(57)【要約】【課題】本発明は、ディーゼルエンジン（以下、ＤＥという）搭載車両において、排気ガス中のパティキュレート・マター（以下、ＰＭという）を捕集するために装着した排気浄化装置およびＰＭ連続再生方法を提供する。【解決手段】吸気絞り弁とＥＧＲシステムとが装着されているディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、ディーゼルエンジンと排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、排気浄化装置から排出された排気ガスを外部へ排出する排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有することによって解決される。【選択図】図１
2006242175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有することを特徴とするＰＭ連続再生装置。
【請求項２】
前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃以下の場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とする請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項３】
前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％以下とする請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項４】
前記排気絞り弁と前記排気ブレーキとの絞り開度は、１段階式、多段階式もしくは無段階式で制御される請求項１乃至３のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項５】
前記排気絞り弁と前記排気ブレーキとは、同一構造である請求項１乃至４のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項６】
前記排気ブレーキが作動している場合には、前記排気絞り弁の絞り開度を１００％とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項７】
前記排気ブレーキが作動している場合には、前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とする請求項１乃至６のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項８】
前記排気浄化装置は、ＤＯＣおよび複数個のＤＰＦの組み合わせからなる請求項１乃至７のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項９】
前記ＤＯＣおよび複数個の前記ＤＰＦはメタル担体で構成され、前記ディーゼルエンジン側に前記ＤＯＣを配置し、前記ＤＯＣの直後に複数個の前記ＤＰＦを配置させる請求項８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１０】
前記ＤＯＣに触媒が担持され、前記ＤＰＦには触媒が担持されていない請求項９に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１１】
前記ＤＯＣおよび複数個の前記ＤＰＦは、共に触媒が担持されるように構成された請求項９に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１２】
前記ＤＯＣに触媒が担持され、複数個の前記ＤＰＦの内少なくとも１個に触媒が担持されるように構成された請求項９に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１３】
前記触媒が担持されたＤＰＦは、前記ＤＯＣの直後に配置されるように構成された請求項１２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１４】
３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが１個の場合、前記ＤＯＣの直後を無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持ＤＰＦを複数個配置するように構成された請求項１２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１５】
３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、前記ＤＯＣの直後に２個の前記触媒が担持されたＤＰＦを連続して配置し、該触媒が担持された前記ＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置するように構成した請求項１２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１６】
４個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、前記ＤＯＣの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを複数個配置するように構成した請求項１２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１７】
５個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、前記ＤＯＣの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒担持したＤＰＦとし、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを複数個配置するように構成した請求項１２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１８】
前記排気浄化装置は、ＤＰＦからなる請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１９】
前記排気浄化装置は、触媒が担持されたＤＰＦからなる請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２０】
前記排気浄化装置は、ＤＯＣが前記排気ブレーキ側に装着されたＤＰＦである請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２１】
前記排気浄化装置は、メタル担体で構成されている請求項１乃至１９のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２２】
前記排気浄化装置は、セラミックス担体である請求項１乃至２０のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２３】
吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有するＰＭ連続再生方法であって、前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガス温度が２００℃以下である場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、かつ、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とし、かつ、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％以下とすることを特徴とするＰＭ連続再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン（以下、ＤＥという）搭載車両において、排気ガス中のパティキュレート・マター（以下、ＰＭという）を捕集するために装着したＰＭ連続再生装置およびＰＭ連続再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
年を追って厳しくなるＤＥの排出物規制値は２００５年以降ではガソリンエンジンと同様に触媒によってＰＭ、炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して二酸化炭素（ＣＯ２）および水（Ｈ２Ｏ）とし、ＮＯｘを解離して窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）とし無害化してから排出せざるを得ない。
【０００３】
従来自動車用ＤＥは、主にエンジン自体の燃焼改善によって排気中に含まれる有害物質の低減に努められてきたが、２００５年以降の排気規制値に適合させることは非常に困難であると考えられている。
【０００４】
そこで最近は、前段のディーゼル用酸化触媒（ＤＯＣ）と後段のディーゼル・パティキュレート・フィルター（ＤＰＦ）とによって構成される連続再生式ＤＰＦ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）に関する研究開発が進められている。前段のＤＯＣでＨＣはＣＯ２及びＨ２Ｏに変化し、ＣＯはＣＯ２に変化する。さらにＮＯｘ中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に変化させる。後段のＤＰＦでは前段で生成されたＮＯ２でＰＭ中のすす成分を燃焼させ、ＣＯ２として排出する。この連続再生式ＤＰＦはＪｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｈｅｙ社によって発明されたＣＲＴとして知られている。また、フィルター機能のみを有する構造体ＤＰＦ上に各種の酸化触媒を担持させた一体型のＤＰＦ（触媒担持型ＤＰＦ）の研究開発も進められている。本発明ではフィルター機能のみを有するＤＰＦを単にＤＰＦとし、触媒を担持したＤＰＦを触媒担持型ＤＰＦとする。また、本発明において連続再生式ＤＰＦとは、触媒担持型ＤＰＦ、ＤＯＣとＤＰＦとの組合せ、ＤＯＣと触媒担持型ＤＰＦとの組合せを含むものとする。
【０００５】
連続再生式ＤＰＦの後段にＤｅＮｏｘ触媒を設け、最後に残ったＮＯｘについても解離する選択触媒還元方法（ＳＣＲ）に関しても研究開発が進められている。このＳＣＲと上記ＣＲＴとを組合せた装置はＪｏｈｎｓｏｎ  Ｍａｔｈｅｙ社のＳＣＲＴとして知られている。
【０００６】
上記の連続再生式ＤＰＦにおけるＰＭの燃焼は、触媒担持型ＤＰＦでは３５０℃以上、ＤＯＣでは２５０〜４５０℃といわれている。通常のＤＥのアイドル時における排気温度は７０〜１００℃であり、ＤＥによって駆動される車両の８０ｋｍ／ｈｒ以下の走行速度においては、発生する走行抵抗に対応するＤＥの負荷が低く、排気温度は２６０℃（２５０℃＋α）に達せず、連続再生式ＤＰＦに捕集されたＰＭは再生（酸化）されることなくフィルター内に蓄積し、目詰まりしてしまい、やがて運転不可能になるという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−３２２９０９号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３７４９号公報
【特許文献３】特開２００１−３３６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、特許文献１では、主触媒の他に熱容量の小さな補助触媒をエンジンに近接して設置し、エンジンの高出力時には主触媒を用い、低出力時には補触媒を用いるようにすることで、長い配管による冷却を避けるとともに触媒をエンジンに近接して設置したことによるエンジンの比出力の低下を避け、さらにエンジン始動時に熱容量の小さな補助触媒を用いることで短時間に高温化して触媒を活性化することを可能としたものである。
【０００８】
さらに特許文献２は、主触媒の他に熱容量の小さな補助触媒を設けるとともに吸気絞り、ＥＳＣ、減筒、排気絞りを行なうことができるようにしたものである。
【０００９】
特許文献１、２および特許文献３に記載のＤＥの低負荷時高排気温度維持装置においては、長時間低負荷状態等の不利な条件だと、触媒のＰＭ再生能力よりも触媒内部に蓄積されるＰＭの量が上回る状態が続き、最終的にエンジンが失火するという問題があった。
【００１０】
特に３．０リッター過給エンジンでは、特許文献３に記載のＤＥの低負荷時高排気温度維持装置等は、有効な排気ガス上昇とＰＭの連続再生に成功したが、不利な条件を持つエンジンではＰＭの連続再生は行なえなかった。
【００１１】
本発明は上述した事情によりなされたものであり、本発明の目的は、アイドリング時等のエンジン低負荷時のＰＭ再生に不利な条件が長時間続いてもＰＭを連続再生（酸化）することができるＰＭ連続再生装置およびＰＭ連続再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ＰＭ再生に不利な条件が長時間続いてもＰＭを連続再生することができるＰＭ連続再生装置であって、本発明の上記目的は、吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、ディーゼルエンジンと排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、排気浄化装置と排気口との間に設置されており、排気浄化装置から排出された排気ガスを排気口へ排出する排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有することによって、効果的に達成される。
【００１３】
また、本発明の上記目的は、ディーゼルエンジンが低回転数であり、ディーゼルエンジンが低負荷であって、排気ガスの温度が２００℃以下の場合には、排気絞り弁と吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とすることによって、或はディーゼルエンジンが高回転数であり、ディーゼルエンジンが高負荷であって、排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、排気絞り弁と吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とし、ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％以下とすることによって、或は排気絞り弁と排気ブレーキとの絞り開度は、１段階式、多段階式もしくは無段階式で制御されることによって、より効果的に達成される。ここで、絞り開度について、弁が全開時の状態を１００％と表現し、弁が全閉時の状態を０％と表現する。
【００１４】
さらに、本発明の上記目的は、排気絞り弁と排気ブレーキとは、同一構造であることによって、或は排気ブレーキが作動している場合には、排気絞り弁の絞り開度を１００％とすることによって、或は排気ブレーキが作動している場合には、吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とすることによって、或は排気浄化装置は、ＤＰＦからなることによって、或は排気浄化装置は、触媒が担持されたＤＰＦからなることによって、或は排気浄化装置は、ＤＯＣが排気ブレーキ側に装着されたＤＰＦであることによって、或は排気浄化装置は、メタル担体で構成されていることによって、或は排気浄化装置は、セラミックス担体であることによって、より効果的に達成される。
【００１５】
本発明の上記目的は、排気浄化装置は、ＤＯＣおよび複数個のＤＰＦの組み合わせからなることによって、或いはＤＯＣおよび複数個のＤＰＦはメタル担体で構成され、ディーゼルエンジン側にＤＯＣを配置し、このＤＯＣの直後に複数個のＤＰＦを配置させることによって、或いはＤＯＣに触媒が担持され、ＤＰＦには触媒が担持されていないことによって、或いはＤＯＣおよび複数個のＤＰＦは、共に触媒が担持されるように構成されたことによって、或いはＤＯＣに触媒が担持され、複数個のＤＰＦの内少なくとも１個に触媒が担持されるように構成されたことによって、或いは触媒が担持されたＤＰＦは、ＤＯＣの直後に配置されるように構成されたことによって、或いは３個以上のＤＰＦのうち、触媒が担持されたＤＰＦが１個の場合、ＤＯＣの直後を無担持のＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持ＤＰＦを複数個配置するように構成されたことによって、或いは３個以上のＤＰＦのうち、触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、ＤＯＣの直後に２個の触媒が担持されたＤＰＦを連続して配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを配置するように構成したことによって、或いは４個以上のＤＰＦのうち、触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、ＤＯＣの直後に触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを複数個配置するように構成したことによって、或いは５個以上のＤＰＦのうち、触媒が担持されたＤＰＦが２個の場合、ＤＯＣの直後に無担持のＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に触媒担持したＤＰＦとし、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを複数個配置するように構成したことによって、より効果的に達成される。
【００１６】
本発明は、吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、ディーゼルエンジンと排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、排気浄化装置と排気口との間に設置されており、排気浄化装置から排出された排気ガスを外部へ排出する排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有するＰＭ連続再生方法であって、本発明の上記目的は、ディーゼルエンジンが低回転数であり、ディーゼルエンジンが低負荷であって、排気ガス温度が２００℃以下である場合には、排気絞り弁と吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、かつ、ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、ディーゼルエンジンが高回転数であり、ディーゼルエンジンが高負荷であって、排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、排気絞り弁と吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とし、かつ、ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％以下とすることによって効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＰＭ連続再生装置およびＰＭ連続再生方法によれば、ＤＥが低負荷時であって、排気ガス温度が低温の場合には、排気絞り弁と吸気絞り弁を閉弁し、ＥＧＲバルブを開弁することにより、ＥＧＲバルブを通過する排気ガス量が増加する。これにより、排気ガス温度が上昇し、排気浄化装置で排気ガス中に含まれるＰＭを連続再生することができる。したがって、ＤＥの低負荷時及びアイドル時等のＰＭ再生に不利な条件が長時間続いてもＰＭを連続再生することができるようになった。また、排気絞り弁、吸気絞り弁およびＥＧＲバルブの絞り開度を目的等に応じて調節することができるので、走行状況やＤＥの状況等に応じて適宜排気ガス温度を上昇させたりすることができるようになった。
【００１８】
さらに、本発明のＰＭ連続再生装置はその他の独立した配管等がないため、製造コストを削減することができるようになった。本発明のＰＭ連続再生装置はその他の独立した配管等がないため、現在使用（市販）されているＤＥと排気浄化装置との間隔が短い車種に対しても、ＤＥに後付けで接続することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
排気浄化装置でＰＭを再生（酸化）するには、排気ガス温度が２６０℃以上必要といわれている。ＤＥによって駆動される車両が低回転数による低速走行時やアイドリング時の場合、ＤＥの負荷が低く、排気ガス温度が２６０℃に達せず、排気浄化装置によって捕集されたＰＭは、再生されることなくフィルター内に蓄積してフィルターが目詰まりしてしまい、やがて運転不能となる。本発明では、ＤＥの低負荷時等の場合、排気絞り弁を閉弁し、排気ガス温度を上昇させ、排気浄化装置内のフィルターの目詰まりを防止することを特徴とする。以下、図面を用いて本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明のＰＭ連続再生装置の一例を示す構成図である。
【００２１】
エアークリーナー１を通過した空気は、吸気絞り弁２を通過し、ＤＥ３のシリンダ（シリンダは図示せず）内に送られ、ＤＥ３のシリンダ内で噴射された燃料と混合して燃焼する。ＤＥ３には、ＥＧＲシステムが接続されており、ＥＧＲシステム中のＥＧＲバルブ４の開閉により、排気ガスをＤＥ３内に戻す役割を果たしている。燃焼した排気ガスは排気マニホールド５を通り、排気ブレーキ６を通って排気浄化装置７によって浄化される。排気浄化装置７によって浄化された排気ガスは、排気絞り弁８を通って、排出口９へ排出される。吸気絞り弁２、ＥＧＲバルブ４、排気ブレーキ６および排気絞り弁８の弁の閉開は、ＥＣＵ１０によって制御されている。
【００２２】
排気ブレーキ６を閉弁すると、排気ガスが流れ難くなり、ＤＥ３の筒内の排気時の圧力が増大する。ＤＥ３は、この圧力に抗して排気ガスを筒内から出そうとするため、ピストンにかかる力は大きくなる。排気ブレーキ６が作動しているときは、燃料噴射を行わないため、ピストンにかかる力はＤＥ３を止めようとする力、すなわちブレーキとなって現れる。
【００２３】
排気絞り弁８は、排気ブレーキ６と同一の構造とすること、すなわち、排気ブレーキ６と同一物を使用することが好ましい。排気絞り弁８と排気ブレーキ６とを同一の構造とすることにより、例えば、１段階式（単一絞り）で弁の開度を制御する場合には、排気絞り弁８は排気ブレーキ６と同じ制御方法になり、ＤＥ３の運転領域が異なるだけになる。したがって、排気絞り弁８の構造を排気ブレーキ６と同一にすることにより、コストを抑えることができるようになる。なお、排気絞り弁８と排気ブレーキ６の絞り開度を１段階式だけでなく、多段階式もしくは無段階式で制御されるようにしてもよい。
【００２４】
排気ブレーキ６が作動している場合は、排気絞り弁８の開度を全開（絞り開度を１００％）とすることが好ましい。排気絞り弁８の開度を全開にしないと、ＤＥ３の筒内の圧力がさら増大し、ＤＥ３が停止してしまう。また、排気ブレーキ６が作動している場合、吸気絞り弁２の絞り開度を５０％以上とすることが好ましい。吸気絞り弁２の絞り開度をこのような範囲にすることにより、効率良く排気ブレーキ６を制御することができる。吸気絞り弁２の絞り開度が５０％未満であると、吸気抵抗が起こることにより吸入空気量が減少し、筒内の作動排気ガス量が少なくなるため、ＤＥ３のブレーキ性能を低下させる。また、このときには燃料噴射は行われないので、ＥＧＲシステムによる排気ガス低減の必要がないため、ＥＧＲバルブ４を全閉にする。
【００２５】
排気浄化装置７は、ＤＰＦ、触媒担持型ＤＰＦ（触媒が担持されたＤＰＦ）等からなるものが使用される。また、ＤＯＣが排気ブレーキ６側に装着されたＤＰＦを使用してもよい。排気ブレーキ６側にＤＯＣを装着することにより、ＤＥ３から送られてきた排気ガス中のＰＭを効率良く再生することができる。ＤＯＣの担体の材質は、特に限定されないが、例えば、メタル担体やコージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素またはこれらの複合品等からなるセラミックス担体等であることが好ましい。なお、メタル担体とセラミックス担体を組合せたものを使用してもよい。
【００２６】
また、図２に示したように、排気浄化装置７をＤＯＣおよび複数個のＤＰＦを組合わせて使用してもよい。特にメタル担体のみでＰＭ連続再生装置が構成される場合には、メタルＤＰＦはメーカの製作上、何種類かの決まった長さに作られている。捕集率を確保するためにはこの決まった長さのＤＰＦを複数個組合せて使用することになる。また、同一種類の決まった長さのＤＰＦを使用することが、コスト低減に繋がることから、同一種類の決まった長さのＤＰＦを複数個繋げて構成してもよい。
【００２７】
本発明のＰＭ連続再生装置は、まず、触媒担持されたＤＯＣをＤＥ３側の前段７１に配置し、その後に上記の事情によって、複数個のＤＰＦを前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置される構成とするようにしてもよい。この場合、前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置されている複数個のＤＰＦに対して、触媒を担持するかどうかは、ＤＰＦに捕集されるＰＭの量とＤＯＣに於いて触媒の作用によって生成されるＮＯ２の量および排気ガス温度によって決定される。前段７１に配置されているＤＯＣから生成されるＮＯ２の量が、堆積したＰＭを再生するのに十分である場合、または、メタル担体の熱伝導性の良さによって、局所的にＰＭ再生が生じ、このときの熱が周囲に急速に伝導していき、周囲に堆積したＰＭの再生が活発化される場合には、ＤＰＦへの触媒担持は必要ではなくなる。
【００２８】
前段７１に配置されたＤＯＣからのＮＯ２の量だけでは、堆積したＰＭを再生するのに不十分である場合には、ＤＯＣの直後に配置されるＤＰＦ（前中段７２）に対しても、触媒を担持し、ＮＯ２の量を確保するようにする必要がある。このときには、前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置されている複数個のＤＰＦ全てに触媒を担持しなければならない場合と、複数個の内の１個あるいは２個を触媒担持するだけで、十分なＰＭ再生が確保できる場合がある。これは、ＤＥ３から排出される排気ガスの条件によって決まる。
【００２９】
さらに、複数個の内の１個あるいは２個を触媒担持するだけの場合には、前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置される複数個のＤＰＦの中で触媒担持ＤＰＦと無担持ＤＰＦとの配置の仕方に因って効果的なＰＭの再生が決まることになる。これもＤＥ３から排出される排気ガスの条件にも関連して決まる。つまり、触媒担持されたＤＯＣからのＮＯ２だけでＤＯＣ直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦに堆積したＰＭを再生するには不十分な状態であれば、触媒担持したＤＰＦを前段７１に配置されたＤＯＣの直後（触媒担持ＤＰＦが１個の場合には、前中段７２であり、触媒担持ＤＰＦが２個の場合には、前中段７２と中段７３）に配置することが効果的である。逆に前段７１に配置されたＤＯＣからのＮＯ２だけでＤＯＣ直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦに堆積したＰＭを再生するために十分な状態であれば、前段７１に配置されたＤＯＣの直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦは無担持でよく、前段７１に配置されたＤＯＣの直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦで再生に使用されたＮＯ２はＮＯに変わるので、中前段７２に配置されるＤＰＦを触媒担持とし、ここで再びＮＯをＮＯ２に変化させて、前中段７２に配置されたＤＰＦ以降に堆積したＰＭを再生させるようにする。ＤＰＦの全数に触媒担持をしない場合には、必ず後段７５のＤＰＦは無担持のＤＰＦを配置する。
【００３０】
例えば、ＤＰＦが４個でその内２個が触媒担持されたＤＰＦとした場合には、前段７１に配置されたＤＯＣの後の前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５の配列は、触媒担持ＤＰＦ＋触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦと、触媒担時ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋触媒担時ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦの配列しかないが、ＤＰＦが５個でその内２個が触媒担持されたＤＰＦとした場合には、触媒担持ＤＰＦ＋触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦの配列の他に、触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦと、無担持ＤＰＦ＋触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦ＋触媒担持ＤＰＦ＋無担持ＤＰＦの配列も有効である。これらの配列の決定は、上記したとおり、対象ＤＥから排出される排気ガスの条件によって決められることである。なお、図２では、排気浄化装置７を５つのＤＰＦまたはＤＯＣの組み合わせにより構成されているが、本発明はこれに限定されることはなく、使用目的等に応じて適宜に排気浄化装置７の個数を変更することができる。なお、これらの材質に触媒を担持して構成する。
【００３１】
排気浄化装置７の材質は特に限定されないが、メタル担体やコージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素またはこれらの複合品等からなるセラミックス担体等であることが好ましい。なお、メタル担体とセラミックス担体を組合せたものを使用してもよい。
【００３２】
ＤＥ３が低回転数であり、ＤＥ３が低負荷であって、排気ガス温度が２００℃以下である場合、排気絞り弁８と吸気絞り弁２をＥＣＵ１０を通じて閉弁制御する。
【００３３】
排気絞り弁８と吸気絞り弁２を閉弁制御することにより、排気ガスの排気抵抗が大きくなり排圧が上昇する。また、ＥＧＲバルブ４を開弁制御することにより、ＥＧＲバルブ４を通過する排気ガス量が増加する。吸気絞り弁２を閉弁制御することによって新気量が減少し、ＥＧＲバルブ４を通過して筒内に還流される排気ガス量を増大させることができる。高温の排気ガスが筒内に還流されるので、筒内の吸入行程終了後の排気ガス温度は上昇する。また、新気量が少なくなっているので、燃焼の燃え切りが遅くなり、ＤＥ３から排出される排気ガス温度は上昇し、排気浄化装置７の温度上昇も早くなる。
【００３４】
排気絞り弁８は、完全に閉弁するのではなく、絞り開度を５〜５０％することが好ましい。絞り開度をこのような範囲にすることにより、ＥＧＲ量が増大し、排気ガス温度を上昇させることができるようになる。排気絞り弁８の絞り開度が５％未満であると、排気ガスを排気口９に流すことができず、ＤＥ３に負荷がかかり、エンジン停止等危険な状態となる。一方、絞り開度が５０％を超えると、排気ガスの排圧がさほど上昇せず、排気浄化装置７が効率良くＰＭを連続再生することができなくなる。また、ＥＧＲバルブ４を通過する排気ガス量を増加させることができず、吸気抵抗の増大により燃費を悪化させる場合がある。
【００３５】
また、吸気絞り弁２も完全に閉弁するのではなく、絞り開度も５〜５０％とすることが好ましい。絞り開度をこのような範囲にすることにより、ＥＧＲ量が増大し、排気ガス温度を高く保つようにすることができるようになる。吸気絞り弁２の絞り開度が５％未満であると、吸入空気量が極端に減少するため、燃焼に与える空気量が足りなくなり、燃焼が悪化する。そのため、燃費も悪化し、最悪の場合にはエンジンが停止する等危険な状態になる。一方、吸気絞り弁２の絞り開度が５０％を超えると、ＥＧＲ量がさほど増大せず排気ガス温度を高くすることができなくなる。
【００３６】
ＤＥ３が低回転数であり、ＤＥ３が低負荷であって、排気ガス温度が２００℃以下である場合、吸気絞り弁２と排気絞り弁８の閉弁制御に併せて、ＥＧＲバルブ４の絞り開度を１０〜１００％にする。ＥＧＲバルブ４の絞り開度をこのような範囲とすることで、排気絞り弁８と吸気絞り弁２を閉弁制御しているため、ＥＧＲバルブ４を通過する排気ガス量が増加する際に、効率良く排気ガスをＤＥ３の筒内に送ることができる。また、スモークが悪化することもない。ＥＧＲバルブ４の絞り開度を１０％未満とすると、排気ガスがＥＧＲシステムに流れ難くなり（ＥＧＲ量が減少し）、排気ガス温度を上昇させることができなくなる。
【００３７】
ＤＥ３が高回転数であり、ＤＥ３が高負荷であって、排気ガス温度が２００℃を超える場合には、排気絞り弁８と吸気絞り弁２をＥＣＵ１０を通じて開弁制御する。
【００３８】
排気絞り弁８と吸気絞り弁２を開弁制御することにより、排気浄化装置７によってＰＭを連続再生された排気ガスを排気口９へ効率良く送ることができ、外部ヘ排出することができる。また、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の開弁制御に併せて、ＥＧＲバルブ４を閉弁制御することにより、スモークやＮＯｘの減少および燃費の悪化を防止することができる。
【００３９】
排気絞り弁８の絞り開度は５０％以上とすることが好ましい。排気絞り弁８の絞り開度をこのような範囲とすることにより、効率よくＰＭが連続再生された排気ガスを排気口９に送ることができる。排気絞り弁８の絞り開度が５０％未満であると、排気抵抗により排気ガス温度がさらに上昇し、排気浄化装置７に蓄積されたＰＭが再生される際の燃焼熱が周囲の蓄積されたＰＭに伝達され一気に燃焼することにより、排気浄化装置７が熔損することがある。
【００４０】
また、吸気絞り弁２の絞り開度も５０％以上とすることが好ましい。吸気絞り弁２の絞り開度をこのような範囲とすることにより、吸入空気量と燃料噴射量とのバランスが良くなり、スモークの減少や燃費を向上させることができる。吸気絞り弁２の絞り開度が５０％未満であると、吸入空気量が燃料噴射量に比較して少なくなり、スモークが増大する。
【００４１】
ＤＥ３が高回転数であり、ＤＥ３が高負荷であって、排気ガス温度が２００℃を超える場合、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の開弁制御に併せて、ＥＧＲバルブ４の絞り開度を１０％以下とすることが好ましい。ＥＧＲバルブ４の絞り開度をこのような範囲にすることにより、排気ガスがＤＥ３内の筒内に送られることがなくなり、必要以上に排気ガス温度の上昇を抑えることができる。また、このようにすることにより、スモークの増大も抑えることができる。
【００４２】
排気絞り弁８、吸気絞り弁２およびＥＧＲバルブ４を開弁・閉弁制御する際のＤＥ３の回転数とエンジン負荷は、エンジンの形式、ギア比、タイヤ径等に応じて適宜変化するが、例えば、最高エンジン回転数が３２００ｒｐｍの場合において、回転数がアイドル〜２０００ｒｐｍの低回転時の場合に排気絞り弁８と吸気絞り弁２を閉弁制御し、ＥＧＲバルブ４を開弁制御することが好ましい。また、回転数が２８００〜３０００ｒｐｍの高回転時の場合に排気絞り弁８と吸気絞り弁２を開弁制御し、ＥＧＲバルブ４を閉弁制御することが好ましい。排気絞り弁８、吸気絞り弁２およびＥＧＲバルブ４を開弁・閉弁制御する際の排気ガス温度を２００℃以外に適宜変更することができる。
【００４３】
以下、実施例で本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【００４４】
図３は、１３モード点と重み係数の関係を表わした図である。本発明のＰＭ連続再生装置によれば、モード点１では、アイドル時であるため、ＤＥ３が低回転数であり、かつ、低負荷であるため、ＥＧＲシステムが作動し、ＥＧＲバルブ４を全開にする（絞り開度を１００％とする）。また、ＥＣＵ１０により、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の絞り開度が５〜２０％となるように制御される。
【００４５】
モード点２、３は、ＤＥ３の回転数が４０％と低く、ＤＥ３のエンジン負荷が２０〜４０％と低負荷であるため、モード点１と同様にＥＧＲバルブ４を全開にし、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の絞り開度を５〜３０％とする。モード点４は、モード点１と同様にアイドル時であるため、ＥＧＲバルブ４を全開にし、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の絞り開度を５〜２０％とする。
【００４６】
モード点５〜９では、ＤＥ３の回転数が６０〜８０％となっているが、ＤＥ３のエンジン負荷が２０〜６０％と中低負荷であるため、ＥＧＲバルブ４の絞り開度を１００〜５０％にし、排気絞り弁８、吸気絞り弁２の絞り開度を５〜５０％とする。
【００４７】
モード点１０〜１２は、ＤＥ３の回転数が６０〜８０％であり、ＤＥ３のエンジン負荷が８０〜９５％と高負荷であるため、ＥＧＲバルブ４の絞り開度を１０％以下とし、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の絞り開度を５０％以上とする。
【００４８】
モード点１３では、ＤＥ３のエンジン負荷が５％と低負荷となったため、排気絞り弁８と吸気絞り弁２の絞り開度を５〜１０％とし、ＥＧＲバルブ４を全開にする。
【００４９】
図４は、モード点１および４におけるＥＧＲ率、排気ガス温度、ＮＯｘ、スモークおよび燃費の関係を表わした図、図５は、モード点３におけるＥＧＲ率、排気ガス温度、ＮＯｘ、スモークおよび燃費の関係を表わした図、および図６は、モード点９におけるＥＧＲ率、排気ガス温度、ＮＯｘ、スモークおよび燃費の関係を表わした図である。
【００５０】
どのモード点においても、ＥＧＲ率が増加するとともに、排気ガス温度、スモークおよび燃費は増加し、ＮＯｘは直線的に減少している。すなわち、ＥＧＲバルブ４を開弁制御してＥＧＲ量を増大させることは、排気ガス温度の上昇につながり、排気浄化装置７に導入される排気ガス温度が高まるので、ＰＭを再生するための温度条件を有利にすることができる。また、排気ガスを筒内に還流するため、ＤＥ３内に不活性ガスの量が増え、最高筒内温度が低下するためＮＯｘを減少させることもできる。
【００５１】
図４（Ｃ）において、低負荷であるアイドル時では、ＥＧＲ率を４０％にしてもスモーク、燃費の悪化はほとんどない。また、ＤＥ３のエンジン負荷が４０％と比較的負荷の小さいモード点３では、吸気絞り弁２の絞り開度が２０．９％の状態でスモーク限界を２ＢＳＵまでとすると、ＥＧＲ率は３５％が限界になる。この時の燃費の悪化は３％であり、許容悪化である５％より低い値となる。よって、ＤＥ３が低回転数であって、低負荷である場合には、ＥＧＲバルブ４を開弁制御し、排気ガス温度を高く保つようにする必要がある。
【００５２】
一方、中負荷でも高負荷のモード点９になると（図６（Ｃ）参照）、吸気絞り弁２の絞り開度が４１．３％でスモーク限界からは、ＥＧＲ率は１５％が限界であり、この時の燃費悪化は６％であり、燃費限界からするとＥＧＲ率は１５％より小さな１３％程度にする必要がある。このため、ＤＥ３の負荷が高くなるにしたがって、スモーク限界、燃費悪化限界のために還流できるＥＧＲ量の限界が低下してくる。よって、モード点１０、１１、１２では、ＥＧＲバルブ４を閉弁制御し、排気ガスをＤＥ３内に還流することにおいて、スモーク限界等を考えて最小限とし、還流し過ぎないようにする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のＰＭ連続再生装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明のＰＭ連続再生装置の別実施形態の一例を示す構成図である。
【図３】１３モード点と重み係数の関係を表わした図である。
【図４（Ａ）】モード点１および４での排気ガス温度とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図４（Ｂ）】モード点１および４でのＮＯｘとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図４（Ｃ）】モード点１および４でのスモークとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図４（Ｄ）】モード点１および４での燃費とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図５（Ａ）】モード点３での排気ガス温度とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図５（Ｂ）】モード点３でのＮＯｘとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図５（Ｃ）】モード点３でのスモークとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図５（Ｄ）】モード点３での燃費とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図６（Ａ）】モード点９での排気ガス温度とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図６（Ｂ）】モード点９でのＮＯｘとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図６（Ｃ）】モード点９でのスモークとＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【図６（Ｄ）】モード点９での燃費とＥＧＲ率の関係を表わした図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      エアークリーナー
２      吸気絞り弁
３      ディーゼルエンジン（ＤＥ）
４      ＥＧＲバルブ
５      排気マニホールド
６      排気ブレーキ
７      排気浄化装置
７１    前段
７２    前中段
７３    中段
７４    後中段
７５    後段
８      排気絞り弁
９      排気口
１０    ＥＣＵ
【図１】
2006242175.tif 000003
【図２】
2006242175.tif 000004
【図３】
2006242175.tif 000005
【図４（Ａ）】
2006242175.tif 000006
【図４（Ｂ）】
2006242175.tif 000007
【図４（Ｃ）】
2006242175.tif 000008
【図４（Ｄ）】
2006242175.tif 000009
【図５（Ａ）】
2006242175.tif 000010
【図５（Ｂ）】
2006242175.tif 000011
【図５（Ｃ）】
2006242175.tif 000012
【図５（Ｄ）】
2006242175.tif 000013
【図６（Ａ）】
2006242175.tif 000014
【図６（Ｂ）】
2006242175.tif 000015
【図６（Ｃ）】
2006242175.tif 000016
【図６（Ｄ）】
2006242175.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月24日(2006.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有し、前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃以下の場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％より大きくし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％より小さくすることを特徴とするＰＭ連続再生装置。
【請求項２】
前記排気絞り弁と前記排気ブレーキの絞り開度が１段階式、多段階式若しくは無段階式で制御される請求項１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項３】
前記排気絞り弁と前記排気ブレーキが同一構造である請求項１又は２に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項４】
前記排気ブレーキが作動している場合には、前記排気絞り弁の絞り開度を１００％とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項５】
前記排気ブレーキが作動している場合には、前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項６】
前記排気浄化装置がＤＯＣ及び複数個のＤＰＦの組み合わせから成っている請求項１乃至５のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項７】
前記ＤＯＣ及び複数個の前記ＤＰＦはメタル素材で構成され、前記ディーゼルエンジン側に前記ＤＯＣを配置し、前記ＤＯＣの直後に複数個の前記ＤＰＦを配置させている請求項６に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項８】
前記ＤＯＣ及び複数個の前記ＤＰＦはセラミックス素材で構成され、前記ディーゼルエンジン側に前記ＤＯＣを配置し、前記ＤＯＣの直後に複数個の前記ＤＰＦを配置させている請求項６に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項９】
前記ＤＰＦには触媒が担持されていない請求項７又は８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１０】
複数個の前記ＤＰＦは、触媒が担持されるように構成されている請求項７又は８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１１】
複数個の前記ＤＰＦの内少なくとも１個に触媒が担持されるように構成されている請求項７又は８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１２】
前記触媒が担持されたＤＰＦは、前記ＤＯＣの直後に配置されるように構成されている請求項１１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１３】
３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが１個であって、前記ＤＯＣの直後を無担持の前記ＤＰＦを配置し、前記無担持のＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、前記触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持ＤＰＦを複数個配置するように構成された請求項１１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１４】
３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に２個の前記触媒が担持されたＤＰＦを連続して配置し、該触媒が担持された前記ＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置するように構成した請求項１１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１５】
４個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、前記無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、前記触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを複数個配置するように構成した請求項１１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１６】
５個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、前記無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、前記無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒担持したＤＰＦとし、前記触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを複数個配置するように構成した請求項１１に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１７】
前記排気浄化装置がＤＰＦで成ってい請求項１乃至５のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１８】
前記排気浄化装置は、触媒が担持されたＤＰＦで成っている請求項１乃至５のいずれかに記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項１９】
前記ＤＰＦがメタル素材で構成されている請求項１７又は１８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２０】
前記ＤＰＦがセラミックス素材で構成されている請求項１７又は１８に記載のＰＭ連続再生装置。
【請求項２１】
吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有するＰＭ連続再生方法であって、前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガス温度が２００℃以下である場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、かつ、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％より大きくし、かつ前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％より小さくすることを特徴とするＰＭ連続再生方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、ＰＭ再生に不利な条件が長時間続いてもＰＭを連続再生することができるＰＭ連続再生装置であって、本発明の上記目的は、吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有し、前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃以下の場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％より大きくし、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％より小さくすることによって達成される。ここで、絞り開度について、弁が全開時の状態を１００％と表現し、弁が全閉時の状態を０％と表現する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、本発明の上記目的は、前記排気絞り弁と前記排気ブレーキとの絞り開度は、１段階式、多段階式もしくは無段階式で制御されることにより、或いは前記排気絞り弁と前記排気ブレーキとは同一構造であることにより、或いは前記排気ブレーキが作動している場合には、前記排気絞り弁の絞り開度を１００％とすることにより、或いは前記排気ブレーキが作動している場合には、前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％以上とすることにより、或いは前記排気浄化装置は、ＤＯＣ及び複数個のＤＰＦの組み合わせから成ることにより、或いは前記ＤＯＣ及び複数個の前記ＤＰＦはメタル素材で構成され、前記ディーゼルエンジン側に前記ＤＯＣを配置し、前記ＤＯＣの直後に複数個の前記ＤＰＦを配置させることにより、或いは前記ＤＯＣ及び複数個の前記ＤＰＦはセラミックス素材で構成され、前記ディーゼルエンジン側に前記ＤＯＣを配置し、前記ＤＯＣの直後に複数個の前記ＤＰＦを配置させることにより、或いは前記ＤＰＦには触媒が担持されていないことにより、或いは複数個の前記ＤＰＦは触媒が担持されるように構成されていることにより、或いは  複数個の前記ＤＰＦの内少なくとも１個に触媒が担持されるように構成されていることにより、或いは前記触媒が担持されたＤＰＦは、前記ＤＯＣの直後に配置されるように構成されていることによって、より効果的に達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の上記目的は、３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが１個であって、前記ＤＯＣの直後を無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持のＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持ＤＰＦを複数個配置するように構成されていることにより、或いは３個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に２個の前記触媒が担持されたＤＰＦを連続して配置し、該触媒が担持された前記ＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置するように構成することにより、或いは４個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持のＤＰＦを複数個配置するように構成することにより、或いは５個以上の前記ＤＰＦのうち、前記触媒が担持されたＤＰＦが２個であって、前記ＤＯＣの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒が担持されたＤＰＦを配置し、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを配置し、該無担持の前記ＤＰＦの直後に前記触媒担持したＤＰＦとし、該触媒が担持されたＤＰＦの直後に無担持の前記ＤＰＦを複数個配置するように構成することにより、或いは前記排気浄化装置はＤＰＦから成っていることにより、或いは前記排気浄化装置は触媒が担持されたＤＰＦから成っていることにより、或いは前記ＤＰＦはメタル素材で構成されていることにより、或いは前記ＤＰＦはセラミックス素材で構成されていることによって、より効果的に達成される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、吸気絞り弁と、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲシステムとを備えたディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のＰＭを連続再生する排気浄化装置と、前記ディーゼルエンジンと前記排気浄化装置との間に設置されている排気ブレーキと、前記排気浄化装置と排気口との間に設置されており、前記排気浄化装置から排出された前記排気ガスを前記排気口へ排出する前記排気ガス量を調節する排気絞り弁とを有するＰＭ連続再生方法であって、本発明の上記目的は、前記ディーゼルエンジンが低回転数であり、前記ディーゼルエンジンが低負荷であって、前記排気ガス温度が２００℃以下である場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５〜５０％とし、かつ、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０〜１００％とし、前記ディーゼルエンジンが高回転数であり、前記ディーゼルエンジンが高負荷であって、前記排気ガスの温度が２００℃を超える場合には、前記排気絞り弁と前記吸気絞り弁の絞り開度を５０％より大きくし、かつ、前記ＥＧＲバルブの絞り開度を１０％より小さくすることによって達成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
排気浄化装置７は、ＤＰＦ、触媒担持型ＤＰＦ（触媒が担持されたＤＰＦ）等からなるものが使用される。排気ブレーキ６側にＤＯＣを装着することにより、ＤＥ３から送られてきた排気ガス中のＰＭを効率良く再生することができる。ＤＯＣの担体の材質は、特に限定されないが、例えば、メタル担体やコージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素またはこれらの複合品等からなるセラミックス担体等であることが好ましい。なお、メタル担体とセラミックス担体を組合せたものを使用してもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、図２に示したように、排気浄化装置７をＤＯＣおよび複数個のＤＰＦを組合わせて使用してもよい。特にメタル素材のみでＰＭ連続再生装置が構成される場合には、メタルＤＰＦはメーカの製作上、何種類かの決まった長さに作られている。捕集率を確保するためにはこの決まった長さのＤＰＦを複数個組合せて使用することになる。また、同一種類の決まった長さのＤＰＦを使用することが、コスト低減に繋がることから、同一種類の決まった長さのＤＰＦを複数個繋げて構成してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明のＰＭ連続再生装置は、まず、ＤＯＣをＤＥ３側の前段７１に配置し、その後に上記の事情によって、複数個のＤＰＦを前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置される構成とするようにしてもよい。この場合、前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置されている複数個のＤＰＦに対して、触媒を担持するかどうかは、ＤＰＦに捕集されるＰＭの量とＤＯＣに於いて触媒の作用によって生成されるＮＯ２の量および排気ガス温度によって決定される。前段７１に配置されているＤＯＣから生成されるＮＯ２の量が、堆積したＰＭを再生するのに十分である場合、または、メタル素材の熱伝導性の良さによって、局所的にＰＭ再生が生じ、このときの熱が周囲に急速に伝導していき、周囲に堆積したＰＭの再生が活発化される場合には、ＤＰＦへの触媒担持は必要ではなくなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
さらに、複数個の内の１個あるいは２個を触媒担持するだけの場合には、前中段７２、中段７３、後中段７４および後段７５に配置される複数個のＤＰＦの中で触媒担持ＤＰＦと無担持ＤＰＦとの配置の仕方に因って効果的なＰＭの再生が決まることになる。これもＤＥ３から排出される排気ガスの条件にも関連して決まる。つまり、ＤＯＣからのＮＯ２だけでＤＯＣ直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦに堆積したＰＭを再生するには不十分な状態であれば、触媒担持したＤＰＦを前段７１に配置されたＤＯＣの直後（触媒担持ＤＰＦが１個の場合には、前中段７２であり、触媒担持ＤＰＦが２個の場合には、前中段７２と中段７３）に配置することが効果的である。逆に前段７１に配置されたＤＯＣからのＮＯ２だけでＤＯＣ直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦに堆積したＰＭを再生するために十分な状態であれば、前段７１に配置されたＤＯＣの直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦは無担持でよく、前段７１に配置されたＤＯＣの直後（前中段７２）に配置されるＤＰＦで再生に使用されたＮＯ２はＮＯに変わるので、中前段７２に配置されるＤＰＦを触媒担持とし、ここで再びＮＯをＮＯ２に変化させて、前中段７２に配置されたＤＰＦ以降に堆積したＰＭを再生させるようにする。ＤＰＦの全数に触媒担持をしない場合には、必ず後段７５のＤＰＦは無担持のＤＰＦを配置する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
排気浄化装置７の材質は特に限定されないが、メタル素材やコージェライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素またはこれらの複合品等からなるセラミックス素材等であることが好ましい。なお、メタル素材とセラミックス素材を組合せたものを使用してもよい。