(57)【要約】【課題】効率よく排気ガスを冷却して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による窒素酸化物の吸蔵効率を向上させる。【解決手段】排気ガス浄化装置は、エンジンの燃焼室から排出された排気ガスが導かれる排気管１４０内に設けられ、所定の温度範囲で窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、少なくとも排気管におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側を囲繞するとともに、外気導入口２２２を通じて外気が導入される外気管２２０と、排気管における外気管に囲繞された箇所に設けられ、排気管と外気管とを連通する連通口２４０と、外気導入口を通じて外気管に外気を導入する外気導入部と、を備える。【選択図】図４
2016186298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室から排出された排気ガスが導かれる排気管内に設けられ、所定の温度範囲で窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、
少なくとも前記排気管における前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側を囲繞するとともに、外気導入口を通じて外気が導入される外気管と、
前記排気管における前記外気管に囲繞された箇所に設けられ、該排気管内と該外気管内とを連通する連通口と、
前記外気導入口を通じて前記外気管に外気を導入する外気導入部と、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記連通口は、前記排気管の周方向に複数離隔して設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記連通口は、前記排気管の周方向における外気の流れ方向の下流側に配されるにつれて、開口面積が大きくなるように形成されることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記複数の連通口における前記外気管内を流通する外気の流れ方向の下流側の縁部それぞれから、該外気の流れ方向の上流側に延在するように前記外気管内に突出した複数のフィンを備えたことを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
全ての前記連通口から導入される外気の量が所定の範囲内となるように、前記フィンの上流側端部と該連通口との離隔距離が調整されていることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記フィンは、前記下流側に配されるにつれて、該フィンの上流側端部と前記連通口との離隔距離が大きくなるように、前記複数の連通口にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項４または５に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼室から排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃費を向上するために、理論空燃比（ストイキ）よりもリーンな空燃比で燃料を燃焼させるリーン燃焼を実行可能なエンジンが開発されている。リーン燃焼が行われると、理論空燃比で燃焼させた場合と比べて窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生しやすい。このため、上記リーン燃焼を実行可能なエンジンの排気管内には、排気ガスから窒素酸化物を除去するＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ：Lean NOx Trap）が設けられる場合がある。
【０００３】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、所定の温度範囲（以下、「吸蔵温度範囲」と称する）において窒素酸化物を吸蔵するため、排気ガスを吸蔵温度範囲内に維持する必要がある。そこで、排気管に外気を導入して排気ガスを冷却する技術（例えば、特許文献１、２）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３６５９１８号公報
【特許文献２】特開平１０−８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２に記載されたような排気管に外気を導入する技術において、さらに効率よく排気ガスを冷却する技術の開発が希求されている。
【０００６】
そこで、本発明は、効率よく排気ガスを冷却することができ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による窒素酸化物の吸蔵効率を向上させることが可能な排気ガス浄化装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の排気ガス浄化装置は、エンジンの燃焼室から排出された排気ガスが導かれる排気管内に設けられ、所定の温度範囲で窒素酸化物を吸蔵するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、少なくとも排気管におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側を囲繞するとともに、外気導入口を通じて外気が導入される外気管と、排気管における外気管に囲繞された箇所に設けられ、排気管内と外気管内とを連通する連通口と、外気導入口を通じて外気管に外気を導入する外気導入部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、連通口は、排気管の周方向に複数離隔して設けられるとしてもよい。
【０００９】
また、連通口は、排気管の周方向における外気の流れ方向の下流側に配されるにつれて、開口面積が大きくなるように形成されるとしてもよい。
【００１０】
また、複数の連通口における外気管内を流通する外気の流れ方向の下流側の縁部それぞれから、外気の流れ方向の上流側に延在するように外気管内に突出した複数のフィンを備えるとしてもよい。
【００１１】
また、全ての連通口から導入される外気の量が所定の範囲内となるように、フィンの上流側端部と連通口との離隔距離が調整されているとしてもよい。
【００１２】
また、フィンは、下流側に配されるにつれて、フィンの上流側端部と連通口との離隔距離が大きくなるように、複数の連通口にそれぞれ設けられるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、効率よく排気ガスを冷却することができ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による窒素酸化物の吸蔵効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】エンジンシステムの構成を示す概略図である。
【図２】排気ガス浄化ユニットの構成を示す概略図である。
【図３】外気管、連通口、フィンを説明するための図である。
【図４】（ａ）は、連通口を通じた外気の流れを説明するための図であり、（ｂ）は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】外気導入処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態にかかるエンジンシステム１００の構成を示す概略図である。なお、図１中、信号の流れを破線の矢印で示す。図１に示すように、エンジンシステム１００には、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１０が設けられ、ＥＣＵ１１０によりエンジン１２０全体が統括制御される。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
【００１７】
エンジン１２０は、複数の気筒１２２ａを有する多気筒エンジンであり、シリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの吸気ポート１２４に、吸気マニホールド１２６が連通される。吸気マニホールド１２６の集合部には、エアチャンバ１２８を介して吸気管１３０が連通され、吸気管１３０の上流側にエアクリーナ１３２が設けられ、エアクリーナ１３２の下流側にスロットル弁１３４が設けられる。
【００１８】
また、エンジン１２０のシリンダブロック１２２に形成された各気筒１２２ａの排気ポート１３６には、排気マニホールド１３８が連通される。排気マニホールド１３８の集合部には、排気管１４０を介してマフラー１４２が連通され、排気管１４０に、後述する排気ガス浄化ユニット２００が設けられている。
【００１９】
エンジン１２０には、点火プラグ１４８が、その先端が燃焼室１４６内に位置するように各気筒１２２ａそれぞれに対して設けられる。また、各気筒１２２ａの燃焼室１４６には、インジェクタ１５０が設けられる。
【００２０】
エンジンシステム１００には、吸気管１３０におけるエアクリーナ１３２とスロットル弁１３４との間に、エンジン１２０に流入する吸入空気量を検出する吸入空気量センサ１６０、および、エンジン１２０に流入する空気の温度を検出する吸気温センサ１６２が設けられる。また、エンジンシステム１００には、スロットル弁１３４の開度を検出するスロットル開度センサ１６４、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ１６６が設けられる。
【００２１】
また、エンジンシステム１００には、燃焼室１４６と吸気ポート１２４とを開閉可能な吸気弁（図示せず）、燃焼室１４６と排気ポート１３６とを開閉可能な排気弁（図示せず）を開閉させるカム（図示せず）を駆動するＶＶＴアクチュエータ１５２、および、当該カムの回転角度を検出するカムセンサ１６８が設けられる。また、エンジンシステム１００には、アクセル（図示せず）の開度を検出するアクセル開度センサ１７０が設けられる。
【００２２】
これら各センサ１６０〜１７０は、ＥＣＵ１１０に接続されており、検出値を示す信号をＥＣＵ１１０に出力する。
【００２３】
ＥＣＵ１１０は、各センサ１６０〜１７０から出力された信号を取得してエンジン１２０を制御する。ＥＣＵ１１０は、エンジン１２０を制御する際、信号取得部１８０、目標値導出部１８２、空気量決定部１８４、噴射量決定部１８６、スロットル開度決定部１８８、点火時期決定部１９０、駆動制御部１９２、外気導入制御部１９４として機能する。
【００２４】
信号取得部１８０は、各センサ１６０〜１７０が検出した値を示す信号を取得する。目標値導出部１８２は、クランク角センサ１６６から取得したクランク角を示す信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出する。また、目標値導出部１８２は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ１７０から取得したアクセル開度を示す信号に基づき、予め記憶されたマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。
【００２５】
空気量決定部１８４は、目標値導出部１８２により導出された目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各気筒１２２ａに供給する目標空気量を決定する。スロットル開度決定部１８８は、空気量決定部１８４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量の合計量を導出し、合計量の空気を外部から吸気するための目標スロットル開度を決定する。
【００２６】
噴射量決定部１８６は、空気量決定部１８４により決定された各気筒１２２ａの目標空気量に基づいて、例えば、空燃比が理論空燃比よりリーンとなるように、各気筒１２２ａに供給する燃料の目標噴射量を決定する。また、噴射量決定部１８６は、決定した目標噴射量をエンジン１２０の吸気行程あるいは圧縮行程でインジェクタ１５０から噴射させるために、クランク角センサ１６６により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各インジェクタ１５０の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。
【００２７】
点火時期決定部１９０は、目標値導出部１８２により導出された目標エンジン回転数、および、クランク角センサ１６６により検出されるクランク角を示す信号に基づいて、各気筒１２２ａでの点火プラグ１４８の目標点火時期を決定する。
【００２８】
駆動制御部１９２は、スロットル開度決定部１８８により決定された目標スロットル開度でスロットル弁１３４が開口するように、スロットル弁用アクチュエータ（図示せず）を駆動する。また、駆動制御部１９２は、噴射量決定部１８６により決定された目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ１５０を駆動することで、インジェクタ１５０から目標噴射量の燃料を噴射させる。また、駆動制御部１９２は、点火時期決定部１９０により決定された目標点火時期で点火プラグ１４８を点火させる。
【００２９】
このようにして、燃焼室１４６で燃料が燃焼されたことにより生じた排気ガスは、排気管１４０を通じて外部に排出されることになるが、排気ガスには、炭化水素（ＨＣ：HydroCarbon）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物(ＮＯｘ)が含まれるため、これらを除去する必要がある。そこで、排気管１４０に排気ガス浄化ユニット２００を設けておき、排気ガス浄化ユニット２００において、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を除去する。
【００３０】
なお、ＥＣＵ１１０は、排気ガス浄化ユニット２００を制御する際、外気導入制御部１９４として機能する。外気導入制御部１９４の処理については、後に詳述する。
【００３１】
図２は、排気ガス浄化ユニット２００の構成を示す概略図である。なお、図２中、信号の流れを破線の矢印で示す。図２に示すように、排気ガス浄化ユニット２００は、三元触媒（Three-Way Catalyst）２１０と、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２と、外気管２２０と、外気導入部２３０と、連通口２４０と、フィン２５０と、温度センサ２６０、２６２とを含んで構成される。
【００３２】
三元触媒２１０は、排気管１４０内に設けられる。三元触媒２１０は、例えば、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含んで構成され、排気ポート１３６から排出された排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を除去する。
【００３３】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２は、排気管１４０内における三元触媒２１０の下流側に設けられ、三元触媒２１０で除去しきれなかった窒素酸化物を一旦吸蔵し、吸蔵した窒素酸化物を所定のタイミングで還元（浄化）する。
【００３４】
具体的に説明すると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２は、所定の吸蔵温度範囲（例えば、３００℃〜５００℃の温度範囲）において、窒素酸化物を吸蔵し、吸蔵温度範囲の上限値よりも高温の還元温度（例えば、５５０℃）以上で窒素酸化物を還元するという特性を有する。一方、エンジン１２０において空燃比をリーンとしている状態、すなわち、リーン燃焼（リーンバーン）を行っている状態では、理論空燃比としている状態や、空燃比をリッチとしている状態、すなわち、リッチ燃焼（リッチバーン）を行っている状態よりも窒素酸化物の排出量が多く、また、排気ガスの温度が低い。
【００３５】
したがって、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２は、リーン燃焼を行っている状態において、窒素酸化物を吸蔵し、リッチ燃焼を行っている状態において、窒素酸化物を還元するのが望ましい。つまり、リーン燃焼を行っている状態においては、排気ガスの温度が吸蔵温度範囲内となり、リッチ燃焼を行っている状態においては、排気ガスの温度が還元温度以上となるのが好ましい。そして、本実施形態のエンジン１２０は、通常リーン燃焼を行い、間欠的に短期間（例えば、数秒）リッチ燃焼を行うことにより、リーン燃焼を行っている間にＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２で窒素酸化物を吸蔵し、リッチ燃焼を行っている間に窒素酸化物が還元されるように構成される。
【００３６】
ここで、リッチ燃焼を行っている状態において、排気ガスの温度が還元温度以上となるため窒素酸化物を還元できるが、リーン燃焼を行っている状態においては、排気ガスの温度が吸蔵温度範囲を上回り、還元温度未満となってしまう場合がある。そうすると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２の吸蔵効率が低下し、窒素酸化物の除去率が低減してしまうおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施形態の排気ガス浄化ユニット２００は、外気管２２０、外気導入部２３０、連通口２４０、フィン２５０、温度センサ２６０、２６２を備え、排気ガスの温度が吸蔵温度範囲を上回る場合（例えば、排気ガスの温度が５００℃を上回る場合）に、排気管１４０におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２の上流側に外気（空気）を導入して、排気ガスを吸蔵温度範囲まで冷却する。
【００３８】
具体的に説明すると、外気管２２０は、排気管１４０における三元触媒２１０とＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２との間を囲繞する。また、外気管２２０には、外気導入口２２２が設けられており、外気導入口２２２を通じて、外気導入部２３０によって外気が導入される。つまり、外気管２２０は、排気管１４０とともに二重管を構成することとなり、二重管の内側の流路（排気管１４０）を排気ガスが、二重管の外側の流路（外気管２２０）を外気が流通することになる。また、外気導入管２３２は、排気ガスの流れ方向と直交して設けられており、外気導入口２２２を通じて外気が導入されると、外気は外気導入管２３２の周方向に沿って流通するため、外気管２２０における外気の流れ方向と排気管１４０における排気ガスの流れ方向とは直交することとなる。
【００３９】
外気導入部２３０は、例えば、外気導入口２２２に連通された外気導入管２３２と、外気導入管２３２に設けられたポンプ２３４を含んで構成され、ポンプ２３４が駆動されることで、外気導入口２２２を通じて外気管２２０に外気を導入する。連通口２４０は、排気管１４０における外気管２２０に囲繞された箇所に設けられ、排気管１４０と外気管２２０とを連通する。外気導入部２３０によって外気管２２０に外気が導入されると、連通口２４０を通じて排気管１４０に外気が導入されることになる。
【００４０】
図３は、外気管２２０、連通口２４０、フィン２５０を説明するための図であり、図３（ａ）はフィン２５０を省略した斜視図を、図３（ｂ）はフィン２５０を設けた斜視図を、図３（ｃ）は連通口２４０とフィン２５０の拡大斜視図を示す。なお、図３中、連通口２４０を黒い塗りつぶしで示し、排気ガスの流れを白抜き矢印で、外気の流れを実線の矢印で示す。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、本実施形態において、連通口２４０は、排気管１４０の周方向に複数（ここでは、７個）設けられる。本実施形態において、連通口２４０は、隣り合う連通口２４０同士の距離が等しくなるように、排気管１４０の周方向に等間隔に設けられている。また、連通口２４０は、略三角形状に排気管１４０に形成されている。さらに、連通口２４０には、外気管２２０から排気管１４０への外気の流入を許容するとともに、排気管１４０から外気管２２０への排気ガスの流出を規制する不図示の逆止弁が設けられている。
【００４２】
フィン２５０は、図３（ｂ）に示すように、複数の連通口２４０ごとに、外気管２２０内に突出して設けられる。具体的に説明すると、図３（ｃ）に示すように、フィン２５０は、基部２５２と、延在部２５４と、接続部２５６とを含んで構成される。基部２５２は、連通口２４０における外気の流れ方向の下流側の縁部２４２から外気管２２０内に立設した板部材である。延在部２５４は、基部２５２から外気の流れ方向の上流側に延在する板部材である。接続部２５６は、連通口２４０における排気ガスの流れ方向の下流側の縁部２４４から外気管２２０内に立設するとともに延在部２５４に接続される板部材である。なお、延在部２５４は、連通口２４０を覆うように形成され、ここでは、外気の流れ方向の下流側から上流側に向かうに従って、排気ガスの流れ方向の幅が漸減するように形成されている。（連通口２４０と類似する形状（略三角形状）に形成されている）。
【００４３】
図４（ａ）は、連通口２４０を通じた外気の流れを説明するための図であり、図４（ｂ）は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図４（ａ）に示すように、フィン２５０は、連通口２４０（図４中、上流側から順に２４０Ａ〜２４０Ｇで示す）に対応する位置に、外気の流れ方向の上流側から７個設けられている（図４中、上流側から順に２５０Ａ〜２５０Ｇで示す）。したがって、外気導入口２２２を通じて外気導入部２３０から導入された外気は、まず、フィン２５０Ａが設けられた連通口２４０Ａを通じて排気管１４０に一部が導入される。そして、連通口２４０Ａを通じて排気管１４０に導入されなかった外気は、フィン２５０Ｂが設けられた連通口２４０Ｂを通じて一部が導入される。以降同様に、フィン２５０Ｃが設けられた連通口２４０Ｃ、フィン２５０Ｄが設けられた連通口２４０Ｄ、フィン２５０Ｅが設けられた連通口２４０Ｅ、フィン２５０Ｆが設けられた連通口２４０Ｆ、フィン２５０Ｇが設けられた連通口２４０Ｇを通じて順に排気管１４０に外気が導入される。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示すように、フィン２５０は、外気の流れ方向の下流側に配されるにつれて、フィン２５０の上流側端部２５８と連通口２４０との離隔距離Ｌが、大きくなるように、連通口２４０に設けられる。つまり、フィン２５０Ａの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｂの離隔距離Ｌより小さく、フィン２５０Ｂの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｃの離隔距離Ｌより小さく、フィン２５０Ｃの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｄの離隔距離Ｌより小さい。また、フィン２５０Ｄの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｅの離隔距離Ｌより小さく、フィン２５０Ｅの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｆの離隔距離Ｌより小さく、フィン２５０Ｆの離隔距離Ｌは、フィン２５０Ｇの離隔距離Ｌより小さい。このようにして、全ての連通口２４０から導入される外気の量が所定の範囲内となるように、フィン２５０の上流側端部２５８と連通口２４０との離隔距離Ｌが調整されている。
【００４５】
外気管２２０を流通する外気の圧力（流速）は、外気導入口２２２近傍で最も大きく、外気導入口２２２から遠ざかるに従って、すなわち、下流側に向かうに従って小さくなる。したがって、連通口２４０の開口面積（連通口２４０における外気の流路断面積）が同一である場合、外気の流れ方向の下流側に配される連通口２４０から排気管１４０に導入される外気量は、上流側に配される連通口２４０から排気管１４０に導入される外気量より少なくなってしまう。
【００４６】
そこで、離隔距離Ｌを上記のように設定して、フィン２５０で区画される流路における外気の流れに直交する面積（投影面積）を、外気の流れ方向の上流側から下流側に向かうに従って大きくし、全ての連通口２４０から導入される外気の量を所定の範囲内とする。これにより、連通口２４０の位置による、排気管１４０に導入される外気の量のバラツキを低減することができる。したがって、外気を実質的に均等に排気管１４０に導入することができ、排気ガスを偏りなく均一に冷却することが可能となる。
【００４７】
図２に戻って説明すると、温度センサ２６０は、排気管１４０における三元触媒２１０と連通口２４０との間の排気ガスの温度を検出する。温度センサ２６２は、外気導入管２３２に導入される外気の温度を検出する。
【００４８】
外気導入制御部１９４は、温度センサ２６０が検出した排気ガスの温度、温度センサ２６２が検出した外気の温度、および、運転条件に応じて、外気導入部２３０のポンプ２３４を制御する。
【００４９】
（外気導入処理）
続いて、外気導入制御部１９４による外気導入処理について説明する。図５は、外気導入処理の流れを説明するためのフローチャートである。本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によって外気導入処理が繰り返し遂行される。
【００５０】
（ステップＳ３１０）
図５に示すように、外気導入制御部１９４は、まず、温度センサ２６０が検出したＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２の上流側の排気ガスの温度が吸蔵温度範囲の上限値（例えば、５００℃）を上回るかを判定する。
【００５１】
その結果、排気ガスの温度が、吸蔵温度範囲の上限値を上回ると判定した場合（ステップＳ３１０におけるＹＥＳ）には、ステップＳ３２０に処理を移し、吸蔵温度範囲の上限値を上回らない（吸蔵温度範囲の上限値以下である）と判定した場合（ステップＳ３１０におけるＮＯ）には、当該外気導入処理を終了する。
【００５２】
（ステップＳ３２０）
外気導入制御部１９４は、まず、燃焼室１４６から排気される排気ガスの量と、温度センサ２６０が検出した排気ガスの温度とに基づいて、低下させる熱量を推定する。そして、外気導入制御部１９４は、推定した熱量と、温度センサ２６２が検出した外気の温度とに基づいて、推定した熱量を低下できる外気の導入量を導出する。
【００５３】
（ステップＳ３３０）
外気導入制御部１９４は、ステップＳ３２０で導出した外気の導入量となるように、ポンプ２３４を駆動制御する。
【００５４】
以上説明したように、排気ガス浄化ユニット２００および外気導入制御部１９４で構成される本実施形態の排気ガス浄化装置によれば、外気を周方向に均等に排気管１４０に導入することができ、排気管１４０を流通する排気ガスに満遍なく外気を混合することが可能となる。したがって、排気ガスを偏りなく均一に冷却することが可能となり、効率よく排気ガスを吸蔵温度範囲内に冷却することができる。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２による窒素酸化物の吸蔵効率を向上させることが可能となる。
【００５５】
また、上述したように、外気管２２０は、排気管１４０を囲繞しているため、外気管２２０に導入された外気は、排気管１４０の外周に沿って外気管２２０内を流れた後に連通口２４０を通じて排気管１４０に導入されることになる。したがって、排気管１４０の外周に沿って流通する間に排気管１４０を介して外気と排気ガスとで熱交換を行うことができ、排気ガスを外気で間接的に冷却することも可能となる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
なお、上記実施形態において、ＥＣＵ１１０が外気導入制御部１９４として機能する構成を例に挙げて説明した。しかし、外気導入制御部１９４は、ＥＣＵ１１０と別体で構成されてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態において、排気管１４０における三元触媒２１０とＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２の間を囲繞する外気管２２０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、外気管２２０は、少なくともＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２の上流側を囲繞すればよい。
【００５９】
また、上記実施形態において、排気ガス浄化ユニット２００が、温度センサ２６０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、排気ガス浄化ユニット２００は、温度センサ２６０を備えずともよい。この場合、例えば、エンジンの回転数およびアクセル開度と、排気ガスの温度とを関連付けた排気ガス温度マップをＥＣＵ１１０に予め記憶しておく。そして、外気導入制御部１９４は、目標値導出部１８２が導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ１７０から取得したアクセル開度を示す信号に基づいて、上記排気ガス温度マップを参照して、排気ガスの温度を推定し、推定した排気ガスの温度に基づいて、外気導入量を導出してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態において、外気導入制御部１９４が、三元触媒２１０と、連通口２４０との間を流通する排気ガスの温度に基づいて、外気導入量を導出する構成を例に挙げて説明した。しかし、外気導入制御部１９４は、例えば、三元触媒２１０の上流側の排気ガスの温度に基づいて、外気導入量を導出してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態において、連通口２４０が排気管１４０の周方向に複数離隔して設けられ、隣り合う連通口２４０同士の距離が実質的に等しくなるように設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、隣り合う連通口２４０同士の距離が等しくなくてもよく、また、連通口２４０は、必ずしも排気管１４０の周方向に設けられる必要はない。また、連通口２４０は、１つであってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態において、複数の連通口２４０の開口面積が、実質的に等しい構成を例に挙げて説明した。しかし、連通口２４０の開口面積は、異なってもよく、連通口２４０は、排気管１４０の周方向における外気の流れ方向の下流側に配されるにつれて、開口面積が大きくなるように形成されるとよい。また、この場合、全ての連通口２４０から導入される外気の量が所定の範囲内となるように、連通口２４０の開口面積が調整されているとよい。かかる構成により、連通口２４０の位置による、排気管１４０に導入される外気の量のバラツキをさらに低減することが可能となる。
【００６３】
また、上記実施形態において、フィン２５０を備える構成を例に挙げて説明した。しかし、フィン２５０を備えずともよい。また、上記実施形態において、離隔距離Ｌが、上流側から下流側に向かうに従って大きくなるように、複数の連通口２４０にフィン２５０がそれぞれ設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、フィン２５０の離隔距離Ｌに限定はない。
【００６４】
また、上記実施形態において、三元触媒２１０とＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２とが別体で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、三元触媒２１０とＮＯｘ吸蔵還元触媒２１２とが１つの筐体内に配されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、エンジンの燃焼室から排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に利用できる。
【符号の説明】
【００６６】
１２０  エンジン
１４０  排気管
１４６  燃焼室
２００  排気ガス浄化ユニット（排気ガス浄化装置）
２１２  ＮＯｘ吸蔵還元触媒
２２０  外気管
２２２  外気導入口
２３０  外気導入部
２４０  連通口
２４４  縁部
２５０  フィン
２５８  上流側端部
【図１】
2016186298.tif 000003
【図２】
2016186298.tif 000004
【図３】
2016186298.tif 000005
【図４】
2016186298.tif 000006
【図５】
2016186298.tif 000007