(57)【要約】【課題】ＮＯx吸蔵触媒をＮＯx放出目標温度に良好に保持する。【解決手段】各気筒群１，２からの排気ガスが共通のＮＯx吸蔵触媒１２に送り込まれる。ＮＯx吸蔵触媒１２からＳＯxを放出すべきときには一方の気筒群１の平均空燃比がリッチにされると共に他方の気筒群２の平均空燃比がリーンにされる。このとき、一方の気筒群１の各気筒３の空燃比は夫々予め定められた２つの目標リッチ空燃比から選択されたいずれか一方の目標リッチ空燃比とされ、他方の気筒群２の各気筒３の空燃比は夫々予め定められた２つの目標リーン空燃比から選択されたいずれか一方の目標リーン空燃比とされる。【選択図】図１
2008121537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒が一対の気筒群に分割されており、各気筒群から排出された排気ガスが共通の触媒に排出され、該触媒を昇温された状態に保持すべきときには該触媒に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比となるように一方の気筒群の平均空燃比がリッチにされると共に他方の気筒群の平均空燃比がリーンにされる内燃機関の排気浄化装置において、平均空燃比がリッチにされるときの上記一方の気筒群の各気筒の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されていると共に、平均空燃比がリーンにされるときの上記他方の気筒群の各気筒の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されており、上記触媒の温度が予め定められた目標温度となるように第１の気筒群の各気筒の空燃比が機関の運転状態に応じた対応する少なくとも２つの上記目標空燃比の中から選択された目標空燃比であって少なくとも一部の気筒間で異なる目標空燃比とされると共に、第２の気筒群の各気筒の空燃比が機関の運転状態に応じた対応する少なくとも２つの上記目標空燃比の中から選択された目標空燃比であって少なくとも一部の気筒間で異なる目標空燃比とされる内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
各気筒群の各気筒の空燃比が機関の運転状態に応じた対応する少なくとも２つの上記目標空燃比の中から選択された目標空燃比とされる場合に各気筒群の全気筒に対し同一の目標空燃比とされる場合がある請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
上記一方の気筒群の各気筒の空燃比に対し機関の運転状態に応じて予め設定されている少なくとも２つの目標空燃比は理論空燃比か或いはリッチ空燃比であり、上記他方の気筒群の各気筒の空燃比に対し機関の運転状態に応じて予め設定されている少なくとも２つの目標空燃比は理論空燃比か或いはリーン空燃比である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
上記一方の気筒群の各気筒の空燃比に対し機関の運転状態に応じて予め設定されている少なくとも２つの目標空燃比が第１の目標リッチ空燃比と該第１の目標リッチ空燃比よりもリッチ度合の高い第２の目標リッチ空燃比からなり、上記他方の気筒群の各気筒の空燃比に対し機関の運転状態に応じて予め設定されている少なくとも２つの目標空燃比が第１の目標リーン空燃比と該第１の目標リーン空燃比よりもリーン度合の高い第２の目標リーン空燃比からなり、第１の目標リッチ空燃比と第１の目標リーン空燃比の平均値は理論空燃比であり、第２の目標リッチ空燃比と第２の目標リーン空燃比の平均値は理論空燃比である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
機関の各運転状態における第１の目標リッチ空燃比および第１の目標リーン空燃比はその運転状態で定常運転された際の上記触媒の収束温度が上記目標温度若しくは目標温度よりもわずかばかり低い温度となる空燃比であり、機関の各運転状態における第２の目標リッチ空燃比および第２の目標リーン空燃比は夫々その運転状態で許容されうる最小のリッチ空燃比或いは最大のリーン空燃比である請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
上記一方の気筒群の各気筒の空燃比を機関の運転状態に応じた第１の目標リッチ空燃比と第２の目標リッチ空燃比のいずれかとした場合の全気筒についての空燃比の組合せパターンを求めると共に、他方の気筒群の各気筒の空燃比を機関の運転状態に応じた第１の目標リーン空燃比と第２の目標リーン空燃比のいずれかとした場合の全気筒についての空燃比の組合せパターンを求め、これらの空燃比の組合せパターンの中から上記触媒の温度を予め定められた目標温度とするのに必要な空燃比の組合せパターンを選択し、各気筒群の各気筒の空燃比を選択された空燃比の組合せパターンに従った空燃比とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
上記第１の目標リッチ空燃比とされる上記一方の気筒群の気筒数と上記第１の目標リーン空燃比とされる上記他方の気筒群の気筒数とが等しくされ、上記第２の目標リッチ空燃比とされる上記一方の気筒群の気筒数と上記第２の目標リーン空燃比とされる上記他方の気筒群の気筒数とが等しくされる請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
上記空燃比の組合せパターンに従って一方の気筒群における第１の目標リッチ空燃比での燃焼と他方の気筒群における第１の目標リーン空燃比での燃焼とが続いて行われると共に、一方の気筒群における第２の目標リッチ空燃比での燃焼と他方の気筒群における第２の目標リーン空燃比での燃焼とが続いて行われ、続いて行われる第１の目標リッチ空燃比での燃焼と第１の目標リーン空燃比での燃焼からなる第１の組の燃焼の頻度と続いて行われる第２の目標リッチ空燃比での燃焼と第２の目標リーン空燃比での燃焼からなる第２の組の燃焼の頻度とが機関の運転状態に応じて変化せしめられる請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
第１の組の燃焼が１回、２回、…およびＣ回（Ｃは正の整数）行われる毎に第２の組の燃焼に切替えることを許可すると共に第２の組の燃焼が１回、２回…およびＣ回行われる毎に第１の組の燃焼に切替えることを許可し、該Ｃの数は機関回転数が低くなるほど小さくされる請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
上記一方の気筒群について機関の運転状態から設定可能な空燃比の組合せパターンを求めると共に設定可能な各空燃比の組合せとしたときの平均リッチ度合が求められ、上記触媒の温度を予め定められた目標温度にするのに必要な目標リッチ度合が求められ、該目標リッチ度合に最も近い平均リッチ度合となる空燃比の組合せパターンを選択して各気筒の空燃比を選択された空燃比の組合せパターンに従った空燃比とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
上記触媒の温度を推定すると共に推定された触媒の温度と上記目標温度との温度差に基づいて目標リッチ度合が求められる請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１２】
一方の気筒群の平均空燃比がリッチにされ、他方の気筒群の平均空燃比がリーンにされたときの機関の出力低下を補なうためのスロットル弁開度の補正量が空燃比を各目標空燃比にした場合について夫々記憶されており、設定された空燃比の組合せパターンに応じて該記憶された補正量からスロットル弁開度の補正量が算出される請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１３】
上記触媒は、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ＮＯxを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯxを放出するＮＯx吸蔵触媒からなる請求項１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】
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ＮＯxを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯxを放出するＮＯx吸蔵触媒を機関排気通路内に配置した内燃機関において、気筒が第１の気筒群と第２の気筒群に分割されており、第１の気筒群の排気通路と第２の気筒群の排気通路とを合流させて共通のＮＯx吸蔵触媒に連結した内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。この内燃機関では通常、全気筒においてリーン空燃比のもとで燃焼が行われており、このとき発生するＮＯxがＮＯx吸蔵触媒に吸蔵される。一方、ＮＯx吸蔵触媒のＮＯx吸蔵能力が飽和に近づくとＮＯx吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされ、それによってＮＯx吸蔵触媒からＮＯxが放出され還元される。
【０００３】
ところで燃料および潤滑油内にはイオウが含まれており、従って排気ガス中にはＳＯxが含まれている。このＳＯxはＮＯxと共にＮＯx吸蔵触媒に吸蔵される。ところがこのＳＯxは排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけではＮＯx吸蔵触媒から放出されず、従ってＮＯx吸蔵触媒に吸蔵されているＳＯxの量が次第に増大していく。その結果吸蔵しうるＮＯx量が次第に減少してしまう。従ってＮＯx吸蔵触媒に吸蔵されたＳＯx量が増大したときにはＮＯx吸蔵触媒からＳＯxを放出させる必要がある。
【０００４】
この場合、ＮＯx吸蔵触媒の温度をほぼ６００℃以上のＳＯx放出温度まで上昇させかつＮＯx吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするとＮＯx吸蔵触媒からＳＯxを放出させることができる。ところで上述の内燃機関では第１の気筒群の各気筒の空燃比をリッチとし、第２の気筒群の各気筒の空燃比をリーンにすると第１の気筒群から排出された多量の未燃ＨＣが第２の気筒群から排出された過剰酸素によりＮＯx吸蔵触媒において酸化せしめられ、このときの酸化反応熱によってＮＯx吸蔵触媒の温度を上昇せしめることができる。この際、各気筒群から排出される未燃ＨＣの量および過剰酸素の量を機関の運転状態に応じた最適な量に維持すると、即ち第１の気筒群のリッチの度合と第２の気筒群のリーンの度合を機関の運転状態に応じた最適な度合に維持するとＮＯx吸蔵触媒の温度をＳＯx放出温度に維持することができる。
【０００５】
従って上述の内燃機関ではＮＯx吸蔵触媒の温度をＳＯx放出温度に維持するのに必要な第１の気筒群のリッチの度合および第２の気筒群のリーンの度合を機関の運転状態毎に記憶しておき、ＮＯx吸蔵触媒からＳＯxを放出すべきときには第１の気筒群のリッチの度合を記憶されている機関の運転状態に応じたリッチ度合にすると共に第２の気筒群のリーンの度合を記憶されている機関の運転状態に応じたリーン度合とするようにしている。
【特許文献１】特開平８−１８９３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのように第１の気筒群のリッチの度合および第２の気筒群のリーンの度合を記憶されている機関の運転状態に応じたリッチ度合或いはリーン度合にするようにした場合には、機関の運転状態毎に定められている各リッチ度合およびリーン度合毎に噴射時期や点火時期等の適合を行わなければならないために莫大な数の適合作用が必要となり、斯くして実際問題としてこのようなやり方でＮＯx吸蔵触媒の温度をＳＯx放出温度に保持するのは困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために本発明によれば、気筒が一対の気筒群に分割されており、各気筒群から排出された排気ガスが共通の触媒に排出され、この触媒を昇温された状態に保持すべきときには触媒に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比となるように一方の気筒群の平均空燃比がリッチにされると共に他方の気筒群の平均空燃比がリーンにされる内燃機関の排気浄化装置において、平均空燃比がリッチにされるときの一方の気筒群の各気筒の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されていると共に、平均空燃比がリーンにされるときの他方の気筒群の各気筒の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されており、触媒の温度が予め定められた目標温度となるように第１の気筒群の各気筒の空燃比が機関の運転状態に応じた対応する少なくとも２つの目標空燃比の中から選択された目標空燃比であって少なくとも一部の気筒間で異なる目標空燃比とされると共に、第２の気筒群の各気筒の空燃比が機関の運転状態に応じた対応する少なくとも２つの目標空燃比の中から選択された目標空燃比であって少なくとも一部の気筒間で異なる目標空燃比とされる。
【発明の効果】
【０００８】
莫大な適合工数を必要とせず、触媒の温度を目標温度に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明をＶ型６気筒火花点火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、言うまでもないが本発明は直列６気筒内燃機関等の直列型内燃機関に適用することもできるし、６気筒以外の気筒数の内燃機関にも適用することができる。
【００１０】
図１を参照すると、一方のバンクには点火順序が一つおきの１番気筒＃１、３番気筒＃３および５番気筒＃５の３つの気筒３からなる第１の気筒群１が形成されており、他方のバンクには点火順序が一つおきの２番気筒＃２、４番気筒＃４および６番気筒＃６の３つの気筒３からなる第２の気筒群２が形成されている。第１気筒群１および第２気筒群２の各気筒３は共通の吸気マニホルド４に連結され、吸気マニホルド４の入口部はエアフローメータ５を介してエアクリーナ６に連結される。吸気マニホルド４の入口部にはアクチュエータ７によって開閉制御されるスロットル弁８が配置される。
【００１１】
一方、第１気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５は共通の第１の排気マニホルド９ａを介して三元触媒１０ａの入口部に連結され、第２気筒群２の各気筒＃２，＃４，＃６は共通の第２の排気マニホルド９ｂを介して三元触媒１０ｂの入口部に連結される。三元触媒１０ａの出口部および三元触媒１０ｂの出口部は夫々対応する排気管１１ａ，１１ｂを介して酸化機能を有する共通の触媒１２の入口部に連結される。本発明による実施例ではこの共通の触媒１２はＮＯx吸蔵触媒からなる。
【００１２】
電子制御ユニット２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具備する。共通の触媒、即ちＮＯx吸蔵触媒１２の入口部には空燃比センサ１３が配置され、この空燃比センサ１３の出力信号は対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。
【００１３】
アクセルペダル３０にはアクセルペダル３０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３１が接続され、負荷センサ３１の出力電圧は対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。更に入力ポート２５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３２が接続される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回路２８を介してスロットル弁８のアクチュエータ７および各気筒＃１〜＃６に夫々燃料を供給するための燃料噴射弁３３に接続される。
【００１４】
次にＮＯx吸蔵触媒１２について説明する。ＮＯx吸蔵触媒１２の基体上には例えばアルミナからなる触媒担体が担持されており、図２はこの触媒担体４０の表面部分の断面を図解的に示している。図２に示されるように触媒担体４０の表面上には貴金属触媒４１が分散して担持されており、更に触媒担体４０の表面上にはＮＯx吸収剤４２の層が形成されている。
【００１５】
本発明による実施例では貴金属触媒４１として白金Ｐｔが用いられており、ＮＯx吸収剤４２を構成する成分としては例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。
【００１６】
機関吸気通路、燃焼室およびＮＯx吸蔵触媒１２上流の排気通路内に供給された空気および燃料の比を排気ガスの空燃比と称すると、ＮＯx吸収剤４２は排気ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯxを吸収し、排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯxを放出するＮＯxの吸放出作用を行う。
【００１７】
即ち、ＮＯx吸収剤４２を構成する成分としてバリウムＢａを用いた場合を例にとって説明すると、排気ガスの空燃比がリーンのとき、即ち排気ガス中の酸素濃度が高いときには排気ガス中に含まれるＮＯは図２に示されるように白金Ｐｔ４１上において酸化されてＮＯ2となり、次いでＮＯx吸収剤４２内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら硝酸イオンＮＯ3-の形でＮＯx吸収剤４２内に拡散する。このようにしてＮＯxがＮＯx吸収剤４２内に吸収される。排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金Ｐｔ４１の表面でＮＯ2が生成され、ＮＯx吸収剤４２のＮＯx吸収能力が飽和しない限りＮＯ2がＮＯx吸収剤４２内に吸収されて硝酸イオンＮＯ3-が生成される。
【００１８】
これに対し、排気ガスの空燃比がリッチ或いは理論空燃比にされると排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（ＮＯ3-→ＮＯ2）に進み、斯くしてＮＯx吸収剤４２内の硝酸イオンＮＯ3-がＮＯ2の形でＮＯx吸収剤４２から放出される。次いで放出されたＮＯxは排気ガス中に含まれる未燃ＨＣ，ＣＯによって還元される。
【００１９】
このように排気ガスの空燃比がリーンであるとき、即ちリーン空燃比のもとで燃焼が行われているときには排気ガス中のＮＯxがＮＯx吸収剤４２内に吸収される。しかしながらリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われるとその間にＮＯx吸収剤４２のＮＯx吸収能力が飽和してしまい、斯くしてＮＯx吸収剤４２によりＮＯxを吸収できなくなってしまう。従って本発明による実施例ではＮＯx吸収剤４２の吸収能力が飽和する前に排気ガスの空燃比が一時的にリッチにされ、それによってＮＯx吸収剤４２からＮＯxが放出せしめられる。
【００２０】
ところで排気ガス中にはＳＯx、即ちＳＯ2が含まれており、このＳＯ2がＮＯx吸蔵触媒１２に流入するとこのＳＯ2は白金Ｐｔ４１において酸化されてＳＯ3となる。次いでこのＳＯ3はＮＯx吸収剤４２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ＳＯ42-の形でＮＯx吸収剤４２内に拡散し、安定した硫酸塩ＢａＳＯ4を生成する。しかしながらＮＯx吸収剤４２が強い塩基性を有するためにこの硫酸塩ＢａＳＯ4は安定していて分解しづらく、排気ガスの空燃比を単にリッチにしただけでは硫酸塩ＢａＳＯ4は分解されずにそのまま残る。従ってＮＯx吸収剤４２内には時間が経過するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ4が増大し、斯くしてＮＯx吸収剤４２が吸収しうるＮＯx量が低下するので、ＮＯx吸収剤４２内の硫酸塩ＢａＳＯ4の量が増大したときにはＮＯx吸収剤４２からＳＯxを放出させる必要がある。
【００２１】
ところでこの場合、ＮＯx吸蔵触媒１２の温度を６００℃以上のＳＯx放出温度まで上昇させた状態でＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするとＮＯx吸収剤４２からＳＯxが放出される。従ってＮＯx吸収剤４２からＳＯxを放出すべきときにはまず初めにＮＯx吸蔵触媒１２の温度をＳＯx放出温度まで上昇させるＮＯx吸蔵触媒１２の昇温制御が行われ、次いでＮＯx吸蔵触媒１２の温度をＳＯx放出温度に保持しつつＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするＳＯx放出制御が行われる。
【００２２】
次に図３から図５を参照しつつ本発明の実施例において行われているＮＯx放出制御およびＳＯx放出制御の全体について概略的に説明する。
【００２３】
機関から排出されるＮＯx量は機関の運転状態に応じて変化し、斯くしてＮＯx吸収剤４２に吸収されるＮＯx量も機関の運転状態に応じて変化する。従って本発明による実施例ではＮＯx吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＮＯx量ＮＯＸＡが機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図３（Ａ）に示すマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されており、このＮＯx量ＮＯＸＡを積算することによってＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されたＮＯx量ΣＮＯＸが算出される。本発明による実施例では図４に示されるようにこのＮＯx量ΣＮＯＸが許容値ＮＸに達する毎にＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比Ａ／Ｆが一時的にリッチにされ、それによってＮＯx吸蔵触媒１２からＮＯxが放出される。
【００２４】
一方、燃料中には或る割合でイオウが含まれており、従って排気ガス中に含まれるＳＯx量、即ちＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されるＳＯx量は燃料噴射量に比例する。燃料噴射量は機関負荷および機関回転数の関数であり、従ってＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されるＳＯx量も機関負荷および機関回転数の関数となる。本発明による実施例ではＮＯx吸蔵触媒１２に単位時間当り吸蔵されるＳＯx量ＳＯＸＡが機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図３（Ｂ）に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されており、このＳＯx量ＳＯＸＡを積算することによってＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されたＳＯx量ΣＳＯＸが算出される。本発明による実施例では図４に示されるようにこのＳＯx量ΣＳＯＸが許容値ＳＸに達したときにはＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴがＳＯx放出目標温度ＴＸまで上昇せしめられ、ＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴがＳＯx放出目標温度ＴＸに保持された状態でＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比がリッチとされる。
【００２５】
図５はＮＯx吸蔵触媒１２に対する処理ルーチンを示している。
図５を参照するとまず初めにステップ５０において図３（Ａ）に示すマップから単位時間当り吸蔵されるＮＯx量ＮＯＸＡが算出される。次いでステップ５１ではこのＮＯＸＡがＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されているＮＯx量ΣＮＯＸに加算される。次いでステップ５２では吸蔵ＮＯx量ΣＮＯＸが許容値ＮＸを越えたか否かが判別され、ΣＮＯＸ＞ＮＸとなったときにはステップ５３に進んで燃料噴射量を増量することによりＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリーンからリッチに切換えるリッチ処理が行われ、ΣＮＯＸがクリアされる。
【００２６】
次いでステップ５４では図３（Ｂ）に示すマップから単位時間当り吸蔵されるＳＯx量ＳＯＸＡが算出される。次いでステップ５５ではこのＳＯＸＡがＮＯx吸蔵触媒１２に吸蔵されているＳＯx量ΣＳＯＸに加算される。次いでステップ５６では吸蔵ＳＯx量ΣＳＯＸが許容値ＳＸを越えたか否かが判別され、ΣＳＯＸ＞ＳＸとなったときにはステップ５７に進んでＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴをＳＯx放出目標温度ＴＸまで上昇させる昇温制御が行われる。次いでステップ５８ではＮＯx吸蔵触媒１２の温度をＳＯx放出目標温度ＴＸに維持しつつＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにするＳＯx放出制御が行われ、ΣＳＯＸがクリアされる。
【００２７】
さて本発明による実施例ではＮＯx吸蔵触媒１２の昇温制御時およびＳＯx放出制御時に各気筒３における空燃比を種々に変化させている。このことを説明するために以下、図６に示されるような第１の気筒群１と第２の気筒群２のみを取出して図解的に表した図を使用することとする。
【００２８】
なお、図６では発明を理解しやすいように理論空燃比のときの燃料の量を１．０としたときの燃料量でもって各気筒＃１〜＃６におけるリッチの度合およびリーンの度合を表しており、１．０に対して数値が大きくなるほどリッチの度合が高くなり、１．０に対して数値が小さくなるほどリーンの度合が大きくなる。
【００２９】
なお、各気筒＃１〜＃６に示されている数値と空燃比との関係を下表に示す。
気筒に示された数値       空燃比
１．３            １１．２
０．７            ２０．７
因みに図６はＮＯx吸蔵触媒１２の昇温制御時における各気筒＃１〜＃６のリッチ度合およびリーン度合を示している。
【００３０】
図７はＮＯx吸蔵触媒１２の昇温制御後に行われる本発明によるＳＯx放出制御の一実施例を示している。図７において縦軸ＴはＮＯx吸蔵触媒１２の温度を示しており、横軸は経過時間を示している。図７に示されるようにＳＯx放出制御が行われているときにはＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴはＳＯx放出目標温度ＴＸに保持されており、このときの各気筒＃１〜＃６のリッチの度合およびリーンの度合の一例が図８に示されている。なお、図８に示される例において点火順序は＃１−＃２−＃３−＃４−＃５−＃６である。
【００３１】
また、図８からわかるように本発明による実施例ではＮＯx放出制御時には第１の気筒群１の全ての気筒＃１，＃３，＃５がリッチにされて第１の気筒群１の平均空燃比がリッチにされると共に、第２の気筒群２の全ての気筒＃２，＃４，＃６がリーンにされて第２の気筒群２の平均空燃比がリーンにされる。ただし、この場合各気筒群１，２のいずれかの気筒の空燃比を理論空燃比とすることができる。また、本発明による実施例では続いて燃焼が行われる第１の気筒群１の気筒と第２の気筒群２の気筒では、即ち、＃１と＃２，＃３と＃４，＃５と＃６では夫々平均空燃比が理論空燃比となるように空燃比が設定されており、従って第１の気筒群１の平均空燃比と第２の気筒群２の平均空燃比との平均は理論空燃比となる。
【００３２】
ところで前述したようにＮＯx吸蔵触媒１２からＳＯxを放出させるにはＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴをＳＯx放出温度まで上昇させることに加えてＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする必要がある。このことについてもう少し正確に言うとＮＯx吸蔵触媒１２の表面上における空燃比が局所的にリッチになると局所的にリッチにされた部分からＳＯxが放出され、従ってＮＯx吸蔵触媒１２からＳＯxを放出させるにはＮＯx吸蔵触媒１２の表面上における空燃比を局所的にリッチにすればよいことになる。
【００３３】
従ってＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスをほぼ理論空燃比に維持された場合でもＮＯx吸蔵触媒１２の表面上における空燃比は通常局所的にリッチとなり、平均空燃比がほぼ理論空燃比となるようにリッチとリーンが繰返された場合にはリッチになったときにＮＯx吸蔵触媒１２からＳＯxが放出される。従ってＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比に維持されているときでもＮＯx吸蔵触媒１２からＳＯxが放出される。しかしながらＮＯx吸蔵触媒１２から短時間でＳＯxを放出させるにはＮＯx吸蔵触媒１２に流入する排気ガスを継続的にリッチに維持する必要がある。
【００３４】
さて、本発明による実施例では前述したように図８に示される如く、一方の気筒群、例えば第１の気筒群１の平均空燃比がリッチにされると共に他方の気筒群、例えば第２の気筒群２の平均空燃比がリーンにされる。更にこの場合、本発明では平均空燃比がリッチにされるときの第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されていると共に、平均空燃比がリーンにされるときの第２の気筒群２の各気筒＃２，＃４，＃６の空燃比に対し少なくとも２つの異なる目標空燃比が機関の各運転状態について夫々予め設定されている。
【００３５】
このように本発明では各気筒群１，２の各気筒の空燃比に対し夫々少なくとも２つの異なる目標空燃比を機関の各運転状態について予め設定するようにしているが、以下各気筒１，２の各気筒の空燃比に対し夫々２つの異なる目標空燃比を機関の各運転状態について予め設定するようにした実施例を例にとって本発明を説明する。
【００３６】
図９（Ａ）および（Ｂ）は夫々第１の気筒群１に対する第１の目標空燃比Ａと第２の目標空燃比Ｂを示している。これら第１の目標空燃比Ａおよび第２の目標空燃比Ｂは例えば機関負荷Ｑ／Ｎ（吸入空気量Ｑ／機関回転数Ｎ）および機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。なお、これら目標空燃比Ａ，Ｂは図６および図８に示すようなリッチの度合或いはリーンの度合を示す数値の形で記憶されている。
【００３７】
一方、第２の気筒群２に対する第１の目標空燃比および第２の目標空燃比も図９に示されるようなマップの形で予め記憶しておくことができる。しかしながら本発明による実施例では第１の気筒群１に対する第１の目標空燃比Ａおよび第２の目標空燃比Ｂから第２の気筒群２に対する第１の目標空燃比および第２の目標空燃比を求めるようにしているので第２の気筒群２に対する第１の目標空燃比および第２の目標空燃比は特に記憶されていない。
【００３８】
図９（Ａ）および（Ｂ）に示される実施例では第１の目標空燃比Ａは第２の目標空燃比Ｂよりも大きな空燃比とされており、各機関負荷Ｑ／Ｎおよび各機関回転数Ｎに応じた第１の目標空燃比Ａおよび第２の目標空燃比Ｂは夫々図９（Ａ）および（Ｂ）に示すマップから補間により算出される。
【００３９】
この場合、本発明では第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の空燃比が補間により求められた第１の目標空燃比Ａか第２の目標空燃比Ｂかのいずれかの空燃比とされる。図８に示される例では気筒＃５の空燃比が第１の目標空燃比Ａとされており、気筒＃１および＃３が第２の目標空燃比Ｂとされている。
【００４０】
一方、上述したように図８に示される如く気筒＃１と＃２の平均値、気筒＃３と＃４の平均値、気筒＃５と＃６の平均値が理論空燃比となるように第２の気筒群２の各気筒＃２，＃４，＃６の空燃比が設定される。このように第１の気筒群１に対する第１の目標空燃比Ａおよび第２の目標空燃比Ｂが定まると第２の気筒群２の各気筒の空燃比が定まるので図９（Ａ）および（Ｂ）に示されるように本発明による実施例では第１の気筒群１に対する第１の目標空燃比Ａおよび第２の目標空燃比Ｂのみが記憶されている。
【００４１】
さて、図８において第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値において１．０を越えている部分の和（０．２３＋０．２３＋０．１３）は第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの量を表しており、第２の気筒群２の各気筒＃２，＃４，＃６の数値において１．０に対し不足している部分の和（０．２３＋０．２３＋０．１３）は第２の気筒群２から排出される過剰酸素の量を表している。従ってこれらの和の値が大きくなるほど酸化反応熱の発生量が大きくなり、斯くしてＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔが高くなる。
【００４２】
再び図７に戻ると図７には、同一の運転状態において定常運転された際にＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔが最終的に収束する２つの収束温度ＴｍｉｎとＴｍａｘが示されている。本発明による実施例では図９（Ａ）に示される各運転状態における第１の目標空燃比Ａは、第１の気筒群１の全ての気筒の空燃比をこの第１の目標空燃比とし、第２の気筒群２の全ての気筒の空燃比を第１の目標空燃比のリッチ度合と同じ度合のリーン空燃比として定常運転を行ったときに収束温度が図７に示される収束温度Ｔｍｉｎとなるように設定されており、図９（Ｂ）に示される各運転状態における第２の目標空燃比Ｂは、第１の気筒群１の全ての気筒の空燃比をこの第２の目標空燃比とし、第２の気筒群２の全ての気筒の空燃比を第２の目標空燃比のリッチ度合と同じ度合のリーン空燃比として定常運転を行ったときに収束温度が図７に示される収束温度Ｔｍａｘとなるように設定されている。
【００４３】
即ち、定常運転が行われている場合には各気筒の空燃比を図９（Ａ）に基づいて設定するとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは最終的には収束温度Ｔｍｉｎとなり、各気筒の空燃比を図９（Ｂ）に基づいて設定するとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは最終的には収束温度Ｔｍａｘとなる。本発明による実施例では収束温度ＴｍｉｎはＳＯx放出目標温度ＴＸ又はＳＯx放出目標温度ＴＸよりもわずかばかり低い温度とされており、収束温度Ｔｍａｘは第１の気筒群１の各気筒の空燃比が許容されうる最小のリッチ空燃比とされたときか、或いは第２の気筒群２の各気筒の空燃比が許容されうる最大のリーン空燃比とされたときの収束温度である。
【００４４】
次に図１０から図１５に示される具体的な一例を参照しつつ本発明によるＳＯx放出制御のやり方について説明する。この具体的な一例では或る運転状態においてＳＯx放出制御が行われているときにそのときの第１の気筒群１に対する第１の目標空燃比Ａがリッチ度合を示す数値で言うと１．１であり、第１の気筒群１に対する第２の目標空燃比Ｂがリッチ度合を示す数値で言うと１．２である場合を例にとって説明がなされている。
【００４５】
図１０は第１の気筒群１の全ての気筒が第１の目標空燃比Ａ、即ち１．１とされた場合を示している。このときには第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値の平均値は１．１であって小さく、従って第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの酸化反応熱は比較的低い。このとき定常運転が行われるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは図７に示される収束温度Ｔｍｉｎに収束する。このときの点火順序に従った各気筒の数値の変化および各気筒群１，２の数値の平均値が図１５のＮｏ．１に示されている。
【００４６】
一方、図１４は第１の気筒群１の全ての気筒が第２の目標空燃比Ｂ、即ち１．２とされた場合を示している。このときには第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値の平均値は１．２であって大きく、従って第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの酸化反応熱は高い。このとき定常運転が行われるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは図７に示される収束温度Ｔｍａｘに収束する。このときの点火順序に従った各気筒の数値の変化および各気筒群１，２の数値の平均値が図１５のＮｏ．５に示されている。
【００４７】
これに対し、図１１から図１３に示す例では図１０および図１４に示す例とは異なって第１の気筒群１の一部の気筒の空燃比が第１の目標空燃比、即ち１．１とされ、第１の気筒群１の残りの気筒の空燃比が第２の目標空燃比、即ち１．２とされる。この場合には図１１から図１３に示されるように第１の気筒群１の気筒と第２の気筒群２の気筒とで続いて行われる一組の燃焼、例えば第１の気筒群１における第１の目標リッチ空燃比、即ち１．１での燃焼と第２の気筒群２における第１の目標リーン空燃比、即ち０．９での燃焼からなる第１の組の燃焼と、第１の気筒群１における第２の目標リッチ空燃比、即ち１．２での燃焼と第２の気筒群２における第２の目標リーン空燃比、即ち０．８での燃焼からなる第２の組の燃焼とが存在する。
【００４８】
まず初めに図１１を参照すると、図１１は第１の気筒群１の２つの気筒＃１および＃３が第１の目標空燃比、即ち１．１とされ、第１の気筒群１の１つの気筒＃５が第２の目標空燃比、即ち１．２とされる場合を示している。このときの点火順序に従った各気筒の数値の変化および各気筒群１，２の数値の平均値が図１５のＮｏ．２に示されている。図１５からわかるようにこのときには第１の組の燃焼が２回行われる毎に第２の組の燃焼が１回行われる。
【００４９】
一方、このときには第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値の平均値は１．１３であってＮｏ．１の場合よりも若干大きく、従って第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの酸化反応熱はＮｏ．１の場合よりも若干高い。従って、このとき定常運転が行われるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは図７に示される収束温度Ｔｍｉｎよりも若干高い温度に収束する。
【００５０】
図１２は（Ａ）で示される燃焼と（Ｂ）で示される燃焼とが交互に繰返される場合を示している。即ち、図１２は第１の気筒群１において燃焼が行われる気筒毎に第１の目標空燃比、即ち１．１と第２の目標空燃比、即ち１．２とが交互に切換えられる。このときの点火順序に従った各気筒の数値の変化および各気筒群１，２の数値の平均値が図１５のＮｏ．３に示されている。図１５からわかるようにこのときには第１の組の燃焼が１回行われる毎に第２の組の燃焼が１回行われる。
【００５１】
このときには第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値の平均値は１．１５であってＮｏ．１の場合とＮｏ．５の場合の中間となり、従って第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの酸化反応熱はＮｏ．１の場合とＮｏ．５の場合中間となる。このとき定常運転が行われるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは図７に示される収束温度ＴｍｉｎとＴｍａｘの中間の温度に収束する。
【００５２】
図１３は第１の気筒群１の１つの気筒＃１が第１の目標空燃比、即ち１．１とされ、第１の気筒群１の２つの気筒＃３および＃５が第２の目標空燃比、即ち１．２とされる場合を示している。このときの点火順序に従った各気筒の数値の変化および各気筒群１，２の数値の平均値が図１５のＮｏ．４に示されている。図１５からわかるようにこのときには第２の組の燃焼が２回行われる毎に第１の組の燃焼が１回行われる。
【００５３】
このときには第１の気筒群１の各気筒＃１，＃３，＃５の数値の平均値は１．１７であってＮｏ．３の場合よりも高く、従って第１の気筒群１から排出される未燃ＨＣの酸化反応熱はＮｏ．３の場合よりも高くなる。従って、このとき定常運転が行われるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔは図７に示される収束温度Ｔｍａｘよりも若干低い温度に収束する。
【００５４】
図１０から図１４に示される各気筒の空燃比の組合せパターンは、図１５からわかるように第１の気筒群１の平均空燃比を示す数値が段階的に増大するように、即ち酸化反応熱の発生量が段階的に増大するように設定されている。図１０から図１４に示される各気筒の空燃比の組合せパターンは或る機関の運転状態のときの組合せパターンであり、この組合せパターンは機関の運転状態に応じて変化する。
【００５５】
即ち、前述したように本発明による実施例では、続いて行われる第１の目標リッチ空燃比Ａでの燃焼と第１の目標リーン空燃比での燃焼からなる第１の組の燃焼と、続いて行われる第２の目標リッチ空燃比Ｂでの燃焼と第２の目標リーン空燃比での燃焼からなる第２の組の燃焼とが存在し、この第１の組の燃焼の頻度と第２の組の燃焼の頻度とが機関の運転状態に応じて変化せしめられる。その結果、機関の運転状態に応じて空燃比の組合せパターンが変化せしめられる。
【００５６】
具体的に言うと本発明による実施例では、第１の組の燃焼が１回、２回、…およびＣ回（Ｃは正の整数）行われる毎に第２の組の燃焼に切替えることが許可されると共に第２の組の燃焼が１回、２回…およびＣ回行われる毎に第１の組の燃焼に切替えることが許可され、このＣの数は機関回転数が低くなるほど小さくされる。
【００５７】
即ち、機関低回転時には第１の組の燃焼が１回行われる毎に第２の組の燃焼が１回行われると共に第２の組の燃焼が１回行われる毎に第１の組の燃焼が１回行われることだけが許可される。即ち、第１の組の燃焼と第２の組の燃焼とを交互に行うことだけが、許可される。
【００５８】
一方、機関中回転時には機関低回転時におけるように第１の組の燃焼と第２の組の燃焼とを交互に行うことが許可されるばかりでなく、第１の組の燃焼が２回行われる毎に第２の組の燃焼が１回行われると共に第２の組の燃焼が２回行われる毎に第１の組の燃焼が１回行われることも許可される。この場合が図１０から図１５に示されている。
【００５９】
一方、機関高回転時には機関中回転時における空燃比の組合せパターンに加えて更に、第１の組の燃焼が３回行われる毎に第２の組の燃焼が１回行われると共に第２の組の燃焼が３回行われる毎に第１の組の燃焼が１回行われることが許可される。また、定常走行運転領域に比べて加減速運転領域では上述の切替え許可数Ｃを大きくすることもできる。この切替え許可数Ｃは機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図１６に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００６０】
さて、図１５を参照しつつ既に説明したように本発明による実施例では、各気筒の空燃比の組合せパターンが第１の気筒群１の平均空燃比を示す数値が段階的に増大するように、即ち酸化反応熱の発生量が段階的に増大するように設定されている。この場合、ＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔを図７に示されるＳＯx放出目標温度ＴＸとするのに最適な酸化反応熱を発生する空燃比の組合せパターンが存在する。そこで本発明による実施例では空燃比の組合せパターンの中からＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴをＳＯx放出目標温度ＴＸとするのに必要な空燃比の組合せパターンが選択され、各気筒群１，２の各気筒の空燃比を選択された空燃比の組合せパターンに従った空燃比とするようにしている。
【００６１】
もう少し具体的に言うと、本発明による実施例では、一方の気筒群、例えば第１の気筒群１について機関の運転状態から設定可能な空燃比の組合せパターンが求められると共にこれら設定可能な各空燃比の組合せとしたときの平均リッチ度合が求められ、ＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴをＳＯx放出目標温度ＴＸにするのに必要な目標リッチ度合が求められ、この目標リッチ度合に最も近い平均リッチ度合となる空燃比の組合せパターンを選択して各気筒の空燃比をこの選択された空燃比の組合せパターンに従った空燃比とするようにしている。
【００６２】
次にこのことについてもう少し詳しく説明する。定常運転が行われているときにＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴをＳＯx放出目標温度ＴＸにするのに必要な第１の気筒群１の目標リッチ度合は実験により求めることができる。本発明による実施例ではこのリッチの度合を示す数値、即ち燃料の増量係数ＫＧが機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図１７に示すようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。この増量係数ＫＧは図１５に示される第１気筒群の平均値に対応している。従って或る機関の運転状態において定常運転が行われているときの増量係数の値がＫＧｉｊだったとすると、このとき空燃比の組合せパターンとして第１の気筒群１のリッチ度合の平均値がこの増量係数の値ＫＧｉｊに最も近い空燃比の組合せパターンを用いるとＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴはＳＯx放出目標温度ＴＸに最も近い温度となる。
【００６３】
なお、本発明による実施例ではＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴがＳＯx放出目標温度ＴＸから離れている場合でもすみやかにＳＯx放出目標温度ＴＸに近ずくようにＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴとＳＯx放出目標温度ＴＸとの温度差に基づいて第１の気筒群１のリッチの度合、即ち増量係数ＫＧの値をＰ．Ｉ制御、或いはＰ．Ｉ．Ｄ制御するようにしている。具体的に言うと、温度センサ１３により検出された排気ガス温からＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔが推定され、推定されたＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴとＳＯx放出目標温度ＴＸとの温度差（ＴＸ−Ｔ）から次式に基づいて目標増量係数ＫＧＯが算出される。
【００６４】
Ｉ←Ｉ＋ＫＩ・（ＴＸ−Ｔ）
ＫＧＯ←ＫＰ・（ＴＸ−Ｔ）＋Ｉ＋ＫＧ
ここでＫＩは積分定数であり、ＫＰは比例定数であり、これら積分定数ＫＩおよび比例定数ＫＰや図１８に示されるように排気ガス量、即ち吸入空気量ＧＡが増大するほど小さくなる。
【００６５】
目標増量係数ＫＧＯが算出されると空燃比の組合せパターンの中から第１の気筒群１のリッチ度合の平均値がこの目標増量係数ＫＧＯに最も近い組合せパターンが選定され、各気筒の空燃比がこの選定された空燃比の組合せパターンに従った空燃比とされる。このようにすることによってＮＯx吸蔵触媒１２の温度ＴがＳＯx放出目標温度ＴＸに維持される。
【００６６】
ところで本発明による実施例では通常運転時には全ての全気筒＃１〜＃６がリーン空燃比、或いは理論空燃比のもとで燃焼せしめられ、これら燃焼が行われるときのスロットル弁８の目標開度が機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。図１９は理論空燃比のもとで燃焼が行われているときのスロットル弁８の目標開度θのマップを示している。
【００６７】
さて、図２０には通常運転時において理論空燃比のもとで燃焼が行われているときの各気筒の出力トルクＴＱoと、各気筒への燃料噴射量の総和を同一に保った状態で第１の気筒群１をリッチにし第２の気筒群２をリーンにしたときの第１の気筒群１の各気筒の出力トルクＴＱaおよび第２の気筒群２の各気筒の出力トルクＴＱbとを示している。図２０からわかるように空燃比を理論空燃比からリッチにしたときの出力トルクＴＱaの増大量に比べて空燃比を理論空燃比からリーンにしたときの出力トルクＴＱbの減少量の方が大きいのでこれら出力トルクＴＱaとＴＱbの平均値ＴＱmはＴＱoよりも小さくなる。即ち、理論空燃比のもとで燃焼が行われている状態から各気筒への燃料噴射量の総和を同一に保ちつつ第１の気筒群１をリッチにし第２の気筒群２をリーンにすると出力トルクが低下することになる。
【００６８】
この場合、本発明による実施例ではスロットル弁８の開度を増大することによって出力トルクの低下を補なうようにしており、この出力トルクの低下を補なうためのスロットル弁８の開度の増大量が図１９に示される目標開度θに対する補正量として記憶されている。
【００６９】
具体的に言うと、第１の気筒群１の全気筒の空燃比が図９（Ａ）に示される機関の運転状態に応じた第１の目標空燃比Ａとされたときにそのときの機関の運転状態に応じたスロットル弁８の開度の補正量ΔθＡが機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図２１（Ａ）に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されており、第１の気筒群１の全気筒の空燃比が図９（Ｂ）に示される機関の運転状態に応じた第２の目標空燃比Ｂとされたときにそのときの機関の運転状態に応じたスロットル弁８の開度の補正量ΔθＢが機関負荷Ｑ／Ｎおよび機関回転数Ｎの関数として図２１（Ｂ）に示されるようなマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００７０】
本発明による実施例では、スロットル弁８の開度の補正量が各気筒に対する空燃比の組合せパターンに応じて図２１（Ａ）および（Ｂ）に示される補正量ΔθＡおよびΔθＢから補間により求められる。このことについて図２２に示される一具体例に基づき説明する。なお図２２の横軸は第１の気筒群１のリッチの度合、即ち増量係数の値を示している。図２２を参照すると、ΔθＡは第１の目標空燃比Ａのリッチの度合が１．１であるときの補正量を示しており、ΔθＢは第２の目標空燃比Ｂのリッチの度合が１．２であるときの補正量を示している。或る空燃比の組合せパターンのときのスロットル弁８の開度の補正量はそのときの第１の気筒群１のリッチの度合、即ち増量係数の値に基づいて黒点で示されるように補正量ΔθＡとΔθＢから補間により求められる。
【００７１】
図２３に空燃比の組合せパターンの算出ルーチンを示す。
図２３を参照すると、まず初めにステップ６０において図９（Ａ）に示すマップから機関の運転状態に応じた第１の目標空燃比Ａが算出され、次いでステップ６１において図９（Ｂ）に示すマップから機関の運転状態に応じた第２の目標空燃比Ｂが算出され、次いでステップ６２において図１６に示すマップから機関の運転状態に応じた切替え許可数Ｃが算出される。
【００７２】
次いでステップ６３ではこれら第１の目標空燃比Ａ、第２の目標空燃比Ｂおよび切替え許可数Ｃから設定可能な全ての空燃比の組合せパターンが算出される。次いでステップ６４ではこれらの設定可能な全ての空燃比の組合せパターンにおける第１の気筒１のリッチの度合、即ち増量係数の値が算出される。次いでステップ６５では図２１（Ａ）に示すマップから機関の運転状態に応じたスロットル弁８の開度の補正値ΔθＡが算出され、次いでステップ６６では図２１（Ｂ）に示すマップから機関の運転状態に応じたスロットル弁８の開度の補正値ΔθＢが算出される。
【００７３】
図２４にＳＯx放出制御ルーチンを示す。
図２４を参照すると、まず初めにステップ７０において温度センサ１３の出力信号からＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔが推定される。次いでステップ７１では図１７に示すマップから機関運転状態に応じた増量係数ＫＧの値が算出される。次いでステップ７２では図１８に示される関係に基づいて比例定数ＫＰおよび積分定数ＫＩが算出される。次いでステップ７３ではＳＯx放出目標温度ＴＸとＮＯx吸蔵触媒１２の温度Ｔとの温度差から次式に基づいてＰ．Ｉ制御により目標増量係数ＫＧＯが算出される。
Ｉ←Ｉ＋ＫＩ・（ＴＸ−Ｔ）
ＫＧＯ←ＫＰ・（ＴＸ−Ｔ）＋Ｉ＋ＫＧ
【００７４】
次いでステップ７４では最適な各気筒に対する空燃比の組合せパターンが探索され、算出されている設定可能な全ての空燃比の組合せパターンの中から増量係数が目標増量係数ＫＧＯに最も近い組合せパターンが選択される。次いでステップ７５では各気筒の空燃比が選択された組合せパターンに従った空燃比とされる。次いでステップ７６では図１９に示すマップから機関運転状態に応じたスロットル弁８の開度θが算出される。次いでステップ７７ではこのスロットル弁８の開度θに図２１（Ａ）および（Ｂ）に示される補正値ΔθＡ，ΔθＢから補間により求められた補正量が加算され、この補正量の加算された開度にスロットル弁８の開度が制御される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯx吸蔵触媒の触媒担体の表面部分の断面図である。
【図３】吸蔵ＮＯx量ＮＯＸＡ等のマップを示す図である。
【図４】ＮＯx放出制御およびＳＯx放出制御を示すタイムチャートである。
【図５】ＮＯx吸蔵触媒に対する処理を実行するためのフローチャートである。
【図６】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図７】ＳＯx放出制御を示すタイムチャートである。
【図８】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図９】第１の目標空燃比および第２の目標空燃比のマップを示す図である。
【図１０】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図１１】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図１２】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図１３】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図１４】各気筒のリッチ度合およびリーン度合を示す図である。
【図１５】各気筒の空燃比の組合せパターンを示す図である。
【図１６】切替え許可数Ｃのマップを示す図である。
【図１７】増量係数のマップを示す図である。
【図１８】比例定数ＫＰおよび積分定数ＫＩを示す図である。
【図１９】スロットル弁開度のマップを示す図である。
【図２０】空燃比による機関出力トルクの変化を説明するための図である。
【図２１】スロットル弁開度の補正量のマップを示す図である。
【図２２】空燃比の組合せパターンに応じたスロットル弁開度の補正量の求め方を説明するための図である。
【図２３】空燃比の組合せパターンを算出するためのフローチャートである。
【図２４】ＳＯx放出制御を実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１    第１の気筒群
２    第２の気筒群
３    気筒
９ａ    第１の排気マニホルド
９ｂ    第２の排気マニホルド
１０ａ，１０ｂ    三元触媒
１２    ＮＯx吸蔵触媒
【図１】
2008121537.tif 000003
【図２】
2008121537.tif 000004
【図３】
2008121537.tif 000005
【図４】
2008121537.tif 000006
【図５】
2008121537.tif 000007
【図６】
2008121537.tif 000008
【図７】
2008121537.tif 000009
【図８】
2008121537.tif 000010
【図９】
2008121537.tif 000011
【図１０】
2008121537.tif 000012
【図１１】
2008121537.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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