(57)【要約】【課題】  排気浄化機能維持のために昇温が必要な排気浄化手段の下流に配設された選択還元型のＮＯｘ触媒に、目詰まりを生じることなく尿素水を供給することができる排気浄化装置を提供する。【解決手段】  アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒（４６）の上流側に排気浄化手段（３８）を備え、尿素水供給手段（５０）から尿素水の供給を行っているときに、排気浄化手段（３８）の排気浄化機能を維持するため、前記排気浄化手段（３８）を昇温する場合には、上記尿素水の供給を中止し、尿素水供給手段（５０）の温度が所定温度以下に低下したと判断すると尿素水の供給を再開する制御手段（７２）を備える。【選択図】      図１
2006342735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配設され、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、
前記ＮＯｘ触媒の上流側の前記排気通路に配設され、前記エンジンの排気を浄化する排気浄化手段と、
前記ＮＯｘ触媒より上流側で前記排気浄化手段より下流側の排気中に尿素水を供給することにより、前記ＮＯｘ触媒にアンモニアを供給する尿素水供給手段と、
前記排気浄化手段の排気浄化機能を維持するため、前記排気浄化手段を昇温する昇温手段と、
前記尿素水供給手段により前記尿素水の供給を行っているときに、前記昇温手段により前記排気浄化手段を昇温する場合には、前記尿素水供給手段による前記尿素水の供給を中止し、前記尿素水供給手段の温度が所定温度以下に低下したと判断すると前記尿素水の供給を再開する制御手段と
を備えたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記所定温度は、前記尿素水供給手段における尿素水の固形化により前記尿素水供給手段に目詰まりが生じない温度として予め求められた温度であることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記尿素水供給手段に加圧空気を供給する加圧空気供給手段を更に備え、
前記制御手段は、前記昇温手段により前記排気浄化手段を昇温するときに、前記尿素水供給手段からの前記尿素水の供給を中止すると共に、前記加圧空気供給手段から供給される加圧空気を前記尿素水供給手段から排気中に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気を浄化するための排気浄化装置に関し、特にアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒と、このＮＯｘ触媒とは別の排気浄化手段とを備えた排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気中に含まれる汚染物質の１つであるＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための排気浄化装置として、エンジンの排気通路に選択還元型のＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）を配設し、還元剤としてアンモニアをＮＯｘ触媒に供給することにより、排気中のＮＯｘを浄化するようにした排気浄化装置が用いられている。
このような排気浄化装置では、ＮＯｘ触媒の上流側に尿素水を供給し、この尿素水が排気の熱により加水分解して生じたアンモニアがＮＯｘ触媒に供給される。ＮＯｘ触媒に供給されたアンモニアは一旦ＮＯｘ触媒に吸着され、このアンモニアと排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応がＮＯｘ触媒によって促進されることによりＮＯｘの浄化が行われる。
【０００３】
一方、ディーゼルエンジンなどでは、排気中に含まれるパティキュレートを除去して排気を浄化するため、上記ＮＯｘ触媒とは別の排気浄化手段としてパティキュレートフィルタを排気通路に配設し、排気中のパティキュレートを捕集するようにしている。
このパティキュレートフィルタでは、捕集したパティキュレートがパティキュレートフィルタ内に堆積することにより次第に排気抵抗が増大するので、パティキュレートの堆積量が所定量に達したときにパティキュレートフィルタを昇温し、パティキュレートを強制的に焼却してパティキュレートフィルタを強制再生することにより、パティキュレートフィルタの排気浄化機能を維持するようにしている。
【０００４】
このようなパティキュレートフィルタと、上述したＮＯｘ触媒とを共に備え、排気中のパティキュレートとＮＯｘとを浄化するようにした排気浄化装置が、例えば特許文献１などに開示されている。
特許文献１に示された排気浄化装置では、エンジンの排気通路にパティキュレートフィルタが配設され、パティキュレートフィルタの下流側にＮＯｘ触媒が配設されている。そして、ＮＯｘ触媒の上流側に設けられた還元剤注入ノズルから排気中に尿素水を供給することによりＮＯｘ触媒に還元剤としてアンモニアを供給してＮＯｘを浄化すると共に、パティキュレートフィルタで排気中のパティキュレートを捕集する。
【特許文献１】特開２００４−１３８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に示された排気浄化装置においても、パティキュレートフィルタにパティキュレートが捕集されて堆積すると次第に排気抵抗が増大するので、パティキュレートフィルタを昇温して強制再生を行う必要がある。そして、強制再生が行われると、昇温されたパティキュレートフィルタを通過して高温となった排気がＮＯｘ触媒に供給される。このため、ＮＯｘ触媒の上流側に配設された還元剤注入ノズルも高温の排気に晒されることにより温度が上昇する。
【０００６】
このような状態で引き続き還元剤注入ノズルから尿素水の供給を行うと、還元剤注入ノズルの温度上昇により、還元剤注入ノズルから供給中の尿素水は直ちに水分が蒸発して固形化し、還元剤注入ノズル内の供給口を塞いで目詰まりが生じるという問題がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気浄化機能維持のために昇温が必要な排気浄化手段の下流に配設された選択還元型のＮＯｘ触媒に、目詰まりを生じることなく尿素水を供給することができる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、エンジンの排気通路に配設され、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒と、前記ＮＯｘ触媒の上流側の前記排気通路に配設され、前記エンジンの排気を浄化する排気浄化手段と、前記ＮＯｘ触媒より上流側で前記排気浄化手段より下流側の排気中に尿素水を供給することにより、前記ＮＯｘ触媒にアンモニアを供給する尿素水供給手段と、前記排気浄化手段の排気浄化機能を維持するため、前記排気浄化手段を昇温する昇温手段と、前記尿素水供給手段により前記尿素水の供給を行っているときに、前記昇温手段により前記排気浄化手段を昇温する場合には、前記尿素水供給手段による前記尿素水の供給を中止し、前記尿素水供給手段の温度が所定温度以下に低下したと判断すると前記尿素水の供給を再開する制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
このように構成された排気浄化装置によれば、ＮＯｘ触媒に還元剤としてアンモニアを供給するために尿素水供給手段から排気中に尿素水を供給し、尿素水の供給を行っているときに、昇温手段により排気浄化手段の昇温を行う場合には、制御手段が尿素水供給手段による尿素水の供給を中止する。そして、制御手段は尿素水供給手段の温度が所定温度以下に低下したと判断すると、中止していた尿素水の供給を再開する。
【０００９】
より具体的には、このように構成された排気浄化装置において、前記所定温度は、前記尿素水供給手段における尿素水の固形化により前記尿素水供給手段に目詰まりが生じない温度として予め求められた温度であることを特徴とする（請求項２）。
また、前記尿素水供給手段に加圧空気を供給する加圧空気供給手段を更に備え、前記制御手段は、前記昇温手段により前記排気浄化手段を昇温するときに、前記尿素水供給手段からの前記尿素水の供給を中止すると共に、前記加圧空気供給手段から供給される加圧空気を前記尿素水供給手段から排気中に供給することを特徴とする（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１乃至２の排気浄化装置によれば、尿素水供給手段から排気中に尿素水の供給を行っているときに、昇温手段により排気浄化手段の昇温を行う場合には、尿素水供給手段の温度が所定温度以下に低下したと判断するまでの間、制御手段が尿素水供給手段からの尿素水の供給を中止する。このため、昇温手段による排気浄化手段の昇温に伴って尿素水供給手段の温度が上昇しても、尿素水供給手段から尿素水の供給が行われず、従って尿素水供給手段から供給中の尿素水が固形化するということもなく、尿素水供給手段の目詰まりが防止される。
【００１１】
また、請求項３の排気浄化装置によれば、制御手段は、昇温手段により排気浄化手段を昇温するときに、尿素水供給手段からの尿素水の供給を中止すると共に、加圧空気供給手段から供給される加圧空気を尿素水供給手段から排気中に供給する。このようにすることにより、尿素水の供給を中止したときに尿素水供給手段内に残留する尿素水が加圧空気と共に尿素水供給手段の外に排出されるので、尿素水供給手段の目詰まりをより一層確実に防止することが可能となる。
【００１２】
更に、昇温手段による排気浄化手段の昇温中は尿素水供給手段から加圧空気が排気中に供給されるので、尿素水供給手段内を流動する加圧空気によって尿素水供給手段が冷却され、尿素水供給手段の温度上昇が抑制されると共に、排気浄化装置の昇温が終了した後の尿素水供給手段の温度低下が促進され、より早く尿素水の供給を再開することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る排気浄化装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）のシステム構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気浄化装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、コモンレール２に蓄えられた高圧の燃料である軽油を、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給し、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
【００１４】
吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁１２を介して吸気マニホールド１４に導入される。また、吸気通路６のコンプレッサ８ａより上流側には、エンジン１への吸入空気流量を検出するための吸気流量センサ１６が設けられている。
【００１５】
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管（排気通路）２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられている。
排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気後処理装置２８に接続されている。また、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動する。
【００１６】
排気後処理装置２８は、上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２で連通された下流側ケーシング３４とで構成される。上流側ケーシング３０内には、前段酸化触媒３６が収容されると共に、この前段酸化触媒３６の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３８が収容されている。フィルタ３８は、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化するものであって、排気浄化手段に相当するものである。
【００１７】
前段酸化触媒３６は、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成し、このＮＯ２を酸化剤としてフィルタ３８に供給するものである。また、フィルタ３８は、ハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されている。
このように前段酸化触媒３６とフィルタ３８とを配置することにより、フィルタ３８に捕集され堆積しているパティキュレートは、前段酸化触媒３６から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ３８の連続再生が行われるようになっている。
【００１８】
前段酸化触媒３６とフィルタ３８との間には、フィルタ３８の入口側の排気温度を検出するフィルタ入口温度センサ４０と、フィルタ３８上流側の排気圧力を検出する上流圧力センサ４２とが設けられている。また、フィルタ３８の下流側には、フィルタ３８下流側の排気圧力を検出する下流圧力センサ４４が設けられている。
下流側ケーシング３２内には、アンモニアを吸着し、吸着したアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを浄化する選択還元触媒として機能するＮＯｘ触媒４６が収容されると共に、このＮＯｘ触媒４６の下流側にはＮＯｘ触媒４６から流出したアンモニアを酸化してＮ２とするための後段酸化触媒４８が収容されている。
【００１９】
この後段酸化触媒４８は、後述するフィルタ３８の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯを酸化し、ＣＯ２として大気中に排出する機能も有している。
また、連通路３２には、連通路３２内の排気中に尿素水を噴射供給する噴射ノズル（尿素水供給手段）５０が設けられており、噴射ノズル５０は尿素水噴射管５２を介して尿素水噴射装置５４に接続されている。
【００２０】
尿素水噴射装置５４は、図示しないエアポンプによって圧縮された加圧空気を蓄えたエアタンク５６から供給される加圧空気中に、尿素水タンク５８から図示しない尿素水供給ポンプにより供給される尿素水を噴出し、尿素水噴射管５２を介して噴射ノズル５０に加圧空気と共に尿素水を供給するものであって、エア供給管６０を介してエアタンク５６に接続されると共に、尿素水供給管６２を介して尿素水タンク５８に接続されている。
【００２１】
エア供給管６０にはエア制御弁６４が設けられ、このエア制御弁６４を開閉制御することにより、尿素水噴射装置５４への加圧空気の供給量が調整される。また、尿素水供給通路６２には尿素水制御弁６６が設けられ、この尿素水制御弁６６を開閉制御することにより、尿素水噴射装置５４への尿素水の供給量が調整される。即ち、これらエア制御弁６４及び尿素水制御弁６６をそれぞれ開閉制御することにより、噴射ノズル５０から排気中への加圧空気及び尿素水の噴射供給量が調整される。従って、本実施形態では、尿素水噴射装置５４、エアタンク（加圧空気供給手段）５６、エア供給管６０及びエア制御弁６４が加圧空気供給手段に相当する。
【００２２】
噴射ノズル５０から噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒４６に供給される。ＮＯｘ触媒４６は供給されたアンモニアを吸着し、吸着したアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを浄化して無害なＮ２とする。
このときＮＯｘと反応せずにＮＯｘ触媒４６から流出したアンモニアは、後段酸化触媒４８によって酸化され、Ｎ２またはＮＯｘとなる。ここで生成されるＮＯｘは後段酸化触媒４８に流入するアンモニアと反応してＮ２になるので、後段酸化触媒４８に流入するアンモニアは無害なＮ２となって大気中に放出されるようになっている。
【００２３】
下流側ケーシング３４内のＮＯｘ触媒４６の入口側と出口側には、ＮＯｘ触媒４６の入口側及び出口側の排気温度をそれぞれ検出する触媒入口温度センサ６８と触媒出口温度センサ７０とが設けられている。
ＥＣＵ（制御手段）７２は、エンジン１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
【００２４】
ＥＣＵ７２の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した吸気流量センサ１６、フィルタ入口温度センサ４０、上流圧力センサ４２、下流圧力センサ４４、触媒入口温度センサ６８及び触媒出口温度センサ７０のほか、エンジン回転数を検出する回転数センサ７４、及びアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ７６などの各種センサ類が接続されており、出力側には演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ４、吸気制御弁１２、ＥＧＲ弁２２、排気絞り弁２６、エア制御弁６４及び尿素水制御弁６６などの各種デバイス類が接続されている。
【００２５】
エンジン１の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ４からの燃料供給制御もＥＣＵ７２によって行われる。エンジン１の運転に必要な燃料供給量（主噴射量）は、回転数センサ７４によって検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサ７６によって検出されたアクセル開度とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ４の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ４が開弁駆動され、各気筒に主噴射が行われることにより、エンジン１の運転に必要な燃料量が供給される。
【００２６】
またＥＣＵ７２は、回転数センサ７４によって検出されたエンジン回転数や燃料の主噴射量等のエンジン運転状態に基づき、エンジン１から排出されるＮＯｘをＮＯｘ触媒４６で選択還元するために必要な尿素水供給量を、予め記憶しているマップデータから求め、エア制御弁６４及び尿素水制御弁６６を開閉制御する。
尿素水制御弁６６によって供給量が調整された尿素水は、エア制御弁６４によって供給量が調整された加圧空気と尿素水噴射装置５４で混合され、加圧空気と共に噴射ノズル５０から連通路３２内の排気中に噴射供給される。こうして噴射供給された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒４６に吸着する。ＮＯｘ触媒４６は吸着したアンモニアとＮＯｘ触媒４６に流入する排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応を促進し、排気中のＮＯｘは無害なＮ２となって大気中に放出される。
【００２７】
また、このときＮＯｘ触媒４６に吸着されずにそのまま流出したアンモニアは、前述したように、後段酸化触媒４８により無害なＮ２となって大気中に放出される。
このように構成された排気浄化装置では、エンジン１から排出された排気が排気管２０を通って排気後処理装置２８に導入され、排気中のパティキュレートがフィルタ３８に捕集されると共に、前述したように前段酸化触媒３６を用いた連続再生により、フィルタ３８に堆積したパティキュレートの酸化除去が行われる。また、噴射ノズル５０から供給された尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として、ＮＯｘ触媒４６により排気中のＮＯｘが選択還元され、無害なＮ２となって大気中に排出される。
【００２８】
このようにして、排気後処理装置２８による排気の浄化が行われるが、エンジン１の排気温度が低い運転状態、例えば低速、低負荷運転などでは排気温度が前段酸化触媒３６の活性化温度まで上昇せず、排気中のＮＯが酸化されずにフィルタ３８の連続再生が十分行われない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ３８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３８が目詰まりを起こすおそれがあるため、フィルタ３８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜フィルタ３８を昇温し強制再生を行うことにより、フィルタ３８の排気浄化機能を維持するようにしている。
【００２９】
フィルタ３８を強制再生するための強制再生制御は、図２のフローチャートに従い、所定の制御周期で行われる。
まず、図２のステップＳ１０２において、強制再生フラグＦ１の値が１であるか否かを判定する。強制再生フラグＦ１は強制再生が必要であるか否かを示すものであり、値が１であると強制再生が必要であり、値が０であると強制再生が不要であることを示す。強制再生フラグＦ１の初期設定値は０となっており、最初の制御周期ではステップＳ１０２からステップＳ１０４へと進む。
【００３０】
ステップＳ１０４ではフィルタ３８の強制再生が必要であるか否かの判定を行う。具体的には、上流圧力センサ４２と下流圧力センサ４４の検出値から求めたフィルタ３８前後の差圧と、吸気流量センサ１６の検出値から算出したフィルタ３８への排気流量とに基づき、フィルタ３８へのパティキュレートの堆積量を推定し、この推定堆積量が強制再生開始判定値以上である場合に、強制再生が必要であると判断している。
【００３１】
パティキュレートの推定堆積量が強制再生開始判定値未満である場合は、現時点での強制再生が不要であると判定し、この制御周期を終了し、次の制御周期において再びステップＳ１０２から処理を行う。
一方、強制再生が必要と判断した場合にはステップＳ１０６に進み、強制再生フラグＦ１の値を１として、強制再生が必要であることを示すように変更し、次のステップＳ１０８に進む。
【００３２】
ステップＳ１０８では強制再生許可フラグＦ２の値が１であるか否かを判定する。
強制再生許可フラグＦ２は、フィルタ３８の強制再生を開始してもよいか否かを示すものであり、値が１であると強制再生開始の許可を示し、値が０であると強制再生開始の禁止を示す。
ＮＯｘ触媒４６に吸着可能なアンモニアの量はＮＯｘ触媒４６の温度の変化と共に変化し、ＮＯｘ触媒４６の温度が上昇するにつれて減少する傾向にある。従って、フィルタ３８を昇温して強制再生を行うとＮＯｘ触媒４６に流入する排気温度が上昇し、ＮＯｘ触媒４６に吸着可能なアンモニアの量が低下して、ＮＯｘ触媒４６に吸着しているアンモニアが過飽和状態となり、ＮＯｘ触媒４６から離脱してそのまま大気中に放出される、いわゆるアンモニアスリップが生じるおそれがある。
【００３３】
そこで本実施形態では、後述する尿素水供給制御によってＮＯｘ触媒４６に吸着したアンモニアの量が、フィルタ３８の強制再生によってＮＯｘ触媒４６の温度が上昇しても過飽和状態とならない程度に減少するまでは、フィルタ３８の強制再生を開始しないようにするため、尿素水供給制御において、ＮＯｘ触媒４６に吸着したアンモニアの量に応じて強制再生許可フラグＦ２の値を切り換えるようにしている。
【００３４】
強制再生許可フラグＦ２の値の切り換えについては、後述の尿素水供給制御の中で詳細に説明するが、フィルタ３８の強制再生を行ってもアンモニアスリップが生じない程度までＮＯｘ触媒４６へのアンモニア吸着量が減少していない場合には、強制再生許可フラグＦ２の値は０とされ、減少した場合は１に変更される。
ステップＳ１０８で強制再生許可フラグＦ２の値が０であると判定した場合には、強制再生を開始するとアンモニアスリップが発生する可能性があるため、強制再生は行わずに今回の制御周期を終了し、次の制御周期で再びステップＳ１０２から処理を開始する。そして、ステップＳ１０２では強制再生フラグＦ１の値が１であると判定してステップＳ１０８に進むが、強制再生許可フラグＦ２の値が依然として０であれば、次の制御周期も強制再生を行わずに終了することになる。
【００３５】
従って、ステップＳ１０４で強制再生が必要であると判定していても、強制再生許可フラグＦ２の値が０である間は、ステップＳ１０８でその制御周期における処理が終了し、フィルタ３８の強制再生は行われないことになる。
一方、ＮＯｘ触媒４６へのアンモニア吸着量が減少し、尿素水供給制御において強制再生許可フラグＦ２の値が１に変わると、強制再生を行ってもアンモニアスリップが生じないものとして、ステップＳ１０８からステップＳ１１０に進み、以下の手順によりフィルタ３８の強制再生が行われるようになる。
【００３６】
まずステップＳ１１０では、フィルタ入口温度センサ４０によって検出されたフィルタ３８の入口側の排気温度Ｔｆが２５０℃以上であるか否かを判定することにより、前段酸化触媒３６が活性化したか否かを判定する。
フィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが２５０℃未満である場合には、前段酸化触媒３６が活性化していないものとしてステップＳ１１２に進み、前段酸化触媒３６の昇温制御が行われる。
【００３７】
この昇温制御は、前段酸化触媒３６に高温の排気を供給することにより、前段酸化触媒３６の温度を活性化温度（例えば２５０℃）まで昇温するものであり、吸気制御弁１２や排気絞り弁２６を閉方向に制御すると共に、各気筒の膨張行程においてインジェクタ４から第１の追加燃料噴射を行う。第１の追加燃料の噴射タイミングは、膨張行程終期よりも比較的早期であって、このようなタイミングで追加燃料を気筒内に噴射することにより、追加燃料と気筒内の高温の燃焼ガスとが混合して排気ポートや排気マニホールド１８内で追加燃料が燃焼し、高温の排気が前段酸化触媒３６に供給されることにより、前段酸化触媒３６の温度が上昇する。
【００３８】
次にステップＳ１２０に進むと、ステップＳ１０４の時と同様に、フィルタ３８前後の差圧とフィルタ３８への排気流量とに基づき推定したパティキュレートの堆積量が、強制再生終了判定値以下であるか否かの判定を行う。
上述のように前段酸化触媒３６はまだ十分活性化していない状況であるため、パティキュレートの焼却は行われておらず、パティキュレートの推定堆積量は強制再生終了判定値より大であると判定されて今回の制御周期を終え、次の制御周期で再びステップＳ１０２から強制再生制御を行う。
【００３９】
この場合、既に強制再生フラグＦ１の値は１となっているので、ステップＳ１０２からステップＳ１０８へ進み、強制再生許可フラグＦ２の値も、前述の通り既に１となっているので、処理はステップＳ１０８からステップＳ１１０に進むことになる。
ステップＳ１１０で、フィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが２５０℃未満で前段酸化触媒３６が依然として活性化していないと判定した場合には、再びステップＳ１１２で吸気制御弁１２及び排気絞り弁２６の制御と第１追加燃料の噴射による触媒昇温制御が行われる。従って、フィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが２５０℃未満で、前段酸化触媒３６が活性化していない間は、制御周期ごとにステップＳ１１２による触媒昇温制御が繰り返し行われる。
【００４０】
このようにして触媒昇温制御が繰り返され、フィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが２５０℃以上になって前段酸化触媒３６が活性化したと判定すると、ステップＳ１１０からステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１４では、フィルタ入口温度センサ４０によって検出されたフィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆに基づき、フィルタ３８に流入する排気の温度が所定温度以上であるか否かが判定される。この所定温度は、フィルタ３８でパティキュレートが最も効率よく燃焼する温度であり、本実施形態では６００℃を所定温度としている。
【００４１】
ステップＳ１１４でフィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが６００℃以上であると判定するとステップＳ１１６に進み、フィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが６００℃未満であると判定するとステップＳ１１８に進む。
ステップＳ１１６及びＳ１１８は、フィルタ３８に流入する排気の温度を６００℃に維持するように、インジェクタ４から第２の追加燃料を各気筒に噴射するものであって、第２の追加燃料は排気行程で噴射されるようになっている。このような噴射タイミングで第２の追加燃料が各気筒に噴射されることにより、第２の追加燃料は気筒内や排気マニホールド１８内で燃焼することなく前段酸化触媒３６に達し、活性化温度にある前段酸化触媒３６で燃焼する。この燃焼により排気温度が６００℃まで上昇し、フィルタ３８に堆積したパティキュレートが焼却されることにより、フィルタ３８による排気浄化機能が維持される。従って、本実施形態ではインジェクタ４が昇温手段に相当する。
【００４２】
第２の追加燃料の噴射量は、回転数センサ７４によって検出されたエンジン回転数とＥＣＵ７２で決定される主噴射量（負荷）とをパラメータとするマップに記憶されており、このマップは第２の追加燃料噴射量が比較的多めに設定された増量マップと、比較的少なめに設定された減量マップの２種類が用意されている。そして、ステップＳ１１６ではフィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが６００℃以上あるため、減量マップを用いて比較的少なめの第２の追加燃料を噴射し、ステップＳ１１８ではフィルタ３８入口側の排気温度Ｔｆが６００℃未満であるため、増量マップを用いて比較的多めの第２の追加燃料を噴射する。これによって前段酸化触媒３６から排出されてフィルタ３８に流入する排気の温度が６００℃前後に維持される。
【００４３】
ステップＳ１１６又はＳ１１８で第２の追加燃料を噴射すると、ステップＳ１２０に進み、前述したように、フィルタ３８前後の差圧とフィルタ３８への排気流量とに基づき推定したパティキュレートの堆積量が、強制再生終了判定値以下であるか否かを判定する。パティキュレートの推定堆積量が強制再生終了判定値より大である場合には、依然としてフィルタ３８の強制再生が必要であると判断し、この制御周期を終えて、次の制御周期で再びステップＳ１０２から制御を行う。
【００４４】
一方、ステップＳ１２０で、パティキュレートの推定堆積量が強制再生終了判定値以下となり、フィルタ３８の強制再生が完了したと判断されると、ステップＳ１２２に進み、強制再生フラグＦ１及び強制再生許可フラグＦ２の値をそれぞれ０として、今回の制御周期を終了する。
ステップＳ１２２により強制再生フラグＦ１の値が０になると、次の制御周期ではステップＳ１０２からステップＳ１０４へと進むので、再びフィルタ３８の強制再生が必要となるまでは、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理が繰り返され、制御周期毎に強制再生の要否が判断される。
【００４５】
従って、強制再生制御による前段酸化触媒３６及びフィルタ４６の昇温は、次にフィルタ４６の強制再生が行われるまで行わないので、強制再生のために昇温されていた前段酸化触媒３６及びフィルタ４６の温度は徐々に低下していく。
一方、尿素水供給制御は、エンジン１が始動されると図３のフローチャートに従って所定の制御周期で行われる。
【００４６】
まず、ステップＳ２０２で排気中への尿素水の供給が可能であるか否かを判定する。例えば、エンジン１の始動直後などでＮＯｘ触媒４６が活性化温度に達していない場合や、排気温度が尿素水の加水分解を可能とする温度に達していない場合などでは、尿素水を排気中に供給することができない。従って、ステップＳ２０２では触媒入口温度センサ６８によって検出されたＮＯｘ触媒４６入口側の排気温度などのエンジン運転状態に基づき、尿素水の供給を行ってもよい状態であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ２０２で尿素水の供給が不可であると判定した場合は、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期で再びステップＳ２０２から処理を行うが、以下においてはエンジン１が尿素水を供給可能な運転状態にあるものとして説明を行う。
ステップＳ２０２で尿素水の供給が可能であると判定した場合は、ステップＳ２０４に進み、強制再生フラグＦ１の値が１であるか否かを判定する。強制再生フラグＦ１の値が０である場合は、フィルタ３８の強制再生が必要とされていないので、強制再生の実施に伴う排気温度の上昇がないため、尿素水の供給を行っても尿素水の固形化による目詰まりが発生するおそれはないものとして、ステップＳ２０６に進む。
【００４８】
フィルタ３８の強制再生が完了した直後など、何らかの理由により噴射ノズル５０周辺の排気温度が高い場合には、噴射ノズル５０も高温となっており、このような状態で噴射ノズル５０から尿素水の供給を行うと、尿素水が噴射ノズル５０の供給口及びその近傍で固形化して噴射ノズル５０に目詰まりが生じるおそれがある。
そこでステップＳ２０６では、触媒入口温度センサ６８によって検出されたＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度Ｔｓｃを噴射ノズル５０の温度に相当するものとして、噴射ノズル５０の温度、即ちＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度Ｔｓｃが所定温度β以下であれば、尿素水の供給を行っても上記目詰まりが生じることがないと判定するようにしている。
【００４９】
この所定温度βは、尿素水の固形化による目詰まりが発生することのない噴射ノズル５０の温度の上限値として、予め実験などを行うことにより求められたものであり、例えば３５０〜４５０℃程度の値が用いられる。これより低い温度では、尿素水に含まれる水分の蒸発により一時的に尿素水が固形化しても、尿素水自身の流動により再び尿素水中に溶解するなどして自然に除去されるため、固形化分が増加して噴射ノズル５０に目詰まりを起こすようなことはない。
【００５０】
ステップＳ２０６で噴射ノズル５０の温度に相当するＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度Ｔｓｃが所定温度β以下であると判定した場合には、噴射ノズル５０に目詰まりが生じるおそれがないため、ステップＳ２０８に進む。
ステップＳ２０８では、ＮＯｘ触媒４６で排気中のＮＯｘを浄化するために必要なアンモニアの量から、供給すべき尿素水の量を求める。具体的には、まず回転数センサ７４によって検出されたエンジン回転数やＥＣＵ７２によって算出された燃料主噴射量などのエンジン運転状態に基づき、エンジン１からのＮＯｘ排出量を推定する。また、触媒入口温度センサ６８によって検出されたＮＯｘ触媒４６入口側の排気温度に基づき、予め記憶しているマップからＮＯｘ触媒４６のＮＯｘ浄化率を求める。そして、これらＮＯｘ推定排出量とＮＯｘ浄化率とからＮＯｘ触媒４６によるＮＯｘ浄化量を求め、そのＮＯｘ浄化量に対応するアンモニア量を求める。このようにして求められたアンモニア量から必要な尿素水供給量が求められる。
【００５１】
次にステップＳ２０８からステップＳ２１０に進むと、ステップＳ２０８で求められた量の尿素水が噴射ノズル５０から排気中に噴射供給されるように、エア制御弁６４と尿素水制御弁６６とが開閉制御され、噴射ノズル５０から尿素水が加圧空気と共に連通路３２内の排気中に噴射される。
噴射ノズル５０から噴射された尿素水は排気の熱によって加水分解し、アンモニアが生成される。このアンモニアはＮＯｘ触媒４６に供給されてＮＯｘ触媒４６に吸着し、排気中のＮＯｘと吸着したアンモニアとの間の脱硝反応がＮＯｘ触媒４６によって促進され、排気中のＮＯｘが選択還元されて無害なＮ２となり大気中に排出される。
【００５２】
また、このときＮＯｘと反応せずにＮＯｘ触媒４６から流出したアンモニアは、後段酸化触媒４８によって酸化され、Ｎ２またはＮＯｘとなる。ここで生成されるＮＯｘは後段酸化触媒４８に流入するアンモニアと反応してＮ２になるので、後段酸化触媒４８に流入するアンモニアは無害なＮ２となって大気中に放出される。
このようにしてステップＳ２１０で尿素水の供給を行った後、今回の制御周期を終え、次の制御周期で再びステップＳ２０２から処理を行う。
【００５３】
一方、フィルタ３８の強制再生が完了した直後など、何らかの理由により噴射ノズル５０周辺の排気温度が高く、噴射ノズル５０の温度に相当するＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度Ｔｓｃが所定温度βより大であるとステップＳ２０６で判定した場合には、噴射ノズル５０に目詰まりが生じるおそれがあるため、ステップＳ２１２に進む。
ステップＳ２１２では、エア制御弁６４を開閉制御することにより、エアタンク５６から供給される加圧空気のみが尿素水噴射装置５４を経て噴射ノズル５０に供給されて連通路３２内の排気中に噴射される。従って、噴射ノズル５０から排気中への尿素水の供給は中止される。
【００５４】
このような加圧空気の噴射により、噴射ノズル５０や尿素水噴射装置５４及び噴射管５２内に残留する尿素水が加圧空気と共に排気内に排出され、これらの各部材内で残量尿素水が固形化することによる目詰まりの発生が防止される。また、加圧空気が噴射ノズル５０の内部を通って排気中に排出されるので、高温になった噴射ノズル５０が加圧空気によって冷却され、噴射ノズルの温度低下が促進されて、より早く尿素水を供給可能とすることができる。
【００５５】
以上のように、フィルタ３８の強制再生が必要でない場合には、噴射ノズル５０の温度に相当するＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度Ｔｓｃが所定温度β以下である限り噴射ノズル５０から尿素水の供給が行われる。そして、この尿素水の加水分解によって発生したアンモニアを還元剤として、ＮＯｘ触媒によるＮＯｘの選択還元が行われる。
一方、フィルタ３８の強制再生が必要となり、強制再生フラグＦ１の値が前述の強制再生制御によって１に変わると、ステップＳ２０４からステップＳ２１４に処理が進む。
【００５６】
ステップＳ２１４では、ステップＳ２１２と同様に、エア制御弁６４を開閉制御することにより、エアタンク５６から供給される加圧空気のみが尿素水噴射装置５４を経て噴射ノズル５０に供給されて連通路３２内の排気中に噴射される。従って、噴射ノズル５０から排気中への尿素水の供給は中止される。
この場合にも、噴射ノズル５０から加圧空気のみを噴射することにより、噴射ノズル５０や尿素水噴射装置５４及び噴射管５２内に残留する尿素水が加圧空気と共に排気内に排出され、これらの各部材内で残量尿素水が固形化することによる目詰まりの発生が防止される。
【００５７】
次にステップＳ２１４からステップＳ２１６に進むと、強制再生許可フラグＦ２の値が１であるか否かを判定する。強制再生許可フラグＦ２の初期値はエンジン始動時に０とされているので、ステップＳ２１６からステップＳ２１８に処理が進む。
ステップＳ２１８では、ＮＯｘ触媒４６に吸着しているアンモニアの量が所定値α以下であるか否かを判定する。
【００５８】
ＮＯｘ触媒４６に吸着可能なアンモニアの限界量はＮＯｘ触媒４６の温度によって変化し、図４に示すようにＮＯｘ触媒４６の温度が上昇するにつれて減少する傾向にある。このため、フィルタ３８の強制再生によって排気温度が上昇し、ＮＯｘ触媒４６の温度が上昇すると、それまでＮＯｘ触媒４６に吸着していたアンモニアが過飽和状態となってアンモニアスリップが発生する可能性がある。
【００５９】
フィルタ３８の強制再生を行う際には、前述のように排気温度が６００℃前後となるため、このような排気温度においてＮＯｘ触媒４６に吸着可能なアンモニアの量を下回るように上記所定値αが設定されている。
また、ＮＯｘ触媒４６への実際のアンモニア吸着量は、図４に示すＮＯｘ触媒４６の温度とアンモニア吸着量との関係に基づき予め記憶しているマップから、触媒入口温度センサ６８で検出されたＮＯｘ触媒４６の入口側排気温度に対応する吸着量を読み出し、尿素水噴射を停止している間に消費されたアンモニア量を減算することによって求めている。
【００６０】
ステップＳ２１８で、このようにして求めたアンモニア吸着量が所定値αより大であると判定した場合は、この状態でフィルタ３８の昇温を行うとアンモニアスリップが生じるおそれがあるものとして、今回の制御周期を終え、次の制御周期で再びステップＳ２０２から処理を行う。次の制御周期でも、各フラグＦ１及びＦ２の値に変化はないため、同様にしてステップＳ２０２から、ステップＳ２０４、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６を経てステップＳ２１８に進むことになる。
【００６１】
従って、ステップＳ２０８による尿素水の供給を行っている状態で、フィルタ３８の強制再生が必要となって強制再生フラグＦ１の値が０から１に切り換わった場合には、尿素水の供給が中止されることによりＮＯｘ触媒４６へのアンモニアの供給が中止され、加圧空気のみが噴射ノズル５０から排気中に噴射される。このため、ＮＯｘ触媒４６に吸着しているアンモニアは排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応により徐々に量が減少していくことになる。
【００６２】
また、強制再生許可フラグＦ２の値は０のままであるため、前述したように、強制再生制御において強制再生のための昇温はまだ行われない状態にあり、昇温に伴うアンモニアスリップが生じることはない。
このようにして噴射ノズル５０からの尿素水の供給が中止され、ＮＯｘ触媒４６へのアンモニア吸着量が減少することにより、ステップＳ２１８でアンモニア吸着量が所定値α以下であると判定すると、ステップＳ２２０に処理が進む。
【００６３】
強制再生により排気温度が上昇してもアンモニアスリップが生じない程度までＮＯｘ触媒４６へのアンモニア吸着量が減少したことから、ステップＳ２２０では強制再生許可フラグＦ２の値を１とし、フィルタ３８の強制再生実行を許可し、今回の制御周期を終了する。
ステップＳ２２０による強制再生許可フラグＦ２の値の切り換えに伴い、前述の強制再生制御において前段酸化触媒３６の昇温制御、及びフィルタ３８の昇温制御が実行されるようになり、ＮＯｘ触媒４６に流入する排気の温度が上昇する。
【００６４】
次の制御周期以降では、強制再生許可フラグＦ２の値が１になっているので、ステップＳ２０２からステップＳ２０４及びＳ２１４を経てステップＳ２１６に進むと、ステップＳ２１８には進まずにステップＳ２２０に直接進んで、その制御周期を終了する。
従って、フィルタ３８の強制再生が許可され、フィルタ３８の昇温に伴って噴射ノズル５０周辺を流動する排気温度が上昇している間、噴射ノズル５０からの尿素水の供給は中止されると共に、噴射ノズル５０から加圧空気のみが排気中に噴射されることになる。
【００６５】
噴射ノズル５０は、昇温されたフィルタ３８からの排気によって高温になるが、上述のように尿素水の供給を中止しているので、噴射ノズル５０から供給された尿素水が固形化するといった問題は発生せず、噴射ノズル５０の目詰まりを防止することができる。
また、フィルタ３８の昇温中に噴射ノズル５０から加圧空気が噴射されることにより、噴射ノズル５０が加圧空気によって冷却されるので、フィルタ３８の強制再生を行っているときの噴射ノズル５０の温度上昇を抑制することができる。このため、フィルタ３８の強制再生が完了した後に、噴射ノズル５０の温度をより迅速に目詰まりが生じない温度まで低下させることが可能となる。
【００６６】
強制再生制御においてフィルタ３８の強制再生が完了すると、前述のように各フラグＦ１及びＦ２の値は共に０とされるため、その後の尿素水供給制御ではステップＳ２０４で強制再生フラグＦ１の値が１ではないと判定することにより、ステップＳ２０６に進むようになる。
フィルタ３８の強制再生が完了した直後は、噴射ノズル５０周辺の排気温度は依然として高温であるため、ステップＳ２０６では噴射ノズル５０の温度に相当する触媒入口温度センサ６８の検出値Ｔｓｃが所定温度βより大であると判定される。このため、ステップＳ２０６からステップＳ２１２に進んで、前述したようにエア制御弁６４を開閉制御することにより、エアタンク５６から供給される加圧空気のみが尿素水噴射装置５４を経て噴射ノズル５０に供給されて連通路３２内の排気中に噴射される。従って、噴射ノズル５０から排気中への尿素水の供給は引き続き中止される。
【００６７】
このときも、加圧空気が噴射ノズル５０の内部を通って排気中に排出され、高温になった噴射ノズル５０が加圧空気によって冷却されるので、噴射ノズルの温度低下が促進されて、尿素水の供給が可能な温度までより早く低下させることが可能となる。
次の制御周期でもステップＳ２０２からステップＳ２０４を経てステップＳ２０６に進み、噴射ノズル５０の温度に相当する触媒入口温度センサ６８の検出値Ｔｓｃが所定温度β以下であるか否かが判定される。
【００６８】
従って、フィルタ３８の強制再生完了後は、触媒入口温度センサ６８の検出値Ｔｓｃが所定温度β以下となるまで、噴射ノズル５０から排気中への尿素水の供給が引き続き中止されると共に、噴射ノズル５０から加圧空気のみの噴射が行われて、噴射ノズル５０の温度が低下していくことになる。
このようにして噴射ノズル５０の温度が低下し、噴射ノズル５０の温度に相当する触媒入口温度センサ６８の検出値Ｔｓｃが所定温度β以下になると、ステップＳ２０６からステップＳ２０８に進むようになり、前述したようにしてステップＳ２０８及びステップＳ２１０により噴射ノズル５０からの尿素水の供給が再開される。
【００６９】
以上のようにして尿素水供給制御が行われることにより、噴射ノズル５０から尿素水の供給を行っているときにフィルタ３８の強制再生が必要になると、尿素水の供給が中止される。そして、ＮＯｘ触媒４６に吸着したアンモニアの量がアンモニアスリップを生じない量まで低下すると、強制再生が開始されてフィルタ３８が昇温され、噴射ノズル５０の温度も上昇していく。このとき既に噴射ノズル５０からの尿素水の供給は中止されているので、噴射ノズル５０の温度上昇に伴う尿素水の固形化は発生せず、噴射ノズル５０に目詰まりが発生することはない。
【００７０】
また、噴射ノズル５０からの尿素水の供給が中止されている間、加圧空気が噴射ノズル５０に供給されて排気中に噴射されるようにしているので、フィルタ３８の昇温に伴う噴射ノズル５０の温度上昇が、噴射ノズル５０内を流動する加圧空気によって抑制され、噴射ノズル５０の温度低下を促進することができる。
更に、フィルタ３８の強制再生完了後も、噴射ノズル５０の温度が、尿素水の固形化による目詰まりの生じない温度として予め実験などにより求められた温度まで低下するまでは、噴射ノズル５０からの尿素水の供給が引き続き中止されるので、尿素水の固形化は発生せず、噴射ノズル５０に目詰まりが発生することはない。また、加圧空気が噴射ノズル５０に供給されて排気中に噴射されるようにしているので、噴射ノズル５０内を流動する加圧空気によって噴射ノズル５０の温度低下が促進され、迅速に尿素水の供給を再開することができる。
【００７１】
以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では排気浄化手段がパティキュレートを除去するフィルタ３８であったが、昇温により排気浄化機能を維持するようにしたものであればこれに限られるものではない。
【００７２】
昇温により排気浄化機能を維持するようにした排気浄化手段の１つの例として、排気空燃比が比較的リーンのときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比が比較的リッチのときに吸蔵しているＮＯｘを放出還元する吸蔵型ＮＯｘ触媒がある。
この吸蔵型ＮＯｘ触媒は、排気中に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）が吸着することによりＮＯｘ浄化機能が徐々に低下する。このため、適宜吸蔵型ＮＯｘ触媒の昇温を行って吸着したＳＯｘをパージする必要がある。このような吸蔵型ＮＯｘ触媒と上記実施形態における選択還元型ＮＯｘ触媒４６とを組み合わせて用いた場合にも、上記実施形態と同様の制御により同様の効果を得ることができる。
【００７３】
また、上記実施形態ではフィルタ３８の強制再生を行う際に、インジェクタ４からの第１及び第２の追加燃料噴射により前段酸化触媒３６及びフィルタ３８の昇温を行うようにしたが、これに代えて排気後処理装置２８の上流側に燃料添加弁を設け、排気中に直接追加燃料を噴射供給するようにしてもよいし、追加燃料噴射に代えて、フィルタ３８の近傍または内部に設けた電気ヒータによりフィルタ３８を昇温して強制再生を行うようにしてもよい。
【００７４】
更に、上記実施形態では、噴射ノズル５０の温度として触媒入口温度センサ６８によって検出されたＮＯｘ触媒４６入口側排気温度Ｔｓｃを用いたが、これに代えて噴射ノズル５０の温度を直接検出するようにしてもよいし、噴射ノズル５０の近傍に配設した温度センサにより検出した排気温度や、フィルタ３８の出口側に設けた温度センサにより検出したフィルタ３８の出口側排気温度を用いるようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態ではフィルタ３８の強制再生が必要となって尿素水の供給を中止した後、制御周期ごとにエア制御弁６４を開閉制御して断続的に加圧空気を噴射ノズル５０から噴射させるようにしたが、尿素水の供給を再開するまでの間、エア制御弁を開いたままにしてもよいし、タイマを用いて、所定時間の間、エア制御弁を開弁するようにしてもよい。
【００７６】
更に、上記実施形態では、尿素水の供給中止後、ＮＯｘ触媒４６へのアンモニア吸着量を所定値αと比較し、アンモニア吸着量が所定値α以下であれば、フィルタ３８を強制再生するための前段酸化触媒３６並びにフィルタ３８の昇温を開始するようにしているが、これに代えて、尿素水の供給中止後に経過した時間が所定時間に達したら、アンモニア吸着量が所定値α以下になったと判定するようにしてもよい。この場合には精度の低下を考慮して上記所定時間にある程度の余裕を持たせる必要はあるものの、実際のアンモニア吸着量を求めるためのマップを記憶したり、演算処理を行ったりする必要がないため、システムを簡略化することができる。
【００７７】
また、上記実施形態ではＮＯｘ触媒４６によるＮＯｘの浄化に必要は尿素水の供給量を求める際に、回転数センサ７４で検出されたエンジン回転数やＥＣＵ７２で設定された燃料の主噴射量などのエンジン運転状態に基づき、エンジン１からのＮＯｘ排出量を推定するようにしたが、排気中に含まれるＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサを排気通路２０に設け、このＮＯｘセンサの検出値に基づき尿素水の供給量を決定するようにしてもよい。
【００７８】
更に、上記実施形態では、フィルタ３８の強制再生要否及び終了の判定を、フィルタ３８前後の差圧とフィルタ３８への排気流量とに基づき推定したパティキュレートの堆積量に基づき行ったが、これに限られるものではなく、前回の強制再生実施後のエンジン１への燃料供給量の積算値に基づいて行ってもよく、種々知られている方法を採用することが可能である。
【００７９】
最後に、上記実施形態はディーゼルエンジンの排気浄化装置に本発明を適用したものであったが、エンジン形式はこれに限定されるものではなく、昇温により排気浄化機能を維持するようにした排気浄化手段と、尿素水の供給により生成されるアンモニアを還元剤としてＮＯｘの浄化を行うＮＯｘ触媒とを備えたエンジンであればどのようなものでも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の全体構成図である。
【図２】図１の排気浄化装置で行われる強制再生制御のフローチャートである。
【図３】図１の排気浄化装置で行われる尿素水供給制御のフローチャートである。
【図４】ＮＯｘ触媒の温度とＮＯｘ触媒に吸着可能なアンモニアの限界量との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  エンジン
４  インジェクタ（昇温手段）
２０  排気管（排気通路）
３８  パティキュレートフィルタ（排気浄化手段）
４６  ＮＯｘ触媒
５０  噴射ノズル（尿素水供給手段）
７２  ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
2006342735.tif 000003
【図２】
2006342735.tif 000004
【図３】
2006342735.tif 000005
【図４】
2006342735.tif 000006