(57)【要約】【課題】内燃機関の低負荷状態においても、Ｓ再生及びＰＭ再生を適切に継続することが可能な内燃機関の排気浄化制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気浄化制御装置は、排気浄化装置の排気浄化能力を回復等させるために燃料を添加する。電気加熱式触媒は、インジェクタによる噴霧到達箇所に配置され、通電されることにより昇温する。また、再生制御手段は、Ｓ再生又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、電気加熱式触媒を通電すると共に、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続する制御を行う。このように電気加熱式触媒を通電することで、添加された燃料や排気ガスの温度が上昇して、排気通路や排気浄化装置も昇温することとなる。したがって、内燃機関が低負荷状態にあっても、排気浄化装置などを適切な温度に維持することができるため、Ｓ再生及びＰＭ再生を適切に継続することが可能となる。【選択図】図１
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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設けられた排気を浄化する排気浄化装置に対して燃料を添加する内燃機関の排気浄化制御装置において、
前記燃料を添加するインジェクタによる噴霧到達箇所に配置され、通電されることにより昇温する電気加熱式触媒と、
前記排気浄化装置に対する硫黄被毒回復又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、前記電気加熱式触媒を通電すると共に、前記硫黄被毒回復又はＰＭ再生を継続する再生制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項２】
前記電気加熱式触媒は、ターボ過給機の上流側に配置され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制御装置。
【請求項３】
前記排気浄化装置におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際に前記電気加熱式触媒を通電し、前記ＮＯｘ堆積量が前記第１の閾値よりも大きな値を有する第２の閾値以上になった際に、前記排気浄化装置のＮＯｘ還元を行うために前記インジェクタから燃料を添加させる第１のＮＯｘ還元制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項４】
前記排気浄化装置におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際に前記電気加熱式触媒を通電し、前記ＮＯｘ堆積量が前記第１の閾値よりも大きな値を有する第２の閾値以上となり、且つ前記排気通路の配管温度が前記添加された燃料が付着しないような温度以上になった際に、前記排気浄化装置のＮＯｘ還元を行うために前記インジェクタから燃料を添加させる第２のＮＯｘ還元制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化するための制御を行う内燃機関の排気浄化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関の排気通路に設けられた触媒の排気浄化能力を回復等させるために、排気ガス中に還元剤として燃料を添加する制御が行われている。例えば、特許文献１には、排気マニホールドに燃料を添加するシステムにおいて、ターボ過給機の上流側に燃料改質触媒を配置させ、添加燃料を改質すると共に、添加燃料の排気通路内壁への付着を抑制する技術が記載されている。その他に、本発明に関連する技術が特許文献２及び３に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７６５３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１０５８２８号公報
【特許文献３】特開２００５−６１２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術においては、燃料改質触媒が成り行きで温度制御されるため、エンジン低負荷時などにおいて活性度が低くなる傾向にあった。そのため、エンジン低負荷時などにおいて、触媒に対する硫黄被毒回復（以下、「Ｓ再生」とも呼ぶ。）やＰＭ（Particulate Matter）再生を適切に継続させることが困難であった。また、上記した特許文献２及び３に記載された技術でも、エンジン低負荷時などにおいて、Ｓ再生やＰＭ再生を適切に実行することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の低負荷状態においても、Ｓ再生及びＰＭ再生を適切に継続することが可能な内燃機関の排気浄化制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、内燃機関の排気通路に設けられた排気を浄化する排気浄化装置に対して燃料を添加する内燃機関の排気浄化制御装置は、前記燃料を添加するインジェクタによる噴霧到達箇所に配置され、通電されることにより昇温する電気加熱式触媒と、前記排気浄化装置に対する硫黄被毒回復又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、前記電気加熱式触媒を通電すると共に、前記硫黄被毒回復又はＰＭ再生を継続する再生制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の内燃機関の排気浄化制御装置は、排気を浄化する排気浄化装置の排気浄化能力を回復等させるために、排気浄化装置に燃料を添加するために好適に利用される。電気加熱式触媒は、燃料を添加するインジェクタによる噴霧到達箇所に配置され、通電されることにより昇温する触媒である。また、再生制御手段は、排気浄化装置に対する硫黄被毒回復（Ｓ再生）又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、電気加熱式触媒を通電すると共に、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続する制御を行う。このように電気加熱式触媒を通電することにより電気加熱式触媒が昇温するため、添加された燃料や排気ガスの温度が上昇して、排気通路や排気浄化装置も昇温することとなる。したがって、内燃機関が低負荷状態にあっても、排気浄化装置などを適切な温度に維持することができるため、適切に排気浄化装置のＳ再生及びＰＭ再生を継続することが可能となる。また、上記のように低負荷運転時においてＳ再生又はＰＭ再生を継続した場合、電気加熱式触媒を通電することによって排気通路などが昇温されるため、添加された燃料は排気通路などにほとんど付着しないと言える。以上より、上記の内燃機関の排気浄化制御装置によれば、内燃機関が低負荷状態やアイドル状態にあっても、適切に排気浄化装置のＳ再生及びＰＭ再生を継続することが可能となる。
【０００８】
上記の内燃機関の排気浄化制御装置の一態様では、前記電気加熱式触媒は、ターボ過給機の上流側に配置される。
【０００９】
この態様では、電気加熱式触媒は、ターボ過給機の上流側における、インジェクタによる噴霧到達箇所に配置される。このように電気加熱式触媒を配置した場合、インジェクタから添加された全ての燃料はターボ過給機等に到達する前に電気加熱式触媒を通過することとなる。ここで、電気加熱式触媒は通電されることによって昇温するため、通電された電気加熱式触媒を通過する燃料や排気ガスの温度が上昇する。また、このように温度上昇した燃料や排気ガスがターボ過給機や排気通路を通過することによって、ターボ過給機や排気通路も昇温されることとなる。更には、燃料の添加による電気加熱式触媒の触媒反応によっても電気加熱式触媒が昇温するので、これによっても燃料や排気ガスの温度が上昇する。以上より、上記の内燃機関の排気浄化制御装置によれば、排気ガスの温度が低い内燃機関の低負荷時において、燃料が液体の状態のまま流れていくことを抑制することができるので、ターボ過給機などに燃料が付着してしまうことを効果的に防止することが可能となる。
【００１０】
上記の内燃機関の排気浄化制御装置の他の一態様では、前記排気浄化装置におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際に前記電気加熱式触媒を通電し、前記ＮＯｘ堆積量が前記第１の閾値よりも大きな値を有する第２の閾値以上になった際に、前記排気浄化装置のＮＯｘ還元を行うために前記インジェクタから燃料を添加させる第１のＮＯｘ還元制御手段を備える。これにより、ＮＯｘ還元時に添加した燃料がターボ過給機や排気通路に付着してしまうことを防止しつつ、適切にＮＯｘ還元を実行することができる。
【００１１】
上記の内燃機関の排気浄化制御装置において好適には、前記排気浄化装置におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際に前記電気加熱式触媒を通電し、前記ＮＯｘ堆積量が前記第１の閾値よりも大きな値を有する第２の閾値以上となり、且つ前記排気通路の配管温度が前記添加された燃料が付着しないような温度以上になった際に、前記排気浄化装置のＮＯｘ還元を行うために前記インジェクタから燃料を添加させる第２のＮＯｘ還元制御手段を備える。これにより、ＮＯｘ還元時に添加した燃料がターボ過給機や排気通路に付着してしまうことをより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１３】
［全体構成］
まず、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化制御装置が適用されたシステムの全体構成について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化制御装置が適用されたシステムの概略構成図を示す。なお、図１では、実線矢印がガスの流れを示し、破線矢印が信号の入出力を示している。
【００１５】
エンジン（内燃機関）１は、複数の気筒１ａを備え、供給される燃料と吸気とを気筒１ａ内で燃焼することによって動力を発生する。エンジン１は、例えばデーゼルエンジンなどによって構成される。エンジン１は、運転状態や負荷などに対応する信号Ｓ１をＥＣＵ２０に供給する。更に、エンジン１には排気マニホールド２が接続されており、燃焼により発生した排気ガスは排気マニホールド２に排出される。排気マニホールド２には、排気通路４が接続されており、排気ガスは排気通路４を流れていく。
【００１６】
また、排気マニホールド２には、燃料を添加する燃料添加インジェクタ５が設けられている。燃料添加インジェクタ５は、ＥＣＵ２０から供給される制御信号Ｓ５によって、図１中の符号５ａで示すように燃料の添加を実行する。また、燃料添加インジェクタ５の下流側には電気加熱式触媒（以下、「ＥＨＣ（Electrical Heated Catalyst）」と呼ぶ。）６が配置されている。詳しくは、ＥＨＣ６は、排気通路４の径と同程度のサイズを有しており、燃料添加インジェクタ５の直下流位置、即ち燃料の噴霧到達箇所に配置されている。また、ＥＨＣ６は、排気ガスの浄化作用を有する触媒として構成されており、通電されることによって昇温する。具体的には、ＥＨＣ６は、ＥＣＵ２０から供給される制御信号Ｓ６によって通電が制御される。
【００１７】
更に、ＥＨＣ６の下流側にはターボ過給機７が設けられている。ターボ過給機７は、エンジン１より排出された排気ガスによって内部のタービン（不図示）が回転され、このようなタービンの回転トルクがコンプレッサ（不図示）に伝達されて回転することによって過給を行う。また、ターボ過給機７の下流側の排気通路４上には、排気ガスを浄化する排気浄化装置８が設けられている。排気浄化装置８は、ＮＳＲ（NOx Storage Reduction）９と、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate NOx Reduction system）１０とを有する。ＮＳＲ９は、ＮＯｘの吸蔵／還元を行うＮＯｘ吸蔵還元触媒であり、ＤＰＮＲ１０は、ＮＯｘとＰＭとを同時に連続浄化可能な装置である。
【００１８】
ここで、上記のように燃料添加インジェクタ５、ＥＨＣ６、及びターボ過給機７を配置することによる効果について説明する。まず、燃料添加インジェクタ５の下流側にＥＨＣ６を設けない場合に発生し得る不具合について説明する。燃料添加インジェクタ５による燃料の添加は排気浄化装置８の排気浄化能力を回復等するために実行されるが、このように燃料を添加した場合、燃料添加インジェクタ５から添加された燃料が排気浄化装置８に到達する前にターボ過給機７内のタービンや排気通路４の内壁に付着する場合がある。特に、排気ガスの温度が低いエンジン１の低負荷時においては、燃料が液体の状態にある可能性が高く、燃料の付着が生じる傾向にある。このように燃料が付着した場合（言い換えると、「燃料溜まり」が発生した場合）、ターボ過給機７の回転に不具合が生じたり、急加速した際に付着した燃料が急激に蒸発して、これが排気浄化装置８で反応して高温（ＯＴ;Over Temperature）となってしまったりする場合がある。
【００１９】
本実施形態では、燃料添加インジェクタ５による噴霧到達箇所にＥＨＣ６を配置することによって、上記した燃料の付着を防止する。具体的には、燃料が液体の状態のまま流れていくことを抑制することによって燃料の付着を防止する。より詳しくは、主に、以下の手順により、燃料の付着が防止される。ＥＨＣ６は燃料添加インジェクタ５による噴霧到達箇所に配置されているため、燃料添加インジェクタ５から添加された全ての燃料はターボ過給機７等に到達する前にＥＨＣ６を通過することとなる。ここで、ＥＨＣ６は通電されることによって昇温するため、通電されたＥＨＣ６を通過する燃料や排気ガスの温度が上昇することとなる。また、このように温度上昇した燃料や排気ガスがターボ過給機７や排気通路４を通過することによって、ターボ過給機７や排気通路４も昇温されることとなる。更には、燃料の添加によるＥＨＣ６の触媒反応によってもＥＨＣ６は昇温するので、これによっても燃料や排気ガスの温度が上昇する。以上の構成により、排気ガスの温度が低い内燃機関の低負荷時において、燃料が液体の状態のまま流れていくことを抑制することができるので、燃料の付着を効果的に防止することが可能となる。
【００２０】
図１に戻って説明を再開する。ＥＣＵ（Engine Control Unit）２０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。ＥＣＵ２０は、上記した排気浄化装置８の排気浄化能力を回復等させるための制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０は、排気浄化装置８に対してＳ再生（硫黄被毒回復）、ＰＭ再生、及びＮＯｘ還元を実行するために、燃料添加インジェクタ５から燃料を添加させる制御を行う。本実施形態では、ＥＣＵ２０は、主に、エンジン１の負荷等の運転条件などに基づいてＥＨＣ６の通電を実行して、前述したＳ再生、ＰＭ再生、及びＮＯｘ還元を行う。このようにＥＣＵ２０は、本発明における再生制御手段、第１のＮＯｘ還元制御手段、及び第２のＮＯｘ還元制御手段として機能する。
【００２１】
［Ｓ再生処理・ＰＭ再生処理］
次に、排気浄化装置８をＳ再生及びＰＭ再生するために行うＳ再生処理及びＰＭ再生処理について説明する。
【００２２】
本実施形態では、排気浄化装置８に対するＳ再生又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、ＥＨＣ６を通電することによって、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続する制御を行う。このようにＥＨＣ６を通電してＳ再生又はＰＭ再生を継続する理由は、以下の通りである。Ｓ再生及びＰＭ再生は、排気浄化装置８に対して燃料を添加することによって行う。ここで、これらの再生は、排気浄化装置８が比較的高温（例えば６００〜６５０℃）である際に実行することが好ましい。つまり、エンジン１が低負荷状態である場合には、Ｓ再生及びＰＭ再生を適切に継続することが困難になると言える。
【００２３】
本実施形態では、Ｓ再生又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続した場合、ＥＨＣ６を通電して、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続する制御を行う。言い換えると、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続するために、ＥＨＣ６を通電する。このようにＥＨＣ６を通電することによりＥＨＣ６が昇温するため、添加された燃料や排気ガスの温度が上昇して、ターボ過給機７、排気通路４、及び排気浄化装置８も昇温することとなる。したがって、エンジン１が低負荷状態にあっても、排気浄化装置８などを適切な温度に維持することができるため、適切に排気浄化装置８のＳ再生及びＰＭ再生を継続することが可能となる。また、上記のように低負荷運転時においてＳ再生又はＰＭ再生を継続した場合、ＥＨＣ６を通電することによってターボ過給機７や排気通路４などが昇温されるため、添加された燃料はターボ過給機７などにほとんど付着しないと言える。以上より、本実施形態に係るＳ再生処理及びＰＭ再生処理によれば、エンジン１が低負荷状態やアイドル状態にあっても、適切に排気浄化装置８のＳ再生及びＰＭ再生を継続することが可能となる。
【００２４】
図２は、本実施形態に係るＳ再生処理を示すフローチャートである。この処理は、前述したＥＣＵ２０によって実行される。
【００２５】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ２０は、排気浄化装置８に対するＳ再生を実行する。具体的には、ＥＣＵ２０は、燃料添加インジェクタ５から燃料を添加させる制御を行う。そして、処理はステップＳ１０２に進む。
【００２６】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ２０は、エンジン１の低負荷運転が一定時間以上継続したか否かを判定する。ここでは、Ｓ再生を継続するためにＥＨＣ６を通電する必要があるか否かを判定している。低負荷運転が一定時間以上継続した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。これに対して、低負荷運転が一定時間以上継続していない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０２に戻る。この場合には、ＥＨＣ６を通電する必要がないと言える。よって、ＥＣＵ２０は、ＥＨＣ６を通電しないで、Ｓ再生を継続する。
【００２７】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ２０は、低負荷運転が一定時間以上継続しているため、ＥＨＣ６を通電する。具体的には、ＥＣＵ２０は、ＥＨＣ６に対して制御信号Ｓ６を供給することによって通電する。これにより、ＥＨＣ６が昇温されて、添加された燃料や排気ガスの温度が上昇するため、ターボ過給機７、排気通路４、及び排気浄化装置８を昇温させることができる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０４に進む。
【００２８】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２０は、Ｓ再生を継続する。即ち、ＥＣＵ２０は、燃料添加インジェクタ５からの燃料の添加を継続する。この場合には、ＥＨＣ６の作用によりターボ過給機７、排気通路４、及び排気浄化装置８が昇温しているので、適切に排気浄化装置８のＳ再生を継続することができる。また、Ｓ再生において添加した燃料の付着もほとんど生じないと言える。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ１０５に進む。
【００２９】
ステップＳ１０５では、ＥＣＵ２０は、エンジン１の負荷が所定値以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＨＣ６の通電を終了しても良い状態であるか否かを判定している。エンジン１の負荷が所定値以上である場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０６に進む。これに対して、エンジン１の負荷が所定値未満である場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０３に戻る。この場合には、ＥＨＣ６の通電を継続する。即ち、ＥＨＣ６を通電した状態で、Ｓ再生を継続する。
【００３０】
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ２０は、エンジン１の負荷が所定値以上であるため、ＥＨＣ６の通電を終了する。この場合には、排気ガスなどによって排気浄化装置８などを所望の温度にすることができるので、ＥＨＣ６を通電することによって排気浄化装置８などを昇温させる必要がないと言える。したがって、ＥＣＵ２０は、ＥＨＣ６の通電を終了して、Ｓ再生を継続する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００３１】
以上のＳ再生処理によれば、エンジン１が低負荷状態やアイドル状態にあっても、適切に排気浄化装置８のＳ再生を継続することが可能となる。
【００３２】
なお、上記では排気浄化装置８に対するＳ再生処理についてのみ示したが、排気浄化装置８に対するＰＭ再生処理も同様に実行することができる。即ち、排気浄化装置８に対するＰＭ再生の開始後に低負荷運転が一定時間以上継続したときに、ＥＨＣ６を通電することによって、ＰＭ再生を継続する制御を行う。そして、ＥＨＣ６の通電中にエンジン１の負荷が所定値以上となった場合に、ＥＨＣ６への通電を終了する。このようなＰＭ再生処理によれば、エンジン１が低負荷状態やアイドル状態にあっても、適切に排気浄化装置８のＰＭ再生を継続することが可能となる。
【００３３】
［ＮＯｘ還元処理］
次に、排気浄化装置８をＮＯｘ還元するために行うＮＯｘ還元処理について説明する。本実施形態では、排気浄化装置８に対するＮＯｘ還元を実行する前に、ＥＨＣ６を通電する制御を実行する。即ち、ＥＨＣ６を通電した後に、ＮＯｘ還元を実行する。こうするのは、ＮＯｘ還元時に添加した燃料がターボ過給機７や排気通路４に付着してしまうことを防止するためである。
【００３４】
（第１の例）
まず、ＮＯｘ還元処理の第１の例について説明する。第１の例では、排気浄化装置８におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際にＥＨＣ６を通電し、ＮＯｘ堆積量が第１の閾値よりも大きな値を有する第２の閾値以上になった際にＮＯｘ還元を実行する。即ち、ＮＯｘ還元を実行する前にＥＨＣ６を通電しておく。
【００３５】
図３は、第１の例に係るＮＯｘ還元処理を示すフローチャートである。この処理は、前述したＥＣＵ２０によって実行される。
【００３６】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ２０は、一定時間以上、エンジン１を低負荷運転する。即ち、ＮＯｘ還元の前準備として、エンジン１を低負荷運転させる。そして、処理はステップＳ２０２に進む。
【００３７】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ２０は、排気浄化装置８のＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０２の判定は、ＥＨＣ６を通電すべき状況にあるか否かを判定するために行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、例えば吸入空気量などによって規定されたマップを参照することによって、ＮＯｘ堆積量を推定する。また、第１の閾値は、ＮＯｘ還元を実行すべき状況におけるＮＯｘ堆積量（第２の閾値に対応する）よりも小さな値に設定される。ＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進む。これに対して、ＮＯｘ堆積量が第１の閾値未満である場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０２に戻る。この場合には、ＥＨＣ６を通電すべき状況にあるとは言えない。よって、ＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となるまで待機する。
【００３８】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ２０は、ＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上であるため、ＥＨＣ６を通電する。具体的には、ＥＣＵ２０は、ＥＨＣ６に対して制御信号Ｓ６を供給することによって通電する。これにより、ＥＨＣ６の作用（通電による昇温、及び触媒反応による昇温）によりターボ過給器７や排気通路４などが昇温するため、ＮＯｘ還元時に添加した燃料が付着することを防止することが可能となる。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ２０４に進む。
【００３９】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ２０は、排気浄化装置８のＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２０４の判定は、ＮＯｘ還元を実行すべき状況であるか否かを判定するために行う。具体的には、ＥＣＵ２０は、例えば吸入空気量などによって規定されたマップを参照することによって、ＮＯｘ堆積量を推定する。また、第２の閾値は、ＮＯｘ還元を実行すべき状況におけるＮＯｘ堆積量に設定される。言い換えると、第２の閾値は、排気浄化装置８がＮＯｘを吸蔵可能な量の限界値付近に設定される。ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０５に進む。これに対して、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値未満である場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０３に戻る。この場合には、ＮＯｘ還元を実行すべき状況にはないため、ＥＨＣ６への通電を継続して、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上となるまで待機する。
【００４０】
ステップＳ２０５では、ＥＣＵ２０は、ＮＯｘ還元を行うために燃料添加インジェクタ５から燃料を添加させる制御を実行する。この場合には、ＥＨＣ６の作用により排気ガスや燃料、及びターボ過給器７や排気通路４が昇温しているため、添加した燃料がターボ過給器７などに付着することを防止することができる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００４１】
以上の第１の例に係るＮＯｘ還元処理によれば、ＮＯｘ還元時に添加した燃料がターボ過給機７や排気通路４に付着してしまうことを防止しつつ、適切にＮＯｘ還元を実行することができる。
【００４２】
（第２の例）
次に、ＮＯｘ還元処理の第２の例について説明する。第２の例では、排気浄化装置８におけるＮＯｘ堆積量が第１の閾値以上となった際にＥＨＣ６を通電する点で、上記した第１の例と同様であるが、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上となり、且つ排気通路４の配管温度が添加された燃料が付着しないような温度（以下、「配管付着上限温度」と呼ぶ。）以上になった際に、ＮＯｘ還元を実行する点で、上記した第１の例とは異なる。即ち、第２の例では、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上であっても、配管温度が配管付着上限温度未満である場合には、ＮＯｘ還元を実行しない。このような制御を実行するのは、排気通路４などへの燃料の付着をより確実に防止するためである。
【００４３】
図４は、第２の例に係るＮＯｘ還元処理を示すフローチャートである。この処理は、前述したＥＣＵ２０によって実行される。なお、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４の処理及びステップＳ３０６の処理は、それぞれ、図３に示したステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理及びステップＳ２０５の処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ３０５の処理について詳細に説明する。
【００４４】
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ２０は、排気通路４の配管温度が配管付着上限温度以上であるか否かを判定する。ステップＳ３０５の処理に進んだ状況は、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上であるため（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、ＮＯｘ還元を行うべき状況であると言える。しかしながら、第２の例では、燃料の付着を防止することを優先するため、ＮＯｘ堆積量が第２の閾値以上であっても、配管温度が配管付着上限温度以上となるまで、ＮＯｘ還元を実行しない。即ち、ステップＳ３０５の判定は、燃料の付着が確実に発生しないような状況であるか否かを判定するために行う。なお、排気通路４の配管温度は、エンジン１の負荷などの運転条件によって規定されるマップを参照することによって取得される。
【００４５】
配管温度が配管付着上限温度以上である場合（ステップＳ３０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０６に進む。この場合には燃料の付着が発生する可能性はかなり低いため、ＥＣＵ２０は、ＮＯｘ還元を行うために燃料添加インジェクタ５から燃料を添加させる制御を実行する（ステップＳ３０６）。これに対して、配管温度が配管付着上限温度未満である場合（ステップＳ３０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ３０３に戻る。この場合には燃料が付着する可能性があるため、ＮＯｘ還元を実行せずに、ＥＨＣ６への通電を継続する。即ち、配管温度が配管付着上限温度以上となるまで待機する。
【００４６】
以上の第２の例に係るＮＯｘ還元処理によれば、ＮＯｘ還元時に添加した燃料がターボ過給機７や排気通路４に付着してしまうことをより確実に防止することができる。
【００４７】
［変形例］
次に、本発明の変形例について説明する。上記では、ターボ過給機７の上流側にＥＨＣ６を配置する実施形態を示したが、この代わりにターボ過給機７の下流側にＥＨＣ（電気加熱式触媒）を配置することができる。詳しくは、ターボ過給機７の下流側に燃料添加インジェクタを設け、この燃料添加インジェクタによる燃料の噴霧到達箇所にＥＨＣを配置することができる。
【００４８】
図５は、変形例に係る内燃機関の排気浄化制御装置が適用されたシステムの概略構成図を示す。なお、図１に示したシステムの構成要素と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
変形例に係る構成では、ターボ過給機７の下流側の排気通路４上に、燃料添加インジェクタ１２及びＥＨＣ１３が配置されている。燃料添加インジェクタ１２は、ＥＣＵ２０から供給される制御信号Ｓ１２によって、図５中の符号１２ａで示すように燃料の添加を実行する。また、燃料添加インジェクタ１２の下流側にはＥＨＣ１３が配置されている。詳しくは、ＥＨＣ１３は、排気通路４の径と同程度のサイズを有しており、排気浄化装置８の上流側における、燃料添加インジェクタ１２の直下流位置に設けられている。即ち、ＥＨＣ１３は、燃料添加インジェクタ１２の燃料の噴霧到達箇所に配置されている。また、ＥＨＣ１３は、排気ガスの浄化作用を有する触媒として構成されており、通電されることによって昇温する。具体的には、ＥＨＣ１３は、ＥＣＵ２０から供給される制御信号Ｓ１３によって通電が制御される。
【００５０】
ここで、上記のようにターボ過給機７、燃料添加インジェクタ１２、及びＥＨＣ１３を配置することによる効果について説明する。まず、燃料添加インジェクタ１２の下流側にＥＨＣ１３を設けない場合に発生し得る不具合について説明する。燃料添加インジェクタ１２による燃料の添加は排気浄化装置８の排気浄化能力を回復等するために実行されるが、このように燃料を添加した場合、燃料添加インジェクタ１２から添加された燃料が排気通路４や排気浄化装置８の円錐形状部分（図５中の符号８ａで示す部分。以下、単に「コーン部８ａ」と呼ぶ。）に付着する場合がある。特に、排気ガスの温度が低いエンジン１の低負荷時においては、燃料が液体の状態にある可能性が高く、燃料の付着が生じる傾向にある。このように燃料が付着した場合、付着した燃料が急加速した際に急激に蒸発して、これが排気浄化装置８で反応して高温（ＯＴ;Over Temperature）になってしまう場合がある。
【００５１】
本実施形態では、燃料添加インジェクタ１２による噴霧到達箇所にＥＨＣ１３を配置することによって、上記した燃料の付着を防止する。具体的には、燃料が液体の状態のまま流れていくことを抑制することで燃料の付着を防止する。より詳しくは、主に、以下の手順により、燃料の付着が防止される。ＥＨＣ１３は燃料添加インジェクタ１２による噴霧到達箇所に配置されているため、燃料添加インジェクタ１２から添加された全ての燃料は排気浄化装置８に到達する前にＥＨＣ１３を通過することとなる。ここで、ＥＨＣ１３は通電されることによって昇温するため、通電されたＥＨＣ１３を通過する燃料や排気ガスの温度も上昇することとなる。また、このように温度上昇した燃料や排気ガスが排気通路４やコーン部８ａを通過することによって、排気通路４やコーン部８ａも昇温されることとなる。更には、燃料の添加によるＥＨＣ１３の触媒反応によってもＥＨＣ１３は昇温するので、これによっても燃料や排気ガスの温度が上昇する。以上の構成によれば、排気ガスの温度が低い内燃機関の低負荷時において、燃料が液体の状態のまま流れていくことを抑制することができるので、燃料の付着を効果的に防止することが可能となる。
【００５２】
なお、変形例に係る構成においても、前述したＳ再生処理（図２参照）、ＰＭ再生処理を実行することができる。即ち、ＥＣＵ２０は、排気浄化装置８に対するＳ再生又はＰＭ再生の開始後に所定期間の低負荷運転が継続したときに、ＥＨＣ１３を通電することによって、Ｓ再生又はＰＭ再生を継続する制御を行う。これにより、エンジン１が低負荷状態やアイドル状態にあっても、適切に排気浄化装置８のＳ再生及びＰＭ再生を継続することが可能となる。
【００５３】
また、前述した第１の例に係るＮＯｘ還元処理（図３参照）、及び第２の例に係るＮＯｘ還元処理（図４参照）も実行することができる。即ち、ＥＣＵ２０は、ＥＨＣ１３に対する通電を実行した後に、排気浄化装置８に対するＮＯｘ還元を実行する。これにより、ＮＯｘ還元時に添加した燃料が排気通路４やコーン部８ａに付着してしまうことを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の排気浄化制御装置が適用されたシステムの概略構成図を示す。
【図２】本実施形態に係るＳ再生処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の例に係るＮＯｘ還元処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の例に係るＮＯｘ還元処理を示すフローチャートである。
【図５】変形例に係る内燃機関の排気浄化制御装置が適用されたシステムの概略構成図を示す。
【符号の説明】
【００５５】
１  エンジン
２  排気マニホールド
４  排気通路
５、１２  燃料添加インジェクタ
６、１３  電気加熱式触媒（ＥＨＣ）
７  ターボ過給機
８  排気浄化装置
２０  ＥＣＵ
【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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