JP3607984B2 - 車載用内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気通路に設けられたＮＯｘ吸蔵還元触媒により排気を浄化するようにした車載用内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃焼方式を、機関空燃比が理論空燃比よりもリーン側に設定されるリーン燃焼と、同空燃比が理論空燃比（ストイキ）に設定されるストイキ燃焼との間で切り替える筒内噴射式の車載用内燃機関が知られている。例えば、特開平７−１３９３４０号公報に開示された従来技術では、内燃機関のリーン燃焼運転中に発生するＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元触媒により吸蔵され、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量が許容値以上になると、機関空燃比が一時的にリッチに設定されるリッチスパイク制御を実行する。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘが還元され、ＮＯｘエミッションの悪化が防止されるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、機関高回転時等の排気ガス量が多くなるときには、ＮＯｘ吸蔵還元触媒から吹き抜ける排気ガスも多く、リッチスパイク制御によるＮＯｘの還元を効率的に行うことができなくなる。この結果、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させようとすると、リッチスパイク制御が長期化してしまい、これによりＨＣ，ＣＯエミッションが悪化してしまう。
【０００４】
そこで、図４に示すように、リッチスパイク制御の実行時間（リッチスパイク時間Ｔｒ）を制限することが考えられる。しかし、リッチスパイク時間Ｔｒを制限すると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されない状態で、即ち、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量が「０」にならない状態でリーン燃焼運転が行われる。これにより、リーン燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒から吹き抜けるＮＯｘが多くなり、ＮＯｘエミッションが悪化してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することのできる車載用内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための構成及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に係る発明では、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒を備え、前記内燃機関のリーン燃焼運転中に、機関空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイク制御を実行することにより、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元してそのＮＯｘ吸蔵能力を回復させる車載用内燃機関の排気浄化装置において、 前記リッチスパイク制御の実行時間を制限し、この制限された実行時間が経過するまでに前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されたときには前記リーン燃焼運転に切り替え、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されていない状態で前記リッチスパイク制御の制限された実行時間が経過したときには、機関空燃比をストイキとしたストイキ燃焼運転へ切り替え、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復された後に前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える制御手段を備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、リッチスパイク制御の実行時間を制限するので、リッチスパイク制御の長期化によるＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素）エミッションの悪化を防止することができる。しかも、ＮＯｘ吸蔵能力が回復されていない状態でリッチスパイク制御の制限された実行時間が経過したときには、ストイキ燃焼運転を行うので、同ストイキ燃焼運転中におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることができる。この回復について換言すると、リッチスパイク制御の終了時にＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されている残りのＮＯｘが、ストイキ燃焼運転中の排気ガスに含まれるＨＣ，ＣＯ等の還元剤により還元される。したがって、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
さらに、ストイキ燃焼運転からリーン燃焼運転に切り替えられた状態では、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されている。このため、ＮＯｘエミッションの悪化をより一層抑制することができるとともに、次にリッチスパイク制御を行うまでの時間、即ちリッチスパイク制御の実行間隔を従来より長くすることができ、その分ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層抑制することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記排気通路に三元触媒が設けられていることを特徴としている。
この発明によれば、排気通路に三元触媒とＮＯｘ吸蔵還元触媒とが設けられているので、ストイキ燃焼運転中に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化に加えて三元触媒による排気浄化作用も得られる。これによって、両触媒の排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより効果的に防止することができる。したがって、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層効果的に避けつつ、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る排気浄化装置及び同装置が適用されるエンジン１０の概略構成を示している。
【００１６】
図１に示されるように、車両Ｃに搭載されるエンジン１０には、その燃焼室１２に燃料を直接噴射するインジェクタ１４と、この噴射された燃料に点火する点火プラグ１６とがそれぞれ設けられている。本実施形態のエンジン１０では、上記インジェクタ１４による燃料噴射態様が変更されることにより、その燃焼形態が成層燃焼（リーン燃焼）、ストイキ燃焼、及びリッチ燃焼の間で切り替えられる。
【００１７】
例えば、成層燃焼時においては、燃料噴射時期は圧縮行程後期に設定される。従って、点火時において点火プラグ１６近傍の混合気のみが部分的に点火可能なリッチな状態となる。また、混合気の平均的な機関空燃比（Ａ／Ｆ）は理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．５）よりもリーン（例えばＡ／Ｆ＝２５〜５０）に設定される。一方、ストイキ燃焼時には、燃料噴射時期は吸気行程中に設定される。従って、点火時での燃焼室１２内における機関空燃比（以下、単に空燃比という。）は略均一になる。また、この空燃比は理論空燃比近傍に設定される。
【００１８】
これら成層燃焼とストイキ燃焼との間における燃焼形態の切り替えは、機関負荷及び機関回転速度といったエンジン１０の運転状態に基づいて行われ、低負荷低回転域では燃焼形態が成層燃焼に、高負荷高回転域では燃焼形態がストイキ燃焼にそれぞれ設定される。
【００１９】
また、リッチ燃焼時においては、 燃料噴射時期はストイキ燃焼時と同様、吸気行程中に設定されるが、燃料噴射量はストイキ燃焼時よりも増量される。従って、空燃比は理論空燃比よりもリッチ（Ａ／Ｆ＝１１〜１３）に設定される。
【００２０】
燃焼室１２に接続される排気通路１８には、三元触媒２０と、その下流側に位置するＮＯｘ吸蔵還元触媒２２とがそれぞれ配設されている。これら三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２によって、排気ガスに含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）が浄化される。
【００２１】
即ち、三元触媒２０においては、排気ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘが酸化還元反応によってそれぞれ同時に浄化される。一方、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２においては、成層燃焼中の排気ガスに含まれるＮＯｘが一旦吸蔵され、リッチ燃焼或いはストイキ燃焼中の排気ガスに含まれるＨＣ及びＣＯ等を還元剤として還元され浄化される。
【００２２】
車両Ｃには、機関回転速度を検出するための回転速度センサ３１、アクセルペダル（図示略）の踏込量を検出するアクセルセンサ３２、及び車両Ｃの走行速度（車速ＳＰＤ）を検出する車速センサ３３が設けられている。これら各センサ３１〜３３の検出信号は、エンジン１０の各種制御を実行する電子制御装置４０に入力される。
【００２３】
電子制御装置４０は、これらセンサ３１〜３３等によって検出されるエンジン１０の運転状態や車両の走行状態に基づいて、燃料噴射制御等、各種制御を実行する。また、電子制御装置４０は、こうした各種制御を実行するためのプログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモリ４１を備えている。
【００２４】
こうした構成を備えた本実施形態の排気浄化装置では、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させ、この回復後に成層燃焼運転に戻すＮＯｘ吸蔵能力回復処理（リッチスパイク制御）を実行するようにしている。
【００２５】
次に、こうしたＮＯｘ吸蔵能力回復処理の詳細について図２及び図３を参照して説明する。
図２は、このＮＯｘ吸蔵能力回復処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定の時間周期の割込処理として電子制御装置４０により実行される。
【００２６】
このＮＯｘ吸蔵能力回復処理では、まず、ステップＳ２１０でＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量を算出する。このＮＯｘ吸蔵量は、ＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸから得られる。このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、成層燃焼運転中には排気ガスに含まれるＮＯｘの量が増大するため、成層燃焼運転時の機関運転状態に基づき設定される所定値ずつインクリメントされる。したがって、成層燃焼運転中のＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、ＮＯｘ吸蔵量を表している。また、このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、リッチ燃焼運転中及びストイキ燃焼運転中には、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されているＮＯｘが排気ガスに含まれるＨＣ，ＣＯ等の還元剤により還元されるため、それぞれの機関運転状態に応じて設定される所定値ずつデクリメントされる。
【００２７】
ＮＯｘ吸蔵量の算出後、ステップＳ２２０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されているか否かが判断される。リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されている場合には、ステップＳ２７０へ進み、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であるか否かが判断される。
【００２８】
リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されていない場合（ステップＳ２２０でＮＯ）には、ステップＳ２３０へ進み、同ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上であるか否かが判断される。ＮＯｘ吸蔵量が上限値未満であると判断されると（ステップＳ２３０でＮＯ）、図２に示す処理が一旦終了される。この場合、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していないので、成層燃焼運転が継続される。
【００２９】
一方、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上であると判断されると（ステップＳ２３０でＹＥＳ）、ステップＳ２４０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳを「ＯＮ」に設定する。これは、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されているので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘを還元するためのリッチスパイク制御を実行するためである。
【００３０】
この後、ステップＳ２５０へ進んでリッチスパイク時間Ｔｒの計時を開始するとともに、ステップＳ２６０へ進んでリッチスパイク制御を開始する。即ち、リッチ燃焼運転に移行する。
【００３１】
この後、ステップＳ２７０へ進み、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であるか否かが判断される。このとき、リッチスパイク制御が開始された直後であり、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値未満であるので、ステップＳ２９０へ進み、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったか否かが判断される。
【００３２】
このとき、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっていない場合（ステップＳ３００でＮＯ）には、図２に示す処理が一旦終了される。この場合、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が回復されていないので、リッチ燃焼運転が継続される。
【００３３】
この後、ステップＳ２１０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されていると判断されると（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、ステップＳ２７０へ進む。このとき、リッチスパイク制御の開始から設定値に相当する所定時間が経過しており、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であると判断されると（ステップＳ２７０でＹＥＳ）、ステップＳ２８０へ進み、リッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。こうして、ステップＳ２７０でリッチスパイク制御の実行時間を前記所定時間に制限している。
【００３４】
そして、リッチスパイク制御の制限された実行時間内にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が回復されていないとき、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっていないとき（ステップＳ２９０でＮＯ）には、ステップＳ２８０でリッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。
【００３５】
ここで、ＮＯｘ吸蔵量が前記上限値に達した状態でリッチスパイク制御を前記所定時間実行したときのＮＯｘ還元量（リッチスパイク制御によるＮＯｘ還元量Ｂ）は、その所定時間経過時点でのＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸを前記上限値から減算した値である。また、その所定時間経過時点でのＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸが、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃを表す。
【００３６】
この後、ストイキ燃焼運転の継続により、ストイキ燃焼運転でのＮＯｘ還元量Ａが前記残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃと一致し、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったと判断されると（ステップＳ２９０でＹＥＳ）、ステップＳ３００へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳを「ＯＦＦ」に設定する。これは、ストイキ燃焼運転によりＮＯｘ吸蔵量が「０」になり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されたので、ストイキ燃焼運転を終了させるためである。
【００３７】
この後、ステップＳ３１０へ進み、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転に切り替える。
以上の動作を図３に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
【００３８】
成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵量が上限値に達すると（タイミングｔ１）、リッチスパイク制御が開始される。このリッチスパイク制御は、タイミングｔ１からｔ２までの制限されたリッチスパイク時間Ｔｒだけ実行される。こうしてリッチスパイク制御の実行時間を所定時間Ｔｒに制限することにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘの一部が還元される。
【００３９】
リッチスパイク制御によりＮＯｘ吸蔵能力が回復されない状態で、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になるまでに、リッチスパイク時間Ｔｒが前記設定値に相当する所定時間経過したときには（タイミングｔ２）、リッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。このストイキ燃焼運転により、リッチスパイク制御では還元されずにＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃが還元されると、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になると（タイミングｔ３）、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転に切り替えられる。
【００４０】
この後、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵量が再び上限値に達すると（タイミングｔ４）、リッチスパイク制御が再び開始される。
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４１】
（１）リッチスパイク制御の実行時間（リッチスパイク時間Ｔｒ）を制限するので、リッチスパイク制御の長期化によるＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素）エミッションの悪化を防止することができる。しかも、リッチスパイク制御の実行時間後に、ストイキ燃焼運転を行うので、同ストイキ燃焼運転中における三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２による排気浄化により、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させることができる。即ち、両触媒２０，２２の排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を防止しつつ、リッチスパイク制御の終了時にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘが、ストイキ燃焼運転中の排気ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ等の還元剤により還元され、ＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復される。したがって、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４２】
（２）ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたとき、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上になったときに、リッチスパイク制御を実行するので、ＮＯｘ吸蔵能力が不足する度に、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させることができる。
【００４３】
（３）図４に示す従来例の場合には、ＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されない状態で、即ちＮＯｘ吸蔵量が「０」になる前に、成層燃焼運転に切り替えられる。これに対して、本実施形態では、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転へ切り替えられた状態では、ＮＯｘ吸蔵能力が回復されている（ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっている）。このため、ＮＯｘエミッションの悪化をより一層抑制することができるとともに、リッチスパイク制御の実行間隔（ｔ１からｔ４までの時間）を従来より長くすることができ、その分だけＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層抑制することができる。
【００４４】
（４）排気通路１８内で，三元触媒２０がＮＯｘ吸蔵還元触媒２２の上流側に配置されているので、三元触媒２０の床温が上がり三元触媒２０によるＨＣ，ＣＯの浄化能力が向上するとともに、リッチスパイク制御時におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘの還元が効率良くなされる。
【００４５】
尚、以上説明した上記実施形態は以下のように構成を変更して実施することができる。
・上記実施形態では、排気通路１８に三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２を設けてあるが、排気通路１８にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のみを設けた構成であってもよい。この場合には、ストイキ燃焼運転中において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けることができる。
【００４６】
・上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上になったときに、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されてリッチスパイク制御を実行するようにしてあるが、その判断のしきい値は上限値に限らず、同上限値より小さい任意の値に設定可能である。
【００４７】
・上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったときに、ＮＯｘ吸蔵能力が回復したと判断しているが、ストイキ燃焼運転の実行時間を、同ストイキ燃焼運転によりＮＯｘ吸蔵能力が回復されるのに十分な時間に予め設定し、ストイキ燃焼運転がその設定された時間実行されたときに、ＮＯｘ吸蔵能力が回復したと判断するようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、リッチスパイク制御の後にストイキ燃焼運転を実行するようにしているが、実行時間が制限されたリッチスパイク制御の前にストイキ燃焼運転を行うようにしてもよい。即ち、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、成層燃焼運転からストイキ燃焼運転に移行して同燃焼運転を予め設定された時間行い、この後に実行時間が制限されたリッチスパイク制御を行うようにしてもよい。この場合にも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４９】
・上記実施形態では、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、リッチスパイク制御を開始するようにしているが、予め設定された時間が経過する毎に、成層燃焼運転からリッチスパイク制御に切り替えるようにしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、排気浄化装置を燃焼室１２内にインジェクタ１４から燃料を直接噴射する、いわゆる筒内噴射式のエンジン１０に適用する場合を想定しているが、燃料を吸気ポート内に噴射する吸気ポート噴射式のエンジンに適用することもできる。
【００５１】
以下、上記実施形態から把握できる技術思想について説明する。
（イ）内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒を備え、前記内燃機関のリーン燃焼運転中に、機関空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイク制御を実行することにより、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元してＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる内燃機関の排気浄化装置であって、前記ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、前記リーン燃焼運転から前記ストイキ燃焼運転へ切り替えて前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘの一部を還元するとともに、前記ストイキ燃焼運転の実行後に前記リッチスパイク制御を予め設定された時間内で行って前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵された残りのＮＯｘを還元させる制御手段を備えることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５２】
（ロ）前記（イ）に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路に三元触媒が設けられていることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５３】
（ハ）前記（イ）又は（ロ）に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記ストイキ燃焼運転を予め設定された時間実行したときに、同ストイキ燃焼運転から前記リッチスパイク制御に移行することを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５４】
（ニ）前記（イ）〜（ハ）のいずれかに記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復された後に、前記リッチスパイク制御から前記リーン燃焼運転へ切り替えることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る車載内燃機関の排気浄化装置を示す概略構成図。
【図２】一実施形態でのＮＯｘ吸蔵能力回復処理の手順を示すフローチャート。
【図３】一実施形態の動作を示すタイミングチャート。
【図４】従来例の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１８…排気通路、２０…三元触媒、２２…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、４０…電子制御装置、Ｃ…車両。
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の排気通路に設けられたＮＯｘ吸蔵還元触媒により排気を浄化するようにした車載用内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、燃焼方式を、機関空燃比が理論空燃比よりもリーン側に設定されるリーン燃焼と、同空燃比が理論空燃比（ストイキ）に設定されるストイキ燃焼との間で切り替える筒内噴射式の車載用内燃機関が知られている。例えば、特開平７−１３９３４０号公報に開示された従来技術では、内燃機関のリーン燃焼運転中に発生するＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元触媒により吸蔵され、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量が許容値以上になると、機関空燃比が一時的にリッチに設定されるリッチスパイク制御を実行する。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘが還元され、ＮＯｘエミッションの悪化が防止されるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、機関高回転時等の排気ガス量が多くなるときには、ＮＯｘ吸蔵還元触媒から吹き抜ける排気ガスも多く、リッチスパイク制御によるＮＯｘの還元を効率的に行うことができなくなる。この結果、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させようとすると、リッチスパイク制御が長期化してしまい、これによりＨＣ，ＣＯエミッションが悪化してしまう。
【０００４】
そこで、図４に示すように、リッチスパイク制御の実行時間（リッチスパイク時間Ｔｒ）を制限することが考えられる。しかし、リッチスパイク時間Ｔｒを制限すると、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されない状態で、即ち、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵量が「０」にならない状態でリーン燃焼運転が行われる。これにより、リーン燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒から吹き抜けるＮＯｘが多くなり、ＮＯｘエミッションが悪化してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することのできる車載用内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための構成及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に係る発明では、内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒を備え、前記内燃機関のリーン燃焼運転中に、機関空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイク制御を実行することにより、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元してそのＮＯｘ吸蔵能力を回復させる車載用内燃機関の排気浄化装置において、 前記リッチスパイク制御の実行時間を制限し、この制限された実行時間が経過するまでに前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されたときには前記リーン燃焼運転に切り替え、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されていない状態で前記リッチスパイク制御の制限された実行時間が経過したときには、機関空燃比をストイキとしたストイキ燃焼運転へ切り替え、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復された後に前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える制御手段を備えることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、リッチスパイク制御の実行時間を制限するので、リッチスパイク制御の長期化によるＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素）エミッションの悪化を防止することができる。しかも、ＮＯｘ吸蔵能力が回復されていない状態でリッチスパイク制御の制限された実行時間が経過したときには、ストイキ燃焼運転を行うので、同ストイキ燃焼運転中におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させることができる。この回復について換言すると、リッチスパイク制御の終了時にＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されている残りのＮＯｘが、ストイキ燃焼運転中の排気ガスに含まれるＨＣ，ＣＯ等の還元剤により還元される。したがって、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
さらに、ストイキ燃焼運転からリーン燃焼運転に切り替えられた状態では、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されている。このため、ＮＯｘエミッションの悪化をより一層抑制することができるとともに、次にリッチスパイク制御を行うまでの時間、即ちリッチスパイク制御の実行間隔を従来より長くすることができ、その分ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層抑制することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明では、前記排気通路に三元触媒が設けられていることを特徴としている。
この発明によれば、排気通路に三元触媒とＮＯｘ吸蔵還元触媒とが設けられているので、ストイキ燃焼運転中に、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化に加えて三元触媒による排気浄化作用も得られる。これによって、両触媒の排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより効果的に防止することができる。したがって、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層効果的に避けつつ、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る排気浄化装置及び同装置が適用されるエンジン１０の概略構成を示している。
【００１６】
図１に示されるように、車両Ｃに搭載されるエンジン１０には、その燃焼室１２に燃料を直接噴射するインジェクタ１４と、この噴射された燃料に点火する点火プラグ１６とがそれぞれ設けられている。本実施形態のエンジン１０では、上記インジェクタ１４による燃料噴射態様が変更されることにより、その燃焼形態が成層燃焼（リーン燃焼）、ストイキ燃焼、及びリッチ燃焼の間で切り替えられる。
【００１７】
例えば、成層燃焼時においては、燃料噴射時期は圧縮行程後期に設定される。従って、点火時において点火プラグ１６近傍の混合気のみが部分的に点火可能なリッチな状態となる。また、混合気の平均的な機関空燃比（Ａ／Ｆ）は理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．５）よりもリーン（例えばＡ／Ｆ＝２５〜５０）に設定される。一方、ストイキ燃焼時には、燃料噴射時期は吸気行程中に設定される。従って、点火時での燃焼室１２内における機関空燃比（以下、単に空燃比という。）は略均一になる。また、この空燃比は理論空燃比近傍に設定される。
【００１８】
これら成層燃焼とストイキ燃焼との間における燃焼形態の切り替えは、機関負荷及び機関回転速度といったエンジン１０の運転状態に基づいて行われ、低負荷低回転域では燃焼形態が成層燃焼に、高負荷高回転域では燃焼形態がストイキ燃焼にそれぞれ設定される。
【００１９】
また、リッチ燃焼時においては、 燃料噴射時期はストイキ燃焼時と同様、吸気行程中に設定されるが、燃料噴射量はストイキ燃焼時よりも増量される。従って、空燃比は理論空燃比よりもリッチ（Ａ／Ｆ＝１１〜１３）に設定される。
【００２０】
燃焼室１２に接続される排気通路１８には、三元触媒２０と、その下流側に位置するＮＯｘ吸蔵還元触媒２２とがそれぞれ配設されている。これら三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２によって、排気ガスに含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）が浄化される。
【００２１】
即ち、三元触媒２０においては、排気ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘが酸化還元反応によってそれぞれ同時に浄化される。一方、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２においては、成層燃焼中の排気ガスに含まれるＮＯｘが一旦吸蔵され、リッチ燃焼或いはストイキ燃焼中の排気ガスに含まれるＨＣ及びＣＯ等を還元剤として還元され浄化される。
【００２２】
車両Ｃには、機関回転速度を検出するための回転速度センサ３１、アクセルペダル（図示略）の踏込量を検出するアクセルセンサ３２、及び車両Ｃの走行速度（車速ＳＰＤ）を検出する車速センサ３３が設けられている。これら各センサ３１〜３３の検出信号は、エンジン１０の各種制御を実行する電子制御装置４０に入力される。
【００２３】
電子制御装置４０は、これらセンサ３１〜３３等によって検出されるエンジン１０の運転状態や車両の走行状態に基づいて、燃料噴射制御等、各種制御を実行する。また、電子制御装置４０は、こうした各種制御を実行するためのプログラムや演算用マップ、制御の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモリ４１を備えている。
【００２４】
こうした構成を備えた本実施形態の排気浄化装置では、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させ、この回復後に成層燃焼運転に戻すＮＯｘ吸蔵能力回復処理（リッチスパイク制御）を実行するようにしている。
【００２５】
次に、こうしたＮＯｘ吸蔵能力回復処理の詳細について図２及び図３を参照して説明する。
図２は、このＮＯｘ吸蔵能力回復処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、所定の時間周期の割込処理として電子制御装置４０により実行される。
【００２６】
このＮＯｘ吸蔵能力回復処理では、まず、ステップＳ２１０でＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量を算出する。このＮＯｘ吸蔵量は、ＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸから得られる。このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、成層燃焼運転中には排気ガスに含まれるＮＯｘの量が増大するため、成層燃焼運転時の機関運転状態に基づき設定される所定値ずつインクリメントされる。したがって、成層燃焼運転中のＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、ＮＯｘ吸蔵量を表している。また、このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、リッチ燃焼運転中及びストイキ燃焼運転中には、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されているＮＯｘが排気ガスに含まれるＨＣ，ＣＯ等の還元剤により還元されるため、それぞれの機関運転状態に応じて設定される所定値ずつデクリメントされる。
【００２７】
ＮＯｘ吸蔵量の算出後、ステップＳ２２０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されているか否かが判断される。リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されている場合には、ステップＳ２７０へ進み、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であるか否かが判断される。
【００２８】
リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されていない場合（ステップＳ２２０でＮＯ）には、ステップＳ２３０へ進み、同ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上であるか否かが判断される。ＮＯｘ吸蔵量が上限値未満であると判断されると（ステップＳ２３０でＮＯ）、図２に示す処理が一旦終了される。この場合、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していないので、成層燃焼運転が継続される。
【００２９】
一方、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上であると判断されると（ステップＳ２３０でＹＥＳ）、ステップＳ２４０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳを「ＯＮ」に設定する。これは、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されているので、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘを還元するためのリッチスパイク制御を実行するためである。
【００３０】
この後、ステップＳ２５０へ進んでリッチスパイク時間Ｔｒの計時を開始するとともに、ステップＳ２６０へ進んでリッチスパイク制御を開始する。即ち、リッチ燃焼運転に移行する。
【００３１】
この後、ステップＳ２７０へ進み、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であるか否かが判断される。このとき、リッチスパイク制御が開始された直後であり、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値未満であるので、ステップＳ２９０へ進み、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったか否かが判断される。
【００３２】
このとき、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっていない場合（ステップＳ３００でＮＯ）には、図２に示す処理が一旦終了される。この場合、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が回復されていないので、リッチ燃焼運転が継続される。
【００３３】
この後、ステップＳ２１０へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されていると判断されると（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、ステップＳ２７０へ進む。このとき、リッチスパイク制御の開始から設定値に相当する所定時間が経過しており、リッチスパイク時間Ｔｒが設定値以上であると判断されると（ステップＳ２７０でＹＥＳ）、ステップＳ２８０へ進み、リッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。こうして、ステップＳ２７０でリッチスパイク制御の実行時間を前記所定時間に制限している。
【００３４】
そして、リッチスパイク制御の制限された実行時間内にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が回復されていないとき、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっていないとき（ステップＳ２９０でＮＯ）には、ステップＳ２８０でリッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。
【００３５】
ここで、ＮＯｘ吸蔵量が前記上限値に達した状態でリッチスパイク制御を前記所定時間実行したときのＮＯｘ還元量（リッチスパイク制御によるＮＯｘ還元量Ｂ）は、その所定時間経過時点でのＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸを前記上限値から減算した値である。また、その所定時間経過時点でのＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸが、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃを表す。
【００３６】
この後、ストイキ燃焼運転の継続により、ストイキ燃焼運転でのＮＯｘ還元量Ａが前記残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃと一致し、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったと判断されると（ステップＳ２９０でＹＥＳ）、ステップＳ３００へ進み、リッチスパイク制御フラグＸＲＩＣＨＳを「ＯＦＦ」に設定する。これは、ストイキ燃焼運転によりＮＯｘ吸蔵量が「０」になり、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されたので、ストイキ燃焼運転を終了させるためである。
【００３７】
この後、ステップＳ３１０へ進み、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転に切り替える。
以上の動作を図３に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
【００３８】
成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵量が上限値に達すると（タイミングｔ１）、リッチスパイク制御が開始される。このリッチスパイク制御は、タイミングｔ１からｔ２までの制限されたリッチスパイク時間Ｔｒだけ実行される。こうしてリッチスパイク制御の実行時間を所定時間Ｔｒに制限することにより、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘの一部が還元される。
【００３９】
リッチスパイク制御によりＮＯｘ吸蔵能力が回復されない状態で、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になるまでに、リッチスパイク時間Ｔｒが前記設定値に相当する所定時間経過したときには（タイミングｔ２）、リッチスパイク制御からストイキ燃焼運転に移行する。このストイキ燃焼運転により、リッチスパイク制御では還元されずにＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘ吸蔵量Ｃが還元されると、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になると（タイミングｔ３）、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転に切り替えられる。
【００４０】
この後、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵量が再び上限値に達すると（タイミングｔ４）、リッチスパイク制御が再び開始される。
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００４１】
（１）リッチスパイク制御の実行時間（リッチスパイク時間Ｔｒ）を制限するので、リッチスパイク制御の長期化によるＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素）エミッションの悪化を防止することができる。しかも、リッチスパイク制御の実行時間後に、ストイキ燃焼運転を行うので、同ストイキ燃焼運転中における三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２による排気浄化により、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させることができる。即ち、両触媒２０，２２の排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を防止しつつ、リッチスパイク制御の終了時にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されている残りのＮＯｘが、ストイキ燃焼運転中の排気ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ等の還元剤により還元され、ＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復される。したがって、機関高回転時等の排気ガス量が多くなる場合でも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４２】
（２）ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたとき、即ち、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上になったときに、リッチスパイク制御を実行するので、ＮＯｘ吸蔵能力が不足する度に、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつＮＯｘ吸蔵能力を十分に回復させることができる。
【００４３】
（３）図４に示す従来例の場合には、ＮＯｘ吸蔵能力が十分に回復されない状態で、即ちＮＯｘ吸蔵量が「０」になる前に、成層燃焼運転に切り替えられる。これに対して、本実施形態では、ストイキ燃焼運転から成層燃焼運転へ切り替えられた状態では、ＮＯｘ吸蔵能力が回復されている（ＮＯｘ吸蔵量が「０」になっている）。このため、ＮＯｘエミッションの悪化をより一層抑制することができるとともに、リッチスパイク制御の実行間隔（ｔ１からｔ４までの時間）を従来より長くすることができ、その分だけＨＣ，ＣＯエミッションの悪化をより一層抑制することができる。
【００４４】
（４）排気通路１８内で，三元触媒２０がＮＯｘ吸蔵還元触媒２２の上流側に配置されているので、三元触媒２０の床温が上がり三元触媒２０によるＨＣ，ＣＯの浄化能力が向上するとともに、リッチスパイク制御時におけるＮＯｘ吸蔵還元触媒２２に吸蔵されたＮＯｘの還元が効率良くなされる。
【００４５】
尚、以上説明した上記実施形態は以下のように構成を変更して実施することができる。
・上記実施形態では、排気通路１８に三元触媒２０及びＮＯｘ吸蔵還元触媒２２を設けてあるが、排気通路１８にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のみを設けた構成であってもよい。この場合には、ストイキ燃焼運転中において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒による排気浄化によりＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けることができる。
【００４６】
・上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量が上限値以上になったときに、ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されてリッチスパイク制御を実行するようにしてあるが、その判断のしきい値は上限値に限らず、同上限値より小さい任意の値に設定可能である。
【００４７】
・上記実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量が「０」になったときに、ＮＯｘ吸蔵能力が回復したと判断しているが、ストイキ燃焼運転の実行時間を、同ストイキ燃焼運転によりＮＯｘ吸蔵能力が回復されるのに十分な時間に予め設定し、ストイキ燃焼運転がその設定された時間実行されたときに、ＮＯｘ吸蔵能力が回復したと判断するようにしてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、リッチスパイク制御の後にストイキ燃焼運転を実行するようにしているが、実行時間が制限されたリッチスパイク制御の前にストイキ燃焼運転を行うようにしてもよい。即ち、ＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、成層燃焼運転からストイキ燃焼運転に移行して同燃焼運転を予め設定された時間行い、この後に実行時間が制限されたリッチスパイク制御を行うようにしてもよい。この場合にも、ＨＣ，ＣＯエミッションの悪化を避けつつ、ＮＯｘエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４９】
・上記実施形態では、成層燃焼運転中にＮＯｘ吸蔵還元触媒２２のＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、リッチスパイク制御を開始するようにしているが、予め設定された時間が経過する毎に、成層燃焼運転からリッチスパイク制御に切り替えるようにしてもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、排気浄化装置を燃焼室１２内にインジェクタ１４から燃料を直接噴射する、いわゆる筒内噴射式のエンジン１０に適用する場合を想定しているが、燃料を吸気ポート内に噴射する吸気ポート噴射式のエンジンに適用することもできる。
【００５１】
以下、上記実施形態から把握できる技術思想について説明する。
（イ）内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒を備え、前記内燃機関のリーン燃焼運転中に、機関空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイク制御を実行することにより、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元してＮＯｘ吸蔵還元触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる内燃機関の排気浄化装置であって、前記ＮＯｘ吸蔵能力が不足していると判断されたときに、前記リーン燃焼運転から前記ストイキ燃焼運転へ切り替えて前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘの一部を還元するとともに、前記ストイキ燃焼運転の実行後に前記リッチスパイク制御を予め設定された時間内で行って前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵された残りのＮＯｘを還元させる制御手段を備えることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５２】
（ロ）前記（イ）に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路に三元触媒が設けられていることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５３】
（ハ）前記（イ）又は（ロ）に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記ストイキ燃焼運転を予め設定された時間実行したときに、同ストイキ燃焼運転から前記リッチスパイク制御に移行することを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【００５４】
（ニ）前記（イ）〜（ハ）のいずれかに記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記制御手段は、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復された後に、前記リッチスパイク制御から前記リーン燃焼運転へ切り替えることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る車載内燃機関の排気浄化装置を示す概略構成図。
【図２】一実施形態でのＮＯｘ吸蔵能力回復処理の手順を示すフローチャート。
【図３】一実施形態の動作を示すタイミングチャート。
【図４】従来例の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１８…排気通路、２０…三元触媒、２２…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、４０…電子制御装置、Ｃ…車両。
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路にＮＯｘ吸蔵還元触媒を備え、前記内燃機関のリーン燃焼運転中に、機関空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイク制御を実行することにより、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元してそのＮＯｘ吸蔵能力を回復させる車載用内燃機関の排気浄化装置において、 前記リッチスパイク制御の実行時間を制限し、
この制限された実行時間が経過するまでに前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されたときには前記リーン燃焼運転に切り替え、
前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復されていない状態で前記リッチスパイク制御の制限された実行時間が経過したときには、機関空燃比をストイキとしたストイキ燃焼運転へ切り替え、前記ＮＯｘ吸蔵能力が回復された後に前記ストイキ燃焼運転から前記リーン燃焼運転へ切り替える制御手段を備えることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。 - 前記排気通路に三元触媒が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置。
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