WO2013005341A1

WO2013005341A1 - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: WO2013005341A1
Application number: PCT/JP2011/065642
Authority: WO
Inventors: 佳久塚本; 中山　茂樹; 優一祖父江; 寛真西岡; 大地今井; 克彦押川; 寛大月; 潤一松尾; 菅原　康
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-10

Abstract

　内燃機関の排気系にＤＰＦを配置した、内燃機関の排気浄化装置において、ＤＰＦへのアッシュの堆積を抑制し、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、内燃機関の排気浄化装置を提供する。　ＤＰＦの表面上に、酸強度がＳＯ₃の酸強度よりも大きくＳＯ₄の酸強度よりも小さい固体酸をコーティングし、更に、内燃機関の排気系の、ＤＰＦの上流に、ＳＯ_ｘ吸放出触媒装置を備え、ＤＰＦの温度を上昇させる制御と、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御と、放出すべきアッシュの量に応じたＳＯ₄をＳＯ_ｘ吸放出触媒装置から供給する制御と、を行う。

Description

内燃機関の排気浄化装置

　本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

　内燃機関の排気ガス中の粒子状物質（以下「ＰＭ」という）の粒子数を低減するためには、内燃機関の排気ガス通路にディーゼルパティキュレートフィルタ（以下「ＤＰＦ」という）を設置して、排気中のＰＭを捕集、除去することが一般に行われている。

　この場合、ＤＰＦ内に捕集されたＰＭは次第に堆積していくので、定期的に或いはＤＰＦの性能低下を検知して、ＤＰＦ内に捕集されたＰＭを燃焼除去する再生（以下「ＰＭ再生」という）運転を行う。

　ＰＭ再生運転は、通常、ＤＰＦに還元剤、例えばハイドロカーボン（ＨＣ）等、を供給しつつ、ＤＰＦを加熱することによって行われる。

　ＤＰＦによって排気中のＰＭを捕集し、ＤＰＦ内に捕集されたＰＭを燃焼除去するＰＭ再生運転を行う構成に対しては、その性能向上やコスト低減のため、従来から様々な改良が提案されている。

　しかし、従来のＤＰＦにおいては、ＤＰＦの使用を継続していると、ＰＭ再生運転を行っても、次第にＤＰＦの圧力損失が増加し、また、ＰＭ再生温度を次第に増加させなければ十分な再生が行われなくなる、という問題があり、燃費が悪化する。この問題は、ＤＰＦ内部にアッシュが堆積することが原因である。

　アッシュは、エンジンのシリンダー内部に混入したエンジンオイルが燃焼することにより生成し、生成したアッシュ粒子は、ＤＰＦ内でＰＭに覆われる。ＰＭに覆われたアッシュ粒子は、ＤＰＦ内でＰＭ再生運転時の高温条件に晒され、アッシュ粒子を覆っていたＰＭが燃焼除去される。アッシュの堆積は、このＰＭが燃焼除去されたアッシュ粒子に、更に熱が加わることによって、アッシュ粒子が凝集し、大粒径化するために発生するものである。

　しかし、このようなアッシュの堆積に対しては、今まで有効な解決手段がなく、ＤＰＦにアッシュが堆積することによる影響を極力小さくするために、例えば、あらかじめ大容量のＤＰＦを設置しておくという対策がとられていた。

　すなわち、従来のＤＰＦに対する改良や、ＤＰＦの再生運転に対する改良は、ＤＰＦの捕集効率の改善や、ＰＭ再生運転の性能向上を目的とするものであり、アッシュの堆積に対するものではない。ＰＭ再生運転の性能向上を目的とするものとしては、例えば特許文献１に示された発明があり、特許文献１には、比較的低温でＰＭを燃焼させることができるＤＰＦの構成が示されている。

　特許文献１に示されたＤＰＦの構成は、ＤＰＦ及びこれを用いた排ガス浄化方法において、ＤＰＦに活性金属を担持した固体超強酸からなる触媒を、フィルタ表面に保持することを特徴とするものである。

　すなわち、特許文献１の発明は、活性金属を担持した固体超強酸により、ＰＭの燃焼温度を低下させ、従来よりも低温でＤＰＦを、できれば連続的に再生すると共に、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯ、ＮＯ_２をも同時に除去することができるというものである。

　したがって、特許文献１の発明は、ＰＭ再生運転の性能向上を目的としたものであり、アッシュの堆積に対応するものではなく、ＤＰＦの使用を継続していると、ＰＭ再生運転を行っても、次第にＤＰＦの圧力損失が増加し、また、ＰＭ再生温度を次第に増加させなければ十分な再生が行われなくなり、燃費が悪化する、という問題を解決するものではない。

　また、特許文献１の発明に類似する触媒構成を開示したものとして、特許文献２の発明があるが、特許文献２には、ディーゼルエンジン排ガス浄化装置用触媒として、白金、パラジウム及びロジウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属と、固体の超強酸とを有する触媒を利用すると、ディーゼルエンジン排ガス中の微粒子物質に含まれるＳＯＦ（Ｓｏｌｕｂｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｒａｃｔｉｏｎ）や未燃焼炭化水素などを低温域から浄化することができ、高温域においても二酸化硫黄の酸化抑制効果を示すと記載されており、特許文献２の発明は、特許文献１の発明と類似する効果を狙ったものであり、また、ＤＰＦに関するものではない。したがって、ＤＰＦへのアッシュの堆積に対応するものではなく、ＤＰＦの使用を継続していると、ＰＭ再生運転を行っても、次第にＤＰＦの圧力損失が増加し、また、ＰＭ再生温度を次第に増加させなければ十分な再生が行われなくなり、燃費が悪化する、という問題を解決するものではない。

特開２００６−２８９１７５号公報特開平１０−０３３９８５号公報

　本発明は、ＤＰＦへのアッシュの堆積を抑制し、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。

　すなわち、本発明は、ＤＰＦに堆積したアッシュを細粒径化して排出し、ＤＰＦを再生（以下「アッシュ再生」という）する構成を提供し、この構成により、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、という有利な効果を奏する、画期的なＤＰＦを提供するものである。

　本発明によれば、堆積したアッシュを細粒径化させて排出することができるので、更に付随する効果として、ＤＰＦの設置当初から従来よりも小型のＤＰＦを使用することができ、ＤＰＦの製造コストの低減のみならず、ＰＭ再生運転のエネルギーコストを低減することもできる。また、小型のＤＰＦを使用することができるということは、ＤＰＦの車両への搭載スペースを低減することができ、当該ＤＰＦを搭載した車両の重量を低減することができるということである。

　ところで、本発明においてアッシュ再生運転を行う場合、アッシュを細粒径化して排出する際に、ＳＯ_４が存在する必要がある。以下に説明するように、ＳＯ_４は、空燃比リーンの条件のもとで存在するので、排気ガスを空燃比リーンにする制御を行うが、堆積したアッシュの量が多いと、堆積したアッシュの量に対してアッシュの放出時に必要なＳＯ_４の量が十分でなく、アッシュの放出率が低いという問題が発生する。

　本願の発明者は、ＤＰＦ内部へのアッシュの堆積の問題を研究し、アッシュの堆積原因を分析して、アッシュの主成分が、エンジンオイル中に含まれるカルシウム（Ｃａ）と排気中のＳＯｘとがイオン結合した、ＣａＳＯ_４が主体であり、Ｃａ塩は融点が高いため、排気中ではアッシュが固体としてＤＰＦに流入し、凝集して、大粒径化するという知見を得た。

　更に、本願の発明者は、アッシュの大きさはサブミクロンのオーダーであり、これをナノミクロンのオーダーまで細粒径化すると、アッシュがＤＰＦをすり抜けることを、実験により確認した。

　更に、本願の発明者は、サブミクロンの大きさに大粒径化したＣａＳＯ_４を、還元雰囲気におくと、ＣａＳＯ_４のＳＯ_４が還元されてＳＯ_３となり、Ｃａとの結合が弱まること、及び、このときＤＰＦの表面上にＳＯ_３よりも強い酸が存在すると、ＣａＳＯ_３のＣａとＳＯ_３との結合が切断され、ＣａイオンがＤＰＦの表面上のＳＯ_３よりも強い酸の上に原子状に分散して結合するということを、実験により確認した。

　更に、本願の発明者は、ＤＰＦの表面上のＳＯ_３よりも強い酸と結合したＣａイオンは、ＤＰＦの表面上のＳＯ_３よりも強い酸と比べて、更に強い酸が雰囲気中に存在すると、雰囲気中の更に強い酸と結合して、ＤＰＦから放出され、ＤＰＦをすり抜けて排出されるというということを、実験により確認した。

　以上を整理すると、ＤＰＦの表面上のＳＯ_３よりも強い酸として、この酸の酸強度を、ＳＯ_３よりも強くＳＯ_４よりも弱い酸強度とすれば、サブミクロンの大きさに大粒径化してＤＰＦ内に堆積したＣａＳＯ_４は、還元雰囲気において、ＣａＳＯ_４のＳＯ_４が還元されてＣａＳＯ_３となり、ＣａＳＯ_３のＣａイオンが、ＤＰＦの表面上の酸と結合し、ＤＰＦの表面上に原子状に分散する。次に、雰囲気中にＳＯ_４を存在させれば、ＤＰＦの表面上のＣａは、雰囲気中のＳＯ_４と結合して、サブナノメートルの大きさのＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出される。

　排気ガスの雰囲気が、ストイキ又はリッチ雰囲気である場合には、上述の還元雰囲気であり、リーン雰囲気である場合には、リーン雰囲気にはＳＯ_４が含まれている。そこで、上述のＤＰＦに対して、雰囲気をストイキ又はリッチ雰囲気にする制御と、次にリーン雰囲気にする制御と、を行えば、ストイキ又はリッチ雰囲気において、ＤＰＦに堆積したアッシュのＣａイオンが、ＤＰＦの表面上に原子状に分散し、次に次にリーン雰囲気において、ＤＰＦの表面上のＣａが、リーン雰囲気中のＳＯ_４と結合してＤＰＦから放出され、サブナノメートルの大きさに細粒径化したＣａＳＯ_４となってＤＰＦをすり抜け、排出される。

　すなわち、以上の過程では、最初の、サブミクロンの大きさに大粒径化してＤＰＦに堆積したＣａＳＯ_４が、最終的に、再びＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出されるが、放出されるＣａＳＯ_４は、サブナノメートルの大きさに細粒径化されており、ＤＰＦをすり抜けて排出される。

　しかし、以上のアッシュ再生運転を行う場合、堆積したアッシュの量が多いと、堆積したアッシュの量に対して、アッシュの放出時に必要なＳＯ_４の量が十分でなく、アッシュの放出率が低いという問題が発生する。

　本発明は、この問題を解決するために、アッシュの放出時に必要なＳＯ_４の量を提供する構成を提供するものである。すなわち、本発明によって、アッシュの堆積量に応じて最適な量のＳＯ_４が供給され、アッシュ再生運転が、効果的に進行する。

　請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の排気系にＤＰＦを配置した、内燃機関の排気浄化装置であって、ＤＰＦが、表面上に固体酸をコーティングしたＤＰＦであり、固体酸の酸強度が、ＳＯ_３の酸強度よりも大きくＳＯ_４の酸強度よりも小さく、更に、内燃機関の排気系において、表面上に固体酸をコーティングしたＤＰＦの上流に、ＳＯｘ吸放出触媒装置を備え、ＳＯｘ吸放出触媒装置が、温度を上昇させることによりＳＯ_４を放出する特性を有する、内燃機関の排気浄化装置が提供される。

　すなわち、請求項１の発明では、ＤＰＦの表面上に、ＳＯ_３よりも強くＳＯ_４よりも弱い酸強度の固体酸を塗布することによって、ＤＰＦを構成する。このように構成したＤＰＦに対して、還元雰囲気にした排気ガスを通過させると、大粒径化してＤＰＦに堆積したＣａＳＯ_４は、還元雰囲気中で、ＣａＳＯ_４のＳＯ_４が還元されてＣａＳＯ_３となり、ＣａＳＯ_３のＣａイオンがＤＰＦの表面上の固体酸と結合し、次に、雰囲気中にＳＯ_４を存在させれば、ＤＰＦの表面上のＣａは、雰囲気中のＳＯ_４と結合して、ＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出される。この過程を経て放出されたＣａＳＯ_４は、細粒径化されているため、最初の大粒径化したＣａＳＯ_４が、細粒径化されたＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出され、ＤＰＦをすり抜けて排出される。請求項１の発明は、ＳＯｘ吸放出触媒装置を備え、ＳＯｘ吸放出触媒装置が、温度を上昇させることによりＳＯ_４を放出する特性を有しているので、請求項１の発明によれば、堆積したアッシュの量に応じて、アッシュの放出に必要な量のＳＯ_４を、ＳＯｘ吸放出触媒装置から供給することができ、アッシュが高い放出率で除去され、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、内燃機関の排気浄化装置が提供される。

　請求項２に記載の発明によれば、ＤＰＦ内に堆積したアッシュを除去する、アッシュ再生運転の制御を備え、アッシュ再生運転の制御が、ＤＰＦの温度を上昇させる制御と、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御と、を備え、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御が、ＤＰＦの温度を上昇させる制御の間に、先にストイキ又は空燃比リッチ雰囲気とし、次に空燃比リーン雰囲気に変化させる制御であり、更に、ＤＰＦの温度を上昇させる制御の間、空燃比リーン雰囲気に変化させる制御において、ＤＰＦから放出すべきアッシュの量に応じて、ＳＯｘ吸放出触媒装置の温度上昇を制御し、ＳＯｘ吸放出触媒装置から放出するＳＯ_４の放出量を調節する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置、が提供される。

　すなわち、請求項２の発明では、請求項１で構成したＤＰＦに対してアッシュ再生運転を行い、アッシュ再生運転が、ＤＰＦの温度を上昇させる制御と、ＤＰＦの温度を上昇させる制御の間の、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御と、を備え、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御が、先にストイキ又は空燃比リッチ雰囲気とし、次に空燃比リーン雰囲気に変化させる制御であり、リーン雰囲気中のＳＯ_４の量は、ＤＰＦから放出すべきアッシュの量に応じて、ＳＯｘ吸放出触媒装置の温度上昇を制御することによって、必要な量だけＳＯｘ吸放出触媒装置から供給される。したがって、大粒径化したＣａＳＯ_４は、ストイキ又は空燃比リッチ雰囲気中のＨＣ、ＣＯ等によって還元されてＣａＳＯ_３となり、ＣａＳＯ_３のＣａイオンがＤＰＦの表面上の固体酸と結合して、ＤＰＦの表面上に原子状に分散し、次に、空燃比リーン雰囲気に変化させ、リーン雰囲気中には、ＤＰＦから放出すべきアッシュの量に応じたＳＯ_４が存在し、ＤＰＦの表面上のＣａが、リーン雰囲気中のＳＯ_４と高効率で結合して、ＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出される。この過程を経て放出されたＣａＳＯ_４は、細粒径化されているため、最初の、大粒径化してＤＰＦに堆積したＣａＳＯ_４が、最後に、細粒径化されたＣａＳＯ_４となってＤＰＦから放出され、ＤＰＦをすり抜けて排出される。したがって、アッシュ再生運転においてアッシュが高い放出率で除去され、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、内燃機関の排気浄化装置が提供される。

　各請求項に記載の発明によれば、アッシュ再生の構成が提供され、アッシュ再生運転においてアッシュが完全に除去され、長期にわたって圧損の増加や、ＰＭ再生温度の増加、また、燃費の低下を抑制することができる、内燃機関の排気浄化装置を提供するという、共通の効果を奏する。

　図１は、本発明を内燃機関の排気浄化装置に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する図である。
　図２は、本発明のＳＯｘ吸放出触媒装置の制御の実施形態における、アッシュ放出を説明する図である。
　図３は、本発明のＳＯｘ吸放出触媒装置の制御の別の実施形態における、アッシュ放出を説明する図である。

　以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、複数の添付図面において、同一又は相当する部材には、同一の符号を付している。

　図１は、本発明の基本構成を示す図であり、ＤＰＦ２の表面上に、詳細にはＤＰＦ２のＤＰＦ基材の表面上に、酸強度がＳＯ_３以上でＳＯ_４以下に相当する固体酸を塗布する。また、内燃機関１の排気系の、ＤＰＦ２の上流に、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０を備える。内燃機関１の排気は、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０を経由してＤＰＦ２に導かれ、排気中のＳＯｘは、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０によって捕集、除去され、排気中のＰＭは、ＤＰＦ２によって捕集、除去され、ＳＯｘ及びＰＭの除去された排気が排出される。ＤＰＦ２に捕集されたＰＭは次第に堆積していくので、定期的に或いはＤＰＦ２の性能低下を検知して、ＤＰＦ２内に捕集されたＰＭを燃焼除去するＰＭ再生運転を行う。

　しかし、ＰＭ再生運転を繰り返し行っていると、ＤＰＦ２内にアッシュ３が堆積し、ＰＭ再生運転を行っても、次第にＤＰＦ２の圧力損失が増加し、また、ＰＭ再生温度を次第に増加させなければ十分な再生が行われなくなる、という問題があり、燃費が悪化する。

　本発明では、ＤＰＦ２のアッシュ再生運転において、ＤＰＦ２内に堆積したアッシュ３を、アッシュ３の量に応じたＳＯ_４の量をＳＯｘ吸放出触媒装置３０から供給して細粒径化するので、細粒径化粒子４が、高い放出率でＤＰＦ２のフィルタ隙間を通り抜け、排気とともに排出される。

　図３は、本発明のＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度上昇制御を、一定時間、一定温度まで上昇させるように行った場合の実施形態における、アッシュ放出を説明する図である。４つのグラフは、同一時間に対する各事象を説明するグラフであり、横軸は時間である。一番上のグラフは、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０（図１）の温度上昇を示し、縦軸Ｔ（３０）は、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度である。上から２番目のグラフは、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の、ＳＯｘを捕捉する期間Ｚ_１、Ｚ_３とＳＯ_４を放出する期間Ｚ_２とを示し、縦軸ＳＯ_４（Ｌ_２）は、図１のＬ_２の位置におけるＳＯ_４放出量を示している。上から３番目のグラフは、アッシュの放出状態を示すグラフであり、縦軸アッシュ（Ｌ_３）は、図１のＬ_３の位置におけるアッシュ放出量を示している。一番下のグラフは、Ｌ_３の位置におけるＳＯ_４放出量を示すグラフであり、縦軸ＳＯ_４（Ｌ_３）は、Ｌ_３の位置におけるＳＯ_４放出量である。すなわち、この実施形態では、下の２つのグラフにより、アッシュ再生は十分行われるものの、余剰のＳＯ_４が発生し、余剰のＳＯ_４はＤＰＦ２の下流に排出されてしまうことを示している。

　図２は、図３の制御における欠点を改良した実施形態を示す。図２の４つのグラフは、図３の４つのグラフにそれぞれ対応するものであるが、一番上のグラフでは、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度上昇を、段階的に制御し、アッシュ再生の初期は、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度上昇を、図３に比べて比較的低い温度に制御し、次に更に昇温するという、段階的な昇温制御を行うことを示している。すなわち、図２の上から２番目のグラフに示すように、Ｌ_２の位置におけるＳＯ_４放出量を、アッシュ放出反応における未反応ＳＯ_４のすり抜けが生じない量とするように、Ｔ（３０）を制御する。図２の上から２番目のグラフのＳＯ_４（Ｌ_２）のピークが、図３の対応するグラフのピークよりも低くなっていることに注意されたい。また、グラフ中のＡｄｊは、必要なアッシュ放出速度が適切に保てるＳＯ_４放出量の、上限値と下限値の幅を示している。すなわち、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度上昇制御を行い、一定の昇温値に保持していると、ＳＯ_４放出量は次第に減少してくるので、下限値を設け、下限値に接近したら、ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度Ｔ（３０）を更に上昇させて、ＳＯ_４放出量を回復する。また、アッシュの単位時間当たりの放出量を調整して、図２のアッシュ再生期間Ｚ_Ａを、図３のアッシュ再生期間Ｚ_Ａよりも長くすると、アッシュ放出に必要なＳＯ_４との反応を効果的に行うことができる。これらの温度上昇Ｔ（３０）とアッシュ再生期間Ｚ_Ａとの関係は、ＳＯｘ吸放出触媒装置に利用する触媒の特性や、アッシュの処理量に依存するので、実験によって最適な関係を把握し、マップとして制御システムに組み込むことが好ましい。

　図２のように適切な制御を行うと、上から３番目のグラフに示すように、Ｌ_３の位置におけるアッシュ放出量を得るとともに、一番下のグラフに示すように、Ｌ_３の位置におけるＳＯ_４すり抜け量をほぼゼロとすることができる。すなわち、この実施形態では、下の２つのグラフにより、アッシュ再生が十分行われ、かつ余剰のＳＯ_４が発生せず、ＤＰＦ２の下流には、ＳＯ_４が排出されないことを示している。

　したがって、ＤＰＦ基材の上に、酸強度がＳＯ_３以上、ＳＯ_４以下に相当する固体酸を塗布し、アッシュ再生運転中に、ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比を、先にストイキ又は空燃比リッチ雰囲気とし、次に空燃比リーン雰囲気に変化させ、更に、図２に示すように、放出すべきアッシュの量に応じた適切なＳＯ_４の量をＳＯｘ吸放出触媒装置から供給するように制御すると、ＤＰＦ２内の大粒径化したアッシュが、完全に除去され、いつまでも性能が低下しないＤＰＦを備えた内燃機関の排気浄化装置を構成することができ、ＤＰＦ２の性能を、長期間にわたって飛躍的に向上させることができるという、有利な効果を奏する。更に、この効果に付随する更なる効果として、ＤＰＦの設置当初から、従来よりも小型のＤＰＦを使用することができ、ＤＰＦの製造コストの低減のみならず、ＰＭ再生運転のエネルギーコストも低減することができる。更に、小型のＤＰＦを使用することができるということは、ＤＰＦの車両への搭載スペースを低減することができ、当該ＤＰＦを搭載した車両の重量を低減することができるという効果があることにも注目すべきである。

１　内燃機関
２　ＤＰＦ
３　アッシュ
４　細粒径化粒子
５　ＤＰＦ基材
６　固体酸
３０　ＳＯｘ吸放出触媒装置
Ｌ_１：ＳＯｘ吸放出触媒装置入口
Ｌ_２：ＤＰＦ入口
Ｌ_３：ＤＰＦ出口
Ｔ（３０）：ＳＯｘ吸放出触媒装置３０の温度
ＳＯ_４（Ｌ_２）：Ｌ_２の位置におけるＳＯ_４放出量
ＳＯ_４（Ｌ_３）：Ｌ_３の位置におけるＳＯ_４放出量
アッシュ（Ｌ_３）：Ｌ_２の位置におけるアッシュ放出量
Ｚ_Ａ：アッシュ再生
Ｚ_１：ＳＯｘ捕捉期間
Ｚ_２：ＳＯ_４放出期間
Ｚ_３：ＳＯｘ捕捉期間

Claims

　内燃機関の排気系にＤＰＦを配置した、内燃機関の排気浄化装置であって、
　前記ＤＰＦが、表面上に固体酸をコーティングしたＤＰＦであり、
　前記固体酸の酸強度が、ＳＯ_３の酸強度よりも大きくＳＯ_４の酸強度よりも小さく、
　更に、前記内燃機関の排気系において、表面上に固体酸をコーティングした前記ＤＰＦの上流に、ＳＯｘ吸放出触媒装置を備え、
　前記ＳＯｘ吸放出触媒装置が、温度を上昇させることによりＳＯ_４を放出する特性を有する、
　内燃機関の排気浄化装置。
　前記ＤＰＦ内に堆積したアッシュを除去する、アッシュ再生運転の制御を備え、
　前記アッシュ再生運転の制御が、
　ＤＰＦの温度を上昇させる制御と、
　ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御と、を備え、
　前記ＤＰＦ内の雰囲気の空燃比の制御が、前記ＤＰＦの温度を上昇させる制御の間に、先にストイキ又は空燃比リッチ雰囲気とし、次に空燃比リーン雰囲気に変化させる制御であり、
　更に、前記ＤＰＦの温度を上昇させる制御の間、空燃比リーン雰囲気に変化させる制御において、前記ＤＰＦから放出すべきアッシュの量に応じて、前記ＳＯｘ吸放出触媒装置の温度上昇を制御し、前記ＳＯｘ吸放出触媒装置から放出するＳＯ_４の放出量を調節する、
　請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。