(57)【要約】【課題】ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量を正確に求めることができる。【解決手段】機関排気通路内にＮＯＸ吸収剤を配置する。機関運転状態に基づいて流入ＮＯＸ濃度を検出し、ＮＯＸ吸収剤下流に配置されたＮＯＸセンサにより流出ＮＯＸ濃度を検出し、これら流入ＮＯＸ濃度及び流出ＮＯＸ濃度からＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率ＥＦＦを算出する。ＮＯＸ浄化率ＥＦＦを時間間隔を隔てて複数回算出し、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を表す一次式ｍを決定する。ＮＯＸ吸収剤内の蓄積ＳＯＸ量を減少させるＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときには、このときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦを一次式ｍを用いて算出する。ＮＯＸ浄化率ＥＦＦと蓄積ＳＯＸ量との関係が予め求められており、一次式を用いて算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦから、蓄積ＳＯＸ量を算出する。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーン空燃比のもとで燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ吸収剤を配置した内燃機関において、ＮＯＸ吸収剤から流出した排気ガス中のＮＯＸの量である流出ＮＯＸ量を検出するためにＮＯＸ吸収剤下流の排気通路内に配置されたＮＯＸセンサと、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量である蓄積イオウ量を該流出ＮＯＸ量に基づいて求める手段とを具備した排気浄化装置。
【請求項２】
ＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を減少させるイオウ処理を行う手段と、イオウ処理を行うべきか否かを判断する手段とを更に具備し、イオウ処理を行うべきと判断されたときにはこのときのＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めると共に、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から予め定められた下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が予め定められた境界量よりも多いときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行い、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が前記境界量よりも少ないときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記求められた蓄積イオウ量とは無関係な量を、燃料がイオウ濃度が基準濃度の燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得る最大のイオウ量に設定した請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
流出ＮＯＸ量を互いに時間間隔を隔てて複数回検出すると共にこれら流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求め、前記検出された流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最小量よりも少ないときの回数が上限回数を越えたときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記設定された処理開始時量が、燃料が市場で入手可能な燃料のうちイオウ濃度が最も高い燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得る最大のイオウ量である蓄積可能最大量よりも多いときには、処理開始時量を該蓄積可能最大量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
処理開始時量を前記求められた蓄積イオウ量がそれを基準としてとり得る最大の量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
先のイオウ処理が完了してから燃料が予め定められた第１の設定量だけ消費されたときにイオウ処理を行うべきと判断される請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガス中のＮＯＸの量である流入ＮＯＸ量を求める手段と、流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を求める手段と、該求められたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
ＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を互いに時間間隔を隔てて複数回求めると共に、これら求められたＮＯＸ浄化率と燃料消費量との関係を表す関係式を求め、判断時期における燃料消費量と該関係式とから該判断時期におけるＮＯＸ浄化率を求め、該求められた判断時期におけるＮＯＸ浄化率に基づいて該判断時期における蓄積イオウ量を求めるようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１１】
前記求められたＮＯＸ浄化率と燃料消費量との関係を一次式により表すと共に、該一次式を最小自乗法により求めるようにした請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１２】
ＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を互いに時間間隔を隔てて複数回求めると共に、平均値算出時期が到来する毎に前回の平均値算出時期から今回の平均値算出時期までの期間内に求められたＮＯＸ浄化率の平均値を算出し、該算出されたＮＯＸ浄化率の平均値と燃料消費量との関係を表す関係式を求めるようにした請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１３】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を制御する手段とを更に具備し、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときの流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量を求めると共に、これら流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を求めるようにし、前回の平均値算出時期から今回の平均値算出時期までの期間内にＮＯＸ浄化率が求められた回数が下限回数よりも少ないときには、該期間におけるＮＯＸ浄化率の平均値を算出しないようにした請求項１２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１４】
平均値算出時期が到来する毎に算出されるＮＯＸ浄化率の平均値が、ＮＯＸ浄化率が求められたときに機関定常運転が行われているか機関過渡運転が行われているかに応じて重み付けられたＮＯＸ浄化率の加重平均値である請求項１２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１５】
前回の平均値算出時期から燃料が予め定められた第２の設定量だけ消費されたときに次の平均値算出時期が到来したと判断される請求項１２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１６】
ＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を減少させるイオウ処理を行う手段と、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が予め定められた境界量よりも多いときには燃料が高イオウ濃度燃料であると判断し、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が該境界量よりも少ないときには燃料が低イオウ濃度燃料であると判断する手段とを更に具備し、燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときには処理開始時量を前記求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から予め定められた下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行い、燃料が低イオウ濃度燃料であると判断されたときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにした請求項１０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１７】
前記求められたＮＯＸ浄化率の前記関係式に対する偏差を求める手段を更に具備し、燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときに該求められた偏差が予め定められたしきい値を越えて変化したときには燃料が低イオウ濃度燃料に変更されたと判断し、燃料が低イオウ濃度燃料であると判断されたときに該求められた偏差が該しきい値を越えて変化したときには燃料が高イオウ濃度燃料に変更されたと判断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。
【請求項１８】
ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンである期間に設定された流出ＮＯＸ量検出期間における流出ＮＯＸ量の平均値を算出すると共に、該流出ＮＯＸ量検出期間における流入ＮＯＸ量の平均値を算出し、これら流入ＮＯＸ量の平均値及び流出ＮＯＸ量の平均値に基づいて該流出ＮＯＸ量検出期間におけるＮＯＸ浄化率を求めるようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１９】
流入ＮＯＸ量と流出ＮＯＸ量とがほぼ同時期に求められるようになっており、排気ガス部分がそれについての流入ＮＯＸ量が求められてからＮＯＸセンサに到達するのに要する遅れ時間を求める手段と、該遅れ時間でもって流入ＮＯＸ量又は流出ＮＯＸ量を補正する手段とを更に具備し、該補正された流入ＮＯＸ量又は流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ浄化率を求めるようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２０】
前記求められたＮＯＸ浄化率をＮＯＸ吸収剤の状態が予め定められた基準状態のときのＮＯＸ浄化率に換算する手段を更に具備し、該換算されたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２１】
ＮＯＸ吸収剤の熱劣化度合いを求める手段と、該求められたＮＯＸ吸収剤の熱劣化度合いに基づいて前記求められたＮＯＸ浄化率を補正する手段とを更に具備し、該補正されたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２２】
機関運転状態を検出する手段を更に具備し、該検出された機関運転状態に基づいて前記流入ＮＯＸ量を算出するようにした請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２３】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理を行う基本時間間隔を設定する手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないように該基本時間間隔を補正する手段と、ＮＯＸ処理を該補正された時間間隔を隔てて繰り返し行う手段と、基本時間間隔の補正量に基づいて流出ＮＯＸ量を補正する手段と、該補正された流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２４】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理が行われたときに生ずる流出ＮＯＸ量の極大値を検出する手段とを更に具備し、該検出された流出ＮＯＸ量の極大値に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２５】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理が行われたときにＮＯＸ吸収剤から流出したＮＯＸの量の積算量である流出ＮＯＸ量積算量を求める手段とを更に具備し、該求められた流出ＮＯＸ量積算量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２６】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を設定する手段と、該制御された時間間隔に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２７】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を制御する手段と、単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量を求める手段と、該求められた単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備した請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リーン空燃比のもとで燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ吸収剤を配置し、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量である蓄積イオウ量の単位時間当たりの変化量をＮＯＸ吸収剤の温度、吸入空気量、及びＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比に基づいて算出し、この変化量を積算することにより蓄積イオウ量を算出するようにした内燃機関が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７４７２７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２９８５８号公報
【特許文献３】
特開２０００−２７４２２９号公報
【特許文献４】
特開２００２−２６６６２８号公報
【特許文献５】
特開２００２−２２１０２８号公報
【特許文献６】
特開２０００−１０４５３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
蓄積イオウ量が少ないときにはＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得るＮＯＸの量が多いけれども、蓄積イオウ量が多くなるとＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得るＮＯＸの量が少なくなり、その結果ＮＯＸ吸収剤から流出した排気ガス中のＮＯＸの量である流出ＮＯＸ量が多くなり得る。このように、流出ＮＯＸ量は蓄積イオウ量を表す一つの指標となる。
【０００５】
しかしながら、上述した内燃機関では、蓄積イオウ量を求めるために流出ＮＯＸ量を一切考慮しておらず、従って蓄積イオウ量を必ずしも正確に算出することができないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量を正確に求め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にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、リーン空燃比のもとで燃焼が行われる内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに流入する排気ガス中のＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量が減少するＮＯＸ吸収剤を配置した内燃機関において、ＮＯＸ吸収剤から流出した排気ガス中のＮＯＸの量である流出ＮＯＸ量を検出するためにＮＯＸ吸収剤下流の排気通路内に配置されたＮＯＸセンサと、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量である蓄積イオウ量を該流出ＮＯＸ量に基づいて求める手段とを具備している。
【０００８】
また、２番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を減少させるイオウ処理を行う手段と、イオウ処理を行うべきか否かを判断する手段とを更に具備し、イオウ処理を行うべきと判断されたときにはこのときのＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めると共に、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から予め定められた下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【０００９】
また、３番目の発明によれば２番目の発明において、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が予め定められた境界量よりも多いときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行い、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が前記境界量よりも少ないときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【００１０】
また、４番目の発明によれば３番目の発明において、前記求められた蓄積イオウ量とは無関係な量を、燃料がイオウ濃度が基準濃度の燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得る最大のイオウ量に設定している。
【００１１】
また、５番目の発明によれば３番目の発明において、流出ＮＯＸ量を互いに時間間隔を隔てて複数回検出すると共にこれら流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求め、前記検出された流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最小量よりも少ないときの回数が上限回数を越えたときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【００１２】
また、６番目の発明によれば２番目の発明において、前記設定された処理開始時量が、燃料が市場で入手可能な燃料のうちイオウ濃度が最も高い燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得る最大のイオウ量である蓄積可能最大量よりも多いときには、処理開始時量を該蓄積可能最大量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【００１３】
また、７番目の発明によれば２番目の発明において、処理開始時量を前記求められた蓄積イオウ量がそれを基準としてとり得る最大の量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【００１４】
また、８番目の発明によれば２番目の発明において、先のイオウ処理が完了してから燃料が予め定められた第１の設定量だけ消費されたときにイオウ処理を行うべきと判断される。
【００１５】
また、９番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガス中のＮＯＸの量である流入ＮＯＸ量を求める手段と、流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を求める手段と、該求められたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備している。
【００１６】
また、１０番目の発明によれば９番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を互いに時間間隔を隔てて複数回求めると共に、これら求められたＮＯＸ浄化率と燃料消費量との関係を表す関係式を求め、判断時期における燃料消費量と該関係式とから該判断時期におけるＮＯＸ浄化率を求め、該求められた判断時期におけるＮＯＸ浄化率に基づいて該判断時期における蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００１７】
また、１１番目の発明によれば１０番目の発明において、前記求められたＮＯＸ浄化率と燃料消費量との関係を一次式により表すと共に、該一次式を最小自乗法により求めるようにしている。
【００１８】
また、１２番目の発明によれば１０番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を互いに時間間隔を隔てて複数回求めると共に、平均値算出時期が到来する毎に前回の平均値算出時期から今回の平均値算出時期までの期間内に求められたＮＯＸ浄化率の平均値を算出し、該算出されたＮＯＸ浄化率の平均値と燃料消費量との関係を表す関係式を求めるようにしている。
【００１９】
また、１３番目の発明によれば１２番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を設定する手段とを更に具備し、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときの流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量を求めると共に、これら流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を求めるようにし、前回の平均値算出時期から今回の平均値算出時期までの期間内にＮＯＸ浄化率が求められた回数が下限回数よりも少ないときには、該期間におけるＮＯＸ浄化率の平均値を算出しないようにしている。
【００２０】
また、１４番目の発明によれば１２番目の発明において、平均値算出時期が到来する毎に算出されるＮＯＸ浄化率の平均値が、ＮＯＸ浄化率が求められたときに機関定常運転が行われているか機関過渡運転が行われているかに応じて重み付けられたＮＯＸ浄化率の加重平均値である。
【００２１】
また、１５番目の発明によれば１２番目の発明において、前回の平均値算出時期から燃料が予め定められた第２の設定量だけ消費されたときに次の平均値算出時期が到来したと判断される。
【００２２】
また、１６番目の発明によれば１０番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を減少させるイオウ処理を行う手段と、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が予め定められた境界量よりも多いときには燃料が高イオウ濃度燃料であると判断し、前記求められたＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量が該境界量よりも少ないときには燃料が低イオウ濃度燃料であると判断する手段とを更に具備し、燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときには処理開始時量を前記求められた蓄積イオウ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から予め定められた下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行い、燃料が低イオウ濃度燃料であると判断されたときには、処理開始時量を該求められた蓄積イオウ量とは無関係な量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を該処理開始時量から前記下限量以下まで減少させるのに必要なイオウ処理を行うようにしている。
【００２３】
また、１７番目の発明によれば１６番目の発明において、前記求められたＮＯＸ浄化率の前記関係式に対する偏差を求める手段を更に具備し、燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときに該求められた偏差が予め定められたしきい値を越えて変化したときには燃料が低イオウ濃度燃料に変更されたと判断し、燃料が低イオウ濃度燃料であると判断されたときに該求められた偏差が該しきい値を越えて変化したときには燃料が高イオウ濃度燃料に変更されたと判断するようにしている。
【００２４】
また、１８番目の発明によれば９番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンである期間に設定された流出ＮＯＸ量検出期間における流出ＮＯＸ量の平均値を算出すると共に、該流出ＮＯＸ量検出期間における流入ＮＯＸ量の平均値を算出し、これら流入ＮＯＸ量の平均値及び流出ＮＯＸ量の平均値に基づいて該流出ＮＯＸ量検出期間におけるＮＯＸ浄化率を求めるようにしている。
【００２５】
また、１９番目の発明によれば９番目の発明において、流入ＮＯＸ量と流出ＮＯＸ量とがほぼ同時期に求められるようになっており、排気ガス部分がそれについての流入ＮＯＸ量が求められてからＮＯＸセンサに到達するのに要する遅れ時間を求める手段と、該遅れ時間でもって流入ＮＯＸ量又は流出ＮＯＸ量を補正する手段とを更に具備し、該補正された流入ＮＯＸ量又は流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ浄化率を求めるようにしている。
【００２６】
また、２０番目の発明によれば９番目の発明において、前記求められたＮＯＸ浄化率をＮＯＸ吸収剤の状態が予め定められた基準状態のときのＮＯＸ浄化率に換算する手段を更に具備し、該換算されたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００２７】
また、２１番目の発明によれば９番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤の熱劣化度合いを求める手段と、該求められたＮＯＸ吸収剤の熱劣化度合いに基づいて前記求められたＮＯＸ浄化率を補正する手段とを更に具備し、該補正されたＮＯＸ浄化率に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００２８】
また、２２番目の発明によれば９番目の発明において、機関運転状態を検出する手段を更に具備し、該検出された機関運転状態に基づいて前記流入ＮＯＸ量を算出するようにしている。
【００２９】
また、２３番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理を行う基本時間間隔を設定する手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないように該基本時間間隔を補正する手段と、ＮＯＸ処理を該補正された時間間隔を隔てて繰り返し行う手段と、基本時間間隔の補正量に基づいて流出ＮＯＸ量を補正する手段と、該補正された流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００３０】
また、２４番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理が行われたときに生ずる流出ＮＯＸ量の極大値を検出する手段とを更に具備し、該検出された流出ＮＯＸ量の極大値に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００３１】
また、２５番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ処理が行われたときにＮＯＸ吸収剤から流出したＮＯＸの量の積算量である流出ＮＯＸ量積算量を求める手段とを更に具備し、該求められた流出ＮＯＸ量積算量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めるようにしている。
【００３２】
また、２６番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を設定する手段と、該設定された時間間隔に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備している。
【００３３】
また、２７番目の発明によれば１番目の発明において、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量を減少させるためにＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行う手段と、ＮＯＸ吸収剤内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を設定する手段と、単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量を求める手段と、該求められた単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求める手段とを更に具備している。
【００３４】
なお、本明細書では排気通路の或る位置よりも上流の排気通路、燃焼室、及び吸気通路内に供給された空気と炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯのような還元剤との比をその位置における排気ガスの空燃比と称している。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点火式内燃機関にも適用することもできる。
【００３６】
図１を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は筒内に燃料を直接噴射するための電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートをそれぞれ示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレッサ１５の出口に連結される。コンプレッサ１５の入口には吸気管１３ａが連結される。吸気ダクト１３内にはステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置され、更にコンプレッサ１５下流の吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置される。
【００３７】
一方、排気ポート１０は排気マニホルド１９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４の排気タービン２１の入口に連結され、排気タービン２１の出口は排気管２０ａを介して触媒コンバータ２２に接続される。触媒コンバータ２２内には、排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ２２ａが収容され、パティキュレートフィルタ２２ａ上には後述するようにＮＯＸ吸収剤２３が担持されている。また、触媒コンバータ２２は排気管２０ｂに接続される。
【００３８】
更に図１を参照すると、排気マニホルド１９とサージタンク１２とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２５が配置される。また、ＥＧＲ制御弁２５上流のＥＧＲ通路２４周りにはＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２６が配置される。
【００３９】
一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２７に連結される。このコモンレール２７内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給され、コモンレール２７内に供給された燃料は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２９が取り付けられ、燃料圧センサ２９の出力信号に基づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐出量が制御される。なお、図１において３０は燃料タンクを示している。
【００４０】
排気マニホルド１９には排気マニホルド１９内に還元剤を供給するための電気制御式還元剤供給弁３１が取り付けられている。本発明による実施例では燃料が還元剤として使用され、還元剤供給弁３１は還元剤供給管３１ａを介してコモンレール２７に連結される。
【００４１】
電子制御ユニット４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）４３ａ、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５及び出力ポート４６を具備する。吸気管１３ａには吸入空気質量流量を検出するためのエアフロメータ４９が取り付けられ、機関本体１には機関冷却水温ＴＨＷを検出するための水温センサ５０が取り付けられる。ＮＯＸ吸収剤２３下流の排気管２０ｂには、ＮＯＸ吸収剤２３から流出した排気ガス中のＮＯＸ濃度即ち流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯを検出するためのＮＯＸセンサ５１と、ＮＯＸ吸収剤２３から流出した排気ガスの温度を検出するための排気温センサ５２とが取り付けられる。排気温センサ５２により検出される排気ガスの温度はＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣを表している。燃料圧センサ２９、エアフロメータ４９、水温センサ５０、ＮＯＸセンサ５１、及び排気温センサ５２の出力信号はそれぞれ対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。
【００４２】
更に、アクセルペダル（図示しない）にはアクセルペダル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５３が接続され、負荷センサ５３の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。ここで、アクセルペダルの踏み込み量は要求負荷Ｌを表している。更に入力ポート４５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５４が接続される。ＣＰＵ４４ではこの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。
【００４３】
一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制御弁２５、燃料ポンプ２８、及び還元剤供給弁３１にそれぞれ接続される。
【００４４】
パティキュレートフィルタ２２ａはコージェライトのような多孔質材料からなり、その隔壁の両側面及び細孔内壁面上にはＮＯＸ吸収剤２３がそれぞれ担持されている。このＮＯＸ吸収剤２３は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが担持されている。
【００４５】
ＮＯＸ吸収剤は流入する排気ガスの平均空燃比がリーンのときにはＮＯＸを蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えているＮＯＸを還元して蓄えているＮＯＸの量を減少させる蓄積還元作用を行う。
【００４６】
ＮＯＸ吸収剤の蓄積還元作用の詳細なメカニズムについては完全には明らかにされていない。しかしながら、現在考えられているメカニズムを、担体上に白金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって簡単に説明すると次のようになる。
【００４７】
即ち、ＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入する排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２がＯ２−又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入する排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面に付着し白金Ｐｔの表面上でＯ２−又はＯ２−と反応し、ＮＯ２となる（ＮＯ＋Ｏ２→ＮＯ２＋Ｏ＊、ここでＯ＊は活性酸素）。次いで生成されたＮＯ２の一部は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ吸収剤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吸収剤内に拡散する。このようにしてＮＯＸがＮＯＸ吸収剤内に蓄えられる。
【００４８】
これに対し、ＮＯＸ吸収剤に流入する排気ガスの空燃比がリッチ又は理論空燃比になると、排気ガス中の酸素濃度が低下してＮＯ２の生成量が低下し、反応が逆方向（ＮＯ３−→ＮＯ＋２Ｏ＊）に進み、斯くしてＮＯＸ吸収剤内の硝酸イオンＮＯ３−がＮＯの形でＮＯＸ吸収剤から放出される。この放出されたＮＯＸは排気ガス中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれら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ＮＯＸが存在しなくなるとＮＯＸ吸収剤から次から次へとＮＯＸが放出されて還元され、ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているＮＯＸの量が次第に減少する。
【００４９】
なお、硝酸塩を形成することなくＮＯＸを蓄え、ＮＯＸを放出することなくＮＯＸを還元することも可能であると考えられている。また、活性酸素Ｏ＊に着目すれば、ＮＯＸ吸収剤はＮＯＸの蓄積及び放出に伴って活性酸素Ｏ＊を生成する活性酸素生成触媒と見ることもできる。
【００５０】
図１に示される内燃機関はリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われており、従ってＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比はリーンに維持されている。その結果、排気ガス中のＮＯＸはＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられる。
【００５１】
ところが、時間の経過と共にＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられているＮＯＸの量である蓄積ＮＯＸ量は次第に増大する。そこで本発明による実施例では、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられているＮＯＸを還元しＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＮＯＸ量を減少させるために、還元剤供給弁３１から還元剤を一時的に供給してＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮを一時的にリッチに切り替えるＮＯＸ処理を行うようにしている。なお、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮを一時的にリッチに切り替えるために、例えば燃料噴射弁６から膨張行程又は排気行程に追加の燃料を噴射するようにしてもよいし、燃焼室５内で燃焼される混合気の空燃比を一時的にリッチに切り替えるようにしてもよい。
【００５２】
例えば、ＮＯＸ吸収剤２３の蓄積ＮＯＸ量を求め、この蓄積ＮＯＸ量が一定量を越える毎にＮＯＸ処理を行うこともできる。しかしながら、本発明による実施例では図２に矢印ＲＮで示されるように、ＮＯＸ処理を時間間隔ｔＮでもって繰り返し行うようにしている。この時間間隔ｔＮは基本時間間隔ｔＮＢを補正量ｋｔＮで補正することにより求められる（ｔＮ＝ｔＮＢ＋ｋｔＮ）。これら基本時間間隔ｔＮＢ及び補正量ｋｔＮは次のように求めることができる。
【００５３】
即ち、図２に示されるように、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときには、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが少しずつ増大し、ＮＯＸ処理が開始される直前にＺＣＮＯとなる。このＺＣＮＯを直前ＮＯＸ濃度と称すると、時間間隔ｔＮが短い場合には直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯが低くなり、時間間隔ｔＮが長い場合には直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯが高くなる。直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯはできるだけ低いのが好ましいが、時間間隔ｔＮを短くすべく時間間隔ｔＮを短くすると燃焼消費率が増大する。また、直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯは後述するように、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられているＳＯＸの量である蓄積ＳＯＸ量に応じて変動し得る。
【００５４】
そこで本発明による実施例では、機関定常運転時でありかつ蓄積ＳＯＸ量が基準量例えばほぼゼロのときに、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度を越えないように、かつＮＯＸ処理による燃料消費率が許容最大値を越えないように、基本時間間隔ｔＮＢを予め設定している。
【００５５】
その上で、機関過渡運転時にも、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度を越えないように、かつＮＯＸ処理による燃料消費率が許容最大値を越えないように、補正量ｋｔＮを更新し、更新された補正量ｋｔＮでもって基本時間間隔ｔＮＢを補正するようにしている。
【００５６】
本発明による実施例では図３（Ａ）に示されるように、要求負荷Ｌと機関回転数Ｎとにより定められる機関運転領域が九個の領域に分割されており、領域毎に基本時間間隔ｔＮＢが設定されている。また、基本時間間隔ｔＮＢは予め実験により求められており、図３（Ａ）に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。一方、補正量ｋｔＮも図３（Ｂ）に示されるように、基本時間間隔ｔＮＢに対する領域と同様に設定された領域毎に設定されており、図３（Ｂ）に示されるマップの形でＢ−ＲＡＭ４３ａ内に記憶される。
【００５７】
図４は本発明による実施例のＮＯＸ制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００５８】
図４を参照すると、まずステップ１００では、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンであるか否かが判別される。排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンでないときには処理サイクルを終了し、排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンのときには次いでステップ１０１に進んで現在の機関運転状態が属する領域が決定される。続くステップ１０２では、ステップ１０１で決定された領域に対し設定されている基本時間間隔ｔＮＢ及び補正量ｋｔＮに基づいて時間間隔ｔＮが算出される（ｔＮ＝ｔＮＢ＋ｋｔＮ）。続くステップ１０３では先のＮＯＸ処理から時間ｔＮだけ経過したか否かが判別される。先のＮＯＸ処理から時間ｔＮだけ経過していないときには処理サイクルを終了し、先のＮＯＸ処理から時間ｔＮだけ経過したときにはステップ１０４に進んでＮＯＸ処理が行われる。具体的には、ＮＯＸ吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリッチになるように還元剤供給弁３１から一時的に還元剤が供給される。
【００５９】
図５は本発明による実施例の補正量ｋｔＮ更新ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００６０】
図５を参照すると、まずステップ１１０では、ＮＯＸ処理が開始されたか否かが判別される。ＮＯＸ処理が開始されていないときには次いでステップ１１１に進み、このときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯがＺＣＮＯとして記憶される。次いで処理サイクルを終了する。
【００６１】
次いで、ＮＯＸ処理が開始されると、ステップ１１０からステップ１１２に進む。従って、ＺＣＮＯは上述した直前ＮＯＸ濃度を表している。ステップ１１２では、直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯが上述した流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの許容最大濃度に相当するＣＮＨよりも大きいか否かが判別される。ＺＣＮＯ＞ＣＮＨのときには次いでステップ１１３に進み、現在の機関運転状態が属する領域が決定され、続くステップ１１４ではこの領域の補正量ｋｔＮが例えば一定値Δｋだけ小さくされる。このようにして、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度を越えないように、時間間隔ｔＮが設定され又は基本時間間隔ｔＮが補正される。
【００６２】
一方、ＺＣＮＯ≦ＣＮＨのときには次いでステップ１１５に進み、直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯが上述した燃料消費率の許容最大値に相当するＣＮＬよりも小さいか否かが判別される。ＺＣＮＯ＜ＣＮＬのときには次いでステップ１１６に進み、現在の機関運転状態が属する領域が決定される。続くステップ１１７ではこの領域の補正量ｋｔＮが例えば一定値Δｋだけ大きくされる。このようにして、ＮＯＸ処理による燃料消費率が許容最大値を越えないように、時間間隔ｔＮが設定され又は基本時間間隔ｔＮが補正される。
【００６３】
これに対し、ＺＣＮＯ≧ＣＮＬのとき、即ちＣＮＬ≦ＺＣＮＯ≦ＣＮＨのときには補正量ｋｔＮを更新することなく処理サイクルを終了する。この場合、直前ＮＯＸ濃度ＺＣＮＯがＣＮＬからＣＮＨまでの範囲内に維持されるように、補正量ｋｔＮを更新しているという見方もできる。
【００６４】
このようにしてＮＯＸ処理が行われ、その結果ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得るＮＯＸの量が増大される。
【００６５】
ところが、排気ガス中にはイオウ分がＳＯＸの形で含まれており、ＮＯＸ吸収剤２３内にはＮＯＸばかりでなくＳＯＸも蓄えられる。このＳＯＸのＮＯＸ吸収剤２３内への蓄積メカニズムはＮＯＸの蓄積メカニズムと同じであると考えられる。即ち、担体上に白金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にとって簡単に説明すると、ＮＯＸ吸収剤２３に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには上述したように酸素Ｏ２がＯ２−又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着しており、流入する排気ガス中のＳＯ２は白金Ｐｔの表面に付着し白金Ｐｔの表面上でＯ２−又はＯ２−と反応し、ＳＯ３となる。次いで生成されたＳＯ３は白金Ｐｔ上でさらに酸化されつつＮＯＸ吸収剤２３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ＳＯ４−の形でＮＯＸ吸収剤２３内に拡散する。この硫酸イオンＳＯ４−は次いでバリウムイオンＢａ＋と結合して硫酸塩ＢａＳＯ４を生成する。
【００６６】
この硫酸塩ＢａＳＯ４は分解しにくく、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比をただ単にリッチにしてもＮＯＸ吸収剤２３内の硫酸塩ＢａＳＯ４の量は減少しない。このため、時間が経過するにつれてＮＯＸ吸収剤２３内の硫酸塩ＢａＳＯ４の量が増大し、その結果ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得るＮＯＸの量が減少することになる。
【００６７】
ところが、ＮＯＸ吸収剤２３の温度を例えば６００℃以上に維持しつつＮＯＸ吸収剤２３に流入する排気ガスの平均空燃比を理論空燃比又はリッチにすると、ＮＯＸ吸収剤２３内の硫酸塩ＢａＳＯ４が分解してＳＯ３の形でＮＯＸ吸収剤２３から放出される。この放出されたＳＯ３は排気ガス中に還元剤即ちＨＣ，ＣＯが含まれているとこれらＨＣ，ＣＯと反応してＳＯ２に還元せしめられる。このようにしてＮＯＸ吸収剤２３内に硫酸塩ＢａＳＯ４の形で蓄えられているＳＯＸの量が次第に減少し、このときＮＯＸ吸収剤２３からＳＯＸがＳＯ３の形で流出することがない。
【００６８】
そこで本発明による実施例では、ＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＳＯＸ量を減少させるために、ＮＯＸ吸収剤２３の温度を硫酸塩分解温度例えば６００℃以上に維持しながら、還元剤供給弁３１から還元剤を供給してＮＯＸ吸収剤２３に流入する排気ガスの平均空燃比を一時的にわずかばかりリッチに切り替えるＳＯＸ処理を行うようにしている。なお、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの平均空燃比ＡＦＮを一時的にわずかばかりリッチに切り替えるために、例えば燃料噴射弁６から膨張行程又は排気行程に追加の燃料を噴射するようにしてもよいし、燃焼室５内で燃焼される混合気の空燃比を一時的にリッチに切り替えるようにしてもよい。
【００６９】
例えば、ＮＯＸ吸収剤２３の蓄積ＳＯＸ量を求め、この蓄積ＳＯＸ量が一定量を越える毎にＳＯＸ処理を行うこともできる。しかしながら、本発明による実施例では図６に示されるように、先のＳＯＸ処理が完了してから（矢印Ｘ１）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大したときに次のＳＯＸ処理を開始するようにしている（矢印Ｘ２）。或いは、先のＳＯＸ処理が完了したときの燃料消費量ＱＦをＱＦＰ１とすると、燃料消費量ＱＦがＱＦＰ１からｑｆ１だけ増大したときに次のＳＯＸ処理が開始される。なお、燃料消費量ＱＦは燃料噴射弁６から噴射される燃料の量と、還元剤供給弁３１から供給される還元剤即ち燃料の量とを合計したものである。
【００７０】
ＳＯＸ処理をどれくらいの時間にわたって行うかを定めるにも様々な方法があり、例えばＳＯＸ処理を一定時間だけ行うこともできる。しかしながら本発明による実施例では、蓄積ＳＯＸ量を処理開始時量ＱＳＳから予め定められた下限値ＱＳＬ以下まで減少させるのに必要なＳＯＸ処理を行うようにしている。
【００７１】
具体的には、先のＳＯＸ処理が完了してから燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大するとまず、このときの蓄積ＳＯＸ量が求められ、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量に設定され、ＳＯＸ処理が開始される。ＳＯＸ処理が開始されると図６に示されるように、蓄積ＳＯＸ量を代表する蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳが処理開始時量ＱＳＳから逐次減算され、次いで蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳが下限値ＱＳＬ以下になると、ＳＯＸ処理が完了され、その結果ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気の平均空燃比ＡＦＮがリーンに戻される（矢印Ｘ３）。
【００７２】
従って、一般的に表現すると、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときにはこのときの蓄積ＳＯＸ量を求めると共に、処理開始時量ＱＳＳをこの求められた蓄積ＳＯＸ量に設定してＮＯＸ吸収剤の蓄積ＳＯＸ量を処理開始時量ＱＳＳから下限値ＱＳＬ以下まで減少させるのに必要なＳＯＸ処理を行うようにしているということになる。
【００７３】
ここで、本発明による実施例では、下限値ＱＳＬがほぼゼロに設定されており、従って蓄積ＳＯＸ量をほぼ処理開始時量だけ減少させるのに必要なＳＯＸ処理が行われるということになる。
【００７４】
なお、図６には示されていないが、ＳＯＸ処理が行われていないとき（矢印Ｘ１からＸ２まで）にはＮＯＸ処理が繰り返し行われており、従ってＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮは繰り返し一時的にリッチになっている。
【００７５】
ＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＳＯＸ量を直接求めることは困難である。そこで本発明による各実施例では、蓄積ＳＯＸ量を推定するようにしている。次に、本発明による第１実施例の蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥの算出方法を説明する。
【００７６】
本発明による第１実施例では、ＳＯＸ処理が行われていないときの、より正確にはＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンのときのＮＯＸ吸収剤２３のＮＯＸ浄化率ＥＦＦが互いに時間間隔を隔てて複数回算出され、このＮＯＸ浄化率ＥＦＦに基づいて蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。ここで、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガス中のＮＯＸ濃度である流入ＮＯＸ濃度をＣＮＩとすると、ＮＯＸ吸収剤２３のＮＯＸ浄化率ＥＦＦは次式により表される。
【００７７】
ＥＦＦ＝（ＣＮＩ−ＣＮＯ）／ＣＮＩ
流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯは上述したとおり、ＮＯＸセンサ５１により検出される。一方、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩを求めるために例えば排気管２０ａにＮＯＸセンサを取り付けることもできるが、本発明による第１実施例では流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩは機関運転状態に基づいて求められる。即ち、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＩは要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数として予め実験により求められており、図７に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【００７８】
図８は算出された複数個のＮＯＸ浄化率ＥＦＦを燃料消費量ＱＦに対してプロットした結果の一例を示している。図８において、ＥＦＦ（ｉ），ＥＦＦ（ｉ＋１），ＥＦＦ（ｉ＋２）は燃料消費量ＱＦがそれぞれＱＦ（ｉ），ＱＦ（ｉ＋１），ＱＦ（ｉ＋２）のときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦを表しており、ｉ，ｉ＋１，ｉ＋２はＮＯＸ浄化率の算出回数を表している（ｉ＝１，２，…）。
【００７９】
図８からわかるように、燃料消費量ＱＦが増大するにつれてＮＯＸ浄化率ＥＦＦが低下し、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係は概ね一次式ｍにより表すことができる。
【００８０】
ここで、一次式ｍの勾配は単位燃料消費量当たりのＮＯＸ浄化率ＥＦＦの低下量を表している。後述するように、蓄積ＳＯＸ量が増大するにつれてＮＯＸ浄化率ＥＦＦが低下し、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦの低下量は蓄積ＳＯＸ量の増大量を表している。一方、蓄積ＳＯＸ量の単位時間当たりの増大量はＮＯＸ吸収剤２３内に単位時間当たり流入するＳＯＸの量に依存し、この流入ＳＯＸ量は単位時間当たりの燃料消費量に依存する。
【００８１】
従って、燃料の種類、具体的には燃料中のイオウ濃度が変わらない限り、単位燃料消費量当たりの蓄積ＳＯＸ量の増大量はほぼ一定に維持され、単位燃料消費量当たりのＮＯＸ浄化率ＥＦＦの低下量も一定に維持される。その結果、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を表す一次式ｍは燃料の種類が変わらない限り、即ち給油されない限り、変わらないということになる。
【００８２】
そうすると、一次式ｍを求めておけば、任意の時期におけるＮＯＸ浄化率ＥＦＦを推定できることになる。即ち、図８に示される例では、燃料消費量ＱＦがｆのときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦはｅであると推定できる。
【００８３】
そこで本発明による第１実施例では、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を表す一次式ｍを求めるようにしている。具体的には、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦが少なくとも２回算出され、例えば最小自乗法により一次式ｍが決定される。
【００８４】
一方、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦは上述したように、蓄積ＳＯＸ量に依存し、具体的には蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて小さくなる。蓄積ＳＯＸ量とＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係はＮＯＸ吸収剤２３の種類に応じて変動しうるが、ＮＯＸ吸収剤２３の種類が決まればこの関係を予め実験により求めておくことができる。図９は蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を示す一例であり、予め実験により求められＲＯＭ４２内に記憶されている。この例では、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦがｅのときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥはｓになる。
【００８５】
従って、図８及び図９に示される例では、燃料消費量ＱＦがｆのときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥがｓであるということがわかる。
【００８６】
本発明による第１実施例では、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたとき即ち先のＳＯＸ処理が完了してから燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大したときに、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を表す一次式ｍが求められ、このときの燃料消費量ＱＦ（＝ＱＦＰ１＋ｑｆ１）から一次式ｍを用いてこのときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦが算出され、算出されたＮＯＸ浄化率から図９のマップを用いてこのときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。次いで、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。
【００８７】
従って、一般的に言うと、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯ又はＮＯＸ浄化率ＥＦＦに基づいて蓄積ＳＯＸ量を求めているということになる。或いは、ＮＯＸ浄化率と燃料消費量との関係を表す関係式を求め、判断時期における燃料消費量と関係式とから判断時期におけるＮＯＸ浄化率を求め、判断時期におけるＮＯＸ浄化率に基づいて判断時期における蓄積ＳＯＸ量を求めるようにしているという見方もできる。この場合、先のＳＯＸ処理が完了してから燃料が予め定められた第１の設定量だけ消費されたとき、又はＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときを判断時期と考えることができる。
【００８８】
もっとも、一次式ｍのような燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を表す関係式を求めなくても、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときにこのときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯを検出してこのときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦを算出すれば、図９のマップを用いてこのときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥを算出することができる。しかしながら、上述したように一次式ｍのような関係式は複数回算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦに基づいて決定されており、しかもこの関係式ｍは燃料が同じである限り変わらない。従って、関係式ｍを用いた方が蓄積ＳＯＸ量をより正確に求めることができる。
【００８９】
なお、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及び蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥには誤差が含まれ得る。即ち、図１０（Ａ）に示されるように、算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦが例えばｅであるといっても、実際の蓄積ＳＯＸ量は必ずしもｓではなく、ＱＳＥＭからＱＳＥｍの範囲内にある。この場合、ＱＳＥＭを蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥがそれを基準としてとり得る最大の量、即ち可能最大量と考えることができ、ＱＳＥｍを蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥがそれを基準としてとり得る最小の量と考えることができる。
【００９０】
従って、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦが例えばｅということで処理開始時量ＱＳＳをｓに設定した場合に、実際の蓄積ＳＯＸ量が可能最大量ＱＳＥＭであると、蓄積ＳＯＸ量を下限量以下まで減少させるのに必要なＳＯＸ処理を行っても、ＮＯＸ吸収剤２３内にＳＯＸが残存することになる。
【００９１】
そこで、これを阻止するために、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときにこの可能最大量ＱＳＥＭを求め、処理開始時量ＱＳＳをこの可能最大量ＱＳＥＭに設定することもできる。ここで、可能最大量ＱＳＥＭはＮＯＸ浄化率ＥＦＦの関数として例えば図１０（Ｂ）に実線で示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶しておくことができる。なお、図１０（Ｂ）において破線は図９に示される蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥを表している。
【００９２】
ところで、本発明による第１実施例において、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥは燃料が一定量だけ消費されたときの蓄積ＳＯＸ量の増大量を概ね表しており、従って単位燃料消費量当たりの蓄積ＳＯＸ量の増大量、即ち燃料中のイオウ濃度を表している。
【００９３】
そうすると、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが予め定められた境界量よりも大きいときには燃料が高イオウ濃度燃料であり、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが境界量よりも小さいときには燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断することができる。本発明による第１実施例では、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦが蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに対応していることから、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦが上述した境界量に相当する境界浄化率ＥＦＦＢよりも低いときに燃料が高イオウ濃度燃料であり、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときのＮＯＸ浄化率ＥＦＦが境界浄化率ＥＦＦＢよりも高いときに燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断するようにしている。
【００９４】
その上で、燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断されたときには、処理開始時量ＱＳＳを、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとは無関係な量に設定している。この無関係な量はどのように定めてもよいが、本発明による第１実施例では、燃料がイオウ濃度が基準濃度ＣＳＲの燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得る最大のＳＯＸ量に設定される。更に、この基準濃度ＣＳＲもどのように定めてもよいが、本発明による第１実施例において基準濃度ＣＳＲは標準的な燃料中のイオウ濃度、例えば５０ｐｐｍに定められる。即ち、イオウ濃度が基準濃度ＣＳＲである燃料が第１の設定量ｑｆ１だけ消費されたときには、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得る最大のＳＯＸ量はｑｆ１・ＣＳＲであり、処理開始時量ＱＳＳがこのｑｆ１・ＣＳＲに設定される。
【００９５】
このようにしているのは次の理由による。即ち、イオウ濃度が低い燃料の場合には蓄積ＳＯＸ量がＮＯＸ浄化率ＥＦＦに与える影響が小さく、従ってこの場合に算出された蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥの精度は必ずしも高くない。そこで、燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断されたときには、処理開始時量ＱＳＳを算出された蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定するのではなく、イオウ濃度が既知の燃料が用いられている仮定した上で、処理開始時量ＱＳＳをこの既知のイオウ濃度に応じて定まる量に設定しているのである。
【００９６】
これに対し、燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときには、上述したとおり、処理開始時量ＱＳＳはＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。
【００９７】
従って、一般的にいうと、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの蓄積ＳＯＸ量を算出し、この算出された蓄積ＳＯＸ量が境界量よりも多いときには処理開始時量をこの算出された蓄積ＳＯＸ量に設定し、少ないときには処理開始時量をこの算出された蓄積ＳＯＸ量とは無関係な量に設定しているということになる。
【００９８】
一方、市場で入手可能な燃料のうちイオウ濃度が最も高い燃料のイオウ濃度をＣＳＭで表すと、燃料が第１の設定量ｑｆ１だけ消費されたときにＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得るＳＯＸ量はたかだかｑｆ１・ＣＳＭであり、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの実際の蓄積ＳＯＸ量がこのｑｆ１・ＣＳＭを越えることはない。即ち、燃料が市場で入手可能な燃料のうちイオウ濃度が最も高い燃料であると仮定したときにＮＯＸ吸収剤内に蓄えられ得る最大のイオウ量を蓄積可能最大量ＱＳＭすると、処理開始時量ＱＳＳはこの蓄積可能最大量ＱＳＭを越えないはずである。
【００９９】
そこで本発明による第１実施例では、処理開始時量ＱＳＳが蓄積可能最大量ＱＳＭを越えているときには、処理開始時量ＱＳＳを蓄積可能最大量ＱＳＭに設定するようにしている。このようにすると、処理開始時量ＱＳＳが実際の蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥから大きく逸脱するのを阻止できる。
【０１００】
ところで、上述したように一次式ｍ（図８参照）はＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯに基づいて決定される。次に、一次式ｍの決定方法をまず概略的に説明する。
【０１０１】
図１１に矢印ＲＮで示されるように、ＳＯＸ処理が行われていないときには時間間隔を隔ててＮＯＸ処理が繰り返し行われ、ＮＯＸ処理が行われていないときには、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンになっている。本発明による第１実施例では、このようにＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンである期間内にＮＯＸ濃度検出期間ＤＰが設定され、このＮＯＸ濃度検出期間ＤＰ内に流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが検出される。
【０１０２】
ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰはＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンである限りどのように定めてもよいが、本発明による第１実施例では図１２に示されるように、ＮＯＸ吸収剤２３の蓄積ＮＯＸ量の推定値ＱＮＥが下限値ＱＮｍを越えてから上限値ＱＮＭを越えるまでの間がＮＯＸ濃度検出期間ＤＰに設定される。
【０１０３】
ＮＯＸ処理が行われると流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが大きく変動するけれども、ＮＯＸ処理が行われてから或る程度の時間が経過すれば流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯは安定する。一方、ＮＯＸ処理が行われてからの経過時間が長くなるにつれて蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥは次第に大きくなり、従って蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥはＮＯＸ処理が行われてからの経過時間を表している。そこで本発明による第１実施例では、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥに基づいてＮＯＸ濃度検出期間ＤＰを設定するようにしている。
【０１０４】
図１３に矢印Ｙ１で示されるようにＮＯＸ濃度検出期間ＤＰが開始されると、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯがほぼ同時期に検出される。具体的には、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩはこのときの期間運転状態に基づき図７のマップを用いて算出され、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯはＮＯＸセンサ５１の出力に基づいて検出される。次いで、これら検出された流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの補正値ＣＮＩＣ，ＣＮＯＣが算出される。
【０１０５】
このようなＣＮＩ，ＣＮＯの検出及びＣＮＩＣ，ＣＮＯＣの算出がわずかばかりの時間間隔Δｔでもって繰り返し行われる。次いで、図１３に矢印Ｙ２で示されるようにＮＯＸ濃度検出期間ＤＰが完了すると、ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰにおける流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの平均値ＣＮＩＡＶ及び流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣの平均値ＣＮＯＡＶが算出され、次いでこれら平均値ＣＩＡＶ，ＣＮＯＡＶに基づいてＮＯＸ浄化率ＥＦＦが算出される。この場合、一定期間における流入ＮＯＸ濃度及び流出ＮＯＸ濃度の平均値を用いてＮＯＸ浄化率ＥＦＦが算出されるので、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦを精度よく求めることができる。次いで、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦの補正値ＥＦＦＣが算出される。
【０１０６】
即ち、図１１からわかるように、ＮＯＸ処理が行われた後リーン運転が行われる毎に、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又はＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣが算出される。
【０１０７】
次いで、先のＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出されてから（図１１の矢印Ｚ１参照）、燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大すると（図１１の矢印Ｚ２参照）、燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ消費される期間中に算出されたＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの平均値であるＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される。
【０１０８】
即ち、図１４に示されるように、燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費される毎に、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される。この第２の設定量ｑｆ２は、燃料がｑｆ２だけ消費されても蓄積ＳＯＸ量がほとんど増大せず従ってＮＯＸ浄化率がほとんど変化しない量（≪ｑｆ１）に設定されている。
【０１０９】
次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図１４の矢印Ｘ１参照）燃料が第１の設定量ｑｆ１だけ消費されると（図１４の矢印Ｘ２参照）、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍが決定され、このときのＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥが一次式ｍを用いて算出される。次いで、このＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥから図９のマップを用いて蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。
【０１１０】
従って、一般的にいうと、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときの流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量を求め、これら流入ＮＯＸ量及び流出ＮＯＸ量に基づいてＮＯＸ吸収剤のＮＯＸ浄化率を互いに時間間隔を隔てて複数回求め、平均値算出時期が到来する毎に前回の平均値算出時期から今回の平均値算出時期までの期間内に求められたＮＯＸ浄化率の平均値ＥＦＦＡＶを算出し、これらＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶと燃料消費量との関係を表す関係式ｍを求めているということになる。その上で、前回の平均値算出時期から燃料が予め定められた第２の設定量ｑｆ２だけ消費されたときに次の平均値算出時期が到来したと判断しているということになる。
【０１１１】
次に、図６及び図１１から図１４までを参照しつつ、図１５から図３５までを参照して本発明による第１実施例を詳しく説明する。
【０１１２】
図１５は本発明による第１実施例のＳＯＸ制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間Δｔ毎の割り込みによって実行される。
【０１１３】
図１５を参照すると、まずステップ２００ではＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸがセットされているか否かが判別される。このＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸはＳＯＸ処理を実行すべきときにセットされ（ＸＳＯＸ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＳＯＸ＝０）ものである。ＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸがリセットされているときには次いでステップ２０１に進み、燃料消費量差ΔＱＦ（＝ＱＦ−ＱＦＰ１）が算出される。ここで、ＱＦは現在の燃料消費量、ＱＦＰ１は先のＳＯＸ処理が完了した時点での燃料消費量をそれぞれ表している。続くステップ２０２では燃料消費量差ΔＱＦが第１の設定量ｑｆ１以上か否かが判別される。ΔＱＦ＜ｑｆ１のとき、即ち先のＳＯＸ処理が完了してから燃料が第１の設定量ｑｆ１だけ消費されていないときには次いでステップ２０３に進み、一次式ｍを特定する係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）の算出ルーチンが実行される。この係数ｋｍｉの算出ルーチンは図１７に示されている。
【０１１４】
次いで、ΔＱＦ≧ｑｆ１になると、ステップ２０２からステップ２０４に進み、処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンが実行される。この処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンは図３２から図３４までに示されている。
【０１１５】
続くステップ２０５では、蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳがステップ２０４で設定された処理開始時量ＱＳＳに設定される。続くステップ２０６ではＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸがセットされる（ＸＳＯＸ＝１）。
【０１１６】
ＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸがセットされると、ステップ２００からステップ２０７に進み、ＳＯＸ処理が行われる。具体的には、ＮＯＸ吸収剤２３の温度が硫酸塩分解温度以上に維持されながら、ＮＯＸ吸収剤２３に流入する排気ガスの平均空燃比ＡＦＮがわずかばかりリッチになるように還元剤供給弁３１から還元剤が一時的に供給される。
【０１１７】
即ち、図６に示されるように、先のＳＯＸ処理が完了してから燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、次のＳＯＸ処理が開始される。
【０１１８】
続くステップ２０８では、前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでのＮＯＸ吸収剤２３の蓄積ＳＯＸ量の減少量ｑｓｒが算出される。このＳＯＸ減少量ｑｓｒは例えば図１６に示されるように、機関運転状態例えば要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数として予め求められており、図１６に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。ステップ２０８では図１６のマップからＳＯＸ減少量ｑｓｒが算出される。続くステップ２０９では、蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳがＳＯＸ減少量ｑｓｒだけ減少される（ＱＳ＝ＱＳ−ｑｓｒ）。続くステップ２１０では蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳが下限値ＱＳＬ以下か否かが判別される。ＱＳ＞ＱＳＬのときには処理サイクルを終了し、ＳＯＸ処理が継続される。次いで、ＱＳ≦ＱＳＬになると、ステップ２１０からステップ２１１に進み、ＳＯＸ処理フラグＸＳＯＸがリセットされる（ＸＳＯＸ＝０）。次いで、ステップ２１２に進み、このときの燃料消費量ＱＦがＱＦＰ１として記憶される。
【０１１９】
即ち、図６に示されるように、蓄積ＳＯＸ量代表値ＱＳが下限値ＱＳＬ以下になると、ＳＯＸ処理が完了される。
【０１２０】
次に、ステップ２０３（図１５）で実行される係数ｋｍｉの算出ルーチンを図１７を参照して説明する。図１７を参照すると、まずステップ２２０では、現在の燃料消費量ＱＦと、先の平均値算出時期における燃料消費量ＱＦＰ２との差が第２の設定量ｑｆ２以上か否かが判別される。ＱＦ−ＱＦＰ２＜ｑｆ２のとき、即ち先のＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出されてから燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費されていないときには次いでステップ２２１に進み、ＮＯＸ浄化率算出ルーチンが実行される。このＮＯＸ浄化率算出ルーチンは図１８から図２０までに示されている。
【０１２１】
図１８から図２０までを参照すると、まずステップ２３０では検出期間フラグＸＤＰがセットされているか否かが判別される。この検出期間フラグＸＤＰはＮＯＸ濃度検出期間ＤＰ中のときにセットされ（ＸＤＰ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＤＰ＝０）ものである。検出期間フラグＸＤＰがリセットされているとき、即ち現在ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰ中でないときには次いでステップ２３１に進み、ＮＯＸ吸収剤２３及びＮＯＸセンサ５１が活性化しているか否かが判別される。例えば、排気温センサ５２により検出される排気ガスの温度が一定値以上のときにＮＯＸ吸収剤２３及びＮＯＸセンサ５１が活性化していると判断することができる。ＮＯＸ吸収剤２３及びＮＯＸセンサ５１が活性化していると判断されたときには次いでステップ２３２に進み、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンであるか否かが判別される。例えば、還元剤供給弁３１から還元剤が供給されていないときに、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンであると判断することができる。ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンであると判断されたときには次いでステップ２３３に進み、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥが下限値ＱＮｍよりも大きいか否かが判別される。
【０１２２】
蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥは例えば図２１に示される蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥの算出ルーチンにより算出することができる。この算出ルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【０１２３】
図２１を参照すると、まずステップ２６０では、還元剤供給弁３１からの還元剤供給作用が停止されているか否かが判別される。還元剤供給作用が停止されているときには次いでステップ２６１に進み、前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでのＮＯＸ吸収剤２３の蓄積ＮＯＸ量の増加量ｑｎａが算出される。このＮＯＸ増加量ｑｎａは例えば図２２に示されるように、機関運転状態例えば要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数として予め求められており、図２２に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。ステップ２６１では図２２のマップからＮＯＸ増加量ｑｎａが算出される。続くステップ２６２では、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥがＮＯＸ増加量ｑｎａだけ増大される（ＱＮＥ＝ＱＮＥ＋ｑｎａ）。
【０１２４】
これに対し、還元剤供給作用が行われているときには次いでステップ２６３に進み、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥがクリアされる。即ち、図１２に示されるように、還元剤供給作用が開始されると蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥがクリアされ、還元剤供給作用が停止されると蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥが増大し始める。
【０１２５】
再び図１９を参照すると、ステップ２３３においてＱＮＥ＞ＱＮｍのときには次いでステップ２３４に進み、検出期間フラグＸＤＰがセットされる（ＸＤＰ＝１）。
【０１２６】
これに対し、ＮＯＸ吸収剤２３もしくはＮＯＸセンサ５１が活性化しておらず、又はＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンでなく、又はＱＮＥ≦ＱＮｍのときには処理サイクルを終了する。
【０１２７】
検出期間フラグＸＤＰがセットされたときにはステップ２３０からステップ２３５に進み、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥが上限値ＱＮＭよりも大きいか否かが判別される。ＱＮＥ≦ＱＮＭのときには次いでステップ２３６に進み、流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの算出ルーチンが実行される。このＣＮＩＣの算出ルーチンでは図２３を参照して後述するように、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩが検出され、流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣが算出される。続くステップ２３７では流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣの算出ルーチンが実行される。このＣＮＯＣの算出ルーチンでは図２６を参照して後述するように、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが検出され、流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが算出される。
【０１２８】
即ち、本ルーチンは時間Δｔ毎に実行されるので、図１３に示されるように、時間Δｔ毎に流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが検出され、時間Δｔ毎に流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣ及び流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが算出される。
【０１２９】
続くステップ２３８では、流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが許容最小値ＣＮＯＬよりも小さいか否かが判別される。ＣＮＯＣ＜ＣＮＯＬのときには次いでステップ２３９に進み、流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが許容最小値ＣＮＯＬよりも小さいときの回数を表す少量回数カウンタｎＮＬが１だけインクリメントされる（ｎＮＬ＝ｎＮＬ＋１）。次いで、ステップ２４０に進む。これに対し、ＣＮＯＣ≧ＣＮＯＬのときにはステップ２３８からステップ２４０にジャンプする。
【０１３０】
ステップ２４０では、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯ又は補正値ＣＮＩＣ，ＣＮＯＣの検出回数を表す検出回数カウンタｎＣが１だけインクリメントされる（ｎＣ＝ｎＣ＋１）。続くステップ２４１では、流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの積算値ＳＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣの積算値ＳＣＮＯがそれぞれ算出される（ＳＣＮＩ＝ＳＣＮＩ＋ＣＮＩＯ、ＳＣＮＯ＝ＳＣＮＯ＋ＣＮＯＣ）。
【０１３１】
次いで、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥが上限値ＱＮＭを越えると、ステップ２３５からステップ２４２に進み、検出期間フラグＸＤＰがリセットされる（ＸＤＰ＝０）。
【０１３２】
続くステップ２４３では、検出回数カウンタｎＣが予め定められた下限値ｎＤＰ以上か否かが判別される。ｎＣ≧ｎＤＰのときには次いでステップ２４４に進み、流入ＮＯＸ濃度平均値ＣＮＩＡＶ及び流出ＮＯＸ濃度平均値ＣＮＯＡＶがそれぞれ算出される（ＣＮＩＡＶ＝ＳＣＮＩ／ｎＣ，ＣＮＯＡＶ＝ＳＣＮＯ／ｎＣ）。続くステップ２４５では、ＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出ルーチンが実行される。ＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出ルーチンでは図２７を参照して後述するように、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及びＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣが算出される。
【０１３３】
即ち、図１１から図１３までに示されるように、蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥが上限値ＱＮＭを越えると、ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰが完了され、このとき流入ＮＯＸ濃度平均値ＣＮＩＡＶ及び流出ＮＯＸ濃度平均値ＣＮＯＡＶがそれぞれ算出され、更にＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及びＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣが算出される。
【０１３４】
続くステップ２４６では、現在定常運転時であるか否かが判別される。例えば、機関回転数Ｎの変化率に基づいて定常運転時であるか否かを判断できる。定常運転時であると判断されたときには次いでステップ２４７に進み、ＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣのうち定常運転時に算出されたものの積算値ＳＳＴが算出される（ＳＳＴ＝ＳＳＴ＋ＥＦＦＣ）。続くステップ２４８では、定常運転時におけるＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出回数を表すカウンタｎＳＴが１だけインクリメントされる（ｎＳＴ＝ｎＳＴ＋１）。次いでステップ２５１に進む。これに対し、現在過渡運転時であると判断されたときには次いでステップ２４９に進み、ＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣのうち過渡運転時に算出されたものの積算値ＳＮＳＴが算出される（ＳＮＳＴ＝ＳＮＳＴ＋ＥＦＦＣ）。続くステップ２５０では、過渡運転時におけるＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出回数を表すカウンタｎＮＳＴが１だけインクリメントされる（ｎＮＳＴ＝ｎＮＳＴ＋１）。次いでステップ２５１に進む。ステップ２５１では、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣの算出回数を表す浄化率算出回数カウンタｎＥＦＦが１だけインクリメントされる（ｎＥＦＦ＝ｎＥＦＦ＋１）。次いでステップ２５２に進む。
【０１３５】
ステップ２５２では、検出回数カウンタｎＣ及び積算値ＳＣＮＩ，ＳＣＮＯがそれぞれクリアされる。
【０１３６】
これに対し、ｎＣ＜ｎＤＰのときにはステップ２４３からステップ２５２にジャンプする。即ち、一つのＮＯＸ濃度検出期間ＤＰ中における流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの検出回数が下限値ｎＤＰよりも少ないときには、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及びＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣが算出されない。このようにしているのは、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの検出回数が少なくなると、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及びＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣを精度よく算出するのが困難になるからである。ここで、カウンタｎＣがＮＯＸ濃度検出期間ＤＰの継続時間を表していることを考えると、ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰの継続時間が設定時間よりも短いときには、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ及びＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣを算出するのを禁止しているという見方もできる。なお、ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰの継続時間は蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥの増加速度、即ち機関運転状態に応じて変動しうるので、検出回数カウンタｎＣが下限値ｎＤＰよりも大きいときもあれば小さいときもある。
【０１３７】
再び図１７を参照すると、ＱＦ−ＱＦＰ２≧ｑｆ２になるとステップ２２０からステップ２２２進み、浄化率算出回数カウンタｎＥＦＦが予め定められた下限値ｎＬ２以上か否かが判別される。ｎＥＦＦ≧ｎＬ２のときには次いでステップ２２３に進み、次式に基づいてＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される。
【０１３８】
【数１】
2005036653.tif 000003
【０１３９】
ここで、ｗＳＴは機関定常運転時に算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣの重み付け係数，ｗＮＳＴは機関過渡運転時に算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣの重み付け係数をそれぞれ表している。即ち、本発明による第１実施例では、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣが算出されたときに機関定常運転が行われているか機関過渡運転が行われているかに応じて重み付けられた加重平均値ＥＦＦＡＶが算出される。この場合、機関定常運転時に算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣのほうがより信頼できることを考えると、重み付け係数ｗＳＴは重み付け係数ｗＮＳＴよりも大きくされている。
【０１４０】
続くステップ２２４では、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶの算出回数を表す平均値算出回数カウンタｎＡＶが１だけインクリメントされる（ｎＡＶ＝ｎＡＶ＋１）。続くステップ２２５では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）が次式に基づいてそれぞれ算出される。
【０１４１】
ｋｍ１＝ｋｍ１＋ＱＦ
ｋｍ２＝ｋｍ２＋ＱＦ２
ｋｍ３＝ｋｍ３＋ＱＦ・ＥＦＦＡＶ
ｋｍ４＝ｋｍ４＋ＥＦＦＡＶ
本発明による第１実施例では、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される毎に係数ｋｍｉが更新され、従ってＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される毎に一次式ｍが決定されているということになる。
【０１４２】
続くステップ２２６では、給油判定ルーチンが実行される。この給油判定ルーチンでは図３０を参照して後述するように、給油が行われたか否か、より正確にはイオウ濃度の異なる燃料が給油されたか否かが判定される。続くステップ２２７では、現在の燃料消費量ＱＦがＱＦＰ２として記憶され、積算値ＳＳＴ，ＳＮＳＴ、カウンタｎＳＴ，ｎＮＳＴ，ｎＥＦＦがそれぞれクリアされる。
【０１４３】
これに対し、ｎＥＦＦ＜ｎＬ２のときにはステップ２２２からステップ２２７にジャンプする。即ち、前回のＮＯＸ浄化率平均値算出時期から今回のＮＯＸ浄化率平均値算出時期までの期間内にＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣが算出された回数が下限値ｎＬ２よりも少ないときには、この期間におけるＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出されない。なお、単位時間当たりにＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は補正値ＥＦＦＣが算出される回数はＮＯＸ処理が行われる時間間隔ｔＮに応じて定まるので、浄化率算出回数カウンタｎＥＦＦが下限値ｎＬ２よりも大きい場合もあれば小さい場合もある。
【０１４４】
次に、ステップ２３６（図２０）で実行される流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの算出ルーチンを図２３を参照して説明する。図２３を参照すると、まずステップ２７０では、現在の機関運転状態即ち要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎに基づいて図７のマップから流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩが算出される。続くステップ２７１では遅れ時間ＤＬＹが算出される。続くステップ２７２では、次式（１）に基づいて流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣが算出される。
【０１４５】
【数２】
2005036653.tif 000004
【０１４６】
続くステップ２７３では、ステップ２７１で算出された流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩがＣＮＩＰとして記憶される。
【０１４７】
図１３を参照して上述したように、流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩ及び流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯはほぼ同時期に検出される。しかしながら、排気ガス部分がそれについての流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩが算出されてからＮＯＸセンサ５１に到達するまでに遅れ時間ＤＬＹだけ必要であることを考えると、或る時点で検出された流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯと、この或る時点から遅れ時間ＤＬＹだけ前に検出された流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩとに基づいてＮＯＸ浄化率ＥＦＦを算出すべきである。
【０１４８】
そこで本発明による第１実施例では、この遅れ時間ＤＬＹを求め（ステップ２７１）、現時点から遅れ時間ＤＬＹだけ前の流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩを算出するようにしている。この算出結果が本発明による第１実施例における流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣである。
【０１４９】
遅れ時間ＤＬＹは機関運転状態例えば吸入空気量Ｇａの関数として予め求められており、図２４に示されるマップの形でＲＯＭ４２内に予め記憶されている。ステップ２７１では図２４のマップから遅れ時間ＤＬＹが算出される。
【０１５０】
一方、図２５に示されるように、前回即ち時間ｔ（ｊ−１）に検出された流入ＮＯＸ濃度をＣＮＩ（ｊ−１）、今回即ち時間ｔ（ｊ）に検出された流入ＮＯＸ濃度をＣＮＩ（ｊ）とすると、時間ｔと流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩとの関係は次式（２）で表される。
【０１５１】
【数３】
2005036653.tif 000005
【０１５２】
なお、ｊは流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩの検出回数を表している（ｊ＝１，２，…）。この式（２）において、時間ｔにｔ−ＤＬＹを代入し、ＣＮＩ（ｊ−１）を前回検出された流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩＰに書き換えると、上述した式（１）が得られる。
【０１５３】
なお、今回検出された流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩと、遅れ時間ＤＬＹだけ先の流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯとに基づいてＮＯＸ浄化率を算出するようにしてもよい。即ち、この場合には、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが遅れ時間に基づいて補正されるということになる。
【０１５４】
次に、ステップ２３７（図２０）で実行される流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣの算出ルーチンを図２６を参照して説明する。図２６を参照すると、まずステップ２８０では、ＮＯＸセンサ５１により検出された流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが読み込まれる。続くステップ２８１では次式に基づいて流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが算出される。
【０１５５】
【数４】
2005036653.tif 000006
【０１５６】
ここで、ｔＮ，ｋｔＮは上述したＮＯＸ処理の時間間隔及び補正量である。
【０１５７】
図２から図５までを参照して説明したように、本発明による実施例では、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度を越えないように、かつＮＯＸ処理による燃料消費率が許容最大値を越えないように、補正量ｋｔＮでもって基本時間間隔ｔＮＢが補正される（ｔＮ＝ｔＮＢ＋ｋｔＮ）。ここで、補正量ｋｔＮが機関運転状態に応じて変動することを考えると、（ｔＮＢ＋ｋｔＮ）／ｔＮＢ（＝ｔＮ／ｔＮＢ）は機関運転状態の定常運転状態に対するずれ量を表しており、検出された流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯをこの（ｔＮＢ＋ｋｔＮ）／ｔＮＢで割り算した結果は基準運転状態即ち定常運転時における流出ＮＯＸ濃度に換算した値を表している。
【０１５８】
そこで本発明による第１実施例では、ステップ２８０で検出された流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯを（ｔＮＢ＋ｋｔＮ）／ｔＮＢで割り算することにより、定常運転時における流出ＮＯＸ濃度に換算した値を算出するようにしている。この算出結果が本発明による第１実施例における流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣである。このようにすると、流出ＮＯＸ濃度が機関運転状態の影響を受けず、従ってＮＯＸ浄化率又は一次式ｍが機関運転状態の影響を受けない。
【０１５９】
従って、一般的にいうと、機関定常運転時のためのＮＯＸ処理の基本時間間隔ｔＮＢを設定し、機関運転状態に基づいて基本時間間隔ｔＮＢを補正量ｋｔＮでもって補正し、補正量ｋｔＮに基づいて流出ＮＯＸ量ＣＮＯを補正しているということになる。
【０１６０】
次に、ステップ２４５（図１８）で実行されるＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出ルーチンを図２７を参照して説明する。図２７を参照すると、まずステップ２９０では、ＮＯＸ浄化率ＥＦＦが次式に基づいて算出される。
【０１６１】
ＥＦＦ＝（ＣＮＩＡＶ−ＣＮＯＡＶ）／ＣＮＩＡＶ
続くステップ２９１では図２８（Ａ）のマップから第１の補正係数ｋＥ１が算出され、続くステップ２９２では図２８（Ｂ）のマップから第２の補正係数ｋＥ２が算出され、続くステップ２９３では図２８（Ｃ）のマップから第３の補正係数ｋＥ３が算出される。続くステップ２９４では次式に基づいてＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣが算出される。
【０１６２】
ＥＦＦＣ＝ＥＦＦ・ｋＥ１・ｋＥ２・ｋＥ３
第１及び第２の補正係数ｋＥ１，ｋＥ２はステップ２９０で算出されたＮＯＸ浄化率ＥＦＦを、ＮＯＸ吸収剤２３の状態が予め定められた基準状態のときのＮＯＸ浄化率に換算するためのものである。この基準状態はどのように定めてもよいが、本発明による第１実施例では、ＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが基準温度ＴＣＲであり、ＮＯＸ吸収剤２３における排気ガスの空間速度を表す吸入空気量Ｇａが基準量ＧａＲであるときを基準状態としている。
【０１６３】
第１の補正係数ｋＥ１は図２８（Ａ）に示されるように、ＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが低いときにはＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが高くなるにつれて小さくなり、ＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが高いときにはＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが高くなるにつれて大きくなり、ＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが基準温度ＴＣＲのときに１．０となる。
【０１６４】
また、第２の補正係数ｋＥ２は図２８（Ｂ）に示されるように、ＮＯＸ吸収剤２３における排気ガスの空間速度を表す吸入空気量Ｇａが多くなるにつれて大きくなり、吸入空気量Ｇａが基準量ＧａＲのときに１．０となる。
【０１６５】
このようにすると、ＮＯＸ浄化率がＮＯＸ吸収剤２３の状態の影響を受けず、従って一次式ｍがＮＯＸ吸収剤２３の状態の影響を受けない。
【０１６６】
一方、第３の補正係数ｋＥ３はＮＯＸ浄化率に対するＮＯＸ吸収剤２３の熱劣化度合いの影響を除去するためのものである。即ち、第３の補正係数ｋＥ３はＮＯＸ吸収剤２３の熱劣化度合いを表す熱劣化カウンタｎＴＣＨがゼロのときに１．０であり、熱劣化カウンタｎＴＣＨが大きくなるにつれて大きくなる。
【０１６７】
これら補正係数ｋＥ１，ｋＥ２，ｋＥ３はそれぞれ予め実験により求められており、図２８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。
【０１６８】
熱劣化カウンタｎＴＣＨは例えば図２９に示される熱劣化カウンタｎＴＣＨの算出ルーチンにより算出することができる。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【０１６９】
図２９を参照すると、まずステップ３００では、ＮＯＸ吸収剤２３の温度ＴＣが予め定められた設定温度ＴＣＨよりも高いか否かが判別される。ＴＣ≦ＴＣＨのときには処理サイクルを終了し、ＴＣ＞ＴＣＨのときには次いでステップ３０１に進み、熱劣化カウンタｎＴＣＨが１だけインクリメントされる（ｎＴＣＨ＝ｎＴＣＨ＋１）。
【０１７０】
次に、ステップ２２６（図１７）で実行される給油判定ルーチンを図３０を参照して説明する。図３０を参照すると、まずステップ３１０では、給油フラグＸＦＣがリセットされているか否かが判別される。この給油フラグは給油、より正確にはイオウ濃度の異なる燃料の給油が行われたと判定されたときにセットされ（ＸＦＣ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＦＣ＝０）ものである。給油フラグＸＦＣがリセットされているときには次いでステップ３１１に進み、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶの一次式ｍに対する偏差Ｒが算出される。この偏差Ｒは例えば相関係数で表すことができる。
【０１７１】
続くステップ３１２では、今回の処理サイクルにおける偏差Ｒと前回の処理サイクルにおける偏差ＲＰとの差が予め定められたしきい値Ｒ１よりも大きいか否かが判別される。Ｒ−ＲＰ≦Ｒ１のときには次いでステップ３１３に進み、今回の処理サイクルにおける偏差ＲがＲＰとして記憶される。これに対し、Ｒ−ＲＰ＞Ｒ１のときには次いでステップ３１４に進み、給油フラグＸＦＣがセットされる（ＸＦＣ＝１）。即ち、Ｒ−ＲＰ＞Ｒ１のときには給油が行われたと判断される。
【０１７２】
図８を参照して上述したように、給油が行われない限り、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶとの関係を表す一次式ｍは変わらない。このことは、給油前と給油後とで、燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶとの関係を表す一次式ｍが異なることを意味している。即ち、図３１に示されるように、給油前には燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶとの関係を表す一次式はｍ１であり、給油後にはｍ２になる。
【０１７３】
このように、本来、二つの一次式ｍ１，ｍ２で表されるべき燃料消費量ＱＦとＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶとの関係を一つの一次式ｍで表そうとすると、偏差Ｒが大きくなる。そこで本発明による第１実施例では、偏差Ｒがしきい値Ｒ１よりも大きくなったときに給油が行われたと判断しているのである。
【０１７４】
続くステップ３１５では、係数ｋｍｉ及び平均値算出回数カウンタｎＡＶがクリアされる。即ち、給油が行われたと判断されたときには、給油前のＮＯＸ浄化率ＥＦＦ又は平均値ＥＦＦＡＶに基づく一次式ｍの決定が禁止される。
【０１７５】
続くステップ３１６では、高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがセットされているか否かが判別される。この高イオウ濃度フラグＸＦＳＨは燃料が高イオウ濃度燃料であると判断されたときにセットされ（ＸＦＳＨ＝１）、低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断されたときにリセットされる（ＸＦＳＨ＝０）ものであり、図３２から図３４までの処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンにおいてセット又はリセットされる。
【０１７６】
高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがセットされているときには次いでステップ３１７に進み、低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがセットされる（ＸＦＣＬ＝１）。この低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬは燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料に切り替えられたと判断されたときにセットされ（ＸＦＣＬ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＦＣＬ＝０）ものである。即ち、燃料が高イオウ濃度燃料である（ＸＦＳＨ＝１）ときに給油が行われたということは、燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料に切り替えられたということであり、このとき低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがセットされる。
【０１７７】
これに対し、高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがリセットされているときには次いでステップ３１８に進み、高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨがセットされる（ＸＦＣＨ＝１）。この高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨは燃料が高イオウ濃度燃料に切り替えられたと判断されたときにセットされ（ＸＦＣＨ＝１）、それ以外はリセットされる（ＸＦＣＨ＝０）ものである。即ち、燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料である（ＸＦＳＨ＝０）ときに給油が行われたということは、燃料が高イオウ濃度燃料に切り替えられたということであり、このとき高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨがセットされる。
【０１７８】
一方、ステップ３１０において、給油フラグＸＦＣがセットされると（ＸＦＣ＝１）、処理サイクルが完了される。後述するように、この給油フラグＸＦＣは図３２から図３４までに示される処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンにおいてリセットされる。従って、給油フラグＸＦＣが一旦セットされると、処理開始時量ＱＳＳの設定又はＳＯＸ処理が行われるまで給油判定が行われず、処理開始時量ＱＳＳの設定又はＳＯＸ処理が行われると、再び給油判定が行われることになる。
【０１７９】
次に、ステップ２０４（図１５）で実行される処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを図３２から図３４までを参照して説明する。図３２から図３４までを参照すると、まずステップ３２０では、蓄積可能最大量ＱＳＭが算出される（ＱＳＭ＝ΔＱＦ１・ＣＳＭ）。続くステップ３２１では、高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨがリセットされているか否かが判別される。高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨがリセットされているときには次いでステップ３２２に進み、低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがリセットされているか否かが判別される。低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがリセットされているときには次いでステップ３２３に進む。高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨ又は低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがセットされるのは給油が行われたと判定されたときであるので（図３０参照）、給油が行われたと判定されていないときにステップ３２３に進むことになる。
【０１８０】
ステップ３２３では、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶの算出回数を表す平均値算出回数カウンタｎＡＶ（図１７参照）が予め定められた下限値ｎＬ１以上か否かが判別される。ｎＡＶ≧ｎＬ１のときには次いでステップ３２４に進み、ＳＯＸ処理を開始すべきときのＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥが次式（３）に基づいて算出される。
【０１８１】
【数５】
2005036653.tif 000007
【０１８２】
続くステップ３２５では、ＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥが境界浄化率ＥＦＦＢよりも高いか否かが判別される。ＥＦＦＥ＞ＥＦＦＢのときには次いでステップ３２６に進み、図９のマップから蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。続くステップ３２７では、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。続くステップ３２８では、高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがセットされる（ＸＦＳＨ＝１）。即ち、この場合には燃料が高イオウ濃度燃料であると判断される。次いでステップ３３５に進む。
【０１８３】
これに対し、ＥＦＦＥ≦ＥＦＦＢのときにはステップ３２５からステップ３２９に進み、基準濃度ＣＳＲを用いて処理開始時量ＱＳＳが設定される（ＱＳＳ＝ΔＱＦ１・ＣＳＲ）。即ち、処理開始時量ＱＳＳがＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶ又は蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとは無関係な量に設定される。続くステップ３３０では、高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがリセットされる（ＸＦＳＨ＝０）。即ち、この場合には燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断される。次いでステップ３３５に進む。
【０１８４】
一方、ｎＡＶ＜ｎＬ１のときにはステップ３２３からステップ３３１に進み、流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣが許容最小値ＣＮＯＬよりも小さいときの回数を表す少量回数カウンタｎＮＬ（図２０参照）が予め定められた上限値ｎＵよりも小さいか否かが判別される。ｎＮＬ＜ｎＵのときには次いでステップ３３２に進み、処理開始時量ＱＳＳが蓄積可能最大量ＱＳＭに設定される。次いでステップ３２８に進み、高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがセットされる。
【０１８５】
これに対し、ｎＮＬ≧ｎＵのときには次いでステップ３２９に進んで処理開始時量ＱＳＳが設定され（ＱＳＳ＝ΔＱＦ１・ＣＳＲ），続くステップ３３０では高イオウ濃度フラグＸＦＳＨがリセットされる（ＸＦＳＨ＝０）。
【０１８６】
このように、平均値算出回数カウンタｎＡＶにより表されるＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶの算出回数が多いときには、ＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥ及び蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに基づいて処理開始時量ＱＳＳが設定され、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶの算出回数が少ないときには、燃料中のイオウ濃度をＣＳＲ又はＣＳＭと仮定して処理開始時量ＱＳＳが設定される。
【０１８７】
従って、一般的に言うと、検出された流出ＮＯＸ量ＣＮＯ又は補正値ＣＮＯｃが予め定められた許容最小量ＣＮＯＬよりも少ないときの回数ｎＮＬが上限値ｎＵを越えたときには、処理開始時量ＱＳＳを算出された蓄積ＳＯＸ量ＱＳＥとは無関係な量に設定しているということになる。
【０１８８】
その上で、少量回数カウンタｎＮＬが小さいときには高イオウ濃度燃料であると判断され、少量回数カウンタｎＮＬが大きいときには燃料が低イオウ濃度燃料又は標準燃料であると判断される。
【０１８９】
一方、高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨがセットされているとき、即ち高イオウ濃度燃料が給油されたと判断されたときにはステップ３２１からステップ３３３に進み、平均値算出回数カウンタｎＡＶが下限値ｎＬ１以上か否かが判別される。ｎＡＶ≧ｎＬ１のときにはステップ３３４に進み、ＳＯＸ処理を開始すべきときのＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥが上述の式（３）に基づいて算出される。次いでステップ３２６，３２７，３２８に順次進む。これに対し、ｎＡＶ＜ｎＬ１のときには、ステップ３３２，３２８に順次進む。
【０１９０】
一方、低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがセットされているとき、即ち低イオウ濃度燃料又は標準燃料が給油されたと判断されたときにはステップ３２２からステップ３２９，３３０に順次進む。
【０１９１】
ステップ３３５では、設定された処理開始時量ＱＳＳが蓄積可能最大量ＱＳＭよりも多いか否かが判別される。ＱＳＭ＞ＱＳＭのときには次いでステップ３３６に進み、処理開始時量ＱＳＳを蓄積可能最大量ＱＳＭに設定した後にステップ３３７に進む。これに対し、ＱＳＳ≦ＱＳＭのときにはステップ３３７にジャンプする。
【０１９２】
ステップ３３７では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）、平均値算出回数カウンタｎＡＶ、及び少量回数カウンタｎＮＬがクリアされ、給油フラグＸＦＣ、高イオウ濃度判定フラグＸＦＣＨ、及び低イオウ濃度判定フラグＸＦＣＬがリセットされる。
【０１９３】
このように本発明による第１実施例では、図３５に示されるように、燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大する毎にＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶが算出される。なお、浄化率算出回数カウンタｎＥＦＦで表されるＮＯＸ浄化率ＥＦＦの算出回数が少ないときには、図３５において矢印Ｗで示されるようにＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶは算出されない。その上で、ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍがこれらＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶに基づき決定される。次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図３５の矢印Ｘ１参照）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、このときのＮＯＸ浄化率推定値ＥＦＦＥが一次式ｍを用いて算出される。
【０１９４】
次に、本発明による第２実施例を説明する。
【０１９５】
図３６に示されるように、ＮＯＸ処理が行われると、ＮＯＸセンサ５１により検出される流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯはまず、急激に減少して下向きのピークＰＫｍ１に達し、次いで増大して今度は上向きのピークＰＫＭに達し、次いで再び減少して下向きのピークＰＫｍ２に達した後に、徐々に増大する。
【０１９６】
流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯがなぜこのような挙動をとるかは必ずしも明らかではないが、次の理由によるものと考えられている。即ち、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリッチに切り替えられると、上述したように、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられているＮＯＸがＮＯＸ吸収剤２３から例えばＮＯ２の形で放出される。ＮＯＸ処理が開始された直後はこの放出されたＮＯ２が直ちに還元され、斯くして下向きのピークＰＫｍ１が発生する。ところが、時間の経過と共にＮＯＸの還元反応が生じにくくなり、ＮＯＸ吸収剤２３から放出されるけれども還元されないＮＯＸの量が増大し、斯くして上向きのピークＰＫＭが発生する。更に時間が経過すると、ＮＯＸ吸収剤２３から放出されるＮＯＸの量が次第に減少し、しかしながらＮＯＸ吸収剤２３内に流入するＮＯＸのうちＮＯＸ吸収剤２３内に吸収されることなくＮＯＸ吸収剤２３を通過するＮＯＸの量が少しずつ増大し、斯くして下向きのピークＰＫｍ２が発生する。
【０１９７】
上向きのピークＰＫＭにおける流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯを極大値ＣＰＫと称すると、この極大値ＣＰＫはＮＯＸ処理によりＮＯＸ吸収剤２３から放出されるＮＯＸの量に依存し、従ってＮＯＸ処理が開始されるときのＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＮＯＸ量に依存する。即ち、蓄積ＮＯＸ量が多いときには極大値ＣＰＫは大きくなり、蓄積ＮＯＸ量が少ないときには極大値ＣＰＫは小さくなる。一方、ＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられ得るＮＯＸの量が少なくなる。
【０１９８】
従って、蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて極大値ＣＰＫが小さくなり、燃料消費量ＱＦが多くなるにつれて極大値ＣＰＫが小さくなることがわかる。
【０１９９】
そこで本発明による第２実施例では、極大値ＣＰＫと燃料消費量ＱＦとの関係を表す関係式を求め、ＳＯＸ処理を開始すべきと判断されたときの極大値ＣＰＫの推定値ＣＰＫＥをこの関係式を用いて算出するようにしている。
【０２００】
具体的には、ＮＯＸ処理が行われる毎に極大値ＣＰＫが算出される。その上で、図３７に示されるように、平均値算出時期が到来する毎に、即ち燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大する毎に極大値平均値ＣＰＫＡＶが算出され、極大値平均値ＣＰＫＡＶと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍがこれら極大値平均値ＣＰＫＡＶに基づき決定される。次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図３７の矢印Ｘ１参照）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、このときの極大値推定値ＣＰＫＥが一次式ｍを用いて算出される。
【０２０１】
更に、極大値ＣＰＫと蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとの関係は予め実験により求められており、図３８に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。従って、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの極大値推定値ＣＰＫＥが算出されれば、このときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが図３８のマップを用いて求められる。
【０２０２】
従って、一般的に表現すると、ＮＯＸ処理が行われたときに生ずる流出ＮＯＸ量の極大値を検出し、検出された流出ＮＯＸ量の極大値に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積ＳＯＸ量を求めているということになる。
【０２０３】
図３９は本発明による第２実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示している。本発明による第２実施例でも図１５に示されるＳＯＸ制御ルーチンが実行され、この係数ｋｍｉの算出ルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０３で実行される。
【０２０４】
図３９を参照すると、ステップ４００では現在の燃料消費量ＱＦと、先の平均値算出時期における燃料消費量ＱＦＰ２との差が第２の設定量ｑｆ２以上か否かが判別される。ＱＦ−ＱＦＰ２＜ｑｆ２のとき、即ち先の極大値平均値ＣＰＫＡＶが算出されてから燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費されていないときには次いでステップ４０１に進み、ＮＯＸ処理が行われているか否かが判別される。ＮＯＸ処理が行われていないときには処理サイクルを終了し、ＮＯＸ処理が行われているときには次いでステップ４０２に進み、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの極大値ＣＰＫが算出される。なお、極大値ＣＰＫを機関運転状態又はＮＯＸ触媒２３の状態に基づいて補正することもできる。続くステップ４０３では、極大値ＣＰＫの積算値ＳＣＰＫが算出される（ＳＣＰＫ＝ＳＣＰＫ＋ＣＰＫ）。続くステップ４０４では、極大値ＣＰＫの検出回数を表す検出回数カウンタｎＣＰＫが１だけインクリメントされる（ｎＣＰＫ＝ｎＣＰＫ＋１）。
【０２０５】
ＱＦ−ＱＦＰ２≧ｑｆ２になるとステップ４００からステップ４０５に進み、極大値平均値ＣＰＫＡＶが算出される（ＣＰＫＡＶ＝ＳＣＰＫ／ｎＣＰＫ）。続くステップ４０６では、極大値平均値ＣＰＫＡＶの算出回数を表す平均値算出回数カウンタｎＡＶが１だけインクリメントされる（ｎＡＶ＝ｎＡＶ＋１）。続くステップ４０７では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）が次式に基づいてそれぞれ算出される。
【０２０６】
ｋｍ１＝ｋｍ１＋ＱＦ
ｋｍ２＝ｋｍ２＋ＱＦ２
ｋｍ３＝ｋｍ３＋ＱＦ・ＣＰＫ
ｋｍ４＝ｋｍ４＋ＣＰＫ
続くステップ４０８では、現在の燃料消費量ＱＦがＱＦＰ２として記憶され、積算値ＳＣＰＫ及びカウンタｎＣＰＫがそれぞれクリアされる。
【０２０７】
図４０は本発明による第２実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示している。このルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０４で実行される。
【０２０８】
図４０を参照すると、ステップ４１０では極大値推定値ＣＰＫＥが次式に基づいて算出される。
【０２０９】
【数６】
2005036653.tif 000008
【０２１０】
続くステップ４１１では、図３８のマップから蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。続くステップ４１２では、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。続くステップ４１３では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）及び平均値算出回数カウンタｎＡＶがクリアされる。
【０２１１】
本発明による第２実施例のその他の構成及び作用は上述の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０２１２】
次に、本発明による第３実施例を説明する。
【０２１３】
上述したように、ＮＯＸ処理が行われると、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられているＮＯＸが還元されることなくＮＯＸ吸収剤２３から流出する。このときＮＯＸ吸収剤２３から流出するＮＯＸの積算量ＳＱＬは図４１に示されるように、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯに下向きのピークＰＫｍ１が発生してから、下向きのピークＰＫｍ２が発生するまでの間の、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯの積算値の形で求めることができる。
【０２１４】
この流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬは上述の極大値ＣＰＫと同様に、ＮＯＸ処理が開始されるときのＮＯＸ吸収剤２３内の蓄積ＮＯＸ量に依存する。即ち、蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬが少なくなり、燃料消費量ＱＦが多くなるにつれて流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬが少なくなる。
【０２１５】
そこで本発明による第３実施例では、流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬと燃料消費量ＱＦとの関係を表す関係式を求め、ＳＯＸ処理を開始すべきと判断されたときの流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬの推定値ＳＱＬＥをこの関係式を用いて算出するようにしている。
【０２１６】
具体的には、ＮＯＸ処理が行われる毎に流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬが算出される。その上で、図４２に示されるように、平均値算出時期が到来する毎に、即ち燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大する毎に流出ＮＯＸ積算量平均値ＳＱＬＡＶが算出され、流出ＮＯＸ積算量平均値ＳＱＬＡＶと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍがこれら流出ＮＯＸ積算量平均値ＳＱＬＡＶに基づき決定される。次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図４２の矢印Ｘ１参照）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、このときの流出ＮＯＸ積算量推定値ＳＱＬＥが一次式ｍを用いて算出される。
【０２１７】
更に、流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬと蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとの関係は予め実験により求められており、図４３に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。従って、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの流出ＮＯＸ積算量推定値ＳＱＬＥが算出されれば、このときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが図４３のマップを用いて求められる。
【０２１８】
従って、一般的に表現すると、ＮＯＸ処理が行われたときの流出ＮＯＸ量積算値を検出し、検出された流出ＮＯＸ量積算値に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積ＳＯＸ量を求めているということになる。
【０２１９】
図４４は本発明による第３実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示している。本発明による第３実施例でも図１５に示されるＳＯＸ制御ルーチンが実行され、この係数ｋｍｉの算出ルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０３で実行される。
【０２２０】
図４４を参照すると、ステップ４２０では現在の燃料消費量ＱＦと、先の平均値算出時期における燃料消費量ＱＦＰ２との差が第２の設定量ｑｆ２以上か否かが判別される。ＱＦ−ＱＦＰ２＜ｑｆ２のとき、即ち先の極大値平均値ＣＰＫＡＶが算出されてから燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費されていないときには次いでステップ４２１に進み、ＮＯＸ処理が行われているか否かが判別される。ＮＯＸ処理が行われていないときには処理サイクルを終了し、ＮＯＸ処理が行われているときには次いでステップ４２２に進み、流出ＮＯＸ量積算値ＳＱＬが算出される。なお、流出ＮＯＸ量積算値ＳＱＬを機関運転状態又はＮＯＸ触媒２３の状態に基づいて補正することもできる。続くステップ４２３では、流出ＮＯＸ量積算値ＳＱＬの積算値ＳＳＱＬが算出される（ＳＳＱＬ＝ＳＳＱＬ＋ＳＱＬ）。続くステップ４２４では、流出ＮＯＸ量積算値ＳＱＬの検出回数を表す検出回数カウンタｎＳＱＬが１だけインクリメントされる（ｎＳＱＬ＝ｎＳＱＬ＋１）。
【０２２１】
ＱＦ−ＱＦＰ２≧ｑｆ２になるとステップ４２０からステップ４２５に進み、流出ＮＯＸ量積算値平均値ＳＱＬＡＶが算出される（ＳＱＬＡＶ＝ＳＳＱＬ／ｎＳＱＬ）。続くステップ４２６では、流出ＮＯＸ量積算値平均値ＳＱＬＡＶの算出回数を表す平均値算出回数カウンタｎＡＶが１だけインクリメントされる（ｎＡＶ＝ｎＡＶ＋１）。続くステップ４２７では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）が次式に基づいてそれぞれ算出される。
【０２２２】
ｋｍ１＝ｋｍ１＋ＱＦ
ｋｍ２＝ｋｍ２＋ＱＦ２
ｋｍ３＝ｋｍ３＋ＱＦ・ＳＱＬ
ｋｍ４＝ｋｍ４＋ＳＱＬ
続くステップ４２８では、現在の燃料消費量ＱＦがＱＦＰ２として記憶され、積算値ＳＳＱＬ及びカウンタｎＳＱＬがそれぞれクリアされる。
【０２２３】
図４５は本発明による第３実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示している。このルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０４で実行される。
【０２２４】
図４５を参照すると、ステップ４３０では流出ＮＯＸ積算量推定値ＳＱＬＥが次式に基づいて算出される。
【０２２５】
【数７】
2005036653.tif 000009
【０２２６】
続くステップ４３１では、図４３のマップから蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。続くステップ４３２では、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。続くステップ４３３では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）及び平均値算出回数カウンタｎＡＶがクリアされる。
【０２２７】
本発明による第３実施例のその他の構成及び作用は上述の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０２２８】
次に、本発明による第４実施例を説明する。
【０２２９】
図２から図５までを参照して上述したように、本発明による実施例では、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比ＡＦＮがリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度を越えないように、かつＮＯＸ処理による燃料消費率が許容最大値を越えないように、補正量ｋｔＮでもって基本時間間隔ｔＮＢを補正することにより、ＮＯＸ処理の時間間隔ｔＮが算出される（ｔＮ＝ｔＮＢ＋ｋｔＮ）。
【０２３０】
蓄積ＳＯＸ量が少ないときには、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入したＮＯＸのうちＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられるＮＯＸの割合が高いので、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度に達するまでの時間が比較的長くなっている。その結果、図４６（Ａ）に示されるようにＮＯＸ処理の時間間隔ｔＮは比較的長くなっている。これに対し、蓄積ＳＯＸ量が多くなると、ＮＯＸ吸収剤２３内に蓄えられるＮＯＸの割合が低下するので、流出ＮＯＸ濃度ＣＮＯが許容最大濃度に達するまでの時間が短くなり、図４６（Ｂ）に示されるように時間間隔ｔＮが短くなる。
【０２３１】
本発明による実施例では上述したように、蓄積ＳＯＸ量がほぼゼロのときに最適になるように基本時間間隔ｔＮＢが設定されており、蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて時間間隔ｔＮが短くなる。従って、蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて時間間隔比ｔＮＢ／ｔＮが大きくなり、燃料消費量ＱＦが多くなるにつれて時間間隔比ｔＮＢ／ｔＮが大きくなる。
【０２３２】
ところが上述したように、時間間隔ｔＮは機関運転状態によっても変動し得る。しかしながら、定常運転時における時間間隔ｔＮ又は時間間隔比ｔＮＢ／ｔＮは機関運転状態の影響を受けず、機関定常運転時における実際の時間間隔ｔＮの基本時間間隔ｔＮＢに対するずれは蓄積ＳＯＸ量によるものである。
【０２３３】
そこで本発明による第４実施例では、定常運転時にＮＯＸ処理が行われたときの時間間隔比、即ち定常時時間間隔比ＲＳＴ（＝ｔＮＢ／（ｔＮＢ＋ｋｔＮ））と、燃料消費量ＱＦとの関係を表す関係式を求め、ＳＯＸ処理を開始すべきと判断されたときの定常時時間間隔比ＲＳＴの推定値ＲＳＴＥをこの関係式を用いて算出するようにしている。
【０２３４】
具体的には、定常運転時にＮＯＸ処理が行われる毎に定常時時間間隔比ＲＳＴが算出される。その上で、図４７に示されるように、平均値算出時期が到来する毎に、即ち燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大する毎に定常時時間間隔比平均値ＲＳＴＡＶが算出され、定常時時間間隔比平均値ＲＳＴＡＶと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍがこれら定常時時間間隔比平均値ＲＳＴＡＶに基づき決定される。次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図４７の矢印Ｘ１参照）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、このときの定常時時間間隔比推定値ＲＳＴＥが一次式ｍを用いて算出される。
【０２３５】
更に、定常時時間間隔比ＲＳＴと蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとの関係は予め実験により求められており、図４８に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。従って、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの定常時時間間隔比推定値ＲＳＴＥが算出されれば、このときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが図４８のマップを用いて求められる。
【０２３６】
従って、一般的に表現すると、ＮＯＸ吸収剤２３内に流入する排気ガスの空燃比がリーンに保持されているときの流出ＮＯＸ量が予め定められた許容最大量を越えないようにＮＯＸ処理が行われる時間間隔を設定し、制御された時間間隔に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積イオウ量を求めているということになる。
【０２３７】
図４９は本発明による第４実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示している。本発明による第４実施例でも図１５に示されるＳＯＸ制御ルーチンが実行され、この係数ｋｍｉの算出ルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０３で実行される。
【０２３８】
図４９を参照すると、ステップ４４０では現在の燃料消費量ＱＦと、先の平均値算出時期における燃料消費量ＱＦＰ２との差が第２の設定量ｑｆ２以上か否かが判別される。ＱＦ−ＱＦＰ２＜ｑｆ２のとき、即ち先の定常時時間間隔比平均値ＲＳＴＡＶが算出されてから燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費されていないときには次いでステップ４４１に進み、定常運転時でかつＮＯＸ処理が行われているか否かが判別される。定常運転時でないか又はＮＯＸ処理が行われていないときには処理サイクルを終了し、定常運転時でかつＮＯＸ処理が行われているときには次いでステップ４４２に進み、現在の機関運転状態が属する領域が決定される。続くステップ４４３では、定常時時間間隔比ＲＳＴが算出される。
【０２３９】
ＲＳＴ＝ｔＮＢ／（ｔＮＢ＋ｋｔＮ）
続くステップ４４４では、定常時時間間隔比ＲＳＴの積算値ＳＲＳＴが算出される（ＳＲＳＴ＝ＳＲＳＴ＋ＲＳＴ）。続くステップ４４５では、定常時時間間隔比ＲＳＴの検出回数を表す検出回数カウンタｎＲＳＴが１だけインクリメントされる（ｎＲＳＴ＝ｎＲＳＴ＋１）。
【０２４０】
ＱＦ−ＱＦＰ２≧ｑｆ２になるとステップ４４０からステップ４４６に進み、定常時時間間隔比平均値ＲＳＴＡＶが算出される（ＲＳＴＡＶ＝ＳＲＳＴ／ｎＲＳＴ）。続くステップ４４７では、定常時時間間隔比ＲＳＴＡＶの算出回数を表す平均値算出回数カウンタｎＡＶが１だけインクリメントされる（ｎＡＶ＝ｎＡＶ＋１）。続くステップ４４８では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）が次式に基づいてそれぞれ算出される。
【０２４１】
ｋｍ１＝ｋｍ１＋ＱＦ
ｋｍ２＝ｋｍ２＋ＱＦ２
ｋｍ３＝ｋｍ３＋ＱＦ・ＲＳＴ
ｋｍ４＝ｋｍ４＋ＲＳＴ
続くステップ４４９では、現在の燃料消費量ＱＦがＱＦＰ２として記憶され、積算値ＳＲＳＴ及びカウンタｎＲＳＴがそれぞれクリアされる。
【０２４２】
図５０は本発明による第４実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示している。このルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０４で実行される。
【０２４３】
図５０を参照すると、ステップ４５０では定常時時間間隔比推定値ＲＳＴＥが次式に基づいて算出される。
【０２４４】
【数８】
2005036653.tif 000010
【０２４５】
続くステップ４５１では、図４８のマップから蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。続くステップ４５２では、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。続くステップ４５３では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）及び平均値算出回数カウンタｎＡＶがクリアされる。
【０２４６】
本発明による第４実施例のその他の構成及び作用は上述の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０２４７】
次に、本発明による第５実施例を説明する。
【０２４８】
図４６を参照して説明したように、蓄積ＳＯＸ量に応じてＮＯＸ処理の時間間隔ｔＮが変動する。従って、単位期間当たりに還元剤供給弁３１から供給される還元剤の総量も蓄積ＳＯＸ量に応じて変動することになる。即ち、蓄積ＳＯＸ量が多くなるにつれて単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲは多くなり、燃料消費量ＱＦが多くなるにつれて単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲは多くなる。
【０２４９】
そこで本発明による第５実施例では、単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲと燃料消費量ＱＦとの関係を表す関係式を求め、ＳＯＸ処理を開始すべきと判断されたときの単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲの推定値ＱＲＥをこの関係式を用いて算出するようにしている。
【０２５０】
具体的には、図５１に示されるように、供給量算出時期が到来する毎に、即ち例えば燃料消費量ＱＦが第２の設定量ｑｆ２だけ増大する毎に還元剤供給量の積算値、即ち単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲが算出され、単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲと燃料消費量ＱＦとの関係を表す一次式ｍがこれら単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲに基づき決定される。次いで、先のＳＯＸ処理が完了してから（図５１の矢印Ｘ１参照）、燃料消費量ＱＦが第１の設定量ｑｆ１だけ増大すると、このときの単位期間当たりの還元剤供給量の推定値ＱＲＥが一次式ｍを用いて算出される。
【０２５１】
更に、単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲと蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとの関係は予め実験により求められており、図５２に示されるマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。従って、ＳＯＸ処理を行うべきと判断されたときの単位期間当たりの還元剤供給量の推定値ＱＲＥが算出されれば、このときの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが図５２のマップを用いて求められる。
【０２５２】
従って、一般的に表現すると、単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量を求め、単位期間当たりにＮＯＸ処理により消費された燃料又は還元剤の量に基づいてＮＯＸ吸収剤の蓄積ＳＯＸ量を求めているということになる。
【０２５３】
図５３は本発明による第５実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示している。本発明による第５実施例でも図１５に示されるＳＯＸ制御ルーチンが実行され、この係数ｋｍｉの算出ルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０３で実行される。
【０２５４】
図５３を参照すると、ステップ４６０では現在の燃料消費量ＱＦと、先の還元剤量算出時期における燃料消費量ＱＦＰ２との差が第２の設定量ｑｆ２以上か否かが判別される。ＱＦ−ＱＦＰ２＜ｑｆ２のとき、即ち先の単位当たりの還元剤供給量ＱＲが算出されてから燃料が第２の設定量ｑｆ２だけ消費されていないときには次いでステップ４６１に進み、ＮＯＸ処理が行われているか否かが判別される。ＮＯＸ処理が行われていないときには処理サイクルを終了し、ＮＯＸ処理が行われているときには次いでステップ４６２に進み、今回のＮＯＸ処理において還元剤供給弁３１から供給される還元剤量ｑｒが算出される。続くステップ４６３では、還元剤量ｑｒの積算値Ｓｑｒが算出される（Ｓｑｒ＝Ｓｑｒ＋ｑｒ）。
【０２５５】
ＱＦ−ＱＦＰ２≧ｑｆ２になるとステップ４６０からステップ４６４に進み、積算値Ｓｑｒが単位期間当たりの還元剤供給量ＱＲとされる。続くステップ４６５では、単位当たりの還元剤供給量ＱＲの算出回数を表す算出回数カウンタｎＱＲが１だけインクリメントされる（ｎＱＲ＝ｎＱＲ＋１）。続くステップ４６６では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）が次式に基づいてそれぞれ算出される。
【０２５６】
ｋｍ１＝ｋｍ１＋ＱＦ
ｋｍ２＝ｋｍ２＋ＱＦ２
ｋｍ３＝ｋｍ３＋ＱＦ・ＱＲ
ｋｍ４＝ｋｍ４＋ＱＲ
続くステップ４６７では、現在の燃料消費量ＱＦがＱＦＰ２として記憶され、積算値Ｓｑｒ及びカウンタｎＱＲがそれぞれクリアされる。
【０２５７】
図５４は本発明による第５実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示している。このルーチンはＳＯＸ制御ルーチンのステップ２０４で実行される。
【０２５８】
図５４を参照すると、ステップ４７０では単位期間当たりの還元剤供給量の推定値ＱＲＥが次式に基づいて算出される。
【０２５９】
【数９】
2005036653.tif 000011
【０２６０】
続くステップ４７１では、図５２のマップから蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥが算出される。続くステップ４７２では、処理開始時量ＱＳＳがこの蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥに設定される。続くステップ４７３では、係数ｋｍｉ（ｉ＝１，２，３，４）及び算出回数カウンタｎＱＲがクリアされる。
【０２６１】
本発明による第５実施例のその他の構成及び作用は上述の実施例と同様であるので説明を省略する。
【０２６２】
【発明の効果】
ＮＯＸ吸収剤内に蓄えられているイオウの量を正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯＸ処理を説明するためのタイムチャートである。
【図３】ＮＯＸ処理の基本時間間隔ｔＮＢ及び補正量ｋｔＮを示す線図である。
【図４】ＮＯＸ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】補正量ｋｔＮの更新ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明による実施例のＳＯＸ処理を説明するためのタイムチャートである。
【図７】流入ＮＯＸ濃度ＣＮＩを示す線図である。
【図８】一次式ｍを説明するための線図である。
【図９】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥとＮＯＸ浄化率ＥＦＦとの関係を示す線図である。
【図１０】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥの可能最大量ＱＳＥＭを示す線図である。
【図１１】ＮＯＸ浄化率平均値ＥＦＦＡＶ等の算出タイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１２】ＮＯＸ濃度検出期間ＤＰを説明するためのタイムチャートである。
【図１３】ＮＯＸ浄化率ＥＦＦ等の算出タイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１４】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥ等の算出タイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１５】ＳＯＸ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】ＳＯＸ減少量ｑｓｒを示す線図である。
【図１７】係数ｋｍｉの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１８】ＮＯＸ浄化率算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】ＮＯＸ浄化率算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２０】ＮＯＸ浄化率算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２１】蓄積ＮＯＸ量推定値ＱＮＥの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】ＮＯＸ増加量ｑｎａを示す線図である。
【図２３】流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２４】遅れ時間ＤＬＹを示す線図である。
【図２５】流入ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＩＣの算出方法を説明するためのタイムチャートである。
【図２６】流出ＮＯＸ濃度補正値ＣＮＯＣの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】ＮＯＸ浄化率補正値ＥＦＦＣの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図２８】補正係数ｋＥ１，ｋＥ２，ｋＥ３を示す線図である。
【図２９】熱劣化カウンタｎＴＣＨの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図３０】給油判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３１】給油判定方法を説明するための図である。
【図３２】処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３３】処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３４】処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図３５】本発明による第１実施例を説明するための図である。
【図３６】本発明による第２実施例を説明するための図である。
【図３７】本発明による第２実施例を説明するための図である。
【図３８】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥと極大値ＣＰＫとの関係を示す線図である。
【図３９】本発明による第２実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図４０】本発明による第２実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４１】本発明による第３実施例を説明するための図である。
【図４２】本発明による第３実施例を説明するための図である。
【図４３】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥと流出ＮＯＸ積算量ＳＱＬとの関係を示す線図である。
【図４４】本発明による第３実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図４５】本発明による第３実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４６】本発明による第４実施例を説明するための図である。
【図４７】本発明による第４実施例を説明するための図である。
【図４８】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥと定常時時間間隔比ＲＳＴとの関係を示す線図である。
【図４９】本発明による第４実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図５０】本発明による第４実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図５１】本発明による第５実施例を説明するための図である。
【図５２】蓄積ＳＯＸ量推定値ＱＳＥと還元剤供給量ＱＲとの関係を示す線図である。
【図５３】本発明による第５実施例の係数ｋｍｉの算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図５４】本発明による第５実施例の処理開始時量ＱＳＳの設定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
２０ａ，２０ｂ…排気管
２３…ＮＯＸ吸収剤
３１…還元剤供給弁
５１…ＮＯＸセンサ
【図１】
2005036653.tif 000012
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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