JP2004346838A

JP2004346838A - 内燃機関の排気浄化装置

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Publication number: JP2004346838A
Application number: JP2003145304A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ikegaya; 英男池ヶ谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】内燃機関の各気筒群毎に独立して配設された排気通路に対してそれぞれＮＯｘ触媒を設置すると共に、それぞれの吸蔵能力を十分に発揮させること。
【解決手段】内燃機関１が第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂに分割され、各気筒群毎に独立的に排気通路１２ａ，１２ｂが配設され、それぞれにＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂが設置されている。そして、吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂによるバルブオーバラップ量が変えられ内部ＥＧＲ（排気ガス再循環）量が増減され、各気筒群毎のＮＯｘ量が独立して制御される。これにより、ＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂのそれぞれの吸蔵能力にかかわらず同じリーン時間が設定でき、吸蔵能力が劣っているＮＯｘ触媒側のリーン時間を延ばすことができ、燃費を向上することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガス中のＮＯｘを浄化する内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の排気浄化装置に関連する先行技術文献としては、特許第２８３６５２３号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、ＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸収剤）の劣化の度合いが高くなるほど、ＮＯｘ触媒に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換えて吸蔵されたＮＯｘを浄化するための還元（Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：リジェネレーション；以下、単に『リジェネ』と記す）周期またはＮＯｘ触媒に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換えＮＯｘ触媒の還元のためリッチ燃焼させるリッチ時間を短くして燃料消費率を低減し、リジェネ時に未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出されるのを阻止する技術が示されている。
【特許文献】特許第２８３６５２３号公報（第１頁〜第２頁）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の排気量に対応するＮＯｘ触媒によるＮＯｘ吸蔵量の拡大や触媒温度の低下を図ろうとすると、複数のＮＯｘ触媒を並列に設置する必要が生じることとなる。この際、各ＮＯｘ触媒毎の設置位置や劣化の度合い等から吸蔵能力に差が生じることが考えられる。しかし、各ＮＯｘ触媒毎の吸蔵能力に応じてリジェネ周期を設定することができないため、エミッション悪化を回避するには、各ＮＯｘ触媒のうち吸蔵能力の低いＮＯｘ触媒に合わせてリジェネ周期を短く設定せざるを得ないこととなり、各ＮＯｘ触媒はそれぞれの吸蔵能力を十分に発揮できないという不具合があった。
【０００４】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関の各気筒群毎に独立して配設された排気通路に対してそれぞれＮＯｘ触媒を設置すると共に、それぞれの吸蔵能力を十分に発揮させることが可能な内燃機関の排気浄化装置の提供を課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関を構成する複数の気筒が複数の気筒群に分割され、これらの気筒群に対して独立的に配設された排気通路途中にＮＯｘ触媒がそれぞれ設置され、ＮＯｘ量制御手段によって各気筒群毎に排気通路からＮＯｘ触媒に流入されるＮＯｘ量が独立して制御される。これにより、各気筒群毎に排気通路からＮＯｘ触媒へのＮＯｘ量が適切に流入できるため、それらの吸蔵能力が十分に発揮されるという効果が得られる。
【０００６】
請求項２の内燃機関の排気浄化装置におけるＮＯｘ量制御手段では、各気筒群毎のＮＯｘ量がＮＯｘ触媒の吸蔵能力に応じて設定されるため、各気筒群毎のＮＯｘ触媒のそれぞれの吸蔵能力にかかわらず同じリーン時間が設定でき、共通のリジェネ周期が設定できることとなり、吸蔵能力が劣っているＮＯｘ触媒に対するリーン時間を延ばすことができることで燃費が向上される。
【０００７】
請求項３の内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関の各気筒群毎の吸気バルブ及び排気バルブに対応して可変バルブタイミング制御機構が設置されており、ＮＯｘ量制御手段によって各気筒群毎の可変バルブタイミング制御機構による吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ量を変えて内部ＥＧＲ量を各気筒群毎に変化させることができる。これにより、内部ＥＧＲ量を増加させると燃焼温度が低下され発生するＮＯｘ量が減少されるという現象を利用して、各気筒群毎のＮＯｘ量だけを独立して制御できることで、各ＮＯｘ触媒毎の設置位置や劣化の度合い等にかかわらず、また、各気筒群毎にトルク段差を生じさせることなく、各気筒群毎のリーン時間を同じに設定することができる。
【０００８】
請求項４の内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関の各気筒群毎に排気ガス再循環機構が設置されており、ＮＯｘ量制御手段によって排気ガス再循環機構により外部ＥＧＲ量を各気筒群毎に変化させることができ、この際、外部ＥＧＲ量を増加させると燃焼温度が低下され発生するＮＯｘ量が減少されるという現象を利用して、各気筒群毎のＮＯｘ量だけを独立して制御できることで、各ＮＯｘ触媒毎の設置位置や劣化の度合い等にかかわらず、また、各気筒群毎にトルク段差を生じさせることなく、各気筒群毎のリーン時間を同じに設定することができる。
【０００９】
請求項５の内燃機関の排気浄化装置におけるＮＯｘ量制御手段では、点火時期の遅角量を遅角側に変化させることで筒内圧が下がり、結果的に、燃焼温度が低下され発生するＮＯｘ量が減少されるという現象を利用して、各気筒群毎のＮＯｘ量だけを独立して制御できることで、各ＮＯｘ触媒毎の設置位置や劣化の度合い等にかかわらず、また、各気筒群毎にトルク段差を生じさせることなく、各気筒群毎のリーン時間を同じに設定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【００１２】
図１において、内燃機関１はＶ型６気筒（＃１気筒〜＃６気筒）４サイクルの火花点火式として構成されている。内燃機関１の上流側のエアクリーナ２から吸入された空気は吸気通路３、スロットルバルブ４、サージタンク５、吸気マニホルド６を通過し、吸気マニホルド６内で＃１気筒〜＃６気筒に対応する各インジェクタ（燃料噴射弁）７から噴射された燃料と混合され、所定の空燃比（Ａｉｒ−ＦｕｅｌＲａｔｉｏ）の混合気として各気筒（＃１気筒〜＃６気筒）に分配供給される。また、内燃機関１の＃１気筒〜＃６気筒に設けられた各点火プラグ８には点火回路９から高電圧が逐次、分配供給され、＃１気筒〜＃６気筒の混合気が所定タイミングで点火燃焼される。
【００１３】
そして、燃焼後の排気ガスは、内燃機関１の第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂに分割され、それぞれに対応する排気マニホルド１１ａ，１１ｂに接続された排気通路１２ａ，１２ｂに設置された触媒コンバータとしてのＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂを通過した後大気中に排出される。このＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂによって、主にリーン空燃比での燃焼時、排気ガス中のＮＯｘが吸蔵されると共に、リッチ空燃比での燃焼時、吸蔵されたＮＯｘがリッチ成分としてのＨＣ（炭化水素）やＣＯ（一酸化炭素）等にてリジェネ（還元）され放出される。
【００１４】
また、吸気通路３には吸入空気量ＱＡ〔ｇ／ｓｅｃ〕を検出する吸入空気量センサとしてのエアフローメータ２１が配設されている。また、スロットルバルブ４にはスロットル開度ＴＡ〔°〕を検出するスロットル開度センサ２２が配設されている。このスロットル開度センサ２２にはアイドルスイッチも内蔵されており、スロットルバルブ４が略全閉である旨の検出信号も出力される。そして、スロットルバルブ４の下流側には、吸気通路３内の負圧としての吸気圧ＰＭ〔ｋＰａ〕を検出する吸気圧センサ２３が配設されている。
【００１５】
更に、内燃機関１のシリンダブロックには冷却水温ＴＨＷ〔℃〕を検出する水温センサ２４が配設されている。また、内燃機関１の図示しないクランクシャフトのクランク角〔°ＣＡ（ＣｒａｎｋＡｎｇｌｅ）〕を検出するクランクポジションセンサ２５が配設され、このクランクポジションセンサ２５から内燃機関１の２回転、即ち、７２０〔°ＣＡ（ＣｒａｎｋＡｎｇｌｅ：クランク角）〕毎に等間隔で２４個のパルス信号が出力され、内燃機関１の機関回転速度ＮＥ〔ｒｐｍ〕が検出される。
【００１６】
また、排気通路１２ａ，１２ｂ途中で触媒１３ａ，１３ｂの上流側には、排気ガス中のＯ_２（酸素）濃度に比例して広域でかつリニアな空燃比としてのＡ／Ｆセンサ出力値ＡＦ１，ＡＦ２を検出するＡ／Ｆセンサ２６ａ，２６ｂがそれぞれ配設されている。そして、排気通路１２ａ，１２ｂ途中でＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂの下流側には、排気ガス中の空燃比がリッチまたはリーンに応じて生じる異なる起電力としてのＯ_２センサ出力値ＶＯＸ１，ＶＯＸ２を検出するＯ_２センサ２７ａ，２７ｂが配設されている。
【００１７】
更に、上述のように、内燃機関１の各気筒は、第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂに分割されており、第１気筒群１ａの各吸気バルブ１４ａには、それらの開閉タイミングを吸気側カムシャフト１５ａを介して変更自在な周知の吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ、第１気筒群１ａの各排気バルブ１７ａには、それらの開閉タイミングを排気側カムシャフト１８ａを介して変更自在な周知の排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａが設置されている。そして、第１気筒群１ａにおいて、吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａによる吸気側カムシャフト１５ａのクランクシャフト（図示略）に対する位相差は、吸気側カムポジションセンサ２８ａとクランクポジションセンサ２５とによって検出され、排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａによる排気側カムシャフト１８ａのクランクシャフト（図示略）に対する位相差は、排気側カムポジションセンサ２９ａとクランクポジションセンサ２５とによって検出される。
【００１８】
また、第２気筒群１ｂの各吸気バルブ１４ｂには、それらの開閉タイミングを吸気側カムシャフト１５ｂを介して変更自在な周知の吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ｂ、第２気筒群１ｂの各排気バルブ１７ｂには、それらの開閉タイミングを排気側カムシャフト１８ｂを介して変更自在な周知の排気側可変バルブタイミング制御機構１９ｂが設置されている。そして、第２気筒群１ｂにおいて、吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ｂによる吸気側カムシャフト１５ｂのクランクシャフト（図示略）に対する位相差は、吸気側カムポジションセンサ２８ｂとクランクポジションセンサ２５とによって検出され、排気側可変バルブタイミング制御機構１９ｂによる排気側カムシャフト１８ｂのクランクシャフト（図示略）に対する位相差は、排気側カムポジションセンサ２９ｂとクランクポジションセンサ２５とによって検出される。
【００１９】
ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電子制御ユニット）３０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ３１、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ３２、各種データを格納するＲＡＭ３３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ３４、入出力回路３５及びそれらを接続するバスライン３６等からなる論理演算回路として構成されている。そして、ＥＣＵ３０のＣＰＵ３１によって入出力回路３５を介して各種センサ信号が読込まれ演算処理され、＃１気筒〜＃６気筒のインジェクタ７、点火回路９、第１気筒群１ａの吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ、第２気筒群１ｂの吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ｂ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ｂ、その他の各種アクチュエータ等に入出力回路３５を介して各種制御信号が出力され、内燃機関１０の運転状態が制御される。
【００２０】
ここで、本実施例の排気浄化制御の概要について、図２及び図３を参照して簡単に説明する。なお、本実施例では、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａと第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂとに劣化の度合い等による吸蔵能力差が生じており、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａに吸蔵されるＮＯｘ吸蔵量の方が第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに吸蔵されるＮＯｘ吸蔵量より多い場合が想定されている。そして、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａ及び第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに吸蔵されたＮＯｘをリジェネ（還元）するのに必要な時間間隔であるリジェネ周期（図３に示す時刻ｔ０〜時刻ｔ３）に対して、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａ及び第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂの現在のそれぞれの吸蔵能力に合わせてＮＯｘを吸蔵させるためのリーン時間（図３に示す時刻ｔ２〜時刻ｔ３）が等しくなるよう第１気筒群１ａに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１の傾きと第２気筒群１ｂに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２の傾きとがそれぞれ設定される。
【００２１】
本実施例では、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａ及び第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに対するリーン時間を等しくするため、第１気筒群１ａのＶＣＴ進角量ＶＣＴ１に対して第２気筒群１ｂのＶＣＴ進角量ＶＣＴ２を進角させたときの差分であるＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰ２による内部ＥＧＲ量の増量によって第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに対する入りガスＮＯｘ量がＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸ２だけ少なくなるよう設定される。
【００２２】
図２に示すマップに基づき、機関回転速度ＮＥ〔ｒｐｍ〕及び吸気圧〔ｋＰａ〕をパラメータとして適宜、目標空燃比ＡＦＴＧが算出される。そして、図３にタイムチャートを示すように、内燃機関１に対するリーン燃焼の実施途中において一時的にリッチ燃焼が実施されるよう、燃料噴射毎に計数される第１気筒群１ａに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１に基づき、第１気筒群１ａの目標空燃比ＡＦＴＧ１によるリッチ燃焼とするリッチ時間（時刻ｔ０〜時刻ｔ２、時刻ｔ３〜時刻ｔ５）、また、燃料噴射毎に計数される第２気筒群１ｂに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２に基づき、第２気筒群１ｂの目標空燃比ＡＦＴＧ２によるリッチ燃焼とするリッチ時間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１、時刻ｔ３〜時刻ｔ４）が設定される。
【００２３】
ここで、第２気筒群１ｂに対するリッチ時間（時刻ｔ０〜時刻ｔ１）が終了した後、第１気筒群１ａに対するリッチ時間（時刻ｔ０〜時刻ｔ２）が終了するまでは、第２気筒群１ｂに対して理論空燃比（ＳｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃＡｉｒ−ＦｕｅｌＲａｔｉｏ；以下、『ストイキ』と記す）燃焼とするストイキ時間（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）が設定される。そして、第１気筒群１ａ及び第２気筒群１ｂに共通なリーン燃焼とするリーン時間（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）が設定され、これら設定された各時間に応じてリッチ燃焼、ストイキ燃焼及びリーン燃焼が実施される。これにより、内燃機関１の排気通路１２ａ，１２ｂ途中に設置されたＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂにより、内燃機関１のリーン燃焼時、排気ガス中のＮＯｘが吸蔵され、内燃機関１のリッチ燃焼時、吸蔵されたＮＯｘがリジェネ（還元）され浄化されることとなる。なお、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａと第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂとのＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸが「０（零）」であるときには、第１気筒群１ａに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１及び第２気筒群１ｂに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２は同じように遷移することでストイキ燃焼の必要がないためストイキ時間は設定されない。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における燃料噴射制御の処理手順を示す図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、この燃料噴射制御ルーチンは各気筒の燃料噴射タイミング毎（本実施例では１２０〔°ＣＡ〕毎）にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００２５】
図４において、ステップＳ１０１で、内燃機関の運転状態に応じた各種センサ情報が読込まれる。次にステップＳ１０２に移行して、ＲＯＭ３２内に予め格納されている基本噴射マップを用い機関回転速度ＮＥ〔ｒｐｍ〕及び吸気圧ＰＭ〔ｋＰａ〕に基づいて基本噴射量Ｔｐが算出される。次にステップＳ１０３に移行して、後述の演算処理により目標空燃比ＡＦＴＧが算出される。次にステップＳ１０４に移行して、実際の空燃比（センサ計測値）と目標空燃比ＡＦＴＧとの偏差に基づいて空燃比フィードバック補正係数ＦＡＦが算出される。なお、Ａ／Ｆセンサ２６ａ，２６ｂからの空燃比信号に基づく空燃比フィードバック制御については、周知であり、その詳細な説明は省略する。次にステップＳ１０５に移行して、最終燃料噴射量ＴＡＵが次式（１）にて算出され、この最終燃料噴射量ＴＡＵに相当する制御信号がインジェクタ７に出力され本ルーチンを終了する。ここで、ＦＡＬＬは冷却水温、エアコン負荷等に基づく各種補正係数である。
【００２６】
【数１】
ＴＡＵ＝Ｔｐ・ＦＡＦ・ＦＡＬＬ・・・（１）
【００２７】
なお、空燃比フィードバック制御は、内燃機関１の冷却水温ＴＨＷが所定温度以上、高回転・高負荷状態になく、Ａ／Ｆセンサ２６ａ，２６ｂが活性状態にある等のフィードバック実行条件が成立するときに実行され、フィードバック実行条件が不成立であるときにはＦＡＦ＝１．０とする空燃比オープン制御が実行される。
【００２８】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における目標空燃比ＡＦＴＧ算出の処理手順を示す図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２９】
図５において、ステップＳ２０１では、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａに吸蔵されたＮＯｘのリジェネ時間間隔を設定するためのリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａに対するＮＯｘリジェネ処理実行を判定するためのＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ１以上であるかが判定される。ステップＳ２０１の判定条件が成立せず、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１がＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ１未満と小さいときにはステップＳ２０２に移行し、第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに吸蔵されたＮＯｘのリジェネ時間間隔を設定するためのリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂに対するＮＯｘリジェネ処理実行を判定するためのＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ２以上であるかが判定される。なお、ＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ１，ＮＯＸＪＤＧ２は後述の演算処理によって算出される。
【００３０】
ステップＳ２０２の判定条件が成立、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２がＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ２以上と大きいとき、またはステップＳ２０１の判定条件が成立、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１がＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ１以上と大きいときにはステップＳ２０３に移行する。ステップＳ２０３では、ＮＯｘリジェネ実行フラグ１及びＮＯｘリジェネ実行フラグ２が共に「ＯＮ（オン）」とされ、リッチ制御値が目標空燃比ＡＦＴＧ１及び目標空燃比ＡＦＴＧ２とされる。一方、ステップＳ２０２の判定条件が成立せず、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２がＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ２未満と小さいときにはステップＳ２０３がスキップされる。
【００３１】
次に、ステップＳ２０４に移行して、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が「０」以下であるかが判定される。ステップＳ２０４の判定条件が成立、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が「０」以下と小さいときにはステップＳ２０５に移行し、ＮＯｘリジェネ実行フラグ１が「ＯＦＦ（オフ）」とされ、第１気筒群１ａの目標空燃比ＡＦＴＧ１がストイキに設定される。一方、ステップＳ２０４の判定条件が成立せず、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が「０」を越え大きいときにはステップＳ２０５がスキップされる。
【００３２】
次に、ステップＳ２０６に移行して、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が「０」以下であるかが判定される。ステップＳ２０６の判定条件が成立、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が「０」以下と小さいときにはステップＳ２０７に移行し、ＮＯｘリジェネ実行フラグ２が「ＯＦＦ」とされ、第２気筒群１ｂの目標空燃比ＡＦＴＧ２がストイキに設定される。一方、ステップＳ２０６の判定条件が成立せず、即ち、リジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が「０」を越え大きいときにはステップＳ２０７がスキップされる。
【００３３】
次に、ステップＳ２０８に移行して、ＮＯｘリジェネ実行フラグ１及びＮＯｘリジェネ実行フラグ２が共に「ＯＦＦ」であるかが判定される。ステップＳ２０８の判定条件が成立、即ち、ＮＯｘリジェネ実行フラグ１及びＮＯｘリジェネ実行フラグ２が共に「ＯＦＦ」であるときにはステップＳ２０９に移行し、リーン制御値が目標空燃比ＡＦＴＧ１及び目標空燃比ＡＦＴＧ２とされ、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ２０８の判定条件が成立せず、即ち、ＮＯｘリジェネ実行フラグ１及びＮＯｘリジェネ実行フラグ２が共に「ＯＦＦ」でないときにはステップＳ２０９をスキップし、本ルーチンを終了する。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１におけるリッチガス積算値ＡＦＡＤ算出の処理手順を示す図６のフローチャートに基づいて参照して説明する。なお、このリッチガス積算値ＡＦＡＤ算出ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００３５】
図６において、まず、ステップＳ３０１で、ストイキ空燃比ＡＦＳＤからＡ／Ｆ（空燃比）センサ２６ａのＡ／Ｆセンサ出力値ＡＦ１が減算されリッチ空燃比ＡＦＤＶが算出される。次にステップＳ３０２に移行して、ステップＳ３０１で算出されたリッチ空燃比ＡＦＤＶが「０」を越えているかが判定される。ステップＳ３０２の判定条件が成立、即ち、リッチ空燃比ＡＦＤＶが０を越え大きいときにはステップＳ３０３に移行して、リッチ空燃比ＡＦＤＶに吸入空気量ＱＡが乗算されリッチ供給量ＡＦＤＶ１が算出される。次にステップＳ３０４に移行して、ステップＳ３０３で算出されたリッチ供給量ＡＦＤＶ１が加算されリッチガス積算値ＡＦＡＤ１が更新される。一方、ステップＳ３０２の判定条件が成立せず、即ち、リッチ空燃比ＡＦＤＶが０以下と小さいときにはステップＳ３０３及びステップＳ３０４がスキップされる。
【００３６】
次に、ステップＳ３０５に移行して、ストイキ空燃比ＡＦＳＤからＡ／Ｆ（空燃比）センサ２６ｂのＡ／Ｆセンサ出力値ＡＦ２が減算されリッチ空燃比ＡＦＤＶが算出される。次にステップＳ３０６に移行して、ステップＳ３０５で算出されたリッチ空燃比ＡＦＤＶが「０」を越えているかが判定される。ステップＳ３０５の判定条件が成立、即ち、リッチ空燃比ＡＦＤＶが０を越え大きいときにはステップＳ３０６に移行して、リッチ空燃比ＡＦＤＶに吸入空気量ＱＡが乗算されリッチ供給量ＡＦＤＶ２が算出される。次にステップＳ３０７に移行して、ステップＳ３０７で算出されたリッチ供給量ＡＦＤＶ２が加算されリッチガス積算値ＡＦＡＤ２が更新された後、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３０６の判定条件が成立せず、即ち、リッチ空燃比ＡＦＤＶが０以下と小さいときにはステップＳ３０７及びステップＳ３０８がスキップされ、本ルーチンを終了する。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１におけるＮＯｘ積算量算出の処理手順を示す図７のフローチャートに基づき、図８を参照して説明する。ここで、図８は機関回転速度ＮＥ〔ｒｐｍ〕及び吸気圧ＰＭ〔ｋＰａ〕をパラメータとして排気ガス中のＮＯｘ量ＣＮＯＸを算出するマップである。なお、このＮＯｘ積算量算出ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００３８】
図７において、ステップＳ４０１で、Ａ／Ｆセンサ値１及びＡ／Ｆセンサ値２が共にリーンを示しているかが判定される。ステップＳ４０１の判定条件が成立、即ち、Ａ／Ｆセンサ値がリーンを示しているときにはステップＳ４０２に移行し、図８のマップにより排気ガス中のＮＯｘ量ＣＮＯＸ〔モル〕が算出される。次に、ステップＳ４０３に移行して、ＮＯｘ積算量算出として、ステップＳ４０２で算出された排気ガス中のＮＯｘ量ＣＮＯＸが加算され、第１気筒群１ａのＮＯｘ触媒１３ａによるＮＯｘ吸蔵に伴うＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸ１が減算されることでリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が更新され、また、ステップＳ４０２で算出された排気ガス中のＮＯｘ量ＣＮＯＸが加算され、第２気筒群１ｂのＮＯｘ触媒１３ｂによるＮＯｘ吸蔵に伴うＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸ２が減算されることでリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が更新された後、本ルーチンを終了する。
【００３９】
一方、ステップＳ４０１の判定条件が成立せず、即ち、Ａ／Ｆセンサ値１及びＡ／Ｆセンサ値２が共にリーンを示していないときにはステップＳ４０４に移行し、ＮＯｘ還元量ＤＮＯＸ〔モル〕が算出される。次にステップＳ４０５に移行して、Ａ／Ｆセンサ値１がリッチを示しているかが判定される。ステップＳ４０５の判定条件が成立、即ち、Ａ／Ｆセンサ値１がリッチを示しているときにはステップＳ４０６に移行し、ステップＳ４０４で算出されたＮＯｘ還元量ＤＮＯＸが加算されＮＯｘ積算量として第１気筒群１ａに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ１が更新される。一方、ステップＳ４０５の判定条件が成立せず、即ち、Ａ／Ｆセンサ値１がリーンを示しているときにはステップＳ４０６がスキップされる。
【００４０】
次に、ステップＳ４０７に移行して、Ａ／Ｆセンサ値２がリッチを示しているかが判定される。ステップＳ４０７の判定条件が成立、即ち、Ａ／Ｆセンサ値２がリッチを示しているときにはステップＳ４０８に移行し、ステップＳ４０４で算出されたＮＯｘ還元量ＤＮＯＸが加算されＮＯｘ積算量として第２気筒群１ｂに対するリジェネ周期カウンタＣＮＯＸＡＤ２が更新され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ４０７の判定条件が成立せず、即ち、Ａ／Ｆセンサ値２がリーンを示しているときにはステップＳ４０８がスキップされ、本ルーチンを終了する。
【００４１】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１における触媒劣化検出の処理手順を示す図９のフローチャートに基づき、図１０及び図１１を参照して説明する。ここで、図１０はＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとしてＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰを算出するマップである。図１１はＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＣＡＰをパラメータとしてＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧを算出するマップである。なお、この触媒劣化検出ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００４２】
図９において、ステップＳ５０１で、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」であるかが判定される。ステップＳ５０１の判定条件が成立、即ち、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」であるときにはステップＳ５０２に移行し、リッチ制御開始であるかが判定される。ステップＳ５０２の判定条件が成立せず、即ち、リッチ制御開始でないときにはステップＳ５０３に移行し、リーン制御中であるかが判定される。ステップＳ５０３の判定条件が成立、即ち、リーン制御中であるときにはステップＳ５０４に移行し、リーン時平均Ｏ_２センサ出力値算出としてＯ_２センサ出力値ＶＯＸ１の（１／３２）と前回までのリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ１ＳＭの（３１／３２）とが加算され今回のリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ１ＳＭ、また、リーン時平均Ｏ_２センサ出力値算出としてＯ_２センサ出力値ＶＯＸ２の（１／３２）と前回までのリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ２ＳＭの（３１／３２）とが加算され今回のリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ２ＳＭが算出され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ５０３の判定条件が成立せず、即ち、リーン制御中でもないときにはステップＳ５０４がスキップされ本ルーチンを終了する。
【００４３】
ここで、ステップＳ５０１の判定条件が成立せず、即ち、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」でないときにはステップＳ５０５に移行し、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「１」デクリメントされる。一方、ステップＳ５０２の判定条件が成立、即ち、リッチ制御開始であるときにはステップＳ５０６に移行し、劣化検出タイミング判定値ＫＣＣＡＴＤＴが劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴに設定される。
【００４４】
ステップＳ５０５またはステップＳ５０６における処理の後ステップＳ５０７に移行し、後述の演算処理によりＯ_２センサ出力積算値ＶＯＸＡＤが算出される。次にステップＳ５０８に移行して、リッチガス積算値ＡＦＡＤが算出される。次にステップＳ５０９に移行して、再度、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」であるかが判定される。ステップＳ５０９の判定条件が成立せず、即ち、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」でないときには、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ５０９の判定条件が成立、即ち、劣化検出タイミングカウンタＣＣＡＴＤＴが「０」であるときにはステップＳ５１０に移行し、第１気筒群１ａにおいてリッチガス積算値ＡＦＡＤ１からリッチ排出量ＶＯＸ１ＡＤが減算されＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ１とされる。また、第２気筒群１ｂにおいてリッチガス積算値ＡＦＡＤ２からリッチ排出量ＶＯＸ２ＡＤが減算されＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ２とされる。そして、ＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ１とＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ２との偏差の絶対値が両気筒群間におけるＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸとされる。
【００４５】
次に、ステップＳ５１１に移行して、第１気筒群１ａのＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ１が第２気筒群１ｂのＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ２を越えているかが判定される。ステップＳ５１１の判定条件が成立、即ち、ＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ１がＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ２を越え多いときにはステップＳ５１２に移行し、図１０のマップによりＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとして第２気筒群１ｂのＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰ２が算出されると共に、第１気筒群１ａのＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰ１が「０」にクリアされる。
【００４６】
一方、ステップＳ５１１の判定条件が成立せず、即ち、ＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ１がＮＯｘ最大吸蔵量ＮＯＸＣＡＰ２以下と少ないときにはステップＳ５１３に移行し、図１０のマップによりＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとして第１気筒群１ａのＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰ１が算出されると共に、第２気筒群１ｂのＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰ２が「０」にクリアされる。次にステップＳ５１４に移行して、図１１のマップによりＮＯｘ吸蔵量ＮＯＸＣＡＰをパラメータとして第１気筒群１ａのＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ１及び第２気筒群１ｂのＮＯｘリジェネ実行判定値ＮＯＸＪＤＧ２が算出され、本ルーチンを終了する。
【００４７】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１におけるＯ_２センサ出力積算値算出の処理手順を示す図１２のフローチャートに基づいて説明する。なお、このＯ_２センサ出力積算値算出ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。
【００４８】
図１２において、ステップＳ６０１で、第１気筒群１ａのＯ_２センサ出力値ＶＯＸ１からリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ１ＳＭが減算されリッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶとされる。次にステップＳ６０２に移行して、ステップＳ６０１によるリッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ：ボルト〕以上であるかが判定される。ステップＳ６０２の判定条件が成立、即ち、リッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ〕以上と大きいときにはステップＳ６０３に移行して、リッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶに吸入空気量ＱＡが乗算されリッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶが補正される。そして、ステップＳ６０４に移行し、リッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶが加算されリッチ排出量ＶＯＸ１ＡＤが更新される。一方、ステップＳ６０２の判定条件が成立せず、即ち、リッチ出力偏差ＶＯＸ１ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ〕未満と小さいときにはステップＳ６０３及びステップＳ６０４がスキップされる。
【００４９】
次に、ステップＳ６０５に移行して、第２気筒群１ｂのＯ_２センサ出力値ＶＯＸ２からリーン時平均Ｏ_２センサ出力値ＶＯＸ２ＳＭが減算されリッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶとされる。次にステップＳ６０６に移行して、ステップＳ６０５によるリッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ：ボルト〕以上であるかが判定される。ステップＳ６０６の判定条件が成立、即ち、リッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ〕以上と大きいときにはステップＳ６０７に移行して、リッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶに吸入空気量ＱＡが乗算されリッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶが補正される。そして、ステップＳ６０８に移行し、リッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶが加算されリッチ排出量ＶＯＸ２ＡＤが更新され、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ６０６の判定条件が成立せず、即ち、リッチ出力偏差ＶＯＸ２ＤＶの絶対値が０．０２〔Ｖ〕未満と小さいときにはステップＳ６０７及びステップＳ６０８がスキップされ、本ルーチンを終了する。
【００５０】
このように、本実施例の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関１を構成する複数の気筒（＃１気筒〜＃６気筒）を第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂからなる２つの気筒群に分割し、各気筒群毎に独立して配設する排気通路１２ａ，１２ｂと、排気通路１２ａ，１２ｂ途中にそれぞれ設置し、内燃機関１のリーン燃焼時、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を吸蔵し、内燃機関１のリッチ燃焼時、吸蔵したＮＯｘを還元し浄化するＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂと、各気筒群毎に排気通路１２ａ，１２ｂからＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂに流入するＮＯｘ量を独立して制御するＥＣＵ３０にて達成されるＮＯｘ量制御手段とを具備するものである。
【００５１】
つまり、内燃機関１を構成する６つの気筒（＃１気筒〜＃６気筒）が第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂからなる２つの気筒群に分割され、これら２つの気筒群に対して独立的に排気通路１２ａ，１２ｂが配設され、この排気通路１２ａ，１２ｂ途中にＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂが設置されている。そして、各気筒群毎に排気通路１２ａ，１２ｂからＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂに流入されるＮＯｘ量が独立して制御される。これにより、ＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂへのＮＯｘ量が適切に流入できることとなり、それらの吸蔵能力を十分に発揮することができる。
【００５２】
また、本実施例の内燃機関の排気浄化装置のＥＣＵ３０にて達成されるＮＯｘ量制御手段は、各気筒群毎のＮＯｘ量をＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂの吸蔵能力に応じて設定するものである。これにより、ＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂのそれぞれの吸蔵能力にかかわらず同じリーン時間が設定でき、共通のリジェネ周期が設定できることとなり、吸蔵能力が劣っているＮＯｘ触媒側のリーン時間を延ばすことができ、燃費を向上することができる。
【００５３】
そして、本実施例の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関１の第１気筒群（＃１気筒〜＃３気筒）１ａ及び第２気筒群（＃４気筒〜＃６気筒）１ｂからなる各気筒群毎に、駆動軸としてのクランクシャフト（図示略）から各吸気バルブ１４ａ，１４ｂまたは各排気バルブ１７ａ，１７ｂを開閉する従動軸としての吸気側カムシャフト１５ａ，１５ｂ、排気側カムシャフト１８ａ，１８ｂに駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、各吸気バルブ１４ａ，１４ｂまたは各排気バルブ１７ａ，１７ｂの開閉タイミングを変更自在な吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂ、排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂを具備し、ＥＣＵ３０にて達成されるＮＯｘ量制御手段は、各気筒群毎に設けられた吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂによる各吸気バルブ１４ａ，１４ｂと排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂによる各排気バルブ１７ａ，１７ｂとのバルブオーバラップ量を変えて内部ＥＧＲ（排気ガス再循環）量を増減変化させ、各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御するものである。
【００５４】
つまり、内燃機関１の第１気筒群１ａ及び第２気筒群１ｂの各吸気バルブ１４ａ，１４ｂ及び各排気バルブ１７ａ，１７ｂに対応して設けられた吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂが設置されており、それらによる各気筒群毎のバルブオーバラップ量を変えることで内部ＥＧＲ量が変化されるため、各気筒群毎に排気通路１２ａ，１２ｂからＮＯｘ触媒１３ａ，１３ｂに流入させるべき適切なＮＯｘ量を独立して制御でき、各ＮＯｘ触媒毎の設置位置や劣化の度合い等にかかわらず、また、各気筒群毎にトルク段差を生じさせることなく、各気筒群毎のリーン時間を同じに設定することができる。
【００５５】
ところで、上記実施例では、内燃機関１の各気筒群毎に吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂを設置し、それらによるバルブオーバラップ量を変えることで内部ＥＧＲ量を増減変化させているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、各気筒群毎に例えば、吸気側可変バルブタイミング制御機構を設置するだけでもバルブオーバラップ量を変え内部ＥＧＲ量を増減変化させることができ、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【００５６】
また、上記実施例では、図９のステップＳ５１２またはステップＳ５１３にて、ＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとしてＶＣＴ補正量ＶＣＴＣＭＰを算出し、各気筒群毎に設置した吸気側可変バルブタイミング制御機構１６ａ，１６ｂ及び排気側可変バルブタイミング制御機構１９ａ，１９ｂを制御し内部ＥＧＲ量を増減変化させたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、各気筒群毎に排気通路１２ａ，１２ｂ側の排気ガスの一部を吸気通路３側に再循環自在な周知の排気ガス再循環機構（図示略）を設置したものでは、図１３のマップにより、ＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとしてＥＧＲ補正量を算出し、このＥＧＲ補正量に基づき各気筒群毎の排気ガス再循環機構を制御し外部ＥＧＲ量を増減変化させるようにすれば、各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御することができる。
【００５７】
このような内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関１の各気筒群毎に、排気通路１２ａ，１２ｂ側の排気ガスの一部を吸気通路３側に再循環自在な排気ガス再循環機構を具備し、ＥＣＵ３０にて達成されるＮＯｘ量制御手段が、各気筒群毎に設けられた排気ガス再循環機構により外部ＥＧＲ量を増減変化させ、各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御するものであり、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【００５８】
そして、図１４のマップにより、ＮＯｘ吸蔵量差ＤＬＮＯＸをパラメータとして点火時期の遅角補正量を算出し、この遅角補正量に基づき各気筒群毎の点火時期を制御することで、各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御することができる。このような内燃機関の排気浄化装置は、ＥＣＵ３０にて達成されるＮＯｘ量制御手段が、各気筒群毎に点火時期を進角／遅角変化させ、各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御するものであり、上述の実施例と同様の作用・効果が期待できる。
【００５９】
なお、各気筒群毎の燃料噴射量を制御してＮＯｘ量を調整することで、リジェネ周期のうちのリーン時間を第１気筒群１ａと第２気筒群１ｂとで合致させることもできるが、基本的にリーン燃焼時においては、トルク発生に関与するパラメータとして燃料噴射量が支配的であり、各気筒群毎の燃料噴射量に差を付けると各気筒群毎の発生トルクに段差が現われることとなる。したがって、上記実施例で述べたように、内部ＥＧＲ量の増減制御、外部ＥＧＲ量の増減制御や点火時期の進角／遅角制御による各気筒群毎のＮＯｘ量の調整が特に、有効であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置における機関回転速度及び吸気圧をパラメータとして目標空燃比を算出するマップである。
【図３】図３は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置におけるリジェネ周期カウンタの値に基づきリーン時間及びリッチ時間の設定を示す説明図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける目標空燃比算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおけるリッチガス積算値算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおけるＮＯｘ積算量算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は図７で機関回転速度及び吸気圧をパラメータとして排気ガス中のＮＯｘ量を算出するマップである。
【図９】図９は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおける触媒劣化検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は図９でＮＯｘ吸蔵量差をパラメータとしてＶＣＴ補正量を算出するマップである。
【図１１】図１１は図９でＮＯｘ吸蔵量をパラメータとしてＮＯｘリジェネ実行判定値を算出するマップである。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態の一実施例にかかる内燃機関の排気浄化装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵにおけるＯ_２センサ出力積算値算出の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は図９における触媒劣化検出に際し、ＮＯｘ吸蔵量差をパラメータとしてＥＧＲ補正量を算出するマップである。
【図１４】図１４は図９における触媒劣化検出に際し、ＮＯｘ吸蔵量差をパラメータとして点火時期の遅角補正量を算出するマップである。
【符号の説明】
１内燃機関
１ａ第１気筒群
１ｂ第２気筒群
３吸気通路
１２ａ，１２ｂ排気通路
１３ａ，１３ｂＮＯｘ触媒
１４ａ，１４ｂ吸気バルブ
１５ａ，１５ｂ吸気側カムシャフト
１６ａ，１６ｂ吸気側可変バルブタイミング制御機構
１７ａ，１７ｂ排気バルブ
１８ａ，１８ｂ排気側カムシャフト
１９ａ，１９ｂ排気側可変バルブタイミング制御機構
３０ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims

内燃機関を構成する複数の気筒を複数の気筒群に分割し、各気筒群毎に独立して配設する排気通路と、
前記排気通路途中にそれぞれ設置し、前記内燃機関のリーン燃焼時、排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を吸蔵し、前記内燃機関のリッチ燃焼時、吸蔵したＮＯｘを還元し浄化するＮＯｘ触媒と、
前記各気筒群毎に前記排気通路から前記ＮＯｘ触媒に流入するＮＯｘ量を独立して制御するＮＯｘ量制御手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
前記ＮＯｘ量制御手段は、前記各気筒群毎のＮＯｘ量を前記ＮＯｘ触媒の吸蔵能力に応じて設定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浄化装置。
前記内燃機関の各気筒群毎に、駆動軸から吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも何れか一方を開閉する従動軸に駆動力を伝達する駆動力伝達系に設けられ、前記吸気バルブまたは前記排気バルブの開閉タイミングまたはリフト量を変更自在な可変バルブタイミング制御機構を具備し、
前記ＮＯｘ量制御手段は、前記各気筒群毎に設けられた前記可変バルブタイミング制御機構による前記吸気バルブと前記排気バルブとのバルブオーバラップ量を変えて内部ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気ガス再循環）量を増減変化させ、前記各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記内燃機関の各気筒群毎に、前記排気通路側の排気ガスの一部を吸気通路側に再循環自在な排気ガス再循環機構を具備し、
前記ＮＯｘ量制御手段は、前記各気筒群毎に設けられた前記排気ガス再循環機構により外部ＥＧＲ量を増減変化させ、前記各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記ＮＯｘ量制御手段は、前記各気筒群毎に点火時期を進角／遅角変化させ、前記各気筒群毎のＮＯｘ量を独立して制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。