JP4314089B2 - 内燃機関の触媒制御装置及び触媒劣化判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気系に配置された排気浄化触媒に対する触媒制御装置及び触媒劣化判定装置に関する。

排気浄化触媒、特にＮＯｘ吸蔵還元触媒は、燃料中に含まれる硫黄成分により被毒され、この被毒の程度が大きくなるとＮＯｘ吸蔵還元能力が低下する。このため、或る程度、硫黄成分がＮＯｘ吸蔵還元触媒に蓄積されると、昇温処理にて高温化し、かつ排気空燃比をリッチ化することにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒から硫黄成分を放出する硫黄被毒回復制御を実行している。

しかし、この硫黄被毒回復制御時に空燃比のリッチ化を継続して行っていると硫黄成分も継続的に放出されるため放出される排気中の硫黄成分濃度が高くなって異臭を生じる。この排出される硫黄成分濃度を低下させるために、リッチ化を間隔をおいて間欠的に実行することでリッチ時間とリッチ休止時間とを繰り返し、排気中の硫黄成分濃度が高くなるのを抑制する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−２７４２３２号公報（第４−５頁、図２）

上記従来技術の制御では、リッチ時間にて燃料が排気浄化触媒内部で酸化されて発熱するため触媒床温が上昇し、そしてリッチ休止時間にて発熱が停止するので排気により冷却されて触媒床温が下降する。したがって間欠的なリッチ化に対応して触媒床温は周期的に上昇下降を繰り返すことになる。このため平均的には目標触媒床温に制御していても、リッチ時間での触媒床温の上昇度合が高い場合には触媒床温が一時的に過熱状態となり排気浄化触媒が熱劣化を引き起こすおそれがある。

通常は、このようなリッチ時間における触媒床温が過熱状態となるのを防止するために、リッチ時間による触媒床温の極大値が熱劣化を開始する温度より低くなるようにリッチ時間を設定している。

ところが、排気浄化触媒が新しい場合と、使用により排気浄化触媒が劣化している場合とでは、同じリッチ化を行ったとしても、触媒床温の昇温挙動が異なる。新しい排気浄化触媒では、リッチ化による床温の極大値が、劣化している排気浄化触媒に比較して高くなる。したがって或る程度劣化した後の触媒に適合するようにリッチ時間を設定した硫黄被毒回復制御では、排気浄化触媒が新しい時にはリッチ化により触媒床温が過熱状態となって早期の劣化を招くおそれある。

又、新しい排気浄化触媒にて触媒床温が過熱状態とならないようにリッチ時間を設定した場合には、使用により排気浄化触媒が劣化してきた場合には未だ触媒床温が過熱状態に到達するまでには十分に余裕があるにも関わらず、リッチ時間が短時間で終了する用になる。このため触媒床温の低下を招き、効率的に硫黄成分が放出されなくなる。このため硫黄被毒回復制御の精度が低下することにより、エミッションが悪化したり、硫黄被毒回復制御の長期化により燃費が悪化するおそれがある。

本発明は、排気浄化触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能な内燃機関の触媒制御装置、及びこのような触媒制御装置において排気浄化触媒の劣化度合を判定するための触媒劣化判定装置の提供を目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、排気浄化触媒の上流側においての機関排気系に対する燃料供給により前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御について、これを実行する硫黄被毒回復手段を備える内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復手段は、前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態にある旨の判定に基づいて前記硫黄被毒回復制御を開始し、この回復制御の開始後において前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態から回復した旨の判定に基づいて、前記硫黄被毒回復制御を終了するものであって、前記硫黄被毒回復制御の実行中においては、前記燃料供給の実行により排気の空燃比をストイキよりも小さくする実行時間と、前記燃料供給の停止により排気の空燃比を同実行時間のものよりも大きくする休止時間とを繰り返すものであり、当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出手段と、この劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する硫黄被毒回復制御修正手段とをさらに備えるものであることを要旨としている。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復制御は、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度と、前記燃料供給による燃料の供給量及び前記排気浄化触媒の燃料浄化率から求められる発熱量とに基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを調節することにより、前記排気浄化触媒の触媒床温を制御するものであり、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記燃料浄化率を修正することにより、前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正するものであることを要旨としている。

（３）請求項３に記載の発明は、内燃機関の排気系に配置された排気浄化触媒の上流から燃料を間欠的に供給することにより前記排気浄化触媒に流入する排気の空燃比を燃料供給にともないストイキ以下にする実行時間と燃料供給停止にともない生じる休止時間とを繰り返すことにより、前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御を実行する内燃機関の触媒制御装置において、前記排気浄化触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出手段と、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する硫黄被毒回復制御修正手段とを備え、前記硫黄被毒回復制御は、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度と、前記燃料供給による燃料の供給量及び前記排気浄化触媒の燃料浄化率から求められる発熱量とに基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを調節することにより、前記排気浄化触媒の触媒床温を制御するものであり、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記燃料浄化率を修正することにより、前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正するものであることを要旨としている。

上記（１）〜（３）に記載の発明について、硫黄被毒回復制御修正手段が直接、実行時間（リッチ時間）の長さを修正することを考えると、劣化度合検出手段にて排気浄化触媒の劣化度合が大きくない、すなわち劣化が進んでいないと検出されている場合には、硫黄被毒回復制御修正手段は実行時間を短く設定することができる。このことによりリッチ化に伴う触媒床温の極大値が過熱領域になるのを防止できる。そして劣化度合検出手段にて排気浄化触媒の劣化度合が大きい、すなわち劣化が進んでいると検出されている場合には、硫黄被毒回復制御修正手段は劣化度合に対応して、触媒床温の極大値が過熱領域にならないようにして実行時間を長くすることができる。このことにより、触媒床温の低下を防止でき、硫黄成分放出効率を維持することができるので、硫黄被毒回復制御の精度が低下することがない。

又、硫黄被毒回復制御修正手段が、休止時間（リッチ休止時間）の長さを修正することで、休止時間に対する実行時間の相対的な長さを修正することを考える。この場合、硫黄被毒回復制御修正手段は、予め、実行時間を、劣化が進んでいない触媒床温の極大値が過熱領域とならない長さに設定しておけば良い。そして、劣化が進んできた場合には硫黄被毒回復制御修正手段は劣化度合に対応して休止時間を短くすることができる。このことにより、触媒床温の低下を防止でき、硫黄成分放出効率を維持することができるので、硫黄被毒回復制御の精度が低下することがない。そして実行時間は維持されているので触媒床温の極大値が過熱領域になることはない。

又、硫黄被毒回復制御修正手段が、実行時間と休止時間との両方の長さを修正することで、休止時間に対する実行時間の相対的な長さを修正することとしても良い。この場合には、排気浄化触媒の劣化度合が小さい時には、実行時間と休止時間とを過熱防止と触媒床温維持との両方の観点から設定する。そして排気浄化触媒の劣化度合が大きくなれば、実行時間を長く、休止時間を短くする。このことにより劣化が進んでも過熱防止と触媒床温維持とが可能となる。
したがって排気浄化触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能となる。

上記（２）及び（３）に記載の発明について、硫黄被毒回復制御修正手段は、劣化度合検出手段にて検出された劣化度合に応じて燃料浄化率を修正することにより実行時間の相対的な長さを修正することができる。
前記燃料浄化率は、排気浄化触媒の劣化により低くなるので、劣化度合に応じて燃料浄化率を修正することにより、実行時間の相対的な長さが正確な状態に修正されることになる。このようにすることにより、前述したごとく排気浄化触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能となる。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記実行時間の長さを変更することにより前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正することを要旨としている。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合が大きくなるにつれて前記実行時間の長さを大きくすることを要旨としている。

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記休止時間の長さを変更することにより前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正することを要旨としている。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合が大きくなるにつれて前記休止時間の長さを小さくすることを要旨としている。

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒床温を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段をさらに備えるものであり、前記劣化度合検出手段は、前記実行時間に検出される物理量と前記休止時間に検出される物理量との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定するものであることを要旨としている。
燃料の間欠的供給、すなわち実行時間と休止時間との繰り返しにより触媒床温は振動して振幅が生じるが、この振幅等に現れる変動幅の程度は排気浄化触媒が劣化するほど小さくなる。このため劣化度合検出手段は実際の触媒床温の変動幅が小さいほど劣化度合が大きいとすることができる。

（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒床温を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段をさらに備えるものであり、前記劣化度合検出手段は、前記実行時間に検出される単位時間あたりの物理量の上昇率を算出し、この算出した上昇率が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定するものであることを要旨としている。
実行時間の形成のために行われる燃料の供給後には、実際の触媒床温は上昇するが、この上昇率は排気浄化触媒が劣化するほど小さくなる。このため劣化度合検出手段は実際の触媒床温の上昇率が小さいほど劣化度合が大きいとすることができる。

（１０）請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記劣化度合検出手段は、前記排気浄化触媒の未劣化状態に対応した前記実行時間の長さに基づいて前記燃料供給を実行したとき、前記触媒床温検出手段により検出される物理量に基づいて劣化度合を検出することを要旨としている。
このように排気浄化触媒の未劣化状態に対応した実行時間の相対的な長さに基づいて燃料の間欠的供給を実行し、このことにより触媒床温検出手段にて検出される物理量により劣化度合を検出するようにしても良い。このことにより一定の実行時間の相対的な長さ状態にて劣化度合を検出するため、より高精度に劣化度合検出が可能となる。更に、排気浄化触媒の未劣化状態に対応した実行時間の相対的な長さに基づいているため、燃料の供給量は最小の状態で劣化度合の検出を行うことができ、検出時においても排気浄化触媒の過熱を招くことが無い。

（１１）請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記触媒床温検出手段は、前記排気浄化触媒の下流側に設けられる排気温度センサであり、前記物理量は、この排気温度センサにより検出される排気の温度であることを要旨としている。
実際の触媒床温は、排気浄化触媒から排出される排気温に反映されるので、触媒床温検出手段として排気浄化触媒の下流側に排気温センサを設けて、この排気温センサが検出する排気温の変動幅の大きさや上昇率の大きさにより劣化度合を検出しても良い。

（１２）請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記排気浄化触媒はＮＯｘ吸蔵還元触媒であることを要旨としている。
排気浄化触媒としては、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を挙げることができ、前述したごとくＮＯｘ吸蔵還元触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能となる。

（１３）請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記内燃機関はディーゼルエンジンであることを要旨としている。
内燃機関としてはディーゼルエンジンを挙げることができ、前述したごとく排気浄化触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能となる。

（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、前記排気燃料供給は、添加弁による排気系への燃料の添加と、膨張行程または排気行程における燃焼室内への燃料噴射との一方によりなされることを要旨としている。
実行時間を形成するための燃料の供給としては、添加弁による排気系への添加、又は膨張行程あるいは排気行程における燃焼室内への燃料噴射を挙げることができる。この添加量や燃料噴射量、あるいはこれらの間隔を前述したごとく修正することにより、排気浄化触媒の劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度な硫黄被毒回復制御が可能となる。

（１５）請求項１５に記載の発明は、排気浄化触媒の上流側においての機関排気系に対する燃料供給により前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御について、これを実行する硫黄被毒回復手段を備える触媒制御装置に適用されて前記排気浄化装置の劣化度合を検出する内燃機関の触媒劣化判定装置において、前記硫黄被毒回復手段は、前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態にある旨の判定に基づいて前記硫黄被毒回復制御を開始し、この回復制御の開始後において前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態から回復した旨の判定に基づいて、前記硫黄被毒回復制御を終了するものであって、前記硫黄被毒回復制御の実行中においては、前記燃料供給の実行により排気の空燃比をストイキよりも小さくする実行時間と、前記燃料供給の停止により排気の空燃比を前記実行時間のものよりも大きくする休止時間とを繰り返すものであり、当該触媒劣化判定装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒温度を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段と、前記実行時間に検出される物理量と前記休止時間に検出される物理量との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定する劣化度合判定手段とをさらに備えるものであることを要旨としている。

燃料の間欠的供給を実行することにより触媒床温は振動して振幅が生じる。この振幅等に現れる変動幅の程度は排気浄化触媒が劣化するほど小さくなる。このため劣化度合判定手段は実際の触媒床温の変動幅が小さいほど劣化度合が大きいと判定することができる。

（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、前記劣化度合判定手段は、前記休止時間に検出される物理量の極大値と前記実行時間に検出される物理量の極小値との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定することを要旨としている。

（１７）請求項１７に記載の発明は、請求項１５または１６に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、前記触媒床温検出手段は、前記排気浄化触媒の下流側に設けられる排気温度センサであり、前記物理量は、この排気温度センサにより検出される排気の温度であることを要旨としている。
実際の触媒床温は、排気浄化触媒から排出される排気温に反映されるので、排気浄化触媒の下流側に排気温センサを設けて、この排気温センサが検出する排気温の変動幅の大きさから劣化度合を判定しても良い。

（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、前記排気浄化触媒はＮＯｘ吸蔵還元触媒であることを要旨としている。
排気浄化触媒としては、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を挙げることができ、前述したごとく劣化度合を判定することができる。

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された車両用ディーゼルエンジンと、触媒制御装置及び触媒劣化判定装置の機能を果たす制御システムとの概略構成を表すブロック図である。尚、本発明は希薄燃焼式ガソリンエンジンなどについて同様な触媒構成を採用した場合においても適用できる。

ディーゼルエンジン２は複数気筒、ここでは４気筒＃１，＃２，＃３，＃４からなる。各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は吸気弁６にて開閉される吸気ポート８及び吸気マニホールド１０を介してサージタンク１２に連結されている。そしてサージタンク１２は、吸気経路１３を介して、インタークーラ１４及び過給機、ここでは排気ターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａの出口側に連結されている。コンプレッサ１６ａの入口側はエアクリーナ１８に連結されている。サージタンク１２には、排気再循環（以下、「ＥＧＲ」と称する）経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａが開口している。そしてサージタンク１２とインタークーラ１４との間の吸気経路１３には、スロットル弁２２が配置され、コンプレッサ１６ａとエアクリーナ１８との間には吸入空気量センサ２４及び吸気温センサ２６が配置されている。

各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は排気弁２８にて開閉される排気ポート３０及び排気マニホールド３２を介して排気ターボチャージャ１６の排気タービン１６ｂの入口側に連結され、排気タービン１６ｂの出口側は排気経路３４に接続されている。尚、排気タービン１６ｂは排気マニホールド３２において第４気筒＃４側から排気を導入している。

この排気経路３４には、排気浄化触媒が収納されている３つの触媒コンバータ３６，３８，４０が配置されている。最上流の第１触媒コンバータ３６にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが収納されている。ディーゼルエンジン２の通常の運転時において排気が酸化雰囲気（リーン）にある時には、ＮＯｘはこのＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵される。そして還元雰囲気（ストイキあるいはストイキよりも低い空燃比）ではＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵されたＮＯｘがＮＯとして離脱しＨＣやＣＯにより還元される。このことによりＮＯｘの浄化を行っている。

そして２番目に配置された第２触媒コンバータ３８にはモノリス構造に形成された壁部を有するフィルタ３８ａが収納され、この壁部の微小孔を排気が通過するように構成されている。この基体としてのフィルタ３８ａの微小孔表面にコーティングにてＮＯｘ吸蔵還元触媒の層が形成されているので、前述したごとくにＮＯｘの浄化が行われる。更にフィルタ壁部には排気中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と称する）が捕捉されるので、高温の酸化雰囲気でＮＯｘ吸蔵時に発生する活性酸素によりＰＭの酸化が開始され、更に周囲の過剰酸素によりＰＭ全体が酸化される。このことによりＮＯｘの浄化と共にＰＭの浄化を実行している。尚、ここでは第１触媒コンバータ３６と第２触媒コンバータ３８とは一体に形成されている。

最下流の第３触媒コンバータ４０は、酸化触媒４０ａが収納され、ここではＨＣやＣＯが酸化されて浄化される。
尚、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａとフィルタ３８ａとの間には第１排気温センサ４４が配置されている。又、フィルタ３８ａと酸化触媒４０ａとの間において、フィルタ３８ａの近くには第２排気温センサ４６が、酸化触媒４０ａの近くには空燃比センサ４８が配置されている。

上記空燃比センサ４８は、排気成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。又、第１排気温センサ４４と第２排気温センサ４６とはそれぞれの位置で排気温Ｔｅｘｉｎ，Ｔｅｘｏｕｔを検出するものである。

フィルタ３８ａの上流側と下流側には差圧センサ５０の配管がそれぞれ設けられ、差圧センサ５０はフィルタ３８ａの目詰まりの程度、すなわちＰＭの堆積度合を検出するためにフィルタ３８ａの上下流での差圧ΔＰを検出している。

尚、排気マニホールド３２には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂが開口している。このＥＧＲガス吸入口２０ｂは第１気筒＃１側で開口しており、排気タービン１６ｂが排気を導入している第４気筒＃４側とは反対側である。

ＥＧＲ経路２０の途中にはＥＧＲガス吸入口２０ｂ側から、ＥＧＲガスを改質するための鉄系ＥＧＲ触媒５２が配置され、更にＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５４が設けられている。尚、ＥＧＲ触媒５２はＥＧＲクーラ５４の詰まりを防止する機能も有している。そしてＥＧＲガス供給口２０ａ側にはＥＧＲ弁５６が配置されている。このＥＧＲ弁５６の開度調節によりＥＧＲガス供給口２０ａから吸気系へのＥＧＲガス供給量の調節が可能となる。

各気筒＃１〜＃４に配置されて、各燃焼室４内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁５８は、燃料供給管５８ａを介してコモンレール６０に連結されている。このコモンレール６０内へは電気制御式の吐出量可変燃料ポンプ６２から燃料が供給され、燃料ポンプ６２からコモンレール６０内に供給された高圧燃料は各燃料供給管５８ａを介して各燃料噴射弁５８に分配供給される。尚、コモンレール６０には燃料圧力を検出するための燃料圧センサ６４が取り付けられている。

更に、燃料ポンプ６２からは別途、低圧燃料が燃料供給管６６を介して添加弁６８に供給されている。この添加弁６８は第４気筒＃４の排気ポート３０に設けられて、排気タービン１６ｂ側に向けて燃料を噴射することにより排気中に燃料添加するものである。この燃料添加により後述する触媒制御モードが実行される。

電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）７０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。そしてＥＣＵ７０は前述した吸入空気量センサ２４、吸気温センサ２６、第１排気温センサ４４、第２排気温センサ４６、空燃比センサ４８、差圧センサ５０、ＥＧＲ弁５６内のＥＧＲ開度センサ、燃料圧センサ６４及びスロットル開度センサ２２ａの信号を読み込んでいる。更にアクセルペダル７２の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ７４、及びディーゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ７６から信号を読み込んでいる。更に、クランク軸７８の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ８０、クランク軸７８の回転位相あるいは吸気カムの回転位相を検出して気筒判別を行う気筒判別センサ８２から信号を読み込んでいる。

そしてこれらの信号から得られるエンジン運転状態に基づいて、ＥＣＵ７０は燃料噴射弁５８による燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御を実行する。更にＥＧＲ弁５６の開度制御、モータ２２ｂによるスロットル開度制御、燃料ポンプ６２の吐出量制御、及び後述するＰＭ再生制御や硫黄被毒（以下「Ｓ被毒」と称する）回復制御等の各処理を実行する。

ＥＣＵ７０が実行する燃焼モード制御としては、通常燃焼モードと低温燃焼モードとの２種類から選択した燃焼モードを、運転状態に応じて実行する。ここで低温燃焼モードとは、低温燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて大量の排気再循環量により燃焼温度の上昇を緩慢にしてＮＯｘとスモークとを同時低減させる燃焼モードである。低温燃焼モードは本実施の形態では低負荷低中回転領域にて実行し、空燃比センサ４８が検出する空燃比ＡＦに基づいてスロットル開度ＴＡの調節による空燃比フィードバック制御がなされている。これ以外の燃焼モードが通常燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて通常のＥＧＲ制御（ＥＧＲしない場合も含める）を実行する通常燃焼モードである。

そして排気浄化触媒に対する制御処理を実行する触媒制御モードとしては、ＰＭ再生制御モード、Ｓ被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード、及び通常制御モードの４種類のモードが存在する。ＰＭ再生制御モードとは、特に第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａに堆積しているＰＭを高温化により前述したごとく燃焼させてＣＯ2とＨ2Ｏにして排出するモードである。このモードでは、ストイキ(理論空燃比)よりも高い空燃比状態で添加弁６８からの燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）するが、更に燃料噴射弁５８による膨張行程あるいは排気行程における燃焼室４内への燃料噴射であるアフター噴射を加える場合がある。

Ｓ被毒回復制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａがＳ被毒してＮＯｘ吸蔵能力が低下した場合に硫黄成分（以下「Ｓ成分」と称する）を放出させてＳ被毒から回復させるモードである。このモードでは、添加弁６８からの燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６５０℃）する昇温処理を実行し、更に添加弁６８からの間欠的な燃料添加により空燃比をストイキ又はストイキよりもわずかに低い空燃比とする空燃比低下処理を行う。このモードも燃料噴射弁５８によるアフター噴射を加える場合がある。

ＮＯｘ還元制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸蔵されたＮＯｘを、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに還元して放出するモードである。このモードでは、添加弁６８からの比較的時間をおいた間欠的な燃料添加により、触媒床温は比較的低温（例えば２５０〜５００℃）で空燃比をストイキ又はストイキよりも低下させる処理を行う。

尚、これら３つの触媒制御モード以外の状態が通常制御モードとなり、この通常制御モードでは添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射はなされない。
次にＥＣＵ７０が実行するＳ被毒回復制御処理について説明する。本処理のフローチャートを図２に示す。本処理は一定時間毎に割り込み実行される処理である。本処理が開始されると、まずＳ被毒回復制御処理の実行条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１０２）。例えば、Ｓ被毒量がＳ放出制御判定量に到達しており、ＰＭ再生制御モード時でなく、かつ排気温Ｔｅｘｉｎ，Ｔｅｘｏｕｔから判断して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａが共に、低温状態及び過熱状態を除く温度範囲にあるか否かにより判定される。ここで、Ｓ被毒回復制御処理の実行条件が成立していなければ（Ｓ１０２で「ＮＯ」）、このまま一旦本処理を終了する。

Ｓ被毒回復制御処理の実行条件が成立すると（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、次にＳ放出制御処理開始条件成立か否かが判定される（Ｓ１０４）。このＳ放出制御処理開始条件は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの触媒床温が目標昇温（ここでは６５０℃）近くまで昇温しているか否かにより判定される。例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの推定触媒床温≧６００℃か否かが判定される。ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの推定触媒床温はエンジン運転状態（ここでは負荷及びエンジン回転数ＮＥ）と燃料添加量とから算出される。尚、排気温Ｔｅｘｉｎの値を判定しても良い。

Ｓ放出制御処理開始条件が成立していなければ（Ｓ１０４で「ＮＯ」）、昇温制御が実行される（Ｓ１０６）。昇温制御は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが未だ劣化していない新しい触媒であるとして、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが過熱しない範囲でＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの推定触媒床温が６００℃以上となるように、予め定めた量の燃料が添加弁６８から間欠的に添加される。尚、フィルタ３８ａについてはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに近い触媒床温となるが、触媒床温の変動は少ない。したがってＳ放出制御処理時の過熱問題はＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａについて生じるので、本実施の形態では主としてＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａについて説明する。

昇温制御が実行されることで、Ｓ放出制御処理開始条件が成立すると（Ｓ１０４で「ＹＥＳ」）、劣化度合判定処理（Ｓ１０８）及びＳ放出制御処理（Ｓ１１０）が実行される。図３に劣化度合判定処理を、図４にＳ放出制御処理を示す。

劣化度合判定処理（図３）について説明する。本処理では、まず劣化度合判定安定条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１２２）。この劣化度合判定安定条件とは、第１排気温センサ４４にて検出される排気温Ｔｅｘｉｎの値が安定した周期的変化を示している状態にあることを判定するための条件であり、エンジン運転（例えば負荷及びエンジン回転数ＮＥ）が安定している場合に劣化度合判定安定条件が成立したと判定する。

ここで劣化度合判定安定条件が成立していなければ（Ｓ１２２で「ＮＯ」）、このまま一旦本処理を終了して、次のＳ放出制御処理（図４）に移行する。
一方、劣化度合判定安定条件が成立した場合には（Ｓ１２２で「ＹＥＳ」）、次に今回のＳ放出制御判定量へのＳ被毒量の到達によって実行されるＳ被毒回復制御にて、既に振幅Ａｍｐｉｎが未取得か否かが判定される（Ｓ１２３）。既に振幅Ａｍｐｉｎが取得されている場合には（Ｓ１２３で「ＮＯ」）、このまま一旦本処理を終了して、次のＳ放出制御処理（図４）に移行する。

振幅Ａｍｐｉｎが未取得である場合には（Ｓ１２３で「ＹＥＳ」）、次に第１排気温センサ４４が検出する排気温Ｔｅｘｉｎの極大値Ｔｉｎｍａｘの取得処理が実行され（Ｓ１２４）、次に排気温Ｔｅｘｉｎの極小値Ｔｉｎｍｉｎの取得処理が実行される（Ｓ１２６）。

ここで後述するＳ放出制御処理（図４）によってＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに流入する排気の空燃比は、図６に示すごとくリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとが繰り返されている。このことによりＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの実際の触媒床温はリッチ時間Ｒｔにより上昇し、リッチ休止時間Ｌｔにより下降する状態を繰り替えす。

第１排気温センサ４４にて検出される排気温ＴｅｘｉｎはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの実際の触媒床温を反映する物理量に相当する。このことから、第１排気温センサ４４の排気温Ｔｅｘｉｎに現れる極大値Ｔｉｎｍａｘは、上記リッチ時間Ｒｔにより生じる触媒床温の極大値を反映している。更に第１排気温センサ４４の排気温Ｔｅｘｉｎに現れる極小値Ｔｉｎｍｉｎは、上記リッチ休止時間Ｌｔにより生じる触媒床温の極小値を反映している。

したがってＳ放出制御処理（図４）の実行中に第１排気温センサ４４の検出値の推移から、前後の検出値よりも大きい検出値が見つかった場合には、この検出値を極大値Ｔｉｎｍａｘとして取得し、前後の検出値よりも小さい検出値が見つかった場合には、この検出値を極小値Ｔｉｎｍｉｎとして取得する。

次に極大値Ｔｉｎｍａｘと極小値Ｔｉｎｍｉｎとが共に取得されたか否かが判定される（Ｓ１２８）。極大値Ｔｉｎｍａｘと極小値Ｔｉｎｍｉｎとのいずれかあるいは両方が得られていない間は（Ｓ１２８で「ＮＯ」）、このまま本処理を一旦終了して、次のＳ放出制御処理（図４）に移行する。

図６に示したごとく、リッチ時間Ｒｔに伴って極大値Ｔｉｎｍａｘが最初に得られ（ｔ０）、次にリッチ休止時間Ｌｔに伴って極小値Ｔｉｎｍｉｎが得られると（ｔ１）、ステップＳ１２８で「ＹＥＳ」と判定される。次に式１に示すごとく振幅Ａｍｐｉｎ（ここではピークトゥピークに相当）が算出される（Ｓ１３０）。

［式１］
Ａｍｐｉｎ ← Ｔｉｎｍａｘ − Ｔｉｎｍｉｎ
この振幅ＡｍｐｉｎはＥＣＵ７０内の不揮発性メモリにも設定されて、ＥＣＵ７０の電源オフ時においても値が維持される。

こうして一旦本処理を終了し、Ｓ放出制御処理（図４）に移行する。
Ｓ放出制御処理（図４）について説明する。本処理が開始されると、まず今回のＳ放出制御判定量へのＳ被毒量の到達によって実行されるＳ被毒回復制御にて、既に振幅Ａｍｐｉｎが取得されたか否かが判定される（Ｓ１５２）。

ここで今回のＳ放出制御判定量へのＳ被毒量到達後の最初の処理であり、未だ振幅Ａｍｐｉｎが取得されていないとすると（Ｓ１５２で「ＮＯ」）、リッチ時間Ｒｔに初期値Ｒｔｉｎｔが設定される（Ｓ１５４）。この初期値Ｒｔｉｎｔは、劣化していないＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに対して添加弁６８からの燃料添加によりリッチ状態を継続しても、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの熱劣化を生じる触媒床温（図６に示す上限温度）に到達しない状態で、かつ十分に長い時間が実験にて求められて設定されている。

次にリッチ休止時間Ｌｔがマップｇにより算出される（Ｓ１５８）。このマップｇは、リッチ時間の初期値Ｒｔｉｎｔ、添加弁６８からの添加燃料量Ｑａｄｄによる発熱量Ｈｅｘ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに流入する排気温Ｔｅｘ、排気量Ｖｅｘ、排気系の熱容量Ｃｅｘ及び目標床温Ｔｃａｔに基づいて、リッチ休止時間Ｌｔを算出するものである。この算出により、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａにて目標床温Ｔｃａｔを達成するためのリッチ休止時間Ｌｔが求められる。

ここで添加弁６８にて添加された燃料量Ｑａｄｄはリッチ時間Ｒｔ＝初期値Ｒｔｉｎｔとして添加弁６８から添加される燃料量である。発熱量Ｈｅｘは新品(未劣化)のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａで上記燃料量Ｑａｄｄが酸化することにより発生する熱量である。ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに流入する排気温Ｔｅｘはエンジン運転状態（負荷及びエンジン回転数ＮＥ）から推定される。排気量Ｖｅｘはリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとのトータル時間での排気量であり、吸入空気量センサ２４にて検出される吸入空気量ＧＡと前記トータル時間とにより算出される。排気系の熱容量Ｃｅｘは予め実験により求められたエンジンの種類により決定されている固定値である。

そしてリッチ時間Ｒｔが経過しているか否かが判定される（Ｓ１６０）。ここで、最初であるので未だリッチ時間Ｒｔは経過しておらず（Ｓ１６０で「ＮＯ」）、添加弁６８からの燃料添加が実行される（Ｓ１６２）。このことにより燃料添加による排気のリッチ化が開始されるので、リッチ時間の経過カウンタがカウントアップされる（Ｓ１６４）。

以後、リッチ時間Ｒｔが経過しない限り、上述した処理が繰り返される。そして、リッチ時間Ｒｔが経過すると（Ｓ１６０で「ＹＥＳ」）、添加弁６８からの燃料添加が停止される（Ｓ１６６）。そして次にリッチ休止時間Ｌｔが経過したか否かが判定される（Ｓ１６８）。最初はリッチ休止が開始されたばかりであるので（Ｓ１６８で「ＮＯ」）、リッチ休止時間の経過カウンタがカウントアップされる（Ｓ１７０）。

以後、リッチ休止時間Ｌｔが経過しない限り、ステップＳ１５２で「ＮＯ」、ステップＳ１５４、ステップＳ１５８、ステップＳ１６０で「ＹＥＳ」、ステップＳ１６６、ステップＳ１６８で「ＮＯ」、ステップＳ１７０の処理が繰り返される。そしてリッチ休止時間Ｌｔが経過すると（Ｓ１６８で「ＹＥＳ」）、リッチ時間経過カウンタがクリアされ（Ｓ１７２）、リッチ休止時間経過カウンタがクリアされる（Ｓ１７４）。

次の制御周期においては、振幅Ａｍｐｉｎが未取得状態であれば（Ｓ１５２で「ＮＯ」）、「Rt←Rtint」（Ｓ１５４）、「Lt←g(Rtint,Hex,Tex,Vex,Cex,Tcat)」（Ｓ１５８）の後に、リッチ時間Ｒｔは経過していないとして（Ｓ１６０で「ＮＯ」）、再度、リッチ化が開始される（Ｓ１６２）。

上述した処理の実行中に、前記劣化度合判定処理（図３）において、極大値Ｔｉｎｍａｘと極小値Ｔｉｎｍｉｎとが取得されて（Ｓ１２８で「ＹＥＳ」）、振幅Ａｍｐｉｎが算出される（Ｓ１３０）と、Ｓ放出制御処理（図４）のステップＳ１５２では「ＹＥＳ」と判定される。このことによりリッチ時間Ｒｔはマップｆに基づいて設定される（Ｓ１５６）。マップｆを図５に示す。マップｆはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合を反映している振幅Ａｍｐｉｎに応じてリッチ時間Ｒｔを設定するものである。振幅Ａｍｐｉｎが大きいほど劣化度合は小さいので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料の酸化効率（浄化率と同じ）が高い。このためリッチ化開始後に急速に触媒床温が上昇することに適合させて、過熱を生じない範囲内で十分に長い時間を設定することからリッチ時間Ｒｔは短くされている。又、振幅Ａｍｐｉｎが小さいほど劣化度合は大きいので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料の酸化効率が低い。このためリッチ化開始後に触媒床温は緩慢に上昇することに適合させて、過熱を生じない範囲内で十分に長い時間を設定することからリッチ時間Ｒｔは長くされている。

次にリッチ休止時間Ｌｔには前述したごとく、ｇ（Ｒｔｉｎｔ，Ｈｅｘ，Ｔｅｘ，Ｖｅｘ，Ｃｅｘ，Ｔｃａｔ）の値が設定される（Ｓ１５８）。そしてリッチ時間Ｒｔが経過していなければ（Ｓ１６０で「ＮＯ」）、燃料添加実行（Ｓ１６２）及びリッチ時間経過カウンタのカウントアップ（Ｓ１６４）が実行される。

次の劣化度合判定処理（図３）の制御周期では、既に振幅Ａｍｐｉｎが取得がされているので（Ｓ１２３で「ＮＯ」）、ステップＳ１２４〜Ｓ１３０の処理はなされない。したがって以後、Ｓ放出制御処理（図４）のステップＳ１５６では今回のＳ被毒回復制御にて最初に取得された振幅Ａｍｐｉｎによりリッチ時間Ｒｔが設定される。

そしてＳ被毒から回復して、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定された後、再度、Ｓ被毒量がＳ放出制御判定量へ到達すれば（Ｓ１０２で「ＹＥＳ」）、上述した処理が繰り返される。すなわち、再度、リッチ時間Ｒｔには初期値Ｒｔｉｎｔが設定されて（Ｓ１５４）、振幅Ａｍｐｉｎが求められる（Ｓ１２４〜Ｓ１３０）。そして、この振幅Ａｍｐｉｎにより、この時のＳ被毒回復制御でのリッチ時間Ｒｔが設定される（Ｓ１５６）処理が繰り返される。

上述した処理により図６に示したごとく、振幅Ａｍｐｉｎに応じてリッチ時間Ｒｔが設定される。尚、図６では新品のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａを用いているので、振幅Ａｍｐｉｎに応じて設定されたリッチ時間Ｒｔは振幅Ａｍｐｉｎを求めた時の初期値Ｒｔｉｎｔと同じである。

図７の場合は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が高い場合であり、振幅Ａｍｐｉｎに応じて設定されたリッチ時間Ｒｔは振幅Ａｍｐｉｎを求めた時の初期値Ｒｔｉｎｔと比較して長くなっている。このことにより、目標床温が達成されると共に、極大値Ｔｉｎｍａｘは上限温度に対して新品時（図６）と同じ程度に適合されている。

上述した構成において、第１排気温センサ４４が触媒床温検出手段及び排気温センサに相当する。そして内燃機関の触媒制御装置の請求項との関係は、劣化度合判定処理（図３）及びＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１５２，Ｓ１５４が劣化度合検出手段としての処理に、Ｓ放出制御処理（図４）のステップＳ１５６が硫黄被毒回復制御修正手段としての処理に相当する。内燃機関の触媒劣化判定装置の請求項との関係は、Ｓ放出制御処理（図４）が燃料供給手段としての処理に、劣化度合判定処理（図３）及びＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１５６が劣化度合判定手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．燃料の間欠的供給によりリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとの繰り返しが行われることにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温は上下振動して振幅が生じる。この振幅は、第１排気温センサ４４における排気温Ｔｅｘｉｎの振幅Ａｍｐｉｎに反映される。振幅Ａｍｐｉｎの程度、すなわち触媒床温の変動幅の程度はＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが劣化するほど小さくなるので、振幅Ａｍｐｉｎにより劣化度合を検出することができる。

したがって振幅Ａｍｐｉｎに基づく図５のマップｆにより、振幅Ａｍｐｉｎが大きくて劣化が進んでいないと検出された場合にはリッチ時間Ｒｔを短く設定できるので、リッチ化に伴うＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温の極大値が過熱領域になるのを防止できる。

そして振幅Ａｍｐｉｎが小さくて劣化が進んでいると検出された場合には振幅Ａｍｐｉｎに現れる劣化度合に対応して触媒床温の極大値が過熱領域にならないようにリッチ時間Ｒｔを長くすることができる。このことにより触媒床温の低下を防止でき、Ｓ成分放出効率を維持することができるので、Ｓ被毒回復制御の精度が低下することがない。したがってエミッションが悪化したり、Ｓ被毒回復制御の長期化による燃費悪化が生じることがない。

このようにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招くことはなく、かつ高精度なＳ被毒回復制御が可能となる。
（ロ）．排気温Ｔｅｘｉｎの振幅Ａｍｐｉｎの検出は、リッチ時間Ｒｔを初期値Ｒｔｉｎｔに設定して行っている。すなわち、常に、未劣化状態に対応したリッチ時間による燃料の間欠的供給状態において振幅Ａｍｐｉｎを検出し、この振幅Ａｍｐｉｎに基づいて劣化度合を判定している。

このように一定のリッチ時間（初期値Ｒｔｉｎｔ）にて劣化度合を検出しているため、より高精度に劣化度合に対応した振幅Ａｍｐｉｎを得ることができる。
更に、排気浄化触媒の未劣化状態に対応したリッチ時間（初期値Ｒｔｉｎｔ）を用いているため、添加弁６８からの燃料添加量は最小の状態で劣化度合の検出を行うことができる。このため劣化度合検出時においてもＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの過熱を招くことが無い。

［実施の形態２］
本実施の形態では、排気浄化触媒の劣化度合が排気温Ｔｅｘｉｎの上昇率により検出されることと、この劣化度合に基づく修正対象がリッチ休止時間Ｌｔである点が前記実施の形態１と異なる。

このため本実施の形態では、劣化度合判定処理（図３）の代わりに図８に示す劣化度合判定処理が実行され、Ｓ放出制御処理（図４）の代わりに図９に示すＳ放出制御処理が実行される。他の処理及びハード構成については前記実施の形態１と同じであるので、図１，２も参照して説明する。

劣化度合判定処理（図８）について説明する。本処理が開始されると、まず劣化度合判定安定条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ２０２）。この劣化度合判定安定条件は前記劣化度合判定処理（図３）のステップＳ１２２にて説明したごとくである。

ここで劣化度合判定安定条件が成立していなければ（Ｓ２０２で「ＮＯ」）、このまま一旦本処理を終了して、次のＳ放出制御処理（図９）に移行する。
一方、劣化度合判定安定条件が成立した場合には（Ｓ２０２で「ＹＥＳ」）、次に上流側排気温Ｔｅｘｉｎの検出タイミングｔｄｔが図１０に示すマップｈから吸入空気量ＧＡに基づいて算出される（Ｓ２０４）。この検出タイミングｔｄｔは、後述するＳ放出制御処理（図９）にて添加弁６８から燃料添加されたタイミングからの経過時間で表されている。すなわち燃料添加によりＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａにて発熱して触媒床温が上昇するが、この上昇率はＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合及び吸入空気量ＧＡに応じて変化する。劣化度合が大きければ上昇率は低くなり、吸入空気量ＧＡが大きければ上昇率は高くなる。マップｈ（図１０）は、この内、吸入空気量ＧＡに違いをキャンセルして、同じ劣化度合であれば同一の上昇率が得られる検出タイミングｔｄｔを設定するものである。すなわち標準排気流量状態に統一して上昇率を検出するために検出タイミングｔｄｔを設定している。

次に添加開始後経過時間カウント中か否かが判定される（Ｓ２０６）。この添加開始後経過時間のカウントは後述するステップＳ２１２で開始されるものであり、添加開始後経過時間カウント中でなければ（Ｓ２０６で「ＮＯ」）、次に添加開始タイミングか否かが判定される（Ｓ２０８）。すなわち直前の周期で後述するＳ放出制御処理（図９）のステップＳ２４０にて「ＹＥＳ」の状態から「ＮＯ」の状態に切り替わった場合には、添加開始タイミングであると判定され、これ以外では添加開始タイミングでないと判定される。

ここで添加開始タイミングでなければ（Ｓ２０８で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了して、Ｓ放出制御処理（図９）に移行する。
添加開始タイミングであれば（Ｓ２０８で「ＹＥＳ」）、次にこのタイミングでの排気温Ｔｅｘｉｎを添加開始排気温Ｔａに設定する（Ｓ２１０）。そして添加開始後経過時間カウントを開始する（Ｓ２１２）。こうして一旦本処理を終了して、Ｓ放出制御処理（図９）に移行する。

次の制御周期では添加開始後経過時間カウント中であることから（Ｓ２０６で「ＹＥＳ」）、添加開始後経過時間カウント値に基づいて、添加開始からの経過時間が検出タイミングｔｄｔに到達したか否かが判定される（Ｓ２１４）。到達していなければ（Ｓ２１４で「ＮＯ」）、一旦本処理を終了して、Ｓ放出制御処理（図９）に移行する。

検出タイミングｔｄｔに到達すれば（Ｓ２１４で「ＹＥＳ」）、式２により添加開始時と検出タイミングｔｄｔ後での排気温差ΔＴｉｎが算出される（Ｓ２１６）。
［式２］
ΔＴｉｎ ← Ｔｅｘｉｎ − Ｔａ
この排気温差ΔＴｉｎは、標準排気流量状態での添加開始から検出タイミングｔｄｔまでの時間を単位とする排気温Ｔｅｘｉｎの上昇率に相当する。

次に添加開始後経過時間カウントを停止し（Ｓ２１８）、一旦本処理を終了してＳ放出制御処理（図９）に移行する。
尚、ステップＳ２１６の排気温差ΔＴｉｎの算出が一度もなされていない場合には、排気温差ΔＴｉｎには、未劣化状態のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに対応する排気温差が初期値ΔＴｉｎｉｎｔとして設定されている。

Ｓ放出制御処理（図９）について説明する。まず上述のごとく設定されている排気温差ΔＴｉｎ、初期値ΔＴｉｎｉｎｔ、後述する排気温差ΔＴｉｎｅ及び排気温Ｔｅｘに基づいて、演算処理ｋ（ΔＴｉｎ，ΔＴｉｎｉｎｔ，ΔＴｉｎｅ，Ｔｅｘ）により、燃料浄化率Ｋｅｘが算出される（Ｓ２３２）。

ここで演算処理ｋ（ΔＴｉｎ，ΔＴｉｎｉｎｔ，ΔＴｉｎｅ，Ｔｅｘ）は、図１１に示す未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓと既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅとの燃料浄化率マップから、まず排気温Ｔｅｘにより該当する未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓと既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅとを求める。そして排気温差ΔＴｉｎ，ΔＴｉｎｅ及び初期値ΔＴｉｎｉｎｔによる比例配分により燃料浄化率Ｋｅｘを求める処理である。

未劣化燃料浄化率ＫｅｘｓはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに流入する排気温Ｔｅｘをパラメータとして予め実験にて求められている未劣化状態のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料浄化率である。既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅは同じく排気温Ｔｅｘをパラメータとして予め実験にて求められている或る程度劣化したＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料浄化率である。この或る程度の劣化に対応して実験にて得られている排気温差ΔＴｉｎが前記排気温差ΔＴｉｎｅである。

ここでは燃料浄化率Ｋｅｘは式３のごとく算出される。
［式３］
Kex ← Kexs - {(Kexs-Kexe)×(ΔTinint-ΔTin)/(ΔTinint-ΔTine)}
次にリッチ時間Ｒｔに初期値Ｒｔｉｎｔが設定される（Ｓ２３４）。この処理はＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１５４にて説明したごとくである。

そして式４のごとく燃料浄化率Ｋｅｘと未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓとに基づいて１回の燃料添加量による発熱量Ｈｅｘが算出される（Ｓ２３６）。
［式４］
Ｈｅｘ ← （Ｋｅｘ／Ｋｅｘｓ） × Ｈｅｘｉｎｔ
ここで未劣化発熱量Ｈｅｘｉｎｔは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが未劣化状態である時に１回の燃料添加量によって生じる発熱量であり、固定値である。

次にリッチ休止時間Ｌｔがマップｇ（Rt,Hex,Tex,Vex,Cex,Tcat）により算出される（Ｓ２３８）。このマップｇはＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１５８にて説明したごとくである。

そして以下、ステップＳ２４０〜Ｓ２５４の処理がなされる。このステップＳ２４０〜Ｓ２５４はＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１６０〜Ｓ１７４と同じ処理である。
上述したごとく、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は排気温差ΔＴｉｎに反映され、排気温差ΔＴｉｎが小さくなるほどＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は進んでいると判断できる。そして排気温差ΔＴｉｎが燃料浄化率Ｋｅｘ、発熱量Ｈｅｘを介してリッチ休止時間Ｌｔの長さに反映されることにより、劣化度合が進むほど、目標床温を達成するためにリッチ休止時間Ｌｔは短くなるように調節されることになる。

図１２のタイミングチャートに未劣化時の空燃比ＡＦと触媒床温との推移を、図１３のタイミングチャートに劣化が進んだ場合の空燃比ＡＦと触媒床温との推移を示す。図１２の場合には添加開始時（ｔ２０，ｔ２２）から検出タイミングｔｄｔ経過後（ｔ２１，ｔ２３）の排気温差ΔＴｉｎは大きいので、リッチ休止時間Ｌｔも十分に長く設定されている。図１３の場合には、添加開始時（ｔ３０，ｔ３２）から検出タイミングｔｄｔ経過後（ｔ３１，ｔ３３）の排気温差ΔＴｉｎは小さくなっているので、これに対応してリッチ休止時間Ｌｔが短くなることにより、目標床温が達成されている。

上述した構成において、第１排気温センサ４４が触媒床温検出手段及び排気温センサに相当する。そして内燃機関の触媒制御装置の請求項との関係は、劣化度合判定処理（図８）が劣化度合検出手段としての処理に、Ｓ放出制御処理（図９）のステップＳ２３２，Ｓ２３６，Ｓ２３８が硫黄被毒回復制御修正手段としての処理に相当する。内燃機関の触媒劣化判定装置の請求項との関係は、Ｓ放出制御処理（図９）が燃料供給手段としての処理に、劣化度合判定処理（図８）及びＳ放出制御処理（図９）のステップＳ２３２が劣化度合判定手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．燃料の間欠的供給によりリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとの繰り返しが行われることにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温は上下振動する。この内、リッチ時間Ｒｔの開始に伴う触媒床温の上昇率に相当する排気温差ΔＴｉｎは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が高いほど小さくなる。したがってＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は排気温差ΔＴｉｎに反映されており、排気温差ΔＴｉｎにより劣化度合を検出することができる。

そして排気温差ΔＴｉｎが大きくて劣化が進んでいないと検出された時には図１１の燃料浄化率マップから高い燃料浄化率Ｋｅｘが設定されるので、リッチ休止時間Ｌｔが長くなり、制御全体が目標触媒床温に維持される。このためリッチ化に伴うＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温の極大値が過熱領域になるのを防止できる。

そして排気温差ΔＴｉｎが小さくなり劣化が進んだと検出された場合には図１１の燃料浄化率マップから低い燃料浄化率Ｋｅｘが設定されるので、リッチ休止時間Ｌｔが短くなる。このことにより目標触媒床温が維持されるので、Ｓ成分放出効率を維持することができる。

このようにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度なＳ被毒回復制御が可能となる。
［実施の形態３］
本実施の形態では、前記実施の形態１の劣化度合判定処理（図３）のごとく算出された振幅Ａｍｐｉｎを用いて、前記実施の形態２のごとくリッチ休止時間Ｌｔを調節するものである。したがってＳ放出制御処理（図４）の代わりに図１４に示すＳ放出制御処理を実行する。これ以外の処理及びハード構成は前記実施の形態１と同じであるので、図１，２，３も参照して説明する。

Ｓ放出制御処理（図１４）について説明する。本処理が開始されると、まずリッチ時間Ｒｔに初期値Ｒｔｉｎｔが設定される（Ｓ３０２）。この設定処理は前記ステップＳ１５４（図４）と同じである。

次に今回のＳ放出制御判定量へのＳ被毒量の到達によって実行されるＳ被毒回復制御にて、既に振幅Ａｍｐｉｎが取得されたか否かが判定される（Ｓ３０４）。ここで今回のＳ放出制御判定量へのＳ被毒量到達後の最初の処理であり、未だ振幅Ａｍｐｉｎが取得されていないとすると（Ｓ３０４で「ＮＯ」）、リッチ休止時間Ｌｔに初期値Ｌｔｉｎｔが設定される（Ｓ３０６）。この初期値Ｌｔｉｎｔは、前記リッチ時間Ｒｔ（＝Ｒｔｉｎｔ）にて、劣化していないＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに対して添加弁６８からの燃料添加がなされた場合において、平均昇温が目標床温となるように設定されている。

次にステップＳ３１４〜Ｓ３２８の処理が実行される。この処理は前記ステップＳ１６０〜Ｓ１７４と同じである。この処理において、リッチ時間Ｒｔ（＝Ｒｔｉｎｔ）とリッチ休止時間Ｌｔ（＝Ｌｔｉｎｔ）との組み合わせにより、前記劣化度合判定処理（図３）において、極大値Ｔｉｎｍａｘと極小値Ｔｉｎｍｉｎとが取得されて（Ｓ１２８で「ＹＥＳ」）、振幅Ａｍｐｉｎが算出される（Ｓ１３０）。

このように振幅Ａｍｐｉｎが取得されると、Ｓ放出制御処理（図１４）のステップＳ３０４では「ＹＥＳ」と判定される。このことにより振幅Ａｍｐｉｎ、後述する初期値Ａｍｐｉｎｉｎｔ、後述する振幅Ａｍｐｅ及び排気温Ｔｅｘに基づいて、演算処理ｍ（Ａｍｐｉｎ，Ａｍｐｉｎｉｎｔ，Ａｍｐｅ，Ｔｅｘ）により、燃料浄化率Ｋｅｘが算出される（Ｓ３０８）。

ここで演算処理ｍ（Ａｍｐｉｎ，Ａｍｐｉｎｉｎｔ，Ａｍｐｅ，Ｔｅｘ）は、前記図１１に示す未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓと既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅとの燃料浄化率マップから、まず排気温Ｔｅｘにより該当する未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓと既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅとを求める。そして振幅Ａｍｐｉｎ，Ａｍｐｅ及び初期値Ａｍｐｉｎｉｎｔによる比例配分により燃料浄化率Ｋｅｘを求める処理である。

尚、未劣化状態のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに対応する振幅が前記初期値Ａｍｐｉｎｉｎｔである。又、前記既劣化燃料浄化率Ｋｅｘｅに対応した或る程度劣化したＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａで得られた振幅が前記振幅Ａｍｐｅである。

ここでは燃料浄化率Ｋｅｘは式５のごとく算出される。
［式５］
Kex ← Kexs - {(Kexs-Kexe)×(Ampinint-Ampin)/(Ampinint-Ampe)}
そして前記式４のごとく燃料浄化率Ｋｅｘと未劣化燃料浄化率Ｋｅｘｓとに基づいて１回の燃料添加量による発熱量Ｈｅｘが算出される（Ｓ３１０）。

次にリッチ休止時間Ｌｔがマップｇにより算出される（Ｓ３１２）。この処理は前記ステップＳ１５８（図４）にて説明したごとくである。
そして以下、ステップＳ３１４〜Ｓ３２８の処理がなされる。

上述したごとく、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は振幅Ａｍｐｉｎに反映され、劣化度合は振幅Ａｍｐｉｎが小さくなるほどＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は進んでいることが判る。そして振幅Ａｍｐｉｎが燃料浄化率Ｋｅｘ、発熱量Ｈｅｘを介してリッチ休止時間Ｌｔの長さに反映され、劣化度合が進むほど、リッチ休止時間Ｌｔは短くなるように調節されることになる。

図１５のタイミングチャートに劣化が進んだ場合の空燃比ＡＦと触媒床温との推移を示す。尚、劣化が進んでいない場合は前記図６にて説明したごとくである。図１５の場合には、リッチ休止時間Ｌｔは振幅Ａｍｐｉｎを求めた時の初期値Ｌｔｉｎｔと比較して短くなっている。このことにより、目標床温が達成されている。

上述した構成において、第１排気温センサ４４が触媒床温検出手段及び排気温センサに相当する。そして内燃機関の触媒制御装置の請求項との関係は、劣化度合判定処理（図３）及びＳ放出制御処理（図１４）のステップＳ３０４，Ｓ３０６が劣化度合検出手段としての処理に、Ｓ放出制御処理（図１４）のステップＳ３０８〜Ｓ３１２が硫黄被毒回復制御修正手段としての処理に相当する。内燃機関の触媒劣化判定装置の請求項との関係は、Ｓ放出制御処理（図１４）が燃料供給手段としての処理に、劣化度合判定処理（図３）及びＳ放出制御処理（図１４）のステップＳ３０８が劣化度合判定手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．燃料の間欠的供給によりリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとの繰り返しが行われることにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温は上下振動して振幅が生じる。この振幅は、第１排気温センサ４４における排気温Ｔｅｘｉｎの振幅Ａｍｐｉｎに反映される。振幅Ａｍｐｉｎの程度、すなわち触媒床温の変動幅の程度はＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが劣化するほど小さくなるので、振幅Ａｍｐｉｎにより劣化度合を検出することができる。

そして振幅Ａｍｐｉｎが大きくて劣化が進んでいないと検出された場合には、ステップＳ３０８〜Ｓ３１２の処理によりリッチ休止時間Ｌｔを長く設定できるので、リッチ時間Ｒｔを短くしなくても目標触媒床温を達成できる。このためリッチ時間ＲｔにてＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温の極大値が過熱領域になるのを防止できる。そして振幅Ａｍｐｉｎが小さくて劣化が進んでいると検出された場合には、リッチ休止時間Ｌｔを短く設定できるので、リッチ時間Ｒｔを長くしなくても目標触媒床温を達成できる。このことにより触媒床温の低下を防止でき、Ｓ成分放出効率を維持することができる。

このようにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度なＳ被毒回復制御が可能となる。
（ロ）．排気温Ｔｅｘｉｎの振幅Ａｍｐｉｎの検出は、リッチ休止時間Ｌｔを初期値Ｌｔｉｎｔに設定して行っている。すなわち、常に、未劣化状態に対応したリッチ休止時間による燃料の間欠的供給状態において振幅Ａｍｐｉｎを検出し、この振幅Ａｍｐｉｎに基づいて劣化度合を判定している。

このように一定のリッチ休止時間（初期値Ｌｔｉｎｔ）にて劣化度合を検出しているため、より高精度に劣化度合に対応した振幅Ａｍｐｉｎを得ることができる。
［実施の形態４］
本実施の形態では、前記実施の形態２の劣化度合判定処理（図８）のごとく算出された排気温差ΔＴｉｎを用いて、前記実施の形態１のごとくリッチ時間Ｒｔを調節するものである。したがってＳ放出制御処理（図９）の代わりに図１６に示すＳ放出制御処理を実行する。これ以外の処理は前記実施の形態２と同じであるので、図１，２，８を参照して説明する。

Ｓ放出制御処理（図１６）について説明する。本処理が開始されると、まずリッチ時間Ｒｔが、排気温差ΔＴｉｎに基づいてマップｐから算出される（Ｓ４０２）。マップｐを図１７に示す。マップｐはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合を反映している排気温差ΔＴｉｎに応じてリッチ時間Ｒｔを設定するものである。排気温差ΔＴｉｎが大きいほど劣化度合は小さいので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料の酸化効率（浄化率と同じ）が高い。このためリッチ化開始後に急速に触媒床温が上昇することに適合させて、過熱を生じない範囲内で十分に長い時間を設定することからリッチ時間Ｒｔは短くされている。又、排気温差ΔＴｉｎが小さいほど劣化度合は大きいので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａでの燃料の酸化効率が低い。このためリッチ化開始後に触媒床温は緩慢に上昇することに適合させて、過熱を生じない範囲内で十分に長い時間を設定することからリッチ時間Ｒｔは長くされている。

次にリッチ休止時間Ｌｔがマップｇにより算出される（Ｓ４０４）。この処理はＳ放出制御処理（図４）のステップＳ１５８と同じである。
そして以下、ステップＳ４０６〜Ｓ４２０の処理がなされる。この処理は前記ステップＳ１６０〜Ｓ１７４にて説明したごとくである。

上述したごとく、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は排気温差ΔＴｉｎに反映され、排気温差ΔＴｉｎはマップｐによりリッチ時間Ｒｔの長さに反映される。このことにより劣化度合が進むほどリッチ時間Ｒｔは長くなるように調節されることになる。

図１８のタイミングチャートに劣化が進んだ場合の空燃比ＡＦと触媒床温との推移を示す。尚、劣化が進んでいない場合は前記図１２にて説明したごとくである。図１８の場合には、リッチ時間Ｒｔは排気温差ΔＴｉｎの低下に伴って初期値Ｒｔｉｎｔよりも長くなっている。このことにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａは過熱されることなく、かつ目標床温が達成されている。

上述した構成において、第１排気温センサ４４が触媒床温検出手段及び排気温センサに相当する。そして内燃機関の触媒制御装置の請求項との関係は、劣化度合判定処理（図８）が劣化度合検出手段としての処理に、Ｓ放出制御処理（図１６）のステップＳ４０２，Ｓ４０４が硫黄被毒回復制御修正手段としての処理に相当する。内燃機関の触媒劣化判定装置の請求項との関係は、Ｓ放出制御処理（図１６）が燃料供給手段としての処理に、劣化度合判定処理（図８）及びＳ放出制御処理（図１６）のステップＳ４０２が劣化度合判定手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．燃料の間欠的供給によりリッチ時間Ｒｔとリッチ休止時間Ｌｔとの繰り返しが行われることにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温は上下振動する。この内、リッチ時間Ｒｔの開始に伴う排気温Ｔｅｘｉｎの上昇率に相当する排気温差ΔＴｉｎはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が高いほど小さくなる。したがってＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合は排気温差ΔＴｉｎに反映されており、排気温差ΔＴｉｎにより劣化度合を検出することができる。

そして排気温差ΔＴｉｎが大きくて劣化が進んでいないと検出された場合には図１７のマップｐから短いリッチ時間Ｒｔが設定されるので、リッチ化に伴うＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの触媒床温の極大値が過熱領域になるのを防止できる。そして排気温差ΔＴｉｎが小さくて劣化が進んでいると検出された場合には、排気温差ΔＴｉｎに現れる劣化度合に対応して、触媒床温の極大値が過熱領域にならないようにしてリッチ時間Ｒｔを長くすることができる。このことにより触媒床温の低下を防止でき、Ｓ成分放出効率を維持することができる。

このようにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの劣化度合が変化しても触媒床温の過熱状態を招かず、かつ高精度なＳ被毒回復制御が可能となる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態２，４では、リッチ休止時間Ｌｔやリッチ時間Ｒｔを初期値に戻すことなく、その時の値にてＳ放出制御処理を実行して、排気温差ΔＴｉｎを算出していた。この代わりに、前記実施の形態１，３と同じくＳ被毒回復制御の開始時にリッチ休止時間Ｌｔやリッチ時間Ｒｔを初期値に戻して、排気温差ΔＴｉｎを算出した後、この排気温差ΔＴｉｎに応じたリッチ休止時間Ｌｔやリッチ時間Ｒｔに調節してＳ放出制御処理を実行しても良い。

又、前記実施の形態２，４では、リッチ時間Ｒｔの開始時に直ちに添加開始排気温Ｔａを検出したが、排気温Ｔｅｘｉｎの上昇遅れを考慮して、リッチ時間Ｒｔの開始後に吸入空気量ＧＡに応じた待機時間が経過してから添加開始排気温Ｔａを検出しても良い。

（ｂ）．前記各実施の形態では、リッチ化は添加弁６８からの燃料添加により実行していたが、膨張行程あるいは排気行程における燃料噴射弁５８から燃焼室内への燃料噴射であるアフター噴射によって排気をリッチ化してＳ放出制御処理を実行しても良い。

（ｃ）．前記各実施の形態では、劣化度合に応じた時間調節は、リッチ休止時間Ｌｔとリッチ時間Ｒｔとのいずれか一方に対してであったが、調節幅を少なくすることで両方に対して実行しても良い。

実施の形態１としての車両用ディーゼルエンジンと、触媒制御装置及び触媒劣化判定装置の機能を果たす制御システムとの概略構成を表すブロック図。 実施の形態１のＥＣＵが実行するＳ被毒回復制御処理のフローチャート。 同じく劣化度合判定処理のフローチャート。 同じくＳ放出制御処理のフローチャート。 排気温の振幅Ａｍｐｉｎからリッチ時間Ｒｔ求めるためのマップｆの構成説明図。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２のＥＣＵが実行する劣化度合判定処理のフローチャート。 同じくＳ放出制御処理のフローチャート。 吸入空気量ＧＡから検出タイミングｔｄｔを求めるためのマップｈの構成説明図。 劣化度合の違いによる排気温Ｔｅｘと燃料浄化率との関係を示す燃料浄化率マップの構成説明図。 実施の形態２の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態３のＥＣＵが実行するＳ放出制御処理のフローチャート。 実施の形態３の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態４のＥＣＵが実行するＳ放出制御処理のフローチャート。 排気温差ΔＴｉｎからリッチ時間Ｒｔ求めるためのマップｐの構成説明図。 実施の形態４の処理の一例を示すタイミングチャート。

符号の説明

２…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、６…吸気弁、８…吸気ポート、１０…吸気マニホールド、１２…サージタンク、１３…吸気経路、１４…インタークーラ、１６…排気ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…排気タービン、１８…エアクリーナ、２０…ＥＧＲ経路、２０ａ…ＥＧＲガス供給口、２０ｂ…ＥＧＲガス吸入口、２２…スロットル弁、２２ａ…スロットル開度センサ、２２ｂ…モータ、２４…吸入空気量センサ、２６…吸気温センサ、２８…排気弁、３０…排気ポート、３２…排気マニホールド、３４…排気経路、３６…第１触媒コンバータ、３６ａ…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、３８…第２触媒コンバータ、３８ａ…フィルタ、４０…第３触媒コンバータ、４０ａ…酸化触媒、４４…第１排気温センサ、４６…第２排気温センサ、４８…空燃比センサ、５０…差圧センサ、５２…ＥＧＲ触媒、５４…ＥＧＲクーラ、５６…ＥＧＲ弁、５８…燃料噴射弁、５８ａ…燃料供給管、６０…コモンレール、６２…燃料ポンプ、６４…燃料圧センサ、６６…燃料供給管、６８…添加弁、７０…ＥＣＵ、７２…アクセルペダル、７４…アクセル開度センサ、７６…冷却水温センサ、７８…クランク軸、８０…エンジン回転数センサ、８２…気筒判別センサ。

Claims (18)

1. 排気浄化触媒の上流側においての機関排気系に対する燃料供給により前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御について、これを実行する硫黄被毒回復手段を備える内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復手段は、前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態にある旨の判定に基づいて前記硫黄被毒回復制御を開始し、この回復制御の開始後において前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態から回復した旨の判定に基づいて、前記硫黄被毒回復制御を終了するものであって、前記硫黄被毒回復制御の実行中においては、前記燃料供給の実行により排気の空燃比をストイキよりも小さくする実行時間と、前記燃料供給の停止により排気の空燃比を同実行時間のものよりも大きくする休止時間とを繰り返すものであり、
   当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出手段と、この劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する硫黄被毒回復制御修正手段とをさらに備えるものである
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復制御は、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度と、前記燃料供給による燃料の供給量及び前記排気浄化触媒の燃料浄化率から求められる発熱量とに基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを調節することにより、前記排気浄化触媒の触媒床温を制御するものであり、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記燃料浄化率を修正することにより、前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正するものである
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
3. 内燃機関の排気系に配置された排気浄化触媒の上流から燃料を間欠的に供給することにより前記排気浄化触媒に流入する排気の空燃比を燃料供給にともないストイキ以下にする実行時間と燃料供給停止にともない生じる休止時間とを繰り返すことにより、前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御を実行する内燃機関の触媒制御装置において、
   前記排気浄化触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出手段と、
   前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する硫黄被毒回復制御修正手段とを備え、
   前記硫黄被毒回復制御は、前記排気浄化触媒に流入する排気の温度と、前記燃料供給による燃料の供給量及び前記排気浄化触媒の燃料浄化率から求められる発熱量とに基づいて前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを調節することにより、前記排気浄化触媒の触媒床温を制御するものであり、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合に基づいて前記燃料浄化率を修正することにより、前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正するものである
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記実行時間の長さを変更することにより前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合が大きくなるにつれて前記実行時間の長さを大きくする
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記休止時間の長さを変更することにより前記実行時間と前記休止時間との相対的な長さを修正する
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
7. 請求項６に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   前記硫黄被毒回復制御修正手段は、前記劣化度合検出手段により検出される劣化度合が大きくなるにつれて前記休止時間の長さを小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒床温を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段をさらに備えるものであり、
   前記劣化度合検出手段は、前記実行時間に検出される物理量と前記休止時間に検出される物理量との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定するものである
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
   当該触媒制御装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒床温を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段をさらに備えるものであり、
   前記劣化度合検出手段は、前記実行時間に検出される単位時間あたりの物理量の上昇率を算出し、この算出した上昇率が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定するものである
   ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
10. 請求項８または９に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
    前記劣化度合検出手段は、前記排気浄化触媒の未劣化状態に対応した前記実行時間の長さに基づいて前記燃料供給を実行したとき、前記触媒床温検出手段により検出される物理量に基づいて劣化度合を検出する
    ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
11. 請求項８〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
    前記触媒床温検出手段は、前記排気浄化触媒の下流側に設けられる排気温度センサであり、
    前記物理量は、この排気温度センサにより検出される排気の温度である
    ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
    前記排気浄化触媒はＮＯｘ吸蔵還元触媒である
    ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
13. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
    前記内燃機関はディーゼルエンジンである
    ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒制御装置において、
    前記排気燃料供給は、添加弁による排気系への燃料の添加と、膨張行程または排気行程における燃焼室内への燃料噴射との一方によりなされる
    ことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
15. 排気浄化触媒の上流側においての機関排気系に対する燃料供給により前記排気浄化触媒を硫黄被毒状態から回復させる硫黄被毒回復制御について、これを実行する硫黄被毒回復手段を備える触媒制御装置に適用されて前記排気浄化装置の劣化度合を検出する内燃機関の触媒劣化判定装置において、
    前記硫黄被毒回復手段は、前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態にある旨の判定に基づいて前記硫黄被毒回復制御を開始し、この回復制御の開始後において前記排気浄化触媒が硫黄被毒状態から回復した旨の判定に基づいて、前記硫黄被毒回復制御を終了するものであって、前記硫黄被毒回復制御の実行中においては、前記燃料供給の実行により排気の空燃比をストイキよりも小さくする実行時間と、前記燃料供給の停止により排気の空燃比を前記実行時間のものよりも大きくする休止時間とを繰り返すものであり、
    当該触媒劣化判定装置は、前記排気浄化触媒の実際の触媒温度を反映する物理量を検出する触媒床温検出手段と、前記実行時間に検出される物理量と前記休止時間に検出される物理量との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定する劣化度合判定手段とをさらに備えるものである
    ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判定装置。
16. 請求項１５に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、
    前記劣化度合判定手段は、前記休止時間に検出される物理量の極大値と前記実行時間に検出される物理量の極小値との差を算出し、この算出した差が小さくなるにつれて前記排気浄化触媒の劣化度合が大きい旨判定する
    ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判定装置。
17. 請求項１５または１６に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、
    前記触媒床温検出手段は、前記排気浄化触媒の下流側に設けられる排気温度センサであり、
    前記物理量は、この排気温度センサにより検出される排気の温度である
    ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判定装置。
18. 請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の内燃機関の触媒劣化判定装置において、
    前記排気浄化触媒はＮＯｘ吸蔵還元触媒である
    ことを特徴とする内燃機関の触媒劣化判定装置。

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