(57)【要約】【課題】吸蔵型ＮＯｘ還元触媒のリッチ還元制御の実施頻度を必要最小限とすることで燃費を向上させることができる内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】内燃機関１０の排気通路１１に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２、選択還元触媒装置１４を配設して、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定したときでも、さらに、選択還元触媒装置１４の入口を通過する排気ガスＧの温度Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であるときは、リッチ還元制御を禁止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置、選択還元触媒装置を配設して構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、
前記選択還元触媒装置の入口の前記排気通路にＳＣＲ用温度検出装置を備えるとともに、前記排気ガス浄化システムを制御する制御装置を備えて、
該制御装置が、
前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、前記ＳＣＲ用温度検出装置の検出値が予め設定された第１設定温度閾値以上であるときは、リッチ還元制御を禁止する制御を行うように構成される内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置の入口の前記排気通路にＬＮＴ用温度検出装置を備えて、
前記制御装置が、
前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合で、前記ＳＣＲ用温度検出装置の検出値が前記第１設定温度閾値未満で、かつ、前記ＬＮＴ用温度検出装置の検出値が前記第１設定温度閾値より小さい値として予め設定された第２設定温度閾値以上であるときは、リッチ還元制御を行うように構成される請求項１に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記制御装置が、前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があるとの判定が成立しているが、前記ＳＣＲ用温度検出装置の検出値が前記第１設定温度閾値以上の値であるためにリッチ還元制御を禁止していた後で、前記ＳＣＲ用温度検出装置の検出値が前記第１設定温度閾値以上の値から下降して前記第１設定温度閾値未満になった場合で、
前記ＬＮＴ用温度検出装置の検出値が前記第２設定温度閾値以上の値から下降して前記第２設定温度閾値Ｔ２未満になったときに、または、前記ＬＮＴ用温度検出装置の検出値が、前記第１設定温度閾値より小さく、かつ、前記第２設定温度閾値より大きい値として設定された第３設定温度閾値以上の値から下降して前記第３設定温度閾値未満になったときに、リッチ還元制御を行うように構成される請求項２に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
内燃機関の排気通路に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置、選択還元触媒装置を配設して構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、
前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、前記選択還元触媒装置の入口を通過する排気ガスの温度が予め設定された第１設定温度閾値以上であるときは、リッチ還元制御を禁止することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界では、近年の排気ガス規制の強化により、市街地走行や高速道路走行での大気に排出される排気ガスに含まれるＮＯｘ量の低減が求められている。従来のＮＯｘ量低減技術としては、ＬＮＴ（吸蔵型ＮＯｘ還元触媒）や尿素ＳＣＲ（尿素選択還元触媒）があるが、各装置単独では自動車の走行状態全域をカバーできないため、ＬＮＴとＳＣＲを組み合わせた構成の自動車への搭載が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３０４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気通路にＬＮＴとＳＣＲを直列に配置した場合、排気ガスの低温域（ＳＣＲでＮＯｘを還元するのが困難な温度域）はＬＮＴで、高温域（ＳＣＲでＮＯｘを還元できる温度域）は主にＳＣＲで、排気ガスに含まれるＮＯｘ浄化を行うこととなるが、排気ガスの中間の温度域では双方が機能するためＬＮＴにもＮＯｘが吸蔵され、このＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘをパージしないと再び排気ガスが低温になったときに吸蔵できないため、ＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘをＮＯｘ吸蔵量が飽和に達する前にリッチ還元を行って除去する必要があり、燃費を悪化させることとなる。
【０００５】
また、ＬＮＴに担持する触媒の特性上、排気ガスの低温域のみＮＯｘを吸蔵する様なＬＮＴの作成は困難である。また、排気ガスの低温域でのＬＮＴのＮＯｘ吸蔵量を増加させようとすると、排気ガスの中間の温度域でのＬＮＴのＮＯｘ吸蔵量もそれなりに増加することとなり、やはり、排気ガスの中間の温度域時にＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘをリッチ還元する必要が生じてしまう。
【０００６】
これに対し、本発明者は、排気ガスの温度が低温域と高温域の中間の温度域にあり、ＬＮＴとＳＣＲの双方が機能するときで、ＬＮＴのＮＯｘ吸蔵量がリッチ還元制御を行う必要がある量以上であるときでも、ＳＣＲのＮＯｘ浄化性能に依ってはＬＮＴのリッチ還元制御を実施しないことも可能となるとの知見に想到した。
【０００７】
本発明の目的は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒のリッチ還元制御の実施頻度を必要最小限とすることで燃費を向上させることができる内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置、選択還元触媒装置を配設して構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記選択還元触媒装置の入口の前記排気通路にＳＣＲ用温度検出装置を備えるとともに、前記排気ガス浄化システムを制御する制御装置を備えて、該制御装置が、前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、前記ＳＣＲ用温度検出装置の検出値が予め設定された第１設定温度閾値以上であるときは、リッチ還元制御を禁止する制御を行うように構成される。
【０００９】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置、選択還元触媒装置を配設して構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量に応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、前記選択還元触媒装置の入口を通過する排気ガスの温度が予め設定された第１設定温度閾値以上であるときは、リッチ還元制御を禁止することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵量がリッチ還元制御を行う必要がある量以上である場合でも、選択還元触媒装置が十分な還元性能（ＮＯｘ浄化性能）を発揮できる温度に達しているときには、リッチ還元制御を行なわずに、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のＮＯｘ吸蔵能力が低下した状態のままでも、下流側の選択還元触媒装置でＮＯｘを浄化することで、排気ガス浄化システム全体でのＮＯｘ浄化性能は確保できるので、リッチ還元制御を禁止する。これにより、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置のリッチ還元制御の実施頻度を減少させて燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置と選択還元触媒装置のＮＯｘ浄化率の温度に応じた推移を示す図である。
【図３】本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法を示す制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１では、エンジン（内燃機関）１０の排気通路１１に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置（ＬＮＴ）１２、ディーゼル微粒子捕集フィルター装置（ＣＳＦ）１３、選択還元触媒装置（ＳＣＲ）１４を配設して構成する。また、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２より上流側の排気通路１１には燃料噴射装置１５が配設される。また、選択還元触媒装置１４より上流側の排気通路１１には尿素水噴射装置１６が配設される。
【００１３】
吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２は、ＮＯｘ吸蔵材により触媒排気ガスＧの空燃比がリーン状態であるときに排気ガスＧに含まれるＮＯｘを吸蔵する。この吸蔵したＮＯｘは、排気ガスＧの空燃比をリッチ状態とすることで放出され、この放出されたＮＯｘは、貴金属触媒により還元処理される。排気ガスＧの空燃比のリッチ状態への移行は、エンジン１０の気筒（シリンダ）内燃料噴射でポスト噴射したり、燃料噴射装置１５から排気通路１１に燃料Ｆを噴射したりすることにより行う（リッチ還元制御）。また、一酸化炭素や炭化水素は酸化処理されるので、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２は酸化触媒装置（ＤＯＣ）の機能も有する。
【００１４】
ディーゼル微粒子捕集フィルター装置１３は、排気ガスＧに含まれる微粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。この捕集したＰＭは、通常、高温の排気ガスＧをディーゼル微粒子捕集フィルター装置１３に通過させることで燃焼除去される（強制ＰＭ再生制御）。高温の排気ガスＧは、エンジン１０の気筒内燃料噴射でポスト噴射したり、燃料噴射装置１５から燃料Ｆを噴射したりして、この燃料Ｆに含まれる一酸化炭素や炭化水素を吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２で酸化処理（発熱反応）することにより得られる。
【００１５】
選択還元触媒装置１４は、排気ガスＧに含まれるＮＯｘを還元剤で窒素に還元して浄化する装置である。本実施形態では、この還元剤としてアンモニア（ＮＨ3）を使用する。尿素水噴射装置１６より排気ガスＧに向けて噴射された尿素水Ｕが排気ガスＧの熱によりアンモニアに変化して、このアンモニアが選択還元触媒装置１４に流入することで、アンモニアは選択還元触媒装置１４に吸着され、排気ガスＧが通過する際に排気ガスＧ中のＮＯｘと反応してＮＯｘを還元する。
【００１６】
また、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の入口の排気通路１１にＬＮＴ用温度センサ（ＬＮＴ用温度検出装置）２０を、選択還元触媒装置１４の入口の排気通路１１にＳＣＲ用温度センサ（ＳＣＲ用温度検出装置）２１を備える。ＬＮＴ用温度センサ２０は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の入口を通過する排気ガスＧの温度Ｔｌを検出するセンサである。ＳＣＲ用温度センサ２１は、選択還元触媒装置１４の入口を通過する排気ガスＧの温度Ｔｓを検出するセンサである。
【００１７】
また、本発明の排気ガス浄化システム１を制御する制御装置３０を備える。この制御装置３０は、温度センサ２０、２１の検出値Ｔｌ、Ｔｓ等の入力データを基にして、燃料噴射装置１５や尿素水噴射装置１６の噴射時期や噴射量等を制御する装置である。
【００１８】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１では、制御装置３０が、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎが予め設定されたリッチ要求閾値Ｎ１以上で、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが予め設定された第１設定温度閾値Ｔ１以上であるときは、リッチ還元制御を禁止する制御を行うように構成する。
【００１９】
ここで、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎは、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の入口及び出口の排気通路１１にＮＯｘ濃度センサ（図示しない）をそれぞれ備えて、入口側のＮＯｘ濃度センサの検出値より出口側のＮＯｘ濃度センサの検出値を差し引いた値として算出する。なお、入口側のＮＯｘ濃度センサを排気通路１１に備えずに、エンジン１０の出口の排気ガスＧに含まれるＮＯｘ濃度をエンジン１０の運転状態に基づいて推定算出して、この推定算出値を入口側のＮＯｘ濃度センサの検出値の代用値としてもよい。
【００２０】
また、リッチ要求閾値Ｎ１は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ浄化率等に基づいて、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎがこの値Ｎ１以上となっても、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２に一定量以上ＮＯｘを吸蔵可能な値に設定する。
【００２１】
また、第１設定温度閾値Ｔ１は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２と選択還元触媒装置１４の各々の大きさや担持する触媒の成分等の仕様に基づいて、選択還元触媒装置１４が十分な還元性能（ＮＯｘ浄化性能）を発揮できる温度、言い換えれば、選択還元触媒装置１４によるＮＯｘ浄化率が吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２によるＮＯｘ浄化率にほぼ等しくなるような温度（例えば、３５０℃近傍）に予め実験等により設定される値である。
【００２２】
また、このリッチ還元制御を禁止している最中では、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２におけるＮＯｘ吸蔵量が飽和に達してＮＯｘ吸蔵能力が低下してしまい、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２で吸蔵できずに下流側の排気通路１１にスリップする。しかし、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であり、選択還元触媒装置１４におけるＮＯｘ浄化率が高いので、このスリップしたＮＯｘは、尿素水噴射装置１６から噴射された尿素水Ｕが排気ガスＧの熱で加水分解して生成されたアンモニアを還元剤として選択還元触媒装置１４で浄化される。還元剤として使用されなかったアンモニアは、図２に示すように、選択還元触媒装置１４に吸着される。
【００２３】
また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１では、制御装置３０が、上述のように吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎとリッチ要求閾値Ｎ１との比較により、言い換えれば、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じて、リッチ還元制御を行う必要があると判定した場合で、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１未満で、かつ、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第１設定温度閾値Ｔ１より小さい値として予め設定された第２設定温度閾値Ｔ２以上であるときは、リッチ還元制御を禁止することなく、リッチ還元制御を行うように構成する。
【００２４】
なお、第２設定温度閾値Ｔ２は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の温度に応じたＮＯｘ吸蔵量（ＮＯｘ浄化率）の立ち上がりの状態に基づいて、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２がリッチ還元可能な温度の下限値近傍（例えば、２００℃近傍）となるように実験等により予め設定される値である。
【００２５】
このときは、リッチ還元制御を行って、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるので、リッチ還元制御後は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵により、排気ガスＧ中のＮＯｘを浄化できる。なお、リッチ還元制御中に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２からスリップしてくるＮＯｘは、図２に示すように、選択還元触媒装置１４の内部に吸着させておいたアンモニア、及び、尿素水噴射装置１６から噴射された尿素水Ｕより変化したアンモニアの一方又は両方を還元剤として、選択還元触媒装置１４で浄化される。
【００２６】
また、制御装置３０が、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した場合でも、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２未満であるときは、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２を通過する排気ガスＧの温度がリッチ還元制御を行ってもＮＯｘ吸蔵能力を回復できる温度ではないため、リッチ還元制御を行わない。この場合は、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２で吸着できるＮＯの量は少ないが、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２によるＮＯｘ吸蔵でＮＯｘを浄化する。なお、このとき、下流側の選択還元触媒装置１４を通過する排気ガスＧの温度は選択還元触媒装置１４に担持した触媒が活性化していない温度であり、選択還元触媒装置１４の機能が停止しているため、尿素水Ｕの噴射も停止する。
【００２７】
以上をまとめると、次のようになる。本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１では、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定した条件が成立した場合でも、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であるときは、図２に示すように、選択還元触媒装置１４が高いＮＯｘ浄化率を発揮し、選択還元触媒装置１４だけで排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保することができるので、リッチ還元制御を禁止して、リッチ還元制御の実施頻度を減少する。
【００２８】
また、上記の条件が成立したときで、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１未満で、かつ、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２以上であるときは、図２に示すように、選択還元触媒装置１４のＮＯｘ浄化率がやや低い状態にあり、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２と選択還元触媒装置１４の両方により排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保する必要があるので、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のリッチ還元制御を吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じて行う。
【００２９】
そして、上記の条件が成立したときで、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２未満であるときは、排気ガスＧの温度がリッチ還元制御が可能な温度ではないため、リッチ還元制御を行わない。このときは、図２に示すように、選択還元触媒装置１４のＮＯｘ浄化率が低い状態であるので、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２にＮＯｘを吸蔵することで排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保する。
【００３０】
また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１では、制御装置３０が、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があるとの判定が成立しているが、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上の値であるためにリッチ還元制御を禁止していた後で、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上の値から下降して第１設定温度閾値Ｔ１未満になった場合で、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２以上の値から下降して第２設定温度閾値Ｔ２未満になったときに、リッチ還元制御を行うように構成してもよい。
【００３１】
あるいは、制御装置３０が、第３設定温度閾値Ｔ３を第１設定温度閾値Ｔ１より小さく、かつ、第２設定温度閾値Ｔ２より大きい値として予め設定し、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があるとの判定が成立しているが、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上の値であるためにリッチ還元制御を禁止していた後で、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上の値から下降して第１設定温度閾値Ｔ１未満になった場合で、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第３設定温度閾値Ｔ３以上の値から下降して第３設定温度閾値Ｔ３未満になったときに、リッチ還元制御を行うように構成してもよい。なお、第３設定温度閾値Ｔ３は、実験結果等により、予め設定される値であり、例えば、２２０℃近傍の値に設定される。
【００３２】
上記の排気ガスＧの温度の低下の際のリッチ還元制御により、排気ガスＧの温度が低下して吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ浄化率が低下する直前に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵能力を回復できるので、排気ガスＧ中のＮＯｘを吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２で吸蔵してＮＯｘを浄化できる期間を長引かせることができる。
【００３３】
次に、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１を基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法について、図３に示す制御フローを例にして説明する。図３に示す制御フローは、エンジン１０が運転状態にあるときで、かつ、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があるとの判定が成立しているときに、予め設定した制御時間が経過する度に上級の制御フローより呼ばれてスタートする制御フローとして示している。
【００３４】
図３の制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する。ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であると判定する場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に進み、ステップＳ２０にて、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のリッチ還元制御を禁止する。ステップＳ２０の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ１０にて、ＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１未満であると判定する場合（ＮＯ）には、ステップＳ３０に進み、ステップＳ３０にて、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２以上であるか否かを判定する。ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２以上である場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０にて、リッチ還元制御を実施する。ステップＳ４０の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ３０の判定で、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２未満である場合（ＮＯ）には、ステップＳ５０に進み、リッチ還元制御を未実施のまま、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２へのＮＯｘ吸蔵のみを行う。ステップＳ５０の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３７】
なお、図３の制御フローでは図示していないが、前回のステップＳ１０にてＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値Ｔ１以上であると判定しており、かつ、今回のステップＳ１０にてＳＣＲ用温度センサ２１の検出値Ｔｓが第１設定温度閾値未満であると判定している場合には、ステップＳ３０からステップＳ４０に進む前に、ＬＮＴ用温度センサ２０の検出値Ｔｌが第２設定温度閾値Ｔ２または第３設定温度閾値Ｔ３に達したか否かの判定をこの判定が成立するまで行い、この判定が成立したときにステップＳ４０に進むようにしてもよい。
【００３８】
以上より、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムを基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関１０の排気通路１１に上流側から順に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２、選択還元触媒装置１４を配設して構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があると判定したときでも、選択還元触媒装置１４の入口を通過する排気ガスＧの温度Ｔｓが予め設定された第１設定温度閾値Ｔ１以上であるときは、リッチ還元制御を禁止することを特徴とする方法となる。
【００３９】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎがリッチ還元制御を行う必要がある量Ｎ１以上であるときでも、選択還元触媒装置１４が十分な還元性能（ＮＯｘ浄化性能）を発揮できる温度に達しているときには、リッチ還元制御を行なわずに、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵能力が低下した状態のままでも、下流側の選択還元触媒装置でＮＯｘを浄化することで、排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能は確保できるので、リッチ還元制御を禁止する。これにより、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のリッチ還元制御の実施頻度を減少させて燃費を向上させることができる。
【００４０】
また、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２と選択還元触媒装置１４の両方で排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保できる状態（Ｔｓ＜Ｔ１、Ｔｌ≧Ｔ２）にある場合では、リッチ還元制御の効果があるので、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵量Ｎに応じてリッチ還元制御を行う必要があるとの判定が成立する度にリッチ還元制御を行う。これにより、排気ガスＧの低温時における吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵能力を確保して、選択還元触媒装置１４のＮＯｘ浄化率の低下を補うことができ、排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保できる。
【００４１】
また、選択還元触媒装置１４のみで排気ガス浄化システム１全体でのＮＯｘ浄化性能を確保できる状態（Ｔｓ≧Ｔ１）から、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のリッチ還元制御でＮＯｘ吸蔵能力の回復が可能な温度の下限値の近傍（Ｔ２またはＴ３）まで吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の温度が低下したときにリッチ還元制御を行う。これにより、排気ガスＧの温度が低下して吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ浄化率が低下する直前に吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２のＮＯｘ吸蔵能力を回復できるので、吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２の低温時（Ｔｌ＜Ｔ２）における、排気ガスＧ中のＮＯｘを吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置１２で吸蔵してＮＯｘを浄化できる期間を長引かせることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  内燃機関の排気ガス浄化システム
１０  エンジン（内燃機関）
１１  排気通路
１２  吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置
１４  選択還元触媒装置
２０  ＬＮＴ用温度センサ（ＬＮＴ用温度検出装置）
２１  ＳＣＲ用温度センサ（ＳＣＲ用温度検出装置）
３０  制御装置
Ｇ  排気ガス
Ｔｌ  吸蔵型ＮＯｘ還元触媒装置の入口を通過する排気ガスの温度
Ｔｓ  選択還元触媒装置の入口を通過する排気ガスの温度
Ｔ１  第１設定温度閾値
Ｔ２  第２設定温度閾値
Ｔ３  第３設定温度閾値
【図１】
2018080678.tif 000003
【図２】
2018080678.tif 000004
【図３】
2018080678.tif 000005