JP2002295298A - 排気ガス浄化システム及びその再生制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＤＰＦのフィルタにＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担
持し、ＮＯｘの浄化とＰＭの浄化を連続的に行うことが
できる排気ガス浄化システム及びその再生制御方法を提
供する。 【解決手段】窒素酸化物吸蔵還元型触媒３２を担持した
フィルタ３を備えて、エンジンＥの排気ガス中の窒素酸
化物と粒子状物質を浄化する排気ガス浄化システム１に
おいて、フィルタ３の再生制御手段を、再生処理操作時
に排気ガス温度Ｔｅが所定の判定温度Ｔｅｃより低い場
合に、排気ガスを昇温させる排気ガス昇温制御手段と、
再生処理操作時にフィルタ入口の空気過剰率で空気過剰
率が１．１〜１．２の範囲の浅いリッチ状態にする空燃
比制御手段とを含んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気ガス中のＮＯｘ及び粒子状物質を、ＮＯｘ吸蔵
還元型触媒を担持したフィルタで浄化する排気ガス浄化
装置及びその再生制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される粒子
状物質（ＰＭ：パティキュレート：以下ＰＭ）の排出量
は、窒素酸化物（以下ＮＯｘ），一酸化炭素（以下Ｃ
Ｏ）そして炭化水素（以下ＨＣ）等と共に年々規制が強
化され、エンジンの改良のみでは、これらの規制に対応
しきれなくなっており、これらの物質を排ガス後処理装
置によって、低減する技術が開発されている。

【０００３】〔ＤＰＦ装置〕ＰＭの捕集に関しては、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel P
articulate Filter ：以下ＤＰＦ）があり、このＰＭを
捕集するＤＰＦにはセラミック製のモノリスハニカム型
ウオールフロータイプのフィルタや、セラミックや金属
を繊維状にした繊維型タイプのフィルタ等がある。

【０００４】しかし、このＰＭ捕集用のＤＰＦは、ＰＭ
の捕集に伴って目詰まりが進行し、捕集したＰＭの量の
増加に伴って排気ガス圧力（排圧）が上昇するので、捕
集したＰＭを除去する必要があり、幾つかの方法及びシ
ステムが開発されている。

【０００５】その一つに、電気ヒータやバーナでフィル
タを加熱したり、逆洗してフィルタを再生するタイプが
あるが、このタイプでは、外部からエネルギーを供給す
る必要があるため、燃費の悪化を招くと共に、二系統の
排気通路を設けて、この排気ガスの通路を切り替えてＰ
Ｍ捕集とフィルタ再生を交互に行う構成が多く、装置が
大きく複雑になり易く、また、再生制御も複雑になり高
コストになり易い。

【０００６】これを回避するため、触媒作用とエンジン
の排気熱を利用して、一系統の排気通路で、ＰＭの捕集
とフィルタの再生とを連続的に行うことにより、装置や
制御を簡素化した連続再生型ＤＰＦシステムが提案され
ている。

【０００７】この連続再生型ＤＰＦシステムの例として
は、図１０〜図１２に示すような排気ガス浄化システム
がある。

【０００８】図１０の排気ガス浄化システム１Ｘは、酸
化触媒コンバータ１３Ｘとフィルタ３Ｘとで構成され
る、ＣＲＴ(Continuously Regenerating Trap)と呼ばれ
るシステムであり、ウオールフロータイプのフィルタ等
で形成されるフィルタ３ＸでＰＭを捕集し、白金（Ｐ
ｔ）等の酸化触媒を担持して形成される上流側の酸化触
媒コンバータ１３Ｘで、排気ガス中のＨＣとＣＯを酸化
してＣＯ₂ （二酸化炭素）とＨ₂ Ｏ（水）に変化させる
と共に、ＮＯ（一酸化窒素）をＮＯ₂ （二酸化窒素）に
変化させ、ＮＯ₂ の比率を高める。

【０００９】そして、フィルタ３Ｘ上で、捕集により堆
積したＰＭのＣ（炭素）成分は、排気ガスの低温域では
（２ＮＯ₂ ＋Ｃ→ＣＯ₂ ＋２ＮＯ）の反応で、また、排
気ガスの高温域では排ガス中のＯ₂ で直接酸化され、そ
れぞれＣＯ₂ となり除去される。

【００１０】この排気ガス浄化システム１Ｘでは、Ｏ₂
でＰＭを燃焼させる場合と比べて低い温度で反応が進む
ＮＯ₂ を用いたＰＭの酸化を行うことにより、３５０℃
程度の低温でＰＭを燃焼させることが可能となる。その
ため、従来のＯ₂ による酸化の場合のような、高温にお
けるＰＭ燃焼の際に発生するＰＭの急速燃焼によるフィ
ルタの溶損を回避できる。

【００１１】また、図１１の排気ガス浄化システム１Ｙ
は、酸化触媒３２Ｙをウオーフロータイプのフィルタの
壁表面上に塗布した触媒付きフィルタ３Ｙで構成され
る，ＣＳＦ(Catalyzed Soot Filter) と呼ばれるシステ
ムであり、また、図１２の排気ガス浄化システム１Ｚ
は、ＰＭを低温から直接Ｏ₂ で酸化させるＰＭ酸化触媒
３２Ｚをウオーフロータイプのフィルタの壁表面上に塗
布したＰＭ酸化触媒付きフィルタ３Ｚで構成されるシス
テムである。このＰＭ酸化触媒３２Ｚは貴金属酸化触媒
や酸化物酸化触媒等で形成される。

【００１２】〔ＮＯｘ吸蔵還元型触媒〕一方、排気ガス
中のＮＯｘを除去するための触媒の一つに、ＮＯｘ吸蔵
還元型触媒がある。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、空燃
比がリーンの時にはＮＯｘを吸蔵し、空燃比がリッチの
時にはＮＯｘを放出及び還元浄化するものであり、この
ＮＯｘ吸蔵還元触媒の担持層表面におけるＮＯｘ吸蔵物
質や酸化触媒（活性金属）の配置と、ＮＯｘの還元浄化
のメカニズムを図１３〜図１６に示す。

【００１３】図１３〜図１５に示すように、ハニカムモ
ノリス触媒３０は、コーディエライト、炭化ケイ素（Ｓ
ｉＣ）やステンレス等で形成される構造材の担持体３５
に、排気ガスの通路となる多数の多角形形状のセル３６
を有しており、このセル３６の内壁に大きな表面積を有
する触媒コート層（担持層）３１を設けている。この触
媒コート層（担持層）３１は、多孔質のゼオライトやア
ルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等の多孔質コート材で形成され
る。

【００１４】そして、この触媒コート層３１にＮＯｘ吸
蔵機能を持つバリウム（Ｂａ）等のＮＯｘ吸蔵物質
（Ｒ）３２ａと酸化触媒機能を有する白金（Ｐｔ）等の
活性触媒金属（酸化触媒）３２ｂとを担持して、排気ガ
ス中の酸素（Ｏ₂ ）濃度によってＮＯｘ吸蔵とＮＯｘ放
出及び還元浄化の機能を果たしている。

【００１５】このＮＯｘ吸蔵物質（Ｒ）３２ａは、バリ
ウム（Ｂａ）以外にも、カリウム（Ｋ）、ナトリウム
（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のア
ルカリ金属や、カルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類、
ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）等の希土類等の
中の一つ又は幾つかの組み合わせで形成される。

【００１６】このＮＯｘ吸蔵還元型触媒３０において
は、通常のディーゼルエンジンや希薄燃焼ガソリンエン
ジン等のように、排気ガス中にＯ₂ が含まれる希薄（リ
ーン）空燃比の運転条件下では、図１６（ａ）に示すよ
うに、排気ガス中のＮＯは、この排気ガス中のＯ₂ によ
り、白金（Ｐｔ）等の触媒金属３２ｂによって酸化され
てＮＯ₂ になる。そして、ＮＯ₂ は、バリウム（Ｂａ）
等のＮＯｘ吸蔵物質３２ａが硝酸塩（例えばＢａ（ＮＯ
₃ ）₂ ）等の形で吸蔵するので、排気ガス中のＮＯｘが
浄化される。

【００１７】しかし、この状態が継続すると、ＮＯｘ吸
蔵機能を持つＮＯｘ吸蔵物質３２ａは、全て硝酸塩等に
変化してＮＯｘ吸蔵機能を失ってしまうので、エンジン
の運転状態を変更して、理論空燃比及び理論空燃比に近
い空燃比であるリッチ燃焼を行って、リッチスパイクガ
スと呼ばれる、排気ガス中のＯ₂ を略ゼロとした高温の
排気ガスを発生させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３０に送
り、再生処理する。

【００１８】図１６（ｂ）に示すように、このリッチス
パイクガスにより、ＮＯｘを吸蔵したＮＯｘ吸蔵物質３
２ａの硝酸塩（硝酸バリウム）等は元の状態（バリウ
ム）に戻り、ＮＯ₂ を放出する。この放出されたＮＯ₂
は、排気ガス中にＯ₂ が存在しないので、酸化触媒３２
ｂ上で排気ガス中のＣＯ，ＨＣ，Ｈ₂ 等を還元剤とし
て、Ｎ₂ に還元され浄化され、Ｈ₂ Ｏ，ＣＯ₂ と共に排
出される。

【００１９】つまり、ディーゼルエンジンにおいては、
通常の運転は希薄燃焼で行い、ＮＯｘをＮＯｘ吸蔵物質
３２ａに吸蔵し、この希薄燃焼と交互に行うＮＯｘ吸蔵
機能回復のためのリッチ燃焼運転条件下では、ＮＯｘ吸
蔵物質３２ａから吸蔵したＮＯｘを放出させると共に、
放出させたＮＯｘを酸化触媒３２ｂにより還元して、排
気ガスを継続的に浄化している。

【００２０】〔ＮＯｘ吸蔵還元型触媒＋ＤＰＦの排気ガ
ス浄化システム〕そして、このＮＯｘ吸蔵還元型触媒と
酸素吸蔵物質をＤＰＦのフィルタに担持し、低硫黄軽油
の燃料を前提として、コモンレール式電子制御燃料噴射
システムを備えたエンジンで、排気ガス中のＰＭとＮＯ
ｘを同時に化学的に連続処理する排気ガス浄化システム
が提案されている。

【００２１】このシステムでは、先ず、エンジンが酸素
（Ｏ₂ ）の多い希薄（リーン）燃焼を行っている時に
は、酸素吸蔵物質で排出ガス中のＯ₂ を吸蔵すると共
に、排出ガス中のＯ₂ と、触媒内で一旦ＮＯｘを吸蔵す
る際に発生するＯ₂ によりＰＭを酸化し、ＮＯｘ吸蔵還
元型触媒の再生時に、エンジン側でＯ₂ が少ない理論空
燃比または濃密（リッチ）空燃比燃焼を瞬間的に行い、
ＮＯｘ吸蔵物質に吸蔵されていたＮＯｘを放出させて還
元浄化すると共に、酸素吸蔵物質から吸蔵していたＯ₂
を放出させることにより、Ｏ₂ が少ない排気ガス中であ
っても、このＮＯｘ還元浄化時に発生するＯ₂ を活用し
て、触媒内でＰＭを酸化するように構成されている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ステムでは、ＮＯｘを吸蔵した硝酸塩からＮＯ₂ を放出
させて、このＮＯ₂ を排気ガス中のＣＯ，ＨＣ，Ｈ₂ 等
で還元してＮ₂ にして浄化するため、エンジン運転条件
を制御して、排気ガス温度を４００℃以上の高温に上昇
させると同時に、排気ガス全体のＯ₂ の濃度を殆どゼロ
に低下させる必要がある。

【００２３】そのため、希薄燃焼によって熱効率を向上
させているエンジンでは、排気ガス中のＯ₂ 濃度を低下
させるために、一時的ではあるが、理論空燃比よりも燃
料の割合が多い（空気過剰率λ＜１、例えばλ＝０．
９）燃焼を行う必要が生じるので、熱効率の向上が妨げ
られ、燃費が悪化し、エンジン制御も複雑化するという
問題がある。

【００２４】特に、ディーゼルエンジンの場合には、理
論空燃比より燃料の割合が多い極端な燃料過剰（空気過
剰率λ＜１、例えばλ＝０．９）運転を行う必要がある
ために、熱効率の悪化のみならず、出力、安定性等のエ
ンジン性能の極端な悪化を招くという問題や、また、デ
ィーゼル燃焼における、この低空気過剰率燃焼によっ
て、スモーク、ＣＯ、ＨＣ、粒子状物質（ＰＭ）等の発
生が急増し、排気ガスが極端に悪化するという問題があ
る。

【００２５】そして、更に、これらのエンジン性能の極
端な悪化や排気ガスの悪化を回避しようとすると、エン
ジン制御がより複雑化するという問題が生じる。

【００２６】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、ＤＰＦのフィルタにＮ
Ｏｘ吸蔵還元型触媒を担持し、捕集されたＰＭの酸化除
去によって、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の表面近傍の酸素を
消費して、局所的に低酸素状態を発生させてＮＯｘ吸蔵
還元型触媒の再生を行うと共に、ＤＰＦの再生も同時に
行う排気ガス浄化システム及びその再生制御方法を提供
することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】１）以上のような目的を
達成するための排気ガス浄化システムは、ディーゼルエ
ンジンの排気通路に設けられ、窒素酸化物吸蔵物質と酸
化触媒を含む窒素酸化物吸蔵還元型触媒を担持したフィ
ルタを備え、排気ガス中の窒素酸化物と粒子状物質を浄
化する排気ガス浄化システムであって、前記フィルタの
窒素酸化物吸蔵能力と粒子状物質捕集能力を回復する再
生処理操作を行う再生制御手段を備え、該再生制御手段
が、再生処理操作時に排気ガス温度が所定の判定温度よ
り低い場合に、排気ガスを前記所定の判定温度以上に昇
温させる排気ガス昇温制御手段と、再生処理操作時にフ
ィルタ入口の空気過剰率で空気過剰率が１．１〜１．２
の範囲の浅いリッチ状態にする空燃比制御手段とを含ん
で構成される。

【００２８】この「フィルタ入口の空気過剰率で」と
は、エンジン燃焼室と排気通路の途中で供給される空気
量Ｍａと供給された燃料量Ｍｆの理論空気量Ｍａｒとの
比率（Ｍａ／Ｍａｒ）のことをいい、排気通路の途中で
空気と燃料が供給されない場合には、エンジン燃焼室内
の空気過剰率と同じとなるが、ＨＣ添加噴射弁等のよう
な還元剤供給装置を備えている場合には、エンジン燃焼
室内の空気過剰率とは異なった値となる。

【００２９】そして、このフィルタ入口の空気過剰率で
空気過剰率が１．１〜１．２の範囲の浅いリッチ状態に
おける、下限の空気過剰率の１．１の値は、スモーク、
ＣＯ、ＨＣ、粒子状物質（ＰＭ）等の発生で排気ガスが
極端に悪化する手前で、排気ガスの悪化やエンジン性能
の極端な悪化を回避できる限界として選定された値であ
り、上限の空気過剰率の１．２の値は、局所的に空気過
剰率１未満のリッチ状態を発生してＮＯｘ吸蔵能力とＰ
Ｍ捕集能力を再生できる限界として選定された値であ
る。

【００３０】また、所定の判定温度は、フィルタの窒素
酸化物吸蔵能力と粒子状物質捕集能力が回復する反応が
生じる温度であり、予め実験や計測や計算等により設定
できる温度であり、例えば、窒素酸化物吸蔵還元型触媒
の酸化触媒が活性化する温度で設定される。

【００３１】そして、この構成によれば、再生処理操作
時において、フィルタ入口の空気過剰率で空気過剰率が
１．１〜１．２の浅いリッチ状態にする空燃比制御を行
う構成であるので、理論空燃比より燃料の割合が多い極
端な燃料過剰運転を避けることができ、この燃料過剰運
転に起因する燃費の悪化や、排気ガスの悪化、エンジン
性能の悪化を回避できる。

【００３２】２）そして、前記フィルタの上流側に酸化
触媒を担持した酸化触媒コンバータを設けて構成する。
この構成によれば、フィルタの再生処理操作時にこの酸
化触媒コンバータの酸化触媒の触媒作用により、排気ガ
ス中のＨＣ等の燃料及び還元剤が酸化されるので、この
酸化によって発生する熱により、フィルタに流入する排
気ガスを昇温させることができる。

【００３３】この場合においては、前記の所定の判定温
度を、窒素酸化物吸蔵還元型触媒の酸化触媒が活性化す
る温度で設定してもよいが、酸化触媒コンバータの酸化
触媒により、排気ガス中のＨＣ等の燃料及び還元剤の酸
化反応が生じる温度に設定する方が好ましい。この場合
には、所定の判定温度は酸化触媒コンバータの酸化触媒
が活性化する温度で設定される。

【００３４】３）また、前記フィルタの上流側の排気ガ
スに還元剤を供給する還元剤供給装置を設けて構成す
る。この構成により、コモンレール方式ではないために
後噴射制御が困難なエンジンに対しても、窒素酸化物吸
蔵還元型触媒を担持したフィルタを備えた上記の排気ガ
ス浄化システムを搭載することができるようになる。

【００３５】また、コモンレール方式で後噴射制御がで
きるエンジンに還元剤供給装置を設けた場合には、後噴
射制御等で発生し易い、白煙やトルク変化を回避するこ
とができる。

【００３６】４）そして、上記の排気ガス浄化システム
の再生制御方法は、上記の排気ガス浄化システムの、前
記フィルタの窒素酸化物吸蔵能力と粒子状物質捕集能力
を回復する再生処理操作を行う再生制御において、再生
処理操作時に、排気ガス温度が所定の判定温度より低い
場合に、排気ガスを前記所定の判定温度以上に昇温させ
る排気ガス昇温制御ステップと、再生処理操作時にフィ
ルタ入口の空気過剰率で空気過剰率が１．１〜１．２の
範囲の浅いリッチ状態にする空燃比制御ステップを含ん
で構成される。

【００３７】この所定の判定温度は、フィルタの窒素酸
化物吸蔵能力と粒子状物質捕集能力が回復する反応が生
じる温度や、酸化触媒コンバータを備えている場合は排
気ガス中のＨＣ等の燃料及び還元剤が酸化される温度で
あり、予め実験や計測や計算等により設定できる温度で
ある。

【００３８】通常は、酸化触媒コンバータを備えていな
い場合は、窒素酸化物吸蔵還元型触媒の酸化触媒が活性
化する温度に設定され、酸化触媒コンバータを備えてい
る場合には、酸化触媒コンバータの酸化触媒が活性化す
る温度に設定される。

【００３９】５）また、還元剤供給装置を配設した排気
ガス浄化システムでは、前記フィルタの窒素酸化物吸蔵
能力と粒子状物質捕集能力を回復する再生処理操作を行
う再生制御において、再生処理操作時に、排気ガス温度
が所定の判定温度より低い場合に、排気ガスを前記所定
の判定温度以上に昇温させるために前記還元剤供給装置
から前記排気ガス中に還元剤を供給する排気ガス昇温制
御ステップと、再生処理操作時にフィルタ入口の空気過
剰率で空気過剰率が１．１〜１．２の範囲の浅いリッチ
状態にするために前記還元剤供給装置から前記排気ガス
中に還元剤を供給する空燃比制御ステップを含んで構成
される。

【００４０】この構成により、還元剤供給装置を使用し
て、排気ガス中にＨＣ等を供給して、このＨＣ等をＮＯ
ｘ吸蔵還元型触媒の酸化触媒や酸化触媒コンバータの酸
化触媒の触媒作用により酸化することにより、これらの
酸化反応で発生する熱で排気ガスを昇温でき、また、フ
ィルタ入口の空気過剰率を調整及び制御できる。

【００４１】６）そして、前記再生制御において、エン
ジンの燃料噴射で主噴射の遅延又は後噴射の少なくとも
一方を行うように構成される。この構成により、主噴射
の遅延や後噴射によって、排気通路内の排気ガス中に燃
料のＨＣやＣＯ等の還元剤を供給でき、この還元剤が、
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の酸化触媒や酸化触媒コンバータ
の酸化触媒の触媒作用により酸化するので、この酸化で
発生する熱により排気ガスが昇温する。

【００４２】以上の構成の排気ガス浄化システム及びそ
の再生制御方法によれば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持
したフィルタを備えた排気ガス浄化システムにおいて、
触媒再生時に、酸素が多少あるフィルタ入口の空気過剰
率で空気過剰率１．１〜１．２の浅いリッチ状態にし
て、酸素が多少存在する条件下でＮＯｘ吸蔵還元型触媒
に担持されたＰｔ等の酸化触媒でＰＭを酸化及び燃焼さ
せる。

【００４３】このＰＭ酸化で触媒表面上の酸素を消費さ
せることによって、局所的に空気過剰率１未満のリッチ
状態を発生できるので、ＮＯｘ吸蔵物質からＮＯｘを放
出させて還元浄化でき、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を
行うことができる。

【００４４】つまり、再生時に浅いリッチ（空気過剰率
（λ）＝１．１〜１．２）にし、排気ガス温度を１７０
℃程度に昇温させるだけで、ＨＣ等が白金等の酸化触媒
で酸化燃焼し、局所的に６００℃以上になるので、ＰＭ
が燃焼する。

【００４５】そして、このＰＭ燃焼により、ＮＯｘ吸蔵
物質の表面近傍の酸素を消費し、極所的に酸欠状態が生
じるので、ＮＯｘ吸蔵物質からＮＯｘが放出され、ＮＯ
ｘ吸蔵物質が再生される。

【００４６】従って、再生モード運転をこの浅いリッチ
状態で行えるので、燃費の悪化等を回避でき、また、排
気ガスの昇温もＰｔ等の酸化触媒が活性化する温度（例
えば１７０℃）までの昇温で済む。その上、酸素がある
条件下で反応を行えるので酸素吸蔵物質を担持する必要
も無くなる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態の
排気ガス浄化システムとその再生制御方法について、図
面を参照しながら説明する。

【００４８】〔排気ガス浄化システム：第１の実施の形
態〕図１に、この第１の実施の形態の排気ガス浄化シス
テム１の構成を示す。この排気ガス浄化システム１は、
ディーゼルエンジンＥの排気通路２に窒素酸化物（以下
ＮＯｘ）吸蔵還元型触媒付フィルタ（以下フィルタ）３
とその下流側に消音器８が設けられ、このフィルタ３を
再生処理するための再生制御手段５１とから構成され
る。

【００４９】フィルタ３は、図５及び図６に示すよう
に、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口
と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウオール
フロータイプのフィルタと、このフィルタの多孔質壁面
３０に塗布されたゼオライトやアルミナ等の多孔質触媒
コート層３１に担持されたＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２と
から形成され、粒子状物質（パティキュレート：以下Ｐ
Ｍ）の捕集及び除去とＮＯｘの吸蔵及び還元・浄化を行
う。

【００５０】このＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２は、排気ガ
ス中のＯ₂ 濃度によってＮＯｘ吸蔵とＮＯｘ放出及び還
元・浄化の機能を持つものであり、図７及び図８に示す
ように、ＮＯｘ吸蔵機能を持つカリウム（Ｋ）、バリウ
ム（Ｂａ）、ランタン（Ｌａ）等のＮＯｘ吸蔵物質
（Ｒ）３２ａと、白金（Ｐｔ）等の触媒活性金属からな
る酸化触媒３２ｂとで構成される。

【００５１】この再生制御手段５１は、通常、図１に示
すように、エンジンの運転の全般的な制御を行うエンジ
ンコントロールユニット（ＥＣＵ）と呼ばれる制御装置
５の一部に組み込まれ、フィルタ３の再生処理操作を制
御する。

【００５２】また、制御装置５は、バッテリー７を電源
とし、エンジンＥから負荷Ｑや回転数Ｎｅ等を入力し、
燃料ポンプシステム４を制御するための制御信号を出力
する。この燃料ポンプシステム４は、燃料タンク９から
燃料供給を受けて、制御装置５による燃料噴射制御を受
けながらエンジンＥの各シリンダ内に燃料を噴射するよ
うに構成される。

【００５３】そして、この再生制御手段５１は、フィル
タ３のＮＯｘ吸蔵能力とＰＭ捕集能力を回復する再生制
御において、再生処理操作時に、フィルタ３の上流側に
設けた排気温度センサ５２で計測した排気ガス温度Ｔｅ
が酸化触媒３２ｂの活性温度Ｔｃ１（＝Ｔｅｃ）より低
い場合に、排気ガスを酸化触媒３２ｂの活性温度Ｔｃ１
以上に昇温させると共に、再生処理操作時に、フィルタ
入口の空気過剰率で空気過剰率ＧＡ１．１〜１．２とな
るように空燃比制御するように構成される。この空燃比
制御はエンジンの燃料噴射を制御して還元剤を排気ガス
中に供給することで行う。

【００５４】この「フィルタ入口の空気過剰率で」と
は、エンジン燃焼室と排気通路２の途中でフィルタ３の
入口までに供給される空気と燃料の比率のことをいい、
排気通路２の途中で空気と燃料が供給されない場合に
は、エンジン燃焼室内の燃焼空燃比と同じとなるが、図
３や図４のＨＣ添加噴射弁６等のような還元剤供給装置
を備えて排気通路２の途中で空気と燃料を供給する場合
には、エンジン燃焼室内の燃焼空燃比とは異なった値と
なる。

【００５５】〔排気ガス浄化システム：第２の実施の形
態〕また、図２に、第２の実施の形態の排気ガス浄化シ
ステム１Ａの構成を示す。この排気ガス浄化システム１
Ａは、第１の実施の形態の排気ガス浄化システム１の構
成に追加して、エンジンＥの排気通路２のフィルタ３の
上流側に、酸化触媒１３ａを有する酸化触媒コンバータ
（酸化触媒装置）１３を設けて構成される。

【００５６】そして、この再生制御手段５１は、再生制
御において、再生処理操作時に、排気ガス温度Ｔｅが酸
化触媒１３ａの活性温度Ｔｃ２（＝Ｔｅｃ）より低い場
合に、排気ガスを酸化触媒１３ａの活性温度Ｔｃ２以上
に昇温させると共に、再生処理操作時に、フィルタ入口
の空気過剰率で空気過剰率が１．１〜１．２となるよう
に空燃比制御するように構成される。

【００５７】なお、フィルタ３の酸化触媒３２ｂと酸化
触媒コンバータ１３の酸化触媒１３ａは、同じ物質で形
成してもよく、また、別の物質で形成してもよい。同じ
物質で形成した場合には、活性温度Ｔｃ１と活性温度Ｔ
ｃ２は同じ値となる。

【００５８】〔排気ガス浄化システム：第３及び第４の
実施の形態〕図３及び図４に、この第３及び第４の実施
の形態の排気ガス浄化システム１Ｂ及び１Ｃの構成を示
す。この排気ガス浄化システム１Ｂ，１Ｃは、第１又は
第２の実施の形態の排気ガス浄化システム１、１Ａの構
成に追加して、エンジンＥの排気通路２のフィルタ３の
上流側に、あるいは、酸化触媒コンバータ１３の上流側
に、燃料のＨＣ等の還元剤を排気ガスに供給するための
ＨＣ添加用噴射弁６を設けて構成する。

【００５９】そして、このＨＣ添加用噴射弁６と燃料タ
ンク９と連通する配管やＨＣ添加用噴射弁６を制御する
制御手段等で還元剤添加装置を構成する。通常、この還
元剤添加装置の制御手段は再生制御手段５１に含めて構
成する。

【００６０】この排気ガス浄化システム１Ｂ、１Ｃは、
特に、コモンレール方式を採用しておらず、エンジンＥ
の燃料噴射において後噴射を行うことが困難な燃料噴射
システムを備えているエンジンに対して有効なシステム
である。

【００６１】そして、この場合の再生制御手段５１は、
再生制御の再生処理操作時に、排気ガス温度を昇温させ
るために、エンジンの噴射燃料制御を行ったり、又はＨ
Ｃ添加用噴射弁６から還元剤を供給したりすると共に、
再生処理操作時にフィルタ入口の空気過剰率で空気過剰
率が１．１〜１．２となるようにＨＣ添加用噴射弁６か
ら還元剤を供給するように構成される。

【００６２】この還元剤を、触媒コンバータ１３の酸化
触媒１３ａやフィルタ３の酸化触媒３２ｂの触媒作用に
より酸化させることにより、熱を発生させて排気ガスを
昇温させる。

【００６３】〔再生制御方法：第１の実施の形態〕次
に、以上の構成の排気ガス浄化システム１、１Ａ、１
Ｂ，１Ｃにおける再生制御方法について説明する。この
再生制御方法は、図１〜図４の第１〜第４の実施の形態
の排気ガス浄化システム１、１Ａ、１Ｂ，１Ｃで共に制
御フローは同じであるが、作用効果が一部異なるので、
最初に、図１の第１の実施の形態の排気ガス浄化システ
ム１に関する再生制御方法について説明する。

【００６４】この再生制御方法は図９に例示するような
フローに従って行われるが、この例示したフローでは説
明し易いように、エンジンＥの制御フローと並行して、
繰り返し呼ばれて実施される再生制御フローとして示し
ている。つまり、エンジンＥの運転制御中は並行して、
このフローが一定時間毎に繰り返し呼ばれて実行され、
エンジンＥの制御が終了すると、このフローも呼ばれな
くなり実質的に再生制御も終了するものとして示してい
る。

【００６５】先ず、図９の再生制御フローの概略を説明
すると、ステップＳ１０でフィルタ３における、ＮＯｘ
吸蔵還元型触媒３２のＮＯｘ吸蔵能力の回復操作のため
の再生モード運転を行うか否かを判定し、再生モード運
転を行わないと判断した場合には、そのままリターン
し、再生モード運転を行うと判断した場合には、ステッ
プＳ２０で、還元剤供給制御を含む再生モード運転を行
う。

【００６６】そして、ステップ１０の再生開始の判定
は、ステップＳ１１でその時々のエンジン負荷Ｑやエン
ジンの回転数Ｎｅを入力し、ステップＳ１２でこの負荷
Ｑや回転数Ｎｅから、その時点におけるＮＯｘ吸蔵量を
時間に換算した換算捕集時間Δｔｓ（Ｑ，Ｎｅ）を予め
入力してあるマップデータ等から算出し、再生終了後か
らの累積吸蔵時間ｔｓを算出（ｔｓ＝ｔｓ＋Δｔｓ）す
る。

【００６７】この累積吸蔵時間ｔｓが、所定の吸蔵可能
時間ｔｓmax （例えば、約４０ｓ〜５０ｓ）を超えたか
否かをステップＳ１３で判定し、超えた場合に、ＮＯｘ
吸蔵能力が低下し、ＮＯｘ吸蔵能力の再生処理が必要に
なったと判断する。

【００６８】あるいは、図１に示すようにフィルタ３の
下流側にＮＯｘ濃度センサ５３を設け、ステップＳ１１
でこの出力値であるＮＯｘ濃度Ｓｎを入力し、ステップ
Ｓ１３で、このＮＯｘ濃度Ｓｎが所定のＮＯｘ濃度判定
値Ｓｎmax を越えたか否かを判定し、超えた場合に、Ｎ
Ｏｘ吸蔵能力が低下し、ＮＯｘ吸蔵能力の再生処理が必
要になったと判断する。

【００６９】次に、ステップＳ２０の再生モード運転で
は、先ず、最初に、ステップＳ２１で排気温度Ｔｅが所
定の判定温度Ｔｅｃ以上になっているか否かを判定し、
所定の判定温度Ｔｅｃに到達していなければ、ステップ
Ｓ２３で排気ガス昇温制御の再生Ｂモード運転を所定の
時間行ってから、ステップＳ２１に戻る。この再生Ｂモ
ード運転では、エンジンの燃料噴射の主噴射の遅角や後
噴射によって排気ガスを昇温させる排気ガス昇温制御を
行う。

【００７０】このステップＳ２１で、排気温度Ｔｅが所
定の判定温度Ｔｅｃ以上であれば、ステップＳ２２の還
元剤供給制御の再生Ａモード運転に移行する。なお、こ
の所定の判定温度Ｔｅｃは、通常は、フィルタ３の酸化
触媒３２ｂの活性温度Ｔｃ１で設定される。

【００７１】そして、再生モード運転の中心となるステ
ップＳ２３の再生Ａモード運転では、トルク増加に寄与
しない噴射時期遅角域で後噴射（ポスト噴射）を行い、
エンジンの燃料噴射を浅いリッチ燃焼モード運転に切替
え制御し、フィルタ入口の空気過剰率で空気過剰率λが
１．１〜１．２の範囲内になるように調整及び制御し
て、燃料であるＨＣやＣＯ等の還元剤をフィルタ３に供
給する。

【００７２】そして、この還元剤供給制御運転の再生時
間ｔｒが予め設定した所定の再生運転時間ｔｒset を越
えたか否かをステップＳ２４で判定し、越えたら、ＮＯ
ｘ吸蔵能力及びＰＭ捕集能力の再生処理を終了し、ステ
ップＳ２５で、累積吸蔵時間ｔｓや再生時間ｔｒのリセ
ットを行いリターンする。

【００７３】なお、図９の再生制御フローでは、通常
は、ＮＯｘ浄化能力の継続時間（例えば，約１ｍｉｎ程
度）の方が、ＰＭ捕集能力の継続時間より短いので、再
生モード運転の開始をＮＯｘ浄化能力の低下の判断のみ
で行うフローに構成しているが、ＮＯｘ浄化能力の方
が、ＰＭ捕集能力より遅く低下する構成の場合には、再
生モード運転の開始をＰＭ捕集能力の低下の判断のみで
行うようにしてもよく、また、どちらの場合も生じる可
能性の有る場合には、両方の判断を組み合わせて行うよ
うに構成してもよい。

【００７４】なお、ＰＭ捕集能力の低下を判断基準にす
る場合の例としては、フィルタ３の上流側と下流側の排
圧の圧力比や差圧が所定の判定値を超えた時に再生開始
であると判断する方法があるが、それ以外の判定を行う
こともできる。

【００７５】〔再生制御：第２の実施の形態〕次に、図
２の第２の実施の形態の排気ガス浄化システム１Ａにお
ける再生制御について説明する。

【００７６】この第２の実施の形態の排気ガス浄化シス
テム１Ａにおける再生制御では、ステップＳ２０の再生
モード運転におけるステップＳ２１の排気温度Ｔｅの判
定に使用する所定の判定温度Ｔｅｃを、酸化触媒コンバ
ータ１３の酸化触媒１３ａの活性温度Ｔｃ２に設定す
る。

【００７７】そして、このステップＳ２１の排気温度Ｔ
ｅの判定で、所定の判定温度Ｔｅｃ以上の場合に、ステ
ップＳ２３の再生Ａモード運転に移行するが、この再生
Ａモード運転の空燃比制御により、ＨＣ、ＣＯ等の還元
剤が酸化触媒コンバータ１３の酸化触媒１３ａに供給さ
れる。この供給された還元剤が、酸化触媒コンバータ１
３の酸化触媒１３ａの触媒作用により酸化され熱を発生
するので、この酸化触媒１３ａを通過する排気ガスＧの
温度が上昇する。

【００７８】そして、この昇温した排気ガスＧがフィル
タ３に流入するので、フィルタ３の酸化触媒３２ｂが活
性化され、よりＨＣやＣＯの酸化反応やＰＭの酸化反応
がより発生し易くなる。そして上述の連鎖的酸化反応に
より、フィルタ３のＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の表面に
捕集されていたＰＭが燃焼して、ＰＭの捕集能力が回復
され、また、ＮＯｘ吸蔵物質３２ａのＮＯｘ吸蔵も回復
する。

【００７９】従って、酸化触媒コンバータ１３を設ける
ことにより、エンジンから排出される排気ガスの温度が
比較的低くても、酸化触媒コンバータ１３の酸化触媒１
３ａの触媒活性温度以上（例えば、１７０℃以上）に昇
温させるだけで、フィルタ３のＮＯｘ吸蔵還元型触媒３
２の酸化触媒３２ｂに対して、昇温した排気ガスを供給
できるので、より確実にＰＭを燃焼でき、フィルタ３の
ＮＯｘ吸蔵能力とＰＭ捕集能力の再生を効率よく行うこ
とができる。

【００８０】〔再生制御：第３及び第４の実施の形態〕
次に、図３及び図４の第３及び第４の実施の形態の排気
ガス浄化システム１Ｂ、１Ｃにおける再生制御について
説明する。

【００８１】この排気ガス浄化システム１Ｂ、１Ｃにお
ける再生制御では、ステップＳ２０の再生モード運転に
おけるステップＳ２３の再生Ａモード運転の空燃比制御
（還元剤供給制御において、還元剤供給装置のＨＣ添加
用噴射弁６から、フィルタ入口の空気過剰率で空気過剰
率λが１．１〜１．２の範囲内になるように、燃料ＨＣ
等の還元剤を排気ガス中に供給する。

【００８２】この還元剤供給装置からの還元剤供給によ
る空燃比制御で、ＨＣやＣＯ等の還元剤を供給できるの
で、第１及び第２の実施の形態のエンジンの燃料噴射制
御で行う空燃比制御と同様な効果を奏することができ、
しかも、還元剤供給装置からＨＣやＣＯ等の還元剤を供
給するので、通常運転から再生処理運転に移行する際
や、逆に再生処理運転から通常運転への移行する際のト
ルク変動を回避することができる。

【００８３】なお、この還元剤供給装置によって還元剤
を供給する場合であっても、排気ガスを昇温させるステ
ップＳ２２の排気ガス昇温運転において、主噴射の遅角
や後噴射等のエンジンの燃料噴射制御を併用しても良
い。

【００８４】〔排気ガス浄化〕以上の排気ガス浄化シス
テムと再生制御方法によれば、次のようにして、排気ガ
スが連続的に浄化される。

【００８５】先ず、ステップＳ１３で再生開始で無いと
判断された時には、そのままリターンして、再生モード
運転に入らず、次の再生開始の判断まで、捕集モード運
転を継続するので、図７に示すようなメカニズムで排気
ガスが浄化される。

【００８６】この通常運転のリーン空燃比でエンジンを
運転している状態では、ＰＭはフィルタ３のＮＯｘ吸蔵
還元型触媒３２の表面に付着して捕集され、また、ＮＯ
は酸化触媒３２ｂで酸化され、ＮＯ₂ となり、排気ガス
中のＮＯ₂ と共に、吸蔵物質３２ａにＢａＮＯ₃ 等の硝
酸塩の形で吸蔵される。

【００８７】そして、再生開始であると判断された時に
は、再生モード運転に入り、排気ガスが所定の判定温度
Ｔｅｃ以上になってから、ＮＯｘ吸蔵能力が回復する時
間ｔｒset を経過するまで、フィルタ入口の空気過剰率
で空気過剰率が１．１〜１．２の浅いリッチ空燃比運転
を行うので、図８に示すようなメカニズムで排気ガスを
浄化しながら、ＮＯｘ吸蔵能力及びＰＭ捕集能力を回復
し、フィルタ３が再生される。

【００８８】つまり、浅いリッチ空燃比運転で還元剤を
供給している状態では、ＨＣ、ＣＯ等の還元剤がＮＯｘ
吸蔵還元型触媒３２の酸化触媒３２ｂに供給され、この
還元剤が酸化触媒３２ｂの触媒作用により酸化され熱を
発生するので、この酸化触媒３２ｂの近傍に捕集され堆
積したＰＭが燃焼し始める。

【００８９】そして、このＰＭの燃焼によって熱が発生
し、この周辺のＰＭも燃焼する。この連鎖的反応によ
り、フィルタ３のＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の表面に捕
集されていたＰＭが燃焼して、フィルタ３のＰＭの捕集
能力が回復される。

【００９０】一方、このＰＭの燃焼により、ＮＯｘ吸蔵
還元型触媒３２の表面の酸素が消費され、酸素濃度が略
ゼロになるので、ＮＯｘ吸蔵物質３２ａからＮＯ₂ が放
出され、ＮＯｘ吸蔵能力が回復する。

【００９１】この放出されたＮＯ₂ は、近傍にＯ₂ が存
在しない還元雰囲気で酸化触媒３２ｂの触媒作用によ
り、排気ガスＧ中のＨＣ，ＣＯ等の還元剤でＮ₂ に還元
され、浄化されて、Ｈ₂ Ｏ，ＣＯ₂ と共に排出される。

【００９２】従って、排気ガス中のＮＯｘ及びＰＭは，
通常の捕集モード運転中でも、また、再生モード運転中
でも浄化されるので、連続的に浄化されることになる。

【００９３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の排気ガ
ス浄化システム及びその再生制御方法によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

【００９４】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持したフィルタ
により、排気ガス中のＮＯｘとＰＭを捕集して排気ガス
を浄化でき、そして、フィルタのＮＯｘ吸蔵能力を再生
処理する際に、同時に、捕集されたＰＭを酸化除去でき
るのでＰＭ捕集能力も再生できる。しかも、再生処理時
であっても、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵物質か
ら放出されるＮＯ₂ や排気ガス中のＮＯｘ等を、再生処
理時に供給されるＨＣ等の還元剤によりＮＯｘ吸蔵還元
型触媒の酸化触媒で還元浄化することができるので、常
に排気ガスの状態をクリーン状態に維持できる。

【００９５】そして、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させるため
の運転として、理論空燃比より燃料の割合が多いリッチ
燃焼モード運転ではなく、フィルタ入口の空気過剰率で
空気過剰率が１．１〜１．２の浅いリッチ状態の空燃比
制御運転を行う構成にしているので、熱効率が向上し、
燃費を改善することができる。

【００９６】特に、ディーゼルエンジンにおいては、更
に、ディーゼル燃焼における低空気過剰率燃焼で多量に
発生するスモーク、ＣＯ、ＨＣ、粒子状物質（ＰＭ）を
回避でき、排気ガスの極端な悪化を防止することができ
る。

【００９７】更に、また、極端な過剰燃料運転を回避で
きるので、この極端な過剰燃料運転で生じる出力や安定
性等のエンジン性能の極端な悪化も防止することができ
る。

【００９８】その上、フィルタのＮＯｘ吸蔵還元型触媒
の再生制御とフィルタのＰＭ捕集能力の再生制御とが共
通になるため、再生制御をシンプルな制御にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態の排気ガス浄化
システムの構成を示す図である。

【図２】酸化触媒コンバータを備えた本発明に係る第２
の実施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図で
ある。

【図３】還元剤供給装置を備えた本発明に係る第３の実
施の形態の排気ガス浄化システムの構成を示す図であ
る。

【図４】酸化触媒コンバータと還元剤供給装置を備えた
本発明に係る第４の実施の形態の排気ガス浄化システム
の構成を示す図である。

【図５】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒付フィルタの構成を示す
模式的な図である。

【図６】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒付フィルタの構成を示す
模式的な部分拡大図である。

【図７】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒付フィルタによる排気ガ
ス浄化のメカニズムを示す模式的な図で、通常燃焼によ
る排気ガスを供給している状態を示す。

【図８】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒付フィルタによる排気ガ
ス浄化のメカニズムを示す模式的な図で、高温の浅いリ
ッチ状態の排気ガスを供給している状態を示す。

【図９】本発明に係る実施の形態の排気ガスシステム装
置の再生制御方法を示すフロー図である。

【図１０】従来技術のＮＯ₂ 再生型ＤＰＦシステムの連
続的再生型ＤＰＦシステムの構成を示す図である。

【図１１】従来技術の一体型ＮＯ₂ 再生ＤＰＦシステム
の連続的再生型ＤＰＦシステムの構成を示す図である。

【図１２】従来技術のＰＭ酸化触媒付ＤＰＦシステムの
連続的再生型ＤＰＦシステムの構成を示す図である。

【図１３】ハニカムモノリス触媒の構造を示す図であ
る。

【図１４】図１３のＡ部分の拡大図である。

【図１５】図１４のＢ部分のの拡大図である。

【図１６】ＮＯｘ吸蔵還元型触媒におけるＮＯｘの浄化
メカニズムを示す図であり、（ａ）は、希薄空燃比で、
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒がＮＯｘを吸蔵する状態を示し，
（ｂ）は、リッチ空燃比で、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒がＮ
Ｏｘを放出及び還元浄化する状態を示す。

【符号の説明】

Ｅ エンジン １，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 連続再生型ＤＰＦ装置 ２ 排気通路 ３ ＮＯｘ吸蔵還元型触媒付フィルタ（フィルタ） ５ 電子制御ボックス（制御装置） ６ ＨＣ添加用噴射弁 １３ 酸化触媒コンバータ １３ａ 酸化触媒 ３２ ＮＯｘ吸蔵還元型触媒 ３２ａ ＮＯｘ吸蔵物質 ３２ｂ 酸化触媒 ５１ 再生制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/86 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ａ ４Ｄ０４８ 53/94 ３２１Ｂ ４Ｄ０５８ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１ 3/08 Ａ Ｇ 3/08 3/10 Ａ 3/18 Ｂ 3/10 3/20 Ｂ 3/18 3/24 Ｅ 3/20 Ｒ 3/24 3/28 ３０１Ｅ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ 3/28 ３０１ ３８５Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ ３８５ １０１Ａ １０１Ｂ １０３Ｂ (72)発明者 越智 直文 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA03 AA04 BA09 BA13 BA15 BA18 DA10 DA27 EA11 EB01 FA00 FA07 FA27 FA28 FA33 3G090 AA03 BA01 CA01 CA02 CA05 DA04 DA09 DA10 DA12 DA18 DA20 EA02 3G091 AA02 AA18 AA28 AB02 AB06 AB13 BA00 BA03 BA07 BA14 BA15 BA19 BA32 BA33 CA18 CB02 CB03 DA01 DA02 DA04 DB06 DB10 EA01 EA03 EA05 EA17 EA30 EA32 EA33 FA02 FA04 FA12 FB02 FB03 FB10 FB11 FC02 FC04 FC07 GA06 GA20 GA24 GB01X GB02Y GB03Y GB04Y GB06W GB09X GB10X GB17X HA10 HA14 HA15 HA36 HA37 HA38 HA47 3G301 HA02 HA04 HA06 JA15 JA24 JA25 LB11 MA01 MA11 MA18 MA26 NA04 NA06 NA07 NA08 NE01 NE06 NE11 NE12 NE14 NE15 PA01B PA01Z PA17B PA17Z PD01B PD01Z PD11B PD11Z PD14B PD14Z PE01B PE01Z PE03B PE03Z PF03B PF03Z 4D019 AA01 BA05 BB06 BC05 BC07 BC11 CA01 4D048 AA06 AA14 AA21 AB01 AB02 AB07 AC02 AC10 BA03X BA11X BA14X BA15X BA18X BA30X BA41X BB02 BD01 CC32 CC41 CC52 CC61 DA01 DA20 EA04 4D058 JA32 JB06 MA41 SA08 TA02 TA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気通路に設けら
   れ、窒素酸化物吸蔵物質と酸化触媒を含む窒素酸化物吸
   蔵還元型触媒を担持したフィルタを備え、排気ガス中の
   窒素酸化物と粒子状物質を浄化する排気ガス浄化システ
   ムであって、 前記フィルタの窒素酸化物吸蔵能力と粒子状物質捕集能
   力を回復する再生処理操作を行う再生制御手段を備え、
   該再生制御手段が、再生処理操作時に排気ガス温度が所
   定の判定温度より低い場合に、排気ガスを前記所定の判
   定温度以上に昇温させる排気ガス昇温制御手段と、再生
   処理操作時にフィルタ入口の空気過剰率で空気過剰率が
   １．１〜１．２の範囲の浅いリッチ状態にする空燃比制
   御手段とを含むことを特徴とする排気ガス浄化システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記フィルタの上流側に酸化触媒を担持
   した酸化触媒コンバータを設けたことを特徴とする請求
   項１記載の排気ガス浄化システム。
3. 【請求項３】 前記フィルタの上流側の排気ガスに還元
   剤を供給する還元剤供給装置を設けたことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の排気ガス浄化システム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の排
   気ガス浄化システムの、前記フィルタの窒素酸化物吸蔵
   能力と粒子状物質捕集能力を回復する再生処理操作を行
   う再生制御において、 再生処理操作時に、排気ガス温度が所定の判定温度より
   低い場合に、排気ガスを前記所定の判定温度以上に昇温
   させる排気ガス昇温制御ステップと、 再生処理操作時にフィルタ入口の空気過剰率で空気過剰
   率が１．１〜１．２の範囲の浅いリッチ状態にする空燃
   比制御ステップを含むことを特徴とする排気ガス浄化シ
   ステムの再生制御方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の排気ガス浄化システム
   の、前記フィルタの窒素酸化物吸蔵能力と粒子状物質捕
   集能力を回復する再生処理操作を行う再生制御におい
   て、 再生処理操作時に、排気ガス温度が所定の判定温度より
   低い場合に、排気ガスを前記所定の判定温度以上に昇温
   させるために前記還元剤供給装置から前記排気ガス中に
   還元剤を供給する排気ガス昇温制御ステップと、 再生処理操作時にフィルタ入口の空気過剰率で空気過剰
   率が１．１〜１．２の範囲の浅いリッチ状態にするため
   に前記還元剤供給装置から前記排気ガス中に還元剤を供
   給する空燃比制御ステップを含むことを特徴とする排気
   ガス浄化システムの再生制御方法。
6. 【請求項６】 前記再生制御において、エンジンの燃料
   噴射で主噴射の遅延又は後噴射の少なくとも一方を行う
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の排気ガス浄化
   システムの再生制御方法。