(57)【要約】【課題】排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行っても、排気浄化性能の低下を防止できる排気浄化システムを提供する。【解決手段】排気浄化システム４は、内燃機関２の排気を浄化するシステム４である。排気浄化システム４は、フィルタ６と、酸素吸蔵部８と、酸素供給部１０と、検知部１２と、排気循環装置１４と、制御部１６と、を備える。フィルタ６は、内燃機関２の排気通路２３４に配置され、排気中の物質を集塵する。酸素吸蔵部８は、フィルタ６に供給する酸素を吸蔵する。酸素供給部１０は、酸素吸蔵部８に酸素を供給する。排気循環装置１４は、内燃機関２の排気を、内燃機関２の吸気に循環する排気循環を行う。制御部１６は、排気循環装置１４によって排気循環を行いながら、集塵した物質を除去する再生制御に優先して、酸素供給部１０から酸素吸蔵部８に酸素を供給し、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵する酸素吸蔵制御を行う。【選択図】  図１
2020056364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気を浄化する排気浄化システムであって、
前記内燃機関の排気通路に配置され、前記排気中の物質を集塵するフィルタと、
前記フィルタに供給する酸素を吸蔵する酸素吸蔵部と、
前記酸素吸蔵部に酸素を供給する酸素供給部と、
前記内燃機関の排気を前記内燃機関の吸気に循環する排気循環を行う排気循環装置と、
前記排気循環装置によって前記排気循環を行いながら、前記フィルタに集塵した物質を除去する再生制御に優先して、前記酸素供給部から前記酸素吸蔵部に酸素を供給し、前記酸素吸蔵部に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御を行う制御部と、
を備える排気浄化システム。
【請求項２】
前記排気中の酸素濃度を検知する検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記検知部で検知した酸素濃度から前記再生制御に必要な酸素量を算出し、前記算出した酸素量に基づいて、前記酸素供給部から酸素吸蔵部に酸素を供給する、
請求項１に記載の排気浄化システム。
【請求項３】
前記内燃機関の吸気通路に配置されるコンプレッサを有する過給機と、
前記吸気通路の前記コンプレッサよりも下流と、前記酸素供給部とを接続する酸素供給通路と、
前記酸素供給通路に配置され、前記酸素供給通路を開閉する開閉弁と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記再生制御を行う前に、前記コンプレッサによって前記内燃機関の吸気を過給するととともに、前記開閉弁を開いて前記酸素供給部に酸素を供給する、
請求項１または２に記載の排気浄化システム。
【請求項４】
前記吸気通路の前記酸素供給通路の入口よりも下流に配置され、前記吸気通路を開閉するスロットルバルブをさらに備え、
前記制御部は、前記再生制御を行う前に、前記スロットバルブを閉弁方向に制御するともに、前記開閉弁を開いて前記酸素供給部に酸素を供給する、
請求項３に記載の排気浄化システム。
【請求項５】
前記排気循環装置は、前記排気循環通路に流れる排気を浄化する排気循環触媒を有し、
前記制御部は、前記再生制御に優先して、前記排気循環触媒を昇温する昇温制御を行うとともに、前記酸素吸蔵制御を行う、
請求項１から４のいずれか１項に記載の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化システム、特に内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気を浄化するために、排気中の粒子状物質を集塵するフィルタを用いた排気浄化システムが知られている（例えば特許文献１）。このような、フィルタを用いる排気浄化システムでは、フィルタを高温にすることでフィルタに集塵した粒子状物質を酸化させて除去する再生処理が行われる。
【０００３】
また、近年、このような再生処理中の排気ガスについても規制が強化されている。特許文献１の排気浄化システムは、排気循環装置を備え、排気温度が所定温度以上の場合は、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行い、排気中の窒素酸化物を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５４７８２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の排気浄化システムでは、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行うため、内燃機関の排気が再燃焼し、排気に含まれる酸素が減少する。このため、フィルタ内の酸素が不足し、フィルタで集塵した粒子状物質が酸化するために必要な酸素量が不足するという問題がある。酸素量が不足すると、集塵した粒子状物質が十分に酸化されず、一酸化炭素が排出される。一酸化炭素が排出されると、内燃機関の排気浄化性能が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行っても、内燃機関の排気浄化性能の低下を防止する内燃機関の排気浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る排気浄化システムは、内燃機関の排気を浄化するシステムである。排気浄化システムは、フィルタと、酸素吸蔵部と、酸素供給部と、排気循環装置と、制御部と、を備える。フィルタは、内燃機関の排気通路に配置され、排気中の物質を集塵する。酸素吸蔵部は、フィルタに供給する酸素を吸蔵する。酸素供給部は、酸素吸蔵部に酸素を供給する。排気循環装置は、内燃機関の排気を内燃機関の吸気に循環する排気循環を行う。制御部は、排気循環装置によって排気循環を行いながら、集塵した物質を除去する再生制御に優先して、酸素供給部から酸素吸蔵部に酸素を供給し、酸素吸蔵部に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御を行う。
【０００８】
この排気浄化システムでは、フィルタの再生制御を行う際も、排気循環を行う。これにより、排気中の窒素酸化物を低減しながら、フィルタの再生処理を行うことができる。さらに、排気循環を行いながら再生制御を行うために不足する酸素量を、予め酸素供給部から酸素吸蔵部に供給する。酸素吸蔵部は、再生制御中に酸素を放出し、物質を燃焼する際に不足する酸素量を補う。これにより、フィルタの再生中に物質が十分酸化し、一酸化炭素が排出されることを防止する。すなわち、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行っても、排気浄化性能の低下を防止できる。
【０００９】
排気浄化システムは、排気中の酸素濃度を検知する検知部と、をさらに備えてもよい。制御部は、検知部で検知した酸素濃度から再生制御に必要な酸素量を算出してもよい。制御部は、算出した酸素量に基づいて、酸素供給部から酸素吸蔵部に酸素を供給してもよい。
【００１０】
この構成によれば、再生制御に必要な酸素量が予め検知ができる。これにより、再生制御中に必要な酸素量を、酸素吸蔵部に予め吸蔵させることができる。このため、フィルタに集塵された物質が過不足なく酸化される。この結果、一酸化炭素（ＣＯ）が排出されることを防止することができ、排気浄化性能の低下を防止することができる。
【００１１】
排気浄化システムは、過給機と、酸素供給通路と、開閉弁と、をさらに備えてもよい。過給機は、内燃機関の吸気通路に配置されるコンプレッサを有してもよい。酸素供給路は、吸気通路のコンプレッサよりも下流と、酸素供給部と、を接続してもよい。開閉弁は、酸素供給通路に配置され、酸素供給通路を開閉してもよい。制御部は、再生制御を行う前に、コンプレッサによって内燃機関の吸気を過給するととともに、開閉弁を開いて酸素供給部に酸素を供給してもよい。
【００１２】
この構成によれば、コンプレッサによって吸気が過給されるとともに、開閉弁が開き、酸素供給路を介して酸素供給部に酸素を供給できる。これにより、例えば、二次エアポンプなどの余分な装置を用いずに、酸素供給部に酸素を供給できる。
【００１３】
排気浄化システムは、吸気通路の酸素供給通路の入口よりも下流に配置され、吸気通路を開閉するスロットルバルブをさらに備えてもよい。制御部は、再生制御を行う前に、スロットバルブを閉弁方向に制御するともに、開閉弁を開いてもよい。
【００１４】
この構成によれば、スロットルバルブが閉弁方向に制御されるため、過給された吸気がより酸素供給通路へ流れやすくなる。これにより、酸素供給部へより多くの酸素を供給できる。このため、酸素吸蔵部へより素早く酸素を吸蔵させることができる。この結果、再生制御に入るまでの時間を短縮できる。
【００１５】
排気循環装置は、排気循環通路に流れる排気を浄化する排気循環触媒を有してもよい。制御部は、再生制御に優先して、排気循環触媒を昇温する昇温制御を行うとともに、酸素吸蔵制御を行ってもよい。
【００１６】
この構成によれば、排気触媒の昇温と同時に酸素吸蔵部に酸素を吸蔵できる。これにより、再生制御に入るまでの時間をより短縮できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る排気浄化システムは、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行っても、排気浄化性能の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の排気浄化システムのシステム図。
【図２】本発明の制御部のフィルタ再生制御におけるフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１に示すように、内燃機関２の排気浄化システム４は、フィルタ６と、酸素吸蔵部８と、酸素供給部１０と、検知部１２と、排気循環装置１４と、制御部１６と、過給機１８と、酸素供給通路２０と、開閉弁２２と、スロットルバルブ２４と、を備える。内燃機関２は、シリンダヘッド２０２と、シリンダブロック２０４に配置される気筒Ｎと、気筒Ｎ内を摺動するピストン２０６と、燃料噴射装置２０８と、を有する。内燃機関２は、ピストン２０６とシリンダヘッド２０２および気筒Ｎとで、燃焼室２１０を形成する。また、燃料噴射装置２０８は、燃焼室２１０に直接燃料を噴射する。本実施形態では、内燃機関２は、ディーゼルエンジンを用いて説明するが、これに限定されるものではなく、直噴型のガソリンエンジンでもよい。
【００２１】
シリンダヘッド２０２は、吸気ポート２１２と、吸気弁２１４と、吸気カムシャフト２１６と、吸気可変バルブタイミング装置２１８と、排気ポート２２０と、排気弁２２２と、排気カムシャフト２２４と、排気可変バルブタイミング装置２２６と、を有する。吸気ポート２１２は、エアクリーナ２２７、吸気マニホールド２２８、およびインタークーラ２２９を含む吸気通路２３０に接続される。また、排気ポート２２０は、排気マニホールド２３２を含む排気通路２３４が接続される。なお、本実施形態では、吸気通路２３０の内燃機関２側を吸気通路２３０下流と称し、反対側を吸気通路２３０上流と称する。また、排気通路２３４の、内燃機関２側を排気通路２３４上流と称し、反対側を排気通路２３４下流と称する。
【００２２】
吸気ポート２１２は、燃焼室２１０と連通し、燃焼室２１０に吸気を供給するために設けられる。吸気弁２１４は、吸気ポート２１２に配置され、燃焼室２１０と吸気ポート２１２との通路を開閉する。吸気弁２１４は、吸気カムシャフト２１６によって駆動される。吸気弁２１４は、吸気可変バルブタイミング装置２１８によって吸気カムシャフト２１６の位相が制御されることで、ピストン２０６の上死点に対する開閉タイミングが制御される。
【００２３】
排気ポート２２０は、燃焼室２１０と連通し、燃焼室２１０から排気を排出するために設けられる。排気弁２２２は、排気ポート２２０に配置され、燃焼室２１０と排気ポート２２０との通路を開閉する。排気弁２２２は、排気カムシャフト２２４によって駆動される。排気弁２２２は、排気可変バルブタイミング装置２２６によって排気カムシャフト２２４の位相が制御されることで、ピストン２０６の上死点に対する開閉タイミングが制御される。吸気可変バルブタイミング装置２１８および排気可変バルブタイミング装置２２６は、それぞれ後述する制御部１６と電気的に接続される。
【００２４】
フィルタ６は、内燃機関２の排気通路２３４に配置される。フィルタ６は、内燃機関２の排気中の物質を集塵するフィルタである。フィルタ６は、例えば、セラミックス材料で形成されたハニカム構造である。本実施形態では、フィルタ６は、ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質を集塵する、ディーゼルパーティテキュレートフィルタである。フィルタ６に集塵された粒子状物質は、排気中の二酸化窒素（ＮＯ２）によって酸化（燃焼）されて二酸化炭素（ＣＯ２）として排出され、フィルタ６内に残存する二酸化窒素（ＮＯ２）は窒素（Ｎ２）に分解されて排出される。
【００２５】
フィルタ６の排気通路２３４上流には、酸化触媒部２６が配置される。酸化触媒部２６は、セラミックス材料で形成されたハニカム構造の担体に、白金（Ｐｔ）等の貴金属で構成されるディーゼル酸化触媒が塗布される。酸化触媒部２６は、排気中に含まれる燃料成分の一種である炭化水素を酸化（燃焼）し、排気温度を上昇させる。フィルタ６の排気通路２３４下流には、図示しないＮＯｘ吸蔵触媒や、尿素選択型還元触媒が配置され、粒子状物質以外の排気中の物質を浄化する。
【００２６】
フィルタ６は、内部に集塵した粒子状物質を除去するために、後述する制御部１６によって所定のタイミングで再生処理（再生制御）が実行される。この再生処理では、制御部１６は、膨張行程の後半に、燃料噴射装置２０８から燃料を噴射（以下ポスト噴射と記す）するよう制御し、排気の後燃えおよび酸化触媒部２６による燃焼を利用し、排気温度を上昇させる。制御部１６は、排気温度を上昇させることで、フィルタ６を所定の温度（例えば、６００℃）以上に昇温させて、フィルタ６に堆積している粒子状物質を酸化（燃焼）させて除去する。
【００２７】
酸素吸蔵部８は、フィルタ６に供給する酸素を吸蔵する。酸素吸蔵部８は、フィルタ６もしくは、酸化触媒部２６に配置される。酸素吸蔵部８は、セリア系材料が、フィルタ６もしくは、酸化触媒部２６の担体に塗布されることで形成される。酸素吸蔵材はリーン雰囲気下で酸素を吸蔵し、リッチ雰囲気下で吸蔵した酸素を脱離させる特性を持つ。このため、ポスト噴射によって、酸化触媒部２６、または、フィルタ６がリッチ雰囲気下になると、吸蔵した酸素を離脱させる。
【００２８】
酸素供給部１０は、酸素吸蔵部８に酸素を供給する。酸素供給部１０は、排気通路２３４のフィルタ６または酸化触媒部２６よりも上流に配置され、酸素吸蔵部８に空気中に含まれる酸素を供給する。酸素吸蔵部８は、酸素供給部１０から供給される空気によってリーン雰囲気となり、空気中の酸素を吸蔵する。
【００２９】
検知部１２は、排気中の酸素濃度を検知する。検知部１２は、酸化触媒部２６およびフィルタ６の前後に配置され、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素濃度を検出する。本実施形態では、検知部１２は、排気通路２３４の酸化触媒部２６よりも上流に配置される第１リニア空燃比センサ（第１検知部）１２２と、排気通路２３４のフィルタ６よりも下流に配置される第２リニア空燃比センサ（第２検知部）１２４と、を有する。第１リニア空燃比センサ１２２および第２リニア空燃比センサ１２４は、制御部１６と電気的に接続される。検知部１２は、第１リニア空燃比センサ１２２と、第２リニア空燃比センサ１２４と、で検出した空燃比の差によって、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素濃度を検出する。しかし、酸素濃度の検出方法はこれに限定されるものではなく、例えば、２つの酸素センサ（Ｏ２センサ）を用いて検出してもよい。また、フィルタ６の下流にのみにリニア空燃比センサもしくは酸素センサを配置して、制御部１６で検出した空燃比と吸気量などを比較することで、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる、酸素濃度を推定してもよい。
【００３０】
排気循環装置１４は、排気循環弁１４２と、排気循環通路１４４と、排気循環触媒１４６と、を有する。排気循環装置１４は、排気循環通路１４４によって排気通路２３４と吸気通路２３０とを接続することで、内燃機関２の排気を内燃機関２の吸気に循環する排気循環を行う。排気循環通路１４４の排気の入口は、排気通路２３４のタービン１８４よりも上流に配置される。また、排気循環通路１４４の出口は、排気通路２３４のスロットルバルブ２４よりも下流に配置される。排気循環弁１４２は、排気循環通路１４４の出口を開閉することで、吸気通路２３０に供給する排気の量を調整する。排気循環弁１４２は、例えば、ステッパ式モータにバルブを組み合わせて構成され、制御部１６と電気的に接続される。
【００３１】
排気循環触媒１４６は、排気循環通路１４４に配置され、排気循環通路１４４に流れる排気を浄化する。排気循環触媒１４６は、セラミックス材料で形成されたハニカム構造の担体に、白金（Ｐｔ）等の貴金属で構成される酸化触媒が塗布される。排気循環触媒１４６は、排気循環通路１４４を流れる排気中の炭化水素を酸化（燃焼）させて浄化する。ところで、再生処理中に排気循環を行うと、ポスト噴射によって排気通路２３４に供給された燃料に含まれる炭化水素によって、排気循環通路１４４が汚染される。排気循環触媒１４６は、これを防止するために設けられたものである。しかし、排気循環触媒１４６は、触媒の温度が所定温度（例えば２００度）未満では活性化されておらず、炭化水素を浄化できない。これを防止するために、後述する通り、排気循環触媒１４６の昇温制御が必要となる。排気循環触媒１４６の温度は、吸気温度や内燃機関２の運転状況から推定してもよいし、排気マニホールド２３２または、排気循環触媒１４６に温度センサ（図示せず）などを設けて、検知してもよい。
【００３２】
制御部１６は、再生制御部１６２と、酸素吸蔵制御部１６４と、昇温制御部１６６と、有する。再生制御部１６２は、排気循環装置１４によって排気循環を行いながら、フィルタ６に集塵した物質を除去する再生制御を行う。酸素吸蔵制御部１６４は、酸素供給部１０から酸素吸蔵部８に酸素を供給し、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御を行う。昇温制御部１６６は、排気循環触媒１４６を昇温する昇温制御を行う。制御部１６は、内燃機関２および排気浄化システム４の各種センサや、各種装置と電気的に接続される。制御部１６は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等とを含むマイクロコンピュータによって構成される。制御部１６は、各センサおよび各種装置からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、内燃機関２および排気浄化システム４が所望の運転状態となるように各種装置を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。
【００３３】
過給機１８は、コンプレッサ１８２と、タービン１８４と、ウェストゲートバルブ１８６と、を有する。コンプレッサ１８２は、吸気通路２３０に配置される。タービン１８４は、排気通路２３４の酸化触媒部２６よりも上流に配置される。コンプレッサ１８２とタービン１８４とは、タービン軸によって連結されている。ウェストゲートバルブ１８６は、タービン１８４をバイパスするバイパス通路１８８を開閉する。ウェストゲートバルブ１８６が閉じられ、排気が過給機１８に流れ込むと、排気の流れによってタービン１８４が回転し、同軸上のコンプレッサ１８２が回転する。コンプレッサ１８２の回転によって加圧された空気（吸気）が、吸気通路２３０に送り出される。また、ウェストゲートバルブ１８６が閉じられることで、タービン１８４に流れる排気の量が増加する。これにより、タービン１８４は、排気抵抗となるためタービン１８４の排気通路２３４上流の排気圧力も上昇する。
【００３４】
酸素供給通路２０は、吸気通路２３０のコンプレッサ１８２よりも下流と、酸素供給部１０とを接続する。すなわち、酸素供給通路２０の入口は、吸気通路２３０のコンプレッサ１８２よりも下流に配置される。酸素供給通路２０は、コンプレッサ１８２で過給された吸気（空気）を、酸化触媒部２６およびフィルタ６に供給することで、酸化触媒部２６またはフィルタ６に設けられた酸素吸蔵部８に、空気中の酸素を供給する。開閉弁２２は、酸素供給通路２０に配置され、酸素供給通路２０を開閉することで、酸素吸蔵部８に供給する酸素量を調整する。開閉弁２２は、制御部１６と電気的に接続される。
【００３５】
スロットルバルブ２４は、吸気通路２３０の酸素供給通路２０の入口よりも下流に配置され、吸気通路２３０を開閉する。スロットルバルブ２４は、開閉方向に制御されることで、吸気マニホールド２２８に流れる空気の量を調整する。スロットルバルブ２４は、制御部１６と電気的に接続される。
【００３６】
次に、図２のフローチャートを用いて本発明の制御部１６の制御フローについて説明する。
【００３７】
制御部１６は、フィルタの再生処理要求の有無を判定する（Ｓ１）。制御部１６は、フィルタの再生処理の要求があった場合は（Ｓ１  ＹＥＳ）、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御が完了しているか否か判定する（Ｓ２）。より具体的には、制御部１６は、酸素吸蔵が完了しているフラグが記録されているか否かを判定する。制御部１６は、酸素の吸蔵が完了している場合は（Ｓ２  ＹＥＳ）、排気循環弁１４２を開弁し、再生制御部１６２によって排気循環を行いながら、フィルタ６に集塵した物質を除去する再生制御を実施する。一方、制御部１６は、酸素の吸蔵が完了していない場合は（Ｓ２  ＮＯ）、再生制御に優先して酸素吸蔵制御部１６４による酸素吸蔵制御を実施するため、Ｓ３へ処理を進める。制御部１６は、第１リニア空燃比センサ１２２および第２リニア空燃比センサ１２４の空燃比を取得し、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素濃度から、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素量Ｑｒを取得する（Ｓ３）。制御部１６は、酸素量Ｏｒを取得すると、第１リニア空燃比センサ１２２の空燃比の差から、再生制御に必要な酸素量Ｑｑを算出する（Ｓ４）。制御部１６は、必要な酸素量Ｑｑと、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素量Ｑｒの差分に基づいて、酸素供給部１０から酸素吸蔵部８に供給する目標酸素供給量Ｑｔを算出し、Ｑｔが０より大きい場合は（Ｓ５  ＹＥＳ）、Ｓ５へ処理を進める。制御部１６は、これら処理を酸素吸蔵制御部１６４に行わせる。
【００３８】
制御部１６は、排気循環触媒１４６の昇温制御が完了しているか否かを判定する（Ｓ６）。より具体的には、制御部１６は、排気循環触媒１４６の温度Ｔを推定もしくは検出し、排気循環触媒１４６の温度Ｔが所定の温度Ｔ１（例えば２００度）よりも低い場合は、昇温制御が未完了として（Ｓ６  ＮＯ）、排気循環触媒１４６の昇温制御を実行する（Ｓ７）。すなわち、制御部１６は、再生制御に優先して、排気循環触媒１４６の昇温制御を行う。ここで、制御部１６は、排気循環触媒１４６の昇温制御を実行するために、排気循環弁１４２を開き、ウェストゲートバルブ１８６を閉弁方向へ制御する。すなわち、制御部１６は、コンプレッサ１８２によって内燃機関２の吸気を過給する。これにより、タービン１８４の排気通路２３４の上流の排気圧力が上昇し、タービン１８４よりも排気通路２３４上流に配置される排気循環通路１４４の入口から、より多くの排気が排気循環通路１４４に流れる。この結果、排気中が再燃焼され排気温度がさらに上昇する。また、制御部１６は、スロットルバルブ２４を閉弁方向に制御する。これにより、排気循環通路１４４から吸気通路２３０に循環する排気に対し、新しい空気（吸気）が混入することを防止することができる。この結果、循環する排気の温度よりも低い温度の新しい空気が、排気循環通路から吸気通路に流入した排気に混入することを防止できる。このため、循環する排気の温度がさらに上昇し、排気循環触媒１４６の昇温が早期に行える。
【００３９】
制御部１６は、排気循環触媒１４６の昇温制御が行われている際は、ウェストゲートバルブ１８６が閉じられ、スロットルバルブ２４が閉弁方向に制御された状態で、酸素吸蔵制御部１６４によって開閉弁２２を開弁し酸素吸蔵制御を行う（Ｓ８）。このとき、制御部１６は、昇温制御部１６６によってウェストゲートバルブ１８６を閉弁方向に制御する。すなわち、制御部１６は、コンプレッサ１８２によって内燃機関２の吸気を過給する。これにより、コンプレッサ１８２の吸気通路２３０下流は、過給された状態となる。また、制御部１６は、昇温制御部１６６によってスロットルバルブ２４を閉弁方向に制御することで、スロットルバルブ２４の吸気通路２３０上流の圧力が高まる。これにより、吸気通路２３０の上流にある酸素供給通路２０の入口は、より多くの空気が流れ込む状態となる。制御部１６は、この状態で酸素吸蔵制御部１６４によって開閉弁２２を開弁することで、排気循環触媒１４６を昇温する昇温制御を行うとともに、酸素供給部１０から酸素吸蔵部８に酸素を供給し、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵する酸素吸蔵制御を行う。すなわち、制御部１６は、排気循環触媒１４６の昇温制御と、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御を同時に行う。これにより、制御部１６は、酸素供給部１０を介して酸素吸蔵部８に酸素を速やかに供給するとともに、排気循環触媒１４６の昇温の時間も短縮できる。また、排気循環触媒１４６の昇温制御と、酸素吸蔵部８へ酸素を吸蔵する酸素吸蔵制御を同時に行うことで、これら制御を別々に実行するよりも、再生処理（再生制御）を開始するまでの時間を短縮することができる。
【００４０】
一方、制御部１６は、排気循環触媒１４６の昇温制御が完了している場合は（Ｓ６  ＹＥＳ）、昇温制御部１６６による昇温制御をおこなわず、酸素吸蔵制御部１６４によって開閉弁２２を開き、酸素吸蔵部８に酸素を吸蔵させる酸素吸蔵制御を行う。排気循環触媒の昇温制御が完了している状態とは、例えば、排気循環触媒１４６の温度Ｔが所定の温度Ｔ１（例えば２００度）以上の場合である。これにより、再生制御中に必要な酸素量を、酸素吸蔵部８に予め吸蔵させることができる。制御部１６は、第１リニア空燃比センサ１２２（第１検知手段）および第２リニア空燃比センサ１２４（第２検知手段）から空燃比を再度取得し、酸化触媒部２６およびフィルタ６中に含まれる酸素量Ｑｒを再度取得すると、酸素量Qｒが必要酸素量Qｑに達したか否か判定する（Ｓ９）。制御部１６は、Qｑに達した場合は（Ｓ９  ＹＥＳ）、フィルタ６の再生制御に必要な酸素量が酸素吸蔵部８に吸蔵されたと判断して酸素吸蔵制御の完了フラグを記録し、開閉弁２２を閉じ酸素吸蔵制御を終了する（Ｓ１０）。なお、制御部１６は、これらの制御を、再生制御を行う前に行う。これにより、排気循環を行いながら再生制御を行っても、一酸化炭素が排出されることを防止することを防止しつつ、排気循環通路１４４が汚染されることを防止している。制御部１６は、これら制御が完了したのち、排気循環を行いながらポスト噴射を開始し、再生制御を実行する（Ｓ１１）。制御部１６は、再生制御が完了すると、処理を終了する。一方、酸素量Qｒが必要酸素量Qｑに達しない場合は、Ｓ４の前に処理を戻し、必要酸素量Ｑｑおよび目標酸素供給量Ｑｔを再度算出し、酸素吸蔵制御を続ける。
【００４１】
以上説明した通り、本発明の排気浄化システム４では、排気循環を行いながらフィルタの再生処理を行っても、排気浄化性能の低下を防止できる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
【００４３】
（ａ）本実施形態では、フィルタ６は、ディーゼルパーティキュレートフィルタを用いて説明したが、直噴型ガソリンエンジンの場合は、ガソリンパーティキュレートフィルタであってもよい。この場合、フィルタ６は、担体に活性貴金属として白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）等からなる三元触媒を塗布してもよいし、フィルタ６の排気通路２３４の上流または下流に三元触媒を配置してもよい。
【００４４】
（ｂ）本実施形態では、過給機１８は、バイパス通路１８８を開閉するウェストゲートバルブ１８６を用いて説明したが、これに限定されるものではない。過給機１８は、タービン側に装置された可変ノズルベーンの開閉度合を変化させる、可変ノズル式の過給機であってもよい。この場合、可変ノズルベーンを調整して、ノズル開口を小さくすることで、タービンの排気通路上流の排気抵抗が大きくなる。いずれにせよ、過給機１８は、タービンに流入する排気の量を調整する調整装置を有すればよい。
【符号の説明】
【００４５】
２：内燃機関，４：排気浄化システム，６：フィルタ，８：酸素吸蔵部，
１０：酸素供給部，１２：検知部，１４：排気循環装置，１６：制御部，１８：過給機
２０：酸素供給通路，２２：開閉弁，２４：スロットルバルブ， 
１４４：排気循環通路，１４６：排気循環触媒
１６２：再生制御部，１６４：酸素吸蔵制御部，１６６：昇温制御部
１８２：コンプレッサ，２３０：吸気通路，２３４：排気通路
Ｏｒ：酸素量，Ｑｑ：必要な酸素量
【図１】
2020056364.tif 000003
【図２】
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