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JP2002038930A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JP2002038930A
JP2002038930A JP2000221548A JP2000221548A JP2002038930A JP 2002038930 A JP2002038930 A JP 2002038930A JP 2000221548 A JP2000221548 A JP 2000221548A JP 2000221548 A JP2000221548 A JP 2000221548A JP 2002038930 A JP2002038930 A JP 2002038930A
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exhaust
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大介 柴田
Soichi Matsushita
宗一 松下
Yukihiro Tsukasaki
之弘 塚崎
Hiroki Matsuoka
広樹 松岡
Kotaro Hayashi
孝太郎 林
Shinobu Ishiyama
忍 石山
Yasuhiko Otsubo
康彦 大坪
Hisafumi Magata
尚史 曲田
Akihiko Negami
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富久 小田
Yasuo Harada
泰生 原田
Tomoyuki Ono
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】触媒付きパティキュレートフィルタの温度上昇
を制御し、フィルタの熱劣化を防止する。 【解決手段】吸蔵還元型ＮＯx触媒１７を担持し排気中
に含まれる微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタ
１８と、このフィルタ１８に前記微粒子が堆積した場合
にこれを除去して前記フィルタを再生するフィルタ再生
手段としてのＥＣＵ９と、前記触媒がＮＯｘを吸収する
以外に排気中のＳＯxを吸収しその吸収分、前記触媒に
よるＮＯｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかど
うかを前記吸収したＳＯxの量を所定値と比較して判定
するＳ被毒判定手段としてのＥＣＵ９と、Ｓ被毒から前
記触媒を回復させるＳ被毒回復手段としてのＥＣＵ９を
備え、Ｓ被毒状態に前記触媒があると前記Ｓ被毒判定手
段によって判定された場合、前記フィルタ再生手段で微
粒子を除去してから前記Ｓ被毒回復手段によりＳ被毒か
ら前記触媒を回復させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、特に、排気中の窒素酸化物（以下特に断
らない限り「ＮＯｘ」という。）を除去する手段と排気
中の微粒子を除去する手段を有する排気浄化装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガスを浄化する排気浄化
装置として、リーンＮＯx触媒、三元触媒等の触媒をケ
ース内に包蔵する触媒コンバータや、排気中の煤や、未
燃燃料成分などの粒子状物質であるいわゆるパティキュ
レートマター（ＰarticulateMatter：以下特に断らない
限り「Ｐ．Ｍ．」という。）等の微粒子を除去するパテ
ィキュレートフィルタなどが知られている。
【０００３】リーンＮＯx触媒は、ディーゼルエンジン
等の圧縮着火式内燃機関やリーンバーンガソリンエンジ
ン等の希薄燃焼式内燃機関から排出される排気を浄化可
能な触媒であり、これには選択還元型ＮＯx触媒や吸蔵
還元型ＮＯx触媒等を例示できる。
【０００４】リーンＮＯx触媒のうち吸蔵還元型ＮＯx触
媒について述べると、吸蔵還元型ＮＯx触媒は、例えば
アルミナＡｌ2Ｏ3を担体とし、この担体上に例えばカリ
ウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ
のようなアルカリ金属と、バリウムＢａ、カルシウムＣ
ａ、のようなアルカリ土類と、ランタンＬａ、イットリ
ウムＹのような希土類の中から選ばれた少なくとも１つ
と、白金Ｐｔのような貴金属とを坦持して構成する。
【０００５】また吸蔵還元型ＮＯx触媒は、流入排気の
空燃比がリーンのときはＮＯxを吸収し、流入排気の酸
素濃度が低下するとそれまで吸収していたＮＯxを放出
するというＮＯxの吸放出作用を行う。
【０００６】前記圧縮着火式内燃機関や希薄燃焼式内燃
機関では、通常の運転時における排気の空燃比（以下
「排気空燃比」という。）がリーンであるから、吸蔵還
元型ＮＯx触媒をこれら内燃機関の排気浄化装置に適用
すると排気中のＮＯxがＮＯx触媒に吸収される。しか
し、その吸収能力には限界があるのでやがて飽和し、そ
れ以上吸収できなくなってＮＯxがリークしてしまう虞
がある。
【０００７】リーク回避のためにはＮＯx吸収能力を回
復させなければならない。そのためにはそれまで吸蔵還
元型ＮＯx触媒が吸収していたＮＯxを放出させて吸蔵還
元型ＮＯx触媒をＮＯｘ吸収前の元の状態に戻す必要が
ある。
【０００８】そのためには吸蔵還元型ＮＯx触媒が前記
飽和状態になる前に流入排気ガスの空燃比を所定タイミ
ングでリッチにして酸素濃度を極度に低下させて吸蔵還
元型ＮＯx触媒からＮＯｘを放出させることによりその
ＮＯx吸収能力を回復するようにしている（以下「吸蔵
還元型ＮＯx触媒の再生」という。）。
【０００９】しかし単なるＮＯｘの放出を行うだけでは
吸蔵還元型ＮＯx触媒の再生はできてもＮＯｘ触媒の本
来の機能であるＮＯｘ浄化ができないどころかエミッシ
ョンの悪化につながる。そこで排気ポートに備え付けの
ノズルから内燃機関の運転状態に応じて連続的あるいは
間欠的に機関燃料を噴射して当該機関燃料を還元剤とし
てＮＯｘ吸収剤に添加することで放出されたＮＯｘをＮ
2に還元し、もってＮＯｘ浄化を行う。
【００１０】ところで機関燃料には硫黄成分が含まれて
いるので燃焼すると硫黄酸化物（以下特に断らない限り
「ＳＯx」という。）を生成する。そして、ＳＯｘはＮ
Ｏxと同じメカニズムで吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収され
てしまう。すると吸蔵還元型ＮＯx触媒がＳＯxを吸収し
た分、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx浄化率が低下し、吸
蔵還元型ＮＯx触媒がその本来の機能であるＮＯx浄化に
支障を来す現象、いわゆるＳ被毒を生じる。Ｓ被毒状態
にある吸蔵還元型ＮＯx触媒は回復する必要があり、そ
のための処理を吸蔵還元型ＮＯx触媒のＳ被毒回復処理
という。
【００１１】Ｓ被毒回復処理を行うには、理論空燃比あ
るいはリッチ空燃比の排気を吸蔵還元型ＮＯx触媒に流
し触媒温度を例えば６００〜７００℃程度の高温にする
ことで行う。このような高温度にまで吸蔵還元型ＮＯx
触媒の温度を高めるのはＳＯxがＮＯｘよりも放出され
にくいという特質を有するからである。
【００１２】一方、圧縮着火式内燃機関であるディーゼ
ル機関においては、排気中に含まれる前記微粒子を除去
するために機関排気通路内に微粒子を捕集するパティキ
ュレートフィルタを配置することが周知である。
【００１３】捕集した微粒子をそのままにしておくとパ
ティキュレートフィルタが目詰まりを起こすのでこれを
除去する必要がある。そこで微粒子を含んでいない元の
状態にパティキュレートフィルタを戻す（フィルタの再
生）処理をパティキュレートフィルタの再生処理とい
う。パティキュレートフィルタの再生処理は微粒子を燃
焼することでおこなう。微粒子は例えば５００°C程度
以上の高温で焼却する。
【００１４】ところで微粒子の除去とともに排気中の有
害成分である炭化水素ＨＣ，一酸化炭素ＣＯ，窒素酸化
物ＮＯxをも同時に浄化する技術としてパティキュレー
トフィルタに触媒を坦持する技術が知られている。触媒
を坦持したパティキュレートフィルタを触媒付きパティ
キュレートフィルタという。
【００１５】しかし、微粒子は前記のごとく５００°C
程度以上の高温でなければ着火燃焼しない。よって触媒
付きパティキュレートフィルタで微粒子を捕集しても、
触媒付きパティキュレートフィルタは単に触媒とパティ
キュレートフィルタとを組み合わせただけのものにすぎ
ないから、微粒子が着火する前記温度に触媒付きパティ
キュレートフィルタがなければ微粒子はフィルタ表面上
に徐々に堆積してゆくばかりであって、そのまま放置し
ておけば前記のごとく目詰まりを起こして触媒付きパテ
ィキュレートフィルタは機能不全状態になる。
【００１６】ところがディーゼル機関の排気温度は、通
常、前記５００°Cよりも低い。よって当該パティキュ
レートフィルタを機関排気熱による昇温とは別の昇温手
段を用いて５００°C以上の温度に積極的にする必要が
ある。加えてディーゼルエンジンの排気温度では、６０
０〜７００℃程度の高温度を要する被毒回復処理にも支
障を来す。
【００１７】このため、排気温度を被毒回復処理ができ
る温度にまで上昇させる技術が例えば特開平１０−３０
６７１７号公報に開示されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、触媒付きパテ
ィキュレートフィルタに微粒子が堆積しているときに排
気空燃比をリッチ空燃比にしてＳ被毒回復のための高温
度の排気温度にすると、被毒回復に必要な温度よりも低
温度で燃焼する微粒子は一気に燃焼してしまいしかもそ
の量は堆積しているだけに多いため、多量の熱エネルギ
を生じてフィルタ温度を必要以上に上昇させてしまうこ
とが考えられる。この温度上昇はフィルタの熱劣化を誘
発し、もってＮＯx還元能力低下の要因となり得る。
【００１９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その解決しようとする課題は、触媒付きパティキ
ュレートフィルタから微粒子を予め除去することで煤等
の微粒子の燃焼を抑制し、触媒付きパティキュレートフ
ィルタの熱劣化を防止することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明内燃機関の排気浄化装置は次の手段を採用し
た。
【００２１】（１）本発明内燃機関の排気浄化装置は、
排気空燃比がリーンのときに排気中のＮＯxを吸収し排
気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸収していたＮＯ
xを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排気中に含まれる
微粒子を捕獲するフィルタと、このフィルタに前記微粒
子が堆積した場合にこれを除去して前記フィルタを再生
するフィルタ再生手段と、前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯ
ｘを吸収する以外に排気中のＳＯxを吸収しその吸収分
前記ＮＯｘ吸収剤によるＮＯｘ浄化率を低下させるＳ被
毒を生じているかどうかを判定するＳ被毒判定手段と、
Ｓ被毒から前記ＮＯｘ吸収剤を回復させるＳ被毒回復手
段とを備え、Ｓ被毒状態に前記ＮＯx吸収剤があると前
記Ｓ被毒判定手段によって判定された場合、前記フィル
タ再生手段で微粒子を除去してから前記Ｓ被毒回復手段
によりＳ被毒から前記ＮＯx吸収剤を回復させるように
した。
【００２２】ここで、内燃機関全体の制御を行うＥＣＵ
について簡単に述べるとともに、本発明の構成要素につ
いて説明する。
【００２３】ＥＣＵは、周知のごとくデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バスによって相互に接続した、
中央処理制御装置であるＣＰＵ，読み出し専用メモリで
あるＲＯＭ，ランダムアクセスメモリであるＲＡＭ，入
力ポート，出力ポート等からなる。
【００２４】入力ポートは、内燃機関や車輌に取り付け
た各種センサと電気的に接続され、これら各種センサの
出力信号が入力ポートを介してＥＣＵ内に入ると、これ
ら各センサに係るパラメータは一時的にＲＡＭに記憶さ
れる。
【００２５】そして、ＣＰＵは双方向性バスを通じてＲ
ＡＭに記憶しておいた前記パラメータを必要に応じて呼
び出し、これらのパラメータに基づいてＣＰＵが必要と
する演算処理を行い、この演算処理の結果、出力ポート
を介して内燃機関の各種構成部材が機能する。
【００２６】「ＮＯｘ吸収剤」としては、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を例示できる。
【００２７】「微粒子」としては、主として煤やＰ．
Ｍ．を例示できる。
【００２８】「フィルタ」としてはパティキュレートフ
ィルタを例示できる。
【００２９】「フィルタ再生手段」としては、フィルタ
の再生ができればどのようなものでもよいが、好適な例
としては、パティキュレートフィルタが捕集した微粒子
を内燃機関の排気ガス熱や内燃機関に備えた電気ヒータ
の熱利用によって焼却する手段を挙げられる。排気ガス
熱や電気ヒータ熱をどのようなタイミングでパティキュ
レートフィルタに供するかについては、内燃機関の運転
状態に応じて異なる。
【００３０】「Ｓ被毒判定手段」としては、ＮＯｘ吸収
剤によるＳＯx吸収量を所定値と比較して、ＮＯｘ吸収
剤がＳ被毒の状態にあるかどうかを判定するように設定
したアプリケーションプログラムを挙げられる。前記ア
プリケーションプログラムの実行はＣＰＵによってなさ
れＣＰＵの属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵをＳ被
毒判定手段ということができる。
【００３１】「Ｓ被毒回復手段」としては、ＮＯｘ吸収
剤の温度を例えば６００〜７００℃程度の高温に保持し
つつ理論空燃比あるいはリッチ空燃比の排気をＮＯｘ吸
収剤に流せるように設定したアプリケーションプログラ
ムを挙げられる。前記アプリケーションプログラムの実
行はＣＰＵによってなされＣＰＵの属性はＥＣＵにあ
る。よって、ＥＣＵをＳ被毒回復手段ということができ
る。
【００３２】「内燃機関」としては、希薄燃焼式内燃機
関であるリーンバーンガソリンエンジンや圧縮着火式内
燃機関であるディーゼルエンジンを例示できる。
【００３３】このような構成の本発明内燃機関の排気浄
化装置では、Ｓ被毒判定手段によって前記ＮＯx吸収剤
がＳ被毒の状態にあると判定された場合、フィルタ再生
手段で微粒子をまず除去する。そしてこの除去が終了し
た後にＳ被毒回復手段によってＮＯx吸収剤をＳ被毒か
ら回復させる。
【００３４】このようにすることでＮＯx吸収剤をＳ被
毒から回復させる必要を生じた場合にはすでに微粒子が
除去された状態にあるから微粒子を燃焼しようにも微粒
子の燃焼はできない。よって微粒子の燃焼に起因したパ
ティキュレートフィルタの温度上昇はありえず、よって
フィルタは熱劣化しない。
【００３５】（２）本発明内燃機関の排気浄化装置は、
排気空燃比がリーンのときに排気中のＮＯxを吸収し排
気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸収していたＮＯ
xを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排気中に含まれる
微粒子を捕獲するフィルタと、このフィルタに前記微粒
子が堆積した場合にこれを除去して前記フィルタを再生
するフィルタ再生手段と、前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯ
ｘを吸収する以外に排気中のＳＯxを吸収しその吸収分
前記ＮＯｘ吸収剤によるＮＯｘ浄化率を低下させるＳ被
毒を生じているかどうかを判定するＳ被毒判定手段と、
Ｓ被毒状態に前記ＮＯx吸収剤があると前記Ｓ被毒判定
手段によって判定された場合、前記フィルタ再生手段に
よる微粒子の除去状態に基づいて前記フィルタのを昇温
制御を行うフィルタ昇温制御手段とを有する。
【００３６】ここで「ＮＯｘ吸収剤」、「微粒子」、
「フィルタ」、「フィルタ再生手段」「Ｓ被毒判定手
段」および「内燃機関」は、（１）項で述べたものと同
じある。
【００３７】「フィルタ昇温制御手段」としては、フィ
ルタ再生手段による微粒子の除去状態に基づいて前記フ
ィルタの昇温制御を行えるように設定したアプリケーシ
ョンプログラムを例示できる。前記アプリケーションプ
ログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵの属性は
ＥＣＵにあるので、ＥＣＵをフィルタ昇温制御手段とい
うことができる。
【００３８】この場合、前記ＮＯx吸収剤がＳ被毒状態
にあると前記Ｓ被毒判定手段によって判定されると、前
記フィルタ再生手段による微粒子の除去状態に基づいて
フィルタ昇温制御手段によりフィルタの昇温制御をす
る。この結果、成り行き任せの微粒子の燃焼を回避でき
るため、微粒子の急激な燃焼によるフィルタの温度上昇
を抑制し、もってフィルタの熱劣化を防止できる。 （３）本発明内燃機関の排気浄化装置は、排気空燃比が
リーンのときに排気中のＮＯxを吸収し排気中の酸素濃
度が低下するとそれまで吸収していたＮＯxを放出する
ＮＯx吸収剤を担持しかつ排気中に含まれる微粒子を捕
獲するフィルタと、このフィルタに前記微粒子が堆積し
た場合にこれを除去して前記フィルタを再生するフィル
タ再生手段と、前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収す
る以外に排気中のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ
吸収剤によるＮＯｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じて
いるかどうかを判定するＳ被毒判定手段と、Ｓ被毒状態
に前記ＮＯx吸収剤があると前記Ｓ被毒判定手段によっ
て判定された場合、前記フィルタに堆積されている微粒
子の量に基づいて前記フィルタの昇温率を変化させるフ
ィルタ昇温率制御手段とを有する。
【００３９】ここで「ＮＯｘ吸収剤」、「微粒子」、
「フィルタ」、「フィルタ再生手段」「Ｓ被毒判定手
段」および「内燃機関」は、（１）項で述べたものと同
じある。
【００４０】「フィルタ昇温率制御手段」としては、Ｓ
被毒状態にＮＯx吸収剤があるとＳ被毒判定手段によっ
て判定された場合、フィルタに堆積されている微粒子の
量に基づいてフィルタの昇温率を変化させるように設定
したアプリケーションプログラムを挙げられる。前記ア
プリケーションプログラムの実行はＣＰＵによってなさ
れＣＰＵの属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵをフィ
ルタ昇温率制御手段ということができる。
【００４１】この場合、フィルタに堆積されている微粒
子の量を考慮してフィルタの昇温率を変化させてゆけ
ば、徐々に微粒子を燃焼させることができるので、フィ
ルタが熱劣化を誘発する温度以上にはなり難い。 （４）そして前記フィルタ昇温率制御手段は、前記フィ
ルタの昇温率を微粒子の量に比例させる昇温制御を行う
ものであることが好ましい。換言すると、フィルタに堆
積した微粒子の堆積量が多いときは少ないときと比べて
昇温率を小さくする。
【００４２】フィルタに微粒子が多く堆積していると微
粒子は一気に燃えてしまう。しかしフィルタの昇温率を
微粒子の量に合わせて加減すれば微粒子が連鎖的に一気
に燃えしてしまうことを回避できるので、フィルタが熱
劣化を誘発する温度以上になることを有効に防止でき
る。 （５）本発明内燃機関の排気浄化装置は、排気空燃比が
リーンのときに排気中のＮＯxを吸収し排気中の酸素濃
度が低下するとそれまで吸収していたＮＯxを放出する
ＮＯx吸収剤を担持しかつ排気中に含まれる微粒子を捕
獲するフィルタと、このフィルタに前記微粒子が堆積し
た場合にこれを除去して前記フィルタを再生するフィル
タ再生手段と、前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収す
る以外に排気中のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ
吸収剤によるＮＯｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じて
いるかどうかを判定するＳ被毒判定手段と、前記ＮＯx
吸収剤を担持する前記フィルタに向けてＮＯx還元用の
還元剤を供給する還元剤供給手段と、前記ＮＯｘ吸収剤
に前記所定値以上のＳＯxが吸収されていると前記Ｓ被
毒判定手段により判定された場合、前記フィルタの温度
が所定温度になるまでは前記還元剤供給手段から特定量
の還元剤を供給するが前記所定温度にフィルタの温度が
達した後は前記特定量よりも多い還元剤を供給する還元
剤供給量制御手段とを有する。ここで「ＮＯｘ吸収
剤」、「微粒子」、「フィルタ」、「フィルタ再生手
段」「Ｓ被毒判定手段」および「内燃機関」は、（１）
項で述べたものと同じある。
【００４３】「還元剤供給手段」としては、機関燃料を
噴出するノズルおよびその関連部材である燃料ポンプ，
燃料パイプ，ノズルから噴射される機関燃料量を制御す
る制御弁を例示できる。
【００４４】「還元剤供給量制御手段」としては、ＮＯ
ｘ吸収剤に前記所定値以上のＳＯxが吸収されているも
のとＳ被毒判定手段により判定された場合、ＮＯx吸収
剤の温度が所定温度になるまでは前記還元剤供給手段か
ら特定量の還元剤を供給するが前記所定温度に達した後
は前記特定量よりも多い還元剤を供給するように設定し
たアプリケーションプログラムを挙げられる。前記アプ
リケーションプログラムの実行はＣＰＵによってなされ
ＣＰＵの属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵを還元剤
供給量制御手段ということができる。
【００４５】この場合、還元剤供給手段によりフィルタ
に供給された還元剤の量が多いと当該還元剤の燃焼によ
って一気に微粒子が燃えてしまい急激にフィルタの温度
を上げるのでフィルタの熱劣化を招来する虞がある。し
かし、還元剤が少なければ還元剤の燃焼も少ないため、
微粒子の一気燃えを抑制し、微粒子は漸次燃焼してゆく
ようになるのでフィルタの熱劣化を防止することができ
る。よって、前記所定温度にフィルタの温度が達した時
にタイミングよく微粒子の燃焼が終了できるようにして
おけばすでに微粒子はフィルタに堆積していないので前
記特定量よりも多い還元剤、すなわちＮＯxの還元浄化
に本来必要な還元剤を供給しても微粒子の一気燃えに起
因したフィルタの熱劣化は生じない上、フィルタの再生
処理を実行するに必要な温度よりも高温な被毒回復処理
を実行するに必要な温度にまで触媒付きパティキュレー
トフィルタの温度を高めることができる。この結果、Ｓ
被毒回復処理も効率的に行える。 （６）本発明内燃機関の排気浄化装置は、排気空燃比が
リーンのときに排気中のＮＯxを吸収し排気中の酸素濃
度が低下するとそれまで吸収していたＮＯxを放出する
ＮＯx吸収剤を担持しかつ排気中に含まれる微粒子を捕
獲するフィルタと、このフィルタに堆積した微粒子の量
を検出する堆積微粒子量検出手段と、前記ＮＯx吸収剤
が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中のＳＯxを吸収し
その吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮＯｘ浄化率を低下
させるＳ被毒を生じた場合にＳ被毒から前記ＮＯｘ吸収
剤を回復させるＳ被毒回復手段と、前記堆積微粒子量検
出手段が所定量以上に微粒子が堆積していることを検出
した場合、前記Ｓ被毒回復手段によるＳ被毒回復処理を
停止するＳ被毒回復処理停止手段とを有する。
【００４６】ここで「ＮＯｘ吸収剤」、「微粒子」、
「フィルタ」、「Ｓ被毒回復手段」および「内燃機関」
は、（１）項で述べたものと同じある。「堆積微粒子量
検出手段」としては機関運転状態の履歴からＮＯｘ吸収
剤に吸収されたＮＯx量を推定するように設定したアプ
リケーションプログラムを挙げられる。前記アプリケー
ションプログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵ
の属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵを堆積微粒子量
検出手段ということができる。
【００４７】「所定量」とは、微粒子の堆積量が当該所
定量以上に堆積した状態でＳ被毒回復手段によるＳ被毒
回復処理を実行すると、フィルタの熱劣化を誘発し、も
ってＮＯx還元能力低下の要因となり得る限界量を意味
する。「Ｓ被毒回復処理停止手段」としては所定量以上
に微粒子が堆積していることを前記堆積微粒子量検出手
段が検出した場合、前記Ｓ被毒回復手段によるＳ被毒回
復処理を停止するように設定したアプリケーションプロ
グラムを挙げられる。前記アプリケーションプログラム
の実行はＣＰＵによってなされＣＰＵの属性はＥＣＵに
ある。よって、ＥＣＵをＳ被毒回復処理停止手段という
ことができる。
【００４８】この場合、堆積微粒子量検出手段が所定量
以上に微粒子が堆積していることを検出した場合にはＳ
被毒回復処理停止手段によりＳ被毒回復処理を停止する
ので、当該停止後、微粒子が酸化除去されてからＳ被毒
回復手段によってＳ被毒回復処理を行えばＳ被毒回復の
ための高温度に排気温度がならないので微粒子の燃焼に
起因したフィルタの熱劣化を防止することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】まず、図１を参照して内燃機関の
排気浄化装置の全体構成を説明する。
【００５０】エンジン１は圧縮着火式内燃機関である直
列４気筒ディーゼルエンジンを例示する。そしてこのエ
ンジン１の各気筒の燃焼室には、吸気管３、および吸入
分岐管であるインテークマニホルド２を介して吸気が導
入される。
【００５１】吸気管３の始端にはエアクリーナ４を設け
てあり、吸気管３の途中には、エアフローメータ５，タ
ーボチャージャ６のコンプレッサ６ａ，インタークーラ
７，吸気絞り弁であるスロットルバルブ８を設けてあ
る。
【００５２】エアフローメータ５はエアクリーナ４を介
して吸気管３に流入する新気の空気量に応じた出力信号
をＥＣＵ９に出力する。ＥＣＵ９はデジタルコンピュー
タからなり、双方向バスによって相互に接続されたＲＯ
Ｍ（リードオンリメモリ），ＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ），ＣＰＵ（セントラルプロセッサユニット），
入力ポート，出力ポート等を具備し、エンジン１全体の
制御を行う。
【００５３】そしてエアフローメータ５の出力信号が入
力ポートを介してＥＣＵ９に入るとその出力信号に基づ
いてＣＰＵが吸入空気量Ｇａを演算する。
【００５４】また、エンジン１の各気筒の燃焼室にはそ
れぞれ燃料噴射弁であるインジェクタ１０から燃料（軽
油）が噴射される。この燃料は、図示しない燃料タンク
から燃料ポンプ１２によってポンプアップされコモンレ
ール１１を介してインジェクタ１０に供給される。イン
ジェクタ１０による燃料噴射量も内燃機関の運転状態に
基づいてＣＰＵが算出する。
【００５５】燃料ポンプ１２はエンジン１の図示しない
クランクシャフトによって駆動される。また各インジェ
クタ１０の開弁時期および開弁期間は、エンジン１の運
転状態に応じてＥＣＵ９によって制御される。
【００５６】また、エンジン１の各気筒の燃焼室で生じ
た排気ガスは、各気筒の排気ポート１３を結ぶ複数の枝
通路をまとめた形態の排気集合管であるエキゾーストマ
ニホルド１４に排出される。ここで、エンジン１の気筒
番号を、図１中右端に配置された気筒を１番気筒＃１と
して、左側へ順に、２番気筒＃２，３番気筒＃３とし、
図中左端に配置された気筒を４番気筒＃４とする。
【００５７】また、気筒＃１〜４の排気ポートに対応す
る前記枝通路をそれぞれ符合１４１から１４４を用いて
示す。
【００５８】エキゾーストマニホルド１４において４番
気筒＃４に対向する部位すなわちエキゾーストマニホル
ド１４の一端部分には、当該部分および排気管１６上に
設置した過給機であるターボチャージャ６を接続する接
続管１５を配管してある。接続管１５によって排気ガス
をターボチャージャ６のタービン６ｂに導く。タービン
６ｂは排気ガスによって回転しタービン６ｂと連結して
あるコンプレッサ６ａを作動して吸気を昇圧する。な
お、排気ポート１３から排気管１６の終端までを機関排
気通路ということにする。
【００５９】排気ガスはタービン６ｂを経由して排気管
１６におけるタービン６ｂの設置箇所よりも下流側に排
出された図示しないマフラーを経由して大気に排出され
る。排気管１６の途中には、吸蔵還元型ＮＯx触媒（Ｎ
Ｏｘ吸収剤）１７を担持した触媒付きパティキュレート
フィルタ（以下特に断らない限り単に「パティキュレー
トフィルタ」という。）１８を備えている。吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７については後で詳述する。
【００６０】そして排気管１６のうちパティキュレート
フィルタ１８の上流側近傍には、パティキュレートフィ
ルタ１８の直前の排気圧力を検出する圧力センサ１２０
を取り付けてあり、パティキュレートフィルタ１８の下
流側近傍にはパティキュレートフィルタ１８直後の排気
圧力を検出する圧力センサ１３０を取り付けてある。圧
力センサ１２０と圧力センサ１３０とからパティキュレ
ートフィルタ１８の前後差圧Ｐｄを実測する。なおＰｄ
を以降実測によるパティキュレートフィルタ１８の前後
差圧ということにする。
【００６１】なお、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の代
わりに選択還元型ＮＯx触媒を用いてもよい。
【００６２】また、エンジン１のシリンダヘッド３０に
は、４番気筒＃４の排気ポート１３に臨ませて燃料添加
ノズル１９を取り付けてある。換言すれば、燃料添加ノ
ズル１９をエキゾーストマニホルド１４の一端部分に最
寄りの一気筒である４番気筒＃４の排気ポートに設置し
燃料添加ノズル１９には、燃料ポンプ１２でポンプアッ
プされた燃料が、燃料パイプ２０およびシリンダヘッド
３０に設けた燃料通路２１を介して供給可能になってお
り、燃料パイプ２０の途中に設けた制御弁２２により燃
料添加ノズル１９から吐出される燃料の量を制御する。
なお、制御弁２２はＥＣＵ９によりその開閉および開度
制御を行う。
【００６３】図２は図１のＩＩ−ＩＩ線縦断面であり、
図２からわかるように、燃料添加ノズル１９はその吐出
口から噴射する燃料が接続管１５に向かうように取り付
けてある。
【００６４】この実施の形態において、燃料ポンプ１
２，燃料パイプ２０，燃料添加ノズル１９から噴射され
る機関燃料量を制御する制御弁２２，燃料通路２１，燃
料添加ノズル１９は、還元剤供給手段を構成する。な
お、還元剤としては、一般に、機関燃料を使用する場合
が多い。よって還元剤供給手段は燃料添加手段と同義で
ある。またこの実施形態では内燃機関がディーゼルエン
ジンであるのでその燃料である例えば軽油を還元剤とし
て使用する。
【００６５】そして、制御弁２２の作動制御延いては燃
料添加ノズル１９からの燃料噴射は、周知のアプリケー
ションプログラムによって実行され、このアプリケーシ
ョンプログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵの
属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵを還元剤供給量制
御手段という。
【００６６】前記燃料添加ノズル１９から還元剤が吐出
するので燃料添加ノズル１９を還元剤供給手段の吐出口
ということもできる。還元剤供給手段の吐出口である燃
料添加ノズル１９は、機関排気通路のうち吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７の設置箇所よりも上流に設けられているの
で吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に燃料添加がなされるよう
になる。また前記還元剤供給手段による燃料添加の要否
は次に述べる燃料添加判断手段によって判断する。
【００６７】燃料添加判断手段とは、機関運転状態の履
歴からＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯx量を推定し、そ
の推定ＮＯx量が予め設定した所定値に達したときに燃
料添加時期と判断するように設定された周知のアプリケ
ーションプログラムを挙げられる。このアプリケーショ
ンプログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵの属
性はＥＣＵ９にある。よって、ＥＣＵ９のことを燃料添
加判断手段ということもできる。
【００６８】その燃料の添加量をどれだけかにするかは
推定ＮＯx量によって異なり、その推定ＮＯｘ量に合わ
せて所定時間だけ還元剤供給手段を作動して所定量の燃
料を排気ガス中に供給し、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に
流入する排気ガス中の酸素濃度を低下させ、吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７に吸収されたＮＯxを放出させ、Ｎ2に還
元する。
【００６９】また、エキゾーストマニホルド１４におい
て１番気筒＃１に対向する部位である他端部分には、排
気ガスの一部を吸気系に戻すための排気還流管（以下、
ＥＧＲ管と略す）２３の一端口である排気吸込口２３ａ
を接続してあり、ＥＧＲ管２３の他端は吸気系を構成す
るインテークマニホルド２に接続してある。この他端部
分に排気吸込口２３ａを接続することで当該部分に各気
筒から流入した排気ガスが集合する。
【００７０】またＥＧＲ管２３の途中にはＥＧＲクーラ
２４とＥＧＲバルブ２５を設けてある。
【００７１】ＥＧＲクーラ２４はＥＧＲガスと機関冷却
液との間で熱交換を行う熱交換器であり、その内部には
機関冷却液が通る図示しない機関冷却液管路とこの機関
冷却液管路にＥＧＲガスが直に接した状態でＥＧＲガス
を通す図示しないＥＧＲガス通路管を備えている。そし
て、機関冷却液が前記機関冷却液管路を流れている時に
ＥＧＲガスが機関冷却液管路に接することでＥＧＲガス
の温度を吸収しＥＧＲガスの温度を下げる。
【００７２】ＥＧＲバルブ２５は、エンジン１の運転状
態に応じてＥＣＵ９によって開度制御され、ＥＧＲ率を
制御する。ＥＧＲ管２３とＥＧＲクーラ２４とＥＧＲバ
ルブ２５は排気再循環装置（ＥＧＲ）１００を構成す
る。
【００７３】また、排気管１６においてパティキュレー
トフィルタ１８の直ぐ下流には、パティキュレートフィ
ルタ１８から流出する排気ガスの温度（以下「フィルタ
下流側排気温度」という。）Ｔｃに対応した出力信号を
出力し、この出力信号を入力ポートを介してＥＣＵ９に
入れる排気温センサ１７ａを設けてある。排気温センサ
１７ａによりパティキュレートフィルタ１８に担持され
ている触媒が有効に機能するかどうかの判断の目安とな
る活性温度等、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に関する温度
やパティキュレートフィルタ１８の温度を検出する。な
お、排気温センサ１７ａの代わりにパティキュレートフ
ィルタ１８自体に温度センサを設けることで吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７に関する温度を検出するようにしてもよ
い。
【００７４】そして、ＣＰＵは、エンジン１の運転状態
（エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷Ｔｅなどから
特定）に基づいて要求されるＳ被毒回復に必要な温度
（以下「最終目標温度」という。）Ｔｆになるまでの間
パティキュレートフィルタ１８を昇温させるために必要
な燃料添加ノズル１９からの燃料添加量Ｑａｄやフィル
タ下流側排気温度Ｔｃを求める。Ｑａｄの添加により上
昇するであろうパティキュレートフィルタ１８の見込み
温度を符号Ｔｕ１で示す。またフィルタ下流側排気温度
Ｔｃと前記吸入空気量Ｇａとからパティキュレートフィ
ルタ１８の前後差圧Ｐｄ’を演算によって予測する。こ
の差圧Ｐｄ’のことを以降「予測差圧Ｐｄ’」という。
パティキュレートフィルタ１８の予測差圧Ｐｄ’と前記
フィルタ下流側排気温度Ｔｃ，吸入空気量Ｇａおよびパ
ティキュレートフィルタ１８の実測前後差圧Ｐｄとを基
本要因とした、パティキュレートフィルタ１８への微粒
子の堆積量マップ（図示せず）からパティキュレートフ
ィルタ１８に堆積している微粒子の堆積量Ｇｐを推定す
る。微粒子の堆積量Ｇｐと微粒子の単位あたり発熱量の
積から堆積している微粒子がすべて燃焼した際の総発熱
量（総エネルギ量）Ｅｐを求められる。この総発熱量Ｅ
ｐをパティキュレートフィルタ１８の熱容量で除せば総
発熱量Ｅｐによる触媒昇温Ｔｄを演算できる。そして、
この総発熱量Ｅｐによる触媒昇温Ｔｄを、フィルタに熱
劣化を誘発する温度である限界温度Ｔｍから差し引くこ
とで、時間経過に連れてパティキュレートフィルタ１８
に逐次堆積している微粒子がすべて燃焼した場合に発す
る熱エネルギをパティキュレートフィルタ１８の昇温量
に、換言すれば、パティキュレートフィルタ１８には吸
蔵還元型ＮＯx触媒が担持されているので、吸蔵還元型
ＮＯx触媒の昇温量に変換することで、パティキュレー
トフィルタ１８が熱劣化しない限界の温度（以下「瞬時
昇温目標温度」という。）Ｔｉを求めることができる。
【００７５】また、瞬時昇温目標温度Ｔｉから最終目標
温度Ｔｆにまでパティキュレートフィルタ１８を昇温さ
せるのに要する温度Ｔｕ２は、前記Ｑａｄの添加により
上昇する見込み温度Ｔｕ１から最終目標温度Ｔｆと瞬時
昇温目標温度Ｔｉを差し引くことで求められる。前記Ｔ
ｕ２を求めたら前記燃料添加量Ｑａｄをもとに計算した
瞬時昇温パラメータＱａｄ’を求める。瞬時昇温パラメ
ータＱａｄ’は、燃料添加量Ｑａｄと、温度Ｔｕ２を前
記見込み温度Ｔｕ１で除したものとを乗ずることで求め
る燃料添加量のことである。
【００７６】パティキュレートフィルタ１８の予測差圧
Ｐｄ’と前記パティキュレートフィルタ１８の実測前後
差圧Ｐｄとの差圧がある一定値を越えるとパティキュレ
ートフィルタの１８熱劣化等の異常出現とみなす。ここ
で前記一定値とは、パティキュレートフィルタ１８に熱
劣化等の異常を出現させる限界値のことである。
【００７７】また、ＥＣＵ９の入力ポートには、アクセ
ル開度センサ２６からの入力信号と、クランク角センサ
２７からの入力信号が入る。アクセル開度センサ２６は
スロットルバルブ８の開度に比例した出力電圧をＥＣＵ
９に出力し、ＥＣＵ９はアクセル開度センサ２６の出力
信号に基づいてエンジン負荷Ｔｅを演算する。クランク
角センサ２７はクランクシャフトが一定角度回転する毎
に出力パルスをＥＣＵ９に出力し、ＥＣＵ９はこの出力
パルスに基づいてエンジン回転数Ｎｅを演算する。
【００７８】これらエンジン負荷Ｔｅとエンジン回転数
Ｎｅによってエンジン１の運転状態が判別され、ＥＣＵ
９はその運転状態に応じてインジェクタ１０の開弁時
期、開弁期間を制御する。
【００７９】パティキュレートフィルタ１８に収容され
た吸蔵還元型ＮＯx触媒１７は、例えばアルミナ（Ａｌ
２Ｏ３）を担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ，
ナトリウムＮａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのような
アルカリ金属，バリウムＢａ，カルシウムＣａのような
アルカリ土類，ランタンＬａ，イットリウムＹのような
希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔのよう
な貴金属とが担持されてなる。
【００８０】このＮＯx触媒１７は、排気空燃比が理論
空燃比よりもリーンのときはＮＯxを吸収し、排気空燃
比が理論空燃比あるいはそれよりもリッチになって流入
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxをＮ
Ｏ2またはＮＯとして放出するＮＯxの吸放出作用を行
う。そして、ＮＯx触媒１７から放出されたＮＯx（ＮＯ
2またはＮＯ）は直ちに排気ガス中の未燃ＨＣやＣＯと
反応してＮ2に還元される。
【００８１】したがって、排気空燃比を適宜に制御すれ
ば排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯxを浄化できることに
なる。
【００８２】尚、ここでは排気空燃比は、排気管１６の
うちＮＯx触媒１７を含むパティキュレートフィルタ１
８の上流側箇所やエンジン燃焼室，吸気通路等にそれぞ
れ供給された空気量の合計と燃料（炭化水素）量の合計
の比を意味するものとする。したがって、パティキュレ
ートフィルタ１８よりも上流箇所の排気管１６内に燃
料，還元剤あるいは空気が供給されない場合には、排気
空燃比はエンジン燃焼室内に供給される混合気の空燃比
に一致する。
【００８３】ところで、ディーゼルエンジンの場合は、
ストイキ（理論空燃比：Ａ／Ｆ＝１４〜１５）よりもは
るかにリーン域で燃焼を行うので、通常の機関運転状態
ではＮＯx触媒１７に流入する排気ガスの空燃比は非常
にリーンであり、排気ガス中のＮＯxはＮＯx触媒１７に
吸収され、ＮＯx触媒１７から放出されるＮＯx量は極め
て少なくなる。
【００８４】一方ガソリンエンジンの場合は、燃焼室に
供給する混合気をストイキまたはリッチ空燃比にするこ
とにより排気ガスの空燃比を理論空燃比またはリッチ空
燃比にし、排気ガス中の酸素濃度を低下させて、ＮＯx
触媒に吸収されているＮＯxを放出することができる。
しかし、ディーゼルエンジンにおいてはその燃焼室に供
給する混合気をストイキまたはリッチ空燃比にすると、
燃焼の際に煤が発生するなどの問題がありよってガソリ
ン車なみの空燃比での使用はできない。
【００８５】したがって、ディーゼルエンジンでは、Ｎ
Ｏx触媒のＮＯx吸収能力が飽和する前に所定のタイミン
グで、排気ガス中に還元剤を供給して排気ガス中の酸素
濃度を低下し、ＮＯx触媒１７が吸収していたＮＯxを放
出し還元する必要がある。
【００８６】そのため、この実施の形態では、ＥＣＵ９
によりエンジン１の運転状態の履歴からＮＯx触媒１７
が吸収していたＮＯx量を推定し、その推定ＮＯx量が予
め設定しておいた所定値に達したときに、所定時間だけ
制御弁２２を開弁して所定量の燃料を燃料添加ノズル１
９から排気ガス中に噴射し、ＮＯx触媒１７に流入する
排気ガス中の酸素濃度を低下させ、ＮＯx触媒に吸収さ
れていたＮＯxを放出し、Ｎ2に還元する。すなわちエン
ジン１の作動状態に応じて前記還元剤供給手段による燃
料添加実行の要否を判断する。
【００８７】この判断は、ＥＣＵのＲＯＭに記憶され、
還元剤供給手段の作動制御を実現する図示しない周知の
アプリケーションプログラムの採用によって実現する。
そしてこのアプリケーションプログラムの実行にあたっ
てエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｔｅの関数として
予めＲＯＭ内に記憶してあるエンジン回転数−負荷マッ
プを適用する。
【００８８】詳しくは、エンジン１の作動状態に基づい
てエンジン回転数−負荷マップからＥＧＲ管を介した再
循環ガスの循環割合であるＥＧＲ率を求め、この求めた
ＥＧＲ率がある所望の範囲にある場合はＣＰＵが燃料添
加実行時と判断して燃料添加ノズル１９から軽油等の還
元剤を排気ガス中に噴射し、当該所望の範囲にない時は
燃料添加非実行時と判断して燃料添加ノズル１９からの
還元剤の噴射を止める。このような燃料添加実行判断は
ＣＰＵやＲＯＭに属するアプリケーションプログラムや
前記マップに基づいてなされ、ＣＰＵやＲＯＭの属性は
ＥＣＵにあるので、ＥＣＵ９のことを燃料添加判断手段
ということにする。
【００８９】燃料添加判断手段であるＥＣＵ９により燃
料添加要の判断がされた場合には燃料添加ノズル１９が
放出する還元剤の吐出力を燃料ポンプのポンプ圧を高め
ることで増大するとともに燃料添加ノズル１９は燃料を
接続管１５に向かって噴射する。前記燃料添加判断手段
であるＥＣＵ９によって燃料添加の実行時と判断された
時に燃料添加ノズル１９の動力（吐出力）を高める装置
として、前記燃料ポンプ１２およびこのポンプ１２の作
動制御を行うＥＣＵ９を還元剤吐出力増大手段というこ
とにする。
【００９０】エンジン１には触媒付きパティキュレート
フィルタ１８を備えているので、何ら対策を施さねば従
来技術で述べたごとき問題を生じ得る。
【００９１】そこで、この第１実施形態では、次の手段
を講じることによって触媒付きパティキュレートフィル
タ１７から微粒子を予め除去することで微粒子の燃焼を
抑制し、触媒付きパティキュレートフィルタ１８の熱劣
化を防止する。
【００９２】すなわち、パティキュレートフィルタ１８
に微粒子が堆積した場合にこれを除去してパティキュレ
ートフィルタ１８を再生するフィルタ再生手段と、パテ
ィキュレートフィルタ１８が担持する吸蔵還元型ＮＯx
触媒１７がＮＯｘを吸収する以外に排気中のＳＯxを吸
収しその吸収分吸蔵還元型ＮＯx触媒１７によるＮＯｘ
浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかどうかを前記
吸収したＳＯxの量を所定値と比較して判定するＳ被毒
判定手段と、Ｓ被毒から吸蔵還元型ＮＯx触媒１７を回
復させるＳ被毒回復手段とを備え、Ｓ被毒状態に吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７があるというＳ被毒判定手段による
判定がされた場合、フィルタ再生手段で微粒子を除去し
てからＳ被毒回復手段によりＳ被毒から吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７を回復させるようにしている。
【００９３】詳述する。
【００９４】フィルタ再生手段としては、パティキュレ
ートフィルタ１８の再生ができればどのようなものでも
よいが、好適には、パティキュレートフィルタ１８が捕
集した微粒子をエンジン１の排気ガス熱や内燃機関に備
えた電気ヒータの熱利用によって焼却する手段を挙げら
れる。排気ガス熱や電気ヒータ熱をどのようなタイミン
グでパティキュレートフィルタに供するかについては、
エンジン１の運転状態に応じて異なる。
【００９５】Ｓ被毒判定手段としては、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７によるＳＯx吸収量を所定値と比較して、吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７がＳ被毒の状態にあるかどうかを
判定するように設定したアプリケーションプログラムを
挙げられる。前記アプリケーションプログラムの実行は
ＣＰＵによってなされＣＰＵの属性はＥＣＵにある。よ
って、ＥＣＵをＳ被毒判定手段ということができる。
【００９６】Ｓ被毒回復手段としては、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７の温度を例えば６００〜７００℃程度の高温
に保持しつつ理論空燃比あるいはリッチ空燃比の排気を
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に流せるように設定したアプ
リケーションプログラムを挙げられる。前記アプリケー
ションプログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵ
の属性はＥＣＵにある。よって、ＥＣＵをＳ被毒回復手
段ということができる。
【００９７】所定値とは、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７が
Ｓ被毒を生じる限界値を意味する。すなわち当該所定値
以上に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７がＳＯxを吸収するとＳ
被毒を生じ得る値である。
【００９８】このような構成の本発明内燃機関の排気浄
化装置では、Ｓ被毒判定手段であるＥＣＵ９によって前
記吸蔵還元型ＮＯx触媒１７がＳ被毒の状態にあると判
定された場合、フィルタ再生手段で微粒子をまず除去す
る。そしてこの除去が終了した後にＳ被毒回復手段によ
って吸蔵還元型ＮＯx触媒１７をＳ被毒から回復させ
る。
【００９９】このようにすることで吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７をＳ被毒から回復させる必要を生じた場合にはす
でに微粒子が除去された状態にあるから微粒子を燃焼し
ようにも微粒子の燃焼はできない。よって微粒子の燃焼
に起因したパティキュレートフィルタの温度上昇はあり
えず、よってフィルタは熱劣化しない。
【０１００】次に図３のフローチャートを用いて第１実
施形態に係るエンジン１の排気浄化装置の作動制御実行
ルーチンを実現するためのプログラムを説明する。
【０１０１】このプログラムは、以下に述べるステップ
１０１〜ステップ１０４からなる。また、これらのステ
ップからなるプログラムは、ＥＣＵ９のＲＯＭに記憶し
てあり必要に応じて呼び出される。前記各ステップにお
ける処理は、すべてＥＣＵ９のＣＰＵによる。なお、記
号Ｓを用い、例えばステップ３０１であればＳ３０１と
省略して示す。
【０１０２】＜Ｓ３０１＞ 吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
がＳ被毒の状態にあり、よってＳ被毒回復処理を行う必
要があるかどうかを判定する。
【０１０３】吸蔵還元型ＮＯx触媒１７がＳ被毒の状態
にあるかどうかは、エンジン１の負荷Ｔｅと回転数Ｎｅ
に基づいて単位時間当たりの吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
へのＳＯxとＮＯxの吸収量を予めＥＣＵ１１のＲＯＭに
格納した数値マップ（図示せず）から算出する。この算
出値が所定値以上となったかどうかでＳ被毒状態の有無
を判定する。Ｓ３０１で肯定判定した場合はＳ３０２に
進み、否定判定した場合はこの処理を終了する。
【０１０４】＜Ｓ３０２＞ フィルタの再生処理を実行
する。
【０１０５】＜Ｓ３０３＞ フィルタの再生処理が終了
したかどうか、すなわち微粒子が燃焼し微粒子の堆積が
解消されたかどうかを判定し、肯定判定すればＳ３０４
に進み否定判定した場合はＳ３０２に戻ってこの処理を
繰り返す。
【０１０６】＜Ｓ３０４＞ Ｓ被毒回復処理を実行す
る。 （応用例１）フィルタ再生手段による微粒子の除去状態
に基づいて前記フィルタの昇温制御を行うフィルタ昇温
制御手段を備えるようにしてもよい。
【０１０７】フィルタ昇温制御手段としては、フィルタ
再生手段による微粒子の除去状態に基づいて前記フィル
タの昇温制御を行えるように設定したアプリケーション
プログラム（図示せず）を例示できる。前記アプリケー
ションプログラムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵ
の属性はＥＣＵにあるので、ＥＣＵをフィルタ昇温制御
手段ということができる。
【０１０８】この場合も前記ＮＯx吸収剤がＳ被毒状態
にあると前記Ｓ被毒判定手段によって判定されると、前
記フィルタ再生手段による微粒子の除去状態に基づいて
フィルタ昇温制御手段によりパティキュレートフィルタ
１８の昇温制御をする。この結果、成り行き任せの微粒
子の燃焼を回避できるため、微粒子の急激な燃焼による
フィルタの温度上昇を抑制し、もってパティキュレート
フィルタ１８の熱劣化を防止できる。 （応用例２）パティキュレートフィルタ１８に堆積され
ている微粒子の量に基づいて前記フィルタの昇温率を変
化させるフィルタ昇温率制御手段とを有するようにして
もよい。
【０１０９】フィルタ昇温率制御手段としては、Ｓ被毒
状態にＮＯx吸収剤があるとＳ被毒判定手段によって判
定された場合、パティキュレートフィルタ１８に堆積さ
れている微粒子の量に基づいてフィルタの昇温率を変化
させるように設定したアプリケーションプログラム（図
示せず）を挙げられる。前記アプリケーションプログラ
ムの実行はＣＰＵによってなされＣＰＵの属性はＥＣＵ
にある。よって、ＥＣＵをフィルタ昇温率制御手段とい
うことができる。
【０１１０】この場合もパティキュレートフィルタ１８
に堆積されている微粒子の量を考慮してパティキュレー
トフィルタ１８の昇温率を変化させてゆけば、徐々に微
粒子を燃焼させることができるので、パティキュレート
フィルタ１８が熱劣化を誘発する温度以上にはなり難
い。よってパティキュレートフィルタ１８の熱劣化を防
止できる。
【０１１１】そして前記フィルタ昇温率制御手段は、前
記パティキュレートフィルタ１８の昇温率を微粒子の量
に比例させる昇温制御を行うものであることが好まし
い。換言すると、パティキュレートフィルタ１８に堆積
した微粒子の堆積量が多いときは少ないときと比べて昇
温率を小さくする。
【０１１２】パティキュレートフィルタ１８に微粒子が
多く堆積していると微粒子は一気に燃えてしまう。しか
しパティキュレートフィルタ１８の昇温率を微粒子の量
に合わせて加減すれば微粒子が連鎖的に一気燃えしてし
まうことを回避できるので、パティキュレートフィルタ
１８が熱劣化を誘発する温度以上になることを有効に防
止できる。 （応用例３）前記吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に前記所定
値以上のＳＯxが吸収されていると前記Ｓ被毒判定手段
により判定された場合、前記パティキュレートフィルタ
１８の温度が所定温度になるまでは前記還元剤供給手段
から特定量の還元剤を供給するが前記所定温度にパティ
キュレートフィルタ１８の温度が達した後は前記特定量
よりも多い還元剤を前記還元剤供給量制御手段で供給す
るようにしてもよい。
【０１１３】この場合、還元剤供給手段によりパティキ
ュレートフィルタ１８に供給された還元剤の量が多いと
当該還元剤の燃焼によって一気に微粒子が燃えてしまい
急激にパティキュレートフィルタ１８の温度を上げるの
でパティキュレートフィルタ１８の熱劣化を招来する虞
がある。しかし、還元剤が少なければ還元剤の燃焼も少
ないため、微粒子の一気燃えを抑制し、微粒子は漸次燃
焼してゆくようになる。よってパティキュレートフィル
タ１８の熱劣化を防止することができる。よって、前記
所定温度にパティキュレートフィルタ１８の温度が達し
た時にタイミングよく微粒子の燃焼が終了できるように
しておけばすでに微粒子はパティキュレートフィルタ１
８に堆積していないので前記特定量よりも多い還元剤、
すなわちＮＯxの還元浄化に本来必要な還元剤を供給し
ても微粒子の一気燃えに起因したフィルタの熱劣化は生
じない上、パティキュレートフィルタ１８の再生処理を
実行するに必要な温度よりも高温な被毒回復処理を実行
するに必要な温度にまで触媒付きパティキュレートフィ
ルタ１８の温度を高めることができる。この結果、Ｓ被
毒回復処理も効率的に行える 〔第２の実施の形態〕次に、第２実施形態における内燃
機関の排気浄化装置を説明する。
【０１１４】この第２実施形態に係るエンジンが第１実
施形態に係るエンジン１と異なる点は、パティキュレー
トフィルタ１８の再生処理を行うに際し、パティキュレ
ートフィルタ１８が捕集して堆積した微粒子の量（以下
「堆積微粒子量」という。）を推定し、当該堆積微粒子
量に基づいて予めＥＣＵ９のＲＯＭに記憶してある数値
マップを使用して燃料添加量を算出している点にある。
【０１１５】よって、他の構成については、第１実施形
態のものと同じであるので、当該同一部分については第
１実施形態を参照されたい。
【０１１６】図４のフローチャートおよびこのフローチ
ャートを補足する図５〜７のフローチャートを用いて第
２実施形態に係るエンジン１の排気浄化装置の作動制御
実行ルーチンを実現するためのプログラムを説明する。
【０１１７】図４のフローチャートを用いて説明するプ
ログラムは、以下に述べるＳ４０１〜Ｓ４０７からな
る。また、これらのステップからなるプログラムは、Ｅ
ＣＵ１１のＲＯＭに記憶してあり必要に応じて呼び出さ
れる。前記各ステップにおける処理は、すべてＥＣＵ９
のＣＰＵによる。
【０１１８】＜Ｓ４０１＞ 吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
がＳ被毒の状態にあり、よってＳ被毒回復処理を行う必
要があるかどうかを判定する。
【０１１９】吸蔵還元型ＮＯx触媒１７がＳ被毒の状態
にあるかどうかは、エンジン１の負荷Ｔｅと回転数Ｎｅ
に基づいて単位時間当たりの吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
へのＳＯxとＮＯxの吸収量を予めＥＣＵ１１のＲＯＭに
格納した数値マップ（図示せず）から算出する。この算
出値が所定値以上となったかどうかでＳ被毒状態の有無
を判定する。Ｓ４０１で肯定判定した場合はＳ４０２に
進み、否定判定した場合はこの処理を終了する。
【０１２０】＜Ｓ４０２＞ 微粒子堆積量Ｇｐを推定す
る。微粒子堆積量Ｇｐを推定するにあたり、図５のフロ
ーチャートを参照して微粒子堆積量Ｇｐを推定するため
のプログラムを説明する。
【０１２１】図５のフローチャートを用いて説明するプ
ログラムは、以下に述べるＳ５０１〜Ｓ５０５の処理か
らなる。また、これらのステップからなるプログラム
は、ＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶してあり必要に応じて呼
び出される。前記各ステップにおける処理は、すべてＥ
ＣＵ９のＣＰＵによる。
【０１２２】＜Ｓ５０１＞ パティキュレートフィルタ
１８の上下流に設置した圧力センサ１２０、１３０でパ
ティキュレートフィルタ１８の前後の圧力を実測し、実
測によるパティキュレートフィルタ１８の前後差圧Ｐｄ
を算出する。
【０１２３】＜Ｓ５０２＞ 温度センサ１７ａで計測し
たフィルタ（触媒）温度Ｔｃおよびエアフロメータ６で
計測した吸入空気量Ｇａからフィルタ前後の予測差圧Ｐ
ｄ’を求める。
【０１２４】＜Ｓ５０３＞ 予測差圧Ｐｄ’と実測差圧
Ｐｄとの差（Ｐｄ'−Ｐｄ）が０よりも大きいかどうか
を判断する。つまり予測差圧Ｐｄ’のほうが実測差圧Ｐ
ｄよりも大きいかどうかを判断する。そして肯定判定す
ればＳ５０４に進み、否定判定すればＳ５０５に進む。
【０１２５】＜Ｓ５０４＞ フィルタ下流側排気温度Ｔ
ｃ、吸入空気量Ｇａ、予測差圧Ｐｄ’、実測差圧Ｐｄに
基づいて予めＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶しておいた微粒
子の堆積量マップを使用してパティキュレートフィルタ
１８に堆積している微粒子の堆積量Ｇｐを推定する。よ
ってＳ５０４を堆積した微粒子の量を検出する堆積微粒
子量検出手段ということができる。Ｓ５０４を含むプロ
グラムはＲＯＭに記憶されＲＯＭの属性はＥＣＵにある
のでＥＣＵを堆積した微粒子の量を検出する堆積微粒子
量検出手段ということもできる。
【０１２６】＜Ｓ５０５＞ Ｓ５０３で求めたＰｄ'−
Ｐｄの値が零以下でかつ所定値よりも大きい場合はパテ
ィキュレートフィルタ１８の劣化等の異常を生じている
ものとみなし、Ｓ被毒回復処理を停止する。よってＳ５
０５をＳ被毒回復手段によるＳ被毒回復処理を停止する
Ｓ被毒回復処理停止手段ということができる。Ｓ５０５
を含むプログラムはＲＯＭに記憶されＲＯＭの属性はＥ
ＣＵにあるのでＥＣＵをＳ被毒回復処理停止手段という
こともできる。
【０１２７】よって前記所定値はパティキュレートフィ
ルタ１８の劣化等の異常を引き起こす限界値を意味する
数値である。
【０１２８】話を図４に戻す。
【０１２９】Ｓ４０２で微粒子堆積量Ｇｐを求めたら次
のＳ４０３に進む。
【０１３０】＜Ｓ４０３＞ 瞬時昇温目標温度Ｔｉを計
算する。
【０１３１】瞬時昇温目標温度Ｔｉを推定するにあた
り、図６のフローチャートを参照して瞬時昇温目標温度
Ｔｉを算出するためのプログラムを説明する。
【０１３２】図６のフローチャートを用いて説明するプ
ログラムは、以下に述べるＳ６０１〜Ｓ６０４の処理か
らなる。また、これらのステップからなるプログラム
は、ＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶してあり必要に応じて呼
び出される。前記各ステップにおける処理は、すべてＥ
ＣＵ９のＣＰＵによる。
【０１３３】＜Ｓ６０１＞ パティキュレートフィルタ
１８に堆積している微粒子量の堆積量Ｇｐを求める（図
５参照）。
【０１３４】＜Ｓ６０２＞ Ｓ６０１で求めた微粒子の
堆積量Ｇｐと微粒子の単位あたり発熱量の積から堆積し
ている微粒子がすべて燃焼した際の総発熱量（総エネル
ギ量）Ｅｐを求める。
【０１３５】なお、微粒子の発熱量は予め実験により求
めておく。
【０１３６】＜Ｓ６０３＞ Ｓ６０２で求めた総発熱量
Ｅｐをパティキュレートフィルタ１８の熱容量で割って
触媒昇温Ｔｄを演算する。
【０１３７】なお、パティキュレートフィルタ１８の熱
容量は予め実験により求めておく。
【０１３８】また、フローチャートではパティキュレー
トフィルタをＰ．Ｆ．と簡略してある。
【０１３９】＜Ｓ６０４＞ Ｓ６０３で求めた触媒昇温
Ｔｄをフィルタに熱劣化を誘発する温度である限界温度
Ｔｍから差し引いて瞬時昇温目標温度Ｔｉを求める。
【０１４０】話を図４に戻す。
【０１４１】＜Ｓ４０４＞ 昇温パラメータＱａｄ’を
計算する。昇温パラメータＱａｄ’を算出するにあた
り、図７のフローチャートを参照して昇温パラメータＱ
ａｄ’を算出するためのプログラムを説明する。
【０１４２】図７のフローチャートを用いて説明するプ
ログラムは、以下に述べるＳ７０１〜Ｓ７０４の処理か
らなる。また、これらのステップからなるプログラム
は、ＥＣＵ１１のＲＯＭに記憶してあり必要に応じて呼
び出される。前記各ステップにおける処理は、すべてＥ
ＣＵ９のＣＰＵによる。
【０１４３】＜Ｓ７０１＞エンジン１の運転状態に基づ
いて要求されるＳ被毒回復に必要な最終目標温度Ｔｆに
なるまでパティキュレートフィルタ１８を昇温させるた
めに必要な燃料添加ノズル１９からの燃料添加量Ｑａｄ
を求める。
【０１４４】＜Ｓ７０２＞Ｓ７０１で求めた燃料添加量
Ｑａｄの添加により上昇するであろうパティキュレート
フィルタ１８の見込み温度Ｔｕ１を求める。
【０１４５】＜Ｓ７０３＞瞬時昇温目標温度Ｔｉから最
終目標温度Ｔｆにまでパティキュレートフィルタ１８を
昇温させるのに要する温度Ｔｕ２を燃料添加量Ｑａｄの
添加により上昇する見込み温度Ｔｕ１から最終目標温度
Ｔｆと瞬時昇温目標温度Ｔｉを差し引くことで求める。
【０１４６】＜Ｓ７０４＞Ｓ７０３で求めたＴｕ２を求
めたらこのＴｕ２を前記見込み温度Ｔｕ１で除した値を
前記燃料添加量Ｑａｄと乗ずることで瞬時昇温パラメー
タＱａｄ’を求める。
【０１４７】話を図４に戻す。
【０１４８】＜Ｓ４０５＞ 瞬時昇温目標温度Ｔｉと最
終昇温目標温度Ｔｆとが等しいかどうか判定し、肯定判
定の場合はＳ４０７に進み、否定判定した場合はＳ４０
６に進む。
【０１４９】＜Ｓ４０６＞ 一定期間パティキュレート
フィルタ１８を昇温した後にＳ４０２に戻り、Ｓ４０５
で肯定判定するまでこれを繰り返す。
【０１５０】＜Ｓ４０７＞ 微粒子は全て燃焼し以降は
微粒子の燃焼によるパティキュレートフィルタ１８の昇
温はないとしてＳ被毒回復制御を行いこのルーチンを終
了する。
【０１５１】この場合、堆積微粒子量検出手段であるＥ
ＣＵ９が所定量以上に微粒子が堆積していることを検出
した場合にはＳ被毒回復処理停止手段であるＥＣＵ９に
よりＳ被毒回復処理を停止するので、当該停止後、微粒
子が酸化除去されてからＳ被毒回復手段であるＥＣＵ９
によってＳ被毒回復処理を行えばＳ被毒回復のための高
温度に排気温度がならないので微粒子の燃焼に起因した
パティキュレートフィルタ１８の熱劣化を防止すること
ができる。
【０１５２】
【発明の効果】本出願内燃機関の排気浄化装置によれ
ば、触媒付きパティキュレートフィルタから微粒子を予
め除去することで煤等の微粒子の燃焼を抑制し、触媒付
きパティキュレートフィルタの熱劣化を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明内燃機関の排気浄化装置を適用した内燃
機関の全体構成を示す図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】第１実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の
作動制御実行ルーチンを実現するためのプログラムを説
明するフローチャート
【図４】第２実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の
作動制御実行ルーチンを実現するためのプログラムを説
明するフローチャート
【図５】図４を補足するフローチャート
【図６】図４を補足するフローチャート
【図７】図４を補足するフローチャート
【符号の説明】
１…エンジン ２…インテークマニホルド ３…吸気管 ４…エアクリーナ ５…エアフローメータ ６…ターボチャージャ ６ａ…コンプレッサ ６ｂ…タービン ９…ＥＣＵ（Ｓ被毒判定手段、Ｓ被毒回復手段、フィル
タ昇温率制御手段、フィルタ昇温制御手、還元剤供給量
制御手段、Ｓ被毒回復処理停止手段、堆積微粒子量検出
手段） １０…インジェクタ １１…コモンレール １２…燃料ポンプ（還元剤供給手段） １３…排気ポート １４…エキゾーストマニホルド １５…接続管 １６…排気管 １７…吸蔵還元型ＮＯx触媒（ＮＯx吸収剤） １７ａ…排気温センサ １８…触媒付きパティキュレートフィルタ（フィルタ） １９…燃料添加ノズル（還元剤供給手段） ２０…燃料パイプ（還元剤供給手段） ２１…燃料通路（還元剤供給手段） ２２…制御弁（還元剤供給手段） ２３…ＥＧＲ管 ２４… ＥＧＲクーラ ２５…ＥＧＲバルブ ２６…アクセル開度センサ ２７…クランク角センサ ３０…シリンダヘッド １００…排気再循環装置 １２０…圧力センサ １３０…圧力センサ １４１…枝通路 １４２…枝通路 １４３…枝通路 １４４…枝通路 Ｅｐ…微粒子の堆積量と微粒子の単位あたり発熱量の積
から堆積している微粒子がすべて燃焼した際の総発熱量 Ｇｐ…パティキュレートフィルタに堆積している微粒子
の堆積量 Ｇａ…吸入空気量 Ｎｅ…エンジン回転数 Ｐｄ…パティキュレートフィルタの前後差圧 Ｐｄ’…パティキュレートフィルタの前後差圧 Ｐｄ…パティキュレートフィルタの実測前後差圧 Ｑａｄ…最終目標温度Ｔｆになるまでの間パティキュレ
ートフィルタを昇温させるために必要な燃料添加ノズル
からの燃料添加量 Ｑａｄ’…燃料添加量 Ｔｃ…フィルタ下流側排気温度 Ｔｅ…エンジン負荷 Ｔｆ…最終目標温度 Ｔｕ１…Ｑａｄの添加により上昇するであろうパティキ
ュレートフィルタの見込み温度 Ｔｄ…総発熱量による触媒昇温 Ｔｆ…最終目標温度 Ｔｉ…パティキュレートフィルタが熱劣化しない限界の
温度（瞬時昇温目標温度） Ｔｍ…フィルタに熱劣化を誘発する温度である限界温度 Ｔｕ２…瞬時昇温目標温度から最終目標温度にまでパテ
ィキュレートフィルタを昇温させるのに要する温度 ＃１…１番気筒 ＃２…２番気筒 ＃３…３番気筒 ＃４…４番気筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１ Ｆ０１Ｎ 3/08 Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ 3/08 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＫ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ １０１Ｂ １０３Ｃ １０３Ｂ (72)発明者 松下 宗一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 塚崎 之弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 松岡 広樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 林 孝太郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石山 忍 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大坪 康彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 曲田 尚史 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 根上 秋彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小田 富久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 原田 泰生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小野 智幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA01 CA01 CA04 CB02 CB04 DA04 DA13 EA06 3G091 AA10 AA11 AA12 AA18 AB09 AB13 BA08 BA10 BA11 BA14 BA28 BA33 CA18 CB02 CB03 DA02 DB06 DC01 EA01 EA05 EA07 EA08 EA17 EA19 EA32 FB10 FC01 GB02Z GB03Z GB05Z GB06Z HB05 HB06 3G301 HA02 HA11 HA13 HA15 JA24 JA25 LB01 LC01 MA11 ND01 NE01 NE13 PA01Z PA11Z PB03Z PB05Z PD11Z PD12Z PD14Z PE03Z PF03Z 4D048 AA06 AA14 AB02 AB03 AB07 AC02 BB02 BB14 BC01 BD01 BD03 CC47 CC53 CD05 DA01 DA02 DA03 DA10 DA13 DA20 EA04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気空燃比がリーンのときに排気中のＮ
    Ｏxを吸収し排気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸
    収していたＮＯxを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排
    気中に含まれる微粒子を捕獲するフィルタと、 このフィルタに前記微粒子が堆積した場合にこれを除去
    して前記フィルタを再生するフィルタ再生手段と、 前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中
    のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮ
    Ｏｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかどうかを
    判定するＳ被毒判定手段と、 Ｓ被毒から前記ＮＯｘ吸収剤を回復させるＳ被毒回復手
    段とを備え、 Ｓ被毒状態に前記ＮＯx吸収剤があると前記Ｓ被毒判定
    手段によって判定された場合、前記フィルタ再生手段で
    微粒子を除去してから前記Ｓ被毒回復手段によりＳ被毒
    から前記ＮＯx吸収剤を回復させる内燃機関の排気浄化
    装置。
  2. 【請求項２】 排気空燃比がリーンのときに排気中のＮ
    Ｏxを吸収し排気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸
    収していたＮＯxを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排
    気中に含まれる微粒子を捕獲するフィルタと、 このフィルタに前記微粒子が堆積した場合にこれを除去
    して前記フィルタを再生するフィルタ再生手段と、 前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中
    のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮ
    Ｏｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかどうかを
    判定するＳ被毒判定手段と、 Ｓ被毒状態に前記ＮＯx吸収剤があると前記Ｓ被毒判定
    手段によって判定された場合、前記フィルタ再生手段に
    よる微粒子の除去状態に基づいて前記フィルタのを昇温
    制御を行うフィルタ昇温制御手段とを有する内燃機関の
    排気浄化装置。
  3. 【請求項３】 排気空燃比がリーンのときに排気中のＮ
    Ｏxを吸収し排気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸
    収していたＮＯxを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排
    気中に含まれる微粒子を捕獲するフィルタと、 このフィルタに前記微粒子が堆積した場合にこれを除去
    して前記フィルタを再生するフィルタ再生手段と、 前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中
    のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮ
    Ｏｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかどうかを
    判定するＳ被毒判定手段と、 Ｓ被毒状態に前記ＮＯx吸収剤があると前記Ｓ被毒判定
    手段によって判定された場合、前記フィルタに堆積され
    ている微粒子の量に基づいて前記フィルタの昇温率を変
    化させるフィルタ昇温率制御手段とを有する内燃機関の
    排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記フィルタ昇温率制御手段は、前記フ
    ィルタの昇温率を微粒子の量に比例させる昇温制御を行
    うことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気浄化
    装置。
  5. 【請求項５】 排気空燃比がリーンのときに排気中のＮ
    Ｏxを吸収し排気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸
    収していたＮＯxを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排
    気中に含まれる微粒子を捕獲するフィルタと、 このフィルタに前記微粒子が堆積した場合にこれを除去
    して前記フィルタを再生するフィルタ再生手段と、 前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中
    のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮ
    Ｏｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じているかどうかを
    判定するＳ被毒判定手段と、 前記ＮＯx吸収剤を担持する前記フィルタに向けてＮＯx
    還元用の還元剤を供給する還元剤供給手段と、 前記ＮＯｘ吸収剤に前記所定値以上のＳＯxが吸収され
    ていると前記Ｓ被毒判定手段により判定された場合、前
    記フィルタの温度が所定温度になるまでは前記還元剤供
    給手段から特定量の還元剤を供給するが前記所定温度に
    フィルタの温度が達した後は前記特定量よりも多い還元
    剤を供給する還元剤供給量制御手段とを有する内燃機関
    の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】 排気空燃比がリーンのときに排気中のＮ
    Ｏxを吸収し排気中の酸素濃度が低下するとそれまで吸
    収していたＮＯxを放出するＮＯx吸収剤を担持しかつ排
    気中に含まれる微粒子を捕獲するフィルタと、 このフィルタに堆積した微粒子の量を検出する堆積微粒
    子量検出手段と、 前記ＮＯx吸収剤が前記ＮＯｘを吸収する以外に排気中
    のＳＯxを吸収しその吸収分前記ＮＯｘ吸収剤によるＮ
    Ｏｘ浄化率を低下させるＳ被毒を生じた場合にＳ被毒か
    ら前記ＮＯｘ吸収剤を回復させるＳ被毒回復手段と、 前記堆積微粒子量検出手段が所定量以上に微粒子が堆積
    していることを検出した場合、前記Ｓ被毒回復手段によ
    るＳ被毒回復処理を停止するＳ被毒回復処理停止手段と
    を有する内燃機関の排気浄化装置。
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