JP2692380B2 - 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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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
背景技術 流入する排気ガスの空燃比がリーンのときはNOxを吸
収し、流入する排気ガスの空燃比が理論上空燃比又はリ
ッチのときには吸収したNOxを放出するNOx吸収剤を機関
排気通路内に配置し、リーン混合気を燃焼せしめた際に
発生するNOxをNOx吸収剤により吸収し、NOx吸収剤のNOx
吸収能力が飽和する前にNOx吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比をリーンから理論空燃比又はリッチに予め定め
られた一定時間切換えてNOx吸収剤からNOxを放出させる
と共に放出されたNOxを還元するようにした内燃機関が
本出願人により既に提案されている（PCT/JP92/01279号
参照）。
収し、流入する排気ガスの空燃比が理論上空燃比又はリ
ッチのときには吸収したNOxを放出するNOx吸収剤を機関
排気通路内に配置し、リーン混合気を燃焼せしめた際に
発生するNOxをNOx吸収剤により吸収し、NOx吸収剤のNOx
吸収能力が飽和する前にNOx吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比をリーンから理論空燃比又はリッチに予め定め
られた一定時間切換えてNOx吸収剤からNOxを放出させる
と共に放出されたNOxを還元するようにした内燃機関が
本出願人により既に提案されている（PCT/JP92/01279号
参照）。
しかしながらNOx吸収剤かNOxを放出すべくNOx吸収剤
に流入する排気ガスの空燃比がリーンから理論空燃比又
はリッチに切換えられたときにNOx吸収剤から放出され
るNOxの放出速度およびNOxの量はNOx吸収剤に吸収され
ているNOxの量、NOx吸収剤の温度およびリーンからリッ
チに切換えられたときにはそのときのリッチの程度によ
って大巾に変動する。従って上述の内燃機関のようにNO
x吸収剤からNOxを放出すべきときにNOx吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比をリーンから理論空燃比又はリッチ
に予め定められた一定時間だけ切換えるようにするとこ
の一定時間が短すぎる場合には、NOx吸収剤に吸収され
ているNOxが十分に放出されないためにNOx吸収剤のNOx
吸収能力が次第に減少してついにはNOxを吸収しえなく
なり、この一定時間が長すぎる場合にはNOx吸収剤から
のNOxの放出作用が完了しても例えば排気ガスの空燃比
がリッチに維持されるために多量の未燃HC,COが大気に
放出されることになる。
に流入する排気ガスの空燃比がリーンから理論空燃比又
はリッチに切換えられたときにNOx吸収剤から放出され
るNOxの放出速度およびNOxの量はNOx吸収剤に吸収され
ているNOxの量、NOx吸収剤の温度およびリーンからリッ
チに切換えられたときにはそのときのリッチの程度によ
って大巾に変動する。従って上述の内燃機関のようにNO
x吸収剤からNOxを放出すべきときにNOx吸収剤に流入す
る排気ガスの空燃比をリーンから理論空燃比又はリッチ
に予め定められた一定時間だけ切換えるようにするとこ
の一定時間が短すぎる場合には、NOx吸収剤に吸収され
ているNOxが十分に放出されないためにNOx吸収剤のNOx
吸収能力が次第に減少してついにはNOxを吸収しえなく
なり、この一定時間が長すぎる場合にはNOx吸収剤から
のNOxの放出作用が完了しても例えば排気ガスの空燃比
がリッチに維持されるために多量の未燃HC,COが大気に
放出されることになる。
このようにNOx吸収剤がNOxを吸収しえなくなったり、
或いは多量の未燃HC,COが大気に放出されるのを阻止す
るためにはNOx吸収剤からのNOxの放出作用が完了するま
でNOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比
又はリッチに維持すればよく、そのためにはNOx吸収剤
からのNOx放出作用が完了したことを検出することが必
要となる。
或いは多量の未燃HC,COが大気に放出されるのを阻止す
るためにはNOx吸収剤からのNOxの放出作用が完了するま
でNOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比
又はリッチに維持すればよく、そのためにはNOx吸収剤
からのNOx放出作用が完了したことを検出することが必
要となる。
また、燃料および機関の潤滑油内にはイオウが含まれ
ているので機関からはSOxが排出され、このSOxもNOxと
共にNOx吸収剤に吸収される。ところがNOx吸収剤に吸収
されたSOxの量が増大するとNOx吸収剤が吸収しうるNOx
の量が次第に低下してNOxの放出を開始してからNOxの放
出を完了するまでの時間が次第に短くなる。この場合、
NOx吸収剤が吸収しうるNOx量が低下するということはNO
x吸収剤が劣化したことを意味しており、従ってNOx吸収
剤が劣化するほどNOxの放出を開始してからNOxの放出を
完了するまでの時間は短くなる。従ってこの場合にもNO
x吸収剤からのNOx放出作用が完了したことを検出しえれ
ばNOx吸収剤の劣化の度合を知ることができる。
ているので機関からはSOxが排出され、このSOxもNOxと
共にNOx吸収剤に吸収される。ところがNOx吸収剤に吸収
されたSOxの量が増大するとNOx吸収剤が吸収しうるNOx
の量が次第に低下してNOxの放出を開始してからNOxの放
出を完了するまでの時間が次第に短くなる。この場合、
NOx吸収剤が吸収しうるNOx量が低下するということはNO
x吸収剤が劣化したことを意味しており、従ってNOx吸収
剤が劣化するほどNOxの放出を開始してからNOxの放出を
完了するまでの時間は短くなる。従ってこの場合にもNO
x吸収剤からのNOx放出作用が完了したことを検出しえれ
ばNOx吸収剤の劣化の度合を知ることができる。
このようにNOx吸収剤からのNOx放出作用が完了したこ
とを検出できれば種々の利用価値があるがNOx吸収剤か
らのNOx放出作用が完了したことを検出できないのが現
状である。
とを検出できれば種々の利用価値があるがNOx吸収剤か
らのNOx放出作用が完了したことを検出できないのが現
状である。
発明の開示 本発明の目的はNOx吸収剤からのNOx放出作用が完了し
たことを検出しうる排気浄化装置を提供することにあ
る。
たことを検出しうる排気浄化装置を提供することにあ
る。
本発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリーン
のときにはNOxを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
リッチのときには吸収したNOxを放出するNOx吸収剤を機
関排気通路内に配置し、NOx吸収剤下流の機関排気通路
内に空燃比センサを配置し、NOx吸収剤に流入する排気
ガスの空燃比がリーンから理論空燃比又はリッチに切換
えられてNOx吸収剤からのNOxの放出作用が開始された後
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
チに切換わったときNOx吸収剤からのNOxの放出作用が完
了したと判断するNOx放出完了判断手段を具備した内燃
機関の排気浄化装置が提供される。
のときにはNOxを吸収し、流入する排気ガスの空燃比が
リッチのときには吸収したNOxを放出するNOx吸収剤を機
関排気通路内に配置し、NOx吸収剤下流の機関排気通路
内に空燃比センサを配置し、NOx吸収剤に流入する排気
ガスの空燃比がリーンから理論空燃比又はリッチに切換
えられてNOx吸収剤からのNOxの放出作用が開始された後
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
チに切換わったときNOx吸収剤からのNOxの放出作用が完
了したと判断するNOx放出完了判断手段を具備した内燃
機関の排気浄化装置が提供される。
図面の簡単な説明 図１は内燃機関の全体図、図２は基本燃料噴射時間の
マップを示す図、図３は補正係数Ｋの変化を示す図、図
４は補正係数Ｋと機関負荷Q/Nとの関係を示す図、図５
は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、図６はNOxの吸放出作用
を説明するための図、図７は空燃比センサの出力電力を
示す図、図８は別の空燃比センサの出力電圧Ｖを示す
図、図９は空燃比の変化を示す図、図10は空燃比の変化
を示す図、図11は空燃比の変化を示す図、図12および図
13は空燃比制御を行うためのフローチュート、図14およ
び図15は空燃比制御を行うための別の実施例のフローチ
ャート、図16および図17は空燃比制御を行うための更に
別の実施例のフローチャート、図18はディーゼル機関の
全体図、図19はNOx放出処理を行うためのフローチャー
ト、図20は空燃比の変化を示す図、図21およびず22は空
燃比制御を行うための更に別の実施例のフローチャー
ト、図23は内燃機関の別の実施例を示す全体図、図24は
基本燃料噴射時間のマップを示す図、図25は補正係数Ｋ
を示す図、図26は空燃比の変化を示す図、図27は空燃比
の変化を示す図、図28は空燃比の変化を示す図、図29か
ら図31は空燃比制御を行うための更に別の実施例のフロ
ーチャート、図32は空燃比の変化を示す図、図33から図
36は空燃比制御を行うための更に別の実施例のフローチ
ャートである。
マップを示す図、図３は補正係数Ｋの変化を示す図、図
４は補正係数Ｋと機関負荷Q/Nとの関係を示す図、図５
は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、図６はNOxの吸放出作用
を説明するための図、図７は空燃比センサの出力電力を
示す図、図８は別の空燃比センサの出力電圧Ｖを示す
図、図９は空燃比の変化を示す図、図10は空燃比の変化
を示す図、図11は空燃比の変化を示す図、図12および図
13は空燃比制御を行うためのフローチュート、図14およ
び図15は空燃比制御を行うための別の実施例のフローチ
ャート、図16および図17は空燃比制御を行うための更に
別の実施例のフローチャート、図18はディーゼル機関の
全体図、図19はNOx放出処理を行うためのフローチャー
ト、図20は空燃比の変化を示す図、図21およびず22は空
燃比制御を行うための更に別の実施例のフローチャー
ト、図23は内燃機関の別の実施例を示す全体図、図24は
基本燃料噴射時間のマップを示す図、図25は補正係数Ｋ
を示す図、図26は空燃比の変化を示す図、図27は空燃比
の変化を示す図、図28は空燃比の変化を示す図、図29か
ら図31は空燃比制御を行うための更に別の実施例のフロ
ーチャート、図32は空燃比の変化を示す図、図33から図
36は空燃比制御を行うための更に別の実施例のフローチ
ャートである。
発明を実施するための最良の形態 図１は本発明をガソリン機関に適用した場合を示して
いる。
いる。
図１を参照すると、１は機関本体、２はピストン、３
は燃焼室、４は点火栓、５は吸気弁、６は吸気ポート、
７は排気弁、８は排気ポートを夫々示す。吸気ポート６
は対応する枝管９を介してサージタンク10に連結され、
各枝管９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴射す
る燃料噴射弁11が取付けられる。サージタンク10は吸気
ダクト12およびエアフローメータ13を介してエアクリー
ナ14に連結され、吸気ダクト12内にはスロットル弁15が
配置される。一方、排気ポート８は排気マニホルド16お
よび排気管17を介してNOx吸収剤18を内蔵したケーシン
グ19に接続される。
は燃焼室、４は点火栓、５は吸気弁、６は吸気ポート、
７は排気弁、８は排気ポートを夫々示す。吸気ポート６
は対応する枝管９を介してサージタンク10に連結され、
各枝管９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴射す
る燃料噴射弁11が取付けられる。サージタンク10は吸気
ダクト12およびエアフローメータ13を介してエアクリー
ナ14に連結され、吸気ダクト12内にはスロットル弁15が
配置される。一方、排気ポート８は排気マニホルド16お
よび排気管17を介してNOx吸収剤18を内蔵したケーシン
グ19に接続される。
電子制御ユニット30はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス31によって相互に接続されたROM（リ
ードオンリメモリ）32,RAM（ランダムアクセスメモリ）
33,CPU（マイクロプロセッサ）34、入力ポート35および
出力ポート36を具備する。エアフローメータ13は吸入空
気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応
するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。機
関本体１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生す
る水温センサ20が取付けられ、この水温センサ20の出力
電圧が対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力
させる。ケーシング19下流の排気管21内には空燃比セン
サ22が配置され、この空燃比センサ22の出力電圧或いは
出力電流は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に
入力させる。また、入力ポート35には機関回転数を表わ
す出力パルスを発生する回転数センサ23が接続される。
一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して夫々
点火栓４および燃料噴射弁11に接続される。
り、双方向性バス31によって相互に接続されたROM（リ
ードオンリメモリ）32,RAM（ランダムアクセスメモリ）
33,CPU（マイクロプロセッサ）34、入力ポート35および
出力ポート36を具備する。エアフローメータ13は吸入空
気量に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧が対応
するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。機
関本体１には機関冷却水温に比例した出力電圧を発生す
る水温センサ20が取付けられ、この水温センサ20の出力
電圧が対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力
させる。ケーシング19下流の排気管21内には空燃比セン
サ22が配置され、この空燃比センサ22の出力電圧或いは
出力電流は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に
入力させる。また、入力ポート35には機関回転数を表わ
す出力パルスを発生する回転数センサ23が接続される。
一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して夫々
点火栓４および燃料噴射弁11に接続される。
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。
射時間TAUが算出される。
TAU＝TR・Ｋ ここでTPは基本燃料噴射時間を示しており、Ｋは補正
係数を示している。基本燃料噴射時間TPは機関シリンダ
内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とするのに
必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射時
間TPは予め実験により求められ、機関負荷Q/N（吸入空
気量Q/機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として
図２に示すようなマップの形で予め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検出器であって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。
係数を示している。基本燃料噴射時間TPは機関シリンダ
内に供給される混合気の空燃比を理論空燃比とするのに
必要な燃料噴射時間を示している。この基本燃料噴射時
間TPは予め実験により求められ、機関負荷Q/N（吸入空
気量Q/機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数として
図２に示すようなマップの形で予め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検出器であって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。
この補正係数Ｋは機関の運転状態に応じて制御され、
図３および図４はこの補正係数Ｋの制御の一実施例を示
している。なお、図３の横軸は時間を示しており、図４
は横軸は負荷Q/Nを示している。この実施例では図３に
示されるように暖機運転中は機関冷却水温が高くなるに
つれて補正係数Ｋが徐々に低下せしめられ、暖機が完了
すると補正係数Ｋは1.0よりも小さい一定値に、即ち機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比がリーンに維
持される。一方、暖機完了後には図３および図４に示さ
れるようにアイドリング運転時（図４のＸ）、高負荷運
転時（図４のＹ）および加速運転時には補正係数Ｋは例
えば1.0とされ、即ち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とされ、全負荷運転時（図４の
Ｚ）には補正係数Ｋは1.0よりも大きくされる。即ち機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比はリッチにさ
れる。図３および図４からわかるように図３および図４
に示される実施例では暖機運転時、アイドリング運転
時、高負荷運転時、加速運転時および全負荷運転時を除
けば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は一定
のリーン空燃比に維持されており、従って大部分の機関
運転領域においてリーン混合気が燃焼せしめられること
になる。
図３および図４はこの補正係数Ｋの制御の一実施例を示
している。なお、図３の横軸は時間を示しており、図４
は横軸は負荷Q/Nを示している。この実施例では図３に
示されるように暖機運転中は機関冷却水温が高くなるに
つれて補正係数Ｋが徐々に低下せしめられ、暖機が完了
すると補正係数Ｋは1.0よりも小さい一定値に、即ち機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比がリーンに維
持される。一方、暖機完了後には図３および図４に示さ
れるようにアイドリング運転時（図４のＸ）、高負荷運
転時（図４のＹ）および加速運転時には補正係数Ｋは例
えば1.0とされ、即ち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とされ、全負荷運転時（図４の
Ｚ）には補正係数Ｋは1.0よりも大きくされる。即ち機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比はリッチにさ
れる。図３および図４からわかるように図３および図４
に示される実施例では暖機運転時、アイドリング運転
時、高負荷運転時、加速運転時および全負荷運転時を除
けば機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比は一定
のリーン空燃比に維持されており、従って大部分の機関
運転領域においてリーン混合気が燃焼せしめられること
になる。
図５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５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加する。
成分の濃度を概略的に示している。図５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加する。
ケーシング19内に収容されているNOx吸収剤18は例え
ばアルミナを担体として、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。
ばアルミナを担体として、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。
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の吸放出作用をおこなうこの
吸放出作用の詳細なメカニズムについては明らかでんな
い部分もある。しかしながらこの吸放出作用は図６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。
のNOx吸収剤18は実際にNOxの吸放出作用をおこなうこの
吸放出作用の詳細なメカニズムについては明らかでんな
い部分もある。しかしながらこの吸放出作用は図６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。
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６（Ａ）に示され
るようにこれら酸素O2がO2 -又はO2-の形で白金Ptの表面
に付着する。一方、流入排気ガス中のNOは白金Ptの表面
上でO2 -又はO2-と反応し、NOxとなる（2NO＋O2→2N
O2）。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。
ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、図６（Ａ）に示され
るようにこれら酸素O2がO2 -又はO2-の形で白金Ptの表面
に付着する。一方、流入排気ガス中のNOは白金Ptの表面
上でO2 -又はO2-と反応し、NOxとなる（2NO＋O2→2N
O2）。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。
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５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NOxが放出されることになる。
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５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NOxが放出されることになる。
一方、このとき燃料室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５
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。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NO2が放出され、このNO2は図６
（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。
チにされて流入排気ガスの空燃比がリッチになると図５
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。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NO2が放出され、このNO2は図６
（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。
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NOx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N
Ox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、NOx吸収剤18は
還元触媒の機能を有しているので流入排気ガスの空燃比
を理論空燃比にしてもNOx吸収剤18から放出されたNOxが
還元せしめられる。しかしながら流入排気ガスの空燃比
を理論空燃比にした場合にはNOx吸収剤18からNOxが徐々
にしか放出されないためにNOx吸収剤18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。
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NOx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N
Ox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、NOx吸収剤18は
還元触媒の機能を有しているので流入排気ガスの空燃比
を理論空燃比にしてもNOx吸収剤18から放出されたNOxが
還元せしめられる。しかしながら流入排気ガスの空燃比
を理論空燃比にした場合にはNOx吸収剤18からNOxが徐々
にしか放出されないためにNOx吸収剤18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。
ところで前述したように流入排気ガスの空燃比のリー
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NOxが放出される。従っ
てNOx吸収剤18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、NO
x吸収剤18からNOxが放出されても流入排気ガスの空燃比
がリーンであるとNOx吸収剤18においてNOxが還元され
ず、従ってこの場合にはNOx吸収剤18の下流にNOxを還元
しうる触媒を設けるか、或いはNOx吸収剤18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NOx吸収
剤18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NOx吸収剤18においてNOxを還元する方
が好ましい。従って本発明による実施例ではNOx吸収剤1
8からNOxを放出すべきときには流入排気ガスの空燃比が
理論空燃比或いはリッチにされ、それによってNOx吸収
剤18から放出されたNOxをNOx吸収剤18において還元する
ようにしている。
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NOxが放出される。従っ
てNOx吸収剤18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、NO
x吸収剤18からNOxが放出されても流入排気ガスの空燃比
がリーンであるとNOx吸収剤18においてNOxが還元され
ず、従ってこの場合にはNOx吸収剤18の下流にNOxを還元
しうる触媒を設けるか、或いはNOx吸収剤18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NOx吸収
剤18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NOx吸収剤18においてNOxを還元する方
が好ましい。従って本発明による実施例ではNOx吸収剤1
8からNOxを放出すべきときには流入排気ガスの空燃比が
理論空燃比或いはリッチにされ、それによってNOx吸収
剤18から放出されたNOxをNOx吸収剤18において還元する
ようにしている。
ところで本発明による実施例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、またアイドリング運転時、高負荷運転時、加速運
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、アイドリング運転時、高負荷運転時および加速運転
時にNOx吸収剤18からNOxが放出されることになる。しか
しながらこのような全負荷運転、アイドリング運転、高
負荷運転或いは加速運転が行われる頻度が少なければ全
負荷運転時、アイドリング運転時、高負荷運転時および
加速運転時にのみNOx吸収剤18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NOx吸収
剤18によるNOxの吸収能力が飽和してしまい、斯くしてN
O2吸収剤18によりNOxを吸収できなくなってしまう。従
って本発明による実施例ではリーン混合気が一定時間以
上継続して燃焼せしめられたときには流入排気ガスの空
燃比を一時的に理論空燃比又はリッチにしてNOx吸収剤1
8からNOxを放出させるようにしている。
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、またアイドリング運転時、高負荷運転時、加速運
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、アイドリング運転時、高負荷運転時および加速運転
時にNOx吸収剤18からNOxが放出されることになる。しか
しながらこのような全負荷運転、アイドリング運転、高
負荷運転或いは加速運転が行われる頻度が少なければ全
負荷運転時、アイドリング運転時、高負荷運転時および
加速運転時にのみNOx吸収剤18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NOx吸収
剤18によるNOxの吸収能力が飽和してしまい、斯くしてN
O2吸収剤18によりNOxを吸収できなくなってしまう。従
って本発明による実施例ではリーン混合気が一定時間以
上継続して燃焼せしめられたときには流入排気ガスの空
燃比を一時的に理論空燃比又はリッチにしてNOx吸収剤1
8からNOxを放出させるようにしている。
ところでこの場合、流入排気ガスの空燃比を理論空燃
比又はリッチにする時間が短かすぎるとNOx吸収剤18に
吸収されている全NOxが放出される前に流入排気ガスの
空燃比が再びリーンに戻されてしまう。その結果、NOx
吸収剤18に吸収保持され続けるNOxの量が次第に増大す
るためについにはNOx吸収剤18がNOxを吸収しえなくな
り、斯くしてNOxが大気に放出されるという問題を生ず
る。これに対して流入排気ガスの空燃比を理論空燃比又
はリッチにする時間が長すぎると特に流入排気ガスの空
燃比がリッチにされた場合にはNOx吸収剤18から全NOxが
放出された後でも多量の未燃HC,COを含んだ排気ガスがN
Ox吸収剤18に流入することになる。しかしながらこの場
合、これら未燃HC,COは還元すべきNOxが存在しないため
にそのままNOx吸収剤18から排出され、斯くして多量の
未燃HC,COが大気に放出されるという問題を生ずる。
比又はリッチにする時間が短かすぎるとNOx吸収剤18に
吸収されている全NOxが放出される前に流入排気ガスの
空燃比が再びリーンに戻されてしまう。その結果、NOx
吸収剤18に吸収保持され続けるNOxの量が次第に増大す
るためについにはNOx吸収剤18がNOxを吸収しえなくな
り、斯くしてNOxが大気に放出されるという問題を生ず
る。これに対して流入排気ガスの空燃比を理論空燃比又
はリッチにする時間が長すぎると特に流入排気ガスの空
燃比がリッチにされた場合にはNOx吸収剤18から全NOxが
放出された後でも多量の未燃HC,COを含んだ排気ガスがN
Ox吸収剤18に流入することになる。しかしながらこの場
合、これら未燃HC,COは還元すべきNOxが存在しないため
にそのままNOx吸収剤18から排出され、斯くして多量の
未燃HC,COが大気に放出されるという問題を生ずる。
これらの問題を解決するためには、即ちNOxおよび未
燃HC,COが大気に放出されるのを阻止するためにはNOx吸
収剤18からのNOxの放出作用が完了したときに流入排気
ガスの空燃比をリーンに戻さなければならず、そのため
にはNOx放出剤18からのNOx放出作用が完了したことを検
出しなければならないことになる。本発明ではNOx吸収
剤18からのNOx放出作用が完了したことを空燃比センサ2
2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。
燃HC,COが大気に放出されるのを阻止するためにはNOx吸
収剤18からのNOxの放出作用が完了したときに流入排気
ガスの空燃比をリーンに戻さなければならず、そのため
にはNOx放出剤18からのNOx放出作用が完了したことを検
出しなければならないことになる。本発明ではNOx吸収
剤18からのNOx放出作用が完了したことを空燃比センサ2
2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理論空燃比又
はリッチになると図５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
れる混合気が理論空燃比又はリッチになるとNOx吸収剤1
8からNOx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HC,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。
はリッチになると図５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
れる混合気が理論空燃比又はリッチになるとNOx吸収剤1
8からNOx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HC,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。
次いでNOx吸収剤18からのNOxの放出作用が完了すると
排気ガスに含まれている未燃HC,COはNOx吸収剤18内でNO
x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。従ってこのとき燃焼室３内に供給さ
れている混合気が理論空燃比の場合にはNOx吸収剤18か
ら排出される排気ガスの空燃比も理論空燃比となり、こ
のとき燃焼室３内に供給されている混合気がリッチの場
合にはNOx吸収剤18から排出される排気ガスの空燃比も
リッチとなる。即ち、NOx吸収剤18からNOxの放出作用が
完了すればNOx吸収剤18から排出される排気ガスがリー
ンから理論空燃比又はリッチに変化することになり、こ
のとき燃焼室３内に供給される混合気の空燃比をリーン
にすればNOxおよび未燃HC,COが大気に放出されないこと
になる。そこで本発明による第１実施例ではNOx吸収剤1
8から排出される排気ガスの空燃比のリーンから理論空
燃比又はリッチへの変化を空燃比センサ22により検出
し、空燃比センサ22により検出された空燃比がリーンか
ら理論空燃比又はリッチに変化したときに燃焼室３内に
供給される混合気の空燃比をリーンに戻すようにしてい
る。
排気ガスに含まれている未燃HC,COはNOx吸収剤18内でNO
x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。従ってこのとき燃焼室３内に供給さ
れている混合気が理論空燃比の場合にはNOx吸収剤18か
ら排出される排気ガスの空燃比も理論空燃比となり、こ
のとき燃焼室３内に供給されている混合気がリッチの場
合にはNOx吸収剤18から排出される排気ガスの空燃比も
リッチとなる。即ち、NOx吸収剤18からNOxの放出作用が
完了すればNOx吸収剤18から排出される排気ガスがリー
ンから理論空燃比又はリッチに変化することになり、こ
のとき燃焼室３内に供給される混合気の空燃比をリーン
にすればNOxおよび未燃HC,COが大気に放出されないこと
になる。そこで本発明による第１実施例ではNOx吸収剤1
8から排出される排気ガスの空燃比のリーンから理論空
燃比又はリッチへの変化を空燃比センサ22により検出
し、空燃比センサ22により検出された空燃比がリーンか
ら理論空燃比又はリッチに変化したときに燃焼室３内に
供給される混合気の空燃比をリーンに戻すようにしてい
る。
このように本発明では空燃比センサ22により検出され
た空燃比に基づいてNOx吸収剤18からのNOxの放出作用が
完了したか否かについて判断しているがこのことについ
てもう少し詳しく説明する。
た空燃比に基づいてNOx吸収剤18からのNOxの放出作用が
完了したか否かについて判断しているがこのことについ
てもう少し詳しく説明する。
図１に示す空燃比センサ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。筒状体内側面上に形成された陽極は大気にさら
されており、筒状体外側面上に形成された陰極は排気ガ
スにさらされている。そして陰極上に酸素分子が存在し
なくなると陽極から陰極に向けてジルコニア内を酸素イ
オンが移動し、その結果陽極と陰極間に起電力が生ず
る。空燃比センサ22の周りを流れる排気ガスの空燃比が
リーンのとき、即ち排気ガス中に多量の酸素が含まれて
いるときには陰極上に多量の酸素分子が存在している。
従ってこのときにはジルコニア内の酸素イオンの移動は
ほとんど生じず、斯くして空燃比センサ22の出力電圧は
低くなる。
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。筒状体内側面上に形成された陽極は大気にさら
されており、筒状体外側面上に形成された陰極は排気ガ
スにさらされている。そして陰極上に酸素分子が存在し
なくなると陽極から陰極に向けてジルコニア内を酸素イ
オンが移動し、その結果陽極と陰極間に起電力が生ず
る。空燃比センサ22の周りを流れる排気ガスの空燃比が
リーンのとき、即ち排気ガス中に多量の酸素が含まれて
いるときには陰極上に多量の酸素分子が存在している。
従ってこのときにはジルコニア内の酸素イオンの移動は
ほとんど生じず、斯くして空燃比センサ22の出力電圧は
低くなる。
これに対して空燃比センサ22の周りを流れる排気ガス
の空燃比がリッチになるとたとえ陰極上に酸素が存在し
ていたとしてもこの酸素は陰極を構成する白金薄膜の触
媒作用によって排気ガス中に含まれる未燃HC,COを酸化
するために使用され、斯くして陰極上に酸素が存在しな
くなる。従ってこのときにはジルコニア内を酸素イオン
が移動し、斯くして空燃比センサ22の出力電圧が高くな
る。従って図７に示されるようにこの空燃比センサ22の
出力電圧は排気ガスの空燃比がリーンのときには0.1
（Ｖ）程度の低い電圧となり、排気ガスのくリッチのと
きには0.9（Ｖ）程度の高い電圧となる。
の空燃比がリッチになるとたとえ陰極上に酸素が存在し
ていたとしてもこの酸素は陰極を構成する白金薄膜の触
媒作用によって排気ガス中に含まれる未燃HC,COを酸化
するために使用され、斯くして陰極上に酸素が存在しな
くなる。従ってこのときにはジルコニア内を酸素イオン
が移動し、斯くして空燃比センサ22の出力電圧が高くな
る。従って図７に示されるようにこの空燃比センサ22の
出力電圧は排気ガスの空燃比がリーンのときには0.1
（Ｖ）程度の低い電圧となり、排気ガスのくリッチのと
きには0.9（Ｖ）程度の高い電圧となる。
NOx吸収剤18に流入する排気ガスの空燃比がリーンの
ときにはNOx吸収剤18から排出される排気ガス中には多
量の酸素が含まれている。従ってこのとき空燃比センサ
22の出力電圧は0.1（Ｖ）程度の低い電圧となる。一
方、NOx吸収剤18からNOxを放出すべくNOx吸収剤18に流
入する排気ガスの空燃比がリッチにされるとNOx吸収剤1
8からNOxが放出されている間は前述したようにNOx吸収
剤18から排出される排気ガス中には未燃HC,COが全く含
まれておらず、若干量の酸素が含まれている。従ってこ
のときにも空燃比センサ22の陰極上には酸素分子が存在
することになり、斯くして空燃比センサ22の出力電圧は
0.1（Ｖ）程度の低い電圧となる。
ときにはNOx吸収剤18から排出される排気ガス中には多
量の酸素が含まれている。従ってこのとき空燃比センサ
22の出力電圧は0.1（Ｖ）程度の低い電圧となる。一
方、NOx吸収剤18からNOxを放出すべくNOx吸収剤18に流
入する排気ガスの空燃比がリッチにされるとNOx吸収剤1
8からNOxが放出されている間は前述したようにNOx吸収
剤18から排出される排気ガス中には未燃HC,COが全く含
まれておらず、若干量の酸素が含まれている。従ってこ
のときにも空燃比センサ22の陰極上には酸素分子が存在
することになり、斯くして空燃比センサ22の出力電圧は
0.1（Ｖ）程度の低い電圧となる。
次いでNOx吸収剤18のNOxの放出作用が完了すると前述
したようにNOx吸収剤18から排出された排気ガスは多量
の未燃HC,COを含むことになる。このとき空燃比センサ2
2の陰極上の酸素分子はこれら未燃HC,COを酸化するため
に使用され、その結果陰極上に酸素分子が存在しなくな
るために空燃比センサ22の出力電圧は0.9（Ｖ）程度ま
で急上昇する。従って空燃比センサ22の出力電圧Ｖの立
上がりを検出すればNOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了
したことを検出できることになる。本発明による実施例
では空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値V0
を越えたときにNOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了した
と判断するようにしている。この一定値Voは誤判断をし
ない範囲でできる限り低いことが好ましく、図７に示す
例では一定値V0は0.3（Ｖ）とされている。
したようにNOx吸収剤18から排出された排気ガスは多量
の未燃HC,COを含むことになる。このとき空燃比センサ2
2の陰極上の酸素分子はこれら未燃HC,COを酸化するため
に使用され、その結果陰極上に酸素分子が存在しなくな
るために空燃比センサ22の出力電圧は0.9（Ｖ）程度ま
で急上昇する。従って空燃比センサ22の出力電圧Ｖの立
上がりを検出すればNOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了
したことを検出できることになる。本発明による実施例
では空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値V0
を越えたときにNOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了した
と判断するようにしている。この一定値Voは誤判断をし
ない範囲でできる限り低いことが好ましく、図７に示す
例では一定値V0は0.3（Ｖ）とされている。
なお、NOxを放出すべきときにNOx吸収剤18に流入する
排気ガスの空燃比を理論空燃比に維持するようにした場
合でもNOx吸収剤18がNOxの放出作用を行っている間はNO
x吸収剤18から排出される排気ガスの空燃比はリーンと
なっており、NOx吸収剤18がNOx放出作用を完了すればNO
x吸収剤18から未燃HC,COが排出されるので空燃比センサ
22の出力電圧Ｖが上昇する。従ってこの場合でも空燃比
センサ22の出力電圧Ｖが一定値V0を越えたということで
NOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了したと判断できるこ
とになる。
排気ガスの空燃比を理論空燃比に維持するようにした場
合でもNOx吸収剤18がNOxの放出作用を行っている間はNO
x吸収剤18から排出される排気ガスの空燃比はリーンと
なっており、NOx吸収剤18がNOx放出作用を完了すればNO
x吸収剤18から未燃HC,COが排出されるので空燃比センサ
22の出力電圧Ｖが上昇する。従ってこの場合でも空燃比
センサ22の出力電圧Ｖが一定値V0を越えたということで
NOx吸収剤18がNOxの放出作用を完了したと判断できるこ
とになる。
しかしながらこの場合の空燃比センサ22の出力電圧Ｖ
の上昇量は排気ガスの空燃比をリッチにした場合に比べ
て小さく、従って排気ガスの空燃比をリッチにした方が
排気ガスの空燃比を理論空燃比にするよりもNOxの放出
作用の完了を確実に検出することができる。一方、空燃
比センサ22とは別の空燃比センサをNOx吸収剤18上流の
排気通路内に設けてNOxを放出すべきときにこの別の空
燃比センサに基づいて燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比を理論空燃比にフィードバックするようにした場
合にはNOx吸収剤18に流入する排気ガスの空燃比は比較
的短い周期でリッチとリーンに交互に変動せしめられ
る。従ってこの場合にはNOxの放出作用が完了すればNOx
吸収剤18から排出された排気ガスの空燃比がリッチとな
るのでNOx放出作用の完了を検出しやすくなる。
の上昇量は排気ガスの空燃比をリッチにした場合に比べ
て小さく、従って排気ガスの空燃比をリッチにした方が
排気ガスの空燃比を理論空燃比にするよりもNOxの放出
作用の完了を確実に検出することができる。一方、空燃
比センサ22とは別の空燃比センサをNOx吸収剤18上流の
排気通路内に設けてNOxを放出すべきときにこの別の空
燃比センサに基づいて燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比を理論空燃比にフィードバックするようにした場
合にはNOx吸収剤18に流入する排気ガスの空燃比は比較
的短い周期でリッチとリーンに交互に変動せしめられ
る。従ってこの場合にはNOxの放出作用が完了すればNOx
吸収剤18から排出された排気ガスの空燃比がリッチとな
るのでNOx放出作用の完了を検出しやすくなる。
また空燃比センサ22として図８に示すように空燃比に
応じた出力電圧Ｖを発生する空燃比センサを用いること
もできる。この空燃比センサもジルコニアからなるカッ
プ状筒体の内側面および外側面上に夫々白金薄膜からな
る陽極および陰極が形成されでいるがこの空燃比センサ
では陰極が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。この空燃比センサでは陽極
と陰極間を空燃比に応じた電流が流れ、この電流が電圧
に変換されて図８に示すような出力電圧を発生する。こ
の空燃比センサを用いた場合でも空燃比センサの出力電
圧Ｖが零又は負になったことでNOxの放出作用が完了し
たことを検出しうる。しかしながらこの空燃比センサは
空燃比がリーンから理論空燃比又はわずかにリッチにな
ったときの出力電圧Ｖの変化量が図７に示す場合と比べ
て小さく、従って図７に示す特性の空燃比センサを用い
た方がNOxの放出作用の完了を容易に検出することがで
きる。
応じた出力電圧Ｖを発生する空燃比センサを用いること
もできる。この空燃比センサもジルコニアからなるカッ
プ状筒体の内側面および外側面上に夫々白金薄膜からな
る陽極および陰極が形成されでいるがこの空燃比センサ
では陰極が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。この空燃比センサでは陽極
と陰極間を空燃比に応じた電流が流れ、この電流が電圧
に変換されて図８に示すような出力電圧を発生する。こ
の空燃比センサを用いた場合でも空燃比センサの出力電
圧Ｖが零又は負になったことでNOxの放出作用が完了し
たことを検出しうる。しかしながらこの空燃比センサは
空燃比がリーンから理論空燃比又はわずかにリッチにな
ったときの出力電圧Ｖの変化量が図７に示す場合と比べ
て小さく、従って図７に示す特性の空燃比センサを用い
た方がNOxの放出作用の完了を容易に検出することがで
きる。
次に図９から図11を参照しつつ燃焼室３内に供給され
る混合気の空燃比制御およびNOx放出制御について説明
する。なお、図９から図11において目標値Ｋは燃焼室３
内に供給される混合気の空燃比を機関の運転状態により
定まる目標空燃比とするための補正係数値を示してお
り、制御空燃比はNOx吸収剤18への流入排気ガスの空燃
比を示しており、検出空燃比は空燃比センサ22により検
出された空燃比を示している。
る混合気の空燃比制御およびNOx放出制御について説明
する。なお、図９から図11において目標値Ｋは燃焼室３
内に供給される混合気の空燃比を機関の運転状態により
定まる目標空燃比とするための補正係数値を示してお
り、制御空燃比はNOx吸収剤18への流入排気ガスの空燃
比を示しており、検出空燃比は空燃比センサ22により検
出された空燃比を示している。
図９の実験はリーン混合気燃焼中にNOxを放出すべく
混合気を一時的にリッチにする場合を示している。この
場合には目標値Ｋが1.0よりも小さい値に、即ち燃焼室
３内に供給される混合気の空燃比がリーンに維持されて
おり、NOxを放出すべきときには制御空燃比、即ちこの
場合には燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッ
チに切換えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOx
の放出作用が行われている間、空燃比センサ22により検
出された検出空燃比は理論空燃比よりもずかばかりリー
ンに維持されており、NOxの放出作用が完了とすると検
出空燃比がリッチになる。検出空燃比がリッチになると
制御空燃比はただちにリーンに戻される。
混合気を一時的にリッチにする場合を示している。この
場合には目標値Ｋが1.0よりも小さい値に、即ち燃焼室
３内に供給される混合気の空燃比がリーンに維持されて
おり、NOxを放出すべきときには制御空燃比、即ちこの
場合には燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッ
チに切換えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOx
の放出作用が行われている間、空燃比センサ22により検
出された検出空燃比は理論空燃比よりもずかばかりリー
ンに維持されており、NOxの放出作用が完了とすると検
出空燃比がリッチになる。検出空燃比がリッチになると
制御空燃比はただちにリーンに戻される。
図10は目標値Ｋが1.0よりも小さい値から1.0に変化し
た場合、即ち機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべ
き運転状態から理論空燃比の混合気を燃焼すべき運転状
態に変化した場合を示している。この場合には図10にお
いて実線で示されるように目標値Ｋが1.0よりも小さい
値から1.0に変化すると制御空燃比、即ちこの場合には
燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチに切換
えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOxの放出作
用が行われている間、空燃比センサ22により検出された
検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維
持されており、NOxの放出作用が完了すると検出空燃比
がリッチになる。検出空燃比がリッチになると制御空燃
比はただちにリッチから理論空燃比に切換えられる。
た場合、即ち機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべ
き運転状態から理論空燃比の混合気を燃焼すべき運転状
態に変化した場合を示している。この場合には図10にお
いて実線で示されるように目標値Ｋが1.0よりも小さい
値から1.0に変化すると制御空燃比、即ちこの場合には
燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチに切換
えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOxの放出作
用が行われている間、空燃比センサ22により検出された
検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維
持されており、NOxの放出作用が完了すると検出空燃比
がリッチになる。検出空燃比がリッチになると制御空燃
比はただちにリッチから理論空燃比に切換えられる。
図11は目標値Ｋが1.0より小さい値から1.0よりも大き
な値に変化した場合、即ち機関の運転状態がリーン混合
気を燃焼すべき運転状態からリッチ混合気を燃焼すべき
運転状態に変化した場合を示している。この場合には図
11において実線で示されるように目標値Ｋが1.0より小
さい値から1.0よりも大きな値に変化すると制御空燃
比、即ちこの場合には、燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比もリッチに切換えられる。制御空燃比がリッチ
にされるとNOxの放出作用が行われている間、空燃比セ
ンサ22により検出された検出空燃比は理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持されており、NOxの放出作用
が完了すると検出空燃比がリッチになる。しかしながら
この場合には検出空燃比がリッチになっても制御空燃
比、即ち燃焼室３内に供給される混合気はリッチにされ
続ける。
な値に変化した場合、即ち機関の運転状態がリーン混合
気を燃焼すべき運転状態からリッチ混合気を燃焼すべき
運転状態に変化した場合を示している。この場合には図
11において実線で示されるように目標値Ｋが1.0より小
さい値から1.0よりも大きな値に変化すると制御空燃
比、即ちこの場合には、燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比もリッチに切換えられる。制御空燃比がリッチ
にされるとNOxの放出作用が行われている間、空燃比セ
ンサ22により検出された検出空燃比は理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持されており、NOxの放出作用
が完了すると検出空燃比がリッチになる。しかしながら
この場合には検出空燃比がリッチになっても制御空燃
比、即ち燃焼室３内に供給される混合気はリッチにされ
続ける。
図12および図13は図９から図11において実線で示す補
正係数Ｋおよび空燃比の制御ルーチンを示している。
正係数Ｋおよび空燃比の制御ルーチンを示している。
図12および図13を参照するとまず初めにステプ100に
おいて機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。次
いでステップ101では補正係数Ｋが1.0よりも小さいか否
か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが判
別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼す
べき運転状態のときにはステップ102に進んでリーン混
合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められた
一定時間Toを越えたか否かが判別されるＴ≦Toのときに
はステップ103に進んでNOx放出のために空燃比がリッチ
にされていることを示すNOx放出フラグがリセットされ
る。
おいて機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。次
いでステップ101では補正係数Ｋが1.0よりも小さいか否
か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが判
別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼す
べき運転状態のときにはステップ102に進んでリーン混
合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められた
一定時間Toを越えたか否かが判別されるＴ≦Toのときに
はステップ103に進んでNOx放出のために空燃比がリッチ
にされていることを示すNOx放出フラグがリセットされ
る。
次いでステップ104では補正係数Ktが例えば0.6とされ
る。次いでステップ105では前回の処理サイクルにおい
てステップ105に進んだときからの経過時間Δｔが算出
され、次いでステップ106ではΔｔが累積時間Ｔに加算
される。従って上述したようにこの累積時間はリーン混
合気が燃焼せしめられている時間を示している。次いで
ステップ107では図２に示すマップから基本燃料噴出時
間TPが算出され、次いでステっぷ108では基本燃料噴射
時間TPに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時
間TAUが算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混
合気が燃焼せしめられる。
る。次いでステップ105では前回の処理サイクルにおい
てステップ105に進んだときからの経過時間Δｔが算出
され、次いでステップ106ではΔｔが累積時間Ｔに加算
される。従って上述したようにこの累積時間はリーン混
合気が燃焼せしめられている時間を示している。次いで
ステップ107では図２に示すマップから基本燃料噴出時
間TPが算出され、次いでステっぷ108では基本燃料噴射
時間TPに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時
間TAUが算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混
合気が燃焼せしめられる。
次いで累積時間Ｔが一定時間Toを越えるとステップ10
2からステップ109に進んで補正係数Ktが1.0より小さい
か否かが判断される。このときにはKt＜1.0であるので
ステップ110に進んで補正係数Ktが予め定められた値KK
とされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値で
ある。次いでステップ111ではNOx放出フラグがセットさ
れ、次いでステップ107を経てステップ108において燃焼
噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従ってこのと
き燃焼室３内に供給される混合気はリッチになる。即
ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると図９において実
線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチに切
換えられる。
2からステップ109に進んで補正係数Ktが1.0より小さい
か否かが判断される。このときにはKt＜1.0であるので
ステップ110に進んで補正係数Ktが予め定められた値KK
とされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混合気の
空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値で
ある。次いでステップ111ではNOx放出フラグがセットさ
れ、次いでステップ107を経てステップ108において燃焼
噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従ってこのと
き燃焼室３内に供給される混合気はリッチになる。即
ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると図９において実
線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチに切
換えられる。
次の処理サイクルではステップ101においてＫ＜1.0と
判断され、ステップ102においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ109においてKt＞1.0と判断されるのでステップ11
2に進み、NOx放出フラグがセッされているか否かが判別
される。このときNOx放出フラグはセットされているの
でステップ113に進む。ステップ113では空燃比センサ22
の出力信号が読込まれ、次いでステップ114では例えば
空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越
えたか否か、即ち空燃センサ22が空燃比がリッチである
ことを示すリッチ信号を発生したか否かが判別される。
燃焼室３内に供給される混合気がリーンからリッチに切
換えられた後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出し続
けているので空燃比センサ22により検出された検出空燃
比は図９において実線で示されるよゆにわずかばかりリ
ーンとなっている。従ってこの間はステップ114からス
テップ110にジャンプし、斯くして燃焼室３内にはリッ
チ混合気が供給され続ける。
判断され、ステップ102においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ109においてKt＞1.0と判断されるのでステップ11
2に進み、NOx放出フラグがセッされているか否かが判別
される。このときNOx放出フラグはセットされているの
でステップ113に進む。ステップ113では空燃比センサ22
の出力信号が読込まれ、次いでステップ114では例えば
空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越
えたか否か、即ち空燃センサ22が空燃比がリッチである
ことを示すリッチ信号を発生したか否かが判別される。
燃焼室３内に供給される混合気がリーンからリッチに切
換えられた後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出し続
けているので空燃比センサ22により検出された検出空燃
比は図９において実線で示されるよゆにわずかばかりリ
ーンとなっている。従ってこの間はステップ114からス
テップ110にジャンプし、斯くして燃焼室３内にはリッ
チ混合気が供給され続ける。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ114からステップ115に進んで累積時間Ｔを零とされ
る。次いでステップ116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。このときにはＫ＜1.0であるの
でステップ104に進み、燃焼室３内に供給される混合気
がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サイクル
ではステップ102においてＴ≦Toと判断されるのでステ
ップ103を経てステップ104に進み、斯くして燃焼室３内
に供給される混合気はリーンに維持される。
ップ114からステップ115に進んで累積時間Ｔを零とされ
る。次いでステップ116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。このときにはＫ＜1.0であるの
でステップ104に進み、燃焼室３内に供給される混合気
がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サイクル
ではステップ102においてＴ≦Toと判断されるのでステ
ップ103を経てステップ104に進み、斯くして燃焼室３内
に供給される混合気はリーンに維持される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.9になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行す
るとステップ101からステップ109に進む。このときKtは
まだ1.0よりも小さいのでステップ110,111,107を介して
ステップ108に進み、斯くして燃焼室３内に供給される
混合気はリーンからリッチに切換えられる。即ち、機関
の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態からア
イドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行すると
図10において実線で示されるように制御空燃比がリーン
からリッチに切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行す
るとステップ101からステップ109に進む。このときKtは
まだ1.0よりも小さいのでステップ110,111,107を介して
ステップ108に進み、斯くして燃焼室３内に供給される
混合気はリーンからリッチに切換えられる。即ち、機関
の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態からア
イドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行すると
図10において実線で示されるように制御空燃比がリーン
からリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ109からステップ112,1
12を経てステップ114に進み、空燃比センサ22がリッチ
信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するまではステップ110にジャンプ
し、斯くして図10において実線で示されるように制御空
燃比がリッチに維持される。次いで空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生するとステップ115を経てステップ116に
進む。このときＫ＝1.0であるのでステップ117に進み、
補正係数Ｋが1.0よりも大きいか否かが判別される。ス
テップ117ではＫ≦1.0であると判断されるのでステップ
118に進んで補正係数Ktが1.0とされる。次いでステップ
119ではNOx放出フラグがリセットされ、次いでステップ
107を経てステットプ108に進む。従って空燃比センサ22
がリッチ信号を発生すると図10において実線で示される
ように制御空燃比が理論空燃比となる。次の処理サイク
ルではステップ112からステップ117にジャンプし、斯く
して制御空燃比が理論空燃比に維持される。
12を経てステップ114に進み、空燃比センサ22がリッチ
信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するまではステップ110にジャンプ
し、斯くして図10において実線で示されるように制御空
燃比がリッチに維持される。次いで空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生するとステップ115を経てステップ116に
進む。このときＫ＝1.0であるのでステップ117に進み、
補正係数Ｋが1.0よりも大きいか否かが判別される。ス
テップ117ではＫ≦1.0であると判断されるのでステップ
118に進んで補正係数Ktが1.0とされる。次いでステップ
119ではNOx放出フラグがリセットされ、次いでステップ
107を経てステットプ108に進む。従って空燃比センサ22
がリッチ信号を発生すると図10において実線で示される
ように制御空燃比が理論空燃比となる。次の処理サイク
ルではステップ112からステップ117にジャンプし、斯く
して制御空燃比が理論空燃比に維持される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＞1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ101からステップ109
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ110,111,107を介してステップ108に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から全負荷運転に移行すると図11に示さ
れるように制御空燃比がリーンからリッチに切換えられ
る。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ101からステップ109
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ110,111,107を介してステップ108に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から全負荷運転に移行すると図11に示さ
れるように制御空燃比がリーンからリッチに切換えられ
る。
次の処理サイクルではステップ109からステップ112,1
13を経てステップ114に進み、空燃比センサ22がリッチ
信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するまではステップ110にジャんプ
し、斯くして図11に示されるように制御空燃比がリッチ
に維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発
生するとステップ115を経てステップ116に進む。このと
きＫ＞1.0であるのでステップ117に進み、次いでステッ
プ117からステップ110に進む。斯くしてこの場合には空
燃比センサ22がリッチ信号を発生した後も燃焼室３内に
はリッチ混合気が供給され続ける。
13を経てステップ114に進み、空燃比センサ22がリッチ
信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するまではステップ110にジャんプ
し、斯くして図11に示されるように制御空燃比がリッチ
に維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発
生するとステップ115を経てステップ116に進む。このと
きＫ＞1.0であるのでステップ117に進み、次いでステッ
プ117からステップ110に進む。斯くしてこの場合には空
燃比センサ22がリッチ信号を発生した後も燃焼室３内に
はリッチ混合気が供給され続ける。
図14および図15に空燃比制御ルーチンの別の実施例を
示す。この実施例では目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0に
なったときに制御空燃比を一時的にリッチにせず、図10
において破線で示すように制御空燃比が理論空燃比とさ
れる。
示す。この実施例では目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0に
なったときに制御空燃比を一時的にリッチにせず、図10
において破線で示すように制御空燃比が理論空燃比とさ
れる。
図14および図15を参照するとまず初めにステップ200
において機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。
次いでステップ201では補正係数Ｋが1.0よりも小さいか
否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが
判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼
すべき運転状態のときにはステップ202に進んでリーン
混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められ
た一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのと
きにはステップ203に進む。
において機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。
次いでステップ201では補正係数Ｋが1.0よりも小さいか
否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが
判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼
すべき運転状態のときにはステップ202に進んでリーン
混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められ
た一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのと
きにはステップ203に進む。
ステップ203では補正係数Ktが例えば0.6とされる。次
いでステップ204では前回の処理サイクルにおいてステ
ップ204に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、
次いでステップ205ではΔｔが累積時間Ｔに加算され
る。従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気
が燃焼せしめられている時間を示している。次いでステ
ツ206では図２に示すマップから基本燃料噴射時間TPが
算出され、次いでステップ207では基本燃料噴射時間TP
に補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAU
が算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混合気が
燃焼せしめられる。
いでステップ204では前回の処理サイクルにおいてステ
ップ204に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、
次いでステップ205ではΔｔが累積時間Ｔに加算され
る。従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気
が燃焼せしめられている時間を示している。次いでステ
ツ206では図２に示すマップから基本燃料噴射時間TPが
算出され、次いでステップ207では基本燃料噴射時間TP
に補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAU
が算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混合気が
燃焼せしめられる。
次いで累積時間Ｔが一定時間Toを越えるとステップ20
2からステップ208に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ209に進んで補正係数Ｋが1.0であるか否かが
判別される。このときＫ＜1.0であるのでステップ210に
進んで補正係数Ktが予め定められた値KKとされる。この
値KKは燃焼室３内に供給される混合気の空燃比が12.0か
13.5程度となる1.1から1.2程度の値である。次いでステ
ップ206を経てステップ207において燃料噴射時間TAU
（＝TP・Kt）が算出される。従ってこのとき燃焼室３内
に供給される混合気はリッチになる。即ち、累積時間Ｔ
が一定時間T0を越えると図９において実線で示されるよ
うに制御空燃比がリーンからリッチに切換えられる。
2からステップ208に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ209に進んで補正係数Ｋが1.0であるか否かが
判別される。このときＫ＜1.0であるのでステップ210に
進んで補正係数Ktが予め定められた値KKとされる。この
値KKは燃焼室３内に供給される混合気の空燃比が12.0か
13.5程度となる1.1から1.2程度の値である。次いでステ
ップ206を経てステップ207において燃料噴射時間TAU
（＝TP・Kt）が算出される。従ってこのとき燃焼室３内
に供給される混合気はリッチになる。即ち、累積時間Ｔ
が一定時間T0を越えると図９において実線で示されるよ
うに制御空燃比がリーンからリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ201においてＫ＜1.0と
判断され、ステップ202においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ208においてKt＞1.0と判断されるのでステップ21
1に進む。ステップ211では空燃比センサ22の出力信号が
読込まれ、次いでステップ212では例えば空燃比センサ2
2の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、
即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示す
リッチ信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内
に供給される混合気がリーンからリッチに切換えられる
た後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出し続けている
ので空燃比センサ22により検出された検出空燃比は図９
において実線で示されるようにわずかばかりリーンとな
っている。従ってこの間はステップ212からステップ209
にジャンプし、このときＫ＜1.0であるのでステップ210
に進む。従ってこの間は燃焼室３内にはリッチ混合気が
供給され続ける。
判断され、ステップ202においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ208においてKt＞1.0と判断されるのでステップ21
1に進む。ステップ211では空燃比センサ22の出力信号が
読込まれ、次いでステップ212では例えば空燃比センサ2
2の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、
即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示す
リッチ信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内
に供給される混合気がリーンからリッチに切換えられる
た後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出し続けている
ので空燃比センサ22により検出された検出空燃比は図９
において実線で示されるようにわずかばかりリーンとな
っている。従ってこの間はステップ212からステップ209
にジャンプし、このときＫ＜1.0であるのでステップ210
に進む。従ってこの間は燃焼室３内にはリッチ混合気が
供給され続ける。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ212からステップ213に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ214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。このときにはＫ＜1.0であるの
でステップ203に進み、燃焼室３内に供給される混合気
がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サイクル
ではステップ202においてＴ≦Toと判断されるのでステ
ップ203に進み、斯くして燃焼室３内に供給される混合
気はリーンに維持される。
ップ212からステップ213に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ214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。このときにはＫ＜1.0であるの
でステップ203に進み、燃焼室３内に供給される混合気
がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サイクル
ではステップ202においてＴ≦Toと判断されるのでステ
ップ203に進み、斯くして燃焼室３内に供給される混合
気はリーンに維持される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行す
るとステップ201からステップ208に進む。このときKtは
まだ1.0よりも小さいのでステップ209に進む。ステップ
209ではＫ＝1.0であると判断されるのでステップ215に
進み、補正係数Ktが1.0とされる。次いでステップ206を
経てステップ207に進み、斯くして燃料室３内に供給さ
れる混合気はリーンから理論空燃比に切換えられる。即
ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状
態からアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移
行すると図10において破線で示されるように制御空燃比
がリーンから理論空燃比に切換られる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移行す
るとステップ201からステップ208に進む。このときKtは
まだ1.0よりも小さいのでステップ209に進む。ステップ
209ではＫ＝1.0であると判断されるのでステップ215に
進み、補正係数Ktが1.0とされる。次いでステップ206を
経てステップ207に進み、斯くして燃料室３内に供給さ
れる混合気はリーンから理論空燃比に切換えられる。即
ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状
態からアイドリング運転、高負荷運転又は加速運転に移
行すると図10において破線で示されるように制御空燃比
がリーンから理論空燃比に切換られる。
次の処理サイクルではスデップ208からステップ211を
経てステップ212に進み、空燃比センサ22がリッチ信号
を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22がリッ
チ信号を発生するまではステップ209を経てステップ215
に進み、斯くして図10において破線で示されるように制
御空燃比が理論空燃比に維持される。次いで空燃比セン
サ22がリッチ信号を発生するとステップ213を経てステ
ップ214に進む。このときＫ＝1.0であるのでステップ20
9に進み、次いで、ステップ215に進む。従って空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生した後も制御空燃比が理論空
燃比に維持されることになる。
経てステップ212に進み、空燃比センサ22がリッチ信号
を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22がリッ
チ信号を発生するまではステップ209を経てステップ215
に進み、斯くして図10において破線で示されるように制
御空燃比が理論空燃比に維持される。次いで空燃比セン
サ22がリッチ信号を発生するとステップ213を経てステ
ップ214に進む。このときＫ＝1.0であるのでステップ20
9に進み、次いで、ステップ215に進む。従って空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生した後も制御空燃比が理論空
燃比に維持されることになる。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＞1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転を移行するとステップ201からステップ208
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ209に進む。ステップ209ではＫ＞1.0であると判断さ
れるのでステップ210に進み、斯くして燃焼室３内に供
給される混合気はリーンからリッチに切換えられる。即
ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状
態から全負荷運転に移行すると図11に示されるように制
御空燃比がリーンからリッチに切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転を移行するとステップ201からステップ208
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ209に進む。ステップ209ではＫ＞1.0であると判断さ
れるのでステップ210に進み、斯くして燃焼室３内に供
給される混合気はリーンからリッチに切換えられる。即
ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状
態から全負荷運転に移行すると図11に示されるように制
御空燃比がリーンからリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ208からステップ211を
経てステップ212に進み、空燃比センサ22がリッチ信号
を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22がリッ
チ信号を発生するまではステップ209を経てステップ210
に進み、斯くして図11に示されるように制御空燃比がリ
ッチに維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号
を発生するとステップ213を経てステップ214に進む。こ
のときＫ＞1.0であるのでステップ209に進み、次いでス
テップ210に進む。斯くして空燃比センナ22がリッチ信
号を発生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給さ
れ続ける。
経てステップ212に進み、空燃比センサ22がリッチ信号
を発生したか否かが判別される。空燃比センサ22がリッ
チ信号を発生するまではステップ209を経てステップ210
に進み、斯くして図11に示されるように制御空燃比がリ
ッチに維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号
を発生するとステップ213を経てステップ214に進む。こ
のときＫ＞1.0であるのでステップ209に進み、次いでス
テップ210に進む。斯くして空燃比センナ22がリッチ信
号を発生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給さ
れ続ける。
図16および図17空燃比制御ルーチンの更に別の実施例
を示す。この実施例では図14および図15に示す実施例と
同様に目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になったときに図
10において破線で示すように制御空燃比が理論空燃比と
される。更にこの実施例ではリーン混合気が燃焼せしめ
られているときに累積時間Ｔが一定時間T0を越えたとき
には制御空燃比を一時的にリッチせず、図９において破
線で示すように制御空燃比が理論空燃比とされる。
を示す。この実施例では図14および図15に示す実施例と
同様に目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になったときに図
10において破線で示すように制御空燃比が理論空燃比と
される。更にこの実施例ではリーン混合気が燃焼せしめ
られているときに累積時間Ｔが一定時間T0を越えたとき
には制御空燃比を一時的にリッチせず、図９において破
線で示すように制御空燃比が理論空燃比とされる。
図14および図15に示すフローチャートと図16および図
17に示すフローチャートとを比較するとわかるようにこ
れらフローチャートにおいて異なるところは図14とステ
ップ209と図16とステップ209aだけであり、残りのステ
ップは全て同じである。即ち、図14のステップ209では
Ｋ＝1.0であるか否かが判別されるのに対して図16のス
テップ209gではＫ≦1.0であるか否かが判別され、図16
および図17に示すルーチンではステップ209aにおいてＫ
≦1.0であると判別されたときはステップ215に進み、Ｋ
＞1.0であると判別されたときはステップ110に進む。
17に示すフローチャートとを比較するとわかるようにこ
れらフローチャートにおいて異なるところは図14とステ
ップ209と図16とステップ209aだけであり、残りのステ
ップは全て同じである。即ち、図14のステップ209では
Ｋ＝1.0であるか否かが判別されるのに対して図16のス
テップ209gではＫ≦1.0であるか否かが判別され、図16
および図17に示すルーチンではステップ209aにおいてＫ
≦1.0であると判別されたときはステップ215に進み、Ｋ
＞1.0であると判別されたときはステップ110に進む。
即ち、図16および図17に示すルーチンではリーン混合
気が燃焼せしめられていてステップ202においてＴ＞To
であると判別されたときにはステップ208を経てステッ
プ209aに進む。このときＫ＜1.0であるのでステップ215
に進み、斯くして制御空燃比がリーンから理論空燃比に
切換えられる。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発
生するとステップ214からステップ203に進んで制御空燃
比が再びリーンに戻される。一方、Ｋ＜1.0からＫ＝1.0
に変化したときにはステップ209aからステップ215に進
むのでＫ＝1.0である間は制御空燃比が理論空燃比に維
持され、Ｋ＜1.0からＫ＞1.0に変化したときにはステッ
プ209aからステップ210に進むのでＫ＞1.0である間は制
御空燃比がリッチに維持される。なお、このように制御
空燃比が理論空燃比或いはリッチに維持されている間に
おいて空燃比センサ22がリッチ信号を発生すればステッ
プ213において累積時間Ｔが零にされる。
気が燃焼せしめられていてステップ202においてＴ＞To
であると判別されたときにはステップ208を経てステッ
プ209aに進む。このときＫ＜1.0であるのでステップ215
に進み、斯くして制御空燃比がリーンから理論空燃比に
切換えられる。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発
生するとステップ214からステップ203に進んで制御空燃
比が再びリーンに戻される。一方、Ｋ＜1.0からＫ＝1.0
に変化したときにはステップ209aからステップ215に進
むのでＫ＝1.0である間は制御空燃比が理論空燃比に維
持され、Ｋ＜1.0からＫ＞1.0に変化したときにはステッ
プ209aからステップ210に進むのでＫ＞1.0である間は制
御空燃比がリッチに維持される。なお、このように制御
空燃比が理論空燃比或いはリッチに維持されている間に
おいて空燃比センサ22がリッチ信号を発生すればステッ
プ213において累積時間Ｔが零にされる。
図18は本発明にディーゼル機関に適用した場合を示し
ている。なお、図18において図１と同様な構成要素は同
一の符号で示す。
ている。なお、図18において図１と同様な構成要素は同
一の符号で示す。
ディーゼル機関では通常あらゆる運転状態において空
気過剰率が1.0以上、即ち燃焼室３内の混合気の平均空
燃比がリーンの状態で燃焼せしめられる。従ってこのと
き排出されるNOxはNOx吸収剤18に吸収される。一方、NO
x吸収剤18からNOxを放出すべきときには、NOx吸収剤18
への流入排気ガスの空燃比がリッチにされる。この場
合、図18に示される実施例では燃焼室３内の混合気の平
均空燃比はリーンにしておいてNOx吸収剤18上流の機関
排気通路内に炭化水素を供給することにより、NOx吸収
剤18への流入排気ガスの空燃比がリッチにされる。
気過剰率が1.0以上、即ち燃焼室３内の混合気の平均空
燃比がリーンの状態で燃焼せしめられる。従ってこのと
き排出されるNOxはNOx吸収剤18に吸収される。一方、NO
x吸収剤18からNOxを放出すべきときには、NOx吸収剤18
への流入排気ガスの空燃比がリッチにされる。この場
合、図18に示される実施例では燃焼室３内の混合気の平
均空燃比はリーンにしておいてNOx吸収剤18上流の機関
排気通路内に炭化水素を供給することにより、NOx吸収
剤18への流入排気ガスの空燃比がリッチにされる。
図18を参照するとこの実施例ではアクセルペダル50の
踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ51
が設けられ、この負荷センサ51の出力電圧は対応するAD
変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、こ
の実施例では排気管17内に還元剤供給弁60が配置され、
この還元剤供給弁60は供給ポンプ61を介して還元剤タン
ク62に連結される。電子制御ユニット30の出力ポート36
は夫々対応する駆動回路38を介して還元剤供給弁60およ
び供給ポンプ61に接続される。還元剤タンク62内にはガ
ソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯
油のような炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブ
タン、プロパンのような炭化水素が充填されている。
踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ51
が設けられ、この負荷センサ51の出力電圧は対応するAD
変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、こ
の実施例では排気管17内に還元剤供給弁60が配置され、
この還元剤供給弁60は供給ポンプ61を介して還元剤タン
ク62に連結される。電子制御ユニット30の出力ポート36
は夫々対応する駆動回路38を介して還元剤供給弁60およ
び供給ポンプ61に接続される。還元剤タンク62内にはガ
ソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯
油のような炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブ
タン、プロパンのような炭化水素が充填されている。
この実施例では通常燃焼室３内の混合気は空気過剰の
もとで、即ち平均空燃比がリーンの状態で燃焼せしめら
れており、このとき機関から排出されたNOxはNOx吸収剤
18に吸収される。NOx吸収剤18からNOxを放出すべきとき
には供給ポンプ61が駆動されると共に還元剤供給弁60が
開弁せしめられ、それによって還元剤タンク62内に充填
されている炭化水素が還元剤供給弁60から排気管17内に
供給される。このときの炭化水素の供給量はNOx吸収剤1
8に流入する流入排気ガスの空燃比がリッチとなるよう
に定められており、従ってこのときにNOx吸収剤18からN
Oxが放出されることになる。
もとで、即ち平均空燃比がリーンの状態で燃焼せしめら
れており、このとき機関から排出されたNOxはNOx吸収剤
18に吸収される。NOx吸収剤18からNOxを放出すべきとき
には供給ポンプ61が駆動されると共に還元剤供給弁60が
開弁せしめられ、それによって還元剤タンク62内に充填
されている炭化水素が還元剤供給弁60から排気管17内に
供給される。このときの炭化水素の供給量はNOx吸収剤1
8に流入する流入排気ガスの空燃比がリッチとなるよう
に定められており、従ってこのときにNOx吸収剤18からN
Oxが放出されることになる。
図19はこのNOx放出処理を実行するためのルーチンを
示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行させる。
示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによっ
て実行させる。
図19を参照するとまず初めにステップ300において機
関の運転が行われている累積時間Ｔが予め定められた一
定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのときに
はステップ308に進んで累積時間Ｔに割込み時間間隔Δ
ｔが加算され、次いで処理サイクルを完了する。これに
対してＴ＞Toになるとステップ301において供給ポンプ6
1が駆動され、次いでステップ302において還元剤供給弁
60が開弁せしめられて排気管17内に還元剤が供給され
る。次いでステップ303では空燃比センサ22の出力信号
が読込まれ、次いでステップ304では例えば空燃比セン
サ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値V0を越えたか否
か、即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであることを
示すリッチ信号を発生したか否かが判別される。還元剤
の供給が開始されてから暫らくの間はNOx吸収剤18からN
Oxが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れた検出空燃比はわずかばかりリーンとなっており、従
ってこの間はステップ304からステップ308にジャンプし
た後処理サイクルを完了する。
関の運転が行われている累積時間Ｔが予め定められた一
定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのときに
はステップ308に進んで累積時間Ｔに割込み時間間隔Δ
ｔが加算され、次いで処理サイクルを完了する。これに
対してＴ＞Toになるとステップ301において供給ポンプ6
1が駆動され、次いでステップ302において還元剤供給弁
60が開弁せしめられて排気管17内に還元剤が供給され
る。次いでステップ303では空燃比センサ22の出力信号
が読込まれ、次いでステップ304では例えば空燃比セン
サ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値V0を越えたか否
か、即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであることを
示すリッチ信号を発生したか否かが判別される。還元剤
の供給が開始されてから暫らくの間はNOx吸収剤18からN
Oxが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れた検出空燃比はわずかばかりリーンとなっており、従
ってこの間はステップ304からステップ308にジャンプし
た後処理サイクルを完了する。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ304からステップ305に進んで供給ポンプ61の駆動が
停止される。次いでステップ306において還元剤供給弁6
0が閉弁せしめられ、斯くして還元剤の供給が停止され
る。次いでステップ307において累積時間Ｔが零とされ
る。
ップ304からステップ305に進んで供給ポンプ61の駆動が
停止される。次いでステップ306において還元剤供給弁6
0が閉弁せしめられ、斯くして還元剤の供給が停止され
る。次いでステップ307において累積時間Ｔが零とされ
る。
これまで述べたようにNOx吸収剤18は制御空燃比がリ
ーンから理論空燃比又はリッチに切換えられた後は検出
空燃比が理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維持さ
れるという性質を有し、これまで述べた実施例ではこの
性質を利用してNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了し
たことを検出するようにしている。ところがNOx吸収剤1
8の種類によってはNOx吸収剤18からのNOxの放出開始作
用に遅れがあり、従って制御空燃比がリーンからリッチ
に切換えられてもNOx吸収剤18からNOxがただちに放出さ
れない場合がある。このようなNOx吸収剤18では制御空
燃比がリーンからリッチに切換えられると検出空燃比は
図20に示されるように瞬間的にリッチとなり、その後NO
x吸収剤18からのNOx放出作用が開始されると検出空燃比
が理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維持される。
ーンから理論空燃比又はリッチに切換えられた後は検出
空燃比が理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維持さ
れるという性質を有し、これまで述べた実施例ではこの
性質を利用してNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了し
たことを検出するようにしている。ところがNOx吸収剤1
8の種類によってはNOx吸収剤18からのNOxの放出開始作
用に遅れがあり、従って制御空燃比がリーンからリッチ
に切換えられてもNOx吸収剤18からNOxがただちに放出さ
れない場合がある。このようなNOx吸収剤18では制御空
燃比がリーンからリッチに切換えられると検出空燃比は
図20に示されるように瞬間的にリッチとなり、その後NO
x吸収剤18からのNOx放出作用が開始されると検出空燃比
が理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維持される。
このようにこのようなNOx吸収剤18では制御空燃比が
リーンからリッチに切換えられたときに検出空燃比が瞬
間的にリッチになるので検出空燃比がリッチになったか
らNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了したと判断する
と誤判断することになる。そこでこのような誤判断を防
止するために図21および図22に示される実施例では検出
空燃比がリッチになったか否かの判断を制御空燃比のリ
ッチからリーンへの切換後一定時間CCoの間は禁止する
ようにしている。
リーンからリッチに切換えられたときに検出空燃比が瞬
間的にリッチになるので検出空燃比がリッチになったか
らNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了したと判断する
と誤判断することになる。そこでこのような誤判断を防
止するために図21および図22に示される実施例では検出
空燃比がリッチになったか否かの判断を制御空燃比のリ
ッチからリーンへの切換後一定時間CCoの間は禁止する
ようにしている。
即ち、図21および図22に示す実施例では目標値Ｋが1.
0よりも小さいときに累積時間Ｔが一定時間Toを越えれ
ば制御空燃比が一時的にリッチされ、また目標値ＫがＫ
＜1.0からＫ＝1.0に切換えられたときには制御空燃比が
一時的にリッチにされるが検出空燃比がリッチになった
か否かの判断は図20の一定時間CCoの間禁止される。
0よりも小さいときに累積時間Ｔが一定時間Toを越えれ
ば制御空燃比が一時的にリッチされ、また目標値ＫがＫ
＜1.0からＫ＝1.0に切換えられたときには制御空燃比が
一時的にリッチにされるが検出空燃比がリッチになった
か否かの判断は図20の一定時間CCoの間禁止される。
図21および図22を参照するとまず初めにステップ400
において機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。
次いでステップ401では補正係数Ｋが1.0よりも大きいか
否か、即ちリッチ混合気を燃焼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、即ち理論空燃比の
混合気又はリーン混合気を燃焼すべき運転状態のときに
はステップ402に進んで補正係数が1.0よりも小さいか否
か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが判
別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼す
べき運転状態のときにはステップ403に進んでリーン混
合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められた
一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのとき
にはステップ404に進む。
において機関の運転状態から補正係数Ｋが算出される。
次いでステップ401では補正係数Ｋが1.0よりも大きいか
否か、即ちリッチ混合気を燃焼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、即ち理論空燃比の
混合気又はリーン混合気を燃焼すべき運転状態のときに
はステップ402に進んで補正係数が1.0よりも小さいか否
か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否かが判
別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃焼す
べき運転状態のときにはステップ403に進んでリーン混
合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定められた
一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toのとき
にはステップ404に進む。
ステップ404では補正係数Ktが例えば0.6とされる。次
いでステプ405では前回の処理サイクルにおいてステッ
プ405に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、次
いでステップ406ではΔｔが累積時間Ｔに加算される。
従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気が燃
焼せしめている時間を示している。次いでステップ407
では図２に示すマップから基本燃料噴射時間TPが算出さ
れ、次いでステップ408では基本燃料噴射時間TPに補正
係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAUが算出
される。このとき燃焼室３内ではリン混合気が燃焼せし
められる。
いでステプ405では前回の処理サイクルにおいてステッ
プ405に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、次
いでステップ406ではΔｔが累積時間Ｔに加算される。
従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気が燃
焼せしめている時間を示している。次いでステップ407
では図２に示すマップから基本燃料噴射時間TPが算出さ
れ、次いでステップ408では基本燃料噴射時間TPに補正
係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAUが算出
される。このとき燃焼室３内ではリン混合気が燃焼せし
められる。
次いで累積時間Ｔが一定時間Toを越えるとステップ40
3からステップ409に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときKt＜1.0であるのでス
テップ410に進んでNOx放出フラグがセットされ、次いで
ステップ411に進んで禁止フラグがセットされる。次い
でステップ412に進んで補正係数Ktが予め定められた値K
Kとされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値
である。次いでステップ407を経てステップ408において
燃料噴射時間TAU（TP・Kt）が算出される。従ってこの
とき燃料室３内に供給される混合気はリッチになる。即
ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると制御空燃比がリ
ーチからリッチに切換えられる。
3からステップ409に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときKt＜1.0であるのでス
テップ410に進んでNOx放出フラグがセットされ、次いで
ステップ411に進んで禁止フラグがセットされる。次い
でステップ412に進んで補正係数Ktが予め定められた値K
Kとされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値
である。次いでステップ407を経てステップ408において
燃料噴射時間TAU（TP・Kt）が算出される。従ってこの
とき燃料室３内に供給される混合気はリッチになる。即
ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると制御空燃比がリ
ーチからリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ402においてＫ＜1.0と
判断され、ステップ403においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ409においてKt＞1.0と判断されるのでステップ41
3に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ414に進む。ステップ414では禁止フラグが
セットされているか否かが判別される。このとき禁止フ
ラグはセットされているのでステップ415に進んでカウ
ント値CCが１だけインクリメントされる。次いでステッ
プ416ではカウント値CCが図20に示す予め定められた一
定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別される。CC
＜CCoのとき、即ち制御空燃比がリーンからリッチに切
換えられてから一定期間CCo経過していないときにはス
テップ412に進み、従って燃焼室３内にはリッチ混合気
が供給され続ける。
判断され、ステップ403においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ409においてKt＞1.0と判断されるのでステップ41
3に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ414に進む。ステップ414では禁止フラグが
セットされているか否かが判別される。このとき禁止フ
ラグはセットされているのでステップ415に進んでカウ
ント値CCが１だけインクリメントされる。次いでステッ
プ416ではカウント値CCが図20に示す予め定められた一
定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別される。CC
＜CCoのとき、即ち制御空燃比がリーンからリッチに切
換えられてから一定期間CCo経過していないときにはス
テップ412に進み、従って燃焼室３内にはリッチ混合気
が供給され続ける。
次いでCC≧CCoになると、即ち制御空燃比がリーンか
らリッチに切換えられてから一定期間CCo経過するとス
テップ416からステップ417に進んで禁止フラグがリセッ
トされる。次いでステップ418ではカウント値CCが零と
され、次いでステップ419に進む。なお、禁止フラグが
リセットされるとその後の処理サイクルではステップ41
4からステップ419にジャンプする。
らリッチに切換えられてから一定期間CCo経過するとス
テップ416からステップ417に進んで禁止フラグがリセッ
トされる。次いでステップ418ではカウント値CCが零と
され、次いでステップ419に進む。なお、禁止フラグが
リセットされるとその後の処理サイクルではステップ41
4からステップ419にジャンプする。
ステップ419では空燃比センサ22の出力信号が読込ま
れ、次いでステップ420では例えば空燃比センサ22の出
力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、即ち空
燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示すリッチ
信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内に供給
される混合気がリーンからリッチに切換えられてから図
20に示す一定期間CCoを経過した後はNOx吸収剤18からNO
xが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れる検出空燃比はわずかばかりリーンとなっている。従
ってこの間はステップ420からステップ412にジャンプ
し、斯くして燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続
ける。
れ、次いでステップ420では例えば空燃比センサ22の出
力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、即ち空
燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示すリッチ
信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内に供給
される混合気がリーンからリッチに切換えられてから図
20に示す一定期間CCoを経過した後はNOx吸収剤18からNO
xが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れる検出空燃比はわずかばかりリーンとなっている。従
ってこの間はステップ420からステップ412にジャンプ
し、斯くして燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続
ける。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ420からステップ421に進んで累積時間Ｔが零とさ
れ、次いでステップ422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423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。このときにはＫ＜1.0で
あるのでステップ404に進み、燃焼室３内に供給される
混合気がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サ
イクルではステップ403においてＴ≦Toと判断されるの
でステップ404に進み、斯くして燃焼室３内に供給され
る混合気はリーンに維持される。
ップ420からステップ421に進んで累積時間Ｔが零とさ
れ、次いでステップ422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423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。このときにはＫ＜1.0で
あるのでステップ404に進み、燃焼室３内に供給される
混合気がリッチからリーンに切換えられる。次の処理サ
イクルではステップ403においてＴ≦Toと判断されるの
でステップ404に進み、斯くして燃焼室３内に供給され
る混合気はリーンに維持される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転高負荷運転又は加速運転に移行する
とステップ401を経てステップ402からステップ409に進
む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステップ41
0,411,412,407を介してステップ408に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態からアイドリング運転、高負荷運転又は
加速運転に移行すると制御空燃比がリーンからリッチに
切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
らアイドリング運転高負荷運転又は加速運転に移行する
とステップ401を経てステップ402からステップ409に進
む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステップ41
0,411,412,407を介してステップ408に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態からアイドリング運転、高負荷運転又は
加速運転に移行すると制御空燃比がリーンからリッチに
切換えられる。
次の処理サイクルではステプ409からステップ413,41
4,415を経てステップ416に進み、カウント値CCが図20に
示す一定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別され
る。CC＜CCoの間はステップ412に進み、従って制御空燃
比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとステ
ップ417,418を経てステップ419に進み、空燃比センサ22
がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生するまではステップ412に進
み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。次いで
空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステップ421,
422を経てステップ423に進む。このときＫ＝1.0である
のでステップ424に進み、KtがＫ（＝1.0）とされる。次
いでステップ407を経てステップ408に進む。従って空燃
比センサ22がリッチ信号を発生すると制御空燃比が理論
空燃比となる。次の処理サイクルではステップ413から
ステップ424にジャンプし、斯くして制御空燃比が理論
空燃比に維持される。
4,415を経てステップ416に進み、カウント値CCが図20に
示す一定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別され
る。CC＜CCoの間はステップ412に進み、従って制御空燃
比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとステ
ップ417,418を経てステップ419に進み、空燃比センサ22
がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生するまではステップ412に進
み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。次いで
空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステップ421,
422を経てステップ423に進む。このときＫ＝1.0である
のでステップ424に進み、KtがＫ（＝1.0）とされる。次
いでステップ407を経てステップ408に進む。従って空燃
比センサ22がリッチ信号を発生すると制御空燃比が理論
空燃比となる。次の処理サイクルではステップ413から
ステップ424にジャンプし、斯くして制御空燃比が理論
空燃比に維持される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＞1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ401からステップ425
に進んで累積時間Ｔが零とされ、次いでステップ424に
進んでKtがＫ（＞1.0）とされる。次いでステップ407を
経てステップ408に進み、斯くして燃焼室３内に供給さ
れる混合気はリーンからリッチに切換えられる。即ち、
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行すると制御空燃比がリーンからリッ
チに切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ401からステップ425
に進んで累積時間Ｔが零とされ、次いでステップ424に
進んでKtがＫ（＞1.0）とされる。次いでステップ407を
経てステップ408に進み、斯くして燃焼室３内に供給さ
れる混合気はリーンからリッチに切換えられる。即ち、
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行すると制御空燃比がリーンからリッ
チに切換えられる。
図23に更に別の実施例を示す。なお、この実施例にお
いて図１と同様な構成要素は同一の符号で示す。
いて図１と同様な構成要素は同一の符号で示す。
図23に示されるようにこの実施例ではサージタンク10
内にサージタンク10内の絶耐圧に比例した出力電圧を発
生する電圧センサ24が取付けられ、この圧力センサ24の
出力電圧が対応するAD変換器37を介して入力ポート35に
入力させる。またこの実施例においても基本燃料噴射時
間TPは予め実験により求められており、この基本燃料噴
射時間TPは機関負荷を表すサージタンク10の絶対圧PMお
よび機関回転数Ｎの関数として図24に示すようなマップ
の形で予めROM32内のに記憶されている。
内にサージタンク10内の絶耐圧に比例した出力電圧を発
生する電圧センサ24が取付けられ、この圧力センサ24の
出力電圧が対応するAD変換器37を介して入力ポート35に
入力させる。またこの実施例においても基本燃料噴射時
間TPは予め実験により求められており、この基本燃料噴
射時間TPは機関負荷を表すサージタンク10の絶対圧PMお
よび機関回転数Ｎの関数として図24に示すようなマップ
の形で予めROM32内のに記憶されている。
またこの実施例においては補正係数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25はこの補正係数Ｋの値の一例を示し
ている。図25に示される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、従ってこ
のときに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PM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、従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は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、従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。
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25はこの補正係数Ｋの値の一例を示し
ている。図25に示される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、従ってこ
のときに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PM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、従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は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、従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。
この実施例でもこれまで述べた種々の実施例と同様に
制御空燃比が制御されるがこの実施例の基本的な狙いは
これまで述べた実施例とは異なりリーン混合気が燃焼せ
しえられている間にどの程度の量のNOxがNOx吸収剤18に
吸収されているかを検出することにある。即ち、前述し
たようにNOx吸収剤18からのNOxの放出作用が完了すれば
NOx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。この場合、NOx吸収剤18に吸収されてい
るNOx量が多くなればなるほどNOx吸収剤18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NOx吸
収剤18から排出された排気ガスの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長くなる。従ってこの
経過時間からNOx吸収剤18に吸収されているNOx量を検出
できることになる。
制御空燃比が制御されるがこの実施例の基本的な狙いは
これまで述べた実施例とは異なりリーン混合気が燃焼せ
しえられている間にどの程度の量のNOxがNOx吸収剤18に
吸収されているかを検出することにある。即ち、前述し
たようにNOx吸収剤18からのNOxの放出作用が完了すれば
NOx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。この場合、NOx吸収剤18に吸収されてい
るNOx量が多くなればなるほどNOx吸収剤18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NOx吸
収剤18から排出された排気ガスの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長くなる。従ってこの
経過時間からNOx吸収剤18に吸収されているNOx量を検出
できることになる。
図26から図28はNOx放出制御および燃焼室３内に供給
される混合気の空燃比制御を示しており、次にこれらの
制御を説明しつつNOx吸収剤18に吸収されたNOx量の検出
方法について説明する。
される混合気の空燃比制御を示しており、次にこれらの
制御を説明しつつNOx吸収剤18に吸収されたNOx量の検出
方法について説明する。
図26の実線はリーン混合気燃焼中にNOxを放出すべく
混合気を一時的にリッチにする場合を示している。この
場合には目標値Ｋが1.0よりも小さな値に、即ち燃焼室
３内に供給される混合気の空燃比がリーンに維持されて
おり、NOxを放出すべきときには制御空燃比、即ちこの
場合には燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッ
チに切換えられる。制御空燃比がリッチにされるNOxの
放出作用が行われている間、空燃比センサ22により検出
された検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリー
ンに維持されており、NOxの放出作用が完了すると検出
空燃比がリッチになる。このとき図26にあいてＣで示さ
れる経過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx量を表して
いることになる。なお、図26に示されるように検出空燃
比がリッチになると制御空燃比はただちにリーンに戻さ
れる。
混合気を一時的にリッチにする場合を示している。この
場合には目標値Ｋが1.0よりも小さな値に、即ち燃焼室
３内に供給される混合気の空燃比がリーンに維持されて
おり、NOxを放出すべきときには制御空燃比、即ちこの
場合には燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッ
チに切換えられる。制御空燃比がリッチにされるNOxの
放出作用が行われている間、空燃比センサ22により検出
された検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリー
ンに維持されており、NOxの放出作用が完了すると検出
空燃比がリッチになる。このとき図26にあいてＣで示さ
れる経過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx量を表して
いることになる。なお、図26に示されるように検出空燃
比がリッチになると制御空燃比はただちにリーンに戻さ
れる。
図27は目標値Ｋが1.0よりも小さい値から1.0に変化し
た場合、即ち機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべ
き運転状態から理論空燃比の混合気を燃焼すべき運転状
態に変化した場合を示している。この場合には図27にお
いて実線で示されるように目標値Ｋが1.0よりも小さい
値から1.0に変化すると制御空燃比、即ちこの場合には
燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチに切換
えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOxの放出作
用が行われている間、空燃比センサ22により検出された
検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維
持されており、NOxの放出作用が完了すると検出空燃比
がリッチになる。このとき図26においてＣで示される経
過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx量を表しているこ
とになる。なお、この場合には検出空燃比がリッチにな
ると制御空燃比はただちにリッチから理論空燃比に切換
えられる。
た場合、即ち機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべ
き運転状態から理論空燃比の混合気を燃焼すべき運転状
態に変化した場合を示している。この場合には図27にお
いて実線で示されるように目標値Ｋが1.0よりも小さい
値から1.0に変化すると制御空燃比、即ちこの場合には
燃焼室３内に供給される混合気の空燃比がリッチに切換
えられる。制御空燃比がリッチにされるとNOxの放出作
用が行われている間、空燃比センサ22により検出された
検出空燃比は理論空燃比よりもわずかばかりリーンに維
持されており、NOxの放出作用が完了すると検出空燃比
がリッチになる。このとき図26においてＣで示される経
過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx量を表しているこ
とになる。なお、この場合には検出空燃比がリッチにな
ると制御空燃比はただちにリッチから理論空燃比に切換
えられる。
図28は目標値Ｋが1.0よりも小さい値から1.0よりも大
きな値に変化した場合、即ち機関の運転状態がリーン混
合気を燃焼すべき運転状態からリッチ混合気を燃焼すべ
き運転状態に変化した場合を示している。この場合には
図28において実線で示されるように目標値Ｋが1.0より
も小さい値から1.0よりも大きな値に変化すると制御空
燃比、即ちこの場合には燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比もリッチに切換えられる。制御空燃比がリッチ
にされるとNOxの放出作用が行われている間、空燃比セ
ンサ22により検出された検出空燃比は理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持されており、NOxの放出作用
が完了すると検出空燃比がリッチになる。このとき図28
のＣで示される経過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx
量を表していることになる。なお、この場合には検出空
燃比がリッチになっても制御空燃比、即ち燃焼室３内に
供給される混合気はリッチにされ続ける。
きな値に変化した場合、即ち機関の運転状態がリーン混
合気を燃焼すべき運転状態からリッチ混合気を燃焼すべ
き運転状態に変化した場合を示している。この場合には
図28において実線で示されるように目標値Ｋが1.0より
も小さい値から1.0よりも大きな値に変化すると制御空
燃比、即ちこの場合には燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比もリッチに切換えられる。制御空燃比がリッチ
にされるとNOxの放出作用が行われている間、空燃比セ
ンサ22により検出された検出空燃比は理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持されており、NOxの放出作用
が完了すると検出空燃比がリッチになる。このとき図28
のＣで示される経過時間がNOx吸収剤18に吸収されたNOx
量を表していることになる。なお、この場合には検出空
燃比がリッチになっても制御空燃比、即ち燃焼室３内に
供給される混合気はリッチにされ続ける。
このように経過時間Ｃを求めることによってNOx吸収
剤18に吸収されたNOx量を検出することができる。な
お、これまで述べた例では燃焼室３内に供給される混合
気の空燃比をリーンからリッチに切換えられた後空燃比
センサ22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ＣからNOx吸収剤18に吸収され
たNOx量を検出するようにしているが、より正確にNOx吸
収剤18に吸収されたNOx量を検出するためには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変
化したときに経過時間Ｃの計算を開始することが好まし
い。この場合にはNOx吸収剤18のケーシング19の入口部
に別個の空燃比センサを追加設置し、この空燃比センサ
により検出された空燃比がリーンからリッチに変化した
ときに経過時間Ｃの計算を開始すればよい。
剤18に吸収されたNOx量を検出することができる。な
お、これまで述べた例では燃焼室３内に供給される混合
気の空燃比をリーンからリッチに切換えられた後空燃比
センサ22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ＣからNOx吸収剤18に吸収され
たNOx量を検出するようにしているが、より正確にNOx吸
収剤18に吸収されたNOx量を検出するためには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変
化したときに経過時間Ｃの計算を開始することが好まし
い。この場合にはNOx吸収剤18のケーシング19の入口部
に別個の空燃比センサを追加設置し、この空燃比センサ
により検出された空燃比がリーンからリッチに変化した
ときに経過時間Ｃの計算を開始すればよい。
このようにNOx吸収剤18に吸収されたNOx量を検出でき
ると種々の活用ができる。例えば排気ガス中に含まれる
SOx又はCO2がNOx吸収剤18に吸収され、その結果NOx吸収
剤18に吸収されるNOx量が減少してくればNOx吸収剤18が
劣化を生じていると判断することができることになる。
また、NOx吸収剤18の劣化の主原因はNOx吸収剤18へのSO
xの吸収にあり、従ってNOx吸収剤18へのSOxの吸収量が
増大したときにはNOxの吸収容量を増大させるためにSOx
をNOx吸収剤18から放出させなければならないことにな
る。この場合NOx吸収剤18へのSOxの吸収量が増大すれば
NOxの吸収量が減少するのでNOxの吸収量を検出できれば
SOxの吸収量がおおよそ推定できることになる。そこで
この実施例ではNOxの吸収量からSOxの吸収量を推定し、
SOxの吸収量が一定限度を越えたときにはNOx吸収剤18か
らSOxを放出させるようにしている。
ると種々の活用ができる。例えば排気ガス中に含まれる
SOx又はCO2がNOx吸収剤18に吸収され、その結果NOx吸収
剤18に吸収されるNOx量が減少してくればNOx吸収剤18が
劣化を生じていると判断することができることになる。
また、NOx吸収剤18の劣化の主原因はNOx吸収剤18へのSO
xの吸収にあり、従ってNOx吸収剤18へのSOxの吸収量が
増大したときにはNOxの吸収容量を増大させるためにSOx
をNOx吸収剤18から放出させなければならないことにな
る。この場合NOx吸収剤18へのSOxの吸収量が増大すれば
NOxの吸収量が減少するのでNOxの吸収量を検出できれば
SOxの吸収量がおおよそ推定できることになる。そこで
この実施例ではNOxの吸収量からSOxの吸収量を推定し、
SOxの吸収量が一定限度を越えたときにはNOx吸収剤18か
らSOxを放出させるようにしている。
次にNOx吸収剤18へのSOxの吸放出作用について説明す
る。まず初めにNOx吸収剤18へのSOxの吸収メカニズムに
ついてであるがこのメカニズムはNOxの吸収メカニズム
を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ガリウムBaOと
結合しながら、硫酸イオンSO4 2-の形で吸収剤内に拡散
する。次いでこの硫酸イオンSO4 2-はバリウムイオンBa
2+と結合して硫酸塩BaSO4を生成する。
る。まず初めにNOx吸収剤18へのSOxの吸収メカニズムに
ついてであるがこのメカニズムはNOxの吸収メカニズム
を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ガリウムBaOと
結合しながら、硫酸イオンSO4 2-の形で吸収剤内に拡散
する。次いでこの硫酸イオンSO4 2-はバリウムイオンBa
2+と結合して硫酸塩BaSO4を生成する。
しかしながらこの硫酸塩BaSO4は分解しづらく、流入
排気ガスの空燃比を短時間リッチにしても少量のSOxし
かNOx吸収剤18から放出されない。従ってNOx吸収剤18内
には時間が経過するにつれて硫酸塩BaSO4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1
8が吸収しうるNOx量が低下することになる。しかしなが
らNOx吸収剤18への流入排気ガスの空燃比を長時間、例
えば10分間程度、理論空燃比又はリッチに維持するとSO
xはNOx吸収剤18から放出され、従ってこの実施例ではSO
xを放出すべきときには燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が10分間程度、理論空燃比又はリッチにされ
る。なお、NOx吸収剤18の温度が高いほどSOxが放出しや
すくなるのでSOxを放出すべきときには温度ヒーター等
によりNOx吸収剤18或はNOx吸収剤18に流入する排気ガス
を加熱することが好ましい。
排気ガスの空燃比を短時間リッチにしても少量のSOxし
かNOx吸収剤18から放出されない。従ってNOx吸収剤18内
には時間が経過するにつれて硫酸塩BaSO4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1
8が吸収しうるNOx量が低下することになる。しかしなが
らNOx吸収剤18への流入排気ガスの空燃比を長時間、例
えば10分間程度、理論空燃比又はリッチに維持するとSO
xはNOx吸収剤18から放出され、従ってこの実施例ではSO
xを放出すべきときには燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が10分間程度、理論空燃比又はリッチにされ
る。なお、NOx吸収剤18の温度が高いほどSOxが放出しや
すくなるのでSOxを放出すべきときには温度ヒーター等
によりNOx吸収剤18或はNOx吸収剤18に流入する排気ガス
を加熱することが好ましい。
このようにNOx吸収剤18をSOxを放出させるには長時間
に亙って燃焼室３内に供給される混合気を理論空燃比又
はリッチに維持しなければならず、従って燃料消費率の
低減を図るためにはSOx放出のために混合気を理論空燃
比又はリッチにする頻度をできるだえ少なくすることが
好ましい。従ってこの実施例ではNOx吸収剤18に吸収さ
れたNOx量を検出し、このNOx量が設定以下になったとき
に限ってSOxの放出作用を行うようにしている。
に亙って燃焼室３内に供給される混合気を理論空燃比又
はリッチに維持しなければならず、従って燃料消費率の
低減を図るためにはSOx放出のために混合気を理論空燃
比又はリッチにする頻度をできるだえ少なくすることが
好ましい。従ってこの実施例ではNOx吸収剤18に吸収さ
れたNOx量を検出し、このNOx量が設定以下になったとき
に限ってSOxの放出作用を行うようにしている。
図29から図31は空燃比の制御ルーチンを示しており、
このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行され
る。
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29から図31を参照するとまず初めにステップ500に
おいて機関の運転状態に基き図25から補正係数Ｋが算出
される。次いでステップ501ではSOxを放出すべきことを
示すSOx放出フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。SOx放出フラグがセットされていないときにはス
テップ504にジャンプし、補正係数Ｋが1.0よりも小さい
か否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否か
が判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃
焼すべき運転状態のときにはステップ505に進んでリー
ン混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定めら
れた一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toの
ときにはステップ506に進んでNOx放出のために空燃比が
リッチにされていることを示すNOx放出フラグがリセッ
トされる。
おいて機関の運転状態に基き図25から補正係数Ｋが算出
される。次いでステップ501ではSOxを放出すべきことを
示すSOx放出フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。SOx放出フラグがセットされていないときにはス
テップ504にジャンプし、補正係数Ｋが1.0よりも小さい
か否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否か
が判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃
焼すべき運転状態のときにはステップ505に進んでリー
ン混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定めら
れた一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toの
ときにはステップ506に進んでNOx放出のために空燃比が
リッチにされていることを示すNOx放出フラグがリセッ
トされる。
次いでステップ507では補正係数Ktが例えば0.6とされ
る。次いでステップ508では前回の処理サイクルにおい
てステップ508に進んだときからの経過時間Δｔが算出
され、次いでステップ509ではΔｔが累積時間Ｔに加算
される。従って上述したようにこの累積時間はリーン混
合気が燃焼せしめられている時間を示している。次いで
ステップ510では図24に示すマップから基本燃焼噴射時
間TPが算出され、次いでステップ511では基本燃料噴射
時間TPに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時
間TAUが算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混
合気が燃焼せしめられる。
る。次いでステップ508では前回の処理サイクルにおい
てステップ508に進んだときからの経過時間Δｔが算出
され、次いでステップ509ではΔｔが累積時間Ｔに加算
される。従って上述したようにこの累積時間はリーン混
合気が燃焼せしめられている時間を示している。次いで
ステップ510では図24に示すマップから基本燃焼噴射時
間TPが算出され、次いでステップ511では基本燃料噴射
時間TPに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時
間TAUが算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混
合気が燃焼せしめられる。
次いで累積時間Ｔが一定時間Toを越えるとステップ50
5からステップ512に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ513に進んてNOx放出フラグがセットされ、次
いでステップ514に進んで補正係数Ktが予め定められた
値KKとされる。このKKは燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値
である。次いでステップ510を経てステップ511において
燃料噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従ってこ
のとき燃焼室３内に供給される混合気はリッチになる。
即ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると図26において
実線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチに
切換えられる。
5からステップ512に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ513に進んてNOx放出フラグがセットされ、次
いでステップ514に進んで補正係数Ktが予め定められた
値KKとされる。このKKは燃焼室３内に供給される混合気
の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度の値
である。次いでステップ510を経てステップ511において
燃料噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従ってこ
のとき燃焼室３内に供給される混合気はリッチになる。
即ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると図26において
実線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチに
切換えられる。
次の処理サイクルではステップ504においてＫ＜1.0と
判断され、ステップ505においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ512においてKt＞1.0と判断されるのでステップ51
5に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ516に進む。ステップ516では経過時間Ｃ
（図26）を算出するためのカウント値Ｃが１だけインク
リメントされる。次いでステップ517では空燃比センサ2
2の出力信号が読込まれ、次いでステップ518では例えば
空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越
えたか否か、即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであ
ることを示すリッチ信号を発生したか否かが判別され
る。燃焼室３内に供給される混合気がリーンからリッチ
に切換えらえた後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出
し続けているので空燃比センサ22により検出された検出
空燃比は図26において実線で示されるようにわずかばか
りリーンとなっている。従ってこの間はステップ518か
らステップ514にジャンプし、斯くして燃焼室３内には
リッチ混合気を供給され続ける。
判断され、ステップ505においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ512においてKt＞1.0と判断されるのでステップ51
5に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ516に進む。ステップ516では経過時間Ｃ
（図26）を算出するためのカウント値Ｃが１だけインク
リメントされる。次いでステップ517では空燃比センサ2
2の出力信号が読込まれ、次いでステップ518では例えば
空燃比センサ22の出力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越
えたか否か、即ち空燃比センサ22が空燃比がリッチであ
ることを示すリッチ信号を発生したか否かが判別され
る。燃焼室３内に供給される混合気がリーンからリッチ
に切換えらえた後暫くの間はNOx吸収剤18からNOxが放出
し続けているので空燃比センサ22により検出された検出
空燃比は図26において実線で示されるようにわずかばか
りリーンとなっている。従ってこの間はステップ518か
らステップ514にジャンプし、斯くして燃焼室３内には
リッチ混合気を供給され続ける。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ518からステップ519に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ520ではΣＣにＣを加算することに
よってΣＣが算出される。次いでステップ521ではリッ
チ化回数ｎが一定値、例えば５に達したか否かが判別さ
れる。ｎ＝５でないときにはステップ529に進んでｎが
１だけインクリメントされる。即ち、NOx放出のための
リッチ化処理が一回行われる毎にｎは１だけインクリメ
ントされる。次いでステップ527に進んでカウント値Ｃ
が零とされ、次いでステップ528に進む。
ップ518からステップ519に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ520ではΣＣにＣを加算することに
よってΣＣが算出される。次いでステップ521ではリッ
チ化回数ｎが一定値、例えば５に達したか否かが判別さ
れる。ｎ＝５でないときにはステップ529に進んでｎが
１だけインクリメントされる。即ち、NOx放出のための
リッチ化処理が一回行われる毎にｎは１だけインクリメ
ントされる。次いでステップ527に進んでカウント値Ｃ
が零とされ、次いでステップ528に進む。
ステップ528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。このときにはＫ＜1.0であるのでステッ
プ507に進み、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
からリーンに切換えられる。次の処理サイクルではステ
ップ505においてＴ≦Toと判断されるのでステップ506を
経てステップ507に進み、斯くして燃焼室３内に供給さ
れる混合気はリーンに維持される。
が判別される。このときにはＫ＜1.0であるのでステッ
プ507に進み、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
からリーンに切換えられる。次の処理サイクルではステ
ップ505においてＴ≦Toと判断されるのでステップ506を
経てステップ507に進み、斯くして燃焼室３内に供給さ
れる混合気はリーンに維持される。
一方、NOx放出のためのリッチ化処理が５回行われる
とステップ521においてｎ＝５であると判別され、斯く
してステップ522に進む。ステップ522では経過時間の平
均値Ｃ（＝1/n ΣＣ）が算出される。次いでステップ52
3ではｎが零とされ、次いでステップ524ではΣＣが零と
される。次いでステップ525では経過時間の平均値Ｃが
設定値Coよりも小さいか否かが判別される。Ｃ＜Coのと
き、即ちNOx吸収剤18に多量のNOxが吸収されていると判
別されたときにはステップ526に進んでSOx放出フラグが
セットされ、次いでステップ527に進む。これに対して
Ｃ≧Coのときにはステップ527にジャンプする。
とステップ521においてｎ＝５であると判別され、斯く
してステップ522に進む。ステップ522では経過時間の平
均値Ｃ（＝1/n ΣＣ）が算出される。次いでステップ52
3ではｎが零とされ、次いでステップ524ではΣＣが零と
される。次いでステップ525では経過時間の平均値Ｃが
設定値Coよりも小さいか否かが判別される。Ｃ＜Coのと
き、即ちNOx吸収剤18に多量のNOxが吸収されていると判
別されたときにはステップ526に進んでSOx放出フラグが
セットされ、次いでステップ527に進む。これに対して
Ｃ≧Coのときにはステップ527にジャンプする。
SOx放出フラグがセットされるとステップ501からステ
ップ502に進んで一定時間、例えば10分間経過したか否
かが判別される。10分間経過していないときにはステッ
プ530にジャンプして補正係数Ｋが1.0よりも大きいか否
かが判別される。Ｋ＞1.0のときにはステップ514を経て
ステップ510に進み、斯くしてこのとき燃焼室３内へは
リッチ混合気が供給される。これに対してＫ≦1.0のと
きにはステップ531に進んでKt＝1.0とされ、次いでステ
ップ532においてNOx放出フラグがリセットされた後にス
テップ510に進む。従ってこのときにＫ＜1.0のとき、即
ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態のときであっても
燃焼室３内に供給される混合気が理論空燃比とされる。
ップ502に進んで一定時間、例えば10分間経過したか否
かが判別される。10分間経過していないときにはステッ
プ530にジャンプして補正係数Ｋが1.0よりも大きいか否
かが判別される。Ｋ＞1.0のときにはステップ514を経て
ステップ510に進み、斯くしてこのとき燃焼室３内へは
リッチ混合気が供給される。これに対してＫ≦1.0のと
きにはステップ531に進んでKt＝1.0とされ、次いでステ
ップ532においてNOx放出フラグがリセットされた後にス
テップ510に進む。従ってこのときにＫ＜1.0のとき、即
ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態のときであっても
燃焼室３内に供給される混合気が理論空燃比とされる。
このようにSOx放出フラグがセットされるとその後10
分間は燃焼室３内に供給される混合気がリッチ又は理論
空燃比とされ、斯くしてこの間NOx吸収剤18から全SOxが
放出されることになる。なお、前述したようにSOxの放
出を促進するためにSOx放出フラグがセットされている
間にNOx吸収剤18或いはNOx吸収剤18に流入する排気ガス
を加熱することが好ましい。SOx放出フラグがセットさ
れてから10分間経過するとステップ502からステップ503
に進んでSOx放出フラグがリセットされ、次いでステッ
プ504に進む。
分間は燃焼室３内に供給される混合気がリッチ又は理論
空燃比とされ、斯くしてこの間NOx吸収剤18から全SOxが
放出されることになる。なお、前述したようにSOxの放
出を促進するためにSOx放出フラグがセットされている
間にNOx吸収剤18或いはNOx吸収剤18に流入する排気ガス
を加熱することが好ましい。SOx放出フラグがセットさ
れてから10分間経過するとステップ502からステップ503
に進んでSOx放出フラグがリセットされ、次いでステッ
プ504に進む。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら高負荷運転に移行するとステップ504からステップ512
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ513,514,510を介してステップ511に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から高負荷運転に移行すると図27におい
て実線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチ
に切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら高負荷運転に移行するとステップ504からステップ512
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ513,514,510を介してステップ511に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から高負荷運転に移行すると図27におい
て実線で示されるように制御空燃比がリーンからリッチ
に切換えられる。
次の処理サイクルではステップ512からステップ515,5
16,517を経てステップ518に進み、空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ
22がリッチ信号を発生するまではステップ514にジャン
プし、斯くして図27において実線で示されるように制御
空燃比がリッチに維持される。次いで空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するとステップ519から521,529および
ステップ527を経て、或いはステップ519からステップ52
7を経てステップ528に進む。このときＫ＝1.0であるの
でステップ530に進み、補正係数Ｋが1.0よりも大きいか
否かが判別される。ステップ530ではＫ≦1.0であると判
断されるのでステップ531に進んで補正係数Ktが1.0とさ
れる。次いでステップ532ではNOx放出フラグがリセット
され、次いでステップ510を経てステップ511に進む。従
って空燃比センサ22がリッチ信号を発生すると図27にお
いて実線で示されるように制御空燃比が理論空燃比とな
る。次の処理サイクルではステップ515からステップ530
にジャンプし、かくして制御空燃比が理論空燃比に維持
される。
16,517を経てステップ518に進み、空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ
22がリッチ信号を発生するまではステップ514にジャン
プし、斯くして図27において実線で示されるように制御
空燃比がリッチに維持される。次いで空燃比センサ22が
リッチ信号を発生するとステップ519から521,529および
ステップ527を経て、或いはステップ519からステップ52
7を経てステップ528に進む。このときＫ＝1.0であるの
でステップ530に進み、補正係数Ｋが1.0よりも大きいか
否かが判別される。ステップ530ではＫ≦1.0であると判
断されるのでステップ531に進んで補正係数Ktが1.0とさ
れる。次いでステップ532ではNOx放出フラグがリセット
され、次いでステップ510を経てステップ511に進む。従
って空燃比センサ22がリッチ信号を発生すると図27にお
いて実線で示されるように制御空燃比が理論空燃比とな
る。次の処理サイクルではステップ515からステップ530
にジャンプし、かくして制御空燃比が理論空燃比に維持
される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＞1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ504からステップ512
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ513,514,510を介してステップ511に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から高負荷運転に移行すると図28に示さ
れるように制御空燃比がリーンからリッチに切換えられ
る。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ504からステップ512
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ513,514,510を介してステップ511に進み、斯くして燃
焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに切換
えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を燃焼
すべき運転状態から高負荷運転に移行すると図28に示さ
れるように制御空燃比がリーンからリッチに切換えられ
る。
次の処理サイクルではステップ512からステップ515,5
16,517を経てステップ518に進み、空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ
22がリッチ信号を発生するまではステップ514にジャン
プし、斯くして図28に示されるように制御空燃比がリッ
チに維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を
発生するとステップ519から521,529およびステップ527
を経て、或いはステップ519からステップ527を経てステ
ップ528に進む。このときＫ＞1.0であるのでステップ53
0に進み、次いでステップ530からステップ514に進む。
斯くしてこの場合には空燃比センサ22がリッチ信号を発
生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続け
る。
16,517を経てステップ518に進み、空燃比センサ22がリ
ッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃比センサ
22がリッチ信号を発生するまではステップ514にジャン
プし、斯くして図28に示されるように制御空燃比がリッ
チに維持される。次いで空燃比センサ22がリッチ信号を
発生するとステップ519から521,529およびステップ527
を経て、或いはステップ519からステップ527を経てステ
ップ528に進む。このときＫ＞1.0であるのでステップ53
0に進み、次いでステップ530からステップ514に進む。
斯くしてこの場合には空燃比センサ22がリッチ信号を発
生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続け
る。
この実施例においてはNOx吸収剤18に吸収されたNOx量
を正確に検出することができる。また、このNOx量からN
Ox吸収剤18の劣化の度合いを推定することができ、NOx
吸収剤18の劣化の度合いが進んだときには劣化の主原因
となっているSOxをNOx吸収剤18から放出させてNOx吸収
剤18のSOx被毒を解消することができる。
を正確に検出することができる。また、このNOx量からN
Ox吸収剤18の劣化の度合いを推定することができ、NOx
吸収剤18の劣化の度合いが進んだときには劣化の主原因
となっているSOxをNOx吸収剤18から放出させてNOx吸収
剤18のSOx被毒を解消することができる。
一方、前述したようにNOx吸収剤18の種類によってSOx
吸収剤18からのSOxの放出開始作用に遅れがあり、従っ
て制御空燃比がリーンからリッチに切換えられてもNOx
吸収剤18からNOxがただちに放出されない場合がある。
このようなNOx吸収剤18では制御空燃比がリーンからリ
ッチに切換えられると検出空燃比は図32に示されるよう
に瞬間的にリッチとなり、その後NOx吸収剤18からのNOx
放出作用が開始されると検出空燃比が理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持される。
吸収剤18からのSOxの放出開始作用に遅れがあり、従っ
て制御空燃比がリーンからリッチに切換えられてもNOx
吸収剤18からNOxがただちに放出されない場合がある。
このようなNOx吸収剤18では制御空燃比がリーンからリ
ッチに切換えられると検出空燃比は図32に示されるよう
に瞬間的にリッチとなり、その後NOx吸収剤18からのNOx
放出作用が開始されると検出空燃比が理論空燃比よりも
わずかばかりリーンに維持される。
このようにこのようなNOx吸収剤18では制御空燃比が
リーンからリッチに切換えられたときに検出空燃比が瞬
間的にリッチになるので検出空燃比がリッチになったか
らNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了したと判断する
と誤判断することになる。そこでこのような誤判断を防
止するために図33から図36に示される実施例では検出空
燃比がリッチになったか否かの判断を制御空燃比のリッ
チからリーンへの切換後一定時間CCoの間は禁止し、こ
の一定時間CCoを経過したときから検出空燃比がリッチ
になるまでの経過時間ＣからNOx吸収剤18に吸収されて
いるNOx量を検出するようにしている。なお、この実施
例では経過時間の平均値Ｃが設定値Coを越えたときには
補正係数Ｋの値にかかわらずに例えば10分間混合気の空
燃比がリッチとされる。
リーンからリッチに切換えられたときに検出空燃比が瞬
間的にリッチになるので検出空燃比がリッチになったか
らNOx吸収剤18からのNOx放出作用が完了したと判断する
と誤判断することになる。そこでこのような誤判断を防
止するために図33から図36に示される実施例では検出空
燃比がリッチになったか否かの判断を制御空燃比のリッ
チからリーンへの切換後一定時間CCoの間は禁止し、こ
の一定時間CCoを経過したときから検出空燃比がリッチ
になるまでの経過時間ＣからNOx吸収剤18に吸収されて
いるNOx量を検出するようにしている。なお、この実施
例では経過時間の平均値Ｃが設定値Coを越えたときには
補正係数Ｋの値にかかわらずに例えば10分間混合気の空
燃比がリッチとされる。
図33から図36を参照するとまず初めにステップ600に
おいて機関の運転状態に基き図25から補正係数Ｋが算出
される。次いでステップ601ではSOxを放出すべきことを
示すSOx放出フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。SOx放出フラグがセットされていないときにはス
テップ604にジャンプし、補正係数Ｋが1.0よりも小さい
か否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否か
が判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃
焼すべき運転状態のときにはステップ605に進んでリー
ン混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定めら
れた一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toの
ときにはステップ606に進む。
おいて機関の運転状態に基き図25から補正係数Ｋが算出
される。次いでステップ601ではSOxを放出すべきことを
示すSOx放出フラグがセットされているか否かが判別さ
れる。SOx放出フラグがセットされていないときにはス
テップ604にジャンプし、補正係数Ｋが1.0よりも小さい
か否か、即ちリーン混合気を燃焼すべき運転状態か否か
が判別される。Ｋ＜1.0のとき、即ちリーン混合気を燃
焼すべき運転状態のときにはステップ605に進んでリー
ン混合気の燃焼が行われている累積時間Ｔが予め定めら
れた一定時間Toを越えたか否かが判別される。Ｔ≦Toの
ときにはステップ606に進む。
ステップ606では補正係数Ktが例えば0.6とされる。次
いでステップ607では前回の処理サイクルにおいてステ
ップ607に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、
次いでステップ608ではΔｔが累積時間Ｔに加算され
る。従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気
が燃焼せしめられている時間を示している。次いでステ
ップ609では図24に示すマップから基本燃料噴射時間TP
が算出され、次いでステップ610では基本燃料噴射時間T
Pに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAU
が算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混合気が
燃焼せしめられる。
いでステップ607では前回の処理サイクルにおいてステ
ップ607に進んだときからの経過時間Δｔが算出され、
次いでステップ608ではΔｔが累積時間Ｔに加算され
る。従って上述したようにこの累積時間はリーン混合気
が燃焼せしめられている時間を示している。次いでステ
ップ609では図24に示すマップから基本燃料噴射時間TP
が算出され、次いでステップ610では基本燃料噴射時間T
Pに補正係数Ktを乗算することによって燃料噴射時間TAU
が算出される。このとき燃焼室３内ではリーン混合気が
燃焼せしめられる。
次いで累積時間Ｔが一定時間Toを越えるとステップ60
5からステップ611に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ612に進んでNOx放出フラグがセットされ、次
いでステップ613に進んで禁止フラグがセットされる。
次いでステップ614に進んで補正係数Ktが予め定められ
た値KKとされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混
合気の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度
の値である。次いでステップ609を経てステップ610にお
いて燃料噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従っ
てこのとき燃焼室３内に供給される混合気はリッチにな
る。即ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると制御空燃
比がリーンからリッチに切換えられる。
5からステップ611に進んで補正係数Ktが1.0よりも小さ
いか否かが判別される。このときにはKt＜1.0であるの
でステップ612に進んでNOx放出フラグがセットされ、次
いでステップ613に進んで禁止フラグがセットされる。
次いでステップ614に進んで補正係数Ktが予め定められ
た値KKとされる。この値KKは燃焼室３内に供給される混
合気の空燃比が12.0から13.5程度となる1.1から1.2程度
の値である。次いでステップ609を経てステップ610にお
いて燃料噴射時間TAU（＝TP・Kt）が算出される。従っ
てこのとき燃焼室３内に供給される混合気はリッチにな
る。即ち、累積時間Ｔが一定時間Toを越えると制御空燃
比がリーンからリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ604においてＫ＜1.0と
判断され、ステップ605においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ611においてKt＞1.0と判断されるのでステップ61
5に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ616に進む。ステップ616では禁止フラグが
セットされているか否かが判別される。このとき禁止フ
ラグはセットされているのでステップ617に進んでカウ
ント値CCが１だけインクリメントされる。次いでステッ
プ618ではカウント値CCが図32に示す予め定めた一定期
間CCoよりも大きくなったか否かが判断される。CC＜CCo
のとき、即ち制御空燃比がリーンからリッチに切換えら
れてから一定期間CCo経過していないときにはステップ6
14に進み、従って燃焼室３内にはリッチ混合気が供給さ
れ続ける。
判断され、ステップ605においてＴ＞Toと判断され、ス
テップ611においてKt＞1.0と判断されるのでステップ61
5に進み、NOx放出フラグがセットされているか否かが判
別される。このときNOx放出フラグはセットされている
のでステップ616に進む。ステップ616では禁止フラグが
セットされているか否かが判別される。このとき禁止フ
ラグはセットされているのでステップ617に進んでカウ
ント値CCが１だけインクリメントされる。次いでステッ
プ618ではカウント値CCが図32に示す予め定めた一定期
間CCoよりも大きくなったか否かが判断される。CC＜CCo
のとき、即ち制御空燃比がリーンからリッチに切換えら
れてから一定期間CCo経過していないときにはステップ6
14に進み、従って燃焼室３内にはリッチ混合気が供給さ
れ続ける。
次いでCC≧CCoになると、即ち制御空燃比がリーンか
らリッチに切換えられてから一定期間CCo経過するとス
テップ618からステップ619に進んで禁止フラグがリセッ
トされる。次いでステップ620ではカウント値CCが零と
され、次いでステップ621に進む。なお、禁止フラグが
リセットされるとその後の処理サイクルではステップ61
6からステップ621にジャンプする。
らリッチに切換えられてから一定期間CCo経過するとス
テップ618からステップ619に進んで禁止フラグがリセッ
トされる。次いでステップ620ではカウント値CCが零と
され、次いでステップ621に進む。なお、禁止フラグが
リセットされるとその後の処理サイクルではステップ61
6からステップ621にジャンプする。
ステップ621では経過時間Ｃ（図32）を算出するため
のカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。次いで
ステップ622では空燃比センサ22の出力信号が読込ま
れ、次いでステップ623では例えば空燃比センサ22の出
力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、即ち空
燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示すリッチ
信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内に供給
される混合気がリーンからリッチに切換えられてから図
32に示す一定期間CCoを経過した後はNOx吸収剤18からNO
xが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れた検出空燃比はわずかばかりリーンとなっている。従
ってこの間はステップ623からステップ614にジャンプ
し、斯くして燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続
ける。
のカウント値Ｃが１だけインクリメントされる。次いで
ステップ622では空燃比センサ22の出力信号が読込ま
れ、次いでステップ623では例えば空燃比センサ22の出
力電圧Ｖが図７に示す一定値Voを越えたか否か、即ち空
燃比センサ22が空燃比がリッチであることを示すリッチ
信号を発生したか否かが判別される。燃焼室３内に供給
される混合気がリーンからリッチに切換えられてから図
32に示す一定期間CCoを経過した後はNOx吸収剤18からNO
xが放出し続けているので空燃比センサ22により検出さ
れた検出空燃比はわずかばかりリーンとなっている。従
ってこの間はステップ623からステップ614にジャンプ
し、斯くして燃焼室３内にはリッチ混合気が供給され続
ける。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステ
ップ623からステップ624に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ625ではΣＣにＣを加算することに
よってΣＣが算出される。次いでステップ626ではリッ
チ化回数ｎが一定値、例えば５に達したか否かが判別さ
れる。ｎ＝５でないときにはステップ633に進んでｎが
１だけインクリメントされる。即ち、NOx放出のための
リッチ化処理が一回行われる毎にｎは１だけインクリメ
ントされる。次いでステップ632に進んでカウント値Ｃ
が零とされ、次いでステップ634に進む。
ップ623からステップ624に進んで累積時間Ｔが零とされ
る。次いでステップ625ではΣＣにＣを加算することに
よってΣＣが算出される。次いでステップ626ではリッ
チ化回数ｎが一定値、例えば５に達したか否かが判別さ
れる。ｎ＝５でないときにはステップ633に進んでｎが
１だけインクリメントされる。即ち、NOx放出のための
リッチ化処理が一回行われる毎にｎは１だけインクリメ
ントされる。次いでステップ632に進んでカウント値Ｃ
が零とされ、次いでステップ634に進む。
ステップ634ではNOx放出フラグがリセットされ、次い
でステップ635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。このときにはＫ＜1.0であるのでステッ
プ606に進み、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
からリーンに切換えられる。次の処理サイクルではステ
ップ605においてＴ≦Toと判断されるのでステップ606に
進み、斯くして燃焼室３内に供給される混合気はリーン
に維持される。
でステップ635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。このときにはＫ＜1.0であるのでステッ
プ606に進み、燃焼室３内に供給される混合気がリッチ
からリーンに切換えられる。次の処理サイクルではステ
ップ605においてＴ≦Toと判断されるのでステップ606に
進み、斯くして燃焼室３内に供給される混合気はリーン
に維持される。
一方、NOx放出のためのリッチ化処理が５回行われる
とステップ626においてｎ＝５であると判別され、斯く
してステップ627に進む。ステップ627では経過時間の平
均値Ｃ（＝1/n ΣＣ）が算出される。次いでステップ62
8ではｎが零とされ、次いでステップ629ではΣＣが零と
される。次いでステツ630では経過時間の平均値Ｃが設
定値Coよりも小さいか否かが判別される。Ｃ＜Coのと
き、即ちNOx吸収剤18に多量のSOxが吸収されていると判
別されたときにはステップ631に進んでSOx放出フラグが
セットされ、次いでステップ632に進む。これに対して
Ｃ≧Coのときにはステップ632にジャンプする。
とステップ626においてｎ＝５であると判別され、斯く
してステップ627に進む。ステップ627では経過時間の平
均値Ｃ（＝1/n ΣＣ）が算出される。次いでステップ62
8ではｎが零とされ、次いでステップ629ではΣＣが零と
される。次いでステツ630では経過時間の平均値Ｃが設
定値Coよりも小さいか否かが判別される。Ｃ＜Coのと
き、即ちNOx吸収剤18に多量のSOxが吸収されていると判
別されたときにはステップ631に進んでSOx放出フラグが
セットされ、次いでステップ632に進む。これに対して
Ｃ≧Coのときにはステップ632にジャンプする。
SOx放出フラグがセットされるとステップ601からステ
ップ602に進んで一定時間、例えば10分間経過したか否
かが判別される。10分間経過していないときにはステッ
プ637に進んでKtが一定値KK（＞1.0）とされ、次いでス
テップ638において累積時間Ｔが零とされる。次いでス
テップ609を経てステップ610に進む。従ってSOx放出フ
ラグがセットされるとその後10分間は燃焼室３内に供給
される混合気がリッチとされ、斯くしてこの間NOx吸収
剤18から全SOxが放出れることになる。SOx放出フラグが
セットされてから10分間経過するとステップ602からス
テップ603に進んでSOx放出フラグがリセットされ、次い
でステップ604に進む。
ップ602に進んで一定時間、例えば10分間経過したか否
かが判別される。10分間経過していないときにはステッ
プ637に進んでKtが一定値KK（＞1.0）とされ、次いでス
テップ638において累積時間Ｔが零とされる。次いでス
テップ609を経てステップ610に進む。従ってSOx放出フ
ラグがセットされるとその後10分間は燃焼室３内に供給
される混合気がリッチとされ、斯くしてこの間NOx吸収
剤18から全SOxが放出れることになる。SOx放出フラグが
セットされてから10分間経過するとステップ602からス
テップ603に進んでSOx放出フラグがリセットされ、次い
でステップ604に進む。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＝1.0になると、即ち
期間の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら高負荷運転に移行するとステップ604からステップ611
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ612,613,614,609を介してステップ610に進み、斯くし
て燃焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに
切換えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を
燃焼すべき運転状態から高負荷運転に移行すると制御空
燃比がリーンからリッチに切換えられる。
期間の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら高負荷運転に移行するとステップ604からステップ611
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ612,613,614,609を介してステップ610に進み、斯くし
て燃焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに
切換えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を
燃焼すべき運転状態から高負荷運転に移行すると制御空
燃比がリーンからリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ611からステップ615,6
16,617を経てステップ618に進み、カウント値CCが図32
に一定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別され
る。CC＜CCoの間はステップ614に進み、従って制御空燃
比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとステ
ップ619から622を経てステップ623に進み、空燃比セン
サ22がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃
比センサ22がリッチ信号を発生するまではステップ614
に進み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。次
いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステップ
624から626,633,632およびステップ634を経て、或いは
ステップ624からステップ632およびステップ634を経て
ステップ635に進む。このときＫ＝1.0であるのでステッ
プ636に進み、KtがＫ（＝1.0）とされる。次いでステッ
プ609を経てステップ610に進む。従って空燃比センサ22
がリッチ信号を発生すると制御空燃比が理論空燃比とな
る。次の処理サイクルではステップ615からステップ636
にジャンプし、かくして制御空燃比が理論空燃比に維持
される。
16,617を経てステップ618に進み、カウント値CCが図32
に一定期間CCoよりも大きくなったか否かが判別され
る。CC＜CCoの間はステップ614に進み、従って制御空燃
比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとステ
ップ619から622を経てステップ623に進み、空燃比セン
サ22がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空燃
比センサ22がリッチ信号を発生するまではステップ614
に進み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。次
いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステップ
624から626,633,632およびステップ634を経て、或いは
ステップ624からステップ632およびステップ634を経て
ステップ635に進む。このときＫ＝1.0であるのでステッ
プ636に進み、KtがＫ（＝1.0）とされる。次いでステッ
プ609を経てステップ610に進む。従って空燃比センサ22
がリッチ信号を発生すると制御空燃比が理論空燃比とな
る。次の処理サイクルではステップ615からステップ636
にジャンプし、かくして制御空燃比が理論空燃比に維持
される。
一方、目標値ＫがＫ＜1.0からＫ＞1.0になると、即ち
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ604からステップ612
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ612,613,614,609を介してステップ610に進み、斯くし
て燃焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに
切換えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を
燃焼すべき運転状態から高負荷運転に移行すると制御空
燃比がリーンかリッチに切換えられる。
機関の運転状態がリーン混合気を燃焼すべき運転状態か
ら全負荷運転に移行するとステップ604からステップ612
に進む。このときKtはまだ1.0よりも小さいのでステッ
プ612,613,614,609を介してステップ610に進み、斯くし
て燃焼室３内に供給される混合気はリーンからリッチに
切換えられる。即ち、機関の運転状態がリーン混合気を
燃焼すべき運転状態から高負荷運転に移行すると制御空
燃比がリーンかリッチに切換えられる。
次の処理サイクルではステップ611からステップ615,6
16,617を経てステップ618に進み、カウント値CCが図32
に示す一定機関CCoよりも大きくなったか否かが判別さ
れる。CC＜CCoの間はステップ614に進み、従って制御空
燃比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとス
テップ619から622を経てステップ623に進み、空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空
燃比センサ22がリッチ信号を発生するまではステップ61
4に進み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステッ
プ624からステップ634を経てステップ635に進む。この
ときＫ＞1.0であるのでステップ636に進んでKtがＫ（＞
1.0）とされる。次いでステップ609を経てステップ610
に進む。斯くしてこの場合には空燃比センサ22がリッチ
信号を発生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給
され続ける。
16,617を経てステップ618に進み、カウント値CCが図32
に示す一定機関CCoよりも大きくなったか否かが判別さ
れる。CC＜CCoの間はステップ614に進み、従って制御空
燃比がリッチに維持される。次いでCC≧CCoになるとス
テップ619から622を経てステップ623に進み、空燃比セ
ンサ22がリッチ信号を発生したか否かが判別される。空
燃比センサ22がリッチ信号を発生するまではステップ61
4に進み、斯くして制御空燃比がリッチに維持される。
次いで空燃比センサ22がリッチ信号を発生するとステッ
プ624からステップ634を経てステップ635に進む。この
ときＫ＞1.0であるのでステップ636に進んでKtがＫ（＞
1.0）とされる。次いでステップ609を経てステップ610
に進む。斯くしてこの場合には空燃比センサ22がリッチ
信号を発生した後も燃焼室３内にはリッチ混合気が供給
され続ける。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｇ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/34 １２９Ａ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ 53/36 １０１Ｚ 45/00 ３０１ (72)発明者 木原 哲郎 静岡県裾野市今里527 (72)発明者 後藤 雅人 愛知県豊田市トヨタ町522 (72)発明者 浅沼 孝充 静岡県裾野市今里527 (72)発明者 岡野 博志 愛知県豊田市水源町３―23―33 (72)発明者 原田 淳 愛知県豊田市前山町４―４―１ (72)発明者 竹島 伸一 静岡県裾野市今里375―１ (72)発明者 杉山 雅彦 静岡県三島市芙蓉台３―15―26 (72)発明者 櫻井 茂徳 愛知県豊田市水源町２―22―92 (72)発明者 大久保 謙二 愛知県豊田市五ヶ丘７―２―２ (72)発明者 村知 幹夫 愛知県豊田市小坂町10―72 (56)参考文献 特開 昭63−49255（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−135417（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−66135（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141218（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−124909（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−149715（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−13733（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (18)
- 【請求項１】流入する排気ガスの空燃比がリーンのとき
にはNOxを吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリッチ
のときには吸収したNOxを放出するNOx吸収剤を機関排気
通路内に配置し、該NOx吸収剤下流の機関排気通路内に
空燃比センサを配置し、NOx吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比がリーンから理論空燃比又はリッチに切換えれ
らてNOx吸収剤からのNOxの放出作用が開始された後空燃
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
切換わったときにNOx吸収剤からNOxの放出作用が完了し
たと判断するNOx放出完了判断手段を具備した内燃機関
の排気浄化装置。 - 【請求項２】空燃比センサが理論空燃比において出力が
急変するセンサからなる請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置。 - 【請求項３】NOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比が
リーンから理論空燃比又はリッチに切換えられたときか
ら予め定められた期間は上記NOx放出完了判断手段によ
るNOx放出作用の完了判断を禁止する判断禁止手段を具
備した請求項１に記載の内燃期間の排気浄化装置。 - 【請求項４】該NOx放出完了判断手段によりNOx吸収剤か
らのNOx放出作用が完了したと判断されたときにNOx放出
のために排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチに維
持することを停止する請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項５】機関燃焼室内に供給される混合気の空燃比
を制御する空燃比制御手段を具備し、該空燃比制御手段
により機関燃焼室内に供給される混合気の空燃比を変化
させることによってNOx吸収剤に流入する排気ガスの空
燃比を変化させる請求項４に記載の内燃機関の排気浄化
装置。 - 【請求項６】NOx吸収剤からNOxを放出させる時期を決定
するNOx放出時期決定手段を具備し、該空燃比制御手段
はNOx吸収剤からNOxを放出させる時期になったときに混
合気の空燃比をリーンから理論空燃比又はリッチに切換
え、次いで該NOx放出完了判断手段によりNOx吸収剤から
のNOx放出作用が完了したと判断されたときに混合気の
空燃比を理論空燃比又はリッチからリーンに切換える請
求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】該NOx放出時期決定手段はリーン混合気燃
焼が行われた期間が予め決められた期間を越えたときに
NOx吸収剤からNOxを放出させる時期になったと判断する
請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項８】リーン混合気を燃焼すべき機関運転状態と
理論空燃比の混合気を燃焼すべき機関期間運転状態とが
予め定められており、該空燃比制御手段は機関運転状態
がリーン混合気を燃焼すべき運転状態から理論空燃比の
混合気を燃焼すべき運転状態になったときに混合気の空
燃比をリーンからリッチに切換え、次いで該NOx放出完
了判断手段によりNOx吸収剤からのNOx放出作用が完了し
たと判断されたときに混合気の空燃比をリッチから理論
空燃比に切換える請求項５に記載の内燃機関の排気浄化
装置。 - 【請求項９】NOx吸収剤上流の機関排気通路内に還元剤
を供給するための還元剤供給手段を具備し、該還元剤供
給手段により機関排気通路内に還元剤を供給することに
よってNOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を変化さ
せる請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１０】NOx吸収剤からNOxを放出させる時期を決
定するNOx放出時期決定手段を具備し、該還元剤供給手
段はNOx吸収剤からNOxを放出させる時期になったときに
還元剤の供給を開始して排気ガスの空燃比をリーンから
リッチに切換え、次いで該NOx放出完了判断手段によりN
Ox吸収剤からのNOx放出作用が完了したと判断されたと
きに還元剤の供給を停止して排気ガスの空燃比をリッチ
からリーンに切換える請求項９に記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項１１】該NOx放出時期決定手段は機関の運転が
行われた期間が予め定められた期間を越えたときにNOx
吸収剤からNOxを放出させる時期になったと判断する請
求項10に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１２】該還元剤がガソリン、イソオクタン、ヘ
キサン、ヘプタン、ブタン、プロパン、軽油、灯油から
選ばれた少くとも一つからなる請求項９に記載の内燃機
関の排気浄化装置。 - 【請求項１３】NOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比
がリーンから理論空燃比又はリッチに切換えられた後該
NOx放出完了判断手段によりNOx吸収剤からのNOx放出作
用が完了したと判断されるまでの経過時間からNOx吸収
剤に吸収されていたNOx量を求めるNOx吸収量検出手段を
具備した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１４】上記経過時間が複数回計測され、該NOx
吸収量検出手段は複数の経過時間の平均値からNOx吸収
剤に吸収されていたNOx量を求める請求項13に記載の内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１５】該NOx吸収量検出手段により検出されたN
Ox量に基づいてNOx吸収剤の劣化の度合を推定する劣化
度推定手段を具備した請求項13に記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項１６】該NOx吸収量検出手段により検出されたN
Ox量が予め定められた設定量よりも少ないときにはNOx
放出のために空燃比を理論空燃比又はリッチにする時間
よりも長い時間に亙ってNOx吸収剤に流入する排気ガス
の空燃比を理論空燃比又はリッチに維持する空燃比制御
手段を具備した請求項13に記載の内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項１７】該空燃比制御手段は機関燃焼室内に供給
される混合気の空燃比を制御し、該空燃比制御手段によ
り機関燃焼室内に供給される混合気の空燃比を変化させ
ることによってNOx吸収剤に流入する排気ガスの空燃比
を変化させる請求項16に記載の内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項１８】NOx吸収剤がカリウム、ナトリウム、リ
チウム、セシウムかなるアルカリ金属、バリウム、カル
シウムからなるアルカリ土類、ランタン、イットリウム
からなる希土類から選ばれた少なくとも１つと、白金と
を含む請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6516857A JP2692380B2 (ja) | 1993-01-19 | 1994-01-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP674693 | 1993-01-19 | ||
| JP5-108333 | 1993-05-10 | ||
| JP10833393 | 1993-05-10 | ||
| JP5-6746 | 1993-05-10 | ||
| US08/166,545 | 1993-12-14 | ||
| JP6516857A JP2692380B2 (ja) | 1993-01-19 | 1994-01-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09510570A JPH09510570A (ja) | 1997-10-21 |
| JP2692380B2 true JP2692380B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=27277326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6516857A Expired - Lifetime JP2692380B2 (ja) | 1993-01-19 | 1994-01-14 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692380B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6502388B2 (en) | 2000-02-23 | 2003-01-07 | Hitachi Ltd. | Engine exhaust gas cleaning system |
| US6760658B2 (en) | 2000-12-05 | 2004-07-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
| JP2008038730A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Denso Corp | 内燃機関用排気浄化装置 |
| DE10146372B4 (de) * | 2000-09-22 | 2008-10-02 | Denso Corp., Kariya | Vorrichtung zur Erfassung einer Katalysatorverschlechterung |
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| US8033102B2 (en) | 2007-10-01 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust emission control device for internal combustion engine, method of controlling the exhaust emission control device, and engine control unit |
| DE102007000537B4 (de) * | 2006-10-20 | 2013-10-02 | Denso Corporation | Diagnosevorrichtung eines Abgasreinigungskatalysators |
| DE102014111351A1 (de) | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Denso Corporation | Abgasreinigungsvorrichtung |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6208711B1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-03-27 | Imatron, Inc. | Method and apparatus for clearing ions in a scanning electron beam computed tomographic system using a single potential power source |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6516857A patent/JP2692380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
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| US6502388B2 (en) | 2000-02-23 | 2003-01-07 | Hitachi Ltd. | Engine exhaust gas cleaning system |
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| DE102007000537B4 (de) * | 2006-10-20 | 2013-10-02 | Denso Corporation | Diagnosevorrichtung eines Abgasreinigungskatalysators |
| DE102008002366A1 (de) | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Denso Corp., Kariya-shi | Abgasreinigungsgerät für eine Magerverbrennungsbrennkraftmaschine |
| US8033102B2 (en) | 2007-10-01 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust emission control device for internal combustion engine, method of controlling the exhaust emission control device, and engine control unit |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09510570A (ja) | 1997-10-21 |
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