(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気系に空燃比制御装置を介装し且つ排気系に吸蔵還元触媒を介装している内燃機関において、該吸蔵還元触媒の上流側及び下流側には、それぞれメイン酸素センサ、サブ酸素センサが介装されており、ストイキ運転が行われる際に触媒の還元能能力の劣化度合いを検知し、その劣化度合いに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御する制御手段を有することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、触媒の還元能力の劣化度合いを、サブ酸素センサの振幅値より検知し、その振幅の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御する請求項１の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記制御手段は、触媒の還元能力の劣化度合いを、遅延時間を用いたサブ酸素センサによるフィードバック制御のリッチ補正量より検知し、そのリッチ補正量の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御する請求項１の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記制御手段は、触媒の還元能力の劣化度合いを、サブ酸素センサによるメイン酸素センサのスレショード電圧値の制御におけるメイン酸素センサのスレショード電圧値の大きさにより検知し、そのスレショード電圧の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御する請求項１の内燃機関の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１−４のいずれか１項の内燃機関の排気ガス浄化装置を用いることを特徴とするガスエンジン。
【請求項６】
吸気系に空燃比制御装置を介装し且つ排気系に吸蔵還元触媒を介装している内燃機関を制御する制御方法において、該吸蔵還元触媒の上流側及び下流側には、それぞれメイン酸素センサ、サブ酸素センサが介装されており、ストイキ運転が行われる際に、触媒の還元能力の劣化度合いを検知する劣化検知工程と、その劣化度合いに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御するリッチ空燃比制御工程、とを有することを特徴とする制御方法。
【請求項７】
前記劣化検知工程において、触媒の還元能力の劣化度合いを、サブ酸素センサの振幅値より検知する振幅・劣化検知工程と、前記リッチ空燃比制御工程において、その振幅の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御する振幅・リッチ空燃比制御工程、とを有する請求項６の制御方法。
【請求項８】
前記劣化検知工程において、触媒の還元能力の劣化度合いを、遅延時間を用いたサブ酸素センサによるフィードバック制御のリッチ補正量より検知するリッチ補正量・劣化検知工程と、前記リッチ空燃比制御工程において、そのリッチ補正量の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するリッチ補正量・リッチ空燃比制御工程、とを有する請求項６の制御方法。
【請求項９】
前記劣化検知工程において、触媒の還元能力の劣化度合いを、サブ酸素センサによるメイン酸素センサのスレショード電圧の制御におけるメイン酸素センサのスレショード電圧の大きさにより検知するメイン電圧・劣化検知工程と、前記リッチ空燃比制御工程において、そのスレショード電圧の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するメイン電圧・リッチ空燃比制御工程、とを有する請求項６の制御方法。
【請求項１０】
請求項６−９のいずれか１項の制御方法を用いることを特徴とするガスエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化装置及び制御方法に関する。より詳細には、排気系に吸蔵還元触媒を介装した希薄燃焼（リーンバーン）タイプの内燃機関の排気ガス浄化装置と、その運転制御方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リーンバーンエンジンは効率が高く、省エネ性や二酸化炭素の排出において有利なエンジンであるが、排気ガス中の酸素濃度が高く、従来から用いられている三元触媒を用いることができない。
【０００３】
そこで、近年、リーンバーンエンジン用の低ＮＯｘ化触媒として、吸蔵還元型の触媒が提案されている。
【０００４】
吸蔵還元触媒は、三元触媒にアルカリ、アルカリ土類等の吸蔵剤を添加したものであり、排気ガスがリーン状態の時にはＮＯｘを吸蔵し、リッチもしくはストイキの状態の時には吸蔵していたＮＯｘを放出するとともに、放出されたＮＯｘを還元するという特徴をもっている。
【０００５】
リーン状態での吸蔵量は有限であるため、吸蔵剤が飽和する前に、吸蔵されたＮＯｘを放出・還元除去する必要がある。
そのため、リーンバーンエンジンを一時的にリッチもしくはストイキ運転し、リッチ／リーンサイクルの運転により、ＮＯｘの吸蔵、放出・還元のサイクルを形成し、低ＮＯｘ化を図る技術が提案されている。
【０００６】
上記、リッチ状態では、吸蔵されたＮＯｘの還元は三元触媒の作用を用いて行われる。
ここで三元触媒では、排気ガス中の酸素が極低濃度の際に、ＮＯｘの還元が行われるが、触媒が新品で還元能力が非常に強い場合や、リッチが深い（空燃比が小さい）場合にアンモニアを発生するという問題がある。
【０００７】
図１１に示したように、吸蔵還元触媒でも、新品時にサイクル運転でのリッチが深く、吸蔵されたＮＯｘに比較して、リッチ排気ガス中の還元剤のトータル量が過剰の場合に、放出されたＮＯｘおよび排気ガス中のＮＯｘの還元が進みすぎ、アンモニアのピークを発生するという問題が生じる。
よって、新品時は、リッチを深くせずにサイクル運転を行うのが望ましい。
なお、新品時は還元能力が強いので、リッチを浅くしても短時間で吸蔵ＮＯｘの還元が終了するため、リッチ／リーン時間比率は大きくする必要がないので、エンジンの効率に悪影響は及ぼすことはない。
【０００８】
一方、触媒を長時間使用した場合は、還元能力が低下してくるため、図１１に示すように、リッチが浅いとＮＯｘの平均エミッションが悪化する。そこで、吸蔵したＮＯｘを十分還元するために、リッチ時間を長くしたり、リッチを深くしたりする必要がある。
リッチ時間を長くした場合、リッチ／リーンの時間比率が大きくなり、エンジンの効率が低下してくるので、この場合はリッチを深くしてサイクル運転をするのが望ましい。
【０００９】
以上より、吸蔵還元触媒のリッチ／リーンサイクル運転では、触媒新品時はリッチを浅く、触媒劣化時はリッチを深くして運転するのが望ましいといえる。
しかし従来技術では、負荷、排気ガス温度等の条件により、リッチやリーンの空燃比を変更する制御法は提案されているものの、触媒の劣化状態に合わせてリッチの空燃比を変更する方法については提案されていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、吸蔵還元触媒を用いたエンジンで、リ−ン／リッチサイクル運転時に、触媒新品時にアンモニアピークの発生を抑制し、劣化時にＮＯｘエミッションを改善することが出来る様な内燃機関の排気ガス浄化装置及び運転制御方法の提供を目的としている。
【００１１】
【知見】
吸蔵還元触媒は、リーン運転時にＮＯｘだけでなくＳＯｘも吸蔵し、その際には吸蔵材は硫酸塩へと変化する。
ＳＯｘの吸蔵により生成した硫酸塩は安定であるため、通常のリッチ／リーンサイクルのリーン運転時に放出・除去が行われず、使用時間とともに徐々に硫黄分が蓄積していくため、次第にＮＯｘ吸蔵量が低下していく。
ただし、吸蔵されたＳＯｘも、高温（６００℃程度以上）、リッチ（もしくはストイキ）排気ガス雰囲気では除去できるので、その処理により吸蔵能力の回復（再生）を図ることが可能である。
【００１２】
ガスエンジンで吸蔵還元触媒を使用した場合、ガソリンエンジンに比較して排気ガス中の硫黄濃度は低いものの、排気ガス温度が常に低い状態で（３５０〜５００℃程度）運転されるため、吸蔵材の再生が行われず吸蔵能力が低下してしまう。
そこで、定期的に、触媒再生運転を行う必要が生じる。
【００１３】
その際には、エミッションの悪化防止のため、三元触媒の空燃比制御を用い、ストイキ運転が行われる。なお、負荷や必要トルクによって、再生時以外にもストイキ運転されることもある。
【００１４】
従来から、三元触媒の空燃比制御においては、様々な劣化検知法が提案されている。
上記理由により、吸蔵還元触媒では必ずストイキ運転が行われるので、ストイキ運転の際に、三元触媒の劣化検知法により、三元触媒能力の劣化、すなわち、還元能力の低下を知ることができる。
劣化状態の検知により得られた情報をもとに、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ深さを制御してやれば、新品時のアンモニアピークの抑制と、触媒劣化時のＮＯｘエミッションの改善を図ることができる。
【００１５】
三元触媒の劣化検知法として、触媒前流の酸素センサ（メイン酸素センサ）と触媒後流の酸素センサ（サブ酸素センサ）を用いたダブル酸素センサシステムにおいて、サブ酸素センサの振幅値の大きさにより検知するものが多く提案されている（例：特開平５−３３６３２号公報で開示の技術）。
発明者はこの技術に着目して、振幅値小→還元能力低下度合い小→リッチ／リーンサイクルのリッチを浅くする、振幅値大→還元能力低下度合い大→リッチ／リーンサイクルのリッチを深くする、という制御を行い、以って、新品時のアンモニアピークの抑制と、触媒劣化時のＮＯｘエミッションの改善を図ることができることを見出した。
具体的には、振幅値とリッチ時の空燃比制御弁解度係数のマップにより、リッチ／リーンサイクル運転において振幅値に見合ったリッチ空燃比に制御出来る旨に着目した。
【００１６】
次に、ダブル酸素センサシステムの遅延時間を用いた制御法について説明する。
ダブル酸素センサシステムとして、メイン酸素センサのフィードバック制御における空燃比制御弁の開閉タイミング（遅延時間）を、サブ酸素センサの信号によりフィードバック制御する方法が提案されている。
【００１７】
ガスエンジンでは、三元触媒の劣化とともに、触媒ウィンドウがリッチ側にシフトするので、劣化とともに遅延時間のリッチ補正量が大きくなる（特開平４−３３９１４６号公報）。
発明者はこのことに着目して、遅延時間のリッチ補正量小→還元能力低下度合い小→リッチ／リーンサイクルのリッチを浅くする、遅延時間のリッチ補正量小大→還元能力低下度合い大→リッチ／リーンサイクルのリッチを深くする、という制御を行うことで、新品時のアンモニアピークの抑制と、触媒劣化時のＮＯｘエミッションの改善を図ることができることを見出した。
具体的には、遅延時間のリッチ補正量とリッチ時の空燃比制御弁解度係数のマップにより、リッチ／リーンサイクル運転において遅延時間のリッチ補正量に見合ったリッチ空燃比に制御出来る旨に着目した。
【００１８】
次に、ダブル酸素センサシステムのメイン酸素センサのスレショード電圧を用いた制御法について説明する。
ダブル酸素センサシステムとして、メイン酸素センサによるフィードバック制御におけるスレショード電圧を、サブ酸素センサの信号により制御する方法が提案されている（例：特開平４−２９８６５９号公報、特開平５−１４１２９８号公報）。上述したように、ガスエンジンでは、三元触媒の劣化とともに触媒ウィンドウがリッチ側にシフトするので、劣化とともに、メイン酸素センサのフィードバック制御のスレショード電圧が高くなる。
【００１９】
発明者は、メイン酸素センサによるフィードバック制御のスレショード電圧低→還元能力低下度合い小→リッチ／リーンサイクルのリッチを浅くする、メイン酸素センサによるフィードバック制御のスレショード電圧高→還元能力低下度合い大→リッチ／リーンサイクルのリッチを深くする、という制御を行うことで、新品時のアンモニアピークの抑制と、触媒劣化時のＮＯｘエミッションの改善を図ることができることを見出した。
具体的には、メイン酸素センサのフィードバック制御のスレショード電圧とリッチ時の空燃比制御弁解度係数のマップにより、リッチ／リーンサイクル運転においてメイン酸素センサのフィードバック制御のスレショード電圧に見合ったリッチ空燃比に制御される、ということを、発明者は見出したのである。
【００２０】
また発明者は、上記以外の、既に提案されている種々の三元触媒の劣化判定方法を用いて、劣化度合いを判定し、リッチの深さを制御することもできることにも着目した。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置は、吸気系に空燃比制御装置を介装し且つ排気系に吸蔵還元触媒を介装しており、該吸蔵還元触媒の上流側及び下流側には、それぞれメイン酸素センサ、サブ酸素センサが介装されており、吸蔵剤のための再生運転等でストイキ運転が行われる際に三元触媒の劣化度合いを検知し、その劣化度合いに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御する制御手段を有するよう構成されている。
【００２２】
本発明の実施に際して、前記制御手段は、三元触媒の劣化度合いを、サブ酸素センサの振幅値より検知し、その振幅の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するよう構成されているのが好ましい。
【００２３】
もしくは、前記制御手段は、三元触媒の劣化度合いを、遅延時間を用いたサブ酸素センサによるフィードバック制御のリッチ補正量より検知し、そのリッチ補正量の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するのが好ましい。
【００２４】
或いは、前記制御手段は、三元触媒の劣化度合いを、サブ酸素センサによるメイン酸素センサのスレショード電圧の制御におけるメイン酸素センサのスレショード電圧の大きさにより検知し、そのスレショード電圧の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するのが好ましい。
【００２５】
また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化装置は、ガスエンジンに用いることが好ましい。
【００２６】
本発明の制御方法は、吸気系に空燃比制御装置を介装し且つ排気系に吸蔵還元触媒を介装している内燃機関を制御する制御方法において、該吸蔵還元触媒の上流側及び下流側には、それぞれメイン酸素センサ、サブ酸素センサが介装されており、吸蔵剤のための再生運転等でストイキ運転が行われる際に、三元触媒の劣化度合いを検知する劣化検知工程と、その劣化度合いに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御するリッチ空燃比制御工程、とを有することを特徴としている。
【００２７】
本発明の制御方法の実施に際しては、前記劣化検知工程で、三元触媒の劣化度合いを、サブ酸素センサの振幅値より検知する振幅・劣化検知工程と、その振幅の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御する振幅・リッチ空燃比制御工程、とを有することが好ましい。
【００２８】
もしくは、前記劣化検知工程で、三元触媒の劣化度合いを、遅延時間を用いたサブ酸素センサによるフィードバック制御のリッチ補正量より検知するリッチ補正量・劣化検知工程と、そのリッチ補正量の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するリッチ補正量・リッチ空燃比制御工程、とを有することが好ましい。
【００２９】
或いは、前記劣化検知工程で、三元触媒の劣化度合いを、サブ酸素センサによるメイン酸素センサのスレショード電圧の制御における、メイン酸素センサのスレショード電圧の大きさにより検知するメイン電圧・劣化検知工程と、そのスレショード電圧の大きさに応じて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の燃料ガスを濃くするよう制御するメイン電圧・リッチ空燃比制御工程、とを有することが好ましい。
【００３０】
また、上述した本発明の制御方法は、ガスエンジンで用いることが望ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、添付図面において、同様な部材には同様な符号を付してある。
【００３２】
図1に、第１の実施形態の全体構成図を示す。
第１の実施形態では、ダブル酸素センサシステムのストイキ運転制御時の、サブ酸素センサの振幅値より、リッチ／リーンサイクルのリッチ時の空燃比を制御する方法を示している。
【００３３】
図１おいて、全体を符号１０で示すガスエンジン（内燃機関の１例）には、空気供給ライン１２から空気（矢印Ａで示す）が、燃料ガス供給ライン１４から燃料ガス（矢印Ｆで示す）が供給されている。
【００３４】
空気Ａと燃料ガスＦとはミキサ１６により混合され、混合気は吸入ライン１８を介して燃焼室２０内に供給される。
【００３５】
燃料ガス供給ライン１４から分岐して、吸入ライン１８のスロットル２２よりも上流側の領域に合流しているのは、バイパスガスライン２４である。バイパスガスライン２４にはバイバスガス制御バルブ２６が介装されており、該制御バルブ２６の開度制御を行うことにより、混合気の空気比が調節される。
【００３６】
ガスエンジン１０において、符号２８はピストンを、符号３０は吸気バルブを、符号３２は排気バルブを、符号３４は排気ラインを示している。この排気ライン３４には、吸蔵還元触媒３６が介装されており、触媒３６の上流にはメイン酸素センサ３８が、触媒３６の下流側にはサブ酸素センサ４０が介装されている。
そして、メイン酸素センサ３８、サブ酸素センサ４０の信号は、それぞれ信号伝達ラインＣＬ１、ＣＬ２を介して、コントロールユニット５０へ伝達されている。
【００３７】
コントロールユニット５０は、各センサ信号の入力ポート、演算処理のためのマイコン、バイパスガス制御バルブ２６用の出力ポートを備えている。
【００３８】
図１において、エンジンの回転数を検出する回転数センサ４２と、吸入ライン１８における吸気圧を検出する吸気圧センサ４４が設けられている。そして、センサ４２及びセンサ４４の検出信号は、信号伝達ラインＣＬ３、ＣＬ４の各々を介して、コントロールユニット５０に伝達される。
【００３９】
コントロールユニット５０には、センサ３８の検出信号を読み取るメイン酸素センサ読込手段５２と、センサ４０の検出信号を読み取るサブ酸素センサ読込手段５４と、センサ４２の検出信号を読み取る回転数センサ読込手段５６と、センサ４４の検出信号を読み取る吸気圧センサ読込手段５８とを有している。
【００４０】
センサ読込手段５６、５８は、リッチバイパス開度演算手段６０に接続され、センサ読み込み手段５２、センサ読込手段５４は、ストイキ運転制御手段７０に接続されている。
また、センサ読み込み手段５４は、サブ振幅値演算手段６２にも接続され、サブ振幅値演算手段６２は、リッチ弁開度補正係数演算手段６４に接続されている。
そして、リッチ弁開度補正係数演算手段６４も、リッチバイパス開度演算手段６０に接続され、リッチバイパス開度演算手段６０は、Ｒ／Ｌ制御手段６８に接続されている。
Ｒ／Ｌ制御手段６８とストイキ運転制御手段７０は、バイパス開度調整手段７２に接続され、バイパス開度演算手段７２からはバイパスガス制御バルブ２６の制御信号が、信号伝達ラインＣＬ５を介して送られる。
【００４１】
次に、図２のフローチャートを用いて、第１の実施形態の制御方法について示す。
まず、ステップＳ１において、ストイキ運転が行われているかを判定する。ストイキ運転実行フラグＸＸＳＴは、再生運転等でストイキ運転が行われている際には１と設定され、その他の運転モードでは（例えば、リッチ／リーンサイクル運転）０と設定される。よって、ステップＳ１では、ストイキ運転が行われるまで待機することになる。
【００４２】
ストイキ運転が行われた場合（ステップＳ１がＹＥＳの場合）はステップＳ２に進み、サブ酸素センサ出力電圧振幅値ＷＳＯＶの算出を行う。そして、ステップＳ３に進み、ストイキ運転ではなくなるまで（ＸＸＳＴが０になるまで）、ステップＳ２を繰り返す。
ＸＸＳＴが０になったら、すなわち、ストイキ運転が終了したら、ステップＳ４に進み、ステップＳ２で得られたＷＳＯＶの平均値ＡＶＷＳＯＶを計算する。
【００４３】
次に、ステップＳ５で、サブ酸素センサ出力電圧振幅値の平均値ＡＶＷＳＯＶとリッチ弁開度補正係数ＫＶＲの関係を示す図４のマップを用い、サブ酸素センサ出力電圧振幅値の平均値ＡＶＷＳＯＶの値からリッチ弁開度補正係数ＫＶＲを算出し、ステップＳ１に戻る。
なお、具体的なダブル酸素センサシステムのストイキ運転の制御方法、および、サブ酸素センサの振幅値については、それぞれ特開平４−３３９１４６号公報、特開平５−３３６３２号公報等で開示されているような方法を用いればよい。
【００４４】
次に上記制御によって求められたリッチ弁開度補正係数ＫＶＲの値に基いてリッチ／リーンサイクルのリッチ弁開度を変更する制御法を、図３のフローチャートを使って説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ６で、リッチ／リーンサイクル運転条件成立フラグＸＲＬが１、すなわち、リッチ／リーンサイクル運転を行う条件が成立するまで待機する。
【００４６】
リッチ／リーンサイクル運転を行う条件が成立したならば（ＸＲＬ＝１：ステップＳ６がＹＥＳ）ステップＳ７に進み、下記算出式よりリッチ／リーンサイクル運転のバイパスガス制御バルブ２６の、リーン時の弁開度であるリーン弁開度ＶＯＲＬ、リッチ時の弁開度であるリッチ弁開度ＶＯＲＲを算出する。
ＶＯＲＬ＝α＊ＰＭ＊ＲＰＭ
ＶＯＲＲ＝β＊ＰＭ＊ＲＰＭ＊ＫＶＲ
ここで、α：リーン弁開度算出係数、β：リッチ弁開度算出係数、ＭＰ：吸気圧力、ＲＰＭ：エンジン回転数である。ＭＰ、ＲＰＭはそれぞれ、吸気圧センサ４４、回転数センサ４２より求められる。α、βは、固定の係数であるが、エンジン負荷等に応じて、複数の値を用意しても良い。
【００４７】
次に、ステップＳ８に進み、バイパスガス制御バルブ２６の開度を、ＶＯＲＬにしてリーン運転を開始し、ステップＳ９に進む。
【００４８】
ステップＳ９では、リーン運転経過時間ＬＴが、所定のリーン運転時間ＬＬＴ経過したかを判断し、所定時間経過後（ステップＳ９がＹＥＳ）、ステップＳ１０に進み、リッチ運転を開始する（バイパスガス制御バルブ２６の開度を、ＶＯＲＲに変更）。
そして、リッチ運転経過時間ＲＴが、所定のリッチ運転時間ＬＲＴ経過したかをステップＳ１１で判断し、経過後ステップＳ６に戻る。ここで、ＬＬＴ、ＬＲＴは、エンジン負荷等に応じて、複数の値を用意しても良い。
【００４９】
次に、ダブル酸素センサシステムにおける、サブ酸素センサによるフィードバック制御の遅延時間のリッチ補正量より、リッチ／リーンサイクルのリッチ時の空燃比を制御する第２の実施形態について説明する。
【００５０】
図５に、第２の実施形態の全体構成図を示す。ここでは、第１の実施形態の全体構成図である図１との相違部分だけ説明する。
【００５１】
図５では、サブ酸素センサ読込手段５４は、ストイキ運転制御手段７０のみに接続され、ストイキ運転制御手段７０は、遅延時間読込手段６１とバイパス開度調整手段７２に、遅延時間読込手段６１は、リッチ弁開度補正係数演算手段６４に接続されている。
【００５２】
次に、第２の実施形態の制御方法について、図６にフローチャートを示す。
まず、ステップＳ１２で、ＸＸＳＴが１になるまで（ストイキ運転が行われるまで）待機する。ストイキ運転が行われたならば（ステップＳ１２がＹＥＳであれば）、ステップＳ１３で、ＸＸＳＴが０、すなわち、ストイキ運転が終了したか判定する。
【００５３】
ストイキ運転終了時（ステップＳ１３がＹＥＳ）には、ステップＳ１４に進み、ストイキ運転終了直後のダブル酸素センサシステムにおける、サブ酸素センサによるフィードバック制御の遅延時間のリッチ補正量ＤＴＲを読み込む。
次に、ステップＳ１５に進み、サブ酸素センサのフィードバック制御による遅延時間のリッチ補正量ＤＴＲとリッチ弁開度補正係数ＫＶＲの関係を示す図７のマップを用い、ＤＴＲの値からＫＶＲを算出し、ステップＳ１２に戻る。
【００５４】
リッチ／リーンサイクル運転の制御方法は、第１の実施形態における図３のフローチャートの制御方法と同じであるので、説明を省略する。
また、具体的なダブル酸素センサシステムのストイキ運転の制御方法、および、サブ酸素センサのフィードバックにおける遅延時間のリッチ補正量の求め方につては、特開平４−３３９１４６号公報等で示されているような方法を用いれば良い。
第２の実施形態におけるその他の構成、作用効果については、第１の実施形態と同様である。
【００５５】
次に、ダブル酸素センサシステムにおける、サブ酸素センサによるフィードバック制御のメイン酸素センサのスレショード電圧値により、リッチ／リーンサイクルのリッチ時の空燃比を制御する第３の実施形態について説明する。
【００５６】
図８に、第３の実施形態の全体構成図を示す。ここでは、第１の実施形態の全体構成図である図１との相違部分だけ説明する。
【００５７】
図８では、サブ酸素センサ読込手段５４は、ストイキ運転制御手段７０のみに接続され、ストイキ運転制御手段７０は、メインスレショード電圧値読込手段６３とバイパス開度調整手段７２に、メインスレショード電圧値読込手段６３は、リッチ弁開度補正係数演算手段６４に接続されている。
【００５８】
次に、第３の実施形態の制御方法について、図９にフローチャートを示す。
まず、ステップＳ１６で、ＸＸＳＴが１になるまで（ストイキ運転となるまで）待機する。次に、ステップＳ１７で、ＸＸＳＴが０、すなわち、ストイキ運転が終了したか判定する。
ストイキ運転終了時（ステップＳ１７がＹＥＳ）には、ステップＳ１８に進み、ストイキ運転終了直後のダブル酸素センサシステムにおける、サブ酸素センサによるフィードバック制御のメイン酸素センサのスレショード電圧ＬＭＯＶを読み込む。
【００５９】
次に、ステップＳ１８に進み、ＬＭＯＶ（ダブル酸素センサシステムにおける、サブ酸素センサによるフィードバック制御のメイン酸素センサのスレショード電圧）とＫＶＲ（リッチ弁開度補正係数）との関係を示す図１０のマップを用い、ＬＭＯＶの値からＫＶＲを算出し、ステップＳ１６に戻る。
【００６０】
リッチ／リーンサイクル運転の制御方法は、第１の実施形態における図３のフローチャートの制御方法と同じであるので、説明を省略する。
また、具体的なダブル酸素センサシステムのストイキ運転の制御方法、および、サブ酸素センサによるフィードバック制御におけるメイン酸素センサのスレショード電圧値の求め方については、特開平５−１４１２９８号公報、特開平４−２９８６５９号公報等で示されているような方法を用いれば良い。
第３の実施形態におけるその他の構成、作用効果については、第１の実施形態と同様である。
【００６１】
なお、図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態における触媒の劣化判定技術に代えて、本発明では、既に提案されている上記以外の三元触媒の劣化判定法を用いて同様の制御を行うことが出来るのである。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の作用効果を、以下に列挙する。
（１）  三元触媒の劣化、すなわち、還元能力の低下に合わせて、リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御し、触媒新品時のアンモニアピークの抑制と、劣化時のＮＯｘエミッションの改善を図ることが出来る。
（２）  吸蔵還元触媒を用いたエンジンでは、再生運転等でストイキ運転が必ず行われるので、従来から用いられている三元触媒の劣化判定方法を用いることにより、（リッチ／リーンサイクル運転のリッチ時の空燃比を制御することにおいて、）新たな設備の付加を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、第１の実施形態の全体構成を示す図
【図２】本発明の、第１の実施形態のＫＶＲ算出方法を示すフローチャート
【図３】本発明の、第１の実施形態のリッチ空燃比制御方法を示すフローチャート
【図４】本発明の、第１の実施形態のＫＶＲとＡＶＷＳＯＶとの関係を示すマップ
【図５】本発明の、第２の実施形態の全体構成を示す図
【図６】本発明の、第２の実施形態のＫＶＲ算出方法を示すフローチャート
【図７】本発明の、第２の実施形態のＫＶＲとＤＴＲとの関係を示すマップ
【図８】本発明の、第３の実施形態の全体構成を示す図
【図９】本発明の、第３の実施形態のＫＶＲ算出方法を示すフローチャート
【図１０】本発明の、第３の実施形態のＫＶＲとＬＭＯＶとの関係を示すマップ
【図１１】新品触媒及び劣化触媒による空燃比、ＮＯｘ、アンモニアの時間に対する変化を示す説明図
【符号の簡単な説明】
１０・・ガスエンジン
１２・・空気供給ライン
１４・・燃料ガス供給ライン
１６・・ミキサ
１８・・吸入ライン
２０・・燃焼室
２２・・スロットル
２４・・バイパスガスライン
２６・・バイバスガス制御バルブ
２８・・ピストン
３０・・吸気バルブ
３２・・排気バルブ
３４・・排気ライン
３６・・吸蔵還元触媒
３８・・メイン酸素センサ
４０・・サブ酸素センサ
４２・・回転数センサ
４４・・吸気圧センサ
５０・・コントロールユニット
５２・・メイン酸素センサ読込手段
５４・・サブ酸素センサ読込手段
５６・・回転数センサ読込手段
５８・・吸気圧センサ読込手段
６０・・リッチバイパス開度演算手段
６１・・遅延時間読込手段
６２・・サブ振幅値演算手段
６３・・メインスレショード電圧値読込手段
６４・・リッチ弁開度補正係数演算手段
６８・・Ｒ／Ｌ制御手段
７０・・ストイキ運転制御手段
７２・・バイパス開度調整手段
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、ＣＬ４、ＣＬ５・・信号伝達ライン
Ａ・・空気
Ｆ・・燃料ガス
ＭＰ・・吸気圧センサ４４の値
ＲＰＭ・・回転数センサ４２の値
ＬＴ・・リーン運転経過時間
ＬＬＴ・・リーン運転時間
ＲＴ・・リッチ運転経過時間
ＬＲＴ・・リッチ運転時間
ＶＯＲＬ・・リーン弁開度
ＶＯＲＲ・・リッチ弁開度
ＫＶＲ・・リッチ弁開度補正係数
ＷＳＯＶ・・サブ酸素センサ出力電圧振幅値
ＡＶＷＳＯＶ・・ＷＳＯＶの平均値
ＤＴＲ・・サブ酸素センサによるフィードバック制御の遅延時間のリッチ補正量
ＬＭＯＶ・・サブ酸素センサによるフィードバック制御のメイン酸素センサのスレショード電圧
ＸＲＬ・・リッチ／リーンサイクル運転条件成立フラグ
ＸＸＳＴ・・ストイキ運転実行フラグ
【図１】
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【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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