(57)【要約】【課題】排気浄化触媒の過熱を防止する。【解決手段】第１の気筒１Ａ、♯１〜♯３と第２の気筒１Ｂ、♯４〜♯６とを備える。第１の気筒に第１の排気管９Ａが接続され、第２の気筒に第２の排気管９Ｂが接続される。第１の排気管の中間部分と第２の排気管の中間部分とが連通管１７によって互いに接続され、第１の排気管の下流端と第２の排気管の下流端とが１つの共通の排気管１０に接続され、共通の排気管内に排気浄化触媒１５が配置され、連通管が接続されている部分よりも下流の第１の排気管内に過給機の排気タービン１３が配置される。排気浄化触媒の温度が目標温度になるように第１の排気管を通って第１の排気管の下流端から排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って第２の排気管の下流端から排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御する排気ガス量制御を実行する排気ガス量制御手段１６Ａ，１６Ｂを具備する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の気筒と第２の気筒とを備え、第１の気筒に第１の排気管が接続され、第２の気筒に第２の排気管が接続され、第１の排気管の中間部分と第２の排気管の中間部分とが連通管によって互いに接続され、第１の排気管の下流端と第２の排気管の下流端とが１つの共通の排気管に接続され、該共通の排気管内に排気浄化触媒が配置され、前記連通管が接続されている部分よりも下流の第１の排気管内に過給機の排気タービンが配置されている内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化触媒の温度が目標温度になるように或いは目標温度に近づくように第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御する排気ガス量制御を実行する排気ガス量制御手段を具備することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気ガス量制御手段が第１の排気管内の圧力を制御することによって第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記連通管が接続されている部分よりも下流の第１の排気管内に該第１の排気管の流路面積を変更する排気制御弁が配置されており、前記排気ガス量制御手段が該排気制御弁の開度を制御することによって第１の排気管内の圧力を制御することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気ガス量制御手段が前記過給機のウエストゲートバルブの開度を制御することによって第１の排気管内の圧力を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気ガス量制御手段が第２の排気管内の圧力を制御することによって第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御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排気浄化装置。
【請求項６】
前記連通管が接続されている部分よりも下流の第２の排気管内に該第２の排気管の流路面積を変更する排気制御弁が配置されており、前記排気ガス量制御手段が該排気制御弁の開度を制御することによって第２の排気管内の圧力を制御することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記排気ガス量制御手段は前記排気浄化触媒の温度が目標温度よりも高いときには第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を多くし、前記排気浄化触媒の温度が目標温度よりも低いときには第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を多くすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記排気ガス量制御手段が前記排気ガス量制御の実行中に内燃機関の負荷に応じて前記過給機の排気タービンを通過する排気ガス量が目標量になるように或いは目標量に近づくように第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の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】
特許文献１に排気浄化装置を備えた内燃機関が記載されている。この内燃機関は、３つの気筒からなる気筒群を２つ有している。そして、各気筒群には、それぞれ、独立した排気管が接続されている。また、これら排気管のうち一方の排気管内に触媒が配置されている。そして、触媒が配置されていない方の排気管は、その下流側の端部において、触媒が配置されている方の排気管に接続されている。さらに、触媒が配置されていない方の排気管は、触媒が配置されている方の排気管に触媒上流において連通管を介して接続されている。したがって、触媒が配置されていない方の排気管に各気筒から排出された排気ガスは、触媒が配置されている方の排気管に、連通管を介して触媒上流において流入することもできるし、連通管を介さずに触媒下流において流入することもできる。すなわち、特許文献１に記載された内燃機関では、触媒が配置されていない方の排気管に各気筒から排出された排気ガスは、触媒を通ることもあるし、触媒を通らないこともある。
【０００３】
【特許文献１】特公平１−２７２４６号公報
【特許文献２】実開平１−１７３４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気ガス中の成分を浄化する排気浄化触媒が過熱してしまうと、該排気浄化触媒の浄化効率が低下してしまう。したがって、排気浄化触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置に対しては、排気浄化触媒の過熱を防止するという要求がある。また、排気浄化触媒として、その温度が適正な温度範囲にあるときに浄化作用を発揮する排気浄化触媒がある。こうした排気浄化触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置に対しては、排気浄化触媒の温度を適正な温度範囲に制御するという要求がある。また、特定の目的を達成するために、排気浄化触媒の温度を上昇させることが要求されることもある。さらに、特定の目的を達成するために、排気浄化触媒の温度を低下させることが要求されることもある。
【０００５】
そして、こうした要求は、２つの気筒を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、排気浄化触媒に両気筒から排出された排気ガスを流すことができるようになっている排気浄化装置にも要求される。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、２つの気筒を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、排気浄化触媒に両気筒から排出された排気ガスを流すことができるようになっている排気浄化装置において、排気浄化触媒の過熱を防止し、或いは、排気浄化触媒の温度を適正な温度範囲に制御し、或いは、排気浄化触媒の温度を上昇させ、或いは、排気浄化触媒の温度を低下させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、第１の気筒と第２の気筒とを備え、第１の気筒に第１の排気管が接続され、第２の気筒に第２の排気管が接続され、第１の排気管の中間部分と第２の排気管の中間部分とが連通管によって互いに接続され、第１の排気管の下流端と第２の排気管の下流端とが１つの共通の排気管に接続され、該共通の排気管内に排気浄化触媒が配置され、前記連通管が接続されている部分よりも下流の第１の排気管内に過給機の排気タービンが配置されている内燃機関の排気浄化装置において、前記排気浄化触媒の温度が目標温度になるように或いは目標温度に近づくように第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御する排気ガス量制御を実行する排気ガス量制御手段を具備する。
【０００８】
２番目の発明では、１番目の発明において、前記排気ガス量制御手段が第１の排気管内の圧力を制御することによって第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御する。
【０００９】
３番目の発明では、２番目の発明において、前記連通管が接続されている部分よりも下流の第１の排気管内に該第１の排気管の流路面積を変更する排気制御弁が配置されており、前記排気ガス量制御手段が該排気制御弁の開度を制御することによって第１の排気管内の圧力を制御する。
【００１０】
４番目の発明では、２または３番目の発明において、前記排気ガス量制御手段が前記過給機のウエストゲートバルブの開度を制御することによって第１の排気管内の圧力を制御する。
【００１１】
５番目の発明では、１〜４番目の発明のいずれか１つにおいて、前記排気ガス量制御手段が第２の排気管内の圧力を制御することによって第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量と第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量とを制御する。
【００１２】
６番目の発明では、５番目の発明において、前記連通管が接続されている部分よりも下流の第２の排気管内に該第２の排気管の流路面積を変更する排気制御弁が配置されており、前記排気ガス量制御手段が該排気制御弁の開度を制御することによって第２の排気管内の圧力を制御する。
【００１３】
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、前記排気ガス量制御手段は前記排気浄化触媒の温度が目標温度よりも高いときには第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を多くし、前記排気浄化触媒の温度が目標温度よりも低いときには第２の排気管を通って該第２の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を多くする。
【００１４】
８番目の発明では、１〜７番目の発明のいずれか１つにおいて、前記排気ガス量制御手段が前記排気ガス量制御の実行中に内燃機関の負荷に応じて前記過給機の排気タービンを通過する排気ガス量が目標量になるように或いは目標量に近づくように第１の排気管を通って該第１の排気管の下流端から前記排気浄化触媒に流入する排気ガスの量を制御する。
【発明の効果】
【００１５】
１〜８番目の発明によれば、排気浄化触媒の温度が適正な温度範囲に制御される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関を示した図である。図１に示した内燃機関は、２つのバンク１Ａ、１Ｂを備えたいわゆるＶ型の内燃機関である。バンク１Ａには、３つの気筒♯１〜♯３が設けられており、これら３つの気筒が気筒群２Ａを構成している。一方、バンク１Ｂには、３つの気筒♯４〜♯６が設けられており、これら３つの気筒が気筒群２Ｂを構成している。一方の気筒群２Ａの各気筒♯１〜♯３には、それぞれ、燃料噴射弁４Ａ、５Ａ、６Ａが配置されている。他方の気筒群２Ｂの各気筒♯４〜♯６には、それぞれ、燃料噴射弁４Ｂ、５Ｂ、６Ｂが配置されている。また、一方の気筒群２Ａは、吸気枝管７Ａを介して吸気管８に接続されている。他方の気筒群２Ｂは、吸気枝管７Ｂを介して吸気管８に接続されている。また、一方の気筒群２Ａは、排気枝管９Ａを介して排気管１０に接続されている。他方の気筒群２Ｂは、排気枝管９Ｂを介して排気管１０に接続されている。
【００１７】
また、図示した内燃機関は、過給機１１を備える。過給機１１のコンプレッサ１２は、一方の気筒群２Ａに接続された吸気枝管７Ａ内に配置されている。一方、過給機１１の排気タービン１３は、一方の気筒群２Ａに接続された排気枝管９Ａ内に配置されている。排気タービン１３が配置された方の排気枝管（以下「過給吸気側の排気枝管」という）９Ａ内には、排気タービン１３下流のところに三元触媒１４Ａが配置されている。一方、排気タービン１３が配置されていない方の排気枝管（以下「自然吸気側の排気枝管」という）９Ｂ内にも、三元触媒１４Ｂが配置されている。また、排気管１０内には、ＮＯｘ触媒１５が配置されている。ＮＯｘ触媒１５には、その温度を検出する温度センサ２４が取り付けられている。
【００１８】
また、三元触媒１４Ａ、１４Ｂ下流の排気枝管９Ａ、９Ｂ内には、それぞれ、排気制御弁１６Ａ、１６Ｂが配置されている。排気制御弁１６Ａ、１６Ｂは、その開度が全開になっているときに対応する排気枝管９Ａ、９Ｂの内部通路を完全に開放し、最も多くの排気ガスを該排気制御弁下流に流す。一方、排気制御弁１６Ａ、１６Ｂは、その開度が全閉になっているときに対応する排気枝管９Ａ、９Ｂの内部通路を完全に閉鎖し、該排気制御弁下流に排気ガスが流れないようにする。
【００１９】
さらに、排気タービン１３が配置された方の排気枝管９Ａの該排気タービン１３上流の部分と、排気タービン１３が配置されていない方の排気枝管９Ｂの三元触媒１４Ｂ上流の部分とは、連通管１７によって接続されている。また、吸気管８内には、スロットル弁１８、エアフローメータ１９、および、エアクリーナ２０が配置されている。また、過給機１１のコンプレッサ１２下流の吸気管８には、該吸気管８内の圧力を検出する圧力センサ２５が取り付けられている。
【００２０】
なお、排気制御弁１６Ａ、１６Ｂは、内燃機関の運転状態に応じて制御される。例えば、過給機１１から最大限の過給効果を得たいときには、過給吸気側の排気枝管９Ａ内に配置されている排気制御弁（以下「過給吸気側の排気制御弁」という）１６Ａを全開とすると共に、自然吸気側の排気枝管９Ｂ内に配置されている排気制御弁（以下「自然吸気側の排気制御弁」という）１６Ｂを全閉とする。これによれば、自然吸気側の排気枝管９Ｂが接続された気筒群（以下「自然吸気側気筒群」という）２Ｂから自然吸気側の排気枝管９Ｂに排出された排気ガスは、全て、連通管１７を介して過給吸気側の排気枝管９Ａに供給される。このため、過給機１１から最大限の過給効果が得られる。一方、例えば、過給機１１の過給効果を最小限にしたいときには、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とすると共に、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全開とする。これによれば、過給吸気側の排気枝管９Ａが接続された気筒群（以下「過給吸気側気筒群」という）２Ａから過給吸気側の排気枝管９Ａに排出された排気ガスは、全て、連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９Ｂに供給される。このため、過給機１１の過給効果が最小限となる。このように、排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を適宜制御することによって、過給機１１の過給効果を制御することができる。
【００２１】
また、三元触媒１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ、その温度がいわゆる活性温度以上になっているときであって、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍にあるときに、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭素）、および、ＨＣ（炭化水素）を同時に高い浄化率で浄化する。
【００２２】
また、ＮＯｘ触媒１５は、その温度が或る温度範囲にあるときであって、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンとなっているときに、排気ガス中のＮＯｘを吸収または吸着によって保持する。一方、ＮＯｘ触媒１５は、その温度がいわゆる活性温度以上になっているときであって、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチとなっているときに、保持しているＮＯｘを排気ガス中の還元剤（例えば、ＨＣ）によって還元することによって浄化する。以下の説明では、ＮＯｘ触媒１５がＮＯｘを保持したり浄化したりする温度範囲の下限値を「活性温度」と称し、上限値を「ＮＯｘ保持・浄化上限温度」と称す。
【００２３】
ところで、排気ガス中には、ＳＯｘ（硫黄酸化物）も含まれている。ここで、ＮＯｘ触媒１５は、ＮＯｘだけでなく、排気ガス中のＳＯｘも吸着または吸収によって保持してしまう。このようにＮＯｘ触媒１５がＳＯｘを保持すると、その分、ＮＯｘ触媒１５が最大限に保持することができるＮＯｘの量が少なくなってしまう。一方、ＮＯｘ触媒１５の温度（以下「ＮＯｘ触媒温度」という）が或る温度（この温度は、ＮＯｘ触媒１５の活性温度よりも高い）に達しており且つＮＯｘ触媒１５に流入する空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比になっていると、ＮＯｘ触媒１５からＳＯｘが放出される。そこで、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が或る一定の量に達したときに、ＮＯｘ触媒１５からＳＯｘを放出させる処理（以下「Ｓ被毒再生制御」という）を行う。
【００２４】
すなわち、第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御では、一方の気筒群において混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ空燃比とした燃焼（以下「リッチ燃焼」という）を行わせると共に、他方の気筒群において混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン空燃比とした燃焼（以下「リーン燃焼」という）を行わせるリッチ・リーン燃焼制御を行う。このとき、リッチ燃焼における混合気のリッチ度合とリーン燃焼における混合気のリーン度合とは、ＮＯｘ触媒に流入する排気ガスの平均空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比となるように制御される。これによれば、リッチ燃焼が行われる気筒群から排出される排気ガス中には、多くのＨＣ（炭化水素）が含まれており、リーン燃焼が行われる気筒群から排出される排気ガス中には、多くの酸素が含まれている。そして、これらＨＣと酸素とがＮＯｘ触媒において反応して熱を発生し、ＮＯｘ触媒温度を上昇させることになる。その後、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘを放出させる温度（以下「ＳＯｘ放出温度」という）に達すると、このとき、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの平均空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比となっているので、ＮＯｘ触媒１５からＳＯｘが放出される。
【００２５】
さらに、第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御では、上記リッチ・リーン燃焼制御中、自然吸気側気筒群２Ｂから排出される排気ガスに対する排気抵抗（以下「自然吸気側排気抵抗」という）が過給吸気側気筒群２Ａから排出される排気ガスに対する排気抵抗（以下「過給吸気側排気抵抗」という）に等しく或いは少なくとも近づくように両排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を制御するＳ被毒再生開度制御を行う。すなわち、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度が、例えば、図２に示したように、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度よりも小さくなるように両排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を制御する。これによれば、自然吸気側の排気枝管９Ｂ内に配置された三元触媒（以下「自然吸気側の三元触媒」という）１４Ｂの過熱が抑制される。すなわち、例えば、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度が過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度に等しい場合、自然吸気側排気抵抗は、過給吸気側排気抵抗よりも低い。この場合、過給吸気側気筒群２Ａから排出される排気ガスの少なくとも一部が連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９Ｂに流入することになる。そして、この場合、自然吸気側の三元触媒１４Ｂには、ＨＣを多く含んだ排気ガスと酸素を多く含んだ排気ガスとが流入し、これらＨＣと酸素とが該三元触媒１４Ｂにおいて反応して熱を発生し、該三元触媒１４Ｂの温度を上昇させ、該三元触媒１４Ｂを過熱させてしまう可能性がある。しかしながら、上述したように、リッチ・リーン燃焼制御中、自然吸気側排気抵抗が過給吸気側排気抵抗に等しく或いは少なくとも近づくように自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を制御すれば、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスが連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９Ｂに流入することが抑制される。このため、自然吸気側の三元触媒１４Ｂの過熱が抑制されるのである。
【００２６】
図３は、第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図３のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図３のルーチンでは、始めに、ステップ１０において、Ｓ被毒再生制御の実行が許可される条件（以下「Ｓ被毒再生許可条件」という）が成立しているか否かが判別される。ここで、Ｓ被毒再生許可条件とは、例えば、車速が所定速度以上であり、内燃機関の負荷（以下「機関負荷」という）が所定値以上であり、機関回転数が所定値以上であり、気筒内に吸入される空気の量が所定量以上であることである。
【００２７】
ステップ１０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ１１に進んで、各気筒群２Ａ、２Ｂにおける燃料噴射量ＱＲ、ＱＬが設定される。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの平均空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比となるように、リッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＬが設定される。ここでの燃料噴射量ＱＲ、ＱＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。
【００２８】
次いで、ステップ１２において、リッチ燃焼させる気筒群における点火時期ＴＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における点火時期ＴＬが設定される。ここでの点火時期ＴＲ、ＴＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。次いで、ステップ１３において、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度Ｄｎａが設定されると共に、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度Ｄｔｕｒｂｏが設定される。このとき、開度Ｄａｎは、少なくとも、開度Ｄｔｕｒｂｏよりも小さく、この開度Ｄｔｕｒｂｏは、例えば、最大開度である。
【００２９】
次いで、ステップ１４において、Ｓ被毒再生開度制御が実行される。すなわち、ステップ１５では、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂがその開度がステップ１４で設定された開度Ｄｎａとなるように制御されると共に、過給吸気側の排気制御弁１６Ａがその開度がステップ１４で設定された開度Ｄｔｕｒｂｏとなるように制御される。次いで、ステップ１５において、Ｓ被毒再生噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ１５では、ステップ１１で設定された燃料噴射量ＱＲの燃料をリッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ１２で設定された点火時期ＴＲでリッチ燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火すると共に、ステップ１１で設定された燃料噴射量ＱＬの燃料をリーン燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ１２で設定された点火時期ＴＬでリーン燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火する。
【００３０】
次いで、ステップ１６において、ステップ１０でＳ被毒再生許可条件が成立してから経過した時間、すなわち、実質的にＳ被毒再生制御が開始されてから経過した時間Ｔｒが予め定められた時間Ｔｔｈを超えた（Ｔｒ＞Ｔｒｔｈ）か否かが判別される。ここで、予め定められた時間Ｔｒｔｈは、ＮＯｘ触媒１５から全て或いは殆ど全てのＳＯｘを放出させるのに十分な時間に設定されている。ステップ１６において、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されたときには、ステップ１７以降が実行される。一方、ステップ１６において、Ｔｒ≦Ｔｒｔｈであると判別されたときには、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されるまで、ステップ１５が繰り返し実行される。
【００３１】
ステップ１７では、通常開度制御が実行される。すなわち、Ｓ被毒再生制御が行われていないとき、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にあるときには、内燃機関の運転状態に応じて排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を制御する通常開度制御が行われる。ステップ１７では、この通常開度制御が実行される。
【００３２】
次いで、ステップ１８において、ストイキ噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ１８では、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいて混合気の空燃比を理論空燃比とした燃焼（以下「ストイキ燃焼」という）が行われるように各気筒群における燃料噴射量を制御し、各気筒群２Ａ、２Ｂにおいて予め定められた点火時期（例えば、燃料の燃焼から出力されるトルクが最も大きくなる点火時期）に点火栓により燃料に点火する。次いで、ステップ１９において、ステップ１６でＴｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されてから経過した時間、すなわち、ステップ１７およびステップ１８が実行されている時間Ｔｓが予め定められた時間Ｔｓｔｈを超えた（Ｔｓ＞Ｔｓｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されたときには、ルーチンが終了する。一方、Ｔｓ≦Ｔｓｔｈであると判別されたときには、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されるまで、ステップ１７およびステップ１８が繰り返し実行される。
【００３３】
このように、ステップ１８およびステップ１９においてストイキ噴射・点火制御を実行することにより、ＮＯｘ触媒１５のＮＯｘ保持能力およびＮＯｘ浄化能力を早期に回復させることができる。すなわち、ステップ１７が実行された直後は、ＮＯｘ触媒温度は、ＳＯｘ放出温度以上になっており、この温度は、ＮＯｘ触媒１５がＮＯｘを保持したり浄化したりすることができる温度範囲の上限値（ＮＯｘ保持・浄化上限温度）よりも高くなっている。したがって、ＮＯｘ触媒１５にＮＯｘ保持能力やＮＯｘ浄化能力を発揮させるためには、ＮＯｘ触媒温度をＮＯｘ保持・浄化上限温度にまで低下させる必要がある。ここで、ステップ１８およびステップ１９においてストイキ噴射・点火制御を実行すると、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が低くなる。このため、ＮＯｘ触媒１５の温度を素早く低下させてＮＯｘ保持・浄化上限温度にまで素早く低下させることができる。したがって、ＮＯｘ触媒１５のＮＯｘ保持能力およびＮＯｘ浄化能力を早期に回復させることができるのである。
【００３４】
また、ステップ１８およびステップ１９においてストイキ噴射・点火制御を実行することにより、ＮＯｘ触媒１５から流出してしまうＮＯｘを少なくすることができる。すなわち、Ｓ被毒再生制御が行われていないとき、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にあるときには、基本的に、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいてリーン燃焼が行われる。そして、この場合、ストイキ燃焼が行われる場合に比べて各気筒内で発生するＮＯｘが多くなる。一方、上述したように、ステップ１７が実行された直後は、ＮＯｘ触媒温度は、ＳＯｘ放出温度以上になっており、ＮＯｘ保持・浄化上限温度よりも高くなっている。したがって、ステップ１７が実行された直後に内燃機関を通常の運転状態にしてしまうと、ＮＯｘ触媒温度がＮＯｘ保持・浄化上限温度にまで低下していないにも係わらず、ＮＯｘ触媒１５に多くのＮＯｘが流入し、ＮＯｘ触媒１５から多くのＮＯｘが流出してしまう。しかしながら、ステップ１７が実行された後にステップ１８およびステップ１９を実行すれば、ストイキ噴射・点火制御が一定の時間に亘って実行される。これによれば、ＮＯｘ触媒温度がＮＯｘ保持・浄化上限温度にまで低下していないとしても、ＮＯｘ触媒１５に流入するＮＯｘが少ない。このため、ＮＯｘ触媒１５から流出するＮＯｘが少なくなるのである。もちろん、ステップ１９で使用される予め定められた時間ＴｓｔｈをＮＯｘ触媒温度がＮＯｘ保持温度にまで低下する時間に設定しておけば、図３のルーチンが終了して内燃機関が通常の運転状態とされて両気筒群２Ａ、２Ｂにおいてリーン燃焼が行われたとしても、ＮＯｘ触媒温度がＮＯｘ保持・浄化上限温度にまで低下しているので、ＮＯｘ触媒から流出するＮＯｘは全く或いはほとんどない。
【００３５】
次に、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御について説明する。図４に、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御が適用される内燃機関を示した。この内燃機関では、過給機１１がウエストゲートバルブ２１を備える。ウエストゲートバルブ２１は、排気タービン１３上流の排気枝管９Ａと排気タービン１３下流であって三元触媒１４Ａ上流の排気枝管９Ａとを接続するバイパス通路２２内に配置されている。図４に示したように、ウエストゲートバルブ２１が全閉とされているときには、排気ガスがバイパス通路２２を通って流れることはない。一方、図５に示したように、ウエストゲートバイパス２１が開弁されているときには、排気ガスがバイパス通路２２を通って排気タービン１３上流の排気枝管９Ａから排気タービン１３下流の排気枝管９Ａに流れる。なお、図４および図５に示した内燃機関の残りの構成は、図１に示したものと同じである。
【００３６】
そして、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御においては、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御と同じ制御を行い、一方の気筒群においてリッチ燃焼を行わせると共に、他方の気筒群においてリーン燃焼を行わせる。さらに、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御では、上記リッチ・リーン燃焼制御中、自然吸気側排気抵抗が過給吸気側排気抵抗に等しく或いは少なくとも近づくようにウエストゲートバルブの開度を大きくし、好ましくは、全開とする。これによれば、過給吸気側気筒群２Ａから排出される排気ガスのうち、連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９Ｂに流入する排気ガスの量が少なくなるので、第１実施形態と同じ理由から、自然吸気側の三元触媒１４Ｂの過熱が抑制される。
【００３７】
なお、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御において、ウエストゲートバルブ２１を全開としても、自然吸気側排気抵抗が過給吸気側排気抵抗に等しくならない場合、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を制御することによって、自然吸気側排気抵抗を過給吸気側排気抵抗に等しくし或いはより近づけるようにしてもよい。
【００３８】
図６は、第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図６のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図６のルーチンでは、始めに、ステップ２０において、Ｓ被毒再生許可条件（これは、図３のルーチンに関連して説明したＳ被毒再生許可条件と同じものである）が成立しているか否かが判別される。
【００３９】
ステップ２０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ２１に進んで、各気筒群２Ａ、２Ｂにおける燃料噴射量ＱＲ、ＱＬが設定される。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの平均空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比となるように、リッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＬが設定される。ここでの燃料噴射量ＱＲ、ＱＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。
【００４０】
次いで、ステップ２２において、リッチ燃焼させる気筒群における点火時期ＴＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における点火時期ＴＬが設定される。ここでの点火時期ＴＲ、ＴＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。次いで、ステップ２３において、Ｓ被毒再生ウエストゲートバルブ開度制御が実行される。すなわち、ステップ２３では、過給を必要としない運転領域においては、ウエストゲートバルブ２１が全開とされる。次いで、ステップ２４において、Ｓ被毒再生噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ２４では、ステップ２１で設定された燃料噴射量ＱＲの燃料をリッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ２２で設定された点火時期ＴＲでリッチ燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火すると共に、ステップ２１で設定された燃料噴射量ＱＬの燃料をリーン燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ２２で設定された点火時期ＴＬでリーン燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火する。
【００４１】
次いで、ステップ２５において、ステップ２０でＳ被毒再生許可条件が成立してから経過した時間、すなわち、実質的にＳ被毒再生制御が開始されてから経過した時間Ｔｒが予め定められた時間Ｔｔｈを超えた（Ｔｒ＞Ｔｒｔｈ）か否かが判別される。ここで、予め定められた時間Ｔｒｔｈは、図３のルーチンのステップ１６における予め定められた時間Ｔｒｔｈと同じものである。ステップ２５において、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されたときには、ステップ２６以降が実行される。一方、ステップ２５において、Ｔｒ≦Ｔｒｔｈであると判別されたときには、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されるまで、ステップ２４が繰り返し実行される。なお、ステップ２５では、経過時間を判別に使用しているが、触媒温度を計測または推測し、その温度が所定値を超えるまでステップ２４を繰り返し実行してもよい。
【００４２】
ステップ２６では、通常ウエストゲートバルブ開度制御が実行される。すなわち、Ｓ被毒再生制御が行われていないとき、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にあるときには、内燃機関の運転状態に応じてウエストゲートバルブ２１の開度を制御する通常ウエストゲートバルブ開度制御が行われる。ステップ２６では、この通常ウエストゲートバルブ開度制御が実行される。
【００４３】
次いで、ステップ２７において、ストイキ噴射・点火制御（これは、図３のルーチンのステップ１８のストイキ噴射・点火制御と同じものである）が実行される。次いで、ステップ２８において、ステップ２５でＴｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されてから経過した時間、すなわち、ステップ２６およびステップ２７が実行されている時間Ｔｓが予め定められた時間Ｔｓｔｈを超えた（Ｔｓ＞Ｔｓｔｈ）か否かが判別される。ここで、予め定められた時間Ｔｓｔｈは、図３のルーチンのステップ１９における予め定められた時間Ｔｓｔｈと同じものである。ステップ２８において、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されたときには、ルーチンが終了する。一方、Ｔｓ≦Ｔｓｔｈであると判別されたときには、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されるまで、ステップ２６およびステップ２７が繰り返し実行される。
【００４４】
次に、第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御について説明する。図７に、第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御が適用される内燃機関を示した。この内燃機関では、連通管１７内に連通制御弁２３が配置されている。図７に示したように、連通制御弁２３が開弁されているときには、排気ガスが連通管１７を通って流れることができる。一方、図８に示したように、連通制御弁２３が全閉とされているときには、排気ガスが連通管１７を通って流れることはできない。なお、図７および図８に示した内燃機関の構成は、図１に示したものと同じである。
【００４５】
そして、第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御においては、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御と同じ制御を行い、一方の気筒群においてリッチ燃焼を行わせると共に、他方の気筒群においてリーン燃焼を行わせる。さらに、第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御では、上記リッチ・リーン燃焼制御中、図８に示されているように、連通制御弁２３を全閉とする。これによれば、過給吸気側気筒群２Ａから排出される排気ガスが連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９Ｂに流入することがないので、第１実施形態と同じ理由から、自然吸気側の三元触媒１４Ｂの過熱が抑制される。
【００４６】
図９は、第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図９のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図９のルーチンでは、始めに、ステップ３０において、Ｓ被毒再生許可条件（これは、図３のルーチンに関連して説明したＳ被毒再生許可条件と同じものである）が成立しているか否かが判別される。
【００４７】
ステップ３０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ３１に進んで、各気筒群２Ａ、２Ｂにおける燃料噴射量ＱＲ、ＱＬが設定される。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの平均空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比となるように、リッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における燃料噴射量ＱＬが設定される。ここでの燃料噴射量ＱＲ、ＱＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。
【００４８】
次いで、ステップ３２において、リッチ燃焼させる気筒群における点火時期ＴＲが設定されると共に、リーン燃焼させる気筒群における点火時期ＴＬが設定される。ここでの点火時期ＴＲ、ＴＬは、例えば、機関回転数および機関負荷に基づいてマップ等から算出することによって設定される。次いで、ステップ３３において、Ｓ被毒再生ＣＶ開度制御が実行される。すなわち、ステップ２３では、連通制御弁２３が全閉とされる。次いで、ステップ３４において、Ｓ被毒再生噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ３４では、ステップ３１で設定された燃料噴射量ＱＲの燃料をリッチ燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ３２で設定された点火時期ＴＲでリッチ燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火すると共に、ステップ３１で設定された燃料噴射量ＱＬの燃料をリーン燃焼させる気筒群における燃料噴射弁から噴射し、ステップ３２で設定された点火時期ＴＬでリーン燃焼させる気筒群において点火栓により燃料に点火する。
【００４９】
次いで、ステップ３５において、ステップ３０でＳ被毒再生許可条件が成立してから経過した時間、すなわち、実質的にＳ被毒再生制御が開始されてから経過した時間Ｔｒが予め定められた時間Ｔｔｈを超えた（Ｔｒ＞Ｔｒｔｈ）か否かが判別される。ここで、予め定められた時間Ｔｒｔｈは、図３のルーチンのステップ１６における予め定められた時間Ｔｒｔｈと同じものである。ステップ３５において、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されたときには、ステップ３６以降が実行される。一方、ステップ３５において、Ｔｒ≦Ｔｒｔｈであると判別されたときには、Ｔｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されるまで、ステップ３４が繰り返し実行される。
【００５０】
ステップ３６では、通常ＣＶ開度制御が実行される。すなわち、Ｓ被毒再生制御が行われていないとき、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にあるときには、内燃機関の運転状態に応じて連通制御弁２３の開度を制御する通常ＣＶ開度制御が行われる。ステップ３６では、この通常ＣＶ開度制御が実行される。
【００５１】
ついで、ステップ３７において、ストイキ噴射・点火制御（これは、図３のルーチンのステップ１８のストイキ噴射・点火制御と同じものである）が実行される。次いで、ステップ３８において、ステップ３５でＴｒ＞Ｔｒｔｈであると判別されてから経過した時間、すなわち、ステップ３６およびステップ３７が実行されている時間Ｔｓが予め定められた時間Ｔｓｔｈを超えた（Ｔｓ＞Ｔｓｔｈ）か否かが判別される。ここで、予め定められた時間Ｔｓｔｈは、図３のルーチンのステップ１９における予め定められた時間Ｔｓｔｈと同じものである。ステップ３８において、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されたときには、ルーチンが終了する。一方、Ｔｓ≦Ｔｓｔｈであると判別されたときには、Ｔｓ＞Ｔｓｔｈであると判別されるまで、ステップ３６およびステップ３７が繰り返し実行される。
【００５２】
次に、第４実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御について説明する。第４実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御が適用される内燃機関は、図１に示した内燃機関である。第４実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御においては、Ｓ被毒再生制御を実行すべきであると判定されたとき、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御を行う前に、まず、ＮＯｘ触媒温度を上昇させる。すなわち、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスのうち、連通管１７および自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量ができるだけ多くなるように、特に、好ましくは、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスの全てが連通管１７および自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入するように、両排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を制御するＳ被毒再生前開度制御を行う。すなわち、少なくとも、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を小さくし、或いは、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を大きくし、或いは、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を小さくすると共に自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を大きくし、特に、好ましくは、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とする（もちろん、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とする場合、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全開としてもよい）。これによれば、熱容量が大きい排気タービンを通過する排気ガスの量が少なくなり、その結果、ＮＯｘ触媒１５にもたらされる排気ガスの熱量が多くなるので、ＮＯｘ触媒温度が上昇することになる。
【００５３】
そして、その後、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘ放出温度に達したときに、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御と同じ制御を行うと共に、第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生開度制御と同じ制御を行う。或いは、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘ放出温度に達していなくても、そのときの内燃機関の運転状態（特に、機関回転数および機関負荷）において最大限に上昇させることができるＮＯｘ触媒温度に達しているときにも、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御と同じ制御を行うと共に、第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生開度制御と同じ制御を行う。すなわち、例えば、内燃機関が低負荷低回転の運転状態にあるときには、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスのうち、連通管１７および自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量を多くしたとしても、ＮＯｘ触媒温度をＳＯｘ放出温度にまで上昇させることができないことがある。この場合に、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘ放出温度に達するまで、上記リッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御の実行を待機していると、長期間に亘って実質的なＳ被毒再生制御が実行されないことになる。そこで、第４実施形態では、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘ放出温度に達していなくても、そのときの内燃機関の運転状態において最大限に上昇させることができるＮＯｘ触媒温度に達していれば、上記リッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御を行うのである。
【００５４】
なお、上述したＳ被毒再生前開度制御の実行中、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいて混合気の空燃比を理論空燃比とした燃焼（ストイキ燃焼）を行わせ、或いは、少なくとも、自然吸気側の気筒群２Ｂにおいてストイキ燃焼を行わせるようにしてもよい。
【００５５】
図１０は、第４実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図１０のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図１０のルーチンでは、始めに、ステップ４０において、Ｓ被毒再生許可条件（これは、図３のルーチンに関連して説明したＳ被毒再生許可条件と同じものである）が成立しているか否かが判別される。
【００５６】
ステップ４０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ４１に進んで、Ｓ被毒再生前開度制御が実行される。すなわち、ステップ４１では、過給吸気側の排気制御弁１６Ａが全閉とされると共に、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂが全開とされる。次いで、ステップ４２において、通常噴射・点火制御が実行される。すなわち、Ｓ被毒再生制御が行われていないとき、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にあるときと同じように、燃料噴射弁４Ａ、５Ａ、６Ａ、４Ｂ、５Ｂ、６Ｂから燃料が噴射されると共に点火栓によって燃料が点火される。
【００５７】
次いで、ステップ４３において、ＮＯｘ触媒温度ＴｎがＳＯｘ放出温度Ｔｎｔｈを超えた（Ｔｎ＞Ｔｎｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ＞Ｔｎｔｈであると判別されたときには、ステップ４５に進む。一方、Ｔｎ≦Ｔｎｔｈであると判別されたときには、ステップ４４に進んで、ＮＯｘ触媒温度Ｔｎがそのときの内燃機関の運転状態において最大限に上昇させることができるＮＯｘ触媒温度Ｔｎｌｉｍに達している（Ｔｎ≧Ｔｎｌｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ≧Ｔｎｌｉｍであると判別されたときには、ステップ４５に進む。一方、Ｔｎ＜Ｔｎｌｉｍであると判別されたときには、ステップ４２およびステップ４３が繰り返される。
【００５８】
そして、ステップ４５では、図３のルーチンのステップ１１〜ステップ１９の制御が実行される。
【００５９】
次に、第５実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御について説明する。第５実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御が適用される内燃機関は、図４に示した内燃機関である。第５実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御においては、Ｓ被毒再生制御を実行すべきであると判定されたとき、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御を行う前に、まず、ＮＯｘ触媒温度を上昇させる。すなわち、第５実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関では、大部分の運転状態において、各気筒においてリーン燃焼が行われている。ここで、Ｓ被毒再生制御を実行すべきであると判定されたとき、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいて混合気の空燃比を理論空燃比とした燃焼（ストイキ燃焼）を行わせる。これによれば、各気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガス中のＮＯｘの量が少なくなる。
【００６０】
そして、これと共に、内燃機関が過給機１１によって過給した状態で空気を各気筒に供給する状態（以下「過給吸気状態」という）にあることを要求されているか否かを判定する。ここで、内燃機関が過給吸気状態にあることを要求されていない、すなわち、内燃機関が過給機１１によって過給した状態で空気を各気筒に供給するのではなく、自然状態で空気を各気筒に供給すること（以下「自然吸気状態」という）にあることが要求されていると判定された場合、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とすると共に、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを開弁しておく（好ましくは、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全開とする）。これによれば、両気筒群２Ａ、２Ｂから排出された排気ガスが、全て、自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入する。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスとして、熱容量の大きい過給機１１の排気タービン１３を通ってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスはない。したがって、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が比較的高いので、ＮＯｘ触媒温度を素早く上昇させることができる。もちろん、このとき、排気タービン１３を通過する排気ガスがないのであるから、内燃機関に要求されている自然吸気状態も達成されている。なお、その後、ＮＯｘ触媒温度がＳＯｘ放出温度に達したときには、上記リッチ・リーン燃焼制御を行うと共に上記Ｓ被毒再生開度制御を行う。また、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていると判定された場合、少なくとも、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを開弁しておくと共に、ウエストゲートバルブ２３を全閉とする。
【００６１】
図１１は、第５実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図１１のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図１１のルーチンでは、始めに、ステップ５０において、Ｓ被毒再生許可条件（これは、図３のルーチンに関連して説明したＳ被毒再生許可条件と同じものである）が成立しているか否かが判別される。
【００６２】
ステップ５０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ５１に進んで、ストイキ噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ５１では、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいてストイキ燃焼が行われるように各気筒群における燃料噴射量を制御し、各気筒群２Ａ、２Ｂにおいて予め定められた点火時期（例えば、燃料の燃焼から出力されるトルクが最も大きくなる点火時期）に点火栓により燃料に点火する。
【００６３】
次いで、ステップ５２において、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていないか否かが判別される。ここで、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていないと判別されたときには、ステップ５３に進んで、Ｓ被毒再生前ＥＣＶ開度制御が実行される。すなわち、ステップ５３では、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とすると共に、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全開とする。次いで、ステップ５４において、ＮＯｘ触媒温度ＴｎがＳＯｘ放出温度Ｔｎｔｈを超えた（Ｔｎ＞Ｔｎｔｈ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ＞Ｔｎｔｈであると判別されたときには、ステップ５６に進む。一方、Ｔｎ≦Ｔｎｔｈであると判別されたときには、ステップ５５に進んで、ＮＯｘ触媒温度Ｔｎがそのときの内燃機関の運転状態において最大限に上昇させることができるＮＯｘ触媒温度Ｔｎｌｉｍに達している（Ｔｎ≧Ｔｎｌｉｍ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ≧Ｔｎｌｉｍであると判別されたときには、ステップ５６に進む。一方、Ｔｎ＜Ｔｎｌｉｍであると判別されたときには、ステップ５３およびステップ５４が繰り返される。そして、ステップ５６では、図３のルーチンのステップ１１〜ステップ１９の制御が実行される。
【００６４】
一方、ステップ５２において、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていると判別されたときには、ステップ５７に進んで、Ｓ被毒再生前ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御が実行される。すなわち、ステップ５７では、過給吸気側の排気制御弁１６を全開とすると共にウエストゲートバルブ２３を全閉とし、自然吸気側の排気制御弁１６を全閉とする。これによれば、両気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガスの全てが排気タービン１３を通ることになるので、内燃機関に要求されている過給吸気状態が達成される。
【００６５】
次に、第６実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御について説明する。第６実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御が適用される内燃機関は、図４に示した内燃機関である。第６実施形態のＳ被毒再生制御においては、Ｓ被毒再生制御を実行すべきであると判定されたとき、第１実施形態の排気浄化装置のリッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御と同じ制御を行う。そして、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量（好ましくは、零）にまで減少したとき、これらリッチ・リーン燃焼制御およびＳ被毒再生開度制御を終了して、以下の制御を行う。
【００６６】
すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスのうち過給機１１を通った排気ガスの割合ができるだけ多くなるように過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を大きくする（好ましくは、全開とする）と共に自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を小さくする（好ましくは、全閉とする）。これによれば、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスのうち過給機１１を通った排気ガスの割合が多くなる。ここで、過給機１１を通ってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度は、連通管１７を介してＮＯｘ触媒に流入した場合に比べて低くなる。したがって、その分、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が低くなり、ＮＯｘ触媒温度がより早期にＮＯｘ保持・浄化上限温度に達することになる。
【００６７】
また、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていない、すなわち、自然吸気状態にあることが要求されているときには、ウエストゲートバルブ２３の開度を大きくする（好ましくは、全開とする）と共に過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を大きくし（好ましくは、全開とし）、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を小さくする（好ましくは、全閉とする）。これによれば、排気ガスの少なくとも一部が過給機１１のバイパス通路２２を通ることになる。ここで、バイパス通路２２を通ってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度は、連通管１７を介してＮＯｘ触媒に流入した場合に比べて低くなる。したがって、その分、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が低くなり、ＮＯｘ触媒温度がより早期にＮＯｘ保持・浄化上限温度に達することになる。そして、このとき、ウエストゲートバルブ２３が開弁しているので、排気タービン１３を通る排気ガスはなく（或いは、排気タービン１３を通る排気ガスの量は極めて少なく）、内燃機関に要求されている自然吸気状態が達成されていると言える。
【００６８】
一方、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていると判定された場合、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を大きくする（好ましくは、全開とする）と共にウエストゲートバルブ２３の開度を小さくし（ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度をできるだけ低くするという観点からは、好ましくは、全閉とし）、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を小さくする（ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度をできるだけ低くするという観点からは、好ましくは、全閉とする）。これによれば、排気ガスの多くが過給機１１の排気タービン１３を通ることになる。ここで、排気タービン１３を通ってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度は、バイパス通路２３や連通管１７を通ってＮＯｘ触媒１５に流入した場合に比べて大幅に低くなる。したがって、その分、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が低くなり、ＮＯｘ触媒温度がより早期にＮＯｘ保持・浄化上限温度に達することになる。なお、このとき、排気ガスの多くが排気タービン１３を通過するので、内燃機関に要求されている過給吸気状態が達成されていると言える。
【００６９】
図１２は、第６実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示している。図１２のルーチンは、ＮＯｘ触媒１５に保持されているＳＯｘの量が予め定められた量に達したときに実行される。図１２のルーチンでは、始めに、ステップ６０において、Ｓ被毒再生許可条件（これは、図３のルーチンに関連して説明したＳ被毒再生許可条件と同じものである）が成立しているか否かが判別される。
【００７０】
ステップ６０において、Ｓ被毒再生許可条件が成立していると判別されたときには、ステップ６１に進んで、Ｓ被毒再生制御が実行される。ここでのＳ被毒再生制御では、図３のステップ１１〜ステップ１９が実行される。次いで、ステップ６２において、ストイキ噴射・点火制御が実行される。すなわち、ステップ６２では、両気筒群２Ａ、２Ｂにおいてストイキ燃焼が行われるように各気筒群における燃料噴射量を制御し、各気筒群２Ａ、２Ｂにおいて予め定められた点火時期（例えば、燃料の燃焼から出力されるトルクが最も大きくなる点火時期）に点火栓により燃料に点火する。
【００７１】
次いで、ステップ６３において、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていないか否かが判別される。ここで、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていないと判別されたときには、ステップ６４に進んで、Ｓ被毒再生後ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御Ｉが実行される。すなわち、ステップ６４では、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全開としたままで、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全開とすると共にウエストゲートバルブ２３を全開とする。一方、ステップ６３において、内燃機関が過給吸気状態にあることが要求されていると判別されたときには、ステップ６６に進んで、Ｓ被毒再生後ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御ＩＩが実行される。すなわち、ステップ６６では、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とすると共に、自然吸気側の排気制御弁１４Ｂを全開とする。
【００７２】
そして、ステップ６５において、ＮＯｘ触媒温度ＴｎがＮＯｘ保持・浄化上限温度Ｔｎｍａｘ以下である（Ｔｎ≦Ｔｎｍａｘ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ≦Ｔｎｍａｘであると判別されたときには、ルーチンが終了する。一方、Ｔｎ＞Ｔｎｍａｘであると判別されたときには、ステップ６２以降のステップが適宜実行される。
【００７３】
なお、上述したリッチ・リーン燃焼制御において、リッチ燃焼させる気筒群における点火時期をリーン燃焼させる気筒群における点火時期よりも遅く（遅角）する、特に、リッチ燃焼させる気筒群における点火時期を上記基準点火時期よりも遅く（遅角）すると共に、リーン燃焼させる気筒群における点火時期を上記基準点火時期よりも早く（進角）するようにすると、各気筒群における燃焼から出力されるトルクが均一化させるという点で有利である。
【００７４】
また、上述したリッチ・リーン燃焼制御において、リッチ燃焼させる気筒群を過給吸気側気筒群２Ａとしても自然吸気側気筒群２Ｂとしてもよい（すなわち、リーン燃焼させる気筒群を過給吸気側気筒群２Ａとしても自然吸気側気筒群２Ｂとしてもよい）。しかしながら、特に、リッチ燃焼させる気筒群を過給吸気側気筒群２Ａとし、リーン燃焼させる気筒群を自然吸気側気筒群２Ｂとしてもよく、この場合、自然吸気側の三元触媒１４Ｂの過熱が抑制される。すなわち、リッチ燃焼した気筒群から排出される排気ガスの温度は、比較的高い。このため、リッチ燃焼させる気筒群を自然吸気側気筒群２Ｂとすると、高温の排気ガスがそのまま自然吸気側の三元触媒１４Ｂに流入し、該三元触媒１４Ｂが過熱されるおそれがある。しかしながら、リッチ燃焼させる気筒群を過給吸気側気筒群２Ａとすれば、高温の排気ガスは、自然吸気側の三元触媒１４Ｂには流入しないので、自然吸気側の三元触媒１４Ｂの過熱が抑制されるのである。なお、リッチ燃焼させる気筒群を過給吸気側気筒群２Ａとした場合、過給吸気側気筒群２Ａから高温の排気ガスが排出されることになるが、この排気ガスは、過給機１１の排気タービン１３を通過してから過給吸気側の三元触媒１４Ａに流入する。ここで、排気タービン１３は熱容量が比較的大きいので、排気ガスが排気タービン１３を通過するとき、排気ガスの温度が低くなる。したがって、過給吸気側気筒群２Ａにおいてリッチ燃焼させたとしても、過給吸気側の三元触媒１４Ａには比較的低温の排気ガスしか流入しないことになり、過給吸気側の三元触媒１４Ａが過熱するおそれはない。
【００７５】
なお、上述したリッチ・リーン燃焼制御では、一方の気筒群ではリッチ燃焼のみを行わせ、他方の気筒群ではリーン燃焼のみを行わせているが、両気筒群においてリッチ燃焼とリーン燃焼とを交互に行わせるようにしてもよい。すなわち、一方の気筒群においてリッチ燃焼を行わせると共に他方の気筒群においてリーン燃焼を行わせ、その後、リッチ燃焼を行わせていた気筒群においてリーン燃焼を行わせると共に、リーン燃焼を行わせていた気筒群においてリッチ燃焼を行わせるようにしてもよい。
【００７６】
また、上述した実施形態では、リッチ・リーン燃焼制御中に常にＳ被毒再生開度制御を実行しているが、例えば、リッチ・リーン燃焼制御中に自然吸気側の三元触媒１４Ｂの温度を監視し、該三元触媒１４Ｂの温度が予め定められた温度よりも高くなったときにＳ被毒再生開度制御を実行するようにしてもよい。
【００７７】
次に、第７実施形態の排気浄化装置について説明する。第７実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関は、図４に示した内燃機関である。ところで、ＮＯｘ触媒１５は、その温度が活性温度以上であって且つＮＯｘ保持・浄化上限温度以下であるときに、ＮＯｘ浄化作用を呈する。そこで、第７実施形態の排気浄化装置では、ＮＯｘ触媒温度を活性温度以上であって且つＮＯｘ保持・浄化上限温度以下となるようにＮＯｘ触媒温度を制御するＮＯｘ触媒温度制御を行う。すなわち、具体的には、ＮＯｘ触媒温度がＮＯｘ保持・浄化上限温度よりも高くなっているときには、内燃機関が自然吸気状態にあることが要求されていることを条件として、ウエストゲートバルブ２１の開度を大きくする（好ましくは、全開とする）と共に過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を大きくし（好ましくは、全開とする）、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を小さくする（好ましくは、全閉とする）。これによれば、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスのうち過給機１１のバイパス通路２２を通ってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くなる。ここで、排気ガスの温度は、連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する場合よりも、過給機１１のバイパス通路２２を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する場合の方が低い。したがって、これによれば、ＮＯｘ触媒温度を低下させ、やがて、ＮＯｘ保持・浄化上限温度以下にすることができる。もちろん、このとき、内燃機関に要求されている自然吸気状態も達成されている。
【００７８】
一方、ＮＯｘ触媒温度が活性温度よりも低くなっているときには、内燃機関が自然吸気状態にあることを条件として、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とし（或いは、開度を小さくするだけでもよいが、この場合、ウエストゲートバルブ２１の開度を大きくすることが好ましく、全開とすることがさらに好ましい）、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を大きくする（好ましくは、全開とする）。これによれば、過給吸気側気筒群２Ａから排出された排気ガスのうち連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くなる。ここで、排気ガスの温度は、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する場合よりも、連通管１７を介して自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する場合の方が高い。したがって、これによれば、ＮＯｘ触媒温度を上昇させ、やがて、活性温度以上にすることができる。もちろん、このとき、内燃機関に要求されている自然吸気状態も達成されている。
【００７９】
図１３は、第７実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御を実行するルーチンの一例を示している。図１３のルーチンでは、始めに、ステップ７０において、内燃機関が自然吸気状態にあることが要求されているか否かが判別される。ここで、内燃機関が自然吸気状態にあることが要求されていないと判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、内燃機関が自然吸気状態にあることが要求されていると判別されたときには、ステップ７１に進んで、ＮＯｘ触媒温度ＴｎがＮＯｘ保持・浄化上限温度Ｔｎｍａｘよりも高い（Ｔｎ＞Ｔｎｍａｘ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ＞Ｔｎｍａｘであると判別されたときには、ステップ７２に進んで、ウエストゲートバルブ２１を全開とし、次いで、ステップ７３において、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全開とし、次いで、ステップ７４において、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全閉とする。
【００８０】
一方、ステップ７１において、Ｔｎ≦Ｔｎｍａｘであると判別されたときには、ステップ７５に進んで、ＮＯｘ触媒温度Ｔｎが活性温度Ｔｎｍｉｎよりも低い（Ｔｎ＜Ｔｎｍｉｎ）か否かが判別される。ここで、Ｔｎ＜Ｔｎｍｉｎであると判別されたときには、ステップ７６に進んで、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを全閉とし、次いで、ステップ７７において、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全閉とする。
【００８１】
次に、第８実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御について説明する。第８実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御が適用される内燃機関は、図４に示した内燃機関である。第８実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御は、機関回転数が比較的小さく且つ機関負荷が比較的小さい状態を「軽負荷状態」と称し、機関回転数が比較的大きく或いは機関負荷が比較的大きい状態を「高負荷状態」と称し、それ以外の状態を「中負荷状態」と称したとき、内燃機関が中負荷状態にあるときに行われる。すなわち、内燃機関が中負荷状態にあるときに、ＮＯｘ触媒温度が目標温度（これは、活性温度以上であってＮＯｘ保持・浄化上限温度以下の温度である）よりも高いときには過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くなるように各排気制御弁１６Ａ、１６Ｂを制御し、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも低いときには自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くなるように各排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度を制御する。
【００８２】
これによれば、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも高いときにはＮＯｘ触媒温度が低下せしめられ、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも低いときにはＮＯｘ触媒温度が上昇せしめられ、その結果、ＮＯｘ触媒温度が目標温度に制御される。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度は、排気ガスが過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する場合よりも、排気ガスが自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する場合の方が高い。ここで、第８実施形態によれば、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも高いときには、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くされることから、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が相対的に低くなり、ＮＯｘ触媒温度が低下せしめられる。一方、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも低いときには、自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量が多くされることから、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度が相対的に高くなり、ＮＯｘ触媒温度が上昇せしめられる。その結果、ＮＯｘ触媒温度が目標温度に制御されるのである。
【００８３】
なお、上述したようにしてＮＯｘ触媒温度を目標温度に制御する場合、各排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度は、例えば、以下のように制御される。すなわち、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量を１００％としたとき、ＮＯｘ触媒温度を目標温度とするために、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入させるべき排気ガスの量の割合Ｆｔｕｒｂｏと、自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入させるべき排気ガスの量の割合Ｆｎａとを次式１，２に従って算出する。
Ｆｔｕｒｂｏ＝（Ｔｎｂ−Ｔｎｎａ×１００）／（Ｔｎｔｕｒｂｏ−Ｔｎｎａ）  
…（１）
Ｆｎａ＝１００−Ｄｔｕｒｂｏ      …（２）
【００８４】
ここで、Ｔｎｂは目標温度であり、Ｔｎｎａは両気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガスの全てを自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入させたときに達成されるＮＯｘ触媒温度であって、例えば、機関回転数および機関負荷に応じてマップから読み出されるものであり、Ｔｎｔｕｒｂｏは両気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガスの全てを排気タービン１３および過給吸気側の排気枝管９Ａを介してＮＯｘ触媒１５に流入させたときに達成されるＮＯｘ触媒温度であって、例えば、機関回転数および機関負荷に応じてマップから読み出されるものである。
【００８５】
そして、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量の割合が上述したように算出された割合Ｆｔｕｒｂｏになると共に、自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量の割合が上述したように算出された割合Ｆｎａになるように、各排気制御弁１６Ａ、１６Ｂの開度が制御される。
【００８６】
図１４は、第８実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御を実行するルーチンの一例を示している。図１４のルーチンでは、始めに、ステップ８０において、内燃機関が軽負荷状態となっている領域にあるか否かが判別される。ここで、内燃機関が軽負荷状態となっている領域にあると判別されたときには、ステップ８９に進んで、ＥＣＶ開度制御が実行される。すなわち、ステップ８９では、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂが全開とされると共に、過給吸気側の排気制御弁１６Ａが全閉とされる。一方、ステップ８０において、内燃機関が軽負荷状態となっている領域にないと判別されたときには、ステップ８１に進んで、内燃機関が高負荷状態となっている領域にあるか否かが判別される。
【００８７】
ステップ８１において、内燃機関が高負荷状態となっている領域にあると判別されたときには、ステップ８８に進んで、ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御ＩＩが実行される。すなわち、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂが全閉とされると共に、ウエストゲートバルブ２１が全閉とされた状態で過給吸気側の排気制御弁１６Ａが全開とされる。一方、ステップ８１において、内燃機関が高負荷状態となっている領域にないと判別されたときには、ステップ８２に進んで、ＮＯｘ触媒温度Ｔｎが推定される。
【００８８】
次いで、ステップ８３において、ステップ８２で推定されたＮＯｘ触媒温度Ｔｎが目標温度Ｔｎｂに対して一定の温度αの範囲内にある（Ｔｎｂ−α≦Ｔｎ≦Ｔｎｂ＋α）か否かが判別される。ここで、Ｔｎｂ−α≦Ｔｎ≦Ｔｎｂ＋αであると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、Ｔｎ＜Ｔｎｂ−α、または、Ｔｎ＞Ｔｎｂ＋αであると判別されたときには、ステップ８４に進んで、両気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガスの全てを排気タービン１３および過給吸気側の排気枝管９Ａを介してＮＯｘ触媒１５に流入させたときに達成されるＮＯｘ触媒温度Ｔｎｔｕｒｂｏが機関回転数および機関負荷に基づいてマップから読み込まれると共に、両気筒群２Ａ、２Ｂから排出される排気ガスの全てを自然吸気側の排気枝管９Ｂを介してＮＯｘ触媒１５に流入させたときに達成されるＮＯｘ触媒温度Ｔｎｎａが機関回転数および機関負荷に基づいてマップから読み込まれる。
【００８９】
次いで、ステップ８５において、ＮＯｘ触媒温度を目標温度とするために、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入させるべき排気ガスの量の割合Ｆｔｕｒｂｏと、自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入させるべき排気ガスの量の割合Ｆｎａとが上式１，２に従って算出される。次いで、ステップ８６において、過給機１１を通って過給吸気側の排気枝管９ＡからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量の割合をステップ８５で算出された割合Ｆｔｕｒｂｏとすると共に、自然吸気側の排気枝管９ＢからＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの量の割合をステップ８５で算出された割合Ｆｎａとする過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度Ｄｔｕｒｂｏおよび自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度Ｄｎａがマップから算出される。
【００９０】
次いで、ステップ８７において、ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御Ｉが実行される。すなわち、ステップ８７では、ウエストゲートバルブ２１が全閉とされ、過給吸気側の排気制御弁１６Ａの開度がステップ８６で算出された開度Ｔｔｕｒｂｏとされ、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度がステップ８６で算出された開度Ｔｎａとされる。
【００９１】
次に、第９実施形態の排気浄化装置について説明する。第９実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関は、図４に示した内燃機関である。第９実施形態の排気浄化装置では、内燃機関に要求される状態が自然吸気状態から過給吸気状態に移行することが予想されたときに、過給機１１の過給圧を目標過給圧に制御すると共にＮＯｘ触媒温度を目標温度に制御するＮＯｘ触媒温度・過給圧制御を実行する。すなわち、内燃機関に要求される状態が自然吸気状態から過給吸気状態に移行することが予想されたときに、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも低い場合、ウエストゲートバルブ２１を全閉としつつ過給吸気側の排気制御弁１６Ａを開弁し、排気ガスが排気タービン１３を通って流れるようにすると共に、少なくとも、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを開弁し、その開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に制御する。より具体的には、過給圧が目標過給圧よりも高いときには、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度を大きくし、過給圧が目標過給圧よりも低いときには、自然吸気側の排気制御弁１６Ａの開度を小さくする。そして、これによれば、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの一部は、過給機１１を通過していない排気ガスであるので、ＮＯｘ触媒温度が上昇せしめられる。その結果、ＮＯｘ触媒温度が目標温度に達し、或いは、少なくとも、目標温度に近づくことになる。
【００９２】
一方、内燃機関に要求される状態が自然吸気状態から過給吸気状態に移行することが予想されたときに、ＮＯｘ触媒温度が目標温度よりも高い場合、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂを全閉とすると共に、過給吸気側の排気制御弁１６Ａを開弁し、排気ガスが排気タービン１３を通って流れるようにすると共に、ウエストゲートバルブ２１の開度を制御することによって過給圧を目標過給圧に制御する。より具体的には、過給圧が目標過給圧よりも高いときには、ウエストゲートバルブ２１の開度を大きくし、過給圧が目標過給圧よりも低いときには、ウエストゲートバルブ２１の開度を小さくする。そして、これによれば、ＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスは、全て、過給機１１を通過した排気ガスであるので、ＮＯｘ触媒温度が低下せしめられる。その結果、ＮＯｘ触媒温度が目標温度に達し、或いは、少なくとも、目標温度に近づくことになる。
【００９３】
図１５は、第９実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度・過給圧制御を実行するルーチンの一例を示している。図１５のルーチンでは、始めに、ステップ９０において、過給機１３のコンプレッサ１２下流の吸気管８内の圧力Ｐが負圧になっている（Ｐ＜０）か否か、すなわち、内燃機関が自然過給状態にあるか否かが判別される。ここで、Ｐ≧０であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、Ｐ＜０であると判別されたときには、ステップ９１に進んで、単位時間当たりの機関負荷の上昇量ΔＬが予め定められた量ΔＬｔｈよりも大きい（ΔＬ＞ΔＬｔｈ）か否か、すなわち、内燃機関に要求される状態が自然吸気状態から過給吸気状態に移行すると予想されるか否かが判別される。すなわち、第８実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関では、機関負荷が大きくなると、内燃機関に要求される状態が過給吸気状態となるので、ステップ９１では、単位時間当たりの機関負荷の上昇量に基づいて、内燃機関に要求される状態が自然吸気状態から過給吸気状態に移行するか否かを判別しているのである。
【００９４】
ステップ９１において、ΔＬ≦ΔＬｔｈであると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、ΔＬ＞ΔＬｔｈであると判別されたときには、ステップ９２に進んで、Ｓ被毒再生制御の実行中であるか否かが判別される。ここで、Ｓ被毒再生制御の実行中であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、Ｓ被毒再生制御の実行中ではないと判別されたときには、ステップ９３に進んで、ＮＯｘ触媒温度Ｔｎが目標温度Ｔｎｂよりも低い（Ｔｎ＜Ｔｎｂ）か否かが判別される。
【００９５】
ステップ９３において、Ｔｎ＜Ｔｎｂであると判別されたときには、ステップ９４に進んで、ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御Ｉが実行される。すなわち、ステップ９４では、ウエストゲートバルブ２１が全閉とされると共に過給吸気側の排気制御弁１６Ａが全開とされ、過給圧が目標過給圧となるように自然吸気側の排気制御弁１６Ｂの開度が制御される。一方、ステップ９３において、Ｔｎ≧Ｔｎｂであると判別されたときには、ステップ９５に進んで、ＥＣＶ・ウエストゲートバルブ開度制御ＩＩが実行される。すなわち、ステップ９５では、自然吸気側の排気制御弁１６Ｂが全閉とされ、過給吸気側の排気制御弁１６Ａが全開とされ、吸気圧が目標吸気圧となるようにウエストゲートバルブ１２の開度が制御される。
【００９６】
なお、上述した第７実施形態〜第９実施形態の排気浄化装置は、過給機１１を通る排気ガスの量を多くすることによってＮＯｘ触媒１５に流入する排気ガスの温度を低下させることを利用している。このことに関し、過給機１１を通ってＮＯｘ触媒に流入する排気ガスの温度の低下をより促進するために、図１６に示したように、過給吸気側の排気枝管９Ａの長さを、例えば、図１に示した過給吸気側の排気枝管９Ａの長さよりも長くしたり、過給吸気側の三元触媒１４Ａ下流の排気枝管９Ａの管径を大きくしたり、過給吸気側の三元触媒１４Ａ下流の排気枝管９Ａを複数本の管によって構成したりしてもよい。これによれば、ＮＯｘ触媒温度をより確実に目標温度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関を示した図である。
【図２】図１と同様な図であるが、ここには、Ｓ被毒再生制御が実行されているときの状態が示されている。
【図３】第１実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関を示した図である。
【図５】図４と同様な図であるが、ここには、Ｓ被毒再生制御が実行されているときの状態が示されている。
【図６】第２実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図７】本発明の第３実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関を示した図である。
【図８】図７と同様な図であるが、ここには、Ｓ被毒再生制御が実行されているときの状態が示されている。
【図９】第３実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１０】第４実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１１】第５実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１２】第６実施形態の排気浄化装置のＳ被毒再生制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１３】第７実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１４】第８実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１５】第９実施形態の排気浄化装置のＮＯｘ触媒温度・過給圧制御を実行するルーチンの一例を示した図である。
【図１６】第７実施形態〜第９実施形態の排気浄化装置を適用可能な内燃機関を示した図である。
【符号の説明】
【００９８】
２Ａ、２Ｂ    気筒群
８    吸気管
９Ａ、９Ｂ    排気枝管
１０    排気管
１１    過給機
１４Ａ、１４Ｂ    三元触媒
１５    ＮＯｘ触媒
１６Ａ、１６Ｂ    排気制御弁
１７    連通管
【図１】
2008208842.tif 000003
【図２】
2008208842.tif 000004
【図３】
2008208842.tif 000005
【図４】
2008208842.tif 000006
【図５】
2008208842.tif 000007
【図６】
2008208842.tif 000008
【図７】
2008208842.tif 000009
【図８】
2008208842.tif 000010
【図９】
2008208842.tif 000011
【図１０】
2008208842.tif 000012
【図１１】
2008208842.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2008208842.tif 000015
【図１４】
2008208842.tif 000016
【図１５】
2008208842.tif 000017
【図１６】
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