KR20040045386A - 내연기관의 배기정화장치 및 배기정화방법 - Google Patents

내연기관의 배기정화장치 및 배기정화방법 Download PDF

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Abstract

배기정화장치(1)는 파티큘레이트 필터(4)와 산화촉매(5)와 프론트 산화촉매(7)와 바이패스통로(8)와 유로전환장치(9)를 배기통로(3)에 구비한다. 프론트 산화촉매(7)는 산화촉매(5)보다 상류측에 배치된다. 바이패스통로(8)는 프론트 산화촉매(7)의 상류와 하류를 바이패스한다. 유로전환장치(9)는 배기(E)의 흐름을 프론트 산화촉매(7)측 혹은 바이패스통로(8)측으로 전환한다. 필터(4)를 강제재생할 경우, 배기(E)는 온도가 향상되어 프론트 산화촉매(7)에 통과된다. 산화촉매(5)가 활성화된 후, 배기(E)는 유로전환장치(9)에 의해 흐름이 전환되어 바이패스통로(8)에 통과된다.

Description

내연기관의 배기정화장치 및 배기정화방법{EXHAUST GAS PURIFYING APPARATUS AND EXHAUST GAS PURIFYING METHOD FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관에서 배출된 파티큘레이트를 포집하는 필터와, 이 필터의 기능을 회복시키는 재생수단을 구비하는 내연기관의 배기정화장치 및 배기정화방법에 관한 것이다.
내연기관의 일례로서, 디젤엔진이 있다. 디젤엔진은 배기통로에 배기정화장치를 구비한다. 이 배기정화장치는 디젤 파티큘레이트 필터(DPF:Diesel Particulates Filter)와 재생장치를 구비한다. DPF는 배기중에 포함되는 검은 연기, 매연, HC 등과 같은 파티큘레이트(particulates)를 포집한다. 재생장치는 DPF의 기능을 유지하기 위해 DPF의 상류에 배치된다. 재생장치는 산화촉매를 가지고 있고, 배기에 포함되는 NO와 O2를 반응시켜 NO2를 생성한다. 생성된 NO2는 파티큘레이트와 반응한다. 그 결과, 필터에 포집된 파티큘레이트가 제거되어 DPF는 재생된다.
파티큘레이트는 분위기온도가 약 550℃이상에서 O2와 반응하고, 분위기온도가 약 250℃이상에서 NO2와 반응한다. 엔진이 일정한 회전수이상으로 유지되는 연속운전상태인 경우, 배기의 온도는 약 250℃이상으로 유지된다. 이 연속운전상태에 있어서, 재생장치에 의해 NO2가 공급되면, DPF는 파티큘레이트를 포집하면서 파티큘레이트를 연소시키는, 소위 연속재생상태를 실현할 수 있다.
그러나, 경부하운전이 연속되면, 배기의 온도가 저하된다. 그 결과, DPF의 상류에 배치된 산화촉매의 온도는 활성화온도를 유지하기 어렵게 되기 때문에, DPF의 재생이 불충분하게 되는 경우가 있다. 배기정화장치는 재생기능이 저하되면, DPF가 과잉포집상태로 되어, 파티큘레이트에 의해 막힘이 발생한다. 그 결과, 배기압력이 증대되어, 엔진의 연비 및 동력성능을 저하시킨다.
그래서, 엔진의 운전상태를 제어함으로써, NO의 배출량을 증가시켜 NO2의 양을 늘리거나, 배기의 온도를 상승시켜 NO2와 파티큘레이트의 반응을 촉진시키는 재생장치가 일본 특허공개 2001-115822호 공보에 개시되어 있다. 이 재생장치는 배기가스센서(exhaust gas sensor), 엔진회전센서, 엔진부하센서, 엔진가동타이머, 흡기량센서, NOx센서, O2센서, 배기가스온도센서 중 어느 하나에 의해 DPF에 포집된 파티큘레이트의 포집량을 측정한다. 그리고, 재생장치는 연료분사장치의 연료분사시기 및 분사량, EGR(Exhaust Gas Re-circulation)장치의 EGR밸브의 개방도, 터보과급기의 흡기량, 각 실린더에 설치된 흡기밸브 및 배기밸브의 개폐시기 및 리프트(lift)량, 흡기통로에 설치된 흡기스로틀밸브의 개방도 중 어느 하나를 제어한다.
또, DPF의 상류에 연료를 분사하는 연료분사수단을 구비하는 배기미립자 정화장치가 일본 특허공개 평7-259533호 공보에 개시되어 있다. 이 배기미립자 정화장치는 촉매가 코팅된 필터와, 이 필터의 온도를 검출하는 온도센서와, 온도센서의 온도신호에 기초하여 필터의 상류에 연료를 분사하는 연료분사수단을 구비한다. 배기미립자 정화장치는 온도센서로 검출되는 온도에 기초하여 필터의 재생시기를 판단하여, 연료의 분사시기 및 양을 제어한다. 또, 이 배기미립자 정화장치는 팽창행정중에, 실린더내에 연료를 추가분사하고, 실린더내에 남겨진 잉여공기의 산소와 연료를 반응시켜 배기의 온도를 상승시킨다. 온도가 상승된 배기는 촉매의 활성화온도이상으로 촉매가 배치된 필터를 승온시킨다. 그리고 승온된 촉매는 추가분사된 연료를 산화시킨다. 필터에 포집된 파티큘레이트는 연료가 산화될 때의 반응열로 연소된다. 필터의 온도가 파티큘레이트의 착화온도이상으로 되어 있는 상태가 소정의 시간을 초과한 경우에 팽창행정으로부터 배기행정까지의 동안의 연료분사를 중지시켜 필터의 재생을 완료한다.
그러나, 필터를 재생하기 위해서, 산화촉매가 활성화온도로 되도록 엔진의 부하를 변동시켜서 배기를 승온함으로써, 소위 강제재생을 실시할 경우, 통상의 운전조건의 배기에 비해, 많은 파티큘레이트가 배기에 포함되게 된다. 그리고, 산화촉매가 활성화온도에 도달할 때까지의 동안에 발생되는 파티큘레이트는 산화촉매에도 부착된다. 강제재생을 반복하면, 산화촉매는 점차 파티큘레이트로 덮여서 기능을 충분히 발휘할 수 없게 된다. 그 결과, 배기정화장치는 필터를 연속재생하는 기능이 저하된다.
본 발명의 목적은 내연기관의 배기에 포함되는 파티큘레이트를 포집하는 필터의 연속재생기능을 유지하면서, 강제재생기능도 향상시킬 수 있는 내연기관의 배기정화장치 및 배기정화방법을 제공하는 데에 있다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 제1실시형태의 배기정화장치를 나타내는 도이다.
도2는 도1의 배기정화장치가 촉매승온제어시인 상태를 나타내는 도이다.
도3은 도1의 배기정화장치의 재생사이클을 나타내는 플로챠트이다.
도4는 도1의 배기정화장치의 재생사이클을 나타내는 타이밍챠트이다.
본 발명에 따른 내연기관의 배기정화장치는 파티큘레이트 필터와 산화촉매와 강제재생 제어수단을 구비한다. 파티큘레이트 필터는 내연기관의 배기통로에 배치되어 배기중의 파티큘레이트를 포집한다. 산화촉매는 파티큘레이트 필터보다 상류측의 배기통로중에 배치된다. 강제재생 제어수단은 파티큘레이트 필터를 강제적으로 재생할 때, 내연기관의 배기온도를 상승시킴으로써 산화촉매를 활성화시키는 촉매승온제어를 실행한 후, 상기 산화촉매에 미연연료를 공급함으로써 상기 필터를 승온시키는 필터승온제어를 실행한다.
배기정화장치는 또한 프론트 산화촉매와 바이패스통로와 유로전환장치를 구비한다. 프론트 산화촉매는 상기 산화촉매보다 상류측의 배기통로중에 배치된다. 파이배스통로는 상기 프론트 산화촉매를 바이패스하도록 상기 배기통로에 설치된다. 유로전환장치는 배기의 흐름을 상기 프론트 산화촉매측 혹은 상기 바이패스통로측으로 전환한다. 유로전환장치는 상기 촉매승온제어 실행시에, 배기의 흐름을 프론트 산화촉매측으로 전환하고, 상기 필터승온제어 실행시에 배기의 흐름을 바이패스통로측으로 전환한다.
필터를 강제적으로 재생할 때, 촉매승온제어 실행시에, 유로전환장치는 배기의 흐름을 프론트 산화촉매측으로 전환한다. 산화촉매보다 상류측에 위치하는 프론트 산화촉매는 단기간에 승온됨과 아울러, 촉매반응의 열에 의해 하류의 산화촉매에 흐르는 배기온도의 상승을 촉진시킨다. 산화촉매는 효율적으로 활성화됨과 아울러, 기관으로부터 배출되는 매연은 기관의 배기온도의 상승에 따라 비교적 고온으로 되는 프론트 산화촉매에 의해 산화연소된다. 따라서, 산화촉매에 매연이 부착되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 매연이 연소되는 것에 의한 열로 산화촉매의 활성화를 보다 촉진시킬 수 있다.
그 후, 필터승온제어 실행시에, 유로전환장치는 배기의 흐름을 바이패스통로측으로 전환한다. 따라서, 배기정화장치는 미연연료를 산화촉매에 의해 확실히 연소시킬 수 있어, 필터를 효율적으로 승온시켜 효율적으로 재생할 수 있다.
바람직한 형태로서, 프론트 산화촉매는 하류의 산화촉매보다 소용량으로 하는 것이 좋다. 이 경우, 프론트 산화촉매가 소용량으로 될수록, 촉매승온제어 실행시에 있어서, 프론트 산화촉매가 충분한 온도까지 승온되는 시간이 단축된다.
또, 바람직한 형태로서의 유로전환장치는 통상운전시에 있어서의 내연기관의 배압(排壓)이 상승되는 것을 방지하기 위해서, 촉매승온제어시 이외에, 흐름을 전환하여 배기를 바이패스통로측으로 흐르게 한다. 필터의 강제재생을 효율적으로 실시하기 위해서, 산화촉매와 필터 사이에 온도검출기를 설치해도 좋다. 그리고, 이 온도검출기에 의해 필터의 입구의 온도를 검출하고, 검출된 온도에 기초하여 강제재생 제어수단으로 유로전환장치를 작동시키는 것도 바람직하다. 또, 배기의 유량이나 압력을 변화시키지 않기 위해서, 압력손실도 고려해서 프론트 산화촉매의 유로단면적과 바이패스통로의 유로단면적을 결정하는 것도 바람직하다. 그리고, 유로전환장치는 프론트 산화촉매측과 바이패스통로측의 각각에 밸브를 구비하여, 각각 독립해서 개폐할 수 있도록 해도 좋다.
본 발명에 따른 내연기관의 배기정화방법에 의하면, 상술한 배기정화장치를 이용하여, 촉매승온제어 실행시에 유로전환장치가 배기의 흐름을 프론트 산화촉매측으로 전환하는 단계와, 필터승온제어 실행시에 유로전환장치가 배기의 흐름을 바이패스통로측으로 전환하는 단계를 갖는다. 또, 촉매승온제어시 이외에, 유로전환장치가 배기의 흐름을 바이패스통로측으로 전환하는 단계를 가져도 좋다.
본 발명에 따른 일실시형태의 배기정화장치(1)에 대해서, 도1 내지 도4를 참조해서 설명한다. 도1에 나타내듯이 배기정화장치(1)는 내연기관, 구체적으로는 디젤엔진(2)의 배기통로(3)에 설치되어 있다. 배기정화장치(1)는 필터(4)와 산화촉매(5)와 온도검출기(6)와 프론트 산화촉매(7)와 바이패스통로(8)를 유로전환장치(9)와 제어장치(10)를 구비하고 있다.
필터(4)는 엔진(2)으로부터 배출되는 배기(E)에 포함되는 검은 연기, 매연, HC 등과 같은 파티큘레이트를 포집한다. 산화촉매(5)는 필터(4)의 상류측에 설치되어 촉매반응에 의해 배기(E)에 포함되는 NO와 O2의 산화반응을 활성화시킨다. 이것에 의해 NO2가 생성된다.
온도검출기(6)는 필터(4)의 상류측과 산화촉매(5)의 하류측 사이에 배치되어 필터(4)입구의 배기의 온도(K)를 검출한다. 이 온도검출기(6)는 구체적으로는 측온저항체나 서미스터, 또는 스텐레스 보호관에 열전대가 삽입된 시스열전대 등 온도변화를 전기적인 변화량으로서 출력할 수 있는 것이다. 또, 온도검출기(6)는 미리 설정되는 온도조건으로 신호를 출력하도록 설정된 바이메탈이어도 좋다.
프론트 산화촉매(7)는 배기통로(3)에 있어서 산화촉매(5)보다 상류측에서 배기매니폴드와 배기관의 접속부나 배기매니폴드의 내부 등, 엔진(2)에 근접한 위치에 배치되어 있다. 프론트 산화촉매(7)는 산화촉매(5)와 동일이상의 산화력을 갖는 촉매로서, 산화촉매(5)보다 용적이 작다. 바이패스통로(8)는 프론트 산화촉매(7)보다 상류측의 배기통로(3)와 프론트 산화촉매(7)보다 하류측에서 산화촉매(5)보다 상류측의 배기통로(3)를 연통하고 있다.
유로전환장치(9)는 배기통로(3)와 바이패스통로(8)의 분기부에 설치되어 있다. 유로전환장치(9)는 촉매측 밸브(A)와 바이패스측 밸브(B)를 구비하고 있다. 촉매측 밸브(A)는 프론트 산화촉매(7)로 통하는 경로를 차단한다. 바이패스측밸브(B)는 바이패스통로(8)로 통하는 경로를 차단한다. 각각의 밸브(A,B)는 예를 들면, 버터플라이식 밸브이며, 각각 독립해서 작동한다. 또, 유로전환장치(9)는 플런저 등에 의해 프론트 산화촉매(7)측과 바이패스통로(8)측 중 어느 한 쪽에 배기통로(3)를 연통하는 전환밸브이어도 좋다.
제어장치(10)는 강제재생 제어수단의 일례로서, 촉매승온제어와 필터승온제어를 실행한다. 촉매승온제어에 있어서, 제어장치(10)는 유로전환장치(9)를 작동시켜, 배기통로(3)를 프론트 산화촉매(7)측으로 연통시킨다. 즉, 도2에 나타내듯이 촉매측 밸브(A)를 개방하고, 바이패스측 밸브(B)를 폐쇄한다. 이것에 의해, 배기(E)는 프론트 산화촉매(7)를 통과해서 산화촉매(5)로 보내진다. 필터승온제어에 있어서, 제어장치(10)는 유로전환장치(9)를 작동시켜 배기통로(3)를 바이패스통로(8)측으로 연통시킨다. 즉, 도1에 나타내듯이 촉매측 밸브(A)를 폐쇄하고, 바이패스측 밸브(B)를 개방한다.
또, 제어장치(10)는 시간계측용 타이머가 내장되어 있어, 강제재생 인터벌시간(t1)과 재생시간(t2)이 미리 설정되어 있다. 강제재생 인터벌시간(t1)은 필터(4)에 퇴적되는 파티큘레이트의 양이 포화상태로 될 시간을 예측해서 미리 결정되는 시간이다. 강제재생 인터벌시간(t1)은 엔진(2)이 배치되는 정황에 따라 적절한 최적의 시간으로 설정되는 것이다. 재생시간(t2)은 파티큘레이트 포집용량이 포화상태에 있는 필터(4)에 대해서 미연연료를 첨가하여, 이 필터(4)를 재생하기 위해 필요한 시간이다. 제어장치(10)는 또한 온도(K1,K2)가 설정되어 있다. 온도(K1)는산화촉매(5)가 활성화되어 미연연료를 산화시키기에 충분한 온도이다. 온도(K2)는 필터(4)에 포집된 파티큘레이트가 산화제거되는 온도이다.
이상과 같이 구성된 배기정화장치(1)는 도3에 나타내듯이 작동한다. 엔진(2)이 통상운전상태의 경우(S1), 촉매측 밸브(A)는 폐쇄되어 있고, 바이패스측 밸브(B)는 개방되어 있다. 따라서, 배기(E)는 도1에 나타내듯이, 바이패스통로(8)를 지나 산화촉매(5)로 흐른다. 산화촉매(5)는 배기(E)에 포함되는 NO를 산화해서 NO2를 생성한다. 온도(K)가 NO2와 파티큘레이트의 반응온도를 초과하고 있는 경우, 필터(4)에 포집되어 있는 파티큘레이트가 NO2와 반응하여 필터(4)로부터 제거된다.
제어장치(10)는 내장된 타이머에 의해 시간(t)을 계측하고 있다(S2). 계측시간(t)이 강제재생 인터벌시간(t1)을 경과하면, 제어장치(10)는 필터(4)를 강제재생하기 위해서 촉매승온제어를 개시한다(S3). 제어장치(10)는 유로전환장치(9)를 작동시켜 촉매측 밸브(A)를 개방하고, 바이패스측 밸브(B)를 폐쇄한다(S4). 그 결과, 배기(E)는 도2에 나타내듯이 프론트 산화촉매(7)를 통과하도록 된다.
그리고, 엔진(2)의 연료분사노즐(도시생략)로부터 연료를 공급하는 타이밍 등을 제어함으로써, 배기(E)의 온도를 상승시킨다. 프론트 산화촉매(7)는 배기통로(3)에 있어서 엔지(2)에서 가까운 위치에 배치되어 있다. 따라서, 엔진(2)으로부터 배출된 배기(E)는 온도를 저하시키는 일없이 프론트 산화촉매(7)에 도달한다. 또, 프론트 산화촉매(7)는 산화촉매(5)에 비해 용적이 작으므로, 산화촉매(5)에 비해 단시간에 온도가 상승된다.
그 결과, 프론트 산화촉매(7)에 있어서 파티큘레이트가 산화연소되므로, 산화촉매(5)에 파티큘레이트가 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또, 파티큘레이트가 연소됨으로써, 또한 배기(E)의 온도가 상승한다. 따라서, 산화촉매(5)는 산화승온제어에 있어서, 온도가 상승된 배기(E)에 의해 승온된다.
산화촉매(5)는 소정의 온도에 도달하면 활성화되고, 활성화된 산화촉매(5)는 촉매반응에 의해 더욱 열을 발생하여, 온도가 올라간다. 제어장치(10)는 산화촉매(5)가 활성화되어 미연연료를 산화시키기에 충분한 온도(K1)에, 산화촉매(5)의 온도로서 온도검출기(6)에 의해 검출되는 온도(K)가 도달한 것을 확인한다(S5). 그리고, 온도(K)가 재생온도(K1)와 같거나 그 이상으로 된 것이 확인되면, 제어장치(10)는 촉매승온제어를 종료한다(S6).
다음에, 제어장치(10)는 필터승온제어를 개시한다(S7). 제어장치(10)는 유로전환장치(9)를 작동시켜 촉매측 밸브(A)를 폐쇄하고, 바이패스측 밸브(B)를 개방한다(S8). 이것에 의해 엔진(2)으로부터 배출되는 배기(E)는 도1에 나타내듯이 바이패스통로(8)를 지나 산화촉매(5)로 흐른다. 유로전환장치(9)를 작동시킨 후, 제어장치(10)는 예를 들면 배기행정에서 연료분사노즐(도시생략)로부터 연료를 공급하는 포스트분사를 실시하거나, 산화촉매(5)까지의 배기통로(3)에 별도로 설치된 노즐로부터 연료를 공급한다. 이것에 의해, 산화촉매(5)의 상류에서 배기(E)에 미연연료가 포함되도록 미연연료의 첨가가 실시된다(S9). 미연연료는 촉매승온제어로 승온된 산화촉매(5)에서 연소된다. 즉, 온도(K1)는 미연연료가 산화연소되는 온도이상이다. 미연연료가 연소됨으로써, 필터(4)의 입구에 있어서의 배기(E)의 온도는 상승한다. 파티큘레이트는 분위기온도가 약 550℃이상으로 되면, O2와 반응해서 연소되게 된다. 따라서, O2에 의해 파티큘레이트가 산화되는 온도(K2)인 약 550℃이상으로 배기(E)의 온도(K)가 상승되면, 필터(4)에 포집된 파티큘레이트는 O2와 반응해서 강제적으로 연소되므로, 필터로부터 파티큘레이트가 효율적으로 제거된다.
제어장치(10)는 온도검출기(6)로 검출되는 온도(K)가 온도(K2) 또는 그이상의 온도로 유지되고 있는 시간(t)을 타이머로 계측한다(S10). 계측시간이 재생시간(t2)을 경과하면, 제어장치(10)는 미연연료를 첨가하는 것을 정지한다(S11). 재생시간(t2)은 필터(4)에 포집된 파티큘레이트가 완전히 연소되기 위해 충분한 시간으로 설정되어 있으므로, 필터(4)에 포집된 파티큘레이트는 확실하게 제거된다. 또, 재생시간(t2)은 연소온도에 의해 변화되는 변수이어도 좋다. 또, 재생시간(t2)은 반응속도나 배기(E)중의 성분에 따라 변화되는 변수이어도 좋다.
제어장치(10)는 미연연료의 첨가를 정지한 후, 필터승온제어를 종료한다(S12). 그리고, 엔진(2)은 통상운전상태로 되돌아온다(S1). 또, 제어장치(10)는 다시 강제재생 인터벌시간(t1)의 계측을 행한다(S2).
또, 필터(4)의 재생을 개시하는 간격은 온도검출기(6)에 의해 검출되는온도(K)와 타이머에 의해 계측되는 강제재생 인터벌시간(t1)의 정보를 조합해서 결정해도 좋다. 또, 통상운전상태에 있어서, 배기정화장치(1)는 산화촉매(5)를 통과하는 배기(E)가 파티큘레이트를 NO2로 연소시키는 온도이상으로 됨으로써, 필터(4)를 연속재생한다. 또, 상술한 일련의 제어를 타임챠트도로 나타내면 도4와 같이 된다.
이상과 같이, 배기정화장치(1)는 산화촉매(5)보다 상류의 배기통로(3)에 프론트 산화촉매(7)를 설치함과 아울러, 프론트 산화촉매(7)보다 상류측과 하류측을 연통하는 바이패스통로(8)를 설치하고 있다. 필터(4)를 강제적으로 재생할 경우, 엔진(2)의 배기(E)의 온도를 상승시켜, 이 배기(E)가 프론트 산화촉매(7)를 통과하도록 유로전환장치(9)를 작동시켜, 프론트 산화촉매(7)로 배기(E)중의 파티큘레이트를 산화하면서 산화촉매(5)를 승온시킨다. 프론트 산화촉매(7)는 엔진(2)에 가까운 측에 설치되고, 산화촉매(5)에 비해 용적이 작으므로 단시간에 승온되고, 배기온도를 상승시킴으로써 발생하는 파티큘레이트는 프론트 산화촉매(7)에 의해 효율적으로 연소되므로, 산화촉매(5)에 부착되는 일은 없다. 또, 프론트 산화촉매(7)에서의 반응열이 배기(E)를 더욱 승온시키므로, 산화촉매(5)의 승온이 촉진된다. 그리고, 산화촉매(5)의 온도가 미연연료를 산화시키기 위해 충분한 온도로 승온되면, 배기통로(3)가 프론트 산화촉매(7)측으로부터 바이패스통로(8)측으로 전환되고, 또한 산화촉매(5)의 상류에 미연연료가 공급되어, 파티큘레이트의 연소온도이상으로 산화촉매(5)가 승온되므로, 필터(4)에 포집된 파티큘레이트는 효율적으로 연소제거된다. 즉, 배기정화장치(1)는 효율적으로 재생된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 산화촉매의 산화성능의 저하를 억제해서 연속재생성능을 확보하면서 강제재생성능도 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 내연기관의 배기통로(3)에 배치되어 배기(E)중의 파티큘레이트를 포집하는 파티큘레이트 필터(4);
    상기 필터(4)의 상류측에 위치해서 상기 배기통로(3)에 배치된 산화촉매(5); 및
    상기 필터(4)를 강제적으로 재생할 때, 상기 기관의 배기온도를 상승시켜서 상기 산화촉매(5)를 활성화시키는 촉매승온제어(S3-S6)를 실행한 후, 상기 산화촉매(5)에 미연연료를 공급해서 상기 필터(4)를 승온시키는 필터승온제어(S7-S12)를 실행하는 강제재생 제어수단(10)을 갖는 내연기관의 배기정화장치(1)에 있어서,
    상기 산화촉매(5)보다 상류측에 위치해서 상기 배기통로(3)에 배치된 프론트 산화촉매(7);
    상기 프론트 산화촉매(7)를 바이패스하도록 상기 배기통로(3)에 설치된 바이패스통로(8); 및
    배기(E)의 흐름을 상기 프론트 산화촉매(7)측 또는 상기 바이패스통로(8)측으로 전환하는 유로전환장치(9)를 더 구비하고,
    상기 촉매승온제어 실행시에는 상기 유로전환장치(9)가 배기(E)의 흐름을 상기 프론트 산화촉매(7)측으로 전환하고, 상기 필터승온제어 실행시에는 상기 유로전환장치(9)가 배기(E)의 흐름을 상기 바이패스통로(8)측으로 전환하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프론트 산화촉매(7)는 상기 산화촉매(5)보다 용적이 작은 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프론트 산화촉매(7)는 상기 산화촉매(5)보다 상기 내연기관에 근접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유로전환장치(9)는 상기 촉매승온제어시 이외에 있어서 상기 바이패스통로(8)측으로 전환되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화장치.
  5. 내연기관의 배기통로(3)에 배치되어 배기(E)중의 파티큘레이트를 포집하는 파티큘레이트 필터(4);
    상기 필터(4)의 상류측에 위치해서 상기 배기통로(3)에 배치된 산화촉매(5); 및
    상기 필터(4)를 강제적으로 재생할 때, 상기 기관의 배기온도를 상승시켜서 상기 산화촉매(5)를 활성화시키는 촉매승온제어(S3-S6)를 실행한 후, 상기 산화촉매(5)에 미연연료를 공급해서 상기 필터(4)를 승온시키는 필터승온제어(S7-S12)를 실행하는 강제재생 제어수단(10)을 구비하는 내연기관의 배기정화방법에 있어서,
    상기 산화촉매(5)보다 상류측에 위치해서 상기 배기통로(3)에 배치된 프론트산화촉매(7);
    상기 프론트 산화촉매(7)를 바이패스하도록 상기 배기통로(3)에 설치된 바이패스통로(8); 및
    배기(E)의 흐름을 상기 프론트 산화촉매(7)측 또는 상기 바이패스통로(8)측으로 전환하는 유로전환장치(9)를 제공하는 단계;
    상기 촉매승온제어 실행시에는 상기 유로전환장치(9)가 배기(E)의 흐름을 상기 프론트 산화촉매(7)측으로 전환하는 단계; 및
    상기 필터승온제어 실행시에는 상기 유로전환장치(9)가 배기(E)의 흐름을 상기 바이패스통로(8)측으로 전환하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프론트 산화촉매(7)는 상기 산화촉매(5)보다 용적이 작은 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 프론트 산화촉매(7)는 상기 산화촉매(5)보다 상기 내연기관에 근접해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 촉매승온제어시 이외에, 상기 유로전환장치(9)가 상기 바이패스통로(8)측으로 전환되는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관의 배기정화방법.
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