(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復をより確実に行なうことができる技術を提供する。【解決手段】吸蔵還元型ＮＯx触媒と、吸蔵還元型ＮＯx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒を回復させる硫黄被毒回復手段と、還元剤供給手段により供給される還元剤中の硫黄成分の濃度を検出する硫黄濃度検出手段と、硫黄被毒を回復させるときであって、硫黄濃度検出手段により検出される硫黄成分の濃度が高いときには、低いときと比較して、吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されている硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なう回復強化手段と、を備える。【選択図】図４
2008267331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中のＮＯxを吸蔵し、還元剤の存在下でＮＯxを還元する吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路へ還元剤を供給する還元剤供給手段と
、
前記還元剤供給手段から還元剤を供給させることにより前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫
黄被毒を回復させる硫黄被毒回復手段と、
前記還元剤供給手段により供給される還元剤中の硫黄成分の濃度を検出する硫黄濃度検出手段と、
前記硫黄被毒を回復させるときであって、前記硫黄濃度検出手段により検出される硫黄成分の濃度が高いときには、低いときと比較して、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵され
ている硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なう回復強化手段と、
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】
前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることにより行なう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】
前記回復強化手段は、硫黄被毒回復中の前半よりも後半で前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の
温度をより高くすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記回復強化手段は、硫黄被毒回復の全般に亘り前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をよ
り高くすることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも下流の排気通路に排気中の粒子状物質を捕集するパテ
ィキュレートフィルタをさらに備え、
前記硫黄被毒回復手段による吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒の回復と同時に前記パテ
ィキュレートフィルタの再生を行なうフィルタ再生手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給する還元剤の濃度をより高くすることにより行なう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７】
前記回復強化手段は、内燃機関の低負荷運転時に還元剤の濃度をより高くすることを特徴とする請求項６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】
内燃機関の排気通路に吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯx触媒という。）を配置する技術が知られている。このＮＯx触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときに排気中
のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときに吸蔵し
ていたＮＯxを還元する。
【０００３】
また、ＮＯx触媒には燃料に含まれる硫黄成分もＮＯxと同様に吸蔵される。このように吸蔵された硫黄成分はＮＯxよりも放出されにくく、ＮＯx触媒内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によりＮＯx触媒でのＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒回復を行なう必要がある。
【０００４】
この硫黄被毒回復は、ＮＯx触媒を高温にし、且つ理論空燃比またはリッチ空燃比の排
気をＮＯx触媒に流通させて行われる。例えばＮＯx触媒に燃料を添加することにより、該燃料がＮＯx触媒で反応して該ＮＯx触媒が高温となる。この状態でさらに燃料を添加して排気の空燃比をリッチ空燃比とすることにより、硫黄被毒を回復させることができる。
【０００５】
そして、内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度に応じて硫黄被毒回復制御の制御態様を切り替える技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。つまり、内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度が高いほど、内燃機関から排出される硫黄成分の量が多くなり、その分ＮＯx触媒に吸蔵される硫黄成分の量も多くなるため、該ＮＯx触媒に吸蔵される硫黄成分の量に応じて硫黄被毒回復制御を行っている。
【特許文献１】特開２００５−９０２７７号公報
【特許文献２】特開２００３−６５０４１号公報
【特許文献３】特開２００３−２８６８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復を行なうときに、還元剤中の硫黄成分
の濃度が変わると、硫黄被毒の回復度合いが変わる。そのため、硫黄被毒回復が完了するまでの時間が変わる。ここで、硫黄成分の放出が十分になされる前に硫黄被毒回復が終了してしまうと、ＮＯxの浄化率の回復が不十分となる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復をより確実に行なうことができる技術
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】
【０００８】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の排気浄化装置は、
排気中のＮＯxを吸蔵し、還元剤の存在下でＮＯxを還元する吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路へ還元剤を供給する還元剤供給手段と
、
前記還元剤供給手段から還元剤を供給させることにより前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫
黄被毒を回復させる硫黄被毒回復手段と、
前記還元剤供給手段により供給される還元剤中の硫黄成分の濃度を検出する硫黄濃度検出手段と、
前記硫黄被毒を回復させるときであって、前記硫黄濃度検出手段により検出される硫黄成分の濃度が高いときには、低いときと比較して、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵され
ている硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なう回復強化手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の最大の特徴は、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いときには低いときと比較して、吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分が放出され難いということに基づいて、硫黄被毒回
復の制御態様を切り替えることにある。
【００１０】
ここで、吸蔵還元型ＮＯx触媒は、ＮＯxを吸蔵し、この吸蔵されているＮＯxは還元剤
供給手段から還元剤が供給されることにより還元される。また、吸蔵還元型ＮＯx触媒に
還元剤を供給することにより該吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒も回復される。
【００１１】
硫黄濃度検出手段は、還元剤中の硫黄成分の濃度をセンサ等により得てもよく、また運転者等により入力された値に基づいて得てもよい。さらに、還元剤中の硫黄成分の濃度が予め分かっている場合には、その値を用いてもよい。
【００１２】
「吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されている硫黄成分の減少速度をより速くする処置」と
は、硫黄被毒回復時により多くの硫黄成分を放出させるための処置のことをいい、例えば吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くしたり、排気中の還元剤の濃度をより高くしたり
することをいう。
【００１３】
ここで、硫黄被毒回復時には、高温雰囲気にて還元剤が例えばＰｔに作用することにより吸蔵還元型ＮＯx触媒からＳＯ３が放出され、このＳＯ３が還元剤によりＳＯ２に還元
されると推定される。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度が高くなると、Ｐｔ周辺では硫黄成分の濃度が局所的に高くなり、ＳＯ３の放出が阻害されると推定される。そのため、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されている硫黄成分
の減少速度が遅くなると考えられる。
【００１４】
これに対し、還元剤中の硫黄成分の濃度が高くなるほど、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なうことにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒からの硫黄成分の放出を促進させ
るため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に硫黄が残留することを抑制できる。
【００１５】
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることにより行なうことができる。
【００１６】
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることにより、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の活性が高くなるため、より多くの硫黄成分を放出させることが可能となる。一方、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くすると熱劣化が進行する。これに対し、還元剤中の硫黄
成分の濃度に応じて温度を決定することで、熱劣化の進行を抑制できる。
【００１７】
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄被毒回復中の前半よりも後半で前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることができる。
【００１８】
つまり、硫黄被毒回復の前半では、還元剤中の硫黄成分の濃度によらずに硫黄被毒回復が行なわれる。しかし、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いと、吸蔵還元型ＮＯx触媒から
放出されない硫黄成分の量が多くなる。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度によらずに行なった硫黄被毒回復で放出されなかった硫黄成分を、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより
高くすることにより放出させることができる。なお、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くしても良い。また、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くするのは、硫黄被毒回復の終了前としてもよい。
【００１９】
そして、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くする期間を還元剤中の硫黄成分の濃度に基
づいて決定してもよい。つまり、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くする期間を長くしても良い。このときには、硫黄成分の濃度に応
じて吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を決定してもよく、硫黄成分の濃度によらない規定の温
度としてもよい。
【００２０】
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄被毒回復の全般に亘り前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることができる。
【００２１】
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くすることにより活性度合いを高める。これ
により、還元剤中の硫黄成分の濃度が高い場合であっても、硫黄被毒回復を促進させることができる。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度に応じて吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を
高くするため、熱劣化の進行を抑制できる。
【００２２】
本発明においては、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも下流の排気通路に排気中の粒子状
物質を捕集するパティキュレートフィルタをさらに備え、
前記硫黄被毒回復手段による吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒の回復と同時に前記パテ
ィキュレートフィルタの再生を行なうフィルタ再生手段をさらに備えることができる。
【００２３】
ここで、フィルタの再生とは、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を除去することをいう。そして、硫黄被毒回復時にパティキュレートフィルタの温度も上昇するため、該パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質が酸化され易くなる。つまり、硫黄被毒回復時にはフィルタの再生を行い易い。このような時期にフィルタの再生を行なうことにより、還元剤の消費量をより少なくすることができる。なお、フィルタの再生には、パティキュレートフィルタの温度を粒子状物質が酸化可能な温度まで上昇させるまでも含んでいる。また、「硫黄被毒の回復と同時」とは、硫黄被毒回復とフィルタの再生との少なくとも一部が同期間に行なわれることを含む。
【００２４】
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給する還元剤の濃度をより高くすることにより行なうこと
ができる。
【００２５】
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給する還元剤の濃度をより高くすることにより、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分をより放出し易くすることができるので、より多くの
硫黄成分を放出させることが可能となる。つまり、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、還元剤の濃度をより高くすることにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分をより放
出されることができる。
【００２６】
一方、還元剤の濃度を常に高くしていると、該還元剤が吸蔵還元型ＮＯx触媒をすり抜
けたり、還元剤の消費量が多くなったりする虞がある。これに対し、還元剤中の硫黄成分の濃度に応じて還元剤の濃度をより高くする期間を決定することで、還元剤のすり抜けを抑制できる。また還元剤の消費量を低減できる。
【００２７】
本発明においては、前記回復強化手段は、内燃機関の低負荷運転時に還元剤の濃度をより高くすることができる。
【００２８】
低負荷運転時にはパティキュレートフィルタの温度が上昇し難い。そのため、硫黄被毒回復を行なうのが困難となる。このときにも、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど硫黄被毒回復を行なうのがより困難となる。しかし、還元剤の濃度をより高くすることにより、温度がより低い場合であっても、また還元剤の濃度がより高い場合であっても、硫黄被毒回復を行なうことが可能となる。つまり、低負荷運転時においても硫黄被毒回復が可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復をより確実に行なうことができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００３２】
内燃機関１には、吸気通路２および排気通路３が接続されている。この吸気通路２の途中には、スロットル４が設けられている。このスロットル４は、電動アクチュエータにより開閉される。スロットル４よりも上流の吸気通路２には、該吸気通路２内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５が設けられている。このエアフローメータ５により、内燃機関１の吸入新気量が測定される。
【００３３】
一方、排気通路３の途中には、吸蔵還元型ＮＯx触媒６（以下、ＮＯx触媒６という。）が備えられている。ＮＯx触媒６は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたＮＯxを還元する機能を有する。
【００３４】
さらに、本実施例では、ＮＯx触媒６よりも上流の排気通路３を流通する排気中に還元
剤たる燃料（軽油）を添加する燃料添加弁７を備えている。ここで、燃料添加弁７は、後述するＥＣＵ１０からの信号により開弁して燃料を噴射する。そして、燃料添加弁７から排気通路３内へ噴射された燃料は、排気通路３の上流から流れてきた排気の空燃比をリッチにすると共に、該ＮＯx触媒６に吸蔵されていたＮＯxを還元する。このＮＯx還元時に
は、ＮＯx触媒６に流入する排気の空燃比を比較的に短い周期でスパイク的（短時間）に
リッチとする、所謂リッチスパイク制御を実行する。なお、本実施例では燃料添加弁７が、本発明における還元剤供給手段に相当する。
【００３５】
また、ＮＯx触媒６には燃料に含まれる硫黄成分もＮＯxと同様に吸蔵される。このように吸蔵された硫黄成分はＮＯxよりも放出され難く、ＮＯx触媒６内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によりＮＯx触媒６でのＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒から回復させる硫黄被毒回復を行なう必要がある。この硫黄被毒回復は、ＮＯx触媒６を高温にし、且つ理論空燃比またはリッチ空燃比の排気をＮＯx触媒６に流通させて行われる。このときにも前記リッチスパイク制御が行われる。なお、本実施例では硫黄被毒回復を行なうＥＣＵ１０が、本発明における硫黄被毒回復手段に相当する。
【００３６】
そして、内燃機関１には、排気通路３内を流通する排気の一部を吸気通路２へ再循環させるＥＧＲ装置８が備えられている。このＥＧＲ装置８は、ＥＧＲ通路８１及びＥＧＲ弁
８２を備えて構成されている。
【００３７】
ＥＧＲ通路８１は、ＮＯx触媒６よりも上流側の排気通路３と、スロットル４よりも下
流の吸気通路２と、を接続している。このＥＧＲ通路８１を通って、排気が再循環される。また、ＥＧＲ弁８２は、ＥＧＲ通路８１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路８１を流れるＥＧＲガスの量を調整する。
【００３８】
また、燃料が流通する燃料通路７１には、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄成分の濃度（硫黄成分の濃度を以下「硫黄濃度」という。）を検出する硫黄濃度検出装置７２が備えられている。この硫黄濃度検出装置７２は、例えばセンサにより硫黄濃度を測定する。また、燃料中の硫黄濃度を直接検出せずに、例えば給油される燃料中の硫黄濃度を予め求めておき、この値に基づいて硫黄濃度を算出してもよい。なお、本実施例では硫黄濃度検出装置７２が、本発明における硫黄濃度検出手段に相当する。
【００３９】
さらに、ＮＯx触媒６よりも下流側の排気通路３には、該排気通路３を流通する排気の
温度を検出する排気温度センサ９が取り付けられている。この排気温度センサ９の出力信号に基づいてＮＯx触媒６の温度が検出される。
【００４０】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００４１】
ＥＣＵ１０には、エアフローメータ５及び排気温度センサ９、さらには硫黄濃度検出装置７２が電気配線を介して接続され、該排気温度センサ９の出力信号が入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１０には、スロットル４、燃料添加弁７及びＥＧＲ弁８２が電気配線を介して接続され、これらはＥＣＵ１０により制御される。
【００４２】
そして本実施例では、ＮＯx触媒６に吸蔵されている硫黄成分の量（以下、硫黄被毒量
ともいう。）が規定量以上となったときに前記硫黄被毒回復が行なわれる。なお、ＮＯx
触媒６に吸蔵されている硫黄成分の量を以下「硫黄被毒量」ともいう。また、硫黄成分の量を単に「硫黄量」ともいう。ここで、硫黄被毒量を求めるために先ず、硫黄濃度検出装置７２から得られる燃料中の硫黄濃度と、燃料消費量と、に基づいて、内燃機関１から排出される硫黄量を算出する。そして、この硫黄がＮＯx触媒６に吸蔵される割合を予め実
験等により求めておくことで、ＮＯx触媒６に吸蔵される硫黄量を求めることができる。
さらにこの値を積算することで、硫黄被毒量を得ることができる。
【００４３】
硫黄被毒回復を行なうときの硫黄被毒量の閾値となる規定量は、ＮＯx浄化率等を考慮
して予め設定しておく。
【００４４】
また、硫黄被毒回復中にも硫黄被毒量が算出される。つまり、硫黄被毒回復により放出された硫黄量分だけ硫黄被毒量が減じられる。硫黄成分の放出速度は例えばＮＯx触媒６
の硫黄被毒量、ＮＯx触媒６または排気の温度、排気の流量、空燃比がリッチとされてい
る時間、空燃比がリッチとされているときのリッチの度合い等に基づいて算出する。そして、硫黄被毒回復で硫黄被毒量が所定量まで減少したときに、該硫黄被毒回復が終了される。
【００４５】
ここで図２は、硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量と燃料中の硫黄濃度との関係を示した図である。燃料中の硫黄濃度が比較的低いときを実線で示し、中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、硫黄被毒回復が開始されてからの硫黄被毒量の減少量は、燃料中の硫黄濃度が高いほど、小さくなる。
【００４６】
そこで本実施例では、硫黄被毒回復の後半であって硫黄被毒回復の終了前に、燃料中の硫黄濃度に応じてＮＯx触媒６の温度をより高くする。このように温度をより高くするこ
とにより、ＮＯx触媒６に残留している硫黄成分を放出させる。例えば燃料添加弁７から
の燃料添加間隔を短くしてＮＯx触媒６の温度を上昇させることができる。なお、「硫黄
被毒回復の終了前」は「硫黄被毒の終了直前」としてもよい。
【００４７】
ここで図３は、硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量とＮＯx触媒６の
温度との関係を示した図である。ＮＯx触媒６の温度が比較的低いときを実線で示し、中
程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、硫黄被毒回復が開始されてからの硫黄被毒量の減少量は、ＮＯx触媒６の温度が高いほど、大きくな
る。
【００４８】
つまり、燃料中の硫黄濃度が高くなるほど、ＮＯx触媒６の硫黄被毒量は減少し難くな
るが、ＮＯx触媒６の温度を高くすることにより、硫黄被毒量の減少を促進させることが
できる。これにより、燃料中の硫黄濃度が高い場合であっても、燃料中の硫黄濃度が低いときと同等に硫黄成分を放出させることができる。
【００４９】
また、ＮＯx触媒６の温度を高くするのは、硫黄被毒回復の終了前に限ることで、該Ｎ
Ｏx触媒６の熱劣化の進行を抑制できる。
【００５０】
次に図４は、本実施例に係る硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の目標温度の推移を示した
タイムチャートである。Ｘは硫黄被毒回復の開始時間を示し、Ｚは硫黄被毒回復の終了時間を示し、ＹはＮＯx触媒６の温度をより高くすることを開始する時間を示している。ま
た、Ａは通常の硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の目標温度を示し、Ｂは燃料中の硫黄濃度
に応じて決定される目標温度を示している。なお、通常の硫黄被毒回復とは、燃料中の硫黄濃度が最も低いときに行なわれる硫黄被毒回復としてもよく、また従来の硫黄被毒回復としてもよい。
【００５１】
ＸからＹまでの期間は、通常の硫黄被毒回復が行なわれる。このときには、ＮＯx触媒
６の温度は比較的低いが、ＮＯx触媒６に硫黄成分が多く吸蔵されている場合には、燃料
中の硫黄濃度によらず硫黄成分を放出させることができる。
【００５２】
ＹからＺまでの期間は、ＮＯx触媒６の温度が燃料中の硫黄濃度に応じてより高くされ
る。例えば燃料中の硫黄濃度が高いほど、ＹからＺまでの期間を長くする。つまり、Ｙをより早い時間とすることで、温度をより高くする期間を長くする。また、例えば燃料中の硫黄濃度が高いほど、ＹからＺまでの期間中の目標温度Ｂを高くしてもよい。つまり、温度の上昇幅を大きくしてもよい。なお、燃料中の硫黄濃度が所定値よりも高いときに限りＮＯx触媒６の温度をより高くしても良い。
【００５３】
このようにすることでＹからＺまでの期間では、通常の硫黄被毒回復では放出されなかった硫黄成分が放出される。
【００５４】
なお、本実施例ではＹからＺまでの期間にＮＯx触媒６の温度を高くするＥＣＵ１０が
、本発明における回復強化手段に相当する。
【００５５】
以上説明したように本実施例によれば、ＮＯx触媒６に添加する燃料中の硫黄濃度が高
いときには、硫黄被毒回復の終了前にＮＯx触媒６の温度をより高くするため、硫黄成分
の放出を促進させることができる。これにより、硫黄被毒回復終了時の硫黄被毒量を減少させることができる。また、硫黄被毒回復を速やかに完了させることができる。
【００５６】
さらに、燃料中の硫黄濃度に応じてＮＯx触媒６の温度を設定したり、または温度をよ
り高くする期間を設定したりすることで、ＮＯx触媒６の熱劣化の進行を抑制できる。ま
た、燃料添加量を減少させることにより、燃費の悪化を抑制できる。
【実施例２】
【００５７】
図５は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。本実施例は、ＮＯx触媒６よりも下流にパティキュレートフィ
ルタ１１（以下、フィルタ１１という。）を備えている点で実施例１と相違する。このフィルタ１１は、排気中のＰＭを捕集する。その他のハードウェアについては実施例１と同じなので説明を省略する。
【００５８】
本実施例では、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど、硫黄被毒回復中のＮＯx触媒６の温度をより高くする。実施例１とは異なり、硫黄被毒回復を行なう
期間中、ＮＯx触媒６の目標温度は変えない。
【００５９】
そして、燃料中の硫黄濃度が規定値Ｃ１以上のときで且つフィルタ１１の再生が必要なときには、硫黄被毒回復と同時にフィルタ１１の再生を行なう。なお、フィルタ１１の再生が必要なときとは、例えばフィルタ１１に規定量のＰＭが捕集されたときである。
【００６０】
ここで、図６は、燃料中の硫黄濃度と、硫黄被毒回復が十分に行なわれるＮＯx触媒６
の温度ＴＮおよびそのときのフィルタ１１の温度ＴＤと、の関係を示した図である。実線はＮＯx触媒６を示し、一点鎖線はフィルタ１１を示している。この関係は実験等により
得ることができる。
【００６１】
Ｔ１は、フィルタ１１の再生に必要となる温度の下限値を示している。また、Ｔ２は、フィルタ１１の再生が可能となるときのＮＯx触媒６の温度を示している。さらにＴ３は
、ＮＯx触媒６が過熱する虞のない温度の上限値を示している。
【００６２】
Ｃ１は、フィルタ１１の再生を行なうことのできる硫黄濃度の下限値を示している。つまり、ＮＯx触媒６の硫黄被毒回復とフィルタ１１の再生とを同時に行なうことのできる
硫黄濃度の下限値を示している。このＣ１の値は、フィルタ１１の温度がＴ１となる濃度として予め実験等により求める。また、Ｃ２は、硫黄被毒回復時にＮＯx触媒６が過熱す
る虞のない硫黄濃度の上限値を示している。このＣ２の値は、フィルタ１１の温度がＴ３となる濃度として予め実験等により求める。
【００６３】
そして、硫黄被毒回復を行なうときに、燃料中の硫黄濃度がＣ１以上で且つフィルタ１１の再生が必要なときに、ＮＯx触媒６の目標温度をそのときの燃料中の硫黄濃度に応じ
た値とする。これによりＮＯx触媒６の硫黄被毒回復が行なわれる。このときにフィルタ
１１の温度が該フィルタ１１の再生に必要となる温度まで上昇するため、フィルタ１１の再生も行なわれる。
【００６４】
なお、燃料中の硫黄濃度がＣ２よりも高い場合には、ＮＯx触媒６が過熱する虞がある
ため、硫黄被毒回復時の目標温度をＴ３とする。このときには、硫黄被毒回復が十分に行なわれない虞があるため、硫黄被毒回復を促進させるための他の制御を行なってもよい。
【００６５】
なお、本実施例では燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど硫黄被毒回復中のＮＯx触媒６の温度をより高くするＥＣＵ１０が、本発明における回復強化手段
に相当する。
【００６６】
以上説明したように本実施例によれば、硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の温度を、該Ｎ
Ｏx触媒６に添加される燃料中の硫黄濃度に応じて高くするため、硫黄被毒回復を速やか
に完了させることができる。
【００６７】
また、硫黄被毒回復と同時にフィルタ１１の再生を行なうことにより、燃料の消費量を減少させることができるため、燃費の悪化を抑制できる。
【実施例３】
【００６８】
本実施例では、内燃機関１の低負荷運転時において、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど、リッチスパイク時の目標空燃比をより低くする。
【００６９】
ここで、内燃機関１の低負荷運転時には排気の温度が低いため、実施例１または２で説明したＮＯx触媒６の温度を高くする制御が困難となる。なお、低負荷とは、ＮＯx触媒６の温度を所定の温度まで上昇させることが困難な負荷としてもよい。
【００７０】
一方、燃料中の硫黄濃度が高くなるほど、ＮＯx触媒６の硫黄被毒量は減少し難くなる
が、ＮＯx触媒６に添加する燃料の濃度を高くすることにより、硫黄被毒量の減少を促進
させることができる。つまり、燃料中の硫黄濃度が低いときと同等に硫黄成分を放出させることができる。
【００７１】
ここで、図７は、ＮＯx触媒６に流入する排気の温度と硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の温度との関係を示した図である。図７中の実線は、排気の温度に対して上昇可能なＮＯx
触媒６の温度の上限値を示している。また、二点鎖線は、燃料中の硫黄濃度が比較的低いときに十分に硫黄被毒回復を行なうために必要な温度を示している。同様に、燃料中の硫黄濃度が中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。このように、燃料中の硫黄濃度が高いほど、十分に硫黄被毒回復を行なうために必要となる温度が高くなる。なお、十分に硫黄被毒を行なうために必要となる温度とは、実施例１または２により硫黄被毒回復を行なうことができる温度としてもよい。
【００７２】
また、Ｔ４１は、燃料中の硫黄濃度が比較的低いときに十分に硫黄被毒回復を行なうために必要な排気の温度を示している。同様に、燃料中の硫黄濃度が中程度のときをＴ４２で示し、比較的高いときをＴ４３で示している。
【００７３】
そして、実際の燃料中の硫黄濃度を図７に代入することで、十分に硫黄被毒回復を行なうことのできる排気の温度を閾値Ｔ４として求めることができる。この閾値Ｔ４よりも排気温度センサ９により得られる実際の排気の温度が低い場合には、硫黄被毒回復を十分に行なうことができないため、本実施例による空燃比の低下が行なわれる。
【００７４】
また、排気温度センサ９により排気の温度を測定し、この値を図７に代入することで、硫黄被毒回復を十分に行なうことのできる燃料中の硫黄濃度を閾値として求めてもよい。このようにして求められた閾値よりも実際の硫黄濃度が高い場合に本実施例による空燃比の低下を行なってもよい。
【００７５】
図８は、ＮＯx触媒６に流入する排気の空燃比の推移を燃料中の硫黄濃度毎に示したタ
イムチャートである。燃料中の硫黄濃度が比較的低いときを実線で示し、中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、リッチスパイク時の空燃比は、燃料中の硫黄濃度が高いほど、低くなる。
【００７６】
例えば複数回の燃料の噴射により１回のリッチスパイクが形成されているときには、１回のリッチスパイク中の夫々の噴射時間を長くすることにより排気の空燃比をより低下さ
せることができる。また、燃料添加弁７に供給する燃料の圧力を高くすることにより、排気の空燃比をより低下させることができる。
【００７７】
なお、実際の排気の温度が、燃料中の硫黄濃度を図７に代入して得られる排気温度の閾値Ｔ４よりも高い場合には、実施例１または２により硫黄被毒回復を行なうことができる。
【００７８】
そして、本実施例では燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほどリッチスパイク時の目標空燃比をより低くするＥＣＵ１０が、本発明における回復強化手段に相当する。
【００７９】
以上説明したように本実施例によれば、内燃機関１の低負荷運転時であっても、燃料中の硫黄濃度に応じて排気の空燃比を低くするため、硫黄被毒回復を行なうことができる。また、燃料中の硫黄被毒濃度に応じて空燃比を低くするため、必要以上に燃料が添加されることが抑制されるため、ＮＯx触媒６をすり抜ける燃料を低減することができる。また
、燃費の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図２】硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量と燃料中の硫黄濃度との関係を示した図である。
【図３】硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量とＮＯx触媒の温度との関係を示した図である。
【図４】実施例１に係る硫黄被毒回復時のＮＯx触媒の目標温度の推移を示したタイムチャートである。
【図５】実施例２に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図６】燃料中の硫黄濃度と、硫黄被毒回復が十分に行なわれるＮＯx触媒の温度およびそのときのフィルタの温度と、の関係を示した図である。
【図７】ＮＯx触媒に流入する排気の温度と硫黄被毒回復時のＮＯx触媒の温度との関係を示した図である。
【図８】ＮＯx触媒に流入する排気の空燃比の推移を燃料中の硫黄濃度毎に示したタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１     内燃機関
２     吸気通路
３     排気通路
４     スロットル
５     エアフローメータ
６     吸蔵還元型ＮＯx触媒
７     燃料添加弁
８     ＥＧＲ装置
９     排気温度センサ
１０   ＥＣＵ
１１   パティキュレートフィルタ
７１   燃料通路
７２   硫黄濃度検出装置
８１   ＥＧＲ通路
８２   ＥＧＲ弁
【図１】
2008267331.tif 000003
【図２】
2008267331.tif 000004
【図３】
2008267331.tif 000005
【図４】
2008267331.tif 000006
【図５】
2008267331.tif 000007
【図６】
2008267331.tif 000008
【図７】
2008267331.tif 000009
【図８】
2008267331.tif 000010