(57)【要約】【課題】添加剤が供給される排気浄化部材の目詰まりを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】排気通路２６に配設されたＤＰＮＲ触媒１２と、ＤＰＮＲ触媒１２の浄化機能を回復させるための添加剤を供給する噴射ノズル５とをエンジン１は備える。制御装置２５は、噴射ノズル５によるＤＰＮＲ触媒１２への添加剤供給が終了してから所定期間が経過するまでエンジン１から排気通路２６に排出される排気を昇温させる昇温処理を実行する昇温手段を備える【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系に配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材に添加剤を供給する添加剤供給機構とを有する内燃機関の制御装置において、
前記添加剤供給機構による前記排気浄化部材への添加剤供給が終了してから所定期間が経過するまで前記内燃機関から排気系に排出される排気を昇温させる昇温処理を実行する昇温手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記昇温手段は前記昇温処理を前記添加剤の供給が終了した後に開始する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記昇温手段は前記排気浄化部材の排気上流側の排気温度が予め定められた所定値以下であることを条件に前記昇温処理を実行する
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記昇温手段は前記昇温処理の実行期間を排気流量に基づいて可変設定する
請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記昇温手段は排気流量が多くなるほど前記実行期間を短く設定する
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記昇温手段は前記昇温処理に際しての目標排気温度を排気流量に基づいて可変設定する
請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記昇温手段は排気流量が多くなるほど前記目標排気温度を低く設定する
請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記昇温手段は前記昇温処理として排気還流量を減量する処理を実行する
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記昇温手段は前記昇温処理として燃料噴射時期を遅角する処理を実行する
請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記昇温手段は燃料噴射時期の遅角に伴う機関出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する
請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記昇温手段は前記昇温処理としてポスト噴射を実行する
請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記昇温手段はポスト噴射の実行に伴う機関出力の増大量に応じてメイン噴射実行時の燃料噴射量を減量する
請求項１１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記内燃機関はディーゼル機関であり、前記昇温手段は前記昇温処理として吸入空気量を減量する処理を実行する
請求項１〜１２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記昇温手段は吸入空気量の減量に伴う機関出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する
請求項１３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記排気浄化部材は排気中の粒子状物質を捕集するフィルタである
請求項１〜１４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
前記排気浄化部材は排気中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化触媒である
請求項１〜１４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気系に配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材に添加剤を供給する添加剤供給機構とを有する排気浄化装置を備える内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一部の内燃機関の排気系にはＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮＯｘ浄化触媒が担持された担体や粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：以下、ＰＭという）を捕集するＰＭフィルタ等の排気浄化部材が備えられるようになってきている。一方、これら排気浄化部材には、その浄化機能の回復等を行うための添加剤供給が行われる場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の装置では、ＮＯｘ浄化触媒が担持されたＰＭフィルタに、添加剤として燃料を供給するようにしている。これにより、ＮＯｘ浄化触媒に吸収されたＮＯｘが還元・放出されて同触媒のＮＯｘ浄化機能の回復が図られる。
【０００４】
また、ＮＯｘ浄化触媒は、燃料や潤滑油の硫黄分に起因するＳＯｘ（硫黄酸化物）も吸収してしまう。そのため、このＳＯｘ吸収量が増大するとＮＯｘの吸収量が減少してしまうといった、いわゆるＳＯｘ被毒によるＮＯｘ浄化機能の低下現象が生じる。ここで、ＮＯｘ浄化触媒に吸収されたＳＯｘは、６００℃近い温度の還元雰囲気下では、ＮＯｘ浄化触媒から還元された状態で放出されることが知られている。このようないわゆるＳＯｘ被毒回復を行うために、ＮＯｘ浄化触媒に還元剤として機能する添加剤を供給する場合もある。
【０００５】
また、上記ＰＭフィルタ内に捕集されたＰＭが堆積していくと、同ＰＭフィルタでの圧力損失が増大してしまう。そこで、ＰＭフィルタに添加剤として燃料を供給することで捕集したＰＭを焼失させて、ＰＭフィルタを再生させるといったことも行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７２２９８７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した排気浄化部材への添加剤供給は、同部材の機能回復等に効果はあるものの、新たに以下のような不具合が生じるおそれがある。
【０００８】
すなわち、排気浄化部材は添加剤供給による酸化反応熱や燃焼時の熱によって昇温される。しかし、このときの排気浄化部材の温度分布は均一ではなく、図１３に示すように、酸化反応熱や燃焼時の熱によって排気下流側に向かうほど同部材の温度は高くなる。逆に言えば、排気浄化部材の温度は排気上流側に向かうほど低くなっている。そのため、同部材の排気上流側の先端部分に付着した添加剤は、自身の酸化反応に必要な温度や燃焼に必要な温度にまで昇温されにくい傾向にあり、場合によっては先端部分に付着したままバインダとなってＰＭ等を吸着し、排気浄化部材の目詰まりを引き起こすおそれがある。
【０００９】
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、添加剤が供給される排気浄化部材の目詰まりを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、排気系に配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材に添加剤を供給する添加剤供給機構とを有する内燃機関の制御装置において、前記添加剤供給機構による前記排気浄化部材への添加剤供給が終了してから所定期間が経過するまで前記内燃機関から排気系に排出される排気を昇温させる昇温処理を実行する昇温手段を備えることをその要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、排気浄化部材の浄化機能の回復等を行うために添加剤が供給される。そのため、排気浄化部材の排気上流側の先端部分に添加剤が付着するおそれがある。しかし上記構成では、添加剤供給が終了してから所定期間が経過するまで内燃機関から排気系に排出される排気が昇温される。そのため、たとえ上記先端部分に添加剤が付着していたとしても、同添加剤は昇温された排気によって気化され、上記先端部分での添加剤付着量を減少させることができる。このように上記構成によれば、ＰＭ等を吸着するバインダとなる添加剤の上記先端部分での付着量を減少させることができるため、排気浄化部材の目詰まりを抑制することができるようになる。
【００１２】
なお、この昇温処理は例えば、排気浄化部材への添加剤供給中に開始するといった構成を採用することで、早期に排気浄化部材の目詰まりを解消することができる。また、請求項２に記載の発明によるように、前記昇温手段は前記昇温処理を前記添加剤の供給が終了した後に開始するといった構成を採用することもできる。この請求項２に記載の構成によれば、排気浄化部材の過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記排気浄化部材の排気上流側の排気温度が予め定められた所定値以下であることを条件に前記昇温処理を実行することをその要旨とする。
【００１４】
上記添加剤の供給後、あるいは供給中には上記先端部分への添加剤付着が生じやすいものの、同先端部分の温度が添加剤の気化を促すほどに高い場合には添加剤付着自体が生じにくい。他方、排気浄化部材は排気系の途中に配設されているため、排気の持つ熱量によって昇温される。従って上記先端部分の温度と排気温度とは相関関係にあり、上記先端部分の温度が燃料付着を促す温度であるか否かを排気温度に基づいて判定することができる。そこで上記構成では、排気浄化部材の排気上流側の排気温度が予め定められた所定値以下、例えば上記先端部分の温度が添加剤の付着を促すような温度以下であるときに排気を昇温させるようにしている。従って、排気の昇温処理が必要な状態を的確に判定することができ、同昇温を効率よく実行することができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記昇温処理の実行期間を排気流量に基づいて可変設定することをその要旨とする。
【００１６】
一般に、排気通路内の排気流量が多くなるほど排気浄化部材を通過する排気の量も増大し、排気浄化部材の温度は上昇するようになる。従って、排気流量が増大するほど先端部分に付着した添加剤の気化は促進されるようになるため、排気の昇温処理に際しての実行期間を短くすることができる。このような排気流量の増大に伴う排気浄化部材の温度上昇を考慮し、上記請求項４に記載の構成では、昇温処理の実行期間を排気流量に基づいて可変設定するようにしている。そのため、昇温処理の実行期間を好適に設定することができるようになる。
【００１７】
この昇温時間の可変設定に際しては、請求項５に記載の発明によるように、前記昇温手段は排気流量が多くなるほど前記実行期間を短く設定する、といった設定態様を採用することにより、昇温期間を過不足なく設定することができるようになり、排気の昇温処理を効率よく行うことができるようになる。なお、排気流量は、例えば機関運転状態から推定することができる。また、排気流量を検出するセンサ等を備えることによって実際に検出することもできる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記昇温処理に際しての目標排気温度を排気流量に基づいて可変設定することをその要旨とする。
【００１９】
上述したように、排気通路内の排気流量が多くなるほど排気浄化部材を通過する排気の量も増大し、排気浄化部材の温度は上昇するようになる。従って、排気流量が増大するほど、同排気浄化部材の排気上流側の先端部分に付着した添加剤の気化は促進されるようになるため、昇温手段によって昇温される排気の温度を低く設定することができる。このような排気流量の増大に伴う排気浄化部材の温度上昇を考慮し、上記請求項６に記載の構成では、昇温処理に際しての目標排気温度を排気流量に基づいて可変設定するようにしている。そのため、排気を好適に昇温させることができるようになる。
【００２０】
この目標排気温度の設定に際しては、請求項７に記載の発明によるように、前記昇温手段は排気流量が多くなるほど前記目標排気温度を低く設定する、といった設定態様を採用することにより、排気を過不足なく昇温させることができるようになり、排気の昇温処理を効率よく行うことができるようになる。なお、排気流量は上述したような態様で推定、あるいは検出することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記昇温処理として排気還流量を減量する処理を実行することをその要旨とする。
【００２２】
排気還流量が減量されるほど、排気還流配管中で生じる熱損失が低減されるため、排気温度は高くなる。従って、上記構成によれば、排気を確実に昇温させることができるようになる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記昇温処理として燃料噴射時期を遅角する処理を実行することをその要旨とする。
【００２４】
燃料噴射時期が遅角されると燃焼室内の燃焼ガスが十分仕事をしないまま排気通路に排出される。そのため、燃料噴射時期が遅角されない場合と比較して、燃焼ガスはより高温の状態で排気通路に排出されるようになり、排気温度は高くなる。従って、上記構成によれば、排気を確実に昇温させることができるようになる。
【００２５】
また、上記燃料噴射時期の遅角に際しては、請求項１０に記載の発明によるように、前記昇温手段は燃料噴射時期の遅角に伴う機関出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する、といった処理態様を採用することにより、燃料噴射時期の遅角に伴う機関出力の変化を好適に抑制することができる。さらに、この燃料噴射量の増量により、排気をより昇温させることもできるようになる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記昇温手段は前記昇温処理としてポスト噴射を実行することをその要旨とする。
【００２７】
上記ポスト噴射によって噴射された燃料は、同ポスト噴射に先立って実行された燃料噴射（メイン噴射）に起因する燃焼ガス中で燃焼される。そのため、ポスト噴射の実行は排気を昇温させるといった効果を奏する。従って、上記構成によっても、排気を確実に昇温させることができるようになる。
【００２８】
また、上記ポスト噴射の実行に際しては、請求項１２に記載の発明によるように、前記昇温手段はポスト噴射の実行に伴う機関出力の増大量に応じてメイン噴射実行時の燃料噴射量を減量する、といった処理態様を採用することにより、ポスト噴射実行時における機関出力の変化を好適に抑制することができるようになる。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関はディーゼル機関であり、前記昇温手段は前記昇温処理として吸入空気量を減量する処理を実行することをその要旨とする。
【００３０】
ディーゼル機関にあって例えば、スロットル開度が閉じ側に制御されるなどして燃焼室に導入される吸入空気量が減量されると、燃焼室内の燃焼ガス量に対する未燃空気量が減少する。そのため、吸入空気が減量されない場合と比較して、燃焼ガスはより高温の状態で排気通路に排出されるようになり、排気温度は高くなる。従って、上記構成によれば、排気を確実に昇温させることができるようになる。
【００３１】
また、上記吸入空気量の減量に際しては、請求項１４に記載の発明によるように、前記昇温手段は吸入空気量の減量に伴う機関出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する、といった処理態様を採用することにより、吸入空気量の減量に伴う機関出力の変化を好適に抑制することができる。さらに、この燃料噴射量の増量により、排気をより昇温させることもできるようになる。
【００３２】
請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記排気浄化部材は排気中の粒子状物質を捕集するフィルタであることをその要旨とする。
【００３３】
上記フィルタには、捕集された粒子状物質を焼失させるための添加剤供給が行われる場合が多く、上述した目詰まりが生じるおそれがある。しかし上記構成では、このような排気浄化部材を備える場合にあって、上記請求項１〜１４に記載の発明による効果が得られる。そのため、上記フィルタの目詰まりを好適に抑制することができるようになる。
【００３４】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記排気浄化部材は排気中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化触媒であることをその要旨とする。
【００３５】
上記ＮＯｘ浄化触媒には、吸収したＮＯｘやＳＯｘ等を還元・放出させるための添加剤供給が行われる場合が多く、上述した目詰まりが生じるおそれがある。しかし上記構成では、このような排気浄化部材を備える場合にあって、上記請求項１〜１４に記載の発明による効果が得られる。そのため、上記ＮＯｘ浄化触媒の目詰まりを好適に抑制することができるようになる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる排気浄化装置を備える内燃機関の制御装置を自動車に搭載されたコモンレール式４気筒ディーゼルエンジンに具体化した一実施形態について図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態にかかる排気浄化装置を備える内燃機関の制御装置、これが適用されるエンジン１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図である。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には、外気を気筒内に導入するための吸気ポートと燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００３８】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００３９】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。
【００４０】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、大気に放出される排気中の粒子状物質の量、すなわちＰＭ量とＮＯｘ量とを低減する排気浄化部材であるＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）触媒１２が設置されている。このＤＰＮＲ触媒１２は多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気中のＰＭは多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気の空燃比がリーンの場合、排気中のＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵したＮＯｘは還元・放出される。
【００４１】
また排気通路２６の途中にあって、ＤＰＮＲ触媒１２の排気下流側には排気中のＨＣやＣＯを浄化する酸化触媒３１が設置されている。
この他、エンジン１にはＥＧＲ装置が備えられている。このＥＧＲ装置は、吸入空気に排気の一部を導入することで気筒内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。この装置は吸気通路３と排気通路２６とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、ＥＧＲクーラ１４等により構成されている。ＥＧＲ弁１５はその開度を調整することにより排気通路２６から吸気通路３に導入される排気還流量、すなわちＥＧＲ量を調整する。ＥＧＲクーラ１４はＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度を低下させる。またＥＧＲ弁１５にはＥＧＲ弁開度センサ３２が配設されており、このＥＧＲ弁開度センサ３２によりＥＧＲ弁１５の開度、すなわちＥＧＲ弁開度ＥＡが検出される。
【００４２】
また、エンジン１は排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１を備えている。吸気側タービンとスロットル弁１６との間の吸気通路３には、このターボチャージャ１１の過給により温度が上昇する吸入空気の温度を低下させるため、インタークーラ１８が備えられている。
【００４３】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。スロットル開度センサ２０はスロットル弁１６の開度、すなわちスロットル開度ＴＡを検出する。ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側に設けられた排気温度センサ２１は、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気温度ＥＴを検出する。機関回転速度センサ２３はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセル開度センサ２４はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度ＡＣＣＰを検出する。空燃比センサ２９は排気の空燃比λを検出する。また、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気通路２６からは上流側分岐管３３が分岐されている。一方、ＤＰＮＲ触媒１２の排気下流側の排気通路２６からは下流側分岐管３４が分岐されている。そして上流側分岐管３３と下流側分岐管３４とが接続された差圧センサ３０は、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気圧と排気下流側の排気圧との圧力差ΔＰを検出する。
【００４４】
これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、この制御装置２５により、例えば、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。
【００４５】
他方、シリンダヘッド２には燃料をＤＰＮＲ触媒１２に供給するための添加剤供給機構を構成する噴射ノズル５が取り付けられている。この噴射ノズル５からは第４気筒＃４の排気ポート６ｄ内に向けて、添加剤である燃料が噴射される。この噴射された燃料は排気とともにＤＰＮＲ触媒１２に到達する。また、噴射ノズル５とサプライポンプ１０とは燃料供給管２７によって接続されており、燃料である軽油が供給されるようになっている。この噴射ノズル５は燃料噴射弁４ａ〜４ｄと同様な構造を有しており、制御装置２５によってその噴射量及び噴射時期は制御される。
【００４６】
さて、本実施形態では、上述した添加剤供給機構による燃料添加がＤＰＮＲ触媒１２に対して行われる。以下、その理由と燃料添加の処理手順とを説明する。
Ａ．ディーゼルエンジンの場合、排気の空燃比は通常リーンであるため、ＤＰＮＲ触媒１２のＮＯｘ吸蔵量が限界に達する前に、排気の空燃比をリッチにしてＤＰＮＲ触媒１２に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出させる必要がある。そこで、制御装置２５は、図２に示すＮＯｘ還元処理を所定時間毎に実行する。
【００４７】
この図２に示す処理が開始されるとまず、現在のＮＯｘ吸蔵量が推定される（Ｓ１００）。このＮＯｘ吸蔵量は、空燃比がリーンであった時間や前回のＮＯｘ還元が行われてからの経過時間等に基づいて推定される。
【００４８】
次に、推定されたＮＯｘ吸蔵量が限界吸蔵量以上であるか否かが判定される（Ｓ１１０）。この限界吸蔵量は予めの実験等により求められている値である。そしてＮＯｘ吸蔵量が限界吸蔵量よりも少なく、ＮＯｘ吸蔵量に余裕がある場合には（Ｓ１１０でＮＯ）、本処理が一旦終了される。
【００４９】
一方、ＮＯｘ吸蔵量が限界吸蔵量以上である場合には（Ｓ１１０でＹＥＳ）、吸蔵されたＮＯｘ量を減少させるべく、ＮＯｘ還元制御が実行される（Ｓ１２０）。すなわち上記噴射ノズル５からの燃料噴射が実行される。このときに噴射された燃料はＤＰＮＲ触媒１２に到達すると、ＮＯｘ還元剤として作用する。また、ＤＰＮＲ触媒１２で燃焼することによって酸素が消費され、排気の空燃比がリッチになる。
【００５０】
次に、ＮＯｘ還元が完了したか否かが判定される（Ｓ１３０）。この判定は、推定されたＮＯｘ吸蔵量が十分に還元されるだけの時間、燃料噴射が実行されたか否かに基づいて行われる。そして、ＮＯｘ還元が完了していない場合には（Ｓ１３０でＮＯ）、燃料噴射が継続される。
【００５１】
一方、ＮＯｘ還元が完了した場合には（Ｓ１３０でＹＥＳ）、燃料噴射が終了され、ＮＯｘ還元制御が終了される（Ｓ１４０）。そして、本処理が終了される。
【００５２】
このＮＯｘ還元処理により、ＤＰＮＲ触媒１２のＮＯｘ浄化機能が維持される。
Ｂ．ＤＰＮＲ触媒１２に捕集されたＰＭの堆積量が多くなると同ＤＰＮＲ触媒１２での圧力損失が増大する。そのため、機関運転状態等に悪影響を与えるほど圧力損失が増大する前に堆積したＰＭを減少させる、いわゆるＤＰＮＲ触媒の再生処理を行う必要がある。そこで、制御装置２５は、図３に示すＤＰＮＲ触媒再生処理を所定時間毎に実行する。
【００５３】
この図３に示す処理が開始されるとまず、現在のＰＭ堆積量が推定される（Ｓ２００）。このＰＭ堆積量は、差圧センサ３０によって検出される圧力差に基づいて推定される。すなわち、ＰＭ堆積量が増大するとＤＰＮＲ触媒１２での圧力損失が増大するため、ＤＰＮＲ触媒１２の排気下流側の排気圧に較べ、排気上流側の排気圧が高くなる。従って、ＰＭ堆積量が増大するほど差圧センサ３０によって検出される圧力差は大きくなり、この圧力差に基づいてＰＭ堆積量を推定することができる。なお、ＰＭ堆積量の推定は、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ等から求められる排気流量や前回のＤＰＮＲ触媒の再生が行われてからの経過時間等に基づいて推定することもできる。
【００５４】
次に、推定されたＰＭ堆積量が限界堆積量以上であるか否かが判定される（Ｓ２１０）。この限界堆積量は予めの実験等により求められている値である。そしてＰＭ堆積量が限界堆積量よりも少なく、まだＤＰＮＲ触媒の再生を行う必要がない場合には（Ｓ２１０でＮＯ）、本処理が一旦終了される。
【００５５】
一方、ＰＭ堆積量が限界堆積量以上である場合には（Ｓ２１０でＹＥＳ）、堆積したＰＭ量を減少させるべく、ＤＰＮＲ触媒再生制御が実行される（Ｓ２２０）。すなわち上記噴射ノズル５からの燃料噴射が実行される。このとき噴射された燃料はＤＰＮＲ触媒１２に到達すると燃焼され、これによりＰＭは着火されて最終的には焼失される。すなわちこの噴射燃料は、ＰＭの燃焼促進剤として作用する。
【００５６】
次に、ＤＰＮＲ触媒の再生が完了したか否かが判定される（Ｓ２３０）。この判定は、差圧センサ３０によって検出される圧力差が、予めの実験等により求められた完了判定値よりも小さくなったか否かに基づいて行われる。そして、ＤＰＮＲ触媒の再生が完了していない場合には（Ｓ２３０でＮＯ）、燃料噴射が継続される。
【００５７】
一方、ＤＰＮＲ触媒の再生が完了した場合には（Ｓ２３０でＹＥＳ）、燃料噴射が終了され、ＤＰＮＲ触媒の再生制御が終了される（Ｓ２４０）。そして、本処理は終了される。
【００５８】
このＤＰＮＲ触媒の再生処理により、ＤＰＮＲ触媒１２に堆積したＰＭの量が減少される。
Ｃ．ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、燃料や潤滑油に由来する硫黄分から生成されるＳＯｘ（硫黄酸化物）も吸収してしまう性質がある。ここで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の吸蔵量には限界があるため、このＳＯｘ吸収量が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少してしまうといった、いわゆるＳＯｘ被毒によるＮＯｘ浄化機能の低下現象が生じる。一方、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸収されたＳＯｘは、６００℃近い高温の還元雰囲気下において、同触媒から還元された状態で放出されることが知られている。すなわち上記条件下では、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸収されたＳＯｘ量を減少させることができる。このようないわゆるＳＯｘ被毒回復を行うために、制御装置２５は、図４に示すＳＯｘ被毒回復処理を所定時間毎に実行する。
【００５９】
この図４に示す処理が開始されるとまず、現在のＳＯｘ吸収量が推定される（Ｓ３００）。このＳＯｘ吸収量の推定は、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ等から求められる排気流量や前回のＳＯｘ被毒回復が行われてからの経過時間等に基づいて推定される。
【００６０】
次に、推定されたＳＯｘ吸収量が限界吸収量以上であるか否かが判定される（Ｓ３１０）。この限界吸収量は予めの実験等により求められている値である。そしてＳＯｘ吸収量が限界吸収量よりも少なく、ＮＯｘをまだ十分に吸蔵できる場合には（Ｓ３１０でＮＯ）、本処理が一旦終了される。
【００６１】
一方、ＳＯｘ吸収量が限界吸収量以上である場合には（Ｓ３１０でＹＥＳ）、ＮＯｘを十分に吸蔵できないおそれがあるため、ＳＯｘ被毒回復制御が実行されるのであるが、上述したようにＳＯｘ被毒回復には６００℃近い温度が必要になる。そこで、Ｓ３１０の判定処理でＳＯｘ吸収量が限界吸収量以上であると判定された場合には、まず、ＤＰＮＲ触媒１２の床温が所定値以上の温度であるか否かが判定される（Ｓ３２０）。
【００６２】
この所定値の温度は次のように設定されている。すなわち、ＳＯｘ被毒回復が可能な６００℃近い温度を設定すればよいのであるが、本処理以降で実行される燃料添加によって上記床温は上昇する。そのため、この所定値はこの燃料添加による温度上昇分を見込んで、ＳＯｘ被毒回復が可能な雰囲気温度よりも低い値が設定されている。なお、本実施形態では触媒床温を排気温度から推定している。
【００６３】
そしてＤＰＮＲ触媒１２の床温が所定値未満の場合には（Ｓ３２０でＮＯ）、ＤＰＮＲ触媒１２に向けての燃料添加が実行される（Ｓ３３０）。すなわち上記噴射ノズル５からの燃料噴射が実行される。このときに噴射された燃料はＤＰＮＲ触媒１２に到達すると燃焼され、同ＤＰＮＲ触媒１２は昇温される。そして、床温が上記所定値以上の温度になるまで、ＳＯｘ被毒回復処理の実行は保留される。
【００６４】
一方、ＤＰＮＲ触媒１２の床温が上記所定値以上の温度である場合には（Ｓ３２０でＹＥＳ）、ＳＯｘ被毒回復処理が実行される（Ｓ３４０）。このＳＯｘ被毒回復処理が実行されると、ＤＰＮＲ触媒１２に向けて噴射ノズル５からＳＯｘ被毒回復に必要な量の燃料が供給される。このようにＤＰＮＲ触媒１２に燃料が供給されると、この燃料はＤＰＮＲ触媒１２において燃焼され、その熱より同ＤＰＮＲ触媒１２の温度は高められる。しかも燃料の燃焼によってＤＰＮＲ触媒１２の周りの酸素が消費され、同ＤＰＮＲ触媒１２の周りの酸素濃度も低くなるため、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされて、ＤＰＮＲ触媒１２に堆積したＳＯｘは還元・放出される。またこの燃料はＳＯｘの還元剤としても機能する。
【００６５】
さらに、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中には、スロットル弁１６が閉じ側に制御される。これにより排気中の酸素濃度を低下させ、ＳＯｘの還元・放出をより促進させるようにしている。
【００６６】
次に、ＳＯｘ被毒回復が完了したか否かが判定される（Ｓ３５０）。この判定は、推定されたＳＯｘ吸収量が十分に還元・放出されるだけの時間、燃料噴射が実行されたか否かに基づいて行われる。そして、ＳＯｘ被毒回復がまだ完了していない場合には（Ｓ３５０でＮＯ）、燃料噴射が継続される。
【００６７】
一方、ＳＯｘ被毒回復が完了した場合には（Ｓ３５０でＹＥＳ）、噴射ノズル５からの燃料添加が終了されるとともにスロットル弁１６の開度もＳＯｘ被毒回復処理の実行前の開度に戻され、ＳＯｘ被毒回復制御は終了される（Ｓ３６０）。そして、本処理は終了される。
【００６８】
このＳＯｘ被毒回復処理により、ＤＰＮＲ触媒１２のＮＯｘ浄化機能が維持される。
このように、上記Ａ〜Ｃの態様でＤＰＮＲ触媒１２には燃料添加が行われる。一方、このような燃料添加は次のような不具合が生じるおそれがある。
【００６９】
すなわち、ＤＰＮＲ触媒１２は燃料添加による酸化反応熱や燃焼時の熱によって昇温される。しかしこのときのＤＰＮＲ触媒１２の温度分布は均一ではなく、先の図１３に示したように、酸化反応熱や燃焼時の熱によって排気下流側に向かうほどその温度は高くなる。逆に言えば、ＤＰＮＲ触媒１２の温度は排気上流側に向かうほど低くなっている。そのため、同ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の先端部分に付着した燃料は、自身の酸化反応に必要な温度や燃焼に必要な温度にまで昇温されにくい傾向にある。そして場合によっては、先端部分に付着したままバインダとなって排気中のＰＭ等を吸着し、ＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを引き起こすおそれがある。
【００７０】
そこで本実施の形態では、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気温度が上記先端部分に燃料の付着を促す温度である場合には、排気温度を上昇させてＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に付着した燃料量を減少させるといった、先端再生処理を行うようにしている。なお本実施の形態ではこの先端再生処理を、上記ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のいずれかが実行された後、引き続き実行するようにしている。
【００７１】
ちなみに、ＳＯｘ被毒回復制御が行われるときにも排気の上昇制御が行われる場合がある。しかしこのときの上昇制御は、排気温度と燃料添加によるＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇分とが加算された温度が上記所定範囲内の温度になるように制御される。従って、上昇制御によりＤＰＮＲ触媒１２の温度分布全体は高温側に移動されるものの、燃料添加によるＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇では、上述したように排気上流側の先端温度が下流側に較べて低くなる傾向にある。そのため、上記上昇制御が行われても、依然として、ＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりが起きる可能性はある。従って、ＳＯｘ被毒回復制御が実行された後でも、引き続き先端再生処理を実行するようにしている。
【００７２】
以下、制御装置２５によって実行される先端再生の処理手順について、図５を併せ参照し説明する。
本処理が開始されると、まず、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒１２の再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のうちのいずれかが行われた後か否かが判定される（Ｓ４００）。この判定は次のように行われる。すなわち、ＮＯｘ還元制御の実行が終了されたとき（図２でのＳ１４０の処理実行時）にＮＯｘ還元終了フラグが設定されるようにしておく。また、ＤＰＮＲ触媒１２の再生制御が終了されたとき（図３でのＳ２４０の処理実行時）に再生終了フラグが設定されるようにしておく。また、ＳＯｘ被毒回復制御が終了されたとき（図４でのＳ３６０の処理実行時）に被毒回復終了フラグが設定されるようにしておく。そして、Ｓ４００での判定処理に際しては、これら各終了フラグが参照される。
【００７３】
そして、上記各制御がいずれも実行されておらず、終了フラグが設定されていない場合には（Ｓ４００でＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、上記各制御のいずれかが実行され、終了フラグが設定されている場合には（Ｓ４００でＹＥＳ）、ＤＰＮＲ触媒１２に添加された燃料がその先端部分に付着しているおそれがあるとして、引き続き以下の処理が行われる。
【００７４】
まず、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気温度ＥＴが読み込まれ（Ｓ４１０）、次に、排気温度ＥＴが所定値Ｋ以下であるか否かが判定される（Ｓ４２０）。ここで、ＤＰＮＲ触媒１２は排気通路２６の途中に配設されているため、排気の持つ熱量によって昇温される。従って上記先端部分の温度と排気温度ＥＴとは相関関係にあり、上記先端部分の温度が燃料付着を促す温度であるか否かを排気温度ＥＴに基づいて判定することができる。なお、所定値Ｋは、予めの実験等により求められている値であって、上記先端部分の温度が燃料付着を生じさせるおそれのある温度にあるときの排気温度が設定されている。
【００７５】
そして、排気温度ＥＴが所定値Ｋよりも高い場合には（Ｓ４２０でＮＯ）、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に燃料の付着が生じにくいとして、本処理は終了される。
【００７６】
一方、排気温度ＥＴが所定値Ｋ以下である場合には（Ｓ４２０でＹＥＳ）、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に燃料の付着が生じる可能性があるため、排気の昇温制御が実行される（Ｓ４３０）。この昇温制御は、以下のような態様で実行される。
【００７７】
まず、予めの実験等により、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に付着した燃料が気化される最低排気温度を求めておき、この最低排気温度を目標排気温度ＰＴとして設定しておく。なお、本実施形態では、この目標排気温度ＰＴは固定値にされている。そして排気温度ＥＴがこの目標排気温度ＰＴになるようにスロットル弁１６の開度が閉じ側に制御される。このようにスロットル弁１６の開度が閉じ側に制御されると燃焼室に導入される吸入空気量ＧＡが減量され、燃焼室内の燃焼ガス量に対する未燃空気量が減少する。そのため、吸入空気量が減量されない場合と比較して、燃焼ガスはより高温の状態で排気通路に排出されるようになり、排気温度ＥＴは高くなる。なお、この吸入空気量の減量制御については、目標排気温度ＰＴに対応した目標スロットル開度ＰＴＡを予め設定しておき、スロットル弁１６の開度はこの目標スロットル開度ＰＴＡに設定される。ちなみに、排気温度ＥＴと目標排気温度ＰＴとの偏差に基づいて上記目標スロットル開度ＰＴＡをフィードバック補正するようにしてもよい。
【００７８】
また、ＥＧＲ弁１５の開度が小さくされてＥＧＲ量が減量されるほど、ＥＧＲ通路１３中で生じる熱損失が低減されるため、排気温度は高くなることが知られている。そこで、排気温度ＥＴが上記目標排気温度ＰＴになるようにＥＧＲ弁１５の開度が閉じ側に、すなわち減少側に制御される。なお、このＥＧＲ量の減量制御については、目標排気温度ＰＴに対応した目標ＥＧＲ開度ＰＥＡを予め設定しておき、ＥＧＲ弁１５の開度はこの目標ＥＧＲ開度ＰＥＡに設定される。ちなみに、排気温度ＥＴと目標排気温度ＰＴとの偏差に基づいて上記目標ＥＧＲ開度ＰＥＡをフィードバック補正するようにしてもよい。
【００７９】
また、排気温度ＥＴが上記目標排気温度ＰＴになるように各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射時期が遅角側に制御される。このように各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射時期が遅角されると燃焼室内の燃焼ガスが十分仕事をしないまま排気通路に排出される。そのため、燃料噴射時期が遅角されない場合と比較して、燃焼ガスはより高温の状態で排気通路に排出されるようになり、排気温度ＥＴは高くなる。なお、この燃料噴射時期の遅角制御については、目標排気温度ＰＴに対応した目標燃料噴射時期ＰＡを予め設定しておき、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射時期はこの目標燃料噴射時期ＰＡに設定される。ちなみに、排気温度ＥＴと目標排気温度ＰＴとの偏差に基づいて上記目標燃料噴射時期ＰＡをフィードバック補正するようにしてもよい。
【００８０】
なお、上記吸入空気量の減量制御、ＥＧＲ量の減量制御、あるいは燃料噴射時期の遅角制御が実行されると、機関運転状態等に影響を与えるおそれがある。そのため、現在の機関運転状態等を考慮した最適な制御が選択あるいは組み合わされて実行される。
【００８１】
そしてこのような昇温制御が実行されることにより、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に付着した燃料は気化され、同部分の付着燃料は減少される。
次に、ＤＰＮＲ触媒１２の先端再生が完了したか否かが判定される（Ｓ４４０）。この判定は、次式（１）に基づいて行われる。なお、昇温制御実行時間Ｔは、上記昇温制御の実行開始（Ｓ４３０での処理）からの経過時間のことであり、判定時間ＵＴは付着燃料が十分に減少され、上記先端再生が完了したと推定される実行時間のことである。
【００８２】
昇温制御実行時間Ｔ≧判定時間ＵＴ  …  （１）
ここで、排気通路２６内の排気流量が多くなるほど、ＤＰＮＲ触媒１２を通過する排気の量も増大する。そのため、排気流量が多くなるほどＤＰＮＲ触媒１２の温度は上昇するようになる。このような排気流量の増大に伴うＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇を考慮し、本実施形態では、機関運転状態、より具体的には吸入空気量ＧＡと機関回転速度ＮＥとに基づいて排気流量ＥＱを推定し、図６に示されるように、排気流量ＥＱが増大するほど上記判定時間ＵＴは短くなるように設定している。このように判定時間ＵＴが排気流量ＥＱに基づいて可変設定されることにより、判定時間ＵＴが固定値に設定される場合と較べ、上記昇温制御の実行期間は過不足なく設定される。
【００８３】
そして、昇温制御実行時間Ｔが判定時間ＵＴ未満である場合には（Ｓ４４０でＮＯ）、まだＤＰＮＲ触媒１２の先端再生が完了していないとして、昇温制御が継続される。一方、昇温制御実行時間Ｔが判定時間ＵＴ以上である場合には（Ｓ４４０でＹＥＳ）、スロットル弁１６の開度、ＥＧＲ弁１５の開度、及び各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量が昇温制御開始前の状態に戻され、昇温制御が終了される（Ｓ４５０）。そして本処理は終了される。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）ＤＰＮＲ触媒１２への燃料供給に併せて、より具体的にはＤＰＮＲ触媒１２への燃料供給が終了してから所定期間が経過するまで排気を昇温させるようにしている。そのため、たとえ上記先端部分に燃料が付着していたとしても、同燃料は昇温された排気によって気化され、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分における燃料付着量を減少させることができる。このように、ＰＭ等を吸着するバインダとなる燃料の上記先端部分での付着量を減少させることができるため、ＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを抑制することができるようになる。
【００８５】
（２）ＤＰＮＲ触媒１２への燃料供給が終了した後に上記昇温制御を開始するようにしている。従って、燃料供給中のＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇と、昇温制御によるＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇とが同時に行われないため、ＤＰＮＲ触媒１２の過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００８６】
（３）ＤＰＮＲ触媒１２への燃料供給が終了した後には、上記先端部分への燃料付着が生じやすいものの、同先端部分の温度が燃料の気化を促すほどに高い場合には付着そのものが起きにくい。そこでＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側の排気温度ＥＴが上記所定値Ｋ以下であるときに排気を昇温させるようにしている。従って、排気の昇温制御を実行する必要のある状態を的確に判定することができ、昇温制御を効率よく実行することができるようになる。なお、排気温度ＥＴを排気温度センサ２１によって検出するようにしている。従って、上記判定に必要な排気温度を正確に検出することができる。
【００８７】
（４）排気流量ＥＱに基づいて上記昇温制御の実行期間を可変設定するようにしている。より具体的には排気流量ＥＱが多くなるほど上記判定時間ＵＴを短く設定するようにしている。そのため、排気の昇温期間を過不足なく設定することができるようになり、同昇温制御を効率よく行うことができるようになる。
【００８８】
（５）上記昇温制御に際して、吸入空気量を減量する、ＥＧＲ量を減量する、あるいは各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射時期を遅角する、といった制御を行うようにしている。そのため排気を確実に昇温させることができるようになる。
【００８９】
（６）燃料添加が行われる上記ＤＰＮＲ触媒１２を備える排気浄化装置にあって、上記（１）〜（５）に記載の効果が得られる。そのため、ＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを好適に抑制することができるようになる。
【００９０】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のいずれかが実行された後、引き続きＤＰＮＲ触媒１２の先端再生処理が実行されるようにした。この他にも、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のいずれかが実行されているときに、ＤＰＮＲ触媒１２の先端再生処理を同時に併せて実行するようにしてもよい。これは、上記実施形態を以下のように変更することで具体化できる。
【００９１】
すなわち、ＮＯｘ還元制御の実行が開始されたとき（図２でのＳ１２０の処理実行時）にＮＯｘ還元開始フラグが設定されるようにしておく。また、ＤＰＮＲ触媒１２の再生制御が開始されたとき（図３でのＳ２２０の処理実行時）に再生開始フラグが設定されるようにしておく。また、ＳＯｘ被毒回復制御が開始されたとき（図４でのＳ３４０の処理実行時）に被毒回復開始フラグが設定されるようにしておく。そして先の図５に示した処理手順におけるＳ４００の処理を、図７に示すＳ５００の処理に変更するとともに、この変更された処理手順を所定時間毎に実行する。
【００９２】
この変形例にかかる先端再生処理が開始されると、まず、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のいずれかが実行されているか否かが判定される（Ｓ５００）。このＳ５００での判定処理に際しては、上記各開始フラグが参照される。
【００９３】
そして、上記各制御のいずれも実行されておらず、開始フラグが設定されていない場合には（Ｓ５００でＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、上記各開始フラグのいずれかが設定されており、上記各制御のいずれかが実行されている最中である場合には（Ｓ５００でＹＥＳ）、添加された燃料がＤＰＮＲ触媒１２の先端部分に付着するおそれがあるとして、引き続き図５に示したＳ４１０以降の処理が行われる。
【００９４】
そしてこの場合にも、上記先端部分での燃料付着量を減少させることができるため、ＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを抑制することができるようになる。
特にこの場合には、燃料添加が行われている最中に先端再生処理が同時に行われるため、ＤＰＮＲ触媒１２の先端部分への燃料付着を予め抑制することもできる。
【００９５】
・上記実施形態では、燃料供給が終了した後で先端再生処理を実行するようにした。ここで、上記昇温制御が実行されることで排気が昇温されても、実際にＤＰＮＲ触媒１２の温度が上昇するまでにはある程度の時間がかかる。そこで、例えば燃料供給の終了前に上記先端再生処理が実行されるように、上記変形例において各開始フラグが設定されてから所定時間が経過した後に上記先端再生処理を実行するようにしてもよい。この場合には、燃料供給の終了を待たずして上記昇温制御が開始されるため、速やかにＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇を行うことができ、早期にＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを解消することができる。
【００９６】
・上記実施形態及びその変形例において、排気温度ＥＴと所定値Ｋとの比較判定処理を省略するようにしてもよい。この場合には、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御のいずれかが実行された後、あるいは各制御のいずれかが実行されているときに上記先端再生処理が実行される。そのため、この場合にもＤＰＮＲ触媒１２の目詰まりを抑制することができるようになる。
【００９７】
・上記実施形態及びその変形例における先端再生処理での昇温制御として、ポスト噴射を単独、あるいは上述した各昇温制御と併用して実行するようにしてもよい。このポスト噴射とは、メイン噴射（圧縮上死点近傍で実行され、かつ機関負荷にほぼ対応した燃料量が噴射される噴射）から大きく遅角した時期に実行される燃料噴射である。このポスト噴射によって噴射された燃料は、同ポスト噴射に先立って実行された燃料噴射（メイン噴射）に起因する燃焼ガス中でさらに燃焼される。その結果、排気を昇温させるといった効果を奏する。従って、このポスト噴射によってもＤＰＮＲ触媒１２の先端再生を行うことができる。
【００９８】
なお、このポスト噴射の実行によってエンジン１の出力が増大する場合には、この出力の増大量に応じてメイン噴射実行時の燃料噴射量を減量するようにすることで、エンジン１の出力の変動を抑制することができる。
【００９９】
・上記実施形態における先端再生処理では、目標排気温度ＰＴを固定値として設定したが可変設定するようにしてもよい。
すなわち、排気通路２６内の排気流量が多くなるほど、ＤＰＮＲ触媒１２を通過する排気の量も増大する。そのため、排気流量が多くなるほどＤＰＮＲ触媒１２の温度は上昇するようになる。このような排気流量の増大に伴うＤＰＮＲ触媒１２の温度上昇を考慮し、排気流量に基づいて目標排気温度ＰＴを可変設定するようにしてもよい。より具体的には、先の図５に示した先端再生の処理手順を以下のように変更すればよい。
【０１００】
まず、図５に示したＳ４３０の処理の前に、図８に示す目標排気温度ＰＴの設定処理（Ｓ６００）を追加する。このＳ６００の処理では、吸入空気量ＧＡと機関回転速度ＮＥとに基づいて排気流量ＥＱを推定する。そして、排気流量ＥＱが増大するほど目標排気温度ＰＴが低く設定されるように構成された、図９に例示する目標排気温度設定マップに基づいて目標排気温度ＰＴを設定する。そして排気温度ＥＴが、この設定された目標排気温度ＰＴになるように昇温制御を実行する（Ｓ４３０）。ここでの昇温制御は次のように実行するとよい。
【０１０１】
まず、図１０に示す目標スロット開度設定マップに基づき、目標排気温度ＰＴに対応した目標スロットル開度ＰＴＡを設定する。このスロットル開度設定マップは、目標排気温度ＰＴが高くなるほど目標スロットル開度ＰＴＡは小さくなるように設定されている。そしてこの設定された目標スロットル開度ＰＴＡになるよう、スロットル弁１６の開度を制御する。
【０１０２】
また、図１１に示す目標ＥＧＲ開度設定マップに基づき、目標排気温度ＰＴに対応した目標ＥＧＲ開度ＰＥＡを設定する。この目標ＥＧＲ開度設定マップは、目標排気温度ＰＴが高くなるほど目標ＥＧＲ開度ＰＥＡは小さくなるように設定されている。そしてこの設定された目標ＥＧＲ開度ＰＥＡになるよう、ＥＧＲ弁１５の開度を制御する。
【０１０３】
また、図１２に示す目標燃料噴射時期設定マップに基づき、目標排気温度ＰＴに対応した目標燃料噴射時期ＰＡを設定する。この目標燃料噴射時期設定マップは、目標排気温度ＰＴが高くなるほど目標燃料噴射時期ＰＡは遅角側になるように設定されている。そしてこの設定された目標燃料噴射時期ＰＡになるよう、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射時期を制御する。
【０１０４】
ちなみにこの変形例においても、上記実施形態で説明したように、目標スロットル開度ＰＴＡ、目標ＥＧＲ開度ＰＥＡ、目標燃料噴射時期ＰＡをフィードバック補正するようにしてもよい。また、上述したように現在の機関運転状態等を考慮した最適な制御を選択あるいは組み合わせて実行するとよい。
【０１０５】
そして、このように目標排気温度ＰＴが排気流量ＥＱに基づいて可変設定されることにより、目標排気温度ＰＴが固定値に設定される場合と較べ、排気を過不足なく昇温させることができ、上記昇温制御を効率よく行うことができるようになる。
【０１０６】
・上記実施形態及びその変形例での昇温制御において、燃料噴射時期を遅角する場合にはエンジン１の出力が低下することがある。そこで、燃料噴射時期の遅角に伴う上記出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する、といった処理を併せて行うようにしてもよい。この場合には、燃料噴射時期の遅角に伴うエンジン１の出力の変化を抑制することができる。さらに、この燃料噴射量の増量により、排気をより昇温させることもできるようになる。
【０１０７】
・上記実施形態及びその変形例での昇温制御において、吸入空気量を減量する、換言すればスロットル弁１６の開度を小さくする場合には、ポンピングロス等の増大に起因してエンジン１の出力が低下することがある。そこで、吸入空気量の減量に伴う上記出力の低下量に応じて燃料噴射量を増量する、といった処理を併せて行うようにしてもよい。この場合には吸入空気量の減量に伴うエンジン１の出力の変化を抑制することができる。さらに、この燃料噴射量の増量により、排気をより昇温させることもできるようになる。
【０１０８】
・先の図５に示した先端再生処理の手順において、Ｓ４００の処理を省略し、ＮＯｘ還元制御、ＤＰＮＲ触媒再生制御、及びＳＯｘ被毒回復制御といった各制御の状態にかかわらず、常に先端再生処理を実行するようにしてもよい。この場合にも、排気温度ＥＴが所定値Ｋ以下であるときには昇温制御が実行されるため、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側に位置する先端部分への燃料付着を抑制することができる。また、仮に燃料付着が生じていたとしても速やかに付着燃料を焼失させることができるようになる。
【０１０９】
・上記実施形態では、ＤＰＮＲ触媒１２の先端温度と相関関係にある排気温度ＥＴに基づき、昇温制御を実行するか否かを判定するようにした。この他にも、上記先端部分に温度センサ等を配設し、実際の先端温度を検出する。そして、この検出された先端温度に基づいて昇温制御を実行するか否かを判定するようにしてもよい。この場合には、排気の昇温制御が必要な状態をさらに的確に判定することができるようになる。
【０１１０】
・上記実施形態では、排気温度センサ２１で排気温度ＥＴを実際に検出するようにした。ここで、アクセル開度ＡＣＣＰ等が増大し、機関負荷が増大すると排気温度は高くなる傾向にある。そこで、機関負荷に基づいて排気温度ＥＴを推定するようにしてもよい。また、機関負荷が増大すると、機関運転状態を示す下記のパラメータには以下の傾向がみられる。
【０１１１】
・スロットル弁１６の開度は増大する、
・ＥＧＲ弁１５の開度は小さくなる、
・排気中の酸素濃度は低下する、
・排気中のＮＯｘ濃度は高くなる、
・排気中のＴＨＣ濃度（分子量の異なるＨＣの総濃度）は高くなる、
・排気通路内の排圧は増加する、
そこで、上記運転状態を示すパラメータのうちの少なくともいずれか１つを利用して、排気温度ＥＴを推定することもできる。
【０１１２】
また、吸気通路内や気筒内に噴射される燃料噴射量は、気筒内で発生する機関熱と相関を有しているため、燃料噴射量に基づいて排気温度ＥＴを推定することもできる。
【０１１３】
・上記実施形態では、排気流量ＥＱを機関運転状態に基づいて推定するようにしたが、排気通路２６に排気流量を検出するセンサ等を配設し、実際の排気流量を計測するようにしてもよい。
【０１１４】
・上記実施形態では、噴射ノズル５をシリンダヘッド２に取り付けているが、ＤＰＮＲ触媒１２の上流側であればその取付位置は任意である。
・上記実施形態における内燃機関はディーゼルエンジンであった。しかし、ＮＯｘ浄化触媒が担持された担体を備え、同担体に対して燃料等の添加剤を供給するガソリンエンジンにも上記実施形態は適用可能であり、この場合にも上記実施形態に準ずる効果を得ることができる。
【０１１５】
・上記実施形態や各変形例において、噴射ノズル５から噴射される添加剤は内燃機関用の燃料であったが、ＤＰＮＲ触媒１２の還元作用や温度上昇に寄与する添加剤であればどのようなものでもよい。この場合にも、上記実施形態や各変形例に準ずる効果を得ることができる。
【０１１６】
・排気通路２６にＮＯｘ浄化触媒が担持された担体のみを備える場合、ＰＭフィルタのみを備える場合、ＮＯｘ浄化触媒が担持された担体とＰＭフィルタとを別々に備える場合であっても、本発明は同様に適用することができる。
【０１１７】
・上記実施形態におけるＮＯｘ浄化触媒は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒であった。この他にも、添加剤が供給されるＮＯｘ浄化触媒、例えばＮＯｘ選択還元型触媒等を有する排気浄化装置であっても、本発明は同様に適用することができる。
【０１１８】
その他、上記実施形態あるいはその変形例から把握することができる技術思想について、いかにその効果とともに記載する。
（イ）排気系に配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材に添加剤を供給する添加剤供給機構とを有する内燃機関の制御装置において、前記排気浄化部材の排気上流側の排気温度が予め定められた所定値以下であることを条件に前記内燃機関から排気系に排出される排気を昇温させる昇温処理を実行する昇温手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【０１１９】
上記制御装置によれば、ＤＰＮＲ触媒１２の排気上流側に位置する先端部分への燃料付着を抑制することができる。また、仮に燃料付着が生じたとしても速やかに付着燃料を焼失させることができるようになる。
【０１２０】
（ロ）排気系に配設された排気浄化部材と、同排気浄化部材に添加剤を供給する添加剤供給機構とを有する内燃機関の制御装置において、前記排気浄化部材の排気上流側の先端温度を検出し、同先端温度が予め定められた所定値以下であることを条件に前記内燃機関から排気系に排出される排気を昇温させる昇温処理を実行する昇温手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【０１２１】
上記制御装置によれば、排気の昇温処理が必要な状態をさらに的確に判定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる排気浄化装置を備える内燃機関の制御装置の一実施形態について、その概略構成を示す図。
【図２】同実施形態によるＮＯｘ還元処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態によるＰＭ再生処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態によるＳＯｘ被毒回復処理の手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態による先端再生処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態において、排気流量と判定時間との対応を示すグラフ。
【図７】上記実施形態の変形例による先端再生処理の手順を示すフローチャート。
【図８】上記実施形態の変形例による先端再生処理の手順を示すフローチャート。
【図９】同変形例において、目標排気温度を算出するためのマップ構造を示す図。
【図１０】同変形例において、目標スロットル開度を算出するためのマップ構造を示す図。
【図１１】同変形例において、目標ＥＧＲ開度を算出するためのマップ構造を示す図。
【図１２】同変形例において、目標燃料噴射時期を算出するためのマップ構造を示す図。
【図１３】触媒担体の温度分布を例示するグラフ。
【符号の説明】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…噴射ノズル、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１２…ＤＰＮＲ触媒、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…スロットル弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２１…排気温度センサ、２３…機関回転速度センサ、２４…アクセル開度センサ、２５…制御装置、２６…排気通路、２７…燃料供給管、２９…空燃比センサ、３０…差圧センサ、３１…酸化触媒、３２…ＥＧＲ弁開度センサ、３３…上流側分岐管、３４…下流側分岐管、＃１…第１気筒、＃２…第２気筒、＃３…第３気筒、＃４…第４気筒。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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