WO2005083242A1

WO2005083242A1 - 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法

Info

Publication number: WO2005083242A1
Application number: PCT/JP2005/003144
Authority: WO
Inventors: Hisashi Akagawa
Original assignee: Nissan Diesel Motor Co., Ltd.
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-09-09
Also published as: EP1722078A1; US7614218B2; EP1722078B1; JP2005248765A; JP4290037B2; EP1722078A4; US20060283178A1

Abstract

　内燃機関１の排気通路７にパティキュレートフィルタ８を設置するとともに、その下流に還元触媒９を設置する。還元触媒９をバイパスするバイパス通路１２と、排気通路７及びバイパス通路１２の間でパティキュレートフィルタ８を通過した排気の流路を切り換える流路切換弁１３を設置する。コントローラ３０１は、パティキュレートフィルタ８を通過した排気の温度Ｔｅｘｈに関連させて流路切換弁１３を制御する。

Description

明細書

内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法

技術分野

[0001] 本発明は、内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。詳細には、排気中の粒子状物質（PM : particulate matters)を除去するためのパティキュレートフィルタと、排気中の窒素酸ィ匕物（以下「NOx」という。）を浄化するための還元触媒とを含んで構成される排気浄化装置におヽて、パティキュレートフィルタを通過した排気による還元触媒の熱的な永久劣化を回避する技術に関する。

背景技術

[0002] 内燃機関の排気に含まれる粒子状物質及び NOxを浄化する装置として、次のものが知られている。すなわち、排気通路において、排気中の粒子状物質を除去するためのパティキュレートフィルタが設けられるとともに、このパティキュレートフィルタの下流に、 NOxを浄ィ匕するための還元触媒が設けられたものである（特許文献 1)。特許文献 1：特開 2003—184542号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、この公知の内燃機関の排気浄ィ匕装置には、次のような問題がある。

すなわち、パティキュレートフィルタ上の粒子状物質が自然発火により燃焼したときは、パティキュレートフィルタ内で排気の温度が上昇し、この高温の排気が下流の還元触媒に流入することで、還元触媒に劣化を来すことである。この還元触媒の熱的な劣化は、回復不能な永久劣化であることが知られている。また、パティキュレートフィルタを含んで構成される内燃機関の排気浄化装置に関し、粒子状物質の過剰堆積によるパティキュレートフィルタの目詰まりを回避するため、燃料の噴射時期を調整して排気の温度を上昇させたり、電気ヒータ又はパーナにより加熱して、堆積した粒子状物質を定期的に焼却し、パティキュレートフィルタを再生させることが知られている。高温の排気の流入による還元触媒の劣化は、自然発火による場合に限らず、パティキュレートフィルタ上の粒子状物質力 Sこの再生により燃焼したときにも生じ得る。 [0004] 本発明は、パティキュレートフィルタを通過した高温の排気の流入による還元触媒の劣化を回避す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、内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法を提供する。

[0006] 本発明に係る装置は、排気通路に設置され、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、排気通路において、このパティキュレートフィルタの下流に設置され、排気中の窒素酸化物の還元を促進する還元触媒と、パティキュレートフィルタの下流で排気通路力も分岐するとともに、還元触媒をバイパスして、還元触媒の下流で排気通路に合流するバイパス通路と、パティキュレートフィルタを通過した排気の流路を、排気通路とバイパス通路との間で切り換える流路切換弁と、パティキユレートフィルタを通過した排気の温度と関連させて流路切換弁を制御するコントローラと、を含んで構成される。

[0007] また、本発明に係る方法は、内燃機関の排気通路において、上流から順に、パティキュレートフィルタと還元触媒とを設置するとともに、パティキュレートフィルタの下流に、還元触媒をバイノスさせて排気を流すバイパス通路を設け、パティキュレートフィルタを通過した排気の温度が比較的に低い第 1の運転時において、パティキュレートフィルタを通過した排気を還元触媒に流入させて、排気中の粒子状物質をパティキュレートフィルタで除去するとともに、排気中の窒素酸化物を還元触媒で浄化する一方、パティキュレートフィルタを通過した排気の温度が第 1の運転時よりも上昇する第 2の運転時にぉ、て、パティキュレートフィルタを通過した排気をバイパス通路に流入させて、還元触媒をバイパスさせる。

発明の効果

[0008] 本発明によれば、パティキュレートフィルタを通過した排気の温度と関連させて流路切換弁を制御し、排気通路とバイパス通路との間で排気の流路を切り換えることとしたので、パティキュレートフィルタを通過した高温の排気をバイノス通路によりバイパスさせ、還元触媒の劣化を回避することができる。

[0009] 本発明に関する他の目的及び特徴は、添付の図面を参照した以下の説明により理解することができる。 [0010] 優先権主張の基礎となる日本国特許出願 (特願 2004— 058066号)の内容は、本願の一部として組み込まれ、参照される。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の構成

[図 2]同上実施形態に係る排気バイパスルーチンのフローチャート

[図 3]同上実施形態に係る排気バイパスコントローラの動作説明

[図 4]本発明の第 2の実施形態に係る排気バイパスルーチンのフローチャート

[図 5]本発明の第 3の実施形態に係る排気バイパスルーチンのフローチャート符号の説明

[0012] 1…内燃機関としてのディーゼルエンジン、 2…ターボチャージャ、 3…吸気通路、 6 …インジェクタ、 7…排気通路、 8…パティキュレートフィルタとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ、 81 · · ·酸ィ匕触媒、 82· · ·フィルタエレメント、 9…還元触媒、 10· · ·還元剤添加装置、 11…貯蔵タンク、 12· · ·バイパス通路、 13· · ·流路切換弁としての第 1 の切換弁、 14· · ·流路遮断弁としての第 2の切換弁、 15· · ·温度センサ、 101…ェンジンコントローラ、 201…還元剤添加コントローラ、 301…排気バイパスコントローラ。発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

[0014] 図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る内燃機関 1の構成を示している。本実施形態では、内燃機関 1として、ターボチャージャ 2を含んで構成されるディーゼルェンジン（以下「エンジン」という。）を採用している。

[0015] エンジン 1において、吸気通路 3の導入部には、エアクリーナ 4が取り付けられており、エアクリーナ 4により吸入された空気中のダストが取り除かれる。エアクリーナ 4の下流には、ターボチャージャ 2のコンプレッサ 2aが設置されており、コンプレッサ 2aにより空気が圧縮されて送り出される。送り出された空気は、下流に設置されたインタークーラ 5により冷却された後、マ-ホールド部 3aにより各気筒に分配される。

[0016] エンジン 1は、直噴タイプのディーゼルエンジンであり、燃料供給用のインジェクタ 6 が気筒毎に設置されている。インジェクタ 6により、筒内に燃料が直接噴射される。

[0017] 一方、排気通路 7において、マ-ホールド部 7aの下流には、ターボチャージャ 2のタービン 2bが設置されており、筒内から排出された排気によりタービン 2bが駆動され、これと同軸的に結合されたコンプレッサ 2aを作動させる。タービン 2bの下流には、排気中の粒子状物質を捕集する「パティキュレートフィルタ」としてのディーゼルパティキュレートフィルタ 8が設置されており、更にその下流には、排気中の NOxの還元を促進する還元触媒 9が設置されている。本実施形態では、ディーゼルパティキュレートフィルタ 8として、連続再生機能を持たせたディーゼルパティキュレートフィルタ（以下「連続再生 DPF」という。）を採用して、る。

[0018] 連続再生 DPF8は、粒子状物質の捕集のためのフィルタエレメント 82と、その上流に配置された酸化触媒 81とを含んで構成される。酸化触媒 81により排気中の一酸化窒素を酸ィ匕して、二酸ィ匕窒素を生成させ、発生した二酸ィ匕窒素によりフィルタエレメント 82上の粒子状物質を二酸化炭素に転化させる。すなわち、連続再生 DPF8は、堆積した粒子状物質を連続的に燃焼させて連続再生 DPF8を再生させつつ、排気から粒子状物質を除去することができる。また、渋滞にある場合等、排気が低温であるときの再生のため、フィルタ再生装置が設けられている。このフィルタ再生装置は、インジェクタ 6による燃料の噴射時期を遅らせて排気の温度を上昇させて、酸化触媒 81を活性させることで、二酸ィ匕窒素の発生量を増加させ、フィルタエレメント 82上の粒子状物質を強制的に燃焼させるものである。本実施形態では、「フィルタ再生装置」としての機能をエンジンコントローラ 101に持たせて!/、る。

[0019] 連続再生 DPF8の下流には、還元剤添加装置 10が設置されている。還元剤添カロ装置 10は、還元触媒 9に流入する排気に対し、 NOxの還元剤としての尿素水を添加するものであり、噴射ノズル 10aを含んで構成される。噴射ノズル 10aは、排気通路 7の管壁を貫通させて、排気通路 7内に挿入されている。還元剤添加装置 10は、ポンプを内蔵しており、貯蔵タンク 11から尿素水を吸入し、噴射ノズル 10aにより排気に添加する。還元剤添加装置 10は、還元剤添加コントローラ 201からの信号により内蔵されたポンプが制御されて、所定の量の尿素水を添加する。還元剤添加コント口ーラ 201は、エンジンコントローラ 101からエンジン 1の運転状態を入力し、入力した運転状態に基づ、て尿素水の添加量を制御する。添加された尿素水が排気の熱により加水分解してアンモニアを発生させ、発生したアンモニアと排気中の NOxとが還元触媒 9上で反応し、 NOxが浄化される。

[0020] また、連続再生 DPF8の下流には、還元触媒 9をバイパスするバイパス通路 12が設けられている。バイパス通路 12は、排気通路 7に対し、還元触媒 9の上流及び下流で接続されており、還元触媒 9及び噴射ノズル 10aの上流で排気通路 7から分岐し、還元触媒 9をバイパスして、還元触媒 9の下流で排気通路 7と合流する排気の流路を形成している。排気通路 7及びバイパス通路 12の分岐点に「流路切換弁」としての第 1 の切換弁 13が設置されるとともに、排気通路 7及びバイノス通路 12の合流点に「流路遮断弁」としての第 2の切換弁 14が設置されている。第 1及び第 2の切換弁 13, 1 4により、排気通路 7とバイパス通路 12との間で、連続再生 DPF8を通過した排気の流路が切り換えられる。第 1及び第 2の切換弁 13, 14は、排気バイパスコントローラ 3 01からの信号により作動する。すなわち、第 1及び第 2の切換弁 13, 14は、排気バイパスコントローラ 301からのオフ信号により排気を還元触媒 9に流入させ、オン信号により排気の流路をバイパス通路 12に切り換えて、還元触媒 9をバイパスさせる。排気バイパスコントローラ 301は、このような弁の制御に併せ、還元剤添加コントローラ 20 1に信号を出力し、尿素水の添加を停止させる。なお、本発明に関し、「流路遮断弁」は、排気の流れを遮断するものであるが、排気の流路を選択的に設定する第 2の切換弁 14にこの機能を持たせている。

[0021] 排気通路 7にお、て、還元触媒 9の上流には、連続再生 DPF8を通過した排気の温度を検出する温度センサ 15が設置されている。本実施形態では、温度センサ 15 は、連続再生 DPF8のフィルタエレメント 82 (及び酸化触媒 81)のハウジングに設置されている。温度センサ 15の検出信号は、排気バイパスコントローラ 301に入力され、第 1及び第 2の切換弁 13, 14の制御に反映される。

[0022] 以下に、排気バイパスコントローラ 301の動作にっ、て、フローチャートにより説明する。

[0023] 図 2は、排気バイパスルーチンのフローチャートである。排気バイパスコントローラ 3 01は、キースィッチ等の電源スィッチがオンされることにより起動し、制御を開始する。排気ノィパスコントローラ 301は、このルーチンを所定の時間毎に繰り返して実行する。 [0024] S101では、温度センサ 15により検出された排気温度 Texhを読み込む。

[0025] S102では、状態判別フラグ FLG1の値が 0であるか否かを判定する。 0であるときは、 S103へ進み、 0でないときは、 S107へ進む。状態判別フラグ FLG1は、このル一チンの中で 0又は 1に設定され、排気の流路として排気通路 7が選択されているときに 0に設定され、バイパス通路 12が選択されているときに 1に設定される。

[0026] S103では、読み込んだ排気温度 Texhが比較的に高い温度として設定された第 1 の温度 T1以上である力否かを判定する。 T1以上であるときは、 S 104に進み、 T1未満であるときは、このルーチンを終了する。第 1の温度 T1は、還元触媒 9の劣化を生じさせない範囲の排気温度として、可能な限り高い温度に設定される。還元触媒 9をバイパスさせることによる NOxの放出を最低限に抑制するためである。

[0027] S104では、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオン信号を出力して、連続再生 DPF8 を通過した排気の流路をバイパス通路 12に切り換え、還元触媒 9をバイパスさせる。

[0028] S105では、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添加を停止させる。

[0029] S106では、状態判別フラグ FLG1の値を 1に設定する。

[0030] S 107では、読み込んだ排気温度 Texhが第 2の温度 T2以下である力否かを判定する。 T2以下であるときは、 S108へ進み、 T2よりも高いときは、このルーチンを終了する。第 2の温度 T2は、弁制御系におけるチャタリングを防止するため、第 1の温度 T1よりも低、温度に設定される。

[0031] S108では、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオフ信号を出力して、連続再生 DPF8 を通過した排気の流路を排気通路 7に復帰させ、還元触媒 9に排気を流入させる。

[0032] S109では、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添カ卩を再開させる。

[0033] S110では、状態判別フラグ FLUGの値を 0に設定する。

[0034] ここで、排気バイパスコントローラ 301の動作を、図 3に示すタイムチャートにより説明する。

[0035] 通常時（「第 1の運転時」に相当する。 )において、排気は、連続再生 DPF8を通過した後、排気通路 7を介して還元触媒 9に流入する。連続再生 DPF8では、フィルタエレメント 82により排気から粒子状物質が除去されるとともに、酸ィ匕触媒 81の機能に基づいてフィルタエレメント 82上の粒子状物質が連続的に処理される。排気バイパスコントローラ 301は、連続再生 DPF8を通過した排気の温度 Texhを読み込み、これが第 1の温度 T1に達するまでは、第 1及び第 2の切換弁 13, 14をオフ状態に保持し、連続再生 DPF8を通過した排気を還元触媒 9に流入させる。還元触媒 9に流入する排気に対し、還元剤添加装置 10によりエンジン 1の運転状態に応じた量の尿素水が添加されることで、排気中の NOxは、還元触媒 9上で効率的に還元され、浄ィ匕される。

[0036] フィルタエレメント 82上の粒子状物質の自然発火等に起因して、エンジン 1に対する同じ運転要求 (たとえば、回転速度毎の要求負荷として定められる。）下での排気温度 Texhが上昇し、第 1の温度 T1に達すると（時刻 tl)、排気ノィパスコントローラ 3 01は、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオン信号を出力し、連続再生 DPF8を通過した排気をパイバス通路 12に流入させ、還元触媒 9をバイパスさせる。前述の通り、第 1の温度 T1が還元触媒 9の劣化を生じさせない範囲で可能な限り高い温度に設定されることで、 NOxの放出を抑制しつつ、還元触媒 9の劣化を回避することができる。また、排気バイパス時（「第 2の運転時」に相当する。 )における尿素水の無駄な消費、及び排気通路 7内における尿素水の貯留を回避するため、排気バイパスコントローラ 301は、還元剤添加コントローラ 201に信号を出力し、尿素水の添加を停止させる。

[0037] 排気温度 Texhが低下し、第 2の温度 T2に達すると（時刻 t2)、排気バイパスコントローラ 301は、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオフ信号を出力し、排気の流路を排気通路 7に設定して、連続再生 DPF8を通過した排気を再び還元触媒 9に流入させるとともに、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添加を再開させる。

[0038] 本実施形態による効果をまとめると、次のようである。

[0039] 第 1に、連続再生 DPF8の下流にバイパス通路 12を設け、連続再生 DPF8を通過した排気の温度 Texhが上昇し、第 1の温度 T1に達したときに、排気の流路をバイパス通路 12に切り換え、還元触媒 9をバイパスさせることとした。このため、高温の排気の流入による還元触媒 9の劣化を回避することができる。

[0040] 第 2に、排気の流路をパイバス通路 12に切り換えた後、排気温度 Texhが低下して、第 1の温度 T1よりも低い第 2の温度 T2に達したときに、排気の流路を排気通路 7に復帰させることとした。このため、排気温度 Texhが第 1の温度 T1周辺の狭い範囲で上下に変動したときの、弁制御系におけるチャタリングを防止することができる。

[0041] 第 3に、バイパス通路 12と排気通路 7との合流点に第 2の切換弁 14を設置し、第 1 及び第 2の切換弁 13, 14を同期させて動作させ、排気の流路を切り換えることとした。このため、排気バイノス時において、バイノス通路 12を通過した排気の還元触媒 9 への逆流を防止することができる。

[0042] 以下に、本発明の他の実施形態について説明する。

[0043] 図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る排気バイパスルーチンのフローチャートであり、このルーチンは、第 1の実施形態におけると同様に、電源スィッチがオンされることにより実行され、所定の時間毎に繰り返される。本実施形態、及び後述する第 3 の実施形態に係る内燃機関の構成は、第 1の実施形態のものと同様であり、連続再生 DPF8及び還元触媒 9が排気通路 7に設置された、直噴タイプのディーゼルェンジン 1を採用している。

[0044] Sl l 1では、作動判別フラグ FLG2を読み込む。作動判別フラグ FLG2は、燃料の噴射時期を遅らせて行われる連続再生 DPF8の強制再生時にあるカゝ否かを示すものであり、エンジンコントローラ 101により 0又は 1に設定され、排気バイパスコントローラ 301に出力される。作動判別フラグ FLG2は、強制再生時にあるときに 1に設定され、強制再生時以外の通常時に 0に設定される。

[0045] S112では、作動判別フラグ FLG2の値が 1であるか否かを判定する。 1であるときは、強制再生時にあるとして S113へ進み、 1でない（すなわち、 0である）ときは、通常時であるとして S 115へ進む。

[0046] S113では、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオン信号を出力して、連続再生 DPF8 を通過した排気の流路をバイパス通路 12に切り換える。

[0047] S114では、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添加を停止させる。

[0048] S115では、温度センサ 15により検出された排気温度 Texhを読み込む。

[0049] S116では、読み込んだ排気温度 Texhが所定の温度 T3以下である力否かを判定する。 T3以下であるときは、 S117へ進み、 T2よりも高いときは、このルーチンを終了する。すなわち、燃料の噴射時期を遅らせて行われる強制的な再生が終了し、かつ排気温度 Texhが充分に低下したときに、 S117以降のステップによる処理を行うのである。なお、所定の温度 T3は、「第 3の温度」に相当し、還元触媒 9の劣化を生じさせな、範囲の上限の温度として設定してもよ、し、余裕を持たせてこれよりも低、温度として設定してちょい。

[0050] S117では、第 1及び第 2の切換弁 13, 14にオフ信号を出力して、連続再生 DPF8 を通過した排気の流路を排気通路 7に復帰させる。

[0051] S118では、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添カ卩を再開させる。

[0052] 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。

[0053] すなわち、本実施形態では、連続再生 DPF8の強制再生時において、排気の流路をバイパス通路 12に切り換え、還元触媒 12をバイパスさせることとした。このため、燃料の噴射時期を遅らせて行われる強制的な再生により、連続再生 DPF8から高温の排気が還元触媒 9に流入し、還元触媒 9を劣化させるのを回避することができる。

[0054] また、本実施形態では、この強制的な再生の終了後、排気温度 Texhの低下を待つて排気の流路を復帰させることとしたので、再生終了直後の比較的に高温の排気による還元触媒 9の劣化を回避することができる。

[0055] 図 5は、本発明の第 3の実施形態に係る排気バイパスルーチンのフローチャートであり、このルーチンも、電源スィッチがオンされることにより実行され、所定の時間毎に繰り返される。本実施形態に係る排気バイパスコントローラ 301には、タイマーが設けられており、このタイマーにより再生終了後の経過時間 TIMが計測される。

[0056] 強制再生時において、タイマーの値は、 0に保持される（S121)。連続再生 DPF8 の強制的な再生が終了し、作動判別フラグ FLG2の値力^であると判定されたときは、 S 122へ進み、以下のステップによる処理を実行する。

[0057] S122では、タイマーの値 TIMを再生終了後の経過時間として読み込む。

[0058] S123では、読み込んだ経過時間 TIMが所定の時間 TIM1に達したか否かを判定する。達したときは、 S124へ進み、達していないときは、このルーチンをリターンする

[0059] S124では、排気温度 Texhが充分に低下したとして、第 1及び第 2の切換弁 13, 1 4にオフ信号を出力し、連続再生 DPF8を通過した排気の流路を排気通路 7に復帰させる。 [0060] S125では、還元剤添加装置 10に信号を出力し、尿素水の添カ卩を再開させる。

[0061] 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。

[0062] すなわち、連続再生 DPF8の強制再生時に排気の流路をバイノス通路 12に切り換えるとともに、再生終了後、排気温度 Texhの低下を待って排気の流路を復帰させることとしたので、第 2の実施形態によると同様の効果を得ることができる。特に、本実施形態では、排気バイパスコントローラ 301にタイマーを設け、再生終了後の経過時間 TIMを採用したことで、排気温度 Texhの実測によらず、流路を復帰させる的確な時期を設定することができる。

[0063] なお、連続再生 DPF8の強制的な再生は、筒内からの排出時における排気の温度を上昇させることによるほか、電気ヒータ又はパーナによりフィルタエレメント 82又はこれに流入する排気を加熱することによることとしてもよい。

[0064] また、パティキュレートフィルタには、連続再生タイプのものに限らず、走行距離等に基づ!/、てパティキュレートの堆積量を推定し、推定した堆積量が所定の量に達したときに、燃料の噴射時期の調整等により再生を行わせるタイプのものを採用してもよい。

[0065] 本発明は、直噴タイプ以外のディーゼルエンジンの排気浄ィ匕装置に適用することもできる。

[0066] 以上では、幾つかの好ましい実施の形態により本発明を説明したが、本発明の範囲は、この説明に何ら制限されるものではなぐ特許請求の範囲の記載をもとに、適用条文に従い判断される。

Claims

請求の範囲

[1] 内燃機関の排気通路に設置され、排気中の粒子状物質 (particulate matters)を捕集するパティキュレートフィルタと、

前記排気通路において、前記パティキュレートフィルタの下流に設置され、排気中の窒素酸化物の還元を促進する還元触媒と、

前記パティキュレートフィルタの下流で前記排気通路から分岐するとともに、前記還元触媒をバイパスして、前記還元触媒の下流で前記排気通路に合流するバイパス通路と、

前記パティキュレートフィルタを通過した排気の流路を、前記排気通路と前記バイパス通路との間で切り換える流路切換弁と、

前記パティキュレートフィルタを通過した排気の温度と関連させて前記流路切換弁を制御するコントローラと、を含んで構成される内燃機関の排気浄化装置。

[2] 前記還元触媒の上流に設置され、前記パティキュレートフィルタを通過した排気の温度を検出する温度センサを更に含んで構成され、

前記コントローラは、前記温度センサにより検出された排気の温度に基づいて前記流路切換弁を制御する請求項 1に記載の内燃機関の排気浄ィヒ装置。

[3] 前記コントローラは、前記温度センサにより検出された排気の温度が上昇して、所定の第 1の温度に達したときに、前記排気の流路を前記バイパス通路に切り換える請求項 2に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[4] 前記コントローラは、前記排気の流路を前記バイパス通路に切り換えた後、前記温度センサにより検出された排気の温度が低下して、前記第 1の温度よりも低い第 2の温度に達したときに、前記排気の流路を前記排気通路に切り換える請求項 3に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[5] 前記排気通路のうち前記バイパス通路との合流部に設置され、この合流部の上流における排気の流れを選択的に遮断する流路遮断弁を更に含んで構成され、前記コントローラは、前記バイパス通路への流路の切り換えに同期させて、前記流路遮断弁を閉弁させる請求項 1に記載の内燃機関の排気浄ィヒ装置。

[6] 前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を強制的に焼却して、前記パティキュレートフィルタを再生させるフィルタ再生装置を更に含んで構成され、前記コントローラは、前記フィルタ再生装置による前記パティキュレートフィルタの再

、て、前記パティキュレートフィルタを通過した排気の流路を前記バイパス通路に切り換える請求項 1に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[7] 前記コントローラは、前記フィルタ再生装置による前記パティキュレートフィルタの再生終了から所定の時間が経過した後、前記排気の流路を前記排気通路に切り換える請求項 6に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[8] 前記還元触媒の上流に設置され、前記パティキュレートフィルタを通過した排気の温度を検出する温度センサを更に含んで構成され、

前記コントローラは、前記パティキュレートフィルタの再生終了後、前記温度センサにより検出された排気の温度が低下して、所定の第 3の温度に達したときに、前記排気の流路を前記排気通路に切り換える請求項 7に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置

[9] 前記排気通路のうち前記バイパス通路との合流部に設置され、この合流部の上流における排気の流れを選択的に遮断する流路遮断弁を更に含んで構成され、前記コントローラは、前記バイパス通路への流路の切り換えに同期させて、前記流路遮断弁を閉弁させる請求項 6に記載の内燃機関の排気浄化装置。

[10] 前記パティキュレートフィルタの下流に設置され、前記還元触媒に流入する排気に窒素酸ィ匕物の還元剤を添加する還元剤添加装置を更に含んで構成される請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[11] 前記コントローラは、前記パティキュレートフィルタを通過した気の流路が前記バィパス通路に切り換えられる排気バイパス時にぉ、て、前記還元剤添加装置による還元剤の添加を停止させる請求項 10に記載の内燃機関の排気浄ィ匕装置。

[12] 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集する捕集手段と、前記排気通路のうち前記捕集手段の下流に設けられ、排気中の窒素酸化物を触媒により浄化する浄化手段と、

前記捕集手段の下流において、前記浄化手段をバイパスさせて排気を流すバイパス手段と、前記バイパス手段に対し、前記捕集手段を通過した排気を選択的に流通させる切換手段と、

前記捕集手段を通過した排気の温度と関連させて、前記切換手段により前記バイパス手段への排気の流通を制御する制御手段と、を含んで構成される内燃機関の排気浄化装置。

[13] 内燃機関の排気通路において、上流から順に、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、排気中の窒素酸化物の還元を促進する還元触媒とを設置するとともに、前記パティキュレートフィルタの下流に、前記還元触媒をバイパスさせて排気を流すバイパス通路を設け、

前記パティキュレートフィルタを通過した排気の温度が比較的に低い第 1の運転時にお、て、前記パティキュレートフィルタを通過した排気を前記還元触媒に流入させて、排気中の粒子状物質を前記パティキュレートフィルタで除去するとともに、排気中の窒素酸化物を前記還元触媒で浄化する一方、

前記パティキュレートフィルタを通過した排気の温度が前記第 1の運転時よりも上昇する第 2の運転時にぉ、て、前記パティキュレートフィルタを通過した排気を前記バイノス通路に流入させて、前記還元触媒をバイパスさせる内燃機関の排気浄ィ匕方法。