内燃机的排气净化装置.pdf

电子控制装置6基于内燃机运转状态来估计净化PM和NOx的过滤器35。以估计值Sx大于等于判断值Smax为条件，执行使过滤器35的温度上升至温度α并且使排气空燃比降低以便从过滤器35放出硫磺的第一再生处理。当第二再生处理被执行后的第一再生处理的执行次数N大于等于判断次数A时，与第一再生处理独立地执行使过滤器35的温度上升至温度β(＞α)并且排气空燃比降低以便从过滤器35完全放出硫磺的第二再生处理。当第二再生处理结束了时，将估计值Sx复位。由此，即使在实际的硫沉积量和其估计值之间的偏离变大了的情况下也能够对其进行校正、能够抑制排放的恶化。

1.  一种内燃机的排气净化装置，包括：
催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；
估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及
再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升至第一规定温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中释放出中毒物质的第一再生处理；
其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使所述催化剂的温度上升至比所述第一温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中完全释放出中毒物质，
当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束了时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。

2.  一种内燃机的排气净化装置，包括：
催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；
估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及
再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升第一规定期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中释放出中毒物质的第一再生处理；
其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使所述催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中完全释放出中毒物质，
当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束了时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。

3.  一种内燃机的排气净化装置，包括：
催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；
估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及
再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升第一规定期间而使其上升至第一规定温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中释放出中毒物质的第一再生处理；
其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理经过使所述催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间而使其上升至比第一规定温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中完全释放出中毒物质，
当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束了时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。

4.  如权利要求1～3中的任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，
所述内燃机被搭载在车辆上，
当以下的(1)～(4)的逻辑和条件成立了时，认为所述规定的执行条件成立，所述再生单元执行第二再生处理，
(1)当第二再生处理被执行后第一再生处理的执行次数大于等于判断次数；
(2)第二再生处理被执行后车辆的行驶距离大于等于判断距离；
(3)第二再生处理被执行后内燃机运转时间大于等于判断时间；
(4)第二再生处理被执行后燃料喷射量累积值大于等于规定量。

5.  如权利要求1～3中的任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，
所述内燃机被搭载在车辆上，
当以下的(1)～(4)的逻辑积条件成立了时，认为所述规定的执行条件成立，所述再生单元执行第二再生处理，
(1)当第二再生处理被执行后第一再生处理的执行次数大于等于判断次数；
(2)第二再生处理被执行后车辆的行驶距离大于等于判断距离；
(3)第二再生处理被执行后内燃机运转时间大于等于判断时间；
(4)第二再生处理被执行后燃料喷射量累积值大于等于规定量。

6.  如权利要求1～5中的任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，所述中毒物质为硫。

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及在排气通路上设置催化剂并由该催化剂实现排气的净化的内燃机的排气净化装置。
背景技术
以往，在这种内燃机的排气净化装置中，例如专利文件1中记载的那样，为了使设置在内燃机的排气系统中的NOx吸藏还原催化剂等排气净化催化剂从硫中毒状态再生，而执行规定的再生处理。在该再生处理中，首先，基于内燃机运转状态估计催化剂上的硫沉积量，当硫沉积量的估计值大于等于规定的判断值时，执行再生处理。在该再生处理中，通过由燃料添加阀对排气通路进行燃料喷射或后(ポスト)燃料喷射，使催化剂的温度上升至规定的温度，并且使排气的空燃比成为理论空燃比状态或者大于理论空燃比的状态，由此从催化剂中释放出硫。
专利文件1：日本专利文件特开2005-83298号公报。
发明内容
当基于内燃机运转状态来估计硫沉积量的估计值时，该估计值和实际的硫沉积量之间可能产生偏离。因此，当随着内燃机的运转而重复进行硫向催化剂的沉积和硫从催化剂的释放时，硫沉积量的估计值和实际的硫沉积量之间的偏离将可能渐渐变大。因此，即使实际的硫沉积量大于等于作为再生处理执行条件的判断值，也由于硫沉积量的估计值低于该值，而产生再生处理不被执行的情况。在这种情况下，由于不能通过再生处理来恢复催化剂的排气净化功能，因此出现使排放恶化的问题。
这样的问题不限于沉积硫的情况，在芳香族化合物、氯化合物、磷化合物、硅化合物等能够使催化剂的排气净化功能降低的所谓中毒物质沉积的情况下，也同样会产生该问题。
本发明是鉴于上述实情而完成的，其目的在于提供一种即使在实际的中毒物质沉积量和其估计值之间的偏离变大了的情况下也能够对其进行校正、能够抑制排放恶化的内燃机的排气净化装置。
下面，对用于解决上述问题的手段及其作用效果进行说明。
本发明的第一方式的要点在于：一种内燃机的排气净化装置，包括：催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升至第一规定温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中释放出中毒物质的第一再生处理；其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使所述催化剂的温度上升至比所述第一温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中完全释放出中毒物质，当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束了时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。
在这种情况下，以中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，通过执行第一再生处理，释放出沉积在催化剂的中毒物质。由此，恢复催化剂的排气净化功能。
然而，当基于内燃机运转状态来估计中毒物质沉积量的估计值时，该估计值和实际的中毒物质沉积量之间可能产生偏离。因此，当随着内燃机的运转而重复进行对催化剂的中毒物质的沉积和从催化剂的中毒物质的释放时，中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离将可能渐渐变大。因此，即使实际的中毒物质沉积量大于等于作为第一再生处理的执行条件的判断值，也由于中毒物质沉积量的估计值低于该值，而产生第一再生处理不能在适当的时间被执行的情况。在这种情况下，由于第一再生处理不被执行，不能恢复催化剂的排气净化功能，因此出现使排放恶化的问题。关于这一点，根据第一方式，当规定的执行条件成立时，执行使催化剂的温度上升至比第一温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中完全释放出中毒物质的第二再生处理，并且，当由第二再生处理结束时，将中毒物质沉积量的估计值复位。由此，即使在中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离变大了的情况下，也能够对其进行校正，从而能够抑制排放的恶化。
当在第一、第二再生处理中使催化剂的温度上升时，优选的是将该再生处理中的温度设定在催化剂的热劣化不会发展的温度范围。但是，当催化剂的温度低时，中毒物质的释放不被促进，而可能会出现在将中毒物质从催化剂中完全释放出之前再生处理被中断的问题。因此，例如，在第一再生处理中，以避免这样的催化剂的热劣化为优先，使催化剂的温度上升时将该最高温度设定在不产生催化剂的热劣化的温度范围内。另一方面，在第二再生处理中，以催化剂的早期再生为优先，使催化剂的温度上升至可能出现催化剂的热劣化的温度，由此，能够缩短再生处理期间。即使这样使催化剂的温度上升至可能出现催化剂的热劣化的温度，也由于过滤器35的再生处理期间被缩短，因此能够将热害抑制在最小限度。
本发明的第二方式的要点在于：一种内燃机的排气净化装置，包括：催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升第一规定期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中释放出中毒物质的第一再生处理；其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使所述催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中完全释放出中毒物质，当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束了时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。
在这种情况下，以中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，通过执行第一再生处理，释放出沉积在催化剂的中毒物质。由此，恢复催化剂的排气净化功能。
然而，当基于内燃机运转状态来估计中毒物质沉积量的估计值时，该估计值和实际的中毒物质沉积量之间可能产生偏离。因此，当随着内燃机的运转而重复进行对催化剂的中毒物质的沉积和从催化剂的中毒物质的放出时，中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离将可能渐渐变大。因此，即使实际的中毒物质沉积量大于等于作为第一再生处理的执行条件的判断值，也由于中毒物质沉积量的估计值低于该值，而产生第一再生处理不能在适当的时间被执行的情况。在这种情况下，由于第一再生处理不被执行，不能恢复催化剂的排气净化功能，因此出现使排放恶化的问题。
关于这一点，根据第二方式，当规定的执行条件成立时，执行使催化剂的温度上升比第一规定时间更长的期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂中完全释放出中毒物质的第二再生处理，并且，当由第二再生处理结束时，将中毒物质沉积量的估计值复位。由此，即使在中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离变大了的情况下，也能够对其进行校正，从而能够抑制排放的恶化。
本发明的第三方式的要点在于：一种内燃机的排气净化装置，包括：催化剂，被设置在内燃机的排气系统中，用于净化排气；估计单元，基于内燃机的运转状态来估计所述催化剂的中毒物质沉积量；以及再生单元，以所述中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，执行使所述催化剂的温度上升第一规定期间而使其上升至第一规定温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中放出中毒物质的第一再生处理；其中，当规定的执行条件成立时，所述再生单元与所述第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使所述催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间而使其上升至比第一规定温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从所述催化剂中完全释放出中毒物质，当由所述再生单元执行的所述第二再生处理结束时，所述估计单元将所述中毒物质沉积量的估计值复位。
在这种情况下，以中毒物质沉积量的估计值大于等于规定的判断值为条件，通过执行第一再生处理，释放出沉积在催化剂的中毒物质。由此，恢复催化剂的排气净化功能。
然而，当基于内燃机运转状态来估计中毒物质沉积量的估计值时，该估计值和实际的中毒物质沉积量之间可能产生偏离。因此，当随着内燃机的运转而重复进行对催化剂的中毒物质的沉积和从催化剂的中毒物质的放出时，中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离将可能渐渐变大。因此，即使实际的中毒物质沉积量大于等于作为第一再生处理的执行条件的判断值，也由于中毒物质沉积量的估计值低于该值，而产生第一再生处理不能在适当的时间被执行的情况。在这种情况下，由于第一再生处理不被执行，不能恢复催化剂的排气净化功能，因此出现使排放恶化的问题。
关于这一点，根据第三方式，当规定的执行条件成立时，执行使催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间而使其上升至比第一规定温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从催化剂中完全释放出中毒物质的第二再生处理。并且，当第二再生处理结束时，将中毒物质沉积量的估计值复位。由此，即使在中毒物质沉积量的估计值和实际的中毒物质沉积量之间的偏离变大了的情况下，也能够对其进行校正，从而能够抑制排放的恶化。
优选的是，分别如下设定在第二再生处理中使催化剂温度上升时的温度及其期间。即，判断出实际的中毒物质沉积量和估计量之间的偏离程度越大时，就设定成：第二再生处理中的催化剂温度越高并且第二再生处理的执行期间越长。另外，在实际的中毒物质沉积量和估计量之间的偏离程度相同的情况下，第二再生处理中的催化剂温度设定得越高时，优选的是，将第二再生处理的执行期间设定得越短。
优选的是，所述内燃机搭载在车辆，当以下的(1)～(4)的逻辑和条件成立了时，认为所述规定的执行条件成立，所述再生单元执行第二再生处理。
(1)当第二再生处理被执行后第一再生处理的执行次数大于等于判断次数。
(2)第二再生处理被执行后车辆的行驶距离大于等于判断距离。
(3)第二再生处理被执行后内燃机运转时间大于等于判断时间。
(4)第二再生处理被执行后燃料喷射量累积值大于等于规定量。
另外，优选的是，所述内燃机搭载在车辆，当以下的(1)～(4)的逻辑积条件成立了时，认为所述规定的执行条件成立，所述再生单元执行第二再生处理。
(1)当第二再生处理被执行后第一再生处理的执行次数大于等于判断次数。
(2)第二再生处理被执行后车辆的行驶距离大于等于判断距离。
(3)第二再生处理被执行后内燃机运转时间大于等于判断时间。
(4)第二再生处理被执行后燃料喷射量累积值大于等于规定量。
由于实际的中毒物质沉积量和估计量之间的偏离根据燃料特性、排气温度、空燃比等内燃机运转状态而变化，因此在实际上难以正确地掌握该偏离，并且对于中毒物质沉积而导致的催化剂的净化功能降低程度也伴随同样的困难。
关于这一点，只要当上述各条件(1)～(4)中的至少一个成立时执行第二再生处理，就能够在实际的中毒物质沉积量和估计值之间过度偏离之前可靠地放出沉积在催化剂上的中毒物质，能够在早期消除催化剂的排气净化功能的降低。
另一方面，在当上述各条件(1)～(4)全部成立时执行第二再生处理的情况下，当实际的中毒物质沉积量和估计值之间的偏离小、并且该偏离处于不存在催化剂的排气净化功能的降低的问题的水平时，能够恰当地避免不具有实效性的第二再生处理被执行的问题。因此，也能避免出现随着执行第二再生处理而在内燃机控制中产生某些限制的情况。
在作为中毒物质以硫作为对象的情况下，设定执行第二再生处理时的各种参数，通过第二再生处理能够适宜地从催化剂中放出硫沉积物，其中各种参数为使催化剂温度上升时的温度和执行期间等。其中，硫还包括其化合物。作为中毒物质，除了硫及其化合物之外，对于芳香族化合物、氯化合物、磷化合物、硅化合物等、能够使催化剂的功能降低并且能够通过使催化剂温度上升而从催化剂放出的物质，也能够通过上述的各方式将其从该催化剂中去除。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的柴油发动机及其控制装置的简要构成的框图；
图2是示出进行该实施方式中的通过电子控制装置执行的过滤器再生处理时的具体的处理顺序的流程图；
图3是一并示出(a)第一再生处理的执行状态的推移、(b)第一再生处理的执行次数的推移、(c)第二再生处理的实效状态的推移、(d)过滤器的实际的硫沉积量及其估计值的推移的时序图。
具体实施方式
下面，参照图1～图3，对将本发明应用于车载柴油发动机的排气净化装置的一个实施方式进行说明。
图1是示出具备本实施方式的排气净化装置的柴油发动机的控制装置、应用了该控制装置的发动机、以及其周边构成的框图。
在发动机1上设有多个气缸#N(N＝1～4)，并且安装有分别与各气缸#N对应的多个燃料喷射阀41。用于将外部气体导入各气缸#N内的进气口21、以及用于将燃烧气体排出到各气缸#N外的排气口31分别连接在发动机1的各气缸#N上。
在各进气口21上设有用于使该进气口21开闭的进气阀门22。另外，在各进气口21上经由进气岐管连接有进气通路23。在该进气通路23上设有用于调整进气量的节气阀24。该节气阀24由马达25开闭驱动。
在各排气口31上设有用于使该排气口31开闭的排气阀门32。另外，在各排气口31上经由排气岐管连接有排气通路33。在该排气通路33上设有用于净化排气的转换器34。该转换器34的内部设有过滤器35，该过滤器35包括：捕获并收集排气中的PM(粒子状物质)的多孔质的陶瓷构造体和被承载在该陶瓷构造体的表面上的NOx吸藏还原催化剂。当排气中的PM通过多孔质的壁时被过滤器35捕获并收集。另外，当排气的空燃比高于理论空燃比时，即当处在氧化气氛时，排气中的NOx被过滤器35吸藏。另一方面，当排气的空燃比等于或低于理论空燃比时，即处在还原气氛时，被吸藏在过滤器35中的NOx作为NO而脱离，之后被HC或CO还原。
各燃料喷射阀41经由燃料供给管41a连接在共轨42。在该共轨42上连接有燃料泵43，由该燃料泵43给共轨42提供高压燃料。并且，被提供给共轨42的高压燃料通过燃料喷射阀41的开阀而喷射提供给各气缸#N的燃烧室5。另外，从燃料泵43经过另一途径将低压燃料经由燃料供给管44a提供给燃料添加阀44。该燃料添加阀44向排气通路33喷射燃料，将该燃料提供给过滤器35，具体来说是提供给NOx吸藏还原催化剂。
在发动机1上设有用于检测内燃机运转状态的各种传感器。例如，通过设置在进气通路23的上游的空气流量计26检测进气量GA。另外，通过设置在开闭节气阀24的马达25上的节气阀开度传感器27来检测节气阀24的开度(节气阀开度TA)。另外，通过设置在过滤器35的上游的排气温度传感器36来检测出流入该过滤器35的排气温度Te，并且通过同样设置在过滤器35的上游的空燃比传感器37来检测出流入该过滤器35的排气的空燃比A/F。另外，在共轨42上安装有燃料压传感器45，通过该燃料压传感器45检测出共轨42内的燃料压力，换言之检测出燃料喷射压。另外，通过设置在发动机1的曲轴附近的曲轴转角传感器61来检测出曲轴的转速，即内燃机的转速，并且通过设置在加速踏板上的加速传感器62来检测出加速踏板的踏入量，即检测出加速操作量ACCP。
各种传感器的输出被输入电子控制装置6。该电子控制装置6是以微型计算机为中心来构成的，所述微型计算机包括中央处理装置(CPU)、事先存储有各种程序或地图等的只读存储器(ROM)、暂时存储CPU的计算结果等的随机存取存储器(RAM)、计时器、输入接口、输出接口等。
并且，由该电子控制装置6来进行燃料喷射阀41的燃料喷射量控制和燃料喷射时间控制、燃料泵43的喷出压力控制、节气阀24的开度控制等发动机1的各种控制。另外，使上述过滤器35放出硫的第一再生处理等各种排气净化控制也由该电子控制装置6进行。
在第一的再生处理中，为了使过滤器35从硫中毒状态再生，基于内燃机运转状态来估计过滤器35的硫沉积量。并且，以硫沉积量的估计值Sx大于等于规定的判断值Smax为条件，从燃料添加阀44向排气通路33喷射燃料，将该燃料提供给过滤器35。由此，将该过滤器35的催化剂床温上升至规定温度，并且使排气的空燃比A/F等于或大于理论空燃比状态，由此从催化剂放出硫。
这里，对通过电子控制装置6来执行的硫沉积量的估计值Sx的计算处理进行说明。
首先，当第一再生处理没有被执行时，由(式1)计算出硫沉积量的估计值Sx。
(式1)
Sx＝Sxold+Sinc
右边的前一次估计值Sxold是在前一次的控制周期中计算出的硫沉积量的估计值Sx。并且，估计值增加量Sinc与从前一次的控制周期到此次控制周期为止的期间沉积在过滤器35的硫的量相当。该估计值增加量Sinc可以基于来自燃料喷射阀41的燃料喷射量和来自燃料添加阀44的燃料添加量来计算出。并且，来自燃料喷射阀41的燃料喷射量越多且来自燃料添加阀44的燃料添加量越多估计值增加量Sinc变得越多。当第一再生处理没有被执行时，通常可以认为来自燃料添加阀44的燃料添加量为“0”来计算估计值增加量Sinc。另一方面，当作为用于还原NOx吸藏还原催化剂中的NOx的催化剂而进行燃料添加阀44的燃料添加时，基于该添加量来计算出估计值增加量Sinc。
接下来，当第一再生处理被执行时，由(式2)计算出硫沉积量的估计值Sx。
Sx＝Sxold+Sinc-Sdec
右边的前一次估计值Sxold和估计值增加量Sinc与上述的(式1)相同。并且，估计值减少量Sdec与从前一次的控制周期到此次控制周期为止的期间从过滤器35放出的硫的量相当。该估计值减少量Sdec可以基于排气的空燃比A/F和排气温度Te、换言之基于过滤器35的催化剂床温来计算出。并且，排气的空燃比A/F越大且排气温度Te越高估计值减少量Sdec具有变多的倾向。当第一再生处理被执行时，估计值减少量Sdec变得比估计值增加量Sinc大(Sdec＞Sinc)，硫沉积量的估计值Sx减少。
然而，当这样基于内燃机运转状态来估计硫沉积量的估计值Sx时，该估计值Sx和实际的硫沉积量Sc之间产生偏离。因此，当随着发动机1的运转而重复进行硫向过滤器35的沉积和硫从过滤器35的释放时，硫沉积量的估计值Sx和实际的硫沉积量Sc之间的偏离将渐渐变大。因此，即使实际的硫沉积量Sc大于等于作为再生处理执行条件的判断值Smax，也由于硫沉积量的估计值Sx低于该值，而产生再生处理不被执行的情况。
因此，在本实施方式中，当第一再生处理的执行次数N达到了判定次数A时，与第一再生处理独立地执行第二再生处理。所述第二再生处理使过滤器35的温度上升至比第一再生处理中的温度α高的温度β(＞α)，并且，使排气的空燃比A/F降低，从过滤器中完全放出硫。当该第二再生处理结束时，将硫沉积量的估计值Sx复位。
图2是示出当通过电子控制装置6执行上述的两个过滤器再生处理时的具体的处理顺序的流程图。由电子控制装置6以规定的周期重复执行一系列的处理。
如图2所示，在该一系列的处理中，首先，判断表示处于第二再生处理执行中的执行标记F是否为[OFF](步骤S1)。并且，当执行标记F为[OFF]时(步骤S1：“是”)，接下来判断硫沉积量的估计值Sx是否大于等于规定的判断值Smax(步骤S2)。并且，当硫沉积量的估计值Sx大于等于判断值Sxmax时(步骤S2：“是”)，接下来执行第一再生处理(步骤S3)。
另一方面，当硫沉积量的估计值Sx小于判断值Sxmax时(步骤S2：“否”)，暂且终止该处理。
在步骤S3的第一再生处理中，通过由燃料添加阀44向排气通路33喷射燃料将该燃料供应给过滤器35，由此将过滤器35的温度上升至温度α，并且，通过使排气的空燃比A/F变成等于或者大于理论空燃比的状态，由此，从过滤器35放出硫。
这样，一旦第一再生处理被执行，接下来判断第一再生处理是否结束(步骤S4)。在这里，当硫沉积量的估计值Sx下降至与过滤器35的排气净化功能充分恢复的状态相对应的判定值Smin时，判断为结束了第一再生处理。并且，根据上述判断结果，当第一再生处理结束了时(步骤S4：“是”)，对前一次第二再生处理被执行后的第一再生处理的执行次数N增加计数(步骤S5)，接下来转入步骤S6。另一方面，当第一再生处理没有结束时(步骤S4：“否”)，不对第一再生处理的执行次数N增加计数而转入步骤S6。
在步骤S6中，判断第一再生处理的执行次数N是否达到了判断次数A。并且，当第一再生处理的执行次数N达到了判断次数A时(步骤S6：“是”)，接下来，在第二再生处理的执行标志F变成了[ON]且第一再生处理的执行次数N被复位为[0](步骤S6)之后，暂且终止一系列的处理。实际的硫沉积量Sc和其估计值Sx之间的偏离随着第一再生处理的执行次数的增加而增加，因此上述判断次数A被设定成假设伴随着第一再生处理的执行而产生的实际的硫沉积量Sc和其估计值Sx之间的偏离增大到无法忽视的程度的次数。在这里，当第一再生处理的执行次数N小于判断次数A时(步骤S6：“否”)，暂且终止一系列的处理。
另一方面，当表示处于第二再生处理执行中的执行标记F为[ON](步骤S1：“否”)时，接下来，转入第二再生处理(步骤S8)。在第二再生处理中，使过滤器35的温度上升规定期间T而使其上升至温度β，并且，使排气的空燃比A/F变成等于或大于理论空燃比状态，由此，从过滤器35完全放出硫。通过实验等将过滤器35的温度β和规定期间T设定为能够从过滤器35完全放出硫的值。
接下来，判断第二再生处理是否结束(步骤S9)。在这里，以第二再生处理的执行期间达到规定的期间T为条件，判断出结束了第二再生处理。并且，根据上述判断结果，当第二再生处理结束了时(步骤S9：“是”)，在将执行标记F设定为[OFF]之后，暂且终止一系列的处理。另一方面，当第二再生处理没有结束时(步骤S9：“否”)，暂且终止一系列的处理。
接下来，参照图3的时序图来说明当图2所示的一系列的处理被执行了时的第一再生处理的执行次数N的推移、过滤器35的实际的硫沉积量Sc及其估计值Sx的推移。
如图3的(a)所示的那样，当在t1时刻过滤器35的硫沉积量的估计值Sx大于等于判断值Smax时，执行第一再生处理。并且，当在t2时刻硫沉积量的估计值Sx下降至判断值Smin时，结束第一再生处理，之后成为停滞状态。此时，如图3的(d)中的实线所示的那样，硫沉积量的估计值Sx在从t0时刻到t1时刻为止的期间增加，在第一再生处理的执行过程中(从t1时刻到t2时刻为止的期间)减少。
另外，如图3的(b)所示的那样，在t2时刻，第一再生处理的执行第一再生处理的执行次数N被增加计数成为[1]。之后，如图3的(a)所示的那样，与在从t0时刻到t1时刻为止的期间同样地在以下的期间执行第一再生处理：在从t3时刻到t4时刻为止的期间、在从t5时刻到t6时刻为止的期间、在从t7时刻到t8时刻为止的期间、...。此时，如图3的(d)中的实线所示的那样，硫沉积量的估计值Sx在第一再生处理处于停止状态的期间增加，在第一再生处理处于执行状态的期间减少。
另外，如图3的(b)所示的那样，第一再生处理的执行次数N被增加计数为[2]、[3]、[4]、...。其中，如上述的那样，执行第一再生处理以使硫沉积量的估计值Sx不会成为大于等于判断值Smax，但估计值Sx和实际的硫沉积量Sc之间产生偏离。因此，一旦第一再生处理的执行和停止被重复，即硫的沉积和硫的放出被重复，则如图3的(d)的虚线所示的那样实际的硫沉积量Sc重复着增加、减少而渐渐增加，变得大于等于上述判断值Sxmax。然而，当在从t9时刻到t10时刻为止的期间被执行的第一再生处理、即第[A-1]次的第一再生处理结束并且在t10时刻执行次数N达到[A]时，如图3的(c)所示的那样，在t11时刻执行第二再生处理。由此，如图3(d)中的虚线所示的那样，实际的硫沉积量Sc减少，在t12时刻成为[0]，即从过滤器35完全放出硫。一旦在t11时刻执行第二再生处理，则如图3的(b)所示的那样执行次数N变成[0]。
根据以上说明的本实施方式的内燃机的排气净化装置，能够获得如下所列的效果。
(1)以硫沉积量的估计值Sx大于等于规定的判断值Smax为条件，使过滤器35的温度上升至温度α，并且降低排气的空燃比A/F，执行从过滤器35放出硫的第一再生处理。由此，恢复过滤器35的排气净化功能。
(2)以第二再生处理被执行后的第一再生处理的执行次数N大于等于判断次数A为条件，与第一再生处理独立地执行第二再生处理，所述第二再生处理使过滤器35的温度上升至温度β，并且降低排气的空燃比，由此从过滤器35完全放出硫。另外，第二再生处理结束时将硫沉积量的估计值Sx复位为[0]。由此，即使在实际的硫沉积量Sc和其估计值Sx之间的偏离变大了的情况下，也能够进行适当的校正，能够抑制排放的恶化。
(3)当在第一、第二再生处理中使过滤器35的温度上升时，优选的是将该再生处理中的温度设定在过滤器35的热劣化不会发展的温度范围。但是，当过滤器35的温度低时，硫的放出不被促进，而可能会出现在将硫从过滤器35完全放出之前再生处理被中断的问题。
根据这一观点，在上述实施方式中，在第一再生处理中，以避免这样的催化剂的热劣化为优先，使过滤器35的温度上升时将该最高温度设定成不产生过滤器35的热劣化的温度(α)。另一方面，在第二再生处理中，以过滤器35的早期再生为优先，使过滤器35的温度上升至可能出现过滤器35的热劣化的温度(β)。由此，能够缩短再生处理期间。即使这样使过滤器35的温度上升至可能出现过滤器35的热劣化的温度(β)，由于过滤器35的再生处理期间被缩短，因此能够将热害抑制在最小限度。
本发明的内燃机的排气净化装置不限于以上述实施方式举例表示的构成，也能够通过对其进行了适当变更的、例如下面所述的那样的方式来实现。
在上述的实施方式中，通过由燃料添加阀44对排气通路33进行的燃料喷射来使过滤器35的温度上升，然而，也可以省略这样的燃料添加阀44，而执行在排气过程中喷射燃料的后燃料喷射，由此使35的温度上升。
在上述的实施方式中，(A)当第二再生处理被执行后的第一再生处理的执行次数N大于等于判断次数A的条件成立时执行第二再生处理，然而，用于执行第二再生处理的条件不限于此，另外，当以下的条件中的至少一个成立时：例如，(B)第二再生处理被执行后的车辆的行驶距离大于等于判断距离、(C)第二再生处理被执行后的内燃机运转时间大于等于判断时间、(D)第二再生处理被执行后的燃料喷射量累积值大于等于判断值，即，也可以当在上述条件(A)～(D)的逻辑和条件成立时，执行第二再生处理。在这种情况下，在实际的硫沉积量Sc和估计值Sx过度偏离之前，就能够可靠地放出沉积在过滤器35的硫，能够在早期就消除过滤器35的排气净化功能的降低。
另外，也可以当在上述条件(A)～(D)全部成立时、即上述(A)～(D)的逻辑积条件成立时，执行第二再生处理。在这种情况下，当实际的硫沉积量Sc和估计值Sx之间的偏离小、并且该偏离处于不存在过滤器35的排气净化功能的降低的问题的水平时，能够恰当地避免不具有实效性的第二再生处理被执行的问题。因此，也能避免出现随着执行第二再生处理而在内燃机控制中产生某些限制的情况。
在上述的实施方式中，在第一再生处理中使过滤器35的温度上升至温度α，另一方面在第二再生处理中使过滤器35的温度上升至温度β，然而，也可以：特别是在第二再生处理中将使过滤器35的温度上升时的温度β设定成在过滤器35的热劣化不发展的温度范围中的最高温度。在这种情况下，为了在第二再生处理中将硫从过滤器35完全放出，也可以进行将该再生处理所需的规定期间根据需要设定得更长等处理。
在上述的实施方式中，举例示出了包括捕获并收集排气中的PM(粒子状物质)的多孔质陶瓷构造体和承载在该陶瓷构造体的表面上的NOx吸藏还原催化剂的过滤器35，然而，本发明的催化剂不限于上述的催化剂，只要是净化排气的催化剂就可以对上述的催化剂进行任意的变更。
在上述实施方式中，如(式1)和(式2)所示的那样，在基于来自燃料喷射阀41的燃料喷射量和来自燃料添加阀44的燃料添加量来计算出估计值增加量Sinc，并且基于排气的空燃比A/F和排气温度Te来计算出估计值减少量Sdec，由此估计催化剂的硫沉积量，然而，估计方法不限于此，只要能够基于内燃机运转状态估计催化剂的硫沉积量就可以对上述的催化剂进行任意的变更。
在上述实施方式中，作为第二再生处理举例示出了以下的构成：与第一再生处理独立地执行使催化剂的温度上升至比第一温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂完全放出硫的第二再生处理，然而，第二再生处理的构成不限于此。例如，当采用了执行使催化剂的温度上升第一规定期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂放出硫的第一再生处理的构成时，能够采用与第一再生处理独立地执行以下第二再生处理的构成：使催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂完全放出硫。即使在这种情况下，就算实际的硫沉积量Sc和其估计值之间的偏离变大了，也能够对其进行适当的校正，能够抑制排放的恶化。
另外，例如，当采用了执行使催化剂的温度上升第一规定期间而使其上升至第一规定温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂放出硫的第一再生处理的构成时，能够采用与第一再生处理独立地执行以下第二再生处理的构成：使催化剂的温度上升比第一规定期间更长的期间而使其上升至比第一温度更高的温度并且使排气的空燃比降低以便从该催化剂完全放出硫。即使在这种情况下，就算实际的硫沉积量Sc和其估计值之间的偏离变大了，也能够对其进行适当的校正，能够抑制排放的恶化。
在上述的实施方式中，作为中毒物质而举例示出了硫及其化合物，然而，此外，对于芳香族化合物、氯化合物、磷化合物、硅化合物等、能够使催化剂的功能降低并且能够通过使催化剂温度上升而从催化剂放出的物质，也可以通过本发明的内燃机的排气净化装置从该催化剂中去除。