JP2003247416A - 排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残存還元剤の反応による排気ガス浄化手段の
過加熱を防止できる排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化
方法を提供する。 【解決手段】 排気ガス浄化手段１５と、排気ガス浄化
手段１５を流通する排気ガスの流量を調整できる排気ガ
ス流量調整手段２６と、排気ガス浄化手段の上流側で還
元剤を添加する還元剤添加手段３４とを備え、必要に応
じて、排気ガス浄化手段１５を流通する排気ガス流量を
低下させて排気ガス浄化手段１５の上流側において還元
剤を添加する予め定められた制御が実施される排気ガス
浄化装置２０であって、予め定められた制御が完了して
通常状態に戻るべく排気ガス浄化手段流通排気ガス流量
を増加させるべき時には、排気ガス浄化手段１５に残存
している還元剤の反応によって排気ガス浄化手段１５が
過加熱されないように排気ガス浄化手段流通排気ガス流
量が調整される排気ガス浄化装置２０を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スを浄化する排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車等に搭載される筒内噴射
型の内燃機関、例えばディーゼル機関では、排気ガス中
に含まれる煤等の排気微粒子を除去すると共に窒素酸化
物（ＮＯｘ）を除去することが要求されている。そして
このような要求に対し、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されたパテ
ィキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）
を内燃機関の排気ガス通路に配置する方式の排気ガス浄
化装置が提案されている。このような排気ガス浄化装置
としては、内蔵されたＮＯｘ吸蔵剤担持フィルタを流通
する排気ガスの流量を調整できるものが公知であり、そ
の中には排気ガスの流れの方向を反転することができる
ものもある（例えば特開２００１−３４２８２１号公
報）。

【０００３】これは、通常使用時において、フィルタを
流通する排気ガスの方向を反転することにより、フィル
タ内の位置による排気微粒子捕集量及びＮＯｘ吸蔵量の
偏りを緩和して、フィルタ及びフィルタに担持されてい
るＮＯｘ吸蔵剤を効率的に利用しようとするものであ
る。また、排気ガスの流通方向を反転することにより、
フィルタの詰まりを防止する効果もある。

【０００４】一方、上述したような排気ガス浄化装置に
用いられるＮＯｘ吸蔵剤は、排気ガスの空燃比がリーン
の時にはＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の空燃比が小さく
なり、且つ排気ガス中にＨＣやＣＯ等の還元剤が存在し
ていれば吸蔵したＮＯｘを還元浄化する作用（ＮＯｘの
吸収放出及び還元作用またはＮＯｘの吸着及び還元作
用）を有する。そしてこの作用を利用して、排気ガスの
空燃比がリーンの時に排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵
剤に吸蔵させ、一定期間使用してＮＯｘ吸蔵剤の吸蔵効
率が低下した時または低下する前にＮＯｘ吸蔵剤の上流
側において還元剤（燃料）を添加する等して、ＮＯｘ吸
蔵剤に吸蔵したＮＯｘの還元浄化を行うようにしてい
る。

【０００５】なお、本明細書において「吸蔵」という語
は「吸収」及び「吸着」の両方の意味を含むものとして
用いる。したがって、「ＮＯｘ吸蔵剤」は、「ＮＯｘ吸
収剤」と「ＮＯｘ吸着剤」の両方を含み、前者はＮＯｘ
を硝酸塩等の形で蓄積し、後者はＮＯ₂等の形で吸着す
る。ところで、内燃機関の燃料には硫黄（Ｓ）成分が含
まれている場合があり、この場合には排気ガス中に硫黄
酸化物（ＳＯｘ）が含まれることとなる。排気ガス中に
ＳＯｘが存在するとＮＯｘ吸蔵剤はＮＯｘの吸蔵作用を
行うのと全く同じメカニズムで排気ガス中のＳＯｘの吸
蔵を行う。

【０００６】ところが、ＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＳＯ
ｘは比較的安定であり、一般にＮＯｘ吸蔵剤に蓄積され
やすい傾向がある。ＮＯｘ吸蔵剤のＳＯｘ蓄積量が増大
すると、ＮＯｘ吸蔵剤のＮＯｘ吸蔵容量が減少して排気
ガス中のＮＯｘの除去を十分に行うことができなくなる
ため、ＮＯｘの浄化効率が低下するいわゆる硫黄被毒
（Ｓ被毒）の問題が生じる。特に、燃料として比較的硫
黄成分を多く含む軽油を使用するディーゼルエンジンに
おいてはこの硫黄被毒の問題が生じやすい。

【０００７】一方、ＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＳＯｘに
ついても、ＮＯｘと同じメカニズムで放出、脱離等が可
能であることが知られている。しかし、ＳＯｘは比較的
安定した形でＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されるため、通常のＮ
Ｏｘの還元浄化制御が行われる温度（例えば２５０℃程
度以上）ではＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＳＯｘを放出等
させることは困難である。このため、硫黄被毒を解消す
るためには、ＮＯｘ吸蔵剤を通常のＮＯｘ還元浄化制御
時より高い温度、すなわち硫黄分放出温度（例えば６０
０℃以上）に昇温し、且つ流入する排気ガスの空燃比を
略ストイキまたはリッチ（以下、単にリッチという）に
する硫黄被毒再生制御を定期的に行う必要がある。そし
て、硫黄被毒再生を実施するためにＮＯｘ吸蔵剤を高温
且つリッチの状態にする方法としては、ＮＯｘ吸蔵剤の
上流側において還元剤を添加し、還元剤の反応によって
ＮＯｘ吸蔵剤を昇温すると共に略ストイキまたはリッチ
雰囲気を作り出す方法が公知である。

【０００８】また、上記のようなＮＯｘ吸蔵剤を担持し
ているフィルタは排気ガス中に含まれる煤等の排気微粒
子を捕集して除去するが、そのフィルタ上に蓄積された
排気微粒子を着火燃焼させるために、フィルタの上流側
において還元剤を添加する場合もある。以上のように、
上記のようなＮＯｘ吸蔵剤及びフィルタを利用した排気
ガス浄化装置においては、そのＮＯｘ吸蔵剤及びフィル
タを浄化（ＮＯｘの放出還元、硫黄被毒再生、捕集排気
微粒子の燃焼等）するための制御等においてＮＯｘ吸蔵
剤及びフィルタの上流側で還元剤の添加を行う場合があ
る。そしてこの際、少ない量の還元剤の添加で目的を達
成し且つエミッション（還元剤のすり抜け）の低減を図
るため、ＮＯｘ吸蔵剤及びフィルタを流通する排気ガス
の流量を少なくするのが一般的であるが、その結果、一
部の還元剤は上記のような制御完了後においてＮＯｘ吸
蔵剤及びフィルタに残存することとなる。

【０００９】そして上述したような制御を終了すると、
全量の排気ガスがＮＯｘ吸蔵剤及びフィルタを通過して
浄化される通常の状態に戻されるため、ＮＯｘ吸蔵剤及
びフィルタを流通する排気ガスの流量は増加される。こ
の時、排気ガス中には酸素が含まれているため、ＮＯｘ
吸蔵剤及びフィルタを流通する排気ガスの流量の増加に
よって、上記制御中にＮＯｘ吸蔵剤及びフィルタに付着
等して残存した還元剤（ＨＣ等）が急速に反応して発熱
することとなる。そしてこのような発熱によって上記の
ような制御後にＮＯｘ吸蔵剤及びフィルタが昇温され、
これらが熱劣化してしまう、もしくは溶損してしまうと
いう問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたもので、その目的は、残存された還元剤
の反応による排気ガス浄化手段（ＮＯｘ吸蔵剤及びフィ
ルタ等）の過加熱を防止できる排気ガス浄化装置及び排
気ガス浄化方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された排気ガス浄化装置及び排気ガス浄化方法を提
供する。１番目の発明は、排気ガス通路に配置された排
気ガス浄化手段と、その排気ガス浄化手段を流通する排
気ガスの流量を調整できる排気ガス流量調整手段と、上
記排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添加する
還元剤添加手段とを備え、必要に応じて、上記排気ガス
浄化手段を流通する排気ガス流量を低下させて上記排気
ガス浄化手段の上流側において還元剤を添加する予め定
められた制御が実施される排気ガス浄化装置であって、
上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
せるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存している
還元剤の反応によって上記排気ガス浄化手段が過加熱さ
れないように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
の流量が調整される、排気ガス浄化装置を提供する。

【００１２】１番目の発明のようにすることによって、
上記のような予め定められた制御が完了して通常状態に
戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量
を増加させる場合において、上記予め定められた制御中
の還元剤の添加により上記排気ガス浄化手段に残存され
た還元剤と、流入排気ガス中の酸素とが急速に反応する
ことが防止され、もしくは上記排気ガス浄化手段におけ
る上記反応による発熱量が減少され、上記排気ガス浄化
手段の過加熱が防止される。

【００１３】２番目の発明では１番目の発明において、
更に、上記排気ガス流量調整手段が上記排気ガス浄化手
段における排気ガスの流通方向を反転でき、上記予め定
められた制御が完了して通常状態に戻るべく上記排気ガ
ス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加させるべき時
には、排気ガスが上記排気ガス浄化手段を流通する方向
を上記予め定められた制御中とは反転して上記排気ガス
浄化手段を流通する排気ガスの流量が調整される。

【００１４】上記予め定められた制御中の還元剤の添加
によって上記排気ガス浄化手段に残存する還元剤はその
排気ガス浄化手段のうちのその還元剤の添加中における
上流側部分に多い。したがって、２番目の発明のように
することにより、上記排気ガス浄化手段が過加熱される
ことを防止することができる。すなわち、上記予め定め
られた制御が完了して通常状態に戻るべく上記排気ガス
浄化手段を流通する排気ガス流量を増加させるべき時
に、排気ガスが上記排気ガス浄化手段を流通する方向を
上記予め定められた制御中とは反転して上記排気ガス浄
化手段を流通する排気ガスの流量を調整すると、この場
合の流れの上流側部分においては残存した還元剤が少な
いために発熱量が少なく、また、この場合の流れの下流
側部分に多く残存している還元剤は、移動するとすぐに
上記排気ガス浄化手段から吐き出されてしまうため、上
記排気ガス浄化手段の過加熱が防止されるのである。

【００１５】これにより、流量の微調整を伴わない流通
方向の反転という比較的単純な流量調整によって上記排
気ガス浄化手段が過加熱されることを防止することがで
きる。３番目の発明では１番目または２番目の発明にお
いて、上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量
が調整される場合において、上記排気ガス浄化手段を流
通する排気ガス流量が徐々に変化せしめられる。

【００１６】このようにすることによって、上記排気ガ
ス浄化手段に残存していた還元剤が一度に多量に吐き出
されることが防止される。４番目の発明では１番目から
３番目の何れかの発明において、更に、上記排気ガス浄
化手段に残存している還元剤の量を推定する残存還元剤
量推定手段を有していて、上記予め定められた制御が完
了して通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通
する排気ガス流量を増加させるべき時には、上記残存還
元剤量推定手段によって推定された残存還元剤量に基づ
いて上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量が
調整される。

【００１７】これにより、残存された還元剤の反応によ
る上記排気ガス浄化手段の過加熱が確実に防止されると
共に、過加熱を防止しながらできるだけ多くの排気ガス
が上記排気ガス浄化手段を流通するようにすることがで
きる。５番目の発明では４番目の発明において、上記残
存還元剤量推定手段が、上記排気ガス浄化手段を流通す
る排気ガスの流量を推定する流量推定手段と、上記排気
ガス浄化手段の下流側における排気ガス中の還元剤濃度
を推定する還元剤濃度推定手段とを含む。

【００１８】６番目の発明では５番目の発明において、
上記還元剤濃度推定手段は、ＨＣ濃度を推定するＨＣセ
ンサを含む。上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
の流量及びその流量での上記排気ガス浄化手段の下流側
における排気ガス中の還元剤濃度またはＨＣ濃度と、上
記排気ガス浄化手段に残存している還元剤またはＨＣの
量とには一定の関係があるため、５番目または６番目の
発明のようにすることによって、上記排気ガス浄化手段
の残存還元剤量またはＨＣ量を推定することができる。

【００１９】７番目の発明では４番目から６番目の何れ
かの発明において、上記予め定められた制御が完了して
通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排
気ガス流量を増加させるべき時には、上記排気ガス流量
調整手段を制御して上記排気ガス浄化手段を流通する排
気ガスの流量を増加させることにより上記残存還元剤量
が上記残存還元剤量推定手段によって推定され、推定さ
れた上記残存還元剤量が予め定められた残存還元剤量を
超えている場合には、上記排気ガス流量調整手段が上記
予め定められた制御中の状態に戻されて、もしくは上記
予め定められた制御中の状態とは上記排気ガス浄化手段
における排気ガスの流通方向のみ異なるようにされた状
態にされて上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの
流量が調整される。

【００２０】このようにすることによって、残存された
還元剤の反応による上記排気ガス浄化手段の過加熱を防
止するために行う上記排気ガス流量調整手段の制御を単
純化することができる。８番目の発明では７番目の発明
において、上記排気ガス流量調整手段を制御して上記排
気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を増加させる
ことにより上記残存還元剤量が上記残存還元剤量推定手
段によって推定され、推定された上記残存還元剤量が予
め定められた残存還元剤量を超えている場合には、上記
排気ガス流量調整手段が上記予め定められた制御中の状
態に戻されて、もしくは上記予め定められた制御中の状
態とは上記排気ガス浄化手段における排気ガスの流通方
向のみ異なるようにされた状態にされて上記排気ガス浄
化手段を流通する排気ガスの流量が調整される上記制御
が、予め定められた待ち時間をおいて繰り返される。

【００２１】こうすることによって、７番目の発明と同
様の作用及び効果に加え、上記の予め定められた待ち時
間を適切に設定することで、効率的且つ確実に上記排気
ガス浄化手段の過加熱を防止しながら通常状態に移行す
ることが可能となる。９番目の発明では８番目の発明に
おいて、上記排気ガス浄化手段の温度が予め定められた
温度以下に低下した時に上記の予め定められた待ち時間
が経過したとする。

【００２２】このようにすることにより、上記の予め定
められた温度を適切に設定することで上記排気ガス浄化
手段の過加熱をより確実に防止しながら通常状態に移行
することが可能となる。１０番目の発明では７番目から
９番目の何れかの発明において、上記排気ガス流量調整
手段を制御して上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
スの流量を増加させることにより上記残存還元剤量を上
記残存還元剤量推定手段によって推定する場合におい
て、上記排気ガス流量調整手段を通常状態における状態
へと制御して上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
の流量を増加させることにより上記残存還元剤量が推定
される。

【００２３】このようにすることによって、必要な上記
排気ガス流量調整手段の制御をより単純化することがで
きる。１１番目の発明では１番目から１０番目の何れか
の発明において、上記予め定められた制御が上記排気ガ
ス浄化手段を浄化するための制御である。これにより、
上記排気ガス浄化手段の各種の浄化制御（ＮＯｘの放出
還元、硫黄被毒再生、捕集排気微粒子の燃焼等）の完了
後に通常状態に戻る際に発生する残存された還元剤の反
応による上記排気ガス浄化手段の過加熱が防止される。

【００２４】１２番目の発明では１番目から１１番目の
何れかの発明において、上記排気ガス浄化手段は、流入
する排気ガスの空燃比がリーンの時にＮＯｘを吸蔵し流
入する排気ガスの空燃比が小さくなり、且つ還元剤が存
在していれば吸蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵
剤を含む。これによって、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し
且つ還元浄化することができると共に、ＮＯｘ吸蔵剤に
ついての上記のような過加熱が防止される。１３番目の
発明では１番目から１１番目の何れかの発明において、
上記排気ガス浄化手段は、排気ガス中の排気微粒子を除
去する手段を含む。これによって、排気ガス中の排気微
粒子を除去することができると共に、排気ガス中の排気
微粒子を除去する手段についての上記のような過加熱が
防止される。

【００２５】１４番目の発明は、排気ガス浄化手段を排
気ガス通路に配置して行う排気ガス浄化方法であって、
必要に応じて、上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
ス流量を低下させて上記排気ガス浄化手段の上流側にお
いて還元剤を添加する予め定められた制御が実施され、
上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
せるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存している
還元剤の反応によって上記排気ガス浄化手段が過加熱さ
れないように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
の流量が調整される、排気ガス浄化方法を提供する。こ
の発明によっても１番目の発明とほぼ同様の作用及び効
果が得られる。

【００２６】１５番目の発明では１４番目の発明におい
て、上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻る
べく上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増
加させるべき時には、排気ガスが上記排気ガス浄化手段
を流通する方向を上記予め定められた制御中とは反転し
て上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量が調
整される。この発明によっても２番目の発明とほぼ同様
の作用及び効果が得られる。

【００２７】１６番目の発明では１４番目または１５番
目の発明において、上記予め定められた制御が完了して
通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排
気ガス流量を増加させるべき時には、上記排気ガス浄化
手段に残存している還元剤の量が推定され、その推定残
存還元剤量に基づいて上記排気ガス浄化手段を流通する
排気ガスの流量が調整される。この発明によっても４番
目の発明とほぼ同様の作用及び効果が得られる。

【００２８】１７番目の発明は、排気ガス通路に配置さ
れた排気ガス浄化手段と、その排気ガス浄化手段を流通
する排気ガスの流量を調整できる排気ガス流量調整手段
と、上記排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添
加する還元剤添加手段とを備え、必要に応じて、上記排
気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を低下させて上
記排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添加する
予め定められた制御が実施される排気ガス浄化装置であ
って、上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻
るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を
増加させるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存し
ている還元剤が一気に上記排気ガス浄化手段から排出さ
れないように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
の流量が調整される、排気ガス浄化装置を提供する。

【００２９】上記のような予め定められた制御が完了し
て通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する
排気ガス流量を増加させる場合においては、一時的にエ
ミッションが悪化する場合がある。これは上記排気ガス
浄化手段に残存していた還元剤が一気に下流側へ排出さ
れるために起こるものであるが、１７番目の発明のよう
にすることによって、還元剤が一気に下流側へ排出され
ることが防止され、上記制御後の残存還元剤の排出によ
るエミッションの悪化を抑制することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について詳細に説明する。なお、本発明はＮＯ
ｘ吸蔵剤であるＮＯｘ吸収剤とＮＯｘ吸着剤のどちらを
用いても実施可能であるが、以下ではＮＯｘ吸収剤を用
いた場合について説明する。図１は本発明をディーゼル
エンジンへ適用した場合を示している。図１において、
２は機関（エンジン）本体、４は吸気通路、６は排気ガ
ス通路をそれぞれ示す。排気ガス通路６には本発明の排
気ガス浄化装置１０が設けられるが、この部分に設置さ
れる排気ガス浄化装置１０については後に四つの異なる
構成の排気ガス浄化装置２０、３０、４０、５０を挙げ
て詳細に説明する。

【００３１】電子制御ユニット（ＥＣＵ）８は、ＣＰＵ
（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、入出力ポートを
双方向バスで接続した公知の形式のディジタルコンピュ
ータからなり、機関本体２と信号をやり取りして燃料噴
射量制御等のエンジンの基本制御を行う他、以下で述べ
るように本発明の各実施形態においては、排気ガス浄化
装置の各構成要素とも信号のやり取りを行いその制御も
行う。

【００３２】図２は、図１に示されている排気ガス浄化
装置１０の部分に設置されて排気ガス通路６の一部を構
成する、排気ガス浄化装置２０の外観を模式的に示した
説明図であり、図２（ａ）及び（ｂ）がそれぞれ上面図
及び側面図を示している。また、図３（ａ）及び（ｂ）
には、それぞれ、上方及び側方から見た場合の断面図が
示され、排気ガス浄化装置２０の内部の排気ガスの流れ
が示されている。

【００３３】図２に示すように排気ガス浄化装置２０
は、基幹通路１８と、基幹通路１８に接続された環状通
路２２とを備えており、環状通路２２には排気ガス中の
排気微粒子を除去する手段であるフィルタ１４が配置さ
れている。フィルタ１４には後述するようにＮＯｘ吸収
剤１２が担持され、排気ガス浄化手段を構成している。
基幹通路１８と環状通路２２との接続部分には、経路変
更部２４が設けられている。経路変更部２４は、排気ガ
スの経路を変更すると共にＮＯｘ吸収剤１２が担持され
たフィルタ１４（以下、ＮＯｘ吸収剤１２とフィルタ１
４を特に区別する必要がない場合にはＮＯｘ吸収剤担持
フィルタを単に「フィルタ１５」と称する）を流通する
排気ガス流量を調整する経路切替調整弁２６と、経路切
替調整弁２６を駆動するための駆動部２８とを備えてい
る。経路変更部２４は、４つの通路が接続された二組の
対向面を有している。一方の組の対向面には、基幹通路
１８を構成する二つの部分基幹通路１８ａ、１８ｂが接
続されており、他方の組の対向面には、環状通路２２を
構成する二つの部分環状通路２２ａ、２２ｂが接続され
ている。

【００３４】第１の部分環状通路２２ａは、フィルタ１
５の第１の面Ｓ１側に通じており、第２の部分環状通路
２２ｂは、第２の面Ｓ２側に通じている。また、下流側
の部分基幹通路１８ｂには酸化触媒３２が配置されてい
る。下流側の部分基幹通路１８ｂは、環状通路２２のフ
ィルタ１５を内蔵している部分を囲むように形成されて
いる。

【００３５】更に、排気ガス浄化装置２０は、還元剤添
加部を第１の部分環状通路２２ａに備えており、この還
元剤添加部はＮＯｘ吸収剤１２及びフィルタ１４の浄化
制御の際等に還元剤を環状通路２２内に添加するために
使用される。還元剤添加部は、還元剤噴射ノズル３４と
還元剤供給ポンプ（図示無し）とを備えており、還元剤
供給ポンプから供給された還元剤は、還元剤噴射ノズル
３４によって第１の部分環状通路２２ａ内に、ＥＣＵ８
の制御によって適切なやり方で添加される。なお、排気
ガス浄化装置２０を含め本明細書で説明する排気ガス浄
化装置３０、４０、５０においては、貯蔵、補給等の際
の煩雑さを避けるため、還元剤としてディーゼルエンジ
ン２の燃料である軽油を使用している。

【００３６】経路変更部２４と還元剤添加部とはＥＣＵ
８によって制御される。具体的には、ＥＣＵ８は、経路
変更部２４の駆動部２８に接続されており、駆動部２８
を制御することにより、経路切替調整弁２６の動作を制
御する。また、ＥＣＵ８は、還元剤添加部の還元剤噴射
ノズル３４に接続されており、還元剤噴射ノズル３４を
制御することにより、還元剤噴射ノズル３４の還元剤添
加動作を制御する。排気ガス浄化装置２０に流入した排
気ガスは、以下で説明するように必ず基幹通路１８を通
り、選択的に環状通路２２を通る。

【００３７】図３（ａ）、（ｂ）は、経路切替調整弁２
６が第１の位置に位置された場合の排気ガスの流れを示
している。この場合、排気ガス浄化装置２０に流入した
排気ガスは、上流側の部分基幹通路１８ａを通って経路
変更部２４に流入し、第１の部分環状通路２２ａと第２
の部分環状通路２２ｂとをこの順序で通って、経路変更
部２４に戻る。この時、排気ガスは、フィルタ１５を第
１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２に向かって流れる。経路変
更部２４に戻った排気ガスは、下流側の部分基幹通路１
８ｂに流入し、酸化触媒３２を通過した後に排気ガス浄
化装置２０から排出される。なお、酸化触媒３２を通過
した排気ガスは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、部
分基幹通路１８ｂの環状通路２２のフィルタ１５を内蔵
している部分を囲むように形成されている部分を通る。

【００３８】図４は、経路切替調整弁２６が第２の位置
に位置された場合の排気ガスの流れを示している図３
（ａ）と同様の図である。この場合、排気ガスは、図３
（ａ）の場合とほぼ同様に流れるが、環状通路２２を流
れる方向が反転している。すなわち、経路変更部２４に
流入した排気ガスは、第２の部分環状通路２２ｂと第１
の部分環状通路２２ａとをこの順序で通って、経路変更
部２４に戻る。この時、排気ガスはフィルタ１５を第２
の面Ｓ２から第１の面Ｓ１に向かって流れる。このよう
に、フィルタ１５を流通する排気ガスの流れを反転する
ことができるので、フィルタ１５内の位置による排気微
粒子捕集量及びＮＯｘ吸収量等の偏りを緩和してフィル
タ１４及びフィルタ１４に担持されているＮＯｘ吸収剤
１２を効率良く使用することができる。また、排気ガス
の流通方向を反転することにより、フィルタ１４の詰ま
りを防止する効果もある。

【００３９】図５は、経路切替調整弁２６が上記第１の
位置と第２の位置との中間である第３の位置に位置され
た場合の排気ガスの流れを示している図３（ａ）及び図
４と同様の図である。なお、経路切替調整弁２６を第１
の位置と第２の位置とで切替える際には、経路切替調整
弁２６は一時的に第３の位置となる。経路切替調整弁２
６が第３の位置に位置している場合、経路変更部２４に
流入した排気ガスは、殆どがそのまま下流側の部分基幹
通路１８ｂに流入し、酸化触媒３２を通過した後に、排
気ガス浄化装置２０から排出される。

【００４０】上記のように、経路切替調整弁２６が第１
または第２の位置にある場合には、排気ガスはフィルタ
１５を通過し、更に酸化触媒３２を通過する。一方、経
路切替調整弁２６が第３の位置にある場合には、殆どの
排気ガスは、フィルタ１５を通過せずに酸化触媒３２の
みを通過して排気ガス浄化装置２０から排出される。し
たがって、通常状態においては、排気ガスがフィルタ１
５と酸化触媒３２とを通過して浄化されるように、経路
切替調整弁２６は第１または第２の位置にある。そして
必要に応じて、例えば以下で説明するようなＮＯｘ吸収
剤１２やフィルタ１４の浄化制御の際に還元剤を添加す
る場合等にその位置が駆動部２８により第１の位置と第
２の位置の間で調整され、フィルタ１５を流通する排気
ガスの流量が低下される。

【００４１】図６にフィルタ１５の拡大断面図を示す。
図６を参照すると、フィルタ１４は多孔質セラミックか
ら成り、排気ガスは矢印で示されるように図中左から右
に向かって流れる。フィルタ１４内には、上流側に栓３
４が施された第１通路３８と下流側に栓４２が施された
第２通路４４とが交互に配置されハニカム状をなしてい
る。排気ガスが図中左から右に向かって流れると、排気
ガスは第２通路４４から多孔質セラミックの隔壁を通過
して第１通路３８に流入し、下流側に流れる。この時、
排気ガス中の排気微粒子（パティキュレート）は多孔質
セラミックによって捕集されて排気ガス中から除去さ
れ、排気微粒子の大気への放出が防止される。

【００４２】また、第１通路３８および第２通路４４の
隔壁の表面及び内部の細孔内にはＮＯｘ吸収剤１２が担
持されている。ＮＯｘ吸収剤１２は、例えばカリウム
Ｋ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのよ
うなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのよ
うなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのよ
うな希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔの
ような貴金属とから成る。ＮＯｘ吸収剤１２は流入排気
ガス（すなわち、本排気ガス浄化装置２０の構成におい
てはフィルタ１５を流通する排気ガス）の空燃比がリー
ンの時にはＮＯｘを吸収し、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス
の空燃比が小さくなり、且つ還元剤が存在していれば吸
収したＮＯｘを放出して還元浄化する作用（ＮＯｘの吸
収放出及び還元浄化作用）を有する。

【００４３】図１に示した構成ではディーゼルエンジン
が使用されているため、通常状態の時の排気ガス空燃比
はリーンであり、ＮＯｘ吸収剤１２は通常状態の時には
排気ガス中のＮＯｘの吸収を行う。そして、一定期間使
用してＮＯｘ吸収剤１２のＮＯｘ吸収効率が低下する等
した場合には、ＮＯｘ吸収剤１２からＮＯｘを放出し還
元する必要が生じる。本排気ガス浄化装置２０において
は、このようなＮＯｘ吸収剤１２からのＮＯｘの放出及
び還元浄化が必要になった場合には、還元剤添加部の還
元剤噴射ノズル３４からフィルタ１５上流側の排気ガス
通路、すなわち第１の部分環状通路２２ａに還元剤を供
給してＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの空燃比を小さくし且
つ還元剤が存在する状態とし、ＮＯｘ吸収剤１２が吸収
したＮＯｘを放出すると共に放出したＮＯｘを還元浄化
するようにする。

【００４４】この吸収放出及び還元浄化作用の詳細なメ
カニズムについては明らかでない部分もあるが、この吸
収放出及び還元浄化作用は図７に示すようなメカニズム
で行われているものと考えられる。次にこのメカニズム
について白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させた場合
を例にとって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、ア
ルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニズムとな
る。

【００４５】すなわち、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの空
燃比がかなりリーンになるとＮＯｘ吸収剤流入排気ガス
中の酸素濃度が大幅に増大し、図７（Ａ）に示されるよ
うにこれら酸素Ｏ₂がＯ₂ ^-またはＯ^2-の形で白金Ｐｔの
表面に付着する。一方、ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の
ＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^-またはＯ^2-と反応し、Ｎ
Ｏ₂となる（２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂）。次いで生成され
たＮＯ₂の一部は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつＮＯｘ
吸収剤１２内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合し
ながら、図７（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ₃ ^-
の形でＮＯｘ吸収剤１２内に拡散する。このようにして
ＮＯｘがＮＯｘ吸収剤１２内に吸収される。

【００４６】ＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸素濃度が
高い限り白金Ｐｔの表面でＮＯ₂が生成され、ＮＯｘ吸
収剤１２のＮＯｘ吸収能力が飽和しない限りＮＯ₂がＮ
Ｏｘ吸収剤１２内に吸収されて硝酸イオンＮＯ₃ ^-が生成
される。これに対してＮＯｘ吸収剤流入排気ガス中の酸
素濃度が低下してＮＯ₂の生成量が低下すると反応が逆
方向（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂）に進み、斯くしてＮＯｘ吸収剤
１２内の硝酸イオンＮＯ₃ ^-がＮＯ₂の形でＮＯｘ吸収剤
１２から放出される。すなわち、ＮＯｘ吸収剤流入排気
ガス中の酸素濃度が低下するとＮＯｘ吸収剤１２からＮ
Ｏｘが放出されることになる。ＮＯｘ吸収剤流入排気ガ
スのリーンの度合いが低くなればＮＯｘ吸収剤流入排気
ガス中の酸素濃度が低下し、したがってＮＯｘ吸収剤流
入排気ガスのリーンの度合いを低くすればＮＯｘ吸収剤
１２からＮＯｘが放出されることになる。

【００４７】一方、この時ＮＯｘ吸収剤流入排気ガスの
空燃比を小さくすると、ＨＣ、ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素
Ｏ₂ ^-またはＯ^2-と反応して酸化せしめられる。また、Ｎ
Ｏｘ吸収剤流入排気ガスの空燃比を小さくするとＮＯｘ
吸収剤流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するため
にＮＯｘ吸収剤１２からＮＯ₂が放出され、このＮＯ₂は
図７（Ｂ）に示されるように未燃ＨＣ、ＣＯと反応して
還元浄化せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面
上にＮＯ₂が存在しなくなるとＮＯｘ吸収剤１２から次
から次へとＮＯ₂が放出される。したがってＮＯｘ吸収
剤流入排気ガスの空燃比を小さくすると短時間のうちに
ＮＯｘ吸収剤１２からＮＯｘが放出されて還元浄化され
ることになる。

【００４８】なお、ここでいう排気ガスの空燃比とはＮ
Ｏｘ吸収剤１２上流側の排気ガス通路とエンジン燃焼室
または吸気通路に供給された空気と燃料との比率をいう
ものとする。したがって排気ガス通路に空気や還元剤が
供給されていない時には排気ガスの空燃比はエンジンの
運転空燃比（エンジン燃焼室内の燃焼空燃比）に等しく
なる。

【００４９】また、本発明に使用する還元剤としては、
排気ガス中で炭化水素や一酸化炭素等の還元成分を発生
するものであれば良く、水素、一酸化炭素等の気体、プ
ロパン、プロピレン、ブタン等の液体または気体の炭化
水素、ガソリン、軽油、灯油等の液体燃料等が使用でき
るが、上述のように排気ガス浄化装置２０を含め本明細
書で説明する排気ガス浄化装置３０、４０、５０におい
ては、貯蔵、補給等の際の煩雑さを避けるためディーゼ
ルエンジン２の燃料である軽油を還元剤として使用して
いる。

【００５０】次にＮＯｘ吸収剤１２の硫黄被毒のメカニ
ズムについて説明する。排気ガス中にＳＯｘ成分が含ま
れていると、ＮＯｘ吸収剤１２は上述のＮＯｘの吸収と
同じメカニズムで排気ガス中のＳＯｘを吸収する。すな
わち、排気ガスの空燃比がリーンの時、排気ガス中のＳ
Ｏｘ（例えばＳＯ₂）は白金Ｐｔ上で酸化されてＳ
Ｏ₃ ^-、ＳＯ₄ ^-となり、酸化バリウムＢａＯと結合してＢ
ａＳＯ₄を形成する。ＢａＳＯ₄は比較的安定であり、ま
た、結晶が粗大化しやすいため一旦生成されると分解放
出されにくい。このため、ＮＯｘ吸収剤１２中のＢａＳ
Ｏ₄の生成量が増大するとＮＯｘの吸収に関与できるＢ
ａＯの量が減少してしまいＮＯｘの吸収能力が低下して
しまう。

【００５１】この硫黄被毒を解消するためには、ＮＯｘ
吸収剤１２中に生成されたＢａＳＯ ₄を高温で分解する
とともに、これにより生成されるＳＯ₃ ^-、ＳＯ₄ ^-の硫酸
イオンをスライトリーンを含む略ストイキまたはリッチ
雰囲気（以下、単にリッチ雰囲気という）下で還元し、
気体状のＳＯ₂に転換してＮＯｘ吸収剤１２から放出さ
せる必要がある。すなわち、硫黄被毒を解消するために
は、ＮＯｘ吸収剤１２を高温且つリッチ雰囲気の状態に
する必要がある。

【００５２】本排気ガス浄化装置２０においては、この
ような硫黄被毒を解消する必要が生じた場合には、還元
剤添加部の還元剤噴射ノズル３４からフィルタ１５上流
側の排気ガス通路、すなわち第１の部分環状通路２２ａ
に還元剤を供給し、還元剤の反応によってＮＯｘ吸収剤
１２を昇温すると共に略ストイキまたはリッチ雰囲気を
作り出すようにし、ＮＯｘ吸収剤１２から硫黄分を放出
するようにする。

【００５３】また、上述のように排気ガス中の排気微粒
子はフィルタ１４によって捕集されるが、本排気ガス浄
化装置２０で用いるフィルタ１４のように、例えばアル
カリ金属、アルカリ土類、希土類から選ばれた少なくと
も一つと、白金Ｐｔのような貴金属とから成る触媒（本
例ではＮＯｘ吸収剤１２）が担持されたフィルタ１４上
においては、捕集された排気微粒子は、通常、排気ガス
の熱によって着火燃焼され、フィルタ１４は再生され得
る。しかしながら、排気微粒子量が多くなる等、何らか
の原因で捕集された排気微粒子が完全に燃焼できなくな
ると、フィルタ１４上に排気微粒子が積層状に堆積して
しまう場合が生じる。このようにフィルタ１４上に排気
微粒子が積層状に堆積してしまうと、排気微粒子は着火
燃焼しづらくなり通常温度の排気ガスの熱では着火しな
くなる。したがって、この場合に排気微粒子を着火燃焼
させてフィルタを再生するためには、排気ガスの温度を
更に高めることが必要となる。

【００５４】排気ガス浄化装置２０においては、このよ
うな堆積した排気微粒子を着火燃焼させてフィルタを再
生する必要が生じた場合に、還元剤添加部の還元剤噴射
ノズル３４からフィルタ１５上流側の排気ガス通路、す
なわち第１の部分環状通路２２ａに還元剤を供給し、還
元剤の反応によって排気ガス温度を高め、堆積した排気
微粒子を着火燃焼させてフィルタを再生する。

【００５５】以上のように、ＮＯｘ吸収剤１２及びフィ
ルタ１４（すなわちフィルタ１５）を利用している排気
ガス浄化装置２０においては、そのＮＯｘ吸収剤１２及
びフィルタ１４を浄化（上述のようなＮＯｘの放出還
元、硫黄被毒の解消、捕集排気微粒子の燃焼等）するた
めの制御等においてフィルタ１５の上流側において還元
剤噴射ノズル３４から排気ガス通路内に還元剤の添加が
行われる。そしてこの際、少ない量の還元剤の添加で目
的を達成し且つエミッション（還元剤のすり抜け）の低
減を図るために、フィルタ１５を流通する排気ガスの流
量は減少させられる。

【００５６】より具体的には、上述したような浄化制御
において還元剤の添加が行われる際には、経路切替調整
弁２６は、図５に示された第３の位置から僅かに第１の
位置側にずれた位置（「第４の位置」とする）に調整さ
れ、一部の排気ガスのみがフィルタ１５を第１の面Ｓ１
から第２の面Ｓ２に向かって流通し、それ以外の殆どの
排気ガスはフィルタ１５をバイパスするようにされる。
この時、経路切替調整弁２６が、第３の位置から第２の
位置側ではなく、第１の位置側にずれた位置に調整され
るのは、還元剤の添加位置、すなわち還元剤噴射ノズル
３４がフィルタ１５を流通する排気ガスの流れ方向に関
してフィルタ１５の上流側に位置するようにするためで
ある。

【００５７】上述したような浄化制御において添加され
た還元剤は、その浄化制御の完了時点においてフィルタ
１５には残存していないことが好ましいが、実際には、
還元剤添加時にフィルタ１５を流通する排気ガス流量を
低下させること等が原因で、一部の還元剤がフィルタ１
５に残存する場合が多い。

【００５８】一般に、上述したような浄化制御を終了す
ると、全量の排気ガスがフィルタ１５を通過して浄化さ
れる通常の状態に戻されるため、フィルタ１５を流通す
る排気ガスの流量は増加される。この時、排気ガス中に
は酸素が含まれているため、フィルタ１５に還元剤が残
存しているとフィルタ１５を流通する排気ガスの流量の
増加によって、残存していた還元剤（ＨＣ等）が急速に
反応して発熱し、フィルタ１５が熱劣化してしまう、も
しくは溶損してしまうという問題があった。そしてこの
ような問題は、フィルタ１５を流通する排気ガス流量を
低下させて還元剤の添加を行うという同様な手法でその
ＮＯｘ吸収剤１２及びフィルタ１４を浄化（ＮＯｘの放
出還元、硫黄被毒の解消、捕集排気微粒子の燃焼等）す
る他の構成の排気ガス浄化装置でも生じ得るものであ
る。

【００５９】そこで、本排気ガス浄化装置２０では以下
で説明する方法によって上記問題を解決し、残存された
還元剤の反応によるフィルタ１５の過加熱を防止する。
すなわち、本排気ガス浄化装置２０では、上述のような
浄化制御が完了して通常状態に戻るべくフィルタ１５を
流通する排気ガス流量を増加させるべき時には、排気ガ
スがフィルタ１５を流通する方向を上記浄化制御中とは
反転してフィルタ１５を流通する排気ガス流量を調整す
る。以下、この方法について図８を参照しつつ詳細に説
明する。

【００６０】図８は、本排気ガス浄化装置２０において
フィルタ１５に対して浄化制御を行う場合の制御ルーチ
ンを示しており、通常の浄化制御に、フィルタ１５の過
加熱を防止しながら通常状態へ移行するための移行制御
が追加されている。ここでの浄化制御には、上述したよ
うなフィルタ流通排気ガス流量を低下させて還元剤を添
加することを含んでいるＮＯｘ放出還元、硫黄被毒解
消、排気微粒子燃焼除去の何れかの制御、もしくは同時
または連続して行える場合にはこれらの組合せ等を含ん
でいる。なお、本ルーチンはＥＣＵ８によって一定時間
毎の割り込みによって実行される。

【００６１】この制御ルーチンが実行されると、まず、
ステップ１００でフィルタ１５についての浄化制御の実
施条件が成立したか否かが判定される。浄化制御の実施
条件は、実施される浄化制御の種類によって個別的に設
定され得るが、各種の浄化制御に対して適用可能な浄化
制御の実施条件としては、例えば車両走行距離等があ
る。すなわち、その浄化制御を前回実施した時点からの
走行距離が予め定められた設定値よりも大きくなった時
にその浄化制御の実施条件が成立したと判定する。

【００６２】ステップ１００において浄化制御実施条件
が成立していないと判定された場合には本制御ルーチン
は終了し、浄化制御実施条件が成立していると判定され
た場合にはステップ１０２に進む。ステップ１０２にお
いては、実際に各浄化制御が実施される。ここでは、何
れの浄化制御を実施する場合においても、経路切替調整
弁２６を第４の位置に調整してフィルタ１５を流通する
排気ガス流量を低下させ、還元剤噴射ノズル３４によっ
てフィルタ１５の上流側において排気ガス通路内に還元
剤を添加することが含まれる。

【００６３】次いで、制御はステップ１０４に進み、浄
化制御の完了条件が成立したか否かが判定される。浄化
制御の完了条件もまた、実施される浄化制御の種類によ
って個別的に設定され得るが、各種の浄化制御に対して
適用可能な浄化制御の完了条件としては、例えば浄化制
御の実施時間等がある。すなわち、今回の浄化制御を開
始した時点からの経過時間が予め定められた設定値より
も大きくなった時に浄化制御の完了条件が成立したと判
定する。

【００６４】ステップ１０４において浄化制御完了条件
が成立していないと判定された場合にはステップ１０２
に戻って浄化制御が継続される。一方、浄化制御完了条
件が成立していると判定された場合にはステップ１０５
に進んで還元剤の添加が停止され（もしくは既に停止さ
れていれば停止が確認され）、更にステップ１０６に進
む。なお、本明細書においては浄化制御完了条件が成立
し、還元剤の添加が停止されるかもしくはその停止が確
認された時点で浄化制御が完了したものとする。

【００６５】ステップ１０６においては、浄化制御の完
了を受けて全量の排気ガスがフィルタ１５を通過して浄
化される通常状態に戻るべく、経路切替調整弁２６が第
４の位置（第３の位置から僅かに第１の位置側にずれた
位置）から移動されてフィルタ１５を流通する排気ガス
の流量が増加される。この際、ステップ１０６において
は、経路切替調整弁２６は上記の第４の位置から必ず第
２の位置側に向かって移動されてフィルタ１５を流通す
る排気ガスの流量が増加される。すなわち、この時排気
ガスがフィルタ１５を第２の面Ｓ２から第１の面Ｓ１に
向かって流通するようにされる。上記浄化制御において
還元剤を添加している時には経路切替調整弁２６は第４
の位置にあり、排気ガスはフィルタ１５を第１の面Ｓ１
から第２の面Ｓ２に向かって流通しているので、ステッ
プ１０６の制御を実施することにより、排気ガスのフィ
ルタ１５を流通する方向が上記浄化制御中とは反転され
ることとなる。

【００６６】このようにフィルタ１５を流通する排気ガ
ス流量を低下させてフィルタ１５の上流側において排気
ガス通路内に還元剤を添加することを含む浄化制御を完
了して通常状態に戻る時に、排気ガスがフィルタ１５を
流通する方向を上記浄化制御中とは反転して流量を調整
していくことによって、上記浄化制御中にフィルタ１５
に残存された還元剤の反応によるフィルタ１５の過加熱
を防止することができる。

【００６７】すなわち、上記浄化制御中にフィルタ１５
に残存される還元剤は、フィルタ１５のうちの上記浄化
制御中における上流側部分（本排気ガス浄化装置２０で
は第１の面Ｓ１側部分）に多く残存する傾向がある。こ
のため、上記浄化制御が完了して通常状態に戻る時、排
気ガスがフィルタ１５を流通する方向を上記浄化制御中
と同じ方向にして流量を増加させていくと、還元剤の多
く残存しているフィルタ１５のうちの上流側部分におい
て発熱量が多く、下流側部分（第２の面Ｓ２側部分）に
その熱が伝わるのに加え、上流側部分に残存していた還
元剤が下流側に流されながら発熱するため、フィルタ１
５の下流側部分において過加熱が生じる場合がある。

【００６８】一方、上述したように、上記浄化制御を完
了して通常状態に戻るべくフィルタ１５を流通する排気
ガス流量を増加させるべき時に、その流量を排気ガスが
フィルタ１５を流通する方向を上記浄化制御中とは反転
して増加させると、この場合の流れの上流側部分（第２
の面Ｓ２側部分）においては残存した還元剤が少ないた
めに発熱量が少なく、また、この場合の流れの下流側部
分（第１の面Ｓ１側部分）に多く残存している還元剤
は、移動するとすぐにフィルタ１５から吐き出されてし
まうため、フィルタ１５が過加熱される可能性は極めて
低くなる。

【００６９】なお、ここで過加熱とは、フィルタ１５が
熱劣化してしまう、もしくは溶損してしまうほどに加熱
されることをいう。更に、ステップ１０６における経路
切替調整弁２６の制御においては、経路切替調整弁２６
をゆっくり移動して、フィルタ１５を流通する排気ガス
の流量が徐々に変化するようにすることが好ましい。こ
れによりフィルタ１５に残存していた還元剤が一気に吐
き出されることが防止され、エミッションの悪化を抑制
することができる。特に、本排気ガス浄化装置２０で
は、下流側に酸化触媒３２が設けられており、残存還元
剤が徐々に吐き出されることにより酸化触媒３２におけ
る還元剤の浄化率が向上する。また、スモークの発生も
抑制される。

【００７０】なお、ここでフィルタ１５を流通する排気
ガスの方向を反転することは、フィルタ１５を第１の面
Ｓ１から第２の面Ｓ２に向かって流れる排気ガスの流量
を正とし、その逆を負とすると、正の流量を負の流量
へ、あるいは負の流量を正の流量に調整することを意味
するので、流量調整の一種であると考えられる。以上の
ように、図８を参照して説明した上記方法によれば、流
量の微調整を伴わない流通方向の反転という比較的単純
な流量調整によってフィルタ１５が過加熱されることを
防止することができる。

【００７１】次に、別の構成の排気ガス浄化装置３０を
用いて実施し得る、残存還元剤の反応によるフィルタ１
５の過加熱を防止するための別の方法について説明す
る。図９から図１２の各図は排気ガス浄化装置３０を示
し、これらは各々、上述した排気ガス浄化装置２０につ
いての図２から図５の各図に対応している。

【００７２】排気ガス浄化装置３０の基本的な構成及び
各構成要素の作用等は、上述の排気ガス浄化装置２０と
ほぼ同様であるのでそれらの詳細な説明は省略するが、
排気ガス浄化装置３０には、排気ガス浄化装置２０とは
異なり、第２の部分環状通路２２ｂに排気ガス中の還元
剤濃度を推定する還元剤濃度推定手段として、ＨＣ濃度
を推定するＨＣセンサ３６が設けられている。このＨＣ
センサ３６はＥＣＵ８に接続されていて、推定結果はＥ
ＣＵ８に与えられる。

【００７３】このＨＣセンサ３６を利用することによっ
て排気ガス浄化装置３０を用いた場合には、上述した排
気ガス浄化装置２０の場合とは異なる以下で説明する方
法により、上述したような浄化制御が完了して通常状態
に戻る時にフィルタ１５に残存された還元剤が反応する
ことによってフィルタ１５が過加熱するのを防止する。

【００７４】すなわち、この方法では、上述のような浄
化制御が完了して通常状態に戻るベくフィルタ１５を流
通する排気ガス流量を増加させるべき時には、上記ＨＣ
センサ３６を利用してフィルタ１５に残存している還元
剤量を推定し、その推定残存還元剤量に基づいてフィル
タ１５が過加熱されないようにフィルタ１５を流通する
排気ガスの流量が調整される。以下、この方法の一例に
ついて図１３及び図１４を参照しつつ詳細に説明する。

【００７５】図１３と図１４とを組合せて得られる制御
ルーチンは、排気ガス浄化装置３０においてフィルタ１
５に対して浄化制御を行う場合の制御ルーチンの一例を
示しており、図８に示された制御ルーチンと同様、通常
の浄化制御にフィルタ１５の過加熱を防止しながら通常
状態へ移行するための移行制御が追加されている。図８
に示された制御ルーチンの場合と同様、ここでの浄化制
御にはフィルタ流通排気ガス流量を低下させて還元剤を
添加することを含んでいる各種の浄化制御、もしくは同
時または連続して行える場合にはこれらの組合せ等を含
んでいる。なお、本ルーチンもＥＣＵ８によって一定時
間毎の割り込みによって実行される。

【００７６】この制御ルーチンが実行されると、まず、
ステップ２００、２０２、２０４及び２０５において、
図８の制御ルーチンのステップ１００、１０２、１０４
及び１０５と同様な浄化制御が実施される。この際、ス
テップ２００において浄化制御実施条件が成立していな
いと判定された場合には本制御ルーチンは終了する。ス
テップ２０５において浄化制御が完了すると、次いでス
テップ２０６から通常状態に戻るべくフィルタ１５を流
通する排気ガスの流量Ｑ_pを増加する移行制御がなされ
る。

【００７７】まずステップ２０６において操作カウンタ
ｎが１だけインクリメントされる。操作カウンタｎの初
期値は本制御ルーチンの開始時点では０にされているの
で、各回の本制御ルーチンの実行において最初にステッ
プ２０６が実行される時にはｎ＝１とされる。次いでス
テップ２０８に進み、経路切替調整弁２６が第１の位置
に調整されると共にこの時のフィルタ１５を流通する排
気ガスの流量Ｑ_pであるＱ_nが推定される。

【００７８】このフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの推定
は、ここでは以下のようにして実施される。すなわち、
エンジンから排出される全排気ガス流量は、エンジン負
荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／エンジン回転数Ｎ）が高くな
ればなるほど多くなり、エンジン回転数Ｎが高くなれば
なるほど多くなる。そこで、全排気ガス流量をエンジン
負荷Ｑ／Ｎ及びエンジン回転数Ｎの関数として予め実験
により求め、これをＥＣＵ８のＲＯＭに記憶させておけ
ば、エンジン負荷Ｑ／Ｎ及びエンジン回転数Ｎで定まる
各エンジン運転状態での全排気ガス流量は求めることが
できる。そして、経路切替調整弁２６が第１の位置にあ
る場合には、エンジンから排出される殆ど全ての排気ガ
スがフィルタ１５を流通することになるので、エンジン
から排出される全排気ガス流量がそのままフィルタ１５
を流通する排気ガスの流量Ｑ_pとなる。

【００７９】なお、ここでは上記のようなフィルタ流通
排気ガス流量推定手段を用いたが、フィルタ１５の流入
端に流量センサを取り付けることによってフィルタ１５
を流通する排気ガスの流量Ｑ_pを推定する等、他の手段
を用いても良い。

【００８０】ステップ２０８において経路切替調整弁２
６の調整及びその時のフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_nの
推定が行われると、次いでステップ２１０においてＨＣ
濃度Ｃ（すなわち、この時のＨＣ濃度Ｃ_n）が推定され
る。ＨＣ濃度Ｃ_nは、経路切替調整弁２６が第１の位置
に位置された状態においてフィルタ１５に対して排気ガ
スの流れの下流側に位置することになるＨＣセンサ３６
を用いて推定される。つまり、フィルタ１５から流出し
て来る排気ガス中のＨＣ濃度が推定される。

【００８１】ステップ２１０におけるＨＣ濃度Ｃ_nの推
定に続いては、ステップ２１２において、ステップ２０
８で得られたフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_nとステップ
２１０で得られたＨＣ濃度Ｃ_nとからフィルタ１５に残
存しているＨＣ量ＬＦ（すなわち、この時の残存ＨＣ量
ＬＦ_n）が推定される。この残存ＨＣ量ＬＦ_nの推定に
は、図１５に示されたマップが使用される。

【００８２】一般に、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが
一定の場合には、フィルタ１５に残存しているＨＣ量Ｌ
Ｆが多いほどフィルタ１５から流出してくる排気ガス中
のＨＣ濃度Ｃの値は大きくなる。また、フィルタ１５に
残存しているＨＣ量ＬＦが一定の場合には、排気ガス流
量Ｑ_pが多いほどフィルタ１５から流出してくる排気ガ
ス中のＨＣ濃度Ｃの値は大きくなる。そしてこのような
関係から実験により図１５に示すようなマップを得るこ
とができる。

【００８３】図１５に示されたマップはフィルタ１５を
流通する排気ガスの流量Ｑ_pと、フィルタ１５から流出
してくる排気ガス中のＨＣ濃度Ｃと、フィルタ１５に残
存しているＨＣ量ＬＦとの関係を示すものであり、予め
ＥＣＵ８のＲＯＭに記憶させておく。図１５に示された
マップ中、Ｃ_I、Ｃ_II、Ｃ_III で示された曲線は、各フ
ィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pにおいてそれぞれＨＣ濃度
ＣがＣ_I、Ｃ_II、Ｃ_IIIとなる場合に表す残存ＨＣ量ＬＦ
の点を結んだもので、各ＨＣ濃度ＣはＣ_I＜Ｃ_{I I}＜Ｃ_III
の関係にある。

【００８４】したがって、例えば、排気ガス流量Ｑ_pが
Ｑ_nであって、ＨＣ濃度ＣがＣ_nである場合には、このマ
ップ上において排気ガス流量Ｑ_n、ＨＣ濃度Ｃ_nに対応す
る点を定め、その点に対応する縦軸の値を求めれば、そ
れがその場合の残存ＨＣ量ＬＦ_nということになる。こ
のようにしてステップ２１２において残存ＨＣ量ＬＦ_n
を推定すると、次いでステップ２１４において、推定さ
れた残存ＨＣ量ＬＦ_nがその時のフィルタ流通流量Ｑ_nに
おいてフィルタ１５が過加熱される、すなわち熱劣化も
しくは溶損を引き起こす量であるか否かが判定される。
そしてこの判定には、図１６に示されたマップが使用さ
れる。

【００８５】図１６はフィルタ１５を流通する排気ガス
の流量Ｑ_pとフィルタ１５に残存しているＨＣ量ＬＦと
の関係において、フィルタ１５が熱劣化もしくは溶損を
引き起こす危険域Ｉと、それらを引き起こす危険性の無
い安全域IIとを示したものである。これら二つの領域の
境界は、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの関数として表
されるＬＦ_m（Ｑ_p）で表され、この曲線上の値は各フィ
ルタ流通排気ガス流量Ｑ_pにおいて熱劣化もしくは溶損
を引き起こす危険性の無い最大の残存ＨＣ量を示す。

【００８６】図１６のようなマップは実験によって得ら
れるが、危険域Ｉと安全域IIとの境界を示すＬＦ
_m（Ｑ_p）は一般に図１６で示したような下に凸の曲線と
なる。これは、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが少ない
領域においては残存ＨＣが十分にあっても供給酸素量が
少ないために熱劣化もしくは溶損までには到らず、ま
た、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが多い領域において
は、発熱はするものの排気ガスの持去り熱も増加するた
め熱劣化もしくは溶損を引き起こす過加熱の状態に達す
るのは困難となるためである。残存ＨＣ量ＬＦが曲線Ｌ
Ｆ_m（Ｑ_p）の極小点での値ＬＦ_s以下である場合には、
全てのフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pにおいてフィルタ
１５が熱劣化もしくは溶損する危険性が無いことにな
る。

【００８７】ステップ２１４においては、フィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_pがＱ_nの場合の曲線ＬＦ_mの値（すなわ
ち、ＬＦ_m（Ｑ_n））とステップ２１２で推定されたＬＦ
_nとが比較され、ＬＦ_m（Ｑ_n）≧ＬＦ_nである場合には、
ステップ２１６に進み、ＬＦ_m（Ｑ_n）＜ＬＦ_nの場合に
はステップ２２０に進む。

【００８８】ステップ２１６に進む場合、すなわちＬＦ
_m（Ｑ_n）≧ＬＦ_nである場合というのは、その時の状態
が安全域IIにあることを示しており、続くステップ２１
６において更にＬＦ_nがＬＦ_sと比較される。ステップ２
１６での比較において、ＬＦ _s≧ＬＦ_nである場合には、
上述したように全てのフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pに
おいてフィルタ１５が熱劣化もしくは溶損する危険性が
無いことになるので、ステップ２１８に進み操作カウン
タｎをリセットして制御が終了する。

【００８９】これに対し、ステップ２１６での比較にお
いて、ＬＦ_s＜ＬＦ_nである場合には、現在の状態は安全
域IIにあるものの、エンジン運転状態の変化等によりフ
ィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが変化した場合には危険域
Ｉに入ることが考えられるので、ステップ２０６に戻り
操作カウンタｎを更に１だけインクリメントして再度ス
テップ２０８からの制御が繰り返される。この時、ステ
ップ２０８においては経路切替調整弁２６は既に第１の
位置に位置しているのでその位置が維持され、エンジン
運転状態に応じた新たなフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_p
であるＱ_nが推定される。

【００９０】一方、ステップ２２０に進む場合、すなわ
ちステップ２１４でＬＦ_m（Ｑ_n）＜ＬＦ_nである場合と
いうのは、その時の状態が危険域Ｉにあることを示して
いるので、ステップ２２０においてはフィルタ１５の熱
劣化もしくは溶損が起こらないようにフィルタ流通排気
ガス流量Ｑ_pの調整がなされる。すなわち、ステップ２
２０においては、経路切替調整弁２６の位置が第３の位
置側へ調整されＬＦ_m＝ＬＦ_nとなるようにフィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_pがＱ_nからＱ_n+1に減少される（ＬＦ
_m（Ｑ_n+1）＝ＬＦ_n）。この時目標とするフィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_n+1は図１６のマップから求められる。

【００９１】ここで、図１６のマップからはＬＦ_m（Ｑ
_n+1）＝ＬＦ_nとなるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの値
が二つ求められるが、その値へ調整可能であるフィルタ
流通排気ガス流量Ｑ_pはそのうちの小さい方であるの
で、ここではその値をＱ_n+1とする。この流量調整によ
り図１６上においてその時の状態を示す点は危険域Ｉか
ら曲線ＬＦ_m（Ｑ_p）の右下がりの部分上に移動すること
になる。これによって、その時の残存ＨＣ量ＬＦ_nに対
応して安全域II内にある状態を維持し且つできるだけ多
くの排気ガスがフィルタ１５を流通するようにされる
が、これは、フィルタ１５を流通することによって排気
ガスが浄化されるため、フィルタ１５を流通する排気ガ
ス流量をできるだけ多くすることが望ましいためであ
る。

【００９２】なお、この時フィルタ流通排気ガス流量Ｑ
_pをＬＦ_m＝ＬＦ_nとなるような目標排気ガス流量Ｑ_n+1と
するように経路切替調整弁２６の位置を調整する必要が
あるが、これは以下のように実施することができる。す
なわち、エンジンから排出される全排気ガス流量につい
ては、上述したようにこれをエンジン負荷Ｑ／Ｎ及びエ
ンジン回転数Ｎの関数として予め求めておくことによ
り、所定のエンジン運転状態について求めることができ
る。更に各エンジン運転状態における全排気ガス流量の
場合において経路切替調整弁２６が各位置の時にフィル
タ１５を流通する排気ガス流量Ｑ_pについては実験また
は計算により求めることができる。

【００９３】したがって、これらエンジン負荷Ｑ／Ｎ及
びエンジン回転数Ｎの関数としての全排気ガス流量と、
全排気ガス流量及び経路切替調整弁位置の関数としての
フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pとが求められるので、こ
れらの関係をＥＣＵ８のＲＯＭに記憶させておくことに
よって、各運転状態に応じて、フィルタ流通排気ガス流
量Ｑ_pを所望の流量とする経路切替調整弁２６の位置を
決定することができ、その位置へ経路切替調整弁２６を
駆動部２８を制御することによって調整することができ
る。あるいは、他の方法として、フィルタ１５の流入端
に流量センサを取り付けることによってフィルタ１５を
流通する排気ガスの流量Ｑ_pを推定する場合には、その
推定値を用いたフィードバック制御により所望のフィル
タ流通排気ガス流量Ｑ_pとなるように経路切替調整弁２
６の位置を調整するようにしてもよい。

【００９４】続くステップ２２２では、フィルタ流通排
気ガス流量Ｑ_n+1においてその時点でのＨＣ濃度Ｃ_n+1が
推定され、続いてステップ２２４において、これらフィ
ルタ流通排気ガス流量Ｑ_n+1とＨＣ濃度Ｃ_n+1とから図１
５のマップに基づいてその時点での残存ＨＣ量ＬＦ_n+1
が推定される。

【００９５】次いでステップ２２６においては、ステッ
プ２１４と同様にして、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_p
がＱ_n+1の場合の曲線ＬＦ_mの値（すなわち、ＬＦ_m（Ｑ
_n+1））とステップ２２４で推定されたＬＦ_n+1とが比較
され、ＬＦ_m（Ｑ_n+1）≧ＬＦ_{n +1}である場合には、ステ
ップ２３０に進み、ＬＦ_m（Ｑ_n+1）＜ＬＦ_n+1の場合に
はステップ２２８に進む。

【００９６】ここで、ステップ２２８に進む場合、すな
わちステップ２２６でＬＦ_m（Ｑ_n+1）＜ＬＦ_n+1である
場合というのは、その時の状態が危険域Ｉにあることを
示しているので、この場合にはステップ２２８で操作カ
ウンタｎを更に１だけインクリメントして再度ステップ
２２０（経路切替調整弁２６によるフィルタ流通排気ガ
ス流量Ｑ_pの制御）から制御が繰り返される。この制御
ルーチンによる方法においては、ここでのステップ２２
０におけるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの制御におい
ても、図１６のマップから求められるＬＦ_m（Ｑ_n+1）＝
ＬＦ_nとなるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの二つの値の
うちの小さい方を目標排気ガス流量Ｑ_{n +1}とする。

【００９７】なお、実際にステップ２２８に進む場合と
いうのは、何らかの原因でステップ２１２において推定
した残存ＨＣ量ＬＦ_nよりもステップ２２４において推
定した残存ＨＣ量ＬＦ_n+1の方が多くなった場合であ
り、これは通常では起こり得ないことである。一方、ス
テップ２３０に進む場合、すなわちＬＦ_m（Ｑ_n+1）≧Ｌ
Ｆ_n+1である場合というのは、その時の状態が安全域II
にあることを示しており、続くステップ２３０において
ステップ２１６と同様にして、ＬＦ_n+1がＬＦ_sと比較さ
れる。

【００９８】ステップ２３０での比較において、ＬＦ_s
＜ＬＦ_n+1である場合には、その時の状態が、フィルタ
流通排気ガス流量Ｑ_pが調整されていることによって図
１６のマップ上において曲線ＬＦ_mの右下がりの部分上
またはその下側であってＬＦ_sより上方の部分の安全域I
Iにあるということである。この場合、その時の推定残
存ＨＣ量ＬＦ_n+1に対して安全域II内にあることを維持
しながらフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pを増加すること
ができる場合があり、且つ上述したようにフィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_pはできるだけ多くすることが望ましい
ので、ステップ２３４で操作カウンタｎを１だけインク
リメントした後にステップ２３６においてフィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_pが調整される。

【００９９】すなわち、ステップ２３６においては、経
路切替調整弁２６の位置が第１の位置側へ調整されＬＦ
_m＝ＬＦ_nとなるようにフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが
Ｑ_nからＱ_n+1に増加される（ＬＦ_m（Ｑ_n+1）＝Ｌ
Ｆ_n）。この場合にも目標とする排気ガス流量は図１６
のマップから二つ求められるが、この制御ルーチンによ
る方法においては二つの値のうち小さい方を目標排気ガ
ス流量Ｑ_n+1とする。この流量調整により図１６上にお
いてその時の状態を示す点は曲線ＬＦ_m（Ｑ_p）の右下が
りの部分上に移動することになる。このような流量調整
を行った後、ステップ２２２からの制御が繰り返され
る。

【０１００】これに対し、ステップ２３０での比較にお
いて、ＬＦ_s≧ＬＦ_n+1である場合には、上述したように
全てのフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pにおいてフィルタ
１５が熱劣化もしくは溶損する危険性が無いことになる
ので、ステップ２３２に進み経路切替調整弁２６が第１
の位置、すなわち通常状態における位置となるように制
御される。次いでステップ２１８に進み操作カウンタｎ
をリセットして制御が終了する。

【０１０１】なお、上述の方法の説明では、ステップ２
２８後のステップ２２０及びステップ２３６において行
われるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの調整において、
その目標排気ガス流量を図１６のマップ上でＬＦ_m＝Ｌ
Ｆ_nとなるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの二つの値のう
ちの小さい方とし、その値にフィルタ流通排気ガス流量
Ｑ_pを制御することによって図１６のマップ上において
状態を表す点を曲線ＬＦ_mの右下がりの部分に移動させ
るようにした。

【０１０２】しかしながら、この部分の制御については
エンジン運転状態によって全排気ガス流量が十分に多い
場合には、図１６のマップ上において状態を表す点を曲
線ＬＦ_mの右上がりの部分またはその下側の領域の安全
域IIまで移動させるようにしても良い。この場合、経路
切替調整弁２６の調整の前にその時のエンジン運転状態
における全排気ガス流量が上述した図１６のマップ上で
ＬＦ_m＝ＬＦ_nとなるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの二
つの値のうちの大きい方の値以上であることを確認する
必要がある。

【０１０３】このような制御を行うために、図１３及び
図１４に示された制御ルーチンにおいて以下のような内
容の制御ステップＳ１をステップ２２８及びステップ２
３４の後にそれぞれ追加してもよい。すなわち、制御ス
テップＳ１では、まず図１６のマップ上でＬＦ_m＝ＬＦ_n
となるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの二つの値を求め
る。次いで、その大きい方の値とその時のエンジン運転
状態における全排気ガス流量とを比較する。ここで全排
気ガス流量がＬＦ_m＝ＬＦ_nとなるフィルタ流通排気ガス
流量Ｑ_pの大きい方の値以上である場合には、ステップ
２０８に進むようにし、そこで経路切替調整弁２６が第
１の位置に調整され、図１６のマップ上において状態を
表す点が曲線ＬＦ_mの右上がりの部分またはその下側の
領域の安全域IIまで移動させられるようにする。

【０１０４】一方、全排気ガス流量がＬＦ_m＝ＬＦ_nとな
るフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの大きい方の値未満で
ある場合には、ステップ２２０（ステップ２２８の後の
ステップＳ１である場合）またはステップ２３６（ステ
ップ２３４の後のステップＳ１である場合）に進むよう
にする。各ステップ２２０、２３６では、これらのステ
ップ２２０、２３６に関する上述の説明のように、ＬＦ
_m＝ＬＦ_nとなるフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pの小さい
方の値を目標排気ガス流量として経路切替調整弁２６が
調整され、図１６上において状態を表す点が曲線ＬＦ_m
の右下がりの部分へ移動させられることになる。

【０１０５】このような制御を実施することにより、エ
ンジン運転状態によって全排気ガス流量が十分に多い場
合を捉えてフィルタ１５により多くの排気ガスを流通さ
せることが可能となる。次に、フィルタ１５の推定残存
還元剤量に基づいてフィルタ１５を流通する排気ガスの
流量を調整することによってフィルタ１５の過加熱を防
止する別の方法について説明する。

【０１０６】この方法は排気ガス浄化装置３０の構成で
実施可能である。以下、この方法について図１３及び図
１７を参照しつつ詳細に説明する。図１３及び図１７を
組合せて得られる制御ルーチンは、排気ガス浄化装置３
０においてフィルタ１５に対して浄化制御を行う場合の
別の制御ルーチンを構成し、これまでに説明された他の
制御ルーチンと同様、通常の浄化制御にフィルタ１５の
過加熱を防止しながら通常状態へ移行するための移行制
御が追加されている。また、ここでの浄化制御にはフィ
ルタ流通排気ガス流量を低下させて還元剤を添加するこ
とを含んでいる各種の浄化制御、もしくは同時または連
続して行える場合にはこれらの組合せ等を含んでいるこ
と、及びこの制御ルーチンがＥＣＵ８によって一定時間
毎の割り込みによって実行されること等はこれまでに説
明された他の制御ルーチンの場合と同様である。

【０１０７】図１３及び図１７を組合せて得られる制御
ルーチンに示されたこの方法は、先の図１３及び図１４
を組合せて得られる制御ルーチンを参照して説明された
方法をより単純化にしたものであり、図１３に示された
制御ルーチンの部分については共通するのでその説明は
省略する。そしてこれら二つの方法の相異する部分は図
１４と図１７に示された制御ルーチンの部分であるの
で、ここでは図１７に示された制御ルーチンの部分につ
いて説明する。すなわち、この方法では、図１３に示さ
れた制御ルーチンのステップ２１４においてＬＦ
_m（Ｑ_n）＜ＬＦ_nであると判定されるとステップ３００
に進み、経路切替調整弁２６が第４の位置、すなわち浄
化制御中にフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pを減少させる
ために経路切替調整弁２６が位置せしめられる位置に制
御される。

【０１０８】上述したようにステップ２１４でＬＦ
_m（Ｑ_n）＜ＬＦ_nである場合というのは、その時の状態
が危険域Ｉにあることを示しているので、フィルタ１５
の熱劣化もしくは溶損が起こらないようにフィルタ流通
排気ガス流量Ｑ_pの何らかの調整が必要となるのである
が、この方法では一度経路切替調整弁２６を第１の位置
に制御し（ステップ２０８）、その状態で危険域Ｉにあ
ると判断されると、経路切替調整弁２６を残存ＨＣ量Ｌ
Ｆ_nの値に応じて微調整することなく、第４の位置に戻
す制御（ステップ３００）を行う。こうすることによっ
て、フィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pは相当に少なくなる
ので図１６のマップ上において状態を表す点は、危険域
Ｉから安全域IIへ移動することになり、フィルタ１５の
熱劣化もしくは溶損が防止される。

【０１０９】次いでステップ３０２において予め定めら
れた待ち時間が経過したか否かが判定される。この予め
定められた待ち時間は、例えば、ステップ２０８におい
て一度経路切替調整弁２６を第１の位置に制御したこと
によって上昇したフィルタ１５の温度が、その後予め定
められた所定の温度Ｔ１以下にまで低下した時に経過し
たものとすることができる。ここでフィルタ１５の温度
は、温度センサをフィルタ１５の下流側に設けて排気ガ
ス温度から推定するようにしてもよく、あるいは、温度
センサをフィルタ１５に直接設けて推定するようにして
もよい。

【０１１０】ステップ３０２において予め定められた待
ち時間が経過していないと判定された場合にはステップ
３００に戻り、経路切替調整弁２６の位置が第４の位置
に維持される。一方、ステップ３０２において予め定め
られた待ち時間が経過したと判定された場合には、図１
３に示された制御ルーチンのステップ２０６に戻って操
作カウンタｎが１だけインクリメントされた後、ステッ
プ２０８において経路切替調整弁２６の位置が第１の位
置に再度調整され、その後の制御が続けられる。このこ
とから明らかなように、この後のステップ２１４におい
て再度ＬＦ_m（Ｑ_n）＜ＬＦ_nであると判定された場合に
は、再びステップ３００に進み、再度経路切替調整弁２
６の位置が第４の位置に戻されるという制御が繰り返さ
れる。

【０１１１】図１８は、図１３及び図１７を組合せて得
られる制御ルーチンで示される方法を実行した場合のフ
ィルタ温度Ｔｐ、フィルタ下流側排気ガス温度Ｔｇ及び
排気ガス中ＨＣ濃度Ｃの経時変化の一例であって、ステ
ップ２０２以降に対応する部分を示している。より詳細
には、図１８に示されている例は、図１３及び図１７を
組合せて得られる制御ルーチンにおいて、制御が以下で
説明するように実行された場合の上記の各温度Ｔｐ、Ｔ
ｇ及びＨＣ濃度Ｃの経時変化である。

【０１１２】すなわち、図１３及び図１７を組合せて得
られる制御ルーチンにおいては、経路切替調整弁２６は
浄化制御の完了後、一度第１の位置に制御される（ステ
ップ２０８）のであるが、図１８に示された例は、ここ
で推定される排気ガス中ＨＣ濃度Ｃが相当に高いため残
存ＨＣ量が多く、そのフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pと
の関係においてその時の状態が危険域Ｉにあると判断さ
れた（ステップ２１４）場合である。この場合、経路切
替調整弁２６が第４の位置に戻される（ステップ３０
０）。そしてこの例ではその後、フィルタ１５の温度が
所定の温度Ｔ１以下まで低下したことにより予め定めら
れた待ち時間が経過したとされて（ステップ３０２）再
び経路切替調整弁２６が第１の位置に制御されている
（ステップ２０８）。そして、ここで推定された排気ガ
ス中ＨＣ濃度Ｃが今度はそれ程高くないことから残存Ｈ
Ｃ量は少なくそのフィルタ流通排気ガス流量Ｑ_pとの関
係において安全域IIにあると判断されて（ステップ２１
４）、経路切替調整弁２６が第１の位置に維持され、そ
の後通常状態へ移行していっている。

【０１１３】以上のように、図１３及び図１７を参照し
て説明した上記方法によれば、図１３及び図１４を参照
して説明した排気ガス流量の微調整を伴う方法に比べ、
残存された還元剤の反応によるフィルタ１５の過加熱を
防止するために行う経路切替調整弁２６の制御を単純化
することができる。なお、排気ガス浄化装置３０を用い
た場合の上記各方法の説明においては、ＨＣセンサ３６
が第２の部分環状通路２２ｂに設けられている関係か
ら、経路切替調整弁２６の位置は第１の位置と第３の位
置（より詳細には第４の位置）との間で制御されてフィ
ルタ流通排気ガス流量Ｑ_pが調整されたが、ＨＣセンサ
３６が第１の部分環状通路２２ａに設けられていれば、
経路切替調整弁２６の位置は第２の位置と第３の位置
（より詳細には第４の位置と対称となる第２の位置側の
位置）との間で制御されてフィルタ流通排気ガス流量Ｑ
_pが調整されてもよい。

【０１１４】この場合、還元剤の添加を伴う浄化制御中
にフィルタ１５を流通する排気ガスの方向と、浄化制御
が完了した後で通常状態に戻るべく行われる上記移行制
御中にフィルタ１５を流通する排気ガスの方向とが逆に
なる。このため、この場合についての図１５及び図１６
に示される各マップに相当するマップとしては、上述し
たフィルタ流通排気ガスの方向が上記両制御中で同じ場
合とは異なるものを用意する必要がある。

【０１１５】これは、フィルタ１５に残存するＨＣ量
は、フィルタ１５のうちの浄化制御中（還元剤添加時）
の流れの上流側部分、すなわち、図９から図１２に示さ
れた排気ガス浄化装置３０においてはＳ１側部分に多い
ため、浄化制御が完了した後で通常状態に戻る時に浄化
制御中と逆方向に排気ガスを流した場合には同じ方向に
排気ガスを流した場合に比べ、推定されるＨＣ濃度は上
昇するけれども熱劣化もしくは溶損の危険性は減少する
からである。

【０１１６】なお、本明細書において排気ガス浄化装置
３０を用い、図１３及び図１４を組合せて得られる制御
ルーチン、並びに図１３及び図１７を組合せて得られる
制御ルーチンをそれぞれ参照して説明した各方法につい
ては、上述の各方法の説明からも明らかなように、一部
の方法を除き、排気ガス浄化装置３０のようなフィルタ
１５を流通する排気ガスの方向を反転可能な構成でなく
ともフィルタ１５を流通する排気ガスの流量を調整可能
であれば実施可能である。したがって、本発明は上記説
明で示された構成に限定されるものではなく、例えば、
図１９及び図２０に示した構成の排気ガス浄化装置４
０、５０等も含まれ得る。

【０１１７】図１９に示した排気ガス浄化装置４０の構
成は、ＮＯｘ吸収剤１２を担持したフィルタ１４（すな
わちフィルタ１５）を備えた基幹通路４１と、フィルタ
１５の上流側において基幹通路４１から分岐しフィルタ
１５の下流側で基幹通路４１に合流するバイパス通路４
２とを備えている。基幹通路４１のフィルタ１５の上流
側には還元剤を基幹通路４１内に添加するための還元剤
添加ノズル３４が設けられている一方、基幹通路４１の
フィルタ１５の下流側には排気ガス中の還元剤濃度を推
定する還元剤濃度推定手段として、ＨＣ濃度を推定する
ＨＣセンサ３６が設けられている。

【０１１８】そして、基幹通路４１とバイパス通路４２
とのフィルタ１５の下流側の合流部分には、駆動部２８
によって駆動される排気ガス流量調整弁４３が設けら
れ、必要に応じて基幹通路４１とバイパス通路４２のそ
れぞれを流れる排気ガスの流量を調整することができ
る。排気ガス流量調整弁４３は通常状態においては、図
１９に実線で示された位置にあり、ほぼ全ての排気ガス
がフィルタ１５を通過するようにされている。

【０１１９】一方、図２０に示した排気ガス浄化装置５
０の構成は、上流側の基幹通路４４と、分岐した後に合
流する二つの分岐通路４５、４５´と、下流側の基幹通
路４６とを備えている。第１及び第２の分岐通路４５、
４５´には、それぞれ、ＮＯｘ吸収剤１２、１２´が担
持されたフィルタ、すなわち第１及び第２のフィルタ１
４、１４´（第１及び第２のフィルタ１５、１５´）が
配置されている。

【０１２０】また、各分岐通路４５、４５´の各フィル
タ１５、１５´の上流側には還元剤を各分岐通路４５、
４５´内に添加するための還元剤添加ノズル３４、３４
´が設けられている一方、各分岐通路４５、４５´の各
フィルタ１５、１５´の下流側には排気ガス中の還元剤
濃度を推定する還元剤濃度推定手段として、ＨＣ濃度を
推定するＨＣセンサ３６、３６´が設けられている。

【０１２１】そして、各フィルタ１５、１５´の下流側
の二つの分岐通路４５、４５´の合流部分には、駆動部
２８によって駆動される排気ガス流量調整弁４３が設け
られ、必要に応じて両分岐通路４５、４５´を流れる排
気ガスの流量割合を制御することができる。排気ガス流
量調整弁４３は通常状態においては図２０に図示された
ような中間位置にあり、第１の分岐通路４５を流れる排
気ガスの流量と第２の分岐通路４５´を流れる排気ガス
の流量とがほぼ同じになるようにされている。

【０１２２】排気ガス浄化装置３０を用い、図１３及び
図１４を組合せて得られる制御ルーチン、並びに図１３
及び図１７を組合せて得られる制御ルーチンをそれぞれ
参照して説明した各方法をこれらの排気ガス浄化装置４
０、５０を用いて実施する方法については、上述の各方
法の説明並びに各排気ガス浄化装置３０、４０、５０の
各構成要素の対応関係等から概ね明らかであると思われ
るのでその説明は省略する。なお、排気ガス浄化装置５
０については浄化制御が必要となるフィルタ１５、１５
´が二つあるが、上述の各方法を実施する際にはフィル
タ１５、１５´を流通する排気ガスの流量を必要に応じ
て調整することが求められることから、排気ガス浄化装
置５０について上述の各方法を実施する場合には片方の
フィルタ１５または１５´毎に実施する必要がある。

【０１２３】なお、上述の各排気ガス浄化装置３０、４
０、５０の構成においては、排気ガス中の還元剤濃度を
推定する還元剤濃度推定手段として、ＨＣ濃度を推定す
るＨＣセンサ３６、３６´が使用されているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えばＣＯセンサ等
の他の還元剤センサを用いてもよい。あるいは、上述の
各排気ガス浄化装置３０、４０、５０の構成においてＨ
Ｃセンサ３６、３６´（還元剤センサ）を備えず、フィ
ルタ１５、１５´に残存するＨＣ量（還元剤量）を上記
浄化制御の継続時間または上記浄化制御中に添加された
還元剤量等に基づいて推定し、得られた推定残存ＨＣ量
（推定残存還元剤量）に基づいて上記浄化制御完了後の
通常状態への移行制御中におけるフィルタ流通排気ガス
流量を制御するようにしてもよい。

【０１２４】更に、フィルタ１５、１５´に直接温度セ
ンサを設ける、もしくはＨＣセンサ３６、３６´（還元
剤濃度推定手段）の代わりに温度センサを設けて排気ガ
ス温度からフィルタ１５、１５´の温度を推定する等、
何らかの温度推定手段によってフィルタ１５、１５´の
温度を推定し、この推定温度を用いたフィードバック制
御によりフィルタ１５、１５´の温度が過加熱を生じる
温度を超えないようにフィルタ流通排気ガス流量を各流
量制御手段２６、４３によって調整するようにしてもよ
い。

【０１２５】なお、上述の各排気ガス浄化装置２０、３
０、４０、５０の構成においては、還元剤添加手段とし
て、フィルタ１５、１５´の上流側において排気ガス通
路内に還元剤を添加する還元剤添加ノズル３４、３４´
を用いているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、還元剤の添加の結果としてフィルタ１５、１５´に
還元剤が残存する可能性のある手段であれば、他の手段
によって還元剤が添加される場合も含まれる。

【０１２６】また、上述の説明においては、フィルタ流
通排気ガス流量の制御について、主にフィルタ１５、１
５´の過加熱を防止する点に着目して説明したが、図８
に示された制御ルーチンによる方法の説明で述べたよう
に、フィルタ流通排気ガス流量の制御によってフィルタ
１５、１５´に残存した還元剤が一気に下流側に排出さ
れることを防止し、エミッションの悪化を抑制すること
もできる。これは上述の各排気ガス浄化装置２０、３
０、４０、５０の構成において可能であるが、特に、排
気ガス浄化装置３０の構成を例にとれば、上述したよう
な浄化制御が完了して通常状態に戻るべくフィルタ１５
を流通する排気ガス流量を増加させるべき時には、上記
ＨＣセンサ３６により検出されるＨＣ濃度が予め定めた
値以下となるように経路切替調整弁２６によってフィル
タ流通排気ガス流量を制御するようにすればよい。これ
により、残存還元剤が徐々に吐き出されることになり、
下流側に設置された酸化触媒３２における還元剤の浄化
率が向上する。

【０１２７】更に、上述の説明においては、排気ガス浄
化手段としてフィルタ１５、１５´を例にとり、そのフ
ィルタ１５、１５´を流通する排気ガス流量を低下させ
てその上流側において還元剤を添加する制御の例とし
て、フィルタ１５、１５´に対する浄化制御を挙げて説
明しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を低下さ
せてその排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添
加する制御であれば、他の排気ガス浄化手段に対する他
の制御についても適用され得る。

【０１２８】なお、上述の各排気ガス浄化装置２０、３
０、４０、５０の構成においては、ＮＯｘ吸収剤１２を
フィルタ１４内の排気ガス通路壁面に担持させている
が、ＮＯｘ吸収剤１２とフィルタ１４とは別個に独立さ
せてもよい。

【０１２９】

【発明の効果】１番目の発明によれば、排気ガス浄化手
段を流通する排気ガス流量を低下させて上記排気ガス浄
化手段の上流側において還元剤を添加する予め定められ
た制御が実施される場合において、その予め定められた
制御が完了して通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手
段を流通する排気ガス流量を増加させる時に生ずる恐れ
のある残存還元剤の反応による排気ガス浄化手段の過加
熱が防止される。

【０１３０】２番目の発明によれば、流通方向の反転と
いう比較的単純な流量調整によって上記排気ガス浄化手
段の過加熱が防止される。３番目の発明によれば、上記
排気ガス浄化手段に残存していた還元剤が一度に吐き出
されることが防止される。４番目の発明によれば、残存
された還元剤の反応による上記排気ガス浄化手段の過加
熱が確実に防止されると共に、過加熱を防止しながらで
きるだけ多くの排気ガスが上記排気ガス浄化手段を流通
するようにすることができる。

【０１３１】５番目及び６番目の発明によれば、上記排
気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量とその流量で
の上記排気ガス浄化手段の下流側における排気ガス中の
還元剤濃度またはＨＣ濃度とに基づいて、上記排気ガス
浄化手段に残存している還元剤またはＨＣの量を推定す
ることができる。７番目の発明によれば、残存された還
元剤の反応による上記排気ガス浄化手段の過加熱を防止
するために行う上記排気ガス流量調整手段の制御を単純
化することができる。

【０１３２】８番目の発明によれば、７番目の発明と同
様の効果に加え、上記の予め定められた待ち時間を適切
に設定することで、効率的且つ確実に上記排気ガス浄化
手段の過加熱を防止しながら通常状態に移行することが
可能となる。９番目の発明によれば、上記の予め定めら
れた温度を適切に設定することで上記排気ガス浄化手段
の過加熱をより確実に防止しながら通常状態に移行する
ことが可能となる。

【０１３３】１０番目の発明によれば、必要な上記排気
ガス流量調整手段の制御をより単純化することができ
る。１１番目の発明によれば、上記排気ガス浄化手段の
各種の浄化制御（ＮＯｘの放出還元、硫黄被毒再生、捕
集排気微粒子の燃焼等）の完了後に通常状態に戻る際に
発生する残存された還元剤の反応による上記排気ガス浄
化手段の過加熱が防止される。

【０１３４】１２番目の発明によれば、排気ガス中のＮ
Ｏｘを吸蔵し且つ還元浄化することができると共に、Ｎ
Ｏｘ吸蔵剤についての上記のような過加熱が防止され
る。１３番目の発明によれば、排気ガス中の排気微粒子
を除去することができると共に、排気ガス中の排気微粒
子を除去する手段についての上記のような過加熱が防止
される。また、１４番目、１５番目、１６番目の各発明
によって、それぞれ１番目、２番目、４番目の各発明と
ほぼ同様の効果が得られる。

【０１３５】１７番目の発明によれば、排気ガス浄化手
段を流通する排気ガス流量を低下させて上記排気ガス浄
化手段の上流側において還元剤を添加する予め定められ
た制御が実施される場合において、その予め定められた
制御が完了して通常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手
段を流通する排気ガス流量を増加させる時に生ずる恐れ
のある残存還元剤の排出によるエミッションの悪化を抑
制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の排気ガス浄化装置をディーゼ
ルエンジンに適用した場合を示す図である。

【図２】図２は、本発明の排気ガス浄化装置の外観を模
式的に示した説明図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）
がそれぞれ上面図及び側面図を示している。

【図３】図３は、図２に示された排気ガス浄化装置の断
面を示した説明図であって、図３（ａ）及び図３（ｂ）
がそれぞれ上方及び側方から見た場合の断面図を示して
おり、経路切替調整弁が第１の位置に位置された場合の
排気ガスの流れを示している。

【図４】図４は、図２及び図３に示された排気ガス浄化
装置に関し、経路切替調整弁が第２の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している図３（ａ）と同様の
図である。

【図５】図５は、図２から図４に示された排気ガス浄化
装置に関し、経路切替調整弁が第３の位置に位置された
場合の排気ガスの流れを示している図３（ａ）及び図４
と同様の図である。

【図６】図６は、ＮＯｘ吸収剤が担持されたフィルタ
（ＮＯｘ吸収剤担持フィルタ）の拡大断面図である。

【図７】図７は、ＮＯｘの吸収放出及び還元浄化作用を
説明するための図である。

【図８】図８は、図２から図５に示された排気ガス浄化
装置においてフィルタに対して浄化制御を行う場合の制
御ルーチンを示しており、通常の浄化制御に、フィルタ
の過加熱を防止しながら通常状態へ移行するための移行
制御が追加されている。

【図９】図９は、本発明の別の排気ガス浄化装置の外観
を模式的に示した説明図であり、図９（ａ）及び図９
（ｂ）がそれぞれ上面図及び側面図を示している。

【図１０】図１０は、図９に示された排気ガス浄化装置
の断面を示した説明図であって、図１０（ａ）及び図１
０（ｂ）がそれぞれ上方及び側方から見た場合の断面図
を示しており、経路切替調整弁が第１の位置に位置され
た場合の排気ガスの流れを示している。

【図１１】図１１は、図９及び図１０に示された排気ガ
ス浄化装置に関し、経路切替調整弁が第２の位置に位置
された場合の排気ガスの流れを示している図１０（ａ）
と同様の図である。

【図１２】図１２は、図９から図１１に示された排気ガ
ス浄化装置に関し、経路切替調整弁が第３の位置に位置
された場合の排気ガスの流れを示している図１０（ａ）
及び図１１と同様の図である。

【図１３】図１３は、図９から図１２に示された排気ガ
ス浄化装置においてフィルタに対して浄化制御を行う場
合の制御ルーチンの一部分を示し、この部分は図１４ま
たは図１７に示された制御ルーチンの部分と組合されて
各制御ルーチンの全体を構成する。

【図１４】図１４は、図９から図１２に示された排気ガ
ス浄化装置においてフィルタに対して浄化制御を行う場
合の制御ルーチンの一部分を示し、この部分は図１３に
示された制御ルーチンの部分と組合されて１つの制御ル
ーチンを構成する。

【図１５】図１５は、フィルタ流通排気ガス流量と、フ
ィルタから流出してくる排気ガス中のＨＣ濃度と、フィ
ルタに残存しているＨＣ量との関係を示すマップであ
る。

【図１６】図１６は、フィルタ流通排気ガス流量とフィ
ルタに残存しているＨＣ量との関係において、フィルタ
が熱劣化もしくは溶損を引き起こす危険域Ｉと、それら
を引き起こす危険性の無い安全域IIとを示すマップであ
る。

【図１７】図１７は、図９から図１２に示された排気ガ
ス浄化装置においてフィルタに対して浄化制御を行う場
合の制御ルーチンの一部分を示し、この部分は図１３に
示された制御ルーチンの部分と組合されて、図１３と図
１４の制御ルーチンの部分が組合されて構成される制御
ルーチンとは別の制御ルーチンを構成する。

【図１８】図１８は、図１３と図１７を組合せて得られ
る制御ルーチンで示される方法を実行した場合のフィル
タ温度、フィルタ下流側排気ガス温度及び排気ガス中Ｈ
Ｃ濃度の経時変化の一例であって、ステップ２０２以降
に対応する部分を示している。

【図１９】図１９は、本発明の別の排気ガス浄化装置を
示した説明図である。

【図２０】図２０は、本発明の更に別の排気ガス浄化装
置を示した説明図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０、５０…排気ガス浄化装置 ２…機関（エンジン）本体 ４…吸気通路 ６…排気ガス通路 ８…電子制御ユニット（ＥＣＵ） １２、１２´…ＮＯｘ吸収剤 １４、１４´…フィルタ（パティキュレートフィルタ） １５、１５´…ＮＯｘ吸収剤担持フィルタ １８…基幹通路 ２２…環状通路 ２４…経路変更部 ２６…経路切替調整弁 ２８…駆動部 ３２…酸化触媒 ３４、３４´…還元剤噴射ノズル ３６、３６´…ＨＣセンサ ４３…排気ガス流量調整弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ｂ ３２１Ｄ ３２１ 3/08 Ａ Ｂ Ｇ 3/08 3/28 ３０１Ｃ 3/36 Ｂ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ 3/28 ３０１ 53/34 １２９Ｅ 3/36 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 AA03 BA01 CB23 CB24 CB26 DA09 DA10 DA13 DA18 DA20 EA02 3G091 AA02 AA18 AA28 AB02 AB06 AB13 BA00 BA04 BA05 BA08 BA10 BA11 BA14 BA15 BA19 BA38 CA12 CA13 CA18 CB02 CB03 CB08 DA01 DA02 DB10 DC01 EA01 EA02 EA05 EA17 EA33 EA38 GA06 GA20 GA23 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X GB17X HA10 HA14 HA15 HA37 HA39 HA42 HB03 4D002 AA02 AA12 AC10 BA03 BA04 BA06 DA01 DA02 DA03 DA04 DA05 DA21 DA25 DA54 DA55 DA56 DA70 4D048 AA06 AA14 AB01 AB02 AC02 BA14Y BA15Y BA30Y BB02 BC01 CC24 CC25 CC26 CC33 CD05 EA04

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガス通路に配置された排気ガス浄化
   手段と、 該排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を調整で
   きる排気ガス流量調整手段と、 上記排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添加す
   る還元剤添加手段とを備え、 必要に応じて、上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
   ス流量を低下させて上記排気ガス浄化手段の上流側にお
   いて還元剤を添加する予め定められた制御が実施される
   排気ガス浄化装置であって、 上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
   上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
   せるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存している
   還元剤の反応によって上記排気ガス浄化手段が過加熱さ
   れないように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
   の流量が調整される、排気ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 更に、上記排気ガス流量調整手段が上記
   排気ガス浄化手段における排気ガスの流通方向を反転で
   き、 上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
   上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
   せるべき時には、排気ガスが上記排気ガス浄化手段を流
   通する方向を上記予め定められた制御中とは反転して上
   記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量が調整さ
   れる、請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
   スの流量が調整される場合において、上記排気ガス浄化
   手段を流通する排気ガス流量が徐々に変化せしめられ
   る、請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
4. 【請求項４】 更に、上記排気ガス浄化手段に残存して
   いる還元剤の量を推定する残存還元剤量推定手段を有し
   ていて、 上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
   上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
   せるべき時には、上記残存還元剤量推定手段によって推
   定された残存還元剤量に基づいて上記排気ガス浄化手段
   を流通する排気ガスの流量が調整される、請求項１から
   ３の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
5. 【請求項５】 上記残存還元剤量推定手段が、上記排気
   ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を推定する流量
   推定手段と、上記排気ガス浄化手段の下流側における排
   気ガス中の還元剤濃度を推定する還元剤濃度推定手段と
   を含む、請求項４に記載の排気ガス浄化装置。
6. 【請求項６】 上記還元剤濃度推定手段は、ＨＣ濃度を
   推定するＨＣセンサを含む、請求項５に記載の排気ガス
   浄化装置。
7. 【請求項７】 上記予め定められた制御が完了して通常
   状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
   ス流量を増加させるべき時には、上記排気ガス流量調整
   手段を制御して上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
   スの流量を増加させることにより上記残存還元剤量が上
   記残存還元剤量推定手段によって推定され、推定された
   上記残存還元剤量が予め定められた残存還元剤量を超え
   ている場合には、上記排気ガス流量調整手段が上記予め
   定められた制御中の状態に戻されて、もしくは上記予め
   定められた制御中の状態とは上記排気ガス浄化手段にお
   ける排気ガスの流通方向のみ異なるようにされた状態に
   されて上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量
   が調整される、請求項４から６の何れか一項に記載の排
   気ガス浄化装置。
8. 【請求項８】 上記排気ガス流量調整手段を制御して上
   記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を増加さ
   せることにより上記残存還元剤量が上記残存還元剤量推
   定手段によって推定され、推定された上記残存還元剤量
   が予め定められた残存還元剤量を超えている場合には、
   上記排気ガス流量調整手段が上記予め定められた制御中
   の状態に戻されて、もしくは上記予め定められた制御中
   の状態とは上記排気ガス浄化手段における排気ガスの流
   通方向のみ異なるようにされた状態にされて上記排気ガ
   ス浄化手段を流通する排気ガスの流量が調整される上記
   制御が、予め定められた待ち時間をおいて繰り返され
   る、請求項７に記載の排気ガス浄化装置。
9. 【請求項９】 上記排気ガス浄化手段の温度が予め定め
   られた温度以下に低下した時に上記の予め定められた待
   ち時間が経過したとする、請求項８に記載の排気ガス浄
   化装置。
10. 【請求項１０】 上記排気ガス流量調整手段を制御して
    上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を増加
    させることにより上記残存還元剤量を上記残存還元剤量
    推定手段によって推定する場合において、上記排気ガス
    流量調整手段を通常状態における状態へと制御して上記
    排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を増加させ
    ることにより上記残存還元剤量が推定される、請求項７
    から９の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
11. 【請求項１１】 上記予め定められた制御が上記排気ガ
    ス浄化手段を浄化するための制御である請求項１から１
    ０の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
12. 【請求項１２】 上記排気ガス浄化手段は、流入する排
    気ガスの空燃比がリーンの時にＮＯｘを吸蔵し流入する
    排気ガスの空燃比が小さくなり、且つ還元剤が存在して
    いれば吸蔵したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ吸蔵剤を含
    む、請求項１から１１の何れか一項に記載の排気ガス浄
    化装置。
13. 【請求項１３】 上記排気ガス浄化手段は、排気ガス中
    の排気微粒子を除去する手段を含む、請求項１から１２
    の何れか一項に記載の排気ガス浄化装置。
14. 【請求項１４】 排気ガス浄化手段を排気ガス通路に配
    置して行う排気ガス浄化方法であって、 必要に応じて、上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
    ス流量を低下させて上記排気ガス浄化手段の上流側にお
    いて還元剤を添加する予め定められた制御が実施され、 上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
    上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
    せるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存している
    還元剤の反応によって上記排気ガス浄化手段が過加熱さ
    れないように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス
    の流量が調整される、排気ガス浄化方法。
15. 【請求項１５】 上記予め定められた制御が完了して通
    常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排気
    ガス流量を増加させるべき時には、排気ガスが上記排気
    ガス浄化手段を流通する方向を上記予め定められた制御
    中とは反転して上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
    スの流量が調整される、請求項１４に記載の排気ガス浄
    化方法。
16. 【請求項１６】 上記予め定められた制御が完了して通
    常状態に戻るべく上記排気ガス浄化手段を流通する排気
    ガス流量を増加させるべき時には、上記排気ガス浄化手
    段に残存している還元剤の量が推定され、該推定残存還
    元剤量に基づいて上記排気ガス浄化手段を流通する排気
    ガスの流量が調整される、請求項１４または１５に記載
    の排気ガス浄化方法。
17. 【請求項１７】 排気ガス通路に配置された排気ガス浄
    化手段と、 該排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量を調整で
    きる排気ガス流量調整手段と、 上記排気ガス浄化手段の上流側において還元剤を添加す
    る還元剤添加手段とを備え、 必要に応じて、上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガ
    ス流量を低下させて上記排気ガス浄化手段の上流側にお
    いて還元剤を添加する予め定められた制御が実施される
    排気ガス浄化装置であって、 上記予め定められた制御が完了して通常状態に戻るべく
    上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガス流量を増加さ
    せるべき時には、上記排気ガス浄化手段に残存している
    還元剤が一気に上記排気ガス浄化手段から排出されない
    ように上記排気ガス浄化手段を流通する排気ガスの流量
    が調整される、排気ガス浄化装置。