(57)【要約】【課題】大気中に放出されるＮＯｘ量を低減する。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられＮＯｘを還元する触媒と、触媒におけるＮＯｘ浄化率を推定または検知する浄化率検知手段と、を備える内燃機関の制御装置において、触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合に、所定期間における触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量の許容値と、触媒におけるＮＯｘ浄化率と、に基づいて、内燃機関から排出するＮＯｘ量の目標値を算出する算出手段を備える。【選択図】図４
2014084763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられＮＯｘを還元する触媒と、
前記触媒におけるＮＯｘ浄化率を推定または検知する浄化率検知手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合に、所定期間における前記触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量の許容値と、前記触媒におけるＮＯｘ浄化率と、に基づいて、前記内燃機関から排出するＮＯｘ量の目標値を算出する算出手段を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合に、前記内燃機関から排出されるＮＯｘ量を前記目標値以下としつつ、前記内燃機関の排気の温度を上昇させる昇温手段を備える請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記昇温手段は、ＥＧＲガス量を減少させると共に、前記内燃機関の気筒内への燃料噴射時期の遅角または前記内燃機関の気筒内への燃料噴射であって主噴射の後に実施するアフター噴射の少なくとも一方により前記排気の温度を上昇させる請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路にＮＯ酸化触媒と、選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＳＣＲ触媒ともいう。）とを備え、さらにＮＯ酸化触媒をバイパスするバイパス通路を備え、ＮＯ酸化触媒の酸化活性の低下を抑制しつつ、ＳＣＲ触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定の水準以上となるように、バイパス通路を流通するガス量を調整する技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、内燃機関１の減速運転中等では、排気の温度が低下するためにＳＣＲ触媒の温度が低下する。これにより、ＮＯｘ浄化率が低下する虞がある。この場合、ＳＣＲ触媒の温度を速やかに上昇させることが望ましい。しかし、従来では、バイパス通路を流通するガス量を調整しても、ＳＣＲ触媒の温度が上昇するのに時間がかかるので、ＮＯｘ浄化率が低下してしまい、大気中へＮＯｘが放出される虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５４８１９号公報
【特許文献２】特開平１１−３２４６６１号公報
【特許文献３】特開２００２−３３２８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大気中に放出されるＮＯｘ量を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に設けられＮＯｘを還元する触媒と、
前記触媒におけるＮＯｘ浄化率を推定または検知する浄化率検知手段と、
を備える内燃機関の制御装置において、
前記触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合に、所定期間における前記触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量の許容値と、前記触媒におけるＮＯｘ浄化率と、に基づいて、前記内燃機関から排出するＮＯｘ量の目標値を算出する算出手段を備える。
【０００７】
ここでいう所定値は、ＮＯｘ浄化率の許容範囲の下限値よりも大きな値であって、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなる虞のあるＮＯｘ浄化率、または、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなると予測されるＮＯｘ浄化率である。また、所定値は、触媒の温度が活性温度よりも高い場合のＮＯｘ浄化率であって、触媒の温度が活性温度の下限値よりも低下する虞のあるＮＯｘ浄化率、または、触媒の温度が活性温度の下限値よりも低下すると予測されるＮＯｘ浄化率としてもよい。すなわち、触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合には、ＮＯｘ浄化率がまだ高い状態であり、ＮＯｘを浄化可能な状態である。そして、ＮＯｘ浄化率が所定値以下となった場合には、触媒の温度を上昇させることによりＮＯｘ浄化率を所定値よりも高くすることができる。このときに、内燃機関から排出されるＮＯｘ量の増加を許容することにより、
内燃機関からより高い温度のガスを排出させることができる。
【０００８】
しかし、内燃機関から排出されるＮＯｘ量を増加させすぎると、大気中に放出されるＮＯｘ量が多くなる虞がある。これに対して、ＮＯｘ浄化率が所定値以下となったばかりのときには、まだＮＯｘを浄化することができる状態なので、内燃機関から排出されるＮＯｘ量が増加したとしても、触媒においてＮＯｘを浄化することができる。そして、所定期間における触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量の許容値と、触媒におけるＮＯｘ浄化率と、に基づいて、所定期間における触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量が許容値となるような、内燃機関から排出するＮＯｘ量を算出することができる。この内燃機関から排出するＮＯｘ量を目標値として設定し、内燃機関から実際に排出されるＮＯｘ量を目標値以下に調整すれば、所定期間における触媒よりも下流側へ流出するＮＯｘ量を許容値に収めることができる。なお、所定期間及び許容値は、規制値、法規などに応じて定めることができる。このようにして、大気中に放出されるＮＯｘ量を低減することができる。
【０００９】
本発明においては、前記触媒におけるＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から、所定値以下の状態へと変化する場合に、前記内燃機関から排出されるＮＯｘ量を前記目標値以下としつつ、前記内燃機関の排気の温度を上昇させる昇温手段を備えることができる。
【００１０】
ここで、内燃機関の排気の温度を上昇させるときに、内燃機関から排出されるＮＯｘ量を多くすることで、より速やかに内燃機関の排気の温度を上昇させることができる。したがって、触媒の温度を速やかに上昇させることができるので、大気中に放出されるＮＯｘ量を低減することができる。
【００１１】
本発明においては、前記昇温手段は、ＥＧＲガス量を減少させると共に、前記内燃機関の気筒内への燃料噴射時期の遅角または前記内燃機関の気筒内への燃料噴射であって主噴射の後に実施するアフター噴射の少なくとも一方により前記排気の温度を上昇させることができる。
【００１２】
ＥＧＲガス量を減少させることにより、燃焼温度が上昇するので、内燃機関から排出されるＮＯｘ量が増加する。一方、ＥＧＲガス量を減少させることにより、燃焼状態が安定するため、アフター噴射量及び燃料噴射時期の遅角量をより大きくすることができる。これにより、排気の温度をより高くすることができるので、触媒の温度を速やかに上昇させることができる。これにより、大気中に放出されるＮＯｘ量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大気中に放出されるＮＯｘ量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例に係る内燃機関、その吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】車速、昇温燃焼の状態、ＳＣＲ触媒の温度、内燃機関から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）、ＳＣＲ触媒よりも下流のＮＯｘ量、ＣＯ２排出量の推移を示したタイムチャートである。
【図３】内燃機関から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）と、内燃機関から排出されるガスの温度の上昇量（排気昇温代）と、の関係を示した図である。
【図４】実施例に係る昇温燃焼のフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨
のものではない。
【００１６】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る内燃機関、その吸気系及び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つのシリンダ２を有するディーゼル機関である。
【００１７】
内燃機関１には、排気通路３が接続されている。この排気通路３の途中には、上流側から順に、還元剤噴射弁４と、選択還元型ＮＯｘ触媒５（以下、ＳＣＲ触媒５という。）と、が備えられている。
【００１８】
還元剤噴射弁４は、還元剤を噴射するときに開き、還元剤の噴射を停止するときに閉じる。還元剤には、アンモニア（ＮＨ３）が用いられる。なお、還元剤噴射弁４は、アンモニアを噴射してもよく、尿素水を噴射してもよい。ここで、還元剤噴射弁４から噴射された尿素水は、ＳＣＲ触媒５において加水分解されてアンモニアとなり、ＳＣＲ触媒５により吸着される。すなわち、還元剤噴射弁４からは、アンモニアを供給してもよく、最終的にアンモニアに変化する物質を供給してもよい。また、還元剤は、固体、液体、気体の何れの状態で供給してもよい。
【００１９】
また、ＳＣＲ触媒５は、吸着していた還元剤によりＮＯｘを選択還元する。したがって、ＳＣＲ触媒５に還元剤としてアンモニアを予め吸着させておけば、このアンモニアによりＮＯｘを還元させることができる。
【００２０】
なお、本実施例ではＳＣＲ触媒５を備えているが、ＮＯｘを浄化可能な触媒であれば他の触媒であってもよい。例えば、三元触媒または吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（ＮＳＲ触媒）であってもよい。なお、本実施例においてはＳＣＲ触媒５が、本発明におけるＮＯｘを還元する触媒に相当する。
【００２１】
ＳＣＲ触媒５よりも上流の排気通路３には、温度を計測する温度センサ１１が取り付けられている。また、ＳＣＲ触媒５よりも下流の排気通路３には、ＮＯｘ濃度を計測するＮＯｘセンサ１２が取り付けられている。温度センサ１１によれば、内燃機関１から排出されるガスの温度、又は、ＳＣＲ触媒５に流入する排気の温度を検知することができる。また、温度センサ１１の検出値から、ＳＣＲ触媒５の温度を推定することもできる。温度センサ１１の検出値を、ＳＣＲ触媒５の温度としてもよい。
【００２２】
また、内燃機関１は、シリンダ２内に燃料を噴射する燃料噴射弁６を備えている。
【００２３】
また、内燃機関１には、吸気通路２０が接続されている。吸気通路２０には、該吸気通路２０内を流通する吸気の流量を調整するスロットル２１が設けられている。
【００２４】
また、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２０へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、ＳＣＲ触媒５よりも上流の排気通路３とスロットル２１よりも下流の吸気通路２０とを接続するＥＧＲ通路３１、及びＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整するＥＧＲ弁３２を備えている。
【００２５】
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ＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０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を制御する。
【００２６】
また、ＥＣＵ１０には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ１５、および機関回転
数を検知するクランクポジションセンサ１６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ＥＣＵ１０に入力される。
【００２７】
一方、ＥＣＵ１０には、還元剤噴射弁４、燃料噴射弁６、スロットル２１、ＥＧＲ弁３２が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの装置が制御される。
【００２８】
そして、ＥＣＵ１０は、ＳＣＲ触媒５の温度を目標温度に維持するように、内燃機関１を制御する。この場合、本実施例では、大気中に放出されるＮＯｘ量が許容値内となる範囲で、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量の増加を許容する。
【００２９】
ここで、内燃機関１から温度の高いガスを排出させることにより、ＳＣＲ触媒５の温度低下を抑制したり、ＳＣＲ触媒５の温度を上昇させたりできる。このように、内燃機関１から温度の高いガスを排出させるときには、ＮＯｘの排出量も増加し得る。しかし、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量が増加したとしても、ＳＣＲ触媒５がまだ活性状態にあれば、ＳＣＲ触媒５においてＮＯｘを還元することができる。すなわち、ＳＣＲ触媒５が活性状態にあるときであって、ＳＣＲ触媒５の温度が活性温度よりも低下し得るときに、内燃機関１から温度の高いガスを排出させることにより、増加したＮＯｘをＳＣＲ触媒５において還元しつつ、該ＳＣＲ触媒５の温度を上昇させることができる。
【００３０】
なお、ＳＣＲ触媒５のＮＯｘ浄化能力を超える量のＮＯｘが内燃機関１から排出されると、ＳＣＲ触媒５の温度が活性状態にあっても、該ＳＣＲ触媒５からＮＯｘが流出してしまう。そこで本実施例では、大気中に放出されるＮＯｘ量が許容範囲を超えないように、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量を調整する。
【００３１】
ここで、燃料噴射弁６による主噴射の時期を遅らせる噴射時期遅角を行なったり、燃料噴射弁６による主噴射の後に副噴射（アフター噴射）を行なったりすることにより、排気の温度を上昇させることができる。なお、以下では、これらの排気の温度を上昇させるための燃焼を「昇温燃焼」と称する。噴射時期遅角またはアフター噴射の少なくとも一方を実施している場合には、昇温燃焼が実施されている。
【００３２】
ところで、ＥＧＲガスの供給量が多くなると、燃焼状態が不安定となり得るため、アフター噴射における噴射量（アフター噴射量）や燃料噴射時期の遅角量（噴射時期遅角量）が制限される。一方、ＥＧＲガスの供給量を減少させることにより、アフター噴射量を増加させたり、噴射時期遅角量を大きくしたりしても、燃焼状態が悪化することを抑制できる。ただし、燃焼温度が高くなることにより、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量が増加する。これに対して、本実施例では、大気中に放出されるＮＯｘ量が許容範囲を超えないように、ＥＧＲガス量を調整することで、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量を調整する。
【００３３】
図２は、車速、昇温燃焼の状態、ＳＣＲ触媒５の温度、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）、ＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量、ＣＯ２排出量の推移を示したタイムチャートである。実線は、内燃機関１からのＮＯｘの排出量を増加させる場合を示し、破線は、内燃機関１からのＮＯｘの排出量を減少させる場合（暖機を実施している場合）を示している。
【００３４】
ここで、暖機は、主に、内燃機関１の始動時等であって、ＳＣＲ触媒５が活性温度に達していないときに実施され、ＳＣＲ触媒５の温度を活性温度まで上昇させるために実施される。このときには、ＳＣＲ触媒５においてＮＯｘを浄化することが困難であるため、機関排出ＮＯｘ量を低減する必要がある。したがって、機関排出ＮＯｘ量の増加を伴うＥＧＲガスの減少を実施することができない。このため、燃料噴射時期の遅角量も大きくでき
ず、アフター噴射量を多くすることもできない。なお、図２における破線は、ＳＣＲ触媒５の温度が活性温度にあるが、ＳＣＲ触媒５の温度低下を抑制するために暖機を実施した場合を示している。
【００３５】
図２において、「車速」は、内燃機関１が搭載されている車両の速度であり、Ａで示される時点より前では一定速度であり、ＡからＣで示される期間において減速され、Ｃで示される時点より後で一定速度になっている。Ａよりも前の期間よりもＣよりも後の期間のほうが、車速が低い。
【００３６】
また、「昇温燃焼」は、ＯＮのときに実施され、ＯＦＦのときには実施されない。すなわち、ＮＯｘの排出量を増加させる場合（以下、実線の場合ともいう。）には、ＢからＤの期間において昇温燃焼が実施され、ＮＯｘの排出量を減少させる場合（以下、破線の場合ともいう。）には、ＢからＥの期間において昇温燃焼が実施される。
【００３７】
「ＳＣＲ触媒温度」は、ＳＣＲ触媒５の温度を示しており、この温度は、昇温燃焼を実施していなければ、車両の減速と共に下降する。すなわち、ＡからＢの期間では、何れの場合も昇温燃焼が実施されていないために、ＳＣＲ触媒５の温度が低下する。そして、実線の場合には、ＢからＤの期間において昇温燃焼が実施されるため、この期間でＳＣＲ触媒５の温度が上昇する。一方、破線の場合には、ＢからＥの期間において昇温燃焼が実施されるため、この期間でＳＣＲ触媒５の温度が上昇する。そして、内燃機関１からのＮＯｘの排出量を増加させる場合には、内燃機関１から排出されるガスの温度をより高くすることができるので、ＳＣＲ触媒の温度をより速やかに上昇させることができる。したがって、破線よりも実線の方が、単位時間当たりの温度上昇量が大きくなる。
【００３８】
「機関排出ＮＯｘ量」は、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量を示しており、実線の場合には、昇温燃焼が実施される期間（Ｂ−Ｄ）において増加する。一方、破線の場合には、昇温燃焼が実施される期間（Ｂ−Ｅ）において機関排出ＮＯｘ量が抑制される。
【００３９】
「ＳＣＲ触媒下流ＮＯｘ量」は、ＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量を示しており、このＮＯｘ量は、ＳＣＲ触媒５から流出するＮＯｘ量、または、大気中へ放出されるＮＯｘ量としてもよい。この値の推移は、実線と破線とで同じになる。すなわち、内燃機関１から排出されるＮＯｘを浄化できる範囲で昇温燃焼を実施しているので、実線の場合であっても、ＳＣＲ触媒５から流出するＮＯｘ量は増加しない。
【００４０】
「ＣＯ２排出量」は、内燃機関１から排出されるＣＯ２の量である。昇温燃焼を実施すると、ＣＯ２の排出量が増加する。そして、実線の場合よりも、破線の場合の方が、昇温燃焼が実施される期間が長いために、ＣＯ２の総排出量が多くなる。
【００４１】
このように、本実施例によれば、ＳＣＲ触媒５よりも下流にＮＯｘが流出することを抑制しつつ、速やかにＳＣＲ触媒５の温度を上昇させることができる。このため、昇温燃焼を実施する期間を短くすることができるので、燃費の悪化を抑制でき、また、ＣＯ２の排出量を低減することができる。
【００４２】
なお、昇温燃焼は、ＳＣＲ触媒５の温度が活性温度よりも低くなり得るときに、該活性温度よりも低くなる前に実施する。このため、ＳＣＲ触媒５の温度が所定値以下になる場合、または、ＳＣＲ触媒５の温度が所定値以下になると予測される場合に、機関排出ＮＯｘ量を増加させつつ昇温燃焼を実施する。
【００４３】
図３は、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）と、内燃機関１から排出されるガスの温度の上昇量（排気昇温代）と、の関係を示した図である。「暖機時」
は、ＮＯｘの排出量を減少させつつ昇温燃焼を実施した場合を示し、「ＮＯｘ増加時」は、ＮＯｘの排出量を増加させつつ昇温燃焼を実施した場合を示している。暖機時よりも、ＮＯｘ増加時のほうが、機関排出ＮＯｘ量が多く且つ排気昇温代が大きくなる。
【００４４】
図３において、「ＥＧＲ増」は、ＥＧＲガス量（ＥＧＲ率としてもよい。）を増加させた場合における機関排出ＮＯｘ量の変化方向を示し、「ＥＧＲ減」は、ＥＧＲガス量（ＥＧＲ率としてもよい。）を減少させた場合における機関排出ＮＯｘ量の変化方向を示している。すなわち、ＥＧＲガス量を増加させるほど、燃焼温度が低くなるため、機関排出ＮＯｘ量が少なくなり、ＥＧＲガス量を減少させるほど、燃焼温度が高くなるため、機関排出ＮＯｘ量が多くなる。
【００４５】
また、図３において、「噴射時期遅角、アフター噴射増」は、燃料噴射弁６における燃料噴射時期を遅角させた場合、またはアフター噴射量を増加させた場合の排気昇温代の変化方向を示している。また、「噴射時期進角、アフター噴射減」は、燃料噴射弁６における燃料噴射時期を進角させた場合、またはアフター噴射量を減少させた場合の排気昇温代の変化方向を示している。すなわち、燃料噴射時期を遅角させるほど、また、アフター噴射量を増加させるほど、排気の温度の上昇量が大きくなる。また、燃料噴射時期を進角させるほど、また、アフター噴射量を減少させるほど、排気の温度の上昇量が小さくなる。
【００４６】
図４は、本実施例に係る昇温燃焼のフロー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ＥＣＵ１０により実施される。
【００４７】
ステップＳ１０１では、ＳＣＲ触媒５におけるＮＯｘ浄化率が算出される。例えば、ＳＣＲ触媒５の温度と、吸入空気量と、ＳＣＲ触媒５が吸着しているアンモニア量と、に基づいてＮＯｘ浄化率を算出することができる。
【００４８】
ＳＣＲ触媒５が吸着しているアンモニア量は、例えば、供給したアンモニア量から、ＮＯｘの浄化のために消費されたアンモニア量及びＳＣＲ触媒５から流出したアンモニア量を減算することで求めることができる。ＮＯｘの浄化のために消費されたアンモニア量は、ＳＣＲ触媒５に流入したＮＯｘ量と相関関係にあるため、ＳＣＲ触媒５に流入したＮＯｘ量に基づいて算出することができる。また、ＳＣＲ触媒５から流出するアンモニア量は、ＳＣＲ触媒５の温度及び内燃機関１の吸入空気量と相関関係があるため、この関係に基づいて算出することができる。なお、ＳＣＲ触媒５が吸着しているアンモニア量は、周知の技術により求めてもよい。なお、本実施例においてはステップＳ１０１を処理するＥＣＵ１０が、本発明における浄化率検知手段に相当する。
【００４９】
なお、ＳＣＲ触媒５よりも上流側と下流側とにＮＯｘセンサを取り付けて、ＮＯｘ浄化率を求めることもできる。また、周知の技術を用いてＮＯｘ浄化率を求めてもよい。さらに、現時点でのＮＯｘ浄化率ではなく、現時点よりも後のＮＯｘ浄化率を周知の技術を用いて予測してもよい。
【００５０】
ステップＳ１０２では、ＮＯｘ浄化率が所定値以下であるか否か判定される。本ステップでは、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなる虞があるか否か判定している。なお、ＮＯｘ浄化率が所定値よりも高い状態から所定値以下の状態へ変化するか否か判定してもよい。また、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなると予測されるか否か判定しているとしてもよい。ここでいう所定値は、許容範囲の下限値よりも大きな値であって、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなる虞のあるＮＯｘ浄化率、または、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなると予測されるＮＯｘ浄化率である。この所定値は、予め実験またはシミュレーション等によって最適値を求めておく。
【００５１】
ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００５２】
ステップＳ１０３では、ＳＣＲ触媒５の温度を上昇させるための暖機が実施される。すなわち、アフター噴射または燃料噴射時期の遅角が実施される。このときには、まだＥＧＲガス量を減少させていないので、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量が減少するように、アフター噴射量及び噴射時期遅角量が決定される。このときのアフター噴射量及び噴射時期遅角量は、予め実験又はシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００５３】
ステップＳ１０４では、ＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量の許容値が算出される。この許容値は、所定の走行期間（走行距離としてもよい。）において積算されるＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量が、所定値以下となるように設定される。この所定値は、規制値等によって決定される許容範囲の上限値である。具体的には、前記所定の走行期間を、過去の所定の時点から未来の所定の時点までの期間として、過去の所定の時点から現時点までの期間に積算されたＮＯｘ量に基づいて、所定の走行期間において積算されるＮＯｘ量が所定値以下となるために、現時点から未来の所定の時点までの期間に排出してもよいＮＯｘ量を算出する。許容値は、現時点の状態が継続すると仮定して算出される。なお、許容値は、現時点から未来の所定の時点までのＮＯｘ量の積算値として算出してもよく、単位時間当たりにＳＣＲ触媒５から流出するＮＯｘ量として算出してもよい。
【００５４】
ステップＳ１０５では、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量の目標値が算出される。本ステップでは、ＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量がステップＳ１０４で算出される許容値以下となるような、機関排出ＮＯｘ量を目標値として設定する。目標値は、ステップＳ１０４で算出される許容値と、現時点でのＮＯｘ浄化率と、に基づいて算出される。すなわち、機関排出ＮＯｘ量に（１−ＮＯｘ浄化率）を乗算することで、ＳＣＲ触媒５よりも下流のＮＯｘ量が求まるので、この値が許容値以下となるような機関排出ＮＯｘ量を目標値とする。なお、本実施例においてはステップＳ１０５を処理するＥＣＵ１０が、本発明における算出手段に相当する。
【００５５】
ステップＳ１０６では、ＥＧＲガス量の減少、アフター噴射量の増加、燃料噴射時期の遅角量の増加が実施される。アフター噴射量の増加と、燃料噴射時期の遅角量の増加と、は少なくとも一方を実施すればよい。このときには、ステップＳ１０５で算出される目標値に基づいて、ＥＧＲガス量を調整する。ここで、ステップＳ１０５において算出される目標値から、図３の関係に従って、ＥＧＲガス量、燃料噴射時期遅角量、アフター噴射量を求める。なお、図３の関係は、予め実験又はシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。なお、本実施例においてはステップＳ１０６を処理するＥＣＵ１０が、本発明における昇温手段に相当する。また、ＮＯｘセンサ１２の検出値が、許容値以下となるように、ＥＧＲガス量、アフター噴射量、噴射時期遅角量をフィードバック制御してもよい。
【００５６】
以上説明したように、本実施例によれば、ＮＯｘ浄化率が許容範囲よりも低くなる虞がある場合であって、実際に許容範囲よりも低くなる前に、昇温燃焼を実施することができる。これにより、ＮＯｘ浄化率を許容範囲内に維持することができる。
【００５７】
また、昇温燃焼の実施時には、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量が増加させることを許容するため、単位時間当たりの昇温量を増加させることができる。すなわち、ＳＣＲ触媒５の温度を速やかに上昇させることができる。このときに、ＳＣＲ触媒５から流出するＮＯｘ量は許容範囲内となるように、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量を調整するので、大気中にＮＯｘが放出されることを抑制できる。そして、ＳＣＲ触媒５の温度を速やか
に上昇させることにより、燃費の悪化を抑制したり、ＣＯ２の排出量を低減したりできる。
【００５８】
なお、本実施例においては、ＳＣＲ触媒５を１つだけ設けているが、これに代えて、ＮＯｘを浄化可能な触媒を複数設けていてもよい。この場合、最下流の触媒から流出するＮＯｘ量が許容値以下となるように、内燃機関１から排出されるＮＯｘ量を調整する。
【符号の説明】
【００５９】
１     内燃機関
２     シリンダ
３     排気通路
４     還元剤噴射弁
５     選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）
６     燃料噴射弁
１０   ＥＣＵ
１１   温度センサ
１２   ＮＯｘセンサ
１４   アクセルペダル
１５   アクセル開度センサ
１６   クランクポジションセンサ
２０   吸気通路
２１   スロットル
３０   ＥＧＲ装置
３１   ＥＧＲ通路
３２   ＥＧＲ弁
【図１】
2014084763.tif 000003
【図２】
2014084763.tif 000004
【図３】
2014084763.tif 000005
【図４】
2014084763.tif 000006