JP3324557B2 - 内燃エンジンの燃焼制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃エンジンの燃焼制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンが所定運転状態にある時に
空燃比を理論空燃比（１４．７）よりも燃料希薄側（リ
ーン側）の目標値（例えば、２２）に制御して、エンジ
ンの燃費特性等を改善する空燃比制御方法が知られてい
る。このようなリーン空燃比制御方法においては、従来
の三元触媒装置では窒素酸化物（ＮＯｘ）が充分に浄化
できないという問題がある。

【０００３】この問題を解決するために、酸素富過状態
（酸化雰囲気）においてエンジンから排出されるＮＯｘ
を吸着し、吸着したＮＯｘを炭化水素（ＨＣ）過剰状態
（還元雰囲気）で還元させる特性を利用して大気へのＮ
Ｏｘ排出量を低減させる、所謂ＮＯｘ触媒が知られてい
る。このＮＯｘ触媒では、リーン空燃比制御時にＮＯｘ
を吸着させることになるが、リーン燃焼運転を連続して
行うと触媒の吸着量に限度があるために吸着が飽和量に
達するとエンジンから排出されるＮＯｘの大部分が大気
に排出されることになる。そこで、ＮＯｘ触媒の吸着量
が飽和に達する前、あるいは達したタイミングで、空燃
比を理論空燃比またはその近傍値に制御するリッチ空燃
比制御に切換え、還元雰囲気でＮＯｘの還元を開始する
ようにしている。

【０００４】リーン燃焼運転から理論空燃比運転または
リッチ燃焼運転に切り換えるタイミングとしては、リー
ン空燃比制御を開始してからの経過時間を計時し、所定
時間が経過した時点でリッチ空燃比制御に切り換える方
法が、特開平５−１３３２６０号公報により知られてい
る。この空燃比制御方法では、リッチ空燃比制御により
触媒に吸着されていたＮＯｘの還元が終了すると再びリ
ーン空燃比制御に戻され、リーン燃焼運転と理論空燃比
運転またはリッチ燃焼運転とを交互に繰り返すことによ
って、ＮＯｘ量の低減を図るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】リーン燃焼運転では、
同一吸気量に対して出力トルクが理論空燃比運転より低
下するため、加速運転のような出力トルクが必要となる
場合においては、リーン燃焼運転から高トルクの得られ
る理論空燃比運転またはリッチ燃焼運転に切り換えるよ
うにしている。従って、リーン燃焼運転が長時間に亘っ
て連続せず、ＮＯｘの吸着量が飽和に達する前にリッチ
燃焼運転に切換えられることが多く、上述の公報に開示
される空燃比制御のように、強制的に理論空燃比運転ま
たはリッチ燃焼運転に切換えるような状況は比較的少な
い。

【０００６】しかし、リーン空燃比制御を開始してから
所定時間が経過し、ＮＯｘの吸着量が飽和量に達する
と、強制的に理論空燃比運転またはリッチ燃焼運転に切
換えられ、ＮＯｘの還元が開始されることになり、この
空燃比の切換時には、燃費が悪化するとともにエンジン
のトルク変動（加速ショックに似た変動）が発生する。
特に後者のトルク変動が、加速を行わないような定速走
行中に頻繁に生じると、運転フィーリングが悪化すると
いう問題が生じる。また、空燃比のリッチ化によりＨＣ
の排出量が増え、ＨＣ低減という面からしても強制的な
空燃比の切り換えが頻繁に行なわれることは好ましいこ
とではない。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、リーン燃
焼運転を行いながら、運転フィーリングや燃費を悪化さ
せることなく、ＮＯｘ排出量の低減が可能な内燃エンジ
ンの燃焼制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明は、内燃エンジンの排気通路に
配設され、リーン燃焼運転時に排気ガス中の窒素酸化物
を吸着させ、理論空燃比運転またはリッチ燃焼運転時に
は吸着させた窒素酸化物を還元することにより大気中へ
の窒素酸化物の排出量を低減する排気浄化触媒装置を備
えた内燃エンジンの燃焼制御装置において、前記排気浄
化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着量が飽和量に達
したか否かを判定する吸着飽和判定手段と、前記吸着飽
和判定手段によって窒素酸化物の吸着量が飽和量に達し
たと判定された後、前記内燃エンジンが理論空燃比運転
またはリッチ燃焼運転に切換えられるまでの間、前記内
燃エンジンの燃焼温度を低下させる燃焼温度低下手段と
を備えることを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明では、前記燃焼温度低下手
段は、前記内燃エンジンの点火時期を調節する点火時期
調節装置であり、点火時期を遅角させることにより前記
燃焼温度を低下させることを特徴とする。請求項３の発
明では、前記燃焼温度低下手段は、排気ガスを吸気系に
還流させるＥＧＲ装置であり、還流ガス量を増量させる
ことにより前記燃焼温度を低下させることを特徴とす
る。

【００１０】請求項４の発明では、前記燃焼温度低下手
段は、空燃比を調節する空燃比制御手段であり、空燃比
をリーン側に変化させることにより内燃エンジンの燃焼
温度を低下させることを特徴とする。請求項５の発明で
は、前記吸着飽和判定手段は、前記排気浄化触媒装置か
らの窒素酸化物排出量を推定する窒素酸化物排出量推定
手段を有し、該窒素酸化物排出量推定手段により推定さ
れる窒素酸化物排出量が所定値を越えたとき、前記排気
浄化触媒装置の窒素酸化物吸着量が飽和量に達したと判
定することを特徴とする。

【００１１】請求項６の発明では、前記窒素酸化物排出
量推定手段が前記排気浄化触媒装置に吸着する窒素酸化
物の吸着率を指数関数に近似させて算出することを特徴
とする。請求項７の発明では、前記吸着飽和判定手段
は、リーン燃焼運転の継続時間を計時するリーン燃焼運
転計時手段を有し、該リーン燃焼運転計時手段により計
時されるリーン燃焼運転時間が所定値を越えたとき、前
記排気浄化触媒装置の窒素酸化物吸着量が飽和量に達し
たと判定することを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１の燃焼制御装置によれば、内燃エンジ
ンの排気通路に設けられた排気浄化触媒装置に吸着する
窒素酸化物の吸着量が吸着飽和判定手段により飽和量と
判定されたとき、燃焼温度低下手段によって燃焼温度が
低く抑えられ、これにより窒素酸化物の発生量が低下す
る。従って、排気浄化触媒装置に吸着する窒素酸化物が
排気浄化触媒装置の吸着飽和量を越えても、越えた時点
からリッチ燃焼運転に切換えられるまでの間、すなわち
排気浄化触媒装置に窒素酸化物の吸着能力が無いような
ときでも、エンジンが発生させる窒素酸化物の排出量そ
のものを低く抑えることによって、大気への窒素酸化物
の排出を抑制する。

【００１３】請求項２の燃焼制御装置によれば、内燃エ
ンジンの点火時期を調節する点火時期調節装置によって
点火時期が遅角させられ、これにより燃焼温度が低下
し、窒素酸化物の排出量が低く抑えられる。請求項３の
燃焼制御装置によれば、排気ガスを吸気系に還流させる
ＥＧＲ装置によって還流ガス量が増量させられ、これに
より燃焼温度が低下し、窒素酸化物の排出量が低く抑え
られる。

【００１４】請求項４の燃焼制御装置によれば、空燃比
を調節する空燃比制御手段によって空燃比がリーン側に
変化させられ、これにより内燃エンジンの燃焼温度が低
下し、窒素酸化物の排出量が低く抑えられる。請求項５
の燃焼制御装置によれば、排気浄化触媒装置からの窒素
酸化物排出量を推定する窒素酸化物排出量推定手段によ
って推定される窒素酸化物排出量が所定値を越えると、
窒素酸化物の排気浄化触媒装置への吸着量は飽和量に達
したとみなせる。

【００１５】請求項６の燃焼制御装置によれば、排気浄
化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着率を指数関数に
近似させて算出することにより窒素酸化物排出量が推定
できる。請求項７の燃焼制御装置によれば、リーン燃焼
運転の継続時間を計時するリーン燃焼運転計時手段によ
り計時されるリーン燃焼運転時間が所定値を越えると、
窒素酸化物の排気浄化触媒装置への吸着量は飽和量に達
したとみなせる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図２は、本発明に係る燃焼制御装置を示す概
略構成図である。同図において、符号１は自動車用エン
ジン、例えば、直列６気筒ガソリンエンジン（以下、単
にエンジンと記す）であり、燃焼室を始め吸気系や点火
系等がリーン燃焼可能に設計されている。エンジン１の
吸気ポート２には、各気筒毎に燃料噴射弁３が取り付け
られた吸気マニホールド４を介し、エアクリーナ５、吸
入空気量Ａｆを検出するエアフローセンサ６、スロット
ルバルブ７、ＩＳＣバルブ８等を備えた吸気管９が接続
されている。エアフローセンサ６としては、カルマン渦
式エアフローセンサ等が好適に使用される。また、排気
ポート１０には、排気マニホールド１１を介して、空気
過剰率λ（空燃比情報）を検出する空燃比センサ（リニ
ア空燃比センサ等）１２の取り付けられた排気管１４が
接続され、この排気管１４には、排気浄化触媒装置１３
を介して、図示しないマフラーが接続されている。

【００１７】排気浄化触媒装置１３は、ＮＯｘ触媒１３
ａと三元触媒１３ｂとの２つの触媒を備えており、ＮＯ
ｘ触媒１３ａの方が三元触媒１３ｂよりも上流側に配設
されている。ＮＯｘ触媒１３ａは、酸化雰囲気において
ＮＯｘ（窒素酸化物）を吸着させ、ＨＣ（炭化水素）の
存在する還元雰囲気では、ＮＯｘをＮ₂（窒素）等に還
元させる機能を持つものである。ＮＯｘ触媒１３ａとし
ては、例えば、Ｐt とランタン、セリウム等のアルカリ
希土類からなる触媒が使用されている。一方、三元触媒
１３ｂは、ＨＣ、ＣＯ（一酸化炭素）を酸化させるとと
もに、ＮＯｘを還元する機能をもっており、この三元触
媒１３ｂによるＮＯｘの還元は、理論空燃比（１４．
７）付近において最大に促進される。

【００１８】エンジン１には、吸気ポート２から燃焼室
１５に供給された空気と燃料との混合ガスに点火するた
めの点火プラグ１６が配置されている。また、符号１８
は、カムシャフトと連動するエンコーダからクランク角
同期信号θCRを検出するクランク角センサ、符号１９は
スロットルバルブ７の開度θTHを検出するスロットルセ
ンサ、符号２０は冷却水温ＴW を検出する水温センサ、
符号２１は大気圧Ｐaを検出する大気圧センサ、符号２
２は吸気温度Ｔａを検出する吸気温センサである。尚、
エンジン回転速度Ｎｅは、クランク角センサ１８が検出
するクランク角同期信号θCRの発生時間間隔から演算さ
れる。また、エンジン負荷Ｌｅは、スロットルセンサ１
９により検出されるスロットル開度θTHやエンジン回転
速度Ｎｅ等から演算される。

【００１９】排気マニホールド１１と吸気マニホールド
４間には、排気再循環（ＥＧＲ）のための循環通路２６
が接続されており、排気マニホールド１１側から吸気マ
ニホールド４側への排気ガスの循環が可能となってい
る。この循環通路２６には、ＥＧＲ弁２７が設けられて
おり、このＥＧＲ弁２７が開弁することにより、循環通
路２６内の排気ガスの一部が吸気マニホールド４に戻さ
れて燃焼室１５に供給されることになる。このように排
気ガスが吸気側に再循環されると、燃焼温度が低下する
ことになり、これによりＮＯｘ発生量が抑えられる等の
効果を奏する。

【００２０】車室内には、図示しない入出力装置、多数
の制御プログラムを内蔵した記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タ
イマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）２
３が設置されており、エンジン１を含めた燃焼制御装置
の総合的な制御を行っている。ＥＣＵ２３の入力側に
は、上述した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、出力側には、
上述の燃料噴射弁３や点火ユニット２４等が接続されて
おり、各種センサ類からの検出情報に基づいて演算され
た燃料噴射量や点火時期等の最適値が出力されるように
なっている。点火ユニット２４は、ＥＣＵ２３からの指
令により、各気筒の点火プラグ１６に高電圧を出力す
る。

【００２１】次に、上述のように構成される燃焼制御装
置の作用を、図１および図３乃至図１０を参照して説明
する。図１は、燃焼制御装置のシステム構成を示した機
能対応ブロック図である。図３および図４に示すフロー
チャートは、ＥＣＵ２３が実行する燃焼制御手順を示
し、クランク角センサ１８から供給されるクランク角同
期信号θCRの発生毎（例えば、クランク角１２０°ＣＡ
毎）に割り込み実行される。この燃焼制御は、酸化雰囲
気であるリーン燃焼運転時に、ＮＯｘ触媒１３ａのＮＯ
ｘ吸着能力が略飽和状態となったら、燃焼を緩慢にする
ＮＯｘ低減運転を行い、これにより燃焼温度を低下さ
せ、ＮＯｘ排出量を低減させようというものである。ま
た、通常加速走行時には、高出力を得るために、リーン
燃焼運転から理論空燃比運転に切換える制御を行ってい
るが、燃焼を緩慢にすると、同一アクセル操作に対する
出力が変わっているため、加速判定閾値を変更する必要
がある。燃焼を緩慢にすると出力は低下傾向にあるた
め、加速時にはより理論空燃比運転に入り易くなるよう
に加速判定閾値を変更する。

【００２２】ここに、リーン燃焼運転とは、燃料噴射弁
３からの燃料噴射量を略一定に保持し、スロットルバル
ブ７および／またはＩＳＣバルブ８を開弁して吸気量を
増量し、空燃比が理論空燃比（１４．７）よりも大きい
値の燃料希薄混合気を燃焼させて、エンジン１を作動さ
せる運転をいう。一方、理論空燃比運転とは、空燃比を
理論空燃比（１４．７）とした混合気を燃焼させる運転
をいい、この理論空燃比運転時の排気ガスは、リーン燃
焼運転のときよりもＨＣおよびＣＯを多く含んでいるた
め、還元雰囲気であり、ＮＯｘの還元が可能となってい
る。

【００２３】先ず図３のステップＳ１０においては、Ｅ
ＣＵ２３が図１に示すような空燃比切換手段３０として
機能し、運転モードをリーン燃焼運転から理論空燃比運
転へ切換えてもよいか否かを判別する。ここに、リーン
燃焼運転から理論空燃比運転への運転モードの切換え
は、図１の運転モード設定機構３１において判断され、
ＥＣＵ２３に供給されるエンジン回転速度Ｎｅ、冷却水
温ＴW の信号値が所定値以上に、また、エンジン負荷Ｌ
ｅの信号値が所定値以下に設定されること等の条件が成
立している必要がある。

【００２４】判別結果がＹｅｓ（肯定）で上記の理論空
燃比運転への切換条件を満足するような場合には、次に
ステップＳ２０に進むことになるが、詳細については後
述する。判別結果がＮｏ（否定）の場合には、ステップ
Ｓ１１において運転モードをリーン燃焼運転に設定し、
次にステップＳ１２に進む。このステップＳ１２は、後
述するＮＯｘ低減運転が実施された状態であるか否かを
ＮＯｘ低減運転実施状態を示すフラグｆ(NR)が値１であ
るか否かによって判別するステップであり、判別結果が
Ｙｅｓ（肯定）でフラグｆ(NR)が値１の場合には、現在
ＮＯｘ低減運転が実施されている状態を示し、後述する
図４のステップＳ３０に進む。一方、判別結果がＮｏ
（否定）でＮＯｘ低減運転が行われていない場合には、
次にステップＳ１４に進み、ＮＯｘ排出量の演算を実行
する。

【００２５】このステップＳ１４では、ＥＣＵ２３は、
図１に示す吸着飽和判定手段３２の吸着量推定手段３３
として機能することになり、ここでは、排気浄化触媒装
置１３から排出され、ＮＯｘ吸着量に対応するＮＯｘ排
出量ＱNTを各種センサの検出情報に基づいて推定する。
このステップでは、図５、図６に示すサブルーチンを実
行し、以下、サブルーチンのフローチャートに沿ってＮ
Ｏｘ排出量演算手順を説明する。

【００２６】図５のステップＳ６０乃至Ｓ６６は、エン
ジンからの排出ＮＯｘ量ＱNOを求めるステップであり、
先ず、ステップＳ６０では、ＥＣＵ２３に記憶され、図
７のグラフに示すようなマップから空気過剰率λに応じ
たエンジン排出ＮＯｘ濃度値ＤN を読み取る。この読み
取り値は実測値ではなく、事前の実験で設定されたマッ
プから読み取る値であるため、推定値として扱われる。

【００２７】図７は、空気過剰率λ（空燃比情報）とエ
ンジン排出ＮＯｘの濃度ＤN との関係を示し、横軸の空
気過剰率λの値１．０が理論空燃比（１４．７）に対応
している。空気過剰率λが値１．０より大の範囲では、
空燃比が希薄（リーン）であることを意味し、逆に値
１．０より小の範囲では、空燃比が濃厚（リッチ）であ
ることを意味している。尚、空気過剰率λは、空燃比セ
ンサ１２による実測値でもよいし、エンジン運転状態に
応じて設定される目標値のいずれを使用してもよく、さ
らに、空気過剰率λのに代えて、空燃比あるいは当量比
であってもよい。

【００２８】このマップにおいて、エンジン排出ＮＯｘ
の濃度ＤN が最大値をとるのは、空気過剰率λの値が
１．０よりも少し大きいとき、すなわち空燃比が理論空
燃比よりも多少リーン側の値となったときであり、濃度
ＤN の値が最大値となる前後においては、濃度ＤN は空
気過剰率λに対して略一定の勾配をもって変化してい
る。

【００２９】エンジン排出ＮＯｘ濃度値ＤN の読み取り
が終わると、次にステップＳ６２を実行する。ステップ
Ｓ６２は、各種の補正係数値を演算するステップであ
り、このステップではＥＣＵ２３は、例えば、ＥＣＵ２
３に記憶され、図８のグラフに示すようなマップから点
火時期等による補正係数値ＫIgを読み取る。後述するよ
うに、点火時期が遅角側に変化すると燃焼は緩慢とな
り、燃焼温度があまり高くならないため、エンジン排出
ＮＯｘの発生量が減少する。このため、ＮＯｘ排出量
は、点火時期を遅角させる場合には、その補正が必要で
あり、点火時期に応じた補正係数ＫIgを設定して、エン
ジン排出ＮＯｘ量ＱNOを適正値に補正するようにしてい
る。

【００３０】このマップにおいて、補正係数値ＫIgは、
点火時期が進角側の所定値のときに基準値１．０をと
り、遅角側に変化するにつれて減少して、ＮＯｘ発生量
が小になるよう補正する値に設定されている。尚、ステ
ップＳ６２における補正係数の演算としては、点火時期
のほかに、ＥＧＲ量、吸気温度、湿度等があり、必要に
応じてこれらの補正係数値の演算を行えばよい。

【００３１】次のステップＳ６４では、ＥＣＵ２３は、
エアフローセンサ６からの検出値Ａｆとエンジン回転速
度Ｎｅとに基づいて、一気筒当たりの、すなわち前回計
測時（クランク角１２０°ＣＡ手前）から今回計測時ま
での吸入空気量Ｑａを求める。ここで、エアフローセン
サ６の検出値Ａｆは大気圧および吸気温に影響されるこ
とから、この検出値Ａｆは、大気圧センサ２１および吸
気温センサ２２からの検出信号Ｐａ、Ｔａによって補正
される。尚、吸入空気量Ｑａは、エンジン回転速度Ｎｅ
と吸気圧Ｐｂ等からも求めることができ、その演算方法
については特に限定されない。

【００３２】ステップＳ６６は、上述のように求められ
たエンジン排出ＮＯｘ濃度ＤN 、吸入空気量Ｑａおよび
補正係数ＫIg等から、クランク角同期信号θCR検出毎の
エンジン排出ＮＯｘ量ＱNOを求めるステップであり、次
式(1) により算出する。 ＱNO＝ｋ1 ×ＫIg×Ｑａ×ＤN …(1) ここに、ｋ1 はその他の補正係数であり、例えば、ＥＧ
Ｒ量、湿度等に応じ、補正係数ＫIgと同様に設定され
る。

【００３３】以上のようにしてクランク角同期信号θCR
検出毎のエンジン排出ＮＯｘ量ＱNOが求められたら、次
にステップＳ７０に進む。ステップＳ７０は、ステップ
Ｓ６６で求めたクランク角同期信号θCR検出毎のエンジ
ン排出ＮＯｘ量ＱNOの積分値、すなわち排気浄化触媒装
置１３を通過するエンジン排出ＮＯｘ量ＱNOの今回の累
積値ＳＱN(i+1)を次式(2) から算出するステップであ
る。

【００３４】 ∫ＱNOdt≒ＳＱN(i+1)＝ＳＱN(i)＋ＱNO …(2) ここに、ＳＱN(i)は前回当該ルーチンが実行されたとき
の累積値を示す。ステップＳ７４は、上記のステップＳ
７０で求めたエンジン排出ＮＯｘ量の累積値ＳＱN(i+1)
に基づいて、エンジン排出ＮＯｘが排気浄化触媒装置１
３を通過する際、ＮＯｘ触媒１３ａが吸着するＮＯｘの
吸着率ＫNOX を求めるステップである。ここでは、ＥＣ
Ｕ２３に記憶され、累積値ＳＱN(i+1)と吸着率ＫNOX が
図９のグラフに示すような関係にあるマップからこの吸
着率ＫNOX を読み取る。

【００３５】このマップにおいて、吸着率ＫNOX は、次
式(3) に示すような指数関数で近似させることができ、
累積値ＳＱN(i+1)がゼロのときには最大値１．０とな
り、累積値ＳＱN(i+1)が大きくなるにつれて所定値ＫN1
（例えば、値０．１）に漸近するようになる。 ＫNOX ≒（１−ＫN1）×ｅｘｐ〔（−ｋ2 ）×ＳＱN(i+1)〕＋ＫN1 …(3) ここに、ｋ2 は補正係数（定数）である。

【００３６】上記の吸着率ＫNOX の推定値は、マップを
用いずに、この式(3) を使用して演算によって求めるよ
うにしてもよい。ステップＳ７６では、ＥＣＵ２３は、
排気浄化触媒装置１３の三元触媒１３ｂによるＮＯｘの
浄化率ＫCAT の推定値を図１０のマップから読み取る。
同図に示すように、この三元触媒１３ｂによるＮＯｘの
浄化率ＫCAT は、空気過剰率λが１．０の理論空燃比付
近の狭い範囲において極端に大きくなり、λ値１．０に
おいて最大値ＫC2（例えば、値０．９５）となる。λ値
１．０付近の狭い範囲を前後に外れると、浄化率ＫCAT
の値は急激に小さくなり、所定値ＫC1（例えば、値０〜
０．１）に漸近する。通常、リーン燃焼運転時において
は、空気過剰率λは値１．０よりもかなり大きな値（例
えば、値１．５）をとることが多いことから、このとき
の浄化率ＫCAT は所定値ＫC1とみなしてもよい。

【００３７】このように、三元触媒１３ｂによるＮＯｘ
の浄化は、理論空燃比付近でのみ効力を発揮するように
なっている。このことから、マップを用いずに、空気過
剰率λの値１．０の前後の所定範囲（例えば、０．９５
≦λ≦１．０５）においては、浄化率ＫCAT を０．９５
とみなし、また、値１．０の前後の所定範囲外（例えば
λ＜０．９５、１．０５＜λ）では値０とみなして浄化
率ＫCAT の値を推定するようにしてもよい。

【００３８】ステップＳ７８では、ＥＣＵ２３は、以上
のようにして推定されたエンジン排出ＮＯｘ量ＱNO、Ｎ
Ｏｘ触媒１３ａのＮＯｘ吸着率ＫNOX および三元触媒１
３ｂのＮＯｘ浄化率ＫCAT に基づいて、ＮＯｘ排出率
｛（１−ＫNOX ）×（１−ＫCAT ）｝の値を求め、この
ＮＯｘ排出率の値と、ステップＳ６６において算出した
エンジン排出ＮＯｘ量ＱNOの値を次式(4) に代入し、ク
ランク角同期信号θCR検出毎の触媒排出ＮＯｘ量ＱNTを
算出する。これにより、大気中に放散されるＮＯｘ量が
実測値に略等しく推定される。

【００３９】 ＱNT＝ＱNO×｛（１−ＫNOX ）×（１−ＫCAT ）｝ …(4) この式は、例えば、リーン燃焼運転時のように三元触媒
１３ｂの浄化率ＫCATが所定値ＫC1に維持された状態に
おいて、ＮＯｘ触媒１３ａへのＮＯｘの吸着が進行して
ＮＯｘ吸着率ＫNOX が低下すると、全体としてのＮＯｘ
浄化能力が下落し、触媒排出ＮＯｘ量ＱNTが増加するこ
とを示している。

【００４０】以上のようにして、触媒排出ＮＯｘ量ＱNT
の推定が終了したら、図３のフローチャートに戻り、ス
テップＳ１６を実行する。ステップＳ１６では、ＥＣＵ
２３は、図１の吸着飽和判定手段３２の比較器３４とし
て機能し、上記のように求めた触媒排出ＮＯｘ量の推定
値ＱNTが、所定の閾値ＱNT0 より大か否かを判別する。
閾値ＱNT0 は、例えば、法規で定められたＮＯｘ制限値
を基準にして設定されている。判別結果がＮｏ（否定）
の場合には、ＮＯｘ吸着量が未だ飽和状態に達しておら
ず、大気に排出されるＮＯｘ量が許容量以下であると判
定でき、後述する図４のステップＳ４０に進み、ＮＯｘ
低減運転を行わずに通常のリーン燃焼運転を実施する。

【００４１】一方、ステップＳ１６の判別結果がＹｅｓ
（肯定）で、触媒排出ＮＯｘ量ＱNTが閾値ＱNT0 よりも
大きい場合には、ＮＯｘ触媒１３ａの吸着能力は飽和状
態とみなすことができ、次にステップＳ１８において、
ＮＯｘ低減運転実行中であることを示すフラグｆ(NR)に
値１を設定し、図４のステップＳ３０に進んで、ＮＯｘ
低減運転を開始する。

【００４２】図４に示すステップＳ３０以降のステップ
では、ＥＣＵ２３は、図１の燃焼温度低下手段３６とし
て機能し、先ず、ステップＳ３０において、実験値から
求められ、ＥＣＵ２３に記憶されたＮＯｘ低減運転用の
ＥＧＲ設定マップに基づき、ＥＧＲガスの還流量（以
下、ＥＧＲ量という）Ｅgrを設定する。ＮＯｘ低減運転
時には、ＥＧＲ量Ｅgrは、エンジン回転速度Ｎｅと、混
合ガスの充填効率ηv との関数であるＮＯｘ低減ＥＧＲ
量ＥNOで示される（Ｅgr＝ＥNO（Ｎｅ，ηv ））。

【００４３】このＮＯｘ低減運転用のマップから読み取
れるＥＧＲ量Ｅgr、すなわちＮＯｘ低減ＥＧＲ量ＥNO
は、後述する通常のリーン運転用のＥＧＲ設定マップに
おける同一のＮｅ、ηv でのＥＧＲ量Ｅgrよりも大きな
値をとるようになっている。従って、排気マニホールド
１１から吸気マニホールド４へ還流するＥＧＲ量Ｅgrは
通常のリーン燃焼運転時よりも増量することになり、こ
れにより、燃焼温度が低下して、ＮＯｘ排出量が低減さ
れることになる。

【００４４】ＥＧＲ量Ｅgrの設定が終わると、次にステ
ップＳ３２に進み、ＥＣＵ２３は、ＥＧＲ量Ｅgrと同様
に実験値から求められ、ＥＣＵ２３に記憶されたＮＯｘ
低減運転用の点火時期設定マップに基づいて、点火時期
θIgの設定を行う。この点火時期θIgについても、ＮＯ
ｘ低減ＥＧＲ量ＥNOと同様に、エンジン回転速度Ｎｅ
と、混合ガスの充填効率ηv との関数であるＮＯｘ低減
点火時期θNOで示される（θIg＝θNO（Ｎｅ，ηv
））。

【００４５】このＮＯｘ低減運転用の点火時期設定マッ
プから読み取れる点火時期θIg、すなわちＮＯｘ低減点
火時期θNOは、後述する通常のリーン運転用の点火時期
マップにおける同一のＮｅ、ηv での点火時期θIgより
も遅角したものとなっている。従って、点火プラグ１６
が混合気に点火するタイミングが遅れることから、燃焼
が完全に終わらないうちに排気が開始されることにな
り、燃焼温度があまり上昇せず、ＮＯｘ排出量が低減さ
れることになる。

【００４６】点火時期θIgの設定が終わると、次にステ
ップＳ３４に進む。このステップＳ３４では、ＥＣＵ２
３は、図１の加速判定閾値変更手段３８として機能し、
スロットルセンサ１９が検出し、リーン燃焼運転から理
論空燃比運転への運転モード切換えの一要素となるスロ
ットルバルブ７の開弁速度閾値（加速判定閾値）Ａth
を、ＮＯｘ低減運転用の加速判定閾値設定マップに基づ
いて、ＮＯｘ低減加速判定閾値ＡNOに変更する。このＮ
Ｏｘ低減加速判定閾値ＡNOは、車速Ｖの関数で示され、
車速Ｖに応じて変化するものであり、全般的に後述する
通常の基準閾値（リセット値Ａ0 ）よりも小さな値とな
っている。これにより、リーン燃焼運転から理論空燃比
運転への切換えがより敏感に行えるようになっている。

【００４７】ＮＯｘ低減運転時の上記各設定値Ｅgr，θ
Ig，Ａthが設定されたら、最後にステップＳ３６におい
て、燃料噴射弁３から供給する燃料量を、所定の演算式
に基づいて設定する。この燃料量の演算において、その
演算結果は、例えば、リーン燃焼運転時の空燃比が所定
値に予め設定されている場合には、上記設定値に関わら
ず常に一定値となる。また、上記各設定値を設定して燃
焼温度を低下させるとともに、空燃比をリーンの範囲内
で変化させて燃焼温度を下げることも可能であるため、
この場合には、燃料量の値は上記各設定値や空燃比に応
じて演算される。

【００４８】以上のように、ＮＯｘ低減運転が実行さ
れ、一旦フラグｆ(NR)が値１に設定されると、次回当該
ルーチンが実行されたときには、図３のステップＳ１２
での判別結果がＹｅｓ（肯定）となり、ステップＳ１４
乃至Ｓ１８を実行せずに、ステップＳ３０乃至Ｓ３６を
実行することになる。また、運転モード切換え条件、す
なわち、エンジン回転速度Ｎｅ、エンジン負荷Ｌｅ、冷
却水温度ＴW および加速判定信号Ａth等の情報により、
図３のステップＳ１０の判別結果がＮｏ（否定）で運転
モード切換え条件が成立した場合には、前述したステッ
プＳ２０において、運転モードを理論空燃比運転に切換
え、ステップＳ２２に進む。このとき、理論空燃比運転
への切換えと同時にＥＣＵ２３はタイマカウンタにより
計時を開始する。

【００４９】ステップＳ２２では、運転モードの理論空
燃比運転への切換えにより、リーン燃焼運転ではなくな
ったことから、自動的にＮＯｘ低減運転も中止されるこ
とになるため、ＮＯｘ低減運転のフラグｆ(NR)を値０に
リセットし、次にステップＳ２４に進む。ステップＳ２
４は、上記タイマカウンタによる計時が所定時間ｔ
_R（例えば、３秒間）をこえたか否かを判別するステッ
プであり、判別結果がＮｏ（否定）の場合には図４のス
テップＳ５０に進む。一方、判別結果がＹｅｓ（肯定）
で所定時間ｔ_R（３秒間）経過した直後のときには、ス
テップＳ２６に進む。

【００５０】ステップＳ２６は、運転モードをリーン燃
焼運転からＨＣ排出量の多い理論空燃比運転に切り換え
ることにより、ＮＯｘ触媒１３ａに吸着していたＮＯｘ
が還元されることから、前述したＮＯｘ排出量ＱNT演算
サブルーチンにおいてエンジン排出ＮＯｘ量ＱNOを加算
していた累積値ＳＱN(i+1)を値０にリセットするステッ
プであり、累積値ＳＱN(i+1)をリセットした後、ステッ
プＳ５０に進む。

【００５１】ここに、ステップＳ２４の判別は、ＮＯｘ
が完全に還元するまでにはある程度時間を要するため、
ステップＳ２６においてＮＯｘ排出量ＱNT演算サブルー
チンのエンジン排出ＮＯｘ量ＱNOの累積値ＳＱN(i+1)を
値０にリセットする前にＮＯｘの還元に充分な所定時間
ｔ_R（３秒間）を待つようにしたものである。ステップ
Ｓ５０は、理論空燃比運転時のＥＧＲ量Ｅgrを設定する
ステップであり、ＥＣＵ２３は、使用するマップを、Ｅ
ＣＵ２３に記憶された理論空燃比運転用のＥＧＲ設定マ
ップに切換え、これに基づいてＥＧＲ量Ｅgrを設定す
る。理論空燃比運転時には、ＥＧＲ量Ｅgrは、エンジン
回転速度Ｎｅと、混合ガスの充填効率ηv との関数であ
るＮＯｘ低減ＥＧＲ量ＥSTで示される（Ｅgr＝ＥST（Ｎ
ｅ，ηv ））。

【００５２】この理論空燃比運転用のマップから読み取
れるＥＧＲ量Ｅgr、すなわち理論空燃比ＥＧＲ量ＥST
は、後述するリーン燃焼運転時の通常運転時用のＥＧＲ
量マップにおける同一のＮｅ、ηv でのＥＧＲ量Ｅgrよ
りも大きな値をとるようになっており、ＥＧＲ量Ｅgrは
通常のリーン燃焼運転時よりも増量され、燃焼温度が低
下して、ＮＯｘ排出量が低減されることになる。

【００５３】ＥＧＲ量Ｅgrの設定が終わると、次にステ
ップＳ５２に進み、ＥＣＵ２３は、使用マップを、ＥＣ
Ｕ２３に記憶された理論空燃比運転用の点火時期マップ
に切換え、これに基づいて点火時期θIgの設定を行う。
この点火時期θIgについても、理論空燃比ＥＧＲ量ＥST
と同様に、エンジン回転速度Ｎｅと、混合ガスの充填効
率ηv との関数である理論空燃比点火時期θSTで示され
る（θIg＝θST（Ｎｅ，ηv ））。

【００５４】この理論空燃比運転用のマップから読み取
れる点火時期θIg、すなわち理論空燃比点火時期θST
は、リーン燃焼運転時における後述の通常運転時用の点
火時期マップや前述したＮＯｘ低減運転用の点火時期マ
ップにおける同一のＮｅ、ηvでの点火時期θIgよりも
遅角したものとなっている。従って、混合気に点火プラ
グ１６が点火するタイミングが遅れることから、燃焼が
完全に終わらないうちに排気が開始され、前述したよう
に、ＮＯｘ排出量が低減されることになるが、この理論
空燃比運転においては、ＮＯｘ排出量低減の効果の他
に、ノッキング防止効果をも奏する。

【００５５】点火時期θIgの設定が終わると、ステップ
Ｓ４４において、ＮＯｘ低減運転時にＮＯｘ低減加速判
定閾値ＡNOに設定されていた加速判定閾値Ａthをリセッ
トし、基準閾値Ａ0 とするが、詳細は後述する。そし
て、最後にステップＳ３６において燃料量の演算を行
い、燃料供給量を適正値とする。上述のように、運転モ
ードが一旦理論空燃比運転になり、ステップＳ２６にお
いて、累積値ＳＱN(i+1)がリセットされると、図３のス
テップＳ１４において演算されるＮＯｘ排出量ＱNTは、
一旦ゼロに戻される。これにより、ステップＳ１６の判
別結果はＮｏ（否定）となるため、この場合には、次に
ステップＳ４０に進む。

【００５６】ステップＳ４０は、通常のリーン燃焼運転
時のＥＧＲ量Ｅgrを設定するステップであり、ＥＣＵ２
３は、使用マップを、ＥＣＵ２３に記憶された通常のリ
ーン燃焼運転用のマップに切換え、これに基づいて、Ｅ
ＧＲ量Ｅgrを設定する。通常のリーン燃焼運転時には、
ＥＧＲ量Ｅgrは、エンジン回転速度Ｎｅと、混合ガスの
充填効率ηv との関数である通常リーン燃焼ＥＧＲ量Ｅ
LNで示される（Ｅgr＝ＥLN（Ｎｅ，ηv ））。

【００５７】この通常のリーン燃焼運転では、前述した
ＮＯｘ低減運転時や理論空燃比運転時のように、多量の
ＥＧＲ量を必要としないため、このＥLNの値は、これら
のＮＯｘ低減運転や理論空燃比運転用のＥＧＲ設定マッ
プにおける同一のＮｅ、ηvでのＥＧＲ量ＥNO，ＥSTと
比較すると、最も小さな値となっている。ＥＧＲ量Ｅgr
の設定が終わると、次にステップＳ４２に進み、ＥＣＵ
２３は、使用マップを、ＥＣＵ２３に記憶された通常の
リーン燃焼運転用の点火時期マップに切換え、これに基
づいて点火時期θIgの設定を行う。この点火時期θIgに
ついても、通常のリーン燃焼ＥＧＲ量ＥLNと同様に、エ
ンジン回転速度Ｎｅと、混合ガスの充填効率ηv との関
数である通常のリーン燃焼点火時期θLNで示される（θ
Ig＝θLN（Ｎｅ，ηv ））。

【００５８】リーン燃焼運転時においては、燃焼効率向
上のために、点火時期を進角させる必要があることか
ら、この通常のリーン燃焼点火時期θLNは、前述したＮ
Ｏｘ低減運転時や理論空燃比運転時の同一Ｎｅ、ηv で
の点火時期θNO, θSTと比較して、最も進角した値とな
っている。点火時期θIgの設定が終わると、次にステッ
プＳ４４に進み、前述の理論空燃比運転時と同様に、加
速判定閾値Ａthを基準閾値Ａ0 に設定（リセット）す
る。この基準閾値Ａ0 はＮＯｘ低減加速判定閾値ＡNOよ
りも大（Ａ0 ＞ＡNO）に設定されるものであり、この場
合には、スロットルバルブ７をＮＯｘ低減時よりも急激
に操作しないと運転モードが理論空燃比運転にはならな
いようになっている。

【００５９】最後にステップＳ３６において燃料量を適
正値に演算し、当該ルーチンの実行を終了する。以上の
ように、リーン燃焼運転時において、触媒排出ＮＯｘ量
ＱNTがＮＯｘ吸着量の略飽和とみなせる所定値ＱNT0 と
なったときには、強制的にリーン燃焼運転から理論空燃
比運転への切換えを実施してＮＯｘ触媒１３ａに吸着し
たＮＯｘを還元し、浄化能力を維持する空燃比制御の代
わりに、ＥＧＲ量を増加させ、点火時期を遅角させる燃
焼制御を行うようにしたので、理論空燃比運転への切換
えに伴うトルク変動を発生させることなく、大気中に排
出されるＮＯｘ量を常に略一定値ＱNT0 以下に維持する
ことができる。

【００６０】また、ＮＯｘ低減運転に切り換えること
で、燃焼効率が一時的に悪化することになるが、実際に
は、ＮＯｘ低減運転時には、上述のように、理論空燃比
運転への切換えに必要なスロットルバルブ７の加速判定
閾値Ａthが小さくなり、理論空燃比運転に入り易くなる
ため、通常は、ＮＯｘ低減運転が長時間に亘り継続され
ることはなく、実用燃費への影響は微小とみなすことが
できる。

【００６１】尚、上記実施例では、加速走行時や高負荷
走行時等においては、運転モードをリーン燃焼運転から
理論空燃比運転に切り換えるようにしたが、必ずしも理
論空燃比運転にしなくてもよく、空燃比が理論空燃比よ
りも低いリッチ燃焼運転に切り換えるようにしても同様
の効果が得られる。また、上記実施例では、ＮＯｘ低減
運転への切換え判別を触媒排出ＮＯｘ量ＱNTと閾値ＱNT
0 とのＮＯｘ量 (g/sec)の比較によって行うようにした
が、これに限らず、ＮＯｘ触媒１３ａへのＮＯｘの吸着
量の実測値または推定値とその吸着飽和量との比較であ
ってもよいし、排出ＮＯｘ濃度 (PPM)による比較であっ
てもよい。

【００６２】また、ＮＯｘ低減運転への切換えは、上記
のような重量や濃度等による判別によらず、リーン燃焼
運転開始からの時間をタイマカウンタにより計時し、こ
の計時時間が予め設定した所定時間値を越えたときに、
ＮＯｘ触媒１３ａのＮＯｘ吸着量が飽和量に達したと推
定して、ＮＯｘ低減運転を実施するようにしたものであ
ってもよい。このとき、予め設定する所定時間値は、排
出ＮＯｘ量ＱNTが所定値ＱNT0 を越えない範囲で設定さ
れるのが好ましい。

【００６３】また、ＮＯｘ低減運転では、燃焼温度を低
下させるために、ＥＧＲ量の増加と点火時期の遅角との
２つの燃焼温度低下手段を用いるようにしたが、必ずし
も両方を同時に実施する必要はなく、どちらか一方のみ
の実施であってもよい。さらに、上記実施例のＮＯｘ排
出量ＱNT演算サブルーチンでは、各種マップにより求ま
る推定値を使用するようにしたが、これら推定値の代わ
りに、各種センサからの情報に基づく実測値を使用する
ようにしてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の発明の燃焼制御装置によれば、内燃エンジンの排気通
路に配設され、リーン燃焼運転時に排気ガス中の窒素酸
化物を吸着させ、理論空燃比運転またはリッチ燃焼運転
時には吸着させた窒素酸化物を還元することにより大気
中への窒素酸化物の排出量を低減する排気浄化触媒装置
を備えた内燃エンジンの燃焼制御装置において、排気浄
化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着量が飽和量に達
したか否かを判定する吸着飽和判定手段と、吸着飽和判
定手段によって窒素酸化物の吸着量が飽和量に達したと
判定された後、前記内燃エンジンが理論空燃比運転また
はリッチ燃焼運転に切換えられるまでの間、内燃エンジ
ンの燃焼温度を低下させる燃焼温度低下手段とを備える
ようにしたので、リーン燃焼運転から理論空燃比運転ま
たはリッチ燃焼運転への強制的な切換えの実施に伴う運
転フィーリングや燃費の悪化なく、ＮＯｘ排出量の低減
を図ることができる。

【００６５】請求項２の発明の燃焼制御装置によれば、
燃焼温度低下手段は、内燃エンジンの点火時期を調節す
る点火時期調節装置であり、点火時期を遅角させること
により燃焼温度を低下させるようにしたので、内燃エン
ジンの燃焼温度は、点火時期を変えることで容易に調節
することができる。請求項３の発明の燃焼制御装置によ
れば、燃焼温度低下手段は、排気ガスを吸気系に還流さ
せるＥＧＲ装置であり、還流ガス量を増量させることに
より燃焼温度を低下させるようにしたので、内燃エンジ
ンの燃焼温度は、還流ガス量を変えることによっても容
易に調節することができる。

【００６６】請求項４の発明の燃焼制御装置によれば、
燃焼温度低下手段は、空燃比を調節する空燃比制御手段
であり、空燃比をリーン側に変化させることにより内燃
エンジンの燃焼温度を低下させるようにしたので、内燃
エンジンの燃焼温度は、空燃比を変えることによっても
容易に調節することができる。請求項５の発明の燃焼制
御装置によれば、吸着飽和判定手段は、排気浄化触媒装
置からの窒素酸化物排出量を推定する窒素酸化物排出量
推定手段を有し、該窒素酸化物排出量推定手段により推
定される窒素酸化物排出量が所定値を越えたとき、排気
浄化触媒装置の窒素酸化物吸着量が飽和量に達したと判
定するようにしたので、窒素酸化物の吸着飽和量達成時
点は、排気浄化触媒装置への吸着量を直接求めなくて
も、窒素酸化物排出量によって容易に判定することがで
きる。

【００６７】請求項６の発明の燃焼制御装置によれば、
排気浄化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着率を指数
関数に近似させて算出することにより窒素酸化物排出量
が推定できるので、窒素酸化物排出量を容易に推定でき
る。請求項７の発明の燃焼制御装置によれば、吸着飽和
判定手段は、リーン燃焼運転の継続時間を計時するリー
ン燃焼運転計時手段を有し、該リーン燃焼運転計時手段
により計時されるリーン燃焼運転時間が所定値を越えた
とき、排気浄化触媒装置の窒素酸化物吸着量が飽和量に
達したと判定するようにしたので、窒素酸化物の吸着飽
和量達成時点は、排気浄化触媒装置への吸着量を直接求
めなくても、リーン燃焼運転の継続時間によっても容易
に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用される燃焼制御装置の
機能対応システム構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例が適用される燃焼制御装置の
概略構成図である。

【図３】図２の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が実行する
燃焼制御ルーチンのフローチャートの一部である。

【図４】図３のフローチャートに続く、電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）が実行する燃焼制御ルーチンのフローチャ
ートの残部である。

【図５】図４に示すＮＯｘ排出量ＱNT演算サブルーチン
のフローチャートの一部である。

【図６】図５のフローチャートに続く、ＮＯｘ排出量Ｑ
NT演算サブルーチンのフローチャートの残部である。

【図７】空気過剰率λと、それに応じて設定されるエン
ジン排出ＮＯｘ濃度ＤN の関係の一例を示すグラフであ
る。

【図８】点火時期と、それに応じて設定される補正係数
ＫIgの関係の一例を示すグラフである。

【図９】エンジン排出ＮＯｘ量の累積値ＳＱN(i+1)と、
それに応じて設定されるＮＯｘ触媒の吸着率ＫNOX の関
係の一例を示すグラフである。

【図１０】空気過剰率λと、それに応じて設定される三
元触媒のＮＯｘ浄化率ＫCAT の関係の一例を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ エンジン ３ 燃料噴射弁 ６ エアフローセンサ ７ スロットルバルブ １２ 空燃比センサ １３ 排気浄化触媒装置 １３ａ ＮＯｘ触媒 １３ｂ 三元触媒 １６ 点火プラグ １８ クランク角センサ １９ スロットルセンサ ２３ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） ２６ 還流通路 ２７ ＥＧＲバルブ ３０ 空燃比切換手段 ３１ 運転モード設定機構 ３２ 吸着飽和判定手段 ３３ 吸着量推定手段 ３４ 比較器 ３６ 燃焼温度低下手段 ３８ 加速判定閾値変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/36 F02D 41/04 F02M 25/07 F02P 5/15

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃エンジンの排気通路に配設され、リ
   ーン燃焼運転時に排気ガス中の窒素酸化物を吸着させ、
   理論空燃比運転またはリッチ燃焼運転時には吸着させた
   窒素酸化物を還元することにより大気中への窒素酸化物
   の排出量を低減する排気浄化触媒装置を備えた内燃エン
   ジンの燃焼制御装置において、 前記排気浄化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着量が
   飽和量に達したか否かを判定する吸着飽和判定手段と、 前記吸着飽和判定手段によって窒素酸化物の吸着量が飽
   和量に達したと判定された後、前記内燃エンジンが理論
   空燃比運転またはリッチ燃焼運転に切換えられるまでの
   間、前記内燃エンジンの燃焼温度を低下させる燃焼温度
   低下手段とを備えることを特徴とする内燃エンジンの燃
   焼制御装置。
2. 【請求項２】 前記燃焼温度低下手段は、前記内燃エン
   ジンの点火時期を調節する点火時期調節装置であり、点
   火時期を遅角させることにより前記燃焼温度を低下させ
   ることを特徴とする、請求項１記載の内燃エンジンの燃
   焼制御装置。
3. 【請求項３】 前記燃焼温度低下手段は、排気ガスを吸
   気系に還流させるＥＧＲ装置であり、還流ガス量を増量
   させることにより前記燃焼温度を低下させることを特徴
   とする、請求項１または２記載の内燃エンジンの燃焼制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記燃焼温度低下手段は、空燃比を調節
   する空燃比制御手段であり、空燃比をリーン側に変化さ
   せることにより内燃エンジンの燃焼温度を低下させるこ
   とを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか記載の内燃
   エンジンの燃焼制御装置。
5. 【請求項５】 前記吸着飽和判定手段は、前記排気浄化
   触媒装置からの窒素酸化物排出量を推定する窒素酸化物
   排出量推定手段を有し、該窒素酸化物排出量推定手段に
   より推定される窒素酸化物排出量が所定値を越えたと
   き、前記排気浄化触媒装置の窒素酸化物吸着量が飽和量
   に達したと判定することを特徴とする、請求項１乃至４
   のいずれか記載の内燃エンジンの燃焼制御装置。
6. 【請求項６】 前記窒素酸化物排出量推定手段が前記排
   気浄化触媒装置に吸着する窒素酸化物の吸着率を指数関
   数に近似させて算出することを特徴とする請求項５記載
   の内燃エンジンの燃焼制御装置。
7. 【請求項７】 前記吸着飽和判定手段は、リーン燃焼運
   転の継続時間を計時するリーン燃焼運転計時手段を有
   し、該リーン燃焼運転計時手段により計時されるリーン
   燃焼運転時間が所定値を越えたとき、前記排気浄化触媒
   装置の窒素酸化物吸着量が飽和量に達したと判定するこ
   とを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか記載の内燃
   エンジンの燃焼制御装置。