JP3494145B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP3494145B2 JP3494145B2 JP2000388978A JP2000388978A JP3494145B2 JP 3494145 B2 JP3494145 B2 JP 3494145B2 JP 2000388978 A JP2000388978 A JP 2000388978A JP 2000388978 A JP2000388978 A JP 2000388978A JP 3494145 B2 JP3494145 B2 JP 3494145B2
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- fuel ratio
- air
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D2041/1468—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an ammonia content or concentration of the exhaust gases
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
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であ
るときには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、リーン空燃比のもとで燃
焼が行われているときには排気ガス中のＮＯX がＮＯX
吸収剤に吸収され、ＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出すべ
きときにはＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を
リッチにするようにした内燃機関が公知である。
るときには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、リーン空燃比のもとで燃
焼が行われているときには排気ガス中のＮＯX がＮＯX
吸収剤に吸収され、ＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出すべ
きときにはＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を
リッチにするようにした内燃機関が公知である。
【０００３】このような内燃機関においてＮＯX 吸収剤
からのＮＯX の放出が完了したときに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
ために、ＮＯX 吸収剤下流の機関排気通路内に排気ガス
中のＮＯX 濃度を検出しうるＮＯX センサを配置し、Ｎ
ＯX センサにより検出されたＮＯX 濃度が一定濃度以下
となったときにＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出が完了
したとみなして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ようにした内燃機関が
公知である（特開２０００−１０４５３３号公報参
照）。
からのＮＯX の放出が完了したときに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
ために、ＮＯX 吸収剤下流の機関排気通路内に排気ガス
中のＮＯX 濃度を検出しうるＮＯX センサを配置し、Ｎ
ＯX センサにより検出されたＮＯX 濃度が一定濃度以下
となったときにＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出が完了
したとみなして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ようにした内燃機関が
公知である（特開２０００−１０４５３３号公報参
照）。
【０００４】
【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ＮＯX が放出されている間は放出されたＮＯX
は排気ガス中に含まれる還元剤によって還元されるので
ＮＯX 吸収剤からはＮＯ X が放出されず、従ってＮＯX
吸収剤からＮＯX が放出されている間はＮＯX センサに
より検出されるＮＯX 濃度はほとんど零に維持される。
従ってＮＯX センサを用いてＮＯX 吸収剤からのＮＯX
の放出が完了したか否かを判断することはできないこと
になる。
収剤からＮＯX が放出されている間は放出されたＮＯX
は排気ガス中に含まれる還元剤によって還元されるので
ＮＯX 吸収剤からはＮＯ X が放出されず、従ってＮＯX
吸収剤からＮＯX が放出されている間はＮＯX センサに
より検出されるＮＯX 濃度はほとんど零に維持される。
従ってＮＯX センサを用いてＮＯX 吸収剤からのＮＯX
の放出が完了したか否かを判断することはできないこと
になる。
【０００５】ところが本発明者等がＮＯX 吸収剤につい
て実験および研究を行う過程で、ＮＯX 吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにしたときにＮＯX 吸収剤
に吸収されているＮＯX を還元するのに必要な量よりも
多量の還元剤がＮＯX 吸収剤に供給されると、即ちＮＯ
X 吸収剤からのＮＯX の放出作用が完了した後もＮＯ X
吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされ続け
るとＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出し還元するために使
用されなかった余剰の還元剤がアンモニアの形でＮＯX
吸収剤から排出されることが判明したのである。
て実験および研究を行う過程で、ＮＯX 吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにしたときにＮＯX 吸収剤
に吸収されているＮＯX を還元するのに必要な量よりも
多量の還元剤がＮＯX 吸収剤に供給されると、即ちＮＯ
X 吸収剤からのＮＯX の放出作用が完了した後もＮＯ X
吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされ続け
るとＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出し還元するために使
用されなかった余剰の還元剤がアンモニアの形でＮＯX
吸収剤から排出されることが判明したのである。
【０００６】従って、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ッチ
にされたときにＮＯX 吸収剤からのアンモニアの排出を
監視していればＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出作用が
完了したか否かを判断できることになる。
べくＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチ
にされたときにＮＯX 吸収剤からのアンモニアの排出を
監視していればＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出作用が
完了したか否かを判断できることになる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って１番目の発明で
は、流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときには
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、リーン空燃比のもとで燃焼が行われ
ているときには排気ガス中のＮＯX がＮＯX 吸収剤に吸
収され、ＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出すべきときには
ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリッチにす
るようにした内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯX
吸収剤下流の排気通路内にアンモニア濃度を検出しうる
センサを配置し、このセンサはアンモニア濃度に比例し
たレベルの出力信号を発生し、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
がリッチにされている間にセンサの出力信号レベルが予
め定められた設定値を越えたときにＮＯ X 吸収剤からの
ＮＯ X の放出作用が完了したと判断され、ＮＯ X 吸収剤
からのＮＯ X の放出作用が完了したと判断されたときに
ＮＯ X 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。
は、流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときには
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、リーン空燃比のもとで燃焼が行われ
ているときには排気ガス中のＮＯX がＮＯX 吸収剤に吸
収され、ＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出すべきときには
ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリッチにす
るようにした内燃機関の排気浄化装置において、ＮＯX
吸収剤下流の排気通路内にアンモニア濃度を検出しうる
センサを配置し、このセンサはアンモニア濃度に比例し
たレベルの出力信号を発生し、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
がリッチにされている間にセンサの出力信号レベルが予
め定められた設定値を越えたときにＮＯ X 吸収剤からの
ＮＯ X の放出作用が完了したと判断され、ＮＯ X 吸収剤
からのＮＯ X の放出作用が完了したと判断されたときに
ＮＯ X 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。
【０００８】
【０００９】 ２番目の発明では１番目の発明におい
て、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加えて排気
ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン空燃比
のもとで燃焼が行われているときにセンサによって検出
されたＮＯX 濃度が予め定められた設定値を越えたとき
に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る。
て、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加えて排気
ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン空燃比
のもとで燃焼が行われているときにセンサによって検出
されたＮＯX 濃度が予め定められた設定値を越えたとき
に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る。
【００１０】 ３番目の発明では１番目の発明におい
て、ＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX 量を推定する
ための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 量に基づいて、ＮＯX 吸
収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチにす
るリッチ時間間隔を制御するようにしている。４番目の
発明では３番目の発明において、ＮＯX 吸収量推定手段
により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越えたときに
ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンから
リッチに一時的に切換えられる。
て、ＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX 量を推定する
ための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 量に基づいて、ＮＯX 吸
収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチにす
るリッチ時間間隔を制御するようにしている。４番目の
発明では３番目の発明において、ＮＯX 吸収量推定手段
により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越えたときに
ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンから
リッチに一時的に切換えられる。
【００１１】 ５番目の発明では４番目の発明におい
て、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸収能力を推定するためのＮ
ＯX 吸収能力推定手段を具備し、ＮＯX 吸収能力推定手
段により推定されたＮＯX 吸収能力が低下するほど許容
値が低下せしめられる。６番目の発明では４番目の発明
において、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加え
て排気ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン
空燃比のもとで燃焼が行われているときにＮＯX 吸収量
推定手段により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越え
ていないのにもかかわらずにセンサによって検出された
ＮＯX 濃度が予め定められた設定値を越えたときにはＮ
ＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンからリ
ッチに切換えられる。
て、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸収能力を推定するためのＮ
ＯX 吸収能力推定手段を具備し、ＮＯX 吸収能力推定手
段により推定されたＮＯX 吸収能力が低下するほど許容
値が低下せしめられる。６番目の発明では４番目の発明
において、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加え
て排気ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン
空燃比のもとで燃焼が行われているときにＮＯX 吸収量
推定手段により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越え
ていないのにもかかわらずにセンサによって検出された
ＮＯX 濃度が予め定められた設定値を越えたときにはＮ
ＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンからリ
ッチに切換えられる。
【００１２】 ７番目の発明では４番目の発明におい
て、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加えて排気
ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン空燃比
のもとで燃焼が行われているときにＮＯX 吸収量推定手
段により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越えていな
いのにもかかわらずにセンサによって検出されたＮＯX
濃度が予め定められた設定値を越えたときには許容値が
低下せしめられる。
て、センサは排気ガス中のアンモニア濃度に加えて排気
ガス中のＮＯX 濃度の検出が可能であり、リーン空燃比
のもとで燃焼が行われているときにＮＯX 吸収量推定手
段により推定されたＮＯX 吸収量が許容値を越えていな
いのにもかかわらずにセンサによって検出されたＮＯX
濃度が予め定められた設定値を越えたときには許容値が
低下せしめられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明を筒内噴射式火花点
火機関に適用した場合を示している。しかしながら本発
明は圧縮着火式内燃機関に適用することもできる。図１
を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、
３はシリンダブロック２内で往復動するピストン、４は
シリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド、５
はピストン３とシリンダヘッド４間に形成された燃焼
室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排
気ポートを夫々示す。図１に示されるようにシリンダヘ
ッド４の内壁面の中央部には点火栓１０が配置され、シ
リンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置
される。また、ピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１
の下方から点火栓１０の下方まで延びるキャビティ１２
が形成されている。
火機関に適用した場合を示している。しかしながら本発
明は圧縮着火式内燃機関に適用することもできる。図１
を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、
３はシリンダブロック２内で往復動するピストン、４は
シリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド、５
はピストン３とシリンダヘッド４間に形成された燃焼
室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排
気ポートを夫々示す。図１に示されるようにシリンダヘ
ッド４の内壁面の中央部には点火栓１０が配置され、シ
リンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置
される。また、ピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１
の下方から点火栓１０の下方まで延びるキャビティ１２
が形成されている。
【００１４】各気筒の吸気ポート７は夫々対応する吸気
枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージ
タンク１４は吸気ダクト１５およびエアフロメータ１６
を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気
ダクト１５内にはステップモータ１７によって駆動され
るスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気
ポート９は排気マニホルド１９に連結され、この排気マ
ニホルド１９は酸化触媒又は三元触媒２０を内臓した触
媒コンバータ２１および排気管２２を介してＮＯX 吸収
剤２３を内臓したケーシング２４に連結される。排気マ
ニホルド１９とサージタンク１４とは再循環排気ガス
（以下ＥＧＲガスという）導管２６を介して互いに連結
され、このＥＧＲガス導管２６内にはＥＧＲガス制御弁
２７が配置される。
枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージ
タンク１４は吸気ダクト１５およびエアフロメータ１６
を介してエアクリーナ（図示せず）に連結される。吸気
ダクト１５内にはステップモータ１７によって駆動され
るスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気
ポート９は排気マニホルド１９に連結され、この排気マ
ニホルド１９は酸化触媒又は三元触媒２０を内臓した触
媒コンバータ２１および排気管２２を介してＮＯX 吸収
剤２３を内臓したケーシング２４に連結される。排気マ
ニホルド１９とサージタンク１４とは再循環排気ガス
（以下ＥＧＲガスという）導管２６を介して互いに連結
され、このＥＧＲガス導管２６内にはＥＧＲガス制御弁
２７が配置される。
【００１５】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を介して相互に接続
されたＲＡＭ（ランダムアクセルメモリ）３２、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）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。エアフロメータ１６は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。排気マニホル
ド１９には空燃比を検出するための空燃比センサ２８が
取付けられ、この空燃比センサ２８の出力信号が対応す
るＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力され
る。また、ＮＯX 吸収剤２３を内臓したケーシング２４
の出口に接続された排気管２５内には排気ガス中のＮＯ
X 濃度およびアンモニア濃度を共に検出可能なＮＯX ア
ンモニアセンサ２９が配置され、このＮＯX アンモニア
センサ２９の出力信号が対応するＡＤ変換器３７を介し
て入力ポート３５に入力される。
ュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続
されたＲＡＭ（ランダムアクセルメモリ）３２、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）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。エアフロメータ１６は吸入空気量に比例した出
力電圧を発生し、この出力電圧が対応するＡＤ変換器３
７を介して入力ポート３５に入力される。排気マニホル
ド１９には空燃比を検出するための空燃比センサ２８が
取付けられ、この空燃比センサ２８の出力信号が対応す
るＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力され
る。また、ＮＯX 吸収剤２３を内臓したケーシング２４
の出口に接続された排気管２５内には排気ガス中のＮＯ
X 濃度およびアンモニア濃度を共に検出可能なＮＯX ア
ンモニアセンサ２９が配置され、このＮＯX アンモニア
センサ２９の出力信号が対応するＡＤ変換器３７を介し
て入力ポート３５に入力される。
【００１６】また、アクセルペダル４０にはアクセルペ
ダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷
センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対
応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力さ
れる。クランク角センサ４２は例えばクランクシャフト
が３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パ
ルスが入力ポート３５に入力される。ＣＰＵ３４ではこ
のクランク角センサ４２の出力パルスから機関回転数が
計算される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路
３８を介して点火栓１０、燃料噴射弁１１、ステップモ
ータ１７およびＥＧＲ制御弁２７に接続される。
ダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷
センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対
応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力さ
れる。クランク角センサ４２は例えばクランクシャフト
が３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パ
ルスが入力ポート３５に入力される。ＣＰＵ３４ではこ
のクランク角センサ４２の出力パルスから機関回転数が
計算される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路
３８を介して点火栓１０、燃料噴射弁１１、ステップモ
ータ１７およびＥＧＲ制御弁２７に接続される。
【００１７】次に図２を参照しつつ図１に示されるＮＯ
X アンモニアセンサ２９のセンサ部の構造について簡単
に説明する。図２を参照すると、ＮＯX アンモニアセン
サ２９のセンサ部は互いに積層された６つの酸化ジルコ
ニア等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなり、これ
らの６つの固体電解質層を以下、上から順に第１層Ｌ
1 、第２層Ｌ2 、第３層Ｌ3 、第４層Ｌ4 、第５層Ｌ
5 、第６層Ｌ6 と称する。
X アンモニアセンサ２９のセンサ部の構造について簡単
に説明する。図２を参照すると、ＮＯX アンモニアセン
サ２９のセンサ部は互いに積層された６つの酸化ジルコ
ニア等の酸素イオン伝導性固体電解質層からなり、これ
らの６つの固体電解質層を以下、上から順に第１層Ｌ
1 、第２層Ｌ2 、第３層Ｌ3 、第４層Ｌ4 、第５層Ｌ
5 、第６層Ｌ6 と称する。
【００１８】図２を参照すると、第１層Ｌ1 と第３層Ｌ
3 との間に例えば多孔質の又は細孔が形成されている第
１の拡散律速部材５０と第２の拡散律速部材５１とが配
置されており、これら拡散律速部材５０と５１間には第
１室５２が、第２の拡散律速部材５１と第２層Ｌ2 間に
は第２室５３が形成されている。また、第３層Ｌ3 と第
５層Ｌ5 間には外気に連通している大気室５４が形成さ
れている。一方、第１の拡散律速部材５０の外端面は排
気ガスと接触している。従って排気ガスは第１の拡散律
速部材５０を介して第１室５２内に流入し、斯くして第
１室５２内は排気ガスで満たされている。
3 との間に例えば多孔質の又は細孔が形成されている第
１の拡散律速部材５０と第２の拡散律速部材５１とが配
置されており、これら拡散律速部材５０と５１間には第
１室５２が、第２の拡散律速部材５１と第２層Ｌ2 間に
は第２室５３が形成されている。また、第３層Ｌ3 と第
５層Ｌ5 間には外気に連通している大気室５４が形成さ
れている。一方、第１の拡散律速部材５０の外端面は排
気ガスと接触している。従って排気ガスは第１の拡散律
速部材５０を介して第１室５２内に流入し、斯くして第
１室５２内は排気ガスで満たされている。
【００１９】一方、第１室５２に面する第１層Ｌ1 の内
周面上には陰極側第１ポンプ電極５５が形成されてお
り、第１層Ｌ1 の外周面上には陽極側第１ポンプ電極５
６が形成されており、これら第１ポンプ電極５５，５６
間には第１ポンプ電圧源５７により電圧が印加される。
第１ポンプ電極５５，５６間に電圧が印加されると第１
室５２内の排気ガス中に含まれる酸素が陰極側第１ポン
プ電極５５と接触して酸素イオンとなり、この酸素イオ
ンは第１層Ｌ1 内を陽極側第１ポンプ電極５６に向けて
流れる。従って第１室５２内の排気ガス中に含まれる酸
素は第１層Ｌ1 内を移動して外部に汲み出されることに
なり、このとき外部に汲み出される酸素量は第１ポンプ
電圧源５７の電圧が高くなるほど多くなる。
周面上には陰極側第１ポンプ電極５５が形成されてお
り、第１層Ｌ1 の外周面上には陽極側第１ポンプ電極５
６が形成されており、これら第１ポンプ電極５５，５６
間には第１ポンプ電圧源５７により電圧が印加される。
第１ポンプ電極５５，５６間に電圧が印加されると第１
室５２内の排気ガス中に含まれる酸素が陰極側第１ポン
プ電極５５と接触して酸素イオンとなり、この酸素イオ
ンは第１層Ｌ1 内を陽極側第１ポンプ電極５６に向けて
流れる。従って第１室５２内の排気ガス中に含まれる酸
素は第１層Ｌ1 内を移動して外部に汲み出されることに
なり、このとき外部に汲み出される酸素量は第１ポンプ
電圧源５７の電圧が高くなるほど多くなる。
【００２０】一方、大気室５４に面する第３層Ｌ3 の内
周面上には基準電極５８が形成されている。ところで酸
素イオン伝導性固体電解質では固体電解質層の両側にお
いて酸素濃度に差があると酸素濃度の高い側から酸素濃
度の低い側に向けて固体電解質層内を酸素イオンが移動
する。図２に示す例では大気室５４内の酸素濃度の方が
第１室５２内の酸素濃度よりも高いので大気室５４内の
酸素は基準電極５８と接触することにより電荷を受け取
って酸素イオンとなり、この酸素イオンは第３層Ｌ3 、
第２層Ｌ2 および第１層Ｌ1 内を移動し、陰極側第１ポ
ンプ電極５５において電荷を放出する。その結果、基準
電極５８と陰極側第１ポンプ電極５５間に符号５９で示
す電圧Ｖ0 が発生する。この電圧Ｖ0 は大気圧室５４内
と第１室５２内の酸素濃度差に比例する。
周面上には基準電極５８が形成されている。ところで酸
素イオン伝導性固体電解質では固体電解質層の両側にお
いて酸素濃度に差があると酸素濃度の高い側から酸素濃
度の低い側に向けて固体電解質層内を酸素イオンが移動
する。図２に示す例では大気室５４内の酸素濃度の方が
第１室５２内の酸素濃度よりも高いので大気室５４内の
酸素は基準電極５８と接触することにより電荷を受け取
って酸素イオンとなり、この酸素イオンは第３層Ｌ3 、
第２層Ｌ2 および第１層Ｌ1 内を移動し、陰極側第１ポ
ンプ電極５５において電荷を放出する。その結果、基準
電極５８と陰極側第１ポンプ電極５５間に符号５９で示
す電圧Ｖ0 が発生する。この電圧Ｖ0 は大気圧室５４内
と第１室５２内の酸素濃度差に比例する。
【００２１】図２に示される例ではこの電圧Ｖ0 が、第
１室５２内の酸素濃度が１p.p.m.のときに生ずる電圧に
一致するように第１ポンプ電圧源５７の電圧がフィード
バック制御される。即ち、第１室５２内の酸素は第１室
５２内の酸素濃度が１p.p.m.となるように第１層Ｌ1 を
通って汲み出され、それによって第１室５２内の酸素濃
度が１p.p.m.に維持される。
１室５２内の酸素濃度が１p.p.m.のときに生ずる電圧に
一致するように第１ポンプ電圧源５７の電圧がフィード
バック制御される。即ち、第１室５２内の酸素は第１室
５２内の酸素濃度が１p.p.m.となるように第１層Ｌ1 を
通って汲み出され、それによって第１室５２内の酸素濃
度が１p.p.m.に維持される。
【００２２】なお、陰極側第１ポンプ電極５５はＮＯX
に対しては還元性の低い材料、例えば金Ａｕと白金Ｐｔ
との合金から形成されており、従って排気ガス中に含ま
れるＮＯX は第１室５２内ではほとんど還元されない。
従ってこのＮＯX は第２の拡散律速部材５１を通って第
２室５３内に流入する。一方、第２室５３に面する第１
層Ｌ1 の内周面上には陰極側第２ポンプ電極６０が形成
されており、この陰極側第２ポンプ電極６０と陽極側第
１ポンプ電極５５６間には第２ポンプ電圧源６１により
電圧が印加される。これらポンプ電極６０，５６間に電
圧が印加されると第２室５３内の排気ガス中に含まれる
酸素が陰極側第２ポンプ電極６０と接触して酸素イオン
となり、この酸素イオンは第１層Ｌ1 内を陽極側第１ポ
ンプ電極５６に向けて流れる。従って第２室５３内の排
気ガス中に含まれる酸素は第１層Ｌ1 内を移動して外部
に汲み出されることになり、このとき外部に汲み出され
る酸素量は第２ポンプ電圧源６１の電圧が高くなるほど
多くなる。
に対しては還元性の低い材料、例えば金Ａｕと白金Ｐｔ
との合金から形成されており、従って排気ガス中に含ま
れるＮＯX は第１室５２内ではほとんど還元されない。
従ってこのＮＯX は第２の拡散律速部材５１を通って第
２室５３内に流入する。一方、第２室５３に面する第１
層Ｌ1 の内周面上には陰極側第２ポンプ電極６０が形成
されており、この陰極側第２ポンプ電極６０と陽極側第
１ポンプ電極５５６間には第２ポンプ電圧源６１により
電圧が印加される。これらポンプ電極６０，５６間に電
圧が印加されると第２室５３内の排気ガス中に含まれる
酸素が陰極側第２ポンプ電極６０と接触して酸素イオン
となり、この酸素イオンは第１層Ｌ1 内を陽極側第１ポ
ンプ電極５６に向けて流れる。従って第２室５３内の排
気ガス中に含まれる酸素は第１層Ｌ1 内を移動して外部
に汲み出されることになり、このとき外部に汲み出され
る酸素量は第２ポンプ電圧源６１の電圧が高くなるほど
多くなる。
【００２３】一方、前述したように酸素イオン伝導性固
体電解質では固体電解質層の両側において酸素濃度に差
があると酸素濃度の高い側から酸素濃度の低い側に向け
て固体電解質層内を酸素イオンが移動する。図２に示す
例では大気室５４内の酸素濃度の方が第２室５３内の酸
素濃度よりも高いので大気室５４内の酸素は基準電極５
８と接触することにより電荷を受け取って酸素イオンと
なり、この酸素イオンは第３層Ｌ3 、第２層Ｌ2 および
第１層Ｌ1 内を移動し、陰極側第２ポンプ電極６０にお
いて電荷を放出する。その結果、基準電極５８と陰極側
第２ポンプ電極６０間に符号６２で示す電圧Ｖ1 が発生
する。この電圧Ｖ1 は大気圧室５４内と第２室５３内の
酸素濃度差に比例する。
体電解質では固体電解質層の両側において酸素濃度に差
があると酸素濃度の高い側から酸素濃度の低い側に向け
て固体電解質層内を酸素イオンが移動する。図２に示す
例では大気室５４内の酸素濃度の方が第２室５３内の酸
素濃度よりも高いので大気室５４内の酸素は基準電極５
８と接触することにより電荷を受け取って酸素イオンと
なり、この酸素イオンは第３層Ｌ3 、第２層Ｌ2 および
第１層Ｌ1 内を移動し、陰極側第２ポンプ電極６０にお
いて電荷を放出する。その結果、基準電極５８と陰極側
第２ポンプ電極６０間に符号６２で示す電圧Ｖ1 が発生
する。この電圧Ｖ1 は大気圧室５４内と第２室５３内の
酸素濃度差に比例する。
【００２４】図２に示される例ではこの電圧Ｖ1 が、第
２室５３内の酸素濃度が０．０１p.p.m.のときに生ずる
電圧に一致するように第２ポンプ電圧源６１の電圧がフ
ィードバック制御される。即ち、第２室５３内の酸素は
第２室５３内の酸素濃度が１．０１p.p.m.となるように
第１層Ｌ1 を通って汲み出され、それによって第２室５
３内の酸素濃度が０．０１p.p.m.に維持される。
２室５３内の酸素濃度が０．０１p.p.m.のときに生ずる
電圧に一致するように第２ポンプ電圧源６１の電圧がフ
ィードバック制御される。即ち、第２室５３内の酸素は
第２室５３内の酸素濃度が１．０１p.p.m.となるように
第１層Ｌ1 を通って汲み出され、それによって第２室５
３内の酸素濃度が０．０１p.p.m.に維持される。
【００２５】なお、陰極側第２ポンプ電極６０もＮＯX
に対しては還元性の低い材料、例えば金Ａｕと白金Ｐｔ
との合金から形成されており、従って排気ガス中に含ま
れるＮＯX は陰極側第２ポンプ電極６０と接触してもほ
とんど還元されない。一方、第２室５３に面する第３層
Ｌ3 の内周面上にはＮＯX 検出用の陰極側ポンプ電極６
３が形成されている。この陰極側ポンプ電極６３はＮＯ
X に対して強い還元性を有する材料、例えばロジウムＲ
ｈや白金Ｐｔから形成されている。従って第２室５３内
のＮＯX 、実際には大部分を占めるＮＯが陰極側ポンプ
電極６３上においてＮ2 とＯ2 に分解される。図２に示
されるようにこの陰極側ポンプ電極６３と基準電極５８
間には一定電圧６４が印加されており、従って陰極側ポ
ンプ電極６３上において分解生成されたＯ2 は酸素イオ
ンとなって第３層Ｌ3 内を基準電極５８に向けて移動す
る。このとき陰極側ポンプ電極６３と基準電極５８間に
はこの酸素イオン量に比例した符号６５で示す電流Ｉ1
が流れる。
に対しては還元性の低い材料、例えば金Ａｕと白金Ｐｔ
との合金から形成されており、従って排気ガス中に含ま
れるＮＯX は陰極側第２ポンプ電極６０と接触してもほ
とんど還元されない。一方、第２室５３に面する第３層
Ｌ3 の内周面上にはＮＯX 検出用の陰極側ポンプ電極６
３が形成されている。この陰極側ポンプ電極６３はＮＯ
X に対して強い還元性を有する材料、例えばロジウムＲ
ｈや白金Ｐｔから形成されている。従って第２室５３内
のＮＯX 、実際には大部分を占めるＮＯが陰極側ポンプ
電極６３上においてＮ2 とＯ2 に分解される。図２に示
されるようにこの陰極側ポンプ電極６３と基準電極５８
間には一定電圧６４が印加されており、従って陰極側ポ
ンプ電極６３上において分解生成されたＯ2 は酸素イオ
ンとなって第３層Ｌ3 内を基準電極５８に向けて移動す
る。このとき陰極側ポンプ電極６３と基準電極５８間に
はこの酸素イオン量に比例した符号６５で示す電流Ｉ1
が流れる。
【００２６】前述したように第１室５２内ではＮＯX は
ほとんど還元されず、また第２室５３内には酸素はほと
んど存在しない。従って電流Ｉ1 は排気ガス中に含まれ
るＮＯX 濃度に比例することになり、斯くして電流Ｉ1
から排気ガス中のＮＯX 濃度を検出することになる。一
方、排気ガス中に含まれるアンモニアＮＨ3 は第１室５
２内においてＮＯとＨ2Ｏに分解され（４ＮＨ3 ＋５Ｏ2
→４ＮＯ＋６Ｈ2Ｏ）、この分解されたＮＯは第２の拡
散律速部材５１を通って第２室５３内に流入する。この
ＮＯは陰極側ポンプ電極６３上においてＮ2 とＯ2 に分
解され、分解組成されたＯ2 は酸素イオンとなって第３
層Ｌ3 内を基準電極５８に向けて移動する。このときに
も電流Ｉ1 は排気ガス中に含まれるＮＨ3 濃度に比例
し、斯くして電流Ｉ1 から排気ガス中のＮＨ3 濃度を検
出できることになる。
ほとんど還元されず、また第２室５３内には酸素はほと
んど存在しない。従って電流Ｉ1 は排気ガス中に含まれ
るＮＯX 濃度に比例することになり、斯くして電流Ｉ1
から排気ガス中のＮＯX 濃度を検出することになる。一
方、排気ガス中に含まれるアンモニアＮＨ3 は第１室５
２内においてＮＯとＨ2Ｏに分解され（４ＮＨ3 ＋５Ｏ2
→４ＮＯ＋６Ｈ2Ｏ）、この分解されたＮＯは第２の拡
散律速部材５１を通って第２室５３内に流入する。この
ＮＯは陰極側ポンプ電極６３上においてＮ2 とＯ2 に分
解され、分解組成されたＯ2 は酸素イオンとなって第３
層Ｌ3 内を基準電極５８に向けて移動する。このときに
も電流Ｉ1 は排気ガス中に含まれるＮＨ3 濃度に比例
し、斯くして電流Ｉ1 から排気ガス中のＮＨ3 濃度を検
出できることになる。
【００２７】図３は電流Ｉ1 と、排気ガス中のＮＯX 濃
度およびＮＨ3 濃度との関係を示している。図３から電
流Ｉ1 は排気ガス中のＮＯX 濃度およびＮＨ3 濃度に比
例していることがわかる。一方、排気ガス中の酸素濃度
が高いほど、即ち空燃比がリーンであるほど第１室５２
から外部に汲み出される酸素量が多くなり、符号６６で
示す電流Ｉ2 が増大する。従ってこの電流Ｉ2 から排気
ガスの空燃比を検出することができる。
度およびＮＨ3 濃度との関係を示している。図３から電
流Ｉ1 は排気ガス中のＮＯX 濃度およびＮＨ3 濃度に比
例していることがわかる。一方、排気ガス中の酸素濃度
が高いほど、即ち空燃比がリーンであるほど第１室５２
から外部に汲み出される酸素量が多くなり、符号６６で
示す電流Ｉ2 が増大する。従ってこの電流Ｉ2 から排気
ガスの空燃比を検出することができる。
【００２８】なお、第５層Ｌ5 と第６層Ｌ6 との間には
ＮＯX アンモニアセンサ２９のセンサ部を加熱するため
の電気ヒータ６７が配置されており、この電気ヒータ６
７によってＮＯX アンモニアセンサ２９のセンサ部は７
００℃から８００℃に加熱される。次に図４（Ａ）を参
照しつつ図１に示す内燃機関の燃料噴射制御について説
明する。なお、図４（Ａ）において縦軸は機関負荷Ｑ／
Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）を表しており、横軸
は機関回転数Ｎを表している。
ＮＯX アンモニアセンサ２９のセンサ部を加熱するため
の電気ヒータ６７が配置されており、この電気ヒータ６
７によってＮＯX アンモニアセンサ２９のセンサ部は７
００℃から８００℃に加熱される。次に図４（Ａ）を参
照しつつ図１に示す内燃機関の燃料噴射制御について説
明する。なお、図４（Ａ）において縦軸は機関負荷Ｑ／
Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）を表しており、横軸
は機関回転数Ｎを表している。
【００２９】図４（Ａ）において実線Ｘ1 よりも低負荷
側の運転領域では成層燃焼が行われる。即ち、このとき
には図１に示されるように圧縮行程末期に燃料噴射弁１
１からキャビティ１２内に向けて燃料Ｆが噴射される。
この燃料はキャビティ１２の内周面により案内されて点
火栓１０周りに混合気を形成し、この混合気が点火栓１
０によって着火燃焼せしめられる。このとき燃焼室５内
における平均空燃比はリーンとなっている。
側の運転領域では成層燃焼が行われる。即ち、このとき
には図１に示されるように圧縮行程末期に燃料噴射弁１
１からキャビティ１２内に向けて燃料Ｆが噴射される。
この燃料はキャビティ１２の内周面により案内されて点
火栓１０周りに混合気を形成し、この混合気が点火栓１
０によって着火燃焼せしめられる。このとき燃焼室５内
における平均空燃比はリーンとなっている。
【００３０】一方、図４（Ａ）において実線Ｘ1 よりも
高負荷側の領域では吸気行程中に燃料噴射弁１１から燃
料が噴射され、このときには均一混合気燃焼が行われ
る。なお、実線Ｘ1 と鎖線Ｘ2 の間ではリーン空燃比の
もとで均一混合気燃焼が行われ、鎖線Ｘ2 と鎖線Ｘ3 の
間では理論空燃比のもとで均一混合気燃焼が行われ、鎖
線Ｘ3 よりも高負荷側ではリッチ空燃比のもとで均一混
合気燃焼が行われる。
高負荷側の領域では吸気行程中に燃料噴射弁１１から燃
料が噴射され、このときには均一混合気燃焼が行われ
る。なお、実線Ｘ1 と鎖線Ｘ2 の間ではリーン空燃比の
もとで均一混合気燃焼が行われ、鎖線Ｘ2 と鎖線Ｘ3 の
間では理論空燃比のもとで均一混合気燃焼が行われ、鎖
線Ｘ3 よりも高負荷側ではリッチ空燃比のもとで均一混
合気燃焼が行われる。
【００３１】本発明では空燃比を理論空燃比とするのに
必要な基本燃料噴射量ＴＡＵが図４（Ｂ）に示すように
機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数としてマップ
の形で予めＲＯＭ３３内に記憶されており、基本的には
この基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出される。この補正係数Ｋは図４（Ｃ）に示される
ように機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として
マップの形で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。
必要な基本燃料噴射量ＴＡＵが図４（Ｂ）に示すように
機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数としてマップ
の形で予めＲＯＭ３３内に記憶されており、基本的には
この基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出される。この補正係数Ｋは図４（Ｃ）に示される
ように機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として
マップの形で予めＲＯＭ３３内に記憶されている。
【００３２】この補正係数Ｋの値はリーン空燃比のもと
で燃焼が行われる図４（Ａ）の鎖線Ｘ2 よりも低負荷側
の運転領域では１．０よりも小さく、リッチ空燃比のも
とで燃焼が行われる図４（Ａ）の鎖線Ｘ3 よりも高負荷
側の運転領域では１．０よりも大きくなる。また、この
補正係数Ｋは鎖線Ｘ2 と鎖線Ｘ3 との間の運転領域では
１．０とされ、このとき空燃比は理論空燃比となるよう
に空燃比センサ２８の出力信号に基づいてフィードバッ
ク制御される。
で燃焼が行われる図４（Ａ）の鎖線Ｘ2 よりも低負荷側
の運転領域では１．０よりも小さく、リッチ空燃比のも
とで燃焼が行われる図４（Ａ）の鎖線Ｘ3 よりも高負荷
側の運転領域では１．０よりも大きくなる。また、この
補正係数Ｋは鎖線Ｘ2 と鎖線Ｘ3 との間の運転領域では
１．０とされ、このとき空燃比は理論空燃比となるよう
に空燃比センサ２８の出力信号に基づいてフィードバッ
ク制御される。
【００３３】機関排気通路内に配置されたＮＯX 吸収剤
２３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。この場合、ケ
ーシング２４内に例えばコージライトからなるパティキ
ュレートフィルタを配置し、このパティキュレートフィ
ルタ上にアルミナを担体とするＮＯX 吸収剤２３を担持
させることもできる。
２３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。この場合、ケ
ーシング２４内に例えばコージライトからなるパティキ
ュレートフィルタを配置し、このパティキュレートフィ
ルタ上にアルミナを担体とするＮＯX 吸収剤２３を担持
させることもできる。
【００３４】いずれの場合であっても、機関吸気通路、
燃焼室５およびＮＯX 吸収剤２３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２３への流入排気ガスの空燃比と称するとこのＮＯX
吸収剤２３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、流入排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチになると吸収したＮＯX を放出するＮＯX の吸
放出作用を行う。
燃焼室５およびＮＯX 吸収剤２３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２３への流入排気ガスの空燃比と称するとこのＮＯX
吸収剤２３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、流入排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチになると吸収したＮＯX を放出するＮＯX の吸
放出作用を行う。
【００３５】このＮＯX 吸収剤２３を機関排気通路内に
配置すればＮＯX 吸収剤２３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ハ金
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。
配置すればＮＯX 吸収剤２３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ハ金
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。
【００３６】図１に示される内燃機関では使用頻度の高
い大部分の運転状態において空燃比がリーンの状態で燃
焼が行われる。このように空燃比がリーンの状態で燃焼
が行われている場合には排気ガス中の酸素濃度は高く、
このときには図５（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ
2 がＯ2 -又はＯ2-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Ｏ2-と反応し、ＮＯ 2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ
2 ）。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Ｎ
Ｏ3 -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２３内に吸収される。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。
い大部分の運転状態において空燃比がリーンの状態で燃
焼が行われる。このように空燃比がリーンの状態で燃焼
が行われている場合には排気ガス中の酸素濃度は高く、
このときには図５（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ
2 がＯ2 -又はＯ2-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Ｏ2-と反応し、ＮＯ 2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ
2 ）。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Ｎ
Ｏ3 -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２３内に吸収される。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。
【００３７】一方、流入排気ガスの空燃比がリッチにさ
れると流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、その結果白
金Ｐｔの表面でのＮＯ2 の生成量が低下する。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。このときＮＯX 吸収剤２３
から放出されたＮＯX は図５（Ｂ）に示されるように流
入排気ガス中に含まれる多量の未燃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Ｎ
Ｏ2 が放出される。従って流入排気ガスの空燃比がリッ
チにされると短時間のうちにＮＯX 吸収剤２３からＮＯ
X 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 が排出されることはない。
れると流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、その結果白
金Ｐｔの表面でのＮＯ2 の生成量が低下する。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。このときＮＯX 吸収剤２３
から放出されたＮＯX は図５（Ｂ）に示されるように流
入排気ガス中に含まれる多量の未燃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Ｎ
Ｏ2 が放出される。従って流入排気ガスの空燃比がリッ
チにされると短時間のうちにＮＯX 吸収剤２３からＮＯ
X 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 が排出されることはない。
【００３８】なお、この場合、流入排気ガスの空燃比を
理論空燃比にしてもＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
される。しかしながら流入排気ガスの空燃比を理論空燃
比にした場合にはＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が徐々に
しか放出されないためにＮＯ X 吸収剤２３に吸収されて
いる全ＮＯX を放出させるには若干長い時間を要する。
理論空燃比にしてもＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
される。しかしながら流入排気ガスの空燃比を理論空燃
比にした場合にはＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が徐々に
しか放出されないためにＮＯ X 吸収剤２３に吸収されて
いる全ＮＯX を放出させるには若干長い時間を要する。
【００３９】ところでＮＯX 吸収剤２３のＮＯX 吸収能
力には限度があり、従ってＮＯX 吸収剤２３のＮＯX 吸
収能力が飽和する前にＮＯX 吸収剤２３からＮＯX を放
出させる必要がある。ところがＮＯX 吸収剤２３はＮＯ
X 吸収能力が十分なうちは排気ガス中に含まれるほとん
ど全てのＮＯX を吸収するがＮＯX 吸収能力の限界に近
ずくと一部のＮＯX を吸収しえなくなり、斯くしてＮＯ
X 吸収剤２３がＮＯX吸収能力の限界に近ずくとＮＯX
吸収剤２３から排出されるＮＯX 量が増大しはじめる。
力には限度があり、従ってＮＯX 吸収剤２３のＮＯX 吸
収能力が飽和する前にＮＯX 吸収剤２３からＮＯX を放
出させる必要がある。ところがＮＯX 吸収剤２３はＮＯ
X 吸収能力が十分なうちは排気ガス中に含まれるほとん
ど全てのＮＯX を吸収するがＮＯX 吸収能力の限界に近
ずくと一部のＮＯX を吸収しえなくなり、斯くしてＮＯ
X 吸収剤２３がＮＯX吸収能力の限界に近ずくとＮＯX
吸収剤２３から排出されるＮＯX 量が増大しはじめる。
【００４０】そこで本発明による第１実施例ではＮＯX
吸収剤２３から排出されるＮＯX 量が増大しはじめたと
きにＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比を一
時的にリッチにしてＮＯX 吸収剤２３からＮＯX を放出
させるようにしている。この場合、ＮＯX 吸収剤２３に
流入する排気ガスの空燃比をリッチにする方法は種々の
方法がある。例えば、燃焼室５内における混合気の平均
空燃比をリッチにすることにより排気ガスの空燃比をリ
ッチにすることもできるし、膨張行程末期又は排気行程
中に追加の燃料を噴射することによって排気ガスの空燃
比をリッチにすることもできるし、またＮＯX 吸収剤２
３上流の排気通路内に追加の燃料を噴射することによっ
て排気ガスの空燃比をリッチにすることもできる。本発
明による実施例では１番目の方法、即ちリッチ空燃比の
もとで均一混合気燃焼を行わせることによって排気ガス
の空燃比をリッチにするようにしている。
吸収剤２３から排出されるＮＯX 量が増大しはじめたと
きにＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比を一
時的にリッチにしてＮＯX 吸収剤２３からＮＯX を放出
させるようにしている。この場合、ＮＯX 吸収剤２３に
流入する排気ガスの空燃比をリッチにする方法は種々の
方法がある。例えば、燃焼室５内における混合気の平均
空燃比をリッチにすることにより排気ガスの空燃比をリ
ッチにすることもできるし、膨張行程末期又は排気行程
中に追加の燃料を噴射することによって排気ガスの空燃
比をリッチにすることもできるし、またＮＯX 吸収剤２
３上流の排気通路内に追加の燃料を噴射することによっ
て排気ガスの空燃比をリッチにすることもできる。本発
明による実施例では１番目の方法、即ちリッチ空燃比の
もとで均一混合気燃焼を行わせることによって排気ガス
の空燃比をリッチにするようにしている。
【００４１】ところで排気ガス中にはＳＯX が含まれて
おり、ＮＯX 吸収剤２３にはＮＯXばかりでなくＳＯX
も吸収される。このＮＯX 吸収剤２３へのＳＯX の吸収
メカニズムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであると考
えられる。即ち、ＮＯX の吸収メカニズムを説明したと
きと同様に担体上に白金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と、前述したように流
入排気ガスの空燃比がリーンのときには酸素Ｏ2 がＯ2 -
又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入排
気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -又はＯ 2-と
反応してＳＯ3 となる。次いで生成されたＳＯ3 の一部
は白金Ｐｔ上で更に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、硫酸イオンＳＯ4
2- の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ4
を生成する。
おり、ＮＯX 吸収剤２３にはＮＯXばかりでなくＳＯX
も吸収される。このＮＯX 吸収剤２３へのＳＯX の吸収
メカニズムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであると考
えられる。即ち、ＮＯX の吸収メカニズムを説明したと
きと同様に担体上に白金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と、前述したように流
入排気ガスの空燃比がリーンのときには酸素Ｏ2 がＯ2 -
又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入排
気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -又はＯ 2-と
反応してＳＯ3 となる。次いで生成されたＳＯ3 の一部
は白金Ｐｔ上で更に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、硫酸イオンＳＯ4
2- の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ4
を生成する。
【００４２】しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ4 は安定
していて分解しづらく、流入排気ガスの空燃比を単にリ
ッチにしただけでは硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそ
のまま残る。従ってＮＯX 吸収剤２３内には時間が経過
するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ 4 が増大することになり、
斯くして時間が経過するにつれてＮＯX 吸収剤２３が吸
収しうるＮＯX 量が低下することになる。即ち、時間が
経過するにつれてＮＯ X 吸収剤２３が劣化することにな
る。
していて分解しづらく、流入排気ガスの空燃比を単にリ
ッチにしただけでは硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそ
のまま残る。従ってＮＯX 吸収剤２３内には時間が経過
するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ 4 が増大することになり、
斯くして時間が経過するにつれてＮＯX 吸収剤２３が吸
収しうるＮＯX 量が低下することになる。即ち、時間が
経過するにつれてＮＯ X 吸収剤２３が劣化することにな
る。
【００４３】ところがこの場合、ＮＯX 吸収剤２３の温
度が一定温度、例えば６００℃以上になるとＮＯX 吸収
剤２３内において硫酸塩ＢａＳＯ4 が分解し、このとき
ＮＯ X 吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比をリッチ
にするとＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させること
ができる。そこで本発明による実施例ではＮＯX 吸収剤
２３からＳＯX を放出すべきときにＮＯX 吸収剤２３の
温度が高い場合にはＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチにしてＮＯX 吸収剤２３からＳＯX
を放出させ、ＳＯX を放出すべきときにＮＯX 吸収剤２
３の温度が低い場合にはＮＯX 吸収剤２３の温度を上昇
させると共にＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガスの空
燃比をリッチにするようにしている。
度が一定温度、例えば６００℃以上になるとＮＯX 吸収
剤２３内において硫酸塩ＢａＳＯ4 が分解し、このとき
ＮＯ X 吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比をリッチ
にするとＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させること
ができる。そこで本発明による実施例ではＮＯX 吸収剤
２３からＳＯX を放出すべきときにＮＯX 吸収剤２３の
温度が高い場合にはＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチにしてＮＯX 吸収剤２３からＳＯX
を放出させ、ＳＯX を放出すべきときにＮＯX 吸収剤２
３の温度が低い場合にはＮＯX 吸収剤２３の温度を上昇
させると共にＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガスの空
燃比をリッチにするようにしている。
【００４４】次に排気ガス中のアンモニアの濃度につい
て説明すると、空燃比がリーンのとき、即ち酸化雰囲気
のときにはアンモニアＮＨ3 はほとんど発生しない。と
ころが空燃比がリッチになると、即ち還元雰囲気になる
と吸入空気中又は排気ガス中の窒素Ｎ2 が酸化触媒又は
三元触媒２０において炭化水素ＨＣにより還元され、ア
ンモニアＮＨ3 が生成される。しかしながら空燃比がリ
ッチになるとＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出され、
生成されたアンモニアＮＨ3 はこのＮＯX を還元するた
めに使用されるのでＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
されている間は、より正確に言うとアンモニアＮＨ3 が
ＮＯX の放出および還元のために使用されている間はＮ
ＯX 吸収剤２３からアンモニアＮＨ3 は排出されない。
これに対してＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出が完
了した後も空燃比がリッチにされているとアンモニアＮ
Ｈ3 はもはやＮＯX の還元のために消費されることがな
くなり、斯くしてこのときにはＮＯX 吸収剤２３からア
ンモニアＮＨ3 が排出されることになる。
て説明すると、空燃比がリーンのとき、即ち酸化雰囲気
のときにはアンモニアＮＨ3 はほとんど発生しない。と
ころが空燃比がリッチになると、即ち還元雰囲気になる
と吸入空気中又は排気ガス中の窒素Ｎ2 が酸化触媒又は
三元触媒２０において炭化水素ＨＣにより還元され、ア
ンモニアＮＨ3 が生成される。しかしながら空燃比がリ
ッチになるとＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出され、
生成されたアンモニアＮＨ3 はこのＮＯX を還元するた
めに使用されるのでＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
されている間は、より正確に言うとアンモニアＮＨ3 が
ＮＯX の放出および還元のために使用されている間はＮ
ＯX 吸収剤２３からアンモニアＮＨ3 は排出されない。
これに対してＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出が完
了した後も空燃比がリッチにされているとアンモニアＮ
Ｈ3 はもはやＮＯX の還元のために消費されることがな
くなり、斯くしてこのときにはＮＯX 吸収剤２３からア
ンモニアＮＨ3 が排出されることになる。
【００４５】このことはＮＯX 吸収剤２３の上流に酸化
触媒又は三元触媒２０が設けられていない場合でも生ず
る。即ち、ＮＯX 吸収剤２３も還元機能を有する白金Ｐ
ｔ等の触媒を具えているので空燃比がリッチになるとＮ
ＯX 吸収剤２３においてアンモニアＮＨ3 が生成される
可能性がある。しかしながらたとえアンモニアＮＨ3が
生成されたとしてもこのアンモニアＮＨ3 はＮＯX 吸収
剤２３から放出されたＮＯX を還元するために使用され
るためにＮＯX 吸収剤２３からはアンモニアＮＨ3 が排
出されない。ところがＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の
放出が完了した後も空燃比がリッチにされているとアン
モニアＮＨ3 はもはやＮＯX の還元のために消費される
ことがなくなり、斯くしてこのときにもＮＯX 吸収剤２
３からアンモニアＮＨ3 が排出されることになる。
触媒又は三元触媒２０が設けられていない場合でも生ず
る。即ち、ＮＯX 吸収剤２３も還元機能を有する白金Ｐ
ｔ等の触媒を具えているので空燃比がリッチになるとＮ
ＯX 吸収剤２３においてアンモニアＮＨ3 が生成される
可能性がある。しかしながらたとえアンモニアＮＨ3が
生成されたとしてもこのアンモニアＮＨ3 はＮＯX 吸収
剤２３から放出されたＮＯX を還元するために使用され
るためにＮＯX 吸収剤２３からはアンモニアＮＨ3 が排
出されない。ところがＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の
放出が完了した後も空燃比がリッチにされているとアン
モニアＮＨ3 はもはやＮＯX の還元のために消費される
ことがなくなり、斯くしてこのときにもＮＯX 吸収剤２
３からアンモニアＮＨ3 が排出されることになる。
【００４６】このようにＮＯX 吸収剤２３に流入する排
気ガスの空燃比がリッチにされたときにＮＯX 吸収剤２
３からのＮＯX の放出作用が完了した後もＮＯX 吸収剤
２３に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされている
とＮＯX 吸収剤２３からアンモニアが排出し、従ってＮ
ＯX 吸収剤２３からのアンモニアの排出を監視していれ
ばＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了した
か否かを判断できることになる。
気ガスの空燃比がリッチにされたときにＮＯX 吸収剤２
３からのＮＯX の放出作用が完了した後もＮＯX 吸収剤
２３に流入する排気ガスの空燃比がリッチにされている
とＮＯX 吸収剤２３からアンモニアが排出し、従ってＮ
ＯX 吸収剤２３からのアンモニアの排出を監視していれ
ばＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了した
か否かを判断できることになる。
【００４７】そこで本発明ではアンモニア濃度を検出可
能なＮＯX アンモニアセンサ２９をＮＯX 吸収剤２３下
流の排気通路内に配置し、このＮＯX アンモニアセンサ
２９により検出されたアンモニア濃度の変化からＮＯX
吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了したか否かを
判断するようにしている。次に図６を参照しつつＮＯX
放出制御の第１実施例について説明する。
能なＮＯX アンモニアセンサ２９をＮＯX 吸収剤２３下
流の排気通路内に配置し、このＮＯX アンモニアセンサ
２９により検出されたアンモニア濃度の変化からＮＯX
吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了したか否かを
判断するようにしている。次に図６を参照しつつＮＯX
放出制御の第１実施例について説明する。
【００４８】図６を参照すると、ΣＮＯＸはＮＯX 吸収
剤２３に吸収されているＮＯX 量を示しており、Ｉ1 は
ＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流を示している。
なお、図６においてＮＯX およびＮＨ3 は排気ガス中の
ＮＯX 濃度およびＮＨ3 濃度の変化によるＮＯX アンモ
ニアセンサ２９の検出電流の変化を夫々示しており、こ
れら検出電流の双方がＮＯX アンモニアセンサ２９の検
出電流Ｉ1 に表われる。また、Ａ／Ｆは燃焼室５内にお
ける混合気の平均空燃比を示している。
剤２３に吸収されているＮＯX 量を示しており、Ｉ1 は
ＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流を示している。
なお、図６においてＮＯX およびＮＨ3 は排気ガス中の
ＮＯX 濃度およびＮＨ3 濃度の変化によるＮＯX アンモ
ニアセンサ２９の検出電流の変化を夫々示しており、こ
れら検出電流の双方がＮＯX アンモニアセンサ２９の検
出電流Ｉ1 に表われる。また、Ａ／Ｆは燃焼室５内にお
ける混合気の平均空燃比を示している。
【００４９】図６に示されるようにＮＯX 吸収剤２３に
吸収されているＮＯX 量ΣＮＯＸが増大してＮＯX 吸収
剤２３の吸収能力限界に近ずくとＮＯX 吸収剤２３から
はＮＯX が排出しはじめるのでＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が上昇を開始する。図６に示す例で
はＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が排出しはじめてＮＯ X
濃度が予め定められた設定値を越えたとき、即ちＮＯX
アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が予め定められた
設定値ＩS を越えたときにＮＯX 吸収剤２３からＮＯX
を放出すべく空燃比Ａ／Ｆがリーンからリッチに切換え
られる。空燃比Ａ／Ｆがリーンからリッチに切換えられ
てもリッチ空燃比の排気ガスがＮＯX 吸収剤２３に到達
するには時間を要するので空燃比Ａ／Ｆがリッチに切換
えられた直後はＮＯX 吸収剤２３から排出されるＮＯX
量が増大し続ける。次いでリッチ空燃比の排気ガス中に
含まれる還元剤によるＮＯX の還元作用が開始されるた
めにＮＯX 吸収剤２３からはＮＯX が排出されなくな
る。従って空燃比がリーンからリッチに切換えられると
ＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 は短時間上
昇した後、零まで低下する。
吸収されているＮＯX 量ΣＮＯＸが増大してＮＯX 吸収
剤２３の吸収能力限界に近ずくとＮＯX 吸収剤２３から
はＮＯX が排出しはじめるのでＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が上昇を開始する。図６に示す例で
はＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が排出しはじめてＮＯ X
濃度が予め定められた設定値を越えたとき、即ちＮＯX
アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が予め定められた
設定値ＩS を越えたときにＮＯX 吸収剤２３からＮＯX
を放出すべく空燃比Ａ／Ｆがリーンからリッチに切換え
られる。空燃比Ａ／Ｆがリーンからリッチに切換えられ
てもリッチ空燃比の排気ガスがＮＯX 吸収剤２３に到達
するには時間を要するので空燃比Ａ／Ｆがリッチに切換
えられた直後はＮＯX 吸収剤２３から排出されるＮＯX
量が増大し続ける。次いでリッチ空燃比の排気ガス中に
含まれる還元剤によるＮＯX の還元作用が開始されるた
めにＮＯX 吸収剤２３からはＮＯX が排出されなくな
る。従って空燃比がリーンからリッチに切換えられると
ＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 は短時間上
昇した後、零まで低下する。
【００５０】一方、空燃比がリーンからリッチに切換え
られるとＮＯX 吸収剤２３に吸収されているＮＯX 量Σ
ＮＯＸは徐々に減少する。次いでＮＯX 量ΣＮＯＸがほ
ぼ零になると、即ちＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX 放出
作用が完了するとＮＯX 吸収剤２３からアンモニアが排
出され出し、斯くしてＮＯX 吸収剤２３から排出された
排気ガス中のアンモニア濃度が上昇しはじめる。本発明
ではこのとき、即ち排気ガス中のアンモニア濃度が上昇
しはじめたときにＮＯX 吸収剤２３からのＮＯ X の放出
作用が完了したと判断され、このときＮＯX 吸収剤２３
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。
られるとＮＯX 吸収剤２３に吸収されているＮＯX 量Σ
ＮＯＸは徐々に減少する。次いでＮＯX 量ΣＮＯＸがほ
ぼ零になると、即ちＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX 放出
作用が完了するとＮＯX 吸収剤２３からアンモニアが排
出され出し、斯くしてＮＯX 吸収剤２３から排出された
排気ガス中のアンモニア濃度が上昇しはじめる。本発明
ではこのとき、即ち排気ガス中のアンモニア濃度が上昇
しはじめたときにＮＯX 吸収剤２３からのＮＯ X の放出
作用が完了したと判断され、このときＮＯX 吸収剤２３
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。
【００５１】図６に示す実施例では排気ガス中のアンモ
ニア濃度が上昇しはじめ、ＮＯX アンモニアセンサ２９
の検出電流Ｉ1 が予め定められた設定値Ｉt を越えたと
きにＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了し
たと判断され、このときＮＯ X 吸収剤２３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。図
７は第１実施例を実行するためのルーチンを示してい
る。
ニア濃度が上昇しはじめ、ＮＯX アンモニアセンサ２９
の検出電流Ｉ1 が予め定められた設定値Ｉt を越えたと
きにＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の放出作用が完了し
たと判断され、このときＮＯ X 吸収剤２３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。図
７は第１実施例を実行するためのルーチンを示してい
る。
【００５２】図７を参照すると、まず初めにステップ１
００において図４（Ｂ）に示すマップから基本燃料噴射
量ＴＡＵが算出される。次いでステップ１０１ではＮＯ
X 吸収剤２３からＮＯX を放出すべきことを示すＮＯX
放出フラグがセットされているか否かが判別される。Ｎ
ＯX 放出フラグがセットされていないときにはステップ
１０２に進んでＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流
Ｉ1 が設定値ＩS を越えたか否かが判別される。Ｉ1 ≦
ＩS のときには、即ちＮＯX 吸収剤２３のＮＯ X 吸収能
力に未だ余裕があるときにはステップ１０４にジャンプ
する。
００において図４（Ｂ）に示すマップから基本燃料噴射
量ＴＡＵが算出される。次いでステップ１０１ではＮＯ
X 吸収剤２３からＮＯX を放出すべきことを示すＮＯX
放出フラグがセットされているか否かが判別される。Ｎ
ＯX 放出フラグがセットされていないときにはステップ
１０２に進んでＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流
Ｉ1 が設定値ＩS を越えたか否かが判別される。Ｉ1 ≦
ＩS のときには、即ちＮＯX 吸収剤２３のＮＯ X 吸収能
力に未だ余裕があるときにはステップ１０４にジャンプ
する。
【００５３】ステップ１０４では図４（Ｃ）に示すマッ
プから補正係数Ｋが算出される。次いでステップ１０５
では基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出され、この噴射量ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行
われる。次いでステップ１１１ではＳＯX を放出すべき
か否かが判別され、ＳＯX を放出すべきでないときには
処理サイクルを完了する。
プから補正係数Ｋが算出される。次いでステップ１０５
では基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出され、この噴射量ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行
われる。次いでステップ１１１ではＳＯX を放出すべき
か否かが判別され、ＳＯX を放出すべきでないときには
処理サイクルを完了する。
【００５４】一方、ステップ１０２においてＩ1 ＞ＩS
になったと判断されると、即ちＮＯ X 吸収剤２３からＮ
ＯX が排出しだすとステップ１０３に進んでＮＯX 放出
フラグがセットされる。次いでステップ１０４に進む。
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１０６に進んでリッチ補
正係数ＫR （≧１．０）が算出される。次いでステップ
１０７では基本燃料噴射量ＴＡＵにリッチ補正係数ＫR
を乗算することによって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ
（＝ＫR ・ＴＡＵ）が算出され、この噴射量ＴＡＵＯで
もって燃料噴射が行われる。このときリーン空燃比のも
とでの成層燃焼又はリーン空燃比のもとでの均一混合気
燃焼からリッチ空燃比のもとでの均一混合気燃焼に切換
えられ、それによってＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の
放出作用が開始される。
になったと判断されると、即ちＮＯ X 吸収剤２３からＮ
ＯX が排出しだすとステップ１０３に進んでＮＯX 放出
フラグがセットされる。次いでステップ１０４に進む。
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１０６に進んでリッチ補
正係数ＫR （≧１．０）が算出される。次いでステップ
１０７では基本燃料噴射量ＴＡＵにリッチ補正係数ＫR
を乗算することによって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ
（＝ＫR ・ＴＡＵ）が算出され、この噴射量ＴＡＵＯで
もって燃料噴射が行われる。このときリーン空燃比のも
とでの成層燃焼又はリーン空燃比のもとでの均一混合気
燃焼からリッチ空燃比のもとでの均一混合気燃焼に切換
えられ、それによってＮＯX 吸収剤２３からのＮＯX の
放出作用が開始される。
【００５５】次いでステップ１０８ではＮＯX 放出フラ
グがセットされてからの経過時間ｔが一定時間ｔ1 を越
えたか否かが判別される。この一定時間ｔ1 は空燃比が
リーンからリッチにされた後にＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が零まで低下し終わるまでの時間で
ある。ｔ＞ｔ1 になるとステップ２０３に進んでＮＯ X
アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が予め定められた
設定値Ｉt を越えたか否かが判別される。Ｉ1 ＞Ｉt に
なるとステップ１１０に進んでＮＯX 放出フラグがリセ
ットされ、次いでステップ１１１に進む。ＮＯX 放出フ
ラグがリセットされると空燃比はリッチからリーンに切
換えられる。
グがセットされてからの経過時間ｔが一定時間ｔ1 を越
えたか否かが判別される。この一定時間ｔ1 は空燃比が
リーンからリッチにされた後にＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が零まで低下し終わるまでの時間で
ある。ｔ＞ｔ1 になるとステップ２０３に進んでＮＯ X
アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が予め定められた
設定値Ｉt を越えたか否かが判別される。Ｉ1 ＞Ｉt に
なるとステップ１１０に進んでＮＯX 放出フラグがリセ
ットされ、次いでステップ１１１に進む。ＮＯX 放出フ
ラグがリセットされると空燃比はリッチからリーンに切
換えられる。
【００５６】一方、ステップ１１１においてＳＯX を放
出すべきであると判別されるとステップ１１２に進んで
ＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させる処理が行われ
る。即ち、ＮＯX 吸収剤２３の温度をほぼ６００℃以上
に維持しつつ空燃比がリッチとされる。次に図８から図
１０を参照しつつ第２実施例について説明する。
出すべきであると判別されるとステップ１１２に進んで
ＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させる処理が行われ
る。即ち、ＮＯX 吸収剤２３の温度をほぼ６００℃以上
に維持しつつ空燃比がリッチとされる。次に図８から図
１０を参照しつつ第２実施例について説明する。
【００５７】この実施例ではＮＯX 吸収剤２３へのＮＯ
X 吸収量を推定し、ＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチにした後に再びリッチにするまでの
リッチ時間間隔を推定ＮＯX 吸収量に基づき制御し、更
にこのリッチ時間間隔を検出電流Ｉ1 に基づいて修正す
るようにしている。即ち、この第３実施例ではＮＯX 吸
収剤２３に吸収されているＮＯX 量を推定するためのＮ
ＯX 吸収量推定手段を具備しており、図８に示されるよ
うにＮＯX吸収量推定手段により推定されたＮＯX 吸収
量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えたときに空燃比を
リーンからリッチに一時的に切換えるようにしている。
X 吸収量を推定し、ＮＯX 吸収剤２３に流入する排気ガ
スの空燃比をリッチにした後に再びリッチにするまでの
リッチ時間間隔を推定ＮＯX 吸収量に基づき制御し、更
にこのリッチ時間間隔を検出電流Ｉ1 に基づいて修正す
るようにしている。即ち、この第３実施例ではＮＯX 吸
収剤２３に吸収されているＮＯX 量を推定するためのＮ
ＯX 吸収量推定手段を具備しており、図８に示されるよ
うにＮＯX吸収量推定手段により推定されたＮＯX 吸収
量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えたときに空燃比を
リーンからリッチに一時的に切換えるようにしている。
【００５８】機関から排出されるＮＯX 量は機関の運転
状態が定まるとほぼ定まり、従ってＮＯX 吸収剤２３に
吸収されるＮＯX 量も機関の運転状態が定まるとほぼ定
まる。従ってこの第２実施例では機関の運転状態に応じ
た単位時間当りのＮＯX 吸収剤２３へのＮＯX 吸収量Ｎ
Ａを予め実験により求めておき、このＮＯX 吸収量ＮＡ
が機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図９
に示すようにマップの形で予めＲＯＭ３３内に記憶され
ている。
状態が定まるとほぼ定まり、従ってＮＯX 吸収剤２３に
吸収されるＮＯX 量も機関の運転状態が定まるとほぼ定
まる。従ってこの第２実施例では機関の運転状態に応じ
た単位時間当りのＮＯX 吸収剤２３へのＮＯX 吸収量Ｎ
Ａを予め実験により求めておき、このＮＯX 吸収量ＮＡ
が機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図９
に示すようにマップの形で予めＲＯＭ３３内に記憶され
ている。
【００５９】この実施例では機関運転時に図９に示され
る機関運転状態に応じたＮＯX 吸収量ＮＡが積算され、
それによってＮＯX 吸収剤２３に吸収されていると推定
されるＮＯX 量ΣＮＯＸが算出される。ただし、空燃比
が理論空燃比又はリッチ空燃比となる運転領域ではＮＯ
X 吸収剤２３からＮＯX が放出されるのでこのような運
転領域ではＮＡの値は負となる。
る機関運転状態に応じたＮＯX 吸収量ＮＡが積算され、
それによってＮＯX 吸収剤２３に吸収されていると推定
されるＮＯX 量ΣＮＯＸが算出される。ただし、空燃比
が理論空燃比又はリッチ空燃比となる運転領域ではＮＯ
X 吸収剤２３からＮＯX が放出されるのでこのような運
転領域ではＮＡの値は負となる。
【００６０】一方、許容値ＮＯＸmax はＮＯX 吸収剤２
３に吸収されているＳＯX 量が増大するほど、即ちＮＯ
X 吸収剤２３の吸収能力が低下するほど小さくされる。
ところで噴射燃料中には燃料により定まるほぼ一定割合
のイオウが含まれており、従ってＮＯX 吸収剤２３に吸
収されるＳＯX 量は噴射燃料量ＴＡＵの積算値ΣＴＡＵ
に比例する。従ってこの第２実施例では図１０に示され
るように噴射燃料量の積算値ΣＴＡＵが増大するほど許
容値ＮＯＸmax が次第に減少せしめられる。
３に吸収されているＳＯX 量が増大するほど、即ちＮＯ
X 吸収剤２３の吸収能力が低下するほど小さくされる。
ところで噴射燃料中には燃料により定まるほぼ一定割合
のイオウが含まれており、従ってＮＯX 吸収剤２３に吸
収されるＳＯX 量は噴射燃料量ＴＡＵの積算値ΣＴＡＵ
に比例する。従ってこの第２実施例では図１０に示され
るように噴射燃料量の積算値ΣＴＡＵが増大するほど許
容値ＮＯＸmax が次第に減少せしめられる。
【００６１】この第３実施例では基本的には前述したよ
うにＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えた
ときに空燃比がリーンからリッチに一時的に切換えられ
る。この場合、機関運転中には図１０に示されるように
許容値ＮＯＸmax は次第に低下する。従ってほぼ同一の
運転状態が継続しているときにはリッチ時間間隔が次第
に短かくなることがわかる。また、この第２実施例では
許容値ＮＯＸmax はリーン運転時にＮＯX 吸収剤２３か
らＮＯX が放出しはじめるときのＮＯX 吸収量よりも小
さな値に設定されている。従ってこの第２実施例ではリ
ーン運転時にＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出しはじ
める前に空燃比がリーンからリッチに切換えられること
になる。
うにＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えた
ときに空燃比がリーンからリッチに一時的に切換えられ
る。この場合、機関運転中には図１０に示されるように
許容値ＮＯＸmax は次第に低下する。従ってほぼ同一の
運転状態が継続しているときにはリッチ時間間隔が次第
に短かくなることがわかる。また、この第２実施例では
許容値ＮＯＸmax はリーン運転時にＮＯX 吸収剤２３か
らＮＯX が放出しはじめるときのＮＯX 吸収量よりも小
さな値に設定されている。従ってこの第２実施例ではリ
ーン運転時にＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出しはじ
める前に空燃比がリーンからリッチに切換えられること
になる。
【００６２】しかしながら算出されたＮＯX 吸収量ΣＮ
ＯＸが実際のＮＯX 吸収量に対してずれを生じている場
合にはΣＮＯＸ＜ＮＯＸmax であるにもかかわらずにＮ
ＯX吸収剤２３からＮＯX が放出しはじめることもあ
る。そこでこの第２実施例ではΣＮＯＸ＜ＮＯＸmax で
あるにもかかわらずＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
しはじめたときには、即ちＮＯX アンモニアセンサ２９
の検出電流Ｉ1 が設定値ＩS を越えたときには空燃比を
リーンからリッチに一時的に切換え、許容値ＮＯＸmax
を予め定められた量Ｂだけ低下させるようにしている。
即ち、この第２実施例では許容値ＮＯＸmax を検出電流
Ｉ1 によって修正するようにしている。
ＯＸが実際のＮＯX 吸収量に対してずれを生じている場
合にはΣＮＯＸ＜ＮＯＸmax であるにもかかわらずにＮ
ＯX吸収剤２３からＮＯX が放出しはじめることもあ
る。そこでこの第２実施例ではΣＮＯＸ＜ＮＯＸmax で
あるにもかかわらずＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が放出
しはじめたときには、即ちＮＯX アンモニアセンサ２９
の検出電流Ｉ1 が設定値ＩS を越えたときには空燃比を
リーンからリッチに一時的に切換え、許容値ＮＯＸmax
を予め定められた量Ｂだけ低下させるようにしている。
即ち、この第２実施例では許容値ＮＯＸmax を検出電流
Ｉ1 によって修正するようにしている。
【００６３】図１１および図１２は第２実施例を実行す
るためのルーチンを示している。図１１および図１２を
参照すると、まず初めにステップ２００において図４
（Ｂ）に示すマップから基本燃料噴射量ＴＡＵが算出さ
れる。次いでステップ２０１ではＮＯX 吸収剤２３から
ＮＯX を放出すべきことを示す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２０２に進んで図
９に示すマップから単位時間当りのＮＯX 吸収量ＮＡが
算出される。次いでステップ２０３ではこのＮＯX 吸収
量ＮＡをΣＮＯＸに加算することによってＮＯX 吸収剤
２３に吸収されていると推定されるＮＯX 量ΣＮＯＸが
算出される。
るためのルーチンを示している。図１１および図１２を
参照すると、まず初めにステップ２００において図４
（Ｂ）に示すマップから基本燃料噴射量ＴＡＵが算出さ
れる。次いでステップ２０１ではＮＯX 吸収剤２３から
ＮＯX を放出すべきことを示す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２０２に進んで図
９に示すマップから単位時間当りのＮＯX 吸収量ＮＡが
算出される。次いでステップ２０３ではこのＮＯX 吸収
量ＮＡをΣＮＯＸに加算することによってＮＯX 吸収剤
２３に吸収されていると推定されるＮＯX 量ΣＮＯＸが
算出される。
【００６４】次いでステップ２０４では最終的な噴射量
ＴＡＵＯをΣＴＡＵに加算することによって噴射燃料の
積算値ΣＴＡＵが算出される。次いでステップ２０５で
はこの積算値ΣＴＡＵに基づいて図１０に示す関係から
許容値ＮＯＸmax が算出される。次いでステップ２０６
では許容値ＮＯＸmax が修正量ΔＸだけ減少せしめられ
る。次いでステップ２０７ではＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が設定値ＩS を越えたか否かが判別
される。Ｉ1 ≦ＩS のときにはステップ２０９に進んで
ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えたか否
かが判別される。ΣＮＯＸ≦ＮＯＸmax のとき、即ちＮ
ＯX 吸収剤２３のＮＯX 吸収能力に未だ余裕があるとき
にはステップ２１１にジャンプする。
ＴＡＵＯをΣＴＡＵに加算することによって噴射燃料の
積算値ΣＴＡＵが算出される。次いでステップ２０５で
はこの積算値ΣＴＡＵに基づいて図１０に示す関係から
許容値ＮＯＸmax が算出される。次いでステップ２０６
では許容値ＮＯＸmax が修正量ΔＸだけ減少せしめられ
る。次いでステップ２０７ではＮＯX アンモニアセンサ
２９の検出電流Ｉ1 が設定値ＩS を越えたか否かが判別
される。Ｉ1 ≦ＩS のときにはステップ２０９に進んで
ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが許容値ＮＯＸmax を越えたか否
かが判別される。ΣＮＯＸ≦ＮＯＸmax のとき、即ちＮ
ＯX 吸収剤２３のＮＯX 吸収能力に未だ余裕があるとき
にはステップ２１１にジャンプする。
【００６５】ステップ２１１では図４（Ｃ）に示すマッ
プから補正係数Ｋが算出される。次いでステップ２１２
では基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出され、この噴射量ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行
われる。次いでステップ２１８では許容値ＮＯＸmaxが
ＳＯX 放出のための下限値ＭＩＮよりも小さくなったか
否かが判別され、ＮＯＸmax ≧ＭＩＮのときには処理サ
イクルを完了する。
プから補正係数Ｋが算出される。次いでステップ２１２
では基本燃料噴射量ＴＡＵに補正係数Ｋを乗算すること
によって最終的な燃料噴射量ＴＡＵＯ（＝Ｋ・ＴＡＵ）
が算出され、この噴射量ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行
われる。次いでステップ２１８では許容値ＮＯＸmaxが
ＳＯX 放出のための下限値ＭＩＮよりも小さくなったか
否かが判別され、ＮＯＸmax ≧ＭＩＮのときには処理サ
イクルを完了する。
【００６６】一方、ステップ２０９においてΣＮＯＸ＞
ＮＯＸmax になったと判断されたときにはステップ２１
０に進んでＮＯX 放出フラグがセットされ、次いでステ
ップ２１１に進む。また、ステップ２０９においてΣＮ
ＯＸ＞ＮＯＸmax であるか否かが判別される前にステッ
プ２０７においてＩ1 ＞ＩS になったと判断されると、
即ちＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が排出しだすとステッ
プ２０８に進んで修正量ΔＸに予め定められた設定値Ｂ
が加算される。次いでステップ２１０に進んでＮＯX 放
出フラグがセットされる。従ってこのとき許容値ＮＯＸ
max は設定値Ｂだけ減少せしめられる。
ＮＯＸmax になったと判断されたときにはステップ２１
０に進んでＮＯX 放出フラグがセットされ、次いでステ
ップ２１１に進む。また、ステップ２０９においてΣＮ
ＯＸ＞ＮＯＸmax であるか否かが判別される前にステッ
プ２０７においてＩ1 ＞ＩS になったと判断されると、
即ちＮＯX 吸収剤２３からＮＯX が排出しだすとステッ
プ２０８に進んで修正量ΔＸに予め定められた設定値Ｂ
が加算される。次いでステップ２１０に進んでＮＯX 放
出フラグがセットされる。従ってこのとき許容値ＮＯＸ
max は設定値Ｂだけ減少せしめられる。
【００６７】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２１３に進
んでリッチ補正係数ＫR （≧１．０）が算出される。次
いでステップ２１４では基本燃料噴射量ＴＡＵにリッチ
補正係数ＫR を乗算することによって最終的な燃料噴射
量ＴＡＵＯ（＝ＫR ・ＴＡＵ）が算出され、この噴射量
ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行われる。このときリーン
空燃比のもとでの成層燃焼又はリーン空燃比のもとでの
均一混合気燃焼からリッチ空燃比のもとでの均一混合気
燃焼に切換えられ、それによってＮＯX 吸収剤２３から
のＮＯX の放出作用が開始される。
理サイクルではステップ２０１からステップ２１３に進
んでリッチ補正係数ＫR （≧１．０）が算出される。次
いでステップ２１４では基本燃料噴射量ＴＡＵにリッチ
補正係数ＫR を乗算することによって最終的な燃料噴射
量ＴＡＵＯ（＝ＫR ・ＴＡＵ）が算出され、この噴射量
ＴＡＵＯでもって燃料噴射が行われる。このときリーン
空燃比のもとでの成層燃焼又はリーン空燃比のもとでの
均一混合気燃焼からリッチ空燃比のもとでの均一混合気
燃焼に切換えられ、それによってＮＯX 吸収剤２３から
のＮＯX の放出作用が開始される。
【００６８】次いでステップ２１５ではＮＯX 放出フラ
グがセットされてからの経過時間ｔが一定時間ｔ1 を越
えたか否かが判別される。この一定時間ｔ1 はＩ1 ＞Ｉ
S となることにより空燃比がリーンからリッチにされた
後にＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が零ま
で低下し終わるまでの時間である。ｔ＞ｔ1 になるとス
テップ２１６に進んでＮＯX アンモニアセンサ２９の検
出電流Ｉ1 が予め定められた設定値Ｉt を越えたか否か
が判別される。Ｉ1 ＞Ｉt になるとステップ２１７に進
んでＮＯX 放出フラグがリセットされ、次いでステップ
２１８に進む。ＮＯX 放出フラグがリセットされると空
燃比はリッチからリーンに切換えられる。
グがセットされてからの経過時間ｔが一定時間ｔ1 を越
えたか否かが判別される。この一定時間ｔ1 はＩ1 ＞Ｉ
S となることにより空燃比がリーンからリッチにされた
後にＮＯX アンモニアセンサ２９の検出電流Ｉ1 が零ま
で低下し終わるまでの時間である。ｔ＞ｔ1 になるとス
テップ２１６に進んでＮＯX アンモニアセンサ２９の検
出電流Ｉ1 が予め定められた設定値Ｉt を越えたか否か
が判別される。Ｉ1 ＞Ｉt になるとステップ２１７に進
んでＮＯX 放出フラグがリセットされ、次いでステップ
２１８に進む。ＮＯX 放出フラグがリセットされると空
燃比はリッチからリーンに切換えられる。
【００６９】一方、ステップ２１８においてＮＯＸmax
＜ＭＩＮになったと判断されたときにはステップ２１９
に進んでＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させる処理
が行われる。即ち、ＮＯX 吸収剤２３の温度をほぼ６０
０℃以上に維持しつつ空燃比がリッチとされる。ＮＯX
吸収剤２３からのＳＯX の放出作用が完了するとステッ
プ２２０に進んでＮＯＸmax が初期値とされ、更にΣＴ
ＡＵが零とされる。
＜ＭＩＮになったと判断されたときにはステップ２１９
に進んでＮＯX 吸収剤２３からＳＯX を放出させる処理
が行われる。即ち、ＮＯX 吸収剤２３の温度をほぼ６０
０℃以上に維持しつつ空燃比がリッチとされる。ＮＯX
吸収剤２３からのＳＯX の放出作用が完了するとステッ
プ２２０に進んでＮＯＸmax が初期値とされ、更にΣＴ
ＡＵが零とされる。
【００７０】
【発明の効果】ＮＯX 吸収剤からのＮＯX の放出完了を
正確に判断することができる。
正確に判断することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯX アンモニアセンサのセンサ部の構造を示
す図である。
す図である。
【図３】ＮＯX アンモニアセンサによる検出電流を示す
図である。
図である。
【図４】基本燃料噴射量、補正係数等を示す図である。
【図５】ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸放出作用を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図６】ＮＯX アンモニアセンサの検出電流等を示すタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図７】機関の運転を制御するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図８】ＮＯX 吸収量と空燃比の変化を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図９】ＮＯX 吸収量のマップを示す図である。
【図１０】許容値を示す図である。
【図１１】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
である。
【図１２】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
である。
１１…燃料噴射弁
２３…ＮＯX 吸収剤
２９…ＮＯX アンモニアセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
3/20 １２９Ｚ
3/24 53/36 １０１Ａ
１０１Ｂ
(56)参考文献 特開 平６−10725（ＪＰ，Ａ)
特開2000−104533（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−176522（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−294149（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/24
B01D 53/34
B01D 53/56
B01D 53/94
Claims (7)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときには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、リーン空燃比のもとで燃
焼が行われているときには排気ガス中のＮＯX がＮＯX
吸収剤に吸収され、ＮＯX 吸収剤からＮＯX を放出すべ
きときにはＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を
リッチにするようにした内燃機関の排気浄化装置におい
て、ＮＯX 吸収剤下流の排気通路内にアンモニア濃度を
検出しうるセンサを配置し、該センサはアンモニア濃度
に比例したレベルの出力信号を発生し、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
の空燃比がリッチにされている間に該センサの出力信号
レベルが予め定められた設定値を越えたときにＮＯ X 吸
収剤からのＮＯ X の放出作用が完了したと判断され、Ｎ
Ｏ X 吸収剤からのＮＯ X の放出作用が完了したと判断さ
れたときにＮＯ X 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内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項２】 上記センサは排気ガス中のアンモニア濃
度に加えて排気ガス中のＮＯ X 濃度の検出が可能であ
り、リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに該
センサによって検出されたＮＯ X 濃度が予め定められた
設定値を越えたときにＮＯ X 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る請求項１に
記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 ＮＯ X 吸収剤に吸収されているＮＯ X 量
を推定するためのＮＯ X 吸収量推定手段を具備し、該Ｎ
Ｏ X 吸収量推定手段により推定されたＮＯ X 量に基づい
て、ＮＯ X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的
にリッチにするリッチ時間間隔を制御するようにした請
求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 上記ＮＯ X 吸収量推定手段により推定さ
れたＮＯ X 吸収量が許容値を越えたときにＮＯ X 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一時
的に切換えられる請求項３に記載の内燃機関の排気浄化
装置。 - 【請求項５】 ＮＯ X 吸収剤のＮＯ X 吸収能力を推定す
るためのＮＯ X 吸収能力推定手段を具備し、該ＮＯ X 吸
収能力推定手段により推定されたＮＯ X 吸収能力が低下
するほど上記許容値が低下せしめられる請求項４に記載
の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 上記センサは排気ガス中のアンモニア濃
度に加えて排気ガス中のＮＯ X 濃度の検出が可能であ
り、リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに上
記ＮＯ X 吸収量推定手段により推定されたＮＯ X 吸収量
が上記許容値を越えていないのにもかかわらずに該セン
サによって検出されたＮＯ X 濃度が予め定められた設定
値を越えたときにはＮＯ X 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る請求項４に記
載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 上記センサは排気ガス中のアンモニア濃
度に加えて排気ガス中のＮＯ X 濃度の検出が可能であ
り、リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに上
記ＮＯ X 吸収量推定手段により推定されたＮＯ X 吸収量
が上記許容値を越えていないのにもかかわらずに該セン
サによって検出されたＮＯ X 濃度が予め定められた設定
値を越えたときには上記許容値が低下せしめられる請求
項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388978A JP3494145B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US09/998,181 US6698188B2 (en) | 2000-12-08 | 2001-12-03 | Emission control apparatus of internal combustion engine |
| EP04030958A EP1520972B1 (en) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Emission control apparatus of internal combustion engine |
| DE60120796T DE60120796T2 (de) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Apparat zur Abgasemissionssteuerung einer Brennkraftmaschine |
| EP01128933A EP1213460B1 (en) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Emission control apparatus of internal combustion engine |
| DE60117420T DE60117420T2 (de) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Apparat zur Abgasemissionssteuerung einer Brennkraftmaschine |
| EP04030957A EP1520971B1 (en) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Emission control apparatus of internal combustion engine |
| DE60113225T DE60113225T2 (de) | 2000-12-08 | 2001-12-05 | Apparat zur Abgasemissionssteuerung einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000388978A JP3494145B2 (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188433A JP2002188433A (ja) | 2002-07-05 |
| JP3494145B2 true JP3494145B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18855623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000388978A Expired - Lifetime JP3494145B2 (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494145B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10355037B4 (de) * | 2003-11-25 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Optimieren der Abgaswerte einer Brennkraftmaschine |
| JP4894954B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2012-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000388978A patent/JP3494145B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002188433A (ja) | 2002-07-05 |
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