JP4720748B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の排気浄化システムに関する。

内燃機関の排気にはＮＯxなどの有害物質が含まれている。これらの有害物質の排出を
低減するために、内燃機関の排気系に、排気中のＮＯxを浄化するＮＯx触媒を設けることが知られている。この技術において例えば吸蔵還元型ＮＯx触媒を設けた場合には、吸蔵
されたＮＯxの量が増加すると浄化能力が低下するため、リッチスパイク制御を行うこと
により吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給し、同触媒に吸蔵されたＮＯxを還元放出することが行われる（以下、「ＮＯx還元処理」という。）。

さらに、ＮＯx触媒に排気中のＳＯxが吸蔵され、浄化能力が低下するＳＯx被毒を解消
するために、ＮＯx触媒の床温を上昇させるとともに還元剤を供給する場合もある（以下
、「ＳＯx再生処理」という。）。このＳＯx再生処理において還元剤は、ＮＯx触媒の床
温を上昇させるためにも用いられる。

また、内燃機関の排気にはカーボンを主成分とする微粒子物質（ＰＭ：Particulate Matter）が含まれている。これらの微粒子物質の大気への放散を防止するために内燃機関の排気系に微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という。）を設ける技術が知られている。

かかるフィルタにおいては、捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタの目詰まりによって排気における背圧が上昇し機関性能が低下するので、フィルタの温度を上昇させて捕集された微粒子物質を酸化除去することとしている（以下、「ＰＭ再生処理」という。）。この場合にも、フィルタの温度を上昇させるために、フィルタに還元剤としての燃料を供給する場合がある。

ここで、ＮＯx触媒についてのＮＯx還元処理やＳＯｘ被毒回復処理、フィルタについてのＰＭ再生処理において、ＮＯx触媒やフィルタに供給された還元剤の還元成分が下流側
に通り抜けた場合に、二次空気の供給と酸化触媒によって通り抜けた還元成分を酸化し、還元成分の大気中への放散を抑制する技術が公知である。

これに関し、排気系と吸気系とを連通する二次空気導入管と二次空気量調整弁とを備え、吸気系の圧力が排気系の圧力より高いときに限りＮＯx触媒に還元剤を供給するととも
に二次空気導入管から酸化機能を有する触媒の上流へ空気を供給する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、機関始動時または排気ガス温度が所定温度以下の状態のときに、吸気量を減少させるとともに二次空気供給ノズルから二次空気を供給し、排ガス中のＮＯx、ＨＣ及びＣ
Ｏを減少させる技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

上述のようにＮＯx触媒に還元剤を供給した場合、例えばＮＯx触媒に供給された還元剤の一部は、ＮＯx触媒上での吸着、脱離のプロセスを経てＮＯx触媒を通り抜けるので、ＮＯx触媒への還元剤の供給が終了した後も、ＮＯx触媒から還元成分であるＨＣが排出され続ける。ここで、ＮＯx触媒に還元剤を供給するとともに二次空気導入管から酸化触媒の
上流へ空気を供給する制御において、酸化触媒への二次空気の供給がＮＯx触媒への還元
剤の供給と同時に停止されたとする。そうすると、二次空気の供給が停止した後にもＨＣ
がＮＯx触媒から排出され続け、酸化触媒で充分に酸化されずに外部に放散され、エミッ
ションが悪化するおそれがあった。
特開２００３−３４３２４５号公報 特開平１０−１２１９５２号公報

本発明は上記の事実に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気浄化装置に還元剤を供給して排気浄化装置の浄化能力の再生処理を行う場合に、排気浄化装置を通り抜けた還元成分を酸化触媒においてより確実に酸化し、エミッションの悪化を抑制できる技術を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、フィルタやＮＯx触媒などの排気浄化装置に還元
剤を供給してＰＭ再生処理やＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理などを実行する際に、排気浄化装置の下流に配置された酸化触媒に二次空気を供給して、排気浄化装置を通り抜けた還元成分の酸化触媒における酸化を促進するとともに、排気浄化装置への還元剤の供給が終了した後も、所定期間に亘り二次空気の酸化触媒への供給を継続することを最大の特徴とする。

より詳しくは、内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関からの排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路における前記排気浄化装置の上流を通過する排気に、還元剤を添加する還元剤添加手段と、
前記排気通路における前記排気浄化装置の下流側に設けられ酸化能を有する酸化触媒と、
前記排気通路における前記排気浄化装置と前記酸化触媒との間に二次空気を導入することによって前記酸化触媒に二次空気を供給する二次空気供給手段と、
前記還元剤添加手段から排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給し、前記排気浄化装置の浄化能力の再生処理を実施する再生手段と、
前記再生処理中において前記二次空気供給手段から二次空気を前記酸化触媒に供給することによって、前記排気浄化装置から排出された還元成分の、前記酸化触媒における酸化を促進する還元成分酸化促進手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
前記還元成分酸化促進手段は、前記再生処理における前記還元剤添加手段からの還元剤の添加が終了した後の所定期間に亘り、前記二次空気供給手段からの二次空気の供給を継続させることを特徴とする。

ここで上述のように、ＰＭ再生処理やＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理においてフィルタやＮＯx触媒に対して還元剤を供給する際には、供給した還元剤の還元成分であるＨ
ＣやＣＯがフィルタやＮＯx触媒を通り抜ける場合がある。このような還元成分は、フィ
ルタやＮＯx触媒の下流に設けられた酸化触媒で酸化され、そのまま外部に放散されるこ
とが抑制されている。また、その際、二次空気を酸化触媒に供給することにより、酸化触媒における前記還元成分の酸化を促進することとしている。

ところが、フィルタやＮＯx触媒などの排気浄化装置に供給された還元剤は酸化浄化装
置に吸着、脱離するというプロセスを経てから排気浄化装置から排出されるために、排気浄化装置に供給された還元剤の還元成分が排気浄化装置を通り抜けて排出されるまでには時間遅れが生じる場合がある。

そうすると、ＰＭ再生処理やＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理などの再生処理において還元剤の排気浄化装置への供給を終了する時期と、二次空気の酸化触媒への供給を終了する時期とを同時期とした場合には、二次空気の供給が終了した後の酸化触媒に排気浄化装置を通り過ぎた還元成分が供給されることとなり、その際の還元成分の酸化効率が低下してしまう場合があった。その結果、酸化触媒において充分に酸化されなかった還元成分が外部に放散され、エミッションの悪化を招くおそれがあった。

そこで、本発明においては、ＰＭ再生処理やＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理などの再生処理における還元剤の排気浄化装置への供給が終了した後も、所定期間に亘り、酸化触媒への二次空気の供給を継続することにした。

そうすれば、排気浄化装置への還元剤の供給が終了した後に、排気浄化装置における吸着、脱離のプロセスを経て排出された還元成分についても、酸化触媒においてより確実に酸化することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。

なお、上記において所定期間とは、排気浄化装置への還元剤の供給が終了してから、排気浄化装置を通り抜けた還元成分の排出が略終了するまでの期間としてもよい。

この所定期間について、本発明においては、前記再生処理において前記還元剤添加手段から添加された還元剤の量および／または前記排気浄化装置の温度に基づいて定められるようにしてもよい。

ここで、排気浄化装置を通り抜けて排出される還元剤の量は再生処理において還元剤添加手段から添加された還元剤の量が多いほど多くなる。そうすると、排気浄化装置を通り抜けた還元成分が排気浄化装置から排出されている期間も、再生処理において還元剤添加手段から添加された還元剤の量が多いほど長くなる。従って、排気浄化装置を通り抜けた還元成分が排気浄化装置から排出されている期間と、再生処理において還元剤添加手段から添加された還元剤の量とは高い相関がある。

また、排気浄化装置の温度が高い場合には、添加された燃料の蒸発性が高く、触媒反応の反応性も高いため、排気浄化装置を通り抜ける還元成分の量が少なくなると考えられる。逆に排気浄化装置の温度が低い場合には、添加された燃料の蒸発性が低く、触媒反応の反応性も低いため、排気浄化装置を通り抜ける還元成分の量が多くなると考えられる。従って、排気浄化装置を通り抜けた還元成分が排気浄化装置から排出されている期間と、排気浄化装置の温度とは高い相関がある。

従って本発明においては、前記所定期間は、再生処理において還元剤添加手段から添加された還元剤の量および／または排気浄化装置の温度に基づいて定められるようにしてもよい。具体的には、再生処理において還元剤添加手段から添加された還元剤の量がより多い場合には、前記所定期間がより長くなるようにしてもよい。また、排気浄化装置の温度がより高い場合には、前記所定期間がより短くなるようにしてもよい。

換言すると、前記再生処理において前記還元剤添加手段から添加された還元剤の量がより多い場合における前記所定期間は、前記還元剤の量がより少ない場合における前記所定期間以上としてもよい。また、前記再生処理において前記排気浄化装置の温度がより高い場合における前記所定期間は、前記排気浄化装置の温度がより低い場合における前記所定期間以下としてもよい。

これによれば、前記所定期間を、より正確に、排気浄化装置への還元剤の供給が終了してから、排気浄化装置を通り抜けた還元成分の排出が略終了するまでの期間に合致させる
ことができる。その結果、二次空気の供給が終了した後になお排気浄化装置から還元剤の還元成分が排出されてエミッションが悪化することや、必要以上に長期間に亘り二次空気を供給することを抑制できる。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。

本発明にあっては、排気浄化装置に還元剤を供給して排気浄化装置の浄化性能の再生処理を行う場合に、排気浄化装置を通り抜けた還元成分を酸化触媒においてより確実に酸化することができ、より確実にエミッションの悪化を抑制することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。

図１は、本実施例に係る内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。なお、図１においては、内燃機関１の内部は省略されている。図１において、内燃機関１には、新気を導入する吸気管６が接続されている。この吸気管６には吸入空気量を制御する吸気スロットル弁１５及び、吸入空気の流量を検出するエアフローメータ１６が備えられている。一方、内燃機関１には、内燃機関１から排出される排気が流通する排気管５が接続され、この排気管５は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管５の途中には、排気管５を通過する排気を浄化する排気浄化装置１０が配置されている。

本実施例における排気浄化装置１０の内部には、吸蔵還元型ＮＯx触媒であるＮＳＲ１
０ａと、ＮＳＲ１０ａの下流に配置され、多孔質の基材からなるウォールフロー型のフィルタの機能と吸蔵還元型ＮＯx触媒の機能とを併せ持つＤＰＮＲ１０ｂと、ＤＰＮＲ１０
ｂの下流に配置され、酸化能を有する酸化触媒１０ｃとが備えられている。

排気管５における排気浄化装置１０の上流側には、ＮＳＲ１０ａに対するＮＯx還元処
理、ＳＯx被毒回復処理や、ＤＰＮＲ１０ｂについてのＰＭ再生処理、ＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理の際に、排気浄化装置１０に還元剤としての燃料を供給する燃料添加弁
１２が配置されている。なお、この燃料添加弁１２は本実施例において還元剤添加手段に相当する。

また、排気浄化装置１０におけるＮＳＲ１０ａとＤＰＮＲ１０ｂとの間には、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度を検出する温度センサ１３が設けられている。また、ＤＰＮＲ１０ｂと酸化触媒１０ｃとの間には、二次空気を酸化触媒１０ｃに供給するための二次空気噴射弁１４が設けられている。この二次空気噴射弁１４は図示しない空気タンクと連通されており、所定の空気圧で排気浄化装置１０中に空気を噴射できるようになっている。この二次空気噴射弁１４は本実施例において二次空気供給手段に相当する。

以上述べたように構成された内燃機関１及びその排気系には、該内燃機関１及び排気系を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０が併設さ
れている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御する他、内燃機関１の排気浄化装置１０に係る制御を行う。

ＥＣＵ２０には、図示しないクランクポジションセンサや、アクセルポジションセンサの他、温度センサ１３、エアフローメータ１６などの内燃機関１の運転状態の制御に係る
センサ類が電気配線を介して接続され、出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２０には、内燃機関１内の図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続される他、本実施例における燃料添加弁１２、二次空気噴射弁１４及び吸気スロットル弁１５が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０によって制御されるようになっている。

また、ＥＣＵ２０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。ＮＳＲ１０ａに吸蔵されたＮＯxを還元放出するためのＮＯx還元処理ルーチンや、ＳＯx被毒回復のためのＳＯx被毒回復ルーチン、ＤＰＮＲ１０ｂに捕集された微粒子物質を酸化除去するためのＰＭ再生ルーチン（いずれも説明は省略）の他、後述の二次空気噴射延長制御ルーチンも、ＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されているプログラムの一つである。従って、ＥＣＵ２０は本実施例における再生手段及び還元成分酸化促進手段に相当する。

次に、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂに対するＮＯx還元処理を例にとって、排気浄
化装置１０に還元剤及び二次空気を供給する際の制御について説明する。まず、従来のＮＳＲ１０ａに対するＮＯx還元処理について説明する。ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂ
に対するＮＯx還元処理を行う場合には、燃料添加弁１２から還元剤としての燃料を排気
中に添加し、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂに燃料を供給する。

図２には、その際に排気浄化装置１０に導入される排気の空燃比と、ＤＰＮＲ１０ｂから排出される排気に含まれる成分との関係を表したグラフを示す。

図２に示すように、排気浄化装置１０に導入される排気の空燃比が高い場合には放出されたＮＯxが還元されずに排出され、ＤＰＮＲ１０ｂからのＮＯxの排出量が多くなる。一方、排気浄化装置１０に導入される排気の空燃比が低い場合には、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂにおいて酸化されずに通り過ぎる還元成分が多くなるために、排気中のＨＣの量が増加する。

従って、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂのＮＯx還元処理時において排気浄化装置１
０に導入される排気の空燃比は、図２中のＡで示す範囲に制御されることが望ましい。しかし実際には、燃料添加弁１２の燃料噴射特性の増大や燃料性状のバラツキ（比重の増加など）等によって、排気の空燃比が過剰にリッチとなり、例えば図２中のＢの範囲となる場合があった。その結果、ＤＰＮＲ１０ｂから排出される排気中のＨＣ量が増加してしまう場合があった。

これに対し従来から、ＤＰＮＲ１０ｂから排出されたＨＣを、下流側の酸化触媒１０ｃにおいて酸化させ、ＨＣの外部への放散を抑制することが行われていた。さらに、ＮＯｘ還元処理において排気浄化装置１０に燃料を供給する際には、燃料添加弁１２からの燃料添加と同時期において二次空気噴射弁１４から二次空気を噴射して、酸化触媒１０ｃに二次空気を供給し、酸化触媒１０ｃにおけるＨＣの酸化反応を促進することが行われていた。

しかし、この場合、燃料添加弁１２から添加された燃料はＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂにおいて吸着及び脱離のプロセスを経てから排出されるため、燃料添加弁１２からの燃料の添加が終了した後も、ＤＰＮＲ１０ｂからＨＣが排出され続ける場合があった。そうすると、燃料添加弁１２からの燃料の添加が終了した後にＤＰＮＲ１０ｂから排出されたＨＣについては、二次空気噴射弁１４からの二次空気の供給によって酸化触媒１０ｃにおける酸化反応を促進することができない場合があった。その結果、ＤＰＮＲ１０ｂから排出されたＨＣが酸化触媒１０ｃで充分に酸化されず外部に放散されるおそれがあった。

そこで、本発明においては、燃料添加弁１２からの燃料添加が終了した後も、所定期間に亘り、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を継続することとした。

図３には、本実施例における燃料添加弁１２及び二次空気噴射弁１４の制御及び排気浄化装置１０から排出される排気におけるＨＣ成分量の変化について示す。

図３の上段に示す２つのカーブは、燃料添加弁１２からの燃料添加のＯＮ／ＯＦＦと、酸化触媒１０ｃ及び二次空気の噴射がないと仮定した場合の、排気浄化装置１０からの排気中のＨＣ量の変化を示している。この場合は、燃料添加弁１２からの燃料添加の途中から燃料添加弁１２からの燃料添加がＯＦＦした後までの長い期間に亘って、排気中のＨＣ量が増加する。

図３の中段に示す２つのカーブは、酸化触媒１０ｃを備えた場合であって、上段に示した燃料添加弁１２からの燃料添加と同期間に、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を行った場合の、排気浄化装置１０からの排気中のＨＣ量の変化を示している。この場合は、前述のように二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射が行われている期間中は、排気中のＨＣ量が減少し、略零となっているが、燃料添加弁１２からの燃料添加及び二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射がＯＦＦした後には排気中のＨＣ量が増加している。

図３の下段に示す２つのカーブは、上段に示した燃料添加弁１２からの燃料添加に併せて、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を行った場合であって、燃料添加弁１２からの燃料添加がＯＦＦされた後も、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を二次空気噴射延長時間Ｔ１に亘って延長した場合の、排気浄化装置１０からの排気中のＨＣ量の変化を示している。この場合は、燃料添加がＯＦＦした後も排気中のＨＣ量が増加せず、略零となっている

なお、二次空気噴射延長時間Ｔ１は、以下の式（１）ように定められる。
Ｔ１＝Ｃ１×τ・・・・・・（１）
ここで、τは、燃料添加実行時における燃料添加弁１２からの燃料添加量であり、内燃機関１の運転状態に応じて決定される。また、Ｃ１は延長時間補正係数である。この延長時間補正係数は、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度に応じて決定される係数である。

すなわち、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度が高い条件では添加された燃料の蒸発性が良く、且つ触媒反応の反応性が高くなるため、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂを通り抜けてＤＰＮＲ１０ｂの下流に排出されるＨＣ量は減少する。一方、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度が低い条件では添加された燃料の蒸発性が悪く、且つ触媒反応の反応性が低くなるため、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂを通り抜けてＤＰＮＲ１０ｂの下流に排出されるＨＣ量が増加する。従って、Ｃ１はＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度に対して例えば図４に示すような関係を有する。

このように、本実施例では、二次空気噴射延長時間Ｔ１は、ＮＯx還元処理における燃
料添加弁１２からの燃料添加量が多いほど長くなるように、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度が高いほど短くなるように決定されている。

次に図５には、本実施例における二次空気噴射延長制御ルーチンのフローチャートを示す。本フローは、ＥＣＵ２０のＲＯＭに格納されたプログラムであって、内燃機関１の稼動中はＥＣＵ２０によって所定期間毎に実行される。

本ルーチンが実行されると、まずＳ１０１において燃料添加弁１２からの燃料添加中かどうかが判定される。具体的には燃料添加弁１２に対する駆動信号をＥＣＵ２０に読み込むことによって判定してもよい。ここで肯定判定された場合にはＳ１０２に、否定判定された場合にはＳ１０６に進む。

Ｓ１０２においては、二次空気噴射弁１４からの二次空気噴射中かどうかが判定される。具体的には二次空気噴射弁１４の駆動信号をＥＣＵ２０に読み込むことによって判定してもよい。ここで二次空気の噴射中であると判定された場合にはそのまま本ルーチンを一旦終了する。一方、二次空気の噴射中ではないと判定された場合には、Ｓ１０３に進む。Ｓ１０３においては、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を開始する。Ｓ１０３の処理が終了するとＳ１０４に進む。

Ｓ１０４においては、二次空気噴射延長制御終了フラグをＯＦＦする。Ｓ１０４の処理が終了するとＳ１０５に進む。

Ｓ１０５においては、二次空気噴射延長時間Ｔ１が導出される。具体的には、温度センサ１３の出力信号から得られるＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度に基づいて図４に示した関係が格納されたマップから延長時間補正係数Ｃ１の値が読み出される。そして、このＣ１とＳ１０１で実施中と判定された燃料添加に係る燃料添加量τとに基づいて数式（１）に示した演算が行なわれ、Ｔ１が算出される。Ｓ１０５の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

Ｓ１０１において否定判定された場合の説明に戻る。この場合にはＳ１０６に進み、二次空気噴射延長制御が終了しているかどうかが判定される。具体的には、二次空気噴射延長制御終了フラグがＯＮしているかどうかが判定される。二次空気噴射延長制御終了フラグがＯＮしている場合には、二次空気噴射弁１４による二次空気の噴射延長制御が終了し、二次空気の噴射が終了していると判断され、本ルーチンを一旦終了する。一方、二次空気噴射延長制御終了フラグがＯＦＦしていると判定された場合には、Ｓ１０７に進む。

Ｓ１０７においては、直近に燃料添加弁１２からの燃料添加が終了してからの経過時間がＳ１０５で算出されたＴ１を超えたかどうかが判定される。ここで燃料添加が終了してからの経過時間がＴ１以下であるであると判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、燃料添加が終了してからの経過時間がＴ１を超えていると判定された場合には、二次空気噴射の延長制御すべき期間が終了したと判断できるのでＳ１０８に進む。

Ｓ１０８においては、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を終了する。Ｓ１０８の処理が終了するとＳ１０９に進む。

Ｓ１０９においては、二次空気噴射延長制御終了フラグをＯＮする。Ｓ１０９の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

以上、説明したように、本実施例においては、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂのＮＯｘ還元処理において、燃料添加弁１２からの燃料添加が終了した後も、二次空気噴射延長時間Ｔ１に亘り、二次空気噴射弁１４からの二次空気の噴射を継続することとした。

従って、燃料添加弁１２からの燃料添加が終了した後に、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂにおける吸着、離脱のプロセスを経てから、添加燃料のＨＣ成分が酸化触媒１０ｃに導入された場合にも、それらのＨＣ成分の酸化触媒１０ｃにおける酸化を促進することができる。これにより、排気浄化装置１０からＨＣ成分が排出され外部に放散されることを、より確実に抑制することができ、排気エミッションをより確実に向上させることができ
る。

なお、上記の実施例においては、排気浄化装置１０のケース内にＮＳＲ１０ａ、ＤＰＮＲ１０ｂ、酸化触媒１０ｃが配置され、二次空気噴射弁１４から二次空気を排気浄化装置１０内のＤＰＮＲ１０ｂと酸化触媒１０ｃとの間に噴射する例について説明したが、酸化触媒１０ｃは、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂとは別のケース内に配置され、各ケースの間の排気管５に、二次空気噴射弁１４から二次空気を噴射するようにしてもよい。

また、上記の実施例においては、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度を検出するために、ＮＳＲ１０ａとＤＰＮＲ１０ｂの間に温度センサ１３を配置したが、ＮＳＲ１０ａの温度とＤＰＮＲ１０ｂの温度を別に検出し、２つの温度との関係において延長時間補正係数Ｃ１を決定してもよい。また、２つの温度の平均値を算出してこの平均値との関係において延長時間補正係数Ｃ１を決定してもよい。さらに温度センサ１３を用いずに、過去の運転状態の履歴からＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度を推定してもよい。

また、上記の実施例においては、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂについてのＮＯx還
元処理を例として説明したが、本発明をＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂについてのＳＯx被毒再生処理または、ＤＰＮＲ１０ｂについてのＰＭ再生処理に適用してもよいことは
もちろんである。

さらに、上記の実施例においては、排気浄化装置１０に還元剤を供給する際に燃料添加弁１２から排気中に燃料を噴射することによって添加したが、この還元剤としての燃料は内燃機関１における副噴射によって添加してもよい。

また、上記の実施例においては、二次空気噴射延長時間Ｔ１は数式（１）によって定め、燃料添加弁１２からの燃料添加量と、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度の両方をパラメータとして逐一算出することとしている。しかし、二次空気噴射延長時間Ｔ１を予め定められた一定値と定義しても、本発明の効果を充分に奏することが可能である。また、燃料添加弁１２からの燃料添加量と、ＮＳＲ１０ａ及びＤＰＮＲ１０ｂの温度のいずれか一方のみをパラメータとして決定してもよい。さらに、排気流速をパラメータに加えて逐一算出するようにしてもよい。

本発明の実施例における内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。 本発明の実施例に係るＮＳＲ及びＤＰＮＲのＮＯx還元処理において、ＮＳＲに導入される排気の空燃比と、ＤＰＮＲから排出されるエミッションとの関係を示すグラフである。 本発明の実施例に係るＮＳＲ及びＤＰＮＲのＮＯx還元処理において、燃料添加期間と二次空気の噴射期間に対する、排気浄化装置からの排気中のＨＣ量の変化を示すグラフである。 本発明の実施例におけるＮＳＲ及びＤＰＮＲの温度と、二次空気の噴射時間の延長時間補正係数との関係を示すグラフである。 本発明の実施例における二次空気噴射延長制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・内燃機関
５・・・排気管
６・・・吸気管
１０・・・排気浄化装置
１０ａ・・・ＮＳＲ
１０ｂ・・・ＤＰＮＲ
１０ｃ・・・酸化触媒
１２・・・燃料添加弁
１３・・・温度センサ
１４・・・二次空気噴射弁
１５・・・吸気スロットル弁
１６・・・エアフローメータ
２０・・・ＥＣＵ

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関からの排気を浄化する排気浄化装置と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置の上流を通過する排気に、還元剤を添加する還元剤添加手段と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置の下流側に設けられ酸化能を有する酸化触媒と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置と前記酸化触媒との間に二次空気を導入することによって前記酸化触媒に二次空気を供給する二次空気供給手段と、
   前記還元剤添加手段から排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給し、前記排気浄化装置の浄化能力の再生処理を実施する再生手段と、
   前記再生処理中において前記二次空気供給手段から二次空気を前記酸化触媒に供給することによって、前記排気浄化装置から排出された還元成分の、前記酸化触媒における酸化を促進する還元成分酸化促進手段と、
   を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
   前記還元成分酸化促進手段は、前記再生処理における前記還元剤添加手段からの還元剤の添加が終了した後の所定期間に亘り、前記二次空気供給手段からの二次空気の供給を継続させ、前記再生処理において前記還元剤添加手段から添加された還元剤の量がより多い場合における前記所定期間は、前記還元剤の量がより少ない場合における前記所定期間以上とすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
2. 内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関からの排気を浄化する排気浄化装置と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置の上流を通過する排気に、還元剤を添加する還元剤添加手段と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置の下流側に設けられ酸化能を有する酸化触媒と、
   前記排気通路における前記排気浄化装置と前記酸化触媒との間に二次空気を導入することによって前記酸化触媒に二次空気を供給する二次空気供給手段と、
   前記還元剤添加手段から排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給し、前記排気浄化装置の浄化能力の再生処理を実施する再生手段と、
   前記再生処理中において前記二次空気供給手段から二次空気を前記酸化触媒に供給することによって、前記排気浄化装置から排出された還元成分の、前記酸化触媒における酸化
   を促進する還元成分酸化促進手段と、
   を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
   前記還元成分酸化促進手段は、前記再生処理における前記還元剤添加手段からの還元剤の添加が終了した後の所定期間に亘り、前記二次空気供給手段からの二次空気の供給を継続させ、前記再生処理において前記排気浄化装置の温度がより高い場合における前記所定期間は、前記排気浄化装置の温度がより低い場合における前記所定期間以下とすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
3. 前記再生処理において前記排気浄化装置の温度がより高い場合における前記所定期間は、前記排気浄化装置の温度がより低い場合における前記所定期間以下とすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。

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