ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
【課題】触媒温度が活性領域に収まるように積極的な制御を行うようにした装置を提供する。
【解決手段】ＮＯｘトラップ触媒であって、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒（９）と、この触媒（９）の温度を検出する温度検出手段（６１）と、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定手段（３０）と、前記検出される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段（３０）と、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段（３０）とを備える。
【解決手段】ＮＯｘトラップ触媒であって、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒（９）と、この触媒（９）の温度を検出する温度検出手段（６１）と、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定手段（３０）と、前記検出される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段（３０）と、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段（３０）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リーン運転時に発生するＮＯｘを浄化する触媒として、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒や、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として直接に還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒が知られており、これらの触媒を対象として、触媒温度を検出し、検出した触媒温度がＮＯｘの浄化性能を発揮する活性領域にあるときだけリーン運転を許可するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４７６７９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１の技術では、触媒温度が活性領域となるのを待つだけであるため、触媒温度が活性領域となるまでリーン運転を許可することができず、理論空燃比での運転が継続される。理論空燃比での運転ではリーン運転よりも消費される燃料が多いため、リーン運転が許可されないと、そのぶん燃費が悪くなる。
【０００４】
ここで、見方を変えて、触媒温度が活性領域に収まるように積極的な制御を行ってやれば、早期にリーン運転が許可されることとなり、燃費を向上できる。
【０００５】
しかしながら、こうした考え方は上記特許文献１の技術には全く開示されていない。
【０００６】
そこで本発明は、触媒温度が活性領域に収まるように積極的な制御を行うようにした装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるように構成する。
【０００８】
また本発明は、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気通路に配置され、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるので、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合に、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件の後に触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度を活性領域内に収めた状態で触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。また、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合にはリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ転化効率を高い状態に維持できる。
【００１０】
また本発明によれば、排気通路に配置され、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるので、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合に、高負荷運転時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度を活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。また、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合にはリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ転化効率を高い状態に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を適用したハイブリッド車両のシステム構成図である。ハイブリッド車両としては、特に電動機と内燃機関とを車両走行用にそれぞれ独立あるいは併用して運転可能に配置したパラレルハイブリッド方式の車両にディーゼルエンジンを適用したものである。このハイブリッド車を以下、「ディーゼルハイブリッド車両」という。本発明は、ディーゼルハイブリッド車両に限定されるもものでなく、ディーゼルエンジンを有する車両（この車両を以下「ディーゼル車両」という。）にも適用がある。
【００１３】
図１において、ディーゼルハイブリッド車両はディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という。）１の出力と、バッテリ５０からの電力供給を受ける車両駆動用モータジェネレータ５３（車両駆動用モータ及びジェネレータとして機能する）の出力との２種の動力源で走行する。エンジン１の出力は、発電用として始動時用モータジェネレータ５１（始動時のエンジン駆動用モータ及びジェネレータとして機能する）に伝えられると共に、車両駆動用として動力伝達機構（例えば、電磁クラッチ付きのＣＶＴ）５２からディファレンシャルギヤ５４を介して駆動輪５５ａ、５５ｂへと伝えられる。
【００１４】
なお、前記発電用、車両駆動用として使用されるエンジン１の出力配分は、ハイブリッド用コントロールユニット４０により制御されている。例えば、ディーゼルハイブリッド車両が走行を始める比較的低車速の状態では、エンジン１を停止したまま車両駆動用モータジェネレータ５３を力行することによる走行（ＥＶ走行）を行う。また、ハイブリッド用コントロールユニット４０は、バッテリ５０から始動時用モータジェネレータ５１及び車両駆動用モータジェネレータ５３への電力供給を制御すると共に、減速時には車両駆動用モータジェネレータ５３からバッテリ５０への回生電力の回収も制御する。
【００１５】
ハイブリッド用コントロールユニット４０には、車両走行情報（停止も含む）をモニターするため、アクセルセンサ４１からの信号（アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力信号）、スタートキー４２からの信号（Ａｃｃ位置とＯＮ位置に対応した信号で通常の車両と異なりＳｔａｒｔ位置がない）、シフトレバーポジションセンサ４３からの信号、ブレーキ作動スイッチ４４からの信号、車速センサ４５からの信号、バッテリ残容量センサ４６からの信号及びエンジン駆動時の電流センサ４７からの信号等が入力され、該入力された信号に基づいてエンジン１の始動やその出力配分を決定し、車両走行用のための出力分担の要否を判定し、始動指令及び出力分担指令をエンジン用コントロールユニット３０に発する。
【００１６】
そして、エンジン用コントロールユニット３０は、ハイブリッド用コントロールユニット４０からの指令に従って、エンジン１の始動又は停止、エンジン１の出力制御を行う。また、エンジン用コントロールユニット３０には、水温センサ３１からの信号Ｔｗ、クランク角センサ３２からの信号（エンジン回転速度Ｎｅとクランク角度）、気筒判別センサ３３からの信号（気筒判別信号）Ｃｙｌ、コモンレール圧を検出する圧力センサ３４からの信号Ｐｃｒ等の信号が入力される。
【００１７】
ステッピングモータにより駆動されるＥＧＲ弁５は、過給機のタービン３ｂ上流の排気通路３から分岐したＥＧＲ通路４を介して、吸気マニホールド２ｄのすぐ上流に排気の一部を還流する。吸気通路２には、上流側からエアクリーナ２ａ、過給機のコンプレッサ２ｂ、インタークーラ２ｃ、アクチュエータ（例えばステッピングモータ式）６によって開閉駆動される吸気絞り弁７が設けられている。
【００１８】
燃料供給系は、ディーゼル用燃料（軽油）タンク２０、ディーゼル用燃料をエンジン１の燃料噴射装置１０へ供給するための燃料供給通路１６、エンジン１の燃料噴射装置１０からのリターン燃料（スピル燃料）をディーゼル用燃料タンク２０に戻すための燃料戻り通路１９で構成されている。燃料噴射装置１０は、公知のコモンレール式の燃料噴射装置であり、サプライポンプ１１、コモンレール（畜圧室）１４、気筒毎に設けられる燃料噴射弁１５で構成され、サプライポンプ１１により加圧された燃料は燃料供給通路１２を介してコモンレール１４に一旦蓄えられた後、コモンレール１４の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁１５に分配される。
【００１９】
また、コモンレール１４の圧力を制御するため、サプライポンプ１１からの吐出燃料の一部は、その途中に一方向弁１８が設けられたオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻される。ここで、オーバーフロー通路１７には圧力制御弁１３が設けられており、エンジン用コントロールユニット３０からのデューティ信号に応じて圧力制御弁１３を制御してオーバーフロー通路１７の流路面積を変更することにより、コモンレール１４への燃料吐出量を調整し、コモンレール１４の圧力を制御する。
【００２０】
燃料噴射弁１５は、エンジン用コントロールユニット３０からのＯＮ―ＯＦＦ信号によってエンジン１の燃焼室への燃料供給通路を開閉する電子式の燃料噴射弁であって、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室内に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。なお、燃料噴射量は、燃料噴射弁１５のＯＮ信号が長いほど多くなるが、コモンレール１４の燃料圧力によっても変化する。
【００２１】
排気通路３には排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ８（ＤＰＦ）を備える。例えば特開２００１−７３７４３号公報にも記載があるように、全体として略円柱状のフィルタに、セラミック等の多孔性部材からなるハニカム状の隔壁により、排気流と略平行なセルが多数形成され、各セルの入口と出口とが封鎖材により交互に目封じされている。排気に含まれるパティキュレートは詳細には、煤と可溶性有機物質（ＳＯＦ）などからなる複合体であり、その大部分は煤（パティキュレート）である。このため、通常の排気温度では排気が隔壁を介して隣接するセルに流入するときに、煤が隔壁により捕集される。これに対してフィルタの再生時期となり排気温度を上昇させると、煤は自着火しＣＯ2として排出される。
【００２２】
排気通路３にはまた、排気中に含まれるＮＯｘをトラップ（吸着）可能なＮＯｘトラップ触媒（単に「触媒」ということがある。）９をフィルタ８の上流に備える。このＮＯｘトラップ触媒９はＮＯｘをトラップ（吸着）可能なＮＯｘトラップ材（吸着材）と、トラップしたＮＯｘが脱離したときに還元浄化可能な三元触媒とを組み合わせたものである。ＮＯｘトラップ触媒を用いる場合には、ＮＯｘをトラップできる量に限りがあるので、ＮＯｘトラップ量が多くなったら触媒にトラップされているＮＯｘを脱離して還元浄化する必要がある。このため、ＮＯｘトラップ触媒の再生時期になったときには、空燃比を理論空燃比やそれよりリッチ側の空燃比とする（空気過剰率を一時的に１．０やそれより小さい値とする）、いわゆる空燃比リッチ化処理を行うことにより、触媒にトラップされているＮＯｘトラップ量と反応するのに適切な量の還元剤（ＨＣ等）を触媒９に供給し、触媒にトラップされている全てのＮＯｘを浄化し、ＮＯｘトラップ触媒を再生させることになる。
【００２３】
さて、図２は、ＮＯｘトラップ触媒９の温度（以下「触媒温度」という。）に対するＮＯｘ転化率の特性である。ここで、「触媒温度」を定義しておくと、触媒温度とは、触媒成分（例えば貴金属）が担持されている部位（「ベッド」といわれる。）の温度のことである。触媒入口の排気温度とは相違する。また、ＮＯｘ転化率［％］とは、次の式により定義される値である。
【００２４】
ＮＯｘ転化率＝｛（触媒入口ＮＯｘ量−触媒出口ＮＯｘ量）
／（触媒入口ＮＯｘ量）｝×１００ …（１）
図２より、ＮＯｘトラップ触媒９の再生のために空燃比リッチ化処理を一時的に行うとしても、ＮＯｘ転化率が低下してしまう場合のあることがわかる。すなわち、ＮＯｘ転化率がほぼ９０％以上となる温度域、具体的には２５０℃〜４００℃の温度域を「活性領域」として定義すれば、触媒温度が活性領域内にあればＮＯｘ転化率がほぼ９０％以上となるのに対して、触媒温度が活性領域を外れて高温になるほどＮＯｘ転化率が急激に低下している。このように活性領域の上限温度である４００℃を超える高温の温度域でＮＯｘ転化率が低下する理由であるが、これはＮＯｘトラップ触媒にトラップしたＮＯｘを浄化する能力が低下してしまうためであると考えられる。ただし、ＮＯｘトラップ触媒は、ＮＯｘをトラップする能力と、トラップしたＮＯｘを浄化する能力とを有し、このうちトラップしたＮＯｘを浄化する能力のほうはこのように高温域で低下するものの、ＮＯｘをトラップする能力（つまりＮＯｘトラップ率）のほうは、図２に重ねて示しているように４００℃を超える温度域になっても低下していない。
【００２５】
従って、ＮＯｘトラップ触媒９を用いる場合には空燃比リッチ化処理のための燃料を無駄にしないためにも空燃比リッチ化処理中の触媒温度を活性領域に保たなければならない。
【００２６】
そこで本発明では、ディーゼルハイブリッド車両やディーゼル車両を前提として、触媒温度を検出または推定し、検出または推定した触媒温度が活性領域の上限温度を超える高温となっている場合に、触媒温度を活性領域まで低下させる処理を行わせる。
【００２７】
以下本発明の基本的な考え方を項を分けて説明する。
《１》触媒温度が活性領域の上限温度以上となる条件
触媒温度が活性領域の上限温度以上となる条件としては次の２つの条件が考えられる。
【００２８】
〈ア〉触媒温度が高い状態が続く運転条件
例１：高負荷運転時（ただし、フィルタ再生処理時、硫黄被毒解除処理時を除く
）
〈イ〉触媒入口の排気温度が低下していく運転条件
例１：車両減速時（ディーゼルハイブリッド車両の場合）
例２：高負荷より低負荷への移行時（ディーゼル車両の場合）
ここで、上記〈ア〉例１の高負荷運転時から、フィルタ再生処理時、硫黄被毒解除処理時を除いているのは、フィルタ８の再生処理時や触媒９の硫黄被毒解除処理時には触媒温度を低下させないことが望ましく、フィルタ８の再生処理時や硫黄被毒解除処理時に触媒温度を低下させてしまったのでは、フィルタ８の再生や硫黄被毒解除が不十分にしか行われなくなってしまうためである。
【００２９】
上記〈ア〉の触媒温度や〈イ〉の触媒入口の排気温度は、温度センサにより検出すればよい。また、エンジンの運転条件（回転速度・負荷）と触媒温度や触媒入口の排気温度との関係を予め記憶しておき、エンジンの運転条件に基づいて触媒温度や触媒入口の排気温度を推定することも可能である。上記〈イ〉の車両減速時や高負荷より低負荷への移行時は、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。
《２》触媒温度を低下させる温度低下手段
この温度低下手段を図３にまとめている。温度低下手段は、大きく次の２つに分けることができる。
【００３０】
空気供給手段：触媒温度を直接下げるものであり、２つの実施例がある。
【００３１】
排温低下手段：触媒温度を排気で下げるものであり、５つの実施例がある。
【００３２】
次に、空気供給手段の２つの実施例、排温低下手段の５つの実施例を順に説明する。ただし、図３に示した合計７つの実施例には図１に示したディーゼルハイブリッド車両に備えていない機構や装置が含まれている。すなわち、図３に示した７つの実施例の中には図１に示したディーゼルハイブリッド車両では構成することができない場合を含んでいる。このため、特に実施例１、４、６を実現するには、２次空気供給装置、可変動弁機構、燃料改質装置等を追加して設けることが必要である。
【００３３】
〈１〉２次空気を供給する手段（実施例１）
２次空気供給装置（デバイス）を追加して設け、触媒９の上流に２次空気を供給すると、冷たい２次空気により触媒９が冷やされることになり触媒温度を低下させることができる。
【００３４】
〈２〉エンジンを空転する手段（実施例２）
ディーゼルハイブリッド車両（図３では「Ｄ−ＨＥＶ」で略記。）では、エンジン１とモータジェネレータ５３の間のクラッチ（図示しない）を繋いで、エンジン１をモータジェネレータ５３で回転させる。この場合、燃料噴射弁１５から燃料は噴射しない。併せて、吸気バルブと排気バルブをピストンと干渉しない程度に開けておく。これによって空気が触媒９に供給されることになり、触媒９が冷やされ触媒温度が低下する。
【００３５】
一方、ディーゼル車両（図３では「Ｄ−ＥＮＧ」で略記。）では、気筒停止（燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止）することによりエンジンを空転させる。これにより、空気が触媒９を流れることになり、触媒温度を低下させることができる。
【００３６】
ただし、ディーゼル車両において燃料噴射の停止によってエンジン１が自力運転可能な回転速度以下に実際のエンジン回転速度が低下してしまったのではエンストに至ってしまうので、燃料供給を復帰させる回転速度を予め定めておき、実際のエンジン回転速度がこの燃料復帰回転速度以下になったときには直ちに燃料噴射弁１５からの燃料供給を再開させることとする。
【００３７】
〈３〉空気過剰率λを高くする手段（実施例３）
空気過剰率とは燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比で除算した値である。この空気過剰率λを高くするには吸入空気量に対して相対的に燃料供給量を低下させればよく、これによって単位容積当たりの燃焼熱が低下し、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。空気過剰率を高くするには、ＥＧＲ弁５（ＥＧＲ装置）が閉じていれば開き、ＥＧＲ弁が開いていれば、そのときのＥＧＲ弁の開度を増大側に補正してやればよい。また、図１には可変ベーン（アクチュエータ）を有しないターボチャージャを示しているが、可変ベーン（アクチュエータ）を有するターボチャージャ（過給機）を備えている場合には、可変ベーンを制御して過給圧を高くしてやれば空気過剰率λが高くなる。
【００３８】
〈４〉圧縮比を高くする手段（実施例４）
圧縮比を高くするとその分、燃焼室内での燃焼状態が良好となって未燃の燃料分が減少するので、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。圧縮比を高くするには、アクチュエータにより吸気バルブのリフト量や作動角を可変に調整し得る可変動弁機構（図３では「ＶＥＬ」で略記。）やアクチュエータにより圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構（図３では「ＶＣＲ」で略記。）を追加して設け、これら可変動弁機構や圧縮比可変機構を用いて圧縮比を高くしてやればよい。なお、可変動弁機構や圧縮比可変機構は公知であるので、その説明は省略する。
【００３９】
〈５〉燃料噴射時期ＩＴを進角する手段（実施例５）
燃料噴射時期ＩＴを進角するとその分、燃焼状態が良くなって後燃えが減るため、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４０】
〈６〉燃料のセタン価を高くする手段（実施例６）
セタン価の高い燃料とは着火性の良い燃料である。着火性の良い燃料を用いることで未燃の燃料分が減少し、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４１】
例えば、セタン価の異なる燃料を別々のタンク（燃料供給装置）に蓄えておき、常時は、セタン価の低い燃料を用いることとし、セタン価を高くしたいときにだけ、セタン価の高いほうの燃料を有する燃料タンクからの燃料供給に切換えるようにする。あるいは、燃料改質装置を追加して設けておき、セタン価を高くしたいときにはこの燃料改質装置を働かせてセタン価が高くなるように燃料を改質する。ここで、燃料を改質するとは、具体的には燃料を加熱するまたは触媒で炭化水素をクラッキングすることなどである。
【００４２】
〈７〉等出力線上で排温の低い条件に移す手段（実施例７）
ディーゼルハイブリッド車両には、車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジン１と、モータジェネレータ５３とで出力分担を行って車両を駆動する運転モードを設けているものがある（特開２００７−２３７７９４号公報参照）。こうした運転モードを設けているディーゼルハイブリッド車両では、バッテリ５０の充電量が十分ある場合にモータジェネレータ５３とエンジン１の出力割合のうち、モータジェネレータ５３の出力割合を高くすることで、エンジン１の出力割合が減る。エンジンの出力割合を減らすためエンジン回転速度が低く負荷が低い条件に移行させると排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４３】
これについて図４を参照してさらに説明すると、図４はＳＶと触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図である。図４にはＮＯｘ転化率ηＮＯｘが９５％、９０％、８０％の等ＮＯｘ転化率の線を引いている。ここで、横軸のＳＶとは、触媒容量［Ｌ］をＮＯｘトラップ触媒に流れる排気流量［Ｌ／ｈｒ］で除算した値（比）のことである。排気流量は、エンジン回転速度にほぼ依存している。ＮＯｘトラップ触媒の反応速度（つまりＮＯｘ転化率）は、触媒温度とこのＳＶとでほぼ決まっている。さて、触媒温度が活性領域を外れて高い状態とは、たとえばＡ点にある状態であり、Ａ点ではＮＯｘ転化率ηＮＯｘが８０％と低下している。この状態からＮＯｘ転化率が９０％を超えるようにするには、Ａ点より触媒温度を低下させてＢ点へと移し、さらにＳＶを低下させてＣ点へと移動させれば、ＮＯｘ転化率が９５％に回復することが分かる。ここで、触媒温度を低下させるにはエンジンの負荷を下げればよく、ＳＶを下げるにはエンジン回転速度を下げればよい。このように要求総合出力が変化しないようにエンジン出力割合を減らし、そのエンジン出力を減らした分だけモータ出力割合を増加させることで、排気温度が低下する。
【００４４】
一方、ディーゼル車両では、動力伝達機構５２に与える目標変速比を１速側に変更することで排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
《３》温度低下手段の選択
図３には、空気供給手段、排温低下手段の２つの温度低下手段を並べて示したが、これら２つの手段は等価でないため、活性領域からの温度差とＮＯｘトラップ量とのいずれに着目するかにより次の２つの選択方法がある。
【００４５】
〈ａ〉現在の触媒温度と活性領域の上限温度との差
現在の触媒温度と活性領域の上限温度との差ΔＴｂｅｄ１を算出し、この温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値を超えているときには空気供給手段を、これに対して温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値以下であるときには排温低下手段を選択する。これは、空気供給手段と排温低下手段とでは、触媒温度の低下スピードが異なり、空気供給手段によるほうが排温低下手段によるよりも触媒温度の低下スピードが速いことに着目するものである。すなわち、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値より大きいときには現在の触媒温度を活性領域内へと速やかに戻すため、空気供給手段を選択し、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値以下であるときには現在の触媒温度をあわてて活性領域内へと戻すことが必要ないため排温低下手段を選択する。活性領域の上限温度として例えば図２に示したように４００℃を採用する。また、判定値は適合により最適な値を定める。
【００４６】
〈ｂ〉ＮＯｘトラップ量
ＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには空気供給手段を選択する。ここで、しきい値とは、ＮＯｘトラップ触媒の再生処理を行うか否かを判定するための値である。ＮＯｘトラップ量がしきい値に到達したとき排気中のＮＯｘはそれ以上、ＮＯｘトラップ触媒にトラップされることがない。触媒にトラップされないＮＯｘはそのまま大気中へ放出されることを意味するので、触媒にトラップしているＮＯｘを急いで浄化する（触媒を再生する）ため空燃比のリッチ化処理を行うこととなる。
【００４７】
この場合に、図２で前述したように触媒温度が活性領域内にないとＮＯｘ転化率が低下し、触媒再生のための燃料が無駄に使われてしまう。そこで、ＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには触媒温度を活性領域内にすばやく低下させる必要があるため空気供給手段を選択することとしたものである。
《４》触媒入口の排気温度が低下していく運転条件での触媒温度の具体的挙動１
図５は、上記《１》の〈イ〉の条件でディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両それぞれの触媒温度の挙動がどうなるかを具体的に示したものである。すなわち、図５上段は、ディーゼル車両においてフィルタ８の再生処理モードにあった状態からｔ１のタイミングで通常モードに移行した場合（これは高負荷より低負荷への移行時の代表例）である。
【００４８】
一方、図５下段は、ディーゼルハイブリッド車両においてフィルタ８の再生処理モードであった状態からｔ１のタイミングでエンジンを停止した場合（これは車両減速時の代表例）である。ただし、ディーゼルハイブリッド車両では、エンジン停止後にｔ２のタイミングで再始動している。
【００４９】
これらディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両のいずれの場合にも、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件で触媒温度は触媒入口温度（触媒入口の排気温度）に対して遅れをもって低下するため、触媒温度が活性領域に収束するのが遅れていることがわかる。
《５》触媒入口の排気温度が低下していく運転条件での触媒温度の具体的挙動２
図６は、図５の場合を含めた上記《１》の〈イ〉の具体的な条件のときに触媒温度、ＮＯｘトラップ量がどうなるかをまとめたものである。
【００５０】
図６最左欄には、硫黄被毒解除、フィルタ再生（ＤＰＦ再生）、高負荷運転の各モードにある３つの状態を移行前の状態として挙げている。なお、ここでの「高負荷運転」として、フィルタ再生処理の行われる高負荷運転と、硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転とを除いている。
【００５１】
図６左より２番目の欄には移行後の状態を示し、この欄に「モード走行」とあるのはディーゼル車両において高負荷より低負荷への移行時であることを、また「エンジン停止（減速）」とあるのはディーゼルハイブリッド車両において車両減速時であることを示している。このように、ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両についてそれぞれ３つの態様が考えられるのであるが、このうち、フィルタ再生のモードよりモード走行へ移行する態様が前述した図５上段、またフィルタ再生のモードよりエンジン停止へ移行する態様が前述した図５下段であった。
【００５２】
図６左から３番目の欄に示したように、ディーゼル車両でモード走行に移行する態様では、触媒温度は下がるものの、活性領域に下がるまで時間を要している（図５上段参照）。また、ディーゼルハイブリッド車両でエンジン停止に移行する態様でも、触媒温度は高いままであり、再始動時にはまだ活性領域より高い温度になっている（図５下段参照）。
【００５３】
図６右から２番目の欄には、図６最左欄に示した状態から図６左より２番目の欄に示しした状態へと移行する各態様でＮＯｘトラップ量がどのようになっているかを示している。すなわち、以下の通りである。
〔１−１〕硫黄被毒解除のモードから移行する態様
ＮＯｘトラップ量が空に近いか空になっている。すなわち、ＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒解除のモードでは、理論空燃比または理論空燃比よりもややリッチ側の空燃比でエンジンを運転している。そのため、ＨＣやＣＯなどの還元ガスがＮＯｘトラップ触媒へと流入し、この流入するＨＣ、ＣＯによってＮＯｘトラップ触媒にトラップしているＮＯｘが還元浄化される。硫黄被毒解除のモードは、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理のモードよりも長い時間行うので、ＮＯｘトラップ触媒にトラップしているＮＯｘは硫黄被毒解除のモードでエンジンを運転している間に全て浄化され、ＮＯｘトラップ触媒にＮＯｘはトラップしていない状態、つまり空の状態になる。なお、硫黄被毒解除のモードに入る許可条件は予め定まっており、この許可条件が成立したときだけ硫黄被毒解除のモードでの運転が行われる。
〔２−１〕フィルタ再生のモードから移行する態様
ＮＯｘトラップ量が満タンの状態（つまりＮＯｘトラップ量がしきい値以上）になっている。これについて説明すると、フィルタ再生のモードでは、酸素過剰な雰囲気にあるリーン空燃比でエンジンを運転している。なぜなら、フィルタ８に堆積しているパティキュレート（スス）を酸化するために酸素が必要だからである。そのため、フィルタ８の再生中にはＮＯｘトラップ触媒に排気中のＮＯｘがトラップされる。フィルタ再生のモードでエンジンを運転するのも長い時間がかかるので、フィルタ再生のモードでエンジンを運転している間に排気中のＮＯｘがＮＯｘトラップ触媒にトラップし続け、ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘトラップ量は飽和し満タン状態になる。なお、フィルタ再生のモードに入る許可条件も予め定まっており、この許可条件が成立したときだけフィルタ再生のモードでの運転が行われる。
〔３−１〕高負荷運転から移行する態様
リーン・リッチのサイクルをまわしている。「リーン・リッチのサイクルをまわしている」とは、高い温度でもＮＯｘトラップ触媒の脱離浄化能力が発揮できるうちは、リーン空燃比でのＮＯｘトラップ量とリッチ空燃比での脱離浄化量をバランスさせながら運転してＮＯｘを浄化していることをいっている。
【００５４】
このように、３つの状態から移行する各態様で触媒温度の挙動とＮＯｘトラップ量の状態とが異なるため、本発明ではこれら各態様に応じて触媒温度をどうするかを決める。これが図６最右欄に示されている。すなわち、上記〔１−１〕〜〔３−１〕に対応して次のようにする。
〔１−２〕硫黄被毒解除のモードから移行する態様
ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両とも、ＮＯｘトラップ量が満タンになるまでに触媒温度が活性領域まで下がればよい。
〔２−２〕フィルタ再生のモードから移行する態様
ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両ともＮＯｘトラップ量が満タンの状態になっているのであるから、触媒温度をできるだけ速く活性領域まで下げなければならない。
〔３−２〕高負荷運転から移行する態様
ディーゼル車両ではＮＯｘトラップ量によって触媒温度が活性領域に下がるまで待つか触媒温度を活性領域まで速く下げるかを決める。「ＮＯｘトラップ量によって触媒温度が活性領域に下がるまで待つか触媒温度を活性領域まで速く下げるか決める」とは、ＮＯｘトラップ量が少なければ、目標とするＮＯｘ転化率となるまで触媒温度が低下するのを待つことであり、ＮＯｘトラップ量がしきい値に到達すれば触媒温度を活性領域まで速く下げることである。
【００５５】
一方、ディーゼルハイブリッド車両ではＮＯｘトラップ量によって車両減速時に触媒温度を活性領域まで下げなければいけない。ディーゼルハイブリッド車両において、車両減速時に単にエンジンを停止した場合、ＮＯｘトラップ触媒へのガス流入も停止する。従って、「ＮＯｘトラップ量によって車両減速時に下げなければいけない」とは、低負荷運転に移行してエンジンが再始動した場合においてその前の運転条件でＮＯｘトラップ量が多い状態のときには、エンジン再始動までの間にＮＯｘトラップ触媒の温度を活性領域にまで速く下げる必要があり、これに対して低負荷運転に移行してエンジンが再始動した場合においてＮＯｘトラップ量が少ないときにはその必要がないということである。
【００５６】
このように、ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両のいずれにおいても特にＮＯｘトラップ量が多い場合に、触媒温度を活性領域まで速やかに下げる必要がある。
【００５７】
これで本発明の基本的な考え方の説明を終了する。
【００５８】
次に、本発明の考え方を具体化した実施形態を説明する。
【００５９】
ディーゼルハイブリッド車両を対象として、車両減速時（上記《１》の〈イ〉例１の条件）に上記《３》の温度低下手段の選択を実現するための第１実施形態を説明する。
【００６０】
図７、図８Ａ、図８Ｂは第１実施形態のフローチャートで、エンジン用コントロールユニット３０により実行されるものである。
【００６１】
まず、図７は移行フラグ１を設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６２】
ステップ１では移行フラグ１をみる。移行フラグ１はエンジン始動時にゼロに初期設定されている。このため、ステップ２に進み車両の減速運転時（車両減速時）であるか否かをみる。これは、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。例えば、アクセル開度がゼロ（アクセルペダルが踏み込まれていない）でかつエンジン回転速度、吸入空気量、車速のいずかの低下速度が所定値を超えている場合に、車両減速時であると判定する。車両減速時でないときにはステップ４に進んで移行フラグ１＝０とする。
【００６３】
一方、車両減速時であるときにはステップ３に進んで移行フラグ１＝１とする。ここで、移行フラグ１＝１は車両減速時である（つまり上記《１》の〈イ〉例１の条件である）ことを表す。
【００６４】
ステップ３で移行フラグ１＝１となったときには、次回よりステップ１で移行フラグ１＝１であることよりステップ２以降に進むことができない。一度、車両減速時であると判定された後には、続けて車両減速時であるか否かは判定されない。これは、車両減速時であると判定された後には、所定の時間を要する温度低下処理（図８Ａ、図８Ｂで後述する）を行わせる必要があるためである。これに対して、ステップ３で移行フラグ１＝０としたときには、一定周期で次回以降もステップ２で車両減速時であるか否かを判定することになる。
【００６５】
次に、図８Ａ、図８Ｂは温度低下処理を行うためのもので、図７に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６６】
ここでの処理は、車両減速中に行う処理、つまりＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を開始する前段階の処理が主で、車両減速中にＮＯｘトラップ触媒の再生時期になったときの処理を含む。前段階の処理は、ＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を開始するに際して触媒温度が活性領域内に収まっているようにする処理である。
【００６７】
ステップ１１では移行フラグ１（図７により設定済み）をみる。移行フラグ１＝０であるときには車両減速時でないと判定しそのまま今回の処理を終了する。
【００６８】
移行フラグ１＝１であるときには車両減速時であると判定しステップ１２に進み、温度センサ６１（図１参照）により検出される実際の触媒温度（以下「実触媒温度」という。）ｒＴｂｅｄを読み込み、ステップ１３、１４で作動開始フラグ２、活性領域外フラグをみる。これらのフラグはエンジン始動時にゼロに初期設定されている。いまは作動開始フラグ２＝０、活性領域外フラグ＝０であるとすると、ステップ１３、１４よりステップ１５に進み、実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。目標触媒温度ｔＴｂｅｄとしては、活性領域の上限温度である４００℃を設定している。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下に収まっているときにはやがてＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を超えている、つまり本実施形態の温度低下処理は必要ないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。
【００６９】
一方、ステップ１５で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えているときには、やがてＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を下回ることになってしまうと判断してステップ１６に進み、活性領域外フラグ＝１とする。ここで、活性領域外フラグ＝１は触媒温度が活性領域にないことを表している。
【００７０】
ステップ１７では目標触媒温度からの温度差ΔＴｂｅｄ１を、
ΔＴｂｅｄ１＝ｒＴｂｅｄ−ｔＴｂｅｄ …（２）
の式により算出する。
【００７１】
ステップ１８、１９は実触媒温度を活性領域に収めるため空気供給手段を作動させるのか排温低下手段を作動させるのかの場合分けを行う部分である。すなわち、ステップ１８ではこの温度差ΔＴｂｅｄ１と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１とを、ステップ１９ではＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘとしきい値ＮＯｘｍａｘとを比較する。
【００７２】
上記の判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１は、空気供給手段を用いるのか排温低下手段を用いるかを定めるための値で、予め適合により定めておく。温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄより大きく離れた高温となっていることを、また温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下であるときには実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄよりそれほど大きく離れていないことを表す。
【００７３】
次に、上記のしきい値ＮＯｘｍａｘは、９０％以上のＮＯｘ転化率を維持できるＮＯｘトラップ量のうちの最大値である。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときにはＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力がないことを、またＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときにはＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が残っていることを表す。
【００７４】
なお、ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘを算出するには、例えば特許第２６００４９２号公報第６頁に記載されているＮＯｘ吸収量の計算のように、エンジン回転速度の積算値から推測してもよいし、走行距離から推測してもよい。なお、積算値を用いる場合は、ＮＯｘトラップ触媒の再生が完了した時点（硫黄被毒解除のモードでの運転実行によりＮＯｘトラップ触媒の再生が完了した時点も含む）で、その積算値をリセットする（特開２００３−３３６５２０号公報参照）。
【００７５】
ステップ１８で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域に戻す必要があると判断し、ステップ２０に進んで空気供給手段を作動させる。ステップ２１では作動開始フラグ１ａ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ａ＝１は空気供給手段の作動を行っていることを表す。
【００７６】
これに対してステップ１８、１９で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下であってもＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域内に戻す必要があると判断し、ステップ２２に進んで空気供給手段を作動させる。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときに空気供給手段を作動させる理由は、このときＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が既に残っていないので、実触媒温度を活性領域内に速く戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化する必要があるためである。ステップ２３では作動開始フラグ１ｂ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ｂ＝１も空気供給手段の作動を行っていることを表す。なお、ＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えると、図示しないフローでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理が開始される。
【００７７】
一方、ステップ１８、１９で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下（つまり実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄより余り離れていない）でありかつＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときには、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときやＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときのスピードよりも緩やかなスピードで実触媒温度を活性領域内に戻せばよいと判断し、図８Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。図８Ａのステップ１８、１９では空気供給手段と排温低下手段のいずれを作動させるのかの場合分けを行っており、図８Ｂのステップ２４に進んできたときには空気供給手段は作動させない、つまり作動開始フラグ１ａ＝０となっている。従って、図８Ｂのステップ２４よりステップ２５に進み、排温低下手段を作動させる。図８Ｂのステップ２６では作動開始フラグ２（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ２＝１は排温低下手段の作動を行っていることを表す。
【００７８】
上記図８Ａのステップ１８、１９での２つの場合分けにより、作動開始フラグ１ａ、１ｂ、２の３つのフラグのうちいずれかが１となる。すなわち、
〔ア〕図８Ａのステップ２１で作動開始フラグ１ａ＝１となっているか、
〔イ〕図８Ａのステップ２３で作動開始フラグ１ｂ＝１となっているかまたは
〔ウ〕図８Ｂのステップ２６で作動開始フラグ２＝１となっている。
【００７９】
以下、この順に説明する。
【００８０】
上記〔ア〕の場合：
まず作動開始フラグ１ａ＝１となっている場合には、次回に図８Ａのステップ１２、１３、１４、２９、１７、１８、２０、２１と進むことになり、空気供給手段の作動で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下となる直前まで空気供給手段の作動を継続する。やがて温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下となれば図８Ａのステップ１２、１３、１４、２９、１７、１８、１９より図８Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。このとき作動開始フラグ１ａ＝１であるので、図８Ｂのステップ２７、２８に進み、空気供給手段を非作動状態とし、作動開始フラグ１ａ＝０とした後、図８Ｂのステップ２５、２６で排温低下手段を作動し、作動開始フラグ２＝１とする。図８Ｂのステップ２６での作動開始フラグ２＝１より次回には図８Ａのステップ１３よりステップ３４以降に進む。これは、実触媒温度の挙動をみながら触媒温度を低下させる手段を、空気供給手段から排温低下手段へと切換えるものである。
【００８１】
図８Ａのステップ３４では実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間は図８Ｂのステップ２５、２６に進み、排温低下手段の作動を継続する。やがて排温低下手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となれば、本実施形態の温度低下処理を終了するため図８Ａのステップ３４よりステップ３５、３６に進み排温低下手段を非作動状態とし、作動開始フラグ２＝０とする。また、ステップ３７、３８、３９では次の車両減速時の温度低下処理に備えるため作動開始フラグ１ａ＝０、活性領域外フラグ＝０、移行フラグ１＝０とする。
【００８２】
ステップ３９での移行フラグ１＝０より、図７においてステップ１よりステップ２に進むことができることになり、再び車両減速時であるか否かが判定される。
【００８３】
上記〔イ〕の場合：
次に、作動開始フラグ１ｂ＝１となっている場合には、次回にステップ１２、１３、１４、２９よりステップ３０に進み実触媒温度Ｔｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間はステップ３１で空気供給手段の作動を継続する。やがて空気供給手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となればステップ１２、１３、１４、２９、３０よりステップ３２、３３に進み、空気供給手段を非作動状態とし、作動開始フラグ１ｂ＝０とする。
【００８４】
このように、車両減速中でもＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには、一刻も早く実触媒温度を活性領域内に戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化することが必要であるので、温度低下スピードの速い空気供給手段のみで、実触媒温度を活性領域内に戻すのであり、触媒温度を低下させる手段を、空気供給手段から排温低下手段へと切換えることはしない。
【００８５】
上記〔ウ〕の場合：
最後に、作動開始フラグ２＝１となっている場合には、次回にステップ１３よりステップ３４以降に進む。ステップ３４では実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間は図８Ｂのステップ２５、２６に進み、排温低下手段の作動を継続する。やがて排温低下手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となれば、本実施形態の温度低下処理を終了するため図８Ａのステップ３４よりステップ３５、３６に進み排温低下手段を非作動状態とし、作動開始フラグ２＝０とする。また、ステップ３７、３８、３９では次の温度低下処理に備えるため作動開始フラグ１ａ＝０、活性領域外フラグ＝０、移行フラグ１＝０とする。
【００８６】
ステップ３９での移行フラグ１＝０より、図７においてステップ１よりステップ２に進むことができることになり、再び車両減速時であるか否かが判定される。
【００８７】
図８Ａのステップ２０、２２、３１の空気供給手段としては前述した実施例１、実施例２のいずれかを用いる。また、図８Ｂのステップ２５の排温低下手段としては前述した実施例３〜実施例７のいずれかを用いる、
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００８８】
本実施形態（請求項１、２１に記載の発明）によれば、ＮＯｘトラップ触媒９（所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒）と、温度センサ６１（触媒温度検出手段）とを備え、車両の減速時（触媒入口の排気温度が低下していく運転条件）であるか否かを判定し（図７のステップ２参照）、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図８Ａのステップ１５参照）、これらの判定結果より車両の減速時でありかつ実触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、実触媒温度を活性領域まで低下させる（図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００８９】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、温度低下手段が、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄ（活性領域の上限温度）との温度差ΔＴｂｅｄ１を算出し（図８Ａのステップ１７参照）、この温度差ΔＴｂｅｄ１と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を比較し、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには、空気供給手段を作動させ、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下のときには排温低下手段を作動させる（図８Ａのステップ１８、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域から大きく離れているときには速やかに、また実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域からあまり離れていないときにはゆっくりと実触媒温度を活性領域内に収めることができる。
【００９０】
本実施形態（請求項１５に記載の発明）によれば、車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジン１とモータジェネレータ５３とで出力分担を行って車両を駆動する出力分担制御手段（ハイブリッド用コントロールユニット４０）を備え、排温低下手段は、要求総合出力が変わらないようにエンジン１の出力割合を減らし、モータジェネレータ５３の出力割合を増やす手段であるので（実施例７参照）、ディーゼルハイブリッド車においても、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際に、要求総合出力を変更することなく、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００９１】
バッテリ５０の充電量によってモータジェネレータ５３で出せる出力が定まる。これを逆にいうと、バッテリ５０の充電量によってモータジェネレータ５３で出せる出力を超える出力をモータジェネレータ５３に出させようしても実際には不可能である。この点を考慮し、モータジェネレータ５３はバッテリ５０から電力供給を受けるものであり、バッテリ５０の充電量を検出する充電量検出手段（バッテリ残容量センサ４６）を備え、この検出されるバッテリの充電量に基づいてモータジェネレータ５３の出力割合を決定し、この決定したモータジェネレータ５３の出力割合と前記要求総合出力とからエンジンの出力割合を決定することが考えられる。このもの（請求項１６に記載の発明）においても、ディーゼルハイブリッド車において車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際に、要求総合出力を維持したままでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００９２】
図９Ａ、図９Ｂは第２実施形態の温度低下処理を行うためのもので、図８Ａ、図８Ｂと置き換わるものである。図８Ａ、図８Ｂと同一のステップには同一の番号を付している。
【００９３】
第１実施形態では、実触媒温度ｒＴｂｅｄを用いると共に、目標触媒温度ｔＴｂｅｄとして活性領域の上限温度を採用したが、第２実施形態は触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを用いると共に、目標触媒温度して触媒出口の排気温度を採用するものである。
【００９４】
図５下段に触媒出口温度（触媒出口の排気温度）の挙動を一点鎖線で重ねて示している。触媒出口の排気温度は、フィルタ再生のモードからの移行時に比較的早期に活性領域内に収まっている。従って、目標触媒温度として便宜的に触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎを採用しても問題ないといえる。すなわち、実触媒温度ｒＴｂｅｄに代えて触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを、目標触媒温度ｔＴｂｅｄに代えて触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎを用いたものが第２実施形態である。このため、第１実施形態とはステップ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７が相違するだけである。第１実施形態と相違する部分を以下で主に説明する。
【００９５】
ステップ４１では、触媒入口の排気温度センサ（図示しない）により検出される触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎ、触媒出口の排気温度センサ（図示しない）により検出される触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔを読み込み、ステップ４２でこのうち触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎから所定のテーブルを検索することにより、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを算出する。ここで、所定のテーブルは、触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎと触媒温度との関係を予め測定したデータをまとめたものである。
【００９６】
ステップ１３、１４で作動開始フラグ２、活性領域外フラグをみる。これらのフラグはエンジン始動時にゼロに初期設定されている。いまは作動開始フラグ２＝０、活性領域外フラグ＝０であるとすると、ステップ１３、１４よりステップ４４に進み、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔと触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔとを比較する。触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔは、図５下段に示したように、車両減速時に触媒温度よりも早期に活性領域内に収まってゆく値である。従って、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔ以下に収まっているときにはやがてＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を超えている、つまり本実施形態の温度低下処理は必要ないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。
【００９７】
一方、ステップ４３で触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔを超えているときには、やがてＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を下回ることになってしまうと判断してステップ１６に進み、活性領域外フラグ＝１とする。活性領域外フラグ＝１は触媒温度が活性領域にないことを表している。
【００９８】
ステップ４４では触媒出口の排気温度からの温度差ΔＴｂｅｄ２を、
ΔＴｂｅｄ２＝Ｔｂｅｄ ｅｓｔ−Ｔｂｅｄ ｏｕｔ …（３）
の式により算出する。
【００９９】
ステップ４５、１９は実触媒温度を活性領域に収めるため空気供給手段を作動させるのか排温低下手段を作動させるのかの場合分けを行う部分である。すなわち、ステップ４５ではこの温度差ΔＴｂｅｄ２と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２とを、ステップ１９ではＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘとしきい値ＮＯｘｍａｘとを比較する。
【０１００】
上記の判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２は、空気供給手段を用いるか排温低下手段を用いるかを定めるための値で、予め適合により定めておく。温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときには触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔより大きく離れた高温となっていることを、また温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下であるときには触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔよりそれほど大きく離れていないことを表す。
【０１０１】
ステップ４５で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域に戻す必要があると判断し、ステップ２０に進んで空気供給手段を作動させる。ステップ２１では作動開始フラグ１ａ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ａ＝１は空気供給手段の作動を行っていることを表す。
【０１０２】
これに対してステップ４５、１９で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下であってもＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域内に戻す必要があると判断し、ステップ２２に進んで空気供給手段を作動させる。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときに空気供給手段を作動させる理由は、このときＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が既に残っていないので、実触媒温度を活性領域内に速く戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化する必要があるためである。ステップ２３では作動開始フラグ１ｂ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ｂ＝１も空気供給手段の作動を行っていることを表す。なお、ＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えると、図示しないフローでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理が開始される。
【０１０３】
一方、ステップ４５、１９で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下（つまり触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔより余り離れていない）でありかつＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときには、温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときやＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときのスピードよりも緩やかなスピードで実触媒温度を活性領域内に戻せばよいと判断し、図９Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。図９Ａのステップ４５、１９では空気供給手段と排温低下手段のいずれを作動させるのかの場合分けを行っており、図９Ｂのステップ２４に進んできたときには空気供給手段は作動させない、つまり作動開始フラグ１ａ＝０となっている。従って、図９Ｂのステップ２４よりステップ２５に進み、排温低下手段を作動させる。図９Ｂのステップ２６では作動開始フラグ２（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ２＝１は排温低下手段の作動を行っていることを表す。
【０１０４】
上記図９Ａのステップ４５、１９での２つの場合分けにより、作動開始フラグ１ａ、１ｂ、２の３つのフラグのうちいずれかが１となる。すなわち、
〔ア’〕図９Ａのステップ２１で作動開始フラグ１ａ＝１となっているか、
〔イ’〕図９Ａのステップ２３で作動開始フラグ１ｂ＝１となっているかまたは
〔ウ’〕図９Ｂのステップ２６で作動開始フラグ２＝１となっている。
【０１０５】
これら〔ア’〕〜〔ウ’〕の各場合の制御は上記〔ア〕〜〔ウ〕の各場合の制御と同様である。すなわち、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔ以下に収まるように制御することとなる。
【０１０６】
第２実施形態（請求項１、２１に記載の発明）においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、車両の減速時（触媒入口の排気温度が低下していく運転条件）であるか否かを判定し（図７のステップ２参照）、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図９Ａのステップ４３参照）、これらの判定結果より車両の減速時でありかつ触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが活性領域を超える高温であるときに、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔを活性領域まで低下させる（図７のステップ２、３、図９Ａのステップ１１、４５、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【０１０７】
次に、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂは第３実施形態で、第１実施形態の図７、図８Ａ、図８Ｂと置き換わるものである。
【０１０８】
第１実施形態では、車両減速時であるときに温度低下処理を行ったが、第３実施形態は、フィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時であるときに温度低下処理を行うものである。
【０１０９】
まず図１０は移行フラグ２を設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【０１１０】
ステップ５１では移行フラグ２をみる。移行フラグ２もエンジン始動時にゼロに初期設定されているので、ステップ５２に進み高負荷運転時であるか否かをみる。これは、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。例えば、アクセル開度が所定値以上である（アクセルペダルが大きく踏み込まれている）場合やエンジン負荷（吸入空気量を回転速度で除算した値）が所定値以上である場合に、高負荷運転時であると判定する。高負荷運転時でないときにはステップ５６に進んで移行フラグ２＝０とする。
【０１１１】
一方、高負荷運転時であるときにはステップ５３、５４に進んでフィルタ再生フラグ（図ではＤＰＦ再生フラグ）＝１であるか否か、硫黄被毒解除フラグ＝１であるか否かをみる。ここで、フィルタ再生フラグ＝１はフィルタ８の再生処理を行わせることを指示するフラグ、硫黄被毒解除フラグ＝１は硫黄被毒解除処理を行わせることを指示するフラグである。
【０１１２】
フィルタ再生フラグ、硫黄被毒解除フラグの設定については、特開２００５−２８１７号公報に記載されている。概説すると、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）にパティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭと硫黄堆積量を算出する。そして、まずパティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭと所定値ＰＭ１を比較し、パティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭが所定値ＰＭ１を超えているときにはフィルタの再生時期になったと判断して、フィルタ再生フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１としている。
【０１１３】
また、パティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭが所定値ＰＭ１以下であるときには硫黄堆積量と所定値ＳＭ１を比較し、硫黄堆積量が所定値ＳＭ１を超えているときに硫黄被毒解除が必要であると判断し、硫黄被毒解除フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１としている。
【０１１４】
図１０に戻り、フィルタ再生フラグ＝１または硫黄被毒解除フラグ＝１であるときには、ステップ５３、５４よりステップ５６に進んで移行フラグ２＝０とする。これは、フィルタ８再生処理が行われている高負荷運転時や硫黄被毒解除処理が行われている高負荷運転時には触媒温度を低下させないことが望ましく、フィルタ８の再生処理が行われている高負荷運転時や硫黄被毒解除処理が行われている高負荷運転時に触媒温度を低下させてしまったのでは、フィルタ８の再生や硫黄被毒解除が不十分にしか行われなくなってしまうためである。
【０１１５】
一方、ステップ５３、５４でフィルタ再生フラグ＝１でなくかつ硫黄被毒解除フラグ＝１でもないときにはステップ５５に進んで移行フラグ２＝１とする。ここで、移行フラグ２＝１はフィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時である（つまり上記《１》の〈ア〉例１の条件である）ことを表す。
【０１１６】
ステップ５５で移行フラグ２＝１となったときには、次回よりステップ５１で移行フラグ２＝１であることよりテップ５２以降に進むことができない。一度、高負荷運転時であると判定された後には、続けて高負荷運転時であるか否かは判定されない。これは、高負荷運転時であると判定された後には、所定の時間を要する温度低下処理（図１１Ａ、図１１Ｂで後述する）を行わせる必要があるためである。これに対して、ステップ５６で移行フラグ２＝０となったときには、一定周期で次回以降もステップ５２、５３、５４でフィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時であるか否かを判定することになる。
【０１１７】
次に、図１１Ａ、図１１Ｂは温度低下処理を行うためのもので、図１０に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。ここで、第１実施形態の図８Ａ、図８Ｂと同一ステップには同一の番号を付している。
【０１１８】
第１実施形態と相違するのは、ステップ６１、６２だけである。すなわち、第３実施形態は第１実施形態の移行フラグ１に代えて移行フラグ２としたものである。
【０１１９】
このように、第３実施形態（請求項２、２２に記載の発明）によれば、ＮＯｘトラップ触媒９（所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒）と、温度センサ６１（触媒温度検出手段）とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し（図１０のステップ５２参照）、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図１１Ａのステップ１５参照）、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるときに、実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域まで低下させる（図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５参照）ので、高負荷運転時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【０１２０】
実施形態では、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合で説明したが、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として直接に還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒であってもかまわない。リーンＮＯｘ触媒は、ＮＯｘをトラップする能力はなく、トラップしたＮＯｘを浄化する能力だけであるが、リーンＮＯｘ触媒にもＮＯｘ転化率が所定値以上となる温度域（つまり活性領域）と、ＮＯｘ転化率が所定値未満となる温度域（つまり非活性領域）とがあるため、本発明を適用できる。すなわち、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合には、触媒温度を活性領域に戻してやることで、リーンＮＯｘ触媒の転化効率を最適に維持することができる。
【０１２１】
なお、リーンＮＯｘ触媒はＮＯｘをトラップする能力がないため、図８Ａ、図１１Ａにおいてステップ１９、２２、２３、２９〜３３、図９Ａにおいてステップ１９、２２、２３、２９、３１〜３３、４６は不要である。
【０１２２】
請求項１において運転条件判定手段の機能は図７のステップ２により、高温判定手段の機能は図８Ａのステップ１５により、温度低下手段の機能は図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２３】
請求項２３において運転条件判定処理手順は図７のステップ２により、高温判定処理手順は図８Ａのステップ１５により、温度低下処理手順は図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２４】
請求項２において運転条件判定手段の機能は図１０のステップ５２により、高温判定手段の機能は図１１Ａのステップ１５により、温度低下手段の機能は図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２５】
請求項２４において運転条件判定処理手順は図１０のステップ５２により、高温判定処理手順は図１１Ａのステップ１５により、温度低下処理手順は図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のシステム構成図。
【図２】触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図。
【図３】温度低下手段をまとめた表図。
【図４】ＳＶと触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図。
【図５】触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両それぞれの触媒温度の挙動がどうなるかを具体的に示したものである
【図６】触媒入口の排気温度が低下していく運転条件のときに触媒温度、ＮＯｘトラップ量がどうなるかをまとめた表図。
【図７】第１実施形態の移行フラグ１の設定を説明するためのフローチャート。
【図８Ａ】第１実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図８Ｂ】第１実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図９Ａ】第２実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図９Ｂ】第２実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図１０】第３実施形態の移行フラグ１の設定を説明するためのフローチャート。
【図１１Ａ】第３実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図１１Ｂ】第３実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン
５ ＥＧＲ弁（ＥＧＲ装置）
１５ 燃料噴射弁
３０ エンジン用コントロールユニット
４０ ハイブリッド用コントロールユニット
５３ 車両駆動用モータジェネレータ
６１ 温度センサ（触媒温度検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リーン運転時に発生するＮＯｘを浄化する触媒として、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒や、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として直接に還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒が知られており、これらの触媒を対象として、触媒温度を検出し、検出した触媒温度がＮＯｘの浄化性能を発揮する活性領域にあるときだけリーン運転を許可するものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４７６７９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１の技術では、触媒温度が活性領域となるのを待つだけであるため、触媒温度が活性領域となるまでリーン運転を許可することができず、理論空燃比での運転が継続される。理論空燃比での運転ではリーン運転よりも消費される燃料が多いため、リーン運転が許可されないと、そのぶん燃費が悪くなる。
【０００４】
ここで、見方を変えて、触媒温度が活性領域に収まるように積極的な制御を行ってやれば、早期にリーン運転が許可されることとなり、燃費を向上できる。
【０００５】
しかしながら、こうした考え方は上記特許文献１の技術には全く開示されていない。
【０００６】
そこで本発明は、触媒温度が活性領域に収まるように積極的な制御を行うようにした装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるように構成する。
【０００８】
また本発明は、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気通路に配置され、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるので、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合に、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件の後に触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度を活性領域内に収めた状態で触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。また、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合にはリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ転化効率を高い状態に維持できる。
【００１０】
また本発明によれば、排気通路に配置され、所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し、前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定し、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させるので、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合に、高負荷運転時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度を活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。また、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合にはリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ転化効率を高い状態に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの排気浄化装置を適用したハイブリッド車両のシステム構成図である。ハイブリッド車両としては、特に電動機と内燃機関とを車両走行用にそれぞれ独立あるいは併用して運転可能に配置したパラレルハイブリッド方式の車両にディーゼルエンジンを適用したものである。このハイブリッド車を以下、「ディーゼルハイブリッド車両」という。本発明は、ディーゼルハイブリッド車両に限定されるもものでなく、ディーゼルエンジンを有する車両（この車両を以下「ディーゼル車両」という。）にも適用がある。
【００１３】
図１において、ディーゼルハイブリッド車両はディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という。）１の出力と、バッテリ５０からの電力供給を受ける車両駆動用モータジェネレータ５３（車両駆動用モータ及びジェネレータとして機能する）の出力との２種の動力源で走行する。エンジン１の出力は、発電用として始動時用モータジェネレータ５１（始動時のエンジン駆動用モータ及びジェネレータとして機能する）に伝えられると共に、車両駆動用として動力伝達機構（例えば、電磁クラッチ付きのＣＶＴ）５２からディファレンシャルギヤ５４を介して駆動輪５５ａ、５５ｂへと伝えられる。
【００１４】
なお、前記発電用、車両駆動用として使用されるエンジン１の出力配分は、ハイブリッド用コントロールユニット４０により制御されている。例えば、ディーゼルハイブリッド車両が走行を始める比較的低車速の状態では、エンジン１を停止したまま車両駆動用モータジェネレータ５３を力行することによる走行（ＥＶ走行）を行う。また、ハイブリッド用コントロールユニット４０は、バッテリ５０から始動時用モータジェネレータ５１及び車両駆動用モータジェネレータ５３への電力供給を制御すると共に、減速時には車両駆動用モータジェネレータ５３からバッテリ５０への回生電力の回収も制御する。
【００１５】
ハイブリッド用コントロールユニット４０には、車両走行情報（停止も含む）をモニターするため、アクセルセンサ４１からの信号（アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力信号）、スタートキー４２からの信号（Ａｃｃ位置とＯＮ位置に対応した信号で通常の車両と異なりＳｔａｒｔ位置がない）、シフトレバーポジションセンサ４３からの信号、ブレーキ作動スイッチ４４からの信号、車速センサ４５からの信号、バッテリ残容量センサ４６からの信号及びエンジン駆動時の電流センサ４７からの信号等が入力され、該入力された信号に基づいてエンジン１の始動やその出力配分を決定し、車両走行用のための出力分担の要否を判定し、始動指令及び出力分担指令をエンジン用コントロールユニット３０に発する。
【００１６】
そして、エンジン用コントロールユニット３０は、ハイブリッド用コントロールユニット４０からの指令に従って、エンジン１の始動又は停止、エンジン１の出力制御を行う。また、エンジン用コントロールユニット３０には、水温センサ３１からの信号Ｔｗ、クランク角センサ３２からの信号（エンジン回転速度Ｎｅとクランク角度）、気筒判別センサ３３からの信号（気筒判別信号）Ｃｙｌ、コモンレール圧を検出する圧力センサ３４からの信号Ｐｃｒ等の信号が入力される。
【００１７】
ステッピングモータにより駆動されるＥＧＲ弁５は、過給機のタービン３ｂ上流の排気通路３から分岐したＥＧＲ通路４を介して、吸気マニホールド２ｄのすぐ上流に排気の一部を還流する。吸気通路２には、上流側からエアクリーナ２ａ、過給機のコンプレッサ２ｂ、インタークーラ２ｃ、アクチュエータ（例えばステッピングモータ式）６によって開閉駆動される吸気絞り弁７が設けられている。
【００１８】
燃料供給系は、ディーゼル用燃料（軽油）タンク２０、ディーゼル用燃料をエンジン１の燃料噴射装置１０へ供給するための燃料供給通路１６、エンジン１の燃料噴射装置１０からのリターン燃料（スピル燃料）をディーゼル用燃料タンク２０に戻すための燃料戻り通路１９で構成されている。燃料噴射装置１０は、公知のコモンレール式の燃料噴射装置であり、サプライポンプ１１、コモンレール（畜圧室）１４、気筒毎に設けられる燃料噴射弁１５で構成され、サプライポンプ１１により加圧された燃料は燃料供給通路１２を介してコモンレール１４に一旦蓄えられた後、コモンレール１４の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁１５に分配される。
【００１９】
また、コモンレール１４の圧力を制御するため、サプライポンプ１１からの吐出燃料の一部は、その途中に一方向弁１８が設けられたオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻される。ここで、オーバーフロー通路１７には圧力制御弁１３が設けられており、エンジン用コントロールユニット３０からのデューティ信号に応じて圧力制御弁１３を制御してオーバーフロー通路１７の流路面積を変更することにより、コモンレール１４への燃料吐出量を調整し、コモンレール１４の圧力を制御する。
【００２０】
燃料噴射弁１５は、エンジン用コントロールユニット３０からのＯＮ―ＯＦＦ信号によってエンジン１の燃焼室への燃料供給通路を開閉する電子式の燃料噴射弁であって、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室内に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。なお、燃料噴射量は、燃料噴射弁１５のＯＮ信号が長いほど多くなるが、コモンレール１４の燃料圧力によっても変化する。
【００２１】
排気通路３には排気中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ８（ＤＰＦ）を備える。例えば特開２００１−７３７４３号公報にも記載があるように、全体として略円柱状のフィルタに、セラミック等の多孔性部材からなるハニカム状の隔壁により、排気流と略平行なセルが多数形成され、各セルの入口と出口とが封鎖材により交互に目封じされている。排気に含まれるパティキュレートは詳細には、煤と可溶性有機物質（ＳＯＦ）などからなる複合体であり、その大部分は煤（パティキュレート）である。このため、通常の排気温度では排気が隔壁を介して隣接するセルに流入するときに、煤が隔壁により捕集される。これに対してフィルタの再生時期となり排気温度を上昇させると、煤は自着火しＣＯ2として排出される。
【００２２】
排気通路３にはまた、排気中に含まれるＮＯｘをトラップ（吸着）可能なＮＯｘトラップ触媒（単に「触媒」ということがある。）９をフィルタ８の上流に備える。このＮＯｘトラップ触媒９はＮＯｘをトラップ（吸着）可能なＮＯｘトラップ材（吸着材）と、トラップしたＮＯｘが脱離したときに還元浄化可能な三元触媒とを組み合わせたものである。ＮＯｘトラップ触媒を用いる場合には、ＮＯｘをトラップできる量に限りがあるので、ＮＯｘトラップ量が多くなったら触媒にトラップされているＮＯｘを脱離して還元浄化する必要がある。このため、ＮＯｘトラップ触媒の再生時期になったときには、空燃比を理論空燃比やそれよりリッチ側の空燃比とする（空気過剰率を一時的に１．０やそれより小さい値とする）、いわゆる空燃比リッチ化処理を行うことにより、触媒にトラップされているＮＯｘトラップ量と反応するのに適切な量の還元剤（ＨＣ等）を触媒９に供給し、触媒にトラップされている全てのＮＯｘを浄化し、ＮＯｘトラップ触媒を再生させることになる。
【００２３】
さて、図２は、ＮＯｘトラップ触媒９の温度（以下「触媒温度」という。）に対するＮＯｘ転化率の特性である。ここで、「触媒温度」を定義しておくと、触媒温度とは、触媒成分（例えば貴金属）が担持されている部位（「ベッド」といわれる。）の温度のことである。触媒入口の排気温度とは相違する。また、ＮＯｘ転化率［％］とは、次の式により定義される値である。
【００２４】
ＮＯｘ転化率＝｛（触媒入口ＮＯｘ量−触媒出口ＮＯｘ量）
／（触媒入口ＮＯｘ量）｝×１００ …（１）
図２より、ＮＯｘトラップ触媒９の再生のために空燃比リッチ化処理を一時的に行うとしても、ＮＯｘ転化率が低下してしまう場合のあることがわかる。すなわち、ＮＯｘ転化率がほぼ９０％以上となる温度域、具体的には２５０℃〜４００℃の温度域を「活性領域」として定義すれば、触媒温度が活性領域内にあればＮＯｘ転化率がほぼ９０％以上となるのに対して、触媒温度が活性領域を外れて高温になるほどＮＯｘ転化率が急激に低下している。このように活性領域の上限温度である４００℃を超える高温の温度域でＮＯｘ転化率が低下する理由であるが、これはＮＯｘトラップ触媒にトラップしたＮＯｘを浄化する能力が低下してしまうためであると考えられる。ただし、ＮＯｘトラップ触媒は、ＮＯｘをトラップする能力と、トラップしたＮＯｘを浄化する能力とを有し、このうちトラップしたＮＯｘを浄化する能力のほうはこのように高温域で低下するものの、ＮＯｘをトラップする能力（つまりＮＯｘトラップ率）のほうは、図２に重ねて示しているように４００℃を超える温度域になっても低下していない。
【００２５】
従って、ＮＯｘトラップ触媒９を用いる場合には空燃比リッチ化処理のための燃料を無駄にしないためにも空燃比リッチ化処理中の触媒温度を活性領域に保たなければならない。
【００２６】
そこで本発明では、ディーゼルハイブリッド車両やディーゼル車両を前提として、触媒温度を検出または推定し、検出または推定した触媒温度が活性領域の上限温度を超える高温となっている場合に、触媒温度を活性領域まで低下させる処理を行わせる。
【００２７】
以下本発明の基本的な考え方を項を分けて説明する。
《１》触媒温度が活性領域の上限温度以上となる条件
触媒温度が活性領域の上限温度以上となる条件としては次の２つの条件が考えられる。
【００２８】
〈ア〉触媒温度が高い状態が続く運転条件
例１：高負荷運転時（ただし、フィルタ再生処理時、硫黄被毒解除処理時を除く
）
〈イ〉触媒入口の排気温度が低下していく運転条件
例１：車両減速時（ディーゼルハイブリッド車両の場合）
例２：高負荷より低負荷への移行時（ディーゼル車両の場合）
ここで、上記〈ア〉例１の高負荷運転時から、フィルタ再生処理時、硫黄被毒解除処理時を除いているのは、フィルタ８の再生処理時や触媒９の硫黄被毒解除処理時には触媒温度を低下させないことが望ましく、フィルタ８の再生処理時や硫黄被毒解除処理時に触媒温度を低下させてしまったのでは、フィルタ８の再生や硫黄被毒解除が不十分にしか行われなくなってしまうためである。
【００２９】
上記〈ア〉の触媒温度や〈イ〉の触媒入口の排気温度は、温度センサにより検出すればよい。また、エンジンの運転条件（回転速度・負荷）と触媒温度や触媒入口の排気温度との関係を予め記憶しておき、エンジンの運転条件に基づいて触媒温度や触媒入口の排気温度を推定することも可能である。上記〈イ〉の車両減速時や高負荷より低負荷への移行時は、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。
《２》触媒温度を低下させる温度低下手段
この温度低下手段を図３にまとめている。温度低下手段は、大きく次の２つに分けることができる。
【００３０】
空気供給手段：触媒温度を直接下げるものであり、２つの実施例がある。
【００３１】
排温低下手段：触媒温度を排気で下げるものであり、５つの実施例がある。
【００３２】
次に、空気供給手段の２つの実施例、排温低下手段の５つの実施例を順に説明する。ただし、図３に示した合計７つの実施例には図１に示したディーゼルハイブリッド車両に備えていない機構や装置が含まれている。すなわち、図３に示した７つの実施例の中には図１に示したディーゼルハイブリッド車両では構成することができない場合を含んでいる。このため、特に実施例１、４、６を実現するには、２次空気供給装置、可変動弁機構、燃料改質装置等を追加して設けることが必要である。
【００３３】
〈１〉２次空気を供給する手段（実施例１）
２次空気供給装置（デバイス）を追加して設け、触媒９の上流に２次空気を供給すると、冷たい２次空気により触媒９が冷やされることになり触媒温度を低下させることができる。
【００３４】
〈２〉エンジンを空転する手段（実施例２）
ディーゼルハイブリッド車両（図３では「Ｄ−ＨＥＶ」で略記。）では、エンジン１とモータジェネレータ５３の間のクラッチ（図示しない）を繋いで、エンジン１をモータジェネレータ５３で回転させる。この場合、燃料噴射弁１５から燃料は噴射しない。併せて、吸気バルブと排気バルブをピストンと干渉しない程度に開けておく。これによって空気が触媒９に供給されることになり、触媒９が冷やされ触媒温度が低下する。
【００３５】
一方、ディーゼル車両（図３では「Ｄ−ＥＮＧ」で略記。）では、気筒停止（燃料噴射弁１５からの燃料噴射を停止）することによりエンジンを空転させる。これにより、空気が触媒９を流れることになり、触媒温度を低下させることができる。
【００３６】
ただし、ディーゼル車両において燃料噴射の停止によってエンジン１が自力運転可能な回転速度以下に実際のエンジン回転速度が低下してしまったのではエンストに至ってしまうので、燃料供給を復帰させる回転速度を予め定めておき、実際のエンジン回転速度がこの燃料復帰回転速度以下になったときには直ちに燃料噴射弁１５からの燃料供給を再開させることとする。
【００３７】
〈３〉空気過剰率λを高くする手段（実施例３）
空気過剰率とは燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比で除算した値である。この空気過剰率λを高くするには吸入空気量に対して相対的に燃料供給量を低下させればよく、これによって単位容積当たりの燃焼熱が低下し、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。空気過剰率を高くするには、ＥＧＲ弁５（ＥＧＲ装置）が閉じていれば開き、ＥＧＲ弁が開いていれば、そのときのＥＧＲ弁の開度を増大側に補正してやればよい。また、図１には可変ベーン（アクチュエータ）を有しないターボチャージャを示しているが、可変ベーン（アクチュエータ）を有するターボチャージャ（過給機）を備えている場合には、可変ベーンを制御して過給圧を高くしてやれば空気過剰率λが高くなる。
【００３８】
〈４〉圧縮比を高くする手段（実施例４）
圧縮比を高くするとその分、燃焼室内での燃焼状態が良好となって未燃の燃料分が減少するので、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。圧縮比を高くするには、アクチュエータにより吸気バルブのリフト量や作動角を可変に調整し得る可変動弁機構（図３では「ＶＥＬ」で略記。）やアクチュエータにより圧縮比を変更可能な圧縮比可変機構（図３では「ＶＣＲ」で略記。）を追加して設け、これら可変動弁機構や圧縮比可変機構を用いて圧縮比を高くしてやればよい。なお、可変動弁機構や圧縮比可変機構は公知であるので、その説明は省略する。
【００３９】
〈５〉燃料噴射時期ＩＴを進角する手段（実施例５）
燃料噴射時期ＩＴを進角するとその分、燃焼状態が良くなって後燃えが減るため、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４０】
〈６〉燃料のセタン価を高くする手段（実施例６）
セタン価の高い燃料とは着火性の良い燃料である。着火性の良い燃料を用いることで未燃の燃料分が減少し、排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４１】
例えば、セタン価の異なる燃料を別々のタンク（燃料供給装置）に蓄えておき、常時は、セタン価の低い燃料を用いることとし、セタン価を高くしたいときにだけ、セタン価の高いほうの燃料を有する燃料タンクからの燃料供給に切換えるようにする。あるいは、燃料改質装置を追加して設けておき、セタン価を高くしたいときにはこの燃料改質装置を働かせてセタン価が高くなるように燃料を改質する。ここで、燃料を改質するとは、具体的には燃料を加熱するまたは触媒で炭化水素をクラッキングすることなどである。
【００４２】
〈７〉等出力線上で排温の低い条件に移す手段（実施例７）
ディーゼルハイブリッド車両には、車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジン１と、モータジェネレータ５３とで出力分担を行って車両を駆動する運転モードを設けているものがある（特開２００７−２３７７９４号公報参照）。こうした運転モードを設けているディーゼルハイブリッド車両では、バッテリ５０の充電量が十分ある場合にモータジェネレータ５３とエンジン１の出力割合のうち、モータジェネレータ５３の出力割合を高くすることで、エンジン１の出力割合が減る。エンジンの出力割合を減らすためエンジン回転速度が低く負荷が低い条件に移行させると排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
【００４３】
これについて図４を参照してさらに説明すると、図４はＳＶと触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図である。図４にはＮＯｘ転化率ηＮＯｘが９５％、９０％、８０％の等ＮＯｘ転化率の線を引いている。ここで、横軸のＳＶとは、触媒容量［Ｌ］をＮＯｘトラップ触媒に流れる排気流量［Ｌ／ｈｒ］で除算した値（比）のことである。排気流量は、エンジン回転速度にほぼ依存している。ＮＯｘトラップ触媒の反応速度（つまりＮＯｘ転化率）は、触媒温度とこのＳＶとでほぼ決まっている。さて、触媒温度が活性領域を外れて高い状態とは、たとえばＡ点にある状態であり、Ａ点ではＮＯｘ転化率ηＮＯｘが８０％と低下している。この状態からＮＯｘ転化率が９０％を超えるようにするには、Ａ点より触媒温度を低下させてＢ点へと移し、さらにＳＶを低下させてＣ点へと移動させれば、ＮＯｘ転化率が９５％に回復することが分かる。ここで、触媒温度を低下させるにはエンジンの負荷を下げればよく、ＳＶを下げるにはエンジン回転速度を下げればよい。このように要求総合出力が変化しないようにエンジン出力割合を減らし、そのエンジン出力を減らした分だけモータ出力割合を増加させることで、排気温度が低下する。
【００４４】
一方、ディーゼル車両では、動力伝達機構５２に与える目標変速比を１速側に変更することで排気温度が低下する。この温度低下した排気を触媒９に流すことで触媒温度を低下させることができる。
《３》温度低下手段の選択
図３には、空気供給手段、排温低下手段の２つの温度低下手段を並べて示したが、これら２つの手段は等価でないため、活性領域からの温度差とＮＯｘトラップ量とのいずれに着目するかにより次の２つの選択方法がある。
【００４５】
〈ａ〉現在の触媒温度と活性領域の上限温度との差
現在の触媒温度と活性領域の上限温度との差ΔＴｂｅｄ１を算出し、この温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値を超えているときには空気供給手段を、これに対して温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値以下であるときには排温低下手段を選択する。これは、空気供給手段と排温低下手段とでは、触媒温度の低下スピードが異なり、空気供給手段によるほうが排温低下手段によるよりも触媒温度の低下スピードが速いことに着目するものである。すなわち、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値より大きいときには現在の触媒温度を活性領域内へと速やかに戻すため、空気供給手段を選択し、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値以下であるときには現在の触媒温度をあわてて活性領域内へと戻すことが必要ないため排温低下手段を選択する。活性領域の上限温度として例えば図２に示したように４００℃を採用する。また、判定値は適合により最適な値を定める。
【００４６】
〈ｂ〉ＮＯｘトラップ量
ＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには空気供給手段を選択する。ここで、しきい値とは、ＮＯｘトラップ触媒の再生処理を行うか否かを判定するための値である。ＮＯｘトラップ量がしきい値に到達したとき排気中のＮＯｘはそれ以上、ＮＯｘトラップ触媒にトラップされることがない。触媒にトラップされないＮＯｘはそのまま大気中へ放出されることを意味するので、触媒にトラップしているＮＯｘを急いで浄化する（触媒を再生する）ため空燃比のリッチ化処理を行うこととなる。
【００４７】
この場合に、図２で前述したように触媒温度が活性領域内にないとＮＯｘ転化率が低下し、触媒再生のための燃料が無駄に使われてしまう。そこで、ＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには触媒温度を活性領域内にすばやく低下させる必要があるため空気供給手段を選択することとしたものである。
《４》触媒入口の排気温度が低下していく運転条件での触媒温度の具体的挙動１
図５は、上記《１》の〈イ〉の条件でディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両それぞれの触媒温度の挙動がどうなるかを具体的に示したものである。すなわち、図５上段は、ディーゼル車両においてフィルタ８の再生処理モードにあった状態からｔ１のタイミングで通常モードに移行した場合（これは高負荷より低負荷への移行時の代表例）である。
【００４８】
一方、図５下段は、ディーゼルハイブリッド車両においてフィルタ８の再生処理モードであった状態からｔ１のタイミングでエンジンを停止した場合（これは車両減速時の代表例）である。ただし、ディーゼルハイブリッド車両では、エンジン停止後にｔ２のタイミングで再始動している。
【００４９】
これらディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両のいずれの場合にも、触媒入口の排気温度が低下していく運転条件で触媒温度は触媒入口温度（触媒入口の排気温度）に対して遅れをもって低下するため、触媒温度が活性領域に収束するのが遅れていることがわかる。
《５》触媒入口の排気温度が低下していく運転条件での触媒温度の具体的挙動２
図６は、図５の場合を含めた上記《１》の〈イ〉の具体的な条件のときに触媒温度、ＮＯｘトラップ量がどうなるかをまとめたものである。
【００５０】
図６最左欄には、硫黄被毒解除、フィルタ再生（ＤＰＦ再生）、高負荷運転の各モードにある３つの状態を移行前の状態として挙げている。なお、ここでの「高負荷運転」として、フィルタ再生処理の行われる高負荷運転と、硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転とを除いている。
【００５１】
図６左より２番目の欄には移行後の状態を示し、この欄に「モード走行」とあるのはディーゼル車両において高負荷より低負荷への移行時であることを、また「エンジン停止（減速）」とあるのはディーゼルハイブリッド車両において車両減速時であることを示している。このように、ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両についてそれぞれ３つの態様が考えられるのであるが、このうち、フィルタ再生のモードよりモード走行へ移行する態様が前述した図５上段、またフィルタ再生のモードよりエンジン停止へ移行する態様が前述した図５下段であった。
【００５２】
図６左から３番目の欄に示したように、ディーゼル車両でモード走行に移行する態様では、触媒温度は下がるものの、活性領域に下がるまで時間を要している（図５上段参照）。また、ディーゼルハイブリッド車両でエンジン停止に移行する態様でも、触媒温度は高いままであり、再始動時にはまだ活性領域より高い温度になっている（図５下段参照）。
【００５３】
図６右から２番目の欄には、図６最左欄に示した状態から図６左より２番目の欄に示しした状態へと移行する各態様でＮＯｘトラップ量がどのようになっているかを示している。すなわち、以下の通りである。
〔１−１〕硫黄被毒解除のモードから移行する態様
ＮＯｘトラップ量が空に近いか空になっている。すなわち、ＮＯｘトラップ触媒の硫黄被毒解除のモードでは、理論空燃比または理論空燃比よりもややリッチ側の空燃比でエンジンを運転している。そのため、ＨＣやＣＯなどの還元ガスがＮＯｘトラップ触媒へと流入し、この流入するＨＣ、ＣＯによってＮＯｘトラップ触媒にトラップしているＮＯｘが還元浄化される。硫黄被毒解除のモードは、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理のモードよりも長い時間行うので、ＮＯｘトラップ触媒にトラップしているＮＯｘは硫黄被毒解除のモードでエンジンを運転している間に全て浄化され、ＮＯｘトラップ触媒にＮＯｘはトラップしていない状態、つまり空の状態になる。なお、硫黄被毒解除のモードに入る許可条件は予め定まっており、この許可条件が成立したときだけ硫黄被毒解除のモードでの運転が行われる。
〔２−１〕フィルタ再生のモードから移行する態様
ＮＯｘトラップ量が満タンの状態（つまりＮＯｘトラップ量がしきい値以上）になっている。これについて説明すると、フィルタ再生のモードでは、酸素過剰な雰囲気にあるリーン空燃比でエンジンを運転している。なぜなら、フィルタ８に堆積しているパティキュレート（スス）を酸化するために酸素が必要だからである。そのため、フィルタ８の再生中にはＮＯｘトラップ触媒に排気中のＮＯｘがトラップされる。フィルタ再生のモードでエンジンを運転するのも長い時間がかかるので、フィルタ再生のモードでエンジンを運転している間に排気中のＮＯｘがＮＯｘトラップ触媒にトラップし続け、ＮＯｘトラップ触媒のＮＯｘトラップ量は飽和し満タン状態になる。なお、フィルタ再生のモードに入る許可条件も予め定まっており、この許可条件が成立したときだけフィルタ再生のモードでの運転が行われる。
〔３−１〕高負荷運転から移行する態様
リーン・リッチのサイクルをまわしている。「リーン・リッチのサイクルをまわしている」とは、高い温度でもＮＯｘトラップ触媒の脱離浄化能力が発揮できるうちは、リーン空燃比でのＮＯｘトラップ量とリッチ空燃比での脱離浄化量をバランスさせながら運転してＮＯｘを浄化していることをいっている。
【００５４】
このように、３つの状態から移行する各態様で触媒温度の挙動とＮＯｘトラップ量の状態とが異なるため、本発明ではこれら各態様に応じて触媒温度をどうするかを決める。これが図６最右欄に示されている。すなわち、上記〔１−１〕〜〔３−１〕に対応して次のようにする。
〔１−２〕硫黄被毒解除のモードから移行する態様
ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両とも、ＮＯｘトラップ量が満タンになるまでに触媒温度が活性領域まで下がればよい。
〔２−２〕フィルタ再生のモードから移行する態様
ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両ともＮＯｘトラップ量が満タンの状態になっているのであるから、触媒温度をできるだけ速く活性領域まで下げなければならない。
〔３−２〕高負荷運転から移行する態様
ディーゼル車両ではＮＯｘトラップ量によって触媒温度が活性領域に下がるまで待つか触媒温度を活性領域まで速く下げるかを決める。「ＮＯｘトラップ量によって触媒温度が活性領域に下がるまで待つか触媒温度を活性領域まで速く下げるか決める」とは、ＮＯｘトラップ量が少なければ、目標とするＮＯｘ転化率となるまで触媒温度が低下するのを待つことであり、ＮＯｘトラップ量がしきい値に到達すれば触媒温度を活性領域まで速く下げることである。
【００５５】
一方、ディーゼルハイブリッド車両ではＮＯｘトラップ量によって車両減速時に触媒温度を活性領域まで下げなければいけない。ディーゼルハイブリッド車両において、車両減速時に単にエンジンを停止した場合、ＮＯｘトラップ触媒へのガス流入も停止する。従って、「ＮＯｘトラップ量によって車両減速時に下げなければいけない」とは、低負荷運転に移行してエンジンが再始動した場合においてその前の運転条件でＮＯｘトラップ量が多い状態のときには、エンジン再始動までの間にＮＯｘトラップ触媒の温度を活性領域にまで速く下げる必要があり、これに対して低負荷運転に移行してエンジンが再始動した場合においてＮＯｘトラップ量が少ないときにはその必要がないということである。
【００５６】
このように、ディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両のいずれにおいても特にＮＯｘトラップ量が多い場合に、触媒温度を活性領域まで速やかに下げる必要がある。
【００５７】
これで本発明の基本的な考え方の説明を終了する。
【００５８】
次に、本発明の考え方を具体化した実施形態を説明する。
【００５９】
ディーゼルハイブリッド車両を対象として、車両減速時（上記《１》の〈イ〉例１の条件）に上記《３》の温度低下手段の選択を実現するための第１実施形態を説明する。
【００６０】
図７、図８Ａ、図８Ｂは第１実施形態のフローチャートで、エンジン用コントロールユニット３０により実行されるものである。
【００６１】
まず、図７は移行フラグ１を設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６２】
ステップ１では移行フラグ１をみる。移行フラグ１はエンジン始動時にゼロに初期設定されている。このため、ステップ２に進み車両の減速運転時（車両減速時）であるか否かをみる。これは、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。例えば、アクセル開度がゼロ（アクセルペダルが踏み込まれていない）でかつエンジン回転速度、吸入空気量、車速のいずかの低下速度が所定値を超えている場合に、車両減速時であると判定する。車両減速時でないときにはステップ４に進んで移行フラグ１＝０とする。
【００６３】
一方、車両減速時であるときにはステップ３に進んで移行フラグ１＝１とする。ここで、移行フラグ１＝１は車両減速時である（つまり上記《１》の〈イ〉例１の条件である）ことを表す。
【００６４】
ステップ３で移行フラグ１＝１となったときには、次回よりステップ１で移行フラグ１＝１であることよりステップ２以降に進むことができない。一度、車両減速時であると判定された後には、続けて車両減速時であるか否かは判定されない。これは、車両減速時であると判定された後には、所定の時間を要する温度低下処理（図８Ａ、図８Ｂで後述する）を行わせる必要があるためである。これに対して、ステップ３で移行フラグ１＝０としたときには、一定周期で次回以降もステップ２で車両減速時であるか否かを判定することになる。
【００６５】
次に、図８Ａ、図８Ｂは温度低下処理を行うためのもので、図７に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００６６】
ここでの処理は、車両減速中に行う処理、つまりＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を開始する前段階の処理が主で、車両減速中にＮＯｘトラップ触媒の再生時期になったときの処理を含む。前段階の処理は、ＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を開始するに際して触媒温度が活性領域内に収まっているようにする処理である。
【００６７】
ステップ１１では移行フラグ１（図７により設定済み）をみる。移行フラグ１＝０であるときには車両減速時でないと判定しそのまま今回の処理を終了する。
【００６８】
移行フラグ１＝１であるときには車両減速時であると判定しステップ１２に進み、温度センサ６１（図１参照）により検出される実際の触媒温度（以下「実触媒温度」という。）ｒＴｂｅｄを読み込み、ステップ１３、１４で作動開始フラグ２、活性領域外フラグをみる。これらのフラグはエンジン始動時にゼロに初期設定されている。いまは作動開始フラグ２＝０、活性領域外フラグ＝０であるとすると、ステップ１３、１４よりステップ１５に進み、実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。目標触媒温度ｔＴｂｅｄとしては、活性領域の上限温度である４００℃を設定している。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下に収まっているときにはやがてＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を超えている、つまり本実施形態の温度低下処理は必要ないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。
【００６９】
一方、ステップ１５で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えているときには、やがてＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を下回ることになってしまうと判断してステップ１６に進み、活性領域外フラグ＝１とする。ここで、活性領域外フラグ＝１は触媒温度が活性領域にないことを表している。
【００７０】
ステップ１７では目標触媒温度からの温度差ΔＴｂｅｄ１を、
ΔＴｂｅｄ１＝ｒＴｂｅｄ−ｔＴｂｅｄ …（２）
の式により算出する。
【００７１】
ステップ１８、１９は実触媒温度を活性領域に収めるため空気供給手段を作動させるのか排温低下手段を作動させるのかの場合分けを行う部分である。すなわち、ステップ１８ではこの温度差ΔＴｂｅｄ１と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１とを、ステップ１９ではＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘとしきい値ＮＯｘｍａｘとを比較する。
【００７２】
上記の判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１は、空気供給手段を用いるのか排温低下手段を用いるかを定めるための値で、予め適合により定めておく。温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄより大きく離れた高温となっていることを、また温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下であるときには実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄよりそれほど大きく離れていないことを表す。
【００７３】
次に、上記のしきい値ＮＯｘｍａｘは、９０％以上のＮＯｘ転化率を維持できるＮＯｘトラップ量のうちの最大値である。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときにはＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力がないことを、またＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときにはＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が残っていることを表す。
【００７４】
なお、ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘを算出するには、例えば特許第２６００４９２号公報第６頁に記載されているＮＯｘ吸収量の計算のように、エンジン回転速度の積算値から推測してもよいし、走行距離から推測してもよい。なお、積算値を用いる場合は、ＮＯｘトラップ触媒の再生が完了した時点（硫黄被毒解除のモードでの運転実行によりＮＯｘトラップ触媒の再生が完了した時点も含む）で、その積算値をリセットする（特開２００３−３３６５２０号公報参照）。
【００７５】
ステップ１８で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域に戻す必要があると判断し、ステップ２０に進んで空気供給手段を作動させる。ステップ２１では作動開始フラグ１ａ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ａ＝１は空気供給手段の作動を行っていることを表す。
【００７６】
これに対してステップ１８、１９で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下であってもＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域内に戻す必要があると判断し、ステップ２２に進んで空気供給手段を作動させる。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときに空気供給手段を作動させる理由は、このときＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が既に残っていないので、実触媒温度を活性領域内に速く戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化する必要があるためである。ステップ２３では作動開始フラグ１ｂ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ｂ＝１も空気供給手段の作動を行っていることを表す。なお、ＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えると、図示しないフローでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理が開始される。
【００７７】
一方、ステップ１８、１９で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下（つまり実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄより余り離れていない）でありかつＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときには、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときやＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときのスピードよりも緩やかなスピードで実触媒温度を活性領域内に戻せばよいと判断し、図８Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。図８Ａのステップ１８、１９では空気供給手段と排温低下手段のいずれを作動させるのかの場合分けを行っており、図８Ｂのステップ２４に進んできたときには空気供給手段は作動させない、つまり作動開始フラグ１ａ＝０となっている。従って、図８Ｂのステップ２４よりステップ２５に進み、排温低下手段を作動させる。図８Ｂのステップ２６では作動開始フラグ２（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ２＝１は排温低下手段の作動を行っていることを表す。
【００７８】
上記図８Ａのステップ１８、１９での２つの場合分けにより、作動開始フラグ１ａ、１ｂ、２の３つのフラグのうちいずれかが１となる。すなわち、
〔ア〕図８Ａのステップ２１で作動開始フラグ１ａ＝１となっているか、
〔イ〕図８Ａのステップ２３で作動開始フラグ１ｂ＝１となっているかまたは
〔ウ〕図８Ｂのステップ２６で作動開始フラグ２＝１となっている。
【００７９】
以下、この順に説明する。
【００８０】
上記〔ア〕の場合：
まず作動開始フラグ１ａ＝１となっている場合には、次回に図８Ａのステップ１２、１３、１４、２９、１７、１８、２０、２１と進むことになり、空気供給手段の作動で温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下となる直前まで空気供給手段の作動を継続する。やがて温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下となれば図８Ａのステップ１２、１３、１４、２９、１７、１８、１９より図８Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。このとき作動開始フラグ１ａ＝１であるので、図８Ｂのステップ２７、２８に進み、空気供給手段を非作動状態とし、作動開始フラグ１ａ＝０とした後、図８Ｂのステップ２５、２６で排温低下手段を作動し、作動開始フラグ２＝１とする。図８Ｂのステップ２６での作動開始フラグ２＝１より次回には図８Ａのステップ１３よりステップ３４以降に進む。これは、実触媒温度の挙動をみながら触媒温度を低下させる手段を、空気供給手段から排温低下手段へと切換えるものである。
【００８１】
図８Ａのステップ３４では実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間は図８Ｂのステップ２５、２６に進み、排温低下手段の作動を継続する。やがて排温低下手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となれば、本実施形態の温度低下処理を終了するため図８Ａのステップ３４よりステップ３５、３６に進み排温低下手段を非作動状態とし、作動開始フラグ２＝０とする。また、ステップ３７、３８、３９では次の車両減速時の温度低下処理に備えるため作動開始フラグ１ａ＝０、活性領域外フラグ＝０、移行フラグ１＝０とする。
【００８２】
ステップ３９での移行フラグ１＝０より、図７においてステップ１よりステップ２に進むことができることになり、再び車両減速時であるか否かが判定される。
【００８３】
上記〔イ〕の場合：
次に、作動開始フラグ１ｂ＝１となっている場合には、次回にステップ１２、１３、１４、２９よりステップ３０に進み実触媒温度Ｔｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間はステップ３１で空気供給手段の作動を継続する。やがて空気供給手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となればステップ１２、１３、１４、２９、３０よりステップ３２、３３に進み、空気供給手段を非作動状態とし、作動開始フラグ１ｂ＝０とする。
【００８４】
このように、車両減速中でもＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときには、一刻も早く実触媒温度を活性領域内に戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化することが必要であるので、温度低下スピードの速い空気供給手段のみで、実触媒温度を活性領域内に戻すのであり、触媒温度を低下させる手段を、空気供給手段から排温低下手段へと切換えることはしない。
【００８５】
上記〔ウ〕の場合：
最後に、作動開始フラグ２＝１となっている場合には、次回にステップ１３よりステップ３４以降に進む。ステップ３４では実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄとを比較する。実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄを超えている間は図８Ｂのステップ２５、２６に進み、排温低下手段の作動を継続する。やがて排温低下手段の作動で実触媒温度ｒＴｂｅｄが目標触媒温度ｔＴｂｅｄ以下となれば、本実施形態の温度低下処理を終了するため図８Ａのステップ３４よりステップ３５、３６に進み排温低下手段を非作動状態とし、作動開始フラグ２＝０とする。また、ステップ３７、３８、３９では次の温度低下処理に備えるため作動開始フラグ１ａ＝０、活性領域外フラグ＝０、移行フラグ１＝０とする。
【００８６】
ステップ３９での移行フラグ１＝０より、図７においてステップ１よりステップ２に進むことができることになり、再び車両減速時であるか否かが判定される。
【００８７】
図８Ａのステップ２０、２２、３１の空気供給手段としては前述した実施例１、実施例２のいずれかを用いる。また、図８Ｂのステップ２５の排温低下手段としては前述した実施例３〜実施例７のいずれかを用いる、
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００８８】
本実施形態（請求項１、２１に記載の発明）によれば、ＮＯｘトラップ触媒９（所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒）と、温度センサ６１（触媒温度検出手段）とを備え、車両の減速時（触媒入口の排気温度が低下していく運転条件）であるか否かを判定し（図７のステップ２参照）、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図８Ａのステップ１５参照）、これらの判定結果より車両の減速時でありかつ実触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、実触媒温度を活性領域まで低下させる（図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００８９】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、温度低下手段が、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、実触媒温度ｒＴｂｅｄと目標触媒温度ｔＴｂｅｄ（活性領域の上限温度）との温度差ΔＴｂｅｄ１を算出し（図８Ａのステップ１７参照）、この温度差ΔＴｂｅｄ１と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を比較し、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１を超えているときには、空気供給手段を作動させ、温度差ΔＴｂｅｄ１が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ１以下のときには排温低下手段を作動させる（図８Ａのステップ１８、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域から大きく離れているときには速やかに、また実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域からあまり離れていないときにはゆっくりと実触媒温度を活性領域内に収めることができる。
【００９０】
本実施形態（請求項１５に記載の発明）によれば、車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジン１とモータジェネレータ５３とで出力分担を行って車両を駆動する出力分担制御手段（ハイブリッド用コントロールユニット４０）を備え、排温低下手段は、要求総合出力が変わらないようにエンジン１の出力割合を減らし、モータジェネレータ５３の出力割合を増やす手段であるので（実施例７参照）、ディーゼルハイブリッド車においても、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際に、要求総合出力を変更することなく、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００９１】
バッテリ５０の充電量によってモータジェネレータ５３で出せる出力が定まる。これを逆にいうと、バッテリ５０の充電量によってモータジェネレータ５３で出せる出力を超える出力をモータジェネレータ５３に出させようしても実際には不可能である。この点を考慮し、モータジェネレータ５３はバッテリ５０から電力供給を受けるものであり、バッテリ５０の充電量を検出する充電量検出手段（バッテリ残容量センサ４６）を備え、この検出されるバッテリの充電量に基づいてモータジェネレータ５３の出力割合を決定し、この決定したモータジェネレータ５３の出力割合と前記要求総合出力とからエンジンの出力割合を決定することが考えられる。このもの（請求項１６に記載の発明）においても、ディーゼルハイブリッド車において車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際に、要求総合出力を維持したままでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【００９２】
図９Ａ、図９Ｂは第２実施形態の温度低下処理を行うためのもので、図８Ａ、図８Ｂと置き換わるものである。図８Ａ、図８Ｂと同一のステップには同一の番号を付している。
【００９３】
第１実施形態では、実触媒温度ｒＴｂｅｄを用いると共に、目標触媒温度ｔＴｂｅｄとして活性領域の上限温度を採用したが、第２実施形態は触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを用いると共に、目標触媒温度して触媒出口の排気温度を採用するものである。
【００９４】
図５下段に触媒出口温度（触媒出口の排気温度）の挙動を一点鎖線で重ねて示している。触媒出口の排気温度は、フィルタ再生のモードからの移行時に比較的早期に活性領域内に収まっている。従って、目標触媒温度として便宜的に触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎを採用しても問題ないといえる。すなわち、実触媒温度ｒＴｂｅｄに代えて触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを、目標触媒温度ｔＴｂｅｄに代えて触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎを用いたものが第２実施形態である。このため、第１実施形態とはステップ４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７が相違するだけである。第１実施形態と相違する部分を以下で主に説明する。
【００９５】
ステップ４１では、触媒入口の排気温度センサ（図示しない）により検出される触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎ、触媒出口の排気温度センサ（図示しない）により検出される触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔを読み込み、ステップ４２でこのうち触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎから所定のテーブルを検索することにより、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔを算出する。ここで、所定のテーブルは、触媒入口の排気温度Ｔｃａｔ ｉｎと触媒温度との関係を予め測定したデータをまとめたものである。
【００９６】
ステップ１３、１４で作動開始フラグ２、活性領域外フラグをみる。これらのフラグはエンジン始動時にゼロに初期設定されている。いまは作動開始フラグ２＝０、活性領域外フラグ＝０であるとすると、ステップ１３、１４よりステップ４４に進み、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔと触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔとを比較する。触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔは、図５下段に示したように、車両減速時に触媒温度よりも早期に活性領域内に収まってゆく値である。従って、触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔ以下に収まっているときにはやがてＮＯｘトラップ触媒の再生のためのリッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を超えている、つまり本実施形態の温度低下処理は必要ないと判断し、そのまま今回の処理を終了する。
【００９７】
一方、ステップ４３で触媒温度推定値Ｔｃａｔ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｃａｔ ｏｕｔを超えているときには、やがてＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行うこととなったとき、ＮＯｘ転化率が所定値（９０％）を下回ることになってしまうと判断してステップ１６に進み、活性領域外フラグ＝１とする。活性領域外フラグ＝１は触媒温度が活性領域にないことを表している。
【００９８】
ステップ４４では触媒出口の排気温度からの温度差ΔＴｂｅｄ２を、
ΔＴｂｅｄ２＝Ｔｂｅｄ ｅｓｔ−Ｔｂｅｄ ｏｕｔ …（３）
の式により算出する。
【００９９】
ステップ４５、１９は実触媒温度を活性領域に収めるため空気供給手段を作動させるのか排温低下手段を作動させるのかの場合分けを行う部分である。すなわち、ステップ４５ではこの温度差ΔＴｂｅｄ２と判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２とを、ステップ１９ではＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘとしきい値ＮＯｘｍａｘとを比較する。
【０１００】
上記の判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２は、空気供給手段を用いるか排温低下手段を用いるかを定めるための値で、予め適合により定めておく。温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときには触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔより大きく離れた高温となっていることを、また温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下であるときには触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔよりそれほど大きく離れていないことを表す。
【０１０１】
ステップ４５で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域に戻す必要があると判断し、ステップ２０に進んで空気供給手段を作動させる。ステップ２１では作動開始フラグ１ａ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ａ＝１は空気供給手段の作動を行っていることを表す。
【０１０２】
これに対してステップ４５、１９で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下であってもＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときには、実触媒温度を速やかに活性領域内に戻す必要があると判断し、ステップ２２に進んで空気供給手段を作動させる。ＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えているときに空気供給手段を作動させる理由は、このときＮＯｘトラップ触媒に性能を維持するためのトラップ能力が既に残っていないので、実触媒温度を活性領域内に速く戻してＮＯｘトラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化する必要があるためである。ステップ２３では作動開始フラグ１ｂ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ１ｂ＝１も空気供給手段の作動を行っていることを表す。なお、ＮＯｘ吸着量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘを超えると、図示しないフローでＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理が開始される。
【０１０３】
一方、ステップ４５、１９で温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２以下（つまり触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔより余り離れていない）でありかつＮＯｘトラップ量ΣＮＯｘがしきい値ＮＯｘｍａｘ以下であるときには、温度差ΔＴｂｅｄ２が判定値ΔＴｂｅｄｍｘ２を超えているときやＮＯｘトラップ量がしきい値を超えているときのスピードよりも緩やかなスピードで実触媒温度を活性領域内に戻せばよいと判断し、図９Ｂのステップ２４に進み、作動開始フラグ１ａをみる。図９Ａのステップ４５、１９では空気供給手段と排温低下手段のいずれを作動させるのかの場合分けを行っており、図９Ｂのステップ２４に進んできたときには空気供給手段は作動させない、つまり作動開始フラグ１ａ＝０となっている。従って、図９Ｂのステップ２４よりステップ２５に進み、排温低下手段を作動させる。図９Ｂのステップ２６では作動開始フラグ２（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。作動開始フラグ２＝１は排温低下手段の作動を行っていることを表す。
【０１０４】
上記図９Ａのステップ４５、１９での２つの場合分けにより、作動開始フラグ１ａ、１ｂ、２の３つのフラグのうちいずれかが１となる。すなわち、
〔ア’〕図９Ａのステップ２１で作動開始フラグ１ａ＝１となっているか、
〔イ’〕図９Ａのステップ２３で作動開始フラグ１ｂ＝１となっているかまたは
〔ウ’〕図９Ｂのステップ２６で作動開始フラグ２＝１となっている。
【０１０５】
これら〔ア’〕〜〔ウ’〕の各場合の制御は上記〔ア〕〜〔ウ〕の各場合の制御と同様である。すなわち、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが触媒出口の排気温度Ｔｂｅｄ ｏｕｔ以下に収まるように制御することとなる。
【０１０６】
第２実施形態（請求項１、２１に記載の発明）においても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、車両の減速時（触媒入口の排気温度が低下していく運転条件）であるか否かを判定し（図７のステップ２参照）、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図９Ａのステップ４３参照）、これらの判定結果より車両の減速時でありかつ触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔが活性領域を超える高温であるときに、触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔを活性領域まで低下させる（図７のステップ２、３、図９Ａのステップ１１、４５、２０、図８Ｂのステップ２５参照）ので、車両減速時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には触媒温度推定値Ｔｂｅｄ ｅｓｔを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【０１０７】
次に、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂは第３実施形態で、第１実施形態の図７、図８Ａ、図８Ｂと置き換わるものである。
【０１０８】
第１実施形態では、車両減速時であるときに温度低下処理を行ったが、第３実施形態は、フィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時であるときに温度低下処理を行うものである。
【０１０９】
まず図１０は移行フラグ２を設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【０１１０】
ステップ５１では移行フラグ２をみる。移行フラグ２もエンジン始動時にゼロに初期設定されているので、ステップ５２に進み高負荷運転時であるか否かをみる。これは、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量、車速などから判定すればよい。例えば、アクセル開度が所定値以上である（アクセルペダルが大きく踏み込まれている）場合やエンジン負荷（吸入空気量を回転速度で除算した値）が所定値以上である場合に、高負荷運転時であると判定する。高負荷運転時でないときにはステップ５６に進んで移行フラグ２＝０とする。
【０１１１】
一方、高負荷運転時であるときにはステップ５３、５４に進んでフィルタ再生フラグ（図ではＤＰＦ再生フラグ）＝１であるか否か、硫黄被毒解除フラグ＝１であるか否かをみる。ここで、フィルタ再生フラグ＝１はフィルタ８の再生処理を行わせることを指示するフラグ、硫黄被毒解除フラグ＝１は硫黄被毒解除処理を行わせることを指示するフラグである。
【０１１２】
フィルタ再生フラグ、硫黄被毒解除フラグの設定については、特開２００５−２８１７号公報に記載されている。概説すると、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）にパティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭと硫黄堆積量を算出する。そして、まずパティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭと所定値ＰＭ１を比較し、パティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭが所定値ＰＭ１を超えているときにはフィルタの再生時期になったと判断して、フィルタ再生フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１としている。
【０１１３】
また、パティキュレート捕集量ＳＵＭＰＭが所定値ＰＭ１以下であるときには硫黄堆積量と所定値ＳＭ１を比較し、硫黄堆積量が所定値ＳＭ１を超えているときに硫黄被毒解除が必要であると判断し、硫黄被毒解除フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１としている。
【０１１４】
図１０に戻り、フィルタ再生フラグ＝１または硫黄被毒解除フラグ＝１であるときには、ステップ５３、５４よりステップ５６に進んで移行フラグ２＝０とする。これは、フィルタ８再生処理が行われている高負荷運転時や硫黄被毒解除処理が行われている高負荷運転時には触媒温度を低下させないことが望ましく、フィルタ８の再生処理が行われている高負荷運転時や硫黄被毒解除処理が行われている高負荷運転時に触媒温度を低下させてしまったのでは、フィルタ８の再生や硫黄被毒解除が不十分にしか行われなくなってしまうためである。
【０１１５】
一方、ステップ５３、５４でフィルタ再生フラグ＝１でなくかつ硫黄被毒解除フラグ＝１でもないときにはステップ５５に進んで移行フラグ２＝１とする。ここで、移行フラグ２＝１はフィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時である（つまり上記《１》の〈ア〉例１の条件である）ことを表す。
【０１１６】
ステップ５５で移行フラグ２＝１となったときには、次回よりステップ５１で移行フラグ２＝１であることよりテップ５２以降に進むことができない。一度、高負荷運転時であると判定された後には、続けて高負荷運転時であるか否かは判定されない。これは、高負荷運転時であると判定された後には、所定の時間を要する温度低下処理（図１１Ａ、図１１Ｂで後述する）を行わせる必要があるためである。これに対して、ステップ５６で移行フラグ２＝０となったときには、一定周期で次回以降もステップ５２、５３、５４でフィルタ再生処理の行われる高負荷運転時と硫黄被毒解除処理の行われる高負荷運転時とを除く高負荷運転時であるか否かを判定することになる。
【０１１７】
次に、図１１Ａ、図１１Ｂは温度低下処理を行うためのもので、図１０に続けて一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。ここで、第１実施形態の図８Ａ、図８Ｂと同一ステップには同一の番号を付している。
【０１１８】
第１実施形態と相違するのは、ステップ６１、６２だけである。すなわち、第３実施形態は第１実施形態の移行フラグ１に代えて移行フラグ２としたものである。
【０１１９】
このように、第３実施形態（請求項２、２２に記載の発明）によれば、ＮＯｘトラップ触媒９（所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒）と、温度センサ６１（触媒温度検出手段）とを備え、高負荷運転時であるか否かを判定し（図１０のステップ５２参照）、実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるか否かを判定し（図１１Ａのステップ１５参照）、これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ実触媒温度ｒＴｂｅｄが活性領域を超える高温であるときに、実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域まで低下させる（図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５参照）ので、高負荷運転時の後にＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を行う際には実触媒温度ｒＴｂｅｄを活性領域内に収めた状態でＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理を開始できることから、ＮＯｘトラップ触媒の再生のための空燃比リッチ化処理に用いる燃料消費を節約できる。
【０１２０】
実施形態では、触媒がＮＯｘトラップ触媒である場合で説明したが、排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として直接に還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒であってもかまわない。リーンＮＯｘ触媒は、ＮＯｘをトラップする能力はなく、トラップしたＮＯｘを浄化する能力だけであるが、リーンＮＯｘ触媒にもＮＯｘ転化率が所定値以上となる温度域（つまり活性領域）と、ＮＯｘ転化率が所定値未満となる温度域（つまり非活性領域）とがあるため、本発明を適用できる。すなわち、触媒がリーンＮＯｘ触媒である場合には、触媒温度を活性領域に戻してやることで、リーンＮＯｘ触媒の転化効率を最適に維持することができる。
【０１２１】
なお、リーンＮＯｘ触媒はＮＯｘをトラップする能力がないため、図８Ａ、図１１Ａにおいてステップ１９、２２、２３、２９〜３３、図９Ａにおいてステップ１９、２２、２３、２９、３１〜３３、４６は不要である。
【０１２２】
請求項１において運転条件判定手段の機能は図７のステップ２により、高温判定手段の機能は図８Ａのステップ１５により、温度低下手段の機能は図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２３】
請求項２３において運転条件判定処理手順は図７のステップ２により、高温判定処理手順は図８Ａのステップ１５により、温度低下処理手順は図７のステップ２、３、図８Ａのステップ１１、１５、１８、２０、図８Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２４】
請求項２において運転条件判定手段の機能は図１０のステップ５２により、高温判定手段の機能は図１１Ａのステップ１５により、温度低下手段の機能は図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【０１２５】
請求項２４において運転条件判定処理手順は図１０のステップ５２により、高温判定処理手順は図１１Ａのステップ１５により、温度低下処理手順は図１０のステップ５２、５５、図１１Ａのステップ６１、１５、１８、２０、図１１Ｂのステップ２５によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１実施形態のハイブリッド車両のシステム構成図。
【図２】触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図。
【図３】温度低下手段をまとめた表図。
【図４】ＳＶと触媒温度に対するＮＯｘ転化率の特性図。
【図５】触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でディーゼル車両、ディーゼルハイブリッド車両それぞれの触媒温度の挙動がどうなるかを具体的に示したものである
【図６】触媒入口の排気温度が低下していく運転条件のときに触媒温度、ＮＯｘトラップ量がどうなるかをまとめた表図。
【図７】第１実施形態の移行フラグ１の設定を説明するためのフローチャート。
【図８Ａ】第１実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図８Ｂ】第１実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図９Ａ】第２実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図９Ｂ】第２実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図１０】第３実施形態の移行フラグ１の設定を説明するためのフローチャート。
【図１１Ａ】第３実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【図１１Ｂ】第３実施形態の温度低下処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０１２７】
１ エンジン
５ ＥＧＲ弁（ＥＧＲ装置）
１５ 燃料噴射弁
３０ エンジン用コントロールユニット
４０ ハイブリッド用コントロールユニット
５３ 車両駆動用モータジェネレータ
６１ 温度センサ（触媒温度検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段と、
触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段と、
これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段と、
高負荷運転時であるか否かを判定する高負荷運転時判定手段と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段と、
これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記温度低下手段は、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、
前記検出または推定される触媒温度と活性領域の上限温度との温度差または触媒温度と触媒出口の排気温度との温度差を算出し、
この温度差と判定値を比較し、温度差が判定値を超えているときには、空気供給手段を作動させ、温度差が判定値以下のときには排温低下手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記温度低下手段は、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、
前記検出または推定される触媒温度と活性領域の上限温度との温度差または触媒温度と触媒出口の排気温度との温度差を算出し、
この温度差と判定値を比較し、温度差が判定値を超えているときには、空気供給手段を作動させ、空気供給手段を作動させた状態で温度差が判定値以下となれば空気供給手段を非作動とし、代わって排温低下手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
前記空気供給手段は２次空気を外部から前記触媒の上流に供給する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
燃料噴射弁を備え、
前記空気供給手段はこの燃料噴射弁からの燃料噴射を停止しエンジンを空転する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
燃料噴射弁と、
エンジンと断接可能なモータジェネレータとを備え、
前記空気供給手段はこの燃料噴射弁からの燃料噴射を停止しかつエンジンをこのモータジェネレータにより空転する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
前記排温低下手段は空気過剰率を大きくする空気過剰率増大手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
アクチュエータにより過給圧を変更可能な過給機を備え、
前記空気過剰率増大手段はこのアクチュエータを過給圧が高くなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
アクチュエータによりＥＧＲ率を変更可能なＥＧＲ装置を備え、
前記空気過剰率増大手段はこのアクチュエータをＥＧＲ率が大きくなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１１】
アクチュエータにより圧縮比を変更可能な機構を備え、
前記排温低下手段はこのアクチュエータを圧縮比が高くなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１２】
前記排温低下手段は燃焼状態を良くして後燃えを減らす手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１３】
エンジンに供給する燃料のセタン価を変更可能な燃料供給装置を備え、
前記排温低下手段はこの燃料供給装置を用いてセタン価を高くする手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１４】
エンジンと接続される無段変速機を備え、
前記排温低下手段はこの無段変速機の変速比を等出力線上で排温の低い側に移るように変更する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１５】
車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジンとモータジェネレータとで出力分担を行って車両を駆動する出力分担制御手段を備え、
前記排温低下手段はこの出力分担制御手段を用いて要求総合出力が変わらないようにエンジンの出力割合を減らし、モータジェネレータの出力割合を増やす手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１６】
前記モータジェネレータはバッテリから電力供給を受けるものであり、
バッテリの充電量を検出する充電量検出手段を備え、
この検出されるバッテリの充電量に基づいてモータジェネレータの出力割合を決定し、
この決定したモータジェネレータの出力割合と前記要求総合出力とからエンジンの出力割合を決定することを特徴とする請求項１５に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１７】
前記触媒は排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒であり、
硫黄被毒解除処理が行われる高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときには、触媒温度を前記活性領域まで低下させることはしないことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１８】
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを備え、
フィルタ再生処理が行われる高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときには、触媒温度を前記活性領域まで低下させることはしないことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１９】
前記触媒入口の排気温度が低下していく運転条件は高負荷より低負荷への移行時であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２０】
モータジェネレータと、
このモータジェネレータの出力とエンジンの出力とを独立にまたは併せて車両の駆動輪に伝達する機構を備え、
前記触媒入口の排気温度が低下していく運転条件は車両減速時であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２１】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定処理手順と、
触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定処理手順と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定処理手順と、
これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下処理手順と
を含むことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法。
【請求項２２】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定処理手順と、
高負荷時であるか否かを判定する高負荷時判定処理手順と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定処理手順と、
これらの判定結果より高負荷時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下処理手順と
を含むことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法。
【請求項１】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段と、
触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定手段と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段と、
これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定手段と、
高負荷運転時であるか否かを判定する高負荷運転時判定手段と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定手段と、
これらの判定結果より高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記温度低下手段は、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、
前記検出または推定される触媒温度と活性領域の上限温度との温度差または触媒温度と触媒出口の排気温度との温度差を算出し、
この温度差と判定値を比較し、温度差が判定値を超えているときには、空気供給手段を作動させ、温度差が判定値以下のときには排温低下手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記温度低下手段は、空気を触媒に直接供給する空気供給手段と、排気温度を低下させる排温低下手段とからなり、
前記検出または推定される触媒温度と活性領域の上限温度との温度差または触媒温度と触媒出口の排気温度との温度差を算出し、
この温度差と判定値を比較し、温度差が判定値を超えているときには、空気供給手段を作動させ、空気供給手段を作動させた状態で温度差が判定値以下となれば空気供給手段を非作動とし、代わって排温低下手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
前記空気供給手段は２次空気を外部から前記触媒の上流に供給する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
燃料噴射弁を備え、
前記空気供給手段はこの燃料噴射弁からの燃料噴射を停止しエンジンを空転する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
燃料噴射弁と、
エンジンと断接可能なモータジェネレータとを備え、
前記空気供給手段はこの燃料噴射弁からの燃料噴射を停止しかつエンジンをこのモータジェネレータにより空転する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
前記排温低下手段は空気過剰率を大きくする空気過剰率増大手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
アクチュエータにより過給圧を変更可能な過給機を備え、
前記空気過剰率増大手段はこのアクチュエータを過給圧が高くなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
アクチュエータによりＥＧＲ率を変更可能なＥＧＲ装置を備え、
前記空気過剰率増大手段はこのアクチュエータをＥＧＲ率が大きくなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１１】
アクチュエータにより圧縮比を変更可能な機構を備え、
前記排温低下手段はこのアクチュエータを圧縮比が高くなる側に制御する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１２】
前記排温低下手段は燃焼状態を良くして後燃えを減らす手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１３】
エンジンに供給する燃料のセタン価を変更可能な燃料供給装置を備え、
前記排温低下手段はこの燃料供給装置を用いてセタン価を高くする手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１４】
エンジンと接続される無段変速機を備え、
前記排温低下手段はこの無段変速機の変速比を等出力線上で排温の低い側に移るように変更する手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１５】
車両の運転条件に応じた要求総合出力が得られるように、エンジンとモータジェネレータとで出力分担を行って車両を駆動する出力分担制御手段を備え、
前記排温低下手段はこの出力分担制御手段を用いて要求総合出力が変わらないようにエンジンの出力割合を減らし、モータジェネレータの出力割合を増やす手段であることを特徴とする請求項３または４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１６】
前記モータジェネレータはバッテリから電力供給を受けるものであり、
バッテリの充電量を検出する充電量検出手段を備え、
この検出されるバッテリの充電量に基づいてモータジェネレータの出力割合を決定し、
この決定したモータジェネレータの出力割合と前記要求総合出力とからエンジンの出力割合を決定することを特徴とする請求項１５に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１７】
前記触媒は排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒であり、
硫黄被毒解除処理が行われる高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときには、触媒温度を前記活性領域まで低下させることはしないことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１８】
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタを備え、
フィルタ再生処理が行われる高負荷運転時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときには、触媒温度を前記活性領域まで低下させることはしないことを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１９】
前記触媒入口の排気温度が低下していく運転条件は高負荷より低負荷への移行時であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２０】
モータジェネレータと、
このモータジェネレータの出力とエンジンの出力とを独立にまたは併せて車両の駆動輪に伝達する機構を備え、
前記触媒入口の排気温度が低下していく運転条件は車両減速時であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２１】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定処理手順と、
触媒入口の排気温度が低下していく運転条件であるか否かを判定する運転条件判定処理手順と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定処理手順と、
これらの判定結果より触媒入口の排気温度が低下していく運転条件でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下処理手順と
を含むことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法。
【請求項２２】
排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離すると共に脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒または排気中の空燃比がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをＨＣを還元剤として還元浄化する選択還元型のリーンＮＯｘ触媒である触媒であって、所定の活性所定の活性領域にあるとき所定値以上の転化率を示し、この活性領域を超える高温になると所定値以上の転化率が得られなくなる特性を有する触媒と、
この触媒の温度を検出または推定する温度検出・推定処理手順と、
高負荷時であるか否かを判定する高負荷時判定処理手順と、
前記検出または推定される触媒温度が前記活性領域を超える高温であるか否かを判定する高温判定処理手順と、
これらの判定結果より高負荷時でありかつ触媒温度が活性領域を超える高温であるときに、触媒温度を活性領域まで低下させる温度低下処理手順と
を含むことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【公開番号】特開２０１０−７５１８（Ｐ２０１０−７５１８Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６６０５４（Ｐ２００８−１６６０５４）
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２５日（２００８．６．２５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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