JP2914067B2

JP2914067B2 - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2914067B2
Application number: JP1086593A
Authority: JP
Inventors: 伸一竹島; 里美瀬戸; 哲井口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH06221140A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】リーン混合気を燃焼せしめるようにした
内燃機関において、流入する排気ガスの空燃比がリーン
のときにはＮＯx を吸収し、流入する排気ガスがリッチ
又は理論空燃比になると吸収したＮＯx を放出するＮＯ
x 吸収剤を機関排気通路内に配置し、リーン混合気を燃
焼せしめた際に発生するＮＯx をＮＯx 吸収剤により吸
収し、ＮＯx 吸収剤のＮＯx 吸収能力が飽和する前に燃
焼室に供給される混合気の空燃比を一時的にリッチ又は
理論空燃比にしてＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出させる
と共に放出されたＮＯx を排気ガス中に含まれる未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯにより還元するようにした内燃機関が本出願人
により既に提案されている（特願平３−２８４０９５号
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで燃焼室に供給
される混合気の空燃比をリッチ又は理論空燃比にしたと
きに未燃ＨＣ，ＣＯによるＮＯx の還元反応が良好に行
われれば行われるほどＮＯx 吸収剤から還元されること
なく流出するＮＯx 量が低下する。しかしながら上述の
内燃機関では未燃ＨＣ，ＣＯによるＮＯx の還元反応が
十分に行われないためにＮＯx 吸収剤から還元されるこ
となく流出するＮＯx 量を十分に低減することができな
いという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにはＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの空燃
比がリッチ又は理論空燃比になると吸収したＮＯx を放
出するＮＯx 吸収剤を機関排気通路内に配置すると共に
ＮＯx 吸収剤上流の機関排気通路内にＨＣを部分酸化し
てＣＯを発生するＣＯ発生触媒を設け、ＮＯx 吸収剤に
吸収されているＮＯx 吸収量を推定するＮＯx 吸収量推
定手段を具備し、ＮＯx 吸収量推定手段により推定され
たＮＯx吸収量が予め定められた量を越えたときにはＮ
Ｏx 吸収剤からＮＯx を放出すべくＣＯ発生触媒上流の
排気ガスの空燃比をリーンからリッチ又は理論空燃比に
切換えるようにしている。

【０００５】

【作用】ＮＯx 吸収剤に吸収されていると推定されるＮ
Ｏx 吸収量が予め定められた量を越えたときにＮＯx 吸
収剤からＮＯx を放出すべくＣＯ発生触媒上流の排気ガ
スの空燃比がリーンからリッチ又は理論空燃比に切換え
られ、このとき未燃ＨＣ，ＣＯによってＮＯx が還元さ
れる。この場合、ＮＯx を還元する力はＨＣよりもＣＯ
の方が強い。従って上述のようにＣＯ発生触媒によって
ＨＣを部分酸化することによりＣＯを発生させて排気ガ
スのＣＯの量を増大させるとＮＯx 吸収剤から放出され
たＮＯx はＮＯx 吸収剤内において良好に還元され、斯
くしてＮＯx 吸収剤から還元されることなく流出するＮ
Ｏx 量が低減する。

【０００６】

【実施例】図１を参照すると、１は機関本体、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は排気ポートを夫々示す。吸気
ポート６は対応する枝管９を介してサージタンク１０に
連結され、各枝管９には夫々吸気ポート６内に向けて燃
料を噴射する燃料噴射弁１１が取付けられる。サージタ
ンク１０は吸気ダクト１２およびエアフローメータ１３
を介してエアクリーナ１４に連結され、吸気ダクト１２
内にはスロットル弁１５が配置される。一方、排気ポー
ト８は排気マニホルド１６および排気管１７を介してＮ
Ｏx 吸収剤１８を内蔵したケーシング１９に接続され
る。

【０００７】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、入力ポート３５および出力ポート３６を具
備する。エアフローメータ１３は吸入空気量に比例した
出力電圧を発生し、この出力電圧がＡＤ変換器３７を介
して入力ポート３５に入力される。また、入力ポート３
５には機関回転数を表わす出力パルスを発生する回転数
センサ２０が接続される。一方、出力ポート３６は対応
する駆動回路３８を介して夫々点火栓４および燃料噴射
弁１１に接続される。

【０００８】図１に示す内燃機関では例えば次式に基づ
いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。ＴＡＵ＝ＴＰ・ＫここでＴＰは基本燃料噴射時間を示しており、Ｋは補正
係数を示している。基本燃料噴射時間ＴＰは機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とするの
に必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射
時間ＴＰは予め実験により求められ、機関負荷Ｑ／Ｎ
（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの
関数として図２に示すようなマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。補正係数Ｋは機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を制御するための係数であっ
てＫ＝１．０であれば機関シリンダ内に供給される混合
気は理論空燃比となる。これに対してＫ＜１．０になれ
ば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理論空
燃比よりも大きくなり、即ちリーンとなり、Ｋ＞１．０
になれば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は
理論空燃比よりも小さくなる、即ちリッチとなる。

【０００９】この補正係数Ｋは機関の運転状態に応じて
制御され、図３はこの補正係数Ｋの制御の一実施例を示
している。図３に示す実施例では暖機運転中は機関冷却
水温が高くなるにつれて補正係数Ｋが徐々に低下せしめ
られ、暖機が完了すると補正係数Ｋは１．０よりも小さ
い一定値に、即ち機関シリンダ内に供給される混合気の
空燃比がリーンに維持される。次いで加速運転が行われ
れば補正係数Ｋは例えば１．０とされ、即ち機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比は理論空燃比とされ、
全負荷運転が行われれば補正係数Ｋは１．０よりも大き
くされる。即ち機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比はリッチにされる。図３からわかるように図３に示
される実施例では暖機運転時、加速運転時および全負荷
運転時を除けば機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比は一定のリーン空燃比に維持されており、従って大
部分の機関運転領域においてリーン混合気が燃焼せしめ
られることになる。

【００１０】図４は燃焼室３から排出される排気ガス中
の代表的な成分の濃度を概略的に示している。図４から
わかるように燃焼室３から排出される排気ガス中の未燃
ＨＣ，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、燃焼室３から排出され
る排気ガス中の酸素Ｏ₂の濃度は燃焼室３内に供給され
る混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。

【００１１】ケーシング１９内に収容されているＮＯx
吸収剤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のような貴金属とが担持されている。機関
吸気通路およびＮＯx吸収剤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 吸収
剤１８への流入排気ガスの空燃比と称するとこのＮＯx
吸収剤１８は流入排気ガスの空燃比がリーンのときには
ＮＯx を吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯx を放出するＮＯx の吸放出作用を行
う。なお、ＮＯx 吸収剤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、従ってこの場合にはＮＯx 吸収剤１８は燃
焼室３内に供給される混合気の空燃比がリーンのときに
はＮＯx を吸収し、燃焼室３内に供給される混合気中の
酸素濃度が低下すると吸収したＮＯx を放出することに
なる。

【００１２】上述のＮＯx 吸収剤１８を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯx 吸収剤１８は実際にＮＯx の吸
放出作用を行うがこの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。しかしながらこの吸
放出作用は図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。次に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に
とっ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。

【００１３】即ち、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巾に増大し、図５
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ₂がＯ₂ ^-又はＯ
^{2 -}の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気
ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ₂ ^-又はＯ^2-と反
応し、ＮＯ₂となる（２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂）。次い
で生成されたＮＯ₂の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ
吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら図５（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ₃ ^-の形
で吸収剤内に拡散する。このようにしてＮＯx がＮＯx
吸収剤１８内に吸収される。

【００１４】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ₂ が生成され、吸収剤のＮＯx 吸収能
力が飽和しない限りＮＯ₂ が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンＮＯ₃ ^-が生成される。これに対して流入排気ガ
ス中の酸素濃度が低下してＮＯ₂ の生成量が低下すると
反応が逆方向（ＮＯ₃ ^-→ＮＯ₂ ）に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ₃ ^-がＮＯ₂ の形で吸収剤から
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ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が放出されることにな
る。図４に示される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 吸収剤
１８からＮＯx が放出されることになる。

【００１５】一方、このとき燃焼室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に示されるように機関からは多量の未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯが排出され、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ
上の酸素Ｏ₂ ^-又はＯ^2-と反応して酸化せしめられる。
また、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に吸収剤からＮ
Ｏ₂が放出され、このＮＯ₂は図５（Ｂ）に示されるよ
うに未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。この
ようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ₂が存在しなくなる
と吸収剤から次から次へとＮＯ₂が放出される。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 吸収剤１８からＮＯx が放出されることになる。

【００１６】即ち、流入排気ガスの空燃比をリッチにす
るとまず初めに未燃ＨＣ，ＣＯが白金Ｐｔ上のＯ₂ ^-又
はＯ^2-とただちに反応して酸化せしめられ、次いで白金
Ｐｔ上のＯ₂ ^-又はＯ^2-が消費されてもまだ未燃ＨＣ，
ＣＯが残っていればこの未燃ＨＣ，ＣＯによって吸収剤
から放出されたＮＯx および機関から排出されたＮＯx
が還元せしめられる。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 吸収剤１８に吸収さ
れているＮＯx が放出され、しかもこの放出されたＮＯ
x が還元されることになる。このように流入排気ガスの
空燃比をリッチにするとＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が
放出され、放出されたＮＯx が未燃ＨＣ，ＣＯによって
還元されるがこの場合ＮＯx に対する還元力はＨＣ，Ｃ
Ｏでかなり異なる。次にこのことについて図６を参照し
つつ説明する。

【００１７】図６はＨＣとしてＣ₃Ｈ₆を用いた場合の
ＨＣ濃度と、ＮＯx 吸収剤１８から還元されることなく
流出する流出ＮＯx 量との関係およびＣＯ濃度と流出Ｎ
Ｏx量との関係を示している、図６からわかるようにＨ
Ｃの濃度或いはＣＯの濃度が高くなると流出ＮＯx 量が
かなり小さくなり、従って大部分のＮＯx はＮＯx 吸収
剤１８内において還元されることになる。これに対して
ＨＣの濃度或いはＣＯの濃度が低くなると流出ＮＯx 量
が増大し、特にＨＣによりＮＯx を還元させるようにし
た場合にはＨＣの濃度が低くなると流出ＮＯx 量がかな
り大きくなる。このようにＨＣをＣＯとで流出ＮＯx 量
が異なるのはＨＣとＣＯとでＮＯx に対する還元力が異
なるからであり、図６からわかるようにＮＯx に対して
ＣＯの方がＨＣよりもはるかに強い還元力を有してい
る。

【００１８】ところで燃焼室３内に供給される混合気の
リッチの度合いが定まればそれに伴って排気ガス中のＣ
Ｏの濃度およびＨＣの濃度が定まるから混合気のリッチ
の度合いが定まればそれに伴ってＮＯx 吸収剤１８から
還元されることなく流出する流出ＮＯx 量が定まること
になる。この場合、ＣＯの方がＨＣに比べてＮＯx に対
する還元力が強いのでＨＣをＣＯに変換できれば、即ち
ＣＯの量を増大できれば混合気のリッチの度合いが同一
であっても流出ＮＯx 量を大巾に減少できることにな
る。

【００１９】ところで従来より用いられている三元触媒
はＨＣを部分酸化してＣＯを発生する機能を有してい
る。従って三元触媒をＮＯx 吸収剤１８上流に配置する
と三元触媒においてＣＯが発生するためにＮＯx 吸収剤
１８に流入する排気ガス中のＣＯの量が増大し、斯くし
てＮＯx 吸収剤１８から還元されることなく流出するＮ
Ｏx 量を低減することができる。しかしながら三元触媒
により増加せしめられるＣＯ量はさほど大きくない。

【００２０】ところが三元触媒の担体である例えばアル
ミナにケイ素Ｓｉ、チタンＴｉ、錫Ｓｎおよびジルコニ
ウムＺｒから選ばれた少なくとも一つを混入して三元触
媒よりも酸性質の強い触媒にするとＨＣの部分酸化作用
が強まり、その結果三元触媒よりも多量のＣＯが発生す
ることが判明したのである。表１に三元触媒よりも多量
のＣＯを発生するＣＯ発生触媒と三元触媒とのＣＯ増加
率の差異を示す。なお、このＣＯ発生触媒はモノリス型
触媒からなり、モノリス体積１ｌ当り１．５ｇの白金ｔ
と、０．３ｇのロジウムＲｈと、０．１モルのケイ素Ｓ
ｉとを含んでいる。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１からわかるように特にリッチの度合い
が低いときにはＣＯ発生触媒は三元触媒に比べて多量の
ＣＯを発生する。図１に示されるように本発明による実
施例では排気マニホルド１６と排気管１７との間にこの
ＣＯ発生触媒２１を内蔵した触媒コンバータ２２が配置
される。従って、図１に示される実施例では燃焼室３内
に供給される混合気がリッチになるとＣＯ発生触媒２１
において多量のＣＯが発生せしめられるためにＮＯx 吸
収剤１８から放出されたＮＯx はＮＯx 吸収剤１８内に
おいて良好に還元せしめられ、斯くしてＮＯx 吸収剤１
８から放出されたＮＯx が大気中に放出されるのを抑制
できることになる。

【００２３】なお、ＮＯx 吸収剤１８は還元触媒の機能
を有しているので混合気の空燃比を理論空燃比にしても
ＮＯx 吸収剤１８から放出されたＮＯx が還元せしめら
れる。しかしながら混合気の空燃比を理論空燃比にした
場合にはＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が徐々にしか放出
されないためにＮＯx 吸収剤１８に吸収されている全Ｎ
Ｏx を放出させるには若干長い時間を要する。

【００２４】ところで本発明による実施例では上述した
ように全負荷運転時には燃焼室３内に供給される混合気
がリッチとされ、また加速運転時には混合気が理論空燃
比とされるので全負荷運転時および加速運転時にＮＯx
吸収剤１８からＮＯx が放出されることになる。したし
ながらこのような全負荷運転或いは加速運転が行われる
頻度が少なければ全負荷運転時および加速運転時にのみ
ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が放出されたとしてもリー
ン混合気が燃焼せしめられている間にＮＯx 吸収剤１８
によるＮＯx の吸収能力が飽和してしまい、斯くしてＮ
Ｏx 吸収剤１８によりＮＯx を吸収できなくなってしま
う。従って本発明による実施例ではリーン混合気が継続
して燃焼せしめられているときには図７（Ａ）に示され
るように燃焼室３に供給される混合気の空燃比を周期的
にリッチにするか、或いは図７（Ｂ）に示されるように
混合気の空燃比が周期的に理論空燃比にされる。

【００２５】ところでＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の
放出作用は一定量のＮＯx がＮＯx吸収剤１８に吸収さ
れたとき、例えばＮＯx 吸収剤１８の吸収能力の５０％
ＮＯx を吸収したときに行われる。ＮＯx 吸収剤１８に
吸収されるＮＯx の量は機関から排出される排気ガスの
量と排気ガス中のＮＯx 濃度に比例しており、この場合
排気ガス量は吸入空気量に比例し、排気ガス中のＮＯx
濃度は機関負荷に比例するのでＮＯx 吸収剤１８に吸収
されるＮＯx 量は正確には吸入空気量と機関負荷に比例
することになる。従ってＮＯx 吸収剤１８に吸収されて
いるＮＯx の量は吸入空気量と機関負荷の積の累積値か
ら推定することができるが本発明による実施例では単純
化して機関回転数の累積値からＮＯx 吸収剤１８に吸収
されているＮＯx 量を推定するようにしている。

【００２６】次に図８および図９を参照して本発明によ
るＮＯx 吸収剤１８の吸放出制御の一実施例について説
明する。図８は一定時間毎に実行される割込みルーチン
を示している。図８を参照するとまず初めにステップ１
００において基本燃料噴射時間ＴＰに対する補正係数Ｋ
が１．０よりも小さいか否か、即ちリーン混合気が燃焼
せしめられているか否かが判別される。Ｋ＜１．０のと
き、即ちリーン混合気が燃焼せしめられているときには
ステップ１０１に進んで現在の機関回転数ＮＥにΣＮＥ
を加算した結果がΣＮＥとされる。従ってこのΣＮＥは
機関回転数ＮＥの累積値を示している。次いでステップ
１０２では累積回転数ΣＮＥが一定値ＳＮＥよりも大き
いか否かが判別される。この一定値ＳＮＥはＮＯx 吸収
剤１８にそのＮＯx 吸収能力の例えば５０％のＮＯx 量
が吸収されていると推定される累積回転数を示してい
る。ΣＮＥ≦ＳＮＥのときには処理サイクルを完了し、
ΣＮＥ＞ＳＮＥのとき、即ちＮＯx 吸収剤１８にそのＮ
Ｏx 吸収能力の５０％のＮＯx 量が吸収されていると推
定されたときにはステップ１０３に進んで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
と後述するように機関シリンダ内に供給される混合気が
リッチにせしめられる。

【００２７】次いでステップ１０４ではカウント値Ｃが
１だけインクリメントされる。次いでステップ１０５で
はカウント値Ｃが一定値Ｃ₀よりも大きくなったか否
か、即ち例えば５秒間経過したか否かが判別される。Ｃ
≦Ｃ₀のときには処理ルーチンを完了し、Ｃ＞Ｃ₀にな
るとステップ１０６に進んでＮＯx 放出フラグがリセッ
トされる。ＮＯx 放出フラグがリセットされると後述す
るように機関シリンダ内に供給される混合気がリッチか
らリーンに切換えられ、斯くして機関シリンダ内に供給
される混合気は５秒間リッチにされることになる。次い
でステップ１０７において累積回転数ΣＮＥおよびカウ
ント値Ｃが零とされる。

【００２８】一方、ステップ１００においてＫ≧１．０
と判断されたとき、即ち機関シリンダ内に供給されてい
る混合気の空燃比が理論空燃比又はリッチのときにはス
テップ１０８に進んでＫ≧１．０の状態が一定時間、例
えば１０秒間継続したか否かが判別される。Ｋ≧１．０
の状態が一定時間継続しなかったときには処理サイクル
を完了し、Ｋ≧１．０の状態が一定時間継続したときに
はステップ１０９に進んで累積回転数ΣＮＥが零とされ
る。即ち、機関シリンダ内に供給される混合気が理論空
燃比又はリッチとされている時間が１０秒程度継続すれ
ばＮＯx 吸収剤１８に吸収されている大部分のＮＯx は
放出したものと考えられ、従ってこの場合にはステップ
１０９において累積回転数ΣＮＥが零とされる。

【００２９】図９は燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチン
を示しており、このルーチンは繰返し実行される。図９
を参照するとまず初めにステップ２００において図２に
示すマップから基本燃料噴射時間ＴＰが算出される。次
いでステップ２０１ではリーン混合気の燃焼を行うべき
運転状態であるか否かが判別される。リーン混合気の燃
焼を行うべき運転状態でないとき、即ち暖機運転時、又
は加速運転時又は全負荷運転時のときにはステップ２０
２に進んで補正係数Ｋが算出される。機関暖機運転時に
はこの補正係数Ｋは機関冷却水温の関数であり、Ｋ≧
１．０の範囲で機関冷却水温が高くなるほど小さくな
る。また、加速運転時には補正係数Ｋは１．０とされ、
全負荷運転時には補正係数Ｋは１．０よりも大きな値と
される。次いでステップ２０３では補正係数ＫがＫｔと
され、次いでステップ２０４において燃料噴射時間ＴＡ
Ｕ（＝ＴＰ・Ｋｔ）が算出される。このときには機関シ
リンダ内に供給される混合気が理論空燃比又はリッチと
される。

【００３０】一方、ステップ２０１においてリーン混合
気の燃焼を行うべき運転状態であると判別されたときに
はステップ２０５に進んでＮＯx 放出フラグがセットさ
れているか否かが判別される。ＮＯx 放出フラグがセッ
トされていないときにはステップ２０６に進んで補正係
数Ｋが例えば０．６とされ、次いでステップ２０７にお
いて補正係数ＫがＫｔとされた後にステップ２０４に進
む。従ってこのときには機関シリンダ内にリーン混合気
が供給される。一方、ステップ２０５においてＮＯx 放
出フラグがセットされたと判断されたときにはステップ
２０８に進んで予め定められた値ＫＫがＫｔとされ、次
いでステップ２０４に進む。この値ＫＫは機関シリンダ
内に供給される混合気の空燃比が１２．０から１３．５
程度となる１．１から１．２程度の値である。従ってこ
のときには機関シリンダ内にリッチ混合気が供給され、
それによってＮＯx 吸収剤１８に吸収されているＮＯx
が放出されることになる。なお、ＮＯx 放出時に混合気
を理論空燃比にする場合にはＫＫの値は１．０とされ
る。

【００３１】

【発明の効果】ＮＯx 吸収剤に吸収されるＮＯx 吸収量
を推定しているのでＮＯx 吸収能力が飽和する前に確実
にＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出させることができる。
また、ＮＯx をＮＯx 吸収剤から放出する際に還元され
ることなくＮＯx 吸収剤から流出するＮＯx 量を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の全体図である。

【図２】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。

【図３】補正係数Ｋの変化を示す図である。

【図４】機関から排出される排気ガス中の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。

【図５】ＮＯx の吸放出作用を説明するための図であ
る。

【図６】ＮＯx 吸収剤から流出する流出ＮＯx 量を示す
線図である。

【図７】ＮＯx 放出タイミングを示す図である。

【図８】時間割込みルーチンのフローチャートである。

【図９】燃料噴射時間ＴＡＵを算出するためのフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１９…排気マニホルド１８…ＮＯx 吸収剤２１…ＣＯ生成触媒２２…触媒コンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−106826（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−61813（ＪＰ，Ａ) 特開平３−233121（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 3/08 F01N 3/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにはＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリ
ッチ又は理論空燃比になると吸収したＮＯxを放出する
ＮＯx 吸収剤を機関排気通路内に配置すると共に該ＮＯ
x 吸収剤上流の機関排気通路内にＨＣを部分酸化してＣ
Ｏを発生するＣＯ発生触媒を設け、ＮＯx 吸収剤に吸収
されているＮＯx 吸収量を推定するＮＯx 吸収量推定手
段を具備し、ＮＯx 吸収量推定手段により推定されたＮ
Ｏx 吸収量が予め定められた量を越えたときにはＮＯx
吸収剤からＮＯx を放出すべくＣＯ発生触媒上流の排気
ガスの空燃比をリーンからリッチ又は理論空燃比に切換
えるようにした内燃機関の排気浄化装置。