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JP4665924B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。
内燃機関の排気通路において、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒と称する）やパティキュレートフィルタ（以下、フィルタと称する）等のような排気浄化装置よりも上流側に酸化機能を有する前段触媒を設ける場合がある。この場合、排気浄化装置の機能を回復させるべく該排気浄化装置を昇温させるときに、前段触媒に還元剤が供給される。供給された還元剤は前段触媒によって酸化され、そのときに生じる酸化熱によって排気浄化装置が昇温される。
特許文献１においては、内燃機関の排気通路にＮＯｘ触媒が設けられており、さらに、該ＮＯｘ触媒よりも上流側の排気通路に前段触媒が設けられている。そして、この特許文献１には、ＮＯｘに吸蔵されたＮＯｘを還元するときに、前段触媒の劣化度合いに応じて排気の空燃比を制御する技術が開示されている。
また、特許文献２には、車両の発進時に内燃機関の排気通路に設けられた触媒を昇温させる場合において、触媒の劣化度に応じて該触媒を昇温する期間を設定する技術が開示されている。
特開２００１−３４２８７９号公報 特開２００１−０７３７４９号公報
前段触媒は、劣化度合いが高くなるほど、その酸化機能が低下する。前段触媒の酸化機能が過剰に低下した状態では、該前段触媒に還元剤が供給されても、該前段触媒において還元剤が十分に酸化されないために排気浄化装置を十分に昇温させることが困難な場合がある。この場合、排気浄化装置の機能を回復させることが困難となる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置の機能をより確実に回復させることが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明は、前段触媒に還元剤を供給することで排気浄化装置を昇温させ、それによって排気浄化装置の機能を回復させる回復制御を実行する回復制御実行手段を備えている。そして、本発明では、回復制御実行手段による回復制御の実行が禁止される内燃機関の運転領域を前段触媒の劣化度合いが高いほど拡大させる。
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置と、
該排気浄化装置よりも上流側の排気通路に設けられた酸化機能を有する前段触媒と、
前記前段触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
該還元剤供給手段によって前記前段触媒に還元剤を供給することで前記排気浄化装置を昇温させ、それによって前記排気浄化装置の機能を回復させる回復制御を実行する回復制御実行手段と、
前記前段触媒の劣化度合いを検出する劣化度合い検出手段と、
前記回復制御実行手段による回復制御の実行が禁止される前記内燃機関の運転領域である回復制御禁止領域を前記劣化度合い検出手段によって検出される前記前段触媒の劣化度合いに基づいて設定する禁止領域設定手段と、を備え、
前記禁止領域設定手段は、前記前段触媒の劣化度合いが高いほど、回復制御禁止領域の機関トルクおよび機関回転数の最大値をより高い値に設定することを特徴とする。
本発明においては、内燃機関の運転状態が回復制御禁止領域内にあるときは回復制御の実行が禁止される。そして、回復制御禁止領域の機関トルクおよび機関回転数の最大値は前段触媒の劣化度合いが高いほどより高い値に設定される。つまり、前段触媒の劣化度合いが高いほど、内燃機関の排気の温度がより高い運転領域まで回復制御禁止領域が拡大される。
前段触媒の劣化度合いが高いほど、該前段触媒において還元剤を酸化させるためには該前段触媒の温度がより高い状態で還元剤を供給する必要がある。排気の温度が高いほど前段触媒の温度も高くなる。
本発明によれば、前段触媒の劣化度合いが高いほど、回復制御の実行が許可される排気の温度が高くなる。換言すれば、前段触媒の劣化度合いが高いほど、該前段触媒の温度がより高い状態で回復制御が実行される。従って、回復制御を実行したときに、排気浄化装置の機能をより確実に回復させることが出来る。
本発明においては、内燃機関の排気を昇温させる排気昇温制御を実行する排気昇温制御実行手段をさらに備えてもよい。この場合、回復制御の実行条件が成立したときに内燃機関の運転状態が回復制御禁止領域内にある場合、排気昇温制御実行手段によって排気昇温制御を実行し、その後、回復制御実行手段によって回復制御実行してもよい。
内燃機関の運転状態が回復制御禁止領域内にあるときであっても、排気昇温制御を実行することによって前段触媒の温度をより高くすることが出来る。そのため、上記によれば、内燃機関の運転状態が回復制御禁止領域内にあるときであっても排気浄化装置の機能を回復させることが可能となる。
上記においては、排気昇温制御手段によって排気昇温制御を実行するときは、前段触媒の劣化度合いが高いほど内燃機関の排気をより高い温度まで昇温させてもよい。
これによれば、回復制御を実行したときに、前段触媒にける還元剤の酸化が不十分となることを抑制することが出来る。
本発明においては、排気浄化装置をＮＯｘ触媒とし、回復制御をＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘを還元させるＳＯｘ被毒回復制御としてもよい。
この場合、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘをより確実に還元させることが可能となる。
また、本発明においては、排気浄化装置をフィルタとし、回復制御をフィルタに捕集された粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭと称する）を除去するフィルタ再生制御としてもよい。
この場合、フィルタに捕集されたＰＭをより確実に除去することが可能となる。
本発明によれば、排気浄化装置の機能をより確実に回復させることが出来る。
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
＜実施例１＞
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。
内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。この内燃機関１には、吸気通路３および排気通路２が接続されている。吸気通路３にはスロットル弁７が設けられている。排気通路２にはＮＯｘ触媒５が設けられている。また、ＮＯｘ触媒５よりも上流側の排気通路２には酸化触媒４が設けられている。
本実施例においては、ＮＯｘ触媒５が本実施例に係る排気浄化装置に相当し、酸化触媒４が本発明に係る前段触媒に相当する。酸化触媒４を酸化触媒以外の酸化機能を有する触媒としてもよい。
酸化触媒４より上流側の排気通路２には排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁６が設けられている。本実施例においては、該燃料添加弁６が還元剤供給手段に相当する。
排気通路２における酸化触媒４とＮＯｘ触媒５との間には排気の温度を検出する第一温度センサ８が設けられている。また、排気通路２におけるＮＯｘ触媒５よりも下流側には排気の温度を検出する第二温度センサ９が設けられている。
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０には第一温度センサ８および第二温度センサ９、クランクポジションセンサ１１が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。ＥＣＵ１０は、第一温度センサ８の出力値に基づいて酸化触媒４の温度を推定し、第二温度センサ９の出力値に基づいてＮＯｘ触媒５の温度を推定する。
また、ＥＣＵ１０にはスロットル弁７および燃料添加弁６、内燃機関１の燃料噴射弁が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０によってこれらが制御される。
＜ＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御＞
本実施例では、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＮＯｘを還元するＮＯｘ還元制御およびＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘを還元させてＮＯｘ触媒５のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるＳＯｘ被毒回復制御が行われる。本実施例に係るＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御はいずれも燃料添加弁６から間欠的に燃料を添加することで実行される。
ＮＯｘ還元制御においては、燃料添加弁６から燃料を間欠的に添加することで、ＮＯｘ触媒５に流入する排気の空燃比を所定のＮＯｘ還元空燃比まで低下させる。ＮＯｘ還元空燃比は、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＮＯｘの還元が可能となる空燃比である。
また、ＳＯｘ被毒回復制御においては、燃料添加弁６から燃料を間欠的に添加することで、ＮＯｘ触媒５に流入する排気の空燃比を所定のＳＯｘ還元空燃比まで低下させると共に、ＮＯｘ触媒５を所定のＳＯｘ還元温度まで昇温させる必要がある。燃料添加弁６から
添加された燃料はＮＯｘ触媒５に到達する前に酸化触媒４に供給される。酸化触媒４において燃料が酸化されるとその酸化熱によって酸化触媒４の温度が上昇し、それに伴ってＮＯｘ触媒５の温度も上昇する。ＳＯｘ還元空燃比およびＳＯｘ還元温度は、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘの還元が可能となる空燃比および温度である。
ＳＯｘ被毒回復制御が実行されることで、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘが還元されると、該ＮＯｘ触媒５のＮＯｘ吸蔵機能が回復する。本実施例においては、ＳＯｘ被毒回復制御が本発明に係る回復制御に相当する。
＜酸化触媒の劣化度合い検出方法＞
本実施例においては、ＮＯｘ還元制御の実行時に酸化触媒４の劣化度合いが検出される。ここで、本実施例に係る酸化触媒４の劣化度合いの検出方法について図２に基づいて説明する。図２は、本実施例において、ＮＯｘ還元制御が実行されているときのＮＯｘ触媒５の温度変化を示す図である。図２において、縦軸はＮＯｘ触媒５の温度Ｔｃを表しており、横軸は時間ｔを表している。
また、図２において、曲線Ｌ１は、通常時、即ち、酸化触媒４の劣化度合いが比較的低い状態のときのＮＯｘ触媒５の温度変化を表しており、曲線Ｌ２は、酸化触媒４の劣化度合いが比較的高い状態のときのＮＯｘ触媒５の温度変化を表している。また、直線Ｌ３は酸化触媒４より上流側の排気通路２を流れる排気の温度を表している。
上記のように、ＮＯｘ還元制御の実行時においても、燃料添加弁６から添加された燃料はＮＯｘ触媒５に到達する前に酸化触媒４に供給される。そして、酸化触媒４において燃料が酸化されることで生じる酸化熱によって酸化触媒４の温度が上昇すると共にＮＯｘ触媒５の温度も上昇する。
酸化触媒４の劣化度合いが比較的低い状態で燃料添加弁６から間欠的に燃料が添加されると、添加された燃料の多くが酸化触媒４において酸化される。その結果、酸化触媒４の温度はより高温となり、それに伴ってＮＯｘ触媒５の温度もより高温となる。また、このような場合は、ＮＯｘ触媒５にまで到達する燃料の量および排気中の酸素量は比較的少ない量となる。そのため、ＮＯｘ触媒５において酸化される燃料の量は必然的に少なくなる。その結果、ＮＯｘ触媒５において燃料が酸化することで生じる酸化熱の熱量は少なくなる。
従って、酸化触媒４の劣化度合いが比較的低い状態でＮＯｘ還元制御が行われた場合は、図２のＬ１に示すように、ＮＯｘ触媒５の温度自体はより高温となるが、燃料が間欠的に添加されている最中におけるＮＯｘ触媒５の温度の変化幅ΔＴｃ（以下、単にＮＯｘ触媒５の温度変化幅ΔＴｃと称する）は小さい。
一方、酸化触媒４の劣化度合いが比較的高い場合、燃料添加弁６から添加された燃料が酸化触媒４において酸化され難い。そのため、燃料添加弁６からの間欠的な燃料添加が実行されても酸化触媒４の温度は上昇し難い。従って、酸化触媒４の温度上昇に伴うＮＯｘ触媒５の温度上昇も小さくなる。そして、このような場合は、ＮＯｘ触媒５にまで到達する燃料の量および排気中の酸素量が比較的多い量となる。その結果、ＮＯｘ触媒５において燃料が酸化することで生じる酸化熱の熱量が多くなる。
従って、ＮＯｘ触媒５に燃料が供給されているときと供給されていないときのＮＯｘ触媒５の温度差が大きくなる。つまり、酸化触媒４の劣化度合いが比較的高い状態でＮＯｘ還元制御が行われた場合は、図２のＬ２に示すように、ＮＯｘ触媒５の温度変化幅ΔＴｃが大きくなる。
そこで、本実施例においては、ＮＯｘ還元制御の実行時に、ＮＯｘ触媒５の温度変化幅ΔＴｃに基づいて酸化触媒４の劣化度合いを検出する。つまり、ＮＯｘ還元制御の実行時におけるＮＯｘ触媒５の温度変化幅ΔＴｃが大きいほど酸化触媒４の劣化度合いが大きいと判断する。
＜ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域の設定＞
次に、ＳＯｘ被毒回復制御の実行が禁止される内燃機関１の運転領域であるＳＯｘ被毒回復制御禁止領域の設定方法について図３に基づいて説明する。図３は、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を示す図である。図３において、領域Ｒ１が酸化触媒４の劣化度合いが比較的低いときのＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を表しており、領域Ｒ２が酸化触媒４の劣化度合いが比較的高いときのＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を表している。尚、図３においては、縦軸が内燃機関１の機関トルクＴｏｒｅを表しており、横軸が内燃機関１の機関回転数Ｎｅを表している。このように、本実施例において、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域は内燃機関１の機関トルクＴｏｒｅおよび機関回転数Ｎｅによって規定されている。本実施例において、内燃機関１の機関トルクＴｏｒｅは内燃機関１での燃料噴射量に基づいて算出され、内燃機関１の機関回転数はクランクポジションセンサ１１の検出値に基づいて算出される。
排気の温度が低いと酸化触媒４の温度も低くなる。そして、酸化触媒４の温度が低い状態では、ＳＯｘ被毒回復制御が実行され燃料が酸化触媒４に供給されても該燃料が酸化触媒４において酸化され難く、ＮＯｘ触媒５の温度をＳＯｘ還元温度まで昇温させることが困難な場合がある。そのため、図３に示すように、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域が、排気の温度が低い領域、即ち、機関トルクＴｏｒｅが低く且つ機関回転数Ｎｅが低い領域に定められている。
また、酸化触媒４においては、その劣化度合いが高くなるほど供給された燃料が酸化され難くなる。そこで、本実施例では、上述した方法で酸化触媒４の劣化度合いを検出し、検出された劣化度合いに基づいてＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を変更する。より詳しくは、図３に示すように、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域の機関トルクＴｏｒｅおよび機関回転数Ｎｅの最大値をより高い値に設定する。つまり、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、排気の温度がより高い運転領域までＳＯｘ被毒回復制御禁止領域が拡大される。
これによれば、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、ＳＯｘ被毒回復制御の実行が許可される排気の温度が高くなる。換言すれば、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、該酸化触媒４の温度がより高い状態でＳＯｘ被毒回復制御が実行される。従って、本実施例によれば、ＳＯｘ被毒回復制御を実行したときに、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘをより確実に還元させることが出来る。
また、本実施例によれば、ＮＯｘ触媒５をＳＯｘ還元温度まで昇温させることが困難な状態でＳＯｘ還元制御が実行されることが抑制される。そのため、不要な燃料添加弁６からの燃料添加が抑制される。従って、燃費の悪化を抑制することが出来る。また、燃料添加弁６から添加された燃料が酸化触媒４およびＮＯｘ触媒５をすり抜けて外部に放出されることも抑制することが出来る。
＜ＳＯｘ被毒回復制御のルーチン＞
ここで、本実施例に係るＳＯｘ被毒回復制御のルーチンについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏを読み込む。本実施例においては、上述したようにＮＯｘ還元制御の実行時に酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏが検出される。そして、検出された酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏがＥＣＵ１０に記憶される。Ｓ１０１では、このように記憶された酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏが読み込まれる。
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０２に進み、Ｓ１０１において読み込まれた酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏに基づいてＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を設定する。このとき、上述したように、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域の機関トルクＴｏｒｅおよび機関回転数Ｎｅの最大値が酸化触媒４の劣化度合いが高いほどより高い値に設定される。尚、本実施例においては、このＳ１０２を実行するＥＣＵ１０が、本発明に係る禁止領域設定手段に相当する。
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３に進み、ＳＯｘ被毒回復制御の実行条件が成立したか否か判別する。このとき、ＮＯｘ触媒５におけるＳＯｘ吸蔵量の推定値が所定量以上となったときにＳＯｘ被毒回復制御の実行条件が成立したと判断してもよい。Ｓ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０４に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ１０４において、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態がＳ１０２において設定されたＳＯｘ被毒回復制御禁止領域内であるか否かを判別する。Ｓ１０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０６に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０５に進む。
Ｓ１０５に進んだＥＣＵ１０は、燃料添加弁６からの間欠的な燃料添加を開始してＳＯｘ被毒回復制御を実行する。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。尚、本実施例においては、このＳ１０５を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る回復制御実行手段に相当する。
一方、Ｓ１０６に進んだＥＣＵ１０は、ＳＯｘ被毒回復制御の実行を禁止する。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
＜実施例２＞
本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成は実施例１と同様である。また、本実施例においても、実施例１と同様のＮＯｘ還元制御およびＳＯｘ被毒回復制御が行われる。また、本実施例においても、ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域が実施例１と同様の方法で設定される。
＜排気昇温制御＞
本実施例においては、ＳＯｘ被毒回復制御の実行条件が成立したときに内燃機関１の運転状態がＳＯｘ被毒回復制御禁止領域内にあるときは、内燃機関１の排気の温度を上昇させる排気昇温制御を実行する。そして、排気が昇温することで酸化触媒４の温度が上昇してからＳＯｘ被毒回復制御を実行する。
内燃機関１の運転状態がＳＯｘ被毒回復制御禁止領域内にあるときであっても、排気昇温制御を実行することによって排気を昇温させることで、燃料を十分に酸化することが可能な温度まで酸化触媒４の温度を上昇させることが出来る。従って、本実施例によれば、内燃機関１の運転状態がＳＯｘ被毒回復制御禁止領域内にあるときであっても、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘを還元することが可能となる。
尚、本実施例に係る排気昇温制御としては、内燃機関１において膨張行程時に副燃料噴射を実行する制御やスロットル弁７の開度を小さくする制御を例示することが出来る。また、排気通路２を流れる排気の一部を吸気通路３に導入するＥＧＲ装置が設けられている場合は、排気昇温制御として、吸気通路３に導入する排気（ＥＧＲガス）の量を増加させる制御を適用してもよい。
＜ＳＯｘ被毒回復制御のルーチン＞
ここで、本実施例に係るＳＯｘ被毒回復制御のルーチンについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本ルーチンにおけるＳ１０１からＳ１０５は、実施例１に係るＳＯｘ被毒回復制御のルーチンと同様である。そのため、これらのステップについては説明を省略し、Ｓ２０６からＳ２０８についてのみ説明する。
本ルーチンでは、Ｓ１０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０６に進む。Ｓ２０６において、ＥＣＵ１０は、排気昇温制御を実行する際の酸化触媒４の目標温度Ｔｃｔを、Ｓ１０１において読み込まれた該酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏに基づいて設定する。このとき、目標温度Ｔｃｔは酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏが高いほどより高い値に設定される。尚、目標温度Ｔｃｔは、酸化触媒４において燃料を十分に酸化することが可能となる温度である。即ち、酸化触媒４の温度が目標温度Ｔｃｔまで上昇した状態でＳＯｘ被毒回復制御を実行すると、ＮＯｘ触媒５の温度をＳＯｘ還元温度まで上昇させることが出来る。
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０７に進み、排気昇温制御を実行する。上記のように、酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏが高いほど目標温度Ｔｃｔがより高い値に設定されている。そのため、排気昇温制御の実行時においては、酸化触媒４の劣化度合いＤｃｃｏが高いほど排気をより高い温度に昇温させる。尚、本実施例においては、このＳ２０７を実行するＥＣＵ１０が、本発明に係る排気昇温制御実行手段に相当する。
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０８に進み、酸化触媒４の温度Ｔｃが目標温度Ｔｃｔ以上まで上昇したか否かを判別する。Ｓ２０８において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０８を繰り返す。
以上説明したルーチンによれば、ＳＯｘ被毒回復制御の実行条件が成立したときに内燃機関１の運転状態がＳＯｘ被毒回復制御禁止領域内にある場合、排気昇温制御が実行される。そして、酸化触媒４の温度が目標温度Ｔｃｔ以上まで上昇してからＳＯｘ被毒回復制御が実行される。
また、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、排気昇温制御によって排気がより高い温度に昇温され、それによって、酸化触媒４がより高い温度に昇温される。これにより、ＳＯｘ被毒回復制御を実行したときに、酸化触媒４にける燃料の酸化が不十分となることを抑制することが出来る。従って、ＮＯｘ触媒５に吸蔵されたＳＯｘをより確実に還元することが出来る。
尚、実施例１および２においては、本発明に係る排気浄化装置がＮＯｘ触媒５である場合について説明したが、ＮＯｘ触媒５に代えてフィルタを設けてもよい。この場合、燃料添加弁６から酸化触媒４に燃料を供給することで酸化触媒４を昇温させ、それによってフィルタを昇温させることでフィルタに捕集されたＰＭを除去するフィルタ再生制御が行われる。このフィルタ再生制御が本発明に係る回復制御に相当する。
また、フィルタ再生制御の実行が禁止されるフィルタ再生制御禁止領域を上記ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域と同様の方法で設定する。即ち、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、フィルタ再生制御禁止領域の機関トルクおよび機関回転数の最大値をより高い値に設定する。これにより、酸化触媒４の劣化度合いが高いほど、該酸化触媒４の温度がより高い状態でフィルタ再生制御が実行される。従って、本実施例によれば、フィルタ再生制御を実行したときに、フィルタに捕集されたＰＭをより確実に除去させることが出来る。
また、フィルタ再生制御の実行条件が成立したときに、内燃機関１の運転状態がフィルタ再生制御禁止領域内にあるときは、内燃機関１の排気の温度を上昇させる排気昇温制御を実行する。そして、排気が昇温することで酸化触媒４の温度が上昇してからフィルタ再生制御を実行する。これにより、内燃機関１の運転状態がフィルタ再生制御禁止領域内にあるときであっても、フィルタに捕集されたＰＭを除去することが可能となる。
実施例１および２においては、燃料添加弁６に代えて、内燃機関１において副燃料噴射を実行することで酸化触媒４に燃料を供給してもよい。
実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成図。 ＮＯｘ還元制御が実行されているときのＮＯｘ触媒の温度変化を示す図。 ＳＯｘ被毒回復制御禁止領域を示す図。 実施例１に係るＳＯｘ被毒回復制御のルーチンを示すフローチャート。 実施例２に係るＳＯｘ被毒回復制御のルーチンを示すフローチャート。
符号の説明
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・吸気通路
４・・・酸化触媒
５・・・吸蔵還元型ＮＯｘ触媒
６・・・燃料添加弁
７・・・スロットル弁
８・・・第一温度センサ
９・・・第二温度センサ
１０・・ＥＣＵ
１１・・クランクポジションセンサ

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置と、
    該排気浄化装置よりも上流側の排気通路に設けられた酸化機能を有する前段触媒と、
    該前段触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
    該還元剤供給手段によって前記前段触媒に還元剤を供給することで前記排気浄化装置を昇温させ、それによって前記排気浄化装置の機能を回復させる回復制御を実行する回復制御実行手段と、
    前記前段触媒の劣化度合いを検出する劣化度合い検出手段と、
    前記回復制御実行手段による回復制御の実行が禁止される前記内燃機関の運転領域である回復制御禁止領域を前記劣化度合い検出手段によって検出される前記前段触媒の劣化度合いに基づいて設定する禁止領域設定手段と、を備え、
    前記禁止領域設定手段は、前記前段触媒の劣化度合いが高いほど、回復制御禁止領域の機関トルクおよび機関回転数の最大値をより高い値に設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
  2. 前記内燃機関の排気を昇温させる排気昇温制御を実行する排気昇温制御実行手段をさらに備え、
    回復制御の実行条件が成立したときに前記内燃機関の運転状態が回復制御禁止領域内にある場合、前記排気昇温制御実行手段によって排気昇温制御を実行し、その後、前記回復制御実行手段によって回復制御実行することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。
  3. 前記排気昇温制御手段によって排気昇温制御を実行するときは、前記前段触媒の劣化度合いが高いほど前記内燃機関の排気をより高い温度まで昇温させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化システム。
  4. 前記排気浄化装置が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、
    前記回復制御が、前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘを還元させるＳＯｘ被毒回復制御であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
  5. 前記排気浄化装置がパティキュレートフィルタであって、
    前記回復制御が、前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するフィルタ再生制御であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
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