JP2000130157A

JP2000130157A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2000130157A
Application number: JP10303894A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Tamura; 保樹田村; Osamu Nakayama; 修中山; Takuya Okamoto; 拓也岡本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】燃費やドライバビリティの悪化を抑えて効率
良く確実に硫黄成分を放出可能な内燃機関の排気浄化装
置を提供する。【解決手段】排気通路に設けられ、排気空燃比が酸化
雰囲気となる第１運転状態で排気中の硫黄成分を吸蔵
し、高温且つ排気空燃比が還元雰囲気となる第２運転状
態の下に吸蔵した硫黄成分を放出する触媒を備えた内燃
機関の排気浄化装置において、第２運転状態(S12,S14)
のときには、流量減量手段によって触媒に流入する排気
流量が適宜減量させられ(S18)、故に、排気温度や排気
空燃比を変化させても(S20,S22)、触媒は高温且つ還元
雰囲気に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、触媒に吸蔵された硫黄酸化物
（ＳＯx）を除去する技術に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】一般に、燃料中にはＳ（サルフ
ァ）成分（硫黄成分）が含まれており、このＳ成分は酸
素と反応してＳＯx（硫黄酸化物）となり、該ＳＯxは硫
酸塩Ｘ−ＳＯ₄として排気浄化触媒に吸蔵される（Ｓ被
毒）。例えば、吸蔵型ＮＯx触媒の場合には、排気空燃
比がリーン空燃比（酸化雰囲気）のときにおいて排ガス
中のＮＯxとともにＳＯxを吸蔵してしまい、触媒のＮＯ
x浄化機能が低下するという問題がある。

【０００３】そこで、このようにＳＯxが吸蔵型ＮＯx触
媒に吸蔵された場合、触媒を排気昇温制御（例えば、点
火時期のリタード）により所定の高温とし且つ触媒周辺
の排気空燃比をリッチ空燃比（酸素濃度が低下した還元
雰囲気）とすることで当該吸蔵されたＳＯxを放出する
技術（Ｓ放出制御）が特開平７−２１７４７４号公報等
により公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報
（特開平７−２１７４７４号公報）に開示された技術で
は、Ｓ放出制御中には、触媒温度を常に上記所定の高温
に保持しておく必要性から、吸蔵されたＳＯxが放出さ
れるまで排気昇温制御を継続している。しかしながら、
このように排気昇温制御（点火時期のリタード等）を長
期間に亘り継続することは、内燃機関本来の出力を低下
させることになるため、燃費の悪化、及びドライバビリ
ティの悪化に繋がり好ましいことではない。

【０００５】そこで、排気昇温制御の実施期間を短縮す
ることが考えられるが、上記公報に開示された構成で
は、排ガスが常に吸蔵型ＮＯx触媒を通るように構成さ
れているため、単に排気昇温制御の実施期間を縮めただ
けでは、排気昇温制御の終了によって排ガスの温度が低
下して触媒温度が低下し、触媒温度を十分に上記所定の
高温に保持できないという問題がある。特に、排気量の
大きい内燃機関のように排ガス流量が多いような状況下
では、当該温度の低下した多量の排ガスの流れによって
一旦所定温度にまで昇温した触媒が急速に冷却されるこ
とになり、吸蔵されたＳＯxが完全に放出されないまま
にＳ放出制御が終了してしまうおそれがあり好ましいこ
とではない。

【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、その目的とするところは、燃費やド
ライバビリティの悪化を抑えて効率良く確実に硫黄成分
を放出可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することに
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、請求項１の発明によれば、排気通路に設けら
れ、排気空燃比が酸化雰囲気となる第１運転状態で排気
中の硫黄成分を吸蔵し、高温且つ排気空燃比が還元雰囲
気となる第２運転状態の下に吸蔵した硫黄成分を放出す
る触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置において、第２
運転状態のときには、流量減量手段によって触媒に流入
する排気流量が適宜減量させられる。

【０００８】例えば、第２運転状態が開始された後、触
媒が所定の高温になると、触媒に流入する排気流量が減
量させられて触媒に排ガスが流れ難くされる。このよう
に触媒に排ガスが殆ど流れないようにされると、通常、
第２運転状態では、触媒を高温にすべく点火時期のリタ
ード等を行って排気温度を上昇させ、排気空燃比を還元
雰囲気とすべく空燃比をリッチ空燃比にするのである
が、これら点火時期のリタード量やリッチ空燃比の度合
を小さく抑え、排ガスの温度を低下させるよう操作して
も、当該低温の排ガス流によって触媒が冷却されてしま
うことが殆どなくなり、触媒は暫時良好に所定の高温に
保持され、排気空燃比は良好に還元雰囲気に保持され
る。

【０００９】この場合、第２運転状態では点火時期のリ
タード等により内燃機関本来の出力が低下するとともに
空燃比のリッチ空燃比化により燃料供給量が増加して燃
費やドライバビリティが悪化する傾向にあるのである
が、当該第２運転状態での運転期間を触媒が所定の高温
になるまでの必要且つ十分な期間に抑えることができ、
燃費やドライバビリティの悪化を防止しながら、触媒に
吸蔵された硫黄成分を効率よく確実に放出可能となる。

【００１０】好ましくは、例えば、第２運転状態が開始
された後、触媒が所定の高温になると、触媒に流入する
排気流を一切遮断するのがよく、このようにすれば、内
燃機関の運転状態を通常の運転状態に戻すようにもで
き、燃費やドライバビリティの悪化をより一層好適に防
止しながら、触媒に吸蔵された硫黄成分を効率よく確実
に放出可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づき説明する。図１を参照すると、車両に搭載
された本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成
図が示されており、以下同図に基づいて本発明に係る排
気浄化装置の構成を説明する。

【００１２】機関本体（以下、単にエンジンという）１
は、例えば、燃料噴射モード（運転モード）を切換える
ことで吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射モード）ま
たは圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射モード）を実
施可能な筒内噴射型火花点火式直列４気筒ガソリンエン
ジンとされている。そして、この筒内噴射型のエンジン
１は、容易にして理論空燃比（ストイキオ）での運転や
リッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リー
ン空燃比での運転（リーン空燃比運転）が実現可能とさ
れており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃
比での運転が可能とされている。

【００１３】同図に示すように、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４とともに電磁式
の燃料噴射弁６が取り付けられており、これにより、燃
焼室８内に燃料を直接噴射可能とされている。そして、
燃料噴射弁６には、燃料パイプを介して燃料タンクを擁
した燃料供給装置（共に図示せず）が接続されている。

【００１４】さらに、シリンダヘッド２には、各気筒毎
に略直立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポ
ートと連通するようにして吸気マニホールド１０の一端
がそれぞれ接続されている。そして、吸気マニホールド
１０の他端にはスロットル弁１１が接続されており、該
スロットル弁１１にはスロットル開度θthを検出するス
ロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）１１ａが設けられ
ている。

【００１５】また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に
略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポー
トと連通するようにして排気マニホールド１２の一端が
それぞれ接続されている。図中符号１３は、クランク角
を検出するクランク角センサであり、該クランク角セン
サ１３はエンジン回転速度Ｎeを検出可能とされてい
る。

【００１６】なお、当該筒内噴射型のエンジン１は既に
公知のものであり、その構成の詳細についてはここでは
説明を省略する。同図に示すように、排気マニホールド
１２には排気管（排気通路）１４が接続されており、こ
の排気管１４にはエンジン１に近接した小型の近接三元
触媒２０、吸蔵型ＮＯx触媒３０及び三元触媒３２を介
してマフラー（図示せず）が接続されている。また、排
気管１４の吸蔵型ＮＯx触媒３０上流部には排気温度を
検出する高温センサ１６が設けられている。

【００１７】また、排ガスが吸蔵型ＮＯx触媒３０を迂
回するようにしてバイパス通路３４が設けられており、
バイパス通路３４の排気管１４からの分岐部には、バイ
パス通路３４へ流入する排ガス流量と吸蔵型ＮＯx触媒
３０へ流入する排ガス流量との比率を調節するバタフラ
イ式のバイパスバルブ３６が配設されている。このバイ
パスバルブ３６はソレノイド３８によって開閉作動可能
とされている。

【００１８】吸蔵型ＮＯx触媒３０は、酸化雰囲気にお
いてＮＯxを一旦吸蔵させ、主としてＣＯの存在する還
元雰囲気中においてＮＯxをＮ₂（窒素）等に還元させる
機能を持つものである。詳しくは、吸蔵型ＮＯx触媒３
０は、貴金属として白金（Ｐt），ロジウム（Ｒｈ）等
を有した触媒として構成されており、吸蔵材としてはバ
リウム（Ｂａ）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属が
採用されている。

【００１９】さらに、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、
ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロ
ールユニット）４０が設置されており、このＥＣＵ４０
により、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の総合的
な制御が行われる。ＥＣＵ４０の入力側には、上述した
ＴＰＳ１１ａ、クランク角センサ１３や高温センサ１６
等の各種センサ類が接続されており、これらセンサ類か
らの検出情報が入力する。

【００２０】一方、ＥＣＵ４０の出力側には、点火コイ
ルを介して上述した点火プラグ４や燃料噴射弁６等が接
続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁６等に
は、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃
料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。
これにより、燃料噴射弁６から適正量の燃料が適正なタ
イミングで噴射され、点火プラグ４によって適正なタイ
ミングで点火が実施される。

【００２１】ところで、ＥＣＵ４０では、ＴＰＳ１１ａ
からのスロットル開度情報θthとクランク角センサ１３
からのエンジン回転速度情報Ｎeとに基づいてエンジン
負荷に対応する目標筒内圧、即ち目標平均有効圧Ｐeを
求めるようにされており、さらに、当該目標平均有効圧
Ｐeとエンジン回転速度情報Ｎeとに応じてマップ（図示
せず）より燃料噴射モードを設定するようにされてい
る。例えば、目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度Ｎe
とが共に小さいときには、燃料噴射モードは圧縮行程噴
射モードとされ、燃料は圧縮行程で噴射され、一方、目
標平均有効圧Ｐeが大きくなり或いはエンジン回転速度
Ｎeが大きくなると燃料噴射モードは吸気行程噴射モー
ドとされ、燃料は吸気行程で噴射される。吸気行程噴射
モードには、リーン空燃比とされる吸気リーンモード、
理論空燃比とされるストイキオフィードバックモード、
及び、リッチ空燃比とされるオープンループモードとが
ある。

【００２２】そして、目標平均有効圧Ｐeとエンジン回
転速度Ｎeとから制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／
Ｆ）が設定され、上記適正量の燃料噴射量は該目標Ａ／
Ｆに基づいて決定される。上記高温センサ１６により検
出された排気温度情報からは触媒温度Ｔcatが推定され
る。詳しくは、高温センサ１６を吸蔵型ＮＯx触媒３０
に直接設置できないことに起因して発生する誤差を補正
するために、目標平均有効圧Ｐeとエンジン回転速度情
報Ｎeとに応じて予め実験等により温度差マップ（図示
せず）が定められており、触媒温度Ｔcatは当該温度差
マップと排気流量情報（吸入空気量情報）等に基づいて
推定されるようになっている。

【００２３】以下、このように構成された排気浄化装置
の本発明に係る作用について説明する。つまり、吸蔵型
ＮＯx触媒３０には、上述したようにリーン空燃比運転
時（第１運転状態）においてＳＯxも吸蔵され、Ｓ（サ
ルファ）パージ制御（Ｓ放出制御）により当該ＳＯxを
除去するのであるが、以下、本発明に係るＳパージ制御
について説明する。

【００２４】図２を参照すると、本発明に係るＳパージ
制御ルーチンのフローチャートが示されており、以下当
該フローチャートに沿って説明する。先ず、ステップＳ
１０では、ＮＯx触媒がＳ（サルファ）劣化したか否
か、即ち吸蔵型ＮＯx触媒３０に吸蔵されたＳＯxの量
（被毒Ｓ量Ｑs）が所定量Ｑs1よりも大きい（Ｑs＞Ｑs
1）か否かを判別する。ここに、被毒Ｓ量Ｑsは推定によ
り求められる値である。以下、被毒Ｓ量Ｑsの推定手法
について簡単に説明する。

【００２５】被毒Ｓ量Ｑsは、基本的には燃料噴射積算
量Ｑfに基づき設定されるものであり、燃料噴射制御ル
ーチン（図示せず）の実行周期毎に次式により演算され
る。Ｑs＝Ｑs(n-1)＋ΔＱf・Ｋ−Ｒs …(1) ここに、Ｑs(n-1)は被毒Ｓ量の前回値であり、ΔＱfは
実行周期当たりの燃料噴射積算量、Ｋは補正係数、Ｒs
は実行周期当たりの放出Ｓ量を示している。

【００２６】つまり、現在の被毒Ｓ量Ｑsは、実行周期
当たりの燃料噴射積算量ΔＱfを補正係数Ｋで補正して
積算するとともに、該積算値から実行周期当たりの放出
Ｓ量Ｒsを減算することで求められる。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。

【００２７】Ｋ＝Ｋ1・Ｋ2・Ｋ3 …(2) また、実行周期当たりの放出Ｓ量Ｒsは次式(3)から演算
される。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。

【００２８】ステップＳ１０の判別結果が偽（Ｎｏ）の
場合には、Ｓパージを行う必要がないため、何もせずに
当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、被毒Ｓ量Ｑsが所定量Ｑs1を超え、ＮＯx触媒がＳ劣
化したと判定された場合には、次にステップＳ１２に進
み、Ｓパージを開始する。ステップＳ１２では、吸蔵型
ＮＯx触媒３０を昇温させるべく、排気昇温制御を行う
（第２運転状態）。実際には、ここでは、２段噴射（複
数回噴射）を行う。つまり、吸気行程または圧縮行程中
に主燃焼の主噴射を行うとともに、膨張行程中に副噴射
を行い、副噴射による未燃燃料成分（ＨＣ等）を排ガス
の熱により排気管１４内で燃焼させることで排気昇温を
行い、吸蔵型ＮＯx触媒３０を昇温させるようにする。
なお、この排気昇温制御は上述したように点火時期のリ
タードであってもよく、点火時期のリタードでも２段噴
射と同様の昇温効果が得られる。また、２段噴射と点火
時期のリタードを併用するようにしてもよい。

【００２９】そして、次のステップＳ１４では、吸蔵型
ＮＯx触媒３０を酸素濃度が低下した還元雰囲気にすべ
く、目標Ａ／Ｆひいては排気空燃比をリッチ空燃比（例
えば、値１２程度）とするリッチ空燃比制御を行う（第
２運転状態）。これにより、吸蔵型ＮＯx触媒３０が高
温にまで昇温させられるとともに還元雰囲気とされて、
Ｓパージが開始される。

【００３０】次のステップＳ１６では、吸蔵型ＮＯx触
媒３０の温度、即ち触媒温度ＴcatがＳパージに必要な
所定温度Ｔcat 1（例えば、６５０℃）を超えた（Ｔcat
＞Ｔcat1）か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）
で、触媒温度Ｔcatが未だ所定温度Ｔcat 1（例えば、６
５０℃）に達していないような場合には、ステップＳ１
２及びステップＳ１４において排気昇温制御とリッチ空
燃比制御とを継続実施する。

【００３１】一方、ステップＳ１６の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で、触媒温度Ｔcatが所定温度Ｔcat 1を超えたと
判定された場合には、次にステップＳ１８に進む。ステ
ップＳ１８では、吸蔵型ＮＯx触媒３０への排ガス流量
を減量する。具体的には、触媒温度Ｔcatが所定温度Ｔc
at 1を超えたら、ＥＣＵ４０から所定の駆動信号をソレ
ノイド３８に供給し、バイパスバルブ３６を開弁側、即
ち排ガスがバイパス通路３４を流れるように操作する
（流量減量手段）。このとき、バイパスバルブ３６は、
排ガスの大半がバイパス通路３４に流入し、吸蔵型ＮＯ
x触媒３０へは殆ど流入しないような開度とされる。

【００３２】このように、触媒温度Ｔcatが所定温度Ｔc
at 1を超えた後、排ガスが殆ど吸蔵型ＮＯx触媒３０を
通らないようになると、吸蔵型ＮＯx触媒３０は、バイ
パスバルブ３６が開弁され吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れ
る排ガスが減少させられた時点の温度、即ち所定温度Ｔ
cat 1に良好に保持されることになる。一方、Ｓパージ
はＳＯxの吸蔵された吸蔵型ＮＯx触媒３０が還元雰囲気
にあり且つ所定温度Ｔcat 1以上でれば良好に実施され
ることが実験等により分かっている。つまり、このよう
に吸蔵型ＮＯx触媒３０に流入する排ガスが減少させら
れたとしても、Ｓパージは良好に継続されるのである。

【００３３】なお、この際、吸蔵型ＮＯx触媒３０は走
行風によって冷却されるが、吸蔵型ＮＯx触媒３０の断
熱性は高く、走行風による冷却度合は排ガス流による冷
却に比べれば極めて小さい。故に、当該走行風による吸
蔵型ＮＯx触媒３０の温度への影響は殆ど無いとみなせ
無視できる。そして、次のステップＳ２０では、２段噴
射の副噴射量を減量し排気昇温の昇温度合を低下させる
ようにして排気昇温制御を継続実施する。このように排
気昇温の昇温度合を低下させると、排ガスの温度は低下
する。しかしながら、上述した如く、バイパスバルブ３
６の開弁後は、当該降温した排ガスは殆ど吸蔵型ＮＯx
触媒３０へ流れることはなく、吸蔵型ＮＯx触媒３０が
不用意に降温してしまうことはない。つまり、吸蔵型Ｎ
Ｏx触媒３０へ流れる排ガスが減少させられた後にあっ
ては、僅かに吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れる排ガスによ
る昇温作用の維持を考慮しながら、このように２段噴射
の副噴射量を減量して排気昇温制御を実施することもで
き、このようにすれば、吸蔵型ＮＯx触媒３０に悪影響
を及ぼすことなく燃料消費量を節約でき、燃費の向上を
図ることができることになる。

【００３４】また、ステップＳ２２では、リッチ化度合
を軽減し、目標Ａ／Ｆひいては排気空燃比をストイキオ
寄りにしてリッチ空燃比制御を実施する。Ｓパージを行
う際には、吸蔵型ＮＯx触媒３０の温度が所定温度Ｔcat
1を超えていれば、排気空燃比は、リッチ空燃比である
限りストイキオ近傍値であってもよいことが実験等によ
り分かっている。また、実際には、吸蔵型ＮＯx触媒３
０へ流れる排ガスが減少させられると、吸蔵型ＮＯx触
媒３０は、吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れる排ガスが減少
した時点のリッチ化度合の高い好適な還元雰囲気のまま
に暫時保持される。即ち、吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れ
る排ガスが減少させられた後にあっては、僅かに吸蔵型
ＮＯx触媒３０へ流れる排ガスによる還元雰囲気の維持
を考慮しながら、このように目標Ａ／ＦをＳパージの開
始時点よりもストイキオ寄りの値（例えば、値１４程
度）にでき、このようにすれば、やはり燃料消費量を節
約でき、燃費の向上を図ることができる。

【００３５】なお、このときバイパス通路３４を流れる
排ガスは、排気空燃比がストイキオ近傍となるので、三
元触媒３２によって良好に浄化される。ステップＳ２４
では、上記のようにして触媒温度Ｔcatが所定温度Ｔcat
1に保持された吸蔵型ＮＯx触媒３０において、Ｓパー
ジが十分に進行し、上記式(1)に基づき、被毒Ｓ量Ｑsが
最小値Ｑs0を下回った（Ｑs＜Ｑs0）か否かを判別す
る。判別結果が偽（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ２０
及びステップＳ２２において、副噴射量を減量した排気
昇温制御とリッチ化度合を軽減したリッチ空燃比制御と
をさらに継続して実施する。

【００３６】一方、ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙ
ｅｓ）で、被毒Ｓ量Ｑsが最小値Ｑs0を下回ったと判定
された場合には、十分にＳパージは実施されたとみなす
ことができ、この場合には、ステップＳ２６に進み、排
気昇温制御とリッチ空燃比制御とを終了する。そして、
さらに、ステップＳ２８において、開弁していたバイパ
スバルブ３６を閉弁し（図１中に破線で示す状態）、通
常通り排ガスの全量が吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れるよ
うにする。これにより、本発明に係る一連のＳパージ制
御が完了する。

【００３７】ここで、図３を参照すると、本発明の他の
実施形態のフローチャートの一部が示されており、以下
当該他の実施形態について説明する。なお、図３には、
上記実施形態と異なる部分ついてのみ示されており、こ
こでは上記実施形態と共通する部分（ステップＳ１０〜
ステップＳ１６）については説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。

【００３８】上記ステップＳ１６を経てステップＳ１
８’では、吸蔵型ＮＯx触媒３０への排ガス流を一切遮
断する。つまり、触媒温度Ｔcatが所定温度Ｔcat 1を超
えたら、ＥＣＵ４０から所定の駆動信号をソレノイド３
８に供給してバイパスバルブ３６を全開とし（図１中に
実線で示す状態）、全ての排ガスがバイパス通路３４を
流れるように操作する。

【００３９】これにより、吸蔵型ＮＯx触媒３０は、バ
イパスバルブ３６が全開とされ吸蔵型ＮＯx触媒３０へ
流れる排ガスが遮断させられた時点の温度、即ち所定温
度Ｔcat 1に確実に保持されることになり、やはりＳパ
ージは良好に継続される。そして、次のステップＳ２
０’では、２段噴射を中止し排気昇温制御を中止する。
排ガスが一切吸蔵型ＮＯx触媒３０に流れないようにさ
れると、排ガス温度が低下しても吸蔵型ＮＯx触媒３０
の温度低下はなく、故にこのように排気昇温制御を中止
することもでき、これにより、燃料消費量を通常の運転
状態と同様にでき、燃費のさらなる向上を図ることがで
きる。

【００４０】また、ステップＳ２２’では、ストイキオ
フィードバック（ストイキオＦ／Ｂ）制御を実施する。
排ガスが吸蔵型ＮＯx触媒３０に一切流入しないように
されると、排気空燃比がどのような値であっても吸蔵型
ＮＯx触媒３０は排ガスの影響を受けず良好に還元雰囲
気に維持される。故に、三元触媒３２での浄化能力を考
慮しながらこのようにストイキオＦ／Ｂ制御を実施する
こともでき、これにより、やはり燃料消費量を通常の運
転状態と同様にでき、燃費のさらなる向上を図ることが
できる。

【００４１】なお、このようにストイキオＦ／Ｂ制御を
実施するようにすると、その後に吸蔵型ＮＯx触媒３０
の温度が所定温度Ｔcat 1を下回ったような場合に、直
ぐに排気昇温制御やリッチ空燃比制御に移行できるとい
う利点もある。ステップＳ２４’では、上記ステップＳ
２４の場合と同様に、被毒Ｓ量Ｑsが最小値Ｑs0を下回
った（Ｑs＜Ｑs0）か否かを判別する。判別結果が偽
（Ｎｏ）の場合には、ステップＳ２０’及びステップＳ
２２’を継続して実施する。

【００４２】一方、ステップＳ２４’の判別結果が真
（Ｙｅｓ）で、被毒Ｓ量Ｑsが最小値Ｑs0を下回ったと
判定された場合には、十分にＳパージは実施されたとみ
なすことができ、この場合には、ステップＳ２６’に進
み、上記排気昇温制御の中止に加えてさらにストイキオ
Ｆ／Ｂ制御をも終了する。そして、ステップＳ２８’に
おいて、全開していたバイパスバルブ３６を閉弁し（図
１中に破線で示す状態）、上記同様に、通常通り排ガス
の全量が吸蔵型ＮＯx触媒３０へ流れるようにし、Ｓパ
ージ制御を終了する。

【００４３】ところで、当該他の実施形態では、吸蔵型
ＮＯx触媒３０への排ガス流を遮断した後、ストイキオ
Ｆ／Ｂ制御を実施するようにしたが、排気空燃比をリー
ン空燃比に制御するようにしてもよく、この場合には、
バイパス通路３４を通る排ガス中のＮＯxの浄化を考慮
して、バイパス通路３４の排気管１４への合流部と三元
触媒３２との間にさらにＮＯx触媒（例えば、選択還元
型ＮＯx触媒）を配設するようにしてもよい。なお、選
択還元型ＮＯx触媒は、ＮＯxを常時選択的に浄化可能な
触媒である。

【００４４】なお、上記実施形態では、吸蔵型ＮＯx触
媒３０を迂回するバイパス通路３４を設け、触媒温度Ｔ
catが所定温度Ｔcat 1を超えると該バイパス通路３４に
排ガスを流すようにして吸蔵型ＮＯx触媒３０に流入す
る排ガス流量を減量するようにしたが、これに限られ
ず、例えば、エンジン１がアイドル運転中であったり、
或いは、ハイブリッド車（発電機をエンジンで定速回転
させて発電するタイプの電気自動車）に使用されるエン
ジンのように、エンジン出力を一時的に低下させても車
両走行に問題がないような状況の場合には、エンジン回
転速度を低下させることで排ガス流量を減量するように
してもよく、また、エンジンを停止させて排ガス流量を
ゼロにしてもよい（流量減量手段）。

【００４５】また、上記実施形態では、エンジン１を筒
内噴射型ガソリンエンジンとしたが、これに限られず、
エンジン１は、如何なる形態のエンジンであってもよ
い。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、燃費やドラ
イバビリティの悪化を防止しながら、触媒に吸蔵された
硫黄成分を効率よく確実に放出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に係るＳパージ制御の制御ルーチンを示
すフローチャートである。

【図３】本発明の他の実施形態に係るＳパージ制御の制
御ルーチンを示すフローチャートの一部である。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）４点火プラグ６燃料噴射弁１１スロットル弁１１ａスロットルポジションセンサ１３クランク角センサ１６高温センサ３０吸蔵型ＮＯx触媒３２三元触媒３４バイパス通路３６バイパスバルブ３８ソレノイド４０電子コントロールユニット（ＥＣＵ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｔ 43/00 ３０１Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＤ (72)発明者岡本拓也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 AA03 AA04 BA09 BA13 BA15 BA17 BA19 BA24 CA07 DA05 DA10 DA11 DA27 EA11 EB11 EB16 FA10 FA27 FA33 FA38 3G091 AA02 AA12 AA14 AA17 AA24 AA28 AB03 AB05 AB06 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA12 CA13 CB02 CB03 CB05 DA01 DA03 DA05 DA08 DB06 DB10 4D048 AA02 CA01 DA01 DA02 DA05 DA06 DA08 DA13 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気通路に設けられ、排気空燃比が酸化
雰囲気となる第１運転状態で排気中の硫黄成分を吸蔵
し、高温且つ排気空燃比が還元雰囲気となる第２運転状
態で前記吸蔵した硫黄成分を放出する触媒と、前記第２運転状態のとき、前記触媒に流入する排気流量
を減量する流量減量手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。