(57)【要約】【課題】硫黄被毒再生処理とフィルタ再生処理を同時に行う場合に燃費悪化を抑制する。【解決手段】ＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが排気通路に設けられている内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の硫黄被毒再生処理とパティキュレートフィルタのフィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御を実施する手段と、上記再生制御の実施中において、今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況に基づいて今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率を表す予め定めた実施効率指標の値を計算する手段と、フィルタ再生処理の完了時に硫黄被毒再生処理が完了していない場合においてフィルタ再生処理の完了後に上記実施効率指標の値が予め定めた基準に達しない場合には再生制御を中止する手段と、を具備する内燃機関の排気浄化装置を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが一体または別体で排気通路に設けられている内燃機関の排気浄化装置において、
上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の硫黄被毒再生処理と上記パティキュレートフィルタのフィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御を実施する手段と、
上記再生制御の実施中において、今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況に基づいて、今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率を表す予め定めた実施効率指標の値を計算する手段と、
上記フィルタ再生処理の完了時に上記硫黄被毒再生処理が完了していない場合において、上記フィルタ再生処理の完了後に上記実施効率指標の値が予め定めた基準に達しない場合には上記再生制御を中止する手段と、を具備する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が実施される場合には、上記実施効率指標の上記基準が緩和される、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
上記実施効率指標の上記基準が、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が開始される時の上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量に基づいて決定される、請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
上記実施効率指標の値は、少なくとも今回の再生制御におけるそれまでの添加燃料量とＳＯｘ放出量とに基づいて算出される、請求項１から３の何れか一項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し、より詳細にはＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが一体または別体で排気通路に設けられている内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するためのＮＯｘ吸蔵還元触媒を設けると共に、排気ガス中に含まれる排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを設けるようにした排気浄化装置が知られている。
【０００３】
上記のようなＮＯｘ吸蔵還元触媒は、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含まれるＮＯｘを吸蔵し、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下し且つ排気ガス中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などの還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを離脱させ還元浄化する作用を有している。
【０００４】
そしてこのようなＮＯｘ吸蔵還元触媒には排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が吸蔵されることによって浄化性能が劣化するいわゆる硫黄被毒が発生することが知られており、この硫黄被毒を解消するために、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側において燃料を添加して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒をＳＯｘが放出可能となる温度（硫黄被毒再生温度）に昇温すると共に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにすることによってＳＯｘを放出させる処理（硫黄被毒再生処理）を実施する必要がある。
【０００５】
一方、上記パティキュレートフィルタについても、捕集された排気微粒子の堆積量が増加すると、パティキュレートフィルタの目詰まりによって排気系における背圧が上昇し機関性能が低下するので、パティキュレートフィルタの上流側において燃料を添加して、堆積した排気微粒子が燃焼する温度（フィルタ再生温度）にパティキュレートフィルタを昇温して捕集された排気微粒子を酸化除去する処理（フィルタ再生処理）を実施する必要がある。
【０００６】
上記のように硫黄被毒再生処理やフィルタ再生処理を実施する場合には燃料の添加が行われるため、通常の運転時よりも燃費が悪化することになる。そこで、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒と上記パティキュレートフィルタとを排気通路に設けるようにした排気浄化装置において、上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うようにして燃費悪化を抑制しようとしたものがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４４６１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９４７７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３６５２０号公報
【特許文献４】特開２００７−１９８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したように上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行おうとしても、実際には、例えば機関運転条件等によって排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにすることが難しく、上記フィルタ再生処理は進行するものの上記硫黄被毒再生処理は上手く進行しない場合がある。このような場合には上記硫黄被毒再生処理が完了するまでに時間がかかり、結果として燃費悪化の抑制が充分に図れない場合がある。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御が実施される内燃機関の排気浄化装置において、同再生制御の実施による燃費悪化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが一体または別体で排気通路に設けられている内燃機関の排気浄化装置において、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の硫黄被毒再生処理と上記パティキュレートフィルタのフィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御を実施する手段と、上記再生制御の実施中において、今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況に基づいて、今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率を表す予め定めた実施効率指標の値を計算する手段と、上記フィルタ再生処理の完了時に上記硫黄被毒再生処理が完了していない場合において、上記フィルタ再生処理の完了後に上記実施効率指標の値が予め定めた基準に達しない場合には上記再生制御を中止する手段と、を具備する内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明では、上記硫黄被毒再生処理のみの実施のために上記再生制御を継続することが効率的でないと判断される場合には、上記再生制御が中止されるようになっている。そしてこのようにすることによって上記再生制御の実施による燃費悪化の抑制を図ることができる。
【００１３】
特に、本発明は上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行なうことを前提としており、上記再生制御の中止判定に用いられる上記実施効率指標の値の計算が少なくとも上記フィルタ再生処理の実施中に行われるようになっている。そのためこの間に添加された燃料もそもそも実施する必要のあるフィルタ再生処理に使用されるため無駄にはならない。
【００１４】
一方、硫黄被毒再生処理の単独実施を前提として再生制御の中止判定をする場合においては、本発明の上記実施効率指標値のような値を適切に算出するためにはある程度の時間が必要であるので中止判定にはそれに相当する時間がかかるのであるが、そのような中止判定に要する時間の間、実際には硫黄被毒再生処理ができていないこともあり、その間に添加された燃料が全く無駄になってしまい、また、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に不必要な熱負荷を与えてしまう結果になる場合もある。以上のようなことから、本発明は、硫黄被毒再生処理の単独実施を前提として再生制御の中止判定をする場合に比べて燃費を改善し、また触媒の熱劣化を抑制する効果がある。
【００１５】
請求項２に記載の発明は請求項１に記載の発明において、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が実施される場合には、上記実施効率指標の上記基準が緩和されるようになっている。
請求項２に記載の発明のようにすれば、充分な硫黄被毒再生処理をより確実に行なわせることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では請求項２に記載の発明において、上記実施効率指標の上記基準が、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が開始される時の上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量に基づいて決定されるようになっている。
請求項３に記載の発明のようにすれば、充分な硫黄被毒再生処理を行なわせるのに適切な基準を設定することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では請求項１から３の何れか一項に記載の発明において、上記実施効率指標の値が、少なくとも今回の再生制御におけるそれまでの添加燃料量とＳＯｘ放出量とに基づいて算出されるようになっている。
請求項４に記載の発明によっても請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
各請求項に記載の発明は、上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御が実施される内燃機関の排気浄化装置において、同再生制御の実施による燃費悪化を抑制することができるという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合について説明するための図である。なお、本発明は他の形式の内燃機関にも適用することができる。図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内にそれぞれ燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドをそれぞれ示す。
【００２０】
吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口はエアクリーナ８に連結される。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁９が配置され、更に吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置（インタークーラ）１０が配置される。図１に示される実施形態では機関冷却水がインタークーラ１０内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。また、上記コンプレッサ７ａとエアクリーナ８との間には吸入空気量を測定するためのエアフローメータ２１が設けられている。
【００２１】
一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結され、排気タービン７ｂの出口はＮＯｘ吸蔵還元触媒１１を内蔵したケーシング１２に連結される。ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１にはＮＯｘ吸蔵還元触媒１１の温度を検出するための温度センサ２０が取付けられている。ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１を内蔵したケーシング１２は排気短管２２を介して更にパティキュレートフィルタ２３を内蔵したケーシング２４に連結される。パティキュレートフィルタ２３にはパティキュレートフィルタ２３の温度を検出するための温度センサ２５が取付けられている。このように本実施形態では、ＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが別体で設けられている。また、排気マニホルド５の集合部出口には排気マニホルド５内を流れる排気ガス中に還元剤としての燃料を添加するための燃料添加弁１３が配置されている。
【００２２】
排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路１４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１４内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１５が配置される。また、ＥＧＲ通路１４周りにはＥＧＲ通路１４内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置（ＥＧＲクーラ）１６が配置される。図１に示される実施形態では機関冷却水がＥＧＲクーラ１６内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁３は燃料供給管１７を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール１８に連結される。このコモンレール１８内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ１９から燃料が供給され、コモンレール１８内に供給された燃料は各燃料供給管１７を介して燃料噴射弁３に供給される。
【００２３】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。上記温度センサ２０、２５やエアフローメータ２１の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、アクセルペダル４０にはアクセル開度に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁９駆動用ステップモータ、燃料添加弁１３、ＥＧＲ制御弁１５、及び燃料ポンプ１９に接続される。
【００２４】
このように電子制御ユニット３０は、内燃機関の制御のために設けられている各種センサや作動装置と接続されており、それらと信号をやり取りして内燃機関の運転に必要な各種の制御を実施するようになっている。
【００２５】
ところで、本実施形態で用いられている上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１は公知のものであり、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含まれるＮＯｘを吸蔵し、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下し且つ排気ガス中にＨＣやＣＯなどの還元剤が存在していれば吸蔵したＮＯｘを離脱させ還元浄化する作用を有している。
【００２６】
そしてこのようなＮＯｘ吸蔵還元触媒には排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が吸蔵されることによって浄化性能が劣化するいわゆる硫黄被毒が発生することが知られており、この硫黄被毒を解消するために、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の上流側において燃料を添加して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒をＳＯｘが放出可能となる温度（硫黄被毒再生温度）に昇温すると共に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにすることによってＳＯｘを放出させる処理（硫黄被毒再生処理）を実施する必要がある。
【００２７】
また、本実施形態で用いられている上記パティキュレートフィルタ２３も公知のものであり、排気ガス中に含まれる排気微粒子を捕集するためのものである。そしてこのようなパティキュレートフィルタについては、捕集された排気微粒子の堆積量が増加すると、パティキュレートフィルタの目詰まりによって排気系における背圧が上昇し機関性能が低下するので、パティキュレートフィルタの上流側において燃料を添加して、堆積した排気微粒子が燃焼する温度（フィルタ再生温度）にパティキュレートフィルタを昇温して捕集された排気微粒子を酸化除去する処理（フィルタ再生処理）を実施する必要がある。
【００２８】
以上のようなことから、本実施形態においても必要に応じて上記硫黄被毒再生処理及び上記フィルタ再生処理を行なうようにしている。すなわち、本実施形態では上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１に吸蔵されているＳＯｘ量（ＳＯｘ吸蔵量）及びパティキュレートフィルタ２３に堆積している排気微粒子量（堆積排気微粒子量）が推定されるようになっており、その推定値に応じて上記硫黄被毒再生処理及び上記フィルタ再生処理が行なわれるようになっている。なお、これらＳＯｘ吸蔵量及び堆積排気微粒子量の推定手法は種々のものが公知となっているのでここでは詳細な説明は省略するが、例えば機関回転数や燃料噴射量等を含めた運転状態履歴やＮＯｘ吸蔵還元触媒及びパティキュレートフィルタの温度並びに排気ガスの空燃比の履歴等から求まる硫黄被毒再生処理及びフィルタ再生処理の実施状況等から推定することが可能である。
【００２９】
そしてより詳細には本実施形態では、堆積排気微粒子量が予め定めたフィルタ再生処理必要量以上となり、且つ、その時のＳＯｘ吸蔵量が硫黄被毒再生処理実施最低量以上である時に、上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うように排気ガス中に燃料を添加する再生制御が実施されるようになっている。一方、堆積排気微粒子量が予め定めたフィルタ再生処理必要量以上となった時にＳＯｘ吸蔵量が硫黄被毒再生処理実施最低量未満である場合には、上記フィルタ再生処理のみを行うように排気ガス中に燃料を添加するフィルタ単独再生制御が実施されるようになっている。
【００３０】
すなわち、本実施形態では上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とが同時に行なわれるか、または上記フィルタ再生処理のみが単独で行なわれるようになっている。そして上記のように再生制御を実施する場合には燃料の添加が行われるため、通常の運転時よりも燃費が悪化することになるのであるが、このように上記硫黄被毒再生処理を上記フィルタ再生処理と同時に行なうようにすることで、本実施形態では、例えば上記再生制御時において上流側にあるＮＯｘ吸蔵還元触媒１１で発生した熱を下流側にあるパティキュレートフィルタ２３の昇温に利用できること等により、その燃費悪化を抑制することができる。
【００３１】
一方、以上のような燃費悪化抑制の観点から上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行おうとしても実際には機関運転条件によって上手く行なえない場合がある。すなわち、例えば急加速急減速が繰り返される場合等、機関運転条件によってはＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度及びパティキュレートフィルタの温度をそれぞれ上記硫黄被毒再生処理及び上記フィルタ再生処理に適切な温度にすることはできても排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにすることが難しい場合がある。このような場合には、上記フィルタ再生処理は進行するものの上記硫黄被毒再生処理は上手く進行せず、上記硫黄被毒再生処理が完了するまでに時間がかかり、結果として燃費悪化の抑制が充分に図れなくなってしまう。
【００３２】
そこで、本実施形態では、このようなことを考慮して以下で説明するような制御を行い、上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御が実施される場合において、同再生制御の実施による燃費悪化を抑制するようにしている。
【００３３】
以下、図２を参照しつつこの制御を実現する具体的な方法の一例について説明する。図２は、この制御を実施するための制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは電子制御ユニット３０により上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行うように排気ガス中に燃料を添加する再生制御が開始されたのと同時にスタートされる。この制御ルーチンがスタートすると、まず、ステップ１０１において、今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率を表す実施効率指標の値Ｅｉが今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況に基づいて算出される。
【００３４】
ここで、上記実施効率指標は今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率（すなわち、どれだけの燃費悪化により硫黄被毒再生処理がどれだけ進行したか）を表す指標となるものであればよく、そのようなものの中から予め定めておく。すなわち、上記実施効率指標は、例えば、今回の再生制御におけるそれまでのＳＯｘ放出量を添加燃料量で除算したもの（単位添加燃料量当たりのＳＯｘ放出量）や今回の再生制御のそれまでの経過時間に対するＮＯｘ吸蔵還元剤の温度が硫黄被毒再生温度になり且つ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になっている時間の割合（ＳＯｘ放出時間の割合）等でもよい。また、前回の再生制御の終了時から今回の再生制御が完了（すなわち硫黄被毒再生処理が完了）するまでに車両が走行する距離を推測し、その間における単位車両走行距離当たりの燃料消費量（平均単位燃料消費量）を上記実施効率指標としてもよい。この平均単位燃料消費量が大きい程、上記再生制御の実施による燃費悪化の度合いが大きいことになる。なお、この平均単位燃料消費量の算出方法は公知であるので（例えば特許文献４参照。）ここでは詳細な説明は省略する。
【００３５】
本実施形態では、上記平均単位燃料消費量を上記実施効率指標として用いており、ステップ１０１では、今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況（例えば、ＳＯｘ放出量、添加燃料量等）に加え、前回の再生制御の終了時から今回の再生制御の開始時までの運転状況（例えば、筒内噴射量等）にも基づいて、その時点で推定される上記平均単位燃料消費量が実施効率指標の値Ｅｉとして算出される。
【００３６】
ステップ１０１で上記実施効率指標の値Ｅｉが算出されるとステップ１０２に進む。ステップ１０２では上記フィルタ再生処理の完了条件が成立しているか否かが判定される。本実施形態においては、パティキュレートフィルタ２３の堆積排気微粒子量が予め定めたフィルタ再生処理完了量以下となっている場合には上記フィルタ再生処理の完了条件が成立していると判定され、パティキュレートフィルタ２３の堆積排気微粒子量が予め定めたフィルタ再生処理完了量より多い場合には上記フィルタ再生処理の完了条件が成立していないと判定される。
【００３７】
ステップ１０２において上記フィルタ再生処理の完了条件が成立していないと判定された場合にはステップ１０５に進んで再生制御が継続され、再度ステップ１０１からの制御が実施される。一方、ステップ１０２において上記フィルタ再生処理の完了条件が成立していると判定された場合にはステップ１０３に進む。
【００３８】
ステップ１０３では上記硫黄被毒再生処理の完了条件が成立しているか否かが判定される。本実施形態においては、ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１のＳＯｘ吸蔵量が予め定めた硫黄被毒再生処理完了量以下となっている場合には上記硫黄被毒再生処理の完了条件が成立していると判定され、ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１のＳＯｘ吸蔵量が予め定めた硫黄被毒再生処理完了量より多い場合には上記硫黄被毒再生処理の完了条件が成立していないと判定される。
【００３９】
ステップ１０３において上記硫黄被毒再生処理の完了条件が成立していると判定された場合にはステップ１０４に進んで再生制御が完了し、本制御ルーチンが終了する。一方、ステップ１０３において上記硫黄被毒再生処理の完了条件が成立していないと判定された場合にはステップ１０６に進む。
【００４０】
ステップ１０６では、上記実施効率指標の値Ｅｉが予め定めた基準に達しているか否かが判定される。より具体的には、上述したように本実施形態では上記平均単位燃料消費量を上記実施効率指標として用いているので、ここではステップ１０１で算出された平均単位燃料消費量の値Ｅｉが予め定めた平均単位燃料消費量の基準値以下であるか否かが判定される。ここで、上記平均単位燃料消費量の基準値は再生制御における燃費悪化の許容限界を示す値として設定される。なお、上記実施効率指標として平均単位燃料消費量以外のものを用いる場合には、同様の観点で、用いられる実施効率指標に対応する基準値もしくは基準が設定される。
【００４１】
ステップ１０６において上記実施効率指標の値Ｅｉが予め定めた基準に達していない、すなわち平均単位燃料消費量の値Ｅｉが予め定めた平均単位燃料消費量の基準値より大きいと判定される場合は、再生制御における燃費悪化の度合いが許容範囲外であると判定される場合であるので、この場合にはステップ１０９に進んで再生制御が中止され、本制御ルーチンが終了する。
【００４２】
一方、ステップ１０６において上記実施効率指標の値Ｅｉが予め定めた基準に達している、すなわち平均単位燃料消費量の値Ｅｉが予め定めた平均単位燃料消費量の基準値以下であると判定される場合は、再生制御における燃費悪化の度合いが許容範囲内であると判定される場合であるので、この場合にはステップ１０７に進んで再生制御が継続される。そしてステップ１０８で上記実施効率指標の値Ｅｉが算出され、再度ステップ１０６からの制御が実施される。つまり、再生制御が継続されている間、上記実施効率指標値Ｅｉがモニターされ、予め定めた基準に達しないと判定されるとその時点で再生制御が中止されるようになっている。
【００４３】
以上の説明から理解されるように、本実施形態では、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒１１の硫黄被毒再生処理と上記パティキュレートフィルタ２３のフィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御の実施中において、今回の再生制御におけるそれまでの硫黄被毒再生処理の進行状況に基づいて今回の再生制御における硫黄被毒再生処理の実施効率を表す予め定めた実施効率指標の値が計算され、上記フィルタ再生処理の完了時に上記硫黄被毒再生処理が完了していない場合において上記フィルタ再生処理の完了後に上記実施効率指標の値が予め定めた基準に達しない場合には上記再生制御が中止されるようになっている。
【００４４】
すなわち、本実施形態では上記硫黄被毒再生処理のみの実施のために上記再生制御を継続することが効率的でないと判断される場合には上記再生制御が中止されるようになっており、このようにすることによって再生制御の実施による燃費悪化の抑制を図ることができる。特に、本実施形態は上記硫黄被毒再生処理と上記フィルタ再生処理とを同時に行なうことを前提としており、上記再生制御の中止判定に用いられる上記実施効率指標の値の計算が少なくとも上記フィルタ再生処理の実施中に行われるようになっている。そのためこの間に添加された燃料もそもそも実施する必要のある上記フィルタ再生処理に使用されるため無駄にはならない。
【００４５】
一方、硫黄被毒再生処理の単独実施を前提として再生制御の中止判定をする場合には、本実施形態における上記実施効率指標値のような値を適切に算出するためにはある程度の時間が必要であるので中止判定にはそれに相当する時間がかかるのであるが、この場合、中止判定に要する時間の間、実際には硫黄被毒再生処理ができていないこともあり、その間に添加された燃料が全く無駄になってしまい、また、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に不必要な熱負荷を与えてしまう結果になる場合もある。このようなことから、本実施形態のようにすれば、硫黄被毒再生処理の単独実施を前提として再生制御の中止判定をする場合に比べて燃費を改善し、また触媒の熱劣化を抑制することができると言える。
【００４６】
なお、本発明の他の実施形態においては、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が実施される場合には、上記ステップ１０６で用いられる実施効率指標の基準が緩和されるようになっていてもよい。すなわち、上述した実施形態のように上記実施効率指標として上記平均単位燃料消費量を用いている場合には、上記基準となる値が大きくされる。
【００４７】
また、この場合において、例えば上記基準が、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が開始される時の上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量に基づいて決定されるようになっていてもよい。すなわち、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量が多い程、上記基準を緩和するようにする。つまり、上述した実施形態のように上記実施効率指標として上記平均単位燃料消費量を用いている場合には、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量が多い程、上記基準となる値が大きくされる。
【００４８】
なおこのようにするのは、上記再生制御が中止された後、次に上記再生制御が開始される場合には、上記再生制御が中止されずに完了し次に上記再生制御が開始される場合に比べて、上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されているＳＯｘ量が多いと考えられるためである。このため、上述のように上記基準を緩和することで、充分な硫黄被毒再生処理をより確実に行なわせることができる。また、上述したように上記基準が上記ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳＯｘ吸蔵量に基づいて決定されるようにすれば、充分な硫黄被毒再生処理を行なわせるのに適切な基準を設定することが可能となる。
【００４９】
なお、以上では、排気通路においてＮＯｘ吸蔵還元触媒の下流側にパティキュレートフィルタが設けられている場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の硫黄被毒再生処理とパティキュレートフィルタのフィルタ再生処理とを同時に行うために排気ガス中に燃料を添加することを含む再生制御が実施される場合には、その他の構成であっても適用することができる。したがって、例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒とパティキュレートフィルタとが一体で排気通路に設けられている場合や排気通路においてパティキュレートフィルタの下流側にＮＯｘ吸蔵還元触媒が設けられている場合にも適用することができる。
【００５０】
更に、以上では、排気マニホルドの集合部出口に燃料添加弁を設け、それにより排気ガス中に燃料を添加するようになっていたが、燃料添加弁の位置は排気通路のＮＯｘ吸蔵還元触媒やパティキュレートフィルタよりも上流側であれば他の位置であってもよい。また、内燃機関の各気筒の排気行程中に筒内に燃料を噴射する方法（いわゆるポスト噴射による方法）によって燃料を添加するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合について説明するための図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態の内燃機関の排気浄化装置で実施され得る制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
３    燃料噴射弁
４    吸気マニホルド
５    排気マニホルド
７    排気ターボチャージャ
１１    ＮＯｘ吸蔵還元触媒
１３    燃料添加弁
２１    エアフローメータ
２３    パティキュレートフィルタ
【図１】
2009144688.tif 000003
【図２】
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