(57)【要約】【課題】ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度を推測して高温ガスを排気ガス浄化に利用できるようにする。【解決手段】エキゾーストマニホールド２１から吸気経路１７に至る排気ガス供給経路２６の途中にはボルテックスチューブ２８が設けられている。エキゾーストマニホールド２１からボルテックスチューブ２８へ流入した排気ガスは、高温ガスと低温ガスとに分離され、低温ガスは、第２供給管２６２を経由して吸気経路１７へ送られる。高温ガスは、高温ガス経路３６を経由して排気ガス浄化手段２３の上流の排気経路２２へ流出する。制御コンピュータＣは、温度検出器３９によって検出された排気ガス供給経路２６内の排気ガスの温度と、弁体３２の弁位置とに基づいて、高温ガスの温度を算出（推測）する。【選択図】図１
2010196507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気経路に設けられた排気ガス浄化手段と、
前記排気経路に設けられ、前記内燃機関から排出された排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離すると共に、前記高温ガスの流量を調整する高温ガス流量調整手段を有するボルテックスチューブとを備えた内燃機関における排気装置において、
前記ボルテックスチューブの高温ガス出口と前記排気ガス浄化手段の上流側の排気経路とを接続する高温ガス経路と、
前記ボルテックスチューブに流入する排気ガスの温度を検出又は推測する温度特定手段と、
前記温度特定手段によって特定された特定温度に基づいて、前記高温ガス流量調整手段の調整状態を制御する制御手段と、
前記特定温度と、前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記高温ガスの温度を推測する温度推測手段とを備えた内燃機関における排気装置。
【請求項２】
前記低温ガスを吸気系へ送る低温ガス供給経路と、前記低温ガス供給経路における低温ガスの流量を調整する低温ガス流量調整手段とを備え、前記制御手段は、前記温度特定手段によって特定された特定温度及び前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記低温ガス流量調整手段の調整状態を制御する請求項１に記載の内燃機関における排気装置。
【請求項３】
前記排気ガス浄化手段は、排気ガス中に含まれるパティキュレート・マターを捕集するフィルタ又は排気ガスを浄化するための触媒のうち少なくとも一方を備えている請求項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装置。
【請求項４】
前記高温ガス経路から分岐し、前記排気ガス浄化手段をバイパスする分岐経路とを備え、前記高温ガス経路と前記分岐経路とに流れる排気ガスの流量を分配調整する分配流量調整手段が設けられており、前記制御手段は、前記温度推測手段によって推測された推測温度に基づいて、前記分配流量調整手段の調整状態を制御する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関における排気装置。
【請求項５】
前記排気ガス浄化手段は、前記フィルタと、該フィルタより下流に設けられた前記触媒とを含み、前記高温ガス経路は、前記フィルタより上流の前記排気経路に接続されており、前記分岐経路は、前記フィルタより下流、且つ前記触媒より上流の前記排気経路に接続されている請求項４に記載の内燃機関における排気装置。
【請求項６】
前記排気ガス浄化手段は、前記触媒である請求項４に記載の内燃機関における排気装置。
【請求項７】
排気ガスを浄化するための触媒を備えた排気ガス浄化手段が前記排気経路に設けられており、前記排気ガス浄化手段よりも上流における排気経路と前記ボルテックスチューブの高温ガス側を連結する高温ガス経路が設けられており、前記排気ガス浄化手段より上流の前記排気経路に還元剤を添加する還元剤添加手段を備え、前記制御手段は、前記温度推測手段によって推測された推測温度に基づいて、前記還元剤添加手段の添加状態を制御する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関における排気装置。
【請求項８】
内燃機関の排気経路に設けられた排気ガス浄化手段と、
前記排気経路に設けられ、前記内燃機関から排出された排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離すると共に、前記高温ガスの流量を調整する高温ガス流量調整手段を有するボルテックスチューブと、
前記ボルテックスチューブの高温ガス出口と前記排気ガス浄化手段の上流側の排気経路とを接続する高温ガス経路とを備えた内燃機関における排気方法において、
前記ボルテックスチューブに流入する排気ガスの温度を検出又は推測して特定し、
前記特定された温度に基づいて、前記高温ガスの流量を調整すると共に、前記特定された温度と、前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記高温ガスの温度を推測する内燃機関における排気方法。
【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た排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離するボルテックスチューブが排気経路に設けられている内燃機関における排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるＥＧＲ装置では、ボルテックスチューブが用いられている。ボルテックスチューブは、排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離し、分離された低温の排気ガスが吸気系へ送られる。低温の排気ガスを吸気系へ送るのは、ＮＯｘの発生を低減するためである。
【０００３】
ボルテックスチューブには高温ガスの吐出流量を調整する流量調整弁が設けられている。流量調整弁の開度は、吸気系へ供給される排気ガスがエンジン運転状態と吸入空気の温度と排気ガスの温度とに応じた最適流量となるように、適切に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７０６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発生したＮＯｘを処理するために排気経路にＮＯｘ触媒を配設した排気装置では、触媒の活性化のために排気ガスの温度を高める必要がある場合がある。この場合、ボルテックスチューブで分離された高温ガスを触媒の活性化のために利用することが考えられるが、この利用を可能にするには、ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度を知る必要がある。
【０００６】
本発明は、ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度を推測して高温ガスを排気ガス浄化に利用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内燃機関の排気経路に設けられた排気ガス浄化手段と、前記排気経路に設けられ、前記内燃機関から排出された排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離すると共に、前記高温ガスの流量を調整する高温ガス流量調整手段を有するボルテックスチューブとを備えた内燃機関における排気装置を対象とし、請求項１の発明では、前記ボルテックスチューブの高温ガス出口と前記排気ガス浄化手段の上流側の排気経路とを接続する高温ガス経路と、前記ボルテックスチューブに流入する排気ガスの温度を検出又は推測する温度特定手段と、前記温度特定手段によって特定された特定温度に基づいて、前記高温ガス流量調整手段の調整状態を制御する制御手段と、前記特定温度と、前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記高温ガスの温度を推測する温度推測手段とを備えている。
【０００８】
ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度が推測されるため、高温ガスの温度を温度検出器で検出することなく、この推測温度に応じて高温ガスを排気ガスの処理に利用することができる。
【０００９】
好適な例では、前記低温ガスを吸気系へ送る低温ガス供給経路と、前記低温ガス供給経路における低温ガスの流量を調整する低温ガス流量調整手段とを備え、前記制御手段は、前記温度特定手段によって特定された特定温度及び前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記低温ガス流量調整手段の調整状態を制御する。
【００１０】
ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度を推測するということは、ボルテックスチューブで分離された低温ガスの温度も推測できることを意味する。ボルテックスチューブで分離された低温ガスの温度を推測できるため、吸気系へ送られる排気ガス流量を低温ガスの推測温度に応じた適正流量に制御することができる。
【００１１】
好適な例では、前記排気ガス浄化手段は、排気ガス中に含まれるパティキュレート・マターを捕集するフィルタ又は排気ガスを浄化するための触媒のうち少なくとも一方を備えている。
【００１２】
好適な例では、前記高温ガス経路から分岐し、前記排気ガス浄化手段をバイパスする分岐経路とを備え、前記高温ガス経路と前記分岐経路とに流れる排気ガスの流量を分配調整する分配流量調整手段が設けられており、前記制御手段は、前記温度推測手段によって推測された推測温度に基づいて、前記分配流量調整手段の調整状態を制御する。
【００１３】
フィルタに捕集されているパティキュレート・マターを燃焼してフィルタを再生する場合、あるいは触媒を活性化する場合、分配流量調整手段の調整状態を開状態にして高温ガスを高温ガス経路へ送れば、フィルタの再生あるいは触媒の活性化が可能である。この場合、温度推測手段によって推測された推測温度がフィルタの再生あるいは触媒の活性化に適した温度になっていることが必要である。
【００１４】
好適な例では、前記排気ガス浄化手段は、前記フィルタと、該フィルタより下流に設けられた前記触媒とを含み、前記高温ガス経路は、前記フィルタより上流の前記排気経路に接続されており、前記分岐経路は、前記フィルタより下流、且つ前記触媒より上流の前記排気経路に接続されている。
【００１５】
エンジン運転中では、高温ガスは、常に触媒に供給されるため、触媒の温度を高温に維持することが容易である。
好適な例では、前記排気ガス浄化手段は、前記触媒である。
【００１６】
エンジン始動時に分配流量調整手段の調整状態を開状態にして高温ガスを高温ガス経路へ送れば、触媒の活性化が早まる。
好適な例では、排気ガスを浄化するための触媒を備えた排気ガス浄化手段が前記排気経路に設けられており、前記排気ガス浄化手段よりも上流における排気経路と前記ボルテックスチューブの高温ガス側を連結する高温ガス経路が設けられており、前記排気ガス浄化手段より上流の前記排気経路に還元剤を添加する還元剤添加手段を備え、前記制御手段は、前記温度推測手段によって推測された推測温度に基づいて、前記還元剤添加手段の添加状態を制御する。
【００１７】
ＮＯｘ触媒に対するディーゼルエンジンの還元剤（例えば軽油）の添加は、ＮＯｘ触媒の温度を上げてＮＯｘ触媒の活性化に寄与する。還元剤添加手段によって還元剤を添加する必要がある場合、温度推測手段によって推測された高温ガスの推測温度が低いときには還元剤添加手段によって還元剤を添加するという制御を行えばよい。高温ガスの推測温度が高いときには還元剤添加手段による還元剤添加を停止すれば、還元剤の浪費を回避することができる。
【００１８】
請求項８の発明は、内燃機関の排気経路に設けられた排気ガス浄化手段と、前記排気経路に設けられ、前記内燃機関から排出された排気ガスを高温ガスと低温ガスとに分離すると共に、前記高温ガスの流量を調整する高温ガス流量調整手段を有するボルテックスチューブと、前記ボルテックスチューブの高温ガス出口と前記排気ガス浄化手段の上流側の排気経路とを接続する高温ガス経路とを備えた内燃機関における排気方法を対象とし、前記ボルテックスチューブに流入する排気ガスの温度を検出又は推測して特定し、前記特定された温度に基づいて、前記高温ガスの流量を調整すると共に、前記特定された温度と、前記高温ガス流量調整手段の調整状態とに基づいて、前記高温ガスの温度を推測する。
【００１９】
ここにおける高温ガスの流量の調整は、間接的に高温ガスの温度を推測することも含める。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、ボルテックスチューブで分離された高温ガスの温度を推測して高温ガスを排気ガス浄化に利用できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、内燃機関及び排気装置の概略構成図。（ｂ）は、ボルテックスチューブの側断面図。
【図２】排気ガス処理制御プログラムを示すフローチャート。
【図３】内燃機関及び排気装置の模式図。
【図４】第２の実施形態を示す内燃機関及び排気装置の模式図。
【図５】排気ガス処理制御プログラムを示すフローチャート。
【図６】第３の実施形態を示す内燃機関及び排気装置の概略構成図。
【図７】排気ガス処理制御プログラムを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をディーゼルエンジンに具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、ディーゼルエンジン１０（内燃機関）は、ピストン（図示略）によって区画される複数の燃焼室１１〔本実施形態では４つ〕を備えており、ディーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１２には燃焼室１１毎に電磁式の燃料噴射ノズル１３が取り付けられている。燃料（軽油）は、燃料ポンプ１４及びコモンレール１５を経由して燃料噴射ノズル１３へ供給され、燃料噴射ノズル１３は、各燃焼室１１内に燃料を噴射する。
【００２３】
シリンダヘッド１２にはインテークマニホールド１６が接続されている。吸気系を構成するインテークマニホールド１６には吸気経路１７が接続されており、吸気経路１７にはエアクリーナ１８が接続されている。吸気系を構成する吸気経路１７の途中には過給機１９のコンプレッサ部１９１が設けられている。過給機１９は、排気ガス流によって作動されるターボチャージャーである。
【００２４】
吸気経路１７の途中にはスロットル弁２０が配設されている。スロットル弁２０は、吸気経路１７に吸入される空気流量を調整するためのものである。吸気経路１７を流れる空気は、インテークマニホールド１６を経由して複数の燃焼室１１へ送られ、燃料噴射ノズル１３から各燃焼室１１内へ噴射された燃料が燃焼される。
【００２５】
シリンダヘッド１２にはエキゾーストマニホールド２１が接続されており、エキゾーストマニホールド２１には排気経路２２が接続されている。燃焼室１１から排出された排気ガスは、排気経路を構成するエキゾーストマニホールド２１及び排気経路２２へ送られる。
【００２６】
排気経路２２上には排気ガス浄化手段２３が設けられている。排気ガス浄化手段２３は、排気ガス中のパティキュレート・マターを捕集するフィルタ２４と、フィルタ２４より下流に設けられたＮＯｘ触媒２５とからなる。燃焼室１１から排出される排気ガスは、エキゾーストマニホールド２１、過給機１９のタービン部１９２、排気経路２２及び排気ガス浄化手段２３を経由して大気に放出される。
【００２７】
スロットル弁２０よりも下流の吸気経路１７とエキゾーストマニホールド２１とは、第１供給管２６１と第２供給管２６２とからなる排気ガス供給経路２６を介して接続されており、第２供給管２６２には流量調整弁２７が設けられている。第１供給管２６１は、排気経路の一部であるエキゾーストマニホールド２１からボルテックスチューブ２８へ排気ガスを送る流入経路である。
【００２８】
流量調整弁２７は、制御コンピュータＣの制御を受け、制御コンピュータＣは、流量調整弁２７における流量調整状態を制御する。流量調整弁２７における通過断面積（弁開度）が零でない場合には、エキゾーストマニホールド２１内の排気ガスが排気ガス供給経路２６を経由して吸気経路１７へ流出可能である。
【００２９】
第１供給管２６１と第２供給管２６２との間にはボルテックスチューブ２８が介在されている。
図１（ｂ）に示すように、ボルテックスチューブ２８は、旋回筒２９と、旋回筒２９の基端部の外周に形成されたノズル部３０と、旋回筒２９の末端に連結されたバルブハウジング３１と、バルブハウジング３１内の取り出し通路３１１に収容された弁体３２とを備えている。弁体３２は、リニアアクチュエータ３３によって取り出し通路３１１の通路方向に移動されて取り出し通路３１１の通路断面積を変える。リニアアクチュエータ３３は、制御コンピュータＣの制御を受け、制御コンピュータＣは、弁体３２及びリニアアクチュエータ３３からなる高温ガス流量調整手段の調整状態（弁位置）を制御する。
【００３０】
旋回筒２９には旋回室３４及び取り出し口３５が形成されており、取り出し口３５及び取り出し通路３１１は、旋回室３４に連通されている。ノズル部３０内には噴射通路３０１が形成されている。噴射通路３０１は、旋回室３４に連通されている。噴射通路３０１には第１供給管２６１が連通されており、取り出し口３５には第２供給管２６２が連通されている。
【００３１】
過給機１９のタービン部１９２より下流かつフィルタ２４より上流の排気経路２２とバルブハウジング３１とは、高温ガス経路３６を介して接続されている。高温ガス経路３６は、排気経路の一部であるエキゾーストマニホールド２１と第１供給管２６１との接続部よりも下流、且つ排気ガス浄化手段２３よりも上流の排気経路２２に接続されている。
【００３２】
高温ガス経路３６の途中には電磁開閉弁３８が介在されている。電磁開閉弁３８は、制御コンピュータＣの制御を受け、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８の流量調整状態（開閉状態）を制御する。電磁開閉弁３８は、高温ガス経路３６と分岐経路３７との接続部より下流の高温ガス経路３６における排気ガス流量を調整する。電磁開閉弁３８は、高温ガス経路３６と分岐経路３７との接続部より下流の高温ガス経路３６に設けられた分配流量調整手段である。
【００３３】
電磁開閉弁３８より上流の高温ガス経路３６には分岐経路３７が接続されている。分岐経路３７は、フィルタ２４とＮＯｘ触媒２５との間の排気経路２２に接続されている。
ディーゼルエンジン１０が運転開始されると、燃焼室１１から排出された排気ガスがエキゾーストマニホールド２１及び排気経路２２へ流出する。フィルタ２４を通過する排気ガス中のパティキュレート・マターは、フィルタ２４に捕集される。
【００３４】
エキゾーストマニホールド２１内の排気ガスの一部は、第１供給管２６１を経由して噴射通路３０１へ流入し、噴射通路３０１へ流入した排気ガスは、噴射通路３０１から旋回室３４へ噴射される。旋回室３４へ噴射された排気ガスは、旋回室３４内で、図１（ｂ）に矢印Ｒで示す方向に旋回する高温ガス流と、矢印Ｑで示す方向に旋回する低温ガス流とに分離される。
【００３５】
矢印Ｒで示す方向に旋回する高温ガスは、取り出し通路３１１を経由して高温ガス経路３６へ流出する。取り出し通路３１１を流れる高温ガスの流量は、弁体３２の弁位置によって調整される。弁体３２及びリニアアクチュエータ３３は、高温ガスの流量を調整する高温ガス流量調整手段を構成する。
【００３６】
電磁開閉弁３８が開いている場合には、高温ガス経路３６へ流出した高温ガスの一部は、フィルタ２４より上流の排気経路２２へ流出し、残りの高温ガスは、フィルタ２４とＮＯｘ触媒２５との間の排気経路２２へ流出する。電磁開閉弁３８が閉じている場合には、高温ガス経路３６へ流出した高温ガスは、フィルタ２４とＮＯｘ触媒２５との間の排気経路２２へ流出する。
【００３７】
矢印Ｑで示す方向に旋回する低温ガスは、流量調整弁２７が開いている場合には、取り出し口３５及び第２供給管２６２を経由して吸気経路１７へ流出する。第２供給管２６２は、吸気系である吸気経路１７へ送る低温ガス供給経路である。流量調整弁２７は、低温ガス供給経路における低温ガスの流量を調整する低温ガス流量調整手段である。
【００３８】
吸気経路１７へ流出した低温ガスは、インテークマニホールド１６へ流入し、インテークマニホールド１６内へ流入した低温ガスは、燃焼室１１内の温度を低減してＮＯｘの発生を抑制する。
【００３９】
図１（ａ）に示すように、第１供給管２６１には温度検出器３９が設けられている。温度検出器３９は、第１供給管２６１内の排気ガスの温度を検出する。温度検出器３９は、ボルテックスチューブ２８に流入する排気ガスの温度を検出する温度特定手段である。温度検出器３９によって得られた温度検出情報は、制御コンピュータＣへ送られる。
【００４０】
制御コンピュータＣには、クランク角度検出器４０及びアクセルセンサ４１が信号接続されている。クランク角度検出器４０は、図示しないクランク軸の回転角度（クランク角度）を検出する。クランク角度検出器４０によって検出されたクランク角度情報は、制御コンピュータＣへ送られる。制御コンピュータＣは、クランク角度検出器４０によって検出されたクランク角度の情報に基づいて、エンジン回転数を算出する。
【００４１】
アクセルセンサ４１は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出する。アクセルセンサ４１によって検出された踏み込み量検出情報は、制御コンピュータＣに送られる。制御コンピュータＣは、踏み込み量検出情報及びエンジン回転数情報に基づいて、燃料噴射ノズル１３における燃料噴射量を算出して制御する。制御コンピュータＣは、算出した燃料噴射量をエンジン負荷として把握する。
【００４２】
制御コンピュータＣ、クランク角度検出器４０及びアクセルセンサ４１は、エンジン回転数とエンジン負荷とによって表される運転状態を把握する運転状態把握手段を構成する。
【００４３】
図３は、図１の模式図である。リニアアクチュエータ３３、流量調整弁２７及び電磁開閉弁３８を制御する制御コンピュータＣは、図２にフローチャートで示す排気ガス処理制御プログラムを遂行する。以下、図２のフローチャートに従って排気ガス処理制御を説明する。
【００４４】
制御コンピュータＣは、運転状態を把握し、且つ温度検出器３９によって得られる温度検出情報に基づいて、排気温度Ｔｅを把握（特定）する（ステップＳ１）。制御コンピュータＣは、把握した運転状態及び把握（特定）した排気温度Ｔｅに基づいて、流量調整弁２７の弁開度を指定すると共に、低温ガスの温度Ｔｘを指定する（ステップＳ２）。制御コンピュータＣは、低温ガスの温度Ｔｘの指定に伴って、指定温度Ｔｘをもたらす弁体３２の弁位置を特定すると共に、特定された弁位置に弁体３２を配置するように、リニアアクチュエータ３３の作動を制御する（ステップＳ３）。
【００４５】
制御コンピュータＣは、運転状態の推移に基づいて、フィルタ２４の再生が必要時期になったか否かを判断する（ステップＳ４）。再生必要時期は、パティキュレート・マターの許容捕集量が限界になって捕集能力が低下する時期のことであり、再生必要時期は、運転状態の推移に基づいて把握される。
【００４６】
フィルタ２４の再生必要時期でない場合（ステップＳ４においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８を励磁状態に維持してステップＳ１へ移行する。電磁開閉弁３８が励磁状態にある場合には電磁開閉弁３８が開状態にあり、ボルテックスチューブ２８内から高温ガス経路３６へ流出する高温ガスは、高温ガス経路３６を通りフィルタ２４を通過する。
【００４７】
フィルタ２４の再生必要時期になった場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、把握（特定）した排気温度Ｔｅ及び特定した弁体３２の弁位置の情報に基づいて、高温ガスの温度Ｔｙを算出（推定）する（ステップＳ５）。
【００４８】
制御コンピュータＣは、算出した高温ガス温度Ｔｙと、予め設定された基準温度Ｔ１との大小比較を行なう（ステップＳ６）。高温ガス温度Ｔｙが基準温度Ｔ１以上である場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８を所定時間励磁して該所定時間だけ電磁開閉弁３８を開状態にする（ステップＳ８）。ステップＳ８の処理後、制御コンピュータＣは、ステップＳ１へ移行する。
【００４９】
電磁開閉弁３８が開くと、基準温度Ｔ１以上の温度Ｔｙの高温ガスの一部がフィルタ２４へ流入し、残りの高温ガスは、分岐経路３７を経由してＮＯｘ触媒２５へ流入する。フィルタ２４に捕集されているパティキュレート・マターは、フィルタ２４へ流入した基準温度Ｔ１以上の温度Ｔｙの高温ガスの熱によって、燃焼除去される。ＮＯｘ触媒２５に流入した基準温度Ｔ１以上の温度Ｔｙの高温ガスは、ＮＯｘ触媒２５の活性化に必要な温度以上にＮＯｘ触媒２５の温度を維持し、ＮＯｘ触媒２５を通過する排気ガス中のＮＯｘは、ＮＯｘ触媒２５によって還元処理される。
【００５０】
高温ガス温度Ｔｙが基準温度Ｔ１に満たない場合（ステップＳ６においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８を消磁状態にする（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理後、制御コンピュータＣは、ステップＳ８へ移行する。
【００５１】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）流量調整弁２７の弁開度及び弁体３２の弁位置が決定されると、ボルテックスチューブ２８へ供給される排気ガス流量が特定される。ボルテックスチューブ２８で分離された高温ガスの温度Ｔｙは、ボルテックスチューブ２８へ流入する前の排気ガスの検出温度Ｔｅと、弁体３２の弁位置とに基づいて、算出（推測）できる。従って、温度検出器を用いることなく高温ガスの温度Ｔｙを把握することができる。
【００５２】
（２）フィルタ２４の再生必要時期が到来したとき、ボルテックスチューブ２８で分離された高温ガスの推定温度Ｔｙが基準温度Ｔ１以上の場合には、この高温ガスをフィルタ２４へ供給してフィルタ２４の再生を図るという排気ガス処理を行なうことができる。
【００５３】
（３）本実施形態では、フィルタ２４の再生必要時期が到来したとき、推測温度Ｔｙが基準温度Ｔ１に満たないときには推測温度Ｔｙを基準温度Ｔ１以上にする制御が行われる。従って、フィルタ２４の再生必要時期が到来したときには、フィルタ２４の再生を確実に行なうことができる。
【００５４】
（４）ボルテックスチューブ２８で分離された低温ガスの温度Ｔｘは、ボルテックスチューブ２８へ流入する前の排気ガスの検出温度Ｔｅと、弁体３２の弁位置とに基づいて、算出（推測）できる。ボルテックスチューブ２８で分離された低温ガスの温度を推測することができるため、吸気系へ送られる排気ガス流量を低温ガスの温度に応じた適正流量に制御することができる。
【００５５】
（５）高温ガスは、常にＮＯｘ触媒２５に供給されるため、ＮＯｘ触媒２５の温度をＮＯｘの還元処理に適した高温に維持することが容易である。
次に、図４及び図５の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
【００５６】
図４に示すように、排気ガス浄化手段は、ＮＯｘ触媒２５であり、ＮＯｘ触媒２５の上流側の排気経路２２には高温ガス経路３６が接続されており、ＮＯｘ触媒２５の下流側の排気経路２２には分岐経路３７が接続されている。
【００５７】
制御コンピュータＣは、図５にフローチャートで示す排気ガス処理制御プログラムを遂行する。以下、図５のフローチャートに従って排気ガス処理制御を説明するが、第１の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
【００５８】
ステップＳ３の処理後、制御コンピュータＣは、把握（特定）した排気温度Ｔｅ及び特定した弁体３２の弁位置の情報に基づいて、高温ガスの温度Ｔｙを算出（推定）する（ステップＳ５）。制御コンピュータＣは、把握した高温ガスの温度Ｔｙと、予め設定された基準温度Ｔ２との大小比較を行なう（ステップＳ９）。高温ガスの温度Ｔｙが基準温度Ｔ２に満たない場合（ステップＳ９においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８を励磁して電磁開閉弁３８を開状態にする（ステップＳ１０）。そして、制御コンピュータＣは、ステップＳ９へ移行する。
【００５９】
電磁開閉弁３８が開くと、高温ガスの一部が高温ガス経路３６を経由してＮＯｘ触媒２５へ送られ、残りの高温ガスは、分岐経路３７を経由して大気へ放出される。ＮＯｘ触媒２５へ送られた高温ガスは、ＮＯｘ触媒２５の活性化に寄与する。
【００６０】
排気ガス温度Ｔｅが基準温度Ｔ２以上である場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８が消磁状態であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。電磁開閉弁３８が励磁状態である場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、電磁開閉弁３８を消磁する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理後、制御コンピュータＣは、ステップＳ１へ移行する。電磁開閉弁３８が消磁状態である場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、ステップＳ１へ移行する。
【００６１】
第２の実施形態では、第１の実施形態における（１），（４）項と同様の効果が得られる上に、以下の効果が得られる。
（６）エンジン始動直後では、排気ガスの温度Ｔｅは低く、ＮＯｘ触媒２５の活性化に時間が掛かる。本実施形態では、排気ガスの温度Ｔｅが基準温度Ｔ２に満たない低温の場合（ＮＯｘ触媒２５の活性化の維持に必要な温度に満たない場合）には、電磁開閉弁３８が開かれて高温ガスがＮＯｘ触媒２５へ送られるため、ＮＯｘ触媒２５の活性化が早まる。
【００６２】
ＮＯｘ触媒２５が比較的熱に弱い場合には、ボルテックスチューブ２８から送り出される高温ガスをＮＯｘ触媒２５へ供給しない方がよい。排気ガスの温度Ｔｅが基準温度Ｔ２以上に高い場合には、電磁開閉弁３８が閉じられるため、ＮＯｘ触媒２５が高温ガスに不必要に晒されることはない。
【００６３】
次に、図６及び図７の第３の実施形態を説明する。第２の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図６に示すように、排気ガス浄化手段は、ＮＯｘ触媒２５であり、分岐経路３７はなく、温度検出器３９は用いられていない。
【００６４】
ＮＯｘ触媒２５より上流の排気経路２２には添加ノズル４２が設けられており、添加ノズル４２には添加ポンプ４３が接続されている。添加ポンプ４３は、添加ノズル４２に還元剤（例えば燃料である軽油）を供給する。添加ノズル４２は、供給された還元剤をＮＯｘ触媒２５より上流の排気経路２２内に噴射する。添加ポンプ４３の作動は、制御コンピュータＣの制御を受ける。添加ポンプ４３及び添加ノズル４２は、ＮＯｘ触媒２５（排気ガス浄化手段）へ還元剤を添加する還元剤添加手段４４を構成する。
【００６５】
制御コンピュータＣは、図７にフローチャートで示す排気ガス処理制御プログラムを遂行する。以下、図７のフローチャートに従って排気ガス処理制御を説明するが、第１の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
【００６６】
ステップＳ１ｅにおいて、制御コンピュータＣは、運転状態を把握し、且つ把握した運転状態に基づいて、排気温度Ｔｅを算出（推測）する。クランク角度検出器４０、アクセルセンサ４１及び制御コンピュータＣは、ボルテックスチューブ２８に流入する排気ガスの温度を推測する温度推測手段を構成し、算出された排気温度Ｔｅは、推測温度である。
【００６７】
ステップＳ３の処理後、制御コンピュータＣは、高温ガスの温度Ｔｙを算出する（ステップＳ１３）。制御コンピュータＣは、算出した高温ガス温度Ｔｙと、予め設定された基準温度Ｔ３との大小比較を行なう（ステップＳ１４）。高温ガス温度Ｔｙが基準温度Ｔ３に満たない場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、添加ポンプ４３を作動して添加ノズル４２から還元剤を噴射させる（ステップＳ１５）。そして、制御コンピュータＣは、ステップＳ１へ移行する。
【００６８】
高温ガス温度Ｔｙが基準温度Ｔ３以上である場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、還元剤添加中であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。還元剤添加中である場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、添加ポンプ４３の作動を停止して還元剤添加を停止させる（ステップＳ１７）。その後、制御コンピュータＣは、ステップＳ１ｅへ移行する。還元剤添加中でない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、制御コンピュータＣは、ステップＳ１ｅへ移行する。
【００６９】
第３の実施形態では、第１の実施形態における（１），（４）項と同様の効果が得られる上に、以下の効果が得られる。
（７）添加ノズル４２から添加される還元剤は、ＮＯｘ触媒２５と反応し、この反応によりＮＯｘ触媒２５の温度が高められてＮＯｘ触媒２５が活性化する。しかし、エンジン運転中ではＮＯｘ触媒２５へ常時供給される高温ガスの温度が基準温度Ｔ３（ＮＯｘ触媒２５が十分に活性化される温度）以上という高い温度である場合には、還元剤添加手段４４から還元剤の添加は行われない。従って、還元剤の無駄な消費が回避される。
【００７０】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１〜第３の実施形態において、流量調整弁２７の上流の排気ガス供給経路２６と排気ガス浄化手段より下流の排気経路２２とを排気分岐経路で繋いでもよい。流量調整弁２７が閉じている場合には、ボルテックスチューブ２８から送り出される低温ガスは、排気分岐経路を経由して排気ガス浄化手段より下流の排気経路へ流出する。このような構成では、吸気系へ送られる低温ガスの供給流量をボルテックスチューブ２８から送り出される低温ガスの推測温度に応じた適正流量に制御することが容易になる。
【００７１】
○第１，２の実施形態において、エキゾーストマニホールド２１内の排気ガスの温度を温度検出器３９によって検出するようにしてもよい。
○第１の実施形態において、排気ガス浄化手段としてフィルタ２４のみを用いてもよい。
【００７２】
○高温ガス経路３６に設けた電磁開閉弁３８の代わりに、高温ガス経路３６と分岐経路３７との接続部に３方弁を設けても良い。
○ボルテックスチューブ２８に導入する排気ガスを排気ガス浄化手段２３の下流から取り出すようにしてもよい。
【００７３】
○ボルテックスチューブ２８の上流側の排気温度と、ボルテックスチューブ２８の流量調整弁（弁体３２）の開度とに基づいて、直接的に電磁開閉弁３８の開度を調整するようにしてもよい。この場合、流量調整弁（弁体３２）の開度の調整による高温ガスの流量の調整は、間接的に高温ガスの温度を推測していることにもなる。
【００７４】
○本発明をガソリンエンジンに適用してもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１０…内燃機関としてのディーゼルエンジン。１７…吸気系を構成する吸気経路。２２…排気経路。２３…排気ガス浄化手段。２４…フィルタ。２５…ＮＯｘ触媒。２６１…流入経路としての第１供給管。２６２…低温ガス供給経路としての第２供給管。２７…低温ガス流量調整手段としての流量調整弁。２８…ボルテックスチューブ。３２…高温ガス流量調整手段を構成する弁体。３３…高温ガス流量調整手段を構成するリニアアクチュエータ。３６…高温ガス経路。３７…分岐経路。３８…分配流量調整手段としての電磁開閉弁。３９…温度特定手段としての温度検出器。４０…温度推測手段を構成するクランク角度検出器。４１…温度推測手段を構成するアクセルセンサ。４４…還元剤添加手段。Ｃ…温度推測手段を構成する制御手段としての制御コンピュータ。Ｔｙ…推測温度。
【図１】
2010196507.tif 000003
【図２】
2010196507.tif 000004
【図３】
2010196507.tif 000005
【図４】
2010196507.tif 000006
【図５】
2010196507.tif 000007
【図６】
2010196507.tif 000008
【図７】
2010196507.tif 000009