(57)【要約】【課題】フィルタ再生時の過度の温度上昇を抑制しつつ速やかにフィルタの再生を完了させることができる技術を提供する。【解決手段】内燃機関１の排気通路２に設けられ下流側４２に酸化能力を有する触媒を担持させたパティキュレートフィルタ４と、パティキュレートフィルタ４よりも上流から還元剤を供給する還元剤供給手段７と、パティキュレートフィルタ４よりも上流から高温の排気を供給する高温排気供給手段３と、を備え、フィルタの再生時には、パティキュレートフィルタ４へ還元剤を供給し、その後、パティキュレートフィルタ４へ高温の排気を供給する。【選択図】図１
2006226216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ下流側に酸化能力を有する触媒を担持させたパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタよりも上流から該パティキュレートフィルタに還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも上流から該パティキュレートフィルタに粒子状物質を酸化させる高温の排気を供給する高温排気供給手段と、
を備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときに、前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給し、その後、前記高温排気供給手段により前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記パティキュレートフィルタよりも上流に備えられた酸化能力を有する触媒である酸化触媒と、
前記酸化触媒をバイパスするバイパス通路と、
をさらに備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときであって前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給するときには、前記バイパス通路に還元剤を流し、前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給するときには、前記酸化触媒に還元剤を流すことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記パティキュレートフィルタよりも上流に備えられた酸化能力を有する触媒である酸化触媒をさらに備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときであって前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給するときには、前記酸化触媒よりも下流でかつ前記パティキュレートフィルタよりも上流から還元剤を供給し、前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給するときには、前記酸化触媒よりも上流から還元剤を供給することを特徴とする請求項１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】
ディーゼルエンジンは経済性に優れている反面、排気中に含まれる浮遊粒子状物質である煤に代表されるパティキュレートマター（Particulate Matter：以下特に断らない限り「ＰＭ」という。）の除去が重要な課題となっている。このため、大気中にＰＭが放出されないようにディーゼルエンジンの排気系にＰＭの捕集を行うパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」とする）を設ける技術が周知である。
【０００３】
このフィルタにより排気中のＰＭが一旦捕集され大気中へ放出されることを防止することができる。しかし、フィルタに捕集されたＰＭが該フィルタに堆積しフィルタの目詰まりを発生させることがある。この目詰まりが発生すると、フィルタ上流の排気の圧力が上昇し内燃機関の出力低下やフィルタの毀損を誘発する虞がある。このようなときには、フィルタ上に堆積したＰＭを着火燃焼せしめることにより該ＰＭを除去することができる。このようにフィルタに堆積したＰＭを除去することをフィルタの再生という。
【０００４】
しかし、前記フィルタに捕集されたＰＭを着火燃焼させるためには、フィルタの温度を高温にする必要があるが、ディーゼルエンジンの排気の温度は通常この温度よりも低いためＰＭを燃焼除去するのは困難であった。
【０００５】
これに対し、フィルタよりも上流に酸化触媒および該酸化触媒をバイパスする通路を備え、フィルタの再生を開始したときにはバイパス通路へ還元剤を流し、次いで酸化触媒へ還元剤を流してフィルタの再生を速やかに行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１６６４１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８４３２号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６５７１号公報
【特許文献４】特開平８−３１９８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、酸化触媒をバイパスした還元剤がフィルタへ流れ込むと、該フィルタ内で上流側から粒子状物質が酸化されることにより、上流側からフィルタおよび排気の温度が上昇し、その熱でさらに下流側の温度が上昇する。そのため、下流側は非常に高温となり、下流端においてフィルタが過熱するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気浄化装置において、フィルタ再生時の過度の温度上昇を抑制しつつ速やかにフィルタの再生を完了させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。すなわち、
内燃機関の排気通路に設けられ下流側に酸化能力を有する触媒を担持させたパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタよりも上流から該パティキュレートフィルタに還元剤を
供給する還元剤供給手段と、
前記パティキュレートフィルタよりも上流から該パティキュレートフィルタに粒子状物質を酸化させる高温の排気を供給する高温排気供給手段と、
を備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときに、前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給し、その後、前記高温排気供給手段により前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給することを特徴とする。
【０００９】
このように、パティキュレートフィルタ内の下流側に酸化能力を有する触媒を担持させることにより、該パティキュレートフィルタに還元剤を供給したときには触媒が担持された下流側だけが温度上昇するので、発生熱量が少なく、しかも下流側で熱が発生するのでパティキュレートフィルタ上流側の温度上昇が抑制される。そして、パティキュレートフィルタ内の主に下流側で捕集された粒子状物質が酸化除去される。
【００１０】
この後に、パティキュレートフィルタ内の主に上流側で捕集された粒子状物質を酸化除去させるために、高温の排気をパティキュレートフィルタに供給する。これにより、上流側で捕集された粒子状物質は酸化除去される。このときに発生する熱が、パティキュレートフィルタ内の下流側へ伝わっても、このときには既に下流側に捕集されていた粒子状物質は除去されているため、該下流側でさらに温度が上昇することがほとんどないので、下流側で過熱することが抑制される。
【００１１】
また、パティキュレートフィルタ全体の温度を上昇させてパティキュレートフィルタの再生を行う場合と比較して、パティキュレートフィルタの温度上昇が小さいため、その分上流側および下流側の温度を高くしてもパティキュレートフィルタの過熱を抑制することができる。そして、パティキュレートフィルタの上流側および下流側の温度を高くすることにより、粒子状物質の酸化が速やかに行われ、パティキュレートフィルタの再生に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明においては、前記パティキュレートフィルタよりも上流に備えられた酸化能力を有する触媒である酸化触媒と、
前記酸化触媒をバイパスするバイパス通路と、
をさらに備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときであって前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給するときには、前記バイパス通路に還元剤を流し、前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給するときには、前記酸化触媒に還元剤を流すことができる。
【００１３】
すなわち、バイパス通路へ還元剤を流すことにより、パティキュレートフィルタへ還元剤を含んだ排気が供給される。そして、パティキュレートフィルタ内では、触媒が担持されている下流側で排気中の燃料が酸化され、該下流側で捕集された粒子状物質を酸化除去することができる。このときには、上流側で捕集された粒子状物質はほとんど酸化されないため、パティキュレートフィルタの過熱を抑制することができる。
【００１４】
また、酸化触媒へ還元剤を流すことにより、該酸化触媒において還元剤が酸化されるので排気の温度が上昇する。そして、この高温の排気をパティキュレートフィルタに流すことにより、該パティキュレートフィルタの上流側に捕集されていた粒子状物質を酸化除去することができる。このときには、下流側には粒子状物質がほとんど存在しないので、下流側でさらに温度が上昇することもほとんどない。そのため、パティキュレートフィルタの過熱が抑制される。
【００１５】
本発明においては、前記パティキュレートフィルタよりも上流に備えられた酸化能力を有する触媒である酸化触媒をさらに備え、
前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときであって前記還元剤供給手段により前記パティキュレートフィルタへ還元剤を供給するときには、前記酸化触媒よりも下流でかつ前記パティキュレートフィルタよりも上流から還元剤を供給し、前記パティキュレートフィルタへ高温の排気を供給するときには、前記酸化触媒よりも上流から還元剤を供給することができる。
【００１６】
すなわち、酸化触媒よりも下流でかつパティキュレートフィルタよりも上流から還元剤を供給することにより、パティキュレートフィルタに還元剤を供給することができ、該パティキュレートフィルタ内の下流側で還元剤および粒子状物質（ＰＭ）を酸化させることができる。
【００１７】
また、酸化触媒よりも上流側から還元剤を供給することにより、還元剤が酸化触媒へ流入するので、該酸化触媒にて還元剤が酸化して排気の温度を上昇させる。これにより、パティキュレートフィルタに高温の排気を供給することができる。このときには、排気中に還元剤がほとんど含まれていないため、パティキュレートフィルタの下流側で還元剤が反応することもほとんどなく、下流側にＰＭも溜まっていないため、該パティキュレートフィルタの下流側の温度上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、内燃機関の排気浄化装置において、フィルタ再生時の過度の温度上昇を抑制しつつ速やかにフィルタの再生を完了させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
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１とその排気系の概略構成を示す図である。
【００２１】
内燃機関１には、該内燃機関１の燃焼室へ通じる排気通路２が接続されている。この排気通路２は、下流にて大気へと通じている。
【００２２】
前記排気通路２の途中には、内燃機関１側から順に酸化触媒３、パティキュレートフィルタ４が備えられている。
【００２３】
パティキュレートフィルタ４（以下、フィルタ４という。）内の中央よりも下流側には、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたＮＯxを還元する機能を有する吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒という。）を担持している。なお、本実施例においては、フィルタ４内の下流側であってＮＯx触媒を担持した部分を触媒担持部４２と称し、それよりも上流側のＮＯx触媒を担持していない部分を触媒非担持部４１と称する。たとえば、フィルタ４の製造時に触媒担持部４２だけを触媒溶液に浸すことにより、フィルタ４の下流側にのみＮＯx触媒を担持されることができる。
【００２４】
なお、酸化触媒３は、酸化能力を有する触媒であればよく、三元触媒、ＮＯx触媒等の他の種類の触媒であってもよい。また、フィルタ４に担持するのは酸化能力を有する触媒
であればよく、例えば酸化触媒、若しくは三元触媒であってもよい。
【００２５】
また、内燃機関１よりも下流で且つ酸化触媒３よりも上流の排気通路と、酸化触媒３よりも下流でかつフィルタ４よりも上流の排気通路と、を接続するバイパス通路５が備えられている。そして、酸化触媒３よりも上流の排気通路２の途中であって、バイパス通路５が接続されている箇所には、内燃機関１からの排気を酸化触媒３およびバイパス通路５に振り分ける切替弁６が備えられている。
【００２６】
さらに、切替弁６よりも上流の排気通路２には、該排気通路２内に還元剤たる燃料（軽油）を噴射する燃料添加弁７が取り付けられている。
【００２７】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ８が併設されている。このＥＣＵ８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。
【００２８】
ＥＣＵ８には、切替弁６および燃料添加弁７が電気配線を介して接続され、これらはＥＣＵ８により制御される。
【００２９】
そして、本実施例においては、フィルタ４の再生を行う際に、まずは排気が全てバイパス通路５を流れるように切替弁６が操作され、その状態で燃料添加弁７から燃料が排気通路２内へ添加される。排気通路２内に添加された燃料は、排気と共にバイパス通路５を流れ、フィルタ４に到達する。燃料添加弁７から排気中へ添加された燃料は酸化触媒３を通過していないので、ほとんど酸化されていない。この燃料を含んだ排気がフィルタ４内に流入すると、まず触媒非担持部４１を通過することになるが、この触媒非担持部４１には触媒が担持されていないため、燃料はほとんど酸化されないまま、触媒担持部４２に流入する。そして、燃料を多く含んだ排気が触媒担持部４２を通過する際に、排気中に含まれる燃料がＮＯx触媒の作用により酸化される。そのため、触媒担持部４２の温度が上昇するので、該触媒担持部４２で捕集されているＰＭが酸化される。
【００３０】
このようにして、触媒担持部４２に捕集されたＰＭが最初に除去される。この際、触媒非担持部４１は触媒担持部４２の上流側に位置していることにより、該触媒担持部４２で発生した熱は触媒非担持部４１に伝わり難いため、該触媒非担持部４１の温度はあまり上昇しない。
【００３１】
そして、触媒担持部４２において捕集されたＰＭが除去された後に、排気が全て酸化触媒３を流れるように切替弁６が操作され、その状態で燃料添加弁７から燃料が排気通路２内へ添加される。例えばフィルタ４よりも上流側と下流側との差圧を検出し該差圧が予め定めておいた値よりも小さくなった場合に、触媒担持部４２からＰＭが除去されたと判定することができる。また、燃料添加弁７からの燃料の添加時間が予め定めた時間以上となった場合に、触媒担持部４２からＰＭが除去されたと判定してもよい。
【００３２】
燃料添加弁７から排気通路２内に添加された燃料は、排気と共に酸化触媒３に流入する。そして、酸化触媒３内では、触媒の作用により燃料が酸化され熱が発生するため、該酸化触媒３内で排気の温度が上昇する。そのため、酸化触媒３から流出する排気の温度は高温となっている。そして、この高温の排気がフィルタ４に流入し、触媒非担持部４１を高温の排気が通過すると、該触媒非担持部４１において捕集されていたＰＭが酸化され除去される。
【００３３】
この際、排気の温度がさらに上昇するが、このときの温度上昇は触媒非担持部４１で捕集されていたＰＭの分だけである。そして、この排気が触媒担持部４２に流入したとして
も、該触媒担持部４２で捕集されていたＰＭは除去された後であり、また、排気中に含まれていた燃料も酸化触媒３で酸化されているため、該触媒担持部４２においては、排気の温度はほとんど上昇しない。そのため、触媒担持部４２においてフィルタ４が過熱することが抑制される。
【００３４】
このようにして、本実施例においては、フィルタ４の再生時に該フィルタ４の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【００３５】
また、触媒非担持部４１若しくは触媒担持部４２でそれぞれ全体の半分の量のＰＭが別々に酸化されるので、それぞれの箇所で発生する熱量は従来よりも小さい。そのため、それぞれの箇所でのフィルタ４の最高温度を従来よりも高くすることができるので、速やかにＰＭを酸化させることが可能となる。すなわち、従来のようにフィルタの全体に触媒が担持されている場合には、フィルタ４の再生時に該フィルタ４に捕集されたＰＭが一度に酸化してしまいフィルタが過熱するおそれがあった。そのため、フィルタ４の過熱が起こらないように燃料添加量を少なめに調整し、時間をかけて該フィルタ４の再生を行うことがあった。
【００３６】
一方、本実施例では、一度に酸化するＰＭ量は従来のほぼ半分なので、そのときのフィルタ４の下流端の温度は従来よりも低くなる。そのため、フィルタ４が過熱するまでには、従来よりも余裕があり、燃料添加量を従来よりも増量させることができる。そのため、より高温下でフィルタ４の再生を行うことができるので、フィルタ４の再生時間を短縮させ、燃費の向上を図ることができる。
【００３７】
なお、本実施例においては、ＰＭを除去する対象を触媒担持部４２から触媒非担持部４１へ変えるときに、排気の流れを、バイパス通路５から酸化触媒３へ直ちに切り替えていたが、これに代えて排気の流れの分配を徐々に切り替えるようにしてもよい。すなわち、最初は全量若しくはほとんどの排気をバイパス通路５へ流しておき、触媒担持部４２でのＰＭの除去が進むに従い、酸化触媒３へ流す排気の量を徐々に多くしても良い。切替弁６の制御は、例えばフィルタ４よりも上流側と下流側との差圧、若しくはフィルタ４の再生開始からの経過時間に基づいて行うことができる。触媒担持部４２に捕集されているＰＭの量と、切替弁６による排気の分配率と、の関係を予め実験等により求めてマップ化しておいてもよい。
【００３８】
また、本実施例においては、触媒非担持部４１と触媒担持部４２とがフィルタ４の中央を境に分かれているが、必ずしも中央で別れていなくてもよく、また、明確に分かれていなくてもよい。すなわち、フィルタ４の上流側から下流側に向かって徐々にＮＯx触媒の担持量を多くしていっても良い。
【実施例２】
【００３９】
図２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１とその排気系の概略構成を示す図である。
【００４０】
なお、実施例１と同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００４１】
内燃機関１よりも下流でかつフィルタ４よりも上流の排気通路２には、バーナ１０が接続されている。このバーナ１０は、該バーナ１０に燃料を供給する燃料供給装置１１および点火装置１２を備えて構成されている。
【００４２】
このバーナ１０は、燃料供給装置１１が燃料を供給しつつ空気との混合気を形成させ、この混合気を点火装置１２により点火させて燃焼させる。そして、高温の燃焼ガスが排気
通路２内へ流入する。このバーナ１０により、フィルタ４若しくは触媒の温度を上昇させることができる。
【００４３】
そして、本実施例においては、フィルタ４の再生を行う際に、まずは点火装置１２による点火を行わずに、燃料供給装置１１から燃料を供給する。そうすると、燃焼が起こらないために、燃料が排気通路２へ流入する。排気通路２内に流入した燃料は、排気と共にフィルタ４に到達する。この燃料を含んだ排気がフィルタ４内に流入すると、まず触媒非担持部４１を通過することになるが、この触媒非担持部４１には触媒が担持されていないため、燃料はほとんど酸化されないまま、触媒担持部４２に流入する。そして、燃料を多く含んだ排気が触媒担持部４２を通過する際に、排気中に含まれる燃料がＮＯx触媒の作用により酸化される。そのため、触媒担持部４２の温度が上昇するので、該触媒担持部４２で捕集されているＰＭが酸化される。
【００４４】
このようにして、触媒担持部４２に捕集されたＰＭが最初に除去される。この際、触媒非担持部４１は触媒担持部４２の上流側に位置していることにより、該触媒担持部４２で発生した熱は触媒非担持部４１に伝わり難いため、該触媒非担持部４１の温度はあまり上昇しない。
【００４５】
そして、触媒担持部４２において捕集されたＰＭが除去された後に、点火装置１２による点火を行い、バーナ１０内で混合気を燃焼させる。これにより、温度の高い燃焼ガスがバーナ１０から排気通路２へ流入する。そして、この高温の燃焼ガスが排気と共にフィルタ４に流入し触媒非担持部４１を通過すると、該触媒非担持部４１において捕集されていたＰＭが酸化され除去される。
【００４６】
この際、排気の温度がさらに上昇するが、このときの温度上昇は触媒非担持部４１で捕集されていたＰＭの分だけである。そして、この排気が触媒担持部４２に流入したとしても、該触媒担持部４２で捕集されていたＰＭは除去された後であるため、該触媒担持部４２においては、排気の温度はほとんど上昇しない。そのため、触媒担持部４２においてフィルタ４が過熱することが抑制される。
【００４７】
このようにして、本実施例においては、フィルタ４の再生時に該フィルタ４の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【００４８】
また、触媒非担持部４１若しくは触媒担持部４２でそれぞれ全体の半分の量のＰＭが別々に酸化されるので、それぞれの箇所で発生する熱量は従来よりも小さい。そのため、それぞれの箇所でのフィルタ４の最高温度を従来よりも高くすることができるので、速やかにＰＭを酸化させることが可能となる。すなわち、本実施例では、一度に酸化するＰＭ量は従来のほぼ半分なので、そのときのフィルタ４の下流端の温度は従来よりも低くなる。そのため、フィルタ４が過熱するまでには、従来よりも余裕があり、燃料添加量を従来よりも増量させることができる。そのため、より高温下でフィルタ４の再生を行うことができるので、フィルタ４の再生時間を短縮させ、燃費の向上を図ることができる。
【００４９】
なお、本実施例においては、触媒非担持部４１と触媒担持部４２とがフィルタ４の中央を境に分かれているが、必ずしも中央で別れていなくてもよく、また、明確に分かれていなくてもよい。すなわち、フィルタ４の上流側から下流側に向かって徐々にＮＯx触媒の担持量を多くしても良い。
【実施例３】
【００５０】
図３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１とその排気系の概略構成を示す図である。
【００５１】
なお、実施例１と同じ部材については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００５２】
酸化触媒３よりも下流でかつフィルタ４よりも上流の排気通路２には、該排気通路２内に還元剤たる燃料（軽油）を噴射する第２燃料添加弁２０が取り付けられている。この第２燃料添加弁２０は、燃料添加弁７と同様に、ＥＣＵ８からの信号により排気通路２内へ還元剤たる燃料を添加する。
【００５３】
そして、本実施例においては、フィルタ４の再生を行う際に、まずは第２燃料添加弁２０から燃料を供給する。このときには、燃料添加弁７からの燃料添加は行わない。そうすると、第２燃料添加弁２０から排気通路２内へ添加された燃料は、排気と共にフィルタ４に到達する。この燃料を含んだ排気がフィルタ４内に流入すると、まず触媒非担持部４１を通過することになるが、この触媒非担持部４１には触媒が担持されていないため、燃料はほとんど酸化されないまま、触媒担持部４２に流入する。そして、燃料を多く含んだ排気が触媒担持部４２を通過する際に、排気中に含まれる燃料がＮＯx触媒の作用により酸化される。そのため、触媒担持部４２の温度が上昇するので、該触媒担持部４２で捕集されているＰＭが酸化される。
【００５４】
このようにして、触媒担持部４２に捕集されたＰＭが最初に除去される。この際、触媒非担持部４１は触媒担持部４２の上流側に位置していることにより、該触媒担持部４２で発生した熱は触媒非担持部４１に伝わり難いため、該触媒非担持部４１の温度はあまり上昇しない。
【００５５】
そして、触媒担持部４２において捕集されたＰＭが除去された後に、第２燃料添加弁２０からの燃料添加を停止すると共に燃料添加弁７から燃料添加を行う。
【００５６】
燃料添加弁７から排気通路２内に添加された燃料は、排気と共に酸化触媒３に流入する。そして、酸化触媒３内では、触媒の作用により燃料が酸化され熱が発生するため、該酸化触媒３内で排気の温度が上昇する。そのため、酸化触媒３から流出する排気の温度は高温となっている。そして、この高温の排気がフィルタ４に流入し、触媒非担持部４１を高温の排気が通過すると、該触媒非担持部４１において捕集されていたＰＭが酸化され除去される。
【００５７】
この際、排気の温度がさらに上昇するが、このときの温度上昇は触媒非担持部４１で捕集されていたＰＭの分だけである。そして、この排気が触媒担持部４２に流入したとしても、該触媒担持部４２で捕集されていたＰＭは除去された後であり、また、排気中に含まれていた燃料も酸化触媒３で酸化されているため、該触媒担持部４２においては、排気の温度はほとんど上昇しない。そのため、触媒担持部４２においてフィルタ４が過熱することが抑制される。
【００５８】
このようにして、本実施例においては、フィルタ４の再生時に該フィルタ４の温度が過度に上昇することを抑制できる。
【００５９】
また、触媒非担持部４１若しくは触媒担持部４２でそれぞれ全体の半分の量のＰＭが別々に酸化されるので、それぞれの箇所で発生する熱量は従来よりも小さい。そのため、それぞれの箇所でのフィルタ４の最高温度を従来よりも高くすることができるので、速やかにＰＭを酸化させることが可能となる。すなわち、本実施例では、一度に酸化するＰＭ量は従来のほぼ半分なので、そのときのフィルタ４の下流端の温度は従来よりも低くなる。そのため、フィルタ４が過熱するまでには、従来よりも余裕があり、燃料添加量を従来よりも増量させることができる。そのため、より高温下でフィルタ４の再生を行うことがで
きるので、フィルタ４の再生時間を短縮させ、燃費の向上を図ることができる。
【００６０】
なお、本実施例においては、ＰＭを除去する対象を触媒担持部４２から触媒非担持部４１とするときに、第２燃料添加弁２０から燃料添加弁７へと燃料添加を行う部材を切り替えていたが、これに代えて燃料添加量を徐々に変更してもよい。すなわち、最初は主に第２燃料添加弁２０から燃料の添加を行い、触媒担持部４２でのＰＭの除去が進むに従い、燃料添加弁７からの燃料添加量を多くしていっても良い。燃料添加量は、例えばフィルタ４よりも上流側と下流側との差圧、若しくはフィルタ４の再生開始からの経過時間に基づいて行う。
【００６１】
また、本実施例においては、触媒非担持部４１と触媒担持部４２とがフィルタ４の中央を境に分かれているが、必ずしも中央で別れていなくてもよく、また、明確に分かれていなくてもよい。すなわち、フィルタ４の上流側から下流側に向かって徐々にＮＯx触媒の担持量を多くしていっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施例１に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例２に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図３】実施例３に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１     内燃機関
２     排気通路
３     酸化触媒
４     パティキュレートフィルタ
５     バイパス通路
６     切替弁
７     燃料添加弁
８     ＥＣＵ
１０   バーナ
１１   燃料供給装置
１２   点火装置
２０   第２燃料添加弁
４１   触媒非担持部
４２   触媒担持部
【図１】
2006226216.tif 000003
【図２】
2006226216.tif 000004
【図３】
2006226216.tif 000005