JPH11343833A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH11343833A JPH11343833A JP10153339A JP15333998A JPH11343833A JP H11343833 A JPH11343833 A JP H11343833A JP 10153339 A JP10153339 A JP 10153339A JP 15333998 A JP15333998 A JP 15333998A JP H11343833 A JPH11343833 A JP H11343833A
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- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxが放出される
頻度を少なくし、ＮＯx浄化率の向上を図る。 【解決手段】 吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の触媒温度が
ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に接近する方向に
変化しているときには、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮ
Ｏx吸収容量も増大する方向に変化する。そこで、吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量が排気ガ
ス温に基づいて算出されたＮＯx吸収容量を越えたとき
に、触媒温度がＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているか否かを判別し、ＹＥＳの
場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７によるＮＯxの吸収を
継続し、即ちリーン混合気の燃焼を継続し、ＮＯの場合
には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出し、即ち
リッチ混合気の燃焼を行うようにする。
頻度を少なくし、ＮＯx浄化率の向上を図る。 【解決手段】 吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の触媒温度が
ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に接近する方向に
変化しているときには、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮ
Ｏx吸収容量も増大する方向に変化する。そこで、吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量が排気ガ
ス温に基づいて算出されたＮＯx吸収容量を越えたとき
に、触媒温度がＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているか否かを判別し、ＹＥＳの
場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７によるＮＯxの吸収を
継続し、即ちリーン混合気の燃焼を継続し、ＮＯの場合
には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出し、即ち
リッチ混合気の燃焼を行うようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比リーンの状
態で燃焼させる内燃機関の排気浄化装置に関するもので
ある。
態で燃焼させる内燃機関の排気浄化装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】流入排気ガスの空燃比がリーンの時にＮ
Ｏxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下した時に吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒は、ＮＯx
浄化率が高いことから、近年、空燃比リーンの状態で燃
焼させる内燃機関から排出される排気ガスのＮＯx浄化
に多用されている。
Ｏxを吸収し流入排気ガスの酸素濃度が低下した時に吸
収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒は、ＮＯx
浄化率が高いことから、近年、空燃比リーンの状態で燃
焼させる内燃機関から排出される排気ガスのＮＯx浄化
に多用されている。
【０００３】この吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収能力
には限界があり、吸収されたＮＯx量が所定の許容量に
達すると飽和して吸収不能になってしまう。そのため、
吸蔵還元型ＮＯx触媒を用いた排気浄化装置では、吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯxを適当なタイミング
で放出・還元させる必要がある。
には限界があり、吸収されたＮＯx量が所定の許容量に
達すると飽和して吸収不能になってしまう。そのため、
吸蔵還元型ＮＯx触媒を用いた排気浄化装置では、吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯxを適当なタイミング
で放出・還元させる必要がある。
【０００４】国際公開パンフレット ＷＯ ９３／２５８
０６号には、流入排気ガスの空燃比がリーンの時に吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯx量を推定し、この推
定吸収ＮＯx量が許容量を越えた時に、予め定められた
期間、流入排気ガスの空燃比をリッチにし、吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＮＯxを放出還元する技術が
開示されている。また、前記パンフレットには、吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収容量（許容量）は触媒温度あ
るいは排気ガス温によって異なるので、流入排気ガスの
空燃比をリーンからリッチに変える判定基準であるＮＯ
x吸収容量を、触媒温度あるいは排気ガス温度に応じて
変える点が開示されている。つまり、従来は、現時点で
の触媒温度あるいは排気ガス温に基づいてＮＯx吸収容
量を算出し、これよりも前記推定吸収ＮＯx量が越えた
時に、流入排気ガスの空燃比をリッチにしている。
０６号には、流入排気ガスの空燃比がリーンの時に吸蔵
還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯx量を推定し、この推
定吸収ＮＯx量が許容量を越えた時に、予め定められた
期間、流入排気ガスの空燃比をリッチにし、吸蔵還元型
ＮＯx触媒に吸収されているＮＯxを放出還元する技術が
開示されている。また、前記パンフレットには、吸蔵還
元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収容量（許容量）は触媒温度あ
るいは排気ガス温によって異なるので、流入排気ガスの
空燃比をリーンからリッチに変える判定基準であるＮＯ
x吸収容量を、触媒温度あるいは排気ガス温度に応じて
変える点が開示されている。つまり、従来は、現時点で
の触媒温度あるいは排気ガス温に基づいてＮＯx吸収容
量を算出し、これよりも前記推定吸収ＮＯx量が越えた
時に、流入排気ガスの空燃比をリッチにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガス温
は内燃機関の負荷等によって常に変化し、触媒温度は、
触媒が熱容量を有しているため、排気ガス温の変化に遅
れて変化する。したがって、例えば排気ガス温度が、Ｎ
Ｏx吸収容量が増大する方向に温度変化している場合に
は、前記推定吸収ＮＯx量が現時点での排気ガス温に対
応するＮＯx吸収容量に達しているとしても、吸蔵還元
型ＮＯx触媒はまだＮＯxを吸収し続けることができるは
ずである。
は内燃機関の負荷等によって常に変化し、触媒温度は、
触媒が熱容量を有しているため、排気ガス温の変化に遅
れて変化する。したがって、例えば排気ガス温度が、Ｎ
Ｏx吸収容量が増大する方向に温度変化している場合に
は、前記推定吸収ＮＯx量が現時点での排気ガス温に対
応するＮＯx吸収容量に達しているとしても、吸蔵還元
型ＮＯx触媒はまだＮＯxを吸収し続けることができるは
ずである。
【０００６】しかしながら、前記従来の技術では、排気
ガス温の変化方向が考慮されていないので、ＮＯx吸収
容量が増大する方向に排気ガス温が変化している場合に
も、前記推定吸収ＮＯx量が現時点での排気ガス温度に
対応するＮＯx吸収容量を越えた時点で流入排気ガスの
空燃比がリッチに切り替えられてしまい、燃費の悪化を
招いていた。
ガス温の変化方向が考慮されていないので、ＮＯx吸収
容量が増大する方向に排気ガス温が変化している場合に
も、前記推定吸収ＮＯx量が現時点での排気ガス温度に
対応するＮＯx吸収容量を越えた時点で流入排気ガスの
空燃比がリッチに切り替えられてしまい、燃費の悪化を
招いていた。
【０００７】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度の変化方向に
応じて、吸蔵還元型ＮＯx触媒から吸収されたＮＯxを放
出還元するタイミングを補正することにより、ＮＯx吸
収時間を長くし、ＮＯx放出頻度を減少し、ＮＯx浄化率
の向上を図ることにある。
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度の変化方向に
応じて、吸蔵還元型ＮＯx触媒から吸収されたＮＯxを放
出還元するタイミングを補正することにより、ＮＯx吸
収時間を長くし、ＮＯx放出頻度を減少し、ＮＯx浄化率
の向上を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、
流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸
収し流入する排気ガスの酸素濃度が低下すると吸収した
ＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒を機関排気通路内
に配置し、該吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯx量
が許容量を越えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにして吸蔵還元型ＮＯx触
媒からＮＯxを放出し還元する放出手段を備えた内燃機
関の排気浄化装置において、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が、ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているか否かを判定する触媒温度
変化方向判定手段と、この触媒温度変化方向判定手段に
よって吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度がＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化していると
判定されたときに前記放出手段による排気ガスの空燃比
をリッチにする時期を遅らせるように補正する放出時期
補正手段と、を備えたことを特徴とする。
するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、
流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯxを吸
収し流入する排気ガスの酸素濃度が低下すると吸収した
ＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒を機関排気通路内
に配置し、該吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収されたＮＯx量
が許容量を越えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにして吸蔵還元型ＮＯx触
媒からＮＯxを放出し還元する放出手段を備えた内燃機
関の排気浄化装置において、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が、ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているか否かを判定する触媒温度
変化方向判定手段と、この触媒温度変化方向判定手段に
よって吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度がＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化していると
判定されたときに前記放出手段による排気ガスの空燃比
をリッチにする時期を遅らせるように補正する放出時期
補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収容量は触
媒温度に応じて変化し、ＮＯx吸収容量が最大となる触
媒温度が存在する。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が、ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒のＮＯx吸収容量も増大する方向に変化する。
媒温度に応じて変化し、ＮＯx吸収容量が最大となる触
媒温度が存在する。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒
の触媒温度が、ＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に
接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒のＮＯx吸収容量も増大する方向に変化する。
【００１０】そこで、前記触媒温度変化方向判定手段に
よって吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度がＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化していると
判定されたときには、前記放出時期補正手段によって前
記放出手段による排気ガスの空燃比をリッチにする時期
を遅らせて、吸蔵還元型ＮＯx触媒に流入する排気ガス
の空燃比をリーンに維持することにより、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒のＮＯx吸収時間を引き延ばし、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒からＮＯxを放出する頻度を少なくする。これによ
り排気浄化装置のＮＯx浄化率が向上する。
よって吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度がＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化していると
判定されたときには、前記放出時期補正手段によって前
記放出手段による排気ガスの空燃比をリッチにする時期
を遅らせて、吸蔵還元型ＮＯx触媒に流入する排気ガス
の空燃比をリーンに維持することにより、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒のＮＯx吸収時間を引き延ばし、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒からＮＯxを放出する頻度を少なくする。これによ
り排気浄化装置のＮＯx浄化率が向上する。
【００１１】内燃機関としては、ディーゼルエンジンや
リーンバーンガソリンエンジンを例示することができ
る。吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度の変化方向を判定
するには、直接、触媒温度を検出しこれから触媒温度の
変化方向を判定してもよいし、触媒温度の代わりに排気
ガス温を検出し排気ガス温の変化方向を触媒温度の変化
方向としてもよい。また、排気ガス温は機関の運転状態
から推定することができるので、推定された排気ガス温
の変化方向を触媒温度の変化方向としてもよい。
リーンバーンガソリンエンジンを例示することができ
る。吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度の変化方向を判定
するには、直接、触媒温度を検出しこれから触媒温度の
変化方向を判定してもよいし、触媒温度の代わりに排気
ガス温を検出し排気ガス温の変化方向を触媒温度の変化
方向としてもよい。また、排気ガス温は機関の運転状態
から推定することができるので、推定された排気ガス温
の変化方向を触媒温度の変化方向としてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る排気浄化装置
の一実施の形態を図１から図１４の図面に基いて説明す
る。
の一実施の形態を図１から図１４の図面に基いて説明す
る。
【００１３】図１は本発明をガソリンエンジンに適用し
た場合の概略構成を示す図である。この図において、符
号１は機関本体、符号２はピストン、符号３は燃焼室、
符号４は点火栓、符号５は吸気弁、符号６は吸気ポー
ト、符号７は排気弁、符号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１
０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が取り付けられる。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１
４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を介して吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７を内蔵したケーシング１８に接続される。
た場合の概略構成を示す図である。この図において、符
号１は機関本体、符号２はピストン、符号３は燃焼室、
符号４は点火栓、符号５は吸気弁、符号６は吸気ポー
ト、符号７は排気弁、符号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１
０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が取り付けられる。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１
４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を介して吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７を内蔵したケーシング１８に接続される。
【００１４】エンジンコントロール用の電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双
方向バス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（セントラルプロセッサユニット）３
４、入力ポート３５、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が取り付けら
れ、この圧力センサ１９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。また、スロットル
弁１４にはスロットル弁１４がアイドリング開度である
ことを検出するアイドルスイッチ２０が取り付けられ、
このアイドルスイッチ２０の出力信号が入力ポート３５
に入力される。
ト（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双
方向バス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（セントラルプロセッサユニット）３
４、入力ポート３５、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が取り付けら
れ、この圧力センサ１９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。また、スロットル
弁１４にはスロットル弁１４がアイドリング開度である
ことを検出するアイドルスイッチ２０が取り付けられ、
このアイドルスイッチ２０の出力信号が入力ポート３５
に入力される。
【００１５】一方、ケーシング１８の上流の排気管１６
内には排気ガス温に比例した出力電圧を発生する温度セ
ンサ２５が取り付けられ、この温度センサ２５の出力電
圧が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す出力パ
ルスを発生する回転数センサ２６が接続される。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。
内には排気ガス温に比例した出力電圧を発生する温度セ
ンサ２５が取り付けられ、この温度センサ２５の出力電
圧が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す出力パ
ルスを発生する回転数センサ２６が接続される。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。
【００１６】このガソリンエンジンでは、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、サージタンク１
０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
りも小さくなり、即ちリッチとなる。
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、サージタンク１
０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
りも小さくなり、即ちリッチとなる。
【００１７】この補正係数Ｋの値はサージタンク１０内
の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎに対して予め定められ
ており、図３はこの補正係数Ｋの値の一例を示してい
る。この例では、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが比
較的低い領域、即ち機関低中負荷運転領域では補正係数
Ｋの値が１．０よりも小さい値とされ、したがってこの
ときには機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が
リーンとされる。一方、サージタンク１０内の絶対圧Ｐ
Ｍが比較的高い領域、即ち機関高負荷運転領域では補正
係数Ｋの値が１．０とされ、したがってこのときには機
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
とされる。また、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが最
も高くなる領域、即ち機関全負荷運転領域では補正係数
Ｋの値は１．０よりも大きな値とされ、したがってこの
ときには機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が
リッチとされる。内燃機関では通常、低中負荷運転され
る頻度が最も高く、したがって運転期間中の大部分にお
いてリーン混合気が燃料せしめられることになる。
の絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎに対して予め定められ
ており、図３はこの補正係数Ｋの値の一例を示してい
る。この例では、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが比
較的低い領域、即ち機関低中負荷運転領域では補正係数
Ｋの値が１．０よりも小さい値とされ、したがってこの
ときには機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が
リーンとされる。一方、サージタンク１０内の絶対圧Ｐ
Ｍが比較的高い領域、即ち機関高負荷運転領域では補正
係数Ｋの値が１．０とされ、したがってこのときには機
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
とされる。また、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが最
も高くなる領域、即ち機関全負荷運転領域では補正係数
Ｋの値は１．０よりも大きな値とされ、したがってこの
ときには機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が
リッチとされる。内燃機関では通常、低中負荷運転され
る頻度が最も高く、したがって運転期間中の大部分にお
いてリーン混合気が燃料せしめられることになる。
【００１８】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。この図か
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。この図か
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。
【００１９】ケーシング１８内に収容されている吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７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吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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）の比を吸蔵還元型ＮＯx触媒１７への流入排気ガス
の空燃比と称する（以下、排気空燃比と略称する）と、
この吸蔵還元型ＮＯx触媒１７は、排気空燃比がリーン
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。
元型ＮＯx触媒１７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吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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）の比を吸蔵還元型ＮＯx触媒１７への流入排気ガス
の空燃比と称する（以下、排気空燃比と略称する）と、
この吸蔵還元型ＮＯx触媒１７は、排気空燃比がリーン
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。
【００２０】なお、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７上流の排
気通路内に燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されな
い場合には、排気空燃比は燃焼室３内に供給される混合
気の空燃比に一致し、したがってこの場合には、吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７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。
気通路内に燃料（炭化水素）あるいは空気が供給されな
い場合には、排気空燃比は燃焼室３内に供給される混合
気の空燃比に一致し、したがってこの場合には、吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７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。
【００２１】上述の吸蔵還元型ＮＯx触媒１７を機関排
気通路内に配置すればこの吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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。
気通路内に配置すればこの吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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。
【００２２】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）に示されるように酸素Ｏ2 がＯ2 -又はＯ2-の形で
白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気ガスに含ま
れる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 ）。
と流入排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図５
（Ａ）に示されるように酸素Ｏ2 がＯ2 -又はＯ2-の形で
白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気ガスに含ま
れる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 ）。
【００２３】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蔵還元型ＮＯx触媒１７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 -の形で吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７内に拡散する。このようにしてＮＯx
が吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内に吸収される。
Ｐｔ上で酸化されつつ吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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 -の形で吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７内に拡散する。このようにしてＮＯx
が吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内に吸収される。
【００２４】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、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７のＮＯx 吸収能力が飽和しない限り、ＮＯ2が吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 -が
生成される。
Ｐｔの表面でＮＯ2が生成され、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７のＮＯx 吸収能力が飽和しない限り、ＮＯ2が吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3 -が
生成される。
【００２５】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、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内
の硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2の形で吸蔵還元型ＮＯx触媒
１７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、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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いが低くなれば流入排気ガス中の酸
素濃度が低下し、したがって流入排気ガスのリーンの度
合いを低くすればたとえ排気空燃比がリーンであっても
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出されることと
なる。
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、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内
の硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2の形で吸蔵還元型ＮＯx触媒
１７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、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７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いが低くなれば流入排気ガス中の酸
素濃度が低下し、したがって流入排気ガスのリーンの度
合いを低くすればたとえ排気空燃比がリーンであっても
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出されることと
なる。
【００２６】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排気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ＨＣ，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。
混合気がリッチにされて排気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ＨＣ，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。
【００２７】また、排気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蔵還元型
ＮＯx触媒１７からＮＯ2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Ｎ
Ｏ2が存在しなくなると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から
次から次へとＮＯ2が放出される。したがって、排気空
燃比をリッチにすると短時間の内に吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７からＮＯxが放出されることになる。
気ガス中の酸素濃度が極度に低下するために吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７からＮＯ2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Ｎ
Ｏ2が存在しなくなると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から
次から次へとＮＯ2が放出される。したがって、排気空
燃比をリッチにすると短時間の内に吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７からＮＯxが放出されることになる。
【００２８】即ち、排気空燃比をリッチにするとまず初
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によって吸蔵還元型ＮＯx触媒
１７から放出されたＮＯxおよび機関から排出されたＮ
Ｏxが還元せしめられる。
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によって吸蔵還元型ＮＯx触媒
１７から放出されたＮＯxおよび機関から排出されたＮ
Ｏxが還元せしめられる。
【００２９】したがって、排気空燃比をリッチにすれば
短時間のうちに吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されて
いるＮＯxが放出され、しかもこの放出されたＮＯx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。また、吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７は還元触媒の機能を有しているので、排気空燃比
を理論空燃比にしても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放
出されたＮＯxが還元せしめられる。しかしながら、排
気空燃比を理論空燃比にした場合には、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７からＮＯxが徐々にしか放出されないために吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている全ＮＯxを放出
させるには若干長い時間を要する。
短時間のうちに吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されて
いるＮＯxが放出され、しかもこの放出されたＮＯx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。また、吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７は還元触媒の機能を有しているので、排気空燃比
を理論空燃比にしても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放
出されたＮＯxが還元せしめられる。しかしながら、排
気空燃比を理論空燃比にした場合には、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７からＮＯxが徐々にしか放出されないために吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている全ＮＯxを放出
させるには若干長い時間を要する。
【００３０】ところで、前述したように排気空燃比のリ
ーンの度合を低くすればたとえ排気空燃比がリーンであ
っても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出され
る。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを
放出させるには流入排気ガス中の酸素濃度を低下させれ
ばよいことになる。ただし、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxが放出されても排気空燃比がリーンであると
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７においてＮＯxが還元されず、
したがってこの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の下
流にＮＯxを還元し得る触媒を設けるか、あるいは吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７の下流に還元剤を供給する必要が
ある。むろんこのように吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の下
流においてＮＯxを還元することは可能であるが、それ
よりもむしろ吸蔵還元型ＮＯx触媒１７においてＮＯxを
還元する方が好ましい。そこで、この実施の形態では吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出すべきときには
排気空燃比がリッチにされ、それによって吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７から放出されたＮＯxを吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７において還元するようにしている。
ーンの度合を低くすればたとえ排気空燃比がリーンであ
っても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出され
る。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを
放出させるには流入排気ガス中の酸素濃度を低下させれ
ばよいことになる。ただし、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxが放出されても排気空燃比がリーンであると
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７においてＮＯxが還元されず、
したがってこの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の下
流にＮＯxを還元し得る触媒を設けるか、あるいは吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７の下流に還元剤を供給する必要が
ある。むろんこのように吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の下
流においてＮＯxを還元することは可能であるが、それ
よりもむしろ吸蔵還元型ＮＯx触媒１７においてＮＯxを
還元する方が好ましい。そこで、この実施の形態では吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出すべきときには
排気空燃比がリッチにされ、それによって吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７から放出されたＮＯxを吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７において還元するようにしている。
【００３１】ところで、本発明による実施の形態では上
述したように全負荷運転時には燃焼室３内に供給される
混合気がリッチとされ、また高負荷運転時には混合気が
理論空燃比とされるので、全負荷運転時及び高負荷運転
時に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出されるこ
とになる。しかしながら、全負荷運転あるいは高負荷運
転が行われる頻度が少なければ全負荷運転時および高負
荷運転時にのみ吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放
出されたとしても、リーン混合気が燃焼せしめられてい
る間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７によるＮＯxの吸収能力
が飽和してしまい、かくして吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
によりＮＯxを吸収できなくなってしまう。そこで、こ
の実施の形態では、リーン混合気が継続して燃焼せしめ
られているときには周期的に燃焼室３内に供給される混
合気がリッチとされ、この間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７からＮＯxを放出させるようにしている。
述したように全負荷運転時には燃焼室３内に供給される
混合気がリッチとされ、また高負荷運転時には混合気が
理論空燃比とされるので、全負荷運転時及び高負荷運転
時に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放出されるこ
とになる。しかしながら、全負荷運転あるいは高負荷運
転が行われる頻度が少なければ全負荷運転時および高負
荷運転時にのみ吸蔵還元型ＮＯx触媒１７からＮＯxが放
出されたとしても、リーン混合気が燃焼せしめられてい
る間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７によるＮＯxの吸収能力
が飽和してしまい、かくして吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
によりＮＯxを吸収できなくなってしまう。そこで、こ
の実施の形態では、リーン混合気が継続して燃焼せしめ
られているときには周期的に燃焼室３内に供給される混
合気がリッチとされ、この間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７からＮＯxを放出させるようにしている。
【００３２】このようにする場合、燃焼室３内に供給さ
れる混合気がリッチにされる周期が長いと、リーン混合
気の燃焼が行われている間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
のＮＯx吸収能力が飽和してしまい、かくしてＮＯxを吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収し得なくなるためにＮＯx
が大気に放出されてしまうという問題が生じる。これに
対して機関から排出されるＮＯx量が多い機関運転状態
が継続した場合であっても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の
ＮＯx吸収能力が飽和する前に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出し得るように混合気がリッチにされる
周期を短くすると、今度は燃料消費量が増大してしまう
という問題が生じる。
れる混合気がリッチにされる周期が長いと、リーン混合
気の燃焼が行われている間に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
のＮＯx吸収能力が飽和してしまい、かくしてＮＯxを吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収し得なくなるためにＮＯx
が大気に放出されてしまうという問題が生じる。これに
対して機関から排出されるＮＯx量が多い機関運転状態
が継続した場合であっても吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の
ＮＯx吸収能力が飽和する前に吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出し得るように混合気がリッチにされる
周期を短くすると、今度は燃料消費量が増大してしまう
という問題が生じる。
【００３３】そこで本発明では、吸蔵還元型ＮＯx触媒
１７に吸収されているＮＯx量を求め、吸蔵還元型ＮＯx
触媒１７に吸収されているＮＯx量が予め定められた許
容量を越えたときに混合気をリッチにするようにしてい
る。このように吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されて
いるＮＯx量が予め定められた許容量を越えたときに混
合気をリッチにすると吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮＯx
吸収能力が飽和することがないのでＮＯxが大気に放出
されることがなくなり、また混合気をリッチにする頻度
も少なくすることができるので燃料消費量が増大するの
を抑制することができることになる。
１７に吸収されているＮＯx量を求め、吸蔵還元型ＮＯx
触媒１７に吸収されているＮＯx量が予め定められた許
容量を越えたときに混合気をリッチにするようにしてい
る。このように吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されて
いるＮＯx量が予め定められた許容量を越えたときに混
合気をリッチにすると吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮＯx
吸収能力が飽和することがないのでＮＯxが大気に放出
されることがなくなり、また混合気をリッチにする頻度
も少なくすることができるので燃料消費量が増大するの
を抑制することができることになる。
【００３４】ところで、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸
収されているＮＯx量を求める場合において、吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量を直接求める
ことは困難である。そこで、本発明では機関から排出さ
れた排気ガス中のＮＯx量から吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
内に吸収されたＮＯx量を推定するようにしている。即
ち、機関回転数Ｎが高くなるほど機関から単位時間当り
に排出される排気ガス量が増大するので、機関回転数Ｎ
が高くなるにつれて機関から単位時間当りに排出される
ＮＯx量は増大する。また、機関負荷が高くなるほど、
即ちサージタンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど各
燃焼室３から排出される排気ガス量が増大し、しかも燃
焼温度が高くなるので、機関負荷が高くなるほど、即ち
サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど機関か
ら単位時間当りに排出されるＮＯx量が増大する。
収されているＮＯx量を求める場合において、吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量を直接求める
ことは困難である。そこで、本発明では機関から排出さ
れた排気ガス中のＮＯx量から吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
内に吸収されたＮＯx量を推定するようにしている。即
ち、機関回転数Ｎが高くなるほど機関から単位時間当り
に排出される排気ガス量が増大するので、機関回転数Ｎ
が高くなるにつれて機関から単位時間当りに排出される
ＮＯx量は増大する。また、機関負荷が高くなるほど、
即ちサージタンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど各
燃焼室３から排出される排気ガス量が増大し、しかも燃
焼温度が高くなるので、機関負荷が高くなるほど、即ち
サージタンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど機関か
ら単位時間当りに排出されるＮＯx量が増大する。
【００３５】図６（Ａ）は実験により求められた単位時
間当りに機関から排出されるＮＯx量と、サージタンク
１０内の絶対圧ＰＭ、機関回転数Ｎとの関係を示してお
り、図６（Ａ）において各曲線は同一ＮＯx量を示して
いる。図６（Ａ）に示されるように単位時間当りに機関
から排出されるＮＯx量はサージタンク１０内の絶対圧
ＰＭが高くなるほど多くなり、機関回転数Ｎが高くなる
ほど多くなる。なお、図６（Ａ）に示されるＮＯx量は
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。
間当りに機関から排出されるＮＯx量と、サージタンク
１０内の絶対圧ＰＭ、機関回転数Ｎとの関係を示してお
り、図６（Ａ）において各曲線は同一ＮＯx量を示して
いる。図６（Ａ）に示されるように単位時間当りに機関
から排出されるＮＯx量はサージタンク１０内の絶対圧
ＰＭが高くなるほど多くなり、機関回転数Ｎが高くなる
ほど多くなる。なお、図６（Ａ）に示されるＮＯx量は
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】一方、図７は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７が
吸収し得るＮＯxの吸収容量ＮＯxＣＡＰと、吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７の温度を代表する排気ガス温Ｔとの関係
を示している。吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度が低く
なると、即ち排気ガス温Ｔが低くなるとＮＯxの酸化作
用（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2）が弱まるためにＮＯx吸収
容量ＮＯxＣＡＰが低下し、また吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７の温度が高くなると、即ち排気ガス温Ｔが高くなると
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されていたＮＯxが分解
して自然放出するためにＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰは小
さくなる。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７は所
定の排気ガス温Ｔa（この例では約３９０゜Ｃ）におい
て最大ＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰmaxとなる。
吸収し得るＮＯxの吸収容量ＮＯxＣＡＰと、吸蔵還元型
ＮＯx触媒１７の温度を代表する排気ガス温Ｔとの関係
を示している。吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度が低く
なると、即ち排気ガス温Ｔが低くなるとＮＯxの酸化作
用（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2）が弱まるためにＮＯx吸収
容量ＮＯxＣＡＰが低下し、また吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７の温度が高くなると、即ち排気ガス温Ｔが高くなると
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されていたＮＯxが分解
して自然放出するためにＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰは小
さくなる。したがって、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７は所
定の排気ガス温Ｔa（この例では約３９０゜Ｃ）におい
て最大ＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰmaxとなる。
【００３７】吸蔵還元型ＮＯx触媒１７が吸収し得るＮ
Ｏxの吸収容量ＮＯxＣＡＰと、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７の温度、即ち排気ガス温Ｔとの間にはこのような関係
があるので、排気ガス温Ｔが前記所定の排気ガス温Ｔa
に接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７のＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰも増大する方
向に変化することとなる。したがって、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７に吸収されているＮＯx量の推定値が排気ガス
温Ｔに基づいて算出されたＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰに
達したとしても、排気ガス温Ｔが前記所定の排気ガス温
Ｔaに接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７はさらにＮＯxを吸収することができる
状態にあることになる。そこで、この実施の形態では、
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量の推
定値が排気ガス温Ｔに基づいて算出されたＮＯx吸収容
量ＮＯxＣＡＰを越えたときに、排気ガス温Ｔが前記所
定の排気ガス温Ｔaに接近する方向に変化しているか否
かを判別し、ＹＥＳの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７によるＮＯxの吸収を継続し、即ちリーン混合気の燃
焼を継続し、ＮＯの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出し、即ちリッチ混合気の燃焼を行うよ
うにしている。
Ｏxの吸収容量ＮＯxＣＡＰと、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７の温度、即ち排気ガス温Ｔとの間にはこのような関係
があるので、排気ガス温Ｔが前記所定の排気ガス温Ｔa
に接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７のＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰも増大する方
向に変化することとなる。したがって、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７に吸収されているＮＯx量の推定値が排気ガス
温Ｔに基づいて算出されたＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰに
達したとしても、排気ガス温Ｔが前記所定の排気ガス温
Ｔaに接近する方向に変化しているときには、吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７はさらにＮＯxを吸収することができる
状態にあることになる。そこで、この実施の形態では、
吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量の推
定値が排気ガス温Ｔに基づいて算出されたＮＯx吸収容
量ＮＯxＣＡＰを越えたときに、排気ガス温Ｔが前記所
定の排気ガス温Ｔaに接近する方向に変化しているか否
かを判別し、ＹＥＳの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７によるＮＯxの吸収を継続し、即ちリーン混合気の燃
焼を継続し、ＮＯの場合には吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出し、即ちリッチ混合気の燃焼を行うよ
うにしている。
【００３８】一方、図８は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に
流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切り換
えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出されるＮ
Ｏx量の実験結果を示している。なお、図８において実
線は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度、即ち排気ガス温
Ｔが高いときを示しており、破線は吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７の温度、即ち排気ガス温Ｔが低いときを示してい
る。吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内におけるＮＯxの分解速
度は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度が高くなるほど速
くなる。したがって図８の実線で示されるように吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７の温度が高いときには、即ち排気ガ
ス温Ｔが高いときには多量のＮＯxが短時間のうちに吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出され、吸蔵還元型ＮＯx
触媒１７の温度、即ち排気ガス温Ｔが低いときには図８
において破線で示されるように少量のＮＯxが長期間に
亙って吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出され続ける。
即ち、排気ガス温Ｔが高くなるほど単位時間当りに吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７から放出されるＮＯx量が増大し、
ＮＯxの放出時間が短くなることがわかる。
流入する排気ガスの空燃比をリーンからリッチに切り換
えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出されるＮ
Ｏx量の実験結果を示している。なお、図８において実
線は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度、即ち排気ガス温
Ｔが高いときを示しており、破線は吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７の温度、即ち排気ガス温Ｔが低いときを示してい
る。吸蔵還元型ＮＯx触媒１７内におけるＮＯxの分解速
度は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度が高くなるほど速
くなる。したがって図８の実線で示されるように吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７の温度が高いときには、即ち排気ガ
ス温Ｔが高いときには多量のＮＯxが短時間のうちに吸
蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出され、吸蔵還元型ＮＯx
触媒１７の温度、即ち排気ガス温Ｔが低いときには図８
において破線で示されるように少量のＮＯxが長期間に
亙って吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出され続ける。
即ち、排気ガス温Ｔが高くなるほど単位時間当りに吸蔵
還元型ＮＯx触媒１７から放出されるＮＯx量が増大し、
ＮＯxの放出時間が短くなることがわかる。
【００３９】ところで、機関から排出される未燃ＨＣ，
ＣＯの量が吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出された全
ＮＯxを還元し得る量よりも少ないときには一部のＮＯx
は還元されることなく大気中に放出され、これに対して
機関から排出される未燃ＨＣ，ＣＯの量が吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７から放出された全ＮＯxを還元し得る量より
も多いときには余剰の未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出さ
れる。したがって、ＮＯxおよび未燃ＨＣ，ＣＯが大気
中に放出されるのを阻止するためには、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７から放出されたＮＯxを還元するのに丁度必要
な量の未燃ＨＣ，ＣＯを機関から排出させることが必要
となり、そのためには図８に示す曲線に対応して未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯの量を増大させることが必要となる。
ＣＯの量が吸蔵還元型ＮＯx触媒１７から放出された全
ＮＯxを還元し得る量よりも少ないときには一部のＮＯx
は還元されることなく大気中に放出され、これに対して
機関から排出される未燃ＨＣ，ＣＯの量が吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒１７から放出された全ＮＯxを還元し得る量より
も多いときには余剰の未燃ＨＣ，ＣＯが大気中に放出さ
れる。したがって、ＮＯxおよび未燃ＨＣ，ＣＯが大気
中に放出されるのを阻止するためには、吸蔵還元型ＮＯ
x触媒１７から放出されたＮＯxを還元するのに丁度必要
な量の未燃ＨＣ，ＣＯを機関から排出させることが必要
となり、そのためには図８に示す曲線に対応して未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯの量を増大させることが必要となる。
【００４０】ところで、前述したように機関から排出さ
れる未燃ＨＣ，ＣＯの量は燃焼室３内に供給される混合
気のリッチの度合に比例している。したがって、この実
施の形態では図９に示されるように基本燃料噴射時間Ｔ
Ｐに対する補正係数ｋの値、即ち混合気のリッチの度合
を図８に示すＮＯx濃度の変化パターンにできるだけ近
いパターンでもって変化させるようにしている。なお、
ここで補正係数ｋは前述した補正係数Ｋとの間にＫ＝１
＋ｋなる関係があり、したがってｋ＝０のときには混合
気が理論空燃比となり、ｋ＞０のときには混合気がリッ
チとなる。
れる未燃ＨＣ，ＣＯの量は燃焼室３内に供給される混合
気のリッチの度合に比例している。したがって、この実
施の形態では図９に示されるように基本燃料噴射時間Ｔ
Ｐに対する補正係数ｋの値、即ち混合気のリッチの度合
を図８に示すＮＯx濃度の変化パターンにできるだけ近
いパターンでもって変化させるようにしている。なお、
ここで補正係数ｋは前述した補正係数Ｋとの間にＫ＝１
＋ｋなる関係があり、したがってｋ＝０のときには混合
気が理論空燃比となり、ｋ＞０のときには混合気がリッ
チとなる。
【００４１】図９において実線で示されるように吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出すべきときには時間
ＣがＣ1に達するまでは補正係数ｋが単位時間毎にαず
つ上昇せしめられ、次いで時間ＣがＣ1とＣ2の間では補
正係数ｋが一定に保持され、次いで時間ＣがＣ2を越え
ると補正係数ｋが単位時間毎にβずつ下降せしめられ
る。これらα，β，Ｃ1，Ｃ2の値は補正係数ｋの変化パ
ターンが図８において実線で示されるＮＯx濃度の変化
パターンにできるだけ近くなるように定められている。
元型ＮＯx触媒１７からＮＯxを放出すべきときには時間
ＣがＣ1に達するまでは補正係数ｋが単位時間毎にαず
つ上昇せしめられ、次いで時間ＣがＣ1とＣ2の間では補
正係数ｋが一定に保持され、次いで時間ＣがＣ2を越え
ると補正係数ｋが単位時間毎にβずつ下降せしめられ
る。これらα，β，Ｃ1，Ｃ2の値は補正係数ｋの変化パ
ターンが図８において実線で示されるＮＯx濃度の変化
パターンにできるだけ近くなるように定められている。
【００４２】一方、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の温度、
即ち排気ガス温Ｔが低いときの補正係数ｋの変化パター
ンも図８において破線で示される排気ガス温Ｔが低いと
きのＮＯx濃度の変化パターンにできるだけ近くなるよ
うに定められている。この場合、図９において補正係数
ｋの変化パターンを破線のようにするためには実線で示
す変化パターンに比べてα，βを共に小さくし、且つＣ
1，Ｃ2を共に大きくすればよいことがわかる。即ち、補
正係数ｋの変化パターンを図８に示すＮＯx濃度の変化
パターンに近づけるには図１０に示されるように排気ガ
ス温Ｔが高くなるにつれてα，βを大きくし、Ｃ1，Ｃ2
を小さくすればよいことになる。なお、図１０に示すＣ
1，Ｃ2，α，βと排気ガス温Ｔとの関係は予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。
即ち排気ガス温Ｔが低いときの補正係数ｋの変化パター
ンも図８において破線で示される排気ガス温Ｔが低いと
きのＮＯx濃度の変化パターンにできるだけ近くなるよ
うに定められている。この場合、図９において補正係数
ｋの変化パターンを破線のようにするためには実線で示
す変化パターンに比べてα，βを共に小さくし、且つＣ
1，Ｃ2を共に大きくすればよいことがわかる。即ち、補
正係数ｋの変化パターンを図８に示すＮＯx濃度の変化
パターンに近づけるには図１０に示されるように排気ガ
ス温Ｔが高くなるにつれてα，βを大きくし、Ｃ1，Ｃ2
を小さくすればよいことになる。なお、図１０に示すＣ
1，Ｃ2，α，βと排気ガス温Ｔとの関係は予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。
【００４３】なお、本発明による実施の形態では排気ガ
ス温Ｔを検出するための温度センサ２５が設けられてお
り、したがってこの温度センサ２５により検出された排
気ガス温Ｔに基づいて図７に示されるＮＯx吸収容量Ｎ
ＯxＣＡＰおよび図１０に示されるα，β，Ｃ1，Ｃ2が
決定される。しかしながら、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から推定する
ことができる。したがって、温度センサ２５を設ける代
わりに排気ガス温Ｔを図１１に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ３２内に記憶しておき、このマップから得ら
れた排気ガス温Ｔに基づいてＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰ
およびα，β，Ｃ1，Ｃ2を決定することもできる。
ス温Ｔを検出するための温度センサ２５が設けられてお
り、したがってこの温度センサ２５により検出された排
気ガス温Ｔに基づいて図７に示されるＮＯx吸収容量Ｎ
ＯxＣＡＰおよび図１０に示されるα，β，Ｃ1，Ｃ2が
決定される。しかしながら、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から推定する
ことができる。したがって、温度センサ２５を設ける代
わりに排気ガス温Ｔを図１１に示すようなマップの形で
予めＲＯＭ３２内に記憶しておき、このマップから得ら
れた排気ガス温Ｔに基づいてＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰ
およびα，β，Ｃ1，Ｃ2を決定することもできる。
【００４４】次に、図１２から図１４を参照しつつＮＯ
x放出制御について説明する。図１２および図１３は一
定時間毎の割り込みによって実行される時間割り込みル
ーチンを示している。
x放出制御について説明する。図１２および図１３は一
定時間毎の割り込みによって実行される時間割り込みル
ーチンを示している。
【００４５】図１２および図１３を参照すると、まず初
めにステップ１００において、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７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１０１
に進んで補正係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、即ち
混合気をリーンにすべき運転状態であるか否かが判別さ
れる。Ｋ＜１．０のとき、即ち混合気をリーンにすべき
運転状態のときにはステップ１０２に進んでカウント値
Ｄが零とされ、次いでステップ１０３に進む。
めにステップ１００において、吸蔵還元型ＮＯx触媒１
７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１０１
に進んで補正係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、即ち
混合気をリーンにすべき運転状態であるか否かが判別さ
れる。Ｋ＜１．０のとき、即ち混合気をリーンにすべき
運転状態のときにはステップ１０２に進んでカウント値
Ｄが零とされ、次いでステップ１０３に進む。
【００４６】ステップ１０３では、圧力センサ１９によ
り検出されたサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび機
関回転数Ｎに基づいて図６（Ｂ）に示すマップから単位
時間当たりに機関から排出されるＮＯx量Ｎｉｊが算出
される。次いでステップ１０４では、ＮＯx量Ｎｉｊに
割り込み時間間隔△ｔを乗算し、これらの積Ｎｉｊ・△
ｔがΣＮＯxに加算される。積Ｎｉｊ・△ｔは割り込み
時間間隔△ｔの間に機関から排出されたＮＯx量を表し
ており、このとき機関から排出されたＮＯxは吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されるので、ΣＮＯxは吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量の推定値を表
していることになる。
り検出されたサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよび機
関回転数Ｎに基づいて図６（Ｂ）に示すマップから単位
時間当たりに機関から排出されるＮＯx量Ｎｉｊが算出
される。次いでステップ１０４では、ＮＯx量Ｎｉｊに
割り込み時間間隔△ｔを乗算し、これらの積Ｎｉｊ・△
ｔがΣＮＯxに加算される。積Ｎｉｊ・△ｔは割り込み
時間間隔△ｔの間に機関から排出されたＮＯx量を表し
ており、このとき機関から排出されたＮＯxは吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されるので、ΣＮＯxは吸蔵還元
型ＮＯx触媒１７に吸収されているＮＯx量の推定値を表
していることになる。
【００４７】次いでステップ１０５では、温度センサ２
５により検出された排気ガス温Ｔに基づいて図７に示す
関係からＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰが算出される。次い
でステップ１０６では、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸
収されているＮＯx量の推定値ΣＮＯxがＮＯx吸収容量
ＮＯxＣＡＰを越えたか否かが判別される。ΣＮＯx≦Ｎ
ＯxＣＡＰのときには処理サイクルを完了する。このと
きにはリーン混合気の燃焼が行われており、機関から排
出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
る。
５により検出された排気ガス温Ｔに基づいて図７に示す
関係からＮＯx吸収容量ＮＯxＣＡＰが算出される。次い
でステップ１０６では、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸
収されているＮＯx量の推定値ΣＮＯxがＮＯx吸収容量
ＮＯxＣＡＰを越えたか否かが判別される。ΣＮＯx≦Ｎ
ＯxＣＡＰのときには処理サイクルを完了する。このと
きにはリーン混合気の燃焼が行われており、機関から排
出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
る。
【００４８】一方、ステップ１０６においてΣＮＯx＞
ＮＯxＣＡＰであると判断されると、ステップ１０７に
進んで、現在の排気ガス温度Ｔが、最大ＮＯx吸収容量
ＮＯxＣＡＰmaxに対応する排気ガス温度Ｔa以下か否か
が判別される。尚、このステップ１０７における現在の
排気ガス温度Ｔは、温度センサ２５で検出された値をな
ました値が採用される。
ＮＯxＣＡＰであると判断されると、ステップ１０７に
進んで、現在の排気ガス温度Ｔが、最大ＮＯx吸収容量
ＮＯxＣＡＰmaxに対応する排気ガス温度Ｔa以下か否か
が判別される。尚、このステップ１０７における現在の
排気ガス温度Ｔは、温度センサ２５で検出された値をな
ました値が採用される。
【００４９】ステップ１０７でＴ≦Ｔaであると判別さ
れたときにはステップ１０８に進んで、今回本ルーチン
を実行する際の排気ガス温度Ｔiから前回本ルーチンを
実行した際の排気ガス温度Ｔi-1を引いた差が正か否か
が判別される。Ｔi−Ｔi-1＞０のときには排気ガス温度
Ｔは排気ガス温度Ｔaに接近する方向に変化しているこ
ととなるので、処理サイクルを完了する。このときには
リーン混合気の燃焼が続行されることとなり、機関から
排出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
る。一方、ステップ１０８においてＴi−Ｔi-1≦０であ
ると判定されると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮＯx吸
収能力が飽和したものとして、ステップ１０９に進んで
ＮＯx放出フラグがセットされる。
れたときにはステップ１０８に進んで、今回本ルーチン
を実行する際の排気ガス温度Ｔiから前回本ルーチンを
実行した際の排気ガス温度Ｔi-1を引いた差が正か否か
が判別される。Ｔi−Ｔi-1＞０のときには排気ガス温度
Ｔは排気ガス温度Ｔaに接近する方向に変化しているこ
ととなるので、処理サイクルを完了する。このときには
リーン混合気の燃焼が続行されることとなり、機関から
排出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
る。一方、ステップ１０８においてＴi−Ｔi-1≦０であ
ると判定されると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７のＮＯx吸
収能力が飽和したものとして、ステップ１０９に進んで
ＮＯx放出フラグがセットされる。
【００５０】また、ステップ１０７でＴ＞Ｔaであると
判別されたときにはステップ１１０に進んで、今回本ル
ーチンを実行する際の排気ガス温度Ｔiから前回本ルー
チンを実行した際の排気ガス温度Ｔi-1を引いた差が負
か否かが判別される。Ｔi−Ｔ i-1＜０のときには排気ガ
ス温度Ｔは排気ガス温度Ｔaに接近する方向に変化して
いることとなるので、処理サイクルを完了する。このと
きにはリーン混合気の燃焼が続行されることとなり、機
関から排出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸
収される。一方、ステップ１１０においてＴi−Ｔi-1≧
０であると判定されると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の
ＮＯx吸収能力が飽和したものとして、ステップ１０９
に進んでＮＯx放出フラグがセットされる。
判別されたときにはステップ１１０に進んで、今回本ル
ーチンを実行する際の排気ガス温度Ｔiから前回本ルー
チンを実行した際の排気ガス温度Ｔi-1を引いた差が負
か否かが判別される。Ｔi−Ｔ i-1＜０のときには排気ガ
ス温度Ｔは排気ガス温度Ｔaに接近する方向に変化して
いることとなるので、処理サイクルを完了する。このと
きにはリーン混合気の燃焼が続行されることとなり、機
関から排出されるＮＯxが吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸
収される。一方、ステップ１１０においてＴi−Ｔi-1≧
０であると判定されると、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７の
ＮＯx吸収能力が飽和したものとして、ステップ１０９
に進んでＮＯx放出フラグがセットされる。
【００５１】そして、ステップ１０９からステップ１１
１に進み、排気ガス温Ｔに基づいて図１０に示す関係か
らＣ1，Ｃ2，α，βが算出され、処理サイクルを完了す
る。ＮＯx放出フラグがセットされると次の処理サイク
ルではステップ１００からステップ１１２に進み、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１１３ではカウント値ＣがＣ1よりも小さいか否かが
判別される。Ｃ＜Ｃ1のときにはステップ１１４に進ん
で補正係数ｋにαが加算される。次いで処理サイクルを
完了する。補正係数ｋに対するαの加算作用はＣ≧Ｃ1
となるまで継続して行われ、したがって図９に示される
ようにこの間補正係数ｋの値は増大し続ける。
１に進み、排気ガス温Ｔに基づいて図１０に示す関係か
らＣ1，Ｃ2，α，βが算出され、処理サイクルを完了す
る。ＮＯx放出フラグがセットされると次の処理サイク
ルではステップ１００からステップ１１２に進み、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１１３ではカウント値ＣがＣ1よりも小さいか否かが
判別される。Ｃ＜Ｃ1のときにはステップ１１４に進ん
で補正係数ｋにαが加算される。次いで処理サイクルを
完了する。補正係数ｋに対するαの加算作用はＣ≧Ｃ1
となるまで継続して行われ、したがって図９に示される
ようにこの間補正係数ｋの値は増大し続ける。
【００５２】一方、ステップ１１３においてＣ≧Ｃ1に
なったと判断されるとステップ１１５に進んでカウント
値ＣがＣ2よりも小さくなったか否かが判別され、Ｃ＜
Ｃ2のときには処理サイクルを完了する。したがって図
９に示されるようにＣ≧Ｃ2となるまで補正係数ｋが一
定に保持されることになる。
なったと判断されるとステップ１１５に進んでカウント
値ＣがＣ2よりも小さくなったか否かが判別され、Ｃ＜
Ｃ2のときには処理サイクルを完了する。したがって図
９に示されるようにＣ≧Ｃ2となるまで補正係数ｋが一
定に保持されることになる。
【００５３】次いでステップ１１５においてＣ≧Ｃ2に
なったと判断されたときにはステップ１１６に進んで補
正係数ｋからβが減算される。次いでステップ１１７で
は補正係数ｋが零または負になったか否かが判別され、
ｋ＞０のときには処理サイクルを完了する。したがって
図９に示されるようにｋ≦０となるまで補正係数ｋが減
少せしめられる。なお、後述するようにｋ＞０になると
この間燃焼室３内に供給される混合気がリッチとされ、
この間リッチの度合が図９に示すパターンでもって変化
せしめられる。
なったと判断されたときにはステップ１１６に進んで補
正係数ｋからβが減算される。次いでステップ１１７で
は補正係数ｋが零または負になったか否かが判別され、
ｋ＞０のときには処理サイクルを完了する。したがって
図９に示されるようにｋ≦０となるまで補正係数ｋが減
少せしめられる。なお、後述するようにｋ＞０になると
この間燃焼室３内に供給される混合気がリッチとされ、
この間リッチの度合が図９に示すパターンでもって変化
せしめられる。
【００５４】一方、ステップ１１７においてｋ≦０にな
ったと判断されるとステップ１１８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１１９ではΣ
ＮＯxが零とされる。即ち、このとき吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７に吸収されていた全ＮＯxが放出されたと考えら
れるので、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている
ＮＯxの推定量ΣＮＯxが零とされる。次いでステップ１
２０においてカウント値Ｃおよび補正係数ｋが零とさ
れ、処理サイクルを完了する。
ったと判断されるとステップ１１８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１１９ではΣ
ＮＯxが零とされる。即ち、このとき吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７に吸収されていた全ＮＯxが放出されたと考えら
れるので、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている
ＮＯxの推定量ΣＮＯxが零とされる。次いでステップ１
２０においてカウント値Ｃおよび補正係数ｋが零とさ
れ、処理サイクルを完了する。
【００５５】一方、ステップ１０１においてＫ≧１．０
であると判別されたとき、即ち混合気をリッチまたは理
論空燃比にすべき機関運転状態のときにはステップ１２
１に進んでカウント値Ｄが１だけインクリメントされ
る。次いでステップ１２２ではカウント値Ｄが一定値Ｄ
0よりも大きくなったか否かが判別される。Ｄ＞Ｄ0にな
ったときにはステップ１２３に進んでΣＮＯxが零とさ
れる。即ち、リッチ混合気あるいは理論空燃比の混合気
の燃焼が一定時間継続したときには吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７から全ＮＯxが放出されたと考えられるので、こ
のときには吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている
ＮＯx量の推定値ΣＮＯxが零とされる。
であると判別されたとき、即ち混合気をリッチまたは理
論空燃比にすべき機関運転状態のときにはステップ１２
１に進んでカウント値Ｄが１だけインクリメントされ
る。次いでステップ１２２ではカウント値Ｄが一定値Ｄ
0よりも大きくなったか否かが判別される。Ｄ＞Ｄ0にな
ったときにはステップ１２３に進んでΣＮＯxが零とさ
れる。即ち、リッチ混合気あるいは理論空燃比の混合気
の燃焼が一定時間継続したときには吸蔵還元型ＮＯx触
媒１７から全ＮＯxが放出されたと考えられるので、こ
のときには吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収されている
ＮＯx量の推定値ΣＮＯxが零とされる。
【００５６】図１４は燃料噴射時間ＴＡＵの算出ルーチ
ンを示しており、このルーチンは繰返し実行される。図
１４を参照すると、まず初めにステップ１５０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１５１では機関の運転状態に応じて
定まる図３に示す補正係数Ｋが算出される。次いでステ
ップ１５２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、ＮＯx放出フラグがセットされていな
いときにはステップ１５３に進んで補正係数ＫがＫｉと
される。次いでステップ１５５では基本燃料噴射時間Ｔ
ＰにＫｉを乗算することによって燃料噴射時間ＴＡＵが
算出される。したがって、このとき燃焼室３内に供給さ
れる混合気は図３に示されるように機関の運転状態に応
じてリーン、理論空燃比、またはリッチとされる。
ンを示しており、このルーチンは繰返し実行される。図
１４を参照すると、まず初めにステップ１５０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１５１では機関の運転状態に応じて
定まる図３に示す補正係数Ｋが算出される。次いでステ
ップ１５２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、ＮＯx放出フラグがセットされていな
いときにはステップ１５３に進んで補正係数ＫがＫｉと
される。次いでステップ１５５では基本燃料噴射時間Ｔ
ＰにＫｉを乗算することによって燃料噴射時間ＴＡＵが
算出される。したがって、このとき燃焼室３内に供給さ
れる混合気は図３に示されるように機関の運転状態に応
じてリーン、理論空燃比、またはリッチとされる。
【００５７】一方、ステップ１５２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１５４に進んでＫｉが図１２および図１３に示すルー
チンにより算出されている補正係数ｋと１との和（ｋ＋
１）とされ、次いでステップ１５５に進む。したがっ
て、このときには燃焼室３内に供給される混合気がリッ
チとされ、このときリッチの度合は図９に示すパターン
でもって変化せしめられる。
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１５４に進んでＫｉが図１２および図１３に示すルー
チンにより算出されている補正係数ｋと１との和（ｋ＋
１）とされ、次いでステップ１５５に進む。したがっ
て、このときには燃焼室３内に供給される混合気がリッ
チとされ、このときリッチの度合は図９に示すパターン
でもって変化せしめられる。
【００５８】この実施の形態においては、ＥＣＵ３０と
このＥＣＵ３０による一連の信号処理のうちステップ１
０７、ステップ１０８、ステップ１１０を実行する部分
により触媒温度変化方向判定手段、および放出時期補正
手段が構成されている。なお、上述した実施の形態では
本発明をガソリンエンジンに適用した例で説明したが、
本発明をディーゼルエンジンに適用することができるこ
とは勿論である。ディーゼルエンジンの場合は、ストイ
キ（理論空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもはるかに
リーン域で燃焼が行われるので、通常の機関運転状態で
は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に流入する排気ガスの空燃
比は非常にリーンであり、排気ガス中のＮＯxは吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７に吸収され、触媒から放出されるＮ
Ｏx量は極めて少ない。
このＥＣＵ３０による一連の信号処理のうちステップ１
０７、ステップ１０８、ステップ１１０を実行する部分
により触媒温度変化方向判定手段、および放出時期補正
手段が構成されている。なお、上述した実施の形態では
本発明をガソリンエンジンに適用した例で説明したが、
本発明をディーゼルエンジンに適用することができるこ
とは勿論である。ディーゼルエンジンの場合は、ストイ
キ（理論空燃比、Ａ／Ｆ＝１３〜１４）よりもはるかに
リーン域で燃焼が行われるので、通常の機関運転状態で
は吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に流入する排気ガスの空燃
比は非常にリーンであり、排気ガス中のＮＯxは吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７に吸収され、触媒から放出されるＮ
Ｏx量は極めて少ない。
【００５９】また、ガソリンエンジンの場合には、前述
したように燃焼室３に供給する混合気をリッチにするこ
とにより排気空燃比をリッチにし、排気ガス中の酸素濃
度を低下させて、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
ているＮＯxを放出させ再生することができるが、ディ
ーゼルエンジンの場合には、燃焼室に供給する混合気を
リッチにすると燃焼の際に煤が発生するなどの問題があ
り採用することはできない。したがって、本発明をディ
ーゼルエンジンに適用する場合には、燃焼用の混合気と
は別に還元剤（例えば燃料である軽油）を直接、吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７に供給し、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出させ還元するようにする。
したように燃焼室３に供給する混合気をリッチにするこ
とにより排気空燃比をリッチにし、排気ガス中の酸素濃
度を低下させて、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７に吸収され
ているＮＯxを放出させ再生することができるが、ディ
ーゼルエンジンの場合には、燃焼室に供給する混合気を
リッチにすると燃焼の際に煤が発生するなどの問題があ
り採用することはできない。したがって、本発明をディ
ーゼルエンジンに適用する場合には、燃焼用の混合気と
は別に還元剤（例えば燃料である軽油）を直接、吸蔵還
元型ＮＯx触媒１７に供給し、吸蔵還元型ＮＯx触媒１７
からＮＯxを放出させ還元するようにする。
【００６０】
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮ
Ｏxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低下すると
吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒を機関排
気通路内に配置し、該吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収され
たＮＯx量が許容量を越えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒
に流入する排気ガスの空燃比をリッチにして吸蔵還元型
ＮＯx触媒からＮＯxを放出し還元する放出手段を備と、
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度が、ＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化しているか
否かを判定する触媒温度変化方向判定手段と、この触媒
温度変化方向判定手段によって吸蔵還元型ＮＯx触媒の
触媒温度がＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に接近
する方向に変化していると判定されたときに前記放出手
段による排気ガスの空燃比をリッチにする時期を遅らせ
るように補正する放出時期補正手段と、を備えたことに
より、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収時間を引き延ば
すことができ、吸蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxを放出す
る頻度を少なくすることができる。これにより排気浄化
装置のＮＯx浄化率を向上させることができる。
よれば、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮ
Ｏxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低下すると
吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒を機関排
気通路内に配置し、該吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸収され
たＮＯx量が許容量を越えたときに吸蔵還元型ＮＯx触媒
に流入する排気ガスの空燃比をリッチにして吸蔵還元型
ＮＯx触媒からＮＯxを放出し還元する放出手段を備と、
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度が、ＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化しているか
否かを判定する触媒温度変化方向判定手段と、この触媒
温度変化方向判定手段によって吸蔵還元型ＮＯx触媒の
触媒温度がＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度に接近
する方向に変化していると判定されたときに前記放出手
段による排気ガスの空燃比をリッチにする時期を遅らせ
るように補正する放出時期補正手段と、を備えたことに
より、吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収時間を引き延ば
すことができ、吸蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxを放出す
る頻度を少なくすることができる。これにより排気浄化
装置のＮＯx浄化率を向上させることができる。
【図１】 本発明が適用されるガソリンエンジンの概略
構成図である。
構成図である。
【図２】 基本燃料噴射時間のマップの一例を示す図で
ある。
ある。
【図３】 補正係数の一例を示す図である。
【図４】 機関から排出される排気ガス中の未燃ＨＣ，
ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
ＣＯおよび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
【図５】 吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx放出作用を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】 機関から排出されるＮＯx量の一例を示す図
である。
である。
【図７】 吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx吸収容量の一例
を示す線図である。
を示す線図である。
【図８】 吸蔵還元型ＮＯx触媒のＮＯx放出特性の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図９】 本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態に
おける補正係数ｋの変化を示す図である。
おける補正係数ｋの変化を示す図である。
【図１０】 本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態
において、排気ガス温とＣ1，Ｃ2，α，βとの関係を示
す線図である。
において、排気ガス温とＣ1，Ｃ2，α，βとの関係を示
す線図である。
【図１１】 排気ガス温Ｔのマップの一例を示す図であ
る。
る。
【図１２】 本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態
におけるＮＯx放出制御手順を示すフローチャート（そ
の１）である。
におけるＮＯx放出制御手順を示すフローチャート（そ
の１）である。
【図１３】 本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態
におけるＮＯx放出制御手順を示すフローチャート（そ
の２）である。
におけるＮＯx放出制御手順を示すフローチャート（そ
の２）である。
【図１４】 本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態
における燃料噴射時間ＴＡＵの算出手順を示すフローチ
ャートである。
における燃料噴射時間ＴＡＵの算出手順を示すフローチ
ャートである。
１ ガソリンエンジン（内燃機関） ３ 燃焼室 ２５ 温度センサ １６ 排気管（機関排気通路） １７ 吸蔵還元型ＮＯx触媒 ３０ ＥＣＵ（触媒温度変化方向判定手段、放出時期補
正手段）
正手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ 45/00 ＺＡＢ 45/00 ＺＡＢ ３１２ ３１２Ｒ
Claims (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ＮＯxを吸収し流入する排気ガスの酸素濃度が低下
すると吸収したＮＯxを放出する吸蔵還元型ＮＯx触媒を
機関排気通路内に配置し、該吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸
収されたＮＯx量が許容量を越えたときに吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにして吸
蔵還元型ＮＯx触媒からＮＯxを放出し還元する放出手段
を備えた内燃機関の排気浄化装置において、 前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の触媒温度が、ＮＯx吸収容量
が最大となる触媒温度に接近する方向に変化しているか
否かを判定する触媒温度変化方向判定手段と、 この触媒温度変化方向判定手段によって吸蔵還元型ＮＯ
x触媒の触媒温度がＮＯx吸収容量が最大となる触媒温度
に接近する方向に変化していると判定されたときに前記
放出手段による排気ガスの空燃比をリッチにする時期を
遅らせるように補正する放出時期補正手段と、を備えた
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15333998A JP3512062B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15333998A JP3512062B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343833A true JPH11343833A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3512062B2 JP3512062B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=15560321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15333998A Expired - Lifetime JP3512062B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512062B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170337A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15333998A patent/JP3512062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170337A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4572831B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2010-11-04 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US7836686B2 (en) * | 2005-12-26 | 2010-11-23 | Denso Corporation | Exhaust gas purifying system for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3512062B2 (ja) | 2004-03-29 |
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