JP2003161145A

JP2003161145A - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003161145A
Application number: JP2002241853A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Kondo; 暢宏近藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2003-06-06
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: JP3767533B2

Abstract

(57)【要約】【課題】排気浄化装置において、ドラバビリティを悪
化させることなく且つ燃費悪化を招くことなくＮＯｘ吸
蔵型還元触媒の再生を行なえるようにする。【解決手段】車両に搭載された内燃機関の排気通路に
設けられたＮＯｘ吸蔵型還元触媒３ａと、該内燃機関の
吸気通路と該排気通路とを連通状態に接続するＥＧＲ通
路を開閉するＥＧＲ弁４ｂと、該吸気通路及び該排気通
路の少なくとも一方の通路に介装された絞り弁３ｂと、
加速操作後期又は加速操作終了を判定する加速操作時期
判定手段２２と、加速操作時期判定手段２２により該加
速操作後期又は該加速操作終了が判定されると、該排気
通路の排気空燃比がリッチ化されるように絞り弁３ｂ及
びＥＧＲ弁４ｂを開度制御する弁開度制御手段２３とを
そなえて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気空燃比がリー
ンとなる内燃機関において排気通路にＮＯｘ吸蔵型還元
触媒をそなえてなる、排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンでは排気空燃比がリ
ーンとなり（排気中の酸素が過剰になる酸化雰囲気とな
り）、また、ガソリンエンジンでも希薄燃焼可能なもの
であればその希薄燃焼時には排気空燃比がリーンとなる
ため、このような酸化雰囲気でもＮＯｘを浄化できるよ
う、リーンＮＯｘ触媒が開発されている。

【０００３】このようなリーンＮＯｘ触媒としては、Ｎ
Ｏｘ吸蔵型還元触媒（以下、ＮＯｘ吸蔵触媒という）が
ある。ＮＯｘ吸蔵触媒では、酸化雰囲気では排気中のＮ
Ｏｘが吸蔵され、酸素濃度が低下すると吸蔵されたＮＯ
ｘが放出されるようになっており、ＮＯｘ吸蔵触媒から
放出されたＮＯｘの殆どが、エンジンから排出された未
燃ＨＣ，ＣＯにより無害なＮ₂へと還元されてから大気
へと排出される。

【０００４】そして、ＮＯｘ吸蔵触媒が装備された車両
では一般的にいわゆるリッチスパイク制御が行なわれ
る。つまり、リーンな空燃比での運転が続くとＮＯｘ吸
蔵触媒はこれ以上ＮＯｘを吸蔵できない飽和状態となる
ため、タイミングを見計らって空燃比を一時的に強制的
にリッチにする（リッチスパイク制御を行なう）ことで
排気中の酸素濃度を低下させてＮＯｘ吸蔵触媒から放出
させ、これにより、ＮＯｘを吸蔵しうる状態にＮＯｘ吸
蔵触媒を再生するのである。

【０００５】このようなＮＯｘ吸蔵触媒やリッチスパイ
ク制御に関する技術としては、例えば特許２６９２５３
０号公報に開示された技術（以下、従来技術１という）
や特開平１０−１８４４１８号公報に開示された技術
（以下、従来技術２という）がある。従来技術１では、
ＮＯｘ吸蔵触媒をそなえた内燃機関において、リーン混
合気を燃焼させる運転領域（リーン運転領域）から理論
空燃比の混合気を燃焼させる運転領域（ストイキ運転領
域）に移行する時には、混合気の空燃比を一時的にリッ
チしてから理論空燃比にするようになっている。

【０００６】リーン運転領域からストイキ運転領域に移
行するとＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘが放出されるが、ス
トイキ運転領域では排気中に未燃のＨＣやＣＯが殆ど含
まれていないため、ＮＯｘ吸蔵触媒から放出されたＮＯ
ｘの多くが浄化されずに大気へと排出されてしまう。そ
こで、この技術では、ストイキ運転領域に移行する時に
混合気の空燃比を一時的にリッチにすることで、未燃の
ＨＣやＣＯが多く含まれる排気によって、ＮＯｘ吸蔵触
媒から放出されたＮＯｘを十分に還元させた後、ストイ
キ運転領域に移行するようにしているのである。

【０００７】また、従来技術２では、ＥＧＲ機構をそな
えた内燃機関において、リッチスパイク制御を行なう
際、燃料噴射量の増量に加え、スロットル開度を低減さ
せるとともにＥＧＲ弁の開度を増大させて大気から吸入
される空気（新気）流量を減少させることで空燃比をリ
ッチ化させるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術１，２では、車両加速初期時にドライバビリティの
悪化を招く虞がある。つまり、従来技術１では、上記特
許２６９２５３０号公報の図８に示されているように、
スロットル弁１４の開度が増大し（即ちドライバの加速
要求有り）、リーン運転領域からストイキ運転領域に移
行する際に一時的に燃料噴射量が増大され空燃比が理論
空燃比よりもリッチとされ、次いで理論空燃比とされる
ため、この車両加速初期におけるエンジントルクが急激
に増大してしまい、ドライバに違和感を与えてしまう虞
がある。

【０００９】また、従来技術２では、ＮＯｘ吸着量が飽
和状態となりリッチスパイク制御が行われる際に、燃料
噴射量を増大すると共に、スロットル開度を減少してポ
ンピングロスを起こすことによってトルク低下させてエ
ンジントルクの増大を抑制し、且つＥＧＲ弁開度を増大
することによって空燃比のリッチ化を容易にするもの
の、空燃比が比較的小さくなるようなドライバの加速要
求時においてリッチスパイク制御を実施していないた
め、運転状態によっては燃費悪化を招いてしまう虞があ
る。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ドライバビリティを悪化させることなく且つ
燃費悪化を招くことなくＮＯｘ吸蔵型還元触媒の再生を
行なえるようにした、排気浄化装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の排気浄化装置では、加速操作時期判定手段に
より加速操作後期又は加速操作終了であることが判定さ
れると、弁開度制御手段によりＥＧＲ通路を開閉するＥ
ＧＲ弁と吸気通路及び排気通路の少なくとも一方の通路
に介装された絞り弁とが開度制御され、リッチ化された
排気がＮＯｘ吸蔵型還元触媒へ流入するようになる。

【００１２】請求項２記載の本発明の排気浄化装置で
は、加速操作時期判定手段において、アクセル開度検出
手段によりアクセルペダル開度が検出され、加速操作時
期判定演算手段により、このアクセルペダル開度に基づ
きアクセルペダル開度の変化速度及びアクセルペダル開
度の変化加速度が算出されるとともにこれらの変化速度
及び変化加速度に基づき加速操作後期又は加速操作終了
が判定される。

【００１３】請求項３記載の本発明の排気浄化装置で
は、加速操作時期判定手段において、加速操作時期判定
演算手段により、目標トルク設定手段により設定された
目標トルクに基づき、目標トルクの変化速度及び目標ト
ルクの変化加速度が算出されるとともに、これらの変化
速度及び変化加速度に基づき加速操作後期又は加速操作
終了が判定される。

【００１４】請求項４記載の本発明の排気浄化装置で
は、加速操作時期判定手段において、加速操作時期判定
演算手段により、目標噴射量設定手段により設定された
目標燃料噴射量に基づき、目標燃料噴射量の変化速度及
び目標燃料噴射量の変化加速度が算出されるとともに、
これらの変化速度及び変化加速度に基づき加速操作後期
又は加速操作終了が判定される。

【００１５】請求項５記載の本発明の排気浄化装置で
は、実排気空燃比検知手段により排気通路の排気の実空
燃比が推定又は検出され、目標排気空燃比設定手段によ
り、弁開度制御手段による絞り弁及びＥＧＲ弁の開度制
御中における排気通路の目標排気空燃比が設定され、実
排気空燃比が目標排気空燃比となるように、弁開度制御
手段により絞り弁及びＥＧＲ弁の開度制御が行なわれ
る。

【００１６】請求項６記載の本発明の排気浄化装置で
は、排気通路に介装されたリニアＡ／Ｆセンサにより排
気空燃比が連続的に検出される。請求項７記載の本発明
の排気浄化装置では、実排気空燃比検知手段において、
新気流量センサにより吸気通路の新気流量が検出され、
実排気空燃比演算手段によりこの新気流量と内燃機関に
供給される燃料噴射量とに基づき実排気空燃比が演算／
推定される。

【００１７】請求項８記載の本発明の排気浄化装置で
は、加速操作時期判定手段により加速操作後期又は該加
速操作終了が判定され、且つ、ＮＯｘ吸蔵量推定手段で
推定又は検出されたＮＯｘ吸蔵量が所定値以上であっ
て、且つ、活性温度範囲判定手段によりＮＯｘ吸蔵型還
元触媒が活性温度範囲内であると判定されると、弁開度
制御手段により排気通路の排気空燃比がリッチ化される
ように絞り弁及びＥＧＲ弁の開度が制御される。

【００１８】そして、このような制御を行なうことによ
り、より現実的な制御とすることができる。つまり、Ｎ
Ｏｘ吸蔵量が微小な状態ではリッチ化運転するメリット
が少ない。また、ＮＯｘ吸蔵型還元触媒が活性温度範囲
外にあるときにリッチ化運転を行なっても効率よくＮＯ
ｘを還元できない。そこで、上述のような条件が成立し
たときに、リッチ化運転を行なうことにより効率よくＮ
Ｏｘを還元できるとともに、燃費の悪化も抑制すること
ができる。

【００１９】請求項９記載の本発明の排気浄化装置で
は、エンジン回転数とエンジントルクとから得られるエ
ンジンの運転状態が所定の運転範囲内にあると、活性温
度範囲判定手段によりＮＯｘ吸蔵型還元触媒が活性温度
範囲内にあると判定される。請求項１０記載の本発明の
排気浄化装置では、前回のリッチ運転終了時から所定時
間内は、リッチ運転制御規制手段により排気通路の排気
空燃比のリッチ化が禁止される。つまり、リッチ化運転
によりＮＯｘ吸蔵型還元触媒の再生が行なわれてから所
定時間内は、ＮＯｘ吸蔵型還元触媒のＮＯｘ吸蔵量は微
小であり、この所定時内ではリッチ化運転を禁止するこ
とにより、燃費を悪化が抑制される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１〜図４は本発明の第１
実施形態としての排気浄化装置について示す図である。
先ず、本排気浄化装置が装備される内燃機関としてのデ
ィーゼルエンジン（以下、単にエンジンともいう）は図
１に示すように構成されており、吸気通路２には、エア
クリーナ（図示略），吸入（新気）空気量を検出するエ
アフローセンサ（ＡＦＳ、新気流量センサ）２ａ，ブー
スト圧力センサ（図示略）及び温度センサ（図示略）が
設けられ、また、排気通路３には、ＮＯｘ吸蔵型還元触
媒（以下、ＮＯｘ吸蔵触媒という）３ａ，電子制御式の
排気スロットルバルブ（絞り弁）３ｂが上流側からこの
順に設けられている。ＮＯｘ吸蔵触媒３ａは、従来技術
の説明で上述したように、酸化雰囲気には排気中のＮＯ
ｘを吸蔵し、一方、酸素濃度が低下すると吸蔵したＮＯ
ｘを放出するものである。

【００２１】また、このエンジンには、エンジンからの
排気を吸気系へ再循環させるＥＧＲ装置４がそなえられ
ている。ＥＧＲ装置４は、吸気通路２と排気通路３とを
連通状態に接続するＥＧＲ通路４ａと、ＥＧＲ通路４ａ
に介装されたＥＧＲ弁４ｂとをそなえて構成されてお
り、ＥＧＲ通路４ａは、ＡＦＳ２ａよりも下流側で吸気
通路２に接続され、ＮＯｘ吸蔵触媒３ａ及び排気スロッ
トルバルブ３ｂよりも上流側で排気通路３に接続されて
いる。

【００２２】また、このエンジンには、上述したＡＦＳ
２ａの他に、例えば、アクセルペダル５の開度（アクセ
ルペダル開度、以下アクセル開度という）θａを検出す
るアクセルポジションセンサ（アクセル開度検出手段、
以下、アクセルセンサという）５ａが設けられており、
これらのセンサからの検出情報はＥＣＵ２０へ送られる
ようになっている。

【００２３】ここで、本実施形態の排気浄化装置につい
て説明すると、排気浄化装置は、図２に示すように、上
記のＮＯｘ吸蔵触媒３ａ，ＥＧＲ弁４ｂと、加速操作時
期判定手段２２，弁開度制御手段２３，実排気空燃比推
定手段（実排気空燃比検知手段）２４及び目標排気空燃
比設定手段２５をそなえて構成されている。以下、加速
操作時期判定手段２２，弁開度制御手段２３，実排気空
燃比推定手段２４及び目標排気空燃比設定手段２５につ
いて説明する。

【００２４】先ず加速操作時期判定手段２２について説
明すると、加速操作時期判定手段２２は、上記アクセル
センサ５ａとＥＣＵ２０内に機能構成される加速操作時
期判定演算手段２２ａとをそなえて構成されており、加
速操作時期判定演算手段２２ａは、アクセルセンサ５ａ
からのアクセル開度情報θａに基づき、加速操作後期す
なわち運転者による加速操作が終了する時期に近づいた
か否かを判定するものである。

【００２５】加速操作時期判定演算手段２２ａは、具体
的には、アクセル開度情報θａの１階時間微分値（＝ア
クセル開度の変化速度）ｄθａ／ｄｔと、２階時間微分
値（＝アクセル開度の変化加速度）ｄ²θａ／ｄｔ²と
が、下式（１），（２）で示す両条件をともに満たした
ときに、加速操作後期に入ったと判定するようになって
いる。

【００２６】ｄθａ／ｄｔ＞０・・・（１）ｄ²θａ／ｄｔ²＜ｃ，（ｃ＜０）・・・（２）つまり、アクセル開度の変化速度（アクセルペダル５の
踏み込み速度）ｄθａ／ｄｔが零よりも大きくドライバ
によるアクセルペダル５の踏み込みが行なわれている最
中に、アクセル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²がマイ
ナス値になった（アクセルペダル５の踏み込み速度が減
少した）ことから、現在車両加速中であり且つドライバ
はこの加速を間もなく終わらせようとしている、即ち、
加速操作が後期に入ったと判定しているのである。この
ようにアクセル開度の変化速度ｄθａ／ｄｔ及びアクセ
ル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²に基づき判定を行な
うことで加速操作が後期になったことを精度良く判定で
きるようになっている。

【００２７】そして、上式（２）中のｃは負の定数であ
り、ヒステリシスを考慮して決定されている。つまり、
加速操作後期の直前の加速中期Ｔ２（図４参照）では、
アクセル開度の変化速度ｄθａ／ｄｔが零よりも大きく
且つアクセル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²が零にな
る（ｄθａ／ｄｔ＞０，ｄ²θａ／ｄｔ²＝０）ので、こ
の加速中期Ｔ２に対して加速操作後期Ｔ３を安定して判
別できるように定数ｃは零よりも十分に小さく設定され
ている。勿論、定数ｃが零に近いほど加速操作後期に入
ったことを速やかに判定できるので、定数ｃは上記判定
が不安定なものとならない範囲で零に近いことが好まし
い。

【００２８】なお、ヒステリシスを考慮しない場合、上
式（２）を下式（２）′に置き換えて加速操作後期を判
定するようにしても良い。ｄ²θａ／ｄｔ²＜０・・・（２）′ 次に実排気空燃比推定手段２４及び目標排気空燃比設定
手段２５について説明する。

【００２９】実排気空燃比推定手段２４は、上記ＡＦＳ
２ａと、ＥＣＵ２０内に機能構成される実排気空燃比演
算手段２４ａとにより構成されている。実排気空燃比演
算手段２４ａは、ＡＦＳ２ａから出力される新気量情報
や、ＥＣＵ２０により設定された燃料噴射量設定値（燃
料噴射量情報）や、さらにはブースト圧力・温度やＥＧ
Ｒ流量等に基づき実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌを演算
するようになっている。なお、燃料噴射量設定値は、ア
クセル開度θａや図示しないクランク角センサからのエ
ンジン回転数情報Ｎｅに応じてＥＣＵ２０に予め記憶さ
れた燃料噴射量特性マップにしたがって設定されるよう
になっている。なお、設定された燃料噴射量は、新気
量，ブースト圧力・温度等に基づき補正される。

【００３０】また、目標排気空燃比設定手段２５は、通
常時（上記加速操作時期判定手段２２により加速操作後
期であると判定されない状態）よりも排気空燃比をリッ
チ化させるべく目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍを設定
するものであり、例えば予め定められ経時的に変化する
空燃比パターンに目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍを設
定するようになっている。

【００３１】なお、上述の排気空燃比とは、ここではＮ
Ｏｘ吸蔵触媒３ａの上流側の排気通路やエンジン燃焼
室、吸気通路等にそれぞれ供給された空気量の合計と、
燃料の合計との比を意味するものとする。従って、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒３ａの上流側排気通路に燃料または空気が供
給されない場合には排気空燃比はエンジンの運転空燃比
（エンジン燃焼室内の燃焼における空燃比）と等しくな
る。

【００３２】次に弁開度制御手段２３について説明す
る。弁開度制御手段２３は、上記加速操作時期判定手段
２２により加速操作後期であると判定された場合には、
ＮＯｘ吸蔵触媒３ａの再生を目的として、所定時間Ｔｒ
ｉｃｈだけＥＧＲ弁４ｂを全開にするとともに排気スロ
ットルバルブ３ｂの開度を目標スロットル開度θｅｘｈ
に制御して排気空燃比をリッチ化するリッチ運転制御を
行なうようになっている。

【００３３】この目標スロットル開度θｅｘｈは、上記
目標排気空燃比設定手段２５により設定された目標排気
空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍと実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａ
ｌとの偏差Δ（Ａ／Ｆ）〔＝（Ａ／Ｆ）ｃａｌ−（Ａ／
Ｆ）ｄｅｍ〕が零となるように、下式（３）に示すよう
にこの偏差Δ（Ａ／Ｆ）の関数として設定されるように
なっている。つまり、実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌが
目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍになるように排気スロ
ットルバルブ３ｂの開度がフィードバック制御されるよ
うになっているのである。

【００３４】 θｅｘｈ＝ｆ〔Δ（Ａ／Ｆ）〕・・・（３）なお、このフィードバック制御を、排気スロットルバル
ブ３ｂと併せてＥＧＲ弁４ｂを開度制御することにより
行なったり、或いは、排気スロットルバルブ３ｂを所定
開度としＥＧＲ弁４ｂだけを開度制御することにより行
なったりすることも可能である。

【００３５】また、弁開度制御手段２３にはリッチ運転
制御規制手段２３ａがそなえられている。リッチ運転制
御規制手段２３ａは、リッチ運転制御が終了してから所
定時間Ｔｌｅａｎについては、たとえ上記加速操作時期
判定手段２２により加速操作後期であると判定されるよ
うな場合でも、ＥＧＲ弁４ｂ及び排気スロットルバルブ
３ｂの開度をそれまでの通常開度のまま保持させて、上
記リッチ運転制御を行なわせないようにするものであ
る。

【００３６】つまり、リッチ運転制御によるＮＯｘ吸蔵
触媒３ａの再生が行なわれてから所定時間Ｔｌｅａｎ以
内は、ＮＯｘ吸蔵触媒３ａのＮＯｘ吸蔵量は微小である
ことが予想され、したがってこの所定時間Ｔｌｅａｎ内
ではリッチ運転制御を禁止することにより、不要に燃費
を悪化させてしまうことを防止しているのである。本発
明の第１実施形態としての排気浄化装置は上述したよう
に構成されているので、図３のフローチャートに示すよ
うにリッチ運転制御が行なわれる。

【００３７】つまり、先ず、ステップＳ１０でリッチ運
転制御終了後の経過時間Ｔａが所定時間Ｔｌｅａｎを超
えたか否かが判定され、経過時間Ｔａが所定時間Ｔｌｅ
ａｎを超えていればステップＳ２０に進む。一方、経過
時間Ｔａが所定時間Ｔｌｅａｎを超えていなければ前回
のリッチ運転制御即ちＮＯｘ吸蔵触媒３ａの再生制御が
行なわれてから間もないとしてステップＳ１００に進
み、排気スロットルバルブ３ｂ及びＥＧＲ弁４ｂの開度
が通常開度に保持され、リッチ運転制御を行なうことな
くリターンする。したがって、ステップＳ１０により、
適切にリッチ運転制御を実施することができ不要にリッ
チ運転制御が行なわれて燃費が悪化してしまうことを防
止できる。

【００３８】そして、ステップＳ２０でアクセルセンサ
５ａによりアクセル開度θａがモニタされ、ステップＳ
３０でステップＳ２０の結果を微分値計算してアクセル
開度の変化速度ｄθａ／ｄｔ及びアクセル開度の変化加
速度ｄ²θａ／ｄｔ²が算出され、ステップＳ４０へ進
む。ステップＳ４０では、アクセル開度の変化速度ｄθ
ａ／ｄｔが零より大きく且つアクセル開度の変化加速度
ｄ²θａ／ｄｔ²が定数ｃよりも小さいか否かが判定さ
れ、上記条件が満たされていれば加速操作は後期に入っ
たとしてステップＳ５０へ進みリッチ運転制御が開始さ
れ、一方、上記条件が満たされていなければ加速操作は
未だ後期に入っていないとしてステップＳ１００に進
み、排気スロットルバルブ３ｂの開度が通常開度に保持
され、リッチ運転制御を行なうことなくリターンする。

【００３９】ステップＳ５０でリッチ運転制御が開始し
てからの経過時間Ｔｂのカウントが開始され、ステップ
Ｓ６０でＥＧＲ弁４ｂが全開とされ、ステップＳ７０で
排気スロットルバルブ３ｂが通常開度よりも小さな目標
スロットル開度θｅｘｈに制御される。この目標スロッ
トル開度θｅｘｈは、実排気空燃比推定手段２４により
検知された実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌと目標排気空
燃比設定手段２５により設定された目標排気空燃比（Ａ
／Ｆ）ｄｅｍとの偏差Δ（Ａ／Ｆ）の関数として設定さ
れ、これにより目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍと実排
気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌとが一致するように排気スロ
ットルバルブ３ｂの開度がフィードバック制御される。

【００４０】さらに、ステップＳ７２において、実排気
空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌ＞目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄ
ｅｍ、且つ目標スロットル開度θｅｘｈが最小値である
か否か判定する。そして、実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａ
ｌ＞目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍ且つ目標スロット
ル開度θｅｘｈが最小値であれば、ステップＳ７４に進
み、燃料噴射量の増量補正量△Ｑを実排気空燃比（Ａ／
Ｆ）ｃａｌの関数として算出し、さらに増量補正量△Ｑ
を加算した目標燃料噴射量Ｑｄｅｍが演算される。な
お、燃料噴射量の増量補正量△Ｑは、実排気空燃比（Ａ
／Ｆ）ｃａｌと目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍとの偏
差△（Ａ／Ｆ）の関数として算出しても良い。

【００４１】即ち、目標スロットル開度θｅｘｈが排気
スロットルバルブ３ｂの最小開度（例えば、排気スロッ
トルバルブ３ｂがストッパーに当接しこれ以上閉じられ
ない開度）になるように排気スロットルバルブ３ｂを開
度制御しても、実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌが目標排
気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍまで小さくならない場合に
は、燃料噴射量を補正することにより実排気空燃比（Ａ
／Ｆ）ｃａｌを目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍまで下
げようとしているのである。

【００４２】このように加速操作後期（又は加速操作終
了時期）に排気スロットルバルブ３ｂの開度を最小値に
制御しても実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌが目標排気空
燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍとしてのリッチ空燃比に達しない
場合としては、例えば、加速状態においても中・高負荷
状態に至らない軽負荷の場合である。一方、ステップＳ
７２で、実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌ≦目標排気空燃
比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍである場合、又は目標スロットル開
度θｅｘｈが最小値でない場合には、ステップＳ８０に
進む。

【００４３】ステップＳ８０で、リッチ運転制御開始後
の経過時間Ｔｂが所定時間Ｔｒｉｃｈよりも大きいか否
かが判定され、上記経過時間Ｔｂが所定時間Ｔｒｉｃｈ
以内であればステップＳ７０へ戻り、排気空燃比が目標
排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍとなるよう排気スロットル
バルブ３ｂの開度がフィードバック制御され、リッチ運
転制御を続行する。

【００４４】一方、上記経過時間Ｔｂが所定時間Ｔｒｉ
ｃｈを超えていればステップＳ９０へ進み、リッチ運転
制御終了後の経過時間Ｔａ及びリッチ運転制御開始後の
経過時間Ｔｂがリセットされるとともにリッチ運転制御
終了後の経過時間Ｔａのカウントが開始され、ステップ
Ｓ１００で排気スロットルバルブ３ｂが通常開度まで開
弁されるとともにＥＧＲ弁４ｂが通常開度まで閉弁され
リターンする。

【００４５】ここで、リッチ運転制御について図４を参
照してさらに説明する。ドライバがアクセルペダル５を
踏み込んで加速操作（加速要求）を開始してから所定期
間（加速初期）Ｔ１内では、応答遅れによりアクセルペ
ダル５の踏み込みに対し車両速度の追従性が悪いため、
この速度追従に不満が生じドライバはアクセルペダル５
の踏み込み速度（アクセル開度の変化速度）ｄθａ／ｄ
ｔを増加させる（アクセル開度の変化加速度ｄ²θａ／
ｄｔ²＞０）。

【００４６】そして、加速操作を開始してから所定時間
経過して加速中期Ｔ２に入ると、応答遅れが解消されド
ライバは車両速度の追従性に満足感を持ちアクセルペダ
ル５の踏み込み速度ｄθａ／ｄｔを一定に保持する（ア
クセル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²＝０）。そし
て、車両速度は充分増加したとして加速後期Ｔ３に入る
と、ドライバはアクセルペダル５の踏み込みを弱め始め
（アクセル開度の変化速度ｄθａ／ｄｔを減少させ始
め）、アクセル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²が負の
数になる（ｄ ²θａ／ｄｔ²＜０）。そして、アクセルペ
ダル５の踏み込み速度ｄθａ／ｄｔが正の数であり（ｄ
θａ／ｄｔ＞０）、且つアクセル開度の変化加速度ｄ²
θａ／ｄｔ²が所定値ｃ（但しｃ＜０）よりも減少する
と、ドライバによる加速操作が後期に入ったとして（加
速操作後期開始点Ａになったとして）、上記リッチ運転
制御が所定時間Ｔｒｉｃｈ行なわれ、ＮＯｘ吸蔵触媒３
ａの再生が行なわれ、やがて、アクセルペダル５の踏み
込み速度ｄθａ／ｄｔがマイナスになり（ｄθａ／ｄｔ
＜０）車両減速が開始され、車両加速が終了する。

【００４７】リッチ運転制御を実現しやすいタイミング
としては、車両加速時に排気空燃比Ａ／Ｆが小さくなる
時点であるが、このようなタイミングとしては、例え
ば、大きな慣性力を必要とする加速初期Ｔ１中における
所定タイミングＡ′、及びドライバの加速要求に見合っ
た燃料噴射量となる上記の加速操作後期開始点Ａの何れ
かとなる。しかし、加速初期Ｔ１中にリッチ運転制御を
行なえば従来技術の課題として説明したようにドライバ
による加速要求に対してトルク不足となりこのためドラ
イバが過剰にアクセルペダル５を踏み込む等してドライ
バビリティが悪化してしまう。

【００４８】そこで、本排気浄化装置では加速操作後期
Ｔ３に入ると直ぐに（加速操作後期開始点Ａになると）
図４中に破線で示すようにリッチ運転制御を行なうよう
にしている。加速操作後期Ａではドライバは加速終了の
体制に入っているため、リッチ運転制御を行なってもト
ルク不足を感じないのである。したがって、ＮＯｘ吸蔵
触媒３ａの再生を目的とするリッチ運転制御の際にドラ
イバビリティの悪化を防止できるという利点がある。

【００４９】次に、本発明の第２実施形態について図５
〜図７を用いて説明する。この第２実施形態では、上述
の第１実施形態に対してリッチ運転開始時の判定条件が
異なるのみであって、これ以外は第１実施形態と同様に
構成されている。したがって、以下では、第１実施形態
と異なる部分についてのみ説明し、重複する部分につい
ては極力説明を省略する。

【００５０】さて、上記第１実施形態では、「加速操作
後期又は加速操作終了が判定されること」がリッチ運転
制御の開始条件として設定されているが、本第２実施形
態では、このような条件に対して、さらにＮＯｘ吸蔵触
媒３ａの状態に応じた条件を加えることにより、効率良
くＮＯｘを還元するとともに燃費の悪化も抑制するもの
である。

【００５１】新たに加わる条件としては、「ＮＯｘ吸蔵
触媒３ａが活性温度範囲内にあること」及び「ＮＯｘ吸
蔵触媒３ａに吸蔵されたＮＯｘが所定値以上であるこ
と」の２点であり、第１実施形態の条件及び上記２つの
条件が全て成立した場合にリッチ運転が開始されるよう
になっている。以下、具体的に説明すると、図５に示す
ように、ＥＣＵ２０には、リッチ運転範囲判定手段（活
性温度範囲判定手段）５１とＮＯｘ吸蔵量演算手段（Ｎ
Ｏｘ吸蔵量推定手段）５２とが設けられている。

【００５２】このうち、リッチ運転範囲判定手段５１
は、触媒３ａが効率良くＮＯｘを還元できるような状態
にあるか否かを判定するものである。つまり、触媒３ａ
には、ＮＯｘを効率良く還元できる温度範囲（活性温度
範囲）があり、この活性温度範囲を外れた点でリッチ運
転を実施しても、効率良くＮＯｘを還元できずに燃費が
悪化するのみである。そこで、この第２実施形態では、
触媒３ａの温度が予め設定された活性温度範囲（所定の
温度範囲）内にあるか否かを判定するとともに、上記所
定の温度範囲内にある場合にはリッチ運転を許可するよ
うになっている。

【００５３】ここで、リッチ運転範囲判定手段５１にお
ける触媒温度の推定手法について説明すると、図６に示
すように、ＥＣＵ２０内には要求エンジントルク設定手
段５３（図５では省略）が設けられており、この要求エ
ンジントルク設定手段５３には、アクセルポジションセ
ンサ５ａ及びエンジン回転数センサ６が接続されてい
る。そして、ドライバのアクセル踏み込み量Ａｃｃとそ
のときのエンジン回転数Ｎｅとに基づいてドライバの要
求エンジントルク（エンジン負荷）Ｔｑが設定されるよ
うになっている。

【００５４】そして、リッチ運転範囲判定手段５１で
は、上記要求エンジントルク設定手段５３で設定された
エンジントルクＴｑとエンジン回転数Ｎｅとのそれぞれ
の正規化値（％）に基づき、触媒３ａが活性温度範囲と
なる運転領域であるか否かを判定するようになってい
る。ここでエンジン回転数の正規化値とは、アイドル回
転数を０％、定格点（最大馬力）回転数を１００％とし
て、その間の回転数に対してリニアに補間した値として
規定したものである。また、エンジントルクの正規化値
（％）とは、そのときの各エンジン回転数に対して無負
荷（０Ｎｍ）を０％、最大負荷を１００％として、その
間の負荷に対してリニアに補間した値として規定したも
のである。

【００５５】つまり、リッチ運転範囲判定手段５１内に
は、図６に示すように、エンジントルクＴｑとエンジン
回転数Ｎｅとをパラメータとするマップが設けられてお
り、エンジン運転状態が上記マップ内に設定された範囲
内にあると、触媒温度が所定の活性温度範囲内にあると
判定するようになっている。このマップは予め実験等に
より得られた触媒温度とエンジン運転状態との相関関係
に基づいて設定されたものであり、エンジントルクＴｑ
とエンジン回転数Ｎｅとから比較的正確に、且つ安価な
構成で触媒温度を推定することができる。

【００５６】なお、上記では触媒３ａの温度をエンジン
回転数Ｎｅとエンジン負荷（要求エンジントルク）Ｔｑ
とに基づいて推定しているが、触媒温度を推定又は検出
する手法は上記のものに限定されるものではなく種々の
手法が適用可能である。例えば、触媒３ａの入口温度又
は触媒３ａの内部温度を直接検出してもよいし、他のパ
ラメータに基づき推定してもよい。

【００５７】次に、ＮＯｘ吸蔵量演算手段５２について
説明すると、このＮＯｘ吸蔵量演算手段５２にはアクセ
ルポジションセンサ５ａ及びエンジン回転数センサ６、
さらに図示しない種々のセンサが接続されており、エン
ジン回転数や負荷等の運転履歴から単位時間当たりのＮ
Ｏｘ吸蔵量を逐次算出するとともに、この値を積算する
ようになっている。

【００５８】そして、ＮＯｘ吸蔵量の積算値が所定値に
達するとリッチ運転を許可するようになっている。これ
は、ＮＯｘ吸蔵量が所定値以下の場合は、ＮＯｘが少な
いため、リッチ運転を行なっても効率が低くなるからで
ある。なお、所定値としては、例えばＮＯｘをこれ以上
吸蔵すると、リッチ運転による放出還元を実施しても浄
化効率が低下してしまうような値が設定されている。ま
た、ＮＯｘ吸蔵量を推定又は検出する手法については上
述のものに限定されず、種々の手法が適用可能である。

【００５９】そして、これら加速操作時期判定手段２
２，活性温度範囲判定手段５１及びＮＯｘ吸蔵量演算手
段５２からの情報に基づいて、下記の〜の条件が全
て成立すると、ＮＯｘ吸蔵触媒３ａの再生を目的とし
て、所定時間ＴｒｉｃｈだけＥＧＲ弁４ｂを全開にする
とともに排気スロットルバルブ３ｂの開度を目標スロッ
トル開度θｅｘｈに制御して排気空燃比をリッチ化する
リッチ運転制御を行なうようになっている。なお、この
リッチ運転制御の内容については第１実施形態と同様で
あるので説明を省略する。加速操作時期判定手段２２により加速操作後期又は加
速操作終了が判定された。活性温度範囲判定手段５１により触媒３ａが活性温度
範囲内であると判定された。ＮＯｘ吸蔵量推定手段で推定されたＮＯｘ吸蔵量が所
定値以上である。

【００６０】また、これらの３つの条件が成立した場合
には、ＮＯｘ吸蔵量演算手段５２でカウントされたＮＯ
ｘ吸蔵量の積算値がリセットされるようになっている。
また、第１実施形態では、触媒３ａの再生直後はＮＯｘ
吸蔵量が微小であることに着目して、リッチ運転制御が
終了してから所定時間Ｔｌｅａｎ内はリッチ運転制御規
制手段２３ａによりリッチ運転制御が禁止されるように
なっているが、本第２実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量推定
手段５２によりＮＯｘ吸蔵量を検出又は推定することが
できるので、リッチ運転制御規制手段２３ａは設けられ
ていない。

【００６１】本発明の第２実施形態にかかる排気浄化装
置は、上述のように構成されているので、例えば図７の
フローチャートにしたがってリッチ運転制御が行なわれ
る。なお、図７のフローチャートは、図３に示すフロー
チャートのステップＳ４０とステップＳ５０との間に、
新たにステップＳ４２及びステップＳ４４を追加したも
のである。ただし、上述したように、この第２実施形態
ではリッチ運転制御規制手段２３ａが設けられていない
ので、図３におけるステップＳ１０の処理が省略されて
いる。

【００６２】つまり、リッチ運転制御終了後、アクセル
開度の変化速度ｄθａ／ｄｔが０より大きく且つアクセ
ル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²が定数ｃよりも小さ
いと判定される（ステップＳ２０，３０，４０）と、次
にステップＳ４２に進む。そして、ステップＳ４２で
は、触媒３ａにおけるＮＯｘ吸蔵量が所定値以上になっ
たか否かが判定され、ＮＯｘ吸蔵量が所定値以上である
と、ステップＳ４４に進む。また、所定値未満であれば
ステップＳ１００（図３参照）に進み通常制御が実行さ
れる。

【００６３】また、ステップＳ４４ではエンジン回転数
Ｎｅ及び要求エンジントルクＴｑをパラメータとして所
定の運転領域で運転されているかが判定される。この所
定の運転領域は、ＮＯｘ吸蔵触媒３ａが活性温度範囲内
にある運転領域であり、上記所定の領域で運転されてい
る場合には、ステップＳ５０以降に進み、そうでなけれ
ばステップＳ１００に進む。

【００６４】そして、ステップ５０以降で第１実施形態
と同様のリッチ運転を行なってＮＯｘの還元が実行され
る。以上詳述したように、本発明の第２実施形態にかか
る本願発明では、第１実施形態に対して、ＮＯｘ吸蔵量
及び触媒温度の条件を加味してリッチ運転を行なうか否
かを決定するので、効率よくＮＯｘを還元することがで
きる。つまり、加速操作後期又は加速操作終了が判定さ
れ、且つ、触媒３ａのＮＯｘ吸蔵量が所定値以上で、且
つ、触媒３ａが活性温度範囲内にあるときにリッチ運転
を開始するので、より多くのＮＯｘを還元しながら、リ
ッチ運転に伴う燃費の悪化を極力抑制できる利点があ
る。

【００６５】また、新たなセンサ等を追加することなく
ＮＯｘ吸蔵量の推定及び触媒３ａの温度推定を行ってい
るため、コスト増及び重量増等を招くこともないという
利点がある。

【００６６】なお、本発明の排気浄化装置は上述した各
実施形態に限定されず本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形を行なうことが可能である。例えば、上述の第
１実施形態では上式（１），（２）で示す条件を満たし
た時点、即ち加速操作後期に入った時点でリッチ運転制
御を行なうようにしているが、ドライバビリティが悪化
してしまわないように、加速操作後期Ｔ３に入ってから
リッチ運転制御が開始されれば良い。したがって、加速
操作時期判定手段２２により下式（４），（５）を満た
した時点（即ち図４に示すＢ点）を加速操作終了と判定
させ、この加速操作終了が判定された時点から所定時間
Ｔｒｉｃｈだけ弁開度制御手段２３により排気スロット
ルバルブ３ｂ及びＥＧＲ弁４ｂの開度制御を行なわせて
リッチ運転制御を行なわせるようにしても良い。

【００６７】ｄθａ／ｄｔ＝０・・・（４）ｄ²θａ／ｄｔ²＜０・・・（５）また、上述の実施形態では排気空燃比をリッチ化すべく
（新気量を絞るべく）絞り弁（排気スロットルバルブ３
ｂ）を排気通路に設けているが、かかる絞り弁として図
１中に二点鎖線で示すように電子制御式の吸気スロット
ルバルブ２ｂを吸気通路に設けても良い。この場合、上
記では、目標排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍと実排気空燃
比（Ａ／Ｆ）ｃａｌとに応じて排気スロットルバルブ開
度θｅｘｈの制御が行なわれていたが、代わりに、上記
の吸気スロットルバルブ開度θａの制御が目標排気空燃
比（Ａ／Ｆ）ｄｅｍと実排気空燃比（Ａ／Ｆ）ｃａｌと
に応じて行なわれるようになる。

【００６８】また、上記では、加速操作時期判定手段２
２において、加速操作時期判定演算手段２２ａによる具
体的な判定方法として、アクセル開度情報θａ（１階時
間微分値ｄθａ／ｄｔ、及び２階時間微分値ｄ²θａ／
ｄｔ²）に基づき、加速操作後期又は加速操作終了を判
定したが、これに代えて、エンジンの目標トルクＴｒや
目標燃料噴射量Ｆの変化速度及び変化加速度に基づき加
速操作後期又は加速操作終了を判定しても良い。

【００６９】例えば、目標トルク情報に基づく加速操作
後期又は加速操作終了の判定は以下の様に実行される。
つまり、始めに、アクセルペダル開度θａ及びエンジン
回転数Ｎｅに基づき目標トルクＴｒを設定する目標トル
ク設定手段からの情報として、目標トルク情報が加速操
作時期判定演算手段２２ａに取り込まれる。次に、加速
操作時期判定演算手段２２ａにおいて、目標トルクの１
階時間微分値ｄＴｒ／ｄｔ（目標トルクの変化速度）、
及び２階時間微分値ｄ²Ｔｒ／ｄｔ²（目標トルクの変化
加速度）を演算し、これら目標トルクの変化速度ｄＴｒ
／ｄｔ及び目標トルクの変化加速度ｄ²Ｔｒ／ｄｔ²に基
づき、アクセル開度情報を用いた場合と同様に加速操作
後期又は加速操作終了を判定する。

【００７０】また、目標燃料噴射量情報に基づく加速操
作後期又は加速操作終了の判定は以下の様に実行され
る。目標トルクＴｒ（或いはアクセルペダル開度θａ）
及びエンジン回転数Ｎｅに基づき目標燃料噴射量Ｆを設
定する目標噴射量設定手段からの情報として、目標燃料
噴射量情報が加速操作時期判定演算手段２２ａに取り込
まれ、目標トルク情報を用いた場合と同様に、燃料噴射
量Ｆの変化速度ｄＦ／ｄｔ及び燃料噴射量Ｆの変化加速
度ｄ²Ｆ／ｄｔ²に基づき、加速操作後期又は加速操作終
了が判定される。

【００７１】また、上述の各実施形態では、実排気空燃
比検知手段を、ＡＦＳ２ａと実排気空燃比演算手段２４
ａとからなる実排気空燃比推定手段２４により構成して
いるが、図１中に二点鎖線で示すように排気通路３に排
気空燃比を連続的に検出しうるリニアＡ／Ｆセンサ３ｃ
を取り付け、このリニアＡ／Ｆセンサ３ｃにより実排気
空燃比検知手段を構成しても良い。

【００７２】また、上述の各実施形態に示した通り、弁
開度制御手段２３のみの制御では実際の排気空燃比がリ
ッチ化されない場合には、燃料噴射量を増量補正してい
るが、膨張行程以降に追加燃料噴射を噴射しても良い
し、或いは、リッチ運転制御の開始判定に際して、アク
セル開度の変化加速度ｄ²θａ／ｄｔ²が所定加速度以上
という条件を追加して、燃料噴射量の補正又は追加燃料
噴射を省略するようにしてもよい。

【００７３】また、上述の各実施形態では、本発明の排
気浄化装置をディーゼルエンジンに適用した例を説明し
たが、本発明の排気浄化装置は排気空燃比がリーンとな
る内燃機関であれば適用しうるもので、希薄燃焼可能な
ガソリンエンジンにも適用しうるものである。また、上
述の第２実施形態において、第１実施形態で説明したリ
ッチ運転制御規制手段２３ａを設けてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の排気浄化装置によれば、加速操作後期に入った時
点又は加速操作が終了した時点、即ち、車両定速走行又
は車両減速走行に移行する際に排気空燃比がリッチ化さ
れてＮＯｘ吸蔵型還元触媒の再生が行なわれるので、絞
り弁の制御に基づく上記リッチ化によりエンジントルク
が低下してもドライバがエンジントルク不足を感じるこ
とが抑制され、ドライバビリティを悪化させることなく
且つ燃費悪化を招くことなくＮＯｘ吸蔵型還元触媒の再
生を行なえるという利点がある。

【００７５】請求項２記載の本発明の排気浄化装置によ
れば、アクセルペダル開度の変化速度及びアクセルペダ
ル開度の変化加速度に基づき加速操作後期又は加速操作
終了を正確に判定できるという利点がある。請求項３記
載の本発明の排気浄化装置では、目標トルクの変化速度
及び目標トルクの変化加速度に基づき加速操作後期又は
加速操作終了の判定を行なうので、請求項２記載のアク
セルペダル開度による判定と同様に、加速操作後期又は
加速操作終了を正確に判定できるという利点がある。

【００７６】請求項４記載の本発明の排気浄化装置で
は、目標燃料噴射量の変化速度及び目標燃料噴射量の変
化加速度に基づき加速操作後期又は加速操作終了の判定
を行なうので、請求項２記載のアクセルペダル開度によ
る判定と同様に、加速操作後期又は加速操作終了を正確
に判定できるという利点がある。請求項５記載の本発明
の排気浄化装置によれば、実排気空燃比が目標排気空燃
比となるように弁開度制御手段により絞り弁及びＥＧＲ
弁が制御されるので、精度良く排気空燃比を目標排気空
燃比に制御できるという利点がある。

【００７７】請求項６記載の本発明の排気浄化装置で
は、排気通路に介装されたリニアＡ／Ｆセンサにより排
気空燃比を直接検出できるので、排気空燃比を演算する
演算手段が不要となり、演算系を簡素化できるという利
点がある。請求項７記載の本発明の排気浄化装置では、
新気流量センサにより吸気通路の新気流量が検出され、
実排気空燃比演算手段によりこの新気流量と内燃機関に
供給される燃料噴射量とに基づき実排気空燃比が演算／
推定されるので、一般的に従来より燃料噴射量の補正用
としてそなえられるエアフローセンサを利用して実排気
空燃比を推定できるという利点がある。

【００７８】請求項８記載の本発明の排気浄化装置で
は、請求項１〜７のいずれか１項の利点に加えて、より
多くのＮＯｘを還元しながら、リッチ運転に伴う燃費の
悪化を極力抑制できる利点があるという利点がある。請
求項９記載の本発明の排気浄化装置では、エンジン回転
数とエンジントルクとから得られるエンジンの運転状態
が所定の運転範囲内にあると、ＮＯｘ吸蔵型還元触媒が
活性温度範囲内にあると推定又は判定されるので、請求
項８の利点に加えて、新たな部品等を追加することなく
触媒の温度を推定できるという利点がある。

【００７９】請求項１０記載の本発明の排気浄化装置で
は、前回のリッチ運転終了時から所定時間内は、排気通
路の排気空燃比のリッチ化を禁止するので、請求項１〜
７のいずれか１項の利点に加えて、燃費を悪化をさらに
抑制することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる排気浄化装置が
そなえられるディーゼルエンジン（内燃機関）の全体構
成を示す模式図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかる排気浄化装置の
要部構成を示す模式図である。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる排気浄化装置に
おけるリッチ運転制御を説明するためのフローチャート
である。

【図４】本発明の第１実施形態にかかる排気浄化装置に
おけるリッチ運転制御を説明するためのタイムチャート
である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる排気浄化装置の
要部構成を示す模式図である。

【図６】本発明の第２実施形態にかかる排気浄化装置の
動作を説明する模式図である。

【図７】本発明の第２実施形態にかかる排気浄化装置に
おけるリッチ運転制御を説明するためのフローチャート
である。

【符号の説明】

２吸気通路２ａエアフローセンサ（ＡＦＳ，新気流量センサ）２ｂ吸気スロットルバルブ（絞り弁）３排気通路３ａＮＯｘ吸蔵型還元触媒３ｂ排気スロットルバルブ（絞り弁）３ｃリニアＡ／Ｆセンサ（実排気空燃比検知手段）４ＥＧＲ装置４ａＥＧＲ通路４ｂＥＧＲ弁５アクセルペダル５ａアクセルポジションセンサ（アクセル開度検出手
段）２０ＥＣＵ２２加速操作時期判定手段２２ａ加速操作時期判定演算手段２３弁開度制御手段２３ａリッチ運転制御規制手段２４実排気空燃比推定手段（実排気空燃比検知手段）２４ａ実排気空燃比演算手段２５目標排気空燃比設定手段５１リッチ運転範囲判定手段（活性温度範囲判定手
段）５２ＮＯｘ吸蔵量演算手段（ＮＯｘ吸蔵量推定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3G004 AA01 BA06 DA24 EA01 3G084 AA01 AA03 BA05 BA20 BA24 CA04 DA10 EA07 EB02 EB12 EC03 FA02 FA07 FA10 FA11 FA28 FA33 3G091 AA02 AA11 AA17 AA18 AA28 AB06 BA14 CB01 CB07 DA02 DB10 DB11 DC03 EA01 EA05 EA06 EA07 EA34 FA17 HA36 HB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載された内燃機関の排気通路に
設けられたＮＯｘ吸蔵型還元触媒と、該内燃機関の吸気通路と該排気通路とを連通状態に接続
するＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、該吸気通路及び該排気通路の少なくとも一方の通路に介
装された絞り弁と、加速操作後期又は加速操作終了を判定する加速操作時期
判定手段と、該加速操作時期判定手段により該加速操作後期又は該加
速操作終了が判定されると、該排気通路の排気空燃比が
リッチ化されるように該絞り弁及び該ＥＧＲ弁を開度制
御する弁開度制御手段とをそなえて構成されていること
を特徴とする、排気浄化装置。
【請求項２】該加速操作時期判定手段が、アクセルペダル開度を検出するアクセル開度検出手段
と、該アクセル開度検出手段により検出された該アクセルペ
ダル開度に基づき該アクセルペダル開度の変化速度及び
該アクセルペダル開度の変化加速度を算出するとともに
該変化速度及び該変化加速度に基づき該加速操作後期又
は該加速操作終了を判定する加速操作時期判定演算手段
とをそなえて構成されていることを特徴とする、請求項
１記載の排気浄化装置。
【請求項３】該加速操作時期判定手段が、該内燃機関の目標トルクを設定する目標トルク設定手段
と、該目標トルク設定手段により設定された目標トルクに基
づき該目標トルクの変化速度及び該目標トルクの変化加
速度を算出するとともに該変化速度及び該変化加速度に
基づき該加速操作後期又は該加速操作終了を判定する加
速操作時期判定演算手段とをそなえて構成されているこ
とを特徴とする、請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項４】該加速操作時期判定手段が、該内燃機関に供給される目標燃料噴射量を設定する目標
噴射量設定手段と、該目標噴射量設定手段により設定された目標燃料噴射量
に基づき該目標燃料噴射量の変化速度及び該目標燃料噴
射量の変化加速度を算出するとともに該変化速度及び該
変化加速度に基づき該加速操作後期又は該加速操作終了
を判定する加速操作時期判定演算手段とをそなえて構成
されていることを特徴とする、請求項１記載の排気浄化
装置。
【請求項５】該排気通路の排気の実空燃比を推定又は
検出する実排気空燃比検知手段と、該弁開度制御手段による該絞り弁及び該ＥＧＲ弁の開度
制御中において該排気通路の目標排気空燃比を設定する
目標排気空燃比設定手段とをさらにそなえ、該弁開度制御手段は、該実排気空燃比が該目標排気空燃
比となるように該絞り弁及び該ＥＧＲ弁の開度制御を行
なうことを特徴とする、請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項６】該実排気空燃比検知手段が、該排気通路
に介装され該排気空燃比を連続的に検出しうるリニアＡ
／Ｆセンサであることを特徴とする、請求項５記載の排
気浄化装置。
【請求項７】該実排気空燃比検知手段が、該吸気通路
の新気流量を検出する新気流量センサと、該新気流量センサにより検出された新気流量と該内燃機
関に供給される燃料噴射量とに基づき該実排気空燃比を
演算／推定する実排気空燃比演算手段とをそなえて構成
されていることを特徴とする、請求項５記載の排気浄化
装置。
【請求項８】該ＮＯｘ吸蔵型還元触媒のＮＯｘ吸蔵量
を推定又は検出するＮＯｘ吸蔵量推定手段と、該ＮＯｘ吸蔵型還元触媒が活性温度範囲内にあるか否か
を推定又は判定する活性温度範囲判定手段とを有し、該加速操作時期判定手段により該加速操作後期又は該加
速操作終了が判定され、且つ、該ＮＯｘ吸蔵量推定手段
で推定又は検出されたＮＯｘ吸蔵量が所定値以上であっ
て、且つ、該活性温度範囲判定手段により該ＮＯｘ吸蔵
型還元触媒が活性温度範囲内であると判定されると、該
弁開度制御手段により、該排気通路の排気空燃比がリッ
チ化されるように該絞り弁及び該ＥＧＲ弁の開度が制御
されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項
記載の排気浄化装置。
【請求項９】該活性温度範囲判定手段は、エンジン回
転数とエンジントルクとから得られる該エンジンの運転
状態が所定の運転範囲内にあると、該ＮＯｘ吸蔵型還元
触媒が活性温度範囲内にあると推定又は判定することを
特徴とする、請求項８記載の排気浄化装置。
【請求項１０】前回のリッチ運転終了時から所定時間
内は、該排気通路の排気空燃比のリッチ化を禁止するリ
ッチ運転制御規制手段をそなえていることを特徴とす
る、請求項１〜７のいずれか１項記載の排気浄化装置。