした請求項５
に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。According to the invention of claim 6 , the amount of the discharged fine particles is usually smaller than the amount of the oxidatively removable fine particles, and the discharged fine particle amount is temporarily larger than the oxidatively removable fine particle amount. Even if after that, when the amount of the discharged fine particles becomes smaller than the amount of the fine particles that can be oxidized and removed, only the amount of fine particles of a certain amount or less that can be oxidized and removed is deposited on the particulate filter, so that the discharged fine particle amount and the particulate filter. 5. The operating conditions of the internal combustion engine are controlled so as to maintain the temperature of the internal combustion engine.
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 is provided.

【００２６】請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように、排出微粒子量およびパ
ティキュレートフィルタの温度を維持すべく内燃機関の
運転条件が制御される。詳細には、排出微粒子量が酸化
除去可能微粒子量よりも少なくなるように、あるいは、
排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量より多く
なったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去可能微粒
子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以
下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積
しないように、排出微粒子量およびパティキュレートフ
ィルタの温度に基づき、内燃機関の運転条件が制御され
る。そのため、内燃機関の運転条件が、排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量よりも少なくなる運転条件、ある
いは、排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量よ
り多くなったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上
に堆積しない運転条件に偶然合致する場合と異なり、確
実に、排出微粒子量を酸化除去可能微粒子量よりも少な
くするか、あるいは、排出微粒子量が一時的に酸化除去
可能微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子
量が酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化
除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレ
ートフィルタ上に堆積しないようにすることができる。
それゆえ、内燃機関の運転条件が偶然合致する場合に比
べ、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆
積する前に微粒子をより一層確実に酸化させることがで
きる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 6 , it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of oxidatively removable fine particles, and the amount of discharged fine particles is temporarily higher than the oxidizable and removable fine particle amount. Also, maintain the temperature of the discharged particulate amount and the particulate filter so that when the amount of discharged particulate becomes less than the amount of particulate that can be removed by oxidation, only a certain amount of particulate that can be removed by oxidation is deposited on the particulate filter. Therefore, the operating conditions of the internal combustion engine are controlled. Specifically, the amount of discharged fine particles should be smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, or
Even if the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, when the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, only a certain amount or less of particles that can be removed by oxidation on the particulate filter. The operating conditions of the internal combustion engine are controlled on the basis of the amount of exhausted particulate matter and the temperature of the particulate filter so as not to accumulate on the. Therefore, the operating conditions of the internal combustion engine are such that the amount of discharged fine particles is smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, or even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of fine particles that are discharged thereafter is Oxidation and removal possible When the amount of particulates becomes less than the amount that can be oxidatively removed, the amount of particulates discharged can be reliably oxidatively removed, unlike when the operating conditions happen to meet the operating conditions where only a certain amount of particulates below a certain limit are deposited on the particulate filter. If the amount of fine particles is less than the amount of fine particles, or even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, then a certain limit that can be removed by oxidation when the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. Only the following amounts of particulates can be deposited on the particulate filter.
Therefore, as compared with the case where the operating conditions of the internal combustion engine coincidentally, the fine particles can be more reliably oxidized before they are accumulated in a laminated state on the particulate filter.

【００２７】請求項７に記載の発明によれば、前記酸化
除去可能微粒子量が所定量よりも少なくなるときに、排
気ガス温度を上昇させ、その温度上昇した排気ガスをパ
ティキュレートフィルタの内側部分よりもパティキュレ
ートフィルタの外周部分に多く流すようにした請求項５
に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供される。According to the invention as set forth in claim 7 , when the amount of the fine particles capable of being oxidized and removed becomes smaller than a predetermined amount, the temperature of the exhaust gas is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is placed inside the particulate filter. claim 5 which is to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 is provided.

【００２８】請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、酸化除去可能微粒子量が所定量よりも少なくなる
ときに、排気ガス温度が上昇せしめられ、その温度上昇
した排気ガスがパティキュレートフィルタの内側部分よ
りもパティキュレートフィルタの外周部分に多く流され
る。つまり、酸化除去可能微粒子量が少なくなるのに伴
い微粒子がパティキュレートフィルタの外周部分上に積
層状に堆積する可能性が高くなるときに、温度上昇した
排気ガスがパティキュレートフィルタの内側部分よりも
パティキュレートフィルタの外周部分に多く流される。
そのため、微粒子がパティキュレートフィルタの外周部
分上に積層状に堆積する可能性が高いにもかかわらず、
温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタの外
周部分に多く流されない場合に比べ、微粒子がパティキ
ュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積するのを
確実に阻止することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to a seventh aspect , when the amount of fine particles that can be removed by oxidation becomes smaller than a predetermined amount, the temperature of the exhaust gas is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is particulate filter. Is flowed more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of. In other words, when the amount of particulates that can be removed by oxidation becomes smaller and the possibility that particulates are accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter becomes higher, the exhaust gas whose temperature has risen is higher than the inner portion of the particulate filter. A large amount is flowed to the outer peripheral portion of the particulate filter.
Therefore, although it is highly possible that the fine particles are deposited in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter,
As compared with the case where a large amount of the exhaust gas whose temperature has risen is not flowed to the outer peripheral portion of the particulate filter, it is possible to reliably prevent the particulates from accumulating in a stacked form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【００２９】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の上流側と下流側との差圧が予め
定められた値よりも高いときに、排気ガス温度を上昇さ
せ、その温度上昇した排気ガスをパティキュレートフィ
ルタの内側部分よりもパティキュレートフィルタの外周
部分に多く流すようにした請求項５に記載の内燃機関の
排気浄化装置が提供される。According to the eighth aspect of the invention, when the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the particulate filter is higher than a predetermined value, the exhaust gas temperature is raised and the temperature rise is raised. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the exhaust gas is caused to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter.

【００３０】請求項８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上流側と下流側との
差圧が予め定められた値よりも高いときに、排気ガス温
度が上昇せしめられ、その温度上昇した排気ガスがパテ
ィキュレートフィルタの内側部分よりもパティキュレー
トフィルタの外周部分に多く流される。つまり、微粒子
がパティキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆
積してしまったとき、あるいは、微粒子がパティキュレ
ートフィルタの外周部分上に積層状に堆積しそうなとき
に、温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタ
の内側部分よりもパティキュレートフィルタの外周部分
に多く流される。そのため、微粒子がパティキュレート
フィルタの外周部分上に積層状に堆積してしまったにも
かかわらず、温度上昇した排気ガスがパティキュレート
フィルタの外周部分に多く流されない場合に比べ、背圧
が高くなりすぎてしまうのを確実に阻止することができ
る。また、微粒子がパティキュレートフィルタの外周部
分上に積層状に堆積しそうにもかかわらず、温度上昇し
た排気ガスがパティキュレートフィルタの外周部分に多
く流されない場合に比べ、微粒子がパティキュレートフ
ィルタの外周部分上に積層状に堆積するのを確実に阻止
することができる。In the exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 8 , the exhaust gas temperature is raised when the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the particulate filter is higher than a predetermined value. The exhaust gas whose temperature has risen is made to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. That is, when the particulates are accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter, or when the particulates are likely to be accumulated in a laminated manner on the outer peripheral portion of the particulate filter, the exhaust gas whose temperature has risen is particulated. It is made to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. As a result, the back pressure becomes higher than when the exhaust gas whose temperature has risen does not flow much to the outer peripheral portion of the particulate filter, even though the particulates have accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter. It can be surely prevented from passing. Further, even though the particulates are likely to be stacked on the outer peripheral portion of the particulate filter, compared to the case where the exhaust gas whose temperature has risen is not flowed much to the outer peripheral portion of the particulate filter, the fine particle is the outer peripheral portion of the particulate filter. It is possible to reliably prevent the stacked layers from being deposited on top.

【００３１】請求項９に記載の発明によれば、予め定め
られた時間間隔で排気ガス温度を上昇させ、その温度上
昇した排気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分
よりもパティキュレートフィルタの外周部分に多く流す
ようにした請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置が
提供される。According to the ninth aspect of the invention, the temperature of the exhaust gas is raised at a predetermined time interval, and the exhaust gas whose temperature has risen is made to flow to the outer peripheral portion of the particulate filter rather than the inner portion of the particulate filter. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5 is provided in which a large amount of water is allowed to flow.

【００３２】請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置
では、予め定められた時間間隔で排気ガス温度が上昇せ
しめられ、その温度上昇した排気ガスがパティキュレー
トフィルタの内側部分よりもパティキュレートフィルタ
の外周部分に多く流される。そのため、温度上昇した排
気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分よりもパ
ティキュレートフィルタの外周部分に多く流すべきか否
かの判断手段を有する場合に比べ、より簡易な方法によ
り、背圧が高くなりすぎてしまうことや、微粒子がパテ
ィキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積する
のを阻止することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 9 , the exhaust gas temperature is raised at a predetermined time interval, and the exhaust gas whose temperature has risen is higher than the particulate filter inside the particulate filter. A large amount is washed away at the outer peripheral part of the. Therefore, the back pressure becomes too high by a simpler method compared to the case where there is a means for judging whether or not the exhaust gas whose temperature has risen should flow to the outer peripheral portion of the particulate filter more than to the inner portion of the particulate filter. It is possible to prevent the particles from being accumulated and to accumulate the particles in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【００３３】請求項１０に記載の発明によれば、前記パ
ティキュレートフィルタへの微粒子の堆積量を推定し、
その推定された微粒子堆積量が予め定められた閾値を越
えたときに、排気ガス温度を上昇させ、その温度上昇し
た排気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分より
もパティキュレートフィルタの外周部分に多く流すよう
にした請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置が提供
される。According to the tenth aspect of the invention, the amount of particulates deposited on the particulate filter is estimated,
When the estimated particulate deposition amount exceeds a predetermined threshold value, the exhaust gas temperature is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is caused to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 is provided.

【００３４】請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装
置では、推定された微粒子堆積量が予め定められた閾値
を越えたときに、排気ガス温度が上昇せしめられ、その
温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタの内
側部分よりもパティキュレートフィルタの外周部分に多
く流される。そのため、微粒子堆積量を実際に検出する
検出手段を有する場合に比べ、より簡易な方法により、
背圧が高くなりすぎてしまうことや、微粒子がパティキ
ュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積するのを
阻止することができる。In the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the tenth aspect , the exhaust gas temperature is raised when the estimated particulate deposition amount exceeds a predetermined threshold value, and the exhaust gas whose temperature has risen is raised. It is made to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. Therefore, as compared with the case where a detection means for actually detecting the amount of accumulated fine particles is provided, by a simpler method,
It is possible to prevent the back pressure from becoming too high and to prevent the particulates from accumulating in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【００３５】[0035]

【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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【００３６】図１は本発明の内燃機関の排気浄化装置を
圧縮着火式内燃機関に適用した第一の実施形態を示して
いる。なお、本発明は火花点火式内燃機関にも適用する
こともできる。図１を参照すると、１は機関本体、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は排気ポートを
夫々示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管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、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冷却装置１８が配置
される。図１に示される実施形態では機関冷却水が冷却
装置１８内に導びかれ、機関冷却水によって吸入空気が
冷却される。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
はパティキュレートフィルタ２２を内蔵したケーシング
２３に連結される。パティキュレートフィルタ２２の外
周には保温部材としての断熱材７０が配置されている。FIG. 1 shows a first embodiment in which the exhaust purification system for an internal combustion engine of the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine. The present invention can also be applied to a spark ignition type internal combustion engine. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, and 9 is an intake port. Indicates an exhaust valve, and 10 indicates an exhaust port, respectively. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11, and the surge tank 12 is connected to a compressor 15 of an exhaust turbocharger 14 via an intake duct 13. A throttle valve 17 driven by a step motor 16 is arranged in the intake duct 13, and a cooling device 18 for cooling intake air flowing in the intake duct 13 is arranged around the intake duct 13. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the cooling device 18, and the intake air is cooled by the engine cooling water. On the other hand, the exhaust port 10 is the exhaust manifold 1
9 and the exhaust pipe 20 are connected to the exhaust turbine 21 of the exhaust turbocharger 14, and the outlet of the exhaust turbine 21 is connected to a casing 23 containing a particulate filter 22. A heat insulating material 70 as a heat insulating member is arranged on the outer periphery of the particulate filter 22.

【００３７】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（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁２５が配置される。また、ＥＧＲ通路２４
周りにはＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置２６が配置される。図１に示される実
施形態では機関冷却水が冷却装置２６内に導びかれ、機
関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃
料噴射弁６は燃料供給管２６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２６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２９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。The exhaust manifold 19 and the surge tank 12 are connected to each other via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 24, and an electric control type EGR control valve 25 is arranged in the EGR passage 24. In addition, the EGR passage 24
A cooling device 26 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 24 is arranged around the device. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the cooling device 26, and the EGR gas is cooled by the engine cooling water. On the other hand, each fuel injection valve 6 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail 27, via a fuel supply pipe 26. Into the common rail 27, an electrically controlled fuel pump 28 having a variable discharge amount is provided.
The fuel is supplied from the fuel injection valve 6, and the fuel supplied into the common rail 27 is supplied to the fuel injection valve 6 via each fuel supply pipe 26. A fuel pressure sensor 29 for detecting the fuel pressure in the common rail 27 is attached to the common rail 27, and the common rail 27 is detected based on the output signal of the fuel pressure sensor 29.
The discharge amount of the fuel pump 28 is controlled so that the internal fuel pressure becomes the target fuel pressure.

【００３８】電子制御ユニット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、パテ
ィキュレートフィルタ２２にはパティキュレートフィル
タ２２の温度を検出するための温度センサ３９が取付け
られ、この温度センサ３９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の踏込み量Ｌ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。更に入力ポート３
５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
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２５、及び燃料ポンプ２８に接続さ
れる。The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and has a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, an input port 35, and an input port 35, which are connected to each other by a bidirectional bus 31. An output port 36 is provided. The output signal of the fuel pressure sensor 29 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. Further, a temperature sensor 39 for detecting the temperature of the particulate filter 22 is attached to the particulate filter 22, and the output signal of this temperature sensor 39 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. . A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40,
The output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. Input port 3
A crank angle sensor 42 that generates an output pulse each time the crankshaft rotates by 30 ° is connected to the crankshaft 5. On the other hand, the output port 36 is connected to the fuel injection valve 6, the throttle valve driving step motor 16, the EGR control valve 25, and the fuel pump 28 via a corresponding drive circuit 38.

【００３９】図２にパティキュレートフィルタ２２の構
造を示す。なお、図２において（Ａ）はパティキュレー
トフィルタ２２の正面図を示しており、（Ｂ）はパティ
キュレートフィルタ２２の側面断面図を示している。図
２（Ａ）及び（Ｂ）に示される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
をなして延びる複数個の排気流通路５０，５１を具備す
る。これら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とにより構成される。な
お、図２（Ａ）においてハッチングを付した部分は栓５
３を示している。従って排気ガス流入通路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
される。云い換えると排気ガス流入通路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
るように配置される。FIG. 2 shows the structure of the particulate filter 22. 2A is a front view of the particulate filter 22, and FIG. 2B is a side sectional view of the particulate filter 22. As shown in FIGS. 2A and 2B, the particulate filter 22 has a honeycomb structure, and includes a plurality of exhaust flow passages 50 and 51 extending in parallel with each other. These exhaust flow passages are composed of an exhaust gas inflow passage 50 whose downstream end is closed by a plug 52 and an exhaust gas outflow passage 51 whose upstream end is closed by a plug 53. Note that the hatched portion in FIG.
3 is shown. Therefore, the exhaust gas inflow passages 50 and the exhaust gas outflow passages 51 are alternately arranged via the thin partition walls 54. In other words, in the exhaust gas inflow passage 50 and the exhaust gas outflow passage 51, each exhaust gas inflow passage 50 is surrounded by four exhaust gas outflow passages 51, and each exhaust gas outflow passage 51 is surrounded by four exhaust gas inflow passages 50. Are arranged as follows.

【００４０】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）において矢印で示されるように周囲の隔壁５４内
を通って隣接する排気ガス流出通路５１内に流出する。The particulate filter 22 is made of a porous material such as cordierite. Therefore, the exhaust gas flowing into the exhaust gas inflow passage 50 is shown in FIG.
As shown by the arrow in (B), it passes through the surrounding partition wall 54 and flows out into the adjacent exhaust gas outflow passage 51.

【００４１】本発明による実施形態では各排気ガス流入
通路５０及び各排気ガス流出通路５１の周壁面、即ち各
隔壁５４の両側表面上、栓５３の外端面及び栓５２，５
３の内端面上には全面に亘って例えばアルミナからなる
担体の層が形成されており、この担体上に貴金属触媒、
及び周囲に過剰酸素が存在すると酸素を取込んで酸素を
保持しかつ周囲の酸素濃度が低下すると保持した酸素を
活性酸素の形で放出する活性酸素放出剤が担持されてい
る。In the embodiment according to the present invention, the peripheral wall surfaces of the exhaust gas inflow passages 50 and the exhaust gas outflow passages 51, that is, both side surfaces of the partition walls 54, the outer end surface of the plug 53 and the plugs 52, 5 are formed.
A support layer made of, for example, alumina is formed on the entire inner end surface of 3, and a noble metal catalyst,
Further, an active oxygen releasing agent is carried, which takes in oxygen to retain oxygen when excess oxygen exists in the surroundings and releases the retained oxygen in the form of active oxygen when the surrounding oxygen concentration decreases.

【００４２】この場合、本発明による実施形態では貴金
属触媒として白金Ｐｔが用いられており、活性酸素放出
剤としてカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、
セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂのようなアルカリ金属、
バリウムＢａ、カルシウムＣａ、ストロンチウムＳｒの
ようなアルカリ土類金属、ランタンＬａ、イットリウム
Ｙのような希土類、及び遷移金属から選ばれた少なくと
も一つが用いられている。In this case, in the embodiment according to the present invention, platinum Pt is used as the noble metal catalyst, and potassium K, sodium Na, lithium Li, as the active oxygen releasing agent,
Alkali metals such as cesium Cs and rubidium Rb,
At least one selected from barium Ba, calcium Ca, alkaline earth metals such as strontium Sr, lanthanum La, rare earths such as yttrium Y, and transition metals is used.

【００４３】なお、この場合活性酸素放出剤としてはカ
ルシウムＣａよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属又
はアルカリ土類金属、即ちカリウムＫ、リチウムＬｉ、
セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バリウムＢａ、ストロ
ンチウムＳｒを用いることが好ましい。In this case, as the active oxygen releasing agent, an alkali metal or alkaline earth metal having a higher ionization tendency than calcium Ca, that is, potassium K, lithium Li,
It is preferable to use cesium Cs, rubidium Rb, barium Ba, and strontium Sr.

【００４４】次にパティキュレートフィルタ２２による
排気ガス中の微粒子除去作用について担体上に白金Ｐｔ
及びカリウムＫ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、アルカリ土類金属、希土
類、遷移金属を用いても同様な微粒子除去作用が行われ
る。Next, regarding the action of removing particulates in the exhaust gas by the particulate filter 22, platinum Pt is deposited on the carrier.
The case of supporting potassium K and potassium will be described as an example, but the same fine particle removing action can be achieved by using other noble metals, alkali metals, alkaline earth metals, rare earths, and transition metals.

【００４５】図１に示されるような圧縮着火式内燃機関
では空気過剰のもとで燃焼が行われ、従って排気ガスは
多量の過剰空気を含んでいる。即ち、吸気通路及び燃焼
室５内に供給された空気と燃料との比を排気ガスの空燃
比と称すると図１に示されるような圧縮着火式内燃機関
では排気ガスの空燃比はリーンとなっている。また、燃
焼室５内ではＮＯが発生するので排気ガス中にはＮＯが
含まれている。また、燃料中にはイオウＳが含まれてお
り、このイオウＳは燃焼室５内で酸素と反応してＳＯ2
となる。従って排気ガス中にはＳＯ2 が含まれている。
従って過剰酸素、ＮＯ及びＳＯ2 を含んだ排気ガスがパ
ティキュレートフィルタ２２の排気ガス流入通路５０内
に流入することになる。In a compression ignition type internal combustion engine as shown in FIG. 1, combustion is performed under an excess of air, and therefore the exhaust gas contains a large amount of excess air. That is, when the ratio of air and fuel supplied into the intake passage and the combustion chamber 5 is called the air-fuel ratio of exhaust gas, the air-fuel ratio of exhaust gas becomes lean in a compression ignition type internal combustion engine as shown in FIG. ing. Further, NO is generated in the combustion chamber 5, so the exhaust gas contains NO. Further, the fuel contains sulfur S, which reacts with oxygen in the combustion chamber 5 to generate SO 2
Becomes Therefore, the exhaust gas contains SO 2 .
Therefore, the exhaust gas containing excess oxygen, NO and SO 2 flows into the exhaust gas inflow passage 50 of the particulate filter 22.

【００４６】図３（Ａ）及び（Ｂ）は排気ガス流入通路
５０の内周面上に形成された担体層の表面の拡大図を模
式的に表わしている。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）にお
いて６０は白金Ｐｔの粒子を示しており、６１はカリウ
ムＫを含んでいる活性酸素放出剤を示している。上述し
たように排気ガス中には多量の過剰酸素が含まれている
ので排気ガスがパティキュレートフィルタ２２の排気ガ
ス流入通路５０内に流入すると図３（Ａ）に示されるよ
うにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - 又はＯ2-の形で白金Ｐｔの
表面に付着する。一方、排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの
表面上でＯ2 -又はＯ2-と反応し、ＮＯ2 となる（２Ｎ
Ｏ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成されたＮＯ2 の一部
は白金Ｐｔ上で酸化されつつ活性酸素放出剤６１内に吸
収され、カリウムＫと結合しながら図３（Ａ）に示され
るように硝酸イオンＮＯ3 - の形で活性酸素放出剤６１
内に拡散し、硝酸カリウムＫＮＯ3 を生成する。FIGS. 3A and 3B schematically show enlarged views of the surface of the carrier layer formed on the inner peripheral surface of the exhaust gas inflow passage 50. In FIGS. 3A and 3B, 60 indicates particles of platinum Pt, and 61 indicates an active oxygen releasing agent containing potassium K. When the exhaust gas because the exhaust gas as described above contains a large amount of excess oxygen flows into the exhaust gas inflow passages 50 of the particulate filter 22 3 These oxygen O 2 as shown in (A) Adhere to the surface of platinum Pt in the form of O 2 − or O 2− . On the other hand, NO in the exhaust gas reacts with O 2 − or O 2 − on the surface of platinum Pt to become NO 2 (2N
O + O 2 → 2NO 2 ). Then, a part of NO 2 produced is absorbed in the active oxygen release agent 61 while being oxidized on platinum Pt, and is combined with potassium K to form nitrate ion NO 3 − as shown in FIG. 3 (A). With active oxygen release agent 61
Diffuses in and produces potassium nitrate KNO 3 .

【００４７】一方、上述したように排気ガス中にはＳＯ
2 も含まれており、このＳＯ2 もＮＯと同様なメカニズ
ムによって活性酸素放出剤６１内に吸収される。即ち、
上述したように酸素Ｏ2 がＯ2 - 又はＯ2-の形で白金Ｐ
ｔの表面に付着しており、排気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐ
ｔの表面でＯ2 - 又はＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次
いで生成されたＳＯ3 の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化さ
れつつ活性酸素放出剤６１内に吸収され、カリウムＫと
結合しながら硫酸イオンＳＯ4 2- の形で活性酸素放出剤
６１内に拡散し、硫酸カリウムＫ2 ＳＯ4 を生成する。
このようにして活性酸素放出触媒６１内には硝酸カリウ
ムＫＮＯ3 及び硫酸カリウムＫ2 ＳＯ4が生成される。On the other hand, as described above, the exhaust gas contains SO.
2 is also included, and this SO 2 is also absorbed in the active oxygen release agent 61 by the same mechanism as NO. That is,
As described above, the oxygen O 2 is platinum P in the form of O 2 − or O 2−.
are attached to the surface of t, SO 2 in the exhaust gas is platinum P
On the surface of t, it reacts with O 2 − or O 2 − to become SO 3 . Then, a part of the generated SO 3 is absorbed on the active oxygen releasing agent 61 while being further oxidized on the platinum Pt, and is bound to the potassium K to form the sulfate ion SO 4 2− in the active oxygen releasing agent 61. Diffuses to produce potassium sulfate K 2 SO 4 .
In this way, potassium nitrate KNO 3 and potassium sulfate K 2 SO 4 are produced in the active oxygen release catalyst 61.

【００４８】一方、燃焼室５内においては主にカーボン
Ｃからなる微粒子が生成され、従って排気ガス中にはこ
れら微粒子が含まれている。排気ガス中に含まれている
これら微粒子は排気ガスがパティキュレートフィルタ２
２の排気ガス流入通路５０内を流れているときに、或い
は排気ガス流入通路５０から排気ガス流出通路５１に向
かうときに図３（Ｂ）において６２で示されるように担
体層の表面、例えば活性酸素放出剤６１の表面上に接触
し、付着する。On the other hand, in the combustion chamber 5, fine particles mainly composed of carbon C are generated, and therefore, the exhaust gas contains these fine particles. The particulates contained in the exhaust gas are exhaust gas particulate filter 2
2 is flowing in the exhaust gas inflow passage 50 or when the exhaust gas inflow passage 50 is moving from the exhaust gas inflow passage 50 to the exhaust gas outflow passage 51, as shown by 62 in FIG. The oxygen releasing agent 61 comes into contact with and adheres to the surface of the oxygen releasing agent 61.

【００４９】このように微粒子６２が活性酸素放出剤６
１の表面上に付着すると微粒子６２と活性酸素放出剤６
１との接触面では酸素濃度が低下する。酸素濃度が低下
すると酸素濃度の高い活性酸素放出剤６１内との間で濃
度差が生じ、斯くして活性酸素放出剤６１内の酸素が微
粒子６２と活性酸素放出剤６１との接触面に向けて移動
しようとする。その結果、活性酸素放出剤６１内に形成
されている硝酸カリウムＫＮＯ3 がカリウムＫと酸素Ｏ
とＮＯとに分解され、酸素Ｏが微粒子６２と活性酸素放
出剤６１との接触面に向かい、ＮＯが活性酸素放出剤６
１から外部に放出される。外部に放出されたＮＯは下流
側の白金Ｐｔ上において酸化され、再び活性酸素放出剤
６１内に吸収される。Thus, the fine particles 62 are the active oxygen releasing agent 6
When it adheres to the surface of No. 1, the fine particles 62 and the active oxygen releasing agent 6
The oxygen concentration decreases at the contact surface with 1. When the oxygen concentration decreases, a difference in concentration occurs between the active oxygen release agent 61 and the active oxygen release agent 61 having a high oxygen concentration. Therefore, the oxygen in the active oxygen release agent 61 is directed toward the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen release agent 61. Try to move. As a result, potassium nitrate KNO 3 formed in the active oxygen release agent 61 is converted into potassium K and oxygen O.
Is decomposed into NO and NO, the oxygen O moves toward the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen release agent 61, and NO changes into the active oxygen release agent 6
It is released from the outside. The NO released to the outside is oxidized on the platinum Pt on the downstream side and is again absorbed in the active oxygen release agent 61.

【００５０】一方、このとき活性酸素放出剤６１内に形
成されている硫酸カリウムＫ2 ＳＯ 4 もカリウムＫと酸
素ＯとＳＯ2 とに分解され、酸素Ｏが微粒子６２と活性
酸素放出剤６１との接触面に向かい、ＳＯ2 が活性酸素
放出剤６１から外部に放出される。外部に放出されたＳ
Ｏ2 は下流側の白金Ｐｔ上において酸化され、再び活性
酸素放出剤６１内に吸収される。ただし、硫酸カリウム
Ｋ2 ＳＯ4 は、安定化しているため、硝酸カリウムＫＮ
Ｏ3 に比べて活性酸素を放出しづらい。On the other hand, at this time, the form in the active oxygen releasing agent 61
Potassium sulfate K2SO FourAlso potassium K and acid
Element O and SO2Is decomposed into and oxygen O is activated with the fine particles 62.
Toward the contact surface with the oxygen releasing agent 61,2Is active oxygen
It is released from the release agent 61 to the outside. S released outside
O2Is oxidized on the platinum Pt on the downstream side and becomes active again.
It is absorbed in the oxygen releasing agent 61. However, potassium sulfate
K2SOFourIs stabilized, so potassium nitrate KN
O3It is harder to release active oxygen compared to.

【００５１】一方、微粒子６２と活性酸素放出剤６１と
の接触面に向かう酸素Ｏは硝酸カリウムＫＮＯ3 や硫酸
カリウムＫ2 ＳＯ4 のような化合物から分解された酸素
である。化合物から分解された酸素Ｏは高いエネルギを
有しており、極めて高い活性を有する。従って微粒子６
２と活性酸素放出剤６１との接触面に向かう酸素は活性
酸素Ｏとなっている。これら活性酸素Ｏが微粒子６２に
接触すると微粒子６２はただちに輝炎を発することなく
酸化せしめられ、微粒子６２は完全に消滅する。従って
微粒子６２はパティキュレートフィルタ２２上に堆積す
ることがない。On the other hand, oxygen O toward the contact surface between the fine particles 62 and the active oxygen release agent 61 is oxygen decomposed from a compound such as potassium nitrate KNO 3 or potassium sulfate K 2 SO 4 . Oxygen O decomposed from the compound has high energy and has extremely high activity. Therefore, fine particles 6
Oxygen toward the contact surface between 2 and the active oxygen release agent 61 is active oxygen O. When these active oxygen O come into contact with the fine particles 62, the fine particles 62 are immediately oxidized without emitting a bright flame, and the fine particles 62 disappear completely. Therefore, the fine particles 62 do not deposit on the particulate filter 22.

【００５２】従来のようにパティキュレートフィルタ２
２上に積層状に堆積した微粒子が燃焼せしめられるとき
にはパティキュレートフィルタ２２が赤熱し、火炎を伴
って燃焼する。このような火炎を伴う燃焼は高温でない
と持続せず、従ってこのような火炎を伴なう燃焼を持続
させるためにはパティキュレートフィルタ２２の温度を
高温に維持しなければならない。As in the prior art, the particulate filter 2
When the particulates accumulated in a layered manner on 2 are burned, the particulate filter 22 becomes red hot and burns with a flame. The combustion with such a flame does not last unless it is at a high temperature, and therefore the temperature of the particulate filter 22 must be maintained at a high temperature in order to continue the combustion with such a flame.

【００５３】これに対して本発明では微粒子６２は上述
したように輝炎を発することなく酸化せしめられ、この
ときパティキュレートフィルタ２２の表面が赤熱するこ
ともない。即ち、云い換えると本発明では従来に比べて
かなり低い温度でもって微粒子６２が酸化除去せしめら
れている。従って本発明による輝炎を発しない微粒子６
２の酸化による微粒子除去作用は火炎を伴う従来の燃焼
による微粒子除去作用と全く異なっている。On the other hand, in the present invention, the fine particles 62 are oxidized without emitting a luminous flame as described above, and at this time, the surface of the particulate filter 22 does not become red hot. In other words, in other words, in the present invention, the fine particles 62 are oxidized and removed at a much lower temperature than in the conventional case. Therefore, the fine particles 6 which do not emit bright flame according to the present invention
The function of removing fine particles by the oxidation of No. 2 is completely different from the function of removing fine particles by the conventional combustion accompanied by a flame.

【００５４】ところで白金Ｐｔ及び活性酸素放出剤６１
はパティキュレートフィルタ２２の温度が高くなるほど
活性化するので単位時間当りに活性酸素放出剤６１が放
出しうる活性酸素Ｏの量はパティキュレートフィルタ２
２の温度が高くなるほど増大する。従ってパティキュレ
ートフィルタ２２上において単位時間当りに輝炎を発す
ることなく酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量はパテ
ィキュレートフィルタ２２の温度が高くなるほど増大す
る。By the way, platinum Pt and the active oxygen releasing agent 61
Is activated as the temperature of the particulate filter 22 increases, the amount of active oxygen O that can be released by the active oxygen release agent 61 per unit time is determined by the particulate filter 2.
It increases as the temperature of 2 increases. Therefore, the amount of oxidatively removable fine particles that can be oxidatively removed on the particulate filter 22 without emitting a bright flame per unit time increases as the temperature of the particulate filter 22 increases.

【００５５】図５の実線は単位時間当りに輝炎を発する
ことなく酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量Ｇを示し
ている。なお、図５において横軸はパティキュレートフ
ィルタ２２の温度ＴＦを示している。単位時間当りに燃
焼室５から排出される微粒子の量を排出微粒子量Ｍと称
するとこの排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子Ｇより
も少ないとき、即ち図５の領域Ｉでは燃焼室５から排出
された全ての微粒子がパティキュレートフィルタ２２に
接触するや否や短時間のうちにパティキュレートフィル
タ２２上において輝炎を発することなく酸化除去せしめ
られる。The solid line in FIG. 5 indicates the amount G of oxidizable / removable fine particles which can be oxidatively removed without emitting a luminous flame per unit time. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the temperature TF of the particulate filter 22. The amount of fine particles discharged from the combustion chamber 5 per unit time is referred to as the discharged fine particle amount M. When the discharged fine particle amount M is smaller than the oxidatively removable fine particles G, that is, in the region I of FIG. As soon as all the particles thus made come into contact with the particulate filter 22, they are oxidized and removed on the particulate filter 22 in a short time without emitting a bright flame.

【００５６】これに対し、排出微粒子量Ｍが酸化除去可
能微粒子量Ｇよりも多いとき、即ち図５の領域IIでは全
ての微粒子を酸化するには活性酸素量が不足している。
図４（Ａ）〜（Ｃ）はこのような場合の微粒子の酸化の
様子を示している。即ち、全ての微粒子を酸化するには
活性酸素量が不足している場合には図４（Ａ）に示すよ
うに微粒子６２が活性酸素放出剤６１上に付着すると微
粒子６２の一部のみが酸化され、十分に酸化されなかっ
た微粒子部分が担体層上に残留する。次いで活性酸素量
が不足している状態が継続すると次から次へと酸化され
なかった微粒子部分が担体層上に残留し、その結果図４
（Ｂ）に示されるように担体層の表面が残留微粒子部分
６３によって覆われるようになる。On the other hand, when the amount M of discharged fine particles is larger than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation, that is, in region II of FIG. 5, the amount of active oxygen is insufficient to oxidize all the fine particles.
FIGS. 4A to 4C show the state of oxidation of the fine particles in such a case. That is, when the amount of active oxygen is insufficient to oxidize all the fine particles, when the fine particles 62 adhere to the active oxygen release agent 61 as shown in FIG. 4A, only a part of the fine particles 62 is oxidized. As a result, the fine particles that have not been sufficiently oxidized remain on the carrier layer. Next, when the state in which the amount of active oxygen is insufficient continues, the fine particles that were not oxidized one after another remain on the carrier layer, and as a result, FIG.
As shown in (B), the surface of the carrier layer is covered with the residual fine particle portion 63.

【００５７】担体層の表面を覆うこの残留微粒子部分６
３は次第に酸化されにくいカーボン質に変質し、斯くし
てこの残留微粒子部分６３はそのまま残留しやすくな
る。また、担体層の表面が残留微粒子部分６３によって
覆われると白金ＰｔによるＮＯ，ＳＯ2 の酸化作用およ
び活性酸素放出剤６１による活性酸素の放出作用が抑制
される。その結果、図４（Ｃ）に示されるように残留微
粒子部分６３の上に別の微粒子６４が次から次へと堆積
する。即ち、微粒子が積層状に堆積することになる。こ
のように微粒子が積層状に堆積するとこれら微粒子は白
金Ｐｔや活性酸素放出剤６１から距離を隔てているため
にたとえ酸化されやすい微粒子であってももはや活性酸
素Ｏによって酸化されることがなく、従ってこの微粒子
６４上に更に別の微粒子が次から次へと堆積する。即
ち、微粒子が積層状に堆積することになる。このように
微粒子が積層状に堆積すると微粒子６４はもはや活性酸
素Ｏによって酸化されることがなく、従ってこの微粒子
６４上に更に別の微粒子が次から次へと堆積する。即
ち、排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよりも多
い状態が継続するとパティキュレートフィルタ２２上に
は微粒子が積層状に堆積し、斯くして排気ガス温を高温
にするか、或いはパティキュレートフィルタ２２の温度
を高温にしない限り、堆積した微粒子を着火燃焼させる
ことができなくなる。This residual fine particle portion 6 covering the surface of the carrier layer 6
3 gradually deteriorates into a carbon material that is difficult to be oxidized, and thus the residual fine particle portion 63 is likely to remain as it is. Further, when the surface of the carrier layer is covered with the residual fine particle portion 63, the oxidation action of NO and SO 2 by platinum Pt and the release action of active oxygen by the active oxygen release agent 61 are suppressed. As a result, as shown in FIG. 4C, another fine particle 64 is deposited on the residual fine particle portion 63 one after another. That is, the fine particles are deposited in a laminated form. When the fine particles are stacked in this manner, since the fine particles are separated from the platinum Pt and the active oxygen release agent 61, even the fine particles that are easily oxidized are no longer oxidized by the active oxygen O. Therefore, further fine particles are successively deposited on the fine particles 64. That is, the fine particles are deposited in a laminated form. When the fine particles are stacked in this manner, the fine particles 64 are no longer oxidized by the active oxygen O, so that further fine particles are successively deposited on the fine particles 64. That is, if the state in which the amount M of discharged particulates is larger than the amount G of particulates that can be removed by oxidation continues, the particulates are deposited in a layered manner on the particulate filter 22, thus raising the exhaust gas temperature to a high temperature or particulates. Unless the temperature of the filter 22 is raised to high temperature, the deposited particles cannot be ignited and burned.

【００５８】このように図５の領域Ｉでは微粒子はパテ
ィキュレートフィルタ２２上において輝炎を発すること
なく短時間のうちに酸化せしめられ、図５の領域IIでは
微粒子がパティキュレートフィルタ２２上に積層状に堆
積する。従って微粒子がパティキュレートフィルタ２２
上に積層状に堆積しないようにするためには排出微粒子
量Ｍを常時酸化除去可能微粒子量Ｇよりも少なくしてお
く必要がある。As described above, in the region I of FIG. 5, the fine particles are oxidized on the particulate filter 22 in a short time without emitting a bright flame. In the region II of FIG. 5, the fine particles are laminated on the particulate filter 22. Deposits in the shape of. Therefore, the particulates are not included in the particulate filter 22.
In order to prevent the particles from being accumulated in a stacked state on the upper side, it is necessary to keep the discharged fine particle amount M smaller than the oxidatively removable fine particle amount G at all times.

【００５９】図５からわかるように本発明の実施形態で
用いられているパティキュレートフィルタ２２ではパテ
ィキュレートフィルタ２２の温度ＴＦがかなり低くても
微粒子を酸化させることが可能であり、従って図１に示
す圧縮着火式内燃機関において排出微粒子量Ｍ及びパテ
ィキュレートフィルタ２２の温度ＴＦを排出微粒子量Ｍ
が酸化除去可能微粒子量Ｇよりも常時少なくなるように
維持することが可能である。従って本発明による第１の
実施形態においては排出微粒子量Ｍ及びパティキュレー
トフィルタ２２の温度ＴＦを排出微粒子量Ｍが酸化除去
可能微粒子量Ｇよりも常時少なくなるように維持するよ
うにしている。排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量
Ｇよりも常時少ないとパティキュレートフィルタ２２上
に微粒子がほとんど堆積せず、斯くして背圧がほとんど
上昇しない。従って機関出力は低下しない。As can be seen from FIG. 5, in the particulate filter 22 used in the embodiment of the present invention, it is possible to oxidize the fine particles even when the temperature TF of the particulate filter 22 is considerably low, and therefore, in FIG. In the compression ignition type internal combustion engine shown, the amount M of discharged particulates and the temperature TF of the particulate filter 22 are set to the amount M of discharged particulates.
Can be maintained so as to always be smaller than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation. Therefore, in the first embodiment according to the present invention, the amount M of discharged particulate and the temperature TF of the particulate filter 22 are maintained so that the amount M of discharged particulate is always smaller than the amount G of particulate that can be removed by oxidation. When the amount M of discharged particulates is always smaller than the amount G of particulates that can be removed by oxidation, almost no particulates are deposited on the particulate filter 22, and thus the back pressure hardly rises. Therefore, the engine output does not decrease.

【００６０】一方、前述したように一旦微粒子がパティ
キュレートフィルタ２２上において積層状に堆積すると
たとえ排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよりも
少なくなったとしても活性酸素Ｏにより微粒子を酸化さ
せることは困難である。しかしながら酸化されなかった
微粒子部分が残留しはじめているときに、即ち微粒子が
一定限度以下しか堆積していないときに排気微粒子量Ｍ
が酸化除去可能微粒子量Ｇよりも少なくなるとこの残留
微粒子部分は活性酸素Ｏによって輝炎を発することなく
酸化除去される。従って第２の実施形態では排出微粒子
量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよりも通常少なくなり、
かつ排出微粒子量Ｍが一時的に酸化除去可能微粒子量Ｇ
より多くなったとしても図４（Ｂ）に示されるように担
体層の表面が残留微粒子部分６３によって覆われないよ
うに、即ち排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量Ｇよ
り少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以下の量
の微粒子しかパティキュレートフィルタ２２上に積層し
ないように排出微粒子量Ｍ及びパティキュレートフィル
タ２２の温度ＴＦを維持するようにしている。On the other hand, as described above, once the fine particles are deposited in a layered manner on the particulate filter 22, even if the discharged fine particle amount M becomes smaller than the oxidatively removable fine particle amount G, the fine particles are oxidized by the active oxygen O. Is difficult. However, when the unoxidized fine particle portion begins to remain, that is, when the fine particles are accumulated below a certain limit, the exhaust fine particle amount M
Is less than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation, the remaining fine particle portion is oxidized and removed by the active oxygen O without emitting a luminous flame. Therefore, in the second embodiment, the amount M of discharged fine particles is usually smaller than the amount G of fine particles that can be removed by oxidation,
In addition, the amount M of discharged fine particles is the amount G of fine particles that can be temporarily oxidized and removed.
As shown in FIG. 4 (B), the surface of the carrier layer is not covered by the residual fine particle portion 63 even if the amount becomes larger, that is, when the discharged fine particle amount M becomes smaller than the oxidatively removable fine particle amount G. The amount M of discharged particulates and the temperature TF of the particulate filter 22 are maintained so that only a certain amount or less of particulates that can be oxidized and removed are stacked on the particulate filter 22.

【００６１】機関始動直後はパティキュレートフィルタ
２２の温度ＴＦは低く、従ってこのときには排出微粒子
量Ｍの方が酸化除去可能微粒子量Ｇよりも多くなる。従
って実際の運転を考えると第２の実施形態の方が現実に
合っていると考えられる。一方、第１の実施形態又は第
２の実施形態を実行しうるように排出微粒子量Ｍ及びパ
ティキュレートフィルタ２２の温度ＴＦを制御していた
としてもパティキュレートフィルタ２２上に微粒子が積
層状に堆積する場合がある。このような場合には排気ガ
スの一部又は全体の空燃比を一時的にリッチにすること
によってパティキュレートフィルタ２２上に堆積した微
粒子を輝炎を発することなく酸化させることができる。Immediately after the engine is started, the temperature TF of the particulate filter 22 is low. Therefore, at this time, the discharged particulate amount M becomes larger than the oxidatively removable particulate amount G. Therefore, considering the actual driving, it is considered that the second embodiment is more practical. On the other hand, even if the amount M of discharged particulates and the temperature TF of the particulate filter 22 are controlled so that the first embodiment or the second embodiment can be executed, particulates are accumulated in a laminated form on the particulate filter 22. There is a case. In such a case, the particulates deposited on the particulate filter 22 can be oxidized without emitting a bright flame by temporarily increasing the air-fuel ratio of a part or the whole of the exhaust gas.

【００６２】即ち、排気ガスの空燃比をリッチにする
と、即ち排気ガス中の酸素濃度を低下させると活性酸素
放出剤６１から外部に活性酸素Ｏが一気に放出され、こ
れら一気に放出された活性酸素Ｏによって堆積した微粒
子が輝炎を発することなく一気に燃焼除去される。この
場合、パティキュレートフィルタ２２上において微粒子
が積層状に堆積したときに排気ガスの空燃比をリッチに
してもよいし、周期的に排気ガスの空燃比をリッチにし
てもよい。排気ガスの空燃比をリッチにする方法として
は、例えば機関負荷が比較的低いときにＥＧＲ率（ＥＧ
Ｒガス量／（吸入空気量＋ＥＧＲガス量））が６５パー
セント以上となるようにスロットル弁１７の開度及びＥ
ＧＲ制御弁２５の開度を制御し、このとき燃焼室５内に
おける平均空燃比がリッチになるように噴射量を制御す
る方法を用いることができる。That is, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich, that is, when the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced, the active oxygen O is released from the active oxygen release agent 61 all at once, and the active oxygen O released all at once. The particulates deposited by are burned and removed at once without emitting a bright flame. In this case, the air-fuel ratio of the exhaust gas may be made rich when the particulates are deposited in layers on the particulate filter 22, or the air-fuel ratio of the exhaust gas may be made periodically rich. As a method of making the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, for example, when the engine load is relatively low, the EGR rate (EG
The opening of the throttle valve 17 and E so that the R gas amount / (intake air amount + EGR gas amount) becomes 65% or more.
It is possible to use a method of controlling the opening degree of the GR control valve 25 and controlling the injection amount so that the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 becomes rich at this time.

【００６３】図６に機関の運転制御ルーチンの一例を示
す。図６を参照するとまず初めにステップ１００におい
て燃焼室５内の平均空燃比をリッチにすべきか否かが判
別される。燃焼室５内の平均空燃比をリッチにする必要
がないときには排出微粒子量Ｍが酸化除去可能微粒子量
Ｇよりも少なくなるようにステップ１０１においてスロ
ットル弁１７の開度が制御され、ステップ１０２におい
てＥＧＲ制御弁２５の開度が制御され、ステップ１０３
において燃料噴射量が制御される。FIG. 6 shows an example of the engine operation control routine. Referring to FIG. 6, first, at step 100, it is judged if the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 should be made rich. When it is not necessary to make the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 rich, the opening degree of the throttle valve 17 is controlled in step 101 so that the amount M of discharged particulate becomes smaller than the amount G of particulate that can be removed by oxidation, and in step 102 EGR The opening degree of the control valve 25 is controlled, and step 103
At, the fuel injection amount is controlled.

【００６４】一方、ステップ１００において燃焼室５内
の平均空燃比をリッチにすべきであると判別されたとき
にはＥＧＲ率が６５パーセント以上になるようにステッ
プ１０４においてスロットル弁１７の開度が制御され、
ステップ１０５においてＥＧＲ制御弁２５の開度が制御
され、燃焼室５内の平均空燃比がリッチとなるようにス
テップ１０６において燃料噴射量が制御される。On the other hand, when it is determined in step 100 that the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 should be made rich, the opening degree of the throttle valve 17 is controlled in step 104 so that the EGR rate becomes 65% or more. ,
The opening degree of the EGR control valve 25 is controlled in step 105, and the fuel injection amount is controlled in step 106 so that the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 becomes rich.

【００６５】ところで燃料や潤滑油はカルシウムＣａを
含んでおり、従って排気ガス中にカルシウムＣａが含ま
れている。このカルシウムＣａはＳＯ3 が存在すると硫
酸カルシウムＣａＳＯ4 を生成する。この硫酸カルシウ
ムＣａＳＯ4 は固体であって高温になっても熱分解しな
い。従って硫酸カルシウムＣａＳＯ4 が生成されるとこ
の硫酸カルシウムＣａＳＯ4 によってパティキュレート
フィルタ２２の細孔が閉塞されてしまい、その結果排気
ガスがパティキュレートフィルタ２２内を流れづらくな
る。この場合、活性酸素放出剤６１としてカルシウムＣ
ａよりもイオン化傾向の高いアルカリ金属又はアルカリ
土類金属、例えばカリウムＫを用いると活性酸素放出剤
６１内に拡散するＳＯ3 はカリウムＫと結合して硫酸カ
リウムＫ 2 ＳＯ4 を形成し、カルシウムＣａはＳＯ3 と
結合することなくパティキュレートフィルタ２２の隔壁
５４を通過して排気ガス流出通路５１内に流出する。従
ってパティキュレートフィルタ２２の細孔が目詰まりす
ることがなくなる。従って前述したように活性酸素放出
剤６１としてはカルシウムＣａよりもイオン化傾向の高
いアルカリ金属又はアルカリ土類金属、即ちカリウム
Ｋ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ、ルビジウムＲｂ、バ
リウムＢａ、ストロンチウムＳｒを用いることが好まし
いことになる。By the way, calcium Ca is used as fuel and lubricating oil.
Contains, and therefore contains calcium Ca in the exhaust gas.
Has been. This calcium Ca is SO3The presence of sulfur
Calcium acid CaSOFourTo generate. This calcium sulfate
Mu CaSOFourIs solid and does not decompose even when it gets hot
Yes. Therefore calcium sulfate CaSOFourIs generated
Calcium sulfate CaSOFourBy particulate
The pores of the filter 22 are blocked, resulting in exhaust gas.
It is difficult for the gas to flow inside the particulate filter 22.
It In this case, calcium C is used as the active oxygen release agent 61.
Alkali metal or alkali with a higher ionization tendency than a
When an earth metal such as potassium K is used, an active oxygen releasing agent
SO diffused in 613Binds to potassium K and
Rium K 2SOFourForm calcium and Ca3When
Partition wall of the particulate filter 22 without being combined
It passes through 54 and flows out into the exhaust gas outflow passage 51. Servant
The pores of the particulate filter 22 are clogged
Will not be lost. Therefore, as described above, active oxygen release
Agent 61 has a higher ionization tendency than calcium Ca
Alkali metal or alkaline earth metal, namely potassium
K, lithium Li, cesium Cs, rubidium Rb, bar
It is preferable to use lithium Ba or strontium Sr.
It will be good.

【００６６】また、本発明はパティキュレートフィルタ
２２の両側面上に形成された担体の層上に白金Ｐｔのよ
うな貴金属のみを担持した場合にも適用することができ
る。ただし、この場合には酸化除去可能微粒子量Ｇを示
す実線は図５に示す実線に比べて若干右側に移動する。
この場合には白金Ｐｔの表面上に保持されるＮＯ2 又は
ＳＯ3 から活性酸素が放出される。また、活性酸素放出
剤としてＮＯ2 又はＳＯ3 を吸着保持し、これら吸着さ
れたＮＯ2 又はＳＯ3 から活性酸素を放出しうる触媒を
用いることもできる。The present invention can also be applied to the case where only a noble metal such as platinum Pt is carried on the carrier layers formed on both side surfaces of the particulate filter 22. However, in this case, the solid line showing the amount G of fine particles that can be removed by oxidation moves to the right of the solid line shown in FIG.
In this case, active oxygen is released from NO 2 or SO 3 retained on the surface of platinum Pt. Also, the NO 2 or SO 3 held suction as the active oxygen release agent, it is also possible to use these adsorbed NO 2 or catalyst capable of releasing active oxygen from SO 3.

【００６７】上述した第一及び第二の実施形態によれ
ば、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常少
なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微
粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が酸
化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去し
うる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフ
ィルタ上に堆積しないように（つまり、図５の領域Ｉ内
にほぼおさまるように）排出微粒子量およびパティキュ
レートフィルタ２２の温度が維持されることにより、排
気ガス中の微粒子がパティキュレートフィルタ２２上に
おいて輝炎を発することなく酸化除去せしめられる。そ
のため、従来の場合のように微粒子がパティキュレート
フィルタ上に積層状に堆積した後に輝炎を発してその微
粒子を除去する必要なく、微粒子がパティキュレートフ
ィルタ２２上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させ
ることにより排気ガス中の微粒子を除去することができ
る。According to the above-described first and second embodiments, it is assumed that the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, and the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. Also, when the amount of discharged particulates becomes smaller than the amount of particulates that can be removed by oxidation, only particulates that are less than a certain limit that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter (that is, substantially fall within the area I in FIG. 5). By maintaining the amount of discharged particulates and the temperature of the particulate filter 22, the particulates in the exhaust gas are oxidatively removed on the particulate filter 22 without generating a bright flame. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to emit a bright flame and remove the fine particles after the fine particles are accumulated in a laminated state on the particulate filter, and the fine particles are accumulated before being accumulated in a laminated state on the particulate filter 22. Fine particles in the exhaust gas can be removed by oxidizing.

【００６８】更に上述した第一及び第二の実施形態によ
れば、パティキュレートフィルタ２２の外周に保温部材
としての断熱材７０が設けられているため、温度低下し
易いパティキュレートフィルタ２２の外周部分の温度低
下に伴って微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層
状に堆積する前に微粒子を酸化させることができなくな
ってしまうのを阻止することができる。Further, according to the above-described first and second embodiments, since the heat insulating material 70 as a heat retaining member is provided on the outer periphery of the particulate filter 22, the outer peripheral portion of the particulate filter 22 where the temperature easily drops. It is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before they are accumulated in a stacked state on the particulate filter due to the temperature decrease of 1.

【００６９】また上述した第一及び第二の実施形態によ
れば、排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量よりも通常
少なくなり、かつ排出微粒子量が一時的に酸化除去可能
微粒子量より多くなったとしてもその後排出微粒子量が
酸化除去可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去
しうる一定限度以下の量の微粒子しかパティキュレート
フィルタ上に堆積しないように（つまり、図５の領域Ｉ
内にほぼおさまるように）、排出微粒子量およびパティ
キュレートフィルタの温度を維持すべく内燃機関の運転
条件が制御される。詳細には、排出微粒子量が酸化除去
可能微粒子量よりも少なくなるように（第一の実施形態
＋第二の実施形態）、あるいは、排出微粒子量が一時的
に酸化除去可能微粒子量より多くなったとしてもその後
排出微粒子量が酸化除去可能微粒子量より少なくなった
ときに酸化除去しうる一定限度以下の量の微粒子しかパ
ティキュレートフィルタ上に堆積しないように（第二の
実施形態）、排出微粒子量およびパティキュレートフィ
ルタ２２の温度に基づき、内燃機関の運転条件が制御さ
れる。そのため、内燃機関の運転条件が、排出微粒子量
が酸化除去可能微粒子量よりも少なくなる運転条件、あ
るいは、排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量
より多くなったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去
可能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一
定限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ
上に堆積しない運転条件に偶然合致する場合と異なり、
確実に、排出微粒子量を酸化除去可能微粒子量よりも少
なくする（第一の実施形態＋第二の実施形態）か、ある
いは、排出微粒子量が一時的に酸化除去可能微粒子量よ
り多くなったとしてもその後排出微粒子量が酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ２
２上に堆積しないようにする（第二の実施形態）ことが
できる。それゆえ、内燃機関の運転条件が偶然合致する
場合に比べ、微粒子がパティキュレートフィルタ２２上
に積層状に堆積する前に微粒子をより一層確実に酸化さ
せることができる。Further, according to the first and second embodiments described above, the amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, and the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation. However, even if the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter (that is, region I in FIG. 5).
The operating conditions of the internal combustion engine are controlled so as to maintain the amount of exhaust particulate matter and the temperature of the particulate filter so that the temperature of the internal combustion engine is maintained within the above range. Specifically, the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of oxidatively removable fine particles (first embodiment + second embodiment), or the amount of discharged fine particles temporarily becomes larger than the oxidatively removable fine particle amount. Even so, when the amount of discharged fine particles becomes less than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, only the amount of fine particles that are less than a certain limit that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter (second embodiment). The operating conditions of the internal combustion engine are controlled based on the amount and the temperature of the particulate filter 22. Therefore, the operating conditions of the internal combustion engine are such that the amount of discharged fine particles is smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, or even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of fine particles that are discharged thereafter is Unlike the case where it happens to meet the operating condition that only the amount of fine particles less than a certain limit that can be oxidized and removed when the amount becomes smaller than the amount of fine particles that can be oxidized and removed is deposited on the particulate filter.
Make sure that the amount of discharged fine particles is made smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation (first embodiment + second embodiment), or if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of fine particles that can be removed by oxidation. After that, when the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, only the amount of fine particles that are less than a certain limit that can be oxidized and removed can be reduced.
2 can be prevented from being deposited (second embodiment). Therefore, as compared with the case where the operating conditions of the internal combustion engine happen to coincide with each other, the particles can be more reliably oxidized before they are deposited in a laminated form on the particulate filter 22.

【００７０】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第三の実施形態について説明する。図７は本実施形態の
内燃機関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用し
た図１とほぼ同様の図である。図７において、図１〜図
６に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図６に示
した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、
１７０は、パティキュレートフィルタ２２よりも排気ガ
ス流れの上流側の排気管２０に配置された排気温度低下
抑制手段としての断熱材である。本実施形態によって
も、第一及び第二の実施形態とほぼ同様の効果を奏する
ことができる。The third embodiment of the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present invention will be described below. FIG. 7 is a view similar to FIG. 1 in which the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine. In FIG. 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 denote the same parts or portions as those shown in FIGS. 1 to 6,
Reference numeral 170 denotes a heat insulating material that is disposed in the exhaust pipe 20 on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter 22 and serves as an exhaust gas temperature reduction suppressing means. Also according to the present embodiment, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the first and second embodiments.

【００７１】更に本実施形態によれば、排気ガスの温度
低下を抑制するための排気温度低下抑制手段としての断
熱材１７０がパティキュレートフィルタ２２よりも排気
ガス流れの上流側の排気管２０に配置されている。その
ため、排気ガスがパティキュレートフィルタ２２に到達
するまでに排気ガス温度が低下し、その温度低下した排
気ガスによりパティキュレートフィルタ２２の温度が低
下せしめられるのに伴い、微粒子がパティキュレートフ
ィルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させるこ
とができなくなってしまうのを阻止することができる。Further, according to the present embodiment, the heat insulating material 170 as the exhaust gas temperature reduction suppressing means for suppressing the temperature decrease of the exhaust gas is arranged in the exhaust pipe 20 upstream of the particulate filter 22 in the exhaust gas flow. Has been done. Therefore, the temperature of the exhaust gas is lowered by the time the exhaust gas reaches the particulate filter 22, and the temperature of the particulate filter 22 is lowered by the exhaust gas whose temperature has dropped, so that particulates are stacked on the particulate filter. It is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before being deposited in the shape of a circle.

【００７２】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第四の実施形態について説明する。図８は本実施形態の
内燃機関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用し
た図１とほぼ同様の図である。図８において、図１〜図
７に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜図７に示
した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、
２２２は排気ガスを順流方向及び逆流方向に流されうる
パティキュレートフィルタ、２２３はパティキュレート
フィルタ２２２を内蔵したケーシング２２３である。２
７０は排気温度低下抑制手段としての断熱材、２７１は
排気ガスがパティキュレートフィルタ２２２を順流方向
に通過するときにパティキュレートフィルタ２２２の上
流側通路となる第一通路、２７２は排気ガスがパティキ
ュレートフィルタ２２２を逆流方向に通過するときにパ
ティキュレートフィルタ２２２の上流側通路となる第二
通路である。２７３は排気ガスの流れを順流方向と逆流
方向とバイパス状態とで切り換えるための排気切換バル
ブ、２７４は排気切換バルブ２７３を駆動する排気切換
バルブ駆動装置である。A fourth embodiment of the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present invention will be described below. FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 in which the exhaust emission control system for an internal combustion engine of this embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine. 8, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 7 indicate the same parts or portions as those shown in FIGS. 1 to 7,
Reference numeral 222 denotes a particulate filter capable of allowing exhaust gas to flow in forward and backward directions, and 223 denotes a casing 223 having a particulate filter 222 built therein. Two
Reference numeral 70 denotes a heat insulating material as a means for suppressing exhaust gas temperature decrease, 271 denotes a first passage serving as an upstream passage of the particulate filter 222 when the exhaust gas passes through the particulate filter 222 in the forward flow direction, and 272 denotes exhaust gas particulates. The second passage serves as an upstream passage of the particulate filter 222 when passing through the filter 222 in the reverse flow direction. An exhaust switching valve 273 is an exhaust switching valve for switching the flow of exhaust gas between a forward flow direction, a reverse flow direction, and a bypass state, and 274 is an exhaust switching valve drive device that drives the exhaust switching valve 273.

【００７３】図９はパティキュレートフィルタの拡大図
である。詳細には、図９（Ａ）はパティキュレートフィ
ルタの拡大平面図、図９（Ｂ）はパティキュレートフィ
ルタの拡大側面図である。図１０は排気切換バルブの切
換位置と排気ガスの流れとの関係を示した図である。詳
細には、図１０（Ａ）は排気切換バルブ２７３が順流位
置にあるときの図、図１０（Ｂ）は排気切換バルブ２７
３が逆流位置にあるときの図、図１０（Ｃ）は排気切換
バルブ２７３がバイパス位置にあるときの図である。排
気切換バルブ２７３が順流位置にあるとき、図１０
（Ａ）に示すように、排気切換バルブ２７３を通過して
ケーシング２２３内に流入した排気ガスは、まず第一通
路２７１を通過し、次いでパティキュレートフィルタ２
２２を通過し、最後に第二通路２７２を通過し、再び排
気切換バルブ２７３を通過して排気管に戻される。排気
切換バルブ２７３が逆流位置にあるとき、図１０（Ｂ）
に示すように、排気切換バルブ２７３を通過してケーシ
ング２２３内に流入した排気ガスは、まず第二通路２７
２を通過し、次いでパティキュレートフィルタ２２２を
図１０（Ａ）に示した場合とは逆向きに通過し、最後に
第一通路２７１を通過し、再び排気切換バルブ２７３を
通過して排気管に戻される。排気切換バルブ２７３がバ
イパス位置にあるとき、図１０（Ｃ）に示すように、第
一通路２７１内の圧力と第二通路２７２内の圧力とが等
しくなるために、排気切換バルブ２７３に到達した排気
ガスはケーシング２２３内に流入することなくそのまま
排気切換バルブ２７３を通過する。FIG. 9 is an enlarged view of the particulate filter. Specifically, FIG. 9A is an enlarged plan view of the particulate filter, and FIG. 9B is an enlarged side view of the particulate filter. FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the switching position of the exhaust switching valve and the flow of exhaust gas. Specifically, FIG. 10A is a diagram when the exhaust gas switching valve 273 is in the forward flow position, and FIG. 10B is an exhaust gas switching valve 27.
3 is at the backflow position, and FIG. 10C is a diagram when the exhaust gas switching valve 273 is at the bypass position. When the exhaust switching valve 273 is in the forward flow position,
As shown in (A), the exhaust gas that has passed through the exhaust switching valve 273 and has flowed into the casing 223 first passes through the first passage 271 and then the particulate filter 2
22 and finally through the second passage 272, again through the exhaust gas switching valve 273 and returned to the exhaust pipe. When the exhaust switching valve 273 is in the reverse flow position, FIG.
As shown in FIG. 5, the exhaust gas that has passed through the exhaust switching valve 273 and flowed into the casing 223 first has the second passage 27.
2 and then through the particulate filter 222 in the opposite direction to the case shown in FIG. 10 (A), finally through the first passage 271 and again through the exhaust gas switching valve 273 to the exhaust pipe. Will be returned. When the exhaust gas switching valve 273 is at the bypass position, the pressure in the first passage 271 and the pressure in the second passage 272 become equal as shown in FIG. Exhaust gas passes through the exhaust switching valve 273 as it is without flowing into the casing 223.

【００７４】図１１は本実施形態のパティキュレートフ
ィルタに流入する排気ガスの温度、従来のパティキュレ
ートフィルタに流入する排気ガスの温度、パティキュレ
ートフィルタ床温度、及び内燃機関から排出された排気
ガス温度と、時間との関係を示した図である。図１０
（Ｃ）に示すバイパス位置が設けられている場合、図１
１に示すように内燃機関から排出された排気ガス温度
（二点鎖線）が低下しても、その排気ガスはパティキュ
レートフィルタ２２２内に流入することなくバイパスさ
れるため、パティキュレートフィルタ床温度（破線）は
低下しない。ところが、断熱材２７０が設けられていな
い従来の場合、第一通路２７１及び第二通路２７２の熱
容量が小さいため、パティキュレートフィルタに流入す
る排気ガスの温度、つまり、第一通路２７１及び第二通
路２７２内の排気ガス温度（一点鎖線）はかなり低下し
てしまう。一方、断熱材２７０が設けられている本実施
形態の場合、断熱材２７０により第一通路２７１及び第
二通路２７２の放熱が抑制され、その結果、パティキュ
レートフィルタに流入する排気ガスの温度、つまり、第
一通路２７１及び第二通路２７２内の排気ガス温度（実
線）はそれほど低下しなくなる。FIG. 11 shows the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter of this embodiment, the temperature of the exhaust gas flowing into the conventional particulate filter, the particulate filter bed temperature, and the exhaust gas temperature discharged from the internal combustion engine. It is a figure showing the relation between and. Figure 10
When the bypass position shown in (C) is provided, FIG.
As shown in FIG. 1, even if the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine (two-dot chain line) decreases, the exhaust gas is bypassed without flowing into the particulate filter 222, so the particulate filter bed temperature ( The broken line) does not decrease. However, in the conventional case where the heat insulating material 270 is not provided, since the heat capacity of the first passage 271 and the second passage 272 is small, the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter, that is, the first passage 271 and the second passage. The exhaust gas temperature (one-dot chain line) in 272 is considerably lowered. On the other hand, in the case of the present embodiment in which the heat insulating material 270 is provided, heat radiation of the first passage 271 and the second passage 272 is suppressed by the heat insulating material 270, and as a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter, that is, The exhaust gas temperature (solid line) in the first passage 271 and the second passage 272 does not decrease so much.

【００７５】本実施形態によっても、第一及び第二の実
施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に本
実施形態によれば、バイパス通路との分岐位置、つま
り、排気切換バルブ２７３よりも排気ガス流れの下流側
であってパティキュレートフィルタ２２２よりも排気ガ
ス流れの上流側の第一通路２７１及び第二通路２７２に
排気温度低下抑制手段としての断熱材２７０が設けられ
ている。そのため、パティキュレートフィルタ温度の低
下を阻止するために排気ガスがパティキュレートフィル
タ２２２をバイパスせしめられているとき（図１０
（Ｃ））に排気切換バルブ２７３とパティキレートフィ
ルタ２２２との間（第一通路２７１内、及び第二通路２
７２内）に滞留している排気ガスの温度が低下し、次い
で排気ガスが再びパティキュレートフィルタ２２２を通
されるときにその温度低下した排気ガスによりパティキ
ュレートフィルタ温度が低下せしめられるのに伴い、微
粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆積する
前に微粒子を酸化させることができなくなってしまうの
を阻止することができる。Also according to this embodiment, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the first and second embodiments. Further, according to this embodiment, the first passage 271 at the branch position with the bypass passage, that is, the first passage 271 on the downstream side of the exhaust gas flow with respect to the exhaust switching valve 273 and on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter 222, The second passage 272 is provided with a heat insulating material 270 as a means for suppressing exhaust gas temperature decrease. Therefore, when the exhaust gas bypasses the particulate filter 222 in order to prevent the particulate filter temperature from decreasing (see FIG. 10).
(C)) Between the exhaust switching valve 273 and the particulate filter 222 (in the first passage 271 and the second passage 2).
The temperature of the exhaust gas accumulated in (72) decreases, and when the exhaust gas is passed through the particulate filter 222 again, the particulate filter temperature is decreased by the exhaust gas whose temperature has decreased, It is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before they are accumulated in a stacked state on the particulate filter.

【００７６】本実施形態の変形例では、断熱材２７０を
設ける代わりに、第一通路２７１及び第二通路２７２の
内側をセラミックコートしたり、第一通路２７１及び第
二通路２７２を二重管にしたり、第一通路２７１及び第
二通路２７２を樹脂製にすることも可能である。In the modification of this embodiment, instead of providing the heat insulating material 270, the inside of the first passage 271 and the second passage 272 is ceramic-coated, or the first passage 271 and the second passage 272 are made into a double pipe. Alternatively, the first passage 271 and the second passage 272 can be made of resin.

【００７７】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第五の実施形態について説明する。図１２は本実施形態
の内燃機関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用
した図１とほぼ同様の図、図１３はパティキュレートフ
ィルタの拡大図である。図１２及び図１３において、図
１〜図１１に示した参照番号と同一の参照番号は図１〜
図１１に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示
しており、３７５はパティキュレートフィルタ２２の内
側部分３７９の排気ガス流量を減少させるためのバタフ
ライバルブ、３７６はバタフライバルブ駆動装置であ
る。３７７はパティキュレートフィルタ２２の上流側の
排気ガス圧力を検出するための上流側圧力センサ、３７
８はパティキュレートフィルタ２２の下流側の排気ガス
圧力を検出するための下流側圧力センサ、３８０はパテ
ィキュレートフィルタ２２の外周部分である。The fifth embodiment of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of the present invention will be described below. FIG. 12 is a view similar to FIG. 1 in which the exhaust gas purification device for an internal combustion engine of the present embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine, and FIG. 13 is an enlarged view of a particulate filter. 12 and 13, the same reference numerals as those shown in FIGS.
11 shows the same parts or parts as those shown in FIG. 11, 375 is a butterfly valve for reducing the exhaust gas flow rate of the inner part 379 of the particulate filter 22, and 376 is a butterfly valve driving device. Reference numeral 377 is an upstream pressure sensor for detecting the exhaust gas pressure on the upstream side of the particulate filter 22, and 37
Reference numeral 8 is a downstream pressure sensor for detecting the exhaust gas pressure on the downstream side of the particulate filter 22, and 380 is an outer peripheral portion of the particulate filter 22.

【００７８】図１４は本実施形態の内燃機関の排気浄化
方法を示したフローチャートである。図１４に示すよう
に、本ルーチンが開始されると、まずステップ２００に
おいてパティキュレートフィルタ２２の再生制御が行わ
れているか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ
２０１に進み、ＹＥＳのときにはステップ２０５に進
む。ステップ２０１では、上流側圧力センサ３７７によ
り検出された排気ガス圧力Ｐ１と下流側圧力センサ３７
８により検出された排気ガス圧力Ｐ２との差圧ΔＰ（＝
Ｐ１−Ｐ２）が閾値ＴＰより高いか否かが判断される。
ＮＯのときには、パティキュレートフィルタ２２を再生
する必要がないと判断し、ステップ２０２において通常
運転が行われる。一方、ＹＥＳのときにはパティキュレ
ートフィルタ２２を再生する必要があると判断し、ステ
ップ２０３に進む。ステップ２０３では、パティキュレ
ートフィルタ２２を再生するための比較的高い温度の排
気ガスを内燃機関から排出すべく内燃機関の運転条件が
変更される。排気ガス温度を上昇させる代わりに、低温
燃焼（特願平９−３２３０８６参照）や膨張行程噴射を
行ってＨＣやＣＯを多量に排出し、パティキュレートフ
ィルタ２２上における酸化発熱量を増加させても同様の
効果を奏することができる。次いでステップ２０４で
は、その温度上昇した排気ガスをパティキュレートフィ
ルタ２２の内側部分３７９よりも外周部分３８０に多く
流すようにバタフライバルブ３７５の開度が減少せしめ
られる。パティキュレートフィルタ２２の外周部分３８
０の温度は、排気ガス自体が有する熱と還元剤が発する
熱とにより大幅に上昇する。FIG. 14 is a flow chart showing an exhaust gas purification method for an internal combustion engine of this embodiment. As shown in FIG. 14, when this routine is started, it is first determined in step 200 whether the regeneration control of the particulate filter 22 is being performed. If NO, the process proceeds to step 201, and if YES, the process proceeds to step 205. In step 201, the exhaust gas pressure P1 detected by the upstream pressure sensor 377 and the downstream pressure sensor 37
Pressure difference ΔP (=
It is determined whether (P1-P2) is higher than the threshold value TP.
If NO, it is determined that it is not necessary to regenerate the particulate filter 22, and the normal operation is performed in step 202. On the other hand, if YES, it is determined that the particulate filter 22 needs to be regenerated, and the process proceeds to step 203. In step 203, the operating conditions of the internal combustion engine are changed so that the exhaust gas having a relatively high temperature for regenerating the particulate filter 22 is discharged from the internal combustion engine. Instead of raising the exhaust gas temperature, low-temperature combustion (see Japanese Patent Application No. 9-323086) or expansion stroke injection is performed to discharge a large amount of HC and CO, and the amount of heat generated by oxidation on the particulate filter 22 is increased. The same effect can be achieved. Next, at step 204, the opening degree of the butterfly valve 375 is decreased so that the exhaust gas whose temperature has risen flows more to the outer peripheral portion 380 than to the inner portion 379 of the particulate filter 22. Outer peripheral portion 38 of the particulate filter 22
The temperature of 0 is significantly increased by the heat of the exhaust gas itself and the heat of the reducing agent.

【００７９】ステップ２０５ではパティキュレートフィ
ルタ２２の再生時間がインクリメントされる。次いでス
テップ２０６では再生時間Ｔが閾値ＴＴよりも長くなっ
たか否かが判断される。ＮＯのときにはステップ２０７
に進み、パティキュレートフィルタ２２の再生制御が継
続される。一方、ＹＥＳのときには、パティキュレート
フィルタ２２が十分再生されたと判断し、ステップ２０
８に進む。ステップ２０８では、ステップ２０４におい
て絞られたバタフライバルブ３７５の開度が増加される
（元に戻される）。次いでステップ２０９では排気ガス
温度を上昇させるための内燃機関の運転条件から通常の
内燃機関の運転条件に戻される。At step 205, the reproduction time of the particulate filter 22 is incremented. Next, at step 206, it is judged if the reproduction time T has become longer than the threshold value TT. If NO, step 207
Then, the regeneration control of the particulate filter 22 is continued. On the other hand, if YES, it is determined that the particulate filter 22 has been sufficiently regenerated, and step 20
Go to 8. In step 208, the opening degree of the butterfly valve 375 throttled in step 204 is increased (restored). Next, at step 209, the operating condition of the internal combustion engine for raising the exhaust gas temperature is returned to the normal operating condition of the internal combustion engine.

【００８０】本実施形態によっても、第一及び第二の実
施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に本
実施形態によれば、ステップ２０３において排気ガス温
度を上昇させたときに、ステップ２０４によりその温度
上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタ２２の内
側部分３７９よりもパティキュレートフィルタ２２の外
周部分３８０に多く流される。そのため、パティキュレ
ートフィルタ２２を昇温させるために排気ガスをパティ
キュレートフィルタの内側部分３７９よりもパティキュ
レートフィルタ２２の外周部分３８０に多く流す必要が
あるにもかかわらず、排気ガスが排気ガス流動特性に基
づき主にパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７
９を流れてしまい、パティキュレートフィルタ２２の外
周部分３８０が十分に昇温されなくなってしまうのを阻
止することができる。つまり、パティキュレートフィル
タ全体のうちで温度上昇した排気ガスが必要とされる部
分であるパティキュレートフィルタの外周部分３８０に
その排気ガスを重点的に流すことができる。Also according to this embodiment, it is possible to obtain substantially the same effects as those of the first and second embodiments. Further, according to the present embodiment, when the exhaust gas temperature is raised in step 203, the exhaust gas whose temperature has risen in step 204 reaches the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 more than the inner portion 379 of the particulate filter 22. Many are washed away. Therefore, in order to raise the temperature of the particulate filter 22, the exhaust gas needs to flow more to the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 than to the inner portion 379 of the particulate filter, but the exhaust gas has the exhaust gas flow characteristics. The inner part 37 of the particulate filter 22 is mainly based on
It is possible to prevent the temperature of the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 from being sufficiently raised due to the flow of the gas through the flow path 9. That is, the exhaust gas can be focused on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter, which is the portion of the entire particulate filter where the exhaust gas whose temperature has risen is required.

【００８１】また本実施形態によれば、ステップ２０１
においてパティキュレートフィルタ２２の上流側と下流
側との差圧ΔＰが予め定められた値ＴＰよりも高いと判
断されたときに、ステップ２０３にて排気ガス温度が上
昇せしめられ、ステップ２０４にてその温度上昇した排
気ガスがパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７
９よりもパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８
０に多く流される。つまり、微粒子がパティキュレート
フィルタ２２の外周部分３８０上に積層状に堆積してし
まったとき、あるいは、微粒子がパティキュレートフィ
ルタ２２の外周部分３８０上に積層状に堆積しそうなと
きに、温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィル
タ２２の内側部分３７９よりもパティキュレートフィル
タ２２の外周部分３８０に多く流される。そのため、微
粒子がパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８０
上に積層状に堆積してしまったにもかかわらず、温度上
昇した排気ガスがパティキュレートフィルタの外周部分
に多く流されない場合に比べ、背圧Ｐ１が高くなりすぎ
てしまうのを確実に阻止することができる。また、微粒
子がパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８０上
に積層状に堆積しそうにもかかわらず、温度上昇した排
気ガスがパティキュレートフィルタの外周部分に多く流
されない場合に比べ、微粒子がパティキュレートフィル
タ２２の外周部分３８０上に積層状に堆積するのを確実
に阻止することができる。Further, according to the present embodiment, step 201
When it is determined that the differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the particulate filter 22 is higher than the predetermined value TP in step 203, the exhaust gas temperature is raised in step 203, and the exhaust gas temperature is raised in step 204. The exhaust gas whose temperature has risen is absorbed by the inner portion 37 of the particulate filter 22.
9, the outer peripheral portion 38 of the particulate filter 22
It is often run to zero. In other words, the temperature rises when the particulates are accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22, or when the fine particles are likely to be accumulated in a laminated manner on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22. Exhaust gas is made to flow more to the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 than to the inner portion 379 of the particulate filter 22. Therefore, the fine particles are generated in the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22.
The back pressure P1 is surely prevented from becoming too high compared to the case where the exhaust gas whose temperature has risen is not flowed to the outer peripheral portion of the particulate filter in spite of being accumulated in a laminated state on the back. be able to. Further, as compared with the case where the exhaust gas whose temperature has risen does not flow much to the outer peripheral portion of the particulate filter 22 even though the fine particles are likely to be stacked on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22, the fine particulate particle 22 is provided. It is possible to reliably prevent the accumulation of the layers on the outer peripheral portion 380.

【００８２】図１５は本実施形態のバタフライバルブを
スライド式バルブに変更した本実施形態の変形例を示し
た図である。図１５において、図１〜図１４に示した参
照番号と同一の参照番号は図１〜図１４に示した部品又
は部分と同一の部品又は部分を示しており、４７５はパ
ティキュレートフィルタ２２の内側部分３７９の排気ガ
ス流量を減少させるためのスライド式バルブ、４７６は
スライド式バルブ駆動装置である。本変形例によっても
第五の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができ
る。FIG. 15 is a view showing a modification of this embodiment in which the butterfly valve of this embodiment is changed to a slide type valve. 15, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 14 indicate the same parts or portions as the parts or portions shown in FIGS. 1 to 14, and 475 is the inside of the particulate filter 22. Sliding valves 476 for reducing the exhaust gas flow rate of the portion 379 are sliding valve driving devices. Also according to this modification, substantially the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.

【００８３】図１６は第五の実施形態のバタフライバル
ブを揺動式バルブに変更した第五の実施形態の変形例を
示した図である。図１６において、図１〜図１５に示し
た参照番号と同一の参照番号は図１〜図１５に示した部
品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、５７５
はパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７９の排
気ガス流量を減少させるための揺動式バルブ、５７６は
揺動式バルブ駆動装置である。本変形例によっても第五
の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。FIG. 16 is a diagram showing a modification of the fifth embodiment in which the butterfly valve of the fifth embodiment is changed to an oscillating valve. 16, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 15 indicate the same parts or portions as those shown in FIGS.
Is a swing valve for reducing the exhaust gas flow rate of the inner portion 379 of the particulate filter 22, and 576 is a swing valve driving device. Also according to this modification, substantially the same effect as that of the fifth embodiment can be obtained.

【００８４】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第六の実施形態について説明する。本実施形態の内燃機
関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用したもの
は図１２及び図１３に示したものとほぼ同様である。本
実施形態では、ステップ２０１の代わりに酸化除去可能
微粒子量Ｇ（図５の縦軸）が所定量よりも少ないと判断
されたときに、ステップ２０３にて排気ガス温度が上昇
せしめられ、ステップ２０４にてその温度上昇した排気
ガスがパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７９
よりもパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８０
に多く流される。つまり、パティキュレートフィルタ２
２の外周部分３８０の温度が低下して酸化除去可能微粒
子量Ｇが少なくなるのに伴い微粒子がパティキュレート
フィルタ２２の外周部分３８０上に積層状に堆積する可
能性が高くなるとき（パティキュレートフィルタ２２の
外周部分３８０の状態が領域IIに移行してしまいそうな
とき）に、温度上昇した排気ガスがパティキュレートフ
ィルタ２２の内側部分３７９よりもパティキュレートフ
ィルタ２２の外周部分３８０に多く流される。そのた
め、微粒子がパティキュレートフィルタの外周部分上に
積層状に堆積する可能性が高いにもかかわらず、温度上
昇した排気ガスがパティキュレートフィルタの外周部分
に多く流されない場合に比べ、微粒子がパティキュレー
トフィルタ２２の外周部分３８０上に積層状に堆積する
のを確実に阻止することができる。A sixth embodiment of the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present invention will be described below. The internal combustion engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment applied to a compression ignition type internal combustion engine is substantially the same as that shown in FIGS. 12 and 13. In the present embodiment, when it is determined that the amount G of particles that can be removed by oxidation (the vertical axis in FIG. 5) is smaller than the predetermined amount instead of step 201, the exhaust gas temperature is raised in step 203, and step 204 is performed. The exhaust gas whose temperature has risen at the inner part 379 of the particulate filter 22 is
Than the outer periphery 380 of the particulate filter 22
It is often washed away. That is, the particulate filter 2
When the temperature of the outer peripheral portion 380 of No. 2 decreases and the amount G of particles that can be removed by oxidation decreases, the possibility that the fine particles accumulate in a stacked form on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 (particulate filter When the state of the outer peripheral portion 380 of 22 is likely to shift to the region II), the exhaust gas whose temperature has risen is flowed to the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 more than to the inner portion 379 of the particulate filter 22. Therefore, even though it is highly possible that the particulates are accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter, compared to the case where the exhaust gas whose temperature has risen is not flowed much to the outer peripheral portion of the particulate filter, the particulates are particulated. It is possible to reliably prevent deposition on the outer peripheral portion 380 of the filter 22 in a laminated form.

【００８５】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第七の実施形態について説明する。本実施形態の内燃機
関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用したもの
は図１２及び図１３に示したものとほぼ同様である。本
実施形態では、第六の実施形態のように酸化除去可能微
粒子量Ｇ（図５の縦軸）が所定量よりも少ないか否かを
判断する代わりに、パティキュレートフィルタ２２上に
積層した微粒子量が一定限度（第二の実施形態参照）を
越えそうか否かが判断される。パティキュレートフィル
タ２２上に積層した微粒子量がその一定限度を越えそう
なときには、ステップ１０３にて排気ガス温度が上昇せ
しめられ、ステップ１０４にてその温度上昇した排気ガ
スがパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７９よ
りもパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８０に
多く流される。本実施形態によっても、担体層の表面が
残留微粒子部分６３により覆われてしまうのを阻止する
ことができる（第二の実施形態参照）。また本実施形態
では、推定された微粒子堆積量が予め定められた閾値を
越えたときに、排気ガス温度が上昇せしめられ、その温
度上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタの内側
部分よりもパティキュレートフィルタの外周部分に多く
流される。そのため、微粒子堆積量を実際に検出する検
出手段を有する場合に比べ、より簡易な方法により、背
圧Ｐ１が高くなりすぎてしまうことや、微粒子がパティ
キュレートフィルタ２２の外周部分３８０上に積層状に
堆積するのを阻止することができる。Hereinafter, a seventh embodiment of the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present invention will be described. The internal combustion engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment applied to a compression ignition type internal combustion engine is substantially the same as that shown in FIGS. 12 and 13. In the present embodiment, instead of determining whether or not the amount G of fine particles that can be oxidized and removed (vertical axis in FIG. 5) is smaller than a predetermined amount as in the sixth embodiment, the fine particles stacked on the particulate filter 22. It is determined whether the amount is likely to exceed a certain limit (see the second embodiment). When the amount of the particulates deposited on the particulate filter 22 is likely to exceed the certain limit, the exhaust gas temperature is raised in step 103, and the exhaust gas whose temperature has risen in step 104 is inside the particulate filter 22. It is made to flow to the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 more than 379. Also in this embodiment, it is possible to prevent the surface of the carrier layer from being covered with the residual fine particle portion 63 (see the second embodiment). Further, in the present embodiment, when the estimated particulate deposition amount exceeds a predetermined threshold value, the exhaust gas temperature is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is higher than the particulate filter inside the particulate filter. A large amount is washed away at the outer peripheral part of the. Therefore, the back pressure P1 becomes too high, and the particles are stacked on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22 by a simpler method as compared with the case where a detection unit that actually detects the particle deposition amount is provided. Can be prevented from accumulating.

【００８６】以下、本発明の内燃機関の排気浄化装置の
第八の実施形態について説明する。本実施形態の内燃機
関の排気浄化装置を圧縮着火式内燃機関に適用したもの
は図１２及び図１３に示したものとほぼ同様である。本
実施形態では、ステップ２０１の代わりに予め定められ
た時間が経過したか否かが判断され、ＹＥＳのときに、
つまり周期的に、ステップ２０３にて排気ガス温度が上
昇せしめられ、ステップ２０４にてその温度上昇した排
気ガスがパティキュレートフィルタ２２の内側部分３７
９よりもパティキュレートフィルタ２２の外周部分３８
０に多く流される。そのため、温度上昇した排気ガスを
パティキュレートフィルタの内側部分よりもパティキュ
レートフィルタの外周部分に多く流すべきか否かの判断
手段を有する場合に比べ、より簡易な方法により、背圧
Ｐ１が高くなりすぎてしまうことや、微粒子がパティキ
ュレートフィルタ２２の外周部分３８０上に積層状に堆
積するのを阻止することができる。An eighth embodiment of the exhaust emission control system for an internal combustion engine of the present invention will be described below. The internal combustion engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment applied to a compression ignition type internal combustion engine is substantially the same as that shown in FIGS. 12 and 13. In the present embodiment, instead of step 201, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed, and when YES,
That is, the exhaust gas temperature is raised cyclically in step 203, and the exhaust gas whose temperature has risen in step 204 is fed to the inner portion 37 of the particulate filter 22.
9, the outer peripheral portion 38 of the particulate filter 22
It is often run to zero. Therefore, the back pressure P1 is increased by a simpler method as compared with the case where there is a means for determining whether or not the exhaust gas whose temperature has risen should flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. It is possible to prevent the particles from passing through and to prevent the particulates from being accumulated in a stacked state on the outer peripheral portion 380 of the particulate filter 22.

【００８７】更に本発明は、パティキュレートフィルタ
上流の排気通路内に酸化触媒を配置してこの酸化触媒に
より排気ガス中のＮＯをＮＯ2 に変換し、このＮＯ2 と
パティキュレートフィルタ上に堆積した微粒子とを反応
させてこのＮＯ2 により微粒子を酸化するようにした内
燃機関の排気浄化装置にも適用できる。Further, in the present invention, an oxidation catalyst is arranged in the exhaust passage upstream of the particulate filter, NO in the exhaust gas is converted to NO 2 by this oxidation catalyst, and this NO 2 and the particulate filter are deposited. It can also be applied to an exhaust gas purification device of an internal combustion engine in which fine particles are reacted to oxidize the fine particles by this NO 2 .

【００８８】[0088]

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、従来の
場合のように微粒子がパティキュレートフィルタ上に積
層状に堆積した後に輝炎を発してその微粒子を除去する
必要なく、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層
状に堆積する前に微粒子を酸化させることにより排気ガ
ス中の微粒子を除去することができる。更に、温度低下
し易いパティキュレートフィルタの外周部分の温度低下
に伴って微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状
に堆積する前に微粒子を酸化させることができなくなっ
てしまうのを阻止することができる。According to the first aspect of the present invention, unlike the conventional case, it is not necessary to emit a luminous flame to remove the fine particles after the fine particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the fine particles are not generated. The particulates in the exhaust gas can be removed by oxidizing the particulates before they are deposited on the particulate filter in a laminated form. Further, it is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before they are accumulated in a laminated state on the particulate filter due to the decrease in the temperature of the outer peripheral portion of the particulate filter where the temperature tends to decrease.

【００８９】請求項２に記載の発明によれば、従来の場
合のように微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層
状に堆積した後に輝炎を発してその微粒子を除去する必
要なく、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状
に堆積する前に微粒子を酸化させることにより排気ガス
中の微粒子を除去することができる。更に、排気ガスが
パティキュレートフィルタに到達するまでに排気ガス温
度が低下し、その温度低下した排気ガスによりパティキ
ュレートフィルタ温度が低下せしめられるのに伴い、微
粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆積する
前に微粒子を酸化させることができなくなってしまうの
を阻止することができる。According to the second aspect of the present invention, unlike the conventional case, it is not necessary to emit a bright flame to remove the fine particles after the fine particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the fine particles are not included in the particulate filter. The particulates in the exhaust gas can be removed by oxidizing the particulates before they are deposited in layers on the filter. Further, the exhaust gas temperature decreases by the time the exhaust gas reaches the particulate filter, and as the temperature of the exhaust gas decreases, the particulate filter temperature decreases, and as a result, particulates accumulate in a layered form on the particulate filter. It is possible to prevent the fine particles from being unable to be oxidized before being processed.

【００９０】請求項３に記載の発明によれば、従来の場
合のように微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層
状に堆積した後に輝炎を発してその微粒子を除去する必
要なく、微粒子がパティキュレートフィルタ上に積層状
に堆積する前に微粒子を酸化させることにより排気ガス
中の微粒子を除去することができる。更に、パティキュ
レートフィルタ温度の低下を阻止するために排気ガスが
パティキュレートフィルタをバイパスせしめられている
ときに分岐位置とパティキュレートフィルタとの間に滞
留している排気ガスの温度が低下し、次いで排気ガスが
再びパティキュレートフィルタを通されるときにその温
度低下した排気ガスによりパティキュレートフィルタ温
度が低下せしめられるのに伴い、微粒子がパティキュレ
ートフィルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化さ
せることができなくなってしまうのを阻止することがで
きる。According to the third aspect of the present invention, unlike the conventional case, it is not necessary to emit a bright flame to remove the fine particles after the fine particles are deposited in a laminated form on the particulate filter, and the fine particles are particulate. The particulates in the exhaust gas can be removed by oxidizing the particulates before they are deposited in layers on the filter. Further, the temperature of the exhaust gas staying between the branch position and the particulate filter decreases when the exhaust gas bypasses the particulate filter in order to prevent the temperature of the particulate filter from decreasing, and then the temperature of the exhaust gas decreases. When the exhaust gas is passed through the particulate filter again, the temperature of the exhaust gas is lowered. As the particulate filter temperature is lowered, the particulates are oxidized before they are accumulated in a laminated form on the particulate filter. You can prevent being unable to do it.

【００９１】請求項４に記載の発明によれば、内燃機関
の運転条件が偶然合致する場合に比べ、微粒子がパティ
キュレートフィルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を
より一層確実に酸化させることができる。According to the invention described in claim 4, as compared with the case where the operating conditions of the internal combustion engine coincidentally, it is possible to more reliably oxidize the fine particles before the fine particles are accumulated in layers on the particulate filter. You can

【００９２】[0092]

【００９３】請求項５に記載の発明によれば、パティキ
ュレートフィルタを昇温させるために排気ガスをパティ
キュレートフィルタの内側部分よりもパティキュレート
フィルタの外周部分に多く流す必要があるにもかかわら
ず、排気ガスが排気ガス流動特性に基づき主にパティキ
ュレートフィルタの内側部分を流れてしまい、パティキ
ュレートフィルタの外周部分が十分に昇温されなくなっ
てしまうのを阻止することができる。つまり、パティキ
ュレートフィルタ全体のうちで温度上昇した排気ガスが
必要とされる部分であるパティキュレートフィルタの外
周部分にその排気ガスを重点的に流すことができる。さ
らに、従来の場合のように微粒子がパティキュレートフ
ィルタ上に積層状に堆積した後に輝炎を発してその微粒
子を除去する必要なく、微粒子がパティキュレートフィ
ルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を酸化させること
により排気ガス中の微粒子を除去することができる。[0093] According to the invention described in claim 5, Patiki
The exhaust gas is pat-
Particulate more than the inner part of the curate filter
Although it is necessary to flow a lot to the outer peripheral portion of the filter,
The exhaust gas is mainly based on the exhaust gas flow characteristics.
Flow through the inside of the filter
The temperature around the outer periphery of the crate filter does not rise sufficiently
You can prevent it from falling. In other words, Patiki
Exhaust gas whose temperature has risen in the entire filter
Outside the particulate filter, which is the required part
The exhaust gas can be focused on the peripheral portion. It
In addition , unlike the conventional case, it is not necessary to remove the particles by emitting a bright flame after the particles are accumulated in a laminated form on the particulate filter, and the particles are accumulated before the particles are accumulated in a laminated state on the particulate filter. Fine particles in the exhaust gas can be removed by oxidizing.

【００９４】請求項６に記載の発明によれば、内燃機関
の運転条件が偶然合致する場合に比べ、微粒子がパティ
キュレートフィルタ上に積層状に堆積する前に微粒子を
より一層確実に酸化させることができる。According to the sixth aspect of the present invention, compared with the case where the operating conditions of the internal combustion engine coincidentally, the fine particles are more surely oxidized before they are accumulated in a laminated form on the particulate filter. You can

【００９５】請求項７に記載の発明によれば、微粒子が
パティキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積
する可能性が高いにもかかわらず、温度上昇した排気ガ
スがパティキュレートフィルタの外周部分に多く流され
ない場合に比べ、微粒子がパティキュレートフィルタの
外周部分上に積層状に堆積するのを確実に阻止すること
ができる。According to the seventh aspect of the present invention, although the particulates are highly likely to be deposited in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter, the exhaust gas whose temperature has risen is the outer peripheral portion of the particulate filter. As compared with the case where a large amount of particles are not flowed, it is possible to reliably prevent the particulates from accumulating in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【００９６】請求項８に記載の発明によれば、微粒子が
パティキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積
してしまったにもかかわらず、温度上昇した排気ガスが
パティキュレートフィルタの外周部分に多く流されない
場合に比べ、背圧が高くなりすぎてしまうのを確実に阻
止することができる。また、微粒子がパティキュレート
フィルタの外周部分上に積層状に堆積しそうにもかかわ
らず、温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィル
タの外周部分に多く流されない場合に比べ、微粒子がパ
ティキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆積す
るのを確実に阻止することができる。According to the eighth aspect of the present invention, the exhaust gas whose temperature has risen is deposited on the outer peripheral portion of the particulate filter even though the particulates are accumulated in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter. It is possible to reliably prevent the back pressure from becoming too high as compared with the case where a large amount is not washed. Further, even though the particulates are likely to be stacked on the outer peripheral portion of the particulate filter, compared to the case where the exhaust gas whose temperature has risen is not flowed much to the outer peripheral portion of the particulate filter, the fine particle is the outer peripheral portion of the particulate filter. It is possible to reliably prevent the stacked layers from being deposited on top.

【００９７】請求項９に記載の発明によれば、温度上昇
した排気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分よ
りもパティキュレートフィルタの外周部分に多く流すべ
きか否かの判断手段を有する場合に比べ、より簡易な方
法により、背圧が高くなりすぎてしまうことや、微粒子
がパティキュレートフィルタの外周部分上に積層状に堆
積するのを阻止することができる。According to the ninth aspect of the present invention, as compared with the case where the exhaust gas whose temperature has risen is provided with a means for judging whether or not the exhaust gas should flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. By a simpler method, it is possible to prevent the back pressure from becoming too high, and it is possible to prevent particles from accumulating in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【００９８】請求項１０に記載の発明によれば、微粒子
堆積量を実際に検出する検出手段を有する場合に比べ、
より簡易な方法により、背圧が高くなりすぎてしまうこ
とや、微粒子がパティキュレートフィルタの外周部分上
に積層状に堆積するのを阻止することができる。According to the tenth aspect of the present invention, as compared with the case where the detection means for actually detecting the particulate deposition amount is provided,
By a simpler method, it is possible to prevent the back pressure from becoming too high, and it is possible to prevent particles from accumulating in a laminated form on the outer peripheral portion of the particulate filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の内燃機関の排気浄化装置を圧縮着火式
内燃機関に適用した第一の実施形態を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment in which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine.

【図２】パティキュレートフィルタ２２の構造を示した
図である。FIG. 2 is a diagram showing a structure of a particulate filter 22.

【図３】排気ガス流入通路５０の内周面上に形成された
担体層の表面の拡大図である。3 is an enlarged view of the surface of a carrier layer formed on the inner peripheral surface of the exhaust gas inflow passage 50. FIG.

【図４】微粒子の酸化の様子を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a state of oxidation of fine particles.

【図５】単位時間当りに輝炎を発することなく酸化除去
可能な酸化除去可能微粒子量Ｇを示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the amount G of oxidatively removable fine particles that can be oxidatively removed without emitting a luminous flame per unit time.

【図６】機関の運転制御ルーチンの一例を示した図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing an example of an engine operation control routine.

【図７】第三の実施形態の内燃機関の排気浄化装置を圧
縮着火式内燃機関に適用した図１とほぼ同様の図であ
る。FIG. 7 is a view similar to FIG. 1 in which an exhaust emission control system for an internal combustion engine of a third embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine.

【図８】第四の実施形態の内燃機関の排気浄化装置を圧
縮着火式内燃機関に適用した図１とほぼ同様の図であ
る。FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 in which an exhaust emission control system for an internal combustion engine of a fourth embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine.

【図９】パティキュレートフィルタの拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a particulate filter.

【図１０】排気切換バルブの切換位置と排気ガスの流れ
との関係を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a switching position of an exhaust switching valve and a flow of exhaust gas.

【図１１】第四の実施形態のパティキュレートフィルタ
に流入する排気ガスの温度、従来のパティキュレートフ
ィルタに流入する排気ガスの温度、パティキュレートフ
ィルタ床温度、及び内燃機関から排出された排気ガス温
度と、時間との関係を示した図である。FIG. 11 is a temperature of exhaust gas flowing into a particulate filter of the fourth embodiment, a temperature of exhaust gas flowing into a conventional particulate filter, a particulate filter bed temperature, and an exhaust gas temperature discharged from an internal combustion engine. It is a figure showing the relation between and.

【図１２】第五の実施形態の内燃機関の排気浄化装置を
圧縮着火式内燃機関に適用した図１とほぼ同様の図であ
る。FIG. 12 is a view similar to FIG. 1 in which an exhaust emission control system for an internal combustion engine of a fifth embodiment is applied to a compression ignition type internal combustion engine.

【図１３】パティキュレートフィルタの拡大図である。FIG. 13 is an enlarged view of a particulate filter.

【図１４】第五の実施形態の内燃機関の排気浄化方法を
示したフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing an exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to a fifth embodiment.

【図１５】第五の実施形態のバタフライバルブをスライ
ド式バルブに変更した第五の実施形態の変形例を示した
図である。FIG. 15 is a view showing a modified example of the fifth embodiment in which the butterfly valve of the fifth embodiment is changed to a slide valve.

【図１６】第五の実施形態のバタフライバルブを揺動式
バルブに変更した第五の実施形態の変形例を示した図で
ある。FIG. 16 is a view showing a modified example of the fifth embodiment in which the butterfly valve of the fifth embodiment is changed to a swing valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

５…燃焼室 ６…燃料噴射弁 ２０…排気管 ２２…パティキュレートフィルタ ２５…ＥＧＲ制御弁 ７０…断熱材 5 ... Combustion chamber 6 ... Fuel injection valve 20 ... Exhaust pipe 22 ... Particulate filter 25 ... EGR control valve 70 ... Insulation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 7/14 Ｆ０１Ｎ 7/14 Ｆ０２Ｄ 41/02 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３８０Ｅ 41/04 ３８０ 41/04 ３８０Ｍ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｚ (72)発明者 伊藤 和浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−338229（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−54270（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−69913（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 F01N 3/08 - 3/24 F01N 7/14 F02D 41/02 - 41/04 F02D 45/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 7/14 F01N 7/14 F02D 41/02 380 F02D 41/02 380E 41/04 380 41/04 380M 45/00 314 45 / 00 314Z (72) Inventor Kazuhiro Ito 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-8-338229 (JP, A) JP-A-10-54270 (JP, A) 57-69913 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F01N 3/02 F01N 3/08-3/24 F01N 7/14 F02D 41/02-41 / 04 F02D 45/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 機関排気通路内に燃焼室から排出された
排気ガス中の微粒子を除去するためのパティキュレート
フィルタを配置し、該パティキュレートフィルタとし
て、単位時間当たりに燃焼室から排出される排出微粒子
量がパティキュレートフィルタ上において単位時間当た
りに輝炎を発することなく酸化除去可能な酸化除去可能
微粒子量よりも少ないときには排気ガス中の微粒子がパ
ティキュレートフィルタに流入すると輝炎を発すること
なく酸化除去せしめられ、かつ前記排出微粒子量が一時
的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとしても
パティキュレートフィルタ上において微粒子が一定限度
以下しか堆積しないときには前記排出微粒子量が前記酸
化除去可能微粒子量よりも少なくなったときにパティキ
ュレートフィルタ上の微粒子が輝炎を発することなく酸
化除去せしめられるパティキュレートフィルタを用い、
前記酸化除去可能微粒子量がパティキュレートフィルタ
の温度に依存しており、前記排出微粒子量が前記酸化除
去可能微粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微
粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くな
ったとしてもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上
に堆積しないように前記排出微粒子量およびパティキュ
レートフィルタの温度を維持するための制御手段を具備
し、それによって排気ガス中の微粒子をパティキュレー
トフィルタ上において輝炎を発することなく酸化除去せ
しめるようにした内燃機関の排気浄化装置であって、前
記パティキュレートフィルタの外周に保温部材を設けた
内燃機関の排気浄化装置。1. A particulate filter for removing particulates in exhaust gas discharged from a combustion chamber is arranged in an engine exhaust passage, and the particulate filter is used to discharge the exhaust gas from the combustion chamber per unit time. Oxidation that can be oxidatively removed without emitting a luminous flame on the particulate filter per unit time When the amount of particulate that can be removed is less than the amount of removable particulates, when the particulates in the exhaust gas flow into the particulate filter, they are oxidized without emitting a luminous flame. Even if the amount of the discharged fine particles is temporarily increased above the amount of the oxidatively removable fine particles, the amount of the discharged fine particles is the amount of the oxidizable / removable fine particles when the fine particles are deposited on the particulate filter below a certain limit. On the particulate filter when less than Uses a particulate filter that can oxidize and remove fine particles without emitting a luminous flame.
The oxidatively removable fine particle amount depends on the temperature of the particulate filter, the discharged fine particle amount is usually smaller than the oxidatively removable fine particle amount, and the discharged fine particle amount is temporarily the oxidizable and removable fine particle amount. Even if the amount of discharged fine particles becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles and the amount of fine particles discharged so that only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed can be deposited on the particulate filter. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a control means for maintaining the temperature of a particulate filter, whereby fine particles in exhaust gas are oxidatively removed on a particulate filter without producing a bright flame. , An exhaust gas purification system of an internal combustion engine having a heat insulating member provided on the outer periphery of the particulate filter. Apparatus. 【請求項２】 機関排気通路内に燃焼室から排出された
排気ガス中の微粒子を除去するためのパティキュレート
フィルタを配置し、該パティキュレートフィルタとし
て、単位時間当たりに燃焼室から排出される排出微粒子
量がパティキュレートフィルタ上において単位時間当た
りに輝炎を発することなく酸化除去可能な酸化除去可能
微粒子量よりも少ないときには排気ガス中の微粒子がパ
ティキュレートフィルタに流入すると輝炎を発すること
なく酸化除去せしめられ、かつ前記排出微粒子量が一時
的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとしても
パティキュレートフィルタ上において微粒子が一定限度
以下しか堆積しないときには前記排出微粒子量が前記酸
化除去可能微粒子量よりも少なくなったときにパティキ
ュレートフィルタ上の微粒子が輝炎を発することなく酸
化除去せしめられるパティキュレートフィルタを用い、
前記酸化除去可能微粒子量がパティキュレートフィルタ
の温度に依存しており、前記排出微粒子量が前記酸化除
去可能微粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微
粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くな
ったとしてもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上
に堆積しないように前記排出微粒子量およびパティキュ
レートフィルタの温度を維持するための制御手段を具備
し、それによって排気ガス中の微粒子をパティキュレー
トフィルタ上において輝炎を発することなく酸化除去せ
しめるようにした内燃機関の排気浄化装置であって、排
気ガスの温度低下を抑制するための排気温度低下抑制手
段を前記パティキュレートフィルタよりも排気ガス流れ
の上流側の機関排気通路に配置した内燃機関の排気浄化
装置。2. A particulate filter for removing fine particles in exhaust gas discharged from the combustion chamber is arranged in the engine exhaust passage, and the particulate filter discharges the gas discharged from the combustion chamber per unit time. Oxidation that can be oxidatively removed without emitting a luminous flame on the particulate filter per unit time When the amount of particulate that can be removed is less than the amount of removable particulates, when the particulates in the exhaust gas flow into the particulate filter, they are oxidized without emitting a luminous flame. Even if the amount of the discharged fine particles is temporarily increased above the amount of the oxidatively removable fine particles, the amount of the discharged fine particles is the amount of the oxidizable / removable fine particles when the fine particles are deposited on the particulate filter below a certain limit. On the particulate filter when less than Uses a particulate filter that can oxidize and remove fine particles without emitting a luminous flame.
The oxidatively removable fine particle amount depends on the temperature of the particulate filter, the discharged fine particle amount is usually smaller than the oxidatively removable fine particle amount, and the discharged fine particle amount is temporarily the oxidizable and removable fine particle amount. Even if the amount of discharged fine particles becomes larger than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles and the amount of fine particles discharged so that only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed can be deposited on the particulate filter. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: a control means for maintaining the temperature of a particulate filter, whereby fine particles in exhaust gas can be oxidized and removed without producing a bright flame on the particulate filter. The exhaust gas temperature drop suppressing means for suppressing the temperature drop of the exhaust gas. Exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine arranged on the upstream side of the engine exhaust passage of the exhaust gas flow than the filter. 【請求項３】 機関排気通路内に燃焼室から排出された
排気ガス中の微粒子を除去するためのパティキュレート
フィルタを配置し、該パティキュレートフィルタとし
て、単位時間当たりに燃焼室から排出される排出微粒子
量がパティキュレートフィルタ上において単位時間当た
りに輝炎を発することなく酸化除去可能な酸化除去可能
微粒子量よりも少ないときには排気ガス中の微粒子がパ
ティキュレートフィルタに流入すると輝炎を発すること
なく酸化除去せしめられ、かつ前記排出微粒子量が一時
的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとしても
パティキュレートフィルタ上において微粒子が一定限度
以下しか堆積しないときには前記排出微粒子量が前記酸
化除去可能微粒子量よりも少なくなったときにパティキ
ュレートフィルタ上の微粒子が輝炎を発することなく酸
化除去せしめられるパティキュレートフィルタを用い、
前記酸化除去可能微粒子量がパティキュレートフィルタ
の温度に依存しており、前記排出微粒子量が前記酸化除
去可能微粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微
粒子量が一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くな
ったとしてもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可
能微粒子量より少なくなったときに酸化除去しうる一定
限度以下の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上
に堆積しないように前記排出微粒子量およびパティキュ
レートフィルタの温度を維持するための制御手段を具備
し、それによって排気ガス中の微粒子をパティキュレー
トフィルタ上において輝炎を発することなく酸化除去せ
しめるようにした内燃機関の排気浄化装置であって、排
気ガスが前記パティキュレートフィルタをバイパスする
ためのバイパス通路を設け、前記パティキュレートフィ
ルタよりも排気ガス流れの上流側の機関排気通路であっ
て前記バイパス通路との分岐位置よりも排気ガス流れの
下流側の機関排気通路に排気ガスの温度低下を抑制する
ための排気温度低下抑制手段を設けた内燃機関の排気浄
化装置。3. A particulate filter for removing fine particles in exhaust gas discharged from the combustion chamber is arranged in the engine exhaust passage, and the particulate filter discharges the gas discharged from the combustion chamber per unit time. Oxidation that can be oxidized and removed on the particulate filter without emitting a bright flame per unit time When the amount of fine particles in the exhaust gas is less than the removable particulate amount, oxidation occurs without emitting a bright flame when the particulates in the exhaust gas flow into the particulate filter. Even if the amount of the discharged fine particles is temporarily increased above the amount of the oxidatively removable fine particles, the amount of the discharged fine particles is the amount of the oxidizable / removable fine particles when the fine particles are deposited on the particulate filter below a certain limit. On the particulate filter when less than Uses a particulate filter that can oxidize and remove fine particles without emitting a luminous flame.
The amount of particulates that can be oxidized and removed depends on the temperature of the particulate filter, the amount of particulates that are discharged is usually smaller than the amount of particulates that can be oxidized and removed, and the amount of discharged particulates is temporarily the amount of particulates that can be oxidized and removed. Even if the amount of discharged fine particles becomes greater than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles and An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: a control means for maintaining the temperature of a particulate filter, whereby fine particles in exhaust gas are oxidatively removed on a particulate filter without producing a bright flame. A bypass passage for exhaust gas to bypass the particulate filter. The exhaust gas temperature is suppressed in the engine exhaust passage on the upstream side of the exhaust gas flow with respect to the particulate filter and on the engine exhaust passage on the downstream side of the exhaust gas flow from the branch position with the bypass passage. For purifying exhaust gas of an internal combustion engine, which is provided with a means for suppressing a decrease in exhaust gas temperature. 【請求項４】 前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微
粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微粒子量が
一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとし
てもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子
量より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以下
の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積し
ないように、前記排出微粒子量およびパティキュレート
フィルタの温度を維持すべく内燃機関の運転条件を制御
するようにした請求項１〜３のいずれか一項に記載の内
燃機関の排気浄化装置。4. The amount of discharged fine particles is usually smaller than the amount of oxidatively removable fine particles, and even if the amount of discharged fine particles temporarily exceeds the amount of oxidatively removable fine particles, the discharged fine particle amount is then When the amount of fine particles that can be removed by oxidation is reduced, the amount of discharged fine particles and the temperature of the particulate filter of the internal combustion engine are maintained so that only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the operating conditions are controlled. 【請求項５】 機関排気通路内に燃焼室から排出された
排気ガス中の微粒子を除去するためのパティキュレート
フィルタを配置した内燃機関の排気浄化装置において、
排気ガス温度を上昇させたときに、その温度上昇した排
気ガスをパティキュレートフィルタの内側部分よりもパ
ティキュレートフィルタの外周部分に多く流すようにし
ており、前記パティキュレートフィルタとして、単位時
間当たりに燃焼室から排出される排出微粒子量がパティ
キュレートフィルタ上において単位時間当たりに輝炎を
発することなく酸化除去可能な酸化除去可能微粒子量よ
りも少ないときには排気ガス中の微粒子がパティキュレ
ートフィルタに流入すると輝炎を発することなく酸化除
去せしめられ、かつ前記排出微粒子量が一時的に前記酸
化除去可能微粒子量より多くなったとしてもパティキュ
レートフィルタ上において微粒子が一定限度以下しか堆
積しないときには前記排出微粒子量が前記酸化除去可能
微粒子量よりも少なくなったときにパティキュレートフ
ィルタ上の微粒子が輝炎を発することなく酸化除去せし
められるパティキュレートフィルタを用い、前記酸化除
去可能微粒子量がパティキュレートフィルタの温度に依
存しており、前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒
子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微粒子量が一
時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとして
もその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子量
より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以下の
量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積しな
いように前記排出微粒子量およびパティキュレートフィ
ルタの温度を維持するための制御手段を具備し、それに
よって排気ガス中の微粒子をパティキュレートフィルタ
上において輝炎を発することなく酸化除去せしめるよう
にした内燃機関の排気浄化装置。5. Exhaust from the combustion chamber into the engine exhaust passage
Particulates for removing fine particles in exhaust gas
In an exhaust gas purification device for an internal combustion engine having a filter,
When the exhaust gas temperature is raised,
Keep the gas and gas out of the interior of the particulate filter.
Make sure that a large amount of liquid is applied to the outer circumference of the ticulate filter.
As the particulate filter, the amount of fine particles discharged from the combustion chamber per unit time is less than the amount of oxidatively removable fine particles that can be oxidatively removed without emitting a luminous flame per unit time on the particulate filter. Occasionally, when the particulates in the exhaust gas flow into the particulate filter, they are oxidatively removed without emitting a luminous flame, and even if the discharged particulate amount temporarily exceeds the oxidatively removable particulate amount, on the particulate filter. When the particulates are deposited only below a certain limit, when the discharged particulate amount becomes smaller than the oxidatively removable particulate amount, the particulates on the particulate filter use a particulate filter that can be oxidatively removed without emitting a luminous flame, The amount of fine particles that can be removed by oxidation is It depends on the temperature of the particulate filter, and even if the amount of the discharged fine particles is usually smaller than the amount of the oxidatively removable fine particles, and the amount of the discharged fine particles temporarily becomes larger than the oxidatively removable fine particle amount, When the amount of discharged fine particles becomes smaller than the amount of fine particles that can be removed by oxidation, the amount of discharged fine particles and the temperature of the particulate filter are maintained so that only a certain amount of fine particles that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, which is provided with a control means for controlling so that fine particles in the exhaust gas can be oxidized and removed on the particulate filter without emitting a bright flame. 【請求項６】 前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微
粒子量よりも通常少なくなり、かつ前記排出微粒子量が
一時的に前記酸化除去可能微粒子量より多くなったとし
てもその後前記排出微粒子量が前記酸化除去可能微粒子
量より少なくなったときに酸化除去しうる一定限度以下
の量の微粒子しかパティキュレートフィルタ上に堆積し
ないように、前記排出微粒子量およびパティキュレート
フィルタの温度を維持すべく内燃機関の運転条件を制御
するようにした請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装
置。6. The discharged particulate amount is usually smaller than the oxidatively removable particulate amount, and even if the discharged particulate amount is temporarily larger than the oxidative removable particulate amount, the discharged particulate amount is thereafter reduced to When the amount of fine particles that can be removed by oxidation is reduced, the amount of discharged fine particles and the temperature of the particulate filter of the internal combustion engine are maintained so that only a certain amount or less of fine particles that can be oxidized and removed are deposited on the particulate filter. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein the operating conditions are controlled. 【請求項７】 前記酸化除去可能微粒子量が所定量より
も少なくなるときに、排気ガス温度を上昇させ、その温
度上昇した排気ガスをパティキュレートフィルタの内側
部分よりもパティキュレートフィルタの外周部分に多く
流すようにした請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装
置。7. When the amount of fine particles that can be removed by oxidation becomes smaller than a predetermined amount, the exhaust gas temperature is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is made to be present in an outer peripheral portion of the particulate filter rather than an inner portion of the particulate filter. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein a large amount of the exhaust gas is discharged. 【請求項８】 前記パティキュレートフィルタの上流側
と下流側との差圧が予め定められた値よりも高いとき
に、排気ガス温度を上昇させ、その温度上昇した排気ガ
スをパティキュレートフィルタの内側部分よりもパティ
キュレートフィルタの外周部分に多く流すようにした請
求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。8. The exhaust gas temperature is raised when the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the particulate filter is higher than a predetermined value, and the exhaust gas whose temperature has risen is placed inside the particulate filter. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein a larger amount of air is flowed to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the portion. 【請求項９】 予め定められた時間間隔で排気ガス温度
を上昇させ、その温度上昇した排気ガスをパティキュレ
ートフィルタの内側部分よりもパティキュレートフィル
タの外周部分に多く流すようにした請求項５に記載の内
燃機関の排気浄化装置。9. The method according to claim 5, wherein the exhaust gas temperature is raised at predetermined time intervals, and the exhaust gas whose temperature has risen is caused to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine as described. 【請求項１０】 前記パティキュレートフィルタへの微
粒子の堆積量を推定し、その推定された微粒子堆積量が
予め定められた閾値を越えたときに、排気ガス温度を上
昇させ、その温度上昇した排気ガスをパティキュレート
フィルタの内側部分よりもパティキュレートフィルタの
外周部分に多く流すようにした請求項５に記載の内燃機
関の排気浄化装置。10. The amount of particulates deposited on the particulate filter is estimated, and when the estimated amount of particulates deposited exceeds a predetermined threshold value, the exhaust gas temperature is raised, and the exhaust gas whose temperature has risen is raised. The exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the gas is caused to flow more to the outer peripheral portion of the particulate filter than to the inner portion of the particulate filter.
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