(57)【要約】【課題】空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と低温時の触媒温度の上昇を両立させることができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】空燃比リッチ制御の実施を許可するリッチ制御許可領域αと、空燃比リッチ制御の実施を禁止するリッチ制御禁止領域βとを設けると共に、リッチ制御許可領域αであるかリッチ制御禁止領域βであるかの判断を行うための判定用のパラメータとして、触媒装置３１ａの触媒温度Ｔのみならず、内燃機関１０の吸入空気量Ａもパラメータとして用い、リッチ制御禁止領域βを、触媒装置３１ａの触媒温度Ｔが予め設定した下限触媒温度Ｔｃより低く、かつ、吸入空気量Ａが予め設定した上限吸入空気量Ａｃより大きい領域とし、更に、下限触媒温度Ｔｃを触媒活性化温度Ｔａより低い温度に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置と、前記空燃比リッチ制御を行う制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、
前記制御装置が、前記空燃比リッチ制御の実施を許可するリッチ制御許可領域と、前記空燃比リッチ制御の実施を禁止するリッチ制御禁止領域とを設けると共に、前記リッチ制御領域であるか前記リッチ制御禁止領域であるかの判断を行うための判定用のパラメータとして、前記触媒装置の触媒温度のみならず、前記内燃機関の吸入空気量もパラメータとして用い、
前記リッチ制御禁止領域を、前記触媒装置の触媒温度が予め設定した下限触媒温度より低く、かつ、前記吸入空気量が予め設定した上限吸入空気量より大きい領域とし、
更に、前記下限触媒温度を触媒活性化温度より低い温度に設定するように構成されたことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記制御装置が、前記上限吸入空気量を前記触媒装置の触媒温度によって変化させて設定するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
内燃機関の排気通路に備えた空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置で排気ガスを浄化する排気ガス浄化方法において、
下限触媒温度を触媒活性化温度より低い温度に設定し、
前記触媒装置の触媒温度のみならず、前記内燃機関の吸入空気量も判定用パラメータとして用いて、前記触媒装置の触媒温度が前記下限触媒温度より高く、かつ、前記吸入空気量が予め設定した上限吸入空気量より小さいリッチ制御許可領域と、該リッチ制御許可領域以外のリッチ制御禁止領域を設け、前記触媒装置の触媒温度と前記吸入空気量との組合せが、前記リッチ制御許可領域にある場合は前記空燃比リッチ制御の実施を許可し、前記リッチ制御禁止領域にある場合は前記空燃比リッチ制御の実施を禁止することを特徴とする排気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と低温時の触媒温度の上昇を両立させることができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両は、内燃機関で燃料を燃焼させて発生した動力を変速機等を介して車輪に伝達することで走行しているが、この燃焼により生じた排気ガスには、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（Particulate Matter：微粒子状物質）等が含有されるため、そのまま大気中に放出せずに、内燃機関の排気通路に排気ガスの後処理装置を設け、この後処理装置に触媒を担持した触媒装置を設けて、この触媒装置により、排気ガスに含有されるＮＯｘ、ＰＭ等を浄化処理している。このＮＯｘを浄化するための触媒装置としては、例えば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＬＮＴ：Lean NOx Trap）、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）が用いられている。
【０００３】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置は、車両の通常走行時、すなわち、排気ガスの空燃比がリーン状態にあるときに、排気ガスに含有されるＮＯをＮＯ2に酸化して吸蔵し、この吸蔵したＮＯｘ量が吸蔵限界に近くなったときに、排気ガスの空燃比をリッチ状態にすることで、吸蔵したＮＯｘ量を放出させると共に、放出されたＮＯｘを還元している空燃比リッチ制御を行っている。
【０００４】
この空燃比リッチ制御で、排気ガスの空燃比をリッチ状態にするためには、シリンダ内燃料噴射でポスト噴射したり、排気通路に設けた燃料噴射装置から燃料を直接排気ガス中に噴射したりしている。これにより、排気ガス中のＨＣ量を一時的に増加させるとともに、このＨＣを排気ガス中の酸素で燃焼し、排気ガスをリッチ状態にしている。
【０００５】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置では、触媒温度により、吸蔵できるＮＯｘの量が変化し、低温及び高温ではＮＯｘの吸蔵可能量が低下する。そのため、例えば、加速時等で排気ガスが高温になり、触媒温度が上昇すると、ＮＯｘの吸蔵可能量が低下するので、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置からＮＯｘが放出され、そのまま、ＮＯｘが大気へ放出されるＮＯｘスリップが発生し、ＮＯｘ浄化率が低下するという問題がある。
【０００６】
この問題を解消すべく、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置の下流側にＮＯｘセンサを設置してＮＯｘの浄化率の悪化を検知して、浄化率の悪化を防止するために、リッチ還元を頻繁に行うと、排気ガスの温度が更に高くなり、触媒温度が上昇するので、ＮＯｘの吸蔵可能量が更に減少し、ＮＯｘのスリップ量が増加するという問題が生じる。
【０００７】
また、頻繁に空燃比リッチ制御をすると、排気ガスに添加したＨＣの酸化還元反応の速度よりもＨＣの供給量が増加して、ＨＣが処理しきれずに大気中に放出されるＨＣスリップが発生するという問題も発生する。
【０００８】
これに関連して、内燃機関の排気通路で、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の下流側に、排気ガス中のＨＣを吸着するＨＣ吸着材を備えて、ＮＯｘ再生制御の際に、ＨＣ吸着材の温度を指標する指標温度が第１判定温度以下では、排気ガスの空燃比を空気過剰率換算で０．８〜１．１とし、第１判定温度と第２判定温度の間では１．０〜１．１とし、第２判定温度以上では０．８〜１．１とすることで、ＨＣの大気中への流出の改善を図った排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
一方、これらの問題への対策として、空燃比リッチ制御に関してＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置の温度の閾値Ｔｃを定義し、その閾値Ｔｃ以下では空燃比リッチ制御を禁止することが行われている。通常、この閾値Ｔｃは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の触媒活性化温度（ライトオフ温度）Ｔａを基準に設定されている。
【００１０】
しかしながら、空燃比リッチ制御のもう一つの目的として、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の触媒温度Ｔが触媒活性化温度Ｔａ(触媒にもよるが、例えば、１８０℃程度)より低い温度の場合に、触媒の反応速度が低く、ＮＯｘの浄化性能が悪いので、空燃比リッチ制御を少しずつ行って触媒温度Ｔを昇温することがある。
【００１１】
従って、閾値の温度Ｔｃを図５に示す閾値ラインＬｘａ(触媒にもよるが、例えば、１９０℃程度)のように低く設定すると、触媒温度Ｔは低いがＨＣ排出量が少ないので、触媒温度Ｔを上昇するための空燃比リッチ制御をしたい運転領域（Ｒ２）で空燃比リッチ制御ができるが、その一方で、触媒温度Ｔが低くＨＣ排出量が増加するための空燃比リッチ制御を禁止したい運転領域（Ｒ１）では空燃比リッチ制御を禁止できなくなる。
【００１２】
また、この閾値の温度Ｔｃを図６に示す閾値ラインＬｘｂ(触媒にもよるが、例えば、２２０℃程度)のように高く設定すると、触媒温度Ｔが低くＨＣ排出量が増加するための空燃比リッチ制御を禁止したい運転領域（Ｒ１）で空燃比リッチ制御を禁止できるが、その一方で、触媒温度Ｔは低いがＨＣ排出量が少ないので、触媒温度Ｔを上昇するための空燃比リッチ制御をしたい運転領域（Ｒ２）で空燃比リッチ制御ができなくなる。
【００１３】
つまり、内燃機関での運転領域において、触媒温度が低くＨＣ排出量が増加するために空燃比リッチ制御を禁止したい運転領域（Ｒ１）と、触媒温度が低いがＨＣ排出量が少ないので、触媒温度を上昇するためのリッチ制御をしたい運転領域（Ｒ２）があるが、触媒温度Ｔのみの判定による空燃比リッチ制御の許可及び禁止では、この２つを両立できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−２７０４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、ＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と低温時の触媒温度の上昇を両立させることができる排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置と、前記空燃比リッチ制御を行う制御装置を備えた排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記空燃比リッチ制御の実施を許可するリッチ制御許可領域と、前記空燃比リッチ制御の実施を禁止するリッチ制御禁止領域とを設けると共に、前記リッチ制御許可領域であるか前記リッチ制御禁止領域であるかの判断を行うための判定用のパラメータとして、前記触媒装置の触媒温度のみならず、前記内燃機関の吸入空気量もパラメータとして用い、前記リッチ制御禁止領域を、前記触媒装置の触媒温度が予め設定した下限触媒温度より低く、または、前記吸入空気量が予め設定した上限吸入空気量より大きい領域とし、更に、前記下限触媒温度を触媒活性化温度より低い温度に設定するように構成される。
【００１７】
この構成によれば、触媒装置の触媒温度と内燃機関の吸入空気量に応じて、空燃比リッチ制御の許可と禁止を行うので、触媒温度が低くＨＣ排出量が増加するために空燃比リッチ制御を禁止したい運転領域を、吸入空気量が予め設定した上限吸入空気量より大きい領域とすることで、リッチ制御禁止領域に入れることができ、また、触媒温度が低いがＨＣ排出量が少ないので、触媒温度を上昇するためのリッチ制御をしたい運転領域を、下限触媒温度を触媒活性化温度より低い温度に設定することで、リッチ制御許可領域に入れることができる。
【００１８】
なお、この下限触媒温度は、触媒にもよるが、触媒活性化温度より、２０℃〜３０℃程度低い温度に設定することが好ましく、実際には実験などにより設定される。
【００１９】
従って、空燃比リッチ制御を適切に許可又は禁止することができて、触媒装置の再生処理を適切に行うことができ、触媒装置の触媒の浄化能力を回復する空燃比リッチ制御を行う際におけるＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と、低温時の触媒温度の上昇とを両立させることができる。しかも、制御パラメータと制御用マップの単純な変更のみで、別途装置を追加する必要のないため、コストの増加を防止することができる。
【００２０】
上記の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記上限吸入空気量を前記触媒装置の触媒温度によって変化させて設定するように構成すると、より精度よくＨＣの発生を低減できる。
【００２１】
そして、上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に備えた空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復する触媒装置で排気ガスを浄化する排気ガス浄化方法において、下限触媒温度を触媒活性化温度より低い温度に設定し、前記触媒装置の触媒温度のみならず、前記内燃機関の吸入空気量も判定用パラメータとして用いて、前記触媒装置の触媒温度が前記下限触媒温度以上であり、かつ、前記吸入空気量が予め設定した上限吸入空気量以下であるリッチ制御許可領域と、該リッチ制御許可領域以外のリッチ制御禁止領域を設け、前記触媒装置の触媒温度と前記吸入空気量との組合せが、前記リッチ制御許可領域にある場合は前記空燃比リッチ制御の実施を許可し、前記リッチ制御禁止領域にある場合は前記空燃比リッチ制御の実施を禁止することを特徴とする方法である。
【００２２】
これらの方法によれば、上記の排気ガス浄化システムと同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法によれば、触媒装置の触媒温度と内燃機関への吸入空気量に応じて、触媒装置の触媒の浄化能力を回復するための空燃比リッチ制御の許可と禁止を行うので、空燃比リッチ制御を適切に許可又は禁止することができて、触媒装置の再生処理を適切に行うことができ、この空燃比リッチ制御を行う際におけるＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と、低温時の触媒温度の上昇とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る実施の形態のＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置を有する排気ガス浄化システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法の制御フローの一例を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法で使用するリッチ制御用マップの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態のＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置の触媒温度とＨＣ排出量の時系列を示す図である。
【図５】従来技術において、触媒温度の閾値を低く設定した場合のリッチ制御用マップを示す図である。
【図６】従来技術において、触媒温度の閾値を高く設定した場合のリッチ制御用マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の排気ガス浄化システム１を備えるエンジン（内燃機関）１０は、エンジン本体１１と吸気通路１３と排気通路１５を備えている。
【００２６】
このエンジン本体１１の吸気マニホールド１２に接続する吸気通路１３には、上流側より順に、エアクリーナ１７、ターボチャージャ１８のコンプレッサ１８ｂ、インタークーラ１９が設けられる。また、エンジン本体１１の排気マニホールド１４に接続する排気通路１５には、上流側より順に、ターボチャージャ１８のタービン１８ａが設けられる。
【００２７】
そして、このエンジン１０は、ＥＧＲシステム２０と、排気通路１５に設けられた排気ガス浄化装置３１を有する排気ガス浄化システム３０を備えて構成される。
【００２８】
このＥＧＲシステム２０は、吸気マニホールド１２と排気マニホールド１４を接続するＥＧＲ通路２１と、このＥＧＲ通路２１に、上流側より順に設けられた、ＥＧＲクーラ２２、ＥＧＲバルブ２３とを有して構成される。
【００２９】
このＥＧＲクーラ２２はＥＧＲガスＧｅとエンジン冷却水Ｗとの間で熱交換する装置であり、この熱交換によりＥＧＲガスＧｅを冷却して、ＥＧＲガスＧｅの容積を減少して吸気効率を向上させる。
【００３０】
一方、排気ガス浄化システム３０は、エンジン本体１１での燃焼反応により発生した排気ガスＧ中に含有されている、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（Particulate Matter：微粒子状物質）等を浄化処理する排気ガス浄化装置３１を排気通路１５に配設して構成される。この浄化処理された排気ガスＧｃは、マフラー（図示しない）等を経由して大気中に放出される。この排気ガス浄化装置３１は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（ＬＮＴ：触媒装置）３１ａ、酸化触媒装置（ＤＯＣ）（図示しない）、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）（図示しない）等の組み合わせで構成される。
【００３１】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａは、車両の通常走行時、すなわち、排気ガスＧの空燃比がリーン状態にあるときに、排気ガスＧに含有されるＮＯをＮＯ2に酸化して吸蔵し、この吸蔵したＮＯｘ量が吸蔵限界に近くなったときに、排気ガスＧの空燃比をリッチ状態にする空燃比リッチ制御を行って、吸蔵したＮＯｘ量を放出させると共に、放出されたＮＯｘを還元している。
【００３２】
この空燃比リッチ制御で、排気ガスＧの空燃比をリッチ状態にするためには、シリンダ内燃料噴射でポスト噴射したり、排気通路１５に設けた燃料噴射装置３２から燃料Ｆを直接排気ガスＧ中に噴射したりしている。これにより、排気ガスＧ中のＨＣ量を一時的に増加させるとともに、このＨＣを排気ガスＧ中の酸素で燃焼し、排気ガスＧをリッチ状態にしている。
【００３３】
また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａに対する空燃比リッチ制御を行う制御装置４１を備えて構成される。この制御装置４１は、通常は、エンジン１０の全般の制御やエンジン１０を搭載した車両の全般の制御を行う全体システム制御装置４０に組み込まれて構成される。
【００３４】
本発明においては、この制御装置４１は次のように構成される。つまり、図３に示すように、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔと、エンジン１０の吸入空気量Ａをベースとしたリッチ制御用マップにおいて、空燃比リッチ制御の実施を許可するリッチ制御許可領域αと、空燃比リッチ制御の実施を禁止するリッチ制御禁止領域βとを設ける。それと共に、リッチ制御許可領域αであるかリッチ制御禁止領域βであるかの判断を行うための判定用のパラメータとして、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔのみならず、エンジン１０の吸入空気量Ａもパラメータとして用いて、リッチ制御禁止領域βを、触媒温度Ｔが予め設定した下限触媒温度Ｔｃより低く、または、吸入空気量Ａが予め設定した上限吸入空気量Ａｃより大きい領域とする。更に、下限触媒温度Ｔｃを触媒活性化温度Ｔａより低い温度に設定する。
【００３５】
なお、この下限触媒温度Ｔｃは、触媒活性化温度Ｔａ（触媒にもよるが、通常は１８０℃〜２００℃程度）より、２０℃〜３０℃程度低い温度に設定することが好ましく、実際には実験などにより設定される。
【００３６】
図３に示す温度判定線Ｌ１は、下限触媒温度Ｔｃの値に設定される。一方、吸入空気量判定線Ｌ２は、予め実験等により算出される上限吸入空気量Ａｃの値に設定される。この上限吸入空気量Ａｃは、一定値に設定してもよいが、図３に示すように、触媒温度Ｔによって変化させて設定すると、より精度よくＨＣの発生を低減できる。なお、この上限吸入空気量Ａｃは、触媒にもよるが、エンジン１０の定格出力時の吸入空気量の３０％〜６０％程度に設定することが好ましく、実際には実験などにより設定される。
【００３７】
次に、上記の排気ガス浄化システム１における排気ガス浄化方法について、図２に示す制御のフローの一例を参照しながら説明する。図２の制御フローは、エンジン１０の始動開始と共に、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、図３に示すようなリッチ制御用マップを用いて、排気ガスＧの空燃比のリッチ制御の実施を許可するか禁止するかの判定を行っては、上級の制御フローに戻り、また、上級の制御フローから呼ばれて、エンジン１０の運転中は繰り返し実施されるものとして示してある。そして、エンジン１０の停止と共に、割り込みによりリターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する制御フローとして示している。
【００３８】
この図２の制御フローが上級の制御フローから呼ばれてスタートすると、ステップＳ１１にて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔとエンジン１０への吸入空気量Ａを入力する。この触媒温度Ｔは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの上流側の排気ガスＧの温度を温度センサ（図示しない）等により検出することで代用するのが一般的であるが、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの下流側の排気ガスＧの温度を温度センサ（図示しない）等により検出して代用してもよいし、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの上流側の排気ガスＧの温度と下流側の排気ガスＧの温度の平均値で代用してもよい。
【００３９】
また、エンジン１０の吸入空気量Ａは、通常は、吸気通路１３にＭＡＦ（マスエアフローメータ）（図示しない）を設けて、このＭＡＦにより検出するが、吸入空気量Ａを検出又は算出できるのであれば、その他の装置や方法に基づいてもよい。
【００４０】
その次のステップＳ１２では、触媒温度Ｔが下限触媒温度Ｔｃ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１２で触媒温度Ｔが下限触媒温度Ｔｃより低い場合は（ＮＯ）、ステップＳ１５に進み、リッチ制御禁止領域βにあると判定し、空燃比リッチ制御を禁止する。その後、予め設定した制御時間を経過したのち、ステップＳ１１に戻る。
【００４１】
一方、ステップＳ１２で触媒温度Ｔが下限触媒温度Ｔｃ以上の場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、吸入空気量Ａが上限吸入空気量Ａｃ以下であるか否かを判定する。このステップＳ１３で吸入空気量Ａが上限吸入空気量Ａｃ以下である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、リッチ制御許可領域βにあると判定し、空燃比リッチ制御を許可する。その後、予め設定した制御時間を経過したのち、ステップＳ１１に戻る。
【００４２】
また、ステップＳ１３で吸入空気量Ａが上限吸入空気量Ａｃより高い場合は（ＮＯ）、ステップＳ１５に進み、リッチ制御禁止領域βにあると判定し、空燃比リッチ制御を禁止する。その後、予め設定した制御時間を経過したのち、ステップＳ１１に戻る。
【００４３】
ステップＳ１１に戻った後は、ステップＳ１１〜Ｓ１４又はステップＳ１１〜Ｓ１５を、エンジン１０の停止に伴う割り込みが発生するまで繰りかえし実施し、エンジン１０の停止により、割り込みが発生し、リターンにいき、上級の制御フローに戻り、上級の制御フローと共に制御を終了する。
【００４４】
この制御により、エンジン１０（内燃機関）の排気通路１５に備えた空燃比リッチ制御により触媒の浄化能力を回復するＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（触媒装置）３１ａで排気ガスＧを浄化する排気ガス浄化方法において、下限触媒温度Ｔｃを触媒活性化温度Ｔａより低い温度に設定し、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔのみならず、エンジン１０の吸入空気量Ａも判定用パラメータとして用いて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔが下限触媒温度Ｔｃより高く、かつ、吸入空気量Ａが予め設定した上限吸入空気量Ａｃ以下であるリッチ制御許可領域αと、このリッチ制御許可領域α以外のリッチ制御禁止領域βを設け、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔと吸入空気量Ａとの組合せが、リッチ制御許可領域αにある場合は空燃比リッチ制御の実施を許可し、リッチ制御禁止領域βにある場合は空燃比リッチ制御の実施を禁止することができる。
【００４５】
上記の構成の排気ガス浄化システム１及び排気ガス浄化方法によれば、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒温度Ｔとエンジン１０の吸入空気量Ａに応じて、空燃比リッチ制御の許可と禁止を行うので、触媒温度Ｔが低くＨＣ排出量が増加するために空燃比リッチ制御を禁止したい運転領域を、吸入空気量Ａが予め設定した上限吸入空気量Ａｃより大きい領域とすることで、リッチ制御禁止領域βに入れることができ、また、触媒温度Ｔが低いがＨＣ排出量が少ないので、触媒温度Ｔを上昇するためのリッチ制御をしたい運転領域を、下限触媒温度Ｔｃを触媒活性化温度Ｔａより低い温度に設定することで、リッチ制御許可領域αに入れることができる。
【００４６】
従って、空燃比リッチ制御を適切に許可又は禁止することができて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの再生処理を適切に行うことができ、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置３１ａの触媒の浄化能力を回復する空燃比リッチ制御を行う際におけるＨＣ及びＮＯｘのスリップ量の抑制と、低温時の触媒温度Ｔの上昇とを両立させることができる。しかも、制御パラメータと制御用マップの単純な変更のみで、別途装置を追加する必要のないため、コストの増加を防止することができる。
【００４７】
そして、空燃比リッチ制御の頻度を、図５のような従来技術のリッチ制御マップに従った場合のリッチ頻度は「リッチ頻度Ａ」のようになるが、図３に示すような本発明のリッチ制御マップに従った場合のリッチ頻度は「リッチ頻度Ｂ」のようになることが実験で確認できた。なお、図３のＲ１及びＲ２は、図４に示すような時系列データのＲ１及びＲ２における空燃比リッチ制御に対応する。
【符号の説明】
【００４８】
１  排気ガス浄化システム
１０  エンジン
１５  排気通路
３０  排気ガス浄化システム
３１  排気ガス浄化装置
３１ａ  ＮＯｘ吸蔵還元型触媒装置（触媒装置）
３２  燃料噴射装置
４０  全体システム制御装置
４１  制御装置
Ｇ  排気ガス
Ｔ  触媒温度
Ｔａ  触媒活性化温度
Ｔｃ  下限触媒温度
Ａ  吸入空気量
Ａｃ  上限吸入空気量
Ｌ１、ＬＸａ，ＬＸｂ  温度判定線
Ｌ２  吸入空気量判定線
Ｒ１、Ｒ２  空燃比リッチ制御の実施範囲
α  リッチ制御許可領域
β  リッチ制御禁止領域
【図１】
2015068267.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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