(57)【要約】【課題】脱離処理の実行中に冷却添加処理を行ってもＨＣスリップの発生を抑え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】排気浄化装置の制御装置８０は、ＮＳＲ触媒２０に堆積した硫黄化合物が脱離する脱離可能温度にＮＳＲ触媒２０の温度を高めた状態でＮＳＲ触媒２０に流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化することによってＮＳＲ触媒に堆積した硫黄化合物を脱離させる脱離処理と、排気通路１４に設けられた添加弁３５から機関燃料を噴射することにより添加弁３５を冷却する冷却添加処理と、を実行する。この制御装置８０は、脱離処理の実行中に冷却添加処理を実行するときには、筒内噴射弁１１から排気に供給される燃料量と添加弁３５から噴射される燃料量との和が、ＮＳＲ触媒２０においてＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように筒内噴射弁１１から噴射される燃料量を調量する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備える内燃機関に適用されて、前記内燃機関の排気通路に設けられたＮＯｘ吸蔵還元型の触媒と、前記触媒よりも上流側の排気通路に設けられて排気に機関燃料を添加する添加弁と、を備えており、
前記触媒に堆積した硫黄化合物が脱離する脱離可能温度に同触媒の温度を高めた状態で前記触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化することによって前記触媒に堆積した硫黄化合物を脱離させる脱離処理と、前記添加弁から機関燃料を噴射することにより同添加弁を冷却する冷却添加処理と、を実行する排気浄化装置であって、
前記脱離処理の実行中に前記冷却添加処理を実行するときには、前記筒内噴射弁から排気に供給される燃料量と前記添加弁から排気に添加される燃料量との和が、前記触媒においてＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように前記筒内噴射弁から噴射される燃料量を調量する
内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気浄化装置としてＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えたものがある。こうした排気浄化装置は、内燃機関において理論空燃比よりもリーンな空燃比で燃焼が行われている間は、排気中のＮＯｘを上記触媒に吸蔵し、内燃機関で燃焼する混合気の空燃比が一時的にリッチな空燃比とされたときには、上記触媒が吸蔵したＮＯｘを還元浄化することで、外気へのＮＯｘの排出を抑えている。
【０００３】
上記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、ＮＯｘと共に排気中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が、硫化塩などの硫黄化合物のかたちで吸蔵される。そして、硫黄化合物の堆積に応じて触媒のＮＯｘ吸蔵能力の低下、いわゆる硫黄被毒が発生する。そのため、上記のような排気浄化装置では、触媒に堆積した硫黄化合物を脱離させる被毒回復制御が行われる。この被毒回復制御では、触媒の温度を硫黄化合物の脱離に必要な温度（例えば６００°Ｃ）に高めた状態で、触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化することによって硫黄化合物の脱離反応に必要な還元剤を触媒に供給する脱離処理が行われる（例えば特許文献１等）。
【０００４】
上記脱離処理では、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁の燃料噴射量や、排気通路に設けられて排気に燃料を添加する添加弁の燃料噴射量を調量することによって、触媒に流入する排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ化される。
【０００５】
ここで、上記脱離処理の実行中は、硫黄化合物の脱離に必要な温度にまで排気の温度が高められるため、排気通路に設けられた添加弁が高温化し、同添加弁に熱害が生じるおそれがある。そこで、例えば特許文献２に記載されているように、添加弁の高温化が懸念されるときには、添加弁から燃料を噴射することにより当該添加弁の冷却を行う、いわゆる冷却添加処理を上記排気浄化装置において実行することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６５３５号
【特許文献２】特許第４９２２８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、脱離処理の実行中に上記の冷却添加処理が実行されると、排気に含まれる未燃燃料の量が過剰になり、その結果、排気中の未燃燃料が触媒をすり抜ける現象、いわゆるＨＣスリップが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、脱離処理の実行中に冷却添加処理を行ってもＨＣスリップの発生を抑え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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する内燃機関の排気浄化装置は、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備える内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、前記内燃機関の排気通路に設けられたＮＯｘ吸蔵還元型の触媒と、前記触媒よりも上流側の排気通路に設けられて排気に機関燃料を添加する添加弁と、を備えており、前記触媒に堆積した硫黄化合物が脱離する脱離可能温度に同触媒の温度を高めた状態で前記触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化することによって前記触媒に堆積した硫黄化合物を脱離させる脱離処理と、前記添加弁から機関燃料を噴射することにより同添加弁を冷却する冷却添加処理と、を実行する。そして、この排気浄化装置は、前記脱離処理の実行中に前記冷却添加処理を実行するときには、前記筒内噴射弁から排気に供給される燃料量と前記添加弁から排気に添加される燃料量との和が、前記触媒においてＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように前記筒内噴射弁から噴射される燃料量を調量する。
【００１０】
同構成によれば、脱離処理の実行中に冷却添加処理を実行するときには、触媒に流入する排気に含まれる未燃燃料の量が、ＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように筒内噴射弁から噴射される燃料量が調量される。従って、脱離処理と冷却添加処理とを同時に行っても、ＨＣスリップの発生を抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】内燃機関の排気浄化装置の一実施形態の構成を示す模式図。
【図２】同実施形態における被毒回復制御の実施態様を示すタイムチャート。
【図３】同実施形態における添加弁の駆動信号を示すタイムチャート。
【図４】同実施形態において脱離処理を行う際に実施される一連の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の脱離処理実行中における触媒前排気空燃比の推移を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態の変形例における脱離処理実行中の触媒前排気空燃比の推移を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、内燃機関の排気浄化装置の一実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態の排気浄化装置は、気筒内に噴射した燃料を圧縮による自己着火により燃焼させる圧縮着火式の内燃機関、いわゆるディーゼルエンジンに適用されるものとなっている。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関１０には、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁１１が複数設けられている。また、内燃機関１０の吸気通路には、気筒内に吸入される空気の量を調整する吸気絞り弁が設けられている。
【００１４】
内燃機関１０の排気通路１４には、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、ＮＳＲ触媒という）２０が設けられている。このＮＳＲ触媒２０は、酸化雰囲気下において周囲の窒素酸化物を吸蔵する一方でその吸蔵した窒素酸化物を還元雰囲気下において放出して還元浄化する。
【００１５】
排気通路１４におけるＮＳＲ触媒２０よりも上流側の部分には、内燃機関１０の燃料を排気に添加する電磁駆動式の添加弁３５が設置されている。添加弁３５には、内燃機関１０の冷却水を共用する水冷式の冷却装置６０が設けられている。
【００１６】
排気通路１４におけるＮＳＲ触媒２０の排気流入口の近傍の部分には、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気の温度（以下、排気温度ＴＨＥという）を検出する温度センサ７３や、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気の空燃比（以下、触媒前排気空燃比ＡＦ１という）を検出する空燃比センサ７４が設置されている。
【００１７】
内燃機関１０には、上記センサ以外にも各種のセンサが設けられている。例えば、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ７０や、機関回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ７１や、内燃機関１０を冷却する冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ７２などが設けられている。
【００１８】
内燃機関１０は制御装置８０を備えている。この制御装置８０は、各種演算処理を行う中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータが記憶された読出専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果などを一時的に記憶するメモリ、入力ポート及び出力ポートなどを備えている。制御装置８０の入力ポートには、上述した各種センサの出力信号が入力される。また、制御装置８０の出力ポートには、筒内噴射弁１１や添加弁３５などといった各種デバイス用の駆動回路が接続されている。
【００１９】
制御装置８０は、筒内噴射弁１１の燃料噴射量や燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御や、ＮＳＲ触媒２０による排気浄化を好適に行うための排気浄化制御といった各種制御を実行する。
【００２０】
こうした内燃機関１０において、混合気の空燃比が理論空燃比ＳＴよりも大きい状態で燃焼が行われている間は、触媒前排気空燃比ＡＦ１の値が理論空燃比ＳＴの値よりも大きい値となり、このときのＮＳＲ触媒２０では、排気中のＮＯｘが吸蔵されることにより、外気へのＮＯｘの放出が抑えられる。ただし、ＮＳＲ触媒２０に吸蔵可能なＮＯｘの量には限界がある。そのため、本実施形態の排気浄化装置では、ＮＳＲ触媒２０のＮＯｘの吸蔵量が限界に達する前に、筒内噴射弁１１からポスト噴射を行って同筒内噴射弁１１から排気に燃料を供給することにより、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気の空燃比を理論空燃比ＳＴよりもリッチ化させてＮＳＲ触媒２０に還元剤（燃料）を供給する。そして、この供給された還元剤を利用して、吸蔵したＮＯｘをＮＳＲ触媒２０から放出させて還元浄化するＮＯｘ還元処理を行う。なお、ポスト噴射による排気への燃料供給が不足する場合には、添加弁３５からの燃料添加も併用される。
【００２１】
他方、燃料中には硫黄酸化物（ＳＯｘ）が含まれており、ＮＳＲ触媒２０は、酸化雰囲気下においてＮＯｘと共に燃料由来の硫黄酸化物（ＳＯｘ）も吸蔵する。このときのＳＯｘは、硫酸塩などの硫黄化合物のかたちでＮＳＲ触媒２０に吸蔵される。ＮＳＲ触媒２０に吸蔵された硫黄化合物は、ＮＯｘ還元処理時の条件では、ＮＳＲ触媒２０から脱離しない。そのため、ＮＳＲ触媒２０には、硫黄化合物が次第に堆積していき、これを放置すれば、ＮＳＲ触媒２０のＮＯｘ吸蔵能力が低下する現象、いわゆる硫黄被毒が発生してしまう。そこで、制御装置８０は、ＮＳＲ触媒２０に堆積した硫黄化合物を脱離させるための硫黄回復制御を実施する。
【００２２】
図２に、硫黄回復制御の実施態様を示す。
制御装置８０は、排気に供給された燃料量、排気温度ＴＨＥ等から求められたＮＳＲ触媒２０の温度、吸入空気量ＧＡなどから求められた排気流量などに基づいてＮＳＲ触媒２０に堆積している硫黄化合物の量（以下、硫黄堆積量という）を算出している。
【００２３】
そして、同図の時刻ｔ１において、硫黄堆積量Ｓが予め定められた開始判定値Ｓ１に達すると、被毒回復制御が開始される。被毒回復制御が開始されると、まず、添加弁３５からの燃料添加が実行されることにより、ＮＳＲ触媒２０に堆積した硫黄化合物が脱離する脱離可能温度にＮＳＲ触媒２０の温度を高めるための昇温処理が実施される。
【００２４】
時刻ｔ２において、ＮＳＲ触媒２０の温度が上記脱離可能温度以上になって昇温処理が終了すると、引き続き脱離処理が開始される。この脱離処理は、予め定められた実行時間ＤＴが経過する時刻ｔ３に一旦終了する。そしてその後、予め定められた休止期間ＲＴが経過した時刻ｔ４に、再び脱離処理が開始される。以後、脱離処理は、被毒回復制御が終了するまで、休止期間ＲＴを挟んで繰り返し実行される。
【００２５】
上記脱離処理が開始されると、筒内噴射弁１１からのポスト噴射が実行されることにより、上記昇温処理によってＮＳＲ触媒２０の温度が上記脱離可能温度にまで高められた状態にて触媒前排気空燃比ＡＦ１が理論空燃比ＳＴよりもリッチ化され、ＮＳＲ触媒２０に還元剤としての燃料が供給される。そしてこうしたＮＳＲ触媒２０への燃料供給により、ＮＳＲ触媒２０からの硫黄化合物の脱離が開始される。
【００２６】
なお、脱離処理の実行中において、触媒前排気空燃比ＡＦ１のリッチ化度合を高めるほど、ＮＳＲ触媒２０に供給する燃料量を増やすことができる。しかし、触媒前排気空燃比ＡＦ１を過剰にリッチ化すると、ＮＳＲ触媒２０においてＨＣスリップが発生するようになり、例えば排気通路１４の末端から外気へと白煙が放出されるおそれがある。そのため、ＮＳＲ触媒２０においてＨＣスリップの発生を抑えることのできる空燃比の最小値を限界空燃比ＬＴとしたときに、脱離処理の実行中は、そうした限界空燃比ＬＴを超えて排気の空燃比がリッチ化しないように、排気に含まれる未燃燃料の量を調量する必要がある。そこで本実施形態では、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気の空燃比が限界空燃比ＬＴになるときの基本ポスト噴射量ＱＰｂが予めの実験等を通じて求められており、そうして求められた基本ポスト噴射量ＱＰｂが、脱離処理実行中のポスト噴射量として設定される。
【００２７】
そして、各脱離処理の実行期間（ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９）には、ＮＳＲ触媒２０からの硫黄化合物の脱離量に応じて硫黄堆積量Ｓの値は減少される。そして、硫黄堆積量Ｓの値が終了判定値Ｓ３（例えば本実施形態では「０」に設定）まで減少する時刻ｔ９において、被毒回復制御は終了される。
【００２８】
他方、上述したように添加弁３５は排気通路１４に設けられているため、排気に曝されることにより高温化する。そして、過度に高温化すると添加弁３５に熱害が生じるおそれがある。そこで、制御装置８０は、添加弁３５の高温化を抑えるための冷却添加処理を実行する。
【００２９】
図３に示すように、こうした冷却添加処理の実行時には、添加弁３５から排気に対して燃料を周期的に繰り返し噴射する間欠添加が実施される。この間欠添加の実行時には、添加弁３５の温度状態に応じて可変設定される駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ毎に、予め定められた駆動時間τの間だけ添加弁３５には通電が行われる。なお、駆動時間τは、制御装置８０から添加弁３５の駆動回路に向けて出力される駆動信号を「ＯＮ」状態に保持することにより添加弁３５に開弁動作を行わせる時間であり、添加弁３５の冷却効果を確保しつつ燃料の消費量をできる限り抑えることの可能な時間（例えば添加弁３５の駆動時間として設定可能な最小値など）が設定されている。また、添加弁３５の冷却要求の度合が高いほど駆動インターバル時間Ｔｉｎｔの値は短くされることにより、単位時間あたりに添加弁３５から噴射される燃料量は多くなり、これにより燃料添加による添加弁３５の冷却効果が高まるようになっている。
【００３０】
ところで、上述した脱離処理の実行中に添加弁３５の冷却添加処理を実行すると、ポスト噴射の燃料及び冷却添加処理の燃料がともに排気に供給されるため、排気に含まれる未燃燃料の量が過剰になり、その結果、ＨＣスリップが発生するおそれがある。そこで、本実施形態の排気浄化装置は、図４に示す一連の処理手順を制御装置８０によって実行することにより、そうした不都合の発生を抑えるようにしている。なお、制御装置８０は、図４に示す処理手順を、内燃機関１０の始動時に開始して同内燃機関１０が停止するまで実施する。
【００３１】
図４に示すように、本処理が開始されるとまず、被毒回復制御の実行要求があるか否かが判定される（Ｓ１００）。このステップＳ１００では、硫黄堆積量Ｓが上記開始判定値Ｓ１に達している場合に、被毒回復制御の実行要求があると判定される。そして、被毒回復制御の実行要求がないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、ステップＳ１００の処理が繰り返し実行される。
【００３２】
一方、被毒回復制御の実行要求があるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、上述した昇温処理が終了しているか否かが判定される（Ｓ１１０）。このステップＳ１１０では、ＮＳＲ触媒２０の温度が上記脱離可能温度以上になっている場合に、昇温処理が終了していると判定される。そして、昇温処理が終了していないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理が繰り返し実行される。
【００３３】
一方、昇温処理が終了しているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、上記脱離処理の実行に先立って、同脱離処理の実行中における添加弁３５の予測最高温度Ｔｍが算出される（Ｓ１２０）。このステップＳ１２０では、現在の冷却水温ＴＨＷ、現在の排気温度ＴＨＥ、現在の吸入空気量、脱離処理実行中の目標排気温度、脱離処理実行中の目標吸入空気量などから上記予測最高温度Ｔｍが算出される。
【００３４】
次に、算出された予測最高温度Ｔｍが許容上限温度Ｔｃを超えているか否かが判定される（Ｓ１３０）。この許容上限温度Ｔｃは、添加弁３５の高温化による熱害の発生を抑えることのできる最高温度が設定されている。そして、予測最高温度Ｔｍが許容上限温度Ｔｃを超えているときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、脱離処理実行中の総冷却添加量ＣＡＴが設定される（Ｓ１４０）。この総冷却添加量ＣＡＴは、脱離処理の実行中に上述した冷却添加処理を実行することにより、脱離処理中の添加弁３５の最高温度を上記許容上限温度Ｔｃに抑えようとするときに必要となる、脱離処理１回当たりの冷却添加量の総量である。そして予測最高温度Ｔｍが高いほど総冷却添加量ＣＡＴが多くなるように、同総冷却添加量ＣＡＴと予測最高温度Ｔｍとの関係が予めの実験等を通じて求められている。なお、このようにして総冷却添加量ＣＡＴが設定されると、上記駆動時間τ内に添加弁３５から噴射される燃料量（以下、単発燃料量ＣＱという）で総冷却添加量ＣＡＴを除することにより、脱離処理中の燃料添加回数が求められる。そして、上記実行時間ＤＴを燃料添加回数で除した値が、脱離処理実行中の冷却添加実行時における上記駆動インターバル時間Ｔｉｎｔとして設定される。
【００３５】
次に、冷却添加の燃料量に基づいて減量時ポスト噴射量ＱＰＤが算出される（Ｓ１５０）。このステップＳ１５０では、次のようにして減量時ポスト噴射量ＱＰＤが算出される。
【００３６】
図５に示すように、冷却添加実行時の１回の駆動時間τに相当する時間Ｔ１の間、基本ポスト噴射量ＱＰｂによるポスト噴射を行った場合に排気に供給される燃料量を第１燃料量Ｑ１とし、この第１燃料量Ｑ１から冷却添加時の上記単発燃料量ＣＱを減じた量の燃料量を第２燃料量Ｑ２とする。そして、上記時間Ｔ１内において排気に上記第２燃料量Ｑ２を供給することのできるポスト噴射量が予め求められており、その第２燃料量Ｑ２に対応するポスト噴射量が減量時ポスト噴射量ＱＰＤとして設定される。
【００３７】
次に、算出された減量時ポスト噴射量ＱＰＤによる脱離処理が１回実行される（Ｓ１６０）。本実施形態では、先の図５に示すように、脱離処理の実行期間中におけるポスト噴射量が減量時ポスト噴射量ＱＰＤに固定される。そして、脱離処理の実行中は添加弁３５の冷却添加が併せて実行される（Ｓ１７０）。
【００３８】
先のステップＳ１３０にて、予測最高温度Ｔｍが許容上限温度Ｔｃ以下であるときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、上記基本ポスト噴射量ＱＰｂによる脱離処理が実行される（Ｓ２２０）。
【００３９】
上記ステップＳ１７０の処理、または上記ステップＳ２２０の処理が実行されると、次に、被毒回復制御が終了したか否かが判定される（Ｓ１８０）。このステップＳ１８０では、硫黄堆積量Ｓが上記終了判定値Ｓ３にまで減少している場合に、被毒回復制御が終了したと判定される。そして、被毒回復制御が終了したと判定されるときには（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ１００の処理に戻る。
【００４０】
一方、被毒回復制御が終了していないときには（Ｓ１８０：ＮＯ）、脱離処理が予め定められた規定回数Ｎだけ実行されたか否かが判定される（Ｓ１９０）。この規定回数Ｎとしては、上述した予測最高温度Ｔｍの算出に影響を与える程度に冷却水温ＴＨＷが変化するのに要する時間に相当する脱離処理の実行回数が設定されている。
【００４１】
そして、脱離処理がまだ規定回数Ｎだけ実行されていないときには（Ｓ１９０：ＮＯ）、脱離処理を上記休止期間ＲＴの間だけ停止した後に（Ｓ２００）、ステップＳ１６０以降の処理が再び実行される。つまり、この場合には、現在設定されている減量時ポスト噴射量ＱＰＤによる脱離処理と冷却添加とが再び実行される。
【００４２】
一方、脱離処理が規定回数Ｎだけ実行されたときには（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、脱離処理を上記休止期間ＲＴの間だけ停止した後に（Ｓ２１０）、ステップＳ１２０以降の処理が再び実行される。つまり、この場合には、予測最高温度Ｔｍの算出が再度行われ、算出された予測最高温度Ｔｍが許容上限温度Ｔｃ以下であるときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、基本ポスト噴射量ＱＰｂによる脱離処理が実行される一方で、添加弁３５の冷却添加処理は実行されない。また、算出された予測最高温度Ｔｍが許容上限温度Ｔｃを超えているときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、新たに算出された予測最高温度Ｔｍに基づいて総冷却添加量ＣＡＴや減量時ポスト噴射量ＱＰＤの更新が行われ、その更新された減量時ポスト噴射量ＱＰＤによる脱離処理や、更新された総冷却添加量ＣＡＴによる添加弁３５の冷却添加が実行される。
【００４３】
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）先の図５に示したように、脱離処理の実行中に添加弁３５の冷却添加処理を実行するときには、筒内噴射弁１１から排気に供給される燃料量（第２燃料量Ｑ２）と添加弁３５から排気に添加される燃料量（単発燃料量ＣＱ）との和が、ＮＳＲ触媒２０においてＨＣスリップの生じる燃料量（第１燃料量Ｑ１を超える量）よりも少なくなるように、筒内噴射弁１１から噴射される燃料量（ポスト噴射量）が調量される。このように、脱離処理の実行中に冷却添加処理を実行するときには、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気に含まれる未燃燃料の量が、ＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように筒内噴射弁１１から噴射される燃料量（ポスト噴射量）が調量される。従って、脱離処理と冷却添加処理とを同時に行っても、ＨＣスリップの発生を抑えることができるようになる。
【００４４】
（２）脱離処理中の触媒前排気空燃比ＡＦ１が過剰にリッチ化すると、ＮＳＲ触媒２０から硫黄化合物を脱離させる効率が低下するおそれがある。この点、本実施形態によれば、脱離処理と冷却添加処理とを同時に行っても、触媒前排気空燃比ＡＦ１が上記限界空燃比ＬＴを超えて過剰にリッチ化することは抑えられる。そのため、ＮＳＲ触媒２０から硫黄化合物を脱離させる効率が低下することも抑制できる。
【００４５】
（３）脱離処理が規定回数Ｎだけ実行されていないときには（図５のＳ１９０：ＮＯ）、ステップＳ１６０以降の処理が再び実行される。つまり、現在設定されている減量時ポスト噴射量ＱＰＤを維持して脱離処理が再び実行される。従って、脱離処理を１回行う毎に減量時ポスト噴射量ＱＰＤを算出する場合と比較して、制御装置８０の演算負荷を低減することができる。
【００４６】
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。
・先の図５に示したステップＳ１９０及びステップＳ２００の処理を省略する。そして、ステップＳ１８０にて否定判例されるときには、ステップＳ２１０以降の処理を実行するようにしてもよい。つまり、脱離処理を１回実行する毎に減量時ポスト噴射量ＱＰＤを算出してもよい。この場合でも、上記（３）以外の作用効果を得ることができる。
【００４７】
・上記実施形態では、脱離処理の実行時間ＤＴ内において、添加弁３５から総冷却添加量ＣＡＴに相当する分の燃料を噴射するために、当該総冷却添加量ＣＡＴに応じて駆動インターバル時間Ｔｉｎｔを変化させるようにした。この他、総冷却添加量ＣＡＴに応じて添加弁３５の駆動時間τを変化させることにより、脱離処理の実行時間ＤＴ内において、添加弁３５から総冷却添加量ＣＡＴに相当する分の燃料が噴射されるようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態のステップＳ１６０において、減量時ポスト噴射量ＱＰＤによる脱離処理を実行する場合には、先の図５に示したように、脱離処理の実行期間中におけるポスト噴射量を減量時ポスト噴射量ＱＰＤに固定した。
【００４９】
この他、図６に示すように、脱離処理の実行期間中において、冷却添加による添加弁３５の燃料噴射が実行されているときには、ポスト噴射量を減量時ポスト噴射量ＱＰＤに設定する。一方、冷却添加による添加弁３５の燃料噴射が実行されていないとき（先の図３に示した駆動インターバル時間Ｔｉｎｔ内において駆動時間τを除く期間）には、ポスト噴射量を基本ポスト噴射量ＱＰｂに設定するようにしてもよい。この場合には、脱離処理の実行期間中における触媒前排気空燃比ＡＦ１が限界空燃比ＬＴに維持されるため、脱離処理の実行期間中におけるポスト噴射量を減量時ポスト噴射量ＱＰＤに固定する場合と比較して、触媒前排気空燃比ＡＦ１の変動を抑えることができる。
【００５０】
・上記実施形態では、脱離処理の実行に際して、ＮＳＲ触媒２０に流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ化するために、ポスト噴射を実施した。この他、混合気の空燃比を一時的にリッチ化するリッチスパイクなどを実施してもよい。この場合でも、筒内噴射弁１１から排気に供給される燃料量と添加弁３５から噴射される燃料量との和が、ＮＳＲ触媒２０においてＨＣスリップの生じる燃料量よりも少なくなるように筒内噴射弁１１から噴射される燃料量を調量することにより、上記（１）の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…内燃機関、１１…筒内噴射弁、１４…排気通路、２０…ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＮＳＲ触媒）、３５…添加弁、６０…冷却装置、７０…エアフロメータ、７１…クランク角センサ、７２…水温センサ、７３…温度センサ、７４…空燃比センサ、８０…制御装置。
【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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