JPH08312408A

JPH08312408A - エンジンの排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH08312408A
Application number: JP12024695A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yanagawa; 祐治柳川; Kazuo Koga; 一雄古賀; Yoshiro Danno; 喜朗団野
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1995-05-18
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1996-11-26
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: JP3757433B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、排気ガス中のＮＯｘの除去のため
のリーンＮＯｘ触媒をそなえたエンジンの排気ガス浄化
装置に関し、リーンＮＯｘ触媒を必要に応じて加熱でき
るようにすることや、加熱によりリーンＮＯｘ触媒に吸
着された浄化能力低下物質の除去を行なえるようにする
ことを目的とする。【構成】排気通路５に設置されたリーンＮＯｘ触媒１
３Ａと、燃焼室２内での燃焼後の余剰酸素量を推定する
手段１０１と、余剰酸素量推定手段１０１で推定された
量の余剰酸素で完全燃焼する燃料量を算出する燃料量算
出手段１０２と、リーンＮＯｘ触媒１３Ａを加熱すべき
か否かを判定する加熱判定手段１０４と、加熱判定手段
１０４で加熱すべきと判定されると燃料量算出手段１０
２で算出された量の燃料を触媒の上流側に供給する燃料
供給手段３と、リーンＮＯｘ触媒１３Ａよりも下流側の
排気ガス中の空燃比状態に応じて燃料量算出手段１０２
で算出された燃料量を補正する補正手段１０３とから構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス中のＮＯｘの
除去のためのリーンＮＯｘ触媒をそなえた、エンジンの
排気ガス浄化装置に関し、特に、リーンＮＯｘ触媒を加
熱する必要が生じたか否かを判定して加熱の必要が生じ
るとリーンＮＯｘ触媒を加熱するように制御する、エン
ジンの排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車に搭載された内燃機関（以下、エ
ンジンという）をはじめとして、リーン混合気を燃焼せ
しめるようにしたエンジンがあるが、かかるエンジンで
は、リーン運転時に、排出ガス中のＮＯｘ量が増大す
る。そこで、このようなエンジンにおいて排気ガスを浄
化するために、排気系にリーンＮＯｘ触媒又はリーンＮ
Ｏｘ触媒と三元触媒とを組み合わせて設置するようにし
たものがある。

【０００３】このようなリーンＮＯｘ触媒には、流入排
気ガスの空燃比がリーンの時にＮＯｘを吸収し、流入排
気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出
するＮＯｘ吸収剤を排気通路内に設置し、リーン混合気
を燃焼せしめた際に発生するＮＯｘをＮＯｘ吸収剤で吸
収して、ＮＯｘ吸収能力が飽和する前にこのＮＯｘ吸収
剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチにする
ことで、ＮＯｘ吸収剤からＮＯｘを還元しこれを放出さ
せるようにしたものがある。

【０００４】ところで、燃料や機関の潤滑油内にはイオ
ウが含まれているため排気ガス中にも硫酸塩等のイオウ
分（以下、単にイオウという）が含まれ、このイオウも
ＮＯｘとともにＮＯｘ吸収剤に吸収される。しかしなが
ら、このイオウは、ＮＯｘ吸収剤への流入排気ガスの空
燃比を単にリッチにしてもＮＯｘ吸収剤から放出されな
いため、ＮＯｘ吸収剤内のイオウの量は次第に増大する
ことになり、このイオウの吸収量の増大に応じて、ＮＯ
ｘ吸収剤が吸収しうるＮＯｘの量が次第に低下し、つい
にはＮＯｘ吸収剤がＮＯｘをほとんど吸着できなくなっ
てしまう。

【０００５】ＮＯｘ吸収剤に吸収されたイオウは、ＮＯ
ｘ吸収剤を加熱することで分解してＮＯｘ吸収剤から放
出され、しかも、この時、空燃比をリッチ化又はストイ
キオ状態とすると、ＮＯｘ吸収剤から放出されたイオウ
が排気ガス中の未燃のＨＣやＣＯによって直ちに還元せ
しめられる。そこで、例えば特開平６−６６１２９号に
開示された技術では、このような特性に着目して、ある
特定条件が満たされた場合に、ＮＯｘ吸収剤を昇温させ
さらにリッチ運転又はストイキオ運転を行なうことで、
ＮＯｘ吸収剤からイオウを放出してさらに酸化処理をし
て排出するように構成している。この場合の特定条件と
は、ＮＯｘ吸収剤に吸収されたイオウの量が所定量に達
したことであり、また、ＮＯｘ吸収剤の加熱は、排気系
に設置した電気ヒータを作動させることで行なうように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リーンＮＯ
ｘ触媒は、他の排気ガス浄化触媒と同様に、常温よりも
適当に高温な温度状態にしておく方がその浄化性能を十
部に発揮できる場合がある。したがって、リーンＮＯｘ
触媒を加熱すべき状態も発生する。また、上述の従来の
リーンＮＯｘ触媒によるエンジンの排気ガス浄化装置で
は、次のような課題がある。

【０００７】つまり、リーンＮＯｘ触媒の復活時期（即
ち、ＮＯｘ吸収剤からのイオウの放出時期）は、ＮＯｘ
吸収剤に吸収されたイオウの量が所定量に達した時点に
設定されているが、このイオウ吸収量自体を直接検出す
ることはできないため、適切なタイミングでリーンＮＯ
ｘ触媒の復活を行なえず、イオウ吸収量が吸収限度を超
えてしまい、リーンＮＯｘ触媒がＮＯｘをほとんど吸着
できなくなってしまっても、復活が行なわれないおそれ
がある。

【０００８】すなわち、従来の技術では、吸収されたイ
オウの量は車両の走行距離に対応するものと考え、車両
の走行距離が所定の距離に達したら吸収されたイオウの
量が所定量に達したものと推定し、この推定に基づいて
リーンＮＯｘ触媒の復活を行なっている。しかしなが
ら、ＮＯｘ吸収剤に吸収されるイオウの量は、必ずしも
車両の走行距離に対応するものではなく、使用燃料やエ
ンジンの運転状況に応じて変化するので、イオウ推定量
の精度が十分ではなく、リーンＮＯｘ触媒の復活時期を
適切に決定することができず、イオウ除去による触媒復
活の時点が遅れてしまうおそれがあるのである。

【０００９】そこで、触媒復活の判定を短い走行距離単
位で行なうことが考えられる。しかし、走行中に、空燃
比をリーンからストイキオ又はリッチに変化させると、
トルク変動が生じて運転性能を悪化させるため、これを
回避するには、このような触媒復活処理は低負荷領域や
低回転領域では用いないようにすることになり、確実な
触媒復活を行ないにくい。

【００１０】さらに、走行中に、空燃比をリーンからス
トイキオ又はリッチに変化させると、燃費が悪化すると
いう課題もある。本発明は、上述の課題に鑑み創案され
たもので、リーンＮＯｘ触媒を必要に応じて確実に加熱
できるようにすることや、トルク変動を招来することの
ないようにしながら走行中における空燃比の制御によっ
てリーンＮＯｘ触媒に吸着された浄化能力低下物質の除
去を行なえるようにした、エンジンの排気ガス浄化装置
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
の本発明のエンジンの排気ガス浄化装置は、燃焼室から
排気ガスを排出する排気通路と、該排気通路に設置され
てリーン燃焼運転時に排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を吸収するリーンＮＯｘ触媒と、該燃焼室内での燃
焼後の余剰酸素の量を推定する余剰酸素量推定手段と、
該余剰酸素量推定手段で推定された量の余剰酸素で完全
燃焼するだけの燃料量を算出する燃料量算出手段と、該
リーンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態であるか否かを判定
する加熱判定手段と、加熱判定手段で加熱すべき状態で
あると判定されたときに該燃料量算出手段で算出された
量の燃料を該触媒の上流側に供給する燃料供給手段と、
該リーンＮＯｘ触媒よりも下流側に配設されて排気ガス
中の酸素濃度が理論空燃比よりもリッチ側であるかリー
ン側であるかを検出しうる触媒下流側空燃比検出手段
と、該リーンＮＯｘ触媒の下流側が理論空燃比に応じた
酸素量となるように、該触媒下流側空燃比検出手段の検
出結果に基づいて該燃料量算出手段で算出された燃料量
を補正する補正手段とが設けられていることを特徴とし
ている。

【００１２】請求項２記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１記載の構成において、該加熱判
定手段が、該リーンＮＯｘ触媒への浄化能力低下物質の
付着状態に応じて該リーンＮＯｘ触媒から該浄化能力低
下物質を除去して復活すべき状態であるときに、該リー
ンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態であると判定することを
特徴としている。

【００１３】請求項３記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１又は２記載の構成において、該
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられ、
該燃料供給手段が、該燃料噴射弁と、該燃料量算出手段
で算出されて該補正手段で適宜補正された量の燃料が該
エンジンの排気行程中に供給されるように該燃料噴射弁
を制御する燃料噴射制御手段とから構成されていること
を特徴としている。

【００１４】請求項４記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも上流側
に配設され排気ガス中の酸素濃度を検出しうる触媒上流
側酸素濃度検出手段をそなえ、該余剰酸素量推定手段
が、該触媒上流側酸素濃度検出手段の検出結果に基づい
て該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定するよう
に構成されていることを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも上流側
に配設され排気ガス中の酸素濃度から空燃比状態を検出
しうる全域空燃比センサをそなえ、該余剰酸素量推定手
段が、該全域空燃比センサの検出結果に基づいて該燃焼
室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定するように構成さ
れていることを特徴としている。

【００１６】請求項６記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、該エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段が設けられ、該余剰酸素量推定手段が、該運転状態
検出手段の検出結果に基づいて該燃焼室内での燃焼後の
余剰酸素の量を推定するように構成されていることを特
徴としている。

【００１７】請求項７記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、該リーンＮＯｘ触媒の下流側に酸化触媒が配設
されていることを特徴としている。請求項８記載の本発
明のエンジンの排気ガス浄化装置は、請求項７記載の構
成において、該触媒下流側空燃比検出手段が、該リーン
ＮＯｘ触媒の下流側で且つ該酸化触媒の上流側に配設さ
れていることを特徴としている。

【００１８】

【作用】上述の請求項１記載の本発明のエンジンの排気
ガス浄化装置では、通常の燃焼に対しては、この燃焼が
空燃比のリーンなリーン燃焼運転の場合に特に排出され
易い窒素酸化物（ＮＯｘ）を、リーンＮＯｘ触媒が吸収
する。このため、ＮＯｘの排出が抑制される。

【００１９】一方、加熱判定手段が、該リーンＮＯｘ触
媒を加熱すべき状態であるか否かを判定していて、この
該加熱判定手段で加熱すべき状態であると判定されたと
きに、燃料供給手段が該リーンＮＯｘ触媒の上流側に以
下のように設定された所要の量の燃料を供給する。つま
り、余剰酸素量推定手段が、燃焼室内での燃焼後の余剰
酸素の量を推定し、燃料量算出手段が、この推定された
量の余剰酸素で完全燃焼するだけの燃料量を算出して、
燃料供給手段は、この燃料量算出手段で算出された量の
燃料をリーンＮＯｘ触媒の上流側に供給する。

【００２０】これにより、リーンＮＯｘ触媒には、燃焼
後の余剰酸素とこの余剰酸素で完全燃焼するだけの量の
燃料との混合体、即ち、理論空燃比状態の混合気が供給
されることになり、供給された燃料の一部は、リーンＮ
Ｏｘ触媒に到達する過程で、供給された燃料の残りは、
リーンＮＯｘ触媒に到達して触媒作用を受けて燃焼す
る。

【００２１】この燃焼により、リーンＮＯｘ触媒が加熱
されて所要の温度状態になる。上述の請求項２記載の本
発明のエンジンの排気ガス浄化装置では、該加熱判定手
段が、該リーンＮＯｘ触媒への浄化能力低下物質の付着
状態に応じて該リーンＮＯｘ触媒から該浄化能力低下物
質を除去して復活すべき状態であるときに、該リーンＮ
Ｏｘ触媒を加熱すべき状態であると判定するので、上述
の燃焼によるリーンＮＯｘ触媒の加熱によって、触媒内
に吸収されたイオウ分が放出され、さらに、空燃比がス
トイキオ状態とされることで、放出されたイオウ分も排
気ガス中の未燃ガスによって直ちに還元される。

【００２２】つまり、このようにリーンＮＯｘ触媒に供
給される混合気は理論空燃比状態であるため、リーンＮ
Ｏｘ触媒から排出される排気ガスは、理論空燃比に応じ
た酸素量となるはずであるが、余剰酸素量の推定誤差や
供給燃料量の誤差等によって、実際にリーンＮＯｘ触媒
に供給される混合気は、理論空燃比ではない場合もある
上に、上述のような触媒に吸収されていたイオウ分など
の燃焼（酸化）等によって、実際にリーンＮＯｘ触媒に
理論空燃比の混合気を供給しても、リーンＮＯｘ触媒か
ら排出される排気ガスは、理論空燃比に応じた酸素量と
ならないことがある。

【００２３】しかし、この装置では、触媒下流側空燃比
検出手段が、リーンＮＯｘ触媒よりも下流側の排気ガス
中の酸素濃度が理論空燃比よりもリッチ側であるかリー
ン側であるかを検出しており、補正手段が、この検出結
果に基づいて、該リーンＮＯｘ触媒の下流側が理論空燃
比に応じた酸素量となるように該燃料量算出手段で算出
された燃料量を補正する。

【００２４】したがって、燃料供給手段では、この補正
に基づいた量の燃料を供給するようになる。燃焼後の余
剰空気は、このようにリーンＮＯｘ触媒へ向けて供給さ
れた燃料を完全燃焼させる。上述の請求項３記載の本発
明のエンジンの排気ガス浄化装置では、該燃料供給手段
が、上記リーンＮＯｘ触媒への燃料の供給を、燃焼室内
に直接燃料を噴射するように設置された燃料噴射弁を作
動させてエンジンの排気行程中に行なう。このように排
気行程中に噴射された燃料は、燃焼後の排気ガスととも
に燃焼室から排出されるので、この後の燃焼行程へは影
響しない。

【００２５】上述の請求項４記載の本発明のエンジンの
排気ガス浄化装置では、該排気通路の該リーンＮＯｘ触
媒よりも上流側に配設された触媒上流側酸素濃度検出手
段が、排気ガス中の酸素濃度を検出して、該余剰酸素量
推定手段が、該触媒上流側酸素濃度検出手段の検出結果
に基づいて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定
する。

【００２６】上述の請求項５記載の本発明のエンジンの
排気ガス浄化装置では、該排気通路の該リーンＮＯｘ触
媒よりも上流側に配設された全域空燃比センサが、排気
ガス中の酸素濃度から空燃比状態を検出して、該余剰酸
素量推定手段が、該全域空燃比センサの検出結果に基づ
いて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定する。

【００２７】上述の請求項６記載の本発明のエンジンの
排気ガス浄化装置では、運転状態検出手段が該エンジン
の運転状態を検出して、該余剰酸素量推定手段が、該運
転状態検出手段の検出結果に基づいて該燃焼室内での燃
焼後の余剰酸素の量を推定する。上述の請求項７記載の
本発明のエンジンの排気ガス浄化装置では、該リーンＮ
Ｏｘ触媒の下流側に配設された酸化触媒によって、燃料
の未燃成分などのリーンＮＯｘ触媒で燃焼（酸化）しき
れなかった成分の燃焼（酸化）が促進される。

【００２８】上述の請求項８記載の本発明のエンジンの
排気ガス浄化装置では、該触媒下流側空燃比検出手段
が、該リーンＮＯｘ触媒の下流側で且つ該酸化触媒の上
流側に配設されているので、リーンＮＯｘ触媒による作
用を受けた後で、且つ、酸化触媒の作用を受ける前の、
排気ガス中の酸素濃度に関して空燃比を検出でき、リー
ンＮＯｘ触媒へ供給すべき燃料量を適切に制御できる。

【００２９】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。まず、図１〜図６を参照して本発明の第１実
施例としてのエンジンの排気ガス浄化装置について説明
する。図２は、本実施例のエンジンの排気ガス浄化装置
をそなえた内燃エンジンを示す概略構成図であり、図２
において、符号１は自動車用エンジンのガソリンエンジ
ン本体であり、燃焼室を始め吸気系や点火系等がリーン
燃焼可能に構成されている。

【００３０】エンジン本体１は、特に、各気筒内に燃料
を直接噴射する筒内噴射エンジンしとて構成されてお
り、このため、各気筒には、その燃焼室２に噴射口を直
接臨ませるようにして、燃料供給手段としての燃料噴射
弁（インジェクタ）３が取り付けられている。また、本
実施例では、このエンジン本体１が４気筒の直列エンジ
ンとして構成されるが、気筒数はこれに限定されず、エ
ンジン形式についてもＶ型エンジンや水平対抗エンジン
等の種々のエンジンに適用できる。

【００３１】そして、燃焼室２に吸気弁４を介して連通
する吸気通路５は、各気筒毎に形成された吸気ポート５
Ａと、これらの各吸気ポート５Ａに結合された吸気マニ
ホールド５Ｂと、吸気マニホールド５Ｂの上流部に設け
られたサージタンク５Ｃと、吸気マニホールド５Ｂの上
流端に結合された吸気管５Ｄとから構成される。このよ
うな吸気通路５には、上流側から、エアクリーナ６，吸
入空気量Ａｆを検出するエアフローセンサ７、スロット
ルバルブ８，ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）
バルブ（図示略）が備えられている。また、エアクリー
ナ６のケース内には、吸気温度センサ９及び大気圧セン
サ１０が設けられている。

【００３２】エアフローセンサ７としては例えばカルマ
ン渦式エアフローセンサ等が用いられている。また、Ｉ
ＳＣバルブは、アイドリング回転数を制御するためのも
のであり、図示しないエアコンの作動等によるエンジン
負荷Ｌｅの変動に応じてバルブ開度を調節して吸入空気
量を変化させ、アイドリング運転を安定させる。また、
このＩＳＣバルブは、後述する空燃比補正制御時には開
弁側に作動し、空燃比補正実施に伴う出力低下を補うよ
うに作用する。

【００３３】また、燃焼室２に吸気弁１１を介して連通
する排気通路１２は、各気筒毎に形成された排気ポート
１２Ａと、これらの各排気ポート１２Ａに結合される排
気マニホールド１２Ｂと、排気マニホールド１２Ｂの上
流側に結合される排気管１２Ｃとから構成される。この
ような排気通路１２には、排気ガス浄化触媒（以下、触
媒という）１３が設置されている。

【００３４】触媒１３は、例えば車両の床下に設置され
た床下触媒として構成されており、リーンＮＯｘ触媒１
３Ａと三元触媒１３Ｂとの２つの触媒を備え、リーンＮ
Ｏｘ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。リーンＮＯｘ触媒１３Ａは、ＮＯｘ吸収
剤が設けられており、空燃比のリーンな状態での運転
（リーン燃焼運転）の際のような酸化雰囲気においてＮ
Ｏｘ（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。

【００３５】このＮＯｘ触媒１３Ａとしては、例えば、
耐熱劣化性を有する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（１
４．７）付近において最大に促進されるようになってい
る。

【００３６】この触媒１３の上流側の燃焼室２に近い箇
所には空燃比センサ（触媒上流側酸素濃度検出手段）１
４が装備されている。この空燃比センサ１４としては、
例えばリニアＡ／Ｆセンサ（全域空燃比センサ）が用い
られており、燃焼室２から排出された排気の酸素濃度に
基づいて燃焼室２へ供給された混合気の空燃比を広い領
域で検出できるようになっている。

【００３７】また、触媒１３の下流側の触媒１３に近い
箇所には、空燃比センサ（触媒下流側空燃比検出手段）
１５が装備されている。この空燃比センサ１５として
も、例えばリニアＡ／Ｆセンサ（全域空燃比センサ）が
用いられており、燃焼室２から排出された排気の酸素濃
度に基づいて燃焼室２へ供給された混合気の空燃比を広
い領域で検出できるようになっている。

【００３８】さらに、触媒１３には触媒本体の温度を検
出する触媒温度センサ１６が設けられている。この触媒
温度センサ１６は、触媒ベッド（図示略）を通じて触媒
本体の温度を検出するようになっており、特に、ＮＯｘ
触媒１３Ａの温度を高温域まで検出できる高温センサと
して構成されている。なお、触媒温度センサ１６は、エ
ンジン１からの排気温度を推定する排気温度推定手段と
しても機能可能である。

【００３９】また、エンジン本体１には、吸気ポート５
Ａから燃焼室２に供給された空気と燃焼室２内にインジ
ェクタ３から供給された燃料との混合気に着火するため
の点火プラグ１７が各気筒毎に配置されている。また、
１８はスロットルバルブ７の開度θTHを検出するスロッ
トル開度センサ（スロットルセンサ）、１９は冷却水温
ＴＷを検出する水温センサである。

【００４０】そして、このようなエンジンにおける空燃
比制御や、点火時期制御や、吸気量制御や、後述する排
気ガス浄化触媒１３に関する制御等を行なうために、Ｅ
ＣＵ（電子制御ユニット）２３が設置されている。この
ＥＣＵ２３のハードウエア構成は、図３に示すようにな
るが、このＥＣＵ２３はその主要部としてＣＰＵ２７を
そなえており、このＣＰＵ２７へは、上述の吸気温セン
サ９，大気圧センサ１０，空燃比センサ１４，１５，触
媒温度センサ１６，スロットルセンサ１８，水温センサ
１９からの検出信号の他に、アクセルペダルの踏込量を
検出するアクセルポジションセンサ２４，バッテリの電
圧を検出するバッテリセンサ２５，車両の走行距離を車
速パルスの積算値等によりカウントする距離メータ２６
からの各検出信号も入力インタフェイス２８およびアナ
ログ／デジタルコンバータ３０を介して入力されるよう
になっている。

【００４１】さらに、エアフローセンサ７，始動時を検
出するクランキングスイッチ〔あるいはイグニッション
スイッチ（キースイッチ）〕２０，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２１，第１気筒（基準気筒）の上死点
を検出するＴＤＣセンサ（気筒判別センサ）２２，アイ
ドルスイッチ３３，イグニッションスイッチ等からの検
出信号が入力インタフェイス２９を介して入力されよう
になっている。

【００４２】なお、エンジン回転速度（エンジン回転
数）Ｎｅは、クランク角センサ２１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ため、ク
ランク角度を検出するクランク角センサ２１はエンジン
回転数を検出する回転数センサも兼ねている。また、こ
のクランク角センサ２１およびＴＤＣセンサ２２はそれ
ぞれディストリビュータに設けられている。

【００４３】さらに、ＣＰＵ２７は、バスラインを介し
て、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ
３１，更新して順次書き替えられるＲＡＭ３２，フリー
ランニングカウンタ４８およびバッテリが接続されてい
る間はその記憶内容が保持されることによってバックア
ップされたバッテリバックアップＲＡＭ（図示せず）と
の間でデータの授受を行なうようになっている。

【００４４】なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッショ
ンスイッチをオフすると消えてリセットされるようにな
っている。また、図３では、特に燃料噴射制御に関する
部分を中心に示しているが、ＣＰＵ２７で演算結果に基
づく燃料噴射制御信号は、各気筒毎の（ここでは、４つ
の）噴射ドライバ（燃料噴射弁駆動手段）３４に送ら
れ、噴射ドライバ３４が、インジェクタ３のソレノイド
（インジェクタソレノイド）３ａ（正確には、インジェ
クタソレノイド３ａ用のトランジスタ）へのバッテリか
らの電力供給をオンオフ制御しながらインジェクタ３を
開閉させるようになっている。

【００４５】今、燃料噴射制御（空燃比制御）に着目す
ると、ＣＰＵ２７で演算された燃料噴射用制御信号がド
ライバ３４を介して出力され、例えば４つのインジェク
タ３を順次駆動させてゆくようになっている。そして、
上述のような筒内噴射エンジンの特徴から、このエンジ
ンでは、燃料噴射の態様として、リーン燃焼による運転
（リーン運転）を実現するために圧縮行程後期で燃料噴
射を行なう後期噴射モードと、理論空燃比燃焼による運
転（理論空燃比運転又はストイキオ運転）を実現するた
めに吸気行程の初期又は前期には燃料噴射を終える前期
噴射モードとが設けられている。この理論空燃比運転時
には、供給すべき燃料量が多い場合には、排気行程の後
期又は終期から燃料噴射を始めて吸気行程の初期又は前
期にかけて燃料噴射を終える場合もある。

【００４６】ＣＰＵ２７の機能のうち本エンジンの排気
ガス浄化装置に関する部分について説明すると、図１に
示すように、ＣＰＵ２７には、余剰酸素量推定手段１０
１と、燃料量算出手段１０２と、燃料量を補正する補正
手段１０３と、加熱判定手段１０４と、燃料噴射制御手
段１０５とがそなえられている。このうち、余剰酸素量
推定手段１０１は、燃焼室２内での燃焼後の余剰酸素の
量を推定するが、本実施例の余剰酸素量推定手段１０１
は、空燃比センサ（リニアＡ／Ｆセンサ）１４で検出さ
れた空燃比ＡＦ（ｉ），エアフローセンサ７で検出され
た吸入空気量等から、燃焼室２内での燃焼後の排気系に
おける余剰酸素β（ｉ）を算出するようになっている。

【００４７】燃料量算出手段１０２は、この余剰酸素量
推定手段１０１で推定された余剰酸素量β（ｉ）で完全
燃焼するだけの燃料量γ（ｉ）を算出する。補正手段１
０３は、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの下流側が理論空燃比
に応じた酸素量となるように、この算燃料量算出手段１
０２で算出された燃料量γ（ｉ）を補正する。つまり、
補正手段１０３では、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの下流側
に配設された空燃比センサ（触媒下流側空燃比検出手
段）１５からの検出情報、即ち、リーンＮＯｘ触媒１３
Ａから排出された排気ガス中の酸素濃度が理論空燃比よ
りもリッチ側であるかリーン側であるかの情報に基づい
て、燃料量γ（ｉ）を加減補正する。例えば、リーンＮ
Ｏｘ触媒１３Ａから排出された排気ガスがリッチ側なら
燃料量γ（ｉ）を一定量だけ減少させ、リーンＮＯｘ触
媒１３Ａから排出された排気ガスがリーン側なら燃料量
γ（ｉ）を一定量だけ増加させる。

【００４８】加熱判定手段１０４は、リーンＮＯｘ触媒
１３Ａの状態が、復活制御期開始条件、即ち、イオウ分
等の浄化能力低下物質を除去すべき状態（即ち、リーン
ＮＯｘ触媒１３Ａを復活すべき状態、以下、復活モード
という）にある場合にリーンＮＯｘ触媒１３Ａを加熱す
べきであると判定するもので、加熱開始判定部１０４Ａ
と加熱完了判定部１０４Ｂとを有する。

【００４９】つまり、リーンＮＯｘ触媒１３Ａにそなえ
られるＮＯｘ吸収剤は、排気ガス中の硫酸塩等のイオウ
分を吸収していくために吸収できるＮＯｘ量が次第に低
下してしまう。そこで、加熱判定手段１０４の加熱開始
判定部１０４Ａとでは、このイオウ分のような浄化能力
低下物質がある程度溜まったことと、エンジンの作動状
態が、以下のように設定される復活モード領域にあるか
否かを判定する。

【００５０】イオウ分のような浄化能力低下物質が溜ま
ったか否かの判定は、ここでは単純に距離メータ２６で
検出された車両の走行距離Ｄに基づいて行なっている。
つまり、前回の復活モードが完了してからの走行距離Ｄ
がＲＡＭ３２内に記憶されており、この記憶された走行
距離Ｄ部が所定値Ｄ₁以上になったら、浄化能力低下物
質（イオウ分）がある程度溜まったと判定する。

【００５１】なお、所定値Ｄ₁は例えば実験結果に応じ
て設定することができ、イオウ分等の滞留量の予測誤差
を安全側に設定するために、所定値Ｄ₁は実験結果に応
じたものよりも比較的小さな値を設定することが考えら
れる。また、ＲＡＭ３２内に記憶された走行距離Ｄは、
図示しない車載のバッテリが取り外されると０にリセッ
トされてしまうので、バッテリセンサ２５からの検出情
報に基づいて、バッテリの取外しがあったときには、実
際の走行距離Ｄの値に関係なくイオウ分等がある程度溜
まった場合と同様な処理を行なう。

【００５２】そして、もう一方での復活モードの開始条
件として、エンジンが安定した運転状態の領域にあるこ
とが設定されている。エンジンの運転状態が安定するの
は、エンジンが中負荷域から高負荷域（ただし、一定限
度以下の高負荷域）にある場合であって、エンジン回転
速度Ｎｅ、エンジン負荷Ｌｅの要素である体積効率ηｖ
および冷却水温ＴＷを判定の対象とでき、それぞれの値
が下記（１）〜（３）に示す不等式の範囲内となるか否
かが判別される。

【００５３】Ｎｅ１≦Ｎｅ≦Ｎｅ２・・・（１） ηｖ１≦ηｖ≦ηｖ２・・・（２）ＴＷ１≦ＴＷ・・・（３）なお、体積効率ηｖは、エアフローセンサ７により検出
された空気流量Ａｆとエンジン回転速度Ｎｅ等とから演
算され、大気圧センサ１０が検出する大気圧Ｐａ、吸気
温センサ９が検出する吸気温度Ｔａ等によって補正され
る。さらに、エンジン負荷Ｌｅは、スロットルセンサ１
８により検出されるスロットル開度θTH、上記体積効率
ηｖ等から演算することができる。

【００５４】また、Ｎｅ１、Ｎｅ２、ηｖ１、ηｖ２お
よびＴＷ１は閾値を示し、例えば、Ｎｅ１は１５００rp
m 、Ｎｅ２は５０００rpm 、ηｖ１は３０％、ηｖ２は
８０％であり、ＴＷ１は、例えば暖機運転が完了したと
みなせる５０℃に設定されている。このように、エンジ
ン１の運転状態が中負荷域から高負荷域となるような運
転状態をリフレッシュ運転実施の成立条件をするのは、
例えば、Ｎｅ１、ηｖ１よりも小さい低負荷域において
リフレッシュ運転を実施すると、エンジン本体１の出力
が安定せず、運転フィーリングが悪化する虞があるため
であり、また、Ｎｅ、ηｖの値がＮｅ２、ηｖ２よりも
大きい高負荷域においては、排気ガス温度が高温であ
り、これによりＮＯｘ触媒値１３ａがさらに加熱され、
焼損する虞があるためである。

【００５５】一方、加熱完了判定部１０４Ｂでは、復活
のための加熱制御の完了を判定するが、この判定は、触
媒温度Ｔ（ｊ）に基づいて行なわれ、触媒温度センサ１
６で検出された触媒温度Ｔ（ｊ）が所定温度Ｔ₁（Ｔ₁
は例えば６５０°Ｃ程度）以上の状態の継続時間ｔ_Cが
所定時間ｔ₁（Ｔ₁は例えば６００秒程度）以上になっ
たら加熱制御（復活制御）が完了したと判定する。

【００５６】燃料噴射制御手段１０５は、２つの機能、
即ち、触媒加熱用燃料噴射制御手段１０５Ａと通常燃料
噴射制御手段１０５Ｂとがあり、通常燃料噴射制御手段
１０５Ｂでは、燃焼室２での燃焼のための燃料噴射制御
（吸気行程〜圧縮行程にかけての噴射）を行なうが、触
媒加熱用燃料噴射制御手段１０５Ａでは、触媒復活用の
触媒加熱のための燃料噴射の制御を行なう。

【００５７】つまり、触媒加熱用燃料噴射制御手段１０
５Ａでは、加熱判定手段１０４で触媒復活用の触媒加熱
制御を行なうべき状態であると判定されたときに、燃料
量算出手段１０２で算出され補正手段１０３で補正され
た量の燃料をリーンＮＯｘ触媒１３Ａの上流側に供給す
るための制御を行なって、加熱完了判定部１０４Ｂが加
熱制御の完了を判定したらこれを終了する。このよう
に、加熱制御時の燃料噴射は、インジェクタ（燃料供給
手段）３を用いて行なうが、リーンＮＯｘ触媒１３Ａを
加熱させるための燃料噴射であり、燃焼室２での燃焼の
ために行なう燃料噴射とは異なる。

【００５８】特に、燃焼室２での燃焼に影響しないよう
に、この触媒加熱のための燃料噴射は、図４に示すよう
に、各気筒の排気行程内（具体的には、膨張行程末期か
ら排気行程の間）の排気弁５の開放中に行なわれるよう
になっている。なお、図４中に示す吸気行程での噴射は
燃焼室２での燃焼のために行なう通常の燃料噴射であ
る。

【００５９】なお、ＥＣＵ２３の出力側には、上述のイ
ンジェクタ３の他に、点火ユニット等が接続されてお
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。本発明の一実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置は、上述のように構成されるため、例えは図
５，図６に示すように動作する。

【００６０】図５に示すフローチャートは、ＥＣＵ２３
が実行する加熱制御の開始判定の手順を示し、エンジン
本体１の始動毎に実行されるものである。加熱制御は、
前述のようにリーンＮＯｘ触媒１３ａに付着するＮＯｘ
以外の付着物（浄化能力低下物質）、例えばイオウやそ
の化合物（即ち、イオウ分）等が所定量に達したと判定
されたら、ＮＯｘ触媒１３ａを高温状態に加熱する触媒
復活のための触媒加熱用運転を実施して、その浄化能力
低下物質をリーンＮＯｘ触媒１３ａから無害化しながら
放出するものである。

【００６１】まず、ステップＡ１０では、ＥＣＵ２３
は、浄化能力低下物質の付着量が車両の走行距離（加熱
制御完了後の走行距離）Ｄに略比例して増加することか
ら、距離メータ２５によって車両の走行距離Ｄを読み込
んで、浄化能力低下物質がＮＯｘ触媒１３ａに付着堆積
している量を推定する。次に、ステップＡ２０では、浄
化能力低下物質が所定量に達したか否かを、ステップＡ
１０で読み込んだ走行距離Ｄが所定値Ｄ１（例えば、１
０００km）以上であるか否かで判別する。この所定値Ｄ
１は、実験等により適宜値に設定され、浄化能力低下物
質の付着量が許容量を越えない範囲、例えば、浄化能力
低下物質の付着によって増加するＮＯｘ排出量が、法規
等の規制値を越えない範囲内の値に設定される。

【００６２】走行距離Ｄが所定値Ｄ１以上のときには、
浄化能力低下物質が所定量を越えたと判別でき、次にス
テップＡ４０に進む。一方、走行距離Ｄが所定値Ｄ１に
達していない場合には、次にステップＡ３０に進む。ス
テップＡ３０は、制御電源であるバッテリが、車両整備
の実施等のために一旦外され、再度接続された直後であ
るか否かを判別するステップである。この判別は、バッ
テリが外された際、記憶手段であるＥＣＵ２３に記憶さ
れた走行距離Ｄの記憶値が一旦ゼロ値にリセットされ、
走行距離Ｄと浄化能力低下物質の付着量との整合性がと
れず、ステップＡ１０での付着量の推定が不正確なもの
となることを防止すべく実施されるものである。

【００６３】このステップＡ３０でＮｏ（否定）と判定
されると、バッテリは接続されているが、ステップＡ２
０での走行距離Ｄの判別結果が未だ所定値Ｄ１に達して
いない状態と判定でき、この場合には何もせずに当該ル
ーチンを終了する。一方、バッテリ再接続直後の場合に
は、ステップＡ３０の判別結果がＹｅｓ（肯定）となる
ので、ステップＡ２０のＹｅｓ（肯定）の判別結果と同
様に、次にステップＡ４０に進む。なお、バッテリが外
されても、ＥＣＵ２３のバックアップ機能等により、走
行距離Ｄの値が確実に記憶されるような場合には、ステ
ップＡ３０の判別を実施しなくてもよい。

【００６４】ステップＳ４０では、エンジン本体１の運
転状態が、復活制御のための触媒歌熱運転を実施しても
良い状態（復活制御領域）であるか否かを、運転状態検
出手段である各種センサ類からの信号値に基づいて判別
する。ここでは、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷
Ｌｅの要素である体積効率ηｖおよび冷却水温ＴＷが判
定の対象となり、それぞれの値が前記（１）〜（３）に
示す不等式の範囲内となるか否かが判別される。

【００６５】そして、エンジン本体１の運転状態が復活
制御領域ならば、復活モード（復活制御モード）即ち触
媒加熱を実行し（ステップＡ５０）、そうでなければ、
復活モード即ち触媒加熱は実行せずに当該ルーチンを終
了する。復活モードを実行する場合には、図６に示すよ
うな処理を、機関の作動サイクルに合わせて周期的に行
なう。つまり、まず、初期設定を行なう（ステップＢ１
０）。この初期設定では、制御サイクル数ｉ，ｊをいず
れも１にセットするとともに、リーンＮＯｘ触媒１３ａ
の下流側の空燃比ＡＦ２（０）を０（理論空燃比）にセ
ットする。

【００６６】ついで、筒内での燃焼後の空燃比ＡＦ２
（ｉ）を検出する（ステップＢ２０）。この検出は空燃
比センサ１４により行なわれる。また、この空燃比ＡＦ
２（ｉ）は各制御サイクル毎に検出され、制御開始時に
はｉ＝１なので検出値はＡＦ２（１）となる。次に、余
剰酸素量推定手段１０１で、この検出した空燃比ＡＦ２
（ｉ）やエアフローセンサ７で検出された吸入空気量等
に基づいて、排気系での余剰酸素量β（ｉ）を算出する
（ステップＢ３０）。空燃比センサ１４としてリニアＡ
／Ｆセンサを用いると、広い領域に亘って空燃比を検出
でき、余剰酸素量β（ｉ）を適切に算出できる。

【００６７】ついで、算出した余剰酸素量β（ｉ）に対
して完全燃焼する燃料量γ（ｉ）を公知の理論式から算
出して、さらに、この燃料量γ（ｉ）に補正値Δγ（Ａ
Ｆ２（ｉ−１））を加算して補正する（ステップＢ４
０）。この補正値は、前回の制御サイクルのステップＢ
８０，Ｂ９０，Ｂ１００で求められたもので、これらの
ステップについては後述するが、制御開始時には、ＡＦ
２（０）が０に初期設定されているので補正は実質的に
行なわれないことになる。

【００６８】ついで、このように算出された燃料量γ
（ｉ）＋Δγ（ＡＦ２（ｉ−１））に相当するような燃
料噴射時間で、図４に示すように排気行程噴射を行なう
（ステップＢ５０）。そして、ステップＢ６０に進み、
空燃比センサ（触媒下流側空燃比検出手段）１５により
触媒１３の下流側で検出された排気行程噴射後の排気ガ
スの空燃比ＡＦ２（ｉ）を検出する。

【００６９】ついで、ステップＢ７０で、空燃比ＡＦ２
（ｉ）が、理論空燃比と等しいか、理論空燃比よりもリ
ッチか又はリーンかを判定する。空燃比ＡＦ２（ｉ）が
理論空燃比と等しければ、ステップＢ８０に進んで補正
値Δγ（ＡＦ２（ｉ））は０に設定して補正を行なわ
ず、空燃比ＡＦ２（ｉ）が理論空燃比よりもリッチか又
はリーンであれば、ステップＢ９０，Ｂ１００に進んで
補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））を設定する。リッチの場
合、ステップＢ９０で補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））とし
て−Δγ（ｊ）を設定し、リーンの場合、ステップＢ１
００で補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））としてΔγ（ｊ）を
設定する。補正量Δγ（ｊ）は触媒下流側の空燃比ＡＦ
２（ｉ）に応じて設定される。

【００７０】このようにして、補正値Δγ（ＡＦ２
（ｉ））を設定したら、ステップＢ１１０〜Ｂ１３０
で、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの復活（加熱）が完了した
か否かが判定される。ここでは、リーンＮＯｘ触媒１３
Ａが第１設定値（例えば６５０°Ｃ）を越えた状態が所
定時間（例えば６００秒）よりも多く継続した場合、及
び、リーンＮＯｘ触媒１３Ａが第１設定値よりも高い第
２設定値（例えば７５０°Ｃ）を越えるように過昇温し
た場合に、復活完了と判定する。

【００７１】つまり、まず、ステップＢ１１０で、高温
センサ出力、即ち、触媒温度センサ１６からの出力に基
づいて、触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値（例えば６５０
°Ｃ）よりも大きいか否かを判定する。制御開始時に
は、通常は触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値に達していな
いので、ステップＢ１６０へ進んで、制御サイクル数
ｉ，ｊをそれぞれインクリメントして、次のサイクルの
復活モードルーチンの実行のために待機する。

【００７２】リーンＮＯｘ触媒１３Ａが昇温して、触媒
温度Ｔ（ｉ）が第１設定値よりも大きくなると、はじめ
て大きくなった時点でタイマのカウントをスタートす
る。このタイマで、触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値より
も大きい状態の継続時間ｔ₀をカウントするが、続く、
ステップＢ１２０で、継続時間ｔ₀が所定時間（例えば
６００秒）よりも大きいか否かを判定する。

【００７３】触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値よりも大き
くなった直後はタイマカウントが進んでいないので、ス
テップＢ１２０で「Ｎｏ」と判定され、ステップＳ１３
０に進む。ステップＳ１３０では、触媒温度センサ１６
からの出力に基づいて、触媒温度Ｔ（ｉ）が第２設定値
（例えば７５０°Ｃ）よりも大きいか否かを判定する。
触媒温度Ｔ（ｉ）が第２設定値以下なら、ステップＢ１
６０へ進んで、制御サイクル数ｉ，ｊをそれぞれインク
リメントして、次のサイクルの復活モードルーチンの実
行のために待機する。

【００７４】触媒温度Ｔ（ｉ）が第２設定値を越える
と、復活完了（ステップＢ１４０）として、タイマ値ｔ
₀及び復活制御完了後の走行距離Ｄを０にリセットする
（ステップＢ１５０）。また、触媒温度Ｔ（ｉ）が第２
設定値を越えなくても、触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値
を越えた状態が所定時間（例えば６００秒）よりも長く
なると、復活完了（ステップＢ１４０）として、タイマ
値ｔ₀及び復活制御完了後の走行距離Ｄを０にリセット
する（ステップＢ１５０）。

【００７５】このようにして、復活モードでは、リーン
ＮＯｘ触媒１３Ａに、燃焼後の余剰酸素とこの余剰酸素
で完全燃焼するだけの量の燃料とが混合した、理論空燃
比状態の混合気が供給されることになり、供給された燃
料の一部は、リーンＮＯｘ触媒１３Ａに到達する過程
で、供給された燃料の残りは、リーンＮＯｘ触媒１３Ａ
に到達して触媒作用を受けて燃焼する。

【００７６】したがって、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの昇
温が速やかに行なわれるようになり、リーンＮＯｘ触媒
１３ＡのＮＯｘ吸収剤に吸収されたイオウ分は、分解し
てＮＯｘ吸収剤から放出されて、リーンＮＯｘ触媒１３
Ａが復活する。また、この段階では、イオウ分は例えば
酸化イオウＳＯ₃といった有害な状態だが、この時、リ
ーンＮＯｘ触媒１３Ａへ供給される混合気の空燃比が理
論空燃比状態とされるので、ＮＯｘ吸収剤から放出され
たイオウ分が排気ガス中の未燃のＨＣやＣＯによって直
ちに還元せしめられる。

【００７７】また、空燃比センサ１４により検出された
リーンＮＯｘ触媒１３Ａの上流側の空燃比状態のみに応
じて燃料噴射量を設定した場合には、余剰酸素量の算出
（又は推定）誤差や供給燃料量の誤差等によって、実際
にリーンＮＯｘ触媒に供給される混合気は、理論空燃比
ではない場合もあり、さらに、触媒１３Ａに吸収されて
いたイオウ分などの燃焼（酸化）等によって、実際にリ
ーンＮＯｘ触媒に理論空燃比の混合気を供給しても、リ
ーンＮＯｘ触媒から排出される排気ガスは、理論空燃比
に応じた酸素量とならないことがある。

【００７８】ところが、本排気ガス浄化装置では、燃料
噴射量が、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの下流側の空燃比状
態に応じて補正されるので、リーンＮＯｘ触媒１３Ａに
供給される混合気は理論空燃比状態により近づけられる
ことになり、イオウ分の無害化排出を効率よくしかも確
実に行なえる利点がある。特に、通常の燃焼のための燃
料噴射とは切り離して、排気行程噴射により復活制御即
ち加熱制御を行なうため、通常の燃焼に影響させずに、
従って、トルク変動を生じさせることなく、復活制御
（加熱制御）を行なうことができる。

【００７９】このため、例えば走行中にリーン運転中な
どの低負荷領域や低回転領域でもドライバに違和感を与
えないでリーンＮＯｘ触媒の復活制御を行なうことがで
きるという利点がある。また、排気行程噴射によると、
噴射燃料は燃焼室での燃焼にはほとんど供されることな
く未燃の状態で排気ガスとともに触媒にほぼ直接的に供
給されるため、少ない追加燃料で速やかに触媒の活性を
促進して、復活を完了することができる利点がある。

【００８０】さらに、排気行程噴射によると、復活制御
を行なっている場合であっても、通常の燃料噴射（即
ち、排気行程の末期から吸気行程での燃料噴射）の制御
については、追加燃料噴射を行なっている場合であって
も行なっていない場合であっても、同様に行なうことが
できる。また、復活モード時に通常のエンジン運転への
悪影響がないので、復活モード開始の基準となる所定値
Ｄ₁を安全側に小さめに設定して、イオウ分等が過剰に
滞留することのないように小まめに復活制御を行なうこ
とができる。

【００８１】また、空燃比がストイキオ状態になるよう
に排気行程噴射の制御を行なうため、燃費の悪化を抑制
しながら触媒の復活制御を行なうことができるという利
点がある。さらに、触媒温度を検出しながら復活完了を
判定して、復活モード終了を終了するので、触媒の復活
を確実に行なえるとともに、無駄なく効率的に触媒の復
活のための排気行程噴射を行なうことができる。

【００８２】また、装置に触媒加熱用のヒータ等のハー
ド構成を追加することなく触媒９の昇温を行なえるの
で、コスト増を抑制しながら触媒復活を実現できる。次
に、本発明の第２実施例としてのエンジンの排気ガス浄
化装置について説明すると、本実施例では、触媒温度セ
ンサ１６をそなえないで、触媒温度を推定により求める
ようにしている。

【００８３】つまり、加熱完了判定部１０４Ｂでは、触
媒温度Ｔ（ｉ）に基づいて復活制御（加熱制御）の完了
を判定するが、この判定に用いられる触媒温度Ｔ（ｉ）
は、まず、体積効率ηｖ（ｉ），エンジン回転数Ｎｅ
（ｉ）に基づいて、復活制御開始前の触媒温度〔床下触
媒（ＵＣＣ）のベッド温度〕Ｔ（０）を求めて、復活制
御開始後には、この復活制御開始前の触媒温度Ｔ（０）
に対して排気行程噴射による燃焼によって生じた昇温量
ΔＴ（ｉ）を制御サイクル毎に加算していくようになっ
ている。

【００８４】なお、昇温量ΔＴは次式により求めること
ができる。 ΔＴ＝〔｛ηc ・ｍa ・Ｈu ｝／｛14.7・ρg ・Ｆg ・Ｗg ・Ｃpg｝・ｋ₂ ・・・（４）ただし、ηc は次式で示される燃焼効率であり、体積効
率ηｖ(i) とエンジン回転数Ｎｅ(i) とに対応して求め
ることができ、ここでは、マップにより各行程サイクル
毎に求められる体積効率ηｖ(i) とエンジン回転数Ｎｅ
(i) とに対応して各行程サイクルにおける燃焼効率ηc
(i) を求めるようになっている。 ηc (i) ＝実際の燃焼による発熱量／完全燃焼をしたと
きの発熱量また、ｍa は空気質量流量、Ｈu は燃料噴射量〔γ(i)
＋γ（ＡＦ２（ｉ−１）〕に対する低位発熱量、14.7は
理論空燃比、ρg は燃焼ガス密度、Ｆg は燃焼ガス通路
断面積、Ｗg は燃焼ガス速度、Ｃpgは燃焼ガス比熱であ
り、各行程サイクルに変化しうる空気質量流量ｍa ，低
位発熱量Ｈu ，燃焼ガス密度ρg ，燃焼ガス速度Ｗg ，
燃焼ガス比熱Ｃpgは、いずれも各行程サイクルに毎の値
として、それぞれ、ｍa(i)，Ｈu(i)，ρg(i)，Ｗg(i)，
Ｃpg(i) と表すことができる。また、ｋ₂は排気行程噴
射による排気ガス温度を補正する係数（ただし、０＜ｋ
₂≦１）である。

【００８５】本発明の第２実施例としてのエンジンの排
気ガス浄化装置は、上述のように構成されているので、
復活モードにあたっては、例えば図７に示すように行な
うことができる。つまり、まず、初期設定を行なう（ス
テップＣ１０）。この初期設定では、制御サイクル数
ｉ，ｊをいずれも０にセットするとともに、リーンＮＯ
ｘ触媒１３ａの下流側の空燃比ＡＦ２（０）を０（理論
空燃比）にセットする。

【００８６】ついで、ステップＣ２０で、体積効率ηｖ
（ｉ），エンジン回転数Ｎｅ（ｉ）に基づいて、マップ
から復活制御開始前の触媒温度〔床下触媒（ＵＣＣ）の
ベッド温度〕Ｔ（０）を求める。さらに、ステップＣ３
０で、この触媒温度Ｔ（０）が第２設定値（例えば７５
０°Ｃ）以上か否かを判定する。触媒温度Ｔ（０）が第
２設定値以上ならば、復活完了（復活モード終了）とな
るが、通常は、復活モード開始時には、触媒温度Ｔ
（０）は第２設定値までは昇温していないので、ステッ
プＣ４０へ進む。

【００８７】ステップＣ４０では、筒内での燃焼後の空
燃比ＡＦ２（ｉ）を検出する。ついで、ステップＣ５０
に進んで、余剰酸素量推定手段１０１で、この検出した
空燃比ＡＦ２（ｉ）やエアフローセンサ７で検出された
吸入空気量等に基づいて、排気系での余剰酸素量β
（ｉ）を算出する。ついで、ステップＣ６０で、算出し
た余剰酸素量β（ｉ）に対して完全燃焼する燃料量γ
（ｉ）を公知の理論式から算出して、この燃料量γ
（ｉ）に補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ−１））を加算して補
正する。さらに、ステップＣ７０で、燃料噴射量〔γ
(i) ＋γ（ＡＦ２（ｉ−１）〕に対する低位発熱量Ｈu
（ｉ）を算出する。そして、このように算出された燃料
量γ（ｉ）＋Δγ（ＡＦ２（ｉ−１））に相当するよう
な燃料噴射時間で、図４に示すように排気行程噴射を行
なう（ステップＣ８０）。

【００８８】ついで、ステップＣ９０に進み、触媒下流
側空燃比検出手段１５により触媒１３の下流側で検出さ
れた排気行程噴射後の排気ガスの空燃比ＡＦ２（ｉ）を
検出する。さらに、ステップＣ１００で、空燃比ＡＦ２
（ｉ）が、理論空燃比と等しいか、理論空燃比よりもリ
ッチか又はリーンかを判定する。空燃比ＡＦ２（ｉ）が
理論空燃比と等しければ、ステップＣ１１０に進んで補
正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））は０に設定して補正を行なわ
ず、空燃比ＡＦ２（ｉ）が理論空燃比よりもリッチか又
はリーンであれば、ステップＣ１２０，Ｃ１３０に進ん
で補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））を設定する。リッチの場
合、ステップＣ１２０で補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））と
して−Δγ（ｊ）を設定し、リーンの場合、ステップＣ
１３０で補正値Δγ（ＡＦ２（ｉ））としてΔγ（ｊ）
を設定する。補正量Δγ（ｊ）は触媒下流側の空燃比Ａ
Ｆ２（ｉ）に応じて設定される。

【００８９】このようにして、補正値Δγ（ＡＦ２
（ｉ））を設定したら、ステップＣ１４０〜Ｃ１９０
で、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの復活が完了したか否かが
判定される。つまり、ステップＣ１４０で、体積効率η
ｖ(i) とエンジン回転数Ｎｅ(i) とに基づいて、燃焼効
率ηc (i) をマップから読み取る。そして、ステップＣ
１５０に進み、燃焼効率ηc (i) ，空気質量流量ｍa
(i) ，低位発熱量Ｈu (i) ，燃焼ガス密度ρg (i) ，燃
焼ガス断面積Ｆg ，燃焼ガス速度Ｗg (i) ，燃焼ガス比
熱Ｃpg(i) ，補正係数ｋ₂に基づき、式（４）により昇
温量ΔＴを算出する。

【００９０】そして、ステップＣ１６０で、前回推定さ
れた触媒温度Ｔ（ｉ）にこの算出された昇温量ΔＴを加
算することで、今回の触媒温度Ｔ（ｉ）を推定する。た
だし、制御開始時（第１回目）の制御サイクルでは、ｉ
＝０であり、触媒温度Ｔ（０）はステップＣ２０で設定
された値となる。さらに、ステップＣ１７０で、今回推
定した触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値（例えば６５０°
Ｃ）よりも大きいか否かを判定する。制御開始時には、
通常は触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値に達していないの
で、ステップＣ１８０へ進んで、制御サイクル数ｉ，ｊ
をそれぞれインクリメントして、次のサイクルの復活モ
ードルーチンの実行のために待機する。この場合には、
次のサイクルではステップＣ３０から処理を行なう。

【００９１】リーンＮＯｘ触媒１３Ａが昇温して、触媒
温度の推定値Ｔ（ｉ）が第１設定値よりも大きくなる
と、はじめて大きくなった時点でタイマのカウントをス
タートする。このタイマで、触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設
定値よりも大きい状態の継続時間ｔ₀をカウントする。
そして、ステップＣ１９０で、継続時間ｔ₀が所定時間
（例えば６００秒）よりも大きいか否かを判定する。

【００９２】触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値よりも大き
くなった直後はタイマカウントが進んでいないので、ス
テップＣ１９０で「Ｎｏ」と判定され、ステップＳ１８
０に進み、制御サイクル数ｉ，ｊをそれぞれインクリメ
ントして、次のサイクルの復活モードルーチンの実行
（ステップＣ３０から開始）のために待機する。一方、
触媒温度Ｔ（ｉ）が第１設定値を越えた状態が所定時間
（例えば６００秒）よりも長くなると、復活完了（復活
モード終了）となる。この場合には、タイマ値ｔ₀及び
復活制御完了後の走行距離Ｄを０にリセットする。

【００９３】このようにして、第２実施例でも、第１実
施例と同様な作用及び効果が得られて、さらに、触媒温
度を検出するセンサがない場合でも、触媒温度Ｔ（ｉ）
を推定しながら、復活完了（復活モード終了）を判定で
き、触媒の復活を確実に行なえるとともに、無駄なく効
率的に触媒の復活のための排気行程噴射を行なうことが
できる。

【００９４】次に、本発明の第３実施例としてのエンジ
ンの排気ガス浄化装置について説明すると、この実施例
では、図８に示すように、第１，２実施例の場合と、排
気ガス浄化触媒１３の構成が異なっている。つまり、本
実施例では、リーンＮＯｘ触媒１３Ａと酸化触媒１３Ｃ
との２つの触媒を備え、酸化触媒１３ＣはリーンＮＯｘ
触媒１３Ａの下流側に配設されている。これらのリーン
ＮＯｘ触媒１３Ａ及び酸化触媒１３Ｃも、例えば車両の
床下に設置された床下触媒として構成されている。

【００９５】酸化触媒１３Ｃは、リーンＮＯｘ触媒１３
Ａから放出された燃料の未燃成分等のうちでリーンＮＯ
ｘ触媒で燃焼（酸化）しきれなかったものについて、燃
焼（酸化）を促進する。また、空燃比センサ（触媒下流
側空燃比検出手段）１４は、リーンＮＯｘ触媒１３Ａの
下流側で且つ酸化触媒１３Ｃの上流側に配設されてい
る。

【００９６】この他の構成は、第１実施例又は第２実施
例と同様に構成される。本発明の第３実施例としてのエ
ンジンの排気ガス浄化装置は、上述のように構成される
ので、復活モードでは、第１，２実施例と同様に、触媒
の復活を適切に行なえる。また、通常燃焼時に排気ガス
中に発生するＮＯｘやＨＣやＣＯに対しては、リーンＮ
Ｏｘ触媒１３ＡがＮＯｘを除去して、酸化触媒１３Ｃが
ＨＣやＣＯを除去する。

【００９７】また、触媒下流側空燃比検出手段１５が、
リーンＮＯｘ触媒１３Ａの下流側で且つ酸化触媒１３Ｃ
の上流側に配設されているので、リーンＮＯｘ触媒１３
Ａの触媒作用を受けたが、酸化触媒１３Ｃの作用は受け
る前の排気ガスに対して、その空燃比状態を検出でき、
リーンＮＯｘ触媒１３Ａへの供給すべき燃料量を適切に
制御できる。

【００９８】なお、触媒上流側酸素検出手段１４とし
て、空燃比センサ（リニヤＡ／Ｆセンサ）に代えて、他
の酸素検出手段を用いたり、又は、機関の運転状態を用
いたりすることも考えられる。この場合の機関の運転状
態とは、リーン燃焼運転モードなのか理論空燃比燃焼運
転モードなのか等の機関の運転モードやこれに機関の負
荷や回転数等を加味したものが考えられ、これらを検出
する手段（運転状態検出手段）は一般に自動車用エンジ
ン等では既存のものであるので、特別なセンサを設ける
ことなく低コストで触媒復活のための燃料供給制御を行
なうことができる利点がある。

【００９９】また、触媒下流側空燃比検出手段１５とし
て、空燃比センサ（リニヤＡ／Ｆセンサ）に代えて、例
えば酸素センサ（Ｏ₂センサ）を用いることも考えられ
る。この場合、触媒１３の下流側の排気行程噴射後の排
気ガスの空燃比ＡＦ２（ｉ）について、理論空燃比より
もリッチか又はリーンかのみを判定することができ、
が、空燃比自体を検出することはできないので、補正量
Δγ（ｊ）としては予め設定された固定値（例えばΔγ
₁）を設定することが考えられる。

【０１００】なお、上述の各実施例では、触媒復活のた
めに触媒を加熱しているが、触媒復活のためのみなら
ず、例えば、触媒の温度を触媒反応に適するような温度
領域に保持するためなどに触媒加熱を行なうこともでき
る。

【０１０１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のエンジンの排気ガス浄化装置によれば、燃焼室か
ら排気ガスを排出する排気通路と、該排気通路に設置さ
れてリーン燃焼運転時に排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）を吸収するリーンＮＯｘ触媒と、該燃焼室内での燃
焼後の余剰酸素の量を推定する余剰酸素量推定手段と、
該余剰酸素量推定手段で推定された量の余剰酸素で完全
燃焼するだけの燃料量を算出する燃料量算出手段と、該
リーンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態であるか否かを判定
する加熱判定手段と、該加熱判定手段で加熱すべき状態
であると判定されたときに該燃料量算出手段で算出され
た量の燃料を該触媒の上流側に供給する燃料供給手段
と、該リーンＮＯｘ触媒よりも下流側に配設されて排気
ガス中の酸素濃度が理論空燃比よりもリッチ側であるか
リーン側であるかを検出しうる触媒下流側酸素センサ
と、該リーンＮＯｘ触媒の下流側が理論空燃比に応じた
酸素量となるように、該触媒下流側空燃比検出手段の検
出結果に基づいて該燃料量算出手段で算出された燃料量
を補正する補正手段とが設けられるという構成により、
リーンＮＯｘ触媒に吸着されたイオウ分等の浄化能力低
下物質をリーンＮＯｘ触媒から放出させて且つ還元され
た上で排気ガスとともに排気通路から排出できるように
なり、リーンＮＯｘ触媒の加熱を確実に行なえる。

【０１０２】これにより、リーンＮＯｘ触媒を所要の温
度状態に保つことができて、リーンＮＯｘ触媒の性能を
十分に発揮させることができる。請求項２記載の本発明
のエンジンの排気ガス浄化装置は、請求項１記載の構成
において、該加熱判定手段が、該リーンＮＯｘ触媒への
浄化能力低下物質の付着状態に応じて該リーンＮＯｘ触
媒から該浄化能力低下物質を除去して復活すべき状態で
あるときに、該リーンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態であ
ると判定するという構成により、リーンＮＯｘ触媒の加
熱を確実に行ないながら、リーンＮＯｘ触媒の排気ガス
浄化性能を長期に亘って確保することができる利点があ
る。

【０１０３】また、リーンＮＯｘ触媒を復活させるため
に供給する燃料量も過不足なく制御されるため、燃料消
費を抑制しながら、効率よくリーンＮＯｘ触媒を復活さ
せることができる利点がある。請求項３記載の本発明の
エンジンの排気ガス浄化装置によれば、請求項１又は２
記載の構成において、該燃焼室内に直接燃料を噴射する
燃料噴射弁が設けられ、該燃料供給手段が、該燃料噴射
弁と、該燃料量算出手段で算出されて該補正手段で適宜
補正された量の燃料が該エンジンの排気行程中に供給さ
れるように該燃料噴射弁を制御する燃料噴射制御手段と
から構成されることにより、リーンＮＯｘ触媒を復活さ
せるための燃料供給を行なっても、通常の燃焼室での燃
焼に影響しないため、エンジンのトルク変動を招くこと
なくリーンＮＯｘ触媒を復活させることができる。した
がって、エンジンの低負荷領域や低回転領域でもリーン
ＮＯｘ触媒を復活させることができる。さらに、触媒復
活を行なわない場合と同様に、通常の燃料噴射の制御を
実行することができる。

【０１０４】請求項４記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の
構成において、該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも
上流側に配設され排気ガス中の酸素濃度を検出しうる触
媒上流側酸素濃度検出手段をそなえ、該余剰酸素量推定
手段が、該触媒上流側酸素濃度検出手段の検出結果に基
づいて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定する
ように構成されることにより、燃焼室内での燃焼後の余
剰酸素の量を確実に推定できて、リーンＮＯｘ触媒の加
熱を効率よく行なうことができる。

【０１０５】請求項５記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の
構成において、該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも
上流側に配設され排気ガス中の酸素濃度から空燃比状態
を検出しうる全域空燃比センサをそなえ、該余剰酸素量
推定手段が、該全域空燃比センサの検出結果に基づいて
該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定するように
構成されることにより、リーンＮＯｘ触媒に流入する余
剰酸素量を精度良く推定でき、リーンＮＯｘ触媒へ流入
する混合気の空燃比を理論空燃比状態により近づけるこ
とができ、燃料を効率よく利用しながらリーンＮＯｘ触
媒の加熱及び加熱による復活を確実に行なえる。

【０１０６】請求項６記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の
構成において、該エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段が設けられ、該余剰酸素量推定手段が、該運
転状態検出手段の検出結果に基づいて該燃焼室内での燃
焼後の余剰酸素の量を推定するように構成されることに
より、既存の検出手段を利用しながら低コストで触媒加
熱及び加熱による復活のための燃料供給制御を行なうこ
とができる。

【０１０７】請求項７記載の本発明のエンジンの排気ガ
ス浄化装置によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の
構成において、該リーンＮＯｘ触媒の下流側に酸化触媒
が配設されるという構成により、触媒の加熱及び加熱に
よる復活をより確実に且つ速やかに行なえるようにな
る。請求項８記載の本発明のエンジンの排気ガス浄化装
置によれば、請求項７記載の構成において、該触媒下流
側空燃比検出手段が、該リーンＮＯｘ触媒の下流側で且
つ該酸化触媒の上流側に配設されるという構成により、
リーンＮＯｘ触媒へ供給すべき燃料量を適切に制御する
ことができて、リーンＮＯｘ触媒へ流入する混合気の空
燃比を理論空燃比状態により近づけることができ、燃料
を効率よく利用しながらリーンＮＯｘ触媒の加熱及び加
熱による復活を確実に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置の要部構成を模式的に示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置におけるエンジンシステムの全体構成図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置におけるエンジンの制御ブロック図である。

【図４】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置における燃料噴射特性を示す図である。

【図５】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置の動作を説明するフローチャートである。

【図６】本発明の第１実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置の動作を説明するフローチャートである。

【図７】本発明の第２実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置の動作を説明するフローチャートである。

【図８】本発明の第３実施例としてのエンジンの排気ガ
ス浄化装置におけるエンジンシステムの全体構成図であ
る。

【符号の説明】

１エンジン本体２燃焼室３燃料供給手段としての燃料噴射弁（インジェクタ）３ａインジェクタソレノイド４吸気弁５吸気通路５Ａ吸気ポート５Ｂ吸気マニホールド５Ｃサージタンク５Ｄ吸気管６エアクリーナ７エアフローセンサ８スロットルバルブ９吸気温度センサ１０大気圧センサ１１吸気弁１２排気通路１２Ａ排気ポート１２Ｂ排気マニホールド１２Ｃ排気管１３排気ガス浄化触媒１３ＡリーンＮＯｘ触媒１３Ｂ三元触媒１３Ｃ酸素触媒１４空燃比センサ（触媒上流側酸素検出手段）１５酸素センサ（触媒下流側空燃比検出手段）１６触媒温度センサ１７点火プラグ１８スロットル開度センサ（スロットルセンサ）１９水温センサ２０クランキングスイッチ〔イグニッションスイッチ
（キースイッチ）〕２１クランク角センサ（エンジン回転数センサ）２２ＴＤＣセンサ（気筒判別センサ）２３ＥＣＵ（電子制御ユニット）２４アクセルポジションセンサ２５バッテリセンサ２６距離メータ２７ＣＰＵ２８，２９入力インタフェイス３０アナログ／デジタルコンバータ３１ＲＯＭ３２ＲＡＭ３３アイドルスイッチ３４噴射ドライバ４８フリーランニングカウンタ３４噴射ドライバ（燃料噴射弁駆動手段）１０１余剰酸素量推定手段１０２燃料量算出手段１０３補正手段１０４加熱判定手段１０４Ａ加熱開始判定部１０４Ｂ加熱完了判定部１０５燃料噴射制御手段１０５Ａ触媒加熱用燃料噴射制御手段１０５Ｂ通常燃料噴射制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室から排気ガスを排出する排気通路
と、該排気通路に設置されてリーン燃焼運転時に排気ガス中
の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸収するリーンＮＯｘ触媒
と、該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推定する余剰酸
素量推定手段と、該余剰酸素量推定手段で推定された量の余剰酸素で完全
燃焼するだけの燃料量を算出する燃料量算出手段と、該リーンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態であるか否かを判
定する加熱判定手段と、該加熱判定手段で加熱すべき状態であると判定されたと
きに、該燃料量算出手段で算出された量の燃料を該触媒
の上流側に供給する燃料供給手段と、該リーンＮＯｘ触媒よりも下流側に配設されて排気ガス
中の酸素濃度が理論空燃比よりもリッチ側であるかリー
ン側であるかを検出しうる触媒下流側空燃比検出手段
と、該リーンＮＯｘ触媒の下流側が理論空燃比に応じた酸素
量となるように、該触媒下流側空燃比検出手段の検出結
果に基づいて該燃料量算出手段で算出された燃料量を補
正する補正手段とが設けられていることを特徴とする、
エンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】該加熱判定手段が、該リーンＮＯｘ触媒
への浄化能力低下物質の付着状態に応じて該リーンＮＯ
ｘ触媒から該浄化能力低下物質を除去して復活すべき状
態であるときに、該リーンＮＯｘ触媒を加熱すべき状態
であると判定することを特徴とする、請求項１記載のエ
ンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】該燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴
射弁が設けられ、該燃料供給手段が、該燃料噴射弁と、該燃料量算出手段
で算出されて該補正手段で適宜補正された量の燃料が該
エンジンの排気行程中に供給されるように該燃料噴射弁
を制御する燃料噴射制御手段とから構成されていること
を特徴とする、請求項１又は２記載のエンジンの排気ガ
ス浄化装置。
【請求項４】該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも
上流側に配設され排気ガス中の酸素濃度を検出しうる触
媒上流側酸素濃度検出手段をそなえ、該余剰酸素量推定手段が、該触媒上流側酸素濃度検出手
段の検出結果に基づいて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸
素の量を推定するように構成されていることを特徴とす
る、請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気ガ
ス浄化装置。
【請求項５】該排気通路の該リーンＮＯｘ触媒よりも
上流側に配設され排気ガス中の酸素濃度から空燃比状態
を検出しうる全域空燃比センサをそなえ、該余剰酸素量推定手段が、該全域空燃比センサの検出結
果に基づいて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推
定するように構成されていることを特徴とする、請求項
１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化装
置。
【請求項６】該エンジンの運転状態を検出する運転状
態検出手段が設けられ、該余剰酸素量推定手段が、該運転状態検出手段の検出結
果に基づいて該燃焼室内での燃焼後の余剰酸素の量を推
定するように構成されていることを特徴とする、請求項
１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化装
置。
【請求項７】該リーンＮＯｘ触媒の下流側に酸化触媒
が配設されていることを特徴とする、請求項１〜３のい
ずれかに記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】該触媒下流側空燃比検出手段が、該リー
ンＮＯｘ触媒の下流側で且つ該酸化触媒の上流側に配設
されていることを特徴とする、請求項７記載のエンジン
の排気ガス浄化装置。