(57)【要約】【課題】ＤＰＦ再生直後にＥＧＲ量を減少させて運転を行ったときに、ＮＯｘ浄化効率の低下を防止する。【解決手段】ディーゼル機関１の排気通路中４に設けられ、酸化雰囲気では排気中のＮＯｘを吸着し、還元雰囲気では吸着していたＮＯｘを放出、還元する吸着型ＮＯｘ触媒６と、吸着型ＮＯｘ触媒６の温度を検知する手段１９と、吸入空気量を検知する手段１４と、吸入空気量を吸着型ＮＯｘ触媒６の温度と浄化効率の関係に基づいて予め設定した目標吸入空気量になるように調整する調整手段１１と、を備える【選択図】      図１
2006104998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル機関の排気通路中に設けられ、酸化雰囲気では排気中のＮＯｘを吸着し、還元雰囲気では吸着していたＮＯｘを放出、還元する吸着型ＮＯｘ触媒と、
前記吸着型ＮＯｘ触媒の温度を検知する手段と、
吸入空気量を検知する手段と、
吸入空気量を、前記吸着型ＮＯｘ触媒の温度に基づいて予め設定した目標吸入空気量になるように調整する調整手段と、を備えることを特徴とするディーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記調整手段として、吸気絞り弁を用いる請求項１に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記調整手段として、可変容量ターボチャージャを用いる請求項１に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記調整手段として、前記吸気絞り弁と可変容量ターボチャージャとを同時に用いる請求項１に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記目標吸入空気量は、前記吸着型ＮＯｘ触媒の温度と、現在の吸入空気量とに基づいて決定する請求項１〜４のいずれか一つに記載のディーゼル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、ディーゼル機関の排気浄化装置に関し、特にＮＯｘ浄化率の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関の排気浄化装置として、酸化雰囲気では排気中のＮＯｘを吸着し、還元雰囲気では吸着していたＮＯｘを放出、還元する吸着型ＮＯｘ触媒や、運転状態に応じて不活性である排気ガスの一部を吸気系に還流させることにより、燃焼時の最高温度を下げてＮＯｘの生成を低減している排気還流装置（外部ＥＧＲ）や、排気通路に耐熱性フィルタ構造のトラップを備え、排気ガス中に含まれるカーボン等の微粒子であるパティキュレート（ＰＭ）を捕集するトラップ装置（ＤＰＦ）等が知られている。なお、トラップ装置内のＰＭ堆積量が所定値になった場合には、ＰＭを燃焼させることによって捕集能力を再生する、いわゆる再生処理を行う。
【０００３】
また、外部ＥＧＲの他にも、排気ポートに排出された排気の一部が逆流して筒内に戻される排気還流（内部ＥＧＲ）がある。内部ＥＧＲ量は排気通路の圧力にほぼ比例して、つまりトラップ装置のＰＭ捕集量にほぼ比例して増大する。
【０００４】
ところで、トラップ装置のＰＭ捕集効率は、再生処理終了後に低下する性質が知られている。したがってこの状態でＥＧＲ量が多いとＰＭが未処理のまま排出されてしまい、排気成分の悪化を招く恐れがる。
【０００５】
しかし、従来の排気還流装置では、外部ＥＧＲ量は機関の負荷や回転数に応じて決定されていたため、トラップ装置のＰＭ捕集量が増大するのに伴って内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量との和であるトータルのＥＧＲ量が過大となり、排気成分を招く恐れがあった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、トラップ装置の再生処理後にはトラップ装置の上流の排気圧力が所定圧力に達するまでは、外部ＥＧＲ量を通常の運転モードより減少させ、トータルのＥＧＲ量が過大とならないようにする技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１３３２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＮＯｘ吸着型触媒は触媒温度が高温になるほど、また触媒体積速度ＳＶが大きくなるほどＮＯｘ浄化効率が低下する性質があるので、ＥＧＲ量を通常の運転モードよりも低減させることによって触媒体積速度ＳＶが大きくなり、トラップ装置の再生処理後で高温になっている状態では、吸着型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率が低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明では、未処理のＰＭ排出による排気成分の悪化を招くことなく、ＮＯｘ浄化率の低下を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のディーゼルエンジンの排気浄化装置は、ディーゼル機関の排気通路中に設けられ、酸化雰囲気では排気中のＮＯｘを吸着し、還元雰囲気では吸着していたＮＯｘを放出、還元する吸着型ＮＯｘ触媒と、前記吸着型ＮＯｘ触媒の温度を検知する手段と、吸入空気量を検知する手段と、前記吸着型ＮＯｘ触媒の温度に基づいて予め設定した目標吸入空気量になるように吸入空気量を調整する調整手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検出した吸着型ＮＯｘ触媒の温度において高いＮＯｘ浄化効率を確保できるような目標吸入空気量を設定しておけば、上述したようなトラップ装置とＥＧＲ手段を備えた機関において、トラップ装置の再生処理後にＥＧＲ量を通常の運転モードよりも減少させても、現在の触媒温度において高い浄化効率となる体積速度ＳＶに調整されるので、排気成分の悪化を招くことなく、ＮＯｘ浄化効率を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本実施形態の構成の概略図である。
【００１３】
１はディーゼルエンジン、２は変速機、３は吸気通路、１３は吸気通路３からの吸気をエンジン１の各気筒に分配する吸気マニホールド、４は排気通路、１８はエンジン１の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置である。
【００１４】
吸気通路３には、可変ノズルターボ１１のコンプレッサ１１ａ、その下流にコンプレッサ１１ａで圧縮された吸気を冷却するインタークーラ１０、さらにその下流にエンジン１に供給する吸気量を調節する吸気絞り弁１２を設ける。
【００１５】
排気通路に４には、エンジン１側から順に、可変ノズルターボ１１のタービン１１ｂ、貴金属を担持した酸化触媒５、吸着型ＮＯｘ触媒６、排気中の微粒子（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）７を設け、さらに、吸着型ＮＯｘ触媒６とＤＰＦ７の間には排圧を検出するための圧力センサ１５を、ＤＰＦ７の下流には空燃比を排気の空燃比を検出するためのλセンサ１７を設ける。なお、吸着型ＮＯｘ触媒６とＤＰＦ７には温度検出手段としての温度センサ１９、１６をそれぞれ設け、温度を検出する。
【００１６】
また、排気通路４と吸気マニホールド１３を接続するＥＧＲ配管８を設けて、排気の一部を吸気マニホールド１３に還流させるようにし、ＥＧＲ配管８の途中にはＥＧＲ量を調節するＥＧＲバルブ９を設ける。
【００１７】
上記の圧力センサ１５、温度センサ１９、１６、λセンサ１７の検出値はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１４に読み込まれる。ＥＣＵ１４にはこの他にもエンジン回転センサ、アクセル開度センサ等の検出信号が読み込まれ、これらに基づいて吸気絞り弁１２やＥＧＲバルブ９の開度、可変ノズルターボ１１のノズル開度、燃料噴射装置１８の噴射量等の決定や、吸入空気量を検知する手段として吸入空気量の検知を行う。なお、吸入空気量はエアフローメータ等によって直接検出してもよい。
【００１８】
また、吸気絞り弁１２の開度と燃料噴射量との関係は、図１５に示すように、エンジン回転速度が高くなるほど、また燃料噴射量が多くなるほど吸気絞り弁１２の開度は大きくなっている。
【００１９】
上記の可変ノズルターボ１１および吸気絞り弁１２が後述するように吸入空気量を目標吸入空気量に調節する調節手段として機能する。
【００２０】
可変ノズルターボ１１とは、実質的なノズルの断面積、またはターボ中心からノズル部の距離を変化させたように作動するシステムを備えた排気ターボのことである。
【００２１】
タービン１１ｂへの排気入口にフラップ状のバルブ（可変ノズル）を設け、低速時には可変ノズルの開度を小さくすることによって、排気流量が少ない状態でもタービン１１ｂを回転できるようにし、ターボラグを小さくしている。また、高速時には可変ノズルの開度を大きくすることによって、高い過給圧で過給を可能にしている。
【００２２】
次に、ＥＣＵ１４が実行する制御について図２〜図６のフローチャートを参照して説明する。ＥＣＵ１４は、吸着型ＮＯｘ触媒５のＮＯｘ、硫黄の堆積量、ＤＰＦ７のＰＭ堆積量等に基づいてＤＰＦ７や吸着型ＮＯｘ触媒６の再生等の制御を行う。
【００２３】
また、ＤＰＦ７は図１６に示すように、ＰＭ堆積量が少ない状態では捕集効率が低下する。したがって、例えば再生処理終了後の堆積量が少ない状態で、通常運転時と同様の割合でＥＧＲを供給すると、捕集しきれないＰＭが排出されてしまう。これを防止するためにＥＧＲ量を低減させ（目標ＥＧＲ減少モード）、さらに可変ノズルターボ１１のノズル開度や吸気絞り弁１２の開度調整による吸気量調整（吸気量調整モード）を行うことによって、ＥＧＲ量低減に伴うＮＯｘ浄化率の低下を防止する。
【００２４】
以下、各フローチャートのステップにしたがって説明する。
【００２５】
図２のステップＳ１では、エンジン１の回転センサ、アクセル開度センサの検出値や、これらの検出値から求まる燃料噴射量等の運転状態を読み込む。
【００２６】
ステップＳ２では、吸着型ＮＯｘ触媒６のＮＯｘ堆積量を算出する。具体的な算出方法は、例えば特許公報２６００４９２号６頁に記載されている方法と同様に、エンジン回転数の積算値から推測してもよいし、または所定の走行距離ごとに吸着するＮＯｘを予め求めておき、これを走行距離に応じて加算していく方法でもよい。
【００２７】
ステップＳ３では、吸着型ＮＯｘ触媒６の硫黄堆積量を算出する。具体的な算出方法は、例えば特許公報２６００４９２号６頁に記載されている方法と同様にエンジン回転数の積算値から推測する。
【００２８】
ステップＳ４では、ＤＰＦ７のＰＭ堆積量を算出する。具体的な算出方法は、従来から知られているのと同様に、堆積量とＤＰＦ７下流の排圧との関係を予め求めてマップ化しておき、圧力センサ１５の検出値により前記マップを検索してもよいし、前回再生時からの走行距離、エンジン回転数の積算値等の走行履歴から推定してもよい。
【００２９】
ステップＳ５では、ＤＰＦ再生モード中であるか否かの判定を行う。具体的には、ＤＰＦ再生モードであれば１になる再生要求フラグｒｅｇを読み込み、ｒｅｇ＝１であれば後述するＤＰＦ再生モードのフローチャートにしたがって制御を行う。ｒｅｇ＝０であればステップＳ６に進む。
【００３０】
ステップＳ６では、吸着型ＮＯｘ触媒再生時の硫黄被毒解除モード中であるか否かの判定を行う。具体的には硫黄被毒解除モードであれば１になる硫黄被毒解除要求フラグｄｅｓｕｌを読込み、ｄｅｓｕｌ＝１であれば後述する硫黄被毒解除モードのフローチャートにしたがって制御を行う。ｄｅｓｕｌ＝０であればステップＳ７に進む。
【００３１】
ステップＳ７では、吸着型ＮＯｘ触媒再生時のリッチスパイクモード中であるか否かの判定を行う。具体的にはリッチスパイクモードであれば１になるＮＯｘ再生要求フラグｓｐを読込み、ｓｐ＝１であれば後述するリッチスパイクモードのフローチャートにしたがって制御を行う。ｓｐ＝０であればステップＳ８に進む。
【００３２】
ステップＳ８では、ＤＰＦ再生および硫黄被毒解除時の劣化防止モードであるか否かの判定を行う。具体的には劣化防止モードであれば１になる劣化防止要求フラグｒｅｃを読込み、ｒｅｃ＝１であれば後述する劣化防止モードのフローチャートにしたがって制御を行う。ｒｅｃ＝０であればステップＳ９に進む。
【００３３】
ステップＳ９では、ＤＰＦ７に堆積したＰＭの量が所定量ＰＭ１に達したか否か、つまり再生時期になったか否かの判定を行う。
【００３４】
ＰＭ堆積量が所定量ＰＭ１に達したか否かの判定は、圧力センサ１５により検出するＤＰＦ７の排圧が閾値を超えたか否かを判定することにより行い、超えた場合にはＰＭ１に達したと判定する。ここで用いる排圧の閾値は、エンジン回転数と燃料噴射装置１８の噴射量と排圧との関係を予め図７に示すようにマップ化しておき、これを検索することによって求める。なお、閾値はエンジン回転数が高いほど、また燃料噴射量が多いほど高くなる。
【００３５】
また、前回再生時からの走行距離が所定の距離を超え、かつ排圧が閾値を超えている場合に再生時期であると判定してもよい。
【００３６】
このように排圧を用いてＤＰＦ７の再生時期を判断するので、排圧が過剰に上昇することを確実に防止し、ＤＰＦ７の性能劣化を防止することができる。
【００３７】
再生時期であると判定した場合にはステップＳ１３に進み、再生要求を出す（ｒｅｇ＝１）。再生時期でないと判定した場合にはステップＳ１０に進む。
【００３８】
ステップＳ１０では、ＤＰＦ７で捕集したＰＭの量が所定量ＰＭ２に達して、つまり排圧が所定値に達して目標ＥＧＲ率減少モードから通常のＥＧＲ率モードに変更、および吸気量調整モードを解除する時期になったか否かの判定を行う。なお、ＰＭ２＜ＰＭ１である。
【００３９】
ここでの判定は、ステップＳ９での判定と同様であるので説明を省略する。なお、閾値の決定に用いる閾値マップも図８に示すように図７と同様であり、エンジン回転数が高いほど、また燃料噴射量が多いほど高くなる。
【００４０】
ＰＭ堆積量が所定量ＰＭ２に達したと判定した場合にはステップステップＳ１４に進み、ＥＧＲ減少要求フラグｌｏｗｅｇｒをゼロにし、ステップＳ１５で通常のＥＧＲ制御に戻し、ステップＳ１６で吸気量コントロールを解除してリターンする。
【００４１】
所定量ＰＭ２に達していないと判定した場合にはステップＳ１１に進む。
【００４２】
ステップＳ１１では、ステップＳ３で算出した吸着型ＮＯｘ触媒６内の硫黄堆積量が所定量ＳＭ１に達したか否かの判定を行う。
【００４３】
所定量ＳＭ１に達して、硫黄被毒解除が必要であると判定した場合には、ステップＳ１７に進み、ｄｅｓｕｌ＝１として硫黄被毒解除要求を出してリターンする。
【００４４】
所定量ＳＭ１に達していないと判定した場合には、ステップＳ１２に進む。
【００４５】
ステップＳ１２では、ステップＳ２で算出した吸着型ＮＯｘ触媒６内のＮＯｘ吸着量が所定量ＮＯｘ１に達して再生時期になったか否かの判定を行う。
【００４６】
所定量ＮＯｘ１に達して吸着型ＮＯｘ触媒６の再生が必要と判定した場合には、ステップＳ１８に進み、ＮＯｘ再生要求フラグｓｐ＝１としてＮＯｘ再生要求を出し、リターンする。なお、ＥＧＲ減少モード中は、ＮＯｘ１の目標堆積量を減少させる。
【００４７】
所定量ＮＯｘ１に達していないと判定した場合には、そのままリターンする。
【００４８】
次に、ステップＳ５の判定でＤＰＦ再生要求フラグｒｅｇが１であった場合に実行する、ＤＰＦ再生モードについて、図３の制御フローチャートを参照して説明する。
【００４９】
ステップＳ１０１では、ＤＰＦ７の温度を、ＰＭを燃焼させるのに十分な温度域にするために、ＤＰＦ７が捕集していると考えられる捕集量に合わせて排気の空燃比（排気λ）を制御する。ここでは、吸気絞り弁１２によって吸気量を調整して目標の排気λに制御する。
【００５０】
具体的には、まず図１１に示すような再生中の目標排気λとＰＭ捕集量の関係を示すマップを、図２のステップＳ４で求めたＰＭ堆積量で検索することによって目標排気λを求める。そして、この目標排気λとなるような目標吸入空気量を、図９に示すような目標吸入空気量を燃料噴射量およびエンジン回転数に割り付けたマップから求めて、これに応じて吸気絞り弁１２の開度を調節する。
【００５１】
なお、図１１に示すように、ＰＭ捕集量が少なくなるほど再生中の目標排気λは大きくなる。また、図９は排気λ＝１とする場合の目標吸入空気量を検索するためのマップを示しているが、他の目標排気λについても同様のマップを用意しておき、目標排気λに応じたマップを読み込むようにする。
【００５２】
ステップＳ１０２では、温度センサ１６で検出したＤＰＦ７の温度と再生中の目標上限値Ｔ１との比較を行う。ＤＰＦ７の温度が目標上限値Ｔ１以下である場合にはステップＳ１０３に進む。高い場合にはステップＳ１１２に進み、ＤＰＦ７の温度上昇を抑えるためにポスト噴射量を減量する。減量する量は、例えば図１２に示すような運転状態に応じた単位ポスト噴射量マップを検索することによって求める。なお、ポスト噴射量が変動することで排気λが目標排気λから乖離するので、吸気絞り１２によって吸入空気量を調整して、目標排気λとなるようにする。
【００５３】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２と同様にＤＰＦ７の温度と再生中の目標下限値Ｔ２との比較を行う。ＤＰＦ７の温度が目標下限値Ｔ２より高い場合にはステップＳ１０４に進む。低い場合にはステップＳ１１１に進み、目標下限値ＴＭ２より高くするために、ステップＳ１１２と同様の方法で求めた所定量だけポスト噴射量を増量する。
【００５４】
ステップＳ１０４では、ポスト噴射をした後に基準時間ｔｄｐｆｒｅｇが経過したか否かの判定を行う。基準時間ｔｄｐｆｒｅｇが経過していればステップＳ１０５に進み、経過していなければリターンする。なお、基準時間ｔｄｐｆｒｅｇは、ＤＰＦ７に捕集されたＰＭを確実に燃焼除去できる時間を予め実験等により求めて設定する。
【００５５】
ステップＳ１０５では、再生が終了したと判断してポスト噴射を終了する。
【００５６】
ステップＳ１０６では、再生モードが終了したとして、再生要求フラグｒｅｇをゼロにする。
【００５７】
ステップＳ１０７では、劣化防止モードに入るための劣化防止要求フラグをたてる（ｒｅｃ＝１）。これは、ＰＭの燃え残りがＤＰＦ７内にあった場合に排気λが大きく変化すると、ＤＰＦ７内で一気に燃えて温度が上昇し、性能劣化を招く恐れがあり、これを回避するためである。
【００５８】
ステップＳ１０８では、再生直後のＰＭ排出量を抑制するために、目標ＥＧＲ率を減少させる。目標ＥＧＲ率は、図１３に実線で示すように、予め運転状態に割付けてあるが、これを図中点線で示すように各運転域とも所定量だけ減少させる。
【００５９】
ステップＳ１０９では、ＥＧＲ率を減少させたときに吸着型ＮＯｘ触媒６の浄化率を維持するために、可変ノズルターボ１１のノズルを開いて吸気量を所定量だけ減少させる。
【００６０】
吸着型ＮＯｘ触媒６の浄化率と温度および吸気量との関係は図１７に示すように、吸入空気量が少なく、かつ触媒温度が低い所定の領域で浄化率が最も高く、そこから吸気量が増加したり、または触媒温度が上昇すると、浄化率は低下する。
【００６１】
また、ノズルの開度は図１４に実線で示すように予め運転状態に割付けてあるが、これを図中点線で示すように、各運転領域とも所定量だけ大きくする。ノズル角度を大きくすることによって、同排気流量であってもタービン１１ｂの回転速度が低下し、これに伴ってコンプレッサ１１ａも低下するので吸気量が減少する。
【００６２】
そこで、図１７の高い浄化率領域になる吸入空気量になるようなノズル角度に変更することによって、ＥＧＲ率を減少させたときの浄化率の低下を防止する。なお、吸気絞り弁１２の開度を絞って吸気量を減少させてもよい。
【００６３】
ステップＳ１１０では、目標ＥＧＲ率を減少してＮＯｘ触媒１１の浄化率モードに入ったため、ＥＧＲ減少要求フラグｌｏｗｅｇｒをたてる（ｌｏｗｅｆｇｒ＝１）。
【００６４】
上記のように、ＤＰＦ再生モードでは、ポスト噴射量を調整することによってＤＰＦ７の温度を目標上限値Ｔ１と目標下限値Ｔ２の間に保ちながら所定時間再生を行い、再生を終了した後には、ＰＭ生成を抑制するための目標ＥＧＲ率減少モードに入ったとして目標ＥＧＲ率減少要求を出すとともに、ＮＯｘ触媒浄化率を維持するための吸気コントロールを開始する。
【００６５】
硫黄被毒解除モードについて図４を参照して説明する。
【００６６】
図４は硫黄被毒解除モードの制御フローチャートであり、図２のステップＳ６で硫黄被毒解除要求フラグｄｅｓｕｌが立っているとき、つまり、図２のステップＳ１１で硫黄堆積量が所定量ＳＭ１に達しているときに行う制御である。
【００６７】
ステップＳ２０１では、排気λがストイキになるように吸気量を制御する。具体的には、図１４に示すように目標吸気量を運転状態に割り付けたマップから目標吸気量を求め、この吸気量となるように吸気絞り弁１２の開度を調整する。
【００６８】
ステップＳ２０２では、吸着型ＮＯｘ触媒６のベッド温度が所定値Ｔ３より高いか否かを判定する。例えば、Ｂａ系の吸着型ＮＯｘ触媒を使う場合は、リッチ〜ストイキ雰囲気で６００度以上にする必要があることから、Ｔ３は６００度以上に設定する。所定値Ｔ３より低い場合にはステップＳ２０９に進み、ポスト噴射量を所定量だけ増量して温度を上昇させる。ポスト噴射によって排気λが変動するが、ステップＳ２０１で吸気量を再度調整することで、目標の排気λと目標のベッド温度にすることができる。所定値Ｔ３より高い場合にはステップＳ２０３に進む。
【００６９】
ステップＳ２０３では、目標の排気λおよびベッド温度での硫黄被毒解除処理が所定時間ｔｄｅｓｕｌ行われたか否かを判定する。所定時間ｔｄｅｓｕｌが経過していない場合にはリターンし、所定時間経過した場合にはステップＳ２０４に進む。
【００７０】
ステップＳ２０４では、硫黄被毒解除処理が終了したと判断してストイキ運転を解除する。
【００７１】
ステップＳ２０５では、劣化防止モードに入るための劣化防止要求フラグをたてる（ｒｅｃ＝１とする）。これは、上記のような高温の条件下でＰＭがＤＰＦ７内に堆積している場合に、排気λを急激に大きくすると、ＤＰＦ７内でＰＭが一気に燃えて温度が上昇し、性能劣化を招く恐れがあるからである。
【００７２】
ステップＳ２０６では、硫黄被毒解除処理が終了したので、硫黄被毒解除要求フラグｄｅｓｕｌをゼロにする。
【００７３】
ステップＳ２０７では、硫黄被毒解除処理が終了したので、吸着型ＮＯｘ触媒６内の硫黄堆積量をリセットしてゼロにする。
【００７４】
ステップＳ２０８では、ＮＯｘ再生要求フラグｓｐをゼロにする。これは、硫黄被毒解除処理を行うことによって、吸着型ＮＯｘ触媒６は長時間ストイキ雰囲気にさらされ、これによりＮＯｘ再生が行われる。つまり、硫黄被毒解除処理を行うことによってＮＯｘ再生も同時に行われるからである。そこで、硫黄被毒解除処理が終了したらＮＯｘ再生も終了したものとする。
【００７５】
上記のように硫黄被毒解除モードでは、排気λがストイキ、吸着型ＮＯｘ触媒６のベッド温度が所定値Ｔ３以上の雰囲気を所定時間ｔｄｅｓｕｌ維持することによって硫黄被毒解除処理を行う。硫黄被毒解除処理終了後はストイキ運転を解除し、吸着型ＮＯｘ触媒６のＮＯｘ堆積量をゼロにリセットする。また、硫黄被毒解除処理中の高温雰囲気によりＮＯｘ再生も同時に行われるので、硫黄被毒解除処理が終了したときには、ＮＯｘ再生も終了したとして、ＮＯｘ再生要求フラグｓｐをゼロにする。
【００７６】
リッチスパイクモードについて図５のフローチャートを参照して説明する。
【００７７】
ステップＳ３０１では、予め設定した所定のリッチ条件になるように排気λを制御する。
【００７８】
ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で制御したリッチ条件になってから所定時間ｔｓｐｉｋｅが経過したか否かを判定する。経過した場合にはステップＳ３０３に進み、経過していない場合にはリターンする。
【００７９】
ステップＳ３０３では、所定時間リッチスパイクを実行したので、リッチ運転を解除するとともに、ＮＯｘ再生要求フラグｓｐをゼロにして、スパイクモードを終了する。
【００８０】
劣化防止モードについて図６のフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
ステップＳ４０１では、ＤＰＦ７のベッド温度を検知する。
【００８２】
ステップＳ４０２では、排気λを以下のように制御する。ここでは再生直後もしくは高負荷運転直後なのでＤＰＦ７内が高温であり、燃え残り、もしくは堆積したＰＭが高温の条件下で一気に燃焼(酸化)して温度が過剰に上昇することを防止するため、排気λを所定の値、例えばλ≦１．４に制御する。目標吸気量は前述した図１０から求まる値になるように、λセンサ１７の出力からフィードバック制御する。
【００８３】
ステップＳ４０３では、ＤＰＦ７のベッド温度が、ＰＭの急激な酸化が開始する恐れのない温度Ｔ４より低いか否かを判定する。Ｔ４より低い場合はステップＳ４０４に進み、高い場合にはリターンする。
【００８４】
ステップＳ４０４では、ＤＰＦ７のベッド温度が前記温度Ｔ４より低く、酸素濃度が大気並みになってもＤＰＦ７の劣化を回避することができるので、ステップＳ４０２で開始した排気λの制御を終了する。
【００８５】
ステップＳ４０５では、劣化防止モードが終了したので、劣化防止要求フラグｒｅｃをゼロにする。
【００８６】
以上により本実施形態では、吸入空気量を吸着型ＮＯｘ触媒６の温度に対して高い浄化効率を確保できるよう予め設定した目標吸入空気量になるように、可変容量ターボチャージャ１１や吸気絞り弁１２等を用いて調整するので、ＤＰＦ７の再生処理後に通常の運転モードよりもＥＧＲ量を減少させても、高いＮＯｘ浄化効率を確保することができる。
【００８７】
なお、吸入空気量の調整は、図１４に示すように、現在の吸入空気量により定まる可変ノズル開度を、吸着型ＮＯｘ触媒６の温度に応じて定まる所定量だけ変更することによって行う。
【００８８】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、ディーゼル機関の排気浄化装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施形態のシステム構成を表す図である。
【図２】本実施形態の制御を表すフローチャートである。
【図３】ＤＰＦ再生モードを説明するためのフローチャートである。
【図４】硫黄被毒解除モードを説明するためのフローチャートである。
【図５】リッチスパイクモードを説明するためのフローチャートである。
【図６】劣化防止モードを説明するためのフローチャートである。
【図７】ＤＰＦ再生時期判断用の排圧閾値マップである。
【図８】目標ＥＧＲ率減少モード用の排圧閾値マップである。
【図９】排気λ制御用の目標吸入空気量マップである。
【図１０】劣化防止モード用の目標吸入空気量マップである。
【図１１】再生中の要求λを示す図である。
【図１２】単位ポスト噴射量マップである。
【図１３】目標ＥＧＲ率の減少を説明するための図である。
【図１４】可変ノズル開度の変更を説明するための図である。
【図１５】吸気絞り弁開度マップである。
【図１６】ＰＭ捕集量と捕集効率の関係を示す図である。
【図１７】ＮＯｘ触媒の浄化率マップである。
【符号の説明】
【００９１】
１    ディーゼルエンジン
２    変速機
３    吸気通路
４    排気通路
５    酸化触媒
６    吸着型ＮＯｘ触媒
７    フィルタ（ＤＰＦ）
８    ＥＧＲ配管
９    ＥＧＲバルブ
１０  インタークーラ
１１  可変ノズルターボ
１１ａ  コンプレッサ
１１ｂ  タービン
１２  吸気絞り弁
１３  吸気マニホールド
１４  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
１５  圧力センサ
１６  温度センサ
１７  λセンサ
１８  燃料噴射装置
１９  温度センサ
【図１】
2006104998.tif 000003
【図２】
2006104998.tif 000004
【図３】
2006104998.tif 000005
【図４】
2006104998.tif 000006
【図５】
2006104998.tif 000007
【図６】
2006104998.tif 000008
【図７】
2006104998.tif 000009
【図８】
2006104998.tif 000010
【図９】
2006104998.tif 000011
【図１０】
2006104998.tif 000012
【図１１】
2006104998.tif 000013
【図１２】
2006104998.tif 000014
【図１３】
2006104998.tif 000015
【図１４】
2006104998.tif 000016
【図１５】
2006104998.tif 000017
【図１６】
2006104998.tif 000018
【図１７】
2006104998.tif 000019