JPH11141370A - 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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- JPH11141370A JPH11141370A JP9302588A JP30258897A JPH11141370A JP H11141370 A JPH11141370 A JP H11141370A JP 9302588 A JP9302588 A JP 9302588A JP 30258897 A JP30258897 A JP 30258897A JP H11141370 A JPH11141370 A JP H11141370A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リッチスパイクによりＮＯX 吸収剤の大きな
ＮＯX 吸収能力を確保し、同時にリッチスパイク時にＮ
ＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを
阻止する。 【解決手段】 流入排気の空燃比がリーンのときにはＮ
ＯX を吸収し、流入排気の空燃比がリッチになると吸収
しているＮＯX を放出して還元するＮＯX 吸収剤１９を
機関排気通路内に配置する。ＮＯX 吸収剤１９への流入
排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に切り換える
リッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し行うことに
よりＮＯX 吸収剤１９から吸収されているＮＯX を放出
して還元する。ＮＯX 吸収剤１９下流の機関排気通路内
に空燃比センサ４３を配置する。リッチスパイクが開始
された後に空燃比センサ４３からリッチ信号が出力され
ないように空燃比センサ４３の出力信号に基づいてリッ
チスパイク時間を更新する。
ＮＯX 吸収能力を確保し、同時にリッチスパイク時にＮ
ＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのを
阻止する。 【解決手段】 流入排気の空燃比がリーンのときにはＮ
ＯX を吸収し、流入排気の空燃比がリッチになると吸収
しているＮＯX を放出して還元するＮＯX 吸収剤１９を
機関排気通路内に配置する。ＮＯX 吸収剤１９への流入
排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に切り換える
リッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し行うことに
よりＮＯX 吸収剤１９から吸収されているＮＯX を放出
して還元する。ＮＯX 吸収剤１９下流の機関排気通路内
に空燃比センサ４３を配置する。リッチスパイクが開始
された後に空燃比センサ４３からリッチ信号が出力され
ないように空燃比センサ４３の出力信号に基づいてリッ
チスパイク時間を更新する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにはＮＯX を吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯX を放出して還元する
ＮＯX吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 吸収剤
に流入する排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に
切り換えるリッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し
行うことによりＮＯX 吸収剤から吸収されているＮＯX
を放出して還元するようにした内燃機関の排気浄化装置
が知られている。この排気浄化装置では機関燃焼室内で
燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンからリッチに
一時的に切り換えることによりリッチスパイクを行うよ
うにしている。
ンのときにはＮＯX を吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯX を放出して還元する
ＮＯX吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 吸収剤
に流入する排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に
切り換えるリッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し
行うことによりＮＯX 吸収剤から吸収されているＮＯX
を放出して還元するようにした内燃機関の排気浄化装置
が知られている。この排気浄化装置では機関燃焼室内で
燃焼せしめられる混合気の空燃比をリーンからリッチに
一時的に切り換えることによりリッチスパイクを行うよ
うにしている。
【０００３】ところが、リッチスパイクが行われたとき
にＮＯX 吸収剤から放出されるＮＯ X 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、およびリッチスパイクのリッ
チの程度によって大巾に変動する。したがって上述の内
燃機関の排気浄化装置において、ＮＯX 吸収剤からＮＯ
X を放出すべきときにリッチスパイクを予め定められた
一定時間だけ行うようにすると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
ても排気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ＮＯX 吸収剤から排出されることにな
る。
にＮＯX 吸収剤から放出されるＮＯ X 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、およびリッチスパイクのリッ
チの程度によって大巾に変動する。したがって上述の内
燃機関の排気浄化装置において、ＮＯX 吸収剤からＮＯ
X を放出すべきときにリッチスパイクを予め定められた
一定時間だけ行うようにすると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
ても排気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ＮＯX 吸収剤から排出されることにな
る。
【０００４】一方、リッチスパイクが行われているとき
において、ＮＯX 吸収剤からＮＯXが放出されている間
はＮＯX 吸収剤から排出される排気の空燃比はわずかば
かりリーンとなり、次いでＮＯX 吸収剤からのＮＯX 放
出作用が完了するとＮＯX 吸収剤から排出される排気の
空燃比がリッチとなることが確認されている。そこで、
ＮＯX 吸収剤下流の排気通路内に空燃比センサを配置
し、リッチスパイクを開始した後空燃比センサにより検
出される空燃比がリーンからリッチに切り換わったとき
にリッチスパイクを終了するようにした内燃機関の排気
浄化装置が公知である（ＰＣＴ国際公開ＷＯ９４／１７
２９１号参照）。
において、ＮＯX 吸収剤からＮＯXが放出されている間
はＮＯX 吸収剤から排出される排気の空燃比はわずかば
かりリーンとなり、次いでＮＯX 吸収剤からのＮＯX 放
出作用が完了するとＮＯX 吸収剤から排出される排気の
空燃比がリッチとなることが確認されている。そこで、
ＮＯX 吸収剤下流の排気通路内に空燃比センサを配置
し、リッチスパイクを開始した後空燃比センサにより検
出される空燃比がリーンからリッチに切り換わったとき
にリッチスパイクを終了するようにした内燃機関の排気
浄化装置が公知である（ＰＣＴ国際公開ＷＯ９４／１７
２９１号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空燃比
センサにより検出される空燃比がリーンからリッチに切
り換わったときに直ちにリッチスパイクを終了するよう
にしたとしても、すなわち燃焼室内で燃焼せしめられる
混合気の空燃比をリッチからリーンに切り換えたとして
もこのとき空燃比センサから燃焼室までの排気通路内に
はリッチスパイクが行われたときの排気、すなわち多量
の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気が残存しており、この多量
の未燃ＨＣ，ＣＯはＮＯX 吸収剤から順次排出されるこ
とになる。言い換えると、上述の排気浄化装置ではリッ
チスパイクを終了させてからしばらくの間はＮＯX 吸収
剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるという問題点
がある。
センサにより検出される空燃比がリーンからリッチに切
り換わったときに直ちにリッチスパイクを終了するよう
にしたとしても、すなわち燃焼室内で燃焼せしめられる
混合気の空燃比をリッチからリーンに切り換えたとして
もこのとき空燃比センサから燃焼室までの排気通路内に
はリッチスパイクが行われたときの排気、すなわち多量
の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気が残存しており、この多量
の未燃ＨＣ，ＣＯはＮＯX 吸収剤から順次排出されるこ
とになる。言い換えると、上述の排気浄化装置ではリッ
チスパイクを終了させてからしばらくの間はＮＯX 吸収
剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるという問題点
がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにはＮＯX を吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯX を放出して還元する
ＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯ X 吸収剤
に流入する排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に
切り換えるリッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し
行うことによりＮＯX 吸収剤から吸収されているＮＯX
を放出して還元するようにした内燃機関の排気浄化装置
において、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、リッチスパイクが開始された後空燃比
センサからリッチ信号が出力されないように空燃比セン
サの出力信号に基づいてリッチスパイク量を更新するよ
うにしている。すなわち１番目の発明では、リッチスパ
イク時にＮＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出
されるのが阻止される。
に１番目の発明によれば、流入する排気の空燃比がリー
ンのときにはＮＯX を吸収し、流入する排気の空燃比が
リッチになると吸収しているＮＯX を放出して還元する
ＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯ X 吸収剤
に流入する排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に
切り換えるリッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し
行うことによりＮＯX 吸収剤から吸収されているＮＯX
を放出して還元するようにした内燃機関の排気浄化装置
において、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、リッチスパイクが開始された後空燃比
センサからリッチ信号が出力されないように空燃比セン
サの出力信号に基づいてリッチスパイク量を更新するよ
うにしている。すなわち１番目の発明では、リッチスパ
イク時にＮＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出
されるのが阻止される。
【０００７】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、リッチスパイクが開始された後前記空燃比セ
ンサからリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイ
ク量となるようにリッチスパイク量を更新するようにし
ている。すなわち２番目の発明では、リッチスパイクに
よってＮＯX 吸収剤の大きなＮＯX 吸収能力が確保さ
れ、同時にリッチスパイク時にＮＯX 吸収剤から多量の
未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのが阻止される。
において、リッチスパイクが開始された後前記空燃比セ
ンサからリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイ
ク量となるようにリッチスパイク量を更新するようにし
ている。すなわち２番目の発明では、リッチスパイクに
よってＮＯX 吸収剤の大きなＮＯX 吸収能力が確保さ
れ、同時にリッチスパイク時にＮＯX 吸収剤から多量の
未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるのが阻止される。
【０００８】また、３番目の発明によれば２番目の発明
において、リッチスパイクが開始された後前記空燃比セ
ンサからリッチ信号が出力されるまでリッチスパイク量
を初期値から増大せしめた後に空燃比センサからリッチ
信号が出力されなくなるまでリッチスパイク量を減少せ
しめ、その後空燃比センサからリッチ信号が出力される
までリッチスパイク量を保持するようにしている。すな
わち３番目の発明では、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサからリッチ信号が出力されない最大のリッ
チスパイク量が求められ、空燃比センサからリッチ信号
が出力されない限りこのリッチスパイク量に保持され
る。
において、リッチスパイクが開始された後前記空燃比セ
ンサからリッチ信号が出力されるまでリッチスパイク量
を初期値から増大せしめた後に空燃比センサからリッチ
信号が出力されなくなるまでリッチスパイク量を減少せ
しめ、その後空燃比センサからリッチ信号が出力される
までリッチスパイク量を保持するようにしている。すな
わち３番目の発明では、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサからリッチ信号が出力されない最大のリッ
チスパイク量が求められ、空燃比センサからリッチ信号
が出力されない限りこのリッチスパイク量に保持され
る。
【０００９】また、４番目の発明によれば１番目の発明
において、前記リッチスパイク量の初期値を、前記ＮＯ
X 吸収剤の劣化度合いがほぼ零のときに、リッチスパイ
クが開始された後前記空燃比センサからリッチ信号が出
力されない最大のリッチスパイク量に定めている。すな
わち４番目の発明では、機関が初めて駆動されたときか
らリッチスパイク量が、ＮＯX 吸収剤に吸収されている
すべてのＮＯX を放出、還元させるのに最適なリッチス
パイク量とされる。
において、前記リッチスパイク量の初期値を、前記ＮＯ
X 吸収剤の劣化度合いがほぼ零のときに、リッチスパイ
クが開始された後前記空燃比センサからリッチ信号が出
力されない最大のリッチスパイク量に定めている。すな
わち４番目の発明では、機関が初めて駆動されたときか
らリッチスパイク量が、ＮＯX 吸収剤に吸収されている
すべてのＮＯX を放出、還元させるのに最適なリッチス
パイク量とされる。
【００１０】また、５番目の発明によれば１番目の発明
において、前記リッチスパイク量の最大値を、前記ＮＯ
X 吸収剤の劣化度合いが許容最大劣化度合いのときに、
リッチスパイクが開始された後前記空燃比センサからリ
ッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク量に定め
ている。すなわち５番目の発明では、ＮＯX 吸収剤の劣
化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいときにはリ
ッチスパイク量が小さく維持される。
において、前記リッチスパイク量の最大値を、前記ＮＯ
X 吸収剤の劣化度合いが許容最大劣化度合いのときに、
リッチスパイクが開始された後前記空燃比センサからリ
ッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク量に定め
ている。すなわち５番目の発明では、ＮＯX 吸収剤の劣
化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいときにはリ
ッチスパイク量が小さく維持される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明を火花点火式機関に
適用した場合を示している。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
をそれぞれ示す。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には吸気ポー
ト６内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１１が取り付
けられる。サージタンク１０は吸気ダクト１２を介して
エアクリーナ１３に連結され、吸気ダクト１２内にはス
ロットル弁１４が配置される。一方、排気ポート８は排
気マニホルド１５を介して三元触媒１６を内蔵したケー
シング１７に接続され、このケーシング１７は排気管１
８を介してＮＯX 吸収剤１９を内蔵したケーシング２０
に接続される。また、ケーシング２０は排気管２１に接
続される。
適用した場合を示している。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
をそれぞれ示す。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には吸気ポー
ト６内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１１が取り付
けられる。サージタンク１０は吸気ダクト１２を介して
エアクリーナ１３に連結され、吸気ダクト１２内にはス
ロットル弁１４が配置される。一方、排気ポート８は排
気マニホルド１５を介して三元触媒１６を内蔵したケー
シング１７に接続され、このケーシング１７は排気管１
８を介してＮＯX 吸収剤１９を内蔵したケーシング２０
に接続される。また、ケーシング２０は排気管２１に接
続される。
【００１２】電子制御ユニット３０はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バ
ックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力
ポート３７を具備する。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３８が取付けら
れる。サージタンク１０にはサージタンク内の絶対圧に
比例した出力電圧を発生する圧力センサ３９が取り付け
られる。スロットル弁１４にはスロットル開度に比例し
た出力電圧を発生するスロットル開度センサ４０が取り
付けられる。これらセンサ３８，３９，４０の出力電圧
は対応するＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入
力される。排気マニホルド１５内には混合気の空燃比を
理論空燃比に維持すべきときに使用される空燃比センサ
４２が配置され、排気管２１内には別の空燃比センサ４
３が配置され、これら空燃比センサ４２，４３は対応す
るＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に接続され
る。また、入力ポート３６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４４が接続される。一
方、出力ポート３７は対応する駆動回路４５を介して各
点火栓４および各燃料噴射弁１１に接続される。
ュータからなり、双方向性バス３１によって相互に接続
されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２，ＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）３３，ＣＰＵ（マイクロプロセ
ッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バ
ックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力
ポート３７を具備する。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３８が取付けら
れる。サージタンク１０にはサージタンク内の絶対圧に
比例した出力電圧を発生する圧力センサ３９が取り付け
られる。スロットル弁１４にはスロットル開度に比例し
た出力電圧を発生するスロットル開度センサ４０が取り
付けられる。これらセンサ３８，３９，４０の出力電圧
は対応するＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入
力される。排気マニホルド１５内には混合気の空燃比を
理論空燃比に維持すべきときに使用される空燃比センサ
４２が配置され、排気管２１内には別の空燃比センサ４
３が配置され、これら空燃比センサ４２，４３は対応す
るＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に接続され
る。また、入力ポート３６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４４が接続される。一
方、出力ポート３７は対応する駆動回路４５を介して各
点火栓４および各燃料噴射弁１１に接続される。
【００１３】図１に示す内燃機関では例えば次式に基い
て燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ ここでＴＰは基本燃料噴射時間を、Ｋは補正係数を、Ｆ
ＡＦはフィードバック補正係数をそれぞれ示している。
基本燃料噴射時間ＴＰは機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比を理論空燃比とするのに必要な燃料噴射時
間を示している。この基本燃料噴射時間ＴＰは予め実験
により求められ、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよ
び機関回転数Ｎの関数として図２に示すようなマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
て燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ ここでＴＰは基本燃料噴射時間を、Ｋは補正係数を、Ｆ
ＡＦはフィードバック補正係数をそれぞれ示している。
基本燃料噴射時間ＴＰは機関シリンダ内に供給される混
合気の空燃比を理論空燃比とするのに必要な燃料噴射時
間を示している。この基本燃料噴射時間ＴＰは予め実験
により求められ、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよ
び機関回転数Ｎの関数として図２に示すようなマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００１４】補正係数Ｋは機関シリンダ内に供給される
混合気の空燃比を制御するための係数であってＫ＝１．
０であれば機関シリンダ内に供給される混合気は理論空
燃比となる。これに対してＫ＜１．０になれば機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比は理論空燃比よりも
大きくなり、すなわちリーンとなり、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、すなわちリッチとなる。
混合気の空燃比を制御するための係数であってＫ＝１．
０であれば機関シリンダ内に供給される混合気は理論空
燃比となる。これに対してＫ＜１．０になれば機関シリ
ンダ内に供給される混合気の空燃比は理論空燃比よりも
大きくなり、すなわちリーンとなり、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、すなわちリッチとなる。
【００１５】フィードバック補正係数ＦＡＦはＫ＝１．
０のとき、すなわち機関シリンダ内に供給される混合気
の空燃比を理論空燃比とすべきときに空燃比センサ４２
の出力信号に基いて空燃比を理論空燃比に正確に一致さ
せるための係数である。すなわち、空燃比センサ４２は
燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリーン
のときには０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、燃焼
室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリッチのと
きには０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。この空
燃比センサ４２の出力電圧（Ｖ）は０．４５（Ｖ）程度
の基準電圧Ｖｒと比較され、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦはＶ＞Ｖｒのときに減少せしめられ、Ｖ≦Ｖｒのと
きに増大せしめられる。このときこのＦＡＦはほぼ１．
０を基準として上下動する。なお、Ｋ＜１．０またはＫ
＞１．０のときにはＦＡＦは１．０に固定される。
０のとき、すなわち機関シリンダ内に供給される混合気
の空燃比を理論空燃比とすべきときに空燃比センサ４２
の出力信号に基いて空燃比を理論空燃比に正確に一致さ
せるための係数である。すなわち、空燃比センサ４２は
燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリーン
のときには０．１（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、燃焼
室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比がリッチのと
きには０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生する。この空
燃比センサ４２の出力電圧（Ｖ）は０．４５（Ｖ）程度
の基準電圧Ｖｒと比較され、フィードバック補正係数Ｆ
ＡＦはＶ＞Ｖｒのときに減少せしめられ、Ｖ≦Ｖｒのと
きに増大せしめられる。このときこのＦＡＦはほぼ１．
０を基準として上下動する。なお、Ｋ＜１．０またはＫ
＞１．０のときにはＦＡＦは１．０に固定される。
【００１６】燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の目
標空燃比、すなわち補正係数Ｋの値は機関の運転状態に
応じて変化せしめられ、本実施態様では基本的には図３
に示されるようにサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよ
び機関回転数Ｎの関数として予め定められている。すな
わち、図３に示されるように実線Ｒよりも低負荷側の低
負荷運転領域ではＫ＜１．０、すなわち燃焼室３内で燃
焼せしめられる混合気がリーンとされ、実線Ｒと実線Ｓ
の間の高負荷運転領域ではＫ＝１．０、すなわち燃焼室
３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比が理論空燃比と
され、実線Ｓよりも高負荷側の全負荷運転領域ではＫ＞
１．０、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気
がリッチとされる。
標空燃比、すなわち補正係数Ｋの値は機関の運転状態に
応じて変化せしめられ、本実施態様では基本的には図３
に示されるようにサージタンク１０内の絶対圧ＰＭおよ
び機関回転数Ｎの関数として予め定められている。すな
わち、図３に示されるように実線Ｒよりも低負荷側の低
負荷運転領域ではＫ＜１．０、すなわち燃焼室３内で燃
焼せしめられる混合気がリーンとされ、実線Ｒと実線Ｓ
の間の高負荷運転領域ではＫ＝１．０、すなわち燃焼室
３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比が理論空燃比と
され、実線Ｓよりも高負荷側の全負荷運転領域ではＫ＞
１．０、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気
がリッチとされる。
【００１７】図４は燃焼室３から排出される排気中の代
表的な成分の濃度を概略的に示している。図４からわか
るように燃焼室３から排出される排気中の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏの濃度は燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃
比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出される
排気中の酸素Ｏ2 の濃度は燃焼室３内で燃焼せしめられ
る混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
表的な成分の濃度を概略的に示している。図４からわか
るように燃焼室３から排出される排気中の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏの濃度は燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃
比がリッチになるほど増大し、燃焼室３から排出される
排気中の酸素Ｏ2 の濃度は燃焼室３内で燃焼せしめられ
る混合気の空燃比がリーンになるほど増大する。
【００１８】ケーシング１７内に収容されている三元触
媒１６は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例え
ば白金Ｐｔのような貴金属が担持されている。この三元
触媒１６は機関が始動された後ＮＯX 吸収剤１９をでき
るだけ速やかに活性化し、同時に機関始動時に流入する
排気中の未燃ＨＣ，ＣＯをできるだけ浄化するためのも
のである。この三元触媒１６は排気通路の排気上流側に
配置され、しかもその容量がＮＯX 吸収剤１９よりも小
さくされ、それによって三元触媒１６自体が速やかに活
性化するようにされている。
媒１６は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例え
ば白金Ｐｔのような貴金属が担持されている。この三元
触媒１６は機関が始動された後ＮＯX 吸収剤１９をでき
るだけ速やかに活性化し、同時に機関始動時に流入する
排気中の未燃ＨＣ，ＣＯをできるだけ浄化するためのも
のである。この三元触媒１６は排気通路の排気上流側に
配置され、しかもその容量がＮＯX 吸収剤１９よりも小
さくされ、それによって三元触媒１６自体が速やかに活
性化するようにされている。
【００１９】ケーシング２０内に収容されているＮＯX
吸収剤１９は例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カル
シウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イッ
トリウムＹのような希土類から選ばれた少くとも一つ
と、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されている。機関
吸気通路、燃焼室、およびＮＯX 吸収剤１９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１９への流入排気の空燃比と称するとこの
ＮＯX 吸収剤１９は流入排気の空燃比がリーンのときに
はＮＯX を吸収し、流入排気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、ＮＯ X 吸収剤１９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の空
燃比は燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比に
一致し、したがってこの場合にはＮＯX 吸収剤１９は燃
焼室３内で燃焼せしめら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内で燃焼せしめられ
るべき混合気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX
を放出することになる。
吸収剤１９は例えばアルミナを担体とし、この担体上に
例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カル
シウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イッ
トリウムＹのような希土類から選ばれた少くとも一つ
と、白金Ｐｔのような貴金属とが担持されている。機関
吸気通路、燃焼室、およびＮＯX 吸収剤１９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１９への流入排気の空燃比と称するとこの
ＮＯX 吸収剤１９は流入排気の空燃比がリーンのときに
はＮＯX を吸収し、流入排気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、ＮＯ X 吸収剤１９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の空
燃比は燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比に
一致し、したがってこの場合にはＮＯX 吸収剤１９は燃
焼室３内で燃焼せしめら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内で燃焼せしめられ
るべき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。
【００２０】上述のＮＯX 吸収剤１９を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯX 吸収剤１９は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図５に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上
に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させた場合を例に
とって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ
土類、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。
に配置すればこのＮＯX 吸収剤１９は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図５に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上
に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持させた場合を例に
とって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ
土類、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。
【００２１】すなわち、流入排気がかなりリーンになる
と流入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図５（Ａ）に
示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形
で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気中のＮＯ
は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ
2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成され
たＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ吸収剤内に
吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら図５
（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 - の形で吸収
剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX 吸収剤
１９内に吸収される。
と流入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図５（Ａ）に
示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - またはＯ2-の形
で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入排気中のＮＯ
は白金Ｐｔの表面上でＯ2 -またはＯ2-と反応し、ＮＯ
2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。次いで生成され
たＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ吸収剤内に
吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら図５
（Ａ）に示されるように硝酸イオンＮＯ3 - の形で吸収
剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX 吸収剤
１９内に吸収される。
【００２２】流入排気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。すなわち、流入排気中の酸素濃度が低下するとＮＯ
X 吸収剤１９からＮＯX が放出されることになる。図４
に示されるように流入排気のリーンの度合が低くなれば
流入排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入排気の
リーンの度合を低くすればたとえ流入排気の空燃比がリ
ーンであってもＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出され
ることになる。
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。すなわち、流入排気中の酸素濃度が低下するとＮＯ
X 吸収剤１９からＮＯX が放出されることになる。図４
に示されるように流入排気のリーンの度合が低くなれば
流入排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入排気の
リーンの度合を低くすればたとえ流入排気の空燃比がリ
ーンであってもＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出され
ることになる。
【００２３】一方、このとき燃焼室３内で燃焼せしめら
れる混合気がリッチにされて流入排気の空燃比がリッチ
になると図４に示されるように機関からは多量の未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯが排出され、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ
上の酸素Ｏ2 - またはＯ2-と反応して酸化せしめられ
る。また、流入排気の空燃比がリッチになると流入排気
中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からＮＯ2
が放出され、このＮＯ2は図５（Ｂ）に示されるように
未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このよう
にして白金Ｐｔの表面上に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。したがって
流入排気の空燃比をリッチにすると短時間のうちにＮＯ
X 吸収剤１９からＮＯX が放出されることになる。
れる混合気がリッチにされて流入排気の空燃比がリッチ
になると図４に示されるように機関からは多量の未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯが排出され、これら未燃ＨＣ，ＣＯは白金Ｐｔ
上の酸素Ｏ2 - またはＯ2-と反応して酸化せしめられ
る。また、流入排気の空燃比がリッチになると流入排気
中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤からＮＯ2
が放出され、このＮＯ2は図５（Ｂ）に示されるように
未燃ＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。このよう
にして白金Ｐｔの表面上に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。したがって
流入排気の空燃比をリッチにすると短時間のうちにＮＯ
X 吸収剤１９からＮＯX が放出されることになる。
【００２４】すなわち、流入排気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 - ま
たは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 - またはＯ2-が消費されてもまだ未燃Ｈ
Ｃ，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Ｎ
ＯX が還元せしめられる。したがって流入排気の空燃比
をリッチにすれば短時間のうちにＮＯX 吸収剤１９に吸
収されているＮＯX が放出され、しかもこの放出された
ＮＯX が還元されるためにＮＯX がＮＯX 吸収剤１９か
ら排出されるのを阻止することができることになる。
るとまず始めに未燃ＨＣ，ＣＯが白金Ｐｔ上のＯ2 - ま
たは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 - またはＯ2-が消費されてもまだ未燃Ｈ
Ｃ，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Ｎ
ＯX が還元せしめられる。したがって流入排気の空燃比
をリッチにすれば短時間のうちにＮＯX 吸収剤１９に吸
収されているＮＯX が放出され、しかもこの放出された
ＮＯX が還元されるためにＮＯX がＮＯX 吸収剤１９か
ら排出されるのを阻止することができることになる。
【００２５】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られるとＮＯX がＮＯX 吸収剤１９に吸収される。しか
しながらＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力には限度が
あり、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和すれば
ＮＯX 吸収剤１９はもはやＮＯX を吸収しえなくなる。
したがってＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和す
る前にＮＯX 吸収剤１９からＮＯX を放出させる必要が
ある。そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯ
X 吸収量を求めて求められたＮＯX 吸収量がＮＯX 吸収
剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸになったときにＮＯX
吸収剤１９への流入排気の空燃比を一時的にリッチにす
るリッチスパイクを行い、それによりＮＯX 吸収剤１９
からＮＯX を放出させるようにしている。
られるとＮＯX がＮＯX 吸収剤１９に吸収される。しか
しながらＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力には限度が
あり、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和すれば
ＮＯX 吸収剤１９はもはやＮＯX を吸収しえなくなる。
したがってＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和す
る前にＮＯX 吸収剤１９からＮＯX を放出させる必要が
ある。そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯ
X 吸収量を求めて求められたＮＯX 吸収量がＮＯX 吸収
剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸになったときにＮＯX
吸収剤１９への流入排気の空燃比を一時的にリッチにす
るリッチスパイクを行い、それによりＮＯX 吸収剤１９
からＮＯX を放出させるようにしている。
【００２６】ＮＯX 吸収量を直接求めるのは困難であ
り、本実施態様ではＮＯX 吸収量を機関運転状態に基づ
き推定するようにしている。次にこのＮＯX 吸収量の推
定方法について説明する。リーン混合気が燃焼せしめら
れているときには機関負荷が高くなるほど単位時間当り
機関から排出されるＮＯX 量が増大するために単位時間
当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量が増大し、
また機関回転数が高くなるほど単位時間当り機関から排
出されるＮＯX 量が増大するために単位時間当りＮＯX
吸収剤１９に吸収されるＮＯX が増大する。したがって
単位時間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量は
機関負荷と機関回転数の関数となる。この場合、機関負
荷はサージタンク１０内の絶対圧でもって代表すること
ができるので単位時間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収され
るＮＯX 量はサージタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回
転数Ｎの関数となる。したがって本実施態様では単位時
間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量ＮＯＸＡ
を絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として予め実験
により求め、このＮＯX 吸収量ＮＯＸＡがＰＭおよびＮ
の関数として図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記載されている。
り、本実施態様ではＮＯX 吸収量を機関運転状態に基づ
き推定するようにしている。次にこのＮＯX 吸収量の推
定方法について説明する。リーン混合気が燃焼せしめら
れているときには機関負荷が高くなるほど単位時間当り
機関から排出されるＮＯX 量が増大するために単位時間
当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量が増大し、
また機関回転数が高くなるほど単位時間当り機関から排
出されるＮＯX 量が増大するために単位時間当りＮＯX
吸収剤１９に吸収されるＮＯX が増大する。したがって
単位時間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量は
機関負荷と機関回転数の関数となる。この場合、機関負
荷はサージタンク１０内の絶対圧でもって代表すること
ができるので単位時間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収され
るＮＯX 量はサージタンク１０内の絶対圧ＰＭと機関回
転数Ｎの関数となる。したがって本実施態様では単位時
間当りＮＯX 吸収剤１９に吸収されるＮＯX 量ＮＯＸＡ
を絶対圧ＰＭおよび機関回転数Ｎの関数として予め実験
により求め、このＮＯX 吸収量ＮＯＸＡがＰＭおよびＮ
の関数として図６（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記載されている。
【００２７】一方、ＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空
燃比が理論空燃比またはリッチになるとＮＯX 吸収剤１
９からＮＯX が放出されるがこのときのＮＯX 放出量は
主にＮＯX 吸収剤１９に流入する未燃ＨＣ，ＣＯのよう
な還元剤量およびＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃
比の影響を受ける。すなわち、還元剤量が増大するほど
単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量
が増大し、空燃比がリッチとなるほど単位時間当りＮＯ
X 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量が増大する。この
場合、リッチスパイクにおけるリッチ空燃比が一定であ
るとするとＮＯ X 吸収剤１９に流入する還元剤量はＮＯ
X 吸収剤１９に流入する排気ガス量すなわち吸入空気量
でもって代表することができ、この吸入空気量は機関回
転数Ｎとサージタンク１０内の絶対圧ＰＭとの積でもっ
て代表することができ、したがって図７（Ａ）に示され
るように単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出される
ＮＯX 量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭが大きくなるほど増大す
る。また、ＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比は補
正係数Ｋの値に対応しているので図７（Ｂ）に示される
ように単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮ
ＯX 量ＮＯＸＤはＫの値が大きくなるほど増大する。こ
の単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX
量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭとＫの関数として図６（Ｂ）に示
すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
燃比が理論空燃比またはリッチになるとＮＯX 吸収剤１
９からＮＯX が放出されるがこのときのＮＯX 放出量は
主にＮＯX 吸収剤１９に流入する未燃ＨＣ，ＣＯのよう
な還元剤量およびＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃
比の影響を受ける。すなわち、還元剤量が増大するほど
単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量
が増大し、空燃比がリッチとなるほど単位時間当りＮＯ
X 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量が増大する。この
場合、リッチスパイクにおけるリッチ空燃比が一定であ
るとするとＮＯ X 吸収剤１９に流入する還元剤量はＮＯ
X 吸収剤１９に流入する排気ガス量すなわち吸入空気量
でもって代表することができ、この吸入空気量は機関回
転数Ｎとサージタンク１０内の絶対圧ＰＭとの積でもっ
て代表することができ、したがって図７（Ａ）に示され
るように単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出される
ＮＯX 量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭが大きくなるほど増大す
る。また、ＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比は補
正係数Ｋの値に対応しているので図７（Ｂ）に示される
ように単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮ
ＯX 量ＮＯＸＤはＫの値が大きくなるほど増大する。こ
の単位時間当りＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX
量ＮＯＸＤはＮ・ＰＭとＫの関数として図６（Ｂ）に示
すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００２８】上述したようにリーン混合気が燃焼せしめ
られたときには単位時間当りのＮＯ X 吸収量がＮＯＸＡ
で表わされ、理論空燃比の混合気またはリッチ混合気が
燃焼せしめられたときには単位時間当りのＮＯX 放出量
はＮＯＸＤで表わされるのでＮＯX 吸収剤１９に吸収さ
れていると推定されるＮＯX 量ΣＮＯＸは次式で表わさ
れることになる。
られたときには単位時間当りのＮＯ X 吸収量がＮＯＸＡ
で表わされ、理論空燃比の混合気またはリッチ混合気が
燃焼せしめられたときには単位時間当りのＮＯX 放出量
はＮＯＸＤで表わされるのでＮＯX 吸収剤１９に吸収さ
れていると推定されるＮＯX 量ΣＮＯＸは次式で表わさ
れることになる。
【００２９】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ 本実施態様ではＮＯX 吸収剤１９に吸収されていると推
定されるＮＯX 量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸに
達したときにはリッチスパイクを行ってＮＯX吸収剤１
９からＮＯX を放出させるようにしている。なお、本実
施態様では燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃
比を一次的に一定のリッチ空燃比にすることによってリ
ッチスパイクが行われる。
定されるＮＯX 量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸに
達したときにはリッチスパイクを行ってＮＯX吸収剤１
９からＮＯX を放出させるようにしている。なお、本実
施態様では燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃
比を一次的に一定のリッチ空燃比にすることによってリ
ッチスパイクが行われる。
【００３０】ところで、リッチスパイクが行われたとき
にＮＯX 吸収剤１９に流入する還元剤量は図４に示され
るようにこのとき燃焼室３内で燃焼せしめられるリッチ
空燃比が小さくなるにつれて、すなわちリッチ度合いが
大きくなるにつれて多くなり、リッチスパイク時間が長
くなるにつれて多くなる。リッチスパイク時のリッチ度
合いとリッチスパイク時間との積をリッチスパイク量と
称すると、このリッチスパイク量はリッチスパイクが行
われたときにＮＯX 吸収剤１９に流入する還元剤量を代
表していることになる。
にＮＯX 吸収剤１９に流入する還元剤量は図４に示され
るようにこのとき燃焼室３内で燃焼せしめられるリッチ
空燃比が小さくなるにつれて、すなわちリッチ度合いが
大きくなるにつれて多くなり、リッチスパイク時間が長
くなるにつれて多くなる。リッチスパイク時のリッチ度
合いとリッチスパイク時間との積をリッチスパイク量と
称すると、このリッチスパイク量はリッチスパイクが行
われたときにＮＯX 吸収剤１９に流入する還元剤量を代
表していることになる。
【００３１】リッチスパイク量が少なすぎるとＮＯX 吸
収剤１９に吸収されている全ＮＯXが放出される前に流
入排気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１９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１９がＮ
ＯX を吸収しえなくなり、斯くしてＮＯX がＮＯX 吸収
剤１９から排出されるという問題が生ずる。これに対し
てリッチスパイク量が多すぎるとＮＯX 吸収剤１９から
全ＮＯX が放出された後でも多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含
んだ排気がＮＯX 吸収剤１９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１９
から排出され、斯くして多量の未燃ＨＣ，ＣＯがＮＯX
吸収剤１９から排出されるという問題を生ずる。
収剤１９に吸収されている全ＮＯXが放出される前に流
入排気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１９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１９がＮ
ＯX を吸収しえなくなり、斯くしてＮＯX がＮＯX 吸収
剤１９から排出されるという問題が生ずる。これに対し
てリッチスパイク量が多すぎるとＮＯX 吸収剤１９から
全ＮＯX が放出された後でも多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含
んだ排気がＮＯX 吸収剤１９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１９
から排出され、斯くして多量の未燃ＨＣ，ＣＯがＮＯX
吸収剤１９から排出されるという問題を生ずる。
【００３２】上述したように本実施態様ではリッチスパ
イク時のリッチ空燃比すなわちリッチ度合いは一定に維
持されている。したがって、本実施態様ではリッチスパ
イク時間が短すぎるとＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能
力が低下し、リッチスパイク時間が長すぎるとＮＯX 吸
収剤１９から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるという
ことになる。
イク時のリッチ空燃比すなわちリッチ度合いは一定に維
持されている。したがって、本実施態様ではリッチスパ
イク時間が短すぎるとＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能
力が低下し、リッチスパイク時間が長すぎるとＮＯX 吸
収剤１９から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるという
ことになる。
【００３３】ところで、燃焼室３内で燃焼せしめられる
混合気がリッチになると図４に示されるように燃焼室３
からは酸素Ｏ2 および未燃ＨＣ，ＣＯを含んだ排気が排
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１９を
通り過ぎてＮＯX 吸収剤１９から排出されることにな
る。一方、燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気がリッ
チになるとＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出される。
このとき排気中に含まれる未燃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１
９からＮＯX が放出されている間はＮＯX 吸収剤１９か
ら全く未燃ＨＣ，ＣＯが排出されないことになる。した
がってＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出され続けてい
る間はＮＯ X 吸収剤１９から排出される排気中には酸素
Ｏ2 が含まれているが未燃ＨＣ，ＣＯが全く含まれてお
らず、したがってこの間はＮＯX 吸収剤１９から排出さ
れる排気の空燃比はわずかばかりリーンとなっている。
混合気がリッチになると図４に示されるように燃焼室３
からは酸素Ｏ2 および未燃ＨＣ，ＣＯを含んだ排気が排
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１９を
通り過ぎてＮＯX 吸収剤１９から排出されることにな
る。一方、燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気がリッ
チになるとＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出される。
このとき排気中に含まれる未燃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１
９からＮＯX が放出されている間はＮＯX 吸収剤１９か
ら全く未燃ＨＣ，ＣＯが排出されないことになる。した
がってＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出され続けてい
る間はＮＯ X 吸収剤１９から排出される排気中には酸素
Ｏ2 が含まれているが未燃ＨＣ，ＣＯが全く含まれてお
らず、したがってこの間はＮＯX 吸収剤１９から排出さ
れる排気の空燃比はわずかばかりリーンとなっている。
【００３４】次いでＮＯX 吸収剤１９からのＮＯX の放
出作用が完了すると排気に含まれている未燃ＨＣ，ＣＯ
はＮＯX 吸収剤１９内でＮＯX の還元のために使用され
ることなくそのままＮＯX 吸収剤１９から排出される。
したがってこのときＮＯX 吸収剤１９から排出される排
気の空燃比がリッチとなる。すなわち、ＮＯX 吸収剤１
９からＮＯX の放出作用が完了すればＮＯX 吸収剤１９
から排出される排気がリーンからリッチに変化すること
になる。
出作用が完了すると排気に含まれている未燃ＨＣ，ＣＯ
はＮＯX 吸収剤１９内でＮＯX の還元のために使用され
ることなくそのままＮＯX 吸収剤１９から排出される。
したがってこのときＮＯX 吸収剤１９から排出される排
気の空燃比がリッチとなる。すなわち、ＮＯX 吸収剤１
９からＮＯX の放出作用が完了すればＮＯX 吸収剤１９
から排出される排気がリーンからリッチに変化すること
になる。
【００３５】空燃比センサ４３はＮＯX 吸収剤１９から
排出される排気の空燃比がリーンのときには０．１
（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、すなわちリーン信号を
発生し、ＮＯX 吸収剤１９から排出される排気の空燃比
がリッチのときには０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生
し、すなわちリッチ信号を発生する。したがって、上述
したように空燃比センサ４３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、すなわちリッチス
パイクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されたときに燃焼室３内に供給される混合気の空
燃比をリッチからリーンにすれば、すなわちリッチスパ
イクを終了すればＮＯX 吸収剤１９のＮＯX吸収能力を
最大にしつつＮＯX 吸収剤１９から排出される未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯを低減することができる。しかしながら冒頭で
述べたように、空燃比センサ４３から燃焼室３までの排
気通路内にはリッチスパイクが行われたときの排気、す
なわち多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気が残存してお
り、この多量の未燃ＨＣ，ＣＯはＮＯX 吸収剤１９から
順次排出されることになる。言い換えると、リッチスパ
イクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が
出力されたときにリッチスパイクを終了するようにする
とリッチスパイクを終了させてからしばらくの間はＮＯ
X 吸収剤１９から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるこ
とになる。
排出される排気の空燃比がリーンのときには０．１
（Ｖ）程度の出力電圧を発生し、すなわちリーン信号を
発生し、ＮＯX 吸収剤１９から排出される排気の空燃比
がリッチのときには０．９（Ｖ）程度の出力電圧を発生
し、すなわちリッチ信号を発生する。したがって、上述
したように空燃比センサ４３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、すなわちリッチス
パイクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されたときに燃焼室３内に供給される混合気の空
燃比をリッチからリーンにすれば、すなわちリッチスパ
イクを終了すればＮＯX 吸収剤１９のＮＯX吸収能力を
最大にしつつＮＯX 吸収剤１９から排出される未燃Ｈ
Ｃ，ＣＯを低減することができる。しかしながら冒頭で
述べたように、空燃比センサ４３から燃焼室３までの排
気通路内にはリッチスパイクが行われたときの排気、す
なわち多量の未燃ＨＣ，ＣＯを含む排気が残存してお
り、この多量の未燃ＨＣ，ＣＯはＮＯX 吸収剤１９から
順次排出されることになる。言い換えると、リッチスパ
イクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が
出力されたときにリッチスパイクを終了するようにする
とリッチスパイクを終了させてからしばらくの間はＮＯ
X 吸収剤１９から多量の未燃ＨＣ，ＣＯが排出されるこ
とになる。
【００３６】そこで、本実施態様ではリッチスパイクが
開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れない最大のリッチスパイク時間となるように、空燃比
センサ４３の出力信号に基づきリッチスパイク時間を更
新し、それによって最大ＮＯ X 吸収量のＮＯX を放出、
還元するのに必要なリッチスパイク時間を求めるように
している。
開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れない最大のリッチスパイク時間となるように、空燃比
センサ４３の出力信号に基づきリッチスパイク時間を更
新し、それによって最大ＮＯ X 吸収量のＮＯX を放出、
還元するのに必要なリッチスパイク時間を求めるように
している。
【００３７】すなわち、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されるまでリッ
チスパイク時間ＴＲＳを初期値から徐々に増大せしめ、
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されたときには
次いで空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなく
なるまでリッチスパイク時間を徐々に減少せしめ、空燃
比センサ４３からリッチ信号が出力されなくなったとき
のリッチスパイク時間ＴＲＳをＲＡＭ３３内およびＢ−
ＲＡＭ３５内に記憶し、それによって空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク時
間を求めるようにしている。このようにしてリッチスパ
イク時間ＴＲＳの学習が完了せしめられる。その結果、
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力を最大にしつつＮＯ
X 吸収剤１９から排出される未燃ＨＣ，ＣＯを極めて低
減することができる。
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されるまでリッ
チスパイク時間ＴＲＳを初期値から徐々に増大せしめ、
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されたときには
次いで空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなく
なるまでリッチスパイク時間を徐々に減少せしめ、空燃
比センサ４３からリッチ信号が出力されなくなったとき
のリッチスパイク時間ＴＲＳをＲＡＭ３３内およびＢ−
ＲＡＭ３５内に記憶し、それによって空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク時
間を求めるようにしている。このようにしてリッチスパ
イク時間ＴＲＳの学習が完了せしめられる。その結果、
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力を最大にしつつＮＯ
X 吸収剤１９から排出される未燃ＨＣ，ＣＯを極めて低
減することができる。
【００３８】リッチスパイクの更新方法について詳細に
説明すると、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れるまでは次式に基づいてリッチスパイク時間ＴＲＳが
更新される。 ＴＲＳ＝ＴＲＳ・ＫＲ１ ここでＫＲ１は１．０よりも大きい定数であり、ハンチ
ングを防止するために例えば１．１程度に定められる。
すなわち、この場合にはリッチスパイク時間ＴＲＳが初
期値から一定の割合で増大せしめられる。次いで空燃比
センサ４３からリッチ信号が出力されたときには、この
とき空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていた
時間をＴＲＯＵＴで表すと次式に基づいてリッチスパイ
ク時間ＴＲＳが更新される。
説明すると、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れるまでは次式に基づいてリッチスパイク時間ＴＲＳが
更新される。 ＴＲＳ＝ＴＲＳ・ＫＲ１ ここでＫＲ１は１．０よりも大きい定数であり、ハンチ
ングを防止するために例えば１．１程度に定められる。
すなわち、この場合にはリッチスパイク時間ＴＲＳが初
期値から一定の割合で増大せしめられる。次いで空燃比
センサ４３からリッチ信号が出力されたときには、この
とき空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていた
時間をＴＲＯＵＴで表すと次式に基づいてリッチスパイ
ク時間ＴＲＳが更新される。
【００３９】ＴＲＳ＝（ＴＲＳ−ＴＲＯＵＴ）・ＫＲ２ ここでＫＲ２は１．０よりも小さい正定数であり、ハン
チングを防止するために例えば０．９５から０．９８程
度に定められる。すなわち、この場合には空燃比センサ
４３からリッチ信号が出力されていた時間ＴＲＯＵＴが
長いときほど新たなリッチスパイク時間ＴＲＳが短くさ
れる。
チングを防止するために例えば０．９５から０．９８程
度に定められる。すなわち、この場合には空燃比センサ
４３からリッチ信号が出力されていた時間ＴＲＯＵＴが
長いときほど新たなリッチスパイク時間ＴＲＳが短くさ
れる。
【００４０】本実施態様では絶対圧ＰＭと機関回転数Ｎ
とに対してリッチスパイク時間の制御に対する学習領域
が図８に示されるように例えば２５の領域に分けられて
おり、各学習領域に対してそれぞれリッチスパイク時間
ＴＲＳ11〜ＴＲＳ55が定められている。このリッチスパ
イク時間ＴＲＳijはリーン混合気が燃焼せしめられる運
転領域、すなわち図３に示される実線Ｒよりも低負荷側
の低負荷運転領域をカバーするように設定されている。
なお、図３に示される実線Ｒは図８において破線でもっ
て示されている。
とに対してリッチスパイク時間の制御に対する学習領域
が図８に示されるように例えば２５の領域に分けられて
おり、各学習領域に対してそれぞれリッチスパイク時間
ＴＲＳ11〜ＴＲＳ55が定められている。このリッチスパ
イク時間ＴＲＳijはリーン混合気が燃焼せしめられる運
転領域、すなわち図３に示される実線Ｒよりも低負荷側
の低負荷運転領域をカバーするように設定されている。
なお、図３に示される実線Ｒは図８において破線でもっ
て示されている。
【００４１】次に、図９のタイムチャートを参照して本
実施態様による排気浄化方法についてさらに詳細に説明
する。なお、図９において（Ａ／Ｆ）ＩＮはＮＯX 吸収
剤１９への流入排気の空燃比、ＳＯＵＴは空燃比センサ
４３からの出力信号をそれぞれ示している。図９を参照
すると、時間ｔ１におけるようにＮＯX 吸収剤１９の推
定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸにな
るとＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比（Ａ／Ｆ）
ｉｎがリーンからリッチに切り換えられるリッチスパイ
クが行われる。このときのリッチスパイク時間は初期値
ＴＲＳＩとされる。その結果、ΣＮＯＸが減少する。次
いで時間ｔ２におけるようにリッチスパイクがリッチス
パイク時間ＴＲＳだけ行われるとリッチスパイクが完了
され、すなわち（Ａ／Ｆ）ＩＮがリッチからリーンに切
り換えられる。次いで時間ｔ３におけるようにリッチス
パイクが完了してから一定時間ＴＤＥＴだけ経過したと
きに、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された時
間ＴＲＯＵＴが検出される。すなわち、上述したように
リッチスパイクが完了された後にも空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力され続けうるのでリッチスパイクが
完了した時点でＴＲＯＵＴを検出することはできない。
そこで本実施態様では、ＴＲＯＵＴを正確に検出できる
ようにリッチスパイクが完了してから一定時間ＴＤＥＴ
だけ経過したときにＴＲＯＵＴを検出するようにしてい
る。
実施態様による排気浄化方法についてさらに詳細に説明
する。なお、図９において（Ａ／Ｆ）ＩＮはＮＯX 吸収
剤１９への流入排気の空燃比、ＳＯＵＴは空燃比センサ
４３からの出力信号をそれぞれ示している。図９を参照
すると、時間ｔ１におけるようにＮＯX 吸収剤１９の推
定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸにな
るとＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比（Ａ／Ｆ）
ｉｎがリーンからリッチに切り換えられるリッチスパイ
クが行われる。このときのリッチスパイク時間は初期値
ＴＲＳＩとされる。その結果、ΣＮＯＸが減少する。次
いで時間ｔ２におけるようにリッチスパイクがリッチス
パイク時間ＴＲＳだけ行われるとリッチスパイクが完了
され、すなわち（Ａ／Ｆ）ＩＮがリッチからリーンに切
り換えられる。次いで時間ｔ３におけるようにリッチス
パイクが完了してから一定時間ＴＤＥＴだけ経過したと
きに、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された時
間ＴＲＯＵＴが検出される。すなわち、上述したように
リッチスパイクが完了された後にも空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力され続けうるのでリッチスパイクが
完了した時点でＴＲＯＵＴを検出することはできない。
そこで本実施態様では、ＴＲＯＵＴを正確に検出できる
ようにリッチスパイクが完了してから一定時間ＴＤＥＴ
だけ経過したときにＴＲＯＵＴを検出するようにしてい
る。
【００４２】時間ｔ３におけるように空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力されないときにはリッチスパイク
時間ＴＲＳが増大せしめられる。次いで時間ｔ４におけ
るようにこの増大せしめられたリッチスパイク時間ＴＲ
Ｓだけリッチスパイクが行われても空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力されないときには時間ｔ５における
ようにリッチスパイク時間ＴＲＳがさらに増大せしめら
れる。
からリッチ信号が出力されないときにはリッチスパイク
時間ＴＲＳが増大せしめられる。次いで時間ｔ４におけ
るようにこの増大せしめられたリッチスパイク時間ＴＲ
Ｓだけリッチスパイクが行われても空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力されないときには時間ｔ５における
ようにリッチスパイク時間ＴＲＳがさらに増大せしめら
れる。
【００４３】次いで時間ｔ６におけるようにさらに増大
せしめられたリッチスパイク時間だけリッチスパイクが
行われると時間ｔ７におけるように空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力される。この場合、時間ｔ８におけ
るように空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された
時間ＴＲＯＵＴに基づいてリッチスパイク時間ＴＲＳが
減少せしめられる。次いで時間ｔ９におけるようにこの
減少されたリッチスパイク時間だけリッチスパイクが行
われ、時間ｔ１０におけるように空燃比センサ４３から
リッチ信号が出力されないときにはリッチスパイク時間
ＴＲＳがこのときのＴＲＳに保持される。このようにし
てリッチスパイク時間ＴＲＳの学習が完了される。
せしめられたリッチスパイク時間だけリッチスパイクが
行われると時間ｔ７におけるように空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力される。この場合、時間ｔ８におけ
るように空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された
時間ＴＲＯＵＴに基づいてリッチスパイク時間ＴＲＳが
減少せしめられる。次いで時間ｔ９におけるようにこの
減少されたリッチスパイク時間だけリッチスパイクが行
われ、時間ｔ１０におけるように空燃比センサ４３から
リッチ信号が出力されないときにはリッチスパイク時間
ＴＲＳがこのときのＴＲＳに保持される。このようにし
てリッチスパイク時間ＴＲＳの学習が完了される。
【００４４】ところでＮＯX 吸収剤１９は次第に劣化す
るが、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが次第に大きくな
るとＮＯX 吸収剤１９が吸収しうるＮＯX 量が次第に少
なくなり、したがってリッチスパイク時に放出されるＮ
ＯX 量が次第に少なくなる。ところが、このとき記憶さ
れているリッチスパイク量ＴＲＳijはＮＯX 吸収剤１９
の劣化度合いが小さいときにおけるＮＯX 吸収剤１９の
最大ＮＯX 吸収量を放出、還元するのに最適な量であ
る。したがって、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大き
くなったときにリッチスパイクが記憶されているＴＲＳ
ijだけ行われるとＮＯX 吸収剤１９に過剰の未燃ＨＣ，
ＣＯが供給されることになり、このときリッチスパイク
が開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されることになる。そこで本実施態様では、リッチスパ
イク時間ＴＲＳijの学習が完了した後において、リッチ
スパイクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信
号が出力されない限り記憶されているリッチスパイク時
間ＴＲＳijを保持し、リッチ信号が出力されたときには
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなくなるま
でＴＲＳijを小さく変更するようにしている。この場
合、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていた
時間ＴＲＯＵＴが長いときほど新たなリッチスパイク時
間ＴＲＳが短くされる。このようにＮＯX 吸収剤１９の
劣化度合いが大きくなってＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯ
X 吸収量が小さくなるとリッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力される。一方、
上述したように本実施態様では推定ＮＯ X 吸収量ΣＮＯ
ＸがＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸになっ
たときにリッチスパイクを行うようにしている。ところ
がＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大きくなったにも関
わらず推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸがＭＡＸよりも小さい
ということでＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比が
リーンに維持されるとこのときＮＯX 吸収剤１９がＮＯ
X により飽和している恐れがあり、この場合ＮＯX吸収
剤１９に流入するＮＯX が吸収されることなくＮＯX 吸
収剤１９から排出されることになる。
るが、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが次第に大きくな
るとＮＯX 吸収剤１９が吸収しうるＮＯX 量が次第に少
なくなり、したがってリッチスパイク時に放出されるＮ
ＯX 量が次第に少なくなる。ところが、このとき記憶さ
れているリッチスパイク量ＴＲＳijはＮＯX 吸収剤１９
の劣化度合いが小さいときにおけるＮＯX 吸収剤１９の
最大ＮＯX 吸収量を放出、還元するのに最適な量であ
る。したがって、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大き
くなったときにリッチスパイクが記憶されているＴＲＳ
ijだけ行われるとＮＯX 吸収剤１９に過剰の未燃ＨＣ，
ＣＯが供給されることになり、このときリッチスパイク
が開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されることになる。そこで本実施態様では、リッチスパ
イク時間ＴＲＳijの学習が完了した後において、リッチ
スパイクが開始された後空燃比センサ４３からリッチ信
号が出力されない限り記憶されているリッチスパイク時
間ＴＲＳijを保持し、リッチ信号が出力されたときには
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなくなるま
でＴＲＳijを小さく変更するようにしている。この場
合、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていた
時間ＴＲＯＵＴが長いときほど新たなリッチスパイク時
間ＴＲＳが短くされる。このようにＮＯX 吸収剤１９の
劣化度合いが大きくなってＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯ
X 吸収量が小さくなるとリッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力される。一方、
上述したように本実施態様では推定ＮＯ X 吸収量ΣＮＯ
ＸがＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸになっ
たときにリッチスパイクを行うようにしている。ところ
がＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大きくなったにも関
わらず推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸがＭＡＸよりも小さい
ということでＮＯX 吸収剤１９への流入排気の空燃比が
リーンに維持されるとこのときＮＯX 吸収剤１９がＮＯ
X により飽和している恐れがあり、この場合ＮＯX吸収
剤１９に流入するＮＯX が吸収されることなくＮＯX 吸
収剤１９から排出されることになる。
【００４５】そこで本実施態様ではリッチスパイク時間
ＴＲＳijの学習が完了した後において、リッチスパイク
が開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されない限りＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡ
Ｘを保持し、リッチ信号が出力されたときにはＮＯX 吸
収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸを小さく変更するよ
うにしている。この場合、空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されていた時間ＴＲＯＵＴが長いときほどＮ
ＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大きく、すなわちＮＯX
吸収剤の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸの低下量が大きい。そ
こで、図１０に示されるようにＴＲＯＵＴが長いときほ
ど小さくなる補正係数ＫＭをこれまでのＭＡＸに乗算す
ることによりＭＡＸを更新するようにしている。この補
正係数ＫＭは図１０に示されるマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記憶されている。
ＴＲＳijの学習が完了した後において、リッチスパイク
が開始された後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されない限りＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡ
Ｘを保持し、リッチ信号が出力されたときにはＮＯX 吸
収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸを小さく変更するよ
うにしている。この場合、空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されていた時間ＴＲＯＵＴが長いときほどＮ
ＯX 吸収剤１９の劣化度合いが大きく、すなわちＮＯX
吸収剤の最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸの低下量が大きい。そ
こで、図１０に示されるようにＴＲＯＵＴが長いときほ
ど小さくなる補正係数ＫＭをこれまでのＭＡＸに乗算す
ることによりＭＡＸを更新するようにしている。この補
正係数ＫＭは図１０に示されるマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記憶されている。
【００４６】すなわち、図１１のタイムチャートを参照
すると、時間ｔ１におけるようにＮＯX 吸収剤１９の推
定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸにな
るとリッチスパイクが行われる。この場合、時間ｔ２に
おけるように空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れたときには時間ｔ３におけるようにリッチスパイク時
間ＴＲＳが減少せしめられ、このとき最大ＮＯX 吸収量
ＭＡＸも減少せしめられる。次いで時間ｔ４におけるよ
うに推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸがこの減少されたＭＡＸ
になると減少されたリッチスパイク時間ＴＲＳだけリッ
チスパイクが行われる。なお、図１１のタイムチャート
はリッチスパイク時間ＴＲＳの学習が完了している場合
を示している。
すると、時間ｔ１におけるようにＮＯX 吸収剤１９の推
定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸにな
るとリッチスパイクが行われる。この場合、時間ｔ２に
おけるように空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れたときには時間ｔ３におけるようにリッチスパイク時
間ＴＲＳが減少せしめられ、このとき最大ＮＯX 吸収量
ＭＡＸも減少せしめられる。次いで時間ｔ４におけるよ
うに推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸがこの減少されたＭＡＸ
になると減少されたリッチスパイク時間ＴＲＳだけリッ
チスパイクが行われる。なお、図１１のタイムチャート
はリッチスパイク時間ＴＲＳの学習が完了している場合
を示している。
【００４７】図１２は機関が初めて駆動されるときに１
回実行されるイニシャライズ処理ルーチンを示してい
る。図１２を参照すると、まず始めにステップ５０では
ＮＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸクリアさ
れ、続くステップ５１ではリッチスパイクが開始された
後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された時間を
表すＴＲＯＵＴがクリアされる。続くステップ５２では
後述する検出フラグＸＤＥＴがリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）され、続くステップ５３では後述するリッチス
パイクフラグＸＲＳがリセット（ＸＲＳ＝“０”）さ
れ、続くステップ５４では後述する最大量更新フラグＸ
ＭＡＸがリセット（ＸＭＡＸ＝“０”）される。
回実行されるイニシャライズ処理ルーチンを示してい
る。図１２を参照すると、まず始めにステップ５０では
ＮＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸクリアさ
れ、続くステップ５１ではリッチスパイクが開始された
後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力された時間を
表すＴＲＯＵＴがクリアされる。続くステップ５２では
後述する検出フラグＸＤＥＴがリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）され、続くステップ５３では後述するリッチス
パイクフラグＸＲＳがリセット（ＸＲＳ＝“０”）さ
れ、続くステップ５４では後述する最大量更新フラグＸ
ＭＡＸがリセット（ＸＭＡＸ＝“０”）される。
【００４８】図１３は推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸの算出
ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた
設定時間毎の割り込みによって実行される。図１３を参
照すると、まず始めにステップ６０では補正係数Ｋが
１．０よりも小さいか否かが判別される。Ｋ＜１．０の
とき、すなわちリーン混合気を燃焼すべきときにはステ
ップ６１に進んで図６（Ａ）からＮＯX 吸収量ＮＯＸＡ
が算出される。次いでステップ６２ではＮＯX 放出量Ｎ
ＯＸＤが零とされ、次いでステップ６５に進む。これに
対してステップ６０においてＫ≧１．０であると判別さ
れたとき、すなわち理論空燃比の混合気またはリッチ混
合気を燃焼すべきときにはステップ６３に進んで図６
（Ｂ）からＮＯX 放出量ＮＯＸＤが算出される。次いで
ステップ６４ではＮＯX 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次
いでステップ６５に進む。ステップ６５では次式に基づ
いてＮＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが算
出される。
ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた
設定時間毎の割り込みによって実行される。図１３を参
照すると、まず始めにステップ６０では補正係数Ｋが
１．０よりも小さいか否かが判別される。Ｋ＜１．０の
とき、すなわちリーン混合気を燃焼すべきときにはステ
ップ６１に進んで図６（Ａ）からＮＯX 吸収量ＮＯＸＡ
が算出される。次いでステップ６２ではＮＯX 放出量Ｎ
ＯＸＤが零とされ、次いでステップ６５に進む。これに
対してステップ６０においてＫ≧１．０であると判別さ
れたとき、すなわち理論空燃比の混合気またはリッチ混
合気を燃焼すべきときにはステップ６３に進んで図６
（Ｂ）からＮＯX 放出量ＮＯＸＤが算出される。次いで
ステップ６４ではＮＯX 吸収量ＮＯＸＡが零とされ、次
いでステップ６５に進む。ステップ６５では次式に基づ
いてＮＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが算
出される。
【００４９】ΣＮＯＸ＝ΣＮＯＸ＋ＮＯＸＡ−ＮＯＸＤ 次いでステップ６７ではΣＮＯＸが負になったか否かが
判別される。ΣＮＯＸ≧０のときには処理サイクルを終
了し、ΣＮＯＸ＜０になったときにはステップ６８に進
んでΣＮＯＸが零とした後に処理サイクルを終了する。
図１４および図１５はリッチスパイクを制御するための
ルーチンである。このルーチンは予め定められた設定時
間毎の割り込みによって実行される。
判別される。ΣＮＯＸ≧０のときには処理サイクルを終
了し、ΣＮＯＸ＜０になったときにはステップ６８に進
んでΣＮＯＸが零とした後に処理サイクルを終了する。
図１４および図１５はリッチスパイクを制御するための
ルーチンである。このルーチンは予め定められた設定時
間毎の割り込みによって実行される。
【００５０】図１４および図１５を参照すると、まず始
めにステップ７０では検出フラグＸＤＥＴがセットされ
ているか否かが判別される。この検出フラグＸＤＥＴは
定常運転時においてリッチスパイクが完了してから一定
時間ＴＤＥＴが経過するまでの間にセット（ＸＤＥＴ＝
“１”）され、それ以外はリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）される。検出フラグＸＤＥＴがリセットされて
いるときには次いでステップ７１に進み、リッチスパイ
クフラグＸＲＳがセットされているか否かが判別され
る。このリッチスパイクフラグＸＲＳはリッチスパイク
を行うべきときにセット（ＸＲＳ＝“１”）され、リッ
チスパイクを停止すべきときにリセット（ＸＲＳ＝
“０”）される。リッチスパイクフラグＸＲＳがリセッ
トされているときには次いでステップ７２に進み、ＮＯ
X 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX
吸収量ＭＡＸ以上か否かが判別される。ΣＮＯＸ＜ＭＡ
Ｘのときには処理サイクルを終了し、これに対しΣＮＯ
Ｘ≧ＭＡＸのときには次いでステップ７３に進んで補正
係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、すなわち燃焼室３
内で燃焼せしめられる混合気がリーンであるか否かが判
別される。Ｋ≧１．０のとき、すなわち燃焼室３内で燃
焼せしめられる混合気が理論空燃比またはリッチのとき
には処理サイクルを終了する。これに対し、Ｋ＜１．０
のとき、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気
がリーンのときには次いでステップ７４に進み、図８に
示されるリッチスパイク時間ＴＲＳijのうちどの領域の
ＴＲＳijを用いるべきかが運転状態に基づいて判断され
る。続くステップ７５ではステップ７４において判断さ
れたリッチスパイク時間ＴＲＳijが読み込まれる。続く
ステップ７６ではリッチスパイクフラグＸＲＳがセット
される。後述するようにリッチスパイクフラグＸＲＳが
セットされるとリッチスパイクが開始され、したがって
ΣＮＯＸ≧ＭＡＸかつＫ＜１．０のときにリッチスパイ
クが行われる。
めにステップ７０では検出フラグＸＤＥＴがセットされ
ているか否かが判別される。この検出フラグＸＤＥＴは
定常運転時においてリッチスパイクが完了してから一定
時間ＴＤＥＴが経過するまでの間にセット（ＸＤＥＴ＝
“１”）され、それ以外はリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）される。検出フラグＸＤＥＴがリセットされて
いるときには次いでステップ７１に進み、リッチスパイ
クフラグＸＲＳがセットされているか否かが判別され
る。このリッチスパイクフラグＸＲＳはリッチスパイク
を行うべきときにセット（ＸＲＳ＝“１”）され、リッ
チスパイクを停止すべきときにリセット（ＸＲＳ＝
“０”）される。リッチスパイクフラグＸＲＳがリセッ
トされているときには次いでステップ７２に進み、ＮＯ
X 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯX
吸収量ＭＡＸ以上か否かが判別される。ΣＮＯＸ＜ＭＡ
Ｘのときには処理サイクルを終了し、これに対しΣＮＯ
Ｘ≧ＭＡＸのときには次いでステップ７３に進んで補正
係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、すなわち燃焼室３
内で燃焼せしめられる混合気がリーンであるか否かが判
別される。Ｋ≧１．０のとき、すなわち燃焼室３内で燃
焼せしめられる混合気が理論空燃比またはリッチのとき
には処理サイクルを終了する。これに対し、Ｋ＜１．０
のとき、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気
がリーンのときには次いでステップ７４に進み、図８に
示されるリッチスパイク時間ＴＲＳijのうちどの領域の
ＴＲＳijを用いるべきかが運転状態に基づいて判断され
る。続くステップ７５ではステップ７４において判断さ
れたリッチスパイク時間ＴＲＳijが読み込まれる。続く
ステップ７６ではリッチスパイクフラグＸＲＳがセット
される。後述するようにリッチスパイクフラグＸＲＳが
セットされるとリッチスパイクが開始され、したがって
ΣＮＯＸ≧ＭＡＸかつＫ＜１．０のときにリッチスパイ
クが行われる。
【００５１】リッチスパイクフラグＸＲＳがセットされ
たときにはステップ７１からステップ７７に進み、リッ
チスパイクが開始されてからＴＲＳijだけ経過したか否
かが判別される。リッチスパイクが開始されてからＴＲ
Ｓijだけ経過していないときには処理サイクルを終了す
る。これに対し、リッチスパイクが開始されてからＴＲ
Ｓijだけ経過したとき、すなわちリッチスパイクがＴＲ
Ｓijだけ行われたときには次いでステップ７８に進み、
リッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる。後述す
るようにリッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる
とリッチスパイクが終了される。続くステップ７９では
機関定常運転時であるか否かが判別される。本実施態様
では、機関回転数Ｎの変化率が設定値よりも小さく、か
つスロットル開度の変化率が設定値よりも小さく、かつ
絶対圧ＰＭの変化率が設定値よりも小さく、かつ燃料噴
射時間ＴＡＵの変化率が設定値よりも小さいときに定常
運転時であると判別され、それ以外は定常運転時でない
と判別される。定常運転時でないと判別されたときには
処理サイクルを終了し、これに対し定常運転時と判別さ
れたときには次いでステップ８０に進んで検出フラグＸ
ＤＥＴがセットされる。すなわち、定常運転時にリッチ
スパイク時間ＴＲＳijの更新が行われ、定常運転時でな
いときにはリッチスパイク時間ＴＲＳijの更新は行われ
ない。
たときにはステップ７１からステップ７７に進み、リッ
チスパイクが開始されてからＴＲＳijだけ経過したか否
かが判別される。リッチスパイクが開始されてからＴＲ
Ｓijだけ経過していないときには処理サイクルを終了す
る。これに対し、リッチスパイクが開始されてからＴＲ
Ｓijだけ経過したとき、すなわちリッチスパイクがＴＲ
Ｓijだけ行われたときには次いでステップ７８に進み、
リッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる。後述す
るようにリッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる
とリッチスパイクが終了される。続くステップ７９では
機関定常運転時であるか否かが判別される。本実施態様
では、機関回転数Ｎの変化率が設定値よりも小さく、か
つスロットル開度の変化率が設定値よりも小さく、かつ
絶対圧ＰＭの変化率が設定値よりも小さく、かつ燃料噴
射時間ＴＡＵの変化率が設定値よりも小さいときに定常
運転時であると判別され、それ以外は定常運転時でない
と判別される。定常運転時でないと判別されたときには
処理サイクルを終了し、これに対し定常運転時と判別さ
れたときには次いでステップ８０に進んで検出フラグＸ
ＤＥＴがセットされる。すなわち、定常運転時にリッチ
スパイク時間ＴＲＳijの更新が行われ、定常運転時でな
いときにはリッチスパイク時間ＴＲＳijの更新は行われ
ない。
【００５２】検出フラグＸＤＥＴがセットされたときに
はステップ７０からステップ８１に進み、リッチスパイ
クが完了されてから一定時間ＴＤＥＴが経過したか否か
が判別される。リッチスパイクが完了されてから一定時
間ＴＤＥＴが経過していないときには処理サイクルを終
了し、これに対し一定時間ＴＤＥＴが経過したときには
ステップ８２に進んで検出フラグＸＤＥＴがリセットさ
れる。続くステップ８３では空燃比センサ４３からリッ
チ信号が出力された時間ＴＲＯＵＴが読み込まれる。こ
のＴＲＯＵＴの検出ルーチンは図１６に示されている。
はステップ７０からステップ８１に進み、リッチスパイ
クが完了されてから一定時間ＴＤＥＴが経過したか否か
が判別される。リッチスパイクが完了されてから一定時
間ＴＤＥＴが経過していないときには処理サイクルを終
了し、これに対し一定時間ＴＤＥＴが経過したときには
ステップ８２に進んで検出フラグＸＤＥＴがリセットさ
れる。続くステップ８３では空燃比センサ４３からリッ
チ信号が出力された時間ＴＲＯＵＴが読み込まれる。こ
のＴＲＯＵＴの検出ルーチンは図１６に示されている。
【００５３】図１６を参照すると、まず始めにステップ
１００では空燃比センサ４３の出力信号がリーンからリ
ッチに切り換わったか否かが判別される。空燃比センサ
４３の出力信号がリーンからリッチに切り換わったとき
には次いでステップ１０１に進み、現在の時刻ＣＴがＳ
Ｔとされる。電子制御ユニット３０はフリーランカウン
タを備えており、このフリーランカウンタのカウント値
から現在の時刻が求められる。
１００では空燃比センサ４３の出力信号がリーンからリ
ッチに切り換わったか否かが判別される。空燃比センサ
４３の出力信号がリーンからリッチに切り換わったとき
には次いでステップ１０１に進み、現在の時刻ＣＴがＳ
Ｔとされる。電子制御ユニット３０はフリーランカウン
タを備えており、このフリーランカウンタのカウント値
から現在の時刻が求められる。
【００５４】一方、ステップ１０１において空燃比セン
サ４３の出力信号がリーンからリッチに切り換わってい
ないときには次いでステップ１０２に進み、空燃比セン
サ４３の出力信号がリッチからリーンに切り換わったか
否かが判別される。空燃比センサ４３の出力信号がリッ
チからリーンに切り換わったときには次いでステップ１
０３に進み、現在の時刻ＣＴがＥＤとされる。続くステ
ップ１０４ではＥＤからＳＴを減算した減算結果がＴＲ
ＯＵＴとされる。これに対し、ステップ１０２において
空燃比センサ４３の出力信号がリッチからリーンに切り
換わっていないときには処理サイクルを終了する。
サ４３の出力信号がリーンからリッチに切り換わってい
ないときには次いでステップ１０２に進み、空燃比セン
サ４３の出力信号がリッチからリーンに切り換わったか
否かが判別される。空燃比センサ４３の出力信号がリッ
チからリーンに切り換わったときには次いでステップ１
０３に進み、現在の時刻ＣＴがＥＤとされる。続くステ
ップ１０４ではＥＤからＳＴを減算した減算結果がＴＲ
ＯＵＴとされる。これに対し、ステップ１０２において
空燃比センサ４３の出力信号がリッチからリーンに切り
換わっていないときには処理サイクルを終了する。
【００５５】すなわち、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されないときに
はステップ１００からステップ１０２に進んだ後に処理
サイクルを終了する。したがってこのときＴＲＯＵＴは
零に維持される。一方、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されたときには
ステップ１００からステップ１０１に進んでリッチ信号
の出力開始時刻ＳＴが求められ、次いでステップ１０２
からステップ１０３に進んでリッチ信号の出力停止時刻
ＥＤが求められ、次いでステップ１０４に進んでＴＲＯ
ＵＴが求められる。
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されないときに
はステップ１００からステップ１０２に進んだ後に処理
サイクルを終了する。したがってこのときＴＲＯＵＴは
零に維持される。一方、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されたときには
ステップ１００からステップ１０１に進んでリッチ信号
の出力開始時刻ＳＴが求められ、次いでステップ１０２
からステップ１０３に進んでリッチ信号の出力停止時刻
ＥＤが求められ、次いでステップ１０４に進んでＴＲＯ
ＵＴが求められる。
【００５６】再び図１４および図１５を参照すると、続
くステップ８４では直前のリッチスパイクにおけるＴＲ
Ｓijに対する学習完了フラグＸＬＦijがセットされてい
るか否かが判別される。この学習完了フラグＸＬＦijは
対応するリッチスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了した
ときにセット（ＸＬＦij＝“１”）され、対応するリッ
チスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了していないとき、
およびバッテリが外されたときにリセット（ＸＬＦij＝
“０”）される。直前のリッチスパイクにおけるＴＲＳ
ijに対する学習完了フラグＸＬＦijがリセットされてい
るとき、ＴＲＳ ijの学習が完了していないときには次い
でステップ８５に進み、ＴＲＯＵＴが零か否か、すなわ
ち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていない
かが判別される。ＴＲＯＵＴ＝０のとき、すなわち空燃
比センサ４３からリッチ信号が出力されていないときに
は次いでステップ８６に進み、現在のＴＲＳijに１．０
よりも大きい定数ＫＲ１を乗算することによってＴＲＳ
ijが更新される。すなわちＴＲＳijが増大せしめられ
る。次いでステップ８７に進みＴＲＯＵＴがクリアされ
る。
くステップ８４では直前のリッチスパイクにおけるＴＲ
Ｓijに対する学習完了フラグＸＬＦijがセットされてい
るか否かが判別される。この学習完了フラグＸＬＦijは
対応するリッチスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了した
ときにセット（ＸＬＦij＝“１”）され、対応するリッ
チスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了していないとき、
およびバッテリが外されたときにリセット（ＸＬＦij＝
“０”）される。直前のリッチスパイクにおけるＴＲＳ
ijに対する学習完了フラグＸＬＦijがリセットされてい
るとき、ＴＲＳ ijの学習が完了していないときには次い
でステップ８５に進み、ＴＲＯＵＴが零か否か、すなわ
ち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されていない
かが判別される。ＴＲＯＵＴ＝０のとき、すなわち空燃
比センサ４３からリッチ信号が出力されていないときに
は次いでステップ８６に進み、現在のＴＲＳijに１．０
よりも大きい定数ＫＲ１を乗算することによってＴＲＳ
ijが更新される。すなわちＴＲＳijが増大せしめられ
る。次いでステップ８７に進みＴＲＯＵＴがクリアされ
る。
【００５７】これに対し、ステップ８５においてＴＲＯ
ＵＴ＞０のとき、すなわち空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されたときには次いでステップ８８に進み、
現在のＴＲＳijからＴＲＯＵＴを減算した減算結果に
１．０よりも小さい定数ＫＲ２を乗算することによって
ＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳijが減少せしめ
られる。続くステップ８９では対応する学習完了フラグ
ＸＬＦijがセットされる。次いでステップ８７に進む。
ＵＴ＞０のとき、すなわち空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されたときには次いでステップ８８に進み、
現在のＴＲＳijからＴＲＯＵＴを減算した減算結果に
１．０よりも小さい定数ＫＲ２を乗算することによって
ＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳijが減少せしめ
られる。続くステップ８９では対応する学習完了フラグ
ＸＬＦijがセットされる。次いでステップ８７に進む。
【００５８】学習完了フラグＸＬＦijがセットされたと
きにはステップ８４からステップ９０に進み、ＴＲＯＵ
Ｔが零よりも大きいか否か、すなわち空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力されたか否かが判別される。ＴＲ
ＯＵＴ＞０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されたときには次いでステップ９１に進み、最大
量更新フラグＸＭＡＸがセットされる。この最大量更新
フラグＸＭＡＸはＮＯ X 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量
ＭＡＸを更新すべきときにセット（ＸＭＡＸ＝“１”）
され、それ以外はリセット（ＸＭＡＸ＝“０”）され
る。次いでステップ８８に進んでＴＲＳijが減少され、
次いでステップ８９および８７に進む。これに対し、ス
テップ９０においてＴＲＯＵＴ＝０、すなわち空燃比セ
ンサ４３からリッチ信号が出力されていないときにはス
テップ８７に進む。したがってこの場合にはＴＲＳijの
更新が行われず、これまでのＴＲＳijに保持される。
きにはステップ８４からステップ９０に進み、ＴＲＯＵ
Ｔが零よりも大きいか否か、すなわち空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力されたか否かが判別される。ＴＲ
ＯＵＴ＞０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されたときには次いでステップ９１に進み、最大
量更新フラグＸＭＡＸがセットされる。この最大量更新
フラグＸＭＡＸはＮＯ X 吸収剤１９の最大ＮＯX 吸収量
ＭＡＸを更新すべきときにセット（ＸＭＡＸ＝“１”）
され、それ以外はリセット（ＸＭＡＸ＝“０”）され
る。次いでステップ８８に進んでＴＲＳijが減少され、
次いでステップ８９および８７に進む。これに対し、ス
テップ９０においてＴＲＯＵＴ＝０、すなわち空燃比セ
ンサ４３からリッチ信号が出力されていないときにはス
テップ８７に進む。したがってこの場合にはＴＲＳijの
更新が行われず、これまでのＴＲＳijに保持される。
【００５９】図１７は最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸを更新す
るためのルーチンを示している。このルーチンは予め定
められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図
１７を参照すると、まず始めにステップ１１０では最大
量更新フラグＸＭＡＸがセットされているか否かが判別
される。最大量更新フラグＸＭＡＸがセットされている
ときには次いでステップ１１１に進み、図１０のマップ
から補正係数ＫＭが算出される。続くステップ１１２で
は現在のＭＡＸに補正係数ＫＭを乗算することによって
ＭＡＸが更新される。続くステップ１１３では最大量更
新フラグＸＭＡＸがリセットされる。これに対し、ステ
ップ１１０において最大量更新フラグＸＭＡＸがリセッ
トされているときには処理サイクルを終了する。すなわ
ち、この場合にはこれまでのＭＡＸに保持される。
るためのルーチンを示している。このルーチンは予め定
められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図
１７を参照すると、まず始めにステップ１１０では最大
量更新フラグＸＭＡＸがセットされているか否かが判別
される。最大量更新フラグＸＭＡＸがセットされている
ときには次いでステップ１１１に進み、図１０のマップ
から補正係数ＫＭが算出される。続くステップ１１２で
は現在のＭＡＸに補正係数ＫＭを乗算することによって
ＭＡＸが更新される。続くステップ１１３では最大量更
新フラグＸＭＡＸがリセットされる。これに対し、ステ
ップ１１０において最大量更新フラグＸＭＡＸがリセッ
トされているときには処理サイクルを終了する。すなわ
ち、この場合にはこれまでのＭＡＸに保持される。
【００６０】図１８は燃料噴射時間ＴＡＵを算出するた
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定クランク角度毎の割り込みによって実行され
る。図１８を参照すると、まず始めにステップ１２０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
れる。次いでステップ１２１ではリッチスパイクフラグ
ＸＲＳがセットされているか否かが判別される。リッチ
スパイクフラグがリセットされているときには次いでス
テップ１２２に進み、図３のマップから補正係数Ｋが算
出される。続くステップ１２３では補正係数Ｋが１．０
であるか否かが判別される。Ｋ＝１．０のとき、すなわ
ち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比を理論
空燃比とすべきときにはステップ１２４に進んで空燃比
センサ４２の出力信号に基きフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが算出される。次いでステップ１２８に進む。一
方、補正係数Ｋが１．０でないときにはステップ１２５
に進んでＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１
２８に進む。
めのルーチンを示している。このルーチンは予め定めら
れた設定クランク角度毎の割り込みによって実行され
る。図１８を参照すると、まず始めにステップ１２０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
れる。次いでステップ１２１ではリッチスパイクフラグ
ＸＲＳがセットされているか否かが判別される。リッチ
スパイクフラグがリセットされているときには次いでス
テップ１２２に進み、図３のマップから補正係数Ｋが算
出される。続くステップ１２３では補正係数Ｋが１．０
であるか否かが判別される。Ｋ＝１．０のとき、すなわ
ち燃焼室３内で燃焼せしめられる混合気の空燃比を理論
空燃比とすべきときにはステップ１２４に進んで空燃比
センサ４２の出力信号に基きフィードバック補正係数Ｆ
ＡＦが算出される。次いでステップ１２８に進む。一
方、補正係数Ｋが１．０でないときにはステップ１２５
に進んでＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１
２８に進む。
【００６１】ステップ１２８では次式に基づいて燃料噴
射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 一方、ステップ１２１においてリッチスパイクフラグＸ
ＲＳセットされているときには次いでステップ１２６に
進んで補正係数Ｋが１．１から１．２程度の一定値ＫＫ
とされる。続くステップ１２７ではフィードバック補正
係数ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１２８
に進む。このようにしてリッチスパイクが行われる。
射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＰ・Ｋ・ＦＡＦ 一方、ステップ１２１においてリッチスパイクフラグＸ
ＲＳセットされているときには次いでステップ１２６に
進んで補正係数Ｋが１．１から１．２程度の一定値ＫＫ
とされる。続くステップ１２７ではフィードバック補正
係数ＦＡＦが１．０に固定され、次いでステップ１２８
に進む。このようにしてリッチスパイクが行われる。
【００６２】次にリッチスパイク時間の初期値ＴＲＳＩ
ijの設定方法について説明する。上述の実施態様では図
９を参照して説明したように、リッチスパイクが開始さ
れた後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されるま
でリッチスパイク時間を初期値ＴＲＳＩijから徐々に増
大せしめ、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力され
たときには次いで空燃比センサ４３からリッチ信号が出
力されなくなるまでリッチスパイク時間を徐々に減少せ
しめ、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなく
なったときのリッチスパイク時間ＴＲＳijを記憶し、そ
れによって最大ＮＯX 吸収量のＮＯX を放出、還元する
のに必要なリッチスパイク時間を求めるようにしてい
る。
ijの設定方法について説明する。上述の実施態様では図
９を参照して説明したように、リッチスパイクが開始さ
れた後空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されるま
でリッチスパイク時間を初期値ＴＲＳＩijから徐々に増
大せしめ、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力され
たときには次いで空燃比センサ４３からリッチ信号が出
力されなくなるまでリッチスパイク時間を徐々に減少せ
しめ、空燃比センサ４３からリッチ信号が出力されなく
なったときのリッチスパイク時間ＴＲＳijを記憶し、そ
れによって最大ＮＯX 吸収量のＮＯX を放出、還元する
のに必要なリッチスパイク時間を求めるようにしてい
る。
【００６３】この場合、リッチスパイク時間を初期値Ｔ
ＲＳＩijから徐々に増大せしめている間はリッチスパイ
クによってＮＯX 吸収剤１９に吸収されているＮＯX の
全量を放出させることができない。また、その後増大せ
しめられたリッチスパイク時間によりリッチ信号が出力
されたときにはＮＯX 吸収剤１９から未燃ＨＣ，ＣＯが
排出される。言い換えると、リッチスパイク時間ＴＲＳ
ijの学習が完了するまではＮＯX 吸収剤１９からすべて
のＮＯX を放出することができないか、或いはＮＯX 吸
収剤１９から未燃ＨＣ、ＣＯが排出されることになる。
ＲＳＩijから徐々に増大せしめている間はリッチスパイ
クによってＮＯX 吸収剤１９に吸収されているＮＯX の
全量を放出させることができない。また、その後増大せ
しめられたリッチスパイク時間によりリッチ信号が出力
されたときにはＮＯX 吸収剤１９から未燃ＨＣ，ＣＯが
排出される。言い換えると、リッチスパイク時間ＴＲＳ
ijの学習が完了するまではＮＯX 吸収剤１９からすべて
のＮＯX を放出することができないか、或いはＮＯX 吸
収剤１９から未燃ＨＣ、ＣＯが排出されることになる。
【００６４】一方、リッチスパイク時間ＴＲＳijの学習
が完了したときのリッチスパイク時間はＮＯX 吸収剤１
９が新品のときすなわちＮＯX 吸収剤１９の劣化度合い
がほぼ零のときの最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸだけのＮＯX
に対し最適なリッチスパイク時間である。したがって、
ＮＯX 吸収剤１９が新品のときの最大ＮＯX 吸収量ＭＡ
Ｘに対し最適なリッチスパイク時間を予め求めてこのリ
ッチスパイク時間を初期値ＴＲＳＩijとすれば上述の問
題は生じないことになる。なぜならば、リッチスパイク
時間の学習が既に完了しているからである。
が完了したときのリッチスパイク時間はＮＯX 吸収剤１
９が新品のときすなわちＮＯX 吸収剤１９の劣化度合い
がほぼ零のときの最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸだけのＮＯX
に対し最適なリッチスパイク時間である。したがって、
ＮＯX 吸収剤１９が新品のときの最大ＮＯX 吸収量ＭＡ
Ｘに対し最適なリッチスパイク時間を予め求めてこのリ
ッチスパイク時間を初期値ＴＲＳＩijとすれば上述の問
題は生じないことになる。なぜならば、リッチスパイク
時間の学習が既に完了しているからである。
【００６５】そこで、上述の実施態様においてＮＯX 吸
収剤１９が新品のときの最大ＮＯX吸収量ＭＡＸに対し
最適なリッチスパイク時間を予め求めてこのリッチスパ
イク時間を初期値ＴＲＳＩijとする。言い換えると、リ
ッチスパイク量の初期値を、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度
合いがほぼ零のときに、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３によりリッチ信号が出力されない最大
のリッチスパイク量に定める。このようにするとＮＯX
の吸収能力を常に最大に維持することができる。
収剤１９が新品のときの最大ＮＯX吸収量ＭＡＸに対し
最適なリッチスパイク時間を予め求めてこのリッチスパ
イク時間を初期値ＴＲＳＩijとする。言い換えると、リ
ッチスパイク量の初期値を、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度
合いがほぼ零のときに、リッチスパイクが開始された後
空燃比センサ４３によりリッチ信号が出力されない最大
のリッチスパイク量に定める。このようにするとＮＯX
の吸収能力を常に最大に維持することができる。
【００６６】なお、この場合リッチスパイク時間は初期
値ＴＲＳＩijよりも大きくなることはないのでリッチス
パイク時間ＴＲＳijが更新されるときにＴＲＳijが増大
せしめられることはない。したがって、図１４に示すル
ーチンにおいてステップ８４からステップ８６、および
ステップ８９を省略することができる。図１９は本発明
をディーゼル機関に適用した場合を示している。
値ＴＲＳＩijよりも大きくなることはないのでリッチス
パイク時間ＴＲＳijが更新されるときにＴＲＳijが増大
せしめられることはない。したがって、図１４に示すル
ーチンにおいてステップ８４からステップ８６、および
ステップ８９を省略することができる。図１９は本発明
をディーゼル機関に適用した場合を示している。
【００６７】図１９を参照すると、燃料噴射弁１１が燃
焼室３内に配置されて燃焼室３内に直接燃料を噴射する
ようになっている。この燃料噴射弁１１には各燃料噴射
弁１１に対し共通の燃料用蓄圧室４６を介して燃料ポン
プ４７が接続される。このようにすると機関１燃焼サイ
クルにおいて複数回燃料噴射を行うことができる。さら
に、図１９のディーゼル機関では排気マニホルド１５内
に空燃比センサが設けられない。その他の内燃機関の構
成および作用は上述の実施態様と同様であるので説明を
省略する。
焼室３内に配置されて燃焼室３内に直接燃料を噴射する
ようになっている。この燃料噴射弁１１には各燃料噴射
弁１１に対し共通の燃料用蓄圧室４６を介して燃料ポン
プ４７が接続される。このようにすると機関１燃焼サイ
クルにおいて複数回燃料噴射を行うことができる。さら
に、図１９のディーゼル機関では排気マニホルド１５内
に空燃比センサが設けられない。その他の内燃機関の構
成および作用は上述の実施態様と同様であるので説明を
省略する。
【００６８】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、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比がリーンに維持
される。したがってこのとき排出されるＮＯX はＮＯX
吸収剤１９に吸収される。一方、ＮＯX 吸収剤１９から
ＮＯX を放出すべきときには、ＮＯX 吸収剤１９への流
入排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされるリッチス
パイクが行われる。この場合、本実施態様では燃焼室３
内で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比はリーンにし
ておいて燃料噴射弁１１から機関膨張行程または排気行
程に副燃料噴射を行うことによりリッチスパイクが行わ
れる。この副燃料噴射は例えば圧縮上死点周りで行われ
る主燃料噴射とは異なるものであり、副燃料噴射による
燃料は機関出力のために寄与しない。このようにすると
リッチスパイクが行われたときに機関出力変動を伴わな
い。また、追加の燃料噴射弁を例えばＮＯX 吸収剤１９
上流の排気通路内に設ける必要がない。
において空気過剰率が１．０以上、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比がリーンに維持
される。したがってこのとき排出されるＮＯX はＮＯX
吸収剤１９に吸収される。一方、ＮＯX 吸収剤１９から
ＮＯX を放出すべきときには、ＮＯX 吸収剤１９への流
入排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされるリッチス
パイクが行われる。この場合、本実施態様では燃焼室３
内で燃焼せしめられる混合気の平均空燃比はリーンにし
ておいて燃料噴射弁１１から機関膨張行程または排気行
程に副燃料噴射を行うことによりリッチスパイクが行わ
れる。この副燃料噴射は例えば圧縮上死点周りで行われ
る主燃料噴射とは異なるものであり、副燃料噴射による
燃料は機関出力のために寄与しない。このようにすると
リッチスパイクが行われたときに機関出力変動を伴わな
い。また、追加の燃料噴射弁を例えばＮＯX 吸収剤１９
上流の排気通路内に設ける必要がない。
【００６９】図２０は本実施態様における副燃料噴射を
制御するためのルーチンを示している。このルーチンは
予め定められた設定クランク角度毎の割り込みによって
実行される。なお、本実施態様においても図１２に示す
イニシャライズ処理ルーチン、図１３に示す推定ＮＯX
吸収量の算出ルーチン、図１４および図１５に示すリッ
チスパイクの制御ルーチン、図１６に示すＴＲＯＵＴの
検出ルーチン、および図１７に示す最大ＮＯX 吸収量の
更新ルーチンと同様のルーチンも実行される。
制御するためのルーチンを示している。このルーチンは
予め定められた設定クランク角度毎の割り込みによって
実行される。なお、本実施態様においても図１２に示す
イニシャライズ処理ルーチン、図１３に示す推定ＮＯX
吸収量の算出ルーチン、図１４および図１５に示すリッ
チスパイクの制御ルーチン、図１６に示すＴＲＯＵＴの
検出ルーチン、および図１７に示す最大ＮＯX 吸収量の
更新ルーチンと同様のルーチンも実行される。
【００７０】図２０を参照すると、まずステップ１３０
では圧縮上死点周りにおいて主燃料噴射が行われる。続
くステップ１３１では図１４および図１５に示すリッチ
スパイクの制御ルーチンでセットまたはリセットされる
リッチスパイクフラグＸＲＳがセットされているか否か
が判別される。リッチスパイクフラグＸＲＳがセットさ
れているとき、すなわちリッチスパイクを行うべきとき
には次いでステップ１３２に進み、例えば圧縮上死点後
９０°から１５０°において副燃料噴射が行われる。こ
の場合、副燃料噴射時間はＮＯX 吸収剤１９への流入排
気の空燃比がリッチとなるように定められ、したがって
リッチスパイクが行われる。すなわち、リッチスパイク
を行うべきときには１燃焼サイクルにおいて燃料噴射が
２回行われる。これに対し、リッチスパイクフラグＸＲ
Ｓがリセットされているとき、すなわちリッチスパイク
を停止すべきときには次いでステップ１３３に進み、副
燃料噴射が停止される。
では圧縮上死点周りにおいて主燃料噴射が行われる。続
くステップ１３１では図１４および図１５に示すリッチ
スパイクの制御ルーチンでセットまたはリセットされる
リッチスパイクフラグＸＲＳがセットされているか否か
が判別される。リッチスパイクフラグＸＲＳがセットさ
れているとき、すなわちリッチスパイクを行うべきとき
には次いでステップ１３２に進み、例えば圧縮上死点後
９０°から１５０°において副燃料噴射が行われる。こ
の場合、副燃料噴射時間はＮＯX 吸収剤１９への流入排
気の空燃比がリッチとなるように定められ、したがって
リッチスパイクが行われる。すなわち、リッチスパイク
を行うべきときには１燃焼サイクルにおいて燃料噴射が
２回行われる。これに対し、リッチスパイクフラグＸＲ
Ｓがリセットされているとき、すなわちリッチスパイク
を停止すべきときには次いでステップ１３３に進み、副
燃料噴射が停止される。
【００７１】次に、図１における別の実施態様を説明す
る。本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが
許容最大劣化度合いのときに、すなわちＮＯX 吸収剤１
９のＮＯX 吸収能力が許容最小値のときにリッチスパイ
クが開始された後空燃比センサからリッチ信号が出力さ
れない最大のリッチスパイク時間を予め求めておき、こ
のリッチスパイク時間をリッチスパイク時間の初期値Ｔ
ＲＳＩijに定めている。さらに、リッチスパイク時間Ｔ
ＲＳijが対応する初期値ＴＲＳＩijを越えないように更
新される。
る。本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合いが
許容最大劣化度合いのときに、すなわちＮＯX 吸収剤１
９のＮＯX 吸収能力が許容最小値のときにリッチスパイ
クが開始された後空燃比センサからリッチ信号が出力さ
れない最大のリッチスパイク時間を予め求めておき、こ
のリッチスパイク時間をリッチスパイク時間の初期値Ｔ
ＲＳＩijに定めている。さらに、リッチスパイク時間Ｔ
ＲＳijが対応する初期値ＴＲＳＩijを越えないように更
新される。
【００７２】この場合、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度合い
が許容最大劣化度合いよりも小さいときにはリッチスパ
イク時間ＴＲＳijは対応する初期値ＴＲＳＩijに維持さ
れる。したがって、リッチスパイクによってＮＯX 吸収
剤１９に吸収されているすべてのＮＯX を放出させるこ
とができない。しかしながら、リッチスパイクを行えば
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が回復されるので必
ずしもＮＯX 吸収剤１９に吸収されているすべてのＮＯ
X を放出させる必要はない。また、ＮＯX の還元反応は
発熱反応であるのでＮＯX 吸収剤１９の過熱を阻止する
ためにはリッチスパイク時間を短くした方が好ましい。
が許容最大劣化度合いよりも小さいときにはリッチスパ
イク時間ＴＲＳijは対応する初期値ＴＲＳＩijに維持さ
れる。したがって、リッチスパイクによってＮＯX 吸収
剤１９に吸収されているすべてのＮＯX を放出させるこ
とができない。しかしながら、リッチスパイクを行えば
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が回復されるので必
ずしもＮＯX 吸収剤１９に吸収されているすべてのＮＯ
X を放出させる必要はない。また、ＮＯX の還元反応は
発熱反応であるのでＮＯX 吸収剤１９の過熱を阻止する
ためにはリッチスパイク時間を短くした方が好ましい。
【００７３】そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９
の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいときに
はリッチスパイク時間ＴＲＳijは比較的短い初期値ＴＲ
ＳＩ ijに維持するようにしている。なお、ＮＯX 吸収剤
１９の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも大きくな
ったときには、上述の実施態様と同様に空燃比センサ４
３からリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク
時間ＴＲＳijとなるようにリッチスパイク時間ＴＲＳij
が徐々に減少される。
の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいときに
はリッチスパイク時間ＴＲＳijは比較的短い初期値ＴＲ
ＳＩ ijに維持するようにしている。なお、ＮＯX 吸収剤
１９の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも大きくな
ったときには、上述の実施態様と同様に空燃比センサ４
３からリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク
時間ＴＲＳijとなるようにリッチスパイク時間ＴＲＳij
が徐々に減少される。
【００７４】ところで、本実施態様ではＮＯX 吸収剤１
９の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいとき
にはリッチスパイクが開始された後空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力されず、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度
合いが許容最大劣化度合いよりも大きくなるとリッチ信
号が出力される。したがって、空燃比センサ４３からリ
ッチ信号が初めて出力されたときにはＮＯX 吸収剤１９
の劣化度合いが許容最大劣化度合いになったことがわか
ることになる。そこで、本実施態様では機関が運転され
てから、リッチスパイクが開始された後空燃比センサ４
３から初めてリッチ信号が出力されたときにはＮＯX 吸
収剤１９の劣化度合いが許容最大劣化度合いになった判
断して図示しない警告装置を作動させ、それによりＮＯ
X 吸収剤１９の劣化度合いを車両運転者に知らせるよう
にしている。
９の劣化度合いが許容最大劣化度合いよりも小さいとき
にはリッチスパイクが開始された後空燃比センサ４３か
らリッチ信号が出力されず、ＮＯX 吸収剤１９の劣化度
合いが許容最大劣化度合いよりも大きくなるとリッチ信
号が出力される。したがって、空燃比センサ４３からリ
ッチ信号が初めて出力されたときにはＮＯX 吸収剤１９
の劣化度合いが許容最大劣化度合いになったことがわか
ることになる。そこで、本実施態様では機関が運転され
てから、リッチスパイクが開始された後空燃比センサ４
３から初めてリッチ信号が出力されたときにはＮＯX 吸
収剤１９の劣化度合いが許容最大劣化度合いになった判
断して図示しない警告装置を作動させ、それによりＮＯ
X 吸収剤１９の劣化度合いを車両運転者に知らせるよう
にしている。
【００７５】図２１および図２２は本実施態様において
リッチスパイクを制御するためのルーチンを示してい
る。このルーチンは予め定められた設定クランク角度毎
の割り込みによって実行される。なお、本実施態様にお
いても図１２に示すイニシャライズ処理ルーチン、図１
３に示す推定ＮＯX 吸収量の算出ルーチン、図１６に示
すＴＲＯＵＴの検出ルーチン、図１７に示す最大ＮＯX
吸収量の更新ルーチンおよび、および図２０に示す燃焼
噴射制御ルーチンも実行される。
リッチスパイクを制御するためのルーチンを示してい
る。このルーチンは予め定められた設定クランク角度毎
の割り込みによって実行される。なお、本実施態様にお
いても図１２に示すイニシャライズ処理ルーチン、図１
３に示す推定ＮＯX 吸収量の算出ルーチン、図１６に示
すＴＲＯＵＴの検出ルーチン、図１７に示す最大ＮＯX
吸収量の更新ルーチンおよび、および図２０に示す燃焼
噴射制御ルーチンも実行される。
【００７６】図２１および図２２を参照すると、まず始
めにステップ１７０では検出フラグＸＤＥＴがセットさ
れているか否かが判別される。この検出フラグＸＤＥＴ
は定常運転時においてリッチスパイクが完了してから一
定時間ＴＤＥＴが経過するまでの間にセット（ＸＤＥＴ
＝“１”）され、それ以外はリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）される。検出フラグＸＤＥＴがリセットされて
いるときには次いでステップ１７１に進み、リッチスパ
イクフラグＸＲＳがセットされているか否かが判別され
る。このリッチスパイクフラグＸＲＳはリッチスパイク
を行うべきときにセット（ＸＲＳ＝“１”）され、リッ
チスパイクを停止すべきときにリセット（ＸＲＳ＝
“０”）される。リッチスパイクフラグＸＲＳがリセッ
トされているときには次いでステップ１７２に進み、Ｎ
ＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯ
X 吸収量ＭＡＸ以上か否かが判別される。ΣＮＯＸ＜Ｍ
ＡＸのときには処理サイクルを終了し、これに対しΣＮ
ＯＸ≧ＭＡＸのときには次いでステップ１７３に進んで
補正係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、すなわち燃焼
室３内で燃焼せしめられる混合気がリーンであるか否か
が判別される。Ｋ≧１．０のとき、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気が理論空燃比またはリッチの
ときには処理サイクルを終了する。これに対し、Ｋ＜
１．０のとき、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる
混合気がリーンのときには次いでステップ１７４に進
み、図８に示されるリッチスパイク時間ＴＲＳijのうち
どの領域のＴＲＳijを用いるべきかが運転状態に基づい
て判断される。続くステップ１７５ではステップ１７４
において判断されたリッチスパイク時間ＴＲＳijが読み
込まれる。続くステップ１７６ではリッチスパイクフラ
グＸＲＳがセットされる。後述するようにリッチスパイ
クフラグＸＲＳがセットされるとリッチスパイクが開始
され、したがってΣＮＯＸ≧ＭＡＸかつＫ＜１．０のと
きにリッチスパイクが行われる。
めにステップ１７０では検出フラグＸＤＥＴがセットさ
れているか否かが判別される。この検出フラグＸＤＥＴ
は定常運転時においてリッチスパイクが完了してから一
定時間ＴＤＥＴが経過するまでの間にセット（ＸＤＥＴ
＝“１”）され、それ以外はリセット（ＸＤＥＴ＝
“０”）される。検出フラグＸＤＥＴがリセットされて
いるときには次いでステップ１７１に進み、リッチスパ
イクフラグＸＲＳがセットされているか否かが判別され
る。このリッチスパイクフラグＸＲＳはリッチスパイク
を行うべきときにセット（ＸＲＳ＝“１”）され、リッ
チスパイクを停止すべきときにリセット（ＸＲＳ＝
“０”）される。リッチスパイクフラグＸＲＳがリセッ
トされているときには次いでステップ１７２に進み、Ｎ
ＯX 吸収剤１９の推定ＮＯX 吸収量ΣＮＯＸが最大ＮＯ
X 吸収量ＭＡＸ以上か否かが判別される。ΣＮＯＸ＜Ｍ
ＡＸのときには処理サイクルを終了し、これに対しΣＮ
ＯＸ≧ＭＡＸのときには次いでステップ１７３に進んで
補正係数Ｋが１．０よりも小さいか否か、すなわち燃焼
室３内で燃焼せしめられる混合気がリーンであるか否か
が判別される。Ｋ≧１．０のとき、すなわち燃焼室３内
で燃焼せしめられる混合気が理論空燃比またはリッチの
ときには処理サイクルを終了する。これに対し、Ｋ＜
１．０のとき、すなわち燃焼室３内で燃焼せしめられる
混合気がリーンのときには次いでステップ１７４に進
み、図８に示されるリッチスパイク時間ＴＲＳijのうち
どの領域のＴＲＳijを用いるべきかが運転状態に基づい
て判断される。続くステップ１７５ではステップ１７４
において判断されたリッチスパイク時間ＴＲＳijが読み
込まれる。続くステップ１７６ではリッチスパイクフラ
グＸＲＳがセットされる。後述するようにリッチスパイ
クフラグＸＲＳがセットされるとリッチスパイクが開始
され、したがってΣＮＯＸ≧ＭＡＸかつＫ＜１．０のと
きにリッチスパイクが行われる。
【００７７】リッチスパイクフラグＸＲＳがセットされ
たときにはステップ１７１からステップ１７７に進み、
リッチスパイクが開始されてからＴＲＳijだけ経過した
か否かが判別される。リッチスパイクが開始されてから
ＴＲＳijだけ経過していないときには処理サイクルを終
了する。これに対し、リッチスパイクが開始されてから
ＴＲＳijだけ経過したとき、すなわちリッチスパイクが
ＴＲＳijだけ行われたときには次いでステップ１７８に
進み、リッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる。
続くステップ１７９では機関定常運転時であるか否かが
判別される。本実施態様では、機関回転数Ｎの変化率が
設定値よりも小さく、かつスロットル開度の変化率が設
定値よりも小さく、かつ絶対圧ＰＭの変化率が設定値よ
りも小さく、かつ燃料噴射時間ＴＡＵの変化率が設定値
よりも小さいときに定常運転時であると判別され、それ
以外は定常運転時でないと判別される。定常運転時でな
いと判別されたときには処理サイクルを終了し、これに
対し定常運転時と判別されたときには次いでステップ１
８０に進んで検出フラグＸＤＥＴがセットされる。すな
わち、定常運転時にリッチスパイク時間ＴＲＳijの更新
が行われる。
たときにはステップ１７１からステップ１７７に進み、
リッチスパイクが開始されてからＴＲＳijだけ経過した
か否かが判別される。リッチスパイクが開始されてから
ＴＲＳijだけ経過していないときには処理サイクルを終
了する。これに対し、リッチスパイクが開始されてから
ＴＲＳijだけ経過したとき、すなわちリッチスパイクが
ＴＲＳijだけ行われたときには次いでステップ１７８に
進み、リッチスパイクフラグＸＲＳがリセットされる。
続くステップ１７９では機関定常運転時であるか否かが
判別される。本実施態様では、機関回転数Ｎの変化率が
設定値よりも小さく、かつスロットル開度の変化率が設
定値よりも小さく、かつ絶対圧ＰＭの変化率が設定値よ
りも小さく、かつ燃料噴射時間ＴＡＵの変化率が設定値
よりも小さいときに定常運転時であると判別され、それ
以外は定常運転時でないと判別される。定常運転時でな
いと判別されたときには処理サイクルを終了し、これに
対し定常運転時と判別されたときには次いでステップ１
８０に進んで検出フラグＸＤＥＴがセットされる。すな
わち、定常運転時にリッチスパイク時間ＴＲＳijの更新
が行われる。
【００７８】検出フラグＸＤＥＴがセットされたときに
はステップ１７０からステップ１８１に進み、リッチス
パイクが完了されてから一定時間ＴＤＥＴが経過したか
否かが判別される。リッチスパイクが完了されてから一
定時間ＴＤＥＴが経過していないときには処理サイクル
を終了し、これに対し一定時間ＴＤＥＴが経過したとき
にはステップ１８２に進んで検出フラグＸＤＥＴがリセ
ットされる。続くステップ１８３では空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力された時間ＴＲＯＵＴが読み込ま
れる。このＴＲＯＵＴの検出ルーチンは図１６に示され
ている。
はステップ１７０からステップ１８１に進み、リッチス
パイクが完了されてから一定時間ＴＤＥＴが経過したか
否かが判別される。リッチスパイクが完了されてから一
定時間ＴＤＥＴが経過していないときには処理サイクル
を終了し、これに対し一定時間ＴＤＥＴが経過したとき
にはステップ１８２に進んで検出フラグＸＤＥＴがリセ
ットされる。続くステップ１８３では空燃比センサ４３
からリッチ信号が出力された時間ＴＲＯＵＴが読み込ま
れる。このＴＲＯＵＴの検出ルーチンは図１６に示され
ている。
【００７９】続くステップ１８４では直前のリッチスパ
イクにおけるＴＲＳijに対する学習完了フラグＸＬＦij
がセットされているか否かが判別される。この学習完了
フラグＸＬＦijは対応するリッチスパイク時間ＴＲＳij
の学習が完了したときにセット（ＸＬＦij＝“１”）さ
れ、対応するリッチスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了
していないとき、およびバッテリが外されたときにリセ
ット（ＸＬＦij＝“０”）される。直前のリッチスパイ
クにおけるＴＲＳijに対する学習完了フラグＸＬＦijが
リセットされているとき、ＴＲＳijの学習が完了してい
ないときには次いでステップ１８５に進み、ＴＲＯＵＴ
が零か否か、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されていないかが判別される。ＴＲＯＵＴ＝０の
とき、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されていないときには次いでステップ１８６に進み、現
在のＴＲＳijに１．０よりも大きい定数ＫＲ１を乗算す
ることによってＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳ
ijが増大せしめられる。続くステップ１８６ａではＴＲ
Ｓijが対応する初期値ＴＲＳＩijよりも大きいか否かが
判別される。ＴＲＳij≦ＴＲＳＩijのときには次いでス
テップ１８７にジャンプし、ＴＲＳij＞ＴＲＳＩijのと
きには次いでステップ１８６ｂに進み、ＴＲＳijをＴＲ
ＳＩijした後にステップ１８７に進む。ステップ１８７
ではＴＲＯＵＴがクリアされる。
イクにおけるＴＲＳijに対する学習完了フラグＸＬＦij
がセットされているか否かが判別される。この学習完了
フラグＸＬＦijは対応するリッチスパイク時間ＴＲＳij
の学習が完了したときにセット（ＸＬＦij＝“１”）さ
れ、対応するリッチスパイク時間ＴＲＳijの学習が完了
していないとき、およびバッテリが外されたときにリセ
ット（ＸＬＦij＝“０”）される。直前のリッチスパイ
クにおけるＴＲＳijに対する学習完了フラグＸＬＦijが
リセットされているとき、ＴＲＳijの学習が完了してい
ないときには次いでステップ１８５に進み、ＴＲＯＵＴ
が零か否か、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号
が出力されていないかが判別される。ＴＲＯＵＴ＝０の
とき、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力
されていないときには次いでステップ１８６に進み、現
在のＴＲＳijに１．０よりも大きい定数ＫＲ１を乗算す
ることによってＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳ
ijが増大せしめられる。続くステップ１８６ａではＴＲ
Ｓijが対応する初期値ＴＲＳＩijよりも大きいか否かが
判別される。ＴＲＳij≦ＴＲＳＩijのときには次いでス
テップ１８７にジャンプし、ＴＲＳij＞ＴＲＳＩijのと
きには次いでステップ１８６ｂに進み、ＴＲＳijをＴＲ
ＳＩijした後にステップ１８７に進む。ステップ１８７
ではＴＲＯＵＴがクリアされる。
【００８０】これに対し、ステップ１８５においてＴＲ
ＯＵＴ＞０のとき、すなわち空燃比センサ４３からリッ
チ信号が出力されたときには次いでステップ１８５ａに
進み、警告装置が作動（ＯＮ）される。次いでステップ
１８８に進み、現在のＴＲＳ ijからＴＲＯＵＴを減算し
た減算結果に１．０よりも小さい定数ＫＲ２を乗算する
ことによってＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳij
が減少せしめられる。続くステップ１８９では対応する
学習完了フラグＸＬＦijがセットされる。次いでステッ
プ１８７に進む。
ＯＵＴ＞０のとき、すなわち空燃比センサ４３からリッ
チ信号が出力されたときには次いでステップ１８５ａに
進み、警告装置が作動（ＯＮ）される。次いでステップ
１８８に進み、現在のＴＲＳ ijからＴＲＯＵＴを減算し
た減算結果に１．０よりも小さい定数ＫＲ２を乗算する
ことによってＴＲＳijが更新される。すなわちＴＲＳij
が減少せしめられる。続くステップ１８９では対応する
学習完了フラグＸＬＦijがセットされる。次いでステッ
プ１８７に進む。
【００８１】学習完了フラグＸＬＦijがセットされたと
きにはステップ１８４からステップ１９０に進み、ＴＲ
ＯＵＴが零よりも大きいか否か、すなわち空燃比センサ
４３からリッチ信号が出力されたか否かが判別される。
ＴＲＯＵＴ＞０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されたときには次いでステップ１９１に進
み、最大量更新フラグＸＭＡＸがセットされる。この最
大量更新フラグＸＭＡＸはＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯ
X 吸収量ＭＡＸを更新すべきときにセット（ＸＭＡＸ＝
“１”）され、それ以外はリセット（ＸＭＡＸ＝
“０”）される。次いでステップ１８８に進んでＴＲＳ
ijが減少され、次いでステップ１８９および１８７に進
む。これに対し、ステップ１９０においてＴＲＯＵＴ＝
０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れていないときにはステップ１８７に進む。したがって
この場合にはＴＲＳijの更新が行われず、これまでのＴ
ＲＳijに保持される。
きにはステップ１８４からステップ１９０に進み、ＴＲ
ＯＵＴが零よりも大きいか否か、すなわち空燃比センサ
４３からリッチ信号が出力されたか否かが判別される。
ＴＲＯＵＴ＞０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ
信号が出力されたときには次いでステップ１９１に進
み、最大量更新フラグＸＭＡＸがセットされる。この最
大量更新フラグＸＭＡＸはＮＯX 吸収剤１９の最大ＮＯ
X 吸収量ＭＡＸを更新すべきときにセット（ＸＭＡＸ＝
“１”）され、それ以外はリセット（ＸＭＡＸ＝
“０”）される。次いでステップ１８８に進んでＴＲＳ
ijが減少され、次いでステップ１８９および１８７に進
む。これに対し、ステップ１９０においてＴＲＯＵＴ＝
０、すなわち空燃比センサ４３からリッチ信号が出力さ
れていないときにはステップ１８７に進む。したがって
この場合にはＴＲＳijの更新が行われず、これまでのＴ
ＲＳijに保持される。
【００８２】
【発明の効果】リッチスパイクによってＮＯX 吸収剤の
大きなＮＯX 吸収能力を確保することができ、同時にリ
ッチスパイク時にＮＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏが排出されるのを阻止することができる。
大きなＮＯX 吸収能力を確保することができ、同時にリ
ッチスパイク時にＮＯX 吸収剤から多量の未燃ＨＣ，Ｃ
Ｏが排出されるのを阻止することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】基本燃料噴射時間のマップを示す図である。
【図３】補正係数Ｋを示す図である。
【図４】機関から排出される排気中の未燃ＨＣ，ＣＯお
よび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
よび酸素の濃度を概略的に示す線図である。
【図５】ＮＯX 吸放出作用を説明するための図である。
【図６】ＮＯX 吸収量ＮＯＸＡおよびＮＯX 放出量ＮＯ
ＸＤのマップを示す図である。
ＸＤのマップを示す図である。
【図７】ＮＯX 放出量ＮＯＸＤを示す線図である。
【図８】リッチスパイク時間ＴＲＳのマップを示す図で
ある。
ある。
【図９】リッチスパイク制御を説明するためのタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図１０】補正係数ＫＭを示す図である。
【図１１】リッチスパイク制御を説明するためのタイム
チャートである。
チャートである。
【図１２】イニシャライズ処理を実行するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図１３】推定ＮＯX 吸収量を算出するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１４】リッチスパイクを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１５】リッチスパイクを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図１６】空燃比センサからリッチ信号が出力されてい
た時間ＴＲＯＵＴを検出するためのフローチャートであ
る。
た時間ＴＲＯＵＴを検出するためのフローチャートであ
る。
【図１７】最大ＮＯX 吸収量ＭＡＸを更新するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図１８】燃料噴射時間ＴＡＵを算出するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図１９】別の実施態様を示す内燃機関の全体図であ
る。
る。
【図２０】図１９における実施態様の燃料噴射を制御す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図２１】図１における別の実施態様のリッチスパイク
を制御するためのフローチャートである。
を制御するためのフローチャートである。
【図２２】図１における別の実施態様のリッチスパイク
を制御するためのフローチャートである。
を制御するためのフローチャートである。
３…燃焼室 １１…燃料噴射弁 １５…排気マニホルド １９…ＮＯX 吸収剤 ４２，４３…空燃比センサ
Claims (5)
- 【請求項１】 流入する排気の空燃比がリーンのときに
はＮＯX を吸収し、流入する排気の空燃比がリッチにな
ると吸収しているＮＯX を放出して還元するＮＯX 吸収
剤を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 吸収剤に流入する
排気の空燃比をリーンからリッチに一時的に切り換える
リッチスパイクを時間間隔を隔てて繰り返し行うことに
よりＮＯX 吸収剤から吸収されているＮＯX を放出して
還元するようにした内燃機関の排気浄化装置において、
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、リッチスパイクが開始された後空燃比センサから
リッチ信号が出力されないように空燃比センサの出力信
号に基づいてリッチスパイク量を更新するようにした内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 リッチスパイクが開始された後前記空燃
比センサからリッチ信号が出力されない最大のリッチス
パイク量となるようにリッチスパイク量を更新するよう
にした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 リッチスパイクが開始された後前記空燃
比センサからリッチ信号が出力されるまでリッチスパイ
ク量を初期値から増大せしめた後に空燃比センサからリ
ッチ信号が出力されなくなるまでリッチスパイク量を減
少せしめ、その後空燃比センサからリッチ信号が出力さ
れるまでリッチスパイク量を保持するようにした請求項
２に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記リッチスパイク量の初期値を、前記
ＮＯX 吸収剤の劣化度合いがほぼ零のときに、リッチス
パイクが開始された後前記空燃比センサからリッチ信号
が出力されない最大のリッチスパイク量に定めた請求項
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 前記リッチスパイク量の最大値を、前記
ＮＯX 吸収剤の劣化度合いが許容最大劣化度合いのとき
に、リッチスパイクが開始された後前記空燃比センサか
らリッチ信号が出力されない最大のリッチスパイク量に
定めた請求項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 |
|---|---|---|---|
| JP30258897A JP3346247B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30258897A JP3346247B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11141370A true JPH11141370A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3346247B2 JP3346247B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17910792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30258897A Expired - Lifetime JP3346247B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346247B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6519934B2 (en) | 2000-06-26 | 2003-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Emission control method and apparatus of an internal combustion engine |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30258897A patent/JP3346247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6519934B2 (en) | 2000-06-26 | 2003-02-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Emission control method and apparatus of an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3346247B2 (ja) | 2002-11-18 |
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