(57)【要約】    【課題】排気浄化用の触媒（主触媒）に導入される排気の組成を前置触媒により調整するエンジンにおいて、主触媒に導入される排気の組成が変化した場合であっても、主触媒による排気浄化性能を維持する。    【解決手段】排気有害成分の浄化反応を促進させるための主触媒３と、この主触媒３に導入される排気の組成を調整するための前置触媒２とを設け、この前置触媒２の上流に排気拡散制御弁２３を設置して、この排気拡散制御弁２３により、前置触媒２の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、前置触媒２に導入される排気の量と、前置触媒２外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御する。【選択図】  図２
2009156142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気有害成分の浄化反応を促進させるための、エンジンの排気通路に介装された主触媒と、
前記主触媒に導入される排気の組成を調整するための、前記主触媒の上流の排気通路に配置された前置触媒と、
前記前置触媒の上流に設置され、前記前置触媒の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、前記前置触媒に導入される排気の量と、前記前置触媒外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御する排気拡散制御弁と、
前記排気拡散制御弁を駆動する駆動ユニットと、
前記前置触媒の下流における排気の実際の組成に応じて前記駆動ユニットを制御して、前記排気拡散制御弁による前記拡散の度合いを変化させる制御ユニットと、を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
排気中のＮＯｘをアンモニアにより還元させるように構成されたエンジンの排気浄化装置であって、
アンモニアによる前記ＮＯｘの還元を促進させるための、エンジンの排気通路に介装されたＮＯｘ浄化触媒と、
前記ＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路に配置された、酸化機能を有する前置触媒と、
前記ＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路で排気にアンモニアを添加するアンモニア添加装置と、
前記前置触媒の上流に設置され、前記前置触媒の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、前記前置触媒に導入される排気の量と、前記前置触媒外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御する排気拡散制御弁と、
前記排気拡散制御弁を駆動する駆動ユニットと、
前記前置触媒の下流における実際の排気の組成に応じて前記駆動ユニットを制御して、前記排気拡散制御弁による前記拡散の度合いを変化させる制御ユニットと、を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
エンジンの実際の排気温度を検出するための手段を更に含んで構成され、
前記制御ユニットは、前記手段により検出された排気温度に基づいて前記拡散の度合いを制御する請求項１又は２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記検出された排気温度が第１の温度よりも高いときに、前記拡散の度合いを増大させて、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を第１の割合に減少させる一方、前記検出された排気温度が前記第１の温度よりも低いときは、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を前記第１の割合よりも大きな第２の割合に増大させる請求項３に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、アイドル時において、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を前記第２の割合とする請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記検出された排気温度が高いときほど、前記拡散の度合いを増大させて、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を減少させる請求項３〜５のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記検出された排気温度が第２の温度よりも低いときは、排気温度の上昇に対して前記前置触媒に導入される排気の量の割合を減少させる一方、前記検出された排気温度が前記第２の温度よりも高いときは、排気温度の上昇に対して前記前置触媒に導入される排気の量の割合を増大させる請求項３〜６のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
エンジンの実際の排気流量を検出するための手段を更に含んで構成され、
前記制御ユニットは、前記手段により検出された排気流量に基づいて、排気温度毎の前記拡散の度合いを変化させる請求項３〜７のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記検出された排気流量が多いときほど、前記排気温度毎の拡散の度合いを減少させて、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を増大させる請求項８に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
エンジンの実際の排気流量を検出するための手段を更に含んで構成され、
前記制御ユニットは、前記手段により検出された排気流量に基づいて前記拡散の度合いを変化させる請求項１〜９のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１１】
前記制御ユニットは、前記検出された排気流量が多いときほど、前記拡散の度合いを減少させて、前記前置触媒に導入される排気の量の割合を増大させる請求項１０に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１２】
前記排気拡散制御弁は、一端で内径を拡大させた筒状に形成され、エンジンの排気通路において、内径の小さい他端を排気の流れに関する上流側に向けて設置された請求項１〜１１のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１３】
前記排気拡散制御弁は、その中心軸に平行な平面による少なくとも１つの断面において、前記中心軸に対する内面のなす角が可変に構成され、
前記駆動ユニットは、前記内面のなす角を変更することにより、前記拡散の度合いを変化させる請求項１２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１４】
前記駆動ユニットは、前記排気拡散制御弁から前記前置触媒の上流側の端面までの距離を変更することにより、前記拡散の度合いを変化させる請求項１２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関し、詳細には、アンモニアを還元剤とする触媒還元反応により排気中のＮＯｘを浄化させるエンジンにおいて、ＮＯｘ浄化触媒に導入される排気の組成を変化させて、ＮＯｘの還元を良好に進行させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気通路に排気浄化用の触媒（主触媒）を備えるエンジンの排気浄化装置として、ディーゼルエンジン等から排出される窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」という。）を還元させるための次のような装置が知られている。エンジンの排気通路にＮＯｘの触媒還元反応を促進させるＮＯｘ浄化触媒が設置されるとともに、このＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路に酸化機能を有する前置触媒（以下「酸化触媒」という。）が設置されたものである。このものにおいては、エンジンの排気に対し、ＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路で排気に還元剤であるアンモニアが添加され、ＮＯｘ浄化触媒において、この添加されたアンモニアによりＮＯｘを還元させる。酸化触媒は、排気中の一酸化窒素を酸化させることで、ＮＯｘ浄化触媒に導入される排気中の一酸化窒素と二酸化窒素との比率を、ＮＯｘ浄化触媒におけるＮＯｘの触媒還元反応に適切な範囲に調整するためのものである（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−０２７６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前掲特許文献１に記載の排気浄化装置においては、次のような問題がある。酸化触媒の性能（酸化機能）は、エンジンの排気温度等に応じて変化するものである。エンジンの排気温度が高いときは、触媒の雰囲気温度が上昇して、酸化反応が活発となるため、ＮＯｘの触媒還元反応に必要とされる量を超える二酸化窒素が生成されることである。二酸化窒素が過剰に生成されることで、上記比率がＮＯｘの触媒還元反応に適切な範囲から逸脱し、ＮＯｘの還元を良好に進行させることができなくなる。
【０００４】
本発明は、エンジンの排気通路に排気浄化用の触媒（主触媒）を備え、この主触媒に導入される排気の組成を前置触媒により調整するように構成されたエンジンにおいて、主触媒に導入される排気の組成がエンジンの排気温度等に応じて変化した場合であっても、主触媒により排気を良好に浄化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以上の問題を考慮したエンジンの排気浄化装置を提供するものである。
本発明は、エンジンの排気通路において、排気有害成分の浄化反応を促進させるための主触媒と、この主触媒に導入される排気の組成を調整するための前置触媒とを設けるとともに、この前置触媒の上流に排気拡散制御弁を設置して、この排気拡散制御弁により、前置触媒の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、前置触媒に導入される排気の量と、前置触媒外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御するものである。本発明においては、排気拡散制御弁の駆動ユニットと、この駆動ユニットを制御するための制御ユニットとを設け、この制御ユニットにより、前置触媒の下流における排気の実際の組成に応じて駆動ユニットを制御して、排気拡散制御弁による前記拡散の度合いを変化させる。
【０００６】
本発明の好ましい形態に係るエンジンの排気浄化装置は、排気中のＮＯｘをアンモニアにより還元させるものであって、アンモニアによるＮＯｘの還元を促進させるための、エンジンの排気通路に介装されたＮＯｘ浄化触媒と、このＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路に配置された、酸化機能を有する前置触媒と、ＮＯｘ浄化触媒の上流の排気通路で排気にアンモニアを添加するアンモニア添加装置と、前置触媒の上流に設置され、前置触媒の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、前置触媒に導入される排気の量と、前置触媒外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御する排気拡散制御弁と、この排気拡散制御弁を駆動する駆動ユニットと、前置触媒の下流における排気の実際の組成に応じて駆動ユニットを制御して、排気拡散制御弁による前記拡散の度合いを変化させる制御ユニットとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、主触媒の上流に前置触媒を設け、この前置触媒により、主触媒に導入される排気の組成を調整することを可能としたことで、触媒浄化反応による排気の浄化を良好に進行させることができる。特に、本発明によれば、前置触媒の上流に排気拡散制御弁を設け、この排気拡散制御弁により、前置触媒に導入される排気の量と、前置触媒外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を、前置触媒の下流における排気の実際の組成に応じて制御するようにしたことで、前置触媒の下流における排気の実際の組成が変化した場合であっても、前記割合の制御によりこの排気の組成を適切な範囲に調整し、排気浄化性能を維持することができる。更に、本発明によれば、排気拡散制御弁により、前置触媒の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、排気の量の割合を制御するようにしたことで、配管の分岐による場合のような特別な部材を必要とせず、前置触媒周辺の要素を簡素に構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の構成を示している。
本実施形態に係る排気浄化装置は、直噴型のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という。）に設けられ、このエンジンは、トラック等の大型車両の駆動源を構成するものである。
【０００９】
エンジンの排気は、排気通路１に排出され、この排気通路１に設けられた本実施形態に係る排気浄化装置を介して大気中に放出される。
本実施形態に係る排気浄化装置は、排気に還元剤であるアンモニアを添加し、排気中のＮＯｘをこのアンモニアにより浄化するものである。本実施形態では、車上におけるアンモニアの貯蔵容易性を考慮して、アンモニアの前駆体である尿素を使用し、この尿素を水溶液の状態で貯蔵する。このような尿素を使用したＮＯｘの選択還元浄化は、尿素ＳＣＲとして知られるところである。尿素水タンク５が設けられており、尿素の水溶液は、この尿素水タンク５に貯蔵されている。排気通路１には、上流側から順に酸化触媒２、ＮＯｘ浄化触媒３及びアンモニア浄化触媒４が設置されている。酸化触媒２は、本実施形態に係る「前置触媒」に相当するものであり、排気中の一酸化窒素（以下「ＮＯ」という。）を二酸化窒素（以下「ＮＯ２」という。）に転換させることにより、この酸化触媒２の下流における排気の組成（ＮＯ及びＮＯ２の比）を、後述するＮＯｘ浄化触媒３におけるＮＯｘの触媒還元反応に適切な範囲に調整するものである。ＮＯｘ浄化触媒３は、「主触媒」に相当するものであり、アンモニアによるＮＯｘの還元を促進させることにより、ＮＯｘを浄化するものである。本実施形態では、ＮＯｘ浄化触媒３の上流（酸化触媒２とＮＯｘ浄化触媒３との間）の排気通路１で排気中に尿素水を噴射することにより、排気に還元剤であるアンモニアを添加する。アンモニア浄化触媒４は、ＮＯｘの触媒還元反応に寄与せずにＮＯｘ浄化触媒３を通過したスリップアンモニアを酸化し、浄化するためのものであり、これにより大気中へのアンモニアの放出が抑制される。
【００１０】
尿素の水溶液（以下「尿素水」という。）を貯蔵するための尿素水タンク５は、車両のシャシーフレームに固定されている。尿素水の添加ユニット６に対し、尿素水供給管を介して尿素水タンク５に貯蔵されている尿素水が供給される。添加ユニット６は、エアアシスト式のインジェクタを構成するものであり、電動式のフィードポンプを内蔵している。添加ユニット６に供給された尿素水は、図示しないエアタンクから空気供給管７を介して供給された圧縮空気と混合され、尿素水噴射ノズル８を介して排気中に噴射される。噴射された尿素水中の尿素が排気熱により加水分解を生じ、アンモニアを生じさせる。添加ユニット６と尿素水タンク５とは、尿素水戻り管により接続されており、規定の圧力を超える分の余剰の尿素水が、この尿素水戻り管を介して尿素水タンク５に戻されるように構成されている。尿素水噴射ノズル８は、酸化触媒２とＮＯｘ浄化触媒３とを接続する排気通路１の管壁を内側に向けて貫通させて設置されており、その噴射方向は、排気の流れと平行に、ＮＯｘ浄化触媒３の上流側の端面に向けて設定されている。
【００１１】
添加ユニット６及び後述する排気拡散制御弁２３の駆動ユニット９の動作は、排気浄化コントロールユニット（以下「Ｃ／Ｕ」という。）１０１からの指令信号により制御される。Ｃ／Ｕ１０１は、マイクロコンピュータを内蔵した電子制御ユニットとして構成され、本実施形態に係る「制御ユニット」としての機能を兼ねるものである。Ｃ／Ｕ１０１には、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル操作量」という。）を検出するアクセルセンサ１５１からの信号、クランク角センサ１５２からの単位クランク角及び基準クランク角毎の信号、及びエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１５３からの信号等が入力されるほか、酸化触媒２の入口部付近における排気の温度（以下、単に「排気温度」というときは、この触媒入口部付近の排気温度をいう。）を検出する排気温度センサ１５４からの信号が入力される。アクセル操作量、エンジン回転数及び冷却水温度は、Ｃ／Ｕ１０１とは別に設けられるこのエンジンのコントロールユニット（図示せず。）から入力されるものである。エンジン回転数は、クランク角センサ１５２からの検出信号に基づいて算出することができる。
【００１２】
図２は、本実施形態に係る酸化触媒２を内蔵した触媒コンバータの構成を示している。
この触媒コンバータは、エンジンの排気通路１において、ＮＯｘ浄化触媒３及びアンモニア浄化触媒４を内蔵した触媒コンバータの上流に介装されている。以下、単に「触媒コンバータ」というときは、酸化触媒２の触媒コンバータをいう。
触媒コンバータの筐体２１は、酸化触媒（図２において、酸化機能を有する触媒成分を担持した担体として示す。）２の外径よりも充分に大きな内径を有しており、その内部には、酸化触媒２の外径と略等しい内径を有する筒状の保持部材２２が設置されている。この保持部材２２は、筐体２１と同心に、筐体２１に対する位置を固定させて設けられている。保持部材２２の固定は、筐体２１の内壁から延設されたステー等の支持手段により行うことが可能である。保持部材２２が筐体２１の内径よりも小さな外径を有することから、筐体２１と保持部材２２との間に環状の局部通路（以下「バイパス通路」という。）ｐが形成される。後述する排気拡散制御弁２３の作用により酸化触媒２外に案内された排気は、このバイパス通路ｐを流れ、酸化触媒２を迂回して触媒コンバータを通過する。
【００１３】
酸化触媒２の上流には、排気拡散制御弁２３が設置されている。この排気拡散制御弁２３は、触媒コンバータに流入してから酸化触媒２の上流側の端面に至るまでに排気が拡散する範囲を変化させるものであり、この拡散する範囲の変化により、酸化触媒２に導入される排気の量と、酸化触媒２外に案内されてこれを迂回する排気の量との割合を制御するものである。拡散する範囲が狭い場合は、酸化触媒２に導入される排気の量の、迂回する排気の量に対する割合（以下「導入比」という。）が大きくなり、他方、拡散する範囲が広い場合は、この導入比が小さくなる。本実施形態において、排気拡散制御弁２３は、一端で内径を拡大させた筒状に形成され、内径の小さい他端を排気の流れに関する上流側に向けて配置されている。また、排気拡散制御弁２３は、その中心軸を含む平面により２つに分割されており、上部２３ａ及び下部２３ｂは、これらの一端で回転軸２４に装着され、この回転軸２４により夫々上下に回動可能に構成されている。回転軸２４をステップモータ等の駆動ユニット９により駆動することで、各部２３ａ，２３ｂの内面の、この弁２３の中心軸に対してなす角（以下「弁開度」という。）が変更される。図２（ａ）は、弁開度が小さく、大きな導入比が得られる場合を示し、図２（ｂ）は、弁開度が大きく、小さな導入比が得られる場合を示している。
【００１４】
次に、本実施形態に係る排気浄化制御に関してＣ／Ｕ１０１が行う動作について、フローチャートにより説明する。
図３は、本実施形態に係る排気浄化制御の内容を示すフローチャートである。
Ｓ１０１では、エンジンの実際の排気温度Ｔｅｘｈを読み込む。
Ｓ１０２では、読み込んだ排気温度Ｔｅｘｈが第１の温度Ｔｅｘｈ１以上であるか否かを判定する。この第１の温度Ｔｅｘｈ１は、酸化触媒２におけるＮＯからＮＯ２への転化率（以下「ＮＯ／ＮＯ２転化率」という。）Ｒが増大し、酸化触媒２の下流における排気の組成（ＮＯ及びＮＯ２の比）がＮＯｘ浄化触媒３におけるＮＯｘの触媒還元反応に適切な範囲を逸脱することとなる温度に設定される。
【００１５】
Ｓ１０３では、吸入空気流量Ｑａｉｒ及び燃料流量Ｑｆを読み込む。吸入空気流量Ｑａｉｒは、エアフローメータからの検出信号によるほか、エンジン回転数に基づいて算出することができ、燃料流量Ｑｆは、アクセル操作量及びエンジン回転数に基づいて算出することができる。
Ｓ１０４では、排気流量Ｑｅｘｈを算出する。排気流量Ｑｅｘｈの算出は、吸入空気流量Ｑａｉｒ及び排気流量Ｑｆに基づいて基準とする温度下での排気流量Ｑｅｘｈ０を算出し、更にこの基本排気流量Ｑｅｘｈ０を読み込んだ排気温度Ｔｅｘｈにより補正することによる。
【００１６】
Ｓ１０５では、排気拡散制御弁２３の弁開度Ａを算出する。弁開度Ａの算出は、排気温度Ｔｅｘｈに基づいて、図４に示す傾向のテーブルデータからの検索により基本となる弁開度Ａｂａｓｅを算出するとともに、図５に示す傾向のテーブルデータからの検索により弁開度補正量Ｄを算出し、更にこの基本弁開度Ａｂａｓｅを弁開度補正量Ｄにより補正することによる（Ａ＝Ａｂｅｓｅ＋Ｄ）。図４において、基本弁開度Ａｂａｓｅは、第１の温度Ｔｅｘｈ１以下の排気温度Ｔｅｘｈに対しては０に設定される一方、この第１の温度Ｔｅｘｈ１よりも高い排気温度Ｔｅｘｈに対しては０よりも大きな値に設定される。また、基本弁開度Ａｂｅｓｅは、排気温度Ｔｅｘｈが第１の温度Ｔｅｘｈ１よりも高い範囲において、排気温度Ｔｅｘｈが第２の温度Ｔｅｘｈ２以下であるときは、排気温度Ｔｅｘｈの上昇に応じて増大させて設定される一方、この第２の温度Ｔｅｘｈ２よりも高いときは、排気温度Ｔｅｘｈの上昇に応じて減少させて設定される。また、図５において、弁開度補正量Ｄは、排気温度Ｔｅｘｈが高いときほど、大きな値に設定される。なお、本実施形態において、基本弁開度Ａｂｅｓｅは、第３の温度Ｔｅｘｈ３よりも高い排気温度Ｔｅｘｈに対しても０に設定される。この第３の温度Ｔｅｘｈ３は、排気温度Ｔｅｘｈが過度に上昇することにより酸化触媒２の性能が低下し、目標とするＮＯ／ＮＯ２転化率ｔＲを得るために排気を迂回させる必要がなくなる温度に設定される。
【００１７】
Ｓ１０６では、算出した弁開度Ａに基づいて駆動ユニット９を制御して、排気拡散制御弁２３をこの弁開度Ａに制御する。
Ｓ１０７では、弁開度Ａを０として、排気拡散制御弁２３を停止させる。
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、エンジンの排気に還元剤であるアンモニアを添加して、排気中のＮＯｘをこのアンモニアにより還元させる選択還元型の排気浄化装置において、ＮＯｘ浄化触媒３の上流に酸化触媒２を設け、この酸化触媒２により、ＮＯｘ浄化触媒３に導入される排気の組成（ＮＯ及びＮＯ２の比）を調整することとしたので、触媒浄化反応によるＮＯｘの還元を良好に進行させ、排気浄化性能を向上させることができる。
【００１８】
また、本実施形態では、酸化触媒２の上流に排気拡散制御弁２３を設け、この排気拡散制御弁２３により、酸化触媒２に対する排気の導入比をエンジンの排気温度Ｔｅｘｈに基づいて制御するようにしたので、排気温度Ｔｅｘｈの上昇等により酸化触媒２の下流における排気の組成が変化した場合であっても、導入比の制御によりこの排気の組成を適切なものに調整し、排気浄化性能を維持することができる。また、排気温度Ｔｅｘｈに加え、エンジンの排気流量Ｑｅｘｈに基づいて排気の導入比を制御することで、導入比の制御をより的確に行うことが可能となる。
【００１９】
図６は、エンジンの排気温度Ｔｅｘｈに対するＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒ及び弁開度Ａの関係を示している。ＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒ（図７において、一点鎖線により示す。）は、排気温度Ｔｅｘｈが低温域から上昇して、酸化触媒２の活性が進むほど増大し、排気温度Ｔｅｘｈが第１の温度Ｔｅｘｈ１に達したときに、酸化触媒２の下流における排気の組成（ＮＯ及びＮＯ２の比）が適切なものとなる目標転化率ｔＲが得られる。排気温度Ｔｅｘｈが第１の温度Ｔｅｘｈ１を超えて更に上昇すると、ＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒが目標転化率ｔＲを超え、ＮＯ２が過剰に発生することとなる。ＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒは、第２の温度Ｔｅｘｈ２で最も高くなり、それを超える排気温度Ｔｅｘｈの上昇により低下する。ＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒは、排気温度Ｔｅｘｈが第３の温度Ｔｅｘｈ３に達したときに、目標転化率ｔＲにまで低下する。本実施形態では、排気温度Ｔｅｘｈの上昇に対し、より広い温度領域で目標転化率ｔＲが得られるように、排気拡散制御弁２３を制御する。このため、排気温度Ｔｅｘｈが第１の温度Ｔｅｘｈ１以下であるときは、弁開度Ａを０とする一方、第１の温度Ｔｅｘｈ１よりも高いときは、弁開度Ａを増大させて排気の拡散を促進させ、排気の一部をバイパス通路ｐに流入させることで、迂回させる一部を含む排気の全体で目標転化率ｔＲを達成し、酸化触媒２の下流における排気の組成を調整することができる（図６において、制御後のＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒを実線により示す。）。排気温度Ｔｅｘｈに応じて弁開度Ａを制御し、第２の温度Ｔｅｘｈ２を基準として弁開度Ａの増減を切り換えることで、ＮＯ／ＮＯ２転化率Ｒの変化に弁開度Ａを適合させ、目標転化率ｔＲを的確に達成することができる。また、エンジンの排気流量Ｑｅｘｈを採用し、排気温度Ｔｅｘｈに応じた弁開度（基本弁開度）Ａをこの排気流量Ｑｅｘｈの増大に対して減少させることで、目標転化率ｔＲをより正確に達成することができる。なお、図６において、排気流量Ｑｅｘｈによる補正後の弁開度Ａを二点鎖線により示す。
【００２０】
更に、排気拡散制御弁２３により、酸化触媒２の上流側の端面に至るまでの排気の拡散を制御して、排気の導入比を制御するようにしたので、配管の分岐による場合のような特別な部材を必要とせず、酸化触媒２周辺の要素を簡素に構成することが可能となる。特に、本実施形態では、拡散により酸化触媒２を迂回させる排気を、酸化触媒２の周囲に形成されたバイパス通路ｐを通過させることで、酸化触媒２をこの迂回させる排気により加熱して昇温させ、又は活性温度以上にある酸化触媒２の温度が低下するのを抑制することができる。
【００２１】
以上では、筒状の排気拡散制御弁２３を２つに分割し、この弁２３の中心軸に対して各部２３ａ，２３ｂの内面のなす角を変化させることで、排気の導入比を制御することとした。本発明の他の実施形態として、図７に示すように、同様な筒状に形成された一体の排気拡散制御弁２５を酸化触媒２に対して前後に移動可能に設置し、この弁２５から酸化触媒２の上流側の端面までの距離を変更することにより、排気の導入比を制御することもできる。図７（ａ）は、導入比が大きい場合であり、排気拡散制御弁２５は、酸化触媒２に対して近付けて配置される。他方、図７（ｂ）は、導入比が小さい場合であり、排気拡散制御弁２５は、酸化触媒２に対して遠ざけて配置される。後者の場合において、排気拡散制御弁２５から酸化触媒２の上流側の端面に至るまでの距離が延長され、排気の拡散が進むことから、バイパス通路ｐに案内される排気の量が増大し、導入比が減少する。なお、本実施形態に係る排気拡散制御弁２５の駆動ユニット９は、ステップモータ等の回転変位を排気拡散制御弁２５の直線変位に変換することのできる、ラック及びピニオン等の変換手段を含んで構成することができる。
【００２２】
なお、本発明は、尿素ＳＣＲを採用した排気浄化装置に限らず、排気の導入比を制御することにより前置触媒の下流における排気の組成を調整する、あらゆる排気浄化装置に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の構成
【図２】同上実施形態に係る排気浄化装置に備わる酸化触媒（触媒コンバータ）の構成
【図３】同上実施形態に係る排気浄化制御の内容を示すフローチャート
【図４】エンジンの排気温度と排気拡散制御弁の弁開度（基本弁開度）との関係
【図５】エンジンの排気温度と弁開度補正量との関係
【図６】エンジンの排気温度とＮＯ／ＮＯ２転化率及び弁開度（基本弁開度）との関係
【図７】本発明の他の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置に備わる酸化触媒（触媒コンバータ）の構成
【符号の説明】
【００２４】
１…排気通路、２…「前置触媒」としての酸化触媒、２１…筐体、２２…保持部材、２３，２５…排気拡散制御弁、２３ａ…排気拡散制御弁の上部、２３ｂ…排気拡散制御弁の下部、２４…回転軸、３…「主触媒」としてのＮＯｘ浄化触媒、４…アンモニア浄化触媒、５…尿素水タンク、６…添加ユニット、８…尿素水噴射ノズル、９…駆動ユニット、１０１…「制御ユニット」としての排気浄化コントロールユニット、１５１…アクセルセンサ、１５２…クランク角センサ、１５３…冷却水温度センサ、１５４…排気温度センサ、ｐ…バイパス通路。
【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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