(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が設けられていても、パティキュレートフィルタの強制再生を支障なく良好に行い得るようにする。【解決手段】燃料噴射装置１９（燃料添加手段）のポスト噴射により排気ガス７中に燃料添加を行い、その添加燃料から生じた炭化水素が酸化触媒１１ａで酸化反応した時の反応熱により捕集済みパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタ１１を強制再生する排気浄化装置に関し、ＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より排気温度が低い場合に限り強制再生時の燃料添加の開始後にポスト噴射（燃料添加）を一時的に中断し且つＮＯx吸着触媒１６からの炭化水素の放出開始を待ってポスト噴射を再開するように燃料噴射装置１９を制御する制御装置１８を備える。【選択図】図１
2008014181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化触媒を入側に付帯装備して排気管途中に装備されたパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの前段に設けられて低排気温度条件で排気ガス中のＮＯxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したＮＯx中のＮＯ2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するＮＯx吸着触媒とを備え、該ＮＯx吸着触媒より上流側で燃料添加手段により排気ガス中に燃料添加を行い、その添加燃料から生じた炭化水素が酸化触媒で酸化反応した時の反応熱により捕集済みパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを強制再生する排気浄化装置において、ＮＯx吸着触媒の炭化水素の放出温度より排気温度が低い場合に限り強制再生時の燃料添加の開始後に燃料添加を一時的に中断し且つＮＯx吸着触媒からの炭化水素の放出開始を待って燃料添加を再開するように燃料添加手段を制御する制御装置を備えたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
燃料添加の開始から累積の総添加量が規定値に達したところで燃料添加手段に燃料添加を中断させ且つ現在の運転状態が加速ではない条件で排気温度の上昇変化率が規定値を超えた時にＮＯx吸着触媒からの炭化水素の放出開始を判定して燃料添加手段に燃料添加を再開させるように制御装置が構成されてい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】
各流路の入口側を目封じしている栓体を入側端面から所要長さだけ流路奥側へ入り込んだ位置に配置して成る奥栓式のパティキュレートフィルタを採用し、その入口側の栓体の配置位置から入側端面までの範囲に酸化触媒原料を担持させてパティキュレートフィルタ自体の前方部分に酸化触媒を一体的に構成した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。
【請求項４】
酸化触媒をパティキュレートフィルタと別体で構成した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、排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造を成し、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出される一方、排気ガス中のパティキュレートが多孔質薄壁の内側表面に捕集されるようになっている。
【０００４】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、ＰｔやＰｄ等を活性種とする酸化触媒をパティキュレートフィルタに一体的に担持させるようにしている。
【０００５】
即ち、このような酸化触媒を担持させたパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【０００６】
ただし、斯かるパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがある。
【０００７】
そこで、パティキュレートフィルタの入側にフロースルー型の酸化触媒を付帯装備させるようにし、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタより上流側に燃料を添加してパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが考えられている。
【０００８】
つまり、この燃料添加で生じた炭化水素が酸化触媒を通過する間に酸化反応し、その反応熱で昇温した排気ガスの流入により直後のパティキュレートフィルタの床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００９】
尚、この種の燃料添加を実行するための具体的手段としては、圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加するのが一般的である。
【００１０】
一方、ディーゼルエンジンの排気浄化を図るにあたっては、前述のように排気ガス中のパティキュレートを除去するだけでは十分ではなく、排気ガス中に含まれるＮＯx（窒素酸化物）についても除去する必要があるので、本発明者らは、パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒を設けてパティキュレートとＮＯxの同時低減化を図ることを創案するに到った。
【００１１】
ここで言うＮＯx吸着触媒とは、既に実用化が進められているＮＯx吸蔵還元触媒（排気空燃比がリーンの時に排気ガス７中のＮＯxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し且つ排気ガス７中のＯ2濃度が低下した時に未燃の炭化水素やＣＯ等の介在によりＮＯxを分解放出して還元浄化する性質を持つもの）とは全く異なる性質のものであり、排気ガス中のＮＯxや炭化水素を物理的に吸着する能力に優れたゼオライトから成るフロースルー型の触媒のことを意味している。
【００１２】
ゼオライトはアルミナケイ酸塩質の多孔性結晶材料であり、結晶中に均一な分子レベルの細孔を規則正しく配向して備えていることを特徴とし、この細孔を通じて各種の分子を空洞又は孔路内に吸着する性質を備えており、このような性質以外にも、細孔が均一であることに基づく分子ふるい作用を持つ性質（細孔の孔径より小さい分子しか吸着しない）、結晶構造中のカチオンとアニオンの作用により極性物質を強く吸着する性質、触媒作用を持つ性質も兼ね備えている。
【００１３】
また、この種のゼオライトは、その骨格構造の型に基づき多種類に分類されるが、低排気温度条件下で細孔内へＮＯxと炭化水素を吸着する能力と、吸着した炭化水素を低排気温度条件下で緩慢に排気ガス中の酸素と反応させて亜酸化炭化水素とする能力と、高耐熱性、高耐久性とに優れたものを適宜に選定すれば良く、同様の性質を備えたゼオライト類縁化合物の中から選定することも可能である。
【００１４】
このようなＮＯx吸着触媒をパティキュレートフィルタの前段に装備すれば、既存のＮＯx吸蔵還元触媒が有効に機能しないような排気温度が低い運転状態で排気ガス中のＮＯxと炭化水素がＮＯx吸着触媒に同時吸着され、その吸着された炭化水素が低排気温度条件下で緩慢に排気ガス中の酸素と反応して亜酸化炭化水素となり、前記ＮＯx吸着触媒に吸着されているＮＯx中のＮＯ2が前記亜酸化炭化水素と反応して還元浄化されることになる。
【００１５】
しかも、吸着中に炭化水素の亜酸化炭化水素への酸化反応熱に助勢されてＮＯからＮＯ2への酸化反応も局部的に促されるため、吸着中に新たにＮＯからＮＯ2となったものも亜酸化炭化水素と反応して還元浄化されることになり、ＮＯx吸着触媒に吸着されたＮＯxのうちの約３０％程度が還元浄化されて低減される。
【特許文献１】特開２００３−１９３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、燃料添加によるパティキュレートフィルタの強制再生を行うに際し、パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が配置されていると、添加燃料から生じた炭化水素の大半が前段のＮＯx吸着触媒で吸着されてしまうため、該ＮＯx吸着触媒の床温度が炭化水素の放出温度まで上昇して炭化水素の吸着が起こらなくなるまで酸化触媒での反応熱の発生が滞ることになるが、従来における強制再生時の燃料添加制御では、ＮＯx吸着触媒に対し処理能力を超えた過剰な燃料添加が実行されてしまうため、その過剰に添加された燃料の潜熱によりＮＯx吸着触媒の床温度の上昇が抑制されて該ＮＯx吸着触媒の床温度が上がり難くなり、パティキュレートフィルタの強制再生に支障をきたす虞れがあった。
【００１７】
即ち、従来における強制再生時の燃料添加制御では、パティキュレートフィルタの異常過熱を回避する観点から、パティキュレートフィルタの床温度が所定レベルまで高まる度に燃料添加を中断する措置が採られるようになっているが、ＮＯx吸着触媒で炭化水素が吸着され続けている限りパティキュレートフィルタの床温度は上昇してこないため、該パティキュレートフィルタの床温度を上げるべく燃料添加が連続的に実行されてＮＯx吸着触媒への燃料添加が過剰に実行されることになっていた。
【００１８】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が設けられていても、パティキュレートフィルタの強制再生を支障なく良好に行い得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、酸化触媒を入側に付帯装備して排気管途中に装備されたパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの前段に設けられて低排気温度条件で排気ガス中のＮＯxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したＮＯx中のＮＯ2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するＮＯx吸着触媒とを備え、該ＮＯx吸着触媒より上流側で燃料添加手段により排気ガス中に燃料添加を行い、その添加燃料から生じた炭化水素が酸化触媒で酸化反応した時の反応熱により捕集済みパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを強制再生する排気浄化装置において、ＮＯx吸着触媒の炭化水素の放出温度より排気温度が低い場合に限り強制再生時の燃料添加の開始後に燃料添加を一時的に中断し且つＮＯx吸着触媒からの炭化水素の放出開始を待って燃料添加を再開するように燃料添加手段を制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
従って、本発明では、ＮＯx吸着触媒の炭化水素の放出温度より排気温度が低い場合に、燃料添加手段による燃料添加の開始後に燃料添加が一時的に中断され、それまでに添加された燃料から生じた炭化水素がＮＯx吸着触媒に吸着されることになるが、この中断によりＮＯx吸着触媒の処理能力を超えた過剰な燃料添加が防止され、その添加燃料の潜熱によりＮＯx吸着触媒の床温度の上昇が抑制される不具合が未然に回避されることになる。
【００２１】
この結果、ＮＯx吸着触媒に吸着された炭化水素が、より簡単な分子構造の炭化水素へと分解されてガス化が進み、その一部が酸化し始めることで反応熱が発生すると、ＮＯx吸着触媒の床温度が短時間のうちに炭化水素の放出温度まで上昇し、これによりＮＯx吸着触媒の細孔が開いて炭化水素の放出が開始され、その分解の進んだ反応性の高いガス状の炭化水素が高濃度で後段の酸化触媒に導かれて効率良く酸化処理されるので、その反応熱により酸化触媒の床温度が急速に高められて触媒活性が大幅に向上されることになる。
【００２２】
そして、斯かる炭化水素の放出開始を待って燃料添加が再開されると、この再開により新たに添加された燃料から生じた炭化水素が、既に放出を開始しているＮＯx吸着触媒を素通りして、触媒活性の向上した酸化触媒へと導かれて良好に酸化処理されるので、これ以降はパティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が配置されていない場合と同様に酸化触媒で反応熱を得て排気ガスの昇温を図り、パティキュレートフィルタの床温度を上げて支障なく強制再生を行うことが可能となる。
【００２３】
尚、ＮＯx吸着触媒の炭化水素の放出温度より排気温度が高い場合には、添加燃料から生じた炭化水素がＮＯx吸着触媒に吸着されることなく素通りするので、パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が配置されていない場合と同様の燃料添加制御を行えば良い。
【００２４】
更に、本発明をより具体的に実施するに際しては、燃料添加の開始から累積の総添加量が規定値に達したところで燃料添加手段に燃料添加を中断させ且つ現在の運転状態が加速ではない条件で排気温度の上昇変化率が規定値を超えた時にＮＯx吸着触媒からの炭化水素の放出開始を判定して燃料添加手段に燃料添加を再開させるように制御装置が構成されていることが好ましい。
【００２５】
また、本発明においては、各流路の入口側を目封じしている栓体を入側端面から所要長さだけ流路奥側へ入り込んだ位置に配置して成る奥栓式のパティキュレートフィルタを採用し、その入口側の栓体の配置位置から入側端面までの範囲に酸化触媒原料を担持させてパティキュレートフィルタ自体の前方部分に酸化触媒を一体的に構成するようにしてもよく、また、酸化触媒をパティキュレートフィルタと別体で構成するようにしても良い。
【発明の効果】
【００２６】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、燃料添加によるパティキュレートフィルタの強制再生を行うに際し、該パティキュレートフィルタの前段にＮＯx吸着触媒が設けられていても、該ＮＯx吸着触媒の床温度の上昇が、過剰な燃料添加による潜熱で抑制されて該ＮＯx吸着触媒の床温度が上がり難くなる事態を確実に防止することができ、燃料添加の開始から短時間のうちにＮＯx吸着触媒の床温度を効率良く炭化水素の放出温度まで上げて、添加燃料から生じた炭化水素が円滑に酸化触媒へ導かれるようにすることができるので、パティキュレートフィルタの強制再生を支障なく良好に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１中における１はターボチャージャ２を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ３から導いた吸気４が吸気管５を介し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された吸気４が更にインタクーラ６へと送られて冷却され、該インタクーラ６から図示しないインテークマニホールドへと吸気４が導かれてディーゼルエンジン１の各シリンダに導入されるようにしてある。
【００２９】
また、このディーゼルエンジン１の各シリンダから排出された排気ガス７が排気マニホールド８を介し前記ターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した排気ガス７が排気管９を介し車外へ排出されるようにしてある。
【００３０】
そして、この排気ガス７が流通する排気管９の途中に介装されたフィルタケース１０内には、前方部分に酸化触媒１１ａを一体構成した奥栓式のパティキュレートフィルタ１１が収容されており、その構造を模式的に示した図２により詳述すると、このパティキュレートフィルタ１１は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路１２の入口が栓体１３により交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路１２については、その出口が栓体１４により目封じされるようになっており、各流路１２を区画する多孔質薄壁１５を透過してパティキュレートを捕集された排気ガス７のみが下流側へ排出されるようにしてあるが、入口側の栓体１３が入側端面から所要長さだけ流路１２奥側へ入り込んだ位置に配置され、その入口側の栓体１３の配置位置から入側端面までの前方部分に、炭化水素の酸化反応を助勢する機能を高めた酸化触媒１１ａ（図３参照）が担持されており、入口側の栓体１３の配置位置から出側端面までの後方部分には、捕集済みパティキュレートの酸化反応を助勢する機能を高めた酸化触媒１１ｂ（図３参照）が担持されるようになっている。
【００３１】
尚、一般的には、前方部分の酸化触媒１１ａの方が後方部分の酸化触媒１１ｂよりもＰｔやＰｄ等の活性種の量を多くしたものとなるのが通常であるが、パティキュレートフィルタ１１全体に一様の酸化触媒を担持させるようにしても良い。
【００３２】
また、図１に示されている通り、フィルタケース１０内におけるパティキュレートフィルタ１１の前段には、低排気温度条件で排気ガス７中のＮＯxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したＮＯx中のＮＯ2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するＮＯx吸着触媒１６が装備されている。
【００３３】
尚、このＮＯx吸着触媒１６は、図４に一部を切り欠いて概略的に示す如く、排気ガス７中のＮＯxや炭化水素を物理的に吸着する能力に優れたゼオライトから成るフロースルー型のハニカム構造となっているが、同様の性質を備えたゼオライト類縁化合物から成るものであっても良い。
【００３４】
そして、フィルタケース１０には、パティキュレートフィルタ１１における前方部分の酸化触媒１１ａを通過して後方部分に流入する排気ガス７の温度を計測するための温度センサ１７が装備され、該温度センサ１７の検出信号１７ａがエンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１８に対し入力されるようになっており、他方、この制御装置１８においては、ディーゼルエンジン１の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置１９に向け燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する制御信号１９ａが出力されるようになっている。
【００３５】
ここで、前記燃料噴射装置１９は、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記制御信号１９ａにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング及び噴射量が適切に制御されるようになっている。
【００３６】
また、図示しない運転席のアクセルには、アクセル開度をディーゼルエンジン１の負荷として検出するアクセルセンサ２０（負荷センサ）が備えられていると共に、ディーゼルエンジン１の適宜位置には、その回転数を検出する回転センサ２１が装備されており、これらアクセルセンサ２０及び回転センサ２１からの検出信号２０ａ，２１ａも前記制御装置１８に入力されるようになっている。
【００３７】
更に、前記制御装置１８では、検出信号２０ａ，２１ａに基づき通常モードでの燃料噴射制御を行う制御信号１９ａが決定されるようになっている一方、パティキュレートフィルタ１１の強制再生を行う際に通常モードから強制再生モードに切り替わり、圧縮上死点（クランク角０゜）付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミング（開始時期がクランク角９０゜〜１２０゜の範囲）でポスト噴射を行うような制御信号１９ａが決定されるようになっている。
【００３８】
つまり、このようにメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス７中に未燃の燃料（主として炭化水素）が添加されることになり、この未燃の燃料により生じた炭化水素（ＨＣガス）が排気ガス７と共にディーゼルエンジン１から排出されることになる。
【００３９】
この際、制御装置１８においては、回転センサ２１からの検出信号２１ａに基づきディーゼルエンジン１の回転数が抽出される一方、アクセルセンサ２０からの検出信号２０ａに基づく制御信号１９ａの決定時に判明している燃料の噴射量が抽出され、これら回転数と噴射量とによるポスト噴射量マップからディーゼルエンジン１の運転状態に基づくポスト噴射量（強制再生のための燃料添加量）の目標値が読み出されるようになっており、しかも、その燃料添加の開始時にあっては、噴射量“零”から徐々に増加して目標値に達するようにしてある。
【００４０】
また、前述した制御装置１８における通常モードから強制再生モードへの切り替えは、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートフィルタ１１内の堆積量を推定し、その推定された堆積量が所定の上限値を超えた時にモード切り替えを行うようにすれば良い。
【００４１】
例えば、ディーゼルエンジン１の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する一方、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定し、現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間にパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ内の堆積量とする機能を全て制御装置１８が兼ね備えるようにし、該制御装置１８によりパティキュレートの堆積量の推定を実行できるようにすれば良い。
【００４２】
ただし、斯かる制御装置１８においては、パティキュレートフィルタ１１の強制再生を実行するに際し、温度センサ１７により検出される現在の排気温度がＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より低い場合に限りポスト噴射（燃料添加）の開始後に燃料添加を一時的に中断し且つＮＯx吸着触媒１６からの炭化水素の放出開始を待ってポスト噴射を再開するようになっており、より具体的には、ポスト噴射の開始から累積の総添加量が規定値に達したところで燃料噴射装置１９にポスト噴射を中断させ且つ現在の運転状態が加速ではない条件で排気温度の上昇変化率が規定値を超えた時にＮＯx吸着触媒１６からの炭化水素の放出開始を判定して燃料噴射装置１９に燃料添加を再開させるようにしてある。
【００４３】
図５は現在の排気温度がＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より低い場合に実行される強制再生時の燃料添加制御を具体的に例示したグラフであり、上段のグラフの曲線Ａは温度センサ１７が検出する排気温度（パティキュレートフィルタ１１の床温度の代用値）、曲線Ｂはエンジン出口排気温度（アクセルセンサ２０及び回転センサ２１からの検出信号２０ａ，２１ａに基づき制御装置１８で推定されるエンジン出口の排気温度）、下段のグラフの曲線Ｃはポスト噴射による燃料添加量（ポスト噴射量）を示している。
【００４４】
この図５のグラフに示されている通り、現在の排気温度がＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より低い場合に実行される強制再生時では、排気温度がポスト噴射開始温度Ｔ0（炭化水素を酸化触媒１１ａで酸化処理することが可能な温度）となるのを待ってポスト噴射が噴射量“零”から徐々に増加するように開始されるが、ポスト噴射の開始から累積の総添加量が規定値に達したところでポスト噴射が中断される。
【００４５】
そして、制御装置１８において、アクセルセンサ２０からの検出信号２０ａに基づく加速判定が下されていない時に排気温度の上昇変化率が規定値を超えたことが確認されると、ＮＯx吸着触媒１６からの炭化水素の放出が開始されたものと判定が下され、燃料噴射装置１９に対し中断時のポスト噴射量からポスト噴射が再開される。
【００４６】
ポスト噴射の再開後は、当初の目標値に向けてポスト噴射量が増加されていくが、温度センサ１７により検出される排気温度が所定の上限値Ｔ2に達したら、パティキュレートフィルタ１１の異常過熱を回避するためにポスト噴射が中断され、これにより温度センサ１７により検出される排気温度が所定の下限値Ｔ1まで下がってきたら、直前のポスト噴射のピークより若干低い噴射量でポスト噴射が再開される。
【００４７】
そして、温度センサ１７により検出される排気温度が上限値Ｔ2より若干低い排気温度まで再び達したところでポスト噴射が中断され、これにより温度センサ１７により検出される排気温度が所定の下限値Ｔ1まで下がってきたら、直前のポスト噴射の噴射量より若干低い噴射量でポスト噴射が再開され、下限値Ｔ1以上の高温状態が所定時間継続されたことが確認されたところでパティキュレートフィルタ１１の再生が完了したものとして強制再生が終了される。
【００４８】
而して、このように構成された排気浄化装置では、ＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より排気温度が低い場合に、燃料噴射装置１９による強制再生のための燃料添加の開始後にポスト噴射が一時的に中断され、それまでに添加された燃料から生じた炭化水素がＮＯx吸着触媒１６に吸着されることになるが、この中断によりＮＯx吸着触媒１６の処理能力を超えた過剰な燃料添加が防止され、その添加燃料の潜熱によりＮＯx吸着触媒１６の床温度の上昇が抑制される不具合が未然に回避されることになる。
【００４９】
この結果、ＮＯx吸着触媒１６に吸着された炭化水素が、より簡単な分子構造の炭化水素へと分解されてガス化が進み、その一部が酸化し始めることで反応熱が発生すると、ＮＯx吸着触媒１６の床温度が短時間のうちに炭化水素の放出温度まで上昇し、これによりＮＯx吸着触媒１６の細孔が開いて炭化水素の放出が開始され、その分解の進んだ反応性の高いガス状の炭化水素が高濃度で後段の酸化触媒１１ａに導かれて効率良く酸化処理されるので、その反応熱により酸化触媒１１ａの床温度が急速に高められて触媒活性が大幅に向上されることになる。
【００５０】
そして、斯かる炭化水素の放出開始を待ってポスト噴射が再開されると、この再開により新たに添加された燃料から生じた炭化水素が、既に放出を開始しているＮＯx吸着触媒１６を素通りして、触媒活性の向上した酸化触媒１１ａへと導かれて良好に酸化処理されるので、これ以降はパティキュレートフィルタ１１の前段にＮＯx吸着触媒１６が配置されていない場合と同様に酸化触媒１１ａで反応熱を得て排気ガス７の昇温を図り、パティキュレートフィルタ１１の床温度を上げて支障なく強制再生を行うことが可能となる。
【００５１】
尚、ＮＯx吸着触媒１６の炭化水素の放出温度より排気温度が高い場合には、添加燃料から生じた炭化水素がＮＯx吸着触媒１６に吸着されることなく素通りするので、パティキュレートフィルタ１１の前段にＮＯx吸着触媒１６が配置されていない場合と同様の燃料添加制御を行えば良い。
【００５２】
従って、上記形態例によれば、燃料添加によるパティキュレートフィルタ１１の強制再生を行うに際し、該パティキュレートフィルタ１１の前段にＮＯx吸着触媒１６が設けられていても、該ＮＯx吸着触媒１６の床温度の上昇が、過剰な燃料添加による潜熱で抑制されて該ＮＯx吸着触媒１６の床温度が上がり難くなる事態を確実に防止することができ、ポスト噴射による燃料添加の開始から短時間のうちにＮＯx吸着触媒１６の床温度を効率良く炭化水素の放出温度まで上げて、添加燃料から生じた炭化水素が円滑に酸化触媒１１ａへ導かれるようにすることができるので、パティキュレートフィルタ１１の強制再生を支障なく良好に行うことができる。
【００５３】
また、以上は奥栓式のパティキュレートフィルタ１１の前方部分に酸化触媒１１ａを一体的に構成した場合について説明したが、図６に示す如く、パティキュレートフィルタ１１と別体で酸化触媒１１ａを構成することも可能であり、このようにした場合でも、前述の図１〜図５の形態例と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、先の形態例においては、排気ガス中に燃料を添加する燃料添加手段として、燃料のメイン噴射に続いて非着火のタイミングでポスト噴射を追加することで排気ガス中に燃料を添加する場合を例示しているが、排気管の上流側にインジェクタを別途装備して排気管内に燃料を直噴することも可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のパティキュレートフィルタの構造を模式的に示す断面図である。
【図３】図１のパティキュレートフィルタの斜視図である。
【図４】図１のＮＯx吸着触媒の詳細を一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図５】強制再生時の燃料添加制御を具体的に例示したグラフである。
【図６】本発明の別の形態例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ディーゼルエンジン
７  排気ガス
９  排気管
１１  パティキュレートフィルタ
１１ａ  酸化触媒
１２  流路
１３  栓体（入口側の栓体）
１６  ＮＯx吸着触媒
１７  温度センサ
１７ａ  検出信号
１８  制御装置
１９  燃料噴射装置（燃料添加手段）
１９ａ  制御信号
【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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