JP2000337137A

JP2000337137A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2000337137A
Application number: JP11107603A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takahashi; 秀明高橋; Masayoshi Nishizawa; 公良西沢; Takeshi Nakamura; 健中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: JP3360645B2

Abstract

(57)【要約】【課題】上流側の触媒の温度上昇を避けつつ、下流側
の触媒を効果的に昇温させ、下流側触媒のＳＯｘの被毒
解除処理を行う。【解決手段】第１気筒群に接続する第１排気通路５ａの
第１フロント三元触媒２１と、第２気筒群に接続する第
２排気通路５ｂの第２フロント三元触媒２２と、これら
両排気通路の排気を集合させる排気通路５ｃに設置した
リア三元触媒２３とを備える。リア三元触媒２３を昇温
すべき条件のときに、コントロールユニット１１によ
り、一方のフロント触媒側の排気の空燃比を理論空燃比
よりもリッチ側に設定し、他方のフロント触媒側の排気
の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定し、これに
よりフロント触媒２１と２２を通過した未燃燃料と酸素
とがリア三元触媒２３に流入し、リア三元触媒２３の反
応を活発にしてその温度を上昇させ、ＳＯｘの放出、還
元を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の排気浄
化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の排気を浄化する触媒として、
排気空燃比が理論空燃比よりもリーン側のときに排気中
のＮＯｘを吸収し、排気中の酸素濃度が低下したとき、
つまり空燃比がストイキあるいはリッチ空燃比に切換わ
ると、それまで吸収していたＮＯｘを脱離し、かつ脱離
したＮＯｘを排気中のＨＣやＣＯなどの還元成分のもと
で還元処理するものがある（特開平６−３３６９１６号
公報参照）。

【０００３】ところで一般にはエンジンの燃料や潤滑油
中には硫黄分が含まれていて、とくにリーン空燃比での
運転が長く続くようなときに、上記触媒に排気中のＳＯ
ｘ（硫黄酸化物）が吸収堆積されやすく、いわゆる硫黄
被毒が進行する。この硫黄被毒が進むと、本来吸収すべ
きＮＯｘの吸収能力が低下し、それだけ排気組成が悪化
してしまう。この硫黄被毒を解除するために、特開平１
０−５４２７４号公報によれば、堆積した硫黄により触
媒のＮＯｘの吸収能力が低下したら、所定の期間だけエ
ンジンをリーン失火させ、触媒に燃料の未燃成分を供給
し、この燃料が触媒で燃焼するときの熱により温度を上
昇させ、硫黄酸化物を放出させ、かつこれを還元するよ
うにしている。

【０００４】あるいは触媒の温度上昇のために、エンジ
ンの点火時期を遅らせ、排気温度を上昇させることで、
硫黄酸化物の放出を図っている。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、リーン失火さ
せて未燃成分を触媒で燃焼させる場合、昇温効果は大き
いが、触媒に送り込む未燃燃料の量を正確に制御するこ
とが難しく、耐久性を損なうほどに触媒の温度を上昇さ
せてしまうおそれがある。これに対して、点火時期の遅
角による温度上昇は、排気温度を上昇させることで間接
的に触媒温度を高めるので、耐久性は維持されてもＳＯ
ｘの放出にとって必ずしも十分な温度上昇が得られると
は限らない。

【０００６】ところで、エンジン始動直後の排気組成を
改善するために、始動後の温度上昇が早い排気マニホー
ルド位置に触媒を設置することが知られているが、この
ようなマニホールド触媒の下流にＮＯｘ吸収触媒を併設
する場合、硫黄を放出するために排気温度を上昇させよ
うとすると、その上流側のマニホールド触媒の温度が高
くなり過ぎ、もともと温度的に厳しい環境にある上流側
触媒の劣化を早めることになってしまう。

【０００７】本発明は、上流側の触媒の温度上昇を避け
つつ、下流側の触媒の温度を効果的に上昇させる内燃機
関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、下流側の触媒から効率のよいＳＯｘ
被毒解除処理を実現できる内燃機関の排気浄化装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、第１気筒
群に接続する第１排気通路に設置した第１フロント三元
触媒と、第２気筒群に接続する第２排気通路に設置した
第２フロント三元触媒と、第１排気通路及び第２排気通
路の排気を集合させる排気通路に設置したリア三元触媒
と、リア三元触媒を昇温すべき条件を判断する昇温判断
手段と、第１フロント三元触媒に導かれる排気の空燃比
を所定の空燃比に制御する第１の空燃比制御手段と、第
２フロント三元触媒に導かれる排気の空燃比を所定の空
燃比に制御する第２の空燃比制御手段と、リア三元触媒
を昇温すべき条件のときに前記一方の空燃比制御手段で
制御される排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に
設定し、他方の空燃比制御手段で制御される排気の空燃
比を理論空燃比よりもリーン側に設定する空燃比設定手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、前記
空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇温すべき条件のと
きに、リア三元触媒に導かれる排気の空燃比がほぼ理論
空燃比となるように第１及び第２空燃比制御手段で制御
される排気の空燃比を設定することを特徴とする。

【００１１】第３の発明は、第１の発明において、前記
空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇温すべきでないと
きに、第１、第２空燃比制御手段で制御される排気の空
燃比をそれぞれほぼ理論空燃比に設定することを特徴と
する。

【００１２】第４の発明は、第１〜第３の発明におい
て、第１排気通路に設置した第１空燃比検出手段と、第
２排気通路に設置した第２空燃比検出手段とを備え、前
記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力に
基づいて第１フィードバック補正係数を算出し、この第
１フィードバック補正係数を用いて第１気筒群に供給す
る燃料量を補正することにより第１フロント三元触媒に
導かれる排気の空燃比をフィードバック制御し、前記第
２空燃比制御手段は、第２空燃比検出手段の出力に基づ
いて第２フィードバック補正係数を算出し、この第２フ
ィードバック補正係数を用いて第２気筒群に供給する燃
料量を補正することにより第２フロント三元触媒に導か
れる排気の空燃比をフィードバック制御することを特徴
とする。

【００１３】第５の発明は、第４の発明において、前記
第１、第２空燃比検出手段は、排気空燃比の変化に対し
て理論空燃比を境に出力が急変するように構成され、前
記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力が
リーン側からリッチ側に反転したときに第１リーン化比
例分を減算し、リッチ側からリーン側に反転したときに
第１リッチ化比例分を加算することにより第１フィード
バック補正係数を算出し、前記第２空燃比制御手段は、
第２空燃比検出手段の出力がリーン側からリッチ側に反
転したときに第２リーン化比例分を減算し、リッチ側か
らリーン側に反転したときに第２リッチ化比例分を加算
することにより第２フィードバック補正係数を算出し、
前記空燃比設定手段は、第１リーン化比例分、第１リッ
チ化比例分、第２リーン化比例分、第２リッチ化比例分
をそれぞれ所定値に設定することにより、第１及び第２
空燃比制御手段で制御される排気空燃比の制御中央値を
所定の空燃比に設定することを特徴とする。

【００１４】第６の発明は、第４の発明において、前記
第１、第２空燃比検出手段は、排気空燃比の変化に対し
て理論空燃比を境に出力が急変するように構成され、前
記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力が
リーン側からリッチ側に反転してから第１リーン化ディ
レイ時間後に第１リーン化比例分を減算し、リッチ側か
らリーン側に反転してから第１リッチ化ディレイ時間後
に第１リッチ化比例分を加算することにより第１フィー
ドバック補正係数を算出し、前記第２空燃比制御手段
は、第２空燃比検出手段の出力がリーン側からリッチ側
に反転してから第２リーン化ディレイ時間後に第２リー
ン化比例分を減算し、リッチ側からリーン側に反転して
から第２リッチ化ディレイ時間後に第２リッチ化比例分
を加算することにより第２フィードバック補正係数を算
出し、前記空燃比設定手段は、第１リーン化ディレイ時
間、第１リッチ化ディレイ時間、第２リーン化ディレイ
時間、第２リッチ化ディレイ時間をそれぞれ所定値に設
定することにより、第１及び第２空燃比制御手段で制御
される排気空燃比の制御中央値を所定の空燃比に設定す
ることを特徴とする。

【００１５】第７の発明は、第５または第６の発明にお
いて、前記排気通路に設置したリア空燃比検出手段と、
リア空燃比検出手段の出力に基づいて前記空燃比設定手
段による空燃比の設定を補正し、リア三元触媒に導かれ
る排気の空燃比を所定の空燃比に制御するリア空燃比制
御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】第８の発明は、第１の発明において、前記
空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇温すべき条件のと
きに、第１空燃比制御手段で制御される排気の空燃比を
理論空燃比よりもリーン側に設定し、第２空燃比制御手
段で制御される排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ
側に設定する第１のモードと、第１空燃比制御手段で制
御される排気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に設
定し、第２空燃比制御手段で制御される排気の空燃比を
理論空燃比よりもリーン側に設定する第２の設定モード
とを交互に切換えることを特徴とする。

【００１７】第９の発明は、第８の発明において、前記
空燃比設定手段は、一方の設定モードによる運転時間が
所定時間に達する毎に第１の設定モードと第２の設定モ
ードとを切換えることを特徴とする。

【００１８】第１０の発明は、第１の発明において、前
記リア三元触媒は、流入する排気の空燃比に応じてＮＯ
ｘの吸収と放出とを行うように構成される。

【００１９】第１１の発明は、第１０の発明において、
前記リア三元触媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件を
判断するＳＯｘ放出判断手段を備え、前記昇温判断手段
は、リア三元触媒に吸収堆積したＳＯｘを放出すべき条
件のときに、リア三元触媒を昇温すべき条件が成立した
と判断することを特徴とする。

【００２０】第１２の発明は、第１１の発明において、
機関の始動を検出する始動検出手段を備え、前記ＳＯｘ
放出判断手段は、機関の始動を検出したときに前記リア
三元触媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件が成立した
と判断することを特徴とする。

【００２１】第１３の発明は、第１１の発明において、
前記リア三元触媒に吸収堆積されたＳＯｘ量を推定する
ＳＯｘ堆積量推定手段を備え、前記ＳＯｘ放出判断手段
は、推定したＳＯｘ堆積量に基づいてリア三元触媒に堆
積したＳＯｘを放出すべき条件を判断することを特徴と
する。

【００２２】第１４の発明は、第１３の発明において、
前記ＳＯｘ放出判断手段は、推定したＳＯｘ堆積量が第
１の所定量以上のときにリア三元触媒に堆積したＳＯｘ
を放出すべき条件が成立したと判断すると共に、推定し
たＳＯｘ堆積量が前記第１の所定量よりも小さい第２の
所定量以下となったときにＳＯｘを放出すべき条件が終
了したと判断することを特徴とする。

【００２３】第１５の発明は、第１１の発明において、
前記リア三元触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度を検出
するＮＯｘ濃度検出手段と、リア三元触媒に吸収された
ＮＯｘ量を推定するＮＯｘ吸収量推定手段とを備え、前
記ＳＯｘ放出判断手段は、検出したＮＯｘ濃度と推定し
たＮＯｘ吸収量とに基づいてリア三元触媒に堆積したＳ
Ｏｘを放出すべき条件を判断することを特徴とする。

【００２４】第１６の発明は、第１５の発明において、
前記ＳＯｘ放出判断手段は、リア三元触媒に吸収された
ＮＯｘ量が所定量以上となった時点で検出したＮＯｘ濃
度が所定の許容度より大きくなったときに堆積したＳＯ
ｘを放出すべき条件が成立したと判断することを特徴と
する。

【００２５】第１７の発明は、第１１の発明において、
運転条件を検出する運転条件検出手段を備え、前記昇温
判断手段は、検出した運転条件が所定のＳＯｘ放出運転
領域外にあるときは、前記リア三元触媒に堆積したＳＯ
ｘを放出すべき条件の成立のいかんにかわらずリア三元
触媒を昇温すべき条件が不成立であると判断することを
特徴とする。

【００２６】第１８の発明は、第１１の発明において、
前記リア三元触媒の温度を検出もしくは推定する温度測
定手段を備え、前記昇温判断手段は、リア三元触媒の温
度が所定のＳＯｘ放出温度以上であっても許容温度を越
えるときは、前記リア三元触媒に堆積したＳＯｘを放出
すべき条件の成立のいかんにかわらずリア三元触媒を昇
温すべき条件が不成立であると判断することを特徴とす
る。

【００２７】第１９の発明は、第１１の発明において、
前記リア三元触媒の温度を検出もしくは推定する温度測
定手段を備え、前記空燃比設定手段は、前記リア三元触
媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件が成立しており、
かつリア三元触媒の温度がＳＯｘ放出温度以上であると
きに、リア三元触媒に導かれる排気の空燃比が理論空燃
比よりもリッチ側となるように第１及び第２空燃比制御
手段で制御される排気の空燃比を設定することを特徴と
する。

【００２８】第２０の発明は、第１９の発明において、
前記空燃比設定手段は、リア三元触媒に堆積するＳＯｘ
量が多いほど空燃比のリッチ度合いを大きくすることを
特徴とする。

【００２９】第２１の発明は、第１９の発明において、
前記空燃比設定手段は、空燃比のリッチ化制御開始から
の経過時間が長くなるほどリッチ度合いを小さくするこ
とを特徴とする。

【００３０】第２２の発明は、第１の発明において、前
記リア三元触媒を昇温すべき条件が成立したときに、運
転条件に応じて予め設定された点火時期の遅角補正する
点火時期補正手段を備えることを特徴とする。

【００３１】第２３の発明は、第１の発明において、前
記リア三元触媒を昇温すべき条件が成立したときに、運
転条件に応じて予め設定された排気弁の開時期を進角側
に補正する排気弁開時期補正手段を備えることを特徴と
する。

【００３２】第２４の発明は、第１の発明において、前
記リア三元触媒を昇温すべき条件が成立したときに、運
転条件に応じて予め定められた排気ガス還流量を減少側
に補正する排気ガス還流補正手段を備えることを特徴と
する。

【００３３】

【作用、効果】第１の発明において、リア三元触媒を昇
温すべき条件のときには、一方のフロント三元触媒に導
かれる空燃比がリッチ、他方のフロント三元触媒に導か
れる空燃比がリーンとなり、それぞれの触媒からは触媒
反応に寄与しない余剰の未燃燃料と、酸素が流出し、こ
れがリア三元触媒に流れ込む。このため、リア三元触媒
では未燃燃料と酸素により反応が促進され、触媒温度が
上昇する。この場合、リア三元触媒に流れ込む未燃燃料
と酸素の各量は、それぞれリッチ、リーン空燃比の設定
によって調整可能であり、必要に応じて適度な昇温効果
を容易に得ることができる。

【００３４】また、上流側のフロント三元触媒では、空
燃比がリッチとリーンであり、触媒反応が抑制されるの
で、触媒温度が過剰に上昇することが防げ、これらフロ
ント三元触媒の耐久性が損なわれるのを回避される。

【００３５】第２の発明では、リア三元触媒を昇温させ
るときに、リア三元触媒に流入する排気の空燃比が理論
空燃比となるので、リア三元触媒の反応が良好となり、
リア三元触媒の昇温を効率的に行うことができる。

【００３６】第３の発明では、リア三元触媒を昇温すべ
き条件でないときは、第１、第２フロント三元触媒の空
燃比が理論空燃比となり、これらにおいて、排気中に含
まれるＨＣ、ＣＯの酸化と、ＮＯｘの還元を共に良好に
行うことができる。

【００３７】第４の発明では、実際の排気空燃比を検出
しながら各気筒群の空燃比をフィードバック制御するの
で、各フロント触媒に導かれる排気空燃比を精度よく設
定空燃比に収束させられる。このため、リア三元触媒の
昇温を行う場合、安定した昇温効果が得られる。

【００３８】第５、第６の発明では、第１、第２気筒群
の排気空燃比をそれぞれ所定のリーン値またはリッチ値
に、精度よく収束させられる。

【００３９】この場合、第６の発明では、第１、第２気
筒群毎のリッチ・リーンシフトを、ディレイ時間制御で
行うことにより、リーン排気同士やリッチ排気同士が重
なる時間を短くすることができるので、リア触媒での反
応を良好に維持して、昇温効果を高められる。

【００４０】第７の発明では、リア三元触媒に流入する
排気空燃比を精度よくフィードバック制御することがで
きる。

【００４１】第８、第９の発明では、第１と第２のフロ
ント三元触媒に流入する排気空燃比を交互にリッチ・リ
ーン制御するので、触媒の劣化などを同じ条件すること
ができ、触媒耐久性を向上させられる。

【００４２】第１０の発明では、リア三元触媒はリーン
空燃比のときにＮＯｘを吸収し、リッチ化したときにこ
れを放出、還元することにより、リーン運転時にもＮＯ
ｘが外部に排出されるのを阻止できる。

【００４３】第１１の発明では、リア三元触媒に吸収さ
れたＳＯｘを放出すべき条件が成立したときに触媒の昇
温制御を行い、これによりリア三元触媒に吸収堆積され
たＳＯの放出を実行することができる。

【００４４】第１２の発明では、機関の始動毎にリア三
元触媒に吸収堆積されたＳＯｘの放出が自動的に行え
る。

【００４５】第１３、第１４の発明によると、リア三元
触媒に吸収されたＳＯｘの吸収、堆積量を推定し、これ
に基づいてＳＯｘの放出を行い、また残存するＳＯｘ量
が所定値以下となったら放出制御を終了させるので、リ
ア三元触媒から効率よくＳＯｘを放出できる。

【００４６】第１５、第１６の発明では、リア三元触媒
に吸収されるＮＯｘ量に対応してＳＯｘの放出制御を行
う。リア三元触媒でのＮＯｘの吸収能力はＳＯｘの吸収
量との総和に依存するので、このようにＮＯｘ量に応じ
てＳＯｘの被毒制御を実行することにより、実際にリア
三元触媒におけるＮＯｘの吸収能力を常に良好に維持す
ることができる。

【００４７】第１７、第１８の発明では、リア三元触媒
に吸収堆積したＳＯｘ量が放出すべき条件に達しても、
運転条件がＳＯｘ放出領域外のとき、あるいはリア三元
触媒の温度が許容温度以上であるときなど、触媒昇温制
御を止めるので、リア三元触媒をＳＯｘ放出温度以上に
高めることのできない領域での無意味な昇温制御の実行
や、高温により三元触媒の耐久性が阻害されることなど
を防止できる。

【００４８】第１９の発明では、リア三元触媒の温度が
ＳＯｘの放出温度にあるときに、空燃比がリッチ側に制
御されるので、リア三元触媒からＳＯｘを効率よく放出
させ、かつ還元することができる。

【００４９】第２０、第２１の発明では、リア三元触媒
に吸収されているＳＯｘ量に応じてリッチ度合いを大き
く、またリッチ制御に移行してからの経過時間に応じて
リッチ度合いを小さくさせるので、ＳＯｘを放出させる
のに必要十分な排気空燃比に制御でき、不必要に空燃比
をリッチ化することがなく、燃費の改善が図れる。

【００５０】第２２の発明では、点火時期を遅らせるこ
とにより排気温度を高め、第２３の発明では、排気弁の
開時期を進角させることにより高温の排気を排出でき、
また第２４の発明では、排気ガス還流量を減少すること
により燃焼温度を高め、それぞれリア三元触媒の昇温を
効果的に行うことができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００５２】まず第１の実施形態を説明すると、図１に
おいて、１はエンジン本体、２は吸気通路、３は吸気絞
り弁である。また、エンジン本体１の各気筒内に直接的
に燃料を噴射供給するためそれぞれの気筒に燃料噴射弁
４が設けられる。

【００５３】この場合、燃料噴射弁４からの燃料噴射時
期を圧縮行程に設定することでリーン成層燃焼、また吸
気行程に設定することによりストイキないしはリッチ予
混合燃焼を行うことができる。ただし、燃料噴射弁４は
絞り弁下流の吸気通路２に燃料を噴射するタイプであっ
てもよい。

【００５４】図示しないが、吸気弁と排気弁のうち、排
気弁についてはその開時期が可変動弁機構により運転条
件によって可変設定できるように構成されている。

【００５５】排気通路５は、エンジン本体１に設けた第
１気筒群と第２気筒群とに対応する第１、第２排気マニ
ホールド５ａ，５ｂと、これら第１、第２マニホールド
５ａ，５ｂからの排気を集合させて流す排気チューブ５
ｃとからなる。

【００５６】第１、第２排気マニホールド５ａ，５ｂに
は、それぞれ三元触媒２１と２２（第１フロント触媒と
第２フロント触媒）が設置され、またその下流の排気チ
ューブ５ｃにはＮＯｘ吸収還元型の三元触媒２３（リア
触媒）が設置される。

【００５７】上流側の三元触媒２１と２２は始動直後な
どでも早期に温度上昇する、いわゆるマニホールド触媒
であり、下流側の三元触媒２３はその耐熱性を確保する
ために、エンジン本体１から離れた車両の床下などに配
置される。

【００５８】三元触媒２１と２２には第１、第２気筒群
から排出される排気が導かれ、ストイキ空燃比時に最大
の転換効率をもって排気中のＮＯｘを還元し、かつＨ
Ｃ、ＣＯを酸化する。

【００５９】また、ＮＯｘ吸収還元型の三元触媒２３
は、ストイキ空燃比時に最大の転換効率をもって排気中
のＮＯｘの還元とＨＣ、ＣＯの酸化を行う一方で、リー
ン空燃比時に排気中のＮＯｘを吸収し、ストイキないし
はリッチ空燃比時など排気中の酸素濃度が低下したとき
に吸収したＮＯｘを脱離し、かつ排気中に含まれるＨ
Ｃ、ＣＯにより脱離したＮＯｘを還元する機能をもつ。

【００６０】前記燃料噴射弁４からの燃料噴射量、噴射
時期を運転条件に応じて制御するためにコントロールユ
ニット１１が備えられる。

【００６１】このコントロールユニット１１には、クラ
ンク角センサー１２からの回転角信号、エアフローメー
タ１３からの吸入空気量信号が入力すると共に、前記三
元触媒２１と２２のそれぞれ上流に設置したＯ₂センサ
ー３１，３２と、下流側の三元触媒２３の下流に配置し
たＯ₂センサー３３からの空燃比（酸素濃度）信号が入
力し、さらに触媒温度センサー３５から下流側の三元触
媒２３の温度信号、あるいは、必要に応じて設置される
三元触媒２３の下流側のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセ
ンサ３６からの信号も入力する。

【００６２】また図示しないが、エンジン冷却水温を検
出する水温センサー、トランスミッションのギヤ位置を
検出するギヤ位置センサー、車両速度を検出する車速セ
ンサー、アクセル踏み込み量を検出するアクセルポジシ
ョンセンサーなどからの信号も入力し、これらに基づい
て燃料噴射弁４からの燃料噴射量、噴射時期を制御し、
また図示しない点火栓の点火時期、可変動弁機構を介し
て排気弁の閉弁時期などを可変的に制御する。

【００６３】コントロールユニット１１では、ＮＯｘ吸
収還元型の三元触媒２３に排気中の硫黄酸化物（ＳＯ
ｘ）が吸収堆積されて硫黄被毒し、ＮＯｘ吸収能力が低
下したときには、堆積したＳＯｘを放出、還元させるべ
く、一方の排気マニホールドの三元触媒に流れる排気空
燃比が例えば理論空燃比よりもリッチ側の空燃比とな
り、かつこのとき他方の三元触媒に流れる排気空燃比が
リーン側となるように設定し、しかも両方の排気が合流
した後の排気空燃比が理論空燃比もしくはそれよりもリ
ッチ側になるように空燃比の制御を行い、これにより三
元触媒２１と２２での反応温度を高めることなく、ＮＯ
ｘ吸収還元型の三元触媒２３の温度を上昇させ、ＳＯｘ
を効率よく放出、還元するようになっている。

【００６４】コントロールユニット１１で実行されるこ
の制御内容については、以下のフローチャートにしたが
って詳しく説明する。

【００６５】図２はＮＯｘ吸収還元触媒に堆積するＳＯ
ｘの放出条件を判断するための判断ルーチンで、１０
ｍｓ毎に実行される。

【００６６】ここでは、リア触媒に吸収堆積されたＳＯ
ｘ量（硫黄被毒量）を推定し、触媒に堆積したＳＯｘを
放出すべき条件の成立、不成立を判断してフラグＦｓｏ
ｘのセットを行なうもので、触媒に堆積したＳＯｘを放
出すべき条件の成立時にＦｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓ
ｏｘ＝０とする。

【００６７】このため、まずステップＳ５０１（なおス
テップについては、以下単にＳ…と記す）では触媒温度
センサの出力をＡ／Ｄ変換してリア触媒の温度Ｔｃａｔ
を求める。さらに、クランク角センサの所定信号の発生
間隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを求め、アクセル
ポジションセンサの出力に基づいてエンジン負荷Ｔ（例
えば、アクセル踏込み量に応じたエンジンの目標発生ト
ルク）を求める。ただし、触媒温度Ｔｃａｔは運転条件
（Ｎ、Ｔ等）から推定してもよい。

【００６８】Ｓ５０２ではリア触媒の温度Ｔｃａｔが、
ＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２以下か否かを判断する。Ｔｃ
ａｔ２以下のとき触媒はＳＯｘを吸収堆積する状態であ
り、Ｔｃａｔ２より高いときはＳＯｘを放出する状態で
ある。

【００６９】Ｓ５０３では所定の時間（ここではルーチ
ン実行時間である１０ｍｓ）当たりにリア触媒に吸収さ
れるＳＯｘ量である△ＳＯＸａを算出する。

【００７０】すなわち、△ＳＯＸａ＝（所定時間当たり
にリア触媒に流入するＳＯｘ量）×（リア触媒のＳＯｘ
吸収率）となる。

【００７１】ここで、所定の時間当たりに触媒に流入す
るＳＯｘ量は、例えば、エンジン回転数Ｎ、エンジン負
荷Ｔ、平均空燃比をパラメータとして算出し、またリア
触媒のＳＯｘ吸収率（単位時間当たりに吸収されるＳＯ
ｘ量／単位時間当たりに流入するＳＯｘ量）は、例え
ば、触媒温度Ｔｃａｔ、平均空燃比をパラメータとして
算出する。なお、平均空燃比としては、後述の目標空燃
比設定ルーチンで設定される目標当量比ＴＦＢＹＡを用
いることができる。

【００７２】なお、リア触媒のＳＯｘ吸収率は、０以上
で１以下の値で、各パラメータに対して以下のような特
性となる。

【００７３】触媒温度が所定温度のときにＳＯｘ吸収率
が最大で、所定温度より低いときは、低くなるほど小さ
くなり、触媒活性温度以下ではゼロ、また所定温度より
高いときは、高くなるほど小さくなり、ＳＯｘ放出温度
以上ではゼロとなる。空燃比のリーン度合いが小さくな
るほどＳＯｘ吸収率は小さくなり、理論空燃比よりリッ
チ側の空燃比ではゼロとなる。

【００７４】次にＳ５０４では前回算出した推定ＳＯｘ
量ＳＯＸｚに、所定時間当たりのＳＯｘ吸収量△ＳＯＸ
ａを加えて最新のＳＯＸを算出する。Ｓ５０５で推定Ｓ
Ｏｘ量ＳＯＸが、最大許容値ＳＯＸｍａｘより大きいか
否かを判断する。ただし、この許容値ＳＯＸｍａｘは、
リア触媒に所定のＮＯｘ吸収能力が残存するように、つ
まり吸収容量ＮＯＸｔｈが残る程度に設定する。そし
て、許容値よりも大きいときは、Ｓ５０６でフラグＦｓ
ｏｘを１にする。

【００７５】Ｓ５０２で温度が高くＳＯｘを放出する条
件にあるときは、Ｓ５０７に進み、所定時間（ここでは
１０ｍｓ）当たりにリア触媒から放出されるＳＯｘ量で
ある△ＳＯＸｒを次のように算出する。

【００７６】△ＳＯＸｒ＝（所定時間）×（リア触媒の
ＳＯｘ放出率）リア触媒のＳＯｘ放出率（単位時間当たりに放出される
ＳＯｘ量）は、例えば、現在のＳＯｘ吸収量（前回算出
したＳＯｘ吸収量の推定値）ＳＯＸｚ、触媒温度Ｔｃａ
ｔ、平均空燃比をパラメータとして算出する。なお、平
均空燃比としては、目標空燃比設定ルーチンで設定され
る目標当量比ＴＦＢＹＡを用いることができる。

【００７７】ただし、被毒解除制御中はＴＦＢＹＡ＝１
としつつ空燃比フィードバック制御の制御中央値をシフ
トさせることによって平均空燃比を理論空燃比よりもリ
ッチ側にシフトさせることがあるので、このリッチシフ
ト量も考慮する。

【００７８】なお、リア触媒からのＳＯｘ放出率は、各
パラメータに対して以下のような特性となる。

【００７９】ＳＯｘ吸収量が少ないほどＳＯｘ放出率が
小さくなり、ゼロのときゼロ。触媒温度が低くなるほど
ＳＯｘ放出率が小さくなり、ＳＯｘ放出温度以下ではゼ
ロとなり、また空燃比のリッチの度合いが小さくなるほ
どＳＯｘ放出率が小さくなり、リーン空燃比ではゼロと
なる。

【００８０】Ｓ５０８では前回算出した推定ＳＯｘ量Ｓ
ＯＸｚから△ＳＯＸｒを減じて最新のＳＯＸを算出す
る。Ｓ５０９で推定ＳＯｘ量ＳＯＸが、所定値ＳＯＸｍ
ｉｎより小さいか否かを判断する。所定値ＳＯＸｍｉｎ
は、ゼロ近傍の小さい値に設定される。

【００８１】比較結果が所定値よりも小さいときは、Ｓ
５１０に進んでフラグＦｓｏｘを０にし、これによりＳ
Ｏｘの放出を終了させる。

【００８２】なお、上記において、推定ＳＯｘ量が一旦
許容量を越えたら、ほぼ完全に放出されるまでＦｓｏｘ
＝１を維持し、頻繁に被毒解除制御が行われないように
している。

【００８３】なお、推定ＳＯｘ量ＳＯＸの算出をより簡
便に行っても良い。例えば、Ｓ５０３、Ｓ５０７を省略
し、Ｓ５０４、Ｓ５０８の△ＳＯＸａ、△ＳＯＸｒを固
定値としても良い。ＳＯｘの吸収・放出は、比較的ゆっ
くりした変化なので、本ルーチンの実行時間間隔は１ｓ
ｅｃや１０ｓｅｃでも十分である。

【００８４】この場合、ΔＳＯｘａ、ΔＳＯｘｒとして
は、１ｓｅｃあるいは１０ｓｅｃあたりに吸収、放出さ
れるＳＯｘ量を算出すればよい。

【００８５】また、リア触媒に吸収されたＳＯｘは、エ
ンジンの停止後も触媒内に吸収されたままとなるので、
推定したＳＯＸをエンジン停止後も記憶しておき、次回
のエンジン始動時には、記憶されているＳＯＸを初期値
として以降のＳＯＸの算出を行うようにする。

【００８６】次に、図３はリア触媒の昇温条件判断ルー
チンであり、１０ｍｓ毎に実行される。

【００８７】ここでは、フラグＦｓｏｘと触媒温度とに
基づき、リア触媒を昇温すべき条件の成立・不成立を判
断してフラグＦｈｅａｔのセットを行ない、触媒を昇温
すべき条件の成立時にＦｈｅａｔ＝１、不成立時にＦｈ
ｅａｔ＝０とする。

【００８８】まず、Ｓ６０１ではリア触媒の温度センサ
の出力をＡ／Ｄ変換して、触媒温度Ｔｃａｔを求め、ク
ランク角センサの所定信号の発生間隔時間に基づいてエ
ンジン回転数Ｎを求め、さらにアクセルポジションセン
サの出力に基づいてエンジン負荷Ｔを求める。

【００８９】Ｓ６０２でリア触媒に吸収されたＳＯｘを
放出すべき条件が成立しているか否かを、フラグＦｓｏ
ｘ＝１かどうかにより判断する。放出すべきときには、
Ｓ６０３で触媒温度Ｔｃａｔが所定値Ｔｃａｔ１より大
きいか否かを判断する。所定値Ｔｃａｔ１は、ＳＯｘ放
出温度Ｔｃａｔ２より小さい、より低温の値に設定され
る。

【００９０】所定値Ｔｃａｔ１以下の温度のリア触媒
を、ＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２以上に昇温させようとす
ると、触媒昇温のための特別な制御が長時間に及んでエ
ミッションあるいは燃費悪化への影響が大きくなるの
で、Ｔｃａｔ１以下のときは昇温制御を行なわないよう
にする。

【００９１】ただし、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷
Ｔが共に大きく、例えば図１６において、所定の領域
（例えば領域Ｂ）内にあり、昇温制御によって速やかに
触媒温度が上昇すると考えられる場合は、Ｔｃａｔ１以
下であっても昇温制御を許可するようにしてもよい。

【００９２】Ｓ６０４ではエンジン回転数Ｎとエンジン
負荷Ｔが、図１６の領域Ａ内にあるか否かを判断する。
領域Ａは、昇温制御を行った場合に触媒温度Ｔｃａｔを
ＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２以上に上昇させることのでき
る運転領域である。

【００９３】なお、エンジンによっては、通常リーン運
転傾城（ＴＦＢＹＡ＜１）に設定される領域であって
も、昇温制御を行えば触媒温度ＴｃａｔをＳＯｘ放出温
度Ｔｃａｔ２以上に上昇させることができる場合も有り
得る。そのような場合は、昇温可能な領域と理論空燃比
運転領域（ＴＦＢＹＡ＝１）との重複部分だけを領域Ａ
に設定しても良いし、昇温可能な領域を全て領域Ａに設
定し、リア触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の
成立中（Ｆｓｏｘ＝１）はリーン運転よりも触媒昇温制
御を優先して行うようにしても良い。

【００９４】Ｓ６０５で触媒温度Ｔｃａｔが許容温度Ｔ
ｃａｔ３以下か否かを判断する。この所定値Ｔｃａｔ３
は、Ｔｃａｔ２より大きいより高温の値に設定される。

【００９５】リア触媒は、温度が高いほどＳＯｘを放出
しやすくなるが、過剰に触媒温度を上昇させると触媒の
耐久性を損なうことになるので、許容温度Ｔｃａｔ３よ
り、温度の高いときは昇温制御を行なわないようにす
る。

【００９６】したがって、Ｔｃａｔ３以下のときは、Ｓ
６０６で昇温判定のためのフラグＦｈｅａｔを１にする
が、それ以上のときにはＳ６０７に進んで、フラグＦｈ
ｅａｔを０にする。

【００９７】図４はリッチ化条件判断ルーチンであ
り、１０ｍｓ毎に実行される。

【００９８】ここでは、ＳＯｘ放出条件の判定フラグＦ
ｓｏｘと触媒温度とに基づき、空燃比をリッチ化すべき
条件の成立・不成立を判断してフラグＦｒｉｃｈのセッ
トを行なう。空燃比をリッチ化すべき条件の成立時にＦ
ｒｉｃｈ＝１、不成立時にＦｒｉｃｈ＝０とする。

【００９９】Ｓ６２１で触媒温度センサの出力をＡ／Ｄ
変換して触媒温度Ｔｃａｔを算出する。Ｓ６２２でリア
触媒に吸収堆積されたＳＯｘを放出すべき条件が成立し
ているか否かをフラグＦｓｏｘから判断する。

【０１００】放出条件が成立しているときは、Ｓ６２３
において、触媒温度Ｔｃａｔが、ＳＯｘ放出温度Ｔｃａ
ｔ２より大きい（高い）か否かを判断する。Ｔｃａｔ２
より大きいときは、空燃比をリッチ化してＳＯｘの放出
を促進するとともに放出されたＳＯｘの還元浄化を図
る。

【０１０１】このため、触媒温度が放出温度よりも高い
ときは、Ｓ６２４でフラグＦｒｉｃｈを１にする。これ
に対してＴｃａｔ２よりも温度の低いときは、Ｓ６２５
に進んでフラグＦｒｉｃｈを０にする。

【０１０２】図５は、第１、第２気筒群において、排気
空燃比のリーン、リッチの切換を行うモード設定ルーチ
ンであり、１０ｍｓ毎に実行される。

【０１０３】ここでは、ＳＯｘ放出条件の判定フラグＦ
ｓｏｘの変化に基づき、モード設定の切換えを行なう。
この場合、第１フロント触媒に導かれる排気の平均空燃
比をリーンシフトさせ、第２フロント触媒に導かれる排
気の空燃比をリッチシフトさせる第１の設定モードのと
きにフラグＦｍｏｄｅ＝１、これとは空燃比の関係を逆
に設定する第２の設定モードのとき、つまり第１フロン
ト触媒側がリッチで、第２フロント触媒側がリーンとな
るモードのときに、Ｆｍｏｄｅ＝０とする。

【０１０４】Ｓ６３１では、リア触媒に吸収されたＳＯ
ｘを放出すべき条件が、成立から不成立に変化したか否
かを、フラグＦｓｏｘから判断する。ただし、不成立か
ら成立に変化したか否かを判断しても良い。

【０１０５】フラグが変化したときは、Ｓ６３２でその
ときのモードフラグＦｍｏｄｅ＝１かどうか判断し、そ
うならばＳ６３３でＦｍｏｄｅ＝０にし、そうでなけれ
ばＳ６３４でＦｍｏｄｅ＝１にセットする。

【０１０６】つまり、Ｓ６３２〜Ｓ６３４では、現在の
Ｆｍｏｄｅの値を判断し、現在と異なる値にＦｍｏｄｅ
をセットする。

【０１０７】このことにより、次回の昇温制御は今回の
昇温制御と異なる設定モードで行われることになる。こ
れはリア触媒の昇温制御中に、一方のフロント触媒が常
にリーン排気にさらされ、他方のフロント触媒が常にリ
ッチ排気にさらされるのを防止し、両フロント触媒の劣
化進行速度に大きな差が生じないようにするためであ
る。

【０１０８】図６は、空燃比制御値の設定ルーチンで
あり、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０１０９】ここでは、フラグＦｓｏｘ，Ｆｈｅａｔ，
Ｆｒｉｃｈ，Ｆｍｏｄｅに基づき、空燃比の基本制御定
数ＰＬ１，ＰＲ１，ＰＬ２，ＰＲ２，ＰＨＯＳＰＬ，Ｐ
ＨＯＳＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲを設定する。

【０１１０】ここで、ＰＬ１，ＰＲ１は、第１フロント
触媒側の０₂センサ出力に基づき第１気筒群に対する空
燃比フィードバック制御の補正係数α１を算出する際の
比例制御の基本制御定数（ＰＬ１：リッチ化比例ゲイ
ン、ＰＲ１：リーン化比例ゲイン）であって、ＰＬ１＞
ＰＲ１のとき制御中央値（すなわち、第１フロント触媒
に導かれる排気の平均空燃比）がリッチ側にシフトし、
ＰＬ１＜ＰＲ１のとき制御中央値がリーン側にシフトす
る。

【０１１１】また、ＰＬ２，ＰＲ２は、第２フロント触
媒側の０₂センサ出力に基づき第２気筒群に対する空燃
比フィードバック制御の補正係数α２を算出する際の比
例制御の基本制御定数で、ＰＬ２＞ＰＲ２のとき制御中
央値（すなわち、第２フロント触媒に導かれる排気の平
均空燃比）がリッチ側にシフトし、ＰＬ２＜ＰＲ２のと
き制御中央値がリーン側にシフトする。

【０１１２】ＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰＲ，ＰＨＯＳＩ
Ｌ，ＰＨＯＳＩＲは、リア０₂センサ出力に基づいて、
２つのフロント０₂センサによるデュアル０２センサフ
ィードバック制御の補正値ＰＨＯＳを算出する際の比例
制御と積分制御の基本制御定数（ＰＨＯＳＰＬ：リッチ
化比例ゲイン、ＰＨＯＳＰＲ：リーン化比例ゲイン、Ｐ
ＨＯＳＩＬ：リッチ化積分ゲイン、ＰＨＯＳＩＲ：リー
ン化積分ゲイン）で、ＰＨＯＳＰＬ＞ＰＨＯＳＰＲまた
はＰＨＯＳＩＬ＞ＰＨＯＳＩＲのとき制御中央値（＝リ
ア触媒に導かれる排気の平均空燃比）がリッチ側にシフ
トし、ＰＨＯＳＰＬ＜ＰＨＯＳＰＲまたはＰＨＯＳＩＬ
＜ＰＨＯＳＩＲのとき制御中央値がリーン側にシフトす
る。

【０１１３】具体的には、ＰＨＯＳＰＬ＞ＰＨＯＳＰＲ
またはＰＨＯＳＩＬ＞ＰＨＯＳＩＲのとき第１および第
２フロント触媒に導かれる排気の平均空燃比をともにリ
ッチ側にシフトさせる補正値ＰＨＯＳが算出され、ＰＨ
ＯＳＰＬ＜ＰＨＯＳＰＲまたはＰＨＯＳＩＬ＜ＰＨＯＳ
ＩＲのとき第１および第２フロント触媒に導かれる排気
の平均空燃比をともにリーン側にシフトさせる補正値Ｐ
ＨＯＳが算出される。

【０１１４】ＤＨＯＳ，ＤＬ１，ＤＲ１，ＤＬ２，ＤＲ
２は、補正係数α１、α２を算出する際のディレイ時間
制御の制御値であるが、本実施形態では、これらの値を
全て０に設定し、ディレイ時間制御を無効にしている。
また、設定したＰＬ１，ＰＲ１，ＰＬ２，ＰＲ２は、α
算出ルーチンで使用され、同じく設定したＰＨＯＳＰ
Ｌ，ＰＨＯＳＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲは、Ｐ
ＨＯＳ算出ルーチンで使用される。

【０１１５】まず、Ｓ３０１でＤＨＯＳ，ＤＬ１，ＤＲ
１，ＤＬ２，ＤＲ２をそれぞれ０に設定する。そして、
Ｓ３０２でＦｓｏｘ＝１かどうか判断し、Ｓ３０３では
Ｆｈｅａｔ＝１かどうか、Ｓ３０４ではＦｒｉｃｈ＝１
かどうか、さらにＳ３０５ではＦｍｏｄｅ＝１かどうか
判断し、これらすべてが肯定されたときは、Ｓ３０６に
進む。

【０１１６】Ｓ３０６では、まず、ＰＨＯＳＰＬ，ＰＨ
ＯＳＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲに、値ＰＨＯＳ
ＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩ
ＲＲをそれぞれ設定する。ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰ
ＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲは、リア触媒に
導かれる排気の平均空燃比が理論空燃比よりリッチ側に
シフトする補正値ＰＨＯＳを算出する値となっている。

【０１１７】このようなＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲ
Ｒ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲは、一般的にＰＨ
ＯＳＰＬＲ＞ＰＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ＞ＰＨＯ
ＳＩＲＲの関係となる。ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲ
Ｒ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲは、それぞれ単一
の固定値として、または、それぞれエンジン回転数と負
荷に応じた複数の固定値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶
される。あるいは、ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ，
ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲの全部または一部をＳ
Ｏｘの放出量に合わせて可変に設定しても良く、その場
合は書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）に値を記憶する。

【０１１８】次に、ＰＬ１，ＰＲ１として、値ＰＬＬ，
ＰＲＬを設定する。ＰＬＬ，ＰＲＬは、第１のフロント
触媒に導かれる排気の平均空燃比を理論空燃比よりリー
ン側にシフトさせる値となっている。このようなＰＬ
Ｌ，ＰＲＬは、一般的にＰＬＬ＜ＰＲＬの関係となる。
なお、ＰＬＬ，ＰＲＬによるリーンシフトの度合いが、
ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，Ｐ
ＨＯＳＩＲＲによるリッチシフトの度合いよりも大きく
なるようにＰＬＬ，ＰＲＬの値を設定する。ＰＬＬ，Ｐ
ＲＬは、それぞれ単一の固定値として、または、それぞ
れエンジン回転数と負荷に応じた複数の固定値としてメ
モリ（ＲＯＭ）に記憶される。

【０１１９】さらにＰＬ２，ＰＲ２として、値ＰＬＲ，
ＰＲＲを設定する。ＰＬＲ，ＰＲＲは、第２のフロント
触媒に導びかれる排気の平均空燃比を理論空燃比よりリ
ッチ側にシフトさせる値となっている。このようなＰＬ
Ｒ，ＰＲＲは、一般的にＰＬＲ＞ＰＲＲの関係となる。
ＰＬＲ，ＰＲＲは、それぞれ単一の固定値として、また
は、それぞれエンジン回転数と負荷に応じた複数の固定
値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。

【０１２０】なお、ＰＬ１，ＰＲ１とＰＬ２，ＰＲ２の
み（補正値ＰＨＯＳ＝０の状態）で第１、第２気筒群の
空燃比フィードバック制御を行ったときに、両方の排気
を合わせた平均空燃比がほぼ理論空燃比となるようにＰ
ＬＬ，ＰＲＬ，ＰＬＲ，ＰＲＲの値を設定する。

【０１２１】前記したＳ３０５でモードフラグＦｍｏｄ
ｅ＝１でないときは、Ｓ３０７に進む。

【０１２２】このため、ＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰＲ，
ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲに、それぞれ値ＰＨＯＳＰ
ＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲ
Ｒを設定する。また、ＰＬ１，ＰＲ１に、それぞれ値Ｐ
ＬＲ，ＰＲＲを設定し、ＰＬ２，ＰＲ２に、それぞれ値
ＰＬＬ，ＰＲＬを設定する。

【０１２３】これにより第１フロント触媒の空燃比はリ
ッチ側に、第２フロント触媒の空燃比はリーン側にシフ
トされ、リア触媒の空燃比はリッチ側にシフトされる。

【０１２４】Ｓ３０４でフラグＦｒｉｃｈ＝１でないと
きは、Ｓ３０８に進み、Ｆｍｏｄｅ＝１かどうか判断
し、モードフラグが１のときは、Ｓ３０９で、まずＰＨ
ＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲ
に、それぞれ値ＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲＳ，ＰＨ
ＯＳＩＬＳ，ＰＨＯＳＩＲＳを設定する。

【０１２５】ＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲＳ，ＰＨＯ
ＳＩＬＳ，ＰＨＯＳＩＲＳは、リア触媒に導かれる排気
の平均空燃比が理論空燃比になるＰＨＯＳを算出する値
となっている。

【０１２６】このようなＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲ
Ｓ，ＰＨＯＳＩＬＳ，ＰＨＯＳＩＲＳは、一般的にＰＨ
ＯＳＰＬＳとＰＨＯＳＰＲＳとの値がほぼ等しく、ＰＨ
ＯＳＩＬＳとＰＨＯＳＩＲＳとがほぼ等しい値となる。
これらＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲＳ，ＰＨＯＳＩＬ
Ｓ，ＰＨＯＳＩＲＳは、それぞれ単一の固定値として、
または、それぞれエンジン回転数と負荷に応じた複数の
固定値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。

【０１２７】次にＰＬ１，ＰＲ１に、それぞれ値ＰＬ
Ｌ，ＰＲＬを設定し、さらにＰＬ２，ＰＲ２に、それぞ
れ値ＰＬＲ，ＰＲＲを設定する。

【０１２８】したがってこの場合は、第１、第２フロン
ト触媒の排気空燃比は、リーンとリッチとなるが、リア
触媒では理論空燃比に制御される。

【０１２９】これに対して、Ｓ３０８でモードフラグが
１でないときは、Ｓ３１０に進む。

【０１３０】Ｓ３１０では、まずＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯ
ＳＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲに、それぞれ値Ｐ
ＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲＳ，ＰＨＯＳＩＬＳ，ＰＨ
ＯＳＩＲＳを設定した上で、ＰＬ１，ＰＲ１に、値ＰＬ
Ｒ，ＰＲＲを設定すると共に、ＰＬ２，ＰＲ２に、値Ｐ
ＬＬ，ＰＲＬを設定する。

【０１３１】ここでは、第１、第２フロント触媒の排気
空燃比の関係が上記と逆転し、第１フロント触媒がリッ
チ側、第２フロント触媒がリーン側になる。

【０１３２】さらに、Ｓ３０３でフラグＦｈｅａｔ＝１
でないとき、つまりリア触媒の昇温制御を行わないとき
は、Ｓ３１１に進む。ここで、フラグＦｒｉｃｈ＝１な
らば、Ｓ３１２で、まずＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰＲ，
ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲに、値ＰＨＯＳＰＬＲ，Ｐ
ＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲを設定
する。ついで、ＰＬ１，ＰＲ１に、値ＰＬＳ，ＰＲＳを
それぞれ設定する。ＰＬＳ，ＰＲＳは、それ単独（補正
値ＰＨＯＳ＝０の状態）ではフロント触媒に導かれる排
気の平均空燃比が理論空燃比になる値となっている。こ
のようなＰＬＳ，ＰＲＳは一般的にほぼ等しい値とな
る。ＰＬＳ，ＰＲＳは、それぞれエンジン回転数と負荷
に応じた複数の固定値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶さ
れる。

【０１３３】さらにＰＬ２，ＰＲ２に、それぞれ値ＰＬ
Ｓ，ＰＲＳを設定する。

【０１３４】前記Ｓ３１１でリッチフラグＦｒｉｃｈが
１でないときは、Ｓ３１３に進む。

【０１３５】Ｓ３１３では、ＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰ
Ｒ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲに、それぞれ値ＰＨＯ
ＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲＳ，ＰＨＯＳＩＬＳ，ＰＨＯＳ
ＩＲＳを設定する。次に、ＰＬ１，ＰＲ１に、値ＰＬ
Ｓ，ＰＲＳをそれぞれ設定すると共に、ＰＬ２，ＰＲ２
に、それぞれ値ＰＬＳ，ＰＲＳを設定する。

【０１３６】ところで、このルーチンで設定されたＰＬ
１，ＰＲ１，ＰＬ１，ＰＲ１，ＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳ
ＰＲ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲが実際の空燃比フィ
ードバック制御と、デュアル０₂センサフィードバック
制御に反映されるのは、空燃比フィードバック補正係数
α１、α２を算出するときの比例制御実行時だけなの
で、比例制御実行のタイミングに合わせてこのルーチン
を実行するようにしても良い。

【０１３７】次に図７に示すのは、リッチ化比例ゲイン
とリーン化比例ゲインＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ
の設定ルーチンであり、１０ｍｓごとに実行される。
これは、空燃比制御値設定ルーチンのＰＨＯＳＰＬＲ，
ＰＨＯＳＰＲＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定
する場合に使用するものである。

【０１３８】Ｓ４０１ではリッチフラグＦｒｉｃｈか
ら、空燃比をリッチ化すべき条件が成立しているか否か
を判断する。リッチ化すべきときは、Ｓ４０２で関数ｆ
１，ｆ２によってＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲの値
を算出する。

【０１３９】この場合、リッチシフトの度合いが各パラ
メータに対して以下のような特性となるよう関数ｆ１，
ｆ２を定める。

【０１４０】ＳＯｘ吸収量が少ないほどリッチシフト
の度合いが小さくなり、吸収量がゼロのときにゼロとな
る。

【０１４１】触媒温度が低くなるほどリッチシフトの
度合いが小さくなり、ＳＯｘ放出温度以下ではゼロ。

【０１４２】なお、ＰＨＯＳＰＬＲ＞ＰＨＯＳＰＲＲ
で、かつ、その差が大きいほどリッチシフトの度合いが
大きくなる。

【０１４３】図８は補正値ＰＨＯＳの算出ルーチンで
あり、これは空燃比フィードバック制御の比例制御時毎
に実行され、デュアル０₂センサフィードバック制御の
補正値ＰＨＯＳを算出する。

【０１４４】このＰＨＯＳは空燃比フィードバック制御
の比例制御に反映され、リッチ化比例制御とリーン化比
例制御とのバランスを変化させる。そして、ＰＨＯＳの
値が正のとき空燃比フィードバック制御の制御中央値を
リッチ側にシフトさせ、ＰＨＯＳの値が負のとき制御中
央値をリーン側にシフトさせる。この算出されたＰＨＯ
Ｓは、補正係数α算出ルーチンで使用される。

【０１４５】まず、Ｓ２８１では、リア側の０₂センサ
の出力をＡ／Ｄ変換して酸素濃度信号０ＳＲを求める。
Ｓ２８２でリア側空燃比フィードバック（リアＦ／Ｂ）
条件が成立しているか否かを判断する。

【０１４６】ここでは、下記、の条件がともに成立
しているときにリアＦ／Ｂ条件成立とする。

【０１４７】リア０₂センサの活性が完了している。

【０１４８】フロント０₂センサによる空燃比フィー
ドバック制御の条件（Ｆ／Ｂ条件）が成立している。

【０１４９】Ｆ／Ｂ条件が成立しているときは、Ｓ２８
３で酸素濃度信号ＯＳＲとスライスレベルＳＬＲとの比
較を行う。

【０１５０】この比較結果に基づいて、以下のようにし
て、基本制御定数（リッチ化比例ゲインＰＨＯＳＰＬ、
リーン化比例ゲインＰＨＯＳＰＲ）を用いた比例制御、
および、基本制御定数（リッチ化積分ゲインＰＨＯＳＩ
Ｌ、リーン化積分ゲインＰＨＯＳＩＬ）を用いた積分制
御によってデュアル０₂センサフィードバック制御の補
正値ＰＨＯＳを算出する。

【０１５１】具体的には、いま、ＯＳＲ＜ＳＬＲなら
ば、Ｓ２８４でフラグＦ２１＝０にするし、そうでなけ
ればＳ２８５でフラグＦ２１＝１にセットする。

【０１５２】Ｓ２８６でＦ２１が反転したかどうか判断
し、反転したときはＳ２８７でフラグＦ２１＝０かどう
か判断する。Ｆ２１＝０のときは、Ｓ２８８でデュアル
０₂センサフィードバック制御の補正値ＰＨＯＳを、Ｐ
ＨＯＳ＝ＰＨＯＳｚ＋ＰＨＯＳＰＬとして算出する。な
お、補正値ＰＨＯＳに付けられている添え字ｚは、前回
値を示している。

【０１５３】これに対して、Ｓ２８７でフラグＦ２１＝
０でないときは、Ｓ２８９でＰＨＯＳ＝ＰＨＯＳｚ−Ｐ
ＨＯＳＰＬとして求める。

【０１５４】Ｓ２８６でフラグＦ２１が反転していない
ときは、Ｓ２９０に進み、Ｆ２１＝０かどうか判断し、
フラグが０のときは、Ｓ２９１でＰＨＯＳ＝ＰＦＯＳｚ
＋ＰＨＯＳＩＬとし、また、Ｓ２９０でＦ２１＝０でな
いときは、Ｓ２９２に進んで、ＰＨＯＳ＝ＰＨＯＳｚ−
ＰＨＯＳＩＲとする。

【０１５５】図９は第１気筒群の空燃比フィードバック
補正係数α１の算出ルーチンで、１０ｍｓ毎に実行さ
れる。

【０１５６】ここでは、第１気筒群の空燃比フィードバ
ック制御の補正係数α１を算出し、算出した補正係数α
は、Ｔｉ，ＴＩＴＭの算出ルーチンにおいて燃料噴射
量、噴射時期の演算時に使用される。

【０１５７】まず、Ｓ２２１では、第１フロント０₂セ
ンサの出力をＡ／Ｄ変換して酸素濃度信号０ＳＦ１を求
める。Ｓ２２２でフィードバック制御条件、すなわちＦ
／Ｂ条件が成立しているか否かを判断する。

【０１５８】この場合、下記〜の条件が全て成立し
ているときにＦ／Ｂ条件が成立しているとする。

【０１５９】第１および第２フロント０₂センサーの
活性が完了している。

【０１６０】各種然料増量係数ＣＯＥＦ＝１（エンジ
ン始動直後の各種燃料増量制御が終了している。）目標当量比ＴＦＢＹＡ＝１（目標空燃比が理論空燃
比）Ｆ／Ｂ条件が成立しているときは、図１７にも示すよう
に、Ｓ２２３での酸素濃度信号０ＳＦ１とスライスレベ
ルＳＬＦ１との比較結果に基づき、以下のようにして、
基本制御定数（リッチ化比例ゲインＰＬ１、リーン化比
例ゲインＰＲ１）と補正値ＰＨＯＳを用いた比例制御、
基本制御定数（リッチ化積分ゲインＩＬ１、リーン化積
分ゲインＩＲ１）を用いた積分制御、基本制御定数（リ
ッチ化ディレイ時間ＤＬ１、リーン化ディレイ時間ＤＲ
１）と補正値ＤＨＯＳを用いたディレイ時間制御によっ
て空燃比フィードバック補正係数α１を算出する。

【０１６１】具体的には、Ｓ２２３でＯＳＦ１＜ＳＬＦ
１のときは、Ｓ２２４で空燃比反転用フラグＦ１１＝０
とし、そうでないときは、Ｓ２２５でフラグＦ１１＝１
とする（図１７参照、以下同じ）。

【０１６２】Ｓ２２６で、Ｆ１１が反転したかどうか判
断し、反転したらＳ２２７でタイマＴＩＭＥＲ１＝０に
セットする。

【０１６３】これに対して反転しないときは、Ｓ２２８
に進み、タイマＴＩＭＥＲ１をインクリメントし、ＴＩ
ＭＥＲ１＝ＴＩＭＥＲ１ｚ＋ΔＴとする。なお、添え字
ｚのついたものは、前回値（１０ｍｓ前に算出した値）
を表す。

【０１６４】Ｓ２２９でフラグＦ１１＝０かどうか判断
し、ゼロのときは、Ｓ２３０でタイマＴＥＭＥＲ１＞Ｄ
Ｌ１−ＤＨＯＳかどうかを判断する。なお、ＤＬ１はリ
ッチ化ディレイ時間、ＤＨＯＳは補正値である。

【０１６５】なお、この実施形態では、ディレイ時間制
御を無効にしているので、Ｓ２３０でＮＯになることは
なく、Ｓ２３１に進む。

【０１６６】Ｓ２３１ではＮ１＝０かどうか判断し、も
しＮ１＝０のときは、Ｓ２３２でＮ１＝１にして、Ｓ２
３３で補正係数α１を、α１＝α１ｚ＋ＰＬ１＋ＰＨＯ
Ｓとして算出する。

【０１６７】これに対して、Ｓ２３１でＮ１＝０でない
ときは、Ｓ２３４に進んで、補正係数α１を、α１＝α
１ｚ＋ＩＬ１として算出する。

【０１６８】またＳ２２９でＦ１１＝０でないときは、
Ｓ２３５以降に進む。

【０１６９】Ｓ２３５ではＴＩＭＥＲ１＞ＤＲ１＋ＤＨ
ＯＳかどうか判断し、もし大きいときは、Ｓ２３６でＮ
Ｉ＝１かどうか判断した上で、Ｓ２３７でＮ１＝０にし
てから、Ｓ２３８で補正係数α１を、α１＝α１ｚ−Ｐ
Ｒ１＋ＰＨＯＳとして算出する。

【０１７０】また、Ｓ２３６でＮ１＝１でないときは、
Ｓ２３９に進んで、α１＝α１ｚ−ＩＲ１として算出す
る。

【０１７１】なお、Ｆ／Ｂ条件でないときは、Ｓ２４０
において、補正係数α１を、α１＝１にクランプする。

【０１７２】なお、この制御形態では、上記のとおり、
ディレイ時間制御を無効にしているので、Ｓ２３０，Ｓ
２３５でＮ０になることは無く、フラグＦ１１の反転直
後に比例制御を行い、Ｆ１１の非反転時に積分制御を行
うことになる。

【０１７３】次に図１０は、第２気筒群の補正係数α２
の算出ルーチンであり、これは１Ｏｍｓ毎に実行され
る。

【０１７４】ここでは、Ｓ２５１〜Ｓ２５３において、
Ｆ／Ｂ条件が成立しているときは、第２フロント０₂セ
ンサからの酸素濃度信号０ＳＦ２とスライスレベルＳＬ
Ｆ２との比較結果に基づき、前記図９のときと同じよう
にして、Ｓ２５４〜Ｓ２６９において、基本制御定数
（リッチ化比例ゲインＰＬ２、リーン化比例ゲインＰＲ
２）と補正値ＰＨＯＳを用いた比例制御、基本制御定数
（リッチ化積分ゲインＩＬ２、リーン化積分ゲインＩＲ
２）を用いた積分制御、基本制御定数（リッチ化ディレ
イ時間ＤＬ２、リーン化ディレイ時間ＤＲ２）と補正値
ＤＨＯＳを用いたディレイ時間制御によって、第２気筒
群の空燃比フィードバック補正係数α２を算出する。

【０１７５】なお、制御ルーチンは第１気筒群の補正係
数α１を算出するときと同様であるので、具体的な説明
は省略する。

【０１７６】図１１は目標空燃比を設定するルーチン
であり、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０１７７】ここでは、運転条件に応じた目標空燃比
（目標当量比）を設定し、この設定された目標当量比
は、燃料の噴射量、噴射時期Ｔｉ，ＴＩＴＭ算出ルーチ
ンにおいて燃料噴射量の演算時に使用される他、空燃比
を代表する値として各ルーチンで使用される。

【０１７８】Ｓ１０１では、クランク角センサの所定信
号の発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを求め、
また、アクセルポジションセンサの出力に基づいてエン
ジン負荷Ｔ（例えば、アクセル踏込み量に応じたエンジ
ンの目標発生トルク）を求める。

【０１７９】Ｓ１０２で目標当量比設定マップから、エ
ンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｔに基づいて目標当量比
ＴＦＢＹＡをルックアップする。

【０１８０】ここで、目標当量比＝理論空燃比／目標空
燃比である。したがって、ＴＦＢＹＡ＝１のときは理論
空燃比、ＴＦＢＹ＞１のときはリッチ空燃比、逆にＴＦ
ＢＹ＜１のときはリーン空燃比となる。ただし、ＴＦＢ
ＹＡ＝１のときにリッチシフト制御を行うことがある。

【０１８１】Ｓ１０３では、フラグＦｒｉｃｈ＝１かど
うかにより、空燃比をリッチシフトさせる条件が成立し
ているか否かを判断する。Ｆｒｉｃｈは、リア触媒の被
毒解除制御を実行させるためのフラグで、空燃比をリッ
チシフトすべき条件の成立時に１、不成立時に０の値を
取る。

【０１８２】Ｓ１０４において、マップよりルックアッ
プしたＴＦＢＹＡが１より小さいか否かを判断し、小さ
いときには、Ｓ１０５でＴＦＢＹＡ＝１にする。

【０１８３】したがって、Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理に
より、空燃比をリッチシフトさせる条件が成立している
ときには、運転条件がリーン空燃比運転傾城内となって
もＴＦＢＹＡが１になる。すなわち、一旦被毒解除制御
が開始されたら、被毒解除が可能な間（触媒温度がＳＯ
ｘ放出温度以上である間）はリーン運転へ移行せずにリ
ッチシフト制御を継統する。

【０１８４】図１２は燃料噴射量、噴射時期Ｔｉ，ＴＩ
ＴＭの算出ルーチンであり、１０ｍｓ毎に実行され
る。

【０１８５】ここでは、第１気筒群の燃料噴射量Ｔｉ
１、燃料噴射時期ＴＩＴＭ１を算出する。そして、算出
されたＴｉ１，ＴＩＴＭ１はコントロールユニット（Ｅ
ＣＭ）内のメモリにストアされ、エンジンの回転に同期
して実行される燃料噴射ルーチンで読み出されて使用さ
れる。

【０１８６】例えば、ＴＩＴＭ１によって定められるク
ランク角度で燃料噴射弁への開弁信号の印加を開始し、
Ｔｉ１に無効噴射量Ｔｓを加えた時間だけ開弁信号の印
加を継続し、これにより燃料噴射が行われる。

【０１８７】Ｓ０１１では、エアフロメータ出力をＡ／
Ｄ変換して吸入空気量Ｑａを求め、クランク角センサの
所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを
求める。

【０１８８】Ｓ０１２でこれらに基づいて、基本燃料噴
射量Ｔｐ（：理論空燃比相当の燃料量）を、Ｔｐ＝Ｋ＊
Ｑａ／Ｎとして算出する。ただし、Ｋは係数である。

【０１８９】Ｓ０１３では、目標当量比ＴＦＢＹＡ、各
種燃料増量補正係数ＣＯＥＦ、空燃比フィードバック補
正係数α１により、この基本噴射量Ｔｐを補正して燃料
噴射量Ｔｉ１を算出する。

【０１９０】すなわち、Ｔｉ１＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×Ｃ
ＯＥＦ×α１となる。

【０１９１】ただし、ＣＯＥＦは、始動後燃料増量補正
係数、水温増量補正係数等をまとめて表したもので、エ
ンジンの曖機完了後はＣＯＥＦ＝１となる。

【０１９２】Ｓ０１４では、算出したＴｉ１とエンジン
回転数Ｎとに基づき、燃料噴射時期ＴＩＴＭ１を算出す
る。

【０１９３】なお、本実施形態では、リーン空燃比運転
を行う場合に燃焼焼形態を成層燃焼とし、理論空燃比運
転あるいはリッチ空燃比運転を行う場合に燃焼形態を均
質燃焼とするので、リーン空燃比運転時は成層燃焼のた
めに、燃料噴射時期ＴＩＴＭ１が圧縮行程中に設定さ
れ、理論空燃比運転時あるいはリッチ空燃比運転時は予
混合燃焼のために、燃料噴射時期ＴＩＴＭ１が吸気行程
中に設定される。

【０１９４】図１３は燃料噴射量、噴射時期Ｔｉ，ＴＩ
ＴＭの算出ルーチンであり、１０ｍｓ毎に奉行され
る。

【０１９５】ここでは、第２気筒群の燃料噴射量Ｔｉ
２、燃料噴射時期ＴＩＴＭ２を算出する。

【０１９６】ただし、具体的な制御については、補正係
数としてα１の代わりにα２を用いる以外は、上記した
図１２で示した第１気筒群の制御と同様なため、詳細な
説明は省略する。

【０１９７】図１４は、点火時期ＡＤＶの設定ルーチン
であり、１０ｍｓ毎に実行される。

【０１９８】ここでは、フラグＦｈｅａｔに基づき、点
火時期ＡＤＶを設定する。そして設定したＡＤＶに基づ
き、図示しない点火制御ルーチンで点火栓に点火信号が
出力される。

【０１９９】このため、まず、Ｓ７０１でリア触媒を昇
温すべき条件が成立しているか否かを、フラグＦｈｅａ
ｔから判断する。昇温すべきときはＳ７０２に進んで、
運転条件（エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｔ）に応じ
て予め設定される点火時期ＡＤＶＣから所定の遅角補正
値ＲＴＤを減算して点火時期ＡＤＶを算出する。

【０２００】また、昇温制御でないときは、Ｓ７１３で
点火時期ＡＤＶをＡＤＶＣにする。

【０２０１】ここで、ＡＤＶＣは、例えば、ノッキング
が発生しない範囲でエンジンの出力が最も大きくなる時
期に設定される。

【０２０２】このようにして点火時期を遅角すると、燃
焼の時期が遅れるので排気温度を上昇させることができ
る。

【０２０３】図１５は排気弁の開時期ＥＶ０の設定ルー
チンであり、１０ｍｓ毎に実行される。

【０２０４】ここではフラグＦｈｅａｔに基づき、排気
弁の開時期ＥＶ０を設定する。そして設定したＥＶ０と
なるように、図示しない動弁制御ルーチンで可変動弁機
構に駆動信号が出力される。

【０２０５】具体的には、まずＳ７１１でリア触媒を昇
温すべき条件が成立しているか否かをＦｈｅａｔから判
断する。

【０２０６】昇温制御のときは、Ｓ７１２で排気弁開時
期ＥＶＯを通常時より進角した位置に設定する。これに
対して、昇温制御でないときは、Ｓ７１３でＥＶ０を通
常時の位置に設定する。

【０２０７】この場合、排気弁開時期を進角すると、膨
張行程末期のガスが排気通路に流出するので排気温度が
上昇する。

【０２０８】以上の制御を実行したときの作用について
図１８のタイムチャートを参照しながら説明する。

【０２０９】いま、説明を簡単にするため、運転条件は
図２の領域Ａにあり、また、Ｆｍｏｄｅ＝１（昇温制御
時に、第１フロント触媒をリーン、第２フロント触媒を
リッチにする第１モード）とする。

【０２１０】時間ｔ１のときに、リア触媒に吸収された
ＳＯｘを放出すべき条件が成立したとする（Ｆｓｏｘ＝
１）。

【０２１１】時間ｔ１〜ｔ２では、第１フロント触媒温
度Ｔｃａｔ１が低く、リア触媒を昇温すべき条件が不成
立（Ｆｈｅａｔ＝０）のため、空燃比を理論空燃比とし
て通常制御を行い、通常制御で触媒温度が上昇するのを
待つ。なお、通常制御時に理論空燃比運転を行う場合、
第１、第２気筒群の平均空燃比も共に理論空燃比に制御
される。

【０２１２】時間ｔ２〜ｔ３では、昇温条件が成立（Ｆ
ｈｅａｔ＝１）し、ＰＬ１，ＰＲ１の設定により、第１
フロント触媒に導かれる排気の平均空燃比（＝第１気筒
群の平均空燃比）は理論空燃比よりリーン側にシフトす
る。

【０２１３】このときは、第１フロント触媒での浄化率
が低下するとともに、過剰分の酸素が第１フロント触媒
を通過する。

【０２１４】また、ＰＬ２，ＰＲ２の設定により、第２
フロント触媒に導かれる排気の平均空燃比（＝第２気筒
群の平均空燃比）は理論空燃比よりリッチ側にシフトす
る。

【０２１５】このため、第２フロント触媒での浄化率が
低下するとともに、過剰分の未燃燃料成分が第２フロン
ト触媒を通過する。

【０２１６】この場合には、両フロント触媒での触媒反
応が抑制されるので、両フロント触媒の温度は上昇せ
ず、しかし、両フロント触媒を通過したリーン排気とリ
ッチ排気はリア触媒で反応し、このためリア触媒の温度
が上昇する。

【０２１７】ここで、ＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＰＲ
Ｓ，ＰＨＯＳＩＬＳ，ＰＨＯＳＩＲＳの設定により、Ｐ
ＨＯＳの値はリア触媒に導かれる排気の平均空燃比が理
論空燃比となる値になっており、リア触媒に導かれる排
気の平均空燃比はほぼ理論空燃比になる。換言すると、
第１フロント触媒を通過する過剰酸素の量と、第２フロ
ント触媒を通過する過剰未燃燃料成分の量とがほぼ同量
（ちょうど反応する量）となり、リア触媒での触媒反応
が最も効率良く行われる。

【０２１８】したがって、消費燃料に対するリア触媒で
の昇温効果を最大とすることができる。また、このと
き、点火時期の遅角制御と排気弁開時期の進角制御を行
うことで排気温度を上昇させ、リア触媒での昇温を助け
る。

【０２１９】時間ｔ３〜ｔ４では、リア触媒での温度Ｔ
ｃａｔが、ＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２に達したため、Ｆ
ｒｉｃｈ＝１となり、そこで、ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯ
ＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲの設定によ
り、ＰＨＯＳの値はリア触媒に導かれる排気の平均空燃
比が理論空燃比よりリッチ側にシフトする値になる。こ
のため、リア触媒に導かれる排気の平均空燃比は理論空
燃比よりリッチ側にシフトする。

【０２２０】このリッチシフトにより、リア触媒に吸収
堆積されたＳＯｘの放出を促進し、かつ、放出されたＳ
Ｏｘをリア触媒で未燃燃料により還元浄化する。

【０２２１】第１気筒群では、ＰＬ１，ＰＲ１によるリ
ーンシフトとＰＨＯＳによるリッチシフトとが同時に行
われるので、リーンシフトの度合いがｔ２〜ｔ３間より
も小さくなり、第２気筒群では、ＰＬ２，ＰＲ２による
リッチシフトとＰＨＯＳによるリッチシフトとが同時に
行われるので、リッチシフトの度合いがｔ２〜ｔ３間よ
りも大きくなる。

【０２２２】このため、リア触媒に導かれる過剰未燃燃
料量は増加するものの過剰酸素量が減少し、ｔ２〜ｔ３
問に比べてリア触媒の昇温効果は低下する。しかし、昇
温効果が低下しても、すでにＳＯｘの放出温度に達して
いるので問題はなく、また、緩やかに温度が上昇するの
でリア触媒の耐久性上からは好ましい。

【０２２３】時間ｔ４〜ｔ５の範囲では、リア触媒温度
Ｔｃａｔが所定の上限値Ｔｃａｔ３に達したため、Ｆｈ
ｅａｔ＝０となり、ＰＬＳ，ＰＲＳの設定により、気筒
群毎のリッチシフト・リーンシフト制御は停止される。
ただし、ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ，ＰＨＯＳＩ
ＬＲ，ＰＨＯＳＩＲＲの設定によるリッチシフトは引き
続き行うので、両気筒群の平均空燃比とも理論空燃比よ
りリッチ側にシフトする。

【０２２４】これにより、リア触媒温度がＴｃａｔ３を
越えて過剰に上昇するのが抑制され、触媒の耐久性が確
保される。

【０２２５】時間ｔ５〜ｔ６の範囲は、リア触媒温度が
Ｔｃａｔ３以下になるため、再び昇温制御とＳＯｘの放
出と還元を行うのであり、これは時間ｔ３〜ｔ４の制御
内容と同じことになる。

【０２２６】時間ｔ６〜ｔ７の範囲では、ＳＯｘの放出
還元制御時に触媒温度Ｔｃａｔ３が上限値に達し、それ
以上の温度の上昇を抑制するために、フラグＦｈｅａｔ
＝０となり、時間ｔ４〜ｔ５の制御内容と同じ制御に戻
す。

【０２２７】時間ｔ７では、フラグＦｓｏｘ＝０とな
り、リア触媒に堆積していたＳＯｘの放出が完了したも
のとして、リア触媒での被毒解除を完了し、通常の空燃
比制御に戻る。

【０２２８】このようにして、リア触媒でのＳＯｘの被
毒解除を実行するにあたり、両フロント触媒では、空燃
比がリーン側、リッチ側となり、触媒反応による温度上
昇が抑制されるので、フロント触媒の耐久性を確保しつ
つ、リア触媒での温度上昇を効果的に行い、良好なＳＯ
ｘの放出還元作用を実現できる。

【０２２９】なお、Ｆｍｏｄｅ＝０の場合は、昇温制御
を行う際に、第１気筒群の平均空燃比をリッチ、第２気
筒群の平均空燃比をリーンとする第２設定モードになる
だけで、他は上記した内容と実質的に同じである。

【０２３０】また、排気通路と吸気通路を排気ガス還流
通路で接続し、この還流通路に運転条件に応じて開閉す
る排気還流制御弁を介装した排気還流制御装置を備え、
エンジン回転数Ｎやエンジン負荷Ｔに応じた量の排気ガ
スを吸気通路に還流させることでＮＯｘの発生量を低減
するようにしたエンジンでは、上記したフラグＦｈｅａ
ｔ＝１のときに、排気ガスの還流を停止するなど、排気
ガス還流量を減少補正することで、燃焼温度を上昇さ
せ、排気温度を上昇させることもできる。

【０２３１】次に第２の実施形態を説明する。

【０２３２】この第２の実施形態は、第１の実施形態に
対し、空燃比制御値設定ルーチンのみが異なる。

【０２３３】図１９は空燃比制御値設定ルーチンであ
り、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０２３４】フラグＦｓｏｘ，Ｆｈｅａｔ，Ｆｒｉｃ
ｈ，Ｆｍｏｄｅに基づき、基本制御定数ＤＬ１，ＤＲ
１，ＤＬ２，ＤＲ２と補正値ＰＨＯＳを設定するが、本
実施形態では、リア触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべ
き条件が成立していない通常運転時にはリア０₂センサ
出力に基づいて補正値ＰＨＯＳの値を算出する一方、条
件成立中はオープン制御でＰＨＯＳの値を設定してお
り、この点において、第１の実施形態と異なっている。

【０２３５】これに伴ない、本実施形態では、ＰＨＯＳ
算出ルーチンのリアＦ／Ｂ条件が以下のようになる。

【０２３６】リア０₂センサの活性が完了。

【０２３７】フロント０₂センサによるＦ／Ｂ条件が
成立。

【０２３８】ＳＯｘを放出すべき条件が不成立（Ｆｓ
ｏｘ＝０）。

【０２３９】ＤＬ１，ＤＲ１は、第１フロント０₂セン
サ出力に基づき第１気筒群に対する空燃比フィードバッ
ク制御の補正係数α１を算出する際のディレイ時間制御
の基本制御定数で、リッチ化ディレイ時間ＤＬ１は、第
１フロント０₂センサ出力がリッチからリーンヘ反転し
てからリッチ化比例制御を行うまでのディレイ時間を設
定し、リーン化ディレイ時間ＤＲ１は、第１フロント０
₂センサ出力がリーンからリッチヘ反転してからリーン
化比例制御を行うまでのディレイ時間を設定する。ＤＬ
１＞ＤＲ１のとき制御中央値（＝第１フロント触媒に導
かれる排気の平均空燃比）がリーン側にシフトし、ＤＬ
１＜ＤＲ１のとき制御中央値がリッチ側にシフトする。

【０２４０】ＤＬ２，ＤＲ２は、第２フロント０₂セン
サ出力に基づき第２気筒群に対する空燃比フィードバッ
ク制御の補正係数α２を算出する際のディレイ時間制御
の基本制御定数で、リッチ化ディレイ時間ＤＬ２は、第
２フロント０₂センサ出力がリッチからリーンヘ反転し
てからリッチ化比例制御を行うまでのディレイ時間を設
定し、リーン化ディレイ時間ＤＲ２は、第２フロント０
₂センサ出力がリーンからリッチヘ反転してからリーン
化比例制御を行うまでのディレイ時間を設定する。ＤＬ
２＞ＤＲ２のとき制御中央値（＝第２フロント触媒に導
かれる排気の平均空燃比）がリーン側にシフトし、ＤＬ
２＜ＤＲ２のとき制御中央値がリッチ側にシフトする。

【０２４１】ＤＨＯＳは、ディレイ時間制御の補正値で
あるが、本実施形態では、この値を固定値とし、ディレ
イ時間制御の補正を無効にしている。また、比例制御の
基本制御定数ＰＬ１，ＰＬ２の値をＰＬＳに、ＰＲ１，
ＰＲ２の値をＰＲＳに設定することで、比例制御では気
筒群毎のリッチ・リーンシフトが発生しないようにして
いる。

【０２４２】設定したＤＬ１，ＤＲ１，ＤＬ２，ＤＲ
２，ＰＨＯＳは、補正係数α算出ルーチンで使用され
る。

【０２４３】設定したＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰＲ，Ｐ
ＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲは、補正値ＰＨＯＳ算出ルー
チンで使用される。

【０２４４】Ｓ３２１では、ＤＨＯＳ＝ＤＨＯＳＳ（０
でもよい），ＰＬ１＝ＰＬＳ，ＰＲ１＝ＰＲＳ，ＰＬ２
＝ＰＬＳ，ＰＲ２＝ＰＲＳにそれぞれ設定し、Ｓ３２２
でフラグＦｓｏｘからＳＯｘの放出条件の成立を判断す
る。

【０２４５】成立が判断されたときは、Ｓ３２３でＦｈ
ｅａｔより昇温判断、３３２４でＦｒｉｃｈよりリッチ
化判断、Ｓ３２５でＦｍｏｄｅから空燃比モード判断を
それぞれ行い、いずれも肯定されたときは、Ｓ３２６に
進む。

【０２４６】Ｓ３２６では、まずＰＨＯＳに、値ＰＨＯ
ＳＲを設定する。ＰＨＯＳＲは、リア触媒に導かれる排
気の平均空燃比が理論空燃比よりリッチ側にシフトする
値となっている。ＰＨＯＳＲは、単一の固定値として、
または、エンジン回転数と負荷に応じた複数の固定値と
してメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。あるいは、ＰＨＯ
ＳＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定しても良
く、その場合は、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）に値
を記憶する。

【０２４７】さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＬ，Ｄ
ＲＬを設定する。ＤＬＬ，ＤＲＬは、第１フロント触媒
に導かれる排気の平均空燃比を理論空燃比よりリーン側
にシフトさせる値となっている。

【０２４８】このようなＤＬＬ，ＤＲＬは、一般的にＤ
ＬＬ＞ＤＲＬの関係となる。ＤＲＬ＝０でも良い。な
お、ＤＬＬ，ＤＲＬによるリーンシフトの度合いが、Ｐ
ＨＯＳＲによるリッチシフトの度合いよりも大きくなる
ようにＤＬＬ，ＤＲＬの値を設定する。上記と同じくＤ
ＬＬ，ＤＲＬは、それぞれ単一の固定値として、また
は、それぞれエンジン回転数と負荷に応じた複数の固定
値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。

【０２４９】さらにＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＲ，ＤＲ
Ｒを設定する。ＤＬＲ，ＤＲＲは、第２フロント触媒に
導かれる排気の平均空燃比を理論空燃比よりリッチ側に
シフトさせる値となっている。このようなＤＬＲ，ＤＲ
Ｒは、一般的にＤＬＲ＜ＤＲＲの関係となる。ＤＬＬ＝
０でも良い。ＤＬＲ，ＤＲＲは、それぞれ単一の固定値
として、または、それぞれエンジン回転数と負荷に応じ
た複数の固定値としてメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。

【０２５０】なお、ＤＬ１，ＤＲ１とＤＬ２，ＤＲ２の
み（補正値ＰＨＯＳ＝Ｏの状態）で第１、第２気筒群の
空燃比フィードバック制御を行ったときに、両方の排気
を合わせた平均空燃比がほぼ理論空燃比となるようにＤ
ＬＬ，ＤＲＬ，ＤＬＲ，ＤＲＲの値を設定する。

【０２５１】Ｓ３２５でＦｍｏｄｅ＝１でないときは、
Ｓ３２７で、まずＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＲを設定す
る。さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＲ，ＤＲＲを設定
し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＬ，ＤＲＬを設定する。

【０２５２】これにより第１フロント触媒でリッチ側、
第２フロント触媒がリーン側の排気空燃比となる。

【０２５３】Ｓ３２４でＦｒｉｃｈ＝１でないときは、
Ｓ３２８でＦｍｏｄｅ＝１かどうか判断し、肯定された
ならば、Ｓ３２９で、ＰＨＯＳに値ＰＨＯＳＳを設定す
る。

【０２５４】ここでＰＨＯＳＳは、リア触媒に導かれる
排気の平均空燃比が理論空燃比となる値となっている。
ＰＨＯＳＳは、単一の固定値として、または、エンジン
回転数と負荷に応じた複数の固定値としてメモリ（ＲＯ
Ｍ）に記憶される。

【０２５５】ＤＬ１，ＤＲ１とＤＬ２，ＤＲ２のみで第
１、第２気筒群の空燃比フィードバック制御を行ったと
きに、両方の排気を合わせた平均空燃比がほぼ理論空燃
比となるようにＤＬＬ，ＤＲＬ，ＤＬＲ，ＤＲＲの値を
設定しているので、ＰＨＯＳＳ＝０でも良い。あるい
は、リアＯ₂センサを用いたデュアル０₂センサフィード
バック制御実行中に算出したＰＨＯＳの平均値をＰＨＯ
ＳＳとしても良い。

【０２５６】さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＬ，ＤＲ
Ｌを設定し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＲ，ＤＲＲを設
定する。

【０２５７】Ｓ３３０では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳ
を設定する。さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＲ，ＤＲ
Ｒを設定し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＬ，ＤＲＬを設
定する。

【０２５８】Ｓ３２３でＦｈｅｓａｔ＝１でないとき
は、Ｓ３３１に進んで、Ｆｒｉｃｈ＝１かどうか判断
し、肯定されたときは、Ｓ３３２に進む。

【０２５９】Ｓ３３２では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＲ
を設定する。さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定す
る。このようにＤＬ１とＤＲ１を等しくすると、ディレ
イ時間制御のアンバランスによる空燃比のシフトは発生
せず、比例制御のアンバランスがなければ、フロント触
媒に導かれる排気の平均空燃比が理論空燃比になる。

【０２６０】ここで、ＤＳは単一の値として、または、
エンジン回転数と負荷に応じた複数の値としてメモリ
（ＲＯＭ）に記憶される。ＤＳの値は０でも良く、ある
いは、空燃比フィードバック制御時の制御周期がＤＬ
１，ＤＲ１にＤＬＬ，ＤＲＬ，ＤＬＲ，ＤＲＲを設定し
たときの制御周期と同程度となるような適当な値として
も良い。本実施形態ではＤＳ＝０とする。

【０２６１】おなじく、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＳを設
定する。

【０２６２】Ｓ３３３ではＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳを
設定する。さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定し、
ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＳを設定する。

【０２６３】Ｓ３３４では、ＳＯｘの被毒解除制御を行
わないとき、つまり通常運転時はリア０₂センサによる
デュアル０₂センサフィードバック制御を行うので、こ
のためのフィードバック制御の基本制御定数を設定す
る。つまり、ＰＨＯＳＰＬ＝ＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳ
Ｒ＝ＰＨＯＳＲＳ，ＰＨＯＳＩＬ＝ＰＨＯＳＩＬＳ，Ｐ
ＨＯＳＩＲ＝ＰＨＯＳＩＲＳとする。

【０２６４】さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定
し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＳを設定する。

【０２６５】ここで、空燃比フィードバック制御によっ
て空燃比をシフトさせると、オープン制御で空燃比をシ
フトさせるよりもシフト量が安定するというメリットが
ある。しかしながら、空燃比フィードバック制御によっ
て空燃比をシフトさせる場合、図２１にも示すように、
平均空燃比は理論空燃比よりリッチ側あるいはリーン側
にシフトするが、瞬時、瞬時の空燃比は理論空燃比を挟
んでリッチ側とリーン側に振れることになる。

【０２６６】このため、例えば第１気筒群をリーンシフ
トさせ、第２気筒群をリッチシフトさせているときで
も、両方の気筒群から理論空燃比よりリーンな排気が排
出される瞬間や、両方の気筒群から理論空燃比よりリッ
チな排気が排出される瞬間が生じる。ただし、リア触媒
は排気中の過剰酸素をストレージする能力を持っている
ので、このようなリーンあるいはリッチの空燃比の重な
りが生じても多少であれば問題ないが、このリーン同士
またはリッチ同士の重なりの時間が長くなると、それだ
けリア触媒の昇温効果を低下させる可能性がある。

【０２６７】しかし、第１、第２気筒群毎のリッチ・リ
ーンシフトを、本実施形態のように、ディレイ時間制御
で行うと、比例制御で行う第１実施形態に比較して、図
２１の下段で示すように、リーン排気同士やリッチ排気
同士が重なる時間を短くすることができるので、リア触
媒での良好な昇温効果を確保しやすい。

【０２６８】空燃比フィードバック制御のディレイ時間
制御によって空燃比をシフトさせる場合、ＤＬ１等のデ
ィレイ時間の設定のほかに、補正係数α１、α２のリッ
チ側の面積相当量あるいはリーン側面積相当量によって
ディレイ時間に制限を設けるようにしても良い（特開平
７−１５１００１号公報参照）。

【０２６９】図２０は、ＰＨＯＳＲの設定ルーチンで
あり、１０ｍｓ毎に実行される。これは空燃比制御値設
定ルーチンのＰＨＯＳＲをＳＯｘの放出量に合わせて
可変に設定する場合に使用する。

【０２７０】Ｓ４１１では空燃比をリッチ化すべき条件
が成立しているか否かを、Ｆｒｉｃｈ＝１かどうかによ
り判断する。成立時にはＳ４１２で関数ｆ３によってＰ
ＨＯＳＲの値を算出する。

【０２７１】ここで関数ｆ３は、リッチシフトの度合い
が各パラメータに対して以下のような特性となるように
定められる。

【０２７２】リア触媒でのＳＯｘ吸収量が少ないほど
リッチシフトの度合いが小さくなり、ＳＯｘが０のとき
０。

【０２７３】触媒温度が低くなるほどリッチシフトの
度合いが小さくなり、触媒温度がＳＯｘ放出温度以下で
は０。

【０２７４】このようにしてリア触媒に吸収堆積された
ＳＯｘの量に応じて空燃比をリッチ化するので、空燃比
が不必要なリッチ化されることがなく、燃費の損失を小
さくすることができる。

【０２７５】次に第３の実施形態に説明する。

【０２７６】この第３の実施形態は、第１の実施形態に
対して空燃比制御値設定ルーチンのみが異なっている。

【０２７７】図２２は、空燃比制御値設定ルーチンで
あり、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０２７８】ここでは、上記同じく、各フラグＦｓｏ
ｘ，Ｆｈｅａｔ，Ｆｒｉｃｈ，Ｆｍｏｄｅに基づき、基
本制御定数ＤＬ１，ＤＲ１，ＤＬ２，ＤＲ２と補正値Ｐ
ＨＯＳ，ＤＨＯＳを設定する。

【０２７９】本実施形態では、リア触媒に吸収されたＳ
Ｏｘを放出すべき条件が成立していない通常運転時に
は、リア０₂センサ出力に基づいて補正値ＰＨＯＳの値
を算出する一方、条件成立中はオープン制御でＰＨＯＳ
に値を設定する。

【０２８０】これに伴ない、本実施形態では、ＰＨＯＳ
算出ルーチンのリアＦ／Ｂ条件が以下のようになる。

【０２８１】リア０₂センサの活性が完了。

【０２８２】フロント０₂センサによるＦ／Ｂ条件が
成立。

【０２８３】ＳＯｘを放出すべき条件が不成立（Ｆｓ
ｏｘ＝０）。

【０２８４】補正値ＤＨＯＳは空燃比フィードバック制
御のディレイ時間制御に反映され、リッチ化ディレイ時
間とリーン化ディレイ時間とのバランスを変化させる。
ＤＨＯＳの値が正のとき空燃比フィードバック制御の制
御中央値をリッチ側にシフトさせ、ＤＨＯＳの値が負の
とき制御中央値をリーン側にシフトさせる。

【０２８５】また、比例制御の基本制御定数ＰＬ１，Ｐ
Ｌ２の値をＰＬＳに、ＰＲ１，ＰＲ２の値をＰＲＳに設
定することで、比例制御では気筒群毎のリッチ・リーン
シフトが発生しないようにしている。

【０２８６】設定したＤＬ１，ＤＲ１，ＤＬ２，ＤＲ
２，ＰＨＯＳ，ＤＨＯＳは、補正係数αの算出ルーチン
で使用され、同じく設定したＰＨＯＳＰＬ，ＰＨＯＳＰ
Ｒ，ＰＨＯＳＩＬ，ＰＨＯＳＩＲは、ＰＨＯＳ算出ルー
チンで使用される。

【０２８７】Ｓ３４１〜Ｓ３４５については、上記した
第２の実施形態の空燃比制御値設定ルーチンと同様な
ので省略する。

【０２８８】Ｓ３４６では、まずＰＨＯＳに、値ＰＨＯ
ＳＳを設定する。ＤＨＯＳに、値ＤＨＯＳＲを設定す
る。ここで、ＤＨＯＳＲはリア触媒に導かれる排気の平
均空燃比を理論空燃比よりリッチ側にシフトする値とな
っている。このＤＨＯＳＲは、単一の固定値として、ま
たは、エンジン回転数と負荷に応じた複数の固定値とし
てメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。あるいは、ＤＨＯＳ
ＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定しても良く、
その場合は書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）に値を記憶
する。

【０２８９】さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＬ，Ｄ
ＲＬを設定し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＲ，ＤＲＲを
設定する。

【０２９０】Ｓ３４７では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳ
を設定する。ＤＨＯＳには、値ＤＨＯＳＲを設定する。
さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＲ，ＤＲＲを設定す
ると共に、ＤＬ２，ＤＲ２には値ＤＬＬ，ＤＲＬを設定
する。

【０２９１】Ｓ３４９では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳ
を設定すると共に、ＤＨＯＳには値ＤＨＯＳＳを設定す
る。ここで、ＤＨＯＳＳはリア触媒に導かれる排気の平
均空燃比が理論空燃比となる値となっている。ＤＨＯＳ
Ｓは、単一の固定値として、または、エンジン回転数と
負荷に応じた複数の固定値としてメモリ（ＲＯＭ）に記
憶される。ＤＨＯＳＳ＝０でも良い。

【０２９２】さらにＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＬＬ，ＤＲ
Ｌを設定し、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＬＲ，ＤＲＲを設
定する。

【０２９３】Ｓ３５０では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳ
を設定すると共に、ＤＨＯＳに、値ＤＨＯＳＳを設定す
る。さらに、ＤＬ１，ＤＲ１には値ＤＬＲ，ＤＲＲを設
定し、ＤＬ２，ＤＲ２には値ＤＬＬ，ＤＲＬを設定す
る。

【０２９４】Ｓ３５２では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＲ
を設定すると共に、ＤＨＯＳには値ＤＨＯＳＳを設定す
る。さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定し、同じ
くＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＳを設定する。

【０２９５】Ｓ３５３では、ＰＨＯＳに、値ＰＨＯＳＳ
を設定しもＤＨＯＳには値ＤＨＯＳＳを設定する。ま
た、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定し、ＤＬ２，ＤＲ
２には値ＤＳを設定する。

【０２９６】Ｓ３５４は通常運転時の制御であり、リア
０₂センサによるデュアル０₂センサフィードバック制御
を行うので、前記と同じく、デュアル０₂センサフィー
ドバック制御の基本制御定数を設定する。つまり、ＰＨ
ＯＳＰＬ＝ＰＨＯＳＰＬＳ，ＰＨＯＳＲ＝ＰＨＯＳＲ
Ｓ，ＰＨＯＳＩＬ＝ＰＨＯＳＩＬＳ，ＰＨＯＳＩＲ＝Ｐ
ＨＯＳＩＲＳとする。そして、ＤＨＯＳには値ＤＨＯＳ
Ｓを設定する。

【０２９７】さらに、ＤＬ１，ＤＲ１に、値ＤＳを設定
すると共に、ＤＬ２，ＤＲ２に、値ＤＳを設定する。

【０２９８】図２３は、ＤＨＯＳＲ設定ルーチンであ
り、１０ｍｓ毎に実行される。

【０２９９】これは上記した空燃比制御値設定ルーチン
におけるＤＨＯＳＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変
に設定する場合に使用する。

【０３００】Ｓ４２１では、フラグＦｒｉｃｈから、空
燃比をリッチ化すべき条件が成立しているか否かを判断
する。リッチ化条件が成立しているときは、Ｓ４２２で
関数ｆ４によってＤＨＯＳＲの値を算出する。

【０３０１】この場合、リッチシフトの度合いが各パラ
メータに対して以下のような特性となるよう関数ｆ４を
定める。すなわち、リア触媒でのＳＯｘ吸収量が少ない
ほどリッチシフトの度合いが小さくなり、吸収量０のと
き０となり、また触媒温度が低くなるほどリッチシフト
の度合いが小さくなり、ＳＯｘ放出温度以下では０とな
る。

【０３０２】第４の実施形態を説明する。

【０３０３】この第４の実施形態は、第１〜第３の実施
形態に対し、第１、第２フロント触媒に導かれる排気空
燃比のモード設定ルーチンのみが異なっている。したが
ってこの点を中心に説明する。

【０３０４】図２４はモード設定ルーチンであり、こ
れは１０ｍｓ毎に実行される。

【０３０５】ここでは、リア触媒を昇温すべき条件が成
立してからの経過時間に基づき、モード設定の切替えを
行なう。

【０３０６】なおこの場合、第１フロント触媒に導かれ
る排気の平均空燃比をリーンシフトさせ、第２フロント
触媒に導かれる排気の空燃比をリッチシフトさせる第１
の設定モードのときＦｍｏｄｅ＝１、これとは逆に設定
する第２の設定モードのときＦｍｏｄｅ＝０とする。

【０３０７】まず、Ｓ６４１でリア触媒に吸収されたＳ
Ｏｘを放出すべき条件が成立しているか否かをフラグＦ
ｓｏｘ＝１かどうか、から判断する。

【０３０８】Ｓ６４２では、リア触媒に吸収されたＳＯ
ｘを放出すべき条件が、不成立から成立に変化した直後
か否かを判断する。

【０３０９】成立に変化した直後でないときは、Ｓ６４
３に進み、ここではフラグＦｈｅａｔから、リア触媒を
昇温すべき条件が成立しているか否かを判断する。

【０３１０】昇温条件が成立しているならば、Ｓ６４４
において、リア触媒を昇温すべき条件が成立してからの
経過時間を計測するためのカウンタＴｈｅａｔをカウン
トアップする。そして、Ｓ６４５ではリア触媒を昇温す
べき条件が成立してからの経過時間Ｔｈｅａｔが所定時
間Ｔｈｔｈより大きいか否かを判断する。

【０３１１】所定時間Ｔｈｔｈよりも大きいときは、Ｓ
６４６〜Ｓ４８で現在のフラグＦｍｏｄｅの値を判断
し、現在と異なる値にＦｍｏｄｅをセットする。

【０３１２】ＳＯｘを放出すべき条件の成立直後、及び
新しいモードの設定が行われた後にはＳ６４９に進み、
カウンタＴｈｅａｔを０にリセットする。

【０３１３】この場合、第１、第２フロント触媒がリー
ン排気にさらされる時間とリッチ排気にさらされる時間
とを、両方触媒でほぼ同一とすることにより、両フロン
ト触媒の劣化進行速度をほぼ同一とすることができる。

【０３１４】さらに第５の実施形態を説明する。

【０３１５】この第５の実施形態は、第１〜第４の実施
形態に対して、ＳＯｘ放出判断ルーチンのみが異なって
いるので、この部分を中心に説明する。

【０３１６】図２５は、ＳＯｘ放出条件の判断ルーチン
で、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０３１７】ここでは、リア触媒から流出する排気のＮ
Ｏｘ濃度に基づいてＳＯｘによる触媒の被毒の有無を判
定し、リア触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の
成立、不成立を判断してフラグＦｓｏｘのセットを行な
い、この場合、リア触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべ
き条件の成立時にＦｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓｏｘ＝
０とする。

【０３１８】まず、Ｓ５２１では、ＮＯｘセンサの出力
をＡ／Ｄ変換してＮＯｘ濃度信号ＮＯＸＳを求め、触媒
温度センサの出力をＡ／Ｄ変換して触媒温度Ｔｃａｔを
求める。さらに、クランク角センサの所定信号の発生間
隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを求め、アクセルポ
ジションセンサの出力に基づいてエンジン負荷Ｔ（例え
ば、アクセル踏込み量に応じたエンジンの目標発生トル
ク）を求める。

【０３１９】Ｓ５２２で空燃比がリーン（ＴＦＢＹＡ＜
１）に制御されているか否かを判断する。

【０３２０】Ｓ５２３では所定時間（ここでは１０ｍ
ｓ）当たり、リア触媒に吸収されるＮＯｘ量である△Ｎ
ＯＸを算出する。

【０３２１】ここで、△ＮＯＸ：（所定時間当たりにリ
ア触媒に流入するＮＯｘ量）×（リア触媒のＮＯｘ吸収
率）である。

【０３２２】所定時間当たりにリア触媒に流入するＮＯ
ｘ量は、例えば、エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｔ、
平均空燃比をパラメータとして算出する。

【０３２３】リア触媒のＮＯｘ吸収率（単位時間当たり
吸収されるＮＯｘ量／単位時間当たり流入するＮＯｘ
量）は、例えば、現在のＮＯｘ吸収量（前回算出したＮ
Ｏｘ吸収量の推定値）であるＮＯＸｚ、触媒温度Ｔｃａ
ｔ、平均空燃比をパラメータとして算出する。なお、平
均空燃比としては、目標空燃比設定ルーチンで設定され
る目標当量比ＴＦＢＹＡを用いることができる。

【０３２４】リア触媒のＮＯｘ吸収率は、０以上かつ１
以下の値で、各パラメータに対して以下のような特性と
なる。すなちわ、ＮＯｘ吸収量が少ないほどＮＯｘ吸収
率が大きくなり、吸収量ゼロのとき最大となる。リア触
媒温度が所定温度のときのＮＯｘ吸収率が最大で、所定
温度より低くなるほど小さくなり、触媒活性温度以下で
は０である。また、所定温度より高くなるほど小さくな
る。空燃比のリーンの度合いが小さくなるほどＮＯｘ吸
収率が小さくなり、理論空燃比よりリッチ側の空燃比で
はゼロとなる。

【０３２５】Ｓ５２４では、前回算出した推定ＮＯｘ量
であるＮＯＸｚに△ＮＯＸを加えて最新の推定ＮＯｘ量
であるＮＯＸを算出する。

【０３２６】そして、Ｓ５２５ではこの推定されたＮＯ
Ｘが所定量ＮＯＸｔｈ以上となったか否かを判断する。
ここで、所定量ＮＯＸｔｈは、リア触媒のＮＯｘ吸収許
容量か、あるいはそれより若干小さい値に設定される。

【０３２７】ＮＯｘ量が所定量に達したならば、Ｓ５２
６で触媒に吸収されたＮＯｘを放出すべき条件の成立を
示すフラグＦｎｏｘを１にする。

【０３２８】このようにＦｎｏｘが１となったら、空燃
比を一時的にリッチ化する制御を行い、リア触媒からＮ
Ｏｘを放出、還元する（ただし、この制御は主題とする
ＳＯｘ放出とは直接の関係はない）。なお、Ｓ５２６は
フラグＦｎｏｘのセットを行うだけで、実際のリッチ化
制御は本ルーチンとは独立に実行される図示しないリッ
チスパイク制御ルーチンにより行われる。

【０３２９】Ｓ５２７では、ＮＯｘ濃度信号ＮＯＸＳ
が、許容値ＮＯＸＳｔｈ以上か否かを判断する。

【０３３０】図２７に示すように、リア触媒のＮＯｘ吸
収率は、リア触媒に吸収されたＮＯｘとＳＯｘの総量が
増加するほど低下し、ＮＯｘ吸収率が低下するとリア触
媒の下流に流出するＮＯｘ量が増加する。

【０３３１】最大許容量のＳＯｘと所定量ＮＯＸｔｈの
ＮＯｘが触媒に吸収されているときに、触媒下流に流出
するＮＯｘ量に対応するＮＯｘ濃度を許容値ＮＯＸＳｔ
ｈとして設定することにより、許容量以上のＳＯｘ被毒
が発生しているか否かを判断することができる。

【０３３２】ＳＯｘの被毒が許容量に達したならば、Ｓ
５２８で空燃比をリッチ化すべき条件が成立してからの
経過時間を計測するためのカウンタＴｒｉｃｈを０にリ
セットする。

【０３３３】そして、Ｓ５２９でフラグＦｓｏｘを１に
する。これによりリア触媒からのＳＯｘを放出すべき条
件の成立、つまり被毒解除制御の実行が許可される。

【０３３４】一方、５２２でリーン条件にないときは、
ＳＳ５３０に進み、推定ＮＯｘ吸収量であるＮＯＸを０
とする。空燃比が理論空燃比もしくはリッチに制御され
ると、リア触媒に吸収されたＮＯｘは速やかに放出され
るためである。

【０３３５】そして、Ｓ５３１ではフラグＦｎｏｘを０
にする。

【０３３６】さらにＳ５３２では、空燃比をリッチ化す
べき条件が成立しているか否かを判断する。もし、リッ
チ化条件が成立しているならば、Ｓ５３３でカウンタＴ
ｒｉｃｈをカウントアップする。

【０３３７】そして、Ｓ５３４では空燃比をリッチ化す
べき条件が成立してからの経過時間Ｔｒｉｃｈが所定時
間Ｔｒｔｈより大きいか否かを判断する。このように所
定時間以上の空燃比のリッチ化が行われた場合、リア触
媒の被毒が解除されたと判断することができる。したが
って、Ｓ５３５ではフラグＦｓｏｘを０にして、リア触
媒に対するＳＯｘの被毒が許容範囲内であるものとす
る。

【０３３８】なお、上記において、ＮＯＸの算出をより
簡便に行うこともでき、例えば、Ｓ５３２を省略し、Ｓ
５３４の△ＮＯＸを固定値としても良い。

【０３３９】なお、第１の実施の形態のように、ＰＨＯ
ＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲの値を可変とする場合、本実
施形態では推定ＳＯｘ量の算出を行っていないので、空
燃比をリッチ化すべき条件が成立してからの経過時間に
応じてＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲの設定を行う。

【０３４０】第２、第３の実施の形態のように、ＰＨＯ
ＳＲ，ＤＨＯＳＲの値を可変とする場合も、空燃比をリ
ッチ化すべき条件が成立してからの経過時間に応じて算
出するようにすれば良い。

【０３４１】図２６は、ＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲ
Ｒの設定ルーチンであり、これは１０ｍｓ毎に実行さ
れる。

【０３４２】これは推定ＳＯｘ量の算出を行っていない
場合に、空燃比制御値設定ルーチンのＰＨＯＳＰＬＲ，
ＰＨＯＳＰＲＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定
する場合に使用する。

【０３４３】まず、Ｓ４３１では空燃比をリッチ化すべ
き条件が成立しているか否かを、フラグＦｒｔｉｃｈ＝
１かどうかから判断する。成立時には、Ｓ４３２で関数
ｆ５，ｆ６によってＰＨＯＳＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲの
値を算出する。

【０３４４】この場合、リッチシフトの度合いが、各パ
ラメータに対して以下のような特性となるよう関数ｆ
５，ｆ６を定める。空燃比をリッチ化すべき条件が成立
してからの経過時間Ｔｒｉｃｈが長くなるほどリッチシ
フトの度合いが小さくなり、Ｔｒｉｃｈ＝Ｔｒｔｈのと
き０となり、また、リア触媒温度が低くなるほどリッチ
シフトの度合いが小さくなり、ＳＯｘ放出温度以下では
０となる。

【０３４５】次に第６の実施形態を説明する。

【０３４６】この第６の実施形態は、前記した第１〜第
４の実施形態に対し、ＳＯｘ放出判断ルーチンのみ異な
るものである。

【０３４７】図２８はＳＯｘ放出条件判断ルーチンで
あり、これは１０ｍｓ毎に実行される。

【０３４８】ここでは、エンジンが始動されたか否かを
判定することにより、リア触媒に吸収されたＳＯｘを放
出すべき条件の成立・不成立を判断してフラグＦｓｏｘ
のセットを行なう。リア触媒に吸収されたＳＯｘを放出
すべき条件の成立時にＦｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓｏ
ｘ＝０とする。

【０３４９】まず、Ｓ５４１ではスターターＳＷが０Ｎ
からＯＦＦに変化したか否かを判断する。ＯＮからＯＦ
Ｆになったときは、Ｓ５４２で空燃比をリッチ化すべき
条件が成立してからの経過時間を計測するためのカウン
タＴｒｉｃｈを０にリセットする。さらにＳ５４３でフ
ラグＦｓｏｘを１にする。

【０３５０】そして、Ｓ５４４では空燃比をリッチ化す
べき条件が成立しているか否かを判断し、もし成立して
いるならば、Ｓ５４５でカウンタＴｒｉｃｈをカウント
アップする。

【０３５１】Ｓ５４６では空燃比をリッチ化すべき条件
が成立してからの経過時間Ｔｒｉｃｈが所定時間Ｔｒｔ
ｈより大きいか否かを判断する。この結果から所定時間
のリッチ化が行われた場合には、触媒の被毒が解除され
たと判断する。Ｓ５４７ではフラグＦｓｏｘを０にす
る。

【０３５２】したがって、この実施形態では、エンジン
の始動後に１回だけ、空燃比のリッチ化による被毒解除
制御を行う。ただし、本ルーチンの方法では、リア触媒
に吸収されたＳＯｘ量と無関係に実行されるので、空燃
比のリッチ化制御開始点におけるＳＯｘ量が一定でな
い。このため、もしも効率良くリッチシフトを行いたい
場合は、推定ＳＯｘ量の算出を行い、前記したＰＨＯＨ
ＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲ設定ルーチンによるＰＨＯＨ
ＰＬＲ，ＰＨＯＳＰＲＲの設定、あるいは、ＰＨＯＳＲ
設定ルーチンによるＰＨＯＳＲの設定をすることが望
ましい。

【０３５３】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図。

【図２】第１の実施形態のＳＯｘ放出条件を判断するた
めのフローチャート。

【図３】リア触媒昇温条件を判断するためのフローチャ
ート。

【図４】空燃比リッチ化条件を判断するためのフローチ
ャート。

【図５】空燃比モードを設定するためのフローチャー
ト。

【図６】空燃比制御値を設定するためのフローチャー
ト。

【図７】空燃比制御の基本制御定数を設定するためのフ
ローチャート。

【図８】空燃比制御の補正値を算出するためのフローチ
ャート。

【図９】空燃比制御の第１気筒群の補正係数を算出する
ためのフローチャート。

【図１０】空燃比制御の第２気筒群の補正係数を算出す
るためのフローチャート。

【図１１】目標空燃比の設定するためのフローチャー
ト。

【図１２】第１気筒群の燃料噴射量、噴射時期を算出す
るためのフローチャート。

【図１３】第２気筒群の燃料噴射量、噴射時期を算出す
るためのフローチャート。

【図１４】点火時期の遅角量を設定するためのフローチ
ャート。

【図１５】排気弁の開時期を設定するためのフローチャ
ート。

【図１６】運転制御領域を示す説明図。

【図１７】空燃比制御の演算動作を説明するためのタイ
ムチャート。

【図１８】リア触媒温度と空燃比の制御動作の関係を示
すタイムチャート。

【図１９】第２の実施形態の空燃比制御値を設定するた
めのフローチャート。

【図２０】基本制御定数を設定するためのフローチャー
ト。

【図２１】第１、第２気筒群の空燃比の変動を示す説明
図。

【図２２】第３の実施形態の空燃比制御値を設定するた
めのフローチャート。

【図２３】基本制御定数を設定するためのフローチャー
ト。

【図２４】第４の実施形態の空燃比モード設定のための
フローチャート。

【図２５】第５の実施形態のＳＯｘ放出条件を判断する
ためのフローチャート。

【図２６】基本制御定数を設定するためのフローチャー
ト。

【図２７】リア触媒のＮＯｘ吸収能力の特性を示す説明
図。

【図２８】第６の実施形態のＳＯｘ放出条件を判断する
ためのフローチャート。

【符号の説明】

１エンジン本体２吸気通路４燃料噴射弁５排気通路５ａ第１排気マニホールド５ｂ第２排気マニホールド５ｃ排気チューブ１１コントロールユニット２１三元触媒（第１フロント触媒）２２三元触媒（第２フロント触媒）２３三元触媒（リア触媒）３１フロント０₂センサ３２フロント０₂センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｂ３Ｇ３０１Ｅ 3/24 3/24 ＧＲＦ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｊ 41/04 ３０５ 41/04 ３０５Ｚ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｌ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ３０１Ｅ３０１ＮＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ＲＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ (72)発明者中村健神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G022 AA03 AA04 AA06 AA07 AA09 AA10 BA01 BA06 DA01 DA02 FA04 FA06 FB08 GA01 GA02 GA05 GA06 GA08 GA09 GA10 GA12 3G062 AA03 AA04 AA06 AA07 BA02 BA04 BA05 BA06 BA08 BA09 DA01 DA02 GA01 GA04 GA06 GA08 GA09 GA16 GA17 3G084 AA03 AA04 BA09 BA11 BA13 BA15 BA17 BA20 BA23 BA24 DA10 DA22 DA27 EA11 EB01 EB06 EB11 EB12 FA07 FA10 FA20 FA27 FA28 FA30 FA33 FA36 FA38 FA39 3G091 AA02 AA11 AA12 AA13 AA17 AA23 AA24 AA28 AB03 AB06 BA04 BA11 BA14 BA15 BA19 BA32 BA33 CB02 CB03 CB05 CB06 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA06 DA07 DB04 DB06 DB10 DC01 DC03 EA01 EA03 EA05 EA07 EA16 EA18 EA26 EA30 EA31 EA33 EA34 FB10 FB11 FB12 FC02 HA03 HA08 HA11 HA12 HA36 HA37 HA39 HA42 HB02 HB05 3G092 AA01 AA05 AA06 AA09 AA11 AA14 AA17 AB02 AB20 BA04 BA05 BA06 BA07 BA09 BB01 BB06 DA02 DA03 DA12 DC01 DC08 DC15 DE03S DE03Y EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA06 EA07 EA13 EA16 EA17 3G301 HA01 HA04 HA06 HA07 HA13 HA15 HA16 HA18 JA15 JA25 JA33 JB09 LA01 LB02 LB04 MA01 MA11 MA18 NA06 NA07 NA08 NC02 ND01 NE01 NE06 NE11 NE12 NE13 NE14 NE15 NE16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１気筒群に接続する第１排気通路に設置
した第１フロント三元触媒と、第２気筒群に接続する第２排気通路に設置した第２フロ
ント三元触媒と、第１排気通路及び第２排気通路の排気を集合させる排気
通路に設置したリア三元触媒と、リア三元触媒を昇温すべき条件を判断する昇温判断手段
と、第１フロント三元触媒に導かれる排気の空燃比を所定の
空燃比に制御する第１の空燃比制御手段と、第２フロント三元触媒に導かれる排気の空燃比を所定の
空燃比に制御する第２の空燃比制御手段と、リア三元触媒を昇温すべき条件のときに前記一方の空燃
比制御手段で制御される排気の空燃比を理論空燃比より
もリッチ側に設定し、他方の空燃比制御手段で制御され
る排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定する
空燃比設定手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】前記空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇
温すべき条件のときに、リア三元触媒に導かれる排気の
空燃比がほぼ理論空燃比となるように第１及び第２空燃
比制御手段で制御される排気の空燃比を設定することを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】前記空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇
温すべきでないときに、第１、第２空燃比制御手段で制
御される排気の空燃比をそれぞれほぼ理論空燃比に設定
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項４】第１排気通路に設置した第１空燃比検出手
段と、第２排気通路に設置した第２空燃比検出手段とを備え、前記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力
に基づいて第１フィードバック補正係数を算出し、この
第１フィードバック補正係数を用いて第１気筒群に供給
する燃料量を補正することにより第１フロント三元触媒
に導かれる排気の空燃比をフィードバック制御し、前記第２空燃比制御手段は、第２空燃比検出手段の出力
に基づいて第２フィードバック補正係数を算出し、この
第２フィードバック補正係数を用いて第２気筒群に供給
する燃料量を補正することにより第２フロント三元触媒
に導かれる排気の空燃比をフィードバック制御すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃
機関の排気浄化装置。
【請求項５】前記第１、第２空燃比検出手段は、排気空
燃比の変化に対して理論空燃比を境に出力が急変するよ
うに構成され、前記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力
がリーン側からリッチ側に反転したときに第１リーン化
比例分を減算し、リッチ側からリーン側に反転したとき
に第１リッチ化比例分を加算することにより第１フィー
ドバック補正係数を算出し、前記第２空燃比制御手段は、第２空燃比検出手段の出力
がリーン側からリッチ側に反転したときに第２リーン化
比例分を減算し、リッチ側からリーン側に反転したとき
に第２リッチ化比例分を加算することにより第２フィー
ドバック補正係数を算出し、前記空燃比設定手段は、第１リーン化比例分、第１リッ
チ化比例分、第２リーン化比例分、第２リッチ化比例分
をそれぞれ所定値に設定することにより、第１及び第２
空燃比制御手段で制御される排気空燃比の制御中央値を
所定の空燃比に設定することを特徴とする請求項４に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】前記第１、第２空燃比検出手段は、排気空
燃比の変化に対して理論空燃比を境に出力が急変するよ
うに構成され、前記第１空燃比制御手段は、第１空燃比検出手段の出力
がリーン側からリッチ側に反転してから第１リーン化デ
ィレイ時間後に第１リーン化比例分を減算し、リッチ側
からリーン側に反転してから第１リッチ化ディレイ時間
後に第１リッチ化比例分を加算することにより第１フィ
ードバック補正係数を算出し、前記第２空燃比制御手段は、第２空燃比検出手段の出力
がリーン側からリッチ側に反転してから第２リーン化デ
ィレイ時間後に第２リーン化比例分を減算し、リッチ側
からリーン側に反転してから第２リッチ化ディレイ時間
後に第２リッチ化比例分を加算することにより第２フィ
ードバック補正係数を算出し、前記空燃比設定手段は、第１リーン化ディレイ時間、第
１リッチ化ディレイ時間、第２リーン化ディレイ時間、
第２リッチ化ディレイ時間をそれぞれ所定値に設定する
ことにより、第１及び第２空燃比制御手段で制御される
排気空燃比の制御中央値を所定の空燃比に設定すること
を特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装
置。
【請求項７】前記排気通路に設置したリア空燃比検出手
段と、リア空燃比検出手段の出力に基づいて前記空燃比設定手
段による空燃比の設定を補正し、リア三元触媒に導かれ
る排気の空燃比を所定の空燃比に制御するリア空燃比制
御手段とを備えたことを特徴とする請求項５または６に
記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】前記空燃比設定手段は、リア三元触媒を昇
温すべき条件のときに、第１空燃比制御手段で制御され
る排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定し、
第２空燃比制御手段で制御される排気の空燃比を理論空
燃比よりもリッチ側に設定する第１のモードと、第１空
燃比制御手段で制御される排気の空燃比を理論空燃比よ
りもリッチ側に設定し、第２空燃比制御手段で制御され
る排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定する
第２の設定モードとを交互に切換えることを特徴とする
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】前記空燃比設定手段は、一方の設定モード
による運転時間が所定時間に達する毎に第１の設定モー
ドと第２の設定モードとを切換えることを特徴とする請
求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】前記リア三元触媒は、流入する排気の空
燃比に応じてＮＯｘの吸収と放出とを行うように構成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項１１】前記リア三元触媒に堆積したＳＯｘを放
出すべき条件を判断するＳＯｘ放出判断手段を備え、前記昇温判断手段は、リア三元触媒に吸収堆積したＳＯ
ｘを放出すべき条件のときに、リア三元触媒を昇温すべ
き条件が成立したと判断することを特徴とする請求項１
０に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１２】機関の始動を検出する始動検出手段を備
え、前記ＳＯｘ放出判断手段は、機関の始動を検出したとき
に前記リア三元触媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件
が成立したと判断することを特徴とする請求項１１に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１３】前記リア三元触媒に吸収堆積されたＳＯ
ｘ量を推定するＳＯｘ堆積量推定手段を備え、前記ＳＯｘ放出判断手段は、推定したＳＯｘ堆積量に基
づいてリア三元触媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件
を判断することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機
関の排気浄化装置。
【請求項１４】前記ＳＯｘ放出判断手段は、推定したＳ
Ｏｘ堆積量が第１の所定量以上のときにリア三元触媒に
堆積したＳＯｘを放出すべき条件が成立したと判断する
と共に、推定したＳＯｘ堆積量が前記第１の所定量より
も小さい第２の所定量以下となったときにＳＯｘを放出
すべき条件が終了したと判断することを特徴とする請求
項１３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１５】前記リア三元触媒から流出する排気のＮ
Ｏｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度検出手段と、リア三元触媒に吸収されたＮＯｘ量を推定するＮＯｘ吸
収量推定手段とを備え、前記ＳＯｘ放出判断手段は、検出したＮＯｘ濃度と推定
したＮＯｘ吸収量とに基づいてリア三元触媒に堆積した
ＳＯｘを放出すべき条件を判断することを特徴とする請
求項１１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１６】前記ＳＯｘ放出判断手段は、リア三元触
媒に吸収されたＮＯｘ量が所定量以上となった時点で検
出したＮＯｘ濃度が所定の許容度より大きくなったとき
に堆積したＳＯｘを放出すべき条件が成立したと判断す
ることを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項１７】運転条件を検出する運転条件検出手段を
備え、前記昇温判断手段は、検出した運転条件が所定のＳＯｘ
放出運転領域外にあるときは、前記リア三元触媒に堆積
したＳＯｘを放出すべき条件の成立のいかんにかわらず
リア三元触媒を昇温すべき条件が不成立であると判断す
ることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項１８】前記リア三元触媒の温度を検出もしくは
推定する温度測定手段を備え、前記昇温判断手段は、リア三元触媒の温度が所定のＳＯ
ｘ放出温度以上であっても許容温度を越えるときは、前
記リア三元触媒に堆積したＳＯｘを放出すべき条件の成
立のいかんにかわらずリア三元触媒を昇温すべき条件が
不成立であると判断することを特徴とする請求項１１に
記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１９】前記リア三元触媒の温度を検出もしくは
推定する温度測定手段を備え、前記空燃比設定手段は、前記リア三元触媒に堆積したＳ
Ｏｘを放出すべき条件が成立しており、かつリア三元触
媒の温度がＳＯｘ放出温度以上であるときに、リア三元
触媒に導かれる排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ
側となるように第１及び第２空燃比制御手段で制御され
る排気の空燃比を設定することを特徴とする請求項１１
に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２０】前記空燃比設定手段は、リア三元触媒に
堆積するＳＯｘ量が多いほど空燃比のリッチ度合いを大
きくすることを特徴とする請求項１９の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項２１】前記空燃比設定手段は、空燃比のリッチ
化制御開始からの経過時間が長くなるほどリッチ度合い
を小さくすることを特徴とする請求項１９に記載の内燃
機関の排気浄化装置。
【請求項２２】前記リア三元触媒を昇温すべき条件が成
立したときに、運転条件に応じて予め設定された点火時
期を遅角補正する点火時期補正手段を備えることを特徴
とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２３】前記リア三元触媒を昇温すべき条件が成
立したときに、運転条件に応じて予め設定された排気弁
の開時期を進角側に補正する排気弁開時期補正手段を備
えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項２４】前記リア三元触媒を昇温すべき条件が成
立したときに、運転条件に応じて予め定められた排気ガ
ス還流量を減少側に補正する排気ガス還流補正手段を備
えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。