(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系の途中に設けられた排気管と、
前記排気管から分岐して並列に配置された複数の配管と、
前記複数の配管にそれぞれ介装され、パティキュレートを捕集するフィルタと、
前記排気系のフィルタの上流側に設けられ、排ガスの脈動の圧力変動を波吸収作用により平滑流に変換するまたは平滑化しない程度に低減する容器と、
前記複数の配管のフィルタの下流側にそれぞれ介装された開閉弁と、
前記複数の配管のフィルタの上流側または前記各フィルタにそれぞれ装着され、前記各フィルタを加熱して再生する加熱手段と、
前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと前記開閉弁の開閉状態の切換えとを制御し、前記加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集状態のフィルタ側の開閉弁を開状態にするとともに前記加熱手段のＯＮ状態に同期して再生状態のフィルタ側の開閉弁を半閉じ状態にする制御装置とを備えている
ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
排気系の途中に設けられた排気管と、
前記排気管から分岐して並列に配置された複数の配管と、
前記複数の配管にそれぞれ介装され、パティキュレートを捕集するフィルタと、
前記排気系のフィルタの上流側に設けられ、排ガスの脈動の圧力変動を波吸収作用により平滑流に変換するまたは平滑化しない程度に低減する容器と、
前記フィルタにそれぞれ装着され、外気から空気を取り込む空気補給手段と、
前記複数の配管のフィルタの下流側にそれぞれ介装された開閉弁と、
前記複数の配管のフィルタの上流側または前記各フィルタにそれぞれ装着され、前記各フィルタを加熱して再生する加熱手段と、
前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと前記開閉弁の開閉状態の切換えとを制御し、前記加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集状態のフィルタ側の開閉弁を開状態にするとともに前記加熱手段のＯＮ状態に同期して再生状態のフィルタ側の開閉弁を半閉じ状態にする制御装置とを備えている
ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記容器はマフラであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記容器は前記複数の配管に亘って配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中のパティキュレートを除去するディーゼルエンジンの排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンを搭載した車両の排気系には、排ガス中に含有されるパティキュレートを捕獲して排ガスを浄化し、捕獲されたパティキュレイートで詰まったパティキュレートフィルタ装置（以下、「フィルタ装置」という）を再生するため、排気浄化装置が介装されている。ここで、パティキュレートとは、ディーゼルエンジンでの中途半端な燃え方で燃焼中に生成される様々な物質が炭素成分に付着したもので、その大きさは、数μｍから数十μｍまで分散している。
【０００３】
かかる排気浄化装置の１つとして、一対のフィルタ装置を並列に配置し、各フィルタ装置の上流側に切換弁を設け、各フィルタ装置がパティキュレートで目詰まりを起こすと、切換弁を切り換えることにより、各フィルタ装置を交互に切り換えるものが知られている。
かかる排気浄化装置について、特開平１１−１２５１０９号公報を例に挙げて図７により説明する。
【０００４】
図において、ディーゼルエンジン１０１に排気系１０２が接続されている。排気系１０２は、ディーゼルエンジン１０１に一端が接続された上流側排気管１０３と、上流側排気管１０３の他端に一端が接続された一対の第１配管１０４，第２配管１０５と、第１，２配管１０４，１０５の各他端に接続された下流側排気管１０６とを有している。
【０００５】
上流側排気管１０３と第１，２配管１０４，１０５との結合部１０３Ａには、切換弁１０７が設けられている。
第１，２配管１０４，１０５の途中には、電気ヒータを有する第１フィルタ装置１０８、電気ヒータを有する第２フィルタ装置１０９がそれぞれ装着されている。
【０００６】
第１配管１０４と第２配管１０５との間には、バイパス路１１０が設けられ、バイパス路１１０には、開閉弁１１１と流量調整弁１１２とが設けられている。
そして、第１フィルタ装置１０８、第２フィルタ装置１０９のうちの一方のフィルタ装置でパティキュレートが捕集される。同時に、他方のフィルタ装置は、バイパス路１１０で排ガス中の酸素が供給されつつ、既に捕集されたパティキュレートを電気ヒータの加熱で焼却することにより再生される。
【０００７】
ここで、他方のフィルタ装置は、その再生の際、開閉弁１１１を開くとともに流量調整弁１１２を用いてバイパス路１１０を通過する排ガスの量を調整することにより、適切な量の酸素が与えられる。
一方のフィルタ装置において、捕集されたパティキュレートが所定量以上になると、切換弁１０７の操作で排ガスの流れが切り換えられる。切換弁１０７が切り換えられると、一方のフィルタ装置に捕集されたパティキュレートが加熱焼却されて該一方のフィルタ装置が再生されるとともに、他方のフィルタ装置で排ガス中に含まれるパティキュレートが捕集される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の排気浄化装置にあっては、以下の問題があった。
切換弁１０７が排気系１０２の第１フィルタ装置１０８、第２フィルタ装置１０９の上流側に配置されているので、排ガス中のパティキュレートが切換弁１０７に付着し易い。そのため、切換弁１０７の耐久性が劣り、また、保守点検が面倒であった。
【０００９】
また、第１フィルタ装置１０８、第２フィルタ装置１０９を再生するために、排ガス中の酸素を供給するためのバイパス路１１０と、排ガスを適量にするため開閉弁１１１，流量調整弁１１２とが必要である。しかも、開閉弁１１１，流量調整弁１１２に排ガス中のパティキュレートが付着し易い。パティキュレートが開閉弁１１１，流量調整弁１１２に付着すると、バイパス路１１０を通過する排ガスの流量が変化し、適量の酸素を再生状態の第１フィルタ装置１０８、第２フィルタ装置１０９に供給することが困難であるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、パティキュレートが切換弁に付着することを防止し、開閉弁，流量調整弁がなくても適量の酸素をフィルタに供給することができるディーゼルエンジンの排気浄化装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、排気系の途中に設けられた排気管と、前記排気管から分岐して並列に配置された複数の配管と、前記複数の配管にそれぞれ介装され、パティキュレートを捕集するフィルタと、前記排気系のフィルタの上流側に設けられ、排ガスの脈動の圧力変動を波吸収作用により平滑流に変換するまたは平滑化しない程度に低減する容器と、前記複数の配管のフィルタの下流側にそれぞれ介装された開閉弁と、前記複数の配管のフィルタの上流側または前記各フィルタにそれぞれ装着され、前記各フィルタを加熱して再生する加熱手段と、前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと前記開閉弁の開閉状態の切換えとを制御し、前記加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集状態のフィルタ側の開閉弁を開状態にするとともに前記加熱手段のＯＮ状態に同期して再生状態のフィルタ側の開閉弁を半閉じ状態にする制御装置とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、排気系の途中に設けられた排気管と、前記排気管から分岐して並列に配置された複数の配管と、前記複数の配管にそれぞれ介装され、パティキュレートを捕集するフィルタと、前記排気系のフィルタの上流側に設けられ、排ガスの脈動の圧力変動を波吸収作用により平滑流に変換するまたは平滑化しない程度に低減する容器と、前記フィルタにそれぞれ装着され、外気から空気を取り込む空気補給手段と、前記複数の配管のフィルタの下流側にそれぞれ介装された開閉弁と、前記複数の配管のフィルタの上流側または前記各フィルタにそれぞれ装着され、前記各フィルタを加熱して再生する加熱手段と、前記加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと前記開閉弁の開閉状態の切換えとを制御し、前記加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集状態のフィルタ側の開閉弁を開状態にするとともに前記加熱手段のＯＮ状態に同期して再生状態のフィルタ側の開閉弁を半閉じ状態にする制御装置とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記容器はマフラであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記容器は前記複数の配管に亘って配置されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、制御装置により、加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと開閉弁の開閉状態の切換えとが制御され、加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集側の開閉弁は開状態にされるとともに加熱手段のＯＮ状態に同期して再生側の開閉弁は半閉じ状態にされる。
【００２０】
先ず、排ガスの脈動の圧力変動が容器の波吸収作用により低減される。（イ）容器の波吸収作用により排ガスの脈動の圧力変動が平滑化まではしない程度に低減される場合と、（ロ）容器の波吸収作用により排ガスの脈動の圧力変動が平滑化される場合とで作用が相違する。
（イ）について説明する。
【００２１】
容器を通過した排ガスは、捕集状態のフィルタを通過し、そのフィルタにて捕集され、パティキュレートが除去される。パティキュレートが除去された排ガスは、捕集側の開閉弁を流れるので、パティキュレートが開閉弁に付着することが防止される。
一方、脈動する排ガスは、再生状態のフィルタに入り、そのフィルタで反射する。従って、そのフィルタへの排ガスの継続的な出入りが行なわれ、排ガス中の酸素が継続的にそのフィルタへ供給される。そのフィルタにて、既に捕集されたパティキュレートは焼却され、そのフィルタは再生される。
【００２２】
排ガスの一部は、半閉じ状態の再生側の開閉弁を通って外部に排出される。
従って、酸素の供給は、排気脈動の反射及び排ガスの一部が半閉じ状態の再生側の開閉弁を通過することにより、行なわれる。
（ロ）について説明する。
脈動する排ガスは、容器の波吸収作用により、一定の圧力の平滑流となる（排ガスの圧力の疎密がなくなる）。
【００２３】
容器で平滑化された排ガスは、捕集状態のフィルタを通過し、そのフィルタにて捕集され、パティキュレートが除去される。パティキュレートが除去された排ガスは、捕集側の開閉弁を流れるので、パティキュレートが開閉弁に付着することが防止される。
【００２４】
一方、排ガスは、容器の波吸収作用により、脈動が平滑化されているので、再生状態のフィルタにおいて、反射しない。
再生側の開閉弁は半閉じ状態なので、従来の如きバイパス路，開閉弁，流量調整弁がなくても、適量の排ガス中の酸素がフィルタに供給され、少量の排ガスがそのフィルタを通過する。そのフィルタにて、既に捕集されたパティキュレートは焼却され、そのフィルタは再生される。
【００２５】
そして、適量の排ガスが再生状態のフィルタに供給されるので、再生状態のフィルタの冷却が防止される。
請求項２記載の発明においては、制御装置により、加熱手段のＯＮ／ＯＦＦ状態の切換えと開閉弁の開閉状態の切換えとが制御され、加熱手段のＯＦＦ状態に同期して捕集側の開閉弁は開状態にされるとともに加熱手段のＯＮ状態に同期して再生側の開閉弁は半閉じ状態にされる。
【００２６】
そして、請求項１記載の発明と同様の作用が生じるが、排ガスとは別に空気補給手段によりフィルタに取り込まれる。空気補給手段は、酸素の供給及び酸素量調整の役割を果たす。
請求項３記載の発明においては、マフラにより排ガスの圧力脈動が吸収される。
請求項４記載の発明においては、排ガスは容器に当たって分流するので、排ガスの脈動を低減し易い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。
《実施の形態１》
図１，図２により、請求項１，請求項３記載の発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の一実施の形態（実施の形態１）について説明する。
【００２８】
図において、ディーゼルエンジン１が図示しない車両に搭載され、ディーゼルエンジン１に排気マニホールド２が装着されている。排気マニホールド２に排気系３が接続されている。排気系３は、排気マニホールド２に一端が接続された上流側排気管４と、上流側排気管４の他端に一端が接続された複数（本実施の形態では２個）の第１配管５，第２配管６と、第１，２配管５，６の各他端に接続された下流側排気管７とを有している。第１配管５，第２配管６は車両の中心に平行になつている。
【００２９】
ディーゼルエンジン１は、吸気管８を有し、吸気管８の途中にターボチャージャ９が装着されている。ターボチャージャ９は、コンプレッサ部９Ａと、上流側排気管４に設けられたタービン部９Ｂとで構成されている。
上流側排気管４には、バタフライバルブからなる排気ブレーキ弁１０と、排気ブレーキ弁１０の下流側に位置する容器１１が介装されている。容器１１として例えばマフラの拡張室が用いられている。
【００３０】
容器１１は、その容積は、レイアウト等を考慮して総合的に決定される。例えば、ディーゼルエンジン１の総排気量の５０％以上１００％以下の容積が採用される。
第１配管５の途中に第１フィルタ装置１２が介装され、第２配管６の途中に第２フィルタ装置１３が介装されている。
【００３１】
第１フィルタ装置１２は、ハウジング１２Ａと、ハウジング１２Ａ内に装着されたフィルタ１２Ｂと、ハウジング１２Ａ内に装着され、フィルタ１２Ｂの上流側に配置された電気ヒータ部１２Ｃからなる加熱手段とで構成されている。フィルタ１２Ｂは、セラミック等の多孔性部材からなる略円筒形状であり、フィルタ１２Ｂには、ハニカム状の隔壁１２Ｄにより排ガス流と略平行なセルが多数形成され、各セルの入口と出口とが封鎖材により交互に目封じされている。そして、排ガスが隔壁１２Ｄを介して隣接するセルに流入するときに、排ガスに含まれるパティキュレートが隔壁１２Ｄにより捕集される。
【００３２】
第２フィルタ装置１３は、第１フィルタ装置１２と同様に、ハウジング１３Ａと、ハウジング１３Ａ内に装着されたフィルタ１３Ｂと、ハウジング１３Ａ内に装着され、フィルタ１３Ｂの上流側に配置された電気ヒータ部１３Ｃからなる加熱手段とで構成されている。フィルタ１３Ｂは、フィルタ１２Ｂの隔壁１２Ｄと同様の構造の隔壁１３Ｄを有している。
【００３３】
なお、加熱手段として、電気ヒータ部１２Ｃ，１３Ｃに代えてバーナでも良い（例えば、特開平２００１−５００３１号公報参照）。
第１配管５の第１フィルタ装置１２の下流側には第１開閉弁１４が介装されている。第１開閉弁１４は、バタフライ弁からなり、排ガスの流れをＯＮ／ＯＦＦ制御する。第１開閉弁１４には、これを駆動するエアーシリンダからなる第１アクチュエータ１５が接続されている。第１アクチュエータ１５に第１電磁弁１５Ａが接続されている。第２配管６の第２フィルタ装置１３の下流側には第２開閉弁１６が介装されている。第２開閉弁１６は、バタフライ弁からなり、排ガスの流れをＯＮ／ＯＦＦ制御する。バタフライ弁は、排気ブレーキ弁１０のもの等を流用できるので、構造が簡単でコストを下げることができる。
【００３４】
第２開閉弁１６には、これを駆動するエアーシリンダからなる第２アクチュエータ１７が接続されている。第２アクチュエータ１７に第２電磁弁１７Ａが接続されている。
ディーゼルエンジン１には、エンジン回転数を検出する回転数センサ１８が装着され、吸気管８にはブースト圧を検出するブースト圧力センサ１９が装着されている。
【００３５】
第１配管５の上流側排気管４の他端付近には、上流側排気管４での排ガスの圧力を検出する圧力センサ２０が装着されている。
第１フィルタ装置１２の内部には、フィルタ１２Ｂの温度を検出する第１温度センサ２１が装着され、第２フィルタ装置１３の内部には、フィルタ１３Ｂの温度を検出する第２温度センサ２２が装着されている。
【００３６】
第１フィルタ装置１２，第２フィルタ装置１３の捕集状態または再生状態の切換えのため、制御装置２３が配置されている。制御装置２３は、加熱手段のＯＮ／ＯＦＦの切換えを制御し、同時に、第１，第２開閉弁１４，１６の開閉状態の切換えを制御する。
すなわち、制御装置２３は、電気ヒータ１２Ｃ，１３ＣのＯＦＦ状態に同期して捕集状態の第１，第２フィルタ１２Ｂ，１３Ｂの側の第１，第２開閉弁１４，１６を開状態に制御するとともに電気ヒータ１２Ｃ，１３ＣのＯＮ状態に同期して再生状態の第１，第２フィルタ１２Ｂ，１３Ｂの側の第１，第２開閉弁１４，１６を閉状態に制御する。
【００３７】
制御装置２３の入力側には、回転数センサ１８と、ブースト圧力センサ１９と、圧力センサ２０と、第１温度センサ２１と、第２温度センサ２２とが接続されている。
制御装置２３の出力側には、第１電磁弁１５Ａ，第２電磁弁１７Ａ，電気ヒータ部１２Ｃ，電気ヒータ部１３Ｃが接続されている。
【００３８】
制御装置２３は、第１開閉弁１４，第２開閉弁１６のうちのいずれか一方を全開状態にするとき、他方を半閉じ状態（ほぼ全閉状態）に制御するように第１電磁弁１５Ａ，第２電磁弁１７Ａに出力するプログラムを有している。
次に、ディーゼルエンジンの排気浄化装置の作動について説明する。
ブースト圧力センサ１９，圧力センサ２０からの排ガスの圧力の信号は制御装置２３に入力される。制御装置２３において、図２に示すフローチャートが実行される。これにより、第１フィルタ装置１２、第２フィルタ装置１３のうちの一方のフィルタ装置でパティキュレートが捕集され、捕集されたパティキュレートが所定量以上になると、排ガスの流れが切り換えられる。続いて、一方のフィルタ装置に捕集されたパティキュレートが加熱焼却されて該一方のフィルタ装置が再生されるとともに他方のフィルタ装置で排ガス中に含まれるパティキュレートが捕集される。このように、第１フィルタ装置１２，第２フィルタ装置１３は、捕集と再生とを交互に繰り返す。
【００３９】
これを詳しく説明する。
第１フィルタ装置１２，第２フィルタ装置１３の作動のタイミングは、捕集と再生とが位相が１８０度ずれているが、同様の動作なので、第１フィルタ装置１２の側を例に挙げて説明する。図１は、第１フィルタ装置１２が捕集状態で、第２フィルタ装置１３が再生側の場合を図示しており、これを基準にして以下説明する。
【００４０】
第１フィルタ装置１２の側において、図２に示すフローチャートに示すプログラムが制御装置２３により実行される。
図２のステップＳ１の初期状態において、第１フィルタ装置１２側は、捕集状態で、電気ヒータ１２ＣはＯＦＦ状態で、第１開閉弁１４は全開状態となっている。
【００４１】
第２フィルタ装置１３側は、再生側で、電気ヒータ１３ＣはＯＮ状態で、第２開閉弁１６は半閉じ状態（ほぼ全閉状態）状態となっている。
この状態では、第１フィルタ装置１２側において、ディーゼルエンジン１の運転によって，ディーゼルエンジン１からの排ガスは排気マニホールド２から上流側排気管４を通って容器１１に流れ込む。排ガスは、容器１１において、容器１１の波吸収作用により疎密が周期的に変化する脈流から平滑流に変換され、容器１１から上流側排気管４に再び流れ出る。平滑流である排ガスは、第１配管５に流れ込み、第１フィルタ装置１２によって排ガス中に含まれるパティキュレートが捕集される。
【００４２】
第１フィルタ装置１２によって排ガス中に含まれるパティキュレートが捕集されるにつれて、やがて、第１フィルタ装置１２が目詰まりを起こす（すなわち、第１フィルタ装置１２に堆積されたパティキュレートが所定量に達する）と、第１フィルタ装置１２の上流側と下流側の排ガスの圧力差が所定値に達する。
【００４３】
ここで、排ガスの圧力差が所定値に達したか否かは、ステップＳ２〜ステップＳ７の手順により判断される。
ステップＳ２において、平滑流である排ガスの圧力Ｐｆが圧力センサ２０により検出される。この圧力Ｐｆは制御装置２３の演算装置に読み込まれ、一時記憶される。
【００４４】
ステップＳ３において、回転数センサ１８により検出されたエンジン回転数Ｎは、制御装置２３の演算装置に読み込まれ、一時記憶される。
ステップＳ４において、ブースト圧力センサ１９により検出されたブースト圧Ｐ１は、制御装置２３の演算装置に読み込まれ、一時記憶される。
ステップＳ５において、制御装置２３の演算装置により、圧損ΔＰ＝第１フィルタ装置１２の上流側の排ガス圧力−第１フィルタ装置１２の下流側の排ガス圧力の差分＝入口側の圧力Ｐｆ−出口側のＰａ（大気圧）が計算され、一時記憶される。
【００４５】
ステップＳ６において、圧損ΔＰ，エンジン回転数Ｎ，ブースト圧Ｐ１から圧損係数αが計算される。
ステップＳ７において、圧損係数αがしきい値を超えたか否かが計算される。
演算装置により、圧損係数αがしきい値を超えると判断されると、ステップＳ８に進む。
【００４６】
ステップＳ８において、制御装置２３の指令によって、電気ヒータ１２ＣはＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられ、電気ヒータ１３ＣはＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えられる。同時に、制御装置２３の指令によって、第１電磁弁１５Ａ，第２電磁弁１７Ａが駆動される。第１電磁弁１５Ａ→第１アクチュエータ１５→第１開閉弁１４の順序で動作が行なわれ、第１開閉弁１４は全開状態から半閉じ状態（ほぼ全閉状態）に切り換えられる。同時に、第２電磁弁１７Ａ→第２アクチュエータ１７→第２開閉弁１６の動作が行なわれ、第２開閉弁１６は、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）から全開状態に切り換えられる。
【００４７】
この時点で、第１フィルタ装置１２は、捕集状態から再生状態に切り換えられる。一方、第２フィルタ装置１３は、再生状態からの捕集状態に切り換えられる。この切換え後の状態においては、第２フィルタ装置１３でパティキュレートが捕集されると共に、第１フィルタ装置１２に捕集されたパティキュレートが加熱焼却されて第１フィルタ装置１２が以下のように再生される。
【００４８】
ステップＳ９において、第１フィルタ装置１２の電気ヒータ部１２Ｃが通電され、電気ヒータ部１２Ｃの温度がパティキュレートの燃焼可能な温度以上に達すると、フィルタ１２Ｂに捕集されたパティキュレートが着火される。
ステップＳ１０において、このパティキュレートは電気ヒータ部１２Ｃにより加熱焼却され，第１フィルタ装置１２の温度が所定値を超えたか否かが判断される。
【００４９】
ステップＳ１１において、第１フィルタ装置１２の温度が所定値を超えた場合、電気ヒータ部１２Ｃの継続的な加熱作用により、フィルタ１２Ｂでの捕集されたパティキュレートは焼却され、フィルタ１２Ｂは再生される。これにより、圧損ΔＰは低下する。
ステップＳ１２において、電気ヒータ部１２Ｃは通電時間が一定時間を経過すると、ＯＦＦ状態に制御され、ステップＳ１の初期状態に戻る。
【００５０】
このようにして、第１フィルタ装置１２の捕集状態，再生状態が交互に繰り返される。また、第２フィルタ装置１３は、第１フィルタ装置１２と逆位相で捕集状態と再生状態が交互に繰り返される。
次に、本実施の形態の作用について説明する。
排ガスがディーゼルエンジン１から上流側排気管４を介して容器１１に導かれる。上述のように、排ガスは、疎密が周期的に変化する脈動流で、容器１１の波吸収作用により、一定の圧力の平滑流に変換されて容器１１を通過する（排ガスの圧力の疎密がなくなる）。
【００５１】
平滑化された排ガスは、第１フィルタ装置１２を通過し、その第１フィルタ装置１２にて捕集され、パティキュレートが除去される。同時に、排ガスは再生状態の第２フィルタ装置１３に導かれる。
第２フィルタ装置１３側の第２開閉弁１６は、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）に制御されている。第２フィルタ装置１３に導かれた排ガスは、平滑化されているので、第２フィルタ装置１３で反射せずに、次々に流れ込む。
【００５２】
平滑流である排ガスは、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）の第２開閉弁１６により、少量流れ、再生のための酸素源として用いられる。すなわち、少量の排ガスが第２フィルタ装置１３を通過するので、排ガス中の酸素が継続的に第２フィルタ装置１３へ供給される。
容器１１の波吸収作用により平滑化された排ガスは、再生状態の第２フィルタ装置１３において、反射しない。
【００５３】
再生側の第２開閉弁１６は半閉じ状態（ほぼ全閉状態）なので、従来の如きバイパス路，開閉弁，流量調整弁がなくても、排ガス中の酸素が第２フィルタ装置１３に適量供給され、少量の排ガスがその第２フィルタ装置１３を通過し、外部に排出される。
第２フィルタ装置１３にて、排ガス中の酸素で既に捕集されたパティキュレートは焼却され、第２フィルタ装置１３は再生される。パティキュレートの焼却で生じた排ガスは第２開閉弁１６を介して下流側排気管７に流れ出る。
【００５４】
そして、パティキュレートが除去された排ガスは、第２フィルタ装置１３側の第２開閉弁１６を流れるので、パティキュレートが第２開閉弁１６に付着することが防止される。
そして、適量の排ガスが再生状態の第２フィルタ装置１３に供給されるので、再生状態の第２フィルタ装置１３の電気ヒータ部１３Ｃ及びフィルタ１３Ｂは、冷却されることはない。
【００５５】
以上の如き構成によれば、次の効果を奏する。
第１に、第１フィルタ装置１２の下流側に第１開閉弁１４を介装するとともに第２フィルタ装置１３の下流側に第２開閉弁１６を介装したので、パティキュレートが第１開閉弁１４，第２開閉弁１６に付着することを防止し、第１開閉弁１４，第２開閉弁１６の耐久性を確保し、保守点検も簡単にすることができる。
【００５６】
第２に、再生状態の第２フィルタ装置１３を再生する際、第２開閉弁１６は半閉じ状態（ほぼ全閉状態）であるので、適量の排ガスをフィルタ装置に供給することができ、従来の如きバイパス路，開閉弁，流量調整弁がなくても適量の排ガス中の酸素を再生状態の第２フィルタ装置１３に供給することができる。
第３に、再生状態の第２フィルタ装置１３に供給される排ガスは適量なので、過剰の排ガスを再生状態の第２フィルタ装置１３に供給することを防止し、その電気ヒータ部１２Ｃ，１３Ｃ及びフィルタ１２Ｂ，１３Ｂの冷却を防止できる。従って、冷却に伴なう電気ヒータ部１２Ｃ，１３Ｃに供給される電力を低減し、冷却によるフィルタ１２Ｂ，１３Ｂの温度低下に伴なう再生不良を防止することができる。
【００５７】
第４に、各開閉弁１４，１６を、従来の流量調整弁の如き精密な弁に代えて、バタフライ弁の如き簡単な構造のＯＮ／ＯＦＦ弁で済まことことができるので、パティキュレートの付着を確実に防止することができる。
《実施の形態２》
図３は、請求項１，請求項４記載の発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の一実施の形態（実施の形態２）を示す。
【００５８】
実施の形態２に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置は、実施の形態１に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置と同様の構成であり、同一構成部品については同一の符号を付して説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。また、制御装置２３は、実施の形態１のフローチャート（図２）と同様の制御を行なう。
【００５９】
本実施の形態においては、図１の容器１１に代えて、容器３１が用いられている。容器３１は上流側排気管４の端部４Ａに接続されている。
容器３１は、車両の左右方向に沿う細長い形状をしており、その容積はマフラからなる容器１１に比して小さくなっている。
容器３１は、第１配管５の端部５Ａから上流側排気管４の端部４Ａを介して第２配管６の端部６にまで亘っている。
【００６０】
かかる構成によれば、排ガスの脈動は容器３１に当たって分流するので、排ガスの脈動を低減し易い。
また、容器３１は、車両の左右方向に沿って配置されているので、それに対応したレイアウトにすることができ、一般に容積が大きなマフラに比して容積を小さくすることができ、車両レイアウトの設計の自由度を高くすることができる。
【００６１】
《実施の形態３》
図４は、請求項１，請求項３記載の発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の一実施の形態（実施の形態３）を示す。
実施の形態３に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置は、実施の形態１に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置と基本的に同様の構成であり、同一構成部品については同一の符号を付して説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。なお、図４は、実施の形態１を説明する図１と同じ構成を説明上簡略化したものである。また、制御装置２３は、実施の形態１のフローチャート（図２）と同様の制御を行なう。
【００６２】
図において、容器４１は、排ガスの脈動を、平滑化しない程度に低減する容積であり、実施の形態１の容器１１に比して小さくなっている。これにより以下の作用が生じる。実施の形態３は、実施の形態１と作用が相違しており、相違する部分についてのみ説明する。
【００６３】
第１フィルタ装置１２が捕集状態で、第２フィルタ装置１３が再生状態の場合を例にとって説明する。この場合、捕集側の第１開閉弁１４は、全開状態で、再生側の第２開閉弁１６は、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）になっている。
先ず、排ガスの脈動の圧力変動が容器４１の波吸収作用により、平滑化まではしない程度に低減される。容器４１を通過した排ガスは、捕集状態の第１フィルタ装置１２を通過し、その第１フィルタ装置１２にて捕集され、パティキュレートが除去される。パティキュレートが除去された排ガスは、捕集側の開閉弁１４を流れるので、パティキュレートが開閉弁１４，１６に付着することが防止される。
【００６４】
排ガスは、容器４１の波吸収作用により脈動が低減されるが、平滑流にはなっていない。従って、脈動する排ガスが再生状態の第２フィルタ装置１３に入り、その第２フィルタ装置１３で反射する。従って、再生状態の第２フィルタ装置１３への排ガスの継続的な出入りが行なわれ、排ガス中の酸素が継続的にその第２フィルタ装置１３へ供給される。
【００６５】
ここで、容器４１は、排気脈動を、平滑化しない程度に低減する容積であるので、第２フィルタ装置１３で反射される量が少なく、適量の排ガスが第２フィルタ装置１３に供給される。
第２フィルタ装置１３にて、既に捕集されたパティキュレートは焼却され、その第２フィルタ装置１３は再生される。
【００６６】
排ガスの一部は、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）の再生側の２開閉弁１６を通って外部に排出される。
従って、酸素の供給は、排気脈動の反射及び排ガスの一部が再生側の半閉じ状態（ほぼ全閉状態）の第２開閉弁１６を通過することにより、行なわれる。
このようにして、容器４１を小さくすることにより、排気脈動を平滑化まではしないで、排気脈動の振幅を小さくした状態で継続的に排気脈動の反射を利用して排ガスが再生状態の第２フィルタ装置１３に供給される。
【００６７】
実施の形態３によれば、次の効果を奏する。
第１に、実施の形態１と同様の効果を奏する。
第２に、容器４１は、排気脈動を、平滑化しない程度に低減する容積であるので、適量の排ガスを第１，２第２フィルタ装置１２，１３に供給することができる。この結果、従来の如きバイパス路，開閉弁，流量調整弁がなくても排ガス中の適量の酸素を再生状態の第２フィルタ装置１３に供給することができる。
【００６８】
第３に、容器４１の容積を適当に選定することにより、再生状態の第２フィルタ装置１３での排気脈動の反射量を減らし、再生状態の第２フィルタ装置１３へ供給される排ガスの流量を調整することができる。この結果、実施の形態１の第３の効果と同様に、第２フィルタ装置１３の冷却を防止し、再生状態の第２フィルタ装置１３の再生不良を防止できる。
【００６９】
《実施の形態４》
図５は、請求項２，請求項３記載の発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の一実施の形態（実施の形態４）を示す。
実施の形態４に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置は、実施の形態１に係わるディーゼルエンジンの排気浄化装置と同様の構成であり、同一構成部品については同一の符号を付して説明を省略し、相違する部分についてのみ説明する。なお、図５は、実施の形態１を説明する図１と同じ構成を説明上簡略化したものである。また、制御装置２３は、実施の形態１のフローチャート（図２）と同様の制御を行なう。
【００７０】
第１フィルタ装置１２が捕集状態で、第２フィルタ装置１３が再生状態の場合を例にとって説明する。この場合、捕集側の第１開閉弁１４は、全開状態であり、再生側の第２開閉弁１６は、半閉じ状態（ほぼ全閉状態）になっている。
【００７１】
第１フィルタ装置１２に第１空気補給手段５１が装着されている。第１空気補給手段５１は、空気（酸素）を取り入れる空気取入部５１Ａと、空気導入管５１Ｂとで構成されている。空気導入管５１Ｂは第１フィルタ装置１２の前面壁１２Ｅに接続され、取入空気が第１フィルタ装置１２の内部に導かれるようになっている。
【００７２】
第２フィルタ装置１３に第２空気補給手段５２が装着されている。第１空気補給手段５２は、空気を取り入れる空気取入部５２Ａと、空気導入管５２Ｂとで構成されている。空気導入管５２Ｂは第２フィルタ装置１３の前面壁１３Ｅに接続され、取入空気が第２フィルタ装置１３の内部に導かれるようになっている。
第１，第２空気補給手段５１，５２は、排ガスとは別に空気（酸素）を第１フィルタ装置１２，第２フィルタ装置１３に取り込む。
【００７３】
実施の形態４においては、実施の形態１と同様の作用が生じる。そして、排ガスとは別に空気（酸素）が第２空気補給手段５２により第２フィルタ装置１３に取り込まれる。なお、捕集側になっている第１空気補給手段５１は、第２空気補給手段５２が機能する際、制御装置２３により空気を取り込まないように制御される。
【００７４】
第２空気補給手段５２は、酸素の供給及び酸素量調整の役割を果たす。
本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、次の効果を奏する。
第２空気補給手段５２により適量の空気（酸素）を再生状態の第２フィルタ装置１３に供給することができる。すなわち、第２空気補給手段５２は、酸素量調整の役割を果たし、 再生状態の第２フィルタ装置１３へ供給する酸素の量をきめ細かく調整することができる効果を奏する。第１空気補給手段５１は第２空気補給手段５２と同様の効果を奏する。
【００８５】
なお、上記実施の形態１ないし４においては、配管及びフィルタ装置の数が２個の場合について説明したが、配管及びフィルタ装置の数を３個以上にすることもできる。
【００８６】
例えば、図６は、配管及びフィルタ装置の数が３個の場合におけるディーゼルエンジンの排気浄化装置の要部を示す。
図において、排気系８１は、ディーゼルエンジン１（図１に示す）に接続された上流側排気管８２を有している。上流側排気管４の他端に容器８３の一側が接続され、容器８３の他側に３つの第１配管８４，第２配管８５，第３配管８６の各一端が接続されている。
【００８７】
第１配管８４，第２配管８５，第３配管８６の各他端は下流側排気管８７に接続されている。
第１配管８４の途中に、第１フィルタ装置８４Ａと第１開閉弁８４Ｂとが装着されている。
第２配管８５の途中に、第２フィルタ装置８５Ａと第２開閉弁８５Ｂとが装着されている。
【００８８】
第３配管８６の途中に、第３フィルタ装置８６Ａと第３開閉弁８６Ｂとが装着されている。
第１開閉弁８４Ｂ，第２開閉弁８５Ｂ，第３開閉弁８６Ｂのいずれか１つを閉じて他を開くことにより、第１フィルタ装置８４Ａ，第２フィルタ装置８５Ａ，第３フィルタ装置８６Ａのちうちのいずれか一つが再生され、他の第１フィルタ装置でパティキュレートが捕集される。
【００８９】
例えば、第３開閉弁８６Ｂを閉じて第３フィルタ装置８６Ａが再生されるとともに第１開閉弁８４Ｂ，第２開閉弁８５Ｂを開状態いて第１フィルタ装置８４Ａ，第２フィルタ装置８５Ａでパティキュレートが捕集される。
かかる構成によれば、１個当たりの第１フィルタ装置８４Ａ，８５Ａ，８６Ａの容積及び高さを小さくでき、例えばバス等の車両レイアウトの客室側のスペースを稼ぐことができる。
【００９０】
また、上記実施の形態１ないし実施の形態４においては、各開閉弁１４，１６はそれぞれ別々にアクチュエータで駆動されるようになっているが、各開閉弁１４，１６を、適当な同期機構により１つのアクチュエータで同期して駆動させることにより、構造を簡素化することもできる。
【００９１】
さらに、上記実施の形態１ないし実施の形態４においては、加熱手段は、フィルタ１２Ｂ，１３Ｂの上流に配置されているが、かかる配置に限定されることはない。加熱手段は、フィルタ１２Ｂ，１３Ｂ自体に加熱手段（電気ヒータ或いはバーナ）を配置することもでき、或いは、第１，第２配管５，６に加熱手段（電気ヒータ或いはバーナ）を配置することもできる。
【００９２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、複数のフィルタの下流側に開閉弁をそれぞれ介装したので、パティキュレートが開閉弁に付着することを防止し、開閉弁の耐久性を確保し、保守点検も簡単にすることができる。
【００９３】
再生側の開閉弁は半閉じ状態なので、適量の排ガスを再生状態のフィルタに供給することができる。従って、フィルタに過剰の排ガスを供給することを防止し、フィルタの電気ヒータ及びフィルタ部の冷却を防止し、電気ヒータでの電力を供給するとともに、冷却によるフィルタの温度低下に伴なう再生不良を防止することができる。
【００９４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、空気補給手段により再生状態のフィルタへ供給する酸素の量をきめ細かく調整することができる。
【００９５】
請求項３記載の発明によれば、マフラが排気脈動を低減する役割を果たすので、排気脈動を低減するための容器を特別に設けることが必要がない。従って、容器のためのスペースを省き、車両重量を低減できる。
請求項４記載の発明によれば、排ガスは容器に当たって分流するので、排気脈動を低減し易く、容器が小さくて済む。
また、容器は、左右方向に沿って配置できるので、それに対応したレイアウトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  実施の形態１におけるフィルタの捕集，再生の切換え動作を示すフローチャートである。
【図３】  本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の実施の形態２を示す構成図である。
【図４】  本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の実施の形態３を示す構成図である。
【図５】  本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置の実施の形態４を示す構成図である。
【図６】  配管及びフィルタの数が３個の場合におけるディーゼルエンジンの排気浄化装置の要部を示す構成図である。
【図７】  従来におけるディーゼルエンジンの排気浄化装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン
３  排気系
５  第１配管
６  第２配管
１２  第１フィルタ装置
１２Ｂ  フィルタ
１３  第２フィルタ装置
１３Ｂ  フィルタ
１４  第１開閉弁
１６  第２開閉弁
２３  制御装置
５１  第１空気補給手段
５２  第２空気補給手段
【図１】
0004188594.tif 000002
【図２】
0004188594.tif 000003
【図３】
0004188594.tif 000004
【図４】
0004188594.tif 000005
【図５】
0004188594.tif 000006
【図６】
0004188594.tif 000007
【図７】
0004188594.tif 000008