JP2001027147A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、排気浄化触媒を昇温させる手段と
電子制御式スロットル装置とを兼ね備えた希薄燃焼式内
燃機関において、電子制御式スロットル装置の学習精度
の低下を防止する技術を提供し、機関燃焼状態の悪化や
排気エミッションの悪化を防止することを課題とする。 【解決手段】 本発明に係る排気浄化装置は、排気浄化
触媒を昇温させる触媒昇温手段と、電子制御式スロット
ル装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、排
気浄化触媒が昇温された後のような特殊な状況下におけ
るスロットル学習制御を禁止し、学習制御の精度低下を
防止することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れる内燃機関の排気浄化技術に関し、特に酸素過剰状態
の混合気を燃焼可能な希薄燃焼式内燃機関の排気浄化技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載される内燃機関では、燃料
消費量の低減を図るべく、理論空燃比より高い空燃比の
混合気（酸素過剰状態の混合気）を燃焼可能な希薄燃焼
式内燃機関の開発が進められており、これに対応して希
薄燃焼式内燃機関から排出された排気に含まれる有害ガ
ス成分、特に窒素酸化物（ＮＯ_X）を浄化する排気浄化
装置の開発も進められている。

【０００３】上記した排気浄化装置としては、吸蔵還元
型ＮＯ_x触媒に代表されるＮＯ_x吸収材が提案されてい
る。ＮＯ_x吸収材は、該ＮＯ_X吸収材に流入する排気の空
燃比がリーン（即ち、酸素過剰雰囲気下）のときは排気
中の窒素酸化物（ＮＯ_X）を吸収し、流入排気の酸素濃
度が低下したときは吸収していた窒素酸化物（ＮＯ_X）
を放出するものである。

【０００４】ＮＯ_X吸収材の一種である吸蔵還元型ＮＯ_x
触媒は、流入排気の空燃比がリーンのときは排気中の窒
素酸化物（ＮＯ_x）を吸収し、流入排気の酸素濃度が低
下し且つ炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還
元剤が存在するときは吸収していた窒素酸化物（Ｎ
Ｏ_X）を放出しつつ窒素（Ｎ₂）に還元する触媒である。

【０００５】吸蔵還元型ＮＯ_X触媒を希薄燃焼式内燃機
関の排気通路に設けた場合、希薄燃焼式内燃機関がリー
ン空燃比で運転され、該希薄燃焼式内燃機関からリーン
雰囲気の排気が排出されると、排気中の窒素酸化物（Ｎ
Ｏ_X）は、吸蔵還元型ＮＯ_X触媒に吸収される。

【０００６】前記希薄燃焼式内燃機関が理論空燃比又は
リッチ空燃比で運転され、該希薄燃焼式内燃機関からス
トイキ又はリッチ雰囲気の排気が排出されると、吸蔵還
元型ＮＯ_X触媒に吸収されていた窒素酸化物（ＮＯ_X）
は、前記吸蔵還元型ＮＯ_X触媒から放出されるとともに
排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還
元成分によって窒素（Ｎ₂）に還元される。

【０００７】ところで、内燃機関の燃料には硫黄成分が
含まれている場合があり、そのような燃料が内燃機関で
燃焼されると、燃料中の硫黄成分が酸化してＳＯ₂やＳ
Ｏ₃などの硫黄酸化物（ＳＯ_x）が発生する。この硫黄酸
化物（ＳＯ_X）は、排気とともに吸蔵還元型ＮＯ_X触媒に
流入し、窒素酸化物（ＮＯ_X）の吸収作用と同様のメカ
ニズムで吸蔵還元型ＮＯ_X触媒に吸収される。

【０００８】その際、硫黄酸化物（ＳＯ_X）は、吸蔵還
元型リーンＮＯ_X触媒において安定した硫酸塩を形成す
るため、窒素酸化物（ＮＯ_X）に比して放出され難く、
吸蔵還元型ＮＯ_X触媒内に蓄積される傾向にある。

【０００９】吸蔵還元型ＮＯ_X触媒内のＳＯ_x蓄積量が増
加すると、吸蔵還元型ＮＯ_X触媒が吸収可能なＮＯ_X量が
減少するため、排気中のＮＯ_Xを浄化しきれなくなる、
いわゆるＳＯ_x被毒が発生し、排気エミッションが悪化
してしまう。

【００１０】このような問題に対して、特開平８−６１
０５２号公報に記載されたような内燃機関の排気浄化触
媒装置が提案されている。前記公報に記載された排気浄
化触媒装置は、流入排気がリーンのときは排気中の窒素
酸化物（ＮＯ_X）を吸収し、流入排気がリッチのときは
吸収していた窒素酸化物（ＮＯ_X）を放出しつつ還元す
る排気浄化触媒を内燃機関の排気通路に設けた装置にお
いて、排気浄化触媒に付着した浄化能力低下物質（ＳＯ
_X）の量を推定する付着量推定手段と、付着量推定手段
による推定値が所定値に達したときに燃料及び空気を排
気浄化触媒へ供給し、前記燃料を排気浄化触媒上で燃焼
させることにより排気浄化触媒を昇温させる触媒昇温手
段とを備えている。

【００１１】このように構成された排気浄化触媒装置
は、排気浄化触媒に付着した硫黄酸化物（ＳＯ_X）量が
所定値に達した時点で排気浄化触媒の温度を急速に昇温
させることにより、排気浄化触媒に付着していた硫黄酸
化物（ＳＯ_X）を燃焼及び除去しようとするものであ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一方、自動車に搭載さ
れる内燃機関では、吸気のポンピングロスを防止すべ
く、アクセルペダルと独立でスロットル弁を電子制御す
る電子制御式スロットル装置が提案されている。

【００１３】このような電子制御式スロットル装置とし
ては、スロットル弁と、スロットル弁を開閉駆動するア
クチュエータと、アクチュエータを制御する電子制御ユ
ニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）とを備え
た装置が知られている。

【００１４】この電子制御式スロットル装置では、ＥＣ
Ｕは、内燃機関の運転状態やアクセルペダルの操作量等
をパラメータとして目標開度を算出し、スロットル弁の
開度が目標開度となるようアクチュエータを制御する。

【００１５】また、電子制御式スロットル装置では、該
電子制御式スロットル装置の初期公差や、スロットル弁
近傍の吸気通路に経時的に堆積したデポジット等の要因
により、スロットル弁近傍の吸気通路の流量特性が変化
するため、そのような流量特性の変化に応じてスロット
ル弁の制御特性を変更することも重要である。

【００１６】このため、電子制御式スロットル装置で
は、所定条件下におけるスロットル弁の開度（基準スロ
ットル開度）を予め実験的に求めておき、所定条件成立
時における制御上の目標開度と基準スロットル開度との
差を学習値として取り込み、その学習値に基づいて目標
開度を補正する学習制御が行われている。

【００１７】ところで、このような電子制御式スロット
ル装置を前述の排気浄化触媒装置に適用した場合に、排
気浄化触媒に付着した硫黄酸化物（ＳＯ_X）を除去すべ
く排気浄化触媒の昇温制御が実行された後に電子制御式
スロットル装置の学習制御が実行されると、以下のよう
な不具合を生じる虞がある。

【００１８】すなわち、排気浄化触媒の昇温処理が実行
された後は、排気浄化触媒の昇温に伴って車両のエンジ
ンルーム内の温度が上昇するため、吸気温度が上昇し、
吸気中の酸素密度が低下する。吸気中の酸素密度が低下
すると、内燃機関の燃焼室内で燃焼に供される実質的な
酸素量が減少する。その際、内燃機関がアイドル運転状
態にあると、内燃機関のアイドル回転数が低下する。こ
のため、電子制御式スロットル装置では、内燃機関のア
イドル回転数を所望の目標アイドル回転数に収束させる
べく、実際のスロットル弁の開度を通常より開き側へ制
御する。

【００１９】このような状況下では、実際のスロットル
開度と基準スロットル開度との差が大きくなるため、そ
のような基準スロットル開度に基づいて学習制御が実行
され、その後の吸気温度が通常の温度域まで低下したと
きに前記の学習制御が反映されると、吸入空気量を所望
の量にすることが困難となり、内燃機関の燃焼状態の悪
化や排気エミッションの悪化を誘発する場合がある。

【００２０】本発明は、上記したような事情に鑑みてな
されたものであり、排気浄化触媒を昇温させる手段と電
子制御式スロットル装置とを兼ね備えた希薄燃焼式内燃
機関において、電子制御式スロットル装置の学習精度の
低下を防止する技術を提供することにより、電子制御式
スロットル装置の学習精度の低下に起因した機関燃焼状
態の悪化や排気エミッションの悪化を防止することを目
的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、酸素過剰
状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼式内燃機関と、前記
内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を
アクセルペダルと独立に制御するとともに、前記スロッ
トル弁の開度を学習制御する電子制御式スロットル装置
と、前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒
と、所定条件成立時に前記排気浄化触媒の温度を昇温さ
せる触媒昇温手段と、前記触媒昇温手段によって前記排
気浄化触媒の昇温処理が実行された後の所定期間は、前
記電子制御式スロットル装置の学習制御を禁止するスロ
ットル学習制御禁止手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００２２】このように構成された排気浄化装置では、
所定条件が成立した際に、触媒昇温手段は、排気浄化触
媒を昇温させる。ここでいう所定条件成立時としては、
例えば、硫黄酸化物（ＳＯ_X）や粒子状物質に代表され
るような、触媒の機能を低下し得る成分を排気浄化触媒
から燃焼又は除去する必要が生じた時を例示することが
できる。

【００２３】一方、排気浄化装置では、電子制御式スロ
ットル装置は、内燃機関の運転状態等をパラメータとし
てスロットル弁の開度を制御するとともに、スロットル
弁の開度の学習制御を行う。

【００２４】ここで、触媒昇温手段によって排気浄化触
媒が昇温されると、排気浄化触媒の昇温に伴って車両の
エンジンルーム内の温度が高温となるため、内燃機関の
吸気温度は、内燃機関の通常運転時に比して高温となる
ことが考えられる。

【００２５】吸気温度が高温になると、吸気中の酸素密
度が低下するため、内燃機関の燃焼に供される実質的な
酸素量が減少し、機関回転数が低下する。これに対し、
電子制御式スロットル装置は、内燃機関の機関回転数を
所望の機関回転数に維持すべくスロットル弁の開度を通
常より開き側へ補正する必要が生じる。

【００２６】ところで、上記したような状況下でスロッ
トル弁の開度の学習制御が実行され、その後の吸気温度
が通常の温度域まで低下した時に前記の学習制御が反映
されると、内燃機関の吸入空気量を所望の量にすること
が困難となる虞がある。

【００２７】これに対し、本発明に係る排気浄化装置で
は、スロットル学習制御禁止手段が、触媒昇温手段によ
って排気浄化触媒の昇温処理が実行された後の所定期間
において電子制御式スロットル装置の学習制御を禁止す
るようにした。

【００２８】ここで、前記した所定期間は、例えば、排
気浄化触媒の昇温に伴って上昇した吸気温度が通常の温
度域まで低下するのに要する時間としてもよい。この場
合、電子制御式スロットル装置は、排気浄化触媒が昇温
された場合のような特殊の状況下において学習制御を行
わなくなるため、学習制御の精度が低下することがな
い。

【００２９】尚、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置
において、排気浄化触媒としては、吸蔵還元型ＮＯ_x触
媒を例示することができる。吸蔵還元型ＮＯ_x触媒は、
該吸蔵還元型ＮＯ_X触媒に流入する排気の空燃比がリー
ンのときは排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）を吸収し、流
入排気の酸素濃度が低下して還元剤が存在するときは吸
収していた窒素酸化物（ＮＯ_X）を放出するとともに窒
素（Ｎ₂）に還元する触媒である。

【００３０】このような吸蔵還元型ＮＯ_X触媒は、例え
ばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカリウム
Ｋ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのよ
うなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのよ
うなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹのよ
うな希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔの
ような貴金属とが担持されて構成される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて
説明する。

【００３２】図１は、本発明にかかる排気浄化装置を適
用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す
内燃機関１は、複数の気筒２を備えるとともに、各気筒
２内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁９を具備する４サ
イクルの筒内噴射式ガソリンエンジンである。

【００３３】前記内燃機関１は、複数の気筒２及び冷却
水路１ｃが形成されたシリンダブロック１ｂと、このシ
リンダブロック１ｂの上部に固定されたシリンダヘッド
１ａとを備えている。

【００３４】前記シリンダブロック１ｂには、機関出力
軸であるクランクシャフト４が回転自在に支持され、こ
のクランクシャフト４は、各気筒２内に摺動自在に装填
されたピストン３と連結されている。

【００３５】前記ピストン３の上方には、前記ピストン
３の頂面と前記シリンダヘッド１ａとに囲まれた燃焼室
５が形成されている。前記シリンダヘッド１ａには、前
記燃焼室５に臨むよう点火栓６が取り付けられ、この点
火栓６には、点火栓６に駆動電流を印加するためのイグ
ナイタ６ａが接続されている。

【００３６】前記シリンダヘッド１ａには、２つの吸気
ポート７と２つの排気ポート８の開口端が前記燃焼室５
に臨むよう形成されるとともに、その噴孔が前記燃焼室
５に臨むよう燃料噴射弁９が取り付けられている。

【００３７】前記吸排気ポート７、８の各開口端は、前
記シリンダヘッド１ａに進退自在に支持された吸気弁７
０及び排気弁８０により開閉され、これら吸排気弁７
０、８０は、前記シリンダヘッド１ａに回転自在に支持
されるインテーク側カムシャフト１１及びエキゾースト
側カムシャフト１２により進退駆動されるようになって
いる。

【００３８】前記インテーク側カムシャフト１１及び前
記エキゾースト側カムシャフト１２は、図示しないタイ
ミングベルトを介してクランクシャフト４と連結され、
クランクシャフト４の回転力が前記タイミングベルトを
介して前記インテーク側カムシャフト１１及び前記エキ
ゾースト側カムシャフト１２へ伝達されることにより、
前記インテーク側カムシャフト１１及び前記エキゾース
ト側カムシャフト１２が回転駆動されるようになってい
る。

【００３９】各気筒２に連通する２つの吸気ポート７の
うちの一方の吸気ポート７は、シリンダヘッド１ａ外壁
に形成された開口端から燃焼室５に臨む開口端へ向かっ
て直線状に形成された流路を有するストレートポートで
構成され、他方の吸気ポート７は、シリンダヘッド１ａ
外壁の開口端から燃焼室５の開口端へ向かって旋回する
よう形成された流路を有するヘリカルポートで構成され
ている。

【００４０】前記各吸気ポート７は、前記シリンダヘッ
ド１ａに取り付けられる吸気枝管１６の各枝管と連通す
る。２つの吸気ポート７のうちのストレートポートと連
通する枝管には、その枝管内の流量を調節するスワール
コントロールバルブ（ＳＣＶ）１０が設けられている。

【００４１】前記スワールコントロールバルブ（ＳＣ
Ｖ）１０には、ステップモータ等からなり、印加電流に
応じて前記スワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）１０
を開閉駆動するアクチュエータ１０ａが取り付けられて
いる。

【００４２】前記吸気枝管１６は、サージタンク１７に
接続され、このサージタンク１７は、吸気管１８を介し
てエアクリーナボックス１９と接続されている。前記サ
ージタンク１７には、サージタンク１７内の圧力に対応
した電気信号を出力する吸気管圧力センサ２０が取り付
けられている。

【００４３】前記吸気管１８には、前記吸気管１８内の
流量を調節するスロットル弁２１が取り付けられる。こ
のスロットル弁２１には、印加電流に応じて前記スロッ
トル弁２１を開閉駆動するステップモータ等からなるア
クチュエータ２２が取り付けられている。

【００４４】前記スロットル弁２１には、スロットル弁
２１の開度に対応した電気信号を出力するスロットルポ
ジションセンサ２３が取り付けられている。このスロッ
トル弁２１には、アクセルペダル２４に連動して回動す
るとともに、前記アクセルペダル２４の操作量が所定量
以上に達すると前記スロットル弁２１に係合して該スロ
ットル弁２１を所定量開弁させるアクセルレバー（図示
せず）が設けられている。

【００４５】前記アクセルレバーには、該アクセルレバ
ーの回転位置（言い換えれば、アクセルペダル２４の操
作量）に対応した電気信号を出力するアクセルポジショ
ンセンサ２５が取り付けられている。

【００４６】一方、各排気ポート８は、前記シリンダヘ
ッド１ａに取り付けられる排気枝管２７の各枝管と連通
し、排気枝管２７は、第１の触媒２８に接続されてい
る。前記第１の触媒２８には、排気管２９が接続されて
いる。前記排気管２９の途中には、第２の触媒３１が設
けられている。前記排気管２９は、下流にて図示しない
マフラーに接続されている。

【００４７】前記排気枝管２７には、排気枝管２７内を
流れる排気ガスの空燃比に対応した電気信号を出力する
第１空燃比センサ３０が取り付けられ、前記排気管２９
において前記第２の触媒３１より下流の部位には、前記
第２の触媒３１から流出した排気の空燃比に対応した電
気信号を出力する第２空燃比センサ３２が取り付けられ
ている。

【００４８】前記第１及び第２の触媒２８、３１は、例
えば、該触媒２８、３１に流入する排気の空燃比がリー
ンであるときは排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）を吸収
し、該触媒２８、３１に流入する排気の酸素濃度が低下
し且つ還元剤が存在するときは吸収していた窒素酸化物
（ＮＯ_X）を放出しつつ窒素（Ｎ₂）に還元する吸蔵還元
型ＮＯ_X触媒である。以下では、第１の触媒２８を第１
の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８と称し、第２の触媒３１を
第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒３１と称するものとする。

【００４９】前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒
２８、３１は、上流側の端部が開放され且つ下流側の端
部が閉塞された流路と、上流側の端部が閉塞され且つ下
流側の端部が開放された流路とがハニカム状をなすよう
交互に配置された担体と、各流路の壁面に担持されたＮ
Ｏ_X吸収剤とから構成されている。

【００５０】前記担体は、例えば、多孔質のセラミック
で構成されている。前記ＮＯ_X吸収剤としては、カリウ
ム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、あ
るいはセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属と、バリウム
（Ｂａ）やカルシウム（Ｃａ）等のアルカリ土類と、ラ
ンタン（Ｌａ）やイットリウム（Ｙ）等の希土類とから
選択された少なくとも１つと、白金（Ｐｔ）等の貴金属
類とから成るものを例示することができるが、本実施の
形態では、ＢａとＰｔとからなるＮＯ_X吸収剤を例に挙
げて説明する。

【００５１】このように構成された第１及び第２の吸蔵
還元型ＮＯ_X触媒２８、３１では、該第１及び第２の吸
蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に流入する排気の空燃比
がリーンのときは、排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）がＮ
Ｏ_X吸収剤に吸収される。

【００５２】一方、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触
媒２８、３１では、該第１及び第２のお吸蔵還元型ＮＯ
_X触媒２８、３１に流入する排気の酸素濃度が低下した
ときは、ＮＯ_X吸収剤に吸収されていた窒素酸化物（Ｎ
Ｏ_X）が放出される。その際、第１及び第２の吸蔵還元
型ＮＯ_X触媒２８、３１内に還元剤が存在していれば、
前記ＮＯ_X吸収剤から放出された窒素酸化物（ＮＯ_X）が
還元成分と反応して窒素（Ｎ₂）に還元及び浄化され
る。

【００５３】尚、ＮＯ_X吸収剤におけるＮＯ_Xの吸放出作
用の詳細なメカニズムについては明らかにされていない
部分もあるが、以下のようなメカニズムで行われている
と考えられている。

【００５４】すなわち、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ
_X触媒２８、３１に流入する排気の空燃比がリーンとな
り、排気中の酸素濃度が高まると、排気中の酸素
（Ｏ₂）がＮＯ_X吸収剤のＰｔ表面にＯ_2-あるいはＯ^2-と
して付着し、次いで排気中の一酸化窒素（ＮＯ）がＰｔ
の表面上でＯ_2-あるいはＯ^2-と反応して二酸化窒素（Ｎ
Ｏ ₂）となる。

【００５５】前記二酸化窒素（ＮＯ₂）は、Ｐｔの表面
で酸化されつつ酸化バリウム（ＢａＯ）と結合して硝酸
イオン（ＮＯ_3-）を形成する。このように、排気中のＮ
Ｏ_Xは、ＮＯ_3-としてＮＯ_X吸収剤に吸収される。

【００５６】上記したようなＮＯ_Xの吸収作用は、吸蔵
還元型リーンＮＯ_X触媒８に流入する排気の空燃比がリ
ーンであって、ＮＯ_X吸収剤のＮＯ_X吸収能力が飽和しな
い限り継続される。

【００５７】前記第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒
２８、３１に流入する排気中の酸素濃度が低下すると、
ＮＯ_X吸収剤における二酸化窒素（ＮＯ₂）生成量が減少
し、酸化バリウム（ＢａＯ）と結合していたＮＯ_3-が逆
に二酸化窒素（ＮＯ₂）となってＮＯ_X吸収剤から離脱す
る。すなわち、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１に流入する排気の酸素濃度が低下すると、ＮＯ
_3-の形でＮＯ_X吸収剤に吸収されていた窒素酸化物（Ｎ
Ｏ_X）は、二酸化窒素（ＮＯ₂）となってＮＯ_X吸収剤か
ら放出されることになる。

【００５８】ＮＯ_X吸収剤から放出された窒素酸化物
（ＮＯ_X）は、排気中に含まれる還元成分（例えば、Ｎ
Ｏ_X吸収剤のＰｔ上の酸素Ｏ_2-あるいは酸素Ｏ^2-と反応
して部分酸化したＨＣやＣＯ等の活性種）と反応して窒
素（Ｎ₂）等に還元及び浄化される。

【００５９】ところで、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ
_X触媒２８、３１のＮＯ_X吸収剤には、排気中の硫黄酸化
物（ＳＯ_x）が窒素酸化物（ＮＯ_X）と同様のメカニズム
によって吸収される。すなわち、第１及び第２の吸蔵還
元型ＮＯ_X触媒２８、３１に流入する排気の空燃比がリ
ーンのときは、排気中の硫黄酸化物（ＳＯ_x）がＮＯ_X吸
収剤のＰｔ表面で酸化されてＳＯ_3-やＳＯ_4-となり、こ
れらＳＯ_3-、ＳＯ_4-がＮＯ_X吸収剤の酸化バリウム（Ｂ
ａＯ）と結合して硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）を形成す
る。

【００６０】硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）は、ＮＯ_3-に
比べて安定しており、さらに硫酸バリウム（ＢａＳ
Ｏ₄）の結晶が粗大化し易いため、一旦生成されると分
解及び放出され難い。このため、ＮＯ_X吸収剤における
硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）の生成量が増加すると、窒
素酸化物（ＮＯ_X）と結合可能な酸化バリウム（Ｂａ
Ｏ）の量が減少し、ＮＯ_X吸収剤のＮＯ_X吸収能力が低下
する、いわゆるＳＯ_x被毒が発生する。

【００６１】ＳＯ_x被毒を解消する方法としては、第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１内の雰囲気
温度を所定の温度域（例えば、５００Ｃ°〜７００Ｃ
°）まで昇温させるとともに、該第１及び第２の吸蔵還
元型ＮＯ_X触媒２８、３１に流入する排気の空燃比を理
論空燃比もしくはリッチとすることにより、ＮＯ_X吸収
剤中に生成された硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）をＳＯ_3-
やＳＯ_4-に熱分解し、それらＳＯ_3-、ＳＯ_4-を炭化水素
（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還元成分と反応させ
て気体状のＳＯ₂に還元し、ＮＯ_X吸収剤から除去する方
法を例示することができる。

【００６２】次に、内燃機関１には、該内燃機関１制御
用の電子制御ユニット（ElectronicControl Unit：ＥＣ
Ｕ）４０が併設されている。ＥＣＵ４０には、吸気管圧
力センサ２０、スロットルポジションセンサ２３、アク
セルポジションセンサ２５、第１空燃比センサ３０、及
び第２空燃比センサ３２に加え、クランクシャフト４の
端部に取り付けられたタイミングロータ１３ａとこのタ
イミングロータ１３ａ近傍のシリンダブロック１ｂに取
り付けられた電磁ピックアップ１３ｂとからなるクラン
クポジションセンサ１３や、シリンダブロック１ｂの冷
却水路１ｃ内を流れる冷却水の温度を検出すべくシリン
ダブロック１ｂに取り付けられた水温センサ１４等の各
種センサが電気配線を介して接続される。

【００６３】さらに、ＥＣＵ４０には、イグナイタ６
ａ、燃料噴射弁９、アクチュエータ１０ａ、アクチュエ
ータ２２等が電気配線を介して接続される。ここで、Ｅ
ＣＵ４０は、図２に示すように、双方向性バス４１によ
り相互に接続された、ＣＰＵ４２とＲＯＭ４３とＲＡＭ
４４とバックアップＲＡＭ４５と入力ポート４６と出力
ポート４７とを備えるとともに、前記入力ポート４６に
接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）４８を備える。

【００６４】前記入力ポート４６は、クランクポジショ
ンセンサ１３とスロットルポジションセンサ２３とアク
セルポジションセンサ２５とから出力される信号を入力
し、それらの出力信号をＣＰＵ４２あるいはＲＡＭ４４
へ送信する。

【００６５】前記入力ポート４６は、水温センサ１４と
吸気管圧力センサ２０と第１及び第２空燃比センサ３０
及び３２とから出力される信号をＡ／Ｄ４８を介して入
力し、それらの出力信号をＣＰＵ４２あるいはＲＡＭ４
４へ送信する。

【００６６】前記出力ポート４７は、前記ＣＰＵ４２か
ら出力される制御信号をイグナイタ６ａ、燃料噴射弁
９、アクチュエータ１０ａ、あるいはアクチュエータ２
２へ送信する。

【００６７】前記ＲＯＭ４３は、燃料噴射量を決定する
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、スワールコントロール
バルブ（ＳＣＶ）１０の開度を制御するためのＳＣＶ制
御ルーチン、スロットル弁２１の開度を制御するための
スロットル制御ルーチン、スロットル弁２１の学習制御
を行うためのスロットル学習制御ルーチン、第１及び第
２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に吸収された窒素
酸化物（ＮＯ_X）を浄化するためのＮＯ_X浄化制御ルーチ
ン、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１の
ＳＯ_X被毒を解消するためのＳＯ_X被毒解消制御ルーチン
等の各種アプリケーションプログラムや、各種の制御マ
ップ等を記憶する。

【００６８】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関
１の運転状態とスワールコントロールバルブ（ＳＣＶ）
１０の開度との関係を示すＳＣＶ開度制御マップ、内燃
機関１の運転状態とスロットル弁２１との関係を示すス
ロットル開度制御マップ、内燃機関１の運転状態と第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に吸収され
た窒素酸化物（ＮＯ_X）量との関係を示すＮＯ_X吸収量制
御マップ、内燃機関１の運転状態と第１及び第２の吸蔵
還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に吸収された硫黄酸化物
（ＳＯ_X）量との関係を示すＳＯ_X吸収量制御マップ等で
ある。

【００６９】前記ＲＡＭ４４は、各センサの出力信号や
ＣＰＵ４２の演算結果等を記憶する。前記演算結果は、
例えば、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基
づいて算出される機関回転数等である。前記ＲＡＭ４４
に記憶される各種のデータは、クランクポジションセン
サ１３が信号を出力する度に最新のデータに書き換えら
れる。

【００７０】前記バックアップＲＡＭ４５は、内燃機関
１の運転停止後もデータを保持する不揮発性のメモリで
ある。前記ＣＰＵ４２は、前記ＲＯＭ４３に記憶された
アプリケーションプログラムに従って動作して、燃料噴
射制御、点火制御、ＳＣＶ制御、スロットル制御、スロ
ットル学習制御、ＮＯ_X浄化制御、ＳＯ_X被毒解消制御等
を実行する。

【００７１】例えば、ＣＰＵ４２は、クランクポジショ
ンセンサ１３の出力信号に基づいて算出された機関回転
数と、アクセルポジションセンサ２５の出力信号値（ア
クセル開度）とに基づいて、内燃機関１の運転状態が低
負荷運転領域にあると判定した場合は、成層燃焼を実現
すべく、アクチュエータ１０ａへ制御信号を送信してス
ワールコントロールバルブ１０の開度を小さくし、アク
チュエータ２２へ制御信号を送信してスロットル弁２１
を実質的に全開状態とし、さらに各気筒２の圧縮行程時
に燃料噴射弁９に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行
う。この場合、各気筒２の燃焼室５内には、点火栓６の
近傍のみに可燃混合気層が形成されるとともに、その他
の領域に空気層が形成され、成層燃焼が実現される。

【００７２】ＣＰＵ４２は、機関回転数とアクセル開度
とに基づいて機関運転状態が中負荷運転領域にあると判
定した場合は、リーン混合気による均質リーン燃焼を実
現すべく、アクチュエータ１０ａへ制御信号を送信して
スワールコントロールバルブ１０の開度を小さくし、さ
らに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９に駆動電流を
印加して吸気行程噴射を行う。この場合、各気筒２の燃
焼室５内の略全域にわたって、空気と燃料とが均質に混
じり合ったリーン混合気が形成され、均質リーン燃焼が
実現される。

【００７３】ＣＰＵ４２は、機関回転数とアクセル開度
とに基づいて機関運転状態が高負荷運転領域にあると判
定した場合は、理論空燃比近傍の混合気による均質燃焼
を実現すべく、アクチュエータ１０ａへ制御信号を送信
してスワールコントロールバルブ１０を全開状態とし、
スロットル弁２１がアクセルペダル２４の踏み込み量
（アクセルポジションセンサ２５の出力信号値）に対応
した開度となるようアクチュエータ２２へ制御信号を送
信し、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９に駆
動電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場合、各気
筒２の燃焼室５内の略全域にわたって、空気と燃料とが
均質に混じり合った理論空燃比の混合気が形成され、均
質燃焼が実現される。

【００７４】尚、ＣＰＵ４２は、成層燃焼制御から均質
燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から成層
燃焼制御へ移行する際に、内燃機関１のトルク変動を防
止すべく各気筒２の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分
けて燃料噴射弁９に駆動電流を印加する。この場合、各
気筒２の燃焼室５内には、点火栓６の近傍に可燃混合気
層が形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気
層が形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。

【００７５】また、ＣＰＵ４２は、アクセルポジション
センサ２５の出力信号値が“０”であり、機関運転状態
がアイドル運転領域にあると判定した場合は、内燃機関
１の実際の機関回転数を所望の目標アイドル回転数に収
束させるのに必要な吸入空気量を確保すべくスロットル
弁２１の開度を制御する、いわゆるアイドルスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）を実行する。

【００７６】次に、ＮＯ_X浄化制御について述べる。前
述したように第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１は、該第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１に流入する排気の空燃比がリーンのときは、排
気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）を吸収し、該第１及び第２
の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に流入する排気の空
燃比が理論空燃比若しくはリッチのときは、吸収してい
た窒素酸化物（ＮＯ_X）を放出し、放出された窒素酸化
物（ＮＯ_X）を排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素
（ＣＯ）と反応させて窒素（Ｎ₂）に還元せしめる。

【００７７】一方、本実施の形態における内燃機関１
は、低中負荷運転状態にあるときはリーン空燃比で運転
され、高負荷運転状態にあるときは理論空燃比で運転さ
れるため、機関運転状態が低中負荷運転領域にあるとき
は内燃機関１からリーン空燃比の排気が排出され、高負
荷領域にあるときは内燃機関１から理論空燃比の排気が
排出されることになる。

【００７８】従って、内燃機関１が低中負荷運転状態に
あるときは、排気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）が第１及び
第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に吸収され、内
燃機関１が高負荷運転状態にあるときは、第１及び第２
の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に吸収されていた窒
素酸化物（ＮＯ_X）が放出及び浄化されることになる。

【００７９】ところで、内燃機関１が高負荷運転される
頻度が少なく、内燃機関１が低中負荷運転される時間が
長くなると、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１の窒素酸化物（ＮＯ_X）吸収能力が飽和し、排
気中の窒素酸化物（ＮＯ_X）が第１及び第２の吸蔵還元
型ＮＯ_X触媒２８、３１で吸収及び浄化されずに大気中
に放出される虞がある。

【００８０】そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ４２
は、内燃機関１の運転状態が低中負荷運転領域にある場
合、即ち、内燃機関１がリーン空燃比で運転されている
場合は、比較的に短い周期でスパイク的（短時間）にス
トイキまたはリッチ混合気の燃焼が行われるように混合
気の空燃比を制御し、短周期的に窒素酸化物（ＮＯ_X）
の放出・還元を行っている。

【００８１】すなわち、ＣＰＵ４２は、ＮＯ_X浄化制御
では、排気空燃比（この実施の形態では混合気の空燃
比）が比較的に短い周期で「リーン」と「スパイク的な
理論空燃比またはリッチ空燃比」を交互に繰り返される
よう内燃機関１の運転状態を制御する、いわゆる、リー
ン・リッチスパイク制御を実行する。

【００８２】次に、ＳＯ_X被毒解消制御では、ＣＰＵ４
２は、先ず、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１のＳＯ_X被毒解消条件が成立したか否かを判別
する。前記したＳＯ_X被毒解消条件としては、例えば、
（１）第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１
が活性状態にある、（２）第１及び第２の吸蔵還元型Ｎ
Ｏ_X触媒２８、３１のＳＯ_x吸収量が許容範囲内の上限値
に達している等の条件を例示することができる。

【００８３】前記（２）の条件の成立／不成立を判定す
る方法としては、単位量当たりの燃料に含まれる硫黄成
分の量と、前回のＳＯ_x被毒解消時期から現時点に至る
までの内燃機関１の運転履歴（吸入空気量や燃料噴射量
の積算値）に基づいて第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X
触媒２８、３１に吸収された硫黄酸化物（ＳＯ_x）量を
推定し、推定された硫黄酸化物（ＳＯ_X）量が上限値を
越えているか否かを判別する方法を例示することができ
る。

【００８４】ＣＰＵ４２は、上記したようなＳＯ_X被毒
解消条件が成立していると判定した場合は、第１及び第
２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１の雰囲気温度を硫
酸バリウム（ＢａＳＯ₄）がＳＯ_3-やＳＯ_4-に熱分解し
得る温度域まで昇温させるとともに、熱分解されたＳＯ
_3-やＳＯ_4-を気体状のＳＯ₂に還元せしめる還元剤（炭
化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ））を第１及び第
２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１へ供給する。

【００８５】具体的には、ＣＰＵ４２は、第１及び第２
の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１に未燃燃料と空気と
を供給して、前記未燃燃料を第１及び第２の吸蔵還元型
ＮＯ _X触媒２８、３１内で燃焼させ、その際に発生する
燃焼熱を利用して第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒
２８、３１を昇温させるとともに、排気中の炭化水素
（ＨＣ）およびまたは一酸化炭素（ＣＯ）によってＳＯ
_Xを還元させる。

【００８６】その際、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X
触媒２８、３１には、十分な量の未燃燃料と酸素とを供
給する必要があるため、ＣＰＵ４２は、内燃機関１がリ
ーン空燃比で運転されている場合に、排気行程の気筒２
の燃料噴射弁９から副次的に燃料を噴射させることによ
り、多量の酸素を含有した排気中に燃料を混合して第１
及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２８、３１へ供給する
副噴射制御、又は、内燃機関１の４つの気筒２のうち２
つの気筒２でリーン空燃比の混合気を燃焼させるととも
に、残りの２つの気筒２でリッチ空燃比の混合気を燃焼
させて、多量の酸素を含有した排気と多量の未燃燃料を
含有した排気との混合ガスを第１及び第２の吸蔵還元型
ＮＯ_X触媒２８、３１へ供給する気筒別空燃比制御等を
実行する。

【００８７】次に、スロットル制御では、ＣＰＵ４２
は、ＲＡＭ４４へアクセスし、アクセルポジションセン
サ２５の出力信号値（アクセル開度：ＡＣＣＰ）と機関
回転数（ＮＥ）との最新データを読み出す。

【００８８】ＣＰＵ４２は、前記アクセル開度（ＡＣＣ
Ｐ）と機関回転数（ＮＥ）とをパラメータとしてＲＯＭ
４３のスロットル開度制御マップへアクセスし、前記ア
クセル開度（ＡＣＣＰ）と前記機関回転数（ＮＥ）とに
対応した目標スロットル開度（ＴＡTARGET）を算出す
る。尚、前記目標スロットル開度（ＴＡTARGET）は、ア
クチュエータ２２に印加されるステップ数で表される値
である。

【００８９】ＣＰＵ４２は、前記目標スロットル開度
（ＴＡTARGET）に対応した制御信号をアクチュエータ２
２に印加する。また、ＣＰＵ４２は、内燃機関１の運転
状態がアイドル運転領域にあるときは、別途のエアコン
ディショナ用のコンプレッサやオルタネータ等の補器類
の駆動に起因した内燃機関１の負荷を算出し、算出され
た負荷に基づいて内燃機関１の目標アイドル回転数（Ｎ
ＥIDLE）を算出する。

【００９０】続いて、ＣＰＵ４２は、ＲＡＭ４４から実
際の機関回転数（ＮＥ）を読み出し、前記目標アイドル
回転数（ＮＥIDLE）と前記実際の機関回転数（ＮＥ）と
を比較する。

【００９１】ＣＰＵ４２は、前記目標アイドル回転数
（ＮＥIDLE）が前記実際の機関回転数（ＮＥ）より所定
の許容回転数以上低い場合はスロットル弁２１の開度を
一定開度開き側へ補正すべくアクチュエータ２２を制御
し、前記目標アイドル回転数（ＮＥIDLE）が前記実際の
機関回転数（ＮＥ）より前記許容回転数以上高い場合は
前記スロットル弁２１の開度を一定開度閉じ側へ補正す
べくアクチュエータ２２を制御するフィードバック制御
を実行する。

【００９２】次に、スロットル学習制御では、ＣＰＵ４
２は、スロットル学習制御の実行条件が成立しているか
否かを判別する。スロットル学習制御実行条件として
は、スロットル弁２１、アクチュエータ２２、スロット
ルポジションセンサ２３、吸気管圧力センサ２０、クラ
ンクポジションセンサ１３が正常である、現状の大気圧
を検出済みである、内燃機関１の暖気が完了している、
別途の排気再循環（ＥＧＲ）や蒸発燃料のパージが非実
行状態にある、内燃機関１の運転状態が安定している等
の条件を例示することができる。尚、内燃機関１の運転
状態が安定している場合としては、アクセルペダル２４
の操作量が“０”（アクセル開度が全閉）となるアイド
ル運転状態を例示することができる。

【００９３】上記したようなスロットル学習制御実行条
件が成立していると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、Ｒ
ＡＭ４４へアクセスし、前述したスロットル制御におい
て算出された目標アイドル回転数（ＮＥIDLE）と、吸気
管圧力センサ２０の出力信号値（吸気管圧力：ＰＭ）
と、機関回転数（ＮＥ）とを読み出す。

【００９４】ここで、内燃機関１において前記吸気管圧
力（ＰＭ）と機関回転数（ＮＥ）とが特定されると、内
燃機関１の吸入空気流量、言い換えればスロットル開度
が一意に特定されるため、ＣＰＵ４２は、前記した吸気
管圧力（ＰＭ）と機関回転数（ＮＥ）とをパラメータと
して実際のスロットル開度を算出することが可能であ
る。

【００９５】このため、本実施の形態では、大気圧が所
定の標準気圧となる条件下で内燃機関１を対象に、吸気
管圧力（ＰＭ）と機関回転数（ＮＥ）とスロットル開度
（ＴＡST）との関係を実験的に求め、その結果をマップ
化してＲＯＭ４３に記憶しておくものとする。尚、以下
では、上記のマップを基準スロットル開度制御マップと
称する。

【００９６】ＣＰＵ４２は、上記したような基準スロッ
トル開度制御マップから、前記吸気管圧力（ＰＭ）と機
関回転数（ＮＥ）とに対応したスロットル開度（ＴＡS
T）を算出する。その際、前記吸気管圧力（ＰＭ）は、
前記標準気圧と現時点における大気圧との差に基づいて
補正された値を用いるものとする。現時点の大気圧とし
ては、内燃機関１が始動される直前（イグニションスイ
ッチがオンにされた後であって、スタータスイッチがオ
ンにされる前）の吸気管圧力センサ２０の出力信号値を
用いることができる。

【００９７】ＣＰＵは、前記目標スロットル開度：ＴＡ
TARGETと前記実スロットル開度：ＴＡとを比較する。前
記目標スロットル開度：ＴＡTARGETが前記実スロットル
開度：ＴＡより大きい場合は、実際の吸気量が所望の吸
気量より少ないことになり、目標スロットル開度：ＴＡ
TARGETを開き側に補正して実際の吸気量を所望の吸気量
まで増加させる必要がある。

【００９８】そこで、ＣＰＵは、前記目標スロットル開
度：ＴＡTARGETから前記実スロットル開度：ＴＡを減算
してスロットル学習値：△ＴＡ⁺を算出する。以後、Ｃ
ＰＵは、目標スロットル開度を算出する際に、機関回転
数とアクセル開度とをパラメータとして求められた目標
スロットル開度：ＴＡTARGETに前記スロットル学習値：
△ＴＡ⁺を加算して得られる値（＝ＴＡTAGET＋△Ｔ
Ａ⁺）を用いてスロットル弁を制御する。

【００９９】一方、前記目標スロットル開度：ＴＡTARG
ETが前記実スロットル開度：ＴＡより小さい場合は、実
際の吸気量が所望の吸気量より多いことになり、目標ス
ロットル開度：ＴＡTARGETを閉じ側に補正して実際の吸
気量を所望の吸気量まで減少させる必要がある。

【０１００】そこで、ＣＰＵは、前記実スロットル開
度：ＴＡから前記目標スロットル開度：ＴＡTARGETを減
算してスロットル学習値：△ＴＡ^-を算出する。以後、
ＣＰＵは、目標スロットル開度を算出する際に、機関回
転数とアクセル開度とをパラメータとして求められた目
標スロットル開度：ＴＡTARGETから前記学習値：△ＴＡ
^-を減算して得られる値（＝ＴＡTARGET−△ＴＡ^-）を用
いてスロットル弁を制御する。

【０１０１】ところで、前述したＳＯ_X解消制御が実行
された直後は、第１及び第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒２
８、３１の昇温に伴って車両のエンジンルーム内の温度
が通常より高くなるため、内燃機関１の吸気の温度も通
常よりも高くなる。

【０１０２】吸気中の酸素密度は、吸気温度が高くなる
ほど低下するため、燃焼室５内で燃焼に供される酸素量
は、燃焼室５に充填される吸気の体積が同一であって
も、吸気温度が高くなるほど減少する。

【０１０３】このため、内燃機関１のアイドル回転数を
所定回転数に維持するには、吸気温度が高くなるほどス
ロットル開度を大きくして、燃焼室５に充填させる吸気
の体積を増加させ、燃焼に供される酸素量を増加させる
必要がある。

【０１０４】従って、ＳＯ_X解消制御実行直後の吸気温
度が高いときに、スロットル学習制御が実行されると、
前記基準スロットル開度と実際のスロットル開度との差
が大きくなり、そのような基準スロットル開度に基づい
て算出される学習値も不要に大きくなる場合がある。そ
して、ＳＯ_X被毒解消制御の実行完了から所定期間が経
過し、吸気温度が通常の温度域まで低下した際、特に、
内燃機関１が成層燃焼運転されている際に、吸気温度が
高いときの学習値がスロットル制御に反映されると、燃
焼状態の悪化や排気エミッションの悪化が誘発される。

【０１０５】そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ４２
は、図３に示すように、ＳＯ_X被毒解消制御の実行完了
時から吸気温度が所定温度以下に低下するまでの所定期
間は、スロットル学習制御の実行を禁止するようにし
た。尚、図３中のグラフＡは、ＳＯ_X被毒解消制御の実
行完了時（図中のＴ₁）に学習制御を開始した場合の学
習値の遷移を示し、グラフＢは、ＳＯ_X被毒解消制御の
実行完了時から所定時間経過した時点、言い換えれば吸
気温度が通常の温度域まで低下した時点（図中のＴ₂）
に学習制御を開始した場合の学習値の遷移を示す。

【０１０６】以下、本実施の形態に係るスロットル学習
制御について図４に基づいて説明する。図４は、スロッ
トル学習制御ルーチンを示すフローチャート図であり、
このスロットル学習制御ルーチンは、所定時間毎（例え
ば、クランクポジションセンサ１３がパルス信号を出力
する都度）に繰り返し実行されるルーチンである。

【０１０７】スロットル学習制御ルーチンでは、ＣＰＵ
４２は、先ずＳ４０１において、ＲＡＭ４４へアクセス
し、吸気管圧力センサ２０の出力信号（吸気管圧力：Ｐ
Ｍ）や機関回転数（ＮＥ）等の各種データを読み込む。

【０１０８】Ｓ４０２では、ＣＰＵ４２は、前記Ｓ４０
１で読み込まれたデータに基づいてスロットル学習制御
の実行条件が成立しているか否かを判別する。前記Ｓ４
０２においてスロットル学習制御実行条件が不成立であ
ると判定した場合は、ＣＰＵ４２は、本ルーチンの実行
を一旦終了する。

【０１０９】一方、前記Ｓ４０２においてスロットル学
習制御実行条件が成立していると判定した場合は、ＣＰ
Ｕは、Ｓ４０３へ進み、ＳＯ_X被毒解消制御の実行完了
から所定期間が経過してたか否かを判別する。この判別
方法としては、ＳＯ_X被毒解消制御の実行が完了した時
点から起動されるタイマをＥＣＵ４０内に設け、このタ
イマの計時時間が所定期間以上に達しているか否かで判
別する方法を例示することができる。

【０１１０】前記Ｓ４０２においてＳＯ_X被毒解消制御
の実行完了から所定期間が経過していないと判定した場
合は、ＣＰＵ４２は、Ｓ４０５へ進み、スロットル学習
制御の実行を禁止して、本ルーチンの実行を終了する。

【０１１１】前記Ｓ４０２においてＳＯ_X被毒解消制御
の実行完了から所定期間が経過していると判定した場合
は、ＣＰＵ４２は、Ｓ４０４へ進み、スロットル学習制
御の実行を開始する。

【０１１２】このようにＣＰＵ４２がスロットル学習制
御ルーチンを実行することにより、本発明にかかるスロ
ットル学習制御禁止手段が実現される。従って、本実施
の形態にかかる内燃機関の排気浄化装置によれば、ＳＯ
_X被毒解消制御の実行後のように吸気温度が通常の温度
域より高くなるような特殊な状況下での学習制御が禁止
されることになるため、特殊状況下で学習された学習値
が通常の状況下のスロットル制御に反映されることがな
くなる。

【０１１３】この結果、スロットル学習制御における学
習値の精度が低下することがなく、内燃機関１の吸入空
気量を所望の吸入空気量とすることが可能となるため、
内燃機関１を所望の空燃比で運転することが可能とな
り、燃焼状態の悪化や排気エミッションの悪化が防止さ
れる。

【０１１４】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置で
は、触媒昇温手段によって排気浄化触媒が昇温されてか
ら所定期間は、電子制御式スロットル装置の学習制御の
実行が禁止されるため、吸気温度が通常より高くなるよ
うな特殊な状況下における学習制御がスロットル制御に
反映されることがなく、学習制御の精度が低下すること
がない。

【０１１５】従って、本発明に係る内燃機関の排気浄化
装置によれば、学習制御の精度低下に起因した内燃機関
の燃焼状態の悪化や排気エミッションの悪化が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる排気浄化装置を適用する希薄
燃焼内燃機関の概略構成を示す図

【図２】 ＥＣＵの内部構成を示すブロック図

【図３】 実施の形態に係るスロットル学習制御を説明
する図

【図４】 実施の形態に係るスロットル学習制御ルーチ
ンを示すフローチャート図

【符号の説明】

１・・・希薄燃焼内燃機関 ４・・・クランクシャフト ５・・・燃焼室 ７・・・吸気ポート ９・・・燃料噴射弁 １３・・クランクポジションセンサ １４・・水温センサ １６・・吸気枝管 １７・・サージタンク １８・・吸気管 １９・・エアクリーナボックス ２０・・吸気管圧力センサ ２１・・スロットル弁 ２２・・アクチュエータ ２３・・スロットルポジションセンサ ２５・・アクセルポジションセンサ ２８・・第１の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒 ３１・・第２の吸蔵還元型ＮＯ_X触媒 ４０・・ＥＣＵ

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 41/14 ３２０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３２０Ｃ Ｆターム(参考） 3G065 CA12 EA03 FA07 FA13 GA00 GA01 GA09 GA10 GA41 3G084 AA04 BA05 BA24 CA03 DA10 DA28 EA07 EA11 EB09 EB19 EB20 EC01 FA10 FA11 FA20 FA30 FA33 FA38 3G091 AA13 AB06 BA04 BA11 BA14 CB07 DB10 DC02 EA01 EA06 EA07 EA16 EA34 FA12 GB02X GB03X GB04X GB05X GB10Y HA36 HA37 3G301 HA18 JA21 JA25 KA07 LA00 LA03 NC04 ND24 ND25 NE19 NE23 PA07Z PA11Z PD09Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄
   燃焼式内燃機関と、 前記内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁の開
   閉制御を行うスロットル制御手段、及び前記スロットル
   弁の開度の学習制御を行うスロットル学習制御手段を具
   備した電子制御式スロットル装置と、 前記内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、 所定条件成立時に前記排気浄化触媒の温度を昇温させる
   触媒昇温手段と、 前記触媒昇温手段によって前記排気浄化触媒の昇温処理
   が実行された後の所定期間は、前記電子制御式スロット
   ル装置による学習制御の実行を禁止するスロットル学習
   制御禁止手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の
   排気浄化装置。