CN108240252B - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

提供一种内燃机的排气净化装置。使排气处理催化剂提早地预热。所述内燃机的排气净化装置具备配置于内燃机排气通路内的排气处理催化剂(13)、以及热、氢生成装置(50)。在排气处理催化剂(13)没有中毒且没有热劣化时，基于排气量来算出通过从热、氢生成装置(50)供给的热和氢使排气处理催化剂(13)的温度以预先设定的温度上升量上升而所需要的向热、氢生成装置(50)供给的基准供给燃料量。在向热、氢生成装置(50)供给了与排气量相应的基准供给燃料量的燃料时，排气处理催化剂(13)的温度没有达到预先设定的温度上升量时，进行排气处理催化剂(13)的中毒恢复处理。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

公知如下内燃机：其具备用于生成包含氢的重整气体的燃料重整装置，在内燃机起动时，将在燃料重整装置中生成的包含氢的重整气体向配置于内燃机排气通路的NO_X净化催化剂供给，由此提高NO_X净化催化剂的NO_X净化率(例如参照专利文献1)。

在先技术文献

非专利文献

专利文献1：日本特开2010－270664号公报

发明内容

该内燃机，在预热运转时NO_X净化催化剂的温度充分上升后，在燃料重整装置中生成的氢被供给到NO_X净化催化剂，由此提高了NO_X净化率。即，该内燃机，并不是为了使NO_X净化催化剂的温度提早地上升而使用了氢，而是为了提高NO_X净化催化剂的NO_X净化率而使用了氢。但对于该内燃机，也认为当向NO_X净化催化剂供给氢时，能够使NO_X净化催化剂的温度提早地上升，但在NO_X净化催化剂中毒了的情况下，即使向NO_X净化催化剂供给氢，也不能够使NO_X净化催化剂的温度提早地上升。在该情况下，为了使NO_X净化催化剂的温度提早地上升，需要使NO_X净化催化剂的中毒恢复。但是，对于上述的内燃机而言，对此情况完全没有考虑过。

根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，其具备配置在内燃机排气通路内的排气处理催化剂、电子控制单元、和能够为了将该排气处理催化剂预热而向排气处理催化剂仅供给热、或供给热和氢的热、氢生成装置，热、氢生成装置具备被送入燃料和空气的燃烧气体的重整用催化剂，在热、氢生成装置中，在变得能够发挥重整催化剂的燃料重整作用时，通过进行部分氧化反应而生成热和氢，通过使燃料在稀空燃比下燃烧而生成热，其中，在排气处理催化剂没有中毒且没有热劣化时，由电子控制单元基于排气量算出通过从热、氢生成装置供给的热和氢使排气处理催化剂的温度以预先设定的温度上升量上升而所需要的向热、氢生成装置供给的基准供给燃料量，在向热、氢生成装置供给了与排气量相应的基准供给燃料量的燃料时，在排气处理催化剂的温度没有达到预先设定的温度上升量时，由电子控制单元进行排气处理催化剂的中毒恢复处理。

通过进行排气处理催化剂的中毒恢复处理，排气处理催化剂的温度上升到预先设定的温度上升量，其结果，能够将排气处理催化剂提早地预热。

附图说明

图1是内燃机的总体图。

图2是热、氢生成装置的总体图。

图3是用于说明轻油的重整反应的图。

图4是表示反应平衡温度TB和O₂/C摩尔比的关系的图。

图5是表示每1个碳原子的生成分子个数和O₂/C摩尔比的关系的图。

图6是表示重整用催化剂内的温度分布的图。

图7是表示所供给的空气的温度TA变化时的反应平衡温度TB和O₂/C摩尔比的关系的图。

图8A和图8B是表示排气处理催化剂的温度变化的图。

图9是表示热和氢生成控制的时间图(时序图)。

图10A和图10B是表示进行二次预热的运转区域的图。

图11是表示热和氢生成控制的时间图。

图12是用于进行热和氢生成控制的流程图。

图13是用于进行热和氢生成控制的流程图。

图14是用于进行热和氢生成控制的流程图。

图15是用于执行热劣化应对处理的流程图。

图16是用于进行限制催化剂温度上升的控制的流程图。

图17A和17B是分别表示排气处理催化剂的温度上升量的一览表和氢浓度的一览表的图。

图18是表示排气处理催化剂的温度上升量的图。

图19是用于检测排气处理催化剂的催化剂状态的流程图。

图20是用于检测排气处理催化剂的催化剂状态的流程图。

图21是用于控制排气处理催化剂的预热性能的恢复指令的流程图。

图22是用于进行排气处理催化剂的预热性能的恢复控制的流程图。

图23是用于进行排气处理催化剂的预热性能的恢复控制的流程图。

图24是用于进行HC中毒的恢复控制的流程图。

图25是用于进行HC中毒的恢复控制的流程图。

图26是用于进行氧中毒的恢复控制的流程图。

图27是用于进行氧中毒的恢复控制的流程图。

图28是用于进行硫中毒的恢复控制的流程图。

图29是用于进行硫中毒的恢复控制的流程图。

图30是用于进行SO_X释放控制的流程图。

图31是用于说明SO_X释放控制的图。

图32是用于进行热劣化应对控制的流程图。

图33是用于进行热劣化应对控制的流程图。

图34是用于进行热劣化应对控制的流程图。

附图标记说明

1：内燃机主体

12：排气管

13：排气处理催化剂

50：热、氢生成装置

51：供给通路

53：燃烧器燃烧室

54：重整用催化剂

具体实施方式

图1示出压缩着火式内燃机的总体图。

参照图1，1表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气岐管。进气歧管4经由进气导管(intake duct)6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8与空气滤清器9连结。在进气导管6内配置有由促动器(actuator)驱动的节流阀10，在进气导管6周围配置有用于将进气导管6内流动的吸入空气冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入冷却装置11内，由内燃机冷却水冷却吸入空气。

另一方面，排气岐管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连结，排气涡轮7b的出口经由排气管12与排气处理催化剂13的入口连结。在图1所示的例子中，该排气处理催化剂13由NO_X吸藏还原催化剂构成。另外，排气处理催化剂13的出口与担载有NO_X选择还原催化剂的颗粒过滤器14连结。在颗粒过滤器14的下游配置有由例如氧化催化剂构成的清洁催化剂(sweeper catalyst)15。再者，在排气处理催化剂13上游的排气管12内配置有用于供给例如轻油的燃料供给阀16，在排气处理催化剂13与颗粒过滤器14之间配置有用于供给尿素水的尿素供给阀17。

另一方面，排气岐管5和进气歧管4经由排气再循环(以下称为EGR)通路18互相连结，在EGR通路18内配置有电子控制式EGR控制阀19。另外，在EGR通路18的周围配置有用于将在EGR通路18内流动的EGR气体冷却的冷却装置20。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入冷却装置20内，由内燃机冷却水冷却EGR气体。各燃料喷射阀3经由燃料供给管21与共轨22连结，该共轨22经由电子控制式的排出量可变的燃料泵23与燃料箱24连结。储存于燃料箱24内的燃料通过燃料泵23向共轨22内供给，被供给到共轨22内的燃料经由各燃料供给管21向燃料喷射阀3供给。

电子控制单元30包含数字计算机，具备由双向总线31互相连接的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35以及输出端口36。如图1所示，在排气处理催化剂13的上游侧和排气处理催化剂13的下游侧、以及颗粒过滤器14的下游侧分别配置有温度传感器25a、25b、25c，在排气处理催化剂13的上游侧和排气处理催化剂13的下游侧分别配置有NO_X传感器26a、26b。而且，在颗粒过滤器14上安装有用于检测颗粒过滤器14的前后差压的差压传感器27，在颗粒过滤器14的下游侧配置有空燃比传感器28。这些温度传感器25a、25b、25c、NO_X传感器26a、26b、差压传感器27、空燃比传感器28以及吸入空气量检测器8的输出信号分别经由对应的AD转换器37输入到输入端口35。

另外，在油门踏板40上连接有产生与油门踏板40的踏下量成比例的输出电压的负荷传感器41，负荷传感器41的输出电压经由对应的AD转换器37输入到输入端口35。另外，在输入端口35上连接有曲轴每旋转例如15°就产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。而且，向输入端口35输入内燃机的起动器开关(starter switch)43的动作信号。另一方面，输出端口36经由对应的驱动电路38而与燃料喷射阀3、节流阀10的驱动用促动器、燃料供给阀16、尿素供给阀17、EGR控制阀19以及燃料泵23连接。

参照图1，设置有能够生成热和氢、或能够仅生成热的热、氢生成装置50，该热、氢生成装置50经由供给通路51连结至排气处理催化剂13上游的排气管12内。该热、氢生成装置50例如在内燃机起动时被起动，在热、氢生成装置50中生成的热和氢、或热经由供给通路51而被供给至排气处理催化剂13。由此，通过这些热和氢、或热进行对排气处理催化剂13的预热作用。该热、氢生成装置50配置于例如车辆的发动机室内。

图2示出热、氢生成装置50的总体图。该热、氢生成装置50在总体上呈圆筒状。

参照图2，52表示热、氢生成装置50的圆筒状壳体，53表示形成于壳体52内的燃烧器燃烧室，54表示配置于壳体52内的重整用催化剂，55表示形成于壳体52内的气体流出室。在图2所示的实施例中，在壳体52的长度方向中央部配置有重整用催化剂54，在壳体52的长度方向一端部配置有燃烧器燃烧室53，在壳体52的长度方向另一端部配置有气体流出室55。如图2所示，在该实施例中，壳体52的外周整体被绝热材料56覆盖。

如图2所示，在燃烧器燃烧室53的一端部配置有具备燃料喷射阀58的燃烧器57。燃料喷射阀58的前端配置于燃烧器燃烧室53内，在该燃料喷射阀58的前端形成有燃料喷射口59。另外，在燃料喷射阀58的周围形成有空气室60，在燃料喷射阀58的前端周围形成有用于使空气室60内的空气向燃烧器燃烧室53内喷出的空气供给口61。在图2所示的实施例中，如图1所示，燃料喷射阀58与燃料箱24连接，从燃料喷射阀58的燃料喷射口59喷射燃料箱24内的燃料。在图1和图2所示的实施例中，该燃料由轻油构成。

另一方面，空气室60，一方面，经由高温空气流通路62与能够控制排出量的空气泵64连接，另一方面，经由低温空气流通路63与能够控制排出量的空气泵64连接。如图2所示，在这些高温空气流通路62以及低温空气流通路63内分别配置有高温空气阀65以及低温空气阀66。另外，如图2所示，高温空气流通路62具备配置在气体流出室55内的热交换部，该热交换部在图2中用标记62a图解性地示出。再者，该热交换部62a也可以形成于重整用催化剂54的下游的、划定气体流出室55的壳体52的周围。即，优选该热交换部62a配置或形成于能使用从气体流出室55流出的高温气体的热来进行热交换作用的场所。另一方面，低温空气流通路63不具有这样地使用从气体流出室55流出的高温气体的热来进行热交换作用的热交换部。

当高温空气阀65打开、低温空气阀66关闭时，外部气体从空气供给口61经由空气滤清器67、空气泵64、高温空气流通路62以及空气室60向燃烧器燃烧室53内供给。此时，外部气体、即空气在热交换部62a内流通。与此相对，当低温空气阀66打开、高温空气阀65关闭时，外部气体、即空气从空气供给口61经由空气滤清器67、空气泵64、低温空气流通路63以及空气室60被供给。因此，高温空气阀65和低温空气阀66形成了能将经由空气室60向空气供给口61供给空气的空气流通路在高温空气流通路62和低温空气流通路63之间切换的切换装置。

另一方面，在燃烧器燃烧室53内配置有着火装置68，在图2所示的实施例中，该着火装置68由预热塞(glow plug)构成。该预热塞68经由开关69与电源70连接。另一方面，在图2所示的实施例中，重整用催化剂54包含氧化部54a和重整部54b。在图2所示的实施例中，重整用催化剂54的基体由沸石构成，在该基体上，就氧化部54a而言，主要担载有钯Pd，就重整部54b而言，主要担载有铑Rh。另外，在燃烧器燃烧室53内，配置有用于检测重整用催化剂54的氧化部54a的上游侧端面的温度的温度传感器71，在气体流出室55内，配置有用于检测重整用催化剂54的重整部54b的下游侧端面的温度的温度传感器72。而且，在位于绝热材料56的外部的低温空气流通路63中配置有用于检测在低温空气流通路63内流通的空气的温度的温度传感器73。

这些温度传感器71、72以及73的输出信号经由图1所示的各自对应的AD转换器37被输入至输入端口35。另外，表示预热塞68的电阻值的输出信号也经由图1所示的对应的AD转换器37输入到输入端口35。另一方面，图1所示的输出端口36经由对应的驱动电路38分别与燃料喷射阀58、高温空气阀65、低温空气阀66、以及开关69连接。而且，如图1所示，输出端口36与控制空气泵64的排出量的泵驱动电路44连接，空气泵64的排出量通过该泵驱动电路44来驱动控制，以使得成为输出到输出端口36的排出量的指令值。

在热、氢生成装置50的运转开始时，从燃烧器57喷射的燃料通过预热塞68进行着火，由此，通过在燃烧器燃烧室53内从燃烧器57供给的燃料和空气进行反应而开始进行燃烧器燃烧。当开始进行燃烧器燃烧时，重整用催化剂54的温度逐渐上升。此时，燃烧器燃烧在稀空燃比下进行。接着，当重整用催化剂44的温度达到能够将燃料重整的温度时，通常空燃比从稀空燃比被切换为浓空燃比，开始进行重整用催化剂54的燃料重整作用。当开始进行燃料重整作用时，会生成氢，包含所生成的氢的高温的气体从气体流出室55的气体流出口74流出。从气体流出口74流出的高温气体如图1所示那样经由供给通路51被供给至排气处理催化剂13。

这样，在本发明的实施例中，热、氢生成装置50具备燃烧器燃烧室53、为了进行燃烧器燃烧而配置于燃烧器燃烧室53内的燃烧器57、能够控制从燃烧器57向燃烧器燃烧室53内供给的燃料的供给量的燃料供给装置、能够控制从燃烧器57向燃烧器燃烧室53内供给的空气的温度以及供给量的空气供给装置、用于使燃料着火的着火装置68、以及被送入燃烧器燃烧气体的重整用催化剂54，空气供给装置具备用于利用燃烧器燃烧气体对从燃烧器57向燃烧器燃烧室53内供给的空气进行加热的热交换部62a。在该情况下，在本发明的实施例中，燃料喷射阀58构成了上述的燃料供给装置，空气室60、空气供给口61、高温空气流通路62、热交换部62a、低温空气流通路63、空气泵64、高温空气阀65以及低温空气阀66构成了上述的空气供给装置。

那么，在本发明的实施例中，在热、氢生成装置1中，通过对燃料进行重整来生成氢。因此，首先，一边参照图3，一边对作为燃料使用轻油的情况下的重整反应进行说明。

在图3的(a)到(c)中，以作为燃料使用了一般所使用的轻油的情况为例，示出进行完全氧化反应时的反应式、进行部分氧化重整反应时的反应式、以及进行水蒸气重整反应时的反应式。再者，各反应式中的发热量ΔH⁰用低位发热量(LHV)表示。那么，从图3的(b)和(c)可知，要由轻油产生氢的话，有进行部分氧化重整反应的方法、和进行水蒸气重整反应的方法这两种方法。水蒸气重整反应是向轻油中添加水蒸气的方法，从图3(c)可知，该水蒸气重整反应是吸热反应。因此，为了发生水蒸气重整反应，需要从外部加热。在大型的氢生成设备中，通常除了部分氧化重整反应之外，为了提高氢的生成效率，还采用了不舍弃所产生的热而将所产生的热用于氢的生成的水蒸气重整反应。

与此相对，在本发明中，为了生成氢和热这两者，没有采用将所产生的热用于氢的生成的水蒸气重整反应，在本发明中，仅采用部分氧化重整反应来生成氢。从图3(b)可知，该部分氧化重整反应是放热反应，因此，即使没有从外部加热，也能用自身产生的热进行重整反应，从而生成氢。那么，如图3(b)的部分氧化重整反应的反应式所示，部分氧化重整反应是以表示进行反应的空气和燃料之比的O₂/C摩尔比为0.5的浓空燃比来进行的，此时会生成CO和H₂。

图4示出使空气和燃料在重整用催化剂中反应并达到了平衡时的反应平衡温度TB与空气和燃料的O₂/C摩尔比的关系。再者，图4的实线表示空气温度为25℃时的理论值。如图4的实线所示，在以O₂/C摩尔比＝0.5的浓空燃比进行部分氧化重整反应时，反应平衡温度TB大致为830℃。再者，此时的实际的反应平衡温度TB比830℃稍低，但在下面，使反应平衡温度TB成为图4的实线所示的值，来对本发明的实施例进行说明。

另一方面，从图3(a)的完全氧化反应的反应式可知，在O₂/C摩尔比＝1.4575时空气和燃料之比变为理论空燃比，如图4所示，反应平衡温度TB在空气和燃料之比变为理论空燃比时变得最高。当O₂/C摩尔比在0.5和1.4575之间时，一部分进行部分氧化重整反应，一部分进行完全氧化反应。在该情况下，O₂/C摩尔比越大，与进行部分氧化重整反应的比例相比，进行完全氧化反应的比例越大，因此，O₂/C摩尔比越大，反应平衡温度TB越高。

另一方面，图5示出了每1个碳原子的生成分子(H₂和CO)的个数与O₂/C摩尔比的关系。如上述那样，O₂/C摩尔比与0.5相比越大，进行部分氧化重整反应的比例越减少。因此，如图5所示，O₂/C摩尔比与0.5相比越大，H₂和CO的生成量越减少。再者，虽然在图5中没有记载，但当O₂/C摩尔比大于0.5时，通过图3(a)所示的完全氧化反应，CO₂和H₂O的生成量增大。图5示出了假定没有发生图3(d)所示的水煤气变换反应的情况下的H₂和CO的生成量。但是，实际上利用通过部分氧化重整反应生成的CO和通过完全氧化反应生成的H₂O来发生图3(d)所示的水煤气变换反应，通过该水煤气变换反应也能生成氢。

那么，如上述那样，O₂/C摩尔比与0.5相比越大，H₂和CO的生成量越减少。另一方面，如图5所示，当O₂/C摩尔比变得小于0.5时，没能反应的剩余的碳C增加。该剩余的碳C堆积在重整用催化剂的基体的细孔内，发生所谓的积碳(coking)。如果发生积碳，则重整用催化剂的重整能力显著降低。因此，为了避免发生积碳，需要使O₂/C摩尔比不小于0.5。另外，从图5可知，在不产生剩余的碳C的范围内，氢的生成量变得最大的情形是O₂/C摩尔比为0.5时。因此，在本发明的实施例中，在为了生成氢而进行部分氧化重整反应时，O₂/C摩尔比原则上被设为0.5，以使得在避免发生积碳的同时效率最好地生成氢。

另一方面，即使O₂/C摩尔比大于作为理论空燃比的O₂/C摩尔比＝1.4575，也能进行完全氧化反应，但O₂/C摩尔比越大，应升温的空气量越增大。因此，如图4所示，当O₂/C摩尔比大于表示理论空燃比的O₂/C摩尔比＝1.4575时，O₂/C摩尔比越大，反应平衡温度TB越降低。在该情况下，例如，当被设为O₂/C摩尔比为2.6的稀空燃比时，在空气温度为25℃的情况下，反应平衡温度TB大致为920℃。

那么，如前述那样，在图1所示的热、氢生成装置50的运转开始时，在稀空燃比下进行燃烧器燃烧，由此，重整用催化剂54的温度逐渐上升。接着，当重整用催化剂54的温度达到能够将燃料重整的温度时，通常空燃比从稀空燃比被切换为浓空燃比，开始进行重整用催化剂54的燃料重整作用。当开始进行燃料重整作用时，会生成氢。图6示出在重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时的重整用催化剂54的氧化部54a和重整部54b内的温度分布。再者，该图6示出了在外部气体温度为25℃时，该外部气体经由图2所示的低温空气流通路63从燃烧器57向燃烧器燃烧室53内供给的情况下的温度分布。

图6的实线示出了从燃烧器57供给的空气和燃料的O₂/C摩尔比为0.5时的重整用催化剂54内的温度分布。如图6所示，在该情况下，在重整用催化剂54的氧化部54a中，重整用催化剂54内的温度通过由残留氧引起的氧化反应热而朝向下游侧上升。在燃烧气体从重整用催化剂54的氧化部54a内向重整部54b内进入的时候，燃烧气体中的残余氧消失，在重整用催化剂54的重整部54b中，进行燃料重整作用。该重整反应是吸热反应，因此，重整用催化剂54内的温度随着重整作用的推进、即朝向重整用催化剂54的下游侧降低。此时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度为830℃，与图4所示的O₂/C摩尔比＝0.5时的反应平衡温度TB一致。

另一方面，在图6中，用虚线表示了从燃烧器57供给的空气和燃料的O₂/C摩尔比为2.6的稀空燃比时的重整用催化剂54内的温度分布。在该情况下，重整用催化剂54内的温度，在重整用催化剂54的氧化部4a内通过燃料的氧化反应热而朝向下游侧上升。另一方面，在该情况下，由于在重整用催化剂54的重整部54b内没有进行重整作用，因此重整用催化剂54内的温度，在重整部54b内被保持为恒定。此时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度为920℃，与图4所示的O₂/C摩尔比＝2.6时的反应平衡温度TB一致。即，图4的反应平衡温度TB表示在外部气体温度为25℃时该外部气体经由图2所示的低温空气流通路63从燃烧器57向燃烧器燃烧室53内供给时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度。

接着，一边参照图7，一边对在重整用催化剂中使与燃料进行反应的空气的温度变化时的反应平衡温度TB进行说明。图7与图4同样地示出了使空气和燃料在重整用催化剂中进行反应并达到了平衡时的反应平衡温度TB与空气和燃料的O₂/C摩尔比的关系。再者，在图7中，TA表示空气温度，在该图7中，再次用实线示出了在图4中用实线表示的反应平衡温度TB与O₂/C摩尔比的关系。在图7中，还用虚线示出了在使空气温度TA变化为225℃、425℃、625℃时的反应平衡温度TB与O₂/C摩尔比的关系。从图7可知，当空气温度TA上升时，不管O₂/C摩尔比如何，反应平衡温度TB都整体性地变高。

另一方面，确认出：在本发明的实施例中使用的重整用催化剂54，如果催化剂温度为950℃以下，则不会发生大的热劣化。因此，在本发明的实施例中，950℃被设定为能避免重整用催化剂54热劣化的容许催化剂温度TX，在图4、图6以及图7中示出了该容许催化剂温度TX。从图6可知，在空气温度TA为25℃时，无论O₂/C摩尔比为0.5时，还是O₂/C摩尔比为2.6时，重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时的重整用催化剂54的温度，不论在重整用催化剂54的哪个位置都为容许催化剂温度TX以下。因此，在该情况下，在实用方面热劣化不会成为问题，能够持续使用重整用催化剂54。

另一方面，从图4可知，即使空气温度TA为25℃时，当O₂/C摩尔比比0.5稍大时，重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度、即反应平衡温度TB也会超过容许催化剂温度TX，当O₂/C摩尔比比2.6稍小时，重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度也会超过容许催化剂温度TX。因此，例如，在重整用催化剂54中的反应为平衡状态时要使部分氧化重整反应发生的情况下，也能使O₂/C摩尔比大于0.5，但能够增大O₂/C摩尔比的范围受限。

另一方面，从图7可知，当空气温度TA变高时，在重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时，即使使O₂/C摩尔比为0.5，重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时的重整用催化剂54的下游侧端面的温度也高于容许催化剂温度TX，因此，重整用催化剂54会热劣化。因此，在空气温度TA变高了时，在重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时，不能将O₂/C摩尔比设为0.5。因此，在本发明的实施例中，在重整用催化剂54中的反应成为了平衡状态时，空气温度TA被设为25℃左右的低的温度，在将空气温度TA维持在25℃左右的低的温度的状态下，使O₂/C摩尔比为0.5。

如以上说明的那样，在本发明的实施例中，当热、氢生成装置50的运转开始时，在稀空燃比下开始进行燃烧器燃烧，在该稀空燃比下的燃烧器燃烧进行到能够发挥重整用催化剂54的重整作用为止。换句话说，在本发明的实施例中，在热、氢生成装置50起动后，在稀空燃比下进行热、氢生成装置50的预热运转，直到能够发挥重整用催化剂54的重整作用为止。在该情况下，当重整用催化剂54的温度变为700℃的程度时，变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用，因此，在本发明的实施例中，在热、氢生成装置50起动后，在稀空燃比下进行热、氢生成装置50的预热运转，直到重整用催化剂54的温度变为700℃为止。在此期间，在热、氢生成装置50中生成的热从气体流出室55的气体流出口74流出，接着，经由供给通路51被供给至排气处理催化剂13。接着，当变得能够发挥重整用催化剂的重整作用时，即当重整用催化剂54的温度变为700℃时，通常将空燃比从稀空燃比被切换为浓空燃比，进行部分氧化重整反应。当进行部分氧化重整反应时，在重整用催化剂44中生成热和氢。这些热和氢从气体流出室55的气体流出口74流出，含有氢的燃烧气体经由供给通路51被供给至排气处理催化剂13。

接着，对配置于内燃机排气通路内的排气处理催化剂13的排气净化作用进行说明。再者，如前述那样，在图1所示的例子中，该排气处理催化剂13由NO_X吸藏还原催化剂构成，该NO_X吸藏还原催化剂13，担载有如铂Pt、钯Pd、铑Rh那样的贵金属、和如钾K、钠Na、铯Cs那样的碱金属或如钡Ba、钙Ca那样的碱土金属。该NO_X吸藏还原催化剂13具有以下的吸藏释放NO_X的功能：当向NO_X吸藏还原催化剂13流入的排气的空燃比为稀时，吸藏排气中所含有的NO_X，当向NO_X吸藏还原催化剂13流入的排气的空燃比为浓时，从NO_X吸藏还原催化剂13释放所吸藏的NO_X。通常，排气的空燃比成为稀，因此排气中所含的NO_X被NO_X吸藏还原催化剂13吸藏、即被净化。

另一方面，担载于颗粒过滤器14的NO_X选择还原催化剂，由例如Cu沸石构成，具有在氨的存在下将NO_X还原的功能。在图1所示的实施例中，从尿素供给阀17向NO_X选择还原催化剂供给尿素水，从NO_X吸藏还原催化剂13脱逃过去的NO_X在NO_X选择还原催化剂中被由该尿素水产生的氨还原、即被净化。在该情况下，在内燃机起动时，为了促进NO_X吸藏还原催化剂13以及NO_X选择还原催化剂的NO_X净化作用，需要尽早地使NO_X吸藏还原催化剂13以及NO_X选择还原催化剂活化，为此，需要尽早地使NO_X吸藏还原催化剂13以及NO_X选择还原催化剂温度上升。

因此，在本发明的实施例中，在内燃机起动时，为了使排气处理催化剂13的温度迅速地上升到目标预热温度，在内燃机起动的同时，开始热、氢生成装置50的运转，利用从热、氢生成装置50供给至排气处理催化剂13的热和氢、或热来促进对排气处理催化剂13的预热作用。再者，在该情况下，在本发明的实施例中，通过促进对NO_X吸藏还原催化剂13的预热作用而使从NO_X吸藏还原催化剂13流出的排气的温度上升，由此，选择还原催化剂的温度得到上升。接着，一边参照图8A和图8B，一边说明该热、氢生成装置50的对排气处理催化剂13的预热促进作用。

图8A和图8B示出了在排气处理催化剂13担载有如铂Pt、钯Pd、铑Rh那样的贵金属的情况下利用热、氢生成装置50进行了排气处理催化剂13的预热时的排气处理催化剂13的温度TD的变化。再者，在图8A和图8B中，横轴表示时间的经过。在这些图8A和图8B中，为了容易理解说明，忽略了从内燃机排出的排气的对排气处理催化剂13的预热作用。另外，在图8B中，TD₀表示贵金属活化的温度，在图8B所示的例子中，该贵金属活化的温度TD₀设为110℃。再者，以下将该贵金属活化的温度TD₀称为排气处理催化剂13的活化温度TD₀。

那么，从图3可知，当比较完全氧化反应和部分氧化重整反应时，完全氧化反应的发热量远大于部分氧化重整反应的发热量，因此，在使用的燃料量相同的情况下，关于供给至排气处理催化剂13的热量，在热、氢生成装置50中进行完全氧化反应时的该热量远大于在热、氢生成装置50中进行部分氧化重整反应时的该热量。在图8A中，在使用的燃料量相同的情况下，用实线A示出了利用以O₂/C摩尔比＝2.6进行完全氧化反应时的生成热来将排气处理催化剂13进行了预热的情况下的排气处理催化剂13的温度变化，用虚线a示出了利用以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的生成热来将排气处理催化剂13进行了预热的情况下的排气处理催化剂13的温度变化。比较实线A和虚线a可知，完全氧化反应与部分氧化重整反应相比，仅利用在热、氢生成装置50中生成的热来将排气处理催化剂13进行了预热的情况下的排气处理催化剂13的温度TD的上升速度高。

另一方面，在进行排气处理催化剂13的预热时，如果向排气处理催化剂13供给氢，在贵金属上进行氢的氧化反应，则通过氢的氧化反应热，排气处理催化剂13的温度TD快速地上升。图8A的虚线b示出了在相同的使用燃料量下仅利用以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的生成氢来将排气处理催化剂13进行了预热的情况下的排气处理催化剂13的温度变化，图8A的实线B示出了在相同的使用燃料量下利用以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的生成热以及生成氢来将排气处理催化剂13进行了预热的情况下的排气处理催化剂13的温度变化。在图8A中比较实线A和实线B可知，在也利用氢进行对排气处理催化剂13的预热作用的情况下，部分氧化重整反应与完全氧化反应相比，排气处理催化剂13的温度TD的上升速度高很多。

即，在热、氢生成装置50中生成的燃烧气体热，一部分在该燃烧气体在供给导管51内流动的期间散出到外部，而且，该燃烧气体热只不过是通过热传递被供给至排气处理催化剂13，因此实际上用于将排气处理催化剂13加热的热量并没有那么多。与此相对，在热、氢生成装置50中生成的氢在到达排气处理催化剂13之前没有被消耗，排气处理催化剂13自身通过氢的氧化反应热被直接加热，因此通过氢的氧化反应热而使排气处理催化剂13快速升温。

在排气处理催化剂13的温度TD低于图8B所示的排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，即使向排气处理催化剂13供给了氢，也没有在贵金属上进行氢的氧化反应，因此，此时没有产生由氢的氧化反应引起的氧化反应热。因此，在排气处理催化剂13的温度TD低于排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，从图8A可知，在热、氢生成装置50中进行完全氧化反应时的排气处理催化剂13的升温速度，远大于在热、氢生成装置50中进行部分氧化重整反应时的排气处理催化剂13的升温速度。

与此相对，在排气处理催化剂13的温度TD高于排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，在热、氢生成装置50中进行部分氧化重整反应，由此，如果向排气处理催化剂13供给氢，则通过氢的氧化反应热而使排气处理催化剂13快速升温。因此，可知，为了使排气处理催化剂13尽早地升温，优选：在排气处理催化剂13的温度TD低于排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，如图8B中实线A所示，通过在热、氢生成装置50中进行完全氧化反应而向排气处理催化剂13仅供给热，在排气处理催化剂13的温度TD变得高于排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，如图8B中实线B所示，通过在热、氢生成装置50中进行部分氧化重整反应而向排气处理催化剂13供给热和氢。

但是，实际上总是如图8B所示那样，在排气处理催化剂13的温度TD变为了活化温度TD₀时，将热、氢生成装置50中的反应从完全氧化反应切换为部分氧化重整反应是困难的。因此，在本发明的实施例中，在热、氢生成装置50起动后变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，在排气处理催化剂13的温度TD高于图8B所示的排气处理催化剂13的活化温度TD₀时，将热、氢生成装置50中的反应立即从完全氧化反应切换为部分氧化重整反应，在热、氢生成装置50起动后变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，在排气处理催化剂13的温度TD低于活化温度TD₀时，在热、氢生成装置50中继续进行完全氧化反应直到排气处理催化剂13的温度TD变得高于活化温度TD₀为止，在排气处理催化剂13的温度TD变得高于活化温度TD₀时，将热、氢生成装置50中的反应从完全氧化反应切换为部分氧化重整反应。通过这样进行，能够使排气处理催化剂13的预热最快速。

接着，一边参照图9，一边对利用了图2所示的热、氢生成装置50的热和氢生成方法的概要进行说明。再者，该图9示出了在热、氢生成装置50的预热运转结束从而变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，排气处理催化剂13的温度TD为预先设定的活化温度TD₀以上的情况。另外，该图9示出了预热塞68的工作状态、来自燃烧器57的供给空气量、来自燃烧器57的供给燃料量、进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比、从燃烧器57供给的空气的供给空气温度、重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC以及排气处理催化剂13的温度TD。再者，图9等中所示的对于重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC的各目标温度和对于重整用催化剂54的温度的各目标温度为理论值，在本发明的实施例中，如前述那样，例如，实际的平衡反应温度TB比作为目标温度的830℃稍低。这些各目标温度根据热、氢生成装置50的结构等而变化，因此实际上需要进行实验来预先确定与热、氢生成装置50的结构相应的最适合的各目标温度。

当内燃机被起动时，热、氢生成装置50同时被起动。当热、氢生成装置被起动50时，预热塞68被接通(ON)，接着，空气经由高温空气流通路62被供给至燃烧器燃烧室53内。在该情况下，也可以如在图9中用虚线所示那样，在空气经由高温空气流通路62供给至燃烧器燃烧室53内之后使预热塞68接通。接着，从燃烧器57喷射燃料。当从燃烧器57喷射的燃料通过预热塞68进行着火时，将燃料量增量，并且将进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比从4.0减少为3.0，在燃烧器燃烧室53内开始进行燃烧器燃烧。从开始燃料的供给起到燃料着火为止的期间，为了极力抑制HC的产生量，空燃比被设为稀空燃比。

接着，持续进行燃烧器燃烧、即稀空燃比下的完全氧化反应，由此，使重整用催化剂54温度逐渐地上升。另一方面，当开始进行燃烧器燃烧时，通过重整用催化剂54而向气体流出室55内流出的气体的温度逐渐地上升。因此，在热交换部62a中被该气体加热的空气的温度也逐渐地上升，其结果，从高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53内供给的空气的温度逐渐地上升。由此，促进了重整用催化剂54的预热。在本发明的实施例中，如图9所示，将这样地在稀空燃比下进行的重整用催化剂54的预热称为一次预热、或热、氢生成装置50的预热。再者，在图9所示的例子中，在该一次预热运转的期间，供给空气量和燃料量被增量。

该一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转，持续进行到变得能够在重整用催化剂54中进行燃料的重整为止。在图9所示的例子中，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，判断为变得能够在重整用催化剂54中进行燃料的重整，因此，在图9所示的例子中，一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转持续进行到重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃为止。再者，在图9所示的例子中，从氢生成装置50的运转开始起到重整用催化剂54的一次预热运转结束为止，即，从氢生成装置50的运转开始起到热、氢生成装置50的预热结束为止，如图9所示，进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比被设为3.0～4.0，进行稀空燃比下的完全氧化反应。当然，此时，由于重整用催化剂54的温度比容许催化剂温度TX低很多，因此也能够将进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比设为例如2.0～3.0这样的接近于理论空燃比的O₂/C摩尔比。

另一方面，如图9所示，当内燃机被起动时，排气处理催化剂13的温度TD立即稍微上升。接着，在图9所示的例子中，在进行一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转的期间，排气处理催化剂13的温度TD一点一点地上升，排气处理催化剂13的温度TD在进行一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转的期间超过预先设定的活化温度TD₀。即使这样地排气处理催化剂13的温度TD超过了预先设定的活化温度TD₀，在热、氢生成装置50中也持续进行稀空燃比下的完全氧化反应。接着，排气处理催化剂13的温度TD进一步一点一点地上升，在图9所示的例子中，在重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，排气处理催化剂13的温度TD变为预先设定的活化温度TD₀以上。

接着，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，判断为变得能够在重整用催化剂54中进行燃料的重整。此时，由于排气处理催化剂13的温度TD变为预先设定的活化温度TD₀以上，因此开始进行用于生成氢的部分氧化重整反应。在本发明的实施例中，此时，如图9所示，首先进行二次预热运转，当二次预热运转结束时，进行通常运转。该二次预热运转是为了一边生成氢一边使重整用催化剂54的温度进一步上升而进行的。当开始进行二次预热运转时，在热、氢生成装置50中生成的热和氢被供给至排气处理催化剂13，其结果，如图9所示，排气处理催化剂13的温度TD快速地上升。

另一方面，该二次预热运转持续进行到重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC达到反应平衡温度TB为止，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC达到反应平衡温度TB时向通常运转转移。再者，在二次预热运转开始时，算出使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度所需要的热、氢生成装置50的输出热量(kW)的要求值。在该情况下，该输出热量(kW)的要求值基本上基于排气处理催化剂13的目标预热温度与当前的排气温度的温度差和从内燃机排出的排气量的积来算出。当算出了热、氢生成装置50的输出热量(kW)的要求值时，算出产生该输出热量(kW)的要求输出热量所需要的目标供给燃料量，当二次预热运转开始时，来自燃烧器57的供给燃料量增大到比该目标供给燃料量稍微少的供给燃料量。

再者，在排气处理催化剂13由NO_X吸藏还原催化剂构成的情况下，上述的排气处理催化剂13的目标预热温度被设为例如200℃。因此，在图9所示的例子中，使排气处理催化剂13的温度TD上升到200℃所需要的热、氢生成装置50的输出热量(kW)被作为要求值。另一方面，在图10A中，进行该二次预热运转的热、氢生成装置50的运转区域GG用由实线GL、GU、GS围出的阴影区域表示。再者，在图10A中，纵轴表示进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比，横轴表示重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC。

如一边参照图5一边进行了说明的那样，当进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比小于0.5时，发生积碳。图10A中的实线GL表示相对于积碳的发生的O₂/C摩尔比的边界，在O₂/C摩尔比小于该边界GL的区域中发生积碳。再者，当重整用催化剂54的温度变低时，即使O₂/C摩尔比变大，即，即使空燃比的浓的程度降低，碳C也不会被氧化，变得堆积在重整用催化剂的基体的细孔内，发生积碳。因此，如图10A所示，重整用催化剂54的温度越低，发生积碳的O₂/C摩尔比的边界GL越高。因此，为了避免积碳的产生，部分氧化重整反应、即热、氢生成装置50的二次预热运转以及通常运转在该O₂/C摩尔比的边界GL上或边界GL的上侧进行。

另一方面，在图10A中，实线GU表示用于在热、氢生成装置50的二次预热运转时避免重整用催化剂54的温度超过容许催化剂温度TX的O₂/C摩尔比的上限警戒值，实线GS表示用于在热、氢生成装置50的二次预热运转时避免重整用催化剂54的温度超过容许催化剂温度TX的重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC的上限警戒值。在二次预热运转开始后，O₂/C摩尔比被设为0.5，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC达到O₂/C摩尔比＝0.5时的反应平衡温度TB时，向通常运转转移，在将重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC维持在反应平衡温度TB的状态下持续生成氢。

图10B示出了直到向通常运转转移为止的二次预热运转控制的一例。在图10B所示的例子中，如由箭头所示的那样，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，为了促进重整用催化剂54的二次预热，以O₂/C摩尔比＝0.56开始进行部分氧化重整反应，接着，以O₂/C摩尔比＝0.56持续进行部分氧化重整反应直到重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为830℃为止。接着，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为830℃时，使O₂/C摩尔比减少直到变为O₂/C摩尔比＝0.5为止。接着，当变为O₂/C摩尔比＝0.5时，重整用催化剂54中的重整反应成为平衡状态。接着，O₂/C摩尔比被维持在0.5，向通常运转转移。

这样，在重整用催化剂54中的重整反应成为了平衡状态时，如果与燃料进行反应的空气的温度TA高，则如一边参照图7一边进行了说明的那样，反应平衡温度TB变高。其结果，由于重整用催化剂54的温度变得比容许催化剂温度TX高，因此重整用催化剂54发生热劣化。因此，在本发明的实施例中，在O₂/C摩尔比被维持在0.5、重整用催化剂54中的重整反应成为了平衡状态时，停止从高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53内的高温空气的供给，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内供给低温的空气。此时，重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC被维持在830℃，因此，重整用催化剂54的温度被维持在容许催化剂温度TX以下。因此，能够避免重整用催化剂54的热劣化并且通过部分氧化重整反应来生成氢。

再者，在图10A和图10B所示的运转区域GG内进行二次预热运转时，重整用催化剂54中的重整反应没有成为平衡状态，因此即使空气温度TA高，也并不如图7所示那样重整用催化剂54的温度上升。但是，由于该二次预热运转在重整用催化剂54的温度高的状态下进行，因此存在由于某些原因，重整用催化剂54的温度变得比容许催化剂温度TX高的危险性。因此，在本发明的实施例中，在开始进行二次预热运转的同时，停止从高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53内的高温空气的供给，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内供给低温的空气，以使得重整用催化剂54的温度不会比容许催化剂温度TX高。即，如图9所示，使供给空气温度降低。其后，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内持续供给低温的空气，直到通常运转结束为止。

如前述那样，在与燃料进行反应的空气的温度TA为25℃时，O₂/C摩尔比＝0.5时的反应平衡温度TB变为830℃。因此，一般而言，在与燃料进行反应的空气的温度为TA℃时，O₂/C摩尔比＝0.5时的反应平衡温度TB成为(TA+805℃)。因此，在本发明的实施例中，在与燃料进行反应的空气的温度为TA的情况下，在开始进行二次预热运转时，以O₂/C摩尔比＝0.56持续进行部分氧化重整反应，直到重整用催化剂4的下游侧端面的温度TC变为(TA+805℃)为止，接着，当重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为(TA+805℃)时，使O₂/C摩尔比减少到O₂/C摩尔比＝0.5为止。接着，当O₂/C摩尔比＝0.5时，O₂/C摩尔比被维持在0.5。

再者，上述的与燃料进行反应的空气的温度TA是在计算如图4所示的反应平衡温度TB时使用的空气的温度，是不受燃烧器燃烧室53内的燃烧器燃烧的反应热的影响的空气的温度。例如，从空气供给口61供给的空气、或者空气室60内的空气受到燃烧器燃烧的反应热的影响，吸收燃烧器燃烧的反应热能量而使温度上升。因此，这些空气的温度表示已经处于反应的过程的空气的温度，因此不是计算反应平衡温度TB时的空气的温度。

可是，需要算出反应平衡温度TB的情形是进行部分氧化重整反应之时、即，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内供给低温的空气之时。因此，在本发明的实施例中，为了检测出不受燃烧器燃烧室53内的燃烧器燃烧的反应热的影响的空气的温度，如图2所示，在位于绝热材料56的外部的低温空气流通路63中配置温度传感器73，使用由该温度传感器73检测出的温度来作为计算反应平衡温度TB时的空气的温度TA。

另一方面，当发出停止指令时，如图9所示，燃料的供给被停止。此时，若停止空气的供给，则存在由于残留在热、氢生成装置50内的燃料而导致重整用催化剂54发生积碳的危险性。因此，在本发明的实施例中，为了燃烧除去残留在热、氢生成装置50内的燃料，如图9所示，在发出停止指令后的暂时的期间，持续供给空气。

这样，在本发明的实施例中，在开始进行二次预热运转的同时，停止从高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53内的高温空气的供给，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内供给低温的空气，以使得重整用催化剂54的温度不会高于容许催化剂温度TX。换句话说，此时，将向燃烧器燃烧室53内送入空气的空气流通路径从送入高温空气的高温空气流通路径切换为送入低温空气的低温空气流通路径。在本发明的实施例中，设置有包含高温空气阀65和低温空气阀66的切换装置，以使得能够这样地将向燃烧器燃烧室53内送入空气的空气流通路径在高温空气流通路径和低温空气流通路径之间切换。在该情况下，在本发明的实施例中，从空气滤清器67经由高温空气流通路62直到空气供给口61的空气流通路径相当于高温空气流通路径，从空气滤清器67经由低温空气流通路63直到空气供给口61的空气流通路径相当于低温空气流通路径。

接着，一边参照图11，一边说明在热、氢生成装置50的预热运转结束从而变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，排气处理催化剂13的温度TD低于预先设定的活化温度TD₀的情况。再者，在该图11中，与图9同样地示出了预热塞68的工作状态、来自燃烧器57的供给空气量、来自燃烧器57的供给燃料量、进行反应的空气和燃料的O₂/C摩尔比、从燃烧器57供给的空气的供给空气温度、重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC以及排气处理催化剂13的温度TD。

参照图11，在图11所示的情况下，当内燃机被起动时，热、氢生成装置50同时被起动。当内燃机被起动时，排气处理催化剂13的温度TD立即稍微上升。接着，在进行一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转的期间，即，在热、氢生成装置50中持续进行稀空燃比下的完全氧化反应的期间，排气处理催化剂13的温度TD一点一点地上升。但是，在图11所示的例子中，与图9所示的情况不同，在变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，即，重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，排气处理催化剂13的温度TD仍然维持为低于预先设定的活化温度TD₀。

再者，在图11中，从热、氢生成装置50起动起直到一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转结束为止的期间的预热塞68的工作状态、来自燃烧器57的供给空气量的变化、来自燃烧器57的供给燃料量的变化、O₂/C摩尔比的变化、来自燃烧器57的供给空气的温度的变化、以及重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC的变化，与图9所示的情况相同。因此，对于从热、氢生成装置50起动起直到一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转结束为止的期间的、图11所示的预热塞68的工作状态、来自燃烧器57的供给空气量的变化、来自燃烧器57的供给燃料量的变化、O₂/C摩尔比的变化、来自燃烧器57的供给空气的温度的变化、以及重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC的变化，省略说明。

那么，如图11所示，在变得能够发挥重整用催化剂54的重整作用时，即，重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC变为700℃时，排气处理催化剂13的温度TD低于预先设定的活化温度TD₀时，持续进行稀空燃比下的完全氧化反应。因此，此时，从热、氢生成装置50向排气处理催化剂13仅供给热，由此，排气处理催化剂13的温度TD一点一点地上升。该稀空燃比下的完全氧化反应持续进行到排气处理催化剂13的温度TD达到预先设定的活化温度TD₀为止。再者，在本发明的实施例中，将在从重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC达到700℃起直到排气处理催化剂13的温度TD达到预先设定的活化温度TD₀为止的期间进行稀空燃比下的完全氧化反应时的运转模式如图11所示那样称为热生成模式。

如图11所示，在运转模式为热生成模式时，以O₂/C摩尔比＝2.6的稀空燃比进行完全氧化反应。再者，在图11所示的情况下，在运转模式被设为热生成模式时，也算出使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度所需要的热、氢生成装置50的输出热量(kW)的要求值，接着，算出产生该输出热量(kW)的要求输出热量所需要的目标供给燃料量。在图11所示的例子中，如图11所示，在运转模式被设为热生成模式时，来自燃烧器57的供给燃料量被增大到该目标供给燃料量。

另一方面，在运转模式被设为热生成模式时，从图11可知，重整用催化剂54的重整反应没有变为平衡状态，因此即使空气温度TA较高，也并不如图7所示那样重整用催化剂54的温度上升。但是，在该热生成模式时，由于在重整用催化剂54的温度较高的状态下进行稀空燃比下的完全氧化反应，因此存在由于某些原因导致重整用催化剂54的温度变得高于容许催化剂温度TX的危险性。因此，在本发明的实施例中，在将运转模式设为热生成模式的同时，停止从高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53内的高温空气的供给，从低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53内供给低温的空气，以使得重整用催化剂54的温度不会高于容许催化剂温度TX。即，如图11所示，使供给空气温度降低。其后，从低温空气流路63向燃烧器燃烧室53内持续供给低温的空气。

另一方面，在运转模式被设为热生成模式时，当排气处理催化剂13的温度TD达到预先设定的活化温度TD₀时，将O₂/C摩尔比从2.6变更为0.5，开始进行通常运转。此时，以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应，在热、氢生成装置50中生成的热和氢被供给至排气处理催化剂13。其结果，如图11所示，排气处理催化剂13的温度TD快速上升到目标预热温度。接着，当发出停止指令时，如图11所示，停止燃料的供给，接着，暂时停止空气的供给。

接着，对图12到图14所示的热和氢生成控制程序进行说明。该热和氢生成控制程序，在图1所示的内燃机的起动器开关43被接通(ON)时、或者在内燃机的运转中排气处理催化剂13的温度TD比预先设定的下限温度低时被执行。再者，内燃机的起动器开关43有由驾驶员手动接通的情况、和如将内燃机和电动机作为驱动源的混合动力车辆那样自动地被接通的情况。

当执行热和氢生成控制程序时，首先，在图12的步骤100中，基于温度传感器72的输出信号判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否超过了700℃，即，判别是否能够发挥重整用催化剂54的重整作用。当判别为重整用催化剂4的下流侧端面的温度TC没有超过700℃时，进入到步骤101，基于温度传感器71的输出信号判别重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD是否为能够在重整用催化剂54的上游侧端面上进行氧化反应的温度、例如300℃以上。在重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD为300℃以下的情况下，进入到步骤102，预热塞68被接通。接着，在步骤103中，判别是否从预热塞68被接通起经过了一定时间，在经过了一定时间时，进入到步骤104。

在步骤104中，使空气泵64工作，经由高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53供给空气。再者，当热、氢生成装置50的工作被停止时，将高温空气阀65打开，并且将低温空气阀66关闭，因此，在使热、氢生成装置50工作时，经由高温空气流通路62向燃烧器燃烧室53供给空气。接着，在步骤105中，根据预热塞68的电阻值算出预热塞68的温度TG。接着，在步骤106中，判别预热塞68的温度TG是否超过了700℃。在判别为预热塞68的温度TG没有超过700℃时，返回到步骤104。与此相对，在判别为预热塞68的温度TG超过了700℃时，判断为能够着火，进入到步骤107。

在步骤107中，从燃烧器57向燃烧器燃烧室53喷射燃料，接着，在步骤108中，基于温度传感器71的输出信号来检测重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD。接着，在步骤109中，根据温度传感器71的输出信号判别燃料是否着火了。如果燃料着火，则重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD瞬时地上升，因此，能根据温度传感器71的输出信号判别燃料是否着火了。在步骤109中，判别为燃料没有着火时，返回到步骤107，在步骤109中，判别为燃料着火了时，进入到步骤110，将预热塞68断开(OFF)。接着，进入到图13的步骤111。再者，当燃料着火时，重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD立即变为能够在重整用催化剂54的上游侧端面上进行氧化反应的温度、例如300℃以上。另一方面，在步骤101中判别为重整用催化剂54的上游侧端面的温度TCD为300℃以上时，也进入到步骤111。

在步骤111和步骤112中，进行一次预热运转。即，在步骤111中控制空气泵65的排出量，在步骤112中控制来自燃烧器57的供给燃料量，以使得O₂/C摩尔比变为3.0。再者，在本发明的实施例中，在进行该一次预热运转时，如图9和图11所示，供给空气量和供给燃料量阶段性增大。接着，在步骤113中，基于温度传感器72的输出信号来判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否超过了700℃。在判别为重整用催化剂4的下游侧端面的温度TC没有超过700℃时，返回到步骤111，继续进行一次预热运转、即热、氢生成装置50的预热运转。与此相对，在判别为重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC超过了700℃时，进入到步骤114。再者，在步骤100中判别为重整用催化剂4的下游侧端面的温度TC超过了700℃时，也进入到步骤114。

在步骤114中，将低温空气阀66打开，在步骤115中，将高温空气阀65关闭。因此，此时，经由低温空气流通路63向燃烧器燃烧室53供给空气。接着，在步骤116中，算出使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度所需要的热、氢生成装置50的输出热量(kW)的要求值。接着，在步骤117中，算出产生该输出热量(kW)的要求输出热量所需要的目标供给燃料量QF。接着，在步骤118中，进行排气处理催化剂13的热劣化应对处理。该热劣化应对处理示于图15。再者，对于该热劣化应对处理，在后面进行说明。

接着，在步骤119中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否高于活化温度DT₀。在步骤119中判别为排气处理催化剂13的温度TD高于活化温度DT₀时，进入到步骤120，如图9所示，开始进行二次预热运转。即，在步骤120中，在将来自燃烧器57的供给燃料量原样地维持的状态下，使空气泵64的排出量减少，以使得O₂/C摩尔比变为0.56。此时，开始进行部分氧化重整反应，在热、氢生成装置50中生成热和氢。

当在步骤120中开始进行部分氧化重整反应时，进入到步骤121，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否达到了由温度传感器73检测出的空气温度TA与805℃之和(TA+805℃)。如前述那样，该温度(TA+805℃)表示在空气温度为TA℃时以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的反应平衡温度TB。因此，在步骤121中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否达到了反应平衡温度(TA+805℃)。

在判别为重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC没有达到反应平衡温度(TA+805℃)时，返回到步骤120，继续控制空气泵64的排出量，以使得O₂/C摩尔比变为0.56。与此相对，在步骤121中判别为重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC达到了反应平衡温度(TA+805℃)时，进入到步骤122，在将空气泵15的排出量维持为恒定的状态下，将燃料喷射量逐渐增大到所算出的供给燃料量QF。其结果，O₂/C摩尔比逐渐地减少。接着，在步骤123中，判别O₂/C摩尔比是否变为了0.5。在判别为O₂/C摩尔比没有变为0.5时，返回到步骤122。与此相对，在步骤123中判别为O₂/C摩尔比变为了0.5时，判断为二次预热运转结束了。在判断为二次预热运转结束了时，进入到步骤126，进行通常运转。在步骤126中，控制空气泵64的排出量，以使得O₂/C摩尔比变为0.5。

另一方面，在步骤119中判别为排气处理催化剂13的温度TD小于活化温度DT₀时，进入到步骤124，如图11所示，运转模式被设为热生成模式。即，在步骤124中，以所算出的供给燃料量从燃烧器57喷射燃料，控制空气泵64的排出量，以使得O₂/C摩尔比变为2.6。此时，继续进行在稀空燃比下的完全氧化反应，向排气处理催化剂13仅供给热。接着，在步骤125中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否达到了活化温度DT₀。在排气处理催化剂13的温度TD没有达到活化温度DT₀时，返回到步骤124。

与此相对，在步骤125中判别为排气处理催化剂13的温度TD达到了活化温度DT₀时，进入到步骤126，进行通常运转。此时，在将来自燃烧器57的供给燃料量原样维持的状态下使空气泵64的排出量减少，以使得O₂/C摩尔比变为0.5。此时，开始进行部分氧化重整反应，在热、氢生成装置50中生成热和氢。

当在步骤126中开始进行通常运转时，进入到步骤127，判别是否应该停止热、氢生成装置50的运转。在该情况下，在本发明的实施例中，在通常运转持续进行了一定期间时、或排气处理催化剂13的温度TD达到了目标预热温度时、或由于其他的原样而发出了应该停止热、氢生成装置50的运转的指令时，判别为应该停止热、氢生成装置50的运转。在步骤127中判别为不应该停止热、氢生成装置50的运转时，返回到步骤126，继续进行通常运转。

在步骤127中判别为应该停止热、氢生成装置50的运转时，进入到步骤128，停止从燃烧器57喷射燃料。接着，在步骤129中，为了燃烧除去残留的燃料，从空气泵64持续供给空气。接着，在步骤130中，判别是否经过了一定时间。在判别为没有经过一定时间时，返回到步骤129。与此相对，在步骤130中判别为经过了一定时间时，进入到步骤131，停止空气泵65的工作，停止向燃烧器燃烧室53内供给空气。接着，在步骤132中，将低温空气阀66关闭，在步骤133中，将高温空气阀65打开。接着，在热、氢生成装置50的工作被停止的期间，低温空气阀66继续关闭，高温空气阀65继续打开。

接着，一边参照图16，一边说明限制催化剂温度上升的控制程序。该程序通过每隔一定时间的插入来执行。

参照图16，首先，在步骤200中读取由温度传感器72检测出的重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC。接着，在步骤201中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否超过了容许催化剂温度TX。在判别为重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC没有超过容许催化剂温度TX时，结束处理循环。

与此相对，在步骤201中判别为重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC超过了容许催化剂温度TX时，进入到步骤202，将低温空气阀66打开，接着，在步骤203中将高温空气阀65关闭。接着，结束处理循环。即，在热、氢生成装置50的运转中，重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC超过了容许催化剂温度TX时，向燃烧器燃烧室53内送入空气的空气流通路径从送入高温空气的高温空气流通路径切换为送入低温空气的低温空气流通路径，使向燃烧器燃烧室53内供给的燃烧器燃烧用空气的温度降低。

那么，在本发明的实施例中，排气处理催化剂13由NO_X吸藏还原催化剂构成，在该情况下，排气处理催化剂13、即NO_X吸藏还原催化剂的活化温度TD₀为110℃左右。另一方面，当排气处理催化剂13、即NO_X吸藏还原催化剂的温度变为200℃左右时，NO_X吸藏还原催化剂13的NO_X净化率变得非常高，即使NO_X吸藏还原催化剂的温度变为200℃以上，NO_X净化率也没有进一步增大。因此，在本发明的实施例中，排气处理催化剂13、即NO_X吸藏还原催化剂的目标预热温度如前述那样被设为200℃，在排气处理催化剂13预热时，向排气处理催化剂13供给氢，以使得排气处理催化剂13的温度TD快速增大到该目标预热温度。在该情况下，排气处理催化剂13的温度上升量根据氢的供给量而确定，氢的供给量越多，排气处理催化剂13的温度上升量越增大。

接着，一边参照图17A，一边对该情况进行说明。图17A示出了不考虑由排气引起的排气处理催化剂13的温度上升而仅由从热、氢生成装置50向排气处理催化剂13供给的热和氢引起的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD。如图17A所示，排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD，成为排气流量Ga(g/s)和在热、氢生成装置50中进行部分氧化还原反应时的对热、氢生成装置50的供给燃料量QF(g/s)的函数。再者，图17A所示的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD表示排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化时的温度上升量。

如一边参照图9和图11一边说明的那样，在排气处理催化剂13的温度TD超过了活化温度TD₀时，算出使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度所需要的热、氢生成装置50的输出热量(kW)的要求值，算出产生该输出热量(kW)的要求输出热量所需要的目标供给燃料量。图17A所示的对热、氢生成装置50的供给燃料量QF表示该目标供给燃料量。即，在本发明的实施例中，基于图17A，从排气处理催化剂13的要求温度上升量、即活化温度TD₀与目标预热温度的温度差、和排气流量Ga，算出对热、氢生成装置50的供给燃料量QF。在该情况下，当该供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50时，通过从热、氢生成装置50供给的热和氢，排气处理催化剂13的温度TD通常快速地上升到目标预热温度。再者，图17B示出了此时的排气处理催化剂13中的氢浓度。

但是，如果排气处理催化剂13所担载的贵金属催化剂的表面被烃即HC覆盖的话，则贵金属催化剂的活性降低，排气处理催化剂13发生HC中毒。另外，当排气处理催化剂13所担载的贵金属催化剂的表面被氧覆盖的话，则贵金属催化剂的活性降低，排气处理催化剂13发生氧中毒。另外，如果在排气处理催化剂13的表面附着SO_X的话，或者，如果在排气处理催化剂13内吸藏了SO_X的话，则贵金属催化剂的活性降低，排气处理催化剂13发生硫中毒。当这样地排气处理催化剂13发生中毒时，即使将基于图17A算出的供给燃料量QF供给到热、氢生成装置50，排气处理催化剂13的温度TD也不会上升到目标预热温度。另外，在排气处理催化剂13发生了热劣化时也同样地即使将基于图17A算出供给燃料量QF供给到热、氢生成装置50，排气处理催化剂13的温度TD也不会上升到目标预热温度。

当这样地排气处理催化剂13的温度TD没有上升到目标预热温度时，排气净化率恶化，因此，在这样地排气处理催化剂13的温度TD没有上升到目标预热温度的情况下，需要使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度。在该情况下，当排气处理催化剂13发生了中毒时，如果将排气处理催化剂13的中毒恢复，则通过从热、氢生成装置50供给的热和氢，能够使排气处理催化剂13的温度TD上升到目标预热温度。因此，在本发明的实施例中，在排气处理催化剂13发生了中毒时，进行排气处理催化剂13的中毒恢复。再者，在排气处理催化剂13发生了热劣化时，只要不将排气处理催化剂13更换为新品，就不能将排气处理催化剂13的热劣化恢复。因此，在本发明的实施例中，在排气处理催化剂13发生了热劣化时，在排气处理催化剂13预热时，燃料消耗量增大，但通过增大对氢生成装置50的供给燃料量QF而使从热、氢生成装置50供给的热量和氢量增大，由此，使排气处理催化剂13的温度上升到目标预热温度。

为了这样地进行排气处理催化剂13的中毒恢复、或者对氢生成装置50的供给燃料量QF的增大控制，需要检测排气处理催化剂13是否中毒了或者排气处理催化剂13是否发生了热劣化、即检测排气处理催化剂13的状态。因此，接着，一边参照图18一边说明检测排气处理催化剂13的状态的方法。图18的实线示出了在排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化的情况下，排气处理催化剂13的温度TD超过了活化温度TD₀时，将使排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、例如上升30℃所需要的供给燃料量QF供给到热、氢生成装置50时的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD。在本发明的实施例中，将使该排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、例如上升30℃所需要的供给燃料量QF称为基准供给燃料量QF，在该情况下，该基准供给燃料量QF能够基于排气流量Ga从图17A所示的一览表算出。当该基准供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50时，如图18的实线所示，通过从热、氢生成装置50供给的热和氢，排气处理催化剂13的温度DT快速地上升一定温度、例如30℃，其后维持在一定温度。

另一方面，图18的虚线示出了在排气处理催化剂13中毒或者热劣化了的情况下，排气处理催化剂13的温度TD超过了活化温度TD₀时，将与图18的实线所示的情况相同的基准供给燃料量供给到热、氢生成装置50时的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD。可知，在这样地排气处理催化剂13中毒或者热劣化了的情况下，与图18的实线所示的情况相比，排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD降低。因此，在本发明的实施例中，在排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化时，基于排气流量Ga从图17A所示的一览表算出使排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、例如上升30℃所需要的基准供给燃料量QF，在排气处理催化剂13的温度TD超过了活化温度TD₀时，向热、氢生成装置50供给所算出的基准供给燃料量QF，检测此时的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD，并根据所检测出的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD来判断排气处理催化剂13是否中毒了或者是否热劣化了。

图19和图20示出了用于检测排气处理催化剂13是否中毒或者排气处理催化剂13是否热劣化、即检测排气处理催化剂13的状态的程序。

参照图19，在步骤300至步骤305中，判别用于检测排气处理催化剂13的状态的条件是否成立。即，首先，在步骤300中，判别热、氢生成装置50的工作是否停止了。在如图9或图11所示那样热、氢生成装置50工作时，若进行排气处理催化剂13的状态的检测的话，则热、氢生成装置50的控制变得不稳定。因此，在热、氢生成装置50进行着工作时不进行排气处理催化剂13的状态的检测，为了等待至热、氢生成装置50的工作停止，在热、氢生成装置50进行着工作时返回到步骤300。另一方面，在热、氢生成装置50的工作停止了时，进入到步骤301。

在步骤301中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否相对于以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内、例如正负30℃的范围内。即，判别是否是TA+775℃＜TC＜TA+835℃。在不是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，返回到步骤300。与此相对，在是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，进入到步骤302。即，为了向排气处理催化剂13供给氢，需要重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC处于平衡反应温度TB(＝TA+805℃)附近，因此，在重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC不处于平衡反应温度TB(＝TA+805℃)附近时，返回到步骤300。再者，热、氢生成装置50具有绝热结构，因此，实际上即使热、氢生成装置50的工作被停止，在较长的期间内重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC也被维持在平衡反应温度TB(＝TA+805℃)附近。

接着，在步骤302中，判别是否排气处理催化剂13的温度TD高于活化温度TD₀、且低于从目标预热温度TD₁减去一定温度ΔD所得到的温度(TD₁-ΔD)、即是否是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD。在该步骤302中，为了检测排气处理催化剂13的状态，确定了从热、氢生成装置50开始供给热和氢时的排气处理催化剂13的温度TD的范围。在该情况下，对于要求TD₀＜TD，是不需要说明的。另一方面，关于排气处理催化剂13的状态，将对排气处理催化剂13进行预热时的排气处理催化剂13的状态作为检测的对象，因此优选：在从热、氢生成装置50供给热和氢从而排气处理催化剂13的温度TD上升时，排气处理催化剂13的温度TD没有变为目标预热温度TD₁以上。因此，在通过热和氢的供给使排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、例如上升30℃的情况下，开始供给氢时的排气处理催化剂13的温度TD比目标预热温度TD₁仅低了一定温度ΔD、例如仅低了30℃的温度(TD₁-ΔD)成为上限。再者，在本发明的实施例中，如前述那样，活化温度TD₀为110℃左右，目标预热温度TD₁为200℃左右。因此，具体而言，在步骤302中会判别是否是110℃＜TD＜170℃。

在步骤302中判别为不是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD时，返回到步骤300。与此相对，在步骤302中判别为是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD时，进入到步骤303。在步骤303至步骤305中，判别是否是排气气流的变动少的内燃机运转状态，在判别为是排气气流的变动大的内燃机运转状态时，返回到步骤300，在判别为是排气气流的变动少的内燃机运转状态时，进入到步骤306。即，在步骤303中，判别内燃机低负荷稳定运转是否持续了一定时间以上。在内燃机低负荷稳定运转持续了一定时间以上时，进入到步骤306，在内燃机低负荷稳定运转没有持续一定时间以上时，进入到步骤304。在步骤304中，判别内燃机的怠速运转是否持续了一定时间以上。在内燃机的怠速运转持续了一定时间以上时，进入到步骤306，在内燃机的怠速运转没有持续一定时间以上时，进入到步骤305。在步骤305中，判别在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态是否持续了一定时间以上。在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态持续了一定时间以上时，进入到步骤306，在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态没有持续一定时间以上时，返回到步骤300。

在步骤306至步骤318中，进行排气处理催化剂13的状态的检测控制。即，在步骤306中，将低温空气阀66打开，接着，在步骤307中，将高温空气阀65关闭。接着，在步骤308中，根据由吸入空气量检测器8检测出的吸入空气量来算出排气流量Ga。接着，在步骤309中，使用所算出的排气流量Ga，从图17A所示的一览表算出使排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、在本发明的实施例中使排气处理催化剂13的温度TD上升30℃所需要的基准供给燃料量QF。接着，在步骤310中，使热、氢生成装置50工作，在步骤309中所算出的基准供给燃料量QF被供给至热、氢生成装置50。接着，在步骤311中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝0.5。此时，在热、氢生成装置50内进行部分氧化重整反应，所生成的热和氢经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

接着，在步骤312中，判别是否经过了一定时间。该一定时间，在供给氢时被设为直到排气处理催化剂13的温度TD的上升作用结束为止的时间、例如5秒。在步骤312中判别为没有经过一定时间时，返回到步骤310，所生成的热和氢经由供给通路51向排气处理催化剂13持续供给。另一方面，在步骤312中判别为经过了一定时间时，进入到步骤313，判别从开始进行向排气处理催化剂13的热和氢的供给时起的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD是否超过了图18所示的预先设定的基准温度上升量XTD。该基准温度上升量XTD是如果排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD超过了该基准温度上升量XTD则能够判断为排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化的温度上升量。

在步骤313中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD超过了基准温度上升量XTD时，进入到步骤314，设定正常标志，接着进入到步骤315。与此相对，在步骤313中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD没有超过基准温度上升量XTD时，进入到步骤315。因此，设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化之时。在步骤315中，向热、氢生成装置50的燃料供给被停止，在步骤316中向热、氢生成装置50的空气供给被停止。由此，热、氢生成装置50的工作被停止。接着，在步骤317中，将低温空气阀66关闭，接着，在步骤318中，将高温空气阀65打开。

在本发明的实施例中，使用图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序来进行排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制。该排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制，每当排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束之后例如车辆的行驶距离超过50km就反复进行。图22和图23示出了排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序，图21示出了用于产生使该排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序的执行开始的催化剂预热性能恢复指令的程序。因此，首先，从图21所示的用于产生催化剂预热性能恢复指令的程序开始说明。该程序通过每隔一定时间的插入来执行。

参照图21，首先，在步骤400中判别是否产生了催化剂预热性能恢复指令。在没有产生催化剂预热性能恢复指令时，进入到步骤401，判别车辆的行驶距离S是否超过了执行排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制的目标行驶距离SO。在车辆的行驶距离S没有超过目标行驶距离SO时，结束处理循环。与此相对，在步骤401中判别为车辆的行驶距离S超过了目标行驶距离SO时，进入到步骤402，使催化剂预热性能恢复指令产生。当产生催化剂预热性能恢复指令时，开始执行图22和图23所示的排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序。

如果产生催化剂预热性能恢复指令，则在接下来的处理循环中，从步骤400进入到步骤403，判别图22和图23所示的排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序的执行是否结束。在排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序的执行结束时，进入到步骤404，撤消催化剂预热性能恢复指令。接着，在步骤405中，将车辆的目标行驶距离SO加上50km。因此，在排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束之后车辆的行驶距离超过了50km时，再次进行排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制。

接着，对图22和图23所示的排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制程序进行说明。参照图22，首先，在步骤500中，执行图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序。接着，在步骤501中，判别是否设定了正常标志。如前述那样，在图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中，设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化之时。在步骤501中判别为设定了正常标志时，即排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化时，进入到步骤511，正常标志被重置，排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束。

另一方面，在步骤501中判别为没有被设定正常标志时，即排气处理催化剂13中毒或者热劣化了时，进入到步骤502，进行用于将排气处理催化剂13的HC中毒恢复的HC中毒恢复控制。该HC中毒恢复控制程序示于图24和图25。在后面说明该HC中毒恢复控制程序。当排气处理催化剂13的HC中毒恢复控制结束时，进入到步骤503，再次执行图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序。接着，在步骤504中，判别是否设定了正常标志。

如前述那样，在图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化之时。因此，在步骤503的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有发生氧中毒、硫中毒、热劣化，发生了HC中毒，而在步骤502中的排气处理催化剂13的HC中毒恢复控制中HC中毒被恢复之时。在步骤504中判别为设定了正常标志时，即变为排气处理催化剂13没有中毒的正常的状态、排气处理催化剂13没有热劣化时，进入到步骤511，正常标志被重置，排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束。

另一方面，在步骤504中判别为没有设定正常标志时，即排气处理催化剂13发生了HC中毒以外的中毒、即氧中毒或硫中毒、或者热劣化时，进入到步骤505，进行用于将排气处理催化剂13的氧中毒恢复的氧中毒恢复控制。该氧中毒恢复控制程序示于图26和图27。在后面说明该氧中毒恢复控制程序。当排气处理催化剂13的氧中毒恢复控制结束时，进入到步骤506，再次执行图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序。接着，在步骤507中，判别是否设定了正常标志。

如前述那样，在图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有中毒、没有热劣化之时。因此，在步骤507的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有发生硫中毒和热劣化，发生了氧中毒，而在步骤505中的排气处理催化剂13的氧中毒恢复控制中氧中毒被恢复之时。在步骤507中判别为设定了正常标志时，即变为排气处理催化剂13没有中毒的正常的状态、排气处理催化剂13没有热劣化时，进入到步骤511，正常标志被重置，排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束。

另一方面，在步骤507中判别为没有设定正常标志时，即排气处理催化剂13发生硫中毒或者热劣化时，进入到步骤508，进行用于将排气处理催化剂13的硫中毒恢复的硫中毒恢复控制。该硫中毒恢复控制程序示于图28和图29。在后面说明该硫中毒恢复控制程序。当排气处理催化剂13的硫中毒恢复控制结束时，进入到步骤509，再次执行图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序。接着，在步骤510中，判别是否设定了正常标志。

如前述那样，在图19和图20所示的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有中毒、没有热劣化之时。因此，在步骤509的排气处理催化剂13的催化剂状态检测程序中设定正常标志的情形是排气处理催化剂13没有发生HC中毒、氧被毒、热劣化，发生了硫中毒，而在步骤508中的排气处理催化剂13的硫中毒恢复控制中硫中毒被恢复之时。在步骤510中判别为设定了正常标志时，即变为排气处理催化剂13没有中毒的正常的状态、排气处理催化剂13没有热劣化时，进入到步骤511，正常标志被重置，排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束。

另一方面，在排气处理催化剂13均没有发生HC中毒、氧中毒、硫中毒时，在步骤510中判别为没有设定正常标志。即，在步骤510中判别为没有设定正常标志的情形是排气处理催化剂13发生了热劣化之时。此时，进入到步骤512，进行用于促进排气处理催化剂13的预热的热劣化应对控制。在图32～图34中示出了该热劣化应对控制程序。在后面说明该热劣化应对控制程序。当排气处理催化剂13的热劣化应对控制结束时，排气处理催化剂13的预热性能的恢复控制结束。

这样，在本发明的实施例中，设置有：配置在内燃机排气通路内的排气处理催化剂13、电子控制单元30、和能够为了将排气处理催化剂13预热而向排气处理催化剂13仅供给热、或供给热和氢的热、氢生成装置50。该热、氢生成装置50具备被送入燃料和空气的燃烧气体的重整用催化剂54，在热、氢生成装置50中，在变得能够发挥重整用催化剂54的燃料重整作用时，通过进行部分氧化反应而生成热和氢，通过使燃料在稀空燃比下燃烧而生成热。在排气处理催化剂13没有中毒且没有热劣化时，由电子控制单元30基于排气量Ga算出通过从热、氢生成装置50供给的热和氢使排气处理催化剂13的温度以预先设定的温度上升量上升而所需要的向热、氢生成装置50供给的基准供给燃料量QF。在向热、氢生成装置50供给了与排气量Ga相应的基准供给燃料量QF的燃料时，排气处理催化剂13的温度TD没有达到预先设定的温度上升量XTD时，由电子控制单元30进行排气处理催化剂13的中毒恢复处理。

在该情况下，在本发明的实施例中，在重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC，相对于进行了部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内，排气处理催化剂13的温度TD为活化温度TD₀以上时，为了判别排气处理催化剂13的温度TD是否达到预先设定的温度上升量XTD，向热、氢生成装置50供给与排气量Ga相应的基准供给燃料量QF的燃料。

另外，在本发明的实施例中，重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC，相对于进行了部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内，且排气处理催化剂13的温度TD为活化温度TD₀以上时，再次向热、氢生成装置50供给与排气量Ga相应的基准供给燃料量QF的燃料。

接着，一边参照图24和图25，一边对在图22的步骤502中执行的HC中毒恢复控制进行说明。

参照图24，首先，在步骤600中，判别热、氢生成装置50的工作是否停止了。在热、氢生成装置50进行着工作时，返回到步骤600，在热、氢生成装置50的工作停止了时，进入到步骤601。在步骤601中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否相对于以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内、例如正负30℃的范围内。即，判别是否是TA+775℃＜TC＜TA+835℃。在不是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，返回到步骤600。与此相对，在是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，进入到步骤602。

在步骤602中，将低温空气阀66打开，接着，在步骤603中，将高温空气阀65关闭。接着，在步骤604中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否低于能够利用稀空燃比的高温气体将覆盖排气处理催化剂13的贵金属催化剂的表面的HC氧化除去的温度。在本发明的实施例中，能够进行该HC的氧化除去的温度被设为160℃，因此，在步骤604中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否低于160℃。在排气处理催化剂13的温度TD低于160℃时，进入到步骤605，算出能够使排气处理催化剂13的温度TD上升的供给燃料量QF。接着，在步骤606中，使热、氢生成装置50工作，在步骤605中所算出的供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50。接着，在步骤607中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝2.6的稀空燃比。此时，在热、氢生成装置50内进行完全氧化反应，所生成的热经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

接着，在步骤608中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否变得高于160℃。在排气处理催化剂13的温度TD比160℃低时，返回到步骤605。与此相对，在步骤608中判别为排气处理催化剂13的温度TD变得高于160℃时，在发生了HC中毒的情况下判断为HC中毒被恢复了，进入到步骤613。另一方面，在步骤604中判别为排气处理催化剂13的温度TD比160℃高时，进入到步骤609，算出能够将HC氧化除去的供给燃料量QF。接着，在步骤610中，使热、氢生成装置50工作，在步骤609中所算出的供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50。接着，在步骤611中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝2.6的稀空燃比。此时，在热、氢生成装置50内进行完全氧化反应，所生成的热经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

接着，在步骤612中，判别是否经过了一定时间。在没有经过一定时间时，返回到步骤609。与此相对，在步骤608中判别为经过了一定时间时，在发生了HC中毒的情况下判断为HC中毒被恢复了，进入到步骤613。在步骤613中，停止向热、氢生成装置50供给燃料，在步骤614中，停止向热、氢生成装置50供给空气。由此，热、氢生成装置50的工作被停止。接着，在步骤615中，将低温空气阀66关闭，接着，在步骤616中，将高温空气阀65打开。

接着，一边参照图26和图27，一边对在图22的步骤505中执行的氧中毒恢复控制进行说明。

参照图26，首先，在步骤700中，判别热、氢生成装置50的工作是否停止了。在热、氢生成装置50进行着工作时，返回到步骤700，在热、氢生成装置50的工作停止了时，进入到步骤701。在步骤701中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否相对于以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内、例如正负30℃的范围内。即，判别是否是TA+775℃＜TC＜TA+835℃。在不是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，返回到步骤700。与此相对，在是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，进入到步骤702。

在步骤702中，将低温空气阀66打开，接着，在步骤703中，将高温空气阀65关闭。接着，在步骤704中，根据由吸入空气量检测器8检测出的吸入空气量来算出排气流量Ga。接着，在步骤705中，使用所算出的排气流量Ga，从图17B所示的一览表算出使排气处理催化剂13中的氢浓度成为例如3％的氢浓度所需要的基准供给燃料量QF。当使排气处理催化剂13中的氢浓度为3％时，排气处理催化剂13中的空燃比变为12.0左右的浓空燃比，在排气处理催化剂13的贵金属催化剂的表面被氧覆盖的情况下，能够将覆盖着贵金属催化剂的表面的氧进行还原除去。接着，在步骤706中，使热、氢生成装置50工作，在步骤705中所算出的供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50。接着，在步骤707中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝0.5的浓空燃比。此时，在热、氢生成装置50内进行部分氧化还原反应，所生成的热和氢经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

接着，在步骤708中，判别是否经过了一定时间。在没有经过一定时间时，返回到步骤704。与此相对，在步骤708中判别为经过了一定时间时，在发生了氧中毒的情况下判断为氧中毒被恢复了，进入到步骤709。在步骤709中，停止向热、氢生成装置50供给燃料，在步骤710中，停止向热、氢生成装置50供给空气。由此，热、氢生成装置50的工作被停止。接着，在步骤711中，将低温空气阀66关闭，接着，在步骤712中，将高温空气阀65打开。

接着，一边参照图28和图29，一边对在图22的步骤508中执行的硫中毒恢复控制进行说明。再者，该硫中毒恢复控制，利用了在被排气处理催化剂13吸藏的SO_X的量达到了容许极限值时所进行的SO_X释放控制，因此，在对硫中毒恢复控制进行说明之前，先说明该SO_X释放控制。

图30示出了SO_X释放控制程序，图31示出了进行SO_X释放控制时的来自燃料喷射阀3的追加的喷射量dF的变化、向排气处理催化剂13流入的排气的空燃比(A/F)的变化、热和氢生成控制。再者，追加的喷射量dF表示在主喷射结束后的膨胀冲程的后半或排气行程中进行的所谓的后喷射的喷射量。要使SO_X从排气处理催化剂13释放的话，需要在将排气处理催化剂13的温度维持在650℃以上的状态下使排气的空燃比(A/F)成为浓。因此，在使SO_X从排气处理催化剂13释放时，如图31所示，最初进行通过在将排气的空燃比(A/F)维持为稀的状态下从燃料喷射阀3喷射追加的燃料，从而使排气处理催化剂13的温度上升至650℃以上的升温控制，接着，进行在将排气处理催化剂13的温度维持在650℃以上的状态下使排气的空燃比(A/F)间歇地成为浓的浓控制。在进行该浓控制的期间，排气的空燃比(A/F)变为浓时从排气处理催化剂13释放SO_X。

接着，对图30所示的SO_X释放控制程序进行说明，该SO_X释放控制程序通过每隔一定时间的插入来执行。

参照图30，首先，在步骤850中，判别是否设定了表示应该从排气处理催化剂13释放SO_X的SO_X释放标志。在没有设定SO_X释放标志时，进入到步骤851，算出排气处理催化剂13的SO_X吸藏量ΣSOX。在燃料中以一定的比例含有硫，因此，如步骤851那样，能够通过将来自燃料喷射阀3的燃料喷射量F乘以常数C所得到的值与ΣSOX相加来算出SO_X吸藏ΣSOX。接着，在步骤852中，判别SO_X吸藏量ΣSOX是否超过了容许极限值MAX，在SO_X吸藏量ΣSOX超过了容许极限值MAX时，进入到步骤853，设定SO_X释放标志。

当SO_X释放标志被设定时，在接下来的处理循环中，从步骤850进入到步骤854，判别是否为图31所示的浓控制中。在不是浓控制中的情况下，进入到步骤855，进行图31所示的升温控制。接着，在步骤856中，将SO_X吸藏量ΣSOX更新，接着，在步骤857中，判别排气处理催化剂13的温度TD是否达到了650℃。在排气处理催化剂13的温度TD没有达到650℃时，结束处理循环。与此相对，在排气处理催化剂13的温度TD达到了650℃时，进入到步骤858，开始图31所示的浓控制。当浓控制开始时，在接下来的处理循环中，从步骤854跳到步骤858。接着，在步骤859中，从SO_X吸藏量ΣSOX减去预先通过实验求出的释放SO_X量ΔS。接着，在步骤860中，判别SO_X吸藏量ΣSOX是否变为了最小值MIN以下，在SO_X吸藏量ΣSOX变为了最小值MIN以下时，进入到步骤861，停止浓控制，接着，进入到步骤862，SO_X释放标志被重置。

接着，一边参照图28，一边说明硫中毒恢复控制。

参照图28，首先，在步骤800中，判别在图30所示的SO_X释放控制程序中所算出的SO_X吸藏量ΣSOX是否大于即使发生了硫中毒也不会出现影响的容许值SX。在SO_X吸藏量ΣSOX比容许值SX小时，结束硫中毒恢复控制。与此相对，在SO_X吸藏量ΣSOX比容许值SX大时，进入到步骤801，判别热、氢生成装置50的工作是否停止了。在热、氢生成装置50进行着工作时，返回到步骤801，在热、氢生成装置50的工作停止了时，进入到步骤802。在步骤802中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否相对于以O₂/C摩尔比＝0.5进行部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内、例如正负30℃的范围内。即，判别是否是TA+775℃＜TC＜TA+835℃。在不是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，返回到步骤800。与此相对，在是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，进入到步骤803。

在步骤803中，将低温空气阀66打开，接着，在步骤804中，将高温空气阀65关闭。接着，在步骤805中，设定SO_X释放标志。当SO_X释放标志被设定时，在图30所示的SO_X释放控制程序中从步骤850进入到步骤854，开始进行从排气处理催化剂13释放SO_X的控制。当在图28的步骤805中SO_X释放标志被设定时，进入到步骤806，判别在图30所示的SO_X释放控制程序中是否为图31所示的浓控制中。在不是浓控制中时，返回到步骤806。与此相对，在判别为是浓控制中时，进入到步骤807，根据由吸入空气量检测器8检测出的吸入空气量来算出排气流量Ga。

接着，在步骤807中，使用所算出的排气流量Ga，从图17B所示的一览表算出使排气处理催化剂13中的氢浓度成为预先设定的氢浓度所需要的基准供给燃料量QF。接着，在步骤808中，使热、氢生成装置50工作，在步骤808中所算出的供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50。接着，在步骤810中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝0.5的浓空燃比。此时，在热、氢生成装置50内进行部分氧化还原反应，如图31所示，所生成的热和氢、即浓空燃比的燃烧气体经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

在这样地进行浓控制时，当从热、氢生成装置50向排气处理催化剂13供给包含氢的浓空燃比的燃烧气体时，通过氢的还原力，SO_X从排气处理催化剂13被良好地释放。接着，在步骤811中，判别在图30所示的SO_X释放控制程序中SO_X释放标志是否被重置了。在SO_X释放标志没有被重置时，返回到步骤807。与此相对，在步骤811中判别为SO_X释放标志被重置了时，在发生了硫中毒的情况下判断为硫中毒被恢复了，进入到步骤812。在步骤812中，停止向热、氢生成装置50供给燃料，在步骤813中，停止向热、氢生成装置50供给空气。由此，热、氢生成装置50的工作被停止。接着，在步骤814中，将低温空气阀66关闭，接着，在步骤815中，将高温空气阀65打开。

接着，一边参照图32和图34，一边对在图23的步骤512中执行的热劣化应对控制进行说明。

参照图32，图32的步骤900到步骤905，与图19所示的催化剂状态检测程序中的步骤300到步骤305相同。即，在图32中，在步骤900中，判别热、氢生成装置50的工作是否停止了。在热、氢生成装置50进行着工作时，返回到步骤900。另一方面，在热、氢生成装置50的工作停止了时，进入到步骤901。在步骤901中，判别重整用催化剂54的下游侧端面的温度TC是否相对于以O₂/C摩尔比＝0.5进行了部分氧化重整反应时的平衡反应温度TB(＝TA+805℃)处于预先设定的范围内、例如正负30℃的范围内。即，判别是否是TA+775℃＜TC＜TA+835℃。在不是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时，返回到步骤900。与此相对，在是TA+775℃＜TC＜TA+835℃时进入到步骤902。

在步骤902中，判别是否排气处理催化剂13的温度TD比活化温度TD₀高、且比从目标预热温度TD₁减去一定温度ΔD所得到的温度(TD₁-ΔD)低，即是否是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD。具体地说，在本发明的实施例中，在步骤902中，判别是否是110℃＜TD＜170℃。在步骤902中判别为不是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD时，返回到步骤900。与此相对，在步骤902中判别为是TD₀＜TD＜TD₁-ΔD时，进入到步骤903。

在步骤903中，判别内燃机低负荷稳定运转是否继续了一定时间以上。在内燃机低负荷稳定运转继续了一定时间以上时，进入到步骤906，在内燃机低负荷稳定运转没有继续一定时间以上时，进入到步骤904。在步骤904中，判别内燃机的怠速运转是否继续了一定时间以上。在内燃机的怠速运转继续了一定时间以上时，进入到步骤906，在内燃机的怠速运转没有继续一定时间以上时，进入到步骤905。在步骤905中，判别在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态是否继续了一定时间以上。在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态继续了一定时间以上时，进入到步骤906，在内燃机减速运转时排气流量Ga恒定的状态没有继续一定时间以上时，返回到步骤900。

在步骤906及以后，进行排气处理催化剂13的状态的检测控制。即，在步骤906中，将低温空气阀66打开，接着，在步骤907中，将高温空气阀65关闭。接着，在步骤908中，根据由吸入空气量检测器8检测出的吸入空气量来算出排气流量Ga。接着，在步骤909中，使用所算出的排气流量Ga，从图17A所示的一览表算出使排气处理催化剂13的温度TD上升一定温度、在本发明的实施例中使排气处理催化剂13的温度TD上升30℃所需要的基准供给燃料量QF。接着，在步骤910中，为了将从热、氢生成装置50向排气处理催化剂13供给的热量增量，将在步骤909中所算出的基准供给燃料量QF和增量系数KG相乘。该增量系数KG最初被设为例如1.05。因此，在该情况下，基准供给燃料量QF被增量5％。

接着，在步骤911中，从图17B所示的一览表算出基准供给燃料量QF进行了增量时的氢浓度HK。接着，在步骤912中，判别在步骤911中所算出的氢浓度HK是否高于5％。在步骤911中所算出的氢浓度HK小于5％时，跳到步骤914，使热、氢生成装置50工作，在步骤910中所算出的基准供给燃料量QF被供给到热、氢生成装置50。接着，在步骤915中，向热、氢生成装置50供给空气，控制供给空气量以使得变为O₂/C摩尔比＝0.5。此时，在热、氢生成装置50内进行部分氧化重整反应，所生成的热和氢经由供给通路51向排气处理催化剂13供给。

接着，在步骤961中，判别是否经过了一定时间。该一定时间在供给了氢时被设为直到排气处理催化剂13的温度DT的上升作用结束为止的时间、例如5秒。在步骤916中判别为没有经过一定时间时，返回到步骤914，所生成的热和氢经由供给通路51向排气处理催化剂13继续供给。另一方面，在步骤916中判别为经过了一定时间时，进入到步骤917，判别从开始进行向排气处理催化剂13的热和氢的供给时起的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD是否超过了图18所示的预先设定的基准温度上升量XTD。

在步骤917中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD超过了基准温度上升量XTD时，进入到步骤918，判别是否排气升温控制被执行。在开始进行热劣化应对控制后，初次进入到步骤918时，没有执行排气升温控制，因此进入到步骤919，将增量系数KG和一定值ΔKG、例如0.05相加。接着，返回到步骤900。接着，在步骤900到步骤905所示的条件成立时，在步骤910中将基准供给燃料量QF进一步增大，接着，在步骤917中，再次判别从开始向排气处理催化剂13进行热和氢的供给时起的排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD是否超过了图18所示的预先设定的基准温度上升量XTD。

在步骤917中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD超过了基准温度上升量XTD时，进入到步骤921。与此相对，在步骤917中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD没有超过基准温度上升量XTD时，经过步骤918进入到步骤319，将增量系数KG进一步增大。另一方面，在步骤912中判别为氢浓度HK高于5％时，进入到步骤913，执行排气升温控制。即，在即使排气处理催化剂13中的氢浓度HK变得高于5％，排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD也没有超过基准温度上升量XTD时，即使将氢浓度HK进一步提高，也不能够增大排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD。因此，在该情况下，在步骤913中执行例如通过使燃料喷射阀3的燃料喷射正时延迟而使排气温度升温的控制。接着，进入到步骤914。

另一方面，即使这样执行排气升温控制，也在步骤917中判别为排气处理催化剂13的温度上升量ΔTD没有超过基准温度上升量XTD时，从步骤918进入到步骤920，设定表示排气处理催化剂13发生了热劣化的异常标志。接着，进入到步骤921。在步骤921中，停止向热、氢生成装置50供给燃料，在步骤922中，停止向热、氢生成装置50供给空气。由此，热、氢生成装置50的工作被停止。接着，在步骤923中，将低温空气阀66关闭，接着，在步骤924中，将高温空气阀65打开。

接着，对在图12和图13所示的热和氢生成控制程序的步骤118中执行的热劣化应对处理进行说明。该热劣化应对处理程序示于图15。参照图15，在步骤150中，判别是否执行了图32到图34所示的热劣化应对控制。在没有执行从图32到图34所示的热劣化应对控制时，进入到图13的步骤119。与此相对，在步骤150中判别为执行了图32到图34所示的热劣化应对控制时，进入到步骤151，将在图的步骤117中所算出的供给燃料量QF和在图32到图34所示的热劣化应对控制程序中所算出的增量系数KG相乘。

因此，该增量系数KG越大，即排气处理催化剂13越热劣化，在用于图9和图11所示那样的排气处理催化剂13的预热的热、氢生成装置50的通常的工作时，向热、氢生成装置50供给的供给燃料量QF越增大。接着，在图15的步骤152中，判别在图32到图34所示的热劣化应对控制程序中是否执行了排气升温控制。在没有执行排气升温控制时，进入到图13的步骤119。与此相对，在步骤152中判别为执行了排气升温控制时，在用于图9和图11所示那样的排气处理催化剂13的预热的热、氢生成装置50的通常的工作时也执行排气升温控制。接着，进入到图13的步骤119。

这样，在本发明的实施例中，在排气处理催化剂13的中毒恢复处理为HC中毒恢复处理时，在热、氢生成装置50中使燃料在稀空燃比下进行燃烧，在排气处理催化剂13的中毒恢复处理为氧中毒恢复处理时，在热、氢生成装置50中使燃料在浓空燃比下进行燃烧。另外，在排气处理催化剂13的中毒恢复处理为硫中毒恢复处理时，进行用于使SO_X从排气处理催化剂13释放的SO_X释放控制。另外，即使进行排气处理催化剂13的中毒恢复处理，中毒也没有恢复时，在排气处理催化剂13预热时，增大从热、氢生成装置50供给的热量和氢量。

Claims (7)

1.一种内燃机的排气净化装置，具备：

配置于内燃机排气通路内的排气处理催化剂；

电子控制单元；和

热、氢生成装置，其能够为了将该排气处理催化剂预热而向该排气处理催化剂仅供给热、或供给热和氢，

该热、氢生成装置具备被送入燃料和空气的燃烧气体的重整用催化剂，在热、氢生成装置中，在变得能够发挥重整催化剂的燃料重整作用时，通过进行部分氧化反应而生成热和氢，通过使燃料在稀空燃比下燃烧而生成热，

在该排气处理催化剂没有中毒且没有热劣化时，由电子控制单元基于排气量算出基准供给燃料量，该基准供给燃料量是为了通过从该热、氢生成装置供给的热和氢使该排气处理催化剂的温度以预先设定的温度上升量上升而所需要的向该热、氢生成装置供给的基准供给燃料量，在向该热、氢生成装置供给了与排气量相应的该基准供给燃料量的燃料时，在该排气处理催化剂的温度没有达到该预先设定的温度上升量时，由该电子控制单元进行该排气处理催化剂的中毒恢复处理，其中，该电子控制单元通过控制该热、氢生成装置以向该排气处理催化剂仅供给热、或供给热和氢，进行该排气处理催化剂的中毒恢复处理。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

在该重整用催化剂的温度的下游侧端面的温度相对于进行了部分氧化重整反应时的平衡反应温度处于预先设定的范围内，且该排气处理催化剂的温度为活化温度以上时，为了判别该排气处理催化剂的温度是否达到该预先设定的温度上升量，该电子控制单元控制喷射阀向该热、氢生成装置供给与排气量相应的该基准供给燃料量的燃料。

3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，

在进行了该排气处理催化剂的中毒恢复处理之后，该重整用催化剂的温度的下游侧端面的温度相对于进行了部分氧化重整反应时的平衡反应温度处于预先设定的范围内，且该排气处理催化剂的温度为活化温度以上时，该电子控制单元控制喷射阀再次向该热、氢生成装置供给与排气量相应的该基准供给燃料量的燃料。

4.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

在该排气处理催化剂的中毒恢复处理为HC中毒恢复处理时，通过该电子控制单元控制着火装置以在该热、氢生成装置中使燃料在稀空燃比下燃烧。

5.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

在该排气处理催化剂的中毒恢复处理为氧中毒恢复处理时，通过该电子控制单元控制着火装置以在该热、氢生成装置中使燃料在浓空燃比下燃烧。

6.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

在该排气处理催化剂的中毒恢复处理为硫中毒恢复处理时，进行用于使SO_X从该排气处理催化剂释放的SO_X释放控制，其中，该电子控制单元通过控制燃料喷射阀以喷射燃料使得向该排气处理催化剂流入的排气的空燃比间歇地为浓，进行该SO_X释放控制。

7.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，

在即使进行该排气处理催化剂的中毒恢复处理，中毒也没有恢复时，在该排气处理催化剂预热时，该电子控制单元增大该基准供给燃料量以增大从该热、氢生成装置供给的热量和氢量。