JPH08260949A - ＮＯｘ 吸収剤の劣化検出装置 - Google Patents
ＮＯｘ 吸収剤の劣化検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯx 吸収剤のＯ2 ストレージ機能の低下お
よびＮＯx 吸収能力の低下を検出する。 【構成】 機関排気通路内にＮＯx 吸収剤１８を配置す
る。ＮＯx 吸収剤１８下流の機関排気通路内に空燃比に
比例した電流が発生するＯ2 センサ２２を配置する。Ｎ
Ｏx 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量がほぼ零のと
き、或いはＮＯx吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量
をほぼ零にした後、混合気の空燃比をリーンからリッチ
に切換え、このときのＯ2 センサ２２の出力信号からＮ
Ｏx 吸収剤１８に貯蔵されていた酸素量を検出する。更
にこの検出された酸素量を用いてＮＯx 吸収能力を求め
る。
よびＮＯx 吸収能力の低下を検出する。 【構成】 機関排気通路内にＮＯx 吸収剤１８を配置す
る。ＮＯx 吸収剤１８下流の機関排気通路内に空燃比に
比例した電流が発生するＯ2 センサ２２を配置する。Ｎ
Ｏx 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量がほぼ零のと
き、或いはＮＯx吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量
をほぼ零にした後、混合気の空燃比をリーンからリッチ
に切換え、このときのＯ2 センサ２２の出力信号からＮ
Ｏx 吸収剤１８に貯蔵されていた酸素量を検出する。更
にこの検出された酸素量を用いてＮＯx 吸収能力を求め
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に用いられるＮ
Ｏx 吸収剤の劣化検出装置に関する。
Ｏx 吸収剤の劣化検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関では排気ガスを浄化す
るために機関排気通路内に三元触媒を配置している。こ
の三元触媒は機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比が理論空燃比よりも大きくなると、即ちリーンになる
と排気ガス中に存在する過剰酸素を吸着して貯蔵し、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
よりも小さくなると、即ちリッチになると貯蔵された酸
素を放出するＯ2 ストレージ機能を有する。従って、理
論空燃比を中心として混合気をリッチ側又はリーン側に
交互に振らせると三元触媒のもつＯ2 ストレージ機能に
より混合気がリーンになったときには過剰な酸素が触媒
に吸着して貯蔵されるためにＮＯx が還元され、混合気
がリッチになったときには触媒に貯蔵された酸素が放出
されるためにＨＣおよびＣＯが酸化され、斯くしてＮＯ
x ，ＨＣおよびＣＯを同時に浄化できることになる。
るために機関排気通路内に三元触媒を配置している。こ
の三元触媒は機関シリンダ内に供給される混合気の空燃
比が理論空燃比よりも大きくなると、即ちリーンになる
と排気ガス中に存在する過剰酸素を吸着して貯蔵し、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
よりも小さくなると、即ちリッチになると貯蔵された酸
素を放出するＯ2 ストレージ機能を有する。従って、理
論空燃比を中心として混合気をリッチ側又はリーン側に
交互に振らせると三元触媒のもつＯ2 ストレージ機能に
より混合気がリーンになったときには過剰な酸素が触媒
に吸着して貯蔵されるためにＮＯx が還元され、混合気
がリッチになったときには触媒に貯蔵された酸素が放出
されるためにＨＣおよびＣＯが酸化され、斯くしてＮＯ
x ，ＨＣおよびＣＯを同時に浄化できることになる。
【０００３】従って従来より三元触媒を具えた内燃機関
では触媒上流の排気通路内に機関シリンダ内に供給され
る混合気の空燃比を検出するための空燃比センサを配置
し、混合気がリーンになったときには燃料の供給量を増
量させ、混合気がリッチになったときには燃料を減量さ
せることにより理論空燃比を中心として空燃比をリッチ
側又はリーン側に交互に振らせ、それによってＮＯx ，
ＨＣおよびＣＯを同時に低減せしめるようにしている。
では触媒上流の排気通路内に機関シリンダ内に供給され
る混合気の空燃比を検出するための空燃比センサを配置
し、混合気がリーンになったときには燃料の供給量を増
量させ、混合気がリッチになったときには燃料を減量さ
せることにより理論空燃比を中心として空燃比をリッチ
側又はリーン側に交互に振らせ、それによってＮＯx ，
ＨＣおよびＣＯを同時に低減せしめるようにしている。
【０００４】ところでこのような内燃機関では三元触媒
が劣化すると排気ガス浄化率が低下する。この場合、排
気ガスは三元触媒のもつＯ2 ストレージ機能によって浄
化せしめられるので触媒が劣化したということはＯ2 ス
トレージ機能が低下したということを意味している。云
い換えるとＯ2 ストレージ機能が低下したことを検出で
きれば触媒が劣化したことを検出できることになる。
が劣化すると排気ガス浄化率が低下する。この場合、排
気ガスは三元触媒のもつＯ2 ストレージ機能によって浄
化せしめられるので触媒が劣化したということはＯ2 ス
トレージ機能が低下したということを意味している。云
い換えるとＯ2 ストレージ機能が低下したことを検出で
きれば触媒が劣化したことを検出できることになる。
【０００５】そこで三元触媒下流の排気通路内に空燃比
センサを設け、機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比を例えば一定時間リーンに保持した後にリッチに切
換え、このリーンからリッチへの切換え後、空燃比セン
サにより検出される空燃比がリーンからリッチに変化す
るまでの時間から三元触媒の劣化の度合を検出するよう
にした内燃機関が公知である（特開平５−１３３２６４
号公報参照）。即ち、Ｏ2 ストレージ機能が低下するに
つれて機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比がリ
ーンからリッチに切換えられた後、空燃比センサにより
検出された空燃比がリーンからリッチに変化するまでの
経過時間が短かくなり、従ってこの内燃機関ではこの経
過時間が短かくなるほど三元触媒の劣化の度合が高いと
判断するようにしている。
センサを設け、機関シリンダ内に供給される混合気の空
燃比を例えば一定時間リーンに保持した後にリッチに切
換え、このリーンからリッチへの切換え後、空燃比セン
サにより検出される空燃比がリーンからリッチに変化す
るまでの時間から三元触媒の劣化の度合を検出するよう
にした内燃機関が公知である（特開平５−１３３２６４
号公報参照）。即ち、Ｏ2 ストレージ機能が低下するに
つれて機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比がリ
ーンからリッチに切換えられた後、空燃比センサにより
検出された空燃比がリーンからリッチに変化するまでの
経過時間が短かくなり、従ってこの内燃機関ではこの経
過時間が短かくなるほど三元触媒の劣化の度合が高いと
判断するようにしている。
【０００６】一方、混合気の空燃比がリーンのときにＮ
Ｏx を吸収し、混合気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
置した内燃機関も公知である。この内燃機関ではリーン
混合気を燃焼せしめたときには排気ガス中に含まれるＮ
Ｏx をＮＯx 吸収剤に吸収し、ＮＯx 吸収剤に吸収され
たＮＯx を放出すべきときには混合気の空燃比をリッチ
にするようにしている。
Ｏx を吸収し、混合気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
置した内燃機関も公知である。この内燃機関ではリーン
混合気を燃焼せしめたときには排気ガス中に含まれるＮ
Ｏx をＮＯx 吸収剤に吸収し、ＮＯx 吸収剤に吸収され
たＮＯx を放出すべきときには混合気の空燃比をリッチ
にするようにしている。
【０００７】ところでこのＮＯx 吸収剤も三元触媒と同
様なＯ2 ストレージ機能を有し、ＮＯx の吸放出作用に
加えてこのＯ2 ストレージ機能に基づく未燃ＨＣ，ＣＯ
およびＮＯx の酸化還元作用が行われる。従ってこのＮ
Ｏx 吸収剤においてもＯ2 ストレージ機能が低下すれば
酸化還元作用が弱まり、斯くしてＮＯx 吸収剤が劣化し
たことになる。
様なＯ2 ストレージ機能を有し、ＮＯx の吸放出作用に
加えてこのＯ2 ストレージ機能に基づく未燃ＨＣ，ＣＯ
およびＮＯx の酸化還元作用が行われる。従ってこのＮ
Ｏx 吸収剤においてもＯ2 ストレージ機能が低下すれば
酸化還元作用が弱まり、斯くしてＮＯx 吸収剤が劣化し
たことになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのＮＯx 吸
収剤では混合気の空燃比をリーンにすると過剰な酸素が
ＮＯx 吸収剤に吸着貯蔵されるばかりでなく、ＮＯx が
ＮＯx 吸収剤に吸収され、混合気の空燃比をリーンから
リッチに切換えると貯蔵された酸素がＮＯx 吸収剤から
放出されるばかりでなく吸収されているＮＯx も同時に
ＮＯx 吸収剤から放出される。ところがこの場合、混合
気の空燃比をリーンからリッチに切換えた後、ＮＯx 吸
収剤下流に配置された空燃比センサによる検出空燃比が
リーンからリッチに変化するまでの経過時間は、ＮＯx
吸収剤に貯蔵されている酸素量が少ないほど短かくな
り、ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx が少ないほど
短かくなる。即ち、この経過時間はＮＯx 吸収剤に貯蔵
されている酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯ
x 量との和に比例することになる。
収剤では混合気の空燃比をリーンにすると過剰な酸素が
ＮＯx 吸収剤に吸着貯蔵されるばかりでなく、ＮＯx が
ＮＯx 吸収剤に吸収され、混合気の空燃比をリーンから
リッチに切換えると貯蔵された酸素がＮＯx 吸収剤から
放出されるばかりでなく吸収されているＮＯx も同時に
ＮＯx 吸収剤から放出される。ところがこの場合、混合
気の空燃比をリーンからリッチに切換えた後、ＮＯx 吸
収剤下流に配置された空燃比センサによる検出空燃比が
リーンからリッチに変化するまでの経過時間は、ＮＯx
吸収剤に貯蔵されている酸素量が少ないほど短かくな
り、ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx が少ないほど
短かくなる。即ち、この経過時間はＮＯx 吸収剤に貯蔵
されている酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯ
x 量との和に比例することになる。
【０００９】従ってＮＯx 吸収剤においてはこの経過時
間が短かくなったからＮＯx 吸収剤に吸収されている酸
素量が少ないと判断すると、即ちＯ2 ストレージ機能が
低下したと判断すると誤判断することになる。また、同
時にこの経過時間が短かくなったからＮＯx 吸収剤に吸
収されているＮＯx 量が少ないと判断すると、即ちＮＯ
x 吸収能力が低下したと判断すると誤判断することにな
る。
間が短かくなったからＮＯx 吸収剤に吸収されている酸
素量が少ないと判断すると、即ちＯ2 ストレージ機能が
低下したと判断すると誤判断することになる。また、同
時にこの経過時間が短かくなったからＮＯx 吸収剤に吸
収されているＮＯx 量が少ないと判断すると、即ちＮＯ
x 吸収能力が低下したと判断すると誤判断することにな
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】１番目の発明によれば上
記問題点を解決するために、流入する排気ガスの空燃比
がリーンのときにＮＯx を吸収すると共に酸素を貯蔵
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 および貯蔵した酸素を放出するＮＯx 吸収剤を
機関排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤下流の機関排気
通路内に空燃比に応じた出力信号を発生する空燃比セン
サを配置し、更にＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx
量がほぼ零であるときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比をリーンからリッチに切換える空燃比切換手
段と、ＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリー
ンからリッチに切換えた後の空燃比センサの出力信号に
基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出す
る貯蔵酸素量検出手段を具備している。
記問題点を解決するために、流入する排気ガスの空燃比
がリーンのときにＮＯx を吸収すると共に酸素を貯蔵
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 および貯蔵した酸素を放出するＮＯx 吸収剤を
機関排気通路内に配置し、ＮＯx 吸収剤下流の機関排気
通路内に空燃比に応じた出力信号を発生する空燃比セン
サを配置し、更にＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx
量がほぼ零であるときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比をリーンからリッチに切換える空燃比切換手
段と、ＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリー
ンからリッチに切換えた後の空燃比センサの出力信号に
基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出す
る貯蔵酸素量検出手段を具備している。
【００１１】２番目の発明では１番目の発明において、
空燃比切換手段はＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx
量をほぼ零にするためにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比を一時的にリーンからリッチに切換えると共
にその後一時的にリーンに維持した後に再びリーンから
リッチに切換え、貯蔵酸素量検出手段はリーンからリッ
チへの２度目の切換え後の空燃比センサの出力信号に基
づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出する
ようにしている。
空燃比切換手段はＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx
量をほぼ零にするためにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比を一時的にリーンからリッチに切換えると共
にその後一時的にリーンに維持した後に再びリーンから
リッチに切換え、貯蔵酸素量検出手段はリーンからリッ
チへの２度目の切換え後の空燃比センサの出力信号に基
づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出する
ようにしている。
【００１２】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ＮＯ x 量がほぼ零である
か否かを判断する判断手段を具備し、リーン混合気が燃
焼せしめられているときに判断手段によりＮＯx 吸収剤
に吸収されているＮＯx がほぼ零であると判断されたと
きには空燃比切換手段によりＮＯx 吸収剤に流入する排
気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換え、貯蔵酸素
量検出手段はこのリーンからリッチへの切換への切換え
後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx吸収剤に
貯蔵されている酸素量を検出するようにしている。
ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯ x 量がほぼ零である
か否かを判断する判断手段を具備し、リーン混合気が燃
焼せしめられているときに判断手段によりＮＯx 吸収剤
に吸収されているＮＯx がほぼ零であると判断されたと
きには空燃比切換手段によりＮＯx 吸収剤に流入する排
気ガスの空燃比をリーンからリッチに切換え、貯蔵酸素
量検出手段はこのリーンからリッチへの切換への切換え
後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx吸収剤に
貯蔵されている酸素量を検出するようにしている。
【００１３】４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ＮＯ x 量がほぼ零である
か否かを判断する判断手段を具備し、ほぼ理論空燃比の
混合気が燃焼せしめられているときに判断手段によりＮ
Ｏx 吸収剤に吸収されているＮＯx がほぼ零であると判
断されたときには空燃比切換手段によりＮＯx 吸収剤に
流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比からリーン
に切換えると共にその後一時的にリーンに維持した後に
リーンからリッチに切換え、貯蔵酸素量検出手段はこの
リーンからリッチへの切換え後の空燃比センサの出力信
号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検
出するようにしている。
ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯ x 量がほぼ零である
か否かを判断する判断手段を具備し、ほぼ理論空燃比の
混合気が燃焼せしめられているときに判断手段によりＮ
Ｏx 吸収剤に吸収されているＮＯx がほぼ零であると判
断されたときには空燃比切換手段によりＮＯx 吸収剤に
流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論空燃比からリーン
に切換えると共にその後一時的にリーンに維持した後に
リーンからリッチに切換え、貯蔵酸素量検出手段はこの
リーンからリッチへの切換え後の空燃比センサの出力信
号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検
出するようにしている。
【００１４】５番目の発明では１番目の発明において、
空燃比切換手段により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た後の空燃比
センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されて
いる酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量と
の和を検出する貯蔵酸素量、吸収ＮＯx 量検出手段を具
備し、これら酸素量とＮＯx 量の和から貯蔵酸素量検出
手段により検出された酸素量を減算することによりＮＯ
x 吸収剤に吸収されているＮＯx 量を算出するようにし
ている。
空燃比切換手段により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た後の空燃比
センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されて
いる酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量と
の和を検出する貯蔵酸素量、吸収ＮＯx 量検出手段を具
備し、これら酸素量とＮＯx 量の和から貯蔵酸素量検出
手段により検出された酸素量を減算することによりＮＯ
x 吸収剤に吸収されているＮＯx 量を算出するようにし
ている。
【００１５】
【作用】１番目の発明では、貯蔵酸素量の検出に対して
ＮＯx 放出作用が影響を与えないようにＮＯx 吸収剤に
吸収されているＮＯx 量がほぼ零であるときに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、リーンからリッチへの切換え後の空燃比セ
ンサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されてい
る酸素量が検出される。
ＮＯx 放出作用が影響を与えないようにＮＯx 吸収剤に
吸収されているＮＯx 量がほぼ零であるときに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、リーンからリッチへの切換え後の空燃比セ
ンサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されてい
る酸素量が検出される。
【００１６】２番目の発明では、ＮＯx 吸収剤に吸収さ
れているＮＯx 量をほぼ零にするためにＮＯx 吸収剤に
流入する排気ガスの空燃比が一時的にリーンからリッチ
に切換えられる。次いでＮＯx 吸収剤に酸素を貯蔵する
ためにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比が一時
的にリーンに維持され、その後に再びリーンからリッチ
に切換えられる。このリーンからリッチへの２度目の切
換え後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収
剤に貯蔵されている酸素量が検出される。
れているＮＯx 量をほぼ零にするためにＮＯx 吸収剤に
流入する排気ガスの空燃比が一時的にリーンからリッチ
に切換えられる。次いでＮＯx 吸収剤に酸素を貯蔵する
ためにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比が一時
的にリーンに維持され、その後に再びリーンからリッチ
に切換えられる。このリーンからリッチへの２度目の切
換え後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収
剤に貯蔵されている酸素量が検出される。
【００１７】３番目の発明では、ＮＯx 吸収剤に吸収さ
れているＮＯx がほぼ零である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ーンからリッ
チに切換えられ、このリーンからリッチへの切換への切
換え後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収
剤に貯蔵されている酸素量が検出される。４番目の発明
では、ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx がほぼ零で
あると判断されたときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比がほぼ理論空燃比からリーンに切換えられて
ＮＯx 吸収剤に酸素が貯蔵される。その後、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、このリーンからリッチへの切換え後の空燃比
センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されて
いる酸素量が検出される。
れているＮＯx がほぼ零である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ーンからリッ
チに切換えられ、このリーンからリッチへの切換への切
換え後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収
剤に貯蔵されている酸素量が検出される。４番目の発明
では、ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx がほぼ零で
あると判断されたときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガ
スの空燃比がほぼ理論空燃比からリーンに切換えられて
ＮＯx 吸収剤に酸素が貯蔵される。その後、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、このリーンからリッチへの切換え後の空燃比
センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵されて
いる酸素量が検出される。
【００１８】５番目の発明では、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た
後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に
貯蔵されている酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されている
ＮＯx 量との和が検出され、この酸素量とＮＯx 量の和
から貯蔵酸素量を減算することによりＮＯx 吸収剤に吸
収されているＮＯx 量が算出される。
る排気ガスの空燃比がリーンからリッチに切換えられた
後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に
貯蔵されている酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収されている
ＮＯx 量との和が検出され、この酸素量とＮＯx 量の和
から貯蔵酸素量を減算することによりＮＯx 吸収剤に吸
収されているＮＯx 量が算出される。
【００１９】
【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ＮＯx 吸収剤１８を内蔵したケ
ーシング１７に接続される。
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ＮＯx 吸収剤１８を内蔵したケ
ーシング１７に接続される。
【００２０】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、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７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の出力電圧は対応するＡＤ変
換器３８を介して入力ポート３６に入力される。排気マ
ニホルド１５内には空燃比センサ（以下、Ｏ2 センサと
称する）２０が配置され、このＯ2 センサ２０は対応す
るＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力され
る。ＮＯx 吸収剤１８下流の排気管２１内には別の空燃
比センサ（以下、Ｏ2 センサと称する）２２が配置さ
れ、このＯ2 センサ２２は対応するＡＤ変換器３８を介
して入力ポート３６に接続される。また、入力ポート３
６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２３および車速を表わす出力パルスを発生する車
速センサ２４が接続される。一方、出力ポート３７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。
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、常時電源に接続されたバックアップＲＡＭ
３５、入力ポート３６および出力ポート３７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の出力電圧は対応するＡＤ変
換器３８を介して入力ポート３６に入力される。排気マ
ニホルド１５内には空燃比センサ（以下、Ｏ2 センサと
称する）２０が配置され、このＯ2 センサ２０は対応す
るＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力され
る。ＮＯx 吸収剤１８下流の排気管２１内には別の空燃
比センサ（以下、Ｏ2 センサと称する）２２が配置さ
れ、このＯ2 センサ２２は対応するＡＤ変換器３８を介
して入力ポート３６に接続される。また、入力ポート３
６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２３および車速を表わす出力パルスを発生する車
速センサ２４が接続される。一方、出力ポート３７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。
【００２１】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・ＦＡＦ ここでＴＰは基本燃料噴射時間、Ｋは補正係数、ＦＡＦ
はフィードバック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ＲＯ
Ｍ３２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。
いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ ここでＴＰは基本燃料噴射時間、Ｋは補正係数、ＦＡＦ
はフィードバック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ＲＯ
Ｍ３２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。
【００２２】フィードバック補正係数ＦＡＦはＫ＝１．
０のとき、即ち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べきときにＯ2 センサ２０の出力
信号に基づいて空燃比を理論空燃比に正確に一致させる
ための係数である。このフィードバック補正係数ＦＡＦ
はほぼ１．０を中心として上下動しており、このＦＡＦ
は混合気がリッチになると減少し、混合気がリーンにな
ると増大する。なお、Ｋ＜１．０又はＫ＞１．０のとき
にはＦＡＦは１．０に固定される。
０のとき、即ち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べきときにＯ2 センサ２０の出力
信号に基づいて空燃比を理論空燃比に正確に一致させる
ための係数である。このフィードバック補正係数ＦＡＦ
はほぼ１．０を中心として上下動しており、このＦＡＦ
は混合気がリッチになると減少し、混合気がリーンにな
ると増大する。なお、Ｋ＜１．０又はＫ＞１．０のとき
にはＦＡＦは１．０に固定される。
【００２３】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。
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。
【００２４】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。
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。
【００２５】ケーシング１７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（炭化水素）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ＮＯx を放出するＮＯx の吸放出作用を行
う。なお、ＮＯx 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。
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（炭化水素）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ＮＯx を放出するＮＯx の吸放出作用を行
う。なお、ＮＯx 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。
【００２６】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。
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。
【００２７】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Ｏ2-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ＮＯx がＮＯx 吸
収剤１８内に吸収される。
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Ｏ2-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ＮＯx がＮＯx 吸
収剤１８内に吸収される。
【００２８】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ＮＯx 吸収剤１８
からＮＯ x が放出されることになる。
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ＮＯx 吸収剤１８
からＮＯ x が放出されることになる。
【００２９】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
ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が放出されることになる。
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
ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が放出されることになる。
【００３０】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Ｏ2-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Ｏ2-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ＮＯx 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ＮＯx 吸収剤１８に吸収さ
れているＮＯx 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ＮＯx が排出されるのを
阻止することができることになる。
るとまず始めに未燃ＨＣ，ＣＯが白金Ｐｔ上のＯ2 - 又
はＯ2-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Ｏ2-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ＮＯx 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ＮＯx 吸収剤１８に吸収さ
れているＮＯx 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ＮＯx が排出されるのを
阻止することができることになる。
【００３１】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られるとＮＯx がＮＯx 吸収剤１８に吸収される。しか
しながらＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力には限度が
あり、ＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和すれば
ＮＯx 吸収剤１８はもはやＮＯx を吸収しえなくなる。
従ってＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和する前
にＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出させる必要があ
り、そのためにはＮＯx吸収剤１８にどの程度のＮＯx
が吸収されているかを推定する必要がある。次にこのＮ
Ｏx 吸収量の推定方法について説明する。
られるとＮＯx がＮＯx 吸収剤１８に吸収される。しか
しながらＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力には限度が
あり、ＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和すれば
ＮＯx 吸収剤１８はもはやＮＯx を吸収しえなくなる。
従ってＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力が飽和する前
にＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出させる必要があ
り、そのためにはＮＯx吸収剤１８にどの程度のＮＯx
が吸収されているかを推定する必要がある。次にこのＮ
Ｏx 吸収量の推定方法について説明する。
【００３２】リーン混合気が燃焼せしめられているとき
には機関負荷が高くなるほど単位時間当り機関から排出
されるＮＯx 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸
収剤１８に吸収されるＮＯx 量が増大し、また機関回転
数が高くなるほど単位時間当り機関から排出されるＮＯ
x 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸収剤１８に
吸収されるＮＯx が増大する。従って単位時間当りＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量は機関負荷と機関回
転数の関数となる。この場合、機関負荷はサージタンク
１０内の絶対圧でもって代表することができるので単位
時間当りＮＯx吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量はサー
ジタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎの関数とな
る。従って本発明による実施例では単位時間当りＮＯx
吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量ＮＯＸＡを絶対圧ＰＭ
および機関回転数Ｎの関数として予め実験により求め、
このＮＯx 吸収量ＮＯＸＡがＰＭおよびＮの関数として
図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。
には機関負荷が高くなるほど単位時間当り機関から排出
されるＮＯx 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸
収剤１８に吸収されるＮＯx 量が増大し、また機関回転
数が高くなるほど単位時間当り機関から排出されるＮＯ
x 量が増大するために単位時間当りＮＯx 吸収剤１８に
吸収されるＮＯx が増大する。従って単位時間当りＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量は機関負荷と機関回
転数の関数となる。この場合、機関負荷はサージタンク
１０内の絶対圧でもって代表することができるので単位
時間当りＮＯx吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量はサー
ジタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎの関数とな
る。従って本発明による実施例では単位時間当りＮＯx
吸収剤１８に吸収されるＮＯx 量ＮＯＸＡを絶対圧ＰＭ
および機関回転数Ｎの関数として予め実験により求め、
このＮＯx 吸収量ＮＯＸＡがＰＭおよびＮの関数として
図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。
【００３３】一方、前述したようにＮＯx 吸収剤１８か
らＮＯx が放出されている間は排気ガス中に含まれる未
燃ＨＣ，ＣＯ、即ち余剰の燃料はＮＯx 吸収剤１８から
放出されるＮＯx を還元するために使用され、従って単
位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 量Ｎ
ＯＸＤは単位時間当り供給される余剰の燃料量に比例す
ることになる。ところで単位時間当り供給される余剰の
燃料量Ｑexは次式で表わすことができる。
らＮＯx が放出されている間は排気ガス中に含まれる未
燃ＨＣ，ＣＯ、即ち余剰の燃料はＮＯx 吸収剤１８から
放出されるＮＯx を還元するために使用され、従って単
位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 量Ｎ
ＯＸＤは単位時間当り供給される余剰の燃料量に比例す
ることになる。ところで単位時間当り供給される余剰の
燃料量Ｑexは次式で表わすことができる。
【００３４】Ｑex＝ｆ1 ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ ここでｆ1 は比例定数、Ｋは補正係数、ＴＰは基本燃料
噴射時間、Ｎは機関回転数を示している。一方、比例定
数をｆ2 とすると単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放
出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはＮＯＸＤ＝ｆ2 ・Ｑexで表
わすことができるのでｆ＝ｆ1 ・ｆ2 とすると単位時間
当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤ
は次式で表わされることになる。
噴射時間、Ｎは機関回転数を示している。一方、比例定
数をｆ2 とすると単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放
出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはＮＯＸＤ＝ｆ2 ・Ｑexで表
わすことができるのでｆ＝ｆ1 ・ｆ2 とすると単位時間
当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤ
は次式で表わされることになる。
【００３５】 ＮＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ 一方、前述したように混合気の空燃比が理論空燃比に維
持されているときにもＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の
放出作用が行われる。このとき単位時間当りＮＯx 吸収
剤１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはサージタンク
１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎの関数となり、この
ＮＯx 放出量ＮＯＸＤは図６（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。
持されているときにもＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx の
放出作用が行われる。このとき単位時間当りＮＯx 吸収
剤１８から放出されるＮＯx 量ＮＯＸＤはサージタンク
１０内の絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎの関数となり、この
ＮＯx 放出量ＮＯＸＤは図６（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。
【００３６】また、ＮＯx 吸収剤１８の温度が高くなる
と吸収剤内に拡散している硝酸イオンＮＯ3 - が分解
し、ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が自然放出される。こ
のときＮＯx 吸収剤１８から単位時間当り放出されるＮ
Ｏx 放出量ＮＯＸＤ′は次式で表わされる。 ＮＯＸＤ′＝ｆ（ＴＥ）・ＮＯＸＤ″ ここでｆ（ＴＥ）はＮＯx 放出率を示しており、ＮＯＸ
Ｄ″は基本ＮＯx 放出量を示している。ＮＯx 放出率ｆ
（ＴＥ）は図７（Ａ）に示されるようにＮＯx吸収剤１
８の温度を代表する排気ガス温ＴＥが一定温度を越える
と急激に大きくなる。なお、本発明による実施例では排
気ガス温ＴＥがサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび
機関回転数Ｎの関数として図７（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、基
本ＮＯx 放出量ＮＯＸＤ″もサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として図７（Ｃ）に示
すようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。
と吸収剤内に拡散している硝酸イオンＮＯ3 - が分解
し、ＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が自然放出される。こ
のときＮＯx 吸収剤１８から単位時間当り放出されるＮ
Ｏx 放出量ＮＯＸＤ′は次式で表わされる。 ＮＯＸＤ′＝ｆ（ＴＥ）・ＮＯＸＤ″ ここでｆ（ＴＥ）はＮＯx 放出率を示しており、ＮＯＸ
Ｄ″は基本ＮＯx 放出量を示している。ＮＯx 放出率ｆ
（ＴＥ）は図７（Ａ）に示されるようにＮＯx吸収剤１
８の温度を代表する排気ガス温ＴＥが一定温度を越える
と急激に大きくなる。なお、本発明による実施例では排
気ガス温ＴＥがサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび
機関回転数Ｎの関数として図７（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、基
本ＮＯx 放出量ＮＯＸＤ″もサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として図７（Ｃ）に示
すようなマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。
【００３７】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ＮＯx 放出量はＮＯＸＤ
で表わされ、ＮＯx 吸収剤１８が温度が高くなったとき
の単位時間当りのＮＯx 自然放出量はＮＯＸＤ′で表わ
されるのでＮＯx 吸収剤１８に吸収されていると推定さ
れるＮＯx 量ΣＮＯＸは次式で表わされることになる。
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ＮＯx 放出量はＮＯＸＤ
で表わされ、ＮＯx 吸収剤１８が温度が高くなったとき
の単位時間当りのＮＯx 自然放出量はＮＯＸＤ′で表わ
されるのでＮＯx 吸収剤１８に吸収されていると推定さ
れるＮＯx 量ΣＮＯＸは次式で表わされることになる。
【００３８】 ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ−ＮＯＸＤ′ そこで本発明による実施例では図８に示されるようにＮ
Ｏx 吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量
ΣＮＯＸが、実際には後述する補正された推定ＮＯx 量
ΣＮＫＸが許容最大値ＭＡＸに達したときには混合気の
空燃比を一時的にリッチにし、それによってＮＯx 吸収
剤１８からＮＯx を放出させるようにしている。
Ｏx 吸収剤１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量
ΣＮＯＸが、実際には後述する補正された推定ＮＯx 量
ΣＮＫＸが許容最大値ＭＡＸに達したときには混合気の
空燃比を一時的にリッチにし、それによってＮＯx 吸収
剤１８からＮＯx を放出させるようにしている。
【００３９】ところが排気ガス中にはＳＯx が含まれて
おり、ＮＯx 吸収剤１８にはＮＯxばかりでなくＳＯx
も吸収される。このＮＯx 吸収剤１８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の表面でＯ2 - 又はＯ2-
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ＳＯ
4 2- の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ
4 を生成する。
おり、ＮＯx 吸収剤１８にはＮＯxばかりでなくＳＯx
も吸収される。このＮＯx 吸収剤１８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の表面でＯ2 - 又はＯ2-
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ＳＯ
4 2- の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ
4 を生成する。
【００４０】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、図８に示されるような短時間だ
け混合気の空燃比をリッチにしてもほとんど全ての硫酸
塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそのまま残る。従ってＮＯ
x 吸収剤１８内には時間が経過するにつれて硫酸塩Ｂａ
ＳＯ4 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１８が吸収しうる最大ＮＯx 吸収
量が次第に低下することになる。即ち、云い換えると時
間が経過するにつれてＮＯx 吸収剤１８が次第に劣化す
ることになる。ＮＯx 吸収剤１８が吸収しうる最大ＮＯ
x 吸収量が低下するとＮＯx 吸収剤１８へのＮＯx 吸収
量が少ないうちにＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出さ
せる必要があり、そのためにはまずＮＯx 吸収剤１８が
吸収しうる最大ＮＯx 吸収量、即ちＮＯx 吸収剤１８の
劣化の度合を正確に検出することが必要となる。
していて分解しづらく、図８に示されるような短時間だ
け混合気の空燃比をリッチにしてもほとんど全ての硫酸
塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそのまま残る。従ってＮＯ
x 吸収剤１８内には時間が経過するにつれて硫酸塩Ｂａ
ＳＯ4 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１８が吸収しうる最大ＮＯx 吸収
量が次第に低下することになる。即ち、云い換えると時
間が経過するにつれてＮＯx 吸収剤１８が次第に劣化す
ることになる。ＮＯx 吸収剤１８が吸収しうる最大ＮＯ
x 吸収量が低下するとＮＯx 吸収剤１８へのＮＯx 吸収
量が少ないうちにＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出さ
せる必要があり、そのためにはまずＮＯx 吸収剤１８が
吸収しうる最大ＮＯx 吸収量、即ちＮＯx 吸収剤１８の
劣化の度合を正確に検出することが必要となる。
【００４１】本発明による実施例ではＮＯx 吸収剤１８
が吸収しうる最大ＮＯx 吸収量、即ちＮＯx 吸収剤１８
の劣化の度合をＯ2 センサ２２により検出された空燃比
から検出するようにしており、以下このことについて説
明する。即ち、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
になると図４に示されるように燃焼室３からは酸素Ｏ2
および未燃ＨＣ，ＣＯを含んだ排気ガスが排出されるが
この酸素Ｏ2 と未燃ＨＣ，ＣＯとはほとんど反応せず、
斯くしてこの酸素Ｏ2 はＮＯx 吸収剤１８を通り過ぎて
ＮＯx 吸収剤１８から排出されることになる。一方、燃
焼室３内に供給される混合気がリッチになるとＮＯx 吸
収剤１８からＮＯ x が放出される。このとき排気ガス中
に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯは放出されたＮＯx を還元す
るために使用されるのでＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が
放出されている間はＮＯx 吸収剤１８から全く未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯが排出されないことになる。従ってＮＯx 吸収
剤１８からＮＯx が放出され続けている間はＮＯx 吸収
剤１８から排出される排気ガス中には酸素Ｏ2 が含まれ
ているが未燃ＨＣ，ＣＯが全く含まれておらず、従って
この間はＮＯx 吸収剤１８から排出される排気ガスの空
燃比はわずかばかりリーンとなっている。
が吸収しうる最大ＮＯx 吸収量、即ちＮＯx 吸収剤１８
の劣化の度合をＯ2 センサ２２により検出された空燃比
から検出するようにしており、以下このことについて説
明する。即ち、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
になると図４に示されるように燃焼室３からは酸素Ｏ2
および未燃ＨＣ，ＣＯを含んだ排気ガスが排出されるが
この酸素Ｏ2 と未燃ＨＣ，ＣＯとはほとんど反応せず、
斯くしてこの酸素Ｏ2 はＮＯx 吸収剤１８を通り過ぎて
ＮＯx 吸収剤１８から排出されることになる。一方、燃
焼室３内に供給される混合気がリッチになるとＮＯx 吸
収剤１８からＮＯ x が放出される。このとき排気ガス中
に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯは放出されたＮＯx を還元す
るために使用されるのでＮＯx 吸収剤１８からＮＯx が
放出されている間はＮＯx 吸収剤１８から全く未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯが排出されないことになる。従ってＮＯx 吸収
剤１８からＮＯx が放出され続けている間はＮＯx 吸収
剤１８から排出される排気ガス中には酸素Ｏ2 が含まれ
ているが未燃ＨＣ，ＣＯが全く含まれておらず、従って
この間はＮＯx 吸収剤１８から排出される排気ガスの空
燃比はわずかばかりリーンとなっている。
【００４２】次いでＮＯx 吸収剤１８に吸収されている
全ＮＯx が放出されると排気ガス中に含まれている未燃
ＨＣ，ＣＯはＮＯx 吸収剤１８内でＮＯx の還元のため
に使用されることなくそのままＮＯx 吸収剤１８から排
出される。従ってこのときＮＯx 吸収剤１８から排出さ
れる排気ガスの空燃比がリッチとなる。即ち、ＮＯx吸
収剤１８に吸収されている全ＮＯx が放出されるとＮＯ
x 吸収剤１８から排出される排気ガスがリーンからリッ
チに変化することになる。従って、ＮＯx 吸収剤１８に
吸収されていた全ＮＯx はＮＯx 吸収剤１８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た
後、ＮＯx 吸収剤１８から排出される排気ガスの空燃比
がリッチになるまでの経過時間の間にＮＯx 吸収剤１８
から放出されることになり、従ってこのことからＮＯx
吸収剤１８に吸収されているＮＯx量がわかることにな
る。次のこのことについてもう少し詳しく説明する。
全ＮＯx が放出されると排気ガス中に含まれている未燃
ＨＣ，ＣＯはＮＯx 吸収剤１８内でＮＯx の還元のため
に使用されることなくそのままＮＯx 吸収剤１８から排
出される。従ってこのときＮＯx 吸収剤１８から排出さ
れる排気ガスの空燃比がリッチとなる。即ち、ＮＯx吸
収剤１８に吸収されている全ＮＯx が放出されるとＮＯ
x 吸収剤１８から排出される排気ガスがリーンからリッ
チに変化することになる。従って、ＮＯx 吸収剤１８に
吸収されていた全ＮＯx はＮＯx 吸収剤１８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た
後、ＮＯx 吸収剤１８から排出される排気ガスの空燃比
がリッチになるまでの経過時間の間にＮＯx 吸収剤１８
から放出されることになり、従ってこのことからＮＯx
吸収剤１８に吸収されているＮＯx量がわかることにな
る。次のこのことについてもう少し詳しく説明する。
【００４３】図１に示すＯ2 センサ２２は排気通路内に
配置されたジルコニアからなるカップ状の筒状体からな
り、この筒状体の内側面上には白金薄膜からなる陽極
が、この筒状体の外側面上には白金薄膜からなる陰極が
夫々形成されている。陰極は多孔質層により覆われてお
り、陰極と陽極間には一定電圧が印加される。このＯ2
センサ２２では図９に示されるように空燃比Ａ／Ｆに比
例した電流Ｉ（mA）が陰極と陽極間に流れる。なお、図
９においてＩ0 は空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（＝１４．
６）のときの電流値を示している。図９からわかるよう
に空燃比Ａ／Ｆがリーンのときには電流値ＩはＩ＞Ｉ0
の範囲で空燃比Ａ／Ｆが大きくなるほど増大し、空燃比
Ａ／Ｆがほぼ１３．０以下のリッチになれば電流値Ｉは
零となる。
配置されたジルコニアからなるカップ状の筒状体からな
り、この筒状体の内側面上には白金薄膜からなる陽極
が、この筒状体の外側面上には白金薄膜からなる陰極が
夫々形成されている。陰極は多孔質層により覆われてお
り、陰極と陽極間には一定電圧が印加される。このＯ2
センサ２２では図９に示されるように空燃比Ａ／Ｆに比
例した電流Ｉ（mA）が陰極と陽極間に流れる。なお、図
９においてＩ0 は空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比（＝１４．
６）のときの電流値を示している。図９からわかるよう
に空燃比Ａ／Ｆがリーンのときには電流値ＩはＩ＞Ｉ0
の範囲で空燃比Ａ／Ｆが大きくなるほど増大し、空燃比
Ａ／Ｆがほぼ１３．０以下のリッチになれば電流値Ｉは
零となる。
【００４４】図１０はＮＯx 吸収剤１８に流入する排気
ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化と、Ｏ2 センサ２２
の陰極と陽極間を流れる電流Ｉの変化と、ＮＯx 吸収剤
１８から流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔの
変化とを示している。図１０に示されるようにＮＯx 吸
収剤１８に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎが
リーンからリッチに切換えられてＮＯx 吸収剤１８から
のＮＯx 放出作用が開始されるとＮＯx 吸収剤１８から
流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔは理論空燃
比近くまで急速に小さくなり、従って電流値ＩはＩ0 近
くまで急速に減少する。次いでＮＯx 吸収剤１８からの
ＮＯx 放出作用が行われている間、ＮＯ x 吸収剤１８か
ら流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔはわずか
ばかりリーンの状態に保持され、従って電流値ＩはＩ0
よりもわずかばかり大きな値に保持される。次いでＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されている全ＮＯx が放出されると
ＮＯx 吸収剤１８から流出した排気ガスの空燃比（Ａ／
Ｆ）ｏｕｔは急速に小さくなってリッチとなり、従って
電流値Ｉは急速に零まで下降する。
ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎの変化と、Ｏ2 センサ２２
の陰極と陽極間を流れる電流Ｉの変化と、ＮＯx 吸収剤
１８から流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔの
変化とを示している。図１０に示されるようにＮＯx 吸
収剤１８に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎが
リーンからリッチに切換えられてＮＯx 吸収剤１８から
のＮＯx 放出作用が開始されるとＮＯx 吸収剤１８から
流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔは理論空燃
比近くまで急速に小さくなり、従って電流値ＩはＩ0 近
くまで急速に減少する。次いでＮＯx 吸収剤１８からの
ＮＯx 放出作用が行われている間、ＮＯ x 吸収剤１８か
ら流出した排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｏｕｔはわずか
ばかりリーンの状態に保持され、従って電流値ＩはＩ0
よりもわずかばかり大きな値に保持される。次いでＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されている全ＮＯx が放出されると
ＮＯx 吸収剤１８から流出した排気ガスの空燃比（Ａ／
Ｆ）ｏｕｔは急速に小さくなってリッチとなり、従って
電流値Ｉは急速に零まで下降する。
【００４５】図１１はＮＯx 吸収剤１８に吸収されてい
るＮＯx 量が異なる場合の電流値Ｉの変化を示してい
る。なお、図１１において各数値はＮＯx 吸収剤１８に
吸収されているＮＯx 量を示している。図１１に示され
るようにＮＯx 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量が
異なるとそれに伴なってＮＯx 吸収剤１８から排出され
た排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリーンからリッチ
に切換えられた後、電流値Ｉがほぼ零となるまでの経過
時間ｔ1 が変化し、ＮＯx 吸収剤１８に吸収されている
ＮＯx 量が少ないほどこの経過時間ｔ1 は短かくなる。
ＮＯx 吸収剤１８からはこの経過時間ｔ1 の間にＮＯx
が放出され、この経過時間ｔ1 の間に放出される全ＮＯ
x 量を求めればＮＯx 吸収剤１８に吸収されていた全Ｎ
Ｏx 量がわかることになる。
るＮＯx 量が異なる場合の電流値Ｉの変化を示してい
る。なお、図１１において各数値はＮＯx 吸収剤１８に
吸収されているＮＯx 量を示している。図１１に示され
るようにＮＯx 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量が
異なるとそれに伴なってＮＯx 吸収剤１８から排出され
た排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）ｉｎがリーンからリッチ
に切換えられた後、電流値Ｉがほぼ零となるまでの経過
時間ｔ1 が変化し、ＮＯx 吸収剤１８に吸収されている
ＮＯx 量が少ないほどこの経過時間ｔ1 は短かくなる。
ＮＯx 吸収剤１８からはこの経過時間ｔ1 の間にＮＯx
が放出され、この経過時間ｔ1 の間に放出される全ＮＯ
x 量を求めればＮＯx 吸収剤１８に吸収されていた全Ｎ
Ｏx 量がわかることになる。
【００４６】ところで前述したように単位時間当りＮＯ
x 吸収剤１８から放出されるＮＯx放出量ＮＯＸＤは単
位時間当り供給される余剰燃料量に比例し、このＮＯＸ
Ｄは次式で表わされる。 ＮＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ 従って経過時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量の総
和、即ちＮＯx 放出量ＮＯＸＤの総和を求めればＮＯx
吸収剤１８に実際に吸収されていた全ＮＯx 量を検出で
きることになる。ところがＮＯx 吸収剤１８はＮＯx の
吸放出機能に加えてＯ2 ストレージ機能を有し、その結
果経過時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量の総和を
求めてもＮＯx 吸収剤１８に実際に吸収されていた全Ｎ
Ｏx 量を検出することができないという問題がある。次
にこのことについて説明する。
x 吸収剤１８から放出されるＮＯx放出量ＮＯＸＤは単
位時間当り供給される余剰燃料量に比例し、このＮＯＸ
Ｄは次式で表わされる。 ＮＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ 従って経過時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量の総
和、即ちＮＯx 放出量ＮＯＸＤの総和を求めればＮＯx
吸収剤１８に実際に吸収されていた全ＮＯx 量を検出で
きることになる。ところがＮＯx 吸収剤１８はＮＯx の
吸放出機能に加えてＯ2 ストレージ機能を有し、その結
果経過時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量の総和を
求めてもＮＯx 吸収剤１８に実際に吸収されていた全Ｎ
Ｏx 量を検出することができないという問題がある。次
にこのことについて説明する。
【００４７】即ち、ＮＯx 吸収剤１８においてもＮＯx
吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比がリーンになる
と排気ガス中の酸素がＮＯx 吸収剤１８に吸着されて貯
蔵され、ＮＯx 吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比
がリッチになると貯蔵された酸素が未燃ＨＣ，ＣＯ等を
酸化するために使用され、斯くして貯蔵された酸素がＮ
Ｏx 吸収剤１８から放出される。このＮＯx 吸収剤１８
のＯ2 ストレージ機能は担体上にセリウムＣｅを担持さ
せた場合に特に顕著となる。
吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比がリーンになる
と排気ガス中の酸素がＮＯx 吸収剤１８に吸着されて貯
蔵され、ＮＯx 吸収剤１８に流入する排気ガスの空燃比
がリッチになると貯蔵された酸素が未燃ＨＣ，ＣＯ等を
酸化するために使用され、斯くして貯蔵された酸素がＮ
Ｏx 吸収剤１８から放出される。このＮＯx 吸収剤１８
のＯ2 ストレージ機能は担体上にセリウムＣｅを担持さ
せた場合に特に顕著となる。
【００４８】ところで上述したようにＮＯx 吸収剤１８
から放出された酸素は排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，
ＣＯ等、即ち余剰の燃料を酸化するために使用され、従
って単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出される酸素
量は単位時間当り供給される余剰の燃料量に比例するこ
とになる。従ってＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出す
るために必要な余剰燃料量とＮＯx 吸収剤１８から酸素
を放出するために必要な余剰燃料量とを比較するために
ＮＯx 放出量ＮＯＸＤに対して用いた補正係数ｆを用い
ると単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出される酸素
量は次式で表わされるＯＤに比例することになる。
から放出された酸素は排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，
ＣＯ等、即ち余剰の燃料を酸化するために使用され、従
って単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出される酸素
量は単位時間当り供給される余剰の燃料量に比例するこ
とになる。従ってＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出す
るために必要な余剰燃料量とＮＯx 吸収剤１８から酸素
を放出するために必要な余剰燃料量とを比較するために
ＮＯx 放出量ＮＯＸＤに対して用いた補正係数ｆを用い
ると単位時間当りＮＯx 吸収剤１８から放出される酸素
量は次式で表わされるＯＤに比例することになる。
【００４９】ＯＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ なお、以下このＯＤのことを単に単位時間当りＮＯx 吸
収剤１８から放出される酸素量と称する。ＮＯx 吸収剤
１８から酸素が放出されている間はＮＯx 吸収剤１８か
らＮＯxが放出されているときと同様にＮＯx 吸収剤１
８から流出する排気ガスの空燃比はわずかばかりリーン
に維持される。図１１に示されるようにＮＯx 吸収剤１
８のＮＯx 吸収量が１０mgのとき、即ちＮＯx 吸収剤１
８のＮＯx 吸収量がほぼ零のときには混合気の空燃比
（Ａ／Ｆ）ｉｎをリーンからリッチに切換えられた後、
ｔ2 時間を経過してから電流値ＩがＩ＜αとなる。この
ときにはＮＯx の放出作用は行われず、酸素の放出作用
のみが行われているので経過時間ｔ2 の間における余剰
燃料の供給量の総和、即ち酸素放出量ＯＤの総和ΣＯＤ
を求めればＮＯ x 吸収剤１８に実際に貯蔵されていた全
酸素量を検出できることになる。
収剤１８から放出される酸素量と称する。ＮＯx 吸収剤
１８から酸素が放出されている間はＮＯx 吸収剤１８か
らＮＯxが放出されているときと同様にＮＯx 吸収剤１
８から流出する排気ガスの空燃比はわずかばかりリーン
に維持される。図１１に示されるようにＮＯx 吸収剤１
８のＮＯx 吸収量が１０mgのとき、即ちＮＯx 吸収剤１
８のＮＯx 吸収量がほぼ零のときには混合気の空燃比
（Ａ／Ｆ）ｉｎをリーンからリッチに切換えられた後、
ｔ2 時間を経過してから電流値ＩがＩ＜αとなる。この
ときにはＮＯx の放出作用は行われず、酸素の放出作用
のみが行われているので経過時間ｔ2 の間における余剰
燃料の供給量の総和、即ち酸素放出量ＯＤの総和ΣＯＤ
を求めればＮＯ x 吸収剤１８に実際に貯蔵されていた全
酸素量を検出できることになる。
【００５０】即ち、図１１において経過時間ｔ1 の間に
供給された余剰の燃料はＮＯx 吸収剤１８からＮＯx お
よび酸素を放出されるために使用されており、従ってこ
の経過時間ｔ1 の間に供給された余剰燃料量からはＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量および吸蔵され
ている酸素量はわからない。しかしながらＮＯx 吸収剤
１８に吸収されているＮＯx 量がほぼ零のときには経過
時間ｔ2 の間に供給された余剰燃料量からＮＯx 吸収剤
１８に吸蔵されている酸素量がわかる。そこで本発明に
よる実施例ではまず初めに吸蔵酸素量ΣＯＤを求め、次
いで経過時間ｔ 1 の間の余剰燃料の供給量からＮＯx 吸
収量および吸蔵酸素量の和を求め、次いでこの和から吸
蔵酸素量ΣＯＤを減算することによってＮＯx 吸収量を
求めるようにしている。
供給された余剰の燃料はＮＯx 吸収剤１８からＮＯx お
よび酸素を放出されるために使用されており、従ってこ
の経過時間ｔ1 の間に供給された余剰燃料量からはＮＯ
x 吸収剤１８に吸収されているＮＯx 量および吸蔵され
ている酸素量はわからない。しかしながらＮＯx 吸収剤
１８に吸収されているＮＯx 量がほぼ零のときには経過
時間ｔ2 の間に供給された余剰燃料量からＮＯx 吸収剤
１８に吸蔵されている酸素量がわかる。そこで本発明に
よる実施例ではまず初めに吸蔵酸素量ΣＯＤを求め、次
いで経過時間ｔ 1 の間の余剰燃料の供給量からＮＯx 吸
収量および吸蔵酸素量の和を求め、次いでこの和から吸
蔵酸素量ΣＯＤを減算することによってＮＯx 吸収量を
求めるようにしている。
【００５１】このように本発明による実施例ではまず初
めに吸蔵酸素量を求めるようにしている。従ってＮＯx
吸収剤１８にＮＯx が吸収されている場合には、例えば
リーン混合気燃焼が行われている場合にはまず初めに混
合気の空燃比がリーンからリッチに切換えられてＮＯx
吸収剤１８から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸素が放出さ
れる。次いで混合気の空燃比がリッチからリーンに切換
えられ、ＮＯx 吸収剤１８が吸蔵しうる全酸素を貯蔵す
るまで混合気の空燃比がリーンに維持される。ＮＯx 吸
収剤１８が吸蔵しうる全酸素を貯蔵するまでの時間は極
めて短かく、この間にＮＯx 吸収剤１８にはほとんどＮ
Ｏx は吸収されない。次いで混合気の空燃比が再びリー
ンからリッチに切換えられる。このときにはＮＯx 吸収
剤１８のＮＯx 吸収量はほぼ零であり、従ってこのとき
の経過時間ｔ2 の間における余剰燃料の供給量の総和か
ら、即ち吸蔵酸素量ＯＸＤの総和から吸蔵酸素量が算出
される。
めに吸蔵酸素量を求めるようにしている。従ってＮＯx
吸収剤１８にＮＯx が吸収されている場合には、例えば
リーン混合気燃焼が行われている場合にはまず初めに混
合気の空燃比がリーンからリッチに切換えられてＮＯx
吸収剤１８から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸素が放出さ
れる。次いで混合気の空燃比がリッチからリーンに切換
えられ、ＮＯx 吸収剤１８が吸蔵しうる全酸素を貯蔵す
るまで混合気の空燃比がリーンに維持される。ＮＯx 吸
収剤１８が吸蔵しうる全酸素を貯蔵するまでの時間は極
めて短かく、この間にＮＯx 吸収剤１８にはほとんどＮ
Ｏx は吸収されない。次いで混合気の空燃比が再びリー
ンからリッチに切換えられる。このときにはＮＯx 吸収
剤１８のＮＯx 吸収量はほぼ零であり、従ってこのとき
の経過時間ｔ2 の間における余剰燃料の供給量の総和か
ら、即ち吸蔵酸素量ＯＸＤの総和から吸蔵酸素量が算出
される。
【００５２】一方、リーン混合気運転が行われていたと
してもＮＯx 吸収剤１８の温度が高くなる機関高速運転
が継続するとこの間にＮＯx 吸収剤１８から全吸収ＮＯ
x が自然放出する。従ってこのような場合には混合気を
単にリーンからリッチに切換え、このときの経過時間ｔ
2 の間における余剰燃料の供給量の総和から吸蔵酸素量
が算出される。
してもＮＯx 吸収剤１８の温度が高くなる機関高速運転
が継続するとこの間にＮＯx 吸収剤１８から全吸収ＮＯ
x が自然放出する。従ってこのような場合には混合気を
単にリーンからリッチに切換え、このときの経過時間ｔ
2 の間における余剰燃料の供給量の総和から吸蔵酸素量
が算出される。
【００５３】また、理論空燃比の混合気が一定期間以上
に亘って燃焼せしめられるとこの間にＮＯx 吸収剤１８
から全吸収ＮＯx が放出する。従ってこの場合にはまず
初めに混合気の空燃比を理論空燃比からリーンに切換え
てＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素を貯蔵させ、次い
で混合気の空燃比をリーンからリッチに切換えてこのと
きの経過時間ｔ2 の間における余剰燃料の供給量の総和
から吸蔵酸素量が算出される。
に亘って燃焼せしめられるとこの間にＮＯx 吸収剤１８
から全吸収ＮＯx が放出する。従ってこの場合にはまず
初めに混合気の空燃比を理論空燃比からリーンに切換え
てＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素を貯蔵させ、次い
で混合気の空燃比をリーンからリッチに切換えてこのと
きの経過時間ｔ2 の間における余剰燃料の供給量の総和
から吸蔵酸素量が算出される。
【００５４】このようにしてＮＯx 吸収剤１８が貯蔵し
うる酸素量が算出され、この酸素量からＯ2 ストレージ
機能の低下に基づくＮＯx 吸収剤１８の劣化の度合が求
められる。このＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素量の
検出はＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用に比べて
はるかに低い頻度で行われる。また、ＮＯx 吸収剤１８
の最大ＮＯx 吸収量の検出はＮＯx 吸収剤１８の貯蔵し
うる酸素量の検出よりも高い頻度で行われる。ＮＯx 吸
収剤１８の最大ＮＯx 吸収量の検出時にはまず初めに混
合気の空燃比をリーンからリッチに切換えたときの経過
時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量からＮＯx 吸収
量と貯蔵酸素量との和が求められ、次いで既に検出され
ている貯蔵しうる酸素量をこの和から減算することによ
って最大ＮＯx 吸収量が算出される。
うる酸素量が算出され、この酸素量からＯ2 ストレージ
機能の低下に基づくＮＯx 吸収剤１８の劣化の度合が求
められる。このＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素量の
検出はＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用に比べて
はるかに低い頻度で行われる。また、ＮＯx 吸収剤１８
の最大ＮＯx 吸収量の検出はＮＯx 吸収剤１８の貯蔵し
うる酸素量の検出よりも高い頻度で行われる。ＮＯx 吸
収剤１８の最大ＮＯx 吸収量の検出時にはまず初めに混
合気の空燃比をリーンからリッチに切換えたときの経過
時間ｔ1 の間における余剰燃料の供給量からＮＯx 吸収
量と貯蔵酸素量との和が求められ、次いで既に検出され
ている貯蔵しうる酸素量をこの和から減算することによ
って最大ＮＯx 吸収量が算出される。
【００５５】ところでこのようにＮＯx 吸収剤１８が吸
収しうる最大ＮＯx 吸収量を算出するには、即ちＮＯx
吸収剤１８のＮＯx 吸収能力に関する劣化の度合を検出
するためには検出時にＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収量
ΣＮＯＸが最大ＮＯx 吸収量となっていなければならな
い。即ち、図８において破線で示すＶＮＯx が実際に吸
収しうる最大ＮＯx 吸収量であるとするとＮＯx 吸収剤
１８のＮＯx 吸収量ΣＮＯＸがこのＶＮＯx よりも少な
いときにＮＯx 吸収剤１８から全ＮＯx を放出させても
最大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx を求めることができない。な
ぜならこのとき放出される全ＮＯx 量は最大ＮＯx 吸収
量よりも少ないからである。
収しうる最大ＮＯx 吸収量を算出するには、即ちＮＯx
吸収剤１８のＮＯx 吸収能力に関する劣化の度合を検出
するためには検出時にＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収量
ΣＮＯＸが最大ＮＯx 吸収量となっていなければならな
い。即ち、図８において破線で示すＶＮＯx が実際に吸
収しうる最大ＮＯx 吸収量であるとするとＮＯx 吸収剤
１８のＮＯx 吸収量ΣＮＯＸがこのＶＮＯx よりも少な
いときにＮＯx 吸収剤１８から全ＮＯx を放出させても
最大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx を求めることができない。な
ぜならこのとき放出される全ＮＯx 量は最大ＮＯx 吸収
量よりも少ないからである。
【００５６】これに対してＮＯx 吸収剤１８の吸収能力
が飽和しているときにＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放
出させればこのとき放出される全ＮＯx 量は最大ＮＯx
吸収量ＶＮＯx を表わしている。そこで本発明による実
施例では現在の最大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx に近い値より
も若干大きな判定レベルＳＡＴを設定し、図８に示され
るようにＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収量ΣＮＯＸがこ
の判定レベルＳＡＴに達したときにＮＯx 吸収剤１８か
ら全ＮＯx を放出させることによりこのときの実際の最
大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx 、即ちＮＯx 吸収剤１８のＮＯ
x 吸収能力に関する劣化の度合を求めるようにしてい
る。
が飽和しているときにＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放
出させればこのとき放出される全ＮＯx 量は最大ＮＯx
吸収量ＶＮＯx を表わしている。そこで本発明による実
施例では現在の最大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx に近い値より
も若干大きな判定レベルＳＡＴを設定し、図８に示され
るようにＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収量ΣＮＯＸがこ
の判定レベルＳＡＴに達したときにＮＯx 吸収剤１８か
ら全ＮＯx を放出させることによりこのときの実際の最
大ＮＯx 吸収量ＶＮＯx 、即ちＮＯx 吸収剤１８のＮＯ
x 吸収能力に関する劣化の度合を求めるようにしてい
る。
【００５７】なお、図８に示されるようにＮＯx 量ΣＮ
ＯＸに対する許容最大値ＭＡＸは最大ＮＯx 吸収量ＶＮ
Ｏx よりも小さな値に設定されており、ΣＮＯＸが許容
最大値ＭＡＸに達したときにはＮＯx 吸収剤１８の劣化
判断は行わずにＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用
のみが行われる。ＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作
用のみが行われる頻度はＮＯx 吸収剤１８の劣化判断が
行われる頻度に比べて高く、従ってＮＯx 吸収剤１８の
劣化判断が行われた後、次のＮＯx 吸収剤１８の劣化判
断が行われるまでに複数回のＮＯx 放出作用が行われ
る。
ＯＸに対する許容最大値ＭＡＸは最大ＮＯx 吸収量ＶＮ
Ｏx よりも小さな値に設定されており、ΣＮＯＸが許容
最大値ＭＡＸに達したときにはＮＯx 吸収剤１８の劣化
判断は行わずにＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作用
のみが行われる。ＮＯx 吸収剤１８からのＮＯx 放出作
用のみが行われる頻度はＮＯx 吸収剤１８の劣化判断が
行われる頻度に比べて高く、従ってＮＯx 吸収剤１８の
劣化判断が行われた後、次のＮＯx 吸収剤１８の劣化判
断が行われるまでに複数回のＮＯx 放出作用が行われ
る。
【００５８】ところでＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収量
ΣＮＯＸは前述したように推定量であり、従ってこのＮ
Ｏx 吸収量ΣＮＯＸは必ずしも実際のＮＯx 吸収量を表
わしていない。この場合、例えばＮＯx 吸収量ΣＮＯＸ
が実際のＮＯx 吸収量よりもかなり高い値を示していた
とするとＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが判定レベルＳＡＴに達
しても実際のＮＯx 吸収量は実際の最大ＮＯx 吸収量Ｖ
ＮＯx に達しておらず、斯くして実際の最大ＮＯx 吸収
量ＶＮＯx を正確に検出できないという問題を生ずる。
ΣＮＯＸは前述したように推定量であり、従ってこのＮ
Ｏx 吸収量ΣＮＯＸは必ずしも実際のＮＯx 吸収量を表
わしていない。この場合、例えばＮＯx 吸収量ΣＮＯＸ
が実際のＮＯx 吸収量よりもかなり高い値を示していた
とするとＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが判定レベルＳＡＴに達
しても実際のＮＯx 吸収量は実際の最大ＮＯx 吸収量Ｖ
ＮＯx に達しておらず、斯くして実際の最大ＮＯx 吸収
量ＶＮＯx を正確に検出できないという問題を生ずる。
【００５９】そこで本発明による実施例ではＮＯx 吸収
量ΣＮＯＸに対する補正値ＫＸを導入し、ＮＯx 吸収量
ΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸに達してＮＯx 吸収剤１８
からのＮＯx の放出が行われる毎にＯ2 センサ２２の出
力信号に基づき実際のＮＯx吸収量ＸＮＯx を算出して
次式に基づき補正値ＫＸを更新するようにしている。 ＫＸ＝ＫＸ・（ＸＮＯx ／ΣＮＯＸ） この場合、補正された推定ＮＯx 量はΣＮＫＸ（＝ＫＸ
・ΣＮＯＸ）で表わされる。即ち、実際のＮＯx 吸収量
ＸＮＯx に対して例えば推定ＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが小
さくなった場合にはΣＮＫＸ（＝ＫＸ・ΣＮＯＸ）がＸ
ＮＯx に一致するように補正値ＫＸの値がそれまで使用
されてきた補正値ＫＸの値に対して増大せしめられる。
従って本発明による実施例では実際には推定ＮＯx 量Σ
ＮＯＸがＭＡＸに達したときではなく、補正された推定
ＮＯx 量ΣＮＫＸが許容最大値ＭＡＸに達したときにＮ
Ｏx の放出作用が行われる。
量ΣＮＯＸに対する補正値ＫＸを導入し、ＮＯx 吸収量
ΣＮＯＸが許容最大値ＭＡＸに達してＮＯx 吸収剤１８
からのＮＯx の放出が行われる毎にＯ2 センサ２２の出
力信号に基づき実際のＮＯx吸収量ＸＮＯx を算出して
次式に基づき補正値ＫＸを更新するようにしている。 ＫＸ＝ＫＸ・（ＸＮＯx ／ΣＮＯＸ） この場合、補正された推定ＮＯx 量はΣＮＫＸ（＝ＫＸ
・ΣＮＯＸ）で表わされる。即ち、実際のＮＯx 吸収量
ＸＮＯx に対して例えば推定ＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが小
さくなった場合にはΣＮＫＸ（＝ＫＸ・ΣＮＯＸ）がＸ
ＮＯx に一致するように補正値ＫＸの値がそれまで使用
されてきた補正値ＫＸの値に対して増大せしめられる。
従って本発明による実施例では実際には推定ＮＯx 量Σ
ＮＯＸがＭＡＸに達したときではなく、補正された推定
ＮＯx 量ΣＮＫＸが許容最大値ＭＡＸに達したときにＮ
Ｏx の放出作用が行われる。
【００６０】上述したように本発明による実施例ではＯ
2 センサ２２の陰極と陽極間を流れる電流Ｉに基づいて
実際のＮＯx 量ＶＮＯx ，ＸＮＯx が算出され、これら
ＶＮＯx ，ＸＮＯx の値に基づいてＮＯx 放出のための
空燃比制御が行われる。この場合、Ｏ2 センサ２２の陰
極と陽極間を流れる電流Ｉは電圧に変換されて入力ポー
ト３６内に入力され、電子制御ユニット３０内ではこの
電圧を再び対応する電流値Ｉに変換してこの電流値Ｉに
基づき空燃比の制御が行われる。
2 センサ２２の陰極と陽極間を流れる電流Ｉに基づいて
実際のＮＯx 量ＶＮＯx ，ＸＮＯx が算出され、これら
ＶＮＯx ，ＸＮＯx の値に基づいてＮＯx 放出のための
空燃比制御が行われる。この場合、Ｏ2 センサ２２の陰
極と陽極間を流れる電流Ｉは電圧に変換されて入力ポー
ト３６内に入力され、電子制御ユニット３０内ではこの
電圧を再び対応する電流値Ｉに変換してこの電流値Ｉに
基づき空燃比の制御が行われる。
【００６１】次に図１２から図２４を参照しつつＮＯx
吸収剤１８の劣化検出について説明する。図１２はＯ2
ストレージ量の検出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１２を
参照するとまず初めに車両の累積走行距離ΣＳＰ２が設
定値Ｘ２よりも大きくなったか否かが判別される。ΣＳ
Ｐ２≦Ｘ２のときにはステップ１０１に進んで累積走行
距離ΣＳＰ２に現在の車速ＳＰが加算される。一方、Σ
ＳＰ２＞Ｘ２のときにはステップ１０２に進んで加速或
いは減速運転が行われていない定常走行時であるか否か
が判別される。定常走行時にはステップ１０３に進んで
補正係数Ｋが１．０であるか否かが判別される。Ｋ＝
１．０でないとき、即ち混合気が理論空燃比でないとき
にはステップ１０４に進んで補正係数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
ッチ混合気が燃焼せしめられているときには処理サイク
ルを完了する。これに対してＫ＜１．０のとき、即ちリ
ーン混合気が燃焼せしめられているときには推定ＮＯx
量ΣＮＯＸが極めて小さな量ＥＸよりも小さいか否かが
判別される。ΣＮＯＸ≧ＥＸのとき、即ちＮＯx 吸収剤
１８にＮＯx が吸収されていると推定されるときにはス
テップ１０６に進んでダブルリッチＩフラグがセットさ
れる。次いでステップ１１２においてΣＳＰ２が零にさ
れる。
吸収剤１８の劣化検出について説明する。図１２はＯ2
ストレージ量の検出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１２を
参照するとまず初めに車両の累積走行距離ΣＳＰ２が設
定値Ｘ２よりも大きくなったか否かが判別される。ΣＳ
Ｐ２≦Ｘ２のときにはステップ１０１に進んで累積走行
距離ΣＳＰ２に現在の車速ＳＰが加算される。一方、Σ
ＳＰ２＞Ｘ２のときにはステップ１０２に進んで加速或
いは減速運転が行われていない定常走行時であるか否か
が判別される。定常走行時にはステップ１０３に進んで
補正係数Ｋが１．０であるか否かが判別される。Ｋ＝
１．０でないとき、即ち混合気が理論空燃比でないとき
にはステップ１０４に進んで補正係数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
ッチ混合気が燃焼せしめられているときには処理サイク
ルを完了する。これに対してＫ＜１．０のとき、即ちリ
ーン混合気が燃焼せしめられているときには推定ＮＯx
量ΣＮＯＸが極めて小さな量ＥＸよりも小さいか否かが
判別される。ΣＮＯＸ≧ＥＸのとき、即ちＮＯx 吸収剤
１８にＮＯx が吸収されていると推定されるときにはス
テップ１０６に進んでダブルリッチＩフラグがセットさ
れる。次いでステップ１１２においてΣＳＰ２が零にさ
れる。
【００６２】一方、ステップ１０５においてΣＮＯＸ＜
ＥＸであると判別されたとき、即ちＮＯx 吸収剤１８の
ＮＯx 吸収量がほぼ零であると推定されるときにはステ
ップ１０７に進んでシングルリッチフラグがセットされ
る。次いでステップ１１２に進む。また、ステップ１０
２において定常走行時でないと判別されたときにはステ
ップ１０８に進んで減速運転時において燃料の供給停止
作用が行われているか否かが判別される。燃料の供給停
止作用が行われていないときには処理サイクルを完了す
る。これに対して燃料の供給停止作用が行われていると
きにはステップ１０９に進んでダブルリッチフラグIIが
セットされる。次いでステップ１１２に進む。
ＥＸであると判別されたとき、即ちＮＯx 吸収剤１８の
ＮＯx 吸収量がほぼ零であると推定されるときにはステ
ップ１０７に進んでシングルリッチフラグがセットされ
る。次いでステップ１１２に進む。また、ステップ１０
２において定常走行時でないと判別されたときにはステ
ップ１０８に進んで減速運転時において燃料の供給停止
作用が行われているか否かが判別される。燃料の供給停
止作用が行われていないときには処理サイクルを完了す
る。これに対して燃料の供給停止作用が行われていると
きにはステップ１０９に進んでダブルリッチフラグIIが
セットされる。次いでステップ１１２に進む。
【００６３】一方、ステップ１０３においてＫ＝１．０
であると判別されたとき、即ち混合気の空燃比が理論空
燃比とされているときにはステップ１１０に進んで理論
空燃比に維持されている時間を示すカウント値ＴＳが設
定値ＴＳ0 よりも大きいか否かが判別される。ＴＳ≦Ｔ
Ｓ0 のときには処理サイクルを完了する。これに対して
ＴＳ＞ＴＳ0 になるとステップ１１１に進んでリーンリ
ッチフラグがセットされる。次いでステップ１１２に進
む。
であると判別されたとき、即ち混合気の空燃比が理論空
燃比とされているときにはステップ１１０に進んで理論
空燃比に維持されている時間を示すカウント値ＴＳが設
定値ＴＳ0 よりも大きいか否かが判別される。ＴＳ≦Ｔ
Ｓ0 のときには処理サイクルを完了する。これに対して
ＴＳ＞ＴＳ0 になるとステップ１１１に進んでリーンリ
ッチフラグがセットされる。次いでステップ１１２に進
む。
【００６４】図１３から図１５は空燃比制御ルーチンを
示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行される。図１３から図１５を参照すると、まず初
めにステップ１２０において図２に示す関係から基本燃
料噴射時間ＴＰが算出される。次いでステップ１２１で
はダブルリッチＩフラグがセットされているか否かが判
別される。ダブルリッチＩフラグがセットされていない
ときにはステップ１２２に進んでダブルリッチIIフラグ
がセットされているか否かが判別される。ダブルリッチ
IIフラグがセットされていないときにはステップ１２３
に進んでリーンリッチフラグがセットされているか否か
が判別される。リーンリッチフラグがセットされていな
いときにはステップ１２４に進んでシングルリッチフラ
グがセットされているか否かが判別される。シングルリ
ッチフラグがセットされていないときにはステップ１２
５に進んでＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力に関する
劣化の度合を判断すべきであることを示す劣化判定フラ
グがセットされているか否かが判別される。劣化判定フ
ラグがセットされていないときにはステップ１２６に進
んでＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出すべきであるこ
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１２７に進む。
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から図１５を参照すると、まず初
めにステップ１２０において図２に示す関係から基本燃
料噴射時間ＴＰが算出される。次いでステップ１２１で
はダブルリッチＩフラグがセットされているか否かが判
別される。ダブルリッチＩフラグがセットされていない
ときにはステップ１２２に進んでダブルリッチIIフラグ
がセットされているか否かが判別される。ダブルリッチ
IIフラグがセットされていないときにはステップ１２３
に進んでリーンリッチフラグがセットされているか否か
が判別される。リーンリッチフラグがセットされていな
いときにはステップ１２４に進んでシングルリッチフラ
グがセットされているか否かが判別される。シングルリ
ッチフラグがセットされていないときにはステップ１２
５に進んでＮＯx 吸収剤１８のＮＯx 吸収能力に関する
劣化の度合を判断すべきであることを示す劣化判定フラ
グがセットされているか否かが判別される。劣化判定フ
ラグがセットされていないときにはステップ１２６に進
んでＮＯx 吸収剤１８からＮＯx を放出すべきであるこ
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１２７に進む。
【００６５】ステップ１２７では図３に基づき補正係数
Ｋが算出される。次いでステップ１２８では補正係数Ｋ
が１．０であるか否かが判別される。Ｋ＝１．０のと
き、即ち混合気の空燃比を理論空燃比とすべきときには
ステップ１３２に進んで理論空燃比に維持されている時
間を示すカウント値ＴＳに割込み時間間隔Δｔが加算さ
れる。次いでステップ１３３では空燃比のフィードバッ
ク制御Ｉが行われる。このフィードバック制御Ｉは図１
６に示されている。一方、Ｋ＝１．０でないときにはス
テップ１２９に進んでカウント値ＴＳが零とされる。次
いでステップ１３０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
混合気の空燃比をリーンとすべきときにはステップ１３
４に進んで空燃比のフィードバック制御IIが行われる。
このフィードバック制御IIは図１８に示されている。一
方、Ｋ＜１．０でないときにはステップ１３０に進んで
ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１３５に進
む。ステップ１３５では次式に基づいて燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが算出される。
Ｋが算出される。次いでステップ１２８では補正係数Ｋ
が１．０であるか否かが判別される。Ｋ＝１．０のと
き、即ち混合気の空燃比を理論空燃比とすべきときには
ステップ１３２に進んで理論空燃比に維持されている時
間を示すカウント値ＴＳに割込み時間間隔Δｔが加算さ
れる。次いでステップ１３３では空燃比のフィードバッ
ク制御Ｉが行われる。このフィードバック制御Ｉは図１
６に示されている。一方、Ｋ＝１．０でないときにはス
テップ１２９に進んでカウント値ＴＳが零とされる。次
いでステップ１３０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
混合気の空燃比をリーンとすべきときにはステップ１３
４に進んで空燃比のフィードバック制御IIが行われる。
このフィードバック制御IIは図１８に示されている。一
方、Ｋ＜１．０でないときにはステップ１３０に進んで
ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１３５に進
む。ステップ１３５では次式に基づいて燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが算出される。
【００６６】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 次いでステップ１３６では補正係数Ｋが１．０であるか
否かが判別される。Ｋ＝１．０でないとき、即ちリーン
混合気又はリッチ混合気を燃焼すべきときにはステップ
１３７に進んで補正係数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
燃焼すべきときにはステップ１３８に進んで図６（Ａ）
からＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次いでステッ
プ１３９ではＮＯx 放出量ＮＯＸＤが零とされ、次いで
ステップ１１４に進む。これに対してステップ１３７に
おいてＫ≧１．０であると判別されたとき、即ちリッチ
混合気を燃焼すべきときにはステップ１４２に進んで次
式に基づきＮＯx 放出量ＮＯＸＤが算出される。
否かが判別される。Ｋ＝１．０でないとき、即ちリーン
混合気又はリッチ混合気を燃焼すべきときにはステップ
１３７に進んで補正係数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
燃焼すべきときにはステップ１３８に進んで図６（Ａ）
からＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが算出される。次いでステッ
プ１３９ではＮＯx 放出量ＮＯＸＤが零とされ、次いで
ステップ１１４に進む。これに対してステップ１３７に
おいてＫ≧１．０であると判別されたとき、即ちリッチ
混合気を燃焼すべきときにはステップ１４２に進んで次
式に基づきＮＯx 放出量ＮＯＸＤが算出される。
【００６７】ＮＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１）・ＴＰ・Ｎ 次いでステップ１４３ではＮＯx 吸収量ＮＯＸＡが零と
され、次いでステップ１４０に進む。一方、ステップ１
３６においてＫ＝１．０であると判別されたとき、即ち
混合気の空燃比を理論空燃比とすべきときにはステップ
１４１に進んで図６（Ｂ）に示すマップからＮＯx 放出
量ＮＯＸＤが算出される。次いでステップ１４３を経て
ステップ１４０に進む。ステップ１４０では図７
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す関係から次式に基づいて
ＮＯx 自然放出量ＮＯＸＤ′が算出される。
され、次いでステップ１４０に進む。一方、ステップ１
３６においてＫ＝１．０であると判別されたとき、即ち
混合気の空燃比を理論空燃比とすべきときにはステップ
１４１に進んで図６（Ｂ）に示すマップからＮＯx 放出
量ＮＯＸＤが算出される。次いでステップ１４３を経て
ステップ１４０に進む。ステップ１４０では図７
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す関係から次式に基づいて
ＮＯx 自然放出量ＮＯＸＤ′が算出される。
【００６８】ＮＯＸＤ′＝ｆ（ＴＥ）・ＮＯＸＤ″ 次いでステップ１４４では次式に基づいてＮＯx 吸収剤
１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量ΣＮＯＸが
算出される。 ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ−ＮＯＸＤ′ 次いでステップ１４５では推定ＮＯx 量ΣＮＯＸに補正
値ＫＸを乗算することによって補正された推定ＮＯ
x 量、即ち実際のＮＯx 量ΣＮＫＸが算出される。次い
でステップ１４６では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１４７
に進んでΣＮＯＸが零とされる。次いでステップ１４８
では現在の車速ＳＰが累積走行距離ΣＳＰ１に加算され
る。次いでステップ１４９では累積走行距離ΣＳＰ１が
設定値Ｘ１よりも大きいか否かが判別される。ΣＳＰ≦
Ｘ１のときにはステップ１５０に進んでΣＮＫＸが許容
最大値ＭＡＸ（図８）を越えたか否かが判別される。Σ
ＮＫＸ＞ＭＡＸになったときにはステップ１５１に進ん
でＮＯx 放出フラグがセットされる。
１８に吸収されていると推定されるＮＯx 量ΣＮＯＸが
算出される。 ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ−ＮＯＸＤ′ 次いでステップ１４５では推定ＮＯx 量ΣＮＯＸに補正
値ＫＸを乗算することによって補正された推定ＮＯ
x 量、即ち実際のＮＯx 量ΣＮＫＸが算出される。次い
でステップ１４６では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１４７
に進んでΣＮＯＸが零とされる。次いでステップ１４８
では現在の車速ＳＰが累積走行距離ΣＳＰ１に加算され
る。次いでステップ１４９では累積走行距離ΣＳＰ１が
設定値Ｘ１よりも大きいか否かが判別される。ΣＳＰ≦
Ｘ１のときにはステップ１５０に進んでΣＮＫＸが許容
最大値ＭＡＸ（図８）を越えたか否かが判別される。Σ
ＮＫＸ＞ＭＡＸになったときにはステップ１５１に進ん
でＮＯx 放出フラグがセットされる。
【００６９】一方、ステップ１４９でΣＳＰ＞Ｘ１であ
ると判別されたときにはステップ１５２に進んでＮＯx
量ΣＮＫＸが判定レベルＳＡＴ（図８）よりも大きくな
ったか否かが判別される。ΣＮＫＸ＞ＳＡＴになったと
きにはステップ１５３に進んで劣化判定フラグがセット
され、次いでステップ１５４においてΣＳＰ１が零とさ
れる。
ると判別されたときにはステップ１５２に進んでＮＯx
量ΣＮＫＸが判定レベルＳＡＴ（図８）よりも大きくな
ったか否かが判別される。ΣＮＫＸ＞ＳＡＴになったと
きにはステップ１５３に進んで劣化判定フラグがセット
され、次いでステップ１５４においてΣＳＰ１が零とさ
れる。
【００７０】ダブルリッチＩフラグがセットされるとス
テップ１２１からステップ１５５に進んでダブルリッチ
Ｉ処理が行われる。このダブルリッチＩ処理は図１９に
示されている。一方、ダブルリッチIIフラグがセットさ
れるとステップ１２２からステップ１５６に進んでダブ
ルリッチII処理が行われる。このダブルリッチII処理は
図２０に示されている。一方、リーンリッチフラグがセ
ットされるとステップ１２３からステップ１５７に進ん
でリーンリッチ処理が行われる。このリーンリッチ処理
は図２１に示されている。一方、シングルリッチフラグ
がセットされるとステップ１２４からステップ１５８に
進んでシングルリッチ処理が行われる。このシングルリ
ッチ処理は図２２に示されている。また、劣化判定フラ
グがセットされるとステップ１２５からステップ１５９
に進んで劣化判定が行われる。この劣化判定は図２４に
示されている。一方、ＮＯx 放出フラグがセットされる
とステップ１２６からステップ１６０に進んでＮＯx 放
出処理が行われる。このＮＯx 放出処理は図２３に示さ
れている。
テップ１２１からステップ１５５に進んでダブルリッチ
Ｉ処理が行われる。このダブルリッチＩ処理は図１９に
示されている。一方、ダブルリッチIIフラグがセットさ
れるとステップ１２２からステップ１５６に進んでダブ
ルリッチII処理が行われる。このダブルリッチII処理は
図２０に示されている。一方、リーンリッチフラグがセ
ットされるとステップ１２３からステップ１５７に進ん
でリーンリッチ処理が行われる。このリーンリッチ処理
は図２１に示されている。一方、シングルリッチフラグ
がセットされるとステップ１２４からステップ１５８に
進んでシングルリッチ処理が行われる。このシングルリ
ッチ処理は図２２に示されている。また、劣化判定フラ
グがセットされるとステップ１２５からステップ１５９
に進んで劣化判定が行われる。この劣化判定は図２４に
示されている。一方、ＮＯx 放出フラグがセットされる
とステップ１２６からステップ１６０に進んでＮＯx 放
出処理が行われる。このＮＯx 放出処理は図２３に示さ
れている。
【００７１】次に図１４のステップ１３３において行わ
れるフィードバック制御Ｉ、即ちＯ 2 センサ２０の出力
信号に基づいて空燃比を理論空燃比に維持するためのフ
ィードバック制御について図１６および図１７を参照し
つつ説明する。図１７に示されるようにＯ2 センサ２０
は混合気がリッチのときには０．９（Ｖ）程度の出力電
圧Ｖを発生し、混合気がリーンのときには０．１（Ｖ）
程度の出力電圧Ｖを発生する。図１６に示すフィードバ
ック制御ＩはこのＯ2 センサ２０の出力信号に基づいて
行われる。
れるフィードバック制御Ｉ、即ちＯ 2 センサ２０の出力
信号に基づいて空燃比を理論空燃比に維持するためのフ
ィードバック制御について図１６および図１７を参照し
つつ説明する。図１７に示されるようにＯ2 センサ２０
は混合気がリッチのときには０．９（Ｖ）程度の出力電
圧Ｖを発生し、混合気がリーンのときには０．１（Ｖ）
程度の出力電圧Ｖを発生する。図１６に示すフィードバ
ック制御ＩはこのＯ2 センサ２０の出力信号に基づいて
行われる。
【００７２】図１６を参照するとまず初めにステップ１
７０においてＯ2 センサ２０の出力電圧Ｖが０．４５
（Ｖ）程度の基準電圧Ｖｒよりも小さいか否かが判別さ
れる。Ｖ≦Ｖｒのとき、即ち空燃比がリーンのときには
ステップ１７１に進んでディレイカウント値ＣＤＬが１
だけディクリメントされる。次いでステップ１７２では
ディレイカウント値ＣＤＬが最小値ＴＤＲよりも小さく
なったか否かが判別され、ＣＤＬ＜ＴＤＲになったとき
にはステップ１７３に進んでＣＤＬをＴＤＲとした後ス
テップ１７７に進む。従って図１７に示されるようにＶ
≦Ｖｒになるとディレイカウント値ＣＤＬが徐々に減少
せしめられ、次いでＣＤＬは最小値ＴＤＲに維持され
る。
７０においてＯ2 センサ２０の出力電圧Ｖが０．４５
（Ｖ）程度の基準電圧Ｖｒよりも小さいか否かが判別さ
れる。Ｖ≦Ｖｒのとき、即ち空燃比がリーンのときには
ステップ１７１に進んでディレイカウント値ＣＤＬが１
だけディクリメントされる。次いでステップ１７２では
ディレイカウント値ＣＤＬが最小値ＴＤＲよりも小さく
なったか否かが判別され、ＣＤＬ＜ＴＤＲになったとき
にはステップ１７３に進んでＣＤＬをＴＤＲとした後ス
テップ１７７に進む。従って図１７に示されるようにＶ
≦Ｖｒになるとディレイカウント値ＣＤＬが徐々に減少
せしめられ、次いでＣＤＬは最小値ＴＤＲに維持され
る。
【００７３】一方、ステップ１７０においてＶ＞Ｖｒで
あると判別されたとき、即ち空燃比がリッチのときには
ステップ１７４に進んでディレイカウント値ＣＤＬが１
だけインクリメントされる。次いでステップ１７５では
ディレイカウント値ＣＤＬが最大値ＴＤＬよりも大きく
なったか否かが判別され、ＣＤＬ＞ＴＤＬになったとき
にはステップ１７６に進んでＣＤＬをＴＤＬとした後ス
テップ１７７に進む。従って図１７に示されるようにＶ
＞Ｖｒになるとディレイカウント値ＣＤＬが徐々に増大
せしめられ、次いでＣＤＬは最大値ＴＤＬに維持され
る。
あると判別されたとき、即ち空燃比がリッチのときには
ステップ１７４に進んでディレイカウント値ＣＤＬが１
だけインクリメントされる。次いでステップ１７５では
ディレイカウント値ＣＤＬが最大値ＴＤＬよりも大きく
なったか否かが判別され、ＣＤＬ＞ＴＤＬになったとき
にはステップ１７６に進んでＣＤＬをＴＤＬとした後ス
テップ１７７に進む。従って図１７に示されるようにＶ
＞Ｖｒになるとディレイカウント値ＣＤＬが徐々に増大
せしめられ、次いでＣＤＬは最大値ＴＤＬに維持され
る。
【００７４】ステップ１７７では前回の処理サイクルか
ら今回の処理サイクルの間にディレイカウント値ＣＤＬ
の符号が正から負へ又は負から正へ反転したか否かが判
別される。ディレイカウント値ＣＤＬの符号が反転した
ときにはステップ１７８に進んで正から負への反転か否
か、即ちリッチからリーンへの反転であるか否かが判別
される。リッチからリーンへの反転のときにはステップ
１７９に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦにリッチ
スキップ値ＲＳＲが加算され、斯くして図１７に示され
るようにＦＡＦはリッチスキップ値ＲＳＲだけ急激に増
大せしめられる。これに対してリーンからリッチへの反
転のときにはステップ１８０に進んでＦＡＦからリーン
スキップ値ＲＳＬが減算され、斯くして図１７に示され
るようにＦＡＦはリーンスキップ値ＲＳＬだけ急激に減
少せしめられる。
ら今回の処理サイクルの間にディレイカウント値ＣＤＬ
の符号が正から負へ又は負から正へ反転したか否かが判
別される。ディレイカウント値ＣＤＬの符号が反転した
ときにはステップ１７８に進んで正から負への反転か否
か、即ちリッチからリーンへの反転であるか否かが判別
される。リッチからリーンへの反転のときにはステップ
１７９に進んでフィードバック補正係数ＦＡＦにリッチ
スキップ値ＲＳＲが加算され、斯くして図１７に示され
るようにＦＡＦはリッチスキップ値ＲＳＲだけ急激に増
大せしめられる。これに対してリーンからリッチへの反
転のときにはステップ１８０に進んでＦＡＦからリーン
スキップ値ＲＳＬが減算され、斯くして図１７に示され
るようにＦＡＦはリーンスキップ値ＲＳＬだけ急激に減
少せしめられる。
【００７５】一方、ステップ１７７においてディレイカ
ウント値ＣＤＬの符号が反転していないと判別されたと
きにはステップ１８１に進んでディレイカウント値ＣＤ
Ｌが負であるか否かが判別される。ＣＤＬ≦０のときに
はステップ１８２に進んでフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆにリッチ積分値ＫＩＲ（ＫＩＲ＜ＲＳＲ）が加算さ
れ、斯くして図１７に示されるようにＦＡＦは徐々に増
大せしめられる。一方、ＣＤＬ＞０のときにはステップ
１８３に進んでＦＡＦからリーン積分値ＫＩＬ（ＫＩＬ
＜ＲＳＬ）が減算され、斯くして図１７に示されるよう
にＦＡＦは徐々に減少せしめられる。このようにして空
燃比が理論空燃比に制御される。
ウント値ＣＤＬの符号が反転していないと判別されたと
きにはステップ１８１に進んでディレイカウント値ＣＤ
Ｌが負であるか否かが判別される。ＣＤＬ≦０のときに
はステップ１８２に進んでフィードバック補正係数ＦＡ
Ｆにリッチ積分値ＫＩＲ（ＫＩＲ＜ＲＳＲ）が加算さ
れ、斯くして図１７に示されるようにＦＡＦは徐々に増
大せしめられる。一方、ＣＤＬ＞０のときにはステップ
１８３に進んでＦＡＦからリーン積分値ＫＩＬ（ＫＩＬ
＜ＲＳＬ）が減算され、斯くして図１７に示されるよう
にＦＡＦは徐々に減少せしめられる。このようにして空
燃比が理論空燃比に制御される。
【００７６】次に図１４のステップ１３４において行わ
れるフィードバック制御II、即ちＯ 2 センサ２２の電流
値Ｉに基づいて空燃比を補正係数Ｋに対応した目標リー
ン空燃比に維持するためのフィードバック制御について
図１８を参照しつつ説明する。図１８を参照するとまず
初めにステップ１９０において図９に示す関係から目標
リーン空燃比に対応した目標電流値Ｉ0 が算出される。
次いでステップ１９１ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
目標電流値Ｉ0 よりも大きいか否かが判別される。Ｉ＞
Ｉ0 のときにはステップ１９２に進んでフィードバック
補正係数ＦＡＦに一定値ΔＦが加算され、Ｉ≦Ｉ0 のと
きにはステップ１９３に進んでフィードバック補正係数
ＦＡＦから一定値ΔＦが減算される。このようにして空
燃比が目標リーン空燃比に維持される。
れるフィードバック制御II、即ちＯ 2 センサ２２の電流
値Ｉに基づいて空燃比を補正係数Ｋに対応した目標リー
ン空燃比に維持するためのフィードバック制御について
図１８を参照しつつ説明する。図１８を参照するとまず
初めにステップ１９０において図９に示す関係から目標
リーン空燃比に対応した目標電流値Ｉ0 が算出される。
次いでステップ１９１ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
目標電流値Ｉ0 よりも大きいか否かが判別される。Ｉ＞
Ｉ0 のときにはステップ１９２に進んでフィードバック
補正係数ＦＡＦに一定値ΔＦが加算され、Ｉ≦Ｉ0 のと
きにはステップ１９３に進んでフィードバック補正係数
ＦＡＦから一定値ΔＦが減算される。このようにして空
燃比が目標リーン空燃比に維持される。
【００７７】次に図１３のステップ１５５において行わ
れるダブルリッチＩ処理について図１９を参照しつつ説
明する。図１９を参照するとまず初めにステップ２００
において２回目リッチフラグがセットされているか否か
が判別される。ダブルリッチＩ処理が開始されたときに
は２回目リッチフラグがリセットされており、従ってこ
のときステップ２０１に進む。ステップ２０１ではリー
ンフラグがセットされているか否かが判別される。ダブ
ルリッチＩ処理が開始されたときにはリーンフラグがリ
セットされており、従ってこのときステップ２０２に進
む。ステップ２０２では補正係数Ｋが一定値ＫＲ（＞
１．０）とされる。次いでステップ２０３ではＯ2 セン
サ２２の電流値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくな
ったか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ２
１７に進んで次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算出さ
れる。
れるダブルリッチＩ処理について図１９を参照しつつ説
明する。図１９を参照するとまず初めにステップ２００
において２回目リッチフラグがセットされているか否か
が判別される。ダブルリッチＩ処理が開始されたときに
は２回目リッチフラグがリセットされており、従ってこ
のときステップ２０１に進む。ステップ２０１ではリー
ンフラグがセットされているか否かが判別される。ダブ
ルリッチＩ処理が開始されたときにはリーンフラグがリ
セットされており、従ってこのときステップ２０２に進
む。ステップ２０２では補正係数Ｋが一定値ＫＲ（＞
１．０）とされる。次いでステップ２０３ではＯ2 セン
サ２２の電流値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくな
ったか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ２
１７に進んで次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算出さ
れる。
【００７８】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 従ってダブルリッチＩ処理が開始されると混合気の空燃
比がリッチにされる。次いでステップ２０３においてＩ
＜αになったと判断されたとき、即ちＮＯx 吸収剤１８
から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸素が放出されたときに
はステップ２０４に進んでリーンフラグがセットされ
る。リーンフラグがセットされるとステップ２０１から
ステップ２０５にジャンプして補正係数Ｋが一定値ＫＬ
（＜１．０）とされる。次いでステップ２０６では一定
時間が経過したか否かが判別され、一定時間経過してい
ないときにはステップ２１７に進む。このとき混合気の
空燃比はリッチからリーンに切換えられる。
比がリッチにされる。次いでステップ２０３においてＩ
＜αになったと判断されたとき、即ちＮＯx 吸収剤１８
から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸素が放出されたときに
はステップ２０４に進んでリーンフラグがセットされ
る。リーンフラグがセットされるとステップ２０１から
ステップ２０５にジャンプして補正係数Ｋが一定値ＫＬ
（＜１．０）とされる。次いでステップ２０６では一定
時間が経過したか否かが判別され、一定時間経過してい
ないときにはステップ２１７に進む。このとき混合気の
空燃比はリッチからリーンに切換えられる。
【００７９】次いでリーン混合気の燃焼が一定時間継続
すると、即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵
されるとステップ２０６からステップ２０７に進んでリ
ーンフラグがリセットされ、次いでステップ２０８に進
んで２回目リッチフラグがセットされる。次いでステッ
プ２１７に進む。２回目リッチフラグがセットされると
ステップ２００からステップ２０９に進んで補正係数Ｋ
が再び一定値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、混合気
の空燃比が再びリーンからリッチに切換えられる。次い
でステップ２１０では次式に基づいて前回の割込みから
今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８から
放出された酸素量ＯＤが算出される。
すると、即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵
されるとステップ２０６からステップ２０７に進んでリ
ーンフラグがリセットされ、次いでステップ２０８に進
んで２回目リッチフラグがセットされる。次いでステッ
プ２１７に進む。２回目リッチフラグがセットされると
ステップ２００からステップ２０９に進んで補正係数Ｋ
が再び一定値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、混合気
の空燃比が再びリーンからリッチに切換えられる。次い
でステップ２１０では次式に基づいて前回の割込みから
今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８から
放出された酸素量ＯＤが算出される。
【００８０】 ＯＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ・Δｔ 次いでステップ２１１ではΣＯＤに酸素量ＯＤが加算さ
れる。次いでステップ２１２ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ２
１７にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ２
１３に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ２１４では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ２１５ではダブルリ
ッチＩフラグおよび２回目リッチフラグがリセットさ
れ、次いでステップ２１６ではΣＮＯＸが零とされる。
次いでステップ２１７に進む。
れる。次いでステップ２１２ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ２
１７にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ２
１３に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ２１４では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ２１５ではダブルリ
ッチＩフラグおよび２回目リッチフラグがリセットさ
れ、次いでステップ２１６ではΣＮＯＸが零とされる。
次いでステップ２１７に進む。
【００８１】次に図１３のステップ１５６において行わ
れるダブルリッチII処理について図２０を参照しつつ説
明する。図２０を参照するとまず初めにステップ３００
において２回目リッチフラグがセットされているか否か
が判別される。ダブルリッチII処理が開始されたときに
は２回目リッチフラグがリセットされており、従ってこ
のときステップ３０１に進む。ステップ３０１では待ち
時間フラグがセットされているか否かが判別される。ダ
ブルリッチII処理が開始されたときには待ち時間フラグ
がリセットされており、従ってこのときステップ３０２
に進む。ステップ３０２では補正係数Ｋが一定値ＫＲ
（＞１．０）とされる。次いでステップ３０３ではＯ2
センサ２２の電流値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さ
くなったか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステッ
プ３１７に進んで次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算
出される。
れるダブルリッチII処理について図２０を参照しつつ説
明する。図２０を参照するとまず初めにステップ３００
において２回目リッチフラグがセットされているか否か
が判別される。ダブルリッチII処理が開始されたときに
は２回目リッチフラグがリセットされており、従ってこ
のときステップ３０１に進む。ステップ３０１では待ち
時間フラグがセットされているか否かが判別される。ダ
ブルリッチII処理が開始されたときには待ち時間フラグ
がリセットされており、従ってこのときステップ３０２
に進む。ステップ３０２では補正係数Ｋが一定値ＫＲ
（＞１．０）とされる。次いでステップ３０３ではＯ2
センサ２２の電流値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さ
くなったか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステッ
プ３１７に進んで次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算
出される。
【００８２】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 従ってダブルリッチII処理が開始されると燃料噴射が開
始され、混合気の空燃比がリッチにされる。次いでステ
ップ３０３においてＩ＜αになったと判断されたとき、
即ちＮＯx 吸収剤１８から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸
素が放出されたときにはステップ３０４に進んで待ち時
間フラグがセットされる。待ち時間フラグがセットされ
るとステップ３０１からステップ３０５にジャンプして
補正係数Ｋが零とされる。次いでステップ３０６では一
定時間が経過したか否かが判別され、一定時間経過して
いないときにはステップ３１７に進む。このとき燃料噴
射が停止される。
始され、混合気の空燃比がリッチにされる。次いでステ
ップ３０３においてＩ＜αになったと判断されたとき、
即ちＮＯx 吸収剤１８から全吸収ＮＯx および全貯蔵酸
素が放出されたときにはステップ３０４に進んで待ち時
間フラグがセットされる。待ち時間フラグがセットされ
るとステップ３０１からステップ３０５にジャンプして
補正係数Ｋが零とされる。次いでステップ３０６では一
定時間が経過したか否かが判別され、一定時間経過して
いないときにはステップ３１７に進む。このとき燃料噴
射が停止される。
【００８３】次いで燃料噴射の停止が一定時間継続する
と、即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵され
るとステップ３０６からステップ３０７に進んで待ち時
間フラグがリセットされ、次いでステップ３０８に進ん
で２回目リッチフラグがセットされる。次いでステップ
３１７に進む。２回目リッチフラグがセットされるとス
テップ３００からステップ３０９に進んで補正係数Ｋが
再び一定値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、燃料噴射
が再開されて混合気の空燃比が再びリッチにされる。次
いでステップ３１０では次式に基づいて前回の割込みか
ら今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８か
ら放出された酸素量ＯＤが算出される。
と、即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵され
るとステップ３０６からステップ３０７に進んで待ち時
間フラグがリセットされ、次いでステップ３０８に進ん
で２回目リッチフラグがセットされる。次いでステップ
３１７に進む。２回目リッチフラグがセットされるとス
テップ３００からステップ３０９に進んで補正係数Ｋが
再び一定値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、燃料噴射
が再開されて混合気の空燃比が再びリッチにされる。次
いでステップ３１０では次式に基づいて前回の割込みか
ら今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８か
ら放出された酸素量ＯＤが算出される。
【００８４】 ＯＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ・Δｔ 次いでステップ３１１ではΣＯＤに酸素量ＯＤが加算さ
れる。次いでステップ３１２ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ３
１７にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ３
１３に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ３１４では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ３１５ではダブルリ
ッチIIフラグおよび２回目リッチフラグがリセットさ
れ、次いでステップ３１６ではΣＮＯＸが零とされる。
次いでステップ３１７に進む。
れる。次いでステップ３１２ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ３
１７にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ３
１３に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ３１４では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ３１５ではダブルリ
ッチIIフラグおよび２回目リッチフラグがリセットさ
れ、次いでステップ３１６ではΣＮＯＸが零とされる。
次いでステップ３１７に進む。
【００８５】次に図１３のステップ１５７において行わ
れるリーンリッチ処理について図２１を参照しつつ説明
する。図２１を参照するとまず初めにステップ４００に
おいて１回リッチフラグがセットされているか否かが判
別される。リーンリッチ処理が開始されたときには１回
リッチフラグがリセットされており、従ってこのときス
テップ４０１に進む。ステップ４０１に進んで補正係数
Ｋが一定値ＫＬ（＜１．０）とされる。次いでステップ
４０２では一定時間が経過したか否かが判別され、一定
時間経過していないときにはステップ４１２に進んで次
式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。
れるリーンリッチ処理について図２１を参照しつつ説明
する。図２１を参照するとまず初めにステップ４００に
おいて１回リッチフラグがセットされているか否かが判
別される。リーンリッチ処理が開始されたときには１回
リッチフラグがリセットされており、従ってこのときス
テップ４０１に進む。ステップ４０１に進んで補正係数
Ｋが一定値ＫＬ（＜１．０）とされる。次いでステップ
４０２では一定時間が経過したか否かが判別され、一定
時間経過していないときにはステップ４１２に進んで次
式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。
【００８６】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 従ってリーンリッチ処理が開始されると混合気の空燃比
が理論空燃比からリッチに切換えられる。次いでリーン
混合気の燃焼が一定時間継続すると、即ちＮＯx 吸収剤
１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵されるとステップ４００か
らステップ４０４に進んで１回リッチフラグがセットさ
れる。次いでステップ４１２に進む。
が理論空燃比からリッチに切換えられる。次いでリーン
混合気の燃焼が一定時間継続すると、即ちＮＯx 吸収剤
１８に貯蔵しうる酸素が貯蔵されるとステップ４００か
らステップ４０４に進んで１回リッチフラグがセットさ
れる。次いでステップ４１２に進む。
【００８７】１回リッチフラグがセットされるとステッ
プ４００からステップ４０４に進んで補正係数Ｋが一定
値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、混合気の空燃比が
リーンからリッチに切換えられる。次いでステップ４０
５では次式に基づいて前回の割込みから今回の割込みの
間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８から放出された酸素
量ＯＤが算出される。
プ４００からステップ４０４に進んで補正係数Ｋが一定
値ＫＲ（＞１．０）とされる。即ち、混合気の空燃比が
リーンからリッチに切換えられる。次いでステップ４０
５では次式に基づいて前回の割込みから今回の割込みの
間のΔｔ時間内にＮＯx 吸収剤１８から放出された酸素
量ＯＤが算出される。
【００８８】 ＯＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ・Δｔ 次いでステップ４０６ではΣＯＤに酸素量ＯＤが加算さ
れる。次いでステップ４０７ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ４
１２にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ４
０８に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ４０９では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ４１０ではリーンリ
ッチフラグおよび１回リッチフラグがリセットされ、次
いでステップ４１１ではΣＮＯＸが零とされる。次いで
ステップ４１２に進む。
れる。次いでステップ４０７ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ４
１２にジャンプする。一方、Ｉ＜αになるとステップ４
０８に進んでＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素
量ΣＯＤがＳＯＤとされる。次いでステップ４０９では
ΣＯＤが零とされ、次いでステップ４１０ではリーンリ
ッチフラグおよび１回リッチフラグがリセットされ、次
いでステップ４１１ではΣＮＯＸが零とされる。次いで
ステップ４１２に進む。
【００８９】次に図１３のステップ１５８において行わ
れるシングルリッチ処理について図２２を参照しつつ説
明する。図２２を参照するとまず初めにステップ５００
において補正係数Ｋが一定値ＫＲ（＞１．０）とされ
る。即ち、混合気の空燃比がリーンからリッチに切換え
られる。次いでステップ５０１では次式に基づいて前回
の割込みから今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸
収剤１８から放出された酸素量ＯＤが算出される。
れるシングルリッチ処理について図２２を参照しつつ説
明する。図２２を参照するとまず初めにステップ５００
において補正係数Ｋが一定値ＫＲ（＞１．０）とされ
る。即ち、混合気の空燃比がリーンからリッチに切換え
られる。次いでステップ５０１では次式に基づいて前回
の割込みから今回の割込みの間のΔｔ時間内にＮＯx 吸
収剤１８から放出された酸素量ＯＤが算出される。
【００９０】 ＯＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ・Δｔ 次いでステップ５０２ではΣＯＤに酸素量ＯＤが加算さ
れる。次いでステップ５０３ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ５
０８にジャンプし、次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが
算出される。
れる。次いでステップ５０３ではＯ2 センサ２２の電流
値Ｉが一定値α（図１１）よりも小さくなったか否か、
即ちＮＯx 吸収剤１８に貯蔵されていた全酸素が放出さ
れたか否かが判別される。Ｉ≧αのときにはステップ５
０８にジャンプし、次式に基づき燃料噴射時間ＴＡＵが
算出される。
【００９１】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 一方、Ｉ＜αになるとステップ５０４に進んでＮＯx 吸
収剤１８に貯蔵されていた全酸素量ΣＯＤがＳＯＤとさ
れる。次いでステップ５０５ではΣＯＤが零とされ、次
いでステップ５０６ではシングルリッチフラグがリセッ
トされ、次いでステップ５０７ではΣＮＯＸが零とされ
る。次いでステップ５０８に進む。
収剤１８に貯蔵されていた全酸素量ΣＯＤがＳＯＤとさ
れる。次いでステップ５０５ではΣＯＤが零とされ、次
いでステップ５０６ではシングルリッチフラグがリセッ
トされ、次いでステップ５０７ではΣＮＯＸが零とされ
る。次いでステップ５０８に進む。
【００９２】次に図１３のステップ１６０において行わ
れるＮＯx 放出処理について図２３を参照しつつ説明す
る。図２３を参照するとまず初めにステップ６００にお
いて補正係数Ｋが例えば１．３程度の一定値ＫＫとされ
る。次いでステップ６０１では次式に基づいて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。
れるＮＯx 放出処理について図２３を参照しつつ説明す
る。図２３を参照するとまず初めにステップ６００にお
いて補正係数Ｋが例えば１．３程度の一定値ＫＫとされ
る。次いでステップ６０１では次式に基づいて燃料噴射
時間ＴＡＵが算出される。
【００９３】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 従ってＮＯx 放出処理が開始されると空燃比のフィード
バック制御は停止され、混合気の空燃比がリッチとされ
る。次いでステップ６０２では次式に基づいて単位時間
当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 放出量と酸
素放出量との和ＯＸＤが算出される。
バック制御は停止され、混合気の空燃比がリッチとされ
る。次いでステップ６０２では次式に基づいて単位時間
当りＮＯx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 放出量と酸
素放出量との和ＯＸＤが算出される。
【００９４】 ＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ 次いでステップ６０３では次式に基づいてＮＯx 吸収剤
１８から実際に放出されるＮＯx 放出量と酸素放出量と
の和ＸＮＯが算出される。なお、次式においてΔｔは時
間割込みの間隔を表わしている。 ＸＮＯ＝ＸＮＯ＋ＯＸＤ・Δｔ 次いでステップ６０４ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
予め定められた一定値α（図１１）よりも低下したか否
かが判別される。Ｉ＜αになるとステップ６０５に進ん
でＮＯx 吸収剤１８から実際に放出されたＮＯx 量と酸
素量の和ＸＮＯからＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素
量ＳＯＤを減算することによりＮＯx 吸収剤１８に実際
に吸収されていたＮＯx 量ＸＮＯx （＝ＸＮＯ−ＳＯ
Ｄ）が算出される。次いでステップ６０６に進んで実際
のＮＯx 放出量ＸＮＯx と補正された推定ＮＯx 吸収量
ΣＮＫＸとの差の絶対値｜ＸＮＯx −ΣＮＫＸ｜が一定
値βよりも大きいか否かが判別される。｜ＸＮＯx −Σ
ＮＫＸ｜≦βのときにはステップ６０８にジャンプす
る。これに対して｜ＸＮＯx −ΣＮＫＸ｜＞βのときに
はステップ６０７に進んで次式に基づき補正値ＫＸが補
正される。
１８から実際に放出されるＮＯx 放出量と酸素放出量と
の和ＸＮＯが算出される。なお、次式においてΔｔは時
間割込みの間隔を表わしている。 ＸＮＯ＝ＸＮＯ＋ＯＸＤ・Δｔ 次いでステップ６０４ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
予め定められた一定値α（図１１）よりも低下したか否
かが判別される。Ｉ＜αになるとステップ６０５に進ん
でＮＯx 吸収剤１８から実際に放出されたＮＯx 量と酸
素量の和ＸＮＯからＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素
量ＳＯＤを減算することによりＮＯx 吸収剤１８に実際
に吸収されていたＮＯx 量ＸＮＯx （＝ＸＮＯ−ＳＯ
Ｄ）が算出される。次いでステップ６０６に進んで実際
のＮＯx 放出量ＸＮＯx と補正された推定ＮＯx 吸収量
ΣＮＫＸとの差の絶対値｜ＸＮＯx −ΣＮＫＸ｜が一定
値βよりも大きいか否かが判別される。｜ＸＮＯx −Σ
ＮＫＸ｜≦βのときにはステップ６０８にジャンプす
る。これに対して｜ＸＮＯx −ΣＮＫＸ｜＞βのときに
はステップ６０７に進んで次式に基づき補正値ＫＸが補
正される。
【００９５】ＫＸ＝ＫＸ・ＸＮＯx ／ΣＮＫＸ 次いでステップ６０８ではＮＯx 放出フラグがリセット
され、斯くして混合気の空燃比がリッチからそのときの
運転状態により定まる空燃比に、通常はリーンに切換え
られる。次いでステップ６０９ではＸＮＯおよびΣＮＯ
Ｘが零とされる。
され、斯くして混合気の空燃比がリッチからそのときの
運転状態により定まる空燃比に、通常はリーンに切換え
られる。次いでステップ６０９ではＸＮＯおよびΣＮＯ
Ｘが零とされる。
【００９６】次に図１３のステップ１５９において行わ
れる劣化判定について図２４を参照しつつ説明する。図
２４を参照するとまず初めにステップ７００において補
正係数Ｋが例えば１．３程度の一定値ＫＫとされる。次
いでステップ７０１では次式に基づいて燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが算出される。
れる劣化判定について図２４を参照しつつ説明する。図
２４を参照するとまず初めにステップ７００において補
正係数Ｋが例えば１．３程度の一定値ＫＫとされる。次
いでステップ７０１では次式に基づいて燃料噴射時間Ｔ
ＡＵが算出される。
【００９７】ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ 従って劣化判定が開始されると空燃比のフィードバック
制御は停止され、混合気の空燃比がリッチとされる。次
いでステップ７０２では次式に基づいて単位時間当りＮ
Ｏx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 放出量および酸素
量の和ＯＸＤが算出される。
制御は停止され、混合気の空燃比がリッチとされる。次
いでステップ７０２では次式に基づいて単位時間当りＮ
Ｏx 吸収剤１８から放出されるＮＯx 放出量および酸素
量の和ＯＸＤが算出される。
【００９８】 ＯＸＤ＝ｆ・（Ｋ−１．０）・ＴＰ・Ｎ 次いでステップ７０３では次式に基づいてＮＯx 吸収剤
１８から実際に放出されるＮＯx 放出量と酸素放出量と
の和ＶＮＯが算出される。なお、次式においてΔｔは時
間割込みの間隔を表わしている。 ＶＮＯ＝ＶＮＯ＋ＯＸＤ・Δｔ 次いでステップ７０４ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
予め定められた一定値α（図１１）よりも低下したか否
かが判別される。Ｉ＜αになるとステップ７０５に進ん
でＮＯx 吸収剤１８から実際に放出されたＮＯx 量と酸
素量の和ＶＮＯからＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素
量ＳＯＤを減算することによりＮＯx 吸収剤１８に実際
に吸収されていたＮＯx 量ＶＮＯx （＝ＶＮＯ−ＳＯ
Ｄ）が算出される。
１８から実際に放出されるＮＯx 放出量と酸素放出量と
の和ＶＮＯが算出される。なお、次式においてΔｔは時
間割込みの間隔を表わしている。 ＶＮＯ＝ＶＮＯ＋ＯＸＤ・Δｔ 次いでステップ７０４ではＯ2 センサ２２の電流値Ｉが
予め定められた一定値α（図１１）よりも低下したか否
かが判別される。Ｉ＜αになるとステップ７０５に進ん
でＮＯx 吸収剤１８から実際に放出されたＮＯx 量と酸
素量の和ＶＮＯからＮＯx 吸収剤１８が貯蔵しうる酸素
量ＳＯＤを減算することによりＮＯx 吸収剤１８に実際
に吸収されていたＮＯx 量ＶＮＯx （＝ＶＮＯ−ＳＯ
Ｄ）が算出される。
【００９９】次いでステップ７０６ではＶＮＯx に１．
０よりも大きな一定値、例えば１．１を乗算することに
よって判定レベルＳＡＴ（＝１．１・ＶＮＯx ）が算出
される。このように判定レベルＳＡＴがＶＮＯx よりも
大きな値とされるためにこのＶＮＯx はＮＯx 吸収剤１
８が吸収しうる最大ＮＯx 吸収量を表わしていることに
なる。即ち、もしＶＮＯx が最大ＮＯx 吸収量よりも小
さなＮＯx 吸収量を表わしていた場合には劣化判定が行
われる毎に判定レベルＳＡＴが大きくなり、斯くして最
終的にはＶＮＯx が最大ＮＯx 吸収量を、即ちＮＯx 吸
収剤１８の劣化の度合を表わすことになる。
０よりも大きな一定値、例えば１．１を乗算することに
よって判定レベルＳＡＴ（＝１．１・ＶＮＯx ）が算出
される。このように判定レベルＳＡＴがＶＮＯx よりも
大きな値とされるためにこのＶＮＯx はＮＯx 吸収剤１
８が吸収しうる最大ＮＯx 吸収量を表わしていることに
なる。即ち、もしＶＮＯx が最大ＮＯx 吸収量よりも小
さなＮＯx 吸収量を表わしていた場合には劣化判定が行
われる毎に判定レベルＳＡＴが大きくなり、斯くして最
終的にはＶＮＯx が最大ＮＯx 吸収量を、即ちＮＯx 吸
収剤１８の劣化の度合を表わすことになる。
【０１００】判定レベルＳＡＴを求めるには無論のこと
１．１以外の別の数値をＶＮＯx に乗算してもよく、
１．０以上の任意の数字をＶＮＯx に乗算することによ
って判定レベルＳＡＴを求めることができる。ただし、
ＶＮＯx に乗算する数値を大きくしすぎるとＮＯx 吸収
剤１８のＮＯx 吸収量が最大ＮＯx 吸収量となった後、
ＮＯx の放出作用が行われるまでの時間が長くなるので
大気中へのＮＯx の排出量が増大してしまう。従ってＶ
ＮＯx に乗算する数値はあまり大きくすることは好まし
くなく、この数値は１．３程度以下が好ましい。
１．１以外の別の数値をＶＮＯx に乗算してもよく、
１．０以上の任意の数字をＶＮＯx に乗算することによ
って判定レベルＳＡＴを求めることができる。ただし、
ＶＮＯx に乗算する数値を大きくしすぎるとＮＯx 吸収
剤１８のＮＯx 吸収量が最大ＮＯx 吸収量となった後、
ＮＯx の放出作用が行われるまでの時間が長くなるので
大気中へのＮＯx の排出量が増大してしまう。従ってＶ
ＮＯx に乗算する数値はあまり大きくすることは好まし
くなく、この数値は１．３程度以下が好ましい。
【０１０１】ステップ７０６において判定レベルＳＡＴ
が算出されるとステップ７０６に進む、ＶＮＯx に１．
０以下の正数値、例えば０．８を乗算することによって
許容最大値ＭＡＸ（＝０．８・ＶＮＯx ）が算出され
る。即ち、許容最大値ＭＡＸもＮＯx 吸収剤１８の劣化
の度合に応じて更新されることになる。次いでステップ
７０８では劣化判定フラグがリセットされる。劣化判定
フラグがリセットされると混合気の空燃比がリッチから
そのときの運転状態に応じた空燃比に、通常はリーンに
切換えられる。次いでステップ７０９ではＶＮＯおよび
ΣＮＯＸが零とされる。
が算出されるとステップ７０６に進む、ＶＮＯx に１．
０以下の正数値、例えば０．８を乗算することによって
許容最大値ＭＡＸ（＝０．８・ＶＮＯx ）が算出され
る。即ち、許容最大値ＭＡＸもＮＯx 吸収剤１８の劣化
の度合に応じて更新されることになる。次いでステップ
７０８では劣化判定フラグがリセットされる。劣化判定
フラグがリセットされると混合気の空燃比がリッチから
そのときの運転状態に応じた空燃比に、通常はリーンに
切換えられる。次いでステップ７０９ではＶＮＯおよび
ΣＮＯＸが零とされる。
【０１０２】
【発明の効果】１番目から４番目の発明ではＮＯx 吸収
剤の貯留酸素量を検出することができ、斯くしてＯ2 ス
トレージ機能の低下によるＮＯx 吸収剤の劣化の度合を
検出することができる。５番目の発明では更にＮＯx 吸
収剤のＮＯx 吸収量を正確に検出することができ、斯く
してＮＯx 吸収能力に関する劣化の度合を正確に検出す
ることができる。
剤の貯留酸素量を検出することができ、斯くしてＯ2 ス
トレージ機能の低下によるＮＯx 吸収剤の劣化の度合を
検出することができる。５番目の発明では更にＮＯx 吸
収剤のＮＯx 吸収量を正確に検出することができ、斯く
してＮＯx 吸収能力に関する劣化の度合を正確に検出す
ることができる。
【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。
Ｏおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
【図５】ＮＯx の吸放出作用を説明するための図であ
る。
る。
【図６】ＮＯx 吸収量ＮＯＸＡおよびＮＯx 放出量ＮＯ
ＸＤを示す図である。
ＸＤを示す図である。
【図７】ＮＯx の自然放出量を示す図である。
【図８】空燃比制御のタイムチャートである。
【図９】Ｏ2 センサの陽極と陰極間を流れる電流値を示
す図である。
す図である。
【図１０】Ｏ2 センサの陽極と陰極間を流れる電流値の
変化を示すタイムチャートである。
変化を示すタイムチャートである。
【図１１】Ｏ2 センサの陽極と陰極間を流れる電流値の
変化を示すタイムチャートである。
変化を示すタイムチャートである。
【図１２】Ｏ2 ストレージ量を検出するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】空燃比を制御するためのフローチャートであ
る。
る。
【図１４】空燃比を制御するためのフローチャートであ
る。
る。
【図１５】空燃比を制御するためのフローチャートであ
る。
る。
【図１６】フィードバック制御Ｉを行うためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１７】フィードバック補正係数ＦＡＦの変化を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図１８】フィードバック制御IIを行うためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１９】ダブルリッチＩ処理を実行するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図２０】ダブルリッチII処理を実行するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図２１】リーンリッチ処理を実行するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２２】シングルリッチ処理を実行するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図２３】ＮＯx 放出処理を行うためのフローチャート
である。
である。
【図２４】劣化判定を行うためのフローチャートであ
る。
る。
１５…排気マニホルド １８…ＮＯx 吸収剤 ２９，２２…Ｏ2 センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｇ (72)発明者 浅沼 孝充 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 田中 俊明 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 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
Claims (5)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きにＮＯx を吸収すると共に酸素を貯蔵し、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 および
貯蔵した酸素を放出するＮＯx 吸収剤を機関排気通路内
に配置し、ＮＯx 吸収剤下流の機関排気通路内に空燃比
に応じた出力信号を発生する空燃比センサを配置し、更
にＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量がほぼ零であ
るときにＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリ
ーンからリッチに切換える空燃比切換手段と、ＮＯx 吸
収剤に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに
切換えた後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx
吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出する貯蔵酸素量検
出手段を具備したＮＯx 吸収剤の劣化検出装置。 - 【請求項２】 上記空燃比切換手段はＮＯx 吸収剤に吸
収されているＮＯx量をほぼ零にするためにＮＯx 吸収
剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリーンからリ
ッチに切換えると共にその後一時的にリーンに維持した
後に再びリーンからリッチに切換え、上記貯蔵酸素量検
出手段はリーンからリッチへの２度目の切換え後の空燃
比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵され
ている酸素量を検出する請求項１に記載のＮＯx 吸収剤
の劣化検出装置。 - 【請求項３】 ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量
がほぼ零であるか否かを判断する判断手段を具備し、リ
ーン混合気が燃焼せしめられているときに該判断手段に
よりＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx がほぼ零であ
ると判断されたときには空燃比切換手段によりＮＯx 吸
収剤に流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに
切換え、貯蔵酸素量検出手段はこのリーンからリッチへ
の切換への切換え後の空燃比センサの出力信号に基づい
てＮＯx 吸収剤に貯蔵されている酸素量を検出する請求
項１に記載のＮＯx 吸収剤の劣化検出装置。 - 【請求項４】 ＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量
がほぼ零であるか否かを判断する判断手段を具備し、ほ
ぼ理論空燃比の混合気が燃焼せしめられているときに該
判断手段によりＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx が
ほぼ零であると判断されたときには空燃比切換手段によ
りＮＯx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をほぼ理論
空燃比からリーンに切換えると共にその後一時的にリー
ンに維持した後にリーンからリッチに切換え、貯蔵酸素
量検出手段はこのリーンからリッチへの切換え後の空燃
比センサの出力信号に基づいてＮＯx 吸収剤に貯蔵され
ている酸素量を検出する請求項１に記載のＮＯx 吸収剤
の劣化検出装置。 - 【請求項５】 上記空燃比切換手段により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
えられた後の空燃比センサの出力信号に基づいてＮＯx
吸収剤に貯蔵されている酸素量とＮＯx 吸収剤に吸収さ
れているＮＯ x 量との和を検出する貯蔵酸素量、吸収Ｎ
Ｏx 量検出手段を具備し、該酸素量とＮＯx 量の和から
上記貯蔵酸素量検出手段により検出された酸素量を減算
することによりＮＯx 吸収剤に吸収されているＮＯx 量
を算出するようにした請求項１に記載のＮＯx 吸収剤の
劣化検出装置。
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