WO2008001950A1

WO2008001950A1 - Purificateur de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne

Info

Publication number: WO2008001950A1
Application number: PCT/JP2007/063508
Authority: WO
Inventors: Takamitsu Asanuma; Shinya Hirota; Kotaro Hayashi; Kohei Yoshida; Atsushi Hayashi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2008-01-03
Also published as: EP2039900A4; CN101484670B; JP2008008249A; CN101484670A; JP4404073B2; EP2039900B1; US20090249768A1; EP2039900A1

Description

明細書内燃機関の排気浄化装置技術分野

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。背景技術

特開平 6 — 1 7 3 6 5 2号公報に、排気ガス中の NO X (窒素酸化物）を吸収する NO X吸収剤を排気通路に備えた内燃機関の排気浄化装置が記載されている。ここで、排気ガス中には、 S〇 xも含まれており、特開平 6— 1 7 3 6 5 2号公報に記載の N O x吸収剤は、 NO xに加えて S O xをも吸収し、 S〇 xを吸収した分だけ該 N O X吸収剤が吸収することができる N〇 Xの量が少なくなつてしまう。そこで、特開平 6 — 1 7 3 6 5 2号公報に記載の排気浄化装置では、排気ガス中の S O Xを吸収する S O x吸収剤を NO x吸収剤の上流に配置し、該 S O x吸収剤によって排気ガス中の S O xを吸収し、 N〇 X吸収剤に S O Xが流入しないようにしている。発明の開示

ところで、一般的に、 S〇 x吸収剤は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であってその該 S〇 x 吸収剤の温度がいわゆる活性温度よりも高いときに排気ガス中の S 〇 xを吸収する。一方、 S O x吸収剤は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリツチな空燃比となり且つ該 S〇 X吸収剤の温度が活性温度よりも高い或る温度（以下「 S O X放出温度」という）よりも高くなると吸収している S O Xを放出する。ここで、 S〇 x吸収剤は、排気ガス中の S O Xを吸収することをその本来の機能としているので、 3〇吸収剤に 3〇を吸収させるべきときに S O X吸収剤が S〇 xを放出してしまうことは好ましくない。そして、このことは、排気ガス中の S〇 xを吸収することを目的とした S O X吸収剤を備えた排気浄化装置に対してだけでなく、広くは、排気ガス中の S O Xを捕獲することを目的とした S O X捕獲材を備えた排気浄化装置に対しても当てはまることである。

本発明の目的は、排気ガス中の S O xを捕獲する S O x捕獲材を備えた内燃機関において、 S O x捕獲材に S O xを捕獲させるべきときに S O x捕獲材が S O Xを放出してしまうことを確実に防止することにある。

上記課題を解決するために、本発明の 1番目の锥様では、排気ガス中の S O xを捕獲するための S O x捕獲材を排気通路内に備え、該 S O X捕獲材が該 S〇 X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であり且つ該 S O X捕獲材の温度が予め定められた温度よりも低いときに排気ガス中の S 〇 Xを捕し

、該 S O X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比が理師空燃比またはそれよりもリッチな空燃比であり且つ該 S O X捕獲材の温度が上記予め定められた温度よりも高いときに捕獲している S 〇 Xを放出し

、予め定められた条件が成立したときに S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する H C供給制御を実行するようになっている内燃機関の排気浄化装置において、 S O X捕獲材が捕獲している S O Xの量が予め定められた量よりも少ないときには、上記 H C 供給制御として、予め定められたパターンで S 0 X捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する第 1 の H C供給制御を実行し、 S O x捕獲材が捕獲している S O xの量が上記予め定められた量よりも多いときには、上記 H C供給制御として、上記予め定められたパターンとは異なるパターンであって、 S〇 X捕獲材の温度が局所的に上記予め定められた温度よりも高くなることを抑制し或いは S O X捕獲材に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることを抑制するパ夕一ンで S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する第 2の H C供給制御を実行する。

本発明の 2番目の態様では、上記第 1 の H C供給制御では、単位時間当たりに予め定められたの H Cが S O X捕獲材上流において排気ガス中に供給され、上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりに上記予め定められた量 Ό も少ない量の H Cが S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に供される o

本発明の 3番目の態様では、上記第 2の H C供給制御では、上記第 1 の H C供給制御において S 〇 X捕獲材上流において排気ガス中に供給される H Cよりも排気ガス中への拡散性の高い H Cが S O x 捕獲材上流において排気ガス中に供給される。

本発明の 4番目の態様では、上記第 2の H C供給制御では、 S O

X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比のリーン度合が予め定められたリーン度合よりも大きく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 5番目の態様では、上記予め定められたリーン度合が S 〇 X捕獲材の温度が低いほど大きく設定される。

本発明の 6番目の態様では、上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりの S〇 X捕獲材の局所的な温度上昇量が上記第 1 の H C 供給制御において許容される単位時間当たりの S O X捕獲材の局所的な温度上昇量よりも小さく維持されるように S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 7番目の態様では、上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりの S〇 x捕獲材全体の温度上昇量が上記第 1 の H C供給制御において許容される単位時間当たりの S O x捕獲材全体の温度上昇量よりも小さく維持されるように S〇 x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 8番目の態様では、上記 S O x捕獲材下流の排気通路内に排気ガス中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィル夕が配置されており、上記予め定められた条件の 1つが該パティキユレ — トフィルタの温度を予め定められた目標温度にまで上昇させて該パティキュレートフィル夕に捕集された粒子状物質を燃焼させて除去するべきであると判断される燃料除去条件であり、該燃焼除去条件が成立したときに上記第 2の H C供給制御が実行される場合、該第 2の H C供給制御では、前記燃焼除去条件が成立したときに上記第 1の H C供給制御が実行される場合における該第 1の H C供給制御における上記目標温度よりも低い温度を目標温度として S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 9番目の態様では、上記第 2の H C供給制御では、 S O X捕獲材の温度振幅が上記第 1の H C供給制御において許容される S O x捕獲材の温度振幅よりも小さく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 1 0番目の態様では、上記 S O X捕獲材下流の排気通路内に排気ガス中の N O Xを吸収する N O X吸収剤が配置されており、上記予め定められた条件の 1つが該 NO X吸収剤から NO xを放出させるべきであると判断される NO X放出条件であり、該 NO x 放出条件が成立したときに上記第 2の H C供給制御が実行される場合、該第 2の H C供給制御では、 S O X捕獲材の温度振幅が前記 N O X放出条件が成立したときに上記第 1の H C供給制御が実行される場合における該第 1の H C供給制御において許容される S O X捕獲材の温度振幅よりも小さく維持されるように S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給される。

本発明の 1 1番目の態様では、上記 S〇 X捕獲材上流の排気通路内に該 S〇 x捕獲材の酸化能力よりも高い酸化能力を備えた酸化触媒が配置されている。

以下、添付図面と本発明の好適な実施形態の記載から本発明を一層十分に理解できるであろう。図面の簡単な説明

図 1 は本発明の排気浄化装置を備えた圧縮着火式の内燃機関を示した図である。

図 2 ( A) および（B) はパティキユレ一トフィル夕の構造を示した図である。

図 3は NO X触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。

図 4は S O X捕獲材の触媒担体の表面部分の断面図である。

図 5 ( A) 〜（C) は第 1実施形態の排気浄化装置の N〇 X放出制御を説明するための図である。

図 6 ( A) 〜（C) は第 2実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御を説明するための図である。

図 7は本発明の実施形態の N O X放出制御を実行するルーチンの一例を示した図である。

図 8 (A) 〜（C ) は第 7実施形態の排気浄化装置の P M除去制御を説明するための図である。

図 9 (A) 〜（C) は第 8実施形態の排気浄化装置の P M除去制御を説明するための図である。

図 1 0は本発明の実施形態の P M除去制御を実行するルーチンの一例を示した図である。図 1 1 は第 1 5実施形態の排気浄化装置の N O X放出制御を実行するルーチンの一例を示した図である。

図 1 2は第 1 6実施形態の排気浄化装置の P M除去制御を実行するルーチンの一例を示した図である。

図 1 3は本発明を適用可能な圧縮着火式の内燃機関の 1つを示した図である。

図 1 4は本発明を適用可能な圧縮着火式の内燃機関の別の 1つを示した図である。

囟 1 5は本発明を適用可能な圧縮着火式の内燃機関のさらに別の 1つを示した図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図 1 は、本発明の排気浄化装置を備えた圧縮着火式の内燃機関を示している。図 1 において、 1は機関本体、 2は各気筒の燃焼室、 3は各燃焼室 2内にそれぞれ燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、 4は吸気マニホルド、 5は排気マニホルドをそれぞれ示している。吸気マニホルド 4は、吸気ダクト 6 を介して排気夕一ポチヤージャ 7のコンプレッサ 7 aの出口に連結されており、コンプレッサ 7 aの入口は、エアクリーナ 8に連結されている。吸気ダクト 6内には、ステップモー夕によって駆動されるスロットル弁 9が配置され、さらに、吸気ダクト 6周りには、吸気ダクト 6内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置 1 0が配置されている。図 1 に示した実施形態では、機関冷却水が冷却装置 1 0内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。一方、排気マニホルド 5は、排気ターボチャージャ 7の排気タービン 7 bの入口に連結されており、排気夕一ビン 7 bの出口は、排気管 1 3 を介して S O X捕獲材 1 1の入口に連結されている。排気管 1 3には、排気管 1 3内を流れる排気ガス中に、例えば、 H C (炭化水素）を供給するための H C 供給弁 1 4が取り付けられている。また、 S O X捕獲材 1 1 の出口は、 N〇 X触媒 1 2に連結されている。

排気マニホルド 5 と吸気マニホルド 4とは、排気ガス再循環（以下「E G R」という）通路 1 5を介して互いに連結されており、 E G R通路 1 5内には、電子制御式の E G R制御弁 1 6が配置されている。また、 E G R通路 1 5周りには、 E G R通路 1 5内を流れる E G Rガスを冷却するための冷却装置 1 7が配置されている。図 1 に示した実施形態では、機関冷却水が冷却装置 1 7内に導かれ、機関冷却水によって E G Rガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁 3 は、燃料供給管 1 8 を介してコモンレール 1 9に連結されている。コモンレール 1 9内へは、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ 2 0から燃料が供給され、コモンレール 1 9内に供給された燃料は、各燃料供給管 1 8を介して燃料噴射弁 3に供給される。

電子制御ユニット 3 0は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バス 3 1 によって互いに接続された R O M (リードオンリメモリ） 3 2、 RAM (ランダムアクセスメモリ） 3 3、 C P U (マイクロプロセッサ） 3 4、入力ポート 3 5、および、出力ポート 3 6 を有する。 S O x捕獲材 1 1 には、 S O X捕獲材 1 1の温度を検出するための温度センサ 2 1が取り付けられており、 NO x触媒 1 2 には、 NO x触媒 1 2の温度を検出するための温度センサ 2 2が取り付けられている。これら温度センサ 2 1 , 2 2の出力信号は、それぞれ対応する A D変換器 3 7を介して入力ポート 3 5に入力される。また、 N〇 x触媒 1 2には、 N〇 x触媒 1 2の前後差圧を検出するための差圧センサ 2 3が取り付けられており、差圧センサ 2 3 の出力信号は、対応する AD変換器 3 7を介して入力ポート 3 5に入力される。

アクセルペダル 4 0には、アクセルペダル 4 0の踏込量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ 4 1が接続されており、負荷センサ 4 1 の出力電圧は、対応する AD変換器 3 7を介して入力ポート 3 5に入力される。さらに、入力ポート 3 5には、クランクシャフ卜が例えば 1 5 ° 回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ 4 2が接続されている。一方、出力ポート 3 6は、対応する駆動回路 3 8 を介して燃料噴射弁 3、スロットル弁 9駆動用ステップモー夕、 H C供給弁 1 4、 E G R制御弁 1 6、および、燃料ポンプ 2 0に接続される。

次に、 N〇 x触媒 1 2について説明する。 NO x触媒 1 2は、三次元網目構造のモノリス担体あるいはペレツト状担体上に担持されているカまたは、ハニカム構造をなすパティキュレートフィル夕 (以下「フィル夕」という）上に担持されている。このように N〇 X触媒 1 2は、種々の担体上に担持させることができるが、以下、 NO X触媒 1 2をフィル夕上に担持した場合について説明する。図 2 ( A) および（B) は、 N〇 x触媒 1 2を担持したフィル夕 1 2 aの構造を示している。なお、図 2 ( A) は、フィル夕 1 2 a の正面図を示しており、図 2 ( B ) は、フィル夕 1 2 aの側面断面図を示している。図 2 ( A) および（B) に示されるように、フィルタ 1 2 aは、ハニカム構造をなしており、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路 6 0， 6 1 を有する。これら排気流通路は、下流端が栓 6 2によって閉塞された排気ガス流入通路 6 0 と、上流端が栓 6 3によって閉塞された排気ガス流出通路 6 1 とによって構成される。なお、図 2 ( A) においてハッチングを付した部分は栓 6 3 を示している。したがって、排気ガス流入通路 6 0および排気ガス流出通路 6 1 は、薄肉の隔壁 6 4を介して交互に配置されている。云い換えると、排気ガス流入通路 6 0および排気ガス流出通路 6 1 は、各排気ガス流入通路 6 0が 4つの排気ガス流出通路 6 1 によって包囲され、各排気ガス流出通路 6 1 が 4つの排気ガス流入通路 6 0 によって包囲されるように配置されている。

フィル夕 1 2 aは、例えば、コ一ジエライトのような多孔質材料から形成されており、したがって、排気ガス流入通路 6 0内に流入した排気ガスは、図 2 ( B ) において矢印で示されるように、周囲の隔壁 6 4内を通って隣接する排気ガス流出通路 6 1 内に流出する。このように N〇 x触媒 1 2 をフィル夕 1 2 a上に担持させた場合、各排気ガス流入通路 6 0および各排気ガス流出通路 6 1 の周壁面、すなわち、各隔壁 6 4の両側表面上および隔壁 6 4内の細孔内壁面上には、例えば、アルミナからなる触媒担体が担持されており、図 3 は、この触媒担体 4 5の表面部分の断面を図解的に示している。図 3 に示されるように、触媒担体 4 5の表面上には、貴金属触媒 4 6が分散して担持されており、さらに、触媒担体 4 5の表面上には、 N〇 X吸収剤 4 7の層が形成されている。

本発明の実施形能、で、は、貝金'禺触媒 4 6 として白金 ( P t ) が用いられており、 N 〇 X吸収剤 4 7 を構成する成分としては、例えば

、カリウム ( K ) 、ナ卜リウム（ N a ) 、セシゥム ( C s ) のようなアル力リ金属、バリクム（ B a ) 、カルシウム ( C a ) のようなアル力リ土類、ラン夕ン ( L a ) 、イツ卜リウム ( Y ) のような希土類から選ばれた少な < とも一つが用いられている

機関吸気通路、燃焼室 2、および、 N O X触媒 1 2上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比と称すると、 1^〇吸収剤 4 7は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンのときには、 N〇 xを吸収し、排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収した N O Xを放出する N O X吸放出作用を行う。

すなわち、 NO x吸収剤 4 7 を構成する成分としてバリウム（B a ) を用いた場合を例にとつて説明すると、排気ガスの空燃比がリ一ンのとき、すなわち、排気ガス中の酸素濃度が高いときには、排気ガス中に含まれている N 〇は、図 3に示されるように、白金 4 6 上において酸化されて N 〇 ₂となり、次いで、 NO X吸収剤 4 7内に吸収されて酸化バリゥム ( B a O) と結合しながら、硝酸イオン

( N 〇₃— ) の形で NO X吸収剤 4 7内に拡散する。このようにして

N 〇 Xが N〇 X吸収剤 4 7内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り、白金 4 6の表面で N〇 ₂が生成され、 N〇 X吸収剤 4

7の N〇 X吸収能力が飽和しない限り、 N 0₂が N〇 X吸収剤 4 7 内に吸収されて硝酸ィォン (N〇₃— ) が生成される。

しれに対し、 H C供給弁 1 4から H Cを供給することによって排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにすると、排気ガス中の酸化濃度が低下するために、反応が逆方向（N0₃—→N 〇₂) に進み、斯くして、 NO X吸収剤 4 7内の硝酸イオン（NO ₃一）が N〇 ₂の形で N〇 X吸収剤 4 7から放出される。次いで、放出された N〇 xは、排気ガス中に含まれている未燃 H Cや C Oによつて還元される。

このように排気ガスの空燃比がリーンであるとき、すなわち、リ —ン空燃比のもとで燃焼が行われているときには、排気ガス中の N O Xが N O X吸収剤 4 7内に吸収される。しかしながら、リーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われると、その間に、 N〇 x吸収剤 4 7の NO X吸収能力が飽和してしまい、斯くして、 N〇 x吸収剤 4 7 によって NO xを吸収できなくなってしまう。そこで、本発明の実施形態では、 NO X吸収剤 4 7の NO x吸収能力が飽和する前に、 H C供給弁 1 4から H Cを供給することによって排気ガスの空燃比を一時的にリッチにし、それによつて、？^0 吸収剤 4 7から N〇 xを放出させるようにしている。

ところで、排気ガス中には S〇 x (硫黄酸化物）、すなわち、 S 〇₂が含まれており、この S〇₂が N〇 x触媒 1 2に流入すると、この S〇₂は、白金 4 6において酸化されて S 0₃となる。次いで、この S〇₃は、 NO X吸収剤 4 7内に吸収されて酸化バリウム（B a 〇）と結合しながら、硫酸イオン（ S〇₄ ) の形で NO x吸収剤 4 7内に拡散し、安定した硫酸塩（B a S〇₄) を生成する。しかしながら、 N〇 X吸収剤 4 7が強い塩基性を有するために、この硫酸塩（B a S〇₄) は安定していて分解されづらく、排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけでは、硫酸塩（B a S〇₄) は分解されずにそのまま残る。したがって、 N〇 X吸収剤 4 7内には、時間が経過するにつれて硫酸塩（B a S〇₄) が増大することになり、斯くして、時間が経過するにつれて N〇 X吸収剤 4 7が吸収しうる N〇 X量が低下することになる。

ところで、この場合、冒頭で述べたように、 NO x触媒 1 1 の温度を 6 0 0で以上の S O x放出温度まで上昇させた状態で NO X触媒 1 1 に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすると、 NO x吸収剤 4 7から S O Xが放出される。ただし、この場合、 NO X吸収剤 4 7からは少しずつしか S〇 Xが放出されない。したがって、 N〇 X吸収剤 4 7から全ての S O Xを放出させるには、長時間に亘つて排気ガスの空燃比をリッチにしなければならず、斯くして、多量の燃料または還元剤が必要になるという問題がある。また、 S O x吸収剤 4 7から放出された S〇 Xは、大気中に排出されることになり、このことも好ましいことではない。

そこで、本発明の実施形態では、 N O X触媒 1 2上流に S〇 X捕獲材 1 1 を配置し、この S〇 x捕獲材 1 1 によって排気ガス中に含まれている S O xを捕獲し、それによつて、 NO x触媒 1 2に S O Xが流入しないようにしている。次に、この S O X捕獲材 1 1 について説明する。

S〇 X捕獲材 1 1は、例えば、ハニカム構造のモノリス触媒からなり、 3〇捕獲材 1 1 の軸線方向にまっすぐに延びる多数の排気ガス流通孔を有する。このように S O X捕獲材 1 1 をハニカム構造のモノリス触媒から形成した場合、各排気ガス流通孔の内周壁面上に、例えば、アルミナからなる触媒担体が担持されており、図 4は、この触媒担体 5 0の表面部分の断面を図解的に示している。図 4 に示されるように、触媒担体 5 0の表面上には、コート層 5 1が形成されており、このコート層 5 1の表面上には、貴金属触媒 5 2が分散して担持されている。

本発明の実施形態では、貴金属触媒 5 2 として白金（ P t ) が用いられており、コート層 5 1 を構成する成分としては、例えば、力リウム（K) 、ナトリウム（N a ) 、セシウム（C s ) のようなァルカリ金属、ノリウム（ B a ) 、カルシウム（ C a ) のようなアルカリ土類、ランタン（L a ) 、イットリウム（Y) のような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。すなわち、 S〇 x 捕獲材 1 1のコート層 5 1 は、強塩基性を呈している。

そして、排気ガス中に含まれている S O x、主に、 S〇₂は、図 4に示されるように、白金 5 2において酸化され、次いで、コート層 5 1内に捕獲される。すなわち、 S〇₂は、硫酸イオン（ S〇₄ ²_ ) の形でコート層 5 1内に拡散し、硫酸塩を形成する。なお、上述したように、コート層 5 1 は、強塩基性を呈しており、したがって、図 4に示されるように、排気ガス中に含まれている S 0₂の一部は、コート層 5 1内に直接捕獲される。

また、排気ガス中には、粒子状物質も含まれている。排気ガス中に含まれている粒子状物質は、 N O X触媒 1 2を担持しているフィル夕 1 2 a上に捕集され、順次酸化される。しかしながら、捕集される粒子状物質の量が酸化される粒子状物質の量よりも多くなると粒子状物質がフィル夕 1 2 a上に次第に堆積し、この場合、粒子状物質の堆積量が増大すると、機関出力の低下を招いてしまう。したがって、粒子状物質の堆積量が増大したときには、堆積した粒子状物質を除去しなければならない。この場合、空気過剰のもとでフィル夕 1 2 aの温度を 6 0 0で程度まで上昇させると、堆積した粒子状物質が酸化され、除去される。

そこで、本発明の実施形態では、フィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質の量が許容量を越えたときには、排気ガスの空燃比がリーンのもとでフィル夕 1 2 aの温度を上昇させ、それによつて、堆積した粒子状物質を酸化除去するようにしている。具体的に言うと、本発明の実施形態では、差圧センサ 2 3により検出されたフィル夕 1 2 aの前後差圧が許容値を越えたときに堆積粒子状物質の量が許容量を越えたと判断され、このとき、フィル夕 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつフィル夕 1 2 aの温度を上昇させる昇温制御が行われる。

ところで、上述した S〇 x捕獲材 1 1の S O x捕獲作用は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であって且つ該 S〇 X捕獲材 1 1の温度が或る一定の温度（以下「活性温度」という）よりも高いときに行われる。一方、 S〇 x捕獲材 1 1 は、そこに流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチとなり且つその温度が上記活性温度よりも高い或る一定の温度（以下「 S O x放出温度」という）よりも高くなると、捕獲している S〇 Xを放出してしまう。したがって、 S O x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されないようにするためには、少なくとも、 S 〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチとならないようにしておくと共に S O X捕獲材 1 1 の温度が S O X放出温度よりも高くならないようにしておくことが必要である。

ところが、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が全体としては S〇 X放出温度よりも低くなつていたとしても局所的に S O x放出温度よりも高くることもある。このとき、 S O x捕獲材 1 1 に捕獲されている S〇 xの量（以下「 S〇 x捕獲量」という）が比較的多くなつており且つ理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比の排気ガスが S 〇 x捕獲材 1 1 に流入すると、温度が局所的に S〇 x放出温度よりも高くなつた S O X捕獲材 1 1の部分から S O xが放出される可能性がある。また、 S〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比が全体としてはリーンになっていたとしても局所的にはリッチとなつていることもある。このとき、 3〇捕獲材 1 1の S O X捕獲量が比較的多くなつており且つ S〇 x捕獲材 1 1の温度が S O X放出温度よりも高くなつていると、 S O x捕獲材 1 1 の一部から S O が放出される可能性がある。すなわち、 S O x捕獲材 1 1から S O x が放出されることを確実に防止するためには、 3〇捕獲材 1 1の S O x捕獲量が比較的多なつており、且つ、 3〇捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチになつているとき或いは理論空燃比またはそれよりもリッチになっていると推定されるときに、 S O x捕獲材 1 1の温度が局所的であっても S O x放出温度よりも高くならないようにする必要がある。同様に、 S〇 x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることを確実に防止するためには、 S O x捕獲材 1 1の S O x捕獲量が比較的多くなつており、且つ、 S O x捕獲材 1 1の温度が S O X放出温度よりも高くなっているとき或いは高くなつていると推定されるときに、 S O x 捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比が局所的であっても理論空燃比またはそれよりもリッチにならないようにする必要がある。

ここで、上述したように、 NO x吸収剤 4 7から NO xを放出させようとしたときには、 NO X触媒 1 2に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比またはそれよりもリッチにするために H C供 a弁 1

4から排気ガス中に H Cが供給される。したがって、このとさ、 S

O X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比も理論空燃比またはそれよりもリツチになる。したがって、このとき、 S O X抽獲材 1 1 の S〇 X捕獲量が比較的多いのであれば、 S〇 X捕獲材 1 1から S

O Xが放出されることを確実に防止するためには、 S 〇 X捕獲材 1

1の温度を局所的であっても S O X放出温度よりも高くならないようにする必要力 Sある。

そこで、本発明の実施形態では、 N〇 X吸収剤 4 7から N 〇 X ¾ 放出させる N 〇 X放出制御として、 3〇捕獲材 1 1の S O X捕獲量が予め定められた量（以下「所定量」という）よ Όも少ないときには、単に NO X吸収剤 4 7から NO Xを放出させる NO X放出制御 (以下 Γ通常 N O x放出制御」という）を行し、 S O X捕獲材

1 1 の S 〇 X抽量が上記所定量よりも多いとさには、 S〇 X捕獲材 1 1から S O xが放出されることを抑制しつつ N〇 X吸収剤 4 7 から N〇 Xを放出させる S O X放出抑制 · N O X放出制御を実行する。

次に、第 1実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御として採用される通常 NO X放出制御および S O X放出抑制 · NO X放出制御について説明する。なお、以下の説明において、 H C供給弁 1 4から排気ガス中へ H Cを供給することを「H C供給」と称し、各 H C 供給において単位時間当たりに H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給される H Cの量を「H C供給率」と称し、 1回の H C供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cが供給される時間を「H C 供給時間」と称し、各 H C供給が行われる時間間隔を「H C供給間隔」と称し、 1 回の通常 NO x放出制御または S O X放出抑制 · Ν O x放出制御において H C供給が行われる回数を「H C供給回数」と称する。

第 1実施形態の通常 NO X放出制御は、 NO X吸収剤 4 7から N 〇 xを放出させるべきであると判断されたときであって、 S O x捕獲材 1 1の S O X捕獲量が上記所定量よりも少ないときに行われる。この通常 NO X放出制御では、図 5 ( A) に示されているように、 H C供給率が予め定められた H C供給率（以下「通常 H C供給率」という） Q aであって H C供給時間が予め定められた H C供給時間（以下「通常 H C供給時間」という） T aである H C供給を、予め定められた H C供給間隔（以下「通常 H C供給間隔」という） I aでもって予め定められた H C供給回数（以下「通常 H C供給回数」といい、図 5 ( A) に示した例では、 3回）行う。

なお、第 1実施形態の通常 NO X放出制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数は、全ての H C供給が完了したときに N O X触媒 1 2に供給されたトータルの H C量が NO X吸収剤 4 7から予め定められた量の NO xを放出させるのに十分な H C量（以下「所定 HC量」という）となるように設定される。したがって、第 1実施形態の通常 N〇 X放出制御によれば、 N〇 X吸収剤 4 7から予め定められた量の NO xを放出させることができる。

一方、第 1実施形態の S〇 X放出抑制 · NO X放出制御は、 NO X吸収剤 4 7から N O xを放出させるべきであると判断されたときであって、 S O x捕獲材 1 1の S O X捕獲量が上記所定量よりも多いときに行われる。この S O X放出抑制 · NO x放出制御では、図 5 ( B ) に示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率

Q aよ Ό も小さい H C供給率 Q bであつて H C供給時間が上記通常

H C供給時間 T a と等しい時間 T aである H C供給を、上記通常 H

C供条口間隔 I aよりも短い間隔 I bでもつて上記通常 H C供給回数よ Ό も多い回数行う。れによれば、 1 回の H C供給において H C 供糸口弁 1 4から排気ガス中に供給される H C量が少ないことから、

H C供糸口弁 1 4から供糸口された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため、排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリツチになつている領域が生じることが抑制されるので、 3〇捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O x放出温度よりも高くなることが抑制される。したがつて、 S O x捕獲材 1 1 から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

すなわち、排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリッチになっている領域、すなわち、排気ガス中に局所的に H Cが非常に多く含まれている領域があると、これら H Cは、排気ガスが S〇 X捕獲材 1

1 に流入したときに S〇 X捕獲材 1 1 の一部領域に付着するのであるが、これら付着した H Cが S O X捕獲材 1 1 の一部領域で一気に燃焼すると、その一部領域の温度が S O x放出温度よりも高くなる可能性がある。しかしながら、第 1実施形態の S O X放出抑制 · N

〇 x放出制御によれば、排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリッチになっている領域が生じることが抑制されているので、 S〇 X捕獲材 1 1 の一部領域の温度が S O x放出温度よりも高ぐなることが抑制される。したがって、 S〇 X捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制され、 S O x捕獲材 1 1 から S O xが放出されることが確実に抑制されるのである。

なお、第 1実施形態の S O x放出抑制 · N O X放出制御において、図 5 ( C ) に示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q aよりも小さい H C供給率 Q bであって H C供給時間が上記通常 H C供給時間よりも長い時間 T cである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I aよりも長い間隔 I cでもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行うようにしてもよい。これによれば、各 H C供給における H C供給率が小さいことから、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため、 S O x捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制されるので、 3〇捕獲材 1 1から S〇 xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1実施形態の S O x放出抑制 · ΝΟ χ放出制御において、全ての H C供給が完了したときに NO X触媒 1 2に供給されたト一タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数を設定することが好ましい。そこで、図 5 (B) に示した例では、 H C供給率を上記通常 H C供給率 Q aの半分の H C供給率 Q bとし、 H C供給時間を上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T aとし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数の 2倍の回数としている。なお、図 5 ( B ) に示した例では、 H C供給間隔は、上記通常 H C供給間隔 I aの半分の間隔 I bとされている。

また、図 5 (C) に示した例では、 H C供給率を上記通常 H C供給率 Q aの半分の H C供給率 Q bとし、 H C供給時間を上記通常 H C供給時間 T aの 2倍の時間 T c とし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数と同じ回数としている。

次に、第 2実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御について図 6を参照して説明する。なお、図 6 ( A) 〜（C ) において、上側のラインは、 H C供給弁 1 4から排気ガス中への H Cの供給を示しており、下側のラインは、特定の気筒での膨張行程後半または排気行程中における燃料噴射弁 3からの燃料の噴射を示している。また、以下の説明において、特定の気筒での膨張行程後半または排気行程中における燃料噴射弁 2からの燃料の噴射を「ポスト燃料噴射」と称し、各ポスト燃料噴射において単位時間当たりに燃料噴射弁 2 から噴射される燃料の量を「ポスト燃料噴射率」と称し、 1回のポスト燃料噴射において燃料噴射弁 2から燃料が噴射される時間を「ポスト燃料噴射時間」と称し、各ポスト燃料噴射が行われる時間間隔を「ポスト燃料噴射間隔」と称し、 1回のポスト燃料噴射が行われる回数を「ポスト燃料噴射回数」と称する。

第 2実施形態の NO x放出制御では、 NO x吸収剤 4 7から N〇 Xを放出させるべきであると判断されたとき（すなわち、 NO x放出条件が成立したとき）であって、 S O x捕獲材 1 1の S〇 x捕獲量が上記所定量よりも少ないとき（すなわち、 S O x放出抑制条件が成立していないとき）に、通常 NO X放出制御が実行される。この通常 NO X放出制御では、図 6 ( A) の上側のラインで示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q aに等しい H C供給率 Q aであって H C供給時間が上記通常 H C供給時間 T aに等しい時間 T aである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I aと等しい間隔 I aでもって上記通常回数と同じ回数行う。そして、このとき、図 6 ( A) の下側のラインで示されているように、いずれの気筒においてもポスト燃料噴射は行わない。もちろん、第 2実施形態の NO x放出制御でも、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数は、全ての H C供給が完了したときに N O X触媒 1 2に供給されたトータルの H C量が上記所定 H C量となるように設定される。

一方、第 2実施形態の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S〇 x捕獲材 1 1 の S〇 X捕獲量が上記所定量よりも多いとき（すなわち、 S〇 x放出抑制条件が成立したとき）に、 S〇 x放出抑制 · NO x放出制御が実行される。この S O x放出抑制 · NO X放出制御では、図 6 ( B ) の上側のラインで示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q aよりも小さい H C供給率 Q bであって H C供給時間が上記通常供給時間と等しい時間 T aである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I aと等しい間隔 I aでもつて上記通常回数と同じ回数行うと共に、図 6 (B) の下側のラインで示されているように、ポスト燃料噴射率が上記通常 H C供給率 Q aよりも小さいボスト燃料噴射率 Q b pであってボスト燃料噴射時間が上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T a pであるポスト燃料噴射を、上記通常 H C供給間隔 l aと等しい間隔 l a pでもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行う。これによれば、 1回の H C 供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給される H C量が少ないことから、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため、 H C供給弁 1 4から噴射された H Cによって S〇 x捕獲材 1 1の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制される。さらに、特定の気筒で膨張行程後半または排気行程中に燃料噴射弁 3から噴射された燃料は、気筒内の熱によって改質されて軽質化される。斯くして軽質化された燃料は、 S 〇 x捕獲材 1 1 を通過して N〇 x触媒 1 2に供給されることになるのであるが、この軽質化された燃料は、排気ガス中へ拡散しやすい。このため、特定の気筒で膨張行程後半または排気行程中に燃料噴射弁 3から噴射された燃料によって S O x捕獲材 1 1の温度が局所的に S〇 X放出温度よりも高くなることが抑制される。したがって、 S O x捕獲材 1 1から S O Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 2実施形態の S O x放出抑制 · NO x放出制御において、図 6 ( C ) に示されているように、ポスト燃料噴射のみによって N O x触媒 1 2に H C (燃料）を供給するようにしてもよい。すなわち、図 6 ( C ) の下側のラインで示されているように、ポスト燃料噴射率が上記通常 H C供給率 Q aと等しいポスト燃料噴射率 Q a Pであってポスト燃料噴射時間が上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T a pであるポスト燃料噴射を、上記通常 H C供給間隔 I a と等しい間隔 I a Pでもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行うようにしてもよいちちろん、このとき、図 6 ( C ) の上側のラインで示されているよ Όに、 H C供給弁 1 4から排気ガス中への H C の供給は行われないこれによれば、 S 〇 X捕獲材 1 1 を通過して

N〇 X触媒 1 2に供糸口される燃料（H C ) は、軽質化された燃料であるので排気ガス中に拡散しやすい。このため、 S O x捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制される

。したがって、 S 〇 X捕獲材 1 1から S 〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 2実施形態の S O x放出抑制 • N〇 X放出制御において

、全ての H C供給および全てのボスト燃料噴射が完了したときに N

〇 X触媒 1 2に供 aされたト一タルの H C (燃料）量が上記所定 H

C (燃料）量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H

C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数、ならびに、各ボス卜燃料噴射におけるポスト燃料噴射率、各ポスト "»、、.料噴射におけるボス卜燃料噴射時間、および、ポスト燃料噴射回数を設定することが好ましい。そこで、図 6 ( B ) に示した例では、 H C供糸口率を上記通常 H C供給率 Q aの半分の H C供給率 Q bとし、 H C供給時間を上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T aとし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数と等しい回数とし、ボス h燃料噴射率を上記通常 H C供給率 Q aの半分のポスト燃料噴射率 Q b pとし、ポスト噴射時間を上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T a p とし、ポスト燃料噴射回数を上記通常 H C供給回数と等しい回数としている。なお、図 6 ( B ) に示した例では、 H C供給間隔もボス卜燃料噴射間隔も、上記通常 HC供給間隔 I aと等しい間隔 I a、 I a pとされている。

また、図 6 (C) に示した例では、ポスト燃料噴射率を上記通常 H C供給率 Q aと等しいポスト燃料噴射率 Q a pとし、ポスト燃料噴射時間を上記通常 H C供給時間 T aと等しい時間 T a pとし、ポスト燃料噴射回数を上記通常 HC供給回数と等しい回数としている。なお、図 6 (C) に示した例では、ポスト燃料噴射間隔は、上記通常 H C供給間隔 I aと等しい間隔 I a pとされている。

なお、図 6に示した例では、ポスト燃料噴射が H C供給と同じ夕イミングで実行されるように示されているが、ポスト燃料噴射タイミングは、内燃機関のクランク角度に基づいて制御されるので、厳密には、多くの場合、ポスト燃料噴射タイミングが H C供給夕イミ. ングと同じタイミングにならず、若干ずれることになる。また、図 6に示した例では、ポスト燃料噴射間隔が通常 H C供給間隔と等しいと説明したが、同じ理由で、厳密には、多くの場合、ポスト燃料噴射間隔は、通常 H C供給間隔と等しくならず、若干ずれることになる。

なお、ポスト燃料噴射を行って NO X触媒 1 2に H Cを供給する場合において、ポスト燃料噴射を膨張行程後半に行った場合に N O X触媒 1 2に供給される H Cのほうが、ポスト燃料噴射を排気行程中に行った場合に NO x触媒 1 2に供給される H Cよりも排気ガス中への拡散性が高い。そこで、上述した実施形態において、 N〇 x 放出制御として、 NO X触媒 1 2に H Cを供給する方法として、ポスト燃料噴射のみを採用し、通常 NO x放出制御では、ポスト燃料噴射を排気行程中に行うことによって NO x触媒 1 2に H Cを供給し、一方、 S〇 X放出抑制 · NO X放出制御では、ポスト燃料噴射を膨張行程後半に行うことによって NO x触媒 1 2に H Cを供給するようにしてもよい。これによつても、 S O x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

次に、第 3実施形態の排気浄化装置の N〇 X放出制御について説明する。第 3実施形態の N〇 X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立していないときに、上述した第 1 実施形態の通常 NO X放出制御と同じ制御が実行される。

一方、第 3実施形態の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立したときに、 S〇 x放出抑制 · Ν O x放出制御が実行される。この S O X放出抑制 · N O x放出制御では、上述した第 1実施形態の通常 NO X放出制御と同様に通常 H C供給率、通常 H C供給時間、および、通常 H C供給間隔でもって各 H C供給を通常 H C供給回数行うが、分留によって軽質化された H Cを予め用意しておき、各 H C供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給する H Cの一部をこの軽質化された H Cとする。上述したように、軽質化された H Cは排気ガス中に拡散しやすい。このため、第 3実施形態の S O X放出抑制 · NO x放出制御によれば、 3〇捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制される。したがって、 S O X捕獲材 1 1から S〇 X が放出されることが確実に抑制される。

次に、第 4実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御について説明する。第 4実施形態の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立していないときに、上述した第 1 実施形態の通常 N O X放出制御と同じ制御が実行される。

一方、第 4実施形態の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S〇 x放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ν 〇 χ放出制御が実行される。この S O x放出抑制 · NO x放出制御では、 S O X捕獲材 1 1 において排気ガス中の H Cがー気に燃焼してしまう S O X捕獲材 1 1の温度に対応する NO x触媒 1 2の温度 (以下「最大 NO X触媒温度」という）よりも NO x触媒 1 2の温度が低く維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。すなわち、 N〇 x触媒 1 2の温度が上記最大 NO x触媒温度よりも高いと、 S〇 x捕獲材 1 1の温度がそこに流入する H Cを一気に燃焼させてしまう温度よりも高くなつている。この場合、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが S〇 X捕獲材 1 1 を通過するときに一気に燃焼して S O x'捕獲材 1 1の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなり、 S O X捕獲材 1 1から S〇 Xが放出される可能性がある。一方、第 4実施形態の S O x放出抑制 · N〇 x放出制御によれば、 NO X触媒 1 2の温度が上記最大 NO X触媒温度よりも低く維持されるので、 S O x捕獲材 1 1 に流入した H Cがー気に燃焼することが抑制される。このため、 S〇 X捕獲材 1 1の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることが抑制される。したがって、 S 〇 x捕獲材 1 1から S O xが放出されることが確実に抑制される。なお、第 4実施形態の S O X放出抑制 · NO x放出制御において、全ての H C供給が完了したときに N〇 X触媒 1 2に供給された卜一タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数を設定することが好ましい。

次に、第 5実施形態の排気浄化装置の NO x放出制御について説明する。第 5実施形態の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立していないときに、第 1実施形態の通常 NO x放出制御と同じ制御が実行される。

一方、第 5実施形態の NO X放出制御では、 N〇 x放出条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立したときに、 S〇 x放出抑制 · Ν O x放出制御が実行される。この S O X放出抑制 · NO x放出制御では、 NO X触媒 1 2の温度の上昇 · 下降の幅（以下「温度振幅」という）が通常 NO x放出制御において許容される NO x触媒 1 2 の温度振幅よりも小さく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。すなわち、 S〇 x放出抑制 · NO x放出制御では、 H C供給が断続的に行われるので、 N O x触媒 1 2には、断続的に H Cが供給されることになる。そして、 N O X触媒 1 2 に H Cが流入すると、 NO x触媒 1 2における H Cの反応熱によって NO x触媒 1 2の温度が上昇し、その後、下降する。ここで、 NO x触媒 1 2の温度振幅が大きいことは、 S O x捕獲材 1 1 の温度の上昇 ' 下降の幅も大きいと言える。そして、この場合、 S O x捕獲材 1 1 の温度が少なくとも局所的に S O X放出温度よりも高くなる可能性があり、ここで、 S〇 X捕獲材 1 1の S〇 X捕獲量が上記所定量よりも多いと、 S〇 x捕獲材 1 1から S O Xが放出される可能性がある。そこで、第 5実施形態の S〇 X放出抑制 · NO X放出制御では、 NO x触媒 1 2の温度振幅が通常 NO X放出制御において許容される N〇 x触媒 1 2の温度振幅よりも小さく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御するのである。これによれば、 S〇 X捕獲材 1 1の温度が局所的に S O x放出温度よりも高くなることが抑制される。したがって、 S〇 X捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 5実施形態の S O X放出抑制 · N O X放出制御において、全ての H C供給が完了したときに NO x触媒 1 2に供給されたト —タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数を設定することが好ましい。

次に、第 6実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御について説明する。第 6実施形態.の NO X放出制御では、 NO x放出条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立していないときに、上述した第 1 実施形態の通常 NO X放出制御と同じ制御が実行される。

一方、第 6実施形態の NO X放出制御では、 N〇 x放出条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ν ◦ x放出制御が実行される。この S O x放出抑制 · NO x放出制御では、 NO x触媒 1 2に供給される排気ガスの空燃比のリッチ度合が通常 NO x放出制御での目標リッチ度合よりも小さく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C 供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。すなわち、 NO x触媒 1 2に流入する排気ガスの空燃比のリッチ度合が大きいときには、 S〇 x捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比のリッチ度合も大きいことになる。そして、この場合、 S O x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリッチな領域が生じている可能性がある。しかしながら、第 6実施形態の S O X放出抑制 · N〇 X放出制御によれば、 S O x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリツチな領域が生じることが抑制される。このため、 S O x捕獲材 1 1の温度が局所的に S〇 X放出温度よりも高くなることが抑制される。したがって、 S〇 x捕獲材 1 1から S 〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 6実施形態の S O X放出抑制 · NO x放出制御において、 N〇 X触媒 1 2に供給される排気ガスの空燃比のリッチ度合は、例えば、 N〇 x触媒 1 2下流の排気管に取り付けられた空燃比センザの出力から推定される。

また、上述したように、 3〇捕獲材 1 1 に流入した H Cは、 S 〇 X捕獲材 1 1 の一部領域に付着する。ここで、 H Cが付着した S 〇 x捕獲材 1 1の領域の温度が低いと、付着した H Cは燃焼せず、そこに付着したままとなる。ここで、 H Cが付着した S〇 x捕獲材 1 1の領域の温度が H Cの燃焼温度にまで上昇すると、付着している H Cがー気に燃焼する可能性がある。すなわち、 S O x捕獲材 1 1の温度が低いほど、該 S O X捕獲材 1 1 に付着した H Cがー気に燃焼する可能性がある。そこで、上述した第 6実施形態の S〇 X放出抑制 · NO x放出制御において、 NO X触媒 1 2に供給される排気ガスの空燃比のリッチ度合を通常 NO X放出制御での目標リッチ度合よりも小さく維持する場合に、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が低いほど、 NO x触媒 1 2に供給される排気ガスの空燃比のリッチ度合をより小さく維持するようにしてもよい。

図 7は、本発明の実施形態の N〇 x放出制御を実行するルーチンの一例を示している。図 7のルーチンでは、始めに、ステップ 1 0 において、 NO x吸収剤 4 7に吸収されている NO x量 Σ ΝΟΧが許容値 αよりも多い（ Σ Ν〇 Χ> α) か否か（すなわち、 Ν〇 χ放出条件が成立しているか否か）が判別される。ここで、 Σ Ν〇Χ≤ αであると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、 ∑ Ν〇 X〉 αであると判別されたときには、ステップ 1 1 に進んで、 3〇捕獲材 1 1の S〇 x捕獲量∑ S O Xが所定量 /3よりも多い（∑ S〇 X> j8 ) か否か（すなわち、 S〇 x放出抑制条件が成立しているか否か）が判別される。

ステップ 1 1 において、 ∑ S〇 X > jSであると判別されたときには、ステップ 1 2 に進んで、上述した第 1実施形態〜第 6実施形態の s〇 X放出抑制 - N O X放出制御のいずれかを実行する。一方、ス.テップ 1 1 において、 ∑ S〇 X≤ iSであると判別されたときには

、ステップ 1 3 に進んで、上述した第 1実施形態〜第 6実施形態の通常 N 〇 X放出制御のいずれかを実行する。

ところで、上述したよラに、フィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質のが許容値を越えたとさ (すなわち、 P M除去条件が成立したとき ) には、フィル夕 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつフィル夕 1 2 aの温度を粒子状物質が燃焼する温度

(以下 Γ P M燃焼温度」とレう ) 以上の温度にまで上昇させ、フィルタ 1 2 aに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する制御（以下「 P M除去制御」という）を実行する。この P M除去制御では、フィル夕 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつフィル夕 1 2 aの温度を上昇させるために、フィル夕 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比がリーンに維持される範囲で H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cが供給される。すなわち、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cが供給されると、フィル夕 1 2 aに H Cが供給されることになる。このとき、フィル夕 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比がリーンに維持されていると、 H Cがフィル夕 1 2 a において燃焼し、そのときに発生する燃焼熱によってフィル夕 1 2 aの温度が上昇するのである。このように、基本的には、 P M除去制御が実行されているときには、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cが供給されたとしても、フィルタ 1 2 aに流入する排気ガスの空燃比がリーンに維持されているので、 S O X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比もリーンに維持されている。したがって、このとき、基本的には、 S〇 x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることはないところが、 P M除去制御の実行中、 S〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比がリーンに維持されていたとしても、 S〇 x捕獲材 1 1 の S O x捕獲量が比較的多くなつている場合、 S O x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が存在し且つ S O X捕獲材 1 1 に温度が局所的に S O x放出温度よりも高い部分が存在すると、 S O x捕獲材 1 1の一部から S O Xが放出される可能性がある。また、 P M除去制御では、フィル夕 1 2 aの温度を比較的高い温度である P M燃焼温度以上の温度にまで上昇させるように H C供給弁 1 4から H Cが供給されるのであるが、 H C供給弁 1 4から供給された HCの一部が S O x捕獲材 1 1 において燃焼する。したがって、 P M除去制御の実行中、 S O x捕獲材 1 1 の温度も比較的高い温度になっており、このため、 P M除去制御の実行中は、 S O x捕獲材 1 1の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなりやすいとも言える。いずれにしても、 P M除去制御の実行中に S O x捕獲材 1 1から S O xが放出されることを確実に抑制するためには、 S O x捕獲材 1 1の S〇 x捕獲量が比較的多くなつているときに、 S〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることを抑制し、或いは、 S O x捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることを抑制する必要がある。 - そこで、本発明の実施形態では、フィル夕 1 2 aに堆積した粒子状物質を除去する P M除去制御として、 S O x捕獲材 1 1の S〇 x 捕獲量が上記所定量よりも少ないときには、単にフィル夕 1 2 aに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する P M除去制御（以下「通常 P M除去制御」という）を実行し、 S〇 X捕獲材 1 1の S〇 X捕獲量が上記所定量よりも多いときには、 S O X捕獲材 1 1から S O Xが放出されることを抑制しつつフィル夕 1 2 aに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去する P M除去制御（以下「 S〇 x放出抑制 · P M除去制御」という）を実行する。 .

次に、第 7実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 7実施形態の P M除去制御では、フィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質の量が許容量を越えたとき（すなわち、 P M除去条件が成立したとき）であって、 S〇 X捕獲材 1 1 の S O X捕獲量が上記所定量よりも少ないとき（すなわち、 S〇 x放出抑制条件が成立していないとき）に、通常 P M除去制御が実行される。この通常 P M除去制御では、図 8 ( A) に示されているように、 H C供給率が予め定められた H C供給率（以下「通常 H C供給率」という） Q dであって H C供給時間が予め定められた H C供給時間（以下「通常 H C供給時間」という） T dである H C供給を、予め定められた H C供給間隔（以下「通常 H C供給間隔」という） I dでもって予め定められた H C供給回数（以下「通常 H C供給回数」といい、図 8 ( A ) に示した例では、 3回）行う。

なお、第 7実施形態の通常 P M除去制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数は、フィル夕 1 2 aの温度を P M燃焼温度にまで上昇させると共に、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたトータルの H C量がフィル夕 1 2 a ±に堆積した粒子状物質を予め定められた量だけ燃焼させて除去するのに十分な H C量（以下「所定 H C量」という）となるように設定される。したがって、第 7実施形態の通常 P M除去制御によれば、フィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質を予め定められた量だけ燃焼させて除去することができる。

一方、第 7実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立したときであって、 S O x捕獲材 1 1の S O X捕獲量が上記所定量よりも多いとき（すなわち、 S O x放出抑制条件が成立したとき）に 3〇放出抑制 * P M除去制御が実行されるの S〇 X放出抑制 • P M除去制御では、図 8 ( B ) に示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q dよりも小さい H C供給率 Q eであつて H C供給時間が上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T dである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I dよりち短い間隔 I eでもつて上記通常 H C供給回数よりも多い回数行うれによれば、 1 回の H C供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給される

H C量が少ないことから、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため.、排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることが抑制されるので S O X捕獲材

1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 7実施形態の S O x放出抑制 · NO X放出制御において

、図 8 (C ) に示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q dよ Όも小さい H C供給率 Q eであって H C供給時間が上記通常 H C供糸口時間よりも長い時間 T f である H C供給を、上記通常

H C供給間隔 I dよりも長い間隔 I f でもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行うようにしてもよい。これによれば、各 H C供給における H C供給率が小さいことから、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しゃすい。このため、排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることが抑制されるので、 S

O X捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。なお、第 7実施形態の S 〇 X放出抑制 · P M除去制御では、各 H

C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H

C供給間隔および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を P M燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される

また、第 7実施形態の S O x放出抑制 · P M除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたト一タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数を設定することが好ましい。そこで、図 8 (B) に示した例では、 H C供給率を上記通常 H C供給率 Q dの半分の H C供給率 Q e とし、 HC供給時間を上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T dとし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数の 2倍の回数としている。なお、図 8 ( B s ) に示した例では、 H C供給間隔は、上記通常 H C供給間隔 I dの半分の間隔 I e とされている。

また、図 8 (C) に示した例では、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたトータルの H C量が上記所定 H C 量となるように、 H C供給率を上記通常 H C供給率 Q dの半分の H C供給率 Q e とし、 H C供給時間を上記通常 H C供給時間 T dの 2 倍の時間 T f とし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数と同じ回数としている。なお、図 8 (C) に示した例では、 H C供給間隔は、上記通常 H C供給間隔の 1. 5倍程度の間隔とされている。

次に、第 8実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について図 9 を参照して説明する。なお、図 9 ( A) 〜（C) において、上側のラインは、 H C供給弁 1 4から排気ガス中への H Cの供給を示しており、下側のラインは、特定の気筒での膨張行程後半または排気行程中における燃料噴射弁 3からの燃料の噴射を示している。

第 8実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立じ、 S O X放出抑制条件が成立していないときに、通常 P M除去制御が実行される。この通常 P M除去制御では、図 9 ( A) の上側のラインで示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q dに等しい H C供給率 Q dであって H C供給時間が上記通常 H C供給時間 T dに等しい時間 T dである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I d と等しい間隔 I dでもって通常回数と同じ回数行うそして、この回

とき、図 9 ( A ) の下側のラインで示されているよ Όに、いずれの気筒においてもボス卜燃料噴射は行わない。もちろん、第 8実施形態の通常 P M除去制御でも、各 H C供給における H C供糸口率、各 H c供給における H C供給時間、および、 H C供給回数は、フィゾレ夕

1 2 aの温度を P M燃焼温度にまで上昇させると共に、全ての H C 供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給された卜 ―夕ルの H C 量が上記所定 H C量となるように設定される。

一方、第 8実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御が実行される。この S〇 X放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、図 9 ( Β ) の上側のラインで示されているように、 H C供給率が上記通常 H C供給率 Q dよりも小さい H C供給率 Q eであって H C供給時間が上記通常供給時間と等しい時間 T dである H C供給を、上記通常 H C供給間隔 I dと等しい間隔 I dでもって上記通常回数と同じうと共に、図 9 ( B ) の下側のラインで示されているように、ホス卜燃料噴射率が上記通常 H C供給率 Q dよりも小さいボス h燃料噴射率 Q e Pであってポスト燃料噴射時間が上記通常 H C供糸口時間 T dと等しい時間 T d pであるポスト燃料噴射を、上記通常

H c供給間隔 I dと等しい間隔 I d pでもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行。これによれば、 1 回の H C供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給される H C量が少ないことから、 H

C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため、 H C供給弁 1 4から供給された H Cによって排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリツチな領域が生じることが抑制される。さらに、特定の気筒で膨張行程後半または排気行程中に燃料噴射弁

3から噴射された燃料は、気筒内の熱によって改質されて軽質化される。そして、この軽質化された燃料は、排気ガス中へ拡散しやすい。このため、特定の気筒で膨張行程後半または排気行程中に燃料噴射弁 3から噴射された燃料によって排気ガス中に空燃比が局所的に大きぐ U ッチな領域が生じることが抑制される。したがって、 S

〇 X捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。なお、第 8実施形態の S O X放出抑制 · P M除去制御において、図 9 ( C ) に示されているように、ポスト燃料噴射のみによってフィル夕 1 2 aに H C (燃料）を供給するよラにしてもよい。すなわち、図 9 ( C ) の下側のラインで示されているように、ポスト燃料噴射率が上記通常 H C供給率 Q dと等しいポスト燃料噴射率 Q d p であってポスト燃料噴射時間が上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T d pであるポスト燃料噴射を、上記通常 H C供給間隔 I dと等しい間隔 I d pでもって上記通常 H C供給回数と同じ回数行うようにしてもよい。もちろん、このとき、図 9 ( C ) の上側のラインで示されているように、 H C供給弁 1 4から排気ガス中への H Cの供給は行われない。これによれば、 S O X捕獲材 1 1 を通過してフィルタ 1 2 aに供給される燃料（H C) は、軽質化された燃料であるので排気ガス中に拡散しやすい。このため、排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリッチな領域が生じることが抑制されるので、 S 〇 x捕獲材 1 1から S O xが放出されることが確実に抑制される。なお、第 8実施形態の S O x放出抑制 · NO X放出制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を P M燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

また、第 8実施形態の S〇 x放出抑制 · Ρ Μ除去制御においても、全ての H C供給および全てのポスト燃料噴射が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給された卜一タルの H C (燃料）量が上記所定 H C (燃料）量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給回数、ならびに、各ボスト燃料噴射におけるボスト燃料噴射率、各ボスト燃料噴射におけるポスト燃料噴射時間、および、ポスト燃料噴射回数を設定することが好ましい。そこで、図 9 ( B ) に示した例では、 H C供給率を上記通常 H C供給率 Q dの半分の H C供給率 Q e とし、 H C供給時間を上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T dとし、 H C供給回数を上記通常 H C供給回数と等しい回数とし、ポスト燃料噴射率を上記通常 H C供給率 Q dの半分のポスト燃料噴射率 Q d pとし、ポスト噴射時間を上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T d p とし、ポスト燃料噴射回数を上記通常 H C供給回数と等しい回数としている。なお、図 9 ( B ) に示した例では、 H C供給間隔もボスト燃料噴射間隔も、上記通常 H C供給間隔 I dと等しい間隔 I d、 I d pとされている。

また、図 9 ( C ) に示した例では、全ての H C供給および全てのポスト燃料噴射が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたト一タルの H C (燃料）量が上記所定 H C (燃料）量となるように、ポスト燃料噴射率を上記通常 H C供給率 Q dと等しいポスト燃料噴射率 Q d pとし、ポスト燃料噴射時間を上記通常 H C供給時間 T dと等しい時間 T d pとし、ポスト燃料噴射回数を上記通常 H C供給回数と等しい回数としている。なお、図 9 (C) に示した例では、ポスト燃料噴射間隔は、上記通常 H C供給間隔 I dと等しい間隔 I d P とされている。

なお、図 9 に示した例では、ポスト燃料噴射が H C供給と同じ夕イミングで実行されるように示されているが、ポスト燃料噴射タイミングは、内燃機関のクランク角度に基づいて制御されるので、厳密には、多くの場合、ポスト燃料噴射タイミングが H C供給夕イミングと同じタイミングにならず、若干ずれることになる。また、図 9に示した例では、ポスト燃料噴射間隔が通常 H C供給間隔と等しいと説明したが、同じ理由で、厳密には、多くの場合、ポスト燃料噴射間隔は、通常 H C供給間隔と等しくならず、若干ずれることになる。

次に、第 9実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 9実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立していないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。

一方、第 9実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立したときに、 S〇 x放出抑制 · Ρ Μ除去制御が実行される。この S Ο X放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、第 7実施形態の通常 NO X放出制御と同様に通常 H C供給率、通常 H C供給時間、および、通常 H C供給間隔でもって各 H C供給を通常 H C供給回数行うが、分留によって軽質化された H Cを予め用意しておき、各 H C供給において H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給する H Cの一部をこの軽質化された H Cとする。上述したように、軽質化された H Cは.排気ガス中に拡散しやすい。このため、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が生じることが抑制されるので、 S〇 x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

次に、第 1 0実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 1 0実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立していないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。

一方、第 1 0実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S O x放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ρ Μ 除去制御が実行される。この S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、 S Ο X捕獲材 1 1の温度が S〇 X捕獲材 1 1 において排気ガス中の H Cがー気に燃焼してしまう温度よりも低く維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。これによれば、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されていたとしても、？1〇が5 〇 X捕獲材 1 1 において一気に燃焼することが抑制される。このため、 S O x捕獲材 1 1 の温度が局所的に S〇 x放出温度よりも高くなることが抑制されるので、 S O x捕獲材 1 1から S O xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1 0実施形態の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を Ρ Μ燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

また、第 1 0実施形態の S O x放出抑制 · P M除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたトータルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数を設定することが好ましい。

次に、第 1 1実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 1 1実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立していないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。

一方、第 1 1実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立したときに、 S〇 x放出抑制 · Ρ Μ 除去制御が実行される。この S〇 x放出抑制 · P M除去制御では、フィル夕 1 2 aの温度を PM燃焼温度に可能な限り近い温度に維持するように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。これによれば、 1回の H C供給における H C供給率が小さく設定され、或いは、 1 回の H C供給における H C供給時間が短く設定され、或いは、 H C 供給間隔が長く設定されることになる。したがって、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすくなる。このため、排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることが抑制されるので、 S〇 x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1 1実施形態の S O x放出抑制， P M除去制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を P M燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

また、第 1 1実施形態の S O x放出抑制 · P M除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたトータルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数を設定することが好ましい。この場合、 S〇 x放出抑制， P M除去制御が実行される時間は、通常 P M除去制御が実行される時間よりも長くなる。

次に、第 1 2実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 1 2実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S O X放出抑制条件が成立していないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。一方、第 1 2実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立したときに、 S〇 x放出抑制 · Ρ Μ 除去制御が実行される。この S O x放出抑制 · P M除去制御では、 S O x捕獲材 1 1 の温度が上昇したり下降したりする幅（以下「温度振幅」という）が通常 P M除去制御において許容される S O x捕獲材 1 1の温度振幅よりも小さく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。これによれば、通常 P M除去制御の実行中に比べて、各 H C供給における H C供給率が小さく設定され、或いは、各 H C供給における H C供給時間が短く設定され、或いは、 H C供給間隔が長く設定される。このため、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。したがって、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることが抑制されるので、 S〇 X捕獲材 1 1から S O Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1 2実施形態の S〇 x放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を Ρ Μ燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

. また、第 1 2実施形態の S O x放出抑制 · P M除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたト一タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数を設定することが好ましい。

次に、第 1 3実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 1 3実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 x放出抑制条件が成立していないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。

一方、第 1 3実施形態の M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御が実行される。この S〇 X放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、フィル夕 1 2 aに供給される排気ガスの空燃比のリーン度合が通常 Ρ M除去制御での目標リーン度合よりも大きく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。すなわち、フィル夕 1 2 a に流入する排気ガスの空燃比のリーン度合が小さいときには、 S〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガスの空燃比のリーン度合も小さいことになる。そして、この場合、 S O x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成される可能性がある。しかしながら、第 1 3実施形態の S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御によれば、 S〇 X捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることが抑制されるので、 S O x捕獲材 1 1 から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1 3実施形態の S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 H C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィルタ 1 2 aの温度を Ρ Μ燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

また、第 1 3実施形態の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィルタ 1 2 aに供給されたト一タルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数を設定することが好ましい。また、第 1 3実施形態の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御において、フィル夕 1 2 aに供給される排気ガスの空燃比のリーン度合は、例えば、フィル夕 1 2 a下流の排気管に取り付けられた空燃比センサの出力から推定される。

次に、第 1 4実施形態の排気浄化装置の P M除去制御について説明する。第 1 4実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立じていないときに、第 7実施形態の通常 P M除去制御と同じ制御が実行される。

一方、第 1 4実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S O x放出抑制条件が成立したときに、 S O x放出抑制 · Ρ Μ 除去制御が実行される。この S O X放出抑制 · P M除去制御では、フィルタ 1 2 aの温度を上昇させるときの温度上昇率が通常 P M除去制御での目標温度上昇率よりも小さく維持されるように、各 H C 供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御する。これによれば、 1回の H C供給における H C供給率が小さく設定され、或いは、 1回の H C供給における H C供給時間が短く設定され、或いは、 H C供給間隔が長く設定される。したがって、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすくなる。このため、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が生じることが抑制されるので、 3〇捕獲材 1 1 から S O Xが放出されることが確実に抑制される。

なお、第 1 4実施例の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御では、各 Η C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、 Η C供給間隔、および、 H C供給回数は、少なくとも、フィル夕 1 2 aの温度を Ρ Μ燃焼温度にまで上昇させることができるように設定される。

また、第 1 4実施形態の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御においても、全ての H C供給が完了したときにフィル夕 1 2 aに供給されたトータルの H C量が上記所定 H C量となるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C 供給回数を設定することが好ましい。

図 1 0は、本発明の実施形態の P M除去制御を実行するルーチンの一例を示している。図 1 0のルーチンでは、始めに、ステップ 2 0 において、フィル夕 1 2 a上に堆積している粒子状物質の量 Σ Ρ Mが許容値ァよりも多い（∑ P M> r ) か否か（すなわち、 Ρ Μ除去条件が成立しているか否か）が判別される。ここで、 Σ Ρ Μ≤ 7 であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、 ∑ Ρ Μ〉ァであると判別されたときには、ステップ 2 1に進んで、 S O x捕獲材 1 1の S〇 X捕獲量∑ S O Xが所定量 |6よりも多い (∑ S〇 X〉 j6 ) か否か（すなわち、 S O X放出抑制条件が成立しているか否か）が判別される。

ステップ 2 1 において、 ∑ S〇 X > )8であると判別されたときには、ステップ 2 2に進んで、上述した第 7実施形態〜第 1 4実施形態の S〇 x放出抑制 · P M除去制御のいずれかを実行する。一方、ステップ 2 1 において、 ∑ S〇 X≤ iSであると判別されたときには、ステップ 2 3に進んで、上述した第 7実施形態〜第 1 4実施形態の S〇 x放出抑制 · P M除去制御のいずれかを実行する。

ところで、 NO X吸収剤 4 7から NO xを放出させようとしたときに、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が S O X放出温度よりも高くなつている場合には、 NO x吸収剤 4 7から NO Xを放出させるベく H C 供給弁 1 4から排気ガス中に H Cを供給すると、 S〇 x捕獲材 1 1 から S O Xが放出されてしまう。そこで、第 1 5実施形態の排気浄化装置の NO x放出制御として、 N〇 x吸収剤 4 7から NO xを放出させようとしたとき（すなわち、 NO X放出条件が成立しているとき）に、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が S O x放出温度よりも高くなつている場合、 H C供給弁 1 4から排気ガス中への H Cの供給（すなわち、上述した実施形態における N〇 X放出制御の実行）を禁止するようにしてもよい。これによれば、 S O x捕獲材 1 1から S O Xが放出されることが確実に抑制される。

図 1 1 は、第 1 5実施形態の NO x放出制御を実行するルーチンの一例を示している。図 1 1のル一チンでは、始めに、ステップ 3 0において、 NO X吸収剤 4 7に吸収されている NO x量 Σ ΝΟ Χ が許容値 αよりも多い（ Σ Ν〇 Χ> α ) か否か（すなわち、 Ν〇 χ 放出条件が成立しているか否か）が判別される。ここで、 Σ ΝΟ Χ ≤ αであると判別されたときには、そのままルーチンを終了する。一方、 ∑ Ν〇 X > αであると判別されたときには、ステップ 3 1 に進んで、 3〇捕獲材 1 1の温度 T s o xが S〇 x放出温度 T t h 以上である（ T s o X≥ T t h ) か否かが判別される。

ステップ 3 1 において、 T s o X≥ T t hであると判別されたときには、ステップ 3 2に進んで、 NO x放出制御の実行を禁止する。すなわち、この場合、 NO X放出制御は実行されない。一方、ステツプ 3 1 において、 T s o X < T t hであると判別されたときには、ステップ 3 3に進んで、 S O x捕獲材 1 1 の S O X捕獲量∑ S 〇Xが所定量 j8よりも多い（∑ S〇X〉 /3 ) か否か（すなわち、 S O X放出抑制条件が成立しているか否か）が判別される。

ステップ 3 3 において、 ∑ S〇 X > jSであると判別されたときには、ステップ 3 4に進んで、上述した第 1実施形態〜第 6実施形態の S O x放出抑制 · NO X放出制御のいずれかを実行する。一方、ステップ 3 3 において、 ∑ S〇 X≤ ^であると判別されたときには、ステップ 3 5 に進んで、上述した第 1実施形態〜第 6実施形態の通常 NO X放出制御のいずれかを実行する。

ところで、第 1 6実施形態の排気浄化装置の Ρ Μ除去制御として、以下の制御を採用してもよい。すなわち、上述したように、 Ρ Μ 除去制御の実行中は、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が比較的高くなるのであるが、ここで、 S〇 x捕獲材 1 1 の温度が S O x放出温度よりも高いときには、 S O x捕獲材 1 1の温度が S〇 X放出温度よりも低いときに比べて、より確実に、排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることを抑制すべきである。そこで、第 1 6 実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S O x放出抑制条件が成立していないときには、上述した第 7実施形態〜第 1 4実施形態の通常 P M除去制御のいずれかを実行する。

一方、第 1 6実施形態の P M除去制御では、 P M除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立しているときには、 S O x捕獲材 1 1の温度が S O X放出温度よりも高いか否かを判断する。ここで、 S O x捕獲材 1 1の温度が S〇 X放出温度よりも低い場合には、上述した第 7実施形態〜第 1 4実施形態の S O x放出抑制， P M除去制御のいずれかを実行する。一方、 S〇 X捕獲材 1 1の温度が S〇 X放出温度よりも高い場合には、 S O x捕獲材 1 1 の温度が S O x 放出温度よりも低い場合に行われる S O X放出抑制 · P M除去制御と同様の制御を実行するが、このときの H C供給率を、 S O x捕獲材 1 1の温度が S〇 x放出温度よりも低いときに行われる S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御における H C供給率よりも小さくする。これによれば、 1回の H C供給において H C供給弁 1 4から供給される H Cの量が少ないことから、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しやすい。このため、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることが抑制されるので、 S O x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが抑制される。

或いは、上述した第 1 6実施形態の P M除去制御において、 P M 除去条件が成立し、 S〇 X放出抑制条件が成立しているときであつて、 S O x捕獲材 1 1の温度が S〇 X放出温度よりも高いときに、 S〇 x捕獲材 1 1の温度が上昇したり下降したりする幅（温度振幅 ) が、 3〇捕獲材 1 1の温度が S O X放出温度よりも低いときに行われる S〇 x放出抑制 · P M除去制御において許容される S O x 捕獲材 1 1 の温度振幅よりも小さく維持されるように、各 H C供給における H C供給率、各 H C供給における H C供給時間、および、 H C供給間隔を制御するようにしてもよい。これによれば、 S O x 捕獲材 1 1 の温度が S O X放出温度よりも低いときに行われる S O X放出抑制 · P M除去制御の実行中に比べて、各 H C供給における H C供給率が小さく設定され、或いは、各 H C供給における H C供給時間が短く設定され、或いは、 H C供給間隔が長く設定される。このため、 H C供給弁 1 4から供給された H Cが排気ガス中に拡散しゃすい。したがつて、排気ガス中に空燃比が局所的に U ッチな領域が形成されることが抑制されるので、 S O x捕獲材 1 1から S〇

Xが放出されることが確実に抑制される。

図 1 2は、第 1 6実施形態の P M除去制御を実行するル ―チンの一例を示している。図 1 2のルーチンでは、始めに、ステップ 4 0 において、フィル夕 1 2 a上に堆積している粒子状物質の ∑ P M が許容値ァよりも多い（∑ P M> r ) か否か（すなわち P M除去条件が成立しているか否か ) が判別される。ここで、 ∑ P M ≤ 了であると判別されたときには、そのままルーチンを終了する一方、

∑ p M> rであると判別されたときには、ステップ 4 1 に進んで、

S O x捕獲材 1 1の S〇 X捕獲量∑ S O Xが所定量 i8よりち多い（

∑ S O X> ）か否か（すなわち、 S〇 X放出抑制条件が成立しているか否か）が判別される。

ステップ 4 1 において、 ∑ S〇 X≤ |8であると判別されたときには、ステップ 4 5に進んで、第 7実施形態〜第 1 4実施形態の通常 P M除去制御のいずれかを実行する。一方、ステップ 4 1 において、 ∑ S O X > ;6であると判別されたときには、ステップ 4 2に進んで、 3〇捕獲材 1 1 の温度 T s o xが S O x放出温度 T t h以上である（ T s o X≥ T t h ) か否かが判別される。

ステップ 4 2において、 T s o X < T t hであると判別されたときには、ステップ 4 4に進んで、 S〇 X放出抑制 · P M除去制御 I I を実行する。この S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御 I I では、第 7 実施形態〜第 1 4実施形態の S O X放出抑制 · P M除去制御のいずれかが実行される。一方、ステップ 4 2において、 T s .o x≥T t hであると判別されたときには、ステップ 4 5に進んで、 S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御 I を実行する。この S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御 Iでは、ステップ 4 4の S O X放出抑制 · P M除去制御 I I と同様の制御が実行されるが、ここでは、 H C供給率がステップ 4 4の S O x放出抑制 · P M除去制御 I I での H C供給率よりも小さくされている。

ところで、第 1 7実施形態の排気浄化装置の NO X放出制御として、以下の制御を採用してもよい。すなわち、第 1 7実施形態の N 〇 x放出制御では、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が予め定められたリーン度合（以下「所定リーン度合」という）よりも大きいときに NO X放出条件が成立したときには、第 1 実施形態〜第 6実施形態の通常 NO X放出制御のいずれかを実行する。一方、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときに NO X放出条件が成立したときには、第 1実施形態〜第 6実施形態の S O X放出抑制 · Ν〇 χ放出制御のいずれかを実行する。これによれば、 S〇 X捕獲材 1 1から S Ο Xが放出されることが確実に抑制される。すなわち、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときには、排気ガスの空燃比がリツチ空燃比に近くなつている。このとき、 NO x放出制御が実行されると、 S O x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリッチな領域が形成される可能性が高く、したがって、 S O X捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなる可能性が高い。したがって、 NO X放出制御を実行するときに各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さい場合に S O X捕獲材 1 1から S O Xが放出されることを確実に抑制するためには、排気ガス中に空燃比が局所的に大きくリツチな領域が形成されることを抑制し、したがって、 S O x捕獲材 1 1 の温度が局所的に S O X放出温度よりも高くなることを抑制する必要がある。そこで、第 1 7実施形態の N〇 X放出制御では、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときには、第 1実施形態〜第 6実施形態の S O X放出抑制 · N O X放出制御のいずれかを実行するのである。

ところで、第 1 8実施形態の排気浄化装置の P M除去制御として、以下の制御を採用してもよい。すなわち、第 1 8実施形態の P M 除去制御では、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が予め定められたリーン度合（以下「所定リーン度合」という）よりも大きいときに P M除去条件が成立したときには、第 7実施形態〜第 1 4実施形態の通常 P M除去制御のいずれかを実行する。一方、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときに P M除去条件が成立したときには、第 7実施形態〜第 1 4実施形態の S O x放出抑制 · P M除去制御のいずれかを実行する。これによれば、 S〇 X捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。すなわち、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときには、排気ガスの空燃比がリッチ空燃比に近くなつている。このとき、 P M除去制御が実行されると、 S〇 x捕獲材 1 1 に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成される可能性が高い。したがって、 P M除去制御を実行するときに各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さい場合に S O X捕獲材 1 1から S 〇 Xが放出されることを確実に抑制するためには、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることを抑制する必要がある。そこで、第 1 8実施形態の P M除去制御では、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときには、第 7実施形態〜第 1 4実施形態の S O x放出抑制 · Ρ Μ除去制御のいずれかを実行するのである。

なお、第 1 8実施形態の Ρ Μ除去制御において、各気筒から排出される排気ガスの空燃比のリーン度合が所定リーン度合よりも小さいときに、 Ρ Μ除去制御の実行を禁止するようにしてもよい。これによっても、 S O x捕獲材 1 1から S〇 Xが放出されることが確実に抑制される。

また、上述した実施形態の NO X放出制御および P M除去制御は、図 1 3に示した圧縮着火式の内燃機関にも適用可能である。図 1 3に示した内燃機関は、図 1 に示した内燃機関と同様であるが、図 1 3に示した内燃機関では、 S〇 x捕獲材 1 1 の下流に、フィル夕 1 2 aに担持された NO X触媒 1 2の代わりに、単に粒子状物質を捕集するパティキュレートフィル夕 1 2 aが配置されていると共に、該パティキユレ一トフィル夕 1 2 aの下流に NO x触媒 1 2が配置されている。そして、図 1 3に示した内燃機関において、 N〇 x 触媒 1 2の NO x吸収剤から N O Xを放出させようとしたときに、上述した実施形態の NO x放出制御が採用されるまた、図 1 3に示した内燃機関において、パティキュレートフィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去しょうとしたときに、上述しだ実施形態の P M除去制御が採用される。

なお、図 1 3に示した内燃機関では、パティキュレートフィル夕 1 2 aには、該パティキュレートフィル夕 1 2 aの温度を検出するための温度センサ 2 2 と、該パティキユレ一トフィル夕 1 2 aの前後差圧を検出するための差圧センサ 2 3 とが取り付けられている。また、 N〇 x触媒 1 2には、該 N〇 x触媒 1 2の温度を検出するための温度センサ 2 4が取り付けられている。

また、上述した実施形態の N O X放出制御および P M除去制御は、図 1 4に示した圧縮着火式の内燃機関にも適用可能である。図 1 4に示した内燃機関は、図 1 に示した内燃機関と同様であるが、図 1 4に示した内燃機関では、 S O X捕獲材 1 1の下流に、フィルタ 1 2 aに担持された N O X触媒 1 2の代わりに、 1^〇触媒 1 2が配置されていると共に、該 N O X触媒 1 2の下流に単に粒子状物質を捕集するパティキュレートフィル夕 1 2 aが配置されている。そして、図 1 4に示した内燃機関において、 N O X触媒 1 2の N O X 吸収剤から N O xを放出させようとしたときに、上述した実施形態の N O X放出制御が採用される。また、図 1 4に示した内燃機関において、パティキュレートフィル夕 1 2 a上に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去しょうとしたときに、上述した実施形態の P M除去制御が採用される。

また、図 1 に示した内燃機関において、図 1 5に示したように、 S〇 X捕獲材 1 1の上流に H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給された H Cを酸化する酸化触媒 2 6であって、 S O x捕獲材 1 1の酸化能力よりも高い酸化能力を備えた酸化触媒 2 6 を配置してもよい。この場合、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に供給された H Cが酸化触媒 2 6によって酸化されることから、排気ガス中に空燃比が局所的にリッチな領域が形成されることが確実に抑制される。

また、上述した実施形態の排気浄化装置において、 H C供給弁 1 4に該 H C供給弁 1 4を加熱するヒ一夕を取り付け、通常 NO X放出制御または通常 P M除去制御において、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cを供給するときには、上記ヒー夕によって H C供給弁 1 4を加熱しないが、 S〇 X放出抑制 · N〇 X放出制御または S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御において、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cを供給するときに、 H C供給弁 1 4をヒー夕によって加熱するようにしてもよい。これによれば、 S O x放出抑制 · NO X放出制御または S O X放出抑制 · Ρ Μ除去制御において、 H C供給弁 1 4から供給される H Cが排気ガス中に拡散しやすくなるので、 S Ο X捕獲材 1 1から S Ο Xが放出されることが抑制される。

また、上述した実施形態の S〇 x放出抑制 · ΝΟ χ放出制御または S O X放出抑制 · P M除去制御において、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cを供給する圧力を、通常 NO X放出制御または通常 P M除去制御において H C供給弁 1 4から排気ガス中に H Cを供給する圧力よりも高くするようにしてもよい。これによつても、 S O X放出抑制 · N〇 x放出制御または S O x放出抑制， P M除去制御において、 H C供給弁 1 4から供給される H Cが排気ガス中に拡散しゃすくなるので、 S O x捕獲材 1 1から S O xが放出されることが抑制される。

また、上述した実施形態の排気浄化装置において、 H C供給弁 1 4として、 H Cを供給する供給孔を複数備え、 H Cを供給する供給孔の数を適宜変更することができる H C供給弁を採用し、 S〇 x放出抑制 · Ν〇 χ放出制御または S O x放出抑制 · P M除去制御において、 H C供給弁から排気ガス中に H Cを供給するときに、 H Cを供給する供給孔の数を通常 N O X放出制御または通常 P M除去制御において H Cを供給する供給孔の数よりも多くしてもよい。これによっても、 S〇 x放出抑制 · Ν〇 χ放出制御または S O x放出抑制 • P M除去制御において、 H C供給弁 1 4から供給される H Cが排気ガス中に拡散しやすくなるので、 3〇捕獲材 1 1から S O xが放出されることが抑制される。

また、上述した複数の実施形態の NO X放出制御の幾つかを矛盾の生じない範囲で組み合わせてもよいし、上述した複数の実施形態の P M除去制御の幾つかを矛盾の生じない範囲で組み合わせてもよい。

また、上述した第 2実施形態、第 3実施形態、第 8実施形態、および、第 9実施形態以外の実施形態の NO X放出制御または P M除去制御は、 H C供給として、 H C供給弁 1 4から排気ガス中に H C を供給するのではなく、特定の気筒の膨張行程後半または排気行程中に燃料噴射弁 3から燃料を噴射する内燃機関にも適用可能であるなお、本発明について特定の実施形態に基づいて詳述しているが、当業者であれば本発明の請求の範囲及び思想から逸脱することなく、様々な変更、修正等が可能である。

Claims

求の範囲

1. 排気ガス中の S O xを捕獲するための S O x捕獲材を排気通路内に備え、該 S〇 X捕獲材が該 S〇 X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比であり且つ該 S O X捕獲材の温度が予め定められた温度よりも低いときに排気ガス中の S O xを捕獲し、該 S O X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比またはそれよりもリッチな空燃比であり且つ該 S〇 x捕獲材の温度が上記予め定められた温度よりも高いときに捕獲している S O xを放出し、予め定められた条件が成立したときに S〇 x捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する H C供給制御を実行するようになつている内燃機関の排気浄化装置において、 S O x捕獲材が捕獲している S〇 Xの量が予め定められた量よりも少ないときには、上記 H C供給制御として、予め定められたパターンで S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する第 1の H C供給制御を実行し、 S O x捕獲材が捕獲している S O xの量が上記予め定めもれた量よりも多いときには、上記 H C供給制御として、上記予め定められたパターンとは異なるパターンであって、 S〇 X捕獲材の温度が局所的に上記予め定められた温度よりも高くなることを抑制し或いは S〇 X捕獲材に流入する排気ガス中に空燃比が局所的にリツチな領域が形成されることを抑制するパターンで S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cを供給する第 2の H C供給制御を実行することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。

2. 上記第 1の H C供給制御では、単位時間当たりに予め定められた量の H Cが S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に供給され、上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりに上記予め定められた量よりも少ない量の H Cが S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に供給されることを特徴とする請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

3 . 上記第 2の H C供給制御では、上記第 1 の H C供給制御において S O X捕獲材上流において排気ガス中に供給される H Cよりも排気ガス中への拡散性の高い H Cが S〇 X捕獲材上流において排気ガス中に供給されることを特徴とする請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

4 . 上記第 2の H C供給制御では、 S O X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比のリーン度合が予め定められたリーン度合よりも大きく維持されるように S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 2 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

5 . 上記第 2 の H C供給制御では、 S O X捕獲材に流入する排気ガスの空燃比のリーン度合が予め定められたリーン度合よりも大きく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 3 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

6 . 上記予め定められたリーン度合が S〇 X捕獲材の温度が低いほど大きく設定されることを特徴とする請求項 4 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

7 . 上記予め定められたリーン度合が S O X捕獲材の温度が低いほど大きく設定されることを特徴とする請求項 5 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

8 . 上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりの S〇 X捕獲材の局所的な温度上昇量が上記第 1 の H C供給制御において許容される単位時間当たりの S〇 X捕獲材の局所的な温度上昇量よりも小さく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H C が供給されることを特徴とする請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

9. 上記第 2の H C供給制御では、単位時間当たりの S O X捕獲材全体の温度上昇量が上記第 1の H C供給制御において許容される単位時間当たりの S O x捕獲材全体の温度上昇量よりも小さく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 8に記載の内燃機関の排気浄化装置。

10. 上記 S O X捕獲材下流の排気通路内に排気ガス中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィル夕が配置されており、上記予め定められた条件の 1つが該パティキユレ一トフィル夕の温度を予め定められた目標温度にまで上昇させて該パティキュレートフィル夕に捕集された粒子状物質を燃焼させて除去するべきであると判断される燃料除去条件であり、該燃焼除去条件が成立したときに上記第 2の H C供給制御が実行される場合、該第 2の H C供給制御では、前記燃焼除去条件が成立したときに上記第 1の H C供給制御が実行される場合における該第 1 の H C供給制御における上記目標温度よりも低い温度を目標温度として S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 8に記載の内燃機関の排気浄化装置。

11. 上記第 2の H C供給制御では、 S〇 X捕獲材の温度振幅が上記第 1の H C供給制御において許容される S〇 x捕獲材の温度振幅よりも小さく維持されるように S〇 x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 9に記載の内燃機関の排気浄化装置。

12. 上記第 2の H C供給制御では、 S〇 X捕獲材の温度振幅が上記第 1の H C供給制御において許容される S〇 x捕獲材の温度振幅よりも小さく維持されるように S O x捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 1 0に記載の内燃機関の排気浄化装置。

13. 上記 S O X捕獲材下流の排気通路内に排気ガス中の N O Xを吸収する N O x吸収剤が配置されており、上記予め定められた条件の 1つが該 NO x吸収剤から NO Xを放出させるべきであると判断される NO X放出条件であり、該 NO X放出条件が成立したときに上記第 2の H C供給制御が実行される場合、該第 2の H C供給制御では、 S O X捕獲材の温度振幅が前記 NO X放出条件が成立したときに上記第 1の H C供給制御が実行される場合における該第 1 の H C供給制御において許容される S O X捕獲材の温度振幅よりも小さく維持されるように S O X捕獲材上流において排気ガス中に H Cが供給されることを特徴とする請求項 8 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

14. 上記 S O X捕獲材上流の排気通路内に該 S O X捕獲材の酸化能力よりも高い酸化能力を備えた酸化触媒が配置されていることを特徴とする請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。