JP4206694B2

JP4206694B2 - 内燃機関の排気浄化装置

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Publication number: JP4206694B2
Application number: JP2002149019A
Authority: JP
Inventors: 勝彦宮本; 正行山下; 川崎　　和彦; 健敏平田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003343316A

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し、特に、冷態状態でＨＣを吸着すると共に温度が上昇すると吸着したＨＣを脱離するＨＣトラップ触媒を備えた排気浄化装置における脱離ＨＣの浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関（以下、エンジンという）の排気通路に介装される触媒の一種として、低温状態でＨＣを吸着するＨＣトラップ触媒が知られている。このＨＣトラップ触媒は、通常、三元触媒とともに排気通路に備えられ、エンジン始動直後のように三元触媒の温度が低く未だ活性化していない状態において、三元触媒で浄化されないＨＣが外部に排出されてしまうことを抑制している。ところが、このＨＣトラップ触媒は、温度が上昇するにつれ吸着したＨＣを脱離するという特徴も有している。
【０００３】
ＨＣトラップ触媒からＨＣが脱離されるとき、そのうちの一部はＨＣトラップ触媒の貴金属により酸化される。ここでの酸化反応はＨＣトラップ触媒に供給される排ガス中に酸素が多く含まれるほど促進され、ＨＣの外部への排出が抑制される。そこで、特開２０００−２１３２号公報に開示された排気浄化装置では、ＨＣトラップ触媒からのＨＣ脱離時に空燃比をリーン化させることでＨＣの酸化を促進させ、ＨＣが外部に排出されるのを抑制している。また、負荷の増大に応じてリーン度合を小さくすることで、ＮＯｘの排出量の増大も抑制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの負荷がある程度以上大きくなるとリーン運転自体が困難になりＨＣトラップ触媒に十分な酸素供給ができなくなる。このため、上記の従来技術では、エンジンの負荷が比較的高い場合にはＨＣトラップ触媒における脱離ＨＣの酸化浄化効率が低下し、ＨＣの排出量が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、内燃機関の負荷が比較的高い場合でもＨＣトラップ触媒に十分な酸素を供給してＨＣトラップ触媒における脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることを可能にした、内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の排気浄化装置は、脱離状態検出手段によりＨＣトラップ触媒がＨＣを脱離する状態にあることが検出される場合は、制御手段によって内燃機関を所定行程数毎に燃料カット運転することを特徴としている。このようにＨＣトラップ触媒がＨＣ脱離状態にあることが検出される場合に内燃機関を所定行程毎に燃料カット運転することで、比較的負荷が高い領域でもＨＣ脱離状態にあるＨＣトラップ触媒に効率良く酸素を供給することができる。
【０００７】
また、負荷検出手段によって内燃機関の負荷を検出し、検出される負荷の増加に応じて上記の所定行程数を多く設定する。これにより負荷の増加に応じて所定行程数が多く設定されることになるので、出力要求を満たしながらＨＣトラップ触媒ヘの酸素供給を図ることができ、ドライバビリティと排ガス性能を高次元で両立させることができる。
【０００８】
さらに、内燃機関がリーン空燃比で運転可能な場合の制御手段の制御方法として、ＨＣ脱離状態にあることが検出される場合において、負荷検出手段によって内燃機関の負荷を検出し、内燃機関の負荷が所定値以上の時には内燃機関を所定行程毎に燃料カット運転し、負荷が上記の所定値に満たない場合は内燃機関をリーン空燃比で運転する。これにより負荷が比較的低い領域ではリーン空燃比で機関を運転するので効率良くＨＣトラップ触媒ヘ酸素を供給することができ、リーン空燃比での運転が困難となり易い負荷が比較的高い領域では所定行程毎に燃料カット運転することでＨＣトラップ触媒ヘの酸素供給を図るので比較的高負荷領域でも脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることができ、広範な負荷領域で脱離ＨＣの酸化浄化を効率良く促進することができる。
また、上記制御手段は、上記の燃料カット運転を行う際には上記内燃機関をストイキオ空燃比で運転する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図６は本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置について示すものである。本実施形態にかかる内燃機関（以下、エンジン）は、希薄燃焼エンジンの一形態として知られている燃焼室内に燃料を直接噴射可能な筒内噴射式エンジンとして構成されている。この筒内噴射式エンジンでは、燃料噴射の態様（燃料噴射モード）として、吸気行程中に燃料噴射を行いＯ₂センサからの信号を用いて空燃比がストイキオになるようにフィードバック制御するストイキオモード、吸気行程中に燃料噴射を行いストイキオよりも希薄な空燃比（リーン空燃比）となるようオープンループ制御する吸気リーンモード、圧縮行程中に燃料噴射を行い吸気リーンモードよりもさらに希薄な空燃比となるようオープンループ制御する圧縮リーンモード、そして、噴射燃料を二回分に分けて吸気行程中と圧縮行程中の２段階で燃料噴射を行いそれぞれリーン空燃比となるようオープンループ制御する二回噴射リーンモードの少なくとも四つのの燃料噴射モードが設けられている。
【００１０】
図１の全体構成図に示すように、エンジン１の本体１ａには吸気通路３と排気通路４とが接続されている。吸気通路３には、上流側から順にエアクリーナ５，電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）６が設けられている。排気通路４には、排ガス浄化用の触媒８Ａ，８Ｂ，８Ｃと図示しないマフラが設けられている。また、エンジン本体１ａ内には点火プラグ９と燃焼室２を臨んで配設された高圧噴射弁１０とが備えられている。本実施形態のエンジン１では、高圧噴射弁１０から燃焼室２内に直接燃料が噴射されるようになっている。
【００１１】
触媒８Ａ，８Ｂ，８Ｃとしては、ＮＯｘ触媒８Ａ，ＨＣトラップ触媒８Ｂ及び近接触媒としての三元触媒８Ｃが備えられており、エキゾーストマニホールドの近傍（或いはエキゾーストマニホールドと一体）に三元触媒８Ｃが配置され、その下流にＮＯｘ触媒８ＡとＨＣトラップ触媒８Ｂとが配置されている。このような配置によれば、エンジン本体１ａに近接して三元触媒８Ｃが配置されることで、三元触媒８Ｃを早期に昇温して活性化させることができ、三元触媒８Ｃが活性化するまでの間に発生するＨＣは、低温状態でＨＣを吸着するＨＣトラップ触媒８Ｂによって吸着することができる。また、リーン運転時に発生するＮＯｘは、ＮＯｘ触媒８Ａによって浄化することができる。
【００１２】
さらに、このエンジン１を制御するために、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えた電子制御装置（ＥＣＵ）２０と、種々のセンサ類とが設けられている。エンジン１に設けられるセンサ類として、吸気通路３側には、エアクリーナ５の配設部分に、吸入空気量を検出するエアフローセンサ３０が設けられており、ＥＴＶ６の配設部分には、ＥＴＶ６の開度を検出するスロットル開度センサ３１が設けられている。また、排気通路４側には、ＨＣトラップ触媒８Ｂが保持されているベッド部の温度を検出する触媒温度センサ３２が設けられている。さらに、その他のセンサとして、図示しないクランクシャフトの回転に同期して信号を出力するクランク角センサ３３やエンジン１の冷却水温を検出する水温センサ３４が設けられている。
【００１３】
ＥＣＵ２０は、ドライバの要求に応じてエンジン１を運転したり燃料消費の抑制や排ガスの抑制等の目標に応じてエンジン１を運転するための様々な機能を有している。ＥＣＵ２０は、それら各機能を達成するための機能部の集合とも考えることができ、図１中に示す負荷検出部（負荷検出手段）２１，ＨＣ脱離状態検出部（脱離状態検出手段）２２，及び燃料噴射制御部（制御手段）２３は何れもＥＣＵ２０が備える機能部のうちの一つである。これら機能部２１，２２，２３は、特に、エンジン１の負荷が比較的高い場合でもＨＣトラップ触媒８Ｂに十分な酸素を供給してＨＣトラップ触媒８Ｂにおける脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることを目的として設けられている。
【００１４】
負荷検出部２１は、エンジン１が出力している軸トルク（エンジントルク）を算出することでエンジン１の負荷を検出する機能を有している。エンジントルクは、エンジン回転速度とスロットル開度とから推定することができる。負荷検出部２１は、クランク角センサ３３からの信号を用いてエンジン回転速度を検出するとともに、スロットル開度センサ３１からの信号を用いてスロットル開度を検出し、これらエンジン回転速度とスロットッル開度とからエンジントルクを算出している。
【００１５】
ＨＣ脱離状態検出部２２は、ＨＣトラップ触媒８Ｂが吸着したＨＣを脱離する状態にあるか否かを検出する機能を有している。ＨＣトラップ触媒８Ｂは、低温状態ではＨＣを吸着するが、温度が上昇して所定温度（ＨＣ脱離温度）に達すると吸着したＨＣを脱離し始める特性を有している。ＨＣ脱離状態検出部２２は、触媒温度センサ３４で検出されたベッド部温度からＨＣトラップ触媒８Ｂの温度を推定し、ＨＣトラップ触媒８Ｂの推定温度とＨＣ脱離温度とを比較することでＨＣトラップ触媒８ＢがＨＣ脱離状態にあることを検出している。また、ＨＣトラップ触媒８Ｂに吸着されたＨＣは、その吸着量にもよるが、ある一定の温度（ＨＣ脱離終了温度）に達したときにはＨＣトラップ触媒８Ｂから略完全に脱離される。ＨＣ脱離状態検出部２２は、ＨＣトラップ触媒８Ｂの推定温度とＨＣ脱離終了温度とを比較することでＨＣトラップ触媒８ＢからのＨＣの脱離が終了したことも検出している。
【００１６】
燃料噴射制御部２３は、負荷検出部２１で検出されたエンジン１の負荷と、ＨＣ脱離状態検出部２２で検出されたＨＣトラップ触媒８ＢからのＨＣの脱離の状態とに応じて、高圧噴射弁１０からの燃料噴射の態様を制御する機能を有している。図２は、エンジン回転速度とエンジントルクとを軸とする二次元マップであり、低回転速度低トルク側から高回転速度高トルク側に向けて略波紋状に５つのゾーンＡ〜Ｅに区画されている。燃料噴射の態様はゾーンＡ〜Ｅ毎に決められており、燃料噴射制御部２３は、最も低回転速度低トルク側のゾーンＡでは前述の圧縮リーンモードによる燃料噴射を行う。また、ゾーンＡよりも高トルク側のゾーンＢでは前述の二回噴射リーンモードによる燃料噴射を行い、ゾーンＢよりも高回転高トルク側のゾーンＣでは前述の吸気リーンモードによる燃料噴射を行う。また、ゾーンＣよりもさらに高回転高トルク側のゾーンＤ及びゾーンＥでは前述のストイキオモードによる燃料噴射を行い、特にゾーンＣに隣接するゾーンＤでは、ＨＣ脱離状態検出部２２によりＨＣトラップ触媒８ＢがＨＣ脱離状態であると検出されたときには所定行程数毎に燃料カットを行う。
【００１７】
ＨＣトラップ触媒８ＢからＨＣが脱離されるとき、そのうちの一部はＨＣトラップ触媒８Ｂの貴金属により酸化され、この酸化反応はＨＣトラップ触媒８Ｂに供給される排ガス中に酸素が多く含まれるほど促進される。したがって、ゾーンＡ，ゾーンＢ，ゾーンＣでのリーン運転によれば、ＨＣトラップ触媒８Ｂの周囲雰囲気を酸素過剰雰囲気とすることができるので、ＨＣトラップ触媒８ＣがＨＣ脱離状態であるときには、ＨＣトラップ触媒８Ｃにおける脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることができる。また、ゾーンＤでの燃料カット運転によれば、吸入空気がそのままＨＣトラップ触媒８Ｃに供給されるので、これによってもＨＣトラップ触媒８Ｂに十分な酸素を供給することができ、ＨＣトラップ触媒８Ｃにおける脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることができる。特に、この燃料カット運転は、リーン運転が不可能な高負荷領域で行われるので、ＨＣトラップ触媒８Ｂへの酸素供給をリーン運転でのみ行っていた従来の技術に比較して、ＨＣトラップ触媒８Ｂに十分な酸素を供給できる領域を拡大することができ、ＨＣの排出量を低減することができる。なお、燃料カットは出力の低下を招くので、燃料カットを実施する周期（行程数）は、ＨＣが酸化浄化されるのに必要な酸素をＨＣトラップ触媒８Ｃに供給できる範囲内でできるだけ大きく設定するのが好ましい。
【００１８】
このように、ＥＣＵ２０は、リーン運転できない高負荷時にはエンジン１を所定行程数毎に燃料カット運転することで上記目的の達成を図っている。以下、図３，図４，図５に示すフローチャートを用いて、ＥＣＵ２０が上記目的の達成のために行う制御の内容について具体的に説明する。なお、図３で示されるフロー（ステップＡ１０〜Ａ７０）は、ＨＣトラップ触媒８Ｂに酸素を供給してＨＣトラップ触媒８Ｂから脱離されるＨＣを酸化浄化するための制御（酸素供給制御）を実施するか否か判定する判定フローである。図４で示されるフロー（ステップＢ１０〜Ｂ１３０）は、酸素供給制御を実施する場合に具体的にどのような燃料噴射の態様を用いるかを判定し実行する実行フローである。また、図５で示されるフロー（ステップＣ１０〜Ｃ８０）は、酸素供給制御のための燃料噴射の態様として燃料カットを行う場合の詳細な実行フローである。ＥＣＵ２０は、これら３つのフローを並列的に、且つそれぞれエンジン１の一行程を一周期として処理している。
【００１９】
図３に示す判定フローでは、ＥＣＵ２０のＨＣ脱離状態検出部２２は、まず、エンジン１の始動時の冷却水温が所定温度以下であり、且つ、エンジン１の始動後所定時間以内であるか否か判定する（ステップＡ１０）。この判定は、冷却水温が高い場合には始動時のＨＣトラップ触媒８Ｂの温度も高いのでＨＣが吸着されていないと予想され、始動後時間が経過している場合には既にＨＣトラップ触媒８Ｂの温度が高くなっていて既にＨＣが脱離されていると予想されるからである。ステップＡ１０の条件が成立した場合には、ＨＣ脱離状態検出部２２は、触媒温度センサ３２からの検出信号に基づきＨＣトラップ触媒８Ｂの温度（ＨＣＴ温度）を推定する（ステップＡ２０）。そして、酸素供給フラグがセットされているか否か判定し（ステップＡ３０）、酸素供給フラグがセットされている場合にはステップＡ４０の判定に進み、酸素供給フラグがセットされていない場合にはステップＡ６０の判定に進む。酸素供給フラグはＨＣトラップ触媒８ＢがＨＣ脱離状態にある場合にＨＣ脱離状態検出部２２によりセットされ、このフラグがセットされることにより燃料噴射制御部２３による後述の酸素供給制御が実施される。酸素供給フラグは、ステップＡ４０の判定においてＨＣトラップ触媒８Ｂの温度がＨＣ脱離温度よりも大きいときにステップＡ５０でセットされ、ステップＡ６０の判定においてＨＣトラップ触媒８Ｂの温度がＨＣ脱離終了温度以上のとき、及び、ステップＡ１０の条件が不成立の場合にステップＡ７０でクリアされる
図４に示す実行フローでは、ＥＣＵ２０の燃料噴射制御部２３は、まず、エンジン回転速度情報とエンジントルク情報とを取得する（ステップＢ１０）。そして、酸素供給フラグがセットされているか否か判定し（ステップＢ２０）、酸素供給フラグがセットされている場合にはステップＢ３０の処理に進み、酸素供給フラグがセットされていない場合にはステップＢ１３０の処理に進む。ステップＢ１３０に進んだ場合には、燃料噴射制御部２３は、エンジン回転速度とエンジントルクに応じた通常の燃料噴射制御を行う。ステップＢ３０に進んだ場合には、燃料噴射制御部２３は、図２に示すマップにステップＢ１０で取得したエンジン回転速度とエンジントルクを照合することで、燃料噴射の態様を決めるためのゾーンを判定する。燃料噴射制御部２３は、まず、判定したゾーンが図２に示すゾーンＡか否か判定し（ステップＢ４０）、ゾーンＡの場合には圧縮リーンモードによる燃料噴射を行う（ステップＢ５０）。ゾーンＡでない場合には次に図２に示すゾーンＢか否か判定し（ステップＢ６０）、ゾーンＢの場合には吸気リーンモードによる燃料噴射を行う（ステップＢ７０）。ゾーンＢでもない場合には次に図２に示すゾーンＣか否か判定し（ステップＢ８０）、ゾーンＣの場合には二回噴射リーンモードによる燃料噴射を行う（ステップＢ９０）。ゾーンＣでもない場合にはさらに図２に示すゾーンＤか否か判定し（ステップＢ１００）、ゾーンＤの場合には所定行程数毎に燃料カットを行う（ステップＢ１１０）。そして、ゾーンＤでもない場合には、図２に示すゾーンＥに対応するストイキオモードによる燃料噴射を行う（ステップＢ１２０）。
【００２０】
上記のステップＢ１１０での処理の詳細は図５に示すフローにより示される。ＥＣＵ２０の燃料噴射制御部２３は、まず、酸素供給フラグがセットされているか否か判定し（ステップＣ１０）、酸素供給フラグがセットされている場合にはさらにエンジン１の運転ゾーンが図２に示すゾーンＤか否か判定する（ステップＣ２０）。酸素供給フラグがセットされており運転ゾーンがゾーンＤの場合には、燃料カットカウンタをデクリメントする（ステップＣ３０）。この燃料カットカウンタは、燃料カットのための行程数を計算するためのカウンタであり、燃料カットの周期がその初期値にセットされている。燃料噴射制御部２３は、燃料カットカウンタが０になったか否か判定し（ステップＣ４０）、燃料カットカウンタが０になるまではエンジン回転速度とエンジントルクに応じた通常の燃料噴射制御を行う（ステップＣ８０）。そして、燃料カットカウンタが０になったら、燃料噴射制御部２３は、燃料カットカウンタに所定値（燃料カット周期の行程数）をセットして燃料カットカウンタをリセットし（ステップＣ５０）、高圧噴射弁１０からの燃料噴射のパルス幅を０に設定する（ステップＣ６０）。なお、酸素供給フラグがセットされていない場合や運転ゾーンがゾーンＤでない場合、或いは、燃料カットカウンタのデクリメント中に酸素供給フラグがクリアされたり運転ゾーンがゾーンＤから外れた場合には、燃料カットカウンタに所定値をセットしてリセットし（ステップＣ７０）、エンジン回転速度とエンジントルクに応じた通常の燃料噴射制御を行う（ステップＣ８０）。
【００２１】
以上の図３〜図５のフローで示す制御による作用効果を具体的に示したのが図６である。図６（ａ），図６（ｂ），図６（ｃ），図６（ｄ）は、エンジン１を冷態状態から始動した後に図６（ｅ）に示すようにアクセル開度を変化させたときのＨＣトラップ触媒８Ｂの温度、ＨＣ排出量、エンジントルク、エンジン回転速度の時間変化を示している。特に図６（ｂ）は、破線が三元触媒８Ｃの出口におけるＨＣ排出量を示し、二点鎖線と実線とがＨＣトラップ触媒８Ｂ出口におけるＨＣ排出量を示している。このうち二点鎖線で示すＨＣ排出量の時間変化は従来技術によるものであり、実線で示すＨＣ排出量の時間変化が上記制御方法によるものである。また、図６（ｂ）には、上記制御方法による場合の、ＨＣトラップ触媒８Ｂの温度がＨＣ脱離温度を超えてからＨＣ脱離終了温度を超えるまでの間の燃料噴射制御の内容を併せて示している。
【００２２】
エンジン１の始動直後、エンジン１からは比較的多量のＨＣが排出される。しかしながら、始動直後は三元触媒８Ｃは活性化温度に達していないので、図６（ｂ）の破線に示すように、ＨＣは三元触媒８Ｃで浄化されずに三元触媒８Ｃを通過し、下流のＨＣトラップ触媒８Ｂに流れる。ＨＣトラップ触媒８Ｂは低温状態でＨＣを吸収するので、図６（ｂ）の実線に示すように、三元触媒８Ｃを通過したＨＣの多くを吸収して外部へ排出されるＨＣを低減する。
【００２３】
ＨＣトラップ触媒８Ｂに吸収されたＨＣは、図６（ａ）に示すようにＨＣトラップ触媒８Ｂの温度が上昇してＨＣ脱離温度を超えたところから、ＨＣトラップ触媒８Ｂから脱離し始める。ＨＣトラップ触媒８Ｂから脱離するＨＣの一部はＨＣトラップ触媒８Ｂの貴金属により酸化されるので、エンジン１のリーン運転によりＨＣトラップ触媒８Ｂに酸素を供給すれば、ＨＣの酸化を促進してＨＣの排出を抑制することができる。ところが、このとき図６（ｅ）に示すようにアクセル操作が行われ、図６（ｃ）に示すように大きなエンジントルクが要求された場合には、エンジン１はリーン運転できない。このため、従来の制御方法では十分な酸素をＨＣトラップ触媒８Ｂに供給することができず、図６（ｂ）の二点鎖線に示すように多量のＨＣがＨＣトラップ触媒８Ｂから放出されてしまう。これに対して本実施形態の制御方法では、リーン運転できない高負荷時でも所定周期毎の燃料カットにより排気ガス中に多量の酸素を残存させることができ、ＨＣトラップ触媒８Ｂに十分な酸素を供給することができる。したがって、本実施形態の制御方法によれば、ＨＣトラップ触媒８Ｂにおける脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させることができ、図６（ｂ）の実線に示すように、ＨＣトラップ触媒８Ｂから外部へのＨＣの排出量を低減することができる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施しうるものである。例えば、図２に示すマップにおいて、燃料カットを行うゾーンＤを低回転速度低トルク側から高回転速度高トルク側に向けて波紋状に複数のゾーンに分け、ゾーン毎に燃料カットを行う行程数を設定してもよい。この場合、低回転速度低トルク側のゾーンほど行程数を小さく設定し、高回転速度高トルク側のゾーンほど行程数を大きく設定する。これにより負荷の増加に応じて所定行程数が多く設定されることになるので、出力要求を満たしながらＨＣトラップ触媒８Ｂヘの酸素供給を図ることができ、ドライバビリティと排ガス性能を高次元で両立させることが可能になる。
【００２５】
また、ＨＣトラップ触媒８Ｂの温度を推定する方法として、上述の実施形態ではＨＣトラップ触媒８Ｂを支持するベッド部の温度を検出しているが、排気通路４に温度センサを設けて排気通路４内の排ガス温度を検出し、排ガス温度からＨＣトラップ触媒８Ｂの温度を推定してもよい。さらに、運転開始からのエンジントルクやエンジ回転速度の履歴に基づいてＨＣトラップ触媒８Ｂの温度を推定してもよい。
【００２６】
また、上述の実施形態では本発明を筒内噴射式エンジンに適用しているが、本発明は、一般的な希薄燃焼エンジンにも広く適用することができ、さらに、少なくとも所定行程数毎に燃料カット運転が可能なエンジンであれば適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、ＨＣトラップ触媒がＨＣを脱離する状態にある場合は、所定行程毎に内燃機関の燃料カット運転が行われるので、リーン運転は困難な比較的負荷が高い領域でもＨＣ脱離状態にあるＨＣトラップ触媒に効率良く酸素を供給することができ、ＨＣトラップ触媒における脱離ＨＣの酸化浄化効率を向上させて外部へのＨＣの排出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる制御マップであり、エンジン回転速度とエンジントルクとに応じて燃料噴射モードを決定するためのマップである。
【図３】本発明の一実施形態にかかる酸素供給制御の実施の可否を判定するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態にかかる酸素供給制御を実施する場合の燃料噴射の態様を判定するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態にかかる酸素供給制御のための燃料噴射の態様として燃料カットを行う場合のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態にかかる酸素供給制御の作用効果を示すタイムチャートであり、（ａ）はエンジン始動後のＨＣトラップ触媒の温度の時間変化を示す図、（ｂ）はＨＣ排出量の時間変化を示す図、（ｃ）はエンジントルクの時間変化を示す図、（ｄ）はエンジン回転速度の時間変化を示す図、（ｅ）はアクセル開度の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１エンジン
１ａエンジン本体
３吸気通路
４排気通路
６ＥＴＶ
８ＡＮＯｘ触媒
８ＢＨＣトラップ触媒
８Ｃ三元触媒
９点火プラグ
１０高圧噴射弁
２０ＥＣＵ
２１負荷検出部
２２ＨＣ脱離状態検出部
２３燃料噴射制御部
３０エアフローセンサ
３１スロットル開度センサ
３２触媒温度センサ
３３クランク角センサ

Claims

内燃機関の排気通路に設けられ冷態状態でＨＣを吸着すると共に温度が上昇すると吸着したＨＣを脱離するＨＣトラップ触媒と、
上記ＨＣトラップ触媒がＨＣを脱離する状態にあることを検出する脱離状態検出手段と、
上記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
上記脱離状態検出手段により上記ＨＣトラップ触媒がＨＣ脱離状態にあることが検出される場合に、上記負荷が所定値に満たない時は上記内燃機関をリーン空燃比で運転し、上記負荷が所定値以上の時には上記内燃機関をストイキオ空燃比で運転すると共に所定行程数毎に燃料カット運転する制御手段と
を備え、
上記制御手段は、上記負荷検出手段により検出される負荷の増加に応じて上記所定行程数を多くするように構成されていることを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。