JP2000345830A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯｘ触媒の劣化度合いのより正確把握を図
る。 【解決手段】 ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されていると
推定される第１ＮＯｘ堆定量が判定レベルを超えたと
き、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵量が最大吸蔵量に
なっていると推定し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への流入排気
ガスの空燃比がリーンからリッチに切り替えられたと
き、空燃比センサ２２の出力レベルの変化に要する時間
から第２ＮＯｘ堆定量が推定され、第１ＮＯｘ推定量と
第２ＮＯｘ推定量との比較によりＮＯｘ吸蔵触媒１８の
劣化が判定され、空燃比センサ２２の出力レベルの変化
に要する時間が所定時間より短いとき、リッチ運転時の
リッチ度合いを小さくして、空燃比センサ２２の出力レ
ベルの変化に要する時間を長くとる。
る。 【解決手段】 ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されていると
推定される第１ＮＯｘ堆定量が判定レベルを超えたと
き、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵量が最大吸蔵量に
なっていると推定し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への流入排気
ガスの空燃比がリーンからリッチに切り替えられたと
き、空燃比センサ２２の出力レベルの変化に要する時間
から第２ＮＯｘ堆定量が推定され、第１ＮＯｘ推定量と
第２ＮＯｘ推定量との比較によりＮＯｘ吸蔵触媒１８の
劣化が判定され、空燃比センサ２２の出力レベルの変化
に要する時間が所定時間より短いとき、リッチ運転時の
リッチ度合いを小さくして、空燃比センサ２２の出力レ
ベルの変化に要する時間を長くとる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の排気
浄化装置に関するものである。
浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】第１９図は特開平８−２３２６４４号公
報で開示された内燃機関１の排気浄化装置を示す構成図
である。図１９において、１は内燃機関、２はピスト
ン、３は燃焼室、４は点火栓、５は吸気弁、６は吸気ポ
ート、７は排気弁、８は排気ポートである。吸気ポート
６は対応する枝管９を介してサージタンクに１０に連結
され、各枝管９には各々吸気ポート６内に向けて燃料を
噴射する燃料噴射弁１１が取り付けられる。サージタン
ク１０は吸気ダクト１２を介してエアクリーナ１３に連
結され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１４が配置
される。排気ポート８は排気マニホルド１５および排気
管１６を介してＮＯｘ吸蔵触媒１８を内蔵したケーシン
グ１７に接続される。
報で開示された内燃機関１の排気浄化装置を示す構成図
である。図１９において、１は内燃機関、２はピスト
ン、３は燃焼室、４は点火栓、５は吸気弁、６は吸気ポ
ート、７は排気弁、８は排気ポートである。吸気ポート
６は対応する枝管９を介してサージタンクに１０に連結
され、各枝管９には各々吸気ポート６内に向けて燃料を
噴射する燃料噴射弁１１が取り付けられる。サージタン
ク１０は吸気ダクト１２を介してエアクリーナ１３に連
結され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１４が配置
される。排気ポート８は排気マニホルド１５および排気
管１６を介してＮＯｘ吸蔵触媒１８を内蔵したケーシン
グ１７に接続される。
【０００３】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７、ＡＤ変換
器３８、駆動回路３９を備える。サージタンク１０内に
はサージタンク１０内の絶対圧に比例した出力電圧を出
力する圧力センサ１９が配置され、この圧力センサ１９
の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポー
ト３６に入力される。ＮＯｘ吸蔵触媒１８下流の排気マ
ニホルド１５内にはＯ２センサと呼ばれるスイッチング
タイプの空燃比センサ２０が配置され、この空燃比セン
サ２０の出力は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポ
ート３６に入力される。ＮＯｘ吸蔵触媒１８下流の排気
管２１内にはＯ２センサと呼ばれるスイッチングタイプ
の別の空燃比センサ２２が配置され、この空燃比センサ
２２の出力は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポー
ト３６に接続される。また、入力ポート３６には機関回
転数Ｎを表す出力パルスを発生する回転数センサ２３お
よび車速を表す出力パルスを発生する車速センサ２４が
接続される。出力ポート３７は対応する駆動回路３９を
介して各々点火栓４および燃料噴射弁１１に接続され
る。
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７、ＡＤ変換
器３８、駆動回路３９を備える。サージタンク１０内に
はサージタンク１０内の絶対圧に比例した出力電圧を出
力する圧力センサ１９が配置され、この圧力センサ１９
の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポー
ト３６に入力される。ＮＯｘ吸蔵触媒１８下流の排気マ
ニホルド１５内にはＯ２センサと呼ばれるスイッチング
タイプの空燃比センサ２０が配置され、この空燃比セン
サ２０の出力は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポ
ート３６に入力される。ＮＯｘ吸蔵触媒１８下流の排気
管２１内にはＯ２センサと呼ばれるスイッチングタイプ
の別の空燃比センサ２２が配置され、この空燃比センサ
２２の出力は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポー
ト３６に接続される。また、入力ポート３６には機関回
転数Ｎを表す出力パルスを発生する回転数センサ２３お
よび車速を表す出力パルスを発生する車速センサ２４が
接続される。出力ポート３７は対応する駆動回路３９を
介して各々点火栓４および燃料噴射弁１１に接続され
る。
【０００４】前記従来装置の動作について説明する。通
常は、燃焼室３で希薄空燃比（以下、リーンと称する）
の混合気を燃焼し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵した窒素
酸化物ＮＯｘの量が一定量を超えると、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８に流入する排気ガスの空燃比が濃厚空燃比（以下、
リッチと称する）となるように制御することにより、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ放出作用が開始される。
常は、燃焼室３で希薄空燃比（以下、リーンと称する）
の混合気を燃焼し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵した窒素
酸化物ＮＯｘの量が一定量を超えると、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８に流入する排気ガスの空燃比が濃厚空燃比（以下、
リッチと称する）となるように制御することにより、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ放出作用が開始される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８の劣化は大きく分けて２種類ある。その１
つは熱劣化などのように一度劣化してしまえば元に戻ら
ないものである。もう１つはサルファ被毒による劣化な
どのように何らかの再生処理を施せば、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８の吸蔵能力がある程度まで回復するものである。前
述の特開平８−２３２６４４号公報で開示された内燃機
関１の排気浄化装置においては、上記２種類の劣化を同
一に扱っており、劣化判定後のＮＯｘ吸蔵容量にあわせ
たＮＯｘ吸蔵許容量を設定している。また、同公報にお
いては、劣化の判定を行うためのリッチ運転を１つのパ
ターンとして設定された空燃比Ａ／Ｆにより行っている
ため、図２０に示すように判定のための空燃比Ａ／Ｆの
リッチ度合いが大きければ劣化度合いの差が出にくく、
逆に、図２１に示すように判定のための空燃比Ａ／Ｆの
リッチ度合いが小さければ差は出るものの、判定のため
のリッチ運転が長時間続くことになり、燃費の点で不利
である。
吸蔵触媒１８の劣化は大きく分けて２種類ある。その１
つは熱劣化などのように一度劣化してしまえば元に戻ら
ないものである。もう１つはサルファ被毒による劣化な
どのように何らかの再生処理を施せば、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８の吸蔵能力がある程度まで回復するものである。前
述の特開平８−２３２６４４号公報で開示された内燃機
関１の排気浄化装置においては、上記２種類の劣化を同
一に扱っており、劣化判定後のＮＯｘ吸蔵容量にあわせ
たＮＯｘ吸蔵許容量を設定している。また、同公報にお
いては、劣化の判定を行うためのリッチ運転を１つのパ
ターンとして設定された空燃比Ａ／Ｆにより行っている
ため、図２０に示すように判定のための空燃比Ａ／Ｆの
リッチ度合いが大きければ劣化度合いの差が出にくく、
逆に、図２１に示すように判定のための空燃比Ａ／Ｆの
リッチ度合いが小さければ差は出るものの、判定のため
のリッチ運転が長時間続くことになり、燃費の点で不利
である。
【０００６】また、ＮＯｘ吸蔵触媒１８は使用するうち
に次第に劣化し、劣化すればするほどＮＯｘ吸蔵能力が
低下してついにはＮＯｘを吸蔵できなくなってしまう。
従って、ＮＯｘ吸蔵触媒１８を用いた場合にはＮＯｘ吸
蔵触媒１８がどの程度劣化しているかを検出することが
必要となる。ところで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に流入する
排気ガスの空燃比をリッチにした場合、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８からのＮＯｘ放出作用が行われている間は、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８から流出する排気ガスの空燃比がわずかば
かりリーンとなっている。そして、ＮＯｘ吸蔵触媒１８
からのＮＯｘ放出作用が完了すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８から流出する排気ガスの空燃比がリッチになることが
判明している。この場合、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵さ
れているＮＯｘ量が少なくなるほど、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされた後、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から流出する排気ガスの空燃比がリッ
チになるまでの時間が短くなる。従って、上記時間から
ＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化度合いを検出できる。
に次第に劣化し、劣化すればするほどＮＯｘ吸蔵能力が
低下してついにはＮＯｘを吸蔵できなくなってしまう。
従って、ＮＯｘ吸蔵触媒１８を用いた場合にはＮＯｘ吸
蔵触媒１８がどの程度劣化しているかを検出することが
必要となる。ところで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に流入する
排気ガスの空燃比をリッチにした場合、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８からのＮＯｘ放出作用が行われている間は、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８から流出する排気ガスの空燃比がわずかば
かりリーンとなっている。そして、ＮＯｘ吸蔵触媒１８
からのＮＯｘ放出作用が完了すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８から流出する排気ガスの空燃比がリッチになることが
判明している。この場合、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵さ
れているＮＯｘ量が少なくなるほど、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされた後、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から流出する排気ガスの空燃比がリッ
チになるまでの時間が短くなる。従って、上記時間から
ＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化度合いを検出できる。
【０００７】この発明の目的は、前述の問題点を解決す
るためになされたもので、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排
気ガスの空燃比がリッチにされてからＮＯｘ吸蔵触媒よ
り流出する排気ガスの空燃比がリッチになるまでの時間
を利用し、ＮＯｘ触媒の劣化度合いをより正確に把握す
ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供すること
である。
るためになされたもので、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排
気ガスの空燃比がリッチにされてからＮＯｘ吸蔵触媒よ
り流出する排気ガスの空燃比がリッチになるまでの時間
を利用し、ＮＯｘ触媒の劣化度合いをより正確に把握す
ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る内
燃機関の排気浄化装置は、ＮＯｘ吸蔵触媒と空燃比セン
サと第１ＮＯｘ量推定手段と判別手段と空燃比切替手段
と第２ＮＯｘ量推定手段と劣化判断手段とを備え、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒が流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にＮＯｘを吸蔵しリッチのときに吸蔵したＮＯｘを浄化
放出し、空燃比センサがＮＯｘ吸蔵触媒より下流の排気
ガス中の酸素濃度を検出し、第１ＮＯｘ量推定手段がＮ
Ｏｘ吸蔵触媒に吸蔵されていると堆定される第１ＮＯｘ
推定量を求め、判別手段が第１ＮＯｘ量推定手段で求め
られた第１ＮＯｘ推定量がＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ最大
許容吸蔵量になっていると推定しうる判定レベルを超え
たか否かを判別し、空燃比切替手段が判別手段での堆定
ＮＯｘ量が上記判定レベルを超えた判別結果によりＮＯ
ｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出すべく上記排気ガスの空燃
比をリーンからリッチに切替え、第２ＮＯｘ量推定手段
が空燃比切替手段での排気ガスの空燃比がリーンからリ
ッチに切り替えられてから上記空燃比センサの出力がリ
ーンからリッチに対応する出力レベルに変化するまでの
時間の長さにより第２ＮＯｘ推定量を推定し、劣化判断
手段が第２ＮＯｘ推定量手段による第２ＮＯｘ推定量と
前記第１ＮＯｘ推定手段による第１ＮＯｘ推定量との比
較によりＮＯｘ吸蔵触媒の劣化の度合いを判断するとと
もに上記空燃比センサの出力がリーンからリッチに変化
するまでの時間が所定値より短く劣化度合いの判断が困
難なときリーンからリッに切り替えるときの上記排気ガ
スのリッチ度合いを小さくし上記空燃比センサの出力が
リーンからリッチに変化するまでの時間を長くして劣化
度合いの判断を正確に行うことを特徴とする。
燃機関の排気浄化装置は、ＮＯｘ吸蔵触媒と空燃比セン
サと第１ＮＯｘ量推定手段と判別手段と空燃比切替手段
と第２ＮＯｘ量推定手段と劣化判断手段とを備え、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒が流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にＮＯｘを吸蔵しリッチのときに吸蔵したＮＯｘを浄化
放出し、空燃比センサがＮＯｘ吸蔵触媒より下流の排気
ガス中の酸素濃度を検出し、第１ＮＯｘ量推定手段がＮ
Ｏｘ吸蔵触媒に吸蔵されていると堆定される第１ＮＯｘ
推定量を求め、判別手段が第１ＮＯｘ量推定手段で求め
られた第１ＮＯｘ推定量がＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ最大
許容吸蔵量になっていると推定しうる判定レベルを超え
たか否かを判別し、空燃比切替手段が判別手段での堆定
ＮＯｘ量が上記判定レベルを超えた判別結果によりＮＯ
ｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出すべく上記排気ガスの空燃
比をリーンからリッチに切替え、第２ＮＯｘ量推定手段
が空燃比切替手段での排気ガスの空燃比がリーンからリ
ッチに切り替えられてから上記空燃比センサの出力がリ
ーンからリッチに対応する出力レベルに変化するまでの
時間の長さにより第２ＮＯｘ推定量を推定し、劣化判断
手段が第２ＮＯｘ推定量手段による第２ＮＯｘ推定量と
前記第１ＮＯｘ推定手段による第１ＮＯｘ推定量との比
較によりＮＯｘ吸蔵触媒の劣化の度合いを判断するとと
もに上記空燃比センサの出力がリーンからリッチに変化
するまでの時間が所定値より短く劣化度合いの判断が困
難なときリーンからリッに切り替えるときの上記排気ガ
スのリッチ度合いを小さくし上記空燃比センサの出力が
リーンからリッチに変化するまでの時間を長くして劣化
度合いの判断を正確に行うことを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、請求項１に記載のＮＯｘ吸蔵触媒より上流の排
気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサを備え、空
燃比をリーンからリッチに切替えたとき、上記上流の空
燃比センサの出力がリーンからリッチに変化したときに
時間の計測を開始する手段を前記第２ＮＯｘ量推定手段
が備えたことを特徴とする。
装置は、請求項１に記載のＮＯｘ吸蔵触媒より上流の排
気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサを備え、空
燃比をリーンからリッチに切替えたとき、上記上流の空
燃比センサの出力がリーンからリッチに変化したときに
時間の計測を開始する手段を前記第２ＮＯｘ量推定手段
が備えたことを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、請求項１または２に記載の劣化判定手段の劣化
度合いが所定のレベルを超えた判断した結果によりサル
ファ再生制御を実行するサルファ再生手段を備えたこと
を特徴とする。
装置は、請求項１または２に記載の劣化判定手段の劣化
度合いが所定のレベルを超えた判断した結果によりサル
ファ再生制御を実行するサルファ再生手段を備えたこと
を特徴とする。
【００１１】請求項４の発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、請求項１または２または３に記載の劣化判定手
段の劣化度合いが所定のレベルを超えた判断した結果に
より警告を発生する警報発生手段を備えたことを特徴と
する。
装置は、請求項１または２または３に記載の劣化判定手
段の劣化度合いが所定のレベルを超えた判断した結果に
より警告を発生する警報発生手段を備えたことを特徴と
する。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１について図１〜図１７を用いて説明する。図１は
内燃機関１の排気ガス浄化装置を示す構成図である。図
１において、電子制御ユニット３００は、前記ディジタ
ルコンピュータからなる電子制御ユニット３０に相当す
るものであって、第１ＮＯｘ量推定手段３０１、判別手
段３０２、空燃比切替手段３０３、第２ＮＯｘ量推定手
段３０４、劣化判断手段３０５、サルファ再生手段３０
６、警報発生手段３０７を備えたことが前記電子制御ユ
ニット３０と異なる。電子制御ユニット３００のディジ
タルコンピュータにおける双方向性バス３１、ＲＯＭ３
２、ＲＡＭ３３、ＣＰＵ３４、バックアップＲＡＭ３
５、入力ポート３６、出力ポート３７、ＡＤ変換器３
８、駆動回路３９など要素は前記図１９と同じである。
そして、第１ＮＯｘ量推定手段３０１、判別手段３０
２、空燃比切替手段３０３、第２ＮＯｘ量推定手段３０
４、劣化判断手段３０５、サルファ再生手段３０６、警
報発生手段３０７などの各手段は、ＣＰＵ３４がＲＯＭ
３２に格納されたプログラムに従いＲＡＭ３３を記憶手
段として用い、図１２〜図１５および図１７の制御処理
を実行する。４０は警報発生手段３０７からの出力によ
り動作する警報表示器である。また、内燃機関１、ピス
トン２、燃焼室３、点火栓４、吸気弁５、吸気ポート
６、排気弁７、排気ポート８、枝管９、サージタンク１
０、燃料噴射弁１１、吸気ダクト１２、エアクリーナ１
３、スロットル弁１４、排気マニホルド１５、排気管１
６、ケーシング１７、ＮＯｘ吸蔵触媒１８、圧力センサ
１９、空燃比センサ２０、排気管２１、空燃比センサ２
２、回転数センサ２３、車速センサ２４などの要素は、
前記図１９と同じである。
形態１について図１〜図１７を用いて説明する。図１は
内燃機関１の排気ガス浄化装置を示す構成図である。図
１において、電子制御ユニット３００は、前記ディジタ
ルコンピュータからなる電子制御ユニット３０に相当す
るものであって、第１ＮＯｘ量推定手段３０１、判別手
段３０２、空燃比切替手段３０３、第２ＮＯｘ量推定手
段３０４、劣化判断手段３０５、サルファ再生手段３０
６、警報発生手段３０７を備えたことが前記電子制御ユ
ニット３０と異なる。電子制御ユニット３００のディジ
タルコンピュータにおける双方向性バス３１、ＲＯＭ３
２、ＲＡＭ３３、ＣＰＵ３４、バックアップＲＡＭ３
５、入力ポート３６、出力ポート３７、ＡＤ変換器３
８、駆動回路３９など要素は前記図１９と同じである。
そして、第１ＮＯｘ量推定手段３０１、判別手段３０
２、空燃比切替手段３０３、第２ＮＯｘ量推定手段３０
４、劣化判断手段３０５、サルファ再生手段３０６、警
報発生手段３０７などの各手段は、ＣＰＵ３４がＲＯＭ
３２に格納されたプログラムに従いＲＡＭ３３を記憶手
段として用い、図１２〜図１５および図１７の制御処理
を実行する。４０は警報発生手段３０７からの出力によ
り動作する警報表示器である。また、内燃機関１、ピス
トン２、燃焼室３、点火栓４、吸気弁５、吸気ポート
６、排気弁７、排気ポート８、枝管９、サージタンク１
０、燃料噴射弁１１、吸気ダクト１２、エアクリーナ１
３、スロットル弁１４、排気マニホルド１５、排気管１
６、ケーシング１７、ＮＯｘ吸蔵触媒１８、圧力センサ
１９、空燃比センサ２０、排気管２１、空燃比センサ２
２、回転数センサ２３、車速センサ２４などの要素は、
前記図１９と同じである。
【００１３】次に実施の形態１の動作について説明す
る。電子制御ユニット３００は例えば燃料噴射時間ＴＡ
Ｖ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦを算出する。ＴＰは基本燃料噴射
時間、Ｋは補正係数、ＦＡＦはフィードバック補正係数
を各々示す。基本燃料噴射時間ＴＰは、燃焼室３に供給
される混合気の空燃比を理論空燃比（ストイキ）とする
のに必要な燃料噴射時間であって、予め実験により求め
られ、図２に示すようなマップの形で、サージタンク１
０内の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として、Ｒ
ＯＭ３２に予め記憶されている。補正係数Ｋは、上記混
合気の空燃比を制御するための係数であって、補正係数
Ｋ＝１．０であれば混合気の空燃比がストイキとなり、
補正係数Ｋ＜１．０であれば混合気の空燃比がストイキ
よりも大きい希薄空燃比（リーン）となり、補正係数Ｋ
＞１．０であれば混合気の空燃比がストイキよりも小さ
い濃厚空燃比（リッチ）となる。
る。電子制御ユニット３００は例えば燃料噴射時間ＴＡ
Ｖ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦを算出する。ＴＰは基本燃料噴射
時間、Ｋは補正係数、ＦＡＦはフィードバック補正係数
を各々示す。基本燃料噴射時間ＴＰは、燃焼室３に供給
される混合気の空燃比を理論空燃比（ストイキ）とする
のに必要な燃料噴射時間であって、予め実験により求め
られ、図２に示すようなマップの形で、サージタンク１
０内の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として、Ｒ
ＯＭ３２に予め記憶されている。補正係数Ｋは、上記混
合気の空燃比を制御するための係数であって、補正係数
Ｋ＝１．０であれば混合気の空燃比がストイキとなり、
補正係数Ｋ＜１．０であれば混合気の空燃比がストイキ
よりも大きい希薄空燃比（リーン）となり、補正係数Ｋ
＞１．０であれば混合気の空燃比がストイキよりも小さ
い濃厚空燃比（リッチ）となる。
【００１４】フィードバック補正係数ＦＡＦは、基本的
には、補正係数Ｋ＝１．０のとき、即ち前記混合気の空
燃比をストイキとすべきとき、空燃比センサ２０の出力
信号に基づいて、混合気の空燃比をストイキに正確に一
致させるための係数である。このフィードバック補正係
数ＦＡＦは、ほぼ１．０を中心として上下動しており、
混合気がリッチになると減少し、混合気がリーンになる
と増大する。なお、補正係数Ｋ＜１．０または補正係数
Ｋ＞１．０のときにはフィードバック補正係数ＦＡＦが
１．０に固定される。
には、補正係数Ｋ＝１．０のとき、即ち前記混合気の空
燃比をストイキとすべきとき、空燃比センサ２０の出力
信号に基づいて、混合気の空燃比をストイキに正確に一
致させるための係数である。このフィードバック補正係
数ＦＡＦは、ほぼ１．０を中心として上下動しており、
混合気がリッチになると減少し、混合気がリーンになる
と増大する。なお、補正係数Ｋ＜１．０または補正係数
Ｋ＞１．０のときにはフィードバック補正係数ＦＡＦが
１．０に固定される。
【００１５】前記混合気の制御目標空燃比としての補正
係数Ｋの値は、内燃機関１の運転状態に応じて変化し、
実施の形態１では、絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎと補正係
数Ｋとの関係を表す図３に示されるように、前記絶対圧
ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として予め定められてい
る。図３において、実線Ｒよりも低負荷側の低負荷運転
領域ではＫ＜１．０、即ち混合気の空燃比がリーンとさ
れ、実線Ｒと実線Ｓの間の高負荷運転領域ではＫ＝１．
０、即ち混合気の空燃比がストイキとされ、実線Ｓより
も高負荷側の全負荷運転領域ではＫ＞１．０、即ち混合
気の空燃比がリッチとされる。
係数Ｋの値は、内燃機関１の運転状態に応じて変化し、
実施の形態１では、絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎと補正係
数Ｋとの関係を表す図３に示されるように、前記絶対圧
ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として予め定められてい
る。図３において、実線Ｒよりも低負荷側の低負荷運転
領域ではＫ＜１．０、即ち混合気の空燃比がリーンとさ
れ、実線Ｒと実線Ｓの間の高負荷運転領域ではＫ＝１．
０、即ち混合気の空燃比がストイキとされ、実線Ｓより
も高負荷側の全負荷運転領域ではＫ＞１．０、即ち混合
気の空燃比がリッチとされる。
【００１６】図４は燃焼室３から排出される排気ガス中
の代表的な成分としての未燃な炭化水素ＨＣ、一酸化炭
素ＣＯ、酸素Ｏ２の濃度を概略的に示している。図４か
ら分かるように、炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯの
濃度は燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチ
になるほど増大し、酸素Ｏ２の濃度は上記混合気の空燃
比がリーンになるほど増大する。
の代表的な成分としての未燃な炭化水素ＨＣ、一酸化炭
素ＣＯ、酸素Ｏ２の濃度を概略的に示している。図４か
ら分かるように、炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯの
濃度は燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチ
になるほど増大し、酸素Ｏ２の濃度は上記混合気の空燃
比がリーンになるほど増大する。
【００１７】前記ＮＯｘ吸蔵触媒１８は、例えばアルミ
ナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリ
ウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカ
リ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカ
リ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類
から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔのような貴金
属とを担持している。機関吸気通路およびＮＯｘ吸蔵触
媒１８上流の排気通路内に供給された空気および燃料
（炭化水素）の比を、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への流入排気
ガスの空燃比と称すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８は、流入
排気ガスの空燃比がリーンのときＮＯｘを吸蔵し、流入
排気ガス中の酸素濃度が低下すると、吸蔵した窒素酸化
物ＮＯｘを放出する、窒素酸化物ＮＯｘの吸放出作用を
行う。なお、ＮＯｘ吸蔵触媒１８上流の排気通路内に燃
料（炭化水素）或いは空気が供給されない場合には、流
入排気ガスの空燃比は燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比に一致し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８は上記混合気の空
燃比がリーンの時にはＮＯｘを吸蔵し、上記混合気の酸
素濃度が低下すると、吸蔵した窒素酸化物ＮＯｘを放出
することになる。
ナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリ
ウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカ
リ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカ
リ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類
から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔのような貴金
属とを担持している。機関吸気通路およびＮＯｘ吸蔵触
媒１８上流の排気通路内に供給された空気および燃料
（炭化水素）の比を、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への流入排気
ガスの空燃比と称すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８は、流入
排気ガスの空燃比がリーンのときＮＯｘを吸蔵し、流入
排気ガス中の酸素濃度が低下すると、吸蔵した窒素酸化
物ＮＯｘを放出する、窒素酸化物ＮＯｘの吸放出作用を
行う。なお、ＮＯｘ吸蔵触媒１８上流の排気通路内に燃
料（炭化水素）或いは空気が供給されない場合には、流
入排気ガスの空燃比は燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比に一致し、ＮＯｘ吸蔵触媒１８は上記混合気の空
燃比がリーンの時にはＮＯｘを吸蔵し、上記混合気の酸
素濃度が低下すると、吸蔵した窒素酸化物ＮＯｘを放出
することになる。
【００１８】ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸放出作用の
詳細なメカニズムについては明らかでない部分もある
が、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘの吸放出作用を表す図
５に示すようなメカニズムで行われているものと考えら
れる。このメカニズムについて、担体上に白金Ｐｔおよ
びバリウムＢａを担持させた場合を例として説明する
が、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希土類
を用いても同様なメカニズムとなる。
詳細なメカニズムについては明らかでない部分もある
が、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘの吸放出作用を表す図
５に示すようなメカニズムで行われているものと考えら
れる。このメカニズムについて、担体上に白金Ｐｔおよ
びバリウムＢａを担持させた場合を例として説明する
が、他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希土類
を用いても同様なメカニズムとなる。
【００１９】ＮＯｘ吸蔵触媒１８への流入排気ガスがか
なりリーンになると、流入排気ガス中の酸素濃度が大幅
に増大する。そして、図５（Ａ）に示すように、酸素Ｏ
２が酸素イオンＯ２ −の形で白金Ｐｔの表面に付着す
る。流入排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘは白金Ｐｔの表
面上で酸素イオンＯ２ −と反応し、二酸化窒素ＮＯ２と
なる。（２ＮＯ＋Ｏ２ −＞２ＮＯ２）。この生成された
二酸化窒素ＮＯ２の一部は、白金Ｐｔ上で酸化されつつ
ＮＯｘ吸蔵触媒１８内に吸蔵されて酸化バリウムＢａＯ
と結合しながら、図５（Ａ）に示すように、硝酸イオン
ＮＯ３ −の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８内に拡散する。この
ようにして、窒素酸化物ＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒１８内
に吸蔵される。
なりリーンになると、流入排気ガス中の酸素濃度が大幅
に増大する。そして、図５（Ａ）に示すように、酸素Ｏ
２が酸素イオンＯ２ −の形で白金Ｐｔの表面に付着す
る。流入排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘは白金Ｐｔの表
面上で酸素イオンＯ２ −と反応し、二酸化窒素ＮＯ２と
なる。（２ＮＯ＋Ｏ２ −＞２ＮＯ２）。この生成された
二酸化窒素ＮＯ２の一部は、白金Ｐｔ上で酸化されつつ
ＮＯｘ吸蔵触媒１８内に吸蔵されて酸化バリウムＢａＯ
と結合しながら、図５（Ａ）に示すように、硝酸イオン
ＮＯ３ −の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８内に拡散する。この
ようにして、窒素酸化物ＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒１８内
に吸蔵される。
【００２０】前記流入排気ガス中の酸素濃度が高い限
り、白金Ｐｔの表面で二酸化窒素ＮＯ ２が生成され、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能力が飽和しない限り、
二酸化窒素ＮＯ２がＮＯｘ吸蔵触媒１８内に吸蔵され、
硝酸イオンＮＯ３ −が生成される。これに対し、流入排
気ガスの酸素濃度が低下し、二酸化窒素ＮＯ２の生成量
が低下すると、反応が逆方向（ＮＯ３ −→ＮＯ２）に進
み、ＮＯｘ吸蔵触媒１８内の硝酸イオンＮＯ３ −が二酸
化窒素ＮＯ２の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８から放出され
る。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出されるこ
とになる。一方、図４に示すように、流入排気ガスのリ
ーンの度合いが低くなれば、流入排気ガス中の酸素濃度
が低下し、従って、流入排気ガスのリーンの度合いを低
くすれば、たとえ流入排気ガスの空燃比がリーンであっ
ても、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出
されることになる。
り、白金Ｐｔの表面で二酸化窒素ＮＯ ２が生成され、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能力が飽和しない限り、
二酸化窒素ＮＯ２がＮＯｘ吸蔵触媒１８内に吸蔵され、
硝酸イオンＮＯ３ −が生成される。これに対し、流入排
気ガスの酸素濃度が低下し、二酸化窒素ＮＯ２の生成量
が低下すると、反応が逆方向（ＮＯ３ −→ＮＯ２）に進
み、ＮＯｘ吸蔵触媒１８内の硝酸イオンＮＯ３ −が二酸
化窒素ＮＯ２の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８から放出され
る。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下すると、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出されるこ
とになる。一方、図４に示すように、流入排気ガスのリ
ーンの度合いが低くなれば、流入排気ガス中の酸素濃度
が低下し、従って、流入排気ガスのリーンの度合いを低
くすれば、たとえ流入排気ガスの空燃比がリーンであっ
ても、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出
されることになる。
【００２１】また、燃焼室３内に供給される混合気がリ
ッチにされて流入排気ガスの空燃比がリッチになると、
図４に示するように、未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯが多量となる。これらの炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素イオンＯ２ −と反応して酸化さ
れる。一方、流入排気ガスの空燃比がリッチになると、
流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するため、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出される。こ
の窒素酸化物ＮＯｘである二酸化窒素ＮＯ２は図５
（Ｂ）に示すように、未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯと反応して還元される。このようにして、白金Ｐｔ
の表面上に二酸化窒素ＮＯ２が存在しなくなると、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８から二酸化窒素ＮＯ２が次から次へと放
出される。従って、流入排気ガスの空燃比をリッチにす
ると、短時間のうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化
物ＮＯｘが放出されることになる。
ッチにされて流入排気ガスの空燃比がリッチになると、
図４に示するように、未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯが多量となる。これらの炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯは白金Ｐｔ上の酸素イオンＯ２ −と反応して酸化さ
れる。一方、流入排気ガスの空燃比がリッチになると、
流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するため、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出される。こ
の窒素酸化物ＮＯｘである二酸化窒素ＮＯ２は図５
（Ｂ）に示すように、未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素
ＣＯと反応して還元される。このようにして、白金Ｐｔ
の表面上に二酸化窒素ＮＯ２が存在しなくなると、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８から二酸化窒素ＮＯ２が次から次へと放
出される。従って、流入排気ガスの空燃比をリッチにす
ると、短時間のうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化
物ＮＯｘが放出されることになる。
【００２２】即ち、流入排気ガスの空燃比をリッチにす
ると、始めに、炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯが白金Ｐ
ｔ上の酸素イオンＯ２ −とただちに反応して酸化され、
次いで、白金Ｐｔ上の酸素イオンＯ２ −が消費されても
まだ炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯが残っていれば、こ
れらの炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯによってＮＯｘ吸
蔵触媒１８から放出された窒素酸化物ＮＯｘおよび燃焼
室３から排出された窒素酸化物ＮＯｘが還元される。従
って、流入排気ガスの空燃比をリッチにすれば、短時間
のうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されている窒素酸化
物ＮＯｘが放出され、この放出された窒素酸化物ＮＯｘ
が還元されるため、大気中に窒素酸化物ＮＯｘが排出さ
れるのを阻止することができる。
ると、始めに、炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯが白金Ｐ
ｔ上の酸素イオンＯ２ −とただちに反応して酸化され、
次いで、白金Ｐｔ上の酸素イオンＯ２ −が消費されても
まだ炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯが残っていれば、こ
れらの炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯによってＮＯｘ吸
蔵触媒１８から放出された窒素酸化物ＮＯｘおよび燃焼
室３から排出された窒素酸化物ＮＯｘが還元される。従
って、流入排気ガスの空燃比をリッチにすれば、短時間
のうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されている窒素酸化
物ＮＯｘが放出され、この放出された窒素酸化物ＮＯｘ
が還元されるため、大気中に窒素酸化物ＮＯｘが排出さ
れるのを阻止することができる。
【００２３】上述したようにリーンの混合気が燃焼する
と、窒素酸化物ＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵され
る。しかしながら、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能
力には限度があり、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能
力が飽和すれば、ＮＯｘ吸蔵触媒１８はもはや窒素酸化
物ＮＯｘを吸蔵できなくなる。従って、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８のＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前に、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８から窒素酸化物ＮＯｘを放出させる必要がある。そ
のためには、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が窒素酸化物ＮＯｘを
どの程度吸蔵しているかを推定する必要がある。
と、窒素酸化物ＮＯｘがＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵され
る。しかしながら、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能
力には限度があり、ＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能
力が飽和すれば、ＮＯｘ吸蔵触媒１８はもはや窒素酸化
物ＮＯｘを吸蔵できなくなる。従って、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８のＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前に、ＮＯｘ吸蔵触媒
１８から窒素酸化物ＮＯｘを放出させる必要がある。そ
のためには、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が窒素酸化物ＮＯｘを
どの程度吸蔵しているかを推定する必要がある。
【００２４】このＮＯｘ吸蔵量の堆定方法について説明
する。リーンの混合気が燃焼するときは、機関負荷が高
くなるほど、単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮ
Ｏｘ量が増大するため、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵触媒
１８に吸蔵されるＮＯｘ量（以下、ＮＯｘ吸蔵量と称す
る）ＮＯＸＡが増大し、また、機関回転数が高くなるほ
ど、単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮＯｘ量が
増大するため、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸
蔵されるＮＯｘが増大する。従って、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯ
ＸＡは機関負荷と機関回転数Ｎの関数となる。この場
合、機関負荷は前記絶対圧ＰＭでもって代表することが
できるので、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡは絶対圧ＰＭと機関
回転数Ｎの関数となる。従って、実施の形態１ではＮＯ
ｘ吸蔵量ＮＯＸＡが、絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの
関数として予め実験により求められ、図６（Ａ）に示す
マップの形で、絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数と
して、ＲＯＭ３２内に予め記憶されている。
する。リーンの混合気が燃焼するときは、機関負荷が高
くなるほど、単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮ
Ｏｘ量が増大するため、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵触媒
１８に吸蔵されるＮＯｘ量（以下、ＮＯｘ吸蔵量と称す
る）ＮＯＸＡが増大し、また、機関回転数が高くなるほ
ど、単位時間当たり燃焼室３から排出されるＮＯｘ量が
増大するため、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸
蔵されるＮＯｘが増大する。従って、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯ
ＸＡは機関負荷と機関回転数Ｎの関数となる。この場
合、機関負荷は前記絶対圧ＰＭでもって代表することが
できるので、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡは絶対圧ＰＭと機関
回転数Ｎの関数となる。従って、実施の形態１ではＮＯ
ｘ吸蔵量ＮＯＸＡが、絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの
関数として予め実験により求められ、図６（Ａ）に示す
マップの形で、絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数と
して、ＲＯＭ３２内に予め記憶されている。
【００２５】一方、燃焼室３に供給される混合気の空燃
比がストイキまたはリッチになると、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８からＮＯｘが放出されるが、このＮＯｘ放出量は主に
排気ガス量と混合気の空燃比との影響を受ける。即ち、
排気ガス量が増大するほど、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵
触媒１８から放出されるＮＯｘ量（以下、ＮＯｘ放出
量）ＮＯＸＤが増大し、混合気の空燃比がリッチとなる
ほど、ＮＯｘ放出量ＮＯＸＤが増大する。従って、ＮＯ
ｘ放出量ＮＯＸＤは吸入空気量と機関回転数Ｎとの関数
となる。この場合、図７（Ａ）に示するように、ＮＯｘ
放出量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭが大きくなるほど増大する。
この実施の形態１では、ＮＯｘ放出量ＮＯＸＤは、図６
（Ｂ）に示すマップの形で、Ｎ・ＰＭとＫの関数として
ＲＯＭ３２に予め記憶されている。
比がストイキまたはリッチになると、ＮＯｘ吸蔵触媒１
８からＮＯｘが放出されるが、このＮＯｘ放出量は主に
排気ガス量と混合気の空燃比との影響を受ける。即ち、
排気ガス量が増大するほど、単位時間当たりＮＯｘ吸蔵
触媒１８から放出されるＮＯｘ量（以下、ＮＯｘ放出
量）ＮＯＸＤが増大し、混合気の空燃比がリッチとなる
ほど、ＮＯｘ放出量ＮＯＸＤが増大する。従って、ＮＯ
ｘ放出量ＮＯＸＤは吸入空気量と機関回転数Ｎとの関数
となる。この場合、図７（Ａ）に示するように、ＮＯｘ
放出量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭが大きくなるほど増大する。
この実施の形態１では、ＮＯｘ放出量ＮＯＸＤは、図６
（Ｂ）に示すマップの形で、Ｎ・ＰＭとＫの関数として
ＲＯＭ３２に予め記憶されている。
【００２６】上述したように、混合気の空燃比がリーン
の場合はＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡで表され、混合気の空燃
比がストイキまたはリッチの場合はＮＯｘ放出量ＮＯＸ
Ｄで表されるので、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されてい
ると推定される第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ
＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤで表されることになる。上記ΣＮ
ＯＸは前回の処理サイクルまでのＮＯｘ推定量である。
の場合はＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡで表され、混合気の空燃
比がストイキまたはリッチの場合はＮＯｘ放出量ＮＯＸ
Ｄで表されるので、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されてい
ると推定される第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ
＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤで表されることになる。上記ΣＮ
ＯＸは前回の処理サイクルまでのＮＯｘ推定量である。
【００２７】そこで、実施の形態１では、空燃比制御の
タイムチャートを表す図８に示すように、第１ＮＯｘ推
定量１ΣＮＯＸがＮＯｘ最大許容吸蔵量ＭＡＸに達した
ときには混合気の空燃比を一時的にリッチに制御するこ
とによって、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘ
を放出させるようにしている。
タイムチャートを表す図８に示すように、第１ＮＯｘ推
定量１ΣＮＯＸがＮＯｘ最大許容吸蔵量ＭＡＸに達した
ときには混合気の空燃比を一時的にリッチに制御するこ
とによって、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘ
を放出させるようにしている。
【００２８】ところで、排気ガス中にはＳＯｘが含まれ
ており、ＮＯｘ吸蔵触媒１８には窒素酸化物ＮＯｘばか
りでなく硫黄酸化物ＳＯｘも吸蔵される。このＮＯｘ吸
蔵触媒１８への硫黄酸化物ＳＯｘの吸蔵メカニズムは窒
素酸化物ＮＯｘの吸蔵メカニズムと同じであると考えら
れる。即ち、ＮＯｘ吸蔵メカニズムを説明したときと同
様に、担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させ
た場合を例として説明すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への
流入排気ガスの空燃比がリーンの時には酸素Ｏ ２が酸素
イオンＯ２ −の形で白金Ｐｔの表面に付着している。上
記ＮＯｘ吸蔵触媒１８に流入する排気ガス（以下、流入
排気ガスと称する）中のＳＯ２は白金Ｐｔの表面で酸素
イオンＯ２ −と反応してＳＯ３となる。この生成された
ＳＯ３の一部は、白金Ｐｔ上で更に酸化されつつＮＯｘ
吸蔵触媒１８内で酸化バリウムＢａＯと結合しながら、
硫酸イオンＳＯ４ ２−の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８内に拡
散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ４を生成する。
ており、ＮＯｘ吸蔵触媒１８には窒素酸化物ＮＯｘばか
りでなく硫黄酸化物ＳＯｘも吸蔵される。このＮＯｘ吸
蔵触媒１８への硫黄酸化物ＳＯｘの吸蔵メカニズムは窒
素酸化物ＮＯｘの吸蔵メカニズムと同じであると考えら
れる。即ち、ＮＯｘ吸蔵メカニズムを説明したときと同
様に、担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させ
た場合を例として説明すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８への
流入排気ガスの空燃比がリーンの時には酸素Ｏ ２が酸素
イオンＯ２ −の形で白金Ｐｔの表面に付着している。上
記ＮＯｘ吸蔵触媒１８に流入する排気ガス（以下、流入
排気ガスと称する）中のＳＯ２は白金Ｐｔの表面で酸素
イオンＯ２ −と反応してＳＯ３となる。この生成された
ＳＯ３の一部は、白金Ｐｔ上で更に酸化されつつＮＯｘ
吸蔵触媒１８内で酸化バリウムＢａＯと結合しながら、
硫酸イオンＳＯ４ ２−の形でＮＯｘ吸蔵触媒１８内に拡
散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ４を生成する。
【００２９】しかしながら、硫酸塩ＢａＳＯ４は安定し
ていて分解しづらく、図８に示すような短時間だけ混合
気の空燃比をリッチにしてもほとんど全ての硫酸塩Ｂａ
ＳＯ ４は分解されずにそのまま残る。従って、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８内には時間が経過するにつれて硫酸塩ＢａＳ
Ｏ４が増大することになり、斯くして時間が経過するに
つれて、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵しうる最大ＮＯｘ吸
蔵量が次第に低下することになる。言い換えると、時間
が経過するにつれてＮＯｘ吸蔵触媒１８の性能が次第に
劣化することになる。ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵しうる
最大ＮＯｘ吸蔵量が低下すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８へ
のＮＯｘ吸蔵量が少ないうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８から
ＮＯｘを放出させる必要がある。そのためには、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８が吸蔵しうる最大ＮＯｘ吸蔵量、即ちＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８の劣化の度合いを正確に検出することが
必要となる。
ていて分解しづらく、図８に示すような短時間だけ混合
気の空燃比をリッチにしてもほとんど全ての硫酸塩Ｂａ
ＳＯ ４は分解されずにそのまま残る。従って、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８内には時間が経過するにつれて硫酸塩ＢａＳ
Ｏ４が増大することになり、斯くして時間が経過するに
つれて、ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵しうる最大ＮＯｘ吸
蔵量が次第に低下することになる。言い換えると、時間
が経過するにつれてＮＯｘ吸蔵触媒１８の性能が次第に
劣化することになる。ＮＯｘ吸蔵触媒１８が吸蔵しうる
最大ＮＯｘ吸蔵量が低下すると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８へ
のＮＯｘ吸蔵量が少ないうちにＮＯｘ吸蔵触媒１８から
ＮＯｘを放出させる必要がある。そのためには、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８が吸蔵しうる最大ＮＯｘ吸蔵量、即ちＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８の劣化の度合いを正確に検出することが
必要となる。
【００３０】実施の形態１ではＮＯｘ吸蔵触媒１８が実
際に吸蔵していると思われるＮＯｘ吸蔵量、即ちＮＯｘ
吸蔵触媒１８の劣化の度合いを次のように検出してい
る。混合気の空燃比がリーンからリッチに変化した後、
空燃比センサ２２の電圧がリーンを示す電圧からリッチ
を示す電圧に変化するまでの時間により、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８の劣化の度合いを検出する。即ち、燃焼室３に供
給される混合気がリッチになると、図４に示すように、
燃焼室３からは未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素および
酸素Ｏ２を含んだ排気ガスが排出される。しかし、酸素
Ｏ２は炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯとほとんど反応せ
ずにＮＯｘ吸蔵触媒１８を通り過ぎて大気中に排出され
ることになる。
際に吸蔵していると思われるＮＯｘ吸蔵量、即ちＮＯｘ
吸蔵触媒１８の劣化の度合いを次のように検出してい
る。混合気の空燃比がリーンからリッチに変化した後、
空燃比センサ２２の電圧がリーンを示す電圧からリッチ
を示す電圧に変化するまでの時間により、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８の劣化の度合いを検出する。即ち、燃焼室３に供
給される混合気がリッチになると、図４に示すように、
燃焼室３からは未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭素および
酸素Ｏ２を含んだ排気ガスが排出される。しかし、酸素
Ｏ２は炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯとほとんど反応せ
ずにＮＯｘ吸蔵触媒１８を通り過ぎて大気中に排出され
ることになる。
【００３１】一方、前記混合気がリッチになると、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出される。こ
の排気ガス中に含まれる未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭
素ＣＯはＮＯｘ吸蔵触媒１８から放出された窒素酸化物
ＮＯｘを還元するために使用される。このため、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出されている間
は、ＮＯＸ吸蔵触媒１８から未燃な炭化水素ＨＣや一酸
化炭素ＣＯが全く排出されないことになる。従って、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出され続け
ている間は、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から排出される排気ガ
ス中には、酸素Ｏ２は含まれているが、未燃な炭化水素
ＨＣや一酸化炭素ＣＯが全く含まれておらず、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８から排出される排気ガスの空燃比はわずかば
かりリーンとなっている。
ｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出される。こ
の排気ガス中に含まれる未燃な炭化水素ＨＣや一酸化炭
素ＣＯはＮＯｘ吸蔵触媒１８から放出された窒素酸化物
ＮＯｘを還元するために使用される。このため、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出されている間
は、ＮＯＸ吸蔵触媒１８から未燃な炭化水素ＨＣや一酸
化炭素ＣＯが全く排出されないことになる。従って、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒１８から窒素酸化物ＮＯｘが放出され続け
ている間は、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から排出される排気ガ
ス中には、酸素Ｏ２は含まれているが、未燃な炭化水素
ＨＣや一酸化炭素ＣＯが全く含まれておらず、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８から排出される排気ガスの空燃比はわずかば
かりリーンとなっている。
【００３２】次いで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されて
いるＮＯｘが全部放出されると、排気ガス中の未燃な炭
化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯはＮＯｘ吸蔵触媒１８内で
窒素酸化物ＮＯｘの還元のために使用されることなくそ
のままＮＯｘ吸蔵触媒１８から排出され、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８から排出される排気ガスの空燃比がリッチとな
る。即ち、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されていた窒素酸
化物ＮＯｘが全部放出されると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８か
ら排出される排気ガスがリーンからリッチに変化するこ
とになる。この場合、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡは、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８に流入する排気ガスの空燃比がり一ンから
リッチに切り替えられた後、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から排
出される排気ガスの空燃比がリッチになるまでの時間に
おおよそ比例している。従って、この経過時間からＮＯ
ｘ吸蔵量ＮＯＸＡが分かることになる。
いるＮＯｘが全部放出されると、排気ガス中の未燃な炭
化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯはＮＯｘ吸蔵触媒１８内で
窒素酸化物ＮＯｘの還元のために使用されることなくそ
のままＮＯｘ吸蔵触媒１８から排出され、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８から排出される排気ガスの空燃比がリッチとな
る。即ち、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されていた窒素酸
化物ＮＯｘが全部放出されると、ＮＯｘ吸蔵触媒１８か
ら排出される排気ガスがリーンからリッチに変化するこ
とになる。この場合、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡは、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８に流入する排気ガスの空燃比がり一ンから
リッチに切り替えられた後、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から排
出される排気ガスの空燃比がリッチになるまでの時間に
おおよそ比例している。従って、この経過時間からＮＯ
ｘ吸蔵量ＮＯＸＡが分かることになる。
【００３３】このことについて、空燃比Ａ／Ｆと空燃比
センサ２０，２２の出力電圧との関係を表す図９を参照
し、もう少し詳しく説明する。図９に示すように、空燃
比センサ２０，２２は、燃焼室３に供給される混合気の
空燃比がリッチの時には０．９ボルト程度の出力電圧Ｖ
を出力し、上記混合気の空燃比がリーンの時には０．１
ボルト程度の出力電圧Ｖを出力し、上記混合気の空燃比
がストイキ付近では０．４５ボルト程度の出力電圧Ｖを
出力する。
センサ２０，２２の出力電圧との関係を表す図９を参照
し、もう少し詳しく説明する。図９に示すように、空燃
比センサ２０，２２は、燃焼室３に供給される混合気の
空燃比がリッチの時には０．９ボルト程度の出力電圧Ｖ
を出力し、上記混合気の空燃比がリーンの時には０．１
ボルト程度の出力電圧Ｖを出力し、上記混合気の空燃比
がストイキ付近では０．４５ボルト程度の出力電圧Ｖを
出力する。
【００３４】図１０はＮＯｘ吸蔵触媒１８に流入する排
気ガスの空燃比（以下、流入排気ガス空燃比と称する）
Ａ／Ｆｉｎの変化と、空燃比センサ２２の出力電圧Ｖの
変化と、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から流出した排気ガスの空
燃比（以下、流出排気ガス空燃比と称する）Ａ／Ｆｏｕ
ｔの変化との関係を示している。図１０に示すように、
流入排気ガス空燃比Ａ／Ｆｉｎがリーンからリッチに切
り替えられると、流出排気ガス空燃比Ａ／Ｆｏｕｔはス
トイキ近くまで急速に減少する。しかし、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８がＮＯｘ放出中は、流出排気ガス空燃比Ａ／Ｆｏ
ｕｔはわずかばかりリーンの状態に保持される。このた
め、空燃比センサ２２の出力電圧Ｖは０．１ボルト程度
である。次いで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されている
窒素酸化物ＮＯｘが全部放出されると、流出排気ガス空
燃比Ａ／Ｆｏｕｔは急速に小さくなってリッチとなり、
空燃比センサ２２の電圧Ｖは０．９ボルト付近まで急速
に上昇する。
気ガスの空燃比（以下、流入排気ガス空燃比と称する）
Ａ／Ｆｉｎの変化と、空燃比センサ２２の出力電圧Ｖの
変化と、ＮＯｘ吸蔵触媒１８から流出した排気ガスの空
燃比（以下、流出排気ガス空燃比と称する）Ａ／Ｆｏｕ
ｔの変化との関係を示している。図１０に示すように、
流入排気ガス空燃比Ａ／Ｆｉｎがリーンからリッチに切
り替えられると、流出排気ガス空燃比Ａ／Ｆｏｕｔはス
トイキ近くまで急速に減少する。しかし、ＮＯｘ吸蔵触
媒１８がＮＯｘ放出中は、流出排気ガス空燃比Ａ／Ｆｏ
ｕｔはわずかばかりリーンの状態に保持される。このた
め、空燃比センサ２２の出力電圧Ｖは０．１ボルト程度
である。次いで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８に吸蔵されている
窒素酸化物ＮＯｘが全部放出されると、流出排気ガス空
燃比Ａ／Ｆｏｕｔは急速に小さくなってリッチとなり、
空燃比センサ２２の電圧Ｖは０．９ボルト付近まで急速
に上昇する。
【００３５】図１１はＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡが異なる場
合の空燃比センサ２２の出力電圧Ｖの変化を示してい
る。なお、図１１における１００ｍｇ、２００ｍｇ、３
００ｍｇ、４００ｍｇなど数値は、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸ
Ａを示している。図１１に示すのように、ＮＯｘ吸蔵量
ＮＯＸＡが多いほど空燃比センサ２２の電圧Ｖの立ち上
がりが遅く開始している。
合の空燃比センサ２２の出力電圧Ｖの変化を示してい
る。なお、図１１における１００ｍｇ、２００ｍｇ、３
００ｍｇ、４００ｍｇなど数値は、ＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸ
Ａを示している。図１１に示すのように、ＮＯｘ吸蔵量
ＮＯＸＡが多いほど空燃比センサ２２の電圧Ｖの立ち上
がりが遅く開始している。
【００３６】ところで、ＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化の度
合いを検出するためには第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯｘが
ＮＯｘ最大許容吸蔵量ＭＡＸになったときに流入排気ガ
ス空燃比Ａ／Ｆｉｎをリーンからリッチに切り替え、こ
のときの経過時間ｔを求める必要がある。その経過時間
ｔにより、第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸを求め、第１Ｎ
Ｏｘ推定量１ΣＮＯＸと第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸと
を比較する。図１２および図１３は図１１に示す空燃比
センサ２２の出力電圧Ｖの変化に要する経過時間ｔに基
づきＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化の度合いを判断するルー
チンを示している。
合いを検出するためには第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯｘが
ＮＯｘ最大許容吸蔵量ＭＡＸになったときに流入排気ガ
ス空燃比Ａ／Ｆｉｎをリーンからリッチに切り替え、こ
のときの経過時間ｔを求める必要がある。その経過時間
ｔにより、第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸを求め、第１Ｎ
Ｏｘ推定量１ΣＮＯＸと第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸと
を比較する。図１２および図１３は図１１に示す空燃比
センサ２２の出力電圧Ｖの変化に要する経過時間ｔに基
づきＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化の度合いを判断するルー
チンを示している。
【００３７】図１２および図１３を参照すると、ステッ
プ１００において図２に基づき基本燃料噴射量ＴＰが算
出される。ステップ１０１ではＮＯｘ吸蔵触媒１８から
窒素酸化物ＮＯｘを放出すべきであることを示すＮＯｘ
放出フラグがセットされているか否かが判別される。Ｎ
Ｏｘ放出フラグがセットされていない時には、ステップ
１０２においてＮＯｘ放出フラグがリセットされた直後
か否かが判別される。ＮＯｘ放出フラグがセットからリ
セットヘ変わった直後でなければ、ステップ１０３にお
いて図３に基づき補正係数Ｋが算出される。ステップ１
０４では補正係数Ｋが１．０であるか否かが判別され
る。補正係数Ｋ＝１．０の時には、ステップ１１９にお
いて空燃比のフィードバック制御が行われる。このフィ
ードバック制御は図１４に示されている。上記ステップ
１０４での判別結果が補正係数Ｋ＝１．０でないときに
は、ステップ１０５においてフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが１．０に固定され、ステップ１０６において燃料
噴射時間ＴＡＶ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦが算出される。
プ１００において図２に基づき基本燃料噴射量ＴＰが算
出される。ステップ１０１ではＮＯｘ吸蔵触媒１８から
窒素酸化物ＮＯｘを放出すべきであることを示すＮＯｘ
放出フラグがセットされているか否かが判別される。Ｎ
Ｏｘ放出フラグがセットされていない時には、ステップ
１０２においてＮＯｘ放出フラグがリセットされた直後
か否かが判別される。ＮＯｘ放出フラグがセットからリ
セットヘ変わった直後でなければ、ステップ１０３にお
いて図３に基づき補正係数Ｋが算出される。ステップ１
０４では補正係数Ｋが１．０であるか否かが判別され
る。補正係数Ｋ＝１．０の時には、ステップ１１９にお
いて空燃比のフィードバック制御が行われる。このフィ
ードバック制御は図１４に示されている。上記ステップ
１０４での判別結果が補正係数Ｋ＝１．０でないときに
は、ステップ１０５においてフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが１．０に固定され、ステップ１０６において燃料
噴射時間ＴＡＶ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦが算出される。
【００３８】次いで、ステップ１０７では補正係数Ｋが
１．０よりも小さいか否かが判別される。補正係数Ｋ＜
１．０のとき、即ちリーンの混合気を燃焼すべきときに
は、ステップ１０８において図６（Ａ）に基づきＮＯｘ
吸蔵量ＮＯＸＡが算出され、ステップ１０９においてＮ
Ｏｘ放出量ＮＯＸＤがゼロに設定され、ステップ１１２
に進む。ステップ１０７での判別結果が補正係数Ｋ≧
１．０であるとき、即ちストイキの混合気またはリッチ
の混合気を燃焼すべきときには、ステップ１１０におい
て図６（Ｂ）に基づきＮＯｘ排出量ＮＯＸＤが算出さ
れ、ステップ１１１においてＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡがゼ
ロに設定され、ステップ１１２に進む。
１．０よりも小さいか否かが判別される。補正係数Ｋ＜
１．０のとき、即ちリーンの混合気を燃焼すべきときに
は、ステップ１０８において図６（Ａ）に基づきＮＯｘ
吸蔵量ＮＯＸＡが算出され、ステップ１０９においてＮ
Ｏｘ放出量ＮＯＸＤがゼロに設定され、ステップ１１２
に進む。ステップ１０７での判別結果が補正係数Ｋ≧
１．０であるとき、即ちストイキの混合気またはリッチ
の混合気を燃焼すべきときには、ステップ１１０におい
て図６（Ｂ）に基づきＮＯｘ排出量ＮＯＸＤが算出さ
れ、ステップ１１１においてＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＡがゼ
ロに設定され、ステップ１１２に進む。
【００３９】ステップ１１２では第１ＮＯｘ推定量１Σ
ＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤが算出され、ス
テップ１１３では第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸが負にな
ったか否かが判別される。第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸ
＜０のときには、ステップ１１４において第１ＮＯｘ推
定量１ΣＮＯＸがゼロに設定される。ステップ１１５で
は第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸが最大許容吸蔵量ＭＡＸ
を超えたか否かが判別される。第１ＮＯｘ推定量１ΣＮ
ＯＸ＞最大許容吸蔵量ＭＡＸのときには、ステップ１１
６においてＮＯｘ放出フラグがセットされる。ＮＯｘ放
出フラグがセットされると、ステップ１１７においてＮ
Ｏｘ放出処理が行われる。このＮＯｘ放出処理は図１５
に示されている。一方、ＮＯｘ放出フラグがセットから
リセットに変化した直後であると判定される（ステップ
１０２参照）と、ステップ１１８において劣化判定が行
われる。この劣化判定は図１６に示されている。
ＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤが算出され、ス
テップ１１３では第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸが負にな
ったか否かが判別される。第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸ
＜０のときには、ステップ１１４において第１ＮＯｘ推
定量１ΣＮＯＸがゼロに設定される。ステップ１１５で
は第１ＮＯｘ推定量１ΣＮＯＸが最大許容吸蔵量ＭＡＸ
を超えたか否かが判別される。第１ＮＯｘ推定量１ΣＮ
ＯＸ＞最大許容吸蔵量ＭＡＸのときには、ステップ１１
６においてＮＯｘ放出フラグがセットされる。ＮＯｘ放
出フラグがセットされると、ステップ１１７においてＮ
Ｏｘ放出処理が行われる。このＮＯｘ放出処理は図１５
に示されている。一方、ＮＯｘ放出フラグがセットから
リセットに変化した直後であると判定される（ステップ
１０２参照）と、ステップ１１８において劣化判定が行
われる。この劣化判定は図１６に示されている。
【００４０】前記図１２のステップ１１９において行わ
れる空燃比センサ２０の出力電圧Ｖ１に基づいて空燃比
をストイキに維持するためのフィードバック制御につい
て図１４を参照しつつ説明する。前述のように空燃比セ
ンサ２０は混合気がリッチの時には０．９ボルト程度の
出力電圧Ｖ１を発生する。図１４に示すように、ステッ
プ１３０において出力電圧Ｖ１が０．４５ボルト程度の
第１基準電圧Ｖｒ１よりも小さいか否かが判別される。
出力電圧Ｖ１≦第１基準電圧Ｖｒ１のとき、即ち空燃比
がリーンのときにはステップ１３１においてディレイカ
ウント値ＣＤＬが１だけディクリメントされる。次い
で、ステップ１３２ではディレイカウント値ＣＤＬが最
小値ＴＤＲよりも小さくなったかが判別される。ディレ
イカウント値ＣＤＬ＜最小値ＴＤＲのときはステップ１
３３においてディレイカウント値ＣＤＬを最小値ＴＤＲ
と設定後にステップ１３７に進む。従って、出力電圧Ｖ
１≦第１基準電圧Ｖｒ１になると、ディレイカウント値
ＣＬＤがルーチン処理の１サイクルごとに徐々に減少
し、ついには、ディレイカウント値ＣＤＬは最小値ＴＤ
Ｒに維持される。
れる空燃比センサ２０の出力電圧Ｖ１に基づいて空燃比
をストイキに維持するためのフィードバック制御につい
て図１４を参照しつつ説明する。前述のように空燃比セ
ンサ２０は混合気がリッチの時には０．９ボルト程度の
出力電圧Ｖ１を発生する。図１４に示すように、ステッ
プ１３０において出力電圧Ｖ１が０．４５ボルト程度の
第１基準電圧Ｖｒ１よりも小さいか否かが判別される。
出力電圧Ｖ１≦第１基準電圧Ｖｒ１のとき、即ち空燃比
がリーンのときにはステップ１３１においてディレイカ
ウント値ＣＤＬが１だけディクリメントされる。次い
で、ステップ１３２ではディレイカウント値ＣＤＬが最
小値ＴＤＲよりも小さくなったかが判別される。ディレ
イカウント値ＣＤＬ＜最小値ＴＤＲのときはステップ１
３３においてディレイカウント値ＣＤＬを最小値ＴＤＲ
と設定後にステップ１３７に進む。従って、出力電圧Ｖ
１≦第１基準電圧Ｖｒ１になると、ディレイカウント値
ＣＬＤがルーチン処理の１サイクルごとに徐々に減少
し、ついには、ディレイカウント値ＣＤＬは最小値ＴＤ
Ｒに維持される。
【００４１】一方、ステップ１３０において出力電圧Ｖ
１＞第１基準電圧Ｖｒ１であると判別された空燃比がリ
ッチのときには、ステップ１３４においてディレイカウ
ント値ＣＤＬが１だけインクリメントされる。次いで、
ステップ１３５ではディレイカウント値ＣＤＬが最大値
ＴＤＬよりも大きくなったか否かが判別される。ディレ
イカウント値ＣＤＬ＞最大値ＴＤＬのときはステップ１
３６においてディレイカウント値ＣＤＬを最大値ＴＤＬ
と設定した後にステップ１３７に進む。従って、出力電
圧Ｖ１＞第１基準電圧Ｖｒ１になると、ディレイカウン
ト値ＣＤＬがルーチン処理の１サイクルごとに徐々に増
大し、ついには、ディレイカウント値ＣＤＬは最大値Ｔ
ＤＬに維持される。
１＞第１基準電圧Ｖｒ１であると判別された空燃比がリ
ッチのときには、ステップ１３４においてディレイカウ
ント値ＣＤＬが１だけインクリメントされる。次いで、
ステップ１３５ではディレイカウント値ＣＤＬが最大値
ＴＤＬよりも大きくなったか否かが判別される。ディレ
イカウント値ＣＤＬ＞最大値ＴＤＬのときはステップ１
３６においてディレイカウント値ＣＤＬを最大値ＴＤＬ
と設定した後にステップ１３７に進む。従って、出力電
圧Ｖ１＞第１基準電圧Ｖｒ１になると、ディレイカウン
ト値ＣＤＬがルーチン処理の１サイクルごとに徐々に増
大し、ついには、ディレイカウント値ＣＤＬは最大値Ｔ
ＤＬに維持される。
【００４２】ステップ１３７では前回の処理サイクルか
ら今回の処理サイクルの間にディレイカウント値ＣＤＬ
の符号が正から負へまたは負から正へ反転したか否かが
判別される。ディレイカウント値ＣＤＬの符号が反転し
たときにはステップ１３８において正から負への反転か
否か、即ちリッチからリーンへの反転であるか否かが判
別される。リッチからリーンヘの反転のときにはステッ
プ１３９においてフィードバック補正係数ＦＡＦにリッ
チスキップ値ＲＳＲが加算され、斯くして、フィードバ
ック補正係数ＦＡＦはリッチスキップ値ＲＳＲだけ急激
に増大する。上記ステップ１３８での判別結果がリーン
からリッチヘの反転でないときにはステップ１４０にお
いてフィードバック補正係数ＦＡＦからリーンスキップ
値ＲＳＬが減算され、斯くして、フィードバック補正係
数ＦＡＦはリーンスキップ値ＲＳＬだけ急激に減少す
る。
ら今回の処理サイクルの間にディレイカウント値ＣＤＬ
の符号が正から負へまたは負から正へ反転したか否かが
判別される。ディレイカウント値ＣＤＬの符号が反転し
たときにはステップ１３８において正から負への反転か
否か、即ちリッチからリーンへの反転であるか否かが判
別される。リッチからリーンヘの反転のときにはステッ
プ１３９においてフィードバック補正係数ＦＡＦにリッ
チスキップ値ＲＳＲが加算され、斯くして、フィードバ
ック補正係数ＦＡＦはリッチスキップ値ＲＳＲだけ急激
に増大する。上記ステップ１３８での判別結果がリーン
からリッチヘの反転でないときにはステップ１４０にお
いてフィードバック補正係数ＦＡＦからリーンスキップ
値ＲＳＬが減算され、斯くして、フィードバック補正係
数ＦＡＦはリーンスキップ値ＲＳＬだけ急激に減少す
る。
【００４３】一方、前記ステップ１３７においてディレ
イカウント値ＣＤＬの符号が反転していないと判別され
たときにはステップ１４１においてディレイカウント値
ＣＤＬが負であるか否か判別される。ディレイカウント
値ＣＤＬ≦０のときにはステップ１４２においてフィー
ドバック補正係数ＦＡＦにリッチ積分値ＫＩＲ（ＫＩＲ
＜ＲＳＲ）が加算され、斯くして、フィードバック補正
係数ＦＡＦは処理ルーチンの１サイクルごとに徐々に増
大する。一方、前記ステップ１４１での判別結果がディ
レイカウント値ＣＤＬ＞０のときにはステップ１４３に
おいてフィードバック補正係数ＦＡＦからリーン積分値
ＫＩＬが減算され、斯くして、フィードバック補正係数
ＦＡＦは処理ルーチンの１サイクルごとに徐々に減少す
る。このようにして空燃比がストイキに制御される。
イカウント値ＣＤＬの符号が反転していないと判別され
たときにはステップ１４１においてディレイカウント値
ＣＤＬが負であるか否か判別される。ディレイカウント
値ＣＤＬ≦０のときにはステップ１４２においてフィー
ドバック補正係数ＦＡＦにリッチ積分値ＫＩＲ（ＫＩＲ
＜ＲＳＲ）が加算され、斯くして、フィードバック補正
係数ＦＡＦは処理ルーチンの１サイクルごとに徐々に増
大する。一方、前記ステップ１４１での判別結果がディ
レイカウント値ＣＤＬ＞０のときにはステップ１４３に
おいてフィードバック補正係数ＦＡＦからリーン積分値
ＫＩＬが減算され、斯くして、フィードバック補正係数
ＦＡＦは処理ルーチンの１サイクルごとに徐々に減少す
る。このようにして空燃比がストイキに制御される。
【００４４】図１２のステップ１１８において行われる
ＮＯｘ放出制御について図１５を参照しつつ説明する。
図１５に示すように、前回の処理サイクルにおけるＮＯ
ｘ放出制御のときの経過時間ｔ’が予め定められた第１
基準時間ｔ１より小さいか否かが判別される。経過時間
ｔ’≧第１基準時間ｔ１のときにはステップ１７２にお
いて補正係数Ｋが例えば１．２程度のリッチで比較的大
きな一定値ＫＫ２とされ、経過時間ｔ’＜第１基準時間
ｔ１のときにはステップ１７１において補正係数Ｋが例
えば１．０５程度のリッチではあるが比較的小さな一定
値ＫＫ１とされる。次いで、ステップ１７３ではフィー
ドバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定され、ステップ
１７４では経過時間ｔ’が１だけインクリメントされ
（経過時間ｔ’←ｔ’＋１）、ステップ１７５では空燃
比センサ２２の出力電圧Ｖ２が予め定められた第２基準
電圧Ｖｒ２（例えば０．４５ボルト）より大きくなった
か否かが判別される。出力電圧Ｖ２＞第２基準電圧Ｖｒ
２であると、ステップ１７６において経過時間ｔ’をイ
ンクリメントされた経過時間ｔに更新する。次いで、ス
テップ１７７ではステップ１７６で更新された経過時間
ｔが第２基準時間ｔ２より小さいか否かが判別される。
ただし、第２基準時間ｔ２は補正係数ＫがＫＫｌである
かＫＫ２であるかによって異なった値の定数である。経
過時間ｔ≧第２基準時間ｔ２のときにはステップ１７８
において図１６（Ａ）および（Ｂ）に示す関係から経過
時間ｔに基づいてＮＯＸ吸蔵触媒１８が吸蔵している第
２ＮＯｘ堆定量２ΣＮＯＸが算出される。その後、ステ
ップ１７９において第１ＮＯｘ推定値１ΣＮＯＸにある
値α（０．９から１．０の範囲内の値が望ましい）を乗
じた値α・ΣＮＯＸと第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸとが
比較される。第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸ≧α・ΣＮＯ
Ｘである場合には触媒の劣化は許容範囲内であるとし、
ステップ１８０においてＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ最
大許容吸蔵量ＭＡＸを第２ＮＯｘ堆定量２ΣＮＯＸに更
新する。
ＮＯｘ放出制御について図１５を参照しつつ説明する。
図１５に示すように、前回の処理サイクルにおけるＮＯ
ｘ放出制御のときの経過時間ｔ’が予め定められた第１
基準時間ｔ１より小さいか否かが判別される。経過時間
ｔ’≧第１基準時間ｔ１のときにはステップ１７２にお
いて補正係数Ｋが例えば１．２程度のリッチで比較的大
きな一定値ＫＫ２とされ、経過時間ｔ’＜第１基準時間
ｔ１のときにはステップ１７１において補正係数Ｋが例
えば１．０５程度のリッチではあるが比較的小さな一定
値ＫＫ１とされる。次いで、ステップ１７３ではフィー
ドバック補正係数ＦＡＦが１．０に固定され、ステップ
１７４では経過時間ｔ’が１だけインクリメントされ
（経過時間ｔ’←ｔ’＋１）、ステップ１７５では空燃
比センサ２２の出力電圧Ｖ２が予め定められた第２基準
電圧Ｖｒ２（例えば０．４５ボルト）より大きくなった
か否かが判別される。出力電圧Ｖ２＞第２基準電圧Ｖｒ
２であると、ステップ１７６において経過時間ｔ’をイ
ンクリメントされた経過時間ｔに更新する。次いで、ス
テップ１７７ではステップ１７６で更新された経過時間
ｔが第２基準時間ｔ２より小さいか否かが判別される。
ただし、第２基準時間ｔ２は補正係数ＫがＫＫｌである
かＫＫ２であるかによって異なった値の定数である。経
過時間ｔ≧第２基準時間ｔ２のときにはステップ１７８
において図１６（Ａ）および（Ｂ）に示す関係から経過
時間ｔに基づいてＮＯＸ吸蔵触媒１８が吸蔵している第
２ＮＯｘ堆定量２ΣＮＯＸが算出される。その後、ステ
ップ１７９において第１ＮＯｘ推定値１ΣＮＯＸにある
値α（０．９から１．０の範囲内の値が望ましい）を乗
じた値α・ΣＮＯＸと第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸとが
比較される。第２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸ≧α・ΣＮＯ
Ｘである場合には触媒の劣化は許容範囲内であるとし、
ステップ１８０においてＮＯｘ吸蔵触媒１８のＮＯｘ最
大許容吸蔵量ＭＡＸを第２ＮＯｘ堆定量２ΣＮＯＸに更
新する。
【００４５】前記ステップ１７７において経過時間ｔ＜
第２基準時間ｔ２、または、ステップ１７９において第
２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸ＜α・ΣＮＯＸである場合
に、ステップ１８２で行われるサルファ再生制御につい
て図１７を参照しつつ説明する。図１７に示すように、
ステップ２００において前回の処理サイクルにおけるＮ
Ｏｘ放出制御においてサルファ再生制御を実施したか否
かを判別するＳ再生フラグが立っているか否かを判別す
る。前回の処理サイクルでサルファ再生が行われていな
ければ今回のサイクルにおける被毒等の原因でＮＯｘ吸
蔵触媒１８が劣化したものと判断し、ステップ２０１に
おいてサルファ再生を実行する。一方、前記ステップ２
００での判別結果により前回の処理サイクルでサルファ
再生が行われていればステップ２０２において今回の処
理サイクルにおけるＮＯｘ浄化の経過時間ｔが第２基準
時間ｔ２より大きいか否かが判別される。経過時間ｔ＞
第２基準時間ｔ２であればステップ２０１においてサル
ファ再生制御を実行する。ステップ２０２での判別結果
が経過時間ｔ≦第２基準時間ｔ２であればステップ２０
３において補正係数Ｋが大きい方の定数ＫＫ２に等しい
か否かが判別される。Ｋ＝ＫＫ２であれば劣化の範囲が
許容範囲とみなしステップ２０１においてサルファ再生
制御を実行する。ステップ２０３ので判定結果として補
正係数ＫがＫＫ２でなくＫＫｌであればステップ２０４
においてＮＯｘ吸蔵触媒１８は劣化していると判定し、
警報表示器４０を動作させて音または画像または音声な
どでＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化をドライバーに通知す
る。排気ガス中の硫黄酸化物ＳＯｘによりＮＯｘ吸蔵触
媒１８の触媒性能が低下することがサルファ被毒と言わ
れ、この原因である硫酸塩ＢａＳＯ４を分解し、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることがサル
ファ再生と言う。このサルファ再生制御は、リッチ雰囲
気中でかつＮＯｘ吸蔵触媒１８の入口温度を６００〜７
００℃の運転を一定時間（例えば１００秒間）維続する
運転のことである。
第２基準時間ｔ２、または、ステップ１７９において第
２ＮＯｘ推定量２ΣＮＯＸ＜α・ΣＮＯＸである場合
に、ステップ１８２で行われるサルファ再生制御につい
て図１７を参照しつつ説明する。図１７に示すように、
ステップ２００において前回の処理サイクルにおけるＮ
Ｏｘ放出制御においてサルファ再生制御を実施したか否
かを判別するＳ再生フラグが立っているか否かを判別す
る。前回の処理サイクルでサルファ再生が行われていな
ければ今回のサイクルにおける被毒等の原因でＮＯｘ吸
蔵触媒１８が劣化したものと判断し、ステップ２０１に
おいてサルファ再生を実行する。一方、前記ステップ２
００での判別結果により前回の処理サイクルでサルファ
再生が行われていればステップ２０２において今回の処
理サイクルにおけるＮＯｘ浄化の経過時間ｔが第２基準
時間ｔ２より大きいか否かが判別される。経過時間ｔ＞
第２基準時間ｔ２であればステップ２０１においてサル
ファ再生制御を実行する。ステップ２０２での判別結果
が経過時間ｔ≦第２基準時間ｔ２であればステップ２０
３において補正係数Ｋが大きい方の定数ＫＫ２に等しい
か否かが判別される。Ｋ＝ＫＫ２であれば劣化の範囲が
許容範囲とみなしステップ２０１においてサルファ再生
制御を実行する。ステップ２０３ので判定結果として補
正係数ＫがＫＫ２でなくＫＫｌであればステップ２０４
においてＮＯｘ吸蔵触媒１８は劣化していると判定し、
警報表示器４０を動作させて音または画像または音声な
どでＮＯｘ吸蔵触媒１８の劣化をドライバーに通知す
る。排気ガス中の硫黄酸化物ＳＯｘによりＮＯｘ吸蔵触
媒１８の触媒性能が低下することがサルファ被毒と言わ
れ、この原因である硫酸塩ＢａＳＯ４を分解し、ＮＯｘ
吸蔵触媒１８のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることがサル
ファ再生と言う。このサルファ再生制御は、リッチ雰囲
気中でかつＮＯｘ吸蔵触媒１８の入口温度を６００〜７
００℃の運転を一定時間（例えば１００秒間）維続する
運転のことである。
【００４６】実施の形態２．前記実施の形態１では図１
７のＮＯｘ放出制御におけるステップ１７３でフィード
バック補正係数ＦＡＦが１．０に固定された後、ステッ
プ１７４で経過時間ｔ’を１だけインクリメントした
（経過時間ｔ’←ｔ’＋１）が、図１８に示すように、
ステップ１７３とステップ１７４との間にステップ１７
３’を挿入し、このステップ１７３’においてＮＯｘ吸
蔵触媒１８上流の空燃比センサ２０の出力電圧Ｖ１／分
である出力電圧Ｖ１’が第１基準電圧Ｖｒ１より大きい
か否かを判別し、出力電圧Ｖ１’＞第１基準電圧Ｖｒ１
のときにはステップ１７４において経過時間ｔ’を１だ
けインクリメントし、出力電圧Ｖ１’≦第１基準電圧Ｖ
ｒ１のときにはＮＯｘ放出制御の処理を終了する。従っ
て、この図１８に示す実施の形態２によれば、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８上流の空燃比センサ２０により排気ガスの空
燃比を計測し、排気ガスがリッチになってから経過時間
の計測を開始するので、空燃比切替手段により空燃比が
リーンからリッチに切替えられてから実際に排気ガスが
リッチになるまでの遅れ時間に影響されずに、経過時間
ｔを計測できるので、より正確に第２ＮＯｘ推定量２Σ
ＮＯｘを算出することができる。
７のＮＯｘ放出制御におけるステップ１７３でフィード
バック補正係数ＦＡＦが１．０に固定された後、ステッ
プ１７４で経過時間ｔ’を１だけインクリメントした
（経過時間ｔ’←ｔ’＋１）が、図１８に示すように、
ステップ１７３とステップ１７４との間にステップ１７
３’を挿入し、このステップ１７３’においてＮＯｘ吸
蔵触媒１８上流の空燃比センサ２０の出力電圧Ｖ１／分
である出力電圧Ｖ１’が第１基準電圧Ｖｒ１より大きい
か否かを判別し、出力電圧Ｖ１’＞第１基準電圧Ｖｒ１
のときにはステップ１７４において経過時間ｔ’を１だ
けインクリメントし、出力電圧Ｖ１’≦第１基準電圧Ｖ
ｒ１のときにはＮＯｘ放出制御の処理を終了する。従っ
て、この図１８に示す実施の形態２によれば、ＮＯｘ吸
蔵触媒１８上流の空燃比センサ２０により排気ガスの空
燃比を計測し、排気ガスがリッチになってから経過時間
の計測を開始するので、空燃比切替手段により空燃比が
リーンからリッチに切替えられてから実際に排気ガスが
リッチになるまでの遅れ時間に影響されずに、経過時間
ｔを計測できるので、より正確に第２ＮＯｘ推定量２Σ
ＮＯｘを算出することができる。
【００４７】
【発明の効果】請求項１、２の発明によれば、ＮＯｘ吸
蔵触媒に吸蔵されていると推定される第１ＮＯｘ堆定量
が判定レベルを超えたとき、ＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ吸
蔵量が最大吸蔵量になっていると推定し、ＮＯｘ吸蔵触
媒への流入排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切り
替えられ、このとき、空燃比センサの出力レベルの変化
に要する時間から第２ＮＯｘ堆定量が推定され、第１Ｎ
Ｏｘ推定量と第２ＮＯｘ推定量との比較によりＮＯｘ吸
蔵触媒の劣化が判定され、上記空燃比センサの出力レベ
ルの変化に要する時間が所定時間より短いとき、リッチ
運転時のリッチ度合いを小さくして、出力レベルの変化
に要する時間を長くとることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒の
劣化度合いの判断がより正確となった。
蔵触媒に吸蔵されていると推定される第１ＮＯｘ堆定量
が判定レベルを超えたとき、ＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ吸
蔵量が最大吸蔵量になっていると推定し、ＮＯｘ吸蔵触
媒への流入排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切り
替えられ、このとき、空燃比センサの出力レベルの変化
に要する時間から第２ＮＯｘ堆定量が推定され、第１Ｎ
Ｏｘ推定量と第２ＮＯｘ推定量との比較によりＮＯｘ吸
蔵触媒の劣化が判定され、上記空燃比センサの出力レベ
ルの変化に要する時間が所定時間より短いとき、リッチ
運転時のリッチ度合いを小さくして、出力レベルの変化
に要する時間を長くとることにより、ＮＯｘ吸蔵触媒の
劣化度合いの判断がより正確となった。
【００４８】請求項３の発明によれば、劣化度合いが所
定のレベルを超えたと判断されたとき、サルファ再生制
御が実行されるので、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵能力をより
正確に引き出すことが可能となる。
定のレベルを超えたと判断されたとき、サルファ再生制
御が実行されるので、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵能力をより
正確に引き出すことが可能となる。
【００４９】請求項４の発明によれば、ＮＯｘ吸蔵触媒
の吸蔵能力が劣化したことを警告することにより、排気
ガスが悪化した状態での車両走行継続を防止することが
できる。
の吸蔵能力が劣化したことを警告することにより、排気
ガスが悪化した状態での車両走行継続を防止することが
できる。
【図１】 この発明の実施の形態１のシステム構成図で
ある。
ある。
【図２】 同実施の形態１の基本燃料噴射時間のマップ
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 同実施の形態１の補正係数Ｋを示す図であ
る。
る。
【図４】 同実施の形態１の排気ガス中の未燃ＨＣ、Ｃ
ＯおよびＯ２の濃度を示す図である。
ＯおよびＯ２の濃度を示す図である。
【図５】 同実施の形態１のＮＯｘ吸放出作用を説明す
る図である。
る図である。
【図６】 同実施の形態１のＮＯｘ吸収量ＮＯＸＡおよ
びＮＯｘ放出量ＮＯＸＤを示す図である。
びＮＯｘ放出量ＮＯＸＤを示す図である。
【図７】 同実施の形態１のＮＯｘ放出量ＮＯＸＤを示
す図である。
す図である。
【図８】 同実施の形態１の空燃比制御のタイムチャー
トである。
トである。
【図９】 同実施の形態１の空燃比と空燃比センサの出
力電圧との関係を示すタイムチャートである。
力電圧との関係を示すタイムチャートである。
【図１０】 同実施の形態１の空燃比と空燃比センサの
出力電圧との関係を示すタイムチャートである。
出力電圧との関係を示すタイムチャートである。
【図１１】 同実施の形態１の空燃比と空燃比センサの
出力電圧との関係を示すタイムチャートである。
出力電圧との関係を示すタイムチャートである。
【図１２】 同実施の形態１の空燃比制御のフローチャ
ートである。
ートである。
【図１３】 同実施の形態１の空燃比制御のフローチャ
ートである。
ートである。
【図１４】 同実施の形態１のフィードバック制御のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１５】 同実施の形態１のＮＯｘ放出処理のフロー
チャートである。
チャートである。
【図１６】 同実施の形態１の経過時間ｔとＮＯｘ吸蔵
量との関係を示す図である。
量との関係を示す図である。
【図１７】 同実施の形態１のサルファ再生制御のフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１８】 この発明の実施の形態２の空燃比制御のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１９】 従来の内燃機関の排気浄化装置を示す構成
図である。
図である。
【図２０】 同従来の空燃比と空燃比センサの応答時間
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図２１】 同従来の空燃比と空燃比センサの応答時間
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
１ 内燃機関、１８ ＮＯｘ吸蔵触媒、２０，２２ 空
燃比センサ、４０ 警報表示器、３００ 電子制御ユニ
ット、３０１ 第１ＮＯｘ量推定手段、３０２ 判別手
段、３０３ 空燃比切替手段、３０４ 第２ＮＯｘ量推
定手段、３０５ 劣化判断手段、３０６ サルファ再生
手段、３０７ 警報発生手段。
燃比センサ、４０ 警報表示器、３００ 電子制御ユニ
ット、３０１ 第１ＮＯｘ量推定手段、３０２ 判別手
段、３０３ 空燃比切替手段、３０４ 第２ＮＯｘ量推
定手段、３０５ 劣化判断手段、３０６ サルファ再生
手段、３０７ 警報発生手段。
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｈ 41/04 ３０５ 41/04 ３０５Ａ (72)発明者 片柴 秀昭 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 大内 裕史 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA17 AA23 AA28 AB06 AB09 BA04 BA11 BA14 BA20 BA33 BA34 CB02 CB05 DA01 DA02 DA03 DA10 DB06 DB07 DB10 DB13 DC01 EA01 EA06 EA30 EA34 EA39 FB10 FB12 FC02 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X GB16X HA18 HA36 HA37 HA42 3G301 HA01 HA06 HA15 HA18 JA15 JA25 JA33 JB09 JB10 LA01 LB02 MA01 MA06 MA11 NA04 NA06 NA07 NA08 NA09 ND01 ND12 ND14 ND15 ND16 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 PA07A PA07B PA07Z PD02A PD02B PD08A PD08B PD09A PD09B PE01A PE01B PF01A PF01B
Claims (4)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＮＯｘを吸蔵しリッチのときに吸蔵したＮＯｘを浄
化放出するＮＯｘ吸蔵触媒と、このＮＯｘ吸蔵触媒より
下流の排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比センサ
と、上記ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されていると堆定される
第１ＮＯｘ推定量を求める第１ＮＯｘ量推定手段と、こ
の第１ＮＯｘ量推定手段で求められた第１ＮＯｘ推定量
がＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ最大許容吸蔵量になっている
と推定しうる判定レベルを超えたか否かを判別する判別
手段と、この判別手段での堆定ＮＯｘ量が上記判定レベ
ルを超えた判別結果によりＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを
放出すべく上記排気ガスの空燃比をリーンからリッチに
切替える空燃比切替手段と、この空燃比切替手段での排
気ガスの空燃比がリーンからリッチに切り替えられてか
ら上記空燃比センサの出力がリーンからリッチに対応す
る出力レベルに変化するまでの時間の長さにより第２Ｎ
Ｏｘ推定量を推定する第２ＮＯｘ量推定手段と、この第
２ＮＯｘ推定量手段による第２ＮＯｘ推定量と前記第１
ＮＯｘ推定手段による第１ＮＯｘ推定量との比較により
上記ＮＯｘ吸蔵触媒の劣化の度合いを判断するとともに
上記空燃比センサの出力がリーンからリッチに変化する
までの時間が所定値より短く劣化度合いの判断が困難な
ときリーンからリッに切り替えるときの上記排気ガスの
リッチ度合いを小さくし上記空燃比センサの出力がリー
ンからリッチに変化するまでの時間を長くして劣化度合
いの判断を正確に行う劣化判断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。 - 【請求項２】 ＮＯｘ吸蔵触媒より上流の排気ガス中の
酸素濃度を検出する空燃比センサを備え、空燃比をリー
ンからリッチに切替えたとき、上記上流の空燃比センサ
の出力がリーンからリッチに変化したときに時間の計測
を開始する手段を前記第２ＮＯｘ量推定手段が備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項３】 前記劣化判定手段の劣化度合いが所定の
レベルを超えた判断した結果によりサルファ再生制御を
実行するサルファ再生手段を備えたことを特徴とする請
求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記劣化判定手段の劣化度合いが所定の
レベルを超えた判断した結果により警告を発生する警報
発生手段を備えたことを特徴とする請求項１または２ま
たは３記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15717099A JP3805562B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US09/456,503 US6345498B2 (en) | 1999-06-03 | 1999-12-08 | Exhaust gas purifier for internal combustion engine |
| DE10001134A DE10001134C2 (de) | 1999-06-03 | 2000-01-13 | Abgasreiniger für Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15717099A JP3805562B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345830A true JP2000345830A (ja) | 2000-12-12 |
| JP3805562B2 JP3805562B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=15643730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15717099A Expired - Fee Related JP3805562B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6345498B2 (ja) |
| JP (1) | JP3805562B2 (ja) |
| DE (1) | DE10001134C2 (ja) |
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