JP2000282941A

JP2000282941A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2000282941A
Application number: JP11093707A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Mamiya; 清孝間宮; Keiji Araki; 啓二荒木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】触媒リフレッシュ時にリーンＮＯｘ触媒から
のＮＯｘの離脱およびそのＮＯｘの還元を効率よく行う
ことができるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】均一運転領域の設定空燃比をλ≦１と
し、吸気流量調節手段の減量方向への応答を変化させる
応答制御手段（噴射量演算手段６５および噴射時期設定
手段６６等と、リーンＮＯｘ触媒の浄化の実行可否を判
断する判断手段５７と、点火時期調整手段７０と、触媒
リフレッシュ制御手段７１とを備え、触媒リフレッシュ
制御手段７１は成層運転領域から均一運転領域への移行
時において、応答制御手段により減量動作を遅くすると
共に、エンジン筒内に充填される吸気量が移行先の均一
運転域の値よりも多い時点からλ≦１の空燃比に移行さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室に直接燃料
を噴射するインジェクタを備えるとともに、エンジンの
排気通路にリーンＮＯｘ触媒を備えたエンジンの制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃焼室に直接燃料を噴射する
インジェクタを備え、低負荷領域では成層燃焼によるリ
ーン運転で燃費を改善するようにした管内噴射エンジン
が知られている。この種のエンジンでは、酸素過剰雰囲
気でＮＯｘを吸蔵し、酸素濃度が減少するに伴ってＮＯ
ｘを放出するリーンＮＯｘ触媒を排気通路に設け、この
リーンＮＯｘ触媒でリーン運転時にもＮＯｘを低減する
ことが行われている。

【０００３】このリーンＮＯｘ触媒を備える場合に、そ
のＮＯｘ吸蔵量が増加したときにリーンＮＯｘ触媒から
ＮＯｘを放出させてリフレッシュする必要があるので、
例えばリーン運転状態が長時間持続するような場合に定
期的に所定時間だけ空燃比を理想空燃比以下に変更する
ことで触媒のリフレッシュを図っている（例えば特開平
１０−２７４０８５号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はリーン
運転中に定期的にリフレッシュしているが、均一運転領
域への移行時にも空燃比がリッチ化されるのでリフレッ
シュは期待でき、リフレッシュ時の違和感を少なくする
には過渡運転時である成層運転領域から均一運転領域へ
の移行時に効果的にリフレッシュを図ることが望まし
い。

【０００５】ところで、従来の成層運転領域から均一運
転領域への移行時の制御としては、図８に示すように行
う制御例が知られているが、このような制御では充分な
リフレッシュ効果が得られていなかった。

【０００６】即ち、時間ａにおいて加速すべくアクセル
が踏れると、時間ａ〜時間ｃの間においてはスロットル
開度、目標負荷Ｐｉおよび実充填効率ｃｅは増加傾向に
なる。そして、時間ｃの後においては、目標負荷Ｐｉは
急激に上昇して閾値Ｂを越える。これにより、本来的に
は運転モードが成層運転領域から均一運転領域に移行
し、吸入空気量の減少により空燃比をリッチとすべくス
ロットル開度は急激に減少する。その後、スロットル開
度の急激な減少にも関わらず、エンジンよりも上流側に
設けられたサージタンクの存在により吸気系には一次遅
れが発生するため、実充填効率ｃｅは増加した後に減少
する。このような過渡時にトルクショックを防止するた
め、充填効率が多い間は目標空燃比がリーンに保たれ
（α部分）、充填効率と目標充填量から演算される燃料
噴射量が急増しないようになっており、吸気充填効率が
十分に減少した時点でλ≦１とされる。

【０００７】また、上記一次遅れによる吸気充填効率の
増加を抑制するため、一点鎖線で示すようにスロットル
開度の予測制御（この制御については後に詳述）を行う
ようにしたものもある。

【０００８】これらの従来の制御によると、λ≦１とさ
れる時点では吸気充填効率が減少し、排気ガスボリュー
ムが小さいため、リーンＮＯｘ触媒からのＮＯｘの離脱
およびそのＮＯｘの還元を効率よく行うことができない
でいた。

【０００９】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、触媒リフレッシュ時にリ
ーンＮＯｘ触媒からのＮＯｘの離脱およびそのＮＯｘの
還元を効率よく行うことができるエンジンの制御装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、酸素過剰雰囲気でＮＯｘを吸
収し、酸素濃度低下によりＮＯｘを放出するリーンＮＯ
ｘ触媒を排気通路に備えると共に、低負荷域を成層運転
領域とすると共にそれより高負荷域を均一運転領域と
し、成層運転領域から均一運転領域への移行時に、吸気
流量調節手段により吸気充填量を減少させて均一運転領
域の設定空燃比となるよう制御するエンジンの制御装置
において、均一運転領域の設定空燃比をλ≦１とし、吸
気流量調節手段の減量方向への応答を変化させる応答制
御手段と、リーンＮＯｘ触媒の浄化の実行可否を判断す
る判断手段と、点火時期調整手段と、上記判断手段の判
断結果に応じて応答制御手段および点火時期調整手段を
制御して上記リーンＮＯｘ触媒からＮＯｘを放出させ、
かつ放出ＮＯｘを還元させる触媒リフレッシュ制御手段
とを備え、触媒リフレッシュ制御手段は、リーンＮＯｘ
触媒の浄化の実行判定時における成層運転領域から均一
運転領域への移行時において、上記応答制御手段により
吸気流量調節手段の減量動作を遅くすると共に、エンジ
ン筒内に充填される吸気量が移行先の均一運転域の値よ
りも多い時点からλ≦１の空燃比に移行させてリーンＮ
Ｏｘ触媒のＮＯｘ放出、還元を行う構成である。

【００１１】この構成にあっては、成層運転領域から均
一運転領域への移行時にエンジンより上流側の吸気系に
生じる一次遅れを積極的に利用しており、その吸気系に
残留するガスボリュームの大きい吸気期間でλ≦１のリ
ッチ化を図り、それまでリーンＮＯｘ触媒に吸蔵されて
いた成層運転領域でのＮＯｘ吸収分が一気に放出され、
かつ放出ＮＯｘが還元されて、大気中へのＮＯｘ排出を
増大させることなく効率よくリーンＮＯｘ触媒がリフレ
ッシュされる。

【００１２】本発明のエンジンの制御装置において、触
媒リフレッシュ制御手段は点火時期調整手段を制御し、
λ≦１の空燃比変更時に点火リタードを行う構成とする
ことができる。

【００１３】この構成にあっては、点火リタードにより
吸気量が多い時点からλ≦１の空燃比とされることに伴
うトルク上昇が抑制されて、トルクショックを防止する
作用が得られるとともに、排気ガス中のＮＯｘ量を減少
させる作用も得られ、このＮＯｘ減少によりＣＯ／ＮＯ
ｘが大きくなり、それに伴って触媒のリフレッシュ能力
が向上する。

【００１４】本発明のエンジンの制御装置において、判
断手段は、成層アイドル運転領域から均一運転領域への
加速に基づきリーンＮＯｘ触媒の浄化実行と判定し、ア
イドル運転以外の成層運転領域から均一運転領域への加
速に基づきリーンＮＯｘ触媒の浄化未実行と判定する構
成とすることができる。

【００１５】この構成にあっては、吸気量の減量遅れが
大きい過渡期に触媒のリフレッシュ能力を向上させ得
る。

【００１６】本発明のエンジンの制御装置において、触
媒リフレッシュ制御手段は、成層運転の時間を積算し、
アイドル運転以外の成層運転領域からの加速の場合であ
っても成層運転の継続時間が長いときに、リーンＮＯｘ
触媒の浄化実行と判定する構成とすることができる。

【００１７】本発明のエンジンの制御装置において、応
答制御手段は吸気流量調節手段を制御し、この吸気流量
調節手段による減量動作開始時点を変化させる構成とす
ることができる。

【００１８】本発明のエンジンの制御装置において、応
答制御手段は、応答を早めるときは、成層運転領域にお
ける目標負荷の時間変化率に基づき成層運転領域から均
一運転領域への移行を予測して吸気流量調節手段を減量
方向に作動する予測制御を行い、応答を遅くするとき
は、予め設定した移行時の目標負荷を越えたとき吸気流
量調節手段を減量方向に作動する非予測制御を行う構成
とすることができる。

【００１９】本発明のエンジンの制御装置において、応
答制御手段および触媒リフレッシュ制御手段は、判断手
段がリーンＮＯｘ触媒の浄化未実行と判定したときに上
記予測制御を行い、リーンＮＯｘ触媒の浄化実行と判定
したときに上記非予測制御を行う構成とすることができ
る。

【００２０】この構成にあっては、必要なときに触媒リ
フレッシュ制御が行われることとなり、燃費性能と触媒
のリフレッシュ性能の両立が図られる。

【００２１】本発明のエンジンの制御装置において、判
断手段の判定に応じた予測制御および非予測制御を急加
速に適用する構成とすることができる。

【００２２】本発明のエンジンの制御装置において、ア
イドル運転から均一運転領域への加速運転時に非予測制
御を行う構成とすることができる。

【００２３】本発明のエンジンの制御装置において、応
答制御手段は、応答を遅くするときは、予め設定した移
行時の目標負荷を越えた時点に対して減量動作開始時点
を遅延させる構成とすることができる。

【００２４】本発明のエンジンの制御装置において、判
断手段は、リーンＮＯｘ触媒の温度が所定の低温状態判
定値以下のときにリーンＮＯｘ触媒の浄化を行うことを
禁止する構成とすることができる。

【００２５】この構成にあっては、触媒のリフレッシュ
機能が低いときはリーンＮＯｘ触媒の浄化を行うことを
回避するため、燃費を向上させ得る。

【００２６】本発明のエンジンの制御装置において、燃
焼室に直接燃料を噴射するインジェクタと、このインジ
ェクタからの燃料噴射を制御する噴射制御手段を備え、
触媒リフレッシュ制御手段は、リーンＮＯｘ触媒の浄化
実行判定時においてλ≦１の空燃比変更時に吸気行程か
ら圧縮行程にかけての期間内で分割噴射させるよう噴射
制御手段を制御する構成とすることができる。

【００２７】この構成にあっては、分割噴射によりＣＯ
リッチとし、これによりＣＯ／ＮＯｘが高くなる。

【００２８】本発明のエンジンの制御装置において、判
断手段は、リーンＮＯｘ触媒の温度が所定の高温状態判
定値以下の時に、リーンＮＯｘ触媒の浄化の実行を許容
する構成とすることができる。

【００２９】この構成にあっては、点火リタードあるい
は分割噴射に伴う触媒温度上昇によりリーンＮＯｘ触媒
の浄化機能が低下することが防止される。

【００３０】本発明のエンジンの制御装置において、判
断手段は、所定時間内の触媒リフレッシュ制御の実行回
数を制限する構成とすることができる。

【００３１】この構成にあっては、単位時間内で行うリ
ーンＮＯｘ触媒の浄化の回数が制限されるため、運転本
来の制御性能が低下するのが防止され、燃費悪化が抑制
される。

【００３２】本発明のエンジンの制御装置において、ア
クセル操作量とエンジン回転数とから目標負荷を求め、
目標負荷とエンジン回転数に対応した目標空燃比から吸
気流量調節手段を動作させると共に、実測吸気量、目標
負荷、エンジン回転数および目標空燃比から噴射量を設
定する制御手段を有する構成とすることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００３４】図１は本発明が適用される直噴エンジンの
全体構成を概略的に示したものである。この図におい
て、エンジン本体１０は複数の気筒１２を有し、各気筒
１２内には、そのシリンダボアに挿入されたピストン１
４の上方に燃焼室１５が形成されており、この燃焼室１
５には吸気ポートと排気ポートとが開口し、これらのポ
ートは吸気弁１７及び排気弁１８によってそれぞれ開閉
されるようになっている。

【００３５】各燃焼室１５の頂部には点火プラグ２０が
配設され、そのプラグ先端が燃焼室１５内に臨んでい
る。また、各燃焼室１５内には側方からインジェクタ２
２の先端部が臨み、このインジェクタ２２から燃焼室１
５内に直接燃料が噴射されるように構成されている。つ
まり、このエンジンは直噴エンジンとなっている。各気
筒のインジェクタ２２には、図略の高圧燃料ポンプ、プ
レッシャレギュレータ等を具備する燃料回路が接続さ
れ、各気筒のインジェクタ２２に燃料が供給されると共
にその燃圧が圧縮行程における筒内圧力よりも高い所定
圧力となるように燃料回路が構成されている。

【００３６】上記エンジン本体１０には、吸気通路２４
及び排気通路３４が接続されている。この吸気通路２４
には、その上流側から順に、エアクリーナ２５、吸入空
気量検出手段としてのエアフローセンサ２６、モータ２
７により駆動されるスロットル弁２８およびサージタン
ク３０が設けられており、上記スロットル弁２８および
これを駆動するモータ２７により吸気流量調節手段が構
成されている。

【００３７】サージタンク３０の下流には気筒別の独立
吸気通路が設けられ、各独立吸気通路が吸気ポートに連
通している。当実施形態では、各独立吸気通路の下流側
部分が第１、第２の通路３１ａ、３１ｂに分岐し、その
下流の２つの吸気ポートが燃焼室に開口すると共に、第
２の通路３１ｂにスワール生成用のコントロール弁３２
（以下、Ｓ弁３２と呼ぶ）が設けられている。

【００３８】上記Ｓ弁３２はアクチュエータ３３により
駆動されて開閉作動するもので、このＳ弁３２により第
２の通路３１ｂが閉じられたときは第１の通路３１ａを
通る吸気によって燃焼室１５内にスワールが生成され、
Ｓ弁３２が開かれるにつれてスワールが弱められるよう
になっている。

【００３９】また、排気通路３４には、排気ガス浄化の
ためリーンＮＯｘ触媒（ＮＯｘ触媒）３６が設けられて
いる。リーンＮＯｘ触媒３６は、空燃比が理論空燃比よ
りもリーンなリーン運転状態でもＮＯｘ浄化性能を有す
るものであって、酸素過剰雰囲気で排気ガス中のＮＯｘ
を吸蔵し、空燃比がリッチ側に変化して酸素濃度が低下
したとき、吸蔵していたＮＯｘを放出すると共に、雰囲
気中に存在するＣＯ等の還元材によりＮＯｘを還元させ
るようになっている。

【００４０】より詳しく説明すると、上記リーンＮＯｘ
触媒３６は、コージェライト製のハニカム構造体等から
なる担体の上にＮＯｘ吸蔵材層と触媒材層とが前者を下
（内側）、後者を上（外側）にして層状に形成されたも
のである。上記ＮＯｘ吸蔵材層は、比表面積の大きな活
性アルミナにＰｔ成分とＮＯｘ吸蔵材としてのＢａ成分
とを担持させたものを主成分として構成されている。ま
た、触媒材層は、ゼオライトを担持母体としてこれにＰ
ｔ成分及びＲｈ成分を担持させてなる触媒材を主成分と
して構成されている。なお、上記触媒材層の上にセリア
層を形成してもよい。

【００４１】さらに吸気通路２４と排気通路３４との間
には、排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥＧＲ装置
が設けられ、このＥＧＲ装置は、排気通路３４と吸気通
路２４とを接続するＥＧＲ通路３７と、このＥＧＲ通路
３７に介設されたＥＧＲ弁３８とを備えている。上記Ｅ
ＧＲ弁３８はアクチュエータ（図示せず）により駆動さ
れて開閉作動するようになっている。

【００４２】このエンジンには、上記エアフローセンサ
２６の他、サージタンク３０内の吸気負圧を検出するブ
ーストセンサ４０、スロットル開度を検出するスロット
ル開度センサ４１、エンジン回転数を検出する回転数セ
ンサ４２、アクセル開度（アクセル操作量）を検出する
アクセル開度センサ４３、吸気温を検出する吸気温セン
サ４４、大気圧を検出する大気圧センサ４５、エンジン
冷却水温を検出する水温センサ４６、排気ガス中の酸素
濃度の検出によって空燃比を検出するＯ₂センサ４７、
ＥＧＲ弁のリフト量を検出するＥＧＲ弁リフトセンサ４
８、インジェクタ２２に与えられる燃料の燃圧を検出す
る燃圧センサ４９等のセンサ類が装備され、これらセン
サの出力信号（検出信号）がＥＣＵ（コントロールユニ
ット）５０に入力されている。

【００４３】このＥＣＵ５０は、インジェクタ２２から
の燃料噴射量及び噴射タイミングを制御すると共に、ス
ロットル弁２８を駆動するモータ２７に制御信号を出力
することによりスロットル弁２８の制御を行い、また、
点火回路２１に制御信号を出力することにより点火時期
を制御し、さらに、アクチュエータに制御信号を出力す
ることによりＥＧＲ弁３８の制御も行うようになってい
る。なお、この他に、Ｓ弁３２の制御等も上記ＥＣＵ５
０により行われる。

【００４４】当実施形態の直噴エンジンの基本的な制御
としては、上記インジェクタ２２からの燃料噴射時期及
び空燃比等が異なる各種運転モードが選択可能とされ、
運転領域によって運転モードが変更されるようになって
いる。

【００４５】具体的には、後にも説明するように、低負
荷低回転側の所定領域が成層燃焼領域、それ以外の領域
が均一燃焼領域とされる（図３参照）。そして、成層燃
焼領域では、上記インジェクタ２２から圧縮行程の後期
に燃料が噴射されることにより、点火プラグ２０付近に
混合気が偏在する成層状態で燃焼が行われるような成層
燃焼モードとされ、この場合、スロットル弁２８の開度
が大きくされて吸入空気量が多くされることにより燃焼
室全体の空燃比としては大幅なリーン状態（例えば３０
以上）とされる。一方、均一燃焼領域では、上記インジ
ェクタ２２から吸気行程の前期に燃料噴射が開始される
ことにより、燃焼室１５全体に均一に混合気が拡散する
状態で燃焼が行われる均一燃焼モードとされる。この均
一燃焼では空気過剰率λがλ＝１、つまり理想空燃比
（Ａ／Ｆ＝１４．７）とされる。

【００４６】図２は、上記ＥＣＵ５０に機能的に含まれ
る手段の構成を示している。上記ＥＣＵ５０は、吸気温
センサ４４及び大気圧センサ４５からの信号に基づいて
吸気密度状態を検出する吸気密度状態検出手段５１を有
すると共に、回転数センサ４２及びアクセル開度センサ
４３からの信号に基づき、上記吸気密度状態を加味し
て、目標負荷に相当する値を設定する目標負荷設定手段
５２を有している。

【００４７】上記目標負荷設定手段５２は、アクセル開
度accelおよびエンジン回転数neに応じてマップから求
めた仮想体積効率と上記吸気密度状態とから、空燃比を
理論空燃比に保つ標準運転条件を想定した場合の要求エ
ンジントルクに見合う充填効率を仮想充填効率として求
め、この仮想充填効率からこれに対応した値である目標
図示平均有効圧力を求めて、これを目標負荷（Ｐｉ）と
する。

【００４８】なお、上記仮想体積効率は、標準大気状態
下で、かつ空燃比を理論空燃比に保った標準運転条件下
において要求される出力性能が得られるような体積効率
であって、予めベンチテスト等によりアクセル開度及び
エンジン回転数と仮想体積効率との対応関係が定めら
れ、マップとしてＥＣＵ５０内のメモリに記憶されてい
る。

【００４９】また、上記目標負荷設定手段５２において
仮想充填効率から目標図示平均有効圧力を求める際、所
定の計算で第１の目標図示平均有効圧力Piobjを求める
一方、仮想充填効率になまし処理を施し、このなまし処
理後の仮想充填効率から第２の目標図示平均有効圧力Pi
objdを求めるようになっている。

【００５０】ＥＣＵ５０は、さらに基本的な運転モード
modsの設定を行う運転モード設定手段５３を有し、この
運転モード設定手段５３は、第１の目標図示平均有効圧
力Piobjとエンジン回転数neとに応じて基本的な運転モ
ードmodsを設定する。即ち、図３に示すように、第１の
目標図示平均有効圧力Piobjが所定の低負荷側閾値より
低く、かつ、エンジン回転数が低い領域（成層燃焼領
域）では成層燃焼モードとし、この領域より高負荷側及
び高回転側の領域（均一燃焼領域）ではλ＝１の均一燃
焼モード（以下、ストイキオモードと呼ぶ）とする。な
お、均一燃焼領域のうち、アクセル全開域やその付近の
高負荷側及び高回転側では、空燃比を理論空燃比よりも
リッチ（λ＜１）に設定してもよい。

【００５１】さらにＥＣＵ５０は、エンジン出力に関係
する各種制御パラメータの値を目標負荷等に応じて決定
する。当実施形態では、スロットル弁２８で調節される
吸入空気量、ＥＧＲ弁３８で調節されるＥＧＲ量、Ｓ弁
３２で調節されるスワール、インジェクタ２２からの燃
料噴射量、燃料噴射時期及び点火プラグ２０の点火時期
が制御パラメータとされ、これら制御パラメータの値が
目標負荷及びエンジン回転数ne等に応じて決定される。
この場合、制御パラメータのうちの低速応答系の制御値
を決定するための目標負荷としては第１の目標図示平均
有効圧力Piobjが用いられ、高速応答系の制御値を決定
するための目標負荷としては第２の目標図示平均有効圧
力Piobjdが用いられる。

【００５２】即ち、上記各制御パラメータのうちで吸入
空気量、ＥＧＲ量及びスワールはそれぞれスロットル弁
２８、ＥＧＲ弁３８及びＳ弁３２の作動に対する応答性
が比較的低い低速応答系であって、これらの制御量であ
るスロットル開度tvoobj、ＥＧＲ弁３８の制御量egrobj
及びＳ弁３２の開度は第１の目標図示平均有効圧力Piob
jとエンジン回転数ne等に応じて決定される。一方、燃
料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期は制御信号に速や
かに応答する高速応答系であって、これら燃料噴射量、
燃料噴射時期及び点火時期は第２の目標図示平均有効圧
力Piobjdとエンジン回転数ne等に応じて決定されるよう
になっている。

【００５３】具体的に説明すると、上記目標空燃比設定
手段５４は、吸入空気量制御用の目標空燃比afwbを、上
記運転モード設定手段５３で設定される運転モード別に
設定するものであり、成層燃焼モードでは第１の目標図
示平均有効圧力Piobjとエンジン回転数neとに応じ、予
め作成されているマップから目標空燃比afwbを求め、ま
た、ストイキオモードでは目標空燃比afwbを理論空燃比
とするようになっている。

【００５４】上記目標充填効率演算手段５５は、仮想充
填効率ceimgと上記目標空燃比afwbとから目標充填効率c
eobjを求める。この場合、リーン運転時には目標空燃比
の空気過剰率分（afwb／１４．７）と燃費改善効果分と
を加味して目標充填効率を求める。つまり、上記仮想充
填効率ceimgは理論空燃比で運転される状態を想定した
目標負荷に相当する値であり、これに対し、リーン運転
時に同等の燃料噴射量を確保するには上記空気過剰分を
加味する必要があるが、このようにするとリーン運転時
は熱効率が高められて燃費が改善されるので、その分だ
けトルクが理想空燃比の場合と比べて高くなってしま
う。そこで、目標負荷に対応するトルクを得るために、
上記空気過剰分に見合う程度に目標充填効率を減少方向
に補正する。

【００５５】スロットル開度演算手段５６は、上記目標
充填効率から吸気密度補正を加味して目標体積効率を求
め、この目標体積効率及びエンジン回転数neに応じてス
ロットル開度を決定する。

【００５６】インジェクタ２２からの燃料噴射を制御す
る手段としては、目標空燃比作成手段６２、運転モード
設定手段６３、分割比設定手段６４、噴射量演算手段６
５、噴射時期設定手段６６及び噴射制御手段６７を有す
る。

【００５７】上記目標空燃比作成手段６２は、燃料噴射
量等の制御に用いる目標空燃比を求めるものであり、主
として過渡時に利用される目標空燃比afw0と、主として
定常時に利用される目標空燃比afwbdとを求めると共
に、これら目標空燃比afw0、afwbdのいずれかを選択し
て最終的な目標空燃比afwを決定する。

【００５８】主として過渡時に利用される目標空燃比af
w0は、実充填効率の下で目標負荷に対応するトルクが得
られるように、第２の目標図示平均有効圧力Piobjd若し
くはこれに対応する仮想充填効率と実充填効率ceとに基
づき、燃費改善効果分を加味して求められる。一方、主
として定常時に利用される目標空燃比afwbdは、成層燃
焼モードでは第２の目標図示平均有効圧力Piobjdとエン
ジン回転数neとに応じ、予め作成されているマップから
求められ、ストイキオモードでは理論空燃比（λ＝１）
とされる。

【００５９】そして、目標空燃比作成手段６２は、吸入
空気量制御用の目標空燃比afwbと上記のように演算され
た目標空燃比afw0との偏差dafwbを演算し、この偏差daf
wbが大きくなる過渡時には目標空燃比afw0を最終的な目
標空燃比afwとし、偏差dafwbが小さい定常時には目標空
燃比afwbdを最終的な目標空燃比afwとするようになって
いる。

【００６０】この目標空燃比作成手段６２及び上記目標
空燃比設定手段５４により、理論空燃比より大きい空燃
比と略理論空燃比もしくはそれ以下の空燃比とにわたっ
て空燃比を変更する空燃比変更手段が構成されている。

【００６１】運転モード設定手段６３は、高速系の制御
パラメータを決定するために用いる運転モードmodfを、
燃料噴射量制御用の目標空燃比afw0に応じて、例えば図
４のように設定する。即ち、上記目標空燃比afw0が成層
燃焼下限側基準値（例えば１９程度）よりも大きい値と
なるときは成層燃焼モードとし、それ以下の値となると
きはストイキオモードとする。

【００６２】分割比設定手段６４は、運転モード設定手
段６３により設定される運転モードmodfに応じて吸気行
程噴射と圧縮行程噴射の分割比を設定するものであっ
て、成層燃焼モードでは吸気行程噴射割合を０％（圧縮
行程噴射割合を１００％）とし、ストイキオモードでは
吸気行程噴射割合を１００％（圧縮行程噴射割合を０
％）とする。また、後述の分割噴射が行われるときは、
それに応じて噴射割合を設定する。

【００６３】噴射量演算手段６５は、エアフローセンサ
２６の出力から求められた実充填効率ceと、目標空燃比
作成手段６２により求められた目標空燃比afwと、分割
比設定手段６４により設定された噴射割合とに応じ、燃
料噴射量を演算する。この場合、先ず実充填効率ce及び
目標空燃比afwに応じた基本噴射量（分割噴射を行う場
合はその各噴射の基本噴射量）を演算し、さらに、燃圧
に応じた補正値及びその他の各種補正値を加味して最終
噴射量を演算し、この最終噴射量に比例した噴射パルス
幅を求める。

【００６４】噴射時期設定手段６６は、燃料噴射時期th
tinjを上記運転モード設定手段６３で設定される運転モ
ード別に設定するものであり、成層燃焼モードでは第２
の目標図示平均有効圧力Piobjdとエンジン回転数neとに
応じ、予め作成されているマップから圧縮行程噴射用の
噴射時期を求め、ストイキオモードではエンジン回転数
neに応じて予め作成されているテーブルから吸気行程噴
射用の噴射時期を求める。

【００６５】上記噴射制御手段６７は、上記噴射時期設
定手段６６により設定された噴射時期に、上記噴射量演
算手段６５により演算された噴射パルス幅Tiに相当する
時間だけインジェクタ２２を作動させるように、噴射パ
ルスを出力する。

【００６６】また、点火時期を制御する手段としては、
基本点火時期及び補正量を設定する設定手段６８と、点
火時期演算手段６９とを有する点火時期制御手段７０が
設けられている。

【００６７】上記設定手段６８は、上記運転モード設定
手段６３で設定される運転モードmodf別に基本点火時期
や、各種の点火時期補正量を設定し、上記点火時期演算
手段６９は、上記設定手段６８で設定された基本噴射量
及び各種補正値から点火時期を求めるようになってい
る。

【００６８】また、ＥＣＵ５０には上記各手段に加え、
触媒リフレッシュ制御を実行可否を判断する判断手段５
７と、この判断手段５７の判断結果に基づき、または所
定の場合にその判断結果に関わらずに予測して触媒リフ
レッシュを行うための触媒リフレッシュ制御手段７１が
設けられている。

【００６９】判断手段５７は、運転状態がリーン運転領
域から均一運転領域へ移行するとき、その移行を、例え
ばスロットル弁２８の開度等により判定し、その判定に
基づいて触媒リフレッシュ制御実行可否の判断を開始す
る。そして、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量や温度を
演算し、その演算したＮＯｘ吸蔵量および温度等に基づ
いて触媒リフレッシュ制御の実行可否を判断するように
なっている。ＮＯｘ吸蔵量は、エンジン冷却水の温度、
エンジン回転数ne及び負荷に基づいた単位時間当たりの
ＮＯｘ吸蔵量と、リーン運転時間に相当する時間数とに
より算出される。一方、リーンＮＯｘ触媒の温度は、公
知の温度計算により演算される。

【００７０】また、この判断手段５７には、触媒リフレ
ッシュ制御を実行するか否かを判断するための温度条件
が入力設定されている。詳細には、これ以下の温度では
触媒リフレッシュ制御を未実行とするための第１温度
（所定の低温状態判定値）と、この第１温度よりも高
く、これ以下の温度で触媒リフレッシュ制御を実行とす
る第２温度（所定の高温状態判定値）とが入力設定され
ている。例えば、第１温度の例としては２００℃、第２
温度の例としては３５０℃が該当する。また、判断手段
５７は、触媒リフレッシュ制御を所定時間内において実
行した回数を計数し、その計数値が所定値以下の場合に
触媒リフレッシュを実行すると判断し、その所定値を越
える場合には触媒リフレッシュ制御を実行するのを制限
するという判断も行うようになっている。

【００７１】判断手段５７は、上記温度条件や実行回数
を満足する条件下のときであって、ＮＯｘ吸蔵量及び温
度等に基づいて触媒浄化を実行すべきと判断した場合
に、触媒リフレッシュ制御を実行するものと判断する。

【００７２】上記触媒リフレッシュ制御手段７１は、図
５にも示すように、判断手段５７から出力された、触媒
リフレッシュ制御を実行するとの判断結果に基づき触媒
リフレッシュ制御を開始し、噴射量演算手段６５、噴射
時期設定手段６６、点火時期制御手段７０等を介して、
分割噴射を行う場合には分割比設定手段６４をも介し
て、触媒リフレッシュ制御を行い、また、判断手段５７
が触媒リフレッシュ制御を未実行と判断した場合であっ
ても、アクセル開度が大となって、それまでのリーン運
転領域から均一運転領域へ移行すると予測されるときは
触媒リフレッシュ制御を行うようになっている。ここ
で、噴射量演算手段６５、噴射時期設定手段６６および
点火時期制御手段７０（分割噴射を行う場合には分割比
設定手段６４を含む）等が、応答制御手段を構成する。

【００７３】より詳細には、本発明における触媒リフレ
ッシュ制御は、リーン運転領域から均一運転領域への移
行に伴って、空燃比をリッチにすべくλ≦１にする。こ
のとき、エンジンよりも上流側のサージタンク３０を含
む吸気通路２４には吸気が残存しており、この残存空気
によりエンジン本体１０の燃焼室１５内に充填される吸
気量の制御が遅れる。つまり吸気系に一次遅れが生じ
る。そこで、本発明の触媒リフレッシュ制御において
は、この一次遅れを積極的に利用して制御を行ってお
り、吸気系に残留するガスボリュームの大きい吸気期間
でλ≦１のリッチ化を図り、それまでリーンＮＯｘ触媒
が吸蔵していた成層運転領域でのＮＯｘ吸収分を一気に
放出しかつ放出ＮＯｘを還元するようにしている。

【００７４】図６は上記触媒リフレッシュ制御手段７１
による触媒リフレッシュ制御の具体例を示すフローチャ
ートである。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）およ
び（ｅ）は、それぞれ上記触媒リフレッシュ制御に伴
う、目標負荷（Ｐｉ）、スロットル開度、実充填効率
（ｃｅ）、空燃比（Ａ／Ｆ）およびリーンＮＯｘ触媒中
のＮＯｘ量の変化状態を示す図であり、実線は本実施形
態による制御の場合で、一点鎖線は触媒リフレッシュ制
御を伴わない（但し若干は触媒リフレッシュが行われ
る）場合の急加速時に行う通常の運転制御の場合であ
る。

【００７５】アクセル開度が増大していき一定値を越え
ると、ＥＣＵ５０は、図６に示すように回転数センサ４
２からのエンジン回転数neと、アクセル開度センサ４３
からのアクセル開度accelと、エアフローセンサ２６か
らの実充填効率ceとをそれぞれ読み込む（ステップＳ
１）。

【００７６】次に、目標負荷設定手段５２が、上述した
ようにエンジン回転数neおよびアクセル開度accelに応
じてマップから求めた仮想体積効率と吸気密度状態とか
ら、空燃比を理論空燃比に保つ標準運転条件を想定した
場合の要求エンジントルクに見合う充填効率を仮想充填
効率として求め、この仮想充填効率からこれに対応した
目標図示平均有効圧力である、目標負荷（Ｐｉ）（第１
の目標図示平均有効圧力Piobjに相当）を所定時間毎に
算出する（ステップＳ２）。次に、目標負荷（Ｐｉ）に
応じて運転モードを判定する（ステップＳ３）。

【００７７】次に、目標負荷（Ｐｉ）とエンジン回転数
neとに基づき、予め作成されているマップから、ストイ
キオモードでの低速応答系の目標空燃比afwbを算出する
（ステップＳ４）。さらに、目標充填効率演算手段５５
が仮想充填効率および目標空燃比afwbに基づき算出され
た目標充填効率から吸気密度補正を加味して目標体積効
率を求め、この目標体積効率及びエンジン回転数neに応
じてスロットル開度を算出する（ステップＳ５）。

【００７８】ステップＳ５までの処理を図７のように運
転状態が変化する場合について説明すると、時間ａにお
いて加速すべくアクセルが踏れて、アイドル運転状態か
らアクセル開度が増大された場合、目標負荷（Ｐｉ）が
図７（ａ）に示すように増加されるとともに、成層運転
領域内にある間はリーン運転時の設定空燃比を保持すべ
く、図７（ｂ）に示すようにスロットル弁２８の開度が
大となり、これに伴って、図７（ｃ）に示す実充填効率
ｃｅが増大傾向となる。目標負荷（Ｐｉ）が閾値Ｂを越
えると、運転状態がリーン運転領域から均一運転領域へ
移行したと判定される。上記閾値Ｂは、図２に示すよう
に成層運転領域と均一運転領域との境界線である。均一
運転領域へ移行するまでは、リーン運転領域での運転制
御を行うべく、目標負荷（Ｐｉ）もスロットル開度も増
大していく状態になる（図７（ａ）、（ｂ）参照）。そ
して、均一運転領域へ移行した後は、吸入空気量を減少
させることで空燃比をリッチにすべく、スロットル開度
は急激に減少される（図７（ｂ）参照）。しかし、実際
には上述した吸気系に生じる一次遅れのために実充填効
率（ｃｅ）はその後も増大する。

【００７９】ステップＳ５に続いてステップＳ６では、
目標空燃比作成手段６２が、主として過渡時に利用され
る高速応答系の目標空燃比afw0（最終的な目標空燃比af
w）を求める。

【００８０】次に、判断手段５７は上述のようにしてリ
ーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量と温度を推定し（ステッ
プＳ７）、その推定温度が第１温度より大で、かつ、第
２温度以下（３５０℃〜約２００℃）であるか否かを判
定し（ステップＳ８）、満足しない場合はリターンし、
満足する場合には急加速か否かをアクセル開度accelに
基づき判定し（ステップＳ９）、急加速である場合は成
層アイドル運転領域からの加速であるか否かを判定する
（ステップＳ１０）。そして、成層アイドル運転領域か
らの加速である場合には、上述したようにして触媒リフ
レッシュ制御を実行するか否かを判定する（ステップＳ
１１）。このとき、所定時間内に触媒リフレッシュ制御
の実行回数を計数しておき、その実行回数が基準回数を
越える場合には触媒リフレッシュ制御の実行を制限し
て、未実行と判定する。そして、判断手段５７が触媒リ
フレッシュ制御を実行すると判定した場合には、触媒リ
フレッシュ制御手段７１によるステップＳ１４〜ステッ
プＳ２０のリフレッシュ制御を行う。また、アイドル運
転領域からの加速でない場合であっても、ＮＯｘ吸収量
の推定（ステップＳ１２）およびその他の判定に基づい
て、ＮＯｘ吸収量が所定値より大と判定（ステップＳ１
３）したときは、ステップＳ１４〜ステップＳ２０のリ
フレッシュ制御を行う。

【００８１】リフレッシュ制御としては、先ず図３に示
すように第１の目標図示平均有効圧力Piobjとエンジン
回転数neとに応じて低速応答系の運転モードmodsが均一
燃焼モード（λ≦１）に移行したか否かを判定する（ス
テップＳ１４）。そして、低速応答系の運転モードmods
が均一燃焼モード（λ≦１）に移行したと判定した場合
には、目標空燃比（高速系）を１４．７に設定し（ステ
ップＳ１５）、実充填効率ceと目標空燃比（＝１４．
７）とに基づき燃料噴射量を演算して噴射パルス幅を求
める（ステップＳ１６）。続いて、ステップＳ６で求め
た目標空燃比afw0とステップＳ１５で設定した目標空燃
比（＝１４．７）との偏差dafw0を演算する（ステップ
Ｓ１７）。次に、点火時期演算手段６９が設定手段６８
で設定された基本噴射量及び上記偏差dafw0から点火時
期を算出する。ここで、本実施形態では、ＣＯリッチ
（ＮＯｘ量の減少）とするとともに上記偏差dafw0分の
トルク上昇を抑制すべく点火リタードを行うため、点火
リタード量を算出する（ステップＳ１８）。

【００８２】次に、噴射制御手段６７が噴射量演算手段
６５により演算された噴射パルス幅Tiに相当する時間だ
けインジェクタ２２を作動させて燃料噴射を行わせ（ス
テップＳ１９）、点火時期制御手段７０が算出した点火
時期に基づいて点火を行わせる（ステップＳ２０）。

【００８３】一方、成層運転領域からの急加速であるが
リフレッシュ制御を行わない場合、つまりステップＳ１
１でＮＯの場合やステップＳ１３でＮＯの場合は、予測
制御によりスロットル開度を修正する（ステップＳ２
１）。すなわち、目標負荷（Ｐｉ）の変化率（ΔＰｉ）
に基づき目標負荷（Ｐｉ）が閾値Ｂを越えること（均一
運転モードとなること）が事前に予測される場合、図７
中の一点鎖線のように実際に閾値Ｂを越えるより前の時
点ｂで空燃比をリッチにすべくスロットル開度を小さく
する。さらに、高速系の目標空燃比afw（afw0またはafw
bd）を算出し（ステップＳ２２）、充填効率（ｃｅ）と
目標空燃比afwとに応じて噴射量を算出する（ステップ
Ｓ２３）。それからステップＳ１９、ステップＳ２０を
経てリターンする。なお、ステップＳ８の判定がＮＯの
ときや、ステップＳ９の判定がＮＯのときは、ステップ
Ｓ２２、ステップＳ２３の演算およびステップＳ１９、
ステップＳ２０の処理を経てリターンする。

【００８４】以上のような実施形態によると、成層運転
領域からの急加速時においてリフレッシュ制御を行わな
い場合は、図７中の一点鎖線のように均一運転領域への
移行が予測されて早めの時点ｂでスロットル開度が小さ
くされるため、均一運転領域への移行時に応答遅れによ
る充填効率の増加が抑制され、トルクの急変が避けられ
る。

【００８５】一方、リフレッシュ制御時は、上記予測制
御が行われず、図７中の実線のようにスロットル開度が
急激に減少するタイミングは、時間ｂから時間ｃに遅ら
される。これに伴って図７（ｃ）のようにアクセル開度
の増大後も実充填効率（ｃｅ）が増大する。加えて、吸
気系の一次遅れにより実充填効率（ｃｅ）がスロットル
開度の減少後も増大するため、リフレッシュ制御が行わ
れない場合と較べ、触媒リフレッシュ制御が行われる場
合には左下がりのハッチングで示す量Ａだけ実充填効率
（ｃｅ）が多くなる。そして、実充填効率（ｃｅ）が多
く、時間ｃで目標空燃比がλ＝１とされて、実充填効率
（ｃｅ）に応じた燃料供給が行われる（図７（ｄ）参
照）ため、その燃料供給量は極めて多くなり、その結果
としてリーンＮＯｘ触媒中のＮＯｘ量を充分なレベルで
効率よく放出、還元させることが可能になる。

【００８６】つまり、本実施形態による場合には、成層
運転領域から均一運転領域への移行時にエンジンより上
流側の吸気系に生じる一次遅れを積極的に利用し、その
吸気系に残留するガスボリュームの大きい吸気期間でλ
≦１のリッチ化を図るため、それまでリーンＮＯｘ触媒
が吸蔵していた成層運転領域でのＮＯｘ吸収分を一気に
放出、還元することが可能になり、従来の触媒リフレッ
シュ制御による場合よりもリーンＮＯｘ触媒の還元を効
率よく行うことができる。

【００８７】さらに、この場合に、点火時期がリタード
される（図７（ｅ）参照）ことにより、ガスボリューム
が大きい状態でλ≦１とされることによるトルク急増傾
向が抑制されるとともに、この点火時期リタードでＮＯ
ｘ排出量が少なくなり、ＣＯ／ＮＯｘが大きくなること
で還元作用がより一層高められる。

【００８８】なお、本発明は、かかる実施形態に限られ
るものではなく、次のような実施形態をとることも可能
である。

【００８９】上記実施形態ではリーン運転から急加速時
に、触媒リフレッシュ制御時以外はスロットル開度を予
測制御し、触媒リフレッシュ時は予測制御を行わないこ
とで相対的にスロットル開度り減少を遅らせているが、
触媒リフレッシュ制御時に吸気量の減量動作開始時点を
本来のモード移行時点よりさらに遅らせるように応答制
御手段を制御しても実施できる。

【００９０】また、本発明において、触媒リフレッシュ
制御手段は、λ≦１の空燃比変更時にインジェクタから
燃料噴射を吸気行程から圧縮行程にかけての期間内で分
割して行わせ、例えば吸気行程と圧縮行程とに分割して
噴射するように制御してもよい。このようにすると、排
気中のＣＯが増加することにより、触媒からのＮＯｘの
放出、還元をさらに促進する作用が得られる。なお、分
割噴射としては、２回以上に分けて噴射してもよい。

【００９１】前記実施形態では、筒内噴射式エンジンに
適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、吸気
ポートにインジェクタを備えたエンジン等にも広く適用
が可能なものである。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、成層運転領域
から均一運転領域への移行時にエンジンより上流側の吸
気系に生じる一次遅れを積極的に利用し、その吸気系に
残留するガスボリュームの大きい吸気期間でλ≦１のリ
ッチ化を図るため、それまでリーンＮＯｘ触媒が吸蔵し
ていた成層運転領域でのＮＯｘ吸収分を一気に放出、還
元することが可能になり、リーンＮＯｘ触媒の還元を効
率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御装
置を示す全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御装
置に備わったＥＣＵに機能的に含まれる手段の構成を示
すブロック図である。

【図３】前記エンジンにおいて設定された各運転領域を
示すグラフである。

【図４】前記エンジンにおいて設定された、高速応答系
の制御パラメータを決定するために用いる運転モードmo
dfと燃料噴射量制御用の目標空燃比afw0との関係を示す
図である。

【図５】本発明の要部である、判断手段と、触媒リフレ
ッシュ制御手段と、この触媒リフレッシュ制御手段にて
制御される周辺触媒とを示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態にかかるエンジンの制御内
容を示すフローチャートである。

【図７】前記エンジンにおいて実行される触媒リフレッ
シュ制御に伴う各種内容の変化状態を示す図であり、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は、それ
ぞれ目標負荷（Ｐｉ）、スロットル開度、実充填効率
（ｃｅ）、空燃比（Ａ／Ｆ）およびリーンＮＯｘ触媒中
のＮＯｘ量の変化状態を示す。

【図８】従来の技術による場合における成層運転領域か
ら均一運転領域への移行時制御例を説明する図である。

【符号の説明】

３６リーンＮＯｘ触媒５０ＥＣＵ５２目標負荷設定手段５７判断手段６４分割比設定手段６５噴射量演算手段６６噴射時期設定手段６７噴射制御手段７０点火時期設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ｆ０２Ｄ 41/02 ３０１Ａ 41/04 ３０１ 41/04 ３０１Ｂ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４ＺＦターム(参考） 3G084 AA04 BA05 BA09 BA11 BA13 BA15 BA17 BA24 CA03 CA04 DA07 DA10 DA14 EA07 EA11 EB12 EC01 EC03 FA00 FA01 FA02 FA07 FA10 FA11 FA20 FA29 FA33 FA37 3G091 AA11 AA13 AB06 BA11 BA14 BA33 CB02 CB03 CB05 CB07 DA01 DA02 DB10 DC03 EA01 EA03 EA05 EA06 EA07 EA18 EA34 FA13 FA14 FA17 FB02 FB03 FB10 FB11 FC01 GA06 GB03W GB03Y GB05W GB06W GB09X GB10Y HA36 HB05 3G301 HA13 HA18 JA15 JA25 KA00 KA08 KA09 KA14 LA00 LA01 MA01 MA12 MA19 MA26 ND02 ND42 NE17 NE19 NE23 PA01Z PA07Z PA09Z PA11Z PB08Z PD02Z PD12Z PD15Z PE01Z PE08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸素過剰雰囲気でＮＯｘを吸収し、酸素
濃度低下によりＮＯｘを放出するリーンＮＯｘ触媒を排
気通路に備えると共に、低負荷域を成層運転領域とする
と共にそれより高負荷域を均一運転領域とし、成層運転
領域から均一運転領域への移行時に、吸気流量調節手段
により吸気充填量を減少させて均一運転領域の設定空燃
比となるよう制御するエンジンの制御装置において、均一運転領域の設定空燃比をλ≦１とし、吸気流量調節
手段の減量方向への応答を変化させる応答制御手段と、
リーンＮＯｘ触媒の浄化の実行可否を判断する判断手段
と、点火時期調整手段と、上記判断手段の判断結果に応
じて応答制御手段および点火時期調整手段を制御して上
記リーンＮＯｘ触媒からＮＯｘを放出させ、かつ放出Ｎ
Ｏｘを還元させる触媒リフレッシュ制御手段とを備え、触媒リフレッシュ制御手段は、リーンＮＯｘ触媒の浄化
の実行判定時における成層運転領域から均一運転領域へ
の移行時において、上記応答制御手段により吸気流量調
節手段の減量動作を遅くすると共に、エンジン筒内に充
填される吸気量が移行先の均一運転域の値よりも多い時
点からλ≦１の空燃比に移行させてリーンＮＯｘ触媒の
ＮＯｘ放出、還元を行うことを特徴とするエンジンの制
御装置。
【請求項２】触媒リフレッシュ制御手段は点火時期調
整手段を制御し、λ≦１の空燃比変更時に点火リタード
を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制
御装置。
【請求項３】判断手段は、成層アイドル運転領域から
均一運転領域への加速に基づきリーンＮＯｘ触媒の浄化
実行と判定し、アイドル運転以外の成層運転領域から均
一運転領域への加速に基づきリーンＮＯｘ触媒の浄化未
実行と判定することを特徴とする請求項１または２に記
載のエンジンの制御装置。
【請求項４】触媒リフレッシュ制御手段は、成層運転
の時間を積算し、アイドル運転以外の成層運転領域から
の加速の場合であっても成層運転の継続時間が長いとき
に、リーンＮＯｘ触媒の浄化実行と判定することを特徴
とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】応答制御手段は吸気流量調節手段を制御
し、この吸気流量調節手段による減量動作開始時点を変
化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】応答制御手段は、応答を早めるときは、
成層運転領域における目標負荷の時間変化率に基づき成
層運転領域から均一運転領域への移行を予測して吸気流
量調節手段を減量方向に作動する予測制御を行い、応答
を遅くするときは、予め設定した移行時の目標負荷を越
えたとき吸気流量調節手段を減量方向に作動する非予測
制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のエンジン
の制御装置。
【請求項７】応答制御手段および触媒リフレッシュ制
御手段は、判断手段がリーンＮＯｘ触媒の浄化未実行と
判定したときに上記予測制御を行い、リーンＮＯｘ触媒
の浄化実行と判定したときに上記非予測制御を行うこと
を特徴とする請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】判断手段の判定に応じた予測制御および
非予測制御を急加速に適用することを特徴とする請求項
７に記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】アイドル運転から均一運転領域への加速
運転時に非予測制御を行うことを特徴とする請求項８に
記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】応答制御手段は、応答を遅くするとき
は、予め設定した移行時の目標負荷を越えた時点に対し
て減量動作開始時点を遅延させることを特徴とする請求
項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】判断手段は、リーンＮＯｘ触媒の温度
が所定の低温状態判定値以下のときにリーンＮＯｘ触媒
の浄化を行うことを禁止することを特徴とする請求項１
乃至１０のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】燃焼室に直接燃料を噴射するインジェ
クタと、このインジェクタからの燃料噴射を制御する噴
射制御手段を備え、触媒リフレッシュ制御手段は、リー
ンＮＯｘ触媒の浄化実行判定時においてλ≦１の空燃比
変更時に吸気行程から圧縮行程にかけての期間内で分割
噴射させるよう噴射制御手段を制御することを特徴とす
る請求項１乃至１１のいずれかに記載のエンジンの制御
装置。
【請求項１３】判断手段は、リーンＮＯｘ触媒の温度
が所定の高温状態判定値以下の時に、リーンＮＯｘ触媒
の浄化の実行を許容することを特徴とする請求項２また
は１２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１４】判断手段は、所定時間内の触媒リフレ
ッシュ制御の実行回数を制限することを特徴とする請求
項１乃至１３のいずれかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１５】アクセル操作量とエンジン回転数とか
ら目標負荷を求め、目標負荷とエンジン回転数に対応し
た目標空燃比から吸気流量調節手段を動作させると共
に、実測吸気量、目標負荷、エンジン回転数および目標
空燃比から噴射量を設定する制御手段を有することを特
徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のエンジン
の制御装置。