(57)【要約】【課題】  排気通路から分岐された複数個の分岐通路と、各分岐通路に設けられたＮＯx触媒とを組み合わせた排気浄化システムにおいて、ＮＯx還元処理に起因するエミッションの悪化を抑制できる技術を提供する。【解決手段】  各分岐通路にＮＯx触媒、還元剤添加手段及び流量制御弁を備えた排気浄化システムにおいて、一部の分岐通路における前記ＮＯx触媒（１１０ａ，１１１ａ）に対するＮＯx還元処理に伴って、該ＮＯx触媒（１１０ａ，１１１ａ）からＮＯxおよび／または還元剤が排出された場合に、これらのＮＯxおよび／または還元剤を別のＮＯx触媒（１１１ｂ）にさらに導入する。【選択図】図１
2007056757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過するとともに、途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、
前記複数の分岐通路の各々に設けられ、各分岐通路を通過する前記排気中のＮＯxを浄
化するＮＯx触媒と、
前記複数の分岐通路の各々における前記ＮＯx触媒の上流に設けられるとともに各分岐
通路を通過する前記排気に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記複数の分岐通路の各々における前記ＮＯx触媒の下流に設けられ、各分岐通路を通
過する前記排気の流量を制御する流量制御弁と、
前記複数の分岐通路のうちの一部に設けられたＮＯx触媒に対し、該ＮＯx触媒の上流の前記還元剤添加手段から還元剤を供給するとともに、該ＮＯx触媒の下流の前記流量制御
弁を閉弁することにより、ＮＯx還元処理を行うＮＯx還元手段と、
前記ＮＯx還元処理に伴って、前記ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒から排出されたＮＯxおよび／または還元剤を、該ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒が設けられた前記分岐通路とは別の分岐通路におけるＮＯx触媒に導入する再導入手段と、
を備え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】
前記再導入手段は、
前記ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒が設けられた分岐通路の、前記ＮＯx触媒の下流で
且つ前記流量制御弁の上流の部分である導入元部と、前記ＮＯxおよび／または還元剤が
導入されるべきＮＯx触媒が設けられた分岐通路の、該ＮＯx触媒の上流の部分である導入先部と、を連通する連通路を有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システム。
【請求項３】
前記導入先部における排気の圧力は、前記導入元部における排気の圧力より低いことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒が設けられた分岐通路における前記ＮＯx触媒の上流に、該分岐通路を通過する排気を浄化する排気浄化素子をさら
に備え、
前記導入先部は、該排気浄化素子と前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべき
ＮＯx触媒との間の部分であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化シ
ステム。
【請求項５】
前記再導入手段は、前記連通路の途中に設けられて前記導入先部側から前記導入元部側への前記ＮＯxおよび／または還元剤の流通を制限する逆止弁を、さらに有することを特
徴とする請求項２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】
前記再導入手段は、前記ＮＯxおよび／または還元剤を前記連通路における前記導入元
部側から前記導入先部側へ圧送するポンプを、さらに有することを特徴とする請求項２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】
内燃機関の排気にはＮＯxなどの有害物質が含まれている。これらの有害物質の排出を
低減するために、内燃機関の排気系に、排気中のＮＯxを浄化するＮＯx触媒を設けることが知られている。この技術において例えば吸蔵還元型ＮＯx触媒を設けた場合には、吸蔵
されたＮＯxの量が増加すると浄化能力が低下するため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給し、同触媒に吸蔵されたＮＯxを還元放出することが行われる（以下、「ＮＯx還元処理」という。）。
【０００３】
そして、上記の吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給して、ＮＯx還元処理を行う際には、吸蔵還元型ＮＯx触媒におけるＮＯxの充分な反応時間を確保するため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に導入される排気の流量を抑える方が望ましい。
【０００４】
これに対し、排気浄化システム（以下、吸蔵還元型ＮＯx触媒を含んだ排気浄化装置及
び、その制御系を含め、「排気浄化システム」という。）において複数の分岐通路及び各分岐通路に配置された排気浄化装置を備えるようにしたものが公知である(例えば、特許
文献１または特許文献２参照。)。そして、それらの排気浄化装置のうちの一つに導入さ
れる排気の流量を、流路断面積を変更可能な流量制御弁によって所定量まで抑え、導入する排気の流量が抑えられた排気浄化装置に還元剤としての燃料を供給することにより、ＮＯx還元処理を行うことが提案されている。そうすることにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒において充分に還元反応を起こさせることができるとともに、ＮＯx還元処理の実施が内燃
機関の運転性能に及ぼす影響を抑制することができる。
【０００５】
しかし、上記技術においても、供給された燃料が吸蔵還元型ＮＯx触媒内に充分均一に
拡散しない場合には、吸蔵還元型ＮＯx触媒におけるＮＯxが充分に還元されずに排出されたり、供給された燃料が吸蔵還元型ＮＯx触媒をすり抜けることにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒からＨＣが排出されたりする場合があった。その結果、ＮＯx還元処理が終了して前
記流量制御弁を開弁した際にＮＯxやＨＣが車外に放散され、エミッションが悪化する場
合があった。
【特許文献１】特開２００３−１０６１４２号公報
【特許文献２】特開２００３−７４３２８号公報
【特許文献３】特開平５−３２１６３６号公報
【特許文献４】特開平４−１９４３０９号公報
【特許文献５】特開平５−７１３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的とするところは、排気通路から分岐された複数個の分岐通路と、各分岐通路に設けられたＮＯx触媒とを組み合わせた排気浄化システムにおいて、ＮＯx還元処理に起因するエミッションの悪化を抑制できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、各分岐通路にＮＯx触媒、還元剤添加手段及び流
量制御弁を備えた排気浄化システムにおいて、
一部の分岐通路における前記ＮＯx触媒に対するＮＯx還元処理に伴って、該ＮＯx触媒
からＮＯxおよび／または還元剤が排出された場合に、これらのＮＯxおよび／または還元剤を別の前記分岐通路におけるＮＯx触媒にさらに導入することを最大の特徴とする。
【０００８】
より詳しくは、一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過するとともに、途中で複数の分岐通路に分岐する排気通路と、
前記複数の分岐通路の各々に設けられ、各分岐通路を通過する前記排気中のＮＯxを浄
化するＮＯx触媒と、
前記複数の分岐通路の各々における前記ＮＯx触媒の上流に設けられるとともに各分岐
通路を通過する前記排気に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記複数の分岐通路の各々における前記ＮＯx触媒の下流に設けられ、各分岐通路を通
過する前記排気の流量を制御する流量制御弁と、
前記複数の分岐通路のうちの一部に設けられたＮＯx触媒に対し、該ＮＯx触媒の上流の前記還元剤添加手段から還元剤を供給するとともに、該ＮＯx触媒の下流の前記流量制御
弁を閉弁することにより、ＮＯx還元処理を行うＮＯx還元手段と、
前記ＮＯx還元処理に伴って、前記ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒から排出されたＮＯxおよび／または還元剤を、該ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒が設けられた前記分岐通路とは別の分岐通路におけるＮＯx触媒に導入する再導入手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、上記の各分岐通路に設けられたＮＯx触媒のＮＯx還元処理を行うために、前記ＮＯx触媒に還元剤を供給する場合には、該ＮＯx触媒の上流側の還元剤添加手段から還元剤が添加される。そして、前記ＮＯx触媒においてＮＯxの充分な還元反応を確保するために、前記流量制御弁を閉弁することにより、ＮＯx還元処理を行うべき前記ＮＯx触媒が設けられた分岐通路を通過する排気の流量を減少させる。
【００１０】
しかし、その場合であっても、前記還元剤添加手段から添加された還元剤は必ずしもＮＯx触媒全体に均一に拡散しないため、前記ＮＯx触媒に吸蔵されていたＮＯxの一部が完
全に還元されないまま放出される場合があった。また、還元剤添加手段から添加された還元剤が前記ＮＯx触媒をすり抜けることにより、前記ＮＯx触媒からＨＣとして排出される場合があった。そうすると、ＮＯx還元処理に起因してＮＯxやＨＣが車外に放散されることとなり、エミッションが悪化する場合があった。
【００１１】
そこで、本発明においては、上述のような理由により、ＮＯx還元処理時に前記ＮＯx触媒から排出されたＮＯxやＨＣを、別の分岐通路におけるＮＯx触媒にさらに導入して、該別の分岐通路におけるＮＯx触媒において浄化させることとした。
【００１２】
そうすれば、ＮＯx還元処理に起因して車外に放散されるＮＯxやＨＣを低減することができ、ＮＯx還元処理時のエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記再導入手段は、前記ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒が設けられた分岐通路の、前記ＮＯx触媒の下流で且つ前記流量制御弁の上流の部分である導入
元部と、前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒が設けられた分岐通路の、該ＮＯx触媒の上流の部分である導入先部と、を連通する連通路を有するようにし
てもよい。
【００１４】
すなわち、ＮＯx還元処理に係るＮＯx触媒から排出されたＮＯxやＨＣを、前記連通路
によって、別の分岐通路におけるＮＯx触媒の上流に導入する構成としてもよい。そうす
れば、簡単な構成によって、該別の分岐通路を流れる排気とともにその分岐通路に設けられたＮＯx触媒に、前記ＮＯxやＨＣを導入することができ、これらを良好に浄化することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記導入先部における排気の圧力は、前記導入元部における排気の圧力より低いようにしてもよい。換言すると、前記連通路は、ＮＯx還元処理に係
るＮＯx触媒の下流であって前記流量制御弁が閉弁することにより排気の圧力が上昇した
部分と、前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒が設けられた分岐通路における該ＮＯx触媒の上流であって、より排気の圧力が低い部分とを連通するように
してもよい。
【００１６】
そうすれば、前記ＮＯx還元処理に起因してＮＯx触媒から排出されたＮＯxやＨＣを、
連通路の両端の圧力差を利用して自動的に、前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入され
るべきＮＯx触媒の上流に導入することができる。
【００１７】
具体的には、例えば、前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx浄化触媒の上流に排気浄化素子をさらに備えている場合には、前記導入先部は、該排気浄化素子と前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒の間の部分としてもよい。
【００１８】
ここで、前記排気通路における前記分岐通路への分岐点の排気圧力は、前記ＮＯx還元
処理に係るＮＯx触媒の下流であって、前記流量制御弁が閉弁することにより背圧が上昇
した前記導入元部の排気圧力と略同等である。一方、前記排気浄化素子と前記ＮＯxおよ
び／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒の間の部分における排気圧力は、排気が前
記排気浄化素子を通過した後であるので、前記排気通路における前記分岐通路への分岐点の排気圧力より低くなる。
【００１９】
すなわち、前記導入先部を該排気浄化素子と前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入さ
れるべきＮＯx触媒の間の部分とすることで、前記導入先部の排気の圧力を前記導入元部
の排気の圧力より確実に低くすることができる。その結果、前記ＮＯx還元処理に係るＮ
Ｏx触媒から排出されたＮＯxやＨＣを、前記連通路の両端の圧力差を利用して自動的に前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒の上流に導入することができる。
【００２０】
なお、この構成を選択する場合には、前記別の分岐通路とは、ＮＯx還元処理が行われ
ていないＮＯx触媒が設けられた分岐通路であることが望ましい。そうすれば、ＮＯx還元処理が行われていない場合には、該別の分岐通路における流量制御弁は開弁しており、該分岐通路内の排気流量が多いので、前記排気通路における前記分岐通路への分岐点の排気圧力と、前記排気浄化素子と前記ＮＯxおよび／または還元剤が導入されるべきＮＯx触媒の間の部分における排気圧力との圧力差を大きくすることができる。また、上記ＮＯxや
ＨＣを下流のＮＯx触媒において早急に浄化することができる。
【００２１】
また本発明においては、前記再導入手段は、前記連通路の途中に設けられて前記導入先部側から前記導入元部側への前記ＮＯxおよび／または還元剤の流通を制限する逆止弁を
、さらに有するようにしてもよい。そうすれば、前記ＮＯxやＨＣが連通路を逆流するこ
とを抑制でき、該ＮＯxやＨＣを、これらが導入されるべきＮＯx触媒により確実に送り届けることができる。その結果、ＮＯx還元処理に伴って車外に放散されるＮＯxやＨＣをより確実に低減することができ、ＮＯx還元処理時のエミッションの悪化をより確実に抑制
することができる。
【００２２】
また、本発明においては、前記再導入手段は、前記ＮＯxおよび／または還元剤を前記
連通路における前記導入元部側から前記導入先部側へ圧送するポンプを、さらに有するようにしてもよい。そうすれば、例え、前記導入元部と前記導入先部における排気の圧力の差が小さくても、あるいは同じ圧力であっても、前記ＮＯxやＨＣが連通路を逆流するこ
とを抑制でき、該ＮＯxやＨＣを、これらが導入されるべきＮＯx触媒により確実に送り届けることができる。
【００２３】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にあっては、排気通路から分岐された複数個の分岐通路と、各分岐通路に設けられたＮＯx触媒とを組み合わせた排気浄化システムにおいて、ＮＯx還元処理に起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本実施例に係る内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、ディーゼル機関である。なお、図１においては、内燃機関１の内部及びその吸気系は省略されている。
【００２７】
図１において、内燃機関１には、内燃機関１からの排気が流通する排気管５が接続され、この排気管５は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管５の途中には、排気中の微粒子物質（例えば、煤）やＮＯxを浄化する排気浄化部１０が配置され
ている。以下、排気管５において、排気浄化部１０の上流を上流排気管５ａ、下流を下流排気管５ｂという。また、排気浄化部１０内では、上流排気管５ａは、第１分岐通路１０ａ、第２分岐通路１０ｂに分岐されており、この第１分岐通路１０ａ及び第２分岐通路１０ｂは下流において合流し、下流排気管５ｂを形成している。そして、第１分岐通路１０ａには、排気中の微粒子物質（例えば、煤）を捕集し、さらに排気中のＮＯxを吸蔵還元
する第１排気浄化装置１１ａが設けられており、第２分岐通路１０ｂには、同じく第２排気浄化装置１１ｂが設けられている。ここで、上流排気管５ａ及び、下流排気管５ｂは、本実施例における排気通路を構成する。第１分岐通路１０ａ及び、第２分岐通路１０ｂは本実施例における分岐通路を構成する。
【００２８】
本実施例における第１排気浄化装置１１ａの内部には、上流側から第１ＮＳＲ１１０ａ、第１ＤＰＮＲ１１１ａ、第１酸化触媒１１２ａが直列に配置されている。第２排気浄化装置１１ｂの内部にも同様に、上流側から第２ＮＳＲ１１０ｂ、第２ＤＰＮＲ１１１ｂ、第２酸化触媒１１２ｂが直列に配置されている。なおここで、第１ＮＳＲ１１０ａ及び第２ＮＳＲ１１０ｂは、本実施例における排気浄化素子に相当する。
【００２９】
また、第１分岐通路１０ａにおける、第１排気浄化装置１１ａの下流部分には、第１分岐通路１０ａを通過する排気の流量を制御する第１弁１２ａが備えられている。同様に、第２分岐通路１０ｂにおける、第２排気浄化装置１１ｂの下流部分には、第２弁１２ｂが備えられている。なお、上記の第１弁１２ａ及び第２弁１２ｂは、本実施例における流量制御弁である。
【００３０】
また、図１中、第１分岐通路１０ａにおける第１排気浄化装置１１ａの上流側には、第１排気浄化装置１１ａのＮＯx還元処理の際に、還元剤としての燃料を排気に添加する第
１燃料添加弁１４ａが備えられている。同様に、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ｂの上流側には、第２燃料添加弁１４ｂが備えられている。なお、上記の第１燃料添加弁１４ａ及び第２燃料添加弁１４ｂは、本実施例における還元剤添加手段を構成
する。
【００３１】
以上述べたように構成された内燃機関１及びその排気系には、該内燃機関１及び排気系を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３５が併設さ
れている。このＥＣＵ３５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の運転状態等を制御する他、内燃機関１の排気浄化部１０に係る制御を行うユニットである。
【００３２】
ＥＣＵ３５には、図示しないクランクポジションセンサや、アクセルポジションセンサなどの内燃機関１の運転状態の制御に係るセンサ類が電気配線を介して接続され、それらの出力信号がＥＣＵ３５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ３５には、内燃機関１内の図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続される他、本実施例における第１弁１２ａ、第２弁１２ｂ及び、第１燃料添加弁１４ａ、第２燃料添加弁１４ｂが電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ３５によって制御されるようになっている。
【００３３】
また、ＥＣＵ３５には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。第１排気浄化装置１１ａ、第２排気浄化装置１１ｂに吸蔵されたＮＯxを還元放出
させるためのＮＯx還元処理ルーチン（説明は省略）も、ＥＣＵ３５のＲＯＭに記憶され
ているプログラムの一つであり、ＥＣＵ３５によって実行される。なおＥＣＵ３５は本実施例においてＮＯx還元手段に相当する。
【００３４】
また、本実施例においては、第１分岐通路１０ａにおける第１排気浄化装置１１ａと第１弁１２ａとの間の部分と、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ａ内の第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂの間の部分とを連通する第１連通路１５ａと、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ｂと第２弁１２ｂとの間の部分と、第１分岐通路１０ａにおける第１排気浄化装置１１ａ内の第１ＮＳＲ１１０ａと第１ＤＰＮＲ１１１ａの間の部分とを連通する第２連通路１５ｂとが設けられている。
【００３５】
また、第１連通路１５ａには、第１連通路１５ａを通過する排気が逆流しないための第１逆止弁１６ａが設けられており、第２連通路１５ｂには、第２連通路１５ｂを通過する排気が逆流しないための第２逆止弁１６ｂが設けられている。
【００３６】
次に、本実施例の排気浄化システムにおいて、例えば第１排気浄化装置１１ａの第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａについてのＮＯx還元処理を行う際の制御につい
て説明する。
【００３７】
この場合は、第１分岐通路１０ａを通過する排気に第１燃料添加弁１４ａから還元剤を添加するとともに、第１弁１２ａを閉弁する。そうすると、第１分岐通路１０ａを通過する排気の排気流量が低下するので、第１燃料添加弁１４ａから添加された燃料が、ゆっくりと確実に、第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａに拡散する。また、第１燃料添加弁１４ａから添加された燃料のうち、排気と接触することにより酸化されてしまう燃料が減少し、効率よくＮＯx還元処理を行うことができる。
【００３８】
しかし、それでもなお、第１燃料添加弁１４ａから添加された燃料が第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａに充分に均一に拡散しない場合がある。そうすると、第１ＮＳＲ１１０ａまたは第１ＤＰＮＲ１１１ａに吸蔵されていたＮＯxが、ＮＯxのまま放出される場合がある。
【００３９】
また、第１燃料添加弁１４ａから添加された燃料のうち、第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１
ＤＰＮＲ１１１ａをすり抜けたものが、第１排気浄化装置１１ａからＨＣとして排出される場合がある。そうすると、図２に示すように、ＮＯx還元処理に伴う第１弁１２ａの閉
弁及び第１燃料添加弁１４ａからの燃料添加と同期して、第１排気浄化装置１１ａからの排気中のＮＯxやＨＣが増加する場合があった。
【００４０】
その結果、ＮＯx還元処理が終了した後に、第１弁１２ａを開弁した際に、第１排気浄
化装置１１ａから排出されたＮＯxやＨＣが車外に放散され、エミッションが悪化するお
それがあった。ここで、図２に示したようにＮＯx及びＨＣの濃度の変化は急峻であるが
、この時点では、第１弁１２ａが閉弁することにより第１分岐通路１０ａの排気流量が少なくなっていることを考慮すると、必ずしもエミッションが大幅に悪化しているとは言えない。しかし、さら排気浄化システム全体の浄化性能を向上させるには、上記のようなＮＯx及びＨＣの濃度の変化についても改善すべきである。
【００４１】
それに対して、本実施例においては、第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａのＮＯx還元処理時においては、第１分岐通路１０ａにおける第１排気浄化装置１１ａと第
１弁１２ａとの間の部分と、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ａ内の第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂの間の部分とを連通する第１連通路１５ａが設けられているので、第１排気浄化装置１１ａから排出されたＮＯx及びＨＣは、第１連通
路１５ａを通過して第２排気浄化装置１１ｂにおける第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂとの間に導入される。
【００４２】
そうすれば、これらのＮＯx及びＨＣは、その後、第２ＤＰＮＲ１１１ｂに導入されて
浄化される。その結果、第１排気浄化装置１１ａから排出されたＮＯx及びＨＣがそのま
ま車外に放散されることを抑制できる。
【００４３】
ここで、ＮＯx還元処理の際には、第１弁１２ａは閉弁しているので、第１排気浄化装
置１１ａと第１弁１２ａとの間のＡ点における排気の圧力は、上流排気通路５ａから第１分岐通路１０ａ及び第２分岐通路１０ｂへの分岐点のＣ点における排気の圧力と略同等である。一方、第２弁１２ｂは開弁しているので、第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂとの間のＢ点における排気の圧力は、第２ＮＳＲ１１０ｂによる背圧の分だけ、Ｃ点における排気の圧力より低くなっている。
【００４４】
すなわち、Ｃ点における排気の圧力はＡ点における排気の圧力より低くなっている。従って、第１排気浄化装置１１ａを通過した排気は自動的に第１連通路１５ａを通過して、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ａ内の第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂの間の部分に流れ込む。
【００４５】
従って、本実施例においては、第１連通路１５ａを設けるだけで、第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａのＮＯx還元処理時において排出されるＮＯxまたはＨＣを、第２ＤＰＮＲ１１１ｂによって浄化することができる。
【００４６】
またここで、第１連通路１５ａには、第１逆止弁１６ａが設けられているので、内燃機関１の運転状態によって図中Ａ点とＣ点の圧力の差が小さくなった場合でも、一旦第２排気浄化装置１１ａ内の第２ＮＳＲ１１０ｂと第２ＤＰＮＲ１１１ｂの間の部分に流れ込んだＮＯx及びＨＣが第１連通路１５ａを逆流することを抑制できる。
【００４７】
なお、本実施例において第１連通路１５ａ及び第１逆止弁１６ａの組合せ、第２連通路１５ｂ及び第２逆止弁１６ｂの組合せは、再導入手段に相当する。
【００４８】
また、本実施例における第１排気浄化装置１１ａは、第１ＮＳＲ１１０ａ、第１ＤＰＮ
Ｒ１１１ａ、第１酸化触媒１１２ａにより構成され、第２排気浄化装置１１ｂは、第２ＮＳＲ１１０ｂ、第２ＤＰＮＲ１１１ｂ、第２酸化触媒１１２ｂにより構成されていた。しかし、本発明が適用される第１排気浄化装置１１ａ及び第２排気浄化装置１１ｂの構成はこれに限られない。少なくとも吸蔵還元型ＮＯx触媒と、その上流側にフィルタ若しくは
触媒が配置されるようにし、第１排気浄化装置１１ａにおける吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮ
Ｏx還元処理に起因して排出されたＮＯxまたはＨＣを、第２排気浄化装置１１ｂにおける吸蔵還元型ＮＯx触媒と、その上流のフィルタまたは触媒との間に導入するようにすれば
よい。
【００４９】
また、本実施例では、第２ＮＳＲ１１０ｂの上流側より下流側において排気の圧力が低くなることを利用して、第１連通路１５ａの両端に圧力差を発生させた。しかし、第１連通路１５ａの両端に圧力差を発生させる方法はこれに限られない。例えば、第２分岐通路１０ｂにおいて第２ＮＳＲ１１０ｂの他に、圧力を低減させるための排気絞り弁を備え、該排気絞り弁の作動により積極的に排気絞り弁の下流側の排気の圧力を低減し、第１連通路１５ａの両端に圧力差を発生させてもよい。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明における実施例２について説明する。実施例２においては、ＮＯx還元処
理の実施時に排気浄化装置から排出されたＮＯx及びＨＣを、排気通路から各分岐通路へ
の分岐点に導入する例について説明する。
【００５１】
図３には、本実施例に係る内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す。本実施例においては、第１連通路２５ａは、第１分岐通路１０ａにおける第１排気浄化装置１１ａと第１弁１２ａとの間の部分と、上流排気通路５ａにおける第１分岐通路１０ａと第２分岐通路１０ｂへの分岐点とを連通している。また、第２連通路２５ｂは、第２分岐通路１０ｂにおける第２排気浄化装置１１ｂと第２弁１２ｂとの間の部分と、上流排気通路５ａにおける第１分岐通路１０ａと第２分岐通路１０ｂへの分岐点とを連通している。
【００５２】
本構成によれば、例えば第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａのＮＯx還元処
理時には、第１第１排気浄化装置１１ａから排出されたＮＯx及びＨＣを、第２ＮＳＲ１
１０ｂ及び第２ＤＰＮＲ１１１ｂの両方の上流に導入することができる。従って、より多くのＮＯx触媒によってより確実にＮＯx及びＨＣを浄化することができる。
【００５３】
しかし、この場合図中Ａ点とＣ点における排気の圧力は略同等であるために、自動的にＡ点における排気をＣ点に導入することは困難である。従って、本実施例においては、第１連通路２５ａには第１ポンプ２６ａが、第２連通路２５ｂには第２ポンプ２６ｂが備えられており、Ａ点の排気を強制的にＣ点に導入することとしている。従って、より確実に第１排気浄化装置１１ａから排出されたＮＯx及びＨＣを上流排気通路５ａにおける第１
分岐通路１０ａ及び第２分岐通路１０ｂへの分岐点に導入することができる。
【００５４】
なお、上記の説明においては、内燃機関１はディーゼル機関であるとしたが、上記実施例をガソリンエンジンに適用しても構わない。
【００５５】
また、上記実施例においては、第１排気浄化装置１１ａにおける第１ＮＳＲ１１０ａ及び第１ＤＰＮＲ１１１ａに対してＮＯx還元処理を行う場合について説明したが、第２排
気浄化装置１１ｂにおける第２ＮＳＲ１１０ｂ及び第２ＤＰＮＲ１１１ｂに対してＮＯx
還元処理を行う場合についても同様に説明することができる。この場合、図１及び図３において、上記実施例で説明した制御と左右反対の制御を行えばよい。
【００５６】
また、上記実施例においては、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤としての燃料を添加する
ことによりＮＯx還元処理を実施する場合について説明したが、尿素水を還元剤として排
気通路内に供給し、排気ガス中のＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒システムにも適用が可能である。
【００５７】
また、上記実施例においては、排気通路を２つの分岐通路に分岐する排気浄化システムにおいて、１方の分岐通路に備えられたＮＯx触媒に対してＮＯx還元処理を行う場合について説明したが、３つ以上の分岐通路に分岐する排気浄化システムにおいて、一部の分岐通路に備えられたＮＯx触媒に対してＮＯx還元処理を行う場合に、本発明を適用してもよい。
【００５８】
また、上記実施例において第１弁１２ａまたは第２弁１２ｂの閉弁または開弁動作は、必ずしも全閉または全開動作を意味しない。閉弁動作には、第１弁１２ａまたは第２弁１２ｂを閉弁側に動作させることにより、第１分岐通路１０ａまたは第２分岐通路１０ｂの排気流量を減少させることを含んでいる。また、開弁動作には、第１弁１２ａまたは第２弁１２ｂを開弁側に動作させることにより、第１分岐通路１０ａまたは第２分岐通路１０ｂの排気流量を増加させることを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１における内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例における第１排気浄化装置に対してＮＯx還元処理を行う際の、第１排気浄化装置から排出されるＮＯx及びＨＣの濃度の変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例２における内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・内燃機関
５・・・排気管
５ａ・・・上流排気管
５ｂ・・・下流排気管
１０・・・排気浄化部
１０ａ・・・第１分岐通路
１０ｂ・・・第２分岐通路
１１ａ・・・第１排気浄化装置
１１ｂ・・・第２排気浄化装置
１２ａ・・・第１弁
１２ｂ・・・第２弁
１４ａ・・・第１燃料添加弁
１４ｂ・・・第２燃料添加弁
１５ａ、２５ａ・・・第１連通路
１５ｂ、２５ｂ・・・第２連通路
１６ａ・・・第１逆止弁
１６ｂ・・・第２逆止弁
２６ａ・・・第１ポンプ
２６ｂ・・・第２ポンプ
３５・・・ＥＣＵ
１１０ａ・・・第１ＮＳＲ
１１０ｂ・・・第２ＮＳＲ
１１１ａ・・・第１ＤＰＮＲ
１１１ｂ・・・第２ＤＰＮＲ
１１２ａ・・・第１酸化触媒
１１２ｂ・・・第２酸化触媒
【図１】
2007056757.tif 000003
【図２】
2007056757.tif 000004
【図３】
2007056757.tif 000005