JPH07189660A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＮＯ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量を正
確に推定する。 【構成】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに
はＮＯ_x を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理論空
燃比又はリッチのときには吸収したＮＯ_x を放出するＮ
Ｏ_x 吸収剤１８を機関排気通路内に配置する。ＮＯ_x 吸
収剤１８上流の機関排気通路内に空燃比センサ２０を配
置する。空燃比センサ２０により検出された空燃比およ
び吸入空気量に基いてＮＯ_x 吸収剤１８に吸収されてい
るＮＯ_x 量を推定する。

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】流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにはＮＯ_x を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理
論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯ_x を放出す
るＮＯ _x 吸収剤を機関排気通路内に配置し、リーン混合
気が燃焼せしめられているときに機関負荷および機関回
転数からＮＯ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量を推定
し、ＮＯ_x 吸収剤に吸収されていると推定されるＮＯ_x
量が予め定められた許容量を越えたときにはＮＯ_x 吸収
剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチにして
ＮＯ_x 吸収剤からＮＯ_x を放出させ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（国際出願ＰＣ
Ｔ／ＦＰ９３／００７７８号参照）。

【０００３】一般的に云って機関から排出されるＮＯ_x
量は機関負荷が高くなるほど多くなり、機関回転数が高
くなるほど多くなるので機関から排出されるＮＯ_x 量は
機関負荷および機関回転数からおおよそ推定することが
でき、従ってこの内燃機関では機関負荷および機関回転
数からＮＯ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量を推定す
るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら正確に云
うと機関から排出されるＮＯ_x 量は混合気の空燃比に依
存している。従って混合気の空燃比を考慮に入れない限
りＮＯ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量を正確に推定
することはできない。また目標空燃比が予め定められて
いる場合にはこの目標空燃比を考慮に入れてＮＯ_x 吸収
剤に吸収されているＮＯ_x 量を推定しうるが特に過渡運
転時には目標空燃比と実際の空燃比との間に大きなずれ
を生じ、斯くして目標空燃比を考慮に入れたとしてもＮ
Ｏ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量を正確に推定する
ことはできない。

【０００５】

【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、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンのときにはＮＯ_x を吸収し、流入する排気ガスの空燃
比が理論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯ_x を
放出するＮＯ_x 吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯ
_x 吸収剤上流の機関排気通路内に空燃比を検出しうる空
燃比センサを配置し、機関に供給される吸入空気量を検
出する吸入空気量検出手段を具備し、空燃比センサによ
り検出された空燃比と吸入空気量からＮＯ_x 吸収剤に吸
収されているＮＯ_x 量を推定する吸収ＮＯ_x 量推定手段
を具備している。

【０００６】

【作用】空燃比センサにより検出された実際の空燃比に
基いてＮＯ_x 吸収剤に吸収されているＮＯ_x 量が推定さ
れる。

【０００７】

【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、４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ＮＯ_x 吸収剤１８を内蔵したケ
ーシング１７に接続される。

【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）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。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ＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に入力される。排気マニホ
ルド１５内には空燃比センサ２０が配置され、この空燃
比センサ２０の出力電圧はＡＤ変換器３８を介して入力
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２
１が接続される。一方、出力ポート３６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。

【０００９】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＝ｆ・ＴＰ・Ｋ ここでｆは定数、ＴＰは基本燃料噴射時間、Ｋは補正係
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ＲＯＭ３２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】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の関数として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。

【００１１】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。

【００１２】ケーシング１７内に収容されているＮＯ_x
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ＮＯ_x 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ＮＯ _x 吸収
剤１８への流入排気ガスの空燃比と称するとこのＮＯ_x
吸収剤１８は流入排気ガスの空燃比がリーンのときには
ＮＯ_x 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ＮＯ_x を放出するＮＯ_x 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
（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ＮＯ_x 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ＮＯ_x 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ＮＯ_x を放出することに
なる。

【００１３】上述のＮＯ_x 吸収剤１８を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯ_x 吸収剤１８は実際にＮＯ_x 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。

【００１４】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ＮＯ_x がＮＯ_x 吸
収剤１８内に吸収される。

【００１５】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ＮＯ_x 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ＮＯ_x 吸収剤１８からＮＯ_x 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ＮＯ_x 吸収剤１８
からＮＯ _x が放出されることになる。

【００１６】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
上の酸素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
ＮＯ_x 吸収剤１８からＮＯ_x が放出されることになる。

【００１７】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ＮＯ_x および機関から排出されたＮＯ _x
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ＮＯ_x 吸収剤１８に吸収さ
れているＮＯ_x が放出され、しかもこの放出されたＮＯ
_x が還元されるために大気中にＮＯ_x が排出されるのを
阻止することができることになる。また、ＮＯ_x 吸収剤
１８は還元触媒の機能を有しているので流入排気ガスの
空燃比を理論空燃比にしてもＮＯ_x 吸収剤１８から放出
されたＮＯ_x が還元せしめられる。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ＮＯ_x 吸収
剤１８からＮＯ_x が徐々にしか放出されないためにＮＯ
_x吸収剤１８に吸収されている全ＮＯ_x を放出させるに
は若干長い時間を要する。

【００１８】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られるとＮＯ_x がＮＯ_x 吸収剤１８に吸収される。しか
しながらＮＯ_x 吸収剤１８のＮＯ_x 吸収能力には限度が
あり、ＮＯ_x 吸収剤１８のＮＯ_x 吸収能力が飽和すれば
ＮＯ_x 吸収剤１８はもはやＮＯ_x を吸収しえなくなる。
従ってＮＯ_x 吸収剤１８のＮＯ_x 吸収能力が飽和する前
にＮＯ_x 吸収剤１８からＮＯ_x を放出させる必要があ
り、そのためにはＮＯ_x吸収剤１８にどの程度のＮＯ_x
が吸収されているかを推定する必要がある。次にこのＮ
Ｏ_x 吸収量の推定方法について説明する。

【００１９】機関に供給される吸入空気量が増大すれば
それに比例して機関から排出される排気ガス量が増大
し、排気ガス量が増大すればそれに比例して機関から排
出されるＮＯ_x 量は増大する。従ってＮＯ_x 吸収剤１８
に単位時間当り吸収されるＮＯ _x 吸収量ＮＯＸＡは図７
（Ｂ）に示されるように吸入空気量Ｑに比例することに
なる。この場合、吸入空気量Ｑは実際に検出することも
できるが吸入空気量Ｑはサージタンク１０内の絶対圧Ｐ
Ｍと機関回転数Ｎの関数となるので本発明による実施例
では吸入空気量ＱとＰＭ，Ｎとの関係を図７（Ａ）に示
すようなマップの形で予め求めておいてこれをＲＯＭ３
２内に記憶しておき、このマップに基いて吸入空気量Ｑ
を求めるようにしている。

【００２０】一方、機関から排出されるＮＯ_x 量は理論
空燃比よりもややリーン側で最大となり、この最大点よ
りもリーンになればなるほどＮＯ_x 量は減少する。従っ
てＮＯ_x 吸収剤１８に単位時間当り吸収されるＮＯ_x 吸
収量ＮＯＸＡは図８（Ａ）に示されるように空燃比Ａ／
Ｆの関数となる。本発明による実施例ではこの空燃比Ａ
／Ｆが空燃比センサ２０により実際に検出される、即
ち、この空燃比センサ２０は図６に示されるように実際
の空燃比Ａ／Ｆに応じて変化する出力電圧Ｅを発生し、
従って空燃比センサ２０の出力電圧Ｅから実際の空燃比
Ａ／Ｆを知ることができる。

【００２１】結局、基本的にはＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡは
吸入空気量Ｑと空燃比Ａ／Ｆとの関数となり、ＮＯ_x 吸
収量ＮＯＸＡと吸入空気量Ｑ、空燃比Ａ／Ｆとの関係は
図８（Ｂ）に示すようなマップの形で予めＲＯＭ３２内
に記憶されている。また、機関から排出されるＮＯ_x 量
には点火時期も影響を与え、従ってより一層正確にＮＯ
_x 吸収量ＮＯＸＡを推定するには点火時期も考慮に入れ
ることが好ましい。この場合、機関から排出されるＮＯ
_x 量は点火進角量が増大するほど少くなり、従って本発
明による実施例では図９（Ｂ）に示す補正値ｆ（θ）を
ＮＯ _x 吸収量ＮＯＸＡに乗算することにより最終的なＮ
Ｏ_x 吸収量ＮＯＸＡを算出するようにしている。なお、
点火時期θはサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび機
関回転数Ｎの関数として図９（Ａ）に示すようなマップ
の形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。

【００２２】また、燃焼室３内に直接燃料を噴射するよ
うにした内燃機関では噴射時期が早くなるほど機関から
排出されるＮＯ_x 量が増大する。従ってこのような内燃
機関では図９（Ｃ）に示されるような補正値ｆ（ＣＡ）
を更にＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡに乗算することが好まし
い。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ＮＯ_x 吸収剤１８から
ＮＯ_x が放出されるがこのときのＮＯ_x 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ＮＯ_x 吸収剤１８から放出さ
れるＮＯ_x 量が増大し、空燃比がリッチとなるほど単位
時間当りＮＯ_x 吸収剤１８から放出されるＮＯ_x 量が増
大する。この場合、排気ガス量は吸入空気量Ｑに比例す
るので図１０（Ａ）に示されるように単位時間当りＮＯ
_x 吸収剤１８から放出されるＮＯ_x 量ＮＯＸＤは吸入空
気量Ｑが大きくなるほど増大する。また、単位時間当り
ＮＯ_x 吸収剤１８から放出されるＮＯ_x 量ＮＯＸＤは空
燃比Ａ／Ｆが小さくなるほど増大する。この単位時間当
りＮＯ_x 吸収剤１８から放出されるＮＯ_x 量ＮＯＸＤは
ＱとＡ／Ｆの関数として図１０（Ｃ）に示すマップの形
で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。

【００２３】また、ＮＯ_x 吸収剤１８の温度が高くなる
と吸収剤内の硝酸イオンＮＯ₃ ^- が分解しやすくなるの
でＮＯ_x 吸収剤１８からのＮＯ_x 放出率が増大する。こ
の場合、ＮＯ_x 吸収剤１８の温度はほぼ排気ガスに比例
するので図１１（Ａ）に示されるようにＮＯ_x 放出率Ｋ
ｆは排気ガス温Ｔが高くなるほど大きくなる。従ってＮ
Ｏ_x 放出率Ｋｆを考慮に入れた場合には単位時間当りＮ
Ｏ_x 吸収剤１８から放出されるＮＯ_x 量は図１０（Ｃ）
に示されるＮＯＸＤとＮＯ_x 放出率Ｋｆとの積で表わさ
れることになる。なお、本発明による実施例では排気ガ
ス温Ｔはサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび機関回
転数Ｎの関数として図１１（Ｃ）に示すマップの形で予
めＲＯＭ３２内に記憶されている。

【００２４】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ＮＯ _x 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ＮＯ_x 放出量は
Ｋｆ・ＮＯＸＤで表わされるのでＮＯ_x 吸収剤１８に吸
収されていると推定されるＮＯ_x 量ΣＮＯＸは次式で表
わされることになる。

【００２５】 ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−Ｋｆ・ＮＯＸＤ 前述したように本発明による実施例では基本的には図３
において実線Ｒ，Ｓにより区分けされた補正係数Ｋの値
に従って空燃比が制御される。従って図３の実線Ｒより
も低負荷側の領域ではリーン混合気（Ｋ＜１．０）が燃
焼せしめられるのでＮＯ_x がＮＯ_x 吸収剤１８に吸収さ
れ、図３の実線Ｒよりも高負荷側の領域では理論空燃比
の混合気（Ｋ＝１．０）又はリッチ混合気（Ｋ＞１．
０）が燃焼せしめられるのでＮＯ_x 吸収剤１８からＮＯ
_x が放出されることになる。従って図３の実線Ｒを堺に
して低負荷運転と高負荷運転が交互に繰返されるとＮＯ
_x 吸収剤１８のＮＯ_x 吸収能力が飽和することがなく、
斯くしてリーン混合気が燃焼せしめられたときにはＮＯ
_x 吸収剤１８にＮＯ_x が良好に吸収されることになる。

【００２６】しかしながら実際には低負荷運転が行われ
ることが多く、即ちリーン混合気の燃焼が行われる機会
が多く、従ってこの間にＮＯ_x 吸収剤１８のＮＯ_x 吸収
能力が飽和してしまうことになる。そこで本発明による
実施例では図１２に示されるようにＮＯ_x 吸収剤１８に
吸収されていると推定されるＮＯ_x 量ΣＮＯＸが予め定
められた許容値ＭＡＸを越えたときには例えばＮＯ_x 量
ΣＮＯＸが零になるまで混合気を一時的にリッチ（Ｋ＝
ＫＫ）にし、この間にＮＯ_x 吸収剤１８からＮＯ_x を放
出させるようにしている。

【００２７】図１３および図１４は空燃比を制御するた
めの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１３および図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１０１ではＮＯ_x 吸収剤１８に吸収されている
と推定されるＮＯ_x 量ΣＮＯＸが許容量ＭＡＸよりも大
きくなったか否かが判別される。ΣＮＯＸ≦ＭＡＸのと
きはステップ１０３に進んでＮＯ_x を放出すべきことを
示すＮＯ_x 放出フラグがセットされているか否かが判別
される。ＮＯ_x 放出フラグがセットされていないときに
はステップ１０４に進んで図３に示す関係から補正係数
Ｋが算出される。

【００２８】次いでステップ１０５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運転状態のときに
はステップ１０６に進んで図８（Ｂ）に示すマップから
単位時間当りのＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次
いでステップ１０７では図９（Ａ）に示すマップと図９
（Ｂ）に示す関係に基いて補正値ｆ（θ）が算出され、
次いでステップ１０８ではＮＯＸＡにｆ（θ）を乗算す
ることによって最終的なＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡが算出さ
れる。次いでステップ１０９ではＮＯ_x 放出量ＮＯＸＤ
が零とされ、次いでステップ１１０において次式に基き
燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。

【００２９】ＴＡＵ＝ｆ・ＴＰ・Ｋ 一方、ステップ１０５においてＫ≧１．０であると判別
されたときにはステップ１１４に進んで図１０（Ｃ）に
示すマップから単位時間当りのＮＯ_x 放出量ＮＯＸＤが
算出される。次いでステップ１１５では図１１（Ａ）に
示す関係と図１１（Ｂ）に示すマップからＮＯ_x 放出率
Ｋｆが算出される。次いでステップ１１６では単位時間
当りのＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次いでステッ
プ１１０に進む。

【００３０】ステップ１１０に続くステップ１１７では
次式に基いてＮＯ_x 吸収剤１８に吸収されているＮＯ_x
量ΣＮＯＸが算出される。 ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−Ｋｆ・ＮＯＸＤ 次いでステップ１１８ではＮＯ_x 量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１１９に進んでΣＮＯＸが零とされる。

【００３１】一方、ステップ１０１においてΣＮＯＸ＞
ＭＡＸであると判別されたときにはステップ１０２に進
んでＮＯ_x 放出フラグがセットされる。次いでステップ
１０３からステップ１１１に進んで補正係数Ｋが一定値
ＫＫとされる。この一定値ＫＫは混合気の空燃比が１１
から１３程度のリッチ混合気となる１．１から１．３程
度の値である。次いでステップ１１２ではＮＯ_x 量ΣＮ
ＯＸが零又は負になったか否かが判別される。ΣＮＯＸ
＞０のときにはステップ１１４にジャンプする。これに
対してΣＮＯＸ≦０になるとステップ１１３に進んでＮ
Ｏ_x 放出フラグがリセットされ、次いでステップ１１４
に進む。従ってΣＮＯＸ＞ＭＡＸになるとΣＮＯＸ≦０
となるまで混合気がリッチ（Ｋ＝ＫＫ）とされる。

【００３２】

【発明の効果】実際の空燃比に基いてＮＯ_x 吸収剤に吸
収されるＮＯ_x 量を推定することによってＮＯ_x 吸収剤
に吸収されているＮＯ_x 量を正確に推定することができ
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】ＮＯ_x の吸放出作用を説明するための図であ
る。

【図６】空燃比センサの出力を示す線図である。

【図７】ＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡ等を示す図である。

【図８】ＮＯ_x 吸収量ＮＯＸＡ等を示す図である。

【図９】補正値ｆ（θ）等を示す図である。

【図１０】ＮＯ_x 放出量ＮＯＸＤ等を示す図である。

【図１１】補正値Ｋｆ等を示す図である。

【図１２】空燃比制御のタイムチャートである。

【図１３】空燃比制御を示すフローチャートである。

【図１４】空燃比制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１６…排気管 １８…ＮＯ_x 吸収剤

Claims (1)

【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
   きにはＮＯ_x を吸収し、流入する排気ガスの空燃比が理
   論空燃比又はリッチのときには吸収したＮＯ _x を放出す
   るＮＯ_x 吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯ_x 吸収
   剤上流の機関排気通路内に空燃比を検出しうる空燃比セ
   ンサを配置し、機関に供給される吸入空気量を検出する
   吸入空気量検出手段を具備し、空燃比センサにより検出
   された空燃比と吸入空気量からＮＯ_x 吸収剤に吸収され
   ているＮＯ_x 量を推定する吸収ＮＯ_x 量推定手段を具備
   した内燃機関の排気浄化装置。