(57)【要約】【課題】ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を効率良く回復させることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】この装置は、希薄燃焼を実行する内燃機関１０の排気通路２２に設けられたＮＯｘ吸蔵還元触媒３０と、排気通路２２におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒３０よりも上流側に設けられた燃料添加弁２６とを備える。ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０は、これに流れ込む排気の空燃比がリーンであるときには排気中のＮＯｘを吸蔵するとともに同排気の空燃比をリッチ側にすることで吸蔵しているＮＯｘを還元する。燃料添加弁２６からの燃料噴射によって排気に燃料を添加し、排気空燃比を一時的にリッチ側にして、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる。排気マニホールド２４の温度に基づいて、燃料添加弁２６からの単位時間当たりの燃料添加量を設定する。【選択図】      図１
2007040240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希薄燃焼を実行する内燃機関の排気通路に設けられて排気空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸蔵するとともに同排気空燃比をリッチ側にすることで吸蔵されているＮＯｘを還元するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、前記排気通路における前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒よりも上流側に設けられて排気に燃料を添加する燃料添加弁とを備え、該燃料添加弁による燃料添加を通じて排気空燃比を一時的にリッチ側にして前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気通路の壁面温度に基づいて単位時間当たりの燃料添加量を設定する設定手段を有する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記設定手段は前記単位時間当たりの燃料添加量を、前記壁面温度が低いときほど多い量に設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記設定手段は前記壁面温度に加え、燃焼空燃比に基づいて前記単位時間当たりの燃料添加量を設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記設定手段は、前記燃焼空燃比がリーンであるときほど、前記単位時間当たりの燃料添加量を多い量に設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記燃料添加弁は排気マニホールドに設けられ、前記設定手段は前記排気マニホールドの温度を前記壁面温度とする
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒が設けられた内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関等、希薄燃焼を行う内燃機関では、その排気通路に、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するためのＮＯｘ吸蔵還元触媒が設けられている。このＮＯｘ吸蔵還元触媒は、排気空燃比がリーンである場合、すなわち周囲の雰囲気が高酸素濃度状態である場合には排気中のＮＯｘを吸蔵する。一方、排気空燃比がリッチ側にされた場合、詳しくは、周囲の雰囲気が低酸素濃度状態にされ、且つ排気中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などといった未燃燃料成分を含む状態にされた場合には、ＮＯｘ吸蔵還元触媒は吸蔵しているＮＯｘを放出及び還元する。具体的には、酸素濃度の低下によってＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯｘが放出され、放出されたＮＯｘが排気に含まれる未燃燃料成分との反応を通じて還元浄化される。
【０００３】
ここでＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量には限界がある。そのため上記内燃機関において、排気空燃比がリーンとなる希薄燃焼の実行が長期にわたって継続されると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量が限界容量に達し、それ以上のＮＯｘを吸蔵できなくなってしまう。
【０００４】
そこで従来、例えば特許文献１に記載の排気浄化装置のように、機関排気通路におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒よりも上流側に燃料添加弁を設け、ＮＯｘ吸蔵量が限界容量に達する前に同燃料添加弁から燃料を噴射して、排気に燃料を添加するようにしている。これによりＮＯｘ吸蔵還元触媒を通過する排気の空燃比がリッチ側になり、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯｘが放出及び還元されて、そのＮＯｘ還元能力が回復されるようになる。
【０００５】
なお本発明にかかる先行技術文献としては、上記特許文献１の他にも以下の特許文献２が挙げられる。
【特許文献１】特開２００２−２１３２３２号公報
【特許文献２】特開２００１−９０５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで前記燃料添加の実行時において、燃料添加弁から噴射された燃料の一部が排気通路の壁面に付着することがある。こうした燃料付着が生じると、その分だけＮＯｘ吸蔵還元触媒に流れ込む排気の酸素濃度が高くなり、また同排気に含まれる未燃燃料成分が少なる。こうした場合には、排気に燃料を添加してもＮＯｘの放出及び還元が十分に行われなくなるばかりか、場合によっては、それら放出及び還元が殆ど行われずに無駄に燃料が消費されることとなる。前述した排気浄化装置では、そうした排気通路壁面への燃料付着分が考慮されておらず、この点において未だ改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を効率良く回復させることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、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説明する。
先ず請求項１に記載の発明は、希薄燃焼を実行する内燃機関の排気通路に設けられて排気空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸蔵するとともに同排気空燃比をリッチ側にすることで吸蔵されているＮＯｘを還元するＮＯｘ吸蔵還元触媒と、前記排気通路における前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒よりも上流側に設けられて排気に燃料を添加する燃料添加弁とを備え、該燃料添加弁による燃料添加を通じて排気空燃比を一時的にリッチ側にして前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路の壁面温度に基づいて単位時間当たりの燃料添加量を設定する設定手段を有することをその要旨とする。
【０００９】
燃料添加弁から噴射された燃料は排気通路の壁面に対して、同排気通路の温度が低いときに付着し易く、同排気通路の温度が高いときには付着し難くなる。上記構成によれば、そうした燃料付着の傾向に応じて燃料添加弁からの燃料添加量を設定することができ、燃料付着に起因する不足分を見込んだ量の燃料を添加することができる。その結果、排気空燃比をリッチ側にしてＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯｘを好適に還元することができ、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を効率良く回復させることができるようになる。
【００１０】
なお、前記排気通路の壁面温度は、燃料添加弁から噴射される燃料が付着する壁面若しくは同壁面と極めて高い相関を有して温度変化する壁面の温度とするのが望ましい。また、この壁面温度は、排気通路に設けられたセンサにより直接検出することの他、例えば燃料噴射量、機関回転速度、空燃比等々の運転状態に基づいて推定することもできる。
【００１１】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記設定手段は前記単位時間当たりの燃料添加量を、前記壁面温度が低いときほど多い量に設定することをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、排気通路の壁面温度が低く同壁面に多量の燃料が付着するときほど燃料添加弁から多量の燃料を添加することができ、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００１３】
また請求項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排気浄化装置において、前記設定手段は前記壁面温度に加え、燃焼空燃比に基づいて前記単位時間当たりの燃料添加量を設定することをその要旨とする。
【００１４】
ここで燃焼空燃比がリーン側の値であるとき、すなわち機関燃焼室に吸入される空気の量が多いときや機関燃焼室に供給される燃料量が少ないときには、排気温度が低く、燃料添加弁から添加される燃料が微粒子化し難いために、同燃料は排気通路壁面に付着し易い。逆に、燃焼空燃比がリッチ側の値であるときには、添加燃料が微粒子化し易いため、同燃料が排気通路壁面に付着し難い。この点、上記構成によれば、そうした傾向に応じて単位時間当たりの燃料添加量を設定することができ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されているＮＯｘをより好適に還元することができるようになる。
【００１５】
なお燃焼空燃比は、機関燃焼室に吸入される空気量と同機関燃焼室に供給される燃料量との比である。
また請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記設定手段は、前記燃焼空燃比がリーンであるときほど、前記単位時間当たりの燃料添加量を多い量に設定することをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、燃焼空燃比がリーンであるときほど、換言すれば、排気温度が低く排気通路の壁面に多量の燃料が付着するときほど燃料添加弁から多量の燃料を添加することにより、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００１７】
また請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記燃料添加弁は排気マニホールドに設けられ、前記設定手段は前記排気マニホールドの温度を前記壁面温度とすることをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、燃料添加弁から噴射される燃料が付着する壁面を含む排気マニホールドの温度に基づいて単位時間当たりの燃料添加量が設定されるために、より同壁面温度に見合った燃料添加量を設定することができるようになり、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる排気浄化装置が適用される内燃機関の概略構成を示している。
【００２０】
同図１に示すように、内燃機関１０はその燃焼室１２内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１４を備えている。この燃料噴射弁１４は蓄圧配管１６に連通されており、蓄圧配管１６内には燃料ポンプ１８を通じて燃料タンク２０から燃料が供給されている。なお内燃機関１０はディーゼル機関であり、同内燃機関１０を運転する際には、いわゆる希薄燃焼が実行される。
【００２１】
内燃機関１０の排気通路２２の途中にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３０が設けられている。ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０は、これに流入する排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸蔵し、同排気の空燃比をリッチ側にすることで吸蔵しているＮＯｘを還元するといったように、排気中のＮＯｘを浄化する。
【００２２】
また、排気通路２２の上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０よりも上流側（詳しくは、排気マニホールド２４）には燃料添加弁２６が設けられている。この燃料添加弁２６には前記燃料ポンプ１８が連通されており、同燃料ポンプ１８を通じて燃料タンク２０から燃料が供給されている。燃料添加弁２６が開弁駆動されることにより、排気に燃料が添加されるようになる。
【００２３】
内燃機関１０及びその周辺には、その運転状態や操作状態を検出するための各種センサが設けられている。具体的には、例えば燃焼室１２内に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）を検出するための吸気量センサ４２や、出力軸２８の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ４４が設けられている。その他、アクセルペダル（図示略）の踏み込み量（アクセル踏み込み量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ４６や、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０から流れ出す排気の温度を検出するための温度センサ４８等も設けられている。
【００２４】
電子制御ユニット４０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭの他、燃料噴射弁１４や燃料添加弁２６等の各種アクチュエータを駆動するための駆動回路を備えて構成されている。そして電子制御ユニット４０は上記各種センサの出力信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいて燃料噴射弁１４や燃料添加弁２６の駆動を制御する。
【００２５】
本実施の形態では、燃料噴射弁１４の駆動制御を通じて、機関運転状態に応じたかたちで燃料噴射量Ｑが調節される。具体的には、アクセル踏み込み量ＡＣＣや機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射量Ｑについての制御目標値（目標燃料噴射量ＴＱ）が算出され、同目標燃料噴射量ＴＱと実際の燃料噴射量Ｑとが一致するように燃料噴射弁１４が開弁駆動される。
【００２６】
また本実施の形態では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵能力が低下した場合に、燃料添加弁２６の駆動制御を通じて排気に燃料が添加されて、同ＮＯｘ吸蔵能力の回復が図られる。
【００２７】
以下、そうした燃料添加弁２６の駆動制御の概要について説明する。
図２に示すように、排気に燃料を添加する際には、所定時間Ｔａにわたる燃料添加弁２６の開弁駆動が所定時間Ｔｂおきに実行される。このときにおける単位時間当たりの燃料添加量は、上記所定時間Ｔａの変更を通じて調節される。また同燃料添加量は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０からのＮＯｘの放出、及び放出されたＮＯｘの還元に適した比率であって、極力少ない量の燃料添加によってＮＯｘ吸蔵能力を効率よく回復させることの可能な比率（例えばストイキよりも若干リッチ側の比率）になるように調節される。
【００２８】
こうした燃料添加弁２６の開弁駆動を通じて、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に流れ込む排気の空燃比が一時的にリッチ側になり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に吸蔵されているＮＯｘが放出及び還元されて、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵能力が回復されるようになる。
【００２９】
ここで燃料添加弁２６を開弁駆動した際に同燃料添加弁２６から噴射された燃料の一部が例えば排気マニホールド２４の壁面等といった排気通路２２の壁面に付着することがある。その場合、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に流れ込む排気の空燃比を十分にリッチ側にすることができなくなって、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復することができなくなるおそれがある。本実施の形態では、この点をふまえ、燃料添加弁２６の駆動制御の実行に際して、そうした排気通路２２の壁面に付着する分を考慮しつつ燃料添加量を調節するようにしている。
【００３０】
以下、燃料添加弁２６の駆動制御にかかる処理（燃料添加処理）について、図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記燃料添加処理の具体的な処理手順を示しており、所定周期毎の処理として電子制御ユニット４０により実行される。本実施の形態では、この燃料添加処理が、排気通路の壁面温度に基づいて単位時間当たりの燃料添加量を設定する設定手段として機能する。
【００３１】
図３に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ１００）。ここでは、以下の各条件が共に満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。
・ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上になったこと。なおＮＯｘ吸蔵量は、吸入空気量ＧＡや燃料噴射量Ｑ等の機関運転状態に基づいてそのときどきに燃焼室１２から排出されるＮＯｘ量を推定するとともに同ＮＯｘ量を積算することによって求められている。
・ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０の床温が活性化温度以上であること。具体的には、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０から流れ出す排気の温度が所定温度以上であること。
【００３２】
実行条件が成立していない場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく本処理は一旦終了される。
実行条件が成立している場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、吸入空気量ＧＡ及び目標燃料噴射量ＴＱに基づくマップ演算により、燃料添加量の制御目標値（目標燃料添加量ＴＱｔ）についての基本量（ベース燃料添加量ＴＱｔｂ）が算出される（ステップＳ１０２）。
【００３３】
このベース燃料添加量ＴＱｔｂとしては、燃料添加弁２６から噴射した燃料が排気通路２２の壁面に全く付着しないと仮定した場合において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に流れ込む排気の空燃比を的確にリッチ側にすることの可能な燃料添加量が算出される。詳しくは吸入空気量ＧＡと目標燃料噴射量ＴＱとの比（燃焼空燃比Ｒ（＝ＧＡ／ＴＱ））がリーン側の値であるほど、また吸入空気量ＧＡが多いときほどベース燃料添加量ＴＱｔｂとして多い量が算出される。なお上記マップ演算に用いるマップは、そうしたベース燃料添加量ＴＱｔｂ、燃焼空燃比Ｒ、及び吸入空気量ＧＡの関係が実験結果等に基づき求められ、設定されている。
【００３４】
このようにベース燃料添加量ＴＱｔｂを算出するのに併せて、排気マニホールド２４の温度、吸入空気量ＧＡ、及び目標燃料噴射量ＴＱに基づいてマップから、付着補正項Ｋが算出される（ステップＳ１０４）。
【００３５】
付着補正項Ｋは上記排気通路２２の壁面への燃料付着に起因する不足分を補うための補正項である。同付着補正項Ｋとしては、図４に示すように、「１．０」以上の値であって、排気マニホールド２４の温度が低いときほど、また上記燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるときほど大きい値が算出される。
【００３６】
なお本実施の形態では、燃料添加弁２６から噴射された燃料のうち排気通路２２の壁面への付着分が占める割合と排気マニホールド２４の温度との関係、及び同割合と燃焼空燃比Ｒとの関係が実験結果などから求められ、それら関係をもとに上記マップが設定されている。また本実施の形態では、吸入空気量ＧＡや燃料噴射量Ｑなどの機関運転状態に基づいてそのときどきの排気マニホールド２４の温度（正確には、その推定値）が算出されており、同温度が付着補正項Ｋのマップ演算に用いられる。
【００３７】
上記ベース燃料添加量ＴＱｔｂ及び付着補正項Ｋがそれぞれ算出された後、以下の関係式を満たすように、詳しくは、ベース燃料添加量ＴＱｔｂに付着補正項Ｋを乗ずるといったように、目標燃料添加量ＴＱｔが算出される（ステップＳ１０６）。
【００３８】
ＴＱｔ←ＴＱｔｂ・Ｋ
そして、目標燃料添加量ＴＱｔと実際の燃料添加量とが一致するように燃料添加弁２６が開弁駆動される（ステップＳ１０８）。その後、本処理は一旦終了される。
【００３９】
以下、燃料添加処理による作用について、図５を参照しつつ説明する。
図５は、燃料添加処理の処理態様の一例を示している。
燃料添加処理の実行中にあって排気マニホールド２４の温度が低いときや、上記燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるときには、付着補正項Ｋとして「１．０」よりも大きい値が算出されるとともに、同付着補正項Ｋをベース燃料添加量ＴＱｔｂに乗じた値が目標燃料添加量ＴＱｔとして算出される。このとき燃料添加弁２６から噴射した燃料の一部が排気通路２２の壁面に付着するとして、図５中に実線で示すように、付着補正項Ｋに相当する分だけ単位時間当たりの燃料添加量が増量されるようになる。
【００４０】
これに対し、排気マニホールド２４の温度が十分に高く、燃焼空燃比Ｒがリッチ側の値であるときには付着補正項Ｋとして「１．０」が算出され、ベース燃料添加量ＴＱｔｂが目標燃料添加量ＴＱｔとして設定される。このときには燃料添加弁２６から噴射した燃料が排気通路２２の壁面に付着しないため、図５中に破線で示すように、燃料添加弁２６から比較的少ない量の燃料が添加される。
【００４１】
ここで燃料添加弁２６から噴射された燃料は排気通路２２の壁面に対して、同排気マニホールド２４の温度が低いときに付着し易く、同排気マニホールド２４の温度が高いときには付着し難くなる。
【００４２】
また上記燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるとき、すなわち吸入空気量ＧＡが多いときや目標燃料噴射量ＴＱが少ないときには、燃料の燃焼による発生熱が伝播する空気の量が多い或いは同発生熱の量が少ないために排気温度が低い。そのため燃料添加弁２６から添加される燃料が微粒子化し難く、同燃料が排気通路２２の壁面に付着し易い。これとは逆に、燃焼空燃比Ｒがリッチ側の値であるときには、排気温度が高いために添加燃料が微粒子化し易く、同燃料が排気通路２２の壁面に付着し難い。
【００４３】
本実施の形態によれば、そうした燃料付着の傾向に応じて燃料添加弁２６からの燃料添加量を設定することができ、燃料付着に起因する不足分を見込んだ量の燃料を添加することができる。その結果、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に流れ込む排気の空燃比をリッチ側にしてＮＯｘを好適に還元することができるようになる。
【００４４】
しかも上記燃料添加処理では、排気マニホールド２４の温度が低いときほど、また前記燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるほど、換言すれば、排気通路２２の壁面に多量の燃料が付着するときほど、付着補正項Ｋとして大きい値が算出され、燃料添加弁２６から多量の燃料が添加される。そのため、排気通路２２の壁面への燃料付着に起因する不足分を的確に補うことができるようになり、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）排気マニホールド２４の温度に基づいて目標燃料添加量ＴＱｔを算出するようにしたために、同温度によって異なる燃料付着の傾向に応じて単位時間当たりの燃料添加量を設定することができるようになる。したがって、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に流れ込む排気の空燃比をリッチ側にしてＮＯｘを好適に還元することができるようになり、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵能力を効率良く回復させることができるようになる。
【００４６】
（２）排気マニホールド２４の温度が低いときほど目標燃料添加量ＴＱｔとして多い量を算出するようにしたために、排気通路２２の壁面への燃料付着に起因する不足分を的確に補うことができるようになり、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００４７】
（３）吸入空気量ＧＡ及び燃料噴射量Ｑに基づいて目標燃料添加量ＴＱｔを算出するようにしたために、燃焼空燃比Ｒによって異なる燃料付着の傾向に応じて単位時間当たりの燃料添加量を設定することができ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に吸蔵されているＮＯｘをより好適に還元することができるようになる。
【００４８】
（４）燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるときほど目標燃料添加量ＴＱｔとして多い量を算出するようにしたために、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００４９】
（５）燃料添加弁２６から噴射される燃料が付着する排気通路２２の壁面を含む排気マニホールド２４の温度に基づいて目標燃料添加量ＴＱｔが算出されるために、より同壁面温度に見合う値を目標燃料添加量ＴＱｔとして算出することができ、排気空燃比を的確にリッチ側にすることができるようになる。
【００５０】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・前記「ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上になったこと」といった条件が満たされることは、内燃機関１０の運転時間が所定時間に達したことをもって判断することや、内燃機関１０の搭載される車両の走行距離が所定距離に達したことをもって判断することもできる。また前記実行条件は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０のＮＯｘ吸蔵量が多くなっており、且つ同ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０に吸蔵されているＮＯｘの放出及び還元に適した状況になっていることを判断することができるのであれば、任意に変更可能である。
【００５１】
・排気マニホールド２４の温度は、運転状態機関運転状態に基づいて算出することの他、温度センサを設けて直接検出するようにしてもよい。
・上記実施の形態において、付着補正項Ｋを排気マニホールド２４の温度にのみに基づいて算出するようにしてもよい。同構成にあっては、図６に排気マニホールド２４の温度と付着補正項Ｋａとの関係の一例を示すように、付着補正項Ｋａとして、「１．０」以上の値であって、排気マニホールド２４の温度が低いときほど大きい値を算出するようにすればよい。
【００５２】
・上記実施の形態において目標燃料添加量ＴＱｔの算出方法は、排気マニホールド２４の温度、吸入空気量ＧＡ、及び目標燃料噴射量ＴＱに基づき算出されるのであれば、適宜変更可能である。
【００５３】
例えば排気マニホールド２４の温度に基づいて付着補正項Ｋａを算出するとともに、吸入空気量ＧＡ及び燃料噴射量Ｑに基づいて付着補正項Ｋｂを算出し、関係式「ＴＱｔ＝ＴＱｔｂ・Ｋａ・Ｋｂ」のように各付着補正項Ｋａ，Ｋｂをベース燃料添加量ＴＱｔｂに反映させることによって、目標燃料添加量ＴＱｔを算出するようにしてもよい。同構成にあっては、付着補正項Ｋａとして、「１．０」以上の値であって、排気マニホールド２４の温度が低いときほど大きい値を算出するようにすればよい（図６参照）。また、図７に燃焼空燃比Ｒと付着補正項Ｋｂとの関係の一例を示すように、付着補正項Ｋｂとしては、燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるときほど大きい値であって「１．０」以上の値を算出するようにすればよい。
【００５４】
その他、吸入空気量ＧＡ及び目標燃料噴射量ＴＱに基づいて「上記ベース燃料添加量ＴＱｔｂ＋付着補正項Ｋｂ」に相当する値をベース燃料添加量ＴＱｔｂとして算出するとともに、排気マニホールド２４の温度に基づいて付着補正項Ｋａを算出し、関係式「ＴＱｔ＝ＴＱｔｂ・Ｋａ」から目標燃料添加量ＴＱｔを算出することなども可能である。
【００５５】
また必ずしも、排気マニホールド２４の温度が低いときほど目標燃料添加量ＴＱｔとして多い量を算出したり、燃焼空燃比Ｒがリーン側の値であるときほど目標燃料添加量ＴＱｔとして多い量を算出したりしなくてもよい。要は、排気通路２２の壁面への燃料付着の傾向に応じたかたちで目標燃料添加量ＴＱｔを算出するようにすればよい。
【００５６】
・前記所定時間Ｔａ（図２参照）を変更することに代えて、図８に示すように、前記所定時間Ｔｂを変更して単位時間当たりの燃料添加量を調節するようにしてもよい。同構成にあっては、例えば排気マニホールド２４の温度や、吸入空気量ＧＡ、燃料噴射量Ｑに基づいて、排気マニホールド２４の温度が低いほど、また燃焼空燃比（＝ＧＡ／Ｑ）がリーンであるほど短い時間を所定時間Ｔｂとして算出するようにすればよい。なお各所定時間Ｔａ，Ｔｂを共に変更することによって、単位時間当たりの燃料添加量を調節するようにしてもよい。
【００５７】
・排気通路２２における排気マニホールド２４以外の部分の温度を推定或いは検出して、これを目標燃料添加量ＴＱｔの算出に用いるようにしてもよい。具体的には、排気駆動式ターボチャージャが設けられる場合における同ターボチャージャの温度や、排気管の温度などを用いることが可能である。なお、目標燃料添加量ＴＱｔの算出に用いる温度としては、燃料添加弁２６から噴射される燃料が付着する壁面若しくは同壁面と極めて高い相関を有して温度変化する壁面の温度を用いることが望ましい。ちなみに反応熱によってＮＯｘ吸蔵還元触媒３０の床温が変化するために、同ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０の上流側の排気温度と下流側の排気温度との相関は低く、上記燃料が付着する壁面の温度とＮＯｘ吸蔵還元触媒３０よりも下流側における排気通路２２の壁面温度との相関も低い。そのため目標燃料添加量ＴＱｔの算出には、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０よりも上流側の部分の温度を用いることが望ましい。
【００５８】
・本発明は、ディーゼル機関の他、希薄燃焼が実行されるガソリン機関にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した一実施の形態の概略構成図。
【図２】燃料添加弁の駆動態様の一例を示すタイミングチャート。
【図３】燃料添加処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。
【図４】燃焼空燃比と排気マニホールドの温度と付着補正項との関係を示す略図。
【図５】燃料添加処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【図６】排気マニホールドの温度と付着補正項との関係を示す略図。
【図７】燃焼空燃比と付着補正項との関係を示す略図。
【図８】他の実施の形態にかかる燃料添加処理の処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００６０】
１０…内燃機関、１２…燃焼室、１４…燃料噴射弁、１６…蓄圧配管、１８…燃料ポンプ、２０…燃料タンク、２２…排気通路、２４…排気マニホールド、２６…燃料添加弁、２８…出力軸、３０…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、４０…電子制御ユニット、４２…吸気量センサ、４４…回転速度センサ、４６…アクセルセンサ。
【図１】
2007040240.tif 000003
【図２】
2007040240.tif 000004
【図３】
2007040240.tif 000005
【図４】
2007040240.tif 000006
【図５】
2007040240.tif 000007
【図６】
2007040240.tif 000008
【図７】
2007040240.tif 000009
【図８】
2007040240.tif 000010