JP2013231363A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＰＬ−ＥＧＲ機構を使用して空燃比をリッチ化させるＳ被毒回復制御を実現可能としながらも、酸性液体の発生による悪影響を防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】ＮＳＲ触媒のＳ被毒回復制御において、ＮＳＲ触媒内部におけるＳＯｘの堆積量のピーク位置がＮＳＲ触媒の中央部に移動するまでは、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構によるＥＧＲガスの還流を許可して排気Ａ／Ｆのリッチ化を図る（ＳＴ５）。ＳＯｘの堆積量のピーク位置がＮＳＲ触媒の中央部まで移動すると、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構によるＥＧＲガスの還流を停止し、硫黄成分が低圧ＥＧＲ通路に流れ込むことに起因する酸性液体の発生を防止する（ＳＴ８）。
【選択図】図９

Description

本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」という場合もある）の制御装置に係る。特に、本発明は、排気系に排気浄化触媒を備えると共に、排気ガスを吸気系に還流させる排気還流装置を備えたエンジンの制御の改良に関する。

従来より、ディーゼルエンジン等のように希薄燃焼を行うエンジンでは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）が比較的多く排出されることが懸念される。このＮＯｘ排出量の低減を目的として、排気ガスの一部を吸気通路に還流させる排気還流（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システムを備えさせることが知られている（例えば下記の特許文献１を参照）。

また、ＥＧＲシステムとして、下記の特許文献２に開示されているように、高圧ＥＧＲ機構（以下、「ＨＰＬ−ＥＧＲ機構」という）と低圧ＥＧＲ機構（以下、「ＬＰＬ−ＥＧＲ機構」という）とを備えた「ＭＰＬ（Ｍｉｄｄｌｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲシステム」が知られている。

上記ＨＰＬ（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ機構は、ターボチャージャのタービンホイールよりも上流側の排気通路（例えばエキゾーストマニホールド）から、ターボチャージャのコンプレッサホイールよりも下流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。また、ＬＰＬ（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ機構は、ターボチャージャのタービンホイールよりも下流側で且つ後述するＮＯｘ吸蔵還元型触媒よりも下流側の排気通路から、ターボチャージャのコンプレッサホイールよりも上流側の吸気通路へ排気ガスを還流するようになっている。

一方、この種のエンジンの排気系には、特許文献２にも開示されているように、排気中に含まれるＮＯｘを吸蔵（吸収）するＮＯｘ吸蔵還元型触媒（排気浄化触媒）が配設されており、このＮＯｘ吸蔵還元型触媒によって排気を浄化するようにしている。

ＮＯｘ吸蔵還元型触媒としては、例えばＮＳＲ（ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒や、ＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）触媒などが用いられている。

このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気空燃比（排気Ａ／Ｆ）がリーンである場合、つまり、排気系の雰囲気が高酸素濃度状態である場合には排気中のＮＯｘを吸蔵する。一方、排気空燃比がリッチになった場合、詳しくは、排気系の雰囲気が低酸素濃度状態となって、排気中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などが含まれる状態になった場合に、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、吸蔵しているＮＯｘを還元および放出する（ＮＯｘ還元処理の実行）。このＮＯｘ還元処理として具体的には、排気系に燃料を供給すること（ポスト噴射や燃料添加による燃料供給）によって排気空燃比をリッチにして排気系の酸素濃度を低下させる。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵されているＮＯｘが、排気に含まれる未燃燃料成分との反応によって還元浄化される。その結果、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵能力が回復する。

また、一般にディーゼルエンジンにおいてはその燃焼行程において、燃料（軽油）や潤滑油に含まれる硫黄成分の酸化物（ＳＯｘ）も生成される。このＳＯｘは硫酸塩などの化学的に安定な物質としてＮＯｘ吸蔵材に蓄積されるので、その蓄積量の増大にともなってＮＯｘ吸蔵能力が徐々に低下することになる（所謂「硫黄被毒」と呼ばれるもので、以下、「Ｓ被毒」ともいう）。

そこで、ＮＯｘ吸蔵材のＳＯｘ蓄積量が所定の閾値に達した際には、そのＳＯｘを放出させることによって、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させる制御（以下、「Ｓ被毒回復制御」ともいう）が行われる。これは、例えば下記の特許文献３に開示されているように、まず空燃比のリーンな状態で排気系への燃料供給やポスト噴射を行い、その酸化反応熱によって触媒床温を所定値以上に上昇させる。その後、空燃比をリッチ化させてＮＳＲ触媒を還元雰囲気にすることにより、ＮＯｘ吸蔵材から硫黄成分を放出（Ｈ₂ＳやＳＯ₂として放出）させて還元浄化する。

特開２００１−２０７９１６号公報 特開２０１１−８９４７０号公報 特開２０１０−１９０９２号公報 特開２００８−１８０２００号公報

ところで、上述したＳ被毒回復制御にあっては、空燃比をリッチ化させる手段の一つとして、上記ＥＧＲシステムを利用して排気ガスを吸気系に還流させ、吸気系における新気の量を減量させることが行われている。つまり、燃焼室内をリッチ状態（筒内リッチ）にして燃料を燃焼させることにより排気Ａ／Ｆをリッチ化させるものである。特に、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構を使用する場合、比較的低温度のＥＧＲガスを還流させることができ、空燃比を効果的にリッチ化させることが可能である。このため、Ｓ被毒回復制御にあっては、エンジンの広い運転領域でＬＰＬ−ＥＧＲ機構を使用した空燃比のリッチ化が行われている。

しかしながら、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構を使用して空燃比をリッチ化させてＳ被毒回復制御を行う場合、そのＳ被毒回復制御にともなってＮＳＲ触媒から放出（排出）された硫黄成分の一部がＬＰＬ−ＥＧＲ機構に流れ込むことになる。このような状況になると、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構に流れ込んだ硫黄成分が、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構に備えられたＥＧＲクーラや吸気通路に備えられたインタークーラで生じた凝縮水（クーラで冷却されることに起因する凝縮水）に溶解されて、酸性液体（硫酸）が発生することがある。

この酸性液体が発生する状況では、ＥＧＲクーラ、インタークーラおよび配管類への悪影響が懸念されることになる。このため、これらＥＧＲクーラ、インタークーラおよび配管類を耐食性の高い材料で構成しておかねばならなくなってしまう。

この不具合を解消するための手段として、Ｓ被毒回復制御の実行時には、その全期間においてＬＰＬ−ＥＧＲ機構による排気還流を禁止することが考えられる。例えば、特許文献４には、燃料中の硫黄濃度を推定し、その推定した硫黄濃度が高い場合には、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構による排気還流を常時減量補正し、これによってターボチャージャのコンプレッサやインタークーラの腐食を抑制することが開示されている。

しかしながら、Ｓ被毒回復制御の全期間でＬＰＬ−ＥＧＲ機構による排気還流を禁止してしまうと（例えばＨＰＬ−ＥＧＲ機構を使用して空燃比をリッチ化させると）、エンジンの運転領域によっては、空燃比を効果的にリッチ化させることが難しくなる場合があり、Ｓ被毒回復制御に要する時間の長期化を招いてしまう可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構を使用して空燃比をリッチ化させるＳ被毒回復制御を実現可能としながらも、酸性液体の発生による悪影響を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。

−発明の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、ＮＳＲ触媒等の排気浄化触媒のＳ被毒回復制御において、排気浄化触媒内部における硫黄成分の移動を推定し、排気浄化触媒から硫黄成分が排出されない期間または硫黄成分が排出されないと推測される期間にあっては、低圧ＥＧＲ機構（ＬＰＬ−ＥＧＲ機構）からの排気ガスの還流を許可して、効率良く空燃比のリッチ化が図れるようにする。一方、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される状況または硫黄成分が排出されると推測される状況にあっては、低圧ＥＧＲ機構からの排気ガスの還流を停止または還流量を減量して、硫黄成分が低圧ＥＧＲ機構に流れ込むことに起因する酸性液体の発生を防止するようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒に堆積している硫黄成分を、排気ガスを吸気系に還流させて空燃比をリッチにすることで還元浄化して排出する硫黄被毒回復制御を行う内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、上記排気浄化触媒の下流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させて上記硫黄被毒回復制御を行っている状態で、上記排気浄化触媒内部において排気ガス流れ方向の下流側に向かって移動する硫黄成分の位置を推定し、その硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達した際に、上記排気浄化触媒の下流側からの排気ガスの還流を停止するか、または、還流量を減量する還流制限動作を行う構成としている。

この特定事項により、排気浄化触媒内部における硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達するまでは、排気浄化触媒の下流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させることによって空燃比をリッチにする硫黄被毒回復制御が行われる。この硫黄被毒回復制御では、空燃比を効果的にリッチ化させることが可能であり、排気浄化触媒からの硫黄成分の離脱を比較的短期間で行うことができ、硫黄被毒回復制御に要する時間の短縮化に寄与させることができる。その結果、硫黄被毒回復制御に要する燃料量の削減が可能となり、燃料消費率の改善が図れる。

そして、硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達すると、上記還流制限動作を行う。つまり、排気浄化触媒の下流側からの排気ガスの還流を停止するかまたは還流量を減量する。これにより、排気浄化触媒から排出された硫黄成分が排気ガスの還流経路に流れ込むことに起因する酸性液体の発生を防止することができる。これにより、酸性液体による配管類への悪影響を防止することが可能になる。

このように、本解決手段では、硫黄被毒回復制御において、上記酸性液体が発生することのない期間中では、排気浄化触媒の下流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させることによる硫黄被毒回復制御を行って、硫黄成分を効果的に還元浄化できるようにしながらも、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される状況では、上記還流制限動作を行うことで酸性液体による悪影響を防止することができる。

また、上記排気浄化触媒からの硫黄成分の排出量が所定量に達して硫黄被毒回復制御が完了した際には、上記還流量制限動作を解除する構成としている。

これにより、硫黄被毒回復制御が完了した後における内燃機関の通常運転時や、次回の硫黄被毒回復制御にあっては、排気浄化触媒の下流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させることによる制御を適切に行うことができる。例えば、内燃機関の通常運転時にあっては、排気ガスの還流によるＮＯｘ発生量を効果的に削減することができて排気エミッションを改善できる。また、硫黄被毒回復制御にあっては、効果的に空燃比のリッチ化を図ることで硫黄被毒回復制御に要する時間を短縮化できる。

上記還流制限動作を行うタイミング、つまり、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に硫黄成分が達するタイミングとして具体的には以下のものが挙げられる。つまり、上記排気浄化触媒内部における硫黄成分の移動により、その硫黄成分の堆積量が最も多い位置が、排気浄化触媒内における排気ガス流れ方向の中央部に達した際に、上記還流制限動作を行うものである。

なお、本発明にあっては、還流制限動作を行うタイミングとしては、硫黄成分の堆積量が最も多い位置（以下、「堆積量ピーク位置」という）が、排気浄化触媒内における排気ガス流れ方向の中央部に達した時点に限られるものではない。例えば実験やシミュレーションによって、排気浄化触媒内部における硫黄成分の位置（例えば上記堆積量ピーク位置）と排気浄化触媒から硫黄成分が排出されるタイミングとの関係を予め求めておき、この硫黄成分が排出される位置まで硫黄成分が移動した時点で上記還流制限動作を行うようにすればよい。

また、上記還流制限動作が行われた際に空燃比のリッチ化を図る手段として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、上記排気浄化触媒の上流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させる高圧排気ガス還流通路が設けられたものに対し、上記硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達して還流制限動作が行われた際、上記高圧排気ガス還流通路によって排気ガスを吸気系に還流させることで空燃比をリッチにするものである。

これにより、還流制限動作が行われた状態であっても、排気ガスを吸気系に還流させることによる空燃比のリッチ化を実現でき、硫黄被毒回復制御を継続して実施することができる。

本発明では、排気浄化触媒内部における硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達した際に、排気浄化触媒の下流側からの排気ガスの還流を制限するようにしている。これにより、排気浄化触媒の下流側から排気ガスを還流させることによる硫黄成分の効果的な還元浄化と、酸性液体による悪影響の防止とを図ることができる。

実施形態に係るディーゼルエンジンおよびその制御系統の概略構成を示す図である。 ディーゼルエンジンの燃焼室およびその周辺部を示す断面図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 インジェクタの燃料噴射制御を説明する図であって、図４（ａ）はＳ被毒回復制御のリーン期間での燃料噴射の態様を、また、図４（ｂ）はリッチ期間での燃料噴射の態様をそれぞれ示す図である。 Ｓ被毒回復制御の基本動作を説明する図であって、排気空燃比、触媒床温、ＮＳＲ触媒からのＳＯｘ放出率、ＮＳＲ触媒のＳＯｘ残量それぞれの変化の一例を示すタイミングチャート図である。 Ｓ被毒回復制御のリッチ期間におけるＥＧＲ機構使用形態を決定するＥＧＲ使用マップを示す図である。 Ｓ被毒回復制御開始時点におけるＮＳＲ触媒内部での硫黄成分の堆積分布の一例を示す図である。 Ｓ被毒回復制御開始後におけるＮＳＲ触媒内部での硫黄成分の堆積分布の変化の一例を示す図である。 Ｓ被毒回復制御のリッチ期間における制御手順を示すフローチャート図である。 排気空燃比リッチ期間とＮＳＲ触媒内部における硫黄成分の移動距離との関係の一例を示す図である。 排気空燃比リッチ期間および触媒床温とＮＳＲ触媒内部における硫黄成分の移動距離との関係の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。

−エンジンの構成−
まず、本実施形態に係るディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の概略構成について説明する。図１は本実施形態に係るエンジン１およびその制御系統の概略構成図である。また、図２は、ディーゼルエンジン１の燃焼室３およびその周辺部を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、燃料供給系２、燃焼室３、吸気系６、排気系７等を主要部とするディーゼルエンジンシステムとして構成されており、このうち燃料供給系２は、全ての気筒に共通のコモンレール２２と各気筒毎のインジェクタ（燃料噴射弁）２３とを備えた、所謂コモンレールシステムである。

上記コモンレール２２には、図示省略の燃料タンクから汲み上げられてサプライポンプ２１（図３参照）によって昇圧された燃料が供給される。コモンレール２２は、高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２３（図１では右端のものにのみ符号を付す）に分配する。インジェクタ２３は、その内部に圧電素子（ピエゾ素子）を備え、適宜開弁して燃焼室３内に燃料を噴射供給するピエゾインジェクタにより構成されている。

また、上記サプライポンプ２１は、燃料タンクから汲み上げた燃料の一部を、燃料添加弁２６に供給する。この燃料添加弁２６は、ＥＣＵ１００による添加制御により、必要に応じて排気系７へ燃料を添加する電子制御式の開閉弁により構成されている。

吸気系６は、シリンダヘッド１５（図２参照）に形成された吸気ポート１５ａに接続される吸気マニホールド６３を備え、この吸気マニホールド６３には吸気管６４が接続されて、吸気通路を構成している。吸気通路には、吸気の流れの上流側から順にエアクリーナ６５、エアフローメータ４３、吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）６２が配設されている。上記エアフローメータ４３は、エアクリーナ６５を介して吸気通路に流入される空気量に応じた電気信号を出力する。

排気系７は、シリンダヘッド１５に形成された排気ポート７１に接続される排気マニホールド７２を備え、この排気マニホールド７２に排気管７３が接続されて排気通路を構成している。この排気通路には一例として酸化触媒７４と、ＮＯｘ吸蔵還元型の排気浄化触媒であるＮＳＲ（ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒７５と、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）７６とが備えられている。なお、ＮＳＲ触媒７５およびＤＰＦ７６の代わりにＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）触媒を用いてもよい。

上記ＮＳＲ触媒７５は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低く、且つ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ₂若しくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ₂やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ₂となる。また、ＨＣやＣＯは、ＮＯ₂やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ₂ＯやＣＯ₂となる。すなわち、ＮＳＲ触媒７５に導入される排気中の酸素濃度やＨＣ成分を適宜調整することにより、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化することができるようになっている。本実施形態のものでは、この排気中の酸素濃度やＨＣ成分の調整を、上記インジェクタ２３からの燃料噴射動作（アフター噴射、ポスト噴射）や、吸気絞り弁６２の開度制御や、後述するＥＧＲ機構８，９によるＥＧＲガス還流量の制御によって行うようになっている。

また、ＤＰＦ７６は、例えば多孔質セラミック構造体で成り、排気ガスが多孔質の壁を通過する際に、この排気ガス中に含まれるＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）を捕集するようになっている。このＤＰＦ７６には、ＤＰＦ再生運転時に、上記捕集したＰＭを酸化・燃焼するための触媒（例えば白金等の貴金属を主成分とする酸化触媒）が担持されている。

ここで、エンジン１の燃焼室３およびその周辺部の構成について、図２を用いて説明する。この図２に示すように、エンジン本体の一部を構成するシリンダブロック１１には、各気筒（図の例では４気筒）毎に円筒状のシリンダボア１２が形成されており、各シリンダボア１２の内部にはピストン１３が上下方向に摺動可能に収容されている。

ピストン１３の頂面１３ａの上側には上記燃焼室３が形成されている。つまり、この燃焼室３は、シリンダブロック１１の上部に取り付けられたシリンダヘッド１５の下面と、シリンダボア１２の内壁面と、ピストン１３の頂面１３ａとにより区画形成されている。そして、ピストン１３の頂面１３ａの略中央部には、キャビティ（凹陥部）１３ｂが凹設されており、このキャビティ１３ｂも燃焼室３の一部を構成している。

上記ピストン１３は、コネクティングロッド１８によってエンジン出力軸であるクランクシャフトに連結されている。これにより、シリンダボア１２内でのピストン１３の往復移動がコネクティングロッド１８を介してクランクシャフトに伝達され、このクランクシャフトが回転することでエンジン出力が得られるようになっている。

また、燃焼室３に向けてグロープラグ１９が配設されている。このグロープラグ１９は、エンジン１の始動直前に電流が流されることにより赤熱し、これに燃料噴霧の一部が吹きつけられることで着火・燃焼が促進される始動補助装置として機能する。

上記シリンダヘッド１５には、上記吸気ポート１５ａおよび上記排気ポート７１がそれぞれ形成されているとともに、吸気ポート１５ａを開閉する吸気バルブ１６および排気ポート７１を開閉する排気バルブ１７が配設されている。また、シリンダヘッド１５には、燃焼室３の内部へ直接的に燃料を噴射する上記インジェクタ２３が取り付けられている。このインジェクタ２３は、シリンダ中心線Ｐに沿う起立姿勢で燃焼室３の略中央上部に配設されており、上記コモンレール２２から導入される燃料を燃焼室３に向けて所定のタイミングで噴射する。

さらに、図１に示す如く、このエンジン１には、過給機（ターボチャージャ）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５１によって連結されたタービンホイール５２およびコンプレッサホイール５３を備えている。コンプレッサホイール５３は吸気管６４内部に臨んで配置され、タービンホイール５２は排気管７３内部に臨んで配置されている。そして、ターボチャージャ５は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサホイール５３を回転させ、吸気圧を高めるといった所謂過給動作を行う。

また、ターボチャージャ５（コンプレッサホイール５３）よりも吸気の流れの下流側において吸気管６４には、ターボチャージャ５での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ６１が設けられている。なお、本実施形態におけるターボチャージャ５は、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール５２側に可変ノズルベーン機構５４（図３参照）が設けられており、この可変ノズルベーン機構５４の開度を調整することにより、エンジン１の過給圧を調整することができる。

さらに、このエンジン１には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構（高圧ＥＧＲ機構）８およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構（低圧ＥＧＲ機構）９を備えたＭＰＬ−ＥＧＲシステムが設けられている。

ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８は、上記ターボチャージャ５のタービンホイール５２よりも上流の排気通路（例えば排気マニホールド７２）から、コンプレッサホイール５３よりも下流（吸気絞り弁６２よりも下流）の吸気通路へ排気ガスの一部（高圧ＥＧＲガス）を導く高圧ＥＧＲ通路（高圧排気ガス還流通路）８１と、この高圧ＥＧＲ通路８１の流路面積を変更可能とする高圧ＥＧＲバルブ８２とを備えている。

このＨＰＬ−ＥＧＲ機構８により還流（再循環）される高圧ＥＧＲガスの量は、上記高圧ＥＧＲバルブ８２の開度により調量される。また、必要に応じて吸気絞り弁６２の開度が小さくされ（閉度が大きくされ）、これによって高圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。後述するＳ被毒回復制御において、このＨＰＬ−ＥＧＲ機構８を使用して空燃比のリッチ化を図る場合には、この高圧ＥＧＲガスの還流量を増量し、新気の量（吸気系７における酸素の量）を減量させることになる。

一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９は、上記ＮＳＲ触媒７５よりも下流（より具体的にはＤＰＦ７６よりも下流）で且つ排気絞り弁８６よりも上流の排気通路から、コンプレッサホイール５３よりも上流の吸気通路へ排気ガスの一部（低圧ＥＧＲガス）を導く低圧ＥＧＲ通路（低圧排気ガス還流通路）９１と、この低圧ＥＧＲ通路９１の流路面積を変更可能とする低圧ＥＧＲバルブ９２と、低圧ＥＧＲ通路９１を流れる低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ９３とを備えている。

このＬＰＬ−ＥＧＲ機構９により還流（再循環）される低圧ＥＧＲガスの量は、上記低圧ＥＧＲバルブ９２の開度により調量される。また、必要に応じて排気絞り弁８６の開度が小さくされ、これによって低圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。後述するＳ被毒回復制御において、このＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用して空燃比のリッチ化を図る場合には、この低圧ＥＧＲガスの還流量を増量し、新気の量を減量させることになる。

−センサ類−
エンジン１の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１の運転状態に関する信号を出力する。

例えば、上記エアフローメータ４３は、吸気系６内の吸気絞り弁６２上流において吸入空気の流量（吸入空気量）に応じた検出信号を出力する。レール圧センサ４１はコモンレール２２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。スロットル開度センサ４２は吸気絞り弁６２の開度を検出する。吸気圧センサ４８は、吸気絞り弁６２の下流側に配置され、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ４９は、インタークーラ６１の下流側に配置され、吸入空気の温度に応じた検出信号を出力する。

また、Ａ／Ｆ（空燃比）センサ４４ａ，４４ｂはそれぞれ、酸化触媒７４の上流側およびＮＳＲ触媒７５の下流側に配設され、排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。なお、Ａ／Ｆセンサの配設位置としては、酸化触媒７４の上流側のみとしてもよいし、酸化触媒７４とＮＳＲ触媒７５との間としてもよいし、ＮＳＲ触媒７５の下流側のみとしてもよい。

同様に排気温センサ４５ａ，４５ｂはそれぞれ、酸化触媒７４の上流側およびＮＳＲ触媒７５の下流側に配設され、排気ガスの温度（排気温度）に応じた検出信号を出力する。なお、排気温センサの配設位置も、酸化触媒７４の上流側のみとしてもよいし、酸化触媒７４とＮＳＲ触媒７５との間としてもよいし、ＮＳＲ触媒７５の下流側のみとしてもよい。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。図３に示すように、ＥＣＵ１００の入力回路には、上記レール圧センサ４１、スロットル開度センサ４２、エアフローメータ４３、Ａ／Ｆセンサ４４ａ，４４ｂ、排気温センサ４５ａ，４５ｂ、吸気圧センサ４８、吸気温センサ４９が接続されている。さらに、入力回路には、エンジン１の冷却水温に応じた検出信号を出力する水温センサ４６、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ４７、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力するクランクポジションセンサ４０などが接続されている。

一方、ＥＣＵ１００の出力回路には、上記サプライポンプ２１、インジェクタ２３、吸気絞り弁６２、ＥＧＲバルブ８２，９２、および、上記ターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構（可変ノズルベーンの開度を調整するアクチュエータ）５４が接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記各種センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値に基づき、必要に応じて上記ＲＯＭに記憶された各種マップを参照して、エンジン１の各種制御を実行する。一例としてＥＣＵ１００は、インジェクタ２３による燃料噴射制御（噴射量・噴射時期の制御）、吸気絞り弁６２の開度（スロットル開度）の制御、ＥＧＲバルブ８２，９２の開度の制御等を含むエンジン１の各種制御を実行する。

例えばインジェクタ２３の燃料噴射制御としては、図４（インジェクタ２３に対する燃料噴射指令信号波形）に示すようにパイロット噴射やメイン噴射（主としてエンジン１のトルク生成に寄与する燃料噴射）の他、必要に応じてアフター噴射やポスト噴射を実行する。公知のようにパイロット噴射は、メイン噴射に先立って噴射した少量の燃料を燃焼させることにより、引き続いてメイン噴射される燃料の着火遅れを抑制して、安定した拡散燃焼に導くためのものである。

また、メイン噴射は一般的にエンジン１のトルク発生のための噴射動作であり、その噴射量は基本的には、エンジン回転速度（エンジン回転数）、アクセル操作量、冷却水温度、吸気温度等の運転状態に応じ、要求トルクが得られるように決定される。例えばエンジン回転速度（クランクポジションセンサ４０の検出値に基づいて算出されるエンジン回転速度；エンジン回転数）が高いほど、また、アクセル開度（アクセル開度センサ４７により検出されるアクセルペダルの踏み込み量）が大きいほどエンジン１の要求トルクは高くなり、それに応じてメイン噴射量が多く設定される。

具体的な燃料噴射形態の一例としては、各気筒毎の圧縮上死点前に上記パイロット噴射（インジェクタ２３に形成された複数の噴孔からの燃料噴射）が実行され、燃料噴射が一旦停止された後、所定のインターバルを経て圧縮上死点近傍にて上記メイン噴射が実行される。これにより燃料が自己着火によって燃焼し、この燃焼により発生したエネルギは、ピストン１３を下死点に向かって押し下げる運動エネルギ（エンジン出力となるエネルギ）、燃焼室３内を温度上昇させる熱エネルギ、シリンダブロック１１やシリンダヘッド１５を経て外部（例えば冷却水）に放熱される熱エネルギとなる。

なお、燃料噴射を実行する際の噴射圧は、コモンレール２２の内圧により決定される。このコモンレール内圧として一般に、コモンレール２２からインジェクタ２３へ供給される燃料圧力の目標値、すなわち目標レール圧は、エンジン負荷（機関負荷）が高くなるほど、および、エンジン回転速度（機関回転速度）が高くなるほど高いものとされる。この目標レール圧は例えば上記ＲＯＭに記憶された燃圧設定マップに従って設定される。

なお、アフター噴射やポスト噴射は、後述するＮＯｘ還元制御やＳ被毒回復制御等において、排気の空燃比（排気Ａ／Ｆ）を調整したり、ＮＳＲ触媒７５やＤＰＦ７６の温度を上昇させたりするのに利用される。

さらに、ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態に応じて吸気絞り弁６２やＥＧＲバルブ８２，９２の開度を制御し、吸気（新気）の量や排気の還流量（ＥＧＲガス量）を調整する。この制御は、予め実験やシミュレーション等によって作成されてＲＯＭに記憶されている吸気量マップやＥＧＲマップに基づいて行われる。一例としてエンジン１への要求トルクやエンジン回転速度の上昇にともない、吸気絞り弁６２の開度は大きくなりＥＧＲバルブ８２，９２の開度は小さくなる。

また、本実施形態では、Ｓ被毒回復制御において排気の空燃比（排気Ａ／Ｆ）をリッチ側、リーン側に切り換える際に、リッチ側（後述するリッチ期間）では吸気絞り弁６２の開度を小さくするとともに適宜、ＥＧＲガスを還流させて吸気（新気）量を減少させる。一方、リーン側（後述するリーン期間）では吸気絞り弁６２の開度を大きくして吸気量を増大させ、ＥＧＲガスは還流させないか還流量を減少させる。なお、リッチ期間におけるＥＧＲガスの還流量の制御（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構９のうち何れを使用してＳ被毒回復制御を行うか）の詳細については後述する。

−内燃機関の制御装置の制御動作−
以下に、本実施形態の内燃機関の制御装置によるＮＯｘ還元制御およびＳ被毒回復制御についてそれぞれ説明する。まず、ＮＯｘ還元制御について簡単に説明した後に、本実施形態の特徴とするＳ被毒回復制御について詳細に説明する。

（ＮＯｘ還元制御）
一般的にディーゼルエンジン１においては、大部分の運転領域で排気の空燃比はリーン空燃比となり、通常の運転状態ではＮＳＲ触媒７５の周囲雰囲気は酸素濃度の高い状態になって、排気中のＮＯｘがＮＳＲ触媒７５に吸蔵される。そして、ＮＳＲ触媒７５の周囲雰囲気が低酸素濃度となる状況は非常に少ないため、ＮＯｘの吸蔵量は徐々に増大し、それに連れてＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ吸蔵能力が低下してゆく。

そこで、エンジン運転状態などに基づいて推定されるＮＯｘ吸蔵量が所定の閾値（ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前の適値）に達した場合に、インジェクタ２３からのポスト噴射（または燃料添加弁２６からの燃料添加）によって排気中に燃料を供給することにより、その空燃比（排気Ａ／Ｆ）を一時的にリッチ化させて、還元剤成分（ＨＣ等）の量を増大させる。これにより、ＮＳＲ触媒７５の周囲が還元雰囲気になって、吸蔵されているＮＯｘが放出され、還元浄化されることで、ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ吸蔵能力が回復する。

また、空燃比を一時的にリッチ化させる手段として、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用してＥＧＲガスを還流する場合もある。そして、ＮＯｘ還元制御にあっては、一般的に、ＮＳＲ触媒７５の床温度は比較的低く（例えば６３０℃未満）、空燃比をリッチ化させても、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される可能性は低い。このため、このＮＯｘ還元制御では、その殆どの期間においてＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用して比較的低温度のＥＧＲガスを還流させ、空燃比を効果的にリッチ化させて、ＮＯｘ還元制御の高効率化を図るようにしている。なお、エンジン１の運転領域によっては、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８を使用してＥＧＲガスを還流させてＮＯｘ還元制御を行う場合もある。

なお、上記ＮＯｘ吸蔵量の推定手法としては、エンジン回転速度とインジェクタ２３からの燃料噴射量とに応じたＮＯｘ吸蔵量を予め実験やシミュレーションにより求めてマップ化しておき、このマップにより求められるＮＯｘ吸蔵量を積算するという方法が挙げられる。また、前回のＮＯｘ還元制御終了時点からの車両走行距離、または、総燃料噴射量によってＮＯｘ吸蔵量を推定するといった方法も挙げられる。

（Ｓ被毒回復制御）
次に、本実施形態の特徴とするＳ被毒回復制御について説明する。上記したＮＯｘ還元制御ではＮＳＲ触媒７５に流入する排気の空燃比を瞬間的にリッチ化することで、吸蔵されているＮＯｘを放出させることはできるが、ＮＳＲ触媒７５では、ＮＯｘの吸蔵と同様のメカニズムで硫黄成分（ＳＯｘ）の吸着が生じている。一旦、吸着されたＳＯｘはＮＯｘよりも離脱し難いので、上記のＮＯｘ還元制御が行われてもＳＯｘは離脱せずに、次第にＮＳＲ触媒７５内に蓄積されていく。

より詳しくは、Ｓ被毒のメカニズムはおよそ以下のとおりである。まず、エンジン１の燃焼室３内で燃料や潤滑油が燃焼するときには、二酸化硫黄（ＳＯ₂）や三酸化硫黄（ＳＯ₃）などのＳＯｘが生成される。そして、ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度が高いときには、流入排気中のＳＯ₂やＳＯ₃等のＳＯｘが白金（Ｐｔ）の表面上で酸化され、例えば硫酸イオンの形態でＮＳＲ触媒７５に吸着される。

こうしてＮＳＲ触媒７５に吸着された硫酸イオンは、酸化バリウム（ＢａＯ）と結合して硫酸塩（ＢａＳＯ₄）を形成するが、これは硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ₃）₂）に比して安定していて分解され難い。このため、上記ＮＯｘ還元制御などによってＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度が低くなっても、硫酸塩は分解されずにＮＳＲ触媒７５内に残留し、時間とともに蓄積されてゆく。

そうしてＮＳＲ触媒７５における硫酸塩（ＢａＳＯ₄）の蓄積量が増加するほど、ＮＯｘの吸蔵に関与することができる酸化バリウム（ＢａＯ）の量が減少することになるので、ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ吸蔵能力が低下して、ＮＯｘ浄化率を低下させる原因となる（Ｓ被毒）。なお、ＮＳＲ触媒７５内におけるＳＯｘの蓄積量の計測は、前回のＳ被毒回復制御の終了時点からのインジェクタ２３の総燃料噴射量と燃料中における硫黄濃度とに基づいて行われる。

上記のようなＳ被毒を解消する方法として、ＮＳＲ触媒７５の雰囲気温度をおよそ６３０〜７００℃の高温域まで昇温させるとともに、ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度を低くする（排気空燃比をリッチにする）ことにより、ＮＳＲ触媒７５に吸着されている硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）を熱分解して、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）と反応させ、気体状のＳＯ₂等に還元する方法が挙げられる。

本実施形態では、上述したアフター噴射やポスト噴射と、吸気絞り弁６２およびＥＧＲバルブ８２，９２の開度の制御とによって、排気の空燃比をリッチとリーンとの間で切り換えて、Ｓ被毒の解消を図るようにしている。具体的には、リーンな排気中ではポスト噴射された燃料がＮＳＲ触媒７５において酸化し、その反応熱によってＮＳＲ触媒７５の床温度が効果的に上昇する。その後、空燃比をリッチ側に切り換えてＮＳＲ触媒７５に還元剤成分を供給する。

このＳ被毒回復制御にあっては、上記ＥＧＲガスの還流によって空燃比のリッチ化を図る場合に、エンジン１の運転領域に応じて、上記ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８を使用することによるＥＧＲガスの還流と、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用することによるＥＧＲガスの還流との何れかが選択される。図６は、Ｓ被毒回復制御のリッチ期間におけるＥＧＲ機構の使用形態を決定する（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構９のうち何れを使用してＥＧＲガスを還流させるか決定する）ＥＧＲ使用マップを示す図である。

この図６における領域Ａは、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８によってＥＧＲガスの還流を行うエンジン運転領域である。このエンジン運転領域Ａは比較的狭い運転領域である（エンジン回転速度の中間域で且つトルクの中間域（中負荷域）に限られる）。一方、図６における領域Ｂ（領域Ａの外側の領域）は、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９によってＥＧＲガスの還流を行うエンジン運転領域である。このエンジン運転領域Ｂは、上記領域Ａ（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構８によってＥＧＲガスの還流を行うエンジン運転領域）の外側であって比較的広い運転領域となっている。これは、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９によってＥＧＲガスの還流を行う場合、比較的低温度のＥＧＲガスを還流させることができることから空燃比を効果的にリッチ化させることが可能であるため、エンジン１の広い運転領域でＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した空燃比のリッチ化を図るようにしたものである。

以下、上記した図４の他に図５も参照して、Ｓ被毒回復制御の動作についてより詳細に説明する。図５は、Ｓ被毒回復制御実行時における排気空燃比、触媒床温、ＮＳＲ触媒７５からのＳＯｘ放出率（クランクシャフトの単位回転角度当たりのＳＯｘ放出量）、ＮＳＲ触媒７５のＳＯｘ残量それぞれの変化の一例を示すタイミングチャート図である。

Ｓ被毒回復制御では、排気空燃比をリーンに設定するリーン期間と、排気空燃比をリッチに設定するリッチ期間とが交互に切り換えられ、そのリーン期間においてＮＳＲ触媒７５の床温を、ＳＯｘの離脱が可能になる温度（硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）を熱分解できる温度）まで上昇させる。一方、リッチ期間では、排気空燃比をリッチにすることで、ＮＳＲ触媒７５からＳＯｘを離脱させ、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて還元浄化する。

一例として、上記リーン期間からリッチ期間への切り換えタイミングは、ＮＳＲ触媒７５の床温度が、ＳＯｘを離脱させるのに十分な温度（例えば６８０℃）に達した時点としている。一方、リッチ期間からリーン期間への切り換えタイミングは、ＮＳＲ触媒７５の床温度が所定温度（例えば６３０℃）まで低下した時点としている。このようにリーン期間とリッチ期間とが交互に繰り返されることにより、ＮＳＲ触媒７５からＳＯｘが放出されていく。なお、上記各温度はこれらに限定されるものではなく、適宜設定される。

より具体的には上記図４も参照すると、Ｓ被毒量（ＳＯｘの蓄積量）が所定値に達してＳ被毒回復制御が開始された場合、まず、図４（ａ）に示すように空燃比のリーン期間において、メイン噴射の実行後、気筒の膨張行程の後半（例えばＡＴＤＣ１００〜１３０°ＣＡ）でポスト噴射が実行され、触媒床温が上昇する。このポスト噴射では燃料が燃焼室３内では燃焼せず、高温下で熱分解されて排気通路に流れ、ＮＳＲ触媒７５を通過しながら酸化されることで、触媒床温を効果的に上昇させる。

こうしてＮＳＲ触媒７５の床温度が上昇して所定温度（例えば６８０℃）に達すると、リーン期間からリッチ期間に切り換えられる（図５におけるタイミングＴ１）。このリッチ期間では、図４（ｂ）に示すように、メイン噴射の後に、筒内で燃料が燃焼するタイミング（例えばＡＴＤＣ３０〜６０°ＣＡ）で燃料をアフター噴射し、パイロット噴射およびメイン噴射と合わせた総噴射量を増量する。

同時に吸気絞り弁６２の開度が所定開度まで小さくされ、また、ＥＧＲガス還流量が増量されることにより（図６に示す運転領域Ａの場合にはＨＰＬ−ＥＧＲ機構８によるＥＧＲガス還流量の増量が行われ、運転領域Ｂの場合にはＬＰＬ−ＥＧＲ機構９によるＥＧＲガス還流量の増量が行われることにより）、吸気（新気）の量が減少するので、上記燃料の総噴射量の増量と併せて空燃比を理論空燃比よりもリッチ（例えばＡ／Ｆで１４．３以下）にすることができ、これにより排気の空燃比も理論空燃比よりもリッチになる。上記値はこれに限定されることなく適宜設定される。

なお、アフター噴射された燃料の燃焼によるトルクの増分は、吸気絞り弁６２の開度の減少によって相殺される。言い換えると、トルク変動が生じないようにアフター噴射の量およびタイミング、並びに吸気絞り弁６２の開度が互いに対応づけて予め実験やシミュレーションにより適合され、マップとしてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。

そうしてリッチ期間においては、ＮＳＲ触媒７５の床温度が十分に上昇（ＳＯｘの離脱を可能にする温度まで上昇）されている状態で排気空燃比がリッチになり、ＮＳＲ触媒７５からＳＯｘが放出される。すなわち、図５のＳＯｘ放出率のグラフに示すようにＮＳＲ触媒７５からＳＯｘが放出され、ＮＳＲ触媒７５におけるＳＯｘ残量は次第に減少していく。同時にリッチ期間においてはＮＳＲ触媒７５の床温度が次第に低下していき、その床温度が所定温度（例えば６３０℃）に達すると、リッチ期間からリーン期間に切り換えられる（タイミングＴ２）。

このようにして、ＮＳＲ触媒７５の床温度が６３０〜７００℃の高温域に維持されたまま、その床温度の変化に応じて排気の空燃比がリッチとリーンとの間で切り換えられることで、ＮＳＲ触媒７５からＳＯｘが次第に放出されていき、このＮＳＲ触媒７５におけるＳＯｘの蓄積量（ＳＯｘ残量）が減少していく。そして、ＳＯｘ蓄積量が所定量未満になると、Ｓ被毒回復制御は終了する。

なお、ＮＳＲ触媒７５からのＳＯｘ放出量の計測は、例えばＮＳＲ触媒７５の床温度や上記リッチ期間の積算時間に基づいて行われる。つまり、ＮＳＲ触媒７５の床温度が高いほど、また、上記リッチ期間の積算時間が長いほどＳＯｘ放出量は多くなっていくので、これらＮＳＲ触媒７５の床温度やリッチ期間の積算時間を計測していくことにより、ＳＯｘ放出量が求められることになる。そして、このＳＯｘ放出量が、Ｓ被毒回復制御開始時におけるＳＯｘ吸着量（インジェクタ２３の総燃料噴射量と燃料中における硫黄濃度とに基づいて計測されたＳＯｘの吸着量）に略一致すると、ＮＳＲ触媒７５内のＳＯｘの略全量が放出されたとしてＳ被毒回復制御が終了することになる。

以上が、Ｓ被毒回復制御の基本動作である。

（Ｓ被毒回復制御のリッチ期間のＥＧＲガス還流制御）
本実施形態の特徴は、上記リッチ期間におけるＥＧＲガス還流制御にある。まず、このリッチ期間におけるＥＧＲガス還流制御の概要について説明する。ここでは、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用してＥＧＲガスを還流させて筒内をリッチ化し、それによって排気の空燃比（排気Ａ／Ｆ）をリッチにしている場合の制御について説明する。つまり、エンジン１の運転領域が図６における領域Ｂである場合におけるＳ被毒回復制御でのリッチ期間のＥＧＲガス還流制御について説明する。

上記リッチ期間において、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用してＥＧＲガスを還流させて空燃比をリッチ化させる場合、Ｓ被毒回復制御にともなってＮＳＲ触媒７５から放出（排出）された硫黄成分の一部が低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込むことになる。このような状況になると、低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込んだ硫黄成分が、上記低圧ＥＧＲクーラ９３やインタークーラ６１で生じた凝縮水（クーラで冷却されることに起因する凝縮水）に溶解されることによって、酸性液体（硫酸）が発生することがある。

このようにして酸性液体が発生する状況では、低圧ＥＧＲクーラ９３、インタークーラ６１および各種配管への悪影響が懸念されることになる。

そこで、本実施形態では、Ｓ被毒回復制御の開始後、上記ＮＳＲ触媒７５内部において、吸蔵材料からの離脱にともなって、排気ガス流れ方向の上流側から下流側に向かって移動する硫黄成分の位置を推定し、その硫黄成分の位置が、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達するまでは、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を許可する。例えばエンジン１の運転領域が図６の領域Ｂである場合にはＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を実行する。

一方、硫黄成分の位置が、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達した時点で、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止（禁止）するようにしている。例えばエンジン１の運転領域が図６の領域Ｂであるときに、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される状況になると、上記低圧ＥＧＲバルブ９２を全閉とし、低圧ＥＧＲ通路９１での流れを停止させる。これにより、ＮＳＲ触媒７５から排出された硫黄成分が低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込んでしまうことを防止するようにしている（本発明でいう「還流制限動作」）。

ここで、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積分布について説明する。Ｓ被毒回復制御が開始された時点におけるＮＳＲ触媒７５中におけるＳＯｘの堆積分布としては、ＮＳＲ触媒７５の前端部（排気ガスの流れ方向の上流側端部）が最も堆積量が多く、後端部（排気ガスの流れ方向の下流側端部）に向かうに従って堆積量は次第に少なくなっている。つまり、ＮＳＲ触媒７５中におけるＳＯｘの堆積量が最も多い領域（以下、「堆積量ピーク位置」という場合もある）はＮＳＲ触媒７５の前端部となっている。図７は、Ｓ被毒回復制御開始時点におけるＮＳＲ触媒７５内部での硫黄成分（ＳＯｘ）の堆積分布の一例を示している。このように、ＮＳＲ触媒７５内部におけるＳＯｘの堆積分布としては、ＮＳＲ触媒７５の前端部が最も堆積量が多くなっており、後端部に向かって堆積量は次第に少なくなっている。

そして、上記Ｓ被毒回復制御が開始されて上記リッチ期間が継続されると、ＮＳＲ触媒７５の吸蔵材料に堆積しているＳＯｘは離脱されていき、ＮＳＲ触媒７５の後端部に向かって流れる始める（移動を始める）ことになる。これにより、ＮＳＲ触媒７５内部における堆積量ピーク位置はＮＳＲ触媒７５の前端部から後端部に向かって次第に移動していく。

図８は、Ｓ被毒回復制御開始後におけるＮＳＲ触媒７５内部での硫黄成分の堆積分布の変化の一例を示している。Ｓ被毒回復制御開始時にあっては、上述した如くＮＳＲ触媒７５内部における堆積量ピーク位置はＮＳＲ触媒７５の前端部であったのに対し（図中の破線を参照）、Ｓ被毒回復制御開始後にあっては、硫黄成分がＮＳＲ触媒７５の吸蔵材料から離脱されることによって、この硫黄成分がＮＳＲ触媒７５の後端部に向かって流れることになり、あるタイミングにおいて、図中に実線で示すように、堆積量ピーク位置はＮＳＲ触媒７５の長手方向（排気ガスの流れ方向）の中央位置に達する。なお、この状態にあっては、ＮＳＲ触媒７５の吸蔵材料から一旦離脱された硫黄成分の一部が吸蔵材料（例えばＮＳＲ触媒７５の長手方向の中央にある吸蔵材料）に再付着している。

そして、Ｓ被毒回復制御が継続されると、さらに硫黄成分がＮＳＲ触媒７５の後端部に向かって流れることになって、図中に一点鎖線で示すように、堆積量ピーク位置はＮＳＲ触媒７５の後端位置付近に達する。

このように、Ｓ被毒回復制御が継続される場合、例えば堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５の長手方向の中央位置に達するまでの間は、未だＮＳＲ触媒７５からの硫黄成分（Ｈ₂ＳやＳＯ₂）の排出は行われないか、または、排出量は僅かである（上記酸性液体が発生しない程度の量である）。

これに対し、堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５の長手方向の中央位置に達した後（堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５の長手方向の中央位置よりも後端側に移動した後）には、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分の排出が開始されることになる。

ＮＳＲ触媒７５内部における単位時間当たりの硫黄成分の移動量（移動速度）は、触媒床温および排気Ａ／Ｆに左右されることになる。つまり、触媒床温が高いほど、また排気Ａ／Ｆが小さいほど（リッチであるほど）硫黄成分の移動速度は高くなる。つまり、これら触媒床温および排気Ａ／Ｆを認識しておくことにより、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積量ピーク位置は推定できることになる。この触媒床温および排気Ａ／Ｆと、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積量ピーク位置との関係は、ＮＳＲ触媒７５の構成や容量によって異なるため、予め実験やシミュレーションによって求められている。例えば、排気Ａ／Ｆのリッチ期間をパラメータとしてＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積量ピーク位置を推定するマップや、触媒床温および排気Ａ／Ｆのリッチ期間それぞれをパラメータとしてＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積量ピーク位置を推定するマップがＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されており、このマップを使用して、現在の硫黄成分の堆積量ピーク位置を推定するようにしている（詳しくは後述する）。

本実施形態にあっては、上記堆積量ピーク位置（ＳＯｘの堆積分布が最も高い位置）が所定位置（例えばＮＳＲ触媒７５の長手方向（排気ガスの流れ方向の）の中央位置）まで移動した時点で、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分（Ｈ₂ＳやＳＯ₂）の排出が開始されると判断して、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止し（低圧ＥＧＲバルブ９２を全閉にし）、これにより、硫黄成分が低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込んでしまうことを防止するようにしている。

なお、上記ＮＳＲ触媒７５の温度（触媒床温）は、エンジン１の運転状態や、上記排気温センサ４５ａ，４５ｂによって検出される排気ガスの温度等に基づいて推定される。また、センサを用いてＮＳＲ触媒７５の温度を直接的に計測するようにしてもよい。また、排気Ａ／Ｆは、上記Ａ／Ｆセンサ４４ａからの出力に基づいて求められる。また、インジェクタ２３からのアフター噴射量や、吸入空気量や、低圧ＥＧＲバルブ９２の開度等に基づいて排気Ａ／Ｆを推定するようにしてもよい。

以下、本実施形態のＳ被毒回復制御における上記リッチ期間での制御手順について図９のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートはＳ被毒回復制御の開始後、所定期間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎、または、クランクシャフトの所定回転角度毎）に実行される。

まず、ステップＳＴ１において、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値α以上となっているか否かを判定する。この所定値αは、上記リーン期間からリッチ期間への切り換えタイミングを規定する値、つまり、排気空燃比をリッチにした場合にＮＳＲ触媒７５からの硫黄成分の放出（吸蔵材料からの離脱）を良好に行うことができる値であって例えば上記６８０℃に設定されている。この値はこれに限定されるものではなく、適宜設定される。

触媒床温が所定値α未満である場合には、未だ触媒床温がリッチ期間への切り換え温度に達していないとして、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、ステップＳＴ１２に移って、リーン期間制御を実行する。つまり、メイン噴射の実行後にポスト噴射を実行することにより、触媒床温を効果的に上昇させる制御を行う（図４（ａ）に示す燃料噴射態様を参照）。

一方、触媒床温が所定値α以上であり、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、予めＥＣＵ１００に記憶されているＳ排出開始フラグがＯＮとなっているか否かを判定する。このＳ排出開始フラグは、Ｓ被毒回復制御の実行にともなって上記堆積量ピーク位置（ＳＯｘの堆積分布が最も高い位置）がＮＳＲ触媒７５の長手方向（排気ガスの流れ方向の）の中央位置まで移動したと推定された時点でＯＮされ、Ｓ被毒回復制御が終了すると（ＮＳＲ触媒７５内のＳＯｘの略全量が放出されたとしてＳ被毒回復制御が終了すると）ＯＦＦされるものである（後述するステップＳＴ１１）。Ｓ被毒回復制御の開始時点では、上述した如く堆積量ピーク位置はＮＳＲ触媒７５の前端部であるため、Ｓ排出開始フラグはＯＦＦとなっている。

Ｓ排出開始フラグがＯＦＦであって、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の堆積位置（Ｓ堆積位置）の推定を行う。このＳ堆積位置の推定として具体的には、ＮＳＲ触媒７５内部における上記堆積量ピーク位置を推定するものであって、Ｓ被毒回復制御の開始時点にあっては、上述した如く、ＮＳＲ触媒７５の前端部（排気ガスの流れ方向の上流側端部）が堆積量ピーク位置となっている。一方、Ｓ被毒回復制御が開始された後にあっては、上述した如く、ＮＳＲ触媒７５内部においてＳＯｘの堆積分布が変化していくため（図８を参照）、リッチ期間の長さに応じて堆積量ピーク位置が推定されることになる。このリッチ期間の長さと、堆積量ピーク位置との関係は予め実験により求められている。図１０は、リッチ期間の積算時間をパラメータとして、硫黄成分の移動距離（上記堆積量ピーク位置の移動距離に対応）を求めるためのマップ（堆積量ピーク位置マップ）を示している。このようにリッチ期間の積算時間が長いほど硫黄成分の移動距離は長くなり、上記堆積量ピーク位置が、ＮＳＲ触媒７５の後端側に移動していくことになる。

また、この硫黄成分の移動距離は、リッチ期間の長さだけでなく、触媒床温によっても変化するため、この触媒床温によって硫黄成分の移動距離を推定するようにしてもよい。つまり、触媒床温が高いほど効果的に硫黄成分の離脱が行われるため、硫黄成分の移動距離は長くなる。図１１は、リッチ期間の積算時間および触媒床温をパラメータとして、硫黄成分の移動距離（上記堆積量ピーク位置の移動距離に対応）を求めるためのマップを示している。このようにリッチ期間の積算時間が長いほど、また、触媒床温が高いほど硫黄成分の移動距離は長くなり、上記堆積量ピーク位置が、ＮＳＲ触媒７５の後端側に移動していくことになる。

このようにしてＮＳＲ触媒７５の内部におけるＳ堆積位置の推定（堆積量ピーク位置の推定）を行った後、ステップＳＴ４に移り、Ｓ堆積位置が所定位置まで移動したか否かを判定する。この所定位置としては、例えば、ＮＳＲ触媒７５における排気ガス流れ方向の中央位置が挙げられる。つまり、図８に実線で示す硫黄成分の堆積分布になったか否かを、このステップＳＴ４で判定している。本実施形態では、この堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５における排気ガス流れ方向の中央位置に達した時点で、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分（Ｈ₂ＳやＳＯ₂）の排出が開始されるものとしている。

Ｓ堆積位置が所定位置まで未だ移動しておらず、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を許可する。つまり、低圧ＥＧＲバルブ９２を開放し、低圧ＥＧＲ通路９１からＥＧＲガスを還流させて排気Ａ／Ｆをリッチ化する制御を許可する。これにより、目標とする排気Ａ／Ｆ（例えば１３．５）を達成させて、上述したリッチ期間の制御を行う。この場合におけるアフター噴射での噴射量や、吸気絞り弁６２の開度や、低圧ＥＧＲバルブ９２の開度は、予め実験やシミュレーションによって、上記排気Ａ／Ｆが得られるように求められている。

このようにして目標排気Ａ／Ｆをリッチに設定した状態で、ステップＳＴ６に移り、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値β以下になったか否かを判定する。この所定値βは、上記排気Ａ／Ｆをリッチに設定したとしても、硫黄成分の還元処理ができない温度であって、例えば６３０℃に設定されている。この値はこれに限定されるものではなく、適宜設定される。

触媒床温が所定値βを超えており（所定値βを超える触媒床温が維持されており）、ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に戻り、ＮＳＲ触媒７５の内部における硫黄成分の堆積位置（Ｓ堆積位置）の推定を再び行う。ここでのＳ堆積位置の推定動作としては、上述したものと同様に行われる。その後、ステップＳＴ４において上述と同様に、Ｓ堆積位置が所定位置まで移動したか否かを判定する。このようにして、Ｓ堆積位置が所定位置に移動するまで（上記堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５における排気ガス流れ方向の中央位置に達するまで）、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流が継続されることになる。

なお、このようにＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流が許可されている状態において、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値β以下に低下した場合には、排気Ａ／Ｆをリッチに設定したとしても硫黄成分の還元処理ができないため、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１２に移って、リーン期間制御を実行する。つまり、メイン噴射の実行後にポスト噴射を実行することにより、触媒床温を効果的に上昇させる制御を行う（図４（ａ）に示す燃料噴射態様を参照）。この場合、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値α以上となってステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、上述したステップＳＴ２〜ステップＳＴ６の動作が繰り返されることになる。

そして、ＮＳＲ触媒７５の内部におけるＳ堆積位置が所定位置に達し、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ７に移って上記Ｓ排出開始フラグをＯＮにし、ステップＳＴ８において、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を停止（禁止）する。つまり、低圧ＥＧＲバルブ９２を閉鎖して、低圧ＥＧＲ通路９１からＥＧＲガスを還流させて排気Ａ／Ｆをリッチ化する制御を停止させる。この場合、例えばＨＰＬ−ＥＧＲ機構８を使用した排気Ａ／Ｆのリッチ化が行われる。つまり、上記高圧ＥＧＲバルブ８２を開放して、高圧ＥＧＲ通路８１からＥＧＲガスを還流させることによって、排気Ａ／Ｆをリッチ化する制御を開始する。また、ＥＧＲガスの還流を行うことなく排気Ａ／Ｆをリッチ化するようにしてもよい。例えば、インジェクタ２３からの燃料噴射量が比較的多く、上記吸気絞り弁６２の開度を小さくするのみで、上記目標とする空燃比が実現できる場合には、ＥＧＲガスの還流を行うことなく排気Ａ／Ｆのリッチ化を行うことになる。

このような動作により、目標とする排気Ａ／Ｆ（例えば１３．５）を達成させて、上述したリッチ期間の制御を行う。この場合におけるアフター噴射での噴射量や、吸気絞り弁６２の開度や、高圧ＥＧＲバルブ８２の開度も、予め実験やシミュレーションによって、上記排気Ａ／Ｆが得られるように求められている。

このようにして目標排気Ａ／Ｆをリッチに設定した状態で、ステップＳＴ９に移り、上述したステップＳＴ６の場合と同様に、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値β以下になったか否かを判定する。

触媒床温が所定値βを超えており（所定値βを超える触媒床温が維持されており）、ステップＳＴ９でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１０に移り、ＮＳＲ触媒７５からのＳ排出量が所定量に達したか否かを判定する。この所定量は、Ｓ被毒回復制御を終了させるためのＳ排出量であって、例えば、Ｓ被毒回復制御の開始時におけるＳＯｘ吸着量に相当する値、または、このＳ被毒回復制御の開始時におけるＳＯｘの蓄積量よりも僅かに小さい値に設定されている。なお、このＮＳＲ触媒７５からのＳ排出量は、上述した如く、触媒床温とリッチ期間の長さとから求められる。

そして、ＮＳＲ触媒７５からのＳ排出量が所定量に達していない場合は、ステップＳＴ１０でＮＯ判定され、ステップＳＴ９に戻る。

一方、ＮＳＲ触媒７５からのＳ排出量が所定量以上に達しており、ステップＳＴ１０でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１１においてＳ被毒回復制御の終了処理を行うと共に、上記Ｓ排出開始フラグをＯＦＦにする。すなわち、空燃比のリッチ、リーンの切り換えおよびポスト噴射を停止する。これによりＳ被毒回復制御は終了し、ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ吸蔵能力が回復された状態で、通常のエンジン制御に移行する。

なお、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を停止（禁止）して排気Ａ／Ｆをリッチ化させている状態で、ＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値β以下に低下した場合には、排気Ａ／Ｆをリッチに設定したとしても硫黄成分の還元処理ができないため、ステップＳＴ９でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１２に移って、リーン期間制御を実行する。つまり、メイン噴射の実行後にポスト噴射を実行することにより、触媒床温を効果的に上昇させる制御を行う（図４（ａ）に示す燃料噴射態様を参照）。そして、このＮＳＲ触媒７５の床温（触媒床温）が所定値α以上に達すると、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されて、上述したリッチ期間制御が再度実行されることになる。この場合、既にＳ排出開始フラグはＯＮとなっているため（ＮＳＲ触媒７５からの硫黄成分の排出は開始されているため）、ステップＳＴ２ではＹＥＳ判定され、ＮＳＲ触媒７５の内部における硫黄成分の堆積位置（Ｓ堆積位置）の推定を行うことなく、ステップＳＴ１０において、ＮＳＲ触媒７５からのＳ排出量が所定量に達したか否かを判定することになる。

以上説明したように、本実施形態では、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の位置が、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達するまでは、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を行って空燃比をリッチにするＳ被毒回復制御を行うようにしている。このＳ被毒回復制御では、空燃比を効果的にリッチ化させることが可能であり、ＮＳＲ触媒７５からの硫黄成分の離脱を比較的短期間で行うことができ、Ｓ被毒回復制御に要する時間の短縮化に寄与させることができる。その結果、Ｓ被毒回復制御に要する燃料量の削減が可能となり、燃料消費率の改善が図れる。

また、ＮＳＲ触媒７５内部における硫黄成分の位置が、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達すると（本実施形態の場合、上記堆積量ピーク位置がＮＳＲ触媒７５の長手方向の中央位置に達すると）、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止（禁止）する。これにより、ＮＳＲ触媒７５から排出された硫黄成分が低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込むことに起因する酸性液体の発生を防止することができる。これにより、酸性液体による低圧ＥＧＲクーラ９３やインタークーラ６１や配管類への悪影響を防止することができ、エンジン１の耐久性の向上を図ることができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車に搭載される直列４気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。また、ガソリンエンジンに対して適用することも可能である。

また、上記実施形態では、Ｓ被毒回復制御において排気系７に燃料を供給する手段としてインジェクタ２３からのポスト噴射を行うようにしていた。本発明はこれに限らず、排気系７（例えば排気マニホールド７２）に直接的に燃料を供給する上記燃料添加弁２６から供給される燃料によってＳ被毒回復制御を行う場合にも適用可能である。

また、上記実施形態では、上記堆積量ピーク位置が、ＮＳＲ触媒７５における排気ガス流れ方向の中央位置に達した時点で、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出され始めるとしてＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を停止（禁止）するようにしていた。本発明は、これに限ることなく、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出され始める堆積量ピーク位置を予め実験やシミュレーションによって把握しておき、この硫黄成分が排出され始める堆積量ピーク位置に達した時点で、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を停止（禁止）するようにすればよい。例えば、ＮＳＲ触媒７５における排気ガス流れ方向の長さに対して前端から２／３の距離の位置に上記堆積量ピーク位置が達した時点で、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用した吸気系６へのＥＧＲガスの還流を停止（禁止）することなどが挙げられる。

また、上記実施形態では、硫黄成分の位置が、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達した時点で、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止（禁止）するようにしていた。本発明は、これに限らず、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出される所定位置に達した時点で、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流量を減量するようにしてもよい（本発明でいう「還流制限動作」）。この場合、ＮＳＲ触媒７５から排出された硫黄成分の一部が低圧ＥＧＲ通路９１に流れ込むことになるので、この減量されるＥＧＲガスの還流量としては、上記酸性液体が発生しない範囲内、または、酸性液体が発生したとしても、その量が所定の許容範囲内（低圧ＥＧＲクーラ９３やインタークーラ６１や配管類に悪影響を与えない範囲内）となるように制限されることになる。この場合のＥＧＲガスの還流量（減量された還流量）は実験またはシミュレーションによって予め求められている。

さらに、上記実施形態では、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出されるタイミングと、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止するタイミングとを一致させるようにしていた。本発明はこれに限らず、ＮＳＲ触媒７５から硫黄成分が排出されるタイミングに対して僅かな時間だけ先立って、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構９を使用したＥＧＲガスの還流を停止させておくことも技術的思想の範疇である。

本発明は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおいて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＳ被毒回復制御に適用可能である。

１ エンジン（内燃機関）
２３ インジェクタ
６ 吸気系
６２ 吸気絞り弁
７ 排気系
７５ ＮＳＲ触媒（排気浄化触媒）
８ ＨＰＬ−ＥＧＲ機構
８１ 高圧ＥＧＲ通路（高圧排気ガス還流通路）
８２ 高圧ＥＧＲバルブ
９ ＬＰＬ−ＥＧＲ機構
９１ 低圧ＥＧＲ通路
９２ 低圧ＥＧＲバルブ
１００ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触媒に堆積している硫黄成分を、排気ガスを吸気系に還流させて空燃比をリッチにすることで還元浄化して排出する硫黄被毒回復制御を行う内燃機関の制御装置において、
   上記排気浄化触媒の下流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させて上記硫黄被毒回復制御を行っている状態で、上記排気浄化触媒内部において排気ガス流れ方向の下流側に向かって移動する硫黄成分の位置を推定し、その硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達した際に、上記排気浄化触媒の下流側からの排気ガスの還流を停止するか、または、還流量を減量する還流制限動作を行う構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   上記排気浄化触媒からの硫黄成分の排出量が所定量に達して硫黄被毒回復制御が完了した際、上記還流量制限動作を解除する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
   上記排気浄化触媒内部における硫黄成分の移動により、その硫黄成分の堆積量が最も多い位置が、排気浄化触媒内における排気ガス流れ方向の中央部に達した際に、上記還流制限動作を行う構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１、２または３記載の内燃機関の制御装置において、
   上記排気浄化触媒の上流側を流れる排気ガスを吸気系に還流させる高圧排気ガス還流通路が設けられ、上記硫黄成分の位置が、排気浄化触媒から硫黄成分が排出される所定位置に達して還流制限動作が行われた際、上記高圧排気ガス還流通路によって排気ガスを吸気系に還流させることで空燃比をリッチにする構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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