内燃机的排气净化装置的制作方法

1.本发明涉及内燃机的排气净化装置。


背景技术：

2.以往，已知有将捕集废气中的颗粒状物质(pm)的捕集器设置于内燃机的排气通路的情况。若在该捕集器堆积大量的pm，则因捕集器的堵塞而背压上升，可能会产生内燃机的输出下降、燃料经济性的恶化等。因而，需要在pm向捕集器的堆积量变多前从捕集器除去pm。
3.关于此，在专利文献1中记载了：在柴油发动机中，通过将氧化力高的no2向捕集器(dpf)供给，在由氧实现的pm的燃烧不被促进的低温区域中也能够将pm氧化除去。
4.另外，近年来，为了排气排放的进一步改善，研究了在汽油发动机这样的内燃机中除了三元催化剂之外还将用于捕集pm的捕集器设置于排气通路。在该内燃机中，在执行停止向燃烧室的燃料供给的燃料切断控制时捕集器上的pm与氧反应而被燃烧除去。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2002-285823号公报


技术实现要素：

8.发明所要解决的课题
9.然而，若执行燃料切断控制的机会少，则pm向捕集器的堆积量逐渐增加，可能会产生捕集器的堵塞。因而，希望在燃料切断控制以外的定时下也能够将捕集器上的pm除去。
10.然而，为了将no2向捕集器供给而除去pm，需要使混合气的空燃比过剩地成为稀的值。若该空燃比控制在汽油发动机这样的内燃机中进行，则三元催化剂的排气净化性能下降，排气排放恶化。因此，在主要在三元催化剂中净化废气的内燃机中，难以如专利文献1所记载那样将no2向捕集器供给而除去pm。
11.于是，鉴于上述课题，本发明的目的在于在排气通路设置有三元催化剂及捕集器的内燃机中抑制堆积于捕集器的pm的量变得过剩。
12.用于解决课题的手段
13.本公开的主旨如下。
14.(1)一种内燃机的排气净化装置，具备：捕集器，捕集在内燃机的排气通路中流动的废气中的颗粒状物质，并且担载有三元催化剂；及捕集器再生部，在满足了规定条件时，实施将堆积于所述捕集器的颗粒状物质氧化除去的再生处理，在满足了所述规定条件时，与不满足该规定条件时相比，所述捕集器再生部提高向所述捕集器流入的废气中的no浓度。
15.(2)根据上述(1)所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出所述三元催化剂的温度的温度算出部，所述规定条件包括所述三元催化剂的温度为规定范围内。
16.(3)根据上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出所述三元催化剂的劣化程度的劣化推定部，所述规定条件包括所述三元催化剂的劣化程度为规定值以上。
17.(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述捕集器再生部将向所述内燃机的燃烧室供给的混合气的空燃比控制成目标空燃比，在满足了所述规定条件时，将该目标空燃比设定为比理论空燃比稀的值。
18.(5)根据上述(1)～(3)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，在满足了所述规定条件时，与不满足该规定条件时相比，所述捕集器再生部提高向所述内燃机的燃烧室供给的混合气的燃烧温度。
19.(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出所述三元催化剂的劣化程度的劣化推定部，所述捕集器再生部随着所述三元催化剂的劣化程度变大而提高在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的no浓度。
20.(7)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出灰分向所述捕集器的堆积量的灰分量算出部，所述捕集器再生部随着所述灰分的堆积量变多而提高在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的no浓度。
21.(8)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备：劣化推定部，算出所述三元催化剂的劣化程度；及灰分量算出部，算出灰分向所述捕集器的堆积量，所述捕集器再生部基于所述三元催化剂的劣化程度及所述灰分的堆积量来决定在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的no浓度。
22.(9)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备：pm量算出部，算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量；及劣化推定部，算出所述三元催化剂的劣化程度，所述捕集器再生部在所述颗粒状物质的堆积量为规定的开始阈值以上时开始所述再生处理，在该颗粒状物质的堆积量为规定的结束阈值以下时结束该再生处理，所述pm量算出部算出通过所述再生处理而每单位时间被氧化除去的颗粒状物质的量，所述三元催化剂的劣化程度越大，则使该颗粒状物质的量越少。
23.(10)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备：pm量算出部，算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量；及灰分量算出部，算出灰分向所述捕集器的堆积量，所述捕集器再生部在所述颗粒状物质的堆积量为规定的开始阈值以上时开始所述再生处理，在该颗粒状物质的堆积量为规定的结束阈值以下时结束该再生处理，所述pm量算出部算出通过所述再生处理而每单位时间被氧化除去的颗粒状物质的量，所述灰分的堆积量越多，则使该颗粒状物质的量越少。
24.(11)根据上述(1)～(5)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备：pm量算出部，算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量；劣化推定部，算出所述三元催化剂的劣化程度；及灰分量算出部，算出灰分向所述捕集器的堆积量，所述捕集器再生部在所述颗粒状物质的堆积量为规定的开始阈值以上时开始所述再生处理，在该颗粒状物质的堆积量为规定的结束阈值以下时结束该再生处理，所述pm量算出部基于所述三元催化剂的劣化程度及所述灰分的堆积量来算出通过所述再生处理而每单位时间被氧化除去的颗粒状物质的量。
25.(12)根据上述(1)～(11)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量的pm量算出部，所述pm量算出部基于在实施所述再生处理
时从所述捕集器流出的废气中的nox浓度或co浓度来算出所述颗粒状物质的堆积量。
26.(13)根据上述(1)～(11)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量的pm量算出部，所述pm量算出部基于在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的nox浓度或co浓度来算出所述颗粒状物质的堆积量。
27.(14)根据上述(1)～(13)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出所述三元催化剂的劣化程度的劣化推定部，所述劣化推定部基于在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的nox浓度和在实施所述再生处理时从所述捕集器流出的废气中的nox浓度来算出所述三元催化剂的劣化程度。
28.(15)根据上述(1)～(13)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，还具备算出所述三元催化剂的劣化程度的劣化推定部，所述劣化推定部算出在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的co浓度和在实施所述再生处理时从所述捕集器流出的废气中的co浓度来算出所述三元催化剂的劣化程度。
29.(16)一种内燃机的排气净化装置，具备：捕集器，捕集在内燃机的排气通路中流动的废气中的颗粒状物质，并且担载有三元催化剂；捕集器再生部，实施将堆积于所述捕集器的颗粒状物质氧化除去的再生处理；及pm量算出部，算出颗粒状物质向所述捕集器的堆积量，所述捕集器再生部通过向所述捕集器供给no来实施所述再生处理，所述pm量算出部基于在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的nox浓度或co浓度来算出所述颗粒状物质的堆积量，或者基于在实施所述再生处理时从所述捕集器流出的废气中的nox浓度或co浓度来算出所述颗粒状物质的堆积量。
30.(17)一种内燃机的排气净化装置，具备：捕集器，捕集在内燃机的排气通路中流动的废气中的颗粒状物质，并且担载有三元催化剂；捕集器再生部，实施将堆积于所述捕集器的颗粒状物质氧化除去的再生处理；及劣化推定部，算出所述三元催化剂的劣化程度，所述捕集器再生部通过向所述捕集器供给no来实施所述再生处理，所述劣化推定部基于在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的nox浓度及在实施该再生处理时从该捕集器流出的废气中的nox浓度来算出所述三元催化剂的劣化程度，或者基于在实施所述再生处理时向所述捕集器流入的废气中的co浓度及在实施该再生处理时从该捕集器流出的废气中的co浓度来算出所述三元催化剂的劣化程度。
31.发明效果
32.根据本发明，在排气通路设置有三元催化剂及捕集器的内燃机中，能够抑制堆积于捕集器的pm的量变得过剩。
附图说明
33.图1是概略地示出设置有本发明的第一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
34.图2是示出三元催化剂的净化特性的一例的图。
35.图3是第一实施方式中的ecu的功能框图。
36.图4是示出在向捕集器供给了no时从捕集器流出的废气中的no、co及co2浓度的时间变化的一例的图。
37.图5是示出本发明的第一实施方式中的再生处理的控制例程的流程图。
38.图6是示出由捕集器上的三元催化剂的温度及劣化程度划定的再生处理实施区域的图。
39.图7是概略地示出设置有本发明的第二实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
40.图8是示出混合气的燃烧温度与废气中的no浓度及co浓度的关系的图。
41.图9是示出本发明的第三实施方式中的再生处理的控制例程的流程图。
42.图10是示出三元催化剂的劣化程度与混合气的目标空燃比的关系的图。
43.图11是示出三元催化剂的劣化程度与pm的除去量的关系的图。
44.图12是第五实施方式中的ecu的框图。
45.图13是示出灰分的堆积量与混合气的目标空燃比的关系的图。
46.图14是示出灰分的堆积量与pm的除去量的关系的图。
47.图15是示出用于基于三元催化剂的劣化程度及灰分的堆积量来算出混合气的目标空燃比的映射的图。
48.图16是示出用于基于三元催化剂的劣化程度及灰分的堆积量来算出pm的除去量的映射的图。
49.图17是概略地示出设置有本发明的第九实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
50.图18是示出流出废气中的co浓度及nox浓度与pm的堆积量的关系的图。
51.图19是概略地示出设置有本发明的第十一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
52.图20是示出流入废气中的co浓度及nox浓度与pm的堆积量的关系的图。
53.图21是示出流入废气中的co浓度及nox浓度与pm的除去量的关系的图。
54.图22是概略地示出设置有本发明的第十三实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
55.图23是示出捕集器前后的nox浓度及co浓度的差与三元催化剂的劣化程度的关系的图。
56.图24是示出本发明的第十三实施方式中的劣化推定处理的控制例程的流程图。
57.图25是示出发明的第十四实施方式中的劣化推定处理的控制例程的流程图。
具体实施方式
58.以下，参照附图来对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一附图标记。
59.《第一实施方式》
60.首先，参照图1～图6来对本发明的第一实施方式进行说明。
61.《内燃机整体的说明》
62.图1是概略地示出设置有本发明的第一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。图1所示的内燃机是火花点火式内燃机，具体而言，是以汽油为燃料的汽油发动机。内燃机搭载于车辆。
63.内燃机具备包含汽缸体2及汽缸盖4的内燃机主体1。在汽缸体2的内部形成有多个
(例如4个)汽缸。在各汽缸配置有在汽缸的轴线方向上往复运动的活塞3。在活塞3与汽缸盖4之间形成有燃烧室5。
64.在汽缸盖4形成有进气口7及排气口9。进气口7及排气口9连接于燃烧室5。
65.另外，内燃机具备配置于汽缸盖4内的进气门6及排气门8。进气门6开闭进气口7，排气门8开闭排气口9。
66.另外，内燃机具备火花塞10及燃料喷射阀11。火花塞10配置于汽缸盖4的内壁面的中央部，根据点火信号而产生火花。燃料喷射阀11配置于汽缸盖4的内壁面周边部，根据喷射信号而将燃料向燃烧室5内喷射。在本实施方式中，作为贮存于车辆并向燃料喷射阀11供给的燃料，使用理论空燃比为14.6的汽油。
67.另外，内燃机具备进气歧管13、稳压罐(surge tank)14、进气管15、空气滤清器16及节气门18。各汽缸的进气口7分别经由对应的进气歧管13而连结于稳压罐14，稳压罐14经由进气管15而连结于空气滤清器16。进气口7、进气歧管13、稳压罐14、进气管15等形成将空气向燃烧室5引导的进气通路。节气门18配置于稳压罐14与空气滤清器16之间的进气管15内，由节气门驱动致动器17(例如dc电动机)驱动。节气门18通过节气门驱动致动器17而转动，能够根据其开度来变更进气通路的开口面积。
68.另外，内燃机具备排气歧管19、排气管22、催化剂20及捕集器23。各汽缸的排气口9连结于排气歧管19。排气歧管19具有连结于各排气口9的多个支部和这些支部集合而成的集合部。排气歧管19的集合部连结于内置有催化剂20的上游侧壳体21。上游侧壳体21经由排气管22而连结于内置有捕集器23的下游侧壳体24。排气口9、排气歧管19、上游侧壳体21、排气管22、下游侧壳体24等形成将通过燃烧室5中的混合气的燃烧而产生的废气排出的排气通路。
69.另外，在搭载有内燃机的车辆设置有电子控制单元(ecu)31。如图1所示，ecu31由数字计算机构成，具备经由双向性总线32而相互连接的ram(随机存取存储器)33、rom(只读存储器)34、cpu(微处理器)35、输入端口36及输出端口37。
70.ecu31基于设置于车辆或内燃机的各种传感器的输出等来执行内燃机的各种控制。即，ecu31作为内燃机的控制装置发挥功能。
71.因而，对ecu31输入各种传感器的输出。在本实施方式中，空气流量计40、第一空燃比传感器41、第二空燃比传感器42、第三空燃比传感器43、差压传感器44、温度传感器45、负荷传感器47及曲轴角传感器48的输出向ecu31输入。
72.空气流量计40配置于进气通路(具体而言是比节气门18靠上游侧的进气管15内)。空气流量计40检测在进气通路中流动的空气的流量。空气流量计40与ecu31电连接，空气流量计40的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
73.第一空燃比传感器41配置于捕集器23及催化剂20的上游侧的排气通路(具体而言是排气歧管19的集合部)。第一空燃比传感器41检测从内燃机的汽缸排出并向催化剂20流入的废气的空燃比。第一空燃比传感器41与ecu31电连接，第一空燃比传感器41的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
74.第二空燃比传感器42配置于催化剂20的下游侧且捕集器23的上游侧的排气通路(具体而言是催化剂20与捕集器23之间的排气管22内)。第二空燃比传感器42检测从催化剂20流出并向捕集器23流入的废气的空燃比。第二空燃比传感器42与ecu31电连接，第二空燃
比传感器42的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
75.第三空燃比传感器43配置于捕集器23的下游侧的排气通路(具体而言是捕集器23的下游侧的排气管22内)。第三空燃比传感器43检测从捕集器23流出的废气的空燃比。第三空燃比传感器43与ecu31电连接，第三空燃比传感器43的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
76.差压传感器44以检测比捕集器23靠上游侧的排气通路内的压力与比捕集器23靠下游侧的排气通路内的压力之差即捕集器23的前后的差压的方式配置于排气通路。差压传感器44与ecu31电连接，差压传感器44的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
77.温度传感器45配置于比捕集器23靠上游侧的排气通路(具体而言是催化剂20与捕集器23之间的排气管22内)。温度传感器45检测向捕集器23流入的废气的温度。温度传感器45与ecu31电连接，温度传感器45的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
78.负荷传感器47连接于在搭载有内燃机的车辆设置的加速器踏板46，检测加速器踏板46的踩入量。负荷传感器47与ecu31电连接，负荷传感器47的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。ecu31基于负荷传感器47的输出来算出内燃机负荷。
79.曲轴角传感器48每当内燃机的曲轴旋转规定角度(例如10度)时产生输出脉冲。曲轴角传感器48与ecu31电连接，曲轴角传感器48的输出向输入端口36输入。ecu31基于曲轴角传感器48的输出来计算内燃机转速。
80.另一方面，ecu31的输出端口37经由对应的驱动电路39而连接于火花塞10、燃料喷射阀11及节气门驱动致动器17，ecu31控制它们。具体而言，ecu31控制火花塞10的点火正时、从燃料喷射阀11喷射的燃料的喷射正时及喷射量以及节气门18的开度。
81.需要说明的是，上述的内燃机是以汽油为燃料的无增压内燃机，但内燃机的结构不限定于上述结构。因此，汽缸排列、燃料的喷射形态、进排气系统的结构、气门机构的结构、增压器的有无这样的内燃机的具体的结构也可以与图1所示的结构不同。
82.《内燃机的排气净化装置》
83.以下，对本发明的第一实施方式的内燃机的排气净化装置(以下，简称作“排气净化装置”)进行说明。排气净化装置具备催化剂20、捕集器23及ecu31。如图1所示，在排气流动方向上，催化剂20配置于比捕集器23靠上游侧的排气通路，捕集器23配置于比催化剂20靠下游侧的排气通路。
84.催化剂20是构成为净化在内燃机的排气通路中流动的废气且例如能够同时净化碳化氢(hc)、一氧化碳(co)及氮氧化物(nox)的三元催化剂。在该情况下，催化剂20具有由陶瓷或金属构成的载体(基材)、具有催化剂作用的贵金属(例如，铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)等)及具有氧吸藏能力的助催化剂(例如，二氧化铈(ceo2)等)。贵金属及助催化剂担载于载体。
85.图2是示出三元催化剂的净化特性的一例的图。如图2所示，三元催化剂对hc、co及nox的净化率在向三元催化剂流入的废气的空燃比处于理论空燃比附近区域(图2中的净化窗a)时非常高。因此，三元催化剂在废气的空燃比被维持为理论空燃比附近时能够有效地净化hc、co及nox。
86.捕集器23捕集在内燃机的排气通路中流动的废气中的颗粒状物质(pm)，例如由多孔质的陶瓷构成。在本实施方式中，三元催化剂担载于捕集器23。担载于捕集器23的三元催
化剂(以下，称作“捕集器23上的三元催化剂”))具有与催化剂20同样的结构，与催化剂20同样地发挥功能。因此，捕集器23除了由多孔质的陶瓷实现的pm捕集功能之外，还具有由三元催化剂实现的排气净化功能。即，捕集器23是所谓的四效催化剂。需要说明的是，捕集器23也被称作汽油颗粒捕集器(gpf)。
87.图3是第一实施方式中的ecu31的功能框图。在本实施方式中，ecu31具有捕集器再生部61、pm量算出部62、温度算出部63及劣化推定部64。捕集器再生部61、pm量算出部62、温度算出部63及劣化推定部64是通过ecu31的cpu35执行存储于ecu31的rom34的程序而实现的功能模块。
88.捕集器再生部61实施将堆积于捕集器23的pm氧化除去的再生处理。pm量算出部62算出pm向捕集器23的堆积量。温度算出部63算出捕集器23上的三元催化剂的温度。劣化推定部64算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。
89.若通过混合气的燃烧而产生的包含pm的废气向捕集器23流入，则pm被捕集器23捕集，pm向捕集器23堆积。若堆积于捕集器23的pm的量变多，则产生捕集器23的堵塞(阻塞)。其结果，背压上升，可能会产生内燃机的输出下降、燃料经济性的恶化等。
90.另一方面，若在捕集器23的温度高时向捕集器23供给氧，则堆积于捕集器23的pm与氧反应而被燃烧除去。其结果，堆积于捕集器23的pm的量减少，捕集器23被再生。该现象由以下的燃料切断控制促进。
91.在上述的内燃机中，在满足了规定的执行条件时，执行停止向燃烧室5的燃料供给的燃料切断控制。规定的执行条件例如在加速器踏板46的踩入量为零(即，内燃机负荷为零)且内燃机转速为比怠速时的转速高的规定转速以上时满足。
92.若执行燃料切断控制，则从进气通路经由汽缸而向排气通路供给空气。其结果，空气向捕集器23供给，大量的氧向捕集器23流入。因而，在燃料切断控制的执行中，pm的燃烧除去被促进，堆积于捕集器23的pm的量减少。然而，若执行燃料切断控制的机会少，则pm的堆积量逐渐增加，可能会产生捕集器23的堵塞。
93.于是，在本实施方式中，捕集器再生部61在满足了规定条件时实施将堆积于捕集器23的pm氧化除去的再生处理。由此，能够抑制堆积于捕集器23的pm的量变得过剩。
94.本技术的发明人着眼于在捕集器23担载有三元催化剂的情况，发现了通过向捕集器23供给一氧化氮(no)能够促进pm的氧化除去。通过no而pm被氧化除去的原理如下。
95.在内燃机中混合气的空燃比被控制为理论空燃比附近的情况下，废气中的微量(例如～1％)的氧向捕集器23供给。此时，由与氧的反应实现的pm的燃烧几乎不产生，但通过微量的氧而pm中的soot(烟灰(碳))被部分氧化。其结果，在捕集器23上pm的一部分被变换为气相的一氧化碳(co)。若在该状态下no向捕集器23供给，则通过捕集器23上的三元催化剂的催化剂作用而no和co反应，产生以下的化学反应。
96.co+2no＝n2o+co2…
(1)
97.n2o+co＝n2+co2…
(2)
98.co+no＝(1/2)n2+co2…
(3)
99.图4是示出在向捕集器23供给了no时从捕集器23流出的废气中的no、co及co2浓度的时间变化的一例的图。如图4所示，通过no与co的反应，no浓度(单点划线)及co浓度(虚线)同时下降，co2浓度(实线)上升。
100.因此，通过no与co的反应，在捕集器23上co被氧化而变换为co2。即，pm中的soot被完全氧化，堆积于捕集器23的pm被氧化除去。另外，通过由no与co的反应产生的反应热，捕集器23及捕集器23上的三元催化剂的温度上升，pm的氧化速度上升。因此，通过将no向捕集器23供给，能够促进直到pm中的soot经由co而被变换为co2为止的氧化反应，能够使堆积于捕集器23的pm的量减少。
101.另外，向捕集器23流入的废气(以下，也称作“流入废气”)中的no浓度越高，则越能够增加能够与从pm生成的co反应的no的量。因而，捕集器再生部61在满足了用于实施再生处理的规定条件时，与不满足规定条件时相比，提高流入废气中的no浓度。由此，能够促进no与co的反应，能够进一步促进pm的氧化除去。
102.而且，在本实施方式中，捕集器再生部61在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，降低流入废气中的co浓度。由此，能够提高捕集器23上的从pm生成的co相对于废气中的co的比率、即从pm生成的co的分压，能够促进从pm生成的co与no的反应。
103.例如，捕集器再生部61将向内燃机的燃烧室5供给的混合气的空燃比控制为目标空燃比，通过变更目标空燃比来控制流入废气中的no浓度及co浓度。具体而言，捕集器再生部61在不满足规定条件时将目标空燃比设定为理论空燃比或比理论空燃比浓的值，在满足了规定条件时将目标空燃比设定为比理论空燃比稀的值。由此，能够提高在实施再生处理时向排气通路排出的废气中的no浓度且降低co浓度，进而能够提高流入废气中的no浓度且降低co浓度。
104.然而，若提高废气中的no浓度，则催化剂20及捕集器23上的三元催化剂的nox净化性能下降。因而，若频繁实施上述的再生处理，则排气排放恶化。
105.相对于此，在本实施方式中，用于实施再生处理的规定条件包括pm向捕集器23的堆积量为规定的开始阈值以上。由此，在需要pm的除去时实施再生处理，因此能够抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
106.另外，由捕集器23上的三元催化剂实现的no与co的反应在规定的温度范围中显著显现。因而，在本实施方式中，用于实施再生处理的规定条件包括捕集器23上的三元催化剂的温度为规定范围内。由此，能够促进pm的氧化除去，能够缩短再生处理的实施时间。
107.另外，在捕集器23上的三元催化剂的劣化程度小时，催化剂的贵金属上的co的氧化反应的反应性高，因此，为了促进no与co的反应而提高流入废气中的no浓度的必要性低。因而，在本实施方式中，用于实施再生处理的规定条件包括捕集器23上的三元催化剂的劣化程度为规定值以上。由此，仅在捕集器23上的三元催化剂的催化剂作用下降时提高流入废气中的no浓度，因此能够抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
108.因此，在本实施方式中，在向捕集器23的pm的堆积量为规定的开始阈值以上、捕集器23上的三元催化剂的温度为规定范围内且捕集器23上的三元催化剂的劣化程度为规定值以上的情况下满足规定条件，要求再生处理。另外，捕集器再生部61在pm向捕集器23的堆积量为开始阈值以上时开始再生处理，在pm向捕集器23的堆积量为小于开始阈值的结束阈值以下时结束再生处理。
109.《再生处理》
110.以下，参照图5的流程图来对用于通过再生处理将捕集器23上的pm氧化除去的控制进行详细说明。图5是示出本发明的第一实施方式中的再生处理的控制例程的流程图。本
控制例程由ecu31反复执行。
111.首先，在步骤s101中，捕集器再生部61取得由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度，判定劣化程度是否为规定值以上。规定值通过实验等而预先确定。
112.例如，劣化推定部64通过使用了捕集器23的前后的第二空燃比传感器42及第三空燃比传感器43的公知的手法来算出捕集器23上的三元催化剂的最大氧吸藏量，基于最大氧吸藏量来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。在该情况下，算出的最大氧吸藏量越少，则捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越大。需要说明的是，劣化推定部64也可以基于车辆的总行驶距离、吸入空气量的累计值等来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。另外，由于在pm的燃烧时这样的高温状态下三元催化剂的劣化被促进，所以劣化推定部64也可以基于由温度算出部63算出的捕集器23上的三元催化剂的温度来修正捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。
113.在步骤s101中判定为捕集器23上的三元催化剂的劣化程度小于规定值的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤s101中判定为捕集器23上的三元催化剂的劣化程度为规定值以上的情况下，本控制例程进入步骤s102。
114.在步骤s102中，捕集器再生部61取得由pm量算出部62算出的pm向捕集器23的堆积量，判定pm的堆积量是否为规定的开始阈值以上。开始阈值通过实验等而预先确定，例如被设定为0.5g～5g，优选被设定为1g。
115.例如，pm量算出部62基于差压传感器44的输出即由差压传感器44检测到的捕集器23的前后的差压来算出pm的堆积量。在该情况下，捕集器23前后的差压越大，则pm的堆积量越多。
116.另外，若捕集器23因pm而堵塞，则比捕集器23靠上游侧的排气通路内的压力变高。其结果，pm的堆积量越多，则比捕集器23靠上游侧的排气通路内的压力与大气压的差压越大。因而，也可以是，差压传感器44以检测比捕集器23靠上游侧的排气通路内的压力与大气压的差压的方式配置于捕集器23的上游侧，基于该差压来算出pm的堆积量。
117.另外，pm量算出部62也可以基于内燃机的运转状态(例如，内燃机转速、内燃机负荷、内燃机水温等)的履历(过去的值)来算出pm的堆积量。需要说明的是，在通过燃料切断控制而pm被燃烧除去时，pm量算出部62根据燃料切断控制的执行时间等而使pm的堆积量减少。
118.在步骤s102中判定为pm的堆积量小于开始阈值的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤s102中判定为pm的堆积量为开始阈值以上的情况下，本控制例程进入步骤s103。
119.在步骤s103中，捕集器再生部61取得由温度算出部63算出的捕集器23上的三元催化剂的温度，判定捕集器23上的三元催化剂的温度是否为规定范围内。规定范围被设定为比由氧实现的pm的燃烧反应被促进的温度区域、即通过燃料切断控制而pm被燃烧除去的温度区域(例如500℃以上)低的温度区域，例如被设定为250℃与500℃之间的温度区域、300℃与500℃之间的温度区域等。
120.需要说明的是，捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越小，则no与co的反应显现的最低温度越低。因而，规定范围的下限值也可以根据捕集器23上的三元催化剂的劣化程度而变更。在图6中，实施再生处理的区域(再生处理实施区域)由影线表示，在图6的例子
中，规定范围的下限值根据三元催化剂的劣化程度而在250℃与300℃之间变更。
121.例如，温度算出部63基于温度传感器45的输出即由温度传感器45检测到的流入废气的温度来算出捕集器23上的三元催化剂的温度。需要说明的是，温度传感器45也可以以检测从捕集器23流出的废气(以下，也称作“流出废气”)的温度的方式配置于比捕集器23靠下游侧的排气通路，或者以直接检测捕集器23及三元催化剂的温度的方式配置于捕集器23。另外，温度算出部63也可以基于内燃机的运转状态(例如，内燃机转速、内燃机负荷、点火正时等)来算出捕集器23上的三元催化剂的温度。
122.在步骤s103中判定为三元催化剂的温度为规定范围外的情况下，本控制例程结束。另一方面，在步骤s103中判定为三元催化剂的温度为规定范围内的情况下，本控制例程进入步骤s104。
123.在该情况下，要求再生处理，在步骤s104中，捕集器再生部61实施再生处理。具体而言，捕集器再生部61将向内燃机的燃烧室5供给的混合气的目标空燃比设定为比理论空燃比稀的稀设定空燃比，以使混合气的空燃比与目标空燃比一致的方式控制由燃料喷射阀11向燃烧室5供给的燃料量。
124.例如，捕集器再生部61以使由第一空燃比传感器41检测的空燃比与目标空燃比一致的方式对向燃烧室5供给的燃料量进行反馈控制。需要说明的是，也可以是，省略第一空燃比传感器41，捕集器再生部61以使向燃烧室5供给的燃料与空气的比率和目标空燃比一致的方式，将根据由空气流量计40检测到的吸入空气量和目标空燃比而算出的燃料量向燃烧室5供给。
125.在步骤s104中被设定为目标空燃比的稀设定空燃比预先确定，被设定为比理论空燃比(14.6)稍稀的空燃比、例如14.7～14.8。由此，能够确保与从pm生成的co反应所需的量的no，并抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
126.需要说明的是，在未实施再生处理时的目标空燃比被设定为比理论空燃比稀的值的情况下，捕集器再生部61也可以在实施再生处理时增大目标空燃比的稀程度。在本说明书中，稀程度意味着比理论空燃比稀的空燃比与理论空燃比之差。
127.接着，在步骤s105中，捕集器再生部61算出步骤s104的再生处理后的pm的堆积量。例如，捕集器再生部61与步骤s102同样，基于差压传感器44的输出来算出pm的堆积量。
128.需要说明的是，捕集器再生部61也可以算出通过步骤s104的再生处理而被氧化除去的pm的量，通过从再生处理前的pm的堆积量减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。在该情况下，捕集器再生部61例如基于由第二空燃比传感器42检测到的流入废气的空燃比、由温度算出部63算出的捕集器23上的三元催化剂的温度等来算出被燃烧除去的pm的量。
129.接着，在步骤s106中，捕集器再生部61判定pm的堆积量是否为规定的结束阈值以下。结束阈值预先确定，被设定为小于开始阈值的值。需要说明的是，结束阈值也可以被设定为0g。
130.在步骤s106中pm的堆积量被判定为比结束阈值多的情况下，本控制例程返回步骤s103，再次执行步骤s103。另一方面，在步骤s106中判定为pm的堆积量为结束阈值以下的情况下，再生处理结束，本控制例程结束。
131.需要说明的是，也可以省略步骤s101及s103的至少一方或步骤s101及s102。另外，
也可以省略步骤s101～s103，定期地实施再生处理或者在内燃机的每次启动时实施一次。
132.《第二实施方式》
133.第二实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
134.图7是概略地示出设置有本发明的第二实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。在第二实施方式中，内燃机具备使排出到排气通路的废气的一部分作为egr气体而向进气通路回流的egr系统。egr系统具备egr通路25、egr控制阀26及egr冷却器27。
135.egr通路25连接于进气通路及排气通路，使它们互相连通。在本实施方式中，egr通路25连接于比节气门18靠上游侧的进气通路、比捕集器23靠下游侧的排气通路。需要说明的是，egr通路25也可以连接于进气通路及排气通路的其他位置(例如进气歧管13及排气歧管19)。
136.egr控制阀26配置于egr通路25，根据其开度来变更egr通路25的开口面积。egr冷却器27在egr气体的流动方向上配置于比egr控制阀26靠下游侧的egr通路25，冷却egr气体。
137.ecu31的输出端口37经由对应的驱动电路39而连接于egr控制阀26(具体而言是egr控制阀26的驱动电动机)，ecu31控制egr控制阀26。具体而言，ecu31控制egr控制阀26的开度，控制从排气通路向进气通路回流的egr气体的量。
138.另外，在第二实施方式中，ecu31的输出端口37经由对应的驱动电路39而连接于能够变更进气门6及排气门8的至少一方的开闭正时的可变气门定时机构(vvt)28，ecu31控制vvt28。具体而言，ecu31利用vvt28来控制进气门6及排气门8的至少一方的开闭正时。
139.另外，在第二实施方式中，ecu31的输出端口37经由对应的驱动电路39而连接于能够变更车辆的变速比的变速机构29，ecu31控制变速机构29。具体而言，ecu31利用变速机构29来控制车辆的变速比。
140.图8是示出混合气的燃烧温度与废气中的no浓度及co浓度的关系的图。如图8所示，混合气的燃烧温度越高，则废气中的no浓度越高，废气中的co浓度越低。
141.如上所述，捕集器再生部61在满足了规定条件时实施再生处理，在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，提高流入废气中的no浓度，降低流入废气中的co浓度。作为为此的具体的手法，在第二实施方式中，着眼于图8所示的关系，捕集器再生部61在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，提高向内燃机的燃烧室5供给的混合气的燃烧温度。由此，在满足规定条件而实施再生处理时，能够提高向排气通路排出的废气中的no浓度且降低co浓度，进而能够提高流入废气中的no浓度且降低co浓度。
142.例如，捕集器再生部61在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，使外部egr率及内部egr率的至少一方下降。由此，能够使燃烧室5中的非活性气体的比例下降，进而能够提高混合气的燃烧温度。需要说明的是，外部egr率意味着egr气体量相对于向燃烧室5供给的总气体量的比例，内部egr率意味着残留气体量(已燃气体量)相对于向燃烧室5供给的总气体量的比例。
143.捕集器再生部61在使外部egr率下降的情况下，减小egr控制阀26的开度，使从排气通路向进气通路回流的egr气体的量减少。另一方面，捕集器再生部61在使内部egr率下
降的情况下，利用vvt28来减小气门重叠量(进气门6及排气门8均为打开的期间(曲轴角))。
144.另外，捕集器再生部61也可以在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，利用变速机构29来减小车辆的变速比。例如，在变速机构29是多级式变速器的情况下，捕集器再生部61在满足了规定条件时，提高变速级(例如将变速级从3速变更为4速)。由此，内燃机负荷增大而吸入空气量变多，其结果，混合气的燃烧温度变高。
145.另外，在内燃机如日本特开2014-20262号公报等所记载那样具备除了汽油之外还将乙醇作为燃料向燃烧室5供给的乙醇供给系统的情况下，捕集器再生部61也可以在满足了规定条件时，与不满足规定条件时相比，降低向燃烧室5供给的燃料中的乙醇相对于汽油的比例。由此，能够减小燃烧气体的比热，进而能够提高混合气的燃烧温度。
146.在第二实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s104中，捕集器再生部61在执行再生处理时，取代变更目标空燃比而利用上述的任一手法来提高混合气的燃烧速度。
147.《第三实施方式》
148.第三实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第三实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
149.如上所述，从堆积于捕集器23的pm生成的co与供给到捕集器23的no的反应由捕集器23上的三元催化剂的催化剂作用促进。然而，若三元催化剂的劣化进展，则三元催化剂的贵金属的表面积下降，三元催化剂的催化剂作用下降。其结果，no与co的反应被抑制，在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。
150.于是，在第三实施方式中，捕集器再生部61随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大，提高在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的no浓度，降低在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的co浓度。由此，能够根据三元催化剂的劣化程度而促进no与co的反应，能够抵消由三元催化剂的劣化引起的反应性的下降。因此，能够抑制再生处理的实施时间变长，进而能够抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
151.例如，捕集器再生部61随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大而增大实施再生处理时的混合气的目标空燃比的稀程度。由此，随着三元催化剂的劣化程度变大，能够提高向排气通路排出的废气中的no浓度且降低co浓度，进而能够提高流入废气中的no浓度且降低co浓度。
152.《再生处理》
153.图9是示出本发明的第三实施方式中的再生处理的控制例程的流程图。本控制例程由ecu31反复执行。
154.步骤s201～步骤s203与图5的步骤s101～s103同样地执行。在步骤s203中判定为捕集器23上的三元催化剂的温度为规定范围内的情况下，本控制例程进入步骤s204。
155.在步骤s204中，捕集器再生部61基于由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度来决定向内燃机的燃烧室5供给的混合气的目标空燃比。具体而言，如图10的实线所示，捕集器再生部61随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大而线性地增大目标空燃比的稀程度。需要说明的是，如图10的虚线所示，捕集器再生部61也可以随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大而逐级地(呈台阶状地)增大目标空燃比的稀程度。
156.接着，在步骤s205中，捕集器再生部61实施再生处理，将混合气的目标空燃比设定为在步骤s204中决定出的目标空燃比。在步骤s205之后，步骤s206及步骤s207与图5的步骤s105及步骤s106同样地执行。
157.《第四实施方式》
158.第四实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第四实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
159.如上所述，若捕集器23上的三元催化剂的劣化进展，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。因而，在第四实施方式中，pm量算出部62算出通过再生处理而每单位时间被氧化除去的pm的量，捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越大，则使被氧化除去的pm的量越少。由此，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
160.在第四实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度来算出通过再生处理而被氧化除去的pm的量(pm的除去量)，通过减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。此时，如图11所示，捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越大，则pm量算出部62使pm的除去量越少。
161.《第五实施方式》
162.第五实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第五实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
163.图12是第五实施方式中的ecu31的框图。在第五实施方式中，ecu31除了捕集器再生部61、pm量算出部62、温度算出部63及劣化推定部64之外还具有灰分量算出部65。捕集器再生部61、pm量算出部62、温度算出部63、劣化推定部64及灰分量算出部65是通过ecu31的cpu35执行存储于ecu31的rom34的程序而实现的功能模块。
164.灰分量算出部65算出灰分(ash)向捕集器23的堆积量。如上所述，从堆积于捕集器23的pm生成的co与供给到捕集器23的no的反应由捕集器23上的三元催化剂的催化剂作用促进。然而，若来源于发动机油等的灰分向捕集器23的壁堆积，则pm被捕集到灰分上，捕集器23上的三元催化剂与pm的接触性下降。其结果，no与co的反应被抑制，在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。
165.于是，在第五实施方式中，捕集器再生部61随着灰分向捕集器23的堆积量变多，提高实施再生处理时的流入废气中的no浓度，降低实施再生处理时的流入废气中的co浓度。由此，能够根据灰分的堆积量而促进no与co的反应，能够抵消由灰分的堆积引起的反应性的下降。因而，能够抑制再生处理的实施时间变长，进而能够抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
166.例如，捕集器再生部61随着灰分向捕集器23的堆积量变多而增大实施再生处理时的混合气的目标空燃比的稀程度。由此，随着灰分的堆积量变多，能够提高向排气通路排出的废气中的no浓度且降低co浓度，进而能够提高流入废气中的no浓度且降低co浓度。
167.在第五实施方式中，与第三实施方式同样地执行图9的再生处理的控制例程，在步骤s204中，捕集器再生部61取得由灰分量算出部65算出的灰分向捕集器23的堆积量，基于灰分向捕集器23的堆积量来决定向内燃机的燃烧室5供给的混合气的目标空燃比。具体而言，如图13的实线所示，捕集器再生部61随着灰分的堆积量变多而线性地增大目标空燃比的稀程度。需要说明的是，如图13的虚线所示，捕集器再生部61也可以随着灰分的堆积量变多而逐级地(呈台阶状地)增大目标空燃比的稀程度。
168.例如，灰分量算出部65基于车辆的总行驶距离、吸入空气量的累计值等来算出灰分向捕集器23的堆积量。需要说明的是，不仅是pm的堆积，也会因灰分的堆积而产生背压的上升。因而，灰分量算出部65也可以基于在由pm量算出部62算出的pm的堆积量为零时由差压传感器44检测到的捕集器23前后的差压或比捕集器23靠上游侧的排气通路内的压力与大气压的差压来算出灰分向捕集器23的堆积量。
169.《第六实施方式》
170.第六实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第六实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
171.在第六实施方式中，与第五实施方式同样，ecu31具有算出灰分向捕集器23的堆积量的灰分量算出部65。如上所述，若灰分向捕集器23堆积，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。因而，在第六实施方式中，pm量算出部62算出通过再生处理而每单位时间被氧化除去的pm的量，灰分向捕集器23的堆积量越大，则使被氧化除去的pm的量越少。由此，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
172.在第六实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由灰分量算出部65算出的灰分向捕集器23的堆积量来算出通过再生处理而被氧化除去的pm的量(pm的除去量)，通过减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。此时，如图14所示，灰分向捕集器23的堆积量越多，则pm量算出部62使pm的除去量越少。
173.《第七实施方式》
174.第七实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第七实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
175.在第七实施方式中，与第五实施方式同样，ecu31具有算出灰分向捕集器23的堆积量的灰分量算出部65。如上所述，若捕集器23上的三元催化剂的劣化进展，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。另外，如上所述，若灰分向捕集器23堆积，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。
176.因而，在第七实施方式中，捕集器再生部61基于捕集器23上的三元催化剂的劣化程度及灰分向捕集器23的堆积量来决定在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的no浓度及co浓度。由此，能够抑制再生处理的实施时间变长，进而能够抑制由再生处理引起的排气排放的恶化。
177.例如，捕集器再生部61基于捕集器23上的三元催化剂的劣化程度及灰分向捕集器23的堆积量来决定实施再生处理时的混合气的目标空燃比。由此，能够根据三元催化剂的劣化程度及灰分的堆积量而将向排气通路排出的废气中的no浓度及co浓度进而流入废气中的no浓度及co浓度控制成期望的值。
178.在第七实施方式中，与第三实施方式同样地执行图9的再生处理的控制例程，在步骤s204中，捕集器再生部61基于由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度和由灰分量算出部65算出的灰分向捕集器23的堆积量来决定向内燃机的燃烧室5供给的混合气的目标空燃比。例如，捕集器再生部61使用如图15所示的映射，基于三元催化剂的劣化程度cdd及灰分的堆积量ada来算出混合气的目标空燃比taf。该映射被制作成：三元催化剂的劣化程度cdd越大则目标空燃比taf的稀程度越大，且灰分的堆积量ada越多则目标空燃比taf的稀程度越大。
179.《第八实施方式》
180.第八实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第八实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
181.在第八实施方式中，与第五实施方式同样，ecu31具有算出灰分向捕集器23的堆积量的灰分量算出部65。如上所述，若捕集器23上的三元催化剂的劣化进展，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。另外，如上所述，若灰分向捕集器23堆积，则在再生处理中被氧化除去的pm的量减少。
182.因而，在第八实施方式中，pm量算出部62基于捕集器23上的三元催化剂的劣化程度及灰分向捕集器23的堆积量来算出通过再生处理而每单位时间被氧化除去的pm的量。由此，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因由再生处理实现的pm的除去量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
183.在第八实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度和由灰分量算出部65算出的灰分向捕集器23的堆积量来算出通过再生处理而被氧化除去的pm的量(pm的除去量)，通过减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。例如，pm量算出部62使用如图16所示的映射，基于三元催化剂的劣化程度cdd及灰分的堆积量ada来算出pm的除去量pma。该映射被制作成：三元催化剂的劣化程度cdd越大则pm的除去量pma越少，且灰分的堆积量ada越多则pm的除去量pma越少。
184.《第九实施方式》
185.第九实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第九实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
186.图17是概略地示出设置有本发明的第九实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。在第九实施方式中，排气传感器49设置于内燃机，排气传感器49的输出向ecu31输入。
187.排气传感器49配置于捕集器23的下游侧的排气通路(具体而言是捕集器23的下游
侧的排气管22内)。排气传感器49检测流出废气中的规定成分的浓度。在第九实施方式中，排气传感器49是检测流出废气中的nox浓度的nox传感器。排气传感器49与ecu31电连接，排气传感器49的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
188.如上所述，若实施再生处理，则供给到捕集器23的no与从pm生成的co反应。因而，堆积于捕集器23的pm的量越多，则通过与co的反应而被消耗的no的量变多，流出废气中的nox浓度下降。因此，流出废气中的nox浓度和pm向捕集器23的堆积量具有如图18所示的关系。
189.于是，在第九实施方式中，pm量算出部62基于在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的nox浓度来算出pm向捕集器23的堆积量。由此，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
190.在第九实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由排气传感器49检测到的流出废气中的nox浓度来算出pm的堆积量。具体而言，如图18所示，流出废气中的nox浓度越高，则pm量算出部62使pm的堆积量越少。
191.《第十实施方式》
192.第十实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第九实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第十实施方式，以与第九实施方式不同的部分为中心进行说明。
193.在第十实施方式中，与第九实施方式同样，排气传感器49设置于内燃机，排气传感器49的输出向ecu31输入。在第十实施方式中，排气传感器49是检测流出废气中的co浓度的co传感器。
194.如上所述，若实施再生处理，则通过由no与co的反应产生的反应热而捕集器23及捕集器23上的三元催化剂的温度上升，pm的氧化速度上升。因而，堆积于捕集器23的pm的量越多，则通过pm的部分氧化而生成的co的量越多，流出废气中的co浓度上升。因此，流出废气中的co浓度和pm向捕集器23的堆积量具有如图18所示的关系。
195.于是，在第十实施方式中，pm量算出部62基于在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的co浓度来算出pm向捕集器23的堆积量。由此，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
196.在第十实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由排气传感器49检测到的流出废气中的co浓度来算出pm的堆积量。具体而言，如图18所示，流出废气中的co浓度越高，则pm量算出部62使pm的堆积量越多。
197.《第十一实施方式》
198.第十一实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第十一实施方式，
以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
199.图19是概略地示出设置有本发明的第十一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。在第十一实施方式中，排气传感器50设置于内燃机，排气传感器50的输出向ecu31输入。
200.排气传感器50配置于催化剂20的下游侧且捕集器23的上游侧的排气通路(具体而言是催化剂20与捕集器23之间的排气管22内)。排气传感器50检测流入废气中的规定成分的浓度。在第十一实施方式中，排气传感器50是检测流入废气中的nox浓度的nox传感器。排气传感器50与ecu31电连接，排气传感器50的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
201.如上所述，若实施再生处理，则供给到捕集器23的no与从pm生成的co反应。因而，流入废气中的no浓度越高，则no与co的反应越被促进，再生处理后的pm堆积量越少。因此，流入废气中的nox浓度和pm向捕集器23的堆积量具有如图20所示的关系。
202.于是，在第十一实施方式中，pm量算出部62基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的nox浓度来算出pm向捕集器23的堆积量。由此，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩从而排气排放恶化。
203.在第十一实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由排气传感器50检测到的流入废气中的nox浓度来算出pm的堆积量。具体而言，如图20所示，流入废气中的nox浓度越高，则pm量算出部62使pm的堆积量越少。
204.需要说明的是，在步骤s105中，pm量算出部62也可以基于由排气传感器50检测到的流入废气中的nox浓度来算出通过再生处理而被氧化除去的pm的量(pm的除去量)，通过减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。在该情况下，如图21所示，流入废气中的nox浓度越高，则pm量算出部62使pm的除去量越多。
205.《第十二实施方式》
206.第十二实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第十一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第十二实施方式，以与第十一实施方式不同的部分为中心进行说明。
207.在第十二实施方式中，与第十一实施方式同样，排气传感器49设置于内燃机，排气传感器50的输出向ecu31输入。在第十二实施方式中，排气传感器50是检测流入废气中的co浓度的co传感器。
208.如上所述，流入废气中的co浓度越低，则从pm生成的co的分压越高，从pm生成的co与no的反应越被促进。因而，流入废气中的co浓度越低，则再生处理后的pm堆积量越少。因此，流入废气中的co浓度和pm向捕集器23的堆积量具有如图20所示的关系。
209.于是，在第十二实施方式中，pm量算出部62基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的co浓度来算出pm向捕集器23的堆积量。由此，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值多而再生处理结束时的pm的堆积量比期望的值多。另外，能够抑制因再生处理中的pm的堆积量的推定值比实际的值少而再生处理的实施时间变得过剩
从而排气排放恶化。
210.在第十二实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s105中，pm量算出部62基于由排气传感器50检测到的流入废气中的co浓度来算出pm的堆积量。具体而言，如图20所示，流入废气中的co浓度越高，则pm量算出部62使pm的堆积量越多。
211.需要说明的是，在步骤s105中，pm量算出部62也可以基于由排气传感器50检测到的流入废气中的co浓度来算出通过再生处理而被氧化除去的pm的量(pm的除去量)，通过减去该量来算出再生处理后的pm的堆积量。在该情况下，如图21所示，流入废气中的co浓度越高，则pm量算出部62使pm的除去量越少。
212.《第十三实施方式》
213.第十三实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第十三实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
214.图22是概略地示出设置有本发明的第十三实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。在第十三实施方式中，取代第二空燃比传感器42及第三空燃比传感器43而上游侧排气传感器51及下游侧排气传感器52设置于内燃机，上游侧排气传感器51及下游侧排气传感器52的输出向ecu31输入。
215.上游侧排气传感器51配置于催化剂20的下游侧且捕集器23的上游侧的排气通路(具体而言是催化剂20与捕集器23之间的排气管22内)。上游侧排气传感器51检测流入废气中的规定成分的浓度。在第十三实施方式中，上游侧排气传感器51是检测流入废气中的nox浓度的nox传感器。上游侧排气传感器51与ecu31电连接，上游侧排气传感器51的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
216.另一方面，下游侧排气传感器52配置于捕集器23的下游侧的排气通路(具体而言是捕集器23的下游侧的排气管22内)。下游侧排气传感器52检测流出废气中的规定成分的浓度。在第十三实施方式中，下游侧排气传感器52是检测流出废气中的nox浓度的nox传感器。下游侧排气传感器52与ecu31电连接，排气传感器49的输出经由对应的ad变换器38而向输入端口36输入。
217.如上所述，若捕集器23上的三元催化剂的劣化进展，则三元催化剂的催化剂作用下降，no与co的反应被抑制。因而，捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越大，则由与co的反应消耗的no的量越少，捕集器23的前后的nox浓度之差越小。因此，捕集器23的前后的nox浓度之差和捕集器23上的三元催化剂的劣化程度具有如图23所示的关系。
218.于是，在第十三实施方式中，劣化推定部64基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的nox浓度和在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的nox浓度来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。由此，能够通过再生处理将pm氧化除去，并推定捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。因此，不需要用于推定捕集器23上的三元催化剂的劣化程度的空燃比控制(例如在比理论空燃比浓的空燃比与比理论空燃比稀的空燃比之间切换混合气的目标空燃比的控制)，能够抑制排气排放的恶化。
219.《劣化推定处理》
220.图24是示出本发明的第十三实施方式中的劣化推定处理的控制例程的流程图。本
控制例程由ecu31反复执行。
221.首先，在步骤s301中，劣化推定部64判定是否由捕集器再生部61开始了再生处理。在判定为未开始再生处理的情况下，本控制例程结束。另一方面，在判定为开始了再生处理的情况下，本控制例程进入步骤s302。
222.在步骤s302中，劣化推定部64取得由上游侧排气传感器51检测到的流入废气中的nox浓度。需要说明的是，流入废气中的nox浓度可以是在再生处理中间歇性地多次检测到的值的平均值、在再生处理中的规定时间的期间检测到的值的平均值等。
223.接着，在步骤s303中，劣化推定部64取得由下游侧排气传感器52检测到的流出废气中的nox浓度。需要说明的是，流出废气中的nox浓度可以是在再生处理中间歇性地多次检测到的值的平均值、在再生处理中的规定时间的期间检测到的值的平均值等。
224.接着，在步骤s304中，劣化推定部64基于流入废气中的nox浓度及流出废气中的nox浓度来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。例如，如图23所示，流入废气中的nox浓度与流出废气中的nox浓度之差越大，则劣化推定部64使捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越小。需要说明的是，也可以是，流入废气中的nox浓度相对于流出废气中的nox浓度的比越大，则劣化推定部64使捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越小。在步骤s304之后，本控制例程结束。
225.另外，在第十三实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s101中，捕集器再生部61取得在实施了上回的再生处理时如上述那样由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度，判定劣化程度是否为规定值以上。
226.《第十四实施方式》
227.第十四实施方式中的排气净化装置的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第十三实施方式中的排气净化装置是同样的。因而，以下，关于本发明的第十四实施方式，以与第十三实施方式不同的部分为中心进行说明。
228.在第十四实施方式中，与第十三实施方式同样，上游侧排气传感器51及下游侧排气传感器52设置于内燃机，上游侧排气传感器51及下游侧排气传感器52的输出向ecu31输入。在第十四实施方式中，上游侧排气传感器51是检测流入废气中的co浓度的co传感器，下游侧排气传感器52是检测流出废气中的co浓度的co传感器。
229.如上所述，若捕集器23上的三元催化剂的劣化进展，则三元催化剂的催化剂作用下降，no与co的反应被抑制。另外，在三元催化剂上，不仅是从pm生成的co与no的反应，也产生流入废气中的co与no的反应。因而，捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越大，则由与no的反应消耗的废气中的co的量越少，捕集器23的前后的co浓度之差越小。因此，捕集器23的前后的co浓度之差和捕集器23上的三元催化剂的劣化程度具有如图23所示的关系。
230.于是，在第十四实施方式中，劣化推定部64基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的co浓度和在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的co浓度来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。由此，能够通过再生处理将pm氧化除去，并推定捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。因此，不需要用于推定捕集器23上的三元催化剂的劣化程度的空燃比控制(例如在比理论空燃比浓的空燃比与比理论空燃比稀的空燃比之间切换混合气的目标空燃比的控制)，能够抑制排气排放的恶化。
231.《劣化推定处理》
232.图25是示出本发明的第十四实施方式中的劣化推定处理的控制例程的流程图。本控制例程由ecu31反复执行。
233.首先，在步骤s401中，劣化推定部64判定是否由捕集器再生部61开始了再生处理。在判定为未开始再生处理的情况下，本控制例程结束。另一方面，在判定为开始了再生处理的情况下，本控制例程进入步骤s402。
234.在步骤s402中，劣化推定部64取得由上游侧排气传感器51检测到的流入废气中的co浓度。需要说明的是，流入废气中的co浓度可以是在再生处理中间歇性地多次检测到的值的平均值、在再生处理中的规定时间的期间检测到的值的平均值等。
235.接着，在步骤s403中，劣化推定部64取得由下游侧排气传感器52检测到的流出废气中的co浓度。需要说明的是，流出废气中的co浓度可以是在再生处理中间歇性地多次检测到的值的平均值、在再生处理中的规定时间的期间检测到的值的平均值等。
236.接着，在步骤s404中，劣化推定部64基于流入废气中的co浓度及流出废气中的co浓度来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。例如，如图23所示，流入废气中的co浓度与流出废气中的co浓度之差越大，则劣化推定部64使捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越小。需要说明的是，也可以是，流入废气中的co浓度相对于流出废气中的co浓度的比越大，则劣化推定部64使捕集器23上的三元催化剂的劣化程度越小。在步骤s404之后，本控制例程结束。
237.另外，在第十四实施方式中，与第一实施方式同样地执行图5的再生处理的控制例程，在步骤s101中，捕集器再生部61取得在实施了上次的再生处理时如上述那样由劣化推定部64算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度，判定劣化程度是否为规定值以上。
238.需要说明的是，在第十三实施方式及第十四实施方式中，也可以与第一实施方式同样地在内燃机设置有第二空燃比传感器42及第三空燃比传感器43。
239.《其他的实施方式》
240.以上，虽然说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种各样的修正及变更。例如，捕集器23也可以配置于催化剂20的上游侧。另外，也可以从内燃机省略催化剂20。
241.另外，上述的实施方式能够任意组合而实施。例如，在第三实施方式～第十四实施方式中，也可以如第二实施方式那样，捕集器再生部61在满足了用于实施再生处理的规定条件时，与不满足规定条件时相比，提高向内燃机的燃烧室5供给的混合气的燃烧温度。
242.在组合第二实施方式和第三实施方式的情况下，捕集器再生部61随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大而提高实施再生处理时的混合气的燃烧温度。例如，捕集器再生部61随着捕集器23上的三元催化剂的劣化程度变大，减小egr控制阀26的开度，减小气门重叠量，减小车辆的变速比，或者降低乙醇相对于汽油的比例。
243.在组合第二实施方式和第五实施方式的情况下，捕集器再生部61随着灰分向捕集器23的堆积量变多而提高实施再生处理时的混合气的燃烧温度。例如，捕集器再生部61随着灰分向捕集器23的堆积量变多，减小egr控制阀26的开度，减小气门重叠量，减小车辆的变速比，或者降低乙醇相对于汽油的比例。
244.在组合第二实施方式和第七实施方式的情况下，捕集器再生部61基于捕集器23上的三元催化剂的劣化程度及灰分向捕集器23的堆积量来决定实施再生处理时的混合气的
燃烧温度(目标燃烧温度)。
245.另外，在第三实施方式、第五实施方式及第七实施方式中，也可以如第九实施方式、第十实施方式、第十一实施方式或第十二实施方式那样，pm量算出部62基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的nox浓度或co浓度、或者在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的nox浓度或co浓度来算出pm向捕集器23的堆积量。
246.另外，在第三实施方式～第十二实施方式中，也可以如第十三实施方式或第十四实施方式那样，劣化推定部64基于在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的nox浓度及在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的nox浓度、或者在实施再生处理时向捕集器23流入的废气中的co浓度及在实施再生处理时从捕集器23流出的废气中的co浓度来算出捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。
247.在组合第三实施方式或第七实施方式与第十三实施方式或第十四实施方式的情况下，在图9的步骤s204中，使用在实施了上次的再生处理时按照图24或图25的劣化推定处理的控制例程而算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。
248.在组合第四实施方式或第八实施方式与第十三实施方式或第十四实施方式的情况下，在图5的步骤s105中，使用在实施了上次的再生处理时按照图24或图25的劣化推定处理的控制例程而算出的捕集器23上的三元催化剂的劣化程度。
249.标号说明
250.23捕集器
251.31电子控制单元(ecu)
252.61捕集器再生部
253.62pm量算出部
254.63温度算出部
255.64劣化推定部