JP2007064066A

JP2007064066A - 内燃機関の排気空燃比制御装置

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Publication number: JP2007064066A
Application number: JP2005249706A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Tomita; 哲司冨田; Toshiyuki Yamamoto; 豪進山本
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: JP4473198B2

Abstract

【課題】排気Ａ／Ｆフィードバック制御における排気Ａ／Ｆ学習値の更新タイミングの適正化を図ることによって、燃料消費率の悪化を招くことなしにＳＯｘ被毒回復動作が良好に行える内燃機関の排気空燃比制御装置を提供する。
【解決手段】排気Ａ／Ｆフィードバック制御における排気Ａ／Ｆ学習値を算出するに際し、算出した実Ａ／Ｆが、基本Ａ／Ｆを基準として燃料添加ノズル等のバラツキを考慮した変動範囲の上下限値の範囲内に存在している場合にのみ排気Ａ／Ｆ学習値の更新を許可する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ場合もある）における排気空燃比制御装置に係る。特に、本発明は、排気空燃比（以下、排気Ａ／Ｆという）の収束性を良好に得るための対策に関する。

従来より、ディーゼルエンジンや希薄燃焼式ガソリンエンジンのように酸素過剰状態の混合気を燃焼させて運転が行われる内燃機関では、排気中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を浄化すべく、排気通路に排気浄化装置としてＮＯｘ吸収材が設けられている。

このようなＮＯｘ吸収材は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に代表されるように、流入する排気の空燃比が高い（リーン）ときにはその排気中のＮＯｘを吸収し、流入する排気の空燃比が低い（リッチ）ときにはその吸収していたＮＯｘを放出する特性を有している。つまり、内燃機関の通常運転時であって排気が酸素過剰状態であるときには排気中のＮＯｘがＮＯｘ吸収材に吸収される一方、後述する排気中への燃料添加等がなされてＮＯｘ吸収材内部が還元雰囲気となった際にはＮＯｘが還元され且つ放出されることになる。

また、内燃機関の燃料中には硫黄分が僅かに含まれていることが多く、内燃機関の運転時には、上記ＮＯｘのみならず、ＳＯ₂やＳＯ₃などといった硫黄酸化物（以下、ＳＯｘという）も同時に生成され、このＳＯｘもＮＯｘと同様に、ＮＯｘ吸収材に吸収されることになる。そして、このＳＯｘは、時間の経過と共に硫酸塩等の化学的に安定した物質となってＮＯｘ吸収材に蓄積されてしまう。

このような状況では、ＮＯｘ吸収材の本来の機能が阻害される所謂ＳＯｘ被毒が生じてしまうため、ＮＯｘ吸収材に吸収されるＳＯｘは、所定のタイミングでＮＯｘ吸収材から放出（ＳＯｘ被毒回復処理）させる必要がある。

以上のようなＳＯｘ被毒からの回復を目的として、排気中に燃料を添加する装置が知られている。例えば、内燃機関の排気通路に配設された吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒という）の上流側に燃料を添加供給する燃料添加ノズルと、ＮＯｘ触媒から流出した排気の空燃比（排気Ａ／Ｆ）に基づいて燃料添加量を補正する燃料添加量補正手段とを備えた排気浄化装置が知られている（例えば、下記の特許文献１を参照）。つまり、燃料添加ノズルから所定量の燃料を添加することによりＮＯｘ触媒にて燃料を反応させ、このときに発生する反応熱によりＮＯｘ触媒の温度を上昇させてＳＯｘを放出するようにしたものである。

また、上記燃料添加量補正手段による燃料添加量の補正動作にあっては、ＮＯｘ触媒の下流側の排気Ａ／Ｆに基づき、この排気Ａ／Ｆを目標排気Ａ／Ｆ（ＳＯｘ被毒回復処理が良好に行える排気Ａ／Ｆ）に収束させる、所謂排気Ａ／Ｆフィードバック制御が行われ、これによって燃料添加ノズルからの燃料添加量を決定している。以下、これまでの排気Ａ／Ｆフィードバック制御動作について説明する。

この排気Ａ／Ｆフィードバック制御では、先ず、燃料添加動作の終了時点で、排気系の基本空燃比（以下、基本Ａ／Ｆという）と実空燃比（以下、実Ａ／Ｆという）とを用いて、下記の演算式（１）により空燃比学習値（以下、排気Ａ／Ｆ学習値という）が求められる。

排気Ａ／Ｆ学習値＝（実Ａ／Ｆ）÷（基本Ａ／Ｆ） …（１）
上記基本Ａ／Ｆは、エアフローメータによって検知される吸入空気量と、エンジン回転数及びアクセル開度等から算出される気筒内への燃料噴射量（筒内噴射量）と、エンジン回転数等に基づいて燃料基本添加マップから求められる燃料添加ノズルからの基本添加量とから算出される。一方、実Ａ／Ｆは、上記基本Ａ／Ｆと同様にして算出されたＡ／Ｆに対して環境条件等に応じた所定の補正量が加算されたものとして求められる。

そして、燃料添加中に、上記筒内噴射量及び燃料添加量の総量である触媒到達燃料量が所定値を越えた時点で、この触媒到達燃料量と上記排気Ａ／Ｆ学習値とから補正係数を求め、この補正係数を基本添加量に乗算して求められる燃料添加量と、排気Ａ／Ｆフィードバック補正量とを足し合わせた最終添加量を燃料添加ノズルから添加することにより、実Ａ／Ｆを目標Ａ／Ｆ（例えば、Ａ／Ｆ＝１４．７）に近付けるように制御している。
特開２００５−９０４３９号公報

しかしながら上述した従来の排気Ａ／Ｆフィードバック制御にあっては以下に述べる不具合があった。

上記排気Ａ／Ｆ学習値を求めるにあたり、例えばＮＯｘ触媒が、ＳＯｘ堆積量が殆ど無いかまたは僅かである新触媒であったような場合、ＮＯｘ触媒の活性が高いため燃料添加ノズルからの燃料添加時におけるＨ₂の生成能力も高くなっている。このため、排気中のＯ₂量が極端に少なくなり、実Ａ／Ｆが極端に低い（リッチ）状態となる。そして、この状況では、この極端に低い実Ａ／Ｆの値を用いて上記排気Ａ／Ｆ学習値が算出され、この排気Ａ／Ｆ学習値に基づいて最終添加量が算出されることになる。

しかしながら、内燃機関の運転の継続に伴ってＮＯｘ触媒のＳＯｘ堆積量が増大していき、ＮＯｘ触媒の活性が低くなってくると、燃料添加時におけるＨ₂の生成能力も急速に劣ってくる。このため、排気中のＯ₂量が急速に多くなるのでＳＯｘ被毒回復のためには燃料添加量を急速に増量させる必要があるが、排気Ａ／Ｆ学習値としては、実Ａ／Ｆが極端に低い状態で算出されたものとなっているため、この排気Ａ／Ｆ学習値がＯ₂量の急増に対応できる値として求められるまでの時間遅れが生じてしまうことになる。その結果、この排気Ａ／Ｆ学習値が適正値に回復するまでの間は十分な燃料添加量が得られず、ＳＯｘ被毒回復動作を十分に行うことができなくなってしまい、場合によってはＳＯｘ堆積量が増大してしまってＮＯｘ触媒の性能を低下させてしまう可能性がある。

逆に、内燃機関の運転中に何らかの原因でＮＯｘ触媒の活性が低くなって燃料添加ノズルからの燃料添加時におけるＨ₂の生成能力が低くなっている場合には、排気中のＯ₂量が極端に多くなっているため、実Ａ／Ｆが極端に高い（リーン）状態となる。そして、この状況では、この極端に高い実Ａ／Ｆの値を用いて上記排気Ａ／Ｆ学習値が算出され、この排気Ａ／Ｆ学習値に基づいて最終添加量が算出されている。そして、この状態から、ＮＯｘ触媒の活性が高くなった（本来の活性状態に戻った）ような場合には、燃料添加時におけるＨ₂の生成能力が急速に高くなり、それに伴って、排気中のＯ₂量が急速に少なくなる。このような状況にあっては、燃料添加量を減量しても十分なＳＯｘ被毒回復動作が行えるにも拘わらず、排気Ａ／Ｆ学習値としては、実Ａ／Ｆが極端に高い状態で算出されたものとなっているため、この排気Ａ／Ｆ学習値がＯ₂量の減少に対応した適正値として求められるまでの時間遅れが生じてしまうことになる。このため、この排気Ａ／Ｆ学習値が適正値に回復するまでの間は燃料添加量が過剰な状態となってしまい、燃料消費率の悪化や排気の白煙化を招いてしまうことになる。

上述した不具合の発生状況について図３及び図４を用いて具体的に説明する。図３は、ＮＯｘ触媒の活性が定常状態である場合を示している。一方、図４は、ＮＯｘ触媒が新触媒である、つまり触媒の活性が高い場合を示している。各図において、（ａ）は目標Ａ／Ｆ及び実Ａ／Ｆ（排気系の実際のＡ／Ｆ）の時間的な変化を示し、（ｂ）は算出した基本Ａ／Ｆ及び算出した実Ａ／Ｆの時間的な変化を示し、（ｃ）はフィードバック制御後のＡ／Ｆ補正量の時間的な変化を示し、（ｄ）は基本添加量及び実添加量の時間的な変化を示している。

先ず、ＮＯｘ触媒の活性が定常状態である場合には、算出した基本Ａ／Ｆと算出した実Ａ／Ｆとの偏差も小さな値で略安定しているため（図３（ｂ）を参照）、排気Ａ／Ｆ学習値も安定した適正値として求められることになる。このため、実添加量の増減変動も少なく（図３（ｃ）、（ｄ）を参照）、実Ａ／Ｆは目標Ａ／Ｆに近似した値を推移している（図３（ａ）を参照）。つまり、実Ａ／ＦはＳＯｘ被毒回復動作が良好に行える目標Ａ／Ｆに近似した値に維持されている。

これに対し、ＮＯｘ触媒が新触媒である場合には、算出した基本Ａ／Ｆと算出した実Ａ／Ｆとの偏差の増減変動が大きくなっているため（図４（ｂ）を参照）、排気Ａ／Ｆ学習値も大きく変動した値として求められることになる。このため、実添加量の増減変動も大きくなって（図４（ｃ）、（ｄ）を参照）、実Ａ／Ｆは目標Ａ／Ｆに収束されない状況となっている（図４（ａ）を参照）。これでは、ＮＯｘ触媒の温度を十分に上昇させることができないため、適正なＳＯｘ被毒回復動作が行えず、ＳＯｘ堆積量の増大を招いてしまう可能性がある。

本発明の発明者らは、上記不具合を解消する一手段として、排気Ａ／Ｆ学習値の更新動作の適正化について着目した。つまり、従来の排気Ａ／Ｆフィードバック制御では、添加弁学習値（触媒温度が目標温度となるように燃料添加ノズルの個体バラツキを反映した学習値）の前回値と今回値との変化傾向と、上記排気Ａ／Ｆ学習値の前回値と今回値との変化傾向とが一致した場合に、常に排気Ａ／Ｆ学習値を更新するようにしていた。このため、上述したようにＮＯｘ触媒が新触媒であった場合（ＮＯｘ触媒の活性が極端に高い状態）や、ＮＯｘ触媒の活性が極端に低い場合にも排気Ａ／Ｆ学習値の更新動作が行われてしまっていた。このことが上記不具合の発生要因の一つであることに本発明の発明者らは着目し本発明に至ったのである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気Ａ／Ｆフィードバック制御における排気Ａ／Ｆ学習値の更新タイミングの適正化を図ることによって、燃料消費率の悪化を招くことなしにＳＯｘ被毒回復動作が良好に行える内燃機関の排気空燃比制御装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等の排気浄化装置の活性が過渡的に変動する状況が見込まれる際には、排気Ａ／Ｆフィードバック制御に使用する排気Ａ／Ｆ学習値（フィードバック学習値）を更新しないようにすることで、現在の排気Ａ／Ｆ学習値が、その後に変化する排気浄化装置の活性に見合った排気Ａ／Ｆ学習値から大きくかけ離れてしまうといった状況を回避して排気Ａ／Ｆ学習値の収束性を確保できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関の排気系に備えられた排気浄化装置と、この排気浄化装置を通過した排気の実空燃比を算出する排気空燃比算出手段とを備え、この排気空燃比算出手段により算出された実空燃比が目標空燃比となるような燃料供給量を求めるための排気空燃比学習値を算出し、この排気空燃比学習値を更新していくことにより燃料供給量を補正していく内燃機関の排気空燃比制御装置を前提とする。この内燃機関の排気空燃比制御装置に対し、上記内燃機関の運転状態に基づいて求められる推定空燃比に対して所定の範囲で上限値及び下限値を設定し、この設定された範囲から上記実空燃比が外れている場合には、上記排気空燃比学習値の更新を禁止する更新禁止手段を備えさせている。

また、他の解決手段としては以下のものも挙げられる。先ず、内燃機関の排気系に備えられた排気浄化装置と、この排気浄化装置に対してその上流側から燃料を添加する燃料添加手段と、上記排気浄化装置を通過した排気の実空燃比を算出する排気空燃比算出手段とを備え、この排気空燃比算出手段により算出された実空燃比が目標空燃比となるような燃料添加量を求めるための排気空燃比学習値を算出し、この排気空燃比学習値を更新していくことにより燃料添加手段からの燃料添加量を補正していく内燃機関の排気空燃比制御装置を前提とする。この内燃機関の排気空燃比制御装置に対し、上記内燃機関の運転状態に基づいて求められる推定空燃比に対して所定の範囲で上限値及び下限値を設定し、この設定された範囲から上記実空燃比が外れている場合には、上記排気空燃比学習値の更新を禁止する更新禁止手段を備えさせている。

これら特定事項により、排気Ａ／Ｆフィードバック制御に使用する排気空燃比学習値を算出するに際し、実空燃比が所定の上限値及び下限値で設定された範囲から外れている場合には、その後に排気浄化装置の活性が急激に変化する可能性があるため、実空燃比が上記範囲内の値になるまでの間、排気空燃比学習値の更新を禁止するようにしている。つまり、それまで使用していた排気空燃比学習値を使用して燃料供給量（燃料添加量）を補正していく。例えば排気浄化装置が新触媒であって活性が非常に高く、Ｈ₂の生成能力が高いために排気中のＯ₂量が極端に少なくなっている場合には実Ａ／Ｆが極端に低い状態となっているが、その後、排気浄化装置の活性が急速に低下する可能性がある。この場合に、活性が非常に高い状態での排気空燃比学習値を更新していると、排気浄化装置の活性が急速に低下した際に求めるべき排気空燃比学習値と現排気空燃比学習値との偏差が非常に大きくなり、その収束性が悪化してしまう。逆に、排気浄化装置の活性が非常に低く、Ｈ₂の生成能力が低いために排気中のＯ₂量が極端に多くなっている場合には実Ａ／Ｆが極端に高い状態となっているが、その後、排気浄化装置の活性が急速に高くなる可能性がある。この場合に、活性が非常に低い状態での排気空燃比学習値を更新していると、排気浄化装置の活性が急速に高くなった際に求めるべき排気空燃比学習値と現排気空燃比学習値との偏差が非常に大きくなり、この場合にも、排気空燃比学習値の収束性が悪化してしまう。本解決手段では、これらの状況において、排気空燃比学習値の更新を禁止しているため、排気浄化装置の活性が大きく変化した後のその活性に見合った排気空燃比学習値を迅速に得ることができ、排気空燃比学習値の収束性を確保でき、その結果、排気Ａ／Ｆを目標Ａ／Ｆに収束させることができる。

上記推定空燃比を求めるための構成としては以下のものが挙げられる。つまり、更新禁止手段が、内燃機関の吸入空気量と、内燃機関の吸気系から排気浄化装置に亘る経路中に供給された総燃料供給量とから推定空燃比を求める構成である。また、排気浄化装置に対してその上流側から燃料を添加する燃料添加手段を備えたものにあっては、更新禁止手段が、内燃機関の吸入空気量と、内燃機関の気筒内に向けて噴射される燃料噴射量と、燃料添加手段から排気浄化装置に向けて添加される燃料添加量とから推定空燃比を求める構成としている。尚、前者（吸入空気量と総燃料供給量とから推定空燃比を求めるもの）では、筒内噴射量と排気浄化装置に向けての燃料添加量との和を総燃料供給量とする場合に限らず、気筒内にポスト噴射を行うものにおいて気筒内へのメイン噴射量とポスト噴射量との和を総燃料供給量とする場合も含んでいる。

また、このようにして求められた推定空燃比に対し、所定の範囲で設定される上限値及び下限値としては、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段の個体バラツキによる検出吸入空気量のバラツキ、内燃機関の気筒内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁の個体バラツキによる燃料噴射量のバラツキ、燃料添加手段の個体バラツキによる燃料添加量のバラツキに基づいて設定される。つまり、上記上限値及び下限値によって設定される範囲から実空燃比が外れる状況では、上記各バラツキ（個体差に起因するバラツキ）の影響によるものではなく、排気浄化装置の活性が著しく偏っていることが影響していると判断することができ、この場合には排気浄化装置の活性が急変する可能性があるため、本発明では排気空燃比学習値の更新を禁止している。

本発明では、排気Ａ／Ｆフィードバック制御に使用する排気空燃比学習値を求めるに際し、排気浄化装置の活性が過渡的に変動する可能性のある状況では排気空燃比学習値を更新しないようにしている。このため、排気浄化装置の活性が変化した後に、その変化後の活性に見合った排気空燃比学習値を迅速に求めて排気空燃比学習値の収束性を高めることができ、これによって適正な量の燃料噴射（燃料添加）を実施することができる。その結果、燃料消費率の悪化を招くことなしにＳＯｘ被毒回復動作を良好に行うことが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。

−エンジンの構成説明−
先ず、本実施形態に係るディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の概略構成について説明する。図１は本実施形態に係るエンジン１及びその制御系統の概略構成図である。

この図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、燃料供給系２、燃焼室３、吸気系６、排気系７等を主要部として構成されている。

燃料供給系２は、サプライポンプ２１、コモンレール２２、燃料噴射弁２３、遮断弁２４、燃料添加ノズル２６、機関燃料通路２７、添加燃料通路２８等を備えて構成されている。

上記サプライポンプ２１は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした後、機関燃料通路２７を介してコモンレール２２に供給する。コモンレール２２は、サプライポンプ２１から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁２３に分配する。燃料噴射弁２３は、その内部に電磁ソレノイドを備え、適宜開弁して燃焼室３内に燃料を噴射供給する。

また、上記サプライポンプ２１は、燃料タンクから汲み上げた燃料の一部を、添加燃料通路２８を介して燃料添加ノズル（還元剤噴射ノズル）２６に供給する。添加燃料通路２８には、緊急時において添加燃料通路２８を遮断して燃料添加を停止するための遮断弁２４が備えられている。

また、上記燃料添加ノズル２６は、後述するＥＣＵ４による添加制御動作によって排気系への燃料添加量が目標添加量（排気Ａ／Ｆが目標Ａ／Ｆとなるような添加量）となるように、また、燃料添加タイミングが所定タイミングとなるように開弁時期が制御される電子制御式の開閉弁により構成されている。つまり、この燃料添加ノズル２６から所望の燃料が適宜のタイミングで排気系７（排気ポート７１から排気マニホールド７２）に噴射供給される構成となっている。

吸気系６は、シリンダヘッドに形成された吸気ポートに接続される吸気マニホールド６３を備え、この吸気マニホールド６３に、吸気通路を構成する吸気管６４が接続されている。また、この吸気通路には、上流側から順にエアクリーナ６５、エアフローメータ４３、スロットル弁６２が配設されている。上記エアフローメータ４３は、エアクリーナ６５を介して吸気通路に流入される空気量に応じた電気信号を出力するようになっている。

排気系７は、シリンダヘッドに形成された排気ポート７１に接続される排気マニホールド７２を備え、この排気マニホールド７２、排気通路を構成する排気管７３，７４が接続されている。また、この排気通路には、後述するＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＳＲ触媒）７５及びＤＰＮＲ触媒７６を備えたマニバータ７７が配設されている。

更に、このエンジン１には、過給機（ターボチャージャ）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５Ａを介して連結されたタービンホイール５Ｂ及びコンプレッサホイール５Ｃを備えている。コンプレッサホイール５Ｃは吸気管６４内部に臨んで配置され、タービンホイール５Ｂは排気管７３内部に臨んで配置されている。このためターボチャージャ５は、タービンホイール５Ｂが受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサホイール５Ｃを回転させ、吸気圧を高めるといった所謂過給動作を行なうようになっている。

吸気系６の吸気管６４には、ターボチャージャ５での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ６１が設けられている。このインタークーラ６１よりも更に下流側に設けられた上記スロットル弁６２は、その開度を無段階に調整することができる電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、この吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有している。

また、エンジン１には、吸気系６と排気系７とを接続する排気還流通路（ＥＧＲ通路）８が設けられている。このＥＧＲ通路８は、排気の一部を適宜吸気系６に還流させて燃焼室３へ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させるものである。また、このＥＧＲ通路８には、電子制御によって無段階に開閉され、同通路を流れる排気流量を自在に調整することができるＥＧＲ弁８１と、ＥＧＲ通路８を通過（還流）する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ８２とが設けられている。

排気系７において、タービンホイール５Ｂの下流に備えられた上記ＮＳＲ（ＮＯｘＳｔｏｒａｇｅＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒７５及びＤＰＮＲ（ＤｉｅｓｅｌＰａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘＲｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒７６について以下に説明する。

ＮＳＲ触媒７５は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、例えばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を担体とし、この担体上に例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）のようなアルカリ土類、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類と、白金（Ｐｔ）のような貴金属とが担持された構成となっている。

このＮＳＲ触媒７５は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ₂若しくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ₂やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ₂となる。また、ＨＣやＣＯは、ＮＯ₂やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ₂ＯやＣＯ₂となる。すなわち、ＮＳＲ触媒７５に導入される排気中の酸素濃度やＨＣ成分を適宜調整することにより、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化することができるようになっている。

一方、ＤＰＮＲ触媒７６は、モノリス構造に形成された壁部を有するフィルタであって、この壁部の微小孔を排気ガスが通過するように構成されている。このＤＰＮＲ触媒７６の表面にはＮＯｘ吸蔵還元触媒がコーティングされているため、上記ＮＳＲ触媒７５と同様にしてＮＯｘの浄化が行われる。更に、ＤＰＮＲ触媒７６の表面には排気ガス中のＰＭ（ＰａｔｉｃｕｌａｔｅＭａｔｔｅｒ：微粒子）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全体が酸化されるようになっている。還元雰囲気（リッチ）ではＮＳＲ触媒７５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。これよりＮＯｘの浄化と共に、ＰＭの浄化も実行されるようになっている。

エンジン１の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１の運転状態に関する信号を出力する。例えば、レール圧センサ４１は、コモンレール２２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。燃圧センサ４２は、添加燃料通路２８内を流通する燃料の圧力（燃圧）Ｐｇに応じた検出信号を出力する。上記エアフロメータ４３は、吸気系６内のスロットル弁６２上流において吸入空気の流量（吸気量）Ｇａに応じた検出信号を出力する。空燃比センサ（排気Ａ／Ｆセンサ）４４は、排気系７の触媒ケーシングの下流において排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。排気温センサ４５は、同じく排気系７の触媒ケーシング下流において排気の温度（排気温度）Ｔｅｘに応じた検出信号を出力する。また、アクセル開度センサ４６はアクセルペダルに取り付けられ、同ペダルへの踏み込み量Ａｃｃに応じた検出信号を出力する。クランク角センサ４７は、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。吸気圧センサ４８は、吸気マニホールド６３に備えられ、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ４９は、吸気マニホールド６３に備えられ、吸入空気温度に応じた検出信号を出力する。これら各センサ４１〜４９は、電子制御装置（ＥＣＵ）４と電気的に接続されている。

ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭ、タイマーやカウンタ等を備え、これらと、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器を含む外部入力回路及び外部出力回路とが双方向性バスにより接続されて構成される。

このように構成されたＥＣＵ４は、上記各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいてエンジン１の燃料噴射等についての基本制御を行う他、還元剤（還元剤として機能する燃料）添加に係る添加タイミングや供給量（添加量）の決定等に関する還元剤（燃料）添加制御等、エンジン１の運転状態に関する各種制御を実行する。

−燃料添加−
次に、上記ＥＣＵ４が実行する燃料添加の基本原理についてその概略を説明する。

一般に、ディーゼルエンジン１では、燃焼室３内で燃焼に供される燃料と空気との混合気の酸素濃度が、ほとんどの運転領域で高濃度状態にある。燃焼に供される混合気の酸素濃度は、燃焼に供された酸素を差し引いてそのまま排気中の酸素濃度に反映されるのが通常であり、混合気中の酸素濃度（空燃比：燃焼Ａ／Ｆ）が高ければ、排気中の酸素濃度（空燃比：排気Ａ／Ｆ）も基本的には同様に高くなる。一方、上述したように、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は排気中の酸素濃度が高ければＮＯｘを吸蔵し、低ければＮＯｘをＮＯ₂若しくはＮＯに還元して放出する特性を有するため、排気中の酸素が高濃度状態にある限りＮＯｘを吸蔵することとなる。ただし、触媒のＮＯｘ吸蔵量に限界量が存在し、この触媒が限界量のＮＯｘを吸蔵した状態では、排気中のＮＯｘが触媒に吸蔵されず触媒ケーシングを素通りすることとなる。

そこで、本実施形態に係るエンジン１のように燃料添加ノズル２６を備えたものでは、適宜の時期に燃料添加ノズル２６によって排気系７のマニバータ７７上流に燃料を添加（以下、排気添加という場合もある）することで、一時的に排気中の酸素濃度を低減し、かつ還元成分量（ＨＣ等）を増大させるようにしている。これによりマニバータ７７は、吸蔵していたＮＯｘをＮＯ₂若しくはＮＯに還元して放出し、自身のＮＯｘ吸蔵能力を回復（再生）するようになる。

また、ＥＣＵ４においては、ＰＭがＤＰＮＲ触媒７６に捕集されている状態をマニバータ７７の前後の差圧を検出することにより検知している。詳しくは、排出ガスのＰＭを取り除くための多孔質セラミック構造体から構成されるＤＰＮＲ触媒７６の上流側（エンジン１側）の空隙にＤＰＮＲ前圧力検知用配管７６ａを設け、ＤＰＮＲ触媒７６の下流側にＤＰＮＲ後圧力検知用配管７６ｂを設けて、それらのＤＰＮＲ前圧力検知用配管７６ａとＤＰＮＲ後圧力検知用配管７６ｂとを、それらの差圧を検知する差圧トランスデューサ７８に接続している。差圧トランスデューサ７８は、ＥＣＵ４へ、検知した差圧を電気信号に変換して送信する。つまり、ＰＭの捕集量が増大してくると上記差圧が大きくなることを利用して、ＰＭ捕集量を検知できるようにしている。

次に、燃料添加動作について説明する。ＥＣＵ４は、基本的には、エンジン回転数や各気筒内への燃料噴射量の履歴情報に基づいて総ＮＯｘ生成量を認識してマニバータ７７の内部に吸蔵されているＮＯｘ量を推定している。そして、その推定ＮＯｘ量が予め設定しておいた所定値（各触媒７５，７６のＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前の適宜値）を越えたときに、排気ガス中に燃料添加ノズル２６から所定時間だけ所定量の燃料を噴射させるようにする。

この燃料添加ノズル２６から噴射される添加剤としての燃料は、排気ポート７１から排出される排気ガスとともに排気マニホールド７２の集合部へ向かい、ターボチャージャ５のタービンホイール５Ｂによってさらに霧状とされる。

この霧状の燃料は、マニバータ７７の上流にて高温の排気ガス中で熱分解されて、多量の炭化水素を生成するとともに、排気ガス中の酸素濃度を低下させるので、各触媒７５，７６に吸蔵されていたＮＯｘを放出させ、Ｎ₂に還元する。これにより、マニバータ７７の浄化能力が回復することになる。

その他に、排気系７に備えられた上記排気温センサ４５は、マニバータ７７に流入する排気ガスの温度に対応した電気信号をＥＣＵ４に出力する。この信号を受けたＥＣＵ４は、触媒７５，７６の触媒床温度を推定することにより、触媒７５，７６が所定の浄化能力を発揮するか否かを判断する。

一般的に、エンジン１の冷間運転、始動運転あるいは低速低負荷運転等のように、燃焼室３の温度及び排気温度が低くなる運転条件になると、触媒７５，７６の触媒床温度が低くなるので、触媒７５，７６の浄化能力が低下する傾向となる。

ここで、ＥＣＵ４は、排気温センサ４５の出力に基づき、触媒７５，７６の触媒床温度が所定の基準値よりも低いと判断すると、燃料添加ノズル２６を動作させることにより添加燃料を排気系７に噴射させる。これにより、添加燃料は、マニバータ７７の上流にて高温の排気ガス中で熱分解されて、多量の炭化水素を生成するので、この炭化水素がマニバータ７７内で反応され、その反応熱で触媒７５，７６が昇温されるようになる。これにより、触媒７５，７６の浄化能力が向上することになる。

このように、本実施形態では、燃料添加ノズル２６からの燃料をターボチャージャ５のタービンホイール５Ｂの上流に噴射させるようにしているため、この燃料がタービンホイール５Ｂによる攪拌作用及び昇温作用によって霧状とされやすくなり、触媒７５，７６の浄化能力を回復させるための効力が大きく得られる。

−ＳＯｘ被毒回復処理−
上述した如く、ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の空燃比をスパイク的に目標リッチ空燃比とすることで、このＮＳＲ触媒７５に保持されたＮＯｘを還元することが可能となっている。しかし、ＮＳＲ触媒７５では、ＮＯｘを保持する場合と同様のメカニズムでＳＯｘの吸収が生じており、一旦保持されたＳＯｘはＮＯｘよりも離脱し難く、酸素濃度が低下した還元雰囲気でＮＯｘの放出が行われてもＳＯｘは離脱せずに、次第にＮＳＲ触媒７５内に蓄積されていく。このような硫黄被毒（ＳＯｘ被毒）は、ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ浄化率を低下させる原因となる。

上記ＳＯｘ被毒のメカニズムはおよそ以下のとおりである。燃料がエンジン１の気筒内で燃焼すると、二酸化硫黄（ＳＯ₂）や三酸化硫黄（ＳＯ₃）などのＳＯｘが生成される。ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度が高いときには、流入排気中の二酸化硫黄（ＳＯ₂）や三酸化硫黄（ＳＯ₃）等のＳＯｘが白金（Ｐｔ）の表面上で酸化され、硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）の形でＮＳＲ触媒７５に保持される。

さらに、ＮＳＲ触媒７５に吸収された硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）は、酸化バリウム（ＢａＯ）と結合して硫酸塩（ＢａＳＯ₄）を形成する。この硫酸塩（ＢａＳＯ₄）は、硝酸バリウム（Ｂａ（ＮＯ₃）₂）に比して安定していて分解し難く、ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度が低くなっても分解されずに、ＮＳＲ触媒７５内に残留する。

このようにして、ＮＳＲ触媒７５における硫酸塩（ＢａＳＯ₄）の量が増加すると、それに応じてＮＯｘの保持に関与することができる酸化バリウム（ＢａＯ）の量が減少するため、ＮＳＲ触媒７５のＮＯｘ保持能力が低下してＳＯｘ被毒が発生する。

ＮＳＲ触媒７５のＳＯｘ被毒を解消する方法としては、ＮＳＲ触媒７５の雰囲気温度をおよそ６００℃〜６５０℃の高温域まで昇温させるとともに、ＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度を低くすることにより、ＮＳＲ触媒７５に吸収されている硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）をＳＯ₃ ^-やＳＯ₄ ^-に熱分解し、次いでＳＯ₃ ^-やＳＯ₄ ^-を排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）と反応させて気体状のＳＯ₂ ^-に還元する方法が挙げられる。

本実施形態では、燃料添加ノズル２６から排気中へ燃料を添加することにより、それらの未燃燃料成分をＮＳＲ触媒７５において酸化させ、酸化の際に発生する熱によってＮＳＲ触媒７５の床温を高めるようにする。同時に、各気筒の膨張行程若しくは排気行程時に燃料噴射弁２３から副次的に燃料を噴射させてもよい。

上記燃料添加により、ＮＳＲ触媒７５の床温を６００℃〜６５０℃程度の高温域まで上昇させ、その後も、引き続きＮＳＲ触媒７５に流入する排気の酸素濃度を低下させるべくＥＣＵ４は、燃料添加ノズル２６から燃料を噴射する。つまり、ＳＯｘ被毒回復時には、排気Ａ／Ｆを理論Ａ／Ｆ以下（１４．７以下）となるように目標空燃比が定められる。また、燃料添加を実行しない運転時では、排気Ａ／Ｆが、例えば２０から２３の間となるように目標空燃比が定められる。尚、ＤＰＮＲ触媒７６においてＳＯｘ被毒が生じた場合にも上記と同様にして被毒回復が行われることになる。

なお、このＳＯｘ被毒回復制御では、所謂リッチスパイクを実行して排気の酸素濃度を低下させる。さらに、一回のリッチスパイクを複数回の燃料噴射、すなわちパルス状の燃料噴射により形成し、空燃比が過剰なリッチとならないようにしている。

ここで、一度に多量の燃料を噴射すると空燃比が過リッチとなる虞があり、ＮＳＲ触媒７５で反応しきれない燃料の一部が下流へ流出することがある。そこで、本実施の形態では、燃料添加ノズル２６からの燃料添加量を以下に説明する添加量演算動作により決定している。つまり、ＳＯｘ被毒回復制御では、ＮＳＲ触媒７５からＳＯｘを放出させることが可能な排気の空燃比（目標空燃比）となるように、燃料添加量を決定して燃料添加を実施する。このとき、排気系７の実空燃比が目標空燃比となるように、排気Ａ／Ｆフィードバック制御が行われて、燃料添加ノズル２６から排気中に添加される燃料量が制御されることになる。この燃料添加量は、学習値として次回の燃料添加の際の燃料量に反映される。

以下、本実施形態における排気Ａ／Ｆフィードバック制御による添加量演算動作について説明する。本実施形態の特徴とするところは、この添加量演算動作における排気Ａ／Ｆ学習値の算出動作にある。先ず、この排気Ａ／Ｆ学習値の算出動作について図２のフローチャートに沿って説明する。

この排気Ａ／Ｆ学習値の算出動作が開始されると、先ず、ステップＳＴ１において、エアフローメータ４３によって検知される吸入空気量と、エンジン回転数及びアクセル開度等から算出される気筒内への燃料噴射量（筒内噴射量）と、エンジン回転数等に基づいて燃料実添加マップから求められる燃料添加ノズル２６からの実添加量とから実Ａ／Ｆが算出される（排気空燃比算出手段による実Ａ／Ｆの算出動作）。また、ステップＳＴ２において、エアフローメータ４３によって検知される吸入空気量と、エンジン回転数及びアクセル開度等から算出される気筒内への燃料噴射量（筒内噴射量）と、エンジン回転数等に基づいて燃料基本添加マップから求められる燃料添加ノズル２６からの基本添加量とから基本Ａ／Ｆが算出される。

その後、ステップＳＴ３において、エアフローメータ４３の個体バラツキによる検出吸入空気量のバラツキ、燃料噴射弁２３の個体バラツキによる燃料噴射量のバラツキ、燃料添加ノズル２６の個体バラツキによる燃料添加量のバラツキを考慮した排気Ａ／Ｆの上限値及び下限値が算出される。具体的には、上記検出吸入空気量、筒内燃料噴射量、燃料添加量から推定空燃比を算出し、これに上記バラツキを反映した変数（上限値を決定する変数及び下限値を決定する変数）を乗算することにより、これら上限値及び下限値の間の範囲が求められる。このようにして求められる上限値及び下限値は、ＮＳＲ触媒７５が定常状態であれば上記バラツキがあっても排気Ａ／Ｆは所定の範囲内に存在することになるため、この所定の範囲の最大値及び最小値として上記各値（上限値及び下限値）は求められる。

その後、ステップＳＴ４に移り、現在、排気Ａ／Ｆの制御中であるか否かを判断し、制御中であるＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、上記ステップＳＴ１で求めた実Ａ／Ｆが上記ステップＳＴ３で算出した排気Ａ／Ｆの上限値及び下限値の範囲内に存在しているか否かを判定する。この判定がＹＥＳである場合にはステップＳＴ６に移って排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグをＯＮにする。つまり、新たな排気Ａ／Ｆ学習値が算出された場合に、現在の排気Ａ／Ｆ学習値が新たな排気Ａ／Ｆ学習値に更新されるようにする。一方、ステップＳＴ５の判定がＮＯである場合にはステップＳＴ７に移って排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグをＯＦＦにする。つまり、新たな排気Ａ／Ｆ学習値が算出されたとしても、排気Ａ／Ｆ学習値の更新を行わないか、または、新たな排気Ａ／Ｆ学習値の算出を禁止し、現在の排気Ａ／Ｆ学習値を継続して使用するようにする（更新禁止手段による排気Ａ／Ｆ学習値の更新禁止動作）。

その後、ステップＳＴ８に移り、排気Ａ／Ｆの制御が終了したか否かを判定し、この判定がＹＥＳになるとステップＳＴ９で、上記実Ａ／Ｆと基本Ａ／Ｆとの差（ΔＡ／Ｆ）が所定の範囲内（α≦ΔＡ／Ｆ≦β）にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳである場合には、ステップＳＴ１０で、排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグがＯＮとなっているか否かを判断し、排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグがＯＮである場合には以下の演算式（１）を用いて排気Ａ／Ｆ学習値を求め、この算出された排気Ａ／Ｆ学習値を新たな排気Ａ／Ｆ学習値として更新した後、ステップＳＴ１２で排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグをＯＦＦに設定する。

排気Ａ／Ｆ学習値＝（実Ａ／Ｆ）÷（基本Ａ／Ｆ） …（１）
尚、上記ステップＳＴ４、ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１０でＮＯ判定された場合には排気Ａ／Ｆ学習値の算出動作を実行することなくステップＳＴ１２に移る。

このようにして排気Ａ／Ｆ学習値が更新（排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグがＯＮである場合）または否更新（排気Ａ／Ｆ学習値更新許可フラグがＯＦＦである場合）された後、この排気Ａ／Ｆ学習値を使用して最終添加量の算出が行われる。

つまり、筒内噴射量及び燃料添加量の総量である触媒到達燃料量が所定値を越えた時点で、この触媒到達燃料量と上記排気Ａ／Ｆ学習値とから補正係数を求め、この補正係数を基本添加量に乗算して求められる燃料添加量と、Ａ／Ｆフィードバック補正量を足し合わせた最終添加量を求める。そして、この最終添加量で、燃料添加ノズル２６から燃料添加を実行することにより、実Ａ／Ｆが目標Ａ／Ｆに近付けられることになる。この排気Ａ／Ｆ学習値を算出した後の最終添加量算出動作は従来と同様である。

以上説明したように、本実施形態では、排気Ａ／Ｆフィードバック制御に使用する排気Ａ／Ｆ学習値を算出するに際し、ＮＳＲ触媒７５の活性が過渡的に変動する状況では排気Ａ／Ｆ学習値を更新しないようにしている。このため、ＮＳＲ触媒７５の活性が変化した後に、その変化後の活性に見合った排気Ａ／Ｆ学習値を迅速に求めて排気Ａ／Ｆ学習値の収束性を高めることができ、これによって適正な量の燃料添加を実施することができる。その結果、燃料消費率の悪化を招くことなしにＳＯｘ被毒回復動作を良好に行うことが可能になる。

具体的に説明すると、上記図４を用いて説明したように、ＮＯｘ触媒が新触媒である場合には、従来では、算出した基本Ａ／Ｆと算出した実Ａ／Ｆとの偏差の増減変動が大きくなっているため（図４（ｂ）を参照）、この変動が反映されて算出される排気Ａ／Ｆ学習値も大きく変動した値として求められることになり、その結果、実Ａ／Ｆは目標Ａ／Ｆに収束されない状況となってしまっていた（図４（ａ）を参照）。

これに対し、本実施形態のものでは、算出した基本Ａ／Ｆ（上記フローチャートのステップＳＴ２で算出した基本Ａ／Ｆ）に対し、所定範囲で上限値及び下限値を設定し、この範囲内に実Ａ／Ｆ（上記フローチャートのステップＳＴ１で算出した実Ａ／Ｆ）が存在している場合に限り排気Ａ／Ｆ学習値が更新されるようにしている。例えば、上記範囲が図４（ｂ）における範囲Ａとして設定されている場合には排気Ａ／Ｆ学習値が更新されることがないので、一定の排気Ａ／Ｆ学習値で最終添加量が算出されることになり、実Ａ／Ｆが大きく変動してしまうといった状況を回避できることになる。

−その他の実施形態−
以上説明した実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒ディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他の形式のディーゼルエンジンやガソリンエンジンにも適用可能である。また、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型、Ｖ型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、マニバータ７７として、ＮＳＲ触媒７５及びＤＰＮＲ触媒７６を備えたものとしたが、ＮＳＲ触媒７５及びＤＰＦ（ＤｉｅｓｅｌＰａｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ）を備えたものとしてもよい。

また、上記実施形態では、燃料添加ノズル２６からの燃料添加によってＮＯｘ還元動作やＳＯｘ被毒回復動作を行うようにしたが、気筒内へのポスト噴射によってＮＯｘ還元動作やＳＯｘ被毒回復動作を行うようにしてもよい。この場合、上記実Ａ／Ｆ及び基本Ａ／Ｆは、吸入空気量と、気筒内へのメイン燃料噴射量と、ポスト噴射量とから算出されることになる。

実施形態に係るエンジン及びその制御系統の概略構成を示す図である。排気Ａ／Ｆ学習値の算出動作の手順を示すフローチャート図である。ＮＯｘ触媒の活性が定常状態である場合における目標Ａ／Ｆや実Ａ／Ｆ等の時間的な変化を示す図である。ＮＯｘ触媒が新触媒である場合における目標Ａ／Ｆや実Ａ／Ｆ等の時間的な変化を示す図である。

符号の説明

１エンジン（内燃機関）
２３燃料噴射弁
２６燃料添加ノズル（燃料添加手段）
４３エアフローメータ（吸入空気量検出手段）
７排気系
７５ＮＳＲ触媒
７６ＤＰＮＲ触媒

Claims

内燃機関の排気系に備えられた排気浄化装置と、この排気浄化装置を通過した排気の実空燃比を算出する排気空燃比算出手段とを備え、この排気空燃比算出手段により算出された実空燃比が目標空燃比となるような燃料供給量を求めるための排気空燃比学習値を算出し、この排気空燃比学習値を更新していくことにより燃料供給量を補正していく内燃機関の排気空燃比制御装置において、
上記内燃機関の運転状態に基づいて求められる推定空燃比に対して所定の範囲で上限値及び下限値を設定し、この設定された範囲から上記実空燃比が外れている場合には、上記排気空燃比学習値の更新を禁止する更新禁止手段を備えていることを特徴とする内燃機関の排気空燃比制御装置。
内燃機関の排気系に備えられた排気浄化装置と、この排気浄化装置に対してその上流側から燃料を添加する燃料添加手段と、上記排気浄化装置を通過した排気の実空燃比を算出する排気空燃比算出手段とを備え、この排気空燃比算出手段により算出された実空燃比が目標空燃比となるような燃料添加量を求めるための排気空燃比学習値を算出し、この排気空燃比学習値を更新していくことにより燃料添加手段からの燃料添加量を補正していく内燃機関の排気空燃比制御装置において、
上記内燃機関の運転状態に基づいて求められる推定空燃比に対して所定の範囲で上限値及び下限値を設定し、この設定された範囲から上記実空燃比が外れている場合には、上記排気空燃比学習値の更新を禁止する更新禁止手段を備えていることを特徴とする内燃機関の排気空燃比制御装置。
上記請求項１または２記載の内燃機関の排気空燃比制御装置において、
更新禁止手段は、内燃機関の吸入空気量と、内燃機関の吸気系から排気浄化装置に亘る経路中に供給された総燃料供給量とから推定空燃比を求めるよう構成されていることを特徴とする内燃機関の排気空燃比制御装置。
上記請求項２記載の内燃機関の排気空燃比制御装置において、
更新禁止手段は、内燃機関の吸入空気量と、内燃機関の気筒内に向けて噴射される燃料噴射量と、燃料添加手段から排気浄化装置に向けて添加される燃料添加量とから推定空燃比を求めるよう構成されていることを特徴とする内燃機関の排気空燃比制御装置。
上記請求項４記載の内燃機関の排気空燃比制御装置において、
推定空燃比に対して所定の範囲で設定される上限値及び下限値は、内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段の個体バラツキによる検出吸入空気量のバラツキ、内燃機関の気筒内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁の個体バラツキによる燃料噴射量のバラツキ、燃料添加手段の個体バラツキによる燃料添加量のバラツキに基づいて設定されるものであることを特徴とする内燃機関の排気空燃比制御装置。