(57)【要約】【課題】ＮＯｘ浄化装置、フィルタ装置の各装置における浄化性能の温度依存性を考慮し、速やかに各装置の浄化性能を効率よく利用できる排気ガス浄化システムと排気ガス浄化システムの制御方法を提供する。【解決手段】ＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置１２と低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置１３とを、内燃機関の排気通路２に上流側から順に配置した排気ガス浄化システム１において、前記ＮＯｘ浄化装置１２をバイパスする第１バイパス通路１４と、前記触媒付きフィルタ装置１３をバイパスする第２バイパス通路１５とを設けて、前記第１バイパス通路１４と前記第２バイパス通路１５とを通過する排気ガスＧの流量を調整する。【選択図】図１
2009209845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、
前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記ＮＯｘ浄化装置の上流側の排気通路で、前記第１バイパス通路の分岐部よりも上流側に、酸化触媒装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記制御装置が、排気ガスが空燃比リーン状態では、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行うと共に、
前記制御装置が、排気ガスが空燃比リッチ状態では、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記制御装置が、排気ガスが空燃比リーン状態では、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行うと共に、
前記制御装置が、排気ガスが空燃比リッチ状態では、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行うことを特徴とする請求項２記載の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備え、
更に、前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、
前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えた排気ガス浄化システムの制御方法において、
排気ガスが空燃比リーン状態では、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流すと共に、
排気ガスが空燃比リッチ状態では、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、
前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流すことを特徴とする排気ガス浄化システムの制御方法。
【請求項６】
酸化触媒装置と、排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備え、
更に、前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、
前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えた排気ガス浄化システムの制御方法において、
排気ガスが空燃比リーン状態では、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流すと共に、
排気ガスが空燃比リッチ状態では、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、
前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流すことを特徴とする排気ガス浄化システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＯｘ浄化装置とフィルタ装置を備えた排気ガス浄化システムで排気ガス浄化を行う際に、排気温度の状態に対応させて、それぞれの排気ガス浄化能力を活かした状態で排気ガスを浄化できる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスを浄化するための装置の一つに、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の浄化のためのＮＯｘ浄化触媒がある。このＮＯｘ浄化触媒の一つに、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を貴金属と共に担持して、酸素過剰な排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）を酸化して硝酸塩として触媒上に吸着させて、ＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒がある。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気ガスが酸素過剰なリーン空燃比状態では、ＮＯｘを吸蔵し、酸素濃度が低いか、空燃比が１より小さいリッチ空燃比状態では、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを還元雰囲気中で還元して、ＮＯｘを低減する。
【０００３】
また、排気ガス浄化装置の別の装置として、ＮＯｘを吸蔵することはできないが、その酸化作用により、ＣＯ(一酸化炭素)やＨＣ(炭化水素)を酸化除去する酸化触媒を備えた酸化触媒装置がある。更に、排気ガス中のＰＭ（微粒子状物質）を捕集して酸化除去すると共に低温でＨＣを吸着することができる触媒付きフィルタ装置がある。
【０００４】
これらの内燃機関から排出される排気ガスを浄化処理するための触媒装置とフィルタ装置を使用して、排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ、ＰＭを浄化して、大気中への放出量を排出基準以下にまで下げている。
【０００５】
これに関連して、内燃機関の排気通路の上流側から順に、ＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元型触媒）とフィルタを設けると共に、ＮＯｘ触媒の上流側とフィルタの上流側を結ぶバイパス通路を設けて、排気の流れをＮＯｘ触媒とバイパス通路に切り替え可能にしている内燃機関の排気浄化システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【０００６】
この排気浄化システムでは、ＮＯｘ触媒の目詰まりとフィルタの目詰まりを、排気ガスがＮＯｘ触媒を通過したときの第１差圧と排気ガスがＮＯｘ触媒をバイパスしたときの第２差圧とから判定している。また、ＮＯｘ触媒再生手段とフィルタ再生手段が、ＮＯｘ触媒の温度が所定活性温度より低い時は、排気ガスをＮＯｘ触媒を通過させ、ＮＯｘ触媒の温度が所定活性温度より高くなった時は、排気ガスをＮＯｘ触媒をバイパスさせて、ＮＯｘ浄化触媒とフィルタを再生している。
【０００７】
しかしながら、フィルタ装置として、低温でＨＣ（炭化水素）を吸着する触媒付きフィルタ装置を用いた場合には、上流側の酸化触媒やＮＯｘ浄化触媒等の触媒装置が排気ガス中のＨＣを浄化できる活性化温度に到達する前に、下流側のフィルタ装置の温度が上昇してしまうと、フィルタ装置によるＨＣ吸着性能を維持することができなくなり、排気ガス中のＨＣが大気中に流出する可能性が生じるという問題がある。特に、この排気ガス中のＨＣの排出抑制は、排気ガス浄化装置の浄化能力を回復するために排気ガスを空燃比リッチ状態にした時に特に重要となる。
【特許文献１】特開２００７−３１５２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＯｘ浄化装置、フィルタ装置の各装置における浄化性能の温度依存性を考慮し、速やかに各装置の浄化性能を効率よく利用できる排気ガス浄化システムと排気ガス浄化システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えて構成される。
【００１０】
この構成により、ＮＯｘ浄化装置、フィルタ装置の各装置における浄化性能の温度依存性を考慮し、速やかに各装置の浄化性能を効率よく利用する制御を行うことができるようになる。
【００１１】
また、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記ＮＯｘ浄化装置の上流側の排気通路で、前記第１バイパス通路の分岐部よりも上流側に、酸化触媒装置を設けて構成される。
【００１２】
上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、排気ガスが空燃比リーン状態では、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行う。
【００１３】
それと共に、前記制御装置が、排気ガスが空燃比リッチ状態では、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行う。
【００１４】
あるいは、上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、排気ガスが空燃比リーン状態では、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行う。
【００１５】
それと共に、前記制御装置が、排気ガスが空燃比リッチ状態では、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す制御を行う。
【００１６】
この構成により、エンジン始動後、排気ガス処理装置のＮＯｘ浄化触媒の活性が不十分な低温度域で、触媒付きフィルタ装置のＨＣ吸着性能により、ＨＣが吸着され、大気中へのＨＣの流出を抑制することができる。また、触媒付きフィルタ装置に吸着堆積したＨＣが酸化する温度までの昇温速度を調整して、この昇温過程におけるＨＣの流出を抑制することができる。
【００１７】
そして、上記の目的を達成するための排気ガス浄化システムの制御方法は、排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備え、更に、前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えた排気ガス浄化システムの制御方法である。
【００１８】
この制御方法において、排気ガスが空燃比リーン状態では、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す。
【００１９】
それと共に、排気ガスが空燃比リッチ状態では、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、前記ＮＯｘ浄化装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す。
【００２０】
あるいは、上記の目的を達成するための排気ガス浄化システムの制御方法は、酸化触媒装置と、排気ガスが空燃比リーン状態で排気ガス中のＮＯｘを浄化し、排気ガスが空燃比リッチ状態でＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ浄化触媒を備えたＮＯｘ浄化装置と、排気ガス中のＰＭを捕集すると共に低温で炭化水素を吸着する触媒付きフィルタ装置とを、内燃機関の排気通路に上流側から順に配置すると共に、前記ＮＯｘ浄化装置と前記触媒付きフィルタ装置の浄化能力を回復するための制御を行う制御装置を備え、更に、前記ＮＯｘ浄化装置をバイパスする第１バイパス通路と、前記触媒付きフィルタ装置をバイパスする第２バイパス通路とを設けると共に、前記第１バイパス通路に設けた第１流量調整弁と、前記第２バイパス通路に設けた第２流量調整弁と、前記触媒付きフィルタ装置の下流側で、かつ、前記第２バイパス通路の合流部よりも上流側の前記排気通路に設けた第３流量制御弁と、前記排気通路と前記第２バイパス通路の前記第２流量調整弁の上流側で分岐した第３バイパス通路と前記第３流量調整弁の下流側の排気通路との合流部に設けた第４流量調整弁とを備えた排気ガス浄化システムの制御方法である。
【００２１】
この制御方法において、排気ガスが空燃比リーン状態では、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合は、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しつつ前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流すか、又は、前記第２流量調整弁を全開し前記第３流量調整弁を全閉して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の全量を第１バイパス通路側に流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合は、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す。
【００２２】
それと共に、排気ガスが空燃比リッチ状態では、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度より低い場合には、前記第２流量調整弁の弁開度を調整しながら、前記第３流量調整弁の弁開度を調整して前記触媒付きフィルタ装置を通過する排気ガス量の一部を第１バイパス通路側に流し、前記酸化触媒装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上で、かつ、前記触媒付きフィルタ装置の触媒温度がこの触媒の活性化温度以上の場合には、前記第２流量調整弁を全閉し前記第３流量調整弁を全開して前記触媒付きフィルタ装置に排気ガス量の全量を流す。
【００２３】
これらの排気ガス浄化システムの制御方法によれば、エンジン始動後、排気ガス処理装置のＮＯｘ浄化触媒の活性が不十分な低温度域で、触媒付きフィルタ装置のＨＣ吸着性能により、ＨＣが吸着され、大気中へのＨＣの流出を抑制することができる。また、触媒付きフィルタ装置に吸着堆積したＨＣが酸化する温度までの昇温速度を調整して、この昇温過程におけるＨＣの流出を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、ＮＯｘ浄化装置、フィルタ装置の各装置における浄化性能の温度依存性を考慮し、速やかに各装置の浄化性能を効率よく利用できる。
【００２５】
つまり、エンジン始動後、排気ガス浄化システムの酸化触媒装置やＮＯｘ浄化装置における触媒の活性化が不十分な低温度域で、触媒付きフィルタ装置によるＨＣ抑制機能を使用してＨＣの排出を抑制することができる。また、触媒付きフィルタ装置内に吸着堆積したＨＣの酸化温度までの、触媒付きフィルタ装置の昇温速度を調整し、昇温過程でのＨＣの排出を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化システムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に、本発明の実施の形態の排気ガス浄化装置を用いた排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１は、エンジンの排気通路２に、上流側から順に、酸化触媒装置１１、ＮＯｘ浄化装置１２、触媒付きフィルタ装置１３を設けた排気ガス浄化装置１０を配置して構成される。
【００２８】
酸化触媒装置１１は、排気ガス中のＨＣ（炭化水素）を酸化して排気ガス温度を上昇させたり、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）を酸化してＮＯ２  （二酸化窒素）にしてＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化し易くしたりするためのものであり、多孔質のセラミックのハニカム構造等の担持体に、白金等の酸化触媒を担持させて形成する。
【００２９】
また、ＮＯｘ浄化装置１２は、排気ガス中のＮＯｘを浄化するためのものであり、モノリス触媒で形成され、コージェライトハニカムなどの担持体に酸化アルミニウム、酸化チタン等の触媒コート層を設け、この触媒コート層に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の触媒金属と、バリウム（Ｂａ）等のＮＯｘ吸蔵材（ＮＯｘ吸蔵物質）とからなるＮＯｘ吸蔵還元触媒を担持させて構成される。
【００３０】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、酸素濃度が高い排気ガスの状態、即ち、空燃比リーン状態の時に、排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材が吸蔵することにより、排気ガス中のＮＯｘを浄化し、酸素濃度が低いか空燃比が１より小さい空燃比リッチ状態か空燃比が１の空燃比ストイキ状態の時に、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを触媒金属の触媒作用により還元することにより、大気中へのＮＯｘの流出を防止する。
【００３１】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、空燃比リーン状態が継続すると、ＮＯｘ吸蔵材が硝酸塩に変化してしまうため、ＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前に、排気ガスを空燃比リッチ状態にする再生制御を行って、吸蔵したＮＯｘを放出及び還元して、ＮＯｘ吸蔵能力を回復している。
【００３２】
触媒付きフィルタ装置１３は、排気ガス中のＰＭ（微粒子状物質）を浄化するためのものであり、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネル（排気ガスの通路）の入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウォールフロータイプのフィルタ等で形成され、このフィルタの部分に、比較的高温ではＰＭやＨＣの酸化を促進するように、また、比較的低温ではＨＣを吸着できるように、白金や酸化セリウム等の触媒が担持される。排気ガス中のＰＭは、この触媒フィルタ装置１３の多孔質セラミックの壁で捕集される。
【００３３】
この触媒付きフィルタ装置１３では、ＰＭの捕集量が増加して圧力損失が増加するのを防止するために、ＰＭの捕集量が所定の捕集量を超えた場合や触媒付きフィルタ装置１３の前後差圧が所定の差圧量を超えた場合に、排気ガス温度を上昇して、触媒付きフィルタ装置１３をＰＭの燃料温度以上に昇温する排気昇温制御を行う。この排気昇温制御では、未燃燃料供給制御を含む空燃比リッチ制御が行われる。
【００３４】
そして、本発明においては、この排気ガス浄化システム１において、ＮＯｘ浄化装置１２をバイパスする第１バイパス通路１４と、触媒付きフィルタ装置１３をバイパスする第２バイパス通路１５とを設ける。それと共に、第１バイパス通路１４に第１流量調整弁１４ａを設ける。また、第２バイパス通路１５に第２流量調整弁１５ａを設ける。更に、触媒付きフィルタ装置１４の下流側で、かつ、第２バイパス通路１５の合流部よりも上流側の排気通路２に第３流量制御弁２ａを設ける。
【００３５】
これらの各流量調整弁１４ａ、１５ａ、２ａの開閉動作の開始については、排気ガスＧを還元雰囲気とする空燃比リッチ制御の実行信号をもとに行い、各装置１１，１２，１３への排気ガスＧの時間遅れについての補正を行うことが望ましい。特に第２流量調整弁１５ａと第３流量調整弁２ａの開閉動作については、弁体の一定の低弁開度変化が可能な構造とし、双方を同期させて弁開度を調整する。
【００３６】
あるいは、図９に示すように、第２流量調整弁１５ａと第３流量制御弁２ａを流量調整しない単なる開閉弁で形成し、排気通路２と第２バイパス通路１５の第２流量調整弁１５ａの上流側で分岐し、第３流量調整弁２ａの下流側の排気通路２との合流する第３バイパス通路１６を設け、この排気通路２との合流部に第４流量調整弁１６ａを設ける。
【００３７】
この第４流量調整弁１６ａは、排気通路２と第２バイパス通路１５の排気ガス流量を同時に調整するものであり、図１０及び図１１に示すように、排気通路２の流路を開閉する第１弁体１６ａａと第２バイパス通路１５の流路を開閉する第２弁体１６ａｂを交差させて、弁の開閉タイミングの位相を９０°程度ずらして、同じ回転軸１６ａｃに固定される。この回転軸１６ａｃは駆動ステップモータ１６ａｄで回転する。
【００３８】
これらの構成により、排気ガス通路２と第２２バイパス通路１５との合流部で両方の通路を通過する排気ガスの一方を増加すると他方が減少する構成とし、排気ガスの流量調整を同期させることができる。また、一つの駆動装置１６ａｄで排気通路２の排気ガスＧ１と第２バイパス通路１５の排気ガスＧ２の流量を一方の増加に伴って他方を減少させるように調整して、合流した排気ガスＧとして排気通路２に出すことができる。
【００３９】
また、排気ガス浄化装置１０の再生制御のために、酸化触媒装置１１に第１温度センサ１７を、ＮＯｘ浄化装置１２に第２温度センサ１８を、触媒付きフィルタ装置１３に第３温度センサ１９を配置する。更に、ＮＯｘ浄化装置１２の前後の第１差圧ΔＰ１を検出するための第１差圧センサ２０と、第３流量調整弁２ａの上流側と第２バイパス通路１５の合流部の下流側との第２差圧ΔＰ２を検出するための第２差圧センサ２１を配置する。
【００４０】
また、エンジンの運転状況を示す、エンジン回転数、燃料流量（又は負荷）、冷却水温度、吸入空気量等と温度センサ等の各種センサの計測値を入力して、エンジンやターボチャージャや排気管内燃料噴射弁等を制御して、エンジンの全般的な制御を行う制御装置（ＥＣＭ：エンジンコントロールモジュール）３０が設けられている。
【００４１】
この制御装置３０は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置１２のＮＯｘ浄化能力の回復のための再生制御（以下ＮＯｘ再生制御という）や、硫黄被毒から回復のための硫黄パージ制御や、フィルタ装置１２ｃのＰＭを燃焼除去するための再生制御（以下ＰＭ再生制御という）を行う。これらの制御において、第１〜第３温度センサ１７、１８、１９、第１及び第２差圧センサ２０，２１の計測値を入力して、図１の第１〜第３流量調整弁１４ａ、１５ａ、２ａ、あるいは、図９の第１〜第４流量調整弁１４ａ、１５ａ、２ａ、１６ａを制御するように構成する。
【００４２】
上記の構成の排気ガス浄化システム１によれば、図２〜図５に示すような排気ガスの流通制御を行うことができる。図２の排気ガスの流通制御は、第１流量調整弁１４ａと第２流量調整弁１５ａを全閉し、第３流量調整弁２ａを全開した状態であり、排気ガスＧの全量がＮＯｘ浄化装置１２と触媒付きフィルタ装置１３を通過する。ここでは、「全通かつ全通制御」ということにする。
【００４３】
図３の排気ガスの流通制御は、第１流量調整弁１４ａを弁開度αで調整し、第２流量調整弁１５ａを全閉し、第３流量調整弁２ａを全開した状態であり、排気ガスＧの一部がＮＯｘ浄化装置１２を通過し、排気ガスの全量が触媒付きフィルタ装置１３を通過する。ここでは、「半通かつ全通制御」ということにする。この「半通かつ全通制御」では、第１流量調整弁１４ａの調整は、第１差圧センサ２０で検出される第１差圧ΔＰ１に基づいて、この第１差圧ΔＰ１が所定の範囲内にあるようにして行われ、弁開度αは第１差圧ΔＰ１に応じた値にされる。
【００４４】
図４の排気ガスの流通制御は、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを弁開度βで調整し、第３流量調整弁２ａを弁開度γで調整する状態であり、排気ガスＧの全部がＮＯｘ浄化装置１２を通過し、排気ガスの一部が触媒付きフィルタ装置１３を通過する。ここでは、「全通かつ半通制御」ということにする。
【００４５】
この「全通かつ半通制御」では、第１流量調整弁１５ａの弁開度βと第２流量調整弁２ａの弁開度γの調整は、ＮＯｘ浄化装置１２を流れる排気ガスＧの流量とほぼ同じ流量になるように行う。この調整は、第２流量調整弁１５ａを開いて、第１バイパス通路１４に排ガスＧを流すことによって発生する第２差圧ΔＰ２に基づいて行うが、この第２差圧ΔＰ２が過大にも過小にもならないようにして行う。
【００４６】
図５の排気ガス流通制御は、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全開し、第３流量調整弁２ａを全閉した状態であり、排気ガスＧの全部がＮＯｘ浄化装置１２を通過し、排気ガスの全量が触媒付きフィルタ装置１３をバイパスする。ここでは、「全通かつ全迂回制御」ということにする。
【００４７】
なお、図示しないが、第１流量調整弁１４ａ、第２流量調整弁１５ａ、第３流量調整弁２ａの全開、全閉、弁開度調整により、ＮＯｘ浄化装置１２における「全通」「半通」「全迂回」の３つと、触媒付きフィルタ装置１３における「全通」「半通」「全迂回」の組み合わせの９通りの流通制御を行うことができる。つまり、この９通りには、上記の図２〜図５の流通制御を含むが、それ以外の５通りの流通制御も実施することができる。
【００４８】
次に、上記の排気ガス浄化システム１における制御方法について説明する。この制御方法では、次のように、触媒付きフィルタ装置１３の昇温抑制と、酸化触媒装置１１の昇温促進とを行う制御を実施する。
【００４９】
エンジンが、通常運転等の空燃比リーン状態で運転されている場合で、しかも、酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃ以下であるときには、図５に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全開し、第３流量調整弁２ａを全閉して、「全通かつ全迂回制御」をする。これにより、排気ガスが触媒付きフィルタ装置１３をバイパスするようにして、触媒付きフィルタ装置１３の温度をＨＣ吸着性能が悪化する温度以下に長く留まるようにする。この所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃは酸化触媒の活性化温度であり、触媒の種類にもよるが、例えば、２５０℃である。
【００５０】
これにより、ＮＯｘ浄化装置１２に対しては排気ガスＧを全量通過させるが、触媒付きフィルタ装置１３に対しては排気ガスＧの流入を抑制して、触媒付きフィルタ装置１３における排気ガスＧの流入による過熱を抑制する。
【００５１】
また、酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１の代わりに、ＮＯｘ浄化装置１２の触媒温度Ｔｃ２が所定の第２温度閾値Ｔｃ２ｃ以下としてもよい。また、触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃ以下で、かつ、触媒温度Ｔｃ２が所定の第２温度閾値Ｔｃ２ｃ以下としてもよい。この所定の第２温度閾値Ｔｃ２ｃはＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度であり、触媒の種類にもよるが、例えば、２５０℃である。
【００５２】
エンジンが、通常運転等の空燃比リーン状態で運転されている場合で、しかも、酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃより高いときには、触媒付きフィルタ装置１３におけるＨＣ吸着性能を利用しなくても、酸化触媒装置１２やＮＯｘ浄化装置１３の触媒でＨＣを酸化除去できるので、図２に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全閉し、第３流量調整弁２ａを全開して、「全通かつ全通制御」をする。
【００５３】
これにより、排気ガスＧの全量を酸化触媒装置１１とＮＯｘ浄化装置１２と触媒付きフィルタ装置１３を通過させて浄化する。
【００５４】
次に、ＮＯｘ浄化装置１２や触媒付きフィルタ装置１３の再生制御のために空燃比リッチ制御を行う場合について説明する。この空燃比リッチ制御では、シリンダ内燃料制御でポスト噴射、又は、排気ガス浄化装置１０の上流側に設けた燃料噴射弁（図示しない）から排気通路２に燃料を排気管内に直接噴射する排気管内直接噴射で、排気ガス中に未燃燃料（ＨＣ）を供給する。この未燃燃料であるＨＣ（炭化水素）は、酸化触媒装置１１の酸化触媒が活性化しているときには、この酸化触媒により酸化されて排気ガス温度を上昇すると共に、排気ガス中の酸素を消費して排気ガスを低酸素濃度にする。
【００５５】
この空燃比リッチ制御において、図６の制御フローに示すように、ステップＳ１１の酸化触媒の温度のチェック（判定）において、酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃより低い場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３に行き、図３に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全閉とし、第３流量調整弁２ａを全開とする「全通かつ全通制御」をする。これにより、排気ガスＧの全量を酸化触媒装置１１とＮＯｘ浄化装置１２と触媒付きフィルタ装置１３を通過させて、これらを昇温させる。
【００５６】
ステップＳ１１の温度チェックで、酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度閾値Ｔｃ１ｃより高い場合（ＮＯ）には、ステップＳ１２に行く。このステップＳ１３の触媒付きフィルタ装置１３の温度のチェックで、触媒付きフィルタ装置１３の温度が所定の第３温度閾値Ｔｃ３ｃより低いとき（ＹＥＳ）には、ステップＳ１４に行き、図４に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを弁開度βにして流量調整すると共に、第３流量調整弁２ａを弁開度γにして、「全通かつ半通制御」をする。この所定の第３温度閾値Ｔｃ３ｃは、触媒付きフィルタ装置１３に担持された触媒の作用によってＰＭが燃焼を開始する温度であり、触媒にもよるが、例えば、３５０℃である。
【００５７】
この第１流量調整弁１５ａの弁開度βと第２流量調整弁２ａの弁開度γの調整は、ＮＯｘ浄化装置１２を流れる排気ガスＧの流量とほぼ同じ流量になるように行う。この調整は、第２流量調整弁１５ａを開いて、第１バイパス通路１４に排ガスＧを流すことによって発生する第２差圧ΔＰ２に基づいて行うが、この第２差圧ΔＰ２が過大にも過小にもならないようにして行う。
【００５８】
これにより、ＮＯｘ浄化装置１２に対しては排気ガスＧを全量通過させ、触媒付きフィルタ装置１３に対しては排気ガスＧの適量分を通過させて、これらの装置１３，１４を昇温させる。
【００５９】
ステップＳ１２の温度のチェックで、触媒付きフィルタ装置１３の温度Ｔｃ３が所定の第３温度閾値Ｔｃ３ｃ以上のときには、ステップＳ１３に行き、図２に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全閉とし、第３流量調整弁２ａを全開とする「全通かつ全通制御」をする。
【００６０】
これにより、排気ガスＧの全量を酸化触媒装置１１とＮＯｘ浄化装置１２と触媒付きフィルタ装置１３を通過させて、排気ガスＧを浄化する。
【００６１】
また、空燃比リッチ制御を開始した直後で、触媒付きフィルタ装置１３のＰＭを燃焼除去するような場合には、昇温促進制御を図７に例示するような制御フローに従って行う。この図７の制御フローは、上級の制御フローで、ＰＭ再生制御における空燃比リッチ制御を開始した時に行われる。
【００６２】
この制御フローでは、スタートすると、ステップＳ２１で酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第１温度Ｔｃ１ｃ（例えば、約２５０℃）より高いか否かを判定する。高い場合（ＹＥＳ）では、ステップＳ２２に行き、否（ＮＯ）であれば、ステップ２３に行く。
【００６３】
ステップＳ２２では、触媒付きフィルタ装置１３の触媒温度Ｔｃ３とＮＯｘ浄化装置１２の触媒温度Ｔｃ２との差ΔＴｃ２３が、所定の温度差閾値ΔＴｃ２３ｃよりも大きいか否かを判定する。大きい場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２３に行き、否（ＮＯ）であれば、ステップＳ２４に行く。
【００６４】
ステップＳ２３では、図２に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全閉とし、第３流量調整弁２ａを全開とする「全通かつ全通制御」をする。
【００６５】
また、ステップＳ２４では、図３に示すように、第１流量調整弁１４ａを弁開度αで調整し、第２流量調整弁１５ａを全閉とし、第３流量調整弁２ａを全開とする「半通かつ全通制御」をする。この「半通かつ全通制御」では、第１流量調整弁１４ａの調整は、第１差圧センサ２０で検出される第１差圧ΔＰ１に基づいて、この第１差圧ΔＰ１が所定の範囲内にあるようにして行われ、弁開度αは第１差圧ΔＰ１に応じた値にされる。
【００６６】
また、空燃比リッチ制御を終了した直後は、降温促進制御を図８に例示するような制御フローに従って行う。この図８の制御フローは、上級の制御フローで、空燃比リッチ制御を終了した時に行われる。
【００６７】
この制御フローでは、スタートすると、ステップＳ３１で酸化触媒装置１１の触媒温度Ｔｃ１が所定の第４温度閾値Ｔｃ１ｄより低いか否かを判定する。低い場合（ＹＥＳ）では、ステップＳ３２に行き、否（ＮＯ）であれば、ステップ３３に行く。
【００６８】
ステップＳ３２では、ＮＯｘ浄化装置１２の触媒温度Ｔｃ２が、所定の第５温度閾値Ｔｃ２ｄより高く、かつ、所定の第６温度閾値Ｔｃ２ｅより低いかを判定する。この間にない場合（ＮＯ）はステップＳ３３に行き、この間にある場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３４に行く。
【００６９】
ステップＳ３３では、図５に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全開とし、第３流量調整弁２ａを全閉とする「全通かつ全迂回制御」をする。また、ステップＳ３４では、図２に示すように、第１流量調整弁１４ａを閉弁し、第２流量調整弁１５ａを全閉とし、第３流量調整弁２ａを全開とする「全通かつ全通制御」をする。
【００７０】
上記の排気ガス浄化システム１及び排気ガス浄化システムの制御方法によれば、酸化触媒装置１１、ＮＯｘ浄化装置１２、フィルタ装置１３の各装置における浄化性能の温度依存性を考慮し、速やかに各装置の浄化性能を効率よく利用できる。
【００７１】
つまり、エンジン始動後、排気ガス浄化システム１の酸化触媒装置１１やＮＯｘ浄化装置１２における触媒の活性化が不十分な低温度域で、触媒付きフィルタ装置１３によるＨＣ抑制機能を使用してＨＣの排出を抑制することができる。また、触媒付きフィルタ装置１３内に吸着堆積したＨＣの酸化温度までの、触媒付きフィルタ装置１３の昇温速度を調整し、昇温過程でのＨＣの排出を抑制できる。
【００７２】
更に、触媒付きフィルタ装置１３の昇温に際しては、酸化触媒装置１１やＮＯｘ浄化装置１２の温度とのバランスを見ながら、必要な温度まで昇温・加熱することができ、触媒付きフィルタ装置１３の降温に際しては、酸化触媒装置１１やＮＯｘ浄化装置１２の温度とのバランスを見ながら、必要な温度範囲まで短時間で降温することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】「全通かつ全通制御」の状態を示す図である。
【図３】「半通かつ全通制御」の状態を示す図である。
【図４】「全通かつ半通制御」の状態を示す図である。
【図５】「全通かつ全迂回制御」の状態を示す図である。
【図６】本発明に係る排気ガス浄化システムの制御フローの一例を示す図である。
【図７】本発明に係る排気ガス浄化システムの制御フローの他の例を示す図である。
【図８】本発明に係る排気ガス浄化システムの制御フローの他の例を示す図である。
【図９】第４流通制御弁を用いた場合の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図１０】第４流通制御弁の構造を示す部分斜視図である。
【図１１】第４流通制御弁の構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  排気ガス浄化システム
２  エンジンの排気通路
２ａ  第３流量制御弁
１０  排気ガス浄化装置
１１  酸化触媒装置
１２  ＮＯｘ浄化装置
１３  触媒付きフィルタ装置
１４  第１バイパス通路
１４ａ  第１流量調整弁
１５  第２バイパス通路
１５ａ  第２流量調整弁
１６  第３バイパス通路
１６ａ  第４流量調整弁
１６ａａ  第１弁体
１６ａｂ  第２弁体
１６ａｃ  回転軸
１６ａｄ  駆動ステップモータ
１７  第１温度センサ１７
１８  第２温度センサ
１９  第３温度センサ
２０  第１差圧センサ
２１  第２差圧センサ
３０  制御装置（ＥＣＭ）
Ｇ  排気ガス
Ｔｃ１  酸化触媒装置の触媒温度
Ｔｃ１ｃ  所定の第１温度閾値
Ｔｃ１ｄ  所定の第４温度閾値
Ｔｃ２  ＮＯｘ浄化装置の触媒温度
Ｔｃ２ｃ  所定の第２温度閾値
Ｔｃ２ｄ  所定の第５温度閾値
Ｔｃ２ｅ  所定の第６温度閾値
Ｔｃ３  触媒付きフィルタ装置の触媒温度
Ｔｃ３ｃ  所定の第３温度閾値
ΔＰ１  第１差圧
ΔＰ２  第２差圧
ΔＴｃ２３  触媒温度の温度差
ΔＴｃ２３ｃ  所定の温度差閾値
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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