JP2008291676A

JP2008291676A - 内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気制御装置

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Publication number: JP2008291676A
Application number: JP2007135810A
Authority: JP
Inventors: Taiga Hagimoto; 大河萩本; Norihisa Nakagawa; 徳久中川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: US8146353B2; JP4367525B2; US20080289322A1

Abstract

【課題】後段触媒のリッチ被毒を抑制できる内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気制御装置を提供する。
【解決手段】車両に縦置きに搭載される内燃機関５０の排気系１０Ａに配設された前段触媒１１Ａと、排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａよりも下流側の部分に前段触媒１１Ａと直列に配設された後段触媒１２とを有して構成される内燃機関の排気浄化装置１００Ａであって、排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａよりも上流側の部分で排気系１０Ａの排気通路に連通するとともに、排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａと後段触媒１２との間の部分で排気系１０Ａの排気通路に連通するバイパスパイプ１５Ａを備えるとともに、バイパスパイプ１５Ａが排気系１０Ａの排気通路から内燃機関５０の主たる振動方向Ｆに平行な方向よりも垂直な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気制御装置に関する。

従来、内燃機関の排気系に配設された２つ以上の触媒を有して構成される内燃機関の排気浄化装置が知られている。係る内燃機関の排気浄化装置としては、内燃機関の直後に配置された前段触媒と、この前段触媒よりも下流側に配置された後段触媒とを有して構成されるものが知られている。このような内燃機関の排気浄化装置では、まず前段触媒の温度を素早く活性温度に高めることで、機関冷間始動時の排気浄化率を向上させることができるようになっている。同時にこのとき前段触媒で排気を浄化するにあたっては、前段触媒を排気の浄化が可能な状態に維持することも重要となる。

この点、前段触媒を排気の浄化が可能な状態に維持するためには、前段触媒の酸素吸蔵量を適正な量に維持する必要がある。これに対して、前段触媒の上流側にガスセンサ（例えばＡ／Ｆセンサ）を配設するとともに、このガスセンサの出力を燃料噴射量に反映させることで、前段触媒に流入する排気空燃比が目標空燃比（例えば理論空燃比）になるように空燃比をフィードバック制御する技術が知られている。係る技術によれば、前段触媒が過剰に酸素を吸蔵或いは放出することがなくなるため、前段触媒を排気の浄化が可能な状態に維持することができる。

ところが、上記のように空燃比をフィードバック制御して前段触媒による排気の浄化を図った場合、前段触媒から流出するガスには酸素がほとんど含まれなくなってしまう。すなわち、前段触媒から流出するガスは空燃比がリッチなガス（以下、単にリッチガスとも称す）となってしまう。そしてリッチガスが後段触媒に流入すると後段触媒からは吸蔵酸素が脱離されることから、リッチガスが後段触媒に流入し続けると後段触媒の酸素吸蔵量は０（ゼロ）になってしまい、この結果、後段触媒の排気浄化率は低下してしまうことになる（リッチ被毒）。

これに対して、上記フィードバック制御に加えて、さらに前段触媒の下流側に配設されたガスセンサ（例えば酸素センサ）の出力を燃料噴射量に反映させて、前段触媒から排出されるガスの空燃比が目標空燃比（例えば理論空燃比）になるように、空燃比をサブフィードバック制御する技術も知られている。この技術によれば、サブフィードバック制御を行うことで、後段触媒に流入するガスの空燃比を理論空燃比近傍に維持することが可能になるため、後段触媒のリッチ被毒を抑制できる。しかしながら、係るサブフィードバック制御を行う場合でも、機関冷間始動時には前段触媒で排気の浄化を行う必要があり、このため機関運転時全体としては、後段触媒にはリッチガスがより多く流入することになると考えられる。したがってこの結果、後段触媒がリッチ被毒に至る虞もある。

これに対して後段触媒の活性を維持するためには、空燃比がリーンなガス（以下、単にリーンガスとも称す）を後段触媒に適宜流通させて、後段触媒の酸素吸蔵量を適宜増大させる必要がある。この点、前段触媒をバイパスして後段触媒に排気の一部を流入させるバイパスパイプ及びこのバイパスパイプの流路を連通、遮断するバルブを設置すれば、後段触媒にリーンガスを適宜供給することができるようになる。なお、係るバイパスパイプに関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１また２で提案されている。またそのほか本発明と関連性があると考えられる技術が特許文献３から６までで提案されている。

特開２００４−４４５０９号公報特開平１１−１３２０３３号公報特開２００６−２８３６１１号公報特開２００６−２７４９１０号公報特開平９−１２５９４１号公報特開平６−３４６７２４号公報

図１０は前段触媒及び後段触媒を備える一般的な内燃機関の排気浄化装置（以下、単に排気浄化装置と称す）１００Ｘを内燃機関５０Ｘとともに模式的に示す図である。なお、図１０において内燃機関５０Ｘは図示しない車両に縦置きに搭載されており、図１０は車両上方から排気浄化装置１００Ｘを見た図となっている。内燃機関５０Ｘが車両に縦置きで搭載された場合、内燃機関５０Ｘは一般に図示の如く水平方向に大きく振動する。一方、排気系１０Ｘには一般にフレキシブル配管１３が配設されており、内燃機関５０Ｘが振動してもフレキシブル配管１３が変形することによって排気管などには曲がりが発生しないようになっている。これに対してバイパスパイプ１５Ｘは車両搭載性などの観点から、一般に排気系１０Ｘの排気通路から水平方向に離れた位置に配設されることになると考えられる。

しかしながら、上記のように内燃機関の主たる振動方向が水平方向となる場合には、バイパスパイプ１５Ｘを排気系１０Ｘの排気通路から水平方向に離れた位置に配設したときに、内燃機関５０Ｘの振動がバイパスパイプ１５Ｘに曲げ変形を引き起こすように作用することになる。この場合には、振動によるバイパスパイプ１５Ｘの長さ変化を吸収することが困難になる結果、図１０（ｂ）に示すようにバイパスパイプ１５Ｘに大きな曲がりが発生してしまうことになる。したがって係る振動による曲げ変形が発生してしまう以上は、バイパスパイプ１５Ｘを備えてリッチ被毒に対処することは困難になってしまう。一方、バイパスパイプ１５Ｘを備えることは、車両全体としての部品点数の増加に繋がり、コスト面で不利になる虞などがあることなどから、係るバイパスパイプ１５Ｘを備えることなく後段触媒１２にリーンガスを供給することによって、リッチ被毒を抑制できる技術も望まれる。

そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、後段触媒のリッチ被毒を抑制できる内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は車両に縦置きに搭載される内燃機関の排気系に配設された前段触媒と、前記排気系のうち、前記前段触媒よりも下流側の部分に該前段触媒と直列に配設された後段触媒とを有して構成される内燃機関の排気浄化装置であって、前記排気系のうち、前記前段触媒よりも上流側の部分で前記排気系の排気通路に連通するとともに、前記排気系のうち、前記前段触媒と前記後段触媒との間の部分で前記排気系の排気通路に連通するバイパスパイプを備えるとともに、該バイパスパイプが前記排気系の排気通路から前記内燃機関の主たる振動方向に平行な方向よりも垂直な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、バイパスパイプを内燃機関の主たる振動方向に対して上記のように配設することにより、内燃機関の振動がバイパスパイプに例えば伸び変形を引き起こすように作用するようになる。このため本発明によれば、振動によるバイパスパイプの長さ変化を吸収し易くなるとともに、バイパスパイプに大きな曲がりが発生することを防止でき、以ってバイパスパイプを備えることによって後段触媒のリッチ被毒を抑制できるようになる。なお、本発明は後段触媒のリッチ被毒を抑制することを課題としてなされたものであるが、本発明はリッチ被毒を抑制すべく、後段触媒にリーンガスを供給するためのバイパスパイプに限られず、その他の目的で同様に前段触媒を迂回して、後段触媒にガスを供給するバイパスパイプについても適用可能である。

また本発明は前記主たる振動方向が水平方向であってもよい。ここで内燃機関が車両に縦置きで搭載された場合、内燃機関の主たる振動方向は一般に水平方向になると考えられる。このため具体的には主たる振動方向を本発明のように水平方向としてバイパスパイプを配設することが好適である。すなわちバイパスパイプは水平方向よりも鉛直方向に向かってより大きく離れた位置に配設されていることが好適であり、この点、バイパスパイプは略鉛直方向に向かって離れた位置に配設されていることがより好ましいといえる。但し、内燃機関の気筒配列構造などによってはこれに限られず、例えば水平対向エンジンなどでは主たる振動方向が一般に鉛直方向になる場合もあると考えられる。この点、請求項１記載の発明には主たる振動方向が鉛直方向になる場合も含まれている。

また本発明は前記内燃機関が、気筒休止運転が行なわれることがある内燃機関であるとともに、前記バイパスパイプが気筒群毎に分岐した前記排気系のうち、気筒休止運転時に運転される気筒群側の排気系に配設された前記前段触媒よりも上流側の排気通路に連通していてもよい。本発明によれば気筒休止運転が行なわれているときでも、後段触媒に排気の一部を流入させることができる。すなわち本発明によれば、内燃機関運転時に常時、後段触媒に排気の一部を適宜流入させることができる。このため本発明によれば後段触媒のリッチ被毒を好適に抑制できる。

また本発明は内燃機関の排気系にガスが双方向から流入可能なように配設された前段触媒と、前記排気系のうち、前記前段触媒よりも下流側の部分に配設された後段触媒と、前記前段触媒に流入するガスの向きを切替える流入方向切替手段とを有して構成される内燃機関の排気浄化装置と、前記内燃機関とを備えるとともに、前記前段触媒の上流側に配設された第１のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるフィードバック制御手段と、前記前段触媒の下流側、且つ前記後段触媒の上流側に配設された第２のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるサブフィードバック制御手段とによって空燃比がフィードバック制御される内燃機関システムで、前記流入方向切替手段を制御するための内燃機関の排気制御装置であって、前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第２のガスセンサの出力がリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを逆向きに切替えるように前記流入方向切替手段を制御する第１の排気制御手段を備えることを特徴とする。

本発明はフィードバック制御及びサブフィードバック制御を行っているときに前段触媒から酸素が放出される様子に着目してなされたものであり、本発明によれば上記のように前段触媒に流入するガスの向きを逆向きに切替えることで、前段触媒から下流側にある後段触媒に酸素を好適に供給することができる。すなわち本発明によれば、バイパスパイプを備えることなく後段触媒に酸素を供給することができ、これにより後段触媒のリッチ被毒を抑制できる。

また本発明は前記前段触媒がフロント高担持触媒であり、さらに前記内燃機関の冷間始動時に前記前段触媒に流入するガスの向きが高担持側から流入する向きになるように、前記流入方向切替手段を制御する第２の排気制御手段を備えてもよい。本発明によればさらに前段触媒のうち、触媒担持量が多いフロント側の部分の昇温を早めて当該部分の早期活性化を図ることができ、以ってエミッションを早期に低減することが可能になる。

また本発明はさらに前記内燃機関の暖機が完了した場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを高担持側から流入する向きとは逆向きに切替えるように、前記流入方向切替手段を制御する第３の排気制御手段を備えてもよい。本発明によれば高温の排気ガスから前段触媒の高担持部を保護することもでき、これにより高担持部の機能低下を防止することも可能になる。

また本発明は前記流入方向切替手段が、前記前段触媒にガスを双方向から流入可能にした状態で、さらに下流側に向かってガスが流通するように構成されているとともに、前記内燃機関で行われるフューエルカット制御に応じて、前記前段触媒に流入するガスの向きを双方向から流入可能な向きに切替えるように、前記流入方向切替手段を制御する第４の排気制御手段をさらに備えてもよい。本発明によればフューエルカット制御が行われている間、ガスが前段触媒に流入する代わりに下流側に向かって流通するようになることから、フューエルカット制御中に前段触媒を還元雰囲気に維持することができ、以って前段触媒の劣化を防止できる。同時に本発明によれば、フューエルカット制御後のリッチスパイクをなくすことができる。

また本発明はさらに前記前段触媒に第３のガスセンサが配設されるとともに、前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第３のガスセンサの出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記サブフィードバック制御手段が、前記第２のガスセンサの出力の代わりに、前記第３のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるとともに、前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第３のガスセンサの出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを逆向きに切替えるように前記流入方向切替手段を制御する第５の排気制御手段を備えてもよい。本発明はフィードバック制御及びサブフィードバック制御が行われているときの現象に着目したものであり、本発明によればさらに前段触媒からのＮＯｘの排出を低く抑制することができる。

本発明によれば、後段触媒のリッチ被毒を抑制できる内燃機関の排気浄化装置及び内燃機関の排気制御装置を提供できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

図１は本実施例に係る排気浄化装置１００Ａを内燃機関５０とともに模式的に示す図である。なお、図１は図示しない車両上方から排気浄化装置１００Ａを見た図となっている。内燃機関５０の排気系１０Ａは前段触媒１１Ａと後段触媒１２とフレキシブル配管１３とを有して構成されている。後段触媒１２は排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａよりも下流側の部分に前段触媒１１Ａと直列に配設されている。前段触媒１１Ａ及び後段触媒１２は排気を浄化するための構成であり、ともに酸素を吸蔵する能力を有している。前段触媒１１Ａ及び後段触媒１２には例えば三元触媒を適用でき、またＮＯｘ吸蔵触媒と三元触媒とを組み合わせて適用することもできる。

前段触媒１１Ａの上流側にはＡ／Ｆセンサ２１（請求項記載の第１のガスセンサに相当）が、前段触媒１１Ａの下流側、且つ後段触媒１２の上流側には酸素センサ２２（請求項記載の第２のガスセンサに相当）が夫々配設されている。Ａ／Ｆセンサ２１は排気中の酸素濃度に基づき空燃比をリニアに検出するための構成であり、酸素センサ２２は排気中の酸素濃度に基づき空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかを検出するための構成である。

Ａ／Ｆセンサ２１及び酸素センサ２２はともにＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）１Ａに電気的に接続されている。ＥＣＵ１Ａは図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを有して構成されるマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと称す）と、入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ１Ａは主として内燃機関５０を制御するための構成であり、本実施例ではバルブ１６も制御している。このためＥＣＵ１Ａにはバルブ１６が電気的に接続されている。なお、ＥＣＵ１Ａにはこのほか各種の制御対象が電気的に接続されていてよい。またＥＣＵ１ＡにはＡ／Ｆセンサ２１や酸素センサ２２のほかにも図示しない水温センサやイグニッションＳＷなど、各種のセンサ、スイッチ類が接続されている。

ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成であり、本実施例では内燃機関制御用プログラムのほか、Ａ／Ｆセンサ２１の出力を内燃機関５０の燃料噴射量に反映させるフィードバック（以下、単にＦ／Ｂとも称す）制御用プログラムや、酸素センサ２２の出力を内燃機関５０の燃料噴射量に反映させるサブＦ／Ｂ制御用プログラムなども格納している。なお、これらのプログラムは例えば内燃機関制御用プログラムと一体として組み合わされていてもよい。Ｆ／Ｂ制御用プログラムは本実施例では具体的にはＡ／Ｆセンサ２１の出力に基づき、前段触媒１１Ａの上流側の排気空燃比が目標空燃比（ここでは理論空燃比として設定した１４．６）になるように、内燃機関５０の燃料噴射量を補正するよう作成されている。またサブＦ／Ｂ制御用プログラムは本実施例では具体的には酸素センサ２２の出力が所定値（ここでは理論空燃比相当の０．５Ｖ）になるように、すなわち前段触媒１１Ａの下流側の排気空燃比が目標空燃比になるように、Ｆ／Ｂ制御用プログラムで補正された燃料噴射量をさらに補正するように作成されている。

ＥＣＵ１ＡはこれらＦ／Ｂ制御用プログラム及びサブＦ／Ｂ制御用プログラムに基づき、Ｆ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御を行うための構成にもなっており、請求項記載のフィードバック制御手段はマイコンとＦ／Ｂ制御用プログラムとで、請求項記載のサブフィードバック制御手段はマイコンとサブＦ／Ｂ制御用プログラムとで夫々実現されている。

排気系１０Ａにはバイパスパイプ１５Ａが配設されている。バイパスパイプ１５Ａはその一端が排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａよりも上流側の部分、より具体的にはさらにフレキシブル配管１３よりも上流側の部分に接続されている。またバイパスパイプ１５Ａはその他端が排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａと後段触媒１２との間の部分に接続されている。この状態でバイパスパイプ１５Ａは排気系１０Ａのうち、前段触媒１１Ａよりも上流側の部分で排気系１０Ａの排気通路に連通するとともに、前段触媒１１Ａと後段触媒１２との間の部分で排気系１０Ａの排気通路に連通している。またバイパスパイプ１５Ａには流路を連通、遮断するためのバルブ１６が配設されている。

バイパスパイプ１５Ａは排気系１０Ａの排気通路から内燃機関５０の主たる振動方向Ｆに平行な方向よりも垂直な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されている。本実施例では主たる振動方向Ｆは図１に示すように水平方向となっている。これに対してバイパスパイプ１５Ａはより具体的には排気系１０Ａの排気通路から略鉛直方向に向かって離れた位置に配設されている。なお、図１ではバイパスパイプ１５Ａが立体的に表現されている。この点、バイパスパイプ１５Ａは実際には車両上方から見た場合に排気系１０Ａと重なるように位置している。

本実施例では上記のように配設したバイパスパイプ１５Ａと前段触媒１１Ａと後段触媒１２とバルブ１６とで排気浄化装置１００Ａが実現されており、上記のようにバイパスパイプ１５Ａを配設することで、内燃機関５０の振動はバイパスパイプ１５Ａに例えば伸び変形を引き起こすように作用するようになる。このため排気浄化装置１００Ａによれば、振動によるバイパスパイプ１５Ａの長さ変化を吸収し易くなるとともに、バイパスパイプ１５Ａに大きな曲がりが発生することを防止できる。すなわち、上記のようにバイパスパイプ１５Ａを配設することで曲げ変形の発生を抑制できることから、排気系１０Ａにバイパスパイプ１５Ａを備えることができ、これによりＥＣＵ１ＡでＦ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御を行っているときに、バイパスパイプ１５Ａを利用して後段触媒１２にリーンガスを適宜供給し、後段触媒１２のリッチ被毒を抑制できるようになる。

ところで、内燃機関５０が車両に縦置きに搭載された場合であっても、内燃機関５０の気筒配列構造などによっては主たる振動方向Ｆが水平方向にならない場合もある。図２は排気系１０Ａの一部を内燃機関５０とともに模式的に示す図である。なお、図２はこれらを車両側方から見た図となっている。例えば内燃機関５０が水平対向エンジンであった場合などには、主たる振動方向Ｆは図２に示すように鉛直方向となることがある。この場合、バイパスパイプ１５Ａを排気系１０Ａの排気通路から略水平方向に向かって離れた位置に配設することで、バイパスパイプ１５Ａに曲げ変形が発生することを抑制できる。

一方、主たる振動方向Ｆが同じであっても、排気系１０Ａの取り回し具合によってはバイパスパイプ１５Ａの配設向きを変えることが好ましい。これは、内燃機関５０の振動に応じて振動するフレキシブル配管１３の振動方向は、排気系１０Ａの取り回し具合によって変化するためである。具体的には例えば図２に示すように、フレキシブル配管１３が内燃機関５０の重心との位置関係で、水平方向よりも鉛直方向の振動が大きくなる位置（図２に示す所定範囲Ｒ内の位置）に位置する場合には、バイパスパイプ１５Ａは排気系１０Ａの排気通路から鉛直方向ではなく、水平方向に向かって離れた位置に配設されたほうが曲げ変形の発生を抑制できるといえる。またこのときバイパスパイプ１５Ａは、さらにフレキシブル配管１３の位置（換言すれば振動方向）に応じて、排気系１０Ａの排気通路から略水平方向に限られず、鉛直方向よりも水平方向に向かってより大きく離れた位置に適宜配設されることが好適である。

これに対して、排気系１０Ａの取り回し具合によってフレキシブル配管１３が内燃機関５０の重心との位置関係で、鉛直方向よりも水平方向の振動が大きくなる位置に位置する場合には、主たる振動方向Ｆが鉛直方向となる内燃機関５０であっても、バイパスパイプ１５Ａを排気系１０Ａの排気通路から水平方向ではなく、鉛直方向に向かって離れた位置に配設したほうが曲げ変形の発生を抑制できる場合もある。またこのときバイパスパイプ１５Ａは、さらにフレキシブル配管１３の位置（換言すれば振動方向）に応じて、略鉛直方向に限られず、水平方向よりも鉛直方向に向かってより大きく離れた位置に適宜配設されることが好適である。

なお、内燃機関５０の重心に対するフレキシブル配管１３の位置に応じて、バイパスパイプ１５Ａの配設向きを変えたほうが好ましいことは、主たる振動方向Ｆが水平方向となる場合などについても同様である。すなわち一般的な排気系の取り回しにおいては、バイパスパイプ１５Ａは排気系１０Ａの排気通路から主たる振動方向Ｆに平行な方向よりも垂直な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されていることが好ましいが、内燃機関５０の重心に対するフレキシブル配管１３の位置によっては、排気系１０Ａの排気通路から主たる振動方向Ｆに垂直な方向よりも平行な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されていることが好ましい場合もある。

この点、バイパスパイプ１５Ａはフレキシブル配管１３の位置（換言すれば振動方向）に応じて、排気系１０Ａの排気通路からフレキシブル配管１３の振動が最も大きくなる振動方向に略垂直な方向に向かって大きく離れた位置に配設されることが最も好適であるといえ、さらにこれを含むようにバイパスパイプ１５Ａをフレキシブル配管１３の位置（換言すれば振動方向）に応じて、排気系１０Ａの排気通路からフレキシブル配管１３の振動が最も大きくなる振動方向に平行な方向よりも、この方向に垂直な方向に向かって大きく離れた位置に配設することが好ましいといえる。以上により、後段触媒１２のリッチ被毒を抑制できる排気浄化装置１００Ａを実現できる。

図３は本実施例に係る排気浄化装置１００Ｂを内燃機関５０とともに模式的に示す図である。本実施例では内燃機関５０はＶ型気筒配列構造を有するものとなっている。またこれに伴い排気系１０Ｂは、内燃機関５０のバンク５０ａ、５０ｂ毎に、すなわち気筒群毎に排気系１０ａＢ、１０ｂＢに分岐するとともに、分岐した排気系１０ａＢ、１０ｂＢ夫々に前段触媒１１Ｂを備えている点で、実施例１で示した排気系１０Ａとは異なるものとなっている。またこれに伴い、排気系１０Ｂは、前段触媒１１Ｂ夫々の上流側にＡ／Ｆセンサ２１（ともに請求項記載の第１のガスセンサに相当）が配設されるとともに、前段触媒１１Ｂ夫々の下流側、且つ後段触媒１２の上流側に酸素センサ２２（ともに請求項記載の第２のガスセンサに相当）が夫々配設されている点で、排気系１０Ａとは異なっている。

ＥＣＵ１ＢはＦ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御を行うという点ではＥＣＵ１Ａと実質的に同一のものとなっており、ＥＣＵ１Ｂはさらに気筒休止運転用プログラムをさらにＲＯＭに格納している点でＥＣＵ１Ａとは異なるものとなっている。この点、内燃機関５０はＥＣＵ１Ｂの制御のもと、気筒休止運転時にバンク５０ｂの気筒群の運転を休止する。このため内燃機関５０は気筒休止運転時には、バンク５０ａの気筒群のみで運転を行うようになっている。

バイパスパイプ１５Ｂは排気系１０ａＢの排気通路から水平方向よりも鉛直方向に向かって大きく離れた位置に配設されている。またバイパスパイプ１５Ｂには流路を連通、遮断するためのバルブ１６が配設されている。さらに本実施例ではバイパスパイプ１５Ｂはその一端が、排気系１０ａＢ、１０ｂＢのうち、気筒休止運転時に運転される気筒群側の排気系１０ａＢに配設された前段触媒１１Ｂよりも上流側の部分に接続されている。またバイパスパイプ１５Ｂはその他端が、排気系１０Ｂのうち、前段触媒１１Ｂと後段触媒１２との間の部分に接続されている。この状態で、バイパスパイプ１５Ｂは気筒休止運転時に運転される気筒群側の前段触媒１１Ｂよりも上流側の部分で排気系１０ａＢの吸気通路に連通するとともに、前段触媒１１Ｂと後段触媒１２との間の部分で排気系１０Ｂの吸気通路に連通している。

本実施例では上記のように配設されたバイパスパイプ１５Ｂと、前段触媒１１Ｂと、後段触媒１２と、バルブ１６とで排気浄化装置１００Ｂが実現されており、上記のように配設したバイパスパイプ１５Ｂを備えることで、気筒休止運転が行なわれているときでも、後段触媒１２に排気の一部を流入させることができるようになっている。これにより、内燃機関５０運転時に常時、後段触媒１２に排気の一部を適宜流入させることができるようになることから、後段触媒１２のリッチ被毒を好適に抑制できる。以上により、後段触媒１２のリッチ被毒を好適に抑制できる排気浄化装置１００Ｂを実現できる。

図４はＥＣＵ１Ｃで実現されている内燃機関の排気制御装置を、内燃機関システム２００Ｃとともに模式的に示す図である。内燃機関システム２００Ｃは排気浄化装置１００Ｃを含む排気系１０Ｃと内燃機関５０を有して構成されている。排気系１０Ｃには前段触媒１１Ｃ及び後段触媒１２が配設されており、さらに排気系１０Ｃは内燃機関５０から排出されたガスを前段触媒１１Ｃに双方向から流入させることができるように排気管が構成されているとともに、前段触媒１１Ｃから流出したガスを後段触媒１２に流入させることができるように排気管が構成されている。また排気系１０Ｃには前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを切替える流入方向切替バルブ１７ａＡ及び１７ｂＡ（これらのセットで請求項記載の流入方向切替手段に相当）が、前段触媒１１Ｃの両端のガス流入出部近傍に夫々配設されている。

流入方向切替バルブ１７ａＡは前段触媒１１Ｃに上流側から連通する排気通路を遮蔽したときには、前段触媒１１Ｃに下流側から連通する排気通路を開放し、前段触媒１１Ｃに下流側から連通する排気通路を遮蔽したときには、前段触媒１１Ｃに上流側から連通する排気通路を開放するように構成されている。また流入方向切替バルブ１７ｂＡも流入方向切替バルブ１７ａＡと同様に構成されている。さらにこれら流入方向切替バルブ１７ａＡ、１７ｂＡ（以下、総称するときには単に流入方向切替バルブ１７Ａとも称す）はＥＣＵ１Ｃの制御のもと、一方が前段触媒１１Ｃに上流側から連通する排気通路を開放したときには、他方が前段触媒１１Ｃに下流側から連通する排気通路を開放するようになっている。これにより、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きが切替えられる。なお、流入方向切替バルブ１７Ａは例えば互いに機械的に連動することによって、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを切替えることができるように構成されていてもよい。

そのほか排気系１０Ｃには、Ａ／Ｆセンサ２１（請求項記載の第１のガスセンサに相当）が前段触媒１１Ｃの上流側に配設されている。また排気系１０Ｃには、酸素センサ２２（請求項記載の第２のガスセンサに相当）が、前段触媒１１Ｃの下流側、且つ後段触媒１２の上流側に配設されている。本実施例では、上記のように排気系１０Ｃにガスが双方向から流入可能なように配設された前段触媒１１Ｃと、後段触媒１２と、流入方向切替バルブ１７Ａとで排気浄化装置１００Ｃが実現されている。

ＥＣＵ１Ｃは、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを切替えるように流入方向切替バルブ１７Ａを制御するための流入方向切替バルブ制御用のプログラムと、Ｆ／Ｂ制御手段及びサブＦ／Ｂ制御手段によって空燃比がＦ／Ｂ制御されているときに、酸素センサ２２の出力がリッチ出力からリーン出力になった場合に（すなわちリーン反転した場合に）、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを逆向きに切替えるように流入方向切替バルブ１７Ａを制御する第１の排気制御用プログラムとをさらにＲＯＭに格納している点以外、実施例１で示したＥＣＵ１Ａと同一のものとなっている。なお、第１の排気制御用プログラムは、例えばリーン反転した場合の代わりに、空燃比のＦ／Ｂ制御がリーン制御からリッチ制御に移行した場合に、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを逆向きに切替えるように流入方向切替バルブ１７Ａを制御するように作成してもよい。本実施例ではマイコンと第１の排気制御用プログラムとで第１の排気制御手段が実現されている。

図５はＦ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御を行っているときの各種パラメータの変化の様子を示す図である。図５では、各種のパラメータとしてＡ／Ｆセンサ２１の出力に基づく排気空燃比と、酸素センサ２２の出力と、前段触媒１１Ｃから排出されるガスに含まれる酸素濃度と、前段触媒１１Ｃから排出されるガスに含まれるＮＯｘの量を示している。なお、酸素センサ２２の出力は０．５Ｖのときに理論空燃比相当の出力となり、０．５Ｖよりも低いときにリーン出力、０．５Ｖよりも高いときにリッチ出力となる。図５からＮＯｘが減少した後でも、前段触媒１１Ｃの後部がリーンになっていれば、前段触媒１１Ｃから酸素が排出されることがわかる。このため、リーン反転した場合に、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを逆向きに切替えるように流入方向切替バルブ１７Ａを制御することで、後段触媒１２に酸素を供給できるようになる。以上により、後段触媒１２のリッチ被毒を好適に抑制できるＥＣＵ１Ｃを実現できる。

本実施例に示す各構成は、図４で示した各構成に対して前段触媒１１Ｃの代わりに前段触媒１１Ｄを適用する点と、ＥＣＵ１Ｃの代わりにＥＣＵ１Ｄを適用する点以外、実施例３の場合と同一のものとなっており、本実施例ではＥＣＵ１Ｄで排気制御装置が実現されている。この前段触媒１１Ｄはフロント側（ここでは流入方向切替バルブ１７ａＡ側）の触媒担持量を多くしたフロント高担持触媒であり、フロント側の温度を素早く高めて触媒の早期活性化を図ることで、より効果的に排気の浄化を図ることができる。これに伴いＥＣＵ１Ｄは、ＥＣＵ１ＣのＲＯＭに対して、さらに内燃機関５０の冷間始動時に前段触媒１１Ｄに流入するガスの向きがフロント側（高担持側）から流入する向きになるように、流入方向切替バルブ１７Ａを制御する第２の排気制御用プログラムを格納したものとなっている。本実施例ではこの第２の排気制御用プログラムとマイコンとで第２の排気制御手段が実現されている。

流入方向切替バルブ１７Ａは具体的にはＥＣＵ１Ｄの制御のもと、機関始動時に水温が所定値（例えば７０℃）以下であった場合に、冷間始動時であるとして、前段触媒１１Ｄに流入するガスの向きがフロント側から流入する向きになるように切替えられる。これにより、前段触媒１１Ｄのうち、触媒担持量が多いフロント側の部分で排気ガスからより多く熱を受熱できるようになるため、素早い昇温で触媒担持量が多い部分の早期活性化を図ることができ、以ってエミッションを早期に低減できるようになる。

なお、第２の排気制御用プログラムは、第１の排気制御用プログラムよりも優先して適用されるようにしてよい。すなわち第２の排気制御手段は第１の排気制御手段よりも優先して流入方向切替手段を制御してよい。優先適用するにあたっては、具体的には例えば所定時間が経過するまでの間や、暖機が完了するまでの間など、適宜の条件に応じて優先適用することができる。またＥＣＵ１Ｄはさらに内燃機関５０の暖機が完了した場合に、前段触媒１１Ｄに流入するガスの向きをフロント側から流入する向きとは逆向きに切替えるように、流入方向切替バルブ１７Ａを制御する第３の排気制御用プログラムをＲＯＭに格納してもよい。この場合、第３の排気制御用プログラムとマイコンとで第３の排気制御手段が実現される。

またこの場合、第３の排気制御用プログラムも第２の排気制御用プログラムと同様に、第１の排気制御用プログラムよりも優先適用されてよい。すなわち、第３の排気制御手段は第１の排気制御手段よりも優先して流入方向切替手段を制御してよい。優先適用するにあたっては、具体的には例えば所定の条件に応じて優先適用するほか、内燃機関５０の暖機が完了したとき（例えば水温が所定値以上になったとき）以降、優先適用することなどができる。所定の条件に応じて優先適用する場合には、例えば前段触媒１１Ｄのフロント高担持部の温度が所定温度を超えた場合に優先適用することなどができる。これによりさらに高温の排気ガスから前段触媒１１Ｄの触媒高担持部分を保護し、触媒高担持部分の機能低下を防止することもできる。以上により、後段触媒１２のリッチ被毒を好適に抑制できるとともに、さらに触媒高担持部分の機能低下を防止できるＥＣＵ１Ｄを実現できる。

図６は、ＥＣＵ１Ｅを内燃機関システム２００Ｅとともに模式的に示す図である。図６に示すように本実施例に示す各構成は、図４で示した各構成に対して流入方向切替バルブ１７Ａの代わりに流入方向切替バルブ１７Ｂを適用する点と、ＥＣＵ１Ｃの代わりにＥＣＵ１Ｅを適用する点以外、実施例３の場合と同一のものとなっており、本実施例ではＥＣＵ１Ｅで排気制御装置が実現されている。流入方向切替バルブ１７Ｂは前段触媒１１Ｃにガスを双方向から流入可能にした状態で、下流側に向かってガスが流通するように構成されている点で、流入方向切替バルブ１７Ａとは異なるものとなっている。なお、実施例３及び４において流入方向切替バルブ１７Ａは流入方向切替バルブ１７Ｂと同様に構成されたものであってもよい。

またこれに伴い、ＥＣＵ１ＥはさらにＥＣＵ１ＣのＲＯＭに対して、内燃機関５０で行われるフューエルカット制御に応じて、前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを双方向から流入可能な向きに切替えるように、流入方向切替バルブ１７Ｂを制御するための第４の排気制御用プログラムを格納したものとなっている。なお、フューエルカット制御用プログラムは内燃機関制御用プログラムの一部として構成されている。また、実施例４で前述したＥＣＵ１ＤのＲＯＭに対して、さらに第４の排気制御用プログラムを格納することも可能である。本実施例ではこの第４の排気制御用プログラムとマイコンとで第４の排気制御手段が実現されている。

流入方向切替バルブ１７ＢはＥＣＵ１Ｅの制御のもと、フューエルカット制御が開始されたときに前段触媒１１Ｃに流入するガスの向きを双方向から流入可能な向きに切替えられる。また流入方向切替バルブ１７Ｂはフューエルカット制御が行われている間この状態を維持するよう制御される。これにより、フューエルカット制御が行われている間、ガスは前段触媒１１Ｃに流入する代わりに下流側に向かって流通するようになることから、フューエルカット制御中に前段触媒１１Ｃを還元雰囲気に維持することができ、以って前段触媒１１Ｃの機能低下を防止できる。同時にこれにより、フューエルカット制御後のリッチスパイクをなくすことができる。以上により、後段触媒１１Ｃのリッチ被毒を好適に抑制できるとともに、さらに前段触媒１１Ｃの機能低下を防止でき、同時にフューエルカット制御後のリッチスパイクをなくすことができるＥＣＵ１Ｅを実現できる。

図７は、ＥＣＵ１Ｆを内燃機関システム２００Ｆとともに模式的に示す図である。図７に示すように本実施例に示す各構成は、図４で示した各構成に対して前段触媒１１Ｃの代わりに前段触媒１１Ｆを適用する点と、ＥＣＵ１Ｃの代わりにＥＣＵ１Ｆを適用する点以外、実施例３の場合と同一のものとなっており、本実施例ではＥＣＵ１Ｆで排気制御装置が実現されている。前段触媒１１ＦにはサブＦ／Ｂ制御に用いる酸素センサ２３（請求項記載の第３のガスセンサに相当）が配設されている点以外、前段触媒１１Ｃと同一のものとなっている。なお、酸素センサ２２と区別するために以下、酸素センサ２３を前段酸素センサ２３と称す。

またこれに伴い、ＥＣＵ１ＦはＥＣＵ１ＣのＲＯＭに対して、さらにフィードバック制御手段及びサブフィードバック制御手段によって空燃比がＦ／Ｂ制御されているときに、前段酸素センサ２３の出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合に、サブフィードバック制御手段が、酸素センサ２２の出力の代わりに、前段酸素センサ２３の出力を内燃機関５０の燃料噴射量に反映させるように、サブＦ／Ｂ制御に用いる出力を切替えるための出力切替用プログラムを格納したものとなっている。なお、この出力切替用プログラムはサブＦ／Ｂ制御用プログラムの一部として構成されていてもよい。

またＥＣＵ１ＦはＥＣＵ１ＣのＲＯＭに対して、さらにフィードバック制御手段及びサブフィードバック制御手段によって空燃比がＦ／Ｂ制御されているときに、前段酸素センサ２３の出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合（すなわちリーン反転した場合）に、前段触媒１１Ｆに流入するガスの向きを逆向きに切替えるように流入方向切替バルブ１７Ａを制御するための第５の排気制御用プログラムを格納したものとなっている。本実施例ではこの第５の排気制御用プログラムとマイコンとで第５の排気制御手段が実現されている。

図８は前段酸素センサ２３及び酸素センサ２２の出力状態を空燃比のＦ／Ｂ制御の状態に応じて模式的に示す図である。状態１では空燃比のＦ／Ｂ制御がリッチ制御となっており、このとき前段酸素センサ２３及び酸素センサ２２の出力はともにリーン出力となっている。続いて状態２では、まず前段酸素センサ２３の出力がリッチ出力となる。さらに状態３では、酸素センサ２２の出力もリッチ出力となり、状態３のセンサ出力状態で空燃比のＦ／Ｂ制御はリーン制御に変更される。これらの場合はいずれも前段酸素センサ２３の出力がリーン制御時にリーン制御時にリーン反転した場合に該当しないため、状態１から３まででは酸素センサ２２の出力がサブＦ／Ｂ制御に用いられる。

一方、状態４では状態３でＦ／Ｂ制御がリーン制御となっているため、まず前段酸素センサ２３の出力がリーン出力となる。これは、前段酸素センサ２３の出力がリーン制御時にリーン反転した場合に該当する。このため、このときにサブＦ／Ｂ制御に用いられるセンサ出力が、酸素センサ２２の出力から前段酸素センサ２３の出力に切替えられる。また、同時にこのときに流入方向切替バルブ１７Ａは、前段触媒１１Ｆに流入するガスの向きを逆向きに切替えるように制御される。さらに状態４のセンサ出力状態で空燃比のＦ／Ｂ制御はリッチ制御に変更される。続いて状態５では、前段酸素センサ２３の出力がリッチ出力になるとともに、酸素センサ２２の出力がリーン出力になり、サブＦ／Ｂ制御に用いられるセンサ出力は、このときに前段酸素センサ２３の出力から酸素センサ２２の出力に切替えられる。

図９は図８で示した空燃比のＦ／Ｂ制御をフローチャートで示す図であり、このフローチャートでは同時に流入方向切替バルブ１７Ａの流入方向切替制御も示している。ＣＰＵは前段酸素センサ２３の出力がリーンであるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１１）。肯定判定であれば、ＣＰＵは酸素センサ２２の出力がリーンであるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１２）。肯定判定であれば、ＣＰＵはリッチ制御を行う（ステップＳ１３）。これらの処理結果が前述した図８に示す状態１の状態に相当する。

その後リターンし、ステップＳ１１で否定判定であった場合には、ＣＰＵは酸素センサ２２の出力がリーンであるか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１６）。肯定判定であれば、ＣＰＵはリッチ制御を行う（ステップＳ１３）。これらの処理結果が図８に示す状態２の状態に相当する。その後リターンし、ステップＳ１１及びステップＳ１６でともに否定判定であった場合には、ＣＰＵはリーン制御を行う（ステップＳ１７）。これらの処理結果が図８に示す状態３の状態に相当する。

その後リターンし、ステップＳ１１で肯定判定されるとともに、ステップＳ１２で否定判定された場合には、ＣＰＵは前回の前段酸素センサ２３の出力がリッチ出力であったか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ１４）。肯定判定であれば、ＣＰＵは流入方向切替バルブ１７Ａを制御するための処理を実行し、前段触媒１１Ｆに流入するガスの流入方向を切替える（ステップＳ１５）。さらにＣＰＵはリッチ制御を行う（ステップＳ１３）。これらの処理結果が図８に示す状態４の状態に相当する。なお、その後リターンし、ステップＳ１１で肯定判定されるとともに、ステップＳ１２で否定判定された場合には、ステップＳ１４で否定判定されるとともに、ステップＳ１３に進み、ＣＰＵはリッチ制御を行うことになる。

一方、その後リターンし、ステップＳ１１で否定判定されるとともに、ステップＳ１６で肯定判定された場合には、ＣＰＵはリッチ制御を行う（ステップＳ１３）。これらの処理結果が図８に示す状態５の状態に相当する。このように空燃比のＦ／Ｂ制御でリッチ制御が行われているときに前段酸素センサ２３がリーン反転した場合に、サブＦ／Ｂ制御に前段酸素センサ２３の出力を用いるとともに、前段触媒１１Ｆに流入するガスの方向を切替えることで、さらに前段触媒１１ＦからのＮＯｘの排出を低く抑制することができる。以上により、後段触媒１２のリッチ被毒を好適に抑制できるとともに、さらに前段触媒１１ＦからのＮＯｘの排出を低く抑制できるＥＣＵ１Ｆを実現できる。

上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

排気浄化装置１００Ａを内燃機関５０とともに模式的に示す図である。排気系１０Ａの一部を内燃機関５０と共に模式的に示す図である。排気浄化装置１００Ｂを内燃機関５０とともに模式的に示す図である。ＥＣＵ１Ｃを内燃機関システム２００Ｃとともに模式的に示す図である。Ｆ／Ｂ制御及びサブＦ／Ｂ制御を行っているときの各種パラメータの変化の様子を示す図である。ＥＣＵ１Ｅを内燃機関システム２００Ｅとともに模式的に示す図である。ＥＣＵ１Ｆを内燃機関システム２００Ｆとともに模式的に示す図である。前段酸素センサ２３及び酸素センサ２２の出力状態を空燃比のＦ／Ｂ制御の状態に応じて模式的に示す図である。空燃比のＦ／Ｂ制御をフローチャートで示す図である。一般的な排気浄化装置１００Ｘを内燃機関５０Ｘとともに模式的に示す図である。

符号の説明

１ＥＣＵ
１０排気系
１１前段触媒
１２後段触媒
１３フレキシブル配管
１５バイパスパイプ
１６バルブ
１７流入方向切替バルブ
２１Ａ／Ｆセンサ
２２酸素センサ
２３前段酸素センサ
５０内燃機関
１００排気浄化装置
２００内燃機関システム

Claims

車両に縦置きに搭載される内燃機関の排気系に配設された前段触媒と、前記排気系のうち、前記前段触媒よりも下流側の部分に該前段触媒と直列に配設された後段触媒とを有して構成される内燃機関の排気浄化装置であって、
前記排気系のうち、前記前段触媒よりも上流側の部分で前記排気系の排気通路に連通するとともに、前記排気系のうち、前記前段触媒と前記後段触媒との間の部分で前記排気系の排気通路に連通するバイパスパイプを備えるとともに、該バイパスパイプが前記排気系の排気通路から前記内燃機関の主たる振動方向に平行な方向よりも垂直な方向に向かってより大きく離れた位置に配設されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
前記主たる振動方向が水平方向である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。
前記内燃機関が、気筒休止運転が行なわれることがある内燃機関であるとともに、前記バイパスパイプが気筒群毎に分岐した前記排気系のうち、気筒休止運転時に運転される気筒群側の排気系に配設された前記前段触媒よりも上流側の排気通路に連通している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。
内燃機関の排気系にガスが双方向から流入可能なように配設された前段触媒と、前記排気系のうち、前記前段触媒よりも下流側の部分に配設された後段触媒と、前記前段触媒に流入するガスの向きを切替える流入方向切替手段とを有して構成される内燃機関の排気浄化装置と、前記内燃機関とを備えるとともに、前記前段触媒の上流側に配設された第１のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるフィードバック制御手段と、前記前段触媒の下流側、且つ前記後段触媒の上流側に配設された第２のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるサブフィードバック制御手段とによって空燃比がフィードバック制御される内燃機関システムで、前記流入方向切替手段を制御するための内燃機関の排気制御装置であって、
前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第２のガスセンサの出力がリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを逆向きに切替えるように前記流入方向切替手段を制御する第１の排気制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
前記前段触媒がフロント高担持触媒であり、さらに前記内燃機関の冷間始動時に前記前段触媒に流入するガスの向きが高担持側から流入する向きになるように、前記流入方向切替手段を制御する第２の排気制御手段を備えることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気制御装置。
さらに前記内燃機関の暖機が完了した場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを高担持側から流入する向きとは逆向きに切替えるように、前記流入方向切替手段を制御する第３の排気制御手段を備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の排気制御装置。
前記流入方向切替手段が、前記前段触媒にガスを双方向から流入可能にした状態で、さらに下流側に向かってガスが流通するように構成されているとともに、前記内燃機関で行われるフューエルカット制御に応じて、前記前段触媒に流入するガスの向きを双方向から流入可能な向きに切替えるように、前記流入方向切替手段を制御する第４の排気制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項４から６いずれか１項記載の内燃機関の排気制御装置。
さらに前記前段触媒に第３のガスセンサが配設されるとともに、前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第３のガスセンサの出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記サブフィードバック制御手段が、前記第２のガスセンサの出力の代わりに、前記第３のガスセンサの出力を前記内燃機関の燃料噴射量に反映させるとともに、
前記フィードバック制御手段及び前記サブフィードバック制御手段によって空燃比がフィードバック制御されているときに、前記第３のガスセンサの出力がリーン制御時にリッチ出力からリーン出力になった場合に、前記前段触媒に流入するガスの向きを逆向きに切替えるように前記流入方向切替手段を制御する第５の排気制御手段を備えることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気制御装置。