(57)【要約】【課題】本発明は、二つの排気浄化装置が内燃機関の排気通路に直列に並んで配置されている場合において、それぞれの排気浄化装置により好適に還元剤を供給することを目的とする。【解決手段】排気通路２に上流側排気浄化装置４、５および下流側排気浄化装置６が直列に並んで配置されており、上流側排気浄化装置４、５をバイパスするように排気が流れるバイパス通路９が設けられている。そして、該バイパス通路９の上流側端部近傍に還元剤添加弁７が設けられており、バイパス通路９における該還元剤添加弁７の直下流部分の流路断面積を変更可能な流路断面積変更手段８が設けられている。【選択図】図１
2008208737.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、酸化機能を有する触媒を含んで構成される上流側排気浄化装置と、
該上流側排気浄化装置よりも下流側の前記排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒を含んで構成される下流側排気浄化装置と、
前記上流側排気浄化装置よりも上流側の前記排気通路に一端が接続され、前記上流側排気浄化装置よりも下流側且つ前記下流側排気浄化装置よりも上流側の前記排気通路に他端が接続されたバイパス通路と、
該バイパス通路における一端の近傍に設けられ、排気中に還元剤を添加する還元剤添加弁と、
前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を変更可能な流路断面積変更手段と、を備えた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】
前記流路断面積変更手段を第一流路断面積変更手段とし、
前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を変更可能な第二流路断面積変更手段をさらに備えた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】
前記還元剤添加弁によって添加される還元剤を前記上流側排気浄化装置に供給するときは、前記第一流路断面積変更手段によって前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最小面積とすると共に前記第二流路断面積変更手段によって前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を最大面積とし、
前記還元剤添加弁によって添加される還元剤を前記下流側排気浄化装置に供給するときは、前記第一流路断面積変更手段によって前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最大面積とすると共に前記第二流路断面積変更手段によって前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を最小面積よりも大きく且つ最大面積よりも小さい所定の面積とすることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記還元剤添加弁が、排気中に還元剤を添加するときの還元剤の添加方向を変更することが可能であ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】
前記バイパス通路における前記還元剤添加弁と前記流路断面積変更手段とが設けられた部分が、前記バイパス通路における他の部分とは別に一体的なモジュールとなってい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６】
前記前記バイパス通路における前記還元剤添加弁と前記上流側流路断面積変更手段および下流側流路断面積変更手段とが設けられた部分が、前記バイパス通路における他の部分とは別に一体的なモジュールとなっていることを特徴とする請求項２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、内燃機関の排気通路に直列に並んだ二つの排気浄化装置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】
内燃機関の排気浄化システムにおいては、酸化機能を有する触媒を含んで構成される排気浄化装置を内燃機関の排気通路に二つ以上設ける場合がある。例えば、特許文献１では、排気通路が途中で二つに分岐しており、分岐した排気通路それぞれに触媒が設けられている。また、この特許文献１には、分岐部分に三方弁および還元剤噴射弁を設け、分岐した排気通路の一方に排気の大部分を流し、分岐した排気通路の他方に残りの排気と還元剤噴射弁から噴射された還元剤を流す技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１６９６８３号公報
【特許文献２】特開２０００−８９１３号公報
【特許文献３】特開平１１−２５７１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃機関の排気通路に二つの排気浄化装置が直列に配置される場合がある。ここで、排気通路の上流側に設けられた排気浄化装置を上流側排気浄化装置と称し、排気通路の下流側に設けられた排気浄化装置を下流側排気浄化装置と称する。
【０００４】
排気中に還元剤を添加する還元剤添加弁が上流側排気浄化装置よりも上流側の排気通路に設けられている場合、下流側排気浄化装置にのみ還元剤を供給したいときであっても、還元剤添加弁から添加された還元剤が上流側排気浄化装置にも供給される。この場合、上流側排気浄化装置において還元剤の一部が酸化される。その結果、上流側排気浄化装置の不要な昇温を招き、該上流側排気浄化装置の劣化を促進させる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、二つの排気浄化装置が内燃機関の排気通路に直列に並んで配置されている場合において、それぞれの排気浄化装置により好適に還元剤を供給することが可能な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】
【０００６】
本発明では、上流側排気浄化装置をバイパスするように排気が流れるバイパス通路の上流側端部近傍に還元剤添加弁が設けられており、さらに、バイパス通路における該還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を変更可能な流路断面積変更手段が設けられている。
【０００７】
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、
内燃機関の排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒を含んで構成される上流側排気浄化装置と、
該上流側排気浄化装置よりも下流側の前記排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒を含んで構成される下流側排気浄化装置と、
前記上流側排気浄化装置よりも上流側の前記排気通路に一端が接続され、前記上流側排気浄化装置よりも下流側且つ前記下流側排気浄化装置よりも上流側の前記排気通路に他端が接続されたバイパス通路と、
該バイパス通路における一端の近傍に設けられ、排気中に還元剤を添加する還元剤添加弁と、
前記バイパス通路における前記還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を変更可能な流
路断面積変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、流路断面積変更手段によってバイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を変更することが出来る。この流路断面積変更手段によってバイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最小面積としつつ還元剤添加弁から還元剤を添加することにより、バイパス通路の他端側への還元剤の流入を抑制しつつ上流側排気浄化装置に還元剤を供給することが出来る。また、流路断面積変更手段によってバイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最大面積としつつ還元剤添加弁から還元剤を添加することにより、下流側排気浄化装置に還元剤を供給することが出来る。そして、この場合、還元剤添加弁が上流側排気浄化装置よりも上流側の排気通路に設けられている場合に比べて、還元剤の上流側排気浄化装置への流入を抑制することが出来る。
【０００９】
従って、本発明によれば、上流側排気浄化装置および下流側排気浄化装置の両方により好適に還元剤を供給することが出来る。
【００１０】
本発明においては、前記流路断面積変更手段を第一流路断面積変更手段とし、バイパス通路における還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を変更可能な第二流路断面積変更手段をさらに備えてもよい。
【００１１】
これによれば、バイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積に加えて第二流路断面積変更手段によってバイパス通路における還元剤添加弁の上流部分の流路断面積をも変更することが出来る。
【００１２】
そして、上記構成の場合、還元剤添加弁によって添加される還元剤を上流側排気浄化装置に供給するときは、バイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最小面積とすると共にバイパス通路における還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を最大面積としつつ還元剤添加弁から還元剤を添加してもよい。これによれば、第一流路断面積変更手段のみ備えている場合と同様に、上流側排気浄化装置に還元剤を供給することが出来る。
【００１３】
また、上記構成の場合、還元剤添加弁によって添加される還元剤を下流側排気浄化装置に供給するときは、バイパス通路における還元剤添加弁の直下流部分の流路断面積を最大面積とすると共にバイパス通路における還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を最小面積よりも大きく且つ最大面積よりも小さい所定の面積としてもよい。還元剤添加弁の上流部分の流路断面積を所定の面積とすることで、排気をバイパス通路に流入させることが出来ると共に、還元剤添加弁から添加された還元剤がバイパス通路から排気通路に流出することを抑制することが出来る。そのため、還元剤の上流側排気浄化装置への流入をより抑制しつつ下流側排気浄化装置に還元剤を供給することが出来る。
【００１４】
本発明においては、還元剤添加弁を、排気中に還元剤を添加するときの還元剤の添加方向を変更することが可能なものとしてもよい。
【００１５】
この場合、還元剤を上流側排気浄化装置に供給するときは、還元剤添加弁から上流方向（バイパス通路の一端側の方向）に向けて還元剤を添加することが出来る。これにより、より多くの還元剤を上流側排気浄化装置に供給することが出来る。また、還元剤を下流側排気浄化装置に供給するときは、還元剤添加弁から下流方向（バイパス通路の一端とは反対側の方向）に向けて還元剤を添加することが出来る。これにより、還元剤がバイパス通路から排気通路に流出することをより抑制することが出来、その結果、より多くの還元剤を下流側排気浄化装置に供給することが出来る。
【００１６】
本発明においては、バイパス通路における還元剤添加弁と流路断面積変更手段とが設けられた部分を、バイパス通路における他の部分とは別に一体的なモジュールとしてもよい。
【００１７】
これによれば、還元剤添加弁と流路断面積変更手段との組み付けが容易となる。
【００１８】
同様に、本発明において、上流側流路断面積変更手段および下流側流路断面積変更手段を備えている場合は、バイパス通路における還元剤添加弁と上流側流路断面積変更手段および下流側流路断面積変更手段とが設けられた部分を、バイパス通路における他の部分とは別に一体的なモジュールとしてもよい。
【００１９】
これによれば、還元剤添加弁と上流側流路断面積変更手段および下流側流路断面積変更手段との組み付けが容易となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、二つの排気浄化装置が内燃機関の排気通路に直列に並んで配置されている場合において、それぞれの排気浄化装置により好適に還元剤を供給することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜実施例１＞
＜内燃機関の排気系の概略構成＞
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排気系の概略構成を示す図である。
【００２３】
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には排気通路２が接続されている。排気通路２には、コンプレッサーハウジング１７ａおよびタービンハウジング１７ｂを有するターボチャージャ１７のタービンハウジング１７ｂが設けられている。
【００２４】
排気通路２におけるタービンハウジング１７ｂより下流側には、酸化触媒４が設けられており、さらに該酸化触媒４の直下流には吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）５が設けられている。また、排気通路２におけるＮＯｘ触媒５よりも下流側にはパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）６が設けられている。該フィルタ６にはＮＯｘ触媒が担持されている。
【００２５】
本実施例においては、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５によって本発明に係る上流側排気浄化装置が構成され、フィルタ６によって本発明に係る下流側排気浄化装置が構成される。尚、本発明に係る上流側排気浄化装置および下流側排気浄化装置はこれらの触媒やフィルタに限定されるものではない。
【００２６】
排気通路２には、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５をバイパスして流れるバイパス通路９が接続されている。該バイパス通路９の一端は排気通路２におけるタービンハウジング１７ｂより下流側且つ酸化触媒４より上流側に接続されており、その他端は排気通路２におけるＮＯｘ触媒５よりも下流側且つフィルタ６よりも上流側に接続されている。
【００２７】
バイパス通路９における一端の近傍には排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁７が設けられている。ここで、「バイパス通路９における一端の近傍」とは、燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９の一端から排気通路２に流出することが可能な位置である。また、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流には、当該部分における排気の流路断面積を変更することでバイパス通路９を流れる排気の流量を調整する下流側バイパス弁８が設けられている。ここで、「バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流」とは、下流側バイパス弁８を閉弁状態とすることで、燃料添加弁７から添加された燃料のバイパス通路９の他端側への流入を可及的に抑制することが可能な位置である。尚、本実施例においては、下流側バイパス弁８が本発明に係る流路断面積変更手段に相当する。
【００２８】
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には燃料添加弁７および下流側バイパス弁８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。
【００２９】
＜燃料供給方法＞
本実施例においては、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＮＯｘを還元するＮＯｘ還元制御およびＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘを還元するＳＯｘ被毒回復制御が行われる。これらの制御を実行する場合、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５に燃料を供給する必要がある。
【００３０】
酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ燃料を供給する場合、下流側バイパス弁８を全閉状態としつつ燃料添加弁７による燃料添加を実行する。下流側バイパス弁８を全閉状態とすると、バイパス通路９が燃料添加弁７の直下流部分で遮断される、即ち、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最小面積となる。そのため、燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９の他端側へ流入するのを抑制することが出来る。従って、下流側バイパス弁８を全閉状態としつつ燃料添加弁７による燃料添加を実行することで、燃料添加弁７から添加された燃料の大部分を酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ供給することが可能となる。
【００３１】
また、本実施例においては、フィルタ６に捕集された粒子状物質（Particulate  Matter：以下、ＰＭと称する）を除去するフィルタ再生制御が行われる。このフィルタ再生制御を実行する場合、フィルタ６に燃料を供給する必要がある。さらに、本実施例においては、フィルタ６に担持されたＮＯｘ触媒に対してもＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。これらの制御を実行する場合も、フィルタ６に燃料を供給する必要がある。
【００３２】
フィルタ６に燃料を供給する場合、下流側バイパス弁８を全開状態としつつ燃料添加弁７による燃料添加を実行する。下流側バイパス弁８を全開状態とすると、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最大面積となる。そのため、燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９の他端側へ流入し易くなる。また、燃料添加弁７がバイパス通路９に設けられていることで、燃料添加弁７が排気通路２に設けられている場合に比べて、添加された燃料の酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５への流入が抑制される。
【００３３】
このように、下流側バイパス弁８を全開状態としつつ燃料添加弁７による燃料添加を実行することで、燃料添加弁７から添加された燃料の大部分をフィルタ６へ供給することが可能となる。その結果、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５の不要な昇温を抑制することが出来るため、これらの劣化を抑制することが出来る。
【００３４】
以上のように、本実施例によれば、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５とフィルタ６との両
方により好適に燃料を供給することが出来る。
【００３５】
＜変形例＞
ここで、本実施例の変形例について図２に基づいて説明する。図２は、本変形例に係る燃料添加弁７の先端部の概略構成を示す図である。本変形例に係る燃料添加弁７の先端部には、バイパス通路９の上流側（一端側）に向かって燃料が噴出する上流側噴射孔１１と、バイパス通路９の下流側（他端側）に向かって燃料が噴出する下流側噴射孔１２とが形成されている。下流側噴射孔１２は上流側噴射孔１１よりも燃料添加弁７の先端部の中心に近い位置に形成されている。
【００３６】
そして、この燃料添加弁７の内部には、内側ニードル１４と外側ニードル１３とが上下方向に摺動自在に設けられている。内側ニードル１４が上下方向に摺動することによって下流側噴射孔１２が開閉し、外側ニードル１３が上下方向に摺動することによって上流側噴射孔１１が開閉する。
【００３７】
このように形成された燃料添加弁７によれば、燃料を添加するときにその添加方向を上流側および下流側のうちいずれか一方とすることが出来る。つまり、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５に燃料を供給するときは、上流側噴射孔１１から燃料を噴射することで上流方向に向けて燃料を添加することが出来る。これにより、より多くの燃料を酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５に供給することが可能となる。また、フィルタ６に燃料を供給するときは、下流側噴射孔１２から燃料を噴射することで下流方向に向けて燃料を添加することが出来る。これにより、燃料がバイパス通路９から排気通路２に流出することをより抑制することが出来、その結果、より多くの燃料をフィルタ６に供給することが可能となる。
【００３８】
尚、本実施例においては、燃料添加弁７および下流側バイパス弁８がバイパス通路９における互いに近接した位置に設けられている。そこで、バイパス通路９における燃料添加弁７および下流側バイパス弁８が設けられた部分を一体的なモジュールとすると共に、バイパス通路９の他の部分とは別体としてもよい。
【００３９】
これによれば、燃料添加弁７および下流側バイパス弁８の組み付けを容易に行うことが可能となる。
【００４０】
＜実施例２＞
図３は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。本実施例においては、下流側バイパス弁８に加え、バイパス通路９における燃料添加弁７の上流側に当該部分における排気の流路断面積を変更することでバイパス通路９を流れる排気の流量を調整する上流側バイパス弁１５が設けられている。これ以外の構成は実施例１と同様であるため、同様の構成要素には同様の参照番号を付してその説明を省略する。上流側バイパス弁１５はＥＣＵ１０に電気的に接続されており、ＥＣＵ１０によって制御される。尚、本実施例においては、下流側バイパス弁８が本発明に係る第一流路断面積変更手段に相当し、上流側バイパス弁１５が本発明に係る第二流路断面積変更手段に相当する。
【００４１】
＜燃料供給方法＞
本実施例においても、実施例１と同様、ＮＯｘ触媒５に対するＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。また、フィルタ６に対するフィルタ再生制御およびフィルタ６に担持されたＮＯｘ触媒に対するＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。そして、これらの制御を実行する場合、実施例１と同様、燃料添加弁７から燃料が添加され、該燃料が酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５またはフィルタ６に供給される。
【００４２】
本実施例において、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ燃料を供給すべく燃料添加弁７に
よる燃料添加を実行する場合、図４に示すように、下流側バイパス弁８を全閉状態とすると共に上流側バイパス弁１５を全開状態する。下流側バイパス弁８を全閉状態とするとバイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最小面積となり、上流側バイパス弁１５を全開状態とするとバイパス通路９における燃料添加弁７の上流部分の排気の流路断面積が最大面積となる。これにより、実施例１において酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ燃料を供給する場合と同様、燃料添加弁７から添加された燃料の大部分を酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ供給することが可能となる。
【００４３】
また、この場合、図４において矢印で示すように、一旦バイパス通路９に流入した排気の一部が上流側バイパス弁１５を回り込んで排気通路２に流出する。このような排気の流れが生じることにより、該排気と燃料添加弁７から添加された燃料との混合が促進され易くなる。
【００４４】
また、本実施例において、フィルタ６に燃料を供給すべく燃料添加弁７による燃料添加を実行する場合、図５に示すように、下流側バイパス弁８を全開状態とすると共に上流側バイパス弁１５の開度を所定の中間開度とする。ここで、所定の中間開度とは、バイパス通路９における燃料添加弁７の上流部分の排気の流路断面積が最小面積よりも大きく且つ最大面積よりも小さい所定の面積となる開度である。
【００４５】
上述したように、下流側バイパス弁８を全開状態とすると、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最大面積となるため、燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９の他端側に流入しやすくなる。そして、上流側バイパス弁１５を所定の中間開度とすることで、図５において矢印で示すように排気をバイパス通路９に流入させることが出来ると共に、バイパス通路９における燃料添加弁７の上流部分の排気の流路断面積が最大面積の場合に比べて燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９から排気通路２に流出することを抑制することが出来る。
【００４６】
従って、下流側バイパス弁８を全開状態とすると共に上流側バイパス弁１５の開度を所定の中間開度として燃料添加弁７による燃料添加を実行することで、添加された燃料の酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５への流入をより抑制しつつ、フィルタ６に該燃料を供給することが出来る。これにより、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５の不要な昇温をより抑制することが出来る。
【００４７】
＜変形例＞
ここで、本実施例の変形例について図６に基づいて説明する。図６は、本変形例において、フィルタ６に燃料を供給する場合の上流側バイパス弁１５と下流側バイパス弁８との状態を示す図である。
【００４８】
図６に示すように、本変形例においては、上流側バイパス弁１５における弁体の上側の一部がカットされている。そして、本変形例では、フィルタ６に燃料を供給すべく燃料添加弁７から燃料を添加する場合、下流側バイパス弁８を全開状態とすると共に、上流側バイパス弁１５をその弁体の一部がカットされていないものであれば全閉状態となる状態に制御する。
【００４９】
これによっても、弁体の一部がカットされていない上流側バイパス弁１５を所定の中間開度とした場合と同様、図６において矢印で示すように排気をバイパス通路９に流入させることが出来ると共に、燃料添加弁７から添加された燃料がバイパス通路９から排気通路２に流出することを抑制することが出来る。従って、燃料添加弁７から添加された燃料の酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５への流入をより抑制しつつ、フィルタ６に該燃料を供給することが出来る。
【００５０】
尚、本実施例においても、実施例１の変形例のような添加方向を変更可能な燃料添加弁を採用してもよい。これにより、実施例１の変形例と同様の効果を得ることが出来る。
【００５１】
また、本実施例においては、上流側バイパス弁１５はバイパス通路９の一端に設けられてもよい。また、上流側バイパス弁１５はバイパス通路９の壁面の一部を支点として開閉する弁であってもよい。図７に示すように、バイパス通路９の壁面の一部を支点として開閉駆動する上流側バイパス弁１５をバイパス通路９の一端に設けると、フィルタ６に燃料を供給する場合に該上流側バイパス弁１５を所定の中間開度とすることで排気をバイパス通路９に誘導することが出来る。
【００５２】
また、本実施例においては、燃料添加弁７および下流側バイパス弁８に加え上流側バイパス弁１５もバイパス通路９における互いに近接した位置に設けられている。そこで、実施例１と同様、バイパス通路９における燃料添加弁７および下流側バイパス弁８、上流側バイパス弁１５が設けられた部分を一体的なモジュールとすると共に、バイパス通路９の他の部分とは別体としてもよい。
【００５３】
これによれば、燃料添加弁７および下流側バイパス弁８、上流側バイパス弁１５の組み付けを容易に行うことが可能となる。
【００５４】
＜実施例３＞
図８は、本実施例に係る、バイパス通路９における燃料添加弁７近傍の概略構成を示す図である。本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成は、上流側バイパス弁１５および下流側バイパス弁８に代えて屈曲型バイパス弁１６を設けた点のみが実施例２と異なり、それ以外の構成要素は実施例２と同様である。そのため、屈曲型バイパス弁１６以外の構成要素の説明は省略する。屈曲型バイパス弁１６はＥＣＵ１０に電気的に接続されており、ＥＣＵ１０によって制御される。尚、本実施例においては、屈曲型バイパス弁１６が本発明に係る第一流路断面積変更手段および第二流路断面積変更手段に相当する。
【００５５】
屈曲型バイパス弁１６は、燃料添加弁７近傍のバイパス通路９の壁面の一部を支点として開閉駆動すると共に、その弁体が途中で屈曲可能に形成されている。そして、この屈曲型バイパス弁１６のみによって、バイパス通路９における燃料添加弁７の直上流および直下流の排気の流路断面積を変更することが可能となっている。
【００５６】
＜燃料供給方法＞
本実施例においても、実施例２と同様、ＮＯｘ触媒５に対するＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。また、フィルタ６に対するフィルタ再生制御およびフィルタ６に担持されたＮＯｘ触媒に対するＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。そして、これらの制御を実行する場合、実施例１と同様、燃料添加弁７から燃料が添加され、該燃料が酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５またはフィルタ６に供給される。
【００５７】
本実施例において、酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ燃料を供給すべく燃料添加弁７による燃料添加を実行する場合、図８の（ａ）に示すように、屈曲型バイパス弁１６によってバイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分を遮断する。これにより、実施例２において酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ燃料を供給する場合と同様、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最小面積となり且つバイパス通路９における燃料添加弁７の上流部分の排気の流路断面積が最大面積となる。従って、燃料添加弁７から添加された燃料の大部分を酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５へ供給することが可能となる。
【００５８】
また、本実施例において、フィルタ６に燃料を供給すべく燃料添加弁７による燃料添加を実行する場合、図８の（ｂ）に示すように、屈曲型バイパス弁１６によってバイパス通路９における燃料添加弁７の直上流部分の排気の流路面積を最小面積よりも大きく且つ最大面積よりも小さい所定の面積とする。これにより、実施例２においてフィルタ６へ燃料を供給する場合と同様、バイパス通路９における燃料添加弁７の直下流部分の排気の流路断面積が最大面積となり且つバイパス通路９における燃料添加弁７の上流部分の排気の流路断面積が所定の面積となる。従って、燃料添加弁７から添加された燃料の酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５への流入をより抑制しつつ、フィルタ６に該燃料を供給することが出来る。
【００５９】
尚、本実施例においても、実施例１の変形例のような添加方向を変更可能な燃料添加弁を採用してもよい。これにより、実施例１の変形例と同様の効果を得ることが出来る。
【００６０】
また、本実施例においては、燃料添加弁７および屈曲型バイパス弁１６がバイパス通路９における互いに近接した位置に設けられている。そこで、実施例１と同様、バイパス通路９における燃料添加弁７および屈曲型バイパス弁１６が設けられた部分を一体的なモジュールとすると共に、バイパス通路９の他の部分とは別体としてもよい。
【００６１】
これによれば、燃料添加弁７および屈曲型バイパス弁１６の組み付けを容易に行うことが可能となる。
【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系の概略構成を示す図。
【図２】実施例１の変形例に係る燃料添加弁の先端部の概略構成を示す図。
【図３】実施例２に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図。
【図４】実施例２において、酸化触媒およびＮＯｘ触媒に燃料を供給する場合の上流側バイパス弁と下流側バイパス弁との状態を示す図。
【図５】実施例２において、フィルタに燃料を供給する場合の上流側バイパス弁と下流側バイパス弁との状態を示す図。
【図６】実施例２の変形例において、フィルタに燃料を供給する場合の上流側バイパス弁と下流側バイパス弁との状態を示す図。
【図７】実施例２に係る、バイパス通路の壁面の一部を支点として開閉駆動する上流側バイパス弁をバイパス通路の一端に設けた状態を示す図。
【図８】実施例３に係る、バイパス通路における燃料添加弁近傍の概略構成を示す図。図８の（ａ）は酸化触媒およびＮＯｘ触媒に燃料を供給するときの状態を示しており、図８の（ｂ）はフィルタに燃料を供給するときの状態を示している。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
４・・・酸化触媒
５・・・吸蔵還元型ＮＯｘ触媒
６・・・パティキュレートフィルタ
７・・・燃料添加弁
８・・・下流側バイパス弁
９・・・バイパス通路
１０・・ＥＣＵ
１１・・上流側噴射孔
１２・・下流側噴射孔
１３・・外側ニードル
１４・・内側ニードル
１５・・上流側バイパス弁
１６・・屈曲型バイパス弁
【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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