(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル機関の排気通路に配置されたディーゼル酸化触媒と、前記ディーゼル酸化触媒よりも下流側に配置されたフィルターと、を有するディーゼル機関システムにおいて、
排気が導入された場合に、導入された排気中の一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素にして蓄積する二酸化窒素生成蓄積部と、
前記フィルターに流入する排気の温度が、二酸化窒素によって前記フィルターのＰＭを燃焼させるフィルター連続再生処理が実行可能な所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求がある場合に、排気ブレーキを作動させるとともに、前記フィルターよりも下流側の排気を前記二酸化窒素生成蓄積部に導入させ、前記二酸化窒素生成蓄積部の二酸化窒素を前記フィルターよりも上流側の排気中に導入させる二酸化窒素導入機構と、を備え、
前記二酸化窒素導入機構は、
前記ディーゼル酸化触媒よりも上流側の前記排気通路に配置された上流側排気ブレーキバルブ、及び前記フィルターよりも下流側の前記排気通路に配置された下流側排気ブレーキバルブと、
前記フィルターよりも下流側且つ前記下流側排気ブレーキバルブよりも上流側の排気を前記二酸化窒素生成蓄積部に導入させる第１通路、及び前記二酸化窒素生成蓄積部の二酸化窒素を前記フィルターよりも上流側且つ前記上流側排気ブレーキバルブよりも下流側の排気中に導入させる第２通路と、
前記第１通路を開閉する第１バルブ、及び前記第２通路を開閉する第２バルブと、
前記上流側排気ブレーキバルブ、前記下流側排気ブレーキバルブ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記フィルターに流入する排気の温度が前記所定温度以上の場合において、前記排気ブレーキ要求がある場合に、前記上流側排気ブレーキバルブ及び前記第１バルブを開弁させ、前記下流側排気ブレーキバルブ及び前記第２バルブを閉弁させる第１制御処理を実行し、前記第１制御処理の後に、前記上流側排気ブレーキバルブ及び前記第１バルブを閉弁させ、前記下流側排気ブレーキバルブ及び前記第２バルブを開弁させる第２制御処理を実行するように構成されていることを特徴とするディーゼル機関システム。
【請求項２】
前記下流側排気ブレーキバルブよりも下流側の前記排気通路に、尿素ＳＣＲシステムをさらに備える請求項１に記載のディーゼル機関システム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関システムに関し、詳しくはディーゼル酸化触媒及びフィルターを有するディーゼル機関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル機関の排気に含まれる煤等のＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ；粒子状物質）を捕集するフィルターを備えるディーゼル機関システムが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなディーゼル機関システムにおいて、フィルターに排気中のＰＭが多量に堆積した場合、フィルターに目詰まりが生じてフィルターの捕集性能が低下してしまう。
【０００３】
そこで、従来、フィルターの上流側に配置されたディーゼル酸化触媒の触媒作用を利用して排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に変化させ、この二酸化窒素によってフィルターのＰＭを燃焼させて二酸化炭素（ＣＯ２）として排出させることでフィルターを再生させる、フィルター連続再生処理が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、上述したフィルター連続再生処理を促進させることは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルター連続再生処理を促進させることができるディーゼル機関システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のディーゼル機関システムは、ディーゼル機関の排気通路に配置されたディーゼル酸化触媒と、前記ディーゼル酸化触媒よりも下流側に配置されたフィルターと、を有するディーゼル機関システムにおいて、排気が導入された場合に、導入された排気中の一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素にして蓄積する二酸化窒素生成蓄積部と、前記フィルターに流入する排気の温度が、二酸化窒素によって前記フィルターのＰＭを燃焼させるフィルター連続再生処理が実行可能な所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求がある場合に、排気ブレーキを作動させるとともに、前記フィルターよりも下流側の排気を前記二酸化窒素生成蓄積部に導入させ、前記二酸化窒素生成蓄積部の二酸化窒素を前記フィルターよりも上流側の排気中に導入させる二酸化窒素導入機構と、を備え、前記二酸化窒素導入機構は、前記ディーゼル酸化触媒よりも上流側の前記排気通路に配置された上流側排気ブレーキバルブ、及び前記フィルターよりも下流側の前記排気通路に配置された下流側排気ブレーキバルブと、前記フィルターよりも下流側且つ前記下流側排気ブレーキバルブよりも上流側の排気を前記二酸化窒素生成蓄積部に導入させる第１通路、及び前記二酸化窒素生成蓄積部の二酸化窒素を前記フィルターよりも上流側且つ前記上流側排気ブレーキバルブよりも下流側の排気中に導入させる第２通路と、前記第１通路を開閉する第１バルブ、及び前記第２通路を開閉する第２バルブと、前記上流側排気ブレーキバルブ、前記下流側排気ブレーキバルブ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記フィルターに流入する排気の温度が前記所定温度以上の場合において、前記排気ブレーキ要求がある場合に、前記上流側排気ブレーキバルブ及び前記第１バルブを開弁させ、前記下流側排気ブレーキバルブ及び前記第２バルブを閉弁させる第１制御処理を実行し、前記第１制御処理の後に、前記上流側排気ブレーキバルブ及び前記第１バルブを閉弁させ、前記下流側排気ブレーキバルブ及び前記第２バルブを開弁させる第２制御処理を実行するように構成されていることを特徴とする。 
【０００８】
本発明に係るディーゼル機関システムによれば、フィルターに流入する排気の温度がフィルター連続再生処理の実行可能な所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求がある場合に、排気ブレーキを作動させるとともに、二酸化窒素生成蓄積部において、排気に含まれる一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素にして蓄積し、この蓄積された二酸化窒素をフィルターよりも上流側の排気中に導入することができる。これにより、フィルターに導入される二酸化窒素量を増大させることができるので、フィルター連続再生処理を促進させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るディーゼル機関システムによれば、このようにフィルター連続再生処理を促進できるので、フィルターよりも上流側の排気通路に燃料を強制的に供給するフィルター強制再生処理の実行頻度を低下させることができる。これにより、フィルター強制再生処理が頻繁に行われることによる燃費の悪化とフィルターの熱劣化を抑制することができる。
【００１１】
この構成によれば、フィルターに流入する排気の温度が所定温度以上の場合において排気ブレーキ要求がある場合に、第１制御処理で下流側排気ブレーキバルブが閉弁することで排気ブレーキを作動させることができるとともに、第２制御処理においても上流側排気ブレーキバルブが閉弁することで排気ブレーキを作動させることができる。また、第１制御処理が実行されることで、フィルターよりも下流側の排気を第１通路を介して二酸化窒素生成蓄積部に導入させることができ、第２制御処理が実行されることで、二酸化窒素生成蓄積部の二酸化窒素を第２通路を介してフィルターよりも上流側の排気中に導入させることができる。これにより、フィルターに導入される二酸化窒素量を増大させることができるので、フィルター連続再生処理を促進させることができる。
【００１２】
上記構成は、前記下流側排気ブレーキバルブよりも下流側の前記排気通路に、尿素ＳＣＲシステムをさらに備える構成とすることができる。この構成によれば、尿素ＳＣＲシステムによって、下流側排気ブレーキバルブよりも下流側の排気中のＮＯｘを低減させることができる。
【００１３】
また、上記二酸化窒素生成蓄積部及び二酸化窒素導入機構によって、フィルターの再生が効果的に図られているので、このような部材を備えていない場合に比較して、尿素ＳＣＲシステムでの尿素水溶液の消費量を低減させることができる。
【００１４】
また、上記二酸化窒素生成蓄積部及び二酸化窒素導入機構によってフィルターに導入される二酸化窒素量が増大しているので、このフィルターを通過（スリップ）して尿素ＳＣＲシステムに供給される二酸化窒素の量を増大させて、反応速度の速いＦＡＳＴＳＣＲ反応を生じ易くすることができる。これにより、ＮＯｘの低減速度を促進させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フィルター連続再生処理を促進させることができる。また、本発明によれば、このようにフィルター連続再生処理を促進できることから、フィルター強制再生
処理の実行頻度を低下させることもできる。これにより、フィルター強制再生処理が頻繁に行われることによる燃費の悪化とフィルターの熱劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係るディーゼル機関システムの全体構成を模式的に示す概略図である。
【図２】制御装置による第１制御処理及び第２制御処理のフローチャートの一例である。
【図３】実施の形態２に係るディーゼル機関システムの全体構成を模式的に示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るディーゼル機関システム１について図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように実際の製品から寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るディーゼル機関システム１の全体構成を模式的に示す概略図である。このディーゼル機関システム１が搭載されている車両の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においてはバスやトラック等の大型車両を用いる。ディーゼル機関システム１は、ディーゼル機関２、排気通路３、ターボチャージャ４、制御装置７、及び排気処理システム１０を備えている。
【００１９】
ディーゼル機関２の燃料噴射量や燃料噴射時期等は、制御装置７によって制御される。なお、本実施形態に係る制御装置７は、ディーゼル機関２の制御装置としての機能のみならず、排気処理システム１０の制御装置としての機能も兼務している。このような制御装置７は、各種制御処理や演算処理等を実行するＣＰＵと、ＣＰＵの動作に用いられる各種情報を記憶する記憶部としての機能を有するＲＯＭ、ＲＡＭ等とを有するマイクロコンピュータを備えている。なお、ディーゼル機関システム１は、ディーゼル機関２の制御装置とは別に、排気処理システム１０専用の制御装置を備える構成とすることもできる。
【００２０】
排気通路３は、ディーゼル機関２の各気筒から排出された排気が通過する通路である。ターボチャージャ４は、タービン５と、タービン５に接続されたコンプレッサ６とを備えている。タービン５は排気通路３の排気マニホールドよりも下流側の通路途中に配置されており、排気の力を受けて回転する。コンプレッサ６は、吸気通路（図示せず）の吸気マニホールドよりも上流側の通路途中に配置されている。タービン５が排気の力を受けて回転することで、タービン５に接続されたコンプレッサ６が回転して、吸気を過給する。
【００２１】
排気処理システム１０は、ディーゼル機関２の排気を処理するためのシステムである。この排気処理システム１０は、排気処理装置２０、燃料添加弁３０、温度センサ４０、二酸化窒素生成蓄積部５０、及び二酸化窒素導入機構６０を備えている。排気処理装置２０は、ディーゼル酸化触媒としてのＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）２１と、ディーゼル機関２の排気に含まれる煤等のＰＭを捕集可能なフィルター２２とを備えている。ＤＯＣ２１及びフィルター２２は排気通路３のタービン５よりも下流側の部分に配置されている。またフィルター２２は、ＤＯＣ２１よりも下流側に、ＤＯＣ２１との間に所定間隔をあけて配置されている。このフィルター２２としては、例えばディーゼルパティキュレートフィルターを用いることができる。
【００２２】
ＤＯＣ２１は、排気が通過可能なフィルターに、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等
の貴金属触媒が担持された構成を有している。このＤＯＣ２１は、その貴金属触媒の酸化触媒作用によって、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に変化させる酸化反応を促進させる。排気温度が所定温度以上になった場合、このＤＯＣ２１において生成された二酸化窒素によって、フィルター２２のＰＭを燃焼させて、二酸化炭素（ＣＯ２）として排出させることができる（これを「フィルター連続再生処理」と称する）。
【００２３】
燃料添加弁３０は、ＤＯＣ２１よりも上流側であってタービン５よりも下流側の排気通路３に配置されて、制御装置７の指示を受けて排気通路３に燃料を添加する。制御装置７は、所定の条件が満たされた場合に、燃料添加弁３０から排気通路３の排気中に燃料を添加させる処理（これを「フィルター強制再生処理」と称する）を実行する。
【００２４】
具体的には、このフィルター強制再生処理において燃料添加弁３０から添加された燃料は、ＤＯＣ２１において酸化（燃焼）する。このときの反応熱によって排気の温度を上昇させる。そして、この高温になった排気によってフィルター２２を強制的に昇温させることで、フィルター２２に堆積したＰＭの燃焼を促進させて、フィルター２２の再生を強制的に図ることができる。
【００２５】
なお、このフィルター強制再生処理の実行を開始するための条件は特に限定されるものではなく、フィルター強制再生処理を行うことが望まれるような種々の条件（例えば、前回フィルター強制再生処理を実行してからの走行距離が所定距離に到達した場合や、フィルター２２への煤の堆積量が増加することに伴ってフィルター２２の前後の圧力差が所定値に到達した場合等）を用いることができる。この条件は、制御装置７の記憶部（例えばＲＯＭ等）に予め記憶しておけばよい（すなわち、予め設定しておけばよい）。なお、本実施形態に係る制御装置７は、このようなフィルター強制再生処理の実行を開始するための条件が満たされた場合、車両の運転席の警告ランプを点灯させることで、ドライバーに、これを報知する。この報知を受けたドライバーが運転席のスイッチをオンにすることで、フィルター強制再生処理の実行が開始される。
【００２６】
温度センサ４０は、フィルター２２に流入する排気の温度、すなわちフィルター２２よりも上流側の排気温度を検出して、検出結果を制御装置７に伝える。なお、ディーゼル機関システム１は、図１に例示されている温度センサ４０以外にも、例えばクランクポジションセンサや、吸気量センサ、アクセルポジションセンサ等、ディーゼル機関システム１の動作に用いられる各種情報を検出する種々のセンサ類を備えている。
【００２７】
続いて二酸化窒素生成蓄積部５０及び二酸化窒素導入機構６０について説明する。二酸化窒素生成蓄積部５０は、排気が導入された場合に、導入された排気中の一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素にして蓄積する部位である。このような機能を有するものであれば、二酸化窒素生成蓄積部５０の具体的構成は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、一例として、ＮＯ酸化触媒５１及び蓄圧タンク５２を備えている。
【００２８】
ＮＯ酸化触媒５１は、後述する第１通路６３を通過して導入された排気中の一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素に変化させる酸化反応を促進させる触媒である。ＮＯ酸化触媒５１の具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば、このような酸化反応を促進可能な貴金属触媒等を用いることができる。
【００２９】
蓄圧タンク５２は、ＮＯ酸化触媒５１の下流側に接続されており、ＮＯ酸化触媒５１を通過した二酸化窒素を蓄積するタンクである。
【００３０】
二酸化窒素導入機構６０は、フィルター２２に流入する排気の温度がフィルター連続再生処理（二酸化窒素によってフィルター２２のＰＭを燃焼させる再生処理）の実行可能な
所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求が有る場合に、排気ブレーキを作動させるとともに、フィルター２２よりも下流側の排気を二酸化窒素生成蓄積部５０に導入させ、二酸化窒素生成蓄積部５０の二酸化窒素をフィルター２２よりも上流側の排気中に導入させる機構である。このような機能を有するものであれば、二酸化窒素導入機構６０の具体的構成は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、一例として、上流側排気ブレーキバルブ６１、下流側排気ブレーキバルブ６２、第１通路６３、第２通路６４、第１バルブ６５、及び第２バルブ６６を備えるとともに、これらバルブ類（上流側排気ブレーキバルブ６１、下流側排気ブレーキバルブ６２、第１バルブ６５及び第２バルブ６６）を制御する制御装置７も構成要素に含んでいる。以下、これらの各部材の詳細について説明する。
【００３１】
上流側排気ブレーキバルブ６１は、ＤＯＣ２１よりも上流側且つタービン５よりも下流側の排気通路３に配置されている。なお本実施形態に係る上流側排気ブレーキバルブ６１は、一例として、燃料添加弁３０よりもさらに下流側に配置されているが、この構成に限定されるものではない。下流側排気ブレーキバルブ６２は、フィルター２２よりも下流側の排気通路３に配置されている。上流側排気ブレーキバルブ６１や下流側排気ブレーキバルブ６２が制御装置７の指示を受けて閉弁することで、排気ブレーキが作動する（すなわち排気ブレーキがかかる）。
【００３２】
第１通路６３は、フィルター２２よりも下流側且つ下流側排気ブレーキバルブ６２よりも上流側の排気通路３の排気を二酸化窒素生成蓄積部５０の具体的にはＮＯ酸化触媒５１に導入させる通路である。
【００３３】
第２通路６４は、二酸化窒素生成蓄積部５０の具体的には蓄圧タンク５２の二酸化窒素をフィルター２２よりも上流側且つ上流側排気ブレーキバルブ６１よりも下流側の排気中に導入させる通路である。具体的には本実施形態に係る第２通路６４は、蓄圧タンク５２の出口と、排気処理装置２０のＤＯＣ２１とフィルター２２との間の部分とを連通している。これにより第２通路６４は、蓄圧タンク５２の二酸化窒素を、フィルター２２よりも上流側且つＤＯＣ２１よりも下流側の排気中に導入している。但し、第２通路６４の二酸化窒素の導入先はこれに限定されるものではなく、例えば第２通路６４は、蓄圧タンク５２の二酸化窒素をＤＯＣ２１よりも上流側、且つ上流側排気ブレーキバルブ６１よりも下流側の排気通路３の排気中に導入する構成とすることもできる。
【００３４】
第１バルブ６５は、第１通路６３に配置されており、制御装置７の指示を受けて第１通路６３を開閉するバルブである。第２バルブ６６は、第２通路６４に配置されており、制御装置７の指示を受けて第２通路６４を開閉するバルブである。
【００３５】
制御装置７は、フィルター２２に流入する排気の温度がフィルター連続再生処理の実行可能な所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求が有る場合に、上流側排気ブレーキバルブ６１及び第１バルブ６５を開弁させ、下流側排気ブレーキバルブ６２及び第２バルブ６６を閉弁させる第１制御処理を実行し、この第１制御処理の実行後に、上流側排気ブレーキバルブ６１及び第１バルブ６５を閉弁させ、下流側排気ブレーキバルブ６２及び第２バルブ６６を開弁させる第２制御処理を実行する。
【００３６】
上記の制御によって、フィルター２２に流入する排気の温度が所定温度以上の場合、且つ排気ブレーキ要求がある場合に、第１制御処理で下流側排気ブレーキバルブ６２が閉弁することで排気ブレーキを作動させることができるとともに、第２制御処理においても上流側排気ブレーキバルブ６１が閉弁することで排気ブレーキを作動させることができる。また第１制御処理が実行されることで、フィルター２２よりも下流側の排気を、第１通路６３を介して二酸化窒素生成蓄積部５０に導入させることができ、第２制御処理が実行さ
れることで、二酸化窒素生成蓄積部５０の二酸化窒素を、第２通路６４を介してフィルター２２よりも上流側の排気中に導入させることができる。
【００３７】
上述した制御装置７の制御の詳細について、フローチャートを用いて説明すると次のようになる。図２は、制御装置７による第１制御処理及び第２制御処理のフローチャートの一例である。制御装置７の具体的には制御部（ＣＰＵ）は図２のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。まず制御装置７は、フィルター２２に流入する排気の温度（排気温度）が所定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。この所定温度は、フィルター連続再生処理が実行可能な温度（具体的には、排気中の一酸化窒素が二酸化窒素に変化し、この二酸化窒素によってフィルター２２のＰＭが燃焼して二酸化炭素に変化することが可能な温度）であればよく、その具体的値は特に限定されるものではない。この所定温度の具体的値は、実験、シミュレーション等によって予め求められており、制御装置７の記憶部（例えばＲＯＭ等）に予め記憶されている。
【００３８】
また制御装置７は、上述したフィルター２２に流入する排気の温度を、温度センサ４０の検出結果に基づいて取得する。但し、制御装置７による排気温度の取得手法は、このような温度センサ４０を用いる手法に限定されるものではなく、例えば制御装置７は、この排気温度と相関関係を有する指標（例えばディーゼル機関２の負荷等）に基づいて排気温度を推定してもよい。
【００３９】
ステップＳ１０でＮＯと判定された場合、制御装置７はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。一方、ステップＳ１０でＹＥＳと判定された場合、制御装置７は排気ブレーキ要求があるか否かを判定する（ステップＳ２０）。具体的には本実施形態に係る車両の運転席には、排気ブレーキを作動させるための排気ブレーキスイッチが配置されており、ドライバーは排気ブレーキの作動を希望する場合、この排気ブレーキスイッチをＯＮにする。そして、制御装置７は、この排気ブレーキスイッチがＯＮになり、且つアクセルペダルの踏み込み量がゼロになった場合に、排気ブレーキ要求がある（ＹＥＳ）と判定する。なお、制御装置７は、このアクセルペダルの踏み込み量をアクセルペダルポジションセンサ（図示せず）の検出結果に基づいて取得する。
【００４０】
ステップＳ２０でＮＯと判定された場合、制御装置７はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。一方、ステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合、制御装置７は、前述した第１制御処理を実行する（ステップＳ３０）。具体的には制御装置７は、上流側排気ブレーキバルブ６１及び第１バルブ６５を開弁させ、下流側排気ブレーキバルブ６２及び第２バルブ６６を閉弁させる。この第１制御処理の実行によって、排気ブレーキが作動するとともに、フィルター２２よりも下流側の排気を、第１通路６３を通過させて二酸化窒素生成蓄積部５０に導入させることができる。これにより、蓄圧タンク５２内に二酸化窒素が蓄積される。
【００４１】
なお、ステップＳ３０の実行期間は特に限定されるものではなく、予め実験、シミュレーション等を行うことで適切な期間を求めておき、制御装置７の記憶部（例えばＲＯＭ等）に記憶させておく。すなわち、本実施形態に係る制御装置７は、記憶部に予め記憶された所定期間、ステップＳ３０を実行し、次いで、後述するステップＳ４０を実行する。なお、このステップＳ３０の実行期間が長いほど、蓄圧タンク５２に蓄積される二酸化窒素の量を多くできる点で好ましい。
【００４２】
ステップＳ４０において制御装置７は、前述した第２制御処理を実行する。具体的には制御装置７は、上流側排気ブレーキバルブ６１及び第１バルブ６５を閉弁させ、下流側排気ブレーキバルブ６２及び第２バルブ６６を開弁させる。この第２制御処理の実行によって、上流側排気ブレーキバルブ６１が閉弁するので、排気ブレーキを継続して作動させる
ことができる。また、第１バルブ６５が閉弁し、下流側排気ブレーキバルブ６２及び第２バルブ６６が開弁するので、二酸化窒素生成蓄積部５０の蓄圧タンク５２の二酸化窒素を第２通路６４を介してフィルター２２よりも上流側の排気中に導入させることができる。
【００４３】
なお、本実施形態に係る制御装置７は、ステップＳ４０の実行を開始した後に、排気温度が所定温度未満になった場合や、排気ブレーキ要求が無くなった場合（例えばドライバーが排気ブレーキスイッチをＯＦＦにした場合や、アクセルペダルの踏み込み量がゼロよりも大きい値になった場合）に、ステップＳ４０の実行を終了させる。具体的には制御装置７は、第１バルブ６５及び第２バルブ６６を閉弁させるとともに、上流側排気ブレーキバルブ６１及び下流側排気ブレーキバルブ６２を開弁させることで、ステップＳ４０の実行を終了させる。但し、ステップＳ４０の実行を終了させるための具体的な条件はこれに限定されるものではなく、他の一例を挙げると、制御装置７は、ステップＳ４０の実行を開始してから所定期間経過後にステップＳ４０の実行を終了させてもよい。ステップＳ４０の後に制御装置７はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィルター２２に流入する排気の温度がフィルター連続再生処理の実行可能な所定温度以上の場合において、排気ブレーキ要求がある場合に、ステップＳ３０及びステップＳ４０の実行によって排気ブレーキを作動させるとともに、二酸化窒素生成蓄積部５０において、排気に含まれる一酸化窒素を酸化させて二酸化窒素にして蓄積し、この蓄積された二酸化窒素をフィルター２２よりも上流側の排気中に導入することができる。これにより、フィルター２２に導入される二酸化窒素量を増大させることができるので、フィルター連続再生処理を促進させることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、このようにフィルター連続再生処理を促進させることができるので、フィルター強制再生処理の実行頻度（すなわち、燃料添加弁３０による燃料添加の頻度）を低下させることができる。これにより、フィルター強制再生処理が頻繁に行われることによる燃費の悪化とフィルター２２の熱劣化を抑制することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るディーゼル機関システム１ａの全体構成を模式的に示す概略図である。本実施形態に係るディーゼル機関システム１ａは、排気処理システム１０に代えて、排気処理システム１０ａを備えている点において、図１に示すディーゼル機関システム１と異なっている。排気処理システム１０ａは、尿素ＳＣＲシステム７０をさらに備えている点において、排気処理システム１０と異なっている。排気処理システム１０ａの他の構成は排気処理システム１０と同様であるので、他の構成の説明は省略する。
【００４７】
尿素ＳＣＲシステム７０は、下流側排気ブレーキバルブ６２よりも下流側の排気通路３に配置されている。具体的には、本実施形態に係る尿素ＳＣＲシステム７０は、尿素水溶液を排気通路３に向けて噴射する尿素水溶液噴射弁（図示せず）を備えるとともに、尿素水溶液噴射弁よりも下流側の排気通路３にＮＯｘ選択還元触媒（図示せず）を備えている。
【００４８】
尿素水溶液噴射弁は制御装置７の指示を受けて、尿素水溶液を排気中に噴射する。なお、制御装置７が尿素水溶液噴射弁に尿素水溶液を噴射させる時期は、ディーゼル機関２の稼動中であれば特に限定されるものではないが、本実施形態に係る制御装置７は、一例として、少なくとも第２制御処理の実行中に尿素水溶液を噴射させている。
【００４９】
ＮＯｘ選択還元触媒は、アンモニア（ＮＨ３）を用いて排気中のＮＯｘを選択的に還元する触媒である。なお、一般に、ＮＯｘ選択還元触媒はＳＣＲ(Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃ
ａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒と別称されている場合もある。ＮＯｘ選択還元触媒の具体的な種類は特に限定されるものではなく、例えば、バナジウム、モリブデン、タングステン等の卑金属酸化物や、ゼオライト等の貴金属等、公知のＮＯｘ選択還元触媒を用いることができる。本実施形態においては、ＮＯｘ選択還元触媒の一例として、バナジウムを用いる。
【００５０】
尿素水溶液噴射弁から尿素水溶液が噴射された場合、尿素水溶液中の尿素は加水分解され、その結果、アンモニア（ＮＨ３）が生成される。このアンモニアは、ＮＯｘ選択還元触媒の触媒作用の下で、ＮＯｘを還元させる。この結果、窒素及び水が生成される。このようにして、尿素ＳＣＲシステム７０は排気中のＮＯｘの低減を図っている。
【００５１】
本実施形態によれば、前述した実施の形態１の作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には本実施形態によれば、尿素ＳＣＲシステム７０によって、下流側排気ブレーキバルブ６２よりも下流側の排気通路３の排気中のＮＯｘを低減させることができる。また、本実施形態においても、二酸化窒素生成蓄積部５０及び二酸化窒素導入機構６０を備えており、これらの部材によってフィルター２２の再生が効果的に図られているので、これらの部材を備えていない場合に比較して、尿素ＳＣＲシステム７０での尿素水溶液の消費量を低減させることができる。
【００５２】
また、尿素ＳＣＲシステム７０の尿素水溶液の供給によって、以下のスタンダードＳＣＲ反応（式１）と、ＦＡＳＴＳＣＲ反応（式２）の２種類の反応が生じ得る。
【化１】
0006658115.tif 000002
【化２】
0006658115.tif 000003
【００５３】
スタンダードＳＣＲ反応（式１）とＦＡＳＴＳＣＲ反応（式２）とを比較した場合、ＦＡＳＴＳＣＲ反応の方が、反応速度が速い。そのため、ＦＡＳＴＳＣＲ反応が生じた方が、排気中のＮＯｘを速く処理することができる。
【００５４】
これに関して、本実施形態によれば、二酸化窒素生成蓄積部５０及び二酸化窒素導入機構６０を備えており、これらの部材によってフィルター２２に導入される二酸化窒素量が増大しているので、このフィルター２２を通過（スリップ）して尿素ＳＣＲシステム７０に供給される二酸化窒素の量を増大させて、スタンダードＳＣＲ反応よりも反応速度の速いＦＡＳＴＳＣＲ反応を生じ易くすることができる。これにより、ＮＯｘの低減速度を促進させることができる。
【００５５】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１ａ  ディーゼル機関システム
２  ディーゼル機関
３  排気通路
７  制御装置
１０，１０ａ  排気処理システム
２１  ＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）
２２  フィルター
５０  二酸化窒素生成蓄積部
５１  ＮＯ酸化触媒
５２  蓄圧タンク
６０  二酸化窒素導入機構
６１  上流側排気ブレーキバルブ
６２  下流側排気ブレーキバルブ
６３  第１通路
６４  第２通路
６５  第１バルブ
６６  第２バルブ
７０  尿素ＳＣＲシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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