(57)【要約】      （修正有）【課題】デュアル触媒再生運転によりＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とを交互かつ連続的に行うことによって、触媒昇温を行う機会・頻度を少なくすることができ、触媒再生に伴う排気エミッションや燃費の悪化を大幅に抑制する。【解決手段】内燃機関１の排気通路１０中に、流入する排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ１４と、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒１３と、を設ける。所定の機関運転状態の下で、ＰＭ堆積量を低減するＤＰＦ再生運転と、硫黄被毒を解除する硫黄被毒解除運転と、を交互かつ連続的に実施するデュアル触媒再生運転を行う。また、ＰＭ堆積量と硫黄被毒量とに基づいて、上記デュアル触媒再生運転におけるＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路中に配設され、流入する排気中のＰＭを捕集するＤＰＦと、
上記ＤＰＦに堆積するＰＭ堆積量を算出するＰＭ堆積量算出手段と、
上記排気通路中に配設され、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒と、
上記ＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒量を算出する硫黄被毒量算出手段と、
所定の機関運転状態の下で、ＰＭ堆積量を低減するＤＰＦ再生運転と、硫黄被毒を解除する硫黄被毒解除運転と、を交互かつ連続的に実施するデュアル触媒再生運転を行うデュアル触媒再生手段と、
上記ＰＭ堆積量と硫黄被毒量とに基づいて、上記デュアル触媒再生運転におけるＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率を補正する時間比率補正手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
上記時間比率補正手段は、上記デュアル触媒再生運転によりＤＰＦ再生と硫黄被毒解除の双方が完了するように、上記ＰＭ堆積量が多くなるほど、上記ＤＰＦ再生運転の時間比率を大きくし、上記硫黄被毒量が多くなるほど、上記硫黄被毒解除運転の時間比率を大きくする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】
上記ＰＭ堆積量が多くなるほど、上記デュアル触媒再生運転における一回のＤＰＦ再生運転の時間が短くなるように、ＰＭ堆積量に応じて上記一回のＤＰＦ再生運転の時間を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
上記ＰＭ堆積量が所定のしきい値を超える場合、上記デュアル触媒再生運転を禁止することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
上記ＰＭ堆積量と硫黄被毒量とに基づいて、上記硫黄被毒解除運転における目標空気過剰率を補正することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
上記ＰＭ堆積量と硫黄被毒量とに基づいて、上記硫黄被毒解除運転における上記ＮＯｘトラップ触媒の目標温度を補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか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、ディーゼルエンジンに代表される内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気浄化装置として、特許文献１には、内燃機関の排気通路中に、排気中のＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ；粒子状物質）を捕集するＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ；ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備え、所定の時期にＤＰＦに堆積したＰＭの浄化すなわちＤＰＦ再生運転を行う技術が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、排気空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒（ＮＯｘ吸収剤）を排気通路中に設けたものが記載されている。このようなＮＯｘトラップ触媒は、排気空燃比がリーンのときに排気中のＮＯｘを吸収する他に、排気中のＳＯｘ（硫黄硫化物）をも吸収する。そして、硫黄堆積量が増加するとＮＯｘ吸収効率が低下するため、硫黄堆積量が所定量を超えるときには、堆積したＳＯｘの浄化すなわち硫黄被毒解除運転を行う必要がある。
【特許文献１】特開２００３−１０６１４０号公報
【特許文献２】特許第３０６２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したＤＰＦ再生運転や硫黄被毒解除運転では、触媒を６００℃を超えるような非常に高い温度の高温雰囲気下に晒す必要があるので、これらのＤＰＦ再生運転や硫黄被毒解除運転を機関運転状態に基づいてそれぞれ個別に、つまり別の時期に行うと、その都度、ポスト噴射や燃料増量等による昇温制御を行わねばならず、排気エミッションの悪化や燃費の低下を招いてしまう。
【０００５】
そこで、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の双方が実行可能な機関運転状態の下では、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とを交互かつ連続的に行うことによって、個別に行う場合に比して、触媒再生のための昇温制御を行う機会・頻度が少なくなり、これに伴う排気エミッションや燃費の低下を大幅に抑制することが可能となる。
【０００６】
但し、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とを一定の時間比率で交互かつ連続的に行うと、ＤＰＦに堆積するＰＭ堆積量やＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒量によって、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の一方の運転時間が不足して十分なＤＰＦ再生や硫黄被毒解除が行われなくなったり、あるいは一方の運転時間が過度に行われて、やはり排気エミッションや燃費の悪化を招いたり、触媒再生時間の長期化を招くおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。すなわち本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路中に、流入する排気中のＰＭを捕集するＤＰＦと、上記排気通路中に配設され、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒と、を備えている。
【０００８】
そして、所定の機関運転状態の下で、ＰＭ堆積量を低減するＤＰＦ再生運転と、硫黄被毒を解除する硫黄被毒解除運転と、を交互かつ連続的に実施するデュアル触媒再生運転を行う。更に、上記ＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒量を算出するとともに、上記ＤＰＦに堆積するＰＭ堆積量を算出し、これらのＰＭ堆積量と硫黄被毒量とに基づいて、上記デュアル触媒再生運転におけるＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率を補正する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、デュアル触媒再生運転によりＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とを交互かつ連続的に行うことによって、個別に行う場合に比して、触媒昇温を行う機会・頻度を少なくすることができ、かつ、ＤＰＦに堆積するＰＭ堆積量とＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒量とに基づいて、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率を補正することによって、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の一方の運転時間が不足したり一方の運転が過度に行われることを防止することができ、触媒再生に伴う排気エミッションや燃費の悪化を大幅に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施例を図面に基づいて説明する。なお、明細書及び図面中において、『ＬＮＴ』はＮＯｘトラップ触媒を、『Ｓ被毒』は『硫黄被毒』を意味している。
図１は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を示すシステム図である。内燃機関としてのディーゼルエンジン１の吸気通路２には可変ノズル型のターボチャージャ３の吸気コンプレッサが備えられ、吸入空気は吸気コンプレッサによって過給され、インタークーラ４で冷却され、吸気絞り弁５を通過した後、コレクタ６を経て、各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、コモンレール式燃料噴射装置、すなわち高圧燃料ポンプ７により高圧化されてコモンレール８に送られ、各気筒の燃料噴射弁９から燃焼室内へ直接噴射される。燃焼室内に流入した空気と噴射された燃料はここで圧縮着火により燃焼し、排気は排気通路１０へ流出する。
【００１１】
排気通路１０へ流出した排気の一部は、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路１１によりＥＧＲ弁１２を介して吸気側へ還流される。排気の残りは、可変ノズル型のターボチャージャ３の排気タービンを通り、これを駆動する。ここで、排気通路１０の排気タービン下流には、排気浄化のため、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒１３を配置してある。また、このＮＯｘトラップ触媒１３には、酸化触媒（貴金属）を担持させて、流入する排気成分（ＨＣ、ＣＯ）を酸化する機能を持たせてある。
【００１２】
更に、このＮＯｘトラップ触媒１３の下流には、排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ１４を配置してある。また、このＤＰＦ１４にも、酸化触媒（貴金属）を担持させて、流入する排気成分（ＨＣ、ＣＯ）を酸化する機能を持たせてある。尚、ＮＯｘトラップ触媒１３とＤＰＦ１４とは、逆に配置してもよいし、ＤＰＦにＮＯｘトラップ触媒を担持させて一体に構成してもよい。
【００１３】
コントロールユニット２０には、エンジン１の制御のため、エンジン回転数Ｎｅ検出用の回転数センサ２１、アクセル開度ＡＰＯ検出用のアクセル開度センサ２２から、信号が入力されている。また、ＮＯｘトラップ触媒１３の温度すなわちＬＮＴ床温度を検出するＬＮＴ温度センサ２３、排気通路１０のＤＰＦ１４入口側にて排気圧力を検出する排気圧力センサ２４、ＤＰＦ１４の温度すなわちＤＰＦ床温度を検出するＤＰＦ温度センサ２５、更に排気通路１０のＤＰＦ１４出口側にて排気空燃比（以下、排気λといい、数値としては空気過剰率で表す）を検出する空燃比センサ２６が設けられ、これらの信号もコントロールユニット２０に入力されている。但し、ＮＯｘトラップ触媒１３の温度やＤＰＦ１４の温度はこれらの下流側に排気温度センサを設けて、排気温度より間接的に検出するようにしてもよい。
【００１４】
コントロールユニット２０は、これらの入力信号に基づいて、燃料噴射弁９による主噴射及び所定の運転条件において主噴射後（膨張行程又は排気行程）に行う後噴射すなわちポスト噴射の燃料噴射量及び噴射時期制御のための燃料噴射弁９への燃料噴射指令信号、吸気絞り弁５への開度指令信号、ＥＧＲ弁１２への開度指令信号等を出力する。
【００１５】
ここにおいて、コントロールユニット２０では、ＤＰＦ１４に捕集されて堆積したＰＭの浄化すなわちＤＰＦ再生、ＮＯｘトラップ触媒１３にトラップされて堆積したＮＯｘの浄化すなわちＮＯｘ再生、及びＮＯｘトラップ触媒１３のＳＯｘ被毒によりこれに堆積したＳＯｘの浄化すなわち硫黄被毒解除（ＳＯｘ再生）のための排気浄化制御を、排気中の空気過剰率すなわち排気λの制御により行うようにしている。排気λとエンジン１からのＰＭ排出量（ｇ／ｈ）との関係は、排気λがリッチになるほど増加し、特にストイキ（排気λ＝１．０）よりもリッチ側の場合には、通常運転状態に比べて大幅に増加する。
【００１６】
次に、本実施例の要部をなす触媒再生制御について説明する。図２は、本実施例に係る触媒再生制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１０では、エンジン回転数Ｎｅ，機関要求負荷，ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭ，及び硫黄被毒量ＳＳＵＬＦ等を読み込む。ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭは、例えば排気圧力センサ２４などにより検知されるＤＰＦ１４の前後の差圧に基づいて算出され、あるいは、エンジン回転数と燃料噴射量から求められる単位煤（ｓｏｏｔ）排出量を積算することにより求められる（ＰＭ堆積量算出手段）。硫黄被毒量ＳＳＵＬＦは、例えばエンジン回転数と燃料噴射量により求められる単位硫黄被毒量を積算することで求めることができる（硫黄被毒量算出手段）。
【００１７】
ステップＳ１１では、ＤＰＦ再生運転を行うか否かが判定される。具体的には、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭがＤＰＦ再生を開始すべき所定の再生基準値以上であり、かつ、図３に示すように、機関運転状態すなわちエンジン回転数及び機関要求負荷が所定のＤＰＦ再生運転可能領域Ｒ１であるかが判定される。
【００１８】
ＤＰＦ再生運転を行うと判定された場合、ステップＳ１１からステップＳ１２へ進み、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが、所定のしきい値ｍａｘＰＭ（図７参照）以下であるかを判定する。ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭがしきい値ｍａｘＰＭを超えている場合には、ステップＳ１５へ進み、後述するデュアル触媒再生運転を行うことなく、ＤＰＦ再生運転を開始する。
【００１９】
ステップＳ１３では、硫黄被毒解除を行うか否かを判定する。具体的には、硫黄被毒量ＳＳＵＬＦが硫黄被毒解除運転を行うべき所定の被毒解除基準値以上であり、かつ、図３に示すように、機関運転状態すなわちエンジン回転数及び機関要求負荷が所定の硫黄被毒解除運転可能領域Ｒ２であるかを判定する。この図３に示すように、硫黄被毒解除運転可能領域Ｒ２はＤＰＦ再生運転可能領域Ｒ１の範囲内における更に制限された運転領域となっている。硫黄被毒解除運転を行わないと判定された場合、ステップＳ１３からステップＳ１５へ進み、後述するデュアル触媒再生運転を行うことなくＤＰＦ再生運転を開始する。
【００２０】
上述したステップＳ１１〜Ｓ２３の条件を全て満たす所定の機関運転状態の下では、ステップＳ１４へ進み、デュアル触媒再生運転が行われる。このデュアル触媒再生運転では、図４にも示すように、運転切替フラグＦＬＧ及びタイマ（図示省略）を利用して、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とが一定の周期で交互かつ連続的に行われる。ＤＰＦ再生運転では、周知のように、ＤＰＦ１４がＰＭ燃焼温度（例えば、約６３０℃）を超える高温のリーン雰囲気下（例えば、排気空気過剰率λが１．２〜１．４程度）に晒されるように、主燃料噴射時期の遅角化，上述した主噴射後（膨張行程又は排気行程）の後噴射すなわちポスト噴射，ＥＧＲ操作や吸気絞り弁５による吸気絞り等が行われる。上記主燃料噴射時期の遅角化により熱効率の低下に伴い排気温度が上昇し、上記ポスト噴射によりＤＰＦ上流の酸化触媒の反応熱を利用して触媒温度が上昇することとなる。
【００２１】
一方、硫黄被毒解除運転では、周知のように、ＮＯｘトラップ触媒１３が高温のリッチ雰囲気下に晒されるように、つまりＮＯｘトラップ触媒１３の温度すなわちＬＮＴ床温度が所定温度（例えば７００℃）を超え、かつ排気空燃比がスライトリッチ（排気空気過剰率λが１以下）となるように、目標λ（空気過剰率）及び目標ＬＮＴ床温度へ向けた制御、例えば燃料噴射量の増量制御や吸気絞り弁５による吸気絞り制御等が行われる。なお、リーン雰囲気下のＤＰＦ再生運転中に硫黄被毒解除を行うことはできず、同様に、リッチ雰囲気下の硫黄被毒解除運転中にＤＰＦ再生を行うことはできない。
【００２２】
図５は、ステップＳ１４のデュアル触媒再生運転の詳細を示すサブルーチンである。ステップＳ２１では、このデュアル触媒再生運転におけるＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の時間比率ｄｕｔｙを算出する。詳しくは、図６に示すように、先ずエンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｉｎｊに基づいて、所定の基準時間比率算出マップ（図示省略）を参照して基準時間比率を求める。そして、デュアル触媒再生運転によりＤＰＦ再生と硫黄被毒解除の双方が過不足無く完了するように、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭと硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとに基づいて、時間比率ｄｕｔｙを補正する。具体的には、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭと硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとを用いて図７に示す時間比率補正マップを参照して、基準時間比率に対する補正項を求め、この補正項により基準時間比率を補正して時間比率ｄｕｔｙを求める。図７に示すように、ＰＭ堆積量が多くなるほど硫黄被毒解除運転の時間比率を小さく、つまりＤＰＦ再生運転の時間比率を大きくし、硫黄被毒量が多くなるほど、硫黄被毒解除運転の時間比率を大きくしている。
【００２３】
ステップＳ２２では、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭに基づいて、一回のＤＰＦ再生運転時間ｔ＿ｄｐｆ（あるいは一回の硫黄被毒解除運転時間ｔ＿ｓｐ）を算出する。つまり、運転切替周期を求める。ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが既に多い状況で、ＤＰＦ再生や硫黄被毒解除の一回の運転時間が長くなると、ＰＭ堆積量ｍａｓｓの過度な堆積やＤＰＦの過度な温度上昇を招くおそれがあるので、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが多くなるほど、一回当たりのＤＰＦ再生運転時間ｔ＿ｄｐｆや硫黄被毒解除運転時間ｔ＿ｓｐを短くする。逆に、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが少ない場合には、運転切替頻度を抑制するために、一回当たりのＤＰＦ再生運転時間ｔ＿ｄｐｆや硫黄被毒解除運転時間ｔ＿ｓｐを長くする。
【００２４】
ステップＳ２３では、硫黄被毒解除運転における目標λ（空気過剰率）を求める。具体的には、図６に示すように、硫黄被毒量ＳＳＵＬＦ及びＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭに基づいて、図８に示す目標λ算出マップを参照して目標λを補正する。図８に示すように、ＰＭ堆積量が多くなるほど硫黄被毒解除運転における目標λをリーン側へ補正し、硫黄被毒量が多くなるほど硫黄被毒解除運転における目標λをリッチ（ｒｉｃｈ）側へ補正する。
【００２５】
ステップＳ２４では、硫黄被毒解除運転におけるＮＯｘトラップ触媒１３の目標温度すなわち目標ＬＮＴ床温度を算出する。具体的には、図６に示すように、硫黄被毒量ＳＳＵＬＦ及びＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭに基づいて、図９に示す目標ＬＮＴ床温度算出マップを参照して目標ＬＮＴ床温度を補正する。図９に示すように、ＰＭ堆積量が多くなるほど目標ＬＮＴ床温度を低くし、硫黄被毒量が多くなるほど目標ＬＮＴ床温度を高くする。
【００２６】
そして、これらステップＳ２１〜Ｓ２４での設定内容に基づいて、ステップＳ２５では、デュアル触媒再生運転を開始する。
【００２７】
再び図２を参照して、ステップＳ１６では、触媒再生が完了したかを判定する。ステップＳ１５のＤＰＦ再生運転においては、例えばＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが所定値以下に低下した時点でＤＰＦ再生が完了したと判定して、本ルーチンを終了する。ステップＳ１４のデュアル触媒再生運転においては、例えばＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが所定値以下に低下し、かつ、硫黄被毒量ＳＳＵＬＦが所定値以下に低下すると、ＤＰＦ再生及び硫黄被毒解除の双方が過不足なく完了したと判定して、本ルーチンを終了する。
【００２８】
次に、このような本実施例の特徴的な構成及び作用効果について列記する。
【００２９】
［１］内燃機関１の排気通路１０に、流入する排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ１４と、上記排気通路１０中に配設され、排気空燃比がリーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒１３と、を設ける。また、ＤＰＦ１４に堆積するＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭを算出するとともに（ＰＭ堆積量算出手段）、上記ＮＯｘトラップ触媒１４の硫黄被毒量ＳＳＵＬＦを算出する（硫黄被毒量算出手段）。
【００３０】
そして、所定の機関運転状態、具体的には図２のステップＳ１１〜Ｓ１３の条件が全て成立する場合に、ステップＳ１４へ進み、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭを低減するＤＰＦ再生運転と、硫黄被毒を解除する硫黄被毒解除運転と、を交互かつ連続的に実施するデュアル触媒再生運転を行う（デュアル触媒再生手段）。更に、図５のステップＳ２１，図６及び図７に示すように、上記ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭと硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとに基づいて、上記デュアル触媒再生運転におけるＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率ｄｕｔｙを補正する（時間比率補正手段）。
【００３１】
このような構成によれば、デュアル触媒再生運転によりＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転とを交互かつ連続的に行うことによって、個々の触媒再生運転を個別に行う場合に比して、触媒再生のために排気温度（触媒温度）を高める機会・頻度が少なくて済み、かつ、ＤＰＦ１４に堆積するＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭとＮＯｘトラップ触媒１３の硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとに基づいて、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転との時間比率ｄｕｔｙを補正することによって、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の一方の運転時間が不足したり不必要に長くなることを防止し、触媒再生に伴う排気エミッションの悪化や燃費の低下を大幅に抑制することができる。
【００３２】
［２］より具体的には、上記時間比率の補正では、図７に示すように、硫黄被毒量ＳＳＵＬＦが多くなるほど、硫黄被毒解除運転の時間比率を大きくし、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが多くなるほど、上記ＤＰＦ再生運転の時間比率を大きくしている。これにより、デュアル触媒再生運転によってＤＰＦ再生と硫黄被毒解除の双方を過不足なく完了することができ、ＤＰＦ再生運転と硫黄被毒解除運転の一方の運転時間が不足したり不必要に長くなることがない。
【００３３】
［３］図５のステップＳ２２では、ＰＭ堆積量が多くなるほど、デュアル触媒再生運転における一回のＤＰＦ再生運転の時間ｔ＿ｄｐｆが短くなるように、ＰＭ堆積量に応じて上記一回のＤＰＦ再生運転の時間ｔ＿ｄｐｆ、あるいは硫黄被毒解除運転の時間ｔ＿ｓｐつまりは運転切替周期を調整している。これによって、ＤＰＦ再生や硫黄被毒解除の一回の運転時間の長期化によるＰＭ堆積量ｍａｓｓの過度な堆積やＤＰＦの過度な温度上昇を招くことなく、ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが少ない場合には一回当たりのＤＰＦ再生運転時間ｔ＿ｄｐｆや硫黄被毒解除運転時間ｔ＿ｓｐを長くすることで、運転切替頻度を抑制し、運転切替に伴う排気エミッションの悪化や燃費の低下を抑制することができる。
【００３４】
［４］但し、ＤＰＦ１４に多くのＰＭが堆積している状況で、デュアル触媒再生運転を行うと、硫黄被毒解除運転によりＤＰＦ１４に流れ込むハイドロカーボンやＤＰＦ１４に溜まっているＰＭがリーン雰囲気下のＤＰＦ再生運転時にＤＰＦ１４に供給される酸素と反応して急速に燃焼が進行し、ＤＰＦ１４の過度な温度上昇を招くおそれがある。そこで、上記ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭが所定のしきい値ｍａｘＰＭを超える場合には、上記デュアル触媒再生運転を禁止する（ステップＳ１２，Ｓ１５）。つまり、硫黄被毒解除運転を禁止し、ＤＰＦ再生運転のみを単独で行うことにより、上述したようなＤＰＦの過度な温度上昇からＤＰＦ１４を保護し、信頼性・耐久性を向上することができる。
【００３５】
そして、ＰＭ堆積量ｍａｓｓがしきい値よりも下回ってから、
［５］図５のステップＳ２３では、上記ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭと硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとに基づいて、上記硫黄被毒解除運転における目標空気過剰率すなわち目標λを補正している。より具体的には図８に示すように、硫黄被毒量が多くなるほど硫黄被毒解除における目標λをリッチ側に補正しており、これによって、ＤＰＦ再生と硫黄被毒解除のうち、負担の大きい硫黄被毒解除の効率を向上させることで、デュアル触媒再生運転を短時間で効率的に行うことができる。
【００３６】
［６］図５のステップＳ２４では、上記ＰＭ堆積量ｍａｓｓＰＭと硫黄被毒量ＳＳＵＬＦとに基づいて、上記硫黄被毒解除運転における上記ＮＯｘトラップ触媒の目標温度すなわち目標ＬＮＴ床温度を補正している。より具体的には図９に示すように、硫黄被毒量が多くなるほど硫黄被毒解除における目標ＬＮＴ床温度が高くなるように補正しており、これによって、ＤＰＦ再生と硫黄被毒解除のうち、負担の大きい硫黄被毒解除の効率を向上させることで、デュアル触媒再生運転を短時間で効率的に行うことができる。
【００３７】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えばディーゼルエンジンに限定されるものではなく、リーン燃焼を行うガソリンエンジンに対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を示すシステム図。
【図２】本実施例の触媒再生制御の流れを示すフローチャート。
【図３】ＤＰＦ再生運転可能領域及び硫黄被毒解除運転可能領域を示す特性図。
【図４】本実施例に係るデュアル触媒再生運転におけるタイミングチャート。
【図５】図２のデュアル触媒再生運転の処理内容を示すサブルーチン。
【図６】上記デュアル触媒再生運転の制御内容を模式的に示す説明図。
【図７】時間比率補正マップの一例を示す特性図。
【図８】目標λ補正マップの一例を示す特性図。
【図９】目標ＬＮＴ床温度補正マップの一例を示す特性図。
【符号の説明】
【００３９】
１…ディーゼルエンジン（内燃機関）
５…吸気絞り弁
９…燃料噴射弁
１３…ＮＯｘトラップ触媒
１４…ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
２０…コントロールユニット
２３…ＬＮＴ温度センサ
２５…ＤＰＦ温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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