JP3835071B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に希薄燃焼内燃機関に用いて好適の、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希薄燃焼内燃機関にそなえられる吸蔵型のＮＯ_X 触媒は、酸化雰囲気ではＮＯ_X を吸蔵する一方、還元雰囲気では、逆に吸蔵したＮＯ_X を放出する機能を有する。そこで、例えば、適宜の時間間隔でＮＯ_X 触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とすることにより、触媒上に吸蔵したＮＯ_X を放出し、ＮＯ_X 触媒の飽和を防止してＮＯ_X 吸蔵性能を確保するようにしている。ところが、排ガス中にはイオウ（Ｓ）成分も含まれており、ＮＯ_X 触媒では、希薄燃焼運転時の酸化雰囲気でＮＯ_X を吸蔵するとともに、このような排ガス中のＳ成分も吸蔵してしまう。このため、ＮＯ_X 触媒のＮＯ_X 吸蔵能力は時間とともに劣化してしまうことになる。
【０００３】
このように、劣化したＮＯ_X 触媒をそのまま使用し続けると、浄化されない排気中のＮＯ_X がそのまま大気中に放出されることになる。そこで、特開平７−２１７４７４号公報に開示された技術では、ＮＯ_X 触媒へのＳ成分の吸蔵量が許容値を超えたら、点火時期を遅角させＮＯ_X 触媒をＳ成分の放出可能な温度まで昇温させるとともに、空燃比をリッチにしてＮＯ_X 触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気として、Ｓ成分の放出、即ち、ＮＯ_X 触媒の再生を行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、触媒温度は、車両の加速時には上昇するが、減速時には燃料カットにより低下する。このため、運転者の運転傾向や道路状況により加減速が続く場合には触媒温度は上昇と低下とを繰り返すことになり、上述の従来技術のように再生制御を行なったとしても、加減速が続く間はＳ成分を最適に放出可能な触媒温度まで上昇しにくく、ＮＯ_X 触媒がなかなか再生されず、この間、ＮＯ_X 触媒の再生に寄与しない無駄な燃料が消費され続けることになり、燃費の悪化を招く。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、運転者の運転傾向や道路状況によらず、燃費の悪化を最低限に抑えつつ確実に触媒を再生できるようにした、内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の内燃機関の排気浄化装置では、内燃機関の排気通路に設けられ排ガス中の有害物質を浄化する触媒装置の浄化状態を状態検知手段により検出又は推定し、検出又は推定された触媒装置の浄化状態に基づき、再生手段により内燃機関の運転状態を所定時間変更して、触媒装置に付着した浄化能力低下物質を放出して触媒装置の浄化能力を再生するが、再生手段の作動終了後、浄化能力低下物質の放出が完了していないと判定された場合には、作動条件変更手段により再生手段の作動条件を浄化能力低下物質の放出に適した特定運転条件に変更し、この特定運転条件下で浄化能力低下物質の放出を行なう。
【０００７】
なお、作動条件変更手段は、予め設定された再生手段の作動条件を、例えば高速運転或いは定常走行のような特定運転条件のみ作動するように変更したり、或いは予め複数の作動条件を設定しておき、作動条件の切り換えを行なうことで条件によっては再生手段が作動しないように規制したりするのが好ましい。
具体的には、作動条件変更手段は、通常時には、低速昇温モードを選択するとともに、再生手段の作動終了後、浄化能力低下物質の放出が完了していないと判定した場合には、高速昇温モードを選択するようにするのが好ましい。
また、作動条件変更手段は、低速昇温モードが選択される条件として、状態検知手段により触媒装置の劣化が検知され且つ、内燃機関のリーン運転が禁止され且つ、内燃機関がアイドル運転中で且つ、平均車速が第１の基準車速以上である場合を設定するのが好ましい。
また、作動条件変更手段は、高速昇温モードが選択される条件である特定運転条件として、低速昇温モードによる再生制御では触媒装置の再生が完了せず且つ、内燃機関がアイドル運転中で且つ、平均車速が第２の基準車速以上（但し、第１の基準車速以上）である場合を設定するのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置について示すものであり、図１は本装置を適用した希薄燃焼内燃機関の構成を示す。
図１に示すように、エンジン（希薄燃焼内燃機関）１は筒内噴射ガソリンエンジンとして構成され、その燃焼室２に通じる吸気通路３および排気通路４を有しており、吸気通路３には、上流側から順に図示しないエアクリーナ及び電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）６が設けられており、排気通路４には、その上流側から順に排ガス浄化用の排気浄化装置８および図示しないマフラが設けられている。燃料噴射弁（インジェクタ）７は各気筒内に直接燃料噴射するように気筒数だけ設けられ、各燃焼室２の上部中央には点火プラグ５が設けられている。
【０００９】
排気浄化装置８は、吸蔵型ＮＯ_X 触媒（以下、単にＮＯ_X 触媒という）８Ａと三元触媒８Ｂとを組み合わせたものになっている。つまり、ＮＯ_X を酸化雰囲気（即ち、酸素過剰雰囲気）でＮＯ_X 触媒８Ａにより吸蔵し、還元雰囲気でＮＯ_X 触媒８Ａから放出し還元するようになっている。また、理論空燃比下では三元触媒８Ｂの機能により排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯ_X を浄化するようになっているのである。なお、排気浄化装置８の上流のエンジン１に近接した位置に、別途近接触媒（例えば三元触媒）を設け、主に始動時の排ガス浄化を行なうようにしてもよい。
【００１０】
さらに、このエンジン１を制御するために、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０と、種々のセンサ類とが設けられている。また、エンジン１の状態をドライバに認識させるための警報ランプ３０が車室内のインパネに設けられている。本エンジン１に設けられるセンサ類として、まず吸気通路３側には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０が設けられており、そのＥＴＶ６の配設部分には、ＥＴＶ６の開度を検出するスロットルセンサ１１，アイドリング状態を検出するアイドルスイッチ１２が設けられている。
【００１１】
また、排気通路４側には、排気浄化装置８の上流側部分に、排ガス中の酸素濃度を検出するＯ₂ センサ１３と、排気温度を検出する高温センサ１４とが設けられている。さらに、その他のセンサとして、図示しないクランクシャフトの回転に同期して信号を出力するクランク角センサ１５，車輪の回転に同期して信号を出力する車輪速センサ１６，エンジン１に発生するノックを検出するノックセンサ１７等が設けられている。
【００１２】
ＥＣＵ２０は、図２の機能ブロック図に示すように、その機能要素として噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３をそなえており、運転状態に応じて空燃比や点火時期を制御するようになっている。例えば低負荷運転域では、燃料を圧縮行程に噴射して空燃比を極めてリーンにできる層状燃焼によるリーン運転や、吸気行程噴射による均一燃焼により空燃比を大きくしたリーン運転を行ない、燃費の向上を図るようになっている。
【００１３】
ところで、ＮＯ_X 触媒８Ａは、リーン運転状態においてＮＯ_X を吸蔵し続けているとやがて飽和状態に達し、吸蔵しきれなくなったＮＯ_X は大気中に放出されてしまうことになる。また、浄化能力低下物質であるＳ成分（ＳＯ_X ）は硫酸塩の形でＮＯ_X のかわりにＮＯ_X 触媒に吸蔵されるため、ＮＯ_X 触媒８ＡのＮＯ_X 吸蔵能力は時間とともに低下し、次第に性能が劣化していくことになる。吸蔵されたＮＯ_X （硝酸塩）はストイキオ又はリッチの還元雰囲気とすることにより放出される。また、吸蔵されたＳ成分（硫酸塩）は安定しているため、放出するにはストイキオ又はリッチの還元雰囲気とすると同時に触媒を例えば６００℃以上の高温とする必要がある。
【００１４】
そこで、ＥＣＵ２０では、まず、ＮＯ_X 触媒８Ａの飽和に対しては、その機能要素であるＮＯ_X 放出開始判定手段２４とＮＯ_X 放出制御手段２５とにより、ＮＯ_X 触媒８Ａが飽和状態に達する前に、ＮＯ_X 触媒８Ａに吸蔵されたＮＯ_X の放出，還元（ＮＯ_X パージ）を行なうようになっている。具体的には、ＮＯ_X 放出開始判定手段２４は、リーン運転時間からＮＯ_X 触媒８ＡのＮＯ_X 放出開始に適切なタイミングを判定するようになっており、リーン運転時間が所定時間（例えば３０秒）に達した時には、ＮＯ_X 触媒８ＡからのＮＯ_X 放出に適切なタイミングであるとみなすようになっている。リーン運転時間は長すぎると触媒温度が低下しＨＣ等の浄化効率の低下を招き、短すぎると燃費は悪化するもののＮＯ_X 放出に寄与しない空燃比テーリング部分の占める時間割合が増加するので、両者を満たす適当な値に設定する。
【００１５】
そして、ＮＯ_X 触媒８ＡからのＮＯ_X 放出開始が判定された時には、ＮＯ_X 放出制御手段２５では、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２を制御して一時的（例えば１〜５秒程度）に空燃比をリッチにするようになっている。これにより、ＮＯ_X 触媒８Ａの周囲雰囲気は還元雰囲気となり、吸蔵されているＮＯ_X が脱離，還元されるようになっている。
【００１６】
一方、ＮＯ_X 触媒８Ａの劣化に対しては、劣化検知手段（状態検知手段）２６によりＮＯ_X 触媒８Ａの劣化状態を検知し、劣化度が基準値を越えた時には、Ｓ放出制御手段（再生手段）２７によりＮＯ_X 触媒８Ａの再生制御を行なうようになっている。以下、劣化検知手段２６によるＮＯ_X 触媒８Ａの劣化状態の推定、及びＳ放出制御手段２７による再生制御について説明する。
【００１７】
劣化検知手段２６は、下記の第一条件，第二条件の成否に基づきＮＯ_X 触媒８Ａの劣化を検知するようになっている。まず、第一条件は、次式で表されるＳ被毒燃料量Ｑが所定の基準値Ｑ₀ 以上となることである。Ｓ被毒燃料量Ｑは、ＮＯ_X 触媒８Ａに蓄積されるＳＯ_X の量の累計に相当するものである。
Ｑ (n)＝Ｑ(n-1) ＋Ｔ_INJ ×Ｋ_INJ ×Ｎ_E ×Ｔ_CAL ×Ｋ_A/F ×Ｋ_FUEL×Ｋ_C
上式において、Ｑ(n) は今回計算時におけるＳ被毒燃料量を示し、Ｑ(n-1) は前回計算時におけるＳ被毒燃料量を示している。また、Ｔ_INJ は燃料噴射時間，Ｋ_INJ は単位時間当たりの燃料噴射量を示すインジェクタゲイン，Ｎ_E はエンジン回転速度である。エンジン回転速度Ｎ_E はクランク角信号に基づき算出するようになっている。また、Ｔ_CAL は計算周期，Ｋ_A/F は空燃比に対するＳ被毒のし易さを示すＳ被毒Ａ／Ｆ係数，Ｋ_FUELは燃料性状に対するＳ被毒のし易さを示すＳ被毒燃料係数，Ｋ_C は気筒数に対する係数である。Ｋ_A/F は空燃比がリーンでは大きくリッチでは小さくなるような設定であり、空燃比をパラメータとするマップから決定するようになっている。Ｋ_FUELは一般にオクタン価が低い燃料では燃料中のＳ濃度が高いことから燃料のオクタン価が低い程、即ち、ノックによる点火時期リタード量が大きい程大きくなるような設定としている。また、Ｋ_C は定数であり、気筒数の半分の値、即ち、４気筒であれば２，６気筒ならば３となる。
【００１８】
次に、第二条件は、下記の式で表される７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが所定の基準値Ｔ_RE0 未満であることである。ＮＯ_X 触媒８ＡからのＳＯ_X の放出は、後述する再生制御時に加え、通常の運転においても触媒が高温で空燃比がストイキオ又はリッチになったときに自然に行なわれている。また、ＳＯ_X の放出速度は触媒温度に対して指数関数的に増加する。そこで、再生制御によるＮＯ_X 触媒８Ａの再生、及び自然再生が行なわれた再生時間を７００℃における再生時間に換算して累計したものが、この７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REである。基準値Ｔ_RE0 は触媒が７００℃である場合における再生完了時間に相当する。
【００１９】
Ｔ_RE(n) ＝Ｔ_RE(n-1) ＋Ｋ_V ×Ｔ_CAL
上式において、Ｔ_RE(n) は今回計算時における７００℃換算Ｓ再生時間を示し、Ｔ_RE(n-1) は前回計算時における７００℃換算Ｓ再生時間を示している。本計算は空燃比がストイキオ又はリッチの時に行なうものとし、リーンの時にはほとんど再生しないものとしてＴ_REの加算を行なわない。Ｋ_V は７００℃におけるＳＯ_X 放出速度に対する今回計算時における触媒温度でのＳＯ_X 放出速度の比を示すＳＯ_X 放出速度係数であり、触媒温度をパラメータとするマップから決定するようになっている。なお、触媒温度は高温センサ１４で検出される排ガス温度から推定するようになっている。
【００２０】
上記の第１条件，第２条件が共に成立したとき、ＥＣＵ２０は、車両の運転状態に関わらずリーン運転を禁止し、再生待機状態とするようになっている。また、劣化検知手段２６では、Ｓ被毒燃料量Ｑが基準値Ｑ₀ を超えているが、７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REも基準値Ｔ_RE0 を超えたときには、ＮＯ_X 触媒８Ａの再生が完了したものとして、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REをリセットするようになっている。
【００２１】
次に、Ｓ放出制御手段２７によるＮＯ_X 触媒８Ａの再生制御について説明すると、Ｓ放出制御手段２７では、触媒温度を高温にするとともに、ＮＯ_X 触媒８Ａの周囲雰囲気を還元雰囲気とすることにより、吸蔵されたＳＯ_X の脱離を行なうようになっている。また、再生制御には低速昇温モード，高速昇温モードの２つの制御モードがあり、通常は低速昇温モードが選択されるが、低速昇温モードでは再生が完了しない場合に、モード変更手段（作動条件変更手段）２８により触媒温度が高温になりやすくＳ（浄化能力低下物質）の放出により適している高速昇温モードへ制御モードが変更されるようになっている。
【００２２】
まず、低速昇温モードについて、その開始条件，制御内容，解除条件について順に説明する。低速昇温モードの開始条件は、次の３つの条件が全て成立することであり、第１条件は、上述した劣化検知手段２６により劣化が検知され、再生待機状態となっていること、第２条件は、アイドルスイッチ（ＩＤＳＷ）１２がオフになっていること、第３条件は、所定時間での平均車速Ｖ_AVE が第１の基準車速Ｖ_a 以上になっていることである。
【００２３】
そして、上記の開始条件が成立した時、再生制御を行なうようになっている。再生制御では、まず、各制御パラメータ（フィードバック積分ゲイン，点火時期，スロットル開度，燃料噴射時期）の設定を行なう。つまり、ＮＯ_X 触媒８Ａの周囲雰囲気を還元雰囲気とすべく、ストイキオフィードバック制御におけるフィードバック積分ゲインを空燃比がストイキオよりもややリッチになる方向に設定する。また、触媒温度を上昇させるべく、点火時期をリタード側に設定し、同時に、点火時期のリタードによるトルクの低下を補完するため、スロットル開度の設定を大きくするとともに、点火時期及びスロットル開度に応じてインジェクタからの燃料噴射時期を設定する。そして、上記の各設定値に基づき、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３を介して、インジェクタ７，ＥＴＶ６，点火プラグ５を適宜制御するようになっている。なお、この再生制御中は、触媒温度の低下を防止するため、実車速が基準車速Ｖ_a 未満のときには、減速時の燃料カットは禁止するようになっている。
【００２４】
低速昇温モードの解除条件は、次の２条件のうち何れかが成立することでる。第１条件は、上述した７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが基準値Ｔ_RE0 以上になることであり、この場合はＮＯ_X 触媒８Ａの再生が完了したものとして再生制御を終了するようになっている。一方、第２条件は、低速昇温モードでの再生制御の積算時間（低速昇温モード積算時間）Ｔ_L が所定の基準値Ｔ_L0以上になることであり、この場合は低速昇温モードではＮＯ_X 触媒８Ａの再生が完了しなかったものとして、モード変更手段２８は、次段階の高速昇温モードでの再生制御を行なうべく、高速昇温要求フラグＦ_H を立てるようになっている。
【００２５】
次に、高速昇温モードについて説明する。高速昇温モードの開始条件は、次の３条件が全て成立することであり、第１条件は、上述した高速昇温要求フラグＦ_H が立っていること、第２条件は、アイドルスイッチ１２がオフになっていること、第３条件は、所定時間での平均車速Ｖ_AVE が第２の基準車速Ｖ_b （Ｖ_b ＞Ｖ_a ）以上になっていることである。
【００２６】
そして、上記の開始条件が成立した時、再生制御を行なうが、高速昇温モードでの再生制御の制御内容は低速昇温モードでの再生制御と同じである。つまり、各制御パラメータ（フィードバック積分ゲイン，点火時期，スロットル開度，燃料噴射時期）を前述した低速昇温モードにおける設定と同一設定にして、各設定に基づき、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３を介して、インジェクタ７，ＥＴＶ６，点火プラグ５を適宜制御する。なお、高速昇温モードでの再生制御中も、実車速が基準車速Ｖ_b 未満のときには減速時の燃料カットを禁止して触媒温度の低下を防止するようになっている。
【００２７】
高速昇温モードの解除条件は、次の２条件のうち何れかが成立することである。第１条件は、上述した７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが基準値Ｔ_RE0 以上になることであり、この場合はＮＯ_X 触媒８Ａの再生が完了したものとしてＳ放出制御を終了するようになっている。一方、第２条件は、高速昇温モードでの再生制御の積算時間（高速昇温モード積算時間）Ｔ_H が所定の基準値Ｔ_H0以上になることであり、この場合は高速昇温モードでもＮＯ_X 触媒８Ａの再生が完了しなかったものとして、高速昇温要求フラグＦ_H をリセットするとともに、警報ランプ３０を点灯させるようになっている。
【００２８】
本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置は、上述のように構成されているので、例えば図３のフローチャートに示すようにしてＮＯ_X 触媒８Ａの再生制御が行なわれる。まず、ステップＳ１００において、高速昇温要求フラグＦ_H が１か否かを判定する。フラグＦ_H が１の場合には、ステップＳ２３０以降の高速昇温モードに進み、フラグＦ_H が０の場合には、ステップＳ１１０に進み再生待機状態になっているか否か判定する。既に再生待機状態の場合には、ステップＳ１５０以降の低速昇温モードに進み、未だ再生待機状態になっていない場合には、劣化検知手段２６によりＮＯ_X 触媒８Ａの劣化状態の検知を行なう。
【００２９】
即ち、Ｓ被毒燃料量Ｑが所定の基準値Ｑ₀ 以上か否かを判定し（ステップＳ１２０）、７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが所定の基準値Ｔ_RE0 未満か否かを判定し（ステップＳ１３０）、ステップＳ１２０，Ｓ１３０の各条件が共に成立した場合には、ＮＯ_X 触媒８Ａが劣化したものとして車両の運転状態に関わらずリーン運転を禁止し、再生待機状態とする（ステップＳ１４０）。
【００３０】
そして、ステップＳ１５０に進み、Ｓ放出制御手段２７による低速昇温モードでの処理を開始する。低速昇温モードでは、まず、アイドルスイッチ１２がオフか否かを判定し（ステップＳ１５０）、所定時間での平均車速Ｖ_AVE が第１の基準車速Ｖ_a 以上か否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、ステップＳ１５０，Ｓ１６０の各条件が共に成立した場合、低速昇温モードでの再生制御を開始する（ステップＳ１７０）。
【００３１】
また、再生制御の開始とともに７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが基準値Ｔ_RE0 以上か否かを判定する（ステップＳ１８０）。ここで、Ｔ_RE≧Ｔ_RE0 の条件が成立した場合には、再生が完了したものとして正常判定を行ない（ステップＳ２１０）、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REをリセットする（ステップＳ２２０）。一方、ステップＳ１８０の条件が成立しなければ、低速昇温モード積算時間Ｔ_L が所定の基準値Ｔ_L0以上か否かを判定する（ステップＳ１９０）。
【００３２】
ここで、Ｔ_L ≧Ｔ_L0の条件が成立した場合には、高速昇温モードでの再生制御を行なうべく、モード変更手段２８は、低速昇温モードでのＳ放出制御を終了してフラグＦ_H を立てる（ステップＳ２００）。
フラグＦ_H が立つ（Ｆ_H ＝１）ことにより、Ｓ放出制御手段２７は、ステップＳ２３０以降の高速昇温モードでの処理を開始する。高速昇温モードでは、まず、アイドルスイッチ１２がオフか否かを判定し（ステップＳ２３０）、所定時間での平均車速Ｖ_AVE が第２の基準車速Ｖ_b 以上か否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２３０，Ｓ２４０の各条件が共に成立した場合、高速昇温モードでの再生制御を開始する（ステップＳ２５０）。
【００３３】
また、再生制御の開始とともに、７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REが基準値Ｔ_RE0 以上か否かを判定し（ステップＳ２６０）、高速昇温モード積算時間Ｔ_H が所定の基準値Ｔ_H0以上か否かを判定する（ステップＳ２７０）。ステップＳ２６０の条件が成立した場合には、再生が完了したものとして正常判定を行なうとともに（ステップＳ２９０）、フラグＦ_H をリセットし（ステップＳ３００）、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間Ｔ_REをリセットする（ステップＳ３１０）。一方、ステップＳ２７０の条件が成立した場合には、確実にＳ放出が可能な高速昇温モードでも再生が完了しなかったものとして高温センサ１４の故障が考えられるので、排気浄化装置の異常判定を行ない警報ランプ３０を点灯させて（ステップＳ２８０）、ステップＳ３００へ進む。
【００３４】
このように、本内燃機関の排気浄化装置によれば、低速運転領域から高速運転領域へと、触媒温度が上がり易い方向へ再生制御を実施する運転領域を段階的に変更していくので、確実にＮＯｘ触媒８ＡのからのＳ成分の放出を行なうことができ、運転者の運転傾向や道路状況等によらず、燃費の悪化を最低限に抑えつつ、ＮＯｘ触媒８Ａの再生を確実に実施することができる。
また、低速昇温モードでは再生が完了しない場合に、モード変更手段（作動条件変更手段）２８により、高速昇温モードへ制御モードが変更されることで、ＮＯｘ触媒（触媒装置）８Ａの温度を高温にしやすく、ＮＯｘ触媒（触媒装置）８ＡからＳ（浄化能力低下物質）が放出されるのに適した状態にすることができる。
具体的には、低速昇温モードを選択する条件として、劣化検知手段（状態検知手段）２６によりＮＯｘ触媒（触媒装置）８Ａの劣化が検知され且つ、エンジン（内燃機関）１のリーン運転が禁止され且つ、エンジン（内燃機関）１がアイドル運転中で且つ、平均車速ＶＡＶＥが第１の基準車速Ｖａ以上である場合という条件を設定すればよい。
また、高速昇温モードが選択される条件である特定運転条件として、低速昇温モードによる再生制御ではＮＯｘ触媒（触媒装置）８Ａの再生が完了せず且つ、エンジン（内燃機関）１がアイドル運転中で且つ、平均車速ＶＡＶＥが第２の基準車速Ｖｂ以上（但し、第１の基準車速Ｖａ以上）である場合という条件を設定すればよい。
【００３５】
なお、上述の実施形態において、高速昇温モードでも再生が完了しなかった場合、再生制御を実施する運転領域をより確実にＳ放出が可能である高速かつ定常な（即ち、加減速の小さい）安定した運転領域にさらに限定してもよい。この場合、スロットル開速度の変化が所定の基準値以下ならば定常運転と判定する。また、ＮＯ_X 触媒８Ａに蓄積されるＳＯ_X の量は、上述の実施形態のように燃料噴射量から推定するのではなく、走行距離から推定するようにしてもよい。また、エンジン１が筒内噴射エンジンの場合には、触媒温度を上昇させる方法として、各気筒の膨張行程に追加燃料を噴射するようにしてもよい。
【００３６】
さらに、本発明は、上述の実施形態のようにＳ成分の放出による再生制御に限定されるものではなく、ＮＯ_X の放出による再生制御にも適用することも可能である。つまり、例えばＮＯ_X 触媒８Ａが高温域でＮＯ_X を放出しやすい特性である場合には、ＮＯ_X 放出開始判定手段（状態検知手段）２４によるＮＯ_X 放出開始タイミングの判定に基づき、ＮＯ_X 放出制御手段（再生手段）２５を所定時間作動させた後、ＮＯ_X （浄化能力低下物質）の放出が完了したか否かを判定し、放出が完了していない場合には、ＮＯ_X パージ制御手段２５の作動条件をエンジン１の運転状態がＮＯ_X 放出により適した特定運転条件（例えば、触媒温度が高温となりやすい高速運転）に変更することも可能であり、この場合には、確実にＮＯ_X 触媒８ＡからのＮＯ_X の放出を行なうことが可能になる。
【００３７】
もちろん、本発明は筒内噴射エンジンに限らず、例えばマルチポート噴射エンジンをはじめとして、浄化能力を再生しうる触媒装置をそなえたものに広く適用しうるものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、確実に触媒装置からの浄化能力低下物質の放出を行なうことができ、運転者の運転傾向や道路状況等によらず、燃費の悪化を最低限に抑えつつ、触媒装置の再生を確実に実施することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる希薄燃焼内燃機関の全体構成図である。
【図２】 本実施形態にかかる機能ブロック図である。
【図３】 本実施形態にかかる再生制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
８Ａ ＮＯ_X 触媒（触媒装置）
２６ 劣化検知手段（状態検知手段）
２７ Ｓ放出制御手段（再生手段）
２８ モード変更手段（作動条件変更手段）

Claims (4)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ排ガス中の有害物質を浄化する触媒装置と、
   該触媒装置の浄化状態を検出又は推定する状態検知手段と、
   該状態検知手段により検出又は推定された該触媒装置の浄化状態に基づき該機関の運転状態を所定時間変更して、該触媒装置に付着した浄化能力低下物質を放出し該触媒装置の浄化能力を再生する再生手段と、
   該再生手段の作動終了後、該浄化能力低下物質の放出が完了したか否か判定し、放出が完了していない場合には、該再生手段の作動条件を該浄化能力低下物質の放出に適した特定運転条件に変更する作動条件変更手段とをそなえた
   ことを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
2. 該作動条件変更手段は、
   通常時には、低速昇温モードを選択するとともに、
   該再生手段の作動終了後、該浄化能力低下物質の放出が完了していないと判定した場合には、高速昇温モードを選択する
   ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 該作動条件変更手段は、該低速昇温モードが選択される条件として、該状態検知手段により該触媒装置の劣化が検知され且つ、該内燃機関のリーン運転が禁止され且つ、該内燃機関がアイドル運転中で且つ、平均車速が第１の基準車速以上である場合という条件を設定する
   ことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 該作動条件変更手段は、該高速昇温モードが選択される条件である該特定運転条件として、該低速昇温モードによる再生制御では該触媒装置の再生が完了せず且つ、該内燃機関がアイドル運転中で且つ、平均車速が第２の基準車速以上（但し、該第１の基準車速以上）である場合という条件を設定する
   ことを特徴とする、請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。

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