(57)【要約】【課題】尿素系選択還元触媒を備える内燃機関の排気浄化装置において、デポジットの堆積を的確に検出し、その検出結果に基づいて適切な時期にデポジットの焼失処理を実行する。【解決手段】エンジン１０の排気通路１１には、尿素系のＳＣＲ触媒１２が設けられる。排気通路１１においてこのＳＣＲ触媒１２の排気上流側には分岐通路１１ａが接続される。この分岐通路１１ａの端部には還元剤を噴射する添加弁３０が取り付けられている。分岐通路１１ａには同分岐通路１１ａの内面に堆積するデポジットの堆積を検出するための第１温度センサ４１が設けられている。制御部５０はこの第１温度センサ４１により検出される温度がデポジットの堆積が生じていない通常時の温度と異なる値を示したときに、デポジットの堆積が生じたものと判断し、デポジットの焼失処理を実行する。【選択図】図１
2013238204.tif 000002
【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尿素系の選択還元触媒と、該選択還元触媒の排気上流側に還元剤を噴射してこれを同選択還元触媒に添加する添加弁と、前記排気通路においてデポジットが堆積する部位に温度検出部が配設される温度センサとを備え、該温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したときにデポジットを焼失させる焼失処理を実行する
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気通路は前記選択還元触媒の排気上流側で分岐する分岐通路を含み、
前記添加弁は前記分岐通路に還元剤を噴射してこれを前記選択還元触媒に添加するものであり、
前記温度センサの温度検出部は前記分岐通路に配設される
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記温度センサを第１温度センサとしたとき、該第１温度センサの前記温度検出部が配設される部位よりもデポジットの堆積量が少ない部位にその温度検出部が配設されて排気温度を検出する第２温度センサを更に備え、前記第１温度センサの検出温度と前記第２温度センサの検出温度との相関が低下したことを実行条件として前記焼失処理を実行する
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記焼失処理の実行条件として前記第１温度センサの検出温度と前記第２温度センサの検出温度との乖離度が増大したことを含む
請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記乖離度は排気温度が所定温度以上であるときに検出される値である
請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記焼失処理の実行条件として前記第２温度センサの検出温度の変化に対する前記第１温度センサの検出温度の変化の遅れ時間が増大したことを含む
請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記遅れ時間は排気流量が所定流量未満であるときに検出される値である
請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したときその低下度合が大きいときほど前記焼失処理の実行時間を長くする
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したときその低下度合が大きいときほど前記焼失処理時の排気温度を高くする
請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等、空燃比をリーンとする運転が頻繁に行われる内燃機関の排気浄化装置として尿素系の選択還元触媒を備えるものを挙げることができる。この排気浄化装置では、選択還元触媒に対して尿素水溶液等、アンモニア系の還元剤を添加弁を通じて添加し、その還元剤により排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元して浄化するようにしている。ところで、こうした排気浄化装置にあっては、選択還元触媒が損傷する等してその浄化性能が低下したときには、これを速やかに検出することが望ましい。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の排気浄化装置では、選択還元触媒から排出されるＮＯｘの濃度を監視し、還元剤の添加量を変化させたのにも関わらずＮＯｘの濃度が変化しないような場合には、選択還元触媒が正常に機能していないとしてその旨を報知するようにしている。したがってこの場合には、選択還元触媒を交換するなどしてこれに対処することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７６７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、こうした尿素系の選択還元触媒を備える排気浄化装置では、還元剤として用いる尿素水溶液等が排気熱等によって変質することにより尿素由来のデポジットが生成されることがある。このデポジットが例えば添加弁の近傍等に堆積すると、添加弁から噴射される還元剤の量や噴霧形態を要求に見合うものとすることができなくなるため、選択還元触媒が正常に機能していない場合と同様に排気浄化装置の浄化性能が低下することとなる。但し、こうしたデポジットの堆積は、選択還元触媒の機能そのものが失われた場合とは異なり、ポスト噴射を実行する等により排気温度を上昇させてそのデポジットを焼失させることにより解消することができる。
【０００６】
従って、デポジットの焼失処理を定期的に実行することとし、その実行頻度をデポジットの堆積が最も顕著になる状況を想定して設定すれば、同焼失処理を通じてデポジットの堆積を解消することはできる。しかしながら、このように焼失処理を頻繁に実行するようにした場合には、デポジットが堆積していない場合や、その堆積量が排気浄化性能に及ぼす影響が無視できる程度である場合にも、焼失処理が実行されることとなり、不要な燃費の悪化を招くこととなる。この点、特許文献１に記載される排気浄化装置では、排気浄化装置における浄化性能の低下がデポジットの堆積に起因するものかを特定することができず、この点においてなお改善の余地を残すものとなっている。
【０００７】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、デポジットの堆積を的確に検出することができ、その検出結果に基づいて適切な時期にデポジットの焼失処理を実行す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、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられた尿素系の選択還元触媒と、その選択還元触媒の排気上流側に還元剤を噴射することにより同還元剤を選択還元触媒に添加する添加弁と、排気通路においてデポジットが堆積する部位に温度検出部が配設される温度センサとを備えている。そして、この温度センサの検出温度と排気温度との相関を監視し、その相関が低下したときにデポジットを焼失させる焼失処理を実行するようにしている。
【０００９】
温度センサの検出温度は、通常であれば排気通路を流れる排気の温度と相関をもって変化する。一方、この温度検出部にデポジットが堆積すると、排気からの受熱量が低下することに起因してこの相関が低下するため、デポジットが堆積していない通常の場合と比較して異なる値となる。すなわち、デポジットが堆積した場合には、温度センサの検出温度が相対的に低くなり、また排気温度の変化に対して遅れて変化するようになる。
【００１０】
従って、この温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したことに基づいてデポジットの堆積を的確に検出することができる。そしてこのようにデポジットの堆積が検出されたときに、排気温度を上昇させてデポジットを焼失させる焼失処理を実行することにより、適切な時期にデポジットの焼失処理を実行することができるようになる。
【００１１】
また、排気通路は選択還元触媒の排気上流側で分岐する分岐通路を含み、添加弁からこの分岐通路に還元剤を噴射してこれを選択還元触媒に添加するようにした場合には、デポジットの堆積がこの分岐通路において特に発生しやすくなる。このため、こうした構成にあっては、温度センサの温度検出部を分岐通路に設けるようにすることが望ましい。
【００１２】
ここで、例えば排気温度は機関運転状態に基づいてこれを推定することができるため、機関運転状態に基づいてデポジットが堆積していない通常時における温度センサの検出温度を推定し、その推定温度と温度センサの実際の検出温度とを比較することによってもデポジットの堆積を検出することはできる。但し、こうした推定温度には誤差が含まれ、更に機関運転状態が変化する過渡運転時にはそうした推定誤差も一層大きなものとなる。
【００１３】
そこで、上述したデポジットの堆積を検出するための温度センサ（以下、「第１温度センサ」という）とは別に、この第１温度センサの温度検出部が配設される部位よりもデポジットの堆積量が少ない部位にその温度検出部が配設されて排気温度を検出する第２温度センサを更に備える構成を採用することが望ましい。
【００１４】
こうした構成によれば、各センサにより実際に検出される温度の比較を通じてデポジットの堆積が検出されるため、上述したような推定誤差の影響がなく、過渡運転時であっても高い精度をもってデポジットの堆積を検出することができる。従って、これら第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との相関が低下したことを実行条件としてデポジットの焼失処理を実行することにより、同焼失処理をより適切な時期に実行することができるようになる。
【００１５】
このように第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との相関が低下したことを実行条件として焼失処理を実行する場合、その実行条件として、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との乖離度が増大したことを含むことが望ましい。すなわち、第１温度センサの温度検出部にデポジットが堆積すると、排気からの受熱量が低下するため、この第１温度センサの検出温度が低下し、各温度センサの検出温度における乖離度が増大する。
【００１６】
従って、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との乖離度が増大したことに基づいてデポジットが堆積したことを的確に検出することができ、その検出結果に基づいて適切な時期にデポジットの焼失処理を実行することができるようになる。
【００１７】
ここで、上述したように第１温度センサの温度検出部にデポジットが堆積して排気からの受熱量が低下すると、この第１温度センサの検出温度が低下し、第２温度センサの検出温度との乖離度が増大するが、こうした乖離度の増大は排気温度が高いときほど顕著になる。このため、排気温度が所定温度以上であるときの各温度センサの検出温度を比較し、それらの乖離度が増大したことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにすれば、その検出精度を高めることができ、より適切な時期に焼失処理を実行することができるようになる。
【００１８】
その他、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との相関が低下したことを実行条件として焼失処理を実行する場合、その実行条件として、第２温度センサの検出温度の変化に対する第１温度センサの検出温度の変化の遅れ時間が増大したことを含むことが望ましい。すなわち、第１温度センサの温度検出部にデポジットが堆積して排気からの受熱量が低下すると、この第１温度センサの検出温度は排気の温度変化に対して遅れて変化するようになるため、第２温度センサの検出温度の変化に対する遅れ時間が増大する。
【００１９】
従って、この遅れ時間が増大したことに基づいてデポジットが堆積したことを的確に検出することができ、その検出結果に基づいてより適切な時期にデポジットの焼失処理を実行することができるようになる。
【００２０】
ここで、第１温度センサの温度検出部にデポジットが堆積して排気からの受熱量が低下すると、第２温度センサの検出温度の変化に対する第１温度センサの検出温度の変化の遅れ時間が増大するが、こうした遅れ時間の増大は排気流量が少ないときほど顕著になる。このため、排気流量が所定流量未満であるときの各温度センサの検出温度を比較し、そのときの遅れ時間が増大したことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにすれば、その検出精度を高めることができ、より適切な時期に焼失処理を実行することができるようになる。
【００２１】
また、こうした焼失処理を実行する場合、同処理を常に同じ態様で実行することもできるが、堆積したデポジットを焼失させて排気浄化性能に影響を及ぼすことのない量にまで確実に減少させるためには、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との乖離度が相対的に大きいときや、第２温度センサの検出温度の変化に対する第１温度センサの検出温度の変化の遅れ時間が相対的に長いとき等、温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したときの低下度合が大きいときほど、焼失処理の実行時間を長くすることが望ましい。温度センサの検出温度に堆積したデポジットの量が多いときほど、排気温度との相関が低下したときの低下度合が大きくなるためである。従って、このように焼失処理の実行時間を長くすることにより、デポジットの堆積をより確実に解消することができるようになる。
【００２２】
その他、温度センサの検出温度と排気温度との相関が低下したときの低下度合が大きいときほど、焼失処理時の排気温度を高くするようにしても同様に、デポジットの焼失速度を速めることができるため、デポジットの堆積をより適切に解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態にかかる排気浄化装置の断面図。
【図２】分岐通路を拡大して示す断面図。
【図３】デポジットを焼失させる際の処理手順を示すフローチャート。
【図４】各温度センサにより検出される温度の時間的推移を示すグラフ。
【図５】その他の実施形態においてデポジットを焼失させる際の処理手順を示すフローチャート。
【図６】焼失処理の実行時間を求めるための演算用マップ。
【図７】焼失処理時の目標排気温度を求めるための演算用マップ。
【図８】その他の実施形態においてデポジットを焼失させる際の処理手順を示すフローチャート。
【図９】その他の実施形態においてデポジットを焼失させる際の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】その他の実施形態においてデポジットを焼失させる際の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明をディーゼルエンジンの排気浄化装置に具体化した一実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、エンジン１０の排気通路１１には、排気上流から順に、排気中の粒子状物質を捕捉するためのフィルタ１４と、尿素系の選択還元触媒（以下、「ＳＣＲ触媒１２」という）とが設けられている。また、排気通路１１はこのＳＣＲ触媒１２とフィルタ１４と間で分岐する分岐通路１１ａを含み、この分岐通路１１ａの端部には還元剤を噴射する添加弁３０が取り付けられている。こうした還元剤としては尿素水溶液が用いられる。
【００２５】
この添加弁３０の噴口３１から分岐通路１１ａに噴射された還元剤は分岐通路１１ａを通じて排気通路１１に導入され、排気の熱によりアンモニアに加水分解されてＳＣＲ触媒１２に添加される。その結果、ＳＣＲ触媒１２では排気中のＮＯｘがアンモニアとの還元反応を通じて窒素に浄化されるようになる。
【００２６】
ここで、添加弁３０から噴射された還元剤の一部が排気熱等の影響によりビウレットやシアヌル酸等に変質しデポジットとなって分岐通路１１ａの内面に堆積することがある。このため、この排気浄化装置の分岐通路１１ａにはこうしたデポジットの堆積を検出するための第１温度センサ４１が設けられている。一方、排気通路１１には排気の温度を検出する第２温度センサ４２が設けられている。これら温度センサ４１，４２の出力値は制御部５０にそれぞれ取り込まれる。
【００２７】
この制御部５０は、その取り込まれる出力値に基づいて温度センサ４１，４２の検出温度をそれぞれ算出するとともに、その検出温度に基づいてデポジットの堆積を検出する。また、制御部５０は添加弁３０を開閉駆動することにより、機関運転状態に応じた量の還元剤を添加弁３０から噴射させる。
【００２８】
また、制御部５０は分岐通路１１ａにデポジットが堆積し、添加弁３０から噴射される還元剤の量やその噴霧形態が要求に見合うものとすることができないと判断したときには、デポジットの焼失処理を実行する。すなわち、制御部５０はポスト噴射を実行する等して排気温度を上昇させることにより、分岐通路１１ａや排気通路１１に堆積したデポジットを焼失させる。その他、制御部５０は、フィルタ１４に捕捉された粒子状物質の量を監視し、その量が所定量を上回った場合に、ポスト噴射を実行する等して排気温度を上昇させることにより、フィルタ１４に捕捉された粒子状物質を焼失させてフィルタ１４の機能を回復させるフィルタ再生処理を実行する。尚、制御部５０はこうした各種制御を実行するためのプログラムや演算用マップが記憶されるメモリ５０ａを備えている。
【００２９】
図２に示すように、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａは、分岐通路１１ａの内部に露呈して添加弁３０の噴口３１と隣接する部位に配設されている。添加弁３０から還元剤を噴射する場合、還元剤の大部分は噴霧となって排気通路１１に導入されるものの、一部の還元剤は添加弁３０の噴口３１の近傍に液状のまま滞留する。特に、添加弁３０による還元剤の噴射を停止する場合には、噴射停止に伴って貫徹力の低下した還元剤が添加弁３０の噴口３１の近傍に液状のまま滞留することが多い。従って、添加弁３０の噴口３１の近傍では、その滞留した還元剤が変質しデポジットとなって堆積しやすい。
【００３０】
そして、図２に二点鎖線で示されるように、添加弁３０の噴口３１の近傍にデポジットが堆積すると、デポジットよって噴口３１が狭められる等、添加弁３０から噴射される還元剤の噴霧とデポジットとの干渉が生じることとなる。このように、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａは、還元剤の噴霧と干渉するデポジットの堆積部位に配設されている。
【００３１】
一方、第２温度センサ４２は、分岐通路１１ａと排気通路１１との連通部位２１よりも排気上流側であって図２に示される還元剤の噴霧領域を避けた部位にその温度検出部４２ａが配設されている。従って、第１温度センサ４１及び第２温度センサ４２のうち、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａにはデポジットが堆積する一方、第２温度センサ４２の温度検出部４２ａにはデポジットが堆積しないか、堆積したとしてもその量は無視できる程度のものとなる。
【００３２】
本実施形態における排気浄化装置では、この分岐通路１１ａに設けられた第１温度センサ４１の検出温度θ１と排気通路１１に設けられた第２温度センサ４２の検出温度θ２とに基づいて、分岐通路１１ａ、特に添加弁３０の噴口３１近傍にデポジットがデポジットが堆積しているか否かを検出するようにしている。そして、デポジットの堆積が発生している場合には、上述したデポジットの焼失処理を実行するようにしている。以下、このようにデポジットを焼失させる際の一連の処理について説明する。尚、この一連の処理は制御部５０により機関運転が開始されてから機関運転が停止されるまでの期間、所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００３３】
図３に示すように、この一連の処理ではまず、第１温度センサ４１の検出温度θ１と第２温度センサ４２の検出温度θ２との乖離度（θ２−θ１）が検出され、その乖離度（θ２−θ１）と判定値Δθａとが比較される（ステップＳ１１０）。ここで、乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａより大きい場合には（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、第２温度センサ４２の検出温度θ２に対する第１温度センサ４１の検出温度θ１の変化の遅れ時間Δｔが検出され、その遅れ時間Δｔと判定値Δｔｂとが比較される（ステップＳ１２０）。そして、この遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長い場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、デポジットの焼失処理が実行される（ステップＳ１３０）。すなわち、排気の熱により、分岐通路１１ａや排気通路１１に堆積したデポジットを焼失させる。
【００３４】
ここで、焼失処理の実行時間及び排気温度を上昇させる際の目標排気温度は、同焼失処理を通じてデポジットを焼失させてその堆積量が無視できる程度にまで減少させることができる値（固定値）にそれぞれ設定されている。そして、このように焼失処理を実行した後、一連の処理は終了される。一方、乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａ以下である場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂ以下である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、いずれも焼失処理は実行されず、この一連の処理は一旦終了される。
【００３５】
次に、本実施形態にかかる排気浄化装置の作用について説明する。
図４に示すように、第２温度センサ４２の温度検出部４２ａには排気が直接接触するため、第２温度センサ４２の検出温度θ２（二点鎖線）は、第１温度センサ４１の検出温度θ１（一点鎖線・実線）と比較して常に高い。更に、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａにデポジットが堆積すると、第１温度センサ４１の検出温度θ１は低下するとともに、第２温度センサ４２の検出温度θ２に対して遅れて変化するようになる。
【００３６】
すなわち、第１温度センサ４１の検出温度θ１は、通常であれば排気温度と相関をもって変化するが、その温度検出部４１ａにデポジットが堆積すると、排気からの受熱量が低下することに起因してこの相関が低下するようになる。従って、図４に実線で示されるように、第１温度センサ４１の検出温度θ１は相対的に低くなり、排気の温度と相関の高い第２温度センサ４２の検出温度θ２に対して遅れて変化するようになる。その結果、こうしたデポジットの堆積が生じた場合には、第２温度センサ４２の検出温度θ２と第１温度センサ４１の検出温度θ１との乖離度（θ２−θ１）が増大し、また第２温度センサ４２の検出温度θ２に対して第１温度センサ４１の検出温度θ１が遅れて変化するようになるため、その遅れ時間Δｔも増大するようになる。本実施形態の排気浄化装置では、この点に着目し、上述した乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａを上回ったこと、及び遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長くなったことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにしている。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態にかかる排気浄化装置によれば以下の効果を奏することができる。
（１）第１温度センサ４１の検出温度θ１及びθ第２温度センサ４２の検出温度θ２とについて、それらの乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａを上回り、且つ遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長くなったときに、デポジットの焼失処理を実行するようにしている。従って、デポジットの堆積を的確に検出したうえで焼失処理を実行し、排気浄化装置の排気浄化性能を速やかにその本来の能力まで回復させることができる。また、こうした各温度センサ４１，４２の検出結果によらず、デポジットの堆積が最も顕著になる状況を想定して焼失処理を頻繁に実行するようにした場合とは異なり、不要な燃費の悪化を回避することができるようになる。
【００３８】
（２）ところで、上記実施形態とは異なり、機関運転状態に基づいてデポジットが堆積していない通常時における第１温度センサ４１の検出温度θ１を推定し、この推定温度と第１温度センサ４１により実際に検出される検出温度θ１とを比較することで、デポジットの堆積を検出することもできる。すなわち、第２温度センサ４２を用いず、第１温度センサ４１の検出結果のみに基づいて焼失処理を実行することもできる。但し、このように機関運転状態に基づいて通常時における第１温度センサ４１の検出温度θ１を推定する場合には、その推定値に誤差が含まれ、更に機関運転状態が変化する過渡運転時にはこうした推定誤差も一層大きなものとなる。
【００３９】
この点、本実施形態にかかる排気浄化装置では、第１温度センサ４１とは別に排気通路１１の排気の温度を検出する第２温度センサ４２を設け、この第２温度センサ４２の検出温度θ２を第１温度センサ４１の検出温度θ１と比較対象となる基準の温度とするようにしている。従って、上述した乖離度（θ２−θ１）が増大する、あるいは遅れ時間Δｔが増大する等、第１温度センサ４１の検出温度θ１と排気温度との相関が低下したことを各温度センサ４１，４２により実際に検出される温度の比較を通じて監視することができる。このため、上述したような推定誤差の影響がなく、過渡運転時であっても高い精度をもって的確にデポジットの堆積を検出することができ、より適切な時期に焼失処理を実行することができる。
【００４０】
（３）また、上述したフィルタ再生処理の実行中は、粒子状物質の燃焼に伴ってフィルタ１４が過度に温度上昇することがあるため、これを避けるためにフィルタ１４の温度を例えばフィルタ１４を通過する排気の温度に基づいて監視する必要がある。本実施形態では、こうしたフィルタ再生処理の実行中における排気温度を監視する温度センサとして、第２温度センサ４２を利用することができるため、フィルタ再生処理用の排気温度センサを排気通路１１に別途設けることが不要となる。
【００４１】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この実施形態はこれを以下のように変更した変形例として実施することもできる。尚、以下に説明する変形例ではいずれも、排気浄化装置の基本構成等は上記実施形態と同様であるため、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４２】
・上記実施形態において、焼失処理の実行態様を乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔに基づいて変更するようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａを上回り、遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長いと判定された場合（ステップＳ１１０，ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、これら乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔに基づいてデポジットの堆積量を推定する（ステップＳ１２５）。ここで、これら乖離度（θ２−θ１）が大きいときほど、また遅れ時間Δｔが長いときほどデポジットの堆積量が多いと推定される。そして、焼失処理の実行に際してはその実行時間がデポジットの推定堆積量が多いときほど長い時間に設定される（ステップＳ１３０）。このように焼失処理の実行時間を長くすることにより、デポジットの堆積をより確実に解消することができるようになる。
【００４３】
またこの例では、デポジットの堆積量を推定し、その推定堆積量に基づいて焼失処理の実行時間を設定するようにしたが、例えば、図６に示すような演算用マップを用いて、乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔに基づいて焼失処理の実行時間を直接設定するようにしてもよい。この場合、乖離度（θ２−θ１）が大きいときほど、また遅れ時間Δｔが長いときほど、焼失処理の実行時間が長くなるようにこれを設定する。また、このように乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔといったパラメータの双方を用いずとも、例えば乖離度（θ２−θ１）のみ、あるいは遅れ時間Δｔのみに基づいて焼失処理の実行時間を設定することもできる。
【００４４】
・上記変形例では、乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔに基づいてデポジットの堆積量を推定し、その推定堆積量に基づいて焼失処理の実行時間を設定するようにしたが、この実行時間に代え、焼失処理において排気温度を上昇させる際の目標排気温度をデポジットの推定堆積量に基づいて設定することもできる。この場合、推定堆積量が多いときほど目標排気温度を高い温度に設定する。
【００４５】
またこの例では、図７に示すような演算用マップを用いて、乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔに基づいて焼失処理における目標排気温度を直接設定するようにしてもよい。この場合、乖離度（θ２−θ１）が大きいときほど、また遅れ時間Δｔが長いときほど、目標排気温度が高くなるようにこれを設定する。また、このように乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔといったパラメータの双方を用いずとも、例えば乖離度（θ２−θ１）のみ、あるいは遅れ時間Δｔのみに基づいて焼失処理の目標排気温度を設定することもできる。
【００４６】
・また、図８に示すように、乖離度（θ２−θ１）と判定値Δθａとの比較処理（ステップＳ１１０）、遅れ時間Δｔと判定値Δｔｂとの比較処理（ステップＳ１２０）に先立ち、仮にデポジットの堆積が発生するとした場合におけるその堆積量を予め推定するようにしてもよい（ステップＳ１００）。この場合には、前回の焼失処理が実行されてからの経過時間、還元剤の添加量積算値等々の機関運転履歴に基づいてデポジットの堆積量を推定する。そして、推定堆積量が多いときほど、焼失処理の実行時間が長くなるようにこれを設定して焼失処理を実行する（ステップＳ１３０）。
【００４７】
また、焼失処理の実行時間に代えて焼失処理の目標排気温度を推定されるデポジットの堆積量に基づいて設定することもできる。この場合には、推定されるデポジットの堆積量が多いときほど目標排気温度が高くなるようにこれを設定する。
【００４８】
・上述した実施形態及び各変形例では、乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａを上回っていること、及び遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長いこと、といった２つの条件がいずれも成立した場合に焼失処理を実行するようにしたが、これら条件の少なくとも一方が成立したときに焼失処理を実行するようにしてもよい。
【００４９】
・また、上述した実施形態及び各変形例では、乖離度（θ２−θ１）及び遅れ時間Δｔの双方を監視するようにしたが、例えば乖離度（θ２−θ１）のみを監視し、これが所定の判定値を上回ったことを条件に焼失処理を実行するようにしてもよい。またこの場合、図９に示すように、乖離度（θ２−θ１）にかかる比較処理（ステップＳ１１０）に先立って第２温度センサ４２により検出される排気温度が所定温度以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０９）、所定温度以上であるときにのみ（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、上記比較処理（ステップＳ１１０）を実行することとしてもよい。
【００５０】
上述したように、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａにデポジットが堆積して排気からの受熱量が低下すると、乖離度（θ２−θ１）が増大するが、こうした乖離度（θ２−θ１）の増大は排気温度が高いときほど顕著になる。一方、排気温度が低いときには、第１温度センサ４１の検出温度θ１と第２温度センサ４２の検出温度θ２との間に乖離が生じても、それがデポジットの堆積に起因するものであるのか、排気系における排気の温度分布が一時的に変化したことに起因するものであるのかを明確に峻別することが難しい。
【００５１】
このため、排気温度が所定温度以上であるときに検出される乖離度（θ２−θ１）が判定値Δθａを上回ったことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにすれば、その検出精度を高めることができ、より適切な時期に焼失処理（ステップＳ１３０）を実行することができるようになる。ここで、焼失処理の実行時間や目標排気温度を上述した変形例と同様に乖離度（θ２−θ１）に基づいて変更することもできる。
【００５２】
・その他、遅れ時間Δｔのみを監視し、これが所定の判定値よりも長くなったことを条件に焼失処理を実行するようにしてもよい。またこの場合、図１０に示すように、遅れ時間Δｔと所定の判定値Δｔｂとの比較（ステップＳ１２０）に先立って排気流量が所定流量未満であるか否かを判定し（ステップＳ１１９）、所定流量未満であるときにのみ（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、上記比較処理（ステップＳ１２０）を実行することとしてもよい。
【００５３】
上述したように、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａにデポジットが堆積して排気からの受熱量が低下すると、遅れ時間Δｔが増大するが、こうした遅れ時間Δｔの増大は排気流量が少ないときほど顕著になる。すなわち、排気流量が少ないときほど、排気と第１温度センサ４１の温度検出部４１ａとの間の熱伝達率が低下するため、同温度検出部４１ａにデポジットが堆積している場合には遅れ時間の増大が顕著になる。一方、排気流量が多いときには、遅れ時間Δｔが増大しても、それがデポジットの堆積に起因するものであるのか、排気系における排気の温度分布が一時的に変化したことに起因するものであるのかを明確に峻別することが難しい。
【００５４】
このため、排気流量が所定流量未満であるときに検出される遅れ時間Δｔが判定値Δｔｂよりも長くなったことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにすれば、その精度を高めることができ、より適切な時期に焼失処理（ステップＳ１３０）を実行することができるようになる。ここで、焼失処理の実行時間や目標排気温度を上述した変形例と同様に遅れ時間Δｔに基づいて変更することもできる。尚、排気流量については、例えばこれを吸気通路に設けられた吸入空気量センサ等に基づいて検出してもよいし、機関運転状態に基づいて推定するようにしてもよい。
【００５５】
・上述した実施形態及び各変形例では、第１温度センサ４１の検出温度θ１及び第２温度センサ４２の検出温度θ２の相関を監視し、その相関が低下したときにデポジットの焼失処理を実行するようにしたが、第２温度センサ４２を設けることなく、第１温度センサ４１の検出温度θ１のみに基づいてこうした焼失処理の実行可否を判断することもできる。
【００５６】
この場合には、機関運転状態に基づいてデポジットが堆積していない通常時における第１温度センサ４１の検出温度θ１を推定し、その推定温度と第１温度センサ４１の検出温度θ１との乖離度（推定温度−検出温度θ１）が所定の判定値以上であるときに、焼失処理を実行するようにする。すなわち、デポジットの堆積により検出温度θ１が相対的に低くなり乖離度が大きくなったときに焼失処理を実行する。または、推定温度に対して第１温度センサ４１の検出温度θ１が所定の遅れ時間Δｔをもって変化する場合にこの遅れ時間Δｔが所定の判定値以上であるときに、焼失処理を実行するようにする。すなわち、デポジットが堆積して検出温度θ１の応答性が相対的に低下し、遅れ時間Δｔが長くなったときに焼失処理を実行する。更に、乖離度（推定温度−検出温度θ１）が判定値以上であり、且つ、遅れ時間Δｔが判定値以上であるときに、焼失処理を実行するようにしてもよい。
【００５７】
・上述した実施形態及び各変形例では、第１温度センサ４１の検出温度θ１と第２温度センサ４２の検出温度θ２と乖離度、機関運転状態に基づいて推定される第１温度センサ４１の推定温度と実際に検出される検出温度θ１との乖離度をそれらの偏差に基づいて判断するようにしたが、例えば各温度の比に基づいて判断することもできる。
【００５８】
・上述した実施形態及び各変形例では、第１温度センサ４１の温度検出部４１ａを添加弁３０の噴口３１と隣接させる場合を示したが、その温度検出部４１ａがデポジットが堆積する部位に配設されるのであれば、第１温度センサ４１をその他の部位に配設することもできる。ここで、デポジットの堆積部位が添加弁３０の噴射性能や分岐通路１１ａの形状等々、種々の条件によって異なるものとなる場合には、こうしたデポジットの堆積部位を実験やシミュレーション等を通じて予め特定することができる。
【００５９】
・上述した実施形態及び各変形例では、第２温度センサ４２の温度検出部４２ａを分岐通路１１ａと排気通路１１との連通部位２１よりも排気上流側であって還元剤の噴霧領域を避けた部位に配設する場合を例として示した。その他、第２温度センサ４２の温度検出部４２ａが第１温度センサ４１の温度検出部４１ａよりもデポジットの堆積量が少ない部位に位置するのであれば、第２温度センサ４２をその他の部位に配設することもできる。
【００６０】
・上述した実施形態及び各変形例では、デポジットの焼失処理とフィルタ再生処理とを別の処理として実行する例を示したが、このフィルタ再生処理をデポジットの焼失処理と兼ねることとし、同フィルタ再生処理を通じてデポジットを焼失させるようにしてもよい。この場合には、デポジットの堆積が検出されたこと、フィルタ１４に捕捉された粒子状物質の量が所定量を上回ったこと、のいずれか一方が成立したときに、フィルタ再生処理を実行するようにする。
【００６１】
・上述した実施形態及び各変形例では、第１温度センサ４１の検出温度θ１と第２温度センサ４２の検出温度θ２と相関、機関運転状態に基づいて推定される第１温度センサ４１の検出温度θ１にかかる推定温度と実際に同第１温度センサ４１により検出される検出温度θ１との相関をそれら温度の乖離度や遅れ時間によって判断する例を示した。その他、こうした相関を監視する方法としては、所定期間における各検出温度θ１，θ２の値を引数としそれらの相関係数を返す相関関数を利用し、その相関係数が低下したことに基づいてデポジットの堆積を検出するようにしてもよい。
【００６２】
・還元剤として尿素水溶液を用いる例を示したが、例えばアンモニア化合物等、その他のアンモニア系還元剤を使用することもできる。
・本発明にかかる排気浄化装置の適用対象となる内燃機関としてディーゼルエンジンを例示したが、この内燃機関はディーゼルエンジンに限定されず、例えば空燃比をリーンとする運転が頻繁に行われるガソリンエンジンであってもよい。また、例えばガソリンエンジンのように排気に含まれる粒子状物質が少ない内燃機関にあっては、フィルタを省略することもできる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…エンジン、１１…排気通路、１１ａ…分岐通路、１２…ＳＣＲ触媒、１４…フィルタ、２１…連通部位、３０…添加弁、３１…噴口、４１…第１温度センサ、４１ａ…温度検出部、４２…第２温度センサ、４２ａ…温度検出部、５０…制御部、５０ａ…メモリ。
【図１】
2013238204.tif 000003
【図２】
2013238204.tif 000004
【図３】
2013238204.tif 000005
【図４】
2013238204.tif 000006
【図５】
2013238204.tif 000007
【図６】
2013238204.tif 000008
【図７】
2013238204.tif 000009
【図８】
2013238204.tif 000010
【図９】
2013238204.tif 000011
【図１０】
2013238204.tif 000012