(57)【要約】【課題】機関排気通路に供給される燃料が燃焼しているか否かを検出する内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に供給された燃料を小型酸化触媒により着火する内燃機関の排気浄化装置において、小型酸化触媒の下流に空燃比センサを配置し、燃料が供給されたときに、小型酸化触媒から流出する排気ガスの空燃比の変化を空燃比センサにより検出して、該空燃比センサにより検出された排気ガスの空燃比の変化から燃料が燃焼したか否かを検出する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路内に供給された燃料を着火手段により着火するようにした内燃機関の排気浄化装置において、
前記着火手段の下流に空燃比センサを配置し、前記燃料が供給されたときに、前記着火手段から流出する排気ガスの空燃比の変化を空燃比センサにより検出して、該空燃比センサにより検出された排気ガスの空燃比の変化から燃料が燃焼したか否かを検出することを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
機関排気通路内に供給された燃料が燃焼している燃焼状態と燃焼していない非燃焼状態とでは空燃比センサの出力の変化量または変化率が異なり、
空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて前記燃料が燃焼したか否かを検出することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
機関排気通路内の前記着火手段の下流に配置され、排気ガスを浄化する排気処理装置を備える、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
空燃比センサは、真の空燃比に対して出力がリーン側にずれる偏移領域を有し、
前記偏移領域において空燃比センサの出力が急激に変化する変曲点が発現した場合に、変曲点から空燃比が最小になる最小点までの変化量が判定値以上であるときに、燃料が非燃焼状態から燃焼状態に移行したと判別することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
空燃比センサは、真の空燃比に対して出力がリーン側にずれる偏移領域を有し、
前記偏移領域において空燃比センサの出力が急激に変化する変曲点が発現しない場合に、前記偏移領域において空燃比センサの出力の変化率の絶対値が判定値以上であるときには、燃料が燃焼状態にあると判別し、空燃比センサの出力の変化率の絶対値が判定値未満であるときには、燃料が非燃焼状態にあると判別することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記変曲点から前記最小点までの期間において、空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて燃料供給手段が異常であるか否かを判別することを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
着火手段は、酸化触媒を含み、前記変曲点から前記最小点までの期間において、空燃比センサの出力の変化率に基づいて酸化触媒の劣化状態を検出することを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
着火手段は、酸化触媒および加熱装置のうち少なくとも一方を含む、請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関の排気ガスには、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）またはパティキュレート（ＰＭ）などの成分が含まれており、これらの成分を浄化するために排気処理装置が取り付けられる。排気処理装置には、一酸化炭素や未燃炭化水素などを酸化するための酸化触媒、窒素酸化物を除去するためのＮＯＸ吸蔵触媒、パティキュレート（粒子状物質）を除去するためのパティキュレートフィルタ等が含まれる。
【０００３】
これらの排気ガスを浄化する排気処理装置には、運転期間中に昇温が必要であったり還元剤の供給が必要であったりする。例えば、ＮＯＸ吸蔵触媒においては、ＮＯＸ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯＸを放出するときに還元剤が供給される。または、ＮＯＸ吸蔵触媒に吸蔵されたＳＯＸを放出するために、ＮＯＸ吸蔵触媒を昇温した状態で還元剤が供給される。また、排気ガスの昇温が行なわれるときには、酸化触媒が配置されて酸化触媒に還元剤が供給される。酸化触媒における酸化反応の反応熱を利用して排気ガスを昇温することができる。排気ガスを昇温することにより、パティキュレートフィルタに蓄積するパティキュレートを燃焼させたり、ＮＯＸ吸蔵触媒に蓄積するＳＯＸを放出させるためにＮＯＸ吸蔵触媒を昇温したりすることができる。
【０００４】
特開２００５−１２７２５７号公報においては、燃料添加弁と、燃料添加弁により噴射された燃料を改質する燃料改質触媒と、燃料改質触媒により改質された燃料が導入されるＮＯＸ触媒とが排気管内に配置されている排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置においては、燃料添加弁から噴射される燃料を燃料改質触媒で改質して、ＮＯＸ触媒に好適な還元剤を供給することができることが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２７２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献に開示の装置のように、排気処理装置の上流に燃料供給弁から噴射された燃料を改質する酸化触媒を配置することにより、還元効率の高い還元剤を排気処理装置に供給することができる。
【０００７】
ところで、酸化触媒に流入する排気ガスの酸素濃度、排気ガスの温度および酸化触媒の温度等が所定の条件を満たした場合に、酸化触媒に供給された燃料が酸化触媒内または酸化触媒の下流側で燃焼する。燃料供給弁により供給された燃料が燃焼して火炎が生成される。燃料が燃焼することにより、より軽質な還元剤が形成され、還元効率のより高い還元剤を下流の排気処理装置に供給することができる。または、燃料が燃焼することにより、排気ガスの温度が上昇して、下流の排気処理装置の温度を上昇させることができる。
【０００８】
機関排気通路において、燃料が燃焼している時と燃焼していない時とでは排気ガスの特性が異なるために、排気浄化装置の運転を行なうためには、燃料が燃焼しているか否かを検出できることが好ましい。たとえば、燃料が燃焼していないときに燃料を大量に供給すると、未燃燃料が排気処理装置をすり抜けて大気中に放出されてしまう。未燃燃料が大気中に放出されることを避けるために、排気処理装置に供給する未燃燃料を常に少なくすると時間がかかるという問題がある。このように、機関排気通路に供給される燃料が燃焼しているか否かを適切に検出できることが好ましい。
【０００９】
本発明は、機関排気通路に供給される燃料が燃焼しているか否かを検出することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に供給された燃料を着火手段により着火するようにした内燃機関の排気浄化装置において、着火手段の下流に空燃比センサを配置し、燃料が供給されたときに、着火手段から流出する排気ガスの空燃比の変化を空燃比センサにより検出して、該空燃比センサにより検出された排気ガスの空燃比の変化から燃料が燃焼したか否かを検出することを特徴とする。この構成により、機関排気通路に供給される燃料が燃焼しているか否かを検出することができる。
【００１１】
上記発明においては、機関排気通路内に供給された燃料が燃焼している燃焼状態と燃焼していない非燃焼状態とでは空燃比センサの出力の変化量または変化率が異なり、空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて燃料が燃焼したか否かを検出することができる。
【００１２】
上記発明においては、機関排気通路内の着火手段の下流に配置され、排気ガスを浄化する排気処理装置を備えることが好ましい。この構成により、下流の排気処理装置に対して行なう処理のうち燃料が燃焼していることを条件とする様々な処理の開始時期を定めることができる。
【００１３】
上記発明においては、空燃比センサは、真の空燃比に対して出力がリーン側にずれる偏移領域を有し、偏移領域において空燃比センサの出力が急激に変化する変曲点が発現した場合に、変曲点から空燃比が最小になる最小点までの変化量が判定値以上であるときに、燃料が非燃焼状態から燃焼状態に移行したと判別することができる。
【００１４】
上記発明においては、空燃比センサは、真の空燃比に対して出力がリーン側にずれる偏移領域を有し、偏移領域において空燃比センサの出力が急激に変化する変曲点が発現しない場合に、偏移領域において空燃比センサの出力の変化率の絶対値が判定値以上であるときには、燃料が燃焼状態にあると判別し、空燃比センサの出力の変化率の絶対値が判定値未満であるときには、燃料が非燃焼状態にあると判別することができる。
【００１５】
上記発明においては、変曲点から最小点までの期間において、空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて燃料供給手段が異常であるか否かを判別することができる。
【００１６】
上記発明においては、着火手段は、酸化触媒を含み、変曲点から最小点までの期間において、空燃比センサの出力の変化率に基づいて酸化触媒の劣化状態を検出することができる。
【００１７】
上記発明においては、着火手段は、酸化触媒および加熱装置のうち少なくとも一方を含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、機関排気通路に供給される燃料が燃焼しているか否かを検出する内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１から図１３を参照して、実施の形態における内燃機関の排気浄化装置について説明する。
【００２０】
図１に、本実施の形態における内燃機関の全体図を示す。本実施の形態においては、圧縮着火式のディーゼルエンジンを例に取り上げて説明する。内燃機関は、機関本体１を備える。機関本体１は、各気筒の燃焼室２と、各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁３と、吸気マニホールド４と、排気マニホールド５とを含む。
【００２１】
吸気マニホールド４は、吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結されている。コンプレッサ７ａの入口は、吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結されている。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置され、更に吸気ダクト６の周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置されている。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１１内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
【００２２】
一方、排気マニホールド５は、排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結されている。排気タービン７ｂの出口は、排気管１２を介して酸化触媒１３に連結されている。酸化触媒１３の下流の機関排気通路内には排気ガス中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタ１６が配置されている。また、パティキュレートフィルタ１６の下流の機関排気通路内には、ＮＯＸ吸蔵触媒１７が配置されている。これらの酸化触媒１３、パティキュレートフィルタ１６およびＮＯＸ吸蔵触媒１７は、排気ガスを浄化する排気処理装置として機能する。
【００２３】
酸化触媒１３の上流の機関排気通路内、即ち排気管１２内には、小型酸化触媒１４が配置されている。小型酸化触媒１４は、酸化触媒１３よりも体積の小さな酸化触媒である。小型酸化触媒１４は、酸化触媒１３に流入する排気ガスの一部が内部に流入する。小型酸化触媒１４の上流の機関排気通路内には、即ち排気管１２内には、小型酸化触媒１４に向けて燃料を供給する燃料供給手段として、燃料供給弁１５が配置されている。燃料供給弁１５は、燃料を供給したり停止したりする燃料供給作用を有するように形成されている。
【００２４】
排気マニホールド５と吸気マニホールド４との間には、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うためにＥＧＲ通路１８が配置されている。ＥＧＲ通路１８内には電子制御式のＥＧＲ制御弁１９が配置されている。また、ＥＧＲ通路１８の周りにはＥＧＲ通路１８内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２０が配置されている。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置２０内に導かれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。
【００２５】
それぞれの燃料噴射弁３は、燃料供給管２１を介してコモンレール２２に連結されている。このコモンレール２２は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２３を介して燃料タンク２４に連結されている。燃料タンク２４内に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ２３によってコモンレール２２内に供給される。コモンレール２２内に供給された燃料は、それぞれの燃料供給管２１を介して燃料噴射弁３に供給される。
【００２６】
電子制御ユニット３０は、デジタルコンピュータからなる。本実施の形態における電子制御ユニット３０は、排気浄化装置の制御手段として機能する。電子制御ユニット３０は、双方性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を備える。
【００２７】
パティキュレートフィルタ１６の下流には、酸化触媒１３又はパティキュレートフィルタ１６の温度を検出するための温度センサ２６が配置されている。ＮＯＸ吸蔵触媒１７の下流にはＮＯＸ吸蔵触媒１７の温度を検出するための温度センサ２７が配置されている。これら温度センサ２６，２７の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００２８】
パティキュレートフィルタ１６には、パティキュレートフィルタ１６の前後差圧を検出するための差圧センサ２８が取付けられている。この差圧センサ２８および吸入空気量検出器８の出力信号は、夫々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００２９】
小型酸化触媒１４の下流には、空燃比センサ６０が配置されている。機関吸気通路、燃焼室、または機関排気通路に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）と称すると、空燃比センサ６０は、排気ガスの空燃比を検出できるように形成されている。空燃比センサ６０の出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。空燃比センサ６０は、小型酸化触媒１４と排気処理装置との間に配置されている。
【００３０】
また、アクセルペダル４０には、アクセルペダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続されている。負荷センサ４１の出力電圧は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続されている。
【００３１】
一方、出力ポート３６は、対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、ＥＧＲ制御弁１９および燃料ポンプ２３に接続されている。さらに、出力ポート３６は、対応する駆動回路３８を介して燃料供給弁１５に接続されている。
【００３２】
図２は、小型酸化触媒を説明する図である。図２（Ａ）に、小型酸化触媒が配置されている排気管の拡大概略断面図を示す。図２（Ｂ）に、小型酸化触媒の概略断面図を示す。図２（Ａ）を参照して、排気管１２は、筒状に形成されている。燃料供給弁１５は、小型酸化触媒１４の上流側の端面に向けて燃料を供給するように形成されている。燃料供給弁１５は噴射口を有し、噴射口は小型酸化触媒１４の端面に向いている。本実施の形態における燃料供給弁１５の噴射口は、燃料を放射状に噴射する様に形成されている。本実施の形態における排気浄化装置は、機関本体１の燃料である軽油が燃料供給弁１５から噴射される。燃料については、この形態に限られず機関本体の燃料とは異なる燃料が供給されていても構わない。
【００３３】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、本実施の形態における装置例では、小型酸化触媒１４は、金属薄肉平板と金属薄肉波形板との積層構造からなる基体を有している。小型酸化触媒１４の基体の表面上には、例えばアルミナからなる触媒担体の層が形成されている。この触媒担体上には白金Ｐｔ、ロジウムＲｄ、パラジウムＰｄのような貴金属触媒が担持されている。なお、基体はコージライトから形成することもできる。小型酸化触媒１４は円筒状外枠１４ａ内に配置されている。円筒状外枠１４ａは複数のステー２９によって排気管１２に支持されている。小型酸化触媒１４は、酸化触媒１３に向かう排気ガスの全流路断面よりも小さな断面を有している。小型酸化触媒１４の周りには、排気ガスが流れる流路が形成されている。
【００３４】
酸化触媒１３は、例えば、円筒形状のケース本体を備え、ケース本体の内部に排気ガスの流れ方向に伸びる隔壁を有する基体を備える。基体は、例えばハニカム構造に形成されている。基体の表面には、例えば多孔質酸化物粉末よりなる触媒担体の層が形成され、この触媒担体の層に白金Ｐｔ等の貴金属触媒が担持されている。
【００３５】
図３に、本実施の形態における空燃比センサの概略断面図を示す。本実施の形態における空燃比センサは、排気ガスの空燃比のそれぞれの点に対応した出力を示す全領域型の空燃比センサである。空燃比センサ６０は、内燃機関の排気管１２の内部に向けて突設された状態で使用される。空燃比センサ６０は、カバー６１、センサ本体６３及びヒータ６８を含む。カバー６１はカップ形状を有し、その周壁にはカバー６１を連通する多数の小孔６２が形成されている。
【００３６】
センサ本体６３は、固体電解質層６４を含む。固体電解質層６４の外表面には排気側電極層６６が固着されている。固体電解質層６４の内表面には大気側電極層６７が固着されている。また、排気側電極層６６の外側には、拡散抵抗層６５が形成されている。固体電解質層６４は、例えば、ＺｒＯ２ （ジルコニア素子）にＣａＯ等を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性の酸化物焼結体を含む。拡散抵抗層６５は、アルミナ等の耐熱性無機物質を含む。排気側電極層６６及び大気側電極層６７は、共に、白金等の触媒活性の高い貴金属からなり、その表面には多孔質の化学メッキ等が施されている。ヒータ６８は、大気側電極層６７で囲まれる領域内に収容されており、その発熱エネルギによってセンサ本体６３を加熱して、固体電解質層６４を活性化させる。
【００３７】
固体電解質層６４は、高温活性状態で素子両端に酸素濃度差が生じると、濃度の高い側から低い側へと酸素イオン（Ｏ2-）を通す特性（酸素電池特性）を有する。また、固体電解質層６４は、その両端に電位差が与えられると、陰極から陽極に向けて、電位差に応じた酸素イオン（Ｏ2-）の移動を引き起こそうとする特性（酸素ポンプ特性）を有する。センサ本体６３には、大気側電極層６７を正極性、排気側電極層６６を負極性とする一定のバイアス電圧が印加されている。
【００３８】
排気ガスの空燃比がリーンのときには、酸素ポンプ特性により、排気側電極層６６から大気側電極層６７へと酸素イオン（Ｏ2-）の移動が起こる。このとき流れる電流の大きさは、バイアス電圧を一定値以上にすれば、排気ガス中から拡散抵抗層６５を通って排気側電極層６６へと拡散によって流入する酸素量に対応する。従って、この限界電流の大きさを検出すれば、酸素濃度を知ることができ、ひいてはリーン領域における空燃比を知ることができる。
【００３９】
一方、排気空燃比がリッチのときには酸素電池特性が働き、この酸素電池特性は大気側電極層６７から排気側電極層６６へと酸素イオン（Ｏ2-）の移動を引き起こそうとする。すなわち、酸素電池特性はバイアス電圧と逆向きに作用する。空燃比センサでは、酸素電池特性による起電力がバイアス電圧に打ち勝つように構成されている。このため、大気側電極層６７から、バイアス電圧源を通って、排気側電極層６６へと電流が流れる。このとき流れる電流の大きさは、固体電解質層６４中を大気側電極層６７から排気側電極層６６へと移送される酸素イオン（Ｏ2-）の量によって決まる。その酸素イオンは、排気中から拡散抵抗層６５を通って排気側電極層６６に流入する一酸化炭素や未燃炭化水素と排気側電極層６６において反応する。このため、酸素イオンの移動量は未燃炭化水素の濃度に対応する。従って、この限界電流の大きさを検出すれば、未燃炭化水素の濃度を知ることができ、ひいてはリッチ領域における空燃比を知ることができる。
【００４０】
また、排気ガスの空燃比が理論空燃比のときには、排気側電極層６６へ流入する酸素及び未燃ガスの量が化学当量比となっているため、排気側電極層６６の触媒作用によって両者は完全に燃焼する。したがって、排気空燃比が理論空燃比のときには、回路を流れる電流は生じない。
【００４１】
図４に、空燃比センサにおいて検出される電流値と空燃比との関係を説明するグラフを示す。大気側電極層および排気側電極層には所定の電圧が印加されている。排気ガスの空燃比が小さくなるほど（排気ガスの空燃比がリッチになるほど）、空燃比センサの出力電流は小さくなっている。また、排気ガスの空燃比が理論空燃比では、空燃比センサの出力電流は０Ａになっている。本実施の形態における空燃比センサは、いわゆるリニア空燃比センサであり、排気ガスのそれぞれの状態における空燃比を検出することができる。
【００４２】
図１を参照して、空燃比センサ６０の出力電流は入力ポート３５に入力され、検出された電流値に基づいて、ＣＰＵ３４において排気ガスの空燃比を検出する。空燃比センサ６０の出力としては電流値に限られず、空燃比センサ６０の内部で電流値から空燃比が算出されて、空燃比が出力されていても構わない。
【００４３】
図２（Ａ）を参照して、本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、燃料供給弁１５から供給された燃料により小型酸化触媒１４が加熱される。また、小型酸化触媒１４の内部または小型酸化触媒１４の下流において、燃料供給弁１５から供給された燃料を燃焼させることができる。すなわち、排気管１２の内部に火炎を生成することができる。
【００４４】
ここで、排気管１２の内部の雰囲気に依存して、燃料が燃焼する燃焼状態と燃料が燃焼しない非燃焼状態が発現する。すなわち、機関本体から排出される排気ガスの状態に応じて、燃料の着火が可能な運転領域と着火が不可能な運転領域が存在する。小型酸化触媒１４において燃料が燃焼するか否かについては、例えば、排気ガスの酸素濃度、排気ガスの流量、および小型酸化触媒の温度に依存する。排気ガスの酸素濃度については、その酸素濃度が高いほど燃料は燃焼しやすい。排気ガスの流量については、排気ガスの流量が小さいほど燃料は燃焼しやすい。また、小型酸化触媒１４の温度については、その温度が高いほど燃料は燃焼しやすい。
【００４５】
本実施の形態においては、小型酸化触媒１４が、燃料を着火させる着火手段として機能する。小型酸化触媒１４の温度が上昇することにより、排気ガスの温度が上昇して燃料を着火することができる。
【００４６】
図５に本実施の形態における排気浄化装置において、燃料供給弁から供給された燃料が着火するときのタイムチャートを示す。図５に示す実施例においては、排気ガスの空燃比の目標値は、理論空燃比に設定されている。時刻ｔ０において、燃料供給弁からの燃料の供給が開始されている。燃料供給弁から燃料が供給されることにより、空燃比センサにより検出される空燃比は小さくなり、理論空燃比に近づく。小型酸化触媒１４が活性化温度以上の場合に燃料を供給すると、小型酸化触媒１４における酸化反応熱により小型酸化触媒１４の温度が上昇する。小型酸化触媒１４の温度上昇に伴って、排気ガスの温度が上昇する。
【００４７】
ところで、空燃比センサは、燃料が燃焼しない場合に重質の未燃燃料が多く到達すると、出力がリーン側にずれるという特性を有する。本実施の形態においては、理論空燃比に近接する領域で出力がリーン側にずれている。本発明においては、空燃比センサの出力が真の空燃比から逸脱して、リーン側にずれる空燃比の領域を偏移領域という。時刻ｔ１において、燃料が燃焼して小型酸化触媒１４の下流で火炎が生成されている。燃料が燃焼することによりリーン側にずれる現象が解消され、排気ガスの空燃比が目標空燃比である理論空燃比の値を示している。
【００４８】
図６に、本実施の形態における空燃比センサの拡大概略断面図を示す。本実施の形態においては、燃料供給弁１５から燃料が供給されて、排気ガスの空燃比が小さくなる。このときに、たとえば、Ｃ３Ｈ８等の未燃炭化水素が拡散抵抗層６５に到達する。燃料供給弁１５から供給された未燃炭化水素は重質であるために、拡散抵抗層６５における拡散不良が生じる。排気側電極層６６に到達する未燃炭化水素が少なくなる。このために、見かけ上、未燃炭化水素に対する酸素濃度が高く検出されて、空燃比センサの出力がリーン側にずれる現象が発現する。このように、いわゆる空燃比センサのリーンずれが発現する。
【００４９】
図７に、理論空燃比近傍の空燃比センサの出力を拡大したグラフを示す。縦軸が空燃比センサから得られた排気ガスの空燃比であり、横軸が時間である。燃料供給弁により供給された燃料が燃焼してない非燃焼状態においては、排気ガスの空燃比が小さくなると空燃比センサにリーンずれが生じる。図７に示す例においては、排気ガスの空燃比が略７０以下の領域においてリーンずれが生じている。この領域が偏移領域であり、偏移領域においては、グラフの傾き（変化率）の絶対値が徐々に小さくなる。偏移領域において、燃料が着火すると排気ガスの空燃比が急激に下降する。たとえば小型酸化触媒の温度が上昇して燃料が着火すると空燃比が急激に下降する。
【００５０】
酸化触媒の内部または酸化触媒の下流において燃料が燃焼すると、重質の未燃炭化水素が軽質の未燃炭化水素に改質される。または、軽質な物質である一酸化炭素や水素等に改質される。燃焼により重質の未燃炭化水素が軽質の物質になると、空燃比センサの拡散抵抗層における拡散性が改善されて、多くの未燃炭化水素が排気側電極層に到達する。このように、燃料が燃焼することにより、空燃比センサのリーンずれが解消されて、本来の真の空燃比が出力される。
【００５１】
図７を参照して、時刻ｔ１において燃料が着火して非燃焼状態から燃焼状態に移行している。空燃比センサの出力の変化率（傾き）が急減に変化する変曲点Ｘが発現する。変曲点Ｘの直前では、空燃比センサの出力の変化率の絶対値が小さいが、変曲点Ｘの後には空燃比センサの出力の変化率の絶対値が大きくなる。空燃比センサの出力の変化率は、絶対値が変曲点Ｘまで徐々に小さくなるが、変曲点Ｘにおいて大きく変化する。このように、変曲点Ｘは、空燃比センサの出力の変化率が不連続的に変化する点でもある。
【００５２】
空燃比センサの出力は変曲点Ｘから最小点Ｙまで下降して、その後に略一定の値を示す。最小点Ｙは空燃比が最小になる点である。最小点Ｙの値は、空燃比センサのリーンずれが生じていない真の空燃比である。図７の例においては、変曲点Ｘから最小点Ｙまでの空燃比の変化量がΔ（Ａ／Ｆ）である。また、変曲点Ｘから最小点Ｙまでは、時間Δｔを要している。
【００５３】
本実施の形態においては、変曲点Ｘの発現により、燃料供給弁から供給される燃料が非燃焼状態から燃焼状態に移行することを検出できる。または、変曲点Ｘの発現に加えて、変曲点Ｘから最小点Ｙまでの変化量Δ（Ａ／Ｆ）が所定の判定値以上である場合に、燃料が非燃焼状態から燃焼状態に移行したことを判別することができる。すなわち、変曲点Ｘより後の空燃比の落ち込みが所定の判定値以上である場合に、非燃焼状態から燃焼状態に移行したと判別することができる。
【００５４】
図８に、燃料供給弁から供給される燃料が燃焼しなかったときの（非燃焼状態が持続されるときの）空燃比センサの出力のグラフを示す。図８は、予め設定されている目標空燃比に排気ガスの空燃比が近づいたときのグラフの拡大図である。理論空燃比が目標空燃比に設定されている。燃料供給弁から燃料が供給されて目標空燃比に近づいた場合においても、非燃焼状態が継続するために、多くの重質な未燃燃料が空燃比センサに到達する。理論空燃比の近傍においてリーンずれが生じて、真の空燃比から偏移する偏移領域が発現している。空燃比センサの出力は、緩やかに下降した後に略一定値になっている。この一定値は現実の空燃比からずれている。
【００５５】
このように燃料が燃焼しない場合には、偏移領域においてリーンずれが観察される。一方で、変曲点の発現がないことを検出して、非燃焼状態であることを検出することができる。または、空燃比センサの出力がリーン側にずれる偏移領域において、予め定められた時間Δｔにおける空燃比の変化量Δ（Ａ／Ｆ）を検出して、このときの変化率［Δ（Ａ／Ｆ）／Δｔ］を算出する。算出された変化率の絶対値が所定の判定値未満であれば、非燃焼状態であることを検出することができる。すなわち、リーン側にずれる領域における空燃比の傾きが緩やかであることを検出することにより、非燃焼状態であることを検出することができる。
【００５６】
図９は、本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置において、燃料供給弁からの燃料の供給と停止とを繰り返すときのタイムチャートである。燃料供給弁から間欠的に燃料を供給している。
【００５７】
時刻ｔ０において、燃料供給弁からの燃料の供給を開始する。排気ガスの空燃比が小さくなると共にリーンずれが発現している。時刻ｔ１において燃料が着火して、燃料が燃焼している。すなわち、非燃焼状態から燃焼状態に移行する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間においては、燃料の燃焼が持続され、空燃比センサの出力は略一定である。時刻ｔ２においては、燃料供給弁からの燃料の噴射を停止している。燃焼状態から非燃焼状態に移行する。所定の期間を空けた後に、時刻ｔ３において、再び燃料供給弁から燃料を供給している。このときに、燃料供給弁から燃料を供給すると同時に燃料が燃焼している。このように、着火する条件が満たされている場合には燃料の供給と同時に着火する。例えば、小型酸化触媒の温度、排気ガスの温度および酸素濃度のそれぞれが高い場合には、燃料の供給と同時に着火する。
【００５８】
図１０は、燃料供給弁から燃料を供給すると同時に小型酸化触媒の内部または下流において燃料が燃焼するときの空燃比センサの出力のグラフである。燃料供給弁からの燃料の供給と同時に火炎が生成されるときに、空燃比センサの出力は、急な勾配を維持しながら短時間で目標空燃比に到達する。空燃比の出力が急減に変化する変曲点は発現しない。また、空燃比センサの出力がリーン側にずれる偏移領域においても、リーンずれは観察されない。
【００５９】
本実施の形態においては、偏移領域において、予め定められた時間Δｔにおける空燃比の変化量Δ（Ａ／Ｆ）を検出して、このときの変化率［Δ（Ａ／Ｆ）／Δｔ］を算出する。算出された変化率の絶対値が所定の判定値以上であれば、燃料が燃焼状態であることを検出することができる。すなわち、リーン側にずれる領域における空燃比の傾きが急であることを検出することにより、燃焼状態であることを検出することができる。
【００６０】
このように、変曲点が発現しない場合においても、所定の空燃比の区間における空燃比の変化率を検出することにより、燃料が燃焼しているか否かについて検出することができる。空燃比の変化率を算出する領域については、空燃比センサの出力にリーンずれが発現する領域が好ましい。本実施の形態においては、理論空燃比よりも僅かにリーン側の領域が選択されている。
【００６１】
ここで、図５を参照して、連続的に燃料を燃料供給弁から供給した場合には、供給される燃料に対する空気の量が少なくなるために燃焼されない燃料の割合が多くなる。すなわち、燃料に対する酸素量が少なくなるために、重質の未燃炭化水素が多く残存する。しかし、図９に示すように、燃料供給弁から燃料を間欠的に供給することにより、酸素の量が多くなって燃焼特性が向上する。この結果、軽質の未燃炭化水素を多く生成することができる。本実施の形態における排気浄化装置は、このような間欠的に燃料を供給する場合においても、それぞれの燃料の供給時期において燃料が燃焼しているか否かの検出を行なうことができる。
【００６２】
このように、本実施の形態においては、着火手段としての小型酸化触媒の下流に空燃比センサを配置して、燃料供給弁から小型酸化触媒に向けて燃料を供給したときに、空燃比センサにより検出された排気ガスの空燃比の変化から燃料が燃焼しているか否かを検出することができる。
【００６３】
燃料が燃焼しているか否かについての判別については、小型酸化触媒の下流側に温度センサを配置して、検出される温度により行なうことができる。しかしながら、温度センサには応答遅れがあるために、燃焼状態の検出に時間遅れが生じてしまう。これに対して、本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、燃料が燃焼している燃焼状態か燃焼していない非燃焼状態かを短時間に判別することができる。空燃比センサを用いることにより、応答性に優れた着火判別装置を提供することができる。
【００６４】
本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、燃料が燃焼しているか否かの判別に加えて個々の装置の異常を検出することができる。燃料供給弁から供給する燃料が燃焼した時の空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて、排気浄化装置の異常を検出することができる。
【００６５】
本実施の形態においては、排気浄化装置の異常を検出するために、燃料を意図的に燃焼させる。本実施の形態においては、排気ガスの温度が高く、更に、酸素濃度が高い状態を選定して燃料供給弁から燃料を噴射する。例えば、温度センサ等により排ガスの温度を検出して、排気ガスの温度が高い時期を選定する。さらに、燃焼室に燃料が噴射されていない時期を選定する。本実施の形態における内燃機関が自動車に配置されている場合には、自動車が減速している時期等を選定する。燃焼室に燃料が噴射されていないため、排気浄化装置に送られる排気ガスの酸素濃度は空気の酸素濃度（２１％）である。このような燃料供給弁により供給された燃料が燃焼する条件下において、意図的に燃料を燃焼させる。
【００６６】
図７を参照して、供給された燃料が燃焼するときに、変曲点Ｘから最小点Ｙまでの空燃比の変化量Δ（Ａ／Ｆ）の値が、所定の判定値以下である場合には、燃料供給弁から要求量の燃料が供給されてないことを検出することができる。たとえば、燃料供給弁が詰まっていることを検出することができる。
【００６７】
または、空燃比センサの出力の変化量Δ（Ａ／Ｆ）の値が所定の基準値以上に変化する時の出力の変化率の絶対値を検出する。燃料供給弁から供給される燃料の流量が小さいと、燃料が燃焼して安定するまでの時間が長くなる。たとえば、図７のグラフにおける変曲点Ｘから最小点Ｙまでの変化量Δ（Ａ／Ｆ）が所定の基準値以上である場合には、変曲点Ｘから最小点Ｙまでの変化率を検出する。この変化率の絶対値が判定値以下である場合には、燃料供給弁からの燃料の供給流量が小さことを検出することができる。例えば、燃料供給弁が詰まっていることを検出することができる。このように、燃料供給弁の異常を検出することができる。
【００６８】
さらに、燃料供給弁の異常が否定される場合には、小型酸化触媒の劣化状態を検出することができる。小型酸化触媒が劣化すると、小型酸化触媒における改質が十分に進まずに変曲点Ｘから最小点Ｙまでの空燃比の変化率の絶対値が小さくなる。たとえば、図７のグラフにおける変曲点Ｘから最小点Ｙまでの変化量Δ（Ａ／Ｆ）が所定の基準値以上である場合には、変曲点Ｘから最小点Ｙまでの変化率を検出する。この変化率の絶対値が判定値以下である場合には、酸化触媒が劣化していると判別することができる。燃料供給弁から供給される燃料が燃焼するときの空燃比センサの出力の変化に基づいて、小型酸化触媒の劣化状態を検出することができる。
【００６９】
このように、本実施の形態においては、燃料が非燃焼状態から燃焼状態に移行するときの空燃比の変化に基づいて、個別の装置の異常を検出することができる。本実施の形態においては、燃料添加弁の異常および小型酸化触媒の異常について説明を行ったが、この形態に限られず、たとえば、供給される燃料の流量または空気の流量の異常を検出できることができるため、ＥＧＲ制御弁の異常等の排気ガス再循環の経路における異常を検出することができる。
【００７０】
本実施の形態においては、小型酸化触媒１４の下流に酸化触媒１３が配置されている。小型酸化触媒１４にて着火して燃料を燃焼させることにより、酸化触媒１３を速やかに昇温することができる。また、酸化触媒１３に好適な還元剤を供給することができる。この結果、酸化触媒１３が活性化温度以上の場合には、酸化触媒１３において生じる酸化反応熱により、酸化触媒１３を急速に昇温することができる。酸化触媒１３の温度が上昇することにより、酸化触媒１３における酸化反応を促進することができる。
【００７１】
また、酸化触媒１３の温度が上昇することにより、排気ガスの温度を上昇させることができる。このために、酸化触媒１３の下流に配置されているパティキュレートフィルタ１６やＮＯＸ吸蔵触媒１７の昇温を速やかに行なうことができる。たとえば、パティキュレートフィルタに蓄積するパティキュレートを燃焼させるための昇温またはＮＯＸ吸蔵触媒の硫黄被毒回復処理を行うための昇温を速やかに行なうことができる。
【００７２】
また、酸化触媒１３の下流に配置されているＮＯＸ吸蔵触媒１７においては、ＮＯＸを放出して還元するときに還元剤を供給する必要がある。または、ＮＯＸ吸蔵触媒に吸蔵されるＳＯＸを放出する硫黄被毒回復処理の時に還元剤を供給する必要がある。還元剤を供給するときに、燃料を燃焼させることにより軽質な還元剤を排気処理装置に供給することができる。
【００７３】
本実施の形態における燃料供給手段としては、燃料供給弁が採用されているが、この形態に限られず、機関排気通路に燃料を供給できる任意の手段を採用することができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、着火手段として機関排気通路の断面の一部に配置される小型酸化触媒が採用されているが、この形態に限られず、小型酸化触媒の代わりに機関排気通路の通路全体にわたって配置される酸化触媒であっても構わない。
【００７５】
図１１に、本実施の形態における内燃機関の他の排気浄化装置の概略断面図を示す。他の排気浄化装置は、着火手段としてグロープラグ５１が配置されている。グロープラグ５１は、燃料供給弁１５から供給される燃料を加熱する加熱装置として機能する。グロープラグ５１は、先端に加熱部５１ａを有する。グロープラグ５１は、加熱部５１ａが燃料供給弁１５から噴射される燃料と接触する位置に配置されている。燃料供給弁１５の噴射口は、加熱部５１ａに向いている。燃料供給弁１５は、噴射口から加熱部５１ａに向けて燃料を噴射するように形成されている。グロープラグ５１に通電することにより加熱部５１ａの温度が上昇して、燃料を着火することができる。
【００７６】
このように、排気浄化装置の着火手段は、酸化触媒に限られず、加熱装置が配置されていても構わない。加熱装置としては、燃料供給手段が供給する燃料を加熱することができる装置であれば構わない。たとえば、グロープラグの他に、スパークプラグやセラミックヒータが配置されていても構わない。または、酸化触媒および加熱装置の両方が配置されていても構わない。更には、着火手段としては、燃料供給手段が供給する燃料を着火させる任意の手段を採用することができる。
【００７７】
本実施の形態の他の排気浄化装置においても、空燃比センサの出力の変化により燃料が燃焼しているか否かを検出することができる。また、排気管の内部において燃料を燃焼させることにより、排気ガスの温度を上昇させることができる。または、下流の排気処理装置に還元性の優れた軽質の還元剤を供給することができる。
【００７８】
本実施の形態の排気浄化装置は、排気管の内部で燃料が燃焼したことを検出できるために、燃料が着火したことを前提条件にする各種の制御を開始することができる。すなわち、本実施の形態においては、燃料供給弁から供給される燃料が燃焼しているときに行なうことができる各種の制御の開始時期を検出することができる。次に、燃料供給弁から供給される燃料が着火したことを検出した後の制御について、例を取り上げて説明する。
【００７９】
図１２は、本実施の形態における排気浄化装置において着火を検出した後の第１の運転例のタイムチャートである。時刻ｔ０において、燃料供給弁から燃料の供給を開始している。空燃比センサから検出される空燃比は下降する。時刻ｔ１において、燃料供給弁から供給される燃料が着火したことを検出している。着火を検出した後に時刻ｔ２において、燃料供給弁からの燃料の供給量を増加して、時刻ｔ３まで燃料の燃焼を継続している。時刻ｔ３から時刻ｔ４までは燃料供給弁からの燃料の供給を停止している。時刻ｔ４において、再び燃料供給弁からの燃料の供給を開始している。時刻ｔ５において着火して、時刻ｔ６において燃料の供給量を増加して、時刻ｔ７において燃料の供給を停止している。
【００８０】
このように、燃料供給弁から燃料を供給する制御と、燃料の供給を停止する制御とを繰り返している。燃料供給弁から燃料を間欠的に供給している。この運転は、例えば、着火手段の下流にＮＯＸ吸蔵触媒が配置され、ＮＯＸ吸蔵触媒に蓄積するＮＯＸを放出すると同時に還元する場合に行われる。
【００８１】
第１の運転例においては、燃料供給弁から供給される燃料が燃焼したことを検出して、燃料供給弁からの供給量を増加させている。燃料が燃焼しているときには、速やかに燃料が改質される。燃料供給弁からの供給量を大きくしても、十分な燃料の改質を行なうことができる。このため、燃料供給弁からの燃料の供給量を大きくして、大量に下流の排気浄化装置に良質の還元剤を供給することができる。この結果、下流の排気浄化装置において速やかな処理を行なうことができる。または、還元性に優れた処理を行うことができる。たとえば、ＮＯＸ吸蔵触媒のＮＯＸ放出を短時間で行なうことができる。または、蓄積していたＮＯＸを多く放出および還元することができる。
【００８２】
図１３は、本実施の形態における排気浄化装置において着火を検出した後の第２の運転例のタイムチャートである。第２の運転例においては、燃料供給弁から間欠的に燃料を供給する。燃料が燃焼を開始した後に、平均空気過剰率が所定の判定値以上になるように制御する。この制御を行なうことにより、燃料の消火を回避することができ、燃料を連続的に燃焼させることができる。
【００８３】
時刻ｔ０において、燃料供給弁からの燃料の供給を開始している。時刻ｔ１において、燃料が着火したことを検出している。時刻ｔ２において、燃料供給弁からの燃料の供給を停止している。時刻ｔ３において、燃料供給弁からの燃料の供給を再開している。このように、燃料供給弁からの供給を間欠的に行っている。時刻ｔ３において燃料供給弁から燃料を供給したときに、火炎が継続的に形成されているために空燃比センサのリーンずれは発現していない。
【００８４】
第２の運転例においては、平均空気過剰率を所定の基準値以上に維持するように燃料を機関排気通路に供給している。平均空気過剰率は、以下の式で表すことができる。
【００８５】
（平均空気過剰率）＝［（１サイクルに流れる空気の量）／（１サイクルに流れる燃料の量）］／（理論空燃比）・・・（１）
図１３に示すように、１サイクルは、１回の燃料供給弁からの燃料の供給期間と、１回の燃料の供給の停止期間と合わせた期間である。この期間における平均空気過剰率が所定値以上であれば、燃料供給弁からの燃料の供給を停止している期間においても、燃料の燃焼が停止することを回避できる。このように、第２の運転例においては、燃料供給弁から供給される燃料が着火したことを検出して、燃料の供給パターンを制御することにより連続的に燃料を燃焼することができる。
【００８６】
次に、本実施の形態における第３の運転例について説明する。第３の運転例においては、燃料供給弁から供給される燃料が着火したことを検出して、平均空気過剰率が所定の判定値以下になるように噴射パターンを制御する。平均空気過剰率を所定の判定値以下にすることにより、火炎の温度を熱炎発現温度以下にする。低温酸化反応のみで反応を止めて、一酸化炭素（ＣＯ）の生成量を増加させることができる。例えば、着火した後に、火炎の温度を１１００Ｋ（熱炎発現温度）以下にすることにより、還元性が高い一酸化炭素を多く生成することができる。
【００８７】
平均空気過剰率の変更方法としては、例えば燃料供給弁から燃料を供給している時間と燃料の供給を停止している時間との比率を変更する。例えば、燃料供給弁から燃料を供給する時間を長くすることにより、平均空気過剰率を下げることができる。または、燃料添加弁から燃料を供給する流量を多くすることにより、平均空気過剰率を下げることができる。
【００８８】
ところで、図２を参照して、本実施の形態においては、小型酸化触媒１４の下流に配置されている酸化触媒１３に火炎が衝突する。火炎は、酸化触媒１３の上流側の端面に衝突する。酸化触媒１３の上流側の端面は、火炎による温度上昇と、流入する還元剤による酸化反応の酸化熱による温度上昇との影響により、温度が急上昇して過温になる場合がある。このときに、酸化触媒１３は、上流側の端面の温度が非常に高く、中央および下流側の端面に向かうにつれて温度が低くなっている。
【００８９】
燃料の着火を検出した後に、酸化触媒１３の上流側の端面が過温になった場合には、燃料供給弁１５からの燃料の供給を停止して、上流側から下流側に向けて熱伝導をさせて酸化触媒１３の温度を均一にする制御を行なう。酸化触媒１３には、上流側の端面から下流側の端面に向かって大きな温度勾配が生じている。この温度勾配を短時間で解消するためには、排気ガスの流量を大きくすることが好ましい。排気ガスの流量を大きくすることにより、排気ガスによる熱伝達を促進することができる。排気ガスの流量を調整する方法としては、例えば、スロットル弁を開くことにより行なうことができる。
【００９０】
燃料供給弁１５からの燃料の供給を停止して所定の時間経過後に、燃料供給弁１５からの燃料の供給を再開することができる。または、酸化触媒１３の上流側の端面の温度および下流側の端面の温度を検出して、酸化触媒１３内部の温度勾配が小さくなったときに、燃料供給弁１５からの燃料の供給を再開することができる。酸化触媒１３の上流側の端面の温度および下流側の端面の温度の検出方法としては、上流側の端面の近傍および下流側の端面の近傍に温度センサを配置することにより検出することができる。
【００９１】
本実施の形態においては、空燃比センサの出力の変化量および変化率のうち少なくとも一方に基づいて燃料が燃焼しているか否かを判別しているが、この形態に限られず、空燃比センサにより検出された空燃比の変化により燃料が燃焼しているか否かを判別することができる。たとえば、空燃比がリーンずれを生じる偏移領域における空燃比のグラフの曲率により、燃料が燃焼しているか否かを判別しても構わない。
【００９２】
本実施の形態における排気処理装置としては、酸化触媒、ＮＯＸ吸蔵触媒およびパティキュレートフィルタを例に取り上げて説明したがこの形態に限られず、排気を浄化するための任意の装置に本発明を適用することができる。また、それぞれの排気処理装置を単独または複数組み合わせて配置しても構わない。
【００９３】
本実施の形態においては、内燃機関としてディーゼルエンジンを例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、任意の内燃機関の排気浄化装置に本発明を適用することができる。
【００９４】
上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に含まれる変更が意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施の形態における内燃機関の概略図である。
【図２】（Ａ）は排気浄化装置の排気管の部分の拡大概略断面図であり、（Ｂ）は小型酸化触媒の概略断面図である。
【図３】実施の形態における空燃比センサの概略断面図である。
【図４】実施の形態における空燃比センサの出力の特性を示すグラフである。
【図５】燃料供給弁から連続的に供給された燃料が燃焼する時のタイムチャートである。
【図６】実施の形態における空燃比センサの部分拡大断面図である。
【図７】燃料供給弁から供給された燃料が着火する時のタイムチャートの拡大図である。
【図８】燃料供給弁から供給された燃料が着火しない時のタイムチャートの拡大図である。
【図９】燃料供給弁から間欠的に供給された燃料が燃焼する時のタイムチャートである。
【図１０】燃料供給弁から燃料が供給されると同時に着火する時のタイムチャートの拡大図である。
【図１１】実施の形態における他の排気浄化装置の排気管の部分の拡大概略断面図である。
【図１２】燃料供給弁から供給された燃料が着火した後の制御を説明する第１の運転例である。
【図１３】燃料供給弁から供給された燃料が着火した後の制御を説明する第２の運転例である。
【符号の説明】
【００９６】
１    機関本体
２    燃焼室
３    燃料噴射弁
１２    排気管
１３    酸化触媒
１４    小型酸化触媒
１４ａ    円筒状外枠
１５    燃料供給弁
１６    パティキュレートフィルタ
１７    ＮＯＸ吸蔵触媒
２６    温度センサ
２７    温度センサ
２８    差圧センサ
５１    グロープラグ
６０    空燃比センサ
６１    カバー
６２    小孔
６３    センサ本体
６４    固体電解質層
６５    拡散抵抗層
６６    排気側電極層
６７    大気側電極層
６８    ヒータ
【図１】
2010127186.tif 000003
【図２】
2010127186.tif 000004
【図３】
2010127186.tif 000005
【図４】
2010127186.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010127186.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010127186.tif 000012
【図１１】
2010127186.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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