WO1994012778A1

WO1994012778A1 - Epurateur de gaz d'echappement pour moteurs a combustion interne

Info

Publication number: WO1994012778A1
Application number: PCT/JP1993/001764
Authority: WO
Inventors: Shinichi Takeshima; Satomi Seto; Toshiaki Tanaka; Satoshi Iguchi; Kiyoshi Nakanishi; Kenji Katoh
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 1995-06-03
Also published as: DE69328083T2; DE69328083D1; EP0625633A1; US5473890A; EP0625633A4; EP0625633B1

Description

明細書内燃機関の排気浄化装置技術分野

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。背景技術

リ一ン混合気を燃焼せしめるようにした内燃機関において、流入排気ガスの空燃比がリ一ンのときには N0_X 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 N0_X を放出する N0_X 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 ΝΟχ を Ν0_Χ 吸収剤により吸収し、 Ν0_Χ 吸収剤の Ν0_Χ 吸収能力が飽和する前に Ν0_Χ 吸収剤への流入排気ガスの空燃比を一時的にリツチにして Ν0_Χ 吸収剤から Ν0_Χ を放出させると共に放出された Ν0_Χ 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（米国特許出願第 08ノ066，100 号又は欧州特許出願第 92920904.7号参照）ところが燃料および機関の潤滑油内にはィォゥが舍まれているので排気ガス中には S0_X が舍まれており、従ってこの内燃機関ではこの S0_X も N0_X と共に N0_X 吸収剤に吸収される。しかしながらこの S0_X は N0_X 吸収剤への流入排気ガスの空燃比をリツチにしても N0_X 吸収剤から放出されず、従って N0_X 吸収剤内の S0_X の量は次第に増大することになる。ところが N0_X 吸収剤内の S0_X の量が増大すると N0_X 吸収剤が吸収しうる N0_X の量が次第に低下し、ついには N0_X 吸収剤力く N0_X をほとんど吸収できなくなってしまう。そこで N0_X 吸収剤上流の機関排気通路内にィォゥ捕獲装置を設け、このィォゥ捕獲装置によって排気ガス中に含まれる S0_X を捕獲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（米国特許出願第 08ノ 096103 号又は欧州特許出願第 93112260.6号参照）。この内燃機関では機関から排出された S0_X がィォゥ捕獲装置により捕獲されるので N0_X 吸収剤には N0_X のみが吸収されることになる。

しかしながらこの内燃機関ではィォゥ捕獲装置により捕獲された S0_X はィォゥ捕獲装置に流入する排気ガスの空燃比をリツチにしてもィォゥ捕獲装置から放出されることなくィォゥ捕獲装置内に捕獲され続ける。従ってィォゥ捕獲装置による S0_X 捕獲量は次第に増大し、ィォゥ捕獲装置の S0_X 捕獲能力が飽和すると S0_X がィォゥ捕獲装置を素通りしてしまうために S0_X が N0_X 吸収剤に吸収されて N0_X 吸収剤内に次第に蓄積するという問題が生ずる。発明の開示

本発明の目的は N0_X 吸収剤を長時間使用しても N0_X 吸収剤による N0_X の高い吸収能力を維持することのできる排気浄化装置を提供す

i ある ₀

本発明によれば、排気通路と、排気通路内に配置されて流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときに N0_X を吸収すると共に流入する排気ガス中の酸素濃度を低下させると吸収した N0_X を放出する ΝΟχ 吸収剤と、 Ν0_Χ 吸収剤上流の排気通路内に配置されて流入する排気ガスの空燃比がリ一ンであるときに S0_X を吸収すると共に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると吸収した S0_X を放出する S0_X 吸収剤と、 S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を制御して通常は S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、 S0_X 吸収剤から S0_X を放出すべきときには S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリツチにする空燃比制御手段と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 5 Aおよび 5 Bは N0_X の吸放出作用を説明するための図、図 6 は N0_X および S0_X の放出タイミングを示す図、図 7 は割込みルーチンを示すフローチャート、図 8 は燃料噴射時間 TAU を算出するためのフローチャート、図 9 は内燃機関の別の実施例を示す全体図、図 10 は内燃機関の更に別の実施例を示す全体図、図 11は N0_X 放出処理を行うためのフローチャート、図 12は内燃機関の更に別の実施例を示す全体図、図 13は S0_X の放出特性を示す図、図 14は S0_X および N0_X の放出タイミングを示す図、図 15は N0_X 放出時のリツチ制御を示す図、図 16Aから 16 Cは各種バラメータと排気ガス温との関係を示す図、図 17は S0_X 放出時のリ 'ンチ制御を示す図、図 18Aから 18Dは各種バラメータと排気ガス温との関係を示す図、図 19は排気ガス温のマップを示す図、図 20および 21は補正係数 KKを算出するためのフ口 —チャート、図 22は燃料噴射時間 TAU を算出するためのフローチヤート、図 23は内燃機関の更に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 Aおよび 26Bは N0_X 放出率および S0_X 放出率を示す線図、図 27Aおよび 27Bは N0_X および S0_X の累積放出量を示す線図、図 28は S0_X 放出制御のタィムチャート、図 29は S0_X , NOx 放出制御のタィムチヤ ― ト、図 30は NOx , S0_X 放出制御のタイムチャート、図 31は ΝΟχ , S0_X 放出制御の空燃比の変化等を示すタイムチャート、図 32Aから 32 Dはフラグ · 切換弁制御のフローチヤ一ト、図 33は排気ガス温 T のマップを示す図、図 34は燃料噴射時間 TAU を算出するためのフロ —チヤ一ト、図 35 Aから 35 Dはフラグ · 切換弁制御のフローチヤ一ト、図 36は燃；14噴射時間 TA U を算出するためのフローチャート、図 37 Aから 37 Dはフラグ · 切換弁制御のフローチヤ一ト、図 38は燃料噴射時間 TA U を算出するためのフローチャート、図 39 Aから 39 Eはフラグ · 切換弁制御のフローチヤ一ト、図 40は燃料噴射時間 ΤΑ ϋ を算出するためのフロ一チヤ一トである。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。

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 は排気ボートを夫々示す。吸気ポート 6 は対応する技管 9 を介してサージタンク 10に連結され、各技管 9 には夫々吸気ポート 6 内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁 1 1が取付けられる。サージタンク 10 は吸気ダクト 12およびェアフロ一メータ 13を介してエアクリーナ 14 に連結され、吸気ダクト 12内にはス口ットル弁 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 S O x 吸収剤 18および N0 _X 吸収剤 19を内蔵したケ一シング 20に接続される。

S0 _X 吸収剤 18は N0 _X 吸収剤 19の上流に配置されており、図 1 に示す実施例では S0 _X 吸収剤 18および N 0 _X 吸収剤 19が例えばアルミナからなる一つのモノリス型担体を用いて一体的に形成されている _c

電子制御ュニット 30はディジタルコンピュータからなり、双方向性バス 31によつて相互に接続された ROM (リ一ドオンリメモリ） 32、 RA M (ランダムアクセスメモリ） 33 、 C PU (マイクロプロセッサ） 34、入力ボート 35および出力ボート 36を具備する _e エアフローメータ 1 3 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 A D変換器 37を介して入力ポート 35に入力される _f 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 21が接続される。一方、出力ボート 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 1 1に接続される。

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 T A L' が出れる。

T A U = T P ' 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

N (吸入空気量機関回転数 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 R0M32 内に記憶されている。補正係数 Kは機閔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ぐ 1 . 0 になれば機閩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 になれば機閩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 はこの補正係数 Kの制御の一実施例を示している。図 3 に示す実施例では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、暖機が完了すると捕正係数 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一ンに維持される。次いで加速運転が行われれば補正係数 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、全負荷運転が行われれば補正係数 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ツチにされる。図 3 からわかるように図 3 には示される実施例ては暖機運転時、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一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一ン混合気が燃焼せしめられることになる。

図 4 は燃焼室 3 から排出される排気ガス中の代表的な成分の濃度を概略的に示している。図 4 からわかるように燃焼室 3 から排出される排気ガス中の未燃 H 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ツ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 0₂ の濃度は燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比がリーンになるほど増大する _c

ケ一シング 20内に収容されている N0_X 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、ナトリウムお、セシゥム Csのようなアルカリ金属、ノ、'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 _c なお、この N0_X 吸収剤 19にはリチウム Liを添加することが望ましい: 機関吸気通路および N0_X 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への流入排気ガスの空燃比と称するとこの N0_X 吸収剤 19は流入排気ガスの空燃比がリ一ンのときには N0_X 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 N0_X を放出する N0_X の吸放出作用を行う。なお、 N0_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 Ν0_λ. 吸収剤 19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 Ν0 · 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 ΝΟχ を放出することになる。

上述の Ν0_Χ 吸収剤 19を機関排気通路内に配置すればこの ΝΟχ 吸収剤 19は実際に Ν0_Χ の吸放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメ力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 Αおよび 5 B に示すようなメ力二ズムで行われているものと考えられる。次にこのメ力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 5 Aに示されるようにこれら酸素 0₂ が 0₂ - 又は 0²-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 0₂ - 又は 0²—と反応し、 N0₂ となる (2N0 + 0z→ 2N0₂)。次いで生成された N0_Z 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 N0₃ - の形で吸収剤内に拡散する。このようにして N0_X が N0_X 吸収剤 19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 N0₂ が生成され、吸収剤の N0_X 吸収能力が飽和しない限り N0₂ が吸収剤内に吸収されて硝酸イオン N0₃ - 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 N0₂ の生成量が低下すると反応が逆方向 (N0₃ ― →N0_Z)に進み、斯くして吸収剤内の硝酸イオン N0₃ - 力 N0₂ 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 N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出されることになる。図 4 に示されるように流入排気ガスのリ一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 N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出されることになる。

一方、このとき燃焼室 3内に供給される混合気がリツチにされて流入排気ガスの空燃比がリツチになると図 4 に示されるように機関からは多量の未燃 H COが排出され、これら未燃 H COは白金 Pt上の酸素 0₂ - 又は 0²—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ツチになると流入排気ガス中の酸素濃度が極度に低下するために吸収剤から N0₂ が放出され、この N0_Z 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 N0_Z が存在しなくなると吸収剤から次から次へと N0_Z が放出される。従って流入排気ガスの空燃比をリツチにすると短時間のうちに N0_X 吸収剤 19から N0_X 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初めに未燃 HC, COが白金 Pt上の 0₂ - 又は 0²-とただちに反応して酸化せしめられ. ついで白金 Pt上の 0₂ - 又は 0²—が消費されてもまだ未燃 H 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 ΝΟχ および機関から排出された Ν0_Χ 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 Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されている Ν0_Χ が放出され、しかもこの放出された Ν0_Χ が還元されるために大気中に Ν0_Χ 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、 Ν0_Χ 吸収剤 19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 Ν0_Χ 吸収剤 19から放出された Ν0_Χ 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 Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Χ が徐々にしか放出されないために Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されている全 Ν0_Χ 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 ΝΟχ 吸収剤 19から Ν0_Χ が放出される。従って Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Χ 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、 Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Χ 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 Ν0_Χ 吸収剤 19において Ν0_Χ が還元されず、従ってこの場合には Ν0_Χ 吸収剤 19の下流に ΝΟχ を還元しうる触媒を設けるか、或いは Ν0_Χ 吸収剤 19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 Ν0_Χ 吸収剤 19の下流において Ν0_Χ を還元することは可能であるがそれよりもむしろ Ν0_Χ 吸収剤 19において ΝΟχ を還元する方が好ましい。従って Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Χ を放出すべきときには流入排気ガスの空燃比を理論空燃比或いはリツチにする方が好ましいことになる。

図 3 に示されるように本発明による実施例では暖機運転時および全負荷運転時には燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされ、また加速運転時には混合気が理論空燃比とされるがそれ以外の大部分の運転領域ではリーン混合気が燃焼室 3 内において燃焼せしめられる。この場合、燃焼室 3内において燃焼せしめられる混合気の空燃比はほぼ 18.0以上であって図 1 に示される実施例では空燃比が 20 から 24程度のリーン混合気が燃焼せしめられる。空燃比が 18.0以上になると三元触媒がたとえリ一ン空燃比の下で還元性を有していたとしても Ν0_Χ を十分に還元することができず、従ってこのようなリ一ン空燃比の下で Ν0_Χ を還元するために三元触媒を用いることはできない。また、空燃比が 18.0以上であっても Ν0_Χ を還元しうる触媒として Cu—ゼォライト触媒があるがこの Cu—ゼォライト触媒は耐熱性に欠けるためにこの Cu—ゼォライト触媒を用いることは実際問題として好ましくない。従って結局、空燃比が 18.0以上のときに NOx を浄化するには本発明において使用されている ΝΟχ 吸収剤 19を用いる以外には道がないことになる。

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および加速運転時に N0_X 吸収剤 19から N0_X 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および加速運転時にのみ N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出されたとしてもリ一ン混合気が燃焼せしめられている間に N0_X 吸収剤 19による ΝΟχ の吸収能力が飽和してしまい、斯くして Ν0_Χ 吸収剤 19により Ν0_Χ を吸収できなくなってしまう。従ってリーン混合気が継続して燃焼せしめられていると oきには流入排気ガスの空燃比を周期的にリツチにするか、或いは流入排気ガスの空燃比を周期的に理論空燃比にして Ν0_Χ 吸収剤 19から周期的に Ν0_Χ を放出させる必要がある。

ところで排気ガス中には S0_X が舍まれており、 N0_X 吸収剤 19には N0_X ばかりでなく S0_X も吸収される。この N0_X 吸収剤 19への S0_X の吸収メ力二ズムは N0_X の吸収メ力二ズムと同じであると考えられる ^ 即ち、 ΝΟχ 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およびバリゥム 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 0 ₂ が 0₂ - 又は 0²-の形で白金 Ptの表面に付着しており、流入排気ガス中の S0₂ は白金 Ptの表面で 0₂ - 又は 0²—と反応して S0₃ となる _c 次いで生成された S0₃ の一部は白金 Pt上で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウム BaO と結合しながら、硫酸イオン SO - の形で吸収剤内に拡散し、安定した硫酸塩 BaS0₄ を生成する：

しかしながらこの硫酸塩 BaSO., は安定していて分解しづらく、流入排気ガスの空燃比をリツチにしても硫酸塩 BaS0₄ は分解されずにそのまま残る _e 従って N0_X 吸収剤 19内には時間が経過するにつれて硫酸塩 BaS0₄ 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 N0_X 吸収剤 19が吸収しうる N0_X 量が低下することになる。

そこで本発明による実施例では N0_X 吸収剤 19に SOx が流入しないようにするために流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときに SOx を吸収し、流入する排気ガスの空燃比がリツチになると吸収した S0_X を放出すると共に三元触媒の機能を有する SOx 吸収剤 18を NO: 吸収剤 19の上流に配置している。この S0_X 吸収剤 18は S0_X 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 S0_X と共に N0_X も吸収するが S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると吸収した N0_X ばかりでなく吸収した S0_X も放出する。

上述したように N0_X 吸収剤 19では S0_X が吸収されると安定した硫酸塩 BaS0₄ が形成され、の結果 N0_X 吸収剤 19に流入する排気ガスの空燃比をリッチにしても S0_X 力 N0_X 吸収剤 19から放出されなくなる。従って S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにしたときに S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出されるようにするためには吸収した S0_X が硫酸イオン S0₄ ²- の形で吸収剤内に存在するようにするか、或いは硫酸塩 BaS0₄ が生成されたとしても硫酸塩 BaS0₄ が安定しない状態で吸収剤内に存在するようにすることが必要となる - これを可能とする S0_X 吸収剤 18としてはアルミナからなる担体上に銅、鉄 Fe、マンガン Mn、ニッケル Ni、のような遷移金属、ナトリゥム Na、錫 Sn、チタン Tiおよびリチウム Liから選ばれた少くとも一つを担持した吸収剤を用いることができる：この場合、アルミナからなる担体上にリチウム Li'を担持させた吸収剤が最も好ましいことが判明している。

この S0_X 吸収剤 18では SOx 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排気ガス中に舍まれる _so∑ が吸収剤の表面で酸化されつつ硫酸イオン so ₄ ²- の形で吸収剤内に吸収され、次いで吸収剤内に拡散される。この場合、 SOx 吸収剤 18の担体上に白金 Ptを担持させておくと SO ₂ が S0₃ ²— の形で白金 Pt上にくっつきやすくなり斯くして so₂ は硫酸イオン so₄ ²- の形で吸収剤内に吸収されやすくなる。従って S0₂ の吸収を促進するためには S0_X 吸収剤 18の担体上に白金 Ptを担持させることが好ましい。上述したように so_x 吸収剤

18に流入する排気ガスの空燃比がリーンになると S0_X が S0_X 吸収剤 18に吸収され、従って S0_X 吸収剤 18の下流に設けられた N0_X 吸収剤 19には N0_X のみが吸収されることになる。

一方、前述したように S0_X 吸収剤 18に吸収された S0_X は硫酸ィォン S0₄ ² - の形で吸収剤内に拡散し 2ているか、或いは不安定な状態で硫酸塩 BaS0₄ となっている。従って S0、. 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比がリツチになと S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X が SO,- 吸収剤 18から放出されることになる。このとき同時に N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出される。

ところで前述したように N0_X 吸収剤 19では白金 Pt表面上の N0_Z が存在しなくなると反応がただちに（N0₃ - →N0₂)の方向に進み、吸収剤から N0_X がただちに放出される。 Ν Ο χ 吸収剤 19に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすると白金 Pt表面上の Ν'Οζ は未燃 HC， COによつてただちに還元せしめられるので白金 Pt表面上の N0_Z はただちに消滅し、斯くして図 6 に示されるように NO _x は短時間のうちに NO, 吸収剤 19から放出されることになる。即ち、 ΝΟχ 吸収剤 19の ΝΟχ 放出速度はかなり速いことになる _c

これに対して S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X は N0_X 吸収剤 19 に吸収されている N'0_X と比べて安定しているために分解しずらく、この S0_X の分解は S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリ .. チにしなければ生じない - 即ち、 S0 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると S0_X 吸収剤 18内の SOx が分解して吸収剤から放出してくる。この分解速度はかなり遅く、斯くして図 6 に示されるように S0_X 吸収剤 18への流入排気ガスの空燃比をリッチにしても S0_X の放出が完了するまで ΝΟχ に比べて長時間を要することになる。即ち、 S0_X の放出速度は N0_X の放出速度に比べてかなり遅いことになる。

ところで前述したように N0_X 吸収剤 19から N0_X を放出すべきときには流入排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリツチにすることが好ましい。ところが流入排気ガスの空燃比をリッチにしないと S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出されない - 1 。従って本発明による実施例では

3

吸収剤 18から S0_X を放出し N0_X 吸収剤 19から N0_X を放出すべきときには流入排気ガスの空燃比がリツチにされる。

ところで流入排気ガス 0空燃比をリツチにすると S0_X 吸収剤 18からは S0₂ が放出され、 N0_X 吸収剤 19からは N0_Z が放出される _e ところが N0_X 吸収剤 19から N0₂ が放出されているときに S0、. 吸収剤 18から放出された S0_X が N0_X 吸収剤 19内に流入すると N0_X 吸収剤 19内において S0_Z と N0₂ とが反応し（S0₂ +N0₂ →S0₃ 十 NO) 、斯くして生成された S0₃ が S0₄ - の形で N0_X 吸収剤 19に吸収されてしまう _c ところが前述したように図 6 に示される如く N0_X の放出速度は S0. の放出速度に比べてかなり速く、従って S0_X 吸収剤 18から放出された大部分の S0_Z は N0_X 吸収剤 19からの N0_X 放出作用が完了した後に NO, 吸収剤 19内に流入する。従って N0_X 吸収剤 19内に吸収される SO: 量は少量となる。

一方、図 1 に示される実施例では S0_X 吸収剤 18からの S0_X の放出作用および N0_X 吸収剤 19からの N0_X の放出作用は一定量の N0_X が NO: 吸収剤 19に吸収されたとき、例えば NOx 吸収剤 19の吸収能力の 50% Οκ を吸収したときに行われる。 Οχ 吸収剤 19に吸収される Ν0_Χ の量は機関から排出される排気ガスの量と排気ガス中の N0_X 濃度に比例しており、この場合排気ガス量は吸入空気量に比例し、排気ガス中の N0_X 濃度は機関負荷に比例するので Ν0_λ. 吸収剤 19に吸収される ΝΟχ 量は正確には吸入空気量と機関負荷に比例することになる。従つて Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されている Ν0_Χ の量は吸入空気量と機閔負荷の積の累積値から推定することができるが図 1 に示される実施例では単純化して機閔回転数の累積値から Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されている Ν0_Χ 量を推定するようにしている。

次に図 7 および図 8を参照して Ν0_Χ 吸収剤 19の吸放出制御の一実施例について説明する。

図 7 は一定時間毎に実行される割込みルーチンを示している。図 7 を参照するとまず初めにステップ 100 において基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Κが 1.0 よりも小さいか否か、即ちリーン混合気が燃焼せしめられているか否かが判別される。 K < 1.0 のとき、即ちリ一ン混合気が燃焼せしめられているときにはステツプ 101 に進んで現在の機関回転数 ΝΕに Σ ΝΕを加算した結果が Σ ΝΕとされる。従ってこの∑ ΝΕは機閔回転数 ΝΕの累積値を示している。次いでステップ 1G2 では累積回転数 Σ ΝΕが一定値 SM よりも大きいか否かが判別される。この一定値 SNE は Ν0_Χ 吸収剤 19にその ΝΟχ 吸収能力の例えば 50%の Ν0_Χ 量が吸収されていると推定される累積回転数を示している。 ∑ NE≤SNE のときには処理サイクルを完了し、 ∑ NE>SNE のとき、即ち N0_X 吸収剤 19にその N0_X 吸収能力の 50%の N0_X 量が吸収されていると推定されたときにはステップ 103 に進んで Ν0_Χ 放出フラグがセットされる。 Ν0_Χ 放出フラグがセッ卜されると後述するように機関シリンダ内に供給される混合気がリツチにせしめられる。次いでステップ 104 ではカウント値 C力く 1 だけィンクリメントされる。次いでステツプ 105 ではカウント値 Cが一定値 C。よりも大きくなつたか否か、即ち例えば 5秒間経過したか否かが判別される C≤ C。のときには処理ルーチンを完了し、 C < C。になるとステップ 106 に進んで N0_X 放出フラグがリセッ卜される。 N0_X 放出フラグがリセットされると後述するように機関シリンダ内に供給される混合気がリツチからリーンに切換えられ、斯くして機関シリンダ内に供給される混合気は 5秒間リツチにされることになる。次いでステップ 107 において累積回転数∑ NEおよび力ゥント値 Cが零とされる。

一方、ステップ 100 において K 1.0 と判断されたとき、即ち機関シリンダ内に供給されている混合気の空燃比が理論空燃比又はリ δ

ツチのときにはステップ 108 に進んで K≥ 1.0 の状態が一定時間、例えば 10秒間継続したか否かが判別される。 Κ Ι.Ο の状態が一定時間継続しなかったときには処理サイクルを完了し、 Κ 1.0 の状態が一定時間継続したときにはステップ 109 に進んで累積回転数 ∑ ΝΕが零とされる。

即ち、機関シリンダ内に供給される混合気が理論空燃比又はリッチとされている時間が 10秒程度継続すれば S0_X 吸収剤 18に吸収されている大部分の S0_X が放出すると共に N0_X 吸収剤 19に吸収されている大部分の N0_X は放出したものと考えられ、従ってこの場合にはステツプ 109 において累積回転数 ΣΝΕが零とされる。

図 8 は燃料噴射時間 TAU の算出ルーチンを示しており、このルーチンは繰返し実行される。

図 8を参照するとまず初めにステツプ 200 において図 2 に示すマップから基本燃料噴射時間 TPが算出される。次いでステップ 201 ではリ一ン混合気の燃焼を行うべき運転状態であるか否かが判別される。リーン混合気の燃焼を行うべき運転状態でないとき、即ち暖機運転時、又は加速運転時又は全負荷運転時のときにはステツプ 202 に進んで補正係数 κが算出される。機関暖機運転時にはこの補正係数 Κは機関冷却水温の関数であり、 Κ≥1.0 の範囲で機関冷却水温が高くなるほど小さくなる。また、加速運転時には捕正係数 Κは 1.0 とされ、全負荷運転時には補正係数 Κは 1.0 よりも大きな値とされる。次いでステップ 203 では補正係数 Κが Ktとされ、次いでステツプ 204 において燃料噴射時間 TAU( = TP · Kt) が算出される。このときには機関シリンダ内に供給される混合気が理論空燃比又はリツチとされる。

一方、ステップ 201 においてリーン混合気の燃焼を行うべき運転状態であると判別されたときにはステップ 205 に進んで N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセッ卜されていないときにはステップ 206 に進んで補正係数 Kが例えば 0.6 とされ、次いでスップ 207 において補正係数 Kが Ktとされた後にステップ 204 に進む。従ってこのときには機閔シリンダ内にリーン混合気が供給される。一方、ステップ 205 において N0_X 放出フラグがセッ卜されたと判断されたときにはステップ 208 に進んで予め定められた値 Mが Ktとされ、次いでステップ 204 に進む。この値 KKは機関シリンダ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。従ってこのときには機閲シリンダ内にリツチ混合気が供給され、それによつて SOx. 吸収剤 18 に吸収されている SOx が放出されると共に N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X が放出されることになる，

図 9 に別の実施例を示す。この実施例において図 1 に示す実施例と同一の構成要素は同一の符号で示す：

図 9 に示されるようにこの実施例では排気マ二 *ルド 16が SOx 吸収剤 40を内蔵したケーシング 41入口部に連結され、ケーシング 40出口部は排気管 42を介して N0_X 吸収剤 43を内蔵したケ一シング 44の入口部に連結される _t この実施例においても燃焼室 3 内においてリーン混合気が燃焼せしめられているときには S0_X 吸収剤 40に SOx が吸収されると共に N0_X 吸収剤 43に Ν0_Χ が吸収される。一方、燃焼室 3 内に供給される混合気がリ 'ンチにされると S0_X 吸収剤 40から S0_X が放出され、 N0_X 吸収剤 43から N0_X が放出される。

図 10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。なお、図 10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 S0_X は S0_X 吸収剤 18 に吸収され、このとき排出される ΝΟχ は Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収される < 一方、 S0_X 吸収剤 18から S0_X を放出すると共に N0_X 吸収剤 19から NO, を放出すべきときには S0_X 吸収剤 18および N0_X 吸収剤】 9への流入排気ガスの空燃比がリツチにされる。この場合、図 10に示す実施例では燃焼室 3 内の混合気の平均空燃比はリーンにしておいて S0_X 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 S0_X 吸収剤 18および Ν0_λ. 吸収剤 19への流入排気ガスの空燃比がリツチにされる。

図 10を参照するとこの実施例ではァクセルペダル 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 AD変換器 52を介して入力ポ一ト 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 c 電子制御ュニット 30の出力ポート 36は夫々駆動回路 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、へキサン、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、プ口パンのような炭化水素が充塡されている _c

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 S0_X が S0_X 吸収剤 18に吸収されると共に機閔から排出された N0_X が N0_X 吸収剤 19に吸収される。 S0_X 吸収剤 18から SO: を放出すると共に N0_X 吸収剤 19から N0_X を放出すべきときには供給ポンプ 6】が躯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内に充塡されている炭化水素が還元剤供給弁 60から排気管 17に一定時間、例えば 5秒間から 20秒間程度供給される。このときの炭化水素の供給量は S0_X 吸収剤 18および N0_X 吸

8

収剤 19に流入する流入排気ガスの空燃比がリツチとなるように定められており、従ってこのときに SO . 吸収剤 18から S0_X が放出され、 ΝΟχ 吸収剤 19から Ν0_Χ が放出されることになる _c

図 11はこの N0_X 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れる。

図 11を参照するとまず初めにステツフ 00 において現在の機関回転数 NEに∑ NEを加算した結果が∑ NEとされる _c 従ってこの∑ NEは機関回転数 NEの累積値を示している。次いでステップ 301 では累積回転数 Σ ΝΕが一定値 SNE よりも大きいか否かが判別される。この一定値 SNE は N0_X 吸収剤 19にその N0_X 吸収能力の例えば 50 %の NO _x 量が吸収されていると推定される累積面転数を示している。 ∑ NE≤SNE のときには処理サイクルを完了し、 ∑ M>SNE のとき、即ち N0_X 吸収剤 19にその N0_X 吸収能力の 50%の ΝΟχ 量が吸収されていると推定されたときにはステップ 302 に進んで供給ポンプ 61がー定時間、例えば 5秒間から 20秒間程度駆動される；次いでステップ 303 では還元剤供給弁 60がー定時間、例えば 5秒間から 20秒間程度開弁せしめられ、次いでステフ。 304 において累積回転数∑ ΝΕが零とされる：図 12に更に別の実施例を示す。なお、図 12において図 1 と同様な構成要素は同一の符号で示す。

図 12を参照するとこの実施例ではケーシング 20上流の排気管 17内に温度センサ 22が配置される。この温度センサ 22は排気管 17内を流れる排気ガス温に比例した出力電圧を発生し、この出力電圧は AD変換器 37を介して入力ポート 35に入力される。更にこの実施例では常時電源に接続されたバックアツプ RAM33aに双方向性バス 31が接続される。

この実施例は S0_X 吸収剤 18から放出された S0₂ ができるだけ ΝΟχ 吸収剤 19内に吸収されないよう 1Α にしたものである。なお、この実施

9

例においては S0_X 吸収剤 18の温度も考慮して S0_X および Ν0_λ. の放出制御が行われており、従ってまず初めに S0_X 吸収剤 18の温度と S0_X の放出作用との関係について説明する。

即ち、 S0_X 吸収剤 18内に吸収されている S0_X の分解作用は S0_X 吸収剤 18の温度に依存しており、 S0_X 吸収剤 18の温度が低くなるほど分解しずらくなる _e 従って S0_X 吸収剤 18の温度が低くなほど S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにしないと S0_X が分解せず、斯くして S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出しないことになる _c 図 13は S0_X 吸収剤 18が S0_X を放出しうる流入排気ガスの空燃比 A Z Fと S0_X 吸収剤 18の温度 Tとの閔係を示している _e 図 13から S( . を放出させるためには S0_X 吸収剤 18の温度 Tが低くなるほど S0_X 吸収剤 18への流入排気ガスの空燃比をリツチにしなければならないことがわかる。

この実施例においても N0_X および S0_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が周期的にリッチにされ、図】4はこのように混合気がリッチにされるタイミングを示している。なお、図において Pは Ν0_λ. 吸収剤 19から Ν0_Χ を放出させるタイミングを示しており、 Qは S0_X 吸収剤 18から SOx を放出させるタイミングを示している。図からわかるように N0_X 吸収剤 19から N0_X を放出するために混合気をリツチにする周期はかなり短かく、数分に 1 回の割合で混合気がリツチにされる。一方、排気ガス中に舍まれる S0_X の量は N0_X の量に比べてはるかに少ないために S0_X 吸収剤 18が S0_X で飽和するまでにはかなりの時間がかかる。従って S0_X 吸収剤 18から S0: を放出するために混合気をリツチにする周期はかなり長く、例えば数時間に 1 回の割合で混合気がリツチにされる。

ところで図 6 に示されるように燃焼室 3 内に供袷される混合気の空燃比をリツチにしたときに N 20_X は短時間のうちの N0_X 吸収剤 19から放出されるが S0_X 吸収剤 18から o S0_X が放出されるまでにはかなりの時間を要する。従ってこの実施例では S0_X を放出するために混合気がリツチにされ続ける時間は N0_X を放出するために混合気がリ 'ンチにされ続ける時間よりもかなり長くされる。例えば N0_X を放出するときには混合気が数秒程度リッチにされるのに対して S0_X を放出するときには混合気が数分程度リッチにされる。このように S0_X を放出するときには長時間に亘つて混合気がリツチにされるが上述したように S0_X の放出のために混合気がリツチにされる周期は長いのでこれによつて燃料消費量が大巾に増大することはない。

図 15は N0_X を放出させるときの（図 14の P ) 混合気のリツチ制御を示している。なお、 KUま基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数を示している。

図 15に示されるように N0_X 吸収剤 19から ΝΟχ を放出すべきときには補正係数 Ktを ΚΚ ( >1.0 ) まで増大せしめることによって燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比がリッチとされ、次いで C , 時間だけこのリツチ状態に維持される次いで補正係数 K tが徐々に減少せしめられ、次いで補正係数 Ktが 1.0 に、即ち燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比に維持される。次いでリツチ制御が開始されてから C ₂ 時間経過すると再び補正係数 Ktが 1.0 よりも小さくされて再びリ一ン混合気の燃焼が開始される。

燃焼室 3内に供給される混合気の空燃比がリツチ（Kt = KK) になると N0_X 吸収剤 19に吸収されている大部分の N0_X が急激に放出される。補正係数 KKの値および時間 C , はこのとき白金 Pt上の 0₂ - 又は 0²-を消費しかつ全 N0_X を還元させるのに必要な量の未燃 HC， CO が発生するように定められている。この場合、排気ガス温が高くなつて N0_X 吸収剤 19の温度が高くなるほど N0_X 吸収剤 19から放出される N0_X の量が増大する。従って図 16Aに示されるように補正係数 KK の値は排気ガス温 Tが高くなるほど大きくされ、図 16Bに示されるように時間 C , は排気ガス温 Tが高くなるほど短かくされる。なお、図 16Aに示す捕正係数 KKと排気ガス温 Tとの関係および図 16 Bに示す時間 C , と排気ガス温 Tとの関係は予め R0M32 内に記憶されている。

一方、前述したように燃焼室 3内に供給される混合気の空燃比がリツチ（Kt = KK) になると N0_X 吸収剤 19に吸収されている大部分の Οχ が急激に放出され、その後は空燃比をリツチにしておいても Ν0_Χ 吸収剤 19からは少しずつしか Ν0_Χ が放出されない。従って空燃比をリッチにし続けると未燃 HC， COが大気に放出されることになる。そこでこの実施例では図 15に示されるように空燃比をリツチ（Kt = KK) にした後は少しずつリツチの度合を小さくし、次いで空燃比を理論空燃比（Kt = 1.0 ) に維持して N0_X 吸収剤 18から少しずつ放出される N0_X を順次還元せしめるようにしている。

なお、空燃比をリツチにしたときに N0_X 吸収剤 19から放出される N0_X の量が多いほどその後 N0_X 吸収剤 19から放出される N0_X の量が少なくなり、従って N0_X 吸収剤 19が N0_X を放出し終えるまでの時間が短かくなる。前述したように排気ガス温 Tが高くなるほど空燃比をリツチにしたときに N0_X 吸収剤 19から放出される N0_X の量が多くなり、従って図 16 Cに示されるように空燃比をリツチにしてから再びリーンに戻すまでの時間 C 2 は排気ガス温 Tが高くなるほど短かくされる。なお、図 16 Cに示す時間 C ₂ と排気ガス温 Tとの関係は予め R0M32 内に記憶されている。

このように KK, C , および C ₂ は排気ガス温 Tに応じて制御され排気ガス温 Tが高いときには補正係数 Ktは図 15の実線で示すパターンで変化し、排気ガス温 Tが低いときには図 15の破線で示すパターンで変化する。なお、この場合、混合気がリツチとなっている時間が短かいために S0_X 吸収剤 18からはほとんど S0_X が放出されず、実質的に ΝΟχ 吸収剤 19からの Ν0_Χ 放出作用のみが行われる。

図 17は S0_X を放出させ δときの（図 14の Q ) 混合気のリツチ制御を示している。

図 17に示されるように S0_X 吸収剤 18から SOx を放出すべきときにも補正係数 Ktを KK O1.0 ) まで増大せしめることによって燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比がリツチとされ、次いで C , 時間だけこのリツチ状態に維持される。次いで補正係数 Ktが徐々に減少せしめられ、次いで補正係数 Ktが Ko O1.0 ) に、即ち燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比がリツチに維持され続ける。即ち、 SO, を放出すべきときにはまず初めに第 1 のリツチ度合（Kt = KK) まで混合気が大巾にリツチにされ、その後はこの第 1 のリッチ度合（Kt = KK) よりも小さな第 2 のリツチ度合（Kt = Ko) に維持される。次いでリッチ制御が開始されてから C ₂ 時間経過すると再び補正係数 Ktが 1.0 よりも小さくされて再びリーン混合気の燃焼が開始される : なお、 S0_X を放出するときの時間 C _z は図 15に示す N0_X 放出時の時間 C ₂ に比べてかなり長く、例えば 3分から 10分間程度である。前述したように S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出速度はかなり遅く、従って混合気の空燃比を大巾にリツチにし続けても短時間のうちに S0_X の放出を完了させることはできない。即ち、混合気の空燃比を大巾にリツチにすることはいたずらに燃料消費量を増大させるだけである。従って S0_X を放出すべきときには N0_X を良好に放出しうる最低のリッチ度合に混合気の空燃比が維持され、この最低のリツチ度合が図 Πにおいて Koで示されている。従って補正係数 Ktを Κοに維持しておけば S0_X は S0_X 吸収剤 18から良好に放出されることになる。それにもかかわらずに S0_X を放出すべきときにはまず初めに混合気が大巾にリツチ（ K t = KK ) にされる。次にその理由について説明する。

SOx を放出すべきときに補正係数 Ktを Koに維持すると so_x 吸収剤 18から徐々に S0₂ が放出される。このとき同時に N0_X 吸収剤 19から N0₂ が放出されるがリツチの度合が小さいために N0_X 吸収剤 19からも ΝΟϋ が徐々に放出される。ところがこのように Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Ζ が徐々に放出されているときに S0_X 吸収剤 18から放出された S0₂ が N0_X 吸収剤 19内に流入すると前述したように N0₂ と S0_Z とが反応し（S0_Z +N0₂ →S0₃ +N0) 、斯くして生成された S0₃ が S0₄ - の形で N0_X 吸収剤 19に吸収されてしまうことになる。このような反応は N0_Z が存在しない限り生じず、従って N0_X 吸収剤 19内に S0₂ が吸収されるのを阻止するためには S0_X 吸収剤 18から S0₂ が放出されているときには N0_X 吸収剤 19から N0_Z が放出されないようにする必要がある。そのために図 17に示されるように S0_X を放出すべきときにはまず初めに混合気の空燃比が大巾にリツチ（Kt = KK) にされる。即ち混合気を大巾にリツチ（Kt = KK) にすると Ν0_Χ 吸収剤 19から大部分の N0₂ がー気に放出され、その後は N0_X 吸収剤 19からほとんど N0₂ が放出されない。従ってその後捕正係数 Ktが Koに維持されているときに S0_X 吸収剤 18から放出された S0₂ 力く N0₂ と反応することがなく、斯くして S0_Z 力く N0_X 吸収剤 19に吸収される危険性がなくなる。

前述したように混合気の空燃比がリッチ（Kt = KK ) になると N0_X 吸収剤 19に吸収されている大部分の N0_X が急激に放出され、このとき排気ガス温が高く、従って N0_X 吸収剤 19の温度が高いほど N0_X 吸収剤 19から放出される NOx の量が増大する。従って図 18Aに示されるように補正係数 KKの値は排気ガス温 Tが高くなるほど大きくされ図 18 Bに示されるように時間 C , は排気ガス温 Tが高くなるほど短かくされる。なお、図 18Aに示す補正係数 KKと排気ガス温 Tとの関係および図 18Bに示される時間 C , と排気ガス温 Tとの関係は予め R0M32 内に記憶されている。

一方、混合気の空燃比が大巾にリツチ（Kt = KK ) にされた後は比較的小さなリツチの度合（Kt = Ko) に維持され、このとき S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出され続ける。このとき図 13に示されるように SO: 吸収剤 18の温度、即ち排気ガス温 Tが高くなるほど混合気の空燃比 A Z Fを低くしても S0_X を放出させ続けることができる。従ってこの実施例では排気ガス温 Tが高くなるほど混合気の空燃比 A/ Fが小さくされる。即ち、排気ガス温 Tが高いときには図 17において実線て'示されるように Koの値が比較的小さくされ、排気ガス温 Τが低いときには図 17において破線で示されるように Κοの値が比較的大きくされる。図 18 Cはこの Koの値と排気ガス温 Τとの関係を示しており、この関係は予め R0M32 内に記憶されている。

なお混合気の空燃比をリツチ（Kt = Ko ) に維持しているときに SO: 吸収剤 18から放出される S0_X の量が多いほど S0_X 吸収剤 18が SOx を放出し終えるまでの時間が短かくなる：前述したように排気ガス温 Tが高くなるほど S0_X の分解速度が速くなつて SOx. の放出速度が速くなり、従つて図 18Dに示されるように空燃比をリツチにしてから再びリーンに戻すまでの時間 C ₂ は排気ガス温 Tが高くなるほど短かくされる。なお、図 18Dに示す時間 C ₂ と排気ガス温 Tとの関係は予め R0M32 内に記憶されている。

図 16Aから 16 Cおよび図 18Aから 18Dに示されるように各値 KK, C , , Ko, C は排気ガス温 Τの関数であり、この実施例ではこの排気ガス温 Τは温度センサ 22により検出される。このように排気ガス温 Τは直接検出することもできるが吸入空気量 Qと機関回転数 Ν から推定することもできる。この場合には排気ガス温 Τと吸入空気量 Q、機関回転数 Nとの関係を予め実験により求めておき、この閬係を図 19に示すようなマツプの形で予め R0M32 内に記憶しておいてこのマップから排気ガス温 Tを算出すればよい。

次に図 20から図 22を参照して NG_X および S0_X の吸放出制御について説明する。

図 20および図 21はリツチ制御時の補正係数 KKの算出ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される _c 図 20および図 21を参照するとまず初めにステップ 400 において補正係数 Kが 1.0 よりも小さいか否か、即ちリーン混合気が燃焼せしめられているか否かが判別される。 K <1.0 のとき、即ちリーン混合気が燃焼せしめられているときにはステップ 401 に進んで Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されている Ν0_Χ 量 Wnが算出される。即ち、燃焼室 3から排出される N0_X 量は吸入空気量 Qが多くなるほど増大し、機関負荷 Q / Nが高くなるほど増大するので N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X 量 Wnは Wnと K , . Q · Q/N ( k , は定数）との和によって表わされることになる。

次いでステップ 402 では S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Ws が算出される。即ち、燃焼室 3から排出される S0_X 量は吸入空気量 Qが多くなるほど増大するので S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Wnはと K _z . Q ( k ₂ は定数）との和によって表わされることになる。この S0_X 量 Wsはバックアップ RAM33a内に記憶される。次いでステップ 403 では S0_X を放出すべきことを示す S0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 放出フラグがセッ卜されていないときにはステップ 404 に進んで N0_X を放出すべきことを示す N0_X 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセッ卜されていないときにはステップ 405 に進む。

ステップ 405 では S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Wが予め定められた設定量 Wso よりも大きいか否かが判別される。この設定量 Wso は例えば S0_X 吸収剤 18が吸収しうる最大 S0_X 量の 30パ一セント程度である。 Ws Wso のときはステップ 411 に進む。ステップ 411 では N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X 量 Wnが予め定められた設定量 Wno よりも大きいか否かが判別される。この設定量 Wno は例えば ΝΟχ 吸収剤 19が吸収しうる最大 Ν0_Χ 量の 30パーセント程度である。 Wn≤ Wno のときは処理サイクルを完了する。

一方、ステップ 405 において Ws >Wso であると判別されたときにはステツプ 406 に進んで S0_X 放出フラグがセットされる。次いでステツプ 407 では図 18Aに示す関係から補正係数 KKが算出され、次いでステップ 408 では図 18 Bに示す関係から時間 C , が算出される。次いでステツプ 409 では図 18 Cに示す関係から補正係数 Koが算出され、次いでステップ 410 では図 18 Dに示す関係から時間 C ₂ が算出される。次いで処理サイクルを完了する。なお、 S0_X 放出フラグがセットされ、各値 KK， C , , Ko, C z が算出されると後述するように混合気がリツチにされる。

一方、ステップ 411 において Wn >Wno であると判別されたときにはステップ 412 に進んで N0_X 放出フラグがセッ卜される。次いでステツプ 413 では図 16Aに示す関係から補正係数 KKが算出され、次いでステップ 414 では図 16 Βに示す関係から時間 C , が算出される。次いでステップ 415 では補正係数 Κοが 1.0 とされ、次いでステップ 416 では図 16 Cに示す関係から時間 C ₂ が算出される。次いで処理サイクルを完了する。なお、 N0_X 放出フラグがセットされ、各値 KK , C , , Ko, C ₂ が算出されると後述するように混合気がリッチにされる。

SOx 放出フラグ又は N0_X 放出フラグがセットされるとステツプ 403 又はステツプ 404 からステップ 417 に進んでカウント値 C力く 1 だけインクリメントされる。次いでステツプ 418 ではカウント値 Cが時間 C , よりも小さいか否かが判別される。 C < C , のときは処理サイクルを完了し、従って時間 d の間は補正係数が KKのまま維持される。次いで C ≥ d になるとステップ 419 に進んでカウント値 C が時間 C _z よりも小さいか否かが判別される。 C < C z のときにはステップ 420 に進んで補正係数 KKから一定値が減箕される。従つて補正係数 KKの値は徐々に小さくなる。

次いでステツプ 421 では補正係数 KKがよりも小さくなつたか否かが判別される。 KK>Koのときは処理サイクルを完了し、 KK Koになるとステップ 422 に進んで KK力く Koとされる。従って KK = Koとなつた後は S0_X 放出時であれば補正係数が Ko O1.0 ) に維持され、 N0_X 放出時であれば補正係数が 1.0 に維持される。

次いでステップ 419 において C ≥ C ₂ になったと判断されたときはステップ 423 に進んで S0_X 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るときにはステツプ 424 に進んで S0_X 放出フラグがリセッ卜される。 S0_X 放出フラグがリセットされると後述するように再びリーン混合気の燃焼が開始される。次いでステップ 425 では S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Wsが零とされ、次いでステップ 427 において N0_X 吸収剤 19に吸収されている Ν0_Χ 量 Wnが零とされる。次いでステップ 428 において力ゥント値 Cが零とされる。

一方、ステツプ 423 において S0_X 放出フラグがセットされていないと判断されたときにはステップ 426 に進んで N0_X 放出フラグがリセットされる。 N0_X 放出フラグがリセットされると後述するように再びリーン混合気の燃焼が開始される。次いでステップ 427 において N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X 量 Wnが零とされる。次いでステップ 428 においてカウント値 Cが零とされる。

一方、ステップ 50において K ≥ 1.0 と判断されたとき、即ち機関シリンダ内に供給されている混合気の空燃比が理論空燃比又はリノチのときにはステップ 429 に進んで K≥ 1.0 の状態が一定時間 t , . 例えば 10秒間継続したか否かが判別される。 K 1.0 の状態が一定時間 t , 鎞続しなかったときには処理サイクルを完了し、 K≥ 1.0 の状態が一定時間継続したときにはステップ 430 に進んで Wnが零とされる。即ち、機関シリンダ内に供給される混合気が理論空燃比又はリツチとされている時間が 10秒程度継続すれば N0_X 吸収剤 19 に吸収されている大部分の Ν0 · は放出したものと考えられ、従ってこの場合にはステツプ 430 において Wnが零とされる。

次いでステップ 431 では K〉1.0 の状態が一定時間 t 2 ( t _z > t ,)、例えば 10分間継続したか否かが判別される。 K >1.0 の状態がー定時間 t ₂ 継続しなかったときには処理サイクルを完了し、 K >1.0 の状態が一定時間 t _z 継続したときにはステップ 432 に進んて 'Wsが零とされる。即ち、機関シリンダ内に供給される混合気がリツチとされている時間が 10分程度綞続すれば S0_X 吸収剤 18に吸収されている大部分の S0_X が放出したものと考えられ、従ってこの場合にはステツフ。 432 において Wsが零とされる，図 22は燃料噴射時間 TAU の算出ルーチンを示しており、このルーチンは橾返し実行される。

図 22を参照するとまず初めにステップ 500 において補正係数 Kが算出される。この補正係数 Kはリ一ン混合気を燃焼すべき運転状態のときには例えば 0.6 とされる。またこの補正係数 Kは機関暖機運転時には機関冷却水温の関数となっており、 K≥ 1.0 の範囲で機関冷却水温が高くなるほど小さくされる。また、加速運転時にはこの補正係数は 1.0 とされ、全負荷運転時にはこの補正係数 Κは 1.0 よりも大きな値とされる。

次いでステップ 501 では補正 2係数 Κが 1.0 よりも小さいか否かが

9

判別される。 Κ ≥ 1.0 のときはステップ 505 に進んで Κが K tとされる。これに対して Kく 1.0 のときにはステップ 502 に進んで S0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 放出フラグがセットされていないときにはステツプ 503 に進んで N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセットされていないときにはステップ 505 に進む。次いでステップ 506 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 507 では燃料噴射時間 TAIK-TP · Kt) が算出される。従つて K 1.0 のとき、又は K < 1.0 であっても S0_X 放出フラグおよび N0_X 放出フラグが共にセッ卜されていないときには混合気の空燃比は補正係数 Kに応じた空燃比とされる。

一方、 S0_X 放出フラグ又は N0_X 放出フラグがセットされるとステップ 502 又はステップ 503 からステップ 504 に進んで Ktが図 20および図 21に示すル一チンで算出された Mとされる。次いでステツプ 506 を経てステップ 507 で燃料噴射時間 TAU が算出される。従ってこのときには混合気の空燃比は強制的にリツチにされる。

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 および図 12と同様な構成要素は同一の符号で示す

図 23を参照するとこの実施例では排気ポート 8 が排気マニホルド 16を介して S0_X 吸収剤 18を内蔵したケ一シング 23に連結され、ケーシング 23の出口部は排気管 17を介して N0_X 吸収剤 19を内蔵したケ一シング 20に連結される。ケ一シング 20の入口部 20 a からはバイパス通路 24が分岐され、このバイパス通路 24はケーシング 20の出口部に接続された排気管 25に接続される。ケ一シング 20の入口部 20 a からのバイパス通路 24の分岐部にはァクチユエ一タ 26によって制御される切換弁 27が配置される。この切換弁 27はァクチユエータ 26によつて図 23の実線で示されるようにバイパス通路 24の入口部を閉鎖しかつ N0_X 吸収剤 19への入口部を全開するバイパス閉位置と、図 23の破線で示されるように N0_X 吸収剤 19への入口部を閉鎮しかつバイパス通路 24の入口部を全開するバイパス開位置とのいずれか一方の位置に制御される。

また、この実施例ではサージタンク 10内にサージタンク 10内の絶対圧に比例した出力電圧を発生する圧力センサ 28が取付けられ、この圧力センサ 28の出力電圧が AD変換器 37を介して入力ポート 35に入力される。

この実施例においても燃料噴射時間 TAU は例えば次式に基いて算出される。

T A U = Τ Ρ · 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 'ンプの形で予め R0M32 内に記憶されている。補正係数 Kは機関シリンダ内に供給される混合気の空燃比を制御するための係数であって Κ =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 Κく 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、 Κ > 1.0 になれば機閔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 Κの値はサージタンク 10内の絶対圧 ΡΜおよび機関回転数 Νに対して予め定められており、図 25はこの補正係数 Κの値の一実施例を示している。図 25に示される実施例ではサージタンク 10 内の絶対圧 ΡΜが比較的低い領域、即ち機閔低中負荷運転領域では補正係数 Κの値が 1.0 よりも小さい値とされ、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ーンとされる。一方- サージタンク 10内の絶対庄 ΡΜ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 Κの値が 1.0 とされ、従ってこのときには機閩シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比とされる。また、サージタンク 10内の絶対圧 ΡΜが最も高くなる領域、即ち機閣全負荷運転領域では補正係数 Κの値は 1.0 よりも大きな値とされ、従つ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ツチとされる。内燃機関では通常、低中負荷運転される頻度が最も高く、従って運転期間中の大部分においてリーン混合気が燃焼せしめられることになる。

この実施例においても S0_X 吸収剤 18としてはアルミナからなる担体上に銅 Cu、鉄 Fe、マンガン Mn、ニッケル N iのような遷移金属、ナトリゥム Na、錫 Sn、チタン Tiおよびリチウム Liから選ばれた少くとも一つを担持した吸収剤が用いられる。なお、この S0_X 吸収剤 18では前述したように S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比がリ一ンのときに排気ガス中に舍まれる S0₂ が吸収剤の表面で酸化されつつ硫酸イオン so₄ ²- の形で吸収剤内に吸収されるがこの場合、 so_x 吸収剤 18の担体上に白金 Ptを担持させておくと S0₂ 力、' S0₃ ² - の形で白金 Pt上にくっつきやすくなり、斯くして S0₂ は硫酸イオン so の形で吸収剤内に吸収されやすくなる。従って so₂ の吸収を促進するためには S0_X 吸収剤 18の担体上に白金 Ptを担持させることが好ましい。

次に図 26Aおよび 26 Bを参照しつつ N0_X 吸収剤 19からの N0_X 放出作用と S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出作用とについて再度詳細に説明する。図 26Aは S0_X 吸収剤 18および N0_X 吸収剤 19に流入する排気ガスの空燃比をリツチにしたとき 3 の N0_X 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18 の温度 Tと N0_X 吸収剤 19からの N 20_X 放出率 f ( T ) および S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出率 g ( T ) との関係を示しており、図 26B は基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Kt (Kt = 1.0 で理論空燃比、 Kt > 1.0 でリツチ、 Ktく 1.0 でリーン）と N0_X 吸収剤 19からの N0_X 放出率 f (Kt) および S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出率 g (Kt) との関係を示している _c

ΝΟχ 吸収剤 19では Ν0_Χ 吸収剤 19の温度がほぼ 150 て以上であれば白金 Pt表面上の Ν0₂ が存在しなくなると反応がただちに（Ν0₃ - → NO ₂)の方向に進み、吸収剤から N0_X がただちに放出される。従って図 26 Aに示されるように N0_X 吸収剤 19の温度がかなり低くても ΝΟχ 放出率 f ( T ) はかなり高くなる。即ち、 N0_X はかなり速い速度で N0_X 吸収剤 19から放出されることになる。なお、図 26Αに示されるように Ν0_Χ 吸収剤 19の温度 Τが高くなるほど ΝΟχ 放出率 ί ( Τ ) は高くなり、また図 26Βに示されるように補正係数 Ktの値が大きくなるほど、即ち排気ガスの空燃比のリッチの度合が高くなるほど ΝΟχ 放出率 f (Kt) は高くなる。

これに対して SOx 吸収剤 18に吸収されている S0_X は N0_X 吸収剤 19 に吸収されている N0_X と比べて安定しているために分解しずらく、この S0_X の分解は S0_X 吸収剤 18の温度 Tが S0_X 吸収剤 18の種類により定まる温度 Toを越えないと十分に生じない。従って図 26Aに示されるように S0_X 吸収剤 18の温度 Tが Toよりも低いときには S0_X 放出率 g ( T ) は極めて低く、即ち S0_X 吸収剤 18からはほとんど S0_X が放出されず、 S0_X 吸収剤 18の温度 Tが Toを越えると S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出作用が実質的に開始される。なお、 S0_X についても S0_X 吸収剤 18の温度 Tが Toを越えれば図 26Aに示されるように S0_X 吸収剤 18の温度 Tが高くなるほど S0_X 放出率 g ( T ) が高くなり、また図 26Bに示されるように補正係数 Ktの値が大きくなるほど S0_X 放出率 g (Kt) が高くなる。

図 27Aは ΝΟχ 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18の温度 Tが To (図 26A ) よりも低いときに N0_X 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18への流入排気ガスの空燃比をリツチにしたときの N0_X 吸収剤 19からの累積 N0_X 放出量と S0_X 吸収剤 18からの累積 S0_X 放出量とを示しており、図 27Bの実線は N0_X 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18の温度 Tが To (図 26A ) よりも高いときに N0_X 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18への流入排気ガスの空燃比をリツチにしたときの N0_X 吸収剤 19からの累積 N0_X 放出量と S0_X 吸収剤 18からの累積 S0_X 放出量とを示している。

SOx 吸収剤 18の温度 Tが Toよりも低いときには図 26Aに示されるように S0_X はほとんど放出されず、従ってこのときに N0_X 吸収剤 19 および S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると図 27Aに示されるように N0_X 吸収剤 19からは急速に N0_X が放出される力、' S0_X 吸収剤 18からはほとんど S0_X が放出されない。

一方、 S0_X 吸収剤 18の温度 Tが Toよりも高くなると図 26 Aに示されるように S0_X の放出作用が行われるのでこのとき ΝΟχ 吸収剤 19および S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると図 27 Bにおいて実線で示されるように N0_X および S0_X が共に放出される。この場合、 N0_X は短時間のうちに Ν0_Χ 吸収剤 19から放出される力 S0_X 吸収剤 18内における S0_X の分解速度が遅いために S0_X は S0_X 吸収剤 18からゆっくりとしか放出されない。なお、この場合でも SO: 吸収剤 18の温度 Tが高くなれば図 26Aからわかるように S0_X 放出率 g ( T ) は高くなるので図 27 Bにおいて破線で示すように S0_X は SO: 吸収剤 18から比較的速く放出される。

また、図 27 Bにおいて実線で示す N0_X 放出量はアルミナからなる担体上に銅 Cu、鉄 Fe、ニッケル Ni等の遷移金属、ナトリウム Na或いはリチウム Li等を担持させた S 30_X 吸収剤 18からの N0_X 放出量を示し

4

ており、アルミナからなる担体上に例えばチタニア TiO_zを担持させた SOx 吸収剤 18では図 27 Bにおいて破線で示すように S0_X は S0_X 吸収剤 18から比較的速く放出される。このように SOx 吸収剤 18からの S0_X 放出速度は S0_X 吸収剤 18の種類によっても変化するし、 SOx 吸収剤 18の温度 Tによっても変化することになる。

ところで前述したように S0_X 吸収剤 17の温度 Tが Toよりも高いときに S0_X 吸収剤 18および ΝΟχ 吸収剤 19に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると S0_X 吸収剤 18からは SOx が放出され、 ΝΟχ 吸収剤 19からは Ν0_Χ が放出される。このとき SOx 吸収剤 18から流出した排気ガスが N0_X 吸収剤 19に流入するようにしておくと前述したように S0_X 吸収剤 18から放出された S0_X 力、 'Ν0_Χ 吸収剤 19に吸収されてしまう。そこでこの実施例ではこのように S0_X 吸収剤 18から放出された SO, が N0_X 吸収剤 19に吸収されるのを阻止するために S0_X 吸収剤 18 から S0_X を放出すべきときには S0_X 吸収剤 18から流出した排気ガスをバイパス通路 24内に導びくようにしている。

即ち、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は切換弁 27が図 23において実線で示すバイパス閉位置に保持されており、従ってこのとき S0_X 吸収剤 18から流出した排気ガスが Ν0_λ. 吸収剤 19内に流入する。従ってこのとき排気ガス中の SOx は S0_X 吸収剤 18により吸収されるので N0_X 吸収剤 19には N0_X のみが吸収されることになる。次いで S0_X 吸収剤 18からの S0_X を放出すべきときには図 28に示されるように燃焼室 3内に供給される混合気がリーンからリツチに切換えられ、同時に切換弁 27が図 23において破線で示すバイパス開位置に切換えられる。燃焼室 3内に供給される混合気がリツチになると図 28に示されるように S0_X 吸収剤 18からは S0_X が放出されるがこのとき S0_X 吸収剤 18からの流出した排気ガスは N0_X 吸収剤 19内に流入せず、バイパス通路 24内に流入せしめられる。

次いで S0_X の放出作用を停止すべきときには燃焼室 3内に供給される混合気がリツチからリーンに切換えられ、同時に切換弁 27が図 23において実線で示すバパス閉位置に切換えられる。燃焼室 3内に供給される混合気がリ一ンになると図 28に示されるように S0_X 吸収剤 18からの S0_X の放出作用が停止せしめられる c

このように図 28に示す実施例では S0_X 吸収剤 18から SOx が放出されているときには S0_X 吸収剤 18から流出した排気ガスがバイパス通路 24内に流入せしめられるので S0_X 力、 'Ν0_Χ 吸収剤 19内に吸収されるのを阻止することができることになる。なお、このとき機関からは未燃 HC， COおよび N0_X が排出されるが前述したように S0_X 吸収剤 18 は三元触媒の機能を有しているのでこれら未燃 H COおよび ΝΟχ は S0_X 吸収剤 18においてかなり浄化せしめられ、従ってこのとき多量の未燃 HC, COおよび N0_X が大気中に放出される危険性はない _c

図 29および図 30は S0_X 吸収剤 18から SOx を放出すべく燃焼室 3内に供給される混合気をリッチにするときに N0_X 吸収剤 19から N0_X の放出作用を合わせて行なうようにした夫々別の実施例を示している : 図 29に示す実施例は Si . 吸収剤 18からの S0_X 放出速度が N0_X 吸収剤 19からの N0_X 放出速度に比べてかなり遅い場合に適用しうる SOx . ΝΟχ 放出制御を示している。図 27Βにおいて実線で示すように S0_X 放出速度が N0_X 放出速度に比べて遅い場合には S0_X 吸収剤 18および NO, 吸収剤 19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ときに N0_X 吸収剤 19からは N0_X が短時間のうちに放出され、しかも N0_X の放出作用が行われている間、 S0_X 吸収剤 18からは S0_X がほとんど放出されない。従ってこの実施例では燃焼室 3 内に供給される混合気がリーンからリツチ（Kt = KKl)に切換えられた後一定の期間（図 29において Kt = KKl に維持されている期間）は切換弁 27 がバイパス閉位置に保持され、 3 次いでこの一定期間を経過すると切

6

換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。その後一定期間（Kt==KK2 に維持されている期間）は燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチ (Kt = KK2)に維持され、この一定期間が経過すると混合気がリツチからリーンに切換えられると共に切換弁 27がバイパス閉位置に切換られる。

このようにこの実施例では混合気がリーンからリッチに切換えられた当初には切換弁 27がバイパス閉位置に保持されているので NO _x 吸収剤 19からは急速に N0_X が放出される。このとき S0_X 吸!^剤 18からも S0_X の放出が開始されるが S0_X の放出量は少量であり、従ってこの S0_X が N0_X 吸収剤 19に吸収されたとしても S0_X の吸収量はそれほど多くはならない。大部分の S0_X は切換弁 27がバイパス開位置に切換えられた後に S0_X 吸収剤 18から放出せしめられ、従って大部分の S0_X はバイパス通路 24内に送り込まれることになる。

図 30に示す実施例は SOx 力、 'Ν0_Χ 吸収剤 19にできるだけ吸収されないようにした S0_X ， NO, 放出制御を示している、- この実施例では燃焼室 3 内に供耠される混合気がリツチにされたときに切換弁 27がバィパス開位置に切換えられる：このとき吸収剤 18からは S(K O 放出が開始されるがこの S0_X はすべてバイパス通路 24内に送り込まれる。次いで S0_X 吸収剤 18からの S0_X の放出作用がほぼ完了すると混合気をリッチに維持したまま切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられると N0_X 吸収剤 19 からは急速に N0_X が放出され、 N0_X 吸収剤 19からの Ν0_Χ の放出作用が完了すると混合気がリッチからリーンに切換えられる。

この実施例では S0_X 吸収剤 18からの S0_X 放出作用が完全に終了した後に切換弁 27をバィパス開位置からバィパス閉位置に切換えれば SOx が N0_X 吸収剤 19に吸収されるのを完全に阻止することができる < なお、 S0_X 吸収剤 18からの S0_X の放出速度が図 27 Bの実線に示すように遅い場合であっても S0_X 吸収剤 18の温度が高くなると前述したように S0_X 放出速度が速くなる。このように S0_X 放出速度が速くなったときに図 29に示すような SOx , N0_X の放出制御を行うと混合気がリーンからリッチに切換えられるや否や S0_X 吸収剤 18からも多量の S0_X が放出され、斯くして多量の S0_X 力 N0_X 吸収剤 19に吸収されることになる。そこで本発明による別の実施例では S0_X 吸収剤 18 の温度が比較的低く、 S0_X の放出速度が遅いときには図 29に示される S0_X > NO, の放出制御を行い、 S0_X 吸収剤 18の温度が高くなつて S0_X の放出速度が速くなつたときには図 30に示す S0_X , ΝΟχ の放出制御を行うようにしている。

図 31は Ν0_Χ および S0_X の放出制御タイミングを示している。なおこの図 31は SO放出制御として図 29に示す実施例を用いた場合を示している。また、図 31において Pは N0_X 放出制御を示しており、 Qは Ox _: S0_X 放出制御を示している。

図 31に示される実施例では N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 Wsに基いて N'0_X および SOx の放出処理が行われる。この場合、 N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X 量 Wnおよび S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Ws としては機関の運転状態から推定される推定吸収量が用いられるこの N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 SOx については後述する。

図 31に示されるように N0_X 量 nが許容最大値 Wn。を越えると混合気がリツチ（Kt = KKl)とされ、 N0_X 吸収剤 19からの N0_X の放出作用が開始される。 Ν0_Χ の放出作用が開始されると Ν0_Χ 量 Wnが急速に減少し、 N0_X 量 Wnが下限値 M I N に達すると混合気がリツチからリーンに切換えれらて N0_X の放出作用が停止される。これに対して S0_X 量 Wsが許容最大値 Wso を越えると混合気が一定期間リツチ (Kt = Kn) とされ、 N0_X 吸収剤 19からの Ν0_λ. の放出作用が開始される。このとき S0_X 吸収剤 18からの S0_X の放 3 出作用も開始される。次いで N0_X 量

8

Wnが下限値 MIN に達すると切換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。次いで S0_X 量 Wsが下限値 MIN に達すると混合気がリツチからリーンに切換えられて S0_X め放出作用が停止される。

なお、図 31からわかるように Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν0_Χ を放出するために混合気をリッチにする周期はかなり短かく、数分に 1 回の割合で混合気がリツチにされる。一方、前述したように排気ガス中に舍まれる S0_X の量は N0_X の量に比べてはるかに少ないために SOx 吸収剤 18が S0_X で飽和するまでにはかなりの時間がかかる。従って S0_X 吸収剤 18から S0_X を放出するために混合気をリツチにする周期はかなり長く、例えば数時間に 1 回の割合で混合気がリツチにされる。図 32 Aから 32 Dは図 28に示す N0_{X ;} S0_X 放出制御を実行するためのフラグ ' 切換弁制御ルーチンを示しており、このル一チンは一定時間毎の割込みによって実行される。

図 32 Aから 32 Dを参照するとまず初めにステツプ 600 からステツプ 608 において N0_X 吸収剤 19に吸収されている Ν0_λ. 量 Wnおよび S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Wsが算出される。即ち、まず初めにステップ 600 において基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Ktが 1-0 よりも小さいか否かが判別される。 Kt<1.0 のとき、即ち燃焼室 3内にリーン混合気が供給されているときにはステップ 601 に進んで次式に基き N0_X 量 Wnが算出され、次いでステップ 602 に進んで次式に基き S0_X 量 Wsが算出される。

W n = W n + K！ · Ν · Ρ Μ

W s = W s + Κ 2 · N · P M

ここで Nは機関回転数を示し、 PMはサージタンク 10内の絶対圧を示し、 , K₂ は定数（ Κ , > Κ ₂ ) を示す。単位時間当り機関から排出される Ν0_Χ の量および S0_X の量は機関回転数 Nに比例し、サージタンク 10内の絶対圧 PMに比例するので N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 Wsは上式の如く表わされることになり、従ってこれらの式からリーン混合気の燃焼が継続する限り、 N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 Wsが増大することがわかる。ステップ 601 において N0_X 量 Wnが算出され、ステップ 602 において S0_X 量 Wsが算出されるとステップ 609 に進む。一方、ステップ 600 において Kt 1.0 であると判別されると、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ツチのときにはステップ 603 に進んで次式に基き N0_X 量 Wnが算出され、次いでステツプ 604 に進んで次式に基き S0_X 量 Wsが算出される。

W n = W n - W n · f ( T ) · ί ( Κ t )

W s = W s - W s · g ( T ) · g ( K t )

ここで f ( T ) および g ( T ) は夫々図 26八に示す1<0_> 放出率および S0_X 放出率を示しており、 f (Kt) および g (Kt) は夫々図 26 Bに示す N0_X 放出率および S0_X 放出率を示している。図 26Aに示されるように ΝΟχ 放出率 f ( T ) および S0x 放出率 g ( T ) は排気ガス温 Tの関数であり、従ってこれら N0_X 放出率 f ( T ) および S0_X 放出率 _g ( T ) は温度センサ 22により検出された排気ガス温丁から算出される。なお、このように排気ガス温 Tは温度センサ 22により直接検出することもできるがサージタンク 10内の絶対圧 PMと機関回転数 Nから推定することもできる。この場合には排気ガス温 Tと絶対圧 PM、機閬回転数 Nとの関係を予め実験により求めておき、この関係を図 33に示すようなマップの形で予め R0M32 内に記憶しておいてこのマップから排気ガス温 Tを算出すればよい _c

また、図 26 Bに示されるように N0_X 放出率 f (Kt) および S0_X 放出率 g (Kt) は補正係数 Ktの閩数であり、従って N0_X 放出率 f (Kt) および S0_X 放出率 g (Kt) は補正係数 Ktから算出される。ところで実際の N0_X 放出率は f ( T ) と f (Kt) との積で表わされるから単位時間当りに N0_X 吸収剤 19から放出される N0_X 量は Wn ' f ( T ) · f (Kt) で表わされることになり、従って N0_X 吸収剤 19に吸収されている N0_X 量 Wnは上述の式の如くなる。同様に S0_X 放出率は g ( T ) と g (Kt) との積で表わされるから単位時間当り S0_X 吸収剤 18から放出される S0_X 量は Ws ♦ g ( T ) · g (Kt) で表わされることになり、従って S0_X 吸収剤 18に吸収されている S0_X 量 Wsは上述の式の如くなる。従って Kt≥ 1.0 のときには N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 Wsが共に減少することがわかる。なお、ステップ 601 からステップ 604 において算出された N0_X 量 Wnおよび S0_X 量 Wsはバックアップ RAM33aに記憶される。

ステツフ °603 において ΝΟχ 量 Wnが算出され、ステップ 604 において SOx 量 Wsが算出されるとステップ 605 に進んで N0_X 量 Wnが負になつたか否かが判別される。 Wn < 0 のときにはステ、ンプ 606 に進んで Wnが零とされ、次いでステップ 607 に進む。ステップ 607 では S(K 量 Wsが負になつたか否かが判別される e Wsく 0 のときにはステップ 608 に進んで Wsが零とされ、次いでステップ 609 に進む _c

ステップ 609 では図 25に示される機閬運転状態により定まる補正係数 Kが 1_0 よりも小さいか否かが判別される K < 1.0 のとき .，即ち機関の運転状態により定まる目標空燃比がリーンのときにはステツプ 610 に進んで S0_X 処理フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 SO 処理フラグがセットされていないときにはステツフ。

613 にジヤンプして S0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 放出フラグがセッ卜されていないときにはステップ 614 に進んで N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセットされていないときにはステップ 615 に進む。

ステツプ 615 では S0_X 量 Wsが許容最大値 Wso (図 31) よりも大きくなったか否かが判別される _c. Ws≤Wso のときにはステツフ。 616 に進んで N0_X 量 Wnが許容最大値 Wno よりも大きくなつたか否かが判別される、 Wn Wno のときには処理サイクルを完了する。このときには燃焼室 3 内にリ一ン混合気が供給され、また切換弁 27はバイパス閉位置に保持されている。

一方、ステップ 616 において Wn> Wno になったと判別されたときにはステップ 617 に進んで N0_X 放出フラグがセッ卜され、次いで処理サイクルを完了する。次の処理サイクルではステップ 614 におい —： N0_X 放出フラグがセットされていると判別されるのでステップ 618 に進み、補正係数 Ktが Ml とされる。この ΚΠ の値は燃焼室 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。 Ktが KK1 とされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチとされる。次いでステップ 619 では N0_X 量 Wnが下限値 MIN' (図 31) よりも小さくなつたか否かが判別され、 Wn≥MIN のときには処理サイクルを完了する。これに対して Wnく MIN になるとステツプ 620 に進んで N0_X 放出フラグがセットされる _e N0_X 放出フラグがリセットされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチからリーンに切換えられる。従って Wn>Wno になってから Wn<MIN となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチとされ、この間に N0_X 吸収剤 19から ΝΟχ が放出される。

一方、ステップ 615 において S0_X 量 Wsが許容最大値 Wso よりも大きくなつたと判断されるとステツプ 621 に進んで SOx 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26A ) よりも高いか否かが判別される。 Toのときには処理サイクルを完了する。これに対して T > Toのときにはステップ 622 に進んで S0_X 放出フラグがセッ卜され、次いで処理サイクルを完了する。

次の処理サィクルではステツプ 613 において S0_X 放出フラグがセットされていると判断されるの 4 でステツフ。 623 に進み、補正係数 Kt

C

力 KK2 とされる。この ΚΚ2 の値は燃焼室 3 内に供耠される混合気の空燃比が 12.0から 13.5程度になる 1.1 から 1.2 程度の値である。この ΚΚ2 の値は KK1 の値と異ならすこともできるし、また ΚΠ の値と同じ値にすることもできる。補正係数 Ktが ΚΚ2 にされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされる。次いでステップ 624 では切換弁 27がバイパス開位置に切換えられ、斯くして S0_X 吸収剤 18から流出した排気ガスはバイパス通路 24内に送り込まれる。

次いでステップ 625 では S0_X 量が下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別され、 Ws≥MIN のときには処理サィクルを完了する：これに対して Wsく MIN になるとステップ 626 に進んで切換弁 27がバィパス閉位置に切換えられ、次いでステップ 627 に進んで S0_X 放出フラグがリセットされる。 S0_X 放出フラグがリセットされると燃焼室 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。従つて Ws >Wso となったときに T >Toであれば Ws >Wso になってカヽら Ws<MI になるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされると共に切換弁 27がバイパス開位置に保持される。斯くしてこの間に S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出され、放出された S0_X はバイパス通路 24内に送り込まれることになる。

一方、ステップ 609 において K ≥ 1.0 であると判別されたとき、即ち燃焼室 3 内に供給すべき混合気の目標空燃比が理論空燃比又はリツチになるとステップ 628 に進んで Ν0_Χ 放出フラグがリセットされ、次いでステツプ 629 に進んで SOx 放出フラグがリセ 'ントされる , 次いでステップ 630 では図 32 Dに示す切換弁制御が行われる。この切換弁制御では図 32 Dに示されるようにまず初めにステツプ 631 において S0_X 処理フラグがセットされているか否かが判別される。 SO: 処理フラグがセットされていないときにはステツプ 632 に進んで SO: 量 Wsが設定値 Wk(MINく Wk<Wso)よりも大きいか否かが判別される。

Ws Wkときにはステツプ 634 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置とされる。 Ws ^ Wkのときには S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出されたとしても放出される S0_X が少ないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる。

これに対して Ws >Wkのときにはステップ 633 に進んで S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26 A ) よりも高いか否かが判別される。 T ≤Toのときにはステップ 634 に進む。即ち Τ ≤ Το のときには S0_X 吸収剤 18からほとんど S0_X が放出されないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる。なお、切換弁 27がバイパス閉位置に保持されているときに N0_X 吸収剤 19からは N0_X が放出される。

一方、ステップ 633 において T >Toであると判断されるとステツプ 635 に進んで S0_X 処理フラグがセッ卜される。 S0_X 処理フラグがセットされるとステップ 631 からステップ 636 に進んで切換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。即ち、 Ws > Wkであって T > Toのときには S0_X 吸収剤 18から或る程度の量の S0_X が放出されるので放出された S0_X をバイパス通路 24内に送り込むために切換弁 27がバイパス開位置とされる。次いでステップ 637 では S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなったか否かが判別される。 Ws < Ml I Nになるとステツプ 638 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。 S0_X 処理フラグ力くリセッ卜されると次の処理サイクルではステップ 631 からステツプ 632 に進み、このとき Ws≤Wkであると判別されるのでステツフ。 634 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。

一方、 K≥1.0 の状態から Κぐ 1.0 の状態に運転状態が変化したときに S0_X 処理フラグがセットされている場合にはステツプ 610 力、らステップ 611 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。次いでステツプ 612 において切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。図 34は燃料噴射時間 TAU の算 4出ルーチンを示しており、このルー

4

チンは橾返し実行される。

図 34を参照するとまず初めにステップ 650 において図 25に示す機関運転状態に応じて定まる補正係数 Kが算出される。次いでステツプ 651 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。次いでステツプ 652 では N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別され、 N0_X 放出フラグがセットされていないときにはステツプ 653 に進んで S0_X 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 S0_X 放出フラグがセッ卜されていないときにはステツプ 654 に進んで補正係数 Kが Ktとされ、次いでステップ 655 では基本燃料噴射時間 TPに Ktを乗算することによつて燃料噴射時間 TAU( = TP · Kt) が算出される。従って N0_X 放出フラグおよび S0_X 放出フラグがセットされていないときには燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比は補正係数 Kにより定まる空燃比となる。

これに対して N0_X 放出フラグがセ 'ントされるとステップ 655 にジ十ンプし、また S0_X 放出フラグがセットされるとステツプ 655 に進む、 ΝΟχ 放出フラグがセットされると図 32 Αから 32 Dに示すル一千ンにおいて Kt = KIU (KK1 >1.0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされ、また so_x 放出フラグがセッ卜されると図 32Aから 32Dに示すル一チンにおいて Kt = KK2( KK2〉1.0)とされるので燃焼室 3内に供給される混合気はリツチとされる _c

図 35Aから 35Dは図 29に示す N0_X , SO, 放出制御を実行するためのフラグ · 切換弁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。なお、この実施例において図 35 A、図 35Bおよび図 35 Dに示すフローチヤ一ト部分は図 32 A、図 32 Bおよび図 32 Dに示すフローチャート部分と実質的に同じであり . これらと基本的に異なるところは図 35 Cに示されるフローチャート部分だけである。 4

即ち、図 35 Aから 35 Dを参照す 5るとまず初めにステップ 700 において基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Ktが 1.0 よりも小さいか否かが判別される。 Kt<1.0 のとき、即ち燃焼室 3内にリーン混合気が供給されているときにはステップ 701 に進んで N0_X 量 Wn ( =Wn + K , · N · P ) が算出され、次いでステップ 702 に進んで S0_X 量 Ws ( = Ws + Κ _ζ · Ν · ΡΜ) が算出される。ここで Nは機関回転数を示し、 PMはサ一ジタンク 10内の絶対圧を示し、 K , , K ₂ は定数

( Κ , > K ₂)を示す。次いでステップ 709 に進む。

一方、ステップ 700 において Kt≥ 1.0 であると判別されると、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ツチのときにはステップ 703 に進んで N0_X 量 Wn ( =Wn-Wn - f ( T ) · f (Kt)) が算出され、次いでステップ 704 に進んで S0_X 量 Ws ( =Ws - Ws - g

( T ) · g (Kt))が箕出される。ここで f ( T ) および g ( T ) は夫々図 26Αに示す Ν0_Χ 放出率および S0_X 放出率を示しており、 f

(Kt) および g (Kt) は夫々図 26 Bに示す N0_X 放出率および S0_X 放出率を示している。

ステップ 703 において N0_X 量 Wnが算出され、ステップ 704 において S0_X 量 Wsが算出されるとステップ 705 に進んで N0_X 量 Wnが負になつたか否かが判別される。 Wnく 0 のときにはステップ 706 に進んで Wnが零とされ、次いでステツフ。 707 に進む、ステップ 707 では S0_X 量 Wsが負になったか否かが判別される。 Ws < 0 のときにはステツフ。

708 に進んで Wsが零とされ、次いでステップ 709 に進む。

ステツプ 709 では図 25に示される機関運転状態により定まる捕正係数 Kが 1.0 よりも小さいか否かが判別される。 K < 1.0 のとき、即ち機関の運転状態により定まる目標空燃比がリーンのときにはステップ 710 に進んで S0_X 処理フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 処理フラグがセットされていないときにはステップ 713 にジヤンプして S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 S0_X , N0_X 放出フラグがセ 'ン卜されていないときにはステッブ 714 に進んで N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセットされていないときにはステップ 715 に進む。

ステツプ 715 では S0_X 量 Wsが許容最大値 Wso (図 31) よりも大きくなったか否かが判別される。 Ws≤Wso のときにはステップ 716 に進んで N0_X 量 Wnが許容最大値 Wno よりも大きくなつたか否かが判別され、 Wn≤ Wno のときには処理サイクルを完了する。このときには燃焼室 3内にリーン混合気が供給され、また切換弁 27はバイパス閉位置に保持されている

一方、ステップ 716 において Wn >Wno になったと判別されたときにはステップ 717 に進んで N0_X 放出フラグがセットされ、次いで処理サイクルを完了する。次の処理サイクルではステップ 714 において N0_X 放出フラグがセットされていると判別されるのでステツブ 718 に進み、補正係数 Ktが KK1 とされる。この KK1 の値は燃焼室 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。 Ktが KK】とされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチとされる。次いでステップ 719 では Ν0_Χ 量 Wnが下限値 ΜΙΝ (図 31 ) よりも小さくなつたか否かが判別され、 Wn MIN のときには処理サイクルを完了する。これに対して Wn<MIN になるとステツブ 720 に進んで N0_X 放出フラグがリセットされる。 N0_X 放出フラグがリセットされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチからリ — ンに切換えられる。従って Wn>Wno になってから Wn<MIN となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチとされ、この間に N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出される。

一方、ステップ 715 において 4 SOx 量 Wsが許容最大値 Wso よりも大

7

きくなつたと判断されるとステツプ 721 に進んで S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26A ) よりも高いか否かが判別される。 Toのときには処理サイクルを完了する。これに対して T > Toのときにはステップ 722 に進んで S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセットされ、次いで処理サイクルを完了する。

次の処理サイクルではステツプ 713 において S0_X , Οχ 放出フラグがセットされていると判断されるのでステツプ 723 に進み、 Ν0_Χ 量 Wnが下限値 ΜΙΝ よりも小さくなつたか否かが判別される。 Wn>MIN のときにはステップ 724 に進んで補正係数 Ktが KK1 とされ、次いで処理サイクルを完了する。従って Ws >Wso になると Wnく MIN となるまで燃焼室 3内に供給される混合気がリツチ（Kt = Ml)とされ、切換弁 27はバイパス閉位置に保持される。従ってこの間に N0_X 吸収剤 19から Ν0_λ. が放出されることになる。

一方、ステップ 723 において Wnく ΜΙΝ になったと判断されるとステツプ 725 に進み、補正係数 Ktが KK2 とされる。この KK2 の値は燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比が 12.0から 13.5程度になる 1.1 から 1.2 程度の値である。この 2 の値は KK1 の値と異ならすこともできるし、また ΚΠ の値と同じ値にすることもできる。補正係数 Ktが KK2 にされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされる。次いでステツフ。 726 では切換弁 27がバイパス開位置に切換えられ、斯くして S0_X 吸収剤 18から流出した排気ガスはバイパス通路 24 内に送り込まれる。

次いでステツプ 727 では S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別され、 Ws≥ MIN のときには処理サィクルを完了する < これに対して Wsく MIN になるとステップ 728 に進んで切換弁 27がバィパス閉位置に切換えられ、次いでステップ 729 に進んで S0_X , NO: 放出フラグがリセットされる。 S0_X , ΝΟχ 放出フラグがリセッ卜されると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチからリーンに切換えられる。従って Ws >Wso となったときに T >Toであれば Wnく MIN になつてから Ws < M IN になるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチ（ K = KK2)にされると共に切換弁 27がバイパス開位置に保持される。斯くしてこの間に S0_X 吸収剤 18から S0_X が放出され、放出された S0_X はバイパス通路 24内に送り込まれる。

一方、ステップ 709 において K 1.0 であると判別されたとき、即ち燃焼室 3 内に供給すべき混合気の目標空燃比が理論空燃比又はリツチになるとステップ 730 に進んで N0_X 放出フラグがリセットされ、次いでステツプ 731 に進んで S0_X , ΝΟχ 放出フラグがリセットされる。次いでステップ 732 では図 35 Dに示す切換弁制御が行われる。この切換弁制御では図 35 Dに示されるようにまず初めにステップ 733 において S0_X 処理フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 処理フラグがセットされていないときにはステツプ 734 に進んで SOx 量 Wsが設定値 Wk (MIN く Wkく Wso)よりも大きいか否かが判別される。 Ws≤ Wkときにはステツフ。 736 に進んで切換弁 27がバィパス閉位置とされる： Ws≤ Wkのときには S0_X 吸収剤 18から S(K が放出されたとしても放出される S0_X が少ないので切換弁 27はバィバス閉位置とされる。

これに対して Ws > Wkのときにはステ 'ンプ 735 に進んで S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26 A ) よりも高いか否かが判別される。 T ≤ Toのときにはステツプ 736 に進む。即ち T To のときには S0_X 吸収剤 18からほとんど S0_X が放出されないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる。なお、切換弁 27がバイパス閉位置に保持されているときに N0_X 吸収剤 19からは Ν0_Χ が放出される。一方、ステップ 735 において Τ > Toであると判断されるとスチツプ 737 に進んで S0_X 処理フラグがセットされる _c. S0_X 処理フラグがセッ卜されるとステツプ 733 からステツプ 738 に進んで切換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。即ち、 Ws > Wkであって T > Toのときには S0_X 吸収剤 18から或る程度の量の SOx が放出されるので放出された S0_X をバイパス通路 24内に送り込むために切換弁 27がバイパス開位置とされる。次いでステップ 739 では S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別される。 Wsく M I N になるとステツフ°740 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。 S0_K 処理フラグ力リセットされると次の処理サイクルではステップ 733 からステ '：, プ 734 に進み、このとき Ws≤ Wkであると判別されるのでステッフ。736 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。

一方、 K ≥ 1.0 の状態から Κぐ 1.0 の状態に運転状態が変化したときに S0_X 処理フラグがセットされている場合にはステップ 7】 0 力、らステツプ 711 に進んで S0_X 処理フラグがリセ 'ン卜される。次いでステツプ 712 において切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる _c 図 36は燃料噴射時間 TAU の算出ルーチンを示しており、このル一チンは図 34に示すル一チンと実質的に同じである - なお.. このルーチンは缲返し実行される - 即ち、図 36を参照するとまず初めにステツフ。 750 において図 25に示す機関運転状態に応じて定まる補正係数 Kが算出される。次いでステツプ 751 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。次いでステツフ' 752 では ΝΟχ 放出フラグがセットされているか否かが判別され、 Ν0_Χ 放出フラグがセットされていないときにはステツプ 753 が進んで S0_X , N0_X 放出フラグがセットされているか否かが判別される c SO,- , ΝΟχ 放出フラグがセットされていないときにはステツフ。 754 に進んで捕正係数 Κが Ktとされ、次いでスチップ 755 では基本燃料噴射時間 TPに Ktを乗算することによって燃料噴射時間 TAU( = TP · Kt) が算出される。従って N0_X 放出フラグおよび SOx _: ΝΟχ 放出フラグがセッ oトされていないときには燃焼室 3内に供給される混合気の空燃比は補正係数 Κにより定まる空燃比となる

これに対して NO _χ 放出フラグがセッ卜されるとステップ 755 にジヤンブし、また S0_X , Οχ 放出フラグがセットされるとステツプ 755 に進む。 Ν0_Χ 放出フラグがセッ卜されると図 35 Α力、ら 35 Dに示すル —チンにおいて Kt = KK1 (KK1 > 1.0)とされるので燃焼室 3 内に供袷される混合気はリツチとされ、また S0_X ， 0_X 放出フラグがセットされると図 35 A力、ら 35 Dに示すル一チンにおいて Kt = ΚΙΠ (KK] > 1.0) 次いで Kt = KK2(KK2 〉1.0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされる _c

図 37 Aから 37 Dは図 30に示す ΝΟχ , S0_X 放出制御を実行するためのフラグ . 切換弁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。なお、この実施例において図 37A、図 37 Bおよび図 37 Dに示すフローチャート部分は図 32 A、図 2 Bおよび図 32 Dに示すフローチヤ一ト部分と実質的に同じであり、これらと基本的に異なるところは図 37 Cに示されるフ Iコーチ一ト部分だけである。

即ち、図 37 Aから 37 Dを参照するとまず初めにステツフ。 800 において基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Ktが 1.0 よりも小さいか否かが判別される。 Kt< 1.0 のとき、即ち燃焼室 3 内にリーン混合気が供給されているときにはステップ 80】に進んで N0_X 量 Wn ( - Wn 十 K , - Ν · ΡΜ) が算出され、次いでステツプ 802 に進んで SOx 量 Ws ( = Ws + K ₂ · N · PM) が算出される _c ここで Nは機関回転数を示し、 PMはサージタンク 10内の絶対圧を示し、， K ₂ は定数 ( K , > K _z ) を示す。次いでステップ 809 に進む。

一方、ステップ 800 において Kt≥ 1.0 であると判別されると、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ツチのときにはステップ 803 に進んで N0_X 量 Wn ( = Wn - Wn - f ( T ) ' f ( Kt) ) が算出され、次いでステップ 804 に進んで SOx 量 Ws ( = Ws - Ws - g ( T ) · g (Kt ) が算出される。ここで f ( T ) および g ( T ) は夫々図 26八に示す >_; 放出率および S0_X 放出率を示しており、 f

ステップ 803 において NOx 量が算出され、ステップ 804 において SOx 量 Wsが算出されるとステップ 805 に進んで N0_X 量 Wnが負になつたか否かが判別される。 Wnく 0 のときにはステップ 806 に進んで Wnが零とされ、次いでステップ 807 に進む、ステップ 807 では S0_X 量 Wsが負になったか否かが判別される。 Ws < 0 のときにはステップ 808 に進んで Wsが零とされ、次いでステップ 809 に進む：

ステップ 809 では図 25に示される機関運転状態により定まる補正係数 Kが].0 よりも小さいか否かが判別される - K < 1.0 のとき、即ち機関の運転状態により定まる目標空燃比がリーンのときにはステツフ' 810 に進んで S0_X 処理フラグがセットされているか否かが判 δ 1 別される： SO _x 処理フラグがセットされていないときにはステツフ' 813 にジャンプして S0_X , N0_X 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 S( ， Οχ 放出フラグがセットされていないときにはステップ 814 に進んで Ν0_Χ 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 Ν0_Χ 放出フラグがセットされていないときにはステップ 815 に進む。

ステツプ 815 では SOx 量 Wsが許容最大値 Wso (図 31) よりも大きくなったか否かが判別される。 Ws Wso のときにはステップ 816 に進んで Ν0_Χ 量 Wnが許容最大値 Wno よりも大きくなつたか否かが判別され.、 n≤ Wno のときには処理サイクルを完了する。このときには燃焼室 3 内にリーン混合気が供給され、また切換弁 27はバイパス閉位置に保持されている。

一方、ステップ 816 において Wn >Wno になったと判別されたときにはステップ 817 に進んで ΝΟχ 放出フラグがセットされ、次いで処理サイクルを完了する。次の処理サイクルではステツフ。 814 において Ν0_Χ 放出フラグがセットされていると判別されるのでステツフ。 818 に進み、補正係数 Ktが KK1 とされる。この KK1 の値は燃焼室 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.〗から 1.2 程度の値である。 Ktが ΚΠ とされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチとされる。次いでステップ 819 では Ν0_λ 量 Wnが下限値 (図 31 ) よりも小さくなつたか否かが判別され、 Wn M I N のときには処理サイクルを完了する。これに対して Wn < M I N になるとステツフ。 820 に進んで N0_X 放出フラグがリセットされる。 N0_X 放出フガ' がリセットされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチからリ — ンに切換えられる従って > Wno になつてから Ivn < I N となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチとされ . この間に NO.、吸収剤 19から N'0_X が放出される。一方、ステップ 815 において SOx. 量 Wsが許容最大値 Wso よりも大きくなつたと判断されるとステップ 821 に進んで SOx 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26 A ) よりも高いか否かが判別される。 T≤ Toのときには処理サイクルを完了する。これに対して T > Toのときにはステップ 822 に進んで S0_X , Οχ 放出フラグがセッ卜され、次いで処理サイクルを完了する。

次の処理サイクルではステツプ 813 において S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセ 'ントされていると判断されるのでステツプ 823 に進み、 S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別される。 Ws >MI のときにはステップ 824 に進んで補正係数 Ktが KK2 とされる。この KK2 の値は燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比が 12.0から 13.5 程度になる 1.1 から 1.2 程度の値である。この KK2 の値は KK1 の値と異ならすこともできるし、また KK1 の値と同じ値にすることもできる。補正係数 Ktが KK2 にされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされる。次いでステツプ 825 では切換弁 27がバィパス開位置に切換えられる。次いで処理サイクルを完了する。従って Ws > Wso となったときに T >Toであれば Ws >Wso になってから Wsく MI N になるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリ 'ンチにされると共に切換弁 27がバイパス開位置に保持される。斯くしてこの間に SCU 吸収剤 18から S0_X が放出され、放出された S0_X はバイパス通路 24内に送り込まれることになる _c

一方、ステップ 823 において Wsく MIM になったと判別されたときにはステップ 826 に進んで補正係数 Ktが KK1 とされ、次いでステップ 827 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。次いでステプ 828 では N0_X 量が下限値よりも小さくなつたか否かが判別され、 Wn I N のときには処理サイクルを完了する：これに対して Wnく ΜΙ ' になるとステップ 829 に進んで S0_X ， N0_X 放出フグがリセットされ.、次いで処理サイクルを完了する：従ってく M I N になると W_n < M I N となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチ（ια = κπ)とされ、切換弁 27はバイパス閉位置に保持される：従つてこの間に Ν0_Χ 吸収剤 19から Ν'0_Χ が放出されることになる。

一方、ステップ 809 において Κ ≥ 1.0 であると判別されたとき、即ち燃烧室 3 内に供給すべき混合気の目標空燃比が理論空燃比又はリツチになるとステップ 830 に進んで Ν0_Χ 放出フラグがリセットされ、次いでステップ 831 に進んで S0_X , N0_X 放出フラグがリセットされる。次いでステップ 832 では図 37 Dに示す切換弁制御が行われ. る。この切換弁制御では図 37 D 5 に示されるようにまず初めにステツ

4

フ。 833 において SOx 処理フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 SO. 処理フラグがセッ卜されていないときにはステツフ。 834 に進んで SO _x 量 Wsが設定値 Wk (MINく Wk< Wso)よりも大きいか否かが判別される。 Ws Wkときにはステップ 836 に進んで切換弁 27がバイバス閉位置とされる _e Ws Wkのときには SO 吸収剤 18から S0_X が放出されたとしても放出される S0、. が少ないので切換弁 27はバィバス閉位置とされる。

これに対して Ws > Wkのときにはステップ 835 に進んで S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26A ) よりも高いか否かが判別される。 T Toのときにはステップ 836 に進む。即ち T ≤ To のときには S0_X 吸収剤 18からほとんど S0_X が放出されないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる。なお、切換弁 27がバイパス閉位置に保持されているときに Ν0_Χ 吸収剤 19からは Ν0 . が放出される _c 一方、ステップ 835 において T > Toであると判断されるとステフ' 837 に進んで SOx 処理フラグがセットされる： SOx 処理つラグがセッ卜されるとステツフ。 833 からスチ "ノフ。 838 に進んで切換弁 27が 'ス開位置に切換えられる - 即ち、 > Wkであって T > Toのときには S0_X 吸収剤 18から或る程度の量の S0_X が放出されるので放出された S0_X をバイパス通路 24内に送り込むために切換弁 27がバイバス開位置とされる。次いでステップ 839 では S0_X 量 Wsが下限値 MIK よりも小さくなつたか否かが判別される。 Ws < Ml INになるとステツプ 840 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。 S0_X 処理フラグがリセットされると次の処理サイクルではステップ 833 からステツプ 834 に進み、このとき Ws≤Wkであると判別されるのでステップ 836 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。

一方、 K 1.0 の状態から K < 1.0 の状態に運転状態が変化したときに S0_X 処理フラグがセット 5 されている場合にはステツフ。 810 か

5

らステツプ 8U に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。次いでステツプ 812 において切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。図 38は燃料噴射時間 TAU の算出ルーチンを示しており、このルーチンは図 36に示すルーチンと全く同じである。

即ち、図 38を参照するとまず初めにステップ 850 において図 25に示す機関運転状態に応じて定まる補正係数 Kが箕出される。次いでステツフ。 851 では図 2 に示すマソ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 852 では ΝΟχ 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別され、 Ν0_Χ 放出フラグがセットされていないときにはステップ 853 が進んで S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X ， N0 放出フラグがセッ卜されていないときにはステップ 854 に進んで補正係数 Kが Ktとされ、次いでステップ 855 では基本燃料噴射時間 TPに Ktを乗算することによつて燃料噴射時間 TAU( = TP · Kt) が算出される。従って Ν'0·_Λ· 放出フラグおよび S0_X , N0_X 放出フラグがセットされていないときには燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比は補正係数 Kにより定まる空燃比となるこれに対して N0_X 放出フラグがセットされるとステツプ 855 にジヤンプし、また S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセッ卜されるとステツフ。 855 に進む。 Ο 放出フラグがセットされると図 37 Αから 37 Dに示すル一チンにおいて Kt = KKl (KKl > 1.0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされ、また S0_{X ;} NO, 放出フラグがセットされると図 37 A力、ら 37 Dに示すルーチンにおいて Kt = KK2( ΚΚ2 > 1.0) 次いで Kt = KKl (KK1 >1.0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされる。

図 39 Aから 39 Eは排気ガス温 Tが設定温度よりも低いときには図 29に示す NOx , SOx 放出制御 5 を行い、排気ガス温 Tが設定温度

B

よりも高くなると図 30に示す N0_X , SO,- 放出制御を行うためのフラグ · 切換弁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。なお、この実施例において図 39 A、図 39 Bおよび図 39 Eに示すフローチヤ一ト部分は図 32 A、図 32 Bおよび図 32Dに示すフローチャート部分と実質的に同じであり、これらと基本的に異なるところは図 39 Cおよび図 39 Dに示されるフローチャート部分だけである：

即ち、図 39 Aから 39 Eを参照するとまず初めにステツフ。 900 において基本燃料噴射時間 TPに対する補正係数 Ktが 1.0 よりも小さいか否かが判別される。 Ktく 1.0 のとき、即ち燃焼室 3 内にリーン混合気が供給されているときにはステップ 90] に進んで N0_X 量 Wn ( =Wn + K , · N · ΡΜ) が算出され、次いでステツプ 902 に進んで S0 _χ 量 Ws ί =Ws -- Κ _ζ · Ν · ΡΜ) が算出される _t ここで Nは機関回転数を示し、 PMはサージタンク 10内の絶対圧を示し、 K , K ₂ は定数

( K , 〉 K ₂)を示す。次いでステツプ 909 に進む .：

一方、ステツフ。 900 において Kt 1.0 であると判別されると、 Bp 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のときにはステツフ。 903 に進んで N0_X 量^ ( = n - Wn - f ( T ) · f ( Kt) ) が算出され、次いでステツフ。 904 に進んで S0_X 量 ( = Ws - Ws - g

( T ) - g (Kt))が算出される _e ここで f ( T ) および s ( T ) は夫々図 26八に示す放出率および S0_X 放出率を示しており、 ί

(Kt) および g (Kt ) は夫々図 26 Bに示す NO _x 放出率および SO χ 放出率を示している。

ステツフ。 903 において N0_X 量 Wnが算出され、ステップ 904 において S0_X 量 Wsが算出されるとステップ 905 に進んで N0_X 量 Wnが負になつたか否かが判別される。 Wnく 0 のときにはステップ 906 に進んで Wnが零とされ、次いでステップ 5907 に進む _t ステップ 907 では S0_X

7

量 Wsが負になつたか否かが判別される。 Wsく 0 のときにはステップ 908 に進んで Wsが零とされ、次いでステップ 909 に進む _c

ステツプ 909 では図 25に示される機閔運転状態により定まる補正係数 Kが 1.0 よりも小さいか否かが判別される。 Kぐ 1- 0 のとき .、即ち機関の運転状態により定まる目標空燃比がリーンのときにはステツプ 910 に進んで S0_X 処理フラグがセットされているか否かが判別される。 S0_X 処理フラグがセットされていないときにはステップ 913 にジャンプして S0_X , ΝΟχ 放出フラグがセ 'ントされているか否かが判別される。 S0_X , NO χ 放出フラグがセットされていないときにはステップ 914 に進んで N0_X 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別される。 N0_X 放出フラグがセットされていないときにはステップ 915 に進む

ステップ 915 では S0_X 量が許容最大値 Wso (図 31) よりも大きくなったか否かが判別される - Ws≤ Wso のときにはステップ 916 に進んで N0_X 量 Wnが許容最大値 Wno よりも大きくなつたか否かが判別され、 Wn≤ Wno のときには処理サイクルを完了する - このときには燃焼室 3 内にリーン混合気が供給され、また切換弁 27はバイパス閉位 W / 置に保持されている _c

一方、ステツフ。 916 において Wn〉Wno になったと判別されたときにはステップ 917 に進んで N0_X 放出フラグがセットされ、次いで処理サイクルを完了する。次の処理サイクルではステツフ。 914 において ΝΟχ 放出フラグがセットされていると判別されるのでステツフ。 918 に進み、補正係数 Ktが KK1 とされる。この ΚΠ の値は燃焼室 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 からし 2 程度の値である。 Ktが ΚΠ とされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチとされる。次いでステップ 919 では Ν0_Χ 量 Wnが下限値 MIN (図 31 ) よりも小さくなつたか 5否かが判別され、 n≥MIN のときに

8

は処理サイクルを完了する _e これに対して Wnく M I N になるとステツプ 920 に進んで N0_X 放出フラグがリセットされる。 ΝΟχ 放出フラグがリセットされると燃焼室 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。従って Wn >Wno になって力、ら Wnく MI N となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチとされ、この間に N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出される。

一方、ステップ 915 において S0_X 量 Wsが許容最大値 Wso よりも大きくなつたと判断されるとステップ 921 に進んで SO _x 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26A ) よりも高いか否かが判別される。 Toのときには処理サイクルを完了する。これに対して T > Toのときにはステップ 922 に進んで SO _χ , Ν0_Χ 放出フラグがセッ卜され、次いで処理サイクルを完了する。

次の処理サイクルではステップ 913 において S0_X Οχ 放出フラグがセ '：' 卜されていると判断されるのでステップ 923 に進み、排気ガス温 Τが設定温度 Tt f Tt >To) よりも高いか否かが判別される < T≤ Ttのときにはステッフ。924 に進んで N0_X 量 Wnが下限値 ΜΙ · よりも小さくなつたか否かが判別される - Wri >ΜΙΝ のときにはス子ッフ' 925 に進んで補正係数 Ktが KK1 とされ、次いで処理サイクルを完了する。従って Toく T Ttのときには Ws〉Wso になると^く MI N となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリッチ（Kt = Ki )とされ，切換弁 27はバイパス閉位置に保持される。従ってこの間に N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出されることになる。

一方、ステップ 924 において Wnく MN になったと判断されるとステツプ 926 に進み、補正係数 Ktが KK2 とされる _e この KK2 の値は燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比が 12.0から 13.5程度になる 1.1 から 1.2 程度の値である。この KK2 の値は KK1 の値と異ならすこともできるし、また KK1 の値と同b i じ値にすることもできる。補正係数 Ktが KK2 にされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされる。次いでステップ 927 では切換弁 27がバイパス開位置に切換えられ、斯くして S0_X 吸収剤 ί8から流出した排気ガスはバイパス通路 24 内に送り込まれる。

次いでステップ 928 では S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別され、 ≥ M I N のときには処理サイクルを完了する。これに対して Wsく MIN になるとステップ 929 に進んで切換弁 27がパィパス閉位置に切換えられ、次いでステップ 930 に進んで SOx . NO, 放出フラグがリセットされる。 S0_X , ΝΟχ 放出フラグがリセつ' トされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチからリーンに切換えられる。従って Ws >Wno となったときに Tt≥ T >Toであれば Wnく MIN になってから Ws < M I N になるまで燃焼室 3 内に供給される混合気力くリツチ（ K =KK2)にされると共に切換弁 27がバイパス開位置に保持される。斯くしてこの間に S0_¾ 吸収剤 18から S0_X. が放出され、放出された S0_X はバイパス通路 24内に送り込まれることになる：

一方、ステツプ 923 において T > T tであると判別されたときにはステツフ。 931 に進んで S0_X 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつた力. 否かが判別される Ws >MIN のときにはステップ 932 に進んで補正係数 Ktが KK2 とされる。補正係数 Ktが KK2 にされると燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされる。次いでステッフ。 933 では切換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。次いで処理サイクルを完了する .：従って Ws >Wso となったときに T 〉Ttであれば >Wso になつてから Ws <MI になるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリツチにされると共に切換弁 27がバイパス開位置に保持される。斯くしてこの間に SOx 吸収剤 18から S0_X が放出され、放出された S0_X はノィパス通路 24内に送り込まれることになる _£

一方、ステップ 931 において 6 Ws < M I Nになったと判別されたとき o

にはステップ 934 に進んで補正係数 Ktが KK1 とされ、次いでスチ ' プ 935 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる。次いでステップ 936 では N0_X 量 Wnが下限値 MIN よりも小さくなつたか否力、が判別され、 Wn M I N のときには処理サイクルを完了する。これに対して Wnく MIN になるとステップ 937 に進んで S0_X , N0_X 放出フラグがリセットされ、次いで処理サイクルを完了する。従って Wsく MIN になると Wn < Μ ' となるまで燃焼室 3 内に供給される混合気がリ ':' チ（Kt = KKl)とされ、切換弁 27はバイパス閉位置に保持される。従つてこの間に N0_X 吸収剤 19から N0_X が放出されることになる：一方、ステップ 909 において K ≥ 1.0 であると判別されたとき、即ち燃焼室 3 内に供給すべき混合気の目標空燃比が理論空燃比又はリッチになるとステップ 938 に進んで Ν0_Χ 放出フラグがリセットされ、次いでステップ 939 に進んで SOx . Οχ 放出フラグがリセ ':.' トされる。次いでステップ 940 では図 39 Εに示す切換弁制御が行われる - この切換弁制御では図 39 Εに示されるようにまず初めにスチプ 94〗において SO、. 処理フラグがセットされているか否かが判別される： SOx 処理フラグがセットされていないときにはステッフ。 942 に進んで S0_X 量 Wsが設定値 Wk ( MIN < Wk < Wso)よりも大きいか否かが判別される。 Ws≤ Wkときにはステツフ。 944 に進んで切換弁 27がバィパス閉位置とされる Ws Wkのときには S0. 吸収剤 18から SOx が放出されたとしても放出される S0_X が少ないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる。

これに対して Ws >Wkのときにはステップ 943 に進んで S0_X 吸収剤 18に流入する排気ガス温 Tが設定値 To (図 26A ) よりも高いか否かが判別される。 T ≤ Toのときにはステップ 944 に進む。即ち T ≤ To のときには S0_X 吸収剤 18からほとんど S0_X が放出されないので切換弁 27はバイパス閉位置とされる 6。なお、切換弁 27がバイパス閉位置に保持されているときに N0_X 吸収剤 19からは N0_X が放出される：一方、ステップ 943 において T > Toであると判断されるとステツプ 945 に進んで S0_X 処理フラグがセットされる _c S0_X 処理フラグがセッ卜されるとステ 'ンプ 941 からステツプ 946 に進んで切換弁 27がバイパス開位置に切換えられる。即ち、 Ws > Wkであって T > Toのときには S0_X 吸収剤 18から或る程度の量の SOx. が放出されるので放出された SOx をバイバス通路 24内に送り込むために切換弁 27がバイバス開位置とされる。次いでステップ 947 では SOx 量 Wsが下限値 MIN よりも小さくなつたか否かが判別される _c Ws < MI になるとステフ。 948 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。 S0_X 処理フラグ力くリセッ卜されると次の処理サイクルではステップ 941 からステツプ 942 に進み、このとき Ws≤Wkであると判別されるのでステップ 944 に進んで切換弁 27がバイパス閉位置に切換えられる _c

一方、 K 1.0 の状態から K ぐ 0 の状態に運転状態が変化したときに S0_X 処理フうグがセットされている場合にはス子ップ 910 からステツプ 911 に進んで S0_X 処理フラグがリセットされる。次いでスチップ 912 において切換弁 27がバィパス閉位置に切換えられる図 40は燃料噴射時間 TAL' の算出ルーチンを示しており、このル一チンは図 36に示すルーチンと全く同じである。

即ち図 40を参照するとまず初めにステップ 950 において図 25に示す機閔運転状態に応じて定まる補正係数 Kが算出される。次いでステッフ' 95] 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。次いでステツプ 952 では ΝΟχ 放出フラグがセッ卜されているか否かが判別され、 Ν0_Χ 放出フラグがセットされていないときにはステツフ。953 に進んで S0_X , N0_X 放出フラグがセッ卜されている力、否かが判別される。 SOx ， ΝΟχ 放出フラグがセットされていないときにはステップ 954 に進んで補正係数 Κが Ktとされ、次いでステツプ 955 では基本燃料噴射時間 TPに Ktを乗算することによつて燃料噴射時間 TAし ι( = ΤΡ · Kt) が算出される。従って N0_X 放出フラグおよび S0_X ， O, 放出フラグがセットされていないときには燃焼室 3 内に供給される混合気の空燃比は捕正係数 Kにより定まる空燃比となる。

これに対して NO _x 放出フラグがセットされるとステツフ。 955 にジヤンプし、また SOx > N0_X 放出フラグがセットされるとステツプ 955 に進む。 O, 放出フラグがセットされると図 39 Aから 39 Eに示すル' —チンにおいて Kt = KKl (KKl > 0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされ、また SOx , N0_X 放出フラグがセットされると図 39 Aから 39 Eに示すル一チンにおいて Kt = KK1 (KK1 > 1.0) 又は K t = M2 (KK2 >】.0)とされるので燃焼室 3 内に供給される混合気はリツチとされる。

Claims

請求の範囲

1. 排気通路と、

該排気通路内に配置されて流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときに ΝΟχ を吸収すると共に流入する排気ガス中の酸素濃度を低下させると吸収した N0_X を放出する N0_X 吸収剤と、

該 N0_X 吸収剤上流の該排気通路内に配置されて流入する排気ガスの空燃比がリーンであるときに S0_X を吸収すると共に流入する排気ガスの空燃比をリツチにすると吸収した SOx を放出する S0_X 吸収剤と、 6

該 S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を制御して通常は該 SO: 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持し、該 S0_X 吸収剤から S0_X を放出すべきときには該 SOx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする空燃比制御手段とを具備した内燃機関の排気浄化装置。

2. ΝΟχ 吸収剤がカリウム、ナトリウム、リチウム、セシウムからなるァル力リ金属、リウム、力ルシゥムからなるァルカリ土類- ランタン、イットリウムからなる希土類から選ばれた少くとも 1 つと、白金とを舍む請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

3. SOx 吸収剤が銅、鉄、マンガン、ニッケル、ナトリゥム、錫チタン、リチウム .、チタユアから選ばれた少くとも一つを舍む請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

4. SO. 吸収剤が白金を舍む請求項 1 に記載の内燃機関の排気淨化装置。

5. 機関から排出された全排気ガスが S0_X 吸収剤および N(U. 吸収剤に流入する請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置 <

6. S 0., 吸収剤および N 0：, 吸収剤がーつのケ一シング内に配置されている請求項 5 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

7. 該空燃比制御手段が機関において燃焼せしめられる混合気の空燃比を制御することによつて S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を制御し、機関において燃焼せしめられる混合気の空燃比をリ ― ンに維持することによつて so_x 吸収剤に流入する排気ガスの空燃' 比がリーンに維持されているときには排気ガス中に舍まれる so_x が

SO, 吸収剤に吸収され、排気ガス中に舍まれる N0_X 力 0_λ. 吸収剤に吸収される請求項 1 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

8. 該空燃比制御手段は、 S0_X 吸収剤から S0_X を放出すると共に 0_X 吸収剤から N0_X を放出すべきときには機関において燃焼せしめられる混合気の空燃比をリツチにする請求項 7 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

9. 該空燃比制御手段ほ、 SO, 吸収剤から S0_X を放出すると共に ΝΟχ- 吸収剤から Ν0_Χ を放出すべきときには S0_X 吸収剤および N0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をまず初めに予め定められた第 1 のリツチ度合までリツチにし、次いでこの第】のリツチ度合よりも小さな第 2 のリッチ度合でもってリッチ状態に維持するようにした請求項 8 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

10. 該空燃比制御手段は、 SOx 吸収剤の温度を代表する温度に応じて該第 1 のリツチ度合および第 2 のリッチ度合を制御する請求項 9 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

Π . SO, 吸収剤の温度を代表する温度が S0_X 吸収剤に流入する排気ガス温である請求項 10に記載の排気ガス浄化装置；

12. 該空燃比制御手段は、 S0_X 吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど該第】のリソチ度合を大きくする請求項】 0に記載の内燃機閲の排気浄化装置-

13. 該空燃比制御手段は、 S ( . 吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど排気ガスの空燃比が該第 1 のリッチ度合に維持される時間を短かくする請求項 12に記載の内燃機関の排気浄化装置。

14. 該空燃比制御手段は、吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど該第 2 のリツチ度合を小さくする請求項 10に記載の内燃機間の排気浄化装置。

15. 該空燃比制御装置は、 S0_X 吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど排気ガスの空燃比が該第 2 のリツチ度合に維持される時間を短かくする請求項 10に記載の内燃機関の排気浄化装置。

16. 該空燃比制御手段は、 S0_X 吸収剤から S0_X を放出しかつ Ν0_λ 吸収剤から Ν0_Χ を放出するために混合気の空燃比をリッチする時間間隔よりも短かい時間間隔でもって ΝΟχ 吸収剤から ΝΟχ を放出するために混合気の空燃比をリツチにする請求項 8 に記載の内燃機関の排気浄化装置。

17. 該空燃比制御手段は、 Ν0_Χ 吸収剤から Ν0_λ· を放出すべきときには S0_X 吸収剤および Ν0_Χ 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をまず初めに予め定められたリツチ度合までリツチにし、次いで理論空燃比に維持するようにした請求項 16に記載の内燃機関の排気浄化装置。

18. 該空燃比制御手段は、 Ν0_Χ 吸収剤の温度を代表する温度に応じて該リッチ度合を制御する請求項 17に記載の内燃機関の排気浄化

19^ Ν0_Χ 吸収剤の温度を代表する温度が Ν0_Χ 吸収剤に流入する排気ガス温である請求項 18に記載の排気ガス浄化装置：

20. 該空燃比制御手段は、 Νϋ_χ 吸収剤の温度を代表する温度が高 < なるほど該リツチ度合を大きくする請求項に記載の内燃機間の排気浄化装置；

21. 該空燃比制御手段は、 Ν0_λ. 吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど排気ガスの空燃比が該リツチ度合に維持される時間を短かくする請求項 20に記載の内燃機関の排気浄化装置。

22. 該空燃比制御装置は、 S0_X 吸収剤の温度を代表する温度が高くなるほど排気ガスの空燃比が理論空燃比に維持される時間を短かくする請求項 Πに記載の内燃機関の排気浄化装置。

23. ΝΟχ 吸収剤をバイパスするために S0_X 吸収剤と ΝΟχ 吸収剤との間に位置する排気通路から分岐されたバイパス通路と、排気通路からのバイパス通路の分岐部に配置された切換弁と、 Ν'0_Χ 吸収剤又はバイバス通路のいずれか一方に選択的に排気ガスを導びくために該切換弁を切換え制御する弁制御手段とを具備し、該弁制御手段は- Νϋ_χ 吸収剤から Ν0_Χ を放出すべきときに排気ガスが Ν'0_Χ 吸収剤に流入する位置に切換弁を保持しかつ SOx 吸収剤から so_x を放出すべきときに排気ガスがバイバス通路に流入する位置に切換弁を切換え -、該空燃比制御手段は N0_X 吸収剤から N0_X を放出すべきときに N0_X 吸収剤に流入する排気ガス中の酸素濃度を低下させかつ SOx 吸収剤から SO を放出すべきときに SOx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリ 'ンチに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。

24. 該弁制御手段および該空燃比制御手段は、 S0_X 吸収剤から S( を放出すべきときには排気ガスが Ν0_λ· 吸収剤に流入する位置に切換弁を保持すると共に SO 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリチし、その後、排気ガスがバイパス通路に流入する位置に切換弁を切換えると共に S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空懲比をひき続きリ '·..· チに維持するようにした請求項 23に記載の内燃機関の排気浄化

25. 該弁制御手段および該空燃比制御手段は . SO, 吸収剤から SO を放出すベきときに排気ガスがハィパス通路に流 λする位置に切換弁を切換えると共に SOx 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリ '：, チにし、その後、排気ガスが N0_X 吸収剤に流入する位置に切換弁を保持すると共に S0 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をひき続きリッチに維持するようにした請求項 23に記載の内燃機関の排気浄化装置 -

26. 該弁制御手段および該空燃比制御手段は、 S0_X 吸収剤から SO: を放出すべきときに S0_X 吸収剤の温度を代表する温度が予め定められた設定温度よりも低いときには排気ガスが N0_X 吸収剤に流入する位置に切換弁を保持すると共に S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリツチし、その後排気ガスがバイパス通路に流入する位置に切換弁を切換えると共に S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をひき続きリッチに維持し、該弁制御手段および該空燃比制御手段は- SOx 吸収剤から S0_X を放出すべきときに S0_X 吸収剤の温度を代表する温度が該設定温度よりも高いときには排気ガスがバイパス通路に流入する位置に切換弁を切換えると共に S 0 >」吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリツチにし、その後排気ガスが N0_X 吸収剤に流入する位置に切換弁を保持すると共に S 0 _x 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をひき続きリッチに維持するようにした請求項 23に記載の内燃機関の排気浄化装置:

27. N0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンにされて N0_: 吸収剤に 'Ο , が吸収せしめられている期間が予め定められた第 ] C) 設定期間を越えたときに N0_X 吸収剤から N0_X を放出すべく予め定められた第 2 の設定期間だけ N 0 吸収剤に流入する排気ガス中の酸素濃度を低下せしめる N0_X 放出制御手段を具備した請求項〗に記載内^機関の排気浄化装置：

28. 該 N0_X 放出制御手段が N0_X 吸収剤に吸収された N0:、量を推定する N ( 量推定手段を具備し、該 Νϋ_λ 放出制御手段は、該 '0_λ 量推定手段により推定された Ν0_λ· 量が予め定められた最大値を越えたときに該第 1 の設定期間が経過したと判断する請求項 28に記載の内燃機関の排気浄化装置。

29. 該 Ν0_Χ 量推定手段は機関回転数の累積値が予め定められた設定値を越えたときに Ν0_λ. 吸収剤に吸収された Ν0_Χ 量が該最大値を越えたと判断する請求項 28に記載の内燃機関の排気浄化装置。

30. 該 ΝΟχ 量推定手段は、 Ν0_Χ 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれる Ν0_Χ 量から NO 吸収剤に吸収される Ν0_Χ 量を推定し、 Ν0_Χ 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリツチのときには該排気ガスのリツチ度合および ΝΟχ 吸収剤の温度を代表する温度に基き Ν0_Χ 吸収剤から放出される Ν0_Χ 量を推定してこの推定された Ν0_Χ 放出量から Ν0_Χ 吸収剤に吸収された続けている Ν0_Χ 量を推定する If求項 28に記載の内燃機関の排気浄化装置-

31. 該 N0_X 放出制御手段は該 N0_X 量推定手段により推定された N0: 量が予め定められた最小値よりも小さくなつたときに該第 2 の設定期間が経過したと判断する請求項 30に記載の内燃機関の排気浄化装置-

32. S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリーンにされて S0-, 吸収剤に S0. が吸収せしめられている期間が予め定められた第 1 の設定期間を越えたときに S0_X 吸収剤から S0_X を放出すべく予め定められた第 2 の設定期間だけ S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする S0_X 放出制御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-

33. 該 SOx 放出制御手段が S0_X 吸収剤に吸収された N0_X 量を推定する S(K 量推定手段を具備し、該 SOx 放出制御手段は該 SO:. 量推定手段により推定された SOx 量が予め定められた最大値を越えた上きに該第〗の設定期間が経過したと判断し .、該 so: 量推定手段に推定された SOx 量が予め定められた最小値よりも小さくなつたときに該第 2 の設定期間が経過したと判断する請求項 32に記載の内機関の排気浄化装置。

34. 該 SOx 量推定手段は、 S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリ一ンのときには排気ガス中に舍まれる S0_X 量から S0_X 吸収剤に吸収される S0_X 量を推定し、 S0_X 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリツチのときには該排気ガスのリツチ度合および S(K. 吸収剤の温度を代表する温度に基き S0_X 吸収剤から放出される S0_X 量を推定してこの放出された SOx 量から S0_X 吸収剤に吸収され続けている S0_X 量を推定する請求項 33に記 6載の内燃機関の排気浄化装置。

9

35. 該空燃比制御手段は排気ガスの空燃比を排気通路内で制御し so, 吸収剤から so_x を放出させるべきときには so_x 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比をリツチにする請求項 1に記載の内燃機関の排気浄化装置。

36. 該空燃比制御手段は S0_X 吸収剤から S0_X を放出させるべきときに排気通路内に還元剤を供給する請求項 35に記載の内燃機関の排気浄化装置。

37. 上記還元剤がガソリン、イソオクタン、へキサン.、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 36に記載の内燃機関の排気净化装置。