JP2005105836A - 吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置に関し、吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえリッチスパイクによるＮＯｘパージを適宜行なう内燃機関において、燃料カットから燃料供給に復帰する際に生じ易いトルクショックを確実に抑制することができるようにする。
【解決手段】 吸蔵型ＮＯｘ触媒２５をそなえ、吸蔵型ＮＯｘ浄化触媒２５のＮＯｘ吸蔵量が増加したら空燃比をリッチ又はストイキにしてＮＯｘパージを行なう内燃機関において、所定の運転条件下で燃料供給を停止し所定の燃料供給復帰条件下で燃料供給を復帰させる燃料カット制御手段２８ｂと、燃料カット制御手段２８Ｂの制御による燃料供給復帰時に、ＮＯｘパージを実施するタイミングであれば、点火時期をリタードさせる点火時期制御手段２８Ｃとをそなえるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、吸蔵型ＮＯｘ浄化触媒を備え、この吸蔵型ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が増加したらＮＯｘパージを行なう内燃機関において、減速時等の運転状態に応じて各気筒への燃料供給を停止する燃料カット及びこれに関連する制御装置に関する。

電子燃料噴射制御装置を備えた車両用内燃機関において、例えば車両の減速時などの所定の運転時に、機関回転数が第１所定値（例えば１８００ｒｐｍ）以上でスロットル弁が全閉に操作されると燃料噴射を停止し、その後機関回転数が第２所定値（例えば１２００ｒｐｍ）以下になると燃料噴射を再開する燃料カット制御（燃料供給停止，再開制御）を行なうようにしたものが開発されている。

この燃料カット制御により燃料の節約ができるが、直結クラッチ付き自動変速機をそなえた車両の場合、減速時にこの直結クラッチを直結状態にしてこの燃料カット制御をすることで、強いエンジンブレーキを得ることができる。
しかし、燃料供給停止状態から燃料供給を再開する際に、トルク変化によるトルクショックが発生し車両のドライブフィーリングが損なわれてしまう。そこで、様々な技術が開発されている。

例えば、全気筒を一度に停止したり再開したりするとトルク変化が大きくなるため、このトルクショックを軽減させるべく燃料供給の停止及び再開を複数に区分された気筒群ずつ段階的に行なうようにした技術も開発されており、更には、トルクショックをより緩和すべく燃料供給停止，再開制御と平行して燃料供給再開時の点火時期を遅角側に補正制御するものも提案されている（特許文献１参照）。

特に、特許文献１には、多気筒内燃機関であって、所定の減速運転時に燃料供給を停止し、その後の燃料供給の再開を複数に区分された気筒群ずつ段階的に行い、さらに、燃料供給再開時の点火時期を遅角側に補正制御した後徐々に進角側に戻すようにするものにおいて、燃料供給を再開する際には、再開する気筒群の数に応じた所定の遅角制御量を初期値としてこの値を所定時間内に０とするように漸減させる技術が記載されている。この技術によれば、燃料供給再開時の遅角制御でトルク増大が抑制され、トルクショックが緩和される。

一方、近年、内燃機関をリーン空燃比で運転して燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃機関（リーンバーンエンジン）が実用化されているが、このようなリーンバーンエンジンでは、リーン空燃比で運転すると、三元触媒がその浄化特性から排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を充分に浄化できないため、例えば、リーン空燃比で運転中に排ガス中のＮＯｘを吸蔵または吸着（以下、単に吸蔵と称する。）し、理論空燃比（ストイキ）またはリッチ空燃比で運転中に吸蔵されたＮＯｘを放出還元する吸蔵型ＮＯｘ触媒を備えた排気浄化触媒装置が装備されている。

このような吸蔵型ＮＯｘ触媒は、内燃機関の酸素の過剰状態で排ガス中のＮＯｘを硝酸塩（Ｘ−ＮＯ₃）として付着させて吸蔵し、吸蔵したＮＯｘを主として一酸化炭素（ＣＯ）の過剰状態で放出して窒素（Ｎ₂）に還元させる特性（同時に炭酸塩Ｘ−ＣＯ₃が生成される）を有した触媒である。
従って、実際には、リーン空燃比運転が所定時間継続すると、燃焼室内の空燃比の切換えあるいは排気管への還元剤の供給等により排気の空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比に制御するようなリッチ空燃比運転に定期的に切換え（これをリッチスパイクという）、これによって酸素濃度低下雰囲気でＣＯの多い還元雰囲気を生成し、吸蔵したＮＯｘを放出して浄化還元（ＮＯｘパージ）することで吸蔵型ＮＯｘ触媒の再生を図ることができる（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−１９５８５２号公報 特許第２５８６７３８号公報

ところで、上述のような吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえたリーンバーンエンジンにおいても、上述の燃料カット制御を適用する場合がある。
リーンバーンエンジンの場合、リーン運転時には、エンジン出力トルクを抑えた安定運転を行なえるので、燃料供給停止状態から燃料供給を再開する際にこのリーン運転を実施すれば、燃料供給再開時のトルクショックを抑制することが可能である。例えば、図５はリーンバーンエンジンを搭載した車両の燃料カット制御時の一例を示すタイムチャートであり、図５に示すように、エンジン回転数が第１所定回転数以上でアクセルアクセルペダルがオン（踏み込み状態）からオフ（踏み込み解除）になると、エンジン回転数Ｎｅ及び車速Ｖが低下していき、車両の加速度は負（減速）となり、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗも低下していく。

このような状況下で、燃料カット（Ｆ／ＣＵＴ）が実施されると、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗが略０まで減少し、エンジン回転数Ｎｅ及び車速Ｖが引き続き低下していき、車両の加速度は負（減速）を維持する。
そして、エンジン回転数が第１所定回転数よりも小さい第２所定回転数に低下したら、燃料カットが終了され、燃料が供給されるようになる。この燃料供給復帰時にリーン運転を行なうと、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗ（即ち、燃料噴射量）を抑制できるため、燃料供給復帰時に生じ易いトルクショックを抑制することができる。

しかしながら、吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえていると、上述のように、リーン空燃比運転が所定時間継続すると、リッチ空燃比運転に定期的に切換えるリッチスパイクを行なわなければならず、例えば、図６に示すように、燃料カットから燃料供給を復帰する際に、リッチスパイクが要求される場合も発生する。リッチスパイク（リッチ空燃比運転）では、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗ（即ち、燃料噴射量）を抑制するのが困難なため、燃料供給復帰時に生じ易いトルクショックを抑制することができない。

本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえリッチスパイクによるＮＯｘパージを適宜行なう内燃機関において、燃料カットから燃料供給に復帰する際に生じ易いトルクショックを確実に抑制することができるようにした、吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の本発明の吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置は、吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえ、該吸蔵型ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が増加したら空燃比をリッチ又はストイキにしてＮＯｘパージを行なう内燃機関において、所定の運転条件下で燃料供給を停止し所定の燃料供給復帰条件下で燃料供給を復帰させる燃料カット制御手段と、該燃料カット制御手段の制御による該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングであれば、点火時期をリタードさせる点火時期制御手段とをそなえていることを特徴としている。

該点火時期制御手段は、該燃料供給復帰直後に点火時期リタード量を最大にしてその後該点火時期リタード量を漸減させることが好ましい（請求項２）。
さらに、該内燃機関は、空燃比を理論空燃比として燃焼を行なうストイキ運転モードと、空燃比を該理論空燃比よりも大きくして燃焼を行なうリーン運転モードとを選択可能な空燃比制御手段をそなえ、該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングでなければ、該空燃比制御手段は、基本的に該リーン運転モードを選択することが好ましい（請求項３）。

また、該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングでなく、且つ、該ストイキ運転モードを選択すべき状況下では、該空燃比制御手段は、該燃料供給復帰時に、該ストイキ運転モードを選択する運転モードを選択し、該点火時期制御手段は、該燃料供給復帰時に、上記ＮＯｘパージの場合よりも少ない点火時期リタード量だけ点火時期をリタードさせることが好ましい（請求項４）。

本発明の吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置によれば、燃料カット制御手段の制御によって燃料供給停止（燃料カット）から燃料供給が復帰される時に、空燃比をリッチ又はストイキにしてＮＯｘパージを実施するタイミングであれば、点火時期制御手段が点火時期をリタードさせるので、空燃比をリッチ又はストイキにしてＣＯを増大させるＮＯｘパージを実施しながら、このようなＮＯｘパージにより大きく発生しやすい機関の出力トルクを、点火時期リタードによって抑制することができる。このため、燃料カットから燃料供給を復帰する際に生じやすい機関の出力トルクの急変動を抑制し、トルクショックを抑制することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置を示すもので、図１はその構成図、図２はその制御を説明するフローチャート、図３はその制御を説明するタイムチャート、図４はその制御にかかる点火時期リタード量を説明する図である。
まず、本発明にかかる内燃機関（以下、エンジンともいう）について説明すると、本エンジンは、内燃機関をリーン空燃比で運転して燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃機関（リーンバーンエンジン）として構成された車両用エンジンであり、希薄燃焼（リーンバーン）時に発生しやすいＮＯｘを浄化するために、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５が装備されている。

また、本エンジンは、車両の減速時などの所定の運転条件下で燃料噴射を停止し、その後、さらに所定の運転条件になると燃料噴射を再開する燃料カット制御（燃料供給停止，再開制御）を行なうことで、燃費を低減できるようになっている。
本リーンバーンエンジンについて、さらに説明すると、本エンジンは、燃料噴射モード（運転モード）を切換えることで、吸気行程での燃料噴射（吸気行程噴射モード）または圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射モード）を実施可能な筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジン（以下、筒内噴射型エンジンという）として構成される。そして、この筒内噴射型エンジン１１は、容易にして理論空燃比（ストイキ）での運転やリッチ空燃比での運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運転（リーン空燃比運転、リーンバーン運転）が実現可能となっており、特に圧縮行程噴射モードでは、超リーン空燃比での運転が可能となっている。

具体的には、図１（ｂ）に示すように、エンジン１１のシリンダヘッド１２には、各気筒毎に点火プラグ１３と共に電磁式の燃料噴射弁１４が取付けられており、この燃料噴射弁１４によって燃焼室１５内に燃料を直接噴射可能となっている。この燃料噴射弁１４には、図示しない燃料パイプを介して図示しない燃料供給装置（燃料ポンプ）が接続されており、燃料タンク内の燃料が高燃圧で供給され、この燃料を燃料噴射弁１４から燃焼室１５内に向けて所望の燃圧で噴射するようになっている。この際、燃料噴射量は燃料ポンプの燃料吐出圧と燃料噴射弁１４の開弁時間（燃料噴射時間）とから決定される。

シリンダヘッド１２には、各気筒毎に略直立方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連通するようにして吸気マニホールド１６の一端がそれぞれ接続されている。そして、吸気マニホールド１６の他端にはドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）方式の電動スロットル弁１７が接続されており、このスロットル弁１７にはスロットル開度θthを検出するスロットルセンサ１８が設けられている。また、シリンダヘッド１２には、各気筒毎に略水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポートと連通するようにして排気マニホールド１９の一端がそれぞれ接続されている。

そして、エンジン１１には、クランク角を検出するクランク角センサ２０が設けられており、このクランク角センサ２０はエンジン回転速度Ｎｅを検出可能となっている。
また、エンジン１１の排気マニホールド１９には排気管（排気通路）２１が接続されており、この排気管２１にはエンジン１１に近接した小型の三元触媒２２及び排気浄化触媒装置２３を介して図示しないマフラーが接続されている。

この排気浄化触媒装置２３は、排気空燃比がリーン空燃比のときに排気ガス中にＮＯｘを吸蔵するＮＯｘ低減機能と、排気空燃比が理論空燃比近傍のときに排気ガス中の有害物質（ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ）を浄化する酸化還元機能とをもたせるために、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５と三元触媒２６との２つの触媒を有して構成されており、三元触媒２６の方が吸蔵型ＮＯｘ触媒 ２５よりも下流側に配設されている。この三元触媒２６は、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５から吸蔵されたＮＯｘが放出された際に吸蔵型ＮＯｘ触媒２５自身で還元しきれなかったＮＯｘを還元する役目も有している。

なお、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５がＮＯｘを還元するのみならず、ＨＣとＣＯを酸化する三元触媒の機能（ここでは、三元機能と称する。）を十分有している場合には、排気浄化触媒装置２３を、この吸蔵型ＮＯｘ触媒２５だけで構成してもよい。
この吸蔵型ＮＯｘ触媒２５は、酸化雰囲気においてＮＯｘを一旦吸蔵させ（ＮＯｘ低減機能）、主としてＣＯの存在する還元雰囲気中においてＮＯｘを放出してＮ₂（窒素）等に還元させる還元機能を持つものである。詳しくは、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５は、貴金属として白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）等を有した触媒として構成されており、吸蔵材としてはバリウム（Ｂａ）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属が採用されている。

そして、このようなエンジン１１を制御するために、入出力装置，記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ），タイマカウンタ等を有するＥＣＵ（電子コントロールユニット）２８が設けられており、このＥＣＵ２８によりエンジン１１を含めた本実施形態の排気浄化装置の総合的な制御が行われる。
このため、ＥＣＵ２８の入力側には、各種センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出情報が入力する。一方、ＥＣＵ２８の出力側には、点火コイルを介して上述した点火プラグ１３や燃料噴射弁１４等が接続されており、これら点火コイル、燃料噴射弁１４等には、各種センサ類からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量や点火時期等の最適値がそれぞれ出力される。これにより、燃料噴射弁１４から適正量の燃料が適正なタイミングで噴射され、点火プラグ１３によって適正なタイミングで点火が実施されるようになっている。なお、ＥＣＵ２８にそなえられた、点火プラグ１３による点火時期を制御する機能を点火時期制御手段２８ｃという。

このようなエンジン制御のために、ＥＣＵ２８では、図示しないアクセル開度センサからのアクセル開度情報とクランク角センサ２０からのエンジン回転速度情報Ｎｅとに基づいてエンジン負荷に対応する目標筒内圧、即ち、目標平均有効圧Ｐｅを求めるようにされており、更に、この目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速度情報Ｎｅとに応じてマップ（図示せず）より燃料噴射モードを設定する機能（運転モード設定手段）２８ａをそなえている。

運転モード設定手段２８ａでは、例えば、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速度Ｎｅとが共に小さいときには、燃料噴射モードとして圧縮行程噴射モードを選択し、燃料を圧縮行程に噴射させ、一方、目標平均有効圧Ｐｅが大きくなり、あるいはエンジン回転速度Ｎｅが大きくなると燃料噴射モードとして吸気行程噴射モードを選択し、燃料を吸気行程に噴射させるようになっている。

特に、運転モード設定手段２８ａでは、圧縮行程噴射モードの場合には、空燃比を極めてリーンにして運転する超リーン燃焼運転モード（単に、リーン運転モードともいう）を設定し、吸気行程噴射モードの場合には、空燃比をややリーンにして運転するリーン燃焼運転モード（単に、リーン運転モードともいう）と、空燃比を理論空燃比（ストイキ）にして運転するストイキ燃焼運転モード（ストイキモード）と、空燃比をややリッチにして運転するリッチ燃焼運転モード（リッチ運転モード）とのいずれかを設定するようになっている。運転モード設定手段２８ａでは、いずれの運転モードでも、その運転モードに対応して、目標平均有効圧Ｐｅとエンジン回転速度Ｎｅとから制御目標となる目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）を設定し（この機能を空燃比制御手段とする）、適正量の燃料噴射量をこの目標Ａ／Ｆに基づいて決定する。

ところで、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５では、リーンモードにおける超リーン燃焼運転時のような酸素濃度過剰雰囲気で、排気中のＮＯｘが硝酸塩として吸蔵されて排気の浄化が行われる。一方、酸素濃度が低下した雰囲気では、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵した硝酸塩と排気中のＣＯとが反応して炭酸塩が生成されると共にＮＯｘが放出され、Ｎ₂等の無害に還元させ排出される。吸蔵型ＮＯｘ触媒２５へのＮＯｘの吸蔵が進んでＮＯｘ飽和状態になると、ＮＯｘの吸蔵ができなくなるため、運転モード設定手段２８ａでは、飽和状態に達するまでに、排気空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比として（これをリッチスパイクという）、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５雰囲気を酸素濃度の低下した状態とし、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５に吸蔵したＮＯｘを放出する制御（ＮＯｘ放出制御）を行なうようになっている。

吸蔵型ＮＯｘ触媒２５のＮＯｘ飽和状態の推定については、例えば、リーンモードによる運転走行距離の累積値又はリーンモードによる運転時間の累積値やリーンモードによる燃料噴射量の累積値等が予め設定された基準値に達したら、ＮＯｘ飽和状態に達した（或いはＮＯｘ放出制御を実施すべきＮＯｘ吸蔵量に達した）と推定することができる。そして、吸蔵型ＮＯｘ触媒２５がＮＯｘ飽和状態に達したら、ＮＯｘ放出制御として、リッチスパイクを実施するようになっている。このリッチスパイクでは、例えば、空燃比（Ａ／Ｆ）を略１２程度として数秒間程度リッチ運転する。

また、ＥＣＵ２８には、本エンジンは、車両の減速時に、エンジン回転数Ｎｅが第１所定値Ｎｅ１（例えば１８００ｒｐｍ）以上でスロットル弁が全閉に操作されると燃料噴射の停止（燃料カット）を開始し、その後、エンジン回転数Ｎｅが第２所定値Ｎｅ２（例えば１２００ｒｐｍ）以下になると燃料噴射を再開する燃料カット制御（燃料供給停止，再開制御）を行なう機能（燃料カット制御手段）２８ｂをそなえている。

この燃料カット制御手段２８ｂでは、燃料カット時には、変速機制御手段（Ａ／ＴＣＵ）２９を通じて、トルクコンバータ３１に付設されたロックアップクラッチ３１ａを直結状態に制御することにより、燃費の節約だけでなく、エンジンブレーキを有効に作用させるようになっている。
ここで、エンジン１１に接続された自動変速機３０について説明すると、自動変速機３０は、エンジン１１の出力軸に接続された、ロックアップクラッチ３１ａ付のトルクコンバータ３１と、このトルクコンバータ３１を介してエンジン１１の出力軸に接続された自動変速機本体３２とをそなえ、Ａ／ＴＣＵ２９によって、自動変速機本体３２の変速段切換操作やロックアップクラッチ３１ａの段接操作を制御されるようになっている。

また、燃料カット制御手段２８ｂでは、燃料噴射を再開する際（燃料供給復帰時、燃料供給復帰については燃料噴射復帰ともいう）に、運転モード設定手段２８ａを通じて、基本的には、リーンモードを選択するようになっている。これは、リーン運転時には、エンジン出力トルクを抑えた運転を、燃焼を安定させながら行なえるので、燃料供給復帰時にリーンモードを選択し、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗを抑える（即ち、燃料噴射量を低減する）ようにして、燃料供給復帰時に生じ易いトルクショックを抑制しようとするためである。

さらに、燃料噴射を再開する燃料供給復帰時に、同時に、ＮＯｘ放出制御としてリッチスパイクを実施すべき場合が発生しうるが、リッチスパイクではエンジン出力トルクを抑えた安定燃焼運転を行ないにくくどうしてもエンジン出力トルクを抑えられず、燃料供給復帰に伴うトルクショックを生じ易い。本燃料カット制御手段２８ｂでは、リッチスパイクを実施しながら、点火時期制御手段２８ｃを通じて、点火時期をリタードさせることでエンジン出力を抑えて、燃料供給復帰に伴うトルクショックを抑制するようになっている。

また、本燃料カット制御手段２８ｂでは、燃料噴射を再開する際（燃料供給復帰時）に、エンジンの冷態時などリーンモードを採用できず止むをえず燃料供給復帰時にストイキモードを選択すべき場合にも、点火時期制御手段２８ｃを通じて、点火時期をリタードさせることでエンジン出力を抑えて、燃料供給復帰に伴うトルクショックを抑制するようになっている。

このような燃料供給復帰にリッチスパイクやストイキモードを実施する際の点火時期のリタード量は、図４に示すように、燃料供給復帰開始時に、最大とされ、その後漸減される。これは、点火時期をリタードさせるのは、燃料供給復帰に伴うトルクショックを抑えるためであり、燃料供給復帰開始時点で点火時期をリタードさせるだけで十分にトルクショックを抑えることができ、その後は、エンジン出力が急変しないように、点火時期リタード量を漸減させ、通常の点火時期に復帰させている。この例では、図４に示すように、点火時期リタード量を略リニアに漸減させているが、漸減の態様はこれに限らない。

また、特に、主として、リッチ運転が実施されるリッチスパイク時には、ストイキモード選択時よりも点火時期リタード量を大きくするようにしている。これは、リッチスパイク時には、ストイキモード時よりもエンジン出力トルクが大きくなりやすいため、点火時期リタード量を大きくして、エンジン出力トルクの抑制を強めるためである。この例では、図４に示すように、リッチスパイク時の点火時期リタード量は、ストイキモード選択時の略２倍になっているが、この点火時期リタード量の大きさの対応関係はこれに限るものではない。

本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置は、上述のように構成されているので、燃料カット時には、例えば図２に示すように、制御が行なわれる。なお、図２のフローチャートにおいて、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は制御フラグである。フラグＦ１は燃料カット制御フラグであり、燃料カットを実施すべき時に１、そうでない時に０とされる。フラグＦ２は燃料噴射復帰制御フラグであり、燃料噴射復帰制御を要する時に１、そうでない時に０とされる。フラグＦ３はＮＯｘ放出（ＮＯｘパージ）制御を要する時に１、そうでない時に０とされる。

図２（ａ）に示すように、燃料カット制御フラグＦ１が０か否か（燃料カット制御中か否か）を判定し（ステップＳ１０）、燃料カット制御フラグＦ１が０（燃料カット制御中でない）ならば、燃料噴射復帰制御フラグＦ２が０か否か（燃料噴射復帰制御中か否か）を判定する（ステップＳ２０）。ここで、フラグＦ２が０ならば、燃料カット制御条件（エンジン回転数Ｎｅが第１所定値Ｎｅ以上で減速）が成立するか否かを判定する（ステップＳ３０）。燃料カット制御条件が成立すれば、燃料カット制御フラグＦ１を１として（ステップＳ４０）、燃料カット制御を実施する（ステップＳ５０）。

一方、燃料カット制御実施中には、燃料カット制御フラグＦ１は１であり、ステップＳ１０からステップＳ６０に進み、燃料噴射復帰（燃料カット終了）条件（エンジン回転数Ｎｅが第２所定値Ｎｅ未満）が成立するか否かを判定する。燃料噴射復帰条件が成立しなければ、燃料カット制御を続行し、燃料噴射復帰条件が成立したら、燃料カット制御フラグＦ１を０として（ステップＳ７０）、燃料噴射復帰制御を実施する（ステップＳ８０）。

燃料噴射復帰制御は、図２（ｂ）に示すように、まず、燃料噴射復帰制御フラグＦ２が０か否か（燃料噴射復帰制御中か否か）を判定し（ステップＳ１１０）、燃料噴射復帰制御フラグＦ２が０（燃料噴射復帰制御中でない）ならば（即ち、燃料噴射復帰制御開始時には）、燃料噴射復帰制御フラグＦ２を１にし（ステップＳ１２０）、タイマを起動して（ステップＳ１３０）、ＮＯｘ放出制御フラグＦ３が１か否か（ＮＯｘパージ制御を要しているか否か）を判定する（ステップＳ１４０）。

ＮＯｘパージ制御を要している場合には、ＮＯｘパージ制御時の点火リタードマップ（図４参照）に基づいて点火リタード制御を行なう（ステップＳ１５０）と共に、燃料噴射を復帰する（ステップＳ１７０）。この場合、ＮＯｘパージ制御のためのリッチスパイクを実施する。一方、ＮＯｘパージ制御を要していない場合には、通常制御時の点火リタードマップ（図４参照）に基づいて適宜点火リタード制御を行なう（ステップＳ１６０）と共に、燃料噴射を復帰する（ステップＳ１７０）。つまり、基本的には、リーンモードを選択し燃料噴射を復帰するが、ストイキモードを要する場合には、ストイキモードを選択し燃料噴射を復帰するとともに、点火リタードマップ（図４参照）に基づいて点火リタード制御を行なう。

そして、タイマ値Ｔの判定（ステップＳ１７０）で、タイマ値Ｔが所定値Ｔ１に達するまでは燃料噴射復帰制御を実施して、その後、燃料噴射復帰制御を終了する。
このような制御によって、図３に示すように、エンジン回転数が第１所定回転数以上でアクセルペダルがオン（踏み込み状態）からオフ（踏み込み解除）になると、エンジン回転数Ｎｅ及び車速Ｖが低下していき、車両の加速度は負（減速）となり、この状況下で、燃料カット（Ｆ／ＣＵＴ）が実施されると、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗは略０となり、エンジン回転数Ｎｅ及び車速Ｖが引き続き低下していき、車両の加速度は負（減速）を維持する。そして、エンジン回転数が第１所定回転数よりも小さい第２所定回転数に低下したら、燃料カットが終了され、燃料が供給されるようになる。この燃料供給復帰時にＮＯｘパージ制御（リッチスパイク）が実施されると、燃料供給復帰に伴いトルクショックが生じやすいが、燃料供給復帰開始時点で点火時期をリタードさせるのでこのトルクショックを抑えることができる。

また、燃料カット後の燃料供給復帰時にストイキモードで燃料供給復帰が実施される場合にも、燃料供給復帰に伴いトルクショックが生じやすいが、この場合も燃料供給復帰開始時点で点火時期をリタードさせるのでこのトルクショックを抑えることができる。
さらに、通常時には、この燃料供給復帰時にリーン運転を行なうので、図５に示すように、インジェクタ駆動パルス幅Ｐｗを抑制（燃料噴射量を低減）できるため、燃料供給復帰時に生じ易いトルクショックを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置を示す構成図であって、（ａ）はその動力伝達系に着目して示す内燃機関及び変速機の模式的な側面図（一部は模式的断面図）、（ｂ）はその給排気系に着目して示す内燃機関の模式的な断面図である。 本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置による制御を説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置による制御を説明するタイムチャートである。 本発明の一実施形態としての吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置による制御にかかる点火時期リタード量を説明する図である。 リーンバーンエンジンに適用可能な制御を説明するタイムチャートである。 本発明の課題を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１１ エンジン
２３ 排気浄化触媒装置
２５ 吸蔵型ＮＯｘ触媒
２８ ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
２８ａ 運転モード設定手段
２８ｂ 燃料カット制御手段
２８ｃ 点火時期制御手段

Claims (4)

1. 吸蔵型ＮＯｘ触媒をそなえ、該吸蔵型ＮＯｘ浄化触媒のＮＯｘ吸蔵量が増加したら空燃比をリッチ又はストイキにしてＮＯｘパージを行なう内燃機関において、
   所定の運転条件下で燃料供給を停止し所定の燃料供給復帰条件下で燃料供給を復帰させる燃料カット制御手段と、
   該燃料カット制御手段の制御による該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングであれば、点火時期をリタードさせる点火時期制御手段とをそなえている
   ことを特徴とする、吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置。
2. 該点火時期制御手段は、該燃料供給復帰直後に点火時期リタード量を最大にしてその後該点火時期リタード量を漸減させる
   ことを特徴とする、請求項１記載の吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置。
3. 該内燃機関は、空燃比を理論空燃比として燃焼を行なうストイキ運転モードと、空燃比を該理論空燃比よりも大きくして燃焼を行なうリーン運転モードとを選択可能な空燃比制御手段をそなえ、
   該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングでなければ、該空燃比制御手段は、基本的に該リーン運転モードを選択する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置。
4. 該燃料供給復帰時に、該ＮＯｘパージを実施するタイミングでなく、且つ、該ストイキ運転モードを選択すべき状況下では、
   該空燃比制御手段は、該燃料供給復帰時に、該ストイキ運転モードを選択する運転モードを選択し、
   該点火時期制御手段は、該燃料供給復帰時に、上記ＮＯｘパージの場合よりも少ない点火時期リタード量だけ点火時期をリタードさせる
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸蔵型ＮＯｘ触媒付き内燃機関の制御装置。
   
   

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