(57)【要約】【課題】酸化触媒やフィルタに白金を担持させていても、白金の脱離を抑制し得る装置を提供する。【解決手段】少なくとも白金を含む酸化触媒（２３）と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（２４）とを上流に有し、還元剤の添加によって排気中のＮＯｘを還元浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（２５）を備えるエンジンの排気後処理装置において、酸化触媒（２３）の温度が予め定めた所定温度を上回る場合に、空気過剰率を所定の範囲内に制限して制御する空気過剰率制御手段（１１）を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも白金を含む酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタとを上流に有し、還元剤の添加によって排気中のＮＯｘを還元浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒を備えるエンジンの排気後処理装置において、
前記酸化触媒の温度が予め定めた所定温度を上回る場合に、空気過剰率を所定の範囲内に制限して制御する空気過剰率制御手段を設けることを特徴とするエンジンの排気後処理装置。
【請求項２】
前記空気過剰率の所定の範囲は１．０より大きくかつ１．２より小さい範囲であることを特徴とする請求項１に記載の排気後処理装置。
【請求項３】
前記酸化触媒の温度が予め定めた所定温度を上回る場合に、排気温度が低下するように、前記エンジンの制御パラメータを変更することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの排気後処理装置。
【請求項４】
前記酸化触媒とフィルタは、上流側の酸化触媒と下流側のフィルタであるか、または白金を含んだ酸化触媒を担持したフィルタとして一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のエンジンの排気後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関（エンジン）の排気後処理装置、特にディーゼルエンジンから排出されるガスに含まれるパティキュレート及びＮＯｘの浄化に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化触媒、フィルタ、選択還元型ＮＯｘ触媒を上流側からこの順に排気通路に配置するとともに、フィルタから選択還元型ＮＯｘ触媒に向けて折り返させる通路と、この通路内の排気を冷却する冷却手段とを備えるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７０６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フィルタ再生処理時にはフィルタに堆積しているパティキュレートを燃焼除去するため、排気を昇温させる制御が行われる。酸化触媒やフィルタの構造体に白金を担持させている場合に、この排気の昇温制御による高温の排気が酸化触媒やフィルタの構造体を流れるとき、酸化触媒やフィルタの構造体から白金が脱離して下流の選択還元型ＮＯｘ触媒に付着し、いわゆる白金被毒が生じる。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、選択還元型ＮＯｘ触媒の熱劣化を防止することはできても、酸化触媒やフィルタの構造体からの白金の脱離を抑制することができない。
【０００６】
そこで本発明は、酸化触媒やフィルタに白金を担持させていても、（フィルタ再生処理時に）酸化触媒やフィルタからの白金の脱離を抑制し得る排気後処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエンジンの排気後処理装置は、少なくとも白金を含む酸化触媒と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタとを上流に有し、還元剤の添加によって排気中のＮＯｘを還元浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒を備えるエンジンの排気後処理装置を前提とする。本発明のエンジンの排気浄化装置では、前記酸化触媒の温度が予め定めた所定温度を上回る場合に、空気過剰率を所定の範囲内に制限して制御する空気過剰率制御手段を設けている。
【０００８】
本発明のエンジンの排気浄化装置によれば、酸化触媒からの白金の脱離が抑えられ、選択還元型ＮＯｘ触媒の白金による被毒を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のディーゼルエンジンの排気後処理装置の概略構成図である。
【図２】ＳＣＲ触媒のＮＯｘ転化効率の特性図である。
【図３】酸化触媒入口温度に対する白金放出量の特性図である。
【図４】空気過剰率に対する白金放出量の特性図である。
【図５】ディーゼルエンジンを搭載している車両を市街地走行させている途中にフィルタの再生処理が行われる場合における、スロットルバルブ開度、空気過剰率等の変化を示すタイミングチャートである。
【図６】白金被毒抑制フラグの設定を説明するためのフローチャートである。
【図７】目標スロットルバルブ開度の算出を説明するためのフローチャートである。
【図８】ポスト噴射量の算出を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のディーゼルエンジン（以下単に「エンジン」ともいう。）１の排気後処理装置の概略構成図である。図１においてディーゼルエンジン１では、空気は吸気通路２を介して図示しないシリンダ（燃焼室）に、また、燃料はコモンレール式の燃料噴射装置３を介して気筒別に供給される。コモンレール式の燃料噴射装置３は、燃料タンク内の燃料を圧送するポンプ４、このポンプ４からの燃料を所定圧の状態で蓄えるコモンレール５、このコモンレール５の燃料をシリンダ内に直接噴射する燃料噴射弁６から構成されている。
【００１２】
吸気通路２にはスロットルモータ７により駆動されるスロットルバルブ８を備える。
【００１３】
エンジンコントロールユニット１１にはアクセルセンサ１２からのアクセルペダル開度ＡＰＯの信号、クランク角センサ１３からのエンジン回転速度Ｎｅの信号が入力されている。これら２つの信号によりエンジン１の運転条件が定まる。エンジンコントロールユニット１１では、エンジン１の運転条件に応じて燃料噴射量（メイン噴射量）Ｑｆを定めており、このメイン噴射量Ｑｆから燃料噴射期間を算出し、所定の燃料噴射時期となったとき、この燃料噴射期間だけ燃料噴射弁６を開く。また、エンジン１の運転条件に応じて基本目標空気過剰率ｔλ０を定めており、この基本目標空気過剰率ｔλ０が得られる目標スロットルバルブ開度ｔＴＶＯを算出し、この目標スロットルバルブ開度ｔＴＶＯをスロットルモータ７に与える。
【００１４】
ディーゼルエンジン１は、通常、１．０より大きな空気過剰率の混合気で運転されるため、排気にＮＯｘが多く含まれる。その一方で、エンジン１の高負荷域で燃料噴射量を増やすと、空気の利用率が悪くなり、燃料が蒸し焼き状態となって、パティキュレート（粒子状物質）が多く発生する。これらＮＯｘとパティキュレートを無害化するため、排気通路２１に排気後処理装置２２を備えている。
【００１５】
排気後処理装置２２は、酸化触媒２３、フィルタ２４、選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＳＣＲ触媒」という。）２５で構成され、排気通路２１に上流側からこの順で配置されている。
【００１６】
酸化触媒２３は、排気中のＮＯを酸化してＮＯ2とし、排気中のＮＯとＮＯ2の比率を制御してＳＣＲ触媒２５における脱硝効率を高めるためのものである。酸化触媒２３は、多数の貫通孔を有するハニカム状の構造体（材質は酸化アルミニウム）に白金（酸化触媒）を担持して構成されている。
【００１７】
ＳＣＲ触媒２５は、ＨＣ（炭化水素）やアンモニアを還元剤として用いて排気中のＮＯｘを無害物質であるＮ2へと転化するためのものである。ＳＣＲ触媒２５は、多数の貫通孔を有するハニカム状の構造体（材質は酸化アルミニウム）に、銅、鉄の転移金属によってイオン交換させたゼオライト（還元触媒）を担持して構成されている。
【００１８】
ＳＣＲ触媒２５上流の排気通路２１にはドージングバルブ２６を備える。このドージングバルブ２６には尿素タンク２７に貯留されている尿素水をサプライポンプ２８によって圧送する。ドージングバルブ２６は、高圧の尿素水が満たされたシリンダに噴孔が設けられ、その噴孔を塞ぐ弁体がプランジャに取り付けられた構造となっている。ドージングコントロールユニット３１からの信号でコイルに通電することによりプランジャを引き上げることで、弁体を噴孔から離間させて尿素水を噴射する。コイルへの通電をやめると、内部にバネ力によりプランジャが引き下げられて弁体が噴孔を塞ぐので尿素水の噴射が停止する。
【００１９】
ＳＣＲ触媒２５は活性温度に到達しないとＮＯｘを還元浄化しない。このためＳＣＲ触媒２５の上流側と下流側の排気通路２１にＳＣＲ触媒入口温度とＳＣＲ触媒出口温度を検出する各温度センサ３２、３３を設けている。ドージングコントロールユニット３１では、これら２つの温度センサ３２、３３に基づいてＳＣＲ触媒温度を推定し、ＳＣＲ触媒温度が活性温度（例えば２００℃以上）に到達したときに、ドージングバルブ２６を開き尿素水を排気中に噴射する。この噴射された尿素水に由来するアンモニアがＳＣＲ触媒２５に一時的に蓄積されると、この蓄積されたアンモニアを用いて排気中のＮＯｘが還元浄化される。ドージングコントロールユニット３１では、排気中のＮＯｘ量に応じてＮＯｘ還元用の尿素水量を算出し、この算出された量の尿素水をドージングバルブ２６から噴射させる。
【００２０】
上記のフィルタ２４は排気中のパティキュレートを捕集するためのものである。フィルタ２４は、多数の貫通孔を有するハニカム状の構造体（材質はコージェライトや炭化珪素のセラミック）の入口と出口を交互に目封止し、通路壁を濾過壁としている。後述するようにフィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼を促進するため、フィルタ２４の上記濾過壁に白金（酸化触媒）を担持させている。パテキュレートがフィルタ２４に堆積してくると、フィルタ２４が目詰まりして通気抵抗が高くなり、エンジン１からの排気が下流へとスムーズに流れなくなるため、堆積しているパティキュレートを定期的に燃焼除去してフィルタ２４を再生する必要がある。このため、エンジンコントロールユニット１１では、フィルタ２４の前後圧力差ΔＰを検出する差圧センサ１４からの信号に基づいて、フィルタ２４のパティキュレート堆積量がしきい値に達したか否かを判定し、その判定結果によりフィルタ２４の再生処理を行う。
【００２１】
これについて図５を参照して説明すると、図５はディーゼルエンジン１を搭載している車両を市街地走行させている途中にフィルタ２４の再生処理が行われる場合に、スロットルバルブ開度、空気過剰率λ等がどのように変化するのかをモデルで示している。なお、比較のため、本発明を適用しない場合を「従来装置」とし、本発明の場合を実線で、本発明と異なる従来装置の部分を破線でそれぞれ示している。
【００２２】
図５において、ｍ０のタイミングの前には、フィルタ２４で排気中のパティキュレートを捕集しつつ基本空気過剰率ｔλ０の混合気でエンジンを運転している。また、ＳＣＲ触媒２５により排気中のＮＯｘが還元浄化されている。ｍ０のタイミングでフィルタ２４の前後圧力差ΔＰが第１しきい値ΔＰ１に到達したときにはフィルタ２４の再生時期になったと判断し、フィルタ再生フラグをゼロから１に切換える。このときには、目標空気過剰率ｔλを上記の基本空気過剰率ｔλ０から第１空気過剰率Ｒ１（例えば１．２〜１．３程度）に切換え、この第１空気過剰率Ｒ１が得られるようにスロットルバルブ開度を制御する。また、ｍ０のタイミングより、排気の昇温を行わせるためメイン噴射量Ｑｆ以外にも基本ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ０を算出し、この基本ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ０を用いてポスト噴射を行う。
【００２３】
ここで、フィルタ２４の再生処理時（以下「フィルタ再生処理時」という。）になると、目標空気過剰率ｔλを第１空気過剰率Ｒ１、つまり１．２〜１．３程度と１．０を超える値に設定するのは、次の理由からである。すなわち、空気過剰率が１．０のときには空気中の酸素がすべてシリンダ内の燃料の燃焼に消費されるため、排気中に酸素が残らない。これでは、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートを燃焼させることができない。そこで、フィルタ２４に堆積したパティキュレートの燃焼に消費する酸素を確保するため、目標空気過剰率ｔλを１．０よりも大きな１．２〜１．３程度に設定することにより、排気中に酸素が残るようにし、残した酸素をフィルタ２４に酸素を供給するのである。
【００２４】
上記の「ポスト噴射」とは、メイン噴射を行うサイクルと同じサイクルの膨張行程または排気行程で小量の燃料を噴射するものである。ここでのポスト噴射は排気を昇温させるためのものである。すなわち、ポスト噴射によってシリンダ内に噴かれた燃料の大部分は直ちには燃焼し得ないので、動力の取り出しに殆ど寄与せず、排気通路２１に排出された後に排気通路２１内で後燃えして、排気温度を上昇させることとなる。また、スロットルバルブ５で吸気通路２を絞ることによっても排気温度が上昇する。ポスト噴射及び吸気絞りによって、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートが自着火して燃焼する６００℃を超える温度にまで排気温度が上昇する。
【００２５】
フィルタ再生処理時におけるこの排気の昇温制御によって、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートが燃焼除去されてゆくと、フィルタ２４の前後圧力差ΔＰが小さくなる。そこで、フィルタ２４の前後圧力差ΔＰが第２しきい値ΔＰ２（ΔＰ２＜ΔＰ１）未満となったとき、フィルタ２４の再生処理が完了したと判断しフィルタ２４の再生処理を終了するため、フィルタ再生フラグを１とし、ポスト噴射を中止する。
【００２６】
ドージングコントロールユニット３１とエンジンコントロールユニット１１とはＣＡＮ（Ｃontroller  Ａrea  Ｎetwork）等の通信装置４１で連絡しておく。
【００２７】
さて、フィルタ再生処理時の排気昇温制御によって、酸化触媒２３やフィルタ２４の温度が６００℃を超える高温となる。この高温の排気の影響を受けて、酸化触媒２３やフィルタ２４の各ハニカム構造体から白金Ｐｔがわずかに脱離し、この脱離したわずかな白金Ｐｔが下流のＳＣＲ触媒２５に付着し、これによってＳＣＲ触媒２５の白金被毒を引き起こすことが分かっている。図１にはこのときの白金Ｐｔの移動を破線矢印で示している。
【００２８】
図２は横軸を排気中の白金の濃度［ｐｐｍ］とするＳＣＲ触媒２５のＮＯｘ転化効率［％］の特性図である。図２より酸化触媒２３やフィルタ２４の各ハニカム構造体から白金Ｐｔが脱離しても、そのときの排気中の白金濃度が許容値を超えていなければ、ＳＣＲ触媒２５によるＮＯｘ転化効率がほぼ７０〜９０％もあるので、大きな問題が生じることはないことがわかる。
【００２９】
一方、フィルタ再生処理時になると、排気中の白金濃度が許容値を超えて大きくなる。すると、図２によりＳＣＲ触媒２５によるＮＯｘ転化効率が７０％を切って急激に小さくなるのであり、ＳＣＲ触媒２５によって浄化されないＮＯｘがそのまま大気に放出されてしまうことから問題となる。ＳＣＲ触媒２５に白金被毒が生じる理由は、ＳＣＲ触媒２５は還元触媒であるところ、白金のような酸化触媒が還元触媒を被覆したのでは、還元触媒による還元作用が阻害されてしまうためである。このように、「白金被毒」とは、ＳＣＲ触媒２５の還元作用が白金Ｐｔの付着によって阻害され、ＳＣＲ触媒２５による、排気中のＮＯｘ転化効率が低下する現象をいう。
【００３０】
そこで本発明者が実験して調べたところ、図３に示したように白金Ｐｔの脱離（放出）は酸化触媒２３の温度が第１温度Ｔ１以上のときに生じていることが新たに判明した。ここで、排気の温度としては、酸化触媒２３の温度を用いる。酸化触媒２３の温度としては酸化触媒２３の入口温度が用いられるので、ここでは酸化触媒２３の入口温度を採用する。このとき、上記の第１温度Ｔ１は酸化触媒２３の入口温度で６５０℃である。なお、酸化触媒２３の温度に限定されるものでなく、フィルタ２４の温度を用いてもかまわない。フィルタ２４の温度としては、例えばフィルタ２４の入口温度と出口温度の平均値を用いることができる。
【００３１】
フィルタ再生処理時に酸化触媒２３やフィルタ２４が酸化触媒２３の入口温度で６５０℃以上になり得るか否かを確認するため、図３にフィルタ２４の再生処理時における、酸化触媒２３の温度制御領域Ａ及びフィルタ２４の温度制御領域Ｂで重ねて記載した。なお、フィルタ２４の温度制御領域Ｂの隣りにある局所的温度到達領域Ｃとあるのは、フィルタ２４の再生処理中にアクセルペダルを戻してアイドル状態としたときにフィルタ２４の温度が急激に高くなる領域のことである。図３より、Ａの領域やＢ＋Ｃの領域に第１温度Ｔ１が含まれる。従って、フィルタ再生処理時に、酸化触媒２３やフィルタ２４の温度が酸化触媒２３の入口温度で６５０℃以上となり、酸化触媒２３やフィルタ２４のハニカム構造体から白金Ｐｔが許容値を超えて脱離する（放出される）事態が生じ得ることが分かる。
【００３２】
このような酸化触媒２３やフィルタ２４のハニカム構造体からの白金Ｐｔの脱離を抑制するにはどうすれば良いかを本発明者が検討したところ、図４に示したように、空気過剰率を１．０に近づけるのが良いことが新たに判明した。ここでの空気過剰率は目標空気過剰率、実際の空気過剰率のいずれでもかまわない。
【００３３】
このような本発明者の得た知見に基づき、本発明では酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１（予め定めた所定温度）を上回る場合に、空気過剰率を所定の範囲内に制限して制御する。具体的には空気過剰率の所定の範囲は１．０より大きくかつ１．２より小さい範囲である。
【００３４】
本発明はフィルタ再生処理時でなくても酸化触媒の温度が予め定めた所定温度を上回れば白金の脱離を抑制したいので、フィルタ再生処理時に限定されるものでない。
【００３５】
ただし、第１実施形態のように、フィルタ再生処理時に限れば、フィルタ再生処理時の空気過剰率との関係を考慮する必要がある。すなわち、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼に必要な酸素を供給し得る範囲で１．０に近い値の空気過剰率を第２空気過剰率Ｒ２とする。この第２空気過剰率Ｒ２は図４に示したように１．０と１．２の間に設定する。そして、排気の空気過剰率が上記の第１空気過剰率Ｒ１に代えてこの第２空気過剰率Ｒ２となるようにスロットルバルブ８の開度制御を行う。これを図５を再び参照して説明する。なお、図４には従来のフィルタ再生処理時を含めた空気過剰率の制御領域を重ねて記載している。図４からも従来のフィルタ再生処理時に白金Ｐｔが脱離する（放出される）機会があり得たことが分かる。
【００３６】
図５において、フィルタ再生処理中に酸化触媒の入口温度Ｔｄｏｃがｍ１のタイミングで所定温度Ｔ１を上回ったとき、目標空気過剰率ｔλを第１空気過剰率Ｒ１から第２空気過剰率Ｒ２へと切換えるとともに、排気昇温制御としてのポスト噴射を中止する。ここで、目標空気過剰率ｔλを第２空気過剰率Ｒ２としてスロットルバルブ開度を制御するとともに、排気昇温制御としてのポスト噴射を中止する制御を、「白金被毒抑制制御」で定義する。本実施形態では、フィルタ再生処理時に酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１を上回ったとき、白金被毒抑制制御を開始する。
【００３７】
白金被毒抑制制御時の目標空気過剰率である第２空気過剰率Ｒ２としては、１．０と、第１空気過剰率Ｒ１のうちの最低値である１．２との間にある、例えば１．０５を採用する。第２空気過剰率Ｒ２は１．０５に限定されるのでなく、１．０と１．２との間にあればよい。
【００３８】
ここで、第２空気過剰率Ｒ２を１．０近傍の値としたのは次の理由による。すなわち、図４より白金被毒抑制制御時の目標空気過剰率を１．０以下とすれば、空気過剰率に関する限り、酸化触媒２３やフィルタ２４の各ハニカム構造体からの白金Ｐｔの離脱をほぼなくすことができる。しかしながら、前述のようにフィルタ再生処理時に目標空気過剰率を１．０以下としたのでは、排気中に酸素が存在しないことになりフィルタ２４に堆積しているパティキュレートを燃焼させることができない。そこで、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼に必要な酸素が供給されるように、かつこれによって少しは白金が脱離するが、そのときの白金濃度が図２に示す許容値を超えないように第２空気過剰率Ｒ２を１．０近傍である１．０５としたのである。
【００３９】
なお、第２空気過剰率Ｒ２は第１空気過剰率Ｒ１より小さいので、白金被毒抑制制御時にその小さくなった分だけは排気中の酸素が不足することになる。これによって、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼速度が低下し、フィルタ２４の再生終了までの時間が多少長引くことが考えられる。しかしながら、ここでは、パティキュレートの燃焼速度が低下しても、パティキュレートの燃焼自体は行わせることができると考え、白金被毒抑制制御を優先させることとしている。
【００４０】
ポスト噴射の中止によってｍ１のタイミングからポスト噴射量Ｑｐｏｓｔがゼロとなるので、酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃはやがて下降し、ｍ２のタイミングで第２温度Ｔ２を横切って低下する。このときには、従来のフィルタ再生処理に戻すため、目標空気過剰率ｔλを従来のフィルタ再生処理時の目標空気過剰率である第１空気過剰率Ｒ１（１．２〜１．３）に戻すと共に、ポスト噴射を再開する。
【００４１】
これによって、ｍ２のタイミング以降では酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２の間にほぼ保たれる。つまり、第２温度Ｔ２は温度制御にヒステリシスを持たせるための値で、予め設定しておく。第２温度Ｔ２が低いほど白金Ｐｔが脱離する温度から遠ざけることができるものの、その一方で、フィルタ２４の再生処理途中に温度を下げすぎたのでは、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼が維持されない。そこで、本実施形態では、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼が維持されるように第２温度Ｔ２として６００℃程度を採用している。
【００４２】
このように、フィルタ再生処理時に新たに白金被毒抑制制御を導入することで、酸化触媒２３やフィルタ２４の各ハニカム構造体からの白金Ｐｔの脱離が抑制される。これによってＳＣＲ触媒２５の白金被毒を抑制することが可能となり、フィルタ再生処理時においてもＳＣＲ触媒２５によるＮＯｘ浄化性能を良好に保つことができる。
【００４３】
なお、本発明は、酸化触媒２３とフィルタ２４の各ハニカム構造体に白金を担持させているものに限定されるものでない。例えば、酸化触媒２３のハニカム構造体に白金を担持させているだけで、フィルタ２４のハニカム構造体には白金を担持させていないものにも本発明の適用がある。また、酸化触媒２３には、ハニカム構造体に白金に代えてパラジウムやルテニウムを担持させたものがある（特開２０１１−５２６７９号公報参照）。このものでは、酸化触媒からは白金が脱離することはないので、フィルタ２４の構造体に白金を担持させている場合に本発明の適用がある。また、白金を含んだ酸化触媒をフィルタのハニカム構造体に担持させているものにも適用がある。このように、本発明は、酸化触媒２３とフィルタ２４の少なくとも一方のハニカム構造体に白金を担持させている場合に適用がある。
【００４４】
エンジンコントロールユニット１１で行われるこの制御を以下のフローチャートに基づいて詳述する。
【００４５】
図６のフローは白金被毒抑制フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００４６】
ステップ１ではフィルタ再生フラグをみる。フィルタ再生フラグはフィルタ２４の再生処理を行うことを指示するフラグである。例えば上記差圧センサ１４により検出されるフィルタ前後圧力差ΔＰが第１しきい値ΔＰ１以上となったとき、フィルタ再生フラグ（エンジンの始動時にゼロに初期設定）＝１となる。ここでは、フィルタ再生フラグ＝１であるとして、ステップ２に進み、白金被毒抑制フラグを見る。白金被毒抑制フラグは白金被毒抑制制御を行うことを指示するフラグで、エンジンの始動時にゼロに初期設定されている。ここでは、白金被毒抑制フラグ＝０であるとして、ステップ３に進む。
【００４７】
ステップ３では、温度センサ４２により検出される酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃと第１温度Ｔ１を比較する。第１温度Ｔ１としては、図３に示したように白金Ｐｔが脱離しない温度範囲のうちの最高温度である６５０℃を予め定めておく。
【００４８】
ステップ３で酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１以下であるときには白金被毒抑制制御を行うことは必要ないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップ３で酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１を超えているときには白金被毒抑制制御を行うためステップ４に進み、白金被毒抑制フラグ＝１とする。
【００５０】
ステップ４での白金被毒抑制フラグ＝１により次回からはステップ５以降に進む。ステップ５では酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃと第２温度Ｔ２を比較する。第２温度Ｔ２としては第１温度Ｔ１よりも低い６００℃程度を予め定めておく。酸化触媒２３の温度Ｔｄｏｃが第２温度Ｔ２以上であればステップ４に進み白金被毒抑制フラグ＝１を継続する。
【００５１】
上記の白金被毒抑制フラグ＝１を受けて、後述するようにポスト噴射が中止されるため、やがてステップ５で酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第２温度Ｔ２未満となる。このときは白金被毒抑制制御を終了するためステップ６に進んで白金被毒抑制フラグ＝０とする。この白金被毒抑制フラグ＝０より次回にはステップ１〜３と進み、ステップ３で再び温度センサ４２により検出される酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃと第１温度Ｔ１を比較することとなる。そして、酸化触媒２３の入口温度Ｔｄｏｃが第１温度Ｔ１を超えたときには上記を繰り返す。白金被毒抑制フラグの値はメモリに記憶しておく。
【００５２】
図７のフローは目標スロットルバルブ開度を算出するためのもので、図６のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００５３】
ステップ１１ではアクセルセンサ１２により検出されるアクセルペダル開度ＡＰＯとクランク角センサ１３により検出されるエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索することにより燃料噴射量（メイン噴射量）Ｑｆを算出する。
【００５４】
ステップ１２ではアクセルペダル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索することにより基本目標空気過剰率ｔλ０を算出する。
【００５５】
ステップ１３ではフィルタ再生フラグをみる。フィルタ再生フラグ＝０であるときにはフィルタ再生処理時でないと判断し、ステップ１４に進んで基本目標空気過剰率ｔλ０をそのまま目標空気過剰率ｔλとする。
【００５６】
ステップ１３でフィルタ再生フラグ＝１であるときにはフィルタ２４の再生処理を行うためステップ１５に進み、白金被毒抑制フラグ（図６により設定済み）をみる。白金被毒抑制フラグ＝０であるときには白金被毒抑制制御を行う必要がないので、ステップ１６に進み、第１空気過剰率Ｒ１を目標空気過剰率ｔλとする。第１空気過剰率Ｒ１は、例えばアクセルペダル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとをパラメータとする所定のマップを作成して予め記憶させておき、そのときのアクセルペダル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅからこのマップを検索することにより求めればよい。このマップには１．２〜１．３程度の値が入っている。なお、簡単には第１空気過剰率Ｒ１は一定値でもかまわない。
【００５７】
一方、ステップ１５で白金被毒抑制フラグ＝１であるときには、白金被毒抑制制御を行うためステップ１７に進み、第２空気過剰率Ｒ２を目標空気過剰率ｔλとする。第２空気過剰率Ｒ２としては前述のように１．０５を採用する。
【００５８】
ステップ１８ではこのようにして求めた目標空気過剰率ｔλと燃料噴射量Ｑｆとから次式により目標吸入空気量ｔＱａを算出する。
【００５９】
ｔＱａ＝Ｑｆ・ｔλ・１４．７                            …（１）
ステップ１９では目標吸入空気量ｔＱａから所定のテーブルを検索することにより、目標スロットルバルブ開口面積ｔＡｔｖｏを算出する。ステップ２０ではこの目標スロットルバルブ開口面積ｔＡｔｖｏから所定のテーブルを検索することにより、目標スロットルバルブ開度ｔＴＶＯを算出する。ステップ２１ではこの目標スロットルバルブ開度ｔＴＶＯをスロットルモータ７に出力する。
【００６０】
図８のフローはポスト噴射量Ｑｐｏｓｔを算出するためのもので、図７のフローに続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６１】
ステップ３１では、フィルタ再生フラグをみる。フィルタ再生フラグ＝０であるときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００６２】
フィルタ再生フラグ＝１であるときにはステップ３２に進み、燃料噴射量Ｑｆ（図７により算出済み）とエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索することにより基本ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ０を算出する。
【００６３】
ステップ３３では白金被毒抑制フラグ（図６により設定済み）をみる。白金被毒抑制フラグ＝１であるときには白金被毒抑制制御を行うため、ステップ３５に進み、ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ＝０とする。これによって白金被毒抑制制御中にはポスト噴射による排気の昇温制御が中止される。
【００６４】
一方、ステップ３３で白金被毒抑制フラグ＝０であるときには白金被毒抑制制御を行う必要がないと判断し、ステップ３４に進み、基本ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ０をそのままポスト噴射量Ｑｐｏｓｔとする。
【００６５】
また、白金被毒抑制フラグがゼロから１に切換わったときには白金被毒抑制制御を終了するため、ステップ３４に進み、基本ポスト噴射量Ｑｐｏｓｔ０をそのままポスト噴射量Ｑｐｏｓｔとする。これによって再び排気の昇温制御が行われ、フィルタ２４に堆積しているパティキュレートの燃焼が継続される。
【００６６】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００６７】
本実施形態では、少なくとも白金を含む酸化触媒２３と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ２４とを上流に有し、還元剤の添加によって排気中のＮＯｘを還元浄化するＳＣＲ触媒２５（選択還元型ＮＯｘ触媒）を備えるエンジンの排気後処理装置において、酸化触媒２３の温度が第１温度Ｔ１（予め定めた所定温度）を上回る場合に、空気過剰率を所定の範囲内に制限して制御する空気過剰率制御手段（図７のステップ１５、１７参照）を設けている。これによって、酸化触媒２３からの白金の脱離が抑えられ、ＳＣＲ２５の白金による被毒を抑制することができる。
【００６８】
本実施形態によれば、空気過剰率の所定の範囲は１．０より大きくかつ１．２より小さい範囲であるので、酸化触媒２３からの白金の脱離を効果的に抑えることができる。
【００６９】
第１実施形態では、排気昇温手段としてのポスト噴射を中止する場合で説明したが、ポスト噴射量を減量することでも同様の作用効果が得られる。
【００７０】
第１実施形態では、フィルタ再生処理に含まれる排気の昇温制御は、ポスト噴射を行うことであったが、これに限られるものでない。例えば、フィルタ再生処理に含まれる排気の昇温制御として次のものが知られている。
【００７１】
〈１〉燃料噴射時期（メイン噴射時期）をリタードさせる。これは、メイン噴射時期をリタードさせることにより、シリンダ内で燃焼しないで排気通路２１に出てから燃焼する燃料の割合が増えるようにし、これによって排気温度を上昇させるものである。
【００７２】
〈２〉可変ノズル付きターボチャージャを備え、フィルタ再生処理時に可変ノズル開度が全開位置になく、可変ノズルを所定の開度まで閉じている（つまり過給を行わせている）場合に、可変ノズル開度を大きくする（可変ノズルを開く）。これによって排気タービンが回されなくなり（排気エネルギーが捨てられることになり）、排気温度が上昇する。
【００７３】
〈３〉エンジン負荷を増大させる。ここでいう「エンジン負荷を増大させる」とは、ドライバ（運転者）の意思に関係なく、エンジンコントロールユニット１１がエアコン用コンプレッサやデフォッガなどの補機負荷を働かせることである。エアコン用コンプレッサやデフォッガなどの補機負荷を働かせると、エンジン負荷が増大し、この負荷増大に対応してエンジン１が出力を増加させる。これによって排気温度が上昇する。
【００７４】
上記〈１〉〜〈３〉のこうした排気昇温制御を行う場合に、排気昇温制御を中止するには次のようにする。すなわち、上記〈１〉の場合には白金被毒抑制制御時にメイン噴射時期のリタードを中止させる。上記〈２〉の場合には白金被毒抑制制御時に可変ノズル開度を元の開度に戻す。上記〈３〉の場合には白金被毒抑制制御時に補機負荷を働かせることを中止する。
【００７５】
このように、本発明によれば、酸化触媒２３の温度が第１温度Ｔ１（予め定めた所定温度）を上回る場合に、排気温度が低下するように、エンジンの制御パラメータを変更する。排気温度が低下するよう、ポスト噴射を中止（禁止）しまたはポスト噴射の噴射量を低減し、燃料噴射時期をリタードさせている場合にそのリタード量を低減し、可変ノズル付きターボチャージャを備える場合にその可変ノズルを閉じ側に変更し、オルタネータ等の補機負荷によってエンジンへの負荷を増大補正している場合にその補機負荷によるエンジンへの負荷の増大補正を低減する。これらの態様によって、エンジンの制御パラメータを変更するので、酸化触媒２３の温度上昇が抑制され、酸化触媒からの白金の脱離を抑制することができる。
【００７６】
本発明によれば、酸化触媒とフィルタは、図１に示したように上流側の酸化触媒２３と下流側のフィルタ２４であるか、または白金を含んだ酸化触媒を担持したフィルタとして一体的に構成しているので、酸化触媒の発熱を利用して、フィルタ再生処理時にフィルタの昇温を効果的に行うことができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  エンジン
６  燃料噴射弁
８  スロットルバルブ
１１  エンジンコントロールユニット
２１  排気通路
２２  排気後処理装置
２３  酸化触媒
２４  フィルタ
２５  ＳＣＲ触媒（選択還元型ＮＯｘ触媒）
３１  ドージングコントロールユニット
【図１】
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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２】
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