【手続補正書】
【提出日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【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】
複数の気筒から排出される排気ガスに含まれる不浄物質を浄化する触媒に添加剤を供給する添加剤供給装置を備え、前記気筒の個数が偶数個である内燃機関における排気ガス浄化装置において、
前記添加剤の気化を促進するために排気温度の上昇の必要性の有無を判定する判定手段と、
複数の気筒の全部を運転させる全筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部を休止させる減筒運転とのいずれか一方を選択して行わせる制御手段とを備え、
前記判定手段が排気温度の上昇の必要性有りとの判定をした場合には、前記制御手段は、前記減筒運転を選択し、
前記制御手段は、前記偶数個の気筒のうちの半分である第１気筒群における運転を制御する第１副制御部と、残りの半分である第２気筒群における運転を制御する第２副制御部と、前記全筒運転と前記減筒運転とのいずれかを選択し、かつ前記第１副制御部及び前記第２副制御部の制御状態を制御する主制御部とを備えており、
前記主制御部は、前記減筒運転を選択したときには前記第１副制御部と前記第２副制御部とのいずれか一方を通常制御させ、かつ他方を非常制御を経て通常制御を停止させ、前記非常制御は、前記第１，２の副制御部のうちの前記他方に対応する気筒群の休止に関し、該気筒群における休止気筒数を漸増してゆく制御である内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記第１，２の副制御部のうちの前記他方は、減筒運転から全筒運転への移行の際には、前記他方に対応する気筒群の休止気筒数を漸減してゆく制御を行なう請求項１に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記判定手段は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、排気温度を検出する排気温度検出手段とを含み、前記判定手段は、前記運転状態検出手段によって検出されたエンジン運転状態が前記減筒運転に適したとき、かつ前記排気温度検出手段によって検出された排気温度が予め設定された基準排気温度に達しないときには、排気温度の上昇の必要性有りとの判定を行なう請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記運転状態検出手段は、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段を含み、前記制御手段は、前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度が予め設定された許容温度に満たない場合には前記全筒運転を選択する請求項３に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記運転状態検出手段は、エンジン回転数検出手段と、エンジン負荷検出手段とを含み、前記制御手段は、前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数と、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷とがエンジン回転数−エンジン負荷で表される減筒運転許容領域にあり、かつ前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度が前記許容温度に達している場合には、前記減筒運転を選択する請求項４に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記偶数個の気筒のうちの半分である第１部分群から排出される排気ガスの第１排気経路と、残りの半分である第２部分群から排出される排気ガスの第２排気経路とが並列に配設されており、前記触媒が前記一対の排気経路にそれぞれ設けられており、減筒運転時に最終的に休止される気筒は、前記第１部分群のうちの一部と、前記第２部分群のうちの一部とであり、前記第１部分群のうちの休止気筒数と、前記第２部分群のうちの休止気筒数とは同一である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
添加装置から供給される軽油（添加剤）は、霧状にして排気経路内に供給され、気化した状態で触媒に供給する必要がある。軽油を十分に気化しない状態で触媒に供給すると、軽油が触媒にべとつき、上記の如く触媒被毒を引き起こす。しかし、従来においては、触媒被毒が引き起こされた後に触媒を回復するための対策は提案されていたが、触媒被毒を引き起こさないために添加剤を十分に気化するという観点で対策をとったものはなかった。
又、運転されている気筒を休止させると、トルク変動が生じるために失火やエンストが生じるおそれがある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、添加剤を良好に気化でき、しかも失火やエンストを防止できるようにすることを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
そのために本発明は、複数の気筒から排出される排気ガスに含まれる不浄物質を浄化する触媒に添加剤を供給する添加剤供給装置を備え、前記気筒の個数が偶数個である内燃機関における排気ガス浄化装置を対象とし、請求項１の発明は、前記添加剤の気化を促進するために排気温度の上昇の必要性の有無を判定する判定手段と、複数の気筒の全部を運転させる全筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部を休止させる減筒運転とのいずれか一方を選択して行わせる制御手段とを備え、前記判定手段が排気温度の上昇の必要性有りとの判定をした場合には、前記制御手段は、前記減筒運転を選択し、前記制御手段は、前記偶数個の気筒のうちの半分である第１気筒群における運転を制御する第１副制御部と、残りの半分である第２気筒群における運転を制御する第２副制御部と、前記全筒運転と前記減筒運転とのいずれかを選択し、かつ前記第１副制御部及び前記第２副制御部の制御状態を制御する主制御部とを備えており、前記主制御部は、前記減筒運転を選択したときには前記第１副制御部と前記第２副制御部とのいずれか一方を通常制御させ、かつ他方を非常制御を経て通常制御を停止させ、前記非常制御は、前記第１，２の副制御部のうちの前記他方に対応する気筒群の休止に関し、該気筒群における休止気筒数を漸増してゆく制御であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
休止される気筒では、気筒への燃料供給が行われず、単に吸気、空気圧縮、空気排気が行われるのみである。吸気、空気圧縮、空気排気を行わせるための無駄エネルギーは、排気温度の上昇をもたらす。つまり、減筒運転が行われると排気温度が上昇し、添加剤の気化が促進される。
休止気筒数を漸増してゆく減筒運転は、全筒運転から減筒運転への切り換えの際のトルク変動による失火やエンストを防止する。
又、本発明では、前記偶数個の半分の気筒を直列に設けたエンジンに使用される既存の副制御部を第１，２の副制御部として流用することができ、本発明の制御システムのコスト低減の効果が得られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
好適な例では、前記第１，２の副制御部のうちの前記他方は、減筒運転から全筒運転への移行の際には、前記他方に対応する気筒群の休止気筒数を漸減してゆく制御を行なう。
減筒運転から全筒運転への移行の際のトルク変動によるショックや異音が緩和される。
好適な例では、前記判定手段は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、排気温度を検出する排気温度検出手段とを含み、前記判定手段は、前記運転状態検出手段によって検出されたエンジン運転状態が前記減筒運転に適したとき、かつ前記排気温度検出手段によって検出された排気温度が予め設定された基準排気温度に達しないときには、排気温度の上昇の必要性有りとの判定を行なう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
エンジン始動直後のアイドリング時にはエンジンが十分に暖まっておらず、エンジン回転が安定しない。このような場合には全筒運転が望ましい。
好適な例では、前記運転状態検出手段は、エンジン回転数検出手段と、エンジン負荷検出手段とを含み、前記制御手段は、前記エンジン回転数検出手段によって検出されたエンジン回転数と、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷とがエンジン回転数−エンジン負荷で表される減筒運転許容領域にあり、かつ前記エンジン温度検出手段によって検出されたエンジン温度が前記許容温度に達している場合には、前記減筒運転を選択する。
【手続補正８】
【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】
エンジン回転数検出手段及びエンジン負荷検出手段は、運転状態検出手段として好適である。
【手続補正９】
【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１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【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】
好適な例では、前記偶数個の気筒のうちの半分である第１部分群から排出される排気ガスの第１排気経路と、残りの半分である第２部分群から排出される排気ガスの第２排気経路とが並列に配設されており、前記触媒が前記一対の排気経路にそれぞれ設けられており、減筒運転時に最終的に休止される気筒は、前記第１部分群のうちの一部と、前記第２部分群のうちの一部とであり、前記第１部分群のうちの休止気筒数と、前記第２部分群のうちの休止気筒数とは同一である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明は、添加剤を良好に気化でき、しかも失火やエンストを防止できるという優れた効果を奏する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図３の表は、全筒運転と減筒運転とを表す。数字１，２，３，４，５，６，７，８は、気筒１，２，３，４，５，６，７，８を表し、全筒運転では、気筒１，２，７，３，４，５，６，８の順序で燃料噴射（つまり燃焼）が行われる。この噴射順序は、８気筒のＶ型エンジンであるディーゼルエンジン１０の振動を低減し、吸気の効率化に適した順序である。減筒運転４では気筒１，７，４，６の順序で燃料噴射（つまり燃焼）が行われ、気筒２，３，５，８では燃料噴射は行われない。４サイクルエンジンである８気筒のディーゼルエンジン１０は、クランク角度７２０°を１周期として全筒運転又は減筒運転を行なう。全筒運転では、クランク角度９０°間隔で気筒１，２，７，３，４，５，６，８での燃料噴射がこの順次で行われ、減筒運転４では、クランク角度１８０°間隔で気筒１，７，４，６での燃料噴射がこの順次で行われる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
主制御コンピュータＣｏは、クランク角度７２０°（１周期）のうちの所定のクランク角度で全筒運転指令又は減筒運転指令を出力する。第１副制御コンピュータＣ１は、全筒運転指令の入力毎に、クランク角度検出器２７から得られるクランク角度情報に基づいて第１気筒群Ｇ１（気筒１，４，６，７）にて１８０°間隔で燃料噴射を行わせてゆく。第２副制御コンピュータＣ２は、全筒運転指令の入力毎に、クランク角度検出器２７から得られるクランク角度情報に基づいて第２気筒群Ｇ２（気筒２，３，５，８）にて１８０°間隔で燃料噴射を行わせてゆく。又、第１副制御コンピュータＣ１は、減筒運転指令の入力毎に、クランク角度検出器２７から得られるクランク角度情報に基づいて第１気筒群Ｇ１（気筒１，４，６，７）にて１８０°間隔で燃料噴射を行わせてゆく。
減筒運転に適した状況（図４におけるステップＳ５におけるＹＥＳ）になると、主制御コンピュータＣｏは、第２副制御コンピュータＣ２に対して、クランク角度７２０°単位（１周期単位）で減筒運転１，２，３，４をこの順序で指令してゆく。減筒運転１では気筒２が休止され、減筒運転２では気筒２，３が休止される。減筒運転３では気筒２，３，５が休止され、減筒運転４では気筒２，３，５，８が休止される。つまり、第２気筒群Ｇ２における休止気筒数は、漸増してゆき、最終的に休止される気筒数は４つである。減筒運転４は、最終的に休止される気筒数が全気筒数（偶数）の半分となる減筒運転である。
主制御コンピュータＣｏは、減筒運転を選択したときには第１副制御コンピュータＣ１に通常制御を行わせ、かつ第２副制御コンピュータＣ２に非常制御を行わせてから通常制御を停止させる。第１副制御コンピュータＣ１における通常制御とは、クランク角度１８０°間隔で第１気筒群Ｇ１（１，４，６，７）における燃料噴射（つまり燃焼）を順次行わせる制御である。第２副制御コンピュータＣ２における非常制御とは、第２気筒群Ｇ２（２，３，５，８）における休止気筒数を漸増してゆく制御である。
第２副制御コンピュータＣ２は、減筒運転指令の入力毎に、最終的に第２気筒群Ｇ２（気筒２，３，５，８）にて燃料噴射を行わせない（第２気筒群Ｇ２を休止させる）。つまり、主制御コンピュータＣｏは、全筒運転時には第１副制御コンピュータＣ１及び第２副制御コンピュータＣ２の両方に通常制御（気筒を運転させるための制御）を行わせ、減筒運転時には第１副制御コンピュータＣ１のみに通常制御（第１気筒群Ｇ１を運転させるための制御）を行わせる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
なお、減筒運転４では、第１気筒群Ｇ１（気筒１，４，６，７）に対する燃料供給量は、全筒運転における燃料供給量の２倍＋痰ノされる。
主制御コンピュータＣｏ、第１副制御コンピュータＣ１及び第２副制御コンピュータＣ２は、複数の気筒１〜８の全部を運転させる全筒運転と、複数の気筒１〜８のうちの一部を休止させる減筒運転とのいずれか一方を選択して行わせる制御手段を構成する。第１副制御コンピュータＣ１は、偶数個の気筒１〜８のうちの半分である第１気筒群Ｇ１における運転を制御する第１副制御部である。第２副制御コンピュータＣ２は、残りの半分である第２気筒群Ｇ２における運転を制御する第２副制御部である。主制御コンピュータＣｏは、運転状態検出手段及び排気温度検出手段と共に、添加剤の気化を促進するために排気温度の上昇の必要性の有無を判定する判定手段を構成する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
（１−４）本発明は、触媒温度が２００°Ｃ以下、つまりエンジンの軽負荷走行時又はエンジン始動直後のアイドリング時に実行されるものであるため、噴射される燃料も少なく、エンジン回転数も低い。このため、減筒運転によりトルク変動が発生すると、各気筒１〜８における不規則な失火やエンストを引き起こしかねず、本来の目的である触媒活性化が果たせないおそれがある。休止気筒数が漸増してゆく本実施形態は、各気筒１〜８における前記した不規則な失火やエンストの発生を防止する。又、全筒運転から減筒運転への移行の際のトルク変動によるショックや異音が緩和される。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
本発明では、以下のような実施形態も可能である。
（１）図６の第２の実施形態では、減筒運転に適した状況（図４におけるステップＳ５におけるＹＥＳ参照）になると、主制御コンピュータＣｏ（図１，２参照）は、第２副制御コンピュータＣ２（図１，２参照）に対して、クランク角度７２０°単位（１周期単位）で減筒運転１，２，３，４，５，６，７をこの順序で指令してゆく。減筒運転１，２では気筒２が休止され、減筒運転３，４では気筒２，３が休止される。減筒運転５，６では気筒２，３，５が休止され、減筒運転７では気筒２，３，５，８が休止される。つまり、第２気筒群Ｇ２（図２参照）における休止気筒数は、漸増してゆき、最終的に休止される気筒数は４つである。減筒運転７は、最終的に休止される気筒数が全気筒数（偶数）の半分となる減筒運転である
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
（２）図３における全筒運転から減筒運転への移行制御をエンジンの軽負荷走行時に適用し、図６における全筒運転から減筒運転への移行制御をエンジン始動直後のアイドリング時に適用するといった実施形態も可能である。このように休止気筒数の漸増の態様をエンジンの運転状態に合わせて変化させれば、前記した不規則な失火やエンストの発生の防止が一層確実になる。
（３）図３の実施形態において、減筒運転に適した状況ではなくなると、減筒運転４，３，２，１がこの順序で行われるようにしてもよい。又、図６の実施形態において、減筒運転に適した状況ではなくなると、減筒運転７，６，５，４，３，２，１がこの順序で行われるようにしてもよい。つまり、減筒運転から全筒運転への移行の際には、第２気筒群Ｇ２における休止気筒数が漸減してゆくようにしてもよい。このようにすれば、減筒運転から全筒運転への移行の際のトルク変動によるショックや異音が緩和される。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
（４）第１の実施形態において、気筒１，４，６，７を休止気筒としてもよい。
（５）第１の実施形態において、浄化手段２５Ａ，２５Ｂの上流の排気通路２０Ａ，２０Ｂ内に添加剤を噴射するように添加ノズル３１Ａ，３１Ｂの設置箇所を変更してもよい。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
（６）第１の実施形態において、減筒運転時に休止される第２気筒群を吸気又は吸排気を停止する構造としてもよい。第１の実施形態においては、減筒運転時に休止する第２気筒群Ｇ２（気筒２，３，５，８）に吸気、空気圧縮、空気排気を行わせるため、無駄エネルギー、前述の＋癜ェの燃料を余分に消費する。つまり、排気ガスのエネルギーの総量が増加するため、添加ノズルにより噴射される燃料の気化が促進される。ところで、減筒運転が可能なエンジンの中には、例えば特開昭５４−５７００９号等、休止気筒への吸気又は吸排気を停止し、余分な燃料の消費を抑制する構造のものが知られている。この様なエンジンに本発明を適用した場合は、減筒運転時の稼動気筒、第１の実施形態では第１気筒群Ｇ１、への燃料供給量は、全筒運転時の２倍となり、第１の実施形態における＋癜ェは不要となる。このため、排気ガスのエネルギーの総量も、全筒運転時と減筒運転時にて変化はない。しかし、第１気筒群Ｇ１の各気筒における燃焼１回あたりの排気エネルギーは２倍になるため、前記気筒に対応してエキゾーストマニホールドの枝管又は排気ポートに接続された添加ノズルより、排気ガスの排出タイミングに同期して燃料を噴射する構造とすれば、燃料の気化は促進される。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
（７）第１の実施形態において、添加ノズルを気筒４又は気筒６に通じるエキゾーストマニホールドの枝管に接続してもよい。添加ノズルの搭載性を考慮した場合、エンジン端部に位置する気筒７，８に対応して添加ノズルを配置することが好ましく、前述した第１の実施形態の添加ノズル３１Ａ及び３１Ｂはこの配置を採用している。前述したように、この配置において、排気エネルギーを燃料の気化に有効に利用するためには、気筒８に対応して配置した添加ノズル３１Ｂの燃料噴射のタイミングを、全筒噴射時と減筒運転時にて変更することが好ましい。しかし、添加される燃料の気化を促進する為には、添加ノズルが配置された枝管が通じる気筒から、排気ガスが排出されるタイミングにて燃料を噴射することがより好ましく、全筒運転時又は減筒運転時に関わらず排気ガスが排出される稼動気筒、第１の実施形態では第１気筒群Ｇ１に属する気筒４又は気筒６、に対応する排気ポート又はエキゾーストマニホールド１８Ｂの枝管に、添加ノズルを配置すれば、添加された燃料の気化を促進する上でより有効である。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
（８）第１の実施形態において、浄化手段２５Ａ，２５Ｂの下流の排気通路２０Ａ，２０Ｂ内の排気温度も検出するようにしてもよい。
（９）第１の実施形態において、排気温度検出器３３Ａ，３３Ｂのいずれか一方のみを用いてもよい。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
（１０）エンジン回転数情報、燃料噴射期間情報（燃料噴射量情報）、エアフローメータ２３Ａ，２３Ｂによって得られる空気流量情報等に基づいて、排気通路２０Ａ，２０Ｂにおける排気ガス温度を推定してもよい。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
（１１）エンジン始動後の経過時間からエンジン温度を推定してもよい。
（１２）８気筒以外の偶数気筒のＶ型ディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
（１３）全気筒を直列に並べたディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕前記添加剤供給装置は、エキゾーストマニホールド内に添加剤を噴射する添加ノズルを有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
〔２〕前記基準排気温度は、２００°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲で設定された温度である請求項３に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【図１】第１の実施形態を示す排気ガス浄化装置の全体構成図。
【図２】制御ブロック図。
【図３】全筒運転及び減筒運転を説明するための表図。
【図４】減筒運転制御プログラムを示すフローチャート。
【図５】（ａ），（ｂ）は、減筒運転制御プログラムを示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態を示す表図。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2006283663.tif 000001
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006283663.tif 000002