排気ガス浄化装置
【課題】内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、車両減速時における触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ必要時、排気ブレーキ力も確保することができて、触媒保温の役割と排気ブレーキ力の確保と両立可能な排気ガス浄化方法とシステムを提供する。
【解決手段】排気ガス浄化装置１０を迂回するバイパス通路１９の分岐部位と排気ガス浄化装置１０との間又は分岐部位より上流側に第１排気絞り弁１７を、バイパス通路１９に排気ブレーキ弁２０を配置し、通常走行の場合には、排気ガスＧの大部分が排気ガス浄化装置１０を流れるようにし、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、排気ブレーキ弁２０を開くと共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにし、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁２０を閉じると共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【解決手段】排気ガス浄化装置１０を迂回するバイパス通路１９の分岐部位と排気ガス浄化装置１０との間又は分岐部位より上流側に第１排気絞り弁１７を、バイパス通路１９に排気ブレーキ弁２０を配置し、通常走行の場合には、排気ガスＧの大部分が排気ガス浄化装置１０を流れるようにし、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、排気ブレーキ弁２０を開くと共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにし、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁２０を閉じると共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載した内燃機関で、車両の減速時に排気ガス浄化装置の触媒の冷え防止のために、排気ブレーキ弁を閉じて優れた保温効果を得ることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムに関し、より詳細には、排気系の構造を工夫して、減速時の触媒の保温と排気ブレーキの機能を両立させることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載したディーゼルエンジン等の内燃機関では、内燃機関から排出される排気ガスを浄化するために、ＮＯｘ浄化触媒や酸化触媒等を担持した排気ガス浄化装置が備えられている。これらの触媒はその触媒の活性化温度（ライトオフ温度）以上の温度にならないと十分な浄化性能を発揮することができない。そのため、内燃機関の運転中においては、アイドル運転や減速運転のように排気温度が低下するときには、触媒の温度が低下しないようにすることが排気ガスの浄化性能を向上させるために必要となる。
【０００３】
この排気温度が低くなるアイドル運転時や車両減速時において、触媒が冷えるのを抑制するために、目標吸入空気量を下げて吸気量を少なくすると共に、排気ブレーキ弁（エキゾーストブレーキスロットル）を閉弁することで、排気通路から外気中へ排出される排気ガス量を減少し、触媒から排気ガスを介して外気中へ排出される熱量を減少している。これにより、触媒に対して優れた保温効果を得ている。
【０００４】
例えば、車両搭載の内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えて、連続再生型ＤＰＦの再生に関して、走行自動再生中に停車アイドル状態に移行した時でも、排気昇温手段を作動させている最中に車両の停止を検出した場合に、排気昇温手段の作動を継続すると共に、排気絞り弁（排気ブレーキ弁）を閉弁し、その後、車両の走行状態を検出した場合には、排気絞り弁を開弁して、排気昇温手段を継続することにより、効率よく排気温度を保つことができる排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この停車アイドル状態での保温方法では、目標吸入空気量を下げているので、車両減速時においては、排気ブレーキを作動させない場合には有効であるが、排気ブレーキを作動させる必要がある場合には、排気ブレーキのための作動ガスとなる排気ガスの流量の低下によって、本来の排気ブレーキの機能としての排気ブレーキ力が減少し、必要とされている排気ブレーキ力を発揮できなくなる恐れがある。つまり、この保温方法をそのまま使用したのでは、排気ブレーキ力の確保と触媒の冷え防止との両立が難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−２８２５４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、車両減速時における排気ガス浄化装置の触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができて、触媒保温の役割と排気ブレーキ力の確保と両立させることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムの排気ガス浄化方法において、通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作することを特徴とする方法である。
【０００８】
この方法によれば、通常走行の場合には、排気ガスの大部分は排気絞り弁のある排気ガス浄化装置を通過して浄化される。減速時では、排気ガスは排気ガス浄化装置を通過せずに排気ブレーキ弁のあるバイパス側を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置側は排気絞り弁が閉じて排気ガスが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、バイパス通路の排気ブレーキ弁を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。一方、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【０００９】
なお、排気絞り弁は、通常、排気通路を閉じて、排気ガスの流量を下げて触媒温度をあげるために用いられ、排気ブレーキ弁は、車両の減速時に排気通路を閉じてポンピングロスを増やすことにより排気ブレーキ力を増やすために用いられる。
【００１０】
上記の排気ガス浄化方法で、更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備えると共に、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置して構成された排気ガス浄化システムにおいて、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生の場合には、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する。
【００１１】
この方法によれば、排気ガスは排気ガス浄化装置側を流れるが、排気通路に合流後の第２排気絞り弁が閉じているのでフィルタ装置を通過する排気ガスの流量をフィルタ装置の再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置の再生時には効率よく排気ガスの温度を高めてフィルタ装置に捕集された粒子状物質を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置を再生できる。
【００１２】
そして、上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムにおいて、通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記排気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作する制御装置を備えて構成される。
【００１３】
この構成によれば、通常走行の場合には、排気ガスの大部分は排気絞り弁のある排気ガス浄化装置を通過して浄化される。減速時には、排気ガス浄化装置側は排気絞り弁が閉じて排気ガスが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、バイパス通路の排気ブレーキ弁を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。一方、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【００１４】
また、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記第１排気絞り弁と前記排気ブレーキ弁の両方を全閉したときの、前記第１排気絞り弁における排気ガスの流量が前記排気ブレーキ弁における排気ガスの流量よりも小さくなるように形成すると、減速時に排気ブレーキ弁と第１排気絞り弁の両方を全閉したときに、排気ガスの多くは圧力損失の少ない排気ブレーキ弁側、即ち、バイパス側を流れるようになり、排気ガス浄化装置側には排気ガスが流れ難くなるので、より触媒保温効果を得ることができるようになる。
【００１５】
また、上記の排気ガス上かシステムにおいて、更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備え、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置すると共に、前記制御装置が、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生のときには、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する制御を行うように構成する。
【００１６】
この構成によれば、排気ガスは排気ガス浄化装置側を流れるが、排気通路に合流後の第２排気絞り弁が閉じているのでフィルタ装置を通過する排気ガスの流量をフィルタ装置の再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置の再生時には効率よく排気ガスの温度を高めてフィルタ装置に捕集された粒子状物質を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置を再生できる。
【００１７】
この排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムは、酸化触媒（ＤＯＣ）、三元触媒（ＴＷＣ）、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒等のリーンＮＯｘ低減触媒（ＬＮＴ）、選択還元型触媒（ＳＣＲ）、触媒付きＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）等の排気ガス浄化装置における減速時の保温が必要な排気ガス浄化システムにとって、非常に有効となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムによれば、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、車両減速時における排気ガス浄化装置の触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムについて、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８を備えて構成される。
【００２０】
この排気ガス浄化システム１のエンジン１０は、吸気マニホールド１０ａに接続される吸気通路１１に吸入吸気量センサ１２（ＭＡＦセンサ）とターボチャージャ１３のコンプレッサ１３ｂとインタークーラ１４と吸気弁（インテークスロットル）１５を備えている。この吸気弁１５は、吸気通路１１に吸入される新気Ａの流量を調整する。
【００２１】
さらに、排気マニホールド１０ｂに接続される排気通路１６に、ターボチャージャ１３のタービン１３ｂと、第１排気絞り弁１７と排気ガス浄化装置１８を備えている。この第１排気絞り弁１７と排気ガス浄化装置１８を迂回するバイパス通路１９が設けられ、このバイパス通路１９はサイレンサー（図示しない）の上流側で排気通路１６に合流している。このバイパス通路１９のサイレンサーよりも上流側に排気ブレーキ弁１７が配設されている。
【００２２】
また、この第１排気絞り弁１７と排気ブレーキ弁２０の両方を全閉したときの、第１排気絞り弁１７における排気ガスＧの流量が排気ブレーキ弁２０における排気ガスＧの流量よりも小さくなるように形成される。また、バイパス通路１９が合流した下流側の排気通路１６に第２排気絞り弁２１が配設されている。
【００２３】
第１及び第２排気絞り弁１７、２１も、排気ブレーキ弁２０も通過する排気ガスの流量を調整するが、通常、第１及び第２排気絞り弁１７、２１は、アイドル時のフィルタ装置１８ｂの再生制御で排気通路１６を閉じて排気ガスの流量を少なくして排気ガスの温度を上げて触媒温度をあげるために使用される。一方、排気ブレーキ弁２０は車両の減速時に排気通路１６を閉じてポンピングロスを増加して排気ブレーキ力を増やすために使用される。
【００２４】
更に、排気マニホールド１０ｂと吸気マニホールド１０ａを接続するＥＧＲ通路２２には、ＥＧＲクーラー２３とＥＧＲ弁２４を備えている。このＥＧＲ弁２４はＥＧＲ通路２２を流れるＥＧＲガスＧｅの流量を調整する。
【００２５】
排気ガス浄化装置１８は、触媒装置１８ａとフィルタ装置１８ｂで構成されるが、排気ガスＧの浄化性能を維持するために、担持している触媒の温度を触媒活性化温度以上のある程度の温度まで上昇させる必要がある。
【００２６】
この触媒装置１８ａは、例えば、三元触媒装置（ＴＷＣ）、酸化触媒装置（ＤＯＣ）、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（ＬＮＴ）等やこれらの組み合わせで構成される。酸化触媒装置の場合には、多孔質のセラミックのハニカム構造の担持体に、白金等の酸化触媒を担持させて形成される。この酸化触媒は、排気ガス中のＨＣやＣＯを酸化して排気ガスを浄化する役割と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３のＮＯｘ吸蔵能力を回復するためのＮＯｘ再生の際にＮＯｘの還元剤として供給されるＨＣの一部を酸化して排気ガスの温度を昇温する役割とを持っている。
【００２７】
また、触媒装置１８ａが，ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置の場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を貴金属と共に担持して形成され、酸素過剰な排気ガス中のＮＯを酸化して硝酸塩として触媒上に吸着させて、ＮＯｘを浄化する。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気ガスがリーン空燃比では、ＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比では、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを還元雰囲気中で還元して、ＮＯｘを低減する。
フィルタ装置１８ｂは、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた触媒付きＤＰＦで構成される。この触媒付ＤＰＦは、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウォールフロータイプのフィルタ等で形成される。このフィルタの部分に白金や酸化セリウム等の触媒を担持する。この触媒付きＤＰＦにより、排気ガス中のＰＭは、多孔質のセラミックの壁で捕集される。
【００２８】
更に、排気ガスＧの温度やＮＯｘや酸素濃度等を測定するために、排気通路１６や排気ガス浄化装置１８に温度センサ（図示しない）やＮＯｘ及びλ（空気過剰率）センサ（図示しない）が配設されている。これらのセンサ等の測定値とエンジン１０の運転制御に必要なデータを入力してエンジンの運転状態と排気ガス浄化システム１の排気ガス浄化制御や再生制御を行う制御装置（図示しない）が設けられている。この制御装置はＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置であり、本発明の排気ガス浄化方法に関する制御では、エンジン１０からのデータと吸入空気量センサ１２からの検出値に基づいて、吸気弁１５、第１排気絞り弁１７、排気ブレーキ弁２０、第２排気絞り弁２１、ＥＧＲ弁２４を制御する。
【００２９】
この構成により、エンジン１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８を備えると共に、排気ガス浄化装置１８を迂回するバイパス通路１９を設け、このバイパス通路１９の分岐部位と排気ガス浄化装置との間に、排気絞り弁（エキゾーストスロットル）１７を配置し、バイパス通路１９に排気ブレーキ弁（エキゾーストブレーキ）２０を配置した構成となる。
【００３０】
次に、本発明の排気ガス浄化方法について説明する。この排気ガス浄化方法では、通常走行の場合には、第１排気絞り弁１７を全開すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分が排気ガス浄化装置を流れるようにする。これにより、排気ガスＧの大部分は第１排気絞り弁１７のある排気ガス浄化装置１８を通過して浄化される。なお、排気ブレーキ弁２０から排気ガスＧの漏れがある場合は、追加で流量を略完全に遮断する弁を設置してもよい。
【００３１】
また、車両の減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合、即ち、運転席に設けられた排気ブレーキの作動スイッチがＯＦＦの場合には、第１排気絞り弁１７を全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０を全開し、第２排気絞り弁２１を全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分がバイパス通路を流れるようにする。
【００３２】
これにより、排気ガスＧは排気ガス浄化装置１８を通過せずに排気ブレーキ弁２０のあるバイパス側１９を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置１８側は第１排気絞り弁１７が閉じて排気ガスＧが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、バイパス通路１９の排気ブレーキ弁２０を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。
【００３３】
また、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合、即ち、運転席に設けられた排気ブレーキの作動スイッチがＯＮの場合には、第１の排気絞り弁１７を全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開する弁操作をして、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【００３４】
排気ガスＧは排気ガス浄化装置１８を通過せずに、排気ガスＧの多くは圧力損失の少ない排気ブレーキ弁２０のあるバイパス側１９を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置１８側は第１排気絞り弁１７が閉じて排気ガスＧが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、排気ブレーキ弁２０を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【００３５】
更に、アイドル運転でかつフィルタ装置１８ｂの再生制御のときには、第１排気絞り弁１７を全閉し、排気ブレーキ弁２０を全開すると共に、第２排気絞り弁２１を全閉する弁操作をして、排気ガスＧが排気ガス浄化装置１８側を流れるように弁操作する。
【００３６】
これにより、排気ガスＧは排気ガス浄化装置１９側を流れるが、排気通路１６の合流後の第２排気絞り弁２１が閉じているのでフィルタ装置１８ｂを通過する排気ガスＧの流量をフィルタ装置１８ｂの再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置１８ｂの再生時には効率よく排気ガスＧの温度を高めてフィルタ装置１８ｂに捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置１８ｂを再生できる。
【００３７】
次に、図２に示すような、本発明に係る第２の実施の形態の排気ガス浄化システム１について説明する。この排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８Ａを備えて構成される。
【００３８】
この第２の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ａは、第１の実施の形態の排気ガス浄化装置１８が触媒装置１８ａとフィルタ装置１８ｂとが直線状態で配置されているストレート触媒キャニングタイプであるのに対して、Ｕ字形状に配置されている折り返し触媒キャニングタイプである点が異なる。この構成とすることにより、第２の実施の形態のバイパス通路１９Ａは、第１の実施の形態のバイパス通路１９に比べて著しく短くすることができる。
【００３９】
この第２の実施の形態の第１排気絞り弁１７Ａ、排気ブレーキ弁２０Ａ、第２排気絞り弁２１Ａの位置関係は、第１の実施の形態の第１排気絞り弁１７、排気ブレーキ弁２０、第２排気絞り弁２１の位置関係と同じであり、この第２の実施の形態における排気ガス浄化方法は、第１の実施の形態における排気ガス浄化方法と同じである。
【００４０】
次に、図３に示すような、本発明に係る第３の実施の形態の排気ガス浄化システム１について説明する。この排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８Ｂを備えて構成される。
【００４１】
この第３の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ｂは、第２の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ａと同じであるが、第１排気絞り弁１７Ｂが排気通路１６とバイパス通路１９Ｂとの分岐部位よりも上流側に配設される点が、第１の実施の形態で、バイパス通路１９Ａの分岐部位と排気ガス浄化装置１８Ａとの間に第１排気絞り弁１７Ａが配設されている点が異なる。この構成とすることにより、第３の実施の形態では、第１排気絞り弁１７Ｂの配設が容易となる。
【００４２】
この第３の実施の形態の第１排気絞り弁１７Ｂの位置関係は、第１の実施の形態の第１排気絞り弁１７の位置関係、第２の実施の形態の第１の排気絞り弁１７Ａの位置関係と異なるため、排気ガスを流すための弁操作がと第３実施の形態では、第１及び第２の実施の形態と異なる。
【００４３】
この第３の実施の形態の排気ガス浄化方法では、通常走行の場合には、第１排気絞り弁１７Ｂを全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開し、第２排気絞り弁２１Ｂを全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分が排気ガス浄化装置を流れるようにする。
【００４４】
また、車両の減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、第１排気絞り弁１７Ｂを全開すると共に、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開し、第２排気絞り弁２１Ｂを全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分がバイパス通路を流れるようにする。また、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、第１の排気絞り弁１７を全開すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開する弁操作をして、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【００４５】
更に、アイドル運転でかつフィルタ装置１８ｂの再生制御のときには、第１排気絞り弁１７Ｂを全閉し、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開すると共に、第２排気絞り弁２１Ｂを全閉する弁操作をして、排気ガスＧが排気ガス浄化装置１８側を流れるように弁操作する。
これらの弁操作により、第１及び第２の実施の形態の排気ガスＧの流れを実現できるので、第１及び第２の実施の形態の排気ガス浄化方法と同じ作用効果を得ることができる。
【００４６】
上記の構成の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム１によれば、通常走行の場合には、排気ガスＧの大部分が排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａを流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、排気ブレーキ弁２０、２０Ａ、２０Ｂを開くと共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁２０、２０Ａ、２０Ｂを閉じると共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９、１９Ａ、１９Ｂを流れるように弁操作することができる。
【００４７】
従って、エンジン１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａを備えた排気ガス浄化システム１において、車両減速時における排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａの触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の排気ガス浄化装置の周囲の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の排気ガス浄化装置の周囲の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 排気ガス浄化システム
１０ エンジン（内燃機関）
１６ 排気通路
１７、１７Ａ、１７Ｂ 第１排気絞り弁
１８、１８Ａ、１８Ａ 排気ガス浄化装置
１８ａ 触媒装置
１８ｂ フィルタ装置
１９、１９Ａ、１９Ｂ バイパス通路
２０、２０Ａ、２０Ｂ 排気ブレーキ弁
２１、２１Ａ、２１Ｂ 第２排気絞り弁
Ｇ 排気ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載した内燃機関で、車両の減速時に排気ガス浄化装置の触媒の冷え防止のために、排気ブレーキ弁を閉じて優れた保温効果を得ることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムに関し、より詳細には、排気系の構造を工夫して、減速時の触媒の保温と排気ブレーキの機能を両立させることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載したディーゼルエンジン等の内燃機関では、内燃機関から排出される排気ガスを浄化するために、ＮＯｘ浄化触媒や酸化触媒等を担持した排気ガス浄化装置が備えられている。これらの触媒はその触媒の活性化温度（ライトオフ温度）以上の温度にならないと十分な浄化性能を発揮することができない。そのため、内燃機関の運転中においては、アイドル運転や減速運転のように排気温度が低下するときには、触媒の温度が低下しないようにすることが排気ガスの浄化性能を向上させるために必要となる。
【０００３】
この排気温度が低くなるアイドル運転時や車両減速時において、触媒が冷えるのを抑制するために、目標吸入空気量を下げて吸気量を少なくすると共に、排気ブレーキ弁（エキゾーストブレーキスロットル）を閉弁することで、排気通路から外気中へ排出される排気ガス量を減少し、触媒から排気ガスを介して外気中へ排出される熱量を減少している。これにより、触媒に対して優れた保温効果を得ている。
【０００４】
例えば、車両搭載の内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えて、連続再生型ＤＰＦの再生に関して、走行自動再生中に停車アイドル状態に移行した時でも、排気昇温手段を作動させている最中に車両の停止を検出した場合に、排気昇温手段の作動を継続すると共に、排気絞り弁（排気ブレーキ弁）を閉弁し、その後、車両の走行状態を検出した場合には、排気絞り弁を開弁して、排気昇温手段を継続することにより、効率よく排気温度を保つことができる排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この停車アイドル状態での保温方法では、目標吸入空気量を下げているので、車両減速時においては、排気ブレーキを作動させない場合には有効であるが、排気ブレーキを作動させる必要がある場合には、排気ブレーキのための作動ガスとなる排気ガスの流量の低下によって、本来の排気ブレーキの機能としての排気ブレーキ力が減少し、必要とされている排気ブレーキ力を発揮できなくなる恐れがある。つまり、この保温方法をそのまま使用したのでは、排気ブレーキ力の確保と触媒の冷え防止との両立が難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−２８２５４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、車両減速時における排気ガス浄化装置の触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができて、触媒保温の役割と排気ブレーキ力の確保と両立させることができる排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的を達成するための排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムの排気ガス浄化方法において、通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作することを特徴とする方法である。
【０００８】
この方法によれば、通常走行の場合には、排気ガスの大部分は排気絞り弁のある排気ガス浄化装置を通過して浄化される。減速時では、排気ガスは排気ガス浄化装置を通過せずに排気ブレーキ弁のあるバイパス側を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置側は排気絞り弁が閉じて排気ガスが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、バイパス通路の排気ブレーキ弁を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。一方、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【０００９】
なお、排気絞り弁は、通常、排気通路を閉じて、排気ガスの流量を下げて触媒温度をあげるために用いられ、排気ブレーキ弁は、車両の減速時に排気通路を閉じてポンピングロスを増やすことにより排気ブレーキ力を増やすために用いられる。
【００１０】
上記の排気ガス浄化方法で、更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備えると共に、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置して構成された排気ガス浄化システムにおいて、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生の場合には、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する。
【００１１】
この方法によれば、排気ガスは排気ガス浄化装置側を流れるが、排気通路に合流後の第２排気絞り弁が閉じているのでフィルタ装置を通過する排気ガスの流量をフィルタ装置の再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置の再生時には効率よく排気ガスの温度を高めてフィルタ装置に捕集された粒子状物質を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置を再生できる。
【００１２】
そして、上記のような目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムにおいて、通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記排気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作する制御装置を備えて構成される。
【００１３】
この構成によれば、通常走行の場合には、排気ガスの大部分は排気絞り弁のある排気ガス浄化装置を通過して浄化される。減速時には、排気ガス浄化装置側は排気絞り弁が閉じて排気ガスが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、バイパス通路の排気ブレーキ弁を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。一方、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【００１４】
また、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記第１排気絞り弁と前記排気ブレーキ弁の両方を全閉したときの、前記第１排気絞り弁における排気ガスの流量が前記排気ブレーキ弁における排気ガスの流量よりも小さくなるように形成すると、減速時に排気ブレーキ弁と第１排気絞り弁の両方を全閉したときに、排気ガスの多くは圧力損失の少ない排気ブレーキ弁側、即ち、バイパス側を流れるようになり、排気ガス浄化装置側には排気ガスが流れ難くなるので、より触媒保温効果を得ることができるようになる。
【００１５】
また、上記の排気ガス上かシステムにおいて、更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備え、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置すると共に、前記制御装置が、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生のときには、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する制御を行うように構成する。
【００１６】
この構成によれば、排気ガスは排気ガス浄化装置側を流れるが、排気通路に合流後の第２排気絞り弁が閉じているのでフィルタ装置を通過する排気ガスの流量をフィルタ装置の再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置の再生時には効率よく排気ガスの温度を高めてフィルタ装置に捕集された粒子状物質を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置を再生できる。
【００１７】
この排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムは、酸化触媒（ＤＯＣ）、三元触媒（ＴＷＣ）、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒等のリーンＮＯｘ低減触媒（ＬＮＴ）、選択還元型触媒（ＳＣＲ）、触媒付きＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）等の排気ガス浄化装置における減速時の保温が必要な排気ガス浄化システムにとって、非常に有効となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムによれば、内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、車両減速時における排気ガス浄化装置の触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムについて、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８を備えて構成される。
【００２０】
この排気ガス浄化システム１のエンジン１０は、吸気マニホールド１０ａに接続される吸気通路１１に吸入吸気量センサ１２（ＭＡＦセンサ）とターボチャージャ１３のコンプレッサ１３ｂとインタークーラ１４と吸気弁（インテークスロットル）１５を備えている。この吸気弁１５は、吸気通路１１に吸入される新気Ａの流量を調整する。
【００２１】
さらに、排気マニホールド１０ｂに接続される排気通路１６に、ターボチャージャ１３のタービン１３ｂと、第１排気絞り弁１７と排気ガス浄化装置１８を備えている。この第１排気絞り弁１７と排気ガス浄化装置１８を迂回するバイパス通路１９が設けられ、このバイパス通路１９はサイレンサー（図示しない）の上流側で排気通路１６に合流している。このバイパス通路１９のサイレンサーよりも上流側に排気ブレーキ弁１７が配設されている。
【００２２】
また、この第１排気絞り弁１７と排気ブレーキ弁２０の両方を全閉したときの、第１排気絞り弁１７における排気ガスＧの流量が排気ブレーキ弁２０における排気ガスＧの流量よりも小さくなるように形成される。また、バイパス通路１９が合流した下流側の排気通路１６に第２排気絞り弁２１が配設されている。
【００２３】
第１及び第２排気絞り弁１７、２１も、排気ブレーキ弁２０も通過する排気ガスの流量を調整するが、通常、第１及び第２排気絞り弁１７、２１は、アイドル時のフィルタ装置１８ｂの再生制御で排気通路１６を閉じて排気ガスの流量を少なくして排気ガスの温度を上げて触媒温度をあげるために使用される。一方、排気ブレーキ弁２０は車両の減速時に排気通路１６を閉じてポンピングロスを増加して排気ブレーキ力を増やすために使用される。
【００２４】
更に、排気マニホールド１０ｂと吸気マニホールド１０ａを接続するＥＧＲ通路２２には、ＥＧＲクーラー２３とＥＧＲ弁２４を備えている。このＥＧＲ弁２４はＥＧＲ通路２２を流れるＥＧＲガスＧｅの流量を調整する。
【００２５】
排気ガス浄化装置１８は、触媒装置１８ａとフィルタ装置１８ｂで構成されるが、排気ガスＧの浄化性能を維持するために、担持している触媒の温度を触媒活性化温度以上のある程度の温度まで上昇させる必要がある。
【００２６】
この触媒装置１８ａは、例えば、三元触媒装置（ＴＷＣ）、酸化触媒装置（ＤＯＣ）、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（ＬＮＴ）等やこれらの組み合わせで構成される。酸化触媒装置の場合には、多孔質のセラミックのハニカム構造の担持体に、白金等の酸化触媒を担持させて形成される。この酸化触媒は、排気ガス中のＨＣやＣＯを酸化して排気ガスを浄化する役割と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３のＮＯｘ吸蔵能力を回復するためのＮＯｘ再生の際にＮＯｘの還元剤として供給されるＨＣの一部を酸化して排気ガスの温度を昇温する役割とを持っている。
【００２７】
また、触媒装置１８ａが，ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置の場合には、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を貴金属と共に担持して形成され、酸素過剰な排気ガス中のＮＯを酸化して硝酸塩として触媒上に吸着させて、ＮＯｘを浄化する。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気ガスがリーン空燃比では、ＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比では、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを還元雰囲気中で還元して、ＮＯｘを低減する。
フィルタ装置１８ｂは、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えた触媒付きＤＰＦで構成される。この触媒付ＤＰＦは、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウォールフロータイプのフィルタ等で形成される。このフィルタの部分に白金や酸化セリウム等の触媒を担持する。この触媒付きＤＰＦにより、排気ガス中のＰＭは、多孔質のセラミックの壁で捕集される。
【００２８】
更に、排気ガスＧの温度やＮＯｘや酸素濃度等を測定するために、排気通路１６や排気ガス浄化装置１８に温度センサ（図示しない）やＮＯｘ及びλ（空気過剰率）センサ（図示しない）が配設されている。これらのセンサ等の測定値とエンジン１０の運転制御に必要なデータを入力してエンジンの運転状態と排気ガス浄化システム１の排気ガス浄化制御や再生制御を行う制御装置（図示しない）が設けられている。この制御装置はＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）と呼ばれる制御装置であり、本発明の排気ガス浄化方法に関する制御では、エンジン１０からのデータと吸入空気量センサ１２からの検出値に基づいて、吸気弁１５、第１排気絞り弁１７、排気ブレーキ弁２０、第２排気絞り弁２１、ＥＧＲ弁２４を制御する。
【００２９】
この構成により、エンジン１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８を備えると共に、排気ガス浄化装置１８を迂回するバイパス通路１９を設け、このバイパス通路１９の分岐部位と排気ガス浄化装置との間に、排気絞り弁（エキゾーストスロットル）１７を配置し、バイパス通路１９に排気ブレーキ弁（エキゾーストブレーキ）２０を配置した構成となる。
【００３０】
次に、本発明の排気ガス浄化方法について説明する。この排気ガス浄化方法では、通常走行の場合には、第１排気絞り弁１７を全開すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分が排気ガス浄化装置を流れるようにする。これにより、排気ガスＧの大部分は第１排気絞り弁１７のある排気ガス浄化装置１８を通過して浄化される。なお、排気ブレーキ弁２０から排気ガスＧの漏れがある場合は、追加で流量を略完全に遮断する弁を設置してもよい。
【００３１】
また、車両の減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合、即ち、運転席に設けられた排気ブレーキの作動スイッチがＯＦＦの場合には、第１排気絞り弁１７を全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０を全開し、第２排気絞り弁２１を全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分がバイパス通路を流れるようにする。
【００３２】
これにより、排気ガスＧは排気ガス浄化装置１８を通過せずに排気ブレーキ弁２０のあるバイパス側１９を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置１８側は第１排気絞り弁１７が閉じて排気ガスＧが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、バイパス通路１９の排気ブレーキ弁２０を開とするので排気ブレーキ力は発生せず、ドライバビリティ（乗り心地性）への影響は殆ど無い。
【００３３】
また、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合、即ち、運転席に設けられた排気ブレーキの作動スイッチがＯＮの場合には、第１の排気絞り弁１７を全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開する弁操作をして、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【００３４】
排気ガスＧは排気ガス浄化装置１８を通過せずに、排気ガスＧの多くは圧力損失の少ない排気ブレーキ弁２０のあるバイパス側１９を流れるが、減速時は燃料が噴射されないため燃焼ガスが排出されないので、排気ガス対策上での問題は発生しない。また、排気ガス浄化装置１８側は第１排気絞り弁１７が閉じて排気ガスＧが流れないので、触媒保温効果を得ることができる。更に、排気ブレーキ弁２０を閉じているので、排気ブレーキ力を得ることができる。
【００３５】
更に、アイドル運転でかつフィルタ装置１８ｂの再生制御のときには、第１排気絞り弁１７を全閉し、排気ブレーキ弁２０を全開すると共に、第２排気絞り弁２１を全閉する弁操作をして、排気ガスＧが排気ガス浄化装置１８側を流れるように弁操作する。
【００３６】
これにより、排気ガスＧは排気ガス浄化装置１９側を流れるが、排気通路１６の合流後の第２排気絞り弁２１が閉じているのでフィルタ装置１８ｂを通過する排気ガスＧの流量をフィルタ装置１８ｂの再生に必要な最小限の流量に減少でき、フィルタ装置１８ｂの再生時には効率よく排気ガスＧの温度を高めてフィルタ装置１８ｂに捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼除去でき、効率よくフィルタ装置１８ｂを再生できる。
【００３７】
次に、図２に示すような、本発明に係る第２の実施の形態の排気ガス浄化システム１について説明する。この排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８Ａを備えて構成される。
【００３８】
この第２の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ａは、第１の実施の形態の排気ガス浄化装置１８が触媒装置１８ａとフィルタ装置１８ｂとが直線状態で配置されているストレート触媒キャニングタイプであるのに対して、Ｕ字形状に配置されている折り返し触媒キャニングタイプである点が異なる。この構成とすることにより、第２の実施の形態のバイパス通路１９Ａは、第１の実施の形態のバイパス通路１９に比べて著しく短くすることができる。
【００３９】
この第２の実施の形態の第１排気絞り弁１７Ａ、排気ブレーキ弁２０Ａ、第２排気絞り弁２１Ａの位置関係は、第１の実施の形態の第１排気絞り弁１７、排気ブレーキ弁２０、第２排気絞り弁２１の位置関係と同じであり、この第２の実施の形態における排気ガス浄化方法は、第１の実施の形態における排気ガス浄化方法と同じである。
【００４０】
次に、図３に示すような、本発明に係る第３の実施の形態の排気ガス浄化システム１について説明する。この排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８Ｂを備えて構成される。
【００４１】
この第３の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ｂは、第２の実施の形態の排気ガス浄化装置１８Ａと同じであるが、第１排気絞り弁１７Ｂが排気通路１６とバイパス通路１９Ｂとの分岐部位よりも上流側に配設される点が、第１の実施の形態で、バイパス通路１９Ａの分岐部位と排気ガス浄化装置１８Ａとの間に第１排気絞り弁１７Ａが配設されている点が異なる。この構成とすることにより、第３の実施の形態では、第１排気絞り弁１７Ｂの配設が容易となる。
【００４２】
この第３の実施の形態の第１排気絞り弁１７Ｂの位置関係は、第１の実施の形態の第１排気絞り弁１７の位置関係、第２の実施の形態の第１の排気絞り弁１７Ａの位置関係と異なるため、排気ガスを流すための弁操作がと第３実施の形態では、第１及び第２の実施の形態と異なる。
【００４３】
この第３の実施の形態の排気ガス浄化方法では、通常走行の場合には、第１排気絞り弁１７Ｂを全閉すると共に、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開し、第２排気絞り弁２１Ｂを全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分が排気ガス浄化装置を流れるようにする。
【００４４】
また、車両の減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、第１排気絞り弁１７Ｂを全開すると共に、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開し、第２排気絞り弁２１Ｂを全開にする弁操作をして、排気ガスの大部分がバイパス通路を流れるようにする。また、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、第１の排気絞り弁１７を全開すると共に、排気ブレーキ弁２０を全閉し、第２排気絞り弁２１を全開する弁操作をして、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるようにする。
【００４５】
更に、アイドル運転でかつフィルタ装置１８ｂの再生制御のときには、第１排気絞り弁１７Ｂを全閉し、排気ブレーキ弁２０Ｂを全開すると共に、第２排気絞り弁２１Ｂを全閉する弁操作をして、排気ガスＧが排気ガス浄化装置１８側を流れるように弁操作する。
これらの弁操作により、第１及び第２の実施の形態の排気ガスＧの流れを実現できるので、第１及び第２の実施の形態の排気ガス浄化方法と同じ作用効果を得ることができる。
【００４６】
上記の構成の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム１によれば、通常走行の場合には、排気ガスＧの大部分が排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａを流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、排気ブレーキ弁２０、２０Ａ、２０Ｂを開くと共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、排気ブレーキ弁２０、２０Ａ、２０Ｂを閉じると共に、排気ガスＧの大部分がバイパス通路１９、１９Ａ、１９Ｂを流れるように弁操作することができる。
【００４７】
従って、エンジン１０の排気通路１６に排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａを備えた排気ガス浄化システム１において、車両減速時における排気ガス浄化装置１８、１８Ａ、１８Ａの触媒の保温効果を得ることができ、しかも排気ブレーキ力を必要としているときには、排気ブレーキによる排気ブレーキ力も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の排気ガス浄化装置の周囲の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の排気ガス浄化装置の周囲の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 排気ガス浄化システム
１０ エンジン（内燃機関）
１６ 排気通路
１７、１７Ａ、１７Ｂ 第１排気絞り弁
１８、１８Ａ、１８Ａ 排気ガス浄化装置
１８ａ 触媒装置
１８ｂ フィルタ装置
１９、１９Ａ、１９Ｂ バイパス通路
２０、２０Ａ、２０Ｂ 排気ブレーキ弁
２１、２１Ａ、２１Ｂ 第２排気絞り弁
Ｇ 排気ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムの排気ガス浄化方法において、
通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作することを特徴とする排気ガス浄化方法。
【請求項２】
更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備えると共に、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置して構成された排気ガス浄化システムにおいて、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生の場合には、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作することを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化方法。
【請求項３】
内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムにおいて、
通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記排気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作する制御装置を備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記第１排気絞り弁と前記排気ブレーキ弁の両方を全閉したときの、前記第１排気絞り弁における排気ガスの流量が前記排気ブレーキ弁における排気ガスの流量よりも小さくなるように形成したことを特徴とする請求項３又は４記載の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備え、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置すると共に、前記制御装置が、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生のときには、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する制御を行うことを特徴とする請求項３又は４記載の排気ガス浄化システム。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムの排気ガス浄化方法において、
通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作することを特徴とする排気ガス浄化方法。
【請求項２】
更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備えると共に、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置して構成された排気ガス浄化システムにおいて、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生の場合には、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作することを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化方法。
【請求項３】
内燃機関の排気通路に排気ガス浄化装置を備えると共に、前記排気ガス浄化装置を迂回するバイパス通路を設け、該バイパス通路の分岐部位と前記排気ガス浄化装置との間又は前記分岐部位より上流側に第１排気絞り弁を、前記バイパス通路に排気ブレーキ弁を配置した排気ガス浄化システムにおいて、
通常走行の場合には、排気ガスの大部分が前記排気ガス浄化装置を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要としない場合には、前記排気ブレーキ弁を開くと共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作し、減速時で排気ブレーキ力を必要とする場合には、前記排気ブレーキ弁を閉じると共に、排気ガスの大部分が前記バイパス通路を流れるように弁操作する制御装置を備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記第１排気絞り弁と前記排気ブレーキ弁の両方を全閉したときの、前記第１排気絞り弁における排気ガスの流量が前記排気ブレーキ弁における排気ガスの流量よりも小さくなるように形成したことを特徴とする請求項３又は４記載の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
更に、前記排気ガス浄化装置が排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置を備え、前記バイパス通路の合流後の前記排気通路に第２排気絞り弁を配置すると共に、前記制御装置が、アイドル運転でかつ前記フィルタ装置の再生のときには、前記第２排気絞り弁を全閉すると共に、排気ガスが前記排気ガス浄化装置側を流れるように弁操作する制御を行うことを特徴とする請求項３又は４記載の排気ガス浄化システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１１２２０７（Ｐ２０１０−１１２２０７Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８３６４３（Ｐ２００８−２８３６４３）
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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