(57)【要約】【課題】過剰昇温に起因するフィルタ等の排気浄化手段の品質の低下あるいは不意のガス欠を防止しつつ排気浄化手段を再生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】内燃機関の排気通路に配置され排気ガスを浄化する排気浄化手段と、当該排気浄化手段に燃料を供給して当該排気浄化手段の再生処理を実行する再生手段と、残燃料量を検出する残燃料量検出手段と、当該残燃料量検出手段により検出された残燃料量に基づいて前記再生手段による燃料の供給を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、前記残燃料量検出手段にて検出された残燃料量が基準残量以下である場合には前記再生処理を実行しないように再生手段を制御するようにすれば、排気浄化手段が過剰昇温することあるいは不意にガス欠となることを防止しつつ排気浄化手段の再生を実行することができる。【選択図】  図２
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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配置され排気ガスを浄化する排気浄化手段と、
当該排気浄化手段に燃料を供給して当該排気浄化手段の再生処理を実行する再生手段と、
供給可能な燃料の残量を検出する残燃料量検出手段と、
当該残燃料量検出手段により検出された残燃料量に基づいて前記再生手段による燃料の供給を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記残燃料量検出手段にて検出された残燃料量が基準残量以下である場合には燃料の供給を停止して前記再生処理を実行しないように前記再生手段を制御す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装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記残燃料量検出手段にて検出された残燃料量に応じて前記再生処理の実行モードを変更するように再生手段を制御す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装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記残燃料量が前記基準残量以下である場合であって、かつ、当該基準残量よりも少ない第２基準残量より多い場合には、前記内燃機関が高負荷低回転運転領域において運転されている場合のみ前記再生処理を実行するように再生手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記再生処理を実行するのに必要な燃料量を推定する供給燃料量推定手段を更に備え、
当該供給燃料量推定手段にて推定された必要な燃料量に応じて、前記基準残量を変化させることを特徴とする請求項２又は４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、自動車等に搭載される内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化手段の再生処理技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内燃機関にて駆動される自動車等から大気中へ排出される煤等の微粒子（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ、以下、「ＰＭ」という。）を低減する技術が望まれている。このような要求に対し、内燃機関の排気通路にパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」という場合もある。）を配置し、内燃機関から排出されるＰＭをフィルタにより捕集する技術が知られている。
【０００３】
しかし、ＰＭがフィルタにより過度に捕集されると、フィルタが目詰まりを起こし、この目詰まりが排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関の出力低下を生じさせる。そのため、フィルタに捕集されたＰＭを除去する、いわゆるＰＭ酸化除去処理を実行して、フィルタを再生することが必要である。そして、ＰＭ酸化除去処理を実行する方法としては、ＰＭが酸化可能な温度域（約５００℃〜７００℃）までフィルタを昇温させつつフィルタ内を酸化雰囲気（すなわち、酸素過剰な雰囲気）とすることにより、ＰＭを酸化及び除去する方法が一般的である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＮＯｘ触媒を担持したフィルタと、排気ガス中に燃料を噴射する装置とを使用し、排気ガス中に供給した燃料をＮＯｘ触媒で酸化させる際に発生する熱を利用してＰＭの酸化除去を可能としている技術が開示されている。
【０００５】
また、内燃機関から排出される窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という。）を大気中に放出する前に浄化する手段として、排気系に吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下単に「ＮＯｘ触媒」という場合もある。）を配置して、リーンな空燃比での運転時に排気ガス中のＮＯｘを該ＮＯｘ触媒上に一時的に保持する技術が知られている。このようなＮＯｘ触媒は、排気ガス中のＮＯｘとともに硫黄酸化物（以下、「ＳＯｘ」という場合もある。）も保持してしまうため、ＳＯｘの保持量が増加した場合には排気ガス中のＮＯｘを保持しきれなくなる、いわゆるＳＯｘ被毒を生じる。
【０００６】
これに対して、ＮＯｘ触媒を例えば約５００〜７００℃の高温とし、ＮＯｘ触媒へ還元剤たる燃料を供給することによりＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比をリッチな空燃比にして、ＮＯｘ触媒を高温かつ還元雰囲気とすることによりＮＯｘ触媒に保持されたＳＯｘを還元除去し、以ってＮＯｘ触媒のＳＯｘ被毒を解消させる、いわゆるＳＯｘ被毒解消処理を実行してＮＯｘ触媒を再生することが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１５９０３７号公報
【特許文献２】
特開２００１−８２１３７号公報
【特許文献３】
特許２７９８２１９
【特許文献４】
特開２０００−５４８２８号公報
【特許文献５】
実開平０６−５３７１５号公報
【特許文献６】
特開２００２−３８９４０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したＰＭ酸化除去処理あるいはＳＯｘ被毒解消処理を実行するために、副噴射あるいは排気ガス中に燃料を噴射して行う場合、燃料の残量が少ないと、噴射にばらつきが生じ所望の量より多目の燃料がＮＯｘ触媒に供給されるおそれがある。そして、燃料が多目に供給された分、当該燃料がＮＯｘ触媒で酸化してＮＯｘ触媒あるいはフィルタの温度が過剰に昇温する可能性がある。そして、ＮＯｘ触媒が過剰に昇温することに起因するＮＯｘ触媒の熱劣化、フィルタが過剰に昇温することに起因するフィルタの溶損を生じさせてしまう。
【０００９】
また、燃料の残量が少ない場合に、ＰＭ酸化除去処理あるいはＳＯｘ被毒解消処理を実行すると、ＮＯｘ触媒へ余分な燃料を供給するために内燃機関が搭載された車両の走行に必要な燃料が不足する、いわゆるガス欠を生じさせてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過剰昇温に起因するフィルタ等の排気浄化手段の品質の低下あるいはガス欠を防止しつつ排気浄化手段を再生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にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にあっては、内燃機関の排気通路に配置され排気ガスを浄化する排気浄化手段と、当該排気浄化手段に燃料を供給して当該排気浄化手段の再生処理を実行する再生手段と、供給可能な燃料の残量を検出する残燃料量検出手段と、当該残燃料量検出手段により検出された残燃料量に基づいて前記再生手段による燃料の供給を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
前記排気浄化手段としては、内燃機関から排出される煤等の微粒子（ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタあるいは吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等を例示することができる。
【００１３】
この排気浄化手段としてのフィルタに、ＰＭが過度に捕集されると、フィルタが目詰まりを起こし、排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関の出力低下を生じさせる。そのため、フィルタに捕集されたＰＭを除去するフィルタの再生処理を実行することが必要である。このため、再生手段は、ＰＭが酸化可能な温度域までフィルタを昇温させる昇温処理とフィルタに流入する排気の空燃比を酸素過剰な空燃比（リーン空燃比）にする空燃比処理とを含む再生処理を実行することができる。
【００１４】
また、例えば、排気浄化手段としてのＮＯｘ触媒は、排気ガス中のＮＯｘとともに硫黄酸化物（ＳＯｘ）も保持してしまうため、ＳＯｘの保持量が増加した場合には排気ガス中のＮＯｘを保持しきれなくなる、いわゆるＳＯｘ被毒を生じる。そのため、ＮＯｘ触媒に保持されたＳＯｘを還元除去しＳＯｘ被毒を解消させる、ＮＯｘ触媒の再生処理を実行することが必要である。このため、再生手段は、ＳＯｘが還元可能な温度域までＮＯｘ触媒を昇温させる昇温処理と、ＮＯｘ触媒へ流入する排気の空燃比をリッチな空燃比にする空燃比処理とを含む再生処理を実行することができる。
【００１５】
再生処理の実行手段としては以下を例示することができる。（１）内燃機関の圧縮行程での主燃料噴射に加えて、排気行程中又は膨張行程中に気筒内に燃料を副次的に噴射するポスト噴射又は吸気行程もしくは排気行程の上死点近傍で気筒内に燃料を噴射するビゴム噴射等の副噴射を行う。（２）排気浄化手段の上流から排気ガス中に還元剤たる燃料を噴射する。
【００１６】
そして、上記したような再生処理が実行された場合には、フィルタにおいてＰＭが酸化することになるため、あるいはＮＯｘ触媒においてＳＯｘが還元されることになるため、これらの反応熱によって排気浄化手段が過剰に昇温することが考えられる。そのため、排気浄化手段に供給される燃料量を適切な量に調節しながら再生処理を実行することが好ましい。
【００１７】
しかし、上述したような副噴射による燃料噴射が行われる場合であって、燃料の残量が少なく燃圧が低い場合は、燃焼室内に噴射された燃料が霧化し難くなるおそれがあるため、内燃機関から排出される未燃燃料成分の量が増え、それが排気浄化手段に供給されてしまう。また、副噴射あるいは排気ガス中に燃料を噴射して行う場合、燃料の残量が少ないと、燃圧にばらつきが生じ所望の量より多目の燃料が排気浄化手段に供給されるおそれがある。そして、燃料が過剰に供給されると、排気浄化手段が過度に昇温する可能性がある。
【００１８】
また、燃料の残量が少ない場合に、再生処理を実行すると、前述のように、当該排気浄化装置が搭載された車両の走行に必要な燃料以外に余分な燃料を供給するため、車両の走行に必要な燃料が不足する、いわゆるガス欠を生じさせてしまうおそれがある。
【００１９】
そこで、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、供給可能な燃料の残量を検出する残燃料量検出手段と、当該残燃料量検出手段により検出された残燃料量に基づいて前記再生手段による燃料の供給を制御する制御手段を備えるようにした。
【００２０】
そして、前記制御手段は、前記残燃料量検出手段にて検出された残燃料量が基準残量以下である場合には燃料の供給を停止して前記再生処理を実行しないように再生手段を制御することが好適である。なお、前記基準残量は、燃圧が低下することあるいは燃圧にばらつきが生じることにより、所望の量より多目の燃料を供給させてしまい、排気浄化手段の再生処理が実行された場合に、排気浄化手段の過昇温あるいは不意のガス欠を生じさせてしまう燃料の残量である。
【００２１】
このように、制御手段が再生手段を制御すると、燃圧が低下することあるいは燃料の噴射のばらつきにより所望の量より多目の燃料が供給されることに起因する排気浄化手段の過剰昇温を防止することができる。また、再生処理のための燃料が使用されることがないため不意のガス欠を防止することができる。
【００２２】
また、前記再生処理を実行するのに必要な燃料量を推定する供給燃料量推定手段を更に備え、当該供給燃料量推定手段にて推定された必要な燃料量に応じて、前記基準残量を変化させることが好適である。例えば、推定された再生処理に必要な燃料量が多いほど、前記基準残量を多くする等、基準残量を変化させることで、精度よく排気浄化手段の過剰昇温を防止できるとともに確実に不意のガス欠を防止できる。
【００２３】
また、前記制御手段は、前記残燃料量検出手段にて検出された残燃料量に応じて前記再生処理の実行モードを変更するように再生手段を制御することが好適である。例えば、前記制御手段は、前記残燃料量が基準残量以下である場合であって、かつ、当該基準残量よりも少ない第２基準残量より多い場合には、前記内燃機関が高負荷低回転運転領域において運転されている場合のみ前記再生処理を実行するように再生手段を制御するというように、再生処理に燃料があまり必要とされない状態に限って再生処理を実行すれば、再生処理に用いる燃料量を減らすことができる。このように、残燃料量に応じて再生処理の実行モードを変更するようにすると、再生処理に伴う燃費悪化を抑制できるとともに再生処理を適切に実行することができる。
【００２４】
なお、前記第２基準残量は、内燃機関が高負荷低回転運転領域において運転されている場合等、排気浄化手段の再生処理のために燃料があまり必要でない状態で再生処理を実行するならば、燃圧の低下あるいは燃圧にばらつきが生じていたとしても、所望の量より過度に多く燃料が供給されることがなく、排気浄化手段の過昇温あるいは不意のガス欠を生じさせない残燃料量である。
【００２５】
また、前記再生処理を実行するのに必要な燃料量を推定する供給燃料量推定手段を更に備え、当該供給燃料量推定手段にて推定された必要な燃料量に応じて、前記基準残量を変化させることが好適であるのは、上述の通りである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態に係る排気浄化装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【００２８】
図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼル機関であり、各気筒２の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。燃料噴射弁３は、各気筒共通のコモンレール４に接続されており、燃料噴射弁３に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、コモンレール４内の燃料が各気筒♯１〜♯４の燃焼室内へ噴射されるようになっている。
【００２９】
コモンレール４は燃料供給管５を介して燃料タンク６内に備えられた燃料供給装置７と連通している。この燃料供給装置７は、フューエルポンプ，フューエルフィルタ，プレッシャーレギュレータ，カットオフバルブ及びセンダゲージを一体化したものであり、後述するＥＣＵによりその駆動が制御され、高圧燃料をコモンレール４に供給している。また、センダゲージは、燃料タンク６内の燃料の液面を電気抵抗値から検地する液面計として機能し、その出力信号がＥＣＵに入力されるようになっている。
【００３０】
前記内燃機関１には、吸気通路８が接続されており、この吸気通路８はエアクリーナボックス９に接続されている。当該エアクリーナボックス９より下流の吸気通路８には、当該吸気通路８内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ１０が取り付けられている。また、吸気通路８における前記エアフローメータ１０より下流の部位には、遠心過給器１１のコンプレッサハウジング１１ａが設けられている。
【００３１】
コンプレッサハウジング１１ａより下流の吸気通路８には、インタークーラ１２が取り付けられている。更にインタークーラ１２より下流の吸気通路８には、該吸気通路８内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１３が設けられ、この吸気絞り弁１３には、吸気絞り用アクチュエータ１４が取り付けられている。
【００３２】
また、内燃機関１には、排気通路１５が接続され、この排気通路１５は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。そして、当該排気通路１５の途中には、遠心過給機１１のタービンハウジング１１ｂが配置されている。前記排気通路１５における前記タービンハウジング１１ｂより下流の部位には、排気ガス中の成分を浄化するための排気浄化装置１６が配置されている。この排気浄化装置１６は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタである。
【００３３】
排気浄化装置１６より下流の排気通路１５には、当該排気通路１５内を流通する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ１７と、当該排気通路１５内を流通する排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ１８とが取り付けられている。
【００３４】
また、内燃機関１には燃料添加機構が備えられている。この燃料添加機構は、その噴孔が排気通路１５内に臨むよう排気ポートに取り付けられ、所定の開弁圧以上の燃料が印加されたときに開弁して燃料を噴射する燃料添加弁１９と、前述した燃料供給装置７から供給された燃料を前記燃料添加弁１９へ導く燃料通路２０と、この燃料通路２０の途中に設けられ該燃料通路２０内を流れる燃料の流量を調整する流量調整弁２１と、この流量調整弁２１より上流の燃料通路２０に設けられて該燃料通路２０内の燃料の流れを遮断する遮断弁２２と、前記流量調整弁２１より上流の燃料通路２０に取り付けられ該燃料通路２０内の圧力に対応した電気信号を出力する添加燃圧センサ２３と、を備えている。
【００３５】
以上述べたように構成された内燃機関１には、当該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２４が併設されている。このＥＣＵ２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。
【００３６】
ＥＣＵ２４には、前述したエアフローメータ１０、空燃比センサ１７、排気温度センサ１８に加え、内燃機関１に取り付けられたクランクポジションセンサ２５及び水温センサ２６や、内燃機関１を搭載した車両の室内に取り付けられた図示しないアクセルポジションセンサ等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ２４に入力されるようになっている。
【００３７】
一方、ＥＣＵ２４には、燃料噴射弁３、吸気絞り用アクチュエータ１４、燃料添加弁１９等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２４が燃料噴射弁３、吸気絞り用アクチュエータ１４及び燃料添加弁１９等を制御することが可能になっている。
【００３８】
例えば、ＥＣＵ２４は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算、燃料噴射量の演算、燃料噴射時期の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてＥＣＵ２４が入力した各種信号やＥＣＵ２４が演算して得られた各種制御値は、該ＥＣＵ２４のＲＡＭに一時的に記憶される。
【００３９】
更に、ＥＣＵ２４は、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサ２５からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、ＲＡＭから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁３を制御する。
【００４０】
具体的には、燃料噴射量制御処理が開始されると、まず内燃機関１の運転状態、ここではエンジン回転数、アクセル開度等がＥＣＵ２４のＲＡＭ内に設けられた作業領域に読み込まれる。そして、マップに基づいて、エンジン回転数及びアクセル開度から燃料噴射量指令値ＱＦＩＮが算出される。
【００４１】
そして、燃料噴射量指令値ＱＦＩＮ及びコモンレール４内の燃圧を検出するレール内燃圧センサ２７にて検出される燃圧に基づいて、燃料噴射タイミングに該当する気筒に設けられた燃料噴射弁３における開弁時間が制御される。そして、燃料噴射量指令値ＱＦＩＮに相当する燃料量が該当する気筒の燃焼室内に噴射されて燃焼される。
【００４２】
［ＰＭ酸化除去処理制御の第１の実施例］
排気浄化装置１６のフィルタに、ＰＭが過度に捕集されると、フィルタが目詰まりを起こし、排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関の出力低下を生じさせる。そのため、フィルタに捕集されたＰＭを除去するフィルタの再生処理を実行することが必要である。そのため、ＥＣＵ２４は、以下に述べるようなＰＭ酸化除去処理制御を実行する。
【００４３】
ＰＭ酸化除去処理制御は、ＥＣＵ２４は、排気浄化装置１６のフィルタの酸化除去処理実行条件（以下、「ＰＭ酸化除去処理実行条件」と記す。）が成立したときに、フィルタに捕集されているＰＭを除去すべく、ＰＭ酸化除去処理を実行するものである。
【００４４】
ＰＭ酸化除去処理実行条件としては、フィルタに捕集されているＰＭ量が、所定量以上であるという条件を例示することができる。当該所定量は、ＰＭがフィルタに捕集されることによりフィルタの目詰まりを起こし、この目詰まりが排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関の出力低下を生じさせてしまう量である。
【００４５】
また、フィルタに捕集されているＰＭ量が所定量以上であるか否かを判定する方法としては、フィルタの前後差圧（フィルタより上流の排気圧力とフィルタより下流の排気圧力との差圧）が所定圧以上であるときにフィルタに捕集されているＰＭ量が所定量以上であると判定する方法、あるいは、前回のＰＭ酸化除去処理実行終了時からの燃料噴射量の積算値が所定量以上であるときにフィルタに捕集されているＰＭ量が所定量以上であると判定する方法、等を例示することができる。
【００４６】
そして、上記したような方法によりＰＭ酸化除去処理実行条件が成立としていると判定された場合には、ＥＣＵ２４は、フィルタの温度を５００℃〜７００℃程度の高温域まで昇温させるための昇温処理を実行するとともに、フィルタへ流入する排気ガスを酸素過剰な雰囲気とするための空燃比処理を行う。
【００４７】
昇温処理の実行方法としては、内燃機関１の圧縮行程での通常の主燃料噴射に加えて、排気行程中又は膨張行程中に気筒内に燃料を副次的に噴射するポスト噴射又は吸気行程もしくは排気行程の上死点近傍で気筒内に燃料を噴射するビゴム噴射等の副噴射を行うことが有効である。ポスト噴射においては、排気行程中又は膨張行程中に噴射された燃料が未燃燃料としてＮＯｘ触媒に流入し、該触媒上で酸化反応を起こし、その反応熱でフィルタの温度が上昇する。一方、ビゴム噴射においては、吸気行程又は排気行程の上死点近傍で噴射された燃料がその後の行程で蒸発して着火し易いものとなり燃焼を安定させるので、主燃料噴射時期を遅延させることによりピストン運動に消費されるエネルギ量が減少し、それに伴い温度上昇した排気ガスがフィルタに到達することによりフィルタの温度が上昇する。更に噴射された燃料の未燃分がＮＯｘ触媒に供給され、それがＮＯｘ触媒上で酸化反応を起こし、その反応熱でフィルタの温度が上昇する。なお、ポスト噴射及びビゴム噴射等の副噴射は、主燃料噴射との間に必ずしもインターバルを設ける必要はない。
【００４８】
副噴射の量及び噴射時期は、アクセル開度と機関回転数と副噴射量又は副噴射時期との関係を予め経験等により導き出してマップ化しておきＲＯＭに記憶させておけば、そのマップとアクセル開度と機関回転数とから算出することができる。
【００４９】
また、上述の副噴射の代わりにあるいは副噴射とともに、燃料添加弁１９から排気ガス中へ還元剤たる燃料を添加させることにより、それらの未燃燃料成分を排気浄化装置１６のＮＯｘ触媒において酸化させ、酸化の際に発生する熱によってフィルタの温度を高めるようにしてもよい。
【００５０】
空燃比処理は、前述した昇温処理の実行方法として、燃料噴射弁３から副噴射させる方法、又は、燃料添加弁１９から排気ガス中へ燃料を添加させる方法が採用された場合に、空燃比センサ１７の出力信号値がリーン空燃比に相当する値となるように、燃料噴射弁３から副噴射される燃料量又は燃料添加弁１９から排気ガス中へ添加される燃料量を調整する制御である。
【００５１】
そして、このようなＰＭ酸化除去処理が実行されると、フィルタに捕集されているＰＭが酸化され、フィルタからＰＭが除去されることになる。
【００５２】
しかし、副噴射を用いてＰＭ酸化除去処理を実行している場合においては、上述したように、燃料噴射量指令値ＱＦＩＮ及びレール内燃圧センサ２７にて検出される燃圧に基づいて、燃料噴射弁３の開弁時間が制御されるため、もし燃料噴射量が同じであるとすると、残燃料量が少なくコモンレール４内の燃圧が低い場合は、コモンレール４内の圧力が高い場合よりも燃料噴射弁３の開弁時間が長くなる。そのため、コモンレール４内の燃圧が低い場合は、燃料が噴射されても適切に霧化されずに燃焼室内に供給されるおそれがある。その結果、燃焼室内で燃焼しきれずに未燃のまま排出される未燃燃料成分量が増え、排気浄化装置１６へ流入してしまう。すると、該未燃燃料成分がＮＯｘ触媒上で酸化し、その際に発生する反応熱によりフィルタの温度が過剰に高くなるおそれがある。
【００５３】
また、残燃料量が少ないとコモンレール４内の燃圧にばらつきが生じ、実際の燃圧が、レール内燃圧センサ２７の出力値の燃圧とずれる可能性がある。その結果、燃料噴射量指令値ＱＦＩＮよりも多目の燃料が燃焼室内に噴射されてしまい、燃焼しきれずに未燃のまま排出される未燃燃料成分量が増え、排気浄化装置１６へ流入することとなる。そして、上述と同様にフィルタの温度が過剰に高くなるおそれがある。また、残燃料量が少ないと燃料通路２０内の燃圧にばらつきが生じ、実際の燃圧が、添加燃圧センサ２３の出力値の燃圧とずれる可能性があり、燃料添加指令値よりも多目の燃料が排気ガス中に添加されるおそれがある。その結果、排気浄化装置１６に流入する未燃燃料成分量が増え、上述と同様にフィルタの温度が過剰に高くなるおそれがある。
【００５４】
また、燃料の残量が少ない場合に、再生処理を実行すると、当該排気浄化装置が搭載された車両の走行に必要な燃料以外の余分な燃料を供給するため、車両に必要な燃料が不足する、いわゆるガス欠を生じさせてしまうおそれがある。
【００５５】
そこで、本実施の形態のＰＭ酸化除去処理においては、残燃料量が基準残量以下である場合は、ＰＭ酸化除去処理を行わないようにする。
【００５６】
残燃料量が基準残量以下であるかどうかを判定する手法としては、（１）燃料供給装置７のセンダゲージの出力信号を基に残燃料量を検出し、その値と基準残量とを比較する方法、（２）レール内燃圧センサ２７あるいは添加燃圧センサ２３の検出値のばらつきにより判定する方法、等を例示することができる。具体的に、（２）の手法としては、▲１▼残燃料量が少ないと燃圧のばらつきが大きくなるというように、残燃料量と燃圧のばらつきとの間には相関関係があるため、該相関関係に基づいて予め残燃料量と燃圧のばらつきとの関係を示す数値マップを作成し、ＲＯＭに記憶しておく。そして、燃圧センサにて検出された燃圧のばらつきを該数値マップに代入して残燃料量が基準残量以下であるかどうかを判定する。▲２▼単に燃圧のばらつきがある値を超えたら基準残量以下であると判定する。等を例示することができる。
【００５７】
なお、前記基準残量は、燃圧が低下することあるいは燃圧にばらつきが生じることにより、所望の量より多目の燃料を供給させてしまい、排気浄化手段の再生処理が実行された場合に、フィルタ等の排気浄化手段の過昇温あるいは不意のガス欠を生じさせてしまう燃料の残量である。
【００５８】
以下、本実施の形態におけるＰＭ酸化除去処理制御について、図２のフローチャート図に沿って説明する。
【００５９】
この制御ルーチンは、予めＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサ２５からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ２４が実行するルーチンである。
【００６０】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２４は、先ず、Ｓ１０１においてＰＭ酸化除去処理実行条件が成立しているか否かを判定する。そして、ＰＭ酸化除去処理実行条件が不成立であると判定された場合は、ＥＣＵ２４は、Ｓ１０６へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、ＰＭ酸化除去処理実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２４は、Ｓ１０２へ進む。
【００６１】
Ｓ１０２においては、残燃料量が基準残量α以下であるかどうかを上述した手法にて判定する。そして、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合には、Ｓ１０６へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、残燃料量が基準残量α以下ではないと判定された場合は、Ｓ１０３へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行開始する。具体的には、ＥＣＵ２４は、前述した昇温処理と空燃比処理とを実行する。
【００６２】
Ｓ１０３においてＰＭ酸化除去処理を実行開始した後は、Ｓ１０４へ進み、ＥＣＵ２４は、ＰＭ酸化除去処理実行終了条件が成立しているか否かを判定する。ＰＭ酸化除去処理実行終了条件としては、例えば、ＰＭ酸化除去処理の実行時間が予め定められた所定時間以上である、あるいは、上述のようにフィルタの前後差圧が所定圧以下である、等の条件を例示することができる。
【００６３】
なお、前記した所定時間は、例えば、フィルタのＰＭ捕集容量に応じて決定される時間であり、フィルタのＰＭ捕集容量が多くなるほど長く設定される時間である。また、前記した所定圧は、フィルタがＰＭを捕集していないときの前後差圧に相当する圧力である。
【００６４】
前記Ｓ１０４においてＰＭ酸化除去処理実行終了条件が不成立であると判定された場合は、再度Ｓ１０２以降の処理を実行する。ゆえに、一度ＰＭ酸化除去処理を実行開始した後の処理で、Ｓ１０２で残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＰＭ酸化除去処理実行途中でもＳ１０６へ進み、ＰＭ酸化除去処理実行が禁止されることとなる。一方、Ｓ１０４において、ＰＭ酸化除去処理実行終了条件成立であると判定された後は、Ｓ１０５へ進み、ＰＭ酸化除去処理実行を終了して本ルーチンの実行を終了する。
【００６５】
このようにＥＣＵ２４がＰＭ酸化除去処理を実行することにより、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＰＭ酸化除去処理を実行しないか途中で禁止するので、排気浄化装置１６に供給される燃料量が適切でないことに起因するフィルタの過剰昇温を防止することができる。また、ＰＭ酸化除去処理の実行途中に燃料が不足して不意にガス欠になることを防止することもできる。
【００６６】
［ＳＯｘ被毒解消処理制御の第１の実施例］
排気浄化装置１６のＮＯｘ触媒は、排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を保持するため、ＳＯｘの保持量が増加すると、それに応じてＮＯｘ触媒のＮＯｘ保持能力が低減する、いわゆるＳＯｘ被毒が発生する。
【００６７】
そのため、ＮＯｘ触媒のＳＯｘ被毒解消処理を実行する、ＮＯｘ触媒の再生処理を実行することが必要であり、以下に述べるようなＳＯｘ被毒解消処理制御を実行する。
【００６８】
ＮＯｘ触媒のＳＯｘ被毒を解消する方法としては、ＮＯｘ触媒の雰囲気温度を約５００℃〜７００℃の高温域まで昇温させる前述した昇温処理を実行するとともに、ＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比をリッチ空燃比とするリッチ空燃比処理を実行するものである。なお、リッチ空燃比処理は、ＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比をリッチ空燃比とすべく燃料添加弁１９から排気ガス中へ還元剤たる燃料を添加させる空燃比処理を実行するものである。
【００６９】
以下、本実施の形態におけるＳＯｘ被毒解消処理制御について説明する。フローチャートとしては、図２のフローチャート図中「ＰＭ酸化除去処理」とあるのを「ＳＯｘ被毒解消処理」と読み換える点以外は図２のフローチャートと同じであり、本実施例専用のフローチャート図は省略する。
【００７０】
この制御ルーチンは、予めＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサ２５からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ２４が実行するルーチンである。
【００７１】
本ルーチンでは、ＥＣＵ２４は、先ず、Ｓ１０１においてＳＯｘ被毒解消処理実行条件が成立しているか否かを判定する。そして、ＳＯｘ被毒解消処理実行条件が不成立であると判定された場合は、ＥＣＵ２４は、Ｓ１０６へ進み、ＳＯｘ被毒解消処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、ＳＯｘ被毒解消処理実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２４は、Ｓ１０２へ進む。
【００７２】
このＳＯｘ被毒解消処理実行条件としては、ＳＯｘ被毒が解消されていない期間が所定期間に達しているか、あるいはＳＯｘ被毒が解消されていない間に車両が走行した距離が所定距離に達しているか、等の条件を例示することができる。
【００７３】
Ｓ１０２については、ＰＭ酸化除去処理制御と同じであるのでその説明は省略する。そして、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合には、Ｓ１０６へ進み、ＳＯｘ被毒解消処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、残燃料量が基準残量α以下ではないと判定された場合は、Ｓ１０３へ進み、ＳＯｘ被毒解消処理を実行開始する。具体的には、ＥＣＵ２４は、前述した昇温処理とリッチ空燃比処理とを実行する。
【００７４】
Ｓ１０３においてＳＯｘ被毒解消処理を実行開始した後は、Ｓ１０４へ進み、ＥＣＵ２４は、ＳＯｘ被毒解消処理実行終了条件が成立しているか否かを判定する。ＳＯｘ被毒解消処理実行終了条件としては、例えば、ＳＯｘ被毒解消処理の実行時間が予め定められた所定時間以上である、等の条件を例示することができる。
【００７５】
なお、前記した所定時間は、例えば、ＮＯｘ触媒のＳＯｘ保持容量に応じて決定される時間であり、ＮＯｘ触媒のＳＯｘ保持容量が多くなるほど長く設定される時間である。
【００７６】
前記Ｓ１０４においてＳＯｘ被毒解消処理実行終了条件が不成立であると判定された場合は、再度Ｓ１０２以降の処理を実行する。ゆえに、一度ＳＯｘ被毒解消処理を実行開始した後の処理で、Ｓ１０２で残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＳＯｘ被毒解消処理実行途中でもＳ１０６へ進み、ＳＯｘ被毒解消処理の実行が禁止されることとなる。一方、Ｓ１０４において、ＳＯｘ被毒解消処理実行終了条件成立であると判定された後は、Ｓ１０５へ進み、ＳＯｘ被毒解消処理実行を終了して本ルーチンの実行を終了する。
【００７７】
このようにＥＣＵ２４がＳＯｘ被毒解消処理を実行することにより、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＳＯｘ被毒解消処理を実行しないか途中で禁止するので、排気浄化装置１６に供給される燃料量が適切でないことに起因するＮＯｘ触媒の過剰昇温を防止することができる。また、ＳＯｘ被毒解消処理の実行途中に燃料が不足して不意にガス欠になることを防止することもできる。
【００７８】
［ＰＭ酸化除去処理制御の第２の実施例］
本実施例においては、ＰＭ酸化除去処理に必要な燃料量を推定し、それに基づいて基準残量αを決定する点のみ第１の実施例と異なる。それ以外については第１の実施例と同じであるので、その説明は省略する。
【００７９】
ＰＭ酸化除去処理に必要な燃料量を推定する手法としては以下に示すものを例示することができる。（１）先ず、ＲＯＭに記憶したフィルタの前後差圧とフィルタに捕集されているＰＭ量との関係を示す数値マップに、検出したフィルタの前後差圧を代入してフィルタに捕集されているＰＭ量を推定する。そして、ＲＯＭに記憶したフィルタに捕集されているＰＭ量と当該量のＰＭを酸化除去するのに必要な燃料量との関係を示す数値マップに、推定したＰＭ量を代入して、必要な燃料量を推定する。（２）前回のＰＭ酸化除去処理実行終了時からの燃料噴射量の積算値が所定量以上であるときにフィルタに捕集されているＰＭ量が所定量以上であると判定して、ＰＭ酸化除去処理を実行する場合、当該所定量のＰＭ量を前記の数値マップに代入して必要な燃料量を推定する。
【００８０】
また、基準残量αを決定する手法としては、上述の手法で推定したＰＭ酸化除去処理に必要な燃料量に車両の走行に必要な燃料量を加算するものである。なお、車両の走行に必要な燃料量は、先ず、ＰＭ酸化除去処理が終了するまでの期間を算出し、その期間中、その時点の内燃機関の運転状態（低負荷運転等）が継続されるものとして算出しても良いし、その期間中、燃料が最も多く必要となる高負荷運転が継続されるものとして決定しても良い。
【００８１】
以下、本実施例におけるＰＭ酸化除去処理制御について、図３のフローチャート図に沿って説明する。
【００８２】
この制御ルーチンは、先ず、Ｓ２０１においてＰＭ酸化除去処理実行条件が成立しているか否かを判定する。そして、ＰＭ酸化除去処理実行条件が不成立であると判定された場合は、Ｓ２０８へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、ＰＭ酸化除去処理実行条件が成立していると判定された場合は、Ｓ２０２へ進む。
【００８３】
Ｓ２０２においては、上述した手法でＰＭ酸化除去処理に必要な燃料量を推定する。そして、Ｓ２０３へ進み、上述した手法で基準残量αを決定し、Ｓ２０４へ進む。
【００８４】
Ｓ２０４において、残燃料量が基準残量α以下であるかどうかを判定する。このＳ２０４及びＳ２０５，Ｓ２０６の処理については第１の実施例の制御ルーチンのＳ１０２、Ｓ１０３及びＳ１０４と同じであるのでその説明は省略する。ただ、本実施例では、Ｓ２０６においてＰＭ酸化除去処理実行終了条件が不成立であると判定された場合は、再度Ｓ２０２以降の処理を実行する。そして、Ｓ２０２において、もし、燃料噴射量の積算値が所定量以上であるときにフィルタに捕集されているＰＭ量が所定量以上であると判定して、ＰＭ酸化除去処理を実行する場合、再度Ｓ２０２の処理がなされる際に、前記所定量からすでにＰＭ酸化除去処理を実行した間に酸化除去処理されたＰＭ量を減算して、フィルタに捕集されているＰＭ量を推定し、該ＰＭ量を酸化除去するのに必要な燃料量を推定するものである。
【００８５】
このようにすることで、ＰＭ酸化除去処理開始から終了条件が成立するまで、ＰＭ酸化除去処理の進行度合いあるいは内燃機関の運転状態に応じて基準残量αが逐一決定され、残燃料量がα以下であるかどうかを判定し、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＰＭ酸化除去処理を実行しないか途中で禁止するので、排気浄化装置１６に供給される燃料量が適切でないことに起因するフィルタの過剰昇温を精度よく防止することができる。また、ＰＭ酸化除去処理の実行途中に燃料が不足して不意にガス欠になることを確実に防止することもできる。
【００８６】
［ＳＯｘ被毒解消処理制御の第２の実施例］
本実施例は、ＳＯｘ被毒解消処理制御の第１の実施例に対して、ＰＭ酸化除去処理制御の第２の実施例において説明したのと同様に、ＳＯｘ被毒解消処理に必要な燃料量を推定し、それに基づいて基準残量αを決定する点のみ異なる。それ以外についてはＳＯｘ被毒解消処理制御の第１の実施例と同じであるのでその説明は省略する。
【００８７】
ＳＯｘ被毒解消処理に必要な燃料量を推定する手法としては以下に示すものを例示することができる。ＳＯｘ被毒解消処理は、上述したように所定期間あるいは所定距離に達している場合に実行されるものであるが、これはＳＯｘが所定量保持されているものとして実行されるものである。そのため、ＲＯＭに記憶したＮＯｘ触媒に保持されているＳＯｘ量と当該量のＳＯｘによる被毒を解消するのに必要な燃料量との関係を示す数値マップに、当該所定量を代入して、必要な燃料量を推定する。
【００８８】
また、基準残量αを決定する手法としては、上述の手法で推定したＳＯｘ被毒解消処理に必要な燃料量に車両の走行に必要な燃料量を加算するものである。これは、上述した手法と同じであるのでその説明は省略する。
【００８９】
本実施例におけるＳＯｘ被毒解消処理制御のフローチャートとしては、図３のフローチャート図中「ＰＭ酸化除去処理」とあるのを「ＳＯｘ被毒解消処理」と読み換える点以外は図３のフローチャートと同じであるので、本実施例専用のフローチャート図は省略し、その説明も省略する。
【００９０】
ただ、本実施例では、Ｓ２０６においてＳＯｘ被毒解消処理実行終了条件が不成立であると判定された場合は、再度Ｓ２０２以降の処理を実行するが、２度目以降のＳ２０２においては、前記所定量からすでにＳＯｘ被毒解消処理を実行した間に還元除去されたＳＯｘ量を減算して、ＮＯｘ触媒に保持されているＳＯｘ量を推定し、当該量のＳＯｘによる被毒を解消させるのに必要な燃料量を推定するものである。
【００９１】
このように、ＳＯｘ被毒解消処理開始から終了条件が成立するまで、ＳＯｘ被毒解消処理の進行度合いあるいは内燃機関の運転状態に応じて基準残量αが逐一決定され、残燃料量がα以下であるかどうかを判定し、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、ＳＯｘ被毒解消処理を実行しないか途中で禁止するので、排気浄化装置１６に供給される燃料量が適切でないことに起因するＮＯｘ触媒の過剰昇温を精度よく防止することができる。また、ＳＯｘ被毒解消処理の実行途中に燃料が不足して不意にガス欠になることを確実に防止することもできる。
【００９２】
［ＰＭ酸化除去処理制御の第３の実施例］
ＰＭ酸化除去処理制御の第１の実施例においては、残燃料量が基準残量α以下である場合は、ＰＭ酸化除去処理を実行しないが、本実施例においては、かかる場合においても残燃料量が基準残量αより少ない基準残量βより多い場合であって、ＰＭ酸化除去処理のための燃料量があまり必要でない状態である場合はＰＭ酸化除去処理を実行するようにする。
【００９３】
具体的には、ＰＭ酸化除去処理は、上述したように昇温処理を実行するとともに空燃比処理を行うが、特に昇温処理においては、フィルタの温度を５００℃〜７００℃に昇温させるため、あるいは当該温度に維持するため、ポスト噴射等の副噴射あるいは燃料添加弁１９からの燃料添加を行うが、排気ガス量が多い場合（内燃機関が高回転で運転している場合等）、排気浄化装置１６へ流入する未燃燃料成分の割合を高めるためには多目の燃料が必要となる。また、排気温度が低い場合（内燃機関が低負荷運転である場合等）も、フィルタの温度を高めるためには多目の燃料が必要となる。そこで、残燃料量が基準残量α以下である場合であっても、βより多い場合においては、燃料があまり必要でない状態（例えば、内燃機関が高負荷低回転運転状態）である場合にはＰＭ酸化除去処理を実行するようにする。
【００９４】
なお、βは、燃料があまり必要でない状態でＰＭ酸化除去処理を実行するならば、燃圧の低下あるいは燃圧にばらつきが生じていたとしても、所望の量より過剰に多く燃料が供給されることがなく、フィルタの過昇温あるいはガス欠を生じさせない残燃料量である。
【００９５】
以下、本実施例におけるＰＭ酸化除去処理制御について、図４のフローチャート図に沿って説明する。
【００９６】
この制御ルーチンは、先ず、Ｓ３０１においてＰＭ酸化除去処理実行条件が成立しているか否かを判定する。そして、ＰＭ酸化除去処理実行条件が不成立であると判定された場合は、Ｓ３１０へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、ＰＭ酸化除去処理実行条件が成立していると判定された場合は、Ｓ３０２へ進む。
【００９７】
Ｓ３０２においては、残燃料量が基準残量α以下であるかどうかを上述した手法にて判定する。そして、残燃料量が基準残量α以下ではないと判定された場合には、第１の実施例の同様の処理を実行するものであり、その説明は省略する。
【００９８】
一方、残燃料量が基準残量α以下であると判定された場合は、Ｓ３０４へ進み、残燃料量がβ以下であるかどうかを判定する。そして、残燃料量が基準残量β以下であると判定された場合には、Ｓ３１０へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。一方、残燃料量が基準残量β以下でないと判定された場合には、Ｓ３０５へ進む。
【００９９】
Ｓ３０５においては、上述したように内燃機関が高負荷低回転運転領域において運転されている場合等、ＰＭ酸化除去処理のために燃料があまり必要でない状態であるかどうかが判定される。そして、燃料があまり必要でない状態である場合は、Ｓ３０６へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行する。その後、Ｓ３０８へ進み、ＰＭ酸化除去処理実行終了条件が成立しているか否かを判定する。これについては第１の実施例のＳ１０５の処理と同じであるので説明は省略する。一方、Ｓ３０５において、燃料があまり必要でない状態ではないと判定された場合は、Ｓ３１０へ進み、ＰＭ酸化除去処理を実行せずに本ルーチンの実行を終了する。
【０１００】
また、前記Ｓ３０８においてＰＭ酸化除去処理実行終了条件が不成立であると判定された場合は、再度Ｓ３０４以降の処理を実行する。ゆえに、残燃料量がβより多いと判定される限り、再度Ｓ３０５で燃料があまり必要でない状態であるかどうかが判定され、もしそうであれば、ＰＭ酸化除去処理が継続して実行されることとなる。
【０１０１】
一方、Ｓ３０８において、ＰＭ酸化除去処理実行終了条件成立であると判定された後は、Ｓ３０９へ進み、ＰＭ酸化除去処理実行を終了して本ルーチンの実行を終了する。
【０１０２】
なお、一度ＰＭ酸化除去処理を実行開始した後の処理で、Ｓ３０４で残燃料量がβ以下であると判定された場合は、ＰＭ酸化除去処理実行途中でもＳ３１０へ進み、ＰＭ酸化除去処理実行が禁止されることとなる。
【０１０３】
このように、残燃料量が基準残量α以下であってβより多い場合は、燃料があまり必要でない状態である場合に限ってＰＭ酸化除去処理を実行するというように、残燃料量に応じてＰＭ酸化除去処理の実行モードを変更することで、ＰＭ酸化除去処理に伴う燃費悪化を抑制できるとともにＰＭ酸化除去処理を適切に実行することができる。
【０１０４】
なお、本実施例に対して、さらにＰＭ酸化除去処理制御の第２の実施例と同様に、ＰＭ酸化除去処理に必要な燃料量を推定し、それに基づいて基準残量αを決定すると、さらに精度よくフィルタの過昇温及び不意のガス欠を防止することができる。
【０１０５】
［ＳＯｘ被毒解消処理制御の第３の実施例］
ＳＯｘ被毒解消処理制御の第１の実施例においては、残燃料量が基準残量α以下である場合は、ＳＯｘ被毒解消処理を実行しないが、本実施例においては、かかる場合においても、ＰＭ酸化除去処理制御の第３の実施例と同様に、残燃料量が基準残量αより少ない基準残量βより多い場合であって、燃料量があまり必要でない状態である場合はＳＯｘ解消処理を実行するようにする。
【０１０６】
具体的には、ＳＯｘ被毒解消処理は、上述したように昇温処理を実行するとともに空燃比処理を行うが、ＮＯｘ触媒の温度を５００℃〜７００℃に昇温させるため、あるいは当該温度に維持するため、あるいはＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比をリッチ空燃比とするために、ポスト噴射等の副噴射あるいは燃料添加弁１９からの燃料添加を行うが、排気ガス量が多い場合（内燃機関が高回転で運転している場合等）、ＮＯｘ触媒へ流入する未燃燃料成分の割合を高めるためには多目の燃料が必要となる。また、排気温度が低い場合（内燃機関が低負荷運転である場合等）も、ＮＯｘ触媒の温度を高めるためには多目の燃料が必要となる。さらに、燃焼室内の空燃比が高い場合もＮＯｘ触媒へ流入する排気の空燃比をリッチ空燃比とするには多目の燃料が必要となる。そこで、残燃料量が基準残量α以下である場合であっても、βより多い場合は、燃料があまり必要でない状態（例えば、内燃機関が高負荷低回転運転領域で運転されている場合等）である場合にはＳＯｘ被毒解消処理を実行するようにする。
【０１０７】
なお、βは、燃料があまり必要でない状態でＳＯｘ被毒解消処理を実行するならば、燃圧の低下あるいは燃圧にばらつきが生じていたとしても、所望の量より過剰に多く燃料が供給されることがなく、フィルタの過昇温あるいはガス欠を生じさせない残燃料量である。
【０１０８】
本実施例におけるＳＯｘ被毒解消処理制御のフローチャートとしては、図４のフローチャート図中「ＰＭ酸化除去処理」とあるのを「ＳＯｘ被毒解消処理」と読み換える点以外は図４のフローチャートと同じであるので、本実施例専用のフローチャート図もその説明も省略する。
【０１０９】
このように、残燃料量が基準残量α以下であってβより多い場合は、燃料があまり必要でない状態である場合に限ってＳＯｘ被毒解消処理を実行するというように、残燃料量に応じてＳＯｘ被毒解消処理の実行モードを変更することで、ＳＯｘ被毒解消処理に伴う燃費悪化を抑制できるとともにＳＯｘ被毒解消処理を適切に実行することができる。
【０１１０】
なお、本実施例に対して、さらにＳＯｘ被毒解消処理制御の第２の実施例と同様に、ＳＯｘ被毒解消処理に必要な燃料量を推定し、それに基づいて基準残量αを決定すると、さらに精度よくＮＯｘ触媒の過昇温及び不意のガス欠を防止することができる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態においては、排気浄化装置１６として吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタを用いて説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、排気浄化装置１６は、パティキュレートフィルタ、酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のいずれでもよい。そして、排気浄化装置１６が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタである場合においては、上述したように、ＰＭ酸化除去処理及びＳＯｘ被毒解消処理の双方が実施されるが、排気浄化装置１６がパティキュレートフィルタあるいは酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタである場合はＰＭ酸化除去処理が、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒である場合はＳＯｘ被毒解消処理がそれぞれ実施される。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、過剰な燃料供給により生じる排気浄化手段の過剰昇温あるいは不意のガス欠を防止しつつ排気浄化手段の再生を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る排気浄化装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】ＰＭ酸化除去処理制御の第１の実施例の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図３】ＰＭ酸化除去処理制御の第２の実施例の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図４】ＰＭ酸化除去処理制御の第３の実施例の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
３  燃料噴射弁
４  コモンレール
５  燃料供給管
６  燃料タンク
７  燃料供給装置
８  排気通路
１６  排気浄化装置
１７  空燃比センサ
１８  排気温度センサ
１９  燃料添加弁
２０  燃料通路
２１  流量調整弁
２２  流量遮断弁
２３  添加燃圧センサ
２４  ＥＣＵ
２５  クランクポジションセンサ
２６  水温センサ
２７  レール内燃圧センサ
【図１】
2004285947.tif 000003
【図２】
2004285947.tif 000004
【図３】
2004285947.tif 000005
【図４】
2004285947.tif 000006