JP2000230417A

JP2000230417A - 排気ガス浄化用触媒の劣化判定装置

Info

Publication number: JP2000230417A
Application number: JP11030584A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Yokota; 和也横田; Junichi Taga; 淳一田賀; Yoichi Kuji; 洋一久慈; Masayuki Kuroki; 雅之黒木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-22
Anticipated expiration: 2019-02-08
Also published as: JP4284735B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リフレッシュ可能なＳＯｘ被毒によるＮＯｘ
吸収材の劣化以外のＮＯｘ吸収材の劣化を判定できる排
気ガス浄化用触媒の劣化判定装置を提供する。【解決手段】排気通路３４に配置され、酸素過剰雰囲
気でＮＯｘを吸収し、酸素濃度低下によりＮＯｘを放出
すると共に、硫黄を吸収するＮＯｘ吸収材３６と、ＮＯ
ｘ吸収材の温度を上昇させる温度上昇手段５２と、温度
上昇手段５２を介してＮＯｘ吸収材の温度上昇を実行
し、ＮＯｘ吸収材から硫黄を脱離させる処理を行う硫黄
脱離制御手段４６と、ＮＯｘ吸収材３６の劣化を判定す
る劣化判定手段５１とを具備し、硫黄脱離処理を実行し
た後の所定期間内に、劣化判定手段５１がＮＯｘ吸収材
の劣化を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンから排気
された排気ガス中のＮＯｘを吸収し、酸素濃度低下によ
りＮＯｘを放出すると共に、硫黄を吸収するＮＯｘ吸収
材等の排気ガス浄化用触媒の劣化を判定する劣化判定装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの排気ガス中に含まれる窒素酸
化物（ＮＯｘ）を低減する手段としては、例えば特開平
６−２２９３２２号公報に示されるように、排気ガスの
一部を吸気系に還流させるＥＧＲを行うものが広く知ら
れるに至っている。

【０００３】また、燃焼室に直接燃料を噴射するインジ
ェクタを備えて低負荷域で圧縮行程噴射により成層燃焼
を行う直噴エンジンのように、特定運転領域で空燃比を
リーンにするエンジンでは、空燃比がリーンのときの排
気ガス中に存在するＮＯｘ（窒素酸化物）を吸収し、排
気ガスの酸素濃度が低下したときにＮＯｘを放出するＮ
Ｏｘ吸収材を設け、この放出されるＮＯｘを還元浄化す
るようにしたものは一般に知られている。このようなＮ
Ｏｘ吸収材は、燃料やエンジンオイルに硫黄成分が含ま
れている特定地域のものを使用すると、排気中のＮＯｘ
を吸収するよりも排気中のＳＯｘ（硫黄酸化物）を吸収
し易いという性質を有し、従って、ＳＯｘの吸収によっ
て被毒されたＮＯｘ吸収材は事後のＮＯｘ吸収性が大き
く低下する。

【０００４】また、このようなＳＯｘ被毒によるリフレ
ッシュ可能なＮＯｘ吸収材の劣化の他に、ＮＯｘ吸収材
に亀裂等が発生したＮＯｘ吸収材自体が劣化するという
問題もある。このようなＮＯｘ吸収材の劣化に関し、特
開平７−２０８１５１号公報には、ＮＯｘ吸収材の劣化
を判定する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２０８１５１号の技術では、劣化判定が可能であっ
ても、その劣化がリフレッシュ可能なＳＯｘ被毒による
ＮＯｘ吸収材の劣化なのか、触媒や吸収材の熱劣化等に
よるリフレッシュが不可能なＮＯｘ吸収材自体の劣化な
のかが判別できないという問題があった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、リフレ
ッシュ可能なＳＯｘ被毒によるＮＯｘ吸収材の劣化以外
のＮＯｘ吸収材の劣化を判定できる排気ガス浄化用触媒
の劣化判定装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、排気通路に配置され、酸素過
剰雰囲気でＮＯｘを吸収し、酸素濃度低下によりＮＯｘ
を放出すると共に、硫黄を吸収するＮＯｘ吸収材と、Ｎ
Ｏｘ吸収材の温度を上昇させる温度上昇手段と、温度上
昇手段を介してＮＯｘ吸収材の温度上昇を実行し、ＮＯ
ｘ吸収材から硫黄を脱離させる処理を行う硫黄脱離制御
手段と、ＮＯｘ吸収材の劣化を判定する劣化判定手段と
を具備し、硫黄脱離処理を実行した後の所定期間内に、
劣化判定手段がＮＯｘ吸収材の劣化を判定する構成であ
る。

【０００８】この構成による場合は、ある程度リフレッ
シュ可能な硫黄の被毒以外についてのＮＯｘ吸収材の劣
化を判定できる。よって、ＳＯｘ被毒についてはリフレ
ッシュを行う一方、それ以外のリフレッシュ不能な劣化
については警報等により交換、修理等をうながす等、適
切な対処が可能となる。

【０００９】本発明の排気ガス浄化用触媒の劣化判定装
置において、硫黄脱離処理を実行した後に、ＮＯｘ吸収
材の温度を低減させる温度低減手段を備え、その温度低
減手段がＮＯｘ吸収材の温度を低減させ、劣化判定手段
は所定の低温状態になったと判断した時、劣化判定を実
行する構成とすることができる。

【００１０】この構成にあっては、硫黄脱離処理の後で
はＮＯｘ吸収材が高温となり、ＮＯｘ吸収能力が低い状
態となるため、一旦温度を下げて劣化判定を行うように
できる。また、早急に温度を低減させることで、早急に
ＮＯｘ吸収材のＮＯｘ吸収が可能となる。

【００１１】温度低減手段としては、請求項３のよう
に、排ガスをエンジンの吸気系に環流させるＥＧＲ量を
増大させること、点火時期を早くする点火リタード抑制
を行うこと、空燃比をリーンにすること、燃料を増量さ
せること、および吸入空気量を低減することの少なくと
も一つを実行する構成とすることができる。

【００１２】本発明の排気ガス浄化用触媒の劣化判定装
置において、ＮＯｘ吸収材からの硫黄脱離処理の後、エ
ンジンの負荷が所定値以下の状態が所定期間経過した後
に劣化判定を実行する構成とすることができる。

【００１３】この構成にあっては、ＮＯｘ吸収材のＳ被
毒頻度は低いため、確実に温度が低下した状態で、その
間時間がかかっても劣化を精度よく検出できる。

【００１４】本発明の排気ガス浄化用触媒の劣化判定装
置において、劣化判定は酸素過剰雰囲気でのＮＯｘ吸収
材の下流におけるＮＯｘ量に基づいて行う構成とするこ
とができる。

【００１５】この構成にあっては、リーン運転を伴うた
め、ＮＯｘ吸収材にＮＯｘが吸収されることになるが、
ＮＯｘ吸収材が正常ならばＮＯｘ吸収材の下流側ではＮ
Ｏｘ量が減少した状態となり、一方劣化していれば同位
置でのＮＯｘ量は増大した状態となる。よって、酸素過
剰雰囲気、つまりリーン運転中にＮＯｘ吸収材の下流側
のＮＯｘ量に基づいてＮＯｘ吸収材の劣化判定が可能で
ある。

【００１６】本発明の排気ガス浄化用触媒の劣化判定装
置において、ＮＯｘ吸収材は酸素ストレージ能を有する
触媒材料を含んだものであり、劣化判定は硫黄脱離処理
を実行した後、ＮＯｘ吸収材の酸素濃度を増減させると
共に、その時のＮＯｘ吸収材の下流における酸素量に基
づいて行う構成とすることができる。

【００１７】この構成にあっては、酸素ストレージ能を
有する触媒材料、例えばセリアは、Ｓ被毒をリフレッシ
ュした状態では、酸素を吸収すると共にＣＯの導入によ
り吸収した酸素とＣＯとが反応して酸素濃度が変化す
る。そこで、セリア等の酸素ストレージ能を有する触媒
材料の下流側の酸素量を検出対象とすることにより、Ｎ
Ｏｘ吸収材の劣化判定が実行できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１９】図１に示すエンジンの本体１０は、複数の
気筒１２を有し、各気筒１２内にピストン１４が装填さ
れており、各ピストン１４の上方に燃焼室１６が形成さ
れている。この実施の形態では、前記燃焼室１６に対し
て２つの吸気ポートと排気ポートとが開口し、各吸気ポ
ート及び排気ポートがそれぞれ吸気弁１７及び排気弁１
８によって開閉されるようになっている。

【００２０】各燃焼室１６の頂部には点火プラグ２０が
配設され、そのプラグ先端が燃焼室１６内に臨んでい
る。また、各燃焼室１６内には側方からインジェクタ２
２の先端部（すなわち燃料噴射部）が臨み、このインジ
ェクタ２２から燃焼室１６内に直接燃料が噴射されるよ
うに構成されている。すなわち、このエンジンは筒内噴
射式エンジンとなっている。各インジェクタ２２は、図
略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、このソレノイ
ドに後述のパルス信号が入力されることにより、そのパ
ルス入力時期に相当する時期にパルス幅に応じた量だけ
燃料を噴射するように構成されている。

【００２１】前記吸気ポートには吸気通路２４が接続さ
れている。この吸気通路２４には、その上流側から順
に、エアクリーナー２５、エアフローセンサ２６、スロ
ットルセンサ及びスロットル弁をもつエレキスロットル
２８、サージタンク３０が設けられている。このサージ
タンク３０の下流側通路は、各吸気ポートに対応して分
岐する独立吸気通路となっている。

【００２２】図例では、各独立吸気通路の下流側部分が
２つの通路２４ａ，２４ｂに分岐し、各通路２４ａ，２
４ｂが燃焼室１６内に接続されるとともに、通路２４ｂ
にのみスワール生成用の開閉弁３１が設けられている。
この開閉弁３１は、図略のアクチュエータにより駆動さ
れて開閉作動するもので、この開閉弁３１が第２の通路
２４ｂを閉じるときには第１の通路２４ａのみを通る吸
気によって燃焼室１５内にスワールが生成され、開閉弁
３１が開かれるにつれてスワールが弱められるようにな
っている。

【００２３】一方、前記排気ポートには排気通路３４が
接続されている。この排気通路３４の途中には、その上
流側から順に、三元触媒３５と、リーンＮＯｘ触媒（Ｎ
Ｏｘ吸収材）３６とが設けられている。これらの触媒
は、軸方向に沿って相互平行に延びる多数の貫通孔をも
つハニカム構造のコージェライト製担体の各貫通孔壁面
に触媒層を形成したものである。

【００２４】前記三元触媒３５は、排気ガスが理論空燃
費近傍にある状態でＮＯｘ、ＣＯ、及びＨＣを浄化す
る。これに対してリーンＮＯｘ触媒３６は、排気ガスの
空気過剰率が大きいリーン状態でＮＯｘを吸着し、この
吸着したＮＯｘを排気ガスの空気過剰率が小さいリッチ
状態で放出する。このリーンＮＯｘ触媒３６は、三元触
媒３５に好適な排気温度よりも低い特定温度域に排気温
度が存するときに有効な浄化性能を発揮するものであ
り、例えば特開平１０-１５１３５３号公報に示される
ように、前記担体上に、Ｐｔなどの貴金属とバリウムな
どのアルカリ土類金属担持のアルミナが担持された内側
触媒層と、白金及びロジウム担持のゼオライトが担持さ
れた外側触媒層とをコーティングしたもの等が好適であ
る。さらに好ましくは、セリア等の酸素ストレージ能を
有する触媒材料を有するものを使用する。

【００２５】さらに排気通路３４には、空燃比制御のた
めにＯ₂センサ３７が設けられると共に、劣化判定のた
めにリーンＮＯｘ触媒３６の下流でＮＯｘの濃度を検出
するＮＯｘセンサ３８が設けられている。

【００２６】前記吸気通路２４と排気通路３４との間に
は、排気ガスを吸気通路２４側に還流させるためのＥＧ
Ｒ通路３２が設けられている。このＥＧＲ通路３２の入
口端は、排気通路３４における三元触媒３５のさらに上
流側の部分に接続されている。出口端は、吸気通路２４
におけるエレキスロットル２８の下流側の吸気集合部分
（サージタンク３０よりも上流側の部分）に接続されて
いる。この出口端にはＥＧＲ弁３３が設けられており、
このＥＧＲ弁３３の駆動によってＥＧＲ流量の調節が可
能となっている。

【００２７】前記エンジンには、前記スロットルセン
サ、エアフローセンサ２６、Ｏ₂センサ３７、ＮＯｘセ
ンサ３８の他、エンジン回転数センサ３９、アクセル開
度センサ４０等の各種センサ類が装備され、これらセン
サの出力信号（検出信号）がＥＣＵ（コントロールユニ
ット）４１に入力されるようになっている。このＥＣＵ
４１は、燃料制御及びＥＧＲ制御に関連する機能とし
て、運転状態判定手段４２、スロットル制御手段４４、
Ｓ脱離制御手段４６、ＥＧＲ制御手段４８、分割噴射制
御手段４９、点火リタード制御手段５０および劣化判定
手段５１を備えている。劣化判定手段５１には、リーン
ＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸収材）３６の下流側に設けたＮＯ
ｘセンサ３８からの検出値が入力される。

【００２８】運転状態判定手段４２は、前記各センサの
出力信号を取り込んで、現在のエンジンの運転状態が図
２に示す運転領域のうちのいずれに属するのかを判定す
るものである。各運転領域はエンジン回転数Ｎｅ及びエ
ンジン負荷Ｃｅに基づいて区画されている。

【００２９】図中、領域Ａは、燃料噴射量の少ない低中
回転低負荷運転領域であって、成層燃焼運転、すなわ
ち、圧縮行程後半でのみ燃料を一括噴射することによ
り、燃焼室１６内全体は燃料リーンの状態にしながら点
火プラグ２０の近傍のみ他の領域と比較して相対的かつ
局所的にリッチ状態にして点火する燃焼運転を行う領域
である。

【００３０】領域Ｂは、エンジン回転数が所定値未満の
低回転領域であってかつ領域Ａよりも高負荷の領域であ
り、吸気行程で燃料を一括噴射することにより均一燃焼
を行う領域である。

【００３１】領域Ｃは、エンジン回転数が所定値以上の
中高回転かつ高負荷の領域及び低負荷高回転領域であ
り、領域Ｂと同様に均一燃焼運転を行うが、一括噴射で
はなく分割噴射（第１の分割噴射）による運転を行う領
域である。すなわち、この領域Ｃでは、吸気行程の期間
内で燃料噴射を分割して行うことにより、燃料の分散及
びミキシングを促進しつつ均一燃焼運転を行う。

【００３２】なお、図2の例では、高回転領域であって
も、エンジン負荷の非常に高い領域は、燃料噴射量が多
くて吸気行程内で燃料噴射を分割することが困難である
ため、一括噴射運転領域Ｂが設定されている。

【００３３】スロットル制御手段４４は、各運転領域に
おいて、その燃焼に適した吸入空気量を実現するために
エレキスロットル２８のスロットル開度をスロットルセ
ンサの検出信号に基づいてフィードバック制御するもの
である。

【００３４】Ｓ脱離制御手段４６は、燃料噴射量及び噴
射時期の調整により還元材の濃度を制御するもので、運
転状態判定手段４２により判定された運転領域での燃焼
に見合う通常の制御に加え、ＮＯｘやＳＯｘの離脱のた
めの制御を行うときは還元材としてのＣＯを増加させる
べく燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定し、図略のイン
ジェクタドライバに指令信号を出力して、前記燃料噴射
時期に前記燃料噴射量に相当する幅のパルス信号をイン
ジェクタ２２へ出力させるものである。この実施の形態
では、後述する図４および図５に示すフローチャートに
基づく制御を行うと共に、その制御に基づく指令内容を
該当するＥＧＲ制御手段４８、分割噴射制御手段４９、
点火リタード制御手段５０、劣化判定手段５１または温
度低減手段５２に出力する。

【００３５】ＥＧＲ制御手段４８は、実際のＥＧＲ量が
各運転領域に応じて設定された目標値に合致するように
ＥＧＲ弁３３の開度を制御するものである。この実施の
形態では、通常の運転状態に応じたＥＧＲ制御に加え、
Ｓ脱離制御手段４６による制御と関連して硫黄離脱制御
を行うべきことを判定したとき、ＥＧＲ量を減少させる
制御を、ＥＧＲ弁３３を介して行う。

【００３６】分割噴射制御手段４９は、Ｓ脱離制御手段
４６が実行する制御の際に求めた前期燃料噴射量および
前期燃料噴射時期と、後期燃料噴射量および後期燃料噴
射時期とを入力すると、その内容に該当する時期に該当
量の燃料をインジェクタ２２より分割噴射する。

【００３７】点火リタード制御手段５０は、Ｓ脱離制御
手段４６が実行する制御の際に求めた、基本点火時期を
補正してなる点火時期を入力すると、その内容に該当す
る点火時期に点火プラグ２０を点火させる。

【００３８】上記ＥＧＲ制御手段４８、分割噴射制御手
段４９および点火リタード制御手段５０により、ＮＯｘ
吸収材３６が所定の硫黄吸収状態となったときにＮＯｘ
吸収材３６の昇温及び還元材の供給を行う温度上昇制御
手段が構成されている。

【００３９】劣化判定手段５１は、ＳＯｘ量の減少化が
行われた後に、後述する図１０に示すフローチャートに
基づいて、ＮＯｘ吸収材自身が劣化しているか否かの判
定を行う。

【００４０】温度低減手段５２は、ＮＯｘ吸収材の温度
を低減させるための手段であり、ＥＧＲ量を増大させる
制御、点火時期を進める制御、空燃比をリーンにする制
御、燃料を増量する制御または吸入空気量を低減する制
御等のうちの１または２以上を行う手段である。この実
施形態では、空燃比をリーンにする制御を行う。

【００４１】次に、このＥＣＵ４０が行う具体的な劣化
判定動作を、図３〜図１１に基づいて説明する。

【００４２】まず、Ｓ脱離制御手段４６は、エンジンの
各気筒毎に所定のタイミングでスタートし、運転状態判
定手段４２からエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ
ｃ、エアフローセンサ出力等を取り込み（図４のステッ
プＳ１）、これらに基づき、基本燃料噴射量ＴBを設定
する（ステップＳ２）。この基本燃料噴射量ＴBは、エ
ンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃと図２に示す運
転領域Ａ、Ｂ、Ｃとに基づいて空燃比を設定し、その空
燃比と吸入空気量及び回転数Ｎｅ等に基づいて算出され
る。

【００４３】次に、吸気行程での分割噴射を行うか否
か、つまり運転状態が図２中の領域Ｃにあるか否かを判
断し（ステップＳ３）、分割噴射の場合には、前期燃料
噴射量Ｔｌが前期燃料噴射量基本値Ｔｌ1に、前期燃料
噴射時期Ｉｌが前期燃料噴射時期基本値Ｉｌ1に設定さ
れ（ステップＳ４）、続いて、後期燃料噴射量Ｔｔが後
期燃料噴射量基本値Ｔｔ1に、後期燃料噴射時期Ｉｔが
後期燃料噴射時期基本値Ｉｔ1に設定され（ステップＳ
５）、ステップＳ１０に進む。この分割燃料噴射量Ｔｌ
1およびＴｔ1は、基本燃料噴射量ＴBと分割割合に基づ
いて求められる。

【００４４】一方、ステップＳ３において分割噴射でな
い場合は、後期のみの燃料噴射か否か（運転状態が図２
中の領域Ａにあるか否か）を判断し（ステップＳ６）、
後期のみの燃料噴射である場合には、後期燃料噴射量Ｔ
ｔがＴｔ2（前期燃料噴射量Ｔｌは０）に設定され、後
期燃料噴射時期ＩｔがＩｔ2（前期燃料噴射時期Ｉｌが
０）に設定され（ステップＳ７）、ステップＳ１０に進
む。また、ステップＳ８において、燃料カットである場
合には制御不要のため終了する。また、後期のみの燃料
噴射でなく（ステップＳ６）、かつ、燃料カットでない
場合（運転状態が図２中の領域Ｂにある場合）には、前
期燃料噴射量ＴｌがＴｌ3（後期燃料噴射量Ｔｔは０）
に設定され、前期燃料噴射時期ＩｌがＩｌ3（後期燃料
噴射時期Ｉｔが０）に設定され（ステップＳ９）、ステ
ップＳ１０に進む。以上により、基本的設定がなされ
る。

【００４５】次に、ステップＳ１０で、ＮＯｘ量の推定
を行う。この推定は、前回のＮＯｘ放出制御した時点以
降のリーン運転の走行距離および総燃料噴射量（Ｑａ
量）等に基づいて行う。そして、推定ＮＯｘ量と比較値
ＮＯとの比較を行い（ステップＳ１１）、ＮＯｘ量≧Ｎ
Ｏである場合、ＮＯｘ放出制御実行フラグＦ1がセット
される（ステップＳ１２）。そして、タイマーＴ1がイ
ンクリメントされ（ステップＳ１４）、Ｔ1≧Ｔ10か否
かを判断する（ステップＳ１５）。ここで、時間Ｔ10と
は、図３に示すように、ＮＯｘ吸収材中のＮＯｘが急激
に放出され始める直前までの時間である。Ｔ1≧Ｔ10で
ある場合は、前期燃料噴射量ＴｌがＴｌ4に、後期燃料
噴射量ＴｔがＴｔ4に設定され、前期燃料噴射時期Ｉｌ
がＩｌ4に、後期燃料噴射時期ＩｔがＩｔ4に設定される
（ステップＳ１７）。このとき、空燃比はほぼ理想空燃
比（λ＝１）になるように設定される。そして、ステッ
プＳ１８に進む。

【００４６】一方、Ｔ1≧Ｔ10でない場合は、今回噴射
を行う気筒が１番気筒または４番気筒であるか否かを判
断し、そうでない場合、つまり２番気筒または３番気筒
である場合には、分割噴射を行うべくステップＳ１７に
進んだ後にステップＳ１８に進む。１番気筒または４番
気筒である場合には、そのままステップＳ１８に進む。
つまり、Ｔ10の時間が経過するまでは、１番気筒または
４番気筒はそれまで通り制御（例えばリーン）、２番気
筒または３番気筒はλ≒１の分割噴射を行い、Ｔ10の経
過からＴ12の経過までの間は、全気筒をλ≒１の分割噴
射とする。分割噴射は、吸気行程から圧縮行程までの期
間内に行うこととし、例えば、前期側を吸気行程前半、
後期側を圧縮行程後半とするように、Ｉｌ、Ｉｔを設定
する。

【００４７】ステップＳ１８では、Ｔ1≧Ｔ12であるか
否かを判定する。ここで、時間Ｔ12は、図６に示すよう
なＴ１１より後の時間（空燃比のリーン開始時）であ
る。そして、Ｔ1≧Ｔ12の場合は、ＮＯｘ放出制御実行
フラグＦ1がリセットされ（ステップＳ１９）、ステッ
プＳ２０に進む。Ｔ1≧Ｔ12でない場合は、後述のステ
ップＳ２３に進む。

【００４８】ステップＳ１１で、ＮＯｘ量≧ＮＯでない
場合には、ステップＳ１３に進んで、ＮＯｘ放出制御実
行フラグＦ１がセットされているか否かを判定し、そう
であるときはステップＳ１４に進む。また、ステップＳ
１３において、ＮＯｘ放出制御実行フラグＦ1がセット
されていない場合は、ＮＯｘ放出制御実行フラグＦ1が
リセットされ（ステップＳ２１）、Ｔ1が０に設定され
（ステップＳ２２）、ステップＳ２０に進む。

【００４９】ステップＳ２０では、ＳＯｘ吸収量を推定
する。この推定は、前回のＳ放出制御を実行した時点以
降の走行距離、総燃料噴射量、ＮＯｘ吸収材の温度が低
温となっている時間に基づいて行う。そして、推定した
ＳＯｘ吸収量と基準ＳＯとを比較する（図５のステップ
Ｓ２３）。推定したＳＯｘ吸収量が、ＳＯｘ吸収量≧基
準ＳＯである場合には、Ｓ放出制御実行フラグＦ2がセ
ットされ（ステップＳ２４）、排ガス温度Ｔｃの推定を
行う（ステップＳ２５）。この排ガス温度Ｔｃの推定
は、空燃比がリーンの時間、分割噴射の時間等により行
われる。ステップＳ２４において、Ｓ放出制御実行フラ
グＦ2がセットされると、その後所定のタイミングで後
述の点火リタード制御およびＥＧＲ制御が実行される。

【００５０】そして、推定排ガス温度Ｔｃと基準排ガス
温度Ｔｃ0とを比較し（ステップＳ２６）、Ｔｃ≧Ｔｃ0
である場合には、タイマーＴ2がインクリメントされ
（ステップＳ２７）、Ｔ2≧Ｔ10を判定する（ステップ
Ｓ２８）。Ｔ2≧Ｔ10である場合（Ｔ10の時間の経過
後）には、噴射量ＴｌがＴｌ4＋Ｔｃｌ（燃料追加補正
量）に、噴射量ＴｔがＴｔ4＋Ｔｃｔ（燃料追加補正
量）に設定され、時期基本値ＩｌがＩｌ4に、時期基本
値ＩｔがＩｔ4に設定される（ステップＳ２９）。この
設定は、分割噴射でかつ空燃比をλ≦１（燃料リッチ）
にし、ＣＯ量を多くするためである。これにより、ＳＯ
ｘの脱離を促進するためのＣＯを供給できる。

【００５１】その後、時間Ｔ20を設定する（ステップＳ
３０）。そして、Ｔ2≧Ｔ20であるかを判定し（ステッ
プＳ３１）、そうである場合は、Ｓ放出制御実行フラグ
Ｆ2が０に設定され（ステップＳ３２）、ステップＳ３
３に進む。

【００５２】一方、ステップＳ２８において、Ｔ2≧Ｔ1
0でない場合（Ｔ2の時間の経過前）には、燃料補正量Ｔ
ｃｅが０に、燃料補正量Ｔｃｔが０に設定され（ステッ
プＳ３４）、今回噴射を行う気筒が１番気筒または４番
気筒であるか否かを判断し（ステップＳ３５）、そうで
ない場合には上述のように分割噴射でかつ空燃比λをλ
≦１にしてＣＯ量を多くするためのステップＳ２９に進
む。一方、気筒が１番気筒または４番気筒である場合に
は、ステップＳ３０に進む。これにより、２番、３番気
筒では分割噴射でかつ空燃比リッチによりＣＯ濃度がリ
ッチとなり、そのＣＯとリーンの気筒（１番、４番気
筒）から排出される酸素とが反応して反応熱が生じるこ
とにより温度上昇が促進される。

【００５３】また、ステップＳ２３において、ＳＯｘ吸
収量≧基準ＳＯでない場合には、Ｓ放出制御実行フラグ
Ｆ2が１にセットされているか否かを判断し（ステップ
Ｓ３６）、そうである場合はステップＳ２５に進む。そ
うでない場合には、Ｔ2が０に設定され（ステップＳ３
７）、Ｓ放出制御実行フラグＦ2がリセットされ（ステ
ップＳ３８）、その後後述する劣化判定ルーチンに進
む。

【００５４】ステップＳ３３では、Ｔｌ（前期燃料噴射
量）＝０か否かを判断し、そうでない場合には、Ｉｌ
（前期燃料噴射時期）タイミングか否かを判断し（ステ
ップＳ３９）、Ｉｌタイミングとなるまで待機する。Ｉ
ｌタイミングになると、前期燃料（Ｔｌ）の噴射を行い
（ステップＳ４０）、ステップＳ４１に進む。一方、ス
テップＳ３３において、Ｔｌ＝０である場合にはステッ
プＳ４１に進む。

【００５５】ステップＳ４１では、Ｔｔ（後期燃料噴射
量）＝０であるか否かを判断し、そうでない場合にはＩ
ｔ（後期燃料噴射時期）タイミングか否かを判断し（ス
テップＳ４２）、Ｉｔタイミングとなるまで待機する。
Ｉｔタイミングになると、後期燃料（Ｔｔ）の噴射を行
う制御指令を発する（ステップＳ４３）。これにより、
Ｔｌ、Ｔｔが共に０でなければ分割噴射が行われること
になり、還元材の還元成分（ＣＯ）が増量されて、ＮＯ
ｘ還元材中のＮＯｘの還元が行われる。

【００５６】なお、上記分割噴射の制御は、図７に示す
ように負荷Ｃｅが低い領域Ｄを想定したものであり、高
負荷の領域Ｅを想定した場合には点火リタード制御を主
体として行うようにするのが好ましい。高負荷のとき点
火リタード制御を主として行う場合は、ＥＧＲの導入悪
化域においてノッキングの発生を防止できる。また、低
負荷のとき分割噴射を行う場合は、成層が生成し易い分
割噴射を行うようにできる。

【００５７】（点火リタード制御）点火リタード制御手
段５０は、図８に示すように、所定クランク角度毎にス
タートし、負荷（Ｃｅ）、エンジン回転数（Ｎｅ）等の
データ入力し（ステップＳ１００）、これらに基づいて
基本点火時期（θB）を設定する（ステップＳ１０
１）。そして、前述した分割噴射のときのＳ放出制御実
行フラグＦ2がセットされているか否かを判断し（ステ
ップＳ１０２）、そうである場合には第１点火時期補正
量θｃ1を設定する（ステップＳ１０３）。このとき、
第１点火時期補正量（リタード量）θｃ1は、図７にお
ける領域Ｄでは小さく、領域Ｅでは大きく設定する。そ
して、Ｔ2≧Ｔ10であるか否かを判定し（ステップＳ１
０４）、そうでない場合は第２点火時期補正量（リター
ド量）θｃ2が０に設定される（ステップＳ１０５）。
つまりＳ放出作用が低い初期段階では燃費を重視するた
めである。そして、点火時期θT＝θB＋θｃ1＋θｃ2を
求める（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０２におい
て、Ｓ放出制御実行フラグＦ2がセットされていないと
判断した場合は、ステップＳ１０６に進む。また、ステ
ップＳ１０４において、Ｔ2≧Ｔ10である場合はＴ2<Ｔ1
1であるか判断し（ステップＳ１０７）、そうでない場
合には、ステップＳ１０５に進む。Ｔ2<Ｔ11である場
合、つまりＴ11>Ｔ2≧Ｔ10である場合には、第２点火時
期補正量θｃ2がｍ（>０）に設定される（ステップＳ１
０８）。これは燃費を無視してＮＯｘ吸収材温度を上昇
させ、かつＣＯ量を増大させるためである。そして、ス
テップＳ１０６に進む。ここで求めた点火時期θTに基
づき、点火時期か否かを判定し（ステップＳ１０９）、
点火時期になるまで待機する。点火時期になると、点火
を行う（ステップＳ１１０）。よって、放出ＮＯｘ量が
ピークになる時に、特に還元成分（ＣＯ）の濃度増量を
大にでき、かつＮＯｘ吸収最の温度上昇も高くできる。

【００５８】（ＥＧＲ制御）ＥＧＲ制御手段４８は、図
９に示すように、所定クランク角度毎にスタートし、負
荷（Ｃｅ）、エンジン回転数（Ｎｅ）等のデータ入力し
（ステップＳ１２０）、基本ＥＧＲ量（ＥＧＲB）、例
えばＥＧＲ率に基づいた弁開度を設定する（ステップＳ
１０１）。そして、Ｓ脱離制御手段４６が前述のように
行う制御に際してのＳ放出制御実行フラグＦ2がセット
されているか否かを判断し（ステップＳ１２２）、そう
である場合には、Ｔ2≧Ｔ11であるか否かを判定し（ス
テップＳ１２３）、そうである場合には減量のための補
正量ＥＧＲCを設定する（ステップＳ１２４）。そし
て、ＥＧＲT＝ＥＧＲB−ＥＧＲC（実行量）を求める
（ステップＳ１２６）。

【００５９】ステップＳ１２２において、Ｆ2＝１でな
いと判断した場合、およびステップＳ１２３においてＴ
2≧Ｔ11でない場合は、補正量ＥＧＲC＝０とし（ステッ
プＳ１２５）、ステップＳ１２６に進む。求めた実行Ｅ
ＧＲTでＥＧＲ弁３３を駆動させる。

【００６０】次に、ステップＳ３８の後に実行する劣化
判定ルーチンについて説明する。

【００６１】（劣化判定ルーチン）図１０に示すよう
に、Ｓ放出制御が完了したか否かを判断する（ステップ
Ｓ５０）。そうでないときは図５に示す、つまりステ
ップＳ３３に進み、そうであるときは１ドライブ中に１
回劣化判定を行ったか否かを判断し（ステップＳ５
１）、行っていればステップＳ３３に進み、そうでなけ
れば劣化判定実行フラグＦ3がリセット（Ｆ3＝０）され
ているか否かを判定する（ステップＳ５２）。劣化判定
実行フラグＦ3がリセットされてない場合（Ｆ3＝０の場
合）は、負荷Ｃｅ>Ｃｅ1、エンジン回転数Ｎｅ>Ｎｅ1、
つまり高負荷高回転か否かを判定し（ステップＳ５
３）、そうであるときは劣化判定実行フラグＦ3をリセ
ットし（ステップＳ５４）、そしてステップＳ３３に進
み、高負荷高回転でないときは後述のステップＳ６６に
進む。

【００６２】ステップＳ５２において、劣化判定実行フ
ラグＦ3がリセットされている場合は、タイマーＴ3がイ
ンクリメントされ（ステップＳ５５）、Ｔ3≧Ｔ30か否
かが判定される（ステップＳ５６）。タイマーＴ3は、
Ｓ放出完了からの経過時間を調べるタイマーである。Ｔ
3≧Ｔ30でない場合には、負荷Ｃｅ<Ｃｅ0、かつエンジ
ン回転数Ｎｅ<Ｎｅ0である、つまり低負荷低回転である
か否かが判定される（ステップＳ５７）。Ｔ30は、図１
１に示すようにＳ放出完了からの所定の経過時間（図１
１に示す期間Ｆ）である。そして、低負荷低回転である
場合にはタイマーＴ4がインクリメントされる（ステッ
プＳ５８）。このタイマーＴ4は、低負荷低回転（排気
温低下）の運転の持続時間を調べるためのタイマーであ
る。そして、Ｔ4≧Ｔ40か否かが判定され（ステップＳ
５９）、そうである場合は劣化判定実行フラグＦ３がセ
ットされる（ステップＳ６０）。Ｔ40はＮＯｘ吸収材の
温度が十分低減される時間に設定されており、ステップ
Ｓ５７〜５９により、確実にＮＯｘ吸収材の温度が低減
されたものとなる。

【００６３】一方、ステップＳ５７において、負荷Ｃｅ
<Ｃｅ0、かつエンジン回転数Ｎｅ<Ｎｅ0でない場合は負
荷Ｃｅ>Ｃｅ1、エンジン回転数Ｎｅ>Ｎｅ1である、つま
り高負荷高回転であるか否かが判定され（ステップＳ６
１）、高負荷高回転である場合は排気温度が再度上昇し
たと判断してタイマーＴ4が０にリセットされてステッ
プＳ３３に進み（ステップＳ６２）、高負荷高回転でな
い場合は直ちにステップＳ３３に進む。

【００６４】ステップＳ５６において、Ｔ3≧Ｔ30であ
ると判定された場合はＮＯｘ吸収材の温度を低減する強
制制御を行うよう温度低減手段５２に指令を発する（ス
テップＳ６３）。温度強制低減制御としては、この例で
は、空燃比（Ａ／Ｆ）をよりリーンにする制御が行われ
る。これにより、ＮＯｘ吸収材の温度が低減される。そ
して、ステップＳ６４に進み、ＮＯｘ吸収材（Ｃａｔ）
の温度Ｔｃと劣化判定可能な上限温度Ｔｃ0とを比較
し、Ｔｃ<Ｔｃ0でない場合はステップＳ３３に進み、Ｔ
ｃ<Ｔｃ0である場合はステップＳ６０に進む。

【００６５】ステップＳ６０では、劣化判定実行フラグ
Ｆ３がセットされる。そして、Ｔ3が０に、Ｔ4が０にリ
セットされ（ステップＳ６５）、その後、現状の運転状
況が低回転低負荷であるか（ステップＳ６６）、アクセ
ル開度変化が小さい等の定常運転か（ステップＳ６
７）、水温が高いか（ステップＳ６８）、空燃比がリッ
チ制御からリーン制御に移行したか（ステップＳ６９）
等を順次判定し、各々がそうでない場合はステップＳ３
３に進む。一方、そうである場合は、リーン制御に移行
して安定状況が保持される時間計測用のタイマーＴ５が
インクリメントされる（ステップＳ７０）。つまり、ス
テップＳ６６〜７０は、低回転低負荷、定常運転、水温
等の条件が成立すると、リーン移行時点から所定時間だ
け待機する。リーン運転中に、正常であればこの所定時
間中でＮＯｘが吸収される筈であるからである。

【００６６】そして、Ｔ５≧Ｔ50で有るか否かを判定し
（ステップＳ７１）、そうでない場合はステップＳ３３
に進み、そうである場合は図１１に示す所定期間Ｇ内
に、ＮＯｘ吸収材より下流側のＮＯｘ量を検出する（ス
テップＳ７２）。この下流側のＮＯｘ量は、ＮＯｘ吸収
材３６が正常であれば、リーン運転中にＮＯｘ吸収材３
６によりＮＯｘが吸収されて小さな値になる。その検出
値ＮＯｘ量と実験等により劣化と判定される基準値ＮＯ
ｘＡとを比較し（ステップＳ７３）、検出ＮＯｘ量≧Ｎ
ＯｘＡである場合には、ＮＯｘ吸収材自身が劣化してい
ると判定し、運転者に警報（ワーニング）を発する（ス
テップＳ７４）。一方、検出ＮＯｘ量≧ＮＯｘＡでない
場合にはステップＳ３３に進む。

【００６７】この装置によれば、ＥＧＲ制御手段４８、
分割噴射制御手段４９および点火リタード制御手段５０
から構成される温度上昇制御手段によりＮＯｘ吸収材３
６が昇温されてＮＯｘ吸収材３６から硫黄が放出され
た、つまり硫黄被毒によるＮＯｘ吸収材の劣化がリフレ
ッシュされた後に、ＮＯｘ吸収材３６の温度が低減され
た状態で劣化判定が行われるため、硫黄被毒によるＮＯ
ｘ吸収材の劣化以外の熱劣化等によるＮＯｘ吸収材の劣
化を判定できる。

【００６８】上述した実施形態では、ＮＯｘ吸収材より
も下流側のＮＯｘ量に基づいてＮＯｘ吸収材の劣化を判
定する場合であるが、本発明はこれに限らない。例え
ば、触媒にセリア等でＯ₂ストレージ機能を持たせてい
る場合、図１中に破線で示すようにＮＯｘ吸収材３６の
上流側及び下流側にＯ₂センサ６１，６２を配設し、こ
れらのＯ₂センサ６１，６２による検出結果を利用して
ＮＯｘ吸収材の劣化を判定することも可能である。な
お、Ｏ₂センサ６１，６２は、λ＝１を基準にそれより
リッチからリーンへ、またはその逆に変化した場合に所
定の信号を出力するものを使用している。

【００６９】以下に、その場合の実施形態（劣化判定ル
ーチン）を図１２、図１３に基づいて説明する。

【００７０】ステップＳ５０〜ステップＳ６５までは、
上述した実施形態と同様である。それ以降について、こ
こで述べる。

【００７１】ステップＳ６５においてＴ3が０に、Ｔ4が
０にセットされた後、前同様に現状の運転状況が低回転
低負荷であるか（ステップＳ８０）、アクセル開度変化
が小さい等の定常運転か（ステップＳ８１）、水温が高
いか（ステップＳ８２）等を順次判定し、各々がそうで
ない場合は図５に示す、つまりステップＳ３３に進
む。一方、そうである場合は、前期燃料噴射量Ｔｌが前
期燃料噴射量基本値Ｔｌ1に、前期燃料噴射時期Ｉｌが
前期燃料噴射時期基本値Ｉｌ1に、後期燃料噴射量Ｔｔ
が後期燃料噴射量基本値Ｔｔ1に、後期燃料噴射時期Ｉ
ｔが後期燃料噴射時期基本値Ｉｔ1に設定される（ステ
ップＳ８３）。そして、Ｏ₂センサ６１からの検出酸素
量Ｏｘと基準酸素量Ｏｘ0とを比較し、検出酸素量Ｏｘ
の方が少ないリーンの場合は、Ｏ₂フィードバック補正
量ＴｃｌをＴｃｌ'（前回量）＋ａ、Ｏ₂フィードバック
補正量ＴｃｔをＴｃｔ'（前回量）＋ｂに設定し（ステ
ップＳ８５）、ＴｌをＴｌ1＋Ｔｃｌに、ＴｔをＴｔ1＋
Ｔｃｔに設定する（ステップＳ８６）。一方、検出酸素
量Ｏｘの方が多いリッチの場合は、Ｏ₂フィードバック
補正量ＴｃｌをＴｃｌ'−ａ、Ｏ₂フィードバック補正量
ＴｃｔをＴｃｔ'−ｂに設定し（ステップＳ８７）。そ
して、前期燃料噴射量ＴｌをＴｌ1＋Ｔｃｌに、後期燃
料噴射量ＴｔをＴｔ1＋Ｔｃｔに設定する（ステップＳ
８６）。これらステップＳ８５〜８７によるフィードバ
ック制御にて、ＮＯｘ吸収材３６中に含まれる、酸素ス
トレージ能を有するセリアが、リーンのときにＯ₂を吸
収し、リッチのときにエンジンから排出されるＣＯとそ
の吸収したＯ₂とが反応し、ＮＯｘ吸収材中の酸素濃度
が変化する。

【００７２】そして、上流側のＯ₂センサ６１について
の検出電位と基準電位とを比較して、リーン（Ｌ）から
リッチ（Ｒ）、またはリッチからリーンに変化したか否
かを判定し（ステップＳ８８）、変化があった場合はそ
の変化の回数ＣUを計数する（ステップＳ８９）。ま
た、下流側のＯ₂センサ３８についての検出電位と基準
電位とを比較して、リーンからリッチ、またはリッチか
らリーンに変化したか否かを判定し（ステップＳ９
０）、変化があった場合はその変化の回数ＣDを計数す
る（ステップＳ９１）。上記上流側のＯ₂センサ６１
は、Ｏ₂フィードバック制御にダイレクトに反応した結
果を検出し、一方の下流側のＯ₂センサ６２はＮＯｘ吸
収材３６を経た後の酸素を検出対象としているため、Ｎ
Ｏｘ吸収材３６の劣化状況に応じた検出を行う。つま
り、ＮＯｘ吸収材が正常にＯ₂ストレージ能を発揮して
いると下流側の酸素濃度変化が少なくなるが、劣化して
いると、ＮＯｘ吸収材の酸素吸収性が悪化して、下流側
のＯ₂センサ６２によるリッチ⇔リーンの変化の回数は
上流側のＯ₂センサ６１が検出する変化回数に近いもの
になる。

【００７３】そして、ステップＳ９２で上記回数ＣUが
所定値ＣU0以上ではないことを判定したときは、に進
む。一方、ステップＳ９２で上記回数ＣUが所定値ＣU0
以上となったことを判定したときは、ＣU／ＣDと基準値
ＣＡとを比較する（ステップＳ９３）。つまり、ＮＯｘ
吸収材３６の劣化状況に応じて変動値が大きくなるよう
にＣUをＣDで除算した値を求め、その値と基準値ＣＡと
を比較している。換言すると、ＮＯｘ吸収材の下流側の
酸素濃度値に基づいて劣化判定が行われる。

【００７４】そして、ＣU／ＣDが基準値ＣＡ以上でない
場合にはＮＯｘ吸収材自身が劣化していると判定して警
報を発し（ステップＳ９４）、その後ＣUおよびＣDを共
に０に設定し（ステップＳ９５）、に進む。一方、Ｃ
U／ＣDがＣＡ以上である場合には、ＮＯｘ吸収材が正常
であり、ステップＳ９５に進んでＣUおよびＣDが共に０
に設定され、に進む。

【００７５】この実施形態による場合、セリア等の酸素
ストレージ能を有する触媒材料を含むＮＯｘ吸収材を使
用するときには、前同様に硫黄被毒によるＮＯｘ吸収材
の劣化以外の熱劣化等によるＮＯｘ吸収材の劣化を判定
できる。

【００７６】なお、本発明は、かかる実施形態に限られ
るものではなく、次のような実施形態をとることも可能
である。

【００７７】前記実施形態では、ＮＯｘ吸収材に吸収さ
れたＮＯｘを低減して後にＮＯｘ吸収材の温度を上昇さ
せる制御中に含む構成としているが、本発明はこれには
限らない。要は、ＮＯｘ吸収材を昇温して硫黄放出が十
分になされた状態にできれば、そのＮＯｘ吸収材の昇温
理由に関わらず劣化判定を行うようにしても構わない。

【００７８】前記実施形態では、分割噴射として吸気行
程に２回燃料噴射を行うものを示したが、３回以上に分
けて噴射してもよいし、吸気行程と圧縮行程とに分けて
燃料を噴射するようにしてもよい。

【００７９】前記実施形態では、筒内噴射式エンジンに
適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、吸気
ポートにインジェクタを備えたエンジン等にも広く適用
が可能なものである。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、リフレッシュ
可能な硫黄の被毒以外についてのＮＯｘ吸収材の劣化を
判定できる。よって、ＳＯｘ被毒についてはリフレッシ
ュを行う一方、それ以外のリフレッシュ不能な劣化につ
いては警報等により交換、修理等をうながす等、適切な
対処が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるエンジンの全体構
成図である。

【図２】前記エンジンにおいて設定された各運転領域を
示すグラフである。

【図３】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御内
容を示すタイムチャートである。

【図４】前記エンジンにおいて実行される還元材濃度制
御の内容を示すフローチャートである。

【図５】前記エンジンにおいて実行される還元材濃度制
御の内容を示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御を
行う時の時間を説明する図である。

【図７】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御の
一部を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御の
一部である点火リタード制御を示すフローチャートであ
る。

【図９】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御の
一部であるＥＧＲ制御を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態にかかる劣化判定制御を
示すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の形態にかかる劣化判定制御を
示すタイムチャートである。

【図１２】本発明の実施の形態にかかる他の劣化判定制
御を示すフローチャートである。

【図１３】図１２の続きであり、本発明の実施の形態に
かかる他の劣化判定制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０エンジン本体１６燃焼室２２インジェクタ２４吸気通路３２ＥＧＲ通路３３ＥＧＲ弁３４排気通路３５三元触媒３６リーンＮＯｘ触媒３７、６１、６２Ｏ₂センサ３８ＮＯｘセンサ４１ＥＣＵ４２運転状態判定手段４６Ｓ脱離制御手段４８ＥＧＲ制御手段４９分割噴射制御手段５０点火リタード制御手段５１劣化判定手段５２温度低減手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/04 ３０５Ｚ３１０３１０Ｚ３３０３３０Ｚ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ３０１Ｅ３０１Ｎ３０１ＫＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ５５０ＲＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｇ (72)発明者久慈洋一広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者黒木雅之広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3G022 AA03 AA06 AA07 AA09 AA10 BA01 BA06 DA01 DA02 EA08 GA01 GA02 GA05 GA06 GA08 3G062 AA03 AA06 AA07 BA02 BA04 BA06 BA08 GA01 GA04 GA06 GA17 3G084 AA03 AA04 BA05 BA09 BA11 BA13 BA15 BA17 BA20 BA21 BA24 BA33 DA10 DA22 DA27 EB11 FA07 FA10 FA26 FA29 FA33 FA38 FA39 3G091 AA11 AA12 AA13 AA23 AA24 AA28 AB03 AB06 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA33 CA18 CB02 CB03 CB05 CB07 DA01 DA02 DA05 DB06 DB10 DC01 EA01 EA05 EA07 EA30 EA33 EA34 EA38 FA07 FA08 FA09 FA11 FA12 FA13 FA14 FB10 FB11 FB12 FC02 GA06 GB01X GB03W GB04W GB05W GB06W GB09X GB10X GB17X HA36 HA37 HA42 HB05 3G301 HA01 HA04 HA06 HA13 HA15 HA16 HA18 JA15 JA25 JA26 JA33 JB09 LA01 LA05 LB02 LB04 LB11 MA01 MA11 MA18 MA19 MA20 MA23 MA26 NA04 NA08 ND01 NE13 NE14 NE15 PA01B PA11B PD01B PD02B PE01B PF03B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気通路に配置され、酸素過剰雰囲気で
ＮＯｘを吸収し、酸素濃度低下によりＮＯｘを放出する
と共に、硫黄を吸収するＮＯｘ吸収材と、ＮＯｘ吸収材の温度を上昇させる温度上昇手段と、温度上昇手段を介してＮＯｘ吸収材の温度上昇を実行
し、ＮＯｘ吸収材から硫黄を脱離させる処理を行う硫黄
脱離制御手段と、ＮＯｘ吸収材の劣化を判定する劣化判定手段とを具備
し、硫黄脱離処理を実行した後の所定期間内に、劣化判定手
段がＮＯｘ吸収材の劣化を判定することを特徴とする排
気ガス浄化用触媒の劣化判定装置。
【請求項２】硫黄脱離処理を実行した後に、ＮＯｘ吸
収材の温度を低減させる温度低減手段を備え、その温度
低減手段がＮＯｘ吸収材の温度を低減させ、劣化判定手
段は所定の低温状態になったと判断した時、劣化判定を
実行することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄
化用触媒の劣化判定装置。
【請求項３】請求項２に記載の排気ガス浄化用触媒の
劣化判定装置において、前記温度低減手段は、排ガスを
エンジンの吸気系に環流させるＥＧＲ量を増大させるこ
と、点火時期を早くする点火リタード抑制を行うこと、
空燃比をリーンにすること、燃料を増量させること、お
よび吸入空気量を低減することの少なくとも一つを実行
することを特徴とする排気ガス浄化用触媒の劣化判定装
置。
【請求項４】請求項２または３に記載の排気ガス浄化
用触媒の劣化判定装置において、ＮＯｘ吸収材からの硫
黄脱離処理の後、エンジンの負荷が所定値以下の状態が
所定期間経過した後に劣化判定を実行することを特徴と
する排気ガス浄化用触媒の劣化判定装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の排気
ガス浄化用触媒の劣化判定装置において、劣化判定は酸
素過剰雰囲気でのＮＯｘ吸収材の下流におけるＮＯｘ量
に基づいて行うことを特徴とする排気ガス浄化用触媒の
劣化判定装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の排気
ガス浄化用触媒の劣化判定装置において、ＮＯｘ吸収材
は酸素ストレージ能を有する触媒材料を含んだものであ
り、劣化判定は硫黄脱離処理を実行した後、ＮＯｘ吸収
材の酸素濃度を増減させると共に、その時のＮＯｘ吸収
材の下流における酸素量に基づいて行うことを特徴とす
る排気ガス浄化用触媒の劣化判定装置。