JP2005076504A - 内燃機関の触媒制御方法及び触媒制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の触媒制御のために吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加する際に過渡時における触媒過熱や白煙などを防止する。
【解決手段】 吸気系で検出された吸入空気量に基づいて、吸入空気量の検出タイミングから、対応する排気がＮＯｘ吸蔵還元触媒を有するフィルタに到達するタイミングまでの遅延状態を、吸気遅延反映値Ｋｄとして求める（Ｓ１０４）。そしてこの吸気遅延反映値Ｋｄと吸入空気量とに基づいて遅延吸入空気相当量ＧＡｄを算出する（Ｓ１０６）。この遅延吸入空気相当量ＧＡｄは、過渡時においてもリアルタイムの排気流量を高精度に表している。このため、遅延吸入空気相当量ＧＡｄに基づいて燃料添加量ｆａｄを調節する（Ｓ１１０）ことにより、過渡時においても排気中の燃料濃度を目標床温Ｔｔｃを実現する濃度に高精度に制御することができる。このことにより課題を達成できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の排気系に設けられた添加弁から、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加することにより、添加弁よりも排気系下流に設けられた排気浄化触媒に燃料を供給して反応させる内燃機関の触媒制御方法及び装置に関する。

内燃機関に用いられる排気浄化触媒では、排気に含まれる粒子状物質を濾過し、或る程度蓄積すると排気系に設けられた添加弁から燃料を供給されることにより昇温し、このことにより粒子状物質を燃焼させて浄化する排気浄化システムが存在する（例えば特許文献１参照）。

この排気浄化システムにおいては、排気浄化触媒の触媒床温を目標床温に制御するために、吸気系に設けられているエアフローメータが検出している吸入空気量を用いて排気浄化触媒内で反応させるための燃料添加量を計算している。これは排気中に添加された燃料濃度が排気浄化触媒の昇温幅に比例するためであり、更に排気流量は吸気系に設けられているエアフローメータが検出している吸入空気量に比例するためだからである。
特開平５−４４４３４号公報（第３−４頁、図５）

しかし添加弁は排気系に設けられており、吸気系に設けられたエアフローメータにより検出された吸入空気量を用いていたのでは、吸入空気量及び排気流量が変動する過渡時においては、吸入空気量がリアルタイムで排気流量を正確に表せなくなる。特に、吸入空気量は増加したが、排気流量は未だ対応した増加をしていない場合がある。このような場合に排気浄化触媒を昇温するために吸入空気量に基づいて燃料添加量を制御すると、必要以上に燃料が添加されて排気中の燃料濃度が過剰となり、排気浄化触媒の過熱を招き、排気浄化触媒の劣化を早めるおそれがある。あるいは過剰な燃料が白煙として外部に排出されるおそれもある。

この問題点は、粒子状物質を燃焼させて浄化する排気浄化システムばかりでなく、燃料中に含まれる硫黄成分の被毒によって硫黄成分を吸蔵した排気浄化触媒から硫黄を放出させるために昇温する場合も同じである。

更に、硫黄を放出させる場合には排気の空燃比をストイキよりもわずかに低くする制御が行われる。この場合も、特に吸入空気量は増加しているが排気流量は未だ対応した増加をしていない状態で、空燃比を下げるために吸入空気量に基づいて燃料添加量を制御すると、必要以上に燃料が添加されて排気中の燃料濃度が過剰となり、排気浄化触媒の過熱を招き、排気浄化触媒の劣化を早めるおそれがある。あるいは過剰な燃料が白煙として外部に排出されるおそれもある。尚、空燃比制御の場合は空燃比センサで判断できるが判断時には既に排気中に燃料添加されているため、空燃比センサによるフィードバック制御では過渡時の触媒過熱や白煙などを防止することは困難である。

本発明は、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加する際に過渡時における触媒過熱や白煙などを防止することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関の触媒制御方法は、内燃機関の排気系に設けられた添加弁から、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加することにより、前記添加弁よりも排気系下流に設けられた排気浄化触媒に燃料を供給して反応させる内燃機関の触媒制御方法であって、内燃機関の吸気系での吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態と前記吸入空気量とに基づいて、前記排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出し、該遅延吸入空気相当量に基づいて、前記燃料添加量を算出することを特徴とする。

このように吸入空気量の検出タイミングから、この吸入空気量に対応する排気が排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態と吸入空気量とに基づいて、排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出している。この遅延吸入空気相当量は、過渡時においてもリアルタイムの排気流量を高精度に表せるので、この遅延吸入空気相当量に基づいて燃料添加量を算出することにより、過渡時においても排気中の燃料濃度を、目的とする濃度に高精度に制御することができる。

このことにより吸入空気量は増加したが排気流量は未だ対応した増加をしていない場合においても、遅延吸入空気相当量に基づいて燃料添加量を制御することにより排気中の燃料濃度が過剰とならずに適切な状態に維持できる。したがって過渡時に排気浄化触媒の過熱を招くことなく、排気浄化触媒の劣化を早めることがない。更に過渡時に過剰な燃料が白煙として外部に排出されるおそれも無くなる。

請求項２に記載の内燃機関の触媒制御方法では、請求項１において、吸入空気量の増加時には前記遅延吸入空気相当量に基づいて前記燃料添加量を算出し、吸入空気量の減少時には内燃機関の吸気系で検出された吸入空気量に基づいて前記燃料添加量を算出することを特徴とする。

特に吸入空気量減少時においては、排気系の経路壁へ付着した添加燃料が離脱して排気中に加わる傾向にあり、燃料濃度の低下が抑制される。このため吸入空気量の減少時に吸入空気量に応じた燃料添加量の減少がなされたことと相殺して、排気浄化触媒に到達する排気中の燃料濃度は要求に近い状態となる。又、たとえ、付着燃料の離脱がほとんど無くても、過渡時に排気中の燃料濃度が必要とする濃度よりも低下するのみであり、過剰な濃度となる場合のような過熱や白煙の問題は生じない。

したがって吸入空気量の減少時には内燃機関の吸気系で検出された吸入空気量に基づいて燃料添加量を算出することができる。このような構成によっても、内燃機関の触媒制御全体として適切な燃料添加がなされることになり、過渡時の排気浄化触媒の過熱防止、白煙防止が効果的に行われる。

請求項３に記載の内燃機関の触媒制御装置は、内燃機関の排気系に設けられた添加弁から、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加することにより、前記添加弁よりも排気系下流に設けられた排気浄化触媒に燃料を供給して反応させる内燃機関の触媒制御装置であって、吸気系における吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量に基づいて、該吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態量を算出する遅延状態量算出手段と、前記遅延状態量算出手段により算出された遅延状態量と前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量とに基づいて、前記排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出する遅延吸入空気相当量算出手段と、前記遅延吸入空気相当量算出手段にて算出された遅延吸入空気相当量に基づいて、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御する添加量制御手段とを備えたことを特徴とする。

遅延状態量算出手段は、検出された吸入空気量に基づいて、吸入空気量の検出タイミングから、この吸入空気量に対応する排気が排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態を求めている。そして遅延吸入空気相当量算出手段は、この遅延状態と吸入空気量とに基づいて、排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出している。この遅延吸入空気相当量は、過渡時においてもリアルタイムの排気流量を高精度に表せるので、添加量制御手段は、この遅延吸入空気相当量に基づいて添加弁から排気系に添加される燃料添加量を調節することにより、過渡時においても排気中の燃料濃度を目的とする濃度に高精度に制御することができる。

このことにより吸入空気量が増加したが排気流量は未だ対応した増加をしていない場合においても、遅延吸入空気相当量算出手段が算出する遅延吸入空気相当量を用いて、添加量制御手段により添加量制御がなされることにより、排気中の燃料濃度が適切な状態に維持される。したがって過渡時に排気浄化触媒の過熱を招くことなく、排気浄化触媒の劣化を早めることがない。更に過渡時に過剰な燃料が白煙として外部に排出されるおそれも無くなる。

請求項４に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３において、前記添加量制御手段は、前記吸入空気量検出手段にて検出される吸入空気量の増加時には前記遅延吸入空気相当量算出手段にて算出された遅延吸入空気相当量に基づいて前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御し、前記吸入空気量検出手段にて検出される吸入空気量の減少時には前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量に基づいて前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする。

特に吸入空気量減少時においては、排気系の経路壁へ付着した添加燃料が離脱して排気中に加わる傾向にあり、燃料濃度の低下が抑制される。このため吸入空気量の減少時に添加量制御手段により吸入空気量に応じた燃料添加量の減少がなされたことと相殺して、排気浄化触媒に到達する排気中の燃料濃度は要求に近い状態となる。又、たとえ、付着燃料の離脱がほとんど無くても、過渡時に排気中の燃料濃度が必要とする濃度よりも低下するのみであり、過剰な濃度となる場合のような過熱や白煙の問題は生じない。

したがって添加量制御手段は、吸入空気量の減少時には吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量に基づいて燃料添加量を制御することができる。このような構成によっても内燃機関の触媒制御全体として適切な燃料添加がなされることになり、過渡時の排気浄化触媒の過熱防止、白煙防止が効果的に行われる。

請求項５に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３又は４において、前記添加量制御手段は、前記排気浄化触媒における添加燃料の酸化反応による反応熱で、前記排気浄化触媒を目標床温に昇温させるために、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする。

添加量制御手段が排気浄化触媒を目標床温に昇温させるために燃料添加量を制御している場合においても、過渡時に排気浄化触媒の過熱や白煙発生を招かずに触媒床温を目標床温に高精度に制御できる。

請求項６に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化触媒は、排気中の粒子状物質を濾過し、該粒子状物質を昇温により燃焼させることで排気を浄化する触媒であることを特徴とする。

このように排気浄化触媒は、排気中の粒子状物質を濾過して昇温により燃焼させることで排気を浄化する触媒であっても良く、過渡時に排気浄化触媒の過熱や白煙発生を招かずに粒子状物質を浄化することができる。

請求項７に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３又は４において、前記添加量制御手段は、前記排気浄化触媒に流入する排気を目標空燃比とするために、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする。

特に、添加量制御手段が排気浄化触媒に目標空燃比の排気を流入させるために燃料添加量を制御している場合では、目標空燃比に高精度に制御できることにより、過渡時の白煙発生や排気浄化触媒の過熱を招くことがない。

請求項８に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３〜７のいずれかにおいて、前記排気浄化触媒は、排気中の硫黄成分により被毒される触媒であり、昇温及び排気の空燃比低下により硫黄成分の被毒から回復する触媒であることを特徴とする。

このように排気浄化触媒は、排気中の硫黄成分により被毒される触媒であり、昇温及び排気の空燃比低下により、硫黄成分の被毒から回復する触媒であっても良い。この場合、添加量制御手段による燃料添加量制御により昇温と空燃比の低下を実行して硫黄成分の被毒から排気浄化触媒を回復する場合に、過渡時において排気浄化触媒の過熱や白煙発生を招くことがない。

請求項９に記載の内燃機関の触媒制御装置では、請求項３〜８のいずれかにおいて、前記吸入空気量以外の内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記遅延状態量算出手段は、前記運転状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて、該吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態量を算出することを特徴とする。

尚、遅延状態量は吸入空気量以外の運転状態から求めても良い。例えば内燃機関回転数やアクセル開度等に基づいて求めても良い。

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された車両用ディーゼルエンジン及び制御装置の概略構成を表すブロック図である。尚、本発明は希薄燃焼式ガソリンエンジンなどについて同様な触媒構成を採用した場合においても適用できる。

ディーゼルエンジン２は複数気筒、ここでは４気筒＃１，＃２，＃３，＃４からなる。各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は吸気弁６にて開閉される吸気ポート８及び吸気マニホールド１０を介してサージタンク１２に連結されている。そしてサージタンク１２は、吸気経路１３を介して、インタークーラ１４及び過給機、ここでは排気ターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａの出口側に連結されている。コンプレッサ１６ａの入口側はエアクリーナ１８に連結されている。サージタンク１２には、排気再循環（以下、「ＥＧＲ」と称する）経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａが開口している。そして、サージタンク１２とインタークーラ１４との間の吸気経路１３には、スロットル弁２２が配置され、コンプレッサ１６ａとエアクリーナ１８との間には吸入空気量センサ２４、及び吸気温センサ２６が配置されている。

各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は排気弁２８にて開閉される排気ポート３０及び排気マニホールド３２を介して排気ターボチャージャ１６の排気タービン１６ｂの入口側に連結され、排気タービン１６ｂの出口側は排気経路３４に接続されている。尚、排気タービン１６ｂは排気マニホールド３２において第４気筒＃４側から排気を導入している。

この排気経路３４には、排気浄化触媒が収納されている３つの触媒コンバータ３６，３８，４０が配置されている。最上流の第１触媒コンバータ３６にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが収納されている。ディーゼルエンジン２の通常の運転時において排気が酸化雰囲気（リーン）にある時には、ＮＯｘはこのＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵される。そして還元雰囲気（ストイキあるいはリッチ）ではＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵されたＮＯｘがＮＯとして離脱しＨＣやＣＯにより還元される。このことによりＮＯｘの浄化を行っている。

そして中間に配置された第２触媒コンバータ３８にはモノリス構造に形成された壁部を有するフィルタ３８ａが収納され、この壁部の微小孔を排気が通過するように構成されている。このフィルタ３８ａの微小孔表面にＮＯｘ吸蔵還元触媒がコーティングされているので、前述したごとくにＮＯｘの浄化が行われる。更にフィルタ壁部には排気中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と称する）が捕捉されるので、酸化雰囲気ではＮＯｘ吸蔵時に発生する活性酸素によりＰＭの酸化が開始され、更に周囲の過剰酸素によりＰＭ全体が酸化される。還元雰囲気（ストイキあるいはリッチ）ではＮＯｘ吸蔵還元触媒から発生する大量の活性酸素によりＰＭの酸化が促進される。このことによりＮＯｘの浄化と共にＰＭの浄化を実行している。尚、ここでは第１触媒コンバータ３６と第２触媒コンバータ３８とは一体に形成されている。

最下流の第３触媒コンバータ４０は、酸化触媒４０ａが収納され、ここではＨＣやＣＯが酸化されて浄化される。
尚、第１触媒コンバータ３６内のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの上流には第１空燃比センサ４２が、更にＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａと第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａとの間には第１排気温センサ４４が配置されている。又、フィルタ３８ａと第３触媒コンバータ４０内の酸化触媒４０ａとの間において、フィルタ３８ａの近くには第２排気温センサ４６が、酸化触媒４０ａの近くには第２空燃比センサ４８が配置されている。

上記第１空燃比センサ４２と第２空燃比センサ４８とは、それぞれの位置で排気成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。又、第１排気温センサ４４と第２排気温センサ４６とはそれぞれの位置で排気温を検出するものである。

第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａの上流側と下流側には差圧センサ５０の配管がそれぞれ設けられ、差圧センサ５０はフィルタ３８ａの目詰まりを検出するためにフィルタ３８ａの上下流での差圧を検出している。

尚、排気マニホールド３２には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂが開口している。このＥＧＲガス吸入口２０ｂは第１気筒＃１側で開口しており、排気タービン１６ｂが排気を導入している第４気筒＃４側とは反対側である。

ＥＧＲ経路２０の途中にはＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂ側から、ＥＧＲガスを改質するための鉄系ＥＧＲ触媒５２が配置され、更にＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５４が設けられている。尚、ＥＧＲ触媒５２はＥＧＲクーラ５４の詰まりを防止する機能も有している。そしてＥＧＲガス供給口２０ａ側にはＥＧＲ弁５６が配置されている。このＥＧＲ弁５６の開度調節によりＥＧＲガス供給口２０ａから吸気系へのＥＧＲガス供給量の調節が可能となる。

各気筒＃１〜＃４に配置されて、各燃焼室４内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁５８は、燃料供給管５８ａを介してコモンレール６０に連結されている。このコモンレール６０内へは電気制御式の吐出量可変燃料ポンプ６２から燃料が供給され、燃料ポンプ６２からコモンレール６０内に供給された高圧燃料は各燃料供給管５８ａを介して各燃料噴射弁５８に分配供給される。尚、コモンレール６０には燃料圧力を検出するための燃料圧センサ６４が取り付けられている。

更に、燃料ポンプ６２からは別途、低圧燃料が燃料供給管６６を介して添加弁６８に供給されている。この添加弁６８は第４気筒＃４の排気ポート３０に設けられて、排気タービン１６ｂ側に向けて燃料を噴射することにより排気中に燃料を添加するものである。この燃料の添加により排気を一時的に還元雰囲気として第１触媒コンバータ３６のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及び第２触媒コンバータ３８のフィルタ３８ａに吸蔵されているＮＯｘを還元浄化している。更にフィルタ３８ａでのＰＭの堆積程度に伴う前述したＰＭの浄化も実行している。又、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの硫黄被毒（以下「Ｓ被毒」と称する）の程度に基づいて、添加弁６８から燃料を添加することでＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａを高温化しかつ排気空燃比のリッチ化を繰り返してＳ被毒から回復させる処理も実行している。

電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）７０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。そしてＥＣＵ７０は前述した吸入空気量センサ２４、吸気温センサ２６、第１空燃比センサ４２、第１排気温センサ４４、第２排気温センサ４６、第２空燃比センサ４８、差圧センサ５０、ＥＧＲ弁５６内のＥＧＲ開度センサ、燃料圧センサ６４及びスロットル開度センサ２２ａの信号を読み込んでいる。更にアクセルペダル７２の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ７４、及びディーゼルエンジン２の冷却水温度を検出する冷却水温センサ７６から信号を読み込んでいる。更に、クランク軸７８の回転数を検出するエンジン回転数センサ８０、クランク軸７８の回転位相あるいは吸気カムの回転位相を検出して気筒判別を行う気筒判別センサ８２から信号を読み込んでいる。

そしてこれらの信号から得られるエンジン運転状態や操作状態に基づいて、ＥＣＵ７０は燃料噴射弁５８による燃料噴射時期制御や燃料噴射量制御を実行する。更にＥＧＲ弁５６の開度制御、モータ２２ｂによるスロットル開度制御、燃料ポンプ６２の吐出量制御、及び後述するＰＭ再生制御やＳ被毒回復制御の各処理を実行する。例えば、ＥＧＲ率がエンジン負荷とエンジン回転数ＮＥとに基づいて設定される目標ＥＧＲ率となるようにスロットル開度とＥＧＲ開度（ＥＧＲ弁５６の開度）とが協調して調節されるＥＧＲ制御が行われる。更にエンジン負荷とエンジン回転数ＮＥとに基づいて設定される目標吸入空気量（エンジン１回転当たりの目標値）となるようにＥＧＲ開度が調節される吸入空気量フィードバック制御が行われる。尚、エンジン負荷は、ここでは燃料噴射量であるがアクセル開度でも良い。

ＥＣＵ７０が実行する燃焼モード制御としては、通常燃焼モード、低温燃焼モードとの２種類から選択した燃焼モードを、運転状態に応じて実行する。ここで低温燃焼モードとは、大量の排気再循環量により燃焼温度の上昇を緩慢にしてＮＯｘとスモークとを同時低減させる燃焼モードである。低温燃焼モードは本実施の形態では主として低負荷低中回転領域にて実行している。これ以外の燃焼モードが通常のＥＧＲ制御（ＥＧＲしない場合も含める）を実行する通常燃焼モードである。

そして触媒に対する制御処理を実行する触媒制御モードとしては、ＰＭ再生制御モード、Ｓ被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード、及び通常制御モードの４種類のモードが存在する。ＰＭ再生制御モードとは、特に第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａに堆積しているＰＭを前述のごとく燃焼させてＣＯ2とＨ2Ｏにして排出するモードである。このモードでは、添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）する。Ｓ被毒回復制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａがＳ被毒してＮＯｘ吸蔵能力が低下した場合に前述したごとく硫黄を放出させるモードである。このモードでは、添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）し、更に空燃比をストイキよりもわずかに低下させる処理を行う。ＮＯｘ還元制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸蔵されたＮＯｘを、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに還元して放出するモードである。このモードでは、添加弁６８からの比較的時間をおいた間欠的な燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射により触媒床温は比較的低温（例えば２５０〜５００℃）として、空燃比をストイキよりも低下させる処理を行う。これ以外の状態が通常制御モードとなり、この通常制御モードでは添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射はなされない。

図２のフローチャートに示すＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理は、ＥＣＵにより実行される添加弁６８の燃料添加量制御処理である。このＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理は、ＰＭ再生制御モード及びＳ被毒回復制御モード時において触媒床温を目標床温に調節するために行われる処理である。この処理は一定時間毎の割り込みで実行される。なお個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

本処理が開始されると、まずフィルタ３８ａにおけるＮＯｘ吸蔵還元触媒の目標床温Ｔｔｃを設定する（Ｓ１０２）。これはＮＯｘ吸蔵還元触媒の過熱限界温度以下においてＰＭの燃焼に適切な範囲（６００〜７００℃）に設定されており、例えば目標床温Ｔｔｃ＝「６５０℃」に設定される。

次に吸気遅延反映値Ｋｄが吸入空気量センサ２４にて検出されている吸入空気量に基づいて、図３に示す吸気遅延反映値マップから算出される（Ｓ１０４）。図３の吸気遅延反映値マップは、予め実験にて求められており、吸入空気量センサ２４にて検出された吸入空気量が、各燃焼室４にて燃焼された後に、第２触媒コンバータ３８に到達する遅延状態を、吸気遅延反映値Ｋｄとして数値化したものである。この吸気遅延反映値Ｋｄは後述する加重平均値の重み付け係数として用いられるもので、吸気遅延反映値Ｋｄ＞１．０である。吸入空気量が小さいほどディーゼルエンジン２内での気流速度が低く、吸入空気量センサ２４での検出から第２触媒コンバータ３８への到達時間が長くなる。そして、吸入空気量が大きいほどディーゼルエンジン２内での気流速度が高く、吸入空気量センサ２４での検出から第２触媒コンバータ３８への到達時間が短くなる。このため吸気遅延反映値マップでは、吸入空気量が小さいほど吸気遅延反映値Ｋｄは大きくなり、吸入空気量が大きいほど吸気遅延反映値Ｋｄは小さくなって「１．０」に近づく。

次に遅延吸入空気相当量ＧＡｄが式１に示すごとく算出される（Ｓ１０６）。
ＧＡｄ ← ＧＡｄｏｌｄ ＋（ＧＡ−ＧＡｄｏｌｄ）／Ｋｄ … ［式１］
ここで前回遅延吸入空気相当量ＧＡｄｏｌｄは前回の制御周期にて求められている遅延吸入空気相当量である。吸入空気量ＧＡは今回の制御周期時に吸入空気量センサ２４にて検出されている吸入空気量である。これらの吸入空気量は単位時間当たりの流量（ｇ／ｓ）で表されている。

次にベース床温Ｔｂｃが求められる（Ｓ１０８）。このベース床温Ｔｂｃはフィルタ３８ａにおける触媒床温であり、フィルタ３８ａが触媒反応により反応熱を生じていない場合の床温である。したがってベース床温Ｔｂｃはディーゼルエンジン２の排気温と同じと考えられるので、ディーゼルエンジン２のエンジン回転数ＮＥと負荷とに応じて予め実験にて作成されているマップからエンジン回転数ＮＥ及び負荷（ここでは燃料噴射弁５８から燃焼用に噴射される噴射燃料量）とに基づいて推定される。

次にフィルタ３８ａの触媒床温を目標床温Ｔｔｃに維持するための単位時間当たりの燃料添加量ｆａｄが式２に示すごとく算出される（Ｓ１１０）。
ｆａｄ ← （Ｔｔｃ − Ｔｂｃ） × ＧＡｄ × Ｃｋ … ［式２］
ここで燃料換算係数Ｃｋは、遅延吸入空気相当量ＧＡｄを燃料量に換算するための係数であり、流量が１ｇ／ｓである排気の温度を１℃上昇させるに必要な燃料量を表している。このことにより前記式２の右辺は、遅延吸入空気相当量ＧＡｄに対応する排気流量中で、フィルタ３８ａにおける触媒床温をベース床温Ｔｂｃから目標床温Ｔｔｃまで上昇させるに必要な単位時間当たりの燃料量を算出していることになる。

こうして一旦本処理を終了する。
そしてＰＭ再生モードあるいはＳ被毒回復時の床温制御にて、単位時間当たり燃料量が燃料添加量ｆａｄとなるように添加弁６８に対する開弁制御がなされて排気中に燃料が添加される。このことにより、ＰＭ再生モードでは、フィルタ３８ａの触媒床温は目標床温Ｔｔｃとなるように調節されてＰＭが燃焼浄化される。又、Ｓ被毒回復モードでは上述のごとく目標床温Ｔｔｃに調節された後に空燃比がストイキよりもわずかに低下されることによりＳ放出が生じてＳ被毒回復がなされる。尚、Ｓ被毒回復モードでは、上述した制御によりフィルタ３８ａよりも上流側のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａについても同時に昇温とＳ放出が生じてＳ被毒回復がなされる。

図４のタイミングチャートに本実施の形態における処理の一例を示す。ＰＭ再生制御モード時又はＳ被毒回復制御モード時にアクセルペダル７２の踏み込みにより急速な加速操作が行われると（ｔ０〜ｔ１）、燃料噴射量制御により急速に燃料噴射量は増量される。そして、スロットル弁２２とＥＧＲ弁５６との協調制御、及びエンジン回転数ＮＥの増加により、各燃焼室４への吸入空気量が増加して吸入空気量センサ２４にて検出される吸入空気量も急速に増加する。しかしフィルタ３８ａに対する排気流量については直ちに吸入空気量の急速な増量が反映されるわけではなく遅延が生じる。フィルタ３８ａに対する排気流量に相当する遅延吸入空気相当量ＧＡｄはこのような遅延を考慮した前記式１により求められているので高精度にフィルタ３８ａに流入する排気流量に対応した値となる。したがって遅延吸入空気相当量ＧＡｄを用いて前記式２にて算出された燃料添加量ｆａｄはフィルタ３８ａに流入する排気中の燃料濃度を、目標床温Ｔｔｃを達成させるために適切な濃度に高精度に制御される。

従来のごとく加速時において遅延を考慮しないで、吸入空気量センサ２４により検出された吸入空気量ＧＡにて燃料添加量ｆａｄを求めた場合には、破線で示すごとく排気流量が増加しない内に燃料添加量ｆａｄが急速に増量してしまう。このためフィルタ３８ａに流入する排気中の燃料濃度が過剰となり触媒床温は破線で示すごとく急激に目標昇温から上昇し過熱を招く。

上述した構成において、吸入空気量センサ２４が吸入空気量検出手段に相当する。ＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理（図２）のステップＳ１０４が遅延状態量算出手段としての処理に、ステップＳ１０６が遅延吸入空気相当量算出手段としての処理に、ステップＳ１１０が添加量制御手段としての処理に相当する。吸気遅延反映値Ｋｄが遅延状態量に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．吸入空気量センサ２４にて検出された吸入空気量ＧＡに基づいて、この吸入空気量ＧＡの検出タイミングから、対応する排気がフィルタ３８ａに到達するタイミングまでの遅延状態を、吸気遅延反映値Ｋｄとして求めている（Ｓ１０４）。そしてこの吸気遅延反映値Ｋｄと吸入空気量ＧＡとに基づいて、フィルタ３８ａに到達した遅延吸入空気相当量ＧＡｄを算出している（Ｓ１０６）。この遅延吸入空気相当量ＧＡｄは、過渡時においてもリアルタイムの排気流量を高精度に表している。このため、遅延吸入空気相当量ＧＡｄに基づいて添加弁６８から排気系に添加される燃料添加量ｆａｄを調節することにより、過渡時においても排気中の燃料濃度を目的とする濃度、ここでは目標床温Ｔｔｃを実現する濃度に高精度に制御することができる。このことにより、過渡時、特に加速時において吸入空気量ＧＡが増加したが排気流量は未だ対応した増加をしていない場合においても、排気中の燃料濃度が適切な状態に維持されるので、フィルタ３８ａの過熱を招くことなく、排気浄化触媒の劣化を早めることがない。更に、過渡時において過剰な燃料が白煙として外部に排出されるおそれも無くなる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、前記実施の形態１の構成において、ＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理（図２）の代わりに、図５のＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理を実行するものである。尚、ハード構成については図１を参照する。

図５について説明する。本処理は一定時間毎の割り込みで実行される。本処理においては、ステップＳ２０２，Ｓ２０４〜Ｓ２１０は、前記図２にて説明したステップＳ１０２〜Ｓ１１０の処理と同じである。異なるのは、目標床温Ｔｔｃの設定（Ｓ２０２）の次に加速時か否かが判定される（Ｓ２０３）点である。ここでは例えばアクセル開度の増加速度が基準速度以上である場合、あるいは吸入空気量ＧＡの増加速度が基準速度以上である場合に加速時であると判定する。

加速時であれば（Ｓ２０３で「ＹＥＳ」）、以下、ステップＳ２０４〜Ｓ２１０の処理が実行される。この処理は前記図２においてステップＳ１０４〜Ｓ１１０にて説明したごとくである。

加速時でなければ（Ｓ２０３で「ＮＯ」）、遅延吸入空気相当量ＧＡｄに直接、吸入空気量ＧＡを設定する（Ｓ２１２）。そしてステップＳ２０８，Ｓ２１０を実行する。したがって、加速時でない場合、すなわち定速時あるいは減速時には、前記式２は次の式３と同じとなる。

ｆａｄ ← （Ｔｔｃ − Ｔｂｃ） × ＧＡ × Ｃｋ … ［式３］
すなわち吸入空気量ＧＡにより燃料添加量ｆａｄを算出している。
図６のタイミングチャートに本実施の形態における処理の一例を示す。ＰＭ再生制御モード時又はＳ被毒回復制御モード時にアクセルペダル７２の踏み戻しにより急速な減速操作が行われると（ｔ１０〜ｔ１１）、燃料噴射量制御により急速に燃料噴射量は減量される。そして、スロットル弁２２とＥＧＲ弁５６との協調制御及びエンジン回転数ＮＥの低下により、各燃焼室４への吸入空気量が減少して吸入空気量センサ２４にて検出される吸入空気量も急速に減少する。しかしフィルタ３８ａへ流入する排気流量については直ちに吸入空気量の急速な減量が反映されるわけではなく遅延が生じるが、この減速時においては遅延吸入空気相当量ＧＡｄには吸入空気量ＧＡそのものが設定されている（Ｓ２１２）。すなわち遅延処理していない。しかし、この減速時においては、排気マニホールド３２や排気経路３４において壁面に付着している燃料が離脱して排気中に加わっている。このため添加弁６８からの燃料添加量ｆａｄの急激な減少が相殺されて排気中の燃料濃度に大きな減少は生じていない（ｔ１０〜ｔ１１）。したがってフィルタ３８ａの触媒床温も急激な低下はせず或る程度維持されている。

尚、加速時については前記実施の形態１の図４にて説明したごとくである。
上述した構成において、ＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理（図５）のステップＳ２０４が遅延状態量算出手段としての処理に、ステップＳ２０６が遅延吸入空気相当量算出手段としての処理に、ステップＳ２０３，Ｓ２１０，Ｓ２１２が添加量制御手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．特に吸入空気量ＧＡ減少時においては、直ちに吸入空気量ＧＡに応じて燃料添加量ｆａｄを減少させても、この時には排気系の経路壁へ付着した添加燃料が離脱して排気中に加わる傾向にある。したがって燃料添加量ｆａｄを直ちに低下させたとしても相殺されて排気中の燃料濃度は要求濃度に近い状態となる。

又、たとえ、付着燃料の離脱がほとんど無いとしても、過渡時に排気中の燃料濃度が必要とする濃度よりも低下するのみであり、過剰な濃度となる場合のような過熱や白煙の問題は生じない。

このため本実施の形態では、吸入空気量ＧＡの減少時には吸入空気量センサ２４にて検出された吸入空気量ＧＡに基づいて燃料添加量ｆａｄを算出するようにしている。このような構成にしても過渡時での排気浄化触媒の過熱防止、白煙防止が効果的にできる。

［実施の形態３］
本実施の形態では、前記実施の形態１又は前記実施の形態２の構成に加えて、更に、図７に示すＳ被毒回復時空燃比制御処理を実行するものである。尚、ハード構成については図１を参照する。

図７について説明する。本処理は一定時間毎の割り込みで実行される。本処理が開始されると、まずＳ放出制御タイミングか否かが判定される（Ｓ３０２）。Ｓ被毒回復モードの開始時には、前述したＳ被毒回復時昇温制御処理（図２，５）が実行され、目標床温に達するまではＳ放出制御タイミングではない。したがってＳ被毒回復モードの開始時には（Ｓ３０２で「ＮＯ」）、前述したＳ被毒回復時昇温制御（図２，５）の実行がなされる（Ｓ３１６）。その後、目標床温に達し、この時にＳ放出用に設定されている運転領域（ここでは中負荷で中高エンジン回転領域）であればＳ放出制御タイミングと判断される（Ｓ３０２で「ＹＥＳ」）。したがってＳ被毒回復時昇温制御（図２，５）が停止される（Ｓ３０４）。そして目標空燃比ＡＦｔが設定される（Ｓ３０６）。この目標空燃比ＡＦｔは、Ｓ放出のための空燃比であり、ストイキよりもわずかに低い空燃比に設定されている。尚、目標空燃比ＡＦｔは一定とする必要はなく、例えばディーゼルエンジンの運転状態やＮＯｘ吸蔵還元触媒の状態に応じて目標空燃比ＡＦｔを変動させても良い。

次に吸気遅延反映値Ｋｄが算出され（Ｓ３０８）、遅延吸入空気相当量ＧＡｄが算出される（Ｓ３１０）。このステップＳ３０８，Ｓ３１０の処理は図２のステップＳ１０４，Ｓ１０６にて述べたごとくである。

次に式４のごとく燃料噴射弁５８により噴射された単位時間当たりの噴射燃料量Ｑｉｎｊが算出される（Ｓ３１２）。
Ｑｉｎｊ ← １回の燃料噴射量 × ＮＥ × Ｋｓ … ［式４］
ここで換算係数Ｋｓは、エンジン回転数ＮＥが「ｒｐｍ」で表されていることと、エンジン１回転で２回の噴射が行われるため、ディーゼルエンジン全体として、単位時間当たりの燃料噴射量に換算するための係数である。

次に噴射燃料量Ｑｉｎｊと遅延吸入空気相当量ＧＡｄとから式５により、単位時間当たりの燃料添加量ｆａｅが算出される（Ｓ３１４）。
ｆａｅ ← ＧＡｄ × ＡＦｔ × Ｋｆｂ − Ｑｉｎｊ … ［式５］
前記式５の右辺の「ＧＡｄ×ＡＦｔ×Ｋｆｂ」は目標空燃比ＡＦｔを達成するのに単位時間当たりに必要な燃料全体を示している。ここで空燃比フィードバック係数Ｋｆｂは第２空燃比センサ４８により検出される空燃比と目標空燃比ＡＦｔとの差の積分計算により求められる値であり、空燃比ずれをフィードバック補正するための補正係数である。したがって式５では、「ＧＡｄ×ＡＦｔ×Ｋｆｂ」から既に燃料噴射弁５８により噴射された噴射燃料量Ｑｉｎｊを減算することにより、不足分を燃料添加量ｆａｅとして算出している。

このようにして単位時間当たりの燃料添加量ｆａｅが求められると、この燃料添加量ｆａｅが実現されるように添加弁６８に対する開弁制御がなされて排気中に燃料が添加される。このことにより各ＮＯｘ吸蔵還元触媒からＳ放出がなされてＳ被毒回復がなされる。

図８のタイミングチャートに本実施の形態における処理の一例を示す。Ｓ被毒回復制御モード時において昇温制御が完了してＳ放出制御が開始される（ｔ２０）。このＳ放出制御時には、前記式４，５に基づいて算出された燃料添加量ｆａｅが添加弁から添加されることにより、添加弁下流の空燃比はストイキよりもわずかに低い目標空燃比に調節される。

その後、アクセルペダル７２の踏み込みにより急速な加速操作が行われると（ｔ２１〜ｔ２２）、これに応じてエンジン回転数ＮＥの増加と、スロットル弁２２とＥＧＲ弁５６との協調制御により各燃焼室４への吸入空気量が増加して吸入空気量センサ２４にて検出される吸入空気量ＧＡも急速に増加する。この時、フィルタ３８ａへ流入する排気流量については吸入空気量の増加に対して図８に示すごとくの遅延が生じる。遅延吸入空気相当量ＧＡｄはこのような遅延を考慮した前記式１により求められているので高精度にフィルタ３８ａに対する排気流量に対応した値となる。したがってこの遅延吸入空気相当量ＧＡｄを用いて前記式５により求められる燃料添加量ｆａｅに基づいて添加弁６８から燃料添加することにより、過渡時においても目標空燃比ＡＦｔを高精度に達成することが可能となる。

従来のごとく加速時において吸気の遅延を考慮しないで、吸入空気量センサ２４により検出された吸入空気量ＧＡにて燃料添加量ｆａｅを求めた場合には、破線で示すごとく過剰な燃料が添加されて空燃比がストイキよりも大きく低下してしまう。このため排気中の燃料濃度が過剰となり白煙を招いたり、各ＮＯｘ吸蔵還元触媒の触媒床温の過熱を招く。

上述した構成において、Ｓ被毒回復時空燃比制御処理（図７）のステップＳ３０８が遅延状態量算出手段としての処理に、ステップＳ３１０が遅延吸入空気相当量算出手段としての処理に、ステップＳ３１２，３１４が添加量制御手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．Ｓ放出制御時にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａへ導入される排気は、遅延吸入空気相当量ＧＡｄを用いた式５の計算により目標空燃比ＡＦｔに高精度に制御できる。このことにより、過渡時にＳ被毒から回復する場合に白煙発生や排気浄化触媒の過熱を招くことがない。

（ロ）．前記実施の形態１又は２のＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理（図２又は図５）も実行しているので、Ｓ被毒回復時昇温制御時においても過渡時にＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの過熱や白煙発生を招くことがない。更に、ＰＭ再生時においても同じである。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態３においては、加速時も減速時も吸入空気量の遅延を考慮して燃料添加量ｆａｅを算出していたが、前記実施の形態２と同じく加速時のみに限って前記遅延を考慮して燃料添加量ｆａｅを算出しても良い。例えば図９に示すごとく処理する。図９では図７と同一の処理については同一のステップ番号を付している。図７と異なるのは、ステップＳ３０６の後に、加速時か否かが判定され（Ｓ３０７）、加速時であれば（Ｓ３０７で「ＹＥＳ」）、前記実施の形態３と同じく吸気の遅延を考慮して燃料添加量ｆａｅを求めている。そして加速時でなければ（Ｓ３０７で「ＮＯ」）、前記遅延は考慮せずに吸入空気量ＧＡを用いて燃料添加量ｆａｅを求めている。尚、ステップＳ３０７は図５のステップＳ２０３と同一の処理でありステップＳ３１８は図５のステップＳ２１２と同一の処理である。

（ｂ）．遅延状態量として、加重平均値を計算するための吸気遅延反映値Ｋｄを算出していたが、これ以外に次のようにしても良い。すなわち、吸入空気量ＧＡを或る程度の時間分、蓄積して記憶しておき、過渡時において、吸入空気量ＧＡに応じた時間分、過去に遡った吸入空気量ＧＡを記憶内容から抽出して、遅延吸入空気相当量ＧＡｄに設定して用いても良い。

（ｃ）．吸気遅延反映値Ｋｄはエンジン運転状態として吸入空気量を用いてマップから求めたが、これ以外にエンジン運転状態として、エンジン回転数ＮＥや、アクセル開度などを用いてマップから算出しても良い。この場合、エンジン回転数センサやアクセル開度センサが運転状態検出手段に相当することになる。上記（ｂ）のごとく過去に遡る場合も同様である。

実施の形態１の車両用ディーゼルエンジン及び制御装置の概略構成を表すブロック図。 実施の形態１のＥＣＵが実行するＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理のフローチャート。 上記ＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理にて用いられる吸気遅延反映値マップの構成説明図。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２のＥＣＵが実行するＰＭ再生・Ｓ被毒回復時昇温制御処理のフローチャート。 実施の形態２の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態３のＥＣＵが実行するＳ被毒回復時空燃比制御処理のフローチャート。 実施の形態３の処理の一例を示すタイミングチャート。 Ｓ被毒回復時空燃比制御処理の他の例を示すフローチャート。

符号の説明

２…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、６…吸気弁、８…吸気ポート、１０…吸気マニホールド、１２…サージタンク、１３…吸気経路、１４…インタークーラ、１６…排気ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…排気タービン、１８…エアクリーナ、２０…ＥＧＲ経路、２０ａ…ＥＧＲガス供給口、２０ｂ…ＥＧＲガス吸入口、２２…スロットル弁、２２ａ…スロットル開度センサ、２２ｂ…モータ、２４…吸入空気量センサ、２６…吸気温センサ、２８…排気弁、３０…排気ポート、３２…排気マニホールド、３４…排気経路、３６…第１触媒コンバータ、３６ａ…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、３８…第２触媒コンバータ、３８ａ…フィルタ、４０…第３触媒コンバータ、４０ａ…酸化触媒、４２…第１空燃比センサ、４４…第１排気温センサ、４６…第２排気温センサ、４８…第２空燃比センサ、５０…差圧センサ、５２…ＥＧＲ触媒、５４…ＥＧＲクーラ、５６…ＥＧＲ弁、５８…燃料噴射弁、５８ａ…燃料供給管、６０…コモンレール、６２…燃料ポンプ、６４…燃料圧センサ、６６…燃料供給管、６８…添加弁、７０…ＥＣＵ、７２…アクセルペダル、７４…アクセル開度センサ、７６…冷却水温センサ、７８…クランク軸、８０…エンジン回転数センサ、８２…気筒判別センサ。

Claims (9)

1. 内燃機関の排気系に設けられた添加弁から、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加することにより、前記添加弁よりも排気系下流に設けられた排気浄化触媒に燃料を供給して反応させる内燃機関の触媒制御方法であって、
   内燃機関の吸気系での吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態と前記吸入空気量とに基づいて、前記排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出し、該遅延吸入空気相当量に基づいて、前記燃料添加量を算出することを特徴とする内燃機関の触媒制御方法。
2. 請求項１において、吸入空気量の増加時には前記遅延吸入空気相当量に基づいて前記燃料添加量を算出し、吸入空気量の減少時には内燃機関の吸気系で検出された吸入空気量に基づいて前記燃料添加量を算出することを特徴とする内燃機関の触媒制御方法。
3. 内燃機関の排気系に設けられた添加弁から、吸入空気量に基づいて算出した燃料添加量を排気系に添加することにより、前記添加弁よりも排気系下流に設けられた排気浄化触媒に燃料を供給して反応させる内燃機関の触媒制御装置であって、
   吸気系における吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
   前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量に基づいて、該吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態量を算出する遅延状態量算出手段と、
   前記遅延状態量算出手段により算出された遅延状態量と前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量とに基づいて、前記排気浄化触媒に到達した遅延吸入空気相当量を算出する遅延吸入空気相当量算出手段と、
   前記遅延吸入空気相当量算出手段にて算出された遅延吸入空気相当量に基づいて、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御する添加量制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
4. 請求項３において、前記添加量制御手段は、前記吸入空気量検出手段にて検出される吸入空気量の増加時には前記遅延吸入空気相当量算出手段にて算出された遅延吸入空気相当量に基づいて前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御し、前記吸入空気量検出手段にて検出される吸入空気量の減少時には前記吸入空気量検出手段にて検出された吸入空気量に基づいて前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
5. 請求項３又は４において、前記添加量制御手段は、前記排気浄化触媒における添加燃料の酸化反応による反応熱で、前記排気浄化触媒を目標床温に昇温させるために、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
6. 請求項３〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化触媒は、排気中の粒子状物質を濾過し、該粒子状物質を昇温により燃焼させることで排気を浄化する触媒であることを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
7. 請求項３又は４において、前記添加量制御手段は、前記排気浄化触媒に流入する排気を目標空燃比とするために、前記添加弁から排気系に添加される燃料添加量を制御することを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
8. 請求項３〜７のいずれかにおいて、前記排気浄化触媒は、排気中の硫黄成分により被毒される触媒であり、昇温及び排気の空燃比低下により硫黄成分の被毒から回復する触媒であることを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。
9. 請求項３〜８のいずれかにおいて、前記吸入空気量以外の内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記遅延状態量算出手段は、前記運転状態検出手段にて検出された運転状態に基づいて、該吸入空気量の検出タイミングから該吸入空気量による燃焼後の排気が前記排気浄化触媒に到達するタイミングまでの遅延状態量を算出することを特徴とする内燃機関の触媒制御装置。

Images