(57)【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浄化装置であって、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元する機能を有する選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記選択還元型ＮＯｘ触媒とは異なる排気浄化機能を有する排気浄化要素とを有する排気浄化装置と、
前記排気通路に設けられ、前記選択還元型ＮＯｘ触媒に向かってアンモニアまたはアンモニアの前駆体である添加剤を添加する添加弁と、
前記添加弁からの添加剤の添加を制御する添加制御部と、
所定の昇温実行条件が成立したときに、前記排気浄化要素を所定の目標温度まで昇温させるべく、前記排気浄化装置に流入する排気の温度を上昇させる昇温処理を実行する昇温処理部であって、前記昇温処理の実行中に前記内燃機関の運転が停止されたときは前記昇温処理を中断し、その後、前記内燃機関が再始動されると前記昇温処理を再開する昇温処理部と、を備え、
前記昇温処理部によって前記昇温処理が実行されていないときに前記内燃機関の運転が停止された場合は、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行し、
前記昇温処理部による前記昇温処理の実行中に前記内燃機関の運転が停止された場合は、前記昇温処理部が前記昇温処理を中断し、且つ、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行しない内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記昇温処理部によって前記昇温処理が実行されていないときに前記内燃機関の運転が停止された場合において、前記内燃機関の運転が停止された時点での前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニアの吸着量が所定の目標吸着量より少ないときは、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行し、且つ、前記内燃機関の運転が停止された時点での前記選択還元型ＮＯｘ触媒におけるアンモニアの吸着量が前記目標吸着量以上のときは、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行しない請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記排気浄化要素が、排気中の粒子状物質を捕集する機能を有するフィルタであり、
前記昇温処理が、前記フィルタに堆積した粒子状物質を酸化させ除去するフィルタ再生処理であって、
前記昇温実行条件が前記フィルタ再生処理の実行条件である請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記排気浄化要素が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であり、
前記昇温処理が、前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒をＳＯｘ被毒から回復させるＳＯｘ被毒回復処理であって、
前記昇温実行条件が前記ＳＯｘ被毒回復処理の実行条件である請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【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システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元する機能を有する選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＳＣＲ触媒」と称する場合もある。）を内燃機関の排気通路に設けた構成の排気浄化システムが知られている。このような排気浄化システムにおいては、排気通路に設けられた添加弁から、アンモニアまたはアンモニアの前駆体である添加剤が添加される。これにより、ＳＣＲ触媒にアンモニアが供給され、該アンモニアを還元剤として該ＳＣＲ触媒において排気中のＮＯｘが還元される。
【０００３】
また、特許文献１には、ＳＣＲ触媒より上流側の排気通路に、尿素水（すなわち、アンモニアの前駆体である尿素の水溶液）を添加する添加弁を備えた構成の排気浄化システムにおいて、内燃機関の運転停止後に添加弁から尿素水を添加する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＳＣＲ触媒を備えた排気浄化システムでは、排気通路において、アンモニアまたはアンモニアの前駆体である添加剤を添加する添加弁が、ＳＣＲ触媒に向かって添加剤が添加されるように設けられる場合がある。さらに、このような構成の排気浄化システムにおいては、内燃機関の運転停止後に添加弁から添加剤が添加される場合がある。
【０００６】
上記のような構成の場合、内燃機関の運転停止後（すなわち、排気通路内に排気が流れていない状態）であっても、添加弁から添加剤が添加されると、ＳＣＲ触媒にアンモニアが供給されることになる。そのため、内燃機関の運転停止後に、ＳＣＲ触媒にアンモニアが吸着される。そして、内燃機関の再始動直後（ＳＣＲ触媒が未活性の状態で内燃機関が始動された場合は、該内燃機関の始動後におけるＳＣＲ触媒の活性直後）においては、このＳＣＲ触媒に吸着されたアンモニアが該ＳＣＲ触媒でのＮＯｘの還元に用いられることになる。そのため、内燃機関の再始動直後におけるＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率（ＳＣＲ触媒に流入するＮＯｘ量に対する該ＳＣＲ触媒において還元されるＮＯｘ量の比率）を向上させることができる。
【０００７】
ただし、排気通路には、ＳＣＲ触媒に加えて、該ＳＣＲ触媒とは異なる排気浄化機能を有する排気浄化要素を設ける場合がある。そして、このような排気浄化要素を排気通路に設けた構成においては、該排気浄化要素の排気浄化機能の回復等を目的として該排気浄化要素を昇温させる昇温処理が実行される場合がある。このとき、この昇温処理の実行に伴って、排気浄化要素のみならず、ＳＣＲ触媒の温度も上昇する場合がある。このような場合、内燃機関の再始動直後に、昇温処理が実行されると、それに伴って、ＳＣＲ触媒の温度が急上昇することになる。そして、このときにＳＣＲ触媒にアンモニアが吸着していると、該アンモニアがＮＯｘの還元に用いられることなく該ＳＣＲ触媒から脱離し、大気中に排出される虞がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動直後にお
けるＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率の向上を図りつつ、大気中へのアンモニアの排出量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置であって、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元する機能を有する選択還元型ＮＯｘ触媒と、前記選択還元型ＮＯｘ触媒とは異なる排気浄化機能を有する排気浄化要素とを有する排気浄化装置と、前記排気通路に設けられ、前記選択還元型ＮＯｘ触媒に向かってアンモニアまたはアンモニアの前駆体である添加剤を添加する添加弁と、前記添加弁からの添加剤の添加を制御する添加制御部と、所定の昇温実行条件が成立したときに、前記排気浄化要素を所定の目標温度まで昇温させるべく、前記排気浄化装置に流入する排気の温度を上昇させる昇温処理を実行する昇温処理部であって、前記昇温処理の実行中に前記内燃機関の運転が停止されたときは前記昇温処理を中断し、その後、前記内燃機関が再始動されると前記昇温処理を再開する昇温処理部と、を備え、前記昇温処理部によって前記昇温処理が実行されていないときに前記内燃機関の運転が停止された場合は、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行し、前記昇温処理部による前記昇温処理の実行中に前記内燃機関の運転が停止された場合は、前記昇温処理部が前記昇温処理を中断し、且つ、前記添加制御部が、前記内燃機関の運転停止後に前記添加弁からの前記添加剤の添加を実行しない。
【００１０】
本発明においては、排気浄化装置が、ＳＣＲ触媒の他に排気浄化要素を有している。なお、排気浄化要素にＳＣＲ触媒が担持されることで排気浄化装置が構成されていてもよい。そして、所定の昇温実行条件が成立した場合、排気浄化要素を昇温させるための昇温処理が昇温処理部によって実行される。なお、昇温実行条件は、排気浄化要素の種類に応じて予め定められている。ここで、昇温処理部によって昇温処理が実行されると、排気浄化装置に流入する排気の温度が上昇する。そのため、排気浄化要素のみならずＳＣＲ触媒の温度も必然的に上昇する。また、昇温処理部による昇温処理の実行中に内燃機関の運転が停止された場合、該昇温処理は中断されるが、内燃機関が再始動されると該昇温処理も再開される。この場合、内燃機関の始動直後からＳＣＲ触媒の温度が急上昇し、該ＳＣＲ触媒の温度が通常時（すなわち、昇温処理が実行されていないとき）よりも高くなり得る。したがって、このような場合に、内燃機関の停止後に添加弁からの添加剤の添加が実行されることによってＳＣＲ触媒にアンモニアが吸着していると、内燃機関の再始動後に昇温処理が再開されることに伴って、該アンモニアがＮＯｘの還元に用いられることなく該ＳＣＲ触媒から脱離し、大気中に排出され易くなる。
【００１１】
そこで、本発明においては、昇温処理部によって昇温処理が実行されていないときに内燃機関の運転が停止された場合は、添加制御部が、内燃機関の運転停止後に添加弁からの添加剤の添加を実行する。これにより、内燃機関の始動直後におけるＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。一方で、昇温処理部による昇温処理の実行中に内燃機関の運転が停止された場合は、添加制御部は、内燃機関の運転停止後に添加弁からの添加剤の添加を実行しない。この場合、内燃機関の運転停止後にはＳＣＲ触媒にアンモニアが吸着されないことになる。したがって、内燃機関の始動直後に昇温処理部による昇温処理が再開されることでＳＣＲ触媒の温度が急上昇した際に、該ＳＣＲ触媒から脱離するアンモニアの量を低減することができる。そのため、内燃機関の始動直後における大気中へのアンモニアの排出量を低減することができる。
【００１２】
また、本発明においては、内燃機関の運転が停止された時点で、ＳＣＲ触媒に十分な量のアンモニアが吸着していれば、内燃機関の運転停止後に添加弁から添加剤を添加する必要はない。そこで、本発明においては、昇温処理部によって昇温処理が実行されていないときに内燃機関の運転が停止された場合において、内燃機関の運転が停止された時点での
ＳＣＲ触媒におけるアンモニアの吸着量に基づいて、該内燃機関の運転停止後に添加弁からの添加剤の添加を実行するか否かを決定してもよい。つまり、内燃機関の運転が停止された時点でのＳＣＲ触媒におけるアンモニアの吸着量が所定の目標吸着量より少ないときは、添加制御部が、該内燃機関の運転停止後に添加弁からの添加剤の添加を実行してもよい。そして、内燃機関の運転が停止された時点でのＳＣＲ触媒におけるアンモニアの吸着量が目標吸着量以上のときは、添加制御部が、該内燃機関の運転停止後に添加弁からの添加剤の添加を実行しないようにしてもよい。ここで、目標吸着量は、内燃機関の再始動直後にＳＣＲ触媒においてＮＯｘを十分に還元するために必要となると考えられるアンモニアの吸着量であってもよい。このような制御によれば、添加弁からの不必要な添加剤の添加を抑制することができる。
【００１３】
なお、本発明において、排気浄化要素は、排気中の粒子状物質を捕集する機能を有するフィルタであってもよい。この場合、昇温処理部が実行する昇温処理は、フィルタに堆積した粒子状物質を酸化させ除去するフィルタ再生処理であってもよい。また、昇温実行条件はフィルタ再生処理の実行条件であってもよい。
【００１４】
また、本発明において、排気浄化要素は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。この場合、昇温処理部が実行する昇温処理は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒をＳＯｘ被毒から回復させるＳＯｘ被毒回復処理であってもよい。また、昇温実行条件はＳＯｘ被毒回復処理の実行条件であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内燃機関の始動直後におけるＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率の向上を図りつつ、大気中へのアンモニアの排出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係るフィルタ再生処理のフローを示すフローチャートである。
【図３】実施例１に係る内燃機関の運転停止後の尿素水添加制御のフローを示すフローチャートである。
【図４】従来の尿素水添加制御を行った場合の、内燃機関の運転停止および再始動の際における、フィルタ再生フラグ、イグニッションスイッチ、ＳＣＲ温度、尿素水添加弁からの尿素水添加量、ＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率、ＳＣＲ触媒におけるアンモニア吸着量、および大気中へのアンモニア排出量の時間的推移を示す図である。
【図５】実施例１に係る尿素水添加制御を行った場合の、内燃機関の運転停止および再始動の際における、フィルタ再生フラグ、イグニッションスイッチ、ＳＣＲ温度、尿素水添加弁からの尿素水添加量、ＳＣＲ触媒でのＮＯｘ浄化率、ＳＣＲ触媒におけるアンモニア吸着量、および大気中へのアンモニア排出量の時間的推移を示す図である。
【図６】実施例１の変形例に係る内燃機関の運転停止後の尿素水添加制御のフローを示すフローチャートである。
【図７】実施例２に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図８】実施例２に係るＳＯｘ被毒回復処理のフローを示すフローチャートである。
【図９】実施例２に係る内燃機関の運転停止後の尿素水添加制御のフローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸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、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。ただし、本発明は、ガソリン等を燃料とする火花点火式の内燃機関にも適用することができる。
【００１９】
内燃機関１は、気筒２内へ燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。なお、内燃機関１が火花点火式の内燃機関である場合は、燃料噴射弁３は、吸気ポートへ燃料を噴射するように構成されてもよい。
【００２０】
内燃機関１は吸気通路４と接続されている。吸気通路４には、エアフローメータ４０およびスロットル弁４１が設けられている。エアフローメータ４０は、吸気通路４内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力する。スロットル弁４１は、吸気通路４におけるエアフローメータ４０よりも下流側に配置されている。スロットル弁４１は、吸気通路４内の通路断面積を変更することで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。
【００２１】
内燃機関１は排気通路５と接続されている。排気通路５には、酸化触媒５０、フィルタ５１、ＳＣＲ触媒５２、燃料添加弁５３、および尿素水添加弁５４が設けられている。フィルタ５１は、多孔質の基材により形成されたウォールフロー型のフィルタであり、排気中のＰＭを捕集する機能を有する。ＳＣＲ触媒５２は、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する機能を有する。酸化触媒５０は、フィルタ５１よりも上流側の排気通路５に設けられている。なお、以下においては、フィルタ５１およびＳＣＲ触媒５２を合わせて一つの排気浄化装置６０と称する場合もある。
【００２２】
本実施例においては、フィルタ５１が本発明に係る「排気浄化要素」に相当し、ＳＣＲ触媒５２が本発明に係る「選択還元型ＮＯｘ触媒」に相当する。そして、本実施例においては、フィルタ５１およびＳＣＲ触媒５２によって構成される排気浄化装置６０が、本発明に係る「排気浄化装置」に相当する。また、本実施例においては、フィルタ５１にＳＣＲ触媒５２が担持された構成を採用してもよい。
【００２３】
燃料添加弁５３は、酸化触媒５０よりもさらに上流側の排気通路５に設けられている。燃料添加弁５３は、排気通路５内を流れる排気中に燃料を添加する。尿素水添加弁５４は、ＳＣＲ触媒５２の直上流の排気通路５に設けられている。尿素水添加弁５４は、ＳＣＲ触媒５２に向って尿素水を添加する。つまり、尿素水添加弁５４は、排気通路５内に排気が流れていない状態であっても、添加された尿素水がＳＣＲ触媒５２に到達するように設置されている。尿素水添加弁５４から尿素水が添加されると、尿素が加水分解することでアンモニアが生成される。その結果、アンモニアがＳＣＲ触媒５２に供給される。ＳＣＲ触媒５２においては、該アンモニアを還元剤として、排気中のＮＯｘが還元される。
【００２４】
なお、本実施例においては、尿素水添加弁５４が本発明に係る「添加弁」に相当する。また、本実施例においては、尿素水添加弁５４に代えて、アンモニアガスをＳＣＲ触媒５２に向って添加するアンモニア添加弁を設けてもよい。この場合、アンモニア添加弁が本発明に係る「添加弁」に相当する。
【００２５】
酸化触媒５０よりも下流側且つフィルタ５１よりも上流側の排気通路５にはＯ２センサ５５が設けられている。Ｏ２センサ５５は排気のＯ２濃度に応じた電気信号を出力する。また、フィルタ５１よりも下流側且つ尿素水添加弁５４よりも上流側の排気通路５には、上流側温度センサ５６および上流側ＮＯｘセンサ５７が設けられている。ＳＣＲ触媒５２よりも下流側の排気通路５には下流側温度センサ５８および下流側ＮＯｘセンサ５９が設けられている。上流側温度センサ５６および下流側温度センサ５８は排気の温度に応じた
電気信号を出力する。上流側ＮＯｘセンサ５７および下流側ＮＯｘセンサ５９は排気のＮＯｘ濃度に応じた電気信号を出力する。
【００２６】
そして、内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態等を制御するプロセッサを有するユニットである。ＥＣＵ１０には、上記のエアフローメータ４０、Ｏ２センサ５５、上流側温度センサ５６、上流側ＮＯｘセンサ５７、下流側温度センサ５８、および、下流側ＮＯｘセンサ５９に加え、イグニッションスイッチ６、アクセルポジションセンサ７、および、クランクポジションセンサ８等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ７は、内燃機関１を搭載した車両のアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に対応した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ８は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に対応した電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。
【００２７】
ＥＣＵ１０は、エアフローメータ４０の出力値に基づいて、排気通路５を流れる排気の流量（以下、単に「排気流量」と称する場合もある。）を推定する。また、ＥＣＵ１０は、上流側温度センサ５６の出力値に基づいてフィルタ５１の温度（以下、「フィルタ温度」と称する場合もある。）を推定する。また、ＥＣＵ１０は、下流側温度センサ５８の出力値に基づいてＳＣＲ触媒５２の温度（以下、「ＳＣＲ温度」と称する場合もある。）を推定する。
【００２８】
また、ＥＣＵ１０には、上記の燃料噴射弁３、スロットル弁４１、燃料添加弁５３、および、尿素水添加弁５４等の各種機器が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上記のような各センサの出力信号に基づいて各種機器を制御する。
【００２９】
（フィルタ再生処理）
本実施例では、内燃機関１の運転中において、フィルタ５１におけるＰＭ堆積量（以下、「フィルタＰＭ堆積量」と称する場合もある。）がＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し演算される。この演算では、フィルタ５１によって捕集されるＰＭ量であるＰＭ捕集量と、フィルタ５１において酸化されるＰＭの量であるＰＭ酸化量とを積算することで、現在のフィルタＰＭ堆積量が算出される。ＰＭ捕集量は、内燃機関１の運転状態に基づいて推定される該内燃機関１からのＰＭ排出量に対して所定のＰＭ捕集率（フィルタ５１に流入するＰＭ量に対するフィルタ５１に捕集されるＰＭ量の割合）を乗算することで算出することができる。また、ＰＭ酸化量は、フィルタ温度、および、Ｏ２センサ５５によって検出される排気のＯ２濃度（すなわち、フィルタ５１に流入する排気のＯ２濃度）と、前回の演算で算出されたフィルタＰＭ堆積量（以下、「堆積量前回値」と称する場合もある。）と、に基づいて算出することができる。そして、堆積量前回値に対し、増加分であるＰＭ捕集量を加算するとともに、減少分であるＰＭ酸化量を減算することで、今回のフィルタＰＭ堆積量（現在のフィルタＰＭ堆積量）が算出される。
【００３０】
本実施例では、上記のように算出されたフィルタＰＭ堆積量が第１所定堆積量に達したときに、ＥＣＵ１０によってフィルタ再生処理が実行される。フィルタ再生処理は、燃料添加弁５３から燃料を添加することで実現される。燃料添加弁５３から燃料が添加されると、該燃料が酸化触媒５０において酸化される。このときに発生する酸化熱によって、排気浄化装置６０に流入する排気、すなわち、フィルタ５１に流入する排気の温度が上昇する。この排気温度の上昇に伴い、フィルタ温度が上昇する。このとき、フィルタ温度が所定のフィルタ再生温度となるように燃料添加弁５３からの燃料添加量が調整される。ここで、フィルタ再生温度は、フィルタ５１に堆積したＰＭの酸化が可能な温度であり、且つ、フィルタ５１の過昇温を抑制可能な範囲内の温度である。このフィルタ再生温度は、実験等に基づき予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。フィルタ５１がフィル
タ再生温度まで昇温されることにより、該フィルタ５１に堆積したＰＭが酸化され除去される。
【００３１】
そして、フィルタ再生処理の実行開始後、フィルタＰＭ堆積量が第２所定堆積量まで減少すると、ＥＣＵ１０によってフィルタ再生処理が停止される。ここで、第２所定堆積量は、第１所定堆積量よりも少ない量であり、フィルタＰＭ堆積量が十分に減少したと判断できる量である。なお、第１所定堆積量および第２所定堆積量は実験等に基づき予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。また、燃料添加弁５３から燃料添加に代えて、内燃機関１において、燃料噴射弁３により主燃料噴射よりも後のタイミングで副燃料噴射（ポスト噴射）を行い、それによって、酸化触媒５０に燃料を供給することで、フィルタ再生処理を実現してもよい。
【００３２】
ここで、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止される場合がある。このような場合、ＥＣＵ１０によってフィルタ再生処理は中断される。つまり、フィルタＰＭ堆積量が第２所定堆積量まで減少する前に、フィルタ再生処理が停止されることになる。そして、このような場合は、内燃機関１が再始動されると、ＥＣＵ１０によってフィルタ再生処理が再開される。つまり、フィルタＰＭ堆積量が第１所定堆積量より少ない状態でも、フィルタ再生処理が実行されることになる。このときにおいても、フィルタＰＭ堆積量が第２所定堆積量まで減少するとフィルタ再生処理が停止される。
【００３３】
ここで、本実施例に係るフィルタ再生処理のフローについて、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中（内燃機関１の始動時および停止時含む）、ＥＣＵ１０によって実行される。
【００３４】
本フローでは、先ずＳ１０１において、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＦＦとなっているか否かが判別される。ここで、フィルタ再生フラグは、フィルタ再生処理を実行すべき条件が成立しているときにはＯＮとなり、フィルタ再生処理を実行すべき条件が成立していないときにはＯＦＦとなるフラグである。そして、上述したように、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合、該フィルタ再生処理は中断される。ただし、この場合、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグはＯＮに維持される。したがって、内燃機関１の始動時に本フローが最初に実行された際に、Ｓ１０１において肯定判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＦＦとなっている場合、内燃機関１の運転が前回停止された時にフィルタ再生処理は実行されていなかったと判断できる。この場合、次にＳ１０２の処理が実行される。
【００３５】
ここで、上述したように、本実施例においては、内燃機関１の運転中、ＥＣＵ１０によってフィルタＰＭ堆積量が周期的に演算されている。そして、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタＰＭ堆積量が、演算毎に更新される。Ｓ１０２においては、このＥＣＵ１０に記憶されているフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍ、すなわち、現在のフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが読み込まれる。
【００３６】
次に、Ｓ１０３において、Ｓ１０２で読み込まれたフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが、フィルタ再生処理の実行開始の閾値である第１所定堆積量Ｑｐｍ１以上であるか否かが判別される。Ｓ１０３において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０４において、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＮにされる。そして、Ｓ１０５において、フィルタ再生処理が実行される。つまり、燃料添加弁５３からの燃料添加が実行され、フィルタ温度がフィルタ再生温度に制御される。
【００３７】
一方、内燃機関１の始動時に本フローが最初に実行された際に、Ｓ１０１において否定
判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＮとなっている場合、内燃機関１の運転が前回停止された時にフィルタ再生処理が中断されたと判断できる。この場合、Ｓ１０２からＳ１０４の処理を経由することなく、Ｓ１０５の処理が実行される。つまり、現時点のフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが第１所定堆積量Ｑｐｍ１より少ない状態であっても、フィルタ再生処理が再開される。
【００３８】
Ｓ１０５の次にはＳ１０６の処理が実行される。Ｓ１０６においては、ＥＣＵ１０に記憶されている現在のフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが読み込まれる。ＥＣＵ１０による周期的なフィルタＰＭ堆積量の演算はフィルタ再生処理の実行中においても行われている。Ｓ１０６では、フィルタ再生処理の実行中における現在のフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが読み込まれる。
【００３９】
次に、Ｓ１０７において、Ｓ１０６において読み込まれたフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが、フィルタ再生処理の実行停止の閾値である第２所定堆積量Ｑｐｍ２以下であるか否かが判別される。つまり、フィルタ再生処理が実行されることでフィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが第２所定堆積量Ｑｐｍ２以下にまで減少したか否かが判別される。Ｓ１０７において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０８において、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＦＦにされる。そして、Ｓ１０９において、フィルタ再生処理が停止される。つまり、燃料添加弁５３からの燃料添加が停止される。その後、本フローの実行が一旦終了される。
【００４０】
一方、Ｓ１０７において否定判定された場合、つまり、フィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが第２所定堆積量Ｑｐｍ２までまだ減少していない場合、次にＳ１１０の処理が実行される。Ｓ１１０においては、イグニッションスイッチ６がＯＦＦ（ＩＧ  ＯＦＦ）にされたか否か、つまり、内燃機関１の運転が停止されたか否かが判別される。Ｓ１１０において否定判定された場合、つまり、内燃機関１の運転が継続されている場合、次にＳ１０５からＳ１０７の処理が再度実行される。つまり、フィルタ再生処理の実行が継続される。一方、Ｓ１１０において肯定判定された場合、次にＳ１０９の処理が実行される。つまり、フィルタＰＭ堆積量Ｑｐｍが第２所定堆積量Ｑｐｍ２より多い状態でフィルタ再生処理が中断される。そして、この場合は、上述したように、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグはＯＮにされたままとなる。その後、本フローの実行が終了される。
【００４１】
また、Ｓ１０３において否定判定された場合、つまり、内燃機関１の運転中において、フィルタＰＭ堆積量が第１所定堆積量Ｑｐｍ１にまでまだ達していない場合、次に、Ｓ１１１において、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＦＦに維持される。その後、本フローの実行が一旦終了される。なお、この場合、次に本フローが実行された際には、Ｓ１０１において肯定されることになる。
【００４２】
図２に示すフローによれば、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合は、該フィルタ再生処理が中断され、その後、内燃機関１が再始動されるとフィルタ再生処理が再開される。
【００４３】
なお、本実施例においては、フィルタ再生処理が、本発明に係る「昇温処理」に相当する。そして、本実施例においては、ＥＣＵ１０が図２に示すフローを実行することで、本発明に係る「昇温処理部」が実現される。
【００４４】
（尿素水添加制御）
次に、本実施例に係る尿素水添加制御について説明する。上述したように、本実施例では、尿素水添加弁５４から尿素水が添加されることで、ＳＣＲ触媒５２にアンモニアが供給される。そして、ＳＣＲ触媒５２には該アンモニアが吸着する。本実施例では、内燃機
関１の運転中において、ＳＣＲ触媒５２に吸着しているアンモニアの量（以下、単に「アンモニア吸着量」と称する場合もある。）がＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し演算される。この演算では、ＳＣＲ触媒５２に供給されるアンモニア量であるアンモニア供給量と、ＳＣＲ触媒５２におけるＮＯｘの還元に消費されるアンモニア量であるアンモニア消費量と、ＳＣＲ触媒５２から脱離するアンモニア量であるアンモニア脱離量とを積算することで、現在のアンモニア吸着量が算出される。アンモニア供給量は、尿素水添加弁５４から添加された尿素水量に基づいて算出することができる。また、アンモニア消費量は、上流側ＮＯｘセンサ５７によって検出される排気のＮＯｘ濃度（すなわち、ＳＣＲ触媒５２に流入する排気のＮＯｘ濃度）、排気流量、およびＳＣＲ温度と、前回の演算で算出されたＳＣＲ触媒５２でのアンモニア吸着量（以下、「吸着量前回値」と称する場合もある。）と、に基づいて算出することができる。つまり、排気流量およびＳＣＲ温度と、吸着量前回値とに基づいて、現時点におけるＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘ浄化率を推定することができる。さらに、ＳＣＲ触媒５２に流入する排気のＮＯｘ濃度、および、排気流量に基づいて、ＳＣＲ触媒５２に流入するＮＯｘ量を推定することができる。そして、これらの推定値に基づいてアンモニア消費量を算出することができる。また、アンモニア脱離量は、ＳＣＲ温度および吸着量前回値に基づいて算出することができる。そして、吸着量前回値に対し、増加分であるアンモニア供給量を加算するとともに、減少分であるアンモニア消費量およびアンモニア脱離量を減算することで、今回のアンモニア吸着量（現在のアンモニア吸着量）が算出される。
【００４５】
本実施例では、内燃機関１の運転中において、通常は、ＥＣＵ１０が、上記のように算出されるアンモニア吸着量を所定の目標吸着量に維持または調整すべく、尿素水添加弁５４からの尿素水添加量を制御する。ここで、所定の目標吸着量は、ＳＣＲ触媒５２において所望のＮＯｘ浄化率を確保でき、且つ、ＳＣＲ触媒５２から脱離し大気中に排出されるアンモニアの量を許容範囲内に抑制することができる値として実験等に基づき予め定められた値である。
【００４６】
ただし、内燃機関１の始動直後（ＳＣＲ触媒５２が未活性の状態で内燃機関１が始動された場合は、該内燃機関１の始動後におけるＳＣＲ触媒の活性直後）においては、ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量が目標吸着量に達するまでには、ある程度の時間がかかる場合がある。このような場合、内燃機関１の始動直後は、ＳＣＲ触媒５２において所望のＮＯｘ浄化率を確保することが困難となる虞がある。そこで、本実施例においては、内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行する。
【００４７】
上述したように、本実施例においては、尿素水添加弁５４が、排気通路５内に排気が流れていない状態であっても、添加された尿素水がＳＣＲ触媒５２に到達するように設置されている。そのため、内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行した場合でも、ＳＣＲ触媒５２にアンモニアを供給することができる。その結果、内燃機関１の運転停止後に、ＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されることになる。そして、内燃機関１の再始動直後においては、このＳＣＲ触媒５２に吸着されたアンモニアが該ＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘの還元に用いられる。そのため、内燃機関の再始動直後におけるＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘ浄化率を向上させることができる。
【００４８】
ただし、上述したように、本実施例では、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止されると該フィルタ再生処理が中断される。そして、その後、内燃機関１が再始動されると、フィルタ再生処理が再開される。ここで、フィルタ再生処理が実行されると、排気浄化装置６０に流入する排気の温度が上昇する。そのため、フィルタ５１のみならず、ＳＣＲ触媒５２の温度も必然的に上昇することになる。したがって、内燃機関１の再始動に伴いフィルタ再生処理が再開される場合、内燃機関１の始動直後からＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇し、該ＳＣＲ触媒５２の温度が通常時（すなわち、フィルタ再生処理が
実行されていないとき）よりも高くなり得る。
【００４９】
そして、ＳＣＲ触媒５２の温度が高いとその温度が低いときに比べて該ＳＣＲ触媒５２に吸着可能なアンモニアの最大量（飽和吸着量）が少なくなる。そのため、ＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着している状態で該ＳＣＲ触媒５２の温度が上昇し、それによって、該ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニ吸着量を飽和吸着量が下回ると、吸着していたアンモニアの一部がＳＣＲ触媒５２から脱離することになる。
【００５０】
したがって、上記のように、内燃機関１の再始動後にフィルタ再生処理が再開される場合においては、内燃機関１の停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行されることによってＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着していると、フィルタ再生処理の再開に伴ってＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇した際に、該アンモニアがＮＯｘの還元に用いられることなく該ＳＣＲ触媒５２から脱離し、大気中に排出される虞がある。そこで、本実施例では、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合、つまり、内燃機関１の運転停止に伴いフィルタ再生処理が中断された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行しない。
【００５１】
ここで、本実施例に係る、内燃機関１の運転停止後の尿素水添加制御のフローについて図３に基づいて説明する。図３は、内燃機関１の運転停止時に実行されるフローを示すフローチャートである。このフローはＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって実行される。
【００５２】
本フローのＳ２０１においては、イグニッションスイッチ６がＯＦＦ（ＩＧ  ＯＦＦ）にされたか否か、つまり、内燃機関１の運転が停止されたか否かが判別される。Ｓ２０１において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、Ｓ２０１において肯定判定された場合、次にＳ２０２において、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＮとなっているか否かが判別される。Ｓ２０２において否定判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されているフィルタ再生フラグがＯＦＦとなっている場合、フィルタ再生処理が実行されていない時に内燃機関１の運転が停止されたと判断できる。この場合、次にＳ２０３において、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。なお、このときの尿素水添加弁５４からの尿素水添加（すなわち、内燃機関１の運転停止後の尿素水添加）は、ＳＣＲ触媒５２の温度が、尿素の加水分解が可能であり且つ該加水分解によって生成されるアンモニアが該ＳＣＲ触媒５２に吸着可能な温度範囲内である時に実行される。その後、本フローの実行が終了される。一方、Ｓ２０２において肯定判定された場合、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止され、該内燃機関１の運転停止に伴い該フィルタ再生処理が中断されたと判断できる。この場合、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加は実行されずに、本フローの実行が終了される。
【００５３】
図３に示すフローによれば、フィルタ再生処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。これによって、内燃機関１の運転停止後にＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されることになる。そのため、内燃機関１の始動直後におけるＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。一方で、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行されない。この場合、内燃機関１の運転停止後にはＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されないことになる。したがって、内燃機関１の始動直後にフィルタ再生処理が再開されることでＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇した際に、該ＳＣＲ触媒５２から脱離するアンモニアの量を低減することができる。そのため、内燃機関１の始動直後における大気中へのアンモニアの排出量を低減することができる。
【００５４】
なお、本実施例においては、ＥＣＵ１０が図３に示すフローを実行することで、本発明に係る「添加制御部」が実現される。
【００５５】
（タイムチャート）
図４，５は、内燃機関１の運転停止および再始動の際における、フィルタ再生フラグ、イグニッションスイッチ６、ＳＣＲ温度、尿素水添加弁５４からの尿素水添加量、ＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘ浄化率、ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量、および大気中へのアンモニア排出量の時間的推移を示す図である。図４は、従来の尿素水添加制御を行った場合の各値の推移を示す図である。そして、図５は、本実施例に係る尿素水添加制御を行った場合の各値の推移を示す図である。
【００５６】
図４，５においては、時間ｔ１において、フィルタ再生フラグがＯＮとなり、フィルタ再生処理の実行が開始される。このフィルタ再生処理の実行に伴い、ＳＣＲ温度が上昇する。そして、時間ｔ２において、イグニッションスイッチ６がＯＦＦになり、内燃機関１の運転が停止される。この時、フィルタ再生処理は停止されるが、フィルタ再生フラグはＯＮのまま維持される。時間ｔ２において内燃機関１の運転が停止されると、ＳＣＲ温度は徐々に低下する。そして、時間ｔ３において、イグニッションスイッチ６がＯＮとなり、内燃機関１が再始動される。この時、フィルタ再生フラグはＯＮとなっているため、フィルタ再生処理も再開される。この内燃機関１の再始動およびフィルタ再生処理の再開に伴い、ＳＣＲ温度が上昇する。なお、図４に示すように、内燃機関１の再始動された時点（時間ｔ３）においてＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されていても、ＳＣＲ温度が活性温度に達するまでは、ＳＣＲ触媒５２においてＮＯｘは還元されない。そして、時間ｔ４において、フィルタ再生フラグがＯＦＦとなり、フィルタ再生処理が停止される。このフィルタ再生処理の停止に伴い、ＳＣＲ温度が低下する。
【００５７】
また、図４，５のいずれにおいても、内燃機関１の運転中における尿素水添加弁５４からの尿素水添加は同様に制御される。ここで、フィルタ再生処理の実行中はＳＣＲ温度が高くなるため、ＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着され難い。そのため、フィルタ再生処理の実行中は、尿素が加水分解されることで生成されるアンモニア量が、ＳＣＲ触媒５２に流入するＮＯｘの量に応じた量となるように、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加量が制御される。
【００５８】
そして、図４に示すように、従来の尿素水添加制御を行った場合、内燃機関１の運転が停止された後（時間ｔ２の後）、該内燃機関１の運転停止中に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。これにより、内燃機関１の運転停止中にＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量が増加する。しかしながら、時間ｔ３において内燃機関１が再始動されると、フィルタ再生処理も再開されることでＳＣＲ温度が急上昇する。その結果、ＳＣＲ触媒５２に吸着されていたアンモニアが脱離する。そのため、図４において一点鎖線で囲んだ部分に示すように、内燃機関１の始動直後における大気中へのアンモニアの排出量が増加する。
【００５９】
一方、図５に示すように、本実施例に係る尿素水添加制御を行った場合、内燃機関１の運転が停止された後（時間ｔ２の後）、該内燃機関１の運転停止中に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加は実行されない。そのため、内燃機関１の運転停止中にＳＣＲ触媒５２に新たにアンモニアは吸着しない。そのため、内燃機関１の再始動とともにフィルタ再生処理が再開されることでＳＣＲ温度が急上昇しても、ＳＣＲ触媒５２からのアンモニアの脱離量を抑えることができる。したがって、図５において一点鎖線で囲んだ部分に示すように、内燃機関１の始動直後における大気中へのアンモニアの排出量を低減することができる。
【００６０】
（変形例）
ここで、実施例１の変形例に係る内燃機関１の運転停止後の尿素水添加制御のフローについて図６に基づいて説明する。図６は、内燃機関１の運転停止時に実行されるフローを示すフローチャートである。このフローはＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって実行される。なお、本フローにおけるＳ２０１からＳ２０３での処理は、図３に示すフローにおけるＳ２０１からＳ２０３での処理と同様である。そのため、これらのステップでの処理についての説明は省略する。
【００６１】
フィルタ再生処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合であっても、該内燃機関１の運転が停止された時点において、ＳＣＲ触媒５２に十分な量のアンモニアが吸着されていれば、該内燃機関１の運転停止後に該ＳＣＲ触媒５２にアンモニアを新たに吸着させる必要はない。つまり、内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４から尿素水を添加する必要はない。
【００６２】
そこで、本フローにおいては、Ｓ２０２において否定判定された場合、つまり、フィルタ再生処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合、次にＳ３０３の処理が実行される。上述したように、本実施例では、内燃機関１の運転中、ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量がＥＣＵ１０によって周期的に演算されている。そして、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量が、演算毎に更新される。Ｓ３０３では、このＥＣＵ１０に記憶されているアンモニア吸着量Ｑｕ、すなわち、内燃機関１の運転が停止された時点のアンモニア吸着量Ｑｕが読み込まれる。
【００６３】
次に、Ｓ３０４において、Ｓ３０３で読み込まれたアンモニア吸着量Ｑｕが所定の目標吸着量Ｑｕｔより少ないか否かが判別される。ここで、目標吸着量Ｑｕｔは、内燃機関１の再始動直後にＳＣＲ触媒５２においてＮＯｘを十分に還元するために必要となると考えられるアンモニアの吸着量である。このような目標吸着量Ｑｕｔは、実験等に基づいて予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。そして、Ｓ３０４において肯定判定された場合、次にＳ２０３の処理が実行される。このとき、Ｓ３０３で読み込まれたアンモニア吸着量Ｑｕと目標吸着量Ｑｕｔとの差分に基づいて、尿素水添加弁５４からの尿素水の総添加量を決定してもよい。つまり、尿素水添加弁５４からの尿素水の総添加量を、ＳＣＲ触媒５２におけるアンモニア吸着量が目標吸着量Ｑｕｔとなるように決定してもよい。一方、Ｓ３０４において否定判定された場合、すなわち、Ｓ３０３で読み込まれたアンモニア吸着量Ｑｕが目標吸着量Ｑｕｔ以上の場合、ＳＣＲ触媒５２にすでに十分な量のアンモニアが吸着されていると判断できる。そのため、この場合、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加は実行されずに、本フローの実行が終了される。
【００６４】
図６に示すフローに示すような尿素水添加制御によれば、フィルタ再生処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合に、該内燃機関１の運転が停止された時点のアンモニア吸着量Ｑｕが目標吸着量Ｑｕｔより少ないときにのみ、該内燃機関１の運転停止後の尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。そのため、尿素水添加弁５４からの不必要な尿素水の添加を抑制することができる。なお、本変形例においては、ＥＣＵ１０が図６に示すフローを実行することで、本発明に係る「添加制御部」が実現される。
【００６５】
＜実施例２＞
図７は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、排気通路５における酸化触媒５０より下流側且つ上流側温度センサ５６より上流側に、上記の実施例１におけるフィルタ５１に代えて吸蔵還元型ＮＯｘ触媒７１（以下、「ＮＳＲ触媒７１」と称する場合もある。）が設けられている。ＮＳＲ触媒７１は、周囲雰囲気の空燃比がリーン空燃比のときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、周囲雰囲気の空燃比がリ
ッチ空燃比のときに、吸蔵していたＮＯｘを還元する機能を有する。なお、ここでいう「吸蔵」との用語には、ＮＳＲ触媒７１への一時的なＮＯｘの「吸着」の意味も含まれるものとする。また、以下においては、ＮＳＲ触媒７１およびＳＣＲ触媒５２を合わせて一つの排気浄化装置７０と称する場合もある。また、本実施例においては、ＥＣＵ１０が、上流側温度センサ５６の出力値に基づいてＮＳＲ触媒７１の温度（以下、「ＮＳＲ温度」と称する場合もある。）を推定する。これら以外の構成は、図１に示す実施例１の構成と同様である。
【００６６】
なお、本実施例においては、ＮＳＲ触媒７１が本発明に係る「排気浄化要素」に相当し、ＳＣＲ触媒５２が本発明に係る「選択還元型ＮＯｘ触媒」に相当する。そして、本実施例においては、ＮＳＲ触媒７１およびＳＣＲ触媒５２によって構成される排気浄化装置７０が、本発明に係る「排気浄化装置」に相当する。
【００６７】
（ＳＯｘ被毒回復制御）
ＮＳＲ触媒７１には、排気中のＮＯｘに加えて、排気中のＳＯｘも吸蔵される。そして、ＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘの吸蔵量（以下、単に「ＳＯｘ吸蔵量」と称する場合もある。）が増加すると、該ＮＳＲ触媒７１のＮＯｘ吸蔵能力が低下する。そこで、本実施例では、内燃機関１の運転中において、ＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量がＥＣＵ１０によって所定の周期で繰り返し演算される。この演算では、内燃機関１からのＳＯｘ排出量が積算されることで、現在のＳＯｘ吸蔵量が算出される。内燃機関１からのＳＯｘ排出量は内燃機関１での燃料噴射量等に基づいて算出することができる。
【００６８】
そして、本実施例では、上記のように算出されたＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量に達したときに、ＥＣＵ１０によってＳＯｘ被毒回復処理が実行される。ＳＯｘ被毒回復処理は、燃料添加弁５３から燃料を間欠的に添加することで実現される。燃料添加弁５３から燃料が間欠的に添加されると、ＮＳＲ触媒７１に流入する排気の温度が上昇することでＮＳＲ温度が上昇するとともに、ＮＳＲ触媒７１の周囲雰囲気の空燃比が間欠的に低下する。このとき、ＮＳＲ温度が所定のＳＯｘ被毒回復温度となり、且つ、ＮＳＲ触媒７１の周囲雰囲気の空燃比が低下したときにはその空燃比がリッチ空燃比である所定のＳＯｘ被毒回復空燃比となるように、燃料添加弁５３からの燃料添加量が調整される。ここで、ＳＯｘ被毒回復温度は、ＮＳＲ触媒７１に吸蔵されたＳＯｘの還元が可能な温度であり、且つ、ＮＳＲ触媒７１の過昇温を抑制可能な範囲内の温度である。また、ＳＯｘ被毒回復空燃比は、ＮＳＲ触媒７１に吸蔵されたＳＯｘの還元が可能な空燃比である。このようなＳＯｘ被毒回復温度およびＳＯｘ被毒回復空燃比は、実験等に基づき予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。ＮＳＲ触媒７１がＳＯｘ被毒回復温度まで昇温され、且つ、ＮＳＲ触媒７１の周囲雰囲気の空燃比がＳＯｘ被毒回復空燃比まで低下することにより、該ＮＳＲ触媒７１に吸蔵されたＳＯｘが還元される。
【００６９】
そして、ＳＯｘ被毒回復処理の実行が開始されてから所定の回復処理期間が経過すると、ＥＣＵ１０によってＳＯｘ被毒回復処理が停止される。ここで、回復処理期間は、ＮＳＲ触媒７１に吸蔵されたＳＯｘを十分に還元することができる期間（すなわち、ＮＳＲ触媒７１のＮＯｘ吸蔵機能を十分に回復させることができる期間）である。このような回復処理期間は実験等に基づき予め定められており、ＥＣＵ１０に記憶されている。また、燃料添加弁５３から燃料添加に代えて、内燃機関１において、燃料噴射弁３により主燃料噴射よりも後のタイミングで副燃料噴射（ポスト噴射）を行うことで、ＳＯｘ被毒回復処理を実現してもよい。
【００７０】
ここで、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止される場合がある。このような場合、ＥＣＵ１０によってＳＯｘ被毒回復処理は中断される。つまり、ＳＯｘ被毒回復処理の実行が開始されてから回復処理期間が経過する前に、ＳＯｘ被毒回復処理が
停止されることになる。そして、このような場合は、内燃機関１が再始動されると、ＥＣＵ１０によってＳＯｘ被毒回復処理が再開される。つまり、ＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量が所定吸蔵量より少ない状態でも、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されることになる。そして、このような場合も、ＳＯｘ被毒回復処理の実行期間の積算値（すなわち、内燃機関１の運転停止前のＳＯｘ被毒回復処理の実行期間と内燃機関１の再始動後のＳＯｘ被毒回復処理の実行期間との合計値）が回復処理期間に達するとＳＯｘ被毒回復処理が停止される。
【００７１】
ここで、本実施例に係るＳＯｘ被毒回復処理のフローについて図８に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中（内燃機関１の始動時および停止時含む）、ＥＣＵ１０によって実行される。
【００７２】
本フローでは、先ずＳ４０１において、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＦＦとなっているか否かが判別される。ここで、ＳＯｘ被毒回復フラグは、ＳＯｘ被毒回復処理を実行すべき条件が成立しているときにはＯＮとなり、ＳＯｘ被毒回復処理を実行すべき条件が成立していないときにはＯＦＦとなるフラグである。そして、上述したように、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合、該ＳＯｘ被毒回復処理は中断される。ただし、この場合、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグはＯＮに維持される。したがって、内燃機関１の始動時に本フローが最初に実行された際に、Ｓ１０１において肯定判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されている最初にフラグがＯＦＦとなっている場合、内燃機関１の運転が前回停止された時にＳＯｘ被毒回復処理は実行されていなかったと判断できる。この場合、次にＳ４０２の処理が実行される。
【００７３】
ここで、上述したように、本実施例においては、内燃機関１の運転中、ＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量がＥＣＵ１０によって周期的に演算されている。そして、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ吸蔵量が、演算毎に更新される。Ｓ４０２においては、このＥＣＵ１０に記憶されているＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量Ｑｓｏｘ、すなわち、現在のＳＯｘ吸蔵量Ｑｓｏｘが読み込まれる。
【００７４】
次に、Ｓ４０３において、Ｓ４０２で読み込まれたＳＯｘ吸蔵量Ｑｓｏｘが、ＳＯｘ被毒回復処理の実行開始の閾値である所定吸蔵量Ｑｓｏｘ０以上であるか否かが判別される。Ｓ４０３において肯定判定された場合、次に、Ｓ４０４において、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＮにされる。そして、Ｓ４０５において、ＳＯｘ被毒回復処理が実行される。つまり、燃料添加弁５３からの間欠的な燃料添加が実行され、ＮＳＲ温度がＳＯｘ被毒回復温度に制御される。
【００７５】
一方、内燃機関１の始動時に本フローが最初に実行された際に、Ｓ４０１において否定判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＮとなっている場合、内燃機関１の運転が前回停止された時にＳＯｘ被毒回復処理が中断されたと判断できる。この場合、Ｓ４０２からＳ４０４の処理を経由することなく、Ｓ４０５の処理が実行される。つまり、現時点のＳＯｘ吸蔵量Ｑｓｏｘが所定吸蔵量Ｑｓｏｘ０より少ない状態であっても、ＳＯｘ被毒回復処理が再開される。
【００７６】
Ｓ４０５の次にはＳ４０６の処理が実行される。Ｓ４０６においては、ＳＯｘ被毒回復処理の実行が開始されてから回復処理期間ｄｔ０が経過したか否かが判別される。ここで、Ｓ４０１において否定判定されることでＳ４０５の処理が実行された場合、つまり、内燃機関１の始動時に本フローが最初に実行された際に、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＮとなっていたためにＳＯｘ被毒回復処理が再開された場合、Ｓ４０６においては、内燃機関１の運転停止前のＳＯｘ被毒回復処理の実行期間と内燃機関１
の再始動後のＳＯｘ被毒回復処理の実行期間との合計値が回復処理期間ｄｔ０に達したか否かが判別される。Ｓ４０６において肯定判定された場合、次に、Ｓ４０７において、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＦＦにされる。そして、Ｓ４０８において、ＳＯｘ被毒回復処理が停止される。つまり、燃料添加弁５３からの間欠的な燃料添加が停止される。その後、本フローの実行が一旦終了される。
【００７７】
一方、Ｓ４０６において否定判定された場合、つまり、ＳＯｘ被毒回復処理の実行期間が回復処理期間ｄｔ０にまだ達していない場合、次にＳ４０９の処理が実行される。Ｓ４０９においては、イグニッションスイッチ６がＯＦＦ（ＩＧ  ＯＦＦ）にされたか否か、つまり、内燃機関１の運転が停止されたか否かが判別される。Ｓ４０９において否定判定された場合、つまり、内燃機関１の運転が継続されている場合、次にＳ４０５およびＳ４０６の処理が再度実行される。つまり、ＳＯｘ被毒回復処理の実行が継続される。一方、Ｓ４０９において肯定判定された場合、次にＳ４０８の処理が実行される。つまり、ＳＯｘ被毒回復処理の実行期間が回復処理期間ｄｔ０よりも短い段階でＳＯｘ被毒回復処理が中断される。そして、この場合は、上述したように、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグはＯＮにされたままとなる。その後、本フローの実行が終了される。
【００７８】
また、Ｓ４０３において否定判定された場合、つまり、内燃機関１の運転中において、ＮＳＲ触媒７１におけるＳＯｘ吸蔵量Ｑｓｏｘが所定吸蔵量Ｑｓｏｘ０にまでまだ達していない場合、次に、Ｓ４１０において、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＦＦに維持される。その後、本フローの実行が一旦終了される。なお、この場合、次に本フローが実行された際には、Ｓ４０１において肯定されることになる。
【００７９】
図８に示すフローによれば、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合は、該ＳＯｘ被毒回復処理が中断され、その後、内燃機関１が再始動されるとＳＯｘ被毒回復処理が再開される。
【００８０】
なお、本実施例においては、ＳＯｘ被毒回復処理が、本発明に係る「昇温処理」に相当する。そして、本実施例においては、ＥＣＵ１０が図８に示すフローを実行することで、本発明に係る「昇温処理部」が実現される。
【００８１】
（尿素水添加制御）
次に、本実施例に係る尿素水添加制御について説明する。本実施例においても、内燃機関１の運転中における尿素水添加弁５４から尿素水添加は、実施例１と同様に制御される。また、上述したように、本実施例では、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止されると該ＳＯｘ被毒回復処理が中断される。そして、その後、内燃機関１が再始動されると、ＳＯｘ被毒回復処理が再開される。ここで、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されると、排気浄化装置７０に流入する排気の温度が上昇する。そのため、ＮＳＲ触媒７１のみならず、ＳＣＲ触媒５２の温度も必然的に上昇することになる。したがって、内燃機関１の再始動に伴いＳＯｘ被毒回復処理が再開される場合、実施例１においてフィルタ再生処理が再開された場合と同様、内燃機関１の始動直後からＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇し、該ＳＣＲ触媒５２の温度が通常時（すなわち、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されていないとき）よりも高くなり得る。
【００８２】
そのため、内燃機関１の再始動後にＳＯｘ被毒回復処理が再開される場合においては、内燃機関１の停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行されることによってＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着していると、ＳＯｘ被毒回復処理の再開に伴ってＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇した際に、該アンモニアがＮＯｘの還元に用いられることなく該ＳＣＲ触媒５２から脱離し、大気中に排出される虞がある。そこで、本実施例では、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合、つまり、内燃機関１の運
転停止に伴いＳＯｘ被毒回復処理が中断された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行しない。
【００８３】
ここで、本実施例に係る、内燃機関１の運転停止後の尿素水添加制御のフローについて図９に基づいて説明する。図９は、内燃機関１の運転停止時に実行されるフローを示すフローチャートである。このフローはＥＣＵ１０に予め記憶されており、ＥＣＵ１０によって実行される。
【００８４】
本フローのＳ５０１においては、イグニッションスイッチ６がＯＦＦ（ＩＧ  ＯＦＦ）にされたか否か、つまり、内燃機関１の運転が停止されたか否かが判別される。Ｓ５０１において否定判定された場合、本フローの実行が一旦終了される。一方、Ｓ５０１において肯定判定された場合、次にＳ５０２において、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＮとなっているか否かが判別される。Ｓ５０２において否定判定された場合、つまり、ＥＣＵ１０に記憶されているＳＯｘ被毒回復フラグがＯＦＦとなっている場合、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止されたと判断できる。この場合、次にＳ５０３において、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。なお、このときの尿素水添加弁５４からの尿素水添加（すなわち、内燃機関１の運転停止後の尿素水添加）は、ＳＣＲ触媒５２の温度が、尿素の加水分解が可能であり且つ該加水分解によって生成されるアンモニアが該ＳＣＲ触媒５２に吸着可能な温度範囲内である時に実行される。その後、本フローの実行が終了される。一方、Ｓ５０２において肯定判定された場合、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止され、該内燃機関１の運転停止に伴い該ＳＯｘ被毒回復処理が中断されたと判断できる。この場合、尿素水添加弁５４からの尿素水の添加は実行されずに、本フローの実行が終了される。
【００８５】
図９に示すフローによれば、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行される。これによって、内燃機関１の運転停止後にＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されることになる。そのため、内燃機関１の始動直後におけるＳＣＲ触媒５２でのＮＯｘ浄化率の向上を図ることができる。一方で、ＳＯｘ被毒回復処理の実行中に内燃機関１の運転が停止された場合は、該内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４からの尿素水の添加が実行されない。この場合、内燃機関１の運転停止後にはＳＣＲ触媒５２にアンモニアが吸着されないことになる。したがって、内燃機関１の始動直後にＳＯｘ被毒回復処理が再開されることでＳＣＲ触媒５２の温度が急上昇した際に、該ＳＣＲ触媒５２から脱離するアンモニアの量を低減することができる。そのため、内燃機関１の始動直後における大気中へのアンモニアの排出量を低減することができる。
【００８６】
なお、本実施例においては、ＥＣＵ１０が図９に示すフローを実行することで、本発明に係る「添加制御部」が実現される。
【００８７】
（変形例）
また、本実施例においても、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合であっても、該内燃機関１の運転が停止された時点において、ＳＣＲ触媒５２に十分な量のアンモニアが吸着されていれば、該内燃機関１の運転停止後に該ＳＣＲ触媒５２にアンモニアを新たに吸着させる必要はない。つまり、内燃機関１の運転停止後に尿素水添加弁５４から尿素水を添加する必要はない。
【００８８】
そこで、本実施例においても、実施例１の変形例のように、ＳＯｘ被毒回復処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合に、該内燃機関１の運転が停止された時点のアンモニア吸着量Ｑｕが目標吸着量Ｑｕｔより少ないときにのみ、該内燃機関１の運転停止後の尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行してもよい。つまり、ＳＯ
ｘ被毒回復処理が実行されていないときに内燃機関１の運転が停止された場合に、該内燃機関１の運転が停止された時点のアンモニア吸着量Ｑｕが目標吸着量Ｑｕｔ以上であれば該内燃機関１の運転停止後の尿素水添加弁５４からの尿素水の添加を実行しないようにしてもよい。これによれば、実施例１の変形例と同様、尿素水添加弁５４からの不必要な尿素水の添加を抑制することができる。
【００８９】
なお、上記各実施例においては、イグニッションスイッチ６がＯＦＦにされることで内燃機関１の運転が停止され、イグニッションスイッチ６がＯＮにされることで内燃機関１が再始動される場合について説明した。しかしながら、所定の自動停止条件が成立した場合に内燃機関の運転を自動的に停止させ、その後、所定の自動始動条件が成立した場合に内燃機関を自動的に再始動させる、所謂、自動停止・自動始動制御が行われる内燃機関に本発明に係る排気浄化システムを適用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
５・・・排気通路
６・・・イグニッションスイッチ
１０・・ＥＣＵ
５０・・酸化触媒
５１・・フィルタ
５２・・選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）
５３・・燃料添加弁
５４・・尿素水添加弁
５５・・Ｏ２センサ
５６・・上流側温度センサ
５７・・上流側ＮＯｘセンサ
５８・・下流側温度センサ
５９・・下流側ＮＯｘセンサ
６０，７０・・排気浄化装置
７１・・吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（ＮＳＲ触媒）
【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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