(57)【要約】【課題】この発明は、パージガス中に含まれる酸化材成分と還元材成分の両方を簡単な構成で効率よく浄化することを目的とする。【解決手段】排気通路１４の主通路部１４ａを迂回するバイパス通路１８には、吸着材２４を設ける。バイパス通路１８の下流側には、酸素吸蔵型触媒３２、排気ガスセンサ３４，３６を設ける。そして、ＥＣＵ３８は、暖機前に排気ガスを吸着材２４に流通させる吸着制御と、排気ガスを主通路部１４ａに流通させる通常排気制御とを行う。通常排気制御中において、センサ３４，３６の信号Ｓ1，Ｓ2が信号反転状態となったときには、排気ガスを吸着材２４に流通させ、吸着材２４から脱離した未浄化成分を触媒３２によって浄化するパージ制御を行う。これにより、触媒３２が排気ガス中の各成分に対して浄化能力を発揮する適切なタイミングでパージ制御を行うことができる。【選択図】図１
2009041486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが流通する排気通路と、
前記排気通路の一部である主通路部を迂回するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、排気ガス中に含まれる酸化材成分と還元材成分とを吸着する吸着材と、
排気ガスの流路を前記排気通路の主通路部と前記バイパス通路との間で切換える通路切換手段と、
前記バイパス通路の下流側で前記排気通路に設けられ、前記酸化材成分と前記還元材成分とを浄化すると共に酸素を吸蔵する能力を備えた酸素吸蔵型触媒と、
前記酸素吸蔵型触媒の上流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に対応する信号を上流側信号として出力する上流側排気ガスセンサと、
前記酸素吸蔵型触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に対応する信号を下流側信号として出力する下流側排気ガスセンサと、
前記通路切換手段を駆動することにより、内燃機関の暖機完了前に排気ガスを前記バイパス通路に流通させる吸着制御と、前記吸着制御の実行後に排気ガスを前記排気通路の主通路部に流通させる通常排気制御とを行う排気制御手段と、
前記上流側信号と前記下流側信号のうち何れか一方の信号がリッチ出力となり、且つ他方の信号がリーン出力となったときに、信号反転状態であると判定する信号判定手段と、
前記通常排気制御の実行中に前記信号判定手段によって前記信号反転状態と判定されたときに、前記通路切換手段によって排気ガスを前記バイパス通路に流通させ、前記吸着材から脱離した成分を前記酸素吸蔵型触媒によって浄化するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の排気系に用いて好適な排気浄化装置に関し、特に、吸着材によって吸着した成分を放出（パージ）する構成とした内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１（特開２００２−３８９２７号公報）に開示されているように、排気通路に前段触媒、後段触媒及びＨＣ吸着材を備えた内燃機関の排気浄化装置が知られている。従来の排気浄化装置は、ＨＣ吸着材の上流側に前段触媒を配置し、ＨＣ吸着材の下流側に後段触媒を配置する構成としている。
【０００３】
そして、この排気浄化装置は、例えば内燃機関の冷間始動時のように、前段触媒が未活性状態であるときに、排気ガス中のＨＣをＨＣ吸着材によって吸着する。また、内燃機関の暖機後には、一旦吸着したＨＣをＨＣ吸着材からパージガスとして放出させ、このＨＣを後段触媒によって浄化するものである。
【０００４】
ここで、ＨＣ浄化用の後段触媒は、その内部に十分な量の酸素を保持（吸蔵）している状態であれば、ＨＣを酸化処理することによって高い浄化能力を発揮する。このため、従来の排気浄化装置は、例えば内燃機関がリーン空燃比状態で運転された時間等に基づいて、後段触媒が保持する酸素の保持量を推定している。そして、酸素保持量の推定値が一定の量を超えたときに、ＨＣ吸着材からＨＣをパージさせる構成としている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３８９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術では、後段触媒が十分な量の酸素を保持しているときに、パージガス中のＨＣを排気浄化触媒によって浄化する構成としている。この場合、一般的なパージガスの浄化処理では、パージガス中に含まれるＨＣだけでなく、ＮＯｘ、ＣＯ等の未浄化成分も浄化したいという要求がある。
【０００７】
しかし、従来技術のように、後段触媒の酸素保持量のみに着目してＨＣを浄化する構成では、ＮＯｘ、ＣＯ等の未浄化成分を効率的に浄化するのが難しい。このため、従来の内燃機関では、上述した後段触媒に加えて、例えばパージガス中に含まれるＮＯｘ、ＣＯ等を浄化する他の触媒や、この触媒の浄化効率を高めるための制御システム等が必要となり、全体の構成が複雑化するという問題がある。
【０００８】
また、例えば後段触媒として三元触媒等を用いることにより、前述した全ての未浄化成分を三元触媒によって浄化する方法も考えられる。しかし、一般に、内燃機関の空燃比は、前段触媒の手前でストイキ領域（即ち、前段触媒の浄化ウィンドウ）となるようにフィードバック制御されることが多い。このため、後段触媒の位置では、空燃比がストイキ領域から外れた状態となり易い。従って、単に後段触媒として三元触媒等を用いたとしても、十分な浄化能力を発揮させるのが難しいという問題がある。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、パージガス中に含まれる酸化材成分と還元材成分の両方を簡単な構成で効率よく浄化することができ、排気エミッションを向上させることが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、内燃機関の排気ガスが流通する排気通路と、
前記排気通路の一部である主通路部を迂回するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、排気ガス中に含まれる酸化材成分と還元材成分とを吸着する吸着材と、
排気ガスの流路を前記排気通路の主通路部と前記バイパス通路との間で切換える通路切換手段と、
前記バイパス通路の下流側で前記排気通路に設けられ、前記酸化材成分と前記還元材成分とを浄化すると共に酸素を吸蔵する能力を備えた酸素吸蔵型触媒と、
前記酸素吸蔵型触媒の上流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に対応する信号を上流側信号として出力する上流側排気ガスセンサと、
前記酸素吸蔵型触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の酸素濃度に対応する信号を下流側信号として出力する下流側排気ガスセンサと、
前記通路切換手段を駆動することにより、内燃機関の暖機完了前に排気ガスを前記バイパス通路に流通させる吸着制御と、前記吸着制御の実行後に排気ガスを前記排気通路の主通路部に流通させる通常排気制御とを行う排気制御手段と、
前記上流側信号と前記下流側信号のうち何れか一方の信号がリッチ出力となり、且つ他方の信号がリーン出力となったときに、信号反転状態であると判定する信号判定手段と、
前記通常排気制御の実行中に前記信号判定手段によって前記信号反転状態と判定されたときに、前記通路切換手段によって排気ガスを前記バイパス通路に流通させ、前記吸着材から脱離した成分を前記酸素吸蔵型触媒によって浄化するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、酸素吸蔵型触媒の上流側と下流側にそれぞれ排気ガスセンサを配置することができる。これらの排気ガスセンサから出力される上流側信号と下流側信号とが信号反転状態となったときには、酸素吸蔵型触媒によって酸素の吸蔵動作または放出動作が行われている。このとき、酸素吸蔵型触媒の内部には、最大酸素吸蔵量と最小酸素吸蔵量との間である適度な量の酸素が吸蔵され、酸化雰囲気の領域（酸化領域）と還元雰囲気の領域（還元領域）とが混在した状態となっている。この状態で、酸素吸蔵型触媒は、排気ガス中に含まれる酸化材成分を還元領域によって浄化することができ、その一方で、還元材成分を酸化領域によって浄化することができる。
【００１２】
従って、各排気ガスセンサの信号が信号反転状態となったときに、吸着材から放出されるパージガスを酸素吸蔵型触媒に流入させることにより、１つの酸素吸蔵型触媒によってパージガス中の酸化材成分と還元材成分の両方を効率よく浄化することができる。また、信号反転状態となっていない場合には、酸化材成分と還元材成分のうち何れかの浄化能力が不十分であると判断し、パージ動作を中断して待機することができる。
【００１３】
このように、本発明によれば、酸素吸蔵型触媒によって酸化材成分と還元材成分の両方を浄化することが可能なタイミングを、上流側信号と下流側信号の信号反転状態として確実に検知することができる。従って、複数種類の未浄化成分を簡単な構成で効率よく浄化することができ、全体のシステム構成を簡略化しつつ、排気エミッションを向上させることができる。
【００１４】
また、酸素吸蔵型触媒は、その内部に流入する排気ガス（パージガス）の空燃比がストイキ領域から外れたとしても、酸素の吸蔵，放出を行うことにより、酸化材成分と還元材成分の両方に対して浄化能力を安定的に発揮することができる。従って、例えば酸素吸蔵能をもたない三元触媒等と比較して、酸素吸蔵型触媒が浄化能力を発揮する空燃比の範囲（いわゆる浄化ウィンドウ）を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図３を参照しつつ、本発明の実施の形態１による内燃機関の排気浄化装置について説明する。まず、図１は、実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図を示している。図１に示す内燃機関１０は、気筒内に空気を吸い込む吸気通路１２と、気筒から排出された排気ガスが流れる排気通路１４とを備えている。排気通路１４には、例えば三元触媒等からなるメイン触媒１６が設けられている。メイン触媒１６は、排気ガスの熱等により活性化した状態において、排気ガス中に含まれるＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ等の未浄化成分を浄化する。
【００１６】
また、排気通路１４の途中には、その一部である主通路部１４ａを迂回するバイパス通路１８が接続されている。バイパス通路１８は、排気ガスの流れ方向を基準として主通路部１４ａの上流側で排気通路１４から分岐し、これらの分岐部位は上流側分岐部２０となっている。また、バイパス通路１８は、主通路部１４ａの下流側で排気通路１４に合流し、これらの合流部位は下流側合流部２２となっている。
【００１７】
また、バイパス通路１８の途中には吸着材２４が設けられている。この吸着材２４は、メイン触媒１６が未活性状態のときに、排気ガス中に含まれるＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ等の未浄化成分を吸着するものである。さらに、上流側分岐部２０には、後述のＥＣＵ３８によって駆動される通路切換弁２６が設けられている。この通路切換弁２６は、例えば電磁式の三方弁等からなり、排気ガスの流路を排気通路１４の主通路部１４ａとバイパス通路１８との間で切換える通路切換手段を構成している。
【００１８】
そして、通路切換弁２６が位置（ａ）にあるときには、バイパス通路１８が排気ガスの流路となり、排気通路１４の主通路部１４ａは、通路切換弁２６によって閉塞された状態となる。また、通路切換弁２６が位置（ｂ）にあるときには、排気通路１４の主通路部１４ａが排気ガスの流路となり、バイパス通路１８は、通路切換弁２６によって閉塞された状態となる。
【００１９】
また、本実施の形態のシステムは、吸着材２４からパージされた未浄化成分を浄化するための酸素吸蔵型触媒３２を備えている。この酸素吸蔵型触媒３２は、バイパス通路１８の下流側で排気通路１４に設けられている。また、酸素吸蔵型触媒３２は、例えばパラジウム、ロジウム、白金等の金属材料を担持したＣｅＯ２（セリア）等によって形成され、その内部に酸素を吸蔵する能力（以下、酸素吸蔵能と称す）を備えている。
【００２０】
そして、酸素吸蔵型触媒３２は、適度な量の酸素を吸蔵した状態で、三元触媒としての機能を発揮する。この場合、「適度な量の酸素」とは、酸素吸蔵型触媒３２が吸蔵可能な最大酸素吸蔵量と最小酸素吸蔵量との間となる中間的な酸素吸蔵量である。即ち、適度な量の酸素を吸蔵した酸素吸蔵型触媒３２の内部には、酸化雰囲気の領域（以下、酸化領域と称す）と、還元雰囲気の領域（還元領域と称す）とが混在した状態となっている。
【００２１】
この状態において、酸素吸蔵型触媒３２は、ＮＯｘ等の酸化材成分（還元反応によって浄化される成分）を還元領域によって浄化することができる。また、酸素吸蔵型触媒３２は、ＨＣ、ＣＯ等の還元材成分（酸化反応によって浄化される成分）を酸化領域によって浄化することができる。
【００２２】
さらに、本実施の形態のシステムは、酸素吸蔵型触媒３２の上流側で排気通路１４に設けられた上流側排気ガスセンサ３４と、前記触媒３２の下流側で排気通路１４に設けられた下流側排気ガスセンサ３６とを備えている。これらの排気ガスセンサ３４，３６は、排気ガス中の酸素濃度を検出し、ＥＣＵ３８に検出信号を出力するものである。
【００２３】
ここで、上流側排気ガスセンサ３４は、例えば酸素センサによって構成されている。即ち、上流側排気ガスセンサ３４の検出信号（以下、上流側信号Ｓ1と称す）は、排気ガスの空燃比が理論空燃比に対してリッチ状態であるときにリッチ出力となり、この空燃比がリーン状態であるときにリーン出力となる。
【００２４】
一方、下流側排気ガスセンサ３６は、上流側排気ガスセンサ３４と同様に、酸素センサ等によって構成されている。そして、下流側排気ガスセンサ３６の検出信号（以下、下流側信号Ｓ2と称す）は、上流側信号Ｓ1と同様に、排気ガスの空燃比に応じてリッチ出力またはリーン出力となるものである。
【００２５】
また、本実施の形態のシステムは、内燃機関１０の運転状態を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）３８を備えている。ここで、ＥＣＵ３８は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶回路を有するマイクロコンピュータ等によって構成されている。そして、ＥＣＵ３８の入力側には、内燃機関１０の運転状態を検出する各種のセンサ（図示せず）と、排気ガスセンサ３４，３６とが接続されている。
【００２６】
また、ＥＣＵ３８の出力側には、内燃機関１０の運転状態に応じてＥＣＵ３８により駆動される各種のアクチュエータ（図示せず）と、前述した通路切換弁２６が接続されている。そして、ＥＣＵ３８は、各種のセンサによって内燃機関１０の運転状態を検出しつつ、アクチュエータを駆動することにより、運転に必要な各種の制御を行うものである。
【００２７】
［ＥＣＵの制御］
次に、図２を参照しつつ、ＥＣＵ３８によって実行される吸着制御、通常排気制御及びパージ制御について説明する。
（吸着制御）
まず、内燃機関１０を冷間始動する場合等のように、メイン触媒１６が暖機完了前の状態（未活性状態）であるときには、ＥＣＵ３８によって通路切換弁２６が位置（ａ）に切換えられ、吸着制御が実行される。これにより、内燃機関１０の排気ガスは、メイン触媒１６が暖機状態となるまでの間、バイパス通路１８を流通し、比較的低い温度となっている吸着材２４を通過するようになる。このとき、排気ガス中に含まれるＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ等の未浄化成分は、吸着材２４によって吸着される。そして、吸着材２４を通過した排気ガスは、排気通路１４の下流側に流入し、外部に排気される。
【００２８】
（通常排気制御）
内燃機関１０を運転するうちに、メイン触媒１６が暖機されて活性化したときには、ＥＣＵ３８によって通路切換弁２６が位置（ｂ）に切換えられ、通常排気制御が実行される。これにより、内燃機関１０の排気ガスは、メイン触媒１６によって浄化された後に、排気通路１４の主通路部１４ａを流通し、外部に排気される。
【００２９】
（パージ制御）
上述した通常排気制御の実行時には、ＥＣＵ３８によって排気ガスセンサ３４，３６の検出信号、即ち上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2の出力状態がチェックされる。この場合、ＥＣＵ３８は、２つの信号Ｓ1，Ｓ2のうち何れか一方の信号がリッチ出力となり、且つ他方の信号がリーン出力となったときに、信号反転状態であると判定する。
【００３０】
そして、通常排気制御の実行中に信号反転状態であると判定したときには、通路切換弁２６を位置（ａ）に切換えることにより、排気ガスをバイパス通路１８に流通させるパージ制御を実行する。ここで、２つの信号Ｓ1，Ｓ2が信号反転状態となっているタイミングは、後述の理由により、酸素吸蔵型触媒３２が高い浄化能力を発揮するのに適切なタイミングである。このため、信号反転状態以外のタイミングでは、ＥＣＵ３８によって通路切換弁２６が位置（ｂ）に戻され、パージ制御が中断される。
【００３１】
また、パージ制御が開始されると、高い温度の排気ガスが吸着材２４を通過し、吸着材２４の温度が上昇する。この結果、吸着材２４に溜まった未浄化成分が吸着材２４から脱離されて、排気ガス中に放出される。
【００３２】
また、吸着材２４から放出されたパージガスは、バイパス通路１８から排気通路１４に流入し、酸素吸蔵型触媒３２を通過する。このとき、酸素吸蔵型触媒３２は、適切なタイミングでパージ制御が行われているから、パージガス中の酸化材成分と還元材成分の両方を効率よく浄化することができる。
【００３３】
（パージ制御の実行タイミング）
ここで、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2が信号反転状態であるときに、パージ制御を行う理由について説明する。まず、例えば酸素濃度が高いリーン状態の排気ガスが酸素吸蔵型触媒３２に流入している場合を考える。リーン状態の排気ガスが触媒３２の内部を流れ続けると、排気ガス中の酸素が触媒３２の内部に吸蔵されていく。やがて、触媒３２の酸素吸蔵量は、最大酸素吸蔵量に飽和した状態となる。このとき、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2とは、両方ともリーン出力となっている。
【００３４】
この状態で、例えば空燃比フィードバック制御の影響等によって排気ガスの空燃比がリーン状態からリッチ状態に変動すると、まず上流側信号Ｓ1がリッチ出力に変化する。そして、酸素濃度が低いリッチ状態の排気ガスが酸素吸蔵型触媒３２に流入してくると、この排気ガス中には、触媒３２の内部に吸蔵されていた酸素が徐々に放出される。この結果、触媒３２から流出する排気ガスは、酸素の放出動作が持続されている間に限り、リーン状態に保持される。
【００３５】
この結果、上流側信号Ｓ1はリッチ出力に変化したのに対し、下流側信号Ｓ2は、触媒３２からの酸素放出によってリーン出力に保持される。また、触媒３２から流出する排気ガスの空燃比は、酸素の放出によって理論空燃比に近いストイキ状態となる場合もある。この場合にも、下流側信号Ｓ2は、下流側排気ガスセンサ（本実施の形態では酸素センサ）３６の出力のヒステリシス特性によってリーン出力に保持される。
【００３６】
従って、リーン状態の排気ガスがリッチ状態に変化した場合に、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2とは、触媒３２からの酸素放出によって信号反転状態となる。そして、このような酸素の放出動作が持続されているときに、触媒３２の内部には、その最大酸素吸蔵量と最小酸素吸蔵量との間である適度な量の酸素が吸蔵され、酸化領域と還元領域とが混在している。従って、酸素吸蔵型触媒３２は、パージガス中のＨＣ、ＣＯ等を酸化領域によって浄化することができ、その一方で、パージガス中のＮＯｘ等を還元領域によって浄化することができる。
【００３７】
次に、リッチ状態の排気ガスがリーン状態に変化した場合について説明する。この場合には、まず上流側信号Ｓ1がリーン出力に変化する。そして、リーン状態の排気ガスが酸素吸蔵型触媒３２に流入してくると、排気ガス中の酸素は、触媒３２の内部に徐々に吸蔵される。この結果、触媒３２から流出する排気ガスは、酸素の吸蔵動作が持続されている間に限り、リッチ状態に保持される。
【００３８】
この結果、上流側信号Ｓ1はリーン出力に変化したのに対し、下流側信号Ｓ2は、触媒３２への酸素吸蔵によってリッチ出力に保持される。この場合、触媒３２から流出する排気ガスの空燃比がストイキ状態となったとしても、下流側信号Ｓ2は、前述したように、下流側排気ガスセンサ３６のヒステリシス特性によってリッチ出力に保持される。
【００３９】
従って、リッチ状態の排気ガスがリーン状態に変化した場合にも、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2とは、触媒３２への酸素吸蔵によって信号反転状態となる。そして、このような酸素の吸蔵動作が持続されているときにも、触媒３２内には、最大酸素吸蔵量と最小酸素吸蔵量との間である適度な量の酸素が吸蔵されている。従って、酸素吸蔵型触媒３２は、パージガス中のＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ等を効率よく浄化することができる。
【００４０】
一方、例えば触媒３２の酸素吸蔵量が最大吸蔵量またはその近傍に達したり、酸素吸蔵量が零に近い状態となった場合には、酸素の放出動作や吸蔵動作が抑制されるか、ほぼ停止する。この結果、２つの信号Ｓ1，Ｓ2は同じ出力状態となり、信号反転状態が解消される。そして、ＥＣＵ３８は、信号反転状態が解消されたときに、酸化材成分と還元材成分のうち何れかの浄化能力が不十分であると判断し、パージ制御を中断して待機する。
【００４１】
このように、本実施の形態では、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2とが信号反転状態にあるときに、パージ制御を行う構成としている。これにより、酸素吸蔵型触媒３２が適度な量の酸素を吸蔵しているときにのみ、触媒３２の内部にパージガスを流通させることができ、１つの酸素吸蔵型触媒３２によってパージガス中の酸化材成分と還元材成分の両方を安定的に浄化することができる。従って、パージガス中に含まれる複数種類の未浄化成分を簡単な構成で効率よく浄化することができ、全体のシステム構成を簡略化しつつ、排気エミッションを向上させることができる。
【００４２】
また、ＥＣＵ３８は、排気ガスの空燃比がメイン触媒１６の手前でストイキ領域となるように、空燃比をフィードバック制御する。このため、酸素吸蔵型触媒３２の位置では、空燃比がストイキ領域から外れた状態となり易い。そこで、本実施の形態では、酸素吸蔵能を有する触媒３２を用いる構成としている。
【００４３】
これにより、酸素吸蔵型触媒３２は、その内部に流入する排気ガス（パージガス）の空燃比がストイキ領域から外れたとしても、酸素の吸蔵，放出を行うことにより、酸化材成分と還元材成分の両方に対して浄化能力を安定的に発揮することができる。従って、例えば酸素吸蔵能をもたない三元触媒等と比較して、酸素吸蔵型触媒３２が浄化能力を発揮する空燃比の範囲（いわゆる浄化ウィンドウ）を拡大することができる。
【００４４】
また、酸素吸蔵型触媒３２は、酸素の最大吸蔵量が大きいほど、酸素の吸蔵，放出を長い時間にわたって行うことができるから、信号反転状態（パージ制御）の継続時間を延ばすことができる。このため、酸素吸蔵能が高い触媒３２を用いることにより、パージ制御の機会を増やしてパージ効率を高めることができる。
【００４５】
［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
図３は、本実施の形態のシステム動作を実現するために、ＥＣＵ３８が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図３に示すルーチンは、内燃機関１０の始動時に開始され、一定の時間毎に実行されるものである。
【００４６】
まず、ＥＣＵ３８は、ステップ１００において、前述した吸着制御を開始するための条件が成立したか否かを判定する。この条件の一例を挙げれば、例えば上流側信号Ｓ1がメイン触媒１６の未活性状態に対応した出力であるか否か、などである。
【００４７】
そして、ステップ１００で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１０２で吸着制御を実行する。また、ステップ１０４では、吸着制御を終了するための条件が成立したか否かを判定する。この条件の一例を挙げれば、吸着制御を開始してからメイン触媒１６の暖機に必要な時間が経過したか否か、などである。
【００４８】
そして、ステップ１０４で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１０６において、前述した通常排気制御を実行する。また、ステップ１０４で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ１０２に戻って吸着制御を続行する。一方、ステップ１００で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ１０２，１０４を実行することなく、ステップ１０６で通常排気制御を実行する。
【００４９】
次に、ステップ１０８では、排気ガスセンサ３４，３６から上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2とを読込む。そして、ステップ１１０では、これらの信号Ｓ1，Ｓ2が信号反転状態にあるか否かを判定する。ここで、「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１１２において、前述したパージ制御を実行し、ステップ１０８に戻る。
【００５０】
また、ステップ１１０で「ＮＯ」と判定したときには、パージ制御を行わずに、リターンする。この場合には、次回のルーチンによって通常排気制御が続行される。このため、通常排気制御中には、信号反転状態となったときにのみ、パージ制御が実行される。また、信号反転状態ではない場合には、次に信号反転状態となるまでパージ制御が中断される。そして、パージ制御は待機状態となり、通常排気制御が行われる。
【００５１】
このように、本実施の形態によれば、酸素吸蔵型触媒３２によって酸化材成分と還元材成分の両方を浄化することが可能なタイミングを、上流側信号Ｓ1と下流側信号Ｓ2の信号反転状態として確実に検知することができる。そして、このタイミングでパージ制御を行うことにより、比較的簡単なシステム構成で酸素吸蔵型触媒３２の浄化能力を最大限かつ安定的に発揮させることができる。
【００５２】
なお、前記実施の形態１では、図３に示すステップ１００〜１０６が排気制御手段の具体例を示している。また、ステップ１０８，１１０が信号判定手段の具体例を示し、ステップ１１２がパージ制御手段の具体例を示している。
【００５３】
また、実施の形態１では、排気ガスセンサ３４，３６として酸素センサを用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、排気ガスセンサ３４，３６としては、例えば排気ガスの空燃比（酸素濃度）を連続的な値として検出可能なＡ／Ｆセンサを用いる構成としてもよい。そして、この場合には、Ａ／Ｆセンサから出力される上流側信号Ｓ1がストイキ状態に対応した基準信号値よりもリッチ側となったときにリッチ出力として扱い、また上流側信号Ｓ1が前記基準信号値よりもリーン側となったときにリーン出力として扱えばよい。下流側信号Ｓ2の扱いについても同様である。
【００５４】
また、実施の形態では、２つの排気ガスセンサ３４，３６を酸素センサによって構成するものとした。しかし、本発明はこれに限らず、排気ガスセンサ３４，３６のうち何れか一方の排気ガスセンサをＡ／Ｆセンサによって構成し、他方の排気ガスセンサを酸素センサによって構成してもよい。
【００５５】
また、実施の形態１では、酸素吸蔵型触媒３２の一例として、酸素吸蔵能を有する三元触媒を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、酸素吸蔵型触媒３２としては、例えばＮＯｘとＨＣのみを浄化する触媒、またはＮＯｘとＣＯのみを浄化する触媒を用いる構成としてもよい。
【００５６】
さらに、実施の形態１では、酸素吸蔵型触媒３２の材料として、ＣｅＯ２（セリア）等を用いる構成とした。しかし、本発明はセリアに限らず、他の材料によって酸素吸蔵能を実現する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１によるシステム構成を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵによって実行される吸着制御、通常排気制御及びパージ制御の状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１４ａ  主通路部
１６  メイン触媒
１８  バイパス通路
２０  上流側分岐部
２２  下流側合流部
２４  吸着材
２６  通路切換弁（通路切換手段）
３２  酸素吸蔵型触媒
３４  上流側排気ガスセンサ
３６  下流側排気ガスセンサ
３８  ＥＣＵ
Ｓ1  上流側信号
Ｓ2  下流側信号
【図１】
2009041486.tif 000003
【図２】
2009041486.tif 000004
【図３】
2009041486.tif 000005