内燃機関の排気浄化装置
【課題】ＮＯｘ触媒に関係して直接計測できる情報を利用することにより、精度よく硫黄（Ｓ）被毒回復終了判定が行える内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）８におけるＳ被毒回復制御が行われて、燃料添加弁６から燃料が添加される期間中に、ＬＮＴ８の下流側とに配置されたＡ／Ｆセンサ１１とＬＮＴ８の上流側に配置されたＡ／Ｆセンサ１０との計測値の差分が、Ｓ被毒回復のために使用された燃料の量を示すことから、Ａ／Ｆセンサ１１とＡ／Ｆセンサ１０との計測値の差分が所定値よりも小さくなるとＳ被毒回復の終了を判定する。
【解決手段】ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）８におけるＳ被毒回復制御が行われて、燃料添加弁６から燃料が添加される期間中に、ＬＮＴ８の下流側とに配置されたＡ／Ｆセンサ１１とＬＮＴ８の上流側に配置されたＡ／Ｆセンサ１０との計測値の差分が、Ｓ被毒回復のために使用された燃料の量を示すことから、Ａ／Ｆセンサ１１とＡ／Ｆセンサ１０との計測値の差分が所定値よりも小さくなるとＳ被毒回復の終了を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保護を重要視する傾向のなかで、自動車等に搭載された内燃機関からの排気を浄化する技術は必須である。例えばディーゼルエンジンにおいては、排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を排気から除去することが必要である。この目的のために通常、排気管の途中にＮＯｘ吸蔵還元触媒（Ｌｅａｎ ＮＯｘ Ｔｒａｐ，ＬＮＴ）が装備される。
【０００３】
ディーゼルエンジンにおいて基本となるリーン状態の間にＬＮＴにＮＯｘが吸蔵され、時間的な間隔をおいてリッチ状態に変更されたときにＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘが燃料成分と反応して還元されて無害な窒素となって排出される。ＮＯｘを吸蔵するための吸蔵剤として例えばバリウムなどがＬＮＴに担持される。
【０００４】
しかしＬＮＴにおいては、本来ＮＯｘを吸蔵するための吸蔵剤が燃料中の硫黄成分と結合してしまい、ＬＮＴのＮＯｘ吸蔵性能が低減する硫黄被毒あるいはＳ被毒と呼ばれる現象が発生する。このＳ被毒からＬＮＴを再生するために、リッチ雰囲気かつ高温（例えば摂氏６５０度以上）にするＳ被毒回復をＳ被毒が進行した度ごとに行わなければならない。
【０００５】
Ｓ被毒回復ではリッチ雰囲気にするために燃料を消費し、さらにディーゼルエンジンでは排ガス温度も低いのでＳ被毒回復中に高温にするためにも余分に燃料を消費する。したがってＳ被毒回復が終了したかどうかを精度よく判定してＳ被毒回復の期間をできるかぎり短くすれば燃費悪化が抑制できる。
【０００６】
従来のＳ被毒回復の終了判定方法としては、下記特許文献１に開示された方法がある。この方法では、触媒下流のＡ／Ｆセンサのピーク値をフィードバックし、排気燃料添加弁からの噴射量を制御する際に、Ｓ回復が進行すると必要になる添加量が減少する。添加量がある一定値以下になったらＳ被毒回復を終了する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３２５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の技術では、添加弁の噴射量を直接計測することは難しく、添加量指令値で推定して判断しなければならない。しかし添加弁は機差ばらつきや経時劣化等により、噴射指令値と実噴射量とがばらつくので、誤認識により判定精度が悪化する課題があった。したがって直接計測できる情報を用いてＳ被毒回復の終了を判定すれば、より判定の精度があがることが期待できる。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、ＮＯｘ触媒に関係して直接計測できる情報を利用することにより、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に備えられた窒素酸化物の還元のためのＮＯｘ触媒部と、そのＮＯｘ触媒部を硫黄による被毒から再生するために空燃比であるＡ／Ｆ値が理論空燃比より低いリッチ雰囲気を形成する再生手段とを有する内燃機関の排気浄化装置であって、前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の上流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する上流側Ａ／Ｆセンサと、前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の下流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する下流側Ａ／Ｆセンサと、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生の実行中に、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値と前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出し、前記差分が第１の所定値よりも小さい場合に前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる終了判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、下流側Ａ／Ｆセンサにより下流側Ａ／Ｆ値を計測し、上流側Ａ／Ｆセンサにより上流側Ａ／Ｆ値を計測し、終了判定手段によって下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出して前記差分が第１の所定値よりも小さい場合は前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる。これにより直接計測された情報を用いることにより精度よくＳ被毒回復終了判定ができる。特にＡ／Ｆセンサにより計測されたＡ／Ｆ値を用いることにより、Ｓ被毒回復においてＬＮＴ内に堆積した酸化硫黄分が還元されたために生じる下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値との差分の情報を用いて、精度よくＳ被毒回復終了判定ができる。
【００１２】
また前記排気通路において、前記上流側Ａ／Ｆセンサの上流に酸化機能を有する触媒が配置されているとしてもよい。
【００１３】
これにより、上流側Ａ／Ｆセンサの上流に配置された酸化機能を有する触媒により排ガスを燃焼することにより、例えばＡ／Ｆセンサに検出されにくいＨＣ（炭化水素）が検出されやすいＣＯ（一酸化炭素）に酸化されるなどして、Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性が高まる排ガスの組成となる。したがって精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００１４】
前記酸化機能を有する触媒が、酸化触媒が担持され、前記内燃機関から排出された粒子状物質を捕集する酸化触媒付きパティキュレートフィルタであるとしてよい。
【００１５】
これによりＬＮＴ上流の酸化触媒がＤＰＦ機能を兼ね備えることにより、ＤＰＦと酸化触媒とを別々に配置するよりもコンパクトな装置構成により、粒子状物質の捕集性能も有し、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える排気浄化装置が実現できる。
【００１６】
前記再生手段は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第１の補正手段を備えたとしてもよい。
【００１７】
これにより第１の補正手段により上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように制御するので、望ましい空燃比が実現でき、十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらに上流側Ａ／Ｆセンサの計測値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００１８】
また前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での上流側Ａ／Ｆ値であるとしてもよい。
【００１９】
これにより、酸化機能を有する触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値とを使用するので、同触媒の温度が低すぎる場合に排ガスが十分に燃焼せずＡ／Ｆセンサの計測値が信頼できない場合が除外される。したがって、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２０】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、前記再生手段は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より小さい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第２の補正手段を備えたとしてもよい。
【００２１】
これにより、酸化機能を有する触媒の温度が十分高い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が信頼できるので、これが目標値に近づくように、燃料の供給量を補正し、酸化機能を有する触媒の温度が低い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性は低いが、ＮＯｘ触媒内で反応が進むため下流側Ａ／Ｆセンサの信頼性は相対的に高いので、下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように燃料の供給量を補正する。したがって信頼性が低いＡ／Ｆ計測値を用いて制御した場合に十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらにＡ／Ｆ値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２２】
また排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガスが第３の所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での上流側Ａ／Ｆ値であるとしてもよい。
【００２３】
これにより、排ガス流量の値が所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値とを使用するので、同流量が大きすぎて排ガスが酸化触媒内で十分に燃焼せずＡ／Ｆセンサの計測値が信頼できない場合を除外するので、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２４】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、前記再生手段は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より大きい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第３の補正手段を備えたとしてもよい。
【００２５】
これにより、排ガスの流量が低い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が信頼できるので、これが目標値に近づくように燃料の供給量を補正し、排ガスの流量が高い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いが、ＮＯｘ触媒内で反応が進むため下流側Ａ／Ｆセンサの信頼性は相対的に高いので、下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように燃料の供給量を補正する。したがって信頼性が低いＡ／Ｆ計測値を用いて制御した場合に十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらにＡ／Ｆ値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２６】
前記終了判定手段を第１の終了判定手段として、前記触媒内の硫黄の残存量の推定モデルと、その推定モデルにより推定された硫黄の残存量によって、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる第２の終了判定手段とを備え、前記第１の終了判定手段と前記第２の終了判定手段とのいずれか一方が終了を指令した場合に、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させるとしてもよい。
【００２７】
これによりＮＯｘ触媒の前後のＡ／Ｆ値の差分を用いてＳ被毒回復終了判定を行う第１の終了判定手段と、Ｓ残存推定モデルを用いてＳ被毒回復終了判定を行う第２の終了判定手段とを併用することにより、例えばＡ／Ｆセンサが故障した場合にもＳ被毒回復終了判定が行える信頼性の高い排気浄化装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る排気浄化装置１の実施例１の概略図である。
【００２９】
排気浄化装置１は、４気筒のディーゼルエンジン２（以下では単にエンジンと称する）に対して構成されているとする。エンジン２に吸気管３が接続されており、吸気管３からエンジン２に空気が供給される。またエンジン２に接続された排気管５へ排気が排出される。電子制御装置１２（ＥＣＵ）によりエンジン２の燃料噴射をはじめとする多様な制御が行われる。吸気管３にはエアフローメータ４が装備されて、吸気量（例えば単位時間あたりの吸気流量）が計測される。排気管５には燃料を添加するための燃料添加弁６（添加弁）が装備され、ＮＯｘの還元やＳ被毒回復のために、ＥＣＵ１２の指令によりここから排気管５内に燃料が添加されてリッチ雰囲気が形成される。
【００３０】
排気管５の途中に上流側から順に、酸化触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｃ−ＤＰＦ）７、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）８、ディーゼル酸化触媒（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ、略してＤＯＣ）９が配置されている。
【００３１】
Ｃ−ＤＰＦ７は例えば代表的な構造として、いわゆるハニカム構造において入口側と出口側を交互に目詰めした構造とする。エンジン２の運転中に排出される排気には粒子状物質（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、略してＰＭ）が含まれ、このＰＭはＣ−ＤＰＦ７の上記構造のフィルタ壁を排気ガスが通過するときに、このフィルタ壁の内部あるいは表面に捕集される。Ｃ−ＤＰＦ７にはフィルタ壁に酸化触媒が担持されている。この酸化触媒の作用によりエンジン２から排出された排ガスあるいは添加弁６から添加された燃料に対し酸化反応が起きる。
【００３２】
ＬＮＴ８は、例えば内部に複数の通路が形成され、通路の壁面にＮＯｘの吸蔵のための吸蔵剤、ＮＯｘの還元のための触媒が担持された構造とすればよい。リーン雰囲気において吸蔵剤に排ガス中のＮＯｘが吸蔵され、添加弁６から燃料が添加されてリッチ雰囲気になると吸蔵されたＮＯｘが窒素に還元されて排出されることにより排気浄化を行う。
【００３３】
ＬＮＴ８の前後、あるいは上流側と下流側にはそれぞれ上流側Ａ／Ｆセンサ（Ａ／Ｆセンサ）１０と下流側Ａ／Ｆセンサ１１（Ａ／Ｆセンサ）とが配置されてＡ／Ｆ値（空燃比値）を計測してＥＣＵ１２へ送る。またＣ−ＤＰＦ７の出口側の排気管５には排気温度センサ１３が装備され、これにより計測された排気温度がＥＣＵ１２に送られる。
【００３４】
また排気管５にはＤＯＣ９も配置されている。リッチ雰囲気の状態において、添加された燃料中のＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）がＮＯｘの還元のために使用されるが、全てが使用されることは保証されず一部が通り抜けてしまう可能性がある。このようにＬＮＴ８を通り抜けたＨＣやＣＯをＤＯＣ９内で酸化することにより排気を浄化する。この目的のためにＤＯＣ９が配置されている。
【００３５】
本実施例におけるＳ被毒回復のタイミングチャートの例が図５に示されている。まず図５（ａ）に示されたＳ被毒回復フラグはＳ被毒回復をおこなっているかどうかを示す変数であり、オンかオフかの２値をとる。Ｓ被毒回復を実行中にはＳ被毒回復フラグの値はオン、実行中でないときはＳ被毒回復フラグの値はオフである。Ｓ被毒回復においては、後述するように添加弁６から燃料が添加されてリッチかつ所定温度以上の状態を形成する。それによりＬＮＴ８内の硫黄分を還元してＬＮＴ８を再生する。
【００３６】
Ｓ被毒回復フラグは、例えばＥＣＵ１２において燃料消費量の積算値、あるいは走行距離などからＬＮＴ８に堆積した硫黄の量を推定し、この推定量がＳ被毒回復が必要な量を越えたらオンとすればよい。あるいは、ＮＯｘセンサによって直接ＬＮＴ８の性能劣化の度合いを判定して、これが設定された限度を越えたらＳ被毒回復フラグをオンにするとしてもよい。また空燃比センサなどでＮＯｘ還元中のＬＮＴ８の還元剤消費量からＮＯｘ吸蔵量を推定し、ＮＯｘ吸蔵性能の劣化度合いを観測して、これが悪化したらＳ被毒回復フラグをオンにするとしてもよい。
【００３７】
本実施例ではＳ被毒回復実行中は、リッチフラグという変数を交互にオンオフする。リッチフラグがオンの期間（以下、リッチ期間と呼ぶ）は、リッチ雰囲気を形成するためにＥＣＵ１２からの指令で添加弁６から燃料を添加する。またリッチ雰囲気形成のためには、エンジン２のシリンダ内で燃焼反応が完了した後に再噴射するポスト噴射や、吸気を絞って燃焼ガスそのものをリッチ化するリッチ燃焼をおこなってもよい。添加弁６から燃料を添加する排気管燃料添加方式は、制御が容易でかつ、オイル希釈の問題も発生しない。
【００３８】
図５（ｂ）にリッチフラグの値の時間的推移の例が示されている。なおリッチフラグがオンでない期間をリーン期間と呼ぶ。リーン期間とリッチ期間とを交互に形成する理由は、リーン期間の長さを調節することで触媒温度が調節できることである。リーン期間が短い程、単位時間あたりの燃料消費量が増えるので触媒温度が上がる。逆に、リーン期間が長い程、触媒温度は下がる。
【００３９】
図５（ｃ）にはＡ／Ｆセンサ１０，１１の計測値の例が、Ａ／Ｆセンサ１０の計測値は実線で、Ａ／Ｆセンサ１１の計測値は破線で示されている。一般的な傾向としてリッチ期間中は、ＬＮＴ８の下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値の方がＬＮＴ８の上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値よりも高くなる。この理由は、ＬＮＴ８内でＳ被毒回復のために燃料成分のうちの一部が使用されるためであると考えられる。
【００４０】
本発明では、この情報をＳ被毒回復の進行度合いを示す数値であると判断して、下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値と上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値の差分が大きい場合は、ＬＮＴ８内でまだＳ被毒回復が十分には進行していないと判断し、同差分が小さくなるにつれてＬＮＴ８内でＳ被毒回復が進んだと判断する。後述するように、同差分がある所定値よりも小さくなったらＳ被毒回復を終了すべきと判定する。
【００４１】
１つのリッチ区間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値との差分を△Ａ／Ｆとして求める。その際、△Ａ／Ｆの値は、１つ前のリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値の代表値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値の代表値との差分とする。その詳細は後述する。△Ａ／Ｆの値の推移の例が図５（ｄ）に示されている。例えば図５の時刻ｔ１からｔ３における△Ａ／Ｆの値は、ｔ０からｔ１までのリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値の代表値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値の代表値との差分である。
【００４２】
図５（ｅ）には、終了判定演算タイミングフラグという変数の値の推移が示されている。この変数はオンとオフの２値をとり、１つのリーン期間内のある時間区間でオンにする。終了判定演算タイミングフラグがオンである期間内で、後述する図２，３，４のＳ被毒回復終了判定処理が行われて、上述の△Ａ／Ｆが算出される。終了判定演算タイミングフラグをオンとするタイミングをリッチ期間終了直後とすれば、迅速にＳ被毒回復終了判定が行えるので好適である。
【００４３】
Ｓ被毒回復終了判定処理により△Ａ／Ｆが算出されて、さらにその値が所定値より小さいとＳ被毒回復を終了すべきとの判定がなされる。これにより、Ｓ再生終了判定フラグ（終了判定フラグ）という変数がオンとなる。この終了判定フラグの値の推移の例が図５（ｆ）に示されている。終了判定フラグがオンになるとＳ被毒回復フラグはオフとなり、Ｓ被毒回復が終了される。Ｓ被毒回復が終了したら終了判定フラグをオフに戻す。
【００４４】
△Ａ／Ｆと、ＬＮＴ８内に残存した硫黄（Ｓ）の量との関係が図１２に示されている。同図のとおり△Ａ／ＦとＬＮＴ８内の残存Ｓ量とは、基本的に１次関数の関係であるとみなされる。したがって上述のように、△Ａ／Ｆの値を計測することによってＬＮＴ８内の残存Ｓ量が、さらにはＬＮＴ８内でのＳ被毒回復の進行度がわかる。
【００４５】
なお図５のように、１つのＳ被毒回復フラグがオンの期間内で、リッチ期間とリーン期間とを交互に形成しせずに、継続的にリッチ期間としてもよい。その場合、代表値の算出を行わずに直接Ａ／Ｆセンサの計測値の差分を求めて、それを用いてＳ被毒回復終了判定を行ってもよい。
【００４６】
実施例１におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャートが図２に示されている。以下でこれを説明する。
【００４７】
まず手順Ｓ１０でＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）を入力する。ここでＡＦ１はＡ／Ｆセンサ１０により計測されたＡ／Ｆ値である。上述のとおり、Ｓ被毒回復終了判定処理はリーン期間内に行われる。ここでのＡＦ１は、１つ前のリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１０の計測値である。
【００４８】
本実施例では１つのリッチ期間中で一般に複数個のＡＦ１を計測する。これを時間的に古い方からＡＦ１（１）、ＡＦ１（２）、ＡＦ１（３）、…とする。ひとつのリッチ期間内でいくつのＡＦ１を計測するかは個々の場合で異なる。詳細は後述する。同様にＳ１０ではＡＦ２（ｉ）（ただしｉ＝１、２、…）を入力する。ＡＦ２は１つ前のリッチ期間においてＡ／Ｆセンサ１１により計測されたＡ／Ｆ値である。
【００４９】
次にＳ２０では、Ｓ１０で求められた計測値ＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）から、その代表値ＡＦ１ａｖｅを算出する。算出方法は後述する。次にＳ３０では、Ｓ１０で求められた計測値ＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…）からその代表値ＡＦ２ａｖｅを算出する。算出方法は後述する。
【００５０】
次にＳ４０で、Ｓ３０で算出したＡＦ２ａｖｅと、Ｓ２０で算出したＡＦ１ａｖｅとの差分を算出して変数△Ａ／Ｆに格納する。次にＳ６０で、この△Ａ／Ｆの値が所定値より小さいかどうかが判断される。図２ではこの所定値をＫ１としている。△Ａ／Ｆの値が所定値よりも小さい場合は（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ９０に進み、所定値以上の場合は（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ７０に進む。
【００５１】
本発明の考え方は、上述のとおりＬＮＴ８におけるＳ被毒回復がまだ十分に行われていない間は、ＬＮＴ６内でＳ被毒回復のために燃料の一部が使用されるので、それにより△Ａ／Ｆの値が大きい。したがって△Ａ／Ｆの値が大きいときにはまだＳ被毒回復を終了せず、△Ａ／Ｆの値が十分小さくなったらＳ被毒回復を終了するというものである。Ｓ９０に進んだ場合は△Ａ／Ｆの値が十分小さいと判断したことを意味する。したがってＳ９０ではＳ再生終了判定フラグ（終了判定フラグ）をオンにする。
【００５２】
Ｓ６０における判断が本発明のおけるＳ被毒回復終了のための主たる判断である。しかしＡ／Ｆセンサ１０，１１が故障する可能性もあり、そうした場合Ｓ６０の判断が信頼できないものとなる。そこでＳ７０において補助的な判断を行う。
【００５３】
Ｓ７０では、残存Ｓ量を推定するモデルを予めＥＣＵ１２に記憶しておき、これに基づいてＬＮＴ６内に残存する硫黄の量を推定する。そして推定量が十分小さいと判断したらＳ被毒回復を終了すると判定する。以下では、Ｓ６０における判定を判定Ａとし、Ｓ７０における判定を判定Ｂとする。
【００５４】
例えばＳ７０における残存Ｓ量推定モデルは、消費燃料中の硫黄量を推定し、積分加算するとともに、ＮＯｘ触媒温度とＡ／Ｆ情報などによって硫黄がどれだけ還元放出されるかを推定して積分減算することで、ＮＯｘ触媒内にどれだけ硫黄が残存しているかを推定するモデルとしてもよい。Ｓ７０での判定Ｂをうけて、Ｓ８０では判定Ｂが終了判定ならば（Ｓ８０：ＹＥＳ）、Ｓ９０に進んでＳ被毒回復終了フラグをオンにし、判定Ｂが終了判定でないならば（Ｓ８０：ＮＯ）、この処理を終了する。以上が図２である。
【００５５】
次にＳ１０におけるＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）の計測および入力のいくつかの例を示す。以下に示す例では、リッチ期間が開始されてある程度時間が経過してから計測値の入力を開始する。その理由は、リッチ期間の初期ではＡ／Ｆセンサ１０，１１の計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が反映されにくいからである。すなわち、リッチ期間の初期では、Ａ／Ｆセンサの計測値は理論空燃比近傍となる傾向がある。これは、リーン期間中にＮＯｘ触媒内に担持された酸素吸蔵剤に吸蔵されたＯ２ ストレージが消費されるからであると考えられる。そしてＯ２ ストレージの消費が完了すると、ＮＯｘ触媒内の硫黄酸化物の還元反応が進行する。以下の例では、硫黄酸化物の還元反応が始まってから後のＡ／Ｆ値を計測してＥＣＵ１２に入力している。
【００５６】
またＡ／Ｆセンサに応答遅れがあることも、リッチ期間が開始されてある程度時間が経過してから計測値の入力を開始するもうひとつの理由である。以下では上流側Ａ／Ｆセンサ１０と下流側Ａ／Ｆセンサ１１との計測値をそれぞれ、ＬＮＴ前Ａ／Ｆ値、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値とも呼ぶ。
【００５７】
図６には、ＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）の計測の一つ目の例が示されている。この例では、リッチフラグがオンとなってから所定時間Ｔ１経過してからリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。図６ではＡＦ１（１）からＡＦ１（５）までが計測されている。
【００５８】
図７の例では、ＬＮＴ前Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さくなってから所定時間Ｔ２経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００５９】
図８の例では、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さい所定値（たとえば１４．３）よりも小さくなってから所定時間Ｔ２経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６０】
図９の例では、リッチフラグがオフになる前の所定時間Ｔ４内におけるＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６１】
次にＳ１０におけるＡＦ２（ｉ）（ただしｉ＝１、２、…）の入力のいくつかの例を示す。図１０の例では、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さい所定値（たとえば１４．３）よりも小さくなってから所定時間Ｔ５経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ後Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６２】
図１１の例では、リッチフラグがオフになる前の所定時間Ｔ６内におけるＬＮＴ後Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６３】
以上の方法によりＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れた期間においてのみ計測するので、Ａ／Ｆ計測値を用いたＳ被毒回復終了判定の精度があがる。特に、図７、図８、図１０に示された計測方法では、ＬＮＴ前あるいはＬＮＴ後のＡ／Ｆ計測値を観測することによりＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れたかどうかをみるので、信頼性の高い計測値が得られる。一方、図６、図９、図１１に示された計測方法によってもＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れた期間の計測値のみが得られ、さらに予め固定された時間区間内で計測すればよいので計測方法が簡素であるとの利点がある。
【００６４】
次にＳ２０におけるＡＦ１ａｖｅの算出、Ｓ３０におけるＡＦ２ａｖｅの算出のいくつかの例を示す。以下ではひとつのリッチ期間でＩ１個のＡＦ１が計測されたとする（例えば図６ではＩ１＝５である）。またひとつのリッチ期間でＩ２個のＡＦ２が計測されたとする（例えば図１１ではＩ２＝６である）
【００６５】
例えばＡＦ１ａｖｅをＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ１）の相加平均とすることができる。つまりＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ１）から求める。
ＡＦ１ａｖｅ＝｛ＡＦ１（１）＋ＡＦ１（２）＋…＋ＡＦ１（Ｉ１）｝／Ｉ１
（Ｅ１）
【００６６】
同様にＡＦ２ａｖｅをＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ２）の相加平均とすることができる。つまりＡＦ２ａｖｅを次の式（Ｅ２）から求める。
ＡＦ２ａｖｅ＝｛ＡＦ２（１）＋ＡＦ２（２）＋…＋ＡＦ２（Ｉ２）｝／Ｉ２
（Ｅ２）
【００６７】
また、ＡＦ１ａｖｅをＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ１）から、いわゆるなまし計算式により算出するとしてもよい。つまりＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ３）、（Ｅ４）、（Ｅ５）から求める。
ＡＦ１ａ（０）＝０ （Ｅ３）
ＡＦ１ａ（ｊ）＝｛ＡＦ１ａ（ｊ−１）＋ＡＦ１（ｊ）｝／２、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ１） （Ｅ４）
ＡＦ１ａｖｅ＝ＡＦ１ａ（Ｉ１） （Ｅ５）
【００６８】
同様にＡＦ２ａｖｅをＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ２）から、いわゆるなまし計算式により算出するとしてもよい。つまりＡＦ２ａｖｅを次の式（Ｅ６）、（Ｅ７）、（Ｅ８）から求める。
ＡＦ２ａ（０）＝０ （Ｅ６）
ＡＦ２ａ（ｊ）＝｛ＡＦ２ａ（ｊ−１）＋ＡＦ２（ｊ）｝／２、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ２） （Ｅ７）
ＡＦ２ａｖｅ＝ＡＦ２ａ（Ｉ２） （Ｅ８）
【００６９】
（Ｅ３）から（Ｅ８）はいわゆる１／２なましであり、１／４なましを用いてもよい。その場合ＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ９）、（Ｅ１０）、（Ｅ１１）から求める。
ＡＦ１ａ（０）＝０ （Ｅ９）
ＡＦ１ａ（ｊ）＝｛３ＡＦ１ａ（ｊ−１）＋ＡＦ１（ｊ）｝／４、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ１） （Ｅ１０）
ＡＦ１ａｖｅ＝ＡＦ１ａ（Ｉ１） （Ｅ１１）
【００７０】
同様にＡＦ２ａｖｅは次の式（Ｅ１２）、（Ｅ１３）、（Ｅ１４）から求める。
ＡＦ２ａ（０）＝０ （Ｅ１２）
ＡＦ２ａ（ｊ）＝｛３ＡＦ２ａ（ｊ−１）＋ＡＦ２（ｊ）｝／４、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ２） （Ｅ１３）
ＡＦ２ａｖｅ＝ＡＦ２ａ（Ｉ２） （Ｅ１４）
【００７１】
このような代表値を用いることによって、個々の計測値におけるセンサ誤差などを含むばらつきの影響を抑えることができる。その結果、精度のよいＳ被毒回復終了判定が行える。なお、なまし計算式を用いる場合、繰り返し計算を行えばよいので必要なＲＡＭ数を少なくできるとの利点がある。
【００７２】
次に実施例２を説明する。実施例２では、実施例１における図２のフロ−チャートを図３のフローチャートに置き換える。それ以外は実施例１と同じである。実施例２では、酸化触媒（Ｃ−ＤＰＦ７）の温度が低すぎる場合と排気ガス流量が大きすぎる場合には、判定Ａをおこなわない。
【００７３】
その理由はＣ−ＤＰＦ７の温度が低すぎる場合、ＨＣが酸化してＣＯとなる反応が十分に進行せず、ＨＣのままでＬＮＴ８へ流入する。一般にＡ／ＦセンサはＣＯには反応しやすいがＨＣには反応しにくい特性を有する。したがってＣ−ＤＰＦ７の温度が低すぎる場合にはＡ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いので、その計測値に基づいてＳ被毒回復終了の判定Ａを行うことを回避する。
【００７４】
また排気ガス流量が大きすぎる場合にも、Ｃ−ＤＰＦ７内で未燃ＨＣが十分に燃焼しないうちにＬＮＴ８へ流されてしまう。よってＨＣのままでＬＮＴ８へ流入する。したがって、この場合にも上と同様にＡ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いので、その計測値に基づいてＳ被毒回復終了の判定Ａを行うことを回避する。
【００７５】
図３のフローチャートは、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５、Ｓ６が図２のフローチャートに付加されたものである。この部分のみを以下で説明する。
【００７６】
図３ではまずＳ３の手順で酸化触媒の温度を取得する。ここで酸化触媒とはＬＮＴ８の上流に配置されたＣ−ＤＰＦ７の内部温度のこととすればよい。そして排気温度センサ１３の計測値をＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなせばよい。なお、Ｃ−ＤＰＦ７の内部温度を計測あるいは推定するために、例えばＣ−ＤＰＦ７の上流側に排気温度センサを備えて排気温度を計測して、それをＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなしてもよい。
【００７７】
あるいは上流側、下流側両方に排気温度センサを備えて排気温度を計測して、それの平均値をＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなしてもよい。また、Ｃ−ＤＰＦ７の上流側又は下流側の排気温度センサの計測値からＣ−ＤＰＦ７の内部温度を推定するプログラムをＥＣＵ１２内に記憶しておき、これに基づいてＣ−ＤＰＦ７の内部温度を推定することとしてもよい。
【００７８】
次にＳ４で排気ガス流量を取得する。ここでの排気ガス流量は、エアフロメータ４により計測される吸気量と同じとしてもよい。次にＳ５で、酸化触媒の温度が所定値以上であるかどうかが判断される。図３ではこの所定値をＫ２で表している。酸化触媒の温度が所定値以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）は、Ｓ６へ進み、所定値未満である場合（Ｓ５：ＮＯ）は、Ｓ７０へ進む。
【００７９】
次にＳ６で排気ガス流量が所定値以下であるかどうかが判断される。図３ではこの所定値をＫ３で表している。排気ガス流量が所定値以下である場合（Ｓ６：ＹＥＳ）は、Ｓ１０へ進み、所定値より大きい場合（Ｓ６：ＮＯ）は、Ｓ７０へ進む。
【００８０】
このように、酸化触媒の温度が所定値より小さい場合、あるいは排気ガス流量が所定値より大きい場合は、上述の理由からＳ１０からＳ６０までの手順を行わず、すなわち判定Ａは行わずにＳ７０に進み、残存Ｓ量推定モデルによる判定Ｂのみを行う。これにより信頼性の低い計測値によるＳ被毒回復終了判断が回避され、Ｓ被毒回復終了判断の精度が向上する。
【００８１】
次に実施例３を説明する。実施例３では、実施例２における図３のフロ−チャートを図４のフローチャートに置き換える。それ以外は実施例２と同じである。以下で実施例２と異なる点のみを説明する。
【００８２】
実施例２では、酸化触媒の温度が低すぎる場合と排気ガス流量が大きすぎる場合には、Ｓ被毒回復終了の判定Ａをおこなわないこととしたが、実施例３ではそれに加えて、リッチ雰囲気を形成するための燃料添加量の補正を行う。そして、酸化触媒の温度が所定値以上の場合かつ排気ガス流量が所定値以下の場合と、酸化触媒の温度が所定値より小さい場合又は排気ガス流量が所定値より大きい場合とでは、燃料添加量の補正を異なる補正とする。
【００８３】
燃料添加量の補正をおこなうことにより、より確実に望ましい空燃比を実現することができ、十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらに、空燃比を一定値に近づけるように制御することによってＡ／Ｆセンサの計測値のばらつきを抑える効果も得る。
【００８４】
図４のフローチャートでのＳ４１，Ｓ４２、Ｓ４３，Ｓ４４の手順は、図３におけるＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と同じ処理である。これらの手順が図４のフローチャートではＳ４０の次に置かれているが、この理由は、それに続くＳ５１，Ｓ５２の手順のなかでＡＦ１ａｖｅ、ＡＦ２ａｖｅが用いられるために、Ｓ４３，Ｓ４４を処理する時点で、ＡＦ１ａｖｅ、ＡＦ２ａｖｅが求められている必要があるためである。
【００８５】
Ｓ４３ではＳ５と同様に酸化触媒の温度が所定値Ｋ２以上であるかどうかが判断され、所定値Ｋ２以上の場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）は、Ｓ４４へ進み、所定値Ｋ２未満である場合（Ｓ４３：ＮＯ）は、Ｓ５２へ進む。
【００８６】
そしてＳ４４では、排気ガス流量が所定値Ｋ３以下であるかどうかが判断され、所定値Ｋ３以下である場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）は、Ｓ５１へ進み、所定値Ｋ３より大きい場合（Ｓ４４：ＮＯ）は、Ｓ５２へ進む。
【００８７】
Ｓ５１，Ｓ５２ではリッチ雰囲気にするために燃料添加弁６から添加される燃料添加量を、Ａ／Ｆセンサ１０あるいはＡ／Ｆセンサ１１の計測値がある目標値と一致するように補正する。
【００８８】
Ｓ５１では、リッチ雰囲気にするために燃料添加弁６から添加される燃料添加量の補正が行われる。Ｓ５１に進んだ場合は、Ｃ−ＤＰＦ７の温度が所定値以上、かつ排気ガス流量が所定値以下の場合である。したがって、上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値が精度よく計測できるので、Ｓ５１では上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値から求めた上述のＡＦ１ａｖｅが目標値と一致するべく添加量を補正する。
【００８９】
ここでの補正では、前回のリッチ期間におけるＡＦ１ａｖｅの値が目標値より小さい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から増加する補正を行い、前回のリッチ期間におけるＡＦ１ａｖｅの値が目標値より大きい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から減少する補正を行う。この補正値を次のリッチ期間における燃料添加弁６からの燃料添加量に使用する。Ｓ５１におけるＡ／Ｆ値の目標値は、例えば１４．０が好適である。
【００９０】
Ｓ５２に進んだ場合は、Ｃ−ＤＰＦ７の温度が所定値より小さく、かつ排気ガス流量が所定値より大きい場合である。したがって、上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値の精度が低いが、ＬＮＴ８内での燃焼反応のために下流側Ａ／Ｆセンサ１１の信頼性は上流側Ａ／Ｆセンサ１０よりは高いとみなされる。そこで、Ｓ５２では下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値から求めた上述のＡＦ２ａｖｅが目標値と一致するべく添加量を補正する。
【００９１】
ここでの補正では、前回のリッチ期間におけるＡＦ２ａｖｅの値が目標値より小さい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から増加する補正を行い、前回のリッチ期間におけるＡＦ２ａｖｅの値が目標値より大きい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から減少する補正を行う。この補正値を次のリッチ期間における燃料添加弁６からの燃料添加量に使用する。Ｓ５１におけるＡ／Ｆ値の目標値は、例えば１４．２が好適である。以上が実施例３である。
【００９２】
上記実施例では、Ｓ５，Ｓ６、及びＳ４１，Ｓ４２で酸化触媒（Ｃ−ＤＰＦ７）の温度と排気ガス流量に関する判断をそれぞれ独立に行ったが、これらを組み合わせて、酸化触媒温度と排気ガス流量とを座標軸とする２次元マップにおいて所定領域内に入ったら判断Ａを行わないとするように変更してもよい。
【００９３】
上記実施例において、ＬＮＴ８がＮＯｘ触媒部を構成する。添加弁６とＥＣＵ１２とが再生手段を構成する。Ｓ９０の手順が終了判定手段を構成する。Ｃ−ＤＰＦ７が酸化機能を有する触媒を構成する。またＣ−ＤＰＦ７は酸化触媒付きパティキュレートフィルタを構成する。Ｓ５１の手順が第１の補正手段を構成する。Ｓ３の手順が温度取得手段を構成する。
【００９４】
Ｓ５１、Ｓ５２の手順が第２の補正手段及び第３の補正手段を構成する。Ｓ４の手順が流量取得手段を構成する。Ｓ７０の手順が第２の終了判定手段を構成する。Ｋ１が第１の所定値として機能する。Ｋ２が第２の所定値として機能する。Ｋ３が第３の所定値として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【図２】実施例１におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図３】実施例２におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図４】実施例３におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図５】Ｓ被毒回復フラグ、リッチフラグ、Ａ／Ｆ値、△Ａ／Ｆ、終了判定演算タイミングフラグ、終了判定フラグの時間的推移を示すタイムチャート。
【図６】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図７】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図８】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図９】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１０】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１１】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１２】△Ａ／Ｆ値とＬＮＴ内残存Ｓ量との関係例を示す図。
【符号の説明】
【００９６】
１ 排気浄化装置
２ ディーゼルエンジン（内燃機関）
３ 吸気管
４ エアフローメータ
５ 排気管（排気通路）
６ 燃料添加弁（添加弁）
７ 酸化触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｃ−ＤＰＦ）
８ ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）
９ 酸化触媒（ＤＯＣ）
１０ 上流側Ａ／Ｆセンサ
１１ 下流側Ａ／Ｆセンサ
１２ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１３ 排気温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境保護を重要視する傾向のなかで、自動車等に搭載された内燃機関からの排気を浄化する技術は必須である。例えばディーゼルエンジンにおいては、排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を排気から除去することが必要である。この目的のために通常、排気管の途中にＮＯｘ吸蔵還元触媒（Ｌｅａｎ ＮＯｘ Ｔｒａｐ，ＬＮＴ）が装備される。
【０００３】
ディーゼルエンジンにおいて基本となるリーン状態の間にＬＮＴにＮＯｘが吸蔵され、時間的な間隔をおいてリッチ状態に変更されたときにＬＮＴに吸蔵されたＮＯｘが燃料成分と反応して還元されて無害な窒素となって排出される。ＮＯｘを吸蔵するための吸蔵剤として例えばバリウムなどがＬＮＴに担持される。
【０００４】
しかしＬＮＴにおいては、本来ＮＯｘを吸蔵するための吸蔵剤が燃料中の硫黄成分と結合してしまい、ＬＮＴのＮＯｘ吸蔵性能が低減する硫黄被毒あるいはＳ被毒と呼ばれる現象が発生する。このＳ被毒からＬＮＴを再生するために、リッチ雰囲気かつ高温（例えば摂氏６５０度以上）にするＳ被毒回復をＳ被毒が進行した度ごとに行わなければならない。
【０００５】
Ｓ被毒回復ではリッチ雰囲気にするために燃料を消費し、さらにディーゼルエンジンでは排ガス温度も低いのでＳ被毒回復中に高温にするためにも余分に燃料を消費する。したがってＳ被毒回復が終了したかどうかを精度よく判定してＳ被毒回復の期間をできるかぎり短くすれば燃費悪化が抑制できる。
【０００６】
従来のＳ被毒回復の終了判定方法としては、下記特許文献１に開示された方法がある。この方法では、触媒下流のＡ／Ｆセンサのピーク値をフィードバックし、排気燃料添加弁からの噴射量を制御する際に、Ｓ回復が進行すると必要になる添加量が減少する。添加量がある一定値以下になったらＳ被毒回復を終了する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３２５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の技術では、添加弁の噴射量を直接計測することは難しく、添加量指令値で推定して判断しなければならない。しかし添加弁は機差ばらつきや経時劣化等により、噴射指令値と実噴射量とがばらつくので、誤認識により判定精度が悪化する課題があった。したがって直接計測できる情報を用いてＳ被毒回復の終了を判定すれば、より判定の精度があがることが期待できる。
【０００９】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、ＮＯｘ触媒に関係して直接計測できる情報を利用することにより、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に備えられた窒素酸化物の還元のためのＮＯｘ触媒部と、そのＮＯｘ触媒部を硫黄による被毒から再生するために空燃比であるＡ／Ｆ値が理論空燃比より低いリッチ雰囲気を形成する再生手段とを有する内燃機関の排気浄化装置であって、前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の上流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する上流側Ａ／Ｆセンサと、前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の下流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する下流側Ａ／Ｆセンサと、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生の実行中に、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値と前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出し、前記差分が第１の所定値よりも小さい場合に前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる終了判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、下流側Ａ／Ｆセンサにより下流側Ａ／Ｆ値を計測し、上流側Ａ／Ｆセンサにより上流側Ａ／Ｆ値を計測し、終了判定手段によって下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出して前記差分が第１の所定値よりも小さい場合は前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる。これにより直接計測された情報を用いることにより精度よくＳ被毒回復終了判定ができる。特にＡ／Ｆセンサにより計測されたＡ／Ｆ値を用いることにより、Ｓ被毒回復においてＬＮＴ内に堆積した酸化硫黄分が還元されたために生じる下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値との差分の情報を用いて、精度よくＳ被毒回復終了判定ができる。
【００１２】
また前記排気通路において、前記上流側Ａ／Ｆセンサの上流に酸化機能を有する触媒が配置されているとしてもよい。
【００１３】
これにより、上流側Ａ／Ｆセンサの上流に配置された酸化機能を有する触媒により排ガスを燃焼することにより、例えばＡ／Ｆセンサに検出されにくいＨＣ（炭化水素）が検出されやすいＣＯ（一酸化炭素）に酸化されるなどして、Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性が高まる排ガスの組成となる。したがって精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００１４】
前記酸化機能を有する触媒が、酸化触媒が担持され、前記内燃機関から排出された粒子状物質を捕集する酸化触媒付きパティキュレートフィルタであるとしてよい。
【００１５】
これによりＬＮＴ上流の酸化触媒がＤＰＦ機能を兼ね備えることにより、ＤＰＦと酸化触媒とを別々に配置するよりもコンパクトな装置構成により、粒子状物質の捕集性能も有し、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える排気浄化装置が実現できる。
【００１６】
前記再生手段は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第１の補正手段を備えたとしてもよい。
【００１７】
これにより第１の補正手段により上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように制御するので、望ましい空燃比が実現でき、十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらに上流側Ａ／Ｆセンサの計測値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００１８】
また前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での上流側Ａ／Ｆ値であるとしてもよい。
【００１９】
これにより、酸化機能を有する触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値とを使用するので、同触媒の温度が低すぎる場合に排ガスが十分に燃焼せずＡ／Ｆセンサの計測値が信頼できない場合が除外される。したがって、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２０】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、前記再生手段は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より小さい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第２の補正手段を備えたとしてもよい。
【００２１】
これにより、酸化機能を有する触媒の温度が十分高い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が信頼できるので、これが目標値に近づくように、燃料の供給量を補正し、酸化機能を有する触媒の温度が低い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性は低いが、ＮＯｘ触媒内で反応が進むため下流側Ａ／Ｆセンサの信頼性は相対的に高いので、下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように燃料の供給量を補正する。したがって信頼性が低いＡ／Ｆ計測値を用いて制御した場合に十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらにＡ／Ｆ値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２２】
また排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガスが第３の所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での上流側Ａ／Ｆ値であるとしてもよい。
【００２３】
これにより、排ガス流量の値が所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値と上流側Ａ／Ｆ値とを使用するので、同流量が大きすぎて排ガスが酸化触媒内で十分に燃焼せずＡ／Ｆセンサの計測値が信頼できない場合を除外するので、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２４】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、前記再生手段は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より大きい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第３の補正手段を備えたとしてもよい。
【００２５】
これにより、排ガスの流量が低い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が信頼できるので、これが目標値に近づくように燃料の供給量を補正し、排ガスの流量が高い場合には、上流側Ａ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いが、ＮＯｘ触媒内で反応が進むため下流側Ａ／Ｆセンサの信頼性は相対的に高いので、下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように燃料の供給量を補正する。したがって信頼性が低いＡ／Ｆ計測値を用いて制御した場合に十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらにＡ／Ｆ値のばらつきが抑えられて、精度よくＳ被毒回復終了判定が行える。
【００２６】
前記終了判定手段を第１の終了判定手段として、前記触媒内の硫黄の残存量の推定モデルと、その推定モデルにより推定された硫黄の残存量によって、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる第２の終了判定手段とを備え、前記第１の終了判定手段と前記第２の終了判定手段とのいずれか一方が終了を指令した場合に、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させるとしてもよい。
【００２７】
これによりＮＯｘ触媒の前後のＡ／Ｆ値の差分を用いてＳ被毒回復終了判定を行う第１の終了判定手段と、Ｓ残存推定モデルを用いてＳ被毒回復終了判定を行う第２の終了判定手段とを併用することにより、例えばＡ／Ｆセンサが故障した場合にもＳ被毒回復終了判定が行える信頼性の高い排気浄化装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る排気浄化装置１の実施例１の概略図である。
【００２９】
排気浄化装置１は、４気筒のディーゼルエンジン２（以下では単にエンジンと称する）に対して構成されているとする。エンジン２に吸気管３が接続されており、吸気管３からエンジン２に空気が供給される。またエンジン２に接続された排気管５へ排気が排出される。電子制御装置１２（ＥＣＵ）によりエンジン２の燃料噴射をはじめとする多様な制御が行われる。吸気管３にはエアフローメータ４が装備されて、吸気量（例えば単位時間あたりの吸気流量）が計測される。排気管５には燃料を添加するための燃料添加弁６（添加弁）が装備され、ＮＯｘの還元やＳ被毒回復のために、ＥＣＵ１２の指令によりここから排気管５内に燃料が添加されてリッチ雰囲気が形成される。
【００３０】
排気管５の途中に上流側から順に、酸化触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｃ−ＤＰＦ）７、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）８、ディーゼル酸化触媒（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ、略してＤＯＣ）９が配置されている。
【００３１】
Ｃ−ＤＰＦ７は例えば代表的な構造として、いわゆるハニカム構造において入口側と出口側を交互に目詰めした構造とする。エンジン２の運転中に排出される排気には粒子状物質（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、略してＰＭ）が含まれ、このＰＭはＣ−ＤＰＦ７の上記構造のフィルタ壁を排気ガスが通過するときに、このフィルタ壁の内部あるいは表面に捕集される。Ｃ−ＤＰＦ７にはフィルタ壁に酸化触媒が担持されている。この酸化触媒の作用によりエンジン２から排出された排ガスあるいは添加弁６から添加された燃料に対し酸化反応が起きる。
【００３２】
ＬＮＴ８は、例えば内部に複数の通路が形成され、通路の壁面にＮＯｘの吸蔵のための吸蔵剤、ＮＯｘの還元のための触媒が担持された構造とすればよい。リーン雰囲気において吸蔵剤に排ガス中のＮＯｘが吸蔵され、添加弁６から燃料が添加されてリッチ雰囲気になると吸蔵されたＮＯｘが窒素に還元されて排出されることにより排気浄化を行う。
【００３３】
ＬＮＴ８の前後、あるいは上流側と下流側にはそれぞれ上流側Ａ／Ｆセンサ（Ａ／Ｆセンサ）１０と下流側Ａ／Ｆセンサ１１（Ａ／Ｆセンサ）とが配置されてＡ／Ｆ値（空燃比値）を計測してＥＣＵ１２へ送る。またＣ−ＤＰＦ７の出口側の排気管５には排気温度センサ１３が装備され、これにより計測された排気温度がＥＣＵ１２に送られる。
【００３４】
また排気管５にはＤＯＣ９も配置されている。リッチ雰囲気の状態において、添加された燃料中のＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）がＮＯｘの還元のために使用されるが、全てが使用されることは保証されず一部が通り抜けてしまう可能性がある。このようにＬＮＴ８を通り抜けたＨＣやＣＯをＤＯＣ９内で酸化することにより排気を浄化する。この目的のためにＤＯＣ９が配置されている。
【００３５】
本実施例におけるＳ被毒回復のタイミングチャートの例が図５に示されている。まず図５（ａ）に示されたＳ被毒回復フラグはＳ被毒回復をおこなっているかどうかを示す変数であり、オンかオフかの２値をとる。Ｓ被毒回復を実行中にはＳ被毒回復フラグの値はオン、実行中でないときはＳ被毒回復フラグの値はオフである。Ｓ被毒回復においては、後述するように添加弁６から燃料が添加されてリッチかつ所定温度以上の状態を形成する。それによりＬＮＴ８内の硫黄分を還元してＬＮＴ８を再生する。
【００３６】
Ｓ被毒回復フラグは、例えばＥＣＵ１２において燃料消費量の積算値、あるいは走行距離などからＬＮＴ８に堆積した硫黄の量を推定し、この推定量がＳ被毒回復が必要な量を越えたらオンとすればよい。あるいは、ＮＯｘセンサによって直接ＬＮＴ８の性能劣化の度合いを判定して、これが設定された限度を越えたらＳ被毒回復フラグをオンにするとしてもよい。また空燃比センサなどでＮＯｘ還元中のＬＮＴ８の還元剤消費量からＮＯｘ吸蔵量を推定し、ＮＯｘ吸蔵性能の劣化度合いを観測して、これが悪化したらＳ被毒回復フラグをオンにするとしてもよい。
【００３７】
本実施例ではＳ被毒回復実行中は、リッチフラグという変数を交互にオンオフする。リッチフラグがオンの期間（以下、リッチ期間と呼ぶ）は、リッチ雰囲気を形成するためにＥＣＵ１２からの指令で添加弁６から燃料を添加する。またリッチ雰囲気形成のためには、エンジン２のシリンダ内で燃焼反応が完了した後に再噴射するポスト噴射や、吸気を絞って燃焼ガスそのものをリッチ化するリッチ燃焼をおこなってもよい。添加弁６から燃料を添加する排気管燃料添加方式は、制御が容易でかつ、オイル希釈の問題も発生しない。
【００３８】
図５（ｂ）にリッチフラグの値の時間的推移の例が示されている。なおリッチフラグがオンでない期間をリーン期間と呼ぶ。リーン期間とリッチ期間とを交互に形成する理由は、リーン期間の長さを調節することで触媒温度が調節できることである。リーン期間が短い程、単位時間あたりの燃料消費量が増えるので触媒温度が上がる。逆に、リーン期間が長い程、触媒温度は下がる。
【００３９】
図５（ｃ）にはＡ／Ｆセンサ１０，１１の計測値の例が、Ａ／Ｆセンサ１０の計測値は実線で、Ａ／Ｆセンサ１１の計測値は破線で示されている。一般的な傾向としてリッチ期間中は、ＬＮＴ８の下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値の方がＬＮＴ８の上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値よりも高くなる。この理由は、ＬＮＴ８内でＳ被毒回復のために燃料成分のうちの一部が使用されるためであると考えられる。
【００４０】
本発明では、この情報をＳ被毒回復の進行度合いを示す数値であると判断して、下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値と上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値の差分が大きい場合は、ＬＮＴ８内でまだＳ被毒回復が十分には進行していないと判断し、同差分が小さくなるにつれてＬＮＴ８内でＳ被毒回復が進んだと判断する。後述するように、同差分がある所定値よりも小さくなったらＳ被毒回復を終了すべきと判定する。
【００４１】
１つのリッチ区間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値との差分を△Ａ／Ｆとして求める。その際、△Ａ／Ｆの値は、１つ前のリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値の代表値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値の代表値との差分とする。その詳細は後述する。△Ａ／Ｆの値の推移の例が図５（ｄ）に示されている。例えば図５の時刻ｔ１からｔ３における△Ａ／Ｆの値は、ｔ０からｔ１までのリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１１の計測値の代表値とＡ／Ｆセンサ１０の計測値の代表値との差分である。
【００４２】
図５（ｅ）には、終了判定演算タイミングフラグという変数の値の推移が示されている。この変数はオンとオフの２値をとり、１つのリーン期間内のある時間区間でオンにする。終了判定演算タイミングフラグがオンである期間内で、後述する図２，３，４のＳ被毒回復終了判定処理が行われて、上述の△Ａ／Ｆが算出される。終了判定演算タイミングフラグをオンとするタイミングをリッチ期間終了直後とすれば、迅速にＳ被毒回復終了判定が行えるので好適である。
【００４３】
Ｓ被毒回復終了判定処理により△Ａ／Ｆが算出されて、さらにその値が所定値より小さいとＳ被毒回復を終了すべきとの判定がなされる。これにより、Ｓ再生終了判定フラグ（終了判定フラグ）という変数がオンとなる。この終了判定フラグの値の推移の例が図５（ｆ）に示されている。終了判定フラグがオンになるとＳ被毒回復フラグはオフとなり、Ｓ被毒回復が終了される。Ｓ被毒回復が終了したら終了判定フラグをオフに戻す。
【００４４】
△Ａ／Ｆと、ＬＮＴ８内に残存した硫黄（Ｓ）の量との関係が図１２に示されている。同図のとおり△Ａ／ＦとＬＮＴ８内の残存Ｓ量とは、基本的に１次関数の関係であるとみなされる。したがって上述のように、△Ａ／Ｆの値を計測することによってＬＮＴ８内の残存Ｓ量が、さらにはＬＮＴ８内でのＳ被毒回復の進行度がわかる。
【００４５】
なお図５のように、１つのＳ被毒回復フラグがオンの期間内で、リッチ期間とリーン期間とを交互に形成しせずに、継続的にリッチ期間としてもよい。その場合、代表値の算出を行わずに直接Ａ／Ｆセンサの計測値の差分を求めて、それを用いてＳ被毒回復終了判定を行ってもよい。
【００４６】
実施例１におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャートが図２に示されている。以下でこれを説明する。
【００４７】
まず手順Ｓ１０でＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）を入力する。ここでＡＦ１はＡ／Ｆセンサ１０により計測されたＡ／Ｆ値である。上述のとおり、Ｓ被毒回復終了判定処理はリーン期間内に行われる。ここでのＡＦ１は、１つ前のリッチ期間におけるＡ／Ｆセンサ１０の計測値である。
【００４８】
本実施例では１つのリッチ期間中で一般に複数個のＡＦ１を計測する。これを時間的に古い方からＡＦ１（１）、ＡＦ１（２）、ＡＦ１（３）、…とする。ひとつのリッチ期間内でいくつのＡＦ１を計測するかは個々の場合で異なる。詳細は後述する。同様にＳ１０ではＡＦ２（ｉ）（ただしｉ＝１、２、…）を入力する。ＡＦ２は１つ前のリッチ期間においてＡ／Ｆセンサ１１により計測されたＡ／Ｆ値である。
【００４９】
次にＳ２０では、Ｓ１０で求められた計測値ＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）から、その代表値ＡＦ１ａｖｅを算出する。算出方法は後述する。次にＳ３０では、Ｓ１０で求められた計測値ＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…）からその代表値ＡＦ２ａｖｅを算出する。算出方法は後述する。
【００５０】
次にＳ４０で、Ｓ３０で算出したＡＦ２ａｖｅと、Ｓ２０で算出したＡＦ１ａｖｅとの差分を算出して変数△Ａ／Ｆに格納する。次にＳ６０で、この△Ａ／Ｆの値が所定値より小さいかどうかが判断される。図２ではこの所定値をＫ１としている。△Ａ／Ｆの値が所定値よりも小さい場合は（Ｓ６０：ＹＥＳ）、Ｓ９０に進み、所定値以上の場合は（Ｓ６０：ＮＯ）、Ｓ７０に進む。
【００５１】
本発明の考え方は、上述のとおりＬＮＴ８におけるＳ被毒回復がまだ十分に行われていない間は、ＬＮＴ６内でＳ被毒回復のために燃料の一部が使用されるので、それにより△Ａ／Ｆの値が大きい。したがって△Ａ／Ｆの値が大きいときにはまだＳ被毒回復を終了せず、△Ａ／Ｆの値が十分小さくなったらＳ被毒回復を終了するというものである。Ｓ９０に進んだ場合は△Ａ／Ｆの値が十分小さいと判断したことを意味する。したがってＳ９０ではＳ再生終了判定フラグ（終了判定フラグ）をオンにする。
【００５２】
Ｓ６０における判断が本発明のおけるＳ被毒回復終了のための主たる判断である。しかしＡ／Ｆセンサ１０，１１が故障する可能性もあり、そうした場合Ｓ６０の判断が信頼できないものとなる。そこでＳ７０において補助的な判断を行う。
【００５３】
Ｓ７０では、残存Ｓ量を推定するモデルを予めＥＣＵ１２に記憶しておき、これに基づいてＬＮＴ６内に残存する硫黄の量を推定する。そして推定量が十分小さいと判断したらＳ被毒回復を終了すると判定する。以下では、Ｓ６０における判定を判定Ａとし、Ｓ７０における判定を判定Ｂとする。
【００５４】
例えばＳ７０における残存Ｓ量推定モデルは、消費燃料中の硫黄量を推定し、積分加算するとともに、ＮＯｘ触媒温度とＡ／Ｆ情報などによって硫黄がどれだけ還元放出されるかを推定して積分減算することで、ＮＯｘ触媒内にどれだけ硫黄が残存しているかを推定するモデルとしてもよい。Ｓ７０での判定Ｂをうけて、Ｓ８０では判定Ｂが終了判定ならば（Ｓ８０：ＹＥＳ）、Ｓ９０に進んでＳ被毒回復終了フラグをオンにし、判定Ｂが終了判定でないならば（Ｓ８０：ＮＯ）、この処理を終了する。以上が図２である。
【００５５】
次にＳ１０におけるＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）の計測および入力のいくつかの例を示す。以下に示す例では、リッチ期間が開始されてある程度時間が経過してから計測値の入力を開始する。その理由は、リッチ期間の初期ではＡ／Ｆセンサ１０，１１の計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が反映されにくいからである。すなわち、リッチ期間の初期では、Ａ／Ｆセンサの計測値は理論空燃比近傍となる傾向がある。これは、リーン期間中にＮＯｘ触媒内に担持された酸素吸蔵剤に吸蔵されたＯ２ ストレージが消費されるからであると考えられる。そしてＯ２ ストレージの消費が完了すると、ＮＯｘ触媒内の硫黄酸化物の還元反応が進行する。以下の例では、硫黄酸化物の還元反応が始まってから後のＡ／Ｆ値を計測してＥＣＵ１２に入力している。
【００５６】
またＡ／Ｆセンサに応答遅れがあることも、リッチ期間が開始されてある程度時間が経過してから計測値の入力を開始するもうひとつの理由である。以下では上流側Ａ／Ｆセンサ１０と下流側Ａ／Ｆセンサ１１との計測値をそれぞれ、ＬＮＴ前Ａ／Ｆ値、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値とも呼ぶ。
【００５７】
図６には、ＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…）の計測の一つ目の例が示されている。この例では、リッチフラグがオンとなってから所定時間Ｔ１経過してからリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。図６ではＡＦ１（１）からＡＦ１（５）までが計測されている。
【００５８】
図７の例では、ＬＮＴ前Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さくなってから所定時間Ｔ２経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００５９】
図８の例では、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さい所定値（たとえば１４．３）よりも小さくなってから所定時間Ｔ２経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６０】
図９の例では、リッチフラグがオフになる前の所定時間Ｔ４内におけるＬＮＴ前Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６１】
次にＳ１０におけるＡＦ２（ｉ）（ただしｉ＝１、２、…）の入力のいくつかの例を示す。図１０の例では、ＬＮＴ後Ａ／Ｆ値が理論空燃比１４．５よりも小さい所定値（たとえば１４．３）よりも小さくなってから所定時間Ｔ５経過した後からリッチフラグがオフになるまでのＬＮＴ後Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６２】
図１１の例では、リッチフラグがオフになる前の所定時間Ｔ６内におけるＬＮＴ後Ａ／Ｆ値をサンプル周期に従って計測する。
【００６３】
以上の方法によりＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れた期間においてのみ計測するので、Ａ／Ｆ計測値を用いたＳ被毒回復終了判定の精度があがる。特に、図７、図８、図１０に示された計測方法では、ＬＮＴ前あるいはＬＮＴ後のＡ／Ｆ計測値を観測することによりＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れたかどうかをみるので、信頼性の高い計測値が得られる。一方、図６、図９、図１１に示された計測方法によってもＡ／Ｆセンサの計測値に硫黄酸化物の還元反応の影響が現れた期間の計測値のみが得られ、さらに予め固定された時間区間内で計測すればよいので計測方法が簡素であるとの利点がある。
【００６４】
次にＳ２０におけるＡＦ１ａｖｅの算出、Ｓ３０におけるＡＦ２ａｖｅの算出のいくつかの例を示す。以下ではひとつのリッチ期間でＩ１個のＡＦ１が計測されたとする（例えば図６ではＩ１＝５である）。またひとつのリッチ期間でＩ２個のＡＦ２が計測されたとする（例えば図１１ではＩ２＝６である）
【００６５】
例えばＡＦ１ａｖｅをＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ１）の相加平均とすることができる。つまりＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ１）から求める。
ＡＦ１ａｖｅ＝｛ＡＦ１（１）＋ＡＦ１（２）＋…＋ＡＦ１（Ｉ１）｝／Ｉ１
（Ｅ１）
【００６６】
同様にＡＦ２ａｖｅをＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ２）の相加平均とすることができる。つまりＡＦ２ａｖｅを次の式（Ｅ２）から求める。
ＡＦ２ａｖｅ＝｛ＡＦ２（１）＋ＡＦ２（２）＋…＋ＡＦ２（Ｉ２）｝／Ｉ２
（Ｅ２）
【００６７】
また、ＡＦ１ａｖｅをＡＦ１（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ１）から、いわゆるなまし計算式により算出するとしてもよい。つまりＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ３）、（Ｅ４）、（Ｅ５）から求める。
ＡＦ１ａ（０）＝０ （Ｅ３）
ＡＦ１ａ（ｊ）＝｛ＡＦ１ａ（ｊ−１）＋ＡＦ１（ｊ）｝／２、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ１） （Ｅ４）
ＡＦ１ａｖｅ＝ＡＦ１ａ（Ｉ１） （Ｅ５）
【００６８】
同様にＡＦ２ａｖｅをＡＦ２（ｉ）（ｉ＝１、２、…、Ｉ２）から、いわゆるなまし計算式により算出するとしてもよい。つまりＡＦ２ａｖｅを次の式（Ｅ６）、（Ｅ７）、（Ｅ８）から求める。
ＡＦ２ａ（０）＝０ （Ｅ６）
ＡＦ２ａ（ｊ）＝｛ＡＦ２ａ（ｊ−１）＋ＡＦ２（ｊ）｝／２、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ２） （Ｅ７）
ＡＦ２ａｖｅ＝ＡＦ２ａ（Ｉ２） （Ｅ８）
【００６９】
（Ｅ３）から（Ｅ８）はいわゆる１／２なましであり、１／４なましを用いてもよい。その場合ＡＦ１ａｖｅを次の式（Ｅ９）、（Ｅ１０）、（Ｅ１１）から求める。
ＡＦ１ａ（０）＝０ （Ｅ９）
ＡＦ１ａ（ｊ）＝｛３ＡＦ１ａ（ｊ−１）＋ＡＦ１（ｊ）｝／４、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ１） （Ｅ１０）
ＡＦ１ａｖｅ＝ＡＦ１ａ（Ｉ１） （Ｅ１１）
【００７０】
同様にＡＦ２ａｖｅは次の式（Ｅ１２）、（Ｅ１３）、（Ｅ１４）から求める。
ＡＦ２ａ（０）＝０ （Ｅ１２）
ＡＦ２ａ（ｊ）＝｛３ＡＦ２ａ（ｊ−１）＋ＡＦ２（ｊ）｝／４、
（ｊ＝１、２、…、Ｉ２） （Ｅ１３）
ＡＦ２ａｖｅ＝ＡＦ２ａ（Ｉ２） （Ｅ１４）
【００７１】
このような代表値を用いることによって、個々の計測値におけるセンサ誤差などを含むばらつきの影響を抑えることができる。その結果、精度のよいＳ被毒回復終了判定が行える。なお、なまし計算式を用いる場合、繰り返し計算を行えばよいので必要なＲＡＭ数を少なくできるとの利点がある。
【００７２】
次に実施例２を説明する。実施例２では、実施例１における図２のフロ−チャートを図３のフローチャートに置き換える。それ以外は実施例１と同じである。実施例２では、酸化触媒（Ｃ−ＤＰＦ７）の温度が低すぎる場合と排気ガス流量が大きすぎる場合には、判定Ａをおこなわない。
【００７３】
その理由はＣ−ＤＰＦ７の温度が低すぎる場合、ＨＣが酸化してＣＯとなる反応が十分に進行せず、ＨＣのままでＬＮＴ８へ流入する。一般にＡ／ＦセンサはＣＯには反応しやすいがＨＣには反応しにくい特性を有する。したがってＣ−ＤＰＦ７の温度が低すぎる場合にはＡ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いので、その計測値に基づいてＳ被毒回復終了の判定Ａを行うことを回避する。
【００７４】
また排気ガス流量が大きすぎる場合にも、Ｃ−ＤＰＦ７内で未燃ＨＣが十分に燃焼しないうちにＬＮＴ８へ流されてしまう。よってＨＣのままでＬＮＴ８へ流入する。したがって、この場合にも上と同様にＡ／Ｆセンサの計測値の信頼性が低いので、その計測値に基づいてＳ被毒回復終了の判定Ａを行うことを回避する。
【００７５】
図３のフローチャートは、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５、Ｓ６が図２のフローチャートに付加されたものである。この部分のみを以下で説明する。
【００７６】
図３ではまずＳ３の手順で酸化触媒の温度を取得する。ここで酸化触媒とはＬＮＴ８の上流に配置されたＣ−ＤＰＦ７の内部温度のこととすればよい。そして排気温度センサ１３の計測値をＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなせばよい。なお、Ｃ−ＤＰＦ７の内部温度を計測あるいは推定するために、例えばＣ−ＤＰＦ７の上流側に排気温度センサを備えて排気温度を計測して、それをＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなしてもよい。
【００７７】
あるいは上流側、下流側両方に排気温度センサを備えて排気温度を計測して、それの平均値をＣ−ＤＰＦ７の内部温度とみなしてもよい。また、Ｃ−ＤＰＦ７の上流側又は下流側の排気温度センサの計測値からＣ−ＤＰＦ７の内部温度を推定するプログラムをＥＣＵ１２内に記憶しておき、これに基づいてＣ−ＤＰＦ７の内部温度を推定することとしてもよい。
【００７８】
次にＳ４で排気ガス流量を取得する。ここでの排気ガス流量は、エアフロメータ４により計測される吸気量と同じとしてもよい。次にＳ５で、酸化触媒の温度が所定値以上であるかどうかが判断される。図３ではこの所定値をＫ２で表している。酸化触媒の温度が所定値以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）は、Ｓ６へ進み、所定値未満である場合（Ｓ５：ＮＯ）は、Ｓ７０へ進む。
【００７９】
次にＳ６で排気ガス流量が所定値以下であるかどうかが判断される。図３ではこの所定値をＫ３で表している。排気ガス流量が所定値以下である場合（Ｓ６：ＹＥＳ）は、Ｓ１０へ進み、所定値より大きい場合（Ｓ６：ＮＯ）は、Ｓ７０へ進む。
【００８０】
このように、酸化触媒の温度が所定値より小さい場合、あるいは排気ガス流量が所定値より大きい場合は、上述の理由からＳ１０からＳ６０までの手順を行わず、すなわち判定Ａは行わずにＳ７０に進み、残存Ｓ量推定モデルによる判定Ｂのみを行う。これにより信頼性の低い計測値によるＳ被毒回復終了判断が回避され、Ｓ被毒回復終了判断の精度が向上する。
【００８１】
次に実施例３を説明する。実施例３では、実施例２における図３のフロ−チャートを図４のフローチャートに置き換える。それ以外は実施例２と同じである。以下で実施例２と異なる点のみを説明する。
【００８２】
実施例２では、酸化触媒の温度が低すぎる場合と排気ガス流量が大きすぎる場合には、Ｓ被毒回復終了の判定Ａをおこなわないこととしたが、実施例３ではそれに加えて、リッチ雰囲気を形成するための燃料添加量の補正を行う。そして、酸化触媒の温度が所定値以上の場合かつ排気ガス流量が所定値以下の場合と、酸化触媒の温度が所定値より小さい場合又は排気ガス流量が所定値より大きい場合とでは、燃料添加量の補正を異なる補正とする。
【００８３】
燃料添加量の補正をおこなうことにより、より確実に望ましい空燃比を実現することができ、十分リッチ雰囲気にならなかったり、逆に過剰リッチとなって有害な物質（例えばＨ２Ｓ）が発生することなどが回避できる。さらに、空燃比を一定値に近づけるように制御することによってＡ／Ｆセンサの計測値のばらつきを抑える効果も得る。
【００８４】
図４のフローチャートでのＳ４１，Ｓ４２、Ｓ４３，Ｓ４４の手順は、図３におけるＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と同じ処理である。これらの手順が図４のフローチャートではＳ４０の次に置かれているが、この理由は、それに続くＳ５１，Ｓ５２の手順のなかでＡＦ１ａｖｅ、ＡＦ２ａｖｅが用いられるために、Ｓ４３，Ｓ４４を処理する時点で、ＡＦ１ａｖｅ、ＡＦ２ａｖｅが求められている必要があるためである。
【００８５】
Ｓ４３ではＳ５と同様に酸化触媒の温度が所定値Ｋ２以上であるかどうかが判断され、所定値Ｋ２以上の場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）は、Ｓ４４へ進み、所定値Ｋ２未満である場合（Ｓ４３：ＮＯ）は、Ｓ５２へ進む。
【００８６】
そしてＳ４４では、排気ガス流量が所定値Ｋ３以下であるかどうかが判断され、所定値Ｋ３以下である場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）は、Ｓ５１へ進み、所定値Ｋ３より大きい場合（Ｓ４４：ＮＯ）は、Ｓ５２へ進む。
【００８７】
Ｓ５１，Ｓ５２ではリッチ雰囲気にするために燃料添加弁６から添加される燃料添加量を、Ａ／Ｆセンサ１０あるいはＡ／Ｆセンサ１１の計測値がある目標値と一致するように補正する。
【００８８】
Ｓ５１では、リッチ雰囲気にするために燃料添加弁６から添加される燃料添加量の補正が行われる。Ｓ５１に進んだ場合は、Ｃ−ＤＰＦ７の温度が所定値以上、かつ排気ガス流量が所定値以下の場合である。したがって、上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値が精度よく計測できるので、Ｓ５１では上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値から求めた上述のＡＦ１ａｖｅが目標値と一致するべく添加量を補正する。
【００８９】
ここでの補正では、前回のリッチ期間におけるＡＦ１ａｖｅの値が目標値より小さい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から増加する補正を行い、前回のリッチ期間におけるＡＦ１ａｖｅの値が目標値より大きい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から減少する補正を行う。この補正値を次のリッチ期間における燃料添加弁６からの燃料添加量に使用する。Ｓ５１におけるＡ／Ｆ値の目標値は、例えば１４．０が好適である。
【００９０】
Ｓ５２に進んだ場合は、Ｃ−ＤＰＦ７の温度が所定値より小さく、かつ排気ガス流量が所定値より大きい場合である。したがって、上流側Ａ／Ｆセンサ１０の計測値の精度が低いが、ＬＮＴ８内での燃焼反応のために下流側Ａ／Ｆセンサ１１の信頼性は上流側Ａ／Ｆセンサ１０よりは高いとみなされる。そこで、Ｓ５２では下流側Ａ／Ｆセンサ１１の計測値から求めた上述のＡＦ２ａｖｅが目標値と一致するべく添加量を補正する。
【００９１】
ここでの補正では、前回のリッチ期間におけるＡＦ２ａｖｅの値が目標値より小さい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から増加する補正を行い、前回のリッチ期間におけるＡＦ２ａｖｅの値が目標値より大きい場合には、燃料添加量を前回のリッチ期間における値から減少する補正を行う。この補正値を次のリッチ期間における燃料添加弁６からの燃料添加量に使用する。Ｓ５１におけるＡ／Ｆ値の目標値は、例えば１４．２が好適である。以上が実施例３である。
【００９２】
上記実施例では、Ｓ５，Ｓ６、及びＳ４１，Ｓ４２で酸化触媒（Ｃ−ＤＰＦ７）の温度と排気ガス流量に関する判断をそれぞれ独立に行ったが、これらを組み合わせて、酸化触媒温度と排気ガス流量とを座標軸とする２次元マップにおいて所定領域内に入ったら判断Ａを行わないとするように変更してもよい。
【００９３】
上記実施例において、ＬＮＴ８がＮＯｘ触媒部を構成する。添加弁６とＥＣＵ１２とが再生手段を構成する。Ｓ９０の手順が終了判定手段を構成する。Ｃ−ＤＰＦ７が酸化機能を有する触媒を構成する。またＣ−ＤＰＦ７は酸化触媒付きパティキュレートフィルタを構成する。Ｓ５１の手順が第１の補正手段を構成する。Ｓ３の手順が温度取得手段を構成する。
【００９４】
Ｓ５１、Ｓ５２の手順が第２の補正手段及び第３の補正手段を構成する。Ｓ４の手順が流量取得手段を構成する。Ｓ７０の手順が第２の終了判定手段を構成する。Ｋ１が第１の所定値として機能する。Ｋ２が第２の所定値として機能する。Ｋ３が第３の所定値として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【図２】実施例１におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図３】実施例２におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図４】実施例３におけるＳ被毒回復終了判定処理のフローチャート。
【図５】Ｓ被毒回復フラグ、リッチフラグ、Ａ／Ｆ値、△Ａ／Ｆ、終了判定演算タイミングフラグ、終了判定フラグの時間的推移を示すタイムチャート。
【図６】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図７】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図８】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図９】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１０】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１１】Ａ／Ｆ値の計測例を示す図。
【図１２】△Ａ／Ｆ値とＬＮＴ内残存Ｓ量との関係例を示す図。
【符号の説明】
【００９６】
１ 排気浄化装置
２ ディーゼルエンジン（内燃機関）
３ 吸気管
４ エアフローメータ
５ 排気管（排気通路）
６ 燃料添加弁（添加弁）
７ 酸化触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｃ−ＤＰＦ）
８ ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）
９ 酸化触媒（ＤＯＣ）
１０ 上流側Ａ／Ｆセンサ
１１ 下流側Ａ／Ｆセンサ
１２ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１３ 排気温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に備えられた窒素酸化物の還元のためのＮＯｘ触媒部と、そのＮＯｘ触媒部を硫黄による被毒から再生するために空燃比であるＡ／Ｆ値が理論空燃比より低いリッチ雰囲気を形成する再生手段とを有する内燃機関の排気浄化装置であって、
前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の上流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する上流側Ａ／Ｆセンサと、
前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の下流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する下流側Ａ／Ｆセンサと、
前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生の実行中に、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値と前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出し、前記差分が第１の所定値よりも小さい場合に前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる終了判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気通路において、前記上流側Ａ／Ｆセンサの上流に酸化機能を有する触媒が配置されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記酸化機能を有する触媒が、酸化触媒が担持され、前記内燃機関から排出された粒子状物質を捕集する酸化触媒付きパティキュレートフィルタである請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記再生手段は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第１の補正手段を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、
前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、
前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での上流側Ａ／Ｆ値である請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、
前記再生手段は、
前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、
前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より小さい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第２の補正手段を備えた請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、
前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、
前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での上流側Ａ／Ｆ値である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、
前記再生手段は、
前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、
前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より大きい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第３の補正手段を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記終了判定手段を第１の終了判定手段として、
前記触媒内の硫黄の残存量の推定モデルと、
その推定モデルにより推定された硫黄の残存量によって、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる第２の終了判定手段とを備え、
前記第１の終了判定手段と前記第２の終了判定手段とのいずれか一方が終了を指令した場合に、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１】
排気通路に備えられた窒素酸化物の還元のためのＮＯｘ触媒部と、そのＮＯｘ触媒部を硫黄による被毒から再生するために空燃比であるＡ／Ｆ値が理論空燃比より低いリッチ雰囲気を形成する再生手段とを有する内燃機関の排気浄化装置であって、
前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の上流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する上流側Ａ／Ｆセンサと、
前記排気通路における前記ＮＯｘ触媒部の下流に配置され、Ａ／Ｆ値を計測する下流側Ａ／Ｆセンサと、
前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生の実行中に、前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値と前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値との差分を算出し、前記差分が第１の所定値よりも小さい場合に前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる終了判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気通路において、前記上流側Ａ／Ｆセンサの上流に酸化機能を有する触媒が配置されている請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記酸化機能を有する触媒が、酸化触媒が担持され、前記内燃機関から排出された粒子状物質を捕集する酸化触媒付きパティキュレートフィルタである請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記再生手段は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第１の補正手段を備えた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、
前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、
前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい時点での上流側Ａ／Ｆ値である請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記酸化機能を有する触媒の温度を計測又は推定する温度取得手段を備え、
前記再生手段は、
前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より大きい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、
前記温度取得手段により計測又は推定された前記触媒の温度が第２の所定値より小さい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第２の補正手段を備えた請求項２又は３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、
前記下流側Ａ／Ｆセンサにより計測された下流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での下流側Ａ／Ｆ値であり、
前記上流側Ａ／Ｆセンサにより計測された上流側Ａ／Ｆ値は、前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい時点での上流側Ａ／Ｆ値である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
排ガス流量を計測又は推定する流量取得手段を備え、
前記再生手段は、
前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より小さい場合は、前記上流側Ａ／Ｆセンサの計測値が目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正し、
前記流量取得手段により計測又は推定された前記排ガス流量が第３の所定値より大きい場合は、前記下流側Ａ／Ｆセンサの計測値が前記目標値に近づくように、リッチ雰囲気を形成するための燃料の供給量を補正する第３の補正手段を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記終了判定手段を第１の終了判定手段として、
前記触媒内の硫黄の残存量の推定モデルと、
その推定モデルにより推定された硫黄の残存量によって、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる第２の終了判定手段とを備え、
前記第１の終了判定手段と前記第２の終了判定手段とのいずれか一方が終了を指令した場合に、前記再生手段による前記ＮＯｘ触媒部の再生を終了させる請求項１乃至８のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−４７０８６（Ｐ２００９−４７０８６Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１４５９２（Ｐ２００７−２１４５９２）
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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