(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化装置において、フィルタへ流入する排気の状態を制御し、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまうことを抑制する技術を提供する。【解決手段】気筒群毎に独立した第１、第２排気通路２ａ，２ｂと、各排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂと、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出され易い状態であると判断する判断手段と、を備えた。【選択図】図２
2009162142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの温度が前記フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が前記フィルタを通過して外部へ排出され易い状態であると判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する連通路と、
前記連通路を開閉する開閉弁と、
前記連通路との接続部位よりも下流側の各排気通路における排気流量を調整する流量調整弁と、
一のフィルタの温度が前記一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、前記開閉弁を開弁し、前記一のフィルタが配置された前記排気通路に設けられた前記流量調整弁で前記一のフィルタへ流入する排気流量を減量する第１制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する経路長が異なる複数の連通経路と、
各連通経路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する連通経路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記連通経路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する連通路と、
前記連通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数を前記連通路の経路長に適合して前記連通路が連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、前記開閉弁を開弁することにより、前記連通路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する第３制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記第２又は第３制御手段は、一の気筒群の前記排気通路に設けられた一のフィルタの温度が前記一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、実施されることを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記連通経路又は前記連通路との接続部位よりも下流側の各排気通路における排気流量を調整する流量調整弁を備え、
前記第２又は第３制御手段は、一の気筒群の前記排気通路に設けられた一のフィルタの温度が前記一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、実施されると共に、前
記一のフィルタが配置された前記排気通路に設けられた前記流量調整弁で前記一のフィルタへ流入する排気流量を減量することを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記一のフィルタの温度が前記一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合とは、前記一のフィルタに対して微粒子物質捕集能を再生させる処理を実施した直後の場合であることを特徴とする請求項２、５又は６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された複数の副排気通路と、
各副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と前記排気通路を通過する排気脈動とを前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第４制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された副排気通路と、
前記副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数を前記副排気通路の経路長に適合して前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、前記開閉弁を開弁することにより、前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第５制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記第４又は第５制御手段は、前記フィルタの温度が前記フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、実施されることを特徴とする請求項８又は９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
前記フィルタの温度が前記フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合とは、前記フィルタに対して微粒子物質捕集能を再生させる処理を実施した直後の場合であることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路において排気浄化手段の上流側で排気通路同士を連通させる連通路と、連通路を開閉する開閉弁と、連通路との接続部位よりも下流側の排気通路における排気流量を調整する流量調整弁と、を備え、排気浄化手段の機能を回復させる処理の際に各弁を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、内燃機関の気筒群毎に排気通路を備え、それらが合流後再度分岐してから排気浄化手段に排気を流入させると共に、排気通路の長さを異ならせて排気脈動の位相を変更し、排気のミキシング効果を高める技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１５３０００号公報
【特許文献２】特開２００７−３２５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気中の微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという）へ流入する排気流量を制御することは困難であり、フィルタへ流入する排気流量を絞ることができない場合があった。また、フィルタへ流入する排気の脈動に起因する排気速度の変化を抑制することは困難であり、フィルタへ排気速度の速い排気が流入することを避けられない場合があった。これらのようにフィルタへ流入する排気の状態を制御することができないと、排気中の微粒子物質がフィルタを通過して外部へ排出されてしまう場合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の排気浄化装置において、フィルタへ流入する排気の状態を制御し、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまうことを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの温度が前記フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が前記フィルタを通過して外部へ排出され易い状態であると判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【０００７】
フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、フィルタ中を流れる排気がフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、フィルタ中を流れる排気中の微粒子物質がフィルタに吸着し難く捕集し難くなる。具体的には、フィルタに排気中の微粒子物質が捕集される現象は、フィルタの構造体表面に形成された径が１０〜２０μｍの細孔に、フィルタ中を流れる排気中の径が０．１μｍの微粒子物質がブラウン拡散することによってフィルタの細孔壁に到達しくっ付く（吸着）ために生じる。しかし、フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、フィルタ中を流れる排気がフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、フィルタ中を流れる排気中の微粒子物質のブラウン拡散の方向がフィルタの細孔壁から離れる方向にな
ってしまい、微粒子物質がフィルタに捕集し難くなるものである。加えて、フィルタの構造体が高温となると、表面エネルギが高くなり、これによっても微粒子物質がフィルタに捕集し難くなるものである。この場合に、フィルタに排気を通常通り流入させていると、排気中の微粒子物質がフィルタを通過して外部へ排出されてしまうおそれがある。そこで、本発明では、この場合に、排気中の微粒子物質がフィルタを通過して外部へ排出され易い状態であると判断するので、排気中の微粒子物質がフィルタを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制する処理を実現できる。
【０００８】
なお、フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合としては、一例として、当該フィルタに対して微粒子物質捕集能を再生させる処理を実施した直後の場合がある。この場合には、フィルタに対して微粒子物質捕集能を再生させる処理を実施した際に、当該フィルタが例えば６００℃などの高温に昇温され、これに対し、排気温度が例えば２００℃〜３００℃などであることから、この再生直後には、フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高くなるものである。
【０００９】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する連通路と、
前記連通路を開閉する開閉弁と、
前記連通路との接続部位よりも下流側の各排気通路における排気流量を調整する流量調整弁と、
一のフィルタの温度が前記一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、前記開閉弁を開弁し、前記一のフィルタが配置された前記排気通路に設けられた前記流量調整弁で前記一のフィルタへ流入する排気流量を減量する第１制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００１０】
本発明によると、一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、一のフィルタが配置された排気通路の排気を開閉弁が開弁した連通路へ導き、当該排気を他の排気通路から排出させることにより、内燃機関の運転状態に影響を与えることなく、一のフィルタに流入する排気流量を絞ることができる。
【００１１】
ここで、一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、一のフィルタ中を流れる排気が一のフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、一のフィルタ中を流れる排気中の微粒子物質が一のフィルタに吸着し難く捕集し難くなる。この場合に、一のフィルタに排気を通常通り流入させていると、排気中の微粒子物質が一のフィルタを通過して外部へ排出されてしまうおそれがある。そこで、本発明では、この場合に、一のフィルタに流入する排気流量を絞るので、排気中の微粒子物質が一のフィルタを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００１２】
また、本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する経路長が異なる複数の連通経路と、
各連通経路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する連通経路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記連通経路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィル
タ到達時に相殺する第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００１３】
本発明によると、内燃機関の機関回転数に応じて開弁される所望の開閉弁が設けられた連通経路によって連通された排気通路を通過する排気脈動同士をフィルタ到達時に相殺することができる。
【００１４】
ここで、排気通路を流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い部分があり、この排気速度の速い部分がフィルタへ流入すると、排気中の微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってフィルタに捕集されずにフィルタからすり抜け、微粒子物質が外部へ排出されてしまう場合があった。そこで、本発明では、排気通路を通過する排気脈動同士をフィルタ到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってフィルタに捕集されずにフィルタからすり抜けることを困難にするので、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００１５】
さらに、一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、第２制御手段を実施し、所望の開閉弁が設けられた連通経路によって連通された排気通路を通過する排気脈動同士を当該一のフィルタ到達時に相殺するとよい。
【００１６】
一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、一のフィルタ中を流れる排気が一のフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、一のフィルタ中を流れる排気中の微粒子物質が一のフィルタに吸着し難く捕集し難くなる。この場合に、一のフィルタに流入する排気の排気速度が速い部分があると、もともと排気速度が速い部分では微粒子物質がフィルタからすり抜け易かったので、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまう量が相乗的に増加するおそれがある。そこで、本発明では、この場合に、排気通路を通過する排気脈動同士を一のフィルタ到達時に相殺するので、排気中の微粒子物質が一のフィルタを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００１７】
連通経路との接続部位よりも下流側の各排気通路における排気流量を調整する流量調整弁を備え、一の気筒群の排気通路に設けられた一のフィルタの温度が一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、第２制御手段を実施すると共に、第２制御手段は一のフィルタが配置された排気通路に設けられた流量調整弁で一のフィルタへ流入する排気流量を減量するとよい。
【００１８】
一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、一のフィルタ中を流れる排気が一のフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、一のフィルタ中を流れる排気中の微粒子物質が一のフィルタに吸着し難く捕集し難くなる。この場合に、排気脈動に起因して一のフィルタに流入する排気の排気速度が速い部分があると、もともと排気速度が速い部分では微粒子物質がフィルタからすり抜け易かったので、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまう量が相乗的に増加するおそれがある。そこで、本発明では、この場合に、排気通路を通過する排気脈動同士を一のフィルタ到達時に相殺すると共に一のフィルタへ流入する排気流量を絞るので、排気中の微粒子物質が一のフィルタを通過して外部へ排出されてしまうことをより効果的に抑制できる。
【００１９】
また、本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する連通路と、
前記連通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数を前記連通路の経路長に適合して前記連通路が連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、前記開閉弁を開弁することにより、前記連通路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する第３制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００２０】
本発明によると、連通路によって連通された排気通路を通過する排気脈動同士をフィルタ到達時に相殺することができる。
【００２１】
さらに、一のフィルタの温度が当該一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、第３制御手段を実施し、連通路によって連通された排気通路を通過する排気脈動同士を一のフィルタ到達時に相殺するとよい。
【００２２】
連通路との接続部位よりも下流側の各排気通路における排気流量を調整する流量調整弁を備え、一の気筒群の排気通路に設けられた一のフィルタの温度が一のフィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、第３制御手段を実施すると共に、第３制御手段は一のフィルタが配置された排気通路に設けられた流量調整弁で一のフィルタへ流入する排気流量を減量するとよい。
【００２３】
また、本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された複数の副排気通路と、
各副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と前記排気通路を通過する排気脈動とを前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第４制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００２４】
本発明によると、内燃機関の機関回転数に応じて開弁される所望の開閉弁が設けられた副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路を通過する排気脈動と、をフィルタ到達時に相殺することができる。
【００２５】
ここで、排気通路を流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い部分があり、この排気速度の速い部分がフィルタへ流入すると、排気中の微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってフィルタに捕集されずにフィルタからすり抜け、微粒子物質が外部へ排出されてしまう場合があった。そこで、本発明では、副排気通路を通過する排気脈動と排気通路を通過する排気脈動とをフィルタ到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってフィルタに捕集されずにフィルタからすり抜けることを困難にするので、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００２６】
さらに、フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、所望の開閉弁が設けられた副排気通路を通過する排気脈動と排気通路を通過する排気脈動とを相殺するとよい。
【００２７】
フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合には、フィルタ中
を流れる排気がフィルタの構造体から離れて流れようとする。このため、フィルタ中を流れる排気中の微粒子物質がフィルタに吸着し難く捕集し難くなる。この場合に、排気脈動に起因してフィルタに流入する排気の排気速度が速い部分があると、もともと排気速度が速い部分では微粒子物質がフィルタからすり抜け易かったので、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまう量が相乗的に増加するおそれがある。そこで、本発明では、この場合に、副排気通路を通過する排気脈動と排気通路を通過する排気脈動とをフィルタ到達時に相殺するので、排気中の微粒子物質がフィルタを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００２８】
また、本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された副排気通路と、
前記副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記内燃機関の機関回転数を前記副排気通路の経路長に適合して前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、前記開閉弁を開弁することにより、前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第５制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００２９】
本発明によると、副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路を通過する排気脈動と、をフィルタ到達時に相殺することができる。
【００３０】
さらに、フィルタの温度が当該フィルタに流入する排気の温度よりも高い場合に、副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路を通過する排気脈動と、をフィルタ到達時に相殺するとよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、内燃機関の排気浄化装置において、フィルタへ流入する排気の状態を制御し、排気中の微粒子物質が外部へ排出されてしまうことを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００３３】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有する第１気筒群（第１バンク）１ａと４つの気筒を有する第２気筒群（第２バンク）１ｂとがＶ型に配列されたＶ型８気筒圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）である。
【００３４】
第１バンク１ａには、各気筒で燃焼された後の排気が流通する第１排気通路２ａが接続されている。第２バンク１ｂには、第２排気通路２ｂが接続されている。第１排気通路２ａには、排気中の微粒子物質（ＰＭ）を捕集する第１ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）３ａが配置されている。第２排気通路２ｂには、第２ＤＰＦ３ｂが配置されている。第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂは、本発明のフィルタに相当する。なお、第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂは、前段に、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、三元触媒などの酸化能を有する触媒を有している。酸化能を有する触媒は、第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの直上流側の各排気通路２ａ，２ｂに配置されていてもよく、第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの
担体に担持されていてもよい。
【００３５】
第１ＤＰＦ３ａより上流側の第１排気通路２ａと、第２ＤＰＦ３ｂより上流側の第２排気通路２ｂとは、連通路４によって接続されている。連通路４の途中には、当該連通路４に排気を流通させるか排気の流通を遮断させるかを切り替える開閉弁５が設けられている。
【００３６】
第１ＤＰＦ３ａより下流側の第１排気通路２ａには、排気流量を調整する第１流量調整弁６ａが設けられている。第２ＤＰＦ３ｂより下流側の第２排気通路２ｂには、第２流量調整弁６ｂが設けられている。第１、第２流量調整弁６ａ，６ｂは、連通路４と接続された部位より下流の各排気通路２ａ，２ｂの排気流量を調整できればよいので、連通路４と接続された部位より下流側かつ各ＤＰＦ３ａ，３ｂより上流側の各排気通路２ａ，２ｂに設けられる構成であってもよい。
【００３７】
第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの直上流側の各排気通路２ａ，２ｂには、各ＤＰＦ３ａ，３ｂへ流入する排気の温度を検出する第１、第２排気温度センサ７ａ，７ｂが設けられている。第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの直下流側の各排気通路２ａ，２ｂには、各ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度を検出する第１、第２ＤＰＦ温度センサ８ａ，８ｂが設けられている。
【００３８】
以上のように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ９が併設されている。このＥＣＵ９は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００３９】
ＥＣＵ９には、第１、第２排気温度センサ７ａ，７ｂや第１、第２ＤＰＦ温度センサ８ａ，８ｂなどが電気配線を介して接続されており、これらの機器の出力信号が該ＥＣＵ９に入力されている。ＥＣＵ９には、開閉弁５や第１、第２流量調整弁６ａ，６ｂなどが電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ９によりこれらの機器が制御される。
【００４０】
ＥＣＵ９は、不図示のクランクポジションセンサやアクセルポジションセンサなどの出力信号を受けて内燃機関１の運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関１や上記機器を電気的に制御する。
【００４１】
例えば、ＥＣＵ９は、燃料噴射制御などの既知の制御の他に、第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの微粒子物質捕集能を再生する処理（以下、ＰＭ捕集能再生処理という）を行う。ＰＭ捕集能再生処理は、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに微粒子物質が規定値以上に捕集された場合に、排気通路に設けられる不図示の燃料添加弁からの排気中への燃料添加や内燃機関１での主噴射とは別のポスト噴射などによって燃料を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに供給し、燃料の酸化反応によって第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを例えば６００℃などに昇温し、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに捕集されている微粒子物質を酸化及び除去する処理である。
【００４２】
ところで、ＰＭ捕集能再生処理の際には、上記のように第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂは例えば６００℃などの高温に昇温される。そして、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後には、高温に昇温された第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに排気が流入することになる。このとき、排気の温度が例えば２００℃〜３００℃などであるので、高温に昇温された第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる。
【００４３】
この場合には、高温に昇温された第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの構造体から離れて流れようとする。このため、高温に昇
温された第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気中の微粒子物質が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに吸着し難く捕集し難くなる。具体的には、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに排気中の微粒子物質が捕集される現象は、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの構造体表面に形成された径が１０〜２０μｍの細孔に、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気中の径が０．１μｍの微粒子物質がブラウン拡散することによって第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの細孔壁に到達しくっ付く（吸着）ために生じる。しかし、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合には、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの構造体から離れて流れようとする。このため、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気中の微粒子物質のブラウン拡散の方向が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの細孔壁から離れる方向になってしまい、微粒子物質が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに捕集し難くなるものである。加えて、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの構造体が高温となると、表面エネルギが高くなり、これによっても微粒子物質が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに捕集し難くなるものである。この場合に、高温に昇温された第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに排気を通常通り流入させていると、排気中の微粒子物質が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうおそれがある。なお、この現象は、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後だけに限られず、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になれば生じるものである。
【００４４】
そこで、本実施例では、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合に、当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにした。
【００４５】
具体的には、ＥＣＵ９は、第１、第２排気温度センサ７ａ，７ｂ及び第１、第２ＤＰＦ温度センサ８ａ，８ｂの出力信号から、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合を判別する。そして、これらの場合に、ＥＣＵ９は、開閉弁５を開弁すると共に、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂの開度を小さくし、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を減量する。
【００４６】
すなわち、本実施例によると、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合には、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂの排気を開閉弁５が開弁した連通路４へ導き、当該排気を他の排気通路から排出させることにより、内燃機関１の運転状態に影響を与えることなく、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞ることができる。よって、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００４７】
次に、本実施例による排気流量制御ルーチンについて説明する。図２は、本実施例による排気流量制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵ９が、本発明の第１制御手段に相当する。
【００４８】
ステップＳ１０１では、ＥＣＵ９は、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流
入する排気温度よりも高温になるか否か、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になるか否かを判別する。なお、本ステップを実行するＥＣＵ９が本発明の判断手段に相当する。
【００４９】
第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂへ流入する排気の温度は、第１、第２排気温度センサ７ａ，７ｂの出力信号から取得する。また、第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度は、第１、第２ＤＰＦ温度センサ８ａ，８ｂの出力信号から取得する。
【００５０】
ステップＳ１０１において、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度以下、及び第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度以下の場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、ステップＳ１０２へ移行する。
【００５１】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ９は、開閉弁５を開弁すると共に、排気温度よりも高温になる第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを閉じ側に制御する。
【００５２】
すなわち、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合には、開閉弁５を開弁すると共に、第１流量調整弁６ａを閉じ側に制御する。また、第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、開閉弁５を開弁すると共に、第２流量調整弁６ｂを閉じ側へ制御する。
【００５３】
このステップＳ１０２の制御により、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂの排気を開閉弁５が開弁した連通路４へ導き、当該排気を他の排気通路から排出させることにより、内燃機関１の運転状態に影響を与えることなく、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞ることができる。
【００５４】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ９は、排気温度よりも高温であった第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度以下になるか否か、又は排気温度よりも高温であった第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度以下になるか否かを判別する。
【００５５】
ステップＳ１０３において、依然として、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温の場合には、ステップＳ１０２の制御を続行するループを形成する。また、排気温度よりも高温であった第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度以下になる、又は排気温度よりも高温であった第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度以下になる場合には、ステップＳ１０４へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ９は、開弁していた開閉弁５を閉弁すると共に、排気温度よりも高温であった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられ、閉じ側へ制御されていた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを通常開度へ戻すよう開き側へ制御する。
【００５７】
このステップＳ１０４の制御により、第１、第２バンク１ａ，１ｂの排気は、各々の第１、第２排気通路２ａ，２ｂを流通し、各々の第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して排出される。
【００５８】
排気温度よりも高温であった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度以下になる場合には、当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの構造体から離れて流れようとしなくなる。このため、排気温度以下になった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ中を流れる排気中の微粒子物質は当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに吸着し易く捕集し易くなる。したがって、この場合には、排気温度以下になった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂにも排気を通常通り流入させ、排気中の微粒子物質を当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂで捕集するようにしている。
【００５９】
そして、ステップＳ１０４の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００６０】
以上の本ルーチンを実施することにより、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００６１】
なお、本実施例では、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合に、当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにした。しかし、これに限られず、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後に、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにしてもよい。すなわち、この場合には、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合として、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後だけを考慮した制御となる。
【００６２】
この場合の排気流量制御ルーチンについて説明する。図３は、本実施例の他の例による排気流量制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵ９が、本発明の第１制御手段に相当する。
【００６３】
ステップＳ２０１では、ＥＣＵ９は、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂについてＰＭ捕集能再生処理が実施完了したか否かを判別する。
【００６４】
ステップＳ２０１において、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂについてＰＭ捕集能再生処理が実施完了していない場合、或いはＰＭ捕集能再生処理を実施していない場合には、本ルーチンを一旦終了する。また、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂについてＰＭ捕集能再生処理が実施完了した場合には、ステップＳ２０２へ移行する。
【００６５】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ９は、開閉弁５を開弁すると共に、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを閉じ側に制御する。
【００６６】
すなわち、第１ＤＰＦ３ａについてＰＭ捕集能再生処理が実施直後の場合には、開閉弁５を開弁すると共に、第１流量調整弁６ａを閉じ側に制御する。また、第２ＤＰＦ３ｂについてＰＭ捕集能再生処理が実施直後の場合には、開閉弁５を開弁すると共に、第２流量調整弁６ｂを閉じ側へ制御する。
【００６７】
このステップＳ２０２の制御により、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後のために排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂの排気を開
閉弁５が開弁した連通路４へ導き、当該排気を他の排気通路から排出させることにより、内燃機関１の運転状態に影響を与えることなく、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞ることができる。
【００６８】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ９は、所定時間経過したか否かを判別する。所定時間は、ここではＰＭ捕集能再生処理が実施完了した直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに、微粒子物質の堆積層が微粒子物質を吸着し易くなる所定量、新たに形成されたと推定できる時間である。ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに微粒子物質の堆積層が所定量形成されれば、堆積層に微粒子物質がより吸着し易くなるため、当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに微粒子物質を捕集し易くなるためである。
【００６９】
なお、ステップＳ２０３において、本実施例の図２のルーチンに示すステップＳ１０３のように、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度以下になるか否かを判別してもよい。ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに微粒子物質の堆積層が形成されていなくても、当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度以下になることで、微粒子物質を吸着し易く捕集し易くなるからである。このため、ステップＳ２０３の所定時間をＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度以下になるまでの時間としてもよい。
【００７０】
ステップＳ２０３において、依然として、所定時間経過していない場合には、ステップＳ２０２の制御を続行するループを形成する。また、所定時間経過した場合には、ステップＳ２０４へ移行する。
【００７１】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ９は、開閉弁５を閉弁すると共に、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後であった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを通常開度へ戻すよう開き側へ制御する。
【００７２】
そして、ステップＳ２０４の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００７３】
以上の本ルーチンを実施することにより、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂがＰＭ捕集能再生処理が実施直後の場合に、排気中の微粒子物質が、ＰＭ捕集能再生処理が実施直後の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００７４】
なお、本実施例では、本発明を適用する内燃機関１としてＶ型８気筒内燃機関を例示した。しかし、これに限られず、内燃機関１が複数の気筒群を有し、各気筒群に独立して排気通路及びＤＰＦを有する構成であればよい。
【００７５】
＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７６】
図４は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図４において、連通路４には、連通路４の一部を当該連通路４の一部とは異なる経路長で接続された分岐路１０を有する。分岐路１０の途中には、当該分岐路１０に排気を流通させるか排気の流通を遮断させるかを切り替える開閉弁５ｂが設けられている。以下では、連通路４に設けられた開閉弁５ａを第１開閉弁５ａと称し、分岐路１０に設けられた開閉弁５ｂを第２開閉弁５ｂと称する。本実施例の連通路４、並びに分岐路１０を一部に含む連通路４は、本発明の連通経路に相当する。
【００７７】
一般に、排気通路を流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い部分があり、この排気速度の速い部分がＤＰＦへ流入すると、排気中の微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってＤＰＦ内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなりＤＰＦに捕集されずにＤＰＦからすり抜け、微粒子物質が外部へ排出されてしまう場合があった。
【００７８】
特に、実施例１と同様に、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合に、微粒子物質が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうおそれが相乗的に増大する。
【００７９】
そこで、本実施例では、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合に、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺するようにした。
【００８０】
具体的には、ＥＣＵ９は、第１、第２排気温度センサ７ａ，７ｂ及び第１、第２ＤＰＦ温度センサ８ａ，８ｂの出力信号から、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合を判別する。そして、これらの場合に、ＥＣＵ９は、内燃機関１の機関回転数に応じて第１、第２開閉弁５ａ，５ｂの内の、そのときの機関回転数に適合して連通した第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を相殺する経路長を有する連通路４又は分岐路１０に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、所望の開閉弁が設けられた連通路４又は分岐路１０によって連通された第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する。
【００８１】
ここで、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する構成について詳述する。図５は、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺するための各通路における経路長のモデルである。
【００８２】
図５において、連通路４との接続部位よりも上流側の第１、第２排気通路２ａ，２ｂの経路長はＬとする。連通路４との接続部位よりも下流側で第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂまでの第１、第２排気通路２ａ，２ｂの経路長はＬ２とする。そして、連通路４又は一部に分岐路１０を含む連通路４の経路長はＬ１とする。
【００８３】
上記経路長の関係において、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１ＤＰＦ３ａ到達時に打ち消し合う（相殺される）条件としては、第２排気通路２ｂから連通路４を通過し第１排気通路２ａに至り第１ＤＰＦ３ａに到達する経路（Ｌ＋Ｌ１＋Ｌ２）を通過する排気脈動の波長と、第１排気通路２ａを通って第１ＤＰＦ３ａに到達する経路（Ｌ＋Ｌ２）を通過する排気脈動の波長とが半波長ずれることである。
【００８４】
すなわち、（Ｌ＋Ｌ１＋Ｌ２）−（Ｌ＋Ｌ２）＝λ／２が成立すればよい。ここで、λは、排気脈動の波長である。よって、上式から、Ｌ１＝λ／２が求まる。
【００８５】
ここで、本実施例におけるＶ型８気筒の内燃機関１では、第１バンク１ａと第２バンク１ｂとで爆発タイミングが９０°位相がずれている。このため、Ｌ１もλ／４ずれる必要がある。したがって、Ｌ１＝λ／２−λ／４＝λ／４と算出される。
【００８６】
よって、Ｌ１の経路長をλ／４の倍数に設定すれば、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１ＤＰＦ３ａ到達時に相殺される。
【００８７】
ここで、λ＝Ｖｓ×６０／Ｎｒｐｍである。Ｖｓは音速（≒３４０ｍ／ｓ）であり、Ｎｒｐｍは内燃機関１の機関回転数である。
【００８８】
したがって、Ｌ１＝（６０／４）×（Ｖｓ／Ｎｒｐｍ）≒５１００／Ｎｒｐｍ（ｍ）である。このため、例えば、機関回転数（Ｎｒｐｍ）が１０００ｒｐｍであればＬ１は５．１ｍとなり、２０００ｒｐｍであればＬ１は２．６ｍとなり、４０００ｒｐｍであればＬ１は１．３ｍとなる。
【００８９】
このように、内燃機関１の機関回転数に応じて、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１ＤＰＦ３ａ到達時に相殺されるＬ１の経路長は異なる。
【００９０】
なお、上述では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１ＤＰＦ３ａ到達時に相殺されるＬ１の経路長を求めたが、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第２ＤＰＦ３ｂ到達時に相殺されるＬ１の経路長も同一に求められる。
【００９１】
そこで、本実施例では、連通路４のみの経路長を機関回転数が４０００ｒｐｍのとき第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が相殺できる１．３ｍとし、一部に分岐路１０を含む連通路４の経路長を機関回転数が１０００ｒｐｍのとき第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が相殺できる５．１ｍとしている。
【００９２】
なお、他の分岐路をさらに備え、その分岐路を一部に含む連通路４の経路長を機関回転数が２０００ｒｐｍのとき第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が相殺できる２．６ｍとしてもよい。また、さらに他の分岐路を機関回転数に応じて第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が相殺できる経路長で複数備えてもよい。
【００９３】
本実施例では、以上に説明したようにして求められた、機関回転数に適合して連通した第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を相殺する経路長を有する連通路４又は分岐路１０を一部に含む連通路４を備える。
【００９４】
したがって、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺させる場合には、機関回転数が４０００ｒｐｍのときには、連通路４に設けられた第１開閉弁５ａを開弁する。また、機関回転数が１０００ｒｐｍのときには、分岐路１０に設けられた第２開閉弁５ｂを開弁する。つまり、本実施例では、機関回転数が４０００ｒｐｍのときには所望の開閉弁は第１開閉弁５ａであり、機関回転数が１０００ｒｐｍのときには所望の開閉弁は第２開閉弁５ｂである。
【００９５】
本実施例によると、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗って第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなり第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに捕集されずに第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂからすり抜けることを困難にする。よって、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合に、微粒子物質が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【００９６】
また、本実施例では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を相殺する際に、実施例１と同様に、排気温度よりも高温になる第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにしている。
【００９７】
具体的には、ＥＣＵ９は、第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂを開弁すると共に、その際に、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂの開度を小さくし、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を減量する。
【００９８】
本実施例によると、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺すると共に当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂへ流入する排気流量を絞るので、排気中の微粒子物質が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことをより効果的に抑制できる。
【００９９】
次に、本実施例による排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンについて説明する。図６は、本実施例による排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵ９が、本発明の第２制御手段に相当する。本ルーチンは、図２に示す排気流量制御ルーチンとステップＳ１０２及びステップＳ１０４の部分が異なるので、その異なる部分のみ説明する。
【０１００】
ステップＳ１０１において、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、ステップＳ３０１へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ３０１では、ＥＣＵ９は、現在の内燃機関の機関回転数に応じて第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂのいずれかを開弁すると共に、排気温度よりも高温になる第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを閉じ側に制御する。
【０１０２】
すなわち、内燃機関１の機関回転数が４０００ｒｐｍであり第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合には、第１開閉弁５ａを開弁すると共に、第１流量調整弁６ａを閉じ側に制御する。内燃機関１の機関回転数が１０００ｒｐｍであり第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合には、第２開閉弁５ｂを開弁すると共に、第１流量調整弁６ａを閉じ側に制御する。また、内燃機関１の機関回転数が４０００ｒｐｍであり第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、第１開閉弁５ａを開弁すると共に、第２流量調整弁６ｂを閉じ側へ制御する。内燃機関１の機関回転数が１０００ｒｐｍであり第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、第２開閉弁５ｂを開弁すると共に、第２流量調整弁６ｂを閉じ側へ制御する。
【０１０３】
このステップＳ３０１の制御により、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗って第１又は第２ＤＰＦ内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなり第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに捕集されずに第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂからすり抜けることを困難にすることができる。加えて、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂの排気を第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂが開弁した連通路４又は分岐路１０へ導き、当該排気を他の排気通路から排出させることにより、内燃機関１の運転状態に影響を与えることなく、排気温度よりも高温の第
１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞ることができる。
【０１０４】
次に、ステップＳ１０３において、排気温度よりも高温であった第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度以下になる、又は排気温度よりも高温であった第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度以下になる場合には、ステップＳ３０２へ移行する。
【０１０５】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ９は、開弁していた第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂを閉弁すると共に、排気温度よりも高温であった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられ、閉じ側へ制御されていた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを通常開度へ戻すよう開き側へ制御する。
【０１０６】
以上の本ルーチンを実施することにより、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことをより効果的に抑制できる。
【０１０７】
なお、本実施例では、連通路４及び分岐路１０を備える構成を説明した。しかし、これに限られず、図７に示すように連通経路として複数の連通路４ａ，４ｂを第１、第２排気通路２ａ，２ｂとの接続位置を変更して備えてもよい。上述したように、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺される条件は、複数の連通路４ａ，４ｂの経路長Ｌ１＝λ／４の倍数であればよい。よって、連通路４ａ，４ｂの排気通路２ａ，２ｂとの接続位置が変化しても連通路４ａ，４ｂとの接続位置よりも上流側の第１、第２排気通路２ａ，２ｂの経路長Ｌや連通路４ａ，４ｂとの接続位置よりも下流側で第１、第２ＤＰＦ３ａ，３ｂまでの第１、第２排気通路２ａ，２ｂの経路長Ｌ２が第１、第２排気通路２ａ，２ｂ間で相対的な関係が保たれていればよいからである。
【０１０８】
また、本実施例では、流量調整弁６ａ，６ｂを備え、実施例１と同様に排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにしていた。しかし、これに限られず、流量調整弁６ａ，６ｂを備えない構成でもよい。この構成であっても、上述したように、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺されるため、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できるからである。
【０１０９】
さらに、本実施例では、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺するようにしていた。しかし、これに限られず、排気中の微粒子物質が第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことを抑制する必要がある場合であればどのような場合でも、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺するようにしてもよい。
【０１１０】
＜実施例３＞
次に、実施例３について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１１１】
本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成
は、実施例１の図１と同様である。図１においては、連通路４には、分岐路１０が設けられていない。第１、第２排気通路２ａ，２ｂを連通するのは、連通路４ただ一つである。
【０１１２】
実施例２では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する場合には、第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂを開弁するだけであった。このため、第１又は第２開閉弁５ａ，５ｂを設けた連通路４又は分岐路１０を一部に含む連通路４の経路長に適合した内燃機関１の機関回転数（具体的には、４０００ｒｐｍ及び１０００ｒｐｍ）でしか排気脈動同士を相殺できなかった。
【０１１３】
そこで、本実施例では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する場合に、内燃機関１の機関回転数を、連通路４の経路長に適合して連通路４が連通した第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、連通路４に設けられた開閉弁５を開弁するようにした。
【０１１４】
ここで、本実施例では、連通路４の経路長は、機関回転数が１０００ｒｐｍのとき第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士が相殺できる５．１ｍとしている。このため、本実施例では、所望の機関回転数は１０００ｒｐｍである。
【０１１５】
したがって、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を相殺させる場合には、機関回転数を１０００ｒｐｍに設定すると共に、開閉弁５を開弁する。
【０１１６】
また、本実施例では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を相殺する際に、実施例１と同様に、排気温度よりも高温になる第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を絞るようにしている。
【０１１７】
具体的には、ＥＣＵ９は、内燃機関１の機関回転数を１０００ｒｐｍに設定し、開閉弁５を開弁すると共に、その際に、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂが配置された排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂの開度を小さくし、排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気流量を減量する。
【０１１８】
次に、本実施例による排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンについて説明する。図８は、本実施例による排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵ９が、本発明の第３制御手段に相当する。本ルーチンは、図２に示す排気流量制御ルーチンとステップＳ１０２及びステップＳ１０４の部分が異なるので、その異なる部分のみ説明する。
【０１１９】
ステップＳ１０１において、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる、又は第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、ステップＳ４０１へ移行する。
【０１２０】
ステップＳ４０１では、ＥＣＵ９は、内燃機関１の機関回転数を１０００ｒｐｍに設定し、開閉弁５を開弁すると共に、排気温度よりも高温になる第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを閉じ側に制御する。
【０１２１】
すなわち、第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度よりも高温になる場合には、内燃機関１の機関回転数を１０００ｒｐｍに設定し、開閉弁５を開弁す
ると共に、第１流量調整弁６ａを閉じ側に制御する。また、第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度よりも高温になる場合には、内燃機関１の機関回転数を１０００ｒｐｍに設定し、開閉弁５を開弁すると共に、第２流量調整弁６ｂを閉じ側へ制御する。
【０１２２】
次に、ステップＳ１０３において、排気温度よりも高温であった第１ＤＰＦ３ａの温度が当該第１ＤＰＦ３ａに流入する排気温度以下になる、又は排気温度よりも高温であった第２ＤＰＦ３ｂの温度が当該第２ＤＰＦ３ｂに流入する排気温度以下になる場合には、ステップＳ４０２へ移行する。
【０１２３】
ステップＳ４０２では、ＥＣＵ９は、１０００ｒｐｍに設定していた機関回転数を通常回転数へ戻し、開弁していた開閉弁５を閉弁すると共に、排気温度よりも高温であった第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの下流側の排気通路２ａ，２ｂに設けられ、閉じ側へ制御されていた第１又は第２流量調整弁６ａ，６ｂを通常開度へ戻すよう開き側へ制御する。
【０１２４】
以上の本ルーチンを実施することにより、第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂの温度が当該第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂに流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温の第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂを通過して外部へ排出されてしまうことをより効果的に抑制できる。
【０１２５】
なお、本実施例では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂで相殺する場合に、内燃機関１の機関回転数を一律に１０００ｒｐｍに設定していた。このため、機関回転数が下がり所望の機関出力を得られなくなる場合がある。この場合には、例えば電動モータなどの補助駆動源から駆動出力を得て、所望の出力となるようにすればよい。
【０１２６】
また、本実施例では、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを連通する連通路４をただ一つ備える構成であった。しかし、これに限られず、実施例２の図４に示すように分岐路１０を備えていたり、図７に示すように複数の連通路４ａ，４ｂを備えていたりしてもよい。この構成の場合、第１、第２排気通路２ａ，２ｂを通過する排気脈動同士を第１又は第２ＤＰＦ３ａ，３ｂ到達時に相殺する場合に、内燃機関の機関回転数をいくつかの値に設定できる。よって、補助駆動源からの駆動出力が最も少なくてすむ機関回転数に設定でき、エネルギ効率がよい。
【０１２７】
＜実施例４＞
次に、実施例４について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１２８】
図９は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図９に示す内燃機関１ｃは、直列４気筒の圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）である。
【０１２９】
内燃機関１ｃには、排気通路２が接続されている。排気通路２には、ＤＰＦ３が配置されている。ＤＰＦ３は、本発明のフィルタに相当する。
【０１３０】
ＤＰＦ３の直上流側の排気通路２には、ＤＰＦ３へ流入する排気の温度を検出する排気温度センサ７が設けられている。ＤＰＦ３の直下流側の排気通路２には、ＤＰＦ３の温度を検出するＤＰＦ温度センサ８が設けられている。
【０１３１】
ＤＰＦ３よりも上流側の排気通路２には、排気通路２の一部の間を、当該排気通路２の
一部の長さとは異なる経路長で接続された第１、第２副排気通路１１ａ，１１ｂが設けられている。第１副排気通路１１ａの途中には、第１開閉弁１２ａが配置されている。第２副排気通路１１ｂの途中には、第２開閉弁１２ｂが配置されている。
【０１３２】
一般に、排気通路を流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い部分があり、この排気速度の速い部分がＤＰＦへ流入すると、排気中の微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってＤＰＦ内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなりＤＰＦに捕集されずにＤＰＦからすり抜け、微粒子物質が外部へ排出されてしまう場合があった。
【０１３３】
特に、実施例１と同様に、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合に、微粒子物質が当該ＤＰＦ３を通過して外部へ排出されてしまうおそれが相乗的に増大する。
【０１３４】
そこで、本実施例では、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合に、第１、第２副排気通路１１ａ，１１ｂのいずれかを通過する排気脈動と、排気通路２を通過する排気脈動とを当該ＤＰＦ３到達時に相殺するようにした。
【０１３５】
具体的には、ＥＣＵ９は、排気温度センサ７及びＤＰＦ温度センサ８の出力信号から、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合を判別する。そして、この場合に、ＥＣＵ９は、内燃機関１の機関回転数に応じて第１、第２開閉弁１２ａ，１２ｂの内の、そのときの機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とを相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、所望の開閉弁が設けられた副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路２を通過する排気脈動とを排気温度よりも高温のＤＰＦ３到達時に相殺する。
【０１３６】
ここで、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する構成について詳述する。図１０は、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺するための各通路における経路長のモデルである。
【０１３７】
図１０において、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂとの上流側接続部位から下流側接続部位までの排気通路２の一部の経路長はＬ３とする。第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂの経路長はＬ４とする。
【０１３８】
上記経路長の関係において、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とがＤＰＦ３到達時に打ち消し合う（相殺される）条件としては、排気通路２の途中で第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通ってＤＰＦ３に到達する経路を通過する排気脈動の波長と、排気通路２を通ってＤＰＦ３に到達する経路を通過する排気脈動の波長とが半波長ずれることである。よって、これらの経路の差は、Ｌ４−Ｌ３である。
【０１３９】
すなわち、Ｌ４−Ｌ３＝λ／２が成立すればよい。ここで、λは、排気脈動の波長である。上式から、Ｌ４＝Ｌ３＋λ／２が求まる。
【０１４０】
よって、Ｌ４の経路長を（Ｌ３＋λ／２）の倍数に設定すればＤＰＦ３到達時に、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺される。
【０１４１】
ここで、λ＝Ｖｓ×６０／Ｎｒｐｍである。Ｖｓは音速（≒３４０ｍ／ｓ）であり、Ｎｒｐｍは内燃機関１ｃの機関回転数である。
【０１４２】
したがって、Ｌ４＝Ｌ３＋（６０／２）×（Ｖｓ／Ｎｒｐｍ）≒Ｌ３＋１０２００／Ｎｒｐｍ（ｍ）である。このため、例えば、機関回転数（Ｎｒｐｍ）が１０００ｒｐｍであればＬ４は（Ｌ３＋１０．２）ｍとなり、２０００ｒｐｍであればＬ４は（Ｌ３＋５．１）ｍとなり、４０００ｒｐｍであればＬ４は（Ｌ３＋２．６）ｍとなる。
【０１４３】
このように、内燃機関１ｃの機関回転数に応じて、ＤＰＦ３で第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺されるＬ４の経路長は異なる。
【０１４４】
そこで、本実施例では、第１副排気通路１１ａの経路長を機関回転数が４０００ｒｐｍのとき第１副排気通路１１ａを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺できる（Ｌ３＋２．６）ｍとし、第２副排気通路１１ｂの経路長を機関回転数が１０００ｒｐｍのとき第２副排気通路１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺できる（Ｌ３＋１０．２）ｍとしている。
【０１４５】
なお、他の副排気通路をさらに備え、その副排気通路の経路長を機関回転数が２０００ｒｐｍのときその副排気通路を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺できる（Ｌ３＋５．１）ｍとしてもよい。また、さらに他の副排気通路を機関回転数に応じて当該他の副排気通路を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺できる経路長で複数備えてもよい。
【０１４６】
本実施例では、以上に説明したようにして求められた、機関回転数に適合して接続された第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とを相殺する経路長を有する第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを備える。
【０１４７】
したがって、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺させる場合には、機関回転数が４０００ｒｐｍのときには、第１副排気通路１１ａに設けられた第１開閉弁１２ａを開弁する。また、機関回転数が１０００ｒｐｍのときには、第２副排気通路１１ｂに設けられた第２開閉弁１２ｂを開弁する。つまり、本実施例では、機関回転数が４０００ｒｐｍのときには所望の開閉弁は第１開閉弁１２ａであり、機関回転数が１０００ｒｐｍのときには所望の開閉弁は第２開閉弁１２ｂである。
【０１４８】
本実施例によると、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とを排気温度よりも高温のＤＰＦ３到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってＤＰＦ内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなりＤＰＦ３に捕集されずにＤＰＦ３からすり抜けることを困難にする。よって、ＰＭ捕集能再生処理の実施直後が含まれる、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合に、微粒子物質が当該ＤＰＦ３を通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【０１４９】
次に、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンについて説明する。図１１は、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵ９が、本発明の第４制御手段に相当する。
【０１５０】
ステップＳ５０１では、ＥＣＵ９は、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になるか否かを判別する。
【０１５１】
ＤＰＦ３へ流入する排気の温度は、排気温度センサ７の出力信号から取得する。また、ＤＰＦ３の温度は、ＤＰＦ温度センサ８の出力信号から取得する。
【０１５２】
ステップＳ５０１において、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度以下の場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合には、ステップＳ５０２へ移行する。
【０１５３】
ステップＳ５０２では、ＥＣＵ９は、現在の内燃機関１ｃの機関回転数に応じて第１又は第２開閉弁１２ａ，１２ｂのいずれかを開弁する。
【０１５４】
すなわち、内燃機関１ｃの機関回転数が４０００ｒｐｍである場合には、第１開閉弁１２ａを開弁する。内燃機関１ｃの機関回転数が１０００ｒｐｍである場合には、第２開閉弁１２ｂを開弁する。
【０１５５】
このステップＳ５０２の制御により、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とを排気温度よりも高温のＤＰＦ３到達時に相殺し、微粒子物質が速い排気速度の排気に乗ってＤＰＦ３内で微粒子物質の空間速度（ｓｖ）が速くなりＤＰＦ３に捕集されずにＤＰＦ３からすり抜けることを困難にすることができる。
【０１５６】
ステップＳ５０３では、ＥＣＵ９は、排気温度よりも高温であったＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度以下になるか否かを判別する。
【０１５７】
ステップＳ５０３において、依然として、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温の場合には、ステップＳ５０２の制御を続行するループを形成する。また、排気温度よりも高温であったＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度以下になる場合には、ステップＳ５０４へ移行する。
【０１５８】
ステップＳ５０４では、ＥＣＵ９は、開弁していた第１又は第２開閉弁１２ａ，１２ｂを閉弁する。このステップＳ５０４の制御により、内燃機関１ｃから排出される排気は、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂは通過せず、排気通路２を流通しＤＰＦ３を通過して排出される。
【０１５９】
排気温度よりも高温であったＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度以下になる場合には、当該ＤＰＦ３中を流れる排気が当該ＤＰＦ３の構造体から離れて流れようとしなくなる。このため、排気温度以下になったＤＰＦ３中を流れる排気中の微粒子物質は当該ＤＰＦ３に吸着し易く捕集し易くなる。したがって、この場合には、排気温度以下になったＤＰＦ３に排気速度が速い部分がある排気脈動を有する排気を通常通り流入させ、排気中の微粒子物質を当該ＤＰＦ３で捕集するようにしている。
【０１６０】
そして、ステップＳ５０４の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。
【０１６１】
以上の本ルーチンを実施することにより、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温のＤＰＦ３を通過して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【０１６２】
＜実施例５＞
次に、実施例５について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１６３】
図１２は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図１２において、排気通路２には、ただ一つの副排気通路１１が接続されている。
【０１６４】
実施例４では、第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する場合には、第１又は第２開閉弁１２ａ，１２ｂを開弁するだけであった。このため、第１又は第２開閉弁１２ａ，１２ｂを設けた第１又は第２副排気通路１１ａ，１１ｂの経路長に適合した内燃機関１ｃの機関回転数（具体的には、４０００ｒｐｍ及び１０００ｒｐｍ）でしか排気脈動同士を相殺できなかった。
【０１６５】
そこで、本実施例では、副排気通路１１を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する場合に、内燃機関１ｃの機関回転数を、副排気通路１１の経路長に適合して副排気通路１１を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する所望の機関回転数に設定し、副排気通路１１に設けられた開閉弁１２を開弁するようにした。
【０１６６】
ここで、本実施例では、副排気通路１１の経路長は、機関回転数が１０００ｒｐｍのとき副排気通路１１を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とが相殺できる実施例４で求まった（Ｌ３＋１０．２）ｍとしている。このため、本実施例では、所望の機関回転数は１０００ｒｐｍである。
【０１６７】
したがって、副排気通路１１を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺させる場合には、機関回転数を１０００ｒｐｍに設定すると共に、開閉弁１２を開弁する。
【０１６８】
次に、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンについて説明する。図１３は、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するＥＣＵが、本発明の第５制御手段に相当する。本ルーチンは、実施例４の図１１に示す排気脈動相殺制御ルーチンとステップＳ５０２及びステップＳ５０４の部分が異なるので、その異なる部分のみ説明する。
【０１６９】
ステップＳ５０１において、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度よりも高温になる場合には、ステップＳ６０１へ移行する。
【０１７０】
ステップＳ６０１では、ＥＣＵ９は、内燃機関１ｃの機関回転数を１０００ｒｐｍに設定し、開閉弁１２を開弁する。
【０１７１】
次に、ステップＳ５０３において、排気温度よりも高温であったＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気温度以下になる場合には、ステップＳ６０２へ移行する。
【０１７２】
ステップＳ６０２では、ＥＣＵ９は、１０００ｒｐｍに設定していた機関回転数を通常回転数へ戻し、開弁していた開閉弁５を閉弁する。
【０１７３】
以上の本ルーチンを実施することにより、ＤＰＦ３の温度が当該ＤＰＦ３に流入する排気の温度よりも高い場合に、排気中の微粒子物質が排気温度よりも高温のＤＰＦ３を通過
して外部へ排出されてしまうことを抑制できる。
【０１７４】
なお、本実施例では、副排気通路１１を通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する場合に、内燃機関１ｃの機関回転数を一律に１０００ｒｐｍに設定していた。このため、機関回転数が下がり所望の機関出力を得られなくなる場合がある。この場合には、例えば電動モータなどの補助駆動源から駆動出力を得て、所望の出力となるようにすればよい。
【０１７５】
また、本実施例では、副排気通路１１をただ一つ備える構成であった。しかし、これに限られず、実施例４の図９に示すように複数の副排気通路１１ａ，１１ｂを備えていてもよい。この構成の場合、副排気通路１１ａ，１１ｂを通過する排気脈動と排気通路２を通過する排気脈動とをＤＰＦ３到達時に相殺する場合に、内燃機関１ｃの機関回転数をいくつかの値に設定できる。よって、補助駆動源からの駆動出力が最も少なくてすむ機関回転数に設定でき、エネルギ効率がよい。
【０１７６】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】実施例１に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る排気流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の他の例に係る排気流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例２に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。
【図５】実施例２に係る各通路における経路長のモデルである。
【図６】実施例２に係る排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施例２の他の例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。
【図８】実施例３に係る排気脈動相殺制御及び排気流量制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施例４に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。
【図１０】実施例４に係る各通路における経路長のモデルである。
【図１１】実施例４に係る排気脈動相殺制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】実施例５に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。
【図１３】実施例５に係る排気脈動相殺制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７８】
１，１ｃ      内燃機関
１ａ   バンク
１ｂ   バンク
２     排気通路
２ａ   第１排気通路
２ｂ   第２排気通路
３     ＤＰＦ
３ａ   第１ＤＰＦ
３ｂ   第２ＤＰＦ
４，４ａ，４ｂ       連通路
５     開閉弁
５ａ   第１開閉弁
５ｂ   第２開閉弁
６ａ   第１流量調整弁
６ｂ   第２流量調整弁
７     排気温度センサ
７ａ   第１排気温度センサ
７ｂ   第２排気温度センサ
８     ＤＰＦ温度センサ
８ａ   第１ＤＰＦ温度センサ
８ｂ   第２ＤＰＦ温度センサ
９     ＥＣＵ
１０   分岐路
１１   副排気通路
１１ａ 第１副排気通路
１１ｂ 第２副排気通路
１２   開閉弁
１２ａ 第１開閉弁
１２ｂ 第２開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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