JP2001140634A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯｘ浄化装置の劣化を正確に判定するとと
もに、再生可能な場合には確実に再生させることができ
る機能を備えた排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 ＮＯｘ浄化装置１５の上流側に配置され
Ｏ２センサ１８の出力がリッチ空燃比を示す値に変化し
た時点からの積算排気量に対応する排気量パラメータＧ
ＡＩＲＬＮＣを算出する（Ｓ７３）。ＮＯｘ浄化装置１
５の下流側に配置されたＯ２センサ１９の出力がリッチ
空燃比を示す値に変化したときの排気量パラメータＧＡ
ＩＲＬＮＣがＮＧ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧより小
さいときは劣化と判定し（Ｓ７９）、ＧＡＩＲＬＮＣ≧
ＧＡＩＲＬＮＣＮＧのときは、判定を保留する（Ｓ７
７）。判定を保留したときは、ＮＯｘ浄化装置１５に吸
収されたＳＯｘを除去する処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、特にＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するＮ
Ｏｘ浄化装置を備え、そのＮＯｘ浄化装置の劣化判定機
能を有するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に供給する混合気の空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定する（いわゆるリーン運転
を実行する）と、ＮＯｘの排出量が増加する傾向がある
ため、機関の排気系にＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤を
内蔵するＮＯｘ浄化装置を設け、排気の浄化を行う技術
が従来より知られている。このＮＯｘ吸収剤は、空燃比
が理論空燃比よりリーン側に設定され、排気中の酸素濃
度が比較的高い（ＮＯｘが多い）状態（以下「排気リー
ン状態」という）においては、ＮＯｘを吸収する一方、
逆に空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気
中の酸素濃度が比較的低い状態（以下「排気リッチ状
態」という）においては、吸収したＮＯｘを放出する特
性を有する。このＮＯｘ吸収剤を内蔵するＮＯｘ浄化装
置は、排気リッチ状態においては、ＮＯｘ吸収剤から放
出されるＮＯｘはＨＣ、ＣＯにより還元されて、窒素ガ
スとして排出され、またＨＣ、ＣＯは酸化されて水蒸気
及び二酸化炭素として排出されるように構成されてい
る。

【０００３】上記ＮＯｘ吸収剤が、吸収できるＮＯｘ量
には当然限界があり、この限界値は、ＮＯｘ吸収剤が劣
化すると小さくなる傾向を示す。そのため、ＮＯｘ浄化
装置の上流側及び下流側に酸素濃度センサを配置し、Ｎ
Ｏｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘを放出させるための空燃
比リッチ化を実行し、前記上流側酸素濃度センサがリッ
チ空燃比を示す値に変化した時点から、前記下流側酸素
濃度センサの出力値がリッチ空燃比を示す値に変化する
時点までの遅れ時間により、ＮＯｘ吸収剤の劣化度合を
判定する手法が、従来より知られている（特開平１０−
２９９４６０号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ
吸収能力は、ＮＯｘ吸収剤の劣化によって低下するだけ
でなく、燃料成分に含まれる硫黄の酸化物（ＳＯｘ）を
吸収すること、すなわち硫黄被毒によっても低下する。
ところが上記従来の劣化判定手法では、この点を考慮し
ていないため、硫黄被毒によってＮＯｘ吸収能力が低下
した場合でも、ＮＯｘ吸収剤自体が劣化したと誤判定す
るおそれがあった。硫黄被毒によって低下したＮＯｘ吸
収能力は、再生処理によって向上させることが可能であ
り、そのような場合までＮＯｘ吸収剤が再生不能の劣化
状態にあると判定することは好ましくない。

【０００５】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、ＮＯｘ浄化装置の劣化を正確に判定するととも
に、再生可能な場合には確実に再生させることができる
機能を備えた排気浄化装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けら
れ、排気リーン状態において排気中のＮＯｘを吸収する
ＮＯｘ浄化手段を備えた内燃機関の排気浄化装置におい
て、該ＮＯｘ浄化手段の下流側に設けられ、排気中の酸
素濃度を検出する酸素濃度センサと、該酸素濃度センサ
の出力に応じて前記ＮＯｘ浄化手段が正常か、劣化して
いるかの判定またはその判定を保留するとの決定を行う
劣化判定手段と、該劣化判定手段により前記ＮＯｘ浄化
手段が劣化していると判定されたときに警告を発する警
告手段と、前記劣化判定手段により判定保留の決定が行
われたときに、前記ＮＯｘ浄化手段の再生処理を実行す
る劣化再生手段とを有することを特徴とする。

【０００７】この構成によれば、ＮＯｘ浄化手段の下流
側に設けらた酸素濃度センサの出力に応じて、ＮＯｘ浄
化手段が正常か、劣化しているかの判定またはその判定
を保留するとの決定が行われ、ＮＯｘ浄化手段が劣化し
ていると判定されたときに警告が発せられる一方、判定
保留の決定が行われたときに、ＮＯｘ浄化手段の再生処
理が実行されるので、明らかな劣化については運転者が
直ちに対応可能とし、また硫黄被毒によりＮＯｘ吸収剤
の吸収能力が低下したような場合には判定保留決定が行
われて確実に再生させることができる。

【０００８】前記劣化判定手段は、具体的には、前記機
関に供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側
からリッチ側に切り換えた後に、第１の酸素濃度センサ
の出力値がリッチ空燃比を示す値に変化した時点から、
ＮＯｘ浄化手段に流入する還元成分の量が算出され、該
算出された還元成分量及び第２の酸素濃度センサの出力
値に基づいて、前記ＮＯｘ浄化手段の正常か、劣化して
いるかの判定またはその判定を保留する決定を行う。

【０００９】前記劣化判定手段は、例えば、前記第２の
酸素濃度センサの出力値がリッチ空燃比を示す値に変化
した時点において、前記還元成分量がＮＧ判定閾値（Ｇ
ＡＩＲＬＮＣＮＧ）より小さいとき劣化と判定し、前記
還元成分量がＯＫ判定閾値（ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ）より
大きいとき正常と判定し、前記還元成分量が前記ＮＧ判
定閾値と前記ＯＫ判定閾値との間にあるとき、判定保留
の決定を行う。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の一実施形態にかか
る排気浄化装置を含む、内燃機関（以下「エンジン」と
いう）及びその制御装置の全体構成図であり、例えば４
気筒のエンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３
が配されている。スロットル弁３にはスロットル弁開度
（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル
弁３の開度に応じた電気信号を出力してエンジン制御用
電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５
に供給する。

【００１１】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の
開弁時間が制御される。

【００１２】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気
管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ８が設けられており、この
絶対圧センサ８により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気
温（ＴＡ)センサ９が取付けられており、吸気温ＴＡを
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給す
る。

【００１３】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ１０はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を
出力してＥＣＵ５に供給する。エンジン１の図示しない
カム軸周囲又はクランク軸周囲には、エンジン回転数
（ＮＥ）センサ１１及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１２
が取り付けられている。エンジン回転数センサ１１は、
エンジン１の各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤ
Ｃ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で
（４気筒エンジンではクランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ
信号パルスを出力し、気筒判別センサ１２は、特定の気
筒の所定クランク角度位置で気筒判別信号パルスを出力
するものであり、これらの各信号パルスはＥＣＵ５に供
給される。

【００１４】排気管１３には三元触媒１４と、ＮＯｘ浄
化手段としてのＮＯｘ浄化装置１５とが上流側からこの
順序で設けられている。三元触媒は、酸素蓄積能力を有
し、エンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃
比よりリーン側に設定され、排気中の酸素濃度が比較的
高い排気リーン状態では、排気中の酸素を蓄積し、逆に
エンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よ
りリッチ側に設定され、排気中の酸素濃度が低く、Ｈ
Ｃ、ＣＯ成分が多い排気リッチ状態では、蓄積した酸素
により排気中のＨＣ，ＣＯを酸化する機能を有する。

【００１５】ＮＯｘ浄化装置１５は、ＮＯｘを吸収する
ＮＯｘ吸収剤及び酸化、還元を促進するための触媒を内
蔵する。ＮＯｘ吸収剤としては、エンジン１に供給され
る混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定さ
れ、排気中の酸素濃度が比較的高い（ＮＯｘが多い）排
気リーン状態においては、ＮＯｘを吸蔵する一方、逆に
エンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃比近
傍または理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気中の
酸素濃度が比較的低い排気リッチ状態においては、吸蔵
したＮＯｘを放出する特性を有する吸蔵式のもの、ある
いは排気リーン状態においてはＮＯｘを吸着し、排気リ
ッチ状態において還元する吸着式のものを使用する。Ｎ
Ｏｘ浄化装置１５は、排気リーン状態においては、ＮＯ
ｘ吸収剤にＮＯｘを吸収させる一方、排気リッチ状態に
おいては、ＮＯｘ吸収剤から放出されるＮＯｘがＨＣ、
ＣＯにより還元されて、窒素ガスとして排出され、また
ＨＣ、ＣＯは酸化されて水蒸気及び二酸化炭素として排
出されるように構成されている。吸蔵式のＮＯｘ吸収剤
としては、例えば酸化バリウム（Ｂａ０）が使用され、
吸着式のＮＯｘ吸収剤としては、例えばナトリウム（Ｎ
ａ）とチタン（Ｔｉ）またはストロンチウム（Ｓｒ）と
チタン（Ｔｉ）が使用され、触媒としては吸蔵式及び吸
着式のいずれにおいても、例えばロジウム（Ｒｈ）、パ
ラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）などの貴金属が使用さ
れる。

【００１６】ＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ吸収能力の限界、す
なわち最大ＮＯｘ吸収量まで、ＮＯｘを吸収すると、そ
れ以上ＮＯｘを吸収できなくなるので、適時ＮＯｘを放
出させて還元するために空燃比のリッチ化、すなわち還
元リッチ化を実行する。三元触媒１４の上流位置には、
比例型空燃比センサ１７（以下「ＬＡＦセンサ１７」と
いう）が装着されており、このＬＡＦセンサ１７は排気
中の酸素濃度（空燃比）にほぼ比例した電気信号を出力
し、ＥＣＵ５に供給する。

【００１７】三元触媒１４とＮＯｘ浄化装置１５との間
及びＮＯｘ浄化装置１５の下流位置には、それぞれ二値
型酸素濃度センサ（以下「Ｏ２センサ」という）１８，
１９が装着されており、これらのセンサの検出信号はＥ
ＣＵ５に供給される。このＯ２センサ１８，１９は、そ
の出力が理論空燃比の前後において急激に変化する特性
を有し、その出力は理論空燃比よりリッチ側で高レベル
となり、リーン側で低レベルとなる。

【００１８】エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブ
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構３０を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は２つに吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。

【００１９】バルブタイミング切換機構３０は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがＥＣＵ５に接続
されている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ５に供給さ
れ、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してエンジン１の運転状態
に応じたバルブタイミングの切換制御を行う。

【００２０】ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動さ
れる車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ
２０が接続されており、その検出信号がＥＣＵ５に供給
される。ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を
整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信
号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力
回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）
５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム及び
演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射弁６
に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成される。

【００２１】ＣＰＵ５ｂは、上述の各種エンジンパラメ
ータ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別す
るとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、
次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期して
開弁作動する燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演
算する。 ＴＯＵＴ＝ＴＩＭ×ＫＣＭＤ×ＫＬＡＦ×Ｋ１＋Ｋ２…（１）

【００２２】ここに、ＴＩＭは基本燃料量、具体的には
燃料噴射弁６の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転
数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたＴ
Ｉマップを検索して決定される。ＴＩマップは、エンジ
ン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応する運転
状態において、エンジンに供給する混合気の空燃比がほ
ぼ理論空燃比になるように設定されている。すなわち、
基本燃料量ＴＩＭは、エンジンの単位時間当たりの吸入
空気量（重量流量）にほぼ比例する値を有する。

【００２３】ＫＣＭＤは目標空燃比係数であり、エンジ
ン回転数ＮＥ、スロットル弁開度θＴＨ、エンジン水温
ＴＷ等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。
目標空燃比係数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すな
わち燃空比Ｆ／Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０
をとるので、目標当量比ともいう。また目標空燃比係数
ＫＣＭＤは、後述するように還元リッチ化、ＮＯｘ浄化
装置１５の劣化判定、あるいはＮＯｘ浄化装置１５の再
生処理を実行するときは、空燃比をリッチ化するリッチ
化所定値ＫＣＭＤＲＲ、ＫＣＭＤＲＭまたはＫＣＭＤＳ
ＲＭに設定される。

【００２４】ＫＬＡＦは、フィードバック制御の実行条
件が成立するときは、ＬＡＦセンサ１７の検出値から算
出される検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに一
致するようにＰＩＤ制御により算出される空燃比補正係
数である。Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ
信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定
される。ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料噴射
時間ＴＯＵＴに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆動
信号を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給する。

【００２５】図２は、前記式（１）に適用される目標空
燃比係数ＫＣＭＤを算出する処理のフローチャートであ
る。本処理は一定時間毎にＣＰＵ５ｂで実行される。ス
テップＳ２０では、後述する図７の処理で設定され、Ｎ
Ｏｘ浄化装置１５のＮＯｘ吸収剤に吸収されたＳＯｘ
（硫黄酸化物）を除去するための空燃比リッチ化を実行
することを「１」で示すＳＯｘ除去フラグＦＳＲＭＲＩ
ＣＨが「１」であるか否かを判別し、ＦＳＲＭＲＩＣＨ
＝１であってＳＯｘ除去のための空燃比リッチ化を実行
するときは、目標空燃比係数ＫＣＭＤをＳＯｘ除去処理
用リッチ化所定値ＫＣＭＤＳＲＭ（例えば空燃比１２．
５程度に相当する値）に設定して（ステップＳ３９）、
本処理を終了する。

【００２６】ステップＳ２０でＦＳＲＭＲＩＣＨ＝０で
あるときは、リーン運転中か否か、すなわち通常制御時
に後述するステップＳ２８で記憶された目標空燃比係数
ＫＣＭＤの記憶値ＫＣＭＤＢが「１．０」より小さいか
否かを判別する（ステップＳ２１）。その結果、ＫＣＭ
ＤＢ≧１．０であってリーン運転中でないときは、直ち
にステップＳ２５に進み、還元リッチ化実行中であるこ
とを「１」で示す還元リッチ化フラグＦＲＲＯＫ及びＮ
Ｏｘ浄化装置１５の劣化判定のための空燃比リッチ化を
実行中であることを「１」で示す劣化判定リッチ化フラ
グＦＲＭＯＫをともに「０」に設定し、さらに後述する
ステップＳ３１、Ｓ３５で参照されるダウンカウントタ
イマｔｍＲＲ及びｔｍＲＭに、それぞれ還元リッチ化時
間ＴＲＲ（例えば５〜１０秒）及び還元リッチ化時間Ｔ
ＲＲより長い劣化判定リッチ化時間ＴＲＭ（＞ＴＲＲ）
をセットしてスタートさせる（ステップＳ２６）。次い
で、通常制御、すなわちエンジン運転状態に応じて目標
空燃比係数ＫＣＭＤの設定を行う（ステップＳ２７）。
目標空燃比係数ＫＣＭＤは、基本的には、エンジン回転
数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算出し、エン
ジン水温ＴＷの低温状態や所定の高負荷運転状態では、
それらの運転状態に応じた値に変更される。次いでステ
ップＳ２７で算出した目標空燃比係数ＫＣＭＤを記憶値
ＫＣＭＤＢとして記憶して（ステップＳ２８）、本処理
を終了する。

【００２７】ステップＳ２１でＫＣＭＤＢ＜１．０であ
ってリーン運転中であるときは、エンジン回転数ＮＥ及
び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて、次のステップＳ２３
で使用する増分値ＡＤＤＮＯｘを決定する（ステップＳ
２２）。増分値ＡＤＤＮＯｘは、リーン運転中に単位時
間当たりに排出されるＮＯｘ量に対応するパラメータで
あり、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、また吸気管
内絶対圧ＰＢＡが増加するほど、増加するように設定さ
れている。

【００２８】ステップＳ２３では、下記式にステップＳ
２２で決定した増分値ＡＤＤＮＯｘを適用し、ＮＯｘ量
カウンタＣＮＯｘをインクリメントする。これによりＮ
Ｏｘ排出量、すなわちＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘ
量に相当するカウント値が得られる。 ＣＮＯｘ＝ＣＮＯｘ＋ＡＤＤＮＯｘ

【００２９】続くステップＳ２４では、ＮＯｘ量カウン
タＣＮＯｘの値が、許容値ＣＮＯｘＲＥＦを越えたか否
かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは、前
記ステップＳ２５に進み、通常制御、すなわちエンジン
運転状態に応じた目標空燃比係数ＫＣＭＤの設定を行
う。許容値ＣＮＯｘＲＥＦは、ＮＯｘ吸収剤の最大ＮＯ
ｘ吸収量より若干小さいＮＯｘ量に対応する値に設定さ
れる。

【００３０】ステップＳ２４で、ＣＮＯｘ＞ＣＮＯｘＲ
ＥＦとなると、ＮＯｘ浄化装置１５の劣化判定の実行指
令がなされていることを「１」で示す劣化判定指令フラ
グＦＭＣＭＤが「１」であるか否かを判別する（ステッ
プＳ３０）。ＮＯｘ浄化装置１５の劣化判定は、１運転
期間（エンジン始動から停止までの期間）に１回程度の
割合で実行すればよいので、エンジン始動後、エンジン
運転状態が安定した時点で劣化判定指令フラグＦＭＣＭ
Ｄが「１」に設定される。通常はＦＭＣＭＤ＝０である
ので、ステップＳ３０からステップＳ３１に進み、還元
リッチ化フラグＦＲＲＯＫを「１」に設定し、次いで目
標空燃比係数ＫＣＭＤを空燃比１４．０相当程度の値に
対応するリッチ化所定値ＫＣＭＤＲＲに設定して還元リ
ッチ化を実行する（ステップＳ３２）。そして、タイマ
ｔｍＲＲの値が「０」か否かを判別し（ステップＳ３
３）、ｔｍＲＲ＞０である間は直ちに本処理を終了し、
ｔｍＲＲ＝０となると還元リッチ化フラグＦＲＲＯＫを
「０」に設定するとともにＮＯｘ量カウンタＣＮＯｘの
値を「０」にリセットする（ステップＳ３４）。これに
より、次回からはステップＳ２４の答が否定（ＮＯ）と
なるので、通常制御に移行する。

【００３１】劣化判定指令がなされた状態（ＦＭＣＭＤ
＝１）において、ステップＳ２４でＣＮＯｘ＞ＣＮＯｘ
ＲＥＦとなったときは、ステップＳ３０からステップＳ
３５に進み、劣化判定リッチ化フラグＦＲＭＯＫを
「１」に設定し、次いで目標空燃比係数ＫＣＭＤを空燃
比１４．０相当程度の値より若干リーン側の値に対応す
る劣化判定リッチ化所定値ＫＣＭＤＲＭ（＜ＫＣＭＤＲ
Ｒ）に設定して還元リッチ化を実行する（ステップＳ３
６）。通常の還元リッチ化実行時よりリッチ化の度合を
小さくするのは、リッチ化の度合が大きくリッチ化実行
時間が短いと誤判定が発生し易いからであり、リッチ化
の度合を小さくしてリッチ化実行時間（＝ＴＲＭ）を長
くすることにより、劣化判定の精度を向上させることが
できる。

【００３２】そして、タイマｔｍＲＭの値が「０」か否
かを判別し（ステップＳ３７）、ｔｍＲＭ＞０である間
は直ちに本処理を終了し、ｔｍＲＭ＝０となると劣化判
定リッチ化フラグＦＲＭＯＫ及び劣化判定指令フラグＦ
ＭＣＭＤをともに「０」に設定し、ＮＯｘ量カウンタＣ
ＮＯｘの値を「０」にリセットする（ステップＳ３
８）。これにより、次回からはステップＳ２４の答が否
定（ＮＯ）となるので、通常制御に移行する。

【００３３】図２の処理によれば、リーン運転可能なエ
ンジン運転状態においては、通常は図３に実線で示すよ
うに間欠的に（時刻ｔ１〜ｔ２，ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜
ｔ６の期間）還元リッチ化が実行され、ＮＯｘ浄化装置
１５のＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘが適宜放出され
る。また、例えば時刻ｔ３より前に劣化判定指令がなさ
れたときは、図３に破線で示すように、還元リッチ化よ
りリッチ化の度合を小さくして、かつ還元リッチ化より
長い時間ＴＲＭに亘って（時刻ｔ３からｔ４ａまで）劣
化判定リッチ化が実行される。またＳＯｘ除去処理を実
行するときは、目標空燃比係数ＫＣＭＤは、ＳＯｘ除去
処理用リッチ化所定値ＫＣＭＤＳＲＭに設定される（ス
テップＳ３９）。

【００３４】図４は、ＮＯｘ浄化装置１５の劣化判定の
実施条件を判定する処理のフローチャートであり、この
処理はＴＤＣ信号パルスの発生に同期してＣＰＵ５ｂで
実行される。ステップＳ５１では、下流側Ｏ２センサ１
９が活性化したか否かを判別し、活性化しているとき
は、空燃比を理論空燃比よりリーン側に設定するリーン
運転が許可されていることを「１」で示すリーン運転フ
ラグＦＬＢが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ
５２）、ＦＬＢ＝１であるときは、還元リッチ化フラグ
ＦＲＲＯＫが「１」であるか否かを判別する（ステップ
Ｓ５３）。

【００３５】ステップＳ５１若しくはＳ５２の答が否定
（ＮＯ）であるときまたはステップＳ５３の答が肯定
（ＹＥＳ）であるときは、後述する図５の処理で算出、
使用する排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣを「０」に設
定し（ステップＳ５６）、劣化判定実施条件が成立して
いることを「１」で示す実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７
Ｂを「０」に設定して（ステップＳ５７）、本処理を終
了する。

【００３６】ステップＳ５１及びＳ５２の答が肯定（Ｙ
ＥＳ）であり且つステップＳ５３の答が否定（ＮＯ）で
あるときは、エンジン運転状態が通常の状態にあるか否
かを判別する（ステップＳ５４）。具体的には、エンジ
ン回転数ＮＥが所定上下限値ＮＥＨ，ＮＥＬ（例えば３
０００ｒｐｍ，１２００ｒｐｍ）の範囲内にあるか否
か、吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定上下限値ＰＢＡＨ，Ｐ
ＢＡＬ（例えば８８ｋＰａ，２１ｋＰａ）の範囲内にあ
るか否か、吸気温ＴＡが所定上下限値ＴＡＨ，ＴＡＬ
（例えば１００℃，−７℃）の範囲内にあるか否か、エ
ンジン水温ＴＷが所定上下限値ＴＷＨ，ＴＷＬ（例えば
１００℃，７５℃）の範囲内にあるか否か、車速ＶＰが
所定上下限値ＶＰＨ，ＶＰＬ（例えば１２０ｋｍ／ｈ，
３５ｋｍ／ｈ）の範囲内にあるか否かを判別し、いずれ
かの答が否定（ＮＯ）であるときは、前記ステップＳ５
６に進み、全て肯定（ＹＥＳ）であるときは、劣化判定
リッチ化フラグＦＲＭＯＫが「１」であるか否かを判別
する（ステップＳ５５）。

【００３７】ＮＯｘ浄化装置１５のＮＯｘ吸収剤のＮＯ
ｘ吸収量がほぼ最大（飽和状態）となり、図２の処理で
劣化判定リッチ化フラグＦＲＭＯＫが「１」に設定され
るまでは、前記ステップＳ５６に進み、ＦＲＭＯＫ＝１
となると、上流側Ｏ２センサ１８の出力電圧ＳＶＯ２が
理論空燃比に対応する基準電圧ＳＶＲＥＦを越えたか否
かを判別する。劣化判定リッチ化開始後しばらくは、三
元触媒１４によりＨＣ、ＣＯが酸化されるため、出力電
圧ＳＶＯ２は、基準電圧ＳＶＲＥＦより小さい状態が続
く。したがって、ステップＳ５８からステップＳ５９に
進んで前記排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣを「０」に
設定し、次いで実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂを
「１」に設定して（ステップＳ６０）、本処理を終了す
る。

【００３８】そして三元触媒１４に蓄積された酸素が無
くなって、Ｏ２センサ１８近傍が排気リッチ状態とな
り、出力電圧ＳＶＯ２が基準電圧ＳＶＲＥＦを越える
と、ステップＳ５９を実行することなくステップＳ６０
に進む処理に移行する。

【００３９】図５は、ＮＯｘ浄化装置１５の劣化判定を
行う処理のフローチャートであり、この処理はＴＤＣ信
号パルスの発生に同期してＣＰＵ５ｂで実行される。ス
テップＳ７１では、実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂが
「１」であるか否かを判別し、ＦＭＣＮＤ６７Ｂ＝０で
あって実施条件が成立していないときは、直ちに本処理
を終了する。ＦＭＣＮＤ６７Ｂ＝１であるときは、下流
側Ｏ２センサ１９の出力電圧ＴＶＯ２が理論空燃比に対
応する基準電圧ＴＶＲＥＦ以下か否かを判別する（ステ
ップＳ７２）。実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂが
「１」となった直後は、ＴＶＯ２≦ＴＶＲＥＦであり、
ステップＳ７３に進んで、下記式（２）により排気量パ
ラメータＧＡＩＲＬＮＣを算出する。 ＧＡＩＲＬＮＣ＝ＧＡＩＲＬＮＣ＋ＴＩＭ （２）

【００４０】ここでＴＩＭは基本燃料量、すなわちエン
ジン運転状態（エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧
ＰＢＡ）に応じて空燃比が理論空燃比となるように設定
される燃料量であるので、エンジン１の単位時間当たり
の吸入空気量、したがって排気量に比例するパラメータ
である。排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣは、図４の処
理により、ＳＶＯ２≦ＳＶＲＥＦである間は「０」に保
持されるので、ステップＳ７３の演算により、上流側Ｏ
２センサ出力ＳＶＯ２が基準電圧ＳＶＲＥＦを越えた時
点から、ＮＯｘ浄化装置１５に流入する排気量の積算値
を示す排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣが得られる。ま
た、劣化判定実行中は空燃比は理論空燃比よりリッチ側
の一定リッチ空燃比（ＫＣＭＤＲＭに対応する値）に維
持されるので、この排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣ
は、排気中に含まれる還元成分（ＨＣ、ＣＯ）の積算量
に比例する値を有する。

【００４１】続くステップＳ７４では、排気量パラメー
タＧＡＩＲＬＮＣがＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ
以上か否かを判別する。最初はＧＡＩＲＬＮＣ＜ＧＡＩ
ＲＬＮＣＯＫであるので、直ちに本処理を終了する。そ
の後、下流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電圧ＴＶＲ
ＥＦ以下の状態でＧＡＩＲＬＮＣ≧ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ
となると、ステップＳ７４からステップＳ７５に進み、
ＮＯｘ浄化装置１５は正常であると判定してそのことを
「１」で示す正常フラグＦＯＫ６７Ｂを「１」に設定
し、次いで劣化判定が終了したことを「１」で示す終了
フラグＦＤＯＮＥ６７Ｂを「１」に設定して（ステップ
Ｓ８０）、本処理を終了する。

【００４２】一方、排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣが
ＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ以上となる前に、下
流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電圧ＴＶＲＥＦを越
えたときは、ステップＳ７２からステップＳ７６に進ん
で、排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣがＯＫ判定用閾値
ＧＡＩＲＬＮＣＯＫより小さいＮＧ判定用閾値ＧＡＩＲ
ＬＮＣＮＧ以上か否かを判別する。そして、ＧＡＩＲＬ
ＮＣ＜ＧＡＩＲＬＮＣＮＧであって上流側Ｏ２センサ出
力がリッチ空燃比を示す値に変化した時点からの排気量
が少ないにもかかわらず下流側Ｏ２センサ出力がリッチ
空燃比を示す値に変化したときは、ＮＯｘ浄化装置１５
が劣化していると判定し、劣化していることを「１」で
示す劣化フラグＦＦＳＤ６７Ｂを「１」に設定して音声
あるいは警告ランプなどの表示によって運転者に警告を
発し（ステップＳ７９）、前記ステップＳ８０に進む。

【００４３】またステップＳ７６でＧＡＩＲＬＮＣ≧Ｇ
ＡＩＲＬＮＣＮＧであるときは、ＮＯｘ浄化装置１５が
劣化している場合と、ＮＯｘ吸収剤にＳＯｘが吸収され
てＮＯｘ吸収能力が低下している場合とがあるため、正
常か劣化しているかの判定を保留することとして保留フ
ラグＦＧＲＡＹ６７Ｂを「１」に設定し（ステップＳ７
７）、次いで図７の処理で使用され、ＳＯｘ除去処理の
継続時間を制御するためのダウンカウンタＣＳＲＭに所
定値ＣＳＲＭ０をセットして（ステップＳ７８）、前記
ステップＳ８０に進む。

【００４４】下流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２がリッチ空
燃比を示す値（＞ＴＶＲＥＦ）に変化する時点での排気
量パラメータＧＡＩＲＬＮＣの値（以下「リッチ反転パ
ラメータ値」という）ＧＡＩＲＬＮＣＲは、正常なＮＯ
ｘ浄化装置の場合には、装置のばらつきを考慮しても、
ＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫより大きくなる（換
言すれば、装置のばらつきを考慮してもほぼ確実に正常
なＮＯｘ浄化装置を判定できるような閾値として、ＯＫ
判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫが設定されている）が、
ＳＯｘの吸収量が大きくなった（硫黄被毒した）ために
ＮＯｘ吸収能力が低下したＮＯｘ浄化装置の場合には、
リッチ反転パラメータ値ＧＡＩＲＬＮＣＲがＯＫ判定用
閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫより小さいものも存在する。そ
こで、本実施形態では、装置のばらつきを考慮してもほ
ぼ確実に劣化したＮＯｘ浄化装置を判定できるような閾
値として、ＮＧ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧを設定
し、リッチ反転パラメータ値ＧＡＩＲＬＮＣＲが、ＧＡ
ＩＲＬＮＣＮＧ≦ＧＡＩＲＬＮＣＲ≦ＧＡＩＲＬＮＣＯ
Ｋの範囲内にあるときは、正常か、劣化しているかの判
定を保留することとして、保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂ
を「１」に設定し、ＳＯｘ除去処理（ＮＯｘ浄化装置の
再生処理）を実行することとしている。これにより、硫
黄被毒によりＮＯｘ吸収能力が低下したＮＯｘ浄化装置
については、ＮＯｘ吸収能力を確実に回復させることが
できる。

【００４５】図６は図４，５の処理を説明するためのタ
イムチャートであり、時刻ｔ１１において劣化判定リッ
チ化フラグＦＲＭＯＫが「１」に設定された場合の上流
側Ｏ２センサ出力ＳＶＯ２及び下流側Ｏ２センサ出力Ｔ
ＶＯ２の推移を示している。この図の時刻ｔ１３より前
に（すなわちＴＤＬＹで示す期間中に）排気量パラメー
タＧＡＩＲＬＮＣがＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ
を越えれば（ＧＡＩＲＬＮＣＲ＞ＧＡＩＲＬＮＣＯＫの
とき）、ＮＯｘ浄化装置１５が必要とするＮＯｘ蓄積能
力を有することを示すので、正常と判定される一方、時
刻ｔ１３より前に排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣがＮ
Ｇ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧに達しないとき（ＧＡ
ＩＲＬＮＣＲ＜ＧＡＩＲＬＮＣＮＧのとき）は、ＮＯｘ
蓄積能力が不十分であるため劣化と判定される。また、
正常と劣化の中間的な状態、すなわちＧＡＩＲＬＮＣＮ
Ｇ≦ＧＡＩＲＬＮＣＧ≦ＧＡＲＩＬＮＣＯＫであるとき
は、正常または劣化しているとの判定を保留する決定が
行われる。

【００４６】図７はＳＯｘ除去モード、すなわちＮＯｘ
浄化装置１５に吸収されたＳＯｘを除去するための処理
を実行する制御モードを判別する処理のフローチャート
であり、この処理はＴＤＣ信号パルスの発生に同期して
ＣＰＵ５ｂで実行される。ＮＯｘ吸収剤に吸収されたＳ
Ｏｘは、ＮＯｘ吸収剤の温度が６００℃程度より高い状
態で空燃比をリッチ化することより除去することができ
るので、図７の処理はＮＯｘ吸収剤が高温となる車両運
転状態を判別して、ＳＯｘ除去処理の開始及び終了の制
御を行う。

【００４７】先ずステップＳ９１では、保留フラグＦＧ
ＲＡＹ６７Ｂが「１」であるか否かを判別し、ＦＧＲＡ
Ｙ６７Ｂ＝１であって判定保留の決定がなされていると
きは、エンジン１が燃料供給遮断運転中であることを
「１」で示すフュエルカットフラグＦＦＣが「１」であ
るか否かを判別し（ステップＳ９２）、ＦＦＣ＝０であ
って燃料供給遮断運転中でなければ、リーン運転フラグ
ＦＬＢが「１」であるか否かを判別し（ステップＳ９
３）、ＦＬＢ＝０であってリーン運転中でないときは、
ＳＯｘ除去フラグＦＳＲＭＲＩＣＨが「１」であるか否
かを判別する（ステップＳ９４）。

【００４８】その結果、ＦＧＲＡＹ６７Ｂ＝０であって
判定保留の決定がなされていないとき、ＦＦＣ＝１であ
って燃料供給遮断運転中であるとき、またはＦＬＢ＝０
且つＦＳＲＭＲＩＣＨ＝０であってリーン運転中でなく
且つＳＯｘ除去処理の実行中でないときは、後述するス
テップＳ９９で参照するダウンカウントタイマｔｍＳＲ
ＭＤＬＹに図８の処理により設定される遅延時間ＴＭＳ
ＲＭＤＬＹをセットしてスタートし（ステップＳ９
６）、ＳＯｘ除去フラグＦＳＲＭＲＩＣＨを「０」に設
定して（ステップＳ９７）、本処理を終了する。

【００４９】一方、保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂが
「１」に設定され、燃料供給遮断運転を実行しておら
ず、リーン運転中であるときまたは既にＳＯｘ除去処理
を開始しているときは、エンジン回転数ＮＥ、吸気管内
絶対圧ＰＢＡ及び車速ＶＰが所定の範囲内にあるか否か
を判別する（ステップＳ９５）。すなわち、エンジン回
転数ＮＥが所定回転数ＮＥＳＲＭＬ（例えば２５００ｒ
ｐｍ）以上且つ吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定圧ＰＢＳＲ
ＭＬ（例えば７５ｋＰａ）以上且つ車速ＶＰが所定車速
ＶＰＳＲＭＬ（例えば１００ｋｍ／ｈ）以上であるか否
かを判別し、その答が否定（ＮＯ）のときは前記ステッ
プＳ９６に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときは、ＳＯｘ
除去フラグＦＳＲＭＲＩＣＨを「１」に設定し（ステッ
プＳ９８）、ステップＳ９６でスタートしたタイマｔｍ
ＳＲＭＤＬＹの値が「０」か否かを判別する（ステップ
Ｓ９９）。ｔｍＳＲＭＤＬＹ＞０である間は、ダウンカ
ウンタＣＳＲＭに所定値ＣＳＲＭ０をセットして（ステ
ップＳ１００）、本処理を終了する。

【００５０】ｔｍＳＲＭＤＬＹ＝０となると、ステップ
Ｓ９９からステップＳ１０１に進み、エンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて図９（ａ）に示す
ＤＣＳＲＭマップを検索してステップＳ１０２で使用す
るカウンタＣＳＲＭの減算値ＤＣＳＲＭを算出する。Ｄ
ＣＳＲＭマップは、エンジン回転数ＮＥが高くなるほ
ど、また吸気管内絶対圧ＰＢＡが高くなるほど減算値Ｄ
ＣＳＲＭが大きくなるように設定されている。減算値Ｄ
ＣＳＲＭは、排気流量にほぼ比例し、単位時間当たりに
ＮＯｘ吸収剤から除去されるＳＯｘ量に比例するように
設定される。

【００５１】続くステップＳ１０２では、カウンタＣＳ
ＲＭの値を減算値ＤＣＳＲＭだけデクリメントし、次い
でそのカウンタＣＳＲＭの値が「０」となったか否かを
判別する（ステップＳ１０３）。ＣＳＲＭ＞０である間
は直ちに本処理を終了し、ＣＳＲＭ＝０となると、ＮＯ
ｘ吸収剤のＳＯｘ除去が完了したと判定し、保留フラグ
ＦＧＲＡＹ６７Ｂを「０」に戻して（ステップＳ１０
４）、本処理を終了する。保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂ
が「０」となると、以後はステップＳ９１からステップ
Ｓ９６、Ｓ９７に進み、ＳＯｘ除去モードを終了する。

【００５２】図８は、ステップＳ９６でタイマｔｍＳＲ
ＭＤＬＹに設定される遅延時間ＴＭＳＲＭＤＬＹの設定
を行う処理のフローチャートであり、この処理はＴＤＣ
信号パルスの発生に同期してＣＰＵ５ｂで実行される。
ステップＳ１１１では、フュエルカットフラグＦＦＣが
「１」であるか否かを判別し、ＦＦＣ＝０であって燃料
供給遮断運転を実行していないときは、遅延時間ＴＭＳ
ＲＭＤＬＹを通常の遅延時間ＴＭＳＲＭＤＶＰ（例えば
５秒）に設定して（ステップＳ１１２）、本処理を終了
する。

【００５３】一方ＦＦＣ＝１であって燃料供給遮断運転
を実行しているときは、燃料供給遮断運転開始直前の車
速ＶＰＦＣＢ及び燃料供給遮断運転の継続時間ＴＦＣに
応じて図９（ｂ）に示すＴＭＳＲＭＤＦＣマップを検索
し、燃料供給遮断運転終了直後、すなわち燃料供給再開
直後用の遅延時間ＴＭＳＲＭＤＦＣを算出する（ステッ
プＳ１１３）。ＴＭＳＲＭＤＦＣマップは、燃料供給遮
断運転開始直前の車速ＶＰＦＣＢが低いほど、また燃料
供給遮断運転継続時間ＴＦＣが長いほど、遅延時間ＴＭ
ＳＲＭＤＦＣが長くなるように設定されている。続くス
テップＳ１１４では、遅延時間ＴＭＳＲＭＤＬＹを、ス
テップＳ１１３で算出した燃料供給再開直後に適用され
る遅延時間ＴＭＳＲＭＤＦＣに設定して、本処理を終了
する。

【００５４】図１０は、図７の処理による制御を説明す
るためのタイムチャートであり、図１０（ａ）〜（ｈ）
は、それぞれ車速ＶＰ，ＮＯｘ浄化装置１５のＮＯｘ吸
収剤（触媒）の温度（以下「触媒温度」という）ＴＬＮ
Ｃ，実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂ，保留フラグＦＧ
ＲＡＹ６７Ｂ，ＳＯｘ除去フラグＦＳＲＭＲＩＣＨ，ダ
ウンカウントタイマｔｍＳＲＭＤＬＹの値，ダウンカウ
ンタＣＳＲＭの値及び目標空燃比係数ＫＣＭＤの推移を
示す。

【００５５】時刻ｔ２１に故障判定実施条件が成立し、
実施条件フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂ（同図（ｃ））が
「１」に設定されると、目標空燃比係数ＫＣＭＤが劣化
判定リッチ化所定値ＫＣＭＤＲＭに設定され、故障判定
が実行される。その結果時刻ｔ２２に判定保留の決定が
なされると、保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂ（同図
（ｄ））が「１」に設定されるとともに、ダウンカウン
タＣＳＲＭに所定値ＣＳＲＭ０がセットされる。時刻ｔ
２３において車速ＶＰが所定車速ＶＰＳＲＭＬを越えた
とき、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡも
図７のステップＳ９５の条件を満たしており、ＳＯｘ除
去フラグＦＳＲＭＲＩＣＨが「１」に設定されてＳＯｘ
除去モードに移行する。そしてダウンカウントタイマｔ
ｍＳＲＭＤＬＹのダウンカウントが開始されるととも
に、目標空燃比係数ＫＣＭＤがＳＯｘ除去処理用リッチ
化所定値ＫＣＭＤＳＲＭに設定される。

【００５６】タイマｔｍＳＲＭＤＬＹの値が「０」とな
る時刻ｔ２４には、触媒温度ＴＬＮＣがほぼ再生可能温
度ＴＬＮＣＡ（例えば６００℃程度）に達するので、Ｎ
Ｏｘ吸収剤からのＳＯｘの除去が始まり、カウンタＣＳ
ＲＭのダウンカウントが開始される。そしてカウンタＣ
ＳＲＭの値が「０」となると（時刻ｔ２５）、ＳＯｘ除
去モードを終了する。

【００５７】以上のように本実施形態では、ＮＯｘ浄化
装置の特性ばらつきを考慮し、明らかに劣化していると
判定できる場合（ＧＡＩＲＬＮＣＲ＜ＧＡＩＲＬＮＣＮ
Ｇ）は、劣化と判定して運転者に警告を発するように
し、明らかに劣化しているとは判定はできないが、正常
とも判定できない場合（ＧＡＲＩＬＮＣＮＧ≦ＧＡＩＲ
ＬＮＣＲ≦ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ）には、正常か劣化して
いるかの判定を保留してＳＯｘ除去処理（ＮＯｘ浄化装
置の再生処理）を行うようにしたので、明らかな劣化に
ついては運転者等が直ちに対応でき、また硫黄被毒によ
りＮＯｘ吸収剤の吸収能力が低下したような場合には正
常または劣化の判定が保留されて、ＮＯｘ吸収剤を確実
に再生させることができる。その結果、良好な排気特性
を長期間に亘って維持することが可能となる。本実施形
態では、図５の処理が劣化判定手段に相当し、図５のス
テップＳ７９及び図示しない警告用ランプなどが警告手
段に相当し、図２のステップＳ２０及びＳ３９並びに図
７の処理が劣化再生手段に相当する。

【００５８】（第２の実施形態）本実施形態は、第１の
実施形態における図５の処理を図１１の処理に代えたも
のであり、それ以外の点は第１の実施形態と同一であ
る。

【００５９】図１１のステップＳ１２１では、実施条件
フラグＦＭＣＮＤ６７Ｂが「１」であるか否かを判別
し、ＦＭＣＮＤ６７Ｂ＝０であって実施条件が成立して
いないときは、ＮＧ判定が終了したことを「１」で示す
ＮＧ判定終了フラグＦＣＨＫ６７Ｂを「０」に設定して
（ステップＳ１２２）、本処理を終了する。

【００６０】ＦＭＣＮＤ６７Ｂ＝１であるときは、前記
式（２）により排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣを算出
し（ステップＳ１２３）、その排気量パラメータＧＡＩ
ＲＬＮＣがＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＯＫ以上か否
かを判別する（ステップＳ１２４）。当初は、ＧＡＩＲ
ＬＮＣ＜ＧＡＩＲＬＮＣＯＫであるので、ＮＧ判定終了
フラグＦＣＨＫ６７Ｂが「１」であるか否かを判別する
（ステップＳ１２５）。最初はＦＣＨＫ６７Ｂ＝０であ
るので、ステップＳ１２６に進んで排気量パラメータＧ
ＡＩＲＬＮＣがＮＧ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧ以上
か否かを判別する。最初はＧＡＩＲＬＮＣ＜ＧＡＩＲＬ
ＮＣＮＧであるので、直ちに本処理を終了する。

【００６１】そしてＧＡＩＲＬＮＣ≧ＧＡＩＲＬＮＣＮ
Ｇとなると、ＮＧ判定終了フラグＦＣＨＫ６７Ｂを
「１」に設定して（ステップＳ１２７）、その時点で下
流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電圧ＴＶＲＥＦより
高いか否かを判別し（ステップＳ１２８）、ＴＶＯ２≦
ＴＶＲＥＦであれば直ちに本処理を終了する一方、ＴＶ
Ｏ２＜ＴＶＲＥＦであるときは、ＮＯｘ浄化装置１５が
劣化していると判定して、劣化フラグＦＦＳＤ６７Ｂを
「１」に設定し、警告を発する（ステップＳ１２９）。
次いで終了フラグＦＤＯＮＥ６７Ｂを「１」に設定して
（ステップＳ１３４）、本処理を終了する。

【００６２】ステップＳ１２７でＮＧ判定終了フラグＦ
ＣＨＫ６７Ｂが「１」に設定されたときにＴＶＯ２≦Ｔ
ＶＲＥＦであった場合は、ステップＳ１２１、Ｓ１２
３、Ｓ１２４及びＳ１２５を実行して処理を終了するモ
ードを継続し、ＧＡＩＲＬＮＣ≧ＧＡＩＲＬＮＣＯＫと
なったときに、下流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電
圧ＴＶＲＥＦより高いか否かを判別する（ステップＳ１
３０）。その結果ＴＶＯ２≦ＴＶＲＥＦであるときは、
正常と判定して正常フラグＦＯＫ６７Ｂを「１」に設定
する一方（ステップＳ１３３）、ＴＶＯ２＞ＴＶＲＥＦ
であるときは、保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂを「１」に
設定し（ステップＳ１３１）、カウンタＣＳＲＭに所定
値ＣＳＲＭ０をセットして（ステップＳ１３２）、本処
理を終了する。

【００６３】図１１の処理により、排気量パラメータＧ
ＡＩＲＬＮＣがＮＧ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧに達
したときの下流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電圧Ｔ
ＶＲＥＦより高いとき、劣化と判定される。また劣化と
判定されることなく、排気量パラメータＧＡＩＲＬＮＣ
がＯＫ判定用閾値ＧＡＩＲＬＮＣＮＧに達したときは、
そのときの下流側Ｏ２センサ出力ＴＶＯ２が基準電圧Ｔ
ＶＲＥＦ以下のとき、正常と判定され、ＴＶＯ２＞ＴＶ
ＲＥＦであるときは、正常か劣化かの判定が保留される
ので、図５の処理と同様に、正常または劣化の判定、あ
るいはその判定の保留の決定を行うことができる。

【００６４】本実施形態では、図１１の処理が劣化判定
手段に相当し、図１１のステップＳ１２９が警告手段に
相当する。なお本発明は上述した実施形態に限るもので
はなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実
施形態では、保留フラグＦＧＲＡＹ６７Ｂが「１」に設
定されたときは、車両運転状態が変化してＳＯｘ除去処
理が可能な状態（ＴＬＮＣ＞ＴＬＮＣＡ）となったとき
に、ＳＯｘ除去処理を実行するようにしたが、これに限
るものではなく、ＦＧＲＡＹ６７Ｂ＝１となったとき
は、ＮＯｘ浄化装置の昇温を促進する制御（例えば周期
１秒程度で、空燃比をリッチ空燃比とリーン空燃比とに
変動させる短周期空燃比変動制御）を実行することによ
り、ＮＯｘ浄化装置（ＮＯｘ吸収剤）の温度を高くして
（ＴＬＮＣ＞ＴＬＮＣＡ）、ＳＯｘ除去処理を実行する
ようにしてもよい。

【００６５】また上述した実施形態では、三元触媒１４
の上流側に比例型空燃比センサ（酸素濃度センサ）１７
を設け、ＮＯｘ浄化装置１５の上流側及び下流側に二値
型の酸素濃度センサ１８及び１９を設けるようにした
が、酸素濃度センサのタイプ及び配置はどのような組み
合わせを採用してもよい。例えばすべての酸素濃度セン
サを比例型あるいは二値型としてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ｎ
Ｏｘ浄化手段の下流側に設けらた酸素濃度センサの出力
に応じて、ＮＯｘ浄化手段が正常か、劣化しているかの
判定またはその判定を保留するとの決定が行われ、ＮＯ
ｘ浄化手段が劣化していると判定されたときに警告が発
せられる一方、判定保留の決定が行われたときに、ＮＯ
ｘ浄化手段の再生処理が実行されるので、明らかな劣化
については運転者等が直ちに対応可能とし、また硫黄被
毒によりＮＯｘ吸収剤の吸収能力が低下したような場合
には判定保留決定が行われて確実に再生させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる排気浄化装置を含
む、内燃機関及びその制御装置の全体構成図である。

【図２】目標空燃比係数（ＫＣＭＤ）を算出する処理の
フローチャートである。

【図３】図２の処理による目標空燃比係数の設定を説明
するためのタイムチャートである。

【図４】ＮＯｘ浄化装置の劣化判定を実施する条件を判
別する処理のフローチャートである。

【図５】ＮＯｘ浄化装置の劣化判定処理のフローチャー
トである。

【図６】図５の処理により劣化判定を実行した場合にお
ける酸素濃度センサ出力の推移を示すタイムチャートで
ある。

【図７】ＳＯｘ除去処理の実行モードを判別する処理の
フローチャートである。

【図８】図７の処理で使用される遅延時間（ＴＭＳＲＭ
ＤＬＹ）の設定を行う処理のフローチャートである。

【図９】図７または図８の処理で使用するマップを示す
図である。

【図１０】劣化判定処理及びＳＯｘ除去処理を説明する
ためのタイムチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる劣化判定処
理のフローチャートである。

【符号の説明】 １ 内燃機関 ５ 電子コントロールユニット（劣化判定手段、警告手
段、劣化再生手段） １３ 排気管 １５ ＮＯｘ浄化装置（ＮＯｘ浄化手段） １８ 酸素濃度センサ １９ 酸素濃度センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｇ (72)発明者 橋詰 光男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA24 DA10 DA27 EB08 EB12 FA05 FA10 FA11 FA20 FA27 FA30 FA33 3G091 AA12 AA28 AB03 AB05 AB06 BA11 BA33 CB02 DB10 EA01 EA06 EA16 EA21 EA30 EA34 EA39 FB10 FB11 FB12 FC01 FC08 GB02Y GB03Y GB05W GB06W GB07W GB10Y HA08 HA36 HA37 3G301 HA01 HA06 HA15 HA19 JA25 JB09 MA13 NC04 ND07 NE13 NE14 NE15 PA07Z PA11Z PD03Z PD04Z PD08Z PD09Z PD11Z PE01Z PE08Z PF01Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられ、排気リー
   ン状態において排気中のＮＯｘを吸収するＮＯｘ浄化手
   段を備えた内燃機関の排気浄化装置において、 該ＮＯｘ浄化手段の下流側に設けられ、排気中の酸素濃
   度を検出する酸素濃度センサと、 該酸素濃度センサの出力に応じて前記ＮＯｘ浄化手段が
   正常か、劣化しているかの判定またはその判定を保留す
   るとの決定を行う劣化判定手段と、 該劣化判定手段により前記ＮＯｘ浄化手段が劣化してい
   ると判定されたときに警告を発する警告手段と、 前記劣化判定手段により判定保留の決定が行われたとき
   に、前記ＮＯｘ浄化手段の再生処理を実行する劣化再生
   手段とを有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
   置。