JP4650245B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられたパティキュレートフィルタ及び吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。

内燃機関においては、排気通路に吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）を設置する場合がある。ＮＯｘ触媒は、周囲雰囲気が酸化雰囲気であるときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、周囲雰囲気が還元雰囲気であるときに吸蔵していたＮＯｘを放出及び還元する触媒である。

このようなＮＯｘ触媒が排気通路に設けられている場合、該ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵量がある程度の量となったときに、ＮＯｘを還元すべくＮＯｘ還元制御が実行される。このＮＯｘ還元制御は、ＮＯｘ触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とする、即ち、ＮＯｘ触媒に還元剤を供給すると共に排気の空燃比を低下させることで行われる。

また、特許文献１には、ＮＯｘ還元制御が実行されたときのＮＯｘ触媒からのＮＯｘ還元量に基づいて該ＮＯｘ触媒の劣化を判定する技術が開示されている。

特許文献２には、ＮＯｘ触媒に還元剤が供給されない期間から該ＮＯｘ触媒に還元剤が供給される期間に移行した後、所定期間は、ＮＯｘ触媒より下流側の排気通路における排気のＮＯｘ濃度に基づく該ＮＯｘ触媒の劣化判定を禁止する技術が開示されている。

また、ＮＯｘ触媒に加えて、排気中の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：以下、ＰＭと称する）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、フィルタと称する）を排気通路に設置する場合がある。この場合、ＮＯｘ触媒は、フィルタより上流側の排気通路に配置されたり、フィルタに担持されたりした状態で設置される。

フィルタが排気通路に設けられた場合、該フィルタの温度を上昇させることで、該フィルタに捕集されたＰＭを酸化させ除去するフィルタ再生制御が行われる。
特許第３４１２４７２号公報 特開２００２−２２１０２８号公報 特許第３４３０８７９号公報 特開２００３−１４８１３６号公報 特開２００２−９７９３８号公報

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられたフィルタとＮＯｘ触媒とを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、ＮＯｘ触媒の劣化をより正確に判定することが可能な技術を提供することを課題とする。

第一の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、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタに担持されているか、もしくは、該パティキュレートフィルタより上流側の前記排気通路に設けられている吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、
前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を昇温させることで前記パティキュレートフィルタの温度を所定再生温度にまで上昇させ、それによって、該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を実行するフィルタ再生制御実行手段と、
前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給すると共に該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比を所定還元空燃比にまで低下させることで、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元するＮＯｘ還元制御を実行するＮＯｘ還元制御実行手段と、
前記内燃機関の運転状態の履歴に基づいて前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、
前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御が実行されたときに前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出され還元されたＮＯｘの量であるＮＯｘ還元量を推定するＮＯｘ還元量推定手段と、
前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御を実行し、そのときに前記ＮＯｘ還元量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元量と前記ＮＯｘ吸蔵量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元制御実行開始時のＮＯｘ吸蔵量との差が所定量以上であるときは前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する劣化判定手段と、を備え、
前記フィルタ再生制御実行手段によってフィルタ再生制御が実行されているときは、前記劣化判定手段による前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の劣化判定の実行を禁止することを特徴とする。

ここで、所定再生温度は、フィルタに捕集されたＰＭを酸化させ除去することが可能であって且つ該フィルタの劣化を過剰に促進させる可能性が低い温度である。また、所定還元空燃比は、内燃機関が通常に運転されているときの排気の空燃比よりも低い空燃比であって、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘが放出および還元されることが可能な空燃比である。

また、所定量は、ＮＯｘ触媒が劣化していない状態であれば該ＮＯｘ触媒に吸蔵され且つＮＯｘ還元制御実行時に還元される量のＮＯｘが、ＮＯｘ還元制御によって還元されていないと判断することが出来る閾値となる値である。

本発明においては、フィルタ再生制御が実行される場合、フィルタ再生制御が実行されていない場合に比べてＮＯｘ触媒の温度が高くなる。そのため、フィルタ再生制御の実行時はフィルタ再生制御が実行されていない場合に比べてＮＯｘ触媒に吸蔵されるＮＯｘの量が減少する。その結果、フィルタ再生制御が実行されているときにＮＯｘ還元制御を実行すると、フィルタ再生制御が実行されていないときにＮＯｘ還元制御を実行した場合に比べて還元されるＮＯｘの量が減少する。

そのため、フィルタ再生制御が実行されているときに、フィルタ再生制御が実行されていない場合と同様に劣化判定手段によってＮＯｘ触媒の劣化判定を行った場合、該ＮＯｘ触媒の劣化判定を正確に行うことが困難となる虞がある。

本発明によれば、フィルタ再生制御が実行されているときはＮＯｘ触媒の劣化判定の実行が禁止される。つまり、ＮＯｘ触媒の劣化判定はフィルタ再生制御が実行されていないときに実行されることになる。これにより、ＮＯｘ触媒の劣化をより正確に判定することが可能となる。

第二の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、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタに担持されているか、もしくは、該パティキュレートフィ
ルタより上流側の前記排気通路に設けられている吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、
前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を昇温させることで前記パティキュレートフィルタの温度を所定再生温度にまで上昇させ、それによって、該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を実行するフィルタ再生制御実行手段と、
前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給すると共に該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比を所定還元空燃比にまで低下させることで、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元するＮＯｘ還元制御を実行するＮＯｘ還元制御実行手段と、
前記内燃機関の運転状態の履歴に基づいて前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、
前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御が実行されたときに前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出され還元されたＮＯｘの量であるＮＯｘ還元量を推定するＮＯｘ還元量推定手段と、
前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御を実行し、そのときに前記ＮＯｘ還元量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元量と前記ＮＯｘ吸蔵量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元制御実行開始時のＮＯｘ吸蔵量との差が所定量以上であるときは前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する劣化判定手段と、を備え、
前記フィルタ再生制御実行手段によってフィルタ再生制御が実行されているときに前記劣化判定手段による前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の劣化判定を実行する場合、フィルタ再生制御が実行されていないときに該劣化判定を実行する場合に比べて前記所定量をより少ない量に設定することを特徴とする。

本発明に係る所定再生温度および所定還元空燃比、第一の発明と同様の値である。

上述したように、フィルタ再生制御が実行されているときは、フィルタ再生制御が実行されていないときに比べてＮＯｘ触媒に吸蔵されるＮＯｘの量が減少する。その結果、このときにＮＯｘ還元制御が実行されると、フィルタ再生制御が実行されていない状態でＮＯｘ還元制御が実行された場合に比べて還元されるＮＯｘの量が減少する。

そのため、本発明のようにＮＯｘ触媒の劣化判定の閾値となる所定量を変更することで、ＮＯｘ触媒の劣化をより正確に判定することが可能となる。また、本発明によれば、フィルタ再生制御の実行中においてもＮＯｘ触媒の劣化判定をより正確に行うことが出来る。

尚、上記第一および第二の発明において、ＮＯｘ還元量推定手段は、ＮＯｘ還元制御実行時におけるＮＯｘ触媒より下流側での排気の空燃比や排気のＮＯｘ濃度の変化に基づいてＮＯｘ還元量を推定しても良い。

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムによれば、内燃機関の排気通路にフィルタ及びＮＯｘ触媒が設けられている場合において、ＮＯｘ触媒の劣化をより正確に判定することが出来る。

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。

＜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機関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機関である。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。排気通路２にはフィルタ４が設けられている。該フィルタ４にはＮＯｘ触媒９が担持されている。また、排気通路２におけるフィルタ４より上流側には排気中に燃料を添加する燃料添加弁５が設けられている。

排気通路２における燃料添加弁５より下流側且つフィルタ４より上流側には、排気の空燃比を検出する上流側空燃比センサ１１及び排気の温度を検出する上流側温度センサ１２が設けられている。また、排気通路２におけるフィルタ４より下流側には排気の空燃比を検出する下流側空燃比センサ１３および排気の温度を検出する下流側温度センサ１４が設けられている。さらに、排気通路２にはフィルタ４の上流側と下流側との差圧を検出する差圧センサ６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。このＥＣＵ１０には、上流側空燃比センサ１１や上流側温度センサ１２、下流側空燃比センサ１３、下流側温度センサ１４、差圧センサ６、さらに、内燃機関１のクランクシャフトの回転角を検出するクランクポジションセンサ７、内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８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、上流側温度センサ１２および／または下流側温度センサ１４の検出値に基づいてフィルタ４の温度を推定する。また、ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ７の検出値に基づいて内燃機関１の回転数を算出し、アクセル開度センサ８の検出値に基づいて内燃機関１の負荷を算出する。

また、ＥＣＵ１０には、燃料添加弁５や内燃機関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。

本実施例においては、フィルタ４に捕集されたＰＭを除去すべくフィルタ再生制御が行われる。本実施例に係るフィルタ再生制御は、ＮＯｘ触媒９が活性状態にあるときに、燃料添加弁５から燃料を添加し、それによって、フィルタ４に担持されたＮＯｘ触媒９に燃料を供給することで行われる。供給された燃料がＮＯｘ触媒９によって酸化され、そのときに発生する酸化熱によってＮＯｘ触媒９の温度が上昇すると共にフィルタ４の温度が上昇する。

そして、フィルタ再生制御においては、燃料添加弁５からの燃料添加量を制御することでフィルタ４の温度を所定再生温度にまで上昇させる。この所定再生温度は、フィルタ４に捕集されたＰＭを酸化させ除去することが可能であって且つ該フィルタ４の劣化を過剰に促進させる可能性が低い温度である。フィルタ４の温度が所定再生温度となることでＰＭが酸化し、該ＰＭがフィルタ４から除去される。

本実施例では、ＥＣＵ１０が、差圧センサ６の検出値に基づいてフィルタ４におけるＰＭ捕集量を推定する。そして、ＰＭ捕集量が所定捕集量以上となったときにフィルタ再生制御が実行される。ここでの所定捕集量は、フィルタ４より上流側の排気通路２内の圧力か過剰に上昇する虞があると判断出来るＰＭ捕集量よりも少ない量である。

尚、本実施例では、ＮＯｘ触媒９がフィルタ４に担持された構成となっているが、排気通路２におけるフィルタ４よりも上流側にＮＯｘ触媒９を配置しても良い。この場合も、フィルタ再生制御の実行時は、ＮＯｘ触媒９に燃料を供給し、該燃料が酸化するときに発
生する酸化熱によってフィルタ４の温度を上昇させることが出来る。

＜ＮＯｘ還元制御＞
また、本実施例においては、フィルタ４に担持されているＮＯｘ触媒９に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元すべくＮＯｘ還元制御が行われる。本実施例に係るＮＯｘ還元制御は、ＮＯｘ触媒９が活性状態にあるときに、燃料添加弁５から燃料を添加し、それによって、フィルタ４に流入する排気の空燃比、即ち、ＮＯｘ触媒９の周囲雰囲気の空燃比を低下させると共に該ＮＯｘ触媒９に還元剤として燃料を供給することで行われる。

ＮＯｘ還元制御においては、燃料添加弁５からの燃料添加量を制御することでフィルタ４に流入する排気の空燃比を所定還元空燃比にまで低下させる。この所定還元空燃比は、理論空燃比よりも低い空燃比であって予め定められた値である。尚、所定還元空燃比は、必ずしもリッチ空燃比である必要はなく、ＮＯｘ触媒９に吸蔵されたＮＯｘが放出され還元されることが可能な空燃比であればよい。

フィルタ４に流入する排気の空燃比が所定還元空燃比となり且つＮＯｘ触媒９に燃料が供給されることで、該ＮＯｘ触媒９の周囲雰囲気が還元雰囲気となる。これにより、ＮＯｘ触媒９に吸蔵されたＮＯｘが放出され還元される。

尚、本実施例において、フィルタ再生制御もしくはＮＯｘ還元制御を実行する場合において、ＮＯｘ触媒９の温度が活性温度より低い場合は、内燃機関１から排出される排気の温度を上昇させることで、ＮＯｘ触媒９の温度を活性温度にまで上昇させてから燃料添加弁５からの燃料添加を実行する。

＜ＮＯｘ触媒劣化判定方法＞
ここで、本実施例に係るＮＯｘ触媒９の劣化判定方法について説明する。図２は、ＮＯｘ還元制御を実行したときの上流側空燃比センサ１１および下流側空燃比センサ１３の出力値の変化を示すタイムチャートである。図２において、（Ａ）は上流側空燃比センサ１１の出力値（以下、この出力値を上流側空燃比と称する）を表しており、（ｂ）は下流側空燃比センサ１３の出力値（以下、この出力値を下流側空燃比と称する）を表している。また、（Ａ）および（ｂ）において、Ｒｎは、内燃機関１が通常の運転状態にあるときの排気の空燃比（以下、この空燃比を通常空燃比と称する）を表しており、ＲｔはＮＯｘ還元制御実行時に目標とする空燃比である所定還元空燃比を表している。また、Ｒｓ（一点鎖線）は理論空燃比を表している。

上述したように、ＮＯｘ還元制御では、フィルタ４に流入する排気の空燃比を所定還元空燃比Ｒｔにまで低下させる。これにより、（ａ）の時点で上流側空燃比が通常空燃比Ｒｎから所定還元空燃比Ｒｔにまで低下する。

空燃比が低下した排気が上流側空燃比センサ１１を通過してから下流側空燃比センサ１３に到達するまでにはある程度時間がかかる。そのため、（ａ）の時点から到達遅れ時間Δｔｄが経過した（ｂ）の時点で下流側空燃比が低下する。

このとき、フィルタ４に流入した燃料はＮＯｘ触媒９でのＮＯｘの還元に使用される。そのため、（ｂ）の時点で、下流側空燃比は所定還元空燃比Ｒｔにまで低下せず、理論空燃比Ｒｓ近傍の値となる。そして、ＮＯｘ触媒９でのＮＯｘの還元が継続している間は、下流側空燃比は所定還元空燃比Ｒｔにまで低下せず、ＮＯｘの還元が終了した（ｃ）の時点で、該下流側空燃比が所定還元空燃比Ｒｔとなる。以下、（ｂ）から（ｃ）までの時間を還元継続時間Δｔｓｔｒとする。

ＮＯｘ還元制御によってＮＯｘ触媒９から還元されるＮＯｘの量が多いほど還元継続時間Δｔｓｔｒは長くなる。つまり、ＮＯｘ還元制御実行時のＮＯｘ還元量を、還元継続時間Δｔｓｔｒ、及び、該還元継続時間Δｔｓｔｒが経過しているとき（（ｂ）から(ｃ)までの間）の下流側空燃比に基づいて推定することが出来る。

一方、ＮＯｘ還元制御実行開始時点でのＮＯｘ触媒９におけるＮＯｘ吸蔵量は、前回のＮＯｘ還元制御実行終了時点からの内燃機関１の運転状態の履歴に基づいて推定することが出来る。

しかしながら、ＮＯｘ触媒９が劣化していると、該ＮＯｘ触媒９が劣化していない状態であるときに比べて吸蔵可能なＮＯｘ量が減少する。そのため、ＮＯｘ触媒９が劣化している場合、ＮＯｘ還元制御実行開始時点のＮＯｘ触媒９における実際のＮＯｘ吸蔵量が、上記のように内燃機関１の運転状態の履歴に基づいて推定されたＮＯｘ吸蔵量よりも少ない虞がある。このような場合、ＮＯｘ還元制御を実行したときのＮＯｘ還元量も必然的に減少する。

また、ＮＯｘ触媒９が劣化していると、ＮＯｘが放出および還元され難くなる。そのため、ＮＯｘ触媒９におけるＮＯｘ吸蔵量が同様であっても、ＮＯｘ還元制御を実行したときのＮＯｘ還元量が、該ＮＯｘ触媒９が劣化していない状態であるときに比べて減少する。

そこで、本実施例においては、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を行う場合、ＮＯｘ還元制御を実行する。そして、このときに上記の方法で推定されたＮＯｘ還元量とＮＯｘ還元制御実行開始時のＮＯｘ触媒９におけるＮＯｘ吸蔵量の推定値との差に基づいてＮＯｘ触媒９が劣化しているか否かを判定する。

つまり、このＮＯｘ還元量の推定値とＮＯｘ吸蔵量の推定値との差が所定量以上であるときはＮＯｘ触媒９が劣化していると判定する。ここで、所定量は、ＮＯｘ触媒９が劣化していると判断出来る値の下限値である。この所定量は実験等によって予め定めることが出来る。

＜ＮＯｘ触媒劣化判定の禁止＞
上記のように、本実施例では、フィルタ再生制御が実行された場合、フィルタ再生制御が実行されていない場合に比べてＮＯｘ触媒９の温度が高くなる。つまり、フィルタ再生制御の実行時はフィルタ４の温度のみならずＮＯｘ触媒９の温度も所定再生温度にまで上昇する。

ＮＯｘ触媒９の温度が、フィルタ４に捕集されたＰＭを酸化し除去することが可能な所定再生温度にまで上昇すると、該ＮＯｘ触媒９の温度が通常の温度の場合（フィルタ再生制御が実行されていないときの温度である場合）に比べて該ＮＯｘ触媒９に吸蔵されるＮＯｘ量が減少する。その結果、フィルタ再生制御の実行中にＮＯｘ還元制御をも実行した場合、フィルタ再生制御が実行されていない状態でＮＯｘ還元制御を実行した場合に比べてＮＯｘ還元量が減少することになる。

上述したように、本実施例に係るＮＯｘ触媒９の劣化判定方法では、ＮＯｘ還元制御を実行したときのＮＯｘ還元量と該ＮＯｘ還元制御実行開始時のＮＯｘ吸蔵量との差に基づいてＮＯｘ触媒９が劣化しているか否かを判定する。そのため、上記のように、フィルタ再生制御による影響でＮＯｘ還元量が変化すると、フィルタ再生制御が実行されているときに、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を、フィルタ再生制御が実行されていない場合と同様に行った場合、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を正確に行うことが困難となる虞がある。

そこで、本実施例では、フィルタ再生制御が実行されているときは、ＮＯｘ触媒９の劣化判定の実行を禁止する。

以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒劣化判定ルーチンについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。このルーチンはＥＣＵ１０に予め記憶されており、所定の時間毎に繰り返される。

本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する条件が成立したか否かを判別する。この条件としては、前回のＮＯｘ触媒９の劣化判定の実行終了時からの、内燃機関１を搭載した車両の走行距離が所定の距離以上となった場合等を例示することが出来る。Ｓ１０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を終了する。

Ｓ１０２において、ＥＣＵ１０は、フィルタ再生制御が実行されているか否かを判別する。このＳ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０４に進む。

Ｓ１０４に進んだＥＣＵ１０は、ＮＯｘ還元制御の実行し、上述したＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を終了する。

一方、Ｓ１０３に進んだＥＣＵ１０は、ＮＯｘ触媒９の劣化判定の実行を禁止する。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を終了する。

本実施例によれば、フィルタ再生制御が実行されているときはＮＯｘ触媒９の劣化判定の実行が禁止され、該劣化判定はフィルタ再生制御が実行されていないときに実行される。これにより、ＮＯｘ触媒９の劣化をより正確に判定することが出来る。

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と同様のフィルタ再生制御およびＮＯｘ還元制御が実行される。

＜ＮＯｘ触媒劣化判定方法＞
また、本実施例においても、ＮＯｘ触媒９の劣化判定が行われる場合、実施例と同様の方法でその判定が行われる。つまり、ＮＯｘ還元制御を実行し、そのときのＮＯｘ還元量の推定値とＮＯｚ還元制御実行開始時のＮＯｘ吸蔵量の推定値との差が所定量以上であればＮＯｘ触媒９が劣化していると判定する。

そして、本実施例では、ＮＯｘ触媒９の劣化判定の閾値となる所定量を変更することで、フィルタ再生制御が実行されているときであってもＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する。

上述したように、フィルタ再生制御が実行されている状態でＮＯｘ還元制御が実行された場合、フィルタ再生制御が実行されていない状態でＮＯｘ還元制御が実行された場合に比べて還元されるＮＯｘの量が減少する。

そこで、フィルタ再生制御が実行されているときにＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する場合は、フィルタ再生制御が実行されていないときにＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する場合に比べて所定量をより少ない量に設定する。

以下、本実施例に係るＮＯｘ触媒劣化判定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。尚、本ルーチンにおけるＳ１０１およびＳ１０２は図３に示すフローチャートと同様であるためその説明を省略する。このルーチンはＥＣＵ１０に予め記憶されており、所定の時間毎に繰り返される。

本ルーチンでは、Ｓ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０４に進む。

Ｓ２０４に進んだＥＣＵ１０は、所定量を第一所定量ΔＱｎ１に設定して、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する。ここでの第一所定量ΔＱｎ１は、実施例１に係るＮＯｘ触媒９の劣化判定の閾値となる所定量と同等の量である。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を終了する。

一方、Ｓ２０３に進んだＥＣＵ１０は、所定量を第二所定量ΔＱｎ２に設定して、ＮＯｘ触媒９の劣化判定を実行する。ここでの第二所定量ΔＱｎ２は、第一所定量ΔＱｎ１よりも少ない量である。該第二所定量ΔＱｎ２も、第一所定量ΔＱｎ１と同様、実験等によって予め定められている。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を終了する。

本実施例によれば、上記のようにＮＯｘ触媒９の劣化判定の閾値となる所定量を変更することで、ＮＯｘ触媒９の劣化をより正確に判定することが可能となる。また、フィルタ再生制御の実行中においてもＮＯｘ触媒９の劣化判定をより正確に行うことが出来る。

実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。 ＮＯｘ還元制御を実行したときの上流側空燃比センサおよび下流側空燃比センサの出力値の変化を示すタイムチャート。 実施例１に係るＮＯｘ触媒劣化判定ルーチンを示すフローチャート。 実施例２に係るＮＯｘ触媒劣化判定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
４・・・パティキュレートフィルタ
５・・・燃料添加弁
６・・・差圧センサ
７・・・クランクポジションセンサ
８・・・アクセル開度センサ
９・・・吸蔵還元型ＮＯｘ触媒
１０・・ＥＣＵ
１１・・上流側空燃比センサ
１２・・上流側温度センサ
１３・・下流側空燃比センサ
１４・・下流側温度センサ

Claims (1)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
   該パティキュレートフィルタに担持されているか、もしくは、該パティキュレートフィルタより上流側の前記排気通路に設けられている吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、
   前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を昇温させることで前記パティキュレートフィルタの温度を所定再生温度にまで上昇させ、それによって、該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を実行するフィルタ再生制御実行手段と、
   前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給すると共に該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に流入する排気の空燃比を所定還元空燃比にまで低下させることで、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元するＮＯｘ還元制御を実行するＮＯｘ還元制御実行手段と、
   前記内燃機関の運転状態の履歴に基づいて前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵量を推定するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、
   前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御が実行されたときに前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出され還元されたＮＯｘの量であるＮＯｘ還元量を推定するＮＯｘ還元量推定手段と、
   前記ＮＯｘ還元制御実行手段によってＮＯｘ還元制御を実行し、そのときに前記ＮＯｘ還元量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元量と前記ＮＯｘ吸蔵量推定手段によって推定されるＮＯｘ還元制御実行開始時のＮＯｘ吸蔵量との差が所定量以上であるときは前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が劣化していると判定する劣化判定手段と、を備え、
   前記フィルタ再生制御実行手段によってフィルタ再生制御が実行されているときは、前記劣化判定手段による前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の劣化判定の実行を禁止することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。

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