(57)【要約】【課題】ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施することができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の気筒に連通する吸気通路（８）及び排気通路（２０）と、吸気通路に設けられた過給機（１４）及び吸気絞り手段（１０）と、排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで吸蔵したＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒（２２）と、ＮＯｘ吸蔵触媒の排気下流側に設けられ、排気中のパティキュレート・マターを捕集するフィルタ（２３）と、吸気絞り手段の吸気上流側からフィルタの排気上流側にフィルタの再生用空気を導入させる二次空気供給通路（３０）と、二次空気供給通路の空気量を制御する排気浄化制御手段（４６）とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒に連通する吸気通路及び排気通路と、
前記吸気通路に設けられた過給機及び吸気絞り手段と、
前記排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで該吸蔵したＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、
該ＮＯｘ吸蔵触媒の排気下流側に設けられ、排気中のパティキュレート・マターを捕集するフィルタと、
前記吸気絞り手段の吸気上流側から前記フィルタの排気上流側に該フィルタの再生用空気を導入させる二次空気供給通路と、
該二次空気供給通路の空気量を制御する排気浄化制御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記フィルタの排気下流側には、前記空気量を制御するための温度センサ又は空燃比センサが設けられていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気浄化制御手段は、さらに前記気筒内の空燃比を制御し、前記ＮＯｘ吸蔵触媒の排気上流側には、温度センサ又は空燃比センサが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、前記吸気通路と前記排気通路とを連通するＥＧＲ通路を備え、前記排気浄化制御手段は、前記ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵したＮＯｘ及び該ＮＯｘ吸蔵触媒に付着したＳ成分を放出させるとき、並びに、前記フィルタに捕集したパティキュレートを焼却除去させるとき、前記ＥＧＲ通路による排気還流を抑えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、詳しくは、ＮＯｘ吸蔵触媒とディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）との同時再生に適用される内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＮＯｘ吸蔵触媒は、リーン空燃比のときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ空燃比のときに吸蔵したＮＯｘを放出還元する排ガス後処理装置である。
具体的には、酸素過剰状態（酸化雰囲気）において排気中のＮＯｘを硝酸塩として吸蔵し、この吸蔵したＮＯｘを一酸化炭素過剰状態（還元雰囲気）で窒素に還元させる特性を有している。そして、内燃機関は、ＮＯｘ吸蔵量が飽和する前に排気空燃比を理論空燃比又はその近傍値に制御する如くの空気過剰率が低い（低λ）状態のリッチ運転へ定期的に切り換えるリッチスパイクを行い、ＮＯｘ吸蔵触媒の再生を図る。
【０００３】
また、ＮＯｘ吸蔵触媒には、燃料中のＳ成分の酸化によるＳＯｘも硫酸塩として堆積されるため、当該堆積したＳ成分の放出（Ｓパージ）を行うべく、上記と同様にリッチスパイク運転を定期的に実施してＮＯｘ吸蔵触媒の再生を図る。
ここで、このＳパージには、約６５０℃程度の高温であってリッチ乃至ストイキオの排ガスが必要になることから、ＮＯｘ吸蔵触媒では、このＳパージ条件を実現すべく、燃費低減のための吸気絞りと排気循環（ＥＧＲ）カット及びポスト噴射とを組み合わせる手法が知られているが、吸気絞りによって生ずるポンピングロスは、却って燃費の悪化を招くとの問題がある。
【０００４】
そして、この状況を打開する内燃機関の排気浄化装置の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
当該装置では、吸蔵したＮＯｘの放出還元に際し、ポンピングロスでのトルク低下に対して燃料噴射量を増加させるとともに、ＥＧＲによるガスを導入させ、燃費の悪化を防止している。
【０００５】
一方、ＤＰＦは、排気中のパティキュレート・マター（ＰＭ）を捕集して処理する排ガス後処理装置である。具体的には、ディーゼルエンジン等の排気中には、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の他に、ＰＭが多く含まれていることから、このＰＭをフィルタに捕集した後に約６００℃程度の高温の排ガスを利用し、焼却除去させてＤＰＦの再生を図る。
【０００６】
ここで、ＤＰＦでは、運転条件によってはその自己再生が実現できるものの、あらゆる運転条件を想定した場合には、ＤＰＦの温度を強制的に昇温させる強制再生システムが不可欠である。しかし、この強制再生においては、例えば、ＤＰＦの温度が低すぎると再生速度が遅く、高すぎると急激な再生によってＤＰＦの破損を招く等、その温度制御が困難である。そこで、ＤＰＦでは、内燃機関の空燃比制御により、ＤＰＦでの再生速度を制御する内燃機関の排気浄化装置の技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
当該装置では、排気系にＮＯｘ吸蔵触媒とＤＰＦとを備えており、ＤＰＦの強制再生時には、ＤＰＦが所定温度に達するまではリッチ空燃比にしてＰＭの燃焼を抑え、Ｓパージ時には、さらにＳＯｘの脱離温度から所定時間に達するまでリッチ空燃比にしてＳ被毒を解除している。これにより、ドライバビリティや排ガス上の要求とＤＰＦ再生のための空気過剰率との両立を図っている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１８４４１８号公報（段落番号００１６〜００２３等）
【特許文献２】
特開２００２−２１３２２９号公報（段落番号００１５〜００２０、図１等）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとは、上述の如く、ともに約６５０℃程度に達した高温の排ガスを用いれば可能である点で共通するものである。
よって、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施させることが考えられるが、前者はｓｏｏｔ酸化のためにリーン雰囲気の排気が要求されるの対し、後者はストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気が要求されることから、基本的にはこれらを同時に実施させることは一般には困難かとも考えられる。
【００１０】
また、ＤＰＦの再生速度を制御するためには、排気の空気過剰率を自由に制御したい一方で、内燃機関による排気の空気過剰率についてはその自由度が小さいものである。したがって、この点を鑑みても、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施させることは一般に困難であると考えられる。
しかし、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施させることが可能であれば、その再生に要する総再生時間が短縮化され、燃費の悪化をより一層の防止を図ることが可能になる。
【００１１】
ここで、前記従来の技術、特に前記特許文献２に記載の内燃機関の排気浄化装置では、Ｓパージを行う場合には、ＤＰＦが所定温度を超えてから、さらに所定時間が経過するまではリッチ空燃比を維持し、その後リーン空燃比に切り換えている。つまり、まずＤＰＦの強制再生を行わずにＳパージを実施し、次にＳパージを行わずにＤＰＦの強制再生を実施していることから、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施することができない。
【００１２】
換言すれば、この場合の総再生時間は、ＤＰＦが所定温度を超えた時点から始まり、Ｓパージの許可によってＳ被毒が解除され、その後、リーン雰囲気の排気に切り換えられてＤＰＦの強制再生が実施されて終了するまでに要する時間となり、長期化してしまうという問題がある。すなわち、前記従来の技術では、燃費の悪化の防止を図る点については依然として課題が残されている。
【００１３】
また、前記特許文献２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、ＤＰＦ再生のために高温かつリーン雰囲気の排気を、ＥＧＲカットとポスト噴射とで実現させると、内燃機関からの排気の空気過剰率を制御していないので、内燃機関からのＮＯｘ排出量が多くなり、排ガス性能に悪影響を及ぼすとの問題もある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の気筒に連通する吸気通路及び排気通路と、吸気通路に設けられた過給機及び吸気絞り手段と、排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のＮＯｘを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで吸蔵したＮＯｘを放出還元するＮＯｘ吸蔵触媒と、ＮＯｘ吸蔵触媒の排気下流側に設けられ、排気中のパティキュレート・マターを捕集するフィルタと、吸気絞り手段の吸気上流側からフィルタの排気上流側にフィルタの再生用空気を導入させる二次空気供給通路と、二次空気供給通路の空気量を制御する排気浄化制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
したがって、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯｘ吸蔵触媒を排気上流側に、ＤＰＦをその下流側に設置するとともに、吸気絞り手段の上流から二次空気を取り出し、ＮＯｘ吸蔵触媒とＤＰＦとの間に導入させているので、内燃機関からの高温かつストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気をＮＯｘ吸蔵触媒に導入してＳパージを行うことができると同時に、ＮＯｘ吸蔵触媒を通過したストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気に二次空気を合流させてリーン雰囲気の排気を生成させ、このリーン雰囲気の排気をＤＰＦに導入して強制再生を行うことが可能になる。すなわち、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施することができる。これにより、総再生時間の短縮化が図られて燃費の悪化がより一層防止される。
【００１６】
また、請求項２記載の発明では、フィルタの排気下流側には、空気量を制御するための温度センサ又は空燃比センサが設けられていることを特徴としている。このように、排気浄化制御手段が、吸気絞り手段の上流側に存在する余剰空気をＤＰＦの再生用空気として用いるとともに、ＤＰＦの排気下流側の状況に応じてこの空気量を制御するので、ＤＰＦ再生速度を適切に制御することが可能になる。
【００１７】
さらに、請求項３記載の発明では、排気浄化制御手段は、さらに気筒内の空燃比を制御し、ＮＯｘ吸蔵触媒の排気上流側には、温度センサ又は空燃比センサが設けられていることを特徴としている。
このように、排気浄化制御手段が、ＮＯｘ吸蔵触媒の排気上流側の状況に応じて内燃機関からの排気空燃比をも制御することから、ＮＯｘ吸蔵触媒が有する三元機能を利用することが可能になり、ＮＯｘを確実に浄化し、排ガス性能が良好になる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明では、内燃機関は、吸気通路と排気通路とを連通するＥＧＲ通路を備え、排気浄化制御手段は、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵したＮＯｘ及びＮＯｘ吸蔵触媒に付着したＳ成分を放出させるとき、並びに、フィルタに捕集したパティキュレートを焼却除去させるとき、ＥＧＲ通路による排気還流を抑えることを特徴としている。
【００１９】
これにより、排気浄化制御手段による二次空気の空気量制御と内燃機関からの排気空燃比の制御が、ＥＧＲガスの影響を受けないことから、排ガス性能を犠牲にすることなく、ＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとＤＰＦの強制再生とを同時かつ適切に行える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置が適用される多気筒のディーゼル機関（以下、単にエンジンという）１を備えたエンジンシステム構成図を示しており、以下図１に基づき本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の構成を説明する。
【００２１】
エンジン１の各気筒２には、コモンレール型等の燃料噴射装置を有した燃料供給系と、吸気弁６の開弁により燃焼室４に吸入空気を導入させる吸気通路８と、排気弁１８の開弁により燃焼室４からの排気を導出させる排気通路２０とが接続されている。
この吸気通路８の最上流部にはエアクリーナ１６が接続され、その下流側には過給機１４が介装されている。また、過給機１４の下流側には、スロットル弁（吸気絞り手段）１０及びサージタンク１２の順に配設されている。なお、このスロットル弁１０は、いわゆるドライブバイワイヤ式のスロットル弁（ＥＴＶ）であり、エンジン運転状態に応じてその開度が変更される。
【００２２】
一方、排気通路２０の下流側にはＮＯｘ吸蔵触媒２２が接続されている。ＮＯｘ吸蔵触媒２２は、排気空燃比がリーンのときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がリッチ等で排気中に還元剤（ＨＣやＣＯ）が存在するときに、吸蔵したＮＯｘの放出還元を行うものであり、このＮＯｘ吸蔵触媒は公知の構成ものである。なお、本実施形態では、ポスト噴射にてＮＯｘの放出還元を行う。
【００２３】
また、ＮＯｘ吸蔵触媒２２の下流側にはＤＰＦ（フィルタ）２３が接続されている。ＤＰＦ２３は、排気中のＰＭを捕集するとともに、高温の排気でＰＭを焼却除去し、その再生を行うものであり、このＤＰＦも公知の構成ものである。
排気通路２０からは排気循環通路（ＥＧＲ通路）２４が分岐して延びており、排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気通路８内に再循環させてＮＯｘの排出を抑制させる。このＥＧＲ通路２４の先端は、吸気通路８のＥＴＶ１０の配設位置よりも下流側のサージタンク１２にて吸気通路８に接続されている。このＥＧＲ通路２４には、ＥＧＲガスの冷却を図るＥＧＲクーラ２６と、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）４４に電気的に接続されたＥＧＲバルブ２８とが設けられ、ＥＧＲバルブ２８の開閉によってＥＧＲ通路２４の流路面積が調節される。
【００２４】
ここで、吸気通路８からは二次空気供給通路３０が分岐して延びており、吸入空気の一部をＤＰＦ２３に導入させてＤＰＦ２３の再生に利用させる。この二次空気供給通路３０の先端部３２は、ＮＯｘ吸蔵触媒２２とＤＰＦ２３との間に開口されており、二次空気供給通路３０の後端部３１は、ＥＴＶ１０の配設位置よりも上流側に開口されている。この二次空気供給通路３０には、ＥＣＵ４４に電気的に接続された二次エアバルブ３３が設けられ、二次エアバルブ３３の開閉によって二次空気供給通路３０の流路面積が調節される。
【００２５】
ＥＴＶ１０もまたＥＣＵ４４に電気的に接続されており、吸気通路８の流路面積が調節されることにより、通常の制御時にはＥＧＲガス量を調整する。そして、エアクリーナ１６からの新気は、過給機１４を介して吸気通路８に入ってＥＴＶ１０で調整された後、ＥＧＲガスと合流して各気筒２の燃焼室４内に導かれる。そして、燃料の燃焼が終了すると、排ガスは排気通路２０に排出され、ＮＯｘ吸蔵触媒２２及びＤＰＦ２３に送られる。
【００２６】
一方、ＥＴＶ１０では、同時再生制御時には、エアクリーナ１６からの新気は、過給機１４を介して吸気通路８に入ってＥＴＶ１０で調整された後、二次空気供給通路３０を介してＤＰＦ２３に送られる。このように、ＥＴＶ１０の上流側に存在する空気は、余剰空気としてＤＰＦ２３の再生用空気に用いられている。これは、ＥＴＶ１０がＰＭ発生を抑制する程度に絞られている場合には、ＥＴＶ１０の上流側には高圧の空気が存在し、この一部は余剰の空気と考えられるからである。なお、この場合には、相対的に排圧（タービン上流圧）を低減させることができ、この点も燃費の改善につながることになる。
【００２７】
ここで、吸気通路８において、エアクリーナ１６の下流側の適宜位置には、エアフローセンサ３４が配設される。また、排気通路２０において、ＮＯｘ吸蔵触媒２２の上流側の適宜位置には、温度センサ３６とＡ／Ｆセンサ（空燃比センサ）３８とが配設され、エンジン１からの排気の温度Ｔ１とその排気空燃比λ１とをそれぞれ検出している。また、排気通路２０において、ＤＰＦ２３の下流側の適宜位置には、温度センサ４０とＡ／Ｆセンサ（空燃比センサ）４２とが配設され、ＤＰＦ２３を通過した排気の温度Ｔ２とその排気空燃比λ２とをそれぞれ検出している。
【００２８】
ＥＣＵ４４の入力側には、上述の温度センサ３６、Ａ／Ｆセンサ３８、温度センサ４０及びＡ／Ｆセンサ４２の他、エアフローセンサ３４等のエンジン１の運転状態を検出する各種センサが電気的に接続されている。これに対してＥＣＵ４４の出力側には、上述のＥＴＶ１０、ＥＧＲバルブ２８及び二次エアバルブ３３の各種アクチュエータが電気的に接続されている。
【００２９】
ここで、特にＥＣＵ４４は、排気浄化制御部４６（排気浄化制御手段）を備えている。そして、当該排気浄化制御部４６は、二次空気供給通路３０からＤＰＦ２３に導入される空気量を制御する機能と、エンジン１の排気空燃比を制御する機能と、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージとＤＰＦ２３の強制再生との同時再生制御時にはＥＧＲガスの量を制御する機能とを有している。
【００３０】
すなわち、排気浄化制御部４６は、エンジン１の通常制御時には、酸化雰囲気にて排ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵触媒２２に吸蔵する一方、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージとＤＰＦ２３の強制再生との同時再生制御時には、圧縮上死点後等に追加燃料を噴射し、エンジン１からの高温かつストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気をＮＯｘ吸蔵触媒２２に導入させるリッチスパイクを行い、吸蔵したＮＯｘを還元雰囲気で放出還元させ、及び付着したＳ成分を還元雰囲気で放出させてＮＯｘ吸蔵触媒２２の再生を図るとともに、ＮＯｘ吸蔵触媒２２を通過したストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気と二次空気供給通路３０からの二次空気とを合流させてリーン雰囲気の排気を生成させ、このリーン雰囲気の排気をＤＰＦ２３に導入して強制再生を図っている。
【００３１】
より具体的には、排気浄化制御部４６では、温度センサ３６によるＮＯｘ吸蔵触媒２２の排気上流側の排気温度Ｔ１を読み込んで現在のＮＯｘ吸蔵触媒２２の温度を認知し、また、Ａ／Ｆセンサ３８によるＮＯｘ吸蔵触媒２２の排気上流側の排気空燃比λ１を読み込んで現在のエンジン１の排気空燃比を認知している。
これにより、エンジン１の排気空燃比をストイキオ乃至リッチ雰囲気に設定することができ、ＮＯｘ吸蔵触媒２２が備える三元機能を利用してＮＯｘを確実に浄化している。
【００３２】
また、排気浄化制御部４６では、温度センサ４０によるＤＰＦ２３の排気下流側の排気温度Ｔ２を読み込んで現在のＤＰＦ２３の温度を認知し、また、Ａ／Ｆセンサ４２によるＤＰＦ２３の排気下流側の排気空燃比λ２を読み込んで現在のＤＰＦ２３の直前の排気空燃比を認知している。これにより、ＤＰＦ２３の再生速度を適切に制御し、ＰＭの燃焼による発熱量が急激に大きくなってＤＰＦ２３が破損等することを防止している。
【００３３】
次に、上記排気浄化装置の作用について説明する。
図２は排気浄化制御部４６における同時再生制御等のフローチャートである。同図のステップＳ２０１では、車両の走行距離等を読み込み、ステップＳ２０２では、ＮＯｘ吸蔵触媒２２の排気上流側の排気温度Ｔ１及びＤＰＦ２３の排気下流側の排気温度Ｔ２を読み込み、ステップＳ２０３に進む。
【００３４】
ステップＳ２０３では、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージ或いはＤＰＦ２３の強制再生のうちいずれかの再生が必要であるか否かを判別し、例えば、前記車両の走行距離が２００〜３００ｋｍであって、排気温度Ｔ１及び排気温度Ｔ２がともに約６５０℃程度の高温になっている場合等の如く、再生が必要であると判定された場合、すなわちＹＥＳのときには、ステップＳ２０４に進み、ＥＧＲバルブ２８を閉弁してステップＳ２０５に進む。二次空気の空気量制御とエンジン１からの排気空燃比の制御に対してＥＧＲガスの影響を及ぼさないようにするためである。
【００３５】
そして、ステップＳ２０５では、まずＳパージを実施すべく、ＮＯｘ吸蔵触媒２２の上流側の排気空燃比λ１をストイキオ乃至リッチに設定し、エンジン１に対して高温かつ当該雰囲気の排気の生成を命令し、ステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６では、Ｓパージの実施と並行して、ＤＰＦ２３の再生を実施すべく、二次エアバルブ３３を開弁し、ステップＳ２０７では、ＤＰＦ２３の下流側の排気空燃比λ２をリーンに設定してステップＳ２０８に進む。
【００３６】
ステップＳ２０８では、排気温度Ｔ１及び排気温度Ｔ２や排気空燃比λ１及び排気空燃比λ１の検出値を適宜フィードバックさせ、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージ及びＤＰＦ２３の強制再生との同時再生制御を行い、Ｓ被毒が解除され、ＰＭが除去されるまで、例えば所定の時間が経過するまでこの制御を行い、このルーチンを抜ける。
【００３７】
一方、ステップＳ２０３で上記再生が必要ではないと判定された場合には、ステップＳ２０９に進み、二次エアバルブ３３を閉弁し、ステップＳ２１０にて排気空燃比λ１をリーンに設定し、ステップＳ２１１にてＥＧＲバルブ２８を開弁し、ステップＳ２１２では、ディーゼルエンジンに対する通常の制御を行い、このルーチンを抜ける。
【００３８】
以上のように、本発明では、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージを実施できると同時に、ＤＰＦ２３の強制再生を実施することができるので、ＤＰＦ２３が所定温度を超えた時点から強制再生が終了するまでに要する時間、つまり、総再生時間が短縮化され、例えばポスト噴射を行った場合に比して燃費の悪化を格段に防止することができる。
【００３９】
また、ＤＰＦ２３の強制再生中であっても、ＮＯｘ吸蔵触媒２２ではＮＯｘの浄化が行われていることから、再生実施中の排ガス性能の悪化も防止することができる。
さらに、ＤＰＦ２３の再生速度は、二次エアバルブ３３の開閉度合のみで自由に制御することでき、つまり、エンジン１に対する排気空燃比の制御とは別個独立して行うことができるので、ＤＰＦ２３の再生時の破損等の危険性を低減させることができる。
【００４０】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、二次エアの空気量をフィードバック制御すべく、ＤＰＦ２３の下流側にＡ／Ｆセンサ４２を設置しているが、これに代えてエアフローセンサ３４と燃料供給系により制御される燃料噴射量とから演算した空燃比を用いても良く、この場合にも上記と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、エンジン１からの排気空燃比を制御すべく、Ａ／Ｆセンサ３８を設けているが、これに代えてＯ２センサを設けても良く、さらに、ＮＯｘ吸蔵触媒２２の上流（過給機１４の上流や下流）の温度センサを、ＮＯｘ吸蔵触媒２２のＳパージ制御に用いても良い。
さらに、吸気通路８にインタクーラを装着させる場合には、二次空気供給通路３０の後端部３１は当該インタクーラの上流側に配置させて二次エアの温度が下がり過ぎないようにすると良い。
【００４２】
また、エンジンとしてはディーゼル機関が好ましいが、これに限定されるものではなく、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、排気通路にＮＯｘ吸蔵触媒を備え、リッチ運転可能な全てのエンジンシステムに適用させることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項１記載の本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＮＯｘ吸蔵触媒を排気上流側に、ＤＰＦをその下流側に設置するとともに、吸気絞り手段の上流から二次空気を取り出し、ＮＯｘ吸蔵触媒とＤＰＦとの間に導入させているので、内燃機関からの高温かつストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気をＮＯｘ吸蔵触媒に導入してＳパージを行うことができると同時に、ＮＯｘ吸蔵触媒を通過したストイキオ乃至リッチ雰囲気の排気に二次空気を合流させてリーン雰囲気の排気を生成させ、このリーン雰囲気の排気をＤＰＦに導入して強制再生を行うことができる。すなわち、ＤＰＦの強制再生とＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとを同時に実施することができる。これにより、総再生時間の短縮化が図られて燃費の悪化をより一層防止することができる。
【００４４】
また、請求項２記載の発明によれば、排気浄化制御手段が、吸気絞り手段の上流側に存在する余剰空気をＤＰＦの再生用空気として用いるとともに、ＤＰＦの排気下流側の状況に応じてこの空気量を制御するので、ＤＰＦ再生速度を適切に制御することができる。
さらに、請求項３記載の発明によれば、排気浄化制御手段が、ＮＯｘ吸蔵触媒の排気上流側の状況に応じて内燃機関からの排気空燃比をも制御することから、ＮＯｘ吸蔵触媒が有する三元機能を利用することができ、ＮＯｘを確実に浄化し、排ガス性能を良好にすることができる。
【００４５】
また、請求項４記載の発明によれば、排気浄化制御手段による二次空気の空気量制御と内燃機関からの排気空燃比の制御が、ＥＧＲガスの影響を受けないことから、排ガス性能を犠牲にすることなく、ＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージとＤＰＦの強制再生とを同時かつ適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置が適用されるエンジンの構成図である。
【図２】図１の排気浄化装置における同時再生制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  気筒
８  吸気通路
１０  ＥＴＶ（吸気絞り手段）
１４  過給機
２０  排気通路
２２  ＮＯｘ吸蔵触媒
２３  ＤＰＦ（フィルタ）
２４  ＥＧＲ通路
３０  二次空気供給通路
３６  温度センサ
３８  空燃比センサ
４０  温度センサ
４２  空燃比センサ
４４  ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
４６  排気浄化制御部（排気浄化制御手段）
【図１】
2004324454.tif 000003
【図２】
2004324454.tif 000004