(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体から排出された排気ガスを、複数の流れに分流する分流通路と、
前記分流通路の各々に設けられ、その分流通路を通じて流れ込む排気ガスの温度が所定の温度条件を満たすときに、その排気ガス中の成分を高い浄化率で浄化する排気浄化触媒と、
前記分流通路のうち、その少なくとも一つの分流通路において前記所定の温度条件を満たすように、各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更する排気流量制御手段と、前記分流通路の分岐点から各排気浄化触媒に至る経路中での排気ガスの放熱量を分流通路相互に異ならせる放熱手段と、を備え、
前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記排気流量制御手段による流量制御によって双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、前記排気流量制御手段は、その流量制御として、放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、その状態で放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増した場合においても双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できないとき、前記排気流量制御手段は、現に高い浄化率が得られている一方の排気浄化触媒において、その排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件から外れない程度に排気ガスの流量を増やす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装置。
【請求項３】
前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、双方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記排気流量制御手段による流量制御によって何れか一方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、前記排気流量制御手段は、その流量制御として、放熱し難い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記放熱手段は、前記分岐点から各排気浄化触媒に至る経路長を分流通路相互に異ならせることで、排気ガスの放熱量を分流通路相互に異ならせることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記分流通路に設けられた各排気浄化触媒の相対的な位置を比較したとき、
前記各排気浄化触媒は、その各々の分流通路における軸方向において前記分岐点からの距離を相互に異ならせて配置され、且つその状態で分岐点に近い位置に配置されている排気浄化触媒と分岐点から遠い位置に配置されている排気浄化触媒とは、同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
流入排気ガスの温度が所定の温度条件を満たすときに、その排気ガス中に含まれる成分を高い浄化率で浄化する排気浄化触媒を備えた内燃機関の排気浄化方法であって、
相互に放熱量が異なり且つそれぞれに前記排気浄化触媒が設けられた複数の分流通路を介して、機関本体から排出された排気ガスを分流して流し、且つその少なくとも一つの排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件を満たすように、各排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更するものであり、
前記分流後の排気ガス温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記の流量制御によって、その双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、その流量制御として、放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更することを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項７】
前記分流後の排気ガス温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、その状態で放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増した場合においても双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できないときには、現に高い浄化率が得られている一方の排気浄化触媒において、その排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件から外れない程度に排気ガスの流量を増やすことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化方法。
【請求項８】
前記分流後の排気ガス温度が、双方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記の流量制御によって何れか一方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、その流量制御として、放熱し難い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更することを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関の排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、より詳細には、内燃機関の排気系に複数の排気浄化触媒を備える排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気系に複数の排気浄化触媒を備える排気浄化装置として、例えば、特許掲載公報第２７２７９０６号に開示された排気浄化装置がある。
【０００３】
同特許掲載公報によれば、内燃機関の排気系に分流通路が設けられ、分流通路の各々には、排気浄化触媒として触媒物質たるＮＯｘ吸収剤を担持したフィルタが設けられている。また、各フィルタの上流には、シャッターバルブ、燃料噴射ノズル、二次空気導入装置が設けられている。
【０００４】
そして、機関運転時には、各分流通路に設けられるシャッターバルブを交互に開閉し、一方のフィルタにて排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）や微粒子（例えば煤）を吸蔵若しくは捕集しているときには、他方のフィルタを休止させ、逆に他方のフィルタを使用しているときには、一方のフィルタを休止させるといった具合に２つのフィルタを交互に切り換えて使用している。
【０００５】
また、燃料噴射ノズル及び二次空気導入装置は、フィルタの直上流且つシャッターバルブの下流に配置され、シャッターバルブの閉弁時（フィルタの休止時）に燃料および空気をフィルタに供給してフィルタの目づまりの要因となる微粒子を着火燃焼させることでフィルタを再生している。すなわち、燃料噴射ノズル及び二次空気導入装置は、フィルタの排気浄化能を再生するための装置である。
【０００６】
このように従来の排気浄化装置では、一方のフィルタを使用しているときに他方のフィルタで再生操作を行い、逆に他方のフィルタを使用しているときには一方のフィルタで再生操作を行うといった具合に２つのフィルタを交互に使い分け、それによってフィルタの同時目づまりに伴う機関出力の低下防止と、機関運転中における連続的な排気浄化とを両立している。
【０００７】
また、近年では、捕集した微粒子を連続的、且つ輝炎を発することなく酸化燃焼させる所謂「連続再生式」のパティキュレートフィルタが注目を集めている。
【０００８】
このパティキュレートフィルタは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化能に加え、煤などの微粒子をも触媒物質の化学作用にて浄化する排気浄化作用を備え、ディーゼル機関等の排気浄化触媒として注目されている。より詳しくは、触媒物質として活性酸素放出剤を担持したフィルタを備え、そのフィルタ上に捕集した微粒子を活性酸素にて酸化燃焼させて排気ガスを浄化（除去）する。
【０００９】
このため、微粒子の堆積による目づまりが発生せず、従来の排気浄化装置に見られたフィルタの切り換えが不要となり、以て、一つのパティキュレートフィルタで排気浄化が可能となる。
【００１０】
ところで、上記した種々の排気浄化触媒では、触媒物質の働きによって排気ガスを浄化するため、その床温度の管理が重要になる。つまり、排気ガスの浄化率（排気浄化率）は、担持した触媒物質の活性に応じて変化するため、高い浄化率を得るには、図１２の浄化曲線図に示すように床温度を適切な温度域（一般に「排気浄化ウィンドウ」と呼ばれる）に維持する必要がある。
【００１１】
また、上記したＮＯｘ吸収剤や活性酸素放出剤を担持した排気浄化触媒では、その高い浄化率が得られる床温度域が比較的狭く、例えば、長時間に亘るアイドリング運転、また連続した高負荷運転等では、床温度が過剰に低下したり、また過剰に昇温するため、上記した高い浄化率が得られる床温度域から外れることもあった。
【００１２】
また一方で、排気浄化触媒に対する外的熱エネルギーの作用がない状態では、高温の排気ガスを流し込むことで床温度が上昇し、低温の排気ガスを流し込むことで床温度が低下する。すなわち、排気ガスの温度調節にて床温度の管理は可能であり、適温の排気ガスを流し込むことで高い浄化率が得られる。
【００１３】
なお、図１３は、排気浄化触媒の床温度と排気ガス温度との相関を示す図である。
この図からも理解できるように、排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が適温に維持されているときには（図１３中：領域Ｒ参照）、床温度も排気浄化ウィンドウ内に維持される。また、換言すれば、領域Ｒ内の排気ガス温度をもって排気ガスを流し込めば床温度が排気浄化ウィンドウに入り高い浄化率が得られることになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度は、運転状況に応じて大きく変化するため、時として高い浄化率が得られる排気ガス温度域から外れることもある。つまり、図１３に示されるように、実際の運転では、過剰に温度の低い排気ガスの流れ込み（例えば、図１３中：温度Ｔｃ）や、過剰に温度の高い排気ガスの流れ込み（例えば、図１３中：温度Ｔｈ）があるため、必ずしも高い浄化率で排気浄化が行われているとは言い難かった。
【００１５】
また、これらの不具合は、上述の如く排気浄化触媒の特性に起因して生じる現象のため、逆を返せば触媒物質の組成を変えて排気浄化ウィンドウの拡大を図ることで解消できる。しかしながら、触媒物質の変更は、浄化対象物の選択によって拘束されるため、実際には、さほど大きく排気浄化ウィンドウを拡大することはできなかった。
【００１６】
本発明は、上記した技術背景を考慮しなされたもので、排気ガスの温度変化に対し、より広い範囲で排気浄化可能な内燃機関の排気浄化技術を提供することを課題とする。また、排気浄化率が低下する状況においても、極力、排気浄化率を低下させずに排気浄化を行える内燃機関の排気浄化技術を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記した技術的課題を解決するため本発明では、以下の構成とした。
すなわち、本発明の排気浄化装置は、
機関本体から排出された排気ガスを、複数の流れに分流する分流通路と、
前記分流通路の各々に設けられ、その分流通路を通じて流れ込む排気ガスの温度が所定の温度条件を満たすときに、その排気ガス中の成分を高い浄化率で浄化する排気浄化触媒と、
前記分流通路のうち、その少なくとも一方の分流通路において前記所定の温度条件を満たすように、各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更する排気流量制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
この構成では、機関本体から排出された排気ガスを複数の流れに分流する分流通路を備え、その各々に排気浄化触媒を配置している。また、各排気浄化触媒は、所定の温度条件を満たす排気ガスの流入時にその排気ガス中の成分（浄化対象成分）を高い浄化率で浄化する。すなわち、排気浄化触媒は、所定の温度条件を満たす排気ガスの流入があって、その排気ガスを高い浄化率で浄化する排気浄化特性を備えている。
【００１９】
また、本構成では、各分流通路に流れ込む排気ガスの割合すなわち流量配分を変更する排気流量制御手段を備えている。また、排気流量制御手段は、分流通路を通じて各排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が、その少なくとも一方の分流通路において高い浄化率が得られる排気ガスの温度条件（所定の温度条件）を満たすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更している。
【００２０】
このため、本来ならば、高い浄化率にて浄化できない温度域の排気ガスが機関本体より排出されても、少なくとも一方の分流通路では、排気流量制御手段による流量制御によって適温に調節されるため、その分流通路を通じて排気浄化触媒に流れ込んだ排気ガスは、同排気浄化触媒にて高い浄化率で浄化される。
【００２１】
また、前記排気流量制御手段は、前記分流通路の分岐点上流における排気ガス温度に基づき各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更してもよい。
【００２２】
すなわち、高い浄化率で排気浄化可能か否かの判定は、分岐点上流の排気ガス温度に相関があるため、本構成では、分岐点上流の排気ガス温度に基づき排気ガスの割合を変更し、各分流通路を通じて排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を調節する。なお、ここで「分岐点上流の排気ガス温度」とは、勿論、推定で足りる。
【００２３】
また、前記分流通路の分岐点から各排気浄化触媒に至る経路中での排気ガスの放熱量を分流通路相互に異ならせる放熱手段を備える構成としてもよい。
【００２４】
この構成では、分流通路相互に排気ガスの放熱量を異ならせ、流量制御との相乗効果により、各分流通路間の排気ガスの温度差を拡大する。よって、さらに広い排気ガス温度域にて高い浄化率で排気ガスを浄化できる。
【００２５】
また、前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記排気流量制御手段による流量制御によって双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、
前記排気流量制御手段は、その流量制御として、放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更する構成としてもよい。
【００２６】
すなわち、一方の排気浄化触媒で高い浄化率が得られ、且つ、流量制御の実施によって双方の排気浄化触媒で高い浄化率を維持できるとき、本構成では、その流量制御として、放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やし、双方の排気浄化触媒で高い浄化率が得られるようにする。
【００２７】
また、前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、その状態で放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増した場合においても双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できないとき、
前記排気流量制御手段は、現に高い浄化率が得られている一方の排気浄化触媒において、その排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件から外れない程度に排気ガスの流量を増やすようにしてもよい。
【００２８】
つまり、先の流量制御によっても双方の排気浄化触媒にて高い浄化率を維持できない状況では、現に高い浄化率が得られている排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの流量を増やし、排気浄化装置全体としての処理量すなわちトータル浄化量の増加をもって排気浄化率を向上させる。
なお、上記で「放熱し易い分流に流れ込む排気ガスの流量を増やした場合においても」とは、そのような流量制御が有効であるか否かの判断に過ぎず、実際に流量を増やすといった動作が要求されるものではない。
【００２９】
また、前記分岐点に流れ込む排気ガスの温度が、双方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記排気流量制御手段による流量制御によって何れか一方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、
前記排気流量制御手段は、その流量制御として、放熱し難い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更する構成としてもよい。
【００３０】
すなわち、双方の排気浄化触媒において浄化率が低下し、且つ、流量制御の実施後によって何れか一方の排気浄化触媒で高い浄化率を維持できるとき、本構成では、その流量制御として、放熱し難い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やし、一方の排気浄化触媒のみで高い浄化率が得られるようにする。
【００３１】
また、前記放熱手段は、前記分岐点から各排気浄化触媒に至る経路長を分流通路相互に異ならせることで、排気ガスの放熱量を分流通路相互に異ならせる構成としてもよい。
【００３２】
この構成では、各排気浄化触媒に至る経路長が分流通路相互に異なることから、分岐点に流れ込む排気ガスの温度に対して、各排気浄化触媒に流れ込む排気ガス温度も分流通路相互で異なってくる。
【００３３】
また、前記分流通路に設けられた各排気浄化触媒の相対的な位置を比較したとき、前記各排気浄化触媒は、その各々の分流通路における軸方向において前記分岐点からの距離を相互に異ならせて配置され、且つその状態で分岐点に近い位置に配置されている排気浄化触媒と分岐点から遠い位置に配置されている排気浄化触媒とは、同軸上に配置されている構成としてもよい。
【００３４】
この構成では、同軸上に距離を開けて排気浄化触媒を配置するため、各分流通路に排気浄化触媒を搭載するにあたり、その排気浄化触媒相互の干渉が回避され、省スペースで各排気浄化触媒を配置できる。なお、上記で「同軸上に配置されている」とは、任意の方向から見て同軸上に配置されていればよい。
【００３５】
また、本発明では、上記した技術的課題を解決するため以下の方法とした。
すなわち、流入排気ガスの温度が所定の温度条件を満たすときに、その排気ガス中に含まれる成分を高い浄化率で浄化する排気浄化触媒を備えた内燃機関の排気浄化方法であって、
前記排気浄化触媒を複数用意し、機関本体から排出された排気ガスを各排気浄化触媒に分流して流し、且つその少なくとも一つの排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件を満たすように、各排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更することを特徴とする。
【００３６】
この排気浄化方法によれば、機関本体から排出された排気ガスを複数の排気浄化触媒に分流して流し込む。また、排気ガスを流し込む際には、複数ある排気浄化触媒のうち、その少なくとも一つの排気浄化触媒において高い浄化率が得られる流量の割合すなわち流量配分で、各排気浄化触媒に排気ガスを流し込む。
【００３７】
なお、好ましくは、機関本体から排出された排気ガスを、相互に放熱量の異なる複数の分流通路を介して分流し、その状態で前記の流量制御を実施するとよい。この場合、相互に放熱量の異なる分流通路を通じて排気ガスが流れ込むため、先の流量制御時には、各排気浄化触媒間における排気ガスの温度を、より広い範囲で調節できる。
【００３８】
また、前記分流後の排気ガス温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記の流量制御によって、その双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるときには、
その流量制御として、放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更するようにしてもよい。
【００３９】
また、前記分流後の排気ガス温度が、一方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、その状態で放熱し易い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増した場合においても双方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できないときには、現に高い浄化率が得られている一方の排気浄化触媒において、その排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度が前記所定の温度条件から外れない程度に排気ガスの流量を増やすようにしてもよい。
【００４０】
また、前記分流後の排気ガス温度が、双方の排気浄化触媒において前記所定の温度条件を外し、且つ、前記の流量制御によって何れか一方の排気浄化触媒に流れ込む排気ガスの温度を前記所定の温度条件に維持できるとき、
その流量制御として、放熱し難い分流通路に流れ込む排気ガスの流量を増やすように各分流通路に流れ込む排気ガスの流量の割合を変更するようにしてもよい。
【００４１】
上記した種々の状況では、その状況に応じた個別の制御を実施することで、排気浄化装置の排気浄化率を向上させることができる。なお、上記した排気浄化装置及び排気浄化方法に係る種々の内容は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲に於いて可能な限り組み合わせることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る排気浄化装置について本発明の排気浄化方法を踏まえて説明する。なお、以下に示す実施形態は、あくまでも本発明の一実施形態であり、本発明の適用対象となる内燃機関、また、排気浄化装置の詳細な構造は、各種仕様に応じて変更可能である。
【００４３】
まず、本実施の形態では、車両用ディーゼル機関に代表される希薄燃焼可能な内燃機関１の排気通路（排気管）２に分流通路２０及び分流通路３０を並設して設け、さらに分流通路２０にパティキュレートフィルタＡを設け、分流通路３０にパティキュレートフィルタＢを設けて排気浄化装置１０を構成している。
【００４４】
また、分流通路２０，３０に枝分かれする分岐点Ｘから各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長は相互に異なり、図１を参照して説明すれば、図１中上方の分流通路２０では、分岐点Ｘから近い位置にパティキュレートフィルタＡが設けられ、図１中下方の分流通路３０では、分流通路２０に較べて遠い位置にパティキュレートフィルタＢが設けられている。
【００４５】
したがって、各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長が相違することから排気ガスの放熱量も相違し、分流通路２０を経てパティキュレートフィルタＡに流れ込む排気ガスの温度と、分流通路３０を経てパティキュレートフィルタＢに流れ込む排気ガスの温度と、は相互に異なってくる。
【００４６】
また、放熱量との関係を説明すれば、図１中分流通路２０が放熱し難い分流通路といえ、図１中分流通路３０が放熱し易い分流通路といえる。また、本実施の形態では、分岐点ＸからパティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長を相互に異ならせて本発明に係る放熱手段を構成している。
【００４７】
また、パティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）の排気上流側には、還元剤添加ノズル２１，（３１）が設けられている。これら還元剤添加ノズル２１，（３１）は、還元剤たる機関燃料を適切量、且つ適宜のタイミングで対応する分流通路２０，（３０）に噴射し、パティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの酸素濃度を複数回に亘り変化させることで、パティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）の排気浄化作用を促進させている。なお、還元剤の添加に伴う排気浄化作用の詳細については、後に説明する。
【００４８】
また、還元添加ノズル２１，３１の開弁動作は、内燃機関１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０で制御され、開弁動作及び添加量に係る開弁時間、及び添加タイミングに係る開弁時期は、電子制御ユニット４０に読み込まれる各種センサの出力、及び電子制御ユニット４０に記録される機関運転履歴（例えば、燃料消費量、走行距離数）等を参照して決定されている。
【００４９】
なお、本実施の形態では、開弁時間、開弁時期の算出に用いるセンサとして、例えば、パティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）の排気下流に設ける排気温度センサ２３，（３３）、また、パティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）の排気上流に設ける空燃比センサ２２，（３２）等を利用している。
【００５０】
また、各分流通路２０，（３０）の最下流には、本発明に係る排気流量制御手段として、排気絞り弁２４，（３４）が設けられている。なお、図１を参照して説明すれば、分流通路２０に排気絞り弁２４が設けられ、分流通路３０に排気絞り弁３４が設けられている。また、分流通路２０，３０の合流部近傍には、各排気絞り弁２４，３４を操作するための装置としてアクチュエータ５０が設けられている。
【００５１】
アクチュエータ５０は、排気絞り弁２４，３４を任意の開度で保持可能な機構を備え、先の電子制御ユニット４０の管理下のもと、その時々に要求される開度で排気絞り弁２４，３４を保持する。また、その開度制御に絡み排気絞り弁２４，３４は、相互に連動して可動する構造になっている。すなわち、ある条件では「７：３」の割合で排気ガスを流すように可動し、また、別の条件では、「４：６」の割合で排気ガスを流すといった具合に可動し、機関本体１から排出される排気ガスの流量を減らすことなく、各分流通路２０，３０に流れ込む排気ガスの割合（流量配分）を異ならせている。
【００５２】
なお、排気ガス流量の割合は、その時々の運転状態に基づき電子制御ユニット４０で決定され、アクチュエータ５０は、その制御値（流量配分）に応じて、各分流通路２０，３０に流れ込む排気ガスの割合を変更している。より詳しくは、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度すなわち機関本体１から排出される排気ガスを現在の運転状態等に関連づけて推定し、その推定した温度に応じて求められる流量配分に応じて排気絞り弁２４，３４を制御する。また、本実施の形態では、排気絞り弁２４，３４および電子制御ユニット４０で本発明に係る排気流量制御手段を構成している。また、上記では、排気絞り弁２４，３４をパティキュレートフィルタＡ，Ｂの下流に配置しているが、勿論、パティキュレートフィルタＡ，Ｂの上流側に配置してもよい。
【００５３】
続いて、パティキュレートフィルタＡ，Ｂについて説明する。
パティキュレートフィルタＡ，Ｂは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化能に加え、煤などの微粒子をも触媒物質の化学反応にて浄化する排気浄化作用を備えている。また、本実施の形態では、このパティキュレートフィルタＡ，Ｂによって、本発明に係る排気浄化触媒を構成している。
【００５４】
フィルタ基材５８は、図２に示されるようにコージライトのような多孔質材料から形成されたハニカム形状をなし、互いに平行をなして延びる複数個の流路５５，５６を具備している。より具体的には、下流端が栓５５ａにより閉塞された排気ガス流入通路５５と、上流端が栓５６ａにより閉塞された排気ガス流出通路５６と、を備え、各排気ガス流入通路５５及び排気ガス流出通路５６は薄肉の隔壁５７を介してフィルタ基材５８の縦方向及び横方向に並んで配置されている。
【００５５】
また、隔壁５７の表面および内部の細孔には、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等によって形成された担体の層が設けられ、担体上には、触媒物質として白金（Ｐｔ）等の貴金属触媒の他、周囲に過剰酸素が存在するとその過剰酸素を吸蔵し、逆に酸素濃度が低下すると、その吸蔵した酸素を活性酸素の形で放出する活性酸素放出剤が担持されている。
【００５６】
なお、活性酸素放出剤としては、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）のようなアルカリ土類金属、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類、およびセリウム（Ｃｅ）、錫（Ｓｎ）のような遷移金属から選ばれた少なくとも一つを用いるとよい。
【００５７】
また、好ましくは、カルシウム（Ｃａ）よりもイオン化傾向の高いアルカリ金属又はアルカリ土類金属、即ちカリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などを用いるとよい。
【００５８】
このように構成されたパティキュレートフィルタＡ，Ｂでは、まず、排気ガス流入通路５５→隔壁５７→排気ガス流出通路５６の順に排気ガスが流れ（図２矢印ａ）、排気ガス中に含まれる煤などの微粒子は、その隔壁５７を通過する過程で、隔壁５７の表面及び内部に捕集される。そして、隔壁５７に捕集された微粒子は、隔壁５７（フィルタ基材）に流れ込む排気ガスの酸素濃度を複数回に亘り変化させることで増加する活性酸素によって酸化され、ついには輝炎を発することなく燃え尽きてフィルタ基材５８上から除去される。
【００５９】
一方、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化作用について説明すると、フィルタ基材５８上に担持された触媒物質は、周知の「吸蔵還元型ＮＯｘ触媒」に担持される触媒物質と略同組成であり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒でのＮＯｘ浄化と略同様の原理にて窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化が行われている。
【００６０】
つまり、フィルタ基材５８に流れ込む排気ガスの酸素濃度が高いときには、その排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、逆に、排気ガス中の酸素濃度が低いときすなわち排気ガスの空燃比が低いときには、その吸蔵していた窒素酸化物（ＮＯｘ）を排気ガス中に含まれる未燃燃料成分（ＣＯ、ＨＣ）と反応させることで、無害な窒素（Ｎ2）に浄化する。
【００６１】
なお、ここで上記した排気浄化作用について補足説明を行うと、希薄燃焼可能な内燃機関では、酸素過剰雰囲気下で燃焼を行うため、その機関燃焼に伴い排出される排気ガス中の酸素濃度は、上記活性酸素の放出や窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化を促す迄に低下することは殆どない。
【００６２】
このため本実施の形態では、先に説明した還元剤添加ノズル２１，３１を利用して、還元剤たる機関燃料（ＨＣ）を排気ガス中に噴射供給し、排気ガスの酸素濃度を強制的に低下させることで上記活性酸素の放出、また、窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化に必要な未燃燃焼成分（ＨＣ）を補給している。
【００６３】
ところで、上記したパティキュレートフィルタＡ，Ｂでは、触媒物質の働きによって窒素酸化物（ＮＯｘ）及び微粒子を浄化するため、その床温度の管理が重要になる。つまり、排気ガスの浄化率（排気浄化率）は、担持した触媒物質の活性に応じて変化するため、図１２の浄化曲線図に示すように、高い浄化率を得るには床温度を適切な温度に維持する必要がある。なお、以下では、高い浄化率が得られる床温度を「排気浄化ウィンドウ」と称することもある。
【００６４】
また、パティキュレートフィルタＡ，Ｂに対する外的熱エネルギーの作用がない状態では、高温の排気ガスを流し込むことで床温度が上昇し、また、低温の排気ガスを流し込むことで床温度が低下する。つまり、床温度は、排気ガスの温度調節にて管理可能であり、換言すれば、適温の排気ガスを流し込むことで高い浄化率が得られる。なお、特許請求の範囲との兼ね合いでは、高い浄化率が得られる適温の排気ガス温度をもって「所定の温度条件」とみなすことができる。
【００６５】
しかしながら、パティキュレートフィルタに流れ込む排気ガスの温度は、内燃機関１の運転状況に応じて大きく変わるため、時として高い浄化率が得られる排気ガス温度域（以下では、浄化温度領域と称する）から外れることもある。
よって、図１３の排気浄化特性図に示されるように、パティキュレートフィルタに流れ込む排気ガスの温度が過剰に低い場合（例えば、図１３中：温度Ｔｃ）、また、過剰に高い場合（例えば、図１３中：温度Ｔｈ）など、上記「浄化温度領域」から外れた排気ガスの流入時には、パティキュレートフィルタの床温度が排気浄化ウィンドから外れ、図１２の浄化曲線図の右方及び左方のように浄化率が大きく低下する。
【００６６】
そこで本実施の形態では、分岐点Ｘから各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る迄の管長を分流通路２０，３０相互に異ならせ、また、各分流通路２０，３０に流れ込む排気ガスの流量を排気絞り弁２４，３４で調節し、排気ガスの温度変化に伴う排気浄化率の低下を抑制している。
【００６７】
以下、上記した管長の相違および流量制御によって得られる作用について、図３〜図７に示す排気浄化特性図を参照して説明する。
【００６８】
なお、説明の都合上、以下では放熱し難い分流通路２０に配置されたパティキュレートフィルタＡを単に「触媒Ａ」と称し、また、放熱し易い分流通路３０に配置されたパティキュレートフィルタＢを単に「触媒Ｂ」と称することもある。また、分流通路２０，３０を経て各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに流れ込む排気ガスを単に流入排気ガスと称することもある。
【００６９】
まず、分岐点Ｘから各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長を異ならせることで得られる作用について図３に示す排気特性図を参照して説明する。なお、図３に示す排気浄化特性は、触媒Ａに流れ込む排気ガスの流量および触媒Ｂに流れ込む排気ガスの流量を等量とした場合の排気浄化特性である。
【００７０】
まず、各触媒Ａ，Ｂに至る管長が相違する場合、各分流通路２０，３０の放熱量は相違することから、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度に対して各触媒Ａ，Ｂに流れ込む流入排気ガスの温度は相違し、触媒Ａと触媒Ｂとでは、その床温度（触媒床温度）に温度差が生じる（図面縦軸参照）。なお、本実施の形態では、触媒Ａに通じる分流通路２０が放熱し難い分流通路であり、触媒Ｂに通じる分流通路３０が放熱し難い分流通路であるため、図３の排気浄化特性図に示されるように、触媒Ａの床温度に対して触媒Ｂの床温度は、図面下方に出力される。
【００７１】
また、その排気浄化特性について説明すると、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、（ｉ）領域Ｅでは、両触媒Ａ，Ｂ共にその床温度が適温となり、両触媒Ａ，Ｂで高い浄化率が得られる。（ｉｉ）領域Ｆでは、触媒Ａの床温度のみが適温となり、触媒Ａのみで高い排気浄化率が得られる。（ｉｉｉ）領域Ｄでは、触媒Ｂの床温度のみが適温となり、触媒Ｂのみで高い排気浄化率が得られる。
【００７２】
また、個々の触媒Ａ，Ｂに着目すれば、（ｉＶ）触媒Ａでは、領域（Ｆ＋Ｅ）において高い浄化率が得られ、（Ｖ）触媒Ｂでは、領域（Ｅ＋Ｄ）において高い浄化率が得られる。また、（Ｖｉ）排気浄化装置１０全体では、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、領域（Ｅ＋Ｆ＋Ｄ）に入る場合、触媒Ａのみ、触媒Ｂのみ、若しくは触媒Ａ，Ｂの双方にて高い浄化率が得られる。
【００７３】
なお、以下では、高い浄化率が得られる排気ガスの温度域を浄化温度領域と称する。また、触媒Ａに関して言えば、領域Ｆ＋Ｅで触媒Ａの浄化温度領域Ｌが定義され、触媒Ｂに関して言えば、領域Ｅ＋Ｄで触媒Ｂの浄化温度領域Ｍが定義される。また、排気浄化装置１０全体としては、領域（Ｅ＋Ｆ＋Ｄ）で浄化温度領域Ｒ’が定義される。
【００７４】
このように各分流通路２０，３０においてパティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長を相違させると、一方のパティキュレートフィルタのみで排気浄化可能な非重複領域（領域Ｆ、領域Ｄ）と、双方のパティキュレートフィルタで排気浄化を行う重複領域（領域Ｅ）とで排気浄化可能になり、図１３に示す排気浄化特性と比較すれば、低温側および高温側に浄化温度領域Ｒ’が拡大する。よって、本来ならば、高い浄化率が得られない排気ガス温度域の排気ガスが機関本体１より排出されたとしても、管長の相違による浄化温度領域Ｒ’の拡大によって少なくとも一つのパティキュレートフィルタＡ，（Ｂ）では、高い浄化率で排気ガスを浄化できる。
【００７５】
なお、管長の設定にあたり、本発明者等の実験によれば、分流通路２０，３０間における排気ガスの温度差が５０℃以上になるように管長を設定すれば、上記した微粒子や窒素酸化物を主たる浄化対象物とする排気浄化触媒において、通常考えうる運転状態において概ね高い浄化率で排気ガスを浄化させることができた。
【００７６】
続いて、各分流通路２０，３０に流れ込む排気ガスの流量を排気絞り弁２４，３４にて異ならせることで得られる作用について説明する。
【００７７】
まず、流量制御の詳細な説明に先立ち流量制御が要求される背景について説明する。
本実施の形態では、各触媒Ａ，Ｂに至る管長を相互に異ならせて浄化温度領域を拡大しているが、図３における領域Ｆ及び領域Ｄでは、一方の触媒Ａ，（Ｂ）で排気ガスを浄化するため、双方の触媒Ａ，Ｂで排気浄化可能な領域Ｅに較べれば、領域Ｆ及び領域Ｄでの浄化率は低いといえる。
【００７８】
また、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、領域Ｆより低温側に外れる場合、また、領域Ｄより高温側に外れる場合では、触媒Ａ，Ｂ共に排気浄化ウィンドから外れるため、排気浄化率の大幅な低下を招くことになる。
【００７９】
また、排気ガスの浄化率を「処理量」といった排気浄化装置１０全体としての浄化量で考えると、十分に活性化した触媒（パティキュレートフィルタ）では、排気ガスの流量を増やすことで処理量が増え、結果として排気浄化装置全体としての浄化率の向上に繋がる。なお、上記処理量をより詳細に説明すると、排気浄化装置１０にて単位時間あたりに処理可能な浄化対象成分（例えば、煤）の総量（トータルの浄化量）に相当する。
【００８０】
したがって、このような背景を考慮し、本実施の形態では各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに流れ込む排気ガスの流量をその時々に要求される最適な流量に調節することで、さらなる浄化率の向上を実現している。
【００８１】
なお、排気絞り弁２４，３４の制御例について具体的に説明すれば以下のようになる。
まず、第１の流量制御として、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、一方の触媒Ａ，（Ｂ）においてその触媒に対応する浄化温度領域を外し、且つ、流量制御の実施によって双方の触媒Ａ，Ｂに流れ込む排気ガスの温度を各触媒の浄化温度領域に維持できるとき、電子制御ユニット４０では、その流量制御として放熱し易い分流通路３０（触媒Ｂ側）に流れ込む排気ガスの流量を増やすように排気絞り弁２４，３４を制御する。
【００８２】
より具体的には、図４に示されるように一方の触媒Ａ，（Ｂ）で排気浄化ウィンドウを外し、且つ流量制御の実施によって双方のパティキュレートフィルタを排気浄化ウィンドウに入れることができる温度（例えば、温度Ｔ３、温度Ｔ４）では、その流量制御として放熱し易い分流通路３０（触媒Ｂ側）に流れ込む排気ガスの流量を増やすために、排気絞り弁３４側の開度を増し、また、排気絞り弁２４の開度を減らす。
【００８３】
なお、ここで温度Ｔ３及び温度Ｔ４の例示にあたり、「流量制御の実施によって双方の触媒Ａ，Ｂを排気浄化ウィンドウに入れることができる」といった条件を絡むが、これについては後に詳述する。
【００８４】
また、第２の流量制御として、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、一方の触媒Ａ，（Ｂ）においてその触媒に対応する浄化温度領域を外し、且つ上記の流量制御によっても双方の触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの温度を浄化温度領域に維持できないとき、電子制御ユニット４０では、現に高い浄化率が得られている一方の触媒Ａ，（Ｂ）に於いて、その触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの温度がその触媒Ａ，（Ｂ）の浄化温度域から外れない程度に排気ガスの流量を増やすように排気絞り弁２４，３４を制御する。
【００８５】
より具体的には、例えば、温度Ｔ２及び温度Ｔ５のように、一方の触媒Ａ，（Ｂ）において排気浄化ウィンドウを外し、且つ上記の流量制御によっても、その一方の触媒Ａ，（Ｂ）を排気浄化ウィンドウに入れることができない場合、温度Ｔ２では、現に高い浄化率が得られている触媒Ａ側に流れ込む排気ガスの流量を増やし、また、温度Ｔ５では、現に高い浄化率が得られている触媒Ｂ側に流れ込む排気ガスの流量を増やす。
【００８６】
なお、ここで温度Ｔ２及び温度Ｔ５の例示にあたり、「流量制御の実施によっても、その一方の触媒Ａ，（Ｂ）を排気浄化ウィンドウに入れることができない」といった条件が絡むが、これについては第１の流量制御と共に後に詳述する。
【００８７】
また、第３の流量制御として、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、触媒Ａ，Ｂ双方においてその浄化温度領域を外し、且つ、流量制御によって何れか一方の触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの温度を浄化温度領域に維持できるとき、電子制御ユニット４０では、その流量制御として放熱し難い分流通路２０（触媒Ａ側）に流れ込む排気ガスの流量を増やすように排気絞り弁２４，３４を制御する。
【００８８】
より具体的には、図４に示されるように双方の触媒Ａ，Ｂにおいて排気浄化ウィンドウを外し、且つ流量制御の実施によって何れか一方の触媒Ａ，（Ｂ）を排気浄化ウィンドウに入れることができる温度（例えば、温度Ｔ１、温度Ｔ６）では、その流量制御として放熱し難い分流通路２０（触媒Ａ側）に流れ込む排気ガスの流量を増やすように排気絞り弁３４側の開度を減らし、排気絞り弁２４の開度は増やす。すなわち、第１の流量制御と逆の操作を行う。
【００８９】
このように本実施の形態では、その時々の排気ガス温度に応じて排気絞り弁２４，３４を制御し、排気浄化率の向上を図る。以下、上記第１〜第３の流量制御について、その流量制御で得られる作用及び利点について図面を参照して説明する。
【００９０】
まず、第１の流量制御では、図５に示されるように放熱し易い分流通路３０に流れ込む排気ガスの流量を増やすことから触媒Ｂの床温度が上昇し、他方、放熱し難い分流通路２０に配置された触媒Ａでは排気ガス流量の減少に伴い床温度が低下する。すなわち、図３に示される触媒Ａに対応した浄化温度領域Ｌは高温側に再設定され（図５中、領域Ｐに移動）、また、図３に示される触媒Ｂに対応した浄化温度領域Ｍは低温側に再設定される（図５中、領域Ｑに移動）。
【００９１】
したがって、排気浄化装置１０全体としての浄化温度領域Ｒ’は、流量制御前に較べて狭くなるものの、双方の浄化温度領域Ｐ，Ｑが重複する領域Ｓすなわち「重複領域」に注目すると、重複領域Ｓは、流量制御前の状態（図３の領域Ｅ）に較べて大きくなっている。よって、温度Ｔ３及び温度Ｔ４は重複領域Ｓ内に入り、温度Ｔ３及び温度Ｔ４においても、両触媒Ａ，Ｂにて排気浄化可能となる。よって高い排気浄化率が得られる。
【００９２】
ところで、第１の流量制御における処理条件として、「分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が、一方の触媒Ａ，（Ｂ）においてその触媒に対応する浄化温度領域を外し」といった条件が挙げられている。また、この条件のみに着目すれば、第２の流量制御で例示した温度Ｔ２及び温度Ｔ５もこの条件を満たすことになる。
【００９３】
しかしながら、温度Ｔ２及び温度Ｔ５で上記第１の流量制御を実施した場合には、触媒Ａ，Ｂ共に排気浄化ウィンドウから外れるため、浄化率の低下に繋がる。したがって、本実施の形態では、この現象を回避する上で、分岐点Ｘに流れ込む排気ガスの温度が温度Ｔ２及び温度Ｔ５を含む温度域では、第２の流量制御を実施する。また、これを踏まえて第１の流量制御では、「流量制御の実施によって双方の触媒Ａ，Ｂを排気浄化ウィンドウに入れることができるとき」すなわち流量制御の実施によって双方の触媒Ａ，Ｂに流れ込む排気ガスの温度を各触媒の浄化温度領域に維持できるときといった付加条件が必要になる。
【００９４】
なお、第１の流量制御と第２の流量制御の切り換えに必要な閾値は、排気絞り弁２４，３４の制御に伴う床温度の変更幅や、分流通路２０，３０の放熱特性によって変化するため、各種予備実験などに基づき適正な値で設定されている。
【００９５】
なお、図４を参照して閾値たる理論値を設定すれば、触媒Ａ及び触媒Ｂに流れ込む流入排気ガスの温度が同温度となる流量制御において（図４中：２点鎖線参照）、その重複領域の最低温度で低温側の限界閾値Ｔminが設定され、同重複領域の最高温度で高温側の限界閾値Ｔmaxが設定される。
【００９６】
続いて、この第２の流量制御について詳述する。
第２の流量制御では、上述の如く第１の流量制御の実施によって、排気浄化率が低下する温度域（例えば、温度Ｔ２、温度Ｔ５）において、現に高い浄化率が得られている触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの流量を増やし、排気浄化装置１０全体として処理量（トータル浄化量）の増加をもって排気浄化率の向上を図る。
【００９７】
まず、図６に示されるように温度Ｔ２では、触媒Ａ側において排気浄化ウィンドウに入るため、触媒Ａに流れ込む排気ガスの流量を増やし浄化量の増加を図る。また、温度Ｔ５では、触媒Ｂにおいて排気浄化ウィンドウに入るため、触媒Ｂに流れ込む排気ガスの流量を増やして浄化量の増加を図る。つまり、現に高い浄化率が得られている触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの流量を増やすことで浄化対象成分の処理量を増やすことができ、結果として排気浄化装置１０全体の浄化率を向上させることになる。
【００９８】
なお、ここで第２の流量制御における処理条件として、「現に高い浄化率が得られている一方の触媒Ａ，（Ｂ）において、その触媒Ａ，（Ｂ）に流れ込む排気ガスの温度がその触媒Ａ，（Ｂ）の浄化温度域から外れない程度に排気ガスの流量を増やす」といった条件が挙げられている。この理由として、過剰な排気ガス流量の増加では床温度が過剰に上昇し、排気浄化ウィンドウから外れて浄化率が低下するためである。つまり、第２の流量制御ではこのような現象を回避する意味で、「浄化率を低下させないこと」といった付加的条件をつけている。
【００９９】
続いて、第３の流量制御について図７を参照して説明する。
第３の流量制御では、図７に示されるように放熱し難い分流通路２０に流れ込む排気ガスの流量を増やすことから触媒Ａの床温度は上昇し、他方、放熱し易い分流通路３０に配置された触媒Ｂでは排気ガス流量の減少に伴い床温度が低下する。よって、図３に示される触媒Ａに対応した浄化温度領域Ｌは低温側に再設定され（図７中、領域Ｕに移動）、図３中に示される触媒Ｂに対応した浄化温度領域Ｍは高温側に再設定される（図７中、領域Ｖに移動）。
【０１００】
したがって、温度Ｔ１、温度Ｔ６といった温度域では、一方の触媒Ａ，（Ｂ）において排気浄化ウィンドウを外すことになるが、他方の触媒Ａ，（Ｂ）では浄化温度域の移動に伴い排気浄化ウィンドウに維持されるため、本来、温度Ｔ１、温度Ｔ６といった、排気ガスの浄化率が著しく低下する温度域の排気ガスが分岐点Ｘに流れ込んだとしても、何れか一方の触媒Ａ，（Ｂ）で確実に排気浄化が行われる。
【０１０１】
このように本実施の形態に示す排気浄化装置１０では、分岐点Ｘから各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る迄の管長を相互に異ならせることで、排気浄化装置１０全体としての浄化温度領域Ｒ’を広げている。また、排気浄化率が低下する排気ガス温度域においても、上記した流量制御を実施することで、さらなる排気浄化率の向上を図ることができる。また、流量制御と放熱量についてその関係に着目すれば、両者の相乗効果によって分流通路２０，３０相互間の排気ガス温度差を大きく取れ、この点においても広い運転領域に対応して排気ガスを高い浄化率で浄化できる。
【０１０２】
なお、上記した実施形態は、あくまでも一実施例であり、その詳細は本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で変更可能である。また、上記した実施形態は、あくまでも好適な実施形態であり、上記に説明した全ての要素が、本発明の実施において、必ずしも必要とされるものではない。
【０１０３】
なお、実施形態の変更例として、例えば、分流通路の取り回し、及びパティキュレートフィルタの搭載位置、分流通路の本数等は所望に応じて変更可能である。なお、その一例を説明すれば図８に示す取り回しが考えられる。なお、図８の取り回しは、車両の床下空間、および車両のフレーム内に本発明の排気浄化装置を搭載する場合に有利である。
【０１０４】
図８では、各パティキュレートフィルタＡ，Ｂを、その各々の分流通路における軸方向（前後方向）において分岐点Ｘからの距離を相互に異ならせて配置し、且つその状態で、分岐点Ｘに近い位置に配置されるパティキュレートフィルタＡと分岐点Ｘから遠い位置に配置されるパティキュレートフィルタＢとを、同軸上に配置している。
【０１０５】
この場合、同軸上に距離を開けてパティキュレートフィルタＡ，Ｂを搭載するため、そのパティキュレートフィルタの側方における車体との干渉が回避され、上記した場面において容易に排気浄化装置１０を搭載できるといった利点が得られる。
【０１０６】
また、上記では分岐点Ｘから各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至るまでの管長を異ならせることで、各分流通路相互２０，３０に排気ガスの放熱量を相違させているが、各分流通路２０，３０の断面形状を異ならせて各分流通路２０，３０の放熱量を変化させてもよい。
【０１０７】
例えば、図９に示されるように、排気通路（排気管）を二重管構造とした場合、外側の通路３０ａを放熱し易い分流通路３０とみなすことができる。また、内側の通路２０ａを放熱し難い分流通路２０とみなすことができる。
【０１０８】
また、図１０に示されるように、一方の排気通路３０ｂを断面Ｕ字形とし、さらに、その内方に断面円形の排気通路２０ｂを構成すれば、排気通路３０ｂによって放熱し易い分流通路３０が構成され、また、断面円形の排気通路２０ｂによって放熱し難い分流通路２０が構成される。
【０１０９】
さらに、一方の分流通路を肉厚のパイプで構成する、一方の分流通路を２重管構造とする、一方の分流通路に放熱フィンを設ける、などによっても各分流通路の放熱量を異ならせることができる。
【０１１０】
また、勿論、各パティキュレートフィルタＡ，Ｂの床温度を異ならせるには、分流通路の放熱量を変えるにとどまらず、パティキュレートフィルタＡ，Ｂのケーシングに保温材を巻いたり、放熱フィンを取り付けたりしてもよい。
【０１１１】
また、上記では、同じ床温度域で高い浄化率が得られるパティキュレートフィルタＡ，Ｂを搭載しているが、一方の分流通路に高床温で高い浄化率が得られる排気浄化触媒を設け、他方の分流通路に低床温で高い浄化率が得られる排気浄化触媒とを組み合わせて排気浄化触媒を構成してもよい。また、この場合は、高床温で高い浄化率が得られる排気浄化触媒の排気浄化ウィンドウと、低床温で高い浄化率が得られる排気浄化触媒の排気浄化ウィンドウとは、相互に一部重複した床温度域を有する組み合わせが望ましい。
【０１１２】
また、本実施の形態では、排気浄化触媒としてパティキュレートフィルタを例示したが、必ずしもその必要はなく、一方がパティキュレートフィルタであり、他方が周知の吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であるなど、その組み合わせや種類は任意である。すなわち、本発明で排気浄化触媒とは、浄化温度領域の排気ガスの流入において、高い浄化率が得られる排気浄化特性を備えた排気浄化触媒であればよい。
【０１１３】
また、上記では、各パティキュレートフィルタＡ，Ｂに至る管長を異ならせる、また、各分流通路２０，３０に流れ込む排気ガスの流量を調節する、などして各パティキュレートフィルタの床温度を異ならせているが、広い浄化温度領域を確保するといった観点からは、その双方を備える必要はなく、何れか一方の構成のみでも浄化温度領域の拡大は可能である。
【０１１４】
なお、管長の相違（放熱量の相違）に伴う浄化温度領域の拡大は、先の説明に準ずるため、ここでは、流量制御による浄化温度域の拡大について図１１に示す排気浄化特性を参照して説明する。
【０１１５】
まず、各触媒Ａ，Ｂに至る管長を等長にした場合の排気浄化特性図は、図１１に示されるように触媒Ａ，Ｂの浄化温度領域が重複した状態となる（図１１では、表示の都合上２つの線で示している）。また、この状態から流量の割合を変更すると、流量が増加した分流通路では、触媒の浄化温度領域が低温側に移動し（図中点線Ｈ参照）、流量が減少した分流通路では、触媒の浄化温度領域が高温側に移動する（図中点線Ｃ参照）。したがって、例えば、図中温度Ｔｃ、温度Ｔｈといった流量制御以前における触媒Ａ，Ｂの浄化温度領域を外れた排気ガスが機関本体１より排気されたとしても、何れか一方の触媒では、その排気ガスを高い浄化率で浄化することができる。このように排気ガスの流量変更のみによっても浄化温度領域の拡大は可能である。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、排気ガスの温度変化に対し、より広い範囲で排気浄化可能な内燃機関の排気浄化技術を提供できる。また、排気浄化率が低下する状況においても、極力、排気浄化率を低下させずに排気浄化を行える内燃機関の排気浄化技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る排気浄化装置の概略を示す概略構成図。
【図２】パティキュレートフィルタの内部構造を示す図。
【図３】分岐点からの管長を相違させた状態での各パティキュレートフィルタの排気浄化特性を示す図。
【図４】分岐点に流れ込む排気ガスの温度とパティキュレートフィルタの床温度との相関関係を説明するための図。
【図５】第１の流量制御の実施後における各パティキュレートフィルタの排気浄化特性を示す図。
【図６】第２の流量制御の実施後における各パティキュレートフィルタの排気浄化特性を示す図。
【図７】第３の流量制御の実施後における各パティキュレートフィルタの排気浄化特性を示す図。
【図８】パティキュレートフィルタの配置例を示す図。
【図９】断面形状の異なる分流通路の一例を示す図。
【図１０】断面形状の異なる分流通路の一例を示す図。
【図１１】流量制御のみに依存した排気浄化特性の変化について説明するための図。
【図１２】排気浄化率と触媒床温度との相関関係を示す図。
【図１３】排気浄化触媒と床温度と流入排気ガスの温度との相関を示す図。
【符号の説明】
１  内燃機関（機関本体）
２  排気通路
１０  排気浄化装置
２０，３０  分流通路
２１，３１  還元剤添加弁
２２，３２  空燃比センサ
２４，３４  排気絞り弁
４０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５０  アクチュエータ
５８  フィルタ基材
５５  排気ガス流入通路５５
５５ａ  栓
５６  排気ガス流出通路
５６ａ  栓
５７  隔壁
Ａ  パティキュレートフィルタ
Ｂ  パティキュレートフィルタ
Ｘ  分岐点
【図１】
0003757894.tif 000002
【図２】
0003757894.tif 000003
【図３】
0003757894.tif 000004
【図４】
0003757894.tif 000005
【図５】
0003757894.tif 000006
【図６】
0003757894.tif 000007
【図７】
0003757894.tif 000008
【図８】
0003757894.tif 000009
【図９】
0003757894.tif 000010
【図１０】
0003757894.tif 000011
【図１１】
0003757894.tif 000012
【図１２】
0003757894.tif 000013
【図１３】
0003757894.tif 000014