(57)【要約】【課題】ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時でも排気再循環を利用することが可能な排気浄化装置を提供する。【解決手段】筒内ポスト噴射の実施が許可されている筒内ポスト噴射許可気筒１１２と、筒内ポスト噴射の実施が禁止されている筒内ポスト噴射禁止気筒１１３と、筒内ポスト噴射許可気筒１１２から排気管１０２に排気を排出する筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管１１４と、筒内ポスト噴射禁止気筒１１３から排気管１０２に排気を排出する筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管１１５と、筒内ポスト噴射禁止気筒１１３から排出される排気のみを吸気に環流する排気再循環管１１０と、を備えている排気浄化装置１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関から排出される排気に含まれている粒子状物質を排気管に設置されているディーゼル微粒子捕集フィルタで捕集して排気を浄化すると共に前記ディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている時に筒内ポスト噴射を実施してディーゼル微粒子捕集フィルタ再生を実施する排気浄化装置において、
筒内ポスト噴射の実施が許可されている筒内ポスト噴射許可気筒と、
筒内ポスト噴射の実施が禁止されている筒内ポスト噴射禁止気筒と、
前記筒内ポスト噴射許可気筒から前記排気管に排気を排出する筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管と、
前記筒内ポスト噴射禁止気筒から前記排気管に排気を排出する筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管と、
前記筒内ポスト噴射禁止気筒から排出される排気のみを吸気に環流する排気再循環管と、
を備えていることを特徴とする排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気浄化装置としては、ディーゼル機関等の内燃機関から排出される排気に含まれている粒子状物質（ＰＭ）を捕集して排気を浄化するディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）が知られている。ディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質の量が増加するに連れてディーゼル微粒子捕集フィルタによる粒子状物質の捕集機能が低下するため、ディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている時に筒内ポスト噴射を実施してディーゼル微粒子捕集フィルタの排気上流側に設置されている酸化触媒に未燃燃料を供給すると共に排気温度を意図的に上昇させてディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させることにより、ディーゼル微粒子捕集フィルタによる粒子状物質の捕集機能を回復させるディーゼル微粒子捕集フィルタ再生を実施している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１６８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、排気再循環（ＥＧＲ）を併用する場合は、未燃燃料が排気再循環管に流入することにより、排気再循環管に設置されている排気再循環冷却器で未燃燃料のラッカ化を原因とする目詰まりが発生する虞があるため、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時は排気再循環を利用することができない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時でも排気再循環を利用することが可能な排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、多気筒内燃機関から排出される排気に含まれている粒子状物質を排気管に設置されているディーゼル微粒子捕集フィルタで捕集して排気を浄化すると共に前記ディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている時に筒内ポスト噴射を実施してディーゼル微粒子捕集フィルタ再生を実施する排気浄化装置において、筒内ポスト噴射の実施が許可されている筒内ポスト噴射許可気筒と、筒内ポスト噴射の実施が禁止されている筒内ポスト噴射禁止気筒と、前記筒内ポスト噴射許可気筒から前記排気管に排気を排出する筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管と、前記筒内ポスト噴射禁止気筒から前記排気管に排気を排出する筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管と、前記筒内ポスト噴射禁止気筒から排出される排気のみを吸気に環流する排気再循環管と、を備えている排気浄化装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時でも排気再循環を利用することが可能な排気浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る排気浄化装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１０】
図１に示す通り、排気浄化装置１００は、多気筒内燃機関１０１から排出される排気に含まれている粒子状物質を排気管１０２に設置されているディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３で捕集して排気を浄化すると共にディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３に捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている時に筒内ポスト噴射を実施してディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３に捕集されている粒子状物質を燃焼させるディーゼル微粒子捕集フィルタ再生を実施する装置である。
【００１１】
ここで、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生とは、エンジンコントロールユニット１０４がディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３の前後差圧等を参照してディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３に捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている否かを判断すると共にディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３に捕集されている粒子状物質の量が閾値を超えている時に燃料噴射器１０５を通じて筒内ポスト噴射を実施してディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３の排気上流側に設置されている酸化触媒１０６に未燃燃料を供給すると共に排気温度を意図的に上昇させてディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３に捕集されている粒子状物質を燃焼させることにより、ディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３による粒子状物質の捕集機能を回復させる一連の動作を意味している。
【００１２】
多気筒内燃機関１０１は、吸気管１０７に接続されていると共に吸気管１０７を通じて多気筒内燃機関１０１に導入される吸気を多気筒内燃機関１０１の各燃焼室に分岐する吸気多岐管１０８と、排気管１０２に接続されていると共に多気筒内燃機関１０１の各燃焼室から排出される排気を排気管１０２に合流させる排気多岐管１０９と、を有している。
【００１３】
多気筒内燃機関１０１においては、吸気多岐管１０８と排気多岐管１０９とが排気再循環管１１０を通じて連通されており、多気筒内燃機関１０１から排出される排気が排気再循環管１１０を通じて再び吸気に環流されるため、多気筒内燃機関１０１から排出される排気に含まれている窒素酸化物を低減することが可能となる。このとき、排気は排気再循環管１１０に設置されている排気再循環冷却器１１１を通じて吸気に環流される前に冷却される。
【００１４】
また、多気筒内燃機関１０１においては、吸気管１０７を通じて多気筒内燃機関１０１の各燃焼室に吸気が導入されると共に燃焼行程を経て排気管１０２を通じて多気筒内燃機関１０１の各燃焼室から排気が排出される。このとき、排気管１０２に設置されているディーゼル微粒子捕集フィルタ１０３を通じて大気中に排出される排気が浄化される。
【００１５】
さて、排気浄化装置１００は、筒内ポスト噴射の実施が許可されている筒内ポスト噴射許可気筒１１２と、筒内ポスト噴射の実施が禁止されている筒内ポスト噴射禁止気筒１１３と、筒内ポスト噴射許可気筒１１２から排気管１０２に排気を排出する筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管１１４と、筒内ポスト噴射禁止気筒１１３から排気管１０２に排気を排出する筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管１１５と、筒内ポスト噴射禁止気筒１１３から排出される排気のみを吸気に環流する排気再循環管１１０と、を備えている。
【００１６】
筒内ポスト噴射許可気筒１１２においては、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時に燃料噴射器１０５を通じて筒内ポスト噴射が実施される。即ち、筒内ポスト噴射許可気筒１１２においては、エンジンコントロールユニット１０４が筒内ポスト噴射の実施を指示する。
【００１７】
筒内ポスト噴射禁止気筒１１３においては、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時に燃料噴射器１０５を通じて筒内ポスト噴射が実施されない。即ち、筒内ポスト噴射禁止気筒１１３においては、エンジンコントロールユニット１０４が筒内ポスト噴射の実施を指示しない。
【００１８】
よって、筒内ポスト噴射許可気筒１１２と筒内ポスト噴射禁止気筒１１３とを比較すると、構造自体は同一であり、エンジンコントロールユニット１０４が筒内ポスト噴射の実施を指示するか指示しないかという点のみで相違している。
【００１９】
筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管１１４と筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管１１５は排気多岐管１０９を構成していると共に相互に独立している。そのため、筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管１１４を通る排気が筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管１１５に流入することは無いし、筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管１１５を通る排気が筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管１１４に流入することも無い。
【００２０】
なお、通常は筒内ポスト噴射を全気筒で実施しているが、排気浄化装置１００においては、筒内ポスト噴射を筒内ポスト噴射許可気筒１１２のみで実施しているため、一気筒あたりの筒内ポスト噴射量を通常よりも増加させることにより、酸化触媒１０６に到達する未燃燃料量を通常と同等とし、通常と同様に排気温度を粒子状物質の燃焼温度まで確実に昇温させている。
【００２１】
なお、排気浄化装置１００においては、排気再循環冷却器１１１に循環される排気量を調整する排気再循環弁１１６と、排気を利用して吸気を過給するターボチャージャ１１７と、冷却水等の冷却に使用されるラジエータ１１８と、ターボチャージャ１１７による過給により昇温された吸気を冷却するインタクーラ１１９と、を備えている。
【００２２】
以上の通り、排気浄化装置１００においては、排気流路を物理的に二系統に分割して未燃燃料が通過する排気流路と未燃燃料が通過しない排気流路とに区分すると共に未燃燃料が通過しない排気流路で排気再循環を構成することにより、排気再循環管１１０に未燃燃料が流入することを防止している。
【００２３】
従って、排気浄化装置１００においては、排気再循環管１１０に設置されている排気再循環冷却器１１１で未燃燃料のラッカ化を原因とする目詰まりが発生する虞が無いため、ディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時でも排気再循環を利用することが可能となり、大気中に排出される窒素酸化物の量がディーゼル微粒子捕集フィルタ再生時に増加することを防止することができる。
【００２４】
なお、ツインスクロールターボを搭載している自動車やＶ型多気筒内燃機関を搭載している自動車においては排気流路がもともと二系統に分割されているため、排気浄化装置１００を簡単な構造の変更のみで容易に搭載することが可能である。
【００２５】
また、筒内ポスト噴射許可気筒１１２において必ず筒内ポスト噴射の実施を許可しなければならない訳では無く、必要によって筒内ポスト噴射の実施を禁止しても構わない。
【符号の説明】
【００２６】
１００  排気浄化装置
１０１  多気筒内燃機関
１０２  排気管
１０３  ディーゼル微粒子捕集フィルタ
１０４  エンジンコントロールユニット
１０５  燃料噴射器
１０６  酸化触媒
１０７  吸気管
１０８  吸気多岐管
１０９  排気多岐管
１１０  排気再循環管
１１１  排気再循環冷却器
１１２  筒内ポスト噴射許可気筒
１１３  筒内ポスト噴射禁止気筒
１１４  筒内ポスト噴射許可気筒用分岐管
１１５  筒内ポスト噴射禁止気筒用分岐管
１１６  排気再循環弁
１１７  ターボチャージャ
１１８  ラジエータ
【図１】
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