JP2002106334A

JP2002106334A - エンジンを搭載した車両の排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JP2002106334A
Application number: JP2000300370A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Saito; 智明齊藤; Hidetoshi Nobemoto; 秀寿延本; Akihiro Kobayashi; 明宏小林; Junichi Taga; 淳一田賀; Kazuya Yokota; 和也横田; Kaei Nakayama; 佳映中山; Tetsuya Tateishi; 哲也立石
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】排気ガス浄化触媒を備えた車両用エンジンに
対して、ＥＧＲを適切に行いつつ、触媒温度を適切に調
整することができる手段を提供する。【解決手段】車両のコントロールユニットは、ＥＧＲ
値を、エンジンが低負荷であるほどＥＧＲ値が大きくな
るように制御する。そして、ＮＯｘ吸収触媒のＮＯｘ放
出処理又はＳＯｘ除去処理を行うときには、ハーフトロ
イダルＣＶＴの変速比を変更してエンジンの運転状態を
高回転・低負荷領域に移行させ、排気ガス温度ひいては
触媒温度を上昇させる。その際、エンジンの運転状態の
変更が完了する前にＥＧＲ値の変更を完了させ、エンジ
ンの運転状態の変化に対するＥＧＲ変化の遅れが生じな
いようにしている。これにより、ＥＧＲを適切に行いつ
つ、触媒温度を適切に調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを搭載し
た車両の排気ガス浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用エンジンから排出された
排気ガスには、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ（一酸化炭
素）、ＨＣ（炭化水素）等の大気汚染物質が含まれてい
るので、これらを浄化するために、排気通路には排気ガ
ス浄化触媒が設けられる。そして、かかる排気ガス浄化
触媒としては、従来、上記３つの成分を一括して同時に
浄化することが可能な三元触媒が広く用いられている。
しかしながら、ＮＯｘを浄化するにはこれを還元しなけ
ればならないので、排気ガス中のＯ₂濃度が比較的高い
ときには、従来の三元触媒ではＮＯｘを浄化するのが困
難である。

【０００３】他方、車両用エンジンでは、通常、エンジ
ンの運転状態に応じて、排気ガスの一部をＥＧＲとして
吸気系に還流させ、燃料の燃焼温度を低下させることに
よりＮＯｘ発生量を低減するＥＧＲ装置が設けられる。
しかしながら、このようなＥＧＲ装置を設けても、ＮＯ
ｘの発生をなくすことはできないので、三元触媒とＥＧ
Ｒ装置との組み合わせでは、ＮＯｘを十分には浄化しき
れないといった問題がある。

【０００４】そこで、近年、排気ガス中のＯ₂濃度が高
いときにＮＯｘを吸収する一方、排気ガス中のＯ₂濃度
が低くなったときにＮＯｘを離脱させ、この離脱したＮ
Ｏｘを排気ガス中のＨＣを利用してＮ₂に還元するよう
にしたＮＯｘ吸収触媒（ＮＯｘトラップ触媒）が普及し
つつある（例えば、特開平１０−０７３０１８号公報、
特開平０８−２５７４２７号公報等参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＮＯｘ吸収触媒は、排気ガス中にＳ成分（例えば、
ＳＯｘ（硫黄酸化物））が含まれているとこれによって
被毒され、その活性が低下するといった問題がある。す
なわち、一般に、ＮＯｘ吸収触媒はＰｔ（白金）、Ａｌ
₂Ｏ₃（アルミナ）、Ｂａ（バリウム）等からなり、主と
してＢａによりＮＯｘを吸収するようにしているが、こ
のＢａがＳ成分によって被毒されてしまう。

【０００６】したがって、ＮＯｘ吸収触媒を備えたエン
ジンないしは車両では、適宜、ＮＯｘ吸収触媒からＳ成
分を除去する処理が必要である。そして、このようなＳ
成分は排気ガス温度を、例えば４５０℃以上の高温にす
れば、ＮＯｘ吸収触媒から離脱させることができる。し
かしながら、車両の通常の運転状態では、排気ガス温度
はこのような高温になることはめったにない。

【０００７】そこで、例えば、適宜、変速機の変速比を
変えるなどしてエンジンの運転状態を排気ガス温度が上
昇しやすい状態に変化させ、ＮＯｘ吸収触媒の温度を上
昇させるといった対応が考えられる。しかしながら、例
えば変速比を変化させるなどしてエンジンの運転状態を
変化させると、これに伴ってＥＧＲ装置もＥＧＲ特性を
変化させるので、場合によってはＥＧＲが不適切なもの
となり、例えばＮＯｘ発生量が増加したり、ディーゼル
エンジンの場合は煤が発生するなどといった不具合が生
じるおそれがある。

【０００８】なお、以上の説明は、Ｓ成分を除去するた
めにＮＯｘ吸収触媒の温度を上昇させる場合のものであ
るが、一般に排気ガス浄化触媒の活性はその温度に大き
く依存するので、このような問題は排気ガス浄化触媒を
備えたエンジンないしは車両全般に生じうるものであ
る。本発明は、上記従来の問題を解決するためになされ
たものであって、排気ガス浄化触媒を備えた車両用エン
ジンに対して、ＥＧＲを適切に行いつつ、触媒温度を適
切に調整することができる手段を提供することを解決す
べき課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明にかかる、エンジンを搭載した車両の
排気ガス浄化装置は、（ｉ）エンジンから出力される動
力（トルク）を変速して車輪に伝達する一方、該変速の
変速比を変えることができるようになっている自動変速
機（例えば、無段変速機（CVT）、多段式変速機（AT）
等）と、（ii）車両の走行状態（運転状態）に基づいて
変速比を制御する変速比制御手段と、（iii）エンジン
の排気通路に配置された排気ガス浄化触媒と、（iv）変
速比を変更してエンジンの運転状態を変化させる変速比
変更手段とが設けられている、エンジンを搭載した車両
の排気ガス浄化装置において、（ｖ）排気ガスの一部を
ＥＧＲとして吸気系に還流させるＥＧＲ装置のＥＧＲの
関連値（例えば、ＥＧＲ量、ＥＧＲ率等）を、エンジン
の運転状態に応じて制御するＥＧＲ制御手段が設けら
れ、（vi）変速比変更手段が、変速比を変更する際に、
該変更の完了が、該変速比の変更に伴うエンジンの運転
状態の変化に対応するためのＥＧＲ関連値の変更の完了
より後か、あるいは同時となるように、変速比を変更す
るようになっていることを特徴とするものである。な
お、変速比変更手段は、変速比を変更してエンジンの運
転状態を変化させることにより、排気ガス浄化触媒の温
度を調整（制御）するようになっているのが好ましい。

【００１０】この排気ガス浄化装置においては、例えば
変速比を変更してエンジンの運転状態を変化させること
により排気ガス浄化触媒の温度を調整する際、エンジン
の運転状態の変更が完了する前に、変速比変更後の運転
状態に対応するためのＥＧＲ関連値の変更が完了するの
で、エンジンの運転状態の変化に対するＥＧＲ変化の遅
れが生じない。このため、エンジンの運転状態に相応す
るＥＧＲが吸気系に供給され、ＮＯｘ発生量の増加ある
いは煤の発生（ディーゼルエンジンの場合）などといっ
た不具合が生じない。つまり、ＥＧＲ遅れを抑制しつ
つ、変速比を変更することができる。したがって、ＥＧ
Ｒを適切に行いつつ、触媒温度を適切に調整することが
できる。

【００１１】ここで、エンジンがディーゼルエンジンで
ある場合、上記車両の排気ガス浄化装置においては、Ｅ
ＧＲ制御手段が、エンジンが高負荷であるほどＥＧＲ関
連値を小さくするようになっている一方、変速比変更手
段が、エンジンの運転状態が変速比変更前より低回転側
かつ高負荷側の領域に移行するように変速比を変更する
ことにより、排気ガス浄化触媒の温度を所定温度以上に
上昇させるようになっているのが好ましい。

【００１２】一般に、ディーゼルエンジンでは、負荷
（トルク）が高いときほど排気ガス温度が高くなる。し
たがって、排気ガス温度を上昇させる場合はエンジンの
運転状態を低回転側かつ高負荷側の領域に移行させるこ
とになる。他方、ＥＧＲ関連値は、煤の発生を防止しあ
るいは出力を確保するため、負荷が高いときほど小さく
なるように設定されている。したがって、排気ガス温度
を上昇させるために変速比を変更する際、エンジンの運
転状態の変化に対してＥＧＲ変化が遅れると、過渡的に
ＥＧＲが過大となり、煤が発生（増大）しあるいは出力
が低下する。しかしながら、該車両の排気ガス浄化装置
では、このようなＥＧＲの遅れが生じないので、かかる
不具合は生じない。

【００１３】また、エンジンがガソリンエンジンであっ
て、運転状態に応じて低負荷時には空燃比（Ａ／Ｆ）を
理論空燃比より大きくなる（λ＞１：リーンになる）よ
うに制御する空燃比制御手段が設けられている場合（す
なわち、リーンバーンエンジンの場合）、上記車両の排
気ガス浄化装置においては、ＥＧＲ制御手段が、エンジ
ンが低負荷であるほどＥＧＲ関連値を大きくするように
なっている一方、変速比変更手段が、エンジンの運転状
態が変速比変更前より高回転側の領域に移行するように
上記変速比を変更することにより、排気ガス浄化触媒の
温度を所定温度以上に上昇させるようになっているのが
好ましい。

【００１４】一般に、ガソリンエンジンでは、エンジン
回転数が高いときほど排気ガス温度が高くなる。したが
って、排気ガス温度を上昇させる場合はエンジンの運転
状態を高回転側かつ低負荷側の領域に移行させることに
なる。他方、ＥＧＲ関連値は、ＮＯｘ発生量を低減する
ため、負荷が低いときほど大きくなるように設定されて
いる。したがって、排気ガス温度を上昇させるために変
速比を変更する際、エンジンの運転状態の変化に対して
ＥＧＲ変化が遅れると、過渡的にＮＯｘ発生量が増加す
る。とくに、リーンバーンエンジンでは、Ｏ₂が多く存
在するのでＮＯｘ発生量の増加が著しい。しかしなが
ら、該車両の排気ガス浄化装置では、このようなＥＧＲ
の遅れが生じないので、かかる不具合は生じない。

【００１５】上記車両の排気ガス浄化装置において、排
気ガス浄化触媒が、排気ガス中の所定の成分により被毒
される触媒である場合、変速比変更手段が、排気ガス浄
化触媒の温度を所定温度以上に維持することにより、排
気ガス浄化触媒の被毒を有効に除去することができる。
例えば、排気ガス浄化触媒がＮＯｘ吸収触媒である場合
は、Ｓ分により被毒され、ＮＯｘ吸収性が低下する。し
かしながら、この場合、このようなＳ分を有効に除去す
ることができる。なお、上記車両の排気ガス浄化装置で
は、ＮＯｘ発生量が抑制されるので、ＮＯｘ吸収触媒の
ＮＯｘ吸収性が劣る状態でも、大気中へのＮＯｘの排出
を抑制することができる。

【００１６】上記車両の排気ガス浄化装置においては、
空燃比制御手段が、変速比変更手段によって変速比が変
更されるときには、空燃比（Ａ／Ｆ）を理論空燃比より
も大きくする（リーンにする）ようになっているのが好
ましい。このようにすれば、変速比変更時の燃費性能が
高められる。また、リーンバーン領域内の耐ＥＧＲ性の
悪い高回転域で、ＥＧＲ変動時に変速比が変更される場
合でも、トルク変動が生じない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。（実施の形態１）まず、エンジンがガソリンエンジンで
ある場合を例にとって実施の形態１を説明する。図１に
示すように、車両（図示せず）に搭載されたガソリンエ
ンジン１（以下、「エンジン１」という。）は、吸気弁
２が開かれたときに、吸気通路３から燃焼室４内に燃料
燃焼用のエアを吸入するようになっている。そして、こ
の燃焼室４内のエア中に、所定のタイミングで燃料噴射
弁５から燃料（ガソリン）が噴射され、混合気が形成さ
れる。

【００１８】この混合気は、ピストン６によって圧縮さ
れ、所定のタイミングで点火プラグ７により点火されて
燃焼する。燃焼ガスすなわち排気ガスは、排気弁８が開
かれたときに排気通路９に排出される。排気通路９に
は、排気ガスを浄化するために、第１排気ガス浄化装置
１０（触媒コンバータ）と第２排気ガス浄化装置１１
（触媒コンバータ）とが介設されている。なお、第１排
気ガス浄化装置１０のやや上流には、排気通路９内の排
気ガス中の酸素濃度、ひいては空燃比（A／F）を検出す
るリニアO₂センサ１２（λ＝１近傍で出力が逆転する普
通のλO₂センサでもよい）が設けられている。

【００１９】ここで、第１排気ガス浄化装置１０には、
ＮＯｘとＣＯとＨＣとを一括して同時に浄化する普通の
三元触媒が用いられている。他方、第２排気ガス浄化装
置１１には、ＮＯｘ吸収触媒（ＮＯｘトラップ触媒）が
用いられている。このＮＯｘ吸収触媒は、触媒成分であ
るＰｔと、ＮＯｘ吸収剤であるＢａと、担体であるＡｌ
₂Ｏ₃とを含んでいる。ここで、Ｂａは排気ガスのＯ₂含
有率が比較的低いとき（リーン）は、排気ガス中のＮＯ
ｘ（ＮＯ、ＮＯ₂）を吸収する。なお、Ｂａは、Ｂａ
（ＮＯ₃）₂の形態でＮＯｘを吸収することが多い。他
方、Ｂａは、排気ガスのＯ₂含有率が高いとき（リッ
チ）は、吸収しているＮＯｘを、排気ガス中にＮＯある
いはＮＯ₂の形態で放出する。そして、このときＰｔ
は、排気ガス中のＨＣを利用してＮＯｘをＮ₂に還元す
る。

【００２０】ただ、ＢａはＳＯｘ（硫黄酸化物）と非常
に結合しやすいので、排気ガス中にＳＯｘが含まれてい
ると、ＢａはＳＯｘと結合してそのＮＯｘ吸収機能を低
下させる。つまり、ＢａはＳＯｘによって被毒される。
そこで、このエンジン１では、後で説明するように、Ｂ
ａと結合しているＳＯｘ量が所定のしきい値以上となる
と、排気ガス温度を高め（例えば、４５０℃以上、好ま
しくは５００℃以上）、ＳＯｘをＢａから離脱させるよ
うにしている。なお、Ｂａは、その温度（触媒温度）が
おおむね２００℃未満ではＮＯｘをよく吸収するが、２
００℃以上となると、吸収しているＮＯｘを離脱させる
傾向が強くなる。

【００２１】他方、吸気通路３には、エアの流れ方向に
みて、上流側から順に、エア中のダスト等を除去するエ
アクリーナ１３と、エア流量を検出するエアフローセン
サ１４と、エアを絞るスロットル弁１５と、エアの流れ
を安定させるサージタンク１６とが設けられている。

【００２２】また、排気通路９内の排気ガスの一部をＥ
ＧＲとして吸気通路３に戻すＥＧＲ通路１７が設けら
れ、このＥＧＲ通路１７に、ＥＧＲガス流量を制御する
ＥＧＲ制御弁１８が介設されている。さらに、この車両
には、エンジン１と、この後説明するＣＶＴ２３（図２
参照）とを制御するコントロールユニットＣＵが設けら
れている。このコントロールユニットＣＵは、特許請求
の範囲に記載された変速比制御手段、変速比変更手段、
ＥＧＲ制御手段、空燃比制御手段等を含む総合的な制御
装置であって、各種制御情報に基づいて、後で説明する
空燃比制御（燃料噴射制御）、変速比制御、ＥＧＲ制御
等の各種制御を行うようになっている。

【００２３】以下、エンジン１から駆動車軸（駆動輪）
までのトルク伝達機構（エンジン１から出力されるトル
クの変速機構を含む）を説明する。図２に示すように、
このトルク伝達機構においては、エンジン１で生成され
たトルクは、エンジン出力軸２０から、エンジン１の回
転数変動を吸収するためのダンパ２１を介して、ハーフ
トロイダルＣＶＴ２３の入力軸２２（以下、「ＣＶＴ入
力軸２２」という。）に伝達される。

【００２４】ハーフトロイダルＣＶＴ２３には、ＣＶＴ
入力軸２２に同軸に取り付けられた入力ディスク２４
と、ＣＶＴ入力軸２２まわりに遊嵌された出力ディスク
２５と、入力ディスク２４のトルクを出力ディスク２５
に伝達するパワーローラ２６とが設けられている。な
お、出力ディスク２５は、スラストベアリング２７によ
り回転自在に保持されている（固定部によって支持され
ている）。パワーローラ２６は、詳しくは図示していな
いが、その軸線Ｊまわりに回転できるようになってい
る。そして、パワーローラ２６は、その周面を入力ディ
スク２４の凹状周面と出力ディスク２５の凹状周面とに
当接させている。

【００２５】ここで、入力ディスク２４が回転すると、
これに伴ってパワーローラ２６が軸線Ｊまわりに回転さ
せられ、さらにパワーローラ２６によって出力ディスク
２５が回転させられ、入力ディスク２４のトルクが出力
ディスク２５に伝達される。このとき、入力ディスク２
４から出力ディスク２５へのトルク伝達における変速比
(トルク比)は、パワーローラ２６と当接している位置に
おける出力ディスク２５の半径ｒ₂と、パワーローラ２
６と当接している位置における入力ディスク２４の半径
ｒ₁の比ｒ₂／ｒ₁によって決定される。そして、詳しく
は図示していないが、パワーローラ２６と両ディスク２
４、２５との当接位置は、パワーローラ２６の傾転角に
よって決まり、この傾転角を調節することによって、ハ
ーフトロイダルＣＶＴ２３の変速比を、所定の範囲内で
任意に設定できるようになっている。つまり、ハーフト
ロイダルＣＶＴ２３の変速比は、無段で自在に変化させ
ることができる。

【００２６】そして、出力ディスク２５のトルクすなわ
ちハーフトロイダルＣＶＴ２３の出力トルクは、出力デ
ィスク２５に同軸に取り付けられたＣＶＴ出力ギヤ２８
と、該ＣＶＴ出力ギヤ２８と噛み合っている第１発進ク
ラッチギヤ２９とを介して発進クラッチ３０のインナデ
ィスクに伝達される。さらに、発進クラッチ３０のアウ
タディスク（ケーシング）には第２発進クラッチギヤ３
１が取り付けられている。この第２発進クラッチギヤ３
１は、２つの中間ギヤ３２、３３を介して、差動装置３
５に取り付けられた差動装置入力ギヤ３４と係合してい
る。かくして、出力ディスク２５のトルクすなわちハー
フトロイダルＣＶＴ２３の出力トルクは、発進クラッチ
３０がオンされたときには駆動車軸３６に伝達される。
なお、発進クラッチ３０がオフされたときには、トルク
は伝達されない。

【００２７】以下、基本的には図３〜図６に示すフロー
チャートを参照しつつ、コントロールユニットＣＵによ
って実行される、燃料噴射制御（空燃比制御）、変速比
制御及びＥＧＲ制御の具体的な制御方法を説明する。ま
ず、これらの制御の根底となる基本概念を説明する。空
燃比（Ａ／Ｆ）は、運転状態に応じて所定のリーンバー
ン領域（低負荷・低回転領域）ではリーン（λ＞１）と
なるように制御される。ハーフトロイダルＣＶＴ２３の
変速比は、基本的には、車両の走行状態ないしは運転状
態に基づいて制御される。ただし、後で説明するよう
に、変速比は、排気ガス温度ひいては触媒温度を調整な
いしは制御するために適宜変更される。

【００２８】ＥＧＲ値（例えば、ＥＧＲ量、ＥＧＲ率
等）は、エンジンの運転状態に応じて制御される。具体
的には、エンジン１が低負荷であるほど、ＥＧＲ値は大
きくなる。そして、排気ガス温度ひいては触媒温度（以
下、単に「触媒温度」という。）を調整する際、エンジ
ン１の運転状態の変更が完了する前に、変速比変更後の
運転状態に対応するためのＥＧＲ値の変更が完了する。
したがって、エンジン１の運転状態の変化に対するＥＧ
Ｒ変化の遅れが生じない。このため、ＮＯｘ発生量の増
加などといった不具合が生じない。

【００２９】また、触媒温度を所定温度以上に上昇させ
る際には、エンジン１の運転状態が変速比変更前より高
回転側かつ低負荷側の領域に移行するように変速比を変
更する。一般に、ガソリンエンジンでは、エンジン回転
数が高いときほど排気ガス温度が高くなるからである。
これにより、変速比変更時に過渡的にＮＯｘ発生量が増
加するのが防止される。

【００３０】以下、燃料噴射制御の制御方法を説明す
る。図３及び図４に示すように、この燃料噴射制御で
は、まずステップＳ１で各種データが入力された後、ス
テップＳ２でアクセル開度と車速とに基づいて目標トル
クＴｒが設定（セット）される。なお、目標トルクＴｒ
は、アクセル開度が大きいときほど、また車速が高いと
きほど大きくなるように設定される。

【００３１】続いて、ステップＳ３で、ハーフトロイダ
ルＣＶＴ２３の変速制御を考慮して、アクセル開度変化
量に応じて目標トルクＴｒが、次の式１により、目標エ
ンジントルクＴｅｒに変換される。Ｔｅｒ＝ｋ×Ｔｒ……………………………………………式１式１においてｋは変換係数であり、アクセル開度変化量
に応じて設定される。

【００３２】次に、ステップＳ４で燃料噴射弁５の基本
噴射量Ｐ_BASEが設定（セット）される。続いて、ステッ
プＳ５で、リーディング噴射及びトレーリング噴射にお
ける噴射量と噴射時期とが設定（セット）される。すな
わち、リーディング噴射量Ｐｌと、トレーリング噴射量
Ｐｔと、リーディング噴射時期Ｉｌと、トレーリング噴
射時期Ｉｔとが設定（セット）される。リーディング噴
射は、吸気行程から圧縮行程初期にかけての所定時期に
実行され、トレーリング噴射は圧縮行程後期の所定時期
に実行される。なお、リーンバーン時には、リーディン
グ噴射は停止され、燃料が成層化される。

【００３３】そして、ステップＳ６で、ＮＯｘ吸収触媒
のＮＯｘ吸収量ないしはＮＯｘトラップ量（以下、単に
「ＮＯｘ量」という。）が推定される。続いて、ステッ
プＳ７で、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上であるか否
かが判定され、ＮＯｘ₀未満であれば、以下のＮＯｘ放
出処理を行うためのステップＳ８〜Ｓ１３を実行する必
要がないので、これらをスキップして後記のステップＳ
１４が実行される。

【００３４】他方、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上で
あれば、ステップＳ８〜Ｓ１３で、ＮＯｘ吸収触媒のＮ
Ｏｘを放出させるためのＮＯｘ放出処理が実行される。
図９に、このようなＮＯｘ放出処理が行われる際の、Ｎ
Ｏｘ量（ＮＯｘトラップ量）、ＥＧＲ弁開度（ＥＧＲ
値）及び空燃比（Ａ／Ｆ）の経時変化の一例を示す。

【００３５】具体的には、まずステップＳ８でフラグＦ
₁に１がセットされ、続いてステップＳ９でタイマカウ
ント値Ｔ₁が１だけインクリメントされる。次に、ステ
ップＳ１０でタイマカウント値Ｔ₁が第１設定値Ｔ₁₀以
上であるか否かが判定され、Ｔ₁₀以上でなければ、以下
のステップＳ１１〜Ｓ１３をスキップする。図９に示す
ように、この第１設定値Ｔ₁₀は、ＮＯｘ量がしきい値Ｎ
Ｏｘ₀以上となった後、実際にＮＯｘ放出処理に着手す
るまでの待機時間である。すなわち、ＮＯｘ量がしきい
値ＮＯｘ₀以上となってＥＧＲ弁開度がすぐ閉じられて
も、実際のＥＧＲ量は、図９中の破線で示すように、そ
の遅れ（タイムラグ）のため、すぐにはλ＝１用の値Ｅ
ＧＲ_λにはならない。このため、ＥＧＲ_λに達するのに
要する期間ないしはこれより若干長い期間待機する。

【００３６】他方、Ｔ₁が第１設定値Ｔ₁₀以上であれ
ば、ステップＳ１１で、タイマカウント値Ｔ₁が第２設
定値Ｔ₁₁以上であるか否かが判定される。この第２設定
値Ｔ₁₁は、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上となった時
点からＮＯｘ放出処理を終了すべき時点までの期間（例
えば、１〜５秒）を示している。

【００３７】タイマカウント値Ｔ₁が第２設定値Ｔ₁₁以
上でなければ、ステップＳ１２で、空燃比（Ａ／Ｆ）が
ほぼ理論空燃比（λ＝１）までリッチ化される。具体的
には、噴射量及び噴射時期Ｐｌ、Ｉｌ、Ｐｔ、Ｉｔが、
それぞれ、λ＝１用の値、Ｐｌ_λ、Ｉｌ_λ、Ｐｔ_λ、Ｉ
ｔ_λに設定される。他方、タイマカウント値Ｔ₁が第２
設定値Ｔ₁₁以上であれば、ＮＯｘ放出処理を終了し、ス
テップＳ１３で、タイマカウント値Ｔ₁とフラグＦ₁とが
リセットされる。

【００３８】ステップＳ１４〜Ｓ２４では、ＮＯｘ吸収
触媒を被毒しているＳＯｘを除去するためのＳＯｘ除去
処理（リフレッシュ処理）が実行される。具体的には、
ステップＳ１４で、ＮＯｘ吸収触媒のＳＯｘトラップ量
（以下、単に「ＳＯｘ量」という。）が推定される。続
いて、ステップＳ１５で、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ₀
以上であるか否かが判定され、ＳＯｘ₀未満であれば、
以下のＳＯｘ除去処理を行うためのステップＳ１６〜Ｓ
２４を実行する必要がないので、これらをスキップして
ステップＳ２５で燃料噴射が実行される。

【００３９】他方、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ₀以上で
あれば、ステップＳ１６〜Ｓ２４で、ＳＯｘ除去処理が
実行される。図７及び図８に、このようなＳＯｘ除去処
理が行われる際の、ＳＯｘ量（ＳＯｘトラップ量）、Ｅ
ＧＲ弁開度（ＥＧＲ値）、触媒温度Ｔｃａｔ、空燃比
（Ａ／Ｆ）及び変速比の経時変化の一例を示す。なお、
図７は通常のＳＯｘ除去処理の経時変化を示し、図８は
触媒温度Ｔｃａｔが高い場合の経時変化を示している。

【００４０】具体的には、まずステップＳ１６でフラグ
Ｆ₂₀に１がセットされ、続いてステップＳ１７で触媒温
度Ｔｃａｔが推定される。次に、ステップＳ１８で、Ｔ
ｃａｔがしきい値Ｔｃａｔ₀以上であるか否かが判定さ
れ、Ｔｃａｔ₀未満であれば、ＳＯｘ除去処理を有効に
行うことが困難なので、ステップＳ１９〜Ｓ２４をスキ
ップして、ステップＳ２５で燃料噴射が実行される。

【００４１】他方、Ｔｃａｔがしきい値Ｔｃａｔ₀以上
であれば、ステップＳ１９でフラグＦ₂に１がセットさ
れ、続いてステップＳ２０でタイマカウント値Ｔ₂が１
だけインクリメントされる。次に、ステップＳ２１でタ
イマカウント値Ｔ₂が第１設定値Ｔ₂₀以上であるか否か
が判定され、Ｔ₂₀以上でなければ、以下のステップＳ２
２〜Ｓ２４をスキップして、ステップＳ２５で燃料噴射
が実行される。

【００４２】この第１設定値Ｔ₂₀は、ＳＯｘ量がしきい
値ＳＯｘ₀以上となった後、実際にＳＯｘ除去処理に着
手するまでの待機時間である。すなわち、ＳＯｘ量がし
きい値ＳＯｘ₀以上となっても、実際のＥＧＲ量は、図
７又は図８中の一点鎖線（ｔ₁〜ｔ₂）で示すように、そ
の遅れ（タイムラグ）のため、ＥＧＲ弁開度が変化して
もすぐにはλ＝１用の値ＥＧＲ_λにはならない。このた
め、ＥＧＲ_λに達するのに要する期間ないしはこれより
若干長い期間待機する。

【００４３】他方、Ｔ₂が第１設定値Ｔ₂₀以上であれ
ば、ステップＳ２２で、タイマカウント値Ｔ₂が第２設
定値Ｔ₂₁以上であるか否かが判定される。この第２設定
値Ｔ₂₁は、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ₀以上となった時
点からＳＯｘ除去処理を終了すべき時点までの期間（例
えば、１〜１０分）を示している。

【００４４】タイマカウント値Ｔ₂が第２設定値Ｔ₂₁以
上でなければ、ステップＳ２３で、空燃比（Ａ／Ｆ）が
ほぼ理論空燃比（λ＝１）までリッチ化される。具体的
には、噴射量及び噴射時期Ｐｌ、Ｉｌ、Ｐｔ、Ｉｔが、
それぞれ、λ＝１用の値、Ｐｌ_λ、Ｉｌ_λ、Ｐｔ_λ、Ｉ
ｔ_λに設定される。なお、この場合は、理論空燃比（λ
＝１に近いリーン状態）でもよい。他方、タイマカウン
ト値Ｔ₂が第２設定値Ｔ₂₁以上であれば、ＳＯｘ除去処
理を終了し、ステップＳ２４で、タイマカウント値Ｔ₂
とフラグＦ₂とフラグＦ₂₀とがリセットされる。

【００４５】以下、変速比制御の制御方法を説明する。
図５に示すように、この変速比制御では、まずステップ
Ｓ３１で各種データが入力される。続いて、ステップＳ
３２で、エンジン回転数と車速とに基づいて、基本変速
比Ｒ_BASEが設定（セット）される。このＲ_BASEは、後記
のステップＳ４４で補正値Ｒｃだけ減算され、これが最
終的な変速比Ｒ_Tとなる。補正値Ｒｃは、通常時は０で
あるが、触媒温度を上昇させる際（ＳＯｘ除去処理時）
には標準値Ｒｃ₀にセットされる。この場合、エンジン
回転数が上昇し（エンジントルクは低下する）、触媒温
度が上昇することになる。

【００４６】次に、ステップＳ３３でフラグＦ₂₀が１で
あるか否かが判定され、１でなければステップＳ４６
で、タイマカウント値Ｔ_EGRと補正値Ｒｃとに０がセッ
トされ、続いて後記のステップＳ４４が実行される。

【００４７】フラグＦ₂₀が１であれば（ＳＯｘ除去処理
時）、ステップＳ３４で、触媒温度を上昇させるべく基
本変速比Ｒ_BASEを補正するための補正値Ｒｃの標準値Ｒ
ｃ₀が設定（セット）される。このＲｃ₀は、触媒温度が
上昇するような運転状態となるように設定される。な
お、ＴｃａｔがＴｃａｔ₀より低い場合はリーンバーン
時に触媒温度が上昇するような運転状態となるように設
定される。

【００４８】図１０に示すように、基本変速比Ｒ_BASEが
Ｒｃ₀だけ減算された場合は、矢印Ｙで示すように、エ
ンジン１の運転状態が高回転・低負荷域に移行する。こ
れにより触媒温度が上昇する。なお、図１０中で、Ｌ₁
で示す運転領域はリーンバーン領域である。また、領域
Ｉは耐ＥＧＲ性が悪い運転領域を示している。したがっ
て、エンジン１の運転状態が矢印Ｙで示すように移行す
ると、領域Ｉに入ってしまうが、この場合早めにＥＧＲ
値を低下させないと、残留ＥＧＲが多い場合は失火を起
こすおそれがある。このため、後記のＴ_EGR0の期間内
は、ＥＧＲ値の低減方向の変化よりも変速比を緩慢に
（徐々に）変化させるようにしている（ステップＳ３９
〜Ｓ４１）。

【００４９】次に、ステップＳ３５で、前回のＦ₂₀が０
であるか否かが判定され、０であればステップＳ３７で
Ｔ_EGR0が設定された後、ステップＳ３８が実行される。
前回のＦ₂₀が０でなければ、ステップＳ３６で、Ｔ_EGR
が０より大きいか否かとが判定され、０以下であれば、
ステップＳ４３で補正値ＲｃにＲｃ₀がセットされる。
Ｔ_EGRが０より大きければ、ステップＳ３８が実行され
る。

【００５０】Ｔ_EGR0は、ＥＧＲ遅れを防止するために、
変速比の変更開始直後において、該変速比を緩慢に変化
させる期間を設定するためのものである。このＴ
_EGR0は、変速比をＲｃ₀だけ変更したときのＥＧＲ量
と、変更する前のＥＧＲ量との差に基づいて、ＥＧＲ遅
れがほぼ０となる時間にほぼ一致するか、又はこれより
若干長くなるように設定される。

【００５１】ステップＳ３８では、Ｔ_EGRが１だけイン
クリメントされる。続いて、ステップＳ３９で、Ｔ_EGR
がＴ_EGR0以上であるか否かが判定され、Ｔ_EGR0以上であ
れば、もはや変速比を緩慢に変化させる必要はないの
で、ステップＳ４２でＴ_EGRに０がセットされた後、ス
テップＳ４３で補正値Ｒｃが一挙にＲｃ₀とされる。他
方、Ｔ_EGRがＴ_EGR0未満であれば、ステップＳ４０で補
正値Ｒｃが所定値αだけ増やされる（緩慢に変化させら
れる）。次に、ステップＳ４１で、ＲｃがＲｃ₀以上で
あるか否かが判定され、Ｒｃ₀以上であれば、Ｒｃはす
でに上限に達しているので、ステップＳ４２でＴ_EGRに
０がセットされる。他方、ＲｃがＲｃ₀未満であれば、
ステップＳ４４でＲ_BASEからＲｃを減算した値を最終変
速比Ｒ_Tとする。この後ステップＳ４５で変速比が変更
（駆動）され、今回のルーチンは終了する（リターンす
る）。

【００５２】以下、ＥＧＲ制御の制御方法を説明する。
図６に示すように、このＥＧＲ制御では、まずステップ
Ｓ５１で各種データが入力される。次に、ステップＳ５
２で、ＥＧＲマップを用いて基準ＥＧＲ値ＥＧＲ_BASEが
設定（セット）される。

【００５３】続いて、ステップＳ５３とステップＳ５４
とで、それぞれ、フラグＦ₁が１であるか否かと、フラ
グＦ₂が１であるか否かが判定される。いずれか一方で
も１であれば、ステップＳ５５で、基準ＥＧＲ値ＥＧＲ
_BASEに変えてＥＧＲ_λがセットされる。ここで、ＥＧＲ
_BASEは、λ（空気過剰率）が１である場合の目標ＥＧＲ
値であり、基準ＥＧＲ値ＥＧＲ_BASEよりも小さい値であ
る。

【００５４】なお、ＥＧＲ_λは、リーンバーン領域でλ
を１にするのであれば、より小さくしてもよい（ただ
し、ＮＯｘ発生量が増えるので０にはしない）。触媒温
度が上昇し、ＮＯｘ吸収触媒からＮＯｘあるいはＳＯｘ
を離脱させやすくなるからである。また、λを１にする
ときには、トルクショックを避けるために吸気量が絞ら
れ、吸気負圧によりＥＧＲ量が増加する傾向があるから
である。

【００５５】ここで、フラグＦ₂₀が１となってからＥＧ
Ｒ値を減少させるようにしてもよい。この場合、ＥＧＲ
量が少ないので、ＮＯｘ発生量は増加すものの、触媒温
度の上昇が早まるからである。ただし、Ｔ_EGRは長くす
る必要がある。この後、ステップＳ５６でＥＧＲなまし
処理が行われた後、ステップＳ５７でＥＧＲ制御弁１８
が駆動され、今回のルーチンは終了する（リターンす
る）。

【００５６】かくして、ＳＯｘ除去処理時には、図７及
び図８に示すように、ＳＯｘ量がほぼ０になり、ＮＯｘ
吸収触媒がリフレッシュされる。なお、図７又は図８に
おいて、ｔ₁〜ｔ₇は、それぞれ、ＳＯｘ除去処理の開始
時点と、変速比の変更が完了した時点と、変速比の変更
が完了する別の時点と、ＥＧＲ値がさらに低下した時点
と、空燃比がさらにリッチになった時点と、ＳＯｘ除去
処理の終了時点と、変速比の復帰が完了した時点とを示
している。図７において、ｔ₁〜ｔ₂では、ＥＧＲ遅れが
生じている。なお、この時点付近で、ＥＧＲ値を徐々に
減少させながら、これに対応させて変速比も徐々に変化
させるようにしてもよい（図７のＥＧＲと変速比の破線
参照）。

【００５７】（実施の形態２）以下、エンジンがディー
ゼルエンジンである場合を例にとって実施の形態２を説
明する。図１１は、本発明の実施の形態２にかかるディ
ーゼルエンジンの燃焼制御装置の全体構成を示し、４１
は車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジンのエンジ
ン本体（以下、「エンジン４１」という。）である。こ
のエンジン４１は複数の気筒４２（１つのみ図示）を有
し、各気筒４２内にピストン４３が往復動可能に嵌挿さ
れている。この気筒４２とピストン４３とによって各気
筒４２内に燃焼室４４が形成されている。また、燃焼室
４４の上面の略中央部には、燃料噴射弁４５（インジェ
クタ）が、先端部の噴孔を燃焼室４４に臨ませて配設さ
れている。そして、各気筒４２毎に所定の噴射タイミン
グで噴孔が開閉作動されて、燃焼室４４に燃料を直接噴
射するようになっている。

【００５８】各燃料噴射弁４５は高圧の燃料を蓄える共
通のコモンレール（蓄圧室）４６に接続され、コモンレ
ール４６にはクランク軸４７により駆動される高圧供給
ポンプ４８が接続されている。この高圧供給ポンプ４８
は、圧カセンサ４６ａによって検出されるコモンレール
４６内の燃圧が所定値以上に保持されるように作動す
る。また、クランク軸４７の回転角度を検出するクラン
ク角センサ４９が設けられている。このクランク角セン
サ４９は、クランク軸４７の端部に設けられた被検出用
プレート（図示せず）と、その外周に相対向するように
配置された電磁ピックアップとからなる。そして、電磁
ピックアップが被検出用プレートの外周部全周に所定角
度おきに形成された突起部の通過に対応してパルス信号
を出力するようになっている。

【００５９】５０はエンジン４１の燃焼室４４に、エア
クリーナ（図示せず）で濾過したエアを供給する吸気通
路である。この吸気通路５０の下流端部には、サージタ
ンク（図示せず）が設けられている。このサージタンク
から分岐した各通路が吸気ポートを介して各気筒４２の
燃焼室４４に接続されている。また、サージタンクには
各気筒４２に供給される過給圧力を検出する吸気圧セン
サ５０ａが設けられている。さらに、吸気通路５０に
は、上流側から下流側に向かって順に、エンジン４１に
吸入されるエアの流量を検出するホットフィルム式のエ
アフローセンサ５１と、後記のタービン６１により駆動
されて吸気を圧縮するブロワ５２と、このブロワ５２に
より圧縮したエアを冷却するインタクーラ５３と、吸気
通路５０の断面積を絞る吸気絞り弁５４とが設けられて
いる。この吸気絞り弁５４は、全閉状態でも吸気が流通
可能なように切り欠きが設けられたバタフライバルブか
らなる。そして、後記のＥＧＲ弁６４と同様に、ダイヤ
フラム５５に作用する負圧の大きさを負圧制御用の電磁
弁５６で調節することにより、開度が制御されるように
なっている。また、吸気絞り弁５４にはその開度を検出
するセンサ（図示せず）が設けられている。

【００６０】６０は各気筒４２の燃焼室４４から排気ガ
スを排出する排気通路であり、排気マニホールドを介し
て各気筒４２の燃焼室４４に接続されている。この排気
通路６０には、上流側から下流側に向かって順に、排気
ガス流により回転されるタービン６１と、ＮＯｘ吸収触
媒を用いた触媒コンバータ６２とが配設されている。

【００６１】排気通路６０のタービン６１よりも上流側
の部位からは、排気ガスの一部を吸気系に還流させるＥ
ＧＲ通路６３が分岐し、このＥＧＲ通路６３の下流端は
吸気絞り弁５４よりも下流側の吸気通路５０に接続され
ている。ＥＧＲ通路６３の途中の下流端寄りの部位に
は、開度調節可能なＥＧＲ弁６４が配置されている。こ
れにより、排気通路６０の排気ガスの一部をＥＧＲ弁６
４により流量調節しながら吸気通路５０に還流させるよ
うになっている。したがって、燃焼室４４には吸気絞り
弁５４を経由するエア（空気）とＥＧＲ弁６４を経由す
るＥＧＲガス（排気ガス）とが吸入される。このため、
ＥＧＲ弁６４によるＥＧＲ量の調節によって吸入エア量
を調節することができる。

【００６２】ＥＧＲ弁６４は、負圧応動式のものであっ
て、その弁箱の負圧室に負圧通路６７が接続されてい
る。この負圧通路６７は、負圧制御用の電磁弁６８を介
してバキュームポンブ（負圧源）６９に接続されてい
る。電磁弁６８が後記のコントロールユニット７５（Ｅ
ＣＵ）からの制御信号（電流）によって負圧通路６７を
開閉することにより、負圧室のＥＧＲ弁駆動負圧が調節
される。これにより、ＥＧＲ通路６３の開度がリニアに
調節される。

【００６３】ターボ過給機６５は、ＶＧＴ（バリアブル
ジオメトリーターボ）であって、これにはダイヤフラム
７０が取り付けられている。これにより、負圧制御用の
電磁弁７１でダイヤフラム７０に作用する負圧を調節
し、排気ガス流路の断面積が調節するようになってい
る。

【００６４】各燃料噴射弁４５、高圧供給ポンプ４８、
吸気絞り弁５４、ＥＧＲ弁６４、ターボ過給機６５等
は、コントロールユニット７５（ＥＣＵ）からの制御信
号によって作動するように構成されている。他方、コン
トロールユニット７５には、圧カセンサ４６ａの出力信
号と、クランク角センサ４９の出力信号と、圧カセンサ
５０ａの出力信号と、エアフローセンサ５１の出力信号
と、ＥＧＲ弁６４のリフトセンサ６６の出力信号と、車
両の運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量
（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ７２か
らの出力信号とが入力されている。

【００６５】そして、燃料噴射弁４５による燃料噴射量
及び燃料噴射時期がエンジン４１の運転状態に応じて制
御されるようになっている。さらに、高圧供給ポンプ４
８の作動によるコモンレール圧力、すなわち燃量噴射圧
の制御が行われる。これに加えて、ＥＧＲ弁６４の作動
によるＥＧＲ量（吸入空気量）の制御と、ターボ過給機
６５の作動制御（ＶＧＴ制御）とが行われるようになっ
ている。

【００６６】なお、このディーゼルイエンジン４１に対
しても、前記のガソリンエンジン１の場合と同様、図２
に示す変速機構ないしはトルク伝達機構が設けられてい
る。

【００６７】以下、基本的には図１２〜図１５に示すフ
ローチャートを参照しつつ、コントロールユニット７５
によって実行される、燃料噴射制御、変速比制御及びＥ
ＧＲ制御の具体的な制御方法を説明する。なお、これら
の制御の基本概念は、基本的にはガソリンエンジンの場
合と同様であるが、以下の点で異なる。

【００６８】すなわち、ディーゼルエンジンでは、エン
ジン４１が高負荷であるほどＥＧＲ値を小さくするよう
になっている。また、エンジン４１の運転状態が変速比
変更前より低回転側かつ高負荷側の領域に移行するよう
に変速比を変更することにより、触媒温度を上昇させる
ようになっている。また、ＥＧＲ値が不適切な場合で
も、失火は生じないが、煤が発生するおそれがある。

【００６９】以下、燃料噴射制御の制御方法を説明す
る。図１２及び図１３に示すように、この燃料噴射制御
では、まずステップＴ１で各種データが入力された後、
ステップＴ２でアクセル開度と車速とに基づいて目標ト
ルクＴｒが設定（セット）される。なお、目標トルクＴ
ｒは、アクセル開度が大きいときほど、また車速が高い
ときほど大きくなるように設定される。

【００７０】続いて、ステップＴ３で、ハーフトロイダ
ルＣＶＴ２３の変速制御を考慮して、アクセル開度変化
量に応じて目標トルクＴｒが、次の式２により、目標エ
ンジントルクＴｅｒに変換される。Ｔｅｒ＝ｋ×Ｔｒ…………………………………………………式２式２においてｋは変換係数であり、アクセル開度変化量
に応じて設定される。

【００７１】次に、ステップＴ４で燃料噴射弁４５の基
本噴射量Ｑ_BASEが設定（セット）される。続いて、ステ
ップＴ５でＮＯｘ量（ＮＯｘトラップ量）が推定され
る。さらに、ステップＴ６で、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯ
ｘ₀以上であるか否かが判定され、ＮＯｘ₀未満であれ
ば、以下のＮＯｘ放出処理を行うためのステップＴ７〜
Ｔ１３を実行する必要がないので、これらをスキップし
て後記のステップＴ１４が実行される。

【００７２】他方、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上で
あれば、ステップＴ７〜Ｔ１３で、ＮＯｘ吸収触媒のＮ
Ｏｘを放出させるためのＮＯｘ放出処理が実行される。
具体的には、まずステップＴ７でフラグＦ₁に１がセッ
トされ、続いてステップＴ８でタイマカウント値Ｔ₁が
１だけインクリメントされる。次に、ステップＴ９でタ
イマカウント値Ｔ₁が第１設定値Ｔ₁₀以上であるか否か
が判定され、Ｔ₁₀以上でなければ、以下のステップＴ１
０〜Ｔ１３をスキップする。この第１設定値Ｔ₁₀は、Ｎ
Ｏｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上となった後、実際にＮＯ
ｘ放出処理に着手するまでの待機時間である。

【００７３】他方、Ｔ₁が第１設定値Ｔ₁₀以上であれ
ば、ステップＴ１０で、タイマカウント値Ｔ₁が第２設
定値Ｔ₁₁以上であるか否かが判定される。この第２設定
値Ｔ₁₁は、ＮＯｘ量がしきい値ＮＯｘ₀以上となった時
点からＮＯｘ放出処理を終了すべき時点までの期間を示
している。

【００７４】タイマカウント値Ｔ₁が第２設定値Ｔ₁₁以
上でなければ、ステップＴ１１で総燃料噴射量Ｑｒがセ
ットされ、続いてステップＴ１２で、２分割噴射におけ
る各噴射での噴射量及び噴射時期Ｑｒ₁、Ｑｒ₂、Ｉ
ｒ₁、Ｉｒ₂がセットされる。なお、添字ｒ₁はリーディ
ング噴射を示し、添字ｒ₂はトレーリング噴射を示して
いる。

【００７５】図１７に示す領域Ｋ１では吸気行程と圧縮
行程とで燃料噴射が行われ、領域Ｋ２では圧縮行程と膨
張行程とで燃料噴射が行われる。他方、タイマカウント
値Ｔ₁が第２設定値Ｔ₁₁以上であれば、ＮＯｘ放出処理
を終了し、ステップＴ１３で、タイマカウント値Ｔ₁と
フラグＦ₁とがリセットされる。

【００７６】ステップＴ１４〜Ｔ２５では、ＮＯｘ吸収
触媒を被毒しているＳＯｘを除去するためのＳＯｘ除去
処理（リフレッシュ処理）が実行される。具体的には、
ステップＴ１４で、ＮＯｘ吸収触媒のＳＯｘ量（ＳＯｘ
トラップ量）が推定される。続いて、ステップＴ１５
で、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ₀以上であるか否かが判
定され、ＳＯｘ₀未満であれば、以下のＳＯｘ除去処理
を行うためのステップＴ１６〜Ｔ２５を実行する必要が
ないので、これらをスキップしてステップＴ２６で燃料
噴射が実行される。

【００７７】他方、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ₀以上で
あれば、ステップＴ１６〜Ｔ２５で、ＳＯｘ除去処理が
実行される。図１６に、このようなＳＯｘ除去処理が行
われる際の、ＳＯｘ量（ＳＯｘトラップ量）、ＥＧＲ弁
開度（ＥＧＲ値）、触媒温度Ｔｃａｔ、空燃比（Ａ／
Ｆ）及び変速比の経時変化の一例を示す。

【００７８】具体的には、まずステップＴ１６でフラグ
Ｆ₂₀に１がセットされ、続いてステップＴ１７で触媒温
度Ｔｃａｔが推定される。次に、ステップＴ１８で、Ｔ
ｃａｔがしきい値Ｔｃａｔ₀以上であるか否かが判定さ
れ、Ｔｃａｔ₀未満であれば、ＳＯｘ除去処理を有効に
行うことが困難なので、ステップＴ１９〜Ｔ２５をスキ
ップして、ステップＴ２６で燃料噴射が実行される。

【００７９】他方、Ｔｃａｔがしきい値Ｔｃａｔ₀以上
であれば、ステップＴ１９でフラグＦ₂に１がセットさ
れ、続いてステップＴ２０でタイマカウント値Ｔ₂が１
だけインクリメントされる。次に、ステップＴ２１でタ
イマカウント値Ｔ₂が第１設定値Ｔ₂₀以上であるか否か
が判定され、Ｔ₂₀以上でなければ、以下のステップＴ２
２〜Ｔ２５をスキップして、ステップＴ２６で燃料噴射
が実行される。

【００８０】この第１設定値Ｔ₂₀は、ＳＯｘ量がしきい
値ＳＯｘ₀以上となった後、実際にＳＯｘ除去処理に着
手するまでの待機時間である。他方、Ｔ₂が第１設定値
Ｔ₂₀以上であれば、ステップＴ２２で、タイマカウント
値Ｔ₂が第２設定値Ｔ₂₁以上であるか否かが判定され
る。この第２設定値Ｔ₂₁は、ＳＯｘ量がしきい値ＳＯｘ
₀以上となった時点からＳＯｘ除去処理を終了すべき時
点までの期間を示している。

【００８１】タイマカウント値Ｔ₂が第２設定値Ｔ₂₁以
上でなければ、ステップＴ２３で総燃料噴射量Ｑｒがセ
ットされ、続いてステップＴ２４で、２分割噴射におけ
る各噴射での噴射量及び噴射時期Ｑｒ₁、Ｑｒ₂、Ｉ
ｒ₁、Ｉｒ₂がセットされる。他方、タイマカウント値Ｔ
₂が第２設定値Ｔ₂₁以上であれば、ＳＯｘ除去処理を終
了し、ステップＴ２５で、タイマカウント値Ｔ₂とフラ
グＦ₂とフラグＦ₂₀とがリセットされる。

【００８２】以下、変速比制御の制御方法を説明する。
図１４に示すように、この変速比制御では、まずステッ
プＴ３１で各種データが入力される。続いて、ステップ
Ｔ３２で、エンジン回転数と車速とに基づいて、基本変
速比Ｒ_BASEが設定（セット）される。このＲ_BASEは、後
記のステップＴ４４で補正値Ｒｃだけ加算され、これが
最終的な変速比Ｒ_Tとなる。補正値Ｒｃは、通常時は０
であるが、触媒温度を上昇させる際（ＳＯｘ除去処理
時）には標準値Ｒｃ₀にセットされる。この場合、エン
ジン回転数が低下し（エンジントルクは上昇する）、触
媒温度が上昇することになる。

【００８３】次に、ステップＴ３３でフラグＦ₂₀が１で
あるか否かが判定され、１でなければステップＴ４６
で、フラグＦｒと補正値Ｒｃとに０がセットされ、続い
て後記のステップＴ４４が実行される。

【００８４】フラグＦ₂₀が１であれば（ＳＯｘ除去処理
時）、ステップＴ３４で、触媒温度を上昇させるべく基
本変速比Ｒ_BASEを補正するための補正値Ｒｃの標準値Ｒ
ｃ₀が設定（セット）される。このＲｃ₀は、触媒温度が
上昇するような運転状態となるように設定される。な
お、ＴｃａｔがＴｃａｔ₀より低い場合は通常運転（リ
ーン）で触媒温度が上昇するような運転状態となるよう
に設定される。

【００８５】図１８に示すように、基本変速比Ｒ_BASEが
Ｒｃ₀だけ加算された場合は、矢印Ｚで示すように、エ
ンジン４１の運転状態が低回転・低負荷域に移行する。
これにより触媒温度が上昇する。しかしながら、エンジ
ン４１の運転状態が矢印Ｚで示すように移行すると、煤
が発生しやすい高負荷・低回転領域に入ってしまう。こ
のため、この領域ではＥＧＲ値が小さく設定されてい
る。したがって、この場合早めにＥＧＲ値を低下させな
いと、残留ＥＧＲが多い場合は煤が大量に発生するおそ
れがある。このため、後記のステップＴ３８〜Ｔ４２
で、ＥＧＲを低減させるための変化よりも変速比を緩慢
に（徐々に）変化させるようにしている。

【００８６】次に、ステップＴ３５で、前回のＦ₂₀が０
であるか否かが判定され、０であればステップＴ３７で
フラグＦｒに１が設定された後、ステップＴ３８が実行
される。前回のＦ₂₀が０でなければ、ステップＴ３６
で、Ｆｒが１であるか否かが判定され、１でなければス
テップＴ４３で補正値ＲｃにＲｃ₀がセットされる。Ｆ
ｒが１であれば、ステップＴ３８が実行される。

【００８７】ステップＴ３８では、偏差｜ΔＡｉｒ｜が
基準値ΔＡｉｒ₀より大きいか否か、すなわち実際のＥ
ＧＲ値が目標値に追従しているか否かが判定される。｜
ΔＡｉｒ｜がΔＡｉｒ₀以下であれば、すなわち実際の
ＥＧＲ値が目標値に追従していなければ、ステップＴ３
９で補正値Ｒｃが所定値αだけ増やされる（緩慢に変化
させられる）。次に、ステップＴ４０で、ＲｃがＲｃ₀
以上であるか否かが判定され、Ｒｃ₀以上であれば、Ｒ
ｃはすでに上限に達しているので、ステップＴ４３が実
行される。

【００８８】｜ΔＡｉｒ｜がΔＡｉｒ₀より大きけれ
ば、すなわち実際のＥＧＲ値が目標値に追従していれ
ば、ステップＴ４１で、ＲｃがＲｃ₀以上であるか否か
が判定され、Ｒｃ₀以上であれば、Ｒｃはすでに上限に
達しているので、ステップＴ４３が実行される。他方、
ＲｃがＲｃ₀未満であれば、ステップＴ４２で補正値Ｒ
ｃが所定値β（β＞α）だけ増やされる。すなわち、実
際のＥＧＲ値が目標値に追従しているので、変速比がス
テップＴ３９の場合よりは急速に変化させられる。かく
して、ステップＴ４４で、Ｒ_BASEにＲｃを加算した値を
最終変速比Ｒ_Tとする。この後ステップＴ４５で変速比
が変更（駆動）され、今回のルーチンは終了する。

【００８９】以下、ＥＧＲ制御の制御方法を説明する。
この制御は所定クランク角毎に実行される。なお、ＥＧ
Ｒ率は、目標エンジントルクＴｅｒとエンジン回転数Ｎ
ｅとに基づいて、例えば図１９に示すような特性に設定
される。図１５に示すように、まずステップＴ５１で、
クランク角信号、エアフローセンサ出力、アクセル開度
等の各種データが入力される。続いて、ステップＴ５２
で、目標エンジントルクＴｅｒとエンジン回転数Ｎｅと
に基づいて、目標空燃比Ａ／Ｆｒｅｆが演算される。そ
して、この目標空燃比Ａ／Ｆｒｅｆと燃料噴射量Ｑ_BASE
とに基づいて、目標新気量Ａｉｒｒｅｆが設定される。

【００９０】次に、ステップＴ５３とステップＴ５４と
で、それぞれ、フラグＦ₁が１であるか否かと、フラグ
Ｆ₂が１であるか否かが判定される。いずれか一方でも
１であれば、ステップＴ５５で、目標新気量Ａｉｒｒｅ
ｆが、所定値Ａ_λだけ減量される。すなわち、λを１に
するために、ＥＧＲ量が増量される。

【００９１】次に、ステップＴ５６で、目標新気量Ａｉ
ｒｒｅｆと実新気量Ａｉｒとの制御偏差△Ａｉｒが算出
される。続いて、ステップＴ５７で、この制御偏差△Ａ
ｉｒに基づいて、ＰＩＤによりＥＧＲフィードバック値
ＡｉｒＦ／Bが算出される。そして、ステップＴ５８
で、制御偏差の変化に対する制御の応答性を高めるため
に、ＥＧＲフィードバック値ＡｉｒＦ／Bの１次進み補
償処理が行われる。なお、０＜ａｄｖ＜１である。次
に、ステップＴ５９で、ＥＧＲフィードバック値Ａｉｒ
Ｆ／Bに基づいて、ＥＧＲ弁開度の目標値ＥＧＲｒｅｆ
が設定される。

【００９２】さらに、ステップＴ６０で、目標値ＥＧＲ
ｒｅｆが所定の限界値を超えるときは、これを該限界値
とするガード処理が行われる。そして、ステップＴ６１
で、得られたＥＧＲｒｅｆに.基づいてＥＧＲ弁６４が
駆動される。

【００９３】なお、ＥＧＲ制御は、ガソリンエンジン１
を用いた実施の形態１ではフィードフォワード制御とさ
れ、ディーゼルエンジン４１を用いた実施の形態２では
フィードバック制御とされているが、逆にガソリンエン
ジン１を用いた実施の形態１でフィードバック制御と
し、ディーゼルエンジン４１を用いた実施の形態２でフ
ィードフォワード制御としてもよい。

【００９４】かくして、ＳＯｘ除去処理時には、図１６
に示すように、ＳＯｘ量がほぼ０になり、ＮＯｘ吸収触
媒がリフレッシュされる。図１６においてｔ₁₀〜ｔ
₁₄は、それぞれ、ＳＯｘ除去処理の開始時点と、変速比
の変更が完了した時点と、ＥＧＲ値が元に戻った時点
と、ＳＯｘ除去処理の終了時点と、変速比の復帰が完了
した時点とを示している。なお、図１６において、ｔ₁₀
〜ｔ₁₁付近で、ＥＧＲ値を徐々に減少させながら（破線
参照）、これに対応させて変速比も徐々に変化させるよ
うにしてもよい。

【００９５】以上、本発明によれば、排気ガス浄化触媒
を備えた車両用エンジンに対して、ＥＧＲを適切に行い
つつ、触媒温度を適切に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車両に搭載されるガソリンエ
ンジンのシステム構成図である。

【図２】図１に示すエンジンから車両の駆動車軸への
トルク伝達機構を示すスケルトン図である。

【図３】燃料噴射制御の制御方法を示すフローチャー
トである。

【図４】燃料噴射制御の制御方法を示すフローチャー
トである。

【図５】変速比制御の制御方法を示すフローチャート
である。

【図６】ＥＧＲ制御の制御方法を示すフローチャート
である。

【図７】ＳＯｘ除去処理時におけるＳＯｘ量、ＥＧＲ
量、触媒温度、空燃比及び変速比の経時変化を示す図で
ある。

【図８】ＳＯｘ除去処理時におけるＥＧＲ量、触媒温
度、空燃比及び変速比の経時変化を示す図である。

【図９】ＮＯｘ放出処理時におけるＮＯｘ量、ＥＧＲ
弁開度及び空燃比の経時変化を示す図である。

【図１０】図１に示すエンジンの、変速比変更時にお
ける運転状態の移行態様を示す図である。

【図１１】本発明にかかる車両に搭載されるディーゼ
ルエンジンのシステム構成図である。

【図１２】燃料噴射制御の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【図１３】燃料噴射制御の制御方法を示すフローチャ
ートである。

【図１４】変速比制御の制御方法を示すフローチャー
トである。

【図１５】ＥＧＲ制御の制御方法を示すフローチャー
トである。

【図１６】ＳＯｘ除去処理時におけるＳＯｘ量、ＥＧ
Ｒ量、触媒温度、空燃比及び変速比の経時変化を示す図
である。

【図１７】ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を示す
図である。

【図１８】図１１に示すエンジンの、変速比変更時に
おける運転状態の移行態様を示す図である。

【図１９】Ａｉｒｒｅｆの、目標エンジントルク及び
エンジン回転数に対する依存特性を示す図である。

【符号の説明】

ＣＵ…コントロールユニット、１…ガソリンエンジン、
３…吸気通路、４…燃焼室、５…燃料噴射弁、７…点火
プラグ、１０…第１排気ガス浄化装置、１１…第１排気
ガス浄化装置、１２…リニアＯ₂センサ、１５…スロッ
トル弁、１７…ＥＧＲ通路、１８…ＥＧＲ制御弁、２３
…ハーフトロイダルＣＶＴ、４１…ディーゼルエンジ
ン、４４…燃焼室、４５…燃料噴射弁、６２…触媒コン
バータ、６３…ＥＧＲ通路、６４…ＥＧＲ弁、６５…タ
ーボ過給機（ＶＧＴ）、７５…コントロールユニット。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｅ３Ｇ０９３Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ａ３Ｇ３０１３０１Ｈ 29/00 29/00 Ｈ 41/02 ３０１ 41/02 ３０１Ｅ３８０３８０Ｅ 41/04 ３０５ 41/04 ３０５Ｅ３０５Ｇ３６０３６０Ｇ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｋ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ３０１Ｎ３０１Ｔ３０１ＷＦ０２Ｍ 25/07 Ｆ０２Ｍ 25/07 Ｂ５５０５５０Ｒ５７０５７０Ｊ (72)発明者小林明宏広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者田賀淳一広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者横田和也広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者中山佳映広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者立石哲也広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3D041 AA19 AB01 AC01 AC02 AC03 AC15 AC19 AD02 AD04 AD05 AD10 AD13 AD31 AD51 AE00 AE03 AE04 AE05 AE07 AE10 AE31 AF01 AF09 3G062 AA01 AA05 AA06 BA02 BA04 BA05 BA06 CA09 DA01 DA02 EA08 EA10 FA06 FA12 FA13 GA01 GA04 GA06 GA09 GA14 GA17 GA30 3G084 AA01 AA04 BA03 BA05 BA07 BA09 BA13 BA14 BA15 BA20 BA24 CA08 DA10 EB08 EB12 EC03 FA05 FA06 FA07 FA10 FA12 FA13 FA27 FA29 FA33 FA38 3G091 AA02 AA10 AA11 AA12 AA17 AA18 AB03 AB09 BA14 CB00 CB09 DC03 EA00 EA05 EA06 EA07 EA34 GB03Y HA19 HA36 HB05 3G092 AA01 AA02 AA09 AA17 AA18 AB02 AB03 BA02 BA03 BA04 BA06 BB02 BB08 DB03 DC03 DC09 DC10 DC15 DE03Y DE09Y EA01 EA02 EA07 EA08 EA22 EC02 EC09 FA17 FA18 FA20 GA06 GA17 GB09 HA01X HA01Z HA06X HA06Z HA16X HA16Z HB01X HB03X HB03Z HC09Z HD01Z HD02X HD05Z HD07X HE01X HE01Z HE03Z HF08Z HF12X HF12Z HF21Z 3G093 AA05 AA06 AB01 AB02 BA20 CB08 DA01 DA02 DA03 DA04 DA06 DA07 DA09 DA11 DB05 DB11 EA03 EA04 EA05 EA09 EA14 EB03 EC01 EC03 FA05 FA10 FA11 FB02 3G301 HA01 HA02 HA11 HA13 HA15 JA21 JA25 MA01 MA11 MA18 NA03 NA04 NA05 NA06 NA08 ND02 ND42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンから出力される動力を変速して
車輪に伝達する一方、該変速の変速比を変えることがで
きるようになっている自動変速機と、車両の走行状態に基づいて上記変速比を制御する変速比
制御手段と、エンジンの排気通路に配置された排気ガス浄化触媒と、上記変速比を変更してエンジンの運転状態を変化させる
変速比変更手段とが設けられている、エンジンを搭載し
た車両の排気ガス浄化装置において、排気ガスの一部をＥＧＲとして吸気系に還流させるＥＧ
Ｒ装置のＥＧＲ量の関連値を、エンジンの運転状態に応
じて制御するＥＧＲ制御手段が設けられ、上記変速比変更手段が、変速比を変更する際に、該変更
の完了が、該変速比の変更に伴うエンジンの運転状態の
変化に対応するための上記ＥＧＲ関連値の変更の完了よ
り後か、あるいは同時となるように、上記変速比を変更
するようになっていることを特徴とするエンジンを搭載
した車両の排気ガス浄化装置。
【請求項２】上記変速比変更手段が、上記変速比を変
更してエンジンの運転状態を変化させることにより、上
記排気ガス浄化触媒の温度を調整するようになっている
ことを特徴とする、請求項１に記載のエンジンを搭載し
た車両の排気ガス浄化装置。
【請求項３】上記エンジンがディーゼルエンジンであ
って、上記ＥＧＲ制御手段が、エンジンが高負荷であるほど上
記ＥＧＲ関連値を小さくするようになっている一方、上記変速比変更手段が、エンジンの運転状態が変速比変
更前より低回転側かつ高負荷側の領域に移行するように
上記変速比を変更することにより、排気ガス浄化触媒の
温度を所定温度以上に上昇させるようになっていること
を特徴とする、請求項２に記載のエンジンを搭載した車
両の排気ガス浄化装置。
【請求項４】上記エンジンがガソリンエンジンであっ
て、運転状態に応じて、低負荷時には空燃比を理論空燃比よ
り大きくなるように制御する空燃比制御手段が設けられ
ていて、上記ＥＧＲ制御手段が、エンジンが低負荷であるほど上
記ＥＧＲ関連値を大きくするようになっている一方、上記変速比変更手段が、エンジンの運転状態が変速比変
更前より高回転側の領域に移行するように上記変速比を
変更することにより、排気ガス浄化触媒の温度を所定温
度以上に上昇させるようになっていることを特徴とす
る、請求項２に記載のエンジンを搭載した車両の排気ガ
ス浄化装置。
【請求項５】上記排気ガス浄化触媒が、排気ガス中の
所定の成分により被毒される触媒であって、上記変速比変更手段が、上記排気ガス浄化触媒の温度を
所定温度以上に維持することにより、上記排気ガス浄化
触媒の被毒を除去するようになっていることを特徴とす
る、請求項２〜４のいずれか１つに記載のエンジンを搭
載した車両の排気ガス浄化装置。
【請求項６】上記空燃比制御手段が、上記変速比変更
手段によって変速比が変更されるときには、空燃比を理
論空燃比よりも大きくするようになっていることを特徴
とする、請求項４に記載のエンジンを搭載した車両の排
気ガス浄化装置。