(57)【要約】【課題】  ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージに際して、容易に、排気温度の上昇及び触媒温度の上昇を制御でき、触媒温度を一定温度以下に保ってＮＯｘ直接還元型触媒の熱劣化や焼損を防止できる排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムを提案する。【解決手段】    内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージによって、硫黄被毒からＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記硫黄パージに際して、排気ガスをリッチ状態にするリッチ運転制御と排気ガスをリーン状態にするリーン運転制御を繰り返す排気昇温を行ってから、リッチ運転制御に移行して排気ガスの高温かつリッチ状態を維持して硫黄パージを行う。【選択図】  図３
2005248891.tif 000002
【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、流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パ
ージによって、硫黄被毒からＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排
気ガス浄化システムにおいて、
前記硫黄パージに際して、排気ガスをリッチ状態にするリッチ運転制御と排気ガスをリ
ーン状態にするリーン運転制御を繰り返す排気昇温を行ってから、リッチ運転制御に移行
して排気ガスの高温かつリッチ状態を維持して硫黄パージを行うことを特徴とする排気ガ
ス浄化方法。
【請求項２】
前記硫黄パージを開始した後におけるリッチ運転制御とリーン運転制御の繰り返しにお
いて、次回のリッチ運転時間を前回のリッチ運転時間よりも長くすると共に、次回のリー
ン運転時間を前回のリーン運転時間よりも短くすることを特徴とする請求項１記載の排気
ガス浄化方法。
【請求項３】
内燃機関の排気通路に配置され、流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パ
ージによって、硫黄被毒からＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排
気ガス浄化システムにおいて、
前記硫黄パージに際して、排気ガスをリッチ状態にするリッチ運転制御と排気ガスをリ
ーン状態にするリーン運転制御を繰り返す排気昇温を行ってから、リッチ運転制御に移行
して排気ガスの高温かつリッチ状態を維持して硫黄パージを行う制御手段を備えたことを
特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記制御装置が、前記硫黄パージを開始した後におけるリッチ運転制御とリーン運転制
御の繰り返しにおいて、次回のリッチ運転時間を前回のリッチ運転時間よりも長くすると
共に、次回のリーン運転時間を前回のリーン運転時間よりも短くする制御を行うことを特
徴とする請求項３記載の排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＯｘ直接還元型触媒において、この触媒に対する硫黄被毒を解消するため
の脱硫制御の最適化を図る排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関や据置式の内燃機関等の排気ガスから、ＰＭ（パテイキュレート・マ
ター：粒子状物質）やＮＯｘ（窒素酸化物）を除去して排気ガスを浄化するための排気ガ
ス浄化装置について種々の研究や提案がなされており、特に、自動車等の排気ガスを浄化
するために、ＮＯｘに対しては、ＮＯｘ直接還元型触媒が使用されている。
【０００３】
このＮＯｘ直接還元型触媒は、β型ゼオライト等の担体に触媒成分であるロジウム（Ｒ
ｈ）やパラジウム（Ｐｄ）等の金属を担持させたものである。更に、金属の酸化作用を軽
減し、ＮＯｘ還元能力の保持に寄与するセリウム（Ｃｅ）を配合したり、下層に三元触媒
を設けて酸化還元反応、特にリッチ状態におけるＮＯｘの還元反応を促進するようにした
り、ＮＯｘの浄化率を向上させるために担体に鉄（Ｆｅ）を加える等しているものもある
。
【０００４】
このＮＯｘ直接還元型触媒は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の空燃比がリーン状態
の排気ガスのような酸素濃度が高い雰囲気では、ＮＯｘをＮ2 に直接還元するが、この還
元の際に、触媒の活性物質である金属にＯ2 が吸着して還元性能が悪化する。そのため、
排気ガスの空燃比が理論空燃比やリッチ状態になるように、排気ガス中の酸素濃度を略ゼ
ロ％に低い状態にして、触媒の活性物質を再生して活性化する必要がある。この触媒再生
のためのリッチ条件制御は、吸気絞り等の吸気量制御やポスト噴射（後噴射）等の燃料噴
射制御やＥＧＲ制御等で実施することができ、排気温度は、例えば、４００℃〜５００℃
の温度よりも高温とする。
【０００５】
このＮＯｘ直接還元型触媒では、排気ガスがリーンの時にはＮＯｘを窒素と酸素に選択
的に分解し、排気ガス中の酸素濃度を低下させたリッチの時にはＮＯｘ直接還元型触媒が
還元され再生される。従って、このＮＯｘ直接還元型触媒をエンジンの排気通路に設けた
ＮＯｘ浄化システムにおいて十分なＮＯｘ浄化性能を発揮させるためには、エンジン稼働
中に通常運転のリーン条件制御と触媒再生用のリッチ条件制御を適宜切り換えて行う必要
がある。更に、リッチ運転時における未燃燃料のＮＯｘ直接還元型触媒の後流への排出を
抑えるため、噴射時期を大幅に進角させるＰＣＩ（予混合圧縮着火）リッチ運転とを組み
合わせて使用する。
【０００６】
そして、このＮＯｘ直接還元型触媒においても、燃料中に含まれている硫黄分が吸着さ
れ、硫黄分の吸着量の増加に伴ってＮＯｘ分解能力が低下するという硫黄被毒の問題があ
る。この硫黄被毒に関しては、模擬ガスを用いた試験から、硫黄被毒したＮＯｘ直接還元
型触媒にリッチ状態の高温排気ガスを流通させると、吸着された硫黄分がＳＯ2 及びＨ2 
Ｓの形態となり除去できることが分かっている。
【０００７】
上記のように、ＮＯｘ直接還元型触媒においては、硫黄被毒の問題があるが、これらの
ＮＯｘ直接還元型触媒に流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージを行う
ことによって、硫黄被毒から回復できる。
【０００８】
なお、この硫黄パージ制御に関しては、燃費の悪化を抑制しながら、効率よく吸蔵型Ｎ
Ｏｘ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元型触媒）を再生するために、硫黄パージモードに入ると、空燃
比Ａ／Ｆをリーンからリッチに変更して、吸蔵型ＮＯｘ触媒を昇温させて、触媒温度が硫
黄パージを可能とする所定の高温触媒温度以上になると、排気空燃比をリーン側のストイ
キオ（理論空燃比）に変更して燃料噴射量を減少させて硫黄パージを継続する内燃機関の
排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、吸蔵型ＮＯｘ触媒において、触媒温度フィードバック制御を正確に実施し、触媒
の熱劣化を確実に未然に防止するために、吸蔵型ＮＯｘ触媒の直上流に高温センサ等の排
気温度検出手段を設けると共に、更に、この排気温度検出手段の上流側に三元触媒等の可
燃物反応手段を設けて、排気ガス中の可燃物を可燃物反応手段で酸化反応させて、昇温し
た後の排気ガスを排気温度検出手段に流入させて、この排気温度検出手段で計測された温
度に基づいて、触媒温度フィードバック制御を実施する内燃機関の排気浄化装置が提案さ
れている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
しかしながら、硫黄パージを行うために、エンジンの運転状態を中高負荷域の運転状態
にして排気温度を昇温すると共に、リッチ状態に移行して高温の排気ガスを得ようとする
と、急激に排気温度が上昇してしまうため、ＮＯｘ直接還元型触媒も急激に温度上昇して
熱応力によって割れたり、また、触媒温度を一定温度以下に保つ制御が難しいため、ＮＯ
ｘ直接還元型触媒の熱劣化や焼損が発生するという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−１９２８１１号公報  （第２頁、第７頁）
【特許文献２】特開２０００−６４８２１号公報  （第２頁、第７頁、第８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ＮＯｘ直接還元型触媒の硫黄パージに際して、容易に、排気温度の上
昇及び触媒温度の上昇を制御でき、触媒温度を一定温度以下に保ってＮＯｘ直接還元型触
媒の熱劣化や焼損を防止できる排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムを提案するこ
とにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に配置され、流
入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージによって、硫黄被毒からＮＯｘ浄
化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記硫
黄パージに際して、排気ガスをリッチ状態にするリッチ運転制御と排気ガスをリーン状態
にするリーン運転制御を繰り返す排気昇温を行ってから、リッチ運転制御に移行して排気
ガスの高温かつリッチ状態を維持して硫黄パージを行うことを特徴とする方法として構成
される。この方法により、硫黄パージ制御に際して、容易に、排気温度及び触媒温度を制
御でき、触媒の熱劣化や焼損の発生を防止できる。なお、ＮＯｘ直接還元型触媒は、リー
ン状態においてＮＯｘを直接分解し、リッチ状態において再生されるＮＯｘ浄化触媒であ
る。
【００１３】
また、上記の排気ガス浄化方法で、前記硫黄パージを開始した後におけるリッチ運転制
御とリーン運転制御の繰り返しにおいて、次回のリッチ運転時間を前回のリッチ運転時間
よりも長くすると共に、次回のリーン運転時間を前回のリーン運転時間よりも短くする。
この方法により、より単純なアルゴリズムで硫黄パージの際の排気ガス及び触媒温度の昇
温制御を行うことができる。
【００１４】
そして、上記の目的を達成するための排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に
配置され、流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージによって、硫黄被毒
からＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにお
いて、前記硫黄パージに際して、排気ガスをリッチ状態にするリッチ運転制御と排気ガス
をリーン状態にするリーン運転制御を繰り返す排気昇温を行ってから、リッチ運転制御に
移行して排気ガスの高温かつリッチ状態を維持して硫黄パージを行う制御手段を備えて構
成される。この構成により、硫黄パージ制御に際して、容易に、排気温度及び触媒温度を
制御でき、触媒の熱劣化や焼損の発生を防止できる。
【００１５】
また、上記の排気浄化制御システムにおいて、前記制御装置が、前記硫黄パージを開始
した後におけるリッチ運転制御とリーン運転制御の繰り返しにおいて、次回のリッチ運転
時間を前回のリッチ運転時間よりも長くすると共に、次回のリーン運転時間を前回のリー
ン運転時間よりも短くする制御を行うように構成する。この構成により、より単純なアル
ゴリズムで硫黄パージの際の排気ガス及び触媒温度の昇温制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムによれば、内燃機関の排気通路に
配置され、流入する排気ガスを高温かつリッチ状態にする硫黄パージによって、硫黄被毒
からＮＯｘ浄化能力を回復するＮＯｘ直接還元型触媒を備えた排気ガス浄化システムにお
いて、触媒に吸着した硫黄分を除去する際の硫黄パージ制御の開始時に、リッチ運転制御
とリーン運転制御を繰り返しながら、徐々に完全なリッチ運転制御に移行するので、急激
に排気温度が上昇することを防止でき、触媒温度を一定の温度以下に保ち易くなるため、
触媒の熱劣化や焼損を防ぐことができる。
【００１７】
更に、リッチ運転とリーン運転の繰り返しの各サイクル毎に、リッチ運転時間とリーン
運転時間の長さを変更して制御すると、比較的簡単なアルゴリズムで、比較的容易に排気
ガスの急激な温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムについて図面を参照しながら説
明する。
【００１９】
図１に、本発明の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構成を示す。この排気ガス浄
化システム１は、エンジン（内燃機関）Ｅの排気ガス通路２にＮＯｘ直接還元型触媒装置
３が配置され、このＮＯｘ直接還元型触媒装置３の前後に第１及び第２排気濃度センサ４
，５を配置する。
【００２０】
この第１及び第２排気濃度センサ４，５は、λ（空気過剰率）センサとＮＯｘ濃度セン
サと酸素濃度センサとが一体化したセンサであり、硫黄パージ制御におけるモニター用の
酸素濃度、吸蔵される硫黄量等を算出するための空気過剰率（空燃比）と、ＮＯｘの浄化
率を算出するためのＮＯｘ濃度を検出する。なお、空燃比（Ａ／Ｆ）と空気過剰率（λ）
との関係は、空気過剰率＝供給空燃比／理論空燃比となっている。
【００２１】
更に、排気温度を測定するための触媒入口排気温度センサ６を、ＮＯｘ直接還元型触媒
装置３の上流側の排気通路２に設置する。また、リッチ時間とリーン時間の初期値、リッ
チ時間の増加幅、リーン時間の減少幅等の制御用数値を決定するための試験を行う場合に
は、ＮＯｘ直接還元型触媒装置３の内部の温度を直接計測するためにＮＯｘ直接還元型触
媒装置３の内部に触媒用温度センサ７を設ける。なお、制御用数値を得た後の実車搭載の
段階ではこの触媒用温度センサ７は不要となる。
【００２２】
そして、これらのセンサの出力値は、エンジンＥの運転の全般的な制御を行うと共にＮ
Ｏｘ直接還元型触媒装置３のＮＯｘ浄化能力の回復制御も行う制御装置（ＥＣＵ：エンジ
ンコントロールユニット）８に入力され、この制御装置８から出力される制御信号により
、エンジンＥの燃料噴射用のコモンレール電子制御燃料噴射装置や絞り弁やＥＧＲ弁等が
制御される。
このＮＯｘ直接還元型触媒装置３は、β型ゼオライト等の担体にロジウム（Ｒｈ）やパラ
ジウム（Ｐｄ）等の特別な金属（活性物質）を担持させて構成される。そして、更に、金
属の酸化作用を軽減し、ＮＯｘ還元能力の保持に寄与するセリウム（Ｃｅ）を配合したり
、下層に白金等を有する三元触媒を設けて酸化還元反応、特にリッチ状態におけるＮＯｘ
の還元反応を促進するようにしたり、また、ＮＯｘの浄化率を向上させるために担持体に
鉄（Ｆｅ）を加えたりする場合もある。
【００２３】
このＮＯｘ直接還元型触媒３は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の空燃比がリーン状
態にある排気ガスのように酸素濃度が高い雰囲気では、ＮＯｘと接触して、ＮＯｘをＮ2 
に直接還元すると共に、触媒の活性物質にＯ2 が吸着して還元能力が低下する。この還元
能力は、空燃比が理論空燃比やリッチである時のように排気ガス中の酸素濃度が略ゼロ％
の還元雰囲気にすることにより再生できる。
【００２４】
そして、このＮＯｘ直接還元型触媒３には、燃料中に含まれている硫黄分により、ＮＯ
ｘ浄化能力が低下するという硫黄被毒の問題がある。この硫黄被毒からＮＯｘ直接還元型
触媒を回復させるために、ＮＯｘ直接還元型触媒に流入する排気ガスを高温かつリッチ状
態にする硫黄パージを行う。
【００２５】
そして、排気ガス浄化システム１の制御装置が、エンジンＥの制御装置８に組み込まれ
、エンジンＥの運転制御と共に、排気ガス浄化システム１の制御を行う。この排気ガス浄
化システム１の制御装置は、図２に示すような、各制御手段Ｃ１１〜Ｃ２０等を有する排
気ガス浄化システムの制御手段Ｃ１を備えて構成される。
【００２６】
排気ガス成分検出手段Ｃ１１は、排気ガス中の酸素濃度（又は空気過剰率λ）やＮＯｘ
濃度を検出する手段であり、第１及び第２排気濃度センサ４，５等から構成される。
【００２７】
リーン運転制御手段Ｃ１２は、リーン運転制御を行うための手段であり、エンジンの回
転数や負荷に応じて、ＥＧＲ制御や吸気絞り制御を併用しながら燃料噴射してリーン運転
を行う。このリーン運転制御手段Ｃ１２は、主として、通常のエンジン運転用として用い
られるが、本発明では、硫黄パージ時の排気昇温調整用としても用いられる。
【００２８】
リッチ運転制御手段Ｃ１３は、排気ガスの空燃比をリッチにするためのリッチ運転制御
を行うための手段であり、ＥＧＲ制御や吸気絞り制御を併用しながら、燃料噴射で多段噴
射やポスト噴射あるいは排気管内直接燃料噴射を行って、排気ガスを低酸素濃度状態にす
ると共に排気温度を上昇させるリッチ運転を行う。このリッチ運転制御手段Ｃ１３は、排
気昇温用、再生制御用、硫黄パージ用として用いられる。
【００２９】
通常運転手段Ｃ１４は、通常のエンジン運転を行うための手段であり、車の運転のため
の要求に基づいて、リーン運転制御手段Ｃ１２により通常のエンジン運転としてのリーン
運転を行う。
【００３０】
再生開始判定手段Ｃ１５は、ＮＯｘ浄化能力を回復させるための再生制御を開始するか
否かを判定する手段であり、例えば、排気ガス成分検出手段Ｃ１１で検出したＮＯｘ濃度
からＮＯｘ浄化率ＲNOx を算出し、このＮＯｘ浄化率ＲNOx が所定の判定値より低くなっ
た場合にＮＯｘ直接還元型触媒の再生を開始する。
【００３１】
再生制御手段Ｃ１６は、リッチ運転制御手段Ｃ１３により、排気ガスの状態を所定のリ
ッチ空燃比状態及び所定の温度範囲（触媒にもよるが、概ね２００℃〜６００℃）にして
、ＮＯｘ浄化能力を回復し、ＮＯｘ直接還元型触媒の再生を行う。
【００３２】
再生終了判定手段Ｃ１７は、再生制御を終了するか否かを判定する手段であり、例えば
、再生制御の継続時間が所定の再生終了時間を経過した時に再生終了であると判定する。
【００３３】
また、硫黄パージ開始判定手段Ｃ１８は、硫黄パージ制御を開始するか否かの判定をす
る手段であり、例えば、燃料消費量と燃料中に含まれる硫黄量（市場実勢値サルファ濃度
等）を基にエンジン排出硫黄量を算出し、このエンジン排出硫黄量からＮＯｘ直接還元型
触媒に吸蔵された硫黄吸着量を算出して、これを積算して求めた積算硫黄吸着量が、所定
の判定値よりも大きくなったか否かで判定する。
【００３４】
硫黄パージ制御手段Ｃ１９は、リッチ運転制御手段Ｃ１３により、排気ガスの状態を所
定のリッチ空燃比状態及び所定の温度範囲にして、ＮＯｘ浄化能力を回復し、ＮＯｘ直接
還元型触媒の再生を行う。この所定の温度範囲は硫黄パージ可能な温度（触媒にもよるが
、概ね６００℃〜６５０℃）以上である。
【００３５】
本発明では、この硫黄パージ制御手段Ｃ１９において、排気昇温を行う際に、リッチ運
転制御とリーン運転制御を繰り返しながら、徐々にリッチ運転時間ｔr を長く、リーン運
転時間ｔl を短くして行き、完全なリッチ運転に入る。これにより、排気温度及び触媒温
度の急上昇を避け、また、排気温度及び触媒温度を所定の温度以下に保つように制御する
。この急激な触媒温度の上昇を回避し、触媒温度を所定の温度以下に維持することにより
、ＮＯｘ直接還元型触媒３の熱劣化や焼損を防止する。
【００３６】
なお、再生制御においても、排気ガスの状態を所定のリッチ空燃比状態及び所定の温度
範囲にするが、硫黄パージ制御における温度範囲の方が、再生制御における温度範囲より
も高いので、このＮＯｘ直接還元型触媒３の熱劣化や焼損を防止するための排気温度及び
触媒温度の上昇の制御は、硫黄パージ時に特に必要となる。
【００３７】
硫黄パージ終了判定手段Ｃ２０は、硫黄パージ制御を終了するか否かの判定をする手段
であり、例えば、硫黄パージ運転時間ｔp が、予め設定された硫黄パージ運転終了時間ｔ
pendよりも長くなったか否かで判定する。
【００３８】
この排気ガス浄化システム１において、本発明に係わる排気ガス浄化方法は、図３に例
示するような制御フローを使用して行われる。この図３の制御フローは、ＮＯｘ直接還元
型触媒３の硫黄パージ（サルファパージ：脱硫）用の制御フローであり、ＮＯｘ還元能力
の再生に関する制御も扱う上級の制御フローで、硫黄パージ制御が必要であると判断され
た時に呼ばれて、硫黄パージ制御を行うものとして示されている。なお、本発明は、硫黄
パージ制御における排気昇温に関するものであるため、再生制御や硫黄パージ制御の開始
判断等の詳細な説明は省略する。
【００３９】
この制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で、硫黄パージ運転終了時間ｔpend
を設定する。次のステップＳ１２で、リッチ時の温度上昇の許容値ΔＴalを入力し、リッ
チ運転時間ｔr を初期値ｔr0、リーン運転時間ｔl を初期値ｔl0に設定すると共に、リッ
チ運転時間用の増加分ΔＴr 、リーン運転時間用の減少分ΔＴl を設定する。この初期値
等は実験等により設定され予め入力された、エンジン運転状態を示すエンジン回転数や負
荷等のパラメータに関するデータマップや関数等にから、各パラメータの計測された値に
基づいて算出されて設定される。なお、これらの設定値ΔＴal、ｔr0、ｔl0、ΔＴr 、Δ
Ｔl の具体的な数値は、実機のエンジンと触媒の組み合わせに応じて決まることになる。
【００４０】
次のステップＳ１３で、このリッチ運転時間ｔr とリーン運転時間ｔl に基づいて、リ
ッチ運転制御とその後のリーン運転制御を行う。このリッチ運転制御は排気昇温用であり
、リーン運転制御は排気昇温調整用である。
【００４１】
次のステップＳ１４で、昇温制御の終了か否かを判定する。図３ではリーン運転時間ｔ
l の長さがゼロ（０）以下か否かで判定している。この判定でゼロ以下でない場合には、
ステップＳ１５に行き、リッチ時の排気温度の上昇ΔＴが許容値ΔＴal以下であれば、Ｓ
１６でリッチ運転時間ｔr とリーン運転時間ｔl を変更する。また、リッチ時の排気温度
の上昇ΔＴが許容値ΔＴalより大きい場合には変更しない。この変更の時は、リッチ運転
時間ｔr は増加分Δｔr だけ長くし、リーン運転時間ｔl は減少分Δｔl だけ短くする。
なお、昇温制御の終了か否かを触媒入口排気温度Ｔinが所定の判定温度を超えるか否かで
判定するようにしてもよい。
【００４２】
そして、ステップＳ１３に戻り、この新たに設定されたリッチ運転時間ｔr とリーン運
転時間ｔl に基づいて、リッチ運転制御とその後のリーン運転制御を行う。このステップ
Ｓ１３とステップＳ１４を繰り返し、ステップＳ１４で、リーン運転時間ｔl の長さがゼ
ロ以下になった時に、ステップＳ１７に行く。
【００４３】
ステップＳ１７では、タイマーをＯＮして硫黄パージ運転時間ｔp の計測を開始し、次
のステップＳ１８では、低酸素濃度及び高温の脱硫用のリッチ状態を保つように、触媒入
口排気温度Ｔinや空気過剰率λ等をモニターしながら、燃料噴射量、燃料噴射タイミング
をフィードバック制御して、硫黄パージ用のリッチ運転制御を行う。なお、この硫黄パー
ジ用のリッチ運転制御においてもＥＧＲ制御や吸気絞り制御が併用される。
【００４４】
ステップＳ１９では、硫黄パージ制御が終了か否かを、運転タイマーによって計測され
る硫黄パージ運転時間ｔp がステップＳ１１で設定された硫黄パージ運転終了時間ｔpend
より大きくなったか否かで判定し、小さい間は、ステップＳ１８に戻り、硫黄パージ用の
リッチ運転制御を行う。そして、硫黄パージ運転時間ｔp が硫黄パージ運転終了時間ｔpe
ndより大きくなるまで、ステップＳ１８の脱硫用のリッチ運転制御を行う。
【００４５】
そして、ステップＳ１９で、硫黄パージ運転時間ｔp が硫黄パージ運転終了時間ｔpeよ
り大きくなって硫黄パージ制御が終了したと判定された時に、ステップＳ２０に行き、硫
黄パージ制御の終了作業を行い、リターンする。この硫黄パージ制御の終了作業では、脱
硫用のリッチ運転制御を終了して通常運転制御のリーン運転制御に戻すと共に、タイマー
をＯＦＦして硫黄パージ運転時間ｔp の計測を終了したり、硫黄パージ開始判断用数値を
リセットしたりする。
【００４６】
この図３の制御フローに従う制御によれば、硫黄パージ運転制御に移行する時に、従来
技術のように一方的にリッチ運転制御で排気温度及び触媒温度を急激に昇温させる代りに
、リッチ運転制御とリーン運転制御をその運転時間を変化させながら繰り返し、徐々に完
全なリッチ運転制御に入ることができるので、排気温度及び触媒温度を徐々に昇温させる
ことができる。そのため、触媒温度が所定の昇温速度及び所定の温度を超えないように制
御することができ、触媒の熱劣化や焼損の発生を防止できる。
【００４７】
なお、図４に実験時の硫黄パージ運転への移行時における、触媒中央温度Ｔcenter, 触
媒出口排気温度Ｔout ，空気過剰率λの時間変化を例示する。この例では、初期のリッチ
運転時間ｔr0を８０ｓ（秒）、初期のリーン運転時間ｔl0を７０ｓと設定し、リッチ運転
時間用の増加分ΔＴr を１０ｓ、リーン運転時間用の減少分ΔＴl を１５ｓに設定してい
る。つまり、次のサイクルでリッチ運転時間ｔr を１０ｓ長くし、リーン運転時間ｔl を
１５ｓ短くしている。この時間変更を繰り返し、最終的に連続リッチ運転（リーン時間０
ｓ）に移行している。
【００４８】
この図４によれば、リッチ運転制御とリーン運転制御を繰り返す排気ガス昇温制御によ
り、触媒中央温度Ｔcenterは、触媒出口排気温度Ｔout の変化に多少追従するものの、そ
の温度上昇は穏やかとなっており、所定の昇温速度及び所定の温度を超えないように制御
できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御手段の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の硫黄パージ用の制御フローの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態における硫黄パージ時の触媒中央温度、触媒出口排気温度、空気過剰率の時系列を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｅ    エンジン
１    排気ガス浄化システム
２    排気通路
３    ＮＯｘ直接還元型触媒装置
４    第１排気濃度センサ
５    第２排気濃度センサ
６    触媒入口温度センサ
７    触媒用温度センサ
８    制御装置（ＥＣＵ）
【図１】
2005248891.tif 000003
【図２】
2005248891.tif 000004
【図３】
2005248891.tif 000005
【図４】
2005248891.tif 000006