(57)【要約】【課題】酸化触媒が多量のＨＣを吸着した状態にて急激な排気温の上昇があった場合、ＨＣが酸化されることなく排出されたり、排気を加熱するために排気通路に添加された燃料の未燃成分が酸化触媒をすり抜けてしまう。【解決手段】排気浄化装置１７に組み込まれた酸化触媒１７ａの暖機を行うため、排気浄化装置１７よりも上流側の排気通路１８ａに燃料を添加してこれを着火燃焼させることにより、加熱された排気を排気浄化装置１７に導くようにした本発明による酸化触媒１７ａの暖機方法は、酸化触媒１７ａに吸着されたＨＣの量を求めるステップと、求めたＨＣ吸着量に基づいて酸化触媒１７ａの目標加熱温度ＴOを設定するステップと、酸化触媒１７ａの温度ＴCを検出するステップと、酸化触媒１７ａが設定した目標加熱温度ＴOに達するように、排気通路１８ａに燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップとを具える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化装置に組み込まれた酸化触媒コンバーターを活性化させるための暖機を行うため、前記排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させることにより、加熱された排気を排気浄化装置に導くようにした内燃機関における酸化触媒コンバーターの暖機方法であって、
前記酸化触媒コンバーターに吸着されたＨＣの量を求めるステップと、
求めたＨＣ吸着量に基づいて前記酸化触媒コンバーターの目標加熱温度を設定するステップと、
前記酸化触媒コンバーターの温度を検出するステップと、
前記酸化触媒コンバーターが設定した目標加熱温度に達するように、前記排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップと
を具えたことを特徴とする酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項２】
前記目標加熱温度の設定後に前記酸化触媒コンバーターに吸着されるＨＣの量を求めるステップをさらに具え、
前記酸化触媒コンバーターの目標加熱温度を設定する前記ステップは、前記目標加熱温度を設定した後のＨＣ吸着量に基づいて前記目標加熱温度を補正するステップを含み、
前記排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させる前記ステップは、前記酸化触媒コンバーターが補正された前記目標加熱温度に達するように、燃料を着火燃焼させるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項３】
検出された前記酸化触媒コンバーターの温度と、前記酸化触媒コンバーターに吸着されたＨＣの量とに基づき、前記酸化触媒コンバーターから放出されるＨＣの量を求めるステップをさらに具え、
前記酸化触媒コンバーターの目標加熱温度を設定する前記ステップは、求められたＨＣ放出量に基づいて前記酸化触媒コンバーターに対する加熱量を制御するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項４】
前記酸化触媒コンバーターに対する加熱量を制御する前記ステップは、排気通路に対する単位時間当たりの燃料の添加量を変更するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項５】
前記酸化触媒コンバーターに対する加熱量を制御するステップは、内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させるステップを含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項６】
前記内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させる前記ステップは、前記排気通路を流れる排気の流量を増大させるステップと、
前記酸化触媒コンバーターを通過した排気を撹拌するステップと
を含むことを特徴とする請求項５に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項７】
前記酸化触媒コンバーターに対する加熱量を制御するステップは、前記排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させる前記ステップを停止するステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項８】
求められたＨＣ放出量があらかじめ設定したＨＣ許容最大放出量を超えた場合、前記排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させる前記ステップおよび燃焼室からの排気を高温化させる前記ステップをそれぞれ停止することを特徴とする請求項５に記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項９】
前記目標加熱温度は、所定量以上のＨＣが前記酸化触媒コンバーターを通り抜けないような温度であることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の酸化触媒コンバーターの暖機方法。
【請求項１０】
酸化触媒コンバーターが組み込まれた排気浄化装置と、この排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加するための燃料添加弁と、この燃料添加弁によって排気通路に添加された燃料を着火燃焼させるための着火手段とを有し、加熱された排気を排気浄化装置に導いて前記酸化触媒コンバーターを暖機させるようにした内燃機関における酸化触媒コンバーターの暖機装置であって、
前記酸化触媒コンバーターに吸着されているＨＣの量を求めるＨＣ吸着量算出部と、
このＨＣ吸着量算出部にて求められたＨＣ吸着量に基づいて前記酸化触媒コンバーターの目標加熱温度を設定する目標加熱温度設定部と、
前記酸化触媒コンバーターの温度を検出するための触媒温度センサーと、
前記目標加熱温度設定部にて設定された目標加熱温度となるように、前記燃料添加弁および前記着火手段の作動を制御する加熱制御手段と
を具えたことを特徴とする酸化触媒コンバーターの暖機装置。
【請求項１１】
前記目標加熱温度設定部は、前記目標加熱温度の設定後に前記酸化触媒コンバーターに新たに流入して吸着されるＨＣの量に基づいて前記目標加熱温度を補正することを特徴とする請求項１０に記載の酸化触媒コンバーターの暖機装置。
【請求項１２】
前記触媒温度センサーによって検出される前記酸化触媒コンバーターの温度と、前記ＨＣ吸着量算出部にて算出されたＨＣ吸着量とに基づき、前記酸化触媒コンバーターから放出されるＨＣの量を求めるＨＣ放出量算出部をさらに具え、
前記加熱制御手段は、このＨＣ放出量算出部にて求められたＨＣ放出量に基づいて前記酸化触媒コンバーターに対する加熱量を制御することを特徴とする請求項１１に記載の酸化触媒コンバーターの暖機装置。
【請求項１３】
前記加熱制御手段は、前記内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させる運転状態変更部を含むことを特徴とする請求項１０から請求項１２の何れかに記載の酸化触媒コンバーターの暖機装置。
【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装置に組み込まれた酸化触媒コンバーターの暖機方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に対する厳しい排気規制に対処するため、内燃機関の始動時に排気浄化装置を構成する酸化触媒コンバーターの活性化を促進させたり、内燃機関の運転中にその活性状態を維持したりすることが必要となっている。このため、排気浄化装置よりも上流側の排気通路に排気加熱装置を組み込んだ内燃機関が特許文献１などで提案されている。この排気加熱装置は、排気中に加熱ガスを生成し、この生成された加熱ガスを下流側の排気浄化装置に供給することにより、酸化触媒コンバーターの活性化およびその活性状態を維持するようにしたものである。このため、排気加熱装置は、燃料を排気通路に添加する燃料添加弁と、この燃料を加熱して着火させることにより、加熱ガスを生成させるグロープラグなどの着火装置とを一般的に有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５２４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の排気浄化装置に組み込まれる酸化触媒コンバーター（以下、単に酸化触媒と記述する）には、内燃機関からの排気に含まれるＨＣの他、上述した排気加熱装置で燃焼しきれなかったＨＣも流入する。酸化触媒に流入したＨＣは、この酸化触媒を構成するエレメントに吸着保持された後、徐々に酸化して無害化され、酸化触媒から除去されることとなる。このような酸化触媒の機能は、そのエレメントが活性状態となる所定温度以上に保持されている場合にのみ発揮されるものである。従って、酸化触媒のエレメントが不活性となっている場合、これを所定温度以上にまで昇温させる暖機処理を迅速に行うことが望まれる。
【０００５】
従来、酸化触媒の暖機に際しては、そのエレメントに吸着されているＨＣの量や、排気加熱装置の作動によって新たに燃料添加弁から排気通路に添加される燃料に含まれるＨＣの量を考慮せずに酸化触媒が活性化し得る目標加熱温度を設定している。そして、その昇温量に見合うような燃料添加量を設定している。このため、酸化触媒のエレメントに吸着されているＨＣの量が相対的に多い状態で急激な温度上昇があった場合、エレメントに吸着されているＨＣの一部が酸化されることなくエレメントから離脱し、酸化触媒から排出される可能性があった。同様に、排気加熱装置の作動により排気通路に添加された燃料の未燃成分がＨＣとして酸化触媒に流入し、これがエレメントに吸着されることなく、酸化触媒をすり抜けてしまう可能性もあった。この結果、これらのＨＣが酸化触媒よりも下流に配された他の触媒コンバーターなどに流入したり、あるいは排気管の末端から大気中に白煙となって排出されてしまうおそれがあった。
【０００６】
［発明の目的］
本発明の目的は、内燃機関の排気浄化装置に組み込まれた酸化触媒に対するＨＣ成分のすり抜けを可能な限り阻止しつつ酸化触媒をより迅速に暖機し得る方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態は、排気浄化装置に組み込まれた酸化触媒を活性化させるための暖機を行うため、前記排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させることにより、加熱された排気を排気浄化装置に導くようにした内燃機関における酸化触媒の暖機方法であって、前記酸化触媒に吸着されたＨＣの量を求めるステップと、求めたＨＣ吸着量に基づいて前記酸化触媒の目標加熱温度を設定するステップと、前記酸化触媒の温度を検出するステップと、前記酸化触媒が設定した目標加熱温度に達するように、前記排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップとを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、排気浄化装置に組み込まれた酸化触媒を活性化させるための暖機が必要になった場合、まず酸化触媒に吸着されているＨＣの量を求め、求めたＨＣ吸着量に基づいて酸化触媒の目標加熱温度を設定する。次に、酸化触媒が設定した目標加熱温度に達するように、酸化触媒の温度を検出しつつ、排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させることにより、加熱された排気を排気浄化装置に導き、酸化触媒の暖機を行う。
【０００９】
本発明の第１の形態による酸化触媒の暖機方法において、目標加熱温度の設定後に酸化触媒に吸着されるＨＣの量を求めるステップをさらに具え、酸化触媒の目標加熱温度を設定するステップが目標加熱温度を設定した後のＨＣ吸着量に基づいて目標加熱温度を補正するステップを含み、排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップは、酸化触媒が補正された目標加熱温度に達するように、燃料を着火燃焼させるステップを含むものであってよい。この場合、検出された酸化触媒の温度と、酸化触媒に吸着されたＨＣの量とに基づき、酸化触媒から放出されるＨＣの量を求めるステップをさらに具え、酸化触媒の目標加熱温度を設定するステップが求められたＨＣ放出量に基づいて酸化触媒に対する加熱量を制御するステップを含むことができる。ここで、酸化触媒に対する加熱量を制御するステップが排気通路に対する単位時間当たりの燃料の添加量を変更するステップを含むものであってよい。
【００１０】
酸化触媒に対する加熱量を制御するステップが内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させるステップを含むものであってよい。この場合、内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させるステップが、排気通路を流れる排気の流量を増大させるステップと、酸化触媒を通過した排気を撹拌するステップとを含むことができる。あるいは、酸化触媒に対する加熱量を制御するステップが排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップを停止するステップを含むものであってよい。
【００１１】
求められたＨＣ放出量があらかじめ設定したＨＣ許容最大放出量を超えた場合、排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるステップおよび燃焼室からの排気を高温化させるステップをそれぞれ停止することができる。
【００１２】
目標加熱温度は、所定量以上のＨＣが酸化触媒を通り抜けないような温度であることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の形態は、酸化触媒コンバーターが組み込まれた排気浄化装置と、この排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加するための燃料添加弁と、この燃料添加弁によって排気通路に添加された燃料を着火燃焼させるための着火手段とを有し、加熱された排気を排気浄化装置に導いて前記酸化触媒コンバーターを暖機させるようにした内燃機関における酸化触媒コンバーターの暖機装置であって、前記酸化触媒コンバーターに吸着されているＨＣの量を求めるＨＣ吸着量算出部と、このＨＣ吸着量算出部にて求められたＨＣ吸着量に基づいて前記酸化触媒コンバーターの目標加熱温度を設定する目標加熱温度設定部と、前記酸化触媒コンバーターの温度を検出するための触媒温度センサーと、
前記目標加熱温度設定部にて設定された目標加熱温度となるように、前記燃料添加弁および前記着火手段の作動を制御する加熱制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明において、排気浄化装置に組み込まれた酸化触媒を活性化させるための暖機が必要になった場合、ＨＣ吸着量算出部が酸化触媒に吸着されているＨＣの量を求め、目標加熱温度設定部が求められたたＨＣ吸着量に基づいて酸化触媒の目標加熱温度を設定する。次に、燃料添加弁および着火手段の作動を制御する加熱制御手段は、触媒温度センサーによって酸化触媒の温度を検出しつつ、酸化触媒が設定した目標加熱温度に達するように、排気浄化装置よりも上流側の排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させる。これにより、加熱された排気が排気浄化装置に導かれる結果、酸化触媒が効率よく暖機されることとなる。
【００１５】
本発明の第２の形態による酸化触媒の暖機方法において、目標加熱温度設定部が目標加熱温度の設定後に酸化触媒に新たに流入して吸着されるＨＣの量に基づいて目標加熱温度を補正するものであってよい。この場合、触媒温度センサーによって検出される前記酸化触媒の温度と、ＨＣ吸着量算出部にて算出されたＨＣ吸着量とに基づき、酸化触媒から放出されるＨＣの量を求めるＨＣ放出量算出部をさらに具え、加熱制御手段がこのＨＣ放出量算出部にて求められたＨＣ放出量に基づいて酸化触媒に対する加熱量を制御するものであってよい。
【００１６】
加熱制御手段は、内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させる運転状態変更部を含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、酸化触媒に吸着されたＨＣの量を求めて酸化触媒の目標加熱温度を設定し、酸化触媒がこの目標加熱温度に達するように、排気通路に燃料を添加してこれを着火燃焼させるようにしたので、酸化触媒からのＨＣの大量排出を防止することができる。この結果、酸化触媒から離脱するか、または酸化触媒を通り抜けたＨＣが白煙となって排気管の末端から大気中に排出されるのを防止することが可能である。
【００１８】
目標加熱温度の設定後に酸化触媒に吸着されるＨＣの量を求めて目標加熱温度を補正し、この補正された目標加熱温度に達するように、燃料を着火燃焼させるようにした場合、酸化触媒からのＨＣの排出を防止しつつ酸化触媒を効率よく暖機させることができる。特に、検出された酸化触媒の温度と、酸化触媒に吸着されたＨＣの量とに基づき、酸化触媒から放出されるＨＣの量を求め、このＨＣ放出量に基づいて酸化触媒に対する加熱量を制御する場合、さらに迅速に酸化触媒を暖機させることができる。
【００１９】
排気通路に対する単位時間当たりの燃料の添加量を変更することによって酸化触媒に対する加熱量を制御する場合、酸化触媒からのＨＣの排出をより確実に防止することができる。
【００２０】
内燃機関の運転状態を変更して燃焼室からの排気を高温化させることによって酸化触媒に対する加熱量を制御する場合、酸化触媒の暖機を緩やかに行うことができる。これは酸化触媒の暖機が進んで目標加熱温度に近づいた場合に有効である。
【００２１】
排気通路を流れる排気の流量を増大させ、さらに酸化触媒を通過した排気を撹拌することによって内燃機関の運転状態を変更し、燃焼室からの排気を高温化させる場合、酸化触媒から放出されるＨＣを排気中に均一に拡散させることができる。結果として、酸化触媒から流出したＨＣを酸化触媒よりも下流に配された排気浄化装置の他のエレメントにて確実に捕捉し、その無害化を行うことが可能であり、白煙の発生をさらに抑制することができる。
【００２２】
排気通路に対する燃料の添加を停止することによって酸化触媒に対する加熱量を制御する場合、酸化触媒からのＨＣの放出をさらに確実に防止することができる。
【００２３】
求められたＨＣ放出量があらかじめ設定したＨＣ許容最大放出量を超えた場合、排気通路に対する燃料の添加を停止すると共に燃焼室からの排気の高温化処理を停止することにより、酸化触媒からのＨＣの放出を阻止することができる。
【００２４】
所定量以上のＨＣが酸化触媒を通り抜けないような温度に目標加熱温度を設定することにより、酸化触媒から流出したＨＣが白煙となって排気管の末端から大気中に排出されるのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による酸化触媒の暖機装置を組み込んだ内燃機関の一実施形態を模式的に表す概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における制御ブロック図である。
【図３】ＨＣ吸着量と、ＨＣ放出量と、触媒温度との関係を模式的に表すマップである。
【図４】エンジン回転速度と、ピストンの１往復行程における燃料噴射量と、ＨＣ流入量との関係を模式的に表すマップである。
【図５】触媒温度とＨＣ吸着率との関係を模式的に表すマップである。
【図６】触媒温度と、ＨＣ吸着量と、ＨＣ放出量との関係を模式的に表すマップである。
【図７】図１に示した実施形態における酸化触媒の暖機手順を模式的に表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明を圧縮点火方式の多気筒内燃機関に応用した実施形態について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、要求される特性に応じてその構成を自由に変更することが可能である。
【００２７】
本実施形態におけるエンジンシステムの主要部を模式的に図１に示し、その主要部の制御ブロックを概略的に図２に示す。なお、図１にはエンジン１０の吸排気のための動弁機構や消音器の他に、このエンジン１０の補機として一般的な排気ターボ式過給機やＥＧＲ装置なども省略されている。また、エンジン１０の円滑な運転のために必要とされる各種センサー類もその一部が便宜的に省略されていることに注意されたい。
【００２８】
本実施形態におけるエンジン１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１１から圧縮状態にある燃焼室１０ａ内に直接噴射することにより、自然着火させる圧縮点火式の多気筒内燃機関である。しかしながら、本発明の特性上、単気筒の内燃機関であってもかまわない。
【００２９】
燃焼室１０ａにそれぞれ臨む吸気ポート１２ａおよび排気ポート１２ｂが形成されたシリンダーヘッド１２には、吸気ポート１２ａを開閉する吸気弁１３ａおよび排気ポート１２ｂを開閉する排気弁１３ｂを含む図示しない動弁機構が組み込まれている。燃焼室１０ａの上端中央に臨む先の燃料噴射弁１１もまた、これら吸気弁１３ａおよび排気弁１３ｂに挟まれるようにシリンダーヘッド１２に組み付けられている。燃料噴射弁１１から燃焼室１０ａ内に供給される燃料の量および噴射時期は、運転者によるアクセルペダル１４の踏み込み量を含む車両の運転状態に基づいてＥＣＵ１５により制御される。アクセルペダル１４の踏み込み量は、アクセル開度センサー１６により検出され、その検出情報がＥＣＵ１５に出力される。
【００３０】
ＥＣＵ１５は、周知のワンチップマイクロプロセッサーであり、図示しないデータバスにより相互接続されたＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリーおよび入出力インターフェースなどを含む。本実施形態におけるＥＣＵ１５は、このアクセル開度センサー１６や後述する各種センサー類などからの情報に基づき、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１５ａと、燃料噴射設定部１５ｂと、燃料噴射弁駆動部１５ｃとを有する。燃料噴射設定部１５ｂは、運転状態判定部１５ａでの判定結果に基づいて燃料噴射弁１１からの燃料の噴射量や噴射時期を設定する。燃料噴射弁駆動部１５ｃは、燃料噴射設定部１５ｂにて設定された量の燃料が設定された時期に燃料噴射弁１１から噴射されるように、燃料噴射弁１１の作動を制御する。なお、後述する排気浄化装置１７に組み込まれた酸化触媒コンバーター（以下、単に酸化触媒と記述する）１７ａの暖機を行う場合、燃料噴射弁１１からの燃料の噴射量や、その噴射タイミングなどを変更するようにしている。これにより、燃焼室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させる。つまり、本実施形態における燃料噴射設定部１５ｂおよび燃料噴射弁駆動部１５ｃは、本発明における運転状態変更部としても機能する。このようなエンジン１０の運転状態の変更による排気の高温化処理に関しては、特開２０１０−１１２２００号公報などに開示された周知の技術を流用することができる。
【００３１】
吸気ポート１２ａに連通するようにシリンダーヘッド１２に連結されて吸気ポート１２ａと共に吸気通路１９ａを画成する吸気管１９の途中には、サージタンク２０が形成されている。このサージタンク２０よりも上流側の吸気管１９には、スロットルアクチュエーター２１を介して吸気通路１９ａの開度を調整するためのスロットル弁２２が組み込まれている。また、スロットル弁２２よりも上流側の吸気管１９には、吸気通路１９ａを流れる吸気の流量を検出してこれをＥＣＵ１５に出力するエアーフローメーター２３が取り付けられている。なお、このエアーフローメーター２３に代えて同じ構成の排気流量センサーを後述する排気加熱装置２４とシリンダーヘッド１２の排気ポート１２ｂとの間に位置する排気管１８の部分に取り付けるようにしてもよい。
【００３２】
先のＥＣＵ１５は、スロットル開度設定部１５ｄと、アクチュエーター駆動部１５ｅとをさらに有する。スロットル開度設定部１５ｄは、アクセルペダル１４の踏み込み量に加え、先の運転状態判定部１５ａでの判定結果に基づいてスロットル弁２２の開度を設定する。アクチュエーター駆動部１５ｅは、スロットル弁２２がスロットル開度設定部１５ｄにて設定された開度となるように、スロットルアクチュエーター２１の作動を制御する。なお、後述する排気浄化装置１７に組み込まれた酸化触媒１７ａの暖機を行う場合、スロットル開度設定部１５ｄおよびアクチュエーター駆動部１５ｅは、排気通路１８ａを流れる排気の流量が増えるようにスロットル弁２２の開度を増大させることも行う。
【００３３】
ピストン２５ａが往復動するシリンダーブロック２５には、連接棒２５ｂを介してピストン２５ａが連結されるクランク軸２５ｃの回転位相、つまりクランク角を検出してこれをＥＣＵ１５に出力するクランク角センサー２６が取り付けられている。ＥＣＵ１５の運転状態判定部１５ａは、このクランク角センサー２６からの情報に基づき、クランク軸２５ｃの回転位相やエンジン回転速度の他に車両の走行速度などを実時間で把握する。
【００３４】
排気ポート１２ｂに連通するようにシリンダーヘッド１２に連結される排気管１８は、排気ポート１２ｂと共に排気通路１８ａを画成する。下流端側に取り付けられた図示しない消音器よりも上流側の排気管１８の途中には、燃焼室１０ａ内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための排気浄化装置１７が取り付けられている。この排気浄化装置１７は少なくとも酸化触媒１７ａを含む。なお、本実施形態における排気浄化装置１７は、酸化触媒１７ａの下流側に配されたＤＰＦ(Diesel Particulate Filter)１７ｂおよびＮＯX吸蔵触媒コンバーター（以下、単にＮＯX触媒と記述する）１７ｃも含んでいる。酸化触媒１７ａは、主として排気に含まれる未燃ガスを酸化、つまり燃焼させるためのものである。この酸化触媒１７ａの出口側の排気通路１８ａには、酸化触媒１７ａを出た排気の温度（以下、これを触媒温度と記述する）ＴCを検出してこれをＥＣＵ１５に出力する触媒温度センサー２７が組み込まれている。ＥＣＵ１５の運転状態判定部１５ａは、この触媒温度センサー２７からの情報に基づき、酸化触媒１７ａが活性状態にあるか否かも把握する。
【００３５】
酸化触媒１７ａとＤＰＦ１７ｂとの間の排気浄化装置１７内には、酸化触媒１７ａから出た排気をより均一に撹拌するための撹拌羽根２８が組み込まれており、これは特開２００９−１３８５９２号公報などに開示されたミキサーと称するものであってよい。しかしながら、排気通路１８ａを流れる排気の均一な撹拌が可能でありさえすれば、任意の構成の撹拌部材を撹拌羽根２８として使用することができる。この撹拌羽根２８は、酸化触媒１７ａをすり抜けた排気中のＨＣや、排気温の急激な上昇などに起因して酸化触媒１７ａから流出してしまう未酸化状態のＨＣを排気中に均一に分散させるためのものである。これにより、酸化触媒１７ａの下流に配されたＤＰＦ１７ｂやＮＯX触媒１７ｃにてＨＣ成分をより確実に処理することができ、ＨＣによる白煙が排気管１８の末端から大気中に放出されるのを抑制することが可能となる。
【００３６】
排気浄化装置１７よりも上流側の排気管１８の途中には、加熱ガスを生成してこれを下流側に配された排気浄化装置１７に供給し、その活性化および活性状態を維持するための排気加熱装置２４が配されている。本実施形態における排気加熱装置２４は、燃料添加弁２４ａと、本発明における着火手段の一部としてのグロープラグ２４ｂとを具えている。この他、燃料添加弁２４ａから供給される燃料を受けてその霧化およびグロープラグ２４ｂ側への飛散を促進させるための特許文献１に開示されたような衝突板などを配することも有効である。
【００３７】
燃料添加弁２４ａは、基本的な構成が通常の燃料噴射弁１１と同じものであり、通電時間を制御することによって、任意の量の燃料を任意の時間間隔で排気通路１８ａにパルス状に供給することができるようになっている。燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに供給される１回あたりの燃料の量は、エアーフローメーター２３によって検出される吸入空気量および空燃比を含む車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ１５の燃料添加設定部１５ｆにより設定される。燃料添加設定部１５ｆはまた、目標とすべき触媒加熱温度（以下、目標加熱温度と呼称する）ＴOと触媒温度センサー２７によって検出される現在の触媒温度ＴCとの差に基づき、排気通路１８ａに添加すべき燃料量も併せて算出する。目標加熱温度ＴOは、ＥＣＵ１５の後述する目標加熱温度設定部１５ｇにて設定される。
【００３８】
ＥＣＵ１５の燃料添加弁駆動部１５ｈは、燃料添加設定部１５ｆにて設定された量の燃料が設定された周期で燃料添加弁２４ａから噴射されるように、燃料添加弁２４ａの作動を制御する。この場合、燃料添加弁２４ａの作動は、燃料添加を開始してから積算される燃料添加量が燃料添加設定部１５ｆにて設定された燃料添加量に達するまで、基本的に行われる。
【００３９】
燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加された燃料を着火させるためのグロープラグ２４ｂは、車載の図示しない電源にオン／オフスイッチとしてのＥＣＵ１５のグロープラグ駆動部１５ｉを介して接続している。従って、グロープラグ２４ｂに対する通電および非通電の切り替えは、このグロープラグ駆動部１５ｉによって制御される。
【００４０】
本実施形態においては、エンジン１０がアイドリング状態の場合に必要に応じて酸化触媒１７ａの暖機処理が行われる。同様に、モータリング状態、すなわちエンジン１０の運転中にアクセルペダル１４の開度が０となり、燃料噴射弁１１から燃料が噴射されない燃料カット状態になった場合にも必要に応じて酸化触媒１７ａの暖機処理が行われる。すなわち、エンジン１０の運転状態の変更による燃焼室１０ａからの排気の高温化処理（以下、これをエンジン高温化処理と記述する）と、排気加熱装置２４の作動とが必要に応じて実施される。
【００４１】
吸気通路１９ａから燃焼室１０ａ内に供給される吸気は、燃料噴射弁１１から燃焼室１０ａ内に噴射される燃料と混合気を形成する。そして、ピストン２５ａの圧縮上死点近傍にて自然着火して燃焼し、これによって生成する排気が排気浄化装置１７を通って排気管１８から大気中に排出される。また、エンジン１０がアイドリング状態または燃料カット状態になると、酸化触媒１７ａの暖機処理が必要に応じて行われ、排気を通して熱エネルギーが酸化触媒１７ａに与えられ、酸化触媒１７ａを活性状態に維持する。
【００４２】
ＥＣＵ１５の運転状態判定部１５ａは、車両の運転状態に基づき、排気浄化装置１７における酸化触媒１７ａの暖機処理の必要性を判定する。より具体的には、アクセル開度が０の状態において、酸化触媒１７ａが活性状態を維持し得る最低温度（以下、これを触媒活性最低温度と記述する）ＴRよりも触媒温度ＴCが低い場合、酸化触媒１７ａの暖機処理が必要であると判定する。
【００４３】
本実施形態におけるＥＣＵ１５には、目標加熱温度設定部１５ｇと、ＨＣ吸着量算出部１５ｊと、ＨＣ放出量算出部１５ｋと、加熱量制御部１５ｌとが組み込まれている。
【００４４】
ＥＣＵ１５の目標加熱温度設定部１５ｇは、酸化触媒１７ａに吸着されているＨＣ量と、酸化触媒１７ａから酸化処理されずに放出されるＨＣ量と、触媒温度ＴCとを関係付けた図３に示すようなマップを記憶している。図中の下側の曲線は、触媒活性最低温度ＴRである。また、上側の曲線は酸化触媒１７ａを加熱し得る許容最高温度（以下、これを加熱許容最高温度と記述する）ＴHであり、この温度ＴHを超えて酸化触媒１７ａを加熱すると、酸化触媒１７ａのエレメントが熱的悪影響を受けて損傷する可能性が高くなるという限界を示す。従って、触媒温度ＴCを下側の曲線と上側の曲線との間の温度に維持する必要がある。また、ＨＣ放出量ＱCが所定の値、つまりＨＣ許容最大放出量ＱXを超えた場合、排気管１８の末端から大気中に白煙が排出される可能性があるので、ＨＣ放出量ＱCがＱX以下となるような目標加熱温度ＴOを設定しなければならない。本実施形態では、ＨＣ吸着量が例えばａの場合、酸化触媒１７ａの目標加熱温度ＴOをこの時のＨＣ吸着量ａに対応した加熱許容最高温度ＴHに設定される。また、ＨＣ吸着量がｂの場合、酸化触媒１７ａの目標加熱温度ＴOをこの時のＨＣ吸着量ｂに対応したＨＣ許容最大放出量ＱXとなる温度に設定する必要がある。また、ＨＣ吸着量ＱCがｃの場合、酸化触媒１７ａの目標加熱温度ＴOをこの時のＨＣ吸着量ｃに対応したＨＣ許容最大放出量ＱXとなる温度に設定しなければならない。しかしながら、この温度は触媒活性最低温度ＴRよりも低く、実質的に暖機が不可能であるので、暖機処理は実行されない。このようにして、目標加熱温度設定部１５ｇはＨＣ吸着量算出部１５ｊにて算出されるＨＣ吸着量に基づき、目標加熱温度ＴOを設定する。
【００４５】
酸化触媒１７ａに流入し、ここで吸着されるＨＣの量は、ＥＣＵ１５のＨＣ吸着量算出部１５ｊにて算出される。本実施形態におけるＨＣ吸着量算出部１５ｊには、図４および図５に示すようなマップが記憶されている。図４は、エンジン回転速度と、ピストン２５ａの１行程当たりの燃料噴射弁１１から燃焼室１０ａに噴射される燃料噴射量と、燃焼室１０ａから排気通路１８ａへと流入する未燃状態のＨＣの量とを関係付けたものである。この他、エンジン回転速度と、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加される燃料の添加量と、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加された燃料のうち、排気浄化装置１７へと流入する未燃状態のＨＣの量とを関係付けたマップも記憶している。ＨＣ流入量算出部１５ｊは、これら２つのマップからＨＣ流入量を取得する。図５は、触媒温度ＴCと、酸化触媒１７ａによるＨＣの吸着率とをあらかじめ関係付けたものである。触媒温度ＴCが所定温度以下の場合、流入するＨＣの全量が酸化触媒１７ａに吸着され、触媒温度ＴCが高温になるほどＨＣの吸着率が低下し、触媒温度ＴCが所定温度を超えると流入するＨＣの全量が酸化触媒１７ａをすり抜けてしまうことが図５から理解される。ＨＣ吸着量算出部１５ｊは、燃料噴射弁１１に関係付けた図４および燃料添加弁２４ａに関係付けた類似のマップからそれぞれ取得されるＨＣ流入量に対し、図５に示す触媒温度ＴCに対応した吸着率を乗算して得られる値を連続的に積算する。そして、これにより算出された最新のＨＣ吸着量を目標加熱温度設定部１５ｇに出力する。
【００４６】
なお、目標加熱温度ＴOの設定後に暖機処理により燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加された燃料や、燃料噴射弁１１から燃焼室１０ａに噴射された燃料に起因して酸化触媒１７ａに新たに流入するＨＣの量も継続的に算出される。算出されたＨＣ流入量に基づき、これが追加のＨＣ吸着量としてＨＣ吸着量算出部１５ｊにて算出され、目標加熱温度設定部１５ｇに出力される。目標加熱温度設定部１５ｇは、ＨＣ吸着量算出部１５ｊからの情報に基づき、目標加熱温度設定部１５ｇを更新する。
【００４７】
ＨＣ放出量算出部１５ｋは、酸化触媒１７ａでの酸化処理を考慮した状態において酸化触媒１７ａから放出されるＨＣの量を算出する。本実施形態におけるＨＣ放出量算出部１５ｋには、触媒温度ＴCと、酸化触媒１７ａに吸着されているＨＣの量と、酸化触媒１７ａから放出されるＨＣの量との関係をあらかじめ設定した図６に示すようなマップが記憶されている。基本的には、ＨＣ放出量ＱCが少ないほど、ＨＣの酸化処理が促進されて酸化触媒１７ａからのＨＣ放出量ＱCが少なくなり、ＨＣ放出量ＱCが多くなるほど白煙が排気管１８の末端から大気中に排出される可能性が高くなる傾向を持つ。このため、触媒加熱禁止領域にある場合、酸化触媒１７ａの暖機は行われない。逆に、ＨＣ放出量ＱCが少ない領域では可能な限り大きな熱エネルギーを酸化触媒１７ａに与えてその暖機を促進できることが理解されよう。ＨＣ放出量算出部１５ｋは、触媒温度ＴCとＨＣ吸着量算出部１５ｊから取得されるＨＣ吸着量とから、図６に示すマップに基づいてＨＣ放出量ＱCを取得し、これを加熱量制御部１５ｌに出力する。
【００４８】
このように、本実施形態ではＨＣ流入量，ＨＣ吸着量，ＨＣ放出量ＱCをあらかじめマップ化してＥＣＵ１５に記憶させておき、これらのマップからＨＣ流入量，ＨＣ吸着量，ＨＣ放出量ＱCを読み出すようにしているが、計算によりこれらを算出することも当然可能である。
【００４９】
上述したように、酸化触媒１７ａの暖機を行う場合、可能なかぎり迅速に酸化触媒１７ａを昇温させ、なおかつ瞬間的に多量のＨＣが酸化触媒１７ａから排出されて白煙が排気管１８の末端から大気中に放出されないようにすることが好ましい。このため、本実施形態ではＨＣ放出量ＱCとＨＣ許容最大放出量ＱXとの差に応じて４つの暖機モードＭ1〜Ｍ4にて暖機処理を行っており、これら４つの暖機モードはＥＣＵ１５の加熱量制御部１５ｌにて設定される。より具体的には、ＨＣ放出量算出部１５ｋにて取得されたＨＣ放出量ＱCに基づき、加熱量制御部１５ｌは以下の４つの暖機モードＭ1〜Ｍ4のうちの１つを選択する。
【００５０】
すなわち、第１の暖機モードＭ1は、ＨＣ放出量ＱCがあらかじめ設定した第１閾値ＱL（ＱL＜ＱX）よりも少ない場合、排気加熱装置２４を普通に作動させると共にエンジン１０の運転状態を変更してエンジン高温化処理を行うモードである。この第１の暖機モードＭ1においては、酸化触媒１７ａの昇温速度を最大に高めることができる。
【００５１】
第２の暖機モードＭ2は、ＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLとあらかじめ設定した第２閾値ＱM（ＱL＜ＱM＜ＱX）との間にある場合、エンジン高温化処理を行いつつ排気加熱装置２４を構成する燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加される燃料の量を減量するモードである。これにより、酸化触媒１７ａの昇温速度を第１の暖機モードＭ1よりも緩やかにすることができる。
【００５２】
第３の暖機モードＭ3は、ＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱMとあらかじめ設定した第３閾値ＱH（ＱM＜ＱH＜ＱX）との間にある場合、排気加熱装置２４の作動を停止させ、エンジン高温化処理のみ実施するモードである。これにより、酸化触媒１７ａの昇温速度をさらに緩やかにすることができる。
【００５３】
第４の暖機モードＭ4は、ＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱHとＨＣ許容最大放出量ＱXとの間にある場合、基本的には第３の加熱モードＭ3と同じであるが、スロットルアクチュエーター２１を駆動してスロットル弁２２を開き、排気流量を増大させるモードである。触媒温度ＴCが高温になるほど、吸着されていたＨＣが酸化されることなく酸化触媒１７ａから排出される量が多くなる傾向を持つ。このため、スロットル弁２２を開いて吸気流量、すなわち排気流量を増大させることにより、酸化触媒１７ａからＨＣが放出されたとしても、撹拌羽根２８による作用と相俟ってこれを排気中により均一に分散させることができる。結果として、酸化触媒１７ａの下流側に配されたＤＰＦ１７ｂやＮＯX触媒１７ｃにてＨＣを確実に捕捉してこれを処理させることが可能となる。また、これらＤＰＦ１７ｂやＮＯX触媒１７ｃをＨＣがすり抜けたとしても、流量が増大した排気中に均一に分散しているため、白煙になりにくい。
【００５４】
なお、ＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱXを超えた場合には、暖機処理が中止される。
【００５５】
このような本実施形態における酸化触媒１７ａの暖機手順について図７を参照しながら説明すると、まずＳ１１のステップにてアクセル開度が０であるか否かを判定する。ここでアクセル開度が０よりも大きい、すなわち、運転者が加速を望んでいる可能性があると判断した場合には何もせずに終了する。また、ここでアクセル開度が０である、すなわち運転者が加速を要求していないと判断した場合には、Ｓ１２のステップに移行して触媒温度ＴCが触媒活性最低温度ＴRよりも低いか否かを判定する。そして、触媒温度ＴCが触媒活性最低温度ＴR以上である、すなわち酸化触媒１７ａが活性化していると判断した場合には何もせずに終了する。また、触媒温度ＴCが触媒活性最低温度ＴRよりも低い、すなわち酸化触媒１７ａの暖機が必要であると判断した場合には、Ｓ１３のステップに移行して酸化触媒１７ａのエレメントに吸着されているＨＣの量を取得する。次に、Ｓ１４のステップにて目標加熱温度ＴOを取得したＨＣ吸着量に基づいて設定し、Ｓ１５のステップにてＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLよりも少ないか否かを判定する。ここでＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代が充分にあると判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行して第１の暖機モードＭ1を選択する。そして、排気加熱装置２４の作動を開始すると共に内燃機関の運転状態を変更して燃燒室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させる。より具体的には、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに燃料を添加してこれを加熱着火させ、さらに燃料噴射弁から燃燒室１０ａに噴射される燃料の噴射量および噴射時期を変更する。これにより酸化触媒１７ａの温度を急速に上昇させ、暖機時間の短縮を図ることができる。
【００５６】
このようにして酸化触媒１７ａの暖機を開始した後、Ｓ１７のステップに移行してＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLよりも少ないか否かを再度判定する。ここでＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代がまだ充分にあると判断した場合には、Ｓ１８のステップに移行する。そして、先のＳ１３のステップ以降における酸化触媒１７ａへのＨＣの流入量を取得して新たに吸着されるＨＣの量を求める。しかる後、Ｓ１４のステップに戻り、取得したＨＣ吸着量に基づいて前回の目標加熱温度ＴOを補正、すなわち再設定した後、再びＳ１５のステップを繰り返す。そして、新たなＨＣ放出量ＱCと第１閾値ＱLとを比較し、酸化触媒１７ａの昇温代が充分にある場合には、Ｓ１６，Ｓ１７のステップを繰り返す。
【００５７】
このようにして、ＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱLよりも充分に低い状態が続く限り、第１の暖機モードＭ1を選択して酸化触媒１７ａの昇温速度を最大限に早める。すなわち、燃焼室１０ａからの排気を高温化させると共に燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに燃料を添加して着火燃焼させる。そして、Ｓ１６，Ｓ１８のステップを繰り返し、目標加熱温度ＴOを更新し続ける。
【００５８】
Ｓ１５またはＳ１７のステップにてＨＣ放出量ＱCが第１閾値ＱL以上である、すなわち酸化触媒１７ａの昇温速度を最大限にできないと判断した場合には、Ｓ１９のステップに移行してＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱMよりも少ないか否かを判定する。ここで、ＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱMよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代が少なめになったと判断した場合には、Ｓ２０のステップに移行する。そして、第２の暖機モードＭ2を選択し、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加される単位時間当たりの燃料の添加量を通常よりも減量すると共に燃燒室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させる。このように、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａに添加される燃料の添加量を通常よりも少なくしたことにより、通常の燃料添加量の場合よりも酸化触媒１７ａの昇温速度を緩やかにすることができる。
【００５９】
Ｓ２０のステップに続き、Ｓ２１のステップにてＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱM以上であるか否かを判定する。ここで、ＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱMよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代が少なめのままであると判断した場合には、Ｓ１８，Ｓ１４のステップに移行してＨＣ流入量に基づきＨＣ吸着量を取得し、これに基づいて目標加熱温度ＴOを再び補正する。そして、Ｓ１５のステップにて新たなＨＣ放出量ＱCと第１閾値ＱLとを比較する。通常は、Ｓ１５のステップからＳ１９〜Ｓ２１のステップへと続き、Ｓ２１のステップにてＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱM以上である、すなわち酸化触媒１７ａの昇温速度をそれほど早くできないと判断した場合には、Ｓ２２のステップに移行する。そして、ＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱHよりも低いか否かを判定する。Ｓ１９のステップにてＨＣ放出量ＱCが第２閾値ＱM以上であると判断した場合も、Ｓ２２のステップに移行する。ここで、ＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱHよりも低い、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代がかなり少ないと判断した場合には、Ｓ２３のステップに移行して第３の暖機モードＭ3を選択する。そして、排気加熱装置２４を作動させず、燃燒室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させるだけに止める。このように、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａへの燃料の添加を行わず、燃燒室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させるだけにしたことにより、酸化触媒１７ａの昇温速度を極めて緩やかにすることができる。
【００６０】
Ｓ２３のステップに続き、Ｓ２４のステップにてＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱH以上であるか否かを判定する。ここで、ＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱHよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代がかなり少ないままであると判断した場合には、Ｓ１８，Ｓ１４のステップに移行してＨＣ流入量を基づいて新たなＨＣ吸着量を取得し、これに基づいて目標加熱温度ＴOを補正する。そして、Ｓ１５のステップにて新たなＨＣ放出量ＱCと第１閾値ＱLとを比較する。通常は、Ｓ１５のステップからＳ１９，Ｓ２２〜Ｓ２４のステップへと続き、Ｓ２４のステップにてＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱH以上であると判断した場合には、Ｓ２５のステップに移行する。Ｓ２２のステップにてＨＣ放出量ＱCが第３閾値ＱH以上であると判断した場合にもＳ２５のステップに移行する。
【００６１】
Ｓ２５のステップではＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱXよりも少ないか否かを判定し、ここでＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱXよりも少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代がほとんどないと判断した場合には、Ｓ２６のステップに移行する。ここでは、第４の暖機モードＭ4が選択され、燃料添加弁２４ａから排気通路１８ａへの燃料の添加を行わず、燃燒室１０ａから排気通路１８ａへと排出される排気温を上昇させるだけに止め、さらにスロットル弁２２を開いて排気流量を増量させる。これにより、酸化触媒１７ａからＨＣが放出されたとしても、撹拌羽根２８による作用と相俟ってこれを排気中に均一に分散させ、酸化触媒１７ａの下流側に配されたＤＰＦ１７ｂやＮＯX触媒１７ｃにてこれを確実に捕捉して処理させることが可能となる。また、これらＤＰＦ１７ｂやＮＯX触媒１７ｃをＨＣがすり抜けたとしても、排気中に分散しているため、白煙の発生を抑えることができる。
【００６２】
Ｓ２６のステップに続き、Ｓ２７のステップにてＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱX以上であるか否かを判定する。ここで、ＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱXよりもまだ少ない、すなわち酸化触媒１７ａの昇温代がほとんどない状態であると判断した場合には、Ｓ１８，Ｓ１４のステップに移行してＨＣ流入量に基づいて追加のＨＣ吸着量を取得し、これに基づいて目標加熱温度ＴOを再度補正する。そして、Ｓ１５のステップにて新たなＨＣ放出量ＱCと第１閾値ＱLとを比較する。通常は、Ｓ１５のステップからＳ１９，Ｓ２２，Ｓ２５〜Ｓ２７のステップへと続き、Ｓ２７のステップにてＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱX以上である、すなわち酸化触媒１７ａの暖機が終了したと判断した場合には、Ｓ２８のステップに移行する。Ｓ２５のステップにてＨＣ放出量ＱCがＨＣ許容最大放出量ＱX以上であると判断した場合にもＳ２８のステップに移行する。
【００６３】
このＳ２８のステップでは、すべての暖機処理を終了する。すなわち、排気加熱装置２４の作動を停止すると共に燃燒室１０ａからの排気の高温化処理も停止する。また、Ｓ２６のステップにおける排気流量の増量処理も停止する。
【００６４】
このように、目標加熱温度ＴOを酸化触媒１７ａの暖機処理以降での酸化触媒１７ａへのＨＣ流入量に応じて新たに吸着されるＨＣの量に基づいて補正し続けるようにしたので、酸化触媒１７ａの暖機を適切に行うことができる。またＨＣ放出量ＱCとＨＣ許容最大放出量ＱXとの差に応じて酸化触媒１７ａに与える熱エネルギーの量を切り替えるようにしたので、白煙の発生を抑制した状態で酸化触媒１７ａを迅速に暖機することができる。
【００６５】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００６６】
１０  エンジン
１０ａ  燃焼室
１１  燃料噴射弁
１４  アクセルペダル
１５  ＥＣＵ
１５ａ  運転状態判定部
１５ｂ  燃料噴射設定部
１５ｃ  燃料噴射弁駆動部
１５ｄ  スロットル開度設定部
１５ｅ  アクチュエーター駆動部
１５ｆ  燃料添加設定部
１５ｇ  目標加熱温度設定部
１５ｈ  燃料添加弁駆動部
１５ｉ  グロープラグ駆動部
１５ｊ  ＨＣ吸着量算出部
１５ｋ  ＨＣ放出量算出部
１５ｌ  加熱量制御部
１６  アクセル開度センサー
１７  排気浄化装置
１７ａ  酸化触媒コンバーター
１７ｂ  ＤＰＦ
１７ｃ  ＮＯX吸蔵触媒コンバーター
１８ａ  排気通路
１９ａ  吸気通路
２１  スロットルアクチュエーター
２２  スロットル弁
２３  エアーフローメーター
２４  排気加熱装置
２４ａ  燃料添加弁
２４ｂ  グロープラグ
２６  クランク角センサー
２７  触媒温度センサー
２８  撹拌羽根
ＴC  触媒温度
ＴO  目標加熱温度
ＴR  触媒活性最低温度
Ｍ1〜Ｍ4  暖機モード
ＱC  ＨＣ放出量
ＱX  ＨＣ許容最大放出量
ＱL，ＱM，ＱH  閾値
【図１】
2013234633.tif 000003
【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】
2013234633.tif 000009