特許 7063088 排気浄化装置および車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-25

(45)【発行日】2022-05-09

(54)【発明の名称】排気浄化装置および車両

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20220426BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20220426BHJP

   F01N 3/28 20060101ALI20220426BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20220426BHJP

【ＦＩ】

F01N3/20 U

F01N3/20 A

F01N3/20 B

F01N3/20 J

F01N3/20 M

F01N3/20 N

F01N3/24 T

F01N3/28 301J

F02D23/00 F

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018085999

(22)【出願日】2018-04-27

(65)【公開番号】P2019190421

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】景山 遊大

(72)【発明者】

【氏名】大石 和貴

【審査官】菅野 京一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２７０５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００２３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１０７７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００８８３７３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１２４６１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／００－３／３８

Ｆ０２Ｄ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関から生じた排気ガスが流れ、過給機の一部を構成するタービンが配置される排気管と、
前記排気管における前記タービンよりも排気方向の下流側に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を還元するＮＯｘ選択還元型触媒と、
前記排気管における、前記タービンよりも排気方向の上流側の部位と、排気方向で前記タービンと前記ＮＯｘ選択還元型触媒との間の部位とを連結する上流側バイパス経路部と、
前記排気管における、排気方向で前記タービンと前記ＮＯｘ選択還元型触媒との間の部位と、前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも排気方向の下流側とを連結する下流側バイパス経路部と、
前記下流側バイパス経路部に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を吸着し、後に還元するＮＯｘ吸着触媒と、
前記排気管と前記上流側バイパス経路部との間における排気ガスの流量を調整する上流側調整部と、
前記排気管と前記下流側バイパス経路部との間における排気ガスの流量を調整する下流側調整部と、
前記排気ガスの温度がＮＯｘ吸着触媒に吸着された窒素酸化物を脱離させる温度以上である場合、排気ガスを、前記上流側バイパス経路部を経由して前記下流側バイパス経路部に流すように、前記上流側調整部および前記下流側調整部を制御する制御部と、
を備える、
排気浄化装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記排気ガスの温度が前記ＮＯｘ選択還元型触媒に吸着されたＳＯｘを脱離させる温度以上である場合、排気ガスを、前記上流側バイパス経路部を経由して前記排気管に流すように、前記上流側調整部および前記下流側調整部を制御する、
請求項１に記載の排気浄化装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の排気浄化装置を備える、
車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気浄化装置および車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関の排気系において、内燃機関から生じた排気ガス中の窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）を、還元するＮＯｘ選択還元型触媒を有する排気浄化装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、内燃機関の排気管に配置された過給機の一部を構成するタービンと、排気管におけるタービンよりも排気方向の下流側に配置されたＮＯｘ選択還元型触媒とが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１２４６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、タービンにおいては、熱エネルギーが回収されるため、排気ガスの温度が低下する。排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒の下限活性温度未満である場合、ＮＯｘ選択還元型触媒は、ＮＯｘを適切に還元することができない。例えば、内燃機関が冷間始動し、排気ガスの温度が十分上昇するまでの間においては、排気ガス中のＮＯｘが還元されずに排気系統から大気中へ放出されるおそれがある。

【0006】

本開示の目的は、排気ガスの低温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することが可能な排気浄化装置および車両を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る排気浄化装置は、
内燃機関から生じた排気ガスが流れ、過給機の一部を構成するタービンが配置される排気管と、
前記排気管における前記タービンよりも排気方向の下流側に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を還元するＮＯｘ選択還元型触媒と、
前記排気管における、前記タービンよりも排気方向の上流側の部位と、排気方向で前記タービンと前記ＮＯｘ選択還元型触媒との間の部位とを連結する上流側バイパス経路部と、
前記排気管における、排気方向で前記タービンと前記ＮＯｘ選択還元型触媒との間の部位と、前記ＮＯｘ選択還元型触媒よりも排気方向の下流側とを連結する下流側バイパス経路部と、
前記下流側バイパス経路部に配置され、排気ガス中の窒素酸化物を吸着し、後に還元するＮＯｘ吸着触媒と、
前記排気管と前記上流側バイパス経路部との間における排気ガスの流量を調整する上流側調整部と、
前記排気管と前記下流側バイパス経路部との間における排気ガスの流量を調整する下流側調整部と、
前記排気ガスの温度がＮＯｘ吸着触媒に吸着された窒素酸化物を脱離させる温度以上である場合、排気ガスを、前記上流側バイパス経路部を経由して前記下流側バイパス経路部に流すように、前記上流側調整部および前記下流側調整部を制御する制御部と、
を備える。

【0008】

本開示の一態様に係る車両は、
上記排気浄化装置を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、排気ガスの低温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施の形態に係る排気浄化装置が適用された内燃機関の排気系を示す概略構成図

【図2】本開示の実施の形態に係る排気浄化装置における排気ガスの流量調整制御の動作例を示すフローチャート

【図3】変形例２に係る排気浄化装置における排気ガスの流量調整制御の動作例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る排気浄化装置が適用された内燃機関の排気系を示す概略構成図である。

【0012】

図１に示すように、内燃機関１は、車両Ｖに搭載される、例えばディーゼルエンジンであり、内燃機関１で生じた排気ガスを大気中に導くための排気浄化装置１００が設けられている。排気浄化装置１００は、排気管１１０と、タービン１２０と、上流側バイパス経路部１３０と、上流側調整部１４０Ａと、下流側調整部１４０Ｂと、温度検出部１５０と、下流側バイパス経路部１６０と、制御部３００とを備えている。

【0013】

排気管１１０は、内燃機関１から生じた排気ガスが流れる。排気管１１０には、排気ガスが流れる方向（図示左から右へ向かう方向、以下、「排気方向」という）の上流側から順に、タービン１２０、酸化触媒２１０、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０、アンモニアスリップ触媒２３０等が設けられている。

【0014】

酸化触媒２１０は、排気ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）等を酸化させて二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成することで、ＮＯＸ選択還元型触媒２２０の浄化性能を向上させる。

【0015】

ＮＯｘ選択還元型触媒２２０は、排気管１１０における酸化触媒２１０の下流側に配置され、図示しない尿素水噴射部により噴射された尿素水に基づいて生成されたアンモニアを吸着する。ＮＯｘ選択還元型触媒２２０は、排気ガスの温度が下限活性温度以上のとき、吸着したアンモニアと、自身を通過する排気ガス中に含まれるＮＯｘとを反応させることで、当該ＮＯｘを還元する。活性温度は、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０が活性化領域となる温度である。

【0016】

アンモニアスリップ触媒２３０は、排気方向におけるＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下流側に位置しており、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０で使用されなかったアンモニアを分解して、アンモニアが車両Ｖ外に排出されるのを防止する。

【0017】

タービン１２０は、過給機の一部を構成しており、排気管１１０に設けられている。タービン１２０は、図示しないタービンインペラが、内燃機関１から排出された排気ガスにより回転する。また、タービン１２０は、過給機の他部を構成する、図示しない圧縮機と接続されている。圧縮機のコンプレッサインペラとタービンインペラとがシャフトにより一体に回転することで、吸気管から送り込まれる外気がコンプレッサインペラの回転により過給されて内燃機関１に送り込まれる。

【0018】

上流側バイパス経路部１３０は、排気管１１０における、タービン１２０よりも排気方向の上流側の部位１１１と、タービン１２０とＮＯｘ選択還元型触媒２２０との間の部位１１２とを接続する。

【0019】

下流側バイパス経路部１６０は、排気管１１０における、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０よりも排気方向の上流側の部位１１２と、アンモニアスリップ触媒２３０よりも排気方向の下流側の部位１１３とを接続する。下流側バイパス経路部１６０には、ＮＯｘ吸着触媒２４０が設けられている。

【0020】

ＮＯｘ吸着触媒２４０は、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満であっても、排気ガス中のＮＯｘを吸着することが可能である。

【0021】

上流側調整部１４０Ａは、上流側バイパス経路部１３０に流れる排気ガスのバイパス流量を調整可能なバルブである。制御部３００が上流側調整部１４０Ａを制御することで、排気管１１０の排気ガスが上流側バイパス経路部１３０に流れる。

【0022】

下流側調整部１４０Ｂは、下流側バイパス経路部１６０に流れる排気ガスのバイパス流量を調整可能なバルブである。制御部３００が下流側調整部１４０Ｂを制御することで、排気管１１０の排気ガスが下流側バイパス経路部１６０に流れる。

【0023】

温度検出部１５０は、排気管１１０の下流側調整部１４０ＢとＮＯｘ選択還元型触媒２２０との間の部位１１２に設けられ、排気方向におけるＮＯｘ選択還元型触媒２２０よりも上流側の排気ガスの温度を検出する。

【0024】

制御部３００は、例えば電子制御ユニットであり、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。制御部３００は、予め設定されたプログラムに基づいて、上流側調整部１４０Ａにおける排気ガスのバイパス流量を制御するように構成されている。同様に、制御部３００は、予め設定されたプログラムに基づいて、下流側調整部１４０Ｂにおける排気ガスのバイパス流量を制御するように構成されている。

【0025】

制御部３００は、排気ガスの温度に応じて、排気ガスを上流側バイパス経路部１３０に流すように上流側調整部１４０Ａを制御し、かつ、排気ガスを下流側バイパス経路部１６０に流すように下流側調整部１４０Ｂを制御する。

【0026】

以下、具体的に、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂの制御について説明する。

【0027】

先ず、排気ガスの温度が予め定められた第一閾値未満の場合について説明する。ここでは、「第一閾値」を、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度として説明する。

【0028】

制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満である場合、上流側バイパス経路部１３０に排気ガスを流すように上流側調整部１４０Ａを制御し、かつ、下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に排気ガスを流すように下流側調整部１４０Ｂを制御する。なお、このときの、上流側バイパス経路部１３０における排気ガスの流量は、タービン１２０側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように上流側調整部１４０Ａが制御される。また、このときの、下流側バイパス経路部１６０における排気ガスの流量は、排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように下流側調整部１４０Ｂが制御される。ここで、タービン１２０側に流れる排気ガス流量は、タービン１２０の回転数が許容される下限値を下回らないために必要とされる流量である。

【0029】

排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満であると、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０における還元処理が行われにくいので、排気ガス中のＮＯｘが大気に排出されやすくなる。例えば、内燃機関１が冷間始動し、排気ガスの温度が十分上昇するまでの間においては、ＮＯｘが還元されにくいので、排気ガス中のＮＯｘが大気に排出されやすくなる。特に、タービン１２０を有する構成の場合、タービン１２０を排気ガスが通過することで、排気ガスの排気エネルギーがタービンインペラの回転エネルギーに変換されるので、排気ガスの温度が低下しやすい。

【0030】

そのため、本実施の形態では、排気ガスの温度が下限活性温度未満である場合、排気ガスを上流側バイパス経路部１３０に流すことによって排気ガスの温度低下を抑える。また、ＮＯｘ吸着触媒２４０によって下流側バイパス経路部１６０を流れる排気ガス中に含まれるＮＯｘを吸着する。これにより、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０で還元処理し難い温度のときに、排気ガスをＮＯｘ吸着触媒２４０に流すことで、排気ガス中のＮＯｘがＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されるので、ＮＯｘが大気に排出されることを抑制することができる。

【0031】

次に、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度以上かつ第二閾値未満の場合について説明する。ここで、「第二閾値」とは、排気管１１０を流れてＮＯｘ選択還元型触媒２２０に達した排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度以上となる温度である。以下、「第二閾値」を、内燃機関１の高負荷時温度という。

【0032】

制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度以上かつ高負荷時温度未満である場合、上流側バイパス経路部１３０に排気ガスを流すように上流側調整部１４０Ａを制御し、かつ、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０に排気ガスを流すように下流側調整部１４０Ｂを制御する。このときの、上流側バイパス経路部１３０における排気ガスの流量は、タービン１２０側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように上流側調整部１４０Ａが制御される。また、このときの、排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）側に流れる排気ガスの流量は、下流側バイパス経路部１６０における排気ガスの流量よりも多くなるように下流側調整部１４０Ｂが制御される。

【0033】

以上のようにすることで、排気ガスの温度低下を抑えつつ、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０における還元処理を促進させることができる。

【0034】

次に、排気ガスの温度が高負荷時温度以上の場合について説明する。

【0035】

制御部３００は、排気ガスの温度が高負荷時温度以上である場合、排気管１１０に排気ガスを流すように上流側調整部１４０Ａを制御し、かつ、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０に排気ガスを流すように下流側調整部１４０Ｂを制御する。このときの、タービン１２０側に流れる排気ガスの流量は、上流側バイパス経路部１３０における排気ガスの流量よりも多くなるように上流側調整部１４０Ａが制御される。また、このときの、排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）側に流れる排気ガスの流量は、下流側バイパス経路部１６０における排気ガスの流量よりも多くなるように下流側調整部１４０Ｂが制御される。

【0036】

排気ガスの温度が高負荷時温度以上である場合、タービン１２０等が設けられた排気管１１０を排気ガスが流れて、排気ガスの温度が低下しても、低下した排気ガスの温度は、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度以上である。このため、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０における還元処理を促進させることができる。

【0037】

以上のように構成された排気浄化装置１００における排気ガスの流量調整制御の動作例について説明する。図２は、排気浄化装置１００における排気ガスの流量調整制御の動作例を示すフローチャートである。図２の処理は、例えば、車両Ｖの走行中において、適宜実行される。

【0038】

図２に示すように、制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１００）。判定の結果、排気ガスの温度が下限活性温度以上である場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、処理はステップＳ１２０に遷移する。一方、排気ガスの温度が下限活性温度未満である場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御部３００は、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の後、処理は終了する。

【0039】

ステップＳ１００でＮＯと判定された場合、制御部３００は、排気ガスの温度が高負荷時温度未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。判定の結果、排気ガスの温度が高負荷時温度未満である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御部３００は、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して排気管１１０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０の後、処理は終了する。

【0040】

判定の結果、排気ガスの温度が高負荷時温度以上である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部３００は、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０および下流側バイパス経路部１６０を経由せずに、排気管１１０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０の後、処理は終了する。

【0041】

以上のように、上記実施の形態に係る排気浄化装置１００によれば、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満の場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する制御部３００を備える。

【0042】

排気ガスを上流側バイパス経路部１３０に流すことにより、排気ガスの温度低下を抑えることができる。また、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度未満であっても、排気ガスを下流側バイパス経路部１６０に流すことで、ＮＯｘ吸着触媒２４０においてＮＯｘを吸着することができる。その結果、排気ガスの低温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することができる。

【0043】

また、上記実施の形態に係る排気浄化装置１００によれば、排気ガスの温度がＮＯｘ選択還元型触媒２２０の下限活性温度以上かつ内燃機関１の高負荷時温度未満である場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して排気管１１０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する制御部３００を備える。

【0044】

排気ガスを上流側バイパス経路部１３０に流すことにより、排気ガスの温度を下限活性温度以上に維持することができる。また、下限活性温度以上の排気ガスを排気管１１０に流すことで、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０において、ＮＯｘを浄化することができる。その結果、排気ガスの中温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することができる。

【0045】

また、上記実施の形態に係る排気浄化装置１００によれば、排気ガスの温度が内燃機関１の高負荷時温度以上である場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０および下流側バイパス経路部１６０を経由せずに、排気管１１０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する制御部３００を備える。

【0046】

これにより、排気管１１０（タービン１２０）を通った排気ガスの温度が下限活性温度以上の高負荷時温度であるため、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０および下流側バイパス経路部１６０を経由せずに、排気管１１０に流しても、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０において、排気ガス中のＮＯｘを浄化することができる。その結果、排気ガスの高温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することができる。

【0047】

つまり、本実施の形態に係る排気浄化装置１００によれば、低温域を含め広い温域においてＮＯｘの大気中の放出を抑制することができる。

【0048】

＜変形例１＞
上記実施の形態においては、下流側バイパス経路部１６０と、下流側バイパス経路部１６０に配置されるＮＯｘ吸着触媒２４０とを備え、排気ガスの温度が下限活性温度未満（低温域）である場合、排気ガスを下流側バイパス経路部１６０に流して、ＮＯｘ吸着触媒２４０でＮＯｘを吸着し、後にＮＯｘを還元する。

【0049】

ところで、ＮＯｘ吸着触媒２４０のＮＯｘ吸着量には限度があるため、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘを適宜脱離させる必要がある。しかしながら、排気ガスの温度が下限活性温度未満（低温域）では、ＮＯｘを脱離させることが困難となる。換言すれば、ＮＯｘを脱離させるには、排気ガスの温度が下限活性温度以上（具体的には、ＮＯｘ脱離温度以上）である必要がある。

【0050】

そこで、変形例１に係る排気浄化装置１００では、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘを脱離させるための手段を備える。なお、変形例１における排気浄化装置１００の構成は、上記実施の形態における排気浄化装置１００の構成と同じである。

【0051】

制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度以上の場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する。ここで、「ＮＯｘ脱離温度」とは、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘを脱離させることが可能な温度である。

【0052】

上流側バイパス経路部１３０を経由して、ＮＯｘ脱離温度以上の排気ガスを下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流すことにより、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘを脱離させるＮＯｘのパージが実行される。なお、このときの、上流側バイパス経路部１３０における排気ガスの流量は、タービン１２０側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように上流側調整部１４０Ａが制御される。また、このときの、下流側バイパス経路部１６０における排気ガスの流量は、排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように下流側調整部１４０Ｂが制御される。

【0053】

変形例１に係る排気浄化装置１００によれば、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度以上の場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０に流す。これにより、下流側バイパス経路部１６０に配置されたＮＯｘ吸着触媒２４０においても、ＮＯｘのパージを適宜実行することが可能となる。

【0054】

制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度未満の場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御してもよい。これにより、例えば、排気ガスの中温域におけるＮＯｘの浄化が可能となる。

【0055】

なお、制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度より高いＳＯｘ脱離度以上の場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御してもよい。排気ガスをＮＯｘ選択還元型触媒２２０に流すことにより、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０のＳＯｘパージが実行される。これにより、ＮＯｘ選択還元型触媒２２０をＳＯｘ被毒から回復させることができる。

【0056】

＜変形例２＞
変形例１においては、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度以上である場合、排気ガスをＮＯｘ吸着触媒２４０に流すことにより、ＮＯｘのパージが実行される。ところが、排気ガスの温度条件（例えば、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度以上に上昇しない）等によっては、ＮＯｘのパージが長時間にわたって実行されない場合がある。

【0057】

そこで、変形例２に係る排気浄化装置１００では、ＮＯｘを強制的にパージする手段を備える。

【0058】

次に、変形例２に係る排気浄化装置１００について説明する。なお、変形例２における排気浄化装置１００の構成も、上記実施の形態における排気浄化装置１００の構成と同じである。

【0059】

変形例２においては、制御部３００は、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘ吸着量に基づいて、ＮＯｘを脱離させる必要があるか否かについて判断する。制御部３００は、ＮＯｘを脱離させる必要があると判断した場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する。ここで、「ＮＯｘを脱離させる必要がある場合」とは、例えば、ＮＯｘ吸着触媒２４０におけるＮＯｘの吸着量が最大吸着量に達した場合である。ＮＯｘの吸着量が最大吸着量に達した場合、ＮＯｘ吸着能力が低下する。ＮＯｘ吸着能力を回復するために、ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘを脱離させる必要がある。

【0060】

ＮＯｘ吸着触媒２４０に吸着されているＮＯｘの吸着量は、内燃機関１の運転状態に基づいて算出されるＮＯｘ排出量や、下流側バイパス経路部１６０への排気ガスの流量（流通時間）等から推定される。

【0061】

排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流すことにより、ＮＯｘのパージが実行される。このときの、上流側バイパス経路部１３０における排気ガスの流量は、タービン１２０側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように上流側調整部１４０Ａが制御される。また、このときの、下流側バイパス経路部１６０における排気ガスの流量は、排気管１１０（ＮＯｘ選択還元型触媒２２０）側に流れる排気ガスの流量よりも多くなるように下流側調整部１４０Ｂが制御される。

【0062】

ところで、排気ガスを、下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流しても、排気ガスの温度がＮＯｘの脱離温度未満の場合、ＮＯｘを脱離させることは困難となる。

【0063】

そこで、変形例２では、制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘの脱離温度未満の場合、排気ガスの温度をＮＯｘの脱離温度以上に上昇させるように昇温部を制御する。具体的には、制御部３００は、ＮＯｘ吸着触媒２４０よりも排気方向の上流側に配置されている酸化触媒２１０に図示しない燃料供給装置から燃料を供給させ、このときの酸化作用により、排気ガスの温度をＮＯｘの脱離温度以上に上昇させる。なお、昇温部としては、上記の酸化触媒２１０および燃料供給装置に限らず、例えば、排気ガスの温度を上昇させるヒーターなどの公知の手段であってもよい。

【0064】

次に、排気浄化装置１００における排気ガスの流量調整制御の動作例について、図３を参照して説明する。図３は、変形例２に係る排気浄化装置１００における排気ガスの流量調整制御の動作例を示すフローチャートである。図３の処理は、例えば、車両Ｖの走行中において、適宜実行される。

【0065】

図３に示すように、制御部３００は、ＮＯｘ吸着触媒２４０のＮＯｘ吸着量が最大吸着量に達したか否かについて判定する（ステップＳ２００）。判定の結果、ＮＯｘ吸着量が最大吸着量に達している場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、制御部３００は、排気ガスの温度がＮＯｘ脱離温度以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２１０）。一方、ＮＯｘ吸着量が最大吸着量に達していない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、処理は終了する。

【0066】

ステップＳ２１０でＹＥＳと判定された場合、制御部３００は、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０に流すように、上流側調整部１４０Ａおよび下流側調整部１４０Ｂを制御する（ステップＳ２２０）。

【0067】

ステップＳ２１０でＮＯと判定された場合、制御部３００は、排気ガスの温度をＮＯｘ脱離温度以上に上げる制御を行う（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０の後、処理はステップＳ２１０の前に遷移する。

【0068】

変形例２に係る排気浄化装置１００によれば、ＮＯｘ吸着触媒２４０の吸着量が最大吸着量に達した場合、排気ガスを、上流側バイパス経路部１３０を経由して下流側バイパス経路部１６０（ＮＯｘ吸着触媒２４０）に流す。これにより、ＮＯｘのパージが強制的に実行されるため、ＮＯｘ吸着能力を回復させることが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本開示の排気浄化装置は、排気ガスの低温域におけるＮＯｘの大気中の放出を抑制することが要求される内燃機関を搭載する車両用として有用である。

【符号の説明】

【0070】

１ 内燃機関
１００ 排気浄化装置
１１０ 排気管
１２０ タービン
１３０ 上流側バイパス経路部
１４０Ａ 上流側調整部
１４０Ｂ 下流側調整部
１５０ 温度検出部
１６０ 下流側バイパス経路部
２１０ 酸化触媒
２２０ ＮＯｘ選択還元型触媒
２３０ アンモニアスリップ触媒
２４０ ＮＯｘ吸着触媒
３００ 制御部
Ｖ 車両

【図1】

【図2】

【図3】