(57)【要約】【課題】白金が堆積することによって低下した還元触媒のＮＯｘ浄化率を回復させる。【解決手段】本発明に係る排気浄化装置は、少なくとも酸化触媒２１と排気ガス中の窒素酸化物を還元する還元触媒２４とを排気上流側から順次に有してなる排気浄化ユニット２０と、還元触媒２４における窒素酸化物の浄化状態を取得する浄化状態取得部６２と、還元触媒２４における浄化状態が悪化している場合は、還元触媒２４を高温にする強制再生制御を実施する強制再生制御実施部６４と、を備える。この構成により、白金が堆積することによって低下した還元触媒２４のＮＯｘ浄化率を回復させることが可能となる。【選択図】図１
2015155669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも酸化触媒と排気ガス中の窒素酸化物を還元する還元触媒とを排気上流側から順次に有してなる排気浄化ユニットと、
前記還元触媒における窒素酸化物の浄化状態を取得する浄化状態取得部と、
前記還元触媒における前記浄化状態が悪化している場合は、前記還元触媒を高温にする強制再生制御を実施する強制再生制御実施部と、
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】
前記還元触媒を高温にする強制再生制御の積算時間又は回数を取得する強制再生制御積算部を備え、
前記強制再生制御実施部は、前記浄化状態が悪化し、且つ前記強制再生制御の積算時間又は回数が所定の閾値未満である場合は、前記還元触媒を高温にする前記強制再生制御を実施することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記強制再生制御実施部は、前記還元触媒への還元剤の供給量を増加しても前記浄化状態が悪化している場合は、前記還元触媒を高温にする前記強制再生制御を実施することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記浄化状態取得部は、前記還元触媒への還元剤の噴射量の補正係数から前記浄化状態を取得することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記浄化状態取得部は、前記還元触媒の上流及び下流に設けられたＮＯｘセンサの検出値から前記浄化状態としてＮＯｘ浄化率を取得することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記排気浄化ユニットは、前記還元触媒の上流側にＤＰＦを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか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、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等に搭載された内燃機関から排出される排気ガスには窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれる場合がある。このＮＯｘを浄化する排気浄化装置の一つとして、内燃機関の排気通路に備えられた還元触媒の上流側で還元剤を噴射し、還元剤とＮＯｘとの還元反応を触媒によって促進させ、ＮＯｘを窒素や水、二酸化炭素等に分解して大気中に放出するように構成されたものがある。
【０００３】
このような排気浄化装置として、尿素水溶液やアンモニア水を還元剤として用いる尿素ＳＣＲ（Selective Catalyst Reduction）システムがある。尿素ＳＣＲシステムでは、アンモニアの吸着機能を有するＮＯｘ選択還元触媒が用いられ、触媒還元剤が加水分解することによって生成されるアンモニアが還元触媒に吸着され、そこに流入する排気ガス中のＮＯｘがアンモニアと反応することで浄化される。
【０００４】
下記の特許文献１には、還元触媒に対する還元剤（アンモニア）の噴射を停止してから、上流側のＮＯｘ量と下流側のＮＯｘ量とが等しくなるまでの還元剤の消費量に基づいて還元触媒の劣化状態を判定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
還元触媒を備えるＳＣＲシステムなどの排気浄化システムにおいては、還元触媒の上流側に酸化触媒、ＤＰＦ等が別途が配置される。これらの酸化触媒、ＤＰＦ等は白金（Ｐｔ）を担持しており、高温状態に晒されることによって白金が離脱して下流の還元触媒に堆積するという問題がある。そして、白金が還元触媒に堆積すると、還元触媒上でアンモニアが酸化され、ＮＯｘ浄化率を低下させてしまう問題がある。
【０００７】
上記の特許文献１に記載された技術では、還元触媒の劣化状態を判定することは可能であるが、白金が堆積することによって浄化率が低下した還元触媒を再生することは想定していなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、白金が堆積することによって低下した還元触媒のＮＯｘ浄化率を確実に回復させることが可能な、新規かつ改良された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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、少なくとも酸化触媒と排気ガス中の窒素酸化物を還元する還元触媒とを排気上流側から順次に有してなる排気浄化ユニットと、前記還元触媒における窒素酸化物の浄化状態を取得する浄化状態取得部と、前記還元触媒における前記浄化状態が悪化している場合は、前記還元触媒を高温にする強制再生制御を実施する強制再生制御実施部と、を備える内燃機関の排気浄化装置が提供される。
【００１０】
また、前記還元触媒を高温にする強制再生制御の積算時間又は回数を取得する強制再生制御積算部を備え、前記強制再生制御実施部は、前記浄化状態が悪化し、且つ前記強制再生制御の積算時間又は回数が所定の閾値未満である場合は、前記還元触媒を高温にする前記強制再生制御を実施するものであっても良い。
【００１１】
また、前記強制再生制御実施部は、前記還元触媒への還元剤の供給量を増加しても前記浄化状態が悪化している場合は、前記還元触媒を高温にする前記強制再生制御を実施するものであっても良い。
【００１２】
また、前記浄化状態取得部は、前記還元触媒への還元剤の噴射量の補正係数から前記浄化状態を取得するものであっても良い。
【００１３】
また、前記浄化状態取得部は、前記還元触媒の上流及び下流に設けられたＮＯｘセンサの検出値から前記浄化状態としてＮＯｘ浄化率を取得するものであっても良い。
【００１４】
また、前記排気浄化ユニットは、前記還元触媒の上流側にＤＰＦを有するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、白金が堆積することによって低下した還元触媒のＮＯｘ浄化率を回復させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態にかかるシステムの全体構成を示す模式図である。
【図２】還元触媒に白金が付着した場合（破線）と、還元触媒に白金が付着していない場合（実線）とで、アンモニアが酸化される割合（％）を示す特性図である。
【図３】還元触媒に白金が付着した場合（破線）と、還元触媒に白金が付着していない場合（実線）とで、ＮＯｘの浄化率を示す特性図である。
【図４】還元触媒に付着した白金が、高温状態でシンタリングする様子を示す模式図である。
【図５】還元触媒に付着した白金をシンタリングする処理を示すフローチャートである。
【図６】還元触媒を高温状態にして白金をシンタリングさせた場合に、ＮＯｘ浄化率が向上する様子の一例を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
１．排気浄化システム
（１）全体構成
図１は、本実施形態にかかるシステム１００の全体構成を示している。このシステム１００は、酸化触媒２１、ＤＰＦ２２、還元触媒２４、還元剤噴射弁２６を有する排気浄化ユニット２０と、ＤＰＦ２２の強制再生制御、還元触媒２４へ還元剤を供給する還元剤噴射弁２６の動作制御、還元触媒２４の強制再生制御等を行う制御装置（ＤＣＵ；Dosing  Control  Unit）６０を含んでいる。このシステム１００は、内燃機関５からの排気ガス中に含まれるＰＭをＤＰＦ２２によって捕集する機能を有している。なお、本実施形態ではＤＰＦ２２を備えるシステムを例示するが、ＤＰＦ２２を備えていないシステムに適用することも可能である。
【００１９】
また、システム１００は、内燃機関５と、内燃機関５を制御するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）８を備えている。排気浄化ユニット２０は、酸化触媒２１、ＤＰＦ２２、還元触媒２４を排気上流側から順次に備えている。内燃機関５から排出された排気ガスは、排気管１１に送られ、酸化触媒２１、ＤＰＦ２２、還元触媒２４を通過して外部へ排出される。
【００２０】
また、システム１００は、軽油などの燃料を貯蔵する燃料タンク３０と、燃料タンク３０内の燃料を内燃機関５、及び排気浄化ユニット２０へ供給する燃料ポンプ３２と、燃料に含まれる異物等を除去するための燃料フィルタ３４と、を備えている。燃料タンク３０内の燃料は、燃料ポンプ３２により燃料供給管３６を通って燃料フィルタ３４へ送られ、更に燃料供給管３８を通って排気浄化ユニット２０へ送られる。また、燃料タンク３０内の燃料は、燃料供給管３７を通って内燃機関５へ燃料を供給するコモンレール（不図示）に送られる。コモンレールに送られた燃料のうち、余剰分の燃料は燃料回収管３９を通って燃料タンク３０に戻される。
【００２１】
（２）排気浄化ユニット
排気浄化ユニット２０の構成要素のうち、酸化触媒２１は、内燃機関５でのポスト噴射等によって排気管１１内に供給された未燃燃料を酸化し、酸化熱を発生させる。酸化触媒２１は、公知のもの、例えば、アルミナに白金（Ｐｔ）を担持させたものに所定量のセリウム等の希土類元素を添加したものを用いることができる。
【００２２】
また、ＤＰＦ２２は、排気ガスがＤＰＦ２２を通過する際に排気ガス中のＰＭ(微粒子状物質)を捕集する。ＤＰＦ２２は、公知のもの、例えば、セラミック材料から構成されたハニカム構造のフィルタを用いることができる。酸化触媒２１で発生した酸化熱によりＤＰＦ２２に流入する排気ガスが昇温し、ＤＰＦ２２が加熱される。これにより、ＤＰＦ２２が捕集したＰＭが燃焼し、ＤＰＦ２２の強制再生制御が行われる。ＤＰＦ２２には、酸化触媒２１で浄化しきれなかった未燃成分（ＣＯ，ＨＣ）の酸化のため、およびＰＭの燃焼開始温度の低下のために白金が担持されている。
【００２３】
還元触媒２４は、還元剤噴射弁２６から排気通路１１内に噴射された尿素水溶液が分解することで生成されるアンモニアを吸着し、アンモニアとＮＯｘとの還元反応を促進する機能を有している。具体的には、還元触媒２４では、尿素水溶液中の尿素が分解することによって生成されるアンモニア（ＮＨ３）がＮＯｘと反応することにより、ＮＯｘが窒素（Ｎ２）及び水（Ｈ２Ｏ）に分解される。還元触媒２４は公知の触媒が適宜用いられる。なお、本実施形態において使用できる還元剤は尿素水溶液に限られるものではなく、例えばアンモニア水等、アンモニアが生成されるものであればよい。
【００２４】
還元剤噴射弁２６は、制御装置６０により開弁のオンオフが制御される電磁駆動式のオンオフ弁が用いられており、還元触媒２４よりも上流側において排気通路１１に固定されている。制御装置６０は、演算によって求められる指示噴射量に応じて所定のＤＵＴＹサイクル中における開弁ＤＵＴＹ比を設定することにより、排気通路１１内への還元剤の噴射量を調節する。
【００２５】
ここで、還元剤噴射弁２６の指示噴射量Ｑは、以下の式（１）から算出することができる。
指示噴射量Ｑ＝（現在のＮＯｘ流量に相当する噴射量Ａ）＋（還元触媒の吸着可能量Ｂ）
・・・（１）
【００２６】
式（１）において、現在のＮＯｘ流量に相当する噴射量Ａは、還元触媒２４の上流を流れる排気ガス中のＮＯｘ流量に相当する噴射量であって、還元触媒２４の上流を流れる排気ガス中のＮＯｘを還元するために必要な噴射量である。還元触媒２４の上流を流れる排気ガス中のＮＯｘ流量は、排気ガス流量にＮＯｘセンサ１６のセンサ信号から算出されるＮＯｘ濃度を乗算して求めることができる。排気ガス中のＮＯｘ流量に相当する噴射量Ａよりも余分に噴射した量は還元触媒２４に吸着されるため、還元触媒２４のアンモニア吸着量に相当する。また、還元触媒２４の吸着可能量Ｂは、還元触媒２４が最大限吸着可能な吸着量から現在の還元触媒２４のアンモニア吸着量を減算した差分である。なお、還元触媒２４が最大限吸着可能な吸着量は、触媒温度に応じて変動する。
【００２７】
制御装置６０は、所定のサイクル毎に上式から指示噴射量Ｑを算出し、還元剤噴射弁２６の噴射量を制御する。制御装置６０は、所定のサイクル毎に還元触媒２４に吸着される吸着量を算出して、前回のサイクルで求めたアンモニア吸着量に積算していくことで、所定のサイクル毎に還元触媒２４のアンモニア吸着量を取得することができる。
【００２８】
また、ＮＯｘセンサ１４のセンサ信号に基づいて算出された還元触媒２４の下流のＮＯｘ濃度が上流のＮＯｘ濃度および推定ＮＯｘ浄化率から算出される下流のＮＯｘ濃度を超えている場合は、指示噴射量を更に増加して噴射を行い、還元触媒２４の下流にＮＯｘが流れないように制御を行う。この際、制御装置６０は、還元触媒２４の下流のＮＯｘ濃度から指示噴射量の補正係数を算出し、この補正係数に基づいて指示噴射を更に増加する。
【００２９】
還元触媒２４の下流側には排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するためのＮＯｘセンサ１４が備えられている。また、還元触媒２４の上流側にも排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するためのＮＯｘセンサ１６が備えられている。還元触媒２４におけるＮＯｘ浄化率は、上流側のＮＯｘ濃度と下流側のＮＯｘ濃度との比較によって求めることができる。また、ＮＯｘセンサ１６のセンサ信号は、制御装置６０に送信され、制御装置６０ではこのセンサ信号に基づいて排気ガス中のＮＯｘ濃度が算出される。還元触媒２４の上流側には排気ガスの温度を検出する排気温度センサ（不図示）が設けられている。
【００３０】
排気浄化ユニット２０は、酸化触媒２１の上流及び下流にそれぞれ温度センサ５０，５２を備え、また、ＤＰＦ２２の上流及び下流の圧力をそれぞれ検出する圧力センサ５４を備えている。これらセンサの検出値は制御装置６０に送られて、それぞれの位置での圧力や温度が検出される。なお、演算によって推定可能であるならば、これらのセンサは省略可能である。
【００３１】
本実施形態のシステム１００では、ＤＰＦ２２に堆積したＰＭを強制的に燃焼させる強制再生制御が適時行われる。強制再生制御は、圧力センサ５４により検出されたＤＰＦ２２の上流と下流の圧力の差分が大きくなったときに行われる。圧力の差分が大きいほど、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの蓄積量が多くなるためである。
【００３２】
強制再生制御では、ＤＰＦ２２を６００℃程度に昇温させるため、ＤＰＦ２２及び酸化触媒２１の上流から燃料が噴射される。このため、本実施形態のシステム１００は、酸化触媒２１の上流の排気管１１に燃料を噴射する噴射ユニット８０と、噴射ユニット８０による燃料の噴射量を調量する調量ユニット７０を備えている。
【００３３】
強制再生制御を行う場合、内燃機関５での吸気絞り、ポスト噴射等によって排気ガス温度が昇温する。排気ガス温度が昇温すると、噴射ユニット８０から燃料が噴射され、酸化触媒２１における更なる燃焼が行われる。この際、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度が６００℃程度となるように、調量ユニット７０により噴射量が調量される。これにより、酸化触媒２１での燃焼により高温となった排気ガスがＤＰＦ２２へ流入し、ＤＰＦ２２内のＰＭが燃焼する。噴射ユニット８０からの燃料噴射による強制再生制御は、ＤＰＦ２２が捕集したＰＭの量に応じて、例えば１５分〜３０分程度行われる。
【００３４】
（３）還元触媒への白金の付着
ところで、強制再生制御により排気ガス温度が昇温すると、酸化触媒２１及びＤＰＦ２２に担持されている白金が離脱し、排気通路１１の下流側に流れる。そして、下流側に流れた白金は、還元触媒２４に付着する。
【００３５】
還元触媒２４に白金が付着すると、還元剤としてのアンモニアが還元触媒２４に吸着され難くなる。更に、還元剤噴射弁２６から噴射された尿素水溶液が分解することで生成されたアンモニアが、還元触媒２４に付着した白金によって酸化され、ＮＯｘが生成される。
【００３６】
図２は、還元触媒２４に白金が付着した場合（破線）と、還元触媒２４に白金が付着していない場合（実線）とで、アンモニアが酸化される割合（％）を示す特性図である。図２に示す酸化割合（％）は、還元触媒２４へＮＨ３は供給しているが、ＮＯｘは供給していない場合を示している。図２に示すように、温度の上昇に伴い、アンモニアが酸化される割合は高くなる。そして、図２に示すように、還元触媒２４に白金が付着している場合（破線）は、還元触媒２４に白金が付着していない場合（実線）と比べて、より低温の領域からアンモニアが酸化される割合が高くなることが判る。
【００３７】
図３は、還元触媒２４に白金が付着した場合（破線）と、還元触媒２４に白金が付着していない場合（実線）とで、ＮＯｘの浄化率を示す特性図である。還元触媒２４に白金が付着している場合（破線）は、還元触媒２４に白金が付着していない場合（実線）に比べ、前述の通り、アンモニアが吸着され難くなること、及びアンモニアが付着した白金で酸化され、ＮＯｘが生成されることから、還元触媒２４におけるＮＯｘの浄化率が低下する。特に還元触媒２４が高温になると、図２で示したように、アンモニアから生成されるＮＯｘが増加するので、ＮＯｘの浄化率は著しく低下する。
（４）還元触媒に付着した白金のシンタリング
このため、本実施形態では、還元触媒２４に白金が付着してＮＯｘの浄化率が低下した場合は、還元触媒２４を高温に晒し、還元触媒２４に付着した白金をシンタリングさせる制御（還元触媒２４の強制再生制御）を行う。
【００３８】
図４は、還元触媒２４に付着した白金が、高温状態でシンタリングする様子を示す模式図である。このように、還元触媒２４を高温状態にすることで白金がシンタリングし、ある範囲に広がって付着していた白金が１箇所に集中する。これにより、還元触媒２４の表面のアンモニアが吸着される面積が拡がり、還元触媒２４に付着した白金によってアンモニアが酸化されなくなる。従って、ＮＯｘの浄化率を大幅に回復することができる。
【００３９】
具体的には、通常運転により排気システムが劣化してＮＯｘ浄化率が悪化してきた場合は、還元触媒２４の下流のＮＯｘ濃度が上流のＮＯｘ濃度および推定ＮＯｘ浄化率から算出される下流のＮＯｘ濃度を超えるため、制御装置６０は、上述した補正係数を算出し、補正係数に基づいて還元剤噴射弁２６の噴射量を増加する。また、制御装置６０は、還元触媒２４の上流側のＮＯｘ濃度と下流側のＮＯｘ濃度との比較によってＮＯｘ浄化率を算出する。そして、補正係数による噴射量の増加によってもＮＯｘ浄化率が悪化した状態が継続する場合は、還元触媒２４への白金の堆積によりＮＯｘ浄化率が低下しているものと判断し、還元触媒２４が高温になるように制御する。
【００４０】
還元触媒２４を高温にする強制再生制御は、ＤＰＦ２２の強制再生制御と同様にして行うことができる。すなわち、還元触媒２４の強制再生制御を行う場合、内燃機関５での吸気絞り、ポスト噴射等によって排気ガス温度を昇温させ、排気ガス温度が昇温すると、噴射ユニット８０から燃料を噴射し、酸化触媒２１における更なる燃焼が行われる。この際、下流のＤＰＦ２２、還元触媒２４に流入する排気ガスの温度が６００℃程度となるように、噴射ユニット８０からの燃料噴射を制御する。なお、後述するが、排気ガス温度を７００℃程度にするとより短時間で還元触媒２４の強制再生制御を行うことができる。このため、還元触媒２４の強制再生制御では、ＤＰＦ２２の強制再生制御よりも排気ガス温度が高温（例えば７００℃）となるように制御を行っても良い。
【００４１】
還元触媒２４の強制再生制御により、還元触媒２４に堆積した白金をシンタリングさせることができる。還元触媒２４に堆積した白金がシンタリングすることによって、還元触媒２４に吸着したアンモニアとＮＯｘとの反応確率が上がるため、ＮＯｘ浄化率を回復させることが可能となる。
【００４２】
図５は、還元触媒２４の強制再生、すなわち、還元触媒２４に付着した白金をシンタリングする処理を示すフローチャートである。なお、還元触媒２４の強制再生においては、ＤＰＦ２２の強制再生と兼ねて実施することも可能であるが、両強制再生に適した温度や時間等の選択を考慮する必要がある。
【００４３】
ステップＳ１０では、尿素水噴射量の補正係数が所定の閾値以上であるか否かを判定し、補正係数が所定の閾値以上の場合はステップＳ１２へ進む。一方、補正係数が所定の閾値未満の場合は、ステップＳ１０へ戻る。
【００４４】
ステップＳ１２では、ＮＯｘ浄化率に異常が発生しているか否かを判定し、ＮＯｘ浄化率に異常が発生している場合はステップＳ１４へ進む。ＮＯｘ浄化率異常が発生していない場合はステップＳ１０へ戻る。
【００４５】
ステップＳ１４では、シンタリングのための還元触媒２４の強制再生時間（回数）をリセット（ステップＳ２８）した回数Ｎが所定の閾値以上であるか否かを判定する。回数Ｎが所定の閾値以上の場合は、ステップＳ１６へ進み、還元触媒２４における白金の堆積以外の異常要因がある、または、既に強制再生制御を繰り返し行っており、更なる還元触媒２４の強制再生が難しいと判定し、エラー報告を行う。
【００４６】
一方、回数Ｎが所定の閾値未満の場合はステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、還元触媒２４の強制再生が可能な運転状態であるか否か判定し、強制再生可能な運転状態の場合はステップＳ２０へ進み、還元触媒２４の強制再生の実施を開始する。一方、還元触媒２４の強制再生を実施できない場合はステップＳ１８で待機する。ステップＳ１８では、主としてエンジン運転状態に応じて強制再生の可否を判定する。例えば、ステップＳ１８では、排気温度が強制再生可能な温度に上昇しているか否かに基づいて、強制再生の可否を判定する。
【００４７】
ステップＳ２０の後はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、強制再生制御の実施中に、強制再生が可能な運転状態であるか否か判定し、強制再生可能な運転状態の場合はステップＳ２４へ進む。ステップＳ２２においても、主としてエンジン運転状態に応じて強制再生の可否を判定する。ステップＳ２４では、還元触媒２４の強制再生の積算時間（または回数）が所定の閾値以上であるか否かを判定し、積算時間（または回数）が所定の閾値以上の場合は、還元触媒２４の強制再生が十分に行われ、ＮＯｘ浄化率が回復したと判断し、ステップＳ２６へ進み、還元触媒２４の強制再生を終了する。一方、ステップＳ２４で積算時間（または回数）が所定の閾値未満の場合は、還元触媒２４の強制再生が十分に行われていないため、ステップＳ２２へ戻る。
【００４８】
ステップＳ２６の後はステップＳ２８へ進み、還元触媒２４の強制再生の積算時間（または回数）を０にリセットする。次のステップＳ３０では、回数Ｎに１を加算する（Ｎ＝Ｎ＋１）。ステップＳ３０の後はステップＳ１０へ戻る。
【００４９】
また、ステップＳ２２で還元触媒２４の強制再生が可能な運転状態でない場合は、ステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では還元触媒２４の強制再生を中断し、次のステップＳ３４では還元触媒２４の強制再生積算時間（回数）を記録する。ステップＳ３４の後はステップＳ１８へ戻り、還元触媒２４の強制再生が再び可能な運転状態になれば、ステップＳ２０以降で還元触媒２４の強制再生を再び開始する。
【００５０】
以上のように図５のフローチャートの処理によれば、ステップＳ２４で還元触媒２４の強制再生の積算時間（または回数）が所定の閾値未満の場合は、還元触媒２４に付着した白金をシンタリングさせるため、ステップＳ２０で開始した還元触媒２４の強制再生が継続して行われる。これにより、還元触媒２４が高温状態となり、還元触媒２４に付着していた白金をシンタリングすることができ、還元触媒２４の表面のアンモニアが吸着される領域を拡大することができる。従って、ＮＯｘの浄化率を大幅に回復することが可能となる。
【００５１】
図５の処理を実現するため、図１に示すように、制御装置６０は、浄化状態取得部６２、強制再生制御実施部６４、強制再生制御積算部６６を有している。浄化状態取得部６２は、還元触媒２４における窒素酸化物の浄化状態を取得する。具体的には、浄化状態取得部６２は、還元触媒２４における窒素酸化物の浄化状態として、上述した補正係数、及びＮＯｘ浄化率を取得する。強制再生制御実施部６４は、浄化状態が悪化し、且つ強制再生制御の積算時間又は回数が所定の閾値未満である場合は、還元触媒２４を高温にする強制再生制御を実施する。強制再生制御積算部６６は、還元触媒２４の強制再生の積算時間又は回数を取得する。制御装置６０は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、各構成要素はマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
【００５２】
図６は、還元触媒２４を高温状態にして白金をシンタリングさせた場合に、ＮＯｘ浄化率が向上する様子の一例を示す特性図である。図６に示すように、高温状態を６００℃で２時間（図６中一点鎖線で示す）、６００℃で６時間（図６中に二点鎖線で示す）、７００℃で２時間（図６中に破線で示す）のそれぞれで実施した場合、６００℃で６時間、７００℃で２時間の場合にＮＯｘ浄化率が大きく向上し、還元触媒２４に白金が付着していない場合の特性（図６中に実線で示す）に近づくことが判る。従って、本実施形態によれば、還元触媒２４に白金が付着した場合であっても、ＮＯｘ浄化率を大きく回復させることが可能である。
【００５３】
以上説明したように本実施形態によれば、還元触媒２４に白金が付着してＮＯｘの浄化率が低下した場合は、還元触媒２４を高温に晒し、還元触媒２４に付着した白金をシンタリングさせる。これにより、還元触媒２４の表面のアンモニアが吸着される領域を拡大することができる。従って、ＮＯｘの浄化率を大幅に回復することが可能となる。
【００５４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５５】
１４，１６    ＮＯｘセンサ
２０    排気浄化ユニット
２１    酸化触媒
２２    ＤＰＦ
２４    還元触媒
６０    制御装置
６２    浄化状態取得部
６４    強制再生制御実施部
６６    強制再生制御積算部
【図１】
2015155669.tif 000003
【図２】
2015155669.tif 000004
【図３】
2015155669.tif 000005
【図４】
2015155669.tif 000006
【図５】
2015155669.tif 000007
【図６】
2015155669.tif 000008