(57)【要約】【課題】本発明は、途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、各分岐通路にそれぞれ設けられた排気浄化触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、一部の排気浄化触媒を効率よく昇温させつつ一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度が過剰に低下することを抑制し、それによって、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることを目的とする。【解決手段】昇温手段によって一部の排気浄化触媒を昇温させるときに、該一部の排気浄化触媒が設けられた一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させると共に該一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を該一部の分岐通路における排気の流量の減少分増加させる（Ｓ１０６）。このとき、一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒の温度と排気の温度との差に基づいて決定する（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。【選択図】図２
2008019764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、
各分岐通路にそれぞれ設けられた排気浄化触媒と、
各排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
各排気浄化触媒を昇温させる昇温手段と、
各分岐通路を流れる排気の流量を制御する排気流量制御手段と、を備え、
各排気浄化触媒の温度が排気の温度以上のときであって前記昇温手段によって一部の排気浄化触媒を昇温させるときに、前記排気流量制御手段によって、該一部の排気浄化触媒が設けられた一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させると共に一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を一部の分岐通路における排気の流量の減少分増加させる内燃機関の排気浄化システムであって、
前記排気流量制御手段によって前記一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、前記一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒の温度と排気の温度との差に基づいて決定することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記排気流量制御手段によって前記一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、前記一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が大きいほど少なくすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記一部の排気浄化触媒を目標温度まで昇温させた後、前記昇温手段による前記一部の排気浄化触媒の昇温を停止させ、さらに、前記昇温手段によって前記一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒を昇温させる場合、前記昇温手段による前記一部の排気浄化触媒の昇温を停止させてから所定時間が経過するまでの間は前記排気流量制御手段によって前記一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を減少させることを禁止することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記排気浄化触媒が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、
各吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段をさらに備え、
各吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度が排気の温度以上のときであって前記昇温手段によって一部の吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を昇温させるときに、該一部の吸蔵還元型ＮＯｘ触媒以外の吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵された酸化物を還元すべく前記還元剤供給手段によって還元剤を供給すると共に前記一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を減少させている場合、前記排気流量制御手段によって前記一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、前記一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度と排気の温度との差および前記一部の分岐通路以外の分岐通路における排気の流量の減少量に基づいて決定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
各排気浄化触媒の温度が排気の温度以上のときであって前記昇温手段によって前記一部の排気浄化触媒および一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の両方を同時に昇温させるときは、前記排気流量制御手段によって、より温度が高い排気浄化触媒が設けられている方の分岐通路を流れる排気の流量をより温度が低い排気浄化触媒が設けられている方の分岐通路を流れる排気の流量よりも少なくすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項６】
前記昇温手段が、各分岐通路における前記排気浄化触媒より上流側に設けられたヒータ付触媒であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、各分岐通路にそれぞれ設けられた排気浄化触媒と、を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の排気通路が途中で二つの分岐通路に分岐しており、さらに、粒子状物質を捕集するフィルタおよび各分岐通路を流れる排気の流量を制御するバタフライ弁、該フィルタを昇温させるヒータが各分岐通路に設けられている場合おいて、一方の分岐通路に設けられたフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときに、該一方の分岐通路に設けられたバタフライ弁を閉弁すると共に該一方の分岐通路に設けられたヒータを通電させる技術が開示されている。
【０００３】
これによれば、一方の分岐通路に設けられたフィルタに捕集された粒子状物質を除去すべく該フィルタを昇温させるときに、該フィルタに流入する排気の流量が減少するため排気による持ち去り熱量を減少させることが出来る。そのため、昇温の対象となるフィルタの温度を効率よく上昇させることが出来る。
【０００４】
また、特許文献１には、排気の流量に係る係数の時間積分値が第一の所定値以上となったときにフィルタの昇温段階終了と判断し、粒子状物質の燃焼伝播段階における係数の時間積分値が第二の所定値以上となったときに燃焼伝播段階が終了したと判断して、ヒータへの通電を停止する技術も開示されている。
【特許文献１】特開平７−３４８５８号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の排気浄化システムにおいて、途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、各分岐通路にそれぞれ設けられた排気浄化触媒と、が備えられている場合、一部の排気浄化触媒を昇温させるときに該一部の排気浄化触媒が設けられた一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させる場合がある。これによれば、一部の排気浄化触媒から排気によって持ち去られる持ち去り熱量が減少するため該一部の排気浄化触媒を効率よく昇温することが出来る。
【０００６】
しかしながら、一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させた場合、一部の分岐通路以外の分岐通路における排気の流量が一部の分岐通路における排気の流量の減少分増加する。この場合、一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒（即ち、一部の排気浄化触媒以外の触媒）から排気によって持ち去られる持ち去り熱量が増加することになる。従って、一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させた過剰に増加させると、一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量が過剰に増加するために一部の排気浄化触媒以外の触媒の温度が過剰に低下する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、一部の排気浄化触媒を効率よく昇温させつつ一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度が過剰に低下することを抑制し、それによって、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一部の排気浄化触媒を昇温させるべく一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときに、その減少量を、一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒の温度と排気の温度との差に基づいて決定するものである。
【０００９】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、
各分岐通路にそれぞれ設けられた排気浄化触媒と、
各排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
各排気浄化触媒を昇温させる昇温手段と、
各分岐通路を流れる排気の流量を制御する排気流量制御手段と、を備え、
各排気浄化触媒の温度が排気の温度以上のときであって前記昇温手段によって一部の排気浄化触媒を昇温させるときに、前記排気流量制御手段によって、該一部の排気浄化触媒が設けられた一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させると共に一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を一部の分岐通路における排気の流量の減少分増加させる内燃機関の排気浄化システムであって、
前記排気流量制御手段によって前記一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、前記一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた排気浄化触媒の温度と排気の温度との差に基づいて決定することを特徴とする。
【００１０】
これによれば、一部の排気浄化触媒を昇温させるときに一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量が過剰に増加するのを抑制することが出来る。従って、一部の排気浄化触媒を効率よく昇温させつつ一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度が過剰に低下することを抑制することが可能となる。その結果、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることが出来る。
【００１１】
本発明においては、排気流量制御手段によって一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が大きいほど少なくしてもよい。
【００１２】
排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が大きいほど排気による持ち去り熱量が多くなる。上記によれば、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が大きいほど一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量の増加量が少なくなる。これにより、排気による一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒からの持ち去り熱量を抑制することが出来る。従って、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度が過剰に低下することを抑制することが出来る。
【００１３】
本発明によれば、一部の排気浄化触媒を目標温度まで昇温させた後、昇温手段による該一部の排気浄化触媒の昇温を停止させると共に、昇温手段によって前記一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒を昇温させてもよい。この場合、昇温手段による一部の排気浄化触媒の昇温を停止させてから所定時間が経過するまでの間は排気流量制御手段によって一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を減少させることを禁止してもよい。
【００１４】
ここで、目標温度とは、排気浄化触媒の昇温の目的に応じて予め定められた温度である。一部の排気浄化触媒を目標温度まで昇温させた後、昇温手段による該一部の排気浄化触媒の昇温を停止させると、該一部の排気浄化触媒の温度は徐々に低下する。ここで、所定時間とは、一部の排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が所定値以下となるまで一部の排気浄化触媒の温度が低下したと判断できる時間である。また、ここでの所定値とは、一部の排気浄化触媒の温度と排気の温度との差が該所定値以下であれば、一部の分岐通路を流れる排気の流量が増加しても一部の排気浄化触媒から持ち去られる持ち去り熱量が急激には増加し難いい、即ち、一部の排気浄化触媒の温度が急激には低下し難いと判断できる
値である。
【００１５】
上記によれば、一部の排気浄化触媒を目標温度まで昇温させた後、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒を昇温させる場合であっても、昇温手段による一部の排気浄化触媒の昇温を停止させてから所定時間が経過するまでの間は一部の分岐通路を流れる排気の流量が増加しない。これにより、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒を昇温させつつ一部の排気浄化触媒の温度が急激に低下するのを抑制することが出来る。従って、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることが出来る。
【００１６】
本発明においては、排気浄化触媒を吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）とすると共に各ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段をさらに備えてもよい。この場合、ＮＯｘ触媒に吸蔵された酸化物を還元するときに、還元剤供給手段によって還元剤を供給すると共にＮＯｘ触媒に流入する排気の流量を減少させる。排気の流量を減少させつつ還元剤を供給することで、還元剤供給手段から供給された還元剤が酸化物の還元反応に供されることなくＮＯｘ触媒をすり抜けることを抑制することが出来る。従って、ＮＯｘ触媒に吸蔵された酸化物をより効率よく還元することが可能となる。
【００１７】
上記の場合、各ＮＯｘ触媒の温度が排気の温度以上のときであって昇温手段によって一部のＮＯｘ触媒を昇温させるときに、該一部のＮＯｘ触媒以外のＮＯｘ触媒に吸蔵された酸化物を還元すべく一部の分岐通路以外の分岐通路を流れる排気の流量を減少させている場合がある。このような場合、排気流量制御手段によって一部の分岐通路を流れる排気の流量を減少させるときの減少量を、一部の分岐通路以外の分岐通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度と排気の温度との差のみならず該一部の分岐通路以外の分岐通路における排気の流量の減少量にも基づいて決定してもよい。
【００１８】
これによれば、一部のＮＯｘ触媒以外のＮＯｘ触媒に吸蔵された酸化物の還元を促進させつつ一部のＮＯｘ触媒を昇温させることが出来る。
【００１９】
本発明において、各排気浄化触媒の温度が排気の温度以上のときであって、昇温手段によって一部の排気浄化触媒および一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の両方を同時に昇温させるときは、排気流量制御手段によって、より温度が高い排気浄化触媒が設けられている方の分岐通路を流れる排気の流量をより温度が低い排気浄化触媒が設けられている方の分岐通路を流れる排気の流量よりも少なくしてもよい。
【００２０】
これによれば、排気による一部の排気浄化触媒からの持ち去り熱量と一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒からの持ち去り熱量との総量を抑制することが出来る。従って、一部の排気浄化触媒および一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の両方を全体としてはより効率的に昇温することが出来る。
【００２１】
本発明においては、昇温手段を、各分岐通路における排気浄化触媒より上流側に設けられたヒータ付触媒としてもよい。この場合、ヒータ付触媒に通電することで排気浄化触媒を昇温することが出来る。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、一部の排気浄化触媒を効率よく昇温させることが出来、且つ、一部の排気浄化触媒以外の排気浄化触媒の温度が過剰に低下することを抑制することが出来る。これにより、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることが出来る
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基
づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。
【００２５】
内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。この内燃機関１には、吸気通路３および排気通路２が接続されている。排気通路２は、途中で二つの分岐通路２ａ、２ｂに分岐しており、さらに、これらの分岐通路２ａ、２ｂがその下流側で集合する構成となっている。二つの分岐通路２ａ、２ｂのうち、一方を第一分岐通路２ａとし、他方を第二分岐通路２ｂとする。排気通路２における二つの分岐通路２ａ、２ｂへの分岐部よりも上流側には排気の温度を検出する機関排気温度センサ１３が設けられている。
【００２６】
第一分岐通路２ａには、第一ヒータ付触媒（以下、第一ＥＨＣと称する）４ａが設けられている。また、第一分岐通路２ａにおける第一ＥＨＣ４ａより下流側には第一吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、第一ＮＯｘ触媒と称する）５ａが設けられている。さらに、第一分岐通路２ａにおいて、第一ＮＯｘ触媒５ａより下流側には該第一分岐通路２ａを流れる排気の流量を制御する第一排気流量制御弁６ａが設けられており、第一ＥＨＣ４ａより上流側には第一燃料添加弁９ａが設けられている。第一ＮＯｘ触媒５ａより下流側且つ第一排気流量制御弁６ａより上流側の第一分岐通路２ａには第一排気温度センサ１１ａが設けられている。
【００２７】
また、第二分岐通路２ｂには、第一分岐通路２ａと同様の配置で、第二ヒータ付触媒（以下、第二ＥＨＣと称する）４ｂおよび第二吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、第二ＮＯｘ触媒と称する）５ｂ、第二排気流量制御弁６ｂ、第二燃料添加弁９ｂ、第二排気温度センサ１１ｂが設けられている。
【００２８】
第一ＥＨＣ４ａおよび第二ＥＨＣ４ｂは、通電によって発熱する電気式ヒータが設けられた酸化触媒である。また、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂは、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときは排気中のＮＯｘを吸蔵し周囲雰囲気が還元雰囲気のときは吸蔵しているＮＯｘを還元する触媒である。
【００２９】
尚、本実施例においては、第一および第二ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂが本発明に係る排気浄化触媒に相当する。各ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを酸化触媒や三元触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒等の触媒としてもよい。また、本実施例においては、第一および第二ＥＨＣ４ａ、４ｂが本発明に係る昇温手段に相当し、第一および第二排気流量制御弁６ａ、６ｂが本発明に係る排気流量制御弁に相当する。
【００３０】
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０には、各排気温度センサ１３、１１ａ、１１ｂおよびアクセル開度センサ１２が電気的に接続されている。アクセル開度センサ１２は、内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。ＥＣＵ１０には各センサの出力信号が入力される。そして、ＥＣＵ１０は、第一排気温度センサ１１ａの出力値に基づいて第一ＮＯｘ触媒５ａの温度を推定し、第二排気温度センサ１１ｂの出力値に基づいて第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度を推定する。
【００３１】
また、ＥＣＵ１０には各ＥＨＣ４ａ、４ｂおよび各排気流量制御弁６ａ、６ｂ、各燃料添加弁９ａ、９ｂが電気的に接続されている。ＥＣＵ１０によってこれらが制御される。
【００３２】
＜ＮＯｘ触媒昇温制御１＞
次に、本実施例において、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度に昇温させる場合のＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンについて図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。尚、ここでは、内燃機関１の通常運転時、即ち、第一および第二ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂの昇温を行わないときは、第一および第二排気流量制御弁６ａ、６ｂを全開状態とすることを前提とした場合について説明する。
【００３３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が活性温度Ｔｃａより低いか否かを判別する。このＳ１０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３４】
Ｓ１０２において、ＥＣＵ１０は、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が、機関排気温度センサ１３によって検出される排気の温度（以下、機関排気温度と称する）Ｔｇ以上であるか否かを判別する。このＳ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０７に進む。
【００３５】
Ｓ１０３において、ＥＣＵ１０は、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇ以上であるか否かを判別する。このＳ１０３において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０４に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１１０に進む。
【００３６】
Ｓ１１０に進んだＥＣＵ１０は、第一排気流量制御弁６ａを全閉状態に制御する。
【００３７】
Ｓ１０４において、ＥＣＵ１０は、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２を算出する。
【００３８】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０５に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２に基づいて第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ１を算出する。第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２および第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ１の関係はマップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。このマップにおいては、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２が大きいほど第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ１は小さい値となっている。
【００３９】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０６に進み、第一排気流量制御弁６ａを閉弁量ΔＤｖ１分閉弁する。これにより、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が減少すると共に、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量が第一分岐通路２ａにおける排気の流量の減少分増加する。次にＥＣＵ１０はＳ１０７に進む。
【００４０】
Ｓ１０７に進んだＥＣＵ１０は第一ＥＨＣ４ａに通電する。つまり、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を実行する。
【００４１】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０８に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ１０８において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０９に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０７に戻る。
【００４２】
Ｓ１０９に進んだＥＣＵ１０は、第一排気流量制御弁６ａを全開に制御すると共に第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止する。即ち、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４３】
以上説明したルーチンによれば、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度Ｔｃａまで昇温させるときに、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が機関排気温度Ｔｇよりも低い場合、第一排気流量制御弁６ａが全開の状態で第一ＥＨＣ４ａへの通電が行われる。これにより、排気および第一ＥＨＣ４ａから発せられる熱量によって第一ＮＯｘ触媒５ａが昇温される。
【００４４】
また、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度Ｔｃａまで昇温させるときに、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が機関排気温度Ｔｇ以上であり且つ第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇよりも低い場合、第一排気流量制御弁６ａが全閉の状態で第一ＥＨＣ４ａの通電が行われる。第一排気流量制御弁６ａを全閉状態とした場合、排気のほとんどが第二分岐通路２ｂを流れることになる。そのため、排気による第一ＮＯｘ触媒５ａからの持ち去り熱量を抑制しつつ第一ＮＯｘ触媒５ａを昇温することが出来る。また、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２は機関排気温度Ｔｇよりも低いため、排気のほとんどが第二分岐通路２ｂを流れても第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度低下は抑制される。
【００４５】
一方、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度Ｔｃａまで昇温させるときに、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２とが共に機関排気温度Ｔｇ以上である場合、第一排気流量制御弁６ａを全閉状態とすると、排気による第二ＮＯｘ触媒５ｂからの持ち去り熱量が多いために該第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が過剰に低下する虞がある。そこで、上記ルーチンによれば、このような場合は、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差に基づいて第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ１を算出する。そして、第一排気流量制御弁６ａを全閉とはせずに該閉弁量ΔＤｖ１だけ閉弁する。これにより、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量を減少させつつ、第一排気流量制御弁６ａを全閉したときよりも第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量の増加量を少なくすることが出来る。これにより、排気による第二ＮＯｘ触媒５ｂからの持ち去り熱量を抑制することが出来る。
【００４６】
また、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差が大きいほど排気による第二ＮＯｘ触媒５ｂからの持ち去り熱量が多くなる。上記ルーチンによれば、第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ１が、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差が大きいほど小さくされる。即ち、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差が大きいほど第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量の減少量が少なくなる。これにより、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２が大きいほど、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量の増加量が少なくなる。そのため、排気による第二ＮＯｘ触媒５ｂからの持ち去り熱量を抑制することが出来る。
【００４７】
従って、本実施例によれば、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度まで昇温させるときに、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２とが共に機関排気温度Ｔｇ以上である場合であっても、第一ＮＯｘ触媒５ａを効率よく昇温させつつ第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が過剰に低下することを抑制することが出来る。その結果、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることが出来る。
【００４８】
尚、上記ルーチンにおいては、第一ＮＯｘ触媒５ａを昇温する場合を例に挙げて説明したが、該ルーチンを実行することで第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度Ｔｃａまで昇温させた後、第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温の対象として同様のルーチンを実行することで第二ＮＯｘ触媒５ｂを活性温度Ｔｃａまで昇温させてもよい。
【実施例２】
【００４９】
本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムの概略構成は実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００５０】
＜ＮＯｘ触媒昇温制御２＞
本実施例においても、実施例１に係るＮＯｘ触媒昇温制御を実行することで第一ＮＯｘ触媒５ａが活性温度Ｔｃａにまで昇温される。以下、本実施例において、第一ＮＯｘ触媒５ａを活性温度Ｔｃａにまで昇温させた後、第二ＮＯｘ触媒５ｂを活性温度にまで昇温させる場合のＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。
【００５１】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ２０１において、第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止したか否か、即ち、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温が停止されたか否かを判別する。このＳ２０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
Ｓ２０２において、ＥＣＵ１０は、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が活性温度Ｔｃａより低いか否かを判別する。このＳ２０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５３】
Ｓ２０３において、ＥＣＵ１０は、第二ＥＨＣ４ｂに通電する。つまり、第二ＮＯｘ触媒５ｂの昇温を実行する。
【００５４】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０４に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇ以上であるか否かを判別する。このＳ２０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０９に進む。
【００５５】
Ｓ２０５において、ＥＣＵ１０は、第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止してから所定時間ｔ１が経過したか否かを判別する。第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止すると、一旦活性温度以上にまで上昇した第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が徐々に低下し始める。ここで、所定時間ｔ１とは、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気の温度Ｔｇとの差ΔＴ１が所定値以下となるまで第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が低下したと判断できる時間である。また、ここでの所定値とは、０近傍の値であって、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気の温度Ｔｇとの差ΔＴ１が該所定値以下であれば、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気の温度Ｔｇとがほぼ同等であると判断出来る閾値である。第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気の温度Ｔｇとがほぼ同等となると、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が増加しても第一ＮＯｘ触媒５ａから持ち去られる持ち去り熱量が急激には増加し難く、そのため、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度は急激には低下し難い。
【００５６】
尚、所定時間ｔ１を、第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止した時点における第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気の温度Ｔｇとの差ΔＴ１および排気の流量等に基づいて算出してもよい。
【００５７】
Ｓ２０５において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０６に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０５を繰り返す。
【００５８】
Ｓ２０６において、ＥＣＵ１０は、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１を算出する。
【００５９】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０７に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１に基づいて第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ２を算出する。第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１および第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ２の関係はマップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。このマ
ップにおいては、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１が大きいほど第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ２は小さい値となっている。
【００６０】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０８に進み、第二排気流量制御弁６ｂを閉弁量ΔＤｖ２分閉弁する。これにより、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量が減少すると共に、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が第二分岐通路２ｂにおける排気の流量の減少分増加する。
【００６１】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０９に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ２０９において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２１０に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０９を繰り返す。
【００６２】
Ｓ２１０に進んだＥＣＵ１０は、第二排気流量制御弁６ｂを全開に制御すると共に第二ＥＨＣ４ｂへの通電を停止する。即ち、第二ＮＯｘ触媒５ｂの昇温を停止させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６３】
以上説明したルーチンによれば、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させた後、第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させるときに、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇよりも低い場合、第二排気流量制御弁６ｂが全開の状態で第二ＥＨＣ４ｂへの通電が行われる。これにより、排気および第二ＥＨＣ４ｂから発せられる熱量によって第二ＮＯｘ触媒５ｂが昇温される。
【００６４】
一方、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させた後、第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させるときに、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇ以上である場合、第二ＥＨＣ４ｂへの通電を行うと共に第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止させてから所定時間ｔ１経過後に第二排気流量制御弁６ｂを閉弁量ΔＤｖ２だけ閉弁する。これによれば、第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止させてから所定時間ｔ１が経過するまでの間は第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が増加しない。そのため、第二ＮＯｘ触媒５ｂの昇温の実行に伴って第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が急激に低下するのを抑制することが出来る。
【００６５】
また、第二排気流量制御弁６ｂを閉弁するときの閉弁量ΔＤｖ２は、第一ＮＯｘ触媒５ａを昇温させるときに第一排気流量制御弁６ａを閉弁するときの閉弁量ΔＤｖ１と同様、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１が大きいほど小さくされる。つまり、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１が大きいほど第一分岐通路２ａを流れる排気の流量の増加量が少なくされる。
【００６６】
従って、本実施例によれば、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させた後、第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させるときに、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が機関排気温度Ｔｇ以上である場合であっても、第二ＮＯｘ触媒５ｂを効率よく昇温させることが出来、且つ、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度の急激な低下や過剰な低下を抑制することが出来る。その結果、排気浄化システム全体としての排気浄化能力を向上させることが出来る。
【実施例３】
【００６７】
本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムの概略構成は実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００６８】
＜ＮＯｘ還元制御＞
ここで、本実施例において、第一および第二ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂに吸蔵されたＮＯｘを還元するために行われるＮＯｘ還元制御について説明する。ここでは、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元する場合を例に挙げて説明する。
【００６９】
本実施例に係るＮＯｘ還元制御では、第一ＮＯｘ触媒５ａが活性状態にあるときに、第一燃料添加弁９ａから還元剤として燃料を添加することで第一ＮＯｘ触媒５ａに流入する排気の空燃比をリッチ空燃比にまで低下させ、それによって第一ＮＯｘ触媒５ａの周囲雰囲気を還元雰囲気とする。
【００７０】
さらに、本実施例においては、第一燃料添加弁９ａから燃料を添加するときに、第一排気流量制御弁６ａを閉弁方向に制御する。これにより、第一ＮＯｘ触媒５ａを流れる排気の流量が減少し、該排気の流速が遅くなる。そのため、第一燃料添加弁９ａから添加された燃料がＮＯｘの還元反応に供されることなく第一ＮＯｘ触媒５ａをすり抜けることが抑制される。従って、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘをより効率よく還元することが可能となる。
【００７１】
このようなＮＯｘ還元制御は、第一ＮＯｘ触媒５ａにおけるＮＯｘ吸蔵量の推定値が所定吸蔵量以上となったときに実行される。第一ＮＯｘ触媒５ａにおけるＮＯｘ吸蔵量は内燃機関１での燃料噴射量の積算値等に基づいて推定される。また、第一排気流量制御弁６ａを閉弁方向に制御するときの閉弁量は、ＮＯｘ還元制御実行時における内燃機関１での燃料噴射量、排気の流量、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度等に基づいて決定される。
【００７２】
＜ＮＯｘ触媒昇温制御３＞
本実施例においても、実施例１に係るＮＯｘ触媒昇温制御を実行することで第一ＮＯｘ触媒５ａが活性温度Ｔｃａにまで昇温される。これにより、第一ＮＯｘ触媒５ａが活性温度Ｔｃａにまで昇温された後、該第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元すべく上述したＮＯｘ還元制御が実行される場合がある。
【００７３】
以下、本実施例において、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元すべくＮＯｘ還元制御が実行されているときに、第二ＮＯｘ触媒５ｂを活性温度にまで昇温させる場合のＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。尚、本ルーチンは、実施例２に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンのＳ２０１および２０５、Ｓ２０７、Ｓ２０８をそれぞれＳ３０１およびＳ３０５、Ｓ３０７、Ｓ３０８に置き換えたものである。そのため、実施例２に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンと同様のステップには同様の参照番号を付しその説明を省略する。
【００７４】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ３０１において、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元すべくＮＯｘ還元制御が実行されているか否かを判別する。このＳ３０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７５】
Ｓ２０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ３０５に進む。Ｓ３０５において、ＥＣＵ１０は、現時点での第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ３を読み込む。
【００７６】
Ｓ２０６の後、ＥＣＵ１０はＳ３０７に進む。Ｓ３０７において、ＥＣＵ１０は、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１および第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ３に基づいて第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ４を算出する。第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１および第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ３と、第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ４との関係はマップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。このマップにおいては、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１が大きいほど第二排気流量制御弁６ｂの閉
弁量ΔＤｖ４は小さい値となっている。また、第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ３が大きいほど（即ち、第一排気流量制御弁６ａの開度が小さいほど）第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ４は小さい値となっている。
【００７７】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ３０８に進み、第二排気流量制御弁６ｂを閉弁量ΔＤｖ４分閉弁する。これにより、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量が減少すると共に、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が第二分岐通路２ｂにおける排気の流量の減少分増加する。
【００７８】
上述したよう、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元すべくＮＯｘ還元制御が実行されている第一排気流量制御弁６ａが閉弁方向に制御されている。このとき、第二分岐通路２ｂにおける排気の流量を減少させるべく第二排気流量制御弁６ｂを閉弁方向に制御しようとした場合、第一排気流量制御弁６ａが全開状態にあるときに比べて第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量が制限されることになる。
【００７９】
以上説明したルーチンによれば、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘを還元すべくＮＯｘ還元制御が実行されているときに第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させる場合、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１のみならず、第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ３にも基づいて第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ４を算出する。そして、第二排気流量制御弁６ｂを該閉弁量ΔＤｖ４だけ閉弁する。これにより、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量の増加を制限しつつ第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量を減少させることが出来る。これによれば、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＮＯｘの還元を促進させつつ第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させることが出来る。
【００８０】
尚、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＳＯｘを還元するために行われる所謂ＳＯｘ被毒回復制御においても、第一燃料添加弁９ａから燃料を添加するときに、第一排気流量制御弁６ａを閉弁方向に制御する場合がある。このようなＳＯｘ被毒回復制御の実行中に第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させる場合においても、上記のようなＮＯｘ触媒昇温制御を適用してもよい。この場合、第一ＮＯｘ触媒５ａに吸蔵されたＳＯｘの還元を促進させつつ第二ＮＯｘ触媒５ｂを昇温させることが出来る。
【実施例４】
【００８１】
本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムの概略構成は実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００８２】
＜ＮＯｘ触媒昇温制御４＞
本実施例においては、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１および第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２の両方が活性温度Ｔｃａより低い場合、第一ＥＨＣ４ａおよび第二ＥＨＣ４ｂの両方を通電させることで、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの両方を同時に昇温させる。以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。
【００８３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ４０１において、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が活性温度Ｔｃａより低く且つ第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が活性温度Ｔｃａよりも低いか否かを判別する。このＳ４０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８４】
Ｓ４０２において、ＥＣＵ１０は、第一ＥＨＣ４ａおよび第二ＥＨＣ４ｂに通電する。つまり、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの両方の昇温を実行する。
【００８５】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０３に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２以上であるか否かを判別する。このＳ４０３において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４０４に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１１に進む。
【００８６】
Ｓ４０４に進んだＥＣＵ１０は、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２を算出する。
【００８７】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０５に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２に基づいて第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ５を算出する。第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２および第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ５の関係はマップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。このマップにおいては、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ２が大きいほど第一排気流量制御弁６ａの閉弁量ΔＤｖ５は小さい値となっている。
【００８８】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０６に進み、第一排気流量制御弁６ａを閉弁量ΔＤｖ５分閉弁する。これにより、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が減少すると共に、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量が第一分岐通路２ａにおける排気の流量の減少分増加する。
【００８９】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０７に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ４０７において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４０８に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４０７を繰り返す。
【００９０】
Ｓ４０８において、ＥＣＵ１０は、第一排気流量制御弁６ａを全開に制御すると共に第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止する。即ち、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させる。
【００９１】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０９に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ４０９において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１０に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４０９を繰り返す。
【００９２】
Ｓ４１０において、ＥＣＵ１０は第二ＥＨＣ４ｂへの通電を停止する。即ち、第二ＮＯｘ触媒５ｂの昇温を停止させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００９３】
一方、Ｓ４１１に進んだＥＣＵ１０は、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１を算出する。
【００９４】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４１２に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１に基づいて第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ６を算出する。第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１および第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ６の関係はマップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。このマップにおいては、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１と機関排気温度Ｔｇとの差ΔＴ１が大きいほど第二排気流量制御弁６ｂの閉弁量ΔＤｖ６は小さい値となっている。
【００９５】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４１３に進み、第二排気流量制御弁６ｂを閉弁量ΔＤｖ６分閉弁する。これにより、第二分岐通路２ｂを流れる排気の流量が減少すると共に、第一分岐通路２ａを流れる排気の流量が第二分岐通路２ｂにおける排気の流量の減少分増加する。
【００９６】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４１４に進み、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ４１４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１４を繰り返す。
【００９７】
Ｓ４１５において、ＥＣＵ１０は、第二排気流量制御弁６ｂを全開に制御すると共に第二ＥＨＣ４ｂへの通電を停止する。即ち、第二ＮＯｘ触媒５ｂの昇温を停止させる。
【００９８】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ４１６に進み、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が活性温度Ｔｃａ以上にまで上昇したか否かを判別する。このＳ４１６において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１７に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ４１６を繰り返す。
【００９９】
Ｓ４１７において、ＥＣＵ１０は第一ＥＨＣ４ａへの通電を停止する。即ち、第一ＮＯｘ触媒５ａの昇温を停止させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１００】
以上説明したルーチンによれば、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの両方を同時に昇温させる場合、より温度が高いＮＯｘ触媒が設けられている方の分岐通路を流れる排気の流量が減少される。つまり、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの内、排気の持ち去り熱量がより多くなり易い方の二ＮＯｘ触媒が設けられている分岐通路における排気の流量を優先的に少なくする。
【０１０１】
これにより、第一ＮＯｘ触媒５ａから排気によって持ち去られる持ち去り熱量と第二ＮＯｘ触媒５ｂから排気によって持ち去られる持ち去り熱量の総量を抑制しつつ両方のＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを昇温することが出来る。従って、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの両方を全体としてはより効率的に昇温することが可能となる。
【０１０２】
尚、上記ルーチンでは、第一ＮＯｘ触媒５ａおよび第二ＮＯｘ触媒５ｂの両方を同時に昇温させる場合、より温度の高いＮＯｘ触媒が設けられた分岐通路において流量制御弁を閉弁方向に制御し、他方の流量制御弁を全開状態とした。しかしながら、他方の流量制御弁は必ずしも全開状態である必要はなく、例えば、第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１が第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２以上である場合、第一排気流量制御弁６ａの開度を第二排気流量制御弁６ｂの開度よりも小さくすればよい。また、第二ＮＯｘ触媒５ｂの温度Ｔｃ２が第一ＮＯｘ触媒５ａの温度Ｔｃ１以上である場合、第二排気流量制御弁６ｂの開度を第一排気流量制御弁６ａの開度よりも小さくすればよい。
【０１０３】
このように各排気流量制御弁６ａ、６ｂの開度を制御することで、排気の持ち去り熱量がより多くなり易い方のＮＯｘ触媒が設けられている分岐通路における排気の流量がより少ない量となる。従って、第一ＮＯｘ触媒５ａから排気によって持ち去られる持ち去り熱量と第二ＮＯｘ触媒５ｂから排気によって持ち去られる持ち去り熱量の総量を抑制しつつ両方のＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを昇温することが出来る。
【０１０４】
上記各実施例においては、各ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを活性温度に昇温する場合について説明した。しかしながら、例えば、ＳＯｘ被毒回復制御時に各ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂの温度をＳＯｘの還元が可能な温度にまで昇温させる場合等に各実施例に係るＮＯｘ触媒昇温制御を適用してもよい。
【０１０５】
また、各実施例においては、各ＥＨＣ４ａ、４ｂに通電することで各ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを昇温する場合について説明した。しかしながら、ＥＨＣ４ａ、４ｂを設けずに、各
燃料添加弁９ａ、９ｂによる燃料添加や内燃機関１において主燃料噴射よりも遅い時期に副燃料噴射を実行することで各ＮＯｘ触媒５ａ、５ｂを昇温する場合に、各実施例に係るＮＯｘ触媒昇温制御における各排気流量制御弁６ａ、６ｂの制御を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。
【図２】実施例１に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンを示すフローチャート。
【図３】実施例２に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンを示すフローチャート。
【図４】実施例３に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンを示すフローチャート。
【図５】実施例４に係るＮＯｘ触媒昇温制御のルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
２ａ・・第一分岐通路
２ｂ・・第二分岐通路
３・・・吸気通路
４ａ・・第一ヒータ付触媒（第一ＥＨＣ）
４ｂ・・第二ヒータ付触媒（第二ＥＨＣ）
５ａ・・第一吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（第一ＮＯｘ触媒）
５ｂ・・第二吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（第二ＮＯｘ触媒）
６ａ・・第一排気流量制御弁
６ｂ・・第二排気流量制御弁
１０・・ＥＣＵ
１１ａ・・第一排気温度センサ
１１ｂ・・第二排気温度センサ
１２・・アクセル開度センサ
１３・・機関排気温度センサ
【図１】
2008019764.tif 000003
【図２】
2008019764.tif 000004
【図３】
2008019764.tif 000005
【図４】
2008019764.tif 000006
【図５】
2008019764.tif 000007