(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設置した触媒に、窒素酸化物の還元剤として炭化水素を供給することで、排ガス中の窒素酸化物を還元浄化する排気浄化システムにおいて、
前記触媒に吸着されている炭化水素のうち、該触媒に被毒を生じさせる炭化水素成分（以下「被毒性炭化水素」という）の吸着量を算出する被毒性炭化水素吸着量算出手段を備えていることを特徴とする排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項２】
前記被毒性炭化水素吸着量算出手段は、
所定時間毎に前記触媒に流入する被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量を算出する流入量算出手段と、
所定時間毎に前記触媒で反応して消費される被毒性炭化水素の所定時間当たりの消費量を算出する消費量算出手段と、
所定時間毎に前記被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量から消費量を差し引いた値に、前記触媒への被毒性炭化水素の吸着割合を乗算して、該触媒への被毒性炭化水素の所定時間当たりの吸着量を算出する今回吸着量算出手段と、
所定時間毎に前記触媒に吸着されている被毒性炭化水素の所定時間当たりの脱離量を算出する脱離量算出手段と、
所定時間毎に前記被毒性炭化水素の所定時間当たりの吸着量から脱離量を引いた値を積算して現時点の前記触媒の被毒性炭化水素吸着量を算出する手段と
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項３】
前記流入量算出手段は、前記被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量を、内燃機関から排出される排ガス中の被毒性炭化水素の量と、前記触媒の上流で排ガスに添加される被毒性炭化水素の量とを合計して求めることを特徴とする請求項２に記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項４】
前記流入量算出手段は、前記内燃機関から排出される炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を内燃機関運転条件に基づいて設定することを特徴とする請求項２又は３に記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項５】
前記流入量算出手段は、前記触媒の上流で排ガスに添加される炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を排ガスの温度に基づいて設定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項６】
前記消費量算出手段は、前記被毒性炭化水素の所定時間当たりの消費量を、触媒温度に応じて予め設定された被毒性炭化水素の定常浄化率を用いて算出することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項７】
前記今回吸着量算出手段は、前記触媒への被毒性炭化水素の吸着割合を、前回の処理で求めた前記触媒の被毒性炭化水素吸着量と、前記触媒に流入する排ガス中の被毒性炭化水素の濃度と、触媒温度と、排ガス流量との少なくとも１つに基づいて設定することを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項８】
前記脱離量算出手段は、前回の処理で求めた前記触媒の被毒性炭化水素吸着量に脱離割合を乗算して脱離量を求め、該脱離割合を、前回の処理で求めた前記触媒の被毒性炭化水素吸着量と、前記触媒に流入する排ガス中の被毒性炭化水素の濃度と、触媒温度と、排ガス流量との少なくとも１つに基づいて設定することを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【請求項９】
現時点の前記触媒の被毒性炭化水素吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないように、前記触媒への炭化水素供給量を制御する手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒に窒素酸化物の還元剤として炭化水素を供給することで、排ガス中の窒素酸化物を還元浄化する排気浄化システムにおいて、例えば触媒への炭化水素供給量を制御するために、触媒の炭化水素吸着量を算出する排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の酸素過剰下で燃料の燃焼が行われる内燃機関から排出される排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために、排気管内にＮＯｘ触媒を設置し、燃料等の炭化水素（ＨＣ）を還元剤としてＮＯｘ触媒に供給してＮＯｘを還元浄化する排気浄化システムが開発されている。この排気浄化システムでは、近年、特開平９一４４３７号公報に示すように、触媒への過剰な燃料の供給による燃費悪化を少なくするために、触媒のＨＣ吸着割合と触媒からのＨＣ脱離速度等に応じて触媒へのＨＣ供給量を制御することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、最近、ＮＯｘ触媒の被毒現象を調査したところ、供給したＨＣが触媒に多量に吸着されると、そのＨＣによって触媒が被毒を受けて元の状態に回復しにくい状態となり、ＮＯｘ浄化性能が著しく低下する現象を発見した。このような触媒の被毒は、触媒のＨＣ吸着量が一定値を越えたときに発生し始める（以下、この時のＨＣ吸着量を「被毒限界値」と呼ぶ）。一旦、触媒が被毒されると、ガソリンエンジンと比較して排ガス温度が低い通常のディーゼルエンジンの運転条件では、触媒からＨＣが脱離しにくい状態になって、触媒の回復が因難になることが分かってきた。この調査結果から、長期間に亘って高いＮＯｘ浄化性能を維持するためには、触媒のＨＣ吸着量が被毒限界値を越えないように触媒へのＨＣ供給量を制御する必要があることが判明した。
【０００４】
ところで、触媒に供給するＨＣは、燃料（軽油）が用いられることが多いが、燃料には、化学構造（カーボンナンバー）の異なる多くの種類のＨＣが含まれ、それらのＨＣの沸点も異なる。低沸点のＨＣは、触媒に吸着されても、排気熱により比較的短時間で触媒から揮発して脱離するため、低沸点のＨＣの吸着は、触媒の被毒には影響しない。
【０００５】
上記公報のＨＣ供給量制御方法を用いると、触媒に吸着されたＨＣ吸着量を推定することができるが、このＨＣ吸着量の中には、被毒に影響しない低沸点のＨＣも含まれるため、推定したＨＣ吸着量から触媒の被毒状態を過大評価してしまう。被毒状態の過大評価は、触媒へのＨＣ供給量を過少に制御する原因となり、ＮＯｘを還元浄化するためのＨＣが不足して、ＮＯｘ浄化率が低下する原因となる。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、ＨＣによる触媒の被毒状態を正確に評価できる排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の排気浄化用触媒の炭化水素吸着量検出装置は、触媒に吸着されている炭化水素のうち、該触媒に被毒を生じさせる炭化水素成分（以下「被毒性炭化水素」という）の吸着量を被毒性炭化水素吸着量算出手段により算出する。これにより、触媒に吸着された炭化水素から、被毒に影響しない低沸点のＨＣを除外して、被毒性炭化水素のみの吸着量を求めることができ、触媒の被毒状態を正確に評価できる。
【０００８】
ここで、被毒性炭化水素の吸着量の具体的な算出方法としては、次の▲１▼〜▲５▼の手順で行うと良い（請求項２）。
▲１▼所定時間毎に前記触媒に流入する被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量を算出する。
▲２▼所定時間毎に触媒で反応して消費される被毒性炭化水素の所定時間当たりの消費量を算出する。
▲３▼所定時間毎に被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量から消費量を差し引いた値に、触媒への被毒性炭化水素の吸着割合を乗算して、該触媒への被毒性炭化水素の所定時間当たりの吸着量を算出する。
▲４▼所定時間毎に触媒に吸着されている被毒性炭化水素の所定時間当たりの脱離量を算出する。
▲５▼所定時間毎に被毒性炭化水素の所定時間当たりの吸着量から脱離量を引いた値を積算して現時点の触媒の被毒性炭化水素吸着量を算出する。
【０００９】
以上の▲１▼〜▲５▼の手順で被毒性炭化水素吸着量を算出すれば、触媒への被毒性炭化水素の流入、反応（消費）、脱離を考慮して、現時点の触媒の被毒性炭化水素吸着量を精度良く算出することができる。
【００１０】
この場合、内燃機関から排出される排ガス中にも被毒性炭化水素が含まれるため、請求項３のように、被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量を、内燃機関から排出される排ガス中の被毒性炭化水素の量と、触媒の上流で排ガスに添加される被毒性炭化水素の量とを合計して求めることが好ましい。これにより、被毒性炭化水素の所定時間当たりの流入量を正確に評価することができる。
【００１１】
また、請求項４のように、内燃機関から排出される炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を内燃機関運転条件に基づいて設定するようにしても良い。つまり、内燃機関から排出される炭化水素中の被毒性炭化水素の割合は、内燃機関回転数やアクセル開度等の内燃機関運転条件に応じて変化するので、炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を内燃機関運転条件に基づいて設定すれば、内燃機関運転条件に合わせて被毒性炭化水素の流入量を精度良く推定することができる。
【００１２】
同様に、請求項５のように、触媒の上流で排ガスに添加される炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を排ガスの温度に基づいて設定するようにしても良い。つまり、排ガスに添加された炭化水素は排ガスの熱により改質され、一部の被毒性炭化水素が被毒に影響しない低沸点の炭化水素に変化する。このような炭化水素の改質により、排ガスの温度が高くなるほど、炭化水素中の被毒性炭化水素の割合が低下する特性があるため、炭化水素中の被毒性炭化水素の割合を排ガスの温度に基づいて設定すれば、排ガスの温度に応じて被毒性炭化水素の流入量を精度良く推定することができる。
【００１３】
また、触媒温度に応じて触媒内での被毒性炭化水素の消費量（反応量）が変化するため、請求項６のように、触媒内での被毒性炭化水素の所定時間当たりの消費量を、触媒温度に応じて予め設定された被毒性炭化水素の定常浄化率を用いて算出するようにしても良い。ここで、被毒性炭化水素の定常浄化率とは、触媒温度を一定に保って定常運転した時の被毒性炭化水素の浄化率であり、予め、実験等により正確に求めることができる。従って、触媒温度に応じた定常浄化率を用いることで、触媒内での被毒性炭化水素の消費量を精度良く算出することができる。
【００１４】
また、触媒への被毒性炭化水素の吸着割合は、前回の処理で求めた触媒の被毒性炭化水素吸着量と、触媒に流入する排ガス中の被毒性炭化水素の濃度と、触媒温度と、排ガス流量とによって変化するため、請求項７のように、これら４つのパラメータの少なくとも１つに基づいて被毒性炭化水素の吸着割合を設定するようにしても良い。これにより、被毒性炭化水素の吸着割合を精度良く設定することができる。
【００１５】
同様に、触媒からの被毒性炭化水素の脱離割合も、前回の処理で求めた触媒の被毒性炭化水素吸着量と、触媒に流入する排ガス中の被毒性炭化水素の濃度と、触媒温度と、排ガス流量とによって変化するため、請求項８のように、これら４つのパラメータの少なくとも１つに基づいて被毒性炭化水素の脱離割合を設定するようにしても良い。これにより、被毒性炭化水素の脱離割合を精度良く設定することができる。
【００１６】
また、請求項９のように、現時点の触媒の被毒性炭化水素吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないように、触媒への炭化水素供給量を制御するようにしても良い。このようにすれば、触媒の被毒性炭化水素吸着量が被毒限界値を越えないように、触媒への炭化水素供給量を適正化することができて、長期間に亘って高いＮＯｘ浄化性能を維持できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態（１）を図１乃至図９に基づいて説明する。まず、図１に基づいてシステム全体の構成を説明する。内燃機関であるディーゼルエンジン１１の排気管１２（排気通路）の途中には、排ガス中のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒１３が設けられている。このＮＯｘ触媒１３は、活性金属である白金を多孔質ゼオライトの一種に担持させたものであり、このＮＯｘ触媒１３の内部で排気中のＮＯｘが炭化水素（ＨＣ）と反応して浄化される。このＮＯｘ触媒１３の出口部には、触媒温度を評価するために、ＮＯｘ触媒１３から流出する排ガスの温度を検出する排ガス温度センサ１４が設置されている。尚、排ガス温度センサ１４はＮＯｘ触媒１３の入口部に設置しても良く、この場合でも、ＮＯｘ触媒１３に流入する排ガスの温度から触媒温度を評価することが可能である。
【００１８】
また、排気管１２のうちのＮＯｘ触媒１３の上流側には、還元剤用のＨＣとして軽油等の燃料をＮＯｘ触媒１３に供給するＨＣ供給ノズル１５が設けられている。このＨＣ供給ノズル１５には、燃料タンク（図示せず）から噴射ポンプ１６で汲み上げた燃料が供給される。ＨＣ供給ノズル１５から噴射する燃料の量は、エンジン制御回路１７によって制御される。
【００１９】
このエンジン制御回路１７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、排ガス温度センサ１４、エンジン回転数センサ（図示せず）等、エンジン運転条件を検出する各種センサの出力に基づいてディーゼルエンジン１１の各気筒への燃料噴射量を制御する。
【００２０】
また、このエンジン制御回路１７は、ＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された図２の被毒性ＨＣ吸着量演算プログラムを実行することで、現時点のＮＯｘ触媒１３の被毒性炭化水素（被毒性ＨＣ）の吸着量を算出する被毒性炭化水素吸着量算出手段として機能し、更に、図３のＨＣ供給量制御プログラムを実行することで、ＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないようにＨＣ供給量を制御する。以下、図２及び図３のプログラムの処理内容を説明する。
【００２１】
図２の被毒性ＨＣ吸着量演算プログラムは、所定時間Δｔ毎に繰り返し実行される。本プログラムの処理が開始されると、まずステップ１０１で、エンジン運転条件を検出するために、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、ＮＯｘ触媒１３の出口部の排ガス温度Ｔex等を読み込む。この後、ステップ１０２で、所定時間Δｔ内にディーゼルエンジン１１から排出される被毒性ＨＣ排出量ΔＨＣexを次式により算出する。
【００２２】
ΔＨＣex＝ΔＨＣexo ×ｆex
ここで、ΔＨＣexo は、所定時間Δｔ内にディーゼルエンジン１１から排出される全てのＨＣの排出量であり、エンジン回転数Ｎｅ等のエンジン運転条件をパラメータとして設定されたＨＣ排出量マップを検索して、その時点のエンジン運転条件に応じたＨＣ排出量ΔＨＣexo が求められる。
【００２３】
また、ｆexは、ディーゼルエンジン１１から排出されるＨＣ中の被毒性ＨＣの割合を示す係数であり、この係数ｆexは、図４に示すように、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃとをパラメータとする二次元マップから、その時点のエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃに応じて設定される。このようにする理由は、ディーゼルエンジン１１から排出されるＨＣ中の被毒性ＨＣの割合は、エンジン回転数Ｎｅやアクセル開度Ａｃ等のエンジン運転条件に応じて変化するためである。尚、係数ｆexのマップのパラメータは、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃのいずれか一方のみであっても良く、或は、排ガス温度Ｔex等の他のエンジン運転条件を付加するようにしても良い。
【００２４】
そして、次のステップ１０３で、所定時間Δｔ内にＨＣ供給ノズル１５から供給される被毒性ＨＣ供給量ΔＨＣfdを次式により算出する。
ΔＨＣfd＝ΔＨＣfdo ×ｆfd
ここで、ΔＨＣfdo は、所定時間Δｔ内にＨＣ供給ノズル１５から供給される全てのＨＣの供給量であり、ＨＣ供給ノズル１５に与える指令値（目標ＨＣ供給量）からＨＣ供給量ΔＨＣfdo が求められる。
【００２５】
また、ｆfdは、ＨＣ供給ノズル１５から供給されるＨＣ中の被毒性ＨＣの割合を示す係数であり、この係数ｆfdは、図５に示すように、排ガス温度をパラメータとするマップから、その時点の排ガス温度に応じて設定される。このようにする理由は、排ガスに添加されたＨＣが排ガスの熱により改質され、一部の被毒性ＨＣが被毒に影響しない低沸点のＨＣに変化するためであり、排ガス温度が高くなるほど、排ガスに添加したＨＣ中の被毒性ＨＣの割合が低下する特性があるため、図５のマップから、ＨＣ中の被毒性ＨＣの割合を示す係数ｆfdを排ガス温度に応じて設定するものである。
【００２６】
この後、ステップ１０４で、所定時間Δｔ内にＮＯｘ触媒１３に流入する被毒性ＨＣ流入量ΔＨＣinを、上記ステップ１０２，１０３で算出した被毒性ＨＣ排出量ΔＨＣexと被毒性ＨＣ供給量ΔＨＣfdとを合計して求める。
ΔＨＣin＝ΔＨＣex＋ΔＨＣfd
上述したステップ１０２〜１０４の処理が特許請求の範囲でいう流入量算出手段として機能する。
【００２７】
そして、次のステップ１０５で、所定時間Δｔ内にＮＯｘ触媒１３に流入する排ガス量ΔＷinをエンジン回転数Ｎｅからマップ等により算出する。
【００２８】
この後、ステップ１０６で、触媒温度と排ガス量とをパラメータとする被毒性ＨＣ定常浄化率マップを検索して、その時点の触媒温度と排ガス量ΔＷinに応じた被毒性ＨＣの定常浄化率Ｋrep を算出する。ここで、被毒性ＨＣの定常浄化率とは、触媒温度を一定に保って定常運転した時の被毒性ＨＣの浄化率であり、予め、実験等で正確に求めることができる。触媒温度は、排ガス温度センサ１４で検出した触媒出口部の排ガス温度Ｔexが代用される。或は、触媒入口部の排ガス温度を検出して触媒温度として用いたり、ＮＯｘ触媒１３の担体温度を直接検出するようにしても良い。或は、触媒温度をエンジン回転数とアクセル開度から推定するようにしても良い。
【００２９】
そして、次のステップ１０７で、所定時間Δｔ内にＮＯｘ触媒１３内で反応して消費される被毒性ＨＣ消費量ΔＨＣrec を、被毒性ＨＣ流入量ΔＨＣinに定常浄化率Ｋrep を乗算して求める。
ΔＨＣrec ＝ΔＨＣin×Ｋrep
上述したステップ１０５〜１０７の処理が特許請求の範囲でいう消費量算出手段として機能する。
【００３０】
この後、ステップ１０８で、ＮＯｘ触媒１３への被毒性ＨＣの吸着割合を示す吸着係数ｆ1 を次式により算出する。
ｆ1 ＝ｆ11×ｆ12×ｆ13×ｆ14
【００３１】
ここで、ｆ11は、前回の処理で算出した被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadsoに応じて図６（ａ）のマップから求めた係数である。
ｆ12は、ＮＯｘ触媒１３に流入する被毒性ＨＣ濃度に応じて図６（ｂ）のマップから求めた係数である。
ｆ13は、触媒温度に応じて図６（ｃ）のマップから求めた係数である。
ｆ14は、排ガス量ΔＷinに応じて図６（ｄ）のマップから求めた係数である。これらの係数ｆ11〜ｆ14は、いずれも０〜１の範囲内の値をとり、図６の（ａ）〜（ｄ）のマップは実験等によって設定される。尚、これらの係数ｆ11〜ｆ14の一部を省略して、吸着係数ｆ1 の算出を簡略化しても良い。
【００３２】
この後、ステップ１０９で、所定時間Δｔ内にＮＯｘ触媒１３に吸着される被毒性ＨＣ吸着量ΔＨＣcad を、ＨＣ流入量ΔＨＣinからＨＣ消費量ΔＨＣrec を差し引いた値に吸着係数ｆ1 を乗算して求める。
ΔＨＣcad ＝（ΔＨＣin−ΔＨＣrec ）×ｆ1 
これらステップ１０８，１０９の処理が特許請求の範囲でいう今回吸着量算出手段として機能する。
【００３３】
そして、次のステップ１１０で、脱離係数ｆ2 を次式により算出する。
ｆ2 ＝ｆ21×ｆ22×ｆ23×ｆ24
【００３４】
ここで、ｆ21は、前回の処理で算出した被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadsoに応じて図７（ａ）のマップから求めた係数である。
ｆ22は、ＮＯｘ触媒１３に流入する被毒性ＨＣ濃度に応じて図７（ｂ）のマップから求めた係数である。
ｆ23は、触媒温度に応じて図７（ｃ）のマップから求めた係数である。
ｆ24は、排ガス量ΔＷinに応じて図７（ｄ）のマップから求めた係数である。これらの係数ｆ21〜ｆ24は、いずれも０〜１の範囲内の値をとり、図７の（ａ）〜（ｄ）のマップは実験等によって設定される。尚、これらの係数ｆ21〜ｆ24の一部を省略して、脱離係数ｆ2 の算出を簡略化しても良い。
【００３５】
この後、ステップ１１１で、所定時間Δｔ内にＮＯｘ触媒１３から脱離する被毒性ＨＣ脱離量ΔＨＣdisoを、被毒性ＨＣ吸着量ΔＨＣcad に脱離係数ｆ2 を乗算して求める。
ΔＨＣdiso＝ΔＨＣcad ×ｆ2 
これらステップ１１０，１１１の処理が特許請求の範囲でいう脱離量算出手段として機能する。
【００３６】
そして、次のステップ１１２で、現時点ｔ0 におけるＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）を次式により算出する。
【００３７】
ＨＣadso（ｔ0 ）＝ＨＣadso（ｔ0 −Δｔ）＋｛ΔＨＣcad(ｔ0 ）−ΔＨＣdiso（ｔ0 −Δｔ）｝
ＨＣadso（ｔ0 −Δｔ）：前回の処理で算出した被毒性ＨＣ吸着量
ΔＨＣcad(ｔ0 ）：今回の処理で算出した被毒性ＨＣ吸着量
ΔＨＣdiso（ｔ0 −Δｔ）：前回の処理で算出した被毒性ＨＣ脱離量
【００３８】
このような演算を行うことで、前回処理時の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 −Δｔ）に、前回の処理から今回の処理までに増加した被毒性ＨＣ吸着量｛ΔＨＣcad(ｔ0 ）−ΔＨＣdiso（ｔ0 −Δｔ）｝を加算して、現時点ｔ0 におけるＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）を求める。この被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）の値は、エンジン制御回路１７内のバックアップメモリ（不揮発性メモリ）に更新記憶される。これにより、新車時から現在までのＮＯｘ触媒１３の履歴を追跡して、現時点ｔ0 の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）が求められる。これを数式で示すと次のように表される。
【００３９】
【数１】
0003712314.tif 000002
【００４０】
次に、図３のＨＣ供給量制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムも所定時間Δｔ毎に実行される。本プログラムの処理を開始すると、まずステップ２０１で、図２の被毒性ＨＣ吸着量演算プログラムで算出した現時点ｔ0 の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）を予め設定された被毒限界値と比較する。ここで、被毒限界値とは、これ以上の被毒性ＨＣがＮＯｘ触媒１３に吸着されると、ＮＯｘ触媒１３が元の状態まで回復しにくい状態となる限界の被毒性ＨＣ吸着量である。
【００４１】
もし、被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）が被毒限界値を越えていれば、ステップ２０４に進み、ＨＣ供給ノズル１５からＮＯｘ触媒１３へのＨＣの供給を停止する。この場合は、被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadsoが被毒限界値以下になるまで、ＮＯｘ触媒１３へのＨＣの供給が停止される。これにより、ＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadsoが被毒限界値を越えて増加し続けることが防止され、ＮＯｘ触媒１３のＮＯｘ浄化能力が保たれる。
【００４２】
一方、被毒性ＨＣ吸着量ＨＣadso（ｔ0 ）が被毒限界値以下の場合には、ステップ２０２に進み、排ガス温度（触媒温度）とエンジン回転数等のエンジン運転条件をパラメータとする目標ＨＣ供給量マップを検索し、その時点のエンジン運転条件に応じた目標ＨＣ供給量を求める。この後、ステップ２０３で、目標ＨＣ供給量の信号をＨＣ供給ノズル１５に出力して、ＨＣ供給ノズル１５から目標ＨＣ供給量に相当する量の燃料を排ガスに添加する。
【００４３】
本発明者は、以上説明した図２及び図３のプログラムにより、ＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量が予め設定した被毒限界値を越えないようにＨＣ供給量を制御する場合の効果を評価する試験を行ったので、その試験結果について図８及び図９に基づいて説明する。図８は従来技術のＮＯｘ触媒システムの挙動を示し、図９は上記実施形態のＮＯｘ触媒システムの挙動を示している。
【００４４】
従来技術（図８）では、ＮＯｘ触媒の被毒性ＨＣ吸着量に応じたＨＣ供給量の制御が行われないため、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値を越えて増加し続けてしまい、ＮＯｘ触媒が元の状態まで回復しにくい状態となり、ＮＯｘ浄化率が低下する。
【００４５】
これに対し、上記実施形態（図９）では、ＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値に達すると、ＨＣ供給が停止されて、排ガスのＨＣ添加濃度が低下する。これにより、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値を越えて増加し続けることが防止され、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値以下に抑えられて、長期間に亘ってＮＯｘ浄化率の低下が防止される。
【００４６】
前記実施形態（１）では、ＮＯｘ触媒１３にＨＣを供給する手段として、排気管１２にＨＣ供給ノズル１５を設けたが、図１０に示す実施形態（２）では、蓄圧室２０（コモンレール）から各気筒の燃料噴射ノズル（図示せず）に燃料を分配するディーゼルエンジン１１において、燃料噴射ノズルから燃料を噴射した後の膨脹行程で、少なくとも１気筒の燃料噴射ノズルからポスト噴射により少量の燃料を噴射し、これをＮＯｘ触媒１３に供給するようにしている。従って、排気管１２には、ＨＣ供給ノズルが設けられていない。
【００４７】
また、前記実施形態（１）では、排ガス温度センサ１４でＮＯｘ触媒１３の出口部の温度を測定したが、実施形態（２）では、排ガス温度センサに代えて、ＮＯｘ触媒１３の担体温度（触媒温度）を触媒温度センサ２１により直接検出するようにしている。これ以外の構成は、前記実施形態（１）と同じである。
【００４８】
この実施形態（２）でも、前記実施形態（１）と同じ方法で、現時点のＮＯｘ触媒１３の被毒性ＨＣ吸着量を算出し、この被毒性ＨＣ吸着量が予め設定した被毒限界値を越えた時には、ポスト噴射を停止する。この場合は、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値以下になるまで、ポスト噴射が停止される。これにより、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値を越えて増加し続けることが防止され、ＮＯｘ触媒１３のＮＯｘ浄化能力が保たれる。一方、被毒性ＨＣ吸着量が被毒限界値以下の場合には、触媒温度とエンジン回転数等のエンジン運転条件をパラメータとする目標ポスト噴射量マップを検索し、その時点のエンジン運転条件に応じた目標ポスト噴射量を求めて、ポスト噴射を実行する。
【００４９】
尚、上記実施形態（１），（２）では、ＮＯｘ触媒１３に供給するＨＣとして燃料（軽油）を用いたが、灯油等の液状のＨＣや、プロパン等のガス状のＨＣを用いるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（１）における排気浄化システム全体の構成図
【図２】被毒性ＨＣ吸着量演算プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図３】ＨＣ供給量制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図４】ディーゼルエンジンから排出されるＨＣ中の被毒性ＨＣの割合を表す係数ｆexのマップを概念的に示す図
【図５】ＨＣ供給ノズルから供給されるＨＣ中の被毒性ＨＣの割合を表す係数ｆfdのマップを概念的に示す図
【図６】（ａ）は被毒性ＨＣ吸着量による吸着係数ｆ11のマップを概念的に示す図、（ｂ）はＮＯｘ触媒に流入する被毒性ＨＣ濃度による吸着係数ｆ12のマップを概念的に示す図、（ｃ）は触媒温度による吸着係数ｆ13のマップを概念的に示す図、（ｄ）は排ガス量による吸着係数ｆ14のマップを概念的に示す図
【図７】（ａ）は被毒性ＨＣ吸着量による脱離係数ｆ21のマップを概念的に示す図、（ｂ）はＮＯｘ触媒に流入する被毒性ＨＣ濃度による脱離係数ｆ22のマップを概念的に示す図、（ｃ）は触媒温度による脱離係数ｆ23のマップを概念的に示す図、（ｄ）は排ガス量による脱離係数ｆ24のマップを概念的に示す図
【図８】従来技術のＮＯｘ触媒システムの挙動を示すタイムチャート
【図９】実施形態（１）のＮＯｘ触媒システムの挙動を示すタイムチャート
【図１０】本発明の実施形態（２）における排気浄化システム全体の構成図
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１２…排気管（排気通路）、１３…ＮＯｘ触媒、１４…排ガス温度センサ、１５…ＨＣ供給ノズル、１６…噴射ポンプ、１７…エンジン制御回路（被毒性炭化水素吸着量算出手段，流入量算出手段，消費量算出手段，今回吸着量算出手段，脱離量算出手段）、２０…蓄圧室、２１…触媒温度センサ。
【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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【図１０】
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