JPH11210570A - 希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH11210570A JPH11210570A JP10011855A JP1185598A JPH11210570A JP H11210570 A JPH11210570 A JP H11210570A JP 10011855 A JP10011855 A JP 10011855A JP 1185598 A JP1185598 A JP 1185598A JP H11210570 A JPH11210570 A JP H11210570A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、希薄燃焼内燃機関において、燃料
タンクで発生した蒸発燃料を利用しつつ、混合気の燃焼
を不安定にすることなく窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸
蔵された窒素酸化物を確実に浄化することを課題とす
る。 【解決手段】 本発明の排気浄化装置は、希薄燃焼内燃
機関の吸気系へ供給される蒸発燃料ガスの状態を判別す
るガス状態判別手段と、希薄燃焼内燃機関の排気系に設
けられた窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化
物を浄化及び放出すべき時期に、蒸発燃料ガスの状態に
応じて燃料噴射弁とガス供給手段とを選択的に制御する
ことで窒素酸化物吸蔵還元触媒に流入する排気の空燃比
を所望の状態とする排気状態制御手段とを備えることを
特徴とする。
タンクで発生した蒸発燃料を利用しつつ、混合気の燃焼
を不安定にすることなく窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸
蔵された窒素酸化物を確実に浄化することを課題とす
る。 【解決手段】 本発明の排気浄化装置は、希薄燃焼内燃
機関の吸気系へ供給される蒸発燃料ガスの状態を判別す
るガス状態判別手段と、希薄燃焼内燃機関の排気系に設
けられた窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化
物を浄化及び放出すべき時期に、蒸発燃料ガスの状態に
応じて燃料噴射弁とガス供給手段とを選択的に制御する
ことで窒素酸化物吸蔵還元触媒に流入する排気の空燃比
を所望の状態とする排気状態制御手段とを備えることを
特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸素過剰状態の混
合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置に関
し、特に窒素酸化物吸蔵還元触媒を排気系に具備する希
薄燃焼内燃機関の排気浄化装置に関する。
合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置に関
し、特に窒素酸化物吸蔵還元触媒を排気系に具備する希
薄燃焼内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の内燃機関では、燃料消費量の
低減を図るべく、理論空燃比より高い空燃比（酸素過剰
状態）の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の開発が
進められている。このような希薄燃焼内燃機関として
は、燃焼室内に流入する混合気が縦渦流（タンブル流）
や旋回流（スワール流）等を発生するよう形成された吸
気ポートと、その噴孔が前記吸気ポートに臨むよう取り
付けられた燃料噴射弁とを備える、いわゆる吸気ポート
噴射式の希薄燃焼内燃機関が知られている。
低減を図るべく、理論空燃比より高い空燃比（酸素過剰
状態）の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の開発が
進められている。このような希薄燃焼内燃機関として
は、燃焼室内に流入する混合気が縦渦流（タンブル流）
や旋回流（スワール流）等を発生するよう形成された吸
気ポートと、その噴孔が前記吸気ポートに臨むよう取り
付けられた燃料噴射弁とを備える、いわゆる吸気ポート
噴射式の希薄燃焼内燃機関が知られている。
【０００３】吸気ポート噴射式の希薄燃焼内燃機関で
は、排気行程後期から吸気行程初期にかけて燃料噴射弁
から燃料が噴射され、吸気ポートにて燃料と新気が均一
に混ざり合って燃焼室へ流入する。その際、混合気は、
タンブル流やスワール流を形成する。そして、点火栓に
より混合気に着火されると、点火栓近傍の火炎が前記タ
ンブル流や前記スワール流により燃焼室内全体に拡散さ
れ、リーン状態の混合気であっても燃焼が促進されると
いうものである。
は、排気行程後期から吸気行程初期にかけて燃料噴射弁
から燃料が噴射され、吸気ポートにて燃料と新気が均一
に混ざり合って燃焼室へ流入する。その際、混合気は、
タンブル流やスワール流を形成する。そして、点火栓に
より混合気に着火されると、点火栓近傍の火炎が前記タ
ンブル流や前記スワール流により燃焼室内全体に拡散さ
れ、リーン状態の混合気であっても燃焼が促進されると
いうものである。
【０００４】ところで、吸気ポート噴射式の希薄燃焼内
燃機関は、燃料と新気とが略均一に混ざり合った混合気
を燃焼室に導入するため、燃料噴射量を減少させて燃料
濃度の希薄化を進めていくと、点火栓近傍の燃料濃度が
希薄となり、点火栓による着火が不可能になる。
燃機関は、燃料と新気とが略均一に混ざり合った混合気
を燃焼室に導入するため、燃料噴射量を減少させて燃料
濃度の希薄化を進めていくと、点火栓近傍の燃料濃度が
希薄となり、点火栓による着火が不可能になる。
【０００５】これに対し、その噴孔が燃焼室内に臨むよ
う燃料噴射弁が取り付けられた筒内噴射式の希薄燃焼内
燃機関の開発が進められている。筒内噴射式の内燃機関
は、吸気行程において燃焼室内に新気を導入し、次いで
圧縮行程において前記燃料噴射弁から燃料を噴射し、点
火栓の近傍のみに可燃な混合気を形成する。つまり、燃
焼室内は、点火栓近傍が可燃混合気層となり、それ以外
の領域が空気層となる、いわゆる成層化状態になる。
う燃料噴射弁が取り付けられた筒内噴射式の希薄燃焼内
燃機関の開発が進められている。筒内噴射式の内燃機関
は、吸気行程において燃焼室内に新気を導入し、次いで
圧縮行程において前記燃料噴射弁から燃料を噴射し、点
火栓の近傍のみに可燃な混合気を形成する。つまり、燃
焼室内は、点火栓近傍が可燃混合気層となり、それ以外
の領域が空気層となる、いわゆる成層化状態になる。
【０００６】このように筒内噴射式の希薄燃焼内燃機関
によれば、燃焼室内全体の燃料濃度を吸気ポート噴射式
の希薄燃焼内燃機関より希薄にすることができるととも
に、点火栓近傍に可燃混合気を形成することができるの
で、燃料消費量の低減化と安定した燃焼とを両立させる
ことができる。
によれば、燃焼室内全体の燃料濃度を吸気ポート噴射式
の希薄燃焼内燃機関より希薄にすることができるととも
に、点火栓近傍に可燃混合気を形成することができるの
で、燃料消費量の低減化と安定した燃焼とを両立させる
ことができる。
【０００７】一方、上記したような希薄燃焼内燃機関で
希薄燃焼が行われると、排気中の酸素濃度が高くなるた
め、通常の三元触媒では排気中の窒素酸化物（ＮＯX）
を十分に浄化することができない。このため、希薄燃焼
内燃機関の排気系には、窒素酸化物吸蔵還元型触媒が配
置されている。
希薄燃焼が行われると、排気中の酸素濃度が高くなるた
め、通常の三元触媒では排気中の窒素酸化物（ＮＯX）
を十分に浄化することができない。このため、希薄燃焼
内燃機関の排気系には、窒素酸化物吸蔵還元型触媒が配
置されている。
【０００８】窒素酸化物吸蔵還元型触媒は、流入する排
気の酸素濃度が高い、いわゆるリーン状態のときに、排
気中の窒素酸化物（ＮＯX）を吸蔵し、流入する排気中
の酸素濃度が低下して炭化水素（ＨＣ）が増加したとき
に、吸蔵していた窒素酸化物（ＮＯX）を排気中の一酸
化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）等と反応させて窒素
（Ｎ2）に還元して放出する特性を有する。
気の酸素濃度が高い、いわゆるリーン状態のときに、排
気中の窒素酸化物（ＮＯX）を吸蔵し、流入する排気中
の酸素濃度が低下して炭化水素（ＨＣ）が増加したとき
に、吸蔵していた窒素酸化物（ＮＯX）を排気中の一酸
化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）等と反応させて窒素
（Ｎ2）に還元して放出する特性を有する。
【０００９】窒素酸化物吸蔵還元型触媒を備えた希薄燃
焼内燃機関では、希薄燃焼時の排気に含まれる窒素酸化
物（ＮＯX）を窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸収させる
とともに、窒素酸化物吸蔵還元型触媒の窒素酸化物（Ｎ
ＯX）吸収量が飽和する前に、排気中の還元成分（一酸
化炭素ＣＯ、炭化水素ＨＣ）等を増加させる、いわゆる
リッチスパイクを行い、窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸
収された窒素酸化物（ＮＯX）を放出させ、触媒上で浄
化させる必要がある。
焼内燃機関では、希薄燃焼時の排気に含まれる窒素酸化
物（ＮＯX）を窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸収させる
とともに、窒素酸化物吸蔵還元型触媒の窒素酸化物（Ｎ
ＯX）吸収量が飽和する前に、排気中の還元成分（一酸
化炭素ＣＯ、炭化水素ＨＣ）等を増加させる、いわゆる
リッチスパイクを行い、窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸
収された窒素酸化物（ＮＯX）を放出させ、触媒上で浄
化させる必要がある。
【００１０】窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒
素酸化物（ＮＯX）の放出及び浄化を効率的に行う装置
として、特開平６−１７３６６０号公報に記載された内
燃機関の排気浄化装置が知られている。
素酸化物（ＮＯX）の放出及び浄化を効率的に行う装置
として、特開平６−１７３６６０号公報に記載された内
燃機関の排気浄化装置が知られている。
【００１１】前記内燃機関の排気浄化装置は、吸気ポー
ト噴射式の希薄燃焼内燃機関において、酸素過剰状態の
混合気を形成する時と同量の燃料を燃料噴射弁から噴射
させると同時に、燃料タンクで発生した蒸発燃料を含む
ガスを内燃機関の吸気系や窒素酸化物吸蔵還元型触媒上
流の排気通路に導入することで、窒素酸化物吸蔵還元型
触媒に流入する排気中の炭化水素（ＨＣ）を増加させ、
窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素酸化物（Ｎ
ＯX）を放出及び浄化せしめようとするものである。
ト噴射式の希薄燃焼内燃機関において、酸素過剰状態の
混合気を形成する時と同量の燃料を燃料噴射弁から噴射
させると同時に、燃料タンクで発生した蒸発燃料を含む
ガスを内燃機関の吸気系や窒素酸化物吸蔵還元型触媒上
流の排気通路に導入することで、窒素酸化物吸蔵還元型
触媒に流入する排気中の炭化水素（ＨＣ）を増加させ、
窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素酸化物（Ｎ
ＯX）を放出及び浄化せしめようとするものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した排
気浄化装置では、蒸発燃料の量、濃度、あるいは蒸発燃
料の供給開始から蒸発燃料が実際に窒素酸化物吸蔵還元
型触媒に到達するまでに要する時間等を考慮していない
ため、所望量の還元成分を含む排気を窒素酸化物吸蔵還
元型触媒に供給することができないばかりか、所望の時
期に還元成分を含む排気を窒素酸化物吸蔵還元型触媒に
供給することができない。この場合、窒素酸化物吸蔵還
元型触媒に吸蔵された窒素酸化物（ＮＯX）を十分に放
出及び浄化することができず、窒素酸化物吸蔵還元型触
媒が飽和状態となり、窒素酸化物（ＮＯX）が浄化され
ずに大気中に放出され、排気エミッションが悪化する虞
がある。
気浄化装置では、蒸発燃料の量、濃度、あるいは蒸発燃
料の供給開始から蒸発燃料が実際に窒素酸化物吸蔵還元
型触媒に到達するまでに要する時間等を考慮していない
ため、所望量の還元成分を含む排気を窒素酸化物吸蔵還
元型触媒に供給することができないばかりか、所望の時
期に還元成分を含む排気を窒素酸化物吸蔵還元型触媒に
供給することができない。この場合、窒素酸化物吸蔵還
元型触媒に吸蔵された窒素酸化物（ＮＯX）を十分に放
出及び浄化することができず、窒素酸化物吸蔵還元型触
媒が飽和状態となり、窒素酸化物（ＮＯX）が浄化され
ずに大気中に放出され、排気エミッションが悪化する虞
がある。
【００１３】また、上記した排気浄化装置を筒内噴射式
の希薄燃焼内燃機関に適用した場合、特に成層燃焼時に
蒸発燃料が供給されると、燃焼室内を成層化状態にする
ことができず、燃焼が不安定になる虞や、点火栓近傍の
燃料濃度が必要以上に高くなり、点火栓で着火すること
ができずに失火する虞等がある。
の希薄燃焼内燃機関に適用した場合、特に成層燃焼時に
蒸発燃料が供給されると、燃焼室内を成層化状態にする
ことができず、燃焼が不安定になる虞や、点火栓近傍の
燃料濃度が必要以上に高くなり、点火栓で着火すること
ができずに失火する虞等がある。
【００１４】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、希薄燃焼内燃機関において、燃焼
状態を不安定にすることなく、燃料タンクで発生した蒸
発燃料を利用して窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵され
た窒素酸化物（ＮＯX）を確実に浄化し、排気エミッシ
ョンの悪化防止と蒸発燃料の効率的な処理とを実現する
技術を提供することを目的とする。
なされたものであり、希薄燃焼内燃機関において、燃焼
状態を不安定にすることなく、燃料タンクで発生した蒸
発燃料を利用して窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵され
た窒素酸化物（ＮＯX）を確実に浄化し、排気エミッシ
ョンの悪化防止と蒸発燃料の効率的な処理とを実現する
技術を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような手段を採用した。すなわち、
本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置は、酸
素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関と、
燃料タンクで発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前
記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給するガス供給手段
と、前記希薄燃焼内燃機関の排気系に設けられ、排気が
酸素過剰状態のときは排気中の窒素酸化物を吸蔵し、排
気中の酸素濃度が低下したときは吸蔵した窒素酸化物を
浄化する窒素酸化物吸蔵還元触媒と、を備えた希薄燃焼
内燃機関の排気浄化装置であり、前記希薄燃焼内燃機関
の吸気系へ供給される蒸発燃料ガスの状態を判別するガ
ス状態判別手段と、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵
された窒素酸化物を浄化すべき時期に、前記ガス状態判
別手段により判別された蒸発燃料ガスの状態に応じて、
前記希薄燃焼内燃機関の燃料噴射弁と前記ガス供給手段
とを選択的に制御することで前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒に流入する排気の空燃比を所望の状態とする排気状態
制御手段と、を備えることを特徴とする。
決するために以下のような手段を採用した。すなわち、
本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置は、酸
素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関と、
燃料タンクで発生した蒸発燃料を含む蒸発燃料ガスを前
記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給するガス供給手段
と、前記希薄燃焼内燃機関の排気系に設けられ、排気が
酸素過剰状態のときは排気中の窒素酸化物を吸蔵し、排
気中の酸素濃度が低下したときは吸蔵した窒素酸化物を
浄化する窒素酸化物吸蔵還元触媒と、を備えた希薄燃焼
内燃機関の排気浄化装置であり、前記希薄燃焼内燃機関
の吸気系へ供給される蒸発燃料ガスの状態を判別するガ
ス状態判別手段と、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵
された窒素酸化物を浄化すべき時期に、前記ガス状態判
別手段により判別された蒸発燃料ガスの状態に応じて、
前記希薄燃焼内燃機関の燃料噴射弁と前記ガス供給手段
とを選択的に制御することで前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒に流入する排気の空燃比を所望の状態とする排気状態
制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】このように構成された排気浄化装置によれ
ば、窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を
浄化する、いわゆるリッチスパイク制御を行う際に、ガ
ス状態判別手段が蒸発燃料ガスの状態を判別する。
ば、窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を
浄化する、いわゆるリッチスパイク制御を行う際に、ガ
ス状態判別手段が蒸発燃料ガスの状態を判別する。
【００１７】蒸発燃料ガスの状態としては、例えば、蒸
発燃料ガス中の燃料濃度、蒸発燃料ガスの流量、蒸発燃
料ガスの流速（蒸発燃料ガスが窒素酸化物吸蔵還元型触
媒に到達するまでに要する時間）等を例示することがで
きる。
発燃料ガス中の燃料濃度、蒸発燃料ガスの流量、蒸発燃
料ガスの流速（蒸発燃料ガスが窒素酸化物吸蔵還元型触
媒に到達するまでに要する時間）等を例示することがで
きる。
【００１８】そして、排気状態制御手段は、窒素酸化物
吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を浄化すべき時期
に、前記ガス状態判別手段により判別された蒸発燃料ガ
スの状態に応じて、前記希薄燃焼内燃機関の燃料噴射弁
と前記ガス供給手段とを選択的に制御するので、希薄燃
焼内燃機関での混合気の燃焼が不安定にならずに、窒素
酸化物吸蔵還元型触媒に流入する排気が所望の空燃比と
なり、窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素酸化
物が確実に浄化される。
吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を浄化すべき時期
に、前記ガス状態判別手段により判別された蒸発燃料ガ
スの状態に応じて、前記希薄燃焼内燃機関の燃料噴射弁
と前記ガス供給手段とを選択的に制御するので、希薄燃
焼内燃機関での混合気の燃焼が不安定にならずに、窒素
酸化物吸蔵還元型触媒に流入する排気が所望の空燃比と
なり、窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素酸化
物が確実に浄化される。
【００１９】尚、ガス状態判別手段は、前記ガス供給手
段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給される蒸
発燃料ガス中の燃料濃度を判別する蒸発燃料濃度判別手
段、ガス供給手段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系
へ供給される蒸発燃料ガスの量を判別するガス供給量判
別手段、あるいは、前記ガス供給手段が前記希薄燃焼内
燃機関の吸気系へ蒸発燃料ガスの供給を開始した時点か
ら前記蒸発燃料ガスが窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達す
る時点までに要する時間を判別するガス到達時間判別手
段等を具備するようにしてもよい。
段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給される蒸
発燃料ガス中の燃料濃度を判別する蒸発燃料濃度判別手
段、ガス供給手段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系
へ供給される蒸発燃料ガスの量を判別するガス供給量判
別手段、あるいは、前記ガス供給手段が前記希薄燃焼内
燃機関の吸気系へ蒸発燃料ガスの供給を開始した時点か
ら前記蒸発燃料ガスが窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達す
る時点までに要する時間を判別するガス到達時間判別手
段等を具備するようにしてもよい。
【００２０】また、排気状態制御手段は、前記燃料噴射
弁の燃料噴射時間と、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期
と、前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給量と、
前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給時期とを選
択的に制御するようにしてもよい。
弁の燃料噴射時間と、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期
と、前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給量と、
前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給時期とを選
択的に制御するようにしてもよい。
【００２１】さらに、希薄燃焼内燃機関が気筒内に直接
燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内噴射式の希薄燃
焼内燃機関である場合は、排気状態制御手段は、前記燃
料噴射弁の燃料噴射時期が各気筒の圧縮行程時に設定さ
れているときに、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵さ
れた窒素酸化物を浄化する場合は、前記燃料噴射弁の燃
料噴射時期を各気筒の吸気行程時に変更、つまり成層燃
焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるようにしてもよ
い。
燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内噴射式の希薄燃
焼内燃機関である場合は、排気状態制御手段は、前記燃
料噴射弁の燃料噴射時期が各気筒の圧縮行程時に設定さ
れているときに、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵さ
れた窒素酸化物を浄化する場合は、前記燃料噴射弁の燃
料噴射時期を各気筒の吸気行程時に変更、つまり成層燃
焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるようにしてもよ
い。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる希薄燃焼内
燃機関の排気浄化装置の実施の形態について図面に基づ
いて説明する。
燃機関の排気浄化装置の実施の形態について図面に基づ
いて説明する。
【００２３】図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用
する内燃機関とその吸排気系の構成を示す図であり、同
図に示す内燃機関は、複数の気筒を備えるとともに、各
気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を具備する４サ
イクルの筒内噴射式内燃機関１である。
する内燃機関とその吸排気系の構成を示す図であり、同
図に示す内燃機関は、複数の気筒を備えるとともに、各
気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を具備する４サ
イクルの筒内噴射式内燃機関１である。
【００２４】前記内燃機関１は、複数の気筒２が形成さ
れたシリンダブロック１ｂと、このシリンダブロック１
ｂの上部に固定されたシリンダヘッド１ａとを備える。
前記シリンダブロック１ｂの各気筒２には、軸方向へ摺
動自在にピストン３が装填され、このピストン３は、機
関出力軸であるクランクシャフト４と連結される。そし
て、前記ピストン３の上方には、前記ピストン３の頂面
と前記シリンダヘッド１ａとに囲まれた燃焼室５が形成
される。
れたシリンダブロック１ｂと、このシリンダブロック１
ｂの上部に固定されたシリンダヘッド１ａとを備える。
前記シリンダブロック１ｂの各気筒２には、軸方向へ摺
動自在にピストン３が装填され、このピストン３は、機
関出力軸であるクランクシャフト４と連結される。そし
て、前記ピストン３の上方には、前記ピストン３の頂面
と前記シリンダヘッド１ａとに囲まれた燃焼室５が形成
される。
【００２５】前記シリンダヘッド１ａには、前記燃焼室
５に臨むよう点火栓６が取り付けられ、この点火栓６に
は、点火栓６に駆動電流を印加するイグナイタ６ａが取
り付けられる。さらに、前記シリンダヘッド１ａには、
２つの吸気ポート７と２つの排気ポート８の開口端が燃
焼室５に臨むよう形成されるとともに、その噴孔が前記
燃焼室５に臨むよう燃料噴射弁９が取り付けられる。
５に臨むよう点火栓６が取り付けられ、この点火栓６に
は、点火栓６に駆動電流を印加するイグナイタ６ａが取
り付けられる。さらに、前記シリンダヘッド１ａには、
２つの吸気ポート７と２つの排気ポート８の開口端が燃
焼室５に臨むよう形成されるとともに、その噴孔が前記
燃焼室５に臨むよう燃料噴射弁９が取り付けられる。
【００２６】続いて、前記シリンダヘッド１ａには、前
記吸排気ポート７、８の開口端を開閉する吸気弁７０及
び排気弁８０が進退自在に支持されるとともに、これら
吸排気弁７０、８０を開閉駆動するインテーク側カムシ
ャフト１１とエキゾースト側カムシャフト１２とが回転
自在に支持される。
記吸排気ポート７、８の開口端を開閉する吸気弁７０及
び排気弁８０が進退自在に支持されるとともに、これら
吸排気弁７０、８０を開閉駆動するインテーク側カムシ
ャフト１１とエキゾースト側カムシャフト１２とが回転
自在に支持される。
【００２７】前記インテーク側カムシャフト１１及びエ
キゾースト側カムシャフト１２は、図示しないタイミン
グベルトを介して前記クランクシャフト４と連結され、
前記クランクシャフト４の回転力が前記タイミングベル
トを介して前記インテーク側カムシャフト１１及び前記
エキゾースト側カムシャフト１２へ伝達される。
キゾースト側カムシャフト１２は、図示しないタイミン
グベルトを介して前記クランクシャフト４と連結され、
前記クランクシャフト４の回転力が前記タイミングベル
トを介して前記インテーク側カムシャフト１１及び前記
エキゾースト側カムシャフト１２へ伝達される。
【００２８】また、内燃機関１は、前記クランクシャフ
ト４の端部に取り付けられたタイミングロータ１３ａと
前記シリンダブロック１ｂに取り付けられた電磁ピック
アップ１３ｂとからなるクランクポジションセンサ１３
を備える。
ト４の端部に取り付けられたタイミングロータ１３ａと
前記シリンダブロック１ｂに取り付けられた電磁ピック
アップ１３ｂとからなるクランクポジションセンサ１３
を備える。
【００２９】さらに、前記シリンダブロック１ｂには、
シリンダブロック１ｂ内に形成された冷却水流路１ｃ内
を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水
温センサ１４が取り付けられる。
シリンダブロック１ｂ内に形成された冷却水流路１ｃ内
を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水
温センサ１４が取り付けられる。
【００３０】次に、２つの吸気ポート７のうちの一方の
吸気ポート７は、シリンダヘッド１ａ外壁に形成された
開口端から燃焼室５に臨む開口端へ向かって直線状の流
路を有するストレートポートで形成され、他方の吸気ポ
ート７は、シリンダヘッド１ａ外壁の開口端から燃焼室
５の開口端へ内に形成された開口部へ向かって旋回する
流路を有するヘリカルポートで形成される。
吸気ポート７は、シリンダヘッド１ａ外壁に形成された
開口端から燃焼室５に臨む開口端へ向かって直線状の流
路を有するストレートポートで形成され、他方の吸気ポ
ート７は、シリンダヘッド１ａ外壁の開口端から燃焼室
５の開口端へ内に形成された開口部へ向かって旋回する
流路を有するヘリカルポートで形成される。
【００３１】そして、前記各吸気ポート７は、前記シリ
ンダヘッド１ａに取り付けられる吸気枝管１６と連通す
る。その際、ストレートポートと連通する吸気枝管１６
には、吸気枝管１６の流路を開閉するスワールコントロ
ールバルブ１０が設けられ、このスワールコントロール
バルブ１０には、ステップモータ等からなり、印加電流
に応じて前記スワールコントロールバルブ１０を開閉駆
動するアクチュエータ１０ａが取り付けられる。
ンダヘッド１ａに取り付けられる吸気枝管１６と連通す
る。その際、ストレートポートと連通する吸気枝管１６
には、吸気枝管１６の流路を開閉するスワールコントロ
ールバルブ１０が設けられ、このスワールコントロール
バルブ１０には、ステップモータ等からなり、印加電流
に応じて前記スワールコントロールバルブ１０を開閉駆
動するアクチュエータ１０ａが取り付けられる。
【００３２】前記吸気枝管１６は、サージタンク１７に
接続され、このサージタンク１７は、吸気管１８を介し
てエアクリーナボックス１９と接続される。前記吸気管
１８には、前記吸気管１８内の吸気通路を開閉するスロ
ットル弁２０が設けられる。このスロットル弁２０は、
ステップモータ等からなるアクチュエータ２１により開
閉駆動される。そして、前記スロットル弁２０には、ス
ロットル弁２０の開度に対応した電気信号を出力するス
ロットルポジションセンサ２０ａが取り付けられる。
接続され、このサージタンク１７は、吸気管１８を介し
てエアクリーナボックス１９と接続される。前記吸気管
１８には、前記吸気管１８内の吸気通路を開閉するスロ
ットル弁２０が設けられる。このスロットル弁２０は、
ステップモータ等からなるアクチュエータ２１により開
閉駆動される。そして、前記スロットル弁２０には、ス
ロットル弁２０の開度に対応した電気信号を出力するス
ロットルポジションセンサ２０ａが取り付けられる。
【００３３】続いて、前記スロットル弁２０より上流の
吸気管１８には、吸気管１８内を流れる新気の質量（吸
入空気質量）に対応した電気信号を出力するエアフロー
メータ２２が取り付けられる。
吸気管１８には、吸気管１８内を流れる新気の質量（吸
入空気質量）に対応した電気信号を出力するエアフロー
メータ２２が取り付けられる。
【００３４】前記サージタンク１７には、サージタンク
１７内の圧力に対応した電気信号を出力するバキューム
センサ１７ａが取り付けられるとともに、パージ通路３
０が接続される。前記パージ通路３０は、チャコールキ
ャニスタ３１に接続される。前記パージ通路３０の途中
には、デューティ制御される電磁弁３４が取り付けら
れ、パージ通路３０内の流量が調節される。
１７内の圧力に対応した電気信号を出力するバキューム
センサ１７ａが取り付けられるとともに、パージ通路３
０が接続される。前記パージ通路３０は、チャコールキ
ャニスタ３１に接続される。前記パージ通路３０の途中
には、デューティ制御される電磁弁３４が取り付けら
れ、パージ通路３０内の流量が調節される。
【００３５】続いて、前記チャコールキャニスタ３１に
は、蒸発燃料通路３２と大気導入通路３５が接続され
る。前記蒸発燃料通路３２は、燃料タンク３３と接続さ
れ、前記大気導入通路３５は、大気中に開口端が配置さ
れる。
は、蒸発燃料通路３２と大気導入通路３５が接続され
る。前記蒸発燃料通路３２は、燃料タンク３３と接続さ
れ、前記大気導入通路３５は、大気中に開口端が配置さ
れる。
【００３６】ここで、前記燃料タンク３３で発生する蒸
発燃料は、蒸発燃料通路３２を経てチャコールキャニス
タ３１に導入され、チャコールキャニスタ３１に内装さ
れる活性炭に吸着される。そして、電磁弁３４が開弁さ
れ、前記パージ通路３０が導通状態になると、前記サー
ジタンク１７内で発生した吸気管負圧が前記パージ通路
３０を介して前記チャコールキャニスタ３１に導入され
る。
発燃料は、蒸発燃料通路３２を経てチャコールキャニス
タ３１に導入され、チャコールキャニスタ３１に内装さ
れる活性炭に吸着される。そして、電磁弁３４が開弁さ
れ、前記パージ通路３０が導通状態になると、前記サー
ジタンク１７内で発生した吸気管負圧が前記パージ通路
３０を介して前記チャコールキャニスタ３１に導入され
る。
【００３７】この場合、前記チャコールキャニスタ３１
には、大気導入通路３５を介して大気が導入され、この
大気は、活性炭に吸着された蒸発燃料とともに（以下、
蒸発燃料を含む大気を蒸発燃料ガスと称する）パージ通
路３０へ吸い込まれ、次いでサージタンク１７へと導入
される、いわゆる蒸発燃料ガスのパージが実現される。
このようにパージ通路３０、電磁弁３４、チャコールキ
ャニスタ３１は、本発明にかかるガス供給手段を実現す
る。
には、大気導入通路３５を介して大気が導入され、この
大気は、活性炭に吸着された蒸発燃料とともに（以下、
蒸発燃料を含む大気を蒸発燃料ガスと称する）パージ通
路３０へ吸い込まれ、次いでサージタンク１７へと導入
される、いわゆる蒸発燃料ガスのパージが実現される。
このようにパージ通路３０、電磁弁３４、チャコールキ
ャニスタ３１は、本発明にかかるガス供給手段を実現す
る。
【００３８】そして、サージタンク１７へパージされた
蒸発燃料ガスは、内燃機関１の吸気弁７０が開弁した際
に、前記エアクリーナ１９及び前記吸気管１８を経てサ
ージタンク１７に導入された新気と混合されて各気筒２
内へ吸入され、燃料噴射弁９から噴射される燃料ととも
に燃焼される。
蒸発燃料ガスは、内燃機関１の吸気弁７０が開弁した際
に、前記エアクリーナ１９及び前記吸気管１８を経てサ
ージタンク１７に導入された新気と混合されて各気筒２
内へ吸入され、燃料噴射弁９から噴射される燃料ととも
に燃焼される。
【００３９】一方、前記排気ポート８は、前記シリンダ
ヘッド１ａに取り付けられる排気枝管２５と連通し、こ
の排気枝管２５は、第１の触媒２６を介して排気管２７
に接続される。次いで、前記排気管２７は、下流にて図
示しないマフラと接続される。
ヘッド１ａに取り付けられる排気枝管２５と連通し、こ
の排気枝管２５は、第１の触媒２６を介して排気管２７
に接続される。次いで、前記排気管２７は、下流にて図
示しないマフラと接続される。
【００４０】前記第１の触媒２６より上流の排気枝管２
５には、排気枝管２５内を流れる排気ガスの空燃比に対
応した電気信号を出力する第１空燃比センサ２９ａが取
り付けられる。
５には、排気枝管２５内を流れる排気ガスの空燃比に対
応した電気信号を出力する第１空燃比センサ２９ａが取
り付けられる。
【００４１】前記排気管２７の途中には、第２の触媒２
８が設けられ、この第２の触媒２８より下流の排気管２
７には、前記第２の触媒２８から流出した排気ガス中の
空燃比に対応した電気信号を出力する第２空燃比センサ
２９ｂが取り付けられる。
８が設けられ、この第２の触媒２８より下流の排気管２
７には、前記第２の触媒２８から流出した排気ガス中の
空燃比に対応した電気信号を出力する第２空燃比センサ
２９ｂが取り付けられる。
【００４２】ここで、前記第１の触媒２６は、前記第２
の触媒２８より容量の小さい三元触媒からなり、前記第
２の触媒２８は、例えば、アルミナを担体とし、この担
体上にカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓ等のアルカリ金属と、バリウムＢａやカルシ
ウムＣａ等のアルカリ土類と、ランタンＬａやイットリ
ウムＹ等の希土類とから選択された少なくとも一つと、
白金Ｐｔ等の貴金属とを担持して構成される、窒素酸化
物吸蔵還元型触媒である（以下、ＮＯX吸蔵触媒２８と
称する）。
の触媒２８より容量の小さい三元触媒からなり、前記第
２の触媒２８は、例えば、アルミナを担体とし、この担
体上にカリウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セ
シウムＣｓ等のアルカリ金属と、バリウムＢａやカルシ
ウムＣａ等のアルカリ土類と、ランタンＬａやイットリ
ウムＹ等の希土類とから選択された少なくとも一つと、
白金Ｐｔ等の貴金属とを担持して構成される、窒素酸化
物吸蔵還元型触媒である（以下、ＮＯX吸蔵触媒２８と
称する）。
【００４３】前記ＮＯX吸蔵触媒２８に流入する排気中
の空気（酸素Ｏ2）と燃料（炭化水素ＨＣ）との比を排
気空燃比と称すると、この排気空燃比は、ＮＯX吸蔵触
媒２８上流の排気管２７内に燃料や空気が供給されなけ
れば、前記燃焼室５に供給される混合気の空燃比に対応
する。
の空気（酸素Ｏ2）と燃料（炭化水素ＨＣ）との比を排
気空燃比と称すると、この排気空燃比は、ＮＯX吸蔵触
媒２８上流の排気管２７内に燃料や空気が供給されなけ
れば、前記燃焼室５に供給される混合気の空燃比に対応
する。
【００４４】そして、前記ＮＯX吸蔵触媒２８は、排気
空燃比（混合気の空燃比）が酸素過剰状態、いわゆるリ
ーン状態のときは、排気中の窒素酸化物ＮＯXを吸収
し、排気中（混合気中）の酸素濃度が低下して炭化水素
（ＨＣ）の濃度が高い状態、いわゆるリッチ状態のとき
は、吸収していた窒素酸化物ＮＯXを放出する。
空燃比（混合気の空燃比）が酸素過剰状態、いわゆるリ
ーン状態のときは、排気中の窒素酸化物ＮＯXを吸収
し、排気中（混合気中）の酸素濃度が低下して炭化水素
（ＨＣ）の濃度が高い状態、いわゆるリッチ状態のとき
は、吸収していた窒素酸化物ＮＯXを放出する。
【００４５】具体的には、担体上に白金Ｐｔ及びバリウ
ムＢａが担持されたＮＯX吸蔵触媒の場合は、排気空燃
比がリーン状態になると、排気中の酸素Ｏ2がＯ2 -ある
いはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面上に付着する。一方、排
気中の窒素酸化物ＮＯXは、白金Ｐｔの表面上でＯ2 -あ
るいはＯ2-と反応してＮＯ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２Ｎ
Ｏ2）。このように生成されたＮＯ2及び排気中のＮＯ2
は、白金Ｐｔ上で酸化されつつ、酸化バリウムＢａＯと
結合し、硝酸イオンＮＯ3 -となる。
ムＢａが担持されたＮＯX吸蔵触媒の場合は、排気空燃
比がリーン状態になると、排気中の酸素Ｏ2がＯ2 -ある
いはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面上に付着する。一方、排
気中の窒素酸化物ＮＯXは、白金Ｐｔの表面上でＯ2 -あ
るいはＯ2-と反応してＮＯ2となる（２ＮＯ＋Ｏ2→２Ｎ
Ｏ2）。このように生成されたＮＯ2及び排気中のＮＯ2
は、白金Ｐｔ上で酸化されつつ、酸化バリウムＢａＯと
結合し、硝酸イオンＮＯ3 -となる。
【００４６】続いて、ＮＯX吸蔵触媒に流入する排気中
の酸素濃度が低下すると、ＮＯX吸蔵触媒では、ＮＯ2の
生成量が低下し、反応が逆方向（ＮＯ3→ＮＯ2）に進む
ようになり、吸収されていた硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2
の形で放出される。このようにして放出されたＮＯ
2は、排気中の還元成分（ＨＣ、ＣＯ、Ｏ2）とＮＯX吸
蔵触媒２８上で反応して窒素Ｎ2に還元せしめられる。
の酸素濃度が低下すると、ＮＯX吸蔵触媒では、ＮＯ2の
生成量が低下し、反応が逆方向（ＮＯ3→ＮＯ2）に進む
ようになり、吸収されていた硝酸イオンＮＯ3 -がＮＯ2
の形で放出される。このようにして放出されたＮＯ
2は、排気中の還元成分（ＨＣ、ＣＯ、Ｏ2）とＮＯX吸
蔵触媒２８上で反応して窒素Ｎ2に還元せしめられる。
【００４７】また、前記クランクポジションセンサ１
３、前記水温センサ１４、前記バキュームセンサ１７
ａ、前記スロットルポジションセンサ２０ａ、前記エア
フローメータ２２、前記第１及び第２空燃比センサ２９
ａ、２９ｂ等の各種センサは、電気配線を介してエンジ
ンコントロール用の電子制御ユニット（Electronic Con
trol Unit：ＥＣＵ）３６に接続され、各種センサの出
力信号が前記ＥＣＵ３６に入力される。
３、前記水温センサ１４、前記バキュームセンサ１７
ａ、前記スロットルポジションセンサ２０ａ、前記エア
フローメータ２２、前記第１及び第２空燃比センサ２９
ａ、２９ｂ等の各種センサは、電気配線を介してエンジ
ンコントロール用の電子制御ユニット（Electronic Con
trol Unit：ＥＣＵ）３６に接続され、各種センサの出
力信号が前記ＥＣＵ３６に入力される。
【００４８】前記ＥＣＵ３６には、前記イグナイタ６
ａ、前記燃料噴射弁９、前記アクチュエータ１０ａ、前
記アクチュエータ２１、前記電磁弁３４等が電気配線を
介して接続される。
ａ、前記燃料噴射弁９、前記アクチュエータ１０ａ、前
記アクチュエータ２１、前記電磁弁３４等が電気配線を
介して接続される。
【００４９】そして、前記ＥＣＵ３６は、前記各種セン
サからの出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転
状態、チャコールキャニスタ３１の蒸発燃料吸蔵状態、
ＮＯ X吸蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量等を判定
し、それらの判定結果に応じて、イグナイタ６ａ、燃料
噴射弁９、アクチュエータ１０ａ、アクチュエータ２
１、電磁弁３４等の各種制御を行う。
サからの出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転
状態、チャコールキャニスタ３１の蒸発燃料吸蔵状態、
ＮＯ X吸蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量等を判定
し、それらの判定結果に応じて、イグナイタ６ａ、燃料
噴射弁９、アクチュエータ１０ａ、アクチュエータ２
１、電磁弁３４等の各種制御を行う。
【００５０】ここで、ＥＣＵ３６は、図２に示すよう
に、双方向性バス３７により相互に接続された、ＣＰＵ
３８とＲＯＭ３９とＲＡＭ４０とバックアップＲＡＭ４
１と入力ポート４２と出力ポート４３とを備えるととも
に、前記入力ポート４２に接続されたＡ／Ｄコンバータ
（Ａ／Ｄ）４４を備える。
に、双方向性バス３７により相互に接続された、ＣＰＵ
３８とＲＯＭ３９とＲＡＭ４０とバックアップＲＡＭ４
１と入力ポート４２と出力ポート４３とを備えるととも
に、前記入力ポート４２に接続されたＡ／Ｄコンバータ
（Ａ／Ｄ）４４を備える。
【００５１】前記入力ポート４２は、クランクポジショ
ンセンサ１３とスロットルポジションセンサ２０ａとか
らの信号を入力し、これらの信号をＣＰＵ３８あるいは
ＲＡＭ４０へ送信する。さらに、前記入力ポート４２
は、水温センサ１４とバキュームセンサ１７ａとエアフ
ローメータ２２と第１及び第２空燃比センサ２９ａ、２
９ｂとからの信号をＡ／Ｄコンバータ４４を介して入力
し、これらの信号をＣＰＵ３８あるいはＲＡＭ４０へ送
信する。
ンセンサ１３とスロットルポジションセンサ２０ａとか
らの信号を入力し、これらの信号をＣＰＵ３８あるいは
ＲＡＭ４０へ送信する。さらに、前記入力ポート４２
は、水温センサ１４とバキュームセンサ１７ａとエアフ
ローメータ２２と第１及び第２空燃比センサ２９ａ、２
９ｂとからの信号をＡ／Ｄコンバータ４４を介して入力
し、これらの信号をＣＰＵ３８あるいはＲＡＭ４０へ送
信する。
【００５２】前記出力ポート４３は、前記ＣＰＵ３８か
らの制御信号をイグナイタ６ａ、燃料噴射弁９、アクチ
ュエータ１０ａ、アクチュエータ２１、電磁弁３４等へ
出力する。
らの制御信号をイグナイタ６ａ、燃料噴射弁９、アクチ
ュエータ１０ａ、アクチュエータ２１、電磁弁３４等へ
出力する。
【００５３】前記ＲＯＭ３９は、燃料噴射量を決定する
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、あるいはＮＯX吸蔵触
媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出すると同時
に浄化するための窒素酸化物浄化制御ルーチン等のアプ
リケーションプログラムと、各種の制御マップとを記憶
する。
ための燃料噴射量制御ルーチン、燃料噴射時期を決定す
るための燃料噴射時期制御ルーチン、点火時期を決定す
るための点火時期制御ルーチン、あるいはＮＯX吸蔵触
媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出すると同時
に浄化するための窒素酸化物浄化制御ルーチン等のアプ
リケーションプログラムと、各種の制御マップとを記憶
する。
【００５４】前記制御マップは、例えば、内燃機関１の
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、蒸発燃料
ガスのパージ開始から前記蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触
媒２８に到達するまでに要する時間（パージガス到達時
間）と機関回転数との関係を示すパージガス到達時間制
御マップ、ＮＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物
ＮＯXを浄化すべき時期に増量すべき燃料噴射量と燃料
噴射時期の補正量との関係を示す燃料噴射時期補正マッ
プ等である。
運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マ
ップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を
示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と
点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、蒸発燃料
ガスのパージ開始から前記蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触
媒２８に到達するまでに要する時間（パージガス到達時
間）と機関回転数との関係を示すパージガス到達時間制
御マップ、ＮＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物
ＮＯXを浄化すべき時期に増量すべき燃料噴射量と燃料
噴射時期の補正量との関係を示す燃料噴射時期補正マッ
プ等である。
【００５５】続いて、前記ＲＡＭ４０は、各センサから
の出力信号やＣＰＵ３８の演算結果等を記憶する。前記
演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ１３の
出力信号より算出される機関回転数、チャコールキャニ
スタ３１からサージタンク１７へパージ可能な単位時間
当たりの蒸発燃料量（パージベーパ量ＱＶ）、窒素酸化
物ＮＯXを放出及び浄化する際に増加すべき燃料噴射量
（燃料噴射増量ＱＦ）等である。そして、各センサから
の出力信号やＣＰＵ３８の演算結果等は、クランクポジ
ションセンサ１３が信号を出力する都度、最新のデータ
に書き換えられる。
の出力信号やＣＰＵ３８の演算結果等を記憶する。前記
演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ１３の
出力信号より算出される機関回転数、チャコールキャニ
スタ３１からサージタンク１７へパージ可能な単位時間
当たりの蒸発燃料量（パージベーパ量ＱＶ）、窒素酸化
物ＮＯXを放出及び浄化する際に増加すべき燃料噴射量
（燃料噴射増量ＱＦ）等である。そして、各センサから
の出力信号やＣＰＵ３８の演算結果等は、クランクポジ
ションセンサ１３が信号を出力する都度、最新のデータ
に書き換えられる。
【００５６】前記バックアップＲＡＭ４１は、内燃機関
１停止後もデータを保持する不揮発性のメモリである。
次に、前記ＣＰＵ３８は、前記ＲＯＭ３９に記憶された
アプリケーションプログラムに従って動作し、各センサ
の出力信号より内燃機関１の運転状態を判定し、その運
転状態と各制御マップとから燃料噴射量、燃料噴射時
期、点火時期、燃料噴射増量、燃料噴射時期補正量等を
算出する。そして、ＣＰＵ３８は、算出結果に基づいて
イグナイタ６ａ、燃料噴射弁９、アクチュエータ１０
ａ、アクチュエータ２１等を制御する。
１停止後もデータを保持する不揮発性のメモリである。
次に、前記ＣＰＵ３８は、前記ＲＯＭ３９に記憶された
アプリケーションプログラムに従って動作し、各センサ
の出力信号より内燃機関１の運転状態を判定し、その運
転状態と各制御マップとから燃料噴射量、燃料噴射時
期、点火時期、燃料噴射増量、燃料噴射時期補正量等を
算出する。そして、ＣＰＵ３８は、算出結果に基づいて
イグナイタ６ａ、燃料噴射弁９、アクチュエータ１０
ａ、アクチュエータ２１等を制御する。
【００５７】例えば、ＣＰＵ３８は、各種センサの出力
信号から内燃機関１の運転状態を判別する。そして、機
関運転状態が低負荷運転領域にあると判定した場合は、
ＣＰＵ３８は、成層燃焼を実現するために、アクチュエ
ータ１０ａを制御してスワールコントロールバルブ１０
の開度を小さくし、アクチュエータ２１を駆動してスロ
ットル弁２０を実質的に全開時と同様の吸気流量となる
開度に制御し、さらに各気筒２の圧縮行程時に燃料噴射
弁９に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行う。この場
合、各気筒２の燃焼室５内には、点火栓６の近傍のみに
可燃混合気層が形成されるとともに、その他の領域に空
気層が形成され、成層燃焼が実現される。
信号から内燃機関１の運転状態を判別する。そして、機
関運転状態が低負荷運転領域にあると判定した場合は、
ＣＰＵ３８は、成層燃焼を実現するために、アクチュエ
ータ１０ａを制御してスワールコントロールバルブ１０
の開度を小さくし、アクチュエータ２１を駆動してスロ
ットル弁２０を実質的に全開時と同様の吸気流量となる
開度に制御し、さらに各気筒２の圧縮行程時に燃料噴射
弁９に駆動電流を印加して圧縮行程噴射を行う。この場
合、各気筒２の燃焼室５内には、点火栓６の近傍のみに
可燃混合気層が形成されるとともに、その他の領域に空
気層が形成され、成層燃焼が実現される。
【００５８】また、ＣＰＵ３８は、機関運転状態が中負
荷運転領域にあると判定した場合は、リーン混合気によ
る均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ１０ａを制御
してスワールコントロールバルブ１０の開度を小さく
し、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９に駆動
電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場合、各気筒
２の燃焼室５内の略全域にわたって、空気と燃料とが均
質に混じり合ったリーン混合気が形成され、均質燃焼が
実現される。
荷運転領域にあると判定した場合は、リーン混合気によ
る均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ１０ａを制御
してスワールコントロールバルブ１０の開度を小さく
し、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁９に駆動
電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場合、各気筒
２の燃焼室５内の略全域にわたって、空気と燃料とが均
質に混じり合ったリーン混合気が形成され、均質燃焼が
実現される。
【００５９】また、ＣＰＵ３８は、機関運転状態が高負
荷領域にあると判定した場合は、理論空燃比近傍の混合
気による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ１０ａ
を制御してスワールコントロールバルブ１０を全開状態
とし、スロットル弁２０が図示しないアクセルペダルの
踏み込み量に対応した開度となるようアクチュエータ２
１を制御し、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁
９に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場
合、各気筒２の燃焼室５内の略全域にわたって、空気と
燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が形成
され、均質燃焼が実現される。
荷領域にあると判定した場合は、理論空燃比近傍の混合
気による均質燃焼を実現すべく、アクチュエータ１０ａ
を制御してスワールコントロールバルブ１０を全開状態
とし、スロットル弁２０が図示しないアクセルペダルの
踏み込み量に対応した開度となるようアクチュエータ２
１を制御し、さらに各気筒２の吸気行程時に燃料噴射弁
９に駆動電流を印加して吸気行程噴射を行う。この場
合、各気筒２の燃焼室５内の略全域にわたって、空気と
燃料とが均質に混じり合った理論空燃比の混合気が形成
され、均質燃焼が実現される。
【００６０】さらに、ＣＰＵ３８は、成層燃焼制御から
均質燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から
成層燃焼制御へ移行する際に、トルク変動を防止すべ
く、各気筒２の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分けて
燃料噴射弁９に駆動電流を印加する。この場合、各気筒
２の燃焼室５内には、点火栓６の近傍に可燃混合気層が
形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気層が
形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。
均質燃焼制御へ移行する際、あるいは均質燃焼制御から
成層燃焼制御へ移行する際に、トルク変動を防止すべ
く、各気筒２の圧縮行程時と吸気行程時の二回に分けて
燃料噴射弁９に駆動電流を印加する。この場合、各気筒
２の燃焼室５内には、点火栓６の近傍に可燃混合気層が
形成されるとともに、その他の領域にリーン混合気層が
形成され、いわゆる弱成層燃焼が実現される。
【００６１】次に、ＣＰＵ３８は、ＮＯX吸蔵触媒２８
に吸蔵された窒素酸化物ＮＯX量に対応した値を計数す
るリッチスパイク実行カウンタを備える。このリッチス
パイク実行カウンタは、内燃機関１の負荷、機関回転
数、燃料噴射量等に応じてインクリメントされるカウン
タであり、レジスタ等から構成される。このリッチスパ
イク実行カウンタは、リッチスパイク制御の実行終了時
にリセットされる。
に吸蔵された窒素酸化物ＮＯX量に対応した値を計数す
るリッチスパイク実行カウンタを備える。このリッチス
パイク実行カウンタは、内燃機関１の負荷、機関回転
数、燃料噴射量等に応じてインクリメントされるカウン
タであり、レジスタ等から構成される。このリッチスパ
イク実行カウンタは、リッチスパイク制御の実行終了時
にリセットされる。
【００６２】さらに、ＮＯX吸蔵触媒２８の窒素酸化物
ＮＯX吸蔵量が飽和状態に達したときのリッチスパイク
実行カウンタの値を予め実験等で求めておき、そのカウ
ンタ値からマージンとしての所定量を減算した値Ａを前
記リッチスパイク実行カウンタの上限値として設定す
る。
ＮＯX吸蔵量が飽和状態に達したときのリッチスパイク
実行カウンタの値を予め実験等で求めておき、そのカウ
ンタ値からマージンとしての所定量を減算した値Ａを前
記リッチスパイク実行カウンタの上限値として設定す
る。
【００６３】ＣＰＵ３８は、前記リッチスパイク実行カ
ウンタの値が上限値Ａに達したとき、排気の空燃比を所
望の状態とすべくリッチスパイクを実行する。具体的に
は、ＣＰＵ３８は、蒸発燃料ガスのパージ及び燃料噴射
量の増量補正によりリッチスパイクを実現する。
ウンタの値が上限値Ａに達したとき、排気の空燃比を所
望の状態とすべくリッチスパイクを実行する。具体的に
は、ＣＰＵ３８は、蒸発燃料ガスのパージ及び燃料噴射
量の増量補正によりリッチスパイクを実現する。
【００６４】ところで、蒸発燃料ガスのパージを開始し
てから蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触媒２８に到達するま
でには時間がかかるため、リッチスパイク実行カウンタ
のカウンタ値が所定値Ａに達した時点で蒸発燃料のパー
ジ制御及び燃料噴射量の増量制御を開始すると、燃料噴
射弁９から噴射された燃料がＮＯX吸蔵触媒２８に到達
する時間とパージされた蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触媒
２８に到達する時間との間にずれが生じ、所望量の還元
成分（ＨＣ，ＣＯ）を含む排気を所望の時期にＮＯX吸
蔵触媒２８に供給することができない。
てから蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触媒２８に到達するま
でには時間がかかるため、リッチスパイク実行カウンタ
のカウンタ値が所定値Ａに達した時点で蒸発燃料のパー
ジ制御及び燃料噴射量の増量制御を開始すると、燃料噴
射弁９から噴射された燃料がＮＯX吸蔵触媒２８に到達
する時間とパージされた蒸発燃料ガスがＮＯX吸蔵触媒
２８に到達する時間との間にずれが生じ、所望量の還元
成分（ＨＣ，ＣＯ）を含む排気を所望の時期にＮＯX吸
蔵触媒２８に供給することができない。
【００６５】そこで、本実施の形態では、ＣＰＵ３８
は、リッチスパイク実行カウンタの値が上限値Ａからパ
ージガス到達時間△ｔに対応した値△Ａを減算した値
（Ａ−△Ａ）に達した時点で蒸発燃料ガスのパージを開
始し、リッチスパイク実行カウンタの値が上限値Ａに達
した時点で燃料噴射量の増量制御を行うようにした。こ
の場合、噴射燃料の増量分と蒸発燃料ガスとが略同時に
ＮＯX吸蔵触媒２８に流入することになる。
は、リッチスパイク実行カウンタの値が上限値Ａからパ
ージガス到達時間△ｔに対応した値△Ａを減算した値
（Ａ−△Ａ）に達した時点で蒸発燃料ガスのパージを開
始し、リッチスパイク実行カウンタの値が上限値Ａに達
した時点で燃料噴射量の増量制御を行うようにした。こ
の場合、噴射燃料の増量分と蒸発燃料ガスとが略同時に
ＮＯX吸蔵触媒２８に流入することになる。
【００６６】尚、パージガス到達時間△ｔは、内燃機関
１の吸入空気の流速が速くなるほど短くなり、吸入空気
の流速は、機関回転数が高くなる程速くなるため、ＣＰ
Ｕ３８は、内燃機関１の機関回転数Ｎを算出し、図３に
示すようなパージガス到達時間制御マップより、前記機
関回転数Ｎに対応したパージガス到達時間△ｔを算出す
る。前記△Ａは、予め実験等で求められた値であり、例
えば、機関回転数やパージガス到達時間等をパラメータ
として決定される。
１の吸入空気の流速が速くなるほど短くなり、吸入空気
の流速は、機関回転数が高くなる程速くなるため、ＣＰ
Ｕ３８は、内燃機関１の機関回転数Ｎを算出し、図３に
示すようなパージガス到達時間制御マップより、前記機
関回転数Ｎに対応したパージガス到達時間△ｔを算出す
る。前記△Ａは、予め実験等で求められた値であり、例
えば、機関回転数やパージガス到達時間等をパラメータ
として決定される。
【００６７】また、ＮＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒
素酸化物ＮＯXを放出及び浄化するために必要な増加燃
料量（リッチスパイク燃料量ＱＲＳ）は、蒸発燃料ガス
のパージと燃料噴射の増量とで補われるが、その際、蒸
発燃料ガスのパージを主とし、蒸発燃料ガスのパージで
不足する燃料量を燃料噴射増量で補うものとする。
素酸化物ＮＯXを放出及び浄化するために必要な増加燃
料量（リッチスパイク燃料量ＱＲＳ）は、蒸発燃料ガス
のパージと燃料噴射の増量とで補われるが、その際、蒸
発燃料ガスのパージを主とし、蒸発燃料ガスのパージで
不足する燃料量を燃料噴射増量で補うものとする。
【００６８】この場合、増量すべき燃料噴射量は、パー
ジされる蒸発燃料ガスの状態、チャコールキャニスタ３
１からサージタンク１７へ供給可能な燃料量（単位時間
当たりの蒸発燃料量（パージベーパ量）ＱＶ・電磁弁３
４を全開可能な最大時間（最大開弁時間）Ｔmax）に応
じて変化するため、ベーパ量ＱＶを特定した上で燃料噴
射量の増量分を決定する必要がある。
ジされる蒸発燃料ガスの状態、チャコールキャニスタ３
１からサージタンク１７へ供給可能な燃料量（単位時間
当たりの蒸発燃料量（パージベーパ量）ＱＶ・電磁弁３
４を全開可能な最大時間（最大開弁時間）Ｔmax）に応
じて変化するため、ベーパ量ＱＶを特定した上で燃料噴
射量の増量分を決定する必要がある。
【００６９】前記パージベーパ量ＱＶは、パージされる
蒸発燃料ガス中の燃料濃度ＣＰと、単位時間当たりの蒸
発燃料ガス流量（パージガス流量ＱＰ）とを乗算して得
られる値である。そして、パージガス流量ＱＰは、サー
ジタンク１７に発生する吸気管負圧と大気圧との差圧△
Ｐに応じて変化するが、本実施の形態で例示するような
筒内噴射式の内燃機関１において希薄燃焼制御（成層燃
焼制御）が実行されている場合は、極低負荷時を除いて
スロットル弁２０が実質的に全開状態と同様の吸気流量
となるよう制御されるので、吸気管負圧が略一定とな
り、その結果、前記差圧△Ｐも一定となり、パージガス
流量ＱＰは一定となる。
蒸発燃料ガス中の燃料濃度ＣＰと、単位時間当たりの蒸
発燃料ガス流量（パージガス流量ＱＰ）とを乗算して得
られる値である。そして、パージガス流量ＱＰは、サー
ジタンク１７に発生する吸気管負圧と大気圧との差圧△
Ｐに応じて変化するが、本実施の形態で例示するような
筒内噴射式の内燃機関１において希薄燃焼制御（成層燃
焼制御）が実行されている場合は、極低負荷時を除いて
スロットル弁２０が実質的に全開状態と同様の吸気流量
となるよう制御されるので、吸気管負圧が略一定とな
り、その結果、前記差圧△Ｐも一定となり、パージガス
流量ＱＰは一定となる。
【００７０】前記燃料濃度ＣＰを特定する方法として
は、通常のパージ制御を行う際に、パージ実行直前の第
１空燃比センサ２９ａの出力信号値とパージ実行時の第
１空燃比センサ２９ａの出力信号値との差分から蒸発燃
料ガスの燃料濃度を算出し、算出した燃料濃度を学習値
として利用する方法、あるいは、パージ通路３０やチャ
コールキャニスタ３１に取り付けられるＨＣセンサ等で
直接検出する方法を例示することができる。
は、通常のパージ制御を行う際に、パージ実行直前の第
１空燃比センサ２９ａの出力信号値とパージ実行時の第
１空燃比センサ２９ａの出力信号値との差分から蒸発燃
料ガスの燃料濃度を算出し、算出した燃料濃度を学習値
として利用する方法、あるいは、パージ通路３０やチャ
コールキャニスタ３１に取り付けられるＨＣセンサ等で
直接検出する方法を例示することができる。
【００７１】そして、ＣＰＵ３８は、算出された燃料濃
度ＣＰとパージガス流量ＱＰとを乗算してパージベーパ
量ＱＶを算出し、次いでパージベーパ量ＱＶと電磁弁最
大開弁時間Ｔmaxとを乗算して、チャコールキャニスタ
３１からサージタンク１７へ供給可能な燃料量（パージ
燃料量ＱＶ・Ｔmax）を算出する。続いて、ＣＰＵ３８
は、算出したパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxとリッチスパイ
ク燃料量ＱＲＳとを比較する。 前記パージ燃料量ＱＶ
・Ｔmaxがリッチスパイク燃料量ＱＲＳより大きい場合
は、ＣＰＵ３８は、リッチスパイク燃料量ＱＲＳをパー
ジベーパ量ＱＶで除算して、電磁弁３４の開弁時間Ｔを
算出するとともに、燃料噴射増量ＱＦを零に設定する。
度ＣＰとパージガス流量ＱＰとを乗算してパージベーパ
量ＱＶを算出し、次いでパージベーパ量ＱＶと電磁弁最
大開弁時間Ｔmaxとを乗算して、チャコールキャニスタ
３１からサージタンク１７へ供給可能な燃料量（パージ
燃料量ＱＶ・Ｔmax）を算出する。続いて、ＣＰＵ３８
は、算出したパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxとリッチスパイ
ク燃料量ＱＲＳとを比較する。 前記パージ燃料量ＱＶ
・Ｔmaxがリッチスパイク燃料量ＱＲＳより大きい場合
は、ＣＰＵ３８は、リッチスパイク燃料量ＱＲＳをパー
ジベーパ量ＱＶで除算して、電磁弁３４の開弁時間Ｔを
算出するとともに、燃料噴射増量ＱＦを零に設定する。
【００７２】この場合、ＣＰＵ３８は、前記開弁時間Ｔ
に従って電磁弁３４を制御することによりリッチスパイ
クを実現する。一方、前記パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxが
リッチスパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ
３８は、電磁弁３４の開弁時間を電磁弁最大開弁時間Ｔ
maxに設定するとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳ
からパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値
（ＱＲＳ−ＱＶ・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとして設
定する。
に従って電磁弁３４を制御することによりリッチスパイ
クを実現する。一方、前記パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxが
リッチスパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ
３８は、電磁弁３４の開弁時間を電磁弁最大開弁時間Ｔ
maxに設定するとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳ
からパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値
（ＱＲＳ−ＱＶ・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとして設
定する。
【００７３】この場合、燃料噴射弁９から噴射すべき燃
料の総量（総燃料噴射量Ｑtotal）は、燃料噴射量制御
マップより算出される燃料噴射量Ｑと燃料噴射増量ＱＦ
とを加算した値（Ｑ＋ＱＦ）となるため、この総燃料噴
射量Ｑtotalを実現するためには、燃料噴射時期制御マ
ップより算出された燃料噴射時期ＩＴより早い時期に燃
料噴射を開始して、燃料噴射時間を長くしてやる必要が
ある。
料の総量（総燃料噴射量Ｑtotal）は、燃料噴射量制御
マップより算出される燃料噴射量Ｑと燃料噴射増量ＱＦ
とを加算した値（Ｑ＋ＱＦ）となるため、この総燃料噴
射量Ｑtotalを実現するためには、燃料噴射時期制御マ
ップより算出された燃料噴射時期ＩＴより早い時期に燃
料噴射を開始して、燃料噴射時間を長くしてやる必要が
ある。
【００７４】その際、ＣＰＵ３８は、図４に示すような
燃料噴射時期補正マップより、前記燃料噴射増量ＱＦに
対応した燃料噴射時期補正進角量△ＩＴを算出し、前記
燃料噴射時期ＩＴと前記燃料噴射時期補正進角量△ＩＴ
とを加算して、リッチスパイク実行時の燃料噴射時期Ｉ
Ｔtotalを算出する。そして、ＣＰＵ３８は、前記燃料
噴射時期ＩＴtotalに従って燃料噴射弁９を制御するこ
とによりリッチスパイクを実現する。
燃料噴射時期補正マップより、前記燃料噴射増量ＱＦに
対応した燃料噴射時期補正進角量△ＩＴを算出し、前記
燃料噴射時期ＩＴと前記燃料噴射時期補正進角量△ＩＴ
とを加算して、リッチスパイク実行時の燃料噴射時期Ｉ
Ｔtotalを算出する。そして、ＣＰＵ３８は、前記燃料
噴射時期ＩＴtotalに従って燃料噴射弁９を制御するこ
とによりリッチスパイクを実現する。
【００７５】上記したような制御によりリッチスパイク
を実現する際、特に成層燃焼等のリーン運転時にリッチ
スパイクを実行する際は、蒸発燃料ガスのパージ及び燃
料噴射増量により燃焼室内の空燃比が急激にリッチ状態
に変化し、リッチ失火が発生する虞があるため、ＣＰＵ
３８は、パージされた蒸発燃料ガス中の燃料量と噴射燃
料量とを合わせた総燃料量の変化速度がリッチ失火を誘
発しない変化速度となるよう、蒸発燃料ガスのパージに
よる燃料量変化速度と燃料噴射増量による燃料量変化速
度とを調整するものとする。
を実現する際、特に成層燃焼等のリーン運転時にリッチ
スパイクを実行する際は、蒸発燃料ガスのパージ及び燃
料噴射増量により燃焼室内の空燃比が急激にリッチ状態
に変化し、リッチ失火が発生する虞があるため、ＣＰＵ
３８は、パージされた蒸発燃料ガス中の燃料量と噴射燃
料量とを合わせた総燃料量の変化速度がリッチ失火を誘
発しない変化速度となるよう、蒸発燃料ガスのパージに
よる燃料量変化速度と燃料噴射増量による燃料量変化速
度とを調整するものとする。
【００７６】尚、ＣＰＵ３８は、燃料噴射増量によるリ
ッチスパイク制御を実行する際、各気筒２内の燃焼を安
定させることを目的として、成層燃焼制御を禁止し、均
質燃焼制御を行うようにしてもよい。
ッチスパイク制御を実行する際、各気筒２内の燃焼を安
定させることを目的として、成層燃焼制御を禁止し、均
質燃焼制御を行うようにしてもよい。
【００７７】このように、ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ３９の
アプリケーションプログラムを実行することにより、本
発明にかかるガス状態判別手段及び排気状態制御手段を
実現する。
アプリケーションプログラムを実行することにより、本
発明にかかるガス状態判別手段及び排気状態制御手段を
実現する。
【００７８】以下、本実施の形態にかかる作用及び効果
について説明する。ＣＰＵ３８は、内燃機関１の成層燃
焼制御実行時において、所定時間毎（クランクポジショ
ンセンサ１３が信号を出力する毎）に、図５に示すよう
な窒素酸化物浄化制御ルーチンを実行する。この窒素酸
化物浄化制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３８は、先ず、
Ｓ５０１において、ＲＡＭ４０へアクセスし、機関回転
数Ｎを読み出す。続いて、ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ３９の
パージガス到達時間制御マップへアクセスし、前記機関
回転数Ｎに対応するパージガス到達時間△ｔを算出し、
このパージガス到達時間△ｔに対応する値△Ａを算出す
る。
について説明する。ＣＰＵ３８は、内燃機関１の成層燃
焼制御実行時において、所定時間毎（クランクポジショ
ンセンサ１３が信号を出力する毎）に、図５に示すよう
な窒素酸化物浄化制御ルーチンを実行する。この窒素酸
化物浄化制御ルーチンにおいて、ＣＰＵ３８は、先ず、
Ｓ５０１において、ＲＡＭ４０へアクセスし、機関回転
数Ｎを読み出す。続いて、ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ３９の
パージガス到達時間制御マップへアクセスし、前記機関
回転数Ｎに対応するパージガス到達時間△ｔを算出し、
このパージガス到達時間△ｔに対応する値△Ａを算出す
る。
【００７９】次に、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０２へ進み、リ
ッチスパイク実行カウンタの上限値Ａから前記Ｓ５０１
で算出された値△Ａを減算する。そして、ＣＰＵ３８
は、リッチスパイク実行カウンタのカウンタ値が前記減
算処理により得られた値（Ａ−△Ａ）以上であるか否か
を判別する。
ッチスパイク実行カウンタの上限値Ａから前記Ｓ５０１
で算出された値△Ａを減算する。そして、ＣＰＵ３８
は、リッチスパイク実行カウンタのカウンタ値が前記減
算処理により得られた値（Ａ−△Ａ）以上であるか否か
を判別する。
【００８０】前記Ｓ５０２においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△Ａ）未満
であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、本ルーチンの
実行を一旦終了する。
カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△Ａ）未満
であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、本ルーチンの
実行を一旦終了する。
【００８１】一方、前記Ｓ５０２においてリッチスパイ
ク実行カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△
Ａ）以上であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ５
０３へ進み、前記リッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が前記上限値Ａ以上であるか否か、つまりＮＯX吸
蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量が飽和状態にある
か否かを判別する。
ク実行カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△
Ａ）以上であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ５
０３へ進み、前記リッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が前記上限値Ａ以上であるか否か、つまりＮＯX吸
蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量が飽和状態にある
か否かを判別する。
【００８２】前記Ｓ５０３において前記リッチスパイク
実行カウンタのカウンタ値が前記上限値Ａ未満であると
判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０７へ進み、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可の状態にあるか否かを判
別する。ここでいうリッチスパイク制御実行の仮許可状
態とは、燃料噴射増量によるリッチスパイク制御の実行
前であり、蒸発燃料ガスのパージによるリッチスパイク
制御が実行中である状態をいう。
実行カウンタのカウンタ値が前記上限値Ａ未満であると
判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０７へ進み、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可の状態にあるか否かを判
別する。ここでいうリッチスパイク制御実行の仮許可状
態とは、燃料噴射増量によるリッチスパイク制御の実行
前であり、蒸発燃料ガスのパージによるリッチスパイク
制御が実行中である状態をいう。
【００８３】尚、蒸発燃料ガスのパージによるリッチス
パイク制御実行開始時に“１”がセットされ、蒸発燃料
ガスのパージによるリッチスパイク制御実行終了時に
“０”にリセットされるリッチスパイク制御実行仮許可
フラグ領域をＲＡＭ４０に設定しておき、ＣＰＵ３８
は、前記リッチスパイク制御実行仮許可フラグ領域に
“１”が記憶されているか、あるいは“０”が記憶され
ているかを判定することにより、リッチスパイク制御の
実行が仮許可の状態にあるか否かを判別するようにして
もよい。
パイク制御実行開始時に“１”がセットされ、蒸発燃料
ガスのパージによるリッチスパイク制御実行終了時に
“０”にリセットされるリッチスパイク制御実行仮許可
フラグ領域をＲＡＭ４０に設定しておき、ＣＰＵ３８
は、前記リッチスパイク制御実行仮許可フラグ領域に
“１”が記憶されているか、あるいは“０”が記憶され
ているかを判定することにより、リッチスパイク制御の
実行が仮許可の状態にあるか否かを判別するようにして
もよい。
【００８４】前記Ｓ５０７においてリッチスパイク制御
の実行が仮許可の状態にないと判定した場合は、ＣＰＵ
３８は、Ｓ５０８へ進み、ＲＡＭ４０のリッチスパイク
制御実行仮許可フラグ領域に“１”をセットする。
の実行が仮許可の状態にないと判定した場合は、ＣＰＵ
３８は、Ｓ５０８へ進み、ＲＡＭ４０のリッチスパイク
制御実行仮許可フラグ領域に“１”をセットする。
【００８５】次に、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０９へ進み、Ｎ
ＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出及
び浄化するのに必要な増加燃料量（リッチスパイク燃料
量ＱＲＳ）を決定する。その際、ＣＰＵ３８は、リッチ
スパイク実行カウンタのカウンタ値が上限値Ａに達して
いると想定して、リッチスパイク燃料量ＱＲＳを決定す
る。
ＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出及
び浄化するのに必要な増加燃料量（リッチスパイク燃料
量ＱＲＳ）を決定する。その際、ＣＰＵ３８は、リッチ
スパイク実行カウンタのカウンタ値が上限値Ａに達して
いると想定して、リッチスパイク燃料量ＱＲＳを決定す
る。
【００８６】そして、ＣＰＵ３８は、Ｓ５１０へ進み、
単位時間当たりのパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を乗算して、単位時間当たりにパージされる燃料量（パ
ージベーパ量ＱＶ）を算出する。続いて、ＣＰＵ３８
は、前記パージベーパ量ＱＶに電磁弁最大開弁時間Ｔma
xを乗算してパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを算出し、このパ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxと前記Ｓ５０９で算出されたリ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳとに基づいて、電磁弁３４の
開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとを決定する。その際、
ＣＰＵ３８は、パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxとリッチスパ
イク燃料量ＱＲＳとを比較し、パージ燃料量ＱＶ・Ｔma
xがリッチスパイク燃料量ＱＲＳより大きい場合は、リ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳをパージベーパ量ＱＶで除算
して電磁弁開弁時間Ｔを算出するとともに、燃料噴射増
量ＱＦを零とする。
単位時間当たりのパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を乗算して、単位時間当たりにパージされる燃料量（パ
ージベーパ量ＱＶ）を算出する。続いて、ＣＰＵ３８
は、前記パージベーパ量ＱＶに電磁弁最大開弁時間Ｔma
xを乗算してパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを算出し、このパ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxと前記Ｓ５０９で算出されたリ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳとに基づいて、電磁弁３４の
開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとを決定する。その際、
ＣＰＵ３８は、パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxとリッチスパ
イク燃料量ＱＲＳとを比較し、パージ燃料量ＱＶ・Ｔma
xがリッチスパイク燃料量ＱＲＳより大きい場合は、リ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳをパージベーパ量ＱＶで除算
して電磁弁開弁時間Ｔを算出するとともに、燃料噴射増
量ＱＦを零とする。
【００８７】一方、パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxがリッチ
スパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ３８
は、電磁弁開弁時間Ｔを電磁弁最大開弁時間Ｔmaxにす
るとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳからパージ燃
料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値（ＱＲＳ−ＱＶ
・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとする。
スパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ３８
は、電磁弁開弁時間Ｔを電磁弁最大開弁時間Ｔmaxにす
るとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳからパージ燃
料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値（ＱＲＳ−ＱＶ
・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとする。
【００８８】ＣＰＵ３８は、上記したように算出した電
磁弁開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとをＲＡＭ４０の所
定領域に記憶させた後、Ｓ５１１へ進む。Ｓ５１１で
は、ＣＰＵ３８は、蒸発燃料ガスのパージによるリッチ
スパイクを実行すべく、電磁弁３４を全開状態とし、本
ルーチンの実行を一旦終了する。
磁弁開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとをＲＡＭ４０の所
定領域に記憶させた後、Ｓ５１１へ進む。Ｓ５１１で
は、ＣＰＵ３８は、蒸発燃料ガスのパージによるリッチ
スパイクを実行すべく、電磁弁３４を全開状態とし、本
ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８９】その後、ＣＰＵ３８が本ルーチンを再度実
行し、Ｓ５０２、Ｓ５０３においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が（Ａ−△Ａ）以上であり、且つ
Ａ未満であると判定すると、Ｓ５０７においてリッチス
パイク制御の実行が仮許可状態にあると判定することに
なり、本ルーチンの実行を一旦終了することになる。
行し、Ｓ５０２、Ｓ５０３においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が（Ａ−△Ａ）以上であり、且つ
Ａ未満であると判定すると、Ｓ５０７においてリッチス
パイク制御の実行が仮許可状態にあると判定することに
なり、本ルーチンの実行を一旦終了することになる。
【００９０】このように本ルーチンを繰り返し実行し、
Ｓ５０３においてリッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が上限値Ａ以上であると判定すると、ＣＰＵ３８
は、Ｓ５０４へ進む。
Ｓ５０３においてリッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が上限値Ａ以上であると判定すると、ＣＰＵ３８
は、Ｓ５０４へ進む。
【００９１】前記Ｓ５０４では、ＣＰＵ３８は、ＲＡＭ
４０に設定されるリッチスパイク制御実行許可フラグ領
域に“１”を書き込む。前記リッチスパイク制御実行許
可フラグ領域には、燃料噴射増量によるリッチスパイク
制御実行開始時に“１”がセットされ、燃料噴射増量に
よるリッチスパイク制御実行終了時に“０”にリセット
されるものとする。
４０に設定されるリッチスパイク制御実行許可フラグ領
域に“１”を書き込む。前記リッチスパイク制御実行許
可フラグ領域には、燃料噴射増量によるリッチスパイク
制御実行開始時に“１”がセットされ、燃料噴射増量に
よるリッチスパイク制御実行終了時に“０”にリセット
されるものとする。
【００９２】続いて、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０５へ進み、
燃料噴射量制御ルーチンにより決定された燃料噴射量Ｑ
と、燃料噴射時期制御ルーチンにより決定された燃料噴
射時期ＩＴと、前記Ｓ５１０で決定された燃料噴射増量
ＱＦと、燃料噴射時期補正マップとに従って、総燃料噴
射量Ｑtotalと燃料噴射時期ＩＴtotalとを算出する。
燃料噴射量制御ルーチンにより決定された燃料噴射量Ｑ
と、燃料噴射時期制御ルーチンにより決定された燃料噴
射時期ＩＴと、前記Ｓ５１０で決定された燃料噴射増量
ＱＦと、燃料噴射時期補正マップとに従って、総燃料噴
射量Ｑtotalと燃料噴射時期ＩＴtotalとを算出する。
【００９３】そして、ＣＰＵ３８は、Ｓ５０６へ進み、
燃料噴射増量によるリッチスパイクを実行すべく、成層
燃焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるとともに、前記
Ｓ５０５で算出した総燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時
期ＩＴtotalとに従って燃料噴射弁９を制御する。
燃料噴射増量によるリッチスパイクを実行すべく、成層
燃焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるとともに、前記
Ｓ５０５で算出した総燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時
期ＩＴtotalとに従って燃料噴射弁９を制御する。
【００９４】以上述べた実施の形態によれば、燃料噴射
増量分と蒸発燃料ガスとが略同時期にＮＯX吸蔵触媒２
８に到達するようリッチスパイク制御を行うため、前記
蒸発燃料ガスは、増量噴射された燃料と同時期に燃焼室
５内に位置することとなる。つまり、蒸発燃料ガスは、
内燃機関１が成層燃焼状態から均質燃焼状態へ移行した
後に燃焼室５内に導入されることになるので、成層燃焼
を妨げることがなく、内燃機関１の燃焼を安定させるこ
とができる。
増量分と蒸発燃料ガスとが略同時期にＮＯX吸蔵触媒２
８に到達するようリッチスパイク制御を行うため、前記
蒸発燃料ガスは、増量噴射された燃料と同時期に燃焼室
５内に位置することとなる。つまり、蒸発燃料ガスは、
内燃機関１が成層燃焼状態から均質燃焼状態へ移行した
後に燃焼室５内に導入されることになるので、成層燃焼
を妨げることがなく、内燃機関１の燃焼を安定させるこ
とができる。
【００９５】さらに、蒸発燃料ガスの状態に応じて燃料
噴射増量を行うため、必要最小限の燃料噴射増量でＮＯ
X吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出及び
浄化させることができ、混合気が過剰なリッチ状態にな
ることがない。この結果、混合気の燃焼が安定するとと
もに、リッチスパイク制御による燃料消費量の増加が抑
制される。
噴射増量を行うため、必要最小限の燃料噴射増量でＮＯ
X吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出及び
浄化させることができ、混合気が過剰なリッチ状態にな
ることがない。この結果、混合気の燃焼が安定するとと
もに、リッチスパイク制御による燃料消費量の増加が抑
制される。
【００９６】また、キャニスタに吸着された蒸発燃料を
リッチスパイクに利用するため、蒸発燃料をパージする
機会が増加し、キャニスタの再生を確実に行うことがで
きる。
リッチスパイクに利用するため、蒸発燃料をパージする
機会が増加し、キャニスタの再生を確実に行うことがで
きる。
【００９７】〈他の実施の形態〉以下、本発明にかかる
排気浄化装置の他の実施の形態について図６に基づいて
説明する。図６は、本実施の形態にかかる窒素酸化物浄
化制御ルーチンを示すフローチャート図である。
排気浄化装置の他の実施の形態について図６に基づいて
説明する。図６は、本実施の形態にかかる窒素酸化物浄
化制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【００９８】前述の実施の形態に示した窒素酸化物浄化
制御ルーチンではリッチスパイク制御の実行が仮許可さ
れた時点でリッチスパイク燃料量ＱＲＳ、電磁弁３４の
開弁時間Ｔ、燃料噴射増量ＱＦを決定しているのに対
し、図６に示す窒素酸化物浄化制御ルーチンでは、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可される前にリッチスパイ
ク燃料量ＱＲＳ、電磁弁３４の開弁時間Ｔ、燃料噴射増
量ＱＦを決定するようにした。
制御ルーチンではリッチスパイク制御の実行が仮許可さ
れた時点でリッチスパイク燃料量ＱＲＳ、電磁弁３４の
開弁時間Ｔ、燃料噴射増量ＱＦを決定しているのに対
し、図６に示す窒素酸化物浄化制御ルーチンでは、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可される前にリッチスパイ
ク燃料量ＱＲＳ、電磁弁３４の開弁時間Ｔ、燃料噴射増
量ＱＦを決定するようにした。
【００９９】すなわち、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０１におい
て、ＲＡＭ４０へアクセスし、機関回転数Ｎを読み出
す。続いて、ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ３９のパージガス到
達時間制御マップへアクセスし、前記機関回転数Ｎに対
応するパージガス到達時間△ｔを算出し、このパージガ
ス到達時間△ｔに対応する値△Ａを算出する。
て、ＲＡＭ４０へアクセスし、機関回転数Ｎを読み出
す。続いて、ＣＰＵ３８は、ＲＯＭ３９のパージガス到
達時間制御マップへアクセスし、前記機関回転数Ｎに対
応するパージガス到達時間△ｔを算出し、このパージガ
ス到達時間△ｔに対応する値△Ａを算出する。
【０１００】続いて、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０２へ進み、
ＮＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出
及び浄化するのに必要な増加燃料量（リッチスパイク燃
料量ＱＲＳ）を決定する。その際、ＣＰＵ３８は、リッ
チスパイク実行カウンタのカウンタ値が上限値Ａに達し
ていると想定して、リッチスパイク燃料量ＱＲＳを決定
する。
ＮＯX吸蔵触媒２８に吸蔵された窒素酸化物ＮＯXを放出
及び浄化するのに必要な増加燃料量（リッチスパイク燃
料量ＱＲＳ）を決定する。その際、ＣＰＵ３８は、リッ
チスパイク実行カウンタのカウンタ値が上限値Ａに達し
ていると想定して、リッチスパイク燃料量ＱＲＳを決定
する。
【０１０１】そして、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０３へ進み、
単位時間当たりのパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を検出し、これらパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を乗算して単位時間当たりにパージされる燃料量（パー
ジベーパ量ＱＶ）を算出する。 次いで、ＣＰＵ３８
は、前記パージベーパ量ＱＶに電磁弁最大開弁時間Ｔma
xを乗算してパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを算出し、このパ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxと前記Ｓ５０９で算出されたリ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳとに基づいて、電磁弁３４の
開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとを決定する。
単位時間当たりのパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を検出し、これらパージガス流量ＱＰと燃料濃度ＣＰと
を乗算して単位時間当たりにパージされる燃料量（パー
ジベーパ量ＱＶ）を算出する。 次いで、ＣＰＵ３８
は、前記パージベーパ量ＱＶに電磁弁最大開弁時間Ｔma
xを乗算してパージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxを算出し、このパ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxと前記Ｓ５０９で算出されたリ
ッチスパイク燃料量ＱＲＳとに基づいて、電磁弁３４の
開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとを決定する。
【０１０２】その際、ＣＰＵ３８は、パージ燃料量ＱＶ
・Ｔmaxとリッチスパイク燃料量ＱＲＳとを比較し、パ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxがリッチスパイク燃料量ＱＲＳ
より大きい場合は、リッチスパイク燃料量ＱＲＳをパー
ジベーパ量ＱＶで除算して電磁弁開弁時間Ｔを算出する
とともに、燃料噴射増量ＱＦを零とする。
・Ｔmaxとリッチスパイク燃料量ＱＲＳとを比較し、パ
ージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxがリッチスパイク燃料量ＱＲＳ
より大きい場合は、リッチスパイク燃料量ＱＲＳをパー
ジベーパ量ＱＶで除算して電磁弁開弁時間Ｔを算出する
とともに、燃料噴射増量ＱＦを零とする。
【０１０３】一方、パージ燃料量ＱＶ・Ｔmaxがリッチ
スパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ３８
は、電磁弁開弁時間Ｔを電磁弁最大開弁時間Ｔmaxにす
るとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳからパージ燃
料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値（ＱＲＳ−ＱＶ
・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとする。
スパイク燃料量ＱＲＳ以下である場合は、ＣＰＵ３８
は、電磁弁開弁時間Ｔを電磁弁最大開弁時間Ｔmaxにす
るとともに、リッチスパイク燃料量ＱＲＳからパージ燃
料量ＱＶ・Ｔmaxを減算して得られた値（ＱＲＳ−ＱＶ
・Ｔmax）を燃料噴射増量ＱＦとする。
【０１０４】そして、ＣＰＵ３８は、上記したように算
出した電磁弁開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとをＲＡＭ
４０の所定領域に記憶させる。次に、ＣＰＵ３８は、Ｓ
６０４へ進み、リッチスパイク実行カウンタの上限値Ａ
から前記Ｓ６０１で算出された値△Ａを減算する。そし
て、ＣＰＵ３８は、リッチスパイク実行カウンタのカウ
ンタ値が前記減算処理により得られた値（Ａ−△Ａ）以
上であるか否かを判別する。
出した電磁弁開弁時間Ｔと燃料噴射増量ＱＦとをＲＡＭ
４０の所定領域に記憶させる。次に、ＣＰＵ３８は、Ｓ
６０４へ進み、リッチスパイク実行カウンタの上限値Ａ
から前記Ｓ６０１で算出された値△Ａを減算する。そし
て、ＣＰＵ３８は、リッチスパイク実行カウンタのカウ
ンタ値が前記減算処理により得られた値（Ａ−△Ａ）以
上であるか否かを判別する。
【０１０５】前記Ｓ６０４においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△Ａ）未満
であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、本ルーチンの
実行を一旦終了する。
カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△Ａ）未満
であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、本ルーチンの
実行を一旦終了する。
【０１０６】一方、前記Ｓ６０４においてリッチスパイ
ク実行カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△
Ａ）以上であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６
０５へ進み、前記リッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が前記上限値Ａ以上であるか否か、つまりＮＯX吸
蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量が飽和状態にある
か否かを判別する。
ク実行カウンタのカウンタ値が前記減算結果（Ａ−△
Ａ）以上であると判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６
０５へ進み、前記リッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が前記上限値Ａ以上であるか否か、つまりＮＯX吸
蔵触媒２８の窒素酸化物ＮＯX吸蔵量が飽和状態にある
か否かを判別する。
【０１０７】前記Ｓ６０５において前記リッチスパイク
実行カウンタのカウンタ値が前記上限値Ａ未満であると
判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０９へ進み、ＲＡ
Ｍ４０のリッチスパイク制御実行仮許可フラグ領域にア
クセスし、“１”が記憶されているかもしくは“０”が
記憶されているかを判定する。
実行カウンタのカウンタ値が前記上限値Ａ未満であると
判定した場合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０９へ進み、ＲＡ
Ｍ４０のリッチスパイク制御実行仮許可フラグ領域にア
クセスし、“１”が記憶されているかもしくは“０”が
記憶されているかを判定する。
【０１０８】前記Ｓ６０９においてリッチスパイク制御
実行仮許可フラグ領域に“０”が記憶されており、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可状態にないと判定した場
合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６１０へ進み、前記リッチスパ
イク制御実行仮許可フラグ領域に“１”をセットする。
実行仮許可フラグ領域に“０”が記憶されており、リッ
チスパイク制御の実行が仮許可状態にないと判定した場
合は、ＣＰＵ３８は、Ｓ６１０へ進み、前記リッチスパ
イク制御実行仮許可フラグ領域に“１”をセットする。
【０１０９】続いて、ＣＰＵ３８は、Ｓ６１１へ進み、
ＲＡＭ４０の所定領域へアクセスし、前記Ｓ６０３で算
出された電磁弁開弁時間Ｔを読み出す。そして、ＣＰＵ
３８は、蒸発燃料ガスのパージによるリッチスパイクを
実行すべく、電磁弁３４が前記電磁弁開弁時間Ｔ継続し
て全開状態となるよう制御を行い、本ルーチンの実行を
一旦終了する。
ＲＡＭ４０の所定領域へアクセスし、前記Ｓ６０３で算
出された電磁弁開弁時間Ｔを読み出す。そして、ＣＰＵ
３８は、蒸発燃料ガスのパージによるリッチスパイクを
実行すべく、電磁弁３４が前記電磁弁開弁時間Ｔ継続し
て全開状態となるよう制御を行い、本ルーチンの実行を
一旦終了する。
【０１１０】その後、ＣＰＵ３８が本ルーチンを再度実
行し、Ｓ６０４、Ｓ６０５においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が（Ａ−△Ａ）以上であり、且つ
Ａ未満であると判定すると、Ｓ６０９においてリッチス
パイク制御の実行が仮許可状態にあると判定することに
なり、本ルーチンの実行を一旦終了することになる。
行し、Ｓ６０４、Ｓ６０５においてリッチスパイク実行
カウンタのカウンタ値が（Ａ−△Ａ）以上であり、且つ
Ａ未満であると判定すると、Ｓ６０９においてリッチス
パイク制御の実行が仮許可状態にあると判定することに
なり、本ルーチンの実行を一旦終了することになる。
【０１１１】このように本ルーチンを繰り返し実行し、
Ｓ６０５においてリッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が上限値Ａ以上であると判定すると、ＣＰＵ３８
は、Ｓ６０６へ進む。
Ｓ６０５においてリッチスパイク実行カウンタのカウン
タ値が上限値Ａ以上であると判定すると、ＣＰＵ３８
は、Ｓ６０６へ進む。
【０１１２】前記Ｓ６０６では、ＣＰＵ３８は、ＲＡＭ
４０のリッチスパイク制御実行許可フラグ領域に“１”
をセットし、Ｓ６０７へ進む。Ｓ６０７では、ＣＰＵ３
８は、燃料噴射量制御ルーチンにより決定された燃料噴
射量Ｑと、燃料噴射時期制御ルーチンにより決定された
燃料噴射時期ＩＴと、前記Ｓ６０３で決定された燃料噴
射増量ＱＦと、燃料噴射時期補正マップとに従って、総
燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時期ＩＴtotalとを算出す
る。
４０のリッチスパイク制御実行許可フラグ領域に“１”
をセットし、Ｓ６０７へ進む。Ｓ６０７では、ＣＰＵ３
８は、燃料噴射量制御ルーチンにより決定された燃料噴
射量Ｑと、燃料噴射時期制御ルーチンにより決定された
燃料噴射時期ＩＴと、前記Ｓ６０３で決定された燃料噴
射増量ＱＦと、燃料噴射時期補正マップとに従って、総
燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時期ＩＴtotalとを算出す
る。
【０１１３】そして、ＣＰＵ３８は、Ｓ６０８へ進み、
燃料噴射増量によるリッチスパイクを実行すべく、成層
燃焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるとともに、前記
Ｓ６０７で算出した総燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時
期ＩＴtotalとに従って燃料噴射弁９を制御する。
燃料噴射増量によるリッチスパイクを実行すべく、成層
燃焼制御から均質燃焼制御へ切り換えるとともに、前記
Ｓ６０７で算出した総燃料噴射量Ｑtotalと燃料噴射時
期ＩＴtotalとに従って燃料噴射弁９を制御する。
【０１１４】以上述べた実施の形態によれば、前述の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。尚、前述し
た２つの実施の形態では、燃料噴射弁と電磁弁とを選択
的に制御する方法として、噴射燃料の増量分と蒸発燃料
ガスとが略同時にＮＯX吸蔵触媒に流入するよう制御す
る例について述べたが、図７、８に示すように、リッチ
スパイクの前半に蒸発燃料ガスのパージによる排気空燃
比のリッチ化を行い、後半に蒸発燃料ガスのパージのみ
で不足する燃料量を燃料噴射弁からの噴射増量で補うよ
うにしてもよい。この場合、リッチスパイクにかかる燃
料噴射量を減少させることが可能になるとともにキャニ
スタの再生を確実に行うことができる。
施の形態と同様の効果を得ることができる。尚、前述し
た２つの実施の形態では、燃料噴射弁と電磁弁とを選択
的に制御する方法として、噴射燃料の増量分と蒸発燃料
ガスとが略同時にＮＯX吸蔵触媒に流入するよう制御す
る例について述べたが、図７、８に示すように、リッチ
スパイクの前半に蒸発燃料ガスのパージによる排気空燃
比のリッチ化を行い、後半に蒸発燃料ガスのパージのみ
で不足する燃料量を燃料噴射弁からの噴射増量で補うよ
うにしてもよい。この場合、リッチスパイクにかかる燃
料噴射量を減少させることが可能になるとともにキャニ
スタの再生を確実に行うことができる。
【０１１５】また、図９に示すように、リッチスパイク
の前半に燃料噴射増量による排気空燃比のリッチ化を行
い、後半に蒸発燃料ガスのパージによる排気空燃比のリ
ッチ化を行うようにしてもよい。
の前半に燃料噴射増量による排気空燃比のリッチ化を行
い、後半に蒸発燃料ガスのパージによる排気空燃比のリ
ッチ化を行うようにしてもよい。
【０１１６】さらに、図１０に示すように、リッチスパ
イクの前半に燃料噴射増量のみで排気空燃比のリッチ化
を行い、燃焼室内の空燃比を燃焼が安定する空燃比（例
えば、理論空燃比）とした後で、燃料噴射増量と蒸発燃
料ガスのパージとを並行して行うようにしてもよい。こ
の場合、理論空燃比近傍の混合気を燃焼させることによ
り、混合気（あるいは排気）の空燃比を所望の空燃比と
すべく空燃比センサの出力信号に基づいて燃料噴射量や
蒸発燃料ガスのパージをフィードバック制御し易く、蒸
発燃料ガスのパージによるリッチ失火等を防止すること
ができ、燃焼を不安定にすることなくリッチスパイクを
実現することが可能となる。
イクの前半に燃料噴射増量のみで排気空燃比のリッチ化
を行い、燃焼室内の空燃比を燃焼が安定する空燃比（例
えば、理論空燃比）とした後で、燃料噴射増量と蒸発燃
料ガスのパージとを並行して行うようにしてもよい。こ
の場合、理論空燃比近傍の混合気を燃焼させることによ
り、混合気（あるいは排気）の空燃比を所望の空燃比と
すべく空燃比センサの出力信号に基づいて燃料噴射量や
蒸発燃料ガスのパージをフィードバック制御し易く、蒸
発燃料ガスのパージによるリッチ失火等を防止すること
ができ、燃焼を不安定にすることなくリッチスパイクを
実現することが可能となる。
【０１１７】燃料噴射弁と電磁弁とを選択的に制御する
方法は、上記した例に限られるものではなく、内燃機関
の運転状態や蒸発燃料ガスの状態等に応じて最適な方法
を選択することが好ましい。
方法は、上記した例に限られるものではなく、内燃機関
の運転状態や蒸発燃料ガスの状態等に応じて最適な方法
を選択することが好ましい。
【０１１８】
【発明の効果】本発明にかかる希薄燃焼内燃機関の排気
浄化装置では、窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒
素酸化物を浄化する、いわゆるリッチスパイク制御を行
う際に、蒸発燃料ガスの状態に応じて燃料噴射弁とガス
供給手段とを制御するため、希薄燃焼内燃機関での混合
気の燃焼を不安定にすることなく、窒素酸化物吸蔵還元
型触媒に流入する排気を所望の空燃比にすることができ
る。
浄化装置では、窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒
素酸化物を浄化する、いわゆるリッチスパイク制御を行
う際に、蒸発燃料ガスの状態に応じて燃料噴射弁とガス
供給手段とを制御するため、希薄燃焼内燃機関での混合
気の燃焼を不安定にすることなく、窒素酸化物吸蔵還元
型触媒に流入する排気を所望の空燃比にすることができ
る。
【０１１９】この結果、燃料タンクで発生した蒸発燃料
を利用して窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素
酸化物を確実に浄化し、排気エミッションの悪化防止と
蒸発燃料の効率的な処理とを実現することが可能とな
る。
を利用して窒素酸化物吸蔵還元型触媒に吸蔵された窒素
酸化物を確実に浄化し、排気エミッションの悪化防止と
蒸発燃料の効率的な処理とを実現することが可能とな
る。
【図１】 本発明にかかる排気浄化装置を適用する内燃
機関の概略構成図
機関の概略構成図
【図２】 ＥＣＵの内部構成を示す図
【図３】 パージガス到達時間制御マップの具体例を示
す図
す図
【図４】 燃料噴射時期補正マップの具体例を示す図
【図５】 窒素酸化物浄化制御ルーチンを示すフローチ
ャート図
ャート図
【図６】 他の実施の形態にかかる窒素酸化物浄化制御
ルーチンを示すフローチャート図
ルーチンを示すフローチャート図
【図７】 他の実施の形態に係るリッチスパイクの方法
を説明する図（１）
を説明する図（１）
【図８】 他の実施の形態に係るリッチスパイクの方法
を説明する図（２）
を説明する図（２）
【図９】 他の実施の形態に係るリッチスパイクの方法
を説明する図（３）
を説明する図（３）
【図10】 他の実施の形態に係るリッチスパイクの方法
を説明する図（４）
を説明する図（４）
１・・・・内燃機関 ５・・・・燃焼室 ６・・・・点火栓 ９・・・・燃料噴射弁 １６・・・吸気枝管 １７・・・サージタンク １８・・・吸気管 １９・・・エアクリーナボックス ２０・・・スロットル弁 ２０ａ・・スロットルポジションセンサ ２１・・・アクチュエータ ２２・・・エアフローメータ ２５・・・排気枝管 ２６・・・第１の触媒 ２７・・・排気管 ２８・・・ＮＯX吸蔵触媒 ２９ａ・・第１空燃比センサ ２９ｂ・・第２空燃比センサ ３０・・・パージ通路 ３１・・・チャコールキャニスタ ３２・・・蒸発燃料通路 ３３・・・燃料タンク ３４・・・電磁弁 ３５・・・大気導入通路 ３６・・・ＥＣＵ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｃ 41/34 41/34 Ｆ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｄ ３０１Ｈ ３０１Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】 酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄
燃焼内燃機関と、燃料タンクで発生した蒸発燃料を含む
蒸発燃料ガスを前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給す
るガス供給手段と、前記希薄燃焼内燃機関の排気系に設
けられ、排気が酸素過剰状態のときは排気中の窒素酸化
物を吸蔵し、排気中の酸素濃度が低下したときは吸蔵し
た窒素酸化物を浄化する窒素酸化物吸蔵還元触媒と、を
備えた希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置であり、 前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給される蒸発燃料ガ
スの状態を判別するガス状態判別手段と、 前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を
浄化すべき時期に、前記ガス状態判別手段により判別さ
れた蒸発燃料ガスの状態に応じて、前記希薄燃焼内燃機
関の燃料噴射弁と前記ガス供給手段とを選択的に制御す
ることで前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に流入する排気の
空燃比を所望の状態とする排気状態制御手段と、を備え
ることを特徴とする希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記ガス状態判別手段は、前記ガス供給
手段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給される
蒸発燃料ガス中の燃料濃度を判別する蒸発燃料濃度判別
手段を具備することを特徴とする請求項１記載の希薄燃
焼内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 前記ガス状態判別手段は、前記ガス供給
手段により前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ供給される
蒸発燃料ガスの量を判別するガス供給量判別手段を具備
することを特徴とする請求項１記載の希薄燃焼内燃機関
の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記ガス状態判別手段は、前記ガス供給
手段が前記希薄燃焼内燃機関の吸気系へ蒸発燃料ガスの
供給を開始した時点から、前記蒸発燃料ガスが窒素酸化
物吸蔵還元触媒に到達する時点までに要する時間を判別
するガス到達時間判別手段を具備することを特徴とする
請求項１記載の希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 前記排気状態制御手段は、前記燃料噴射
弁の燃料噴射時間と、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期
と、前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給量と、
前記ガス供給手段による蒸発燃料ガスの供給時期とを選
択的に制御することを特徴とする請求項１記載の希薄燃
焼内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 前記希薄燃焼内燃機関は、気筒内に直接
燃料を噴射する燃料噴射弁を備える筒内噴射式の希薄燃
焼内燃機関であり、 前記排気状態制御手段は、前記燃料噴射弁の燃料噴射時
期が各気筒の圧縮行程時に設定されているときに、前記
窒素酸化物吸蔵還元触媒に吸蔵された窒素酸化物を浄化
する場合は、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を各気筒の
吸気行程時に変更することを特徴とする請求項１記載の
希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01185598A JP3932642B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置 |
| US09/229,177 US6145306A (en) | 1998-01-23 | 1999-01-13 | Exhaust gas purifying of lean-burn internal combustion engine |
| DE69900512T DE69900512T2 (de) | 1998-01-23 | 1999-01-21 | Vorrichtung zur Abgasreinigung für Brennkraftmaschine mit Magergemischverbrennung |
| EP99101107A EP0931921B1 (en) | 1998-01-23 | 1999-01-21 | Exhaust gas purifying apparatus of lean-burn internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01185598A JP3932642B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006337462A Division JP4289389B2 (ja) | 2006-12-14 | 2006-12-14 | 希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11210570A true JPH11210570A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3932642B2 JP3932642B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=11789352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01185598A Expired - Lifetime JP3932642B2 (ja) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | 希薄燃焼内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6145306A (ja) |
| EP (1) | EP0931921B1 (ja) |
| JP (1) | JP3932642B2 (ja) |
| DE (1) | DE69900512T2 (ja) |
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| CN116398273A (zh) * | 2023-06-01 | 2023-07-07 | 山东亚通汽车零部件制造有限公司 | 一种汽车尾气环保处理装置 |
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