JPH06108824A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JPH06108824A
JPH06108824A JP30705892A JP30705892A JPH06108824A JP H06108824 A JPH06108824 A JP H06108824A JP 30705892 A JP30705892 A JP 30705892A JP 30705892 A JP30705892 A JP 30705892A JP H06108824 A JPH06108824 A JP H06108824A
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air
nox
exhaust gas
engine
output torque
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健治 加藤
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治男 渡辺
Kiyoshi Nakanishi
清 中西
Satoru Iguchi
哲 井口
Masahito Goto
雅人 後藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 NOx 吸収剤からNOx を放出させる際の機
関の出力トルクの変動を防止する。 【構成】 流入排気ガスの空燃比がリーンのときにはN
Ox 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 吸収剤18を機関排気
通路内に配置する。NOx 吸収剤18からNOx を放出
すべきときには機関シリンダ内に供給される混合気をリ
ッチにして流入排気ガス中の酸素濃度を低下させ、同時
に点火時期を遅角させて機関の出力トルクを低下させ
る。

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】混合気を燃焼せしめるようにした内燃機
関において、流入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 吸収剤を機関排気通
路内に配置し、リーン混合気を燃焼せしめた際に発生す
るNOx をNOx 吸収剤により吸収し、NOx 吸収剤の
NOx 吸収能力が飽和する前に機関シリンダ内に供給さ
れる混合気を一時的にリッチにしてNOx 吸収剤への流
入排気ガスの空燃比を一時的にリッチにし、それによっ
てNOx 吸収剤からNOx を放出させると共に放出され
たNOx を還元するようにした内燃機関が本出願人によ
り既に提案されている(特願平3−284095号参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらNOx 吸
収剤からNOx を放出させるために機関シリンダ内に供
給される混合気をリッチにすると機関の出力トルクが急
激に増大するために大きなショックが発生するという問
題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、流入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 吸収剤を機
関排気通路内に配置し、機関に供給される混合気を制御
して流入排気ガス中の酸素濃度を低下させる手段と、流
入排気ガス中の酸素濃度を低下させたときに機関の出力
トルクを低下させるトルク低下手段とを具備している。
【0005】
【作用】機関に供給される混合気を制御して流入排気ガ
ス中の酸素濃度を低下させると機関の出力トルクが増大
する。このときトルク低下手段によって機関の出力トル
クが低下せしめられるので結局機関出力トルクの変動が
抑制されることになる。
【0006】
【実施例】図1を参照すると、1は機関本体、2はピス
トン、3は燃焼室、4は点火栓、5は吸気弁、6は吸気
ポート、7は排気弁、8は排気ポートを夫々示す。吸気
ポート6は対応する枝管9を介してサージタンク10に
連結され、各枝管9には夫々吸気ポート6内に向けて燃
料を噴射する燃料噴射弁11が取付けられる。サージタ
ンク10は吸気ダクト12およびエアフローメータ13
を介してエアクリーナ14に連結され、吸気ダクト12
内はスロットル弁15が配置される。一方、排気ポート
8は排気マニホルド16および排気管17を介してNO
x 吸収剤18を内蔵したケーシング19に接続される。
【0007】一方、スロットル弁15上流の吸気ダクト
12からはバイパス通路20が分岐され、このバイパス
通路20はサージタンク10内に連結される。このバイ
パス通路20内にはバイパス通路20内を流れる空気量
を制御するためのバイパス制御弁21が設けられる。こ
のバイパス制御弁21の開度は電子制御ユニット30の
出力信号に基づいて機関アイドリング運転時に機関回転
数が目標回転数となるように制御される。また、機関の
クランクシャフト22は電磁クラッチ23を介してエア
コンディショナ用のポンプ24に連結され、従って電磁
クラッチ23がオンになるとポンプ24が機関によって
駆動される。
【0008】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(RAM)33、CPU(マイク
ロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート
36を具備する。エアフローメータ13は吸入空気量に
比例した出力電圧を発生し、この出力電圧がAD変換器
37を介して入力ポート35に入力される。スロットル
弁15にはスロットル弁15がアイドリング開度になっ
たことを検出するスロットルスイッチ25が取付けら
れ、このスロットルスイッチ25の出力信号が入力ポー
ト35に入力される。また、入力ポート35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26お
よび車速を表す出力パルスを発生する車速センサ27が
接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路
38を介して夫々点火栓4、燃料噴射弁11、バイパス
制御弁21および電磁クラッチ23に接続される。
【0009】図1に示す内燃機関では例えば次式に基づ
いて燃料噴射時間TAUが算出される。 TAU=TP・K ここでTPは基本燃料噴射時間を示しており、Kは補正
係数を示している。基本燃料噴射時間TPは機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とするの
に必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射
時間TPは予め実験により求められ、機関負荷Q/N
(吸入空気量Q/機関回転数N)および機関回転数Nの
関数として図2に示すようなマップの形で予めROM3
2内に記憶されている。補正係数Kは機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比を制御するための係数であっ
てK=1.0であれば機関シリンダ内に供給される混合
気は理論空燃比となる。これに対してK<1.0になれ
ば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は理論空
燃比よりも大きくなり、即ちリーンとなり、K>1.0
になれば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は
理論空燃比よりも小さくなる、即ちリッチとなる。
【0010】図1に示す内燃機関では通常補正係数Kは
例えば0.6に維持されており、即ち機関シリンダ内に
供給される混合気の空燃比はリーンに維持されており、
従って図1に示す内燃機関では通常リーン混合気が燃焼
せしめられる。図3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3か
らわかるように燃焼室3から排出される排気ガス中の未
燃HC,COの濃度は燃焼室3内に供給される混合気の
空燃比がリッチになるほど増大し、燃焼室3から排出さ
れる排気ガス中の酸素O2 の濃度は燃焼室3内に供給さ
れる混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
【0011】ケーシング19内に収容されているNOx
吸収剤18は例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムK、ナトリウムNa、リチウムLi、セ
シウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カル
シウムCaのようなアルカリ土類、ランタンLa、イッ
トリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つ
と、白金Ptのような貴金属とが担持されている。機関
吸気通路およびNOx吸収剤18上流の排気通路内に供
給された空気および燃料の比を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N
Ox を放出するNOx の吸放出作用を行う。なお、NO
x 吸収剤18上流の排気通路内に燃料或いは空気が供給
されない場合には流入排気ガスの空燃比は燃焼室3内に
供給される混合気の空燃比に一致し、従ってこの場合に
はNOx 吸収剤18は燃焼室3内に供給される混合気の
空燃比がリーンのときにはNOx を吸収し、燃焼室3内
に供給される混合気中の酸素濃度が低下すると吸収した
NOx を放出することになる。
【0012】上述のNOx 吸収剤18を機関排気通路内
に配置すればこのNOx 吸収剤18は実際にNOx の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図4に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上
に白金PtおよびバリウムBaを担持させた場合を例に
とって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ
土類、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。
【0013】即ち、流入排気ガスがかなりリーンになる
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図4
(A)に示されるようにこれら酸素O2 が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N
Oは白金Ptの表面上でO2 - と反応し、NO2 となる
(2NO+O2 →2NO2)。次いで生成されたNO2
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、図4(A)に
示されるように硝酸イオンNO3 - の形で吸収剤内に拡
散する。このようにしてNOx がNOx 吸収剤18内に
吸収される。
【0014】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ptの表面でNO2 が生成され、吸収剤のNOx 吸収能
力が飽和しない限りNO2 が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンNO3 - が生成される。これに対して流入排気ガ
ス中の酸素濃度が低下してNO2 の生成量が低下すると
反応が逆方向(NO3 - →NO2)に進み、斯くして吸収
剤内の硝酸イオンNO3 - がNO2 の形で吸収剤から放
出される。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
とNOx 吸収剤18からNOx が放出されることにな
る。図3に示されるように流入排気ガスのリーンの度合
いが低くなれば流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、従
って流入排気ガスのリーンの度合いを低くすれば流入排
気ガスがリーンであってもNOx 吸収剤18からNOx
が放出されることになる。
【0015】一方、このとき流入排気ガスの空燃比をリ
ッチにすると図3に示されるように機関からは多量の未
燃HC,COが排出され、これら未燃HC,COは白金
Pt上の酸素O2 - 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をリッチにすると流入排気ガ
ス中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からNO
2 が放出され、このNO2 は図4(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N
Ox 吸収剤18からNOx が放出されることになる。
【0016】このように流入排気ガスの空燃比がリーン
になるとNOx がNOx 吸収剤18に吸収され、流入排
気ガスの空燃比をリッチにするとNOx がNOx 吸収剤
18から短時間のうちに放出される。従って図1に示す
内燃機関ではリーン混合気の燃焼期間が一定期間経過し
たときに機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を
一時的にリッチにしてNOx 吸収剤18からNOx を放
出させるようにしている。
【0017】図5は機関シリンダ内に供給される混合気
の空燃比をリッチにすべきことを示すNOx 放出フラグ
の制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間
毎の割込みにより実行される。図5を参照するとまず初
めにステップ50において補正係数Kが1.0よりも小
さいか否か、即ちリーン混合気が燃焼せしめられている
か否かが判別される。K≧1.0のとき、即ち燃焼室3
内に供給される混合気が理論空燃比或いはリッチのとき
にはステップ56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57においてカウント値Cが零
とされ、次いでステップ58においてカウント値Dが零
とされる。
【0018】これに対してステップ50においてK<
1.0であると判別されたとき、即ちリーン混合気が燃
焼せしめられているときにはステップ51に進んでカウ
ント値Cが1だけインクリメントされる。次いでステッ
プ52ではカウント値Cが一定値C0 を越えたか否かが
判別される。C>C0 になるとステップ53に進んでN
Ox 放出フラグがセットされ、次いでステップ54にお
いてカウント値Dが1だけインクリメントされる。次い
でステップ55ではカウント値Dが一定値Dを越えたか
否かが判別され、D>D0 になるとステップ56に進ん
でNOx 放出フラグがリセットされる。即ち、リーン混
合気の燃焼がC>C0 となるまでの一定時間、例えば5
分間維持するとNOx 放出フラグがセットされ、その後
D>D0 となるまでの一定時間、例えば5秒間、NOx
放出フラグがセットされ続ける。NOx 放出フラグがセ
ットされると機関シリンダ内に供給される混合気がリッ
チにされる。
【0019】ところがこのように機関シリンダ内に供給
される混合気がリッチになると機関の出力トルクが急激
に高くなり、大きなショックを発生する。そこで本発明
ではこのような大きなショックの発生を阻止するために
機関シリンダ内に供給される混合気がリッチになったと
きには機関の出力トルクを低下するトルク低下手段を設
けている。本発明による実施例ではトルク低下手段によ
る出力トルクの低下量は混合気をリッチにしたときの出
力トルクの増大量と等しくなるように定められており、
従ってこの場合には混合気がリッチになっても出力トル
クは全く変化しないのでショックが発生するのを完全阻
止することができる。しかしながらこの場合、トルク低
下手段による出力トルクの低下量と混合気をリッチにし
たときの出力トルクの増大量とを等しくすることは必ず
しも必要ではなく、出力トルクの低下量と増大量を近い
値にすればショックの発生が抑制されることになる。
【0020】図6から図8はトルク低下手段の第1実施
例を示しており、この実施例では点火時期Θを遅角する
ことによってトルクが低下せしめられる。即ち、図6に
示されるようにNOx 放出フラグがセットされて機関シ
リンダ内に供給される混合気がリッチになると点火時期
Θ(BTDC)が遅角せしめられる。具体的にはリーン
混合気を燃焼せしめているときの最適な点火時期ΘAが
機関負荷Q/Nおよび機関回転数Nの関数として図7
(A)に示すようなマップの形で予めROM32内に記
憶されており、混合気がリッチにされたときの最適な点
火時期ΘBが機関負荷Q/Nおよび機関回転数Nの関数
として図7(B)に示すようなマップの形で予めROM
32内に記憶されていてこれらマップの点火時期ΘA,
ΘBを用いて点火時期が制御される。なお、図7(B)
に示す各点火時期ΘBは図7(A)の対応する機関負荷
Q/Nおよび機関回転数Nにおける点火時期ΘAよりも
遅角されている。
【0021】図8は上述の第1実施例を実行するための
メインルーチンを示している。図8を参照するとまず初
めにステップ60において図2に示すマップから基本燃
料噴射時間TPが算出される。次いでステップ61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62に進んで補正係数Kが例えば0.6とされ、
次いでステップ63に進んでKがKtとされる。次いで
ステップ64では図7(A)に示すマップから算出され
た点火時期ΘAが点火時期Θとされる。次いでステップ
65では基本燃料噴射時間TPに補正係数Ktを乗算す
ることによって燃料噴射時間TAUが算出される。従っ
てこのときにはリーン混合気が燃焼せしめられる。
【0022】これに対してステップ61においてNOx
放出フラグがセットされていると判別されたときにはス
テップ66に進んで補正係数Ktが例えば1.3とさ
れ、次いでステップ67では図7(B)に示すマップか
ら算出された点火時期ΘBが点火時期Θとされる。次い
でステップ65に進む。従ってこのときには混合気はリ
ッチにされ、点火時期Θが遅角される。
【0023】図9から図12はトルク低下手段の第2実
施例を示しており、この実施例ではバイパス制御弁21
を全開状態から全閉状態にすることによってトルクが低
下せしめられる。即ち、バイパス制御弁21はデューテ
ィー比制御されており、図10に示されるようにバイパ
ス制御弁21の開度はデューティー比DUが増大するに
つれて大きくなる。アイドリング運転時には機関回転数
が目標回転数となるようにデューティー比DTが制御さ
れ、このときデューティー比DUは中間的な大きさとな
るがアイドリング運転時でなくなるとデューティー比D
Tが最大値MAXまで増大せしめられ、それによってバ
イパス制御弁21は全開状態に保持される。このような
状態でNOx 放出フラグがセットされて混合気がリッチ
にされるとデューティー比DTが最小値MINにされて
図9に示されるようにバイパス制御弁21が全閉せしめ
られる。バイパス制御弁21が全閉せしめられると吸入
空気量が減少し、斯くして機関の出力トルクが低下する
ことになる。なお、図1に示す実施例ではバイパス制御
弁21はバイパス制御弁21が全開状態から全閉状態に
されたときの出力トルクの低下量が混合気をリッチにし
たときの出力トルクの増大量と等しくなるように形成さ
れている。
【0024】ところで図1に示す実施例では図9に示さ
れるようにアイドリング運転が完了するとバイパス制御
弁21は除々に全開に向けて開弁せしめられる。このと
きNOx 放出フラグがセットされた場合にはバイパス制
御弁21が全開になるまで待ち、バイパス制御弁21が
全開になったときに混合気がリッチとされ、バイパス制
御弁21が全閉せしめられる。上述したようにバイパス
制御弁21はバイパス制御弁21が全開状態から全閉状
態にされたときの出力トルクの低下量が混合気をリッチ
にしたときの出力トルクの増大量と等しくなるように形
成されており、従ってバイパス制御弁21の開弁動作中
にNOx 放出フラグがセットされた場合にはバイパス制
御弁21が全開になるのを待ってバイパス制御弁21が
全開したときにバイパス制御弁21を全閉するようにし
ている。なお、この実施例では図9に示されるようにア
イドリング運転中は機関シリンダ内に供給される混合気
が理論空燃比とされる。
【0025】図11および図12は上述の第2実施例を
実行するためのメイン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70におい
て図2に示すマップから基本燃料噴射時間TPが算出さ
れる。次いでステップ71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72に進んでバイ
パス制御弁21が全閉にされたことを示す全閉フラグが
セットされているか否かが判別される。通常全閉フラグ
はリセットされているのでステップ75にジャップす
る。
【0026】ステップ75ではスロットルスイッチ25
の出力信号からスロットル弁15がアイドリング開度で
あるか否かが判別される。アイドリング開度のときには
ステップ76に進んで車速センサ27の出力信号から車
速Vが一定速度V0 、例えば2Km/hよりも低いか否
かが判別される。V<V0 のときにはステップ77に進
む。即ち、スロットル弁15がアイドリング開度であり
かつV<V0 のときにはアイドリング運転時であると判
断してステップ77に進む。ステップ77では機関回転
数が目標回転数となるようにデューティー比DUが制御
される。次いでステップ78では補正係数Ktが1.0
とされ、次いでステップ90では基本燃料噴射時間TP
に補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間T
AUが算出される。従ってこのときには混合気が理論空
燃比とされる。
【0027】一方、ステップ75においてスロットル弁
15がアイドリング開度でないと判別されたとき、或い
はステップ76においてV≧V0 であると判別されたと
きには、即ちアイドリング運転時でないときにはステッ
プ79に進んでデューティー比DUが一定値αだけ増大
せしめられる。次いでステップ80ではデューティー比
DUが最大値MAXを越えたか否かが判別され、DU≧
MAXのときはステップ81に進んでDU=MAXとさ
れた後にステップ82に進む。ステップ82では補正係
数Kが例えば0.6とされ、次いでステップ83ではK
がKtとされる。次いでステップ90に進む。従ってこ
のときにはリーン混合気が燃焼せしめられる。
【0028】一方、NOx 放出フラグがセットされると
ステップ71からステップ84に進んで全閉フラグがセ
ットされているか否かが判別される。このときには全閉
フラグはセットされていないのでステップ85に進んで
デューティー比DUが一定値αだけ増大せしめられる。
次いでステップ86でデューティー比DUが最大値MA
Xを越えているか否か、即ちバイパス制御弁21が全開
しているか否かが判別される。DU≧MAXのとき、即
ちバイパス制御弁21が全開しているときにはステップ
87に進んでデューティー比DUが最小値MINとさ
れ、斯くしてバイパス制御弁21が全閉せしめられる。
次いでステップ88では補正係数Ktが例えば1.3と
される。次いでステップ89において全閉フラグがセッ
トされ、次いでステップ90に進む。従ってNOx 放出
フラグがセットされると機関シリンダ内に供給される混
合気がリッチとされ、バイパス制御弁21が全開状態か
ら全閉せしめられる。
【0029】全閉フラグが一旦セットされるとステップ
84からステップ90にジャンプするために混合気がリ
ッチにされ続け、バイパス制御弁21が全閉状態に保持
される。次いでNOx 放出フラグがリセットされるとス
テップ72では全閉フラグがセットされていると判断さ
れるためにステップ73に進んでデューティー比DTが
最大値MAXとされる。従ってNOx 放出フラグがリセ
ットされるや否やバイパス制御弁21が全開せしめられ
ることになる。次いでステップ74では全閉フラグがリ
セットされ、次いでステップ75に進む。
【0030】図13および図14はトルク低下手段の第
3実施例を示しており、この実施例では機関に負荷を与
えることによってトルクが低下せしめられる。図13お
よび図14は一例としてエアコンディショナ用のポンプ
24の駆動負荷を機関に与えることによって機関の出力
トルクを低下させるようにした場合を示している。即
ち、図13に示されるようにNOx 放出フラグがセット
されて機関シリンダ内に供給される混合気がリッチにな
ると電磁クラッチ23がオンにされてポンプ24が機関
により駆動され、このときポンプ24の駆動負荷によっ
て機関の出力トルクが低下せしめられる。
【0031】図14は上述の第3実施例を実行するため
のメインルーチンを示している。図14を参照するとま
ず初めにステップ100において図2に示すマップから
基本燃料噴射時間TPが算出される。次いでステップ1
01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102に進んで補正係数Kが例えば0.
6とされ、次いでステップ103に進んでKがKtとさ
れる。次いでステップ104では基本燃料噴射時間TP
に補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間T
AUが算出される。従ってこのときにはリーン混合気が
燃焼せしめられる。
【0032】これに対してステップ101においてNO
x 放出フラグがセットされていると判別されたときには
ステップ105に進んで補正係数Ktが例えば1.3と
され、次いでステップ106において電磁クラッチ23
がオンとされる。次いでステップ104に進む。従って
このときには混合気がリッチにされ、ポンプ24が機関
によって駆動される。
【0033】図15から図17はトルク低下手段の第4
実施例を示している。この実施例では図15に示される
ように排気マニホルド16とサージタンク10とが再循
環排気ガス(以下、EGRガスという)通路28を介し
て連結され、このEGRガス通路28内にEGR制御弁
29が配置される。このEGR制御弁29は電子制御ユ
ニット30の出力信号により制御され、EGR制御弁2
9がオフになると、即ちEGR制御弁29が閉弁せしめ
られるとサージタンク10内へのEGRガスの供給が停
止され、EGR制御弁29がオンになると、即ちEGR
制御弁29が開弁するとサージタンク10内へEGRガ
スが供給される。
【0034】EGRガスがサージタンク10内に供給さ
れると機関の出力トルクが低下し、また燃焼温度が低下
するためにNOx の発生量が低下する。従ってこの実施
例ではEGRガスをサージタンク10内に供給すること
によってトルクが低下せしめられると共にNOx の発生
量が低下せしめられる。即ち、図16に示されるように
通常はEGR制御弁29がオフとされており、NOx 放
出フラグがセットされて機関シリンダ内に供給される混
合気がリッチになるとEGR制御弁29がオンにされて
機関の出力トルクが低下せしめられると共にこのとき発
生するNOx の量が低下せしめられる。
【0035】図17は上述の第4実施例を実行するため
のメインルーチンを示している。図17を参照するとま
ず初めにステップ110において図2に示すマップから
基本燃料噴射時間TPが算出される。次いでステップ1
11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112に進んで補正係数Kが例えば0.
6とされ、次いでステップ113に進んでKがKtとさ
れる。次いでステップ114では基本燃料噴射時間TP
に補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間T
AUが算出される。従ってこのときにはリーン混合気が
燃焼せしめられる。
【0036】これに対してステップ111においてNO
x 放出フラグがセットされていると判別されたときには
ステップ115に進んで補正係数Ktが例えば1.3と
され、次いでステップ116においてEGR制御弁29
がオンとされる。次いでステップ114に進む。従って
このときには混合気がリッチにされ、EGRガスがサー
ジタンク10内に供給される。
【0037】これまで述べた実施例では混合気をリッチ
にすることによってNOx をNOx吸収剤18から放出
させるようにしているが混合気を理論空燃比にすること
によってもNOx をNOx 吸収剤18から放出し、放出
されたNOx を還元することができる。従っていずれの
実施例においても混合気をリッチにする代わりに混合気
を理論空燃比にすることもできる。また、前述したよう
に流入排気ガスの空燃比のリーンの度合いを小さくすれ
ば流入排気ガスの空燃比がリッチ或いは理論空燃比では
なくリーンであってもNOx 吸収剤18からNOx を放
出されることができる。このように流入排気ガスがリー
ンの状態でNOx 吸収剤18からNOxを放出させる場
合においても機関の出力トルクの変動を阻止するために
は流入排気ガスの空燃比のリーンの度合いを小さくする
のと同時に機関の出力トルクを低下させる必要がある。
【0038】
【発明の効果】NOx 吸収剤からNOx を放出させるた
めに機関に供給される混合気を制御して流入排気ガス中
の酸素濃度を低下させたときに機関出力トルクが変動す
るのを抑制することができる。
【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】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4】NOx の吸放出作用を説明するための図であ
る。
【図5】NOx 放出フラグを制御するためのフローチャ
ートである。
【図6】第1実施例のタイムチャートである。
【図7】点火時期のマップを示す図である。
【図8】第1実施例を実行するためのフローチャートで
ある。
【図9】第2実施例のタイムチャートである。
【図10】バイパス制御弁の開度を示す線図である。
【図11】第2実施例を実行するためのフローチャート
である。
【図12】第2実施例を実行するためのフローチャート
である。
【図13】第3実施例のタイムチャートである。
【図14】第3実施例を実行するためのフローチャート
である。
【図15】第4実施例を示す内燃機関の全体図である。
【図16】第4実施例のタイムチャートである。
【図17】第4実施例を実行するためのフローチャート
である。
【符号の説明】
4…点火栓 11…燃料噴射弁 18…NOx 吸収剤 21…バイパス制御弁 23…電磁クラッチ 24…ポンプ 29…EGR制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 後藤 雅人 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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 吸収剤を機関排気
    通路内に配置し、機関に供給される混合気を制御して流
    入排気ガス中の酸素濃度を低下させる手段と、流入排気
    ガス中の酸素濃度を低下させたときに機関の出力トルク
    を低下させるトルク低下手段とを具備した内燃機関の排
    気浄化装置。
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