JP2002013429A - 内燃機関の排気浄化制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化制御装置Info
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料カット復帰後に無駄な燃料消費を避けな
がらリーンＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して
触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させる。 【解決手段】 直噴エンジン１１のリーン運転が連続し
て行われる場合は、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵
量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯ
ｘ吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に
切り換える。この際、リーン運転中に燃料カットされた
時は、燃料カット復帰直後にリッチ運転に切り換えて
も、排気管３７内の酸素濃度が低下するまでには、暫く
時間がかかり、それまでは、リッチ運転を行っても、リ
ーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化するこ
とができず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させる結
果となる。そこで、燃料カット復帰から所定時間が経過
するまで（つまり排気管３７内の酸素濃度が低下するま
で）、リッチ運転への切り換えを禁止する。
がらリーンＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して
触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させる。 【解決手段】 直噴エンジン１１のリーン運転が連続し
て行われる場合は、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵
量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯ
ｘ吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に
切り換える。この際、リーン運転中に燃料カットされた
時は、燃料カット復帰直後にリッチ運転に切り換えて
も、排気管３７内の酸素濃度が低下するまでには、暫く
時間がかかり、それまでは、リッチ運転を行っても、リ
ーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化するこ
とができず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させる結
果となる。そこで、燃料カット復帰から所定時間が経過
するまで（つまり排気管３７内の酸素濃度が低下するま
で）、リッチ運転への切り換えを禁止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排出ガス中の窒素
酸化物（以下「ＮＯｘ」と表記する）を吸蔵する触媒を
備えた内燃機関の排気浄化制御装置に関するものであ
る。
酸化物（以下「ＮＯｘ」と表記する）を吸蔵する触媒を
備えた内燃機関の排気浄化制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】直噴エンジンやリーンバーンエンジンの
ようにリーン燃焼が可能なエンジンでは、低負荷域で、
混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御する
リーン運転を行うことで燃費を向上させ、高負荷域で
は、空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転を行うこと
でエンジン出力を高めるようにしている。
ようにリーン燃焼が可能なエンジンでは、低負荷域で、
混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御する
リーン運転を行うことで燃費を向上させ、高負荷域で
は、空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転を行うこと
でエンジン出力を高めるようにしている。
【０００３】また、リーン運転中は、排出ガス中のＮＯ
ｘ量が多くなり、三元触媒ではＮＯｘを十分に浄化でき
ないため、特許第２５８６７３８号公報、特許第２６０
０４９２号公報に示すように、排気管にＮＯｘ吸蔵還元
型の触媒（いわゆるリーンＮＯｘ触媒）を設置したもの
がある。このリーンＮＯｘ触媒は、排出ガスがリーンと
なるリーン運転中に排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッ
チ運転に切り換わった時に、それまでに吸蔵したＮＯｘ
をリッチガスで還元浄化する。従って、リーン運転が連
続して行われる場合には、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸
蔵量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ
吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に切
り換えるようにしている。
ｘ量が多くなり、三元触媒ではＮＯｘを十分に浄化でき
ないため、特許第２５８６７３８号公報、特許第２６０
０４９２号公報に示すように、排気管にＮＯｘ吸蔵還元
型の触媒（いわゆるリーンＮＯｘ触媒）を設置したもの
がある。このリーンＮＯｘ触媒は、排出ガスがリーンと
なるリーン運転中に排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッ
チ運転に切り換わった時に、それまでに吸蔵したＮＯｘ
をリッチガスで還元浄化する。従って、リーン運転が連
続して行われる場合には、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸
蔵量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ
吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に切
り換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、減速時等に
は、燃費節減のために燃料カットが行われるが、燃料カ
ット中は、筒内で燃焼が発生せず、筒内に吸入された空
気の酸素が消費されずにそのまま排気管内に排出される
ため、排気管内の酸素濃度が著しく高くなる。このた
め、リーン運転中の燃料カット復帰直後にリッチ運転に
切り換えても、排気管内の酸素濃度が低下するまでに
は、暫く時間がかかり、それまでは、リッチ運転を行っ
ても、リーンＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化す
ることができず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させ
る結果となる。
は、燃費節減のために燃料カットが行われるが、燃料カ
ット中は、筒内で燃焼が発生せず、筒内に吸入された空
気の酸素が消費されずにそのまま排気管内に排出される
ため、排気管内の酸素濃度が著しく高くなる。このた
め、リーン運転中の燃料カット復帰直後にリッチ運転に
切り換えても、排気管内の酸素濃度が低下するまでに
は、暫く時間がかかり、それまでは、リッチ運転を行っ
ても、リーンＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化す
ることができず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させ
る結果となる。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、燃料カット復帰後に
無駄な燃料消費を避けながら触媒に吸蔵したＮＯｘを還
元浄化して触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させるこ
とができ、ＮＯｘ浄化率向上と燃費向上とを両立させる
ことができる内燃機関の排気浄化制御装置を提供するこ
とにある。
たものであり、従ってその目的は、燃料カット復帰後に
無駄な燃料消費を避けながら触媒に吸蔵したＮＯｘを還
元浄化して触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させるこ
とができ、ＮＯｘ浄化率向上と燃費向上とを両立させる
ことができる内燃機関の排気浄化制御装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化制御装置
は、リーン運転中に排出ガスのＮＯｘを触媒に吸蔵する
と共に、排気浄化制御手段によってリーン運転中に一時
的にリッチ運転に切り換えて触媒に吸蔵したＮＯｘを還
元浄化する。そして、リーン運転中に燃料カットされた
時には、該燃料カット復帰から所定期間が経過するまで
リッチ運転への切り換えを運転切換禁止手段によって禁
止する。このようにすれば、燃料カット復帰後は、排気
管内の酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り換え
を遅らせることができるので、従来のような燃料カット
復帰直後のリッチ運転への切り換えによる無駄な燃料消
費を避けることができ、燃費を向上できると共に、燃料
カット復帰後に排気管内の酸素濃度が低下した段階で速
やかにリッチ運転に切り換えて、触媒に吸蔵したＮＯｘ
を還元浄化して触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させ
ることができ、ＮＯｘ浄化率を良好に維持することがで
きる。
に、本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化制御装置
は、リーン運転中に排出ガスのＮＯｘを触媒に吸蔵する
と共に、排気浄化制御手段によってリーン運転中に一時
的にリッチ運転に切り換えて触媒に吸蔵したＮＯｘを還
元浄化する。そして、リーン運転中に燃料カットされた
時には、該燃料カット復帰から所定期間が経過するまで
リッチ運転への切り換えを運転切換禁止手段によって禁
止する。このようにすれば、燃料カット復帰後は、排気
管内の酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り換え
を遅らせることができるので、従来のような燃料カット
復帰直後のリッチ運転への切り換えによる無駄な燃料消
費を避けることができ、燃費を向上できると共に、燃料
カット復帰後に排気管内の酸素濃度が低下した段階で速
やかにリッチ運転に切り換えて、触媒に吸蔵したＮＯｘ
を還元浄化して触媒のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させ
ることができ、ＮＯｘ浄化率を良好に維持することがで
きる。
【０００７】一般に、燃料カット中は、ＮＯｘが発生し
やすく、触媒のＮＯｘ吸蔵量が通常のリーン運転中より
も増加する傾向があるため、請求項２のように、燃料カ
ット復帰から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り
換える場合は、触媒へのリッチ成分供給量を通常のリッ
チ運転切換時のリッチ成分供給量よりも増量するように
すると良い。このようにすれば、燃料カットによる触媒
のＮＯｘ吸蔵量の増加分を考慮してリッチ成分供給量を
増量することができ、燃料カット復帰後の所定期間経過
後に触媒のＮＯｘ吸蔵能力を速やかに回復させることが
できる。尚、リッチ成分供給量の増量は燃料噴射量の増
量補正によって行えば良い。
やすく、触媒のＮＯｘ吸蔵量が通常のリーン運転中より
も増加する傾向があるため、請求項２のように、燃料カ
ット復帰から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り
換える場合は、触媒へのリッチ成分供給量を通常のリッ
チ運転切換時のリッチ成分供給量よりも増量するように
すると良い。このようにすれば、燃料カットによる触媒
のＮＯｘ吸蔵量の増加分を考慮してリッチ成分供給量を
増量することができ、燃料カット復帰後の所定期間経過
後に触媒のＮＯｘ吸蔵能力を速やかに回復させることが
できる。尚、リッチ成分供給量の増量は燃料噴射量の増
量補正によって行えば良い。
【０００８】この場合、燃料カット実行時間が長くなる
ほど、触媒のＮＯｘ吸蔵量が増加することを考慮して、
請求項３のように、燃料カット復帰から所定期間が経過
した後にリッチ運転に切り換える場合は、触媒へのリッ
チ成分供給量を燃料カット実行時間に応じて増量するよ
うにしても良い。このようにすれば、燃料カットによる
ＮＯｘ吸蔵量の増加分に応じてリッチ成分供給量を精度
良く増量することができる。
ほど、触媒のＮＯｘ吸蔵量が増加することを考慮して、
請求項３のように、燃料カット復帰から所定期間が経過
した後にリッチ運転に切り換える場合は、触媒へのリッ
チ成分供給量を燃料カット実行時間に応じて増量するよ
うにしても良い。このようにすれば、燃料カットによる
ＮＯｘ吸蔵量の増加分に応じてリッチ成分供給量を精度
良く増量することができる。
【０００９】更に、請求項４のように、燃料カット復帰
から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り換える場
合は、燃料カット中に触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上
となった時間に応じて触媒へのリッチ成分供給量を増量
するようにしても良い。つまり、燃料カットが行われて
も、触媒のＮＯｘ吸蔵量があまり多くなっていなけれ
ば、まだ触媒にＮＯｘを吸蔵する余裕があるため、リッ
チ運転に切り換える必要はない。従って、燃料カット中
に触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上となった時間に基づ
いて、触媒から取り除くべきＮＯｘ量（還元浄化すべき
ＮＯｘ量）を判断して触媒へのリッチ成分供給量を増量
すれば、リッチ成分供給量を更に精度良く設定すること
ができる。
から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り換える場
合は、燃料カット中に触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上
となった時間に応じて触媒へのリッチ成分供給量を増量
するようにしても良い。つまり、燃料カットが行われて
も、触媒のＮＯｘ吸蔵量があまり多くなっていなけれ
ば、まだ触媒にＮＯｘを吸蔵する余裕があるため、リッ
チ運転に切り換える必要はない。従って、燃料カット中
に触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上となった時間に基づ
いて、触媒から取り除くべきＮＯｘ量（還元浄化すべき
ＮＯｘ量）を判断して触媒へのリッチ成分供給量を増量
すれば、リッチ成分供給量を更に精度良く設定すること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】《実施形態（１）》以下、本発明
を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用した実施
形態（１）を図１乃至図４に基づいて説明する。
を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用した実施
形態（１）を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１１】図１に示すように、直噴エンジン１１の吸
気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けら
れ、このエアクリーナ１３の下流側に、ステップモータ
１４によって開度調節されるスロットルバルブ１５が設
けられている。ステップモータ１４がエンジン電子制御
回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）１６からの出力信号
に基づいて駆動されることで、スロットルバルブ１５の
開度（スロットル開度）が制御され、そのスロットル開
度に応じて各気筒ヘの吸入空気量が調節される。スロッ
トルバルブ１５の近傍には、スロットル開度を検出する
スロットルセンサ１７が設けられている。
気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けら
れ、このエアクリーナ１３の下流側に、ステップモータ
１４によって開度調節されるスロットルバルブ１５が設
けられている。ステップモータ１４がエンジン電子制御
回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）１６からの出力信号
に基づいて駆動されることで、スロットルバルブ１５の
開度（スロットル開度）が制御され、そのスロットル開
度に応じて各気筒ヘの吸入空気量が調節される。スロッ
トルバルブ１５の近傍には、スロットル開度を検出する
スロットルセンサ１７が設けられている。
【００１２】このスロットルバルブ１５の下流側には、
サージタンク１９が設けられ、このサージタンク１９
に、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホ
ールド２０が接続されている。各気筒の吸気マニホール
ド２０内には、それぞれ第１吸気路２１と第２吸気路２
２が仕切り形成され、これら第１吸気路２１と第２吸気
路２２が、エンジン１１の各気筒に形成された２つの吸
気ポート２３にそれぞれ連結されている。各気筒の第２
吸気路２２内には、スワールコントロール弁２４が配置
されている。各気筒のスワールコントロール弁２４は、
共通のシャフト２５を介してステップモータ２６に連結
されている。このステップモータ２６がＥＣＵ１６から
の出力信号に基づいて駆動されることで、スワールコン
トロール弁２４の開度が制御され、その開度に応じて各
気筒内のスワール流強度が調整される。ステップモータ
２６には、スワールコントロール弁２４の開度を検出す
るスワールコントロール弁センサ２７が取り付けられて
いる。
サージタンク１９が設けられ、このサージタンク１９
に、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホ
ールド２０が接続されている。各気筒の吸気マニホール
ド２０内には、それぞれ第１吸気路２１と第２吸気路２
２が仕切り形成され、これら第１吸気路２１と第２吸気
路２２が、エンジン１１の各気筒に形成された２つの吸
気ポート２３にそれぞれ連結されている。各気筒の第２
吸気路２２内には、スワールコントロール弁２４が配置
されている。各気筒のスワールコントロール弁２４は、
共通のシャフト２５を介してステップモータ２６に連結
されている。このステップモータ２６がＥＣＵ１６から
の出力信号に基づいて駆動されることで、スワールコン
トロール弁２４の開度が制御され、その開度に応じて各
気筒内のスワール流強度が調整される。ステップモータ
２６には、スワールコントロール弁２４の開度を検出す
るスワールコントロール弁センサ２７が取り付けられて
いる。
【００１３】また、エンジン１１の各気筒の上部には、
燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２８が取り付けら
れている。燃料タンク（図示せず）から燃料配管４５を
通して燃料デリバリパイプ２９に送られてくる燃料は、
各気筒の燃料噴射弁２８から燃焼室内に噴射され、吸気
ポート２３から導入される吸入空気と混合して混合気が
形成される。燃料デリバリパイプ２９には、燃料の圧力
を検出する燃圧センサ３０が取り付けられている。
燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２８が取り付けら
れている。燃料タンク（図示せず）から燃料配管４５を
通して燃料デリバリパイプ２９に送られてくる燃料は、
各気筒の燃料噴射弁２８から燃焼室内に噴射され、吸気
ポート２３から導入される吸入空気と混合して混合気が
形成される。燃料デリバリパイプ２９には、燃料の圧力
を検出する燃圧センサ３０が取り付けられている。
【００１４】更に、エンジン１１のシリンダヘッドに
は、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取り付けら
れ、各点火プラグの点火によって燃焼室内の混合気が着
火される。また、気筒判別センサ３２は、特定気筒が吸
気上死点に達した時に気筒判別信号パルスを出力し、ク
ランク角センサ３３は、エンジン１１のクランクシャフ
トが所定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にク
ランク角信号パルスを出力し、このクランク角信号パル
スの出力周波数によってエンジン回転速度Ｎｅが検出さ
れる。更に、このクランク角信号パルスと気筒判別信号
パルスによって、クランク角の検出や気筒判別が行われ
る。
は、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取り付けら
れ、各点火プラグの点火によって燃焼室内の混合気が着
火される。また、気筒判別センサ３２は、特定気筒が吸
気上死点に達した時に気筒判別信号パルスを出力し、ク
ランク角センサ３３は、エンジン１１のクランクシャフ
トが所定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にク
ランク角信号パルスを出力し、このクランク角信号パル
スの出力周波数によってエンジン回転速度Ｎｅが検出さ
れる。更に、このクランク角信号パルスと気筒判別信号
パルスによって、クランク角の検出や気筒判別が行われ
る。
【００１５】一方、エンジン１１の排気ポート３５に
は、排気マニホールド３６を介して排気管３７が接続さ
れている。この排気管３７には、理論空燃比付近で排気
を効率良く浄化する三元触媒３８とＮＯｘ吸蔵型のリー
ンＮＯｘ触媒３９とが直列に配置されている。このリー
ンＮＯｘ触媒３９は、排出ガス中の酸素濃度が高いリー
ン運転中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ運転
に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度が低下した時
に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。
は、排気マニホールド３６を介して排気管３７が接続さ
れている。この排気管３７には、理論空燃比付近で排気
を効率良く浄化する三元触媒３８とＮＯｘ吸蔵型のリー
ンＮＯｘ触媒３９とが直列に配置されている。このリー
ンＮＯｘ触媒３９は、排出ガス中の酸素濃度が高いリー
ン運転中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ運転
に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度が低下した時
に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。
【００１６】また、排気管３７のうちの三元触媒３８の
上流側とサージタンク１９との間には、排出ガスの一部
を還流させるＥＧＲ配管４０が接続され、このＥＧＲ配
管４０の途中に、ＥＧＲ量（排気還流量）を制御するＥ
ＧＲ弁４１が設けられている。また、アクセルペダル１
８には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４２が
設けられている。
上流側とサージタンク１９との間には、排出ガスの一部
を還流させるＥＧＲ配管４０が接続され、このＥＧＲ配
管４０の途中に、ＥＧＲ量（排気還流量）を制御するＥ
ＧＲ弁４１が設けられている。また、アクセルペダル１
８には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４２が
設けられている。
【００１７】上述した各種センサの出力信号は、ＥＣＵ
１６に入力される。このＥＣＵ１６は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶
媒体）に記憶された制御プログラムに従い、各種センサ
出力に基づき、前述したステップモータ１４，２６、Ｅ
ＧＲ弁４１、燃料噴射弁２８、点火プラグの動作を制御
する。例えば、低・中負荷運転時は、空燃比がリーンと
なるように少量の燃料を圧縮行程で噴射し、点火プラグ
の近傍に成層混合気を形成して成層燃焼させることで、
燃費を向上させる（成層燃焼運転）。また、高負荷運転
時は、理論空燃比付近又はそれよりも若干リッチとなる
ように燃料噴射量を増量し、燃料を吸気行程で噴射して
均質混合気を形成して均質燃焼させることで、エンジン
出力を高める（均質燃焼運転）。尚、成層燃焼運転領域
では、空燃比がリーンに制御されるが、均質燃焼運転領
域でも、成層燃焼運転領域に近い領域では、空燃比がリ
ーンに制御されるリーンバーン領域が存在する。
１６に入力される。このＥＣＵ１６は、マイクロコンピ
ュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶
媒体）に記憶された制御プログラムに従い、各種センサ
出力に基づき、前述したステップモータ１４，２６、Ｅ
ＧＲ弁４１、燃料噴射弁２８、点火プラグの動作を制御
する。例えば、低・中負荷運転時は、空燃比がリーンと
なるように少量の燃料を圧縮行程で噴射し、点火プラグ
の近傍に成層混合気を形成して成層燃焼させることで、
燃費を向上させる（成層燃焼運転）。また、高負荷運転
時は、理論空燃比付近又はそれよりも若干リッチとなる
ように燃料噴射量を増量し、燃料を吸気行程で噴射して
均質混合気を形成して均質燃焼させることで、エンジン
出力を高める（均質燃焼運転）。尚、成層燃焼運転領域
では、空燃比がリーンに制御されるが、均質燃焼運転領
域でも、成層燃焼運転領域に近い領域では、空燃比がリ
ーンに制御されるリーンバーン領域が存在する。
【００１８】ところで、リーンＮＯｘ触媒３９は、排出
ガス中の酸素濃度が高いリーン運転（成層燃焼運転及び
リーンバーン運転）中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵
し、リッチ運転に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度
が低下した時に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。
従って、リーン運転が連続して行われる場合には、リー
ンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和量に達する前
に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させ
るために、一時的にリッチ運転に切り換える必要があ
る。
ガス中の酸素濃度が高いリーン運転（成層燃焼運転及び
リーンバーン運転）中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵
し、リッチ運転に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度
が低下した時に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。
従って、リーン運転が連続して行われる場合には、リー
ンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和量に達する前
に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させ
るために、一時的にリッチ運転に切り換える必要があ
る。
【００１９】しかし、リーン運転中に減速等で燃料カッ
トが発生すると、排気管３７内の酸素濃度が高くなるた
め、燃料カット復帰直後にリッチ運転に切り換えても、
排気管３７内の酸素濃度が低下するまでには、暫く時間
がかかり、それまでは、リッチ運転を行っても、リーン
ＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化することが
できず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させる結果と
なる。
トが発生すると、排気管３７内の酸素濃度が高くなるた
め、燃料カット復帰直後にリッチ運転に切り換えても、
排気管３７内の酸素濃度が低下するまでには、暫く時間
がかかり、それまでは、リッチ運転を行っても、リーン
ＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化することが
できず、無駄に燃料を消費して燃費を悪化させる結果と
なる。
【００２０】そこで、本実施形態（１）では、ＥＣＵ１
６は、後述する図２乃至図４の各プログラムを実行する
ことで、リーン運転中に燃料カットされた時に、該燃料
カット復帰から所定時間が経過するまでリッチ運転への
切り換えを禁止し、燃料カット復帰後に排気管３７内の
酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り換えを遅ら
せる。以下、これら各プログラムの処理内容を説明す
る。
６は、後述する図２乃至図４の各プログラムを実行する
ことで、リーン運転中に燃料カットされた時に、該燃料
カット復帰から所定時間が経過するまでリッチ運転への
切り換えを禁止し、燃料カット復帰後に排気管３７内の
酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り換えを遅ら
せる。以下、これら各プログラムの処理内容を説明す
る。
【００２１】［ＮＯｘ吸蔵量算出］図２のＮＯｘ吸蔵量
算出プログラムは、所定時間毎に実行され、次のように
してリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘを算
出する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ
１０１で、現在、リーン運転中であるか否かを判定し、
リーン運転中であれば、ステップ１０２に進み、エンジ
ン回転速度Ｎｅと要求トルクを読み込む。そして、次の
ステップ１０３で、前回演算時から今回演算時までのＮ
Ｏｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを、エンジン回転速度Ｎｅと
要求トルクに応じてマップ等により算出する。この後、
ステップ１０４に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘ(i-1) に今回のＮＯｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを加算
して、現在のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。 ＱＮＯｘ(i) ←ＱＮＯｘ(i-1) ＋ｔＮＯｘ
算出プログラムは、所定時間毎に実行され、次のように
してリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘを算
出する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ
１０１で、現在、リーン運転中であるか否かを判定し、
リーン運転中であれば、ステップ１０２に進み、エンジ
ン回転速度Ｎｅと要求トルクを読み込む。そして、次の
ステップ１０３で、前回演算時から今回演算時までのＮ
Ｏｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを、エンジン回転速度Ｎｅと
要求トルクに応じてマップ等により算出する。この後、
ステップ１０４に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘ(i-1) に今回のＮＯｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを加算
して、現在のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。 ＱＮＯｘ(i) ←ＱＮＯｘ(i-1) ＋ｔＮＯｘ
【００２２】一方、ステップ１０１で、リッチ運転と判
定された場合は、ステップ１０５に進み、前回演算した
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であるか否かを
判定し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であれ
ば、ステップ１０６に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量
ＱＮＯｘ(i-1) から所定値αを減算して現在のＮＯｘ吸
蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。つまり、リッチ運転中は、
排気管３７内の酸素濃度が低下してリーンＮＯｘ触媒３
９にリッチガスが供給されるため、リーンＮＯｘ触媒３
９に吸蔵したＮＯｘが還元浄化されて放出され、ＮＯｘ
吸蔵量が徐々に減少する。この際、前回演算時から今回
演算時までのＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）は、演算
処理の簡略化のために固定値としても良いが、排出ガス
の空燃比や排出ガス流量等（つまりリーンＮＯｘ触媒３
９へのリッチ成分供給量）に応じてマップ又は数式によ
ってＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）を算出するように
しても良い。
定された場合は、ステップ１０５に進み、前回演算した
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であるか否かを
判定し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であれ
ば、ステップ１０６に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量
ＱＮＯｘ(i-1) から所定値αを減算して現在のＮＯｘ吸
蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。つまり、リッチ運転中は、
排気管３７内の酸素濃度が低下してリーンＮＯｘ触媒３
９にリッチガスが供給されるため、リーンＮＯｘ触媒３
９に吸蔵したＮＯｘが還元浄化されて放出され、ＮＯｘ
吸蔵量が徐々に減少する。この際、前回演算時から今回
演算時までのＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）は、演算
処理の簡略化のために固定値としても良いが、排出ガス
の空燃比や排出ガス流量等（つまりリーンＮＯｘ触媒３
９へのリッチ成分供給量）に応じてマップ又は数式によ
ってＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）を算出するように
しても良い。
【００２３】尚、上記ステップ１０５で、前回演算した
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) が０又はマイナス値の場合
は、リーンＮＯｘ触媒３９にＮＯｘが吸蔵されていない
と判断し、ＮＯｘ吸蔵量の減算処理（ステップ１０６）
を行わずに本プログラムを終了する。
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) が０又はマイナス値の場合
は、リーンＮＯｘ触媒３９にＮＯｘが吸蔵されていない
と判断し、ＮＯｘ吸蔵量の減算処理（ステップ１０６）
を行わずに本プログラムを終了する。
【００２４】［燃料カット復帰後経過時間算出］図３の
燃料カット復帰後経過時間算出プログラムは、所定時間
毎に実行され、燃料カット復帰後の経過時間（ＦＣＴｉ
ｍｅ）を次のようにして算出する。本プログラムが起動
されると、まずステップ２０１で、現在、燃料カット中
であるか否かを判定し、燃料カット中であれば、ステッ
プ２０２に進み、燃料カット復帰後経過時間をカウント
するカウンタＦＣＴｉｍｅをクリアして本プログラムを
終了する。
燃料カット復帰後経過時間算出プログラムは、所定時間
毎に実行され、燃料カット復帰後の経過時間（ＦＣＴｉ
ｍｅ）を次のようにして算出する。本プログラムが起動
されると、まずステップ２０１で、現在、燃料カット中
であるか否かを判定し、燃料カット中であれば、ステッ
プ２０２に進み、燃料カット復帰後経過時間をカウント
するカウンタＦＣＴｉｍｅをクリアして本プログラムを
終了する。
【００２５】一方、燃料カット中でなければ、ステップ
２０３に進み、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣ
Ｔｉｍｅの値を所定値Ｃｍａｘと比較し、燃料カット復
帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所定値Ｃｍａ
ｘ以下であれば、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦ
ＣＴｉｍｅをカウントアップし（ステップ２０５）、燃
料カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所
定値Ｃｍａｘを越えていれば、燃料カット復帰後経過時
間カウンタの値ＦＣＴｉｍｅを所定値Ｃｍａｘにセット
する（ステップ２０４）。ここで、所定値Ｃｍａｘは、
燃料カット復帰後にリッチ運転への切り換えを禁止する
時間よりも長い時間に相当する値に設定されている。
２０３に進み、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣ
Ｔｉｍｅの値を所定値Ｃｍａｘと比較し、燃料カット復
帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所定値Ｃｍａ
ｘ以下であれば、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦ
ＣＴｉｍｅをカウントアップし（ステップ２０５）、燃
料カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所
定値Ｃｍａｘを越えていれば、燃料カット復帰後経過時
間カウンタの値ＦＣＴｉｍｅを所定値Ｃｍａｘにセット
する（ステップ２０４）。ここで、所定値Ｃｍａｘは、
燃料カット復帰後にリッチ運転への切り換えを禁止する
時間よりも長い時間に相当する値に設定されている。
【００２６】以上説明した処理により、燃料カット復帰
後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅは、燃料カット中にリ
セットされて、燃料カット復帰直後からカウントアップ
を開始し、その後、リッチ運転への切換禁止時間よりも
長い時間が経過した時点で、カウントアップを停止して
所定値Ｃｍａｘに維持される。
後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅは、燃料カット中にリ
セットされて、燃料カット復帰直後からカウントアップ
を開始し、その後、リッチ運転への切換禁止時間よりも
長い時間が経過した時点で、カウントアップを停止して
所定値Ｃｍａｘに維持される。
【００２７】［排気浄化制御］図４の排気浄化制御プロ
グラムは、所定時間毎に実行され、特許請求の範囲でい
う排気浄化制御手段としての役割を果たす。本プログラ
ムが起動されると、まずステップ３０１で、燃料カット
復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値がリッチ運転
への切換禁止時間に相当する所定値Ｃ以上であるか否か
を判定し、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉ
ｍｅの値が所定値Ｃに達していなければ、ステップ３０
３に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持
して、リッチ運転への切り換えを禁止する。これらステ
ップ３０１，３０３の処理が特許請求の範囲でいう運転
切換禁止手段としての役割を果たす。
グラムは、所定時間毎に実行され、特許請求の範囲でい
う排気浄化制御手段としての役割を果たす。本プログラ
ムが起動されると、まずステップ３０１で、燃料カット
復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値がリッチ運転
への切換禁止時間に相当する所定値Ｃ以上であるか否か
を判定し、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉ
ｍｅの値が所定値Ｃに達していなければ、ステップ３０
３に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持
して、リッチ運転への切り換えを禁止する。これらステ
ップ３０１，３０３の処理が特許請求の範囲でいう運転
切換禁止手段としての役割を果たす。
【００２８】その後、燃料カット復帰後経過時間カウン
タＦＣＴｉｍｅの値がリッチ運転への切換禁止時間に相
当する所定値Ｃ以上になった時点で、ステップ３０２に
進み、現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘが所定の切換判定値Ａ以上になったか否かを判定す
る。ここで、切換判定値Ａは、リーンＮＯｘ触媒３９の
ＮＯｘ吸蔵量がＮＯｘ還元浄化を必要とする量、つま
り、ＮＯｘ吸蔵量の飽和量に設定されている。従って、
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａよりも少なけれ
ば、リーンＮＯｘ触媒３９にまだＮＯｘ吸蔵能力が残っ
ていると判断して、ステップ３０３に進み、リッチ要求
フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への
切り換えを禁止する。
タＦＣＴｉｍｅの値がリッチ運転への切換禁止時間に相
当する所定値Ｃ以上になった時点で、ステップ３０２に
進み、現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘが所定の切換判定値Ａ以上になったか否かを判定す
る。ここで、切換判定値Ａは、リーンＮＯｘ触媒３９の
ＮＯｘ吸蔵量がＮＯｘ還元浄化を必要とする量、つま
り、ＮＯｘ吸蔵量の飽和量に設定されている。従って、
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａよりも少なけれ
ば、リーンＮＯｘ触媒３９にまだＮＯｘ吸蔵能力が残っ
ていると判断して、ステップ３０３に進み、リッチ要求
フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への
切り換えを禁止する。
【００２９】これに対し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換
判定値Ａ以上であれば、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵Ｎ
Ｏｘを還元浄化する必要があると判断して、ステップ３
０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り
換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、リーン
ＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ
触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出し、リーンＮ
Ｏｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる。このリッ
チ運転は、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘの還元浄
化に必要な所定時間だけ実施された後に、リーン運転に
戻される。
判定値Ａ以上であれば、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵Ｎ
Ｏｘを還元浄化する必要があると判断して、ステップ３
０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り
換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、リーン
ＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ
触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出し、リーンＮ
Ｏｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる。このリッ
チ運転は、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘの還元浄
化に必要な所定時間だけ実施された後に、リーン運転に
戻される。
【００３０】以上説明した本実施形態（１）によれば、
リーン運転中に燃料カットされた時に、該燃料カット復
帰から所定時間が経過するまでリッチ運転への切り換え
を禁止するようにしたので、燃料カット復帰後は、排気
管３７内の酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り
換えを遅らせることができる。その結果、従来のような
燃料カット復帰直後のリッチ運転への切り換えによる無
駄な燃料消費を避けることができ、燃費を向上できると
共に、燃料カット復帰後に排気管３７内の酸素濃度が低
下した段階で速やかにリッチ運転に切り換えて、リーン
ＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化してリーン
ＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させるこ
とができ、ＮＯｘ浄化率を良好に維持することができ
る。
リーン運転中に燃料カットされた時に、該燃料カット復
帰から所定時間が経過するまでリッチ運転への切り換え
を禁止するようにしたので、燃料カット復帰後は、排気
管３７内の酸素濃度が低下するまでリッチ運転への切り
換えを遅らせることができる。その結果、従来のような
燃料カット復帰直後のリッチ運転への切り換えによる無
駄な燃料消費を避けることができ、燃費を向上できると
共に、燃料カット復帰後に排気管３７内の酸素濃度が低
下した段階で速やかにリッチ運転に切り換えて、リーン
ＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化してリーン
ＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を早期に回復させるこ
とができ、ＮＯｘ浄化率を良好に維持することができ
る。
【００３１】尚、本実施形態（１）では、図２のＮＯｘ
吸蔵量算出プログラムによって、リーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵量をエンジン運転条件（エンジン回転速度
Ｎｅ、要求トルク等）に基づいて算出するようにした
が、リーンＮＯｘ触媒３９の下流側に、リーンＮＯｘ触
媒３９から流出する排出ガス中のＮＯｘ濃度を検出する
ＮＯｘ濃度センサ（図示せず）を設置して、排出ガス中
のＮＯｘ濃度からリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸着量
を推定するようにしても良い。
吸蔵量算出プログラムによって、リーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵量をエンジン運転条件（エンジン回転速度
Ｎｅ、要求トルク等）に基づいて算出するようにした
が、リーンＮＯｘ触媒３９の下流側に、リーンＮＯｘ触
媒３９から流出する排出ガス中のＮＯｘ濃度を検出する
ＮＯｘ濃度センサ（図示せず）を設置して、排出ガス中
のＮＯｘ濃度からリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸着量
を推定するようにしても良い。
【００３２】《実施形態（２）》一般に、燃料カット中
は、ＮＯｘが発生しやすく、リーンＮＯｘ触媒３９のＮ
Ｏｘ吸蔵量が通常のリーン運転中よりも増加する傾向が
ある。この点を考慮して、本発明の実施形態（２）で
は、図５及び図６のプログラムを実行することで、燃料
カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ運転に切
り換える場合は、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分
供給量（燃料噴射量）を通常のリッチ運転切換時のリッ
チ成分供給量よりも増量するようにしている。尚、本実
施形態（２）においても、図２のＮＯｘ吸蔵量算出プロ
グラムによってＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘを算出し、図３の
燃料カット復帰後経過時間算出プログラムによって燃料
カット復帰後の経過時間ＦＣＴｉｍｅを算出する。以
下、図５及び図６のプログラムの処理内容を説明する。
は、ＮＯｘが発生しやすく、リーンＮＯｘ触媒３９のＮ
Ｏｘ吸蔵量が通常のリーン運転中よりも増加する傾向が
ある。この点を考慮して、本発明の実施形態（２）で
は、図５及び図６のプログラムを実行することで、燃料
カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ運転に切
り換える場合は、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分
供給量（燃料噴射量）を通常のリッチ運転切換時のリッ
チ成分供給量よりも増量するようにしている。尚、本実
施形態（２）においても、図２のＮＯｘ吸蔵量算出プロ
グラムによってＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘを算出し、図３の
燃料カット復帰後経過時間算出プログラムによって燃料
カット復帰後の経過時間ＦＣＴｉｍｅを算出する。以
下、図５及び図６のプログラムの処理内容を説明する。
【００３３】［排気浄化制御］図５の排気浄化制御プロ
グラムは、所定時間毎に実行され、まずステップ４０１
で、現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯ
ｘが所定の切換判定値Ａ以上になったか否かを判定し、
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａよりも少なけれ
ば、リーンＮＯｘ触媒３９にまだＮＯｘ吸蔵能力が残っ
ていると判断して、ステップ４０５に進み、リッチ要求
フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への
切り換えを禁止し、更に、次のステップ４０６で、増量
フラグＸＦＣＲＩＣＨをＯＦＦに維持する。この増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨは、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッ
チ成分供給量を増量するか否かを判別するためのフラグ
であり、この増量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＦＦの場合
には、リッチ成分供給量は増量されない。
グラムは、所定時間毎に実行され、まずステップ４０１
で、現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯ
ｘが所定の切換判定値Ａ以上になったか否かを判定し、
ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａよりも少なけれ
ば、リーンＮＯｘ触媒３９にまだＮＯｘ吸蔵能力が残っ
ていると判断して、ステップ４０５に進み、リッチ要求
フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への
切り換えを禁止し、更に、次のステップ４０６で、増量
フラグＸＦＣＲＩＣＨをＯＦＦに維持する。この増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨは、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッ
チ成分供給量を増量するか否かを判別するためのフラグ
であり、この増量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＦＦの場合
には、リッチ成分供給量は増量されない。
【００３４】上記ステップ４０１で、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘが切換判定値Ａ以上と判定された場合は、ステップ
４０２に進み、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣ
Ｔｉｍｅの値がリッチ運転への切換禁止時間に相当する
所定値Ｃ以上であるか否かを判定し、燃料カット復帰後
経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所定値Ｃに達して
いなければ、ステップ４０３に進み、リッチ要求フラグ
ＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への切り換
えを禁止する。そして、次のステップ４０４で、増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、本プログラム
を終了する。
Ｏｘが切換判定値Ａ以上と判定された場合は、ステップ
４０２に進み、燃料カット復帰後経過時間カウンタＦＣ
Ｔｉｍｅの値がリッチ運転への切換禁止時間に相当する
所定値Ｃ以上であるか否かを判定し、燃料カット復帰後
経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値が所定値Ｃに達して
いなければ、ステップ４０３に進み、リッチ要求フラグ
ＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への切り換
えを禁止する。そして、次のステップ４０４で、増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、本プログラム
を終了する。
【００３５】これに対し、上記ステップ４０２で、燃料
カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値がリッ
チ運転への切換禁止時間に相当する所定値Ｃ以上であれ
ば、ステップ４０７に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣ
ＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。
カット復帰後経過時間カウンタＦＣＴｉｍｅの値がリッ
チ運転への切換禁止時間に相当する所定値Ｃ以上であれ
ば、ステップ４０７に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣ
ＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。
【００３６】以上説明した処理により、燃料カット復帰
から所定時間Ｃが経過した後にリッチ運転に切り換える
場合は、所定時間Ｃが経過する前にステップ４０４で増
量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＮに切り換えられているた
め、リッチ運転に切り換えられた時に、後述する図６の
燃料噴射量算出プログラムによって燃料噴射量が増量補
正され、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供給量が
通常のリッチ運転切換時のリッチ成分供給量よりも増量
される。
から所定時間Ｃが経過した後にリッチ運転に切り換える
場合は、所定時間Ｃが経過する前にステップ４０４で増
量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＮに切り換えられているた
め、リッチ運転に切り換えられた時に、後述する図６の
燃料噴射量算出プログラムによって燃料噴射量が増量補
正され、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供給量が
通常のリッチ運転切換時のリッチ成分供給量よりも増量
される。
【００３７】尚、通常のリッチ運転切換時は、ステップ
４０６で、増量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＦＦにセット
されているため、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分
供給量（燃料噴射量）は増量されない。
４０６で、増量フラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＦＦにセット
されているため、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分
供給量（燃料噴射量）は増量されない。
【００３８】［燃料噴射量算出］図６の燃料噴射量算出
プログラムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に実行
され、次のようにして燃料噴射量ＴＡＵを算出する。本
プログラムが起動されると、まずステップ５０１で、エ
ンジン回転速度Ｎｅ、負荷（吸入空気量、吸気管圧力、
要求トルク等）を読み込み、次のステップ５０２で、エ
ンジン回転速度Ｎｅと負荷に応じてマップ等からベース
噴射量ＴＡＵＢを算出する。この後、ステップ５０３に
進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨがＯＮであるか否か
を判定し、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨがＯＮであれ
ば、ステップ５０４に進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを所
定値ＴＡＵＲＩＣＨにセットする。この所定値ＴＡＵＲ
ＩＣＨは、通常のリッチ運転切換時の噴射量増量値に相
当する値に設定されている。また、この所定値ＴＡＵＲ
ＩＣＨは、演算処理の簡略化のために固定値としても良
いが、ベース噴射量ＴＡＵＢやエンジン運転条件等に応
じて変化させても良い。
プログラムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に実行
され、次のようにして燃料噴射量ＴＡＵを算出する。本
プログラムが起動されると、まずステップ５０１で、エ
ンジン回転速度Ｎｅ、負荷（吸入空気量、吸気管圧力、
要求トルク等）を読み込み、次のステップ５０２で、エ
ンジン回転速度Ｎｅと負荷に応じてマップ等からベース
噴射量ＴＡＵＢを算出する。この後、ステップ５０３に
進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨがＯＮであるか否か
を判定し、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨがＯＮであれ
ば、ステップ５０４に進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを所
定値ＴＡＵＲＩＣＨにセットする。この所定値ＴＡＵＲ
ＩＣＨは、通常のリッチ運転切換時の噴射量増量値に相
当する値に設定されている。また、この所定値ＴＡＵＲ
ＩＣＨは、演算処理の簡略化のために固定値としても良
いが、ベース噴射量ＴＡＵＢやエンジン運転条件等に応
じて変化させても良い。
【００３９】この後、ステップ５０６に進み、増量フラ
グＸＦＣＲＩＣＨがＯＮであるか否かを判定し、増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＮであれば、ステップ５０７に
進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを、所定値ＴＡＵＲＩＣＨ
に増量係数Ｋを乗算した値に設定する。 ＴＡＵＲ←ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋ ここで、増量係数Ｋは１より大きい値に設定されてい
る。従って、噴射量増量値ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋは、通常
のリッチ運転切換時の噴射量増量値ＴＡＵＲＩＣＨより
も大きい値となる。
グＸＦＣＲＩＣＨがＯＮであるか否かを判定し、増量フ
ラグＸＦＣＲＩＣＨがＯＮであれば、ステップ５０７に
進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを、所定値ＴＡＵＲＩＣＨ
に増量係数Ｋを乗算した値に設定する。 ＴＡＵＲ←ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋ ここで、増量係数Ｋは１より大きい値に設定されてい
る。従って、噴射量増量値ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋは、通常
のリッチ運転切換時の噴射量増量値ＴＡＵＲＩＣＨより
も大きい値となる。
【００４０】一方、上記ステップ５０３で、リッチ要求
フラグＸＲＩＣＨがＯＦＦと判定されると、ステップ５
０５に進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを０に設定する。以
上の処理により、噴射量増量値ＴＡＵＲを０又はＴＡＵ
ＲＩＣＨ又はＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋに設定した後、ステッ
プ５０８に進み、ベース噴射量ＴＡＵＢに噴射量増量値
ＴＡＵＲを加算して最終的な燃料噴射量ＴＡＵを求め
る。
フラグＸＲＩＣＨがＯＦＦと判定されると、ステップ５
０５に進み、噴射量増量値ＴＡＵＲを０に設定する。以
上の処理により、噴射量増量値ＴＡＵＲを０又はＴＡＵ
ＲＩＣＨ又はＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋに設定した後、ステッ
プ５０８に進み、ベース噴射量ＴＡＵＢに噴射量増量値
ＴＡＵＲを加算して最終的な燃料噴射量ＴＡＵを求め
る。
【００４１】これにより、通常のリーン運転中は、燃料
噴射量ＴＡＵがベース噴射量ＴＡＵＢに等しくなり、通
常のリッチ運転切換時は、燃料噴射量ＴＡＵがベース噴
射量ＴＡＵＢよりも噴射量増量値ＴＡＵＲ分だけ増量さ
れ、更に、燃料カット復帰から所定時間が経過した後に
リッチ運転に切り換える場合は、燃料噴射量ＴＡＵがベ
ース噴射量ＴＡＵＢよりも噴射量増量値ＴＡＵＲ×Ｋだ
け増量される。
噴射量ＴＡＵがベース噴射量ＴＡＵＢに等しくなり、通
常のリッチ運転切換時は、燃料噴射量ＴＡＵがベース噴
射量ＴＡＵＢよりも噴射量増量値ＴＡＵＲ分だけ増量さ
れ、更に、燃料カット復帰から所定時間が経過した後に
リッチ運転に切り換える場合は、燃料噴射量ＴＡＵがベ
ース噴射量ＴＡＵＢよりも噴射量増量値ＴＡＵＲ×Ｋだ
け増量される。
【００４２】以上説明した本実施形態（２）では、燃料
カット中は、ＮＯｘが発生しやすく、リーンＮＯｘ触媒
３９のＮＯｘ吸蔵量が通常のリーン運転中よりも増加す
る傾向があることを考慮して、燃料カット復帰から所定
時間が経過した後にリッチ運転に切り換える場合は、リ
ーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供給量（燃料噴射
量）を通常のリッチ運転切換時のリッチ成分供給量（燃
料噴射量）よりも増量するようにしたので、燃料カット
によるＮＯｘ吸蔵量の増加分に応じてリッチ成分供給量
を精度良く増量することができ、リーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵能力を速やかに回復させることができる。
カット中は、ＮＯｘが発生しやすく、リーンＮＯｘ触媒
３９のＮＯｘ吸蔵量が通常のリーン運転中よりも増加す
る傾向があることを考慮して、燃料カット復帰から所定
時間が経過した後にリッチ運転に切り換える場合は、リ
ーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供給量（燃料噴射
量）を通常のリッチ運転切換時のリッチ成分供給量（燃
料噴射量）よりも増量するようにしたので、燃料カット
によるＮＯｘ吸蔵量の増加分に応じてリッチ成分供給量
を精度良く増量することができ、リーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵能力を速やかに回復させることができる。
【００４３】《実施形態（３）》上記実施形態（２）で
は、燃料カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ
運転に切り換える場合の噴射量増量値ＴＡＵＲに対する
増量係数Ｋは、演算処理の簡略化のために固定値とした
が、燃料カット実行時間が長くなるほど、リーンＮＯｘ
触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が増加することを考慮して、燃
料カット実行時間が長くなるほど、増量係数Ｋを大きく
するように設定しても良い。
は、燃料カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ
運転に切り換える場合の噴射量増量値ＴＡＵＲに対する
増量係数Ｋは、演算処理の簡略化のために固定値とした
が、燃料カット実行時間が長くなるほど、リーンＮＯｘ
触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が増加することを考慮して、燃
料カット実行時間が長くなるほど、増量係数Ｋを大きく
するように設定しても良い。
【００４４】また、燃料カットが行われても、リーンＮ
Ｏｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量があまり多くなっていなけ
れば、まだリーンＮＯｘ触媒３９にＮＯｘを吸蔵する余
裕があるため、リッチ運転に切り換える必要はない。こ
の点を考慮して、燃料カット中にリーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上となった時間に応じて増量
係数Ｋを設定しても良い。
Ｏｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量があまり多くなっていなけ
れば、まだリーンＮＯｘ触媒３９にＮＯｘを吸蔵する余
裕があるため、リッチ運転に切り換える必要はない。こ
の点を考慮して、燃料カット中にリーンＮＯｘ触媒３９
のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上となった時間に応じて増量
係数Ｋを設定しても良い。
【００４５】これを具体化した本発明の実施形態（３）
では、図７の増量係数算出プログラムを所定時間毎に実
行することで、次のようにして増量係数Ｋを算出する。
本プログラムが起動されると、まずステップ６０１で、
現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが
所定値Ａ以上であるか否かを判定し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘが所定値Ａよりも少なければ、ステップ６０２に進
み、燃料カット中にＮＯｘ吸蔵量が所定値Ａ以上となっ
た時間をカウントするカウンタＣＦＣを０にリセットし
て本プログラムを終了する。
では、図７の増量係数算出プログラムを所定時間毎に実
行することで、次のようにして増量係数Ｋを算出する。
本プログラムが起動されると、まずステップ６０１で、
現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが
所定値Ａ以上であるか否かを判定し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮ
Ｏｘが所定値Ａよりも少なければ、ステップ６０２に進
み、燃料カット中にＮＯｘ吸蔵量が所定値Ａ以上となっ
た時間をカウントするカウンタＣＦＣを０にリセットし
て本プログラムを終了する。
【００４６】その後、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが所定値Ａ
以上になった時点で、ステップ６０３に進み、燃料カッ
ト中であるか否かを判定し、燃料カット中であれば、ス
テップ６０４に進み、カウンタＣＦＣをカウントアップ
する。これにより、燃料カット中にＮＯｘ吸蔵量が所定
値Ａ以上となった時間をカウントする。
以上になった時点で、ステップ６０３に進み、燃料カッ
ト中であるか否かを判定し、燃料カット中であれば、ス
テップ６０４に進み、カウンタＣＦＣをカウントアップ
する。これにより、燃料カット中にＮＯｘ吸蔵量が所定
値Ａ以上となった時間をカウントする。
【００４７】一方、上記ステップ６０３で、燃料カット
中でないと判定された場合は、ステップ６０５に進み、
燃料カット復帰直後であるか否かを判定し、燃料カット
復帰直後であれば、ステップ６０６に進み、その時点の
カウンタＣＦＣの値に応じて図８のマップにより増量係
数Ｋを算出する。図８のマップは、カウンタＣＦＣの値
が大きくなるほど、増量係数Ｋが大きくなるように設定
されている。但し、増量係数Ｋは１よりも大きい値とな
る。
中でないと判定された場合は、ステップ６０５に進み、
燃料カット復帰直後であるか否かを判定し、燃料カット
復帰直後であれば、ステップ６０６に進み、その時点の
カウンタＣＦＣの値に応じて図８のマップにより増量係
数Ｋを算出する。図８のマップは、カウンタＣＦＣの値
が大きくなるほど、増量係数Ｋが大きくなるように設定
されている。但し、増量係数Ｋは１よりも大きい値とな
る。
【００４８】以上説明した本実施形態（３）では、燃料
カット中にリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が所定
値Ａ以上となった時間に応じて増量係数Ｋを設定するよ
うにしたので、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供
給量を更に精度良く設定することができる。
カット中にリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が所定
値Ａ以上となった時間に応じて増量係数Ｋを設定するよ
うにしたので、リーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供
給量を更に精度良く設定することができる。
【００４９】尚、上記実施形態（２），（３）では、燃
料カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ運転に
切り換える場合に、通常のリッチ運転切換時の噴射量増
量値ＴＡＵＲＩＣＨに増量係数Ｋを乗算することで、通
常のリッチ運転切換時よりも増量した噴射量増量値ＴＡ
ＵＲＩＣＨ×Ｋを求めるようにしたが、この噴射量増量
値ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋをマップ等により直接算出するよ
うにしても良い。
料カット復帰から所定時間が経過した後にリッチ運転に
切り換える場合に、通常のリッチ運転切換時の噴射量増
量値ＴＡＵＲＩＣＨに増量係数Ｋを乗算することで、通
常のリッチ運転切換時よりも増量した噴射量増量値ＴＡ
ＵＲＩＣＨ×Ｋを求めるようにしたが、この噴射量増量
値ＴＡＵＲＩＣＨ×Ｋをマップ等により直接算出するよ
うにしても良い。
【００５０】上記各実施形態（１）〜（３）は、本発明
を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用したもの
であるが、リーンバーンエンジンにも同様に適用して実
施できる。
を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用したもの
であるが、リーンバーンエンジンにも同様に適用して実
施できる。
【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン制御
系システム全体の概略構成を示す図
系システム全体の概略構成を示す図
【図２】実施形態（１）のＮＯｘ吸蔵量算出プログラム
の処理の流れを示すフローチャート
の処理の流れを示すフローチャート
【図３】実施形態（１）の燃料カット復帰後経過時間算
出プログラムの処理の流れを示すフローチャート
出プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図４】実施形態（１）の排気浄化制御プログラムの処
理の流れを示すフローチャート
理の流れを示すフローチャート
【図５】実施形態（２）の排気浄化制御プログラムの処
理の流れを示すフローチャート
理の流れを示すフローチャート
【図６】実施形態（２）の燃料噴射量算出プログラムの
処理の流れを示すフローチャート
処理の流れを示すフローチャート
【図７】実施形態（３）の増量係数算出プログラムの処
理の流れを示すフローチャート
理の流れを示すフローチャート
【図８】カウンタＣＦＣの値に応じて増量係数Ｋを求め
るマップを概念的に示す図
るマップを概念的に示す図
１１…直噴エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５
…スロットルバルブ、１６…ＥＣＵ（排気浄化制御手
段，運転切換禁止手段）、２４…スワールコントロール
弁、２８…燃料噴射弁、３７…排気管、３８…三元触
媒、３９…リーンＮＯｘ触媒、４１…ＥＧＲ弁。
…スロットルバルブ、１６…ＥＣＵ（排気浄化制御手
段，運転切換禁止手段）、２４…スワールコントロール
弁、２８…燃料噴射弁、３７…排気管、３８…三元触
媒、３９…リーンＮＯｘ触媒、４１…ＥＧＲ弁。
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/12 ３３０ Ｆ０２Ｄ 41/12 ３３０Ｊ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA11 AA12 AA13 AA17 AA24 AA28 AB03 AB06 BA14 BA15 BA19 BA33 CA13 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA05 DA07 DA08 DB06 DB08 DB10 EA00 EA01 EA03 EA07 EA30 EA31 FA05 FB10 FB11 FB12 FC02 GA06 HA08 HB05 3G301 HA01 HA04 HA15 JA02 JA25 KA27 LA00 LA03 LA05 LB04 MA01 MA11 MA25 NE01 NE23 PA11Z PE01Z PE03Z PE05Z PF03Z
Claims (4)
- 【請求項１】 混合気の空燃比をリーン側に制御するリ
ーン運転と、該空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転
とを運転条件に応じて切り換えると共に、所定の燃料カ
ット実行条件が成立した時に燃料カットを実行する内燃
機関において、 リーン運転中に排出ガスの窒素酸化物を吸蔵する触媒
と、 リーン運転中に一時的にリッチ運転に切り換えて前記触
媒に吸蔵した窒素酸化物を還元浄化するように制御する
排気浄化制御手段と、 リーン運転中に燃料カットされた時に該燃料カット復帰
から所定期間が経過するまでリッチ運転への切り換えを
禁止する運転切換禁止手段とを備えていることを特徴と
する内燃機関の排気浄化制御装置。 - 【請求項２】 前記排気浄化制御手段は、燃料カット復
帰から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り換える
場合は、前記触媒へのリッチ成分供給量を通常のリッチ
運転切換時のリッチ成分供給量よりも増量することを特
徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化制御装
置。 - 【請求項３】 前記排気浄化制御手段は、燃料カット復
帰から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り換える
場合は、前記触媒へのリッチ成分供給量を燃料カット実
行時間に応じて増量することを特徴とする請求項２に記
載の内燃機関の排気浄化制御装置。 - 【請求項４】 前記排気浄化制御手段は、燃料カット復
帰から所定期間が経過した後にリッチ運転に切り換える
場合は、前記触媒へのリッチ成分供給量を燃料カット中
に前記触媒の窒素酸化物吸蔵量が所定量以上となった時
間に応じて増量することを特徴とする請求項２に記載の
内燃機関の排気浄化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201431A JP4666542B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 内燃機関の排気浄化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201431A JP4666542B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 内燃機関の排気浄化制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002013429A true JP2002013429A (ja) | 2002-01-18 |
| JP4666542B2 JP4666542B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=18699125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000201431A Expired - Lifetime JP4666542B2 (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 内燃機関の排気浄化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4666542B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059136A1 (de) * | 2002-12-31 | 2004-07-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur steuerung einer verbrennungskraftmaschine sowie magerlauffähige verbrennungskraftmaschine |
| WO2015049110A1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust aftertreatment system |
| DE102007000088B4 (de) * | 2006-02-15 | 2015-09-03 | Denso Corporation | Verwendung eines Steuersystems für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor zur Unterdrückung einer Drehmomenterschütterung während des Umschaltens der Verbrennungsmodi |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000201431A patent/JP4666542B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059136A1 (de) * | 2002-12-31 | 2004-07-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur steuerung einer verbrennungskraftmaschine sowie magerlauffähige verbrennungskraftmaschine |
| DE102007000088B4 (de) * | 2006-02-15 | 2015-09-03 | Denso Corporation | Verwendung eines Steuersystems für einen aufgeladenen Verbrennungsmotor zur Unterdrückung einer Drehmomenterschütterung während des Umschaltens der Verbrennungsmodi |
| WO2015049110A1 (en) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust aftertreatment system |
| US10323593B2 (en) | 2013-10-03 | 2019-06-18 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust aftertreatment system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4666542B2 (ja) | 2011-04-06 |
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