(57)【要約】【課題】添加弁の噴孔の詰まりを抑制しつつ排気浄化触媒の過熱を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁に加え、排気通路の排気浄化触媒（ＮＯｘ触媒）よりも上流側に添加弁を設ける。同条件を満たす箇所として、添加弁を、シリンダヘッドにおけるウォータジャケットの近傍に設ける。エンジンの運転状態に応じた添加量の還元剤を添加弁から噴射させる。添加弁の温度に相関のあるエンジン水温を用い、同エンジン水温の上昇に伴い添加弁の目標添加間隔を小さくして添加量を増量させる（ステップ１３０）。この添加量の増量により排気浄化触媒の温度（触媒床温）が上昇するが、同触媒床温が許容範囲の上限値を越えないように、添加量以外に触媒床温に影響を及ぼすパラメータの１つである燃料の目標噴射量を、噴射量上限値により制限する（ステップ２４０，２５０）。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁に加え、同燃焼室に接続された排気通路の排気浄化触媒よりも上流側に添加弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応じた添加量の還元剤を前記添加弁から噴射させるようにした内燃機関の排気浄化装置において、
前記添加弁の温度又はその相当値の上昇に伴い前記添加量を増量させるとともに、前記内燃機関の運転に伴い変化し、かつ前記添加量以外に前記排気浄化触媒の触媒温度に影響を及ぼすパラメータを、前記触媒温度が許容範囲の上限値を越えないように制御する制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記添加量の増量度合いを大きくする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記添加弁は、前記内燃機関に設けられた冷却水通路の近傍に配置され、前記制御手段は、前記冷却水通路を流れる冷却水の温度を前記相当値として用いる請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記パラメータの制御として、前記燃料噴射弁による燃料の噴射量を制限する請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記燃料の噴射量を多く制限する請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記パラメータの制御として、前記燃料噴射弁による燃料の噴射量を減量する請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記燃料の噴射量を多く減量する請求項６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、内燃機関の燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁に加え、排気通路の排気浄化触媒よりも上流側に添加弁を設けて還元剤を噴射させるようにした内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ディーゼル機関のように、広い運転領域において高い空燃比（リーン雰囲気）の混合気を燃焼に供して機関運転を行う内燃機関では、一般に、排気中の窒素酸化物ＮＯｘを浄化する機能を備えたＮＯｘ触媒がその排気通路に備えられる。ＮＯｘ触媒としては、例えば多孔質セラミックのハニカム構造体（担体）に、酸素の存在下で窒素酸化物ＮＯｘを吸収する能力を有するＮＯｘ吸収剤と、炭化水素ＨＣを酸化させる能力を有する貴金属触媒（貴金属）とを併せて担持したものが採用される。
【０００３】
ＮＯｘ触媒は、排気中の酸素濃度が高い状態では窒素酸化物ＮＯｘを吸収し、排気中の酸素濃度が低い状態では窒素酸化物ＮＯｘを放出する特性を有する。また、排気中に窒素酸化物ＮＯｘが放出されたとき、その排気中に炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯが存在していれば、貴金属触媒がこれら炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯの酸化反応を促すことで、窒素酸化物ＮＯｘを酸化成分とし、かつ炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯを還元成分とする酸化還元反応が両者間で起こる。すなわち、炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯは二酸化炭素ＣＯ2 や水Ｈ2 Ｏに酸化され、窒素酸化物ＮＯｘは窒素Ｎ2 に還元される。
【０００４】
ところで、ＮＯｘ触媒は排気中の酸素濃度が高い状態にあるときでも所定の限界量の窒素酸化物ＮＯｘを吸収すると、それ以上窒素酸化物ＮＯｘを吸収しなくなる。そこで、こうしたＮＯｘ触媒を排気通路に備えた内燃機関では、燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁とは別に、排気通路のＮＯｘ触媒上流に添加弁を設けている。そして、添加弁から軽油等の還元剤を供給することで、ＮＯｘ触媒に吸収された窒素酸化物ＮＯｘを放出及び還元浄化し、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収能力を回復させ、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸収量が限界量に達しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ところが、添加弁の温度が高くなると、その添加弁を通過する還元剤中の揮発しやすい成分（以下、揮発成分という）が蒸発し、残ったデポジット成分が添加弁の噴孔及びその周辺に付着・堆積する。そして、堆積物により噴孔が詰まった状態となり、同噴孔から還元剤が適正に噴射されなくなるおそれがある。これに対しては、添加弁が高温となるような状況下、例えば、内燃機関の冷却水の温度が高いとき、機関負荷の高いとき等に、添加弁からの還元剤の添加量を増量することが考えられている。
【特許文献１】特開２００３−１２０３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように還元剤の添加量が増量されると、温度の低い還元剤が添加弁を多く通過し、この還元剤により添加弁の熱が奪われる。噴孔を含む添加弁の先端部分の温度が低下し、上記噴孔の詰まりが抑制される。反面、増量された還元剤が添加弁よりも排気下流側で燃焼すると、その燃焼に伴い発生する熱によりＮＯｘ触媒の温度（触媒床温）が上昇する。そして、ＮＯｘ触媒が過度に加熱されると、触媒床温は、ＮＯｘ触媒が適正に機能する温度範囲（許容範囲）の上限値を越えるおそれがある。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、添加弁の噴孔の詰まりを抑制しつつ排気浄化触媒の過熱を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、内燃機関の燃焼室での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁に加え、同燃焼室に接続された排気通路の排気浄化触媒よりも上流側に添加弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応じた添加量の還元剤を前記添加弁から噴射させるようにした内燃機関の排気浄化装置において、前記添加弁の温度又はその相当値の上昇に伴い前記添加量を増量させるとともに、前記内燃機関の運転に伴い変化し、かつ前記添加量以外に前記排気浄化触媒の触媒温度に影響を及ぼすパラメータを、前記触媒温度が許容範囲の上限値を越えないように制御する制御手段を備えるとする。
【０００９】
上記の構成によれば、制御手段により、添加弁の温度上昇に伴い添加量が増量され、この増量された還元剤が添加弁を通過することで、その添加弁の熱が奪われる。添加弁の温度が低下し、還元剤中の揮発成分の蒸発が抑制され、添加弁における噴孔の詰まりが抑制される。反面、上記増量された還元剤が燃焼し、その燃焼に伴う熱により排気浄化触媒の温度が上昇する。これに対し、内燃機関の運転に伴い変化し、かつ上記添加量以外に排気浄化触媒の温度に影響を及ぼすパラメータが制御手段によって制御される。従って、上記還元剤の増量により排気浄化触媒の温度が上昇しても、上記パラメータの制御により、排気浄化触媒の触媒温度が、その許容範囲の上限値を越えるのを抑制することが可能となる。
【００１０】
このように、請求項１に記載の発明によれば、添加量の増量により添加弁の噴孔の詰まりを抑制しつつ、上記パラメータの制御により排気浄化触媒の過熱を抑制することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記添加量の増量度合いを大きくするとする。
【００１２】
ここで、添加弁から噴射される還元剤の添加量が多くなるに従い、その還元剤によって添加弁から奪われる熱量が多くなり、添加弁の温度の低下度合いが大きくなる。この点、請求項２に記載の発明では、添加弁の温度又はその相当値が高いときには低いときよりも添加量の増量度合いが大きくされる。このように、添加弁の温度に応じて添加量の増量度合いが変えられる。従って、添加弁の温度が比較的低いときには、過剰に添加量が増量されて添加弁が過冷却されるのを抑制することができる。また、添加弁の温度が高いときには、添加量が不足して添加弁が十分に冷却されずに添加弁の噴孔が詰まる現象を抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記添加弁は、前記内燃機関に設けられた冷却水通路の近傍に配置され、前記制御手段は、前記冷却水通路を流れる冷却水の温度を前記相当値として用いるとする。
【００１４】
上記の構成によれば、添加弁が、内燃機関に設けられた冷却水通路の近傍に配置されていることから、添加弁の温度は、同冷却水通路を流れる冷却水の熱の影響を受けやすい。内燃機関の低・中負荷運転時等、冷却水の温度がさほど高くないときには、添加弁は冷却水によって熱を奪われて冷却され、噴孔での詰まりが起こりにくい。内燃機関の高負荷運転時等、冷却水の温度が高いときには、添加弁の冷却効率が低下し、添加弁の温度が、還元剤中の揮発成分の蒸発する温度を越えるおそれがある。従って、請求項３に記載の発明によるように、冷却水の温度を添加弁の温度の相当値として用い、これに基づいて添加量を増量することで、請求項２に記載の発明の効果が確実に得られる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記制御手段は、前記パラメータの制御として、前記燃料噴射弁による燃料の噴射量を制限するとする。
【００１６】
内燃機関及び排気浄化装置では、燃料噴射弁からの燃料の噴射量が減少すると、それに応じて排気温度及び触媒温度が低下する。従って、請求項４に記載の発明によるように噴射量の制限が行われることにより、行われない場合よりも噴射量が少なくなり、排気温度が低くなる。これに伴い触媒温度が低くなって、許容範囲の上限値を上回りにくくなる。このように請求項４に記載の発明によれば、上記請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明の効果が確実に得られる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記燃料の噴射量を多く制限するとする。
【００１８】
ここで、制限を受ける噴射量が多いほど、その制限による排気温度及び触媒温度の低下量（代）が多くなる。この点、請求項５に記載の発明では、添加弁の温度又はその相当値が高いとき（添加量の増量度合いが大きく触媒温度の上昇量が多いとき）には低いときよりも噴射量が多く制限される。このように、添加弁の温度又はその相当値に応じて噴射量の制限度合いを変えることで、添加弁の温度又はその相当値が比較的低いときには、噴射量が過剰に制限されて機関出力が不要に低下するのを抑制することができる。また、添加弁の温度又はその相当値が高いときには、噴射量の制限が不足し（噴射量が多く）、そのことが原因で触媒温度が許容範囲の上限値を越えるのを抑制することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記制御手段は、前記パラメータの制御として、前記燃料噴射弁による燃料の噴射量を減量するとする。
【００２０】
内燃機関及び排気浄化装置では、燃料噴射弁からの燃料の噴射量が減少すると、それに応じて排気温度及び触媒温度も低下する。従って、請求項６に記載の発明によるように噴射量の減量が行われることにより、行われない場合よりも排気温度が低くなる。これに伴い触媒温度が低くなって許容範囲の上限値を上回りにくくなる。このように請求項６に記載の発明によれば、上記請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明の効果が確実に得られる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の発明において、前記制御手段は、前記添加弁の温度又は前記相当値が高いときには低いときよりも前記燃料の噴射量を多く減量するとする。
【００２２】
ここで、燃料の噴射量が多く減量される（噴射量が少なくなる）ほど、その減量による排気温度及び触媒温度の低下量（代）が多くなる。この点、請求項７に記載の発明では、添加弁の温度又はその相当値が高いとき（添加量の増量度合いが大きく触媒温度の上昇量が多いとき）には低いときよりも噴射量が多く減量される。このように、添加弁の温度又はその相当値に応じて噴射量の減量度合いを変えることで、添加弁の温度又はその相当値が比較的低いときには、噴射量が過剰に減量されて機関出力が不要に低下するのを抑制することができる。また、添加弁の温度又はその相当値が高いときには、噴射量の減量が不足して（噴射量が多く）触媒温度が許容範囲の上限値を越えるのを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】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は、本実施形態が適用される内燃機関としての多気筒ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１１及びその排気浄化装置１２の構成を示している。また、図２はエンジン１１の概略平面図を示している。
【００２４】
エンジン１１は、大きくは吸気通路１３、気筒１０毎の燃焼室１４、及び排気通路１５を備えて構成されている。吸気通路１３の最上流部には、同吸気通路１３に吸入された空気を浄化するエアクリーナ１６が設けられている。エンジン１１においては、エアクリーナ１６から吸気下流側に向けて順に、吸気通路１３内の空気の流量を検出するエアフロメータ１７、ターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａ、インタークーラ１９、及び吸気絞り弁２１が配設されている。そして、吸気通路１３は、吸気絞り弁２１の吸気下流側に設けられた吸気マニホールド２２において分岐されており、この分岐部分を通じて各気筒１０の燃焼室１４に接続されている。
【００２５】
エンジン１１のシリンダヘッド２３には、燃焼室１４内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁２４が気筒１０毎に設けられている。各燃料噴射弁２４には、燃料供給路２５を通じて燃料タンク２６から燃料が供給される。燃料供給路２５には、燃料タンク２６から燃料を吸引して加圧吐出する燃料ポンプ２７、及びその吐出された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料配管であるコモンレール２８が設けられている。そして、各気筒１０の燃料噴射弁２４はコモンレール２８にそれぞれ接続されている。
【００２６】
一方、排気通路１５の各燃焼室１４との接続部分は排気ポート２９となっている。排気通路１５には、各燃焼室１４から排気ポート２９を通じて排出された排気を集合させるための排気マニホールド３１、及びターボチャージャ１８のタービン１８Ｂが設けられている。
【００２７】
さらに、エンジン１１には、排気の一部を吸気中に再循環させる排気再循環（以下、「ＥＧＲ」という）装置３２が採用されている。ＥＧＲ装置３２は、吸気通路１３と排気通路１５とを連通させるＥＧＲ通路３３を備えて構成されている。ＥＧＲ通路３３の上流側は、排気通路１５の排気マニホールド３１とタービン１８Ｂとの間に接続されている。ＥＧＲ通路３３の途中には、その上流側から順に、再循環される排気を浄化するＥＧＲクーラ触媒３４、再循環される排気を冷却するＥＧＲクーラ３５、再循環される排気の流量を調整するＥＧＲ弁３６が配設されている。そしてＥＧＲ通路３３の下流側は、吸気通路１３の吸気絞り弁２１と吸気マニホールド２２との間に接続されている。
【００２８】
こうしたエンジン１１では、吸気通路１３に吸入された空気が、エアクリーナ１６で浄化された後、ターボチャージャ１８のコンプレッサ１８Ａに導入される。コンプレッサ１８Ａでは、導入された空気が圧縮され、インタークーラ１９に吐出される。圧縮によって高温となった空気は、インタークーラ１９にて冷却された後、吸気絞り弁２１及び吸気マニホールド２２を通って各気筒１０の燃焼室１４に分配供給される。こうした吸気通路１３内の空気の流量は吸気絞り弁２１の開度制御を通じて調整される。また、その空気の流量、すなわち吸入空気量はエアフロメータ１７により検出される。
【００２９】
空気の導入された燃焼室１４では、各気筒１０の圧縮行程において燃料噴射弁２４から燃料が噴射される。そして、吸気通路１３を通じて導入された空気と燃料噴射弁２４から噴射された燃料との混合気が燃焼室１４内で燃焼される。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン３７が往復動され、出力軸であるクランクシャフト３８が回転されて、エンジン１１の駆動力（出力トルク）が得られる。エンジン１１には、クランクシャフト３８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを検出するＮＥセンサ３９が設けられている。
【００３０】
各気筒１０の燃焼室１４での燃焼により生じた排気は、排気マニホールド３１を通じてターボチャージャ１８のタービン１８Ｂに導入される。この導入された排気の流勢によってタービン１８Ｂが駆動されると、吸気通路１３に設けられたコンプレッサ１８Ａが連動して駆動され、上記空気の圧縮が行われる。
【００３１】
一方、上記燃焼により生じた排気の一部はＥＧＲ通路３３に導入される。ＥＧＲ通路３３に導入された排気は、ＥＧＲクーラ触媒３４で浄化され、ＥＧＲクーラ３５で冷却された後、吸気通路１３の吸気絞り弁２１の吸気下流側の空気中に再循環される。こうして再循環される排気の流量は、ＥＧＲ弁３６の開度制御を通じて調整される。
【００３２】
上記のようにしてエンジン１１が構成されている。次に、このエンジン１１から排出される排気を浄化するための排気浄化装置１２について説明する。排気浄化装置１２は、添加弁４１を備えるほか、排気浄化触媒として複数（３つ）の触媒コンバータ（第１触媒コンバータ４２、第２触媒コンバータ４３、及び第３触媒コンバータ４４）を備えて構成されている。
【００３３】
最上流の第１触媒コンバータ４２はタービン１８Ｂの排気下流側に配設されている。第１触媒コンバータ４２の内部には吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が収容されている。ＮＯｘ触媒は、例えばハニカム形状の構造体を担体とし、その表面に、酸素の存在下で窒素酸化物ＮＯｘを吸収する能力を有するＮＯｘ吸収剤と、炭化水素ＨＣを酸化させる能力を有する貴金属触媒（貴金属）とを担持させることにより構成されている。
【００３４】
ＮＯｘ吸収剤は、排気中の酸素濃度が高い状態では窒素酸化物ＮＯｘを吸収し、同酸素濃度が低い状態では窒素酸化物ＮＯｘを放出する特性を有する。また、排気中に窒素酸化物ＮＯｘが放出されたとき、排気中に炭化水素ＨＣ、一酸化炭素ＣＯ等が存在していれば、貴金属触媒がこれら炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯの酸化反応を促すことで、窒素酸化物ＮＯｘを酸化成分とし、かつ炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯを還元成分とする酸化還元反応が両者間で起こる。すなわち、炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯは二酸化炭素ＣＯ2 や水Ｈ2 Ｏに酸化され、窒素酸化物ＮＯｘは窒素Ｎ2 に還元される。
【００３５】
第２触媒コンバータ４３は第１触媒コンバータ４２の排気下流側に配設されている。第２触媒コンバータ４３の内部には、吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が収容されている。このＮＯｘ触媒は、排気中のガス成分の通過を許容し、かつ同排気中の微粒子物質ＰＭの通過を阻止する多孔質材を備えている。そして、ＮＯｘ触媒では、この多孔質材が担体とされ、この担体にＮＯｘ吸収剤と貴金属触媒とが担持されている。第３触媒コンバータ４４は第２触媒コンバータ４３の排気下流側に配設されている。第３触媒コンバータ４４には、排気中の炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯの酸化を通じて排気の浄化を行う酸化触媒が担持されている。
【００３６】
添加弁４１は、排気通路１５の第１触媒コンバータ４２よりも上流側に配置されている。本実施形態では、この条件を満たす箇所として、シリンダヘッド２３における排気ポート２９の近傍部分が添加弁４１の取付箇所とされている。そして、添加弁４１は、その先端の噴孔４１Ａを排気ポート２９に臨ませた状態でシリンダヘッド２３に取付けられている。この位置は、図２に示すように、シリンダヘッド２３内に設けられた冷却水通路としてのウォータジャケット４５の近くである。こうした箇所に添加弁４１を取付けるのは、ウォータジャケット４５を流れるエンジン冷却水を利用して添加弁４１を冷却するためである。
【００３７】
図１に示すように、添加弁４１は燃料通路４６を通じて前記燃料ポンプ２７に接続されており、同燃料ポンプ２７から供された燃料を還元剤として排気中に噴射して添加する。この添加された燃料により排気を一時的に還元雰囲気として、第１触媒コンバータ４２及び第２触媒コンバータ４３に吸蔵されている窒素酸化物ＮＯｘを還元浄化する。さらに、第２触媒コンバータ４３では微粒子物質ＰＭの浄化も同時に実行する。
【００３８】
なお、シリンダヘッド２３には、ウォータジャケット４５を流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ４７が取付けられている。また、排気通路１５において第１触媒コンバータ４２と第２触媒コンバータ４３との間の空間には、同空間を通過する排気の温度（排気温度）、すなわち第２触媒コンバータ４３に流入する前の排気の温度を検出する排気温センサ４８が配設されている。また、排気通路１５において第２触媒コンバータ４３よりも下流の空間には、同空間を通過する排気の温度、すなわち第２触媒コンバータ４３を通過した直後の排気の温度を検出する排気温センサ４９が配設されている。また排気通路１５には、第２触媒コンバータ４３の排気上流側における排気圧力と排気下流側における排気圧力との差圧を検出する差圧センサ５１が配設されている。さらに、排気通路１５の第１触媒コンバータ４２の排気上流側、及び第２触媒コンバータ４３と第３触媒コンバータ４４との間には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ５２，５３がそれぞれ配設されている。
【００３９】
以上説明したエンジン１１及び排気浄化装置１２の制御は、制御手段としての電子制御装置６１によって行われる。電子制御装置６１は、エンジン１１の制御に係る各種処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータが記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの処理結果等が記憶されるＲＡＭ、外部との情報のやり取りを行うための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００４０】
電子制御装置６１の入力ポートには、上述した各センサに加え、運転者によるアクセル踏込量を検出するアクセルセンサ５４、コモンレール２８の内圧（レール圧）を検出するコモンレールセンサ５５、吸気絞り弁２１の開度を検出する絞り弁センサ５６等が接続されている。
【００４１】
また、電子制御装置６１の出力ポートには、上記吸気絞り弁２１、燃料噴射弁２４、燃料ポンプ２７、添加弁４１、ＥＧＲ弁３６等が接続されている。そして電子制御装置６１は、上記各センサの検出結果に基づき、それら出力ポートに接続された機器類を制御することで、エンジン１１の運転に係る制御、排気浄化に係る制御等を実施する。
【００４２】
電子制御装置６１は、エンジン１１の運転に係る制御の１つとして燃料噴射制御を実行する。この燃料噴射制御では、電子制御装置６１は、エンジン１１の運転状態に最適な基本噴射量を、アクセルセンサ５４によるアクセル踏込量、及びＮＥセンサ３９によるエンジン回転速度ＮＥに基づき算出する。また、そのエンジン回転速度ＮＥにより決定される基本最大噴射量（理論上噴射可能な量）に、各種センサからの信号による補正を加え最大噴射量を決定する。上記基本噴射量及び最大噴射量を比較し、噴射量の少ない方を目標噴射量として設定する。また、上記アクセル踏込量及びエンジン回転速度ＮＥに基づき基本目標噴射時期を算出し、これを各種センサからの信号によって補正し、そのときのエンジン１１の運転状態に最適な目標噴射時期を算出する。そして、これらの目標噴射量及び目標噴射時期に基づき燃料噴射弁２４に対する通電を制御して、同燃料噴射弁２４を開閉させる。
【００４３】
また、電子制御装置６１は、排気の浄化に係る制御の１つとして、排気浄化触媒に対する制御を実行する。この制御には、触媒再生制御モード、硫黄被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード及び通常制御モードという４つの触媒制御モードが設定されており、電子制御装置６１は触媒コンバータ４２〜４４の状態に応じた触媒制御モードを選択して実行する。
【００４４】
触媒再生制御モードとは、特に第２触媒コンバータ４３内に堆積している微粒子物質ＰＭを燃焼させて二酸化炭素ＣＯ2 と水Ｈ2 Ｏにして排出する制御を行うモードである。硫黄被毒回復制御モードとは、第１触媒コンバータ４２及び第２触媒コンバータ４３内のＮＯｘ触媒が硫黄酸化物ＳＯｘによって被毒されて窒素酸化物ＮＯｘの吸蔵能力が低下した場合に硫黄酸化物ＳＯｘを放出させる制御を行うモードである。
【００４５】
ＮＯｘ還元制御モードとは、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ吸収量が限界量に達する前に、添加弁４１を通じて排気通路１５の第１触媒コンバータ４２上流に還元剤を添加供給することで、ＮＯｘ触媒に吸収された窒素酸化物ＮＯｘを放出及び還元浄化し、ＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ吸収能力を回復させるモードである。
【００４６】
このモードでは、例えば図３に示すように、添加弁４１の開弁及び閉弁からなる開閉サイクルが繰り返される。開弁により還元剤が添加弁４１から添加され、閉弁により添加が停止される。そして、添加弁４１が開弁している期間（添加期間）、及び開弁開始から次回の開弁開始までの時間（添加間隔）を変化させることにより、還元剤の添加量が調節される。すなわち、添加期間が長くなるほど、また添加間隔が短くなるほど添加量が多くなる。なお、本実施形態では、添加間隔を変更することで添加量の調整を行うようにしている。
【００４７】
上記以外の状態が通常制御モードとなり、このモードでは添加弁４１からの還元剤添加はなされない。
ところで、上記添加弁４１の噴孔４１Ａは排気ポート２９に臨ませられていることから、噴孔４１Ａの周辺を含む添加弁４１の先端部分は排気に晒されて高温になりやすい。また、エンジン１１の高負荷運転時等において、ウォータジャケット４５を流れるエンジン冷却水の温度（エンジン水温ＴＨＷ）が高いときには、そのエンジン冷却水による添加弁４１の冷却効率が低下し、同添加弁４１が高温となりやすい。こうした高温化に伴い還元剤中に含まれる揮発成分が蒸発し、残ったデポジット成分が添加弁４１の噴孔４１Ａやその周辺に付着・堆積する。そして、堆積物により噴孔４１Ａが詰まった状態となり、噴孔４１Ａから還元剤が適正に噴射されず、噴霧状態の悪化等を引起こすおそれがある。こうした不具合を解消するためには、添加弁４１の先端部分、特に噴孔４１Ａの周辺を適度に冷却することが有効である。
【００４８】
そこで、本実施形態では、上記ＮＯｘ還元制御に際し添加弁４１の噴孔４１Ａが詰まるのを抑制する制御を行うようにしている。図４（Ａ）は、詰まり抑制処理の具体的な手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定時間毎の処理として電子制御装置６１により実行される。
【００４９】
この詰まり抑制処理では電子制御装置６１は、まずステップ１１０において、エンジン回転速度ＮＥに基づき還元剤の目標添加期間、すなわち添加弁４１の目標開弁期間を算出する。また、ステップ１２０において還元剤の目標添加間隔を算出する。この算出に際しては、例えばエンジン回転速度ＮＥ及び目標噴射量と、目標添加間隔との関係を予め規定したマップを参照する。このマップでは、エンジン回転速度ＮＥが高くなるに従い、また目標噴射量が多くなるに従い添加間隔が短くなるよう規定されている。そして、上記マップからそのときのエンジン回転速度ＮＥ及び目標噴射量に対応する目標添加間隔を割り出す。ここでの目標噴射量としては、上述した燃料噴射制御に際し別途に算出されたものが用いられる。
【００５０】
続いて、ステップ１３０において、上記ステップ１２０で算出した目標添加間隔を、添加弁４１の温度又はその相当値により補正する。ここでは、添加弁４１の温度の相当値として、水温センサ４７によるエンジン水温ＴＨＷを用いている。これは、添加弁４１が、上述したようにシリンダヘッド２３に設けられたウォータジャケット４５の近傍に配置されていることから、添加弁４１の温度がウォータジャケット４５を流れるエンジン冷却水の熱の影響を受けやすいためである。補正に際しては、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも目標添加間隔が小さくなるように、すなわち単位時間当たりの添加回数が多くなって添加量が増量するように、上記ステップ１２０での目標添加間隔を補正する。
【００５１】
そして、ステップ１４０において、上記ステップ１１０での目標添加期間と、ステップ１３０での補正後の目標添加間隔とに基づき添加弁４１に対する通電を制御する。この通電により添加弁４１が開閉駆動され、噴孔４１Ａから還元剤が排気ポート２９に噴射される。ステップ１４０の処理を経た後に、一連の詰まり抑制処理を終了する。
【００５２】
このように、エンジン水温ＴＨＷが高くなると、エンジン冷却水による添加弁４１の冷却効率が低下して同添加弁４１の温度が高くなるが、添加量の増量により、排気の熱の影響をあまり受けておらず温度の低い多くの還元剤が添加弁４１を多く通過する。その通過する還元剤により添加弁４１の熱が多く奪われ、添加弁４１の温度が、還元剤中の揮発成分が蒸発する温度よりも低くなる。その結果、同成分の蒸発に起因する噴孔４１Ａ及び噴孔周りでのデポジットの形成が抑制される。
【００５３】
また、上記添加量の増量に際しては、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも増量度合いが大きくされる。換言すると、添加弁４１の温度に相関のあるエンジン水温ＴＨＷに応じて添加量の増量度合いが変えられる。従って、添加弁４１の温度（エンジン水温ＴＨＷ）が比較的低いときには、添加量の増量度合いが小さく、増量された還元剤によって添加弁４１から奪われる熱量は比較的少ない。そのため、増量された還元剤によって添加弁４１が過冷却されることが起こりにくい。また、添加弁４１の温度（エンジン水温ＴＨＷ）が高いときには、添加量の増量度合いが大きく、この増量された還元剤によって添加弁４１から奪われる熱量が多くなる。そのため、添加量の増量が不足して添加弁４１が十分に冷却されないといった現象が起こりにくい。
【００５４】
反面、上記のように増量された還元剤が燃焼し、その燃焼に伴い発生する熱により第１及び第２触媒コンバータ４２，４３におけるＮＯｘ触媒の温度（触媒床温）が上昇する。そして、ＮＯｘ触媒が過度に加熱されると、同ＮＯｘ触媒が適正に機能する温度範囲（許容範囲）の上限値を越えるおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施形態では、還元剤の添加量の増量に伴い触媒床温が許容範囲の上限値を越えないようにする制御として、燃料噴射弁２４からの燃料の噴射量を制限する制御を行うようにしている。図４（Ｂ）は、噴射量制限処理の具体的な手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定時間毎の処理として電子制御装置６１により実行される。
【００５６】
この噴射量制限処理では電子制御装置６１は、まずステップ２１０において、水温センサ４７によるそのときのエンジン水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ２２０において、上記ステップ２１０でのエンジン水温ＴＨＷが、予め設定されたしきい値αよりも高いかどうかを判定する。しきい値αは、エンジン水温ＴＨＷの上昇に応じて増量された還元剤の添加が行われた場合に、触媒床温が許容範囲の上限値を越えないことを条件に、エンジン水温ＴＨＷが採り得る温度範囲の上限値又はそれに近い値である。
【００５７】
上記ステップ２２０の判定条件が満たされている（ＴＨＷ＞α）場合には、このまま目標噴射量に従って燃料が噴射されると、排気の熱、還元剤の燃焼に伴い発生する熱等によって触媒床温が許容範囲の上限値を越えるおそれがある。そのため、触媒床温が上記上限値を越えないように排気温度を低下させるべく、ステップ２３０において上記ステップ２１０でのエンジン水温ＴＨＷに応じた噴射量上限値を設定する。この噴射量上限値は、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも低い値に、すなわち、エンジン水温ＴＨＷのしきい値αからの乖離度合いが大きいときには小さいときよりも低い値に設定される。
【００５８】
続いて、ステップ２４０において、上述した燃料噴射制御に際し別途に算出された目標噴射量が、上記ステップ２３０での噴射量上限値よりも多いか否かを判定する。この判定条件が満たされていると（目標噴射量＞噴射量上限値）、ステップ２５０において噴射量上限値を、添加弁４１に指令される最終的な目標噴射量として設定する。すなわち、目標噴射量を噴射量上限値によって制限する。ステップ２５０の処理を経た後、一連の噴射量制限処理を終了する。
【００５９】
これに対し、上記ステップ２２０の判定条件が満たされていない（ＴＨＷ≦α）場合、及びステップ２４０の判定条件が満たされていない（目標噴射量≦噴射量上限値）場合には、いずれも触媒床温が許容範囲の上限値を越えるおそれがないと考えられる。そのため、前者の場合には上記ステップ２３０〜２５０の処理を経ることなく、また後者の場合には上記ステップ２５０の処理を経ることなく、一連の噴射量制限処理を終了する。これらの場合には、目標噴射量が制限されることなくそのまま最終的な目標噴射量として用いられる。
【００６０】
従って、エンジン水温ＴＨＷが高くなると、上述した詰まり抑制処理により噴孔４１Ａの詰まりを抑制するために添加弁４１からの還元剤の添加量が増量され、しかもエンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも増量度合いが大きくされて、触媒床温が高くなる。しかし、エンジン水温ＴＨＷがしきい値αを越えて触媒床温が許容範囲の上限値を越えそうになると、そのエンジン水温ＴＨＷに基づき噴射量上限値が設定される。目標噴射量が噴射量上限値を越えないように制限、すなわち、目標噴射量が噴射量上限値を上回る場合にはその目標噴射量が実質的に減量される。目標噴射量の制限が行われることにより、行われない場合よりも目標噴射量が少なくなり、それに応じた量の燃料が噴射・燃焼されることで排気温度が低くなる。排気による触媒床温の上昇分が小さくなって、触媒床温が許容範囲の上限値を上回りにくくなる。
【００６１】
また、上記目標噴射量の制限に際しては、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも噴射量上限値が低い値に設定され、目標噴射量が多く制限される。換言すると、目標添加間隔の補正（添加量の増量）に用いられるエンジン水温ＴＨＷに応じて目標噴射量の制限度合いが変えられる。従って、エンジン水温ＴＨＷが比較的低いとき、すなわち添加量の増量度合いが比較的小さくて増量による触媒床温の上昇量が少ないときには、目標噴射量の制限度合いが小さい。そのため、目標噴射量が過剰に制限されてエンジン１１の出力が不要に低下する現象が起こりにくい。また、エンジン水温ＴＨＷが高いとき、すなわち添加量の増量度合いが大きくて増量による触媒床温の上昇量が多いときには、目標噴射量の制限度合いが大きい。そのため、目標噴射量の制限が不足して（目標噴射量が適正値よりも多くて）触媒床温が許容範囲の上限値を越える現象が起こりにくい。
【００６２】
図５は、エンジン水温ＴＨＷと、触媒床温、還元剤の添加量及び噴射量上限値との関係を示している。ここでは、エンジン水温ＴＨＷがしきい値αよりも低い温度領域では、噴射量上限値による目標噴射量の制限が行われない。また、同温度領域では、添加弁４１における噴孔４１Ａの詰まりを抑制するために、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも還元剤の添加量が増量される。上記添加量の増量に伴い、すなわちエンジン水温ＴＨＷの上昇に伴い触媒床温も高くなって、許容範囲の上限値に近づく。
【００６３】
エンジン水温ＴＨＷがしきい値α以上になると、エンジン水温ＴＨＷに応じた噴射量上限値が設定される。目標噴射量がこの噴射量上限値を上回ると、その噴射量上限値が目標噴射量とされることで、目標噴射量が少なくなり排気温度が低下し、それに伴い触媒床温が低下する。この低下により、触媒床温が許容範囲の上限値を越えることが抑制される。触媒床温の許容範囲の上限値からの乖離度合いが大きくなり、添加量のさらなる増量が可能となる。
【００６４】
一方で、上記エンジン水温ＴＨＷの上昇により噴孔４１Ａでの詰まりが発生しやすくなる。そこで、エンジン水温ＴＨＷが所定値β（＞α）以上になって添加量が増量されると、噴孔４１Ａの詰まりが抑制される。反面、添加量の増量に伴い触媒床温が上昇して上記許容範囲の上限値に近づく。これに対しては、エンジン水温ＴＨＷの上昇に応じて噴射量上限値が低い値に設定される。この噴射量上限値による制限が行われることで、目標噴射量が少なくなって、排気温度及び触媒床温が低下する。
【００６５】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）添加弁４１の温度上昇に伴い還元剤の添加量を増量するとともに、触媒床温が許容範囲の上限値を越えないように、添加量以外に触媒床温に影響を及ぼすパラメータである目標噴射量を制御するようにしている。そのため、添加量の増量により噴孔４１Ａでの詰まりを抑制しつつ、上記目標噴射量の制御によりＮＯｘ触媒の過熱を抑制することができる。
【００６６】
（２）添加弁４１の温度の相当値としてエンジン水温ＴＨＷを用い、このエンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも添加量の増量度合いを大きくしている。このように、エンジン水温ＴＨＷに応じて添加量の増量度合いを変えることで、添加弁４１の温度が比較的低いときには、過剰に添加量が増量されて添加弁４１が過冷却されるのを抑制することができる。また、添加弁４１の温度が高いときには、添加量が不足して添加弁４１が十分に冷却されずに噴孔４１Ａが詰まるのを抑制することができる。
【００６７】
（３）エンジン水温ＴＨＷに応じた噴射量上限値を設定し、目標噴射量がこの噴射量上限値を越える場合に、同噴射量上限値を最終的な目標噴射量としている。こうした噴射量上限値を用いた制限を行うことにより、行わない場合よりも目標噴射量が少なくなって排気温度が低くなる。これに伴い触媒床温が低くなって、許容範囲の上限値を上回りにくくなる。従って、上述した（１）の効果が確実に得られる。
【００６８】
また、上記制限により、触媒床温が許容範囲の上限値を越えそうな場合にのみ、すなわち必要な場合にのみ目標噴射量を減量することができる。そのため、エンジン水温ＴＨＷがしきい値αを越えた場合に必ず目標噴射量を減量する場合に比べ、不要な目標噴射量の減量を少なくすることができる。
【００６９】
（４）エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも噴射量上限値を低い値に設定することで、目標噴射量の制限量を多くしている。このように、エンジン水温ＴＨＷに応じて目標噴射量の制限度合いを変えることで、エンジン水温ＴＨＷが比較的低いときには、目標噴射量が過剰に制限されてエンジン１１の出力が不要に低下するのを抑制することができる。また、エンジン水温ＴＨＷが高いときには、目標噴射量の制限が不足して（目標噴射量が多く）触媒床温が許容範囲の上限値を越えるのを抑制することができる。
【００７０】
（５）添加弁４１の温度は、エンジン水温ＴＨＷのほかにも排気の熱の影響を受ける。排気温度は燃料噴射量に応じて変化し、燃料噴射量が少ないほど低くなる傾向にある。この点、第１実施形態では、エンジン水温ＴＨＷの上昇に応じて目標噴射量を制限して少なくしている。そのため、添加量の増量に加え、目標噴射量の減量を行うことで、添加弁４１の温度を下げて、噴孔４１Ａが詰まる現象を一層効果的に抑制することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図６〜図８を参照して説明する。第２実施形態の第１実施形態との相違点は、還元剤の添加量の増量に伴い触媒床温が許容範囲の上限値を越えないようにする制御として、上記目標噴射量の制限に代えて、目標噴射量を減量補正するようにしている点である。なお、エンジン１１及び排気浄化装置１２の構成は第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７２】
図６は、噴射量減量処理の具体的な手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定時間毎の処理として電子制御装置６１により実行される。
【００７３】
この噴射量減量処理では電子制御装置６１は、まずステップ３１０において、水温センサ４７によるそのときのエンジン水温ＴＨＷを読み込む。次に、ステップ３２０において、上記ステップ３１０でのエンジン水温ＴＨＷがしきい値αよりも高いかどうかを判定する。しきい値αは、第１実施形態で説明したものと同じである。
【００７４】
上記ステップ３２０の判定条件が満たされている（ＴＨＷ＞α）場合には、このまま目標噴射量に従って燃料が噴射されると、排気の熱、還元剤の燃焼に伴い発生する熱等によって触媒床温が許容範囲の上限値を越えるおそれがあると考えられる。そのため、触媒床温が上記上限値を越えないように排気温度を低下させる処理を行う。詳しくは、ステップ３３０において、上記ステップ３１０でのエンジン水温ＴＨＷに基づき、目標噴射量を減量補正するための補正量（＞０）を算出する。この補正量としては、例えば図７に示すように、エンジン水温ＴＨＷが低いときには少ないが、エンジン水温ＴＨＷが高くなるに従い、すなわち、エンジン水温ＴＨＷのしきい値αからの乖離度合いが大きくなるほど多くなるように設定することができる。
【００７５】
続いて、ステップ３４０において、上述した燃料噴射制御に際し別のルーチンにて算出された目標噴射量から上記ステップ３３０での補正量を減算し、その減算結果を、燃料噴射弁２４に指令される最終の目標噴射量として設定する。このステップ３４０の処理を経た後に、一連の噴射量減量処理を終了する。
【００７６】
これに対し、上記ステップ３２０の判定条件が満たされていない（ＴＨＷ≦α）場合には、エンジン水温ＴＨＷの上昇に応じた添加量の増量が行われても触媒床温が許容範囲の上限値を越えるおそれがないと考えられる。そのため、この場合には上記ステップ３３０，３４０の処理を経ることなく、一連の噴射量減量処理を終了する。これらの場合には、目標噴射量が補正されることなくそのまま最終的な目標噴射量として用いられることとなる。
【００７７】
従って、エンジン水温ＴＨＷが高くなると、上述した詰まり抑制処理により噴孔４１Ａの詰まりを抑制するために添加弁４１からの還元剤の添加量が増量され、しかもエンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも増量度合いが大きくされて、触媒床温が高くなる。しかし、エンジン水温ＴＨＷがしきい値αを越えて触媒床温が許容範囲の上限値を越えそうになると、そのエンジン水温ＴＨＷに基づき補正量が算出される。この補正量を用いた補正により目標噴射量が減量される。この減量補正後の目標噴射量に応じた量の燃料が噴射・燃焼されることで排気温度が低くなる。排気による触媒床温の上昇分が小さくなって、触媒床温が許容範囲の上限値を上回りにくくなる。
【００７８】
また、上記目標噴射量の減量に際しては、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも補正量が大きな値に設定され、目標噴射量が少ない量に補正される。換言すると、目標添加間隔の補正（添加量の増量補正）に用いられるエンジン水温ＴＨＷに応じて目標噴射量の減量合いが変えられる。従って、エンジン水温ＴＨＷが比較的低いとき、すなわち添加量の増量度合いが比較的小さくて増量による触媒床温の上昇量が少ないときには、目標噴射量の減量度合いが小さい。そのため、目標噴射量が過剰に減量されてエンジン１１の出力が不要に低下する現象が起こりにくい。また、エンジン水温ＴＨＷが高いとき、すなわち添加量の増量度合いが大きくて増量による触媒床温の上昇量が多いときには、目標噴射量の減量度合いが大きい。そのため、目標噴射量の減量が不足して（目標噴射量が適正値よりも多くて）触媒床温が許容範囲の上限値を越える現象が起こりにくくなる。
【００７９】
図８は、エンジン水温ＴＨＷと、触媒床温、還元剤の添加量及び目標噴射量に対する補正量との関係を示している。エンジン水温ＴＨＷがしきい値αよりも低い温度領域では、目標噴射量は減量補正されない。また、同温度領域では添加弁４１における噴孔４１Ａの詰まりを抑制するために、エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも増量度合いが大きくされて還元剤の添加量が多くなる。上記添加量の増量に伴い、すなわちエンジン水温ＴＨＷの上昇に伴い触媒床温も高くなって、許容範囲の上限値に近づく。
【００８０】
エンジン水温ＴＨＷがしきい値α以上になると、そのエンジン水温ＴＨＷに応じた補正量（＞０）が算出され、目標噴射量がこの補正量分減量される。この減量された後の目標噴射量に応じた量の燃料が燃料噴射弁２４から噴射・燃焼されると排気温度が低下し、それに伴い触媒床温が低下する。この低下により、触媒床温が許容範囲の上限値を越えることが抑制される。触媒床温と許容範囲の上限値との偏差が大きくなり、添加量のさらなる増量が可能となる。
【００８１】
一方で、上記エンジン水温ＴＨＷの上昇により噴孔４１Ａでの詰まりが発生しやすくなる。そこで、エンジン水温ＴＨＷが所定値β（＞α）のときに添加量が増量されると、噴孔４１Ａの詰まりが抑制される反面、その増量に伴い触媒床温が上昇して上記許容範囲の上限値に近づく。これに対しては、補正量として大きな値が設定され、この大きな補正量を用いて目標噴射量が大きく減量される。この減量補正された目標噴射量に応じた量の燃料が燃料噴射弁２４から噴射・燃焼されると、排気温度及び触媒床温が低下する。
【００８２】
従って、第２実施形態によっても、第１実施形態と同様、上述した（１），（２），（５）と同様の効果が得られるほか、次の効果が得られる。
（６）エンジン水温ＴＨＷに応じた補正量を設定し、目標噴射量を同補正量によって減量するようにしている。この減量された目標噴射量の燃料が噴射・燃焼されることで排気温度が低くなる。従って、触媒床温を低くして、許容範囲の上限値を上回るのを確実に抑制することができる。
【００８３】
（７）エンジン水温ＴＨＷが高いときには低いときよりも補正量を多くしている。このように、目標噴射量の減量に用いる補正量をエンジン水温ＴＨＷに応じて変えることで、エンジン水温ＴＨＷが比較的低いときには、目標噴射量が過剰に減量されてエンジン１１の出力が不要に低下するのを抑制することができる。また、エンジン水温ＴＨＷが高いときには、目標噴射量の減量が不足して（目標噴射量が多く）触媒床温が許容範囲の上限値を越えるのを抑制することができる。
【００８４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・上記燃料以外の物質を還元剤として添加弁４１から噴射させるようにしてもよい。
・添加弁４１からの還元剤の添加量を、上記添加間隔に代え、又は加え添加期間を変化させることによって調整するようにしてもよい。
【００８５】
・上記両実施形態では、添加弁４１の温度がエンジン冷却水から影響を受けることから、エンジン水温ＴＨＷに基づき目標添加間隔を補正することで、添加量を補正するようにした。これに代え、又は加え、エンジン水温ＴＨＷ以外に添加弁４１の温度に影響を及ぼすパラメータに基づいて添加量（添加間隔、添加期間）を補正するようにしてもよい。例えば、排気温度やエンジン負荷を上記パラメータとしてもよい。この場合、排気温度が高くなるに従い、またエンジン負荷が高くなるに従い添加量を増量する。また、添加弁４１自体の温度を検出し、その温度に基づいて添加量（添加間隔、添加期間）を補正するようにしてもよい。
【００８６】
・エンジン１１の運転に伴い変化し、かつ触媒床温に影響を及ぼすパラメータとしては、上述した燃料噴射量以外にも過給圧、噴射時期、レール圧等が挙げられる。従って、これら（目標噴射量を含む）のいずれか、又は組み合わせたものを用い、添加量の増量に伴い触媒床温が許容範囲の上限値を越えないように制御してもよい。例えば、過給圧を上昇させることにより、燃焼室１４に供給される空気量を増やして排気温度、ひいては触媒床温を下げることが可能である。また、噴射時期を早める（進角させる）ことで、燃焼圧が下がった状態で排気を行わせて排気温度（触媒床温）を下げることが可能である。また、レール圧を高めることで噴射期間の終期を早め、排気温度（触媒床温）を下げることが可能である。
【００８７】
・本発明の排気浄化装置１２は、添加弁４１がシリンダヘッド２３のウォータジャケット４５から離れた箇所、例えば排気ポート２９よりも排気下流側に配置されたエンジンにも適用可能である。この場合には、添加弁４１がエンジン冷却水の熱の影響を受けにくいことから、そのエンジン水温ＴＨＷ以外のパラメータによって、添加弁４１の温度が、還元剤中の揮発成分の蒸発する温度を超えるかどうかを監視し、その監視結果に応じて還元剤の添加量を増量させることとなる。こうしたパラメータとしては、例えば上述した排気温度、エンジン負荷等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】エンジンにおける添加弁及びその周辺箇所を示す概略平面図。
【図３】還元剤の添加期間及び添加間隔を説明するタイミングチャート。
【図４】（Ａ）は、噴孔の詰まり抑制処理の手順を示すフローチャート、（Ｂ）は噴射量制限処理の手順を示すフローチャート。
【図５】エンジン水温と、触媒床温、添加量及び噴射量上限値との関係を示す特性図。
【図６】本発明の第２実施形態において、噴射量減量処理の手順を示すフローチャート。
【図７】エンジン水温と補正量との関係を示す特性図。
【図８】エンジン水温と、触媒床温、添加量及び補正量との関係を示す特性図。
【符号の説明】
【００８９】
１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１２…排気浄化装置、１４…燃焼室、１５…排気通路、２４…燃料噴射弁、４１…添加弁、４２…第１触媒コンバータ（排気浄化触媒）、４３…第２触媒コンバータ（排気浄化触媒）、４５…ウォータジャケット（冷却水通路）、６１…電子制御装置（制御手段）。
【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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