(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化装置において、触媒及びフィルタの過昇温を回避しつつ、触媒の排気浄化能力を好適に回復させる技術を提供する。【解決手段】ＮＳＲ及びＤＰＦよりも上流側の排気通路に配置された燃料添加弁から燃料を添加してＳ再生を実行する際に、ＮＳＲ及びＤＰＦに流入する排気の流量を、Ｓ再生の実行前に比して減少させる又は零にすると共に、Ｓ再生を終了する際に、ＮＳＲ及びＤＰＦに流入する排気の流量を、Ｓ再生の実行中に比して増加させる。【選択図】図６
2010007634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が低下すると排気浄化能力を回復可能な触媒と、
前記排気通路に配置され、粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記触媒及び前記フィルタよりも上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段によって還元剤を供給し、前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させて前記触媒の排気浄化能力を回復させる排気空燃比低下手段と、
前記触媒及び前記フィルタに流入する排気の流量を調節する排気流量調節手段と、
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させる又は零にすると共に、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させる第１制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記触媒は、前記フィルタよりも上流側の排気通路に配置された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。
【請求項３】
前記触媒は、前記フィルタよりも下流側の排気通路に配置された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。
【請求項４】
内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が低下すると排気浄化能力を回復可能な触媒と、
前記触媒よりも上流側の排気通路に配置され、粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも下流側且つ前記触媒よりも上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段によって還元剤を供給し、前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させて前記触媒の排気浄化能力を回復させる排気空燃比低下手段と、
前記触媒及び前記フィルタに流入する排気の流量を調節する排気流量調節手段と、
前記フィルタよりも上流側の排気の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させ又は零にし、且つ、前記酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させると共に、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させ、且つ、前記酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させいた最中に比して増加させる第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記還元剤供給手段は、前記内燃機関への燃料供給量の増加、又は、前記排気通路に配置された還元剤添加弁による排気への還元剤の添加の少なくともいずれかにより還元剤を供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記排気流量調節手段は、前記内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁の開度、
前記排気通路から前記吸気通路へ排気の一部をＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲ弁の開度、前記排気通路に配置された排気絞り弁の開度、ターボチャージャのタービンに設けられたノズルベーンの開度、又は、前記内燃機関の機関停止の少なくともいずれかによって排気の流量を調節することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる期間は、前記触媒の下流側の排気の空燃比、前記触媒のＮＯｘ吸蔵量、前記触媒のＳＯｘ吸蔵量、又は、前記触媒の床温の少なくともいずれかの変化に基づいて制御されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記酸素濃度調節手段は、前記内燃機関への燃料供給量の増加、又は、前記フィルタよりも上流側の前記排気通路に配置された還元剤添加弁による排気への還元剤の添加の少なくともいずれかにより排気の酸素濃度を調節することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の減速時に、内燃機関の排気通路に配置された触媒の排気浄化能力を回復するために排気の空燃比を低下させる場合において、ＥＧＲ弁を開弁してＥＧＲガスを吸入したりスロットル弁を絞ったりすることにより、新気量を減少させる吸気系リッチ制御と、内燃機関でのポスト噴射や排気通路へ直接燃料を供給する排気通路内噴射等による排気中の燃料量を増加させる燃料系リッチ制御と、を併用する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１６７５７号公報
【特許文献２】特開２００４−６０５３７号公報
【特許文献３】特開２００７−９８１０号公報
【特許文献４】特開２００７−１９８１４５号公報
【特許文献５】特開２００５−１１３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の技術では、触媒の排気浄化能力を回復するために排気の空燃比を低下させる場合に、新気量を減少させることで供給する燃料量を削減できる。しかしながら、排気通路に粒子状物質を捕集するフィルタが存在する場合には、新気量を減少させるだけではフィルタが過昇温してしまう場合がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の排気浄化装置において、触媒及びフィルタの過昇温を回避しつつ、触媒の排気浄化能力を好適に回復させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が低下すると排気浄化能力を回復可能な触媒と、
前記排気通路に配置され、粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記触媒及び前記フィルタよりも上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段によって還元剤を供給し、前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させて前記触媒の排気浄化能力を回復させる排気空燃比低下手段と、
前記触媒及び前記フィルタに流入する排気の流量を調節する排気流量調節手段と、
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させる又は零にすると共に、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させる第１制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【０００６】
内燃機関の排気通路に触媒及びフィルタを備える場合にあっても、還元剤供給手段によって還元剤を供給し、触媒に流入する排気の空燃比を低下させて触媒の排気浄化能力を回復させることが排気空燃比低下手段によって実施される。
【０００７】
ここで、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気の流量が多いと、触媒に流入する排気の空燃比を低下させるための還元剤供給手段によって供給される還元剤の供給量が増加し、還元剤の反応が過度に生じて触媒の一部が過度に昇温し、触媒では部分的に過昇温するおそれがある。しかし、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発熱よりも、フィルタを流通する排気による冷却が勝り、フィルタでは過昇温しない。
【０００８】
一方、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気の流量が少ないと、フィルタを流通する排気による冷却よりも、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発熱が勝り、フィルタでは部分的に過昇温するおそれがある。しかし、触媒に流入する排気の空燃比を低下させるための還元剤供給手段によって供給される還元剤の供給量が減少し、還元剤の反応が抑制されて触媒が過度に昇温することはなく、触媒では過昇温しない。
【０００９】
そこで、本発明では、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気流量調節手段によって排気の流量を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させる又は零にするようにした。またそれと共に、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、排気流量調節手段によって排気の流量を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させるようにした。
【００１０】
本発明によると、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気の流量が排気空燃比低下前に比して減少する又は零となる。このため、フィルタが部分的に過昇温するおそれが生じるような排気の流量が減少する又は零となるときには、還元剤供給手段によってフィルタよりも上流側から還元剤が供給され、フィルタに流入する排気の空燃比も低下しており、フィルタに流入する排気の酸素濃度が減少している。これにより、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発熱があまり生じず、フィルタの過昇温が回避できる。また、触媒に流入する排気の空燃比を低下させるために還元剤供給手段によって供給される還元剤の供給量が減少して還元剤の反応が抑制されて触媒が過度に昇温することはなく、触媒の過昇温も回避できる。さらには、空燃比を低下させた排気が触媒に留まり易く、触媒の排気浄化能力を回復させることが促進でき、触媒の排気浄化能力を好適に回復できる。
【００１１】
一方、本発明によると、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、排気の流量が排気空燃比低下中に比して増加する。このため、還元剤供給手段によってフィルタよりも上流側から還元剤が供給されなくなり、フィルタに流入する排気の空燃比が上昇し始め、フィルタに流入する排気の酸素濃度が増加する。しかし、このときには、排気の流量が増加する。これにより、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発熱よりも、フィルタを流通する排気による冷却が勝り、フィルタの過昇温が回避できる。また、排気の流量が増加するときには、排気空燃比の低下を終了しているので、還元剤の反応は生じず触媒が過度に昇温されず、触媒の過昇温も回避できる。
【００１２】
したがって、触媒及びフィルタの過昇温を回避しつつ、触媒の排気浄化能力を好適に回復させることができる。
【００１３】
前記触媒は、前記フィルタよりも上流側の排気通路に配置されてもよいし、前記触媒は、前記フィルタよりも下流側の排気通路に配置されてもよい。
【００１４】
第２の本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気の空燃比が低下すると排気浄化能力を回復可能な触媒と、
前記触媒よりも上流側の排気通路に配置され、粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも下流側且つ前記触媒よりも上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段によって還元剤を供給し、前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させて前記触媒の排気浄化能力を回復させる排気空燃比低下手段と、
前記触媒及び前記フィルタに流入する排気の流量を調節する排気流量調節手段と、
前記フィルタよりも上流側の排気の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段と、
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させ又は零にし、且つ、前記酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させると共に、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、前記排気流量調節手段によって排気の流量を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させ、且つ、前記酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させいた最中に比して増加させる第２制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
【００１５】
そこで、本発明では、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気流量調節手段によって排気の流量を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させ又は零にし、且つ、酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる前に比して減少させるようにした。またそれと共に、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、排気流量調節手段によって排気の流量を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させていた最中に比して増加させ、且つ、酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度を、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させいた最中に比して増加させるようにした。
【００１６】
本発明によると、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させる際に、排気の流量が排気空燃比低下前に比して減少する又は零となり、且つ、フィルタに流入する排気の酸素濃度が排気空燃比低下前に比して減少する。このため、フィルタが部分的に過昇温するおそれが生じるような排気の流量が減少する又は零となるときには、酸素濃度調節手段によってフィルタよりも上流側の排気の酸素濃度が減少し、フィルタに流入する排気の酸素濃度が減少している。これにより、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発熱があまり生じず、フィルタの過昇温が回避できる。また、触媒に流入する排気の空燃比を低下させるために還元剤供給手段によって供給される還元剤の供給量が減少して還元剤の反応が抑制されて触媒が過度に昇温することはなく、触媒の過昇温も回避できる。さらには、空燃比を低下させた排気が触媒に留まり易く、触媒の排気浄化能力を回復させることが促進でき、触媒の排気浄化能力を好適に回復できる。
【００１７】
一方、本発明によると、排気空燃比低下手段が触媒に流入する排気の空燃比を低下させることを終了する際に、排気の流量が排気空燃比低下中に比して増加し、且つ、フィルタに流入する排気の酸素濃度が排気空燃比低下中に比して増加する。このため、排気空燃比の低下を終了すると、酸素濃度調節手段によって排気の酸素濃度が排気空燃比低下中に比して増加し、フィルタに流入する排気の酸素濃度が増加する。しかし、このときには、排気の流量が増加する。これにより、フィルタに供給される酸素による粒子状物質の酸化発
熱よりも、フィルタを流通する排気による冷却が勝り、フィルタの過昇温が回避できる。また、排気の流量が増加するときには、排気空燃比の低下を終了しているので、還元剤の反応は生じず触媒が過度に昇温されず、触媒の過昇温も回避できる。
【００１８】
したがって、触媒及びフィルタの過昇温を回避しつつ、触媒の排気浄化能力を好適に回復させることができる。
【００１９】
前記還元剤供給手段は、前記内燃機関への燃料供給量の増加、又は、前記排気通路に配置された還元剤添加弁による排気への還元剤の添加の少なくともいずれかにより還元剤を供給するとよい。本発明によると、還元剤を供給でき、排気の空燃比を低下させることができる。
【００２０】
前記排気流量調節手段は、前記内燃機関の吸気通路に配置されたスロットル弁の開度、前記排気通路から前記吸気通路へ排気の一部をＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲ弁の開度、前記排気通路に配置された排気絞り弁の開度、ターボチャージャのタービンに設けられたノズルベーンの開度、又は、前記内燃機関の機関停止の少なくともいずれかによって排気の流量を調節するとよい。本発明によると、触媒及びフィルタに流入する排気の流量を調節できる。
【００２１】
前記排気空燃比低下手段が前記触媒に流入する排気の空燃比を低下させる期間は、前記触媒の下流側の排気の空燃比、前記触媒のＮＯｘ吸蔵量、前記触媒のＳＯｘ吸蔵量、又は、前記触媒の床温の少なくともいずれかの変化に基づいて制御されるとよい。本発明によると、触媒に流入する排気の空燃比を低下させる好適な期間を設定できる。
【００２２】
前記酸素濃度調節手段は、前記内燃機関への燃料供給量の増加、又は、前記フィルタよりも上流側の前記排気通路に配置された還元剤添加弁による排気への還元剤の添加の少なくともいずれかにより排気の酸素濃度を調節するとよい。本発明によると、フィルタよりも上流側の排気の酸素濃度を調節できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、内燃機関の排気浄化装置において、触媒及びフィルタの過昇温を回避しつつ、触媒の排気浄化能力を好適に回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００２５】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有する水冷式の４ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関１は車両に搭載されている。内燃機関１には、吸気通路２及び排気通路３が接続されている。
【００２６】
内燃機関１に接続された吸気通路２の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ４のコンプレッサ４ａが配置されている。コンプレッサ４ａよりも上流側の吸気通路２には、該吸気通路２内を流通する新気吸入空気（新気）の流量を検出するエアフローメータ５が配置されている。エアフローメータ５により、内燃機関１の新気量（吸気量）が測定される。
【００２７】
コンプレッサ４ａよりも下流側の吸気通路２には、該吸気通路２内を流通する吸気の流量を調節するスロットル弁６が配置されている。スロットル弁６は、電動アクチュエータ
により開閉される。本実施例におけるスロットル弁６が本発明の排気流量調節手段に相当する。吸気通路２及び吸気通路２に配置される上記機器が内燃機関１の吸気系を構成している。
【００２８】
一方、内燃機関１に接続された排気通路３の途中には、ターボチャージャ４のタービン４ｂが配置されている。タービン４ｂは排気通路３を流れる排気によって駆動され、コンプレッサ４ａは駆動されたタービン４ｂと共に回転して吸気通路２を流れる吸気を過給する。そしてタービン４ｂを収容するタービン室にタービン４ｂの全周を囲むように複数の可変ノズルベーン４ｃが設けられ、これらの可変ノズルベーン４ｃをそれぞれ回動させることで、可変ノズルベーン４ｃ間に形成されるノズル通路断面積を変化させている。可変ノズルベーン４ｃを回動することによって、ノズル通路断面積を小さくすると、ターボチャージャ４の過給圧を高めることができると共に、タービン４ｂよりも下流側の排気通路３へ流通する排気の流量を削減できる。可変ノズルベーン４ｃは、電動アクチュエータにより回動される。本実施例の可変ノズルベーン４ｃが本発明の排気流量調節手段に相当する。
【００２９】
タービン４ｂよりも下流側の排気通路３には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＳＲという）７が配置されている。ＮＳＲ７は、内燃機関１が通常運転状態のように流入する排気の酸素濃度が高いときは、排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比が低下して排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは、吸蔵されていたＮＯｘを放出還元しＮＯｘ吸蔵能力を回復する特性を有する。また、内燃機関１が通常運転状態のように流入する排気の酸素濃度が高いときは、排気中のＮＯｘと共にＳＯｘをも吸蔵し、高温に昇温され且つ流入する排気の空燃比が低下して排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは、吸蔵されていたＳＯｘを放出還元しＮＯｘ吸蔵能力を回復する特性を有する。本実施例におけるＮＳＲ７が本発明の触媒に相当し、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力が本発明の排気浄化能力に相当する。
【００３０】
なお、本発明の触媒としては、流入する排気の空燃比が低下すると排気浄化能力を回復可能な触媒であればよく、ＮＯｘ直接還元型触媒や、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。これらの触媒であっても、流入する排気の空燃比が低下すると、吸着したＳＯｘを放出還元し、排気浄化能力を回復できる。
【００３１】
ＮＳＲ７よりも下流側の排気通路３には、排気中の粒子状物質（ＰＭ:Particulate Matter）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）８が配置
されている。
【００３２】
ＤＰＦ８よりも下流側の排気通路３には、該排気通路３内を流通する排気の流量を調節する排気絞り弁９が配置されている。排気絞り弁９は、電動アクチュエータにより開閉される。本実施例における排気絞り弁９が本発明の排気流量調節手段に相当する。
【００３３】
ＮＳＲ７の直下流且つＤＰＦ８よりも上流側の排気通路３には、ＮＳＲ７から流出する排気の空燃比を検出する排気空燃比センサ１０が配置されている。
【００３４】
タービン４ｂよりも下流側且つＮＳＲ７よりも上流側の排気通路３には、該排気通路３内を流通する排気中に還元剤たる燃料（軽油）を添加する燃料添加弁１１が配置されている。燃料添加弁１１から排気通路３内の排気中へ添加された燃料は、ＮＳＲ７に流入する排気空燃比を低下させてＮＳＲ７に吸蔵されたＮＯｘやＳＯｘを放出還元することや、ＤＰＦ８に流入してＤＰＦ８を昇温させＰＭを酸化除去することができる。排気通路３及び排気通路３に配置される上記機器が内燃機関１の排気系を構成している。
【００３５】
一方、内燃機関１には、排気通路３内を流通する排気の一部を吸気通路２へ還流（再循環）させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路１２が備えられている。本実施例
では、ＥＧＲ通路１２によって還流される排気をＥＧＲガスと称している。ＥＧＲ通路１２は、タービン４ｂよりも上流側の排気通路３と、スロットル弁６よりも下流側の吸気通路２とを接続している。このＥＧＲ通路１２を通って、排気の一部がＥＧＲガスとして内燃機関１へ送り込まれる。ＥＧＲ通路１２には、ＥＧＲ通路１２の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路１２を流通するＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１３が配置される。ＥＧＲ弁１３は、電動アクチュエータにより開閉される。本実施例のＥＧＲ弁１３が本発明の排気流量調節手段に相当する。
【００３６】
また、内燃機関１には、該内燃機関１の気筒内に燃料を供給する燃料噴射弁１４が備えられている。
【００３７】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１５が併設されている。このＥＣＵ１５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００３８】
ＥＣＵ１５には、エアフローメータ５や排気空燃比センサ１０の他、アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ１６、及び、内燃機関１の機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１７等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１５に入力される。
【００３９】
一方、ＥＣＵ１５には、可変ノズルベーン４ｃ、スロットル弁６、排気絞り弁９、及びＥＧＲ弁１３の電動アクチュエータ、並びに燃料添加弁１１及び燃料噴射弁１４が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１５によりこれらの機器が制御される。
【００４０】
ところで、排気通路３に配置されたＮＳＲ７では、吸蔵されるＮＯｘが内燃機関１の運転時間と共に増加する。そして、ＮＳＲ７は吸蔵されたＮＯｘが増加して行くと、ＮＯｘ吸蔵能力が低下してしまう。最終的には、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力が飽和し、排気中のＮＯｘがＮＳＲ７に吸蔵されずに大気中へ放出されてしまうおそれもある。そこで、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるために、ＮＳＲ７に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量が所定量以上になると、燃料添加弁１１から燃料を添加させる。これにより、燃料添加弁１１よりも下流側の排気通路３に配置されたＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させ、ＮＳＲ７からＮＯｘを放出還元させるＮＯｘ還元を実施する場合がある。本実施例におけるＮＯｘ還元を実行するＥＣＵ１５が本発明の排気空燃比低下手段に相当する。
【００４１】
また、ＮＳＲ７では、ＮＯｘと共に吸蔵されるＳＯｘが内燃機関１の運転時間と共に増加する。そして、ＮＳＲ７は吸蔵されたＳＯｘが増加して行くと、ＮＯｘ吸蔵能力が低下してしまう。そこで、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるために、ＮＳＲ７に吸蔵されたＳＯｘ吸蔵量が所定量以上になると、燃料添加弁１１から燃料を添加させる。これにより、燃料添加弁１１よりも下流側の排気通路３に配置されたＮＳＲ７を高温に昇温すると共にＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させ、ＮＳＲ７からＳＯｘを放出還元させるＳ再生を実施する場合がある。本実施例におけるＳ再生を実行するＥＣＵ１５が本発明の排気空燃比低下手段に相当する。以下、Ｓ再生を例に挙げて説明する。しかし、ＮＯｘ還元でも同様な制御が行われる。
【００４２】
このようなＳ再生は、内燃機関１が搭載された車両の減速時等に実行される。ここで、Ｓ再生を実行する際に、ＮＳＲ７に流入する排気の流量が多いと、図２に実線で示すように、ＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させるために燃料添加弁１１によって供給される燃料の添加量が増加し、燃料の反応が過度に生じてＮＳＲ７の一部が過度に昇温し、
ＮＳＲ７では部分的に過昇温するおそれがある。しかし、Ｓ再生を実行する際に、ＤＰＦ８に流入する排気の流量が多いと、図２に破線で示すように、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱よりも、ＤＰＦ８を流通する排気による冷却が勝り、ＤＰＦ８では過昇温しない。
【００４３】
一方、Ｓ再生を実行する際に、ＤＰＦ８に流入する排気の流量が少ないと、図３に破線で示すように、ＤＰＦ８を流通する排気による冷却よりも、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱が勝り、ＤＰＦ８では部分的に過昇温するおそれがある。しかし、Ｓ再生を実行する際に、ＮＳＲ７に流入する排気の流量が少ないと、図３に実線で示すように、ＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させるために燃料添加弁１１によって添加される燃料の添加量が減少し、燃料の反応が抑制されてＮＳＲ７が過度に昇温することはなく、ＮＳＲ７では過昇温しない。
【００４４】
そこで、本実施例では、図４に示すように、ＮＳＲ７に対するＳ再生を実行する際に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を、Ｓ再生を実行する前に比して減少させる又は零にするようにした。またそれと共に、Ｓ再生を終了する際に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を、Ｓ再生の実行中に比して増加させるようにした。
【００４５】
ここで、Ｓ再生を実行する際に排気の流量を減少させる又は零にするタイミングは、Ｓ再生を実行して燃料添加弁１１から燃料が添加された後のタイミングでもよいし、燃料添加弁１１から燃料が添加される直前のタイミングでもよく、限定されない。すなわち、排気の流量が減少した又は零となった状態のときに、燃料添加弁１１から添加された燃料によって排気の空燃比が低下されており、排気の酸素濃度が減少した状態となっていればよい。本実施例では、図４に示すように、排気の流量を所定流量以下にした直後に、Ｓ再生を開始し燃料添加弁１１から燃料を添加するようにしている。これは、排気の流量を減少させた状態で燃料添加弁１１から燃料を添加すると、排気の空燃比を低下させるために必要な燃料の添加量が少なくて済むからである。
【００４６】
Ｓ再生を実行する際における低下する排気の空燃比は、排気空燃比センサ１０が検出する検出値をフィードバックして燃料添加弁１１からの燃料の添加量を制御し、所望のリッチ空燃比となるようにしている。
【００４７】
Ｓ再生を実行する際に排気の流量を減少させる又は零にする手法は、スロットル弁６の開度を閉じ側に制御して吸気量を減少させ、内燃機関１から排出させる排気の流量を減少させることでもよい。可変ノズルベーン４ｃの開度を閉じ側に制御してタービン４ｂよりも下流側の排気通路３の排気の流量を減少させることでもよい。排気絞り弁９を閉じ側に制御して排気通路３を流通する排気の流量を減少させる又は零にすることでもよい。内燃機関１を機関停止して内燃機関１から排出される排気を零にすることでもよい。ＥＧＲ弁１３を開き側に制御してＥＧＲ通路１２に排気の多くを還流させてＥＧＲ通路１２との接続部より下流側の排気通路３の排気の流量を減少させることでもよい。本実施例では、上記列挙した手法の１つ又は２以上を組み合わせることにより、排気の流量を減少させる又は零にすることができる。排気の流量は、空燃比を低下させた排気がＮＳＲ７に留まり易く、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることが促進できるように、できるだけ減少させるか、又は零にすることが望ましい。
【００４８】
一方、Ｓ再生を終了する際に排気の流量を増加させるタイミングは、Ｓ再生が終了して燃料添加弁１１から燃料が添加終了された後のタイミングでもよいし、燃料添加弁１１から燃料が添加終了される直前のタイミングでもよく、限定されない。すなわち、燃料添加弁１１からの燃料の添加が終了されることによって排気の空燃比が上昇して、排気の酸素濃度が増加した状態となったときに、排気の流量が増加した状態となっていればよい。本
実施例では、図４に示すように、Ｓ再生が終了して燃料添加弁１１から燃料が添加終了された後に、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比以上になると、排気の流量を増加させるようにしている。
【００４９】
Ｓ再生を終了する際に排気の流量を増加させる手法は、スロットル弁６の開度を開き側に制御して吸気量を増加させ、内燃機関１から排出させる排気の流量を増加させることでもよい。可変ノズルベーン４ｃの開度を開き側に制御してタービン４ｂよりも下流側の排気通路３の排気の流量を増加させることでもよい。排気絞り弁９を開き側に制御して排気の流量を増加させることでもよい。停止していた内燃機関１を再始動させて内燃機関１から排気を排出させることでもよい。ＥＧＲ弁１３を閉じ側に制御してＥＧＲ通路１２には排気をあまり還流させずＥＧＲ通路１２との接続部より下流側の排気通路３の排気の流量を増加させることでもよい。本実施例では、上記列挙した手法の１つ又は２以上を組み合わせることにより、排気の流量を増加させることができる。排気の流量は、車両の減速時等の内燃機関１が通常運転されることにより排出される流量であればよい。
【００５０】
本実施例によると、Ｓ再生を実行する際に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量がＳ再生の実行前に比して減少する又は零となる。このため、ＤＰＦ８が部分的に過昇温するおそれが生じるような排気の流量が減少する又は零となるときには、燃料添加弁１１によってＤＰＦ８よりも上流側から燃料が添加され、ＤＰＦ８に流入する排気の空燃比も低下しており、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度が減少している。すると、図５に実線で示すように、排気の流量が減少する又は零となるときにはＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度が低いので、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱があまり生じず、ＤＰＦ８の過昇温が回避できる。また、ＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させるために燃料添加弁１１によって供給される燃料の添加量が減少して燃料の反応が抑制されてＮＳＲ７が過度に昇温することはなく、ＮＳＲの過昇温も回避できる。さらには、空燃比を低下させた排気がＮＳＲ７に留まり易く、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることが促進でき、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を好適に回復できる。
【００５１】
一方、本実施例によると、Ｓ再生を終了する際に、排気の流量がＳ再生の実行中に比して増加する。このため、燃料添加弁１１によってＤＰＦ８よりも上流側から燃料が添加されなくなり、ＤＰＦ８に流入する排気の空燃比が上昇し始め、ＤＰＦに流入する排気の酸素濃度が増加する。しかし、このときには、ＤＰＦ８に流入する排気の流量が増加する。これにより、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱よりも、ＤＰＦ８を流通する排気による冷却が勝り、ＤＰＦ８の過昇温が回避できる。また、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量が増加するときには、Ｓ再生が終了し排気空燃比の低下を終了しているので、燃料の反応は生じずＮＳＲ７が過度に昇温されず、ＮＳＲ７の過昇温も回避できる。
【００５２】
したがって、本実施例によると、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８の過昇温を回避しつつ、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を好適に回復させることができる。
【００５３】
次に、本実施例によるＳ再生制御ルーチン１について説明する。図６は、本実施例によるＳ再生制御ルーチン１を示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１５が本発明の第１制御手段に相当する。
【００５４】
ステップＳ１０１では、Ｓ再生実行要求があるか否かを判別する。車両の減速時等における各種センサで検出する内燃機関１の運転状態等からＳ再生実行条件が成立している場合に、Ｓ再生実行要求があると判断できる。
【００５５】
ステップＳ１０１において、Ｓ再生実行要求があると肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において、Ｓ再生実行要求がないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
ステップＳ１０２では、排気流量を減少させる又は零にする。上記列挙した手法の１つ又は２以上を組み合わせることにより、排気の流量を減少させる又は零にする。
【００５７】
ステップＳ１０３では、排気流量が所定流量以下か否かを判別する。エアフローメータ５で検出する吸気量や各種センサで検出する内燃機関１の運転状態等から排気流量を推定し、推定された排気流量が所定流量以下であるか否かを判別する。所定流量は、予め定められた流量であり、ステップＳ１０２の処理を行う前に比して減少した流量である。
【００５８】
ステップＳ１０３において、排気流量が所定流量以下であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３において、排気流量が所定流量よりも多いと否定判定された場合には、ループしてステップＳ１０３へ戻る。
【００５９】
ステップＳ１０４では、Ｓ再生を実行する。すなわち、燃料添加弁１１から燃料を添加し、ＮＳＲ７を高温に昇温すると共にＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させ、ＮＳＲ７からＳＯｘを放出還元させる。
【００６０】
ここで、Ｓ再生の実行期間は、排気空燃比センサ１０が検出するＮＳＲ７の下流側の排気の空燃比や、ＮＳＲ７のＳＯｘ吸蔵量、又は、ＮＳＲ７の床温の少なくともいずれかの変化に基づいて制御されるとよい。これにより、Ｓ再生の実行時間を最適にできる。
【００６１】
ステップＳ１０５では、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比以上であるか否かを判別する。所定空燃比は、予め定められた空燃比であり、例えばＳ再生中の空燃比変動で検出されてしまうような低い空燃比ではなく、Ｓ再生が終了して排気の空燃比が上昇するときに検出できる空燃比が設定される。
【００６２】
ステップＳ１０５において、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比以上であると肯定判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。ステップＳ１０５において、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比よりも低いと否定判定された場合には、ループしてステップＳ１０５へ戻る。
【００６３】
ステップＳ１０６では、排気流量を増加させる。上記列挙した手法の１つ又は２以上を組み合わせることにより、排気の流量を増加させる。
【００６４】
以上説明した本ルーチンによれば、Ｓ再生を実行する直前に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を減少させる又は零にすることができると共に、Ｓ再生を終了した直後に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を増加させることができる。これにより、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８の過昇温を回避して、Ｓ再生を実行できる。
【００６５】
なお、上記実施例では、Ｓ再生について説明したが、ＮＯｘ還元でも同様である。ＮＯｘ還元の実行期間は、排気空燃比センサ１０が検出するＮＳＲ７の下流側の排気の空燃比や、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵量、又は、ＮＳＲ７の床温の少なくともいずれかの変化に基づいて制御されるとよい。これにより、ＮＯｘ還元の実行時間を最適にできる。
【００６６】
また、上記実施例では、Ｓ再生の実行時に排気の空燃比を低下させることを、燃料添加弁１１から燃料を添加することで行っていた。しかし本発明はこれに限られない。例えば、主噴射増量やアフター噴射やポスト噴射といった、燃料噴射弁１４から内燃機関１への
燃料供給量を増加して、Ｓ再生の実行時に排気の空燃比を低下させるようにしてもよい。
【００６７】
また、上記実施例で列挙した排気流量調節手段に限られない。例えば、図７に示すように、２つの内燃機関１の排気通路３が途中で一旦合流し、再度分岐する構成において、再度分岐する排気通路３にＮＳＲ７及びＤＰＦ８が配置され、そのＮＳＲ７及びＤＰＦ８よりも上流に配置された排気制御弁１８を開閉することによって、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を調節するようにしてもよい。また、図８に示すように、内燃機関１の排気通路３にＮＳＲ７及びＤＰＦ８が配置され、ＮＳＲ７よりも上流側の排気通路３からＤＰＦ８の下流側の排気通路３にバイパスするバイパス通路１９を設けた構成において、排気の流通経路を、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８の配置された排気通路３か、バイパス通路１９か、を選択する排気流通経路選択弁２０を切り換えることによって、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気の流量を調節するようにしてもよい。また、図９に示すように、内燃機関１の排気通路３にＮＳＲ７及びＤＰＦ８が配置され、ＮＳＲ７よりも上流側の排気通路３からＤＰＦ８の上流側の排気通路３にバイパスするバイパス通路２１を設けた構成において、排気の流通経路を、ＮＳＲ７の配置された排気通路３か、バイパス通路２１か、を選択する排気流通経路選択弁２２を切り換えることによって、ＮＳＲ７に流入する排気の流量を調節するようにしてもよい。これらの場合には、排気制御弁１８や排気流通経路選択弁２０，２１が本発明の排気流量調節手段に相当する。
【００６８】
また、上記実施例では、ＮＳＲ７がＤＰＦ８よりも上流側の排気通路３に配置されていた。しかし本発明はこれに限られない。図１０に示すように、ＮＳＲ７がＤＰＦ８よりも下流側の排気通路３に配置されていてもよい。この場合であっても、ＤＰＦ８よりも上流側の燃料添加弁１１や内燃機関１から、Ｓ再生の実行時に、ＮＳＲ７及びＤＰＦ８に流入する排気に燃料が供給されれば、上記実施例と同様な制御が可能となる。
【００６９】
また、上記実施例では、排気空燃比センサ１０の検出値を用いて排気空燃比を検出していた。しかし本発明はこれに限られない。例えば、排気空燃比センサ１０と同位置に配置される、ＨＣセンサや酸素濃度センサ等によって排気空燃比を検出してもよい。また、これらのセンサを用いず、内燃機関１の運転状態に基づくマップから排気空燃比を推定してもよい。
【００７０】
＜実施例２＞
本実施例では、ＮＳＲ７がＤＰＦ８よりも下流側の排気通路３に配置されており、且つ、燃料添加弁１１がＤＰＦ８とＮＳＲ７との間に配置された場合を説明する。本実施例ではその特徴部分を説明し、その他の構成は上記実施例と同様であるので説明は省略する。
【００７１】
本実施例では、図１１に示すように、ＮＳＲ７がＤＰＦ８よりも下流側の排気通路３に配置されている。また、燃料添加弁１１がＤＰＦ８よりも下流側且つＮＳＲ７よりも上流側の排気通路３に配置されている。
【００７２】
本実施例の構成であると、ＮＳＲ７に対してＳ再生を実行する場合に、燃料添加弁１１から燃料を添加しても、燃料添加弁１１よりも上流側の排気通路３に配置されたＤＰＦ８に流入する排気の空燃比が低下せず、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度が低下してない。これでは、Ｓ再生を実行する際に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量をＳ再生の実行前に比して減少させる又は零とすると、ＤＰＦ８を流通する排気による冷却よりも、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱が勝り、ＤＰＦ８が部分的に過昇温するおそれがある。
【００７３】
そこで、本実施例では、Ｓ再生を実行する際に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量を、Ｓ再生を実行する前に比して減少させる又は零にし、且つ、ＤＰＦ８に流入す
る排気の酸素濃度を、Ｓ再生を実行する前に比して減少させるようにした。またそれと共に、Ｓ再生を終了する際に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量を、Ｓ再生の最中に比して増加させ、且つ、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を、Ｓ再生の実行中に比して増加させるようにした。
【００７４】
ここで、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させる手法は、主噴射増量やアフター噴射やポスト噴射といった、燃料噴射弁１４から内燃機関１への燃料供給量を増加して、内燃機関１から排出される排気の空燃比を低下させつつ、排気の酸素濃度を減少させるようにしている。なお、本手法では、主に、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させることが目的であるため、ＮＳＲ７に対してＳ再生を実行する程に排気の空燃比を低下させる必要はない。
【００７５】
ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を増加させる手法は、主噴射増量やアフター噴射やポスト噴射といった、燃料噴射弁１４から内燃機関１への燃料供給量の増加を止めて、内燃機関１から排出される排気の空燃比を上昇させつつ、排気の酸素濃度を増加させるようにしている。排気の酸素濃度の増加量は、車両の減速時等の内燃機関１が通常運転されることにより排出される量であればよい。このため、本実施例の内燃機関１が本発明の酸素濃度調節手段に相当する。
【００７６】
本実施例によると、Ｓ再生を実行する際に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量がＳ再生の実行前に比して減少する又は零となり、且つ、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度がＳ再生の実行前に比して減少する。このため、ＤＰＦ８が部分的に過昇温するおそれが生じるような排気の流量が減少する又は零となるときには、燃料噴射弁１４から内燃機関１へ燃料供給量が増加し、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度が減少している。これにより、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱があまり生じず、ＤＰＦ８の過昇温が回避できる。また、ＮＳＲ７に流入する排気の空燃比を低下させるために燃料添加弁１１によって供給される燃料の添加量が減少して燃料の反応が抑制されてＮＳＲ７が過度に昇温することはなく、ＮＳＲ７の過昇温も回避できる。さらには、空燃比を低下させた排気がＮＳＲに留まり易く、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることが促進でき、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を好適に回復できる。
【００７７】
一方、本実施例によると、Ｓ再生を終了する際に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量がＳ再生の実行中に比して増加し、且つ、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度がＳ再生の実行中に比して増加する。このため、Ｓ再生が終了し排気空燃比の低下を終了すると、燃料噴射弁１４から内燃機関１へ燃料供給量が減少し、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度が増加する。しかし、このときには、ＤＰＦ８に流入する排気の流量が増加する。これにより、ＤＰＦ８に供給される酸素によるＰＭの酸化発熱よりも、ＤＰＦ８を流通する排気による冷却が勝り、ＤＰＦ８の過昇温が回避できる。また、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量が増加するときには、Ｓ再生が終了し排気空燃比の低下を終了しているので、燃料の反応は生じずＮＳＲ７が過度に昇温されず、ＮＳＲ７の過昇温も回避できる。
【００７８】
したがって、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７の過昇温を回避しつつ、ＮＳＲ７のＮＯｘ吸蔵能力を好適に回復させることができる。
【００７９】
次に、本実施例によるＳ再生制御ルーチン２について説明する。図１２は、本実施例によるＳ再生制御ルーチン２を示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１５が本発明の第２制御手段に相当する。なお、本ルーチンにおいて上記実施例のＳ再生制御ルーチン１と同様な処理については説明を省略する。
【００８０】
ステップＳ１０３において、排気流量が所定流量以下であると肯定判定された場合には、ステップＳ２０１へ移行する。ステップＳ１０３において、排気流量が所定流量よりも多いと否定判定された場合には、ループしてステップＳ１０３へ戻る。
【００８１】
ステップＳ２０１では、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させる。すなわち、上記で説明した手法により燃料噴射弁１４から内燃機関１への燃料供給量を増加する。
【００８２】
ステップＳ１０５において、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比以上であると肯定判定された場合には、ステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ１０５において、排気空燃比センサ１０の検出値が所定空燃比よりも低いと否定判定された場合には、ループしてステップＳ１０５へ戻る。
【００８３】
ステップＳ２０２では、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を増加させる。すなわち、燃料噴射弁１４から内燃機関１への燃料供給量を減少する。
【００８４】
以上説明した本ルーチンによれば、Ｓ再生を実行する直前に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量を減少させる又は零にし、且つ、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させることができると共に、Ｓ再生を終了した直後に、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７に流入する排気の流量を増加させ、且つ、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を増加させることができる。これにより、ＤＰＦ８及びＮＳＲ７の過昇温を回避して、Ｓ再生を実行できる。
【００８５】
なお、上記実施例では、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させることや増加させることを、燃料噴射弁１４から内燃機関１への燃料供給量を調節することで行っていた。しかし本発明はこれに限られない。例えばＤＰＦ８よりも上流側の排気通路３に上流側燃料添加弁を配置し、上流側燃料添加弁から燃料を添加することで、ＤＰＦ８に流入する排気の酸素濃度を減少させるようにしてもよい。この場合では、上流側燃料添加弁が本発明の酸素濃度調節手段に相当する。
【００８６】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】実施例１に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図。
【図２】排気流量が多い場合のＮＳＲ床温及びＤＰＦ床温を示す図。
【図３】排気流量が少ない場合のＮＳＲ床温及びＤＰＦ床温を示す図。
【図４】実施例１に係るＳ再生時における排気空燃比及び排気流量を示す図。
【図５】排気流量が少ない場合において排気の酸素濃度で変化するＤＰＦ床温を示す図。
【図６】実施例１に係るＳ再生制御ルーチン１を示すフローチャート。
【図７】実施例１の他の例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。
【図８】実施例１の他の例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。
【図９】実施例１の他の例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。
【図１０】実施例１の他の例に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図。
【図１１】実施例２に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図。
【図１２】実施例２に係るＳ再生制御ルーチン２を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８８】
１     内燃機関
２     吸気通路
３     排気通路
４     ターボチャージャ
４ａ   コンプレッサ
４ｂ   タービン
４ｃ   可変ノズルベーン
５     エアフローメータ
６     スロットル弁
７     ＮＳＲ
８     ＤＰＦ
９     排気絞り弁
１０   排気空燃比センサ
１１   燃料添加弁
１２   ＥＧＲ通路
１３   ＥＧＲ弁
１４   燃料噴射弁
１５   ＥＣＵ
１６   アクセル開度センサ
１７   クランクポジションセンサ
１８   排気制御弁
１９   バイパス通路
２０   排気流通経路選択弁
２１   バイパス通路
２２   排気流通経路選択弁
【図１】
2010007634.tif 000003
【図２】
2010007634.tif 000004
【図３】
2010007634.tif 000005
【図４】
2010007634.tif 000006
【図５】
2010007634.tif 000007
【図６】
2010007634.tif 000008
【図７】
2010007634.tif 000009
【図８】
2010007634.tif 000010
【図９】
2010007634.tif 000011
【図１０】
2010007634.tif 000012
【図１１】
2010007634.tif 000013
【図１２】
2010007634.tif 000014