(57)【要約】    【課題】  排気中の微粒子を捕集する排気フィルタの再生処理に伴うＮＯｘ吸蔵触媒装置の劣化を判定し、ＮＯｘ吸蔵触媒装置におけるＮＯｘ還元処理を適切に修正する。    【解決手段】  排気フィルタに捕集された微粒子を燃焼させる処理の途中でエンジンが低回転・低負荷領域に移行すると、空気過剰率λを１．２程度に制御して、ＮＯｘ吸蔵触媒装置の溶損を防止する一方、該空燃比制御状態の維持時間又は通過回数を積算し、該積算値が所定値を超えたときには、ＮＯｘ吸蔵触媒装置の劣化が進行したと判断する。そして、劣化診断時には、ＮＯｘ吸蔵触媒装置のＮＯｘを処理する間隔，ＮＯｘ処理時間，ＮＯｘ処理における目標空燃比を修正する。【選択図】  図６
2006170092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気微粒子を捕集する排気フィルタ及び触媒装置を排気通路に備えた内燃機関において、
前記排気フィルタに捕集された排気微粒子を酸化させる再生処理中又は再生処理直後の機関運転状態の変化時に行う空燃比制御状態に基づいて前記触媒装置の劣化を診断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記機関運転状態の変化が所定の低回転・低負荷領域への変化であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関が所定の低回転・低負荷領域で空燃比制御された時間の積算値に基づいて前記触媒装置の劣化を診断することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関が所定の低回転・低負荷領域で空燃比制御されていると判断された回数の積算値に基づいて前記触媒装置の劣化を診断することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記触媒装置として、流入する排気の空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比が理論空燃比又はリッチであるときに吸蔵したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸蔵触媒装置を含み、
前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置の劣化発生が診断されたときに、前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置に吸蔵されたＮＯｘを強制的に放出させて還元処理するＮＯｘ処理制御を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置の劣化発生が診断されたときに、前記ＮＯｘ処理制御における目標空燃比，目標空燃比維持時間，ＮＯｘ処理実行間隔のうちの少なくとも１つを変更することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気微粒子を捕集する排気フィルタ及び触媒装置を排気通路に備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気微粒子を捕集する排気フィルタを備えたディーゼル機関において、前記排気フィルタを再生させる場合に、燃料噴射遅角装置と吸気絞り弁との両方を作動させることで排気温度を上昇させ、前記排気微粒子を燃焼させる構成が開示されている。
【特許文献１】特開平０７−１８９６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、排気フィルタの再生を行っている状態から、フィルタ再生処理が困難な低回転・低負荷に移行したときに、直ちに空燃比を通常値に戻すと、残っている排気微粒子の急激な燃焼によって排気フィルタの溶損を招く可能性があるため、排気フィルタの温度が所定温度以下に低下するまで、空気過剰率λを例えば１．２程度に保持させることが望まれる。
【０００４】
しかし、空気過剰率λを例えば１．２程度とする低回転・低負荷運転を行うと、燃焼が不安定になる（失火が発生する）ことで排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が多く、かつ、空気過剰率λが１よりも大きいために排気中の酸素が多く、然も、低回転・低負荷運転により排気流量が少ないので、前記排気フィルタと共に機関の排気通路に設けられる酸化触媒装置やＮＯｘ吸蔵触媒装置などの酸化機能を有する触媒装置の温度が高くなり、前記触媒装置の劣化が進行するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、排気フィルタの再生処理に伴う触媒装置の劣化進行を判定できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明に係る内燃機関の制御装置は、排気フィルタに捕集された排気微粒子を酸化させる再生処理中又は再生処理直後の機関運転状態の変化時に行う空燃比制御状態に基づいて、前記排気フィルタと共に排気通路に備えられる触媒装置の劣化を診断する構成とした。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によると、排気フィルタの再生処理中又は再生処理直後の機関運転状態の変化時に行う空燃比制御に伴って、ＮＯｘ吸蔵触媒装置などの触媒装置の温度が高くなり劣化が進行する状態を判定でき、触媒劣化に対応する処理を確実に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は、車両用のディーゼルエンジン（内燃機関）１のシステム図である。
エンジン１の吸気通路２の上流に、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａが配置されている。
エンジン１の吸入空気は、前記コンプレッサ３ａによって過給された後、インタークーラ４で冷却され、吸気絞り弁６を通過した後、各気筒の燃焼室内へ流入する。
【０００９】
前記吸気絞り弁６は、モータ等のアクチュエータ（図示省略）で開閉駆動される電子制御式の絞り弁である。
燃料は、燃料噴射ポンプ８により高圧化されてコモンレール９に送られ、各気筒の燃料噴射弁１０から燃焼室内へ直接噴射される。
前記燃料噴射ポンプ８，コモンレール９及び燃料噴射弁１０によって、コモンレール式燃料噴射装置が構成される。
【００１０】
そして、エンジン１の燃焼室内に流入した空気と燃焼室内に噴射された燃料とによって生成される混合気は、圧縮着火により燃焼し、排気は排気通路１２へ排出される。
前記排気通路１２へ排出された排気の一部は、排気還流制御弁１９が介装される排気還流通路１１を介して吸気側へ還流される。
排気の残りは、ターボチャージャ３のタービン３ｂを回転駆動し、該タービン３ｂと同軸に設けられる前記コンプレッサ３ａが吸気を過給する。
【００１１】
前記タービン３ｂ下流側の前記排気通路１２には、酸化触媒装置５，ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３及びディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter；以下「ＤＰＦ」という）１４が、上流側からこの順に配設される。
前記酸化触媒装置５は、排気中のＨＣ，ＣＯを酸化する機能を有する触媒装置である。
前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３は、流入する排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンのときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチのときにＮＯｘを放出して還元処理する触媒装置である。
【００１２】
前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３では、貴金属上でＮＯｘを吸蔵しやすいように酸化した後に吸蔵材中に一時的に吸蔵し、空燃比が理論空燃比付近になると前記ＮＯｘが再び貴金属上に移動して、ＨＣやＣＯなどと反応して窒素に還元される。
前記ＤＰＦ１４は、排気中の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するトラップ機能を有し、排気フィルタに相当する。
【００１３】
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）２５には、エンジン制御のため、各種センサからの検出信号が入力される。
前記各種センサとしては、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ２０、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ２１、前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度を検出する触媒温度センサ２２、前記ＤＰＦ１４の入口側で排気圧力を検出する排気圧力センサ１７、ＤＰＦ１４の温度を検出するＤＰＦ温度センサ２３、ＤＰＦ１４出口側で排気空燃比を検出する空燃比センサ１６が設けられる。
【００１４】
但し、前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３及びＤＰＦ１４の温度は、これらの下流側に排気温度センサを設け、該排気温度センサで検出される排気温度に基づいて推定することができる。
前記ＥＣＵ２５は、前記各種センサの検出信号に基づく演算処理によって、燃料噴射量及び噴射時期を制御する燃料噴射弁１０への燃料噴射指令信号、吸気絞り弁６への開度指令信号、排気還流制御弁１９への開度指令信号等を出力する。
【００１５】
また、前記ＥＣＵ２５は、前記ＮＯｘトラップ触媒装置１３，ＤＰＦ１４（排気フィルタ）の再生処理を制御する。
前記再生処理として、ＤＰＦ１４に堆積した微粒子ＰＭを高温かつリーン雰囲気で酸化させる処理（ＤＰＦ再生処理）、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積したＮＯｘをリッチ雰囲気で脱離・還元する処理（リッチスパイク処理）、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒を高温かつリッチ雰囲気で解除する処理（硫黄被毒解除処理）が行われる。
【００１６】
図２は、上記再生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、エンジン回転速度Ｎｅ、アクセル開度ＡＰＯ、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度、ＤＰＦ１４の入口側及び出口側の排気圧力、ＤＰＦ１４の温度などの運転状態を読み込む。
また、ステップＳ１では、エンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度ＡＰＯとをパラメータとするマップから演算される燃料噴射量Ｑを読み込む。
【００１７】
ステップＳ２では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積されたＮＯｘの量を推定する。
前記ＮＯｘ堆積量は、エンジン回転速度Ｎｅや車両走行距離の積算値から推定することができる。
尚、ＮＯｘ堆積量の推定結果は、ＮＯｘの脱離・還元処理が完了した時点（硫黄被毒解除の実施によりＮＯｘの脱離・還元処理が同時になされた場合を含む）でリセットされる。
【００１８】
ステップＳ３では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積した硫黄分（ＳＯｘ）の量を推定する。
前記硫黄堆積量の推定は、前述のＮＯｘ堆積量と同様に、エンジン回転速度Ｎｅや走行距離の積算値から推定することができ、硫黄被毒解除が完了した時点で推定結果はリセットされる。
【００１９】
ステップＳ４では、ＤＰＦ１４に堆積している微粒子ＰＭの量を推定する。
前記微粒子ＰＭの堆積量は、排気圧力センサ１７により検出されるＤＰＦ１４の入口側排気圧力と、現在の運転状態（エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に応じた基準排気圧力とを比較することで推定される。
尚、前回のＤＰＦ１４の再生時からの走行距離又はエンジン回転速度Ｎｅの積算値から前記微粒子ＰＭの堆積量を推定させることもでき、更に、走行距離又はエンジン回転速度Ｎｅの積算値と、排気圧力とのを組み合わせから、前記微粒子ＰＭの堆積量を推定することも可能である。
【００２０】
ステップＳ５では、ＤＰＦ１４の再生モード（微粒子ＰＭの酸化処理）中であるか否かを示すｒｅｇフラグを判定する。
そして、ｒｅｇフラグ＝０であってＤＰＦ１４の再生モード中でない場合には、ステップＳ６へ進む。
一方、ｒｅｇフラグ＝１であってＤＰＦ１４の再生モード中である場合には、図３のフローチャートに示すＤＰＦ再生モードの処理を行う。
【００２１】
ステップＳ６では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除モード中であるか否かを示すｄｅｓｕｌフラグを判定する。
そして、ｄｅｓｕｌフラグ＝０であって硫黄被毒解除モード中でない場合には、ステップＳ７へ進む。
一方、ｄｅｓｕｌフラグ＝１であって硫黄被毒解除モード中である場合には、図４のフローチャートに示す硫黄被毒解除モードの処理を行う。
【００２２】
ステップＳ７では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積したＮＯｘを脱離・還元処理するために、排気空燃比を一時的にリッチ化するリッチスパイクモード中であるか否かを示すｓｐフラグを判定する。
そして、ｓｐフラグ＝０であってリッチスパイクモード中でない場合には、ステップＳ８へ進む。
【００２３】
一方、ｓｐフラグ＝１であってリッチスパイクモード中である場合には、図５のフローチャートに示すリッチスパイクモードの処理を行う。
ステップＳ８では、ＤＰＦ１４の再生モード後における溶損防止及び劣化判定モード中であるか否かを示すＲｅｋｋａフラグを判定する。
そして、Ｒｅｋｋａフラグ＝０であって、溶損防止及び劣化判定モード中でない場合には、ステップＳ９へ進む。
【００２４】
一方、Ｒｅｋｋａフラグ＝１であって、溶損防止及び劣化判定モード中である場合には、図６のフローチャートに示す溶損防止及び劣化判定モードの処理を行う。
ステップＳ９では、前記ステップＳ４で推定したＤＰＦ１４における微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１以下であるか否かを判別する。
そして、微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１以下である場合には、ステップＳ１０へ進む。
【００２５】
一方、微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１を超えるには、図７のフローチャートのステップＳ５０１へ進んで、前記ｒｅｇフラグに１をセットする。
ステップＳ１０では、前記ステップＳ３で推定したＮＯｘ吸蔵触媒装置１３における硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１以下であるか否かを判別する。
そして、硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１以下である場合には、ステップＳ１１へ進む。
【００２６】
一方、硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１を超えるには、図８のフローチャートのステップＳ７０１へ進んで、前記ｄｅｓｕｌフラグに１をセットする。
ステップＳ１１では、前記ステップＳ２で推定したＮＯｘ吸蔵触媒装置１３におけるＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１以下であるか否かを判別する。
そして、ＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１以下である場合には、本ルーチンを終了させる。
【００２７】
一方、ＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１を超えるには、図９のフローチャートのステップＳ８０１へ進んで、前記ｓｐフラグに１をセットする。
次に、前記ステップＳ５で、ｒｅｇフラグ＝１と判定されたときのＤＰＦ再生処理を、図３のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ１０１では、ＤＰＦ再生時における目標空燃比に制御する。
【００２８】
上記目標空燃比への制御は、吸気絞り弁６による吸気絞り及び／又は排気還流制御弁１９による排気還流量の制御で行われる。
尚、目標空燃比の初期値は、図１５に示すように、ＤＰＦ１４における微粒子ＰＭの堆積量に応じて設定されるが、概ね空気過剰率λで１．１〜１．３程度とする。
ステップＳ１０２では、図１１中に斜線で示すようなアイドルを含む所定の低回転・低負荷領域内でエンジン１が運転されているか否かを判別する。
【００２９】
そして、前記低回転・低負荷領域での運転ではなく、より高い回転・負荷でエンジン１が運転されている場合には、ＤＰＦ再生が可能な運転条件であると判断し、ステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０３では、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標上限値Ｔ１以下であるか否かを判別する。
【００３０】
そして、ＤＰＦ１４の温度が目標上限値Ｔ１以下であれば、ステップＳ１０５へ進む。
一方、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標上限値Ｔ１を超えている場合には、ステップＳ１０４へ進んで、燃料噴射の時期を進角させることで排気温度の低下を図り、ＤＰＦ１４の温度が目標上限値Ｔ１以下になるようにする。
ステップＳ１０５では、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標下限値Ｔ２（＜目標上限値Ｔ１）以上であるか否かを判別する。
【００３１】
そして、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２以上であれば、ステップＳ１０７へ進む。
一方、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２を下回っている場合には、ステップＳ１０６へ進んで、燃料噴射の時期を遅角させることで排気温度の上昇を図り、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２以上になるようにする。
即ち、燃料噴射時期の進角・遅角補正によって、ＤＰＦ１４の温度が前記目標下限値Ｔ２と目標上限値Ｔ１との間の温度になるようにする。
【００３２】
ステップＳ１０７では、ＤＰＦ再生処理を行った時間ｔ１が目標時間tdpfreg以上になったか否かを判別する。
目標時間tdpfregが経過しており、ＤＰＦ１４に堆積していた微粒子ＰＭの燃焼処理が完了したと判断されると、ステップＳ１０８へ進む。
ステップＳ１０８では、燃料噴射時期の進角・遅角補正を停止させて通常の噴射時期に戻し、また、空燃比を通常値に戻す。
【００３３】
次のステップＳ１０９では、前記ｒｅｇフラグを０にリセットする。
一方、目標時間tdpfregが経過する前、即ち、ＤＰＦ１４に堆積していた微粒子ＰＭの燃焼処理が完了する前に、運転者がアクセルを閉操作してエンジン１の負荷・回転速度が低下し、ステップＳ１０２で所定の低回転・低負荷領域内でエンジン１が運転されていると判別されるようになると、ステップＳ１１０へ進む。
【００３４】
ステップＳ１１０では、前記Ｒｅｋｋａフラグに１をセットし、続いて、ステップＳ１０８，１０９に進んで、通常の噴射時期に戻すと共に、前記ｒｅｇフラグを０にリセットする。
上記ステップＳ１１０において前記Ｒｅｋｋａフラグに１がセットされることで、ステップＳ８からステップＳ４０１に進むことで、図６のフローチャートに示す溶損防止及び劣化判定モードが実行され、これによって、ＤＰＦ１４で燃え残りの微粒子ＰＭが一気に燃えてＤＰＦ１４が溶損することを防止する。
【００３５】
次に、前記ステップＳ６でｄｅｓｕｌフラグ＝１と判定されたときのＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除処理を、図４のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ２０１では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除のために空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御する。
前記空燃比の制御は、ＤＰＦ再生時と同様に、吸気絞り弁６や排気還流制御弁１９によって行われる。
【００３６】
ステップＳ２０２では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度が所定温度Ｔ３以上であるか否かを判別する。
例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３としてＢａ系のＮＯｘ吸蔵触媒を使った場合には、リッチ〜ストイキ雰囲気でＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度を６００℃より高くする必要があることから、所定温度Ｔ３は６００℃以上に設定される。
【００３７】
触媒温度が所定温度Ｔ３より高い場合には、ステップＳ２０３へ進む。
一方、触媒温度が所定温度Ｔ３よりも低い場合には、ステップＳ２０８へ進む。
ステップＳ２０８では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度が所定温度Ｔ３よりも低く、硫黄被毒解除のための温度条件が成立していないので、燃料噴射時期を遅角して排気温度を上昇させる。
【００３８】
ステップＳ２０３では、ストイキ空燃比かつ高排気温条件として硫黄被毒解除を行った時間ｔ２が、所定の時間tdesul以上になったか否かを判別する。
前記所定の時間tdesulだけ硫黄被毒解除の処理を行うと、ステップＳ２０４へ進む。
ステップＳ２０４では、ストイキ運転及び噴射時期の遅角補正を解除し、次のステップＳ２０５ではｄｅｓｕｌフラグを０にリセットする。
【００３９】
更に、次のステップＳ２０６では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３におけるＮＯｘ堆積量を０にリセットし、ステップＳ２０７では、前記ｓｐフラグを０にリセットする。
前記硫黄被毒解除の処理によってＮＯｘ吸蔵触媒装置１３が長時間ストイキの空燃比に晒されることにより、硫黄被毒解除と同時にＮＯｘの脱離・還元処理が行われるために、上記ステップＳ２０６，２０７の処理を行う。
【００４０】
次に、ステップＳ７でｓｐ＝１と判定されたときのリッチスパイクモード（ＮＯｘの脱離・還元処理）を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ３０１では、空燃比を、理論空燃比よりもリッチである所定の目標空燃比（リッチ空燃比）に制御する。
これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の雰囲気をリッチ（還元雰囲気）にして、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に吸蔵されていたＮＯｘを脱離・還元処理する。
【００４１】
ステップＳ３０２では、リッチスパイク制御を行った時間ｔ３が所定の時間tspike以上になったか否かを判別する。
リッチスパイク制御時間ｔ３が所定時間tspike以上になると、ステップＳ３０３へ進み、リッチスパイクモードを示すｓｐフラグを０にリセットする。
一方、リッチスパイク制御時間ｔ３が所定時間tspikeを超えていない場合には、リッチスパイク制御を継続させるべく、ステップＳ３０３を迂回して本ルーチンを終了する。
【００４２】
次に、前記ステップＳ８でＲｅｋｋａフラグ＝１と判定されたときの溶損防止及び劣化判定モードを、図６のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ４０１では、ＤＰＦ１４の温度を検出する。
ステップＳ４０２では、燃え残りの微粒子ＰＭが一気に燃えてＤＰＦ１４が溶損することがないように、空気過剰率λを１．２程度に制御する。
【００４３】
前記目標空燃比になるように吸気を絞る（又は還流排気を増やす）ことで、排気中の酸素量を抑制し、燃え残りの微粒子が急激に燃焼することを回避する。
ステップＳ４０３では、ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４以下であるか否かを判定する。
ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４を超える場合には、ステップＳ４０６へ進む。
【００４４】
一方、ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４以下である場合には、溶損防止制御は不要になったと判断し、ステップＳ４０４へ進む。
ステップＳ４０４では、前記ステップＳ４０２における空燃比制御を停止させて通常の空燃比に戻し、次のステップＳ４０５では、前記Ｒｅｋｋａフラグを０にリセットする。
ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４を超えていて、溶損防止のための空燃比制御を継続させる必要がある場合には、ステップＳ４０６に進み、ステップＳ４０３からステップＳ４０６へ進んだ回数（ループ通過回数）を積算するか、又は、ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４を超えていて空気過剰率λを１．２程度とする溶損防止策が実行された時間（ループ維持時間）を積算する。
【００４５】
ステップＳ４０７では、前記ステップＳ４０６で積算した回数（ループ通過回数積算値）が所定回数count1を超えたか、又は、前記ステップＳ４０６で積算した時間（ループ維持時間積算値）が所定時間time1を超えたかを判別する。
ＤＰＦ１４の再生処理中に低回転・低負荷運転に切り換わって空気過剰率λを１．２程度とする溶損防止処理が行われると、特に外気温度が低い条件下では燃焼が不安定であるために排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が多くなり、また、空気過剰率λが１よりも大きいために排気中の酸素が多く、然も、低回転・低負荷運転により排気流量が少ないので、酸化機能を有する酸化触媒装置５やＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度が高くなり、前記触媒装置５，１３の劣化が進行する（図１０参照）。
【００４６】
前記劣化の進行は、触媒装置５，１３が高温になった回数・時間の積算に相関するので、前記ステップＳ４０６では、空気過剰率λを１．２程度とする低回転・低負荷運転が行われた回数・時間を積算する。
そして、前記回数・時間の積算値が所定回数count1，所定時間time1を超えた場合には、触媒装置５，１３が高温になっていた回数・時間が限界を超え、触媒装置５，１３の劣化が発生したものと判断し、ステップＳ４０８へ進んで、触媒劣化信号を出力する。
【００４７】
尚、前記回数・時間の積算値を、触媒装置５，１３の劣化進行度合いを示すデータとして出力しても良い。
前記触媒装置５，１３の劣化判定の結果は、例えばＮＯｘ吸蔵触媒装置１３のリッチスパイク制御に用いられる。
具体的には、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３では劣化の進行に伴って、吸蔵できる最大ＮＯｘ量が低下するため、リッチスパイク制御の実行間隔をより短くすることが要求されるようになる。
【００４８】
そこで、ステップＳ１１で推定したＮＯｘ堆積量と比較される閾値ＮＯｘ１を修正するための修正係数を、図１２に示すように、前記回数・時間の積算値の増大に応じて減少変化させ、劣化が進行するほど閾値ＮＯｘ１をより小さくして、リッチスパイク制御の実行間隔をより短くする。
また、劣化によってＮＯｘ吸蔵触媒装置１３における貴金属の触媒能力が低下することから、リッチスパイク制御を行わせる時間tspike、更に、リッチスパイクにおける目標空燃比を劣化度合いに応じて変更することが好ましく、具体的には、劣化が進行するほど、リッチスパイク制御を行わせる時間tspikeを長くし（図１３参照）、及び／又は、リッチスパイクにおける目標空燃比をよりリッチ化させる（図１４参照）。
【００４９】
これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の劣化が進行しても、吸蔵されたＮＯｘを確実に還元処理させて、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させることができる。
尚、上記実施形態では、ＤＰＦ１４の再生中に低負荷・低回転域に移行したときの溶損防止モードにおいて触媒の劣化を診断する構成としたが、ＤＰＦ１４の再生完了後にＤＰＦ温度がまだ高く溶損防止のために空気過剰率λを１．２程度に保持させている間に、低負荷・低回転域に移行したときに、係る低負荷・低回転域での溶損防止制御の時間・回数を積算し、該積算値から触媒の劣化を診断する構成とすることができる。
【００５０】
また、溶損防止のために空気過剰率λを１．２程度に制御する低負荷・低回転域における触媒装置の温度上昇は、特に、外気温度が低く燃焼が不安定になるときに発生し易くなるので、外気温度が高いときには時間，回数の積算を停止させたり、外気温度に応じて時間，回数の積算値を補正したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態におけるエンジンのシステム構成図。
【図２】実施形態における再生制御のメインルーチンを示すフローチャート。
【図３】実施形態におけるＤＰＦ再生処理を示すフローチャート。
【図４】実施形態における硫黄被毒解除処理を示すフローチャート。
【図５】実施形態におけるリッチスパイク処理を示すフローチャート。
【図６】実施形態における溶損防止及び劣化判定処理を示すフローチャート。
【図７】実施形態におけるＤＰＦ再生要求の設定を示すフローチャート。
【図８】実施形態における硫黄被毒解除要求の設定を示すフローチャート。
【図９】実施形態におけるリッチスパイク要求の設定を示すフローチャート。
【図１０】ＤＰＦ再生中に低負荷・低回転領域に移行したときの温度変化特性を示すタイムチャート。
【図１１】ＤＰＦ再生を中断させる低負荷・低回転領域を示す線図。
【図１２】劣化判定に伴うリッチスパイク間隔の補正特性を示す線図。
【図１３】劣化判定に伴うリッチスパイク時間の補正特性を示す線図。
【図１４】劣化判定に伴うリッチスパイク時の目標空燃比の補正特性を示す線図。
【図１５】ＤＰＦにおけるＰＭ堆積量とＤＰＦ再生処理における目標空燃比との相関を示す線図。
【符号の説明】
【００５２】
１…エンジン，２…吸気通路，５…酸化触媒装置，６…吸気絞り弁，８…燃料噴射ポンプ，９…コモンレール，１０…燃料噴射弁，１１…排気還流通路，１２…排気通路，１３…ＮＯｘトラップ触媒装置，１４…ＤＰＦ，１６…空燃比センサ，１７…排気圧力センサ，１９…排気還流制御弁，２０…クランク角センサ，２１…アクセル開度センサ，２２…触媒温度センサ，２３…ＤＰＦ温度センサ，２５…ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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