JP2000080914A

JP2000080914A - 内燃機関

Info

Publication number: JP2000080914A
Application number: JP10251222A
Authority: JP
Inventors: Takashi Dougahara; 隆堂ヶ原; Kojiro Okada; 公二郎岡田; Yasuki Tamura; 保樹田村; Hitoshi Kamura; 均加村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: JP3427881B2

Abstract

(57)【要約】【課題】効率の良いＳパージ処理を行うことができる
内燃機関を提供する。【解決手段】ＮＯx触媒の被毒量Ｑsが第１のパージ開
始判定値Ｑ1を越えた場合、車速Ｖsに基づき、車両が高
速安定走行中で排ガスが高温領域で安定していると推定
されたときに限って、ＮＯx触媒を昇温させてＳＯxを放
出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸蔵型リーンＮＯx
触媒を備えた内燃機関（以下、エンジンという）に係
り、詳しくは燃料中に含まれる硫黄成分に被毒された吸
蔵型ＮＯx触媒から硫黄成分を放出させる技術に関す
る。

【０００２】

【関連する背景技術】燃費節減やエミッション低減等を
目的として空燃比をリーン側に設定したリーン運転を行
うリーンバーンエンジン等では、排ガス中のＯ₂（酸
素）が過剰であることから通常の三元触媒ではその浄化
特性から排ガス中のＮＯx（窒素酸化物）を十分に浄化
できず、酸素過剰雰囲気（酸化雰囲気）でもＮＯxの浄
化作用を奏する吸蔵型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒とい
う）が用いられている。このＮＯx触媒は、酸化雰囲気
において排ガス中のＮＯxを吸蔵し、酸素濃度低下雰囲
気（還元雰囲気）にて吸蔵されたＮＯxを放出するもの
である。

【０００３】ところで、燃料中にはＳ成分（硫黄成分）
が含まれているが、このＳ成分が燃料中のＯ₂と反応す
ると、ＳＯx（硫黄酸化物）としてＮＯxと同様にＮＯx
触媒に吸蔵される現象が生じる。そして、ＳＯxの吸蔵
に伴って本来のＮＯx吸蔵能力が次第に低下してしまう
ことから、触媒を高温状態にすると共に、空燃比をリッ
チ化して還元雰囲気を生成して、ＮＯx触媒からＳＯxを
放出させる所謂Ｓパージ処理が必要である。

【０００４】例えば、Ｓパージ処理の手法としては、特
開平７−２１７４７４号公報のように点火時期のリター
ドにより燃焼を遅らせて排ガスを昇温させ、且つ、排気
通路内を還元雰囲気にする技術や、特開平６−６６１２
９号公報のように排気管に取り付けた電気ヒータで排ガ
スを昇温させ、且つ、空燃比を理論空燃比とすることで
排気通路内を還元雰囲気にする技術が公知である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
市街地等のように低速走行或いは停車や加減速を繰り返
す走行状態では排ガス温度が不安定となり、触媒温度を
Ｓパージ処理に好適な高温状態（例えば、６５０℃）に
維持することが困難となる。このためＳパージ処理を行
う際の触媒昇温を頻繁に行うこととなり、これによりＳ
パージ処理時間が長引いて、燃費やドライバビリティの
悪化を招くという問題がある。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、頻繁な触媒昇温作用を
抑制した効率のよいＳパージ処理を行うことができる内
燃機関を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、内燃機関の排気通路に設けられた
ＮＯx触媒の硫黄成分による被毒を被毒検出手段により
検出すると共に、排ガス温度が安定する所定の車両走行
状態を推定手段により推定し、被毒検出手段によりＮＯ
x触媒の被毒が検出され、且つ、推定手段により所定の
車両走行状態が推定されたときに、硫黄放出手段により
ＮＯx触媒を昇温させて硫黄成分を放出させるように構
成した。このように、排ガス温度が安定するときにＮＯ
x触媒の硫黄放出制御が行われることから、ＮＯx触媒が
速やかに昇温され、且つ、所定高温状態が安定して継続
するので、効率よく硫黄成分を放出させることができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を燃焼室内に直接燃
料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンに具体化した
一実施例を説明する。図１の概略構成図において、１は
自動車用の筒内噴射型直列４気筒ガソリンエンジンであ
り、燃焼室５や吸気装置等が筒内噴射専用に設計されて
いる。エンジン１のシリンダヘッド２には、各気筒毎に
点火プラグ３と共に電磁式の燃料噴射弁４が取り付けら
れており、図示しない燃料ポンプから供給された高圧燃
料が、燃料噴射弁４より燃焼室５内に直接噴射されるよ
うになっている。シリンダヘッド２には略直立方向に吸
気ポート６が形成され、スロットル弁７にて流量調整さ
れた吸入空気は、吸気マニホールド８及び吸気ポート６
を経て吸気弁９の開弁に伴って燃焼室５内に導入される
ようになっている。一方、排気ポート１０については通
常のエンジンと同様に略水平方向に形成されており、燃
焼後の排ガスが排気弁１１の開弁に伴って、排気ポート
１０、排気マニホールド１２、排気通路１３、触媒コン
バータ１４、図示しない消音器を経て大気中に排出され
るようになっている。

【０００９】触媒コンバータ１４は、リーン空燃比（酸
化雰囲気）でＮＯxを吸蔵し、理論空燃比又はリッチ空
燃比（還元雰囲気）で吸蔵したＮＯxを還元放出する上
流側の吸蔵型リーンＮＯx触媒１４ａ、及び理論空燃比
近傍でＣＯ、ＨＣ、ＮＯxを浄化する下流側の三元触媒
１４ｂから構成されている。車室内には、図示しない入
出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供さ
れる記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等）、中央
処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ
（エンジン制御ユニット）２１が設置されており、エン
ジン１の総合的な制御を行う。ＥＣＵ２１の入力側に
は、エンジン１のスロットル開度θTHを検出するスロッ
トルセンサ２２、アクセル開度θACCを検出するアクセ
ルセンサ２６、所定クランク角毎にクランク角信号を出
力するクランク角センサ２３、触媒コンバータ１４の直
前の排気温度ＡEXを検出する高温センサ２４、車速Ｖs
を検出する車速センサ２５等の各種センサ類が接続され
ている。又、出力側には、前記した点火プラグ３及び燃
料噴射弁４が接続されている。ＥＣＵ２１は、各センサ
からの検出情報に基づいて、点火時期、燃料噴射モード
（後述するように、燃料噴射を行う行程を表す）、及び
燃料噴射時間等を決定し、点火プラグ３と燃料噴射弁４
を駆動制御する。

【００１０】次に、以上のように構成されたエンジン１
のＥＣＵ２１が実行するＳＯx放出処理（Ｓパージ処
理）を説明するが、それに先立って、まず、筒内噴射型
エンジン１の燃料噴射制御の概要を説明する。筒内噴射
型エンジン１は、燃焼室５内に直接燃料を噴射する作動
原理上、通常の吸気行程以外の行程においても任意に燃
料噴射を実行でき、例えば、圧縮行程で燃料噴射を行う
ことにより、点火プラグ３の周囲に理論空燃比近傍の混
合気を形成した上で、全体として４０程度の極めてリー
ンな空燃比での燃焼を可能としている。一般の運転時
（Ｓパージ処理以外）には、アクセル開度θACC等から
得た目標平均有効圧Ｐeとクランク角センサ２３のクラ
ンク角信号から求めたエンジン回転速度Ｎeとから、予
め設定されたマップに従って燃料噴射モード及び目標空
燃比を決定している。例えば、目標平均有効圧Ｐeとエ
ンジン回転速度Ｎeが共に低い低負荷・低回転域では、
燃費節減とエミッション低減を目的として、圧縮行程噴
射モードを選択すると共にリーン側の目標空燃比を設定
する。そして、その目標空燃比から決定した燃料噴射時
間に基づいて、図示しない燃料噴射制御ルーチンにより
燃料噴射弁４を制御して、圧縮行程において燃料噴射を
実行する。

【００１１】以上の燃料噴射制御を実行しつつ、ＥＣＵ
２１は図２に示すＳパージ実行判定ルーチンを所定の制
御インターバルで実行し、ＮＯx触媒１４ａに吸蔵され
たＳＯxを必要に応じて放出させる。まず、ＥＣＵ２１
はステップＳ２でＮＯx触媒１４ａに吸蔵されたＳＯxの
量Ｑs（被毒Ｓ量）を次式に従って算出する。Ｑs＝Ｑs(n-1)＋ΔＱｆ・Ｋ−Ｒs …(1) ここに、Ｑs(n-1)は被毒Ｓ量ＱSの前回値であり、ΔＱ
ｆは実行周期当たりの燃料噴射量、Ｋは補正係数、Ｒs
はＳパージ処理中における実行周期当たりの放出Ｓ量
（ＮＯx触媒１４ａから放出されるＳＯx量）を示してい
る。つまり、現在の被毒Ｓ量Ｑsは、基本的には実行周
期当たりの燃料噴射量ΔＱｆを補正係数Ｋで補正して積
算することで求められ、更にＳパージ処理中には、その
積算値から実行周期当たりの放出Ｓ量が逐次減算され
る。

【００１２】補正係数Ｋは、例えば、次式(2)に示すよ
うに、空燃比Ａ／Ｆに応じたＳ被毒係数Ｋ1、燃料中の
Ｓ含有量に応じたＳ被毒係数Ｋ2、及び触媒温度Ｔcatに
応じたＳ被毒係数Ｋ3の３つの補正係数の積からなって
いる。Ｋ＝Ｋ1・Ｋ2・Ｋ3 …(2) 又、実行周期当たりの放出Ｓ量Ｒsは次式(3)から演算さ
れる。

【００１３】Ｒs＝α・Ｒ1・Ｒ2・dＴ …(3) ここに、αは単位時間当たりの放出率（設定値）であ
り、dＴは燃料噴射制御ルーチンの実行周期を示してお
り、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ触媒温度Ｔcatに応じた放出
能力係数及び空燃比Ａ／Ｆに応じた放出能力係数を示し
ている。本実施例では、このステップＳ２の処理を実行
するときのＥＣＵ２１が被毒検出手段として機能する。

【００１４】次いで、ＥＣＵ２１はステップＳ４で現在
の被毒Ｓ量Ｑsが予め設定されたパージ終了判定値Ｑ0以
下か否かを判定する。パージ終了判定値Ｑ0は、ＮＯx触
媒１４ａからのＳＯxの放出完了を推定するための閾値
であり、例えば０に設定されている。被毒Ｓ量Ｑsがパ
ージ終了判定値Ｑ0以下のときには、ステップＳ４の判
定がＹＥＳ（肯定）となるためステップＳ６に移行して
フラグＦ1をリセットして、このルーチンを終了する。

【００１５】エンジン１の運転継続に伴ってステップＳ
２で推定される被毒Ｓ量ＱSが次第に増加し、ステップ
Ｓ４でパージ終了判定値Ｑ0を越えたとしてＮＯの判定
を下すと、ステップＳ８で被毒Ｓ量ＱSが予め設定され
た第２のパージ開始判定値Ｑ2（Ｑ2＞Ｑ0）を越えてい
るか否かを判定する。第２のパージ開始判定値Ｑ2は、
許容可能な最大の被毒Ｓ量ＱSとして設定された閾値で
あり、この第２のパージ開始判定値Ｑ2を越えた被毒Ｓ
量ＱSでは、ＮＯx触媒１４ａのＮＯx吸蔵能力が大幅に
低下し、早急にＳパージ処理の実施を要すると見なされ
る。

【００１６】当初の被毒Ｓ量ＱSは第２のパージ開始判
定値Ｑ2以下であるため、ステップＳ８でＮＯの判定を
下してステップＳ１０に移行し、被毒Ｓ量ＱSが予め設
定された第１のパージ開始判定値Ｑ1（Ｑ2＞Ｑ1＞Ｑ0）
を越えているか否かを判定する。第１のパージ開始判定
値Ｑ1は、前記第２のパージ開始判定値Ｑ2より小さく設
定された閾値であり、この第１のパージ開始判定値Ｑ1
を越えた被毒Ｓ量ＱSでは、ＮＯx触媒１４ａのＮＯx吸
蔵能力が実用上支障ない程度であるが低下しており、早
急ではないもののＳパージ処理の実施を要すると見なさ
れる。

【００１７】当初の被毒Ｓ量Ｑsは第１のパージ開始判
定値Ｑ1以下であるため、ステップＳ１０でＮＯの判定
を下してステップＳ１２に移行し、フラグＦ1がセット
されているか否かを判定する。フラグＦ1は前記したス
テップＳ６でリセットされているため、ステップＳ１２
でＮＯの判定を下してこのルーチンを終了する。ステッ
プＳ２で推定される被毒Ｓ量ＱSが更に増加すると、ま
ず、第１のパージ開始判定値Ｑ1を越えたとしてステッ
プＳ１０でＹＥＳの判定を下し、ステップＳ１４に移行
して走行状態判定処理を実行する。ＥＣＵ２１は図３に
示す走行状態判定ルーチンのステップＳ３２で実行周期
毎にサンプリングされる車速センサ２５の車速Ｖsに基
づいて、過去所定時間ｔa（例えば、６０sec）の平均車
速Ｖaveを算出すると共に、同じく過去所定時間ｔaの最
低車速Ｖminを確定する。

【００１８】次いで、ステップＳ３４でその平均車速Ｖ
aveが予め設定された判定車速Ｖa（例えば、５０km/h）
以上か否かを、ステップＳ３６で最低車速Ｖminが予め
設定された判定車速Ｖb（例えば、４０km/h）以上か否
かをそれぞれ判定し、何れの条件も満たしてＹＥＳの判
定を下したときには、ステップＳ３８に移行してフラグ
Ｆ2をセットする。又、何れかの条件を満たさずにＮＯ
の判定を下したときには、ステップＳ４０でフラグＦ2
をリセットする。つまり、ステップＳ３４では車両が高
速走行中か否かを、ステップＳ３６では車速が安定して
いるか否かを判定しており、例えば高速道路や郊外での
走行時のように、両条件が満たされているときには排ガ
ス温度が高温で安定し、Ｓパージ処理のためにＮＯx触
媒１４ａを昇温し易い状況にあると見なすことができ
る。

【００１９】尚、排気温度ＡEXの変動に比較して触媒温
度Ｔcatの変化は鈍であることから、排気温度ＡEXが多
少変動してもＮＯx触媒１４ａへの影響は少ない。よっ
て、排気温度ＡEXはある程度安定していれば十分であ
り、ステップＳ３６の最低車速Ｖminに基づく判定を省
略してもよい。本実施例では、車速センサ２５及びこの
ステップＳ１４の走行状態判定ルーチンを実行するとき
のＥＣＵ２１が推定手段として機能する。

【００２０】その後、ＥＣＵ２１は図２のＳパージ実行
判定ルーチンに戻り、ステップＳ１６でフラグＦ2がセ
ットされているか否かを判定する。Ｆ2がセットされて
いない場合、つまり車両が高速安定走行中でない場合に
は、ＮＯの判定を下してこのルーチンを終了する。又、
ステップＳ１６でフラグＦ2がセットされている場合、
つまり車両が高速安定走行中の場合には、ＹＥＳの判定
を下してステップＳ１８に移行し、フラグＦ1をセット
する。次いで、ステップＳ２０で後述するＳパージ処理
を実行し、ステップＳ２２で予め設定された所定時間ｔ
b（例えば、３０sec）が経過すると、このルーチンを終
了する。

【００２１】前記したステップＳ２０でＳパージ処理が
実行されると、ＥＣＵ２１は図４に示すＳパージルーチ
ンに移行し、まず、ステップＳ５２でＮＯx触媒１４ａ
を昇温させる。本実施例では触媒昇温のために２段噴射
処理を利用している。２段噴射処理は、吸気行程又は圧
縮行程で主噴射を、続く膨張行程（特に膨張行程中期又
はそれ以降）で副噴射を実行する処理であり、主噴射の
燃料が主に膨張仕事に費やされるのに対し、副噴射の燃
料は主噴射の燃焼によって生じた高温雰囲気中で着火・
再燃焼して、排ガスの昇温に消費される。この２段噴射
処理の詳細については、例えば、特開平８−１００６３
８号公報や特開平１０−１２２０１５号公報を参照され
たい。尚、前述のように実際の燃料噴射制御は燃料噴射
制御ルーチンで実行されるため、ステップＳ５２では、
燃料噴射制御ルーチンの制御内容を通常の噴射処理から
２段噴射処理に切換えるための処理が行われる。

【００２２】次いで、ステップＳ５４で高温センサ３５
にて検出された排気温度ＡEXに基づいてＮＯx触媒１４
ａの温度Ｔcatを推定する。詳しくは、目標平均有効圧
Ｐeとエンジン回転速度Ｎeとに応じて温度差マップが予
め設定されており、そのマップに従って排気温度ＡEXよ
り触媒温度Ｔcatを推定する。その後、ステップＳ５６
で触媒温度Ｔcatが予め設定されたパージ可能温度Ｔa
（ＳＯxを効率良く放出可能な温度であり、例えば、６
５０℃）に達したか否かを判定し、未だ達していないと
きにはＮＯの判定を下して、このＳパージルーチンを終
了する。

【００２３】このように、ステップＳ１６でフラグＦ2
がセットされている（車両が高速安定走行にある）と判
定される毎に、ステップＳ２０でＳパージ処理が所定時
間ｔb継続して実行される。そして、ステップＳ５２の
２段噴射処理が繰り返されることでＮＯx触媒１４ａの
温度Ｔcatは次第に上昇し、パージ可能温度Ｔaに達した
としてステップＳ５６でＹＥＳの判定を下すと、ＥＣＵ
２１はステップＳ５８で２段噴射処理を継続したまま、
その全体空燃比（主噴射と副噴射による燃料量を加算し
て算出したトータルの空燃比）を理論空燃比より若干リ
ーン側の空燃比からリッチ側（例えば、１２）に補正す
る。尚、以後のステップＳ５２の処理では、パージ可能
温度Ｔaを目標値として触媒温度Ｔcatがフィードバック
制御され、これによりＳパージ処理中のＮＯx触媒１４
ａは常にパージ可能温度Ｔaに保持される。

【００２４】本実施例では、以上のステップＳ１０の処
理、ステップＳ１６の処理、及びステップＳ２０のＳパ
ージルーチンを実行するときのＥＣＵ２１が硫黄放出手
段として機能する。ステップＳ５８の空燃比のリッチ化
により酸素濃度低下雰囲気が生成されて、ＮＯx触媒１
４ａに吸蔵されたＳＯxが放出され、ステップＳ２で推
定される被毒Ｓ量ＱSは次第に減少する。被毒Ｓ量ＱSが
第１のパージ開始判定値Ｑ1以下になると、前記ステッ
プＳ１０での判定がＮＯになるためステップＳ１２に移
行するが、前記のようにステップＳ１８でフラグＦ1が
セットされていることからステップＳ１２でＹＥＳの判
定を下し、ステップＳ１４以降で継続してＳパージ処理
を行う。

【００２５】被毒Ｓ量ＱSが更に減少してパージ終了判
定値Ｑ0以下になると、前記ステップＳ４での判定がＹ
ＥＳになるため、ＥＣＵ２１はステップＳ６でフラグＦ
1をリセットして、このルーチンを終了する。よって、
この時点でＳパージ処理が中止される。つまり、被毒Ｓ
量ＱSが第１のパージ開始判定値Ｑ1を越えたときには、
パージ終了判定値Ｑ0以下に減少するまで、Ｓパージ処
理が継続して行われる。

【００２６】一方、被毒Ｓ量ＱSが第２のパージ開始判
定値Ｑ2を越えた場合、ＥＣＵ２１は前記ステップＳ８
でＹＥＳの判定を下して、ステップＳ２０でＳパージ処
理を実行する。つまり、この場合にはステップＳ１４で
の走行状態の判定結果に関係なく、直ちにＳＯxの放出
が行われる。そして、この処理により被毒Ｓ量ＱSが減
少して第２のパージ開始判定値Ｑ2以下になると、ステ
ップＳ８の判定がＮＯになることからステップＳ１０に
移行し、以降は前記した場合と同様に、車両が高速安定
走行中であるときに限ってＳパージ処理が実行される。

【００２７】尚、このように被毒Ｓ量ＱSが第２のパー
ジ開始判定値Ｑ2まで減少した時点でＳパージ処理を中
断することなく、パージ終了判定値Ｑ0以下に減少する
までＳパージ処理を継続してもよい。以上のＳパージ処
理の実行状況を図５のタイムチャートに基づいて説明す
る。エンジン１の運転継続に伴ってＮＯx触媒１４ａに
ＳＯxが吸蔵されるため、被毒Ｓ量ＱSは実線で示すよう
に次第に増加して第１のパージ開始判定値Ｑ1を越える
（図５のポイントａ）。図に示すように、この時点の車
両が高速安定走行中でない場合には、ステップＳ３４及
びステップＳ３６の条件が満たされないことからＳパー
ジ処理の実行が保留され、車両が高速安定走行に移行す
るまで待機する。尚、この時点のＮＯx触媒１４ａは未
だ実用上支障ない程度のＮＯx吸蔵能力を残しているた
め、このようにＳパージ処理を保留してもＮＯx排出の
要因とはならない。

【００２８】車両が高速安定走行に移行すると（ポイン
トｂ）、まず、ステップＳ５２でＳパージ処理中の触媒
昇温が開始され、以降はステップＳ２２で所定時間ｔb
が経過する毎に車両の走行状態が判定されて、高速安定
走行が続く限り触媒昇温が継続される。昇温によって触
媒温度Ｔcatが上昇してステップＳ５６でパージ可能温
度Ｔaに達すると（ポイントｃ）、ステップＳ６０で全
体空燃比がリッチ側に補正される。その結果、ＮＯx触
媒１４ａに吸蔵されたＳＯxが放出されて、被毒Ｓ量ＱS
がパージ終了判定値Ｑ0まで減少した時点（ポイント
ｄ）で、Ｓパージ処理が中止される。

【００２９】以上のように、被毒Ｓ量ＱSが第１のパー
ジ開始判定値Ｑ1を越えた時点では、ＮＯx触媒１４ａの
ＮＯx吸蔵能力に支障が生ずるまでに時間的な余裕があ
ることから、排ガスが高温領域で安定してＮＯx触媒１
４ａを昇温し易い状況にある高速安定走行中に限って、
Ｓパージ処理を実行する。よって、ＮＯx触媒１４ａは
パージ可能温度Ｔaまで速やかに昇温され、その昇温の
ために２段噴射の副噴射で消費される燃料量が最小限に
抑制される。又、パージ可能温度Ｔa到達後は触媒温度
Ｔcatを安定させ易いため、そのパージ可能温度Ｔaを維
持するための燃料量も最小限に抑制される。

【００３０】しかも、触媒温度Ｔcatがパージ可能温度
Ｔaに達した時点で空燃比がリッチ化されるため、リッ
チ化のために増量された燃料は無駄なくＳＯxの放出の
ために利用される。つまり、空燃比のリッチ化を触媒昇
温と同時に開始した場合には、パージ可能温度Ｔaに達
するまでの燃料増量分はＳＯxの放出に貢献することな
く消費されるが、このような無駄な燃料消費が未然に防
止される。

【００３１】尚、図示はしないがＳパージ処理中、つま
り触媒昇温中、或いは空燃比のリッチ化中に、車両が高
速安定走行以外の走行状態に移行すると、ステップＳ１
６の判定がＮＯとなってＳパージ処理は中断され、再び
高速安定走行に移行した時点で再開される。但し、一般
にこの種の高速安定走行（高速道路や郊外での走行）は
ある程度の時間継続されるため、通常はＳパージ処理は
中断されることなく完了する。

【００３２】以上のように被毒Ｓ量ＱSが第１のパージ
開始判定値Ｑ1を越えた場合、Ｓパージ処理は車両が高
速安定走行中であるときに限って実行され、通常の車両
の走行状況であれば、それほど待機することなく実行の
機会が生じてＳＯxは放出される。しかしながら、車両
が市街地を中心として使用された場合等では、図５に一
点鎖線で示すように、Ｓパージ処理が実行されないまま
被毒Ｓ量ＱSが更に増加することもあり得る。

【００３３】このような場合、ステップＳ８で被毒Ｓ量
ＱSが第２のパージ開始判定値Ｑ2を越えると（図５のポ
イントｅ）、走行状況に関係なくステップＳ２０で直ち
にＳパージ処理が開始されてＳＯxが放出される。そし
て、この処理により被毒Ｓ量ＱSが減少して第２のパー
ジ開始判定値Ｑ2を下回ると（図５のポイントｆ）、以
降は前記した場合と同様に、車両が高速安定走行中であ
るときに限ってＳパージ処理が実行される。

【００３４】以上詳述したように本実施例の内燃機関で
は、排ガスが高温領域で安定している高速安定走行中に
限ってＳパージ処理を実行するため、ＮＯx触媒１４ａ
をパージ可能温度Ｔaまで速やかに昇温でき、且つ、昇
温後は触媒温度Ｔcatを安定させ易くなり、その昇温及
び温度維持に要する燃料量を最小限に抑制できる。しか
も、触媒温度Ｔcatがパージ可能温度Ｔaに達した時点で
空燃比がリッチ化されるため、それ以前にリッチ化した
場合の無駄な燃料消費を未然に防止することができる。
従って、Ｓパージ処理の実施に要する全体の燃料消費量
を大幅に節減することができる。

【００３５】以上で実施例の説明を終えるが、本発明の
態様はこの実施例に限定されるものではない。例えば、
上記実施例では車速センサ２５にて検出された車速Ｖs
に基づき、平均車速Ｖaveが判定車速Ｖa以上、且つ、最
低車速Ｖminが判定車速Ｖb以上のときにＳパージ処理を
行ったが、要は排ガス温度が安定する走行状態に限って
Ｓパージ処理を実行できればよい。従って、例えばナビ
ゲーション装置を備えた車両では、ナビゲーション装置
からの道路情報に基づいて車両が現在走行している道路
を識別し、その道路が高速道路等である場合には車両が
高速安定走行中であると見なしてＳパージ処理を実行す
るようにしてもよい。

【００３６】又、ナビゲーション装置に加えて道路交通
情報ビーコン（ＶＩＣＳ）からの渋滞情報を受信可能な
車両では、その渋滞情報も加味し、高速道路等を走行し
ていても渋滞中のときには、上記したＳパージ処理の実
行を禁止するようにしてもよい。更に、クルーズコント
ロール装置を備えた車両では、クルーズコントロールの
作動状態を判別し、作動中にＳパージ処理を実行するよ
うにしてもよい。勿論、以上述べた種々の推定手段を組
み合わせて実施してもよい。

【００３７】更に、上記実施例では、筒内噴射型のガソ
リンエンジン１に具体化したが、ＳＯxの定期的な放出
処理を必要とするＮＯx触媒１４ａを備えたエンジンで
あれば、その種別は限定されない。従って、例えば、デ
ィーゼルエンジンに具体化してもよい。一方、上記実施
例では、２段燃焼処理によってＮＯx触媒１４ａを昇温
したが、この手法に限定されることはなく、例えば、点
火時期のリタードや電気ヒータの加熱によってＮＯx触
媒１４ａを昇温させてもよい。この場合でも排ガス温度
が安定する車両走行状態中にＳパージ処理を実行するた
め、ＮＯx触媒１４ａが速やかに昇温され、リタードに
よるドライバビリティの悪化、或いは電気ヒータの作動
による電力消費の増大等の弊害を最小限に抑制すること
ができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関に
よれば、頻繁に硫黄放出手段を実行させることなく効率
よくＮＯx触媒から硫黄成分を放出させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の筒内噴射型エンジンを示す全体構成図
である。

【図２】ＥＣＵが実行するＳパージ実行判定ルーチンを
示すフローチャートである。

【図３】ＥＣＵが実行する走行状態判定ルーチンを示す
フローチャートである。

【図４】ＥＣＵが実行するＳパージルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図５】Ｓパージ処理の実行状況を示すタイムチャート
である。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）１３排気通路１４ａリーンＮＯx触媒２１ＥＣＵ（被毒検出手段、推定手段、硫黄放出
手段）２５車速センサ（推定手段）

フロントページの続き (72)発明者田村保樹東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者加村均東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA03 AA04 BA13 BA15 BA17 BA24 DA10 DA27 FA05 FA10 FA27 FA33 FA38 FA39 3G091 AA02 AA12 AA17 AA18 AA24 AA28 AB03 AB06 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA04 CB02 CB03 CB05 DB06 DB10 DB13 EA01 EA03 EA07 EA17 EA30 EA31 EA39 FA08 FA09 FA12 FA13 FB10 FB11 FB12 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気通路に設けられ、酸素過
剰雰囲気でＮＯxを吸蔵し、酸素濃度低下雰囲気で吸蔵
したＮＯxを放出するＮＯx触媒と、上記ＮＯx触媒の硫黄成分による被毒を検出する被毒検
出手段と、上記内燃機関の排ガス温度が安定する所定の車両走行状
態を推定する推定手段と、上記被毒検出手段により上記ＮＯx触媒の被毒が検出さ
れ、且つ、上記推定手段により所定の車両走行状態が推
定されたときに、上記ＮＯx触媒を昇温させて硫黄成分
を放出させる硫黄放出手段とを備えたことを特徴とする
内燃機関。