(57)【要約】【課題】内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置に未燃燃料を供給する場合に、排気の流速が速い状態においても、排気中に白煙が生じることを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０には、排気通路１４にＮＯｘ触媒を備える排気浄化装置２０が設けられる。電子制御装置５０は、排気浄化装置２０に未燃燃料を供給する硫黄被毒回復制御を実行し、硫黄被毒回復制御における燃料の添加期間Ａに排気浄化装置２０に供給する未燃燃料の量を排気中の白煙の発生を抑制すべく所定の上限以下に規制する。添加期間Ａにおける排気浄化装置２０の処理能力に対応した最大量の未燃燃料を供給したとしても未燃燃料の一部が排気浄化装置２０を未処理状態で通過する排気流量が所定量以上の領域において所定の上限を最大量よりも少なく設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に排気を浄化する排気浄化装置が設けられた内燃機関に適用されて、同排気浄化装置に未燃燃料を供給する燃料供給制御を実行するとともに、同燃料供給制御の実行中の所定期間に前記排気浄化装置に供給される未燃燃料の量を排気中の白煙の発生を抑制すべく所定の上限以下に規制する制御装置であって、
前記所定期間における前記排気浄化装置の処理能力に対応した最大量の未燃燃料を供給したとしても未燃燃料の一部が同排気浄化装置を未処理状態で通過する排気流量が所定量以上の領域において前記所定の上限を前記最大量よりも少なく設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記排気流量が前記所定量以上の領域において同排気流量が多いほど前記所定の上限を少なく設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記排気流量が前記所定量未満の領域において前記所定の上限を前記最大量に設定する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、
前記燃料供給制御では、前記排気浄化装置に未燃燃料を供給する供給期間と未燃燃料の供給が休止される休止期間とが繰り返され、前記排気浄化装置に供給される未燃燃料の量を規制する前記所定期間は前記供給期間である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、
前記排気通路には空気と燃料との重量比である空燃比を検出する空燃比検出手段が設けられ、
前記燃料供給制御における未燃燃料の供給量は、前記空燃比検出手段によって検出される未燃燃料の供給時と非供給時とにおける前記空燃比の偏差に基づいて算出される
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、
前記排気浄化装置は、排気中の窒素酸化物を吸蔵還元するＮＯｘ触媒を備え、
前記燃料供給制御では、ＮＯｘ触媒の温度を上昇させるとともに、空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように未燃燃料を供給する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路に排気を浄化する排気浄化装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気通路には、排気を浄化する排気浄化装置が設けられている。例えば特許文献１に記載される内燃機関では、排気通路に排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵還元して排気浄化を行うＮＯｘ触媒が設けられている。この内燃機関では、ＮＯｘ触媒が硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸蔵すると、同ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの吸蔵能力が低下するため、吸蔵したＳＯｘを放出させるＳ被毒回復制御が行われる。具体的には、この内燃機関では、排気通路におけるＮＯｘ触媒の上流に集中的な間欠燃料添加を行うことによって排気温度を昇温させるとともに空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に設定された目標空燃比とし、これによりＳＯｘを放出させるようにしている。
【０００３】
ところで、このように集中的な間欠燃料添加を行うにあたり、ＮＯｘ触媒の処理速度（処理能力）を超える過剰の未燃燃料を供給すると、内燃機関の排気中に白煙が発生するおそれがある。そこで、この内燃機関では、Ｓ被毒回復制御の燃料添加期間において、ＮＯｘ触媒に添加される未燃燃料の総量がＮＯｘ触媒で処理可能な未燃燃料の量の上限に達すると、この集中的な間欠燃料添加を強制的に休止し、内燃機関の排気中に白煙が生じることを抑制するようにしている。
【０００４】
具体的には、この特許文献１では、吸入空気流量が多くなってＮＯｘ触媒に供給される酸素の量が多くなるほど、燃料添加期間においてＮＯｘ触媒で処理可能な未燃燃料の総量が多くなる傾向にあるとされている。したがって、この内燃機関では、こうした知見に基づき、吸入空気流量が多くなるほど、燃料添加期間にＮＯｘ触媒で処理可能な未燃燃料量の上限を多く設定するようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１２７０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の内燃機関では、Ｓ被毒回復制御において未燃燃料を添加するにあたり、未燃燃料の添加を休止する基準となる未燃燃料量の上限を吸入空気流量が多くなるほど多く設定している。しかしながら、内燃機関の吸入空気流量が多い場合には排気通路を流れる排気の流速が速くなるため、ＮＯｘ触媒の処理速度（処理能力）に対応した量の未燃燃料を添加した場合であっても、未燃燃料がＮＯｘ触媒に適切な期間滞留することなく同触媒を通過するといった事態が生じ得る。したがって、このような場合には、添加された未燃燃料がＮＯｘ触媒で処理される前に同触媒を通過することとなり、ＮＯｘ触媒によって処理されない未燃燃料が増加することとなるため、排気中に白煙が生じやすくなる。
【０００６】
なお、排気通路に未燃燃料を添加する制御としては、上記Ｓ被毒回復制御に限られず、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを放出するＮＯｘ還元制御や、排気通路に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを有する場合にこの粒子状物質を燃焼させてフィルタを再生させるフィルタ再生制御が挙げられる。そして、このような場合においても、排気の流速が速い場合には、未燃燃料が触媒やフィルタにおいて処理される前に同触媒やフィルタを通過するといった事態が生じ得るため、排気中に白煙が生じやすくなる。
【０００７】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置に未燃燃料を供給する場合において、内燃機関の排気の流速が速い状態においても、排気中に白煙が生じることを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に排気を浄化する排気浄化装置が設けられた内燃機関に適用されて、同排気浄化装置に未燃燃料を供給する燃料供給制御を実行するとともに、同燃料供給制御の実行中の所定期間に前記排気浄化装置に供給される未燃燃料の量を排気中の白煙の発生を抑制すべく所定の上限以下に規制する制御装置であって、前記所定期間における前記排気浄化装置の処理能力に対応した最大量の未燃燃料を供給したとしても未燃燃料の一部が同排気浄化装置を未処理状態で通過する排気流量が所定量以上の領域において前記所定の上限を前記最大量よりも少なく設定することを要旨とする。
【０００９】
内燃機関の排気流量がさほど多くない場合、すなわち排気通路を流れる排気の流速がさほど速くない場合は、排気浄化装置に供給される未燃燃料は同排気浄化装置に適切な期間滞留し、同排気浄化装置によって適切に処理される。したがって、内燃機関の排気流量がさほど多くない場合には、排気浄化装置によって処理できる未燃燃料の最大量は、排気流量の影響を受けることなく排気浄化装置の処理能力に基づいて決定される。そして、上記の構成において「排気浄化装置の処理能力に対応した最大量」とは、このように未燃燃料が排気浄化装置に適切な期間滞留して処理される場合に、前記所定期間に排気浄化装置が処理可能となる未燃燃料の量である。なお、この最大量は、所定期間に排気浄化装置が処理できる最大の処理量であってもよいし、例えばそれよりも若干少なく設定された量であってもよい。
【００１０】
一方、内燃機関の排気流量が多い場合、すなわち排気通路を流れる排気の流速が速い場合には、排気浄化装置の処理能力に対応した上記最大量の未燃燃料を排気浄化装置に供給しても、供給された未燃燃料が適切な期間排気浄化装置に滞留せず、その一部が排気浄化装置によって処理される前に同排気浄化装置を通過するといった事態が生じ得る。この点、上記の構成によれば、内燃機関の排気流量が上記所定量以上の領域では、所定期間に供給される未燃燃料の量が前記最大量よりも少なく設定される。したがって、排気浄化装置において処理されることなく排出される未燃燃料の量を抑えることができ、排気中の白煙の発生を抑制することができる。なお、内燃機関の吸入空気流量が排気流量に略等しい場合には排気流量に代えて吸入空気流量を用いてもよく、また吸入空気流量を補正して排気流量として用いてもよい。さらに、内燃機関が排気再循環機構を備える場合には、排気通路から吸気通路に再循環される排気の流量を考慮した上で排気浄化装置を通過する排気流量を用いることが望ましい。
【００１１】
具体的には、請求項２に記載の発明によるように、前記機関の排気流量が前記所定量以上の領域において同排気流量が多いほど前記所定の上限を少なく設定するといった態様を採用することができる。
【００１２】
排気流量がこの所定量以上の領域において例えば上記最大量の未燃燃料を排気浄化装置に供給した場合、排気流量が多いほど、すなわち排気通路を流れる排気の流速が速いほど、排気浄化装置において処理される前に同排気浄化装置を通過する未燃燃料の割合が多くなる。この点、上記の構成では、内燃機関の排気流量が上記所定量以上である場合には、排気流量が多いほど、燃料供給制御において排気浄化装置に供給される未燃燃料の量の上限が少なく設定される。したがって、未燃燃料が排気浄化装置に処理される前に排出されやいときほど、排気浄化装置に供給される未燃燃料の量を少ない量に規制することができるため、排気中に白煙が発生することをより適切に抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記機関の排気流量が前記所定量未満の領域において前記所定の上限を前記最大量に設定することを要旨とする。
【００１４】
内燃機関の排気流量が前記所定量未満の場合には、すなわち上述したように排気通路における排気の流速がさほど速くない場合には、供給された未燃燃料は排気浄化装置に適切な期間滞留して同排気浄化装置により処理される。したがって、排気流量がさほど多くない場合には、燃料供給制御における未燃燃料の供給量の上限を上記最大量に設定することで同制御において未燃燃料の供給量が不必要に規制されることが抑制される。
【００１５】
これら請求項１〜３に記載の発明は、具体的には、請求項４に記載の発明によるように、前記燃料供給制御では、前記排気浄化装置に未燃燃料を供給する供給期間と未燃燃料の供給が休止される休止期間とが繰り返され、前記排気浄化装置に供給する未燃燃料の量を規制する前記所定期間は前記供給期間であるといった態様を採用することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記排気通路には空気と燃料との重量比である空燃比を検出する空燃比検出手段が設けられ、前記燃料供給制御における未燃燃料の供給量は、前記空燃比検出手段によって検出される未燃燃料の供給時と非供給時とにおける前記空燃比の偏差に基づいて算出されることを要旨とする。
【００１７】
燃料供給制御において排気浄化装置に未燃燃料を供給すると、排気通路を流れる排気から検出される空燃比が、未燃燃料を供給しないときよりも小さくなる。したがって、上記構成によるように、未燃燃料の供給時と非供給時とにおける前記空燃比に偏差が生じることを利用して、燃料供給制御における未燃燃料の供給量を算出することができる。
【００１８】
また、空燃比検出手段によって検出される空燃比を用いて未燃燃料の量を算出することにより、排気浄化装置に供給される未燃燃料の量を比較的正確に算出することができるため、所定期間における未燃燃料量の規制をより適切に実行することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記排気浄化装置は、排気中の窒素酸化物を吸蔵還元するＮＯｘ触媒を備え、前記燃料供給制御では、ＮＯｘ触媒の温度を上昇させるとともに、空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように未燃燃料を供給することを要旨とする。
【００２０】
ＮＯｘ触媒を備える排気浄化装置では、ＮＯｘ触媒が排気中のＮＯｘを吸蔵するため、吸蔵されたＮＯｘを還元するＮＯｘ還元制御が行われる。また、ＮＯｘ触媒が硫黄酸化物（ＳＯｘ）に被毒された場合には、このＳＯｘを放出する硫黄被毒回復制御が行われる。これらＮＯｘ還元制御や硫黄被毒回復制御においては、ＮＯｘ触媒からＮＯｘやＳＯｘを放出させるために、排気の温度を昇温させるとともに、空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように未燃燃料を供給する必要がある。したがって、排気浄化装置がＮＯｘ触媒を備えるとともにこのような燃料供給制御を実行する場合には、単に排気の温度を昇温させるために未燃燃料を供給する場合よりも排気中に白煙が生じる可能性が高くなるため、未燃燃料の供給量を規制することにより排気中の白煙を抑制するといった効果をより顕著に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置をディーゼルエンジンの制御装置に具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる内燃機関と同内燃機関の制御装置としての電子制御装置を併せて示す模式図である。この図１に示すように、内燃機関１０は、各気筒１１に形成される燃焼室１２と、燃焼室１２に吸入空気を送り込む吸気通路１３と、燃焼室１２での燃焼により生じた排気が排出される排気通路１４とを備えている。
【００２２】
吸気通路１３には、その通路面積を可変とする吸気絞り弁１５が設けられ、吸気絞り弁１５はアクチュエータ１７によって駆動される。燃焼室１２に吸入される空気流量ＧＡは、この吸気絞り弁１５の開度が制御されることによりが調整される。また、吸気通路１３には、燃焼室１２に吸入される空気流量ＧＡを検出するためのエアフローメータ３０が設けられている。
【００２３】
燃焼室１２には、燃料噴射弁１６が設けられており、この燃料噴射弁１６は、燃料タンク（図示略）内の燃料が圧送されて高圧燃料として蓄えられるコモンレール（図示略）に接続されている。燃焼室１２に吸入される空気は圧縮されて、この燃料噴射弁１６によって噴射された燃料の燃焼が行われる。
【００２４】
排気通路１４には、上流側から順に、ＮＯｘ触媒コンバータ２１、ＰＭフィルタ２２、及び酸化触媒コンバータ２４が配設されており、本実施形態では、これら２つの触媒コンバータ２１，２４及びＰＭフィルタ２２が排気浄化装置を構成している。
【００２５】
ＮＯｘ触媒コンバータ２１には、吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が担持されている。このＮＯｘ触媒は、排気の酸素濃度が高いときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気の酸素濃度が低いときに吸蔵したＮＯｘを放出する。またＮＯｘ触媒は、上記ＮＯｘ放出時に、還元剤となる未燃燃料成分がその周囲に十分存在していれば、その放出されたＮＯｘを還元して浄化する。
【００２６】
ＰＭフィルタ２２は、多孔質材料によって形成されており、排気中の煤を主成分とする微粒子（ＰＭ）を捕集する。このＰＭフィルタ２２にも、上記ＮＯｘ触媒コンバータ２１と同様に、吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が担持されており、排気中のＮＯｘの浄化が行われるようになっている。またこのＮＯｘ触媒によって触発される反応により、捕集されたＰＭが燃焼（酸化）されて除去されるようにもなっている。
【００２７】
また、酸化触媒コンバータ２４には、酸化触媒が担持されている。この酸化触媒は、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して浄化する。
排気通路１４においてＮＯｘ触媒コンバータ２１よりも上流側には燃料添加弁２３が設けられている。この燃料添加弁２３には、燃料タンクの燃料が燃料供給管（図示略）を介して供給される。そして、この燃料添加弁２３の開弁駆動により、排気通路１４に燃料が噴射されて排気中に燃料が添加されることとなる。
【００２８】
内燃機関１０には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。
具体的には、例えば吸気通路１３には、上述したように燃焼室１２内に吸入される空気の流量（吸入空気流量ＧＡ）を検出するための上記エアフローメータ３０が設けられており、排気通路１４には、ＰＭフィルタ２２の上流側及び下流側のそれぞれに設けられる入ガス温度センサ２８、出ガス温度センサ２９がそれぞれ配設されている。
【００２９】
また、ＮＯｘ触媒コンバータ２１の上流側、及びＰＭフィルタ２２と上記酸化触媒コンバータ２４との間には、燃焼室１２に吸入された空気と燃料との重量比である空燃比を検出する２つの空燃比センサ３１，３２がそれぞれ配設されている。なお、この空燃比センサ３１，３２の出力特性は、図２に示される通りであり、理論空燃比よりもリッチとなるリッチ領域及び理論空燃比よりもリーンとなるリーン領域の双方において、そのリッチ程度或いはリーン程度に応じて検出信号（出力電流値）が連続的（線形的）に変化する出力特性を有している。
【００３０】
そして、本実施形態では、この空燃比センサ３１，３２は、燃料噴射弁１６のみから燃料が噴射される場合には、吸入空気流量ＧＡ（単位時間あたりの空気量）に対する燃料噴射弁１６によって噴射される（燃焼室１２での燃焼に寄与する）燃料の量Ｑ１の比ＧＡ／Ｑ１を空燃比として検出する。また、燃料噴射弁１６と燃料添加弁２３の双方から燃料が噴射される場合には、この空燃比センサ３１，３２は、吸入空気流量ＧＡに対する燃料噴射弁１６によって噴射される燃料の量Ｑ１と燃料添加弁２３によって添加される未燃燃料の量Ｑ２とを加算した燃料量（Ｑ１＋Ｑ２）の比、すなわちＧＡ／（Ｑ１＋Ｑ２）を空燃比として検出する。
【００３１】
こうした内燃機関１０の各種制御は、電子制御装置５０により実施されている。電子制御装置５０は、機関制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００３２】
電子制御装置５０の入力ポートには、上述した各センサに加え、機関回転速度を検出するＮＥセンサ、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ、吸気絞り弁１５の開度を検出する吸気絞りセンサ、内燃機関１０の吸気温度を検出する吸気温センサ、及び同機関１０の冷却水温を検出する水温センサ等が接続されている。また電子制御装置５０の出力ポートには、上記吸気絞り弁１５のアクチュエータ１７、燃料噴射弁１６及び燃料添加弁２３等の駆動回路が接続されている。
【００３３】
電子制御装置５０は、上記各センサから入力される検出信号より把握される機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に指令信号を出力する。こうして上記吸気絞り弁１５の開度制御、上記燃料噴射弁１６からの燃料噴射量、燃料噴射時期、及び燃料噴射圧の制御、上記燃料添加弁２３からの燃料添加の制御等の各種制御が電子制御装置５０により実施されている。そして、本実施形態おいて、電子制御装置５０は、燃焼室１２における空燃比、すなわち吸入空気流量ＧＡに対する燃料噴射弁１６によって噴射される燃料の比が例えば理論空燃比Ａ／Ｆｓとなるように同燃料噴射弁１６を駆動制御する。
【００３４】
また、本実施形態では、電子制御装置５０がこうした制御の一環として、ＮＯｘ触媒への硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の吸蔵によって低下した当該ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復するための硫黄被毒回復制御を実行する。この硫黄被毒回復制御は、機関運転状態の履歴に基づき算出されるＮＯｘ触媒のＳＯｘ吸蔵量が許容値以上になったときに実行開始される。この硫黄被毒回復制御では、燃料添加弁２３から排気に燃料を添加することによってＮＯｘ触媒に未燃燃料を供給し、これにより同触媒を例えば６００〜７００℃程度まで昇温する昇温制御がまず行われる。そして、この昇温制御後の高温下で排気通路１４を流れる排気に燃料添加弁２３から燃料を添加することにより空燃比をリッチにし、ＮＯｘ触媒からのＳＯｘの放出及びその還元を促進する硫黄放出制御が行われる。このように硫黄被毒回復制御での昇温制御及び硫黄放出制御を行うことで、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵能力の回復が図られるようになる。そして、本実施形態ではこの硫黄被毒回復制御が燃料供給制御を構成する。
【００３５】
以下に、硫黄被毒回復制御の概要について、上述した昇温制御と硫黄放出制御とに分けて、図３及び図４のタイムチャートを参照して説明する。
［昇温制御］
硫黄被毒回復制御における昇温制御では、ＮＯｘ触媒の目標床温Ｔｔが例えば７００℃程度にまで段階的に高く設定され、その目標床温Ｔｔに向けて触媒床温Ｔが上昇するよう、燃料添加弁２３から排気への燃料添加を通じてＮＯｘ触媒への未燃燃料の供給が行われる。
【００３６】
燃料添加弁２３からの燃料添加は、図３（ｅ）に示される添加許可フラグＦ１の「１（許可）」への変化（タイミングＴ１）に基づき開始される。この添加許可フラグＦ１は、「１」になった後、「０」に戻されるようになっている。そして、燃料添加弁２３からの燃料添加が開始されると、図３（ａ）に示される添加パルスに従って燃料添加弁２３からの集中的な間欠燃料添加が実施される。この間欠燃料添加における１回の燃料の添加時間ａ及び燃料添加の休止時間ｂは、目標床温Ｔｔと触媒床温Ｔとの温度偏差ΔＴ、及びエアフローメータ３０によって検出される内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡ（同機関１０の排気流量に相当）に基づいて設定される。そして、添加期間Ａにおける集中的な間欠燃料添加については、予め定められた回数の燃料添加が実行されるまで継続され、その回数だけ燃料添加がなされた後に停止される（タイミングＴ２）。そして、本実施形態では、この添加期間Ａ及び後述する硫黄放出制御における添加期間Ａが排気浄化装置２０に未燃燃料を供給する供給期間を構成する。
【００３７】
燃料添加弁２３からの燃料添加が開始されると、燃料添加弁２３の駆動状態に基づいて所定時間（例えば１６ｍｓ）が経過する毎に、燃料添加弁２３から添加される燃料の量である発熱燃料量Ｑが算出される。そして、発熱燃料量Ｑが算出される毎に、この算出値を積算することにより燃料添加開始時点（Ｔ１）からの総燃料添加量、すなわち酸化反応による発熱に寄与する総燃料量を表す発熱燃料量積算値ΣＱが算出される。このようにして算出される発熱燃料量積算値ΣＱは、図３（ｄ）に実線で示されるように、燃料の添加期間Ａにおいて急速に増加し、休止期間Ｂには増加が抑えられる。
【００３８】
一方、燃料添加弁２３からの燃料添加の開始後、上記所定時間（１６ｍｓ）毎に、触媒床温Ｔを目標床温Ｔｔとするために必要な燃料の添加量である要求燃料量Ｑｒが、目標床温Ｔｔと触媒床温Ｔとの温度偏差ΔＴ及び内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡを用いて算出される。こうして算出される要求燃料量Ｑｒは、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔに対して低いほど多くなり、目標床温Ｔｔに対して高いほど少なくなる。そして、要求燃料量Ｑｒが算出される毎に、この算出値を積算することにより触媒床温Ｔの平均値を目標床温Ｔｔとするために必要な燃料添加開始時点（Ｔ１）からの燃料量を表す要求燃料量積算値ΣＱｒが算出される。こうして算出される要求燃料量積算値ΣＱｒについては、図３（ｄ）に破線で示されるように、発熱燃料量積算値ΣＱの増加（実線）と比較して緩やかに増加する。
【００３９】
そして、要求燃料量積算値ΣＱｒが発熱燃料量積算値ΣＱ以上になると（タイミングＴ３）、添加許可フラグＦ１が「１（許可）」に変化し、燃料添加弁２３からの集中的な間欠燃料添加が開始される。このとき、タイミングＴ１以降の発熱燃料量積算値ΣＱ分の燃料については燃料添加弁２３から添加完了しているため、要求燃料量積算値ΣＱｒから上記発熱燃料量積算値ΣＱが減算される。更に、発熱燃料量積算値ΣＱはクリアされて「０」になる。そして、燃料添加弁２３からの集中的な間欠燃料添加の開始に伴い、再び添加期間Ａへと移行することになり、同添加期間Ａが終了すると休止期間Ｂへと移行する。従って、硫黄被毒回復制御での昇温制御中には添加期間Ａと休止期間Ｂとが繰り返されるようになる。
【００４０】
なお、昇温制御中においては、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔに対し低下側に離れた状態にあるほど、要求燃料量Ｑｒが多くなるように算出されるため、要求燃料量積算値ΣＱｒが速やかに増加する。その結果、要求燃料量積算値ΣＱｒが発熱燃料量積算値ΣＱ以上となるために要する時間が短くなり、休止期間Ｂが短くなるため、単位時間あたりの燃料添加弁２３からの燃料添加量の平均値が多くなり、触媒床温Ｔの目標床温Ｔｔに向けての上昇が図られる。一方、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔに近いほど要求燃料量Ｑｒが小さく算出されるため、要求燃料量積算値ΣＱｒの増加が緩やかとなる。その結果、要求燃料量積算値ΣＱｒが発熱燃料量積算値ΣＱ以上になるのに要する時間が長くなり、休止期間Ｂが長くなるため、単位時間あたりの燃料添加弁２３からの燃料添加量の平均値が小さくなり、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔを越えて過度に高くならないようにされる。
【００４１】
以上のように、触媒床温Ｔの目標床温Ｔｔに対する乖離状態に応じて休止期間Ｂの長さを変化させることで、触媒床温Ｔが例えば図３（ｃ）に実線で示されるように推移し、触媒床温Ｔの変動中心が目標床温Ｔｔに制御されるようになる。このように触媒床温Ｔが７００℃まで段階的に高く設定される目標床温Ｔｔとなるよう触媒への未燃燃料成分の供給を行うことで、ＮＯｘ触媒の触媒床温Ｔを７００℃程度まで上昇させることができる。
【００４２】
なお、この昇温制御において、空燃比センサ３１，３２で検出される空燃比は、図３（ｂ）に示すように変化する。すなわち、休止期間Ｂにおいて空燃比センサ３１，３２によって検出される空燃比は、吸入空気流量ＧＡに対する燃料噴射弁１６によって噴射される（燃焼室１２での燃焼に寄与する）燃料の量Ｑ１の比ＧＡ／Ｑ１となり、理論空燃比Ａ／Ｆｓとなる。一方、添加期間Ａにおいて空燃比センサ３１，３２によって検出される空燃比は、吸入空気流量ＧＡに対する燃料噴射弁１６によって噴射される燃料の量Ｑ１と燃料添加弁２３によって添加される未燃燃料の量Ｑ２とを加算した燃料量（Ｑ１＋Ｑ２）の比、すなわちＧＡ／（Ｑ１＋Ｑ２）となり、理論空燃比Ａ／Ｆｓよりもリッチとなる。
【００４３】
［硫黄放出制御］
上記昇温制御を通じてＮＯｘ触媒の触媒床温Ｔが７００℃程度にまで上昇すると、その高温下で空気と燃料との重量比である空燃比をリッチにしてＮＯｘ触媒からのＳＯｘの放出及びその還元を促進する硫黄放出制御が実行される。この硫黄放出制御では、上記昇温制御における添加期間Ａ（図３）中の総燃料添加量とほぼ等しい量の燃料添加をより短い期間で行うべく燃料添加弁２３からの集中的な間欠燃料添加を行い、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側の空燃比となるようにしている。
【００４４】
ただし、こうした集中的な間欠燃料添加を続けるとＮＯｘ触媒の触媒床温Ｔが過上昇するおそれがある。このため、上述したように昇温制御での添加期間Ａよりも短い期間での集中的な間欠燃料添加を行った後には、昇温制御での休止期間Ｂ（図３）よりも長い期間、燃料添加を休止し、この間欠燃料添加と燃料添加の休止とを繰り返すことで触媒床温Ｔの過上昇の抑制が図られる。
【００４５】
ここで、硫黄放出制御における燃料添加態様、及びその燃料添加の停止態様について詳しく説明する。
硫黄放出制御での集中的な間欠燃料添加も、昇温制御での燃料添加と同じく、図４（ｅ）に示される添加許可フラグＦ１の「１（許可）」への変化（タイミングＴ４）に基づき開始される。そして、上記集中的な間欠燃料添加が開始されると、図４（ａ）に示される添加パルスに従って燃料添加弁２３からの集中的な間欠燃料添加が実施される。こうした集中的な間欠燃料添加における燃料の添加態様、例えば燃料の添加時間ａ、燃料添加の休止時間ｂ及び燃料の添加回数は、空燃比センサ３１，３２によって検出される空燃比が理論空燃比Ａ／Ｆｓよりもリッチ側に設定された目標空燃比Ａ／Ｆｔに近づくよう調整される。
【００４６】
すなわち、上記休止時間ｂ（燃料の添加間隔）については空燃比センサ３１，３２によって検出された空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆｔよりもリーンであるほど短くされ、上記添加時間ａについては空燃比センサ３１，３２によって検出された空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆｔよりもリーンであるほど長くされる。また、上記添加回数については、空燃比センサ３１，３２によって検出された空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆｔよりもリーンであるほど多くされることとなる。
【００４７】
硫黄放出制御においても、昇温制御と同じく図４（ｄ）に示される発熱燃料量Ｑ及び発熱燃料量積算値ΣＱが算出される。そして、この硫黄放出制御において集中的な間欠燃料添加が行われる期間である添加期間Ａ（Ｔ４〜Ｔ５）に算出される発熱燃料量Ｑは、昇温制御での添加期間Ａ（図３）における発熱燃料量Ｑよりも多いため、発熱燃料量積算値ΣＱも、図４（ｄ）に実線で示されるように、昇温制御の添加期間Ａにおける発熱燃料量積算値ΣＱによりも急速に増加する。硫黄放出制御では、このように集中的な間欠燃料添加を行うことで、ＮＯｘ触媒の触媒床温Ｔが７００℃程度の高温下で図４（ｂ）のタイミングＴ４〜Ｔ５に示されるように、空燃比を理論空燃比よりもリッチな目標空燃比Ａ／Ｆｔとすることが可能となり、ＮＯｘ触媒からのＳＯｘの放出及びその還元が促進される。
【００４８】
一方、集中的な間欠燃料添加の開始後には、昇温制御と同じく要求燃料量Ｑｒの算出も行われ、この要求燃料量Ｑｒは、図４（ｃ）に示される触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔよりも高いほど少なくなる。そして、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔよりも高い状況における温度偏差ΔＴは、触媒床温Ｔの上述した上昇態様に起因して昇温制御での温度偏差ΔＴ（図３（ｃ））よりも大きくなる。その結果、触媒床温Ｔが目標床温Ｔｔよりも高くなっているときの要求燃料量Ｑｒは、昇温制御での要求燃料量Ｑｒ（図３（ｄ））よりも小さくなる傾向にあり、このときの要求燃料量積算値ΣＱｒは、図４（ｄ）に破線で示されるように、昇温制御での休止期間Ｂ（図３）における要求燃料量積算値ΣＱｒに比べてゆっくりと増加する。これにより、要求燃料量積算値ΣＱｒが発熱燃料量積算値ΣＱ以上になって（タイミングＴ６）、添加許可フラグＦ１が「１（許可）」へと変化するタイミング、すなわち休止期間Ｂの終了タイミングが昇温制御よりも遅くなる。以上のことから、硫黄放出制御中の休止期間Ｂは、昇温制御での休止期間Ｂ（図３）よりも長くされるようになる。
【００４９】
添加許可フラグＦ１が「１（許可）」に変化すると、再び集中的な間欠燃料添加が開始される。このときには、昇温制御と同様、要求燃料量積算値ΣＱｒから上記発熱燃料量積算値ΣＱが減算されるとともに、発熱燃料量積算値ΣＱはクリアされて「０」となる。そして、上記集中的な間欠燃料添加の開始に伴い、再び添加期間Ａへと移行することになり、同添加期間Ａが終了すると休止期間Ｂへと移行する。従って、硫黄放出制御でも上述した添加期間Ａと休止期間Ｂとが繰り返され、これにより昇温制御と同じく触媒床温Ｔの変動中心が目標床温Ｔｔ（７００℃程度）に制御されるようになる。
【００５０】
このように添加期間Ａと休止期間Ｂとが繰り返され、添加期間Ａ中にＮＯｘ触媒からのＳＯｘの放出及びその還元が促進されることで、ＮＯｘ触媒のＳＯｘ吸蔵量が低減されて同ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力の回復が図られる。そして、ＮＯｘ触媒のＳＯｘ吸蔵量が所定値（例えば「０」）まで低下すると、硫黄放出制御（硫黄被毒回復制御）が終了する。
【００５１】
上述したように、硫黄被毒回復制御では、添加期間Ａにおいて燃料添加弁２３により未燃燃料が添加される。ここで、添加期間Ａに燃料添加弁２３により排気中に添加される燃料の量が、同添加期間ＡにおいてＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２に担持されたＮＯｘ触媒の処理能力に対応した最大量であったとしても、排気の流速が速い場合には、添加された未燃燃料の一部がＮＯｘ触媒により処理される前に通過するといった事態が生じ得る。そして、このような場合、未処理状態の未燃燃料が内燃機関１０の排気とともに排出されるため、排気に白煙が発生する虞がある。
【００５２】
そこで、本実施形態では、このように排気の流速が速い場合であっても、未燃燃料がＮＯｘ触媒により処理される前に同ＮＯｘ触媒を通過して未処理状態で排出されることを抑制するようにしている。なお、この排気の流速は、吸入空気流量ＧＡが多いと速くなる。したがって、本実施形態では、添加期間Ａにおいて添加される未燃燃料の量の上限を排気流量に対応する吸入空気流量ＧＡに基づいて設定するようにしている。以下、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限の設定について、図５を参照して説明する。
【００５３】
図５に示すように、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１よりも少ない領域では、排気通路１４における排気の流速がさほど速くないため、燃料添加弁２３によって添加される未燃燃料はＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２に適切な期間滞留する。したがって、このような場合、添加期間Ａにおける排気浄化装置２０のＮＯｘ触媒の処理能力に対応した最大量Ｑｍ１の未燃燃料を添加すると、同未燃燃料がＮＯｘ触媒に処理される前に通過するといった事態が生じにくく、添加された未燃燃料のほぼ全量がＮＯｘ触媒により適切に処理される。したがって、吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１よりも少ない場合には、添加期間Ａにおいて燃料添加弁２３によって添加する未燃燃料の量の上限を、ＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２に担持されたＮＯｘ触媒の処理能力に基づいた最大量Ｑｍ１に設定する。なお、具体的には、この最大量Ｑｍ１は、ＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２に担持されたＮＯｘ触媒が添加期間Ａにおいて処理可能な未燃燃料の最大の量に設定してもよいし、例えばそれよりも若干少なく設定された量であってもよい。また、ＮＯｘ触媒の処理能力は経年的に変化するため、最大量Ｑｍ１は、ＮＯｘ触媒の経年劣化等を考慮した上で設定することが好ましい。
【００５４】
一方、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１以上となる領域では、排気通路１４を流れる排気の流速が速くなるため、添加期間Ａに上記最大量Ｑｍ１の未燃燃料をＮＯｘ触媒に添加したとしても、添加された未燃燃料のうちの一部がＮＯｘ触媒において処理される前にＮＯｘ触媒を通過するといった事態が生じ得る。そして、吸入空気流量ＧＡがこの所定量ＧＡ１以上となる領域では、吸入空気流量ＧＡが多いほど排気通路１４を流れる排気の流速が速いため、未燃燃料がＮＯｘ触媒を未処理状態で通過する割合が高くなる。したがって、本実施形態では、吸入空気流量ＧＡがこの所定量ＧＡ１以上となる領域では、図５に示すように、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限を所定量Ｑｍ１よりも少ない量に設定するとともに、吸入空気流量ＧＡが多いほど少ない量に設定する。
【００５５】
以下、この図５のマップに基づいて実行される未燃燃料の添加量規制制御の実行手順を図６のフローチャートを参照して説明する。なお、この制御は、電子制御装置５０を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００５６】
この燃料添加量の規制制御では、まずステップＳ１１において、空燃比センサ３１，３２が正常か否かを判定する。具体的には、空燃比センサ３１，３２の検出結果が通常検出される検出結果の範囲から外れていないかなどを判定することにより同センサ３１，３２が正常であるか否かを判定する。なお、空燃比センサ３１，３２が正常か否かを検出するのは、本実施形態では、後述するように空燃比センサ３１，３２の検出結果に基づいて添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量を算出するためである。そして、空燃比センサ３１，３２が異常であればエンドに移り本処理を終了し、正常であればステップＳ１２に移り、硫黄被毒回復制御の実行中であるか否かが判定される。そして、このステップＳ１２で肯定判定されると、ステップＳ１３において現在が燃料の添加期間Ａ中であるか否かが判定される。すなわち、本実施形態では燃料の添加期間Ａ中における未燃燃料の添加量を規制するものであるため、このステップＳ１２及びＳ１３の判定を行うことで、現在が硫黄被毒回復制御における燃料の添加期間Ａ中であるか否かを判定する。そして、これらステップＳ１２又はＳ１３で否定判定されるとエンドに移り、ステップＳ１３で肯定判定されると、ステップＳ１４に移り、添加期間Ａにおいて燃料添加弁２３によって添加される未燃燃料の量が上限に達したか否かが判定される。
【００５７】
ここで、このステップＳ１４では、まず燃料添加弁２３によって添加された未燃燃料の量が算出される。具体的には、燃料添加弁２３による燃料添加が実行される添加期間Ａにおいてエアフローメータ３０により検出される吸入空気流量ＧＡｄと空燃比センサ３１，３２により検出される空燃比Ａ／Ｆｄと、燃料添加弁２３による燃料添加が実行されないときの空燃比、すなわち理論空燃比Ａ／Ｆｓとを下式に代入することにより添加量が算出される。
（未燃燃料の添加量）＝∫｛ＧＡｄ／（Ａ／Ｆｄ）−ＧＡｄ／（Ａ／Ｆｓ）｝ｄｔ  …式
すなわち、この式では、単位時間あたりに燃料添加弁２３によって排気中に添加される未燃燃料の量｛ＧＡｄ／（Ａ／Ｆｄ）−ＧＡｄ／（Ａ／Ｆｓ）｝を添加期間Ａの開始時から積分することによって添加期間Ａの開始時から添加された未燃燃料の量を算出するようにしている。なお、本実施形態では、上記式に理論空燃比Ａ／Ｆｓを代入するにあたり、この理論空燃比Ａ／Ｆｓとして硫黄被毒回復制御が実行されていないときや休止期間Ｂにおける空燃比センサ３１，３２による検出結果を用いてもよいし、予め設定した理論空燃比Ａ／Ｆｓの固定値を用いてもよい。なお固定値を用いる場合には、燃焼室１２における空燃比が理論空燃比Ａ／Ｆｓよりリッチとなる等して理論空燃比Ａ／Ｆｓから外れていた場合に、燃焼室１２から流出する未燃燃料と燃料添加弁２３によって添加される燃料の量との総和が上記式により算出されることとなる。したがって、このような場合には、上記式で算出される「未燃燃料の添加量」は、実際には燃料添加弁２３によって添加される燃料の量とは異なるものの、「未燃燃料の添加量」としてＮＯｘ触媒に供給される燃料の量がより正確に算出されることとなる。
【００５８】
そして、エアフローメータ３０によって検出される吸入空気流量ＧＡｄを先の図５に示すマップに適用することにより、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限が設定される。すなわち、例えば図５に示すように、エアフローメータ３０によって検出される吸入空気流量ＧＡｄが、吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１以上となる場合には、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限は、上記最大量Ｑｍ１よりも少ない燃料量Ｑｍｄに設定される。また、図示は省略するが、エアフローメータ３０によって検出される吸入空気流量ＧＡｄが、吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１未満の場合は、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限は上記最大量Ｑｍ１に設定される。なお、添加期間Ａにおいて吸入空気流量ＧＡが変化する場合には、添加期間Ａにおける吸入空気流量ＧＡの平均値を図５に適用するなどしてもよい。そしてステップＳ１４において、未燃燃料の添加量が図５に示すマップの上限に達していない場合は、ステップＳ１４において否定判定されてエンドに移り本処理が終了され、添加期間Ａにおける集中的な間欠燃料添加が継続される。一方、未燃燃料の添加量が図５のマップに示す上限に達した場合は、ステップＳ１５に移り、現在が未だ添加期間Ａの途中であっても添加弁２３による未燃燃料の添加を休止する。そして、ステップＳ１５からエンドに移り本処理を終了する。
【００５９】
このように本実施形態では、添加期間Ａにおいて吸入空気流量ＧＡに基づいて未燃燃料の添加量を規制することができるため、排気速度が速い場合でも未燃燃料がＮＯｘ触媒に処理される前に同触媒を通過することを抑制することができ、結果的に排気中に白煙が発生することを抑制することができる。
【００６０】
以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、内燃機関１０の排気通路１４に排気浄化装置２０が設けられ、電子制御装置５０は排気浄化装置２０のＮＯｘ触媒に未燃燃料を供給して硫黄被毒回復制御を実行し、この硫黄被毒回復制御の実行中に排気中の白煙の発生を抑制すべく、添加期間Ａに排気浄化装置２０に供給する未燃燃料の量を規制している。そして、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが所定量ＧＡ１以上となる領域では、未燃燃料を規制するための添加量の上限ＱｍをＮＯｘ触媒の処理能力に対応した最大量Ｑｍ１よりも少ない量に設定している。したがって、未燃燃料がＮＯｘ触媒により処理される前に排出されやすくなる状態において、ＮＯｘ触媒に供給される未燃燃料の量を少ない量に規制することができるため、ＮＯｘ触媒において処理されることなく排出される未燃燃料の量を抑えることができ、排気中に白煙が発生することを抑制することができる。
【００６１】
（２）本実施形態では、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが前記所定量ＧＡ１以上となる領域では、吸入空気流量ＧＡが多いほど添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限Ｑｍを少ない量に設定するようにしている。これにより、未燃燃料がＮＯｘ触媒に処理される前に排出されやすくなるほど、ＮＯｘ触媒に添加される未燃燃料の量を少ない量に規制することができるため、排気中に白煙が発生することをより適切に抑制することができる。
【００６２】
（３）本実施形態では、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが前記所定量ＧＡ１よりも少ない領域では、添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の上限ＱｍをＮＯｘ触媒の処理能力に対応した最大量Ｑｍ１に設定するようにしている。これにより、吸入空気流量ＧＡが少なく、添加された未燃燃料が排気浄化装置２０に適切に滞留して処理される場合に、未燃燃料の添加量が不必要に規制されることがない。
【００６３】
（４）本実施形態では、排気通路１４に空燃比センサ３１，３２が設けられ、硫黄被毒制御中の添加期間Ａにおいて添加される未燃燃料の量を空燃比センサ３１，３２によって検出される未燃燃料の添加時（添加期間Ａ）と非添加時（休止期間Ｂ又は硫黄被毒制御が実行されていないとき）とにおける空燃比の偏差に基づいて算出するようにしている。したがって、燃料添加弁２３によって添加される燃料の量を正確に算出することができる。また、非添加時における空燃比として理論空燃比Ａ／Ｆｓの固定値を用いた場合には、ＮＯｘ触媒に供給される燃料の量をより正確に算出することができる。
【００６４】
（５）本実施形態では、排気浄化装置２０が排気中の窒素酸化物を吸蔵還元するＮＯｘ触媒を備えており、ＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復制御では、ＮＯｘ触媒の温度を上昇させる昇温制御が行われるとともに、空気と燃料との重量比である空燃比が理論空燃比よりもリッチとなるように未燃燃料を添加して硫黄放出制御を実行するようにしている。このように、硫黄被毒制御ではＮＯｘ触媒を昇温した上でさらに空燃比をリッチとするために未燃燃料を添加する必要があるため、単に排気の温度を昇温させるために未燃燃料を添加する場合よりも多くの未燃燃料が添加されることとなる。したがって、添加期間Ａにおいて未燃燃料の供給量を規制することにより排気中の白煙を抑制するといった効果をより顕著に発揮することができる。
【００６５】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、最大量Ｑｍ１をＮＯｘ触媒が処理可能な未燃燃料の最大の量に設定している。しかしながら、上記実施形態の排気浄化装置２０では、ＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２の下流に酸化触媒コンバータ２４が設けられているため、未燃燃料がＮＯｘ触媒コンバータ２１及びＰＭフィルタ２２を未処理状態で通過しても、この未燃燃料が酸化触媒コンバータ２４によって処理される場合がある。したがって、最大量Ｑｍ１は、ＮＯｘ触媒のみならずこのような酸化触媒コンバータ２４の処理能力をも考慮した上で、添加期間Ａにおいて排気浄化装置２０が処理可能な未燃燃料の最大量以下において適宜設定するようにしてもよい。
【００６６】
・上記各実施形態では、排気通路１４において、空燃比センサ３１，３２及び温度センサ２８，２９がそれぞれ２つ設けられている。また、排気浄化装置２０は、上流側から順にＮＯｘ触媒コンバータ２１、ＰＭフィルタ２２及び酸化触媒コンバータ２４が配設されてなる。しかしながら、このような触媒の配置態様やセンサの個数や取り付け位置など、内燃機関１０の具体的な構成は特に限定されない。
【００６７】
・上記各実施形態では、排気浄化装置２０に添加する未燃燃料の量を規制する所定期間を硫黄被毒回復制御において集中的な間欠燃料添加が実行される添加期間Ａとしている。しかしながら、この所定期間を硫黄被毒回復制御の実行期間としてもよいし、添加時間ａとしてもよい。すなわち、硫黄被毒回復制御においては、集中的な間欠燃料添加が複数回繰り返されるが、この複数回の間欠燃料添加において添加される燃料の総量を規制してもよいし、燃料添加弁２３による１回の燃料噴射において添加される燃料の量を規制するようにしてもよい。
【００６８】
・上記各実施形態では、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが上記所定量ＧＡ１以上となる領域では、吸入空気流量ＧＡが多いほど添加期間Ａにおける未燃燃料の添加量の所定の上限Ｑｍを小さく設定するようにしている。しかしながら、内燃機関１０の吸入空気流量ＧＡが前記所定量ＧＡ１以上となる領域において、未燃燃料の添加量の上限を最大量Ｑｍ１よりも小さい一定量としてもよい。このような場合でも、未燃燃料が排気浄化装置２０で処理される前に排出されやすくなる状態において、排気浄化装置２０に供給される未燃燃料の量が少ない量に規制されることとなるため、結果的に排気浄化装置２０において処理されることなく排出される未燃燃料の量を抑えることができ、排気中に白煙が発生することを抑制することができる。
【００６９】
・上記各実施形態では、硫黄被毒回復制御における昇温制御及び硫黄放出制御の何れの添加期間Ａにおいても白煙抑制のための燃料添加量規制制御を行うようにしている。しかしながら、添加期間Ａ中のＮＯｘ触媒への未燃燃料成分の過剰供給は、硫黄被毒回復制御において単位時間当たりの燃料添加量が多くなる硫黄放出制御中に特に発生しやすくなるため、硫黄放出制御中に限って上述した添加量の規制を実行するようにしてもよい。
【００７０】
・上記各実施形態では、燃料添加制御をＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復制御としている。しかしながら、ＰＭフィルタ２２に捕集されたＰＭを燃焼させて同ＰＭフィルタ２２を再生するフィルタ再生制御や、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを放出して還元するＮＯｘ還元制御をこの燃料添加制御としてもよい。すなわち、これらの制御においても、燃料添加弁２３によって排気に未燃燃料を添加するといった態様を採用した場合には、吸入空気流量ＧＡが多いために排気の流速が速くなると排気中に白煙が発生し得る状態となるため、上述した態様で未燃燃料の添加量を規制するようにしてもよい。なお、ＮＯｘ還元制御では、硫黄被毒回復制御と同様、排気を昇温した上で空燃比をリッチとする制御が行われるため、硫黄被毒回復制御と同等の効果を奏することができる。
【００７１】
・上記各実施形態では、排気浄化装置２０がＮＯｘ触媒コンバータ２１とＰＭフィルタ２２とを備えている。しかしながら、排気浄化装置が、排気上流側にＮＯｘ触媒が担持されたＮＯｘ触媒コンバータ２１を設けている場合には、ＰＭフィルタ２２にＮＯｘ触媒を必ずしも担持する必要はない。なお、排気浄化装置がＮＯｘ触媒を備えていない構成であってもよく、そのような場合であっても排気浄化装置がＰＭフィルタを備える場合には、ＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生制御において本発明を適用するようにしてもよい。
【００７２】
・上記各実施形態では、添加期間Ａにおいて添加した未燃燃料の量を空燃比センサ３１，３２の検出結果に基づいて算出するようにしている。しかしながら、添加期間Ａにおいて添加した未燃燃料の量は、例えば燃料添加弁２３の燃料圧や開弁期間などから導出するようにしてもよい。
【００７３】
・上記各実施形態では、燃料添加弁２３から排気に未燃燃料を添加することで排気浄化装置に未燃燃料を供給するようにしている。しかしながら、排気浄化装置２０への未燃燃料の供給は、内燃機関１０の駆動に寄与する燃料噴射弁１６からの燃料噴射の後、例えば排気行程中での燃料噴射であるポスト噴射によって行うようにしてもよい。
【００７４】
・上記各実施形態では、本発明にかかる内燃機関の制御装置をディーゼルエンジンの制御装置に適用している。しかしながら、排気通路に排気浄化装置を備えるガソリンエンジンの制御装置として本発明に係る内燃機関の制御装置を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態の内燃機関の制御装置が適用される内燃機関とその電子制御装置を併せて示す模式図。
【図２】同内燃機関の排気通路に設けられた空燃比センサの出力特性を示すグラフ。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、硫黄被毒回復制御での昇温制御中における添加弁を駆動するための添加パルスの変化、空燃比の変化、触媒床温Ｔの変化、積算値ΣＱｒ，ΣＱの推移、及び添加許可フラグＦ１の設定態様を示すタイムチャート。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、硫黄被毒回復制御での硫黄放出制御中における添加弁を駆動するための添加パルスの変化、空燃比の変化、触媒床温Ｔの変化、積算値ΣＱｒ，ΣＱの推移、及び、添加許可フラグＦ１の設定態様を示すタイムチャート。
【図５】添加期間Ａにおける吸入空気流量ＧＡに対する未燃燃料の添加量の上限を示すグラフ。
【図６】未燃燃料の添加量規制制御の実行手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１０…内燃機関、１１…気筒、１２…燃焼室、１３…吸気通路、１４…排気通路、１５…吸気絞り弁、１６…燃料噴射弁、１７…アクチュエータ、２０…排気浄化装置、２１…ＮＯｘ触媒コンバータ、２２…ＰＭフィルタ、２３…燃料添加弁、２４…酸化触媒コンバータ、２８…入ガス温度センサ、２９…出ガス温度センサ、３０…エアフローメータ、３１，３２…空燃比センサ、５０…電子制御装置。
【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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