(57)【要約】【課題】  フィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタの過昇温を抑制しつつ、フィルタからＰＭをより効率的に除去することが可能な技術を提供することを課題とする。【解決手段】  フィルタ再生制御が実行されているときに（Ｓ１０２）、内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させる条件であるアイドル移行条件が成立した場合は（Ｓ１０１）、フィルタ再生制御の実行を停止すると共に内燃機関の運転を停止させる（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。【選択図】  図２
2006291850.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且つ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタを昇温させることで該パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化・除去するフィルタ再生制御を実行する再生制御実行手段と、
前記内燃機関の運転を自動的に停止させる自動停止手段と、を備え、
前記再生制御実行手段によってフィルタ再生制御が実行されているときに、前記内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させる条件であるアイドル移行条件が成立した場合、フィルタ再生制御の実行を停止すると共に、前記自動停止手段によって前記内燃機関の運転を自動的に停止させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記排気通路に設けられているかもしくは前記パティキュレートフィルタに担持されている吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、
排気の空燃比を低下させることで前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とし、それによって、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に保持された酸化物を還元・放出させる酸化物還元制御を実行する還元制御実行手段と、
前記アイドル移行条件が成立したときに前記自動停止手段によって前記内燃機関の運転を自動的に停止させるアイドル停止制御を実行するアイドル停止制御実行手段と、をさらに備え、
前記還元制御実行手段によって還元制御が実行されているときに前記アイドル移行条件が成立した場合は、前記自動停止手段による前記内燃機関の運転停止を禁止すると共に、前記内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させ、さらに、前記還元制御実行手段による還元制御の実行を継続することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記パティキュレートフィルタより上流側の前記排気通路の設けられているかもしくは前記パティキュレートフィルタに担持された酸化機能を有する触媒と、
排気を昇温させることで前記触媒を昇温させる触媒昇温制御を実行する触媒昇温制御実行手段と、をさらに備え、
前記再生制御実行手段が、フィルタ再生制御を実行するときは、活性温度以上となっている前記触媒に還元剤を供給することで前記パティキュレートフィルタを昇温させるものである場合、
前記自動停止手段によって前記内燃機関の運転を停止させた後、前記内燃機関が再始動されたときに、前記触媒の温度が活性温度以上の場合は、前記内燃機関の再始動と同時に前記再生制御実行手段によって前記触媒への還元剤の供給が開始され、
前記自動停止手段によって前記内燃機関の運転を停止させた後、前記内燃機関が再始動されたときに、前記触媒の温度が活性温度より低い場合は、前記内燃機関の再始動と同時に前記昇温制御実行手段によって触媒昇温制御が開始されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関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、内燃機関の排気浄化システムに関し、特に、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気中の粒子状物質（以下、ＰＭと称する）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいては、フィルタを昇温させることで該フィルタに捕集されたＰＭを酸化・除去するフィルタ再生制御が行われる。
【０００３】
また、このようなフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、所定条件が成立したときにアイドリングを自動的に停止させるアイドリング自動停止装置をさらに備えた場合、所定条件が成立したときであってもフィルタ再生制御の実行中であるときはアイドリング自動停止装置によるアイドリングの自動停止を禁止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、排気の空燃比がリーンのときにＮＯｘを吸着し、吸着したＮＯｘを排気の空燃比がリッチのときに還元するＮＯｘ吸着触媒を備えた内燃機関において、排気の空燃比をストイキもしくはリッチとすることでＮＯｘ吸着触媒の硫黄被毒を解除する硫黄被毒解除処理中は内燃機関のアイドルストップを禁止する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７８５７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８４６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタ再生制御の実行中に内燃機関の運転状態がアイドル運転状態に移行すると、内燃機関から排出される排気の温度が低下するため、捕集されたＰＭを酸化することが可能な温度にまでフィルタを昇温させることが困難となる場合がある。さらに、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態に移行すると排気の流量が減少するため、フィルタに供給される酸素量が減少する場合がる。これらにより、フィルタにおけるＰＭの酸化が困難となる、つまり、フィルタからのＰＭの除去が困難となる虞がある。また、逆に、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態に移行することで排気の流量が減少すると、排気によってフィルタから持ち去られる熱量（以下、持ち去り熱量と称する）が減少するため、フィルタが過昇温する虞もある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、フィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタの過昇温を抑制しつつ、フィルタからＰＭをより効率的に除去することが可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フィルタ再生制御が実行されているときに、内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させる条件であるアイドル移行条件が成立した場合は、フィルタ再生制御の実行を停止すると共に内燃機関の運転を停止させるものである。
【０００９】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
内燃機関の排気通路に設けられ且つ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタを昇温させることで該パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化・除去するフィルタ再生制御を実行する再生制御実行手段と、
前記内燃機関の運転を自動的に停止させる自動停止手段と、を備え、
前記再生制御実行手段によってフィルタ再生制御が実行されているときに、前記内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させる条件であるアイドル移行条件が成立した場合、フィルタ再生制御の実行を停止すると共に、前記自動停止手段によって前記内燃機関の運転を自動的に停止させる。
【００１０】
内燃機関の運転状態がアイドル運転に移行した場合、該内燃機関から排出される排気の温度が低下する。また、フィルタに流入する排気の流量が低下するために、排気により持ち去り熱量が減少する。
【００１１】
しかしながら、本発明では、フィルタ再生制御が実行されているときにアイドル移行条件が成立した場合、フィルタ再生制御の実行が停止されると共に、内燃機関の運転が自動的に停止される。これにより、フィルタへの排気の流入が抑制されることになる。つまり、内燃機関の運転状態がアイドル運転に移行することで温度が低下した排気がフィルタに流入することが抑制される。そのため、内燃機関が再始動するまでの間においてフィルタの温度低下を抑制することが出来る。これにより、内燃機関が再始動された後、捕集されたＰＭを酸化することが可能な温度にまでフィルタをより速やかに昇温させることが出来る。つまり、フィルタ再生制御をより速やかに再開することが可能となる。さらに、フィルタへの排気の流入が抑制されると、フィルタへの酸素の供給が抑制されることになる。そのため、フィルタにおけるＰＭの急激な酸化が抑制され、以ってフィルタの過昇温を抑制することが出来る。
【００１２】
従って、本発明によれば、フィルタの過昇温を抑制しつつ、フィルタからＰＭをより効率的に除去することが出来る。
【００１３】
本発明においては、排気通路に設けられているかもしくはフィルタに担持されている吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）と、排気の空燃比を低下させることでＮＯｘ触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とし、それによって、該ＮＯｘ触媒に保持された酸化物を還元・放出させる酸化物還元制御を実行する還元制御実行手段と、アイドル移行条件が成立したときに自動停止手段によって内燃機関の運転を自動的に停止させるアイドル停止制御を実行するアイドル停止制御実行手段と、をさらに備えても良い。この場合、還元制御実行手段によって還元制御が実行されているときにアイドル移行条件が成立した場合は、自動停止手段による内燃機関の運転停止を禁止すると共に、内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させ、さらに、還元制御実行手段による還元制御の実行を継続しても良い。
【００１４】
ＮＯｘ触媒は、周囲雰囲気が酸化雰囲気であるときに排気中のＮＯｘを保持し、保持しているＮＯｘを周囲雰囲気が還元雰囲気であるときに還元・放出する触媒である。このＮＯｘ触媒は、周囲雰囲気が酸化雰囲気であるときに、ＮＯｘと同様、排気中のＳＯｘを保持し、保持しているＳＯｘを周囲雰囲気が還元雰囲気であるときに還元・放出する。尚、酸化雰囲気とは空燃比が比較的高い状態であって、還元雰囲気とは空燃比が比較的低く且つ還元剤が存在する状態のことである。また、ＮＯｘ触媒からＳＯｘを還元させるときは、ＮＯｘを還元させるときよりも該ＮＯｘ触媒の温度を高くする必要がある。
【００１５】
上記構成では、ＮＯｘ触媒に保持されたＮＯｘやＳＯｘのような酸化物を還元・放出さ
せる場合、還元制御実行手段によって酸化物還元制御が実行される。ここで、内燃機関の運転状態がアイドル運転に移行した場合、排気の流量が減少するため、フィルタに供給される酸素量が減少する。即ち、ＮＯｘ触媒に供給される酸素量も減少することになる。そのため、ＮＯｘ触媒周囲の空燃比を低下させ易くなる。つまり、内燃機関の運転状態がアイドル運転であるときは、ＮＯｘ触媒の周囲雰囲気をより容易に還元雰囲気とすることが可能となる。
【００１６】
そこで、上記構成においては、内燃機関が通常の運転状態にある場合にアイドル移行条件が成立するとアイドル停止制御実行手段によってアイドル停止制御が実行される、即ち、自動停止手段によって内燃機関の運転が自動的に停止されるが、酸化物還元制御が実行されているときにアイドル移行条件が成立した場合は、自動停止手段による内燃機関の運転停止を禁止する。そして、内燃機関の運転状態をアイドル運転に移行させると共に、還元制御の実行を継続する。
【００１７】
これにより、ＮＯｘ触媒に保持された酸化物をより効率よく還元・放出することが出来る。
【００１８】
本発明においては、酸化機能を有する触媒が、フィルタより上流側の排気通路に設けられているかもしくはフィルタに担持されていても良い。また、排気を昇温させることで該触媒を昇温させる触媒昇温制御を実行する触媒昇温制御実行手段をさらに備えていても良い。
【００１９】
上記のように酸化機能を有する触媒を備えている場合、再生制御実行手段は、フィルタ再生制御を実行するときに、活性温度以上となっている触媒に還元剤を供給することでフィルタを昇温させる。活性温度以上となっている触媒に還元剤が供給されると該触媒において該還元剤が酸化され、それによって酸化熱が発生する。この酸化熱によってフィルタを昇温することが出来る。
【００２０】
そして、上記のように、再生制御実行手段が、触媒に還元剤を供給することでフィルタを昇温させるものである場合、自動停止手段によって内燃機関の運転を停止させた後、該内燃機関が再始動されたときに、触媒の温度が活性温度以上の場合は、該内燃機関の再始動と同時に再生制御実行手段によって触媒への還元剤の供給を開始しても良い。この場合、触媒において還元剤が酸化され、フィルタが昇温されるために、フィルタ再生制御の実行が再度開始されることになる。つまり、内燃機関の再始動後にフィルタ再生制御をより速やかに再開することが出来る。
【００２１】
一方、上記のように自動停止手段によって前記内燃機関の運転を停止させた後、前記内燃機関が再始動されたときに、触媒の温度が活性温度より低い場合は、該内燃機関の再始動と同時に再生制御実行手段による触媒への還元剤の供給が開始されても、還元剤が触媒において酸化されないため、フィルタが昇温しない。そこで、この場合は、内燃機関の再始動と同時に昇温制御実行手段によって触媒昇温制御を開始しても良い。そして、触媒昇温制御によって触媒の温度が活性温度以上にまで上昇したときに、再生制御実行手段による触媒への還元剤の供給を開始しても良い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、フィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタの過昇温を抑制しつつ、フィルタからＰＭをより効率的に除去することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施の形態について図面に
基づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
＜内燃機関の排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【００２５】
内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。この内燃機関１には、吸気通路４と排気通路２が接続されている。排気通路２には、排気に含まれるＰＭを捕集するフィルタ３が設けられている。このフィルタ３にはＮＯｘ触媒が担持されている。フィルタ３より上流側の排気通路２には酸化触媒６が設けられている。酸化触媒６より上流側の排気通路２には、排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁５が設けられている。
【００２６】
酸化触媒６より下流側且つフィルタ３より上流側の排気通路２、および、フィルタ３より下流側の排気通路２には、排気温度に対応した電気信号を出力する上流側温度センサ７および下流側温度センサ８がそれぞれ設けられている。また、  酸化触媒６より下流側且つフィルタ３より上流側の排気通路２には、排気の空燃比対応した電気信号を出力する空燃比センサ１１が設けられている。さらに、排気通路２には、フィルタ３前後の排気通路２内の圧力差に対応した電気信号を出力する差圧センサ９が設けられている。
【００２７】
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０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の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、上流側温度センサ７および下流側温度センサ８、空燃比センサ１１、差圧センサ９、さらに、アクセル開度に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ１２が電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。
【００２８】
そして、ＥＣＵ１０は、上流側温度センサ７の出力値に基づいて酸化触媒６の温度を推定し、下流側温度センサ８の出力値に基づいてフィルタ３の温度を推定する。また、差圧センサ９の出力値からフィルタ３におけるＰＭ捕集量を推定する。また、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の燃料噴射弁および燃料添加弁５と電気的に接続されており、これらを制御することが可能となっている。
【００２９】
＜フィルタ再生制御＞
ここで、本実施例に係るフィルタ再生制御について説明する。本実施例においては、フィルタ３におけるＰＭ捕集量が規定捕集量以上となった場合、該フィルタに捕集されたＰＭを酸化・除去すべくフィルタ再生制御の実行が開始される。
【００３０】
ここで、規定捕集量とは、内燃機関１の運転状態が通常の運転状態であれば、ＰＭが酸化するときに発生する熱によってフィルタ３が過昇温する可能性は低いと判断出来るＰＭ堆積量の上限値以下の値であって、実験等によって予め定められた値である。
【００３１】
本実施例に係るフィルタ再生制御においては、酸化触媒６および／またはフィルタ３に担持されたＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）が活性温度以上であるときに、燃料添加弁５によって排気中に燃料を添加することで、酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒に燃料を供給する。この燃料が酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒にて酸化され、このときに発生する酸化熱によってフィルタ３が昇温する。そして、燃料添加弁５から添加する燃料添加量を制御することによってフィルタ３の温度を目標フィルタ温度にまで昇温させ、これにより、フィルタ３に捕集されたＰＭを酸化・除去する。尚、目標フィルタ温度は、フィルタ３に捕集されたＰＭを酸化・除去することが出来、且つ、フィルタ３の
劣化を抑制することが可能な温度である。
【００３２】
＜フィルタ再生制御実行中にアイドル移行条件が成立した場合の制御＞
次に、本実施例において、内燃機関１の運転状態をアイドル運転に移行させる条件であるアイドル移行条件がフィルタ再生制御の実行中に成立した場合の制御ルーチンについて図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０がＯＮとなっている間、規定の間隔で実行されるルーチンであり、ＥＣＵ１０に予め記憶されている。
【００３３】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、アクセル開度センサ１２の出力値等に基づいてアイドル移行条件が成立したか否かを判別する。ここで、アイドル移行条件としては、内燃機関１を搭載した車両が減速状態となったときや停止状態となったとき等を例示することが出来る。このＳ１０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３４】
Ｓ１０２に進んだＥＣＵ１０は、フィルタ再生制御の実行中であるか否かを判別する。このＳ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０５に進む。
【００３５】
Ｓ１０３に進んだＥＣＵ１０は、燃料添加弁５による排気中への燃料添加を停止することで、フィルタ再生制御の実行を停止する。
【００３６】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０４に進み、内燃機関１の運転を停止させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３７】
一方、Ｓ１０５に進んだＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態をアイドル運転に移行させる。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００３８】
内燃機関１の運転状態がアイドル運転に移行した場合、該内燃機関１から排出される排気の温度が低下する。また、フィルタ３に流入する排気の流量が低下するために、排気による持ち去り熱量が減少する。
【００３９】
しかしながら、上記制御ルーチンによれば、フィルタ再生制御が実行されているときにアイドル移行条件が成立した場合、フィルタ再生制御の実行が停止されると共に、内燃機関１の運転が自動的に停止される。これにより、フィルタ３への排気の流入が抑制されることになる（排気の流量をほぼ零とすることも可能）。つまり、内燃機関１の運転状態がアイドル運転に移行することで温度が低下した排気がフィルタ３に流入することが抑制される。そのため、内燃機関１が再始動するまでの間においてフィルタ３の温度低下を抑制することが出来る。これにより、内燃機関１が再始動された後、捕集されたＰＭを酸化することが可能な温度にまでフィルタ３をより速やかに昇温させることが出来る。つまり、フィルタ再生制御をより速やかに再開することが可能となる。さらに、フィルタ３への排気の流入が抑制されると、フィルタ３への酸素の供給が抑制されることになる。そのため、フィルタ３におけるＰＭの急激な酸化が抑制され、以ってフィルタ３の過昇温を抑制することが出来る。
【００４０】
従って、本実施例によれば、フィルタ３の過昇温を抑制しつつ、フィルタ３からＰＭをより効率的に除去することが出来る。
【００４１】
尚、本実施例に係るフィルタ再生制御では、燃料添加弁５によって排気中に燃料を添加することで酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒に燃料を供給したが、内燃機関１におい
て主燃料噴射より後の時期に副燃料噴射を実行することで酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒に燃料を供給しても良い。
【００４２】
また、酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒に燃料を供給する代わりに、排気通路２に排気絞り弁を設け該排気絞り弁によって排気流量を絞ったり、内燃機関１における主燃料噴射の噴射時期を遅角させたりすることで排気温度を上昇させ、これによりフィルタ３を目標フィルタ温度にまで上昇させても良い。
【００４３】
＜内燃機関再始動時のフィルタ再生制御＞
次に、本実施例において、フィルタ再生制御の実行中にアイドル移行条件が成立すること内燃機関１の運転を停止させた後、内燃機関１を再始動させるときの制御ルーチンについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンも、前記と同様、ＥＣＵ１０がＯＮとなっている間、規定の間隔で実行されるルーチンであり、ＥＣＵ１０に予め記憶されている。
【００４４】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ２０１において、フィルタ再生制御の実行中に内燃機関１の運転が自動的に停止されたか否かを判別する。このＳ２０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４５】
Ｓ２０２に進んだＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ１２の出力値等に基づいて、内燃機関１を再始動させる機関再始動条件が成立したか否かを判別する。ここで、機関再始動条件としては、内燃機関１を搭載した車両の加速要求があった場合等を例示することが出来る。このＳ２０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２を繰り返す。
【００４６】
Ｓ２０３に進んだＥＣＵ１０は、内燃機関１の再始動を実行する。
【００４７】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０４に進み、酸化触媒６の温度Ｔｃｃｏ、および／または、フィルタ３の温度即ちＮＯｘ触媒の温度Ｔｎｓｒが、活性温度Ｔ０以上であるか否かを判別する。このＳ２０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０６に進む。
【００４８】
Ｓ２０５において、ＥＣＵ１０は、燃料添加弁５による燃料添加を開始する。即ち、酸化触媒６および／またはＮＯｘ触媒へ燃料を供給することによるフィルタ再生制御の実行を再開する。これにより、内燃機関１の再始動後にフィルタ再生制御をより速やかに再開することが出来る。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００４９】
一方、Ｓ２０６において、ＥＣＵ１０は、内燃機関１から排出される排気の温度を上昇させる排気昇温制御の実行を開始する。ここで、排気昇温制御としては、内燃機関１における主燃料噴射の実行時期を遅角させる制御を例示することが出来る。その後、ＥＣＵ１０はＳ２０４に戻る。
【実施例２】
【００５０】
＜内燃機関の排気系の概略構成＞
本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成は、上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００５１】
＜内燃機関のアイドル停止制御＞
本実施例においては、所謂エコノミーランニングシステムが採用されており、アイドル
移行条件が成立した場合、ＥＣＵ１０によって内燃機関１が自動的に停止されるアイドル停止制御が実行される。ここで、アイドル移行条件とは、上述した実施例１に係るアイドル移行条件と同様である。尚、アイドル停止制御が実行された後、内燃機関１を再始動させる機関再始動条件が成立した場合、内燃機関１は自動的に再始動される。ここで、機関再始動条件とは、上述した実施例１に係る機関再始動条件と同様である。
【００５２】
＜ＮＯｘ還元制御＞
ここで、本実施例に係るＮＯｘ還元制御について説明する。本実施例においては、内燃機関１における主燃料噴射による燃料噴射量の積算量が規定積算量となる毎に、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを還元・放出させるべくＮＯｘ還元制御の実行が開始される。
【００５３】
ここで、規定積算量とは、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの保持量が該ＮＯｘ触媒の排気浄化能力を過剰に低下させる量となると判断出来る値よりも少ない値であって、実験等によって予め定められた値である。
【００５４】
本実施例に係るＮＯｘ還元制御においては、燃料添加弁５によって排気中に燃料を添加することで、ＮＯｘ触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とする。つまり、フィルタ３に流入する排気の空燃比を、ＮＯｘ触媒に保持されたＮＯｘが還元可能となる目標空燃比にまで低下させ、且つ、フィルタ３に燃料を流入させる。これにより、ＮＯｘ触媒に保持されたＮＯｘを還元・放出させる。
【００５５】
＜ＮＯｘ還元制御実行中にアイドル移行条件が成立した場合の制御＞
次に、本実施例において、ＮＯｘ還元制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合の制御ルーチンについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０がＯＮとなっている間、規定の間隔で実行されるルーチンであり、ＥＣＵ１０に予め記憶されている。
【００５６】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ３０１において、アクセル開度センサ１２の出力値等に基づいてアイドル移行条件が成立したか否かを判別する。このＳ３０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ３０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５７】
Ｓ３０２に進んだＥＣＵ１０は、ＮＯｘ還元制御の実行中であるか否かを判別する。このＳ３０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ３０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ３０５に進む。
【００５８】
Ｓ３０３に進んだＥＣＵ１０は、アイドル停止制御の実行を禁止する。即ち、内燃機関１の運転停止を禁止する。
【００５９】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ３０４に進み、内燃機関１の運転状態をアイドル運転に移行させると共に、ＮＯｘ還元制御の実行を継続する。その後、ＥＣＵ１０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６０】
一方、Ｓ３０５に進んだＥＣＵ２０は、アイドル停止制御を実行する。即ち、内燃機関１の運転を自動的に停止させる。その後、ＥＣＵ１０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６１】
本実施例では、内燃機関１の運転状態が通常の運転状態のとき、即ち、ＮＯｘ還元制御が実行されていない状態のときに、アイドル移行条件が成立すると、ＥＣＵ１０によってアイドル停止制御が実行される。しかしながら、内燃機関１の運転状態がアイドル運転に
移行した場合、排気の流量が減少するため、フィルタ３に供給される酸素量が減少する。即ち、ＮＯｘ触媒に供給される酸素量も減少することになる。そのため、ＮＯｘ触媒周囲の空燃比を低下させ易くなる。つまり、内燃機関１の運転状態がアイドル運転であるときは、ＮＯｘ触媒の周囲雰囲気をより容易に還元雰囲気とすることが可能となる。
【００６２】
そこで、本実施例では、上記制御ルーチンを実行することで、ＮＯｘ還元制御が実行されているときにアイドル移行条件が成立した場合は、内燃機関１の運転停止を禁止する。そして、内燃機関１の運転状態をアイドル運転に移行させると共に、ＮＯｘ還元制御の実行を継続する。
【００６３】
従って、本実施例によれば、ＮＯｘ触媒に保持されたＮＯｘをより効率よく還元・放出することが出来る。
【００６４】
尚、本実施例では、ＮＯｘ還元制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合について説明したが、ＮＯｘ触媒に保持されたＳＯｘを還元・放出するＳＯｘ還元制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合についても同様の制御を行っても良い。
【００６５】
つまり、ＳＯｘ還元制御においてもＮＯｘ触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とする必要がある。そこで、ＳＯｘ還元制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合、アイドル停止制御の実行を禁止する。そして、内燃機関１の運転状態をアイドル運転に移行させると共に、ＳＯｘ還元制御の実行を継続する。
【００６６】
このような制御によれば、ＮＯｘ触媒に保持されたＳＯｘをより効率よく還元・放出することが出来る。
【００６７】
また、本実施例において、排気通路２から吸気通路４に排気の一部を流入させる、所謂ＥＧＲ装置が設けられた場合、内燃機関１をアイドル運転に移行させた後、ＮＯｘ還元制御またはＳＯｘ還元制御の実行を継続するときは、ＥＧＲ装置によってより多くの排気を排気通路２に流入させても良い。これにより、排気の空燃比をより低下させ易くすることが出来ると共に、排気中の未燃燃料成分を酸化触媒６およびＮＯｘ触媒に供給することが可能となる。その結果、排気中の未燃燃料成分が酸化触媒６およびＮＯｘ触媒にて酸化され、そのときに発生する酸化熱によってＮＯｘ触媒の温度低下を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施例１において、フィルタ再生制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合の制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例１において、フィルタ再生制御の実行中に内燃機関の運転を停止させた後、内燃機関を再始動させるときの制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例２において、ＮＯｘ還元制御の実行中にアイドル移行条件が成立した場合の制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・パティキュレートフィルタ
５・・・燃料添加弁
６・・・酸化触媒
７・・・上流側温度センサ
８・・・下流側温度センサ
９・・・差圧センサ
１０・・ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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