JP3958496B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置として、内燃機関の機関排気通路内に配置されたＮＯx吸収剤がある。このＮＯx吸収剤は、流入する排気ガスの空然比が酸素過剰状態(リーン)の時にＮＯxを吸収し、燃料過剰状態(リッチ)になると吸収したＮＯxを放出する。通常の車両の運転制御時においては、機関の運転状態からＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯx量を推定し、ＮＯx吸収剤に吸収されていると推定される推定ＮＯx吸収量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然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【０００３】
例えば特開平８−２６１０４１号公報に従来のこの種の内燃機関の排気浄化装置が開示されている。図９には従来の内燃機関の空然比制御のタイムチャートを示し、(ａ)はＮＯx吸収剤のＮＯx吸収量、(ｂ)は排気ガスの空然比状態を示す。上述のように通常の車両運転制御下では、酸素過剰状態でＮＯxがＮＯx吸収剤に吸収され、推定ＮＯx吸収量ΣＮＯＸが予め定められた設定値ＭＡＸを越えるとＮＯx吸収剤に流入する排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えて、ＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【０００４】
またこのＮＯx吸収剤はＮＯx吸収能力が徐々に劣化するために、その劣化の度合いを常に把握しておくために劣化判定を平行して行う必要がある。ＮＯx吸収剤の劣化判定を行う時には、図９に破線で示されたＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxよりも若干大きな判定レベルＳＡＴまでＮＯx吸収剤にＮＯxを供給した後、排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させ、放出させた時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れから実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、ＮＯx吸収剤の劣化判定を行っていた。
【０００５】
図１０にはＮＯx吸収剤の下流側に設けられたＯ2センサの出力を示す。(ａ)は排気ガスの空然比状態、(ｂ)はＯ2センサの出力を示す。空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えた時点からＯ2センサの出力が所定値Ｉs以下になった時までの時間、すなわちＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間から実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、劣化の度合いを判断している。
【０００６】
なお、通常の車両運転制御でのＮＯx吸収剤にＮＯxを吸収させる目標値である設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴは、ＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxに示されるようなＮＯx吸収剤の劣化程度に応じて段階的に下げられる。すなわち、劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間は徐々に短縮される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来の装置においては、ＮＯx吸収剤の劣化の程度がかなり進行すると、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比との間で頻繁に切り替えることになる。図１１の(ａ)には酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比とを切り替えた時のエンジン出口側での空燃比Ａ／Ｆの時間的変化を示し、(ｂ)にはこの時の大気中に漏れるＮＯx量の変化を示す。図中、Ｓは理論空燃比のレベルを示す。また、(ａ)の空燃比Ａ／Ｆに対して(ｂ)のＮＯx量は、ＮＯx計測分だけ遅れがある。
【０００８】
酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比に切り替える時に、例えば図１１のＡに示すように、酸素過剰空燃比下でＮＯx吸収剤に吸収されていたＮＯxの一部が燃料過剰空燃比の最初の部分で還元剤と反応せずに大気中に漏れてしまう。この現象は、ＮＯx吸収剤が劣化するほど多くなってくる。特に、ＮＯx吸収能力が低くなる吸収剤の温度帯域や高空間速度ＳＶで顕著である。なお空間速度ＳＶとは、単位時間当たりに吸収剤を通る排気ガス流量を意味する。また、大気中に漏れるＮＯxが増加すると、本来ＮＯxと反応すべき還元剤が余剰となり同時に大気中に漏れることになる。
【０００９】
また、酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比に切り替わるときに大気中に漏れるＮＯxを低減するためや、燃料過剰空燃比への切替過程のように排出ガス中に酸素が多く残存していると還元剤は酸素と反応し、実際にＮＯxと反応する還元剤が減少してしまうことを考慮して、燃料過剰空燃比への切替直後は多めの還元剤を投入することも多い。還元剤となるＨＣやＣＯは、本来は燃焼に用いる燃料を直接または間接的に利用している。そのため燃料過剰空燃比に切り替える頻度が高くなると燃費悪化の要因となる。
【００１０】
また、エンジンの空燃比を変更することにより還元剤の供給を行う場合は、空燃比を変更するとトルク変動が発生するため、酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比を切り替える頻度が多くなるとドライバビリティが悪化する。劣化の程度や運転状態によっては図１１のＢに示すように、ＮＯx吸収剤のＮＯx吸収量を零としても、酸素過剰空燃比に切り替えた直後よりＮＯxの一部が吸収されずに大気中に漏れ出す場合もある。
【００１１】
この発明は上記の問題を解消するためになされたもので、ＮＯx吸収剤の劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間を短縮し、劣化程度が大きくなった場合には、酸素過剰空燃比運転を禁止するようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
特に、ＮＯ x 吸収剤の劣化程度と現在の運転状態とを考慮して酸素過剰空燃比運転を継続可能な時間を推定し、この推定酸素過剰空燃比運転時間が所定値より小さくなったと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設けられ流入する排出ガスが酸素過剰状態にあるときにＮＯxを吸収し、酸素濃度を低下させるとＮＯxを排出すると共に還元浄化されるＮＯx吸収剤と、車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う通常運転制御手段と、上記ＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯxの度合いからＮＯx吸収剤の劣化判定を行うＮＯx吸収剤劣化判定手段と、現在の運転状態のまま酸素過剰空燃比運転に切替えると仮定した場合に、上記ＮＯ x 吸収剤の劣化程度と運転状態とを考慮して酸素過剰空燃比運転を継続可能な時間を推定する酸素過剰空燃比運転時間推定手段と、上記通常運転制御手段において車両の運転状態に基づき酸素過剰空燃比運転への切替えが可能と判定され、酸素過剰空燃比運転への切替えを行う前に、上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段によって求められた推定酸素過剰空燃比運転時間が所定値より小さいと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する手段と、を備えることを特徴とした内燃機関の排気浄化装置にある。
【００１３】
また、上記ＮＯ x 吸収剤劣化判定手段がＮＯ x 吸収剤の劣化程度に応じてＮＯ x 吸収許容値を求め、上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段は、運転状態に応じてＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度を求める手段を含み、上記ＮＯ x 吸収許容値とＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度とから推定酸素過剰空燃比運転時間を求めることを特徴とする。
【００１４】
また、上記ＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度を求める手段が、内燃機関の負荷と回転数とを検出する手段と、検出された内燃機関の負荷と回転数とに従ったＮＯ x 流入速度を定めたデータマップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下この発明を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明による内燃機関の排気浄化装置を含むシステムの構成を示す図である。図１において、１は空気取り入れ口側に設けられたエアクリーナ、３は空気量センサ、５はスロットル駆動モータ、６はサージタンク、７はスロットル開度センサ、８はサージタンク内の絶対圧を検出する圧力センサ、９はエンジン、１３はインジェクタ、１５は点火プラグ、１７はエキゾースト・ガス・リサイクル(ＥＧＲ)機構に設けられたＥＧＲ駆動装置、１９はＮＯx吸収剤２１の上流側に設けられた空然比センサ、２１はＮＯx吸収剤、２３、２５はＮＯx吸収剤２１の排出側すなわち下流側の排気温センサと空然比センサである。
【００１７】
２７は内燃機関の運転制御を総合的に行う電子制御装置であり、２７ａはＣＰＵ、２７ｂは制御のためのプログラム等を格納したＲＯＭ、２７ｃは制御に必要なデータ等を格納するＲＡＭ、２７ｄはバックアップＲＡＭ、２７ｅは入力ポート、２７ｆは出力ポートである。そしてこの電機制御装置２７には上記各センサ、駆動装置の他にも、変速機２９、クランク角センサ３１、速度センサ３３および走行距離計３５等が接続されている。
【００１８】
また図２には図１の内燃機関の排気浄化装置の機能ブロック図を示す。以下、図２に沿って動作を説明する。電子制御装置２７は通常は従来と同様に車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う(図２の通常運転制御手段１００)。そしてこれと平行してＮＯx吸収剤２１の劣化判定(図２の劣化判定手段１０２)、劣化程度に応じて酸素過剰空燃比とする運転時間の短縮(図２の酸素過剰空燃比運転時間短縮手段１０４)、および酸素過剰空燃比運転禁止(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)を行う。
【００１９】
すなわち、図９に示したように、通常の車両運転制御下では、酸素過剰状態でＮＯxがＮＯx吸収剤に吸収され、推定ＮＯx吸収量ΣＮＯＸが予め定められた設定値ＭＡＸを越えるとＮＯx吸収剤に流入する排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えて、ＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【００２０】
またＮＯx吸収剤の劣化判定を行う時には、図９に破線で示されたＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxよりも若干大きな判定レベルＳＡＴまでＮＯx吸収剤にＮＯxを供給させた後、排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させ、放出させた時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間から(図１０参照)、実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、ＮＯx吸収剤の劣化判定を行う。
【００２１】
なお、通常の車両運転制御でのＮＯx吸収剤にＮＯxを吸収させる目標値である設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴは、ＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxに示されるようなＮＯx吸収剤の劣化程度に応じて段階的に下げられる。すなわち、通常車両運転制御時および劣化判定時のそれぞれにおいて、ＮＯx吸収剤の劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間は徐々に短縮される。例えば、判定された劣化程度に応じて通常車両運転制御時の設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴを下げるようにして行われる。
【００２２】
また、図３に示すように走行距離に対するＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量すなわちＮＯx吸収能力の変化を逐次プロットしたＮＯx吸収剤劣化判定履歴を例えばバックアップＲＡＭ２７ｄ(２７０参照)に格納しておく。これは具体的には、例えば劣化判定時の放出時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間を随時プロットしたものでよい。図３の黒丸がＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴を示す。
【００２３】
次に、この実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図４のフローチャートに従って説明する。まず、ステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値を基準ＮＯx吸収許容値として設定する。ステップＳ２では同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された酸素過剰空燃比(リーン)運転を禁止するしきい値であるリーン禁止ＮＯx吸収許容値をリーン禁止ＮＯx吸収許容値として設定する。
【００２４】
そしてステップＳ３では、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のＮＯx吸収許容値を求める。
【００２５】
そしてステップＳ４で、現在のＮＯx吸収許容値とリーン禁止ＮＯx吸収許容値を比較して、現在のＮＯx吸収許容値がリーン禁止ＮＯx吸収許容値未満であれば、ステップＳ５で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ４で現在のＮＯx吸収許容値がリーン禁止ＮＯx吸収許容値を下回っていなければ、ステップＳ６でリーン運転を許可する。
【００２６】
なお上記図４に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００２７】
実施の形態２．
次に、この発明の別の実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図５のフローチャートに従って説明する。まずステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のリーン運転時間である基準リーン運転時間を基準リーン運転時間として設定する。ステップＳ２では同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納されたリーン運転を禁止するしきい値であるリーン禁止判定時間をリーン禁止判定時間として設定する。
【００２８】
そしてステップＳ３では、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のリーン運転時間である基準リーン運転時間に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のリーン運転時間を求める。
【００２９】
そしてステップＳ４で、現在のリーン運転時間すなわち酸素過剰空燃比運転時間とリーン禁止判定時間を比較して、現在のリーン運転時間がリーン禁止判定時間未満であれば、ステップＳ５で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ４で現在のリーン運転時間がリーン禁止判定時間を下回っていなければ、ステップＳ６でリーン運転を許可する。
【００３０】
なお上記図５に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００３１】
実施の形態３．
次に、この発明のさらに別の実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図６のフローチャートに従って説明する。
【００３２】
まずステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値を基準ＮＯx吸収許容値として設定する。ステップＳ２では、同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納されたリーン運転を禁止するしきい値であるリーン禁止判定時間をリーン禁止判定時間として設定する。
【００３３】
そしてステップＳ３では、現在のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値を求める。この許容値の求め方は、実施の形態１と同様、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のＮＯx吸収許容値を求める。
【００３４】
次にステップＳ４で、ＮＯx吸収剤２１に単位時間当たりに流入する現在のＮＯx量(ＮＯx流入速度)を求める。このＮＯx流入速度の求め方としては、例えば単位時間当たりのＮＯx吸収剤２１に吸収されるＮＯx量ＮＯＸＡを、機関負荷としてのサージタンク６の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として図７に示すデータマップにし、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納しておく。そしてサージタンク６の圧力センサ８からのサージタンク６の絶対圧ＰＭとクランク角センサ３１からの機関回転数Ｎにより定まるＮＯx量ＮＯＸＡを現在のＮＯx流入速度とする。
【００３５】
そしてステップＳ５で、ステップＳ３で求めたＮＯx吸収許容値をステップＳ４で求めたＮＯx流入速度で割った推定リーン運転時間を算出する(推定リーン運転時間＝ＮＯx吸収許容値／ＮＯx流入速度)。
【００３６】
そしてステップＳ６で、現在の推定リーン運転時間すなわち推定酸素過剰空燃比運転時間とリーン禁止判定時間を比較して、現在の推定リーン運転時間がリーン禁止判定時間未満であれば、ステップＳ７で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ６で現在の推定リーン運転時間がリーン禁止判定時間を下回っていなければ、ステップＳ８でリーン運転を許可する。
【００３７】
すなわち、実施の形態１と異なる点は、図８のＡに示すようにＮＯx吸収許容値が少なくなって実施の形態１であればリーン運転禁止になる場合でも、この実施の形態では運転状態であるＮＯx流入速度を考慮し、ＮＯx流入速度が小さければ図８のＢに示すように推定リーン運転時間が大きくなるため、最大限、リーン運転を行える。
【００３８】
なお上記図６に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設けられ流入する排出ガスが酸素過剰状態であるときにＮＯxを吸収し、酸素濃度を低下させるとＮＯxを排出すると共に還元浄化されるＮＯx吸収剤と、車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う通常運転制御手段と、上記ＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯxの度合いからＮＯx吸収剤の劣化判定を行うＮＯx吸収剤劣化判定手段と、劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする運転時間を短縮する手段と、劣化程度が所定値より大きくなったと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する手段と、を備えることを特徴とした内燃機関の排気浄化装置としたので、酸素過剰運転時間やＮＯx吸収剤の吸収許容量が所定値以下となり劣化が著しく進んだと判定した場合に、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とすることを禁止することによって、酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比へ変化した直後に大気中に放出される排出ガスの悪化を防止し、同時に空燃比の切替時に発生するトルク変動によるドライバビリティの悪化を防止できる。
【００４０】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、ＮＯx吸収剤に吸収できる現在の吸収許容値に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、正確な判定が行える。
【００４１】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、酸素過剰空燃比運転時間に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、比較的に簡単に判定が行える。
【００４２】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、現在の運転状態を考慮した推定酸素過剰空燃比運転時間に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を最大限酸素過剰空燃比領域として確保でき燃費悪化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による内燃機関の排気浄化装置を含むシステムの構成を示す図である。
【図２】 図１の内燃機関の排気浄化装置の機能ブロック図を示す。
【図３】 劣化判定履歴より現在の劣化度を推定する方法を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態１における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態２における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態３における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】 単位時間当たりのＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯx量を機関負荷および機関回転数の関数で示したデータマップである。
【図８】 この発明の実施の形態３における運転状態を考慮した場合の推定リーン運転時間の変化を示す図である。
【図９】 この種の内燃機関の動作を説明するための図である。
【図１０】 この種の内燃機関の排気浄化装置の劣化検出の動作を説明するための図である。
【図１１】 従来の課題を説明するための酸素過剰空燃比運転と燃料過剰空燃比運転の切り替え時の空燃比とＮＯx量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ エアクリーナ、３ 空気量センサ、５ スロットル駆動モータ、６ サージタンク、７ スロットル開度センサ、８ 圧力センサ、９ エンジン、１３ インジェクタ、１５ 点火プラグ、１７ ＥＧＲ駆動装置、１９ 空然比センサ、２１ ＮＯx吸収剤、２３ 排気温センサ、２５ 空然比センサ、２７ 電子制御装置、２７ａ ＣＰＵ、２７ｂ ＲＯＭ、２７ｃ ＲＡＭ、２７ｄ バックアップＲＡＭ、２７ｅ 入力ポート、２７ｆ 出力ポート、２９ 変速機、３１クランク角センサ、３３ 速度センサ３５ 走行距離計、１００ 通常運転制御手段、１０２ 劣化判定手段、１０４ 酸素過剰空燃比運転時間短縮手段、１０６ 酸素過剰空燃比運転禁止手段。
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置として、内燃機関の機関排気通路内に配置されたＮＯx吸収剤がある。このＮＯx吸収剤は、流入する排気ガスの空然比が酸素過剰状態(リーン)の時にＮＯxを吸収し、燃料過剰状態(リッチ)になると吸収したＮＯxを放出する。通常の車両の運転制御時においては、機関の運転状態からＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯx量を推定し、ＮＯx吸収剤に吸収されていると推定される推定ＮＯx吸収量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然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【０００３】
例えば特開平８−２６１０４１号公報に従来のこの種の内燃機関の排気浄化装置が開示されている。図９には従来の内燃機関の空然比制御のタイムチャートを示し、(ａ)はＮＯx吸収剤のＮＯx吸収量、(ｂ)は排気ガスの空然比状態を示す。上述のように通常の車両運転制御下では、酸素過剰状態でＮＯxがＮＯx吸収剤に吸収され、推定ＮＯx吸収量ΣＮＯＸが予め定められた設定値ＭＡＸを越えるとＮＯx吸収剤に流入する排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えて、ＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【０００４】
またこのＮＯx吸収剤はＮＯx吸収能力が徐々に劣化するために、その劣化の度合いを常に把握しておくために劣化判定を平行して行う必要がある。ＮＯx吸収剤の劣化判定を行う時には、図９に破線で示されたＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxよりも若干大きな判定レベルＳＡＴまでＮＯx吸収剤にＮＯxを供給した後、排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させ、放出させた時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れから実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、ＮＯx吸収剤の劣化判定を行っていた。
【０００５】
図１０にはＮＯx吸収剤の下流側に設けられたＯ2センサの出力を示す。(ａ)は排気ガスの空然比状態、(ｂ)はＯ2センサの出力を示す。空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えた時点からＯ2センサの出力が所定値Ｉs以下になった時までの時間、すなわちＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間から実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、劣化の度合いを判断している。
【０００６】
なお、通常の車両運転制御でのＮＯx吸収剤にＮＯxを吸収させる目標値である設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴは、ＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxに示されるようなＮＯx吸収剤の劣化程度に応じて段階的に下げられる。すなわち、劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間は徐々に短縮される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来の装置においては、ＮＯx吸収剤の劣化の程度がかなり進行すると、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比との間で頻繁に切り替えることになる。図１１の(ａ)には酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比とを切り替えた時のエンジン出口側での空燃比Ａ／Ｆの時間的変化を示し、(ｂ)にはこの時の大気中に漏れるＮＯx量の変化を示す。図中、Ｓは理論空燃比のレベルを示す。また、(ａ)の空燃比Ａ／Ｆに対して(ｂ)のＮＯx量は、ＮＯx計測分だけ遅れがある。
【０００８】
酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比に切り替える時に、例えば図１１のＡに示すように、酸素過剰空燃比下でＮＯx吸収剤に吸収されていたＮＯxの一部が燃料過剰空燃比の最初の部分で還元剤と反応せずに大気中に漏れてしまう。この現象は、ＮＯx吸収剤が劣化するほど多くなってくる。特に、ＮＯx吸収能力が低くなる吸収剤の温度帯域や高空間速度ＳＶで顕著である。なお空間速度ＳＶとは、単位時間当たりに吸収剤を通る排気ガス流量を意味する。また、大気中に漏れるＮＯxが増加すると、本来ＮＯxと反応すべき還元剤が余剰となり同時に大気中に漏れることになる。
【０００９】
また、酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比に切り替わるときに大気中に漏れるＮＯxを低減するためや、燃料過剰空燃比への切替過程のように排出ガス中に酸素が多く残存していると還元剤は酸素と反応し、実際にＮＯxと反応する還元剤が減少してしまうことを考慮して、燃料過剰空燃比への切替直後は多めの還元剤を投入することも多い。還元剤となるＨＣやＣＯは、本来は燃焼に用いる燃料を直接または間接的に利用している。そのため燃料過剰空燃比に切り替える頻度が高くなると燃費悪化の要因となる。
【００１０】
また、エンジンの空燃比を変更することにより還元剤の供給を行う場合は、空燃比を変更するとトルク変動が発生するため、酸素過剰空燃比と燃料過剰空燃比を切り替える頻度が多くなるとドライバビリティが悪化する。劣化の程度や運転状態によっては図１１のＢに示すように、ＮＯx吸収剤のＮＯx吸収量を零としても、酸素過剰空燃比に切り替えた直後よりＮＯxの一部が吸収されずに大気中に漏れ出す場合もある。
【００１１】
この発明は上記の問題を解消するためになされたもので、ＮＯx吸収剤の劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間を短縮し、劣化程度が大きくなった場合には、酸素過剰空燃比運転を禁止するようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
特に、ＮＯ x 吸収剤の劣化程度と現在の運転状態とを考慮して酸素過剰空燃比運転を継続可能な時間を推定し、この推定酸素過剰空燃比運転時間が所定値より小さくなったと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設けられ流入する排出ガスが酸素過剰状態にあるときにＮＯxを吸収し、酸素濃度を低下させるとＮＯxを排出すると共に還元浄化されるＮＯx吸収剤と、車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う通常運転制御手段と、上記ＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯxの度合いからＮＯx吸収剤の劣化判定を行うＮＯx吸収剤劣化判定手段と、現在の運転状態のまま酸素過剰空燃比運転に切替えると仮定した場合に、上記ＮＯ x 吸収剤の劣化程度と運転状態とを考慮して酸素過剰空燃比運転を継続可能な時間を推定する酸素過剰空燃比運転時間推定手段と、上記通常運転制御手段において車両の運転状態に基づき酸素過剰空燃比運転への切替えが可能と判定され、酸素過剰空燃比運転への切替えを行う前に、上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段によって求められた推定酸素過剰空燃比運転時間が所定値より小さいと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する手段と、を備えることを特徴とした内燃機関の排気浄化装置にある。
【００１３】
また、上記ＮＯ x 吸収剤劣化判定手段がＮＯ x 吸収剤の劣化程度に応じてＮＯ x 吸収許容値を求め、上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段は、運転状態に応じてＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度を求める手段を含み、上記ＮＯ x 吸収許容値とＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度とから推定酸素過剰空燃比運転時間を求めることを特徴とする。
【００１４】
また、上記ＮＯ x 吸収剤へのＮＯ x 流入速度を求める手段が、内燃機関の負荷と回転数とを検出する手段と、検出された内燃機関の負荷と回転数とに従ったＮＯ x 流入速度を定めたデータマップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下この発明を各実施の形態に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明による内燃機関の排気浄化装置を含むシステムの構成を示す図である。図１において、１は空気取り入れ口側に設けられたエアクリーナ、３は空気量センサ、５はスロットル駆動モータ、６はサージタンク、７はスロットル開度センサ、８はサージタンク内の絶対圧を検出する圧力センサ、９はエンジン、１３はインジェクタ、１５は点火プラグ、１７はエキゾースト・ガス・リサイクル(ＥＧＲ)機構に設けられたＥＧＲ駆動装置、１９はＮＯx吸収剤２１の上流側に設けられた空然比センサ、２１はＮＯx吸収剤、２３、２５はＮＯx吸収剤２１の排出側すなわち下流側の排気温センサと空然比センサである。
【００１７】
２７は内燃機関の運転制御を総合的に行う電子制御装置であり、２７ａはＣＰＵ、２７ｂは制御のためのプログラム等を格納したＲＯＭ、２７ｃは制御に必要なデータ等を格納するＲＡＭ、２７ｄはバックアップＲＡＭ、２７ｅは入力ポート、２７ｆは出力ポートである。そしてこの電機制御装置２７には上記各センサ、駆動装置の他にも、変速機２９、クランク角センサ３１、速度センサ３３および走行距離計３５等が接続されている。
【００１８】
また図２には図１の内燃機関の排気浄化装置の機能ブロック図を示す。以下、図２に沿って動作を説明する。電子制御装置２７は通常は従来と同様に車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う(図２の通常運転制御手段１００)。そしてこれと平行してＮＯx吸収剤２１の劣化判定(図２の劣化判定手段１０２)、劣化程度に応じて酸素過剰空燃比とする運転時間の短縮(図２の酸素過剰空燃比運転時間短縮手段１０４)、および酸素過剰空燃比運転禁止(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)を行う。
【００１９】
すなわち、図９に示したように、通常の車両運転制御下では、酸素過剰状態でＮＯxがＮＯx吸収剤に吸収され、推定ＮＯx吸収量ΣＮＯＸが予め定められた設定値ＭＡＸを越えるとＮＯx吸収剤に流入する排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えて、ＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させると同時に還元浄化させる。
【００２０】
またＮＯx吸収剤の劣化判定を行う時には、図９に破線で示されたＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxよりも若干大きな判定レベルＳＡＴまでＮＯx吸収剤にＮＯxを供給させた後、排気ガスの空然比を酸素過剰状態から燃料過剰状態に切替えてＮＯx吸収剤からＮＯxを放出させ、放出させた時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間から(図１０参照)、実際にＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量を求めて、ＮＯx吸収剤の劣化判定を行う。
【００２１】
なお、通常の車両運転制御でのＮＯx吸収剤にＮＯxを吸収させる目標値である設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴは、ＮＯx吸収剤の吸収しうる現在の最大ＮＯx吸収量ＶＮＯxに示されるようなＮＯx吸収剤の劣化程度に応じて段階的に下げられる。すなわち、通常車両運転制御時および劣化判定時のそれぞれにおいて、ＮＯx吸収剤の劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする時間は徐々に短縮される。例えば、判定された劣化程度に応じて通常車両運転制御時の設定値ＭＡＸおよび劣化判定時の判定レベルＳＡＴを下げるようにして行われる。
【００２２】
また、図３に示すように走行距離に対するＮＯx吸収剤に吸収されたＮＯx量すなわちＮＯx吸収能力の変化を逐次プロットしたＮＯx吸収剤劣化判定履歴を例えばバックアップＲＡＭ２７ｄ(２７０参照)に格納しておく。これは具体的には、例えば劣化判定時の放出時のＮＯx吸収剤の下流側での空燃比の変化の遅れ時間を随時プロットしたものでよい。図３の黒丸がＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴を示す。
【００２３】
次に、この実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図４のフローチャートに従って説明する。まず、ステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値を基準ＮＯx吸収許容値として設定する。ステップＳ２では同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された酸素過剰空燃比(リーン)運転を禁止するしきい値であるリーン禁止ＮＯx吸収許容値をリーン禁止ＮＯx吸収許容値として設定する。
【００２４】
そしてステップＳ３では、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のＮＯx吸収許容値を求める。
【００２５】
そしてステップＳ４で、現在のＮＯx吸収許容値とリーン禁止ＮＯx吸収許容値を比較して、現在のＮＯx吸収許容値がリーン禁止ＮＯx吸収許容値未満であれば、ステップＳ５で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ４で現在のＮＯx吸収許容値がリーン禁止ＮＯx吸収許容値を下回っていなければ、ステップＳ６でリーン運転を許可する。
【００２６】
なお上記図４に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００２７】
実施の形態２．
次に、この発明の別の実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図５のフローチャートに従って説明する。まずステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のリーン運転時間である基準リーン運転時間を基準リーン運転時間として設定する。ステップＳ２では同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納されたリーン運転を禁止するしきい値であるリーン禁止判定時間をリーン禁止判定時間として設定する。
【００２８】
そしてステップＳ３では、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のリーン運転時間である基準リーン運転時間に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のリーン運転時間を求める。
【００２９】
そしてステップＳ４で、現在のリーン運転時間すなわち酸素過剰空燃比運転時間とリーン禁止判定時間を比較して、現在のリーン運転時間がリーン禁止判定時間未満であれば、ステップＳ５で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ４で現在のリーン運転時間がリーン禁止判定時間を下回っていなければ、ステップＳ６でリーン運転を許可する。
【００３０】
なお上記図５に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００３１】
実施の形態３．
次に、この発明のさらに別の実施の形態による酸素過剰空燃比運転禁止手段(図２の酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６)について、図６のフローチャートに従って説明する。
【００３２】
まずステップＳ１で、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納された新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値を基準ＮＯx吸収許容値として設定する。ステップＳ２では、同様に予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納されたリーン運転を禁止するしきい値であるリーン禁止判定時間をリーン禁止判定時間として設定する。
【００３３】
そしてステップＳ３では、現在のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値を求める。この許容値の求め方は、実施の形態１と同様、図３に示すＮＯx吸収剤２１の劣化判定履歴の情報に基づき現在のＮＯx吸収剤２１の吸収能力を推定し劣化度を求め、新品のＮＯx吸収剤２１のＮＯx吸収許容値である基準ＮＯx吸収許容値に劣化度を掛けてＮＯx吸収剤２１の現在のＮＯx吸収許容値を求める。
【００３４】
次にステップＳ４で、ＮＯx吸収剤２１に単位時間当たりに流入する現在のＮＯx量(ＮＯx流入速度)を求める。このＮＯx流入速度の求め方としては、例えば単位時間当たりのＮＯx吸収剤２１に吸収されるＮＯx量ＮＯＸＡを、機関負荷としてのサージタンク６の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として図７に示すデータマップにし、予め例えばＲＯＭ２７ｂ(２７１参照)に格納しておく。そしてサージタンク６の圧力センサ８からのサージタンク６の絶対圧ＰＭとクランク角センサ３１からの機関回転数Ｎにより定まるＮＯx量ＮＯＸＡを現在のＮＯx流入速度とする。
【００３５】
そしてステップＳ５で、ステップＳ３で求めたＮＯx吸収許容値をステップＳ４で求めたＮＯx流入速度で割った推定リーン運転時間を算出する(推定リーン運転時間＝ＮＯx吸収許容値／ＮＯx流入速度)。
【００３６】
そしてステップＳ６で、現在の推定リーン運転時間すなわち推定酸素過剰空燃比運転時間とリーン禁止判定時間を比較して、現在の推定リーン運転時間がリーン禁止判定時間未満であれば、ステップＳ７で、以後、全てのリーン運転を禁止し、理論空燃比運転を行う。ステップＳ６で現在の推定リーン運転時間がリーン禁止判定時間を下回っていなければ、ステップＳ８でリーン運転を許可する。
【００３７】
すなわち、実施の形態１と異なる点は、図８のＡに示すようにＮＯx吸収許容値が少なくなって実施の形態１であればリーン運転禁止になる場合でも、この実施の形態では運転状態であるＮＯx流入速度を考慮し、ＮＯx流入速度が小さければ図８のＢに示すように推定リーン運転時間が大きくなるため、最大限、リーン運転を行える。
【００３８】
なお上記図６に示す酸素過剰空燃比運転禁止手段１０６の動作は、リーン運転に変更する度に、最初にリーン運転に変更することが可能か否かの判断を行うものとして行われる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設けられ流入する排出ガスが酸素過剰状態であるときにＮＯxを吸収し、酸素濃度を低下させるとＮＯxを排出すると共に還元浄化されるＮＯx吸収剤と、車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う通常運転制御手段と、上記ＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯxの度合いからＮＯx吸収剤の劣化判定を行うＮＯx吸収剤劣化判定手段と、劣化程度に応じてＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とする運転時間を短縮する手段と、劣化程度が所定値より大きくなったと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する手段と、を備えることを特徴とした内燃機関の排気浄化装置としたので、酸素過剰運転時間やＮＯx吸収剤の吸収許容量が所定値以下となり劣化が著しく進んだと判定した場合に、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を酸素過剰空燃比とすることを禁止することによって、酸素過剰空燃比から燃料過剰空燃比へ変化した直後に大気中に放出される排出ガスの悪化を防止し、同時に空燃比の切替時に発生するトルク変動によるドライバビリティの悪化を防止できる。
【００４０】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、ＮＯx吸収剤に吸収できる現在の吸収許容値に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、正確な判定が行える。
【００４１】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、酸素過剰空燃比運転時間に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、比較的に簡単に判定が行える。
【００４２】
また、上記酸素過剰空燃比運転を禁止する手段が、現在の運転状態を考慮した推定酸素過剰空燃比運転時間に基づいて禁止するか否かの判定を行うようにしたので、ＮＯx吸収剤に流入する排出ガスの空燃比を最大限酸素過剰空燃比領域として確保でき燃費悪化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による内燃機関の排気浄化装置を含むシステムの構成を示す図である。
【図２】 図１の内燃機関の排気浄化装置の機能ブロック図を示す。
【図３】 劣化判定履歴より現在の劣化度を推定する方法を説明するための図である。
【図４】 この発明の実施の形態１における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態２における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態３における酸素過剰空燃比運転禁止手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】 単位時間当たりのＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯx量を機関負荷および機関回転数の関数で示したデータマップである。
【図８】 この発明の実施の形態３における運転状態を考慮した場合の推定リーン運転時間の変化を示す図である。
【図９】 この種の内燃機関の動作を説明するための図である。
【図１０】 この種の内燃機関の排気浄化装置の劣化検出の動作を説明するための図である。
【図１１】 従来の課題を説明するための酸素過剰空燃比運転と燃料過剰空燃比運転の切り替え時の空燃比とＮＯx量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ エアクリーナ、３ 空気量センサ、５ スロットル駆動モータ、６ サージタンク、７ スロットル開度センサ、８ 圧力センサ、９ エンジン、１３ インジェクタ、１５ 点火プラグ、１７ ＥＧＲ駆動装置、１９ 空然比センサ、２１ ＮＯx吸収剤、２３ 排気温センサ、２５ 空然比センサ、２７ 電子制御装置、２７ａ ＣＰＵ、２７ｂ ＲＯＭ、２７ｃ ＲＡＭ、２７ｄ バックアップＲＡＭ、２７ｅ 入力ポート、２７ｆ 出力ポート、２９ 変速機、３１クランク角センサ、３３ 速度センサ３５ 走行距離計、１００ 通常運転制御手段、１０２ 劣化判定手段、１０４ 酸素過剰空燃比運転時間短縮手段、１０６ 酸素過剰空燃比運転禁止手段。
Claims (3)
- 車両に搭載された内燃機関の排気通路内に設けられ流入する排出ガスが酸素過剰状態にあるときにＮＯxを吸収し、酸素濃度を低下させるとＮＯxを排出すると共に還元浄化されるＮＯx吸収剤と、
車両の運転状態に応じて酸素過剰空燃比運転、理論空燃比運転、燃料過剰空燃比運転を切替えて内燃機関の運転制御を行う通常運転制御手段と、
上記ＮＯx吸収剤に吸収されるＮＯxの度合いからＮＯx吸収剤の劣化判定を行うＮＯx吸収剤劣化判定手段と、
現在の運転状態のまま酸素過剰空燃比運転に切替えると仮定した場合に、上記ＮＯ x 吸収剤の劣化程度と運転状態とを考慮して酸素過剰空燃比運転を継続可能な時間を推定する酸素過剰空燃比運転時間推定手段と、
上記通常運転制御手段において車両の運転状態に基づき酸素過剰空燃比運転への切替えが可能と判定され、酸素過剰空燃比運転への切替えを行う前に、上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段によって求められた推定酸素過剰空燃比運転時間が所定値より小さいと判断した場合に酸素過剰空燃比運転を禁止する手段と、
を備えることを特徴とした内燃機関の排気浄化装置。 - 上記ＮＯx吸収剤劣化判定手段がＮＯx吸収剤の劣化程度に応じてＮＯx吸収許容値を求め、
上記酸素過剰空燃比運転時間推定手段は、運転状態に応じてＮＯx吸収剤へのＮＯx流入速度を求める手段を含み、上記ＮＯx吸収許容値とＮＯx吸収剤へのＮＯx流入速度とから推定酸素過剰空燃比運転時間を求める、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 上記ＮＯx吸収剤へのＮＯx流入速度を求める手段が、
内燃機関の負荷と回転数とを検出する手段と、
検出された内燃機関の負荷と回転数とに従ったＮＯx流入速度を定めたデータマップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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