(57)【要約】【課題】  計画的に各除去処理を実行して燃費の悪化を抑制する排気浄化器の浄化能力回復方法を提供する。【解決手段】  本発明の浄化能力回復方法では、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しフィルタの温度を所定温度範囲内に維持するＨＣ・ＳＯＦ除去工程と、空燃比をリーンに維持しフィルタの温度を所定温度範囲以上の温度に維持するＳｏｏｔ除去工程と、排気ガスの空燃比をリッチに維持しフィルタの温度を所定温度範囲以上の温度に維持する硫黄除去工程と、排気ガスの空燃比をリッチに維持しフィルタの温度を上記所定温度範囲内に維持する酸素除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されたときには、この順序でこれら除去工程を実行する。【選択図】      図２
2005083354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路上に設けられたＮＯx保持剤および貴金属を担持した排気浄化器の浄化能力回復方法であって、
上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、該排気浄化器の温度を所定温度範囲内に維持して、上記排気浄化器の表面上に堆積したＨＣおよびＳＯＦを除去するＨＣ・ＳＯＦ除去工程と、
上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲以上の温度に維持して、上記排気浄化器の表面上に堆積した煤分を除去するＳｏｏｔ除去工程と、
上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリッチに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲以上の温度に維持して、上記ＮＯx保持剤に保持された硫黄成分を離脱させる硫黄除去工程と、
上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリッチに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲内に維持して、上記排気浄化器に保持された酸素を離脱させる酸素除去工程とを具備する排気浄化器の浄化能力回復方法において、
上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されたときには、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程、Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項２】
上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程、Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程、および酸素除去工程の維持時間および各除去工程実行時における上記排気浄化器の維持温度は、それぞれ上記排気浄化器へのＨＣ・ＳＯＦ堆積量、煤堆積量、硫黄保持量、および酸素保持量に応じて変更される請求項１に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項３】
上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されるときとは、Ｓｏｏｔ除去工程または硫黄除去工程を実行すべきであるときである請求項１または２に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項４】
上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されるときとは、内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときである請求項１または２に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項５】
内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときであっても、上記停止命令が検出されたときに上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比がリーンであって、上記排気浄化器の温度が上記所定温度範囲以上である場合には、上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程を実行せず、上記Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する請求項３に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項６】
内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときであっても、排気ガスの空燃比がリッチであって上記排気浄化器の温度が上記所定温度範囲以上である場合には、上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程およびＳｏｏｔ除去工程を実行せず、上記硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する請求項３に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【請求項７】
上記内燃機関を搭載した車両が該内燃機関と電動機とにより選択的にまたは同時に駆動されており、上記内燃機関の停止命令が検出されたときとは、上記車両が電動機のみによって駆動されているときである請求項４に記載の排気浄化器の浄化能力回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のフィルタ再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カリウム（Ｋ）等のＮＯx保持剤を担持したパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」と称す）が知られている。このようなフィルタでは、排気ガス中に含まれる煤等の粒子状物質（particulate matter）を捕集することができる他、フィルタに流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯxを保持し、フィルタに流入する排気ガスの空燃比がリッチのときに保持しているＮＯxを離脱させることができ、離脱したＮＯxを排気ガス中の還元剤（ＨＣやＣＯ）によって還元・浄化させることができる。
【０００３】
このようなフィルタでは、フィルタに起因する圧損を低く維持するために、定期的にフィルタに堆積している粒子状物質を酸化・除去しなければならない。また、フィルタ表面上に付着した可溶性有機物質（以下、「ＳＯＦ」と称す）がフィルタに担持された貴金属やＮＯx保持剤等を覆うことによる酸化能力低下およびＮＯx保持能力低下を防止するために、フィルタ表面上に付着したＳＯＦも酸化・除去する必要がある。
また、ＮＯx保持剤は排気ガス中のＮＯxだけでなくＳＯx等の硫黄成分を保持してしまい、これによりＮＯx保持剤のＮＯx保持能力が低下してしまうため、定期的にフィルタに担持されているＮＯx保持剤に保持されている硫黄成分を離脱させる必要がある。さらに、一般に、フィルタ表面上には貴金属を担持する担体層が設けられるが、この担体層に保持されている酸素量が多くなると、白金（Ｐｔ）等の貴金属（触媒金属）の酸化能力が低下してしまう。このため、フィルタ表面上の担体層に保持されている酸素を離脱させることも必要である。
【０００４】
このような必要性を満たすものとして、特許文献１〜特許文献４に記載の装置が挙げられる。特許文献１〜特許文献４に記載の装置は、ＮＯx保持剤から硫黄成分を離脱させる硫黄除去処理、フィルタ表面上に堆積している粒子状物質を酸化・除去するＰＭ除去処理、フィルタ表面上の担体層に保持されている酸素を離脱させる酸素除去処理（以下、これら処理を「除去処理」と総称す）を実行することで、フィルタまたはＮＯx保持剤を担持した排気浄化器の浄化能力を維持するようにしている。特に、これら装置では、内燃機関の運転停止時（すなわち、内燃機関への機関停止指令が検出された後）に上記処理を行うこととしており、これによりこれら処理を車両の運転中に行うことによる車両の運転性能（ドライバビリティ等）の悪化を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２３１７２０号公報
【特許文献２】特開平０５−２４００２７号公報
【特許文献３】特開２０００−８８３７号公報
【特許文献４】特開平１０−２５２５２７号公報
【特許文献５】特開平０６−２７２５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１〜４に記載の装置では、各除去処理毎にその実行条件が決まっており、例えば、硫黄除去処理はＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となった場合に実行され、ＰＭ除去処理はフィルタへの粒子状物質の堆積量が所定堆積量以上となった場合に実行される。
【０００７】
ところが、ＮＯx保持剤を担持したフィルタにおいて、各除去処理が異なる実行条件で行われると、例えば、或る内燃機関の運転停止時にＰＭ除去処理が実行され、次の内燃機関の運転停止時に硫黄除去処理が実行されてしまう等、除去処理の実行回数が増加する。
一方、上述した各除去処理においては、排気ガスの空燃比制御やフィルタの昇温等が必要であり、したがってこれら除去処理を実行するために燃料が消費される。
【０００８】
したがって、フィルタの浄化能力を回復させる方法（以下、「浄化能力回復方法」と称す）として除去処理の実行条件を各除去処理毎に独立して定め、各除去処理を独立して実行する方法を採用すると、無駄な排気ガスの空燃比制御やフィルタの昇温制御を行うこととなって除去処理の実行回数が増加し、結果的に燃費の悪化を招いてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、計画的に各除去処理を実行して燃費の悪化を抑制する排気浄化器の浄化能力回復方法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】
【００１０】
上記課題を解決するために、第１の発明では、内燃機関の排気通路上に設けられたＮＯx保持剤および貴金属を担持した排気浄化器の浄化能力回復方法であって、上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、該排気浄化器の温度を所定温度範囲内に維持して、上記排気浄化器の表面上に堆積したＳＯＦを除去するＳＯＦ除去工程と、上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲以上の温度に維持して、上記排気浄化器の表面上に堆積した煤分を除去するＳｏｏｔ除去工程と、上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリッチに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲以上の温度に維持して、上記ＮＯx保持剤に保持された硫黄成分を離脱させる硫黄除去工程と、上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比をリッチに維持し、該排気浄化器の温度を上記所定温度範囲内に維持して、上記排気浄化器に保持された酸素を離脱させる酸素除去工程とを具備する排気浄化器の浄化能力回復方法において、上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されたときには、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程、Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する。
第１の発明によれば、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程、Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程および酸素除去工程の各除去工程が別々に実行されるのではなく、一度に実行される。このため、或る除去工程を実行することによって昇温された排気浄化器の温度を通常運転時における温度にまで低下させることなくそのまま別の除去工程が実行されるため、この別の除去工程における昇温制御に必要な燃料が低減される。
なお、「排気浄化器」とは、担体と、この担体に担持された触媒作用を示す物質（例えば貴金属）とから成るものを意味し、この担体には排気ガス中の粒子状物質（煤分およびＳＯＦ）を捕集するパティキュレートフィルタも含まれるものとする。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程、Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程、および酸素除去工程の維持時間および各除去工程実行時における上記排気浄化器の維持温度は、それぞれ上記排気浄化器へのＨＣ・ＳＯＦ堆積量、煤堆積量、硫黄保持量、および酸素保持量に応じて変更される。
第２の発明によれば、排気浄化器へのＨＣ・ＳＯＦ堆積量、Ｓｏｏｔ堆積量、硫黄保持量、および酸素保持量に対して最低限必要な維持時間だけ最低限必要な維持温度において各除去工程が実行されるようにすれば、燃料消費量を最小限に抑えつつＨＣおよびＳＯＦ、Ｓｏｏｔ、硫黄成分および酸素を確実に除去することができる。
【００１２】
第３の発明では、第１または第２の発明において、上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されるときとは、Ｓｏｏｔ除去工程または硫黄除去工程を実行すべきであるときである。
Ｓｏｏｔ除去工程および硫黄除去工程では、排気浄化器の温度が所定温度範囲以上の温度にまで昇温されるため、燃料消費量が多い。一方、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程および酸素除去工程は、比較的少ない燃料消費量で実行することができる。そこで、第３の発明では、一連の除去工程全てを実行するのをＳｏｏｔ除去工程または硫黄除去工程を実行すべきときに限っている。これにより、いずれにせよ排気浄化器を所定温度範囲以上の温度に昇温しなければならないときにのみ一連の除去工程全てが実行されるため、燃料消費量を少なく抑えることができる。
【００１３】
第４の発明では、第１または第２の発明において、上記除去工程のうちいずれか一つの除去工程を実行すべきであると判定されるときとは、内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときである。
一般に、内燃機関を搭載した車両の走行中等に上記各除去工程を実行しても、内燃機関の運転状態が様々に変化するため、各除去工程の実行条件を維持すること（例えば、排気ガスの空燃比をリッチに維持すること）は困難である。このため、各除去工程の実行には無駄に長い時間が必要となってしまう。第４の発明によれば、内燃機関の停止命令が検出されたとき、すなわち車両が走行しておらずに内燃機関の運転状態を自由に変更可能なときに行われるため、各除去工程に最適となるように排気ガスの空燃比および排気浄化器の温度を維持することができ、必要最低限の時間で各除去工程を完了することができる。
【００１４】
第５の発明では、第３の発明において、内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときであっても、上記停止命令が検出されたときに上記排気浄化器に流入する排気ガスの空燃比がリーンであって、上記排気浄化器の温度が上記所定温度範囲以上である場合には、上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程を実行せず、上記Ｓｏｏｔ除去工程、硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する。
第５の発明では、本発明の浄化能力回復方法の実行開始時にＳｏｏｔ除去工程が実行されている場合には、Ｓｏｏｔ除去工程以降の除去工程のみが実行される。これにより、Ｓｏｏｔ除去工程の実行条件が満たされているにも関わらず、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程から順々に除去工程を実行して再びＳｏｏｔ除去工程を実行するという無駄な制御を行う必要がなく、燃料消費量を少なく抑えることができる。
【００１５】
第６の発明では、第３の発明において、内燃機関の停止命令が検出されたときであって上記排気浄化器の表面上への煤分の堆積量が所定堆積量以上となっているときまたは上記ＮＯx保持剤の硫黄成分保持量が所定保持量以上となっているときであっても、排気ガスの空燃比がリッチであって上記排気浄化器の温度が上記所定温度範囲以上である場合には、上記ＨＣ・ＳＯＦ除去工程およびＳｏｏｔ除去工程を実行せず、上記硫黄除去工程および酸素除去工程をこの順序で実行する。
第６の発明では、本発明の浄化能力回復方法の実行開始時に硫黄除去工程が実行されている場合には、硫黄除去工程以降の除去工程のみが実行される。これにより、硫黄除去工程の実行条件が満たされているにも関わらず、ＨＣ・ＳＯＦ除去工程から順々に除去工程を実行して再び硫黄除去工程を実行するという無駄な制御を行う必要がなく、燃料消費量を少なく抑えることができる。
【００１６】
第７の発明では、第４の発明において、上記内燃機関を搭載した車両が該内燃機関と電動機とにより選択的にまたは同時に駆動されており、上記内燃機関の停止命令が検出されたときとは、上記車両が電動機のみによって駆動されているときである。
第７の発明によれば、車両が電動機のみによって駆動されているとき、すなわち車両の走行中に一連の除去工程が実行されるため、硫黄除去工程により硫黄成分が排出されても、排出された硫黄成分が大気中の特定の領域のみに溜まってしまうことが抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、様々な除去工程がそれぞれ独立して実行されるのではなく、一度に実行されるため、除去工程実行のための昇温制御回数等が少なく抑えられるため、燃費の悪化が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の浄化能力回復方法を説明する。図１は本発明の浄化能力回復方法が用いられるディーゼル型の圧縮自着火式内燃機関を示す。なお本発明は火花点火式内燃機関にも適用可能である。
【００１９】
図１を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレッサ１５に連結される。
【００２０】
吸気ダクト１３内にはステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置され、さらに吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置される。図１に示した内燃機関では冷却装置１８内に機関冷却水が導かれ、この機関冷却水により吸入空気が冷却される。一方、排気ポート１０は排気マニホルド１９および排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出口は排気管２２を介して排気浄化器２３を内蔵したケーシング２４に連結される。
【００２１】
排気マニホルド１９とサージタンク１２とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲ）通路２５を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２５内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２６が配置される。またＥＧＲ通路２５周りにはＥＧＲ通路２５内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲ冷却装置２７が配置される。図１に示した内燃機関ではＥＧＲ冷却装置２７内に機関冷却水が導かれ、この機関冷却水によりＥＧＲガスが冷却される。
【００２２】
一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２８に連結される。このコモンレール２８内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２９から燃料が供給され、コモンレール２８内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２８にはコモンレール２８内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ３０が取り付けられ、燃料圧センサ３０の出力信号に基づいてコモンレール２８内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２９の吐出量が制御される。
【００２３】
電子制御ユニット４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１により互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備する。燃料圧センサ３３の出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。
【００２４】
アクセルペダル４９にはアクセルペダル４９の踏込量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ５０が接続され、負荷センサ５０の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。さらに、入力ポート４５には、クランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ５１が接続される。また、フィルタ２３の排気上流側と排気下流側とにはフィルタ２３の排気上流と排気下流との間の差圧を検出するための差圧センサ５２が設けられ、また、フィルタ２３にはフィルタ２３の温度を検出するための温度センサ５３が設けられる。これら差圧センサ５２および温度センサ５３は、対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に接続される。出力ポート４６は、対応する駆動回路４８を介して、燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制御弁２６、および、燃料ポンプ２９に接続される。
【００２５】
次に、本実施形態で用いられる排気浄化器２３について説明する。本実施形態では、排気浄化器２３として、白金（Ｐｔ）等の貴金属を担持したパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」と称す）２３が用いられている。フィルタ２３は、多孔性のセラミックから成り、したがってフィルタ２３に流入する排気ガス中の煤分を捕集する捕集能力（以下、「Ｓｏｏｔ捕集能力」と称す）を有する。また、フィルタ２３は、白金（Ｐｔ）のような貴金属を担持しているため、フィルタ２３に流入した排気ガス中の成分を酸化する酸化能力を有する。
【００２６】
さらに、このフィルタ２３には、後述するメカニズムで排気ガス中のＮＯxを保持するＮＯx保持能力を有するＮＯx保持剤が担持される。ＮＯx保持剤は、ＮＯx保持剤に（すなわちフィルタ２３に）流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中のＮＯxを保持し、ＮＯx保持剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチとなったときに保持しているＮＯxを離脱させる。離脱したＮＯxは、排気ガス中に存在する炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還元剤により還元され、浄化される。
【００２７】
このように、ＮＯx保持剤を担持したフィルタ２３は煤分捕集能力、酸化能力、およびＮＯx保持能力を有するが、酸化能力およびＮＯx保持能力は主に下記要因により低下せしめられる。また、フィルタ２３の性能の指標の一つであるフィルタ２３に起因する圧力損失（以下、「圧損」と称す）も下記要因により高くなってしまう。以下、これら要因と、各要因の解消方法について、図２を参照して説明する。
【００２８】
（１）煤分の堆積
フィルタ２３に流入する排気ガス中には煤分が含まれており、これら煤分はフィルタ２３を構成する隔壁の表面上または隔壁内に形成された細孔の表面上に付着することで捕集される。捕集された煤分はフィルタ２３の表面上に徐々に堆積するため、堆積量が増えるとフィルタ２３の細孔が閉塞してしまう。一方、フィルタ２３に流入した排気ガスはこの細孔を通ってフィルタ２３から排出される。このため、閉塞した細孔の数が増大すると、フィルタ２３による排気ガスに対する流抵抗が大きくなり、フィルタ２３に起因する圧損が大きくなってしまう。
【００２９】
このような事態を回避するために、多くのフィルタ２３では、フィルタ２３への煤分の堆積量が多くなった場合には、堆積している煤分を酸化・除去する処理（以下、「Ｓｏｏｔ除去処理」と称す）を実行することとしている。煤分は一定温度（例えば、６００℃）以上の高い温度で且つ酸素の存在する雰囲気中でなければ燃焼しない。そこで、Ｓｏｏｔ除去処理は、フィルタ２３の温度を煤分が燃焼する温度以上に維持しつつ、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持することによって行われる。すなわち、Ｓｏｏｔ除去処理は、排気ガスの空燃比およびフィルタ２３の温度を図２のＢ、すなわちフィルタ２３の温度が第二温度以上であってフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリーンな状態に維持することによって行われる。
【００３０】
なお、フィルタ２３への煤分の堆積量は、差圧センサ５２の出力等に基づいて推定される。
【００３１】
（２）ＨＣ被毒（ＳＯＦ被毒）
排気ガス中には、燃焼室５内で燃焼していない未燃の炭化水素が含まれる。この未燃の炭化水素は、フィルタ２３の表面上、すなわちフィルタ２３を構成する隔壁壁面上または隔壁内に形成された細孔の表面上に吸着する。また、排気ガス中には、燃焼時の高温で蒸発した燃料とエンジンオイル中の炭化水素（ＨＣ）が膨張行程の低温下で析出し、粒子状になったもの（可溶性有機物質。以下、「ＳＯＦ」と称す）が含まれる。このＳＯＦは、沸点の高い炭化水素であり、粘着性がある。このため、ＳＯＦはフィルタ２３の表面上に付着する。
【００３２】
一方、フィルタ２３の表面には、ＮＯx保持剤および貴金属を担持した担体層が設けられている。ＨＣおよびＳＯＦは、これらＮＯx保持剤および貴金属を覆うように吸着または付着するため、フィルタ２３の表面上に付着したＨＣおよびＳＯＦの量（以下、「ＨＣ・ＳＯＦ付着量」と称す）が増大すると、ＮＯx保持剤のＮＯx保持能力や貴金属の酸化能力等が低下せしめられる（ＨＣ・ＳＯＦ被毒）。
【００３３】
このような事態を回避するために、フィルタ２３の表面上へのＨＣ・ＳＯＦ付着量が多くなった場合には、付着しているＨＣおよびＳＯＦを酸化・除去する処理（以下、「ＨＣ・ＳＯＦ除去処理」と称す）を実行することとしている。ＨＣまたはＳＯＦが酸化、燃焼する温度は上記煤分が酸化、燃焼する温度よりも低い（ＨＣでは約３００℃以上、ＳＯＦでは約４００℃以上）。そこで、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理は、フィルタ２３の温度をＨＣまたはＳＯＦが燃焼する温度以上であって煤分が燃焼する温度以下に維持しつつ、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持することによって行われる。すなわち、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理は、排気ガスの空燃比およびフィルタ２３の温度を図２のＡ、すなわちフィルタ２３の温度が第一温度と第二温度との間であってフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリーンな状態に維持することによって行われる。
【００３４】
なお、ＨＣおよびＳＯＦはフィルタ２３の温度を煤分が燃焼する温度以上にしても酸化、燃焼するが、後述するようにフィルタ２３の昇温は燃費の悪化を招くため、煤分が燃焼する温度以下に維持してフィルタ２３の温度を低く抑えるようにしている。
【００３５】
また、フィルタ２３の表面上へのＨＣ・ＳＯＦ付着量は、差圧センサ５２の出力等に基づいて推定される。
【００３６】
（３）硫黄被毒
ＮＯx保持剤では、通常、ＮＯx保持量が増大してＮＯx保持能力が低下した場合には、ＮＯx保持剤に流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比またはリッチにすることにより保持されているＮＯxを離脱・還元してＮＯx保持能力を回復するようにしている。一方、フィルタ２３に流入する排気ガス中にはＳＯxが含まれており、このＳＯxはＮＯx保持剤に保持される。ＮＯx保持剤に保持されたＳＯxは上述したようにＮＯxを離脱・還元するときにもＮＯx保持剤から離脱しない。このため、ＮＯx保持剤が保持しているＳＯxの量（以下、「ＳＯx保持量」と称す）が増大すると、ＮＯx保持剤のＮＯx保持能力が低下してしまう（硫黄被毒）。
【００３７】
このような事態を回避するために、ＮＯx保持剤のＳＯx保持量が多くなった場合には、ＮＯx保持剤に保持されているＳＯxを離脱させる処理（以下、「硫黄除去処理」と称す）を実行することとしている。ＮＯx保持剤に保持されているＳＯxは、理論空燃比またはリッチ雰囲気中であってＮＯx保持剤の温度が一定温度（例えば、６００℃）以上の高い温度でなければ離脱しない。そこで、硫黄除去処理は、フィルタ２３の温度をＮＯx保持剤に保持されたＳＯxが離脱する温度以上に維持しつつ、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすることによって行われる。すなわち、硫黄除去処理は、排気ガスの空燃比およびフィルタ２３の温度を図２のＣ、すなわちフィルタ２３の温度が第二温度以上であってフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリッチな状態に維持することによって行われる。
【００３８】
なお、ＮＯx保持剤の硫黄保持量は、燃料噴射弁６等からの総燃料噴射量と、燃料中の硫黄含有率とに基づいて推定される。
【００３９】
（４）酸素被毒
フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには、排気ガス中には多量の酸素が含まれている。これら酸素は、フィルタ２３の表面上に吸着し、すなわちＮＯx保持剤および貴金属を覆うように吸着する。また、白金（Ｐｔ）等の貴金属は高温となると互いに結合して大粒となり、この結合反応はフィルタ２３の表面上の担体層に保持されている酸素によって促進される。このため、フィルタ２３の表面上に保持されている酸素の量（以下、「酸素保持量」と称す）が増大すると、ＮＯx保持剤のＮＯx保持能力や貴金属の酸化能力等が低下せしめられる（酸素被毒）。
【００４０】
このような事態を回避するために、フィルタ２３への酸素保持量が多くなった場合には、保持されている酸素を離脱させる処理（以下、「酸素除去処理」と称す）を実行することとしている。酸素を離脱させるためだけであれば、フィルタ２３周囲を理論空燃比またはリッチ雰囲気に維持し、フィルタ２３の温度を比較的低い一定温度（例えば、３００℃）以上にすればよい。ただし、フィルタ２３の温度が高温の状態で酸素を離脱させた後に、フィルタ２３の温度が下がっていく間にフィルタ２３周囲がリーン雰囲気になってしまうと、再び酸素が保持されてしまう。そこで、酸素除去処理は、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比をリーンにし、フィルタ２３の温度を上記一定温度以上でありながら低い温度にすることによって行われる。すなわち、酸素除去処理は、排気ガスの空燃比およびフィルタ２３の温度を図２のＤ、すなわちフィルタ２３の温度が第一温度と第二温度との間であってフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリッチな状態ににすることによって行われる。
【００４１】
なお、フィルタ２３の表面における酸素保持量は、温度センサ５３によって検出されたフィルタ２３の温度が特定範囲内にあって且つフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時間に基づいて推定される。ここで、特定範囲内とは、フィルタ２３の周囲雰囲気がリーンであるとフィルタ２３の表面上に酸素が保持されてしまうような温度範囲である。
【００４２】
なお、圧縮自着火式内燃機関では、通常の機関運転状態にあるときには、フィルタ２３の温度が比較的低く、よって、上記各除去処理ではフィルタ２３の温度の昇温が必要とされることが多く、この場合、フィルタ２３を昇温するための昇温処理が行われる。昇温処理としては、例えば、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するタイミングを遅らせたり、内燃機関の燃焼室に機関駆動用の燃料を噴射した後に少量の燃料を噴射したり、フィルタ２３上流において排気ガスに燃料を添加するための燃料添加装置（図示せず）を設け、この燃料添加装置から排気ガスに燃料を添加したりすることが挙げられる。
【００４３】
また、圧縮自着火式内燃機関では、通常の機関運転状態にあるときには、内燃機関の燃焼室５から排出される排気ガスの空燃比はリーンである。したがって、吸気通路からフィルタ２３上流の排気通路までの間に適当な量の燃料を噴射または添加することにより、排気ガスの空燃比が制御される。このような空燃比制御としては、例えば、内燃機関の燃焼室に機関駆動用の燃料を噴射した後に少量の燃料を噴射したり、燃料添加装置から排気ガスに燃料を添加したりすることが挙げられる。
【００４４】
上記各除去処理では、上述したような昇温処理や空燃比制御が実行されるが、これら昇温処理や空燃比制御を通常の機関運転中に実行すると、機関回転数が変動したりして最適な機関運転状態とは異なる状態で運転されることとなることが多く、よって、その内燃機関を搭載した車両のドライバビリティの悪化等を招く。逆に、このようなドライバビリティの悪化等を最小限に抑えるように上述した昇温処理や空燃比制御を実行すると、昇温処理や空燃比制御を実行するに当たり非常に複雑な制御が必要となるだけでなく、特定温度や特定空燃比を維持することができずに昇温処理や空燃比制御の実行期間が長くなってしまう。
【００４５】
そこで、内燃機関の停止命令が検出されたとき、例えば、イグニッションスイッチがオフにされたときに、各除去処理を実行することが提案されている。このように内燃機関の停止命令が検出されたときであれば、ドライバビリティを考慮する必要が無く、よって機関回転数の変動を伴う昇温処理や空燃比制御をすることができる。さらに、昇温処理や空燃比制御を実行するのに複雑な制御も必要とされず、フィルタ２３の温度を特定温度に維持することやフィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比を特定空燃比に維持することが容易に行える。
【００４６】
ところで、上述したように、各除去処理毎にその実行条件を定めて、その実行条件を満たした場合毎に各除去処理を実行すると、様々な除去処理が短い時間間隔毎に実行されてしまったりする。この場合、その都度、昇温処理や空燃比制御が行われ、燃料消費量が増大し、燃費の悪化を招く。図３（ａ）にこの例を示す。図３（ａ）は、フィルタの温度のタイムチャートであり、短期間のうちに四つの除去処理が行われた場合を示している。
【００４７】
そこで、本発明では、内燃機関の停止命令が検出されたときに、後述する方法でフィルタ２３の表面上への煤分の堆積量およびＮＯx保持剤のＳＯx保持量を推定する。そして、推定された煤分の堆積量が所定堆積量以上であった場合、または推定されたＳＯx保持量が所定保持量以上であった場合には、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理と、Ｓｏｏｔ除去処理と、硫黄除去処理と、酸素除去処理とをこの順序で続けて実行する。したがって、フィルタ２３に流入する排気ガスの空燃比とフィルタ２３の温度とは、図２においてＡＢＣＤの順に変更せしめられる。すなわち、流入排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつフィルタ２３の昇温が行われ、流入排気ガスの空燃比をリッチに維持しつつフィルタ２３の降温が行われる。
【００４８】
ここで、所定体積量とは、それ以上フィルタ２３に煤分が堆積すると、機関運転状態に大きな悪影響を及ぼしてしまうような量であり、所定保持量とは、それ以上ＮＯx保持剤にＳＯxが保持されると、機関運転状態に大きな悪影響を及ぼしてしまうような量である。
【００４９】
このように四つの除去処理を一度に実行することにより、図３（ｂ）に示したように各除去処理間に一旦フィルタ２３の温度が低下することがない。したがって、２番目〜４番目に実行される除去処理では、その前に実行された除去処理においてフィルタ２３に与えられた熱量をそのまま利用できるため、昇温制御に必要な燃料が低減される。
【００５０】
また、各除去処理の維持時間および各除去処理実行時におけるフィルタ２３の維持温度は、それぞれ後述する方法で推定されるＨＣ・ＳＯＦ付着量、煤分堆積量、硫黄保持量、および酸素保持量に応じて変更される。これにより、ＨＣ・ＳＯＦ、煤分、ＳＯxを除去するのに最低限必要な維持時間だけ最低限必要な維持温度において各除去処理が実行されるため、燃料消費量を最小限に抑えつつこれらを確実に除去することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、上述したように煤分の堆積量が所定堆積量以上であった場合、またはＳＯx保持量が所定保持量以上であった場合にのみ四つの除去処理が行われる。すなわち、これら堆積量および保持量に対応するＳｏｏｔ除去処理および硫黄除去処理は、フィルタ２３の温度を上記一定温度以上の高温としなければならず、よって、いずれにせよフィルタ２３を一定温度以上に昇温しなければならないときにのみ一連の除去処理全てが実行されるため、燃料消費量を少なく抑えることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、Ｓｏｏｔ除去処理の前にＨＣ・ＳＯＦ除去処理が実行される。Ｓｏｏｔ除去処理の実行時にフィルタ２３の表面上にＨＣおよびＳＯＦが保持されている場合には、Ｓｏｏｔ除去処理においてＨＣおよびＳＯＦも燃焼・除去されるが、Ｓｏｏｔ除去処理においてＨＣおよびＳＯＦを燃焼・除去すると、Ｓｏｏｔ除去処理の実行時間が長くなる。Ｓｏｏｔ除去処理では、フィルタ２３の温度を上記一定温度以上に維持するため、燃料消費量が多い。Ｓｏｏｔ除去処理の前にＨＣ・ＳＯＦ除去処理が実行されることにより、Ｓｏｏｔ除去処理の実行時間を最小限に抑えることができ、燃料消費量を抑制することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、硫黄除去処理の前に、Ｓｏｏｔ除去処理が実行される。煤分を燃焼すると多量の熱が発生するため、煤分を無闇に燃焼させるとフィルタ２３が非常に高温になり、熱劣化してしまう可能性がある。したがって、Ｓｏｏｔ除去工程では、通常このような高温にならないように煤分を燃焼させるような制御が行われる。しかし、硫黄除去処理では通常このような制御は行われない。このため、煤分が多量に堆積しているときに硫黄除去処理を実行するとフィルタ２３が非常に高温になってしまう可能性がある。ここで、硫黄除去処理の前に、Ｓｏｏｔ除去処理が実行されるため、硫黄除去処理実行時にはフィルタ２３の表面上には煤分が堆積しておらず、フィルタ２３が非常に高温になってしまうことが抑制される。
【００５４】
また、酸素除去処理の実行後に排気ガスの空燃比をリーンとする除去処理（例えば、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理、Ｓｏｏｔ除去処理）を実行すると、酸素除去処理によって排気浄化器に保持されている酸素が離脱せしめられたのにも関わらず、再び排気浄化器に酸素が保持されてしまう。第１の発明によれば、酸素除去処理が一連の除去処理の最後に行われるため、一連の除去処理終了時には、排気浄化器に酸素がほとんど保持されていない状態とすることができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、内燃機関の停止命令が検出される前の通常の機関運転状態において、各除去処理を独立して実行してもよい。内燃機関の停止命令が検出されたときに既にＳｏｏｔ除去処理の実行中である場合には、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理を実行せず、Ｓｏｏｔ除去処理、硫黄除去処理および酸素除去処理のみをこの順序で実行する。また、内燃機関の停止命令が検出されたときに既に硫黄除去処理の実行中である場合には、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理およびＳｏｏｔ除去処理を実行せず、硫黄除去処理および酸素除去処理のみをこの順序で実行する。
【００５６】
これにより、Ｓｏｏｔ除去処理または硫黄除去処理の実行中であるにもかかわらず、一旦フィルタ２３の温度を低下させてＨＣ・ＳＯＦ除去処理を実行し、その後フィルタ２３を昇温して再びＳｏｏｔ除去処理または硫黄除去処理を実行するという無駄な制御が実行されることが防止される。
【００５７】
次に、本発明における浄化能力回復操作について図４に示したフローチャートを参照して説明する。まず、ステップ１０１〜１０３において、一連の除去制御を実行すべきときであるか否かが判断される。ステップ１０１では、イグニッションスイッチがオフにされたか否かが判定され、イグニッションスイッチがオフになっていないと判定された場合には以降のステップは実行されない。一方、イグニッションスイッチがオフになったと判定された場合には、ステップ１０２へと進む。
【００５８】
ステップ１０２では、煤分の堆積量Ｖｓｏｏｔが所定堆積量Ｖｓｏｏｔａ以上となっているか否かが判定され、所定堆積量Ｖｓｏｏｔａ以上となっていると判定された場合にはステップ１０４へと進む。一方、煤分の堆積量Ｖｓｏｏｔが所定堆積量Ｖｓｏｏｔａよりも少ないと判定された場合にはステップ１０３へと進む。ステップ１０３では、ＮＯx保持剤の硫黄保持量Ｖｓが所定保持量Ｖｓａ以上となっているか否かが判定され、所定保持量Ｖｓａ以上となっていると判定された場合にはステップ１０４へと進む。一方、ステップ１０３において硫黄保持量Ｖｓが所定保持量Ｖｓａよりも少ないと判定された場合には、ステップ１１３へと進み、内燃機関が停止せしめられる。
【００５９】
ステップ１０４〜１１２では、一連の除去処理が実行される。ステップ１０４では、ＨＣ・ＳＯＦ除去処理、Ｓｏｏｔ除去処理、硫黄除去処理および酸素除去処理を実行すべき時間Ｔｈｃ、Ｔｓｏｏｔ、Ｔｓ、Ｔｏがそれぞれ算出される。ＨＣ・ＳＯＦ除去処理を実行すべき時間ＴｈｃおよびＳｏｏｔ除去処理を実行すべき時間Ｔｓｏｏｔは差圧センサ５２の出力等に基づいて算出され、硫黄除去処理を実行すべき時間Ｔｓは積算燃料噴射量等に基づいて算出され、酸素除去処理を実行すべき時間Ｔｏは温度センサ５３の出力等に基づいて算出される。次いで、ステップ１０５では、排気ガスの空燃比がリーンとされ、フィルタ２３の温度が３５０℃となるように昇温処理が行われる。ステップ１０６では、ステップ１０５の開始からＨＣ・ＳＯＦ除去処理を実行すべき時間Ｔｈｃが経過したか否かが判定され、時間Ｔｈｃが経過していないと判定された場合にはステップ１０５が繰り返される。一方、時間Ｔｈｃが経過したと判定された場合にはステップ１０７へと進む。
【００６０】
ステップ１０７では、排気ガスの空燃比をリーンに維持しながらフィルタ２３の温度が６５０℃となるように昇温処理が行われる。次いで、ステップ１０８では、ステップ１０７の開始からＳｏｏｔ除去処理を実行すべき時間Ｔｓｏｏｔが経過したか否かが判定され、時間Ｔｓｏｏｔが経過していないと判定された場合にはステップ１０７が繰り返される。一方、時間Ｔｓｏｏｔが経過したと判定された場合にはステップ１０９へと進む。
【００６１】
ステップ１０９では、フィルタ２３の温度を６５０℃に維持しながら排気ガスの空燃比がリッチにされる。次いで、ステップ１１０では、ステップ１０９の開始から硫黄除去処理を実行すべき時間Ｔｓが経過したか否かが判定され、時間Ｔｓが経過していないと判定された場合にはステップ１０９が繰り返される。一方、時間Ｔｓが経過したと判定された場合にはステップ１１１へと進む。
【００６２】
ステップ１１１では、排気ガスの空燃比をリッチに維持しながら、フィルタ２３の温度が３５０℃にまで低下せしめられる。次いで、ステップ１１２では、ステップ１１１の開始から酸素除去処理を実行すべき時間Ｔｏが経過したか否かが判定され、時間Ｔｏが経過していないと判定された場合にはステップ１１１が繰り返される。一方、時間Ｔｏが経過したと判定された場合にはステップ１１３へと進む。ステップ１１３では、内燃機関の運転が停止せしめられ、フィルタの浄化能力回復操作が完了する。
【００６３】
なお、本実施形態では、昇温処理および空燃比制御はイグニッションスイッチがオフにされた後に行われるため、昇温処理および空燃比制御の実行により機関回転数が変更されてもよい。したがって、本実施形態では上述した昇温処理の方法に加えて、機関回転数を調整することによっても昇温処理が行われる。また、排気ガスの空燃比をリッチとした状態でフィルタ２３の温度を下げる降温処理を、機関回転数を下げることによって行うことができる。また、排気ガスを再び燃焼室内に流入させるＥＧＲと機関回転数の制御とを併用して昇温処理および空燃比制御を実行してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、内燃機関の停止命令が検出されたときが、イグニッションスイッチがオフにされたときとなっているが、他のタイミングであってもよい。例えば、内燃機関を搭載した車両が内燃機関と電動機（図示せず）とにより選択的にまたは同時に駆動されている場合、すなわち車両がハイブリッド車である場合、このハイブリッド車では、走行条件に応じて車両が電動機のみによって駆動され、内燃機関の運転が停止されることがある。そこで、内燃機関の停止命令が検出されたときを、車両が電動機のみによって駆動されているときとしてもよい。
【００６５】
また、フィルタは、連続酸化可能であってもよい。連続酸化可能なフィルタであっても、連続酸化能力を超えた量の煤分がフィルタに流入するとフィルタ表面上の煤分が堆積することがあるため、Ｓｏｏｔ除去処理を実行する必要性も生じる。また、フィルタでなく、ＮＯx保持剤を担持したＮＯx触媒であってもよい。このＮＯx触媒でもＮＯx触媒表面上に煤分が堆積し、圧損が高くなってしまうことがあるため、この場合でもＳｏｏｔ除去処理を実行する必要性が生じる。
【００６６】
最後に、ＮＯx保持剤を利用した排気ガスの浄化メカニズム、特に排気ガス中のＮＯxの保持・離脱および還元浄化作用について図５を参照して説明する。ＮＯx保持剤２３は、例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つである。
【００６７】
次に、このＮＯxの保持・離脱および還元浄化作用のメカニズムについて貴金属として白金（Ｐｔ）を、またＮＯx保持剤としてバリウム（Ｂａ）を担持させた排気浄化器を例にとって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。なお、図５（ａ）および（ｂ）は排気浄化器の隔壁の表面上および隔壁の細孔表面上に形成された担体層の表面の拡大図を模式的に表している。図５（ａ）および（ｂ）において６０は白金の粒子を示しており、６１はバリウム等のＮＯx保持剤を含む担体層を示している。
【００６８】
流入する排気ガスの空燃比がかなりリーンになると排気ガス中の酸素濃度が大幅に増大し、図５（ａ）に示されるようにこれら酸素がＯ2-またはＯ2-の形で白金６０の表面に付着する。一方、流入する排気ガス中のＮＯは白金６０の表面上でＯ2-またはＯ2-と反応し、ＮＯ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2）。次いで生成されたＮＯ2の一部は白金６０上で更に酸化されつつＮＯx保持剤６１内に吸収されて酸化バリウム（ＢａＯ）と結合しながら、図５（ａ）に示されるように硝酸イオン（ＮＯ3-）の形でＮＯx保持剤６１内に拡散する。このようにしてＮＯxがＮＯx保持剤６１に保持される。
【００６９】
流入する排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金６０の表面でＮＯ2が生成され、ＮＯx保持剤６１のＮＯx保持能力が飽和しない限りＮＯ2がＮＯx保持剤６１に保持されて硝酸イオン（ＮＯ3-）が生成される。これに対して排気ガス中の酸素濃度が低下してＮＯ2の生成量が低下すると反応が逆方向（ＮＯ3-→ＮＯ2）に進み、斯くしてＮＯx保持剤６１内の硝酸イオン（ＮＯ3-）がＮＯ2の形でＮＯx保持剤から放出される。すなわち、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下するとＮＯx保持剤６１からＮＯxが離脱せしめられることになる。流入する排気ガスのリーンの度合いが低くなれば排気ガス中の酸素濃度が低下し、したがって流入する排気ガスのリーンの度合いを低くすればＮＯx保持剤６１からＮＯxが離脱せしめられることになる。
【００７０】
一方、この時流入する排気ガスの空燃比を小さくすると、ＨＣ、ＣＯは白金６０上のＯ2-またはＯ2-と反応して酸化せしめられる。また、流入する排気ガスの空燃比を小さくすると排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するためにＮＯx保持剤６１からＮＯ2が離脱され、このＮＯ2は図５（ｂ）に示されるように未燃ＨＣ、ＣＯと反応して還元浄化せしめられる。このようにして白金６０の表面上にＮＯ2が存在しなくなるとＮＯx保持剤６１から次から次へとＮＯ2が離脱される。したがって流入する排気ガスの空燃比を小さくし、且つ還元剤が存在する状態にすると短時間のうちにＮＯx保持剤６１からＮＯxが離脱されて還元浄化されることになる。
【００７１】
さらに、ＮＯx吸収剤６１の硫黄被毒のメカニズムについて説明する。排気ガス中にＳＯx成分が含まれていると、ＮＯx保持剤６１は上述のＮＯxを保持する場合と同じメカニズムで排気ガス中のＳＯxを保持する。すなわち、排気ガスの空燃比がリーンの時、排気ガス中のＳＯx（例えばＳＯ2）は白金６０上で酸化されてＳＯ3-、ＳＯ4-となり、酸化バリウム（ＢａＯ）と結合して硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）を形成する。ＢａＳＯ4は比較的安定であり、また、結晶が粗大化しやすいため一旦生成されると分解放出されにくい。このため、ＮＯx保持剤６１中のＢａＳＯ4の生成量が増大するとＮＯxの保持に関与できるＢａＯの量が減少してしまいＮＯxの保持能力が低下してしまう。
【００７２】
この硫黄被毒を解消するためには、ＮＯx保持剤６１中に生成されたＢａＳＯ4を高温で分解するとともに、これにより生成されるＳＯ3-、ＳＯ4-の硫酸イオンをスライトリーンを含むほぼ理論空燃比またはリッチ雰囲気（以下、単に「リッチ雰囲気」という）下で還元し、気体状のＳＯ2に転換してＮＯx保持剤６１から離脱させる必要がある。したがって硫黄除去処理を行うためには、ＮＯx保持剤６１を高温且つリッチ雰囲気の状態にすることが必要とされる。
【００７３】
なお、本明細書において、ＮＯx保持剤からＮＯxまたは硫黄成分を離脱させるときに、流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチであると説明したが、実際には流入する排気ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度よりも低くなることによってＮＯxまたは硫黄成分が離脱し易くなる。したがって、上述した実施形態における「排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比またはリッチにする」という説明は「流入する排気ガスの酸素濃度を所定の酸素濃度以下にする」ことをも意味する。
【００７４】
また、本明細書において「保持」という用語は「吸収」および「吸着」の両方の意味を含むものとして用いる。したがって、「ＮＯx保持剤」は、「ＮＯx吸収剤」および「ＮＯx吸着剤」の両方を含み前者はＮＯxを硝酸塩等の形で蓄積し、後者はＮＯ2等の形で吸着する。また、ＮＯx保持剤からの「離脱」という用語についても、「吸収」に対応する「放出」の他、「吸着」に対応する「脱離」の意味も含むものとして用いる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の排気浄化器の浄化能力回復方法が用いられる内燃機関全体を示す図である。
【図２】各除去処理の実行条件を示す図である。
【図３】フィルタの温度のタイムチャートである。
【図４】本発明の排気浄化器の浄化能力回復方法における制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明において使用されるＮＯx保持剤のＮＯxの保持・離脱および還元浄化作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７６】
５…燃焼室
６…燃料噴射弁
２３…パティキュレートフィルタ（フィルタ）
２４…ケーシング
４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２…差圧センサ
５３…温度センサ
【図１】
2005083354.tif 000003
【図２】
2005083354.tif 000004
【図３】
2005083354.tif 000005
【図４】
2005083354.tif 000006
【図５】
2005083354.tif 000007