JP3309626B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

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】流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリッ
チになると吸収したＮＯx を放出するＮＯx 吸収剤を機
関排気通路内に配置し、通常はリーン混合気を燃焼せし
めると共にこのとき発生するＮＯx をＮＯx 吸収剤に吸
収するようにした内燃機関が公知である。この内燃機関
ではＮＯx 吸収剤へのＮＯx 吸収量が一定量を越えると
ＮＯx 吸収剤からＮＯxを放出すべくＮＯx 吸収剤に流
入する排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされる。Ｎ
Ｏx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされ
るとＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が開始される。

【０００３】ところで排気ガスの空燃比がリッチにされ
たときにＮＯx 吸収剤から単位時間当り放出されるＮＯ
x 量はＮＯx 吸収剤の温度および空燃比のリッチの度合
によって大巾に変動し、従ってＮＯx 吸収剤から吸収さ
れている全ＮＯx を放出させるのに必要な時間はＮＯx
吸収剤に吸収されているＮＯx 量はもとよりＮＯx 吸収
剤の温度および空燃比のリッチの度合によって大巾に変
化することになる。この場合、空燃比がリッチとされる
時間が短かすぎるとＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯ
x を十分放出しえないためにＮＯx 吸収剤の吸収能力が
次第に減少し、ついにはＮＯx を吸収しえなくなってし
まうことになり、これに対して空燃比がリッチとされる
時間が長すぎるとＮＯx 吸収剤から全ＮＯx が放出され
た後も空燃比がリッチとなっているために多量の未燃Ｈ
ＣやＣＯが大気に放出されることになる。

【０００４】このようにＮＯx 吸収剤がＮＯx を吸収し
えなくなったり、或いは多量の未燃ＨＣやＣＯが大気に
放出するのを阻止するためにはＮＯx 吸収剤からのＮＯ
x 放出作用が完了した瞬間に空燃比のリッチ制御を停止
する必要があり、そのためにはＮＯx 吸収剤からのＮＯ
x 放出作用が完了したことを正確に検出する必要があ
る。

【０００５】ところでＮＯx 吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比をリッチにした場合、ＮＯx 吸収剤からのＮＯ
x 放出作用が行われている間はＮＯx 吸収剤から流出す
る排気ガスの空燃比がわずかばかりリーンとなってお
り、ＮＯx 吸収剤からのＮＯxの放出作用が完了すると
ＮＯx 吸収剤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。そこでＮＯx 吸収剤下流の機
関排気通路内に排気ガスの空燃比がリッチであるかリー
ンであるかを検出しうる空燃比センサを配置し、ＮＯx
吸収剤からＮＯx を放出すべくＮＯx 吸収剤に流入する
排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換えた後、空
燃比センサによりＮＯx 吸収剤から流出する排気ガスの
空燃比がリッチになったことが検出されたときにＮＯx
吸収剤からのＮＯx 放出作用が完了したと判断してＮＯ
x 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を再びリーンに戻
すようにした内燃機関が公知である（ＰＣＴ国際公開Ｗ
Ｏ９４／１７２９１号参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＮＯx 吸
収剤から流出する排気ガスの空燃比がリッチになるとい
うことはＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が既に完了
していることを意味しており、従って上述の内燃機関に
おけるようにＮＯx 吸収剤から流出する排気ガスの空燃
比がリッチになったときにＮＯx の放出作用が完了した
と判断するようにしたのではＮＯx の放出作用が完了し
たことを正確に判断できないことになる。

【０００７】また、ＮＯx 吸収剤から流出する排気ガス
の空燃比がリッチになるということは多量の未燃ＨＣや
ＣＯが既にＮＯx 吸収剤から排出されていることを意味
しており、従って上述の内燃機関におけるようにＮＯx
吸収剤から流出する排気ガスの空燃比がリッチになった
ことを検出したときにＮＯx 放出作用が完了したと判断
するようにした場合にはＮＯx 放出作用が完了したと判
断したときには既に多量の未燃ＨＣやＣＯがＮＯx 吸収
剤から流出し始めているという問題もある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】１番目の発明によれば上
記問題点を解決するために、流入する排気ガスの空燃比
がリーンのときにＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの
空燃比がリッチになると吸収したＮＯx を放出するＮＯ
x 吸収剤を機関排気通路内に配置し、排気ガスの空燃比
に比例したレベルの出力を発生する空燃比センサをＮＯ
x 吸収剤下流の排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤から
ＮＯx を放出すべくＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの
空燃比がリーンからリッチに切換えられた後においてＮ
Ｏx 吸収剤から流出する排気ガスの空燃比がリーンから
リッチに切換わる直前に空燃比センサの出力レベルがレ
ベル急変点に達したときにＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放
出作用が完了したと判断する判断手段を具備している。

【０００９】２番目の発明によれば、上記問題点を解決
するために、流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリッチ
になると吸収したＮＯx を放出するＮＯx 吸収剤を機関
排気通路内に配置し、排気ガスの空燃比に比例したレベ
ルの出力を発生する空燃比センサをＮＯx 吸収剤下流の
排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出す
べくＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーン
からリッチに切換えられた後においてＮＯx 吸収剤から
流出する排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切換わ
るときの空燃比センサの出力レベルの変化率の変化率が
予め定められた変化率の変化率を越えたときにＮＯx 吸
収剤からのＮＯx 放出作用が完了したと判断する判断手
段を具備している。

【００１０】３番目の発明では、１番目又は２番目の発
明において、判断手段によりＮＯx吸収剤からのＮＯx
放出作用が完了したと判断されたときにＮＯx 吸収剤に
流入する排気ガスの空燃比がリッチからリーンに切換え
られる。

【００１１】

【作用】ＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出すべくＮＯx 吸
収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンからリッチに
切換えられた後においてＮＯx 吸収剤から流出する排気
ガスの空燃比がリーンからリッチに切換わる直前に空燃
比センサの出力レベルが急変する。従って１番目の発明
ではこの出力レベルの急変を捉えて出力レべルが急変し
た瞬間にＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が完了した
と判断する。

【００１２】２番目の発明では出力レベルの急変を出力
レベルの変化率の変化率の変化から捉えて出力レベルが
急変した瞬間にＮＯx 吸収剤からの放出作用が完了した
と判断する。ＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が完了
したと判断されたときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチからリーンに切換える。

【００１３】

【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。一方、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 吸収剤１８を内蔵したケ
ーシング１７に接続される。

【００１４】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を具備す
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発生する圧力センサ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。排気マ
ニホルド１５内には混合気の空燃比を理論空燃比に維持
すべきときに使用される空燃比センサ２０が配置され、
この空燃比センサ２０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 吸収剤１８下流
の排気管２１内には別の空燃比センサ（以下、Ｏ₂ セン
サと称する）２２が配置され、このＯ₂ センサ２２は対
応するＡＤ変化器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には機関回転数を表わす出
力パルスを発生する回転数センサ２３が接続される。一
方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９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。

【００１５】図１に示す内燃機関では例えば次式に基い
て燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ ここで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夫々示す。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、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭ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ＲＯ
Ｍ３２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。

【００１６】フィードバック補正係数ＦＡＦはＫ＝１．
０のとき、即ち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べきときに空燃比センサ２０の出
力信号に基いて空燃比を理論空燃比に正確に一致させる
ための係数である。即ち、空燃比センサ２０は燃焼室３
内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリーンのときに
は０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、燃焼室３内で
燃焼せしめられる混合気の空燃比がリッチのときには
０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。この空燃比セ
ンサ２０の出力電圧（Ｖ）は０．４５（Ｖ）程度の基準
電圧Ｖｒと比較され、フィードバック補正係数ＦＡＦは
Ｖ＞Ｖｒのときに減少せしめられ、Ｖ≦Ｖｒのときに増
大せしめられる。このときこのＦＡＦはほぼ１．０を基
準として上下動する。なお、Ｋ＜１．０又はＫ＞１．０
のときにはＦＡＦは１．０に固定される。

【００１７】機関シリンダ内に供給すべき混合気の目標
空燃比、即ち補正係数Ｋの値は機関の運転状態に応じて
変化せしめられ、本発明による実施例では基本的には図
３に示されるようにサージタンク１０内の絶対圧ＰＭお
よび機関回転数Ｎの関数としし予め定められている。即
ち、図３に示されるように実線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理論空燃比とされ、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
合気がリッチとされる。

【００１８】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。

【００１９】ケーシング１７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。

【００２０】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。

【００２１】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ＮＯ
x 吸収剤１８内に吸収される。

【００２２】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
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。

【００２３】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
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。

【００２４】即ち、流入排気ガスの空燃比をリッチにす
るとまず始めに未燃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料
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ＮＯx が還元されるために大気中にＮＯx が排出され
るのを阻止することができることになる。

【００２５】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られるとＮＯx がＮＯx 吸収剤１８に吸収される。しか
しながらＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力には限度が
あり、ＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和すれば
ＮＯx 吸収剤１８はもはやＮＯx を吸収しえなくなる。
従ってＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和する前
にＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出させる必要があ
り、そのためにはＮＯx吸収剤１８にどの程度のＮＯx
が吸収されているかを推定する必要がある。次にこのＮ
Ｏx 吸収量の推定方法について説明する。

【００２６】リーン混合気が燃焼せしめられているとき
には機関負荷が高くなるほど単位時間当り機関から排出
されるＮＯx 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸
収剤１８に吸収されるＮＯx 量が増大し、また機関回転
数が高くなるほど単位時間当り機関から排出されるＮＯ
x 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸収剤１８に
吸収されるＮＯx が増大する。従って単位時間当りＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量は機関負荷と機関回
転数の関数となる。この場合、機関負荷はサージタンク
１０内の絶対圧でもって代表することができるので単位
時間当りＮＯx吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量はサー
ジタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎの関数とな
る。従って本発明による実施例では単位時間当りＮＯx
吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量ＮＯＸＡを絶対圧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、
このＮＯx 吸収量ＮＯＸＡがＰＭおよびＮの関数として
図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記載
されている。

【００２７】一方、機関シリンダ内に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比又はリッチになるとＮＯx 吸収剤
１８からＮＯx が放出されるがこのときのＮＯx 放出量
は主に排気ガス量と空燃比の影響を受ける。即ち、排気
ガス量が増大するほど単位時間当りＮＯx 吸収剤１８か
ら放出されるＮＯx 量が増大し、空燃比がリッチとなる
ほど単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯ
x 量が増大する。この場合、排気ガス量、即ち吸入空気
量は機関回転数Ｎとサージタンク１０内の絶対圧ＰＭと
の積でもって代表することができ、従って図７（Ａ）に
示されるように単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出
されるＮＯx 量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭが大きくなるほど増
大する。また、空燃比は補正係数Ｋの値に対応している
ので図７（Ｂ）に示されるように単位時間当りＮＯx 吸
収剤１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはＫの値が大
きくなるほど増大する。この単位時間当りＮＯx 吸収剤
１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭとＫの
関数として図６（Ｂ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。

【００２８】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られたときには単位時間当りのＮＯx 吸収量がＮＯＸＡ
で表わされ、理論空燃比の混合気又はリッチ混合気が燃
焼せしめられたときには単位時間当りのＮＯx 放出量は
ＮＯＸＤで表わされるのでＮＯx 吸収剤１８に吸収され
ていると推定されるＮＯx 量ΣＮＯＸは次式で表わされ
ることになる。

【００２９】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ そこで本発明による実施例では図８に示されるようにＮ
Ｏx 吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量
ΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸに達したときにはＮＯx 吸
収剤１８への流入排気ガスの空燃比、図１に示す実施例
では混合気の空燃比を一次的にリッチにしてＮＯx 吸収
剤１８からＮＯx を放出させるようにしている。

【００３０】ところでこの場合、流入排気ガスの空燃比
をリッチにする時間が短かすぎるとＮＯx 吸収剤１８に
吸収されている全ＮＯx が放出される前に流入排気ガス
の空燃比が再びリーンに戻されてしまう。その結果、Ｎ
Ｏx 吸収剤１８に吸収保持され続けるＮＯx の量が次第
に増大するためについにはＮＯx 吸収剤１８がＮＯxを
吸収しえなくなり、斯くしてＮＯx が大気に放出される
という問題が生ずる。これに対して流入排気ガスの空燃
比をリッチにする時間が長すぎるとＮＯx 吸収剤１８か
ら全ＮＯx が放出された後でも多量の未燃ＨＣ，ＣＯを
含んだ排気ガスがＮＯx 吸収剤１８に流入することにな
る。しかしながらこの場合、これら未燃ＨＣ，ＣＯは還
元すべきＮＯx が存在しないためにそのままＮＯx 吸収
剤１８から排出され、斯くして多量の未燃ＨＣ，ＣＯが
大気に放出されるという問題を生ずる。

【００３１】これらの問題を解決するためには、即ちＮ
Ｏx および未燃ＨＣ，ＣＯが大気に放出されるのを阻止
するためにはＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の放出作用
が完了したときに流入排気ガスの空燃比をリーンに戻さ
なければならず、そのためにはＮＯx 放出剤１８からの
ＮＯx 放出作用が完了したことを検出しなければならな
いことになる。本発明ではＮＯx 吸収剤１８からのＮＯ
x 放出作用が完了したことを空燃比センサ２２により検
出された空燃比から検出するようにしており、以下この
ことについて説明する。

【００３２】即ち、燃焼室３内に供給される混合気がリ
ッチになると図５に示されるように燃焼室３からは酸素
Ｏ₂ および未燃ＨＣ，ＣＯを含んだ排気ガスが排出され
るがこの酸素Ｏ₂ と未燃ＨＣ，ＣＯとはほとんど反応せ
ず、斯くしてこの酸素Ｏ₂ はＮＯx 吸収剤１８を通り過
ぎてＮＯx 吸収剤１８から排出されることになる。一
方、燃焼室３内に供給される混合気がリッチになるとＮ
Ｏx 吸収剤１８からＮＯx が放出される。このとき排気
ガス中に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯは放出されたＮＯx を
還元するために使用されるのでＮＯx 吸収剤１８からＮ
Ｏx が放出されている間はＮＯx 吸収剤１８から全く未
燃ＨＣ，ＣＯが排出されないことになる。従ってＮＯx
吸収剤１８からＮＯx が放出され続けている間はＮＯx
吸収剤１８から排出される排気ガス中には酸素Ｏ₂ が含
まれているが未燃ＨＣ，ＣＯが全く含まれておらず、従
ってこの間はＮＯx 吸収剤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。

【００３３】次いでＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の放
出作用が完了すると排気ガスに含まれている未燃ＨＣ，
ＣＯはＮＯx 吸収剤１８内でＮＯx の還元のために使用
されることなくそのままＮＯx 吸収剤１８から排出され
る。従ってこのときＮＯx 吸収剤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 吸収剤１
８からＮＯx の放出作用が完了すればＮＯx 吸収剤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
ことになり、この瞬間に燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比をリーンにすればＮＯx および未燃ＨＣ，ＣＯ
が大気に放出されないことになる。そこで本発明ではＮ
Ｏx 吸収剤１８から排出される排気ガスの空燃比のリー
ンからリッチへの変化を空燃比センサ２２により検出
し、空燃比センサ２２により検出された空燃比がリーン
からリッチに変化する瞬間に燃焼室３内に供給される混
合気の空燃比をリーンに戻すようにしている。

【００３４】このように本発明では空燃比センサ２２に
より検出された空燃比に基いてＮＯx 吸収剤１８からの
ＮＯx の放出作用が完了したか否かについて判断してい
るがこのことについてもう少し詳しく説明する。図１に
示す空燃比センサ２２は排気通路内に配置されたジルコ
ニアからなるカップ状の筒状体からなり、この筒状体の
内側面上には白金薄膜からなる陽極が、この筒状体の外
側面上には白金薄膜からなる陰極が夫々形成されてい
る。陰極は多孔質層により覆われており、陰極と陽極間
には一定電圧が印加される。この空燃比センサ２２では
図９に示されるように空燃比Ａ／Ｆに比例した電流Ｉ
（ｍＡ）が陰極と陽極間に流れる。なお、図９において
Ｉ₀ は空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（＝１４．６）のとき
の電流値を示している。図９からわかるように空燃比Ａ
／Ｆがリーンのときには電流値ＩはＩ＞Ｉ₀ の範囲で空
燃比Ａ／Ｆが大きくなるほど増大し、空燃比Ａ／Ｆがほ
ぼ１３．０以下のリッチになれば電流値Ｉは零となる。

【００３５】図１０はＮＯx 吸収剤１８に流入する排気
ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inの変化と、空燃比センサ２２
の陰極と陽極間を流れる電流Ｉの変化と、ＮＯx 吸収剤
１８から流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）out の変
化とを示している。図１０に示されるようにＮＯx 吸収
剤１８に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inがリー
ンからリッチに切換えられてＮＯx 吸収剤１８からのＮ
Ｏx 放出作用が開始されるとＮＯx 吸収剤１８から流出
した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）out は理論空燃比近く
まで急速に小さくなり、従って電流値ＩはＩ₀ 近くまで
急激に減少する。次いでＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx
放出作用が行われている間、ＮＯx 吸収剤１８から流出
した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）out はわずかばかりリ
ーンの状態に保持され、従って電流値ＩはＩ₀ よりもわ
ずかばかり大きな値に保持される。

【００３６】次いでＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出
作用が完了するとＮＯx 吸収剤１８から流出した排気ガ
スの空燃比（Ａ／Ｆ）out は急速に小さくなってリッチ
となり、従って電流値Ｉは急速に零まで下降する。この
ようにＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用が完了す
ると空燃比（Ａ／Ｆ）out がリーンからリッチに変化す
る直前に電流値Ｉには電流値Ｉが急変する電流値急変点
Ｐが表われる。図１０に示されるようにこの電流値急変
点Ｐにおいては空燃比（Ａ／Ｆ）out はまだリッチとな
っておらず、従って電流値Ｉが電流値急変点Ｐに達した
ときにＮＯx 吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比
（Ａ／Ｆ）inをリッチからリーンに切換えればＮＯx 吸
収剤１８から流出する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）out
を全くリッチにさせることなくＮＯx 吸収剤１８に吸収
されている全ＮＯx を放出できることになる。即ち、電
流値Ｉが電流値急変点Ｐに達したときにＮＯx 吸収剤１
８に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inをリッチか
らリーンに切換えればＮＯx吸収剤１８からの全吸収Ｎ
Ｏx の放出作用を完了させることができ、しかもＮＯx
吸収剤１８から流出する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ou
t がリッチとなることがないので多量の未燃ＨＣやＣＯ
が大気中に放出するのを阻止できることになる。

【００３７】ところでＮＯx 吸収剤１８が劣化するとＮ
Ｏx 吸収剤１８が吸収しうるＮＯx量が次第に少なくな
る。図１１はＮＯx 吸収剤１８が劣化した場合の電流値
Ｉの変化を示しており、各数値はＮＯx 吸収剤１８が吸
収しうるＮＯx 量を表わしている。図１１からわかるよ
うにＮＯx 吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比（Ａ
／Ｆ）inがリーンからリッチに切換えられた後、電流値
Ｉが電流値急変点Ｐに達するまでの時間はＮＯx 吸収剤
１８が劣化するほど短かくなるがＮＯx 吸収剤１８の劣
化の度合にかかわらずに電流値ＩがＩ₀ よりもわずかば
かり大きなところで電流値急変点Ｐとなる。従って電流
値Ｉが電流値急変点Ｐに達したときにＮＯx 吸収剤１８
に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inをリッチから
リーンに切換えればＮＯx 吸収剤１８の劣化の度合にか
かわらずにＮＯx 吸収剤１８から流出する排気ガスの空
燃比（Ａ／Ｆ）out を全くリッチにさせることなくＮＯ
x吸収剤１８に吸収されている全ＮＯx を放出できるこ
とになる。

【００３８】電流値Ｉが電流値急変点Ｐに達したか否か
は電流値Ｉの単位時間当りの変化率△Ｉが大きくなった
ことから検出でき、従って本発明による第１実施例では
電流値Ｉの単位時間当りの変化率△Ｉが予め定められた
変化率を越えたときに電流値Ｉが電流値急変点Ｐに達し
たとき判断するようにしている。なお、空燃比（Ａ／
Ｆ）inがリーンからリッチに切換えられて電流値Ｉが急
激に下降する区間Ｚでも電流値Ｉの単位時間当りの変化
率△Ｉが大きくなるのでこの区間Ｚが電流値急変点Ｐで
あると誤判断しないように第１実施例では図１１の時間
ｔ₁ の間は電流値急変点Ｐであるか否かの判断を行わな
いようにしている。

【００３９】また、図１１に示されるように電流値Ｉが
急激に下降する区間Ｚは予め定められた設定電流値Ｉｓ
よりも電流値Ｉの大きな領域である。従って本発明によ
る第２実施例では電流値Ｉが設定電流値Ｉｓよりも大き
いときには電流値急変点Ｐであるか否かの判断を行わな
いようにしている。一方、電流値Ｉが電流値急変点Ｐに
達すると、電流値Ｉの単位時間当りの変化率△Ｉの変化
率△（△Ｉ）が大きくなり、従って本発明による第３実
施例では電流値Ｉの単位時間当りの変化率△Ｉの変化率
△（△Ｉ）が予め定められた変化率の変化率を越えたと
きに電流値Ｉが電流値急変点Ｐに達したと判断するよう
にしている。なお、変化率△Ｉの変化率△（△Ｉ）が大
きくなるのは電流値急変点Ｐを除けば図１１におけるＱ
₁ 点とＱ₂ 点だけである。この場合、Ｑ₂ 点における変
化率△Ｉの変化率△（△Ｉ）の符号は電流値急変点Ｐに
おける変化率△Ｉの変化率△（△Ｉ）の符号と正負が逆
になるのでＱ₂ 点であるか電流値急変点Ｐであるかは判
別することができる。

【００４０】しかしながらＱ₁ 点における変化率△Ｉの
変化率△（△Ｉ）の符号と電流値急変点Ｐにおける変化
率△Ｉの変化率△（△Ｉ）の符号とは正負が同じである
のでＱ₁ 点であるか電流値急変点Ｐであるかは判別する
ことができない。そこで第３実施例では図１１の時間ｔ
₂ の間は電流値急変点Ｐであるか否かの判断を行わない
ようにしている。

【００４１】空燃比センサ２２の陰極と陽極間を流れる
電流Ｉは電圧に変換されて入力ポート３６内に入力さ
れ、電子制御ユニット３０内ではこの電圧を再び対応す
る電流値Ｉに変換してこの電流値Ｉに基づき空燃比の制
御が行われる。図１２および図１３は第１実施例を実行
するための噴射制御ルーチンを示しており、このルーチ
ンは一定時間毎の割込みによって実行される。

【００４２】図１２および図１３を参照すると、まず初
めにステップ１００において図２に示す関係から基本燃
料噴射時間ＴＰが算出される。次いでステップ１０１で
はＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出すべきときにセッ
トされる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１０７にジャンプして図３に基づき補正
係数Ｋが算出される。次いでステップ１０８では補正係
数Ｋが１．０であるか否かが判別される。Ｋ＝１．０の
とき、即ち混合気の空燃比を理論空燃比とすべきときに
はステップ１０９に進んで空燃比センサ２０の出力信号
に基きフィードバック補正係数ＦＡＦが算出される。次
いでステップ１１３に進む。一方、補正係数Ｋが１．０
でないときにはステップ１１０に進んでＦＡＦが１．０
に固定され、次いでステップ１１３に進む。ステップ１
１３では次式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵが算出され
る。

【００４３】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 次いでステップ１１４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。Ｋ＜１．０のとき、即ちリー
ン混合気を燃焼すべきときにはステップ１１５に進んで
図６（Ａ）からＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次
いでステップ１１６ではＮＯx 放出量ＮＯＸＤが零とさ
れ、次いでステップ１１９に進む。これに対してステッ
プ１１４においてＫ≧１．０であると判別されたとき、
即ち理論空燃比の混合気又はリッチ混合気を燃焼すべき
ときにはステップ１１７に進んで図６（Ｂ）からＮＯx
放出量ＮＯＸＤが算出される。次いでステップ１１８で
はＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次いでステップ１
１９に進む。ステップ１１９では次式に基づいてＮＯx
吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量ΣＮ
ＯＸが算出される。

【００４４】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ 次いでステップ１２０ではΣＮＯＸが負になったか否か
が判別され、ΣＮＯＸ＜０になったときにはステップ１
２１に進んでΣＮＯＸが零とされる。次いでステップ１
２２ではΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸ（図８）を越えた
か否かが判別される。ΣＮＯＸ＞ＭＡＸになったときに
はステップ１２３に進んでＮＯx 放出フラグがセットさ
れる。

【００４５】ＮＯx 放出フラグがセットされると次の処
理サイクルではステップ１０１からステップ１０２に進
んで図１１に示される一定時間ｔ₁ が経過したか否かが
判別される。一定時間ｔ₁ を経過していないときにはス
テップ１１１に進んで補正係数Ｋが１．１から１．２程
度の一定値ＫＫとされる。次いでステップ１１２におい
てＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１１３に
進む。このとき混合気の空燃比はリーンからリッチに切
換えられ、ＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の放出作用が
開始される。一定時間ｔ₁ を経過したときにはステップ
１０２からステップ１０３に進んで前回の割込み時にお
ける空燃比センサ２２の電流値Ｉ₁ から現在の空燃比セ
ンサ２２の電流値Ｉを減算することによって電流値Ｉの
変化率△Ｉ（＝Ｉ₁ −Ｉ）が算出される。次いでステッ
プ１０４では電流値Ｉの変化率△Ｉが予め定められた変
化率Ｘよりも大きくなったか否か、即ち電流値Ｉが電流
値急変点Ｐ（図１０および図１１）に達したか否かが判
別される。△Ｉ≦Ｘのとき、即ち電流値Ｉが電流値急変
点Ｐに達していないときにはステップ１１１に進み、混
合気の空燃比はリッチに維持される。

【００４６】△Ｉ＞Ｘになると、即ち電流値Ｉが電流値
急変点Ｐに達するとステップ１０４からステップ１０５
に進んでＮＯx 放出フラグがリセットされる。次いでス
テップ１０６ではΣＮＯＸが零とされ、次いでステップ
１０７に進む。従ってこのとき混合気の空燃比は補正係
数Ｋにより定まる空燃比、通常はリーン空燃比に切換え
られる。

【００４７】図１４および図１５は第２実施例を実行す
るための噴射制御ルーチンを示しており、このルーチン
は一定時間毎の割込みによって実行される。このルーチ
ンと図１２および図１３に示すルーチンとの異なるとこ
ろはステップ２０２だけであり、その他のステップにつ
いては全く同一である。即ち、図１４および図１５を参
照すると、先ず初めにステップ２００において図２に示
す関係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２０７にジャップして図３に
基づき補正係数Ｋが算出される。次いでステップ２０８
では補正係数Ｋが１．０であるか否かが判別される。Ｋ
＝１．０のとき、即ち混合気の空燃比を理論空燃比とす
べきときにはステップ２０９に進んで空燃比センサ２０
の出力信号に基きフィードバック補正係数ＦＡＦが算出
される。次いでステップ２１３に進む。一方、補正係数
Ｋが１．０でないときにはステップ２１０に進んでＦＡ
Ｆが１．０に固定され、次いでステップ２１３に進む。
ステップ２１３では次式に基づいて燃料噴射時間ＴＡＵ
が算出される。

【００４８】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 次いでステップ２１４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。Ｋ＜１．０のとき、即ちリー
ン混合気を燃焼すべきときにはステップ２１５に進んで
図６（Ａ）からＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次
いでステップ２１６ではＮＯx 放出量ＮＯＸＤが零とさ
れ、次いでステップ２１９に進む。これに対してステッ
プ２１４においてＫ≧１．０であると判別されたとき、
即ち理論空燃比の混合気又はリッチ混合気を燃焼すべき
ときにはステップ２１７に進んで図６（Ｂ）からＮＯx
放出量ＮＯＸＤが算出される。次いでステップ２１８で
はＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次いでステップ２
１９に進む。ステップ２１９では次式に基づいてＮＯx
吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量ΣＮ
ＯＸが算出される。

【００４９】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ 次いでステップ２２０ではΣＮＯＸが負になったか否か
が判別され、ΣＮＯＸ＜０になったときにはステップ２
２１に進んでΣＮＯＸが零とされる。次いでステップ２
２２ではΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸ（図８）を越えた
か否かが判別される。ΣＮＯＸ＞ＭＡＸになったときに
はステップ２２３に進んでＮＯx 放出フラグがセットさ
れる。

【００５０】ＮＯx 放出フラグがセットされると次の処
理サイクルではステップ２０１からステップ２０２に進
んで空燃比センサ２２の電流値Ｉが予め定められた電流
値Ｉｓ（図１１）よりも小さくなったか否かが判別され
る。Ｉ≧Ｉｓのときにはステップ２１１に進んで補正係
数Ｋが１．１から１．２程度の一定値ＫＫとされる。次
いでステップ２１２においてＦＡＦが１．０に固定さ
れ、次いでステップ２１３に進む。このとき混合気の空
燃比はリーンからリッチに切換えられ、ＮＯx 吸収剤１
８からのＮＯx の放出作用が開始される。

【００５１】次いでＩ＜Ｉｓになるとステップ２０２か
らステップ２０３に進んで前回の割込み時における空燃
比センサ２２の電流値Ｉ₁ から現在の空燃比センサ２２
の電流値Ｉを減算することによって電流値Ｉの変化率△
Ｉ（＝Ｉ₁ −Ｉ）が算出される。次いでステップ２０４
では電流値Ｉの変化率△Ｉが予め定められた変化率Ｘよ
りも大きくなったか否か、即ち電流値Ｉが電流値急変点
Ｐ（図１０および図１１）に達したか否かが判別され
る。△Ｉ≦Ｘのとき、即ち電流値Ｉが電流値急変点Ｐに
達していないときにはステップ２１１に進み、混合気の
空燃比はリッチに維持される。

【００５２】△Ｉ＞Ｘになると、即ち電流値Ｉが電流値
急変点Ｐに達するとステップ２０４からステップ２０５
に進んでＮＯx 放出フラグがリセットされる。次いでス
テップ２０６ではΣＮＯＸが零とされ、次いでステップ
２０７に進む。従ってこのとき混合気の空燃比は補正係
数Ｋにより定まる空燃比、通常はリーン空燃比に切換え
られる。

【００５３】図１６および図１７は第３実施例を実行す
るための噴射制御ルーチンを示しており、このルーチン
は一定時間毎の割込みによって実行される。図１６およ
び図１７を参照すると、まず初めにステップ３００にお
いて図２に示す関係から基本燃料噴射時間ＴＰが算出さ
れる。次いでステップ３０１では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３０８にジャン
プして図３に基づき補正係数Ｋが算出される。次いでス
テップ３０９では補正係数Ｋが１．０であるか否かが判
別される。Ｋ＝１．０のとき、即ち混合気の空燃比を理
論空燃比とすべきときにはステップ３１０に進んで空燃
比センサ２０の出力信号に基きフィードバック補正係数
ＦＡＦが算出される。次いでステップ３１４に進む。一
方、補正係数Ｋが１．０でないときにはステップ３１１
に進いでＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ３
１４に進む。ステップ３１４では次式に基づいて燃料噴
射時間ＴＡＵが算出される。

【００５４】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 次いでステップ３１５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。Ｋ＜１．０のとき、即ちリー
ン混合気を燃焼すべきときにはステップ３１６に進んで
図６（Ａ）からＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次
いでステップ３１７ではＮＯx 放出量ＮＯＸＤが零とさ
れ、次いでステップ３２０に進む。これに対してステッ
プ３１５においてＫ≧１．０であると判別されたとき、
即ち理論空燃比の混合気又はリッチ混合気を燃焼すべき
ときにはステップ３１８に進んで図６（Ｂ）からＮＯx
放出量ＮＯＸＤが算出される。次いでステップ３１９で
はＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次いでステップ３
２０に進む。ステップ３２０では次式に基づいてＮＯx
吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量ΣＮ
ＯＸが算出される。

【００５５】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ 次いでステップ３２１ではΣＮＯＸが負になったか否か
が判別され、ΣＮＯＸ＜０になったときにはステップ３
２２に進んでΣＮＯＸが零とされる。次いでステップ３
２３ではΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸ（図８）を越えた
か否かが判別される。ΣＮＯＸ＞ＭＡＸになったときに
はステップ３２４に進んでＮＯx 放出フラグがセットさ
れる。

【００５６】ＮＯx 放出フラグがセットされると次の処
理サイクルではステップ３０１からステップ３０２に進
んで図１１に示される一定時間ｔ₂ が経過したか否かが
判別される。一定時間ｔ₂ を経過していないときにはス
テップ３１２に進んで補正係数Ｋが１．１から１．２程
度の一定値ＫＫとされる。次いでステップ３１３におい
てＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ３１４に
進む。このとき混合気の空燃比はリーンからリッチに切
換えられ、ＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用が開
始される。

【００５７】一定時間ｔ₂ を経過したときにはステップ
３０２からステップ３０３に進んで前回の割込み時にお
ける空燃比センサ２２の電流値Ｉ₁ から現在の空燃比セ
ンサ２２の電流値Ｉを減算することによって電流値Ｉの
変化率△Ｉ（＝Ｉ₁ −Ｉ）が算出される。次いでステッ
プ３０４では現在の電流値Ｉの変化率△Ｉから前回の割
込み時における電流値Ｉの変化率△Ｉ₁ を減算すること
によって電流値Ｉの変化率の変化率△（△Ｉ）が算出さ
れる。次いでステップ３０５では電流値Ｉの変化率の変
化率△（△Ｉ）が予め定められた変化率の変化率Ｙより
も大きくなったか否か、即ち電流値Ｉが電流値急変点Ｐ
（図１０および図１１）に達したか否かが判別される。
△（△Ｉ）≦Ｙのとき、即ち電流値Ｉが電流値急変点Ｐ
に達していないときにはステップ３１２に進み、混合気
の空燃比はリッチに維持される。

【００５８】△（△Ｉ）＞Ｙになると、即ち電流値Ｉが
電流値急変点Ｐに達するとステップ３０５からステップ
３０６に進んでＮＯx 放出フラグがリセットされる。次
いでステップ３０７ではΣＮＯＸが零とされ、次いでス
テップ３０８に進む。従ってこのとき混合気の空燃比は
補正係数Ｋにより定まる空燃比、通常はリーン空燃比に
切換えられる。

【００５９】

【発明の効果】ＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が完
了したことを正確に検出することができる。

【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 吸放出作用を説明するための図である。

【図６】ＮＯx 吸収量ＮＯＸＡおよびＮＯx 放出量ＮＯ
ＸＤを示す図である。

【図７】ＮＯx 放出量ＮＯＸＤを示す図である。

【図８】空燃比制御のタイムチャートである。

【図９】Ｏ₂ センサの陽極と陰極間を流れる電流値を示
す図である。

【図１０】Ｏ₂ センサの陽極と陰極間を流れる電流値の
変化を示す図である。

【図１１】Ｏ₂ センサの陽極と陰極間を流れる電流値の
変化を示す図である。

【図１２】燃料噴射を制御するための第１実施例を示す
フローチャートである。

【図１３】燃料噴射を制御するための第１実施例を示す
フローチャートである。

【図１４】燃料噴射を制御するための第２実施例を示す
フローチャートである。

【図１５】燃料噴射を制御するための第２実施例を示す
フローチャートである。

【図１６】燃料噴射を制御するための第３実施例を示す
フローチャートである。

【図１７】燃料噴射を制御するための第３実施例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１１…燃料噴射弁 １５…排気マニホルド １８…ＮＯx 吸収剤 ２０，２２…空燃比センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ (72)発明者 井口 哲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−134241（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／17291（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/36 F02D 41/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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 を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリッ
   チになると吸収したＮＯx を放出するＮＯx 吸収剤を機
   関排気通路内に配置し、排気ガスの空燃比に比例したレ
   ベルの出力を発生する空燃比センサをＮＯx 吸収剤下流
   の排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出
   すべくＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリー
   ンからリッチに切換えられた後においてＮＯx 吸収剤か
   ら流出する排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切換
   わる直前に空燃比センサの出力レベルがレベル急変点に
   達したときにＮＯx 吸収剤からのＮＯx 放出作用が完了
   したと判断する判断手段を具備した内燃機関の排気浄化
   装置。
2. 【請求項２】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
   きにＮＯx を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリッ
   チになると吸収したＮＯx を放出するＮＯx吸収剤を機
   関排気通路内に配置し、排気ガスの空燃比に比例したレ
   ベルの出力を発生する空燃比センサをＮＯx 吸収剤下流
   の排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤からＮＯx を放出
   すべくＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリー
   ンからリッチに切換えられた後においてＮＯx 吸収剤か
   ら流出する排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切換
   わるときの空燃比センサの出力レベルの変化率の変化率
   が予め定められた変化率の変化率を越えたときにＮＯx
   吸収剤からのＮＯx 放出作用が完了したと判断する判断
   手段を具備した内燃機関の排気浄化装置。
3. 【請求項３】 上記判断手段によりＮＯx 吸収剤からの
   ＮＯx 放出作用が完了したと判断されたときにＮＯx 吸
   収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチからリーンに
   切換えられる請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄
   化装置。