JP2003201887A - 内燃機関の排気ガス浄化方法 - Google Patents

内燃機関の排気ガス浄化方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯｘ吸蔵触媒への流入ＮＯｘの量がＮＯｘ
吸蔵触媒での処理可能ＮＯｘ量を上回るタイミングを検
出して空燃比をリッチにし、排気ガスの悪化を防止する
とともに燃費を良好に保つ内燃機関の排気ガス浄化方法
を得る。 【解決手段】 ＮＯＸ吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯｘ
量とＮＯｘ吸蔵触媒７の最大ＮＯｘ吸蔵量とから、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒において単位時間当たりに処理できる処理可
能ＮＯｘ量を算出し、単位時間当たりのＮＯｘ吸蔵触媒
への流入ＮＯｘ量と比較して、流入ＮＯｘ量の方が多い
と判定したときに空燃比をリッチに切替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＮＯｘ吸蔵触媒
を用いた内燃機関の排気ガス浄化方法に関し、特に排気
ガスの悪化を防ぐとともに、リーン運転時間を十分に確
保して燃費を良好にした内燃機関の排気ガス浄化方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内燃機関の運転制御において
は、燃費向上を目的として、空燃比をリーン制御してい
るが、このとき排出されるＮＯｘを浄化するために、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒が用いられている。
【０００３】また、ＮＯｘ吸蔵触媒は、ＮＯｘ吸蔵量が
許容量を超えると吸蔵機能（ＮＯｘ浄化機能）がダウン
するので、吸蔵機能を維持するためには吸蔵されたＮＯ
ｘを定期的に放出して還元処理する必要がある。
【０００４】したがって、従来より、ＮＯｘ吸蔵触媒を
用いた排気ガス浄化システムにおいては、内燃機関のリ
ーン運転状態（酸素過剰状態）で排出されるＮＯｘをＮ
Ｏｘ吸蔵触媒に吸蔵させ、所定周期毎に内燃機関の運転
状態をリッチ運転状態に切り替えて、ＮＯｘ吸蔵触媒に
吸蔵されたＮＯｘを放出させると同時に還元処理してい
る。
【０００５】この種の内燃機関の排気ガス浄化方法は、
たとえば特許第２６００４９２号公報などに参照するこ
とができる。このように、ＮＯｘ吸蔵触媒を用いた排気
ガス浄化方法の場合、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出
させて還元処理するために、リーン運転からリッチ運転
状態に切り替えるタイミングを適切に制御することが重
要である。
【０００６】たとえば上記特許第２５８６７３９号公報
などに開示された方法においては、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸
蔵されているＮＯｘ量を推定し、推定された吸蔵ＮＯｘ
量があらかじめ定められた許容量を超えると判定された
場合に、内燃機関の運転状態をリーンからリッチに切り
替えている。
【０００７】図６は上記従来方法による排気ガス浄化状
態を示す説明図であり、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する流入
ＮＯｘ量の大小に応じた排出ＮＯｘ量を示している。図
６において、横軸は時間、縦軸はＮＯｘ量（流入量およ
び排出量）、斜線部領域はＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵された
ＮＯｘ量、白抜き矢印はＮＯｘ吸蔵触媒による処理可能
ＮＯｘ量を表し、流入ＮＯｘ量（破線参照）が多い場合
（上段）と少ない場合（下段）とが比較可能に示されて
いる。
【０００８】図６から明らかなように、推定された吸蔵
ＮＯｘ量（斜線部参照）が同一であっても、流入ＮＯｘ
量（破線参照）が多い場合には、流入ＮＯｘ量の一部が
ＮＯｘ吸蔵触媒の下流に流出（排出）されるのに対し、
流入ＮＯｘ量が少ない場合には、ＮＯｘ吸蔵能力（白抜
き矢印参照）に余力があり、さらにリーン運転を続ける
ことが可能であることが分かる。
【０００９】これは、ＮＯｘ吸蔵触媒の処理可能ＮＯｘ
量が同一であっても、流入ＮＯｘ量が少なければ、全て
処理されて下流に流出しないのに対し、流入ＮＯｘ量が
多い場合には、流入ＮＯｘ量を処理しきれずに下流に流
出してしまうことを示している。
【００１０】つまり、上記従来方法のように、ＮＯｘ吸
蔵触媒内のＮＯｘ量が許容量を超えると判定された場合
に運転状態をリーンからリッチに切り替える方法では、
ＮＯｘ吸蔵触媒への流入ＮＯｘ量の変化時に適切なタイ
ミングで運転状態をリーンからリッチに切り替えること
が難しく、場合によっては、逆に排気ガスの悪化引き起
こしたり、燃費に対するメリットを縮小させてしまった
りするおそれがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の排気
ガス浄化方法は以上のように、ＮＯｘ吸蔵触媒への流入
ＮＯｘ量の変化を考慮せずに、推定演算された吸蔵ＮＯ
ｘ量のみに基づいて運転状態をリーンからリッチに切り
替えているので、適切なタイミングで運転状態をリーン
からリッチに切り替えることができず、排気ガスの悪化
引き起こしたり、燃費に対するメリットを縮小させてし
まうという問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ＮＯｘ吸蔵触媒の処理可能ＮＯ
ｘ量に着目して、処理可能ＮＯｘ量とＮＯｘ吸蔵触媒へ
の流入ＮＯｘ量とを比較し、その比較結果に応じて空燃
比をリーンからリッチに切り替えることにより、排気ガ
スの悪化を防ぐとともに、リーン運転時間を十分に確保
して燃費を良好にした内燃機関の排気ガス浄化方法を得
ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る内燃機関
の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路内に設けら
れたＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を変
化させ、排気ガスの酸素濃度が過剰となる第１の酸素濃
度条件下ではＮＯｘ吸蔵触媒にＮＯｘを吸収させ、排気
ガスの酸素濃度が低下した第２の酸素濃度条件下ではＮ
Ｏｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出させると同時に還元浄化
させる内燃機関の排気ガス浄化方法であって、第１の酸
素濃度条件下において、単位時間当たりにＮＯｘ吸蔵触
媒に流入する流入ＮＯｘ量と、ＮＯｘ吸蔵触媒で単位時
間当たりに処理可能な処理可能ＮＯｘ量とを算出する第
１のステップと、第１のステップで算出された流入ＮＯ
ｘ量と処理可能ＮＯｘ量とを比較する第２のステップ
と、第２のステップで、処理可能Ｎｏｘ量よりも流入Ｎ
Ｏｘ量の方が大きいと判定された場合に、ＮＯｘ吸蔵触
媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下させる第３のス
テップとを備えたものである。
【００１４】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップにおいて、ＮＯｘ吸蔵触媒
内に吸蔵されているＮＯｘ量と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵
可能な最大ＮＯｘ吸蔵量とに基づいて、処理可能ＮＯｘ
量を算出するものである。
【００１５】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップにおいて、ＮＯｘ吸蔵触媒
内に吸蔵されているＮＯｘ量と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵
可能な最大ＮＯｘ吸蔵量との比に基づいて、処理可能Ｎ
Ｏｘ量を算出するものである。
【００１６】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップにおいて、ＮＯｘ吸蔵触媒
内に吸蔵されているＮＯｘ量と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵
可能な最大ＮＯｘ吸蔵量との差に基づいて、処理可能Ｎ
Ｏｘ量を算出するものである。
【００１７】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップにおいて、算出された流入
ＮＯｘ量および処理可能ＮＯｘ量のうちのいずれか小さ
い方を積算することにより、ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵さ
れているＮＯｘ量を推定するものである。
【００１８】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップにおいて、ＮＯｘ吸蔵触媒
の温度に応じて最大ＮＯｘ吸蔵量を算出するものであ
る。
【００１９】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第１のステップは、ＮＯｘ吸蔵触媒の劣化
程度を推定するステップを含み、推定された劣化程度に
応じて最大ＮＯｘ吸蔵量を算出するものである。
【００２０】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第２のステップにおいて、流入ＮＯｘ量が
処理可能ＮＯｘ量よりも所定値以上大きいときに、処理
可能ＮＯｘ量よりも流入ＮＯｘ量の方が大きいと判定す
るものである。
【００２１】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法による所定値をゼロに設定したものである。
【００２２】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法による所定値は、内燃機関の運転状態に応じて
可変設定されるものである。
【００２３】また、この発明に係る内燃機関の排気ガス
浄化方法は、第２の酸素濃度条件は、内燃機関をリーン
運転状態からリッチ運転状態に切り替えることによって
設定されるものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明
する。図１はこの発明の実施の形態１が適用される内燃
機関の排気ガス浄化装置のシステム全体を示すブロック
構成図である。
【００２５】図１において、内燃機関（エンジン）１
は、多気筒内燃機関の燃料制御装置における１つの気筒
を抜き出して示している。内燃機関１に通じる吸気管３
０には、内燃機関１に吸入される空気量を計測する吸入
空気量センサ２と、内燃機関１に吸入される空気量を制
御するスロットルバルブ３とが設置されている。
【００２６】吸入空気量センサ２によって計測された吸
入空気流量は、内燃機関１の燃焼室４に導入され、燃料
噴射インジェクタ５から供給された燃料ガスと混合され
て混合気を形成した後、点火プラグ１１により点火され
て燃焼する。
【００２７】燃焼室４を有する気筒には、上下に動作す
るピストン１４が配置され、コネクティングロッド１５
を介してクランクシャフト１２を回転駆動する。クラン
クシャフト１２の近傍に設置されたクランク角センサ１
３は、内燃機関１の回転速度を検出する。
【００２８】一方、内燃機関１の燃焼室４は、排気管４
０に通じており、排気管４０内には、排気ガス浄化のた
めの三元触媒６と、ＮＯｘ吸蔵触媒７とが設けられてい
る。三元触媒６の上流には、排気ガス中の空燃比を検出
するための空燃比センサ８が設けられ、さらに、三元触
媒６の下流には、排気ガス温度センサ９が設けられてい
る。
【００２９】エンジン制御コントローラ２０は、マイク
ロコンピュ−タユニットにより構成され、吸入空気量セ
ンサ２、空燃比センサ８、排気ガス温度センサ９、クラ
ンク角センサ１３などの各種センサからの信号（運転状
態情報）を取り込み、これらの信号に基づいて、燃料噴
射インジェクタ５および点火プラグ１１などを駆動す
る。
【００３０】ＮＯｘ吸蔵触媒７は、たとえばアルミナを
担体とし、この担体上に、たとえばＫ（カリウム）、Ｎ
ａ（ナトリウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｃｓ（セシウ
ム）などのアルカリ金属と、Ｂａ（バリウム）、Ｃａ
（カルシウム）などのアルカリ土類と、Ｌａ（ランタ
ン）、Ｙ（イットリウム）などの希土類とから選ばれた
少なくとも１つと、Ｐｔ（白金）などの貴金属とが担持
されて構成されている。
【００３１】上記構成からなるＮＯｘ吸蔵触媒７は、流
入する排気ガスが酸素濃度過剰のときにはＮＯｘを吸収
し、排気ガスの酸素濃度が低下するとＮＯｘを放出する
と同時に還元浄化するようになっている。
【００３２】また、図１には示されていないが、スロッ
トルバルブ３には、エンジン制御コントローラ２０の制
御下で駆動されるスロットルアクチュエータが設けられ
ていてもよい。
【００３３】次に、図１とともに、図２のフローチャー
トを参照しながら、この発明の実施の形態１による排気
ガスの浄化処理動作について説明する。
【００３４】図２のフローチャートは、内燃機関１のリ
ーン運転中にＮＯｘ吸蔵触媒７に吸蔵されたＮＯｘを放
出して浄化させるために、内燃機関１の運転時の空燃比
を強制的にリッチ化して、排気ガス中の酸素濃度を低下
させる処理を示している。
【００３５】図２の処理ルーチンは、所定の周期毎（た
とえば、所定時間１０ｍｓｅｃ毎）や所定クランク角
（クランク角１８０度毎）に繰り返し実行される。図２
において、まず、各種センサからの信号を読み込み（ス
テップＳ１０１）、ステップＳ１０１で読み込んだ各種
センサ信号に基づきＮＯｘ吸蔵触媒７に流入する流入Ｎ
Ｏｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）を推定する（ステップＳ１０
２）。
【００３６】このとき、流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）
の推定演算方法としては、内燃機関１の運転状態（エン
ジン回転数およびエンジン負荷など）をパラメータとす
る多次元ＭＡＰから読み出したデータ値を、排気ガスの
空燃比Ａ／Ｆで補正するなどの方法がある。
【００３７】続いて、ステップＳ１０１で読み込んだ各
種センサ信号と、ＮＯｘ吸蔵触媒７の内部に吸蔵されて
いると推定されるＮＯｘ量（後述するＳＵＭＱＮＯｘ）
などから、現在のＮＯｘ吸蔵触媒７において処理可能な
処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）を推定する（ステッ
プＳ１０３）。なお、処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳ
Ｔ）の推定演算処理の詳細については、図３および図４
のフローチャートを参照しながら後述する。
【００３８】次に、ステップＳ１０２およびＳ１０３で
推定したＮＯｘ吸蔵触媒７への流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘ
ＩＮ）と、ＮＯｘ吸蔵触媒７での処理可能ＮＯｘ量（Ｑ
ＮＯｘＳＴ）とを比較して、ＱＮＯｘＩＮ＞ＱＮＯｘＳ
Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００３９】すなわち、ステップＳ１０４においては、
ＮＯｘ吸蔵触媒７内に貯まったＮＯｘを放出浄化するた
めに、空燃比をリッチに切り替える（ＮＯｘパージを実
行する）か否かの判定が行われる。
【００４０】具体的には、ステップ１０４において、流
入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）が処理可能ＮＯｘ量（ＱＮ
ＯｘＳＴ）よりも大きい（すなわち、ＹＥＳ）と判定さ
れた場合、このままリーン運転を続けると、流入ＮＯｘ
量（ＱＮＯｘＩＮ）の一部がＮＯｘ吸蔵触媒７では処理
しきれずに大気に放出されてしまうことを意味する。
【００４１】したがって、ＱＮＯｘＩＮ＞ＱＮＯｘＳＴ
の場合には、ＮＯｘパージ（ステップＳ１０５〜Ｓ１０
７）を実行し、これまでにＮＯｘ吸蔵触媒７に吸蔵され
たＮＯｘを放出して還元浄化を行う。
【００４２】一方、ステップＳ１０４において、ＱＮＯ
ｘＩＮ≦ＱＮＯｘＳＴ（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、このままリーン運転を継続してもＮＯｘ吸蔵触媒７
への流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）を十分に処理できる
ことを意味する。
【００４３】したがって、ＱＮＯｘＩＮ≦ＱＮＯｘＳＴ
の場合には、内燃機関１のリーン運転を継続し、ＮＯｘ
吸蔵触媒７内に吸蔵されていると推定されるＮＯｘ量
（ＳＵＭＱＮＯｘ）に、今回の流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘ
ＩＮ）を加算し、この値（ＳＵＭＱＮＯｘ＋ＱＮＯｘＩ
Ｎ）を新たなＳＵＭＱＮＯｘとして格納する（ステップ
Ｓ１０８）。これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒７内に吸蔵さ
れていると推定されるＮＯｘ量の更新演算を行い、図２
の処理ルーチンを終了する。
【００４４】一方、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７による
ＮＯｘパージ処理において、まず、あらかじめ設定され
たリッチＡ／Ｆでエンジンを運転し、ＮＯｘ吸蔵触媒７
に吸蔵されているＮＯｘの放出と還元浄化を同時に行う
（ステップＳ１０５）。
【００４５】次に、ＮＯｘパージの終了判定を行い（ス
テップＳ１０６）、ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されていたＮ
Ｏｘが十分放出されたかを判定し、ＮＯｘパージを終了
するか継続するか否かの判定を行う。
【００４６】具体的には、内燃機関１のリーン運転中に
吸蔵されたと推定されるＮＯｘ量（ＳＵＭＱＮＯｘ）
と、ＮＯｘパージ中に供給された還元材量（ＨＣ、ＣＯ
量）とを比較して、両者が化学量論的に等しくなれば、
ＮＯｘ吸蔵触媒７内のＮＯｘが十分放出して還元できた
ものと判定する。
【００４７】ステップ１０６において、ＮＯｘパージが
終了（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、推定される
吸蔵ＮＯｘ量（ＳＵＭＱＮＯｘ）をゼロにリセットして
（ステップＳ１０７）、図２の処理ルーチンを終了す
る。
【００４８】一方、ステップ１０６において、ＮＯｘパ
ージが終了していない（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、ステップＳ１０７をスキップして、直ちに図２の処
理ルーチンを終了する。
【００４９】次に、図３のフローチャートを参照しなが
ら、この発明の実施の形態１によるＮＯｘ吸蔵触媒７で
の処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）の推定処理動作に
ついて説明する。
【００５０】まず、図２内のステップＳ１０１で読み込
んだ排気ガス温度センサ９の信号に基づいて、ＮＯｘ吸
蔵触媒７の温度（ＴＣＡＴ）を推定する（ステップＳ２
０１）。続いて、ＮＯｘ吸蔵触媒７の劣化度合いに応じ
た最大ＮＯｘ吸蔵量の補正係数を読み出し、ＮＯｘ吸蔵
触媒７の劣化度合いＣｒｅｋｋａを推定演算する（ステ
ップＳ２０２）。
【００５１】ＮＯｘ吸蔵触媒７の劣化度合いの推定演算
については、たとえば特許第２８３６５２２号公報に参
照されるように種々の公知方法が開示されており、これ
らの公知方法を用いることにより劣化程度を推定するこ
とができる。
【００５２】次に、ステップＳ２０１、Ｓ２０２で求め
た触媒温度ＴＣＡＴおよび劣化補正係数Ｃｒｅｋｋａを
用いて、ＮＯｘ吸蔵触媒７の最大ＮＯｘ吸蔵量（ＱＮＯ
ｘＭＡＸ）を演算する（ステップＳ２０３）。
【００５３】具体的には、たとえば触媒温度に応じてあ
らかじめ定められた最大吸蔵量のＭＡＰデータを参照
し、ＭＡＰデータから求めた最大吸蔵量に対して、劣化
に応じた補正係数（Ｃｒｅｋｋａ）を掛け算して最大Ｎ
Ｏｘ吸蔵量（ＱＮＯｘＭＡＸ）を演算する。
【００５４】次に、図２の処理で推定された吸蔵ＮＯｘ
量（ＳＵＭＱＮＯｘ）を参照し、吸蔵ＮＯｘ量（ＳＵＭ
ＱＮＯｘ）と最大ＮＯｘ吸蔵量（ＱＮＯｘＭＡＸ）との
比（ＳＵＭＱＮＯｘ／ＱＮＯｘＭＡＸ）を算出すること
により、吸蔵率（Ｐ＿ＮＯｘＳＴ）を演算する（ステッ
プＳ２０４）。
【００５５】続いて、吸蔵率Ｐ＿ＮＯｘＳＴを用いて、
現時点での単位時間当たりの処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯ
ｘＳＴ）を推定する（ステップＳ２０５）。具体的に
は、吸蔵率Ｐ＿ＮＯｘＳＴをパラメータとしたＭＡＰデ
ータをあらかじめ用意し、このＭＡＰデータを参照する
ことにより現時点での処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳ
Ｔ）を推定する。
【００５６】また、ＮＯｘ吸蔵触媒７での処理可能ＮＯ
ｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）を推定する方法として、図４のフ
ローチャートに示す方法を用いても良い。図４の処理ル
ーチンは、前述（図３参照）のステップＳ２０４、２０
５をステップＳ３０４、３０５に変更したものである。
【００５７】具体的には、ステップＳ３０４において、
図３内のステップＳ２０４で吸蔵率Ｐ＿ＮＯｘＳＴを求
める代わりに、最大ＮＯｘ吸蔵量（ＱＮＯｘＭＡＸ）か
ら吸蔵ＮＯｘ量（ＳＵＭＱＮＯｘ）を引き算することに
より、ＮＯｘ吸蔵触媒７の残りの容量（Ｒ＿ＮＯｘＳ
Ｔ）を求める。
【００５８】また、ステップＳ３０５において、処理可
能な残りの容量（Ｒ＿ＮＯｘＳＴ）をパラメータとする
ＭＡＰデータを参照し、現時点での処理可能ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＳＴ）を推定する。
【００５９】図３または図４のように処理することによ
り、ＮＯｘ吸蔵触媒７での処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘ
ＳＴ）を推定することができる。したがって、ＮＯｘ吸
蔵触媒７への流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）との比較結
果（図２内のステップ１０４参照）に応じて、ＮＯｘパ
ージの実行タイミングを決定することができる。
【００６０】この結果、リーン運転領域を確保して燃費
を良好に保ちながら、排気ガスを良好に浄化することが
できる。
【００６１】また、ＮＯｘ吸蔵触媒７の劣化程度に応じ
て、ＮＯｘ吸蔵触媒７に流入する排気ガスの酸素濃度を
低下させるタイミングを変更することができるので、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒７が劣化した場合でも、排気ガスの悪化を
抑制しながら、リーン運転時間を十分に確保することが
できる
【００６２】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、比較判定ステップ１０４において、流入ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＩＮ）と処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）
との大小関係のみを判定したが、流入ＮＯｘ量（ＱＮＯ
ｘＩＮ）が処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）よりも所
定値以上大きいか否かを判定してもよい。
【００６３】以下、図５のフローチャートを参照しなが
ら、比較判定用の所定値を設定したこの発明の実施の形
態２に係る内燃機関の排気ガス浄化方法について説明す
る。この場合、システム構成については、前述（図１参
照）に示した通りなので、説明を省略する。
【００６４】図５のフローチャートは、前述（図２）の
フローチャートの一部を変更したのみであり、共通の処
理ステップについては、前述と同一符号を付して詳述を
省略する。
【００６５】図５においては、空燃比をリッチに切り替
える（ＮＯｘパージを実行する）か否かの判定ステップ
Ｓ１０４がＳ４０４に変更され、吸蔵ＮＯｘ量（ＳＵＭ
ＱＮＯｘ）の更新ステップＳ１０８に関連したステップ
Ｓ４０８、Ｓ４０９が追加されたことのみが図２と異な
る。
【００６６】図５において、まず、前述と同様に、ステ
ップＳ１０２、Ｓ１０３において、流入ＮＯｘ量（ＱＮ
ＯｘＩＮ）および処理可能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）を
推定演算する。
【００６７】続いて、ＮＯｘ吸蔵触媒７内に貯まったＮ
Ｏｘを放出浄化するために空燃比をリッチに切り替える
（ＮＯｘパージを実行する）か否かを判定するために、
推定された流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）と処理可能Ｎ
Ｏｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）とを比較し、両者の偏差（ＱＮ
ＯｘＩＮ−ＱＮＯｘＳＴ）が所定値よりも大きいか否か
を判定する（ステップＳ４０４）。
【００６８】ステップ４０４において、（ＱＮＯｘＩＮ
−ＱＮＯｘＳＴ）＞所定値（すなわち、ＹＥＳ）と判定
されれば、このままリーン運転を続けるとＮＯｘ吸蔵触
媒７で処理しきれずに大気へ放出されるＮＯｘが増加し
てしまう状態なので、ステップＳ１０５に進み、ＮＯｘ
パージを実行して、これまでにＮＯｘ吸蔵触媒７に吸蔵
されたＮＯｘを放出して浄化を行う。
【００６９】一方、ステップＳ４０４において、（ＱＮ
ＯｘＩＮ−ＱＮＯｘＳＴ）≦所定値（すなわち、ＮＯ）
と判定されれば、このままリーン運転を継続してもＮＯ
ｘ吸蔵触媒７への流入ＮＯｘ量を十分に処理できる状態
なので、リーン運転を継続する。
【００７０】この場合、まず、ＮＯｘ吸蔵触媒７内に吸
蔵されていると推定されるＮＯｘ量（ＳＵＭＱＮＯｘ）
の演算を行い、ＮＯｘ吸蔵触媒７への流入ＮＯｘ量（Ｑ
ＮＯｘＩＮ）とＮＯｘ吸蔵触媒７での処理可能ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＳＴ）とを比較し、ＱＮＯｘＩＮ＞ＱＮＯｘ
ＳＴか否かを判定する（ステップＳ４０８）。
【００７１】ステップＳ４０８において、ＱＮＯｘＩＮ
＞ＱＮＯｘＳＴ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
吸蔵ＮＯｘ量（ＳＵＭＱＮＯｘ）に処理可能ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＳＴ）を加算して（ステップＳ４０９）、図
５の処理ルーチンを終了する。
【００７２】これは、ＮＯｘ吸蔵触媒７が流入ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＩＮ）を全て吸蔵することができず、処理可
能ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＳＴ）のみが吸蔵され、残りは下
流に漏れてしまっている状態であることを示している。
【００７３】ただし、既にステップＳ４０４において、
流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）と処理可能ＮＯｘ量（Ｑ
ＮＯｘＳＴ）との差が所定値以下であることを確認して
いるので、排気ガスが大きく悪化してしまうことはな
い。
【００７４】一方、ステップＳ４０８において、ＱＮＯ
ｘＩＮ≦ＱＮＯｘＳＴ（すなわち、ＮＯ）と判定されれ
ば、前述のステップＳ１０８に進み、吸蔵ＮＯｘ量（Ｓ
ＵＭＱＮＯｘ）に流入ＮＯｘ量（ＱＮＯｘＩＮ）を加算
して、図５の処理ルーチンを終了する。
【００７５】これは、ＮＯｘ吸蔵触媒７が流入ＮＯｘ量
（ＱＮＯｘＩＮ）を全て吸蔵することができ、下流にＮ
Ｏｘが漏れていかない状態であることを示している。以
上の処理により、前述と同様に、排気ガスの悪化を抑制
しつつ、リーン運転領域を最大限に確保し、排気ガス性
能と燃費性能の両立を図ることができる。
【００７６】なお、上記判定ステップＳ４０４で用いら
れる所定値は、たとえばエンジン回転およびエンジン負
荷に対応したＭＡＰデータから読み取るなどにより、運
転領域毎に最適な値を設定することができ、より良い効
果を期待することができる。また、所定値としてゼロ
「０」を設定することにより、前述の実施の形態１と同
様に処理動作させることもできる。
【００７７】また、上記実施の形態２においては、排気
ガス温度センサ９を用いて排気温度を測定し、排気温度
から触媒温度を推定し、推定された触媒温度に基づいて
最大ＮＯｘ吸蔵量（ＱＮＯｘＭＡＸ）を算出したが、た
とえばエンジン回転数およびエンジン負荷に対応したＭ
ＡＰデータから排気温度を推定しても良い。
【００７８】さらに、エンジン回転数およびエンジン負
荷に対応したＭＡＰデータから最大ＮＯｘ吸蔵量（ＱＮ
ＯｘＭＡＸ）を直接読み出すようにしても、同様の効果
が得られることは言うまでもない。
【００７９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、内燃
機関の排気通路内に設けられたＮＯｘ吸蔵触媒に流入す
る排気ガスの酸素濃度を変化させ、排気ガスの酸素濃度
が過剰となる第１の酸素濃度条件下ではＮＯｘ吸蔵触媒
にＮＯｘを吸収させ、排気ガスの酸素濃度が低下した第
２の酸素濃度条件下ではＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放
出させると同時に還元浄化させる内燃機関の排気ガス浄
化方法であって、第１の酸素濃度条件下において、単位
時間当たりにＮＯｘ吸蔵触媒に流入する流入ＮＯｘ量
と、ＮＯｘ吸蔵触媒で単位時間当たりに処理可能な処理
可能ＮＯｘ量とを算出する第１のステップと、第１のス
テップで算出された流入ＮＯｘ量と処理可能ＮＯｘ量と
を比較する第２のステップと、第２のステップで、処理
可能Ｎｏｘ量よりも流入ＮＯｘ量の方が大きいと判定さ
れた場合に、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの酸素
濃度を低下させる第３のステップとを備え、処理可能Ｎ
Ｏｘ量とＮＯｘ吸蔵触媒への流入ＮＯｘ量との比較結果
に応じて空燃比をリーンからリッチに切り替えるように
したので、排気ガスの悪化を防ぐとともに、リーン運転
時間を十分に確保して燃費を良好にした内燃機関の排気
ガス浄化方法が得られる効果がある。
【００８０】また、この発明によれば、第１のステップ
において、ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量
と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯｘ吸蔵量とに
基づいて、処理可能ＮＯｘ量を算出するようにしたの
で、処理可能ＮＯｘ量を精度よく推定することのできる
内燃機関の排気ガス浄化方法が得られる効果がある。
【００８１】また、この発明によれば、第１のステップ
において、ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量
と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯｘ吸蔵量との
比に基づいて、処理可能ＮＯｘ量を算出するようにした
ので、処理可能ＮＯｘ量をさらに高精度に推定すること
のできる内燃機関の排気ガス浄化方法が得られる効果が
ある。
【００８２】また、この発明によれば、第１のステップ
において、ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量
と、ＮＯｘ吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯｘ吸蔵量との
差に基づいて、処理可能ＮＯｘ量を算出するようにした
ので、処理可能ＮＯｘ量をさらに高精度に推定すること
のできる内燃機関の排気ガス浄化方法が得られる効果が
ある。
【００８３】また、この発明によれば、第１のステップ
において、算出された流入ＮＯｘ量および処理可能ＮＯ
ｘ量のうちのいずれか小さい方を積算することにより、
ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量を推定する
ようにしたので、ＮＯｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮ
Ｏｘ量を精度よく推定することのできる内燃機関の排気
ガス浄化方法が得られる効果がある。
【００８４】また、この発明によれば、第１のステップ
において、ＮＯｘ吸蔵触媒の温度に応じて最大ＮＯｘ吸
蔵量を算出するようにしたので、最大ＮＯｘ吸蔵量を高
精度に推定することのできる内燃機関の排気ガス浄化方
法が得られる効果がある。
【００８５】また、この発明によれば、第１のステップ
は、ＮＯｘ吸蔵触媒の劣化程度を推定するステップを含
み、推定された劣化程度に応じて最大ＮＯｘ吸蔵量を算
出するようにしたので、ＮＯｘ吸蔵触媒の劣化程度に応
じてＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低
下させるタイミングを変更することができ、触媒が劣化
した場合でも排気ガスの悪化を抑制しながら、リーン運
転時間も確保することのできる内燃機関の排気ガス浄化
方法が得られる効果がある。
【００８６】また、この発明によれば、第２のステップ
において、流入ＮＯｘ量が処理可能ＮＯｘ量よりも所定
値以上大きいときに、処理可能ＮＯｘ量よりも流入ＮＯ
ｘ量の方が大きいと判定するようにしたので、排気ガス
の悪化を抑制するとともに、リーン運転時間を最大限に
確保して燃費を良好にすることのできる内燃機関の排気
ガス浄化方法が得られる効果がある。
【００８７】また、この発明によれば、所定値をゼロに
設定したので、良好に排気ガスを浄化することのできる
内燃機関の排気ガス浄化方法が得られる効果がある。
【００８８】また、この発明によれば、所定値は、内燃
機関の運転状態に応じて可変設定されるようにしたの
で、広い運転状態において排気ガスを良好に浄化しつ
つ、燃費も良好にすることのできる内燃機関の排気ガス
浄化方法が得られる効果がある。
【００８９】また、この発明によれば、第２の酸素濃度
条件は、内燃機関をリーン運転状態からリッチ運転状態
に切り替えることによって設定されるようにしたので、
特別な付加装置などを必要とせずに排気ガスを良好に浄
化することのできる内燃機関の排気ガス浄化方法が得ら
れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１が適用される内燃機
関の排気ガス浄化装置を示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による処理動作を示
すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１による処理可能ＮＯ
ｘ量の推定演算動作の一例を示すフローチャートであ
る。
【図４】 この発明の実施の形態１による処理可能ＮＯ
ｘ量の推定演算動作の他の例を示すフローチャートであ
る。
【図５】 この発明の実施の形態２による処理動作を示
すフローチャートである。
【図６】 従来の内燃機関の排気ガス浄化方法によりＮ
Ｏｘ吸蔵触媒７の流入ＮＯｘ量が異なる場合のＮＯｘ排
出特性を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関、２ 吸入空気量センサ、３ スロットル
バルブ、４ 燃焼室、５ 燃料噴射インジェクタ、６
三元触媒、７ ＮＯｘ吸蔵触媒、８ 空燃比センサ、９
排気ガス温度センサ、１１ 点火プラグ、１３ クラ
ンク角センサ、２０ エンジン制御コントローラ、３０
吸気管、４０ 排気管、Ｓ１０１ センサ信号を読込
むステップ、Ｓ１０２ 流入ＮＯｘ量を算出するステッ
プ、Ｓ１０３ 処理可能ＮＯｘ量を算出するステップ、
Ｓ１０４、Ｓ４０４ 流入ＮＯｘ量と処理可能ＮＯｘ量
とを比較するステップ、Ｓ１０５ 排気ガスの酸素濃度
を低下させるステップ、Ｓ２０３ 最大ＮＯｘ吸蔵量を
推定するステップ、Ｓ２０５、Ｓ３０５ 処理可能ＮＯ
ｘ量を推定するステップ。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｎ 3/28 Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｃ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ ＺＡＢ (72)発明者 劉 莉 兵庫県神戸市兵庫区浜山通６丁目１番２号 三菱電機コントロールソフトウエア株式 会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA17 AB03 AB06 BA14 DB06 DB10 EA01 EA05 EA17 EA34 GA06 GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB10X HA08 3G301 HA01 JA02 JA15 JA25 LA01 LB04 MA01 NA04 NA08 NC02 ND01 NE13 PA01Z PD02A PD02Z PD11Z PE03Z 4D048 AA06 AB02 AB07 BA01Y BA02Y BA03Y BA14Y BA15Y BA18Y BA19Y BA30Y BA41Y CC32 CC46 CD06 DA01 DA02 DA03 DA06 DA08 DA20 EA04

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路内に設けられたＮＯ
    ｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を変化させ、
    前記排気ガスの酸素濃度が過剰となる第１の酸素濃度条
    件下では前記ＮＯｘ吸蔵触媒にＮＯｘを吸収させ、前記
    排気ガスの酸素濃度が低下した第２の酸素濃度条件下で
    は前記ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出させると同時に
    還元浄化させる内燃機関の排気ガス浄化方法であって、 前記第１の酸素濃度条件下において、単位時間当たりに
    前記ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する流入ＮＯｘ量と、前記Ｎ
    Ｏｘ吸蔵触媒で単位時間当たりに処理可能な処理可能Ｎ
    Ｏｘ量とを算出する第１のステップと、 前記第１のステップで算出された前記流入ＮＯｘ量と前
    記処理可能ＮＯｘ量とを比較する第２のステップと、 前記第２のステップで、前記処理可能Ｎｏｘ量よりも前
    記流入ＮＯｘ量の方が大きいと判定された場合に、前記
    ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下さ
    せる第３のステップとを備えたことを特徴とする内燃機
    関の排気ガス浄化方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のステップにおいて、前記ＮＯ
    ｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量と、前記ＮＯｘ
    吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯｘ吸蔵量とに基づいて、
    前記処理可能ＮＯｘ量を算出することを特徴とする請求
    項１に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  3. 【請求項３】 前記第１のステップにおいて、前記ＮＯ
    ｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量と、前記ＮＯｘ
    吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯ吸蔵量との比に基づい
    て、前記処理可能ＮＯｘ量を算出することを特徴とする
    請求項２に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  4. 【請求項４】 前記第１のステップにおいて、前記ＮＯ
    ｘ吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量と、前記ＮＯｘ
    吸蔵触媒の吸蔵可能な最大ＮＯｘ吸蔵量との差に基づい
    て、前記処理可能ＮＯｘ量を算出することを特徴とする
    請求項２に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  5. 【請求項５】 前記第１のステップにおいて、算出され
    た前記流入ＮＯｘ量および前記処理可能ＮＯｘ量のうち
    のいずれか小さい方を積算することにより、前記ＮＯｘ
    吸蔵触媒内に吸蔵されているＮＯｘ量を推定することを
    特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に
    記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  6. 【請求項６】 前記第１のステップにおいて、前記ＮＯ
    ｘ吸蔵触媒の温度に応じて前記最大ＮＯｘ吸蔵量を算出
    することを特徴とする請求項２から請求項５までのいず
    れか１項に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  7. 【請求項７】 前記第１のステップは、前記ＮＯｘ吸蔵
    触媒の劣化程度を推定するステップを含み、推定された
    前記劣化程度に応じて前記最大ＮＯｘ吸蔵量を算出する
    ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気ガス
    浄化方法。
  8. 【請求項８】 前記第２のステップにおいて、前記流入
    ＮＯｘ量が前記処理可能ＮＯｘ量よりも所定値以上大き
    いときに、前記処理可能ＮＯｘ量よりも前記流入ＮＯｘ
    量の方が大きいと判定することを特徴とする請求項１か
    ら請求項７までのいずれか１項に記載の内燃機関の排気
    ガス浄化方法。
  9. 【請求項９】 前記所定値はゼロであることを特徴とす
    る請求項８に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  10. 【請求項１０】 前記所定値は、前記内燃機関の運転状
    態に応じて可変設定されることを特徴とする請求項８ま
    たは請求項９に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。
  11. 【請求項１１】 第２の酸素濃度条件は、前記内燃機関
    をリーン運転状態からリッチ運転状態に切り替えること
    によって設定されることを特徴とする請求項１から請求
    項１０までのいずれか１項に記載の内燃機関の排気ガス
    浄化方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117568A1 (ja) * 2015-01-20 2016-07-28 いすゞ自動車株式会社 排気浄化システム及びＮＯｘ浄化能力回復方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2873404B1 (fr) * 2004-07-20 2006-11-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa DISPOSITIF DE DETERMINATION DE LA MASSE DE NOx STOCKEE DANS UN PIEGE A NOx ET SYSTEME DE SUPERVISION DE LA REGENERATION D'UN PIEGE A NOx COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF
FR2876736B1 (fr) * 2004-10-18 2007-01-19 Renault Sas Procede de commande d'un piege a oxydes d'azote d'un moteur a combustion interne
JP4420048B2 (ja) * 2007-03-20 2010-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP5835488B2 (ja) 2012-07-27 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN108612593A (zh) * 2018-05-11 2018-10-02 浙江吉利控股集团有限公司 一种应用于汽油发动机的排放污染物处理系统及方法
DE102020129903B4 (de) * 2020-11-12 2022-06-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verbrennungsmotorsteuerung mit aus einem lernfähigen modell abgeleiteten betriebsparameter-kennfeld

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2600492B2 (ja) 1991-10-03 1997-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5437153A (en) * 1992-06-12 1995-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
JP2586739B2 (ja) 1992-06-12 1997-03-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
KR0150432B1 (ko) * 1994-05-10 1998-10-01 나까무라 유이찌 내연엔진의 제어장치 및 제어방법
JP2836522B2 (ja) * 1995-03-24 1998-12-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE69609857T2 (de) 1995-11-17 2001-03-22 Toyota Motor Co Ltd Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abgasen einer brennkraftmaschine
US5743084A (en) * 1996-10-16 1998-04-28 Ford Global Technologies, Inc. Method for monitoring the performance of a nox trap
US6105365A (en) * 1997-04-08 2000-08-22 Engelhard Corporation Apparatus, method, and system for concentrating adsorbable pollutants and abatement thereof
DE19823210C2 (de) 1997-05-26 2003-02-27 Toyota Motor Co Ltd Reinigungsvorrichtung für Motorabgas
DE19739848A1 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Bosch Gmbh Robert Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug
JP3370957B2 (ja) 1998-09-18 2003-01-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19852240A1 (de) * 1998-11-12 2000-05-18 Volkswagen Ag Überwachungsverfahren für NOx-Speicherkatalysatoren und Abgasreinigungsvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
JP2000265825A (ja) * 1999-03-18 2000-09-26 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
DE19922981A1 (de) 1999-05-19 2000-11-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Kontrolle der Funktionstüchtigkeit eines NO¶x¶-Speicherkatalysators
JP2000352307A (ja) 1999-06-10 2000-12-19 Hitachi Ltd エンジン排気浄化装置
JP2001003735A (ja) 1999-06-18 2001-01-09 Hitachi Ltd エンジン排気浄化装置
JP2001050042A (ja) 1999-08-06 2001-02-23 Hitachi Ltd 排ガス浄化制御装置
JP4354068B2 (ja) 2000-02-02 2009-10-28 本田技研工業株式会社 内燃機関の排ガスの空燃比制御装置
US6499293B1 (en) * 2000-03-17 2002-12-31 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for reducing NOx tailpipe emissions of a lean-burn internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117568A1 (ja) * 2015-01-20 2016-07-28 いすゞ自動車株式会社 排気浄化システム及びＮＯｘ浄化能力回復方法
CN107208516A (zh) * 2015-01-20 2017-09-26 五十铃自动车株式会社 排气净化系统和NOx净化能力恢复方法
US10130913B2 (en) 2015-01-20 2018-11-20 Isuzu Motors Limited Exhaust gas purification system, and NOx purification capacity restoration method

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