JP2004339974A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004339974A JP2004339974A JP2003135535A JP2003135535A JP2004339974A JP 2004339974 A JP2004339974 A JP 2004339974A JP 2003135535 A JP2003135535 A JP 2003135535A JP 2003135535 A JP2003135535 A JP 2003135535A JP 2004339974 A JP2004339974 A JP 2004339974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- reducing agent
- supply
- fuel
- purification catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
【課題】Ｓ被毒回復のための還元剤供給を行う内燃機関にあって、排気通路の壁面への還元剤付着を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】エンジン１は、排気管２６に配設されたＮＯｘ浄化触媒１２と、同ＮＯｘ浄化触媒１２にＳ被毒回復用の還元剤を供給する噴射ノズル５と、ターボチャージャ１１とを備える。制御装置２５は、ターボチャージャ１１の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに噴射ノズル５による還元剤の供給を制限する制限処理を実行する。
【選択図】 図１
【解決手段】エンジン１は、排気管２６に配設されたＮＯｘ浄化触媒１２と、同ＮＯｘ浄化触媒１２にＳ被毒回復用の還元剤を供給する噴射ノズル５と、ターボチャージャ１１とを備える。制御装置２５は、ターボチャージャ１１の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに噴射ノズル５による還元剤の供給を制限する制限処理を実行する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＮＯｘ浄化触媒のＳ被毒回復処理を行う際に還元剤の供給がなされる内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一部の内燃機関の排気通路には、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮＯｘ浄化触媒が備えられるようになってきている。
【０００３】
このＮＯｘ浄化触媒は、排気の空燃比がリーンであるときには、排気中のＮＯｘを吸蔵（吸収）して排気中のＮＯｘ濃度を低下させる。また、排気の空燃比がリッチになる、すなわち還元雰囲気下に置かれると吸蔵したＮＯｘを還元・放出する。
【０００４】
一方、このＮＯｘ浄化触媒はＮＯｘだけではなく、燃料等に含まれる硫黄やその化合物も吸収してしまう（以下、これを「Ｓ被毒」と称する）。そのため、ＮＯｘ浄化触媒においてこれらの堆積量（以下、これを「Ｓ堆積量」と称する）が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少しＮＯｘ浄化機能が低下する、といったいわゆるＳ被毒によるＮＯｘ浄化触媒の機能低下現象が生じる。
【０００５】
ここで、ＮＯｘ浄化触媒が６００℃近い温度であって、かつ同触媒の周りの酸素濃度が低い還元雰囲気下では、ＮＯｘ浄化触媒に堆積した硫黄分がＮＯｘ浄化触媒から還元された状態で放出されることが知られている。
【０００６】
このようないわゆるＳ被毒回復を行うために、特許文献１に記載の装置では、排気通路を介して還元剤をＮＯｘ浄化触媒に供給するようにしている。このようにＮＯｘ浄化触媒に還元剤が供給されると、同還元剤は硫黄分の還元反応に寄与する。また、この還元剤はＮＯｘ浄化触媒において燃焼され、その熱より同触媒の温度は高められる。しかも還元剤の燃焼によってＮＯｘ浄化触媒の周りの酸素が消費され、同触媒の周りの酸素濃度も低くなるため、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされてＳ被毒回復が行われる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３４５６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した還元剤供給では、排気通路を介してＮＯｘ浄化触媒に還元剤を供給するようにしている。そのため、供給された還元剤のうち、蒸発していない還元剤や微粒化されていない還元剤は、ＮＯｘ浄化触媒に到達する前に排気通路の壁面に付着してしまうおそれがある。
【０００９】
このように排気通路の壁面に還元剤が付着すると、この付着した還元剤は例えば車両の急発進や急加速といった排気流量や排気流速の増大時における排気の流勢によって霧化され、未燃状態の白煙として大気に排出されてしまうといった不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
ちなみに、機関冷間状態からの機関始動時などではＮＯｘ浄化触媒の温度は低くなっている。このような状態で排気通路の壁面に還元剤が付着していると、排気によって還元剤が触媒に到達しても同触媒上で還元剤の消費（酸化）が行われないため、上記白煙はさらに発生しやすくなる。
【００１１】
この発明はこうした事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ｓ被毒回復のための還元剤供給を行う内燃機関にあって、排気通路の壁面への還元剤付着を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に配設されたＮＯｘ浄化触媒と、同ＮＯｘ浄化触媒にＳ被毒回復用の還元剤を供給する還元剤供給手段とを備える内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに前記還元剤供給手段による還元剤の供給を制限する制限処理を実行する制限手段を備えることをその要旨とする。
【００１３】
排気通路の壁面の温度が還元剤の気化を促す温度である場合には、上記還元剤供給手段による還元剤供給が行われても、同壁面への還元剤付着は生じにくい。換言すれば、排気通路の壁面の温度がある温度以下の場合には還元剤供給を制限することにより、上記壁面への還元剤付着を抑制することができる。そこで、上記構成では、排気通路の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに上記還元剤供給手段による還元剤の供給を制限するようにしている。そのため、還元剤供給に際して、上記壁面への還元剤付着を抑えることができるようになり、ひいては上記白煙の発生も好適に抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤供給手段による還元剤の供給に先だって、燃焼用燃料を前記ＮＯｘ浄化触媒に供給してこれを昇温する昇温手段を更に備えることをその要旨とする。
【００１５】
Ｓ被毒回復用の還元剤供給によってＮＯｘ浄化触媒は昇温されるものの、還元剤供給がなされてからＮＯｘ浄化触媒が実際に昇温されるまでにはある程度の時間がかかる。そのため、還元剤の供給直後にあってはＳ被毒回復が行われないおそれがある。この点、上記構成ではＳ被毒回復用の還元剤供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒に昇温用の燃焼用燃料が供給される。そのため、ＮＯｘ浄化触媒の温度が十分に高められた状態でＳ被毒回復処理を行うことができ、同Ｓ被毒回復処理の実行直後から確実にＳ被毒回復を行うことができるようになる。また、このように予めＮＯｘ浄化触媒が昇温された状態からＳ被毒回復が開始されるため、Ｓ被毒回復処理の実行に際して、ＮＯｘ浄化触媒の昇温に必要な還元剤供給量を減少させることができ、これにより排気通路の壁面に付着する還元剤の量を減量させることができるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ２以下であるときに前記昇温手段による燃焼用燃料の供給を制限する処理を前記制限処理として含むことをその要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、上記制限処理として排気通路の壁温が所定温度Ｔ２以下であるときに上記昇温手段による燃焼用燃料の供給が制限される。そのため昇温手段による燃焼用燃料の供給に起因する、上記壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記昇温手段は前記ＮＯｘ浄化触媒の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されるまで前記昇温の処理を実行することをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、ＮＯｘ浄化触媒全体の温度を確実に昇温させることができるようになる。そのため、Ｓ被毒回復を確実に行うことができるようになり、ひいてはＳ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を確実に減少させることができ、請求項２に記載の作用効果を確実に得ることができるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記還元剤供給手段による還元剤の供給及び前記昇温手段による燃焼用燃料の供給の少なくとも一方についてその実行を禁止する処理を前記制限処理として実行することをその要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、上記制限処理として還元剤の供給及び燃焼用燃料の供給の少なくとも一方が行われなくなるため、壁面への還元剤付着または燃焼用燃料の付着を確実に抑えることができるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記壁温が所定温度Ｔ４以上であるときに前記還元剤供給手段の還元剤供給及び前記昇温手段の燃焼用燃料供給の少なくとも一方の処理についてその開始を許可する一方、前記壁温が所定温度Ｔ５未満に低下したときに前記一方の処理を中断することをその要旨とする。
【００２３】
上記壁温が還元剤や燃焼用燃料の気化を促す温度である場合には、上記壁面への還元剤や燃焼用燃料の付着は抑制される。そこで、上記構成では、壁温が所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給及び燃焼用燃料供給の少なくとも一方の処理についてその開始を許可するようにしている。そのため、排気通路の壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された上記供給処理について、壁温が所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理を中断させるようにしている。そのため、同供給処理の実行中に壁温が低下した場合においても、還元剤や燃焼用燃料が排気通路の壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００２４】
ここで、還元剤供給手段による還元剤の供給処理が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒に硫黄分が残留してしまう。そこで請求項７に記載の発明によるように、還元剤供給手段は前記ＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量を機関運転状態に基づき推定してその推定されるＳ堆積量が所定量以上であることを条件に前記還元剤の供給を実行するものであり、且つ、前記一方の処理として同還元剤供給手段による還元剤の供給処理が中断される際には、同供給処理の実行時間に基づいて前記Ｓ堆積量についてその残存量を算出するとともに、これを同供給処理の中断後に前記ＮＯｘ浄化触媒に堆積したと推定されるＳ堆積量に加算する、といった構成を採用することでＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量を正確に算出することができる。そのため、Ｓ堆積量に基づくＳ被毒回復処理の実行要否の判定に際して、その判定精度を向上させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記壁温は機関運転状態に基づいて推定されることをその要旨とする。
【００２６】
上記壁温は排気通路に温度センサ等を設けることにより検出することはできるものの、一般に内燃機関の排気通路にはこのようなセンサは設けられていない。そのため、新たにセンサを設ける必要があり、取付工程の増加や部品コストの上昇等を招いてしまう。ここで、排気通路の壁温は排気温度と相関関係にあり、この排気温度は機関運転状態に基づいて推定することができる。従って、上記構成によれば、内燃機関の排気通路に新たなセンサ等を設けることなく、上記壁温を把握することができるようになる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関は排気圧によって駆動される過給機をその排気通路に備え、前記制限手段はこの過給機にあって前記排気通路を区画する部材の温度を前記排気通路の壁温として参照することをその要旨とする。
【００２８】
過給機を通過する排気は、過給機を駆動させることで熱エネルギーが消費され、また過給機の構成部材に熱量を奪われて、その温度が低下する。そのため、場合によっては、排気通路の一部を構成する過給機の壁面の温度が排気通路を構成する排気管の壁温よりも低くなることがあり、この場合には過給機内の上記壁面に還元剤や燃焼用燃料が付着しやすくなる。また、過給機内で排気の流れ方向を大きく変更させる壁面には還元剤や燃焼用燃料が付着しやすい傾向にある。このように還元剤や燃焼用燃料が付着しやすい過給機にあって上記排気通路を区画する部材の温度を上記排気通路の壁温として参照する請求項９に記載の構成によれば、排気通路の壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着をより好適に抑制することができるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を自動車に搭載されたコモンレール式４気筒ディーゼルエンジンに具体化した一実施形態について図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置、これが適用されるエンジン１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図である。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には前記各気筒毎に燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の気筒内に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には、外気を気筒内に導入するための吸気ポートと燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００３１】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク（図示略）内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００３２】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。
【００３３】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。このエキゾーストマニホールド８の排気下流側は後述するターボチャージャ１１が接続されており、このターボチャージャ１１の排気下流側には排気管２６が接続されている。排気管２６の途中には、排気中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化触媒１２が設置されている。このＮＯｘ浄化触媒１２は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒が担持された担体であり、排気の空燃比がリーンの場合には排気中のＮＯｘを吸蔵し、同空燃比がリッチの場合には吸蔵したＮＯｘを還元・放出する。
【００３４】
この他、エンジン１にはＥＧＲ装置２８が備えられている。このＥＧＲ装置２８は、吸入空気に排気の一部を導入することで気筒内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。このＥＧＲ装置２８は吸気通路３とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、ＥＧＲクーラ１４により構成されている。ＥＧＲ弁１５は制御装置２５によりその開度が調整され、その結果、エキゾーストマニホールド８から吸気通路３に導入される排気の量（ＥＧＲ量）が調整される。ＥＧＲクーラ１４はＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度を低下させる。
【００３５】
また、エンジン１には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ（過給機）１１が備えられている。このターボチャージャ１１は、センタハウジング４０、タービンハウジング４２、コンプレッサハウジング４１を備えている。タービンハウジング４２の外周部に設けられる開口部には、エキゾーストマニホールド８が接続され、同タービンハウジング４２の中心部に設けられる開口部には、排気管２６が接続される。また、コンプレッサハウジング４１の中心部に設けられる開口部には、エアクリーナ側の吸気通路３が接続され、同コンプレッサハウジング４１の外周部に設けられる開口部には、燃焼室側の吸気通路３が接続されている。
【００３６】
タービンハウジング４２内には、エキゾーストマニホールド８から送り込まれる排気によって回転するタービンホイールが備えられている。また、コンプレッサハウジング４１内には、吸気通路３内の空気を強制的に燃焼室へ送り込むコンプレッサホイールが備えられている。これらタービンホイールとコンプレッサホイールとは、ロータシャフトを介して一体回転可能に連結されている。そして、タービンホイールに排気が吹き付けられて同タービンホイールが回転するとコンプレッサホイールも回転し、吸気通路３内の空気が強制的に燃焼室に送り込まれる。
【００３７】
また、コンプレッサハウジング４１とスロットル弁１６との間の吸気通路３には、このターボチャージャ１１の過給により温度が上昇する吸入空気の温度を低下させるため、インタークーラ１８が備えられている。
【００３８】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。スロットル開度センサ２０はスロットル弁１６の開度、すなわちスロットル開度ＴＡを検出する。空燃比センサ２１は排気の空燃比λを検出する。機関回転速度センサ２２はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセル開度センサ２４はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度ＡＣＣＰを検出する。ＮＯｘ浄化触媒１２の排気下流側に設けられた排気温度センサ２９は、ＮＯｘ浄化触媒１２の排気下流側の排気温度ＥＴを検出する。
【００３９】
これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心として構成されている。そして、この制御装置２５により、例えば、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。
【００４０】
他方、上記エキゾーストマニホールド８には、燃料をＮＯｘ浄化触媒１２に供給するための噴射ノズル５が取り付けられている。この噴射ノズル５とサプライポンプ１０とは燃料供給管２７によって接続されており、燃料である軽油が供給されるようになっている。また、噴射ノズル５は燃料噴射弁４ａ〜４ｄと同様な構造を有しており、制御装置２５によってその噴射量及び噴射時期は制御される。また、噴射ノズル５は、ターボチャージャ１１よりも上流側に設けられており、高温の排気に燃料を添加することができるようになっている。このため、同噴射ノズル５から排気系に供給される燃料の温度を十分に上昇させることができ、ひいては後述するＳ被毒回復制御におけるＮＯｘ浄化触媒１２の昇温についても十分に行うことができるようになっている。
【００４１】
さて、上記ＮＯｘ浄化触媒１２はＮＯｘだけではなく、燃料等に含まれる硫黄やその化合物も吸収してしまうことが知られている。そのため、ＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少しＮＯｘ浄化機能が低下する、といったいわゆるＳ被毒によるＮＯｘ浄化触媒の機能低下現象が生じる。
【００４２】
ここで、ＮＯｘ浄化触媒１２が６００℃近い温度であって、かつ同触媒の周りの酸素濃度が低い還元雰囲気下では、ＮＯｘ浄化触媒に堆積した硫黄分は還元された状態で放出される。すなわち上記条件下では、ＮＯｘ浄化触媒１２のＳ堆積量を減少させることができる。
【００４３】
そこで本実施形態では、このようないわゆるＳ被毒回復を行うために、ＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤、すなわちエンジン１の燃料を供給するようにしている。この燃料供給は、上述した噴射ノズル５からの燃料供給によって行われる。このように燃料がＮＯｘ浄化触媒１２に供給されると、この燃料は硫黄分の還元反応に寄与する。また同燃料はＮＯｘ浄化触媒において燃焼され、その熱より同ＮＯｘ浄化触媒１２の温度は高められる。しかも燃料の燃焼によってＮＯｘ浄化触媒１２の周りの酸素が消費され、ＮＯｘ浄化触媒１２の周りの酸素濃度も低くなるため、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされてＳ被毒回復が行われる。
【００４４】
ところで、上述したＳ被毒回復用の燃料供給処理の実行時には、エキゾーストマニホールド８、ターボチャージャ１１、及び排気管２６といった排気通路を介してＮＯｘ浄化触媒１２に燃料が供給される。そのため、供給された燃料のうち、蒸発していない燃料や微粒化されていない燃料は、ＮＯｘ浄化触媒１２に到達する前に上記排気通路の壁面に付着してしまうおそれがある。
【００４５】
特に、上記ターボチャージャ１１のタービンハウジング４２の壁面には燃料が付着しやすい。これは次の理由による。
すなわち、ターボチャージャ１１を通過する排気は、同ターボチャージャ１１を駆動させることで熱エネルギーが消費され、またターボチャージャ１１の構成部材に熱量を奪われて、その温度が低下する。そのため、タービンハウジング４２等の壁面に燃料が付着しやすくなる。また、ターボチャージャ１１の内部、例えばタービンハウジング４２内では排気の流れ方向が大きく変更されるため、このタービンハウジング４２の壁面には燃料が付着しやすい傾向にある。
【００４６】
このように排気系の壁面に燃料が付着すると、この付着した燃料は例えば車両の急発進や急加速といった排気流量や排気流速の増大時における排気の流勢によって霧化され、未燃状態の白煙として大気に排出されてしまうといった不具合が生じるおそれがある。ちなみに、機関冷間状態からの機関始動時などではＮＯｘ浄化触媒１２の温度は低くなっている。このような状態で排気系の壁面に燃料が付着していると、排気によって燃料がＮＯｘ浄化触媒１２に到達しても同ＮＯｘ浄化触媒１２上で燃料の消費（酸化）が行われないため、上記白煙はさらに発生しやすくなる。
【００４７】
そこで本実施形態ではＳ被毒回復処理の実行に際し、排気通路の壁温に基づいてＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を制限する制限手段を備えるようにしている。より具体的には、排気通路の壁面、特に排気通路の一部であり、同排気通路を区画する部材であるタービンハウジング４２の内壁（以下ターボ壁面という）の温度（以下ターボ壁温という）が所定温度以下の場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を禁止するようにしている。
【００４８】
ここで、ターボ壁温はタービンハウジング４２に温度センサ等を設けることにより検出することはできるものの、一般に内燃機関のターボチャージャ１１にはこのようなセンサは設けられていない。そこで、本実施形態ではターボ壁温を機関運転状態から推定するようにしている。
【００４９】
以下、本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置によって実行されるＳ被毒回復制御について、図２〜図４を併せ参照し説明する。
図２、図３は、制御装置２５によって実行されるＳ被毒回復制御の処理手順を示している。
【００５０】
本処理が開始されると、まず、次式（１）に基づいてＮＯｘ浄化触媒１２に堆積したＳ堆積量Ｓが算出される（Ｓ１００）。
Ｓ堆積量Ｓ＝Ｓ吸収量ＮＳ＋Ｓ残存量ＲＳ … （１）
なお、Ｓ吸収量ＮＳは、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ等から求められる排気流量、前回のＳ被毒回復が行われてからの経過時間、車両の走行距離、あるいはエンジン１の運転時間等に基づいて推定される値である。すなわち、前回のＳ被毒回復が行われてからＮＯｘ浄化触媒１２に吸収された硫黄分の量のことである。また、Ｓ残存量ＲＳは、後述するＳ２３０の処理で算出される値であって、前回のＳ被毒回復処理が終了された時点でＮＯｘ浄化触媒１２に残留した硫黄分の量のことである。
【００５１】
次に、ターボ壁温Ｔの推定を開始するか否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでは、Ｓ堆積量Ｓが予めの実験等により求められている限界堆積量Ｓｍａｘ以上である場合には肯定判定される。そしてＳ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘよりも少なく、ＮＯｘをまだ十分に吸蔵できる場合には（Ｓ１１０でＮＯ）、ターボ壁温Ｔの推定が開始されることなく、再びＳ堆積量Ｓの算出が行われる。
【００５２】
一方、Ｓ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘ以上である場合には（Ｓ１１０でＹＥＳ）、ＮＯｘ浄化触媒１２がＳ被毒によってＮＯｘを十分に吸蔵できないおそれがあり、Ｓ被毒回復処理を実行する必要がある。そこで、Ｓ被毒回復処理の実行に先立って、まず、ＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を禁止するか否かの判断をするためのターボ壁温Ｔについて推定が開始される（Ｓ１２０）。なお、このターボ壁温Ｔの推定は本処理とは別の処理で行われ、その詳細については後述する。
【００５３】
次に、別途実行されるターボ壁温Ｔの推定処理で推定されたターボ壁温Ｔが読み込まれ（Ｓ１３０）、Ｓ被毒回復処理を実行するか否か、すなわち燃料供給を禁止するか否かの判断がなされる（Ｓ１４０）。ここでは、Ｓ堆積量Ｓが上記限界堆積量Ｓｍａｘ未満である、または推定されたターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２以下の場合に燃料供給の実行を禁止する旨の判定がなされる。
【００５４】
ここで、本実施形態にかかるエンジン１において、噴射ノズル５からの燃料添加が実行されている期間のターボ壁温の最小値及び白煙の発生状況を図４に示す。なお、ここでは噴射ノズル５からの燃料添加が開始されたときのターボ入ガス温（ターボチャージャ１１に流入する排気温度）、機関回転速度、機関負荷、及び燃料添加時間を種々変更している。この図４に示される白煙の発生状況から本発明者は、本実施形態におけるエンジン１の場合、ターボ壁温が１２０℃以上あれば白煙が発生しないことを確認した。すなわち、ターボ壁温が１２０℃以上あれば燃料の気化が促され、同壁面への燃料付着が抑えられることを見出した。そこで本実施形態では、燃料供給処理を制限するか否かの判断をするための上記所定温度Ｔ２を１２０℃に設定している。なお、この所定温度Ｔ２はターボ壁面への燃料付着を抑制することのできる温度を設定すればよく、何らこの値（１２０℃）に限定されるものではない。
【００５５】
そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２以下である場合には（Ｓ１４０でＮＯ）、燃料供給による壁面への燃料付着が起こるおそれがあるため、再びＳ１００〜Ｓ１４０の処理が繰り返し実行され、Ｓ被毒回復処理の実行が保留される。すなわち実質的には、燃焼用燃料の供給を制限する制限処理が行われる。
【００５６】
一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２よりも高い場合には（Ｓ１４０でＹＥＳ）、燃料供給を行っても壁面への燃料付着が起きにくいため、Ｓ被毒回復処理の実行が許可される。
【００５７】
ここで、Ｓ被毒回復処理における燃料供給によってＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されるとはいえ、燃料供給が行われてから実際にＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されるまでにはある程度の時間がかかる。そのため、燃料の供給直後にあってはＳ被毒回復が行われないおそれがある。そこで本実施形態ではＳ被毒回復用の燃料供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒１２を昇温させるための燃焼用燃料を同ＮＯｘ浄化触媒１２に供給するようにしている。この燃焼用燃料の供給処理により、Ｓ被毒回復に先立ってＮＯｘ浄化触媒１２は昇温され、Ｓ被毒回復処理の実行後速やかにＳ被毒回復が行われるようになる。また、このようにＮＯｘ浄化触媒が予め昇温された状態からＳ被毒回復を開始するようにしているため、Ｓ被毒回復処理の実行に際して、ＮＯｘ浄化触媒１２の昇温に必要な燃料、すなわち還元剤の供給量を減少させることができ、これによりターボ壁面に付着する還元剤の量を減量させることができる。
【００５８】
そこで、先のＳ１４０で肯定判定された場合、すなわちターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２よりも高い場合には（Ｓ１４０でＹＥＳ）、この昇温処理が実行される（Ｓ１５０）。この昇温処理では、噴射ノズル５から燃料が噴射され、この噴射された燃料はＮＯｘ浄化触媒１２上で燃焼されることにより、同ＮＯｘ浄化触媒１２は昇温される。この昇温処理における燃焼用燃料の供給処理は上記昇温手段を構成する。
【００５９】
なお、この昇温処理では、燃焼用燃料の供給によってＮＯｘ浄化触媒１２を昇温させるようにしているが、この処理が行われるときには、先のＳ１４０での判定でターボ壁温Ｔは所定温度Ｔ２よりも高いことが確認されている。そのため、昇温処理での燃焼用燃料供給による壁面への燃料付着は抑制される。
【００６０】
次に昇温処理が終了したか否かが判定される（Ｓ１６０）。この判定は、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されたか否かに基づいて行われる。なお、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度は排気温度ＥＴから推定している。また所定温度Ｔ３としては、この後実行されるＳ被毒回復を速やかに行うことのできる温度が設定されており、所定期間としてはＮＯｘ浄化触媒１２全体の温度を所定温度Ｔ３にすることのできる時間が設定されている。
【００６１】
そして、昇温処理がまだ終了していない場合には（Ｓ１６０でＮＯ）、昇温処理の終了判定がなされるまで、Ｓ１５０及びＳ１６０の処理が繰り返し実行される。
【００６２】
一方、昇温処理が終了した場合には（Ｓ１６０でＹＥＳ）、十分にＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されており、速やかにＳ被毒回復を行うことができるため、Ｓ被毒回復処理が実行される（図３のＳ１７０）。このＳ被毒回復処理が実行されると、噴射ノズル５から燃料が噴射され、ＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤である燃料が供給される。このようにＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤が供給されると、上述したようにＮＯｘ浄化触媒１２に堆積した硫黄分は還元された状態で放出される。また、Ｓ被毒回復処理の実行時には、スロットル弁１６が閉じ側に制御される。これにより排気中の酸素濃度を低下させ、硫黄分の還元・放出をより促進させるようにしている。なお、このＳ被毒回復処理における還元剤の供給処理は上記還元剤供給手段を構成する。
【００６３】
次に、ターボ壁温Ｔが読み込まれ（図３のＳ１８０）、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下であるか否かが判定される（図３のＳ１９０）。なお、この所定温度Ｔ１は上記所定温度Ｔ２と同一の値が設定されている。そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下である旨の判定がなされると（図３のＳ１９０でＹＥＳ）、ターボ壁面に燃料が付着するおそれがあるため、噴射ノズル５からの燃料供給が禁止される。換言すれば、Ｓ被毒回復処理が中断され（図３のＳ２００）、還元剤の供給を制限する制限処理が行われる。
【００６４】
ここで、Ｓ被毒回復用の燃料供給処理が中断されると、ＮＯｘ浄化触媒１２に堆積した硫黄分が十分に還元・放出される前に燃料供給が禁止されてしまう。そこで、次にＮＯｘ浄化触媒１２に残存している硫黄分の量であるＳ残存量ＲＳが算出され（図３のＳ２１０）、この算出結果は制御装置２５内のＲＡＭに記憶される。なお、このＳ残存量ＲＳはＳ被毒回復処理の実行時間（噴射ノズル５による還元剤供給の実行時間）が長くなるほど少なくなるため、同実行時間に基づいて推定することができる。そして、別途実行されているターボ壁温Ｔの推定処理を終了させて（図３のＳ２４０）、本処理は終了される。
【００６５】
他方、先のＳ１９０において、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１よりも高い旨の判定がなされた場合には（Ｓ１９０でＮＯ）、Ｓ被毒回復処理が終了したか否かが判定される（図３のＳ２２０）。ここでは、Ｓ被毒回復が十分なされたと推定できる時間以上、噴射ノズル５からの燃料噴射が実行され、同噴射ノズル５からの燃料噴射が終了されているときに肯定判定される。そして、Ｓ被毒回復処理が終了されていない場合には（Ｓ２２０でＮＯ）、Ｓ被毒回復処理の終了判定がなされるまで、Ｓ１７０〜Ｓ１９０及びＳ２２０の処理が繰り返し実行される。
【００６６】
一方、Ｓ被毒回復処理が終了されている場合には（Ｓ２２０でＹＥＳ）、Ｓ残存量ＲＳが「０」にリセットされ（図３のＳ２３０）、別途実行されているターボ壁温Ｔの推定処理を終了させて（図３のＳ２４０）、本処理は終了される。
【００６７】
次に上記ターボ壁温Ｔの推定について、図５〜図７を併せ参照して説明する。
本実施形態では、ターボ壁温Ｔを機関運転状態、より具体的には燃料噴射量と機関回転速度とに基づいて推定するようにしている。これは、燃料噴射量が増大するほど排気温度が上昇し、ターボ壁温も高くなるといった傾向があるためである。また、機関回転速度が増大すると排気流量が増大し、排気からターボ壁面に移動する熱量も増大するため、ターボ壁温は高くなるといった傾向があるためである。こうした理由により、機関運転の定常状態がある時間以上継続されていれば、排気からターボ壁面への熱伝達が十分に行われているため、そのときの機関運転状態に基づいてターボ壁温Ｔを推定することができる。
【００６８】
ここで図５に示すように、機関運転状態が定常状態Ａから別の定常状態Ｂに変化した場合には（時刻ｔα）、定常状態Ａでの機関運転状態に基づいて推定されるターボ壁温ａは、定常状態Ｂでの機関運転状態に基づいて推定されるターボ壁温ｂ（一点鎖線）に直ちに変更される。一方、排気からターボ壁面への熱伝達にはある程度の時間を要する。そのため、実際のターボ壁温Ｔは、実線で示されるようにターボ壁温ａからターボ壁温ｂに向けて徐々に変化していく。すなわち機関運転状態の変化に対してターボ壁温の変化は遅れてしまう。そのため、機関運転状態が変化してからしばらくの間は、燃料噴射量と機関回転速度とに基づいてターボ壁温を推定してもその推定精度は低下してしまう。そこで、本実施形態では、機関運転状態が変化した場合のターボ壁温を精度よく推定するために、後述する一次遅れモデル式を用いてターボ壁温Ｔを算出するようにしている。
【００６９】
図６はターボ壁温Ｔの推定にかかる処理手順を示しており、先の図２におけるＳ１１０で肯定判定されると、制御装置２５によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７０】
本処理が開始されると、まず、燃料噴射量Ｑと機関回転速度ＮＥとが読み込まれる（Ｓ３００）。なお、燃料噴射量Ｑはアクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて別途算出されている。
【００７１】
次に、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥに基づき図７に示すターボ壁温推定マップを参照して、定常運転時のターボ壁温ＴＭが推定される（Ｓ３１０）。このターボ壁温推定マップは、燃料噴射量Ｑが増大するほど、あるいは機関回転速度ＮＥが増大するほど算出されるターボ壁温ＴＭも大きくなるように設定されている。
【００７２】
次に、次式（２）に基づいてターボ壁温Ｔが算出される（Ｓ３２０）。
Ｔ＝（ＴＭｎ−１−ＴＭ）×ｅ＾（−ｔ／τ）＋ＴＭ … （２）
なお、ターボ壁温ＴＭｎ−１はターボ壁温推定マップに基づいて前回推定されたターボ壁温であり、ターボ壁温ＴＭは同マップに基づいて今回推定されたターボ壁温である。また経過時間ｔは、機関運転状態が変化してから現在までの経過時間を示しており、先の図５においては時刻ｔαからの経過時間ｔを示す。そして、時定数τは、機関運転状態の変化によって排気温度や排気流量が変化してからターボ壁温が変化するまでの応答遅れが反映された値であり、予めの実験等により最適な値が設定されている。また、「ｅ」は自然対数の底であり、その値は「ｅ＝２．７１８２…」となる無理数である。すなわち、この式（２）は、機関運転状態がある定常状態から別の定常状態に変化した場合のターボ壁温の推移を推定する一次遅れモデル式になっている。なお、この式（２）から分かるように経過時間ｔが長くなるほど、「（ＴＭｎ−１−ＴＭ）×ｅ＾（−ｔ／τ）」の値は小さくなる。すなわち、先の図５に示すように、時刻ｔαで機関運転状態が変化してからの経過時間ｔが長くなるほど、ターボ壁温Ｔは前回推定されたターボ壁温ＴＭｎ−１から今回推定されたターボ壁温ＴＭに近づいていく。
【００７３】
こうしてターボ壁温Ｔの算出が行われると本処理は終了される。そして、所定時間毎に上記一連の推定処理が行われ、ターボ壁温Ｔは更新される。このターボ壁温推定処理により、先の図５に示した実際のターボ壁温（実線）を近似した値が算出され、機関運転状態が変化した後のターボ壁温Ｔを精度よく推定することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られるようになる。
（１）Ｓ被毒回復用の還元剤供給に際し、排気通路を区画する部材であって、特に燃料付着が生じやすいタービンハウジング４２の壁面について、その温度（ターボ壁温Ｔ）が所定温度Ｔ１以下のときには還元剤の供給を制限するようにしている。そのため、還元剤供給に際して、ターボ壁面への還元剤付着を抑えることができるようになり、ひいては上記白煙の発生も好適に抑えることができるようになる。
【００７５】
（２）Ｓ被毒回復処理の実行中にターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下になったときに、還元剤供給を中断するようにしている。すなわち、Ｓ被毒回復処理の実行中にターボ壁温Ｔを監視するようにしているため、還元剤供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下し、ターボ壁面に燃料が付着してしまうような状態になった場合でも、ターボ壁面への燃料付着を確実に抑制することができるようになる。
【００７６】
（３）このように還元剤供給処理の実行が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２に硫黄分が残留してしまう。そこで上記実施形態では、Ｓ被毒回復用の還元剤供給が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２に残存する硫黄分の量を算出し、この算出されたＳ残存量を、ＮＯｘ浄化触媒１２に堆積したＳ堆積量の算出に際して加算するようにしている。そのため、Ｓ被毒回復処理が中断された場合でもＳ堆積量Ｓを正確に算出することができ、もってＳ被毒回復処理の実行要求にかかる判定精度を向上させることができるようになる。
【００７７】
（４）Ｓ被毒回復用の還元剤供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒１２に昇温用の燃焼用燃料を供給するようにしている。そのため、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が十分に高められた状態でＳ被毒回復処理を行うことができ、同Ｓ被毒回復処理の実行直後から確実にＳ被毒回復を行うことができるようになる。また、このように予めＮＯｘ浄化触媒１２が昇温された状態からＳ被毒回復が開始されるため、Ｓ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を減少させることができ、これによりターボ壁面に付着する還元剤の量を減量させることができるようになる。
【００７８】
（５）また上記昇温処理を、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されるまで実行するようにしている。従ってＮＯｘ浄化触媒１２全体の温度を確実に昇温させることができる。そのため、Ｓ被毒回復を確実に行うことができるようになり、ひいてはＳ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を確実に減少させることができ、上記（３）に記載の効果を確実に得ることができるようになる。
【００７９】
（６）更に、上記昇温処理の実行に際して、ターボ壁温が所定温度Ｔ２以下のときには燃焼用燃料の供給を制限するようにしている。そのため燃焼用燃料の供給に起因する、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑えることができるようになる。
【００８０】
（７）上記制限処理による制限態様として、燃焼用燃料の供給や還元剤供給を禁止するようにしている。そのためターボ壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着を確実に抑えることができるようになる。
【００８１】
（８）燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥといった機関運転状態に基づいてターボ壁温Ｔを推定するようにしている。また、上記一次遅れモデル式を用いて機関運転状態が変化した後のターボ壁温Ｔも精度よく推定するようにしている。そのため、ターボ壁面に新たなセンサ等を設けることなく、ターボ壁温Ｔを把握することができるようになる。
【００８２】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記昇温処理における所定温度Ｔ２とＳ被毒回復処理における所定温度Ｔ１とを互いに異ならせてもよい。例えば実験等により各所定温度Ｔ１、Ｔ２をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、還元剤の供給を制限する制限処理をＳ被毒回復処理の実行中、すなわち還元剤の供給が行われているときに実行するようにしたが、Ｓ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘ以上である旨の判定がなされた後であれば、いつ実行してもよい。例えば、先の図３におけるＳ１７０の処理に先立って、図８に示すＳ４００、及びＳ４１０の処理を追加するようにしてもよい。すなわち、Ｓ被毒回復処理の実行に先立って、ターボ壁温Ｔを読み込み（Ｓ４００）、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下である場合には（Ｓ４１０でＹＥＳ）、図３に示したＳ２００以降の処理を実行する。一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１よりも高い場合には（Ｓ４１０でＮＯ）、図３に示したＳ１７０以降の処理を実行する。この場合にも上記実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、この場合にはＳ被毒回復処理の実行中に行われる制限処理を省略してもよい。
【００８４】
・また、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給の処理についてその開始を許可する一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときに還元剤供給の処理を中断するようにしてもよい。なお、このときの所定温度Ｔ４及び所定温度Ｔ５は上記所定温度Ｔ１と同一の値でもよく、また、例えば実験等により各所定温度Ｔ４、Ｔ５をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。この場合にも、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給の処理についてその開始が許可されるため、ターボ壁面への還元剤付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された還元剤供給処理について、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理が中断されるため、同供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下した場合においても、還元剤がターボ壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００８５】
・上記実施形態では、燃焼用燃料の供給を制限する制限処理を昇温処理の実行前に行うようにしたが、昇温処理の実行中、すなわち燃焼用燃料の供給が行われているときに同制限処理を実行するようにしてもよい。この場合には、昇温処理の実行中にあって、ターボ壁温Ｔが低下したときでも、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができる。なお、この場合には昇温処理の実行前に行われる制限処理を省略してもよい。
【００８６】
・また、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに燃焼用燃料の供給処理についてその開始を許可する一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときに燃焼用燃料の供給処理を中断するようにしてもよい。なお、このときの所定温度Ｔ４及び所定温度Ｔ５は上記所定温度Ｔ２と同一の値でもよく、また、例えば実験等により各所定温度Ｔ４、Ｔ５をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。この場合にも、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに燃焼用燃料の供給処理についてその開始が許可されるため、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された燃焼用燃料の供給処理について、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理が中断されるため、同供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下した場合においても、燃焼用燃料がターボ壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００８７】
・上記制限処理として燃焼用燃料の供給及び還元剤の供給を禁止するようにしたが、少なくともいずれか一方の供給についてその実行を禁止するようにしてもよい。この場合にも上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【００８８】
・上記制限処理における制限態様として、燃焼用燃料の供給量や還元剤の供給量を減量するようにしてもよい。この場合にも上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【００８９】
・Ｓ被毒回復処理で実行される還元剤供給によって、ＮＯｘ浄化触媒１２を速やかに昇温させることができる場合には、上記昇温処理（Ｓ１５０及びＳ１６０の処理）を省略してもよい。
【００９０】
・上記実施形態ではターボ壁温Ｔを推定するようにしたが、上記ターボ壁面に温度センサなどの温度検出素子を取り付けて、実際のターボ壁温を検出するようにしてもよい。また、タービンハウジング４２の内壁の温度とその外壁の温度とは相関関係にあるため、タービンハウジング４２の外壁の温度を推定する、或いは検出し、それらの値を排気通路の壁温として参照するようにしてもよい。
【００９１】
・上記実施形態ではターボ壁面の温度を推定するようにしたが、排気通路にあって壁温を推定する部分は任意に選択することができる。なお、燃料付着が生じやすい部分の壁温を推定するようにすれば、上記白煙の発生を好適に抑えることができる。
【００９２】
・上記実施形態では、燃料噴射量Ｑと機関回転速度ＮＥとに基づいてターボ壁温Ｔを推定するようにした。ここで、機関負荷が増大すると排気温度は高くなる傾向にあるため、機関負荷と相関関係にある他のパラメータ、例えばアクセル開度ＡＣＣＰ等を用いてターボ壁温Ｔを推定するようにしてもよい。
【００９３】
・上記実施形態におけるＮＯｘ浄化触媒は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒であった。この他にも、還元剤が供給されるＮＯｘ浄化触媒、例えばＮＯｘ選択還元型触媒等のＮＯｘ浄化触媒であっても、本発明は同様に適用することができる。
【００９４】
・上記実施形態において、噴射ノズル５から噴射される還元剤は内燃機関用の燃料であったが、Ｓ被毒回復に寄与する還元剤であればどのようなものでもよい。この場合にも、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００９５】
・上記実施形態における内燃機関はディーゼルエンジンであった。しかし、ＮＯｘ浄化触媒が担持された担体を備え、同担体に対して燃料等の還元剤を供給する機関であれば上記実施形態は適用可能であり、この場合にも上記実施形態と同等な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる排気浄化装置が適用される内燃機関、並びにその周辺構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態によるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態によるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】種々の条件におけるターボ壁温の最小値及び白煙の発生状況を示す説明図。
【図５】機関運転状態が変化したときのターボ壁温の推移を例示するタイミングチャート。
【図６】上記実施形態によるターボ壁温推定処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態において、ターボ壁温を算出するためのマップ構造を示す図。
【図８】上記実施形態の変形例におけるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…噴射ノズル、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１２…ＮＯｘ浄化触媒、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…スロットル弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２１…空燃比センサ、２２…機関回転速度センサ、２４…アクセル開度センサ、２５…制御装置、２６…排気管、２７…燃料供給管、２８…ＥＧＲ装置、２９…排気温度センサ、４０…センタハウジング、４１…コンプレッサハウジング、４２…タービンハウジング、＃１…第１気筒、＃２…第２気筒、＃３…第３気筒、＃４…第４気筒。
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＮＯｘ浄化触媒のＳ被毒回復処理を行う際に還元剤の供給がなされる内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一部の内燃機関の排気通路には、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮＯｘ浄化触媒が備えられるようになってきている。
【０００３】
このＮＯｘ浄化触媒は、排気の空燃比がリーンであるときには、排気中のＮＯｘを吸蔵（吸収）して排気中のＮＯｘ濃度を低下させる。また、排気の空燃比がリッチになる、すなわち還元雰囲気下に置かれると吸蔵したＮＯｘを還元・放出する。
【０００４】
一方、このＮＯｘ浄化触媒はＮＯｘだけではなく、燃料等に含まれる硫黄やその化合物も吸収してしまう（以下、これを「Ｓ被毒」と称する）。そのため、ＮＯｘ浄化触媒においてこれらの堆積量（以下、これを「Ｓ堆積量」と称する）が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少しＮＯｘ浄化機能が低下する、といったいわゆるＳ被毒によるＮＯｘ浄化触媒の機能低下現象が生じる。
【０００５】
ここで、ＮＯｘ浄化触媒が６００℃近い温度であって、かつ同触媒の周りの酸素濃度が低い還元雰囲気下では、ＮＯｘ浄化触媒に堆積した硫黄分がＮＯｘ浄化触媒から還元された状態で放出されることが知られている。
【０００６】
このようないわゆるＳ被毒回復を行うために、特許文献１に記載の装置では、排気通路を介して還元剤をＮＯｘ浄化触媒に供給するようにしている。このようにＮＯｘ浄化触媒に還元剤が供給されると、同還元剤は硫黄分の還元反応に寄与する。また、この還元剤はＮＯｘ浄化触媒において燃焼され、その熱より同触媒の温度は高められる。しかも還元剤の燃焼によってＮＯｘ浄化触媒の周りの酸素が消費され、同触媒の周りの酸素濃度も低くなるため、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされてＳ被毒回復が行われる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３４５６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した還元剤供給では、排気通路を介してＮＯｘ浄化触媒に還元剤を供給するようにしている。そのため、供給された還元剤のうち、蒸発していない還元剤や微粒化されていない還元剤は、ＮＯｘ浄化触媒に到達する前に排気通路の壁面に付着してしまうおそれがある。
【０００９】
このように排気通路の壁面に還元剤が付着すると、この付着した還元剤は例えば車両の急発進や急加速といった排気流量や排気流速の増大時における排気の流勢によって霧化され、未燃状態の白煙として大気に排出されてしまうといった不具合が生じるおそれがある。
【００１０】
ちなみに、機関冷間状態からの機関始動時などではＮＯｘ浄化触媒の温度は低くなっている。このような状態で排気通路の壁面に還元剤が付着していると、排気によって還元剤が触媒に到達しても同触媒上で還元剤の消費（酸化）が行われないため、上記白煙はさらに発生しやすくなる。
【００１１】
この発明はこうした事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、Ｓ被毒回復のための還元剤供給を行う内燃機関にあって、排気通路の壁面への還元剤付着を抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に配設されたＮＯｘ浄化触媒と、同ＮＯｘ浄化触媒にＳ被毒回復用の還元剤を供給する還元剤供給手段とを備える内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに前記還元剤供給手段による還元剤の供給を制限する制限処理を実行する制限手段を備えることをその要旨とする。
【００１３】
排気通路の壁面の温度が還元剤の気化を促す温度である場合には、上記還元剤供給手段による還元剤供給が行われても、同壁面への還元剤付着は生じにくい。換言すれば、排気通路の壁面の温度がある温度以下の場合には還元剤供給を制限することにより、上記壁面への還元剤付着を抑制することができる。そこで、上記構成では、排気通路の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに上記還元剤供給手段による還元剤の供給を制限するようにしている。そのため、還元剤供給に際して、上記壁面への還元剤付着を抑えることができるようになり、ひいては上記白煙の発生も好適に抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤供給手段による還元剤の供給に先だって、燃焼用燃料を前記ＮＯｘ浄化触媒に供給してこれを昇温する昇温手段を更に備えることをその要旨とする。
【００１５】
Ｓ被毒回復用の還元剤供給によってＮＯｘ浄化触媒は昇温されるものの、還元剤供給がなされてからＮＯｘ浄化触媒が実際に昇温されるまでにはある程度の時間がかかる。そのため、還元剤の供給直後にあってはＳ被毒回復が行われないおそれがある。この点、上記構成ではＳ被毒回復用の還元剤供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒に昇温用の燃焼用燃料が供給される。そのため、ＮＯｘ浄化触媒の温度が十分に高められた状態でＳ被毒回復処理を行うことができ、同Ｓ被毒回復処理の実行直後から確実にＳ被毒回復を行うことができるようになる。また、このように予めＮＯｘ浄化触媒が昇温された状態からＳ被毒回復が開始されるため、Ｓ被毒回復処理の実行に際して、ＮＯｘ浄化触媒の昇温に必要な還元剤供給量を減少させることができ、これにより排気通路の壁面に付着する還元剤の量を減量させることができるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ２以下であるときに前記昇温手段による燃焼用燃料の供給を制限する処理を前記制限処理として含むことをその要旨とする。
【００１７】
同構成によれば、上記制限処理として排気通路の壁温が所定温度Ｔ２以下であるときに上記昇温手段による燃焼用燃料の供給が制限される。そのため昇温手段による燃焼用燃料の供給に起因する、上記壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記昇温手段は前記ＮＯｘ浄化触媒の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されるまで前記昇温の処理を実行することをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、ＮＯｘ浄化触媒全体の温度を確実に昇温させることができるようになる。そのため、Ｓ被毒回復を確実に行うことができるようになり、ひいてはＳ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を確実に減少させることができ、請求項２に記載の作用効果を確実に得ることができるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記還元剤供給手段による還元剤の供給及び前記昇温手段による燃焼用燃料の供給の少なくとも一方についてその実行を禁止する処理を前記制限処理として実行することをその要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、上記制限処理として還元剤の供給及び燃焼用燃料の供給の少なくとも一方が行われなくなるため、壁面への還元剤付着または燃焼用燃料の付着を確実に抑えることができるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記制限手段は前記壁温が所定温度Ｔ４以上であるときに前記還元剤供給手段の還元剤供給及び前記昇温手段の燃焼用燃料供給の少なくとも一方の処理についてその開始を許可する一方、前記壁温が所定温度Ｔ５未満に低下したときに前記一方の処理を中断することをその要旨とする。
【００２３】
上記壁温が還元剤や燃焼用燃料の気化を促す温度である場合には、上記壁面への還元剤や燃焼用燃料の付着は抑制される。そこで、上記構成では、壁温が所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給及び燃焼用燃料供給の少なくとも一方の処理についてその開始を許可するようにしている。そのため、排気通路の壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された上記供給処理について、壁温が所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理を中断させるようにしている。そのため、同供給処理の実行中に壁温が低下した場合においても、還元剤や燃焼用燃料が排気通路の壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００２４】
ここで、還元剤供給手段による還元剤の供給処理が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒に硫黄分が残留してしまう。そこで請求項７に記載の発明によるように、還元剤供給手段は前記ＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量を機関運転状態に基づき推定してその推定されるＳ堆積量が所定量以上であることを条件に前記還元剤の供給を実行するものであり、且つ、前記一方の処理として同還元剤供給手段による還元剤の供給処理が中断される際には、同供給処理の実行時間に基づいて前記Ｓ堆積量についてその残存量を算出するとともに、これを同供給処理の中断後に前記ＮＯｘ浄化触媒に堆積したと推定されるＳ堆積量に加算する、といった構成を採用することでＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量を正確に算出することができる。そのため、Ｓ堆積量に基づくＳ被毒回復処理の実行要否の判定に際して、その判定精度を向上させることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記壁温は機関運転状態に基づいて推定されることをその要旨とする。
【００２６】
上記壁温は排気通路に温度センサ等を設けることにより検出することはできるものの、一般に内燃機関の排気通路にはこのようなセンサは設けられていない。そのため、新たにセンサを設ける必要があり、取付工程の増加や部品コストの上昇等を招いてしまう。ここで、排気通路の壁温は排気温度と相関関係にあり、この排気温度は機関運転状態に基づいて推定することができる。従って、上記構成によれば、内燃機関の排気通路に新たなセンサ等を設けることなく、上記壁温を把握することができるようになる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関は排気圧によって駆動される過給機をその排気通路に備え、前記制限手段はこの過給機にあって前記排気通路を区画する部材の温度を前記排気通路の壁温として参照することをその要旨とする。
【００２８】
過給機を通過する排気は、過給機を駆動させることで熱エネルギーが消費され、また過給機の構成部材に熱量を奪われて、その温度が低下する。そのため、場合によっては、排気通路の一部を構成する過給機の壁面の温度が排気通路を構成する排気管の壁温よりも低くなることがあり、この場合には過給機内の上記壁面に還元剤や燃焼用燃料が付着しやすくなる。また、過給機内で排気の流れ方向を大きく変更させる壁面には還元剤や燃焼用燃料が付着しやすい傾向にある。このように還元剤や燃焼用燃料が付着しやすい過給機にあって上記排気通路を区画する部材の温度を上記排気通路の壁温として参照する請求項９に記載の構成によれば、排気通路の壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着をより好適に抑制することができるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を自動車に搭載されたコモンレール式４気筒ディーゼルエンジンに具体化した一実施形態について図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置、これが適用されるエンジン１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図である。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には前記各気筒毎に燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の気筒内に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には、外気を気筒内に導入するための吸気ポートと燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００３１】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク（図示略）内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００３２】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。
【００３３】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。このエキゾーストマニホールド８の排気下流側は後述するターボチャージャ１１が接続されており、このターボチャージャ１１の排気下流側には排気管２６が接続されている。排気管２６の途中には、排気中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化触媒１２が設置されている。このＮＯｘ浄化触媒１２は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒が担持された担体であり、排気の空燃比がリーンの場合には排気中のＮＯｘを吸蔵し、同空燃比がリッチの場合には吸蔵したＮＯｘを還元・放出する。
【００３４】
この他、エンジン１にはＥＧＲ装置２８が備えられている。このＥＧＲ装置２８は、吸入空気に排気の一部を導入することで気筒内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量を低減させる装置である。このＥＧＲ装置２８は吸気通路３とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、ＥＧＲクーラ１４により構成されている。ＥＧＲ弁１５は制御装置２５によりその開度が調整され、その結果、エキゾーストマニホールド８から吸気通路３に導入される排気の量（ＥＧＲ量）が調整される。ＥＧＲクーラ１４はＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度を低下させる。
【００３５】
また、エンジン１には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ（過給機）１１が備えられている。このターボチャージャ１１は、センタハウジング４０、タービンハウジング４２、コンプレッサハウジング４１を備えている。タービンハウジング４２の外周部に設けられる開口部には、エキゾーストマニホールド８が接続され、同タービンハウジング４２の中心部に設けられる開口部には、排気管２６が接続される。また、コンプレッサハウジング４１の中心部に設けられる開口部には、エアクリーナ側の吸気通路３が接続され、同コンプレッサハウジング４１の外周部に設けられる開口部には、燃焼室側の吸気通路３が接続されている。
【００３６】
タービンハウジング４２内には、エキゾーストマニホールド８から送り込まれる排気によって回転するタービンホイールが備えられている。また、コンプレッサハウジング４１内には、吸気通路３内の空気を強制的に燃焼室へ送り込むコンプレッサホイールが備えられている。これらタービンホイールとコンプレッサホイールとは、ロータシャフトを介して一体回転可能に連結されている。そして、タービンホイールに排気が吹き付けられて同タービンホイールが回転するとコンプレッサホイールも回転し、吸気通路３内の空気が強制的に燃焼室に送り込まれる。
【００３７】
また、コンプレッサハウジング４１とスロットル弁１６との間の吸気通路３には、このターボチャージャ１１の過給により温度が上昇する吸入空気の温度を低下させるため、インタークーラ１８が備えられている。
【００３８】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。スロットル開度センサ２０はスロットル弁１６の開度、すなわちスロットル開度ＴＡを検出する。空燃比センサ２１は排気の空燃比λを検出する。機関回転速度センサ２２はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセル開度センサ２４はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度ＡＣＣＰを検出する。ＮＯｘ浄化触媒１２の排気下流側に設けられた排気温度センサ２９は、ＮＯｘ浄化触媒１２の排気下流側の排気温度ＥＴを検出する。
【００３９】
これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心として構成されている。そして、この制御装置２５により、例えば、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。
【００４０】
他方、上記エキゾーストマニホールド８には、燃料をＮＯｘ浄化触媒１２に供給するための噴射ノズル５が取り付けられている。この噴射ノズル５とサプライポンプ１０とは燃料供給管２７によって接続されており、燃料である軽油が供給されるようになっている。また、噴射ノズル５は燃料噴射弁４ａ〜４ｄと同様な構造を有しており、制御装置２５によってその噴射量及び噴射時期は制御される。また、噴射ノズル５は、ターボチャージャ１１よりも上流側に設けられており、高温の排気に燃料を添加することができるようになっている。このため、同噴射ノズル５から排気系に供給される燃料の温度を十分に上昇させることができ、ひいては後述するＳ被毒回復制御におけるＮＯｘ浄化触媒１２の昇温についても十分に行うことができるようになっている。
【００４１】
さて、上記ＮＯｘ浄化触媒１２はＮＯｘだけではなく、燃料等に含まれる硫黄やその化合物も吸収してしまうことが知られている。そのため、ＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量が増大すると吸蔵可能なＮＯｘ量が減少しＮＯｘ浄化機能が低下する、といったいわゆるＳ被毒によるＮＯｘ浄化触媒の機能低下現象が生じる。
【００４２】
ここで、ＮＯｘ浄化触媒１２が６００℃近い温度であって、かつ同触媒の周りの酸素濃度が低い還元雰囲気下では、ＮＯｘ浄化触媒に堆積した硫黄分は還元された状態で放出される。すなわち上記条件下では、ＮＯｘ浄化触媒１２のＳ堆積量を減少させることができる。
【００４３】
そこで本実施形態では、このようないわゆるＳ被毒回復を行うために、ＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤、すなわちエンジン１の燃料を供給するようにしている。この燃料供給は、上述した噴射ノズル５からの燃料供給によって行われる。このように燃料がＮＯｘ浄化触媒１２に供給されると、この燃料は硫黄分の還元反応に寄与する。また同燃料はＮＯｘ浄化触媒において燃焼され、その熱より同ＮＯｘ浄化触媒１２の温度は高められる。しかも燃料の燃焼によってＮＯｘ浄化触媒１２の周りの酸素が消費され、ＮＯｘ浄化触媒１２の周りの酸素濃度も低くなるため、高温及び還元雰囲気といった条件が満たされてＳ被毒回復が行われる。
【００４４】
ところで、上述したＳ被毒回復用の燃料供給処理の実行時には、エキゾーストマニホールド８、ターボチャージャ１１、及び排気管２６といった排気通路を介してＮＯｘ浄化触媒１２に燃料が供給される。そのため、供給された燃料のうち、蒸発していない燃料や微粒化されていない燃料は、ＮＯｘ浄化触媒１２に到達する前に上記排気通路の壁面に付着してしまうおそれがある。
【００４５】
特に、上記ターボチャージャ１１のタービンハウジング４２の壁面には燃料が付着しやすい。これは次の理由による。
すなわち、ターボチャージャ１１を通過する排気は、同ターボチャージャ１１を駆動させることで熱エネルギーが消費され、またターボチャージャ１１の構成部材に熱量を奪われて、その温度が低下する。そのため、タービンハウジング４２等の壁面に燃料が付着しやすくなる。また、ターボチャージャ１１の内部、例えばタービンハウジング４２内では排気の流れ方向が大きく変更されるため、このタービンハウジング４２の壁面には燃料が付着しやすい傾向にある。
【００４６】
このように排気系の壁面に燃料が付着すると、この付着した燃料は例えば車両の急発進や急加速といった排気流量や排気流速の増大時における排気の流勢によって霧化され、未燃状態の白煙として大気に排出されてしまうといった不具合が生じるおそれがある。ちなみに、機関冷間状態からの機関始動時などではＮＯｘ浄化触媒１２の温度は低くなっている。このような状態で排気系の壁面に燃料が付着していると、排気によって燃料がＮＯｘ浄化触媒１２に到達しても同ＮＯｘ浄化触媒１２上で燃料の消費（酸化）が行われないため、上記白煙はさらに発生しやすくなる。
【００４７】
そこで本実施形態ではＳ被毒回復処理の実行に際し、排気通路の壁温に基づいてＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を制限する制限手段を備えるようにしている。より具体的には、排気通路の壁面、特に排気通路の一部であり、同排気通路を区画する部材であるタービンハウジング４２の内壁（以下ターボ壁面という）の温度（以下ターボ壁温という）が所定温度以下の場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を禁止するようにしている。
【００４８】
ここで、ターボ壁温はタービンハウジング４２に温度センサ等を設けることにより検出することはできるものの、一般に内燃機関のターボチャージャ１１にはこのようなセンサは設けられていない。そこで、本実施形態ではターボ壁温を機関運転状態から推定するようにしている。
【００４９】
以下、本実施形態にかかる内燃機関の排気浄化装置によって実行されるＳ被毒回復制御について、図２〜図４を併せ参照し説明する。
図２、図３は、制御装置２５によって実行されるＳ被毒回復制御の処理手順を示している。
【００５０】
本処理が開始されると、まず、次式（１）に基づいてＮＯｘ浄化触媒１２に堆積したＳ堆積量Ｓが算出される（Ｓ１００）。
Ｓ堆積量Ｓ＝Ｓ吸収量ＮＳ＋Ｓ残存量ＲＳ … （１）
なお、Ｓ吸収量ＮＳは、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ等から求められる排気流量、前回のＳ被毒回復が行われてからの経過時間、車両の走行距離、あるいはエンジン１の運転時間等に基づいて推定される値である。すなわち、前回のＳ被毒回復が行われてからＮＯｘ浄化触媒１２に吸収された硫黄分の量のことである。また、Ｓ残存量ＲＳは、後述するＳ２３０の処理で算出される値であって、前回のＳ被毒回復処理が終了された時点でＮＯｘ浄化触媒１２に残留した硫黄分の量のことである。
【００５１】
次に、ターボ壁温Ｔの推定を開始するか否かが判定される（Ｓ１１０）。ここでは、Ｓ堆積量Ｓが予めの実験等により求められている限界堆積量Ｓｍａｘ以上である場合には肯定判定される。そしてＳ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘよりも少なく、ＮＯｘをまだ十分に吸蔵できる場合には（Ｓ１１０でＮＯ）、ターボ壁温Ｔの推定が開始されることなく、再びＳ堆積量Ｓの算出が行われる。
【００５２】
一方、Ｓ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘ以上である場合には（Ｓ１１０でＹＥＳ）、ＮＯｘ浄化触媒１２がＳ被毒によってＮＯｘを十分に吸蔵できないおそれがあり、Ｓ被毒回復処理を実行する必要がある。そこで、Ｓ被毒回復処理の実行に先立って、まず、ＮＯｘ浄化触媒１２への燃料供給を禁止するか否かの判断をするためのターボ壁温Ｔについて推定が開始される（Ｓ１２０）。なお、このターボ壁温Ｔの推定は本処理とは別の処理で行われ、その詳細については後述する。
【００５３】
次に、別途実行されるターボ壁温Ｔの推定処理で推定されたターボ壁温Ｔが読み込まれ（Ｓ１３０）、Ｓ被毒回復処理を実行するか否か、すなわち燃料供給を禁止するか否かの判断がなされる（Ｓ１４０）。ここでは、Ｓ堆積量Ｓが上記限界堆積量Ｓｍａｘ未満である、または推定されたターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２以下の場合に燃料供給の実行を禁止する旨の判定がなされる。
【００５４】
ここで、本実施形態にかかるエンジン１において、噴射ノズル５からの燃料添加が実行されている期間のターボ壁温の最小値及び白煙の発生状況を図４に示す。なお、ここでは噴射ノズル５からの燃料添加が開始されたときのターボ入ガス温（ターボチャージャ１１に流入する排気温度）、機関回転速度、機関負荷、及び燃料添加時間を種々変更している。この図４に示される白煙の発生状況から本発明者は、本実施形態におけるエンジン１の場合、ターボ壁温が１２０℃以上あれば白煙が発生しないことを確認した。すなわち、ターボ壁温が１２０℃以上あれば燃料の気化が促され、同壁面への燃料付着が抑えられることを見出した。そこで本実施形態では、燃料供給処理を制限するか否かの判断をするための上記所定温度Ｔ２を１２０℃に設定している。なお、この所定温度Ｔ２はターボ壁面への燃料付着を抑制することのできる温度を設定すればよく、何らこの値（１２０℃）に限定されるものではない。
【００５５】
そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２以下である場合には（Ｓ１４０でＮＯ）、燃料供給による壁面への燃料付着が起こるおそれがあるため、再びＳ１００〜Ｓ１４０の処理が繰り返し実行され、Ｓ被毒回復処理の実行が保留される。すなわち実質的には、燃焼用燃料の供給を制限する制限処理が行われる。
【００５６】
一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２よりも高い場合には（Ｓ１４０でＹＥＳ）、燃料供給を行っても壁面への燃料付着が起きにくいため、Ｓ被毒回復処理の実行が許可される。
【００５７】
ここで、Ｓ被毒回復処理における燃料供給によってＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されるとはいえ、燃料供給が行われてから実際にＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されるまでにはある程度の時間がかかる。そのため、燃料の供給直後にあってはＳ被毒回復が行われないおそれがある。そこで本実施形態ではＳ被毒回復用の燃料供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒１２を昇温させるための燃焼用燃料を同ＮＯｘ浄化触媒１２に供給するようにしている。この燃焼用燃料の供給処理により、Ｓ被毒回復に先立ってＮＯｘ浄化触媒１２は昇温され、Ｓ被毒回復処理の実行後速やかにＳ被毒回復が行われるようになる。また、このようにＮＯｘ浄化触媒が予め昇温された状態からＳ被毒回復を開始するようにしているため、Ｓ被毒回復処理の実行に際して、ＮＯｘ浄化触媒１２の昇温に必要な燃料、すなわち還元剤の供給量を減少させることができ、これによりターボ壁面に付着する還元剤の量を減量させることができる。
【００５８】
そこで、先のＳ１４０で肯定判定された場合、すなわちターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ２よりも高い場合には（Ｓ１４０でＹＥＳ）、この昇温処理が実行される（Ｓ１５０）。この昇温処理では、噴射ノズル５から燃料が噴射され、この噴射された燃料はＮＯｘ浄化触媒１２上で燃焼されることにより、同ＮＯｘ浄化触媒１２は昇温される。この昇温処理における燃焼用燃料の供給処理は上記昇温手段を構成する。
【００５９】
なお、この昇温処理では、燃焼用燃料の供給によってＮＯｘ浄化触媒１２を昇温させるようにしているが、この処理が行われるときには、先のＳ１４０での判定でターボ壁温Ｔは所定温度Ｔ２よりも高いことが確認されている。そのため、昇温処理での燃焼用燃料供給による壁面への燃料付着は抑制される。
【００６０】
次に昇温処理が終了したか否かが判定される（Ｓ１６０）。この判定は、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されたか否かに基づいて行われる。なお、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度は排気温度ＥＴから推定している。また所定温度Ｔ３としては、この後実行されるＳ被毒回復を速やかに行うことのできる温度が設定されており、所定期間としてはＮＯｘ浄化触媒１２全体の温度を所定温度Ｔ３にすることのできる時間が設定されている。
【００６１】
そして、昇温処理がまだ終了していない場合には（Ｓ１６０でＮＯ）、昇温処理の終了判定がなされるまで、Ｓ１５０及びＳ１６０の処理が繰り返し実行される。
【００６２】
一方、昇温処理が終了した場合には（Ｓ１６０でＹＥＳ）、十分にＮＯｘ浄化触媒１２が昇温されており、速やかにＳ被毒回復を行うことができるため、Ｓ被毒回復処理が実行される（図３のＳ１７０）。このＳ被毒回復処理が実行されると、噴射ノズル５から燃料が噴射され、ＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤である燃料が供給される。このようにＮＯｘ浄化触媒１２に還元剤が供給されると、上述したようにＮＯｘ浄化触媒１２に堆積した硫黄分は還元された状態で放出される。また、Ｓ被毒回復処理の実行時には、スロットル弁１６が閉じ側に制御される。これにより排気中の酸素濃度を低下させ、硫黄分の還元・放出をより促進させるようにしている。なお、このＳ被毒回復処理における還元剤の供給処理は上記還元剤供給手段を構成する。
【００６３】
次に、ターボ壁温Ｔが読み込まれ（図３のＳ１８０）、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下であるか否かが判定される（図３のＳ１９０）。なお、この所定温度Ｔ１は上記所定温度Ｔ２と同一の値が設定されている。そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下である旨の判定がなされると（図３のＳ１９０でＹＥＳ）、ターボ壁面に燃料が付着するおそれがあるため、噴射ノズル５からの燃料供給が禁止される。換言すれば、Ｓ被毒回復処理が中断され（図３のＳ２００）、還元剤の供給を制限する制限処理が行われる。
【００６４】
ここで、Ｓ被毒回復用の燃料供給処理が中断されると、ＮＯｘ浄化触媒１２に堆積した硫黄分が十分に還元・放出される前に燃料供給が禁止されてしまう。そこで、次にＮＯｘ浄化触媒１２に残存している硫黄分の量であるＳ残存量ＲＳが算出され（図３のＳ２１０）、この算出結果は制御装置２５内のＲＡＭに記憶される。なお、このＳ残存量ＲＳはＳ被毒回復処理の実行時間（噴射ノズル５による還元剤供給の実行時間）が長くなるほど少なくなるため、同実行時間に基づいて推定することができる。そして、別途実行されているターボ壁温Ｔの推定処理を終了させて（図３のＳ２４０）、本処理は終了される。
【００６５】
他方、先のＳ１９０において、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１よりも高い旨の判定がなされた場合には（Ｓ１９０でＮＯ）、Ｓ被毒回復処理が終了したか否かが判定される（図３のＳ２２０）。ここでは、Ｓ被毒回復が十分なされたと推定できる時間以上、噴射ノズル５からの燃料噴射が実行され、同噴射ノズル５からの燃料噴射が終了されているときに肯定判定される。そして、Ｓ被毒回復処理が終了されていない場合には（Ｓ２２０でＮＯ）、Ｓ被毒回復処理の終了判定がなされるまで、Ｓ１７０〜Ｓ１９０及びＳ２２０の処理が繰り返し実行される。
【００６６】
一方、Ｓ被毒回復処理が終了されている場合には（Ｓ２２０でＹＥＳ）、Ｓ残存量ＲＳが「０」にリセットされ（図３のＳ２３０）、別途実行されているターボ壁温Ｔの推定処理を終了させて（図３のＳ２４０）、本処理は終了される。
【００６７】
次に上記ターボ壁温Ｔの推定について、図５〜図７を併せ参照して説明する。
本実施形態では、ターボ壁温Ｔを機関運転状態、より具体的には燃料噴射量と機関回転速度とに基づいて推定するようにしている。これは、燃料噴射量が増大するほど排気温度が上昇し、ターボ壁温も高くなるといった傾向があるためである。また、機関回転速度が増大すると排気流量が増大し、排気からターボ壁面に移動する熱量も増大するため、ターボ壁温は高くなるといった傾向があるためである。こうした理由により、機関運転の定常状態がある時間以上継続されていれば、排気からターボ壁面への熱伝達が十分に行われているため、そのときの機関運転状態に基づいてターボ壁温Ｔを推定することができる。
【００６８】
ここで図５に示すように、機関運転状態が定常状態Ａから別の定常状態Ｂに変化した場合には（時刻ｔα）、定常状態Ａでの機関運転状態に基づいて推定されるターボ壁温ａは、定常状態Ｂでの機関運転状態に基づいて推定されるターボ壁温ｂ（一点鎖線）に直ちに変更される。一方、排気からターボ壁面への熱伝達にはある程度の時間を要する。そのため、実際のターボ壁温Ｔは、実線で示されるようにターボ壁温ａからターボ壁温ｂに向けて徐々に変化していく。すなわち機関運転状態の変化に対してターボ壁温の変化は遅れてしまう。そのため、機関運転状態が変化してからしばらくの間は、燃料噴射量と機関回転速度とに基づいてターボ壁温を推定してもその推定精度は低下してしまう。そこで、本実施形態では、機関運転状態が変化した場合のターボ壁温を精度よく推定するために、後述する一次遅れモデル式を用いてターボ壁温Ｔを算出するようにしている。
【００６９】
図６はターボ壁温Ｔの推定にかかる処理手順を示しており、先の図２におけるＳ１１０で肯定判定されると、制御装置２５によって所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７０】
本処理が開始されると、まず、燃料噴射量Ｑと機関回転速度ＮＥとが読み込まれる（Ｓ３００）。なお、燃料噴射量Ｑはアクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて別途算出されている。
【００７１】
次に、燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥに基づき図７に示すターボ壁温推定マップを参照して、定常運転時のターボ壁温ＴＭが推定される（Ｓ３１０）。このターボ壁温推定マップは、燃料噴射量Ｑが増大するほど、あるいは機関回転速度ＮＥが増大するほど算出されるターボ壁温ＴＭも大きくなるように設定されている。
【００７２】
次に、次式（２）に基づいてターボ壁温Ｔが算出される（Ｓ３２０）。
Ｔ＝（ＴＭｎ−１−ＴＭ）×ｅ＾（−ｔ／τ）＋ＴＭ … （２）
なお、ターボ壁温ＴＭｎ−１はターボ壁温推定マップに基づいて前回推定されたターボ壁温であり、ターボ壁温ＴＭは同マップに基づいて今回推定されたターボ壁温である。また経過時間ｔは、機関運転状態が変化してから現在までの経過時間を示しており、先の図５においては時刻ｔαからの経過時間ｔを示す。そして、時定数τは、機関運転状態の変化によって排気温度や排気流量が変化してからターボ壁温が変化するまでの応答遅れが反映された値であり、予めの実験等により最適な値が設定されている。また、「ｅ」は自然対数の底であり、その値は「ｅ＝２．７１８２…」となる無理数である。すなわち、この式（２）は、機関運転状態がある定常状態から別の定常状態に変化した場合のターボ壁温の推移を推定する一次遅れモデル式になっている。なお、この式（２）から分かるように経過時間ｔが長くなるほど、「（ＴＭｎ−１−ＴＭ）×ｅ＾（−ｔ／τ）」の値は小さくなる。すなわち、先の図５に示すように、時刻ｔαで機関運転状態が変化してからの経過時間ｔが長くなるほど、ターボ壁温Ｔは前回推定されたターボ壁温ＴＭｎ−１から今回推定されたターボ壁温ＴＭに近づいていく。
【００７３】
こうしてターボ壁温Ｔの算出が行われると本処理は終了される。そして、所定時間毎に上記一連の推定処理が行われ、ターボ壁温Ｔは更新される。このターボ壁温推定処理により、先の図５に示した実際のターボ壁温（実線）を近似した値が算出され、機関運転状態が変化した後のターボ壁温Ｔを精度よく推定することができる。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られるようになる。
（１）Ｓ被毒回復用の還元剤供給に際し、排気通路を区画する部材であって、特に燃料付着が生じやすいタービンハウジング４２の壁面について、その温度（ターボ壁温Ｔ）が所定温度Ｔ１以下のときには還元剤の供給を制限するようにしている。そのため、還元剤供給に際して、ターボ壁面への還元剤付着を抑えることができるようになり、ひいては上記白煙の発生も好適に抑えることができるようになる。
【００７５】
（２）Ｓ被毒回復処理の実行中にターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下になったときに、還元剤供給を中断するようにしている。すなわち、Ｓ被毒回復処理の実行中にターボ壁温Ｔを監視するようにしているため、還元剤供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下し、ターボ壁面に燃料が付着してしまうような状態になった場合でも、ターボ壁面への燃料付着を確実に抑制することができるようになる。
【００７６】
（３）このように還元剤供給処理の実行が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２に硫黄分が残留してしまう。そこで上記実施形態では、Ｓ被毒回復用の還元剤供給が中断される場合には、ＮＯｘ浄化触媒１２に残存する硫黄分の量を算出し、この算出されたＳ残存量を、ＮＯｘ浄化触媒１２に堆積したＳ堆積量の算出に際して加算するようにしている。そのため、Ｓ被毒回復処理が中断された場合でもＳ堆積量Ｓを正確に算出することができ、もってＳ被毒回復処理の実行要求にかかる判定精度を向上させることができるようになる。
【００７７】
（４）Ｓ被毒回復用の還元剤供給に先立って、ＮＯｘ浄化触媒１２に昇温用の燃焼用燃料を供給するようにしている。そのため、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が十分に高められた状態でＳ被毒回復処理を行うことができ、同Ｓ被毒回復処理の実行直後から確実にＳ被毒回復を行うことができるようになる。また、このように予めＮＯｘ浄化触媒１２が昇温された状態からＳ被毒回復が開始されるため、Ｓ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を減少させることができ、これによりターボ壁面に付着する還元剤の量を減量させることができるようになる。
【００７８】
（５）また上記昇温処理を、ＮＯｘ浄化触媒１２の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されるまで実行するようにしている。従ってＮＯｘ浄化触媒１２全体の温度を確実に昇温させることができる。そのため、Ｓ被毒回復を確実に行うことができるようになり、ひいてはＳ被毒回復中の還元剤供給量についてもその量を確実に減少させることができ、上記（３）に記載の効果を確実に得ることができるようになる。
【００７９】
（６）更に、上記昇温処理の実行に際して、ターボ壁温が所定温度Ｔ２以下のときには燃焼用燃料の供給を制限するようにしている。そのため燃焼用燃料の供給に起因する、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑えることができるようになる。
【００８０】
（７）上記制限処理による制限態様として、燃焼用燃料の供給や還元剤供給を禁止するようにしている。そのためターボ壁面への還元剤付着や燃焼用燃料の付着を確実に抑えることができるようになる。
【００８１】
（８）燃料噴射量Ｑ及び機関回転速度ＮＥといった機関運転状態に基づいてターボ壁温Ｔを推定するようにしている。また、上記一次遅れモデル式を用いて機関運転状態が変化した後のターボ壁温Ｔも精度よく推定するようにしている。そのため、ターボ壁面に新たなセンサ等を設けることなく、ターボ壁温Ｔを把握することができるようになる。
【００８２】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記昇温処理における所定温度Ｔ２とＳ被毒回復処理における所定温度Ｔ１とを互いに異ならせてもよい。例えば実験等により各所定温度Ｔ１、Ｔ２をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。
【００８３】
・上記実施形態では、還元剤の供給を制限する制限処理をＳ被毒回復処理の実行中、すなわち還元剤の供給が行われているときに実行するようにしたが、Ｓ堆積量Ｓが限界堆積量Ｓｍａｘ以上である旨の判定がなされた後であれば、いつ実行してもよい。例えば、先の図３におけるＳ１７０の処理に先立って、図８に示すＳ４００、及びＳ４１０の処理を追加するようにしてもよい。すなわち、Ｓ被毒回復処理の実行に先立って、ターボ壁温Ｔを読み込み（Ｓ４００）、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。そして、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１以下である場合には（Ｓ４１０でＹＥＳ）、図３に示したＳ２００以降の処理を実行する。一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ１よりも高い場合には（Ｓ４１０でＮＯ）、図３に示したＳ１７０以降の処理を実行する。この場合にも上記実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、この場合にはＳ被毒回復処理の実行中に行われる制限処理を省略してもよい。
【００８４】
・また、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給の処理についてその開始を許可する一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときに還元剤供給の処理を中断するようにしてもよい。なお、このときの所定温度Ｔ４及び所定温度Ｔ５は上記所定温度Ｔ１と同一の値でもよく、また、例えば実験等により各所定温度Ｔ４、Ｔ５をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。この場合にも、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに還元剤供給の処理についてその開始が許可されるため、ターボ壁面への還元剤付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された還元剤供給処理について、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理が中断されるため、同供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下した場合においても、還元剤がターボ壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００８５】
・上記実施形態では、燃焼用燃料の供給を制限する制限処理を昇温処理の実行前に行うようにしたが、昇温処理の実行中、すなわち燃焼用燃料の供給が行われているときに同制限処理を実行するようにしてもよい。この場合には、昇温処理の実行中にあって、ターボ壁温Ｔが低下したときでも、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができる。なお、この場合には昇温処理の実行前に行われる制限処理を省略してもよい。
【００８６】
・また、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに燃焼用燃料の供給処理についてその開始を許可する一方、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときに燃焼用燃料の供給処理を中断するようにしてもよい。なお、このときの所定温度Ｔ４及び所定温度Ｔ５は上記所定温度Ｔ２と同一の値でもよく、また、例えば実験等により各所定温度Ｔ４、Ｔ５をそれぞれ異なる好適な値に設定してもよい。この場合にも、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ４以上であるときに燃焼用燃料の供給処理についてその開始が許可されるため、ターボ壁面への燃焼用燃料の付着を抑制することができるようになる。また、開始が許可された燃焼用燃料の供給処理について、ターボ壁温Ｔが所定温度Ｔ５未満に低下したときにはその処理が中断されるため、同供給処理の実行中にターボ壁温Ｔが低下した場合においても、燃焼用燃料がターボ壁面に付着することを確実に抑制することができるようになる。
【００８７】
・上記制限処理として燃焼用燃料の供給及び還元剤の供給を禁止するようにしたが、少なくともいずれか一方の供給についてその実行を禁止するようにしてもよい。この場合にも上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【００８８】
・上記制限処理における制限態様として、燃焼用燃料の供給量や還元剤の供給量を減量するようにしてもよい。この場合にも上記実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【００８９】
・Ｓ被毒回復処理で実行される還元剤供給によって、ＮＯｘ浄化触媒１２を速やかに昇温させることができる場合には、上記昇温処理（Ｓ１５０及びＳ１６０の処理）を省略してもよい。
【００９０】
・上記実施形態ではターボ壁温Ｔを推定するようにしたが、上記ターボ壁面に温度センサなどの温度検出素子を取り付けて、実際のターボ壁温を検出するようにしてもよい。また、タービンハウジング４２の内壁の温度とその外壁の温度とは相関関係にあるため、タービンハウジング４２の外壁の温度を推定する、或いは検出し、それらの値を排気通路の壁温として参照するようにしてもよい。
【００９１】
・上記実施形態ではターボ壁面の温度を推定するようにしたが、排気通路にあって壁温を推定する部分は任意に選択することができる。なお、燃料付着が生じやすい部分の壁温を推定するようにすれば、上記白煙の発生を好適に抑えることができる。
【００９２】
・上記実施形態では、燃料噴射量Ｑと機関回転速度ＮＥとに基づいてターボ壁温Ｔを推定するようにした。ここで、機関負荷が増大すると排気温度は高くなる傾向にあるため、機関負荷と相関関係にある他のパラメータ、例えばアクセル開度ＡＣＣＰ等を用いてターボ壁温Ｔを推定するようにしてもよい。
【００９３】
・上記実施形態におけるＮＯｘ浄化触媒は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒であった。この他にも、還元剤が供給されるＮＯｘ浄化触媒、例えばＮＯｘ選択還元型触媒等のＮＯｘ浄化触媒であっても、本発明は同様に適用することができる。
【００９４】
・上記実施形態において、噴射ノズル５から噴射される還元剤は内燃機関用の燃料であったが、Ｓ被毒回復に寄与する還元剤であればどのようなものでもよい。この場合にも、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００９５】
・上記実施形態における内燃機関はディーゼルエンジンであった。しかし、ＮＯｘ浄化触媒が担持された担体を備え、同担体に対して燃料等の還元剤を供給する機関であれば上記実施形態は適用可能であり、この場合にも上記実施形態と同等な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる排気浄化装置が適用される内燃機関、並びにその周辺構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態によるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態によるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】種々の条件におけるターボ壁温の最小値及び白煙の発生状況を示す説明図。
【図５】機関運転状態が変化したときのターボ壁温の推移を例示するタイミングチャート。
【図６】上記実施形態によるターボ壁温推定処理の手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態において、ターボ壁温を算出するためのマップ構造を示す図。
【図８】上記実施形態の変形例におけるＳ被毒回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…噴射ノズル、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１２…ＮＯｘ浄化触媒、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…スロットル弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２１…空燃比センサ、２２…機関回転速度センサ、２４…アクセル開度センサ、２５…制御装置、２６…排気管、２７…燃料供給管、２８…ＥＧＲ装置、２９…排気温度センサ、４０…センタハウジング、４１…コンプレッサハウジング、４２…タービンハウジング、＃１…第１気筒、＃２…第２気筒、＃３…第３気筒、＃４…第４気筒。
Claims (9)
- 排気通路に配設されたＮＯｘ浄化触媒と、同ＮＯｘ浄化触媒にＳ被毒回復用の還元剤を供給する還元剤供給手段とを備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ１以下であるときに前記還元剤供給手段による還元剤の供給を制限する制限処理を実行する制限手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記還元剤供給手段による還元剤の供給に先だって、燃焼用燃料を前記ＮＯｘ浄化触媒に供給してこれを昇温する昇温手段を更に備える
請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制限手段は前記排気通路の壁温が所定温度Ｔ２以下であるときに前記昇温手段による燃焼用燃料の供給を制限する処理を前記制限処理として含む
請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記昇温手段は前記ＮＯｘ浄化触媒の温度が所定期間継続して所定温度Ｔ３以上に維持されるまで前記昇温の処理を実行する
請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制限手段は前記還元剤供給手段による還元剤の供給及び前記昇温手段による燃焼用燃料の供給の少なくとも一方についてその実行を禁止する処理を前記制限処理として実行する
請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制限手段は前記壁温が所定温度Ｔ４以上であるときに前記還元剤供給手段の還元剤供給及び前記昇温手段の燃焼用燃料供給の少なくとも一方の処理についてその開始を許可する一方、前記壁温が所定温度Ｔ５未満に低下したときに前記一方の処理を中断する
請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 還元剤供給手段は前記ＮＯｘ浄化触媒のＳ堆積量を機関運転状態に基づき推定してその推定されるＳ堆積量が所定量以上であることを条件に前記還元剤の供給を実行するものであり、且つ、前記一方の処理として同還元剤供給手段による還元剤の供給処理が中断される際には、同供給処理の実行時間に基づいて前記Ｓ堆積量についてその残存量を算出するとともに、これを同供給処理の中断後に前記ＮＯｘ浄化触媒に堆積したと推定されるＳ堆積量に加算する
請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記壁温は機関運転状態に基づいて推定される
請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記内燃機関は排気圧によって駆動される過給機をその排気通路に備え、
前記制限手段はこの過給機にあって前記排気通路を区画する部材の温度を前記排気通路の壁温として参照する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003135535A JP4331972B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003135535A JP4331972B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004339974A true JP2004339974A (ja) | 2004-12-02 |
| JP4331972B2 JP4331972B2 (ja) | 2009-09-16 |
Family
ID=33525772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003135535A Expired - Fee Related JP4331972B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-05-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4331972B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006291824A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関排気浄化装置 |
| JP2007270766A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関用電動コンプレッサの温度推定装置及び制御装置 |
| JP2011117393A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Mitsubishi Motors Corp | 排気系の温度推定装置 |
| JP2011526983A (ja) * | 2008-07-07 | 2011-10-20 | グルンドフォス ノノックス エー／エス | 燃焼エンジンの排気システムにおいて用いるための投入システム |
| JP2015034494A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| JP2015040487A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 日産自動車株式会社 | 過給機付き内燃エンジンの過給圧制御装置及び過給圧制御方法 |
-
2003
- 2003-05-14 JP JP2003135535A patent/JP4331972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006291824A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関排気浄化装置 |
| JP2007270766A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関用電動コンプレッサの温度推定装置及び制御装置 |
| JP2011526983A (ja) * | 2008-07-07 | 2011-10-20 | グルンドフォス ノノックス エー／エス | 燃焼エンジンの排気システムにおいて用いるための投入システム |
| JP2011117393A (ja) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Mitsubishi Motors Corp | 排気系の温度推定装置 |
| JP2015034494A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| JP2015040487A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | 日産自動車株式会社 | 過給機付き内燃エンジンの過給圧制御装置及び過給圧制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4331972B2 (ja) | 2009-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105840275B (zh) | 用于维持dfso的方法和系统 | |
| US9512764B2 (en) | Ammonia storage management for SCR catalyst | |
| JP4816739B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| US8336296B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
| JP3945526B2 (ja) | 燃料添加装置 | |
| US8020373B2 (en) | Engine system and method for purge gas regeneration of an exhaust gas treatment device in such a system | |
| JP5045339B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
| JP2005325812A (ja) | フィルタの故障判定装置 | |
| CN101842562B (zh) | 内燃机的排气净化系统 | |
| JP4331972B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3850999B2 (ja) | 内燃機関 | |
| EP1471219A1 (en) | Exhaust gas cleaning system and SOx poisoning recovery method for internal combustion engine | |
| JP2007321575A (ja) | 排気浄化装置 | |
| CN101137830B (zh) | 用于内燃机的排气净化系统 | |
| JP2020133401A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP6230006B1 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| JP3843847B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP2000130221A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP6230008B1 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
| JP2004293428A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2008144726A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH09287436A (ja) | エンジンの排気ガス浄化装置 | |
| JP4292948B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| EP1936162B1 (en) | An engine system and a method for a purge gas regeneration of an exhaust gas treatment device in a such a system | |
| KR20180067898A (ko) | 엔진의 소기 제어 시의 배기 가스 저감 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051108 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090206 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090616 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090619 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4331972 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130626 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |