JP5141824B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気を浄化するための内燃機関の排気浄化装置に関する。

特許文献１は、エンジンの排気を浄化するための触媒を昇温するための触媒昇温装置を開示する。特許文献１の記載によれば、排気流路内における触媒よりも上流側には、燃料を噴射する噴射口を備えた添加弁と該燃料を着火させるための発熱部を備えた着火手段とが備えられ、それら添加弁と着火手段とは添加弁の噴射口から噴射された燃料が着火手段の発熱部に直接接触する位置に配設されている。

特開２００６−１１２４０１号公報

ところで、上記特許文献１の装置は内燃機関の始動直後において排気通路に設けられた排気浄化用触媒の温度を上げるべく上記構成を備えるが、排気をより適切に浄化し続けるためには排気浄化用触媒の温度制御がその後も継続されることが望まれる。しかし、特許文献１は排気浄化用触媒の暖機終了後の温度制御を開示しない。

他方、内燃機関の運転状態が変化すると、排気通路を流れる排気の流れ状態も変化し得る。このような排気の流れ状態の変化は、例えば、上記特許文献１の装置における着火手段による燃料への着火に影響する。したがって、排気浄化用触媒の温度制御に際して、そのような排気の流れ状態を考慮することは有効である。

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関始動時の暖機後、排気通路に設けられた触媒などの排気浄化用部材の温度を適切に制御することにある。

本発明は、排気通路に排気浄化用部材を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、排気浄化用部材よりも上流側に設けられた酸化機能を有する触媒と、該触媒の上流側に位置付けられた燃料添加手段と、触媒の上流側に位置付けられた発熱手段と、燃料添加手段の作動および発熱手段の作動を制御する制御手段とを備え、制御手段は、排気浄化用部材の温度が所定温度域内にありかつ排気の流速が所定速以上のとき、発熱手段を作動させずに燃料添加手段を作動させ、排気浄化用部材の温度が所定温度域内にありかつ排気の流速が所定速未満のとき、発熱手段を作動させると共に燃料添加手段を作動させる、内燃機関の排気浄化装置を提供する。

制御手段は、排気浄化用部材の温度が所定温度域内にありかつ排気の温度が所定排気温度未満のときであって、排気の流速が所定速以上のとき、発熱手段を作動させずに燃料添加手段を作動させるとよい。

図１は、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の基本構成例を説明するための概念図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置が適用された内燃機関システムを示す概略構成図である。 図３は、図２の燃料添加弁の作動およびグロープラグの作動を説明するための図である。

まず、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の基本的な構成例を図１に基づき説明する。図１では、内燃機関の排気浄化装置Ｓは、排気通路Ｐに設けられた排気浄化用部材Ｍと、排気浄化用部材Ｍの温度を制御するための温度制御装置Ｒとを備える。温度制御装置Ｒは、排気浄化用部材Ｍよりも上流側に設けられた酸化促進部材Ｒ１と、酸化促進部材Ｒ１の上流側に位置付けられた燃料添加手段Ｒ２と、酸化促進部材Ｒ１の上流側に位置付けられた発熱手段Ｒ３とを有する。図１では、酸化機能を有する触媒を含む酸化促進部材Ｒ１と燃料添加手段Ｒ２と発熱手段Ｒ３とは共に排気通路Ｐに設けられているが、これらの少なくとも１つまたは全ては排気通路以外に設けられることができる。燃料添加手段Ｒ２によって添加された燃料が発熱手段Ｒ３の発熱部周囲を通るように燃料添加手段Ｒ２と発熱手段Ｒ３とは配設されている。温度制御装置Ｒは、燃料添加手段Ｒ２の作動を制御する燃料添加制御手段Ｃ１と発熱手段Ｒ３の作動を制御する発熱制御手段Ｃ２とを含む制御手段Ｃを備える。

温度制御装置Ｒは、機関始動時などの排気浄化用部材Ｍの温度が所定温度よりも低いとき、燃料添加手段Ｒ２および発熱手段Ｒ３を作動させる。これにより発熱手段Ｒ３の発熱部は発熱し、燃料添加手段Ｒ２から燃料が添加される。こうして酸化促進部材Ｒ１および／またはその周囲を通過して生成した加熱用ガスが排気浄化用部材Ｍに供給される。この結果、排気浄化用部材Ｍは所定温度以上に加熱される。

一旦、排気浄化用部材Ｍがその所定温度以上にまで加熱された後、温度制御装置Ｒは、必要に応じて、排気浄化用部材Ｍの温度をその所定温度以上に維持制御するように排気浄化用部材Ｍの温度制御を実行する。排気浄化用部材温度検出装置によって検出された排気浄化用部材Ｍの温度が所定温度域内にありかつ排気流速検出装置によって検出された排気の流速が所定速以上のとき、制御手段Ｃは発熱手段Ｒ３を作動させずに燃料添加手段Ｒ２を作動させる。これに対して、排気浄化用部材Ｍの温度がその所定温度域内にありかつ排気の流速が所定速未満のとき、制御手段Ｃは発熱手段Ｒ３を作動させると共に燃料添加手段Ｒ２を作動させる。これにより燃料添加手段Ｒ２から添加された燃料の燃焼または酸化が発熱手段Ｒ３や酸化促進部材Ｒ１で適切に促進されて排気浄化用部材Ｍの昇温が図られ得る。なお、ここでは、上記所定温度域は、排気浄化用部材Ｍの温度制御において機関始動時等に目標とされる上記所定温度以上の温度域であるが、該所定温度を含むこともできる。

次に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１実施形態について説明する。

第１実施形態の内燃機関の排気浄化装置（以下、排気浄化装置）１が適用された車両の内燃機関システムの概略図を図２に示す。内燃機関（以下、エンジン）１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室に直接噴射することにより自然着火させる型式のエンジン、すなわちディーゼルエンジンである。

気筒１４の燃焼室に臨むと共に吸気通路１６の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路１６の一部を区画形成する吸気マニホールド１８が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路１６の一部を区画形成する吸気管が接続されている。吸気通路１６の上流端側には、吸気通路１６に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ２０が設けられている。また、スロットルアクチュエータ２２によって開度が調整されるスロットル弁２４が、吸気通路１６の途中に設けられている。

他方、気筒１４の燃焼室に臨むと共に排気通路２６の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路２６の一部を区画形成する排気マニホールド２８が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路２６の一部を区画形成する排気管が接続されている。排気通路２６の途中には、第１排気浄化用部材（以下、第１浄化部材）３０と第２排気浄化用部材（以下、第２浄化部材）３２とを直列的に収容した第１コンバータ３４が設けられている。さらに、第１コンバータ３４よりも下流側の排気通路には、第３排気浄化用部材（以下、第３浄化部材）３６を収容した第２コンバータ３８が設けられている。なお、第１浄化部材３０、第２浄化部材３２および第３浄化部材３６は排気浄化装置１に含まれる。

ここでは、第１浄化部材３０は酸化触媒を含む。第１浄化部材３０は、例えば白金Ｐｔのような貴金属触媒を担持したモノリス触媒として形成されている。

また、第２浄化部材３２は排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのパティキュレートフィルタである。第２浄化部材３２であるパティキュレートフィルタは貴金属触媒を担持していない。しかしながらパティキュレートフィルタ上に白金Ｐｔのような貴金属触媒等を担持させることもできる。

また、第３浄化部材３６はＮＯｘ浄化用の触媒、ここではＮＯｘ吸蔵触媒を含む。第３浄化部材３６では、その基体上に例えばアルミナからなる触媒担体が担持されている。触媒担体の表面上には白金Ｐｔなどの貴金属触媒が分散して担持されていて、さらに触媒担体の表面上にはＮＯｘ吸収剤の層が形成されている。ＮＯｘ吸収剤は排気の空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低下すると吸蔵したＮＯｘを放出するＮＯｘの吸放出作用を行う。このような第３浄化部材３６は、排気の空燃比がリーンのときにはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低下すると例えば排気の空燃比がリッチになったときに吸蔵したＮＯｘを放出してＮＯｘを還元させる。なお、第３浄化部材３６は、アンモニアとＮＯｘとの化学反応（還元反応）を促進させるＮＯｘ浄化用の触媒を備えることが可能である。この場合には、アンモニア供給用に例えば尿素水添加装置が第１コンバータ３４と第２コンバータ３８との間に設けられ得る。

さらに、排気により回転駆動されるタービンホイールを含むタービン４０が排気通路２６の途中に設けられている。ただし、タービン４０は、第１コンバータ３４よりも上流側の排気通路に配置されている。これに対応して、タービンホイールに同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ４２が吸気通路１６の途中に設けられている。すなわち、エンジン１０には、排気エネルギーを取り出すタービン４０と、タービン４０により取り出された排気エネルギーによってエンジン１０に過給するコンプレッサ４２とを有するターボチャージャ４４が設けられている。そして、コンプレッサ４２により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ４６がコンプレッサ４２よりも下流側の吸気通路に設けられている。

エンジン１０には、排気通路２６を流れる排気の一部を吸気通路１６に導く排気還流（ＥＧＲ）装置４８が設けられている。ＥＧＲ装置４８は、排気通路２６と吸気通路１６とをつなぐＥＧＲ通路５０を区画形成するＥＧＲ管５２と、ＥＧＲ通路５０の連通状態調節用のＥＧＲ弁５４と、還流される排気（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ５６とを有している。ＥＧＲ管５２上流側の一端は排気マニホールド２８に接続され、その下流側の他端は吸気マニホールド１８に接続されている。ＥＧＲ弁５４はＥＧＲクーラ５６よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ５８により調節される。

さて、エンジン１０に設けられた排気浄化装置１はさらに温度制御装置６０を備えている。温度制御装置６０は上記した排気浄化用部材の温度を制御するべく設けられている。温度制御装置６０は、加熱用ガスを生成して下流側の第１〜第３浄化部材３０、３２、３６、特に第２浄化部材３２および第３浄化部材３６に供給し、それら排気浄化用部材の暖機または加熱およびその活性状態を維持促進するためのものである。

特に、ここでは、温度制御装置６０は、それら３つの排気浄化用部材のうちの第３浄化部材３６を第３浄化部材３６の所定活性温度域の温度まで加熱してそれがその所定活性温度域内の温度を有し続けるように作動される。また、温度制御装置６０は、第２浄化部材３２に捕集されたＰＭを除去するべく、所定時期に、所定時間、作動される。例えば、エンジン１０の累積作動時間が所定時間を越えるたびに、温度制御装置６０は作動する。なお、温度制御装置６０は、第２浄化部材３２の前後の差圧が所定圧以上になったときに、機能することもできる。この場合、第２浄化部材３２前後の差圧を検出するための圧力センサが備えられるとよい。

温度制御装置６０は、排気浄化用部材よりも上流側に設けられた酸化促進部材６２と、該酸化促進部材６２の上流側に位置付けられた燃料添加弁６４と、酸化促進部材６２の上流側に位置付けられたグロープラグ６６とを有する。ここでは、これら酸化促進部材６２、燃料添加弁６４およびグロープラグ６６はタービン４０と第１浄化部材３０との間の排気通路に設けられている。燃料添加弁６４とグロープラグ６６とは、グロープラグ６６の発熱部６６ａに向かって燃料添加弁６４の噴射口から燃料が噴射されるように配設されている。

酸化促進部材６２は、酸化機能を有する触媒を含み、具体的には酸化触媒を含んで構成されている。酸化促進部材６２は、例えば白金Ｐｔのような貴金属触媒を担持したモノリス触媒として形成されている。酸化促進部材６２は、排気通路２６における排気の流れを阻害しないように定められた大きさおよび形状を有し、支持部材（不図示）により排気通路２６に支持されている。

燃料添加弁６４は燃料添加手段として備えられている。具体的には、燃料添加弁６４は、上記燃料噴射弁１２を備えた燃料供給装置に含まれる燃料タンクからポンプによって圧送された燃料を添加供給するように設けられている。したがって、ここでは、燃料添加弁６４、燃料タンクおよびポンプは燃料添加装置に含まれるが、燃料添加弁６４への燃料供給系統は、燃料噴射弁１２への燃料供給系統とは別に独立して構成可能である。

また、グロープラグ６６は発熱手段として構成されている。グロープラグ６６が通電されることで、そのグロープラグ６６の発熱部６６ａは発熱することができる。発熱手段であるグロープラグ６６は発熱装置に含まれる。ただし、図示しないが、グロープラグ６６には、これに給電するための直流電源および昇圧回路が接続されている。なお、グロープラグ６６に代えて発熱手段としてセラミックヒータが用いられてもよい。

燃料添加弁６４から噴射された燃料はグロープラグ６６の発熱部６６ａ周囲を通過して酸化促進部材６２およびその周囲に至る。グロープラグ６６への通電により発熱部６６ａが発熱しているときには、燃料はグロープラグ６６から熱を受けて、場合によっては燃焼し、酸化促進部材６２およびその周囲に到達する。そして、酸化促進部材６２でその燃料の酸化、例えば燃焼が促される。特に、酸化促進部材６２はここでは酸化触媒を含むので、酸化促進部材６２の温度がその所定活性温度域内にあるとき、酸化促進部材６２で燃料の酸化はより好適に促進される。なお、酸化促進部材６２での燃料の酸化によって酸化促進部材６２自体の温度が上昇し、これにより酸化促進部材６２は昇温される。こうして加熱用ガスが生成されて上記排気浄化用部材に流れる。このような加熱用ガスは燃料の酸化により高温を有することができる。

また、このような加熱用ガスは改質燃料を含むことがある。酸化促進部材６２の温度が高くなると、酸化促進部材６２で燃料中の炭素数の多い炭化水素が分解して、炭素数が少なく反応性の高い炭化水素が生成され、これによって燃料が反応性の高い燃料に改質される。換言すれば、酸化促進部材６２は、一方では急速に発熱する急速発熱器を構成し、他方では、改質された燃料を排出する改質燃料排出器を構成する。

このような構成を備えるエンジン１０は、制御装置７０に、各種値を検出する（推定することを含む）ための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター７２が吸気通路１６に備えられている。ここでは、エアフローメーター７２は排気の流速を検出するためのセンサとしても利用される。また、エアフローメーター７２近傍に吸入空気の温度を検出するための温度センサ７４が、そしてインタークーラ４６下流側にも温度を検出するための温度センサ７６が備えられている。また、過給圧を検出するための圧力センサ７８が吸気通路１６の途中に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル８０の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ８２が備えられている。また、スロットル弁２４の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ８４も備えられている。さらに、ＥＧＲ弁５４の開度を検出するためのセンサ８６も備えられている。また、ピストンが往復動するシリンダブロックには、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ８８が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ８８はエンジン回転速度を検出するためのエンジン回転速度センサとしても利用される。さらに、エンジン１０の冷却水温を検出するための温度センサ９０が備えられている。さらに、排気通路２６には、温度センサである第１排気温センサ９２および第２排気温センサ９４が備えられている。なお、ここでは、第１排気温センサ９２はタービン４０上流側の排気通路に設けられ、具体的には排気マニホールド２８に設けられ、第２排気温センサ９４は第３浄化部材３６の近くの排気通路、具体的には第２浄化部材３２と第３浄化部材３６との間に設けられている。

制御装置７０は、ＣＰＵ、記憶装置（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ）、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、上記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号または検出信号に基づき、予め設定されたプログラム等にしたがって円滑なエンジン１０の運転ないし作動がなされるように、制御装置７０は出力インタフェースから電気的に作動信号または駆動信号を出力する。こうして、燃料噴射弁１２の作動、スロットル弁２４の開度、ＥＧＲ弁５４の開度、燃料添加弁６４の作動、グロープラグ６６の作動（グロープラグ６６への通電）などが制御される。

制御装置７０は温度制御装置６０における制御手段（制御装置）の機能を有する。つまり、燃料添加手段である燃料添加弁６４の作動を制御する燃料添加制御手段および発熱手段であるグロープラグ６６の作動を制御する発熱制御手段の各々として、制御装置７０の一部は機能することができる。また、排気温検出手段としての温度センサ９２と制御装置７０の一部とは、排気の温度を検出する排気温検出装置に含まれる。さらに排気浄化用部材温度検出手段としての温度センサ９４と制御装置７０の一部とは、排気浄化用部材の温度を検出する排気浄化用部材温度検出装置に含まれる。流速検出手段として用いられるエアフローメーター７２と制御装置７０の一部とは排気の流速を検出する排気流速検出装置に含まれる。

エンジン１０では、吸入空気量、エンジン回転速度など、すなわちエンジン負荷およびエンジン回転速度で表されるエンジン運転状態に基づいて、所望の出力を得るように、燃料噴射量（燃料量）、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が行われる。

そして、温度制御装置６０では、例えば、エンジン始動時、排気浄化用部材の温度が所定温度以上に早期に上がるように、特にここでは第３浄化部材３６の温度が第３浄化部材３６の所定活性温度域内に早期に達するように、燃料添加弁６４およびグロープラグ６６が作動させられる。つまり、グロープラグ６６に通電され、その発熱部６６ａに向けて燃料添加弁６４から燃料が噴射される。この燃料を含むまたはこの燃料に起因して生じたガスは酸化促進部材６２やその周囲を通過して排気浄化用部材に至る。このようなエンジン始動時の排気浄化用部材へのガスの供給は、始動開始時から行われ、第３浄化部材３６の温度がその所定活性温度域内の所定温度以上になるまで実行される。なお、ここでは第３浄化部材の所定活性温度域内の所定温度は、その所定活性温度域の下限温度であり、例えば２００℃に設定されている。ただし、このようなエンジン始動時の排気浄化用部材への加熱用ガスの供給は、排気浄化用部材の温度が早期に高まったとしても、エンジン暖機が完了するまで継続されるとよい。この場合、エンジン暖機完了はエンジン１０の冷却水温に基づいて判断される。例えば、排気浄化用部材の温度が早期に高まって、その後、エンジン１０の冷却水温が所定温度（例えば７０℃）以上になってエンジン暖機完了と制御装置７０が判定したとき、制御装置７０は、燃料添加弁６４の作動とグロープラグ６６の作動とを共に停止する。

さらに、本第１実施形態では、第３浄化部材３６の温度が上記した所定活性温度域内に達した後、第３浄化部材３６の温度をその所定活性温度域内に保つように、温度制御装置６０が機能する。以下に、エンジン暖機完了後の燃料添加弁６４およびグロープラグ６６の両方の作動制御に関して、図３のフローに基づいて説明する。なお、図３のフローは、エンジン暖機完了後、繰り返される。

制御装置７０は、第３浄化部材３６の温度が所定部材温度以下か否かを判断する（ステップＳ３０１）。この判断は、第２排気温センサ９４からの出力信号に基づいて推測される（検出される）第３浄化部材３６の温度に基づいて実行される。また、ここでの判定基準となる所定部材温度は、第３浄化部材３６の温度をその所定活性温度域に保つように設定されていて、その所定活性温度域の下限温度以上の温度であるとよく、ここでは２５０℃に設定されている。つまり、ここでの判定は、第３浄化部材３６の温度が２００℃以上かつ２５０℃以下の所定温度域内にあるか否かの判定に相当する。

排気浄化用部材の温度が所定部材温度以下であると判断されると（ステップＳ３０１で肯定判定）、排気の温度が所定排気温度未満か否かが判断される（ステップＳ３０３）。排気の温度は第１排気温センサ９２からの出力信号に基づいて検出される。また、この判定基準となる所定排気温度は、排気が第３浄化部材３６の温度をその所定活性温度域よりも低い温度にする可能性があるか否かを基準に定められていて、ここでは２００℃に設定されている。これは２００℃未満の排気が第３浄化部材３６に流れた場合、第３浄化部材３６の温度が２００℃未満になる可能性があるからである。

排気の温度が所定排気温度未満であると判断されると（ステップＳ３０３で肯定判定）、排気の流速が所定速以上か否かが判定される（ステップＳ３０５）。排気の流速はエアフローメーター７２からの出力信号に基づいて推測される（検出される）。また、所定速は、通電状態のグロープラグ６６の発熱部６６ａにおける加熱機能が適切に発揮可能か否かに基づいて設定されている。例えば、排気流速が所定速以上のとき、その排気による乱流作用により、燃料添加弁６４から添加された燃料はグロープラグ６６によって適切に加熱され難い。

したがって、排気の流速が所定速以上でないとき、つまり排気の流速が所定速未満であるとき（ステップＳ３０５で否定判定）、グロープラグ６６に通電しつつ燃料添加弁６４から燃料が添加される（ステップＳ３０７）。これに対して、排気の流速が所定速以上であるとき（ステップＳ３０５で肯定判定）、グロープラグ６６に通電されずに（グロープラグ６６が作動されずに）燃料添加弁６４による燃料の添加のみが実行される（ステップＳ３０９）。このようにすることで、グロープラグ６６でのエネルギー消費を適切に抑制しつつ、温度制御装置６０の機能を最大限に発揮して排気浄化用部材の温度を適切に所定温度域内に維持することが可能になる。なお、グロープラグ６６に通電しないで燃料添加弁６４から燃料を添加した場合には、添加燃料は酸化促進部材６２およびその周囲を通過することで酸化を促されつつ排気浄化用部材に至り、排気浄化用部材の温度上昇に貢献することができる。

他方、排気浄化用部材の温度が所定部材温度以下でない場合（ステップＳ３０１で否定判定）、または、排気の温度が所定排気温度未満でない場合（ステップＳ３０３で否定判定）、燃料添加弁６４の作動およびグロープラグ６６の作動は停止される。つまり、温度制御装置６０による排気浄化用部材の加熱は停止される。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態に係る排気浄化装置が適用された車両の内燃機関システムの構成は上記第１実施形態に係る排気浄化装置が適用された車両の内燃機関システムの構成と概ね同じである。したがって、本第２実施形態の排気浄化装置が適用された車両の内燃機関システムの説明はここでは省略される。本第２実施形態の排気浄化用装置は、温度制御装置１６０の作動制御の点で、第１実施形態の排気浄化用装置に対して相違点を有する。以下に、その相違点を説明する。なお、以下の説明では、既に説明した構成要素に対応する構成要素に、既に説明した構成要素と同じ符号を付す。

本第２実施形態における温度制御装置１６０の制御では、上記ステップＳ３０３の判定の代わりに、ステップＳ３０３´の判定が実行される。ステップＳ３０３´では、排気浄化用部材の温度が下降しているか否かの判定が実行される。ここでは、判定対象の排気浄化用部材は第３浄化部材３６である。排気浄化用部材の温度変化は、第２温度センサ９４からの出力信号に基づいて得られる第３浄化部材３６の温度に基づいて求められる。そして、その温度勾配が所定値以下であるとき、排気浄化用部材の温度が下降していると判断される。なお、排気浄化用部材の温度が下降していると判断されると（ステップＳ３０３´で肯定判定）、上記ステップＳ３０５が実行され、排気浄化用部材の温度が下降していないと判断されると（ステップＳ３０３´で否定判定）、上記ステップＳ３１１が実行される。

以上、上記２つの実施形態では、本発明はディーゼルエンジンに適用されたが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリンエンジン、筒内噴射形式のガソリンエンジン等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、ＬＰＧ（液化天然ガス）等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数、気筒配列形式などは如何なるものであってもよい。

また、排気通路に設けられる排気浄化用部材の数、種類、構成および配列順序は、上記実施形態に限定されない。排気浄化用部材の数は１つでも、２つでも、４つでもよい。例えば、上記第３浄化部材よりも下流側に、酸化触媒を含む排気浄化用部材がさらに備えられてもよい。排気浄化用部材として、公知の種々の触媒、フィルタ等が用いられ得る。また、上記酸化促進部材６２は、上記した構成を有する酸化触媒を含まなくてもよく、別の酸化機能を有する触媒を含むことができる。また、燃料添加手段および発熱手段の作動を制御するために上記実施形態では実質的に第３浄化部材３６の温度のみが考慮されたが、他の排気浄化用部材の温度が考慮されることもでき、複数の排気浄化用部材の温度が考慮されることも可能である。

また、排気浄化用部材の温度は温度センサを用いて検出される以外に例えばエンジンの運転状態に基づいて推定されることも可能である。さらに、排気の流速は吸入空気量に基づいて推定される以外に例えば排気通路に設けた流速センサを用いて検出されたり、エンジンの運転状態に基づいて推定されたりすることも可能である。さらに、排気の温度は温度センサを用いて検出される以外に例えばエンジンの運転状態に基づいて推定されることも可能である。

なお、上記２つの実施形態およびその変形例等では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明はこれらに限定されない。本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

Claims (2)

1. 排気通路に排気浄化用部材を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記排気浄化用部材よりも上流側に設けられた酸化機能を有する触媒と、
   該触媒の上流側に位置付けられた燃料添加手段と、
   前記触媒の上流側に位置付けられた発熱手段と、
   前記燃料添加手段の作動および前記発熱手段の作動を制御する制御手段と
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記排気浄化用部材の温度が所定温度域内にありかつ排気の流速が所定速以上のとき、前記発熱手段を作動させずに前記燃料添加手段を作動させ、
   前記排気浄化用部材の温度が前記所定温度域内にありかつ排気の流速が前記所定速未満のとき、前記発熱手段を作動させると共に前記燃料添加手段を作動させる
   ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記制御手段は、
   前記排気浄化用部材の温度が前記所定温度域内にありかつ排気の温度が所定排気温度未満のときであって、排気の流速が前記所定速以上のとき、前記発熱手段を作動させずに前記燃料添加手段を作動させる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。

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