(57)【要約】【課題】ＮＯｘトラップ触媒がフレッシュ状態または劣化が進んだ状態にあるとに関わらず、常に好適な被毒解除を可能とする。【解決手段】排気通路１０にＮＯｘトラップ触媒１３を配置して、その下流に酸素センサ１５を配設する。ＥＣＵ１６は、酸素センサ１５の信号の反転周期Ｔに基づいて、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合を判断する。触媒１３の劣化度合に応じて、燃料噴射弁７の燃料噴射量の増量、点火プラグ８の点火時期の遅角などを行い、また、これらの制御時間を調整する。【選択図】　図１
2004052597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に排気浄化用の触媒を備え、所定の条件にて触媒の被毒解除のための制御を行う内燃機関の排気浄化装置において、
触媒の劣化度合を判断する触媒劣化度合判断手段と、触媒の劣化度合に応じて、被毒解除制御の制御量と制御時間とのうち少なくとも一方を変化させる被毒解除制御手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記触媒は、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯｘをトラップし、リッチのときにＮＯｘを浄化するＮＯｘトラップ触媒であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
被毒解除制御の制御パラメータは、点火時期、燃料噴射量、ＥＧＲ量のうち、いずれか１つを含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
触媒の劣化が進行するほど、排気温度が上昇するように、被毒解除制御の制御量を変化させることを特徴とする請求項１〜請求項３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５】
触媒の劣化が進行するほど、排気空燃比がリッチとなるように、被毒解除制御の制御量を変化させることを特徴とする請求項１〜請求項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】
触媒の劣化が進行するほど、被毒解除制御の制御時間を長くすることを特徴とする請求項１〜請求項５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７】
触媒の劣化が進行するほど、点火時期を遅角することを特徴とする請求項１〜請求項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】
触媒の劣化が進行するほど、吸入空気量に対する燃料噴射量を増量することを特徴とする請求項１〜請求項７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９】
車両の走行距離に基づいて被毒量を積算し、被毒解除制御時に単位時間毎に所定の被毒解除量を減算して、触媒の被毒量を推定する手段と、
推定された被毒量に基づいて被毒解除制御の開始時期及び終了時期を判断する手段とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項８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１０】
単位時間毎の被毒解除量を、触媒の劣化度合に応じて設定することを特徴とする請求項９記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
単位時間毎の被毒解除量を、触媒の劣化度合とそのときの被毒量に応じて設定することを特徴とする請求項９記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１２】
前記触媒劣化度合判断手段は、前記触媒の下流側排気通路に配置した酸素センサの出力のリッチ・リーンの反転周期に基づいて、前記触媒の劣化度合を判断することを特徴とする請求項１〜請求項１１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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に排気浄化用の触媒の被毒解除制御を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関の排気浄化装置として、特開２００１−３７８２号公報に記載の装置が知られている。
この公報に記載の装置においては、内燃機関の排気管にＮＯｘトラップ触媒を配置し、ＮＯｘトラップ触媒のＳＯｘ蓄積量を算出し、ＳＯｘ蓄積量が所定値以上になったときにＳＯｘ脱離処理（被毒解除）を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の装置ではＮＯｘトラップ触媒を長期間使用した場合、ＮＯｘトラップ触媒が劣化してしまうためにＳＯｘ解除がし難くなるが、この点を考慮していないので、次のような問題があった。
つまり、フレッシュ（新品）状態でのＳＯｘ解除がし易い条件に適合させて解除処理時間や温度などを設定すれば、劣化が進んだ場合に十分にＳＯｘ解除ができなくなる。一方、劣化が進んだ場合でのＳＯｘ解除がし難い条件に適合させて解除処理時間や温度などを設定すれば、フレッシュ状態の場合に過剰な解除処理により燃費悪化、或いは触媒劣化を進行させてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑み、ＮＯｘトラップ触媒がフレッシュ状態であると劣化が進んだ状態であると関わらず、常に好適な被毒解除が可能な内燃機関の排気浄化装置を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、排気浄化用の触媒の劣化度合を判断し、この劣化度合に応じて、被毒解除制御の制御量と制御時間とのうち少なくとも１つを変化させる構成とした。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、排気浄化用の触媒の劣化度合を判断し、その劣化度合に応じて適切な被毒解除制御を行うことができるため、フレッシュ状態から劣化が進んだ状態までに亘って良好に触媒の排気浄化性能を確保することができ、燃費の悪化を防止するという効果がある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の構成図である。
内燃機関（以下「エンジン」と称する）１の燃焼室２には、吸気通路３に設けられたスロットル弁４により制御される空気がコレクタ５を介して更に吸気バルブ６を介して吸入され、これが燃料噴射弁７から噴射される燃料と混合して燃焼に適した混合気が形成される。この混合気は、点火プラグ８の火花点火によって着火燃焼され、燃焼排気は燃焼室２から排気バルブ９を介して排気通路１０へ排出される。ここで、排気の一部はＥＧＲ通路１１によりＥＧＲ弁１２を介してコレクタ５へ還流される。
【０００８】
排気通路１０には、排気浄化触媒としてのＮＯｘトラップ触媒１３が配置されている。ここでＮＯｘトラップ触媒１３は、排気の空燃比がリーン（酸素過剰状態）のときにＮＯｘをトラップし、排気の空燃比が理論空燃比又はリッチ（燃料過剰状態）のときにＮＯｘを脱離して浄化する。そして、ＮＯｘトラップ触媒１３は、燃料に含まれる硫黄成分と酸素とが結合したＳＯｘ（硫黄酸化物）もトラップする。
【０００９】
排気通路１０には、ＮＯｘトラップ触媒１３の上流と下流とのそれぞれに、排気中の空燃比を検出する第１酸素センサ１４と第２酸素センサ１５とが設けられており、これらの信号がエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１６に送られる。ＥＣＵ１６には、吸気通路３にて吸入空気流量を検出するエアフロメータ１７、スロットル弁４の開度を検出するスロットルセンサ１８、エンジン水温を検出する水温センサ１９からも信号が送られる。さらに、車速センサ（図示せず）からの車速信号Ｖと、クランク角センサ（図示せず）からの回転信号Ｎｅなども送られる。
【００１０】
ＥＣＵ１６は、これらの信号に基づき演算処理を行い、燃料噴射弁７に燃料噴射信号（噴射パルス信号）を出力し、また点火プラグ８に点火信号を出力し、またＥＧＲ弁１２に開閉信号を出力する。
これらの構成を備える内燃機関の排気浄化装置の制御について、以下に説明する。図２は、エンジン１の被毒解除制御を示すフローチャートであり、単位時間毎に実行される。
【００１１】
図２のエンジン１の被毒解除制御において、ステップ１０１（図にはＳ１０１と記す。以下同様）では、車速センサ出力に基づいて検出される車速Ｖを読み込み、ステップ１０２へ進む。
ステップ１０２では、ＮＯｘトラップ触媒１３の推定被毒量（ＳＯｘＭＩＬＥ）の値が、ＳＯｘ解除を必要とする所定値Ｓ以上であるか否かを判断する。Ｙｅｓと判断された場合には、ステップ１０３へ進み、被毒解除が必要であるとして被毒解除要求フラグ（ＦＬＳ１）を１にして、ステップ１０４へ進む。ステップ１０２でＮｏと判断された場合には、後述するステップ１１０へ進む。
【００１２】
ステップ１０４では、ステップ１０１で読み込んだ車速Ｖが所定値Ｖｓｐ１以上であるか否かを判断する。これは、エンジン１の運転状態が被毒解除に適しているか否かを判断するもので、本実施形態では、予め実験などにより設定したＶｓｐ１以上であれば、ＮＯｘトラップ触媒１３が被毒解除に適した内部温度条件を満たすこととしている。
【００１３】
ステップ１０４でＹｅｓと判断された場合には、後述するステップ２００の被毒解除制御（図３参照）を経てステップ１０５へ進む。ステップ１０４でＮｏと判断された場合には、後述するステップ１１２へ進む。
ステップ１０５では、ＮＯｘトラップ触媒１３から単位時間においてＳＯｘ解除した被毒解除量（ＲＳＭＩＬＥ）を（１）式より求める。
【００１４】
ＲＳＭＩＬＥ＝ＳＯｘＭＩＬＥ（−１）×ＲＳＭＩＬＥ１＋ＲＳＭＩＬＥ２・・・（１）
ここで、ＳＯｘＭＩＬＥ（−１）は、ＮＯｘトラップ触媒１３の推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの前回値である。ＲＳＭＩＬＥ１、ＲＳＭＩＬＥ２は、それぞれ被毒解除定数であり、実験などにより定められた被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの減少挙動から近似的に求められる。
【００１５】
ステップ１０６では、単位時間において新たに堆積したＳＯｘＭＩＬＥの量を求めるため、車速センサ出力に基づいて単位時間における走行距離を算出し、これに所定のＳＯｘ換算係数を乗じて、単位時間における被毒量ΔＳＯｘを算出する。
ステップ１０７では、（２）式よりＮＯｘトラップ触媒１３に堆積する推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥを求める。
【００１６】
ＳＯｘＭＩＬＥ＝ＳＯｘＭＩＬＥ（−１）＋ΔＳＯｘ−ＲＳＭＩＬＥ×ＴＭ・・・（２）
すなわち、車両の走行距離に基づいて被毒量（ΔＳＯｘ）を積算し、被毒解除制御時に単位時間毎の被毒解除量（ＲＳＭＩＬＥ）を減算して、被毒量（ＳＯｘＭＩＬＥ）を推定する。
【００１７】
ここで、ＴＭは被毒解除制御時間係数であり、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合に応じた値が実験などにより求められており、後述する図３のフローチャートにより触媒１３の劣化度合が小さいほど大きく、劣化度合が大きいほど小さく設定する。被毒解除制御時間係数ＴＭを設定することで劣化度合に応じた被毒解除制御時間とすることができる。
【００１８】
ステップ１０８では、ステップ１０７で求めた推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥが０になったか否かを判断する。Ｙｅｓと判断された場合には、ステップ１０９へ進み、被毒解除フラグＦＬＳ１を０にしてリターンとなる。Ｎｏと判断された場合には、ステップ１０９を経ずにリターンとなる。
なお、ステップ１０２でＮｏと判断された場合には、ステップ１１０へ進み、被毒解除フラグＦＬＳ１が１であるか否かを判断する。
【００１９】
ステップ１１０でＹｅｓと判断された場合には、ステップ１０４へ進み、前述の処理を行う。Ｎｏと判断された場合には、ステップ１１１へ進み、車速Ｖが所定の値Ｖｓｐ２以上であるか否かを判断する。なお、車速Ｖｓｐ２は車速Ｖｓｐ１よりも大きい。
ステップ１１１でＹｅｓと判断された場合には、ステップ１０５へ進み、前述の処理を行う。これは車速Ｖが所定値Ｖｓｐ２よりも大きい場合には、ＮＯｘトラップ触媒１３の内部温度が高く、被毒解除制御を行わなくとも触媒１３の被毒解除が行われるので、被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの計算を行う必要があるためである。Ｎｏと判断された場合には、ステップ１１２へ進む。この場合は、被毒解除が行われないので、ステップ１１２ではＲＳＭＩＬＥを０にしてステップ１０６へ進み、前述の処理を行う。
【００２０】
また、ステップ１０４でＮｏと判断された場合、すなわち、被毒解除に適しない条件では被毒解除を行わないので、ステップ１１２へ進み、ＲＳＭＩＬＥを０にしてステップ１０６へ進み、前述の処理を行う。
図３は、図２のステップ２００における被毒解除制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図４は、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合、第２酸素センサ１５の出力反転周期Ｔと、空燃比のリッチシフト量Ｐ、点火時期遅角量ＡＶ、被毒解除制御時間係数ＴＭとの関係図であり、これらの値の増減関係を劣化度合に応じて示す図である。
【００２１】
ステップ２０１では、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合を表すパラメータとして、ＮＯｘトラップ触媒１３の下流に設けられた第２酸素センサ１５の出力の反転周期（平均値）Ｔを用いており、この反転周期Ｔを読み込み、劣化度合を検出して、ステップ２０２へ進む。なお、ＮＯｘトラップ触媒１３が劣化するほど酸素ストレージ能力が低下して反転周期Ｔが短くなる。
【００２２】
ステップ２０２では、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合を表す出力反転周期Ｔに基づき、予め求めておいたテーブルを参照して、空燃比リッチ量Ｐ、点火時期遅角量ＡＶ、被毒解除制御時間係数ＴＭを設定する。
ここで、図４に示すように、触媒１３の劣化度合が大きくなるほど、すなわち、反転周期Ｔが短くなるほど、空燃比リッチシフト量Ｐ及び点火時期遅角量ＡＶを大きくし（制御量を大きくする方向）、また、解除時間係数ＴＭは小さくする（制御時間を長くする方向）。
【００２３】
ステップ２０３では、（３）式と（４）式とにより空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡと点火時期ＡＤＶとを算出する。
ＡＬＰＨＡ＝ＡＬＰＨＡ（０）＋Ｐ・・・（３）
ＡＤＶ＝ＡＤＶ（０）−ＡＶ・・・（４）
すなわち、空燃比フィードバック補正係数の演算値ＡＬＰＨＡ（０）にリッチシフト量Ｐを加算することで、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡをリッチ側に補正する。なお、空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡは、燃料噴射弁７による燃料噴射量を計算する際に、基本燃料噴射量に乗算される。
【００２４】
また、点火時期の演算値ＡＤＶ（０）から遅角量ＡＶを減算することで、点火時期ＡＤＶを遅角側に補正する。
ステップ２０３で、これらの値が算出された後はリターンとなり、図２のステップ１０５へ進む。
このように、空燃比リッチシフト量Ｐによる燃料噴射量の増量及び点火時期の遅角により、触媒１３に流入する排気温度が上昇し、これによりＳＯｘの被毒解除がなされる。また、触媒１３の劣化度合が大きくなるほど、燃料噴射量を更に増量し、点火時期を更に遅角することで、劣化の進行に関わらず、ＳＯｘ被毒解除を常に確実に行うことができる。
【００２５】
また、触媒１３の劣化度合が大きくなるほど、被毒解除制御時間係数ＴＭを小さくするが、これを小さくすると、図２のフローチャートのステップ１０７での推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの計算においてＳＯｘＭＩＬＥの減少度合が抑制される。従って、その分、ステップ１０８でＳＯｘＭＩＬＥが０になるまでの時間、すなわち被毒解除制御時間が長くなる。
【００２６】
図５は、図２のステップ２００において、図３に代えて実行される被毒解除制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図３と同じ処理を行う部分については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。
ステップ２０１では、第２酸素センサ１５の出力反転周期Ｔを読み込み、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合を検出して、ステップ２１０へ進む。
【００２７】
ステップ２１０では、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合が小さく且つ車速Ｖが高いか否かを判断する。図２の場合と同じく、ＮＯｘトラップ触媒１３の内部温度を車速Ｖによって判断する。Ｙｅｓと判断された場合にはステップ２１１へ進み、空燃比のリッチシフト量Ｐを最小値、点火時期遅角量ＡＶを０、解除制御時間係数ＴＭを最大値（従って、制御時間を最小側）にして、ステップ２０３へ進む。
【００２８】
ステップ２１０でＮｏと判断された場合には、ステップ２０２へ進み、触媒１３の劣化度合に対応する空燃比のリッチシフト量Ｐ、点火時期遅角量ＡＶ、解除時間係数ＴＭの値を、予め求めておいたテーブルを参照して設定し、ステップ２０３へ進む。
ステップ２０３では、前述の（３）式と（４）式とによって空燃比フィードバック補正係数ＡＬＰＨＡと点火時期ＡＤＶとを算出する。この値が算出された後はリターンとなり、図２のステップ１０５へ進み、前述の処理を行う。
【００２９】
図６は、図２の推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥ演算のタイミングチャートであり、上段から推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥ、車速Ｖ、被毒解除フラグＦＬＳ１を示している。以下、図２を参照しながら図６について説明する。
被毒解除制御は、推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥをパラメータとして用いている。被毒解除要求フラグＦＬＳ１が１の場合、車速Ｖが所定値Ｖｓｐ１以上のときに被毒解除制御を行う。被毒解除を行えば被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの値が減少し、この値が０になったときに被毒解除制御を終了する。
【００３０】
また、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの多少に関わらず、車速Ｖが所定の値Ｖｓｐ２以上であれば（図２のステップ１１１）、空燃比が低くても（リーン側にあるときでも）ＮＯｘトラップ触媒１３の内部温度が高くなるため、被毒解除が行われ、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥが減少する。
また、被毒解除制御を行う場合に、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥがどの程度ＮＯｘトラップ触媒１３に堆積されているかによって被毒解除が必要か否かを判断する（図２のステップ１０２）。被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの値が、予め設定された被毒解除すべき値Ｓ以上の場合に、被毒解除フラグＦＬＳを１にする（図２のステップ１０３）。
【００３１】
そして、被毒解除が可能な条件にあるか否かを特に温度によって判断する。本実施形態では、車速Ｖが予め定めた所定値Ｖｓｐ１より高ければＮＯｘトラップ触媒１３の内部温度も高いものと判断して（図２のステップ１０４）、被毒解除制御を行う（図２のステップ２００）。
被毒解除制御を行えば被毒量ＳＯｘＭＩＬＥが減少する。この際に被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを算出して、単位時間における被毒量ΔＳＯｘを算出し、走行中の被毒量ＳＯｘＭＩＬＥを算出する（図２のステップ１０５〜１０７）。被毒量ＳＯｘＭＩＬＥが０になったときに、被毒解除要求フラグＦＬＳ１を０にして（図２のステップ１０８、１０９）、被毒解除を終了する。
【００３２】
図７は、図３または図５のステップ２０１で読み込まれる第２酸素センサ１５の出力反転周期Ｔを示す図であり、縦軸はＮＯｘトラップ触媒１３の下流側に設けられた酸素センサ１５の出力、横軸は時間を示している。
図７に示した太線ＡはＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合が小さい場合であり、細線Ｂは劣化度合が大きい場合であり、それぞれ所定の周期で酸素センサ１５の出力が反転している。ここでは、太線Ａの１周期をＴａとして、細線の１周期をＴｂとしている。
【００３３】
酸素センサ１５の出力は、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合が小さい（太線Ａ）場合には周期が長く、触媒１３の劣化度合が大きい（細線Ｂ）場合には周期が短くなっている。これは、触媒１３がフレッシュまたは劣化度合が小さい場合には、触媒１３内部の酸素ストレージ能力が高いため、酸素センサ１５の出力のリーン・リッチ間での出力反転周期が長くなる（Ｔａ）。一方、触媒１３の劣化度合が大きい場合には、触媒１３内部の酸素ストレージ能力が低くなるため、酸素センサ１５の出力のリーン・リッチ間での出力反転周期が短くなる（Ｔｂ）。
【００３４】
図８は、空燃比、排気温度、被毒解除制御時間と、酸素センサ１５の出力反転周期Ｔ、触媒劣化との関係を示す特性図であり、縦軸には空燃比、排気温度、被毒解除制御時間、横軸には酸素センサ１５の出力反転周期Ｔ、触媒１３の劣化度合を示している。
図示の通り、触媒１３の劣化度合が大きい（酸素センサ１５の出力反転周期が短い）場合には、被毒解除制御時間を長く、排気温度を高く、空燃比をリッチにしなければならない。　これは触媒１３の劣化度合が大きい場合には、被毒解除が困難となるために、燃料噴射弁７の燃料噴射量を増加させて空燃比をリッチにすることなどをしなければ被毒解除ができなくなることを示している。
【００３５】
図９は、図２のステップ１０５において算出される被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを近似的に求めることを示す図であり、縦軸は被毒量、横軸は被毒解除経過時間を示している。
ここで、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥをｓとして、被毒解除経過時間をｔとすると、この関係は次の２次式で表せる。
【００３６】
ｓ＝ａ×ｔ２＋ｂ×ｔ＋ｃ・・・（５）
なお、ａ、ｂ、ｃは定数である。
このＳＯｘＭＩＬＥの減少挙動において、例えばＡ−Ｂ区間における被毒解除速度は、図９の被毒解除経過時間ｔ１、ｔ２の間における曲線の傾き（直線ＡＢ）で近似的に次式で表せる。
【００３７】
ｄｓ／ｄｔ＝２ａ×ｔ＋ｂ・・・（６）
この傾き（ｄｓ／ｄｔ）が、被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを示しており、前述の（１）式の被毒解除係数ＲＳＭＩＬＥ１、ＲＳＭＩＬＥ２はそれぞれ次のように表せる。
ＲＳＭＩＬＥ１＝２ａ・・・（７ａ）
ＲＳＭＩＬＥ２＝ｂ・・・（７ｂ）
なお、（５）式の２次曲線から直接に傾き（ＲＳＭＩＬＥ）を求めることも可能である。
【００３８】
なお、本実施形態では被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの値は、図２のステップ１０５に示したように計算によって求めたが、図１０に示すように予め実験等によって被毒量ＳＯｘＭＩＬＥに応じた被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの値を求めるテーブルを作成して、このテーブルに基づいて求めても良い。
図１０は、推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの値に応じた被毒解除量ＲＳＭＩＬＥをテーブル化した図であり、左側には被毒量ＳＯｘＭＩＬＥのしきい値、右側にはそれぞれのしきい値の範囲における被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを示している。
【００３９】
例えば、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの値がＳＯｘＭＩＬＥ１の値より大きい場合には、被毒解除量はＲＳＭＩＬＥ（１）の値が用いられることを示している。そして、このＲＳＭＩＬＥ（１）の値が、図２のステップ１０５の被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの値に代えられ、ステップ１０６以降の処理を行う。
図１１は、実験により得られたＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合に応じた被毒解除を示す特性図であり、縦軸は触媒１３の温度、横軸は排気空燃比を示している。図１１においては、触媒１３の劣化度合が小さい場合には温度がある程度低くても被毒解除することができ、劣化度合が大きい場合には温度が高くなければ被毒解除することができないことを示している。
【００４０】
そして、排気空燃比がリッチであってもＮＯｘトラップ触媒１３の温度が低い場合には被毒解除できない温度領域があり、排気空燃比がリーンである場合にはＮＯｘトラップ触媒１３の温度が高くても被毒解除できない空燃比領域があることを示している。
図１１において触媒１３の劣化度合により、劣化度合が小さいときの曲線α（触媒劣化（小））、劣化度合が曲線αより大きい場合の曲線β（触媒劣化（中））、劣化度合が曲線βより大きい場合の曲線γ（触媒劣化（大））がそれぞれ触媒劣化等高線として示されている。
【００４１】
図示の通り、触媒１３の劣化度合が小さい場合に、曲線αから矢印が下向きに傾いた領域では被毒解除ができないが、矢印が上向きに傾いた領域では被毒解除することができる。
触媒１３の劣化度合が曲線βの状態にある場合に、曲線βから矢印が下向きに傾いた領域では被毒解除ができないが、矢印が上向きに傾いた領域では被毒解除することができる。
【００４２】
触媒１３の劣化度合が曲線γの状態にある場合に、曲線γから矢印が下向きに傾いた領域では被毒解除ができないが、矢印が上向きに傾いた領域では被毒解除することができる。
ここで、図１１に各々の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを設けて、触媒１３の劣化度合が大きい場合に、被毒解除に要求される空燃比、排気の温度、被毒解除制御時間を比較する。Ａ領域では更なる空燃比のリッチ化の要求が高く、Ｂ領域では更なる高排温化の要求が高く、Ｃ領域では更なる空燃比のリッチ化と排気の高温化との要求が高く、Ｄ領域では空燃比のリッチ化と排気の高温化に加えて更なる時間延長の要求が高い。
【００４３】
図１２は、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合と被毒解除との関係を示す特性図であり、縦軸は触媒１３のＮＯｘレベル、横軸は被毒解除経過時間を示している。なお図１２におけるｔ１、ｔ２は、１回のインターバルでの被毒量を１回の処理で解除できる被毒解除経過時間を示している。図１２においては、触媒１３の劣化度合が小さい場合には被毒解除が良好であり、劣化度合が大きい場合には被毒解除が悪化することを示している。
【００４４】
触媒１３の劣化度合が小さい場合の曲線ａでは、ＮＯｘレベルが所定の値に達したときに被毒解除を行う。劣化度合の小さい曲線ａでは、被毒解除が行われると短い時間ｔ１で被毒が無い状態までＮＯｘレベルが低下する。
一方、触媒１３の劣化度合が大きい場合の曲線ｂでは、被毒解除が行われると、劣化度合の小さい場合の曲線ａの時間ｔ１と比較して長い時間ｔ２で被毒解除が行われ、触媒劣化によるＮＯｘレベルがΔｈ分だけ悪化する。これは、ＮＯｘトラップ触媒１３の劣化度合が進行すると被毒解除がし難くなることを示しており、この原因はＮＯｘが被毒無しのときのレベルまでに回復し難いからである。
【００４５】
ここで、触媒１３の劣化度合の小さい触媒と大きい触媒との２つで、同じ被毒量の被毒解除を行ったとき、劣化度合の大きい触媒の方が被毒無しのＮＯｘレベルまでより長い時間を要することとなる。そのため、触媒１３の劣化度合が進行した状態から短時間で被毒解除を行うには、被毒解除時に排気の温度を高くして、排気の空燃比をよりリッチにすることが必要である。例えば、点火プラグ８の点火時期を遅くして、燃料噴射弁７からの燃料噴射量を多くすることなどでこれらを実現することができる。
【００４６】
なお、被毒解除制御を行う際にＥＧＲ弁１２を閉じて、ＥＧＲを停止することにより排気の温度を上昇させるようにしても良く、被毒解除制御のパラメータとしてＥＧＲ量を用いても良い。
本実施形態によれば、排気通路１０に排気浄化用の触媒１３を備え、所定の条件にて触媒１３の被毒解除のための制御を行う内燃機関の排気浄化装置１において、触媒１３の劣化度合を判断する触媒劣化度合判断手段（ステップ２０１）と、触媒１３の劣化度合に応じて、被毒解除制御の制御量と制御時間とのうち少なくとも一方を変化させる被毒解除制御手段（ステップ２０２）とを設けた。このため、触媒１３の劣化度合に応じた被毒解除ができる。
【００４７】
また本実施形態によれば、触媒１３は、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯｘをトラップし、リッチのときにＮＯｘを浄化するＮＯｘトラップ触媒とした。このため、排気空燃比の状態に応じた被毒解除ができる。
また本実施形態によれば、被毒解除制御の制御パラメータは、点火時期、燃料噴射量、ＥＧＲ量のうち、いずれか１つを含むこととした（ステップ２０２、２０３、２１１）。このため、制御の容易なこれらのパラメータを用いて，確実に被毒解除制御が行える。
【００４８】
また本実施形態によれば、触媒１３の劣化が進行するほど、排気温度が上昇するように、被毒解除制御の制御量を変化させることとした（ステップ２０２、２０３、２１１）。このため、触媒１３の劣化度合に合わせて排気温度を上昇させることができ、短時間で被毒解除制御を行うことができる。
また本実施形態によれば、触媒１３の劣化が進行するほど、排気空燃比がリッチとなるように、被毒解除制御の制御量を変化させることとした（ステップ２０２、２１１）。このため、触媒１３の劣化度合が少ないときには排気空燃比をリッチにして、劣化度合が高いときにはこれよりも更に排気空燃比をリッチにして、被毒解除制御を行うことができる。
【００４９】
また本実施形態によれば、触媒１３の劣化が進行するほど、被毒解除制御の制御時間を長くすることとした（ステップ２０２）。このため、触媒１３の劣化度合が小さい場合には被毒解除の制御時間を短くして、劣化度合が高い場合には被毒解除の制御時間を長くして、触媒１３の劣化度合に適した制御時間の被毒解除を行うことができる。
【００５０】
また本実施形態によれば、触媒１３の劣化が進行するほど、点火時期を遅角することとした（ステップ２０２）。このため、触媒１３の劣化度合に応じて排気空燃比をリッチにすることができ、触媒１３の劣化の進行を少なくすることができる。
また本実施形態によれば、触媒１３の劣化が進行するほど、吸入空気量に対する燃料噴射量を増量することとした（ステップ２０２）。このため、触媒１３の劣化度合に応じた排気空燃比と排気温度とを制御することができる。
【００５１】
また本実施形態によれば、車両の走行距離に基づいて被毒量ＳＯｘＭＩＬＥを積算し、被毒解除制御時に単位時間毎に所定の被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを減算して、触媒１３の被毒量ＳＯｘＭＩＬＥを推定する手段（ステップ１０５〜１０７）と、推定された被毒量ＳＯｘＭＩＬＥに基づいて被毒解除制御の開始時期及び終了時期を判断する手段（ステップ１０８）とを備えることとした。このため、被毒量ＳＯｘＭＩＬＥに応じて被毒解除制御の開始および終了ができる。
【００５２】
また本実施形態によれば、単位時間毎の被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを、触媒１３の劣化度合に応じて設定することとした。このため、触媒１３の劣化度合に応じて被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの制御ができる。
また本実施形態によれば、単位時間毎の被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを、触媒１３の劣化度合とそのときの被毒量ＳＯｘＭＩＬＥに応じて設定することとした。このため、触媒１３の劣化度合に応じて被毒解除量ＲＳＭＩＬＥの制御ができる。
【００５３】
また本実施形態によれば、触媒劣化度合判断手段は、触媒１３の下流側排気通路１０に配置した酸素センサ１５出力のリッチ・リーンの反転周期Ｔに基づいて、触媒１３の劣化度合を判断することとした（ステップ２０１）。このため、反転周期Ｔによって触媒１３の劣化度合を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の排気浄化装置の構成図
【図２】エンジンの被毒解除制御を示すフローチャート
【図３】図２のステップ２００における被毒解除制御のサブルーチンを示すフローチャート
【図４】触媒の劣化度合、第２酸素センサの出力反転周期Ｔと、空燃比リッチシフト量Ｐ、点火時期遅角量ＡＶ、被毒解除制御時間係数ＴＭとの関係図
【図５】図２のステップ２００において、ＮＯｘトラップ触媒の劣化度合が小さく、排気温度が低い場合の被毒解除制御のサブルーチンを示すフローチャート
【図６】推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥ演算のタイミングチャート
【図７】第２酸素センサの出力反転周期Ｔを示す図
【図８】空燃比、排気温度、被毒解除制御時間と、酸素センサの出力反転周期Ｔ、触媒の劣化度合との関係を示す特性図
【図９】図２のステップ１０５において算出される被毒解除量ＲＳＭＩＬＥを近似的に求めることを示す図
【図１０】推定被毒量ＳＯｘＭＩＬＥの値に応じた定数をテーブル化した
【図１１】ＮＯｘトラップ触媒の温度と排気空燃比との関係を示す特性図
【図１２】ＮＯｘレベルと被毒解除経過時間との関係を示す特性図
【符号の説明】
１　エンジン
４　スロットル弁
７　燃料噴射弁
８　点火プラグ
１０　排気通路
１１　ＥＧＲ通路
１２　ＥＧＲ弁
１３　ＮＯｘトラップ触媒
１４　第１酸素センサ
１５　第２酸素センサ
１６　ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
【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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