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JP2000282848A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Publication number
JP2000282848A
JP2000282848A JP11087895A JP8789599A JP2000282848A JP 2000282848 A JP2000282848 A JP 2000282848A JP 11087895 A JP11087895 A JP 11087895A JP 8789599 A JP8789599 A JP 8789599A JP 2000282848 A JP2000282848 A JP 2000282848A
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JP
Japan
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catalyst
air
fuel
sox
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP11087895A
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English (en)
Inventor
Hideaki Takahashi
秀明 高橋
Masayoshi Nishizawa
公良 西沢
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP11087895A priority Critical patent/JP2000282848A/ja
Priority to US09/537,515 priority patent/US6341487B1/en
Priority to EP00106718A priority patent/EP1041263A3/en
Publication of JP2000282848A publication Critical patent/JP2000282848A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮＯｘの吸収と放出とを行う作用を有する三
元触媒のイオウ被毒解除処理を触媒の耐久性を損なうこ
となく容易かつ確実に行う。 【解決手段】 触媒温度センサ１５により検出される触
媒温度の履歴等から、触媒９に吸収されたＳＯｘ量を推
定するなどして、触媒９に吸収されたＳＯｘを放出すべ
き条件を判断する。ＳＯｘ放出条件のときに、燃焼室３
内全体に形成される混合気の空燃比がストイキよりリー
ンかつ火炎伝播可能な空燃比となるよう、直噴式の燃料
噴射弁６の吸気行程中の燃料噴射量を制御すると共に、
点火実行時に点火栓７周りに偏在する混合気の空燃比が
ストイキよりリッチかつ着火可能な空燃比となり、か
つ、この混合気層が着火可能な霧化状態となるよう、燃
料噴射弁６の圧縮行程中の燃料噴射量と燃料噴射時期及
び点火栓７の点火時期を制御して、排気温度を上昇させ
る成層燃焼を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、特に、排気通路に備えられ排気の空燃比
に応じてＮＯｘの吸収と放出とを行う作用を有する排気
浄化用の触媒のイオウ被毒解除処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】（１）特開平９−３２６１９号 リーン燃焼運転時にＮＯｘを吸収するリーンＮＯｘ触媒
が、イオウ等の物質を吸収して性能低下を起したとき
に、排気行程中に追加燃料を供給し、この追加燃料の一
部を燃焼室内と排気通路内で燃焼させて排気温度を上昇
させると共に、残りの追加燃料を直接触媒上で燃焼させ
ることにより、リーンＮＯｘ触媒の温度を上昇させてイ
オウ被毒を解除する。
【０００３】（２）特開平１０−１６９４８８号 排気温度を上昇させるときに、点火栓用りの局所的な空
燃比をリッチにすることで、不完全燃焼によって生じた
ＨＣ、ＣＯを膨張行程以降に再燃焼させて排気温度を上
昇させる。
【０００４】圧縮行程に主噴射のみ行ってリッチ混合気
層だけを形成する例と、圧縮行程の主噴射に先立って先
行噴射を行い、燃焼室全体に主燃焼の火炎が伝播しない
リーン混合気を形成する例とが開示されている。全体空
燃比はストイキあるいは若干リーンとされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）の問題点 燃料を直接触媒上で燃焼させると、触媒の温度を急激に
上昇させることができるが、逆に、イオウ被毒解除が可
能でかつ触媒の耐久性を損なわない温度範囲に触媒の温
度を制御するには、追加燃料の量を非常に正確に制御す
る必要がある。
【０００６】一般的に燃料噴射弁は小流量のときほど噴
射量の精度が悪化する特性を持っており、追加燃料の量
は主噴射の燃料量よりもはるかに少ないのが普通である
から、このような方法では、触媒の昇温特性が不安定に
なるおそれがある。
【０００７】上記（２）の問題点 燃料噴霧の空燃比を、リッチ失火するほどのリッチ度合
いとしており、このため、燃料噴霧の先端が点火栓に達
する時点でのみ着火が可能となっている。すなわち、着
火を行える点火時期が非常に限られており、わずかな点
火時期のずれが失火を招くことになる。
【０００８】イオウ被毒解除処理は、機関の暖機が完了
した後の通常運転中にも行われることがある。仮に、イ
オウ被毒解除処理中に失火が発生すると、十分活性状態
にある触媒に多量の燃料が流入することになり、触媒の
耐久性を大幅に悪化させる要因となる。
【０００９】本発明は、このような実情に鑑み、触媒の
イオウ被毒処理を触媒の耐久性を損なうことなく容易か
つ確実に行い得るようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明では、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射供給する
燃料噴射弁と、燃焼室内の混合気に火花点火する点火栓
と、排気通路に配置され、流入する排気の空燃比に応じ
てＮＯｘの吸収と放出とを行う作用を有する排気浄化用
の触媒とを備える内燃機関の排気浄化装置において、図
１に示すように、前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出す
べき条件を判断するＳＯｘ放出条件判断手段と、前記触
媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件のときに、点火
実行時に点火栓周りに偏在する混合気の空燃比がストイ
キ（理論空燃比）よりリッチかつ着火可能な空燃比とな
り、かつ、この混合気層が着火可能な霧化状態となるよ
う、前記燃料噴射弁の圧縮行程中の燃料噴射量と燃料噴
射時期及び前記点火栓の点火時期を制御して、排気温度
を上昇させる成層燃焼を行う制御手段と、を設けたこと
を特徴とする。
【００１１】また、請求項２に係る発明では、機関の燃
焼室内に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、燃焼室
内全体に均質な混合気を形成する燃料供給手段と、燃焼
室内の混合気に火花点火する点火栓と、排気通路に配置
され、流入する排気の空燃比に応じてＮＯｘの吸収と放
出とを行う作用を有する排気浄化用の触媒とを備える内
燃機関の排気浄化装置において、図１に示すように、前
記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件を判断する
ＳＯｘ放出条件判断手段と、前記触媒に吸収されたＳＯ
ｘを放出すべき条件のときに、燃焼室内全体に形成され
る混合気の空燃比がストイキよりリーンかつ火炎伝播可
能な空燃比となるよう、前記燃料供給手段の燃料供給量
を制御すると共に、点火実行時に点火栓周りに偏在する
混合気の空燃比がストイキよりリッチかつ着火可能な空
燃比となり、かつ、この混合気層が着火可能な霧化状態
となるよう、前記燃料噴射弁の圧縮行程中の燃料噴射量
と燃料噴射時期及び前記点火栓の点火時期を制御して、
排気温度を上昇させる成層燃焼を行う制御手段と、を設
けたことを特徴とする。
【００１２】尚、ここでいう燃焼室内全体に均質な混合
気を形成する燃料供給手段は、機関の燃焼室内に直接燃
料を噴射する燃料噴射弁とは別に設けるようにしてもよ
いが、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
が、吸気行程中に燃料噴射を行うことで、前記燃料供給
手段を兼ねることができる。
【００１３】請求項３に係る発明では、更に、運転条件
を検出する運転条件検出手段と、検出した運転条件が所
定のＳＯｘ放出運転領域外にあるときに、排気温度を上
昇させる成層燃焼を禁止する手段とを設けたことを特徴
とする。
【００１４】請求項４に係る発明では、更に、前記触媒
の温度を検出する触媒温度検出手段と、検出した触媒の
温度がＳＯｘ放出温度より大きい許容温度以上のとき
に、排気温度を上昇させる成層燃焼を禁止する手段とを
設けたことを特徴とする。
【００１５】請求項５に係る発明では、前記触媒の温度
を検出する触媒温度検出手段と、前記触媒に流入する排
気の空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、前記空
燃比制御手段は、排気温度を上昇させる成層燃焼が行わ
れ、かつ、検出した触媒の温度がＳＯｘ放出温度以下の
ときに、前記触媒に流入する排気の平均空燃比をほぼス
トイキに制御することを特徴とする。
【００１６】請求項６に係る発明では、前記触媒の温度
を検出する触媒温度検出手段と、前記触媒に流入する排
気の空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、前記空
燃比制御手段は、前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出す
べき条件が成立し、かつ、検出した触媒の温度がＳＯｘ
放出温度以上のときに、前記触媒に流入する排気の平均
空燃比をストイキよりリッチ側に制御することを特徴と
する。
【００１７】請求項７に係る発明では、前記触媒に吸収
されたＳＯｘ量を推定するＳＯｘ吸収量推定手段を備
え、前記ＳＯｘ放出条件判断手段は、推定したＳＯｘ吸
収量に基づいて前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべ
き条件を判断することを特徴とする。
【００１８】請求項８に係る発明では、前記触媒から流
出する排気のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度検出手段
と、前記触媒に吸収されたＮＯｘ量を推定するＮＯｘ吸
収量推定手段とを備え、前記ＳＯｘ放出条件判断手段
は、検出したＮＯｘ濃度と推定したＮＯｘ吸収量とに基
づいて前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件を
判断することを特徴とする。
【００１９】請求項９に係る発明では、機関の始動を検
出する始動検出手段を備え、前記ＳＯｘ放出条件判断手
段は、機関の始動を検出したときに前記触媒に吸収され
たＳＯｘを放出すべき条件が成立したと判断することを
特徴とする。
【００２０】請求項１０に係る発明では、排気温度を上
昇させる成層燃焼を行うときに、排気弁開時期を進角側
に補正する排気弁開時期補正手段を設けたことを特徴と
する。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、次のよう
な効果が得られる。点火栓周りの混合気層の空燃比をス
トイキよりリッチな空燃比としているので、主燃焼（火
花点火による着火とその後の火炎伝播による燃焼）の際
に不完全燃焼物（ＣＯ）が生成され、主燃焼後もこのＣ
Ｏが燃焼室内に残存する。また、リッチ混合気層の周囲
には主燃焼後も酸素が残存する。この残存ＣＯと残存酸
素とが主燃焼以降の筒内ガス流動によって混合・再燃焼
し、排気温度が上昇する。これにより、触媒の温度をＳ
Ｏｘ放出温度以上に昇温することができる。
【００２２】また、リッチ混合気の空燃比を、ストイキ
より着火性の良好なリッチ空燃比とすると共に、噴射燃
料の霧化時間を十分に確保するので、常に安定した着火
が得られ、ＣＯの生成を安定して行うことができ、安定
した触媒昇温特性を得ることができる。
【００２３】請求項２に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。点火栓周りの混合気層の空燃比をスト
イキよりリッチな空燃比としているので、主燃焼（火花
点火による着火とその後の火炎伝播による燃焼）の際に
不完全燃焼物（ＣＯ）が生成され、主燃焼後もこのＣＯ
が燃焼室内に残存する。また、リッチ混合気層の周囲に
ストイキよりリーンな混合気を形成しているので、この
領域には主燃焼後も酸素が残存する。この残存ＣＯと残
存酸素とが主燃焼以降の筒内ガス流動によって混合・再
燃焼し、排気温度が上昇する。これにより、触媒の温度
をＳＯｘ放出温度以上に昇温することができる。
【００２４】また、リッチ混合気層の空燃比を、ストイ
キより着火性の良好なリッチ空燃比とすると共に、噴射
燃料の霧化時間を十分に確保するので、常に安定した着
火が得られ、ＣＯの生成を安定して行うことができ、安
定した触媒昇温特性を得ることができる。
【００２５】更に、リーン混合気層の空燃比を、火炎伝
播可能なリーン空燃比としているので、燃焼室の隅々ま
で火炎が良好に伝播され、未燃ＨＣの発生要因となる燃
焼室内の低温領域（クエンチングエリア）を小さな領域
とすることができる。すなわち、主燃焼後に再燃焼する
酸化反応物をリッチ混合気層から発生するＣＯに限定す
ることができるので、より安定した触媒昇温特性を得る
ことができる。
【００２６】請求項３に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。運転条件によっては、排気温度を上昇
させる成層燃焼を行っても触媒をＳＯｘ放出温度以上に
昇温することができない領域があるので、そのような領
域では燃費の悪化を伴う排気温度を上昇させる成層燃焼
を禁止する。これにより、燃費の向上を図ることができ
る。
【００２７】請求項４に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。触媒は、温度が高いほどＳＯｘを放出
しやすくなるが、過剰に触媒温度を上昇させると触媒の
耐久性を損なうことになるので、触媒温度が許容温度以
上のときは触媒昇温制御を行わないようにする。これに
より、触媒の耐久性の向上を図ることができる。
【００２８】請求項５に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。触媒を効果的に昇温させるためには、
生成される不完全燃焼物（ＣＯ）の量と主燃焼後に残存
する酸素の量とをバランスさせると良く、その場合、平
均空燃比をほぼストイキにすると、不完全燃焼物（Ｃ
Ｏ）量と残存酸素量とがほぼ当量となり、昇温効率が最
も良くなる。
【００２９】請求項６に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。触媒は、雰囲気がリッチ雰囲気である
ほどＳＯｘを放出しやすいので、ＳＯｘ放出温度以上の
ときに空燃比をリッチ化してＳＯｘの放出を促進すると
共に、放出されたＳＯｘの還元浄化を図る。これによ
り、ＳＯｘの処理の促進を図ることができる。
【００３０】請求項７に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。触媒に吸収されたＳＯｘ量を推定し、
これに基づいて触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条
件を判断することで、極めて正確な判断を行うことがで
きる。
【００３１】請求項８に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度を
検出すると共に、触媒に吸収されたＮＯｘ量を推定し、
これらに基づいて触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき
条件を判断することで、ＮＯｘ濃度検出手段を有する場
合に、極めて正確な判断を行うことができる。
【００３２】請求項９に係る発明によれば、次のような
効果が得られる。機関の始動を検出したときに触媒に吸
収されたＳＯｘを放出すべき条件が成立したと判断する
ことで、極めて簡単に判断することができる。
【００３３】請求項１０に係る発明によれば、次のよう
な効果が得られる。排気温度を上昇させる成層燃焼を行
うときに、排気弁開時期を進角側に補正することで、膨
張行程末期のガスが排気通路に流出するようになり、排
気温度の上昇効果を大きくすることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。先ず第１の実施形態について説
明する。
【００３５】図２は直噴火花点火式内燃機関（エンジ
ン）のシステム図である。図中１はエンジン（本体）、
２はピストン、３は燃焼室である。燃焼室３には、吸気
通路４により、電制スロットル弁５の制御を受けて、空
気が吸入される。
【００３６】電制スロットル弁５は、コントロールユニ
ット１０により主に運転者のアクセルペダル踏込み量
（アクセル開度）に基づいて算出される目標スロットル
開度にステッピングモータ等のアクチュエータにて制御
される。従って、コントロールユニット１０にてアクセ
ルペダルの踏込み量等に基づいて要求トルクを演算し、
これに基づいて目標スロットル開度を算出することで、
電制スロットル弁５により要求トルクを的確に実現する
ことができる。
【００３７】そして、燃焼室３内に臨ませて、燃焼室３
内に直接燃料を噴射供給するように電磁式の燃料噴射弁
６が設けられると共に、燃焼室３内の混合気に火花点火
するように点火栓７が設けられている。
【００３８】燃料噴射弁６は、コントロールユニット１
０からエンジン回転に同期して吸気行程又は圧縮行程に
て出力される噴射パルス信号によりソレノイドに通電さ
れて開弁し、所定圧力に調圧された燃料を噴射するよう
になっている。
【００３９】そして、噴射された燃料は、吸気行程噴射
の場合は燃焼室３内に拡散して均質な混合気を形成し、
また圧縮行程噴射の場合は点火栓７回りに集中的に層状
の混合気を形成し、コントロールユニット１０からの点
火信号に基づき、点火栓７により点火されて、燃焼（均
質燃焼又は成層燃焼）する。
【００４０】エンジン１からの排気は排気通路８より排
出され、排気通路８には排気浄化用の触媒９が介装され
ている。排気浄化用の触媒９としては、ストイキ（理論
空燃比）近傍において排気中のＣＯ、ＨＣの酸化とＮＯ
ｘの還元とを行って排気を浄化することのできる三元触
媒であって、流入する排気の空燃比に応じてＮＯｘの吸
収と放出とを行う作用を有するもの、すなわち、三元触
媒に、リーン雰囲気下でＮＯｘを吸収し得るＮＯｘ吸収
剤を組み合わせたものが用いられる。
【００４１】コントロールユニット１０は、ＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器及び入出力インターフェイ
ス等を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、
各種センサからの入力信号を受け、これに基づいて演算
処理を行う。
【００４２】前記各種センサとしては、エンジン１のク
ランク軸回転を検出しこれによりエンジン回転数Ｎを検
出可能なクランク角センサ１１、吸気通路４のスロット
ル弁５上流で吸入空気量Ｑａを検出するエアフローメー
タ１２、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）Ａ
ＰＯを検出するアクセルポジションセンサ１３、エンジ
ン１の冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１４、触媒９
の温度Ｔｃａｔを検出する触媒温度検出手段としての触
媒温度センサ１５、エンジン１の始動を検出する始動検
出手段としてのスタートスイッチ１６などが設けられて
いる。
【００４３】また、排気通路８の触媒９上流に、排気中
の酸素濃度を検出することにより排気延いては吸入混合
気の空燃比を検出するＯ2 センサ１７が設けられてい
る。このＯ2 センサ１７としては、空燃比のリッチ・リ
ーンに応じて反転する信号を出力するものであってもよ
いし、空燃比をリニアに広域にわたって検出できるもの
でもよい。
【００４４】また、排気通路８の触媒９下流に、同様の
Ｏ2 センサ１８が設けられている。以下、触媒９上流側
のＯ2 センサ１７をフロントＯ2 センサ、触媒９下流の
Ｏ2センサ１８をリアＯ2 センサと呼ぶ。
【００４５】ここでは、リアＯ2 センサ１８の検出値に
より、フロントＯ2 センサ１７の検出値に基づく空燃比
フィードバック制御を補正することで、フロントＯ2 セ
ンサ１７の劣化等に伴う制御誤差を抑制する等のために
（所謂デュアルＯ2 センサシステムの採用のために）、
リアＯ2 センサ１８を設けて構成したが、フロントＯ2
センサ１７の検出値に基づく空燃比フィードバック制御
を行わせるだけでよい場合には、リアＯ2 センサ１８は
省略することができる。
【００４６】更に、必要により、排気通路８の触媒９下
流に、排気中のＮＯｘ濃度を検出し得るＮＯｘ濃度検出
手段としてのＮＯｘセンサ１９が設けられる。ここにお
いて、前記コントロールユニット１０は、前記各種セン
サからの信号に基づいて検出される運転状態に応じて、
前記電制スロットル弁５の開度を制御し、前記燃料噴射
弁６の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御し、前記点火
栓７の点火時期を制御する。
【００４７】特に、燃料噴射時期の制御により、所定運
転状態（低・中負荷領域など）で燃焼室３内に圧縮行程
で燃料噴射して、燃焼室３内の点火栓７周辺に可燃混合
気を集中的に層状に形成して成層燃焼を行う一方、他の
運転状態（高負荷領域など）では燃焼室３内に吸気行程
で燃料噴射して、燃焼室３全体に略均質な空燃比の混合
気を形成して均質燃焼を行う。
【００４８】また、燃料噴射量の制御による空燃比制御
との組合わせでは、一般的には、成層燃焼時には空燃比
をリーンに制御し、均質燃焼時には空燃比をストイキ又
はリーンに制御するので、燃焼形態としては、成層リー
ン燃焼、均質ストイキ燃焼、均質リーン燃焼などがある
が、本発明では、触媒のイオウ被毒解除処理のための特
有の燃焼形態として、排気温度を上昇させる成層燃焼を
も行う。
【００４９】排気温度を上昇させる成層燃焼とは、本発
明特有の燃焼形態であり、全体の空燃比として略ストイ
キ（理論空燃比）あるいは若干ストイキからリッチシフ
トさせた空燃比となるように、１燃焼サイクル中におけ
る燃料供給量を設定するが、その燃料の供給を、吸気行
程噴射と、圧縮行程噴射とで行わせて、燃焼させるよう
にした燃焼形態である。
【００５０】具体的には、例えば、１燃焼サイクル当た
りのトータル燃料量のうち、例えば略５０％〜９０％の
燃料重量を、例えば図３（Ａ）に示すように、吸気行程
で燃焼室内に噴射供給し、燃焼室内全体にストイキより
も比較的リーンな均質混合気を形成すると共に、残りの
略５０〜１０％の燃料重量を、図３（Ｂ）に示すよう
に、圧縮行程で燃焼室内に噴射供給し、点火栓周りにス
トイキよりも比較的リッチな混合気を層状に形成して、
図４に示す状態で、燃焼させるという燃焼形態である。
【００５１】尚、当該排気温度を上昇させる成層燃焼形
態は、吸気行程中に燃焼室内に形成されるストイキより
もリーンな混合気の空燃比を１６〜２８とし、圧縮行程
中の燃料噴射により点火栓周りに形成されるストイキよ
りもリッチな混合気の空燃比が９〜１３となるように、
吸気行程中の燃料噴射量と、圧縮行程中の燃料噴射量
と、の分担率を設定するようにしてもよい。
【００５２】上記のような排気温度を上昇させる成層燃
焼によれば、圧縮行程噴射により、点火栓周りに比較的
リッチな混合気を形成して燃焼を行わせるから、ＣＯを
多く生成することができる（図４参照）。
【００５３】すなわち、点火栓周りの混合気層の空燃比
をストイキよりリッチな空燃比としているので、主燃焼
（火花点火による着火とその後の火炎伝播による燃焼）
の際に不完全燃焼物としてのＣＯが多く生成され、主燃
焼後もこのＣＯが燃焼室内に残存する。図１９に均質ス
トイキ燃焼と排気温度を上昇させる成層燃焼とでの点火
時期によるＣＯ濃度を示している。
【００５４】また、リッチ混合気層の周囲にストイキよ
りリーンな混合気を形成しているので、この領域には主
燃焼後もＯ2 が残存する。図２０に均質ストイキ燃焼と
排気温度を上昇させる成層燃焼とでの点火時期によるＯ
2 濃度を示している。
【００５５】この残存ＣＯと残存Ｏ2 とが主燃焼以降の
筒内ガス流動によって混合・再燃焼することで、排気温
度を上昇させることができ、これにより、触媒の温度を
ＳＯｘ放出温度以上に昇温することができる。
【００５６】また、リッチ混合気層の空燃比を、ストイ
キより着火性の良好なリッチ空燃比とすると共に、噴射
燃料の霧化時間を十分に確保することで、常に安定した
着火が得られ、ＣＯの生成を安定して行うことができ、
安定した触媒昇温特性を得ることができる。
【００５７】更に、リーン混合気層の空燃比を、火炎伝
播可能なリーン空燃比とすることで、燃焼室の隅々まで
火炎が良好に伝播され、未燃ＨＣの発生要因となる燃焼
室内の低温領域（クエンチングエリア）を小さな領域と
することができる。すなわち、主燃焼後に再燃焼する酸
化反応物をリッチ混合気層から発生するＣＯに限定する
ことができるので、より安定した触媒昇温特性を得るこ
とができる。
【００５８】以下に、このような排気温度を上昇させる
成層燃焼を用い行う触媒のイオウ被毒解除処理につい
て、フローチャートにより、詳細に説明する。図５はＳ
Ｏｘ放出条件判断ルーチン（１）のフローチャートであ
る。
【００５９】本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行され、触
媒に吸収されたＳＯｘ量（触媒の被毒量）を推定し、触
媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立・不成立
を判断してフラグＦｓｏｘのセットを行う。具体的に
は、触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立時
にＦｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓｏｘ＝０とする。本ル
ーチンがＳＯｘ吸収量推定手段によるＳＯｘ放出条件判
断手段に相当する。
【００６０】Ｓ５０１では、触媒温度センサの出力をＡ
／Ｄ変換して触媒温度Ｔｃａｔを求める。また、クラン
ク角センサの所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジ
ン回転数Ｎを求める。また、アクセルポジションセンサ
の出力に基づいてエンジン負荷Ｔ（例えばアクセルペダ
ル踏込み量に応じたエンジンの目標発生トルク）を求め
る。尚、触媒温度Ｔｃａｔは、運転条件（エンジン回転
数Ｎ、エンジン負荷Ｔ等）から推定してもよい。
【００６１】Ｓ５０２では、触媒温度ＴｃａｔがＳＯｘ
放出温度Ｔｃａｔ２以下か否かを判断する。Ｔｃａｔ≦
Ｔｃａｔ２のとき、触媒はＳＯｘを吸収する状態であ
り、Ｓ５０３へ進む。
【００６２】Ｓ５０３では、所定時間（ここではルーチ
ン実行時間の１０ｍｓ）当たりに触媒に吸収されるＳＯ
ｘ量ΔＳＯＸａを次式により算出する。 ΔＳＯＸａ＝（所定時間当たりに触媒に流入するＳＯｘ
量）×（触媒のＳＯｘ吸収率） 所定時間当たりに触媒に流入するＳＯｘ量は、例えば、
エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｔ、平均空燃比をパラ
メータとして算出する。平均空燃比としては、目標空燃
比設定ルーチンで設定される目標当量比ＴＦＢＹＡを用
いることができる。
【００６３】触媒のＳＯｘ吸収率（単位時間当たりに吸
収されるＳＯｘ量／単位時間当たりに流入するＳＯｘ
量）は、例えば、触媒温度Ｔｃａｔ、平均空燃比をパラ
メータとして算出する。
【００６４】触媒のＳＯｘ吸収率は、０以上１以下の値
で、各パラメータに対して以下のような特性となる。 ・触媒温度が所定温度のときＳＯｘ吸収率が最大で、所
定温度より低くなるほど小さくなり、触媒活性温度以下
では０。所定温度より高くなるほど小さくなり、ＳＯｘ
放出温度以上では０。
【００６５】・リーンの度合いが小さくなるほどＳＯｘ
吸収率が小さくなり、ストイキよりリッチ側の空燃比で
は０。Ｓ５０４では、前回算出したＳＯｘ吸収量ＳＯＸ
ｚにΔＳＯＸａを加えて最新のＳＯｘ吸収量ＳＯＸを算
出する（ＳＯＸ＝ＳＯＸｚ＋ΔＳＯＸａ）。
【００６６】Ｓ５０５では、推定ＳＯｘ吸収量ＳＯＸが
許容値ＳＯＸｍａｘより大きいか否かを判断する。許容
値ＳＯＸｍａｘは、触媒に所定のＮＯｘ吸収許容量ＮＯ
Ｘｔｈが残るように設定する。
【００６７】この結果、ＳＯＸ＞ＳＯＸｍａｘのとき、
Ｓ５０６へ進む。Ｓ５０６では、フラグＦｓｏｘ＝１
（触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立時）
として、本ルーチンを終了する。尚、ＳＯＸ≦ＳＯＸｍ
ａｘのときは、そのまま本ルーチンを終了する。
【００６８】一方、Ｓ５０２にて、Ｔｃａｔ＞Ｔｃａｔ
２のとき、触媒はＳＯｘを放出する状態であり、Ｓ５０
７へ進む。Ｓ５０７では、所定時間（ここでは１０ｍ
ｓ）当たりに触媒から放出されるＳＯｘ量ΔＳＯＸｒを
次式により算出する。
【００６９】 △ＳＯＸｒ＝（所定時間）×（触媒のＳＯｘ放出率） 触媒のＳＯｘ放出率は、単位時間当たりに放出されるＳ
Ｏｘ量で、例えば、現在のＳＯｘ吸収量（前回算出した
ＳＯｘ吸収量の推定値）ＳＯＸｚ、触媒温度Ｔｃａｔ、
平均空燃比をパラメータとして算出する。
【００７０】平均空燃比としては、目標空燃比設定ルー
チンで設定される目標当量比ＴＦＢＹＡを用いることが
できる。但し、被毒解除制御中はＴＦＢＹＡ＝１としつ
つ空燃比フィードバック制御の制御中央値をシフトさせ
ることによって平均空燃比をストイキよりもリッチ側に
シフトさせることがあるので、このリッチシフト量も考
慮する。
【００７１】触媒のＳＯｘ放出率は、各パラメータに対
して以下のような特性となる。 ・ＳＯｘ吸収量が少ないほどＳＯｘ放出率が小さくな
り、０のとき０。 ・触媒温度が低くなるほどＳＯｘ放出率が小さくなり、
ＳＯｘ放出温度以下では０。
【００７２】・リッチの度合いが小さくなるほどＳＯｘ
放出率が小さくなり、リーン空燃比では０。Ｓ５０８で
は、前回算出したＳＯｘ吸収量ＳＯＸｚからΔＳＯＸｒ
を減じて最新のＳＯｘ吸収量ＳＯＸを算出する（ＳＯＸ
＝ＳＯＸｚ−ΔＳＯＸｒ）。
【００７３】Ｓ５０９では、推定ＳＯｘ吸収量ＳＯＸが
所定値ＳＯＸｍｉｎより小さいか否かを判断する。所定
値ＳＯＸｍｉｎは、小さい値（０近傍）に設定される。
この結果、ＳＯＸ＜ＳＯＸｍｉｎのとき、Ｓ５１０へ進
む。
【００７４】Ｓ５１０では、フラグＦｓｏｘ＝０とし
て、本ルーチンを終了する。尚、ＳＯＸ≧ＳＯＸｍｉｎ
のときは、そのまま本ルーチンを終了する。このよう
に、推定ＳＯｘ吸収量ＳＯＸが一旦許容値を超えたら、
ほぼ完全に放出されるまでＦｓｏｘ＝１を維持し、頻繁
に被毒解除制御が行われないようにする。
【００７５】尚、ＳＯＸの算出をより簡便に行ってもよ
い。例えば、Ｓ５０３、Ｓ５０７を省略し、Ｓ５０４、
Ｓ５０８のΔＳＯＸａ、ΔＳＯＸｒを固定値としてもよ
い。また、ＳＯｘの吸収・放出は、比較的ゆっくりした
変化であるので、本ルーチンの実行時間間隔は１ｓｅｃ
や１０ｓｅｃでも十分である。
【００７６】また、触媒に吸収されたＳＯｘは、エンジ
ンの停止後も触媒内に吸収されたままとなるので、推定
したＳＯｘ吸収量ＳＯＸをエンジン停止後も記憶してお
き、次回のエンジン始動時には、記憶されているＳＯＸ
を初期値として以降のＳＯＸの算出を行うようにする。
【００７７】図６は昇温条件判断ルーチンのフローチャ
ートである。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行され、フ
ラグＦｓｏｘ、触媒温度Ｔｃａｔ等に基づき、触媒を昇
温すべき条件の成立・不成立を判断してフラグＦｈｅａ
ｔのセットを行う。具体的には、触媒を昇温すべき条件
の成立時にＦｈｅａｔ＝１、不成立時にＦｈｅａｔ＝０
とする。
【００７８】Ｓ６０１では、触媒温度センサの出力をＡ
／Ｄ変換して触媒温度Ｔｃａｔを求める。また、クラン
ク角センサの所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジ
ン回転数Ｎを求める。また、アクセルポジションセンサ
の出力に基づいてエンジン負荷Ｔを求める。
【００７９】Ｓ６０２では、触媒に吸収されたＳＯｘを
放出すべき条件が成立している（Ｆｓｏｘ＝１）か否か
を判断する。Ｓ６０３では、触媒温度Ｔｃａｔが所定値
Ｔｃａｔ１より大きいか否かを判断する。
【００８０】所定値Ｔｃａｔ１は、Ｔｃａｔ２より小さ
い低温の値に設定される。Ｔｃａｔ１以下の温度の触媒
をＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２以上に昇温させようとする
と、触媒昇温のための特別な制御が長時間に及んでエミ
ッションあるいは燃費悪化への影響が大きくなるので、
Ｔｃａｔ１以下のときは昇温制御を行わないようにする
ためである。
【００８１】但し、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷Ｔ
が所定の領域（例えば図１８の領域Ｂ）内にあり、昇温
制御によって速やかに触媒温度が上昇すると考えられる
場合は、Ｔｃａｔ１以下であっても昇温制御を許可する
ようにしてもよい。
【００８２】Ｓ６０４では、エンジン回転数Ｎとエンジ
ン負荷Ｔが図１８の領域Ａ内にあるか否かを判断する。
領域Ａは、昇温制御を行った場合に触媒温度Ｔｃａｔを
ＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２以上に上昇させ得る領域であ
る。
【００８３】尚、エンジンによっては、通常リーン運転
領域（ＴＦＢＹＡ＜１）に設定される領域でも昇温制御
を行えば触媒温度ＴｃａｔをＳＯｘ放出温度Ｔｃａｔ２
以上に上昇させることができる場合も有り得る。そのよ
うな場合は、昇温可能な領域とストイキ運転領域（ＴＦ
ＢＹＡ＝１）との重複部分だけを領域Ａに設定してもよ
いし、昇温可能な領域を全て領域Ａに設定し、触媒に吸
収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立中（Ｆｓｏｘ＝
１）はリーン運転よりも触媒昇温制御を優先して行うよ
うにしてもよい。
【００８４】Ｓ６０５では、触媒温度Ｔｃａｔが許容温
度Ｔｃａｔ３より小さいか否かを判断する。許容温度Ｔ
ｃａｔ３は、Ｔｃａｔ２より大きい高温の値に設定され
る。
【００８５】触媒は、温度が高いほどＳＯｘを放出しや
すくなるが、過剰に触媒温度を上昇させると触媒の耐久
性を損なうことになるので、Ｔｃａｔ３以上のときは昇
温制御を行わないようにするためである。
【００８６】Ｓ６０２〜Ｓ６０５での判断の結果、全て
ＹＥＳの場合に、Ｓ６０６へ進む。Ｓ６０６では、フラ
グＦｈｅａｔ＝１（触媒を昇温すべき条件の成立時）と
して、本ルーチンを終了する。
【００８７】Ｓ６０２〜Ｓ６０５での判断の結果、いず
れかでＮＯの場合は、Ｓ６０７へ進む。Ｓ６０７では、
フラグＦｈｅａｔ＝０として、本ルーチンを終了する。
【００８８】本ルーチンにおいて、Ｓ６０４の部分が運
転条件検出手段により検出した運転条件（Ｎ，Ｔ）が所
定のＳＯｘ放出運転領域外にあるときに、排気温度を上
昇させる成層燃焼を禁止する手段に相当し、Ｓ６０５の
部分が触媒温度検出手段により検出した触媒温度がＳＯ
ｘ放出温度より大きい許容温度以上のときに、排気温度
を上昇させる成層燃焼を禁止する手段に相当する。
【００８９】図７はリッチ化条件判断ルーチンのフロー
チャートである。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行さ
れ、フラグＦｓｏｘと触媒温度Ｔｃａｔとに基づき、空
燃比をリッチ化すべき条件の成立・不成立を判断してフ
ラグＦｒｉｃｈのセットを行う。具体的には、空燃比を
リッチ化すべき条件の成立時にＦｒｉｃｈ＝１、不成立
時にＦｒｉｃｈ＝０とする。
【００９０】Ｓ６２１では、触媒温度センサの出力をＡ
／Ｄ変換して触媒温度Ｔｃａｔを求める。Ｓ６２２で
は、触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件が成立し
ている（Ｆｓｏｘ＝１）か否かを判断する。
【００９１】Ｓ６２３では、触媒温度ＴｃａｔがＳＯｘ
放出温度Ｔｃａｔ２より大きいか否かを判断する。Ｔｃ
ａｔ２より大きいとき、空燃比をリッチ化してＳＯｘの
放出を促進すると共に放出されたＳＯｘの還元浄化を図
るためである。
【００９２】Ｓ６２２〜Ｓ６２３での判断の結果、全て
ＹＥＳの場合に、Ｓ６２４へ進む。Ｓ６２４では、フラ
グＦｒｉｃｈ＝１（空燃比をリッチ化すべき条件の成立
時）として、本ルーチンを終了する。
【００９３】Ｓ６２２〜Ｓ６２３での判断の結果、いず
れかでＮＯの場合は、Ｓ６２５へ進む。Ｓ６２５では、
フラグＦｒｉｃｈ＝０として、本ルーチンを終了する。
【００９４】図８は空燃比制御値設定ルーチンのフロー
チャートである。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行さ
れ、フラグＦｓｏｘ、Ｆｒｉｃｈに基づき、補正値ＰＨ
ＯＳを設定する。
【００９５】ＰＨＯＳは、空燃比フィードバック補正係
数αの算出時にリッチ化比例制御とリーン化比例制御と
のバランスを変化させる補正値で、ＰＨＯＳの値が正の
とき空燃比フィードバック制御の制御中央値（＝触媒に
流入する排気の平均空燃比）はリッチ側にシフトし、Ｐ
ＨＯＳの値が負のとき制御中央値はリーン側にシフトす
る。
【００９６】本実施形態では、触媒に吸収されたＳＯｘ
を放出すべき条件が成立していない通常運転時にはリア
Ｏ2 センサ出力に基づいてＰＨＯＳの値をフィードバッ
ク制御するいわゆるデュアルＯ2 センサフィードバック
制御を行う一方、条件成立中はオープン制御でＰＨＯＳ
に値を設定する。
【００９７】設定したＰＨＯＳは、α算出ルーチンで使
用される。Ｓ３７１では、触媒に吸収されたＳＯｘを放
出すべき条件が成立している（Ｆｓｏｘ＝１）か否かを
判断し、Ｆｓｏｘ＝１の場合にＳ３７２へ進む。
【００９８】Ｓ３７２では、空燃比をリッチ化すべき条
件が成立している（Ｆｒｉｃｈ＝１）か否かを判断し、
Ｆｒｉｃｈ＝１の場合にＳ３７３、Ｆｒｉｃｈ＝０の場
合にＳ３７４へ進む。
【００９９】Ｓ３７３では、ＰＨＯＳに値ＰＨＯＳＲを
設定する（空燃比をリッチ化すべき条件の成立時）。Ｐ
ＨＯＳＲは、触媒に流入する排気の平均空燃比をストイ
キよりリッチ側にシフトさせる値である。
【０１００】ＰＨＯＳＲは、単一の固定値として、又
は、エンジン回転数と負荷とに応じた複数の固定値とし
てメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。あるいは、ＰＨＯＳ
ＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定してもよく、
その場合は書換え可能なメモリ（ＲＡＭ）に値を記憶す
る。
【０１０１】Ｓ３７４では、ＰＨＯＳに値ＰＨＯＳＳを
設定する（空燃比をリッチ化すべき条件の不成立時）。
ＰＨＯＳＳは、触媒に流入する排気の平均空燃比をスト
イキにする値である。
【０１０２】ＰＨＯＳＳは、単一の固定値として、又
は、エンジン回転数と負荷とに応じた複数の固定値とし
てメモリ（ＲＯＭ）に記憶される。一般的には、ＰＨＯ
Ｓを付加しない状態で空燃比フィードバック制御を行っ
たときに制御中央値がほぼストイキとなるよう比例制御
の基本制御定数を設定するので、そのような場合はＰＨ
ＯＳＳ＝０でよい。
【０１０３】尚、本実施形態では通常運転時にデュアル
Ｏ2 センサフィードバック制御を行って触媒に流入する
排気の平均空燃比がストイキとなるようにＰＨＯＳの算
出を行っているので、そのときに得られるＰＨＯＳの平
均値をＰＨＯＳＳとしてもよい。
【０１０４】一方、Ｓ３７１にて、触媒に吸収されたＳ
Ｏｘを放出すべき条件が成立していない場合（Ｆｓｏｘ
＝０の場合）は、Ｓ３７５へ進む。Ｓ３７５では、リア
Ｏ2 センサ出力に基づいて、触媒に流入する排気の平均
空燃比がストイキとなるようにＰＨＯＳの値を算出す
る。
【０１０５】通常運転時もデュアルＯ2 センサフィード
バック制御を行わない実施形態では、ＰＨＯＳ＝ＰＨＯ
ＳＳとすればよい。尚、本ルーチンで設定されたＰＨＯ
Ｓが実際の空燃比フィードバック制御に反映されるの
は、空燃比フィードバック補正係数αを算出するときの
比例制御実行時だけなので、比例制御実行のタイミング
に合わせて本ルーチンを実行するようにしてもよい。
【０１０６】図９はＰＨＯＳＲ設定ルーチン（１）のフ
ローチャートである。これは、空燃比制御値設定ルーチ
ンのＰＨＯＳＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定
する場合に使用する。
【０１０７】本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行される。
Ｓ４１１では、空燃比をリッチ化すべき条件が成立して
いる（Ｆｒｉｃｈ＝１）か否かを判断し、Ｆｒｉｃｈ＝
１の場合のみ、Ｓ４１２を実行する。
【０１０８】Ｓ４１２では、ＳＯｘ吸収量ＳＯＸと触媒
温度Ｔｃａｔとをパラメータとする関数ｆ３によって、
ＰＨＯＳＲの値を算出する。ここで、リッチシフトの度
合いが各パラメータに対して以下のような特性となるよ
う関数ｆ３を定める。
【０１０９】・ＳＯｘ吸収量が少ないほどリッチシフト
の度合いが小さくなり、０のとき０。 ・触媒温度が低くなるほどリッチシフトの度合いが小さ
くなり、ＳＯｘ放出温度以下では０。
【０１１０】図１０はα算出ルーチンのフローチャート
である。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行され、空燃比
フィードバック制御の補正係数αを算出する。
【０１１１】算出したαは、Ｔｉ，ＴＩＴＭ算出ルーチ
ンにおいて燃料噴射量の演算時に使用される。Ｓ２０１
では、フロントＯ2 センサの出力をＡ／Ｄ変換して酸素
濃度信号ＯＳＦ１を求める。
【０１１２】Ｓ２０２では、空燃比フィードバック制御
条件（Ｆ／Ｂ条件）が成立しているか否かを判断する。
下記 (1)〜(3) の条件が全て成立しているときにＦ／Ｂ
条件成立とする。
【０１１３】(1) フロントＯ2 センサの活性が完了して
いる。 (2) 各種燃料増量補正係数ＣＯＥＦ＝１（エンジン始動
直後の各種燃料増量制御が終了している。） (3) 目標当量比ＴＦＢＹＡ＝１（目標空燃比がストイ
キ）。
【０１１４】Ｆ／Ｂ条件の成立時は、Ｓ２０３〜Ｓ２１
２にて、酸素濃度信号ＯＳＦ１とスライスレベルＳＬＦ
１との比較結果に基づき、基本制御定数（リッチ化比例
ゲインＰＬ１、リーン化比例ゲインＰＲ１）と補正値Ｐ
ＨＯＳとを用いた比例制御、及び、基本制御定数（リッ
チ化積分ゲインＩＬ、リーン化積分ゲインＩＲ）を用い
た積分制御によって、空燃比フィードバック補正係数α
を算出する。
【０１１５】すなわち、Ｓ２０３では、酸素濃度信号Ｏ
ＳＦ１とスライスレベルＳＬＦ１をと比較し、ＯＳＦ１
＜ＳＬＦ１（リーン）の場合は、Ｓ２０４でフラグＦ１
１＝０とする。ＯＳＦ１≧ＳＬＦ１（リッチ）の場合
は、Ｓ２０５でフラグＦ１１＝１とする。
【０１１６】次にＳ２０６でフラグＦ１１が反転したか
否かを判断し、反転した場合はＳ２０７へ進む。Ｓ２０
７ではフラグＦ１１＝０か否かを判断し、Ｆ１１＝０の
場合（リッチ→リーンの反転時）は、Ｓ２０８で空燃比
フィードバック補正係数αを、前回値（１０ｍｓ前に算
出した値）αｚに対しＰＬ１分増大させ、かつＰＨＯＳ
分補正する（α＝αｚ＋ＰＬ１＋ＰＨＯＳ）。Ｆ１１＝
１の場合（リーン→リッチの反転時）は、Ｓ２０９で空
燃比フィードバック補正係数αを、前回値αｚに対しＰ
Ｒ１分減少させ、かつＰＨＯＳ分補正する（α＝αｚ−
ＰＲ１＋ＰＨＯＳ）。
【０１１７】反転していない場合はＳ２１０へ進む。Ｓ
２１０ではフラグＦ１１＝０か否かを判断し、Ｆ１１＝
０の場合（リーン継続中）は、Ｓ２１１で空燃比フィー
ドバック補正係数αを、前回値αｚに対しＩＬ分増大さ
せる（α＝αｚ＋ＩＬ）。Ｆ１１＝１の場合（リッチ継
続中）は、Ｓ２１２で空燃比フィードバック補正係数α
を、前回値αｚに対しＩＲ分減少させる（α＝αｚ−Ｉ
Ｒ）。
【０１１８】一方、Ｆ／Ｂ条件の非成立時は、Ｓ２１３
にて、空燃比フィードバック補正係数α＝１にクランプ
する。図１１は目標空燃比設定ルーチンのフローチャー
トである。
【０１１９】本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行され、運
転条件に応じた目標空燃比（目標当量比）ＴＦＢＹＡを
設定する。本ルーチンが空燃比制御手段に相当する。設
定された目標当量比ＴＦＢＹＡは、Ｔｉ，ＴＩＴＭ算出
ルーチンにおいて燃料噴射量の演算時に使用される他、
空燃比を代表する値として各ルーチンで使用される。
【０１２０】Ｓ１０１では、クランク角センサの所定信
号の発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを求め
る。また、アクセルポジションセンサの出力に基づいて
エンジン負荷Ｔを求める。
【０１２１】Ｓ１０２では、目標当量比設定マップか
ら、エンジン回転数Ｎとエンジン負荷Ｔとに基づいて、
目標当量比ＴＦＢＹＡをルックアップする。尚、目標当
量比＝理論空燃比／目標空燃比であり、ＴＦＢＹＡ＝１
は理論空燃比（ストイキ）、ＴＦＢＹＡ＞１はリッチ空
燃比、ＴＦＢＹＡ＜１はリーン空燃比である。但し、Ｔ
ＦＢＹＡ＝１のときにリッチシフト制御を行うことがあ
る。
【０１２２】Ｓ１０３では、空燃比をリッチ化すべき条
件が成立している（Ｆｒｉｃｈ＝１）か否かを判断す
る。Ｆｒｉｃｈは、被毒解除制御を制御するためのフラ
グで、空燃比をリッチシフトすべき条件の成立時に１、
不成立時に０の値をとる。
【０１２３】この結果、Ｆｒｉｃｈ＝１の場合に、Ｓ１
０４へ進む。Ｓ１０４では、マップよりルックアップし
た目標当量比ＴＦＢＹＡが１より小さいか否かを判断す
る。
【０１２４】この結果、ＴＦＢＴＡ＜１の場合に、Ｓ１
０５へ進む。Ｓ１０５では、強制的に、目標当量比ＴＦ
ＢＹＡ＝１にする。このような処理により、空燃比をリ
ッチ化すべき条件が成立しているときには、運転条件が
リーン空燃比運転領域内となってもＴＦＢＹＡ＝１にな
る。
【０１２５】すなわち、一旦被毒解除制御が開始された
ら、被毒解除が可能な間（触媒温度がＳＯｘ放出温度以
上である間）はリーン運転へ移行せずにリッチシフト制
御を継続する。
【０１２６】図１２はＴｉ，ＴＩＴＭ算出ルーチンのフ
ローチャートである。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行
され、吸気行程噴射の燃料噴射量ＴｉＨ、燃料噴射時期
ＴＩＴＭＨ、及び、圧縮行程噴射の燃料噴射量ＴｉＳ、
燃料噴射時期ＴＩＴＭＳを算出する。各燃料噴射量は、
燃料噴射弁の開弁時間として算出される。本ルーチンに
排気温度を上昇させる成層燃焼を行う制御手段が含まれ
る。
【０１２７】算出されたＴｉＨ、ＴｉＳ、ＴＩＴＭＨ、
ＴＩＴＭＳはコントロールユニット内のメモリにストア
され、エンジンの回転に同期して実行される燃料噴射ル
ーチンで読出されて使用される。
【０１２８】例えば、ＴＩＴＭＨ、ＴＩＴＭＳによって
定められるクランク角度で燃料噴射弁への噴射パルス信
号の印加を開始し、ＴｉＨ、ＴｉＳに無効噴射量Ｔｓを
加えた時間だけ噴射パルス信号の印加を継続する。
【０１２９】Ｓ０３１では、エアフローメータの出力を
Ａ／Ｄ変換して吸入空気量Ｑａを求める。また、クラン
ク角センサの所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジ
ン回転数Ｎを求める。また、アクセルポジションセンサ
の出力に基づいてエンジン負荷Ｔを求める。
【０１３０】Ｓ０３２では、吸入空気量Ｑａ及びエンジ
ン回転数Ｎに基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐ（＝ストイ
キ相当の燃料量）を次式により算出する。 Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎ 但し、Ｋは定数。
【０１３１】Ｓ０３３では、目標当量比ＴＦＢＹＡ、各
種燃料増量補正係数ＣＯＥＦ、空燃比フィードバック補
正係数αで基本燃料噴射量Ｔｐを補正して、燃料噴射量
Ｔｉを次式のごとく算出する。
【０１３２】Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×ＣＯＥＦ×α 尚、ＣＯＥＦは、始動後増量補正係数、水温増量補正係
数等をまとめて表したもので、エンジンの暖機完了後は
ＣＯＥＦ＝１となる。
【０１３３】Ｓ０３４では、分割比Ｋｓｐを算出する。
Ｋｓｐは、Ｓ０３３で算出したＴｉを吸気行程噴射の燃
料噴射量と圧縮行程噴射の燃料噴射量とに分割するとき
の比を定める係数である。
【０１３４】本実施形態では、ストイキもしくはストイ
キよりリッチ側の空燃比で運転を行うときに、燃焼室内
全体に均質な混合気が存在する均質形態で燃焼を行わせ
るようにしている。すなわち、ＴＦＢＹＡ≧１に設定さ
れる運転領域では、燃料噴射は吸気行程でだけ行われ
る。よって、この領域ではＫｓｐを１に設定する。
【０１３５】また、ストイキよりリーン側の空燃比で運
転を行うときに、燃焼室内の点火栓周りにほぼストイキ
の混合気層が局在し、この混合気層の周囲に空気のみが
存在する成層形態で燃焼を行わせる。すなわち、ＴＦＢ
ＹＡ＜１に設定される運転領域では、燃料噴射は圧縮行
程でだけ行われる。よって、この領域ではＫｓｐを０に
設定する。
【０１３６】運転領域に基づく上記の設定に優先して、
触媒を昇温すべき条件の成立時（Ｆｈｅａｔ＝１）に
は、燃焼室内全体に形成される混合気の空燃比がストイ
キよりリーンかつ火炎伝播可能な空燃比となるよう、吸
気行程中の燃料噴射量を制御すると共に、点火実行時に
点火栓周りに偏在する混合気の空燃比がストイキよりリ
ッチかつ着火可能な空燃比となり、かつ、この混合気層
が着火可能な霧化状態となるよう、圧縮行程中の燃料噴
射量と燃料噴射時期及び点火栓の点火時期を制御して排
気温度を上昇させる成層燃焼を行う。よって、この条件
の成立時は、Ｔｉが適当な吸気行程噴射の燃料噴射量と
圧縮行程噴射の燃料噴射量とに分割されるようなＫｓｐ
の値を算出する（０＜Ｋｓｐ＜１）。この部分が排気温
度を上昇させる成層燃焼を行う手段に相当する。
【０１３７】尚、燃焼形態の切換えは出力の急変を伴な
う場合があるので、そのような場合はＫｓｐを徐々に変
化させるようにする。Ｋｓｐ設定の考え方について更に
述べると、次のようになる。
【０１３８】吸気行程噴射の燃料噴射量は、燃焼室内全
体に空燃比１６〜２８程度（ストイキよりリーンかつ火
炎伝播可能な空燃比）のリーン混合気を形成する量にす
る必要がある。具体的には、Ｔｉの５０〜９０％とすれ
ば良い。よって、Ｋｓｐは０．５〜０．９の範囲であれ
ばよい。
【０１３９】Ｔｉのうち、吸気行程噴射の残りを圧縮行
程中に噴射し、この噴射燃料が燃焼室内全体に拡散する
前に点火が行われるようにすれば、この噴射燃料と先に
形成されたリーン混合気とが重なる領域の空燃比は必ず
ストイキよりもリッチとなる。また、噴射燃料をどの程
度拡散させるか（燃料噴射から点火までの時間をどの程
度とするか）を変えることによりリッチ混合気層のリッ
チの度合いを変えることができる。よって、圧縮行程中
の燃料噴射量がどのような量であってもリッチ混合気層
の空燃比を９〜１３程度（ストイキよりリッチかつ着火
可能な空燃比）とすることができる。具体的には、圧縮
行程噴射量が少ない場合、噴射燃料が広範囲に拡散する
前に点火が行われるようにすればよく、また、圧縮行程
噴射量が多い場合、噴射燃料が広範囲に拡散してから点
火が行われるようにすればよい。但し、リッチ混合気層
は良好な着火が得られる程度に霧化している必要がある
ので、燃料噴射から点火までの時間をある程度確保しな
ければならない。また、ピストン冠面を利用して噴射燃
料の偏在化を行う場合、燃料噴射時期をある時期より進
めることができないので、燃料噴射から点火までの時間
もある程度の長さに制限される。この点を考慮すれば、
圧縮行程噴射量が極端に少なくなったり多くなったりす
るＫｓｐの設定は避ける必要がある。これらの点を考慮
し、適当なＫｓｐの値をＴｉに応じて予め定めておく。
【０１４０】Ｓ０３５では、吸気・圧縮行程での２度噴
射を行う条件（０＜Ｋｓｐ＜１）であるか否かを判断す
る。触媒を昇温すべき条件の成立時、あるいは、燃焼形
態の切換え途中において、０＜Ｋｓｐ＜１となり、２度
噴射を行う条件となる。
【０１４１】Ｓ０３６では、２度噴射を行うことが可能
（Ｔｉ≦ＴＩＭＩＮ×２）か否かを判断する。ＴＩＭＩ
Ｎは、燃料噴射弁が噴射パルス信号に対してリニアな特
性で燃料噴射を行うことが可能な最小噴射量で、吸気・
圧縮行程での２度の噴射をいずれも正確に行うには、燃
料噴射量の総量Ｔｉが最小噴射量ＴＩＭＩＮの２倍以上
あることが必要である。
【０１４２】２度噴射条件で、かつ２度噴射可能な場
合、Ｓ０３７へ進む。Ｓ０３７では、分割比Ｋｓｐを用
い、吸気行程噴射の燃料噴射量と圧縮行程噴射の燃料噴
射量とを仮の値ＴｉＨ０、ＴｉＳ０として算出する（次
式参照）。
【０１４３】ＴｉＨ０＝Ｔｉ×Ｋｓｐ ＴｉＳ０＝Ｔｉ×（１−Ｋｓｐ） Ｓ０３８〜Ｓ０４２では、仮の値ＴｉＨ０、ＴｉＳ０を
最小噴射量ＴＩＭＩＮと比較し（Ｓ０３８，Ｓ０３
９）、仮の値ＴｉＨ０、ＴｉＳ０がいずれも最小噴射量
ＴＩＭＩＮ以上のときは、そのまま吸気行程噴射の燃料
噴射量ＴｉＨ＝ＴｉＨ０、圧縮行程噴射の燃料噴射量Ｔ
ｉＳ＝ＴｉＳ０として、確定する（Ｓ０４０）。仮の値
ＴｉＨ０、ＴｉＳ０のいずれかがＴＩＭＩＮ未満のとき
はＴＩＭＩＮを確保するように修正して、吸気行程噴射
の燃料噴射量ＴｉＨ、圧縮行程噴射の燃料噴射量ＴｉＳ
を算出する。すなわち、ＴｉＳ０＜ＴＩＭＩＮであれ
ば、ＴｉＨ＝Ｔｉ−ＴＩＭＩＮ、ＴｉＳ＝ＴＩＭＩＮと
し（Ｓ０４１）、ＴｉＨ０＜ＴＩＭＩＮであれば、Ｔｉ
Ｈ＝ＴＩＭＩＮ、ＴｉＳ＝Ｔｉ−ＴＩＭＩＮとする（Ｓ
０４２）。
【０１４４】Ｓ０４３では、算出したＴｉＨ、ＴｉＳと
エンジン回転数Ｎとに基づき、関数ｇ１、ｇ２を用い
て、吸気行程噴射の燃料噴射時期ＴＩＴＭＨと圧縮行程
噴射の燃料噴射時期ＴＩＴＭＳとを算出する。
【０１４５】関数ｇ１により、噴射した燃料が燃焼室全
体に良好に拡散する噴射時期が算出される。関数ｇ３に
より、噴射した燃料が点火時期において点火栓周りに所
望のリッチ混合気層を形成し、かつ、十分な霧化時間
（燃料噴射から点火までの時間）が確保できる噴射時期
が算出される。尚、本実施形態では、点火時期を燃費最
良点又はノック限界点とする前提で噴射時期を設定す
る。
【０１４６】２度噴射条件でない場合、又は、２度噴射
不可能な場合は、Ｓ０４４へ進む。Ｓ０４４では、リー
ン空燃比運転（ＴＦＢＹＡ＜１）か否かを判断する。リ
ーン空燃比運転の場合は、Ｓ０４５、Ｓ０４６を実行す
る。
【０１４７】Ｓ０４５では、Ｓ０３３で算出したＴｉの
全量を圧縮行程噴射の燃料噴射量ＴｉＳに設定する（Ｔ
ｉＨ＝０、ＴｉＳ＝Ｔｉ）。Ｓ０４６では、算出したＴ
ｉＳとエンジン回転数Ｎとに基づき、関数ｇ２を用い
て、圧縮行程噴射の燃料噴射時期ＴＩＴＭＳを算出す
る。
【０１４８】関数ｇ２により、噴射した燃料が点火時期
において点火栓周りにほぼストイキの混合気層を形成す
るのに適した噴射時期が算出される。リーン空燃比運転
でない場合は、Ｓ０４７、Ｓ０４８を実行する。
【０１４９】Ｓ０４７では、Ｓ０３３で算出したＴｉの
全量を吸気行程噴射の燃料噴射量ＴｉＨに設定する（Ｔ
ｉＨ＝Ｔｉ、ＴｉＳ＝０）。Ｓ０４８では、算出したＴ
ｉＨとエンジン回転数Ｎとに基づき、関数ｇ１を用い
て、吸気行程の燃料噴射時期ＴＩＴＭＨを算出する。
【０１５０】本実施形態では、燃料噴射弁を吸気行程中
に駆動することで燃焼室内全体に均質な混合気を形成す
るようにしている。つまり、本発明の「燃焼室内全体に
均質な混合気を形成する燃料供給手段」は「機関の燃焼
室内に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁」が兼ねてい
ることになる。
【０１５１】尚、吸気ポートに燃料を噴射供給する燃料
噴射弁を「燃料供給手段」として別に備えるようにして
もよい。また、極低温時の始動性を確保するための補助
燃料噴射弁（ＣＳＶ）をコレクタに備えるものでは、こ
のＣＳＶを「燃料供給手段」として利用するようにして
もよい。
【０１５２】図１３はＥＶＯ設定ルーチンのフローチャ
ートである。本ルーチンは、１０ｍｓ毎に実行され、フ
ラグＦｈｅａｔに基づいて排気弁の開時期ＥＶＯを設定
する。尚、設定したＥＶＯとなるように、図示しない動
弁制御ルーチンで可変動弁機構に駆動信号が出力され
る。本ルーチンが排気弁開時期補正手段に相当する。
【０１５３】Ｓ７１１では、触媒を昇温すべき条件が成
立している（Ｆｈｅａｔ＝１）か否かを判断する。この
結果、Ｆｈｅａｔ＝１の場合は、Ｓ７１２にて、排気弁
の開時期ＥＶＯを通常時より進角した位置に設定する。
このように排気弁の開時期ＥＶＯを進角すると、膨張行
程末期のガスが排気通路に流出するので排気温度が上昇
する。
【０１５４】これに対し、Ｆｈｅａｔ＝０の場合は、Ｓ
７１３にて、排気弁の開時期を通常時の位置に設定す
る。尚、図２１には排気弁開時期ＥＶＯの進角による排
気温度上昇効果を示している。
【０１５５】次に本実施形態を図１４のタイムチャート
により説明する。尚、説明を簡単にするため、運転条件
は常に領域Ａ内にあるとする。 時刻ｔ１：触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件が
成立する。
【０１５６】時刻ｔ１〜ｔ２：触媒を昇温すべき条件が
不成立のため通常制御を行い、通常制御で触媒温度が上
昇するのを待つ。
【０１５７】通常制御時は、その時の運転条件に応じて
均質燃焼か成層燃焼（燃焼室内の点火栓周りにほぼス
トイキの混合気層が局在し、この混合気層の周囲に空気
のみが存在する成層リーン形態での燃焼）を行う。ここ
では、運転条件は領域Ａ内にあるとしているので均質燃
焼を行う。
【０１５８】時刻ｔ２〜ｔ３：Ｋｓｐに適当な値を設定
して成層燃焼（排気温度を上昇させる成層燃焼）を行
う。
【０１５９】リッチ混合気層から発生したＣＯと、リー
ン混合気層に残留する酸素とが、主燃焼後の燃焼室内、
排気通路内、あるいは触媒上で反応し、触媒の温度を上
昇させる。
【０１６０】ＰＨＯＳＳの設定により、空燃比フィード
バック制御の制御中央値（＝触媒に流入する排気の平均
空燃比）をほぼストイキに制御しているので、ＣＯと酸
素との反応が最も効率的に行われ、昇温効果を最大とす
ることができる。
【０１６１】また、排気弁開時期の進角制御を行うこと
でも排気温度を上昇させ、触媒の昇温を助ける。尚、実
際にはｔ２の時点でＫｓｐの徐変を開始し、それまでの
燃焼形態から成層燃焼の形態へ徐々に変化させる制御
を行うが、このタイムチャートでは表示を省略している
（以降の燃焼形態切換え時も同様）。
【０１６２】時刻ｔ３〜ｔ４：ＰＨＯＳＲの設定によ
り、触媒に流入する排気の平均空燃比はストイキよりリ
ッチ側にシフトする。このリッチシフトにより、触媒か
らのＳＯｘの放出を促進し、かつ、放出されたＳＯｘを
触媒上で還元浄化する。
【０１６３】このリッチシフトにより、主燃焼後に残存
するＯ2 の量が減少して、昇温効果が若干減少する可能
性があるが、すでにＳＯｘ放出温度に達しているので問
題はなく、また、緩やかに温度が上昇するので触媒の耐
久性上好ましい。
【０１６４】時刻ｔ４〜ｔ５：Ｋｓｐを１（領域ＡのＴ
ＦＢＹＡは１であるから、Ｆｈｅａｔ＝０のときのＫｓ
ｐは１となる）に設定して均質燃焼を行う。これによ
り、触媒温度がＴｃａｔ３を超えて過剰に上昇するのが
抑制され、触媒の耐久性が確保される。
【０１６５】ＰＨＯＳＲの設定によるリッチシフトは引
き続き行うので、触媒に流入する排気の平均空燃比はス
トイキよりリッチ側にシフトする。 時刻ｔ５〜ｔ６：時刻ｔ３〜ｔ４と同じである。
【０１６６】時刻ｔ６〜ｔ７：時刻ｔ４〜ｔ５と同じで
ある。 時刻ｔ７：被毒解除完了。 次に第２の実施形態について説明する。
【０１６７】第２の実施形態は、第１の実施形態に対
し、ＳＯｘ放出判断ルーチンのみを変更したものであ
る。但し、ＰＨＯＳＲを可変に設定する場合は別のＰＨ
ＯＳＲ設定ルーチン（２）を使用する。
【０１６８】図１５はＳＯｘ放出条件判断ルーチン
（２）のフローチャートである。本ルーチンは、１０ｍ
ｓ毎に実行され、触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度に
基づいてＳＯｘによる触媒の被毒の有無を判定し、触媒
に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立・不成立を
判断してフラグＦｓｏｘのセットを行う。具体的には、
触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立時にＦ
ｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓｏｘ＝０とする。本ルーチ
ンがＮＯｘ濃度検出手段及びＮＯｘ吸収量推定手段によ
るＳＯｘ放出条件判断手段に相当する。
【０１６９】Ｓ５２１では、ＮＯｘセンサの出力をＡ／
Ｄ変換してＮＯｘ濃度信号ＮＯＸＳを求める。また、触
媒温度センサの出力をＡ／Ｄ変換して触媒温度Ｔｃａｔ
を求める。また、クランク角センサの所定信号の発生間
隔時間に基づいてエンジン回転数Ｎを求める。また、ア
クセルポジションセンサの出力に基づいてエンジン負荷
Ｔ（例えばアクセルペダル踏込み量に応じたエンジンの
目標発生トルク）を求める。
【０１７０】Ｓ５２２では、空燃比がリーンに制御され
ている（ＴＦＢＹＡ＜１）か否かを判断する。空燃比が
リーンに制御されている場合は、Ｓ５２３へ進む。
【０１７１】Ｓ５２３では、所定時間（ここでは１０ｍ
ｓ）当たりに触媒に吸収されるＮＯｘ量ΔＮＯＸを次式
により算出する。 ΔＮＯＸ＝（所定時間当たりに触媒に流入するＮＯｘ
量）×（触媒のＮＯｘ吸収率） 所定時間当たりに触媒に流入するＮＯｘ量は、例えば、
エンジン回転数Ｎ、エンジン負荷Ｔ、平均空燃比をパラ
メータとして算出する。平均空燃比としては、目標空燃
比設定ルーチンで設定される目標当量比ＴＦＢＹＡを用
いることができる。
【０１７２】触媒のＮＯｘ吸収率（単位時間当たりに吸
収されるＮＯｘ量／単位時間当たりに流入するＮＯｘ
量）は、例えば、現在のＮＯｘ吸収量（前回算出したＮ
Ｏｘ吸収量の推定値）ＮＯＸｚ、触媒温度Ｔｃａｔ、平
均空燃比をパラメータとして算出する。
【０１７３】触媒のＮＯｘ吸収率は、０以上１以下の値
で、各パラメータに対して以下のような特性となる。 ・ＮＯｘ吸収量が少ないほどＮＯｘ吸収率が大きくな
り、０のとき最大。
【０１７４】・触媒温度が所定温度のときＮＯｘ吸収率
が最大で、所定温度より低くなるほど小さくなり、触媒
活性温度以下では０。また、所定温度より高くなるほど
小さくなる。
【０１７５】・リーンの度合いが小さくなるほどＮＯｘ
吸収率が小さくなり、ストイキよりリッチ側の空燃比で
は０。Ｓ５２４では、前回算出したＮＯｘ吸収量ＮＯＸ
ｚにΔＮＯＸを加えて最新のＮＯｘ吸収量ＮＯＸを算出
する（ＮＯＸ＝ＮＯＸｚ＋ΔＮＯＸ）。
【０１７６】Ｓ５２５では、推定ＮＯｘ吸収量ＮＯＸが
所定量ＮＯＸｔｈより大きいか否かを判断する。所定量
ＮＯＸｔｈは、触媒のＮＯｘ吸収許容量あるいはそれよ
り若干小さい値に設定される。
【０１７７】この結果、ＮＯＸ＞ＮＯＸｔｈのとき、Ｓ
５２６へ進む。Ｓ５２６では、触媒に吸収されたＮＯｘ
を放出すべき条件の成立を示すフラグＦｎｏｘを１にす
る。Ｆｎｏｘが１となったら、空燃比を一時的にリッチ
化する制御を行う。但し、このフラグＦｎｏｘによる制
御については本件の主題とは直接関係はない。尚、Ｓ５
２６はフラグＦｎｏｘのセットを行うだけで、実際のリ
ッチ化制御は、本ルーチンとは独立に実行される図示し
ないリッチスパイク制御ルーチンによって行われる。
【０１７８】Ｓ５２７では、ＮＯｘ濃度信号ＮＯＸＳが
許容値ＮＯＸＳｔｈより大きいか否かを判断する。触媒
のＮＯｘ吸収率（単位時間当たりに吸収できるＮＯｘ
量）は、触媒に吸収されたＮＯｘとＳＯｘの総量が増加
するほど低下し、ＮＯｘ吸収率が低下すると触媒の下流
に流出するＮＯｘ量が増加する。
【０１７９】許容量のＳＯｘと所定量ＮＯＸｔｈのＮＯ
ｘが触媒に吸収されているときに下流に流出するＮＯｘ
量に対応するＮＯｘ濃度を許容値ＮＯＸＳｔｈとして設
定することにより、許容量以上のＳＯｘ被毒が発生して
いるか否かを判断することができる。
【０１８０】従って、ＮＯＸＳ＞ＮＯＸＳｔｈのとき、
Ｓ５２８、Ｓ５２９へ進む。Ｓ５２８では、空燃比をリ
ッチ化すべき条件が成立してからの経過時間を計測する
ためのカウンタＴｒｉｃｈを０にリセットする。
【０１８１】Ｓ５２９では、フラグＦｓｏｘ＝１（触媒
に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立時）とす
る。一方、Ｓ５２２にて、空燃比がリーンでない場合
は、Ｓ５３０へ進む。
【０１８２】Ｓ５３０では、推定ＮＯｘ吸収量ＮＯＸを
０とする。空燃比がストイキもしくはリッチに制御され
ると、触媒に吸収されたＮＯｘは速やかに放出されるか
らである。
【０１８３】Ｓ５３１では、本件の主題とは直接関係な
いが、フラグＦｎｏｘを０にする。Ｓ５３２では、空燃
比をリッチ化すべき条件が成立している（Ｆｒｉｃｈ＝
１）か否かを判断する。
【０１８４】この結果、Ｆｒｉｃｈ＝１の場合に、Ｓ５
３３へ進む。Ｓ５３３では、カウンタＴｒｉｃｈをカウ
ントアップする。Ｓ５３４では、空燃比をリッチ化すべ
き条件が成立してからの経過時間Ｔｒｉｃｈが所定時間
Ｔｒｔｈより大きいか否かを判断する。
【０１８５】この結果、Ｔｒｉｃｈ＞Ｔｒｔｈの場合
に、Ｓ５３５へ進む。Ｓ５３５では、フラグＦｓｏｘ＝
０とする。所定時間のリッチ化が行われた場合、触媒の
被毒が解除されたと判断するからである。
【０１８６】尚、ＮＯＸの算出をより簡便に行ってもよ
い。例えば、Ｓ５２３を省略し、Ｓ５２４のΔＮＯＸを
固定値としてもよい。図１６はＰＨＯＳＲ設定ルーチン
（２）のフローチャートである。
【０１８７】これは，触媒のＳＯｘ吸収量の推定を行わ
ない実施形態において空燃比制御値設定ルーチンのＰＨ
ＯＳＲをＳＯｘの放出量に合わせて可変に設定する場合
に使用する。
【０１８８】本ルーチンは１０ｍｓ毎に実行される。Ｓ
４４１では、空燃比をリッチ化すべき条件が成立してい
る（Ｆｒｉｃｈ＝１）か否かを判断し、Ｆｒｉｃｈ＝１
の場合のみ、Ｓ４４２を実行する。
【０１８９】Ｓ４４２では、関数ｆ７によってＰＨＯＳ
Ｒの値を算出する。ここで、リッチシフトの度合いが各
パラメータに対して以下のような特性となるよう関数ｆ
７を定める。
【０１９０】・空燃比をリッチ化すべき条件が成立して
からの経過時間Ｔｒｉｃｈが長くなるほどリッチシフト
の度合いが小さくなり、Ｔｒｉｃｈ＝Ｔｒｔｈのとき
０。・触媒温度が低くなるほどリッチシフトの度合いが
小さくなり、ＳＯｘ放出温度以下では０。
【０１９１】次に第３の実施形態について説明する。第
３の実施形態は、第１の実施形態に対し、ＳＯｘ放出判
断ルーチンのみを変更したものである。但し、ＰＨＯＳ
Ｒを可変に設定する場合は第２の実施形態と同様に別の
ＰＨＯＳＲ設定ルーチン（２）を使用する。
【０１９２】図１７はＳＯｘ放出条件判断ルーチン
（３）のフローチャートである。本ルーチンは、１０ｍ
ｓ毎に実行され、エンジンが始動されたか否かを判定
し、触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成立・
不成立を判断してフラグＦｓｏｘのセットを行う。具体
的には、触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件の成
立時にＦｓｏｘ＝１、不成立時にＦｓｏｘ＝０とする。
本ルーチンが始動検出手段によるＳＯｘ放出条件判断手
段に相当する。
【０１９３】Ｓ５４１では、スタートスイッチがＯＮか
らＯＦＦに変化したか否かを判断する。スタートスイッ
チがＯＮからＯＦＦに変化した場合、Ｓ５４２、Ｓ５４
３を実行する。
【０１９４】Ｓ５４２では、空燃比をリッチ化すべき条
件が成立してからの経過時間を計測するためのカウンタ
Ｔｒｉｃｈを０にリセットする。Ｓ５４３では、フラグ
Ｆｓｏｘ＝１（触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条
件の成立時）とする。
【０１９５】Ｓ５４４では、空燃比をリッチ化すべき条
件が成立している（Ｆｒｉｃｈ＝１）か否かを判断す
る。この結果、Ｆｒｉｃｈ＝１の場合に、Ｓ５４５へ進
む。
【０１９６】Ｓ５４５では、カウンタＴｒｉｃｈをカウ
ントアップする。Ｓ５４６では、空燃比をリッチ化すべ
き条件が成立してからの経過時間Ｔｒｉｃｈが所定時間
Ｔｒｔｈより大きいか否かを判断する。
【０１９７】この結果、Ｔｒｉｃｈ＞Ｔｒｔｈの場合
に、Ｓ５４７へ進む。Ｓ５４７では、フラグＦｓｏｘ＝
０とする。所定時間のリッチ化が行われた場合、触媒の
被毒が解除されたと判断するからである。
【０１９８】本実施形態では、エンジンの始動直後に１
回だけ被毒解除制御を行うことになる。また、本ルーチ
ンの方法では、空燃比のリッチ化制御開始点におけるＳ
Ｏｘ量が一定でないので、効率良くリッチシフトを行い
たい場合は、推定ＳＯｘ吸収量の算出を行い、ＰＨＯＳ
Ｒ設定ルーチン（１）によってＰＨＯＳＲを設定した方
がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図２】 本発明の実施形態を示す内燃機関のシステム
図
【図３】 成層ストイキ燃焼での燃料噴射の説明図
【図４】 成層ストイキ燃焼での混合気状態の説明図
【図５】 ＳＯｘ放出条件判断ルーチン（１）のフロー
チャート
【図６】 昇温条件判断ルーチンのフローチャート
【図７】 リッチ化条件判断ルーチンのフローチャート
【図８】 空燃比制御値設定ルーチンのフローチャート
【図９】 ＰＨＯＳＲ設定ルーチン（１）のフローチャ
ート
【図１０】 α算出ルーチンのフローチャート
【図１１】 目標空燃比設定ルーチンのフローチャート
【図１２】 Ｔｉ，ＴＩＴＭ算出ルーチンのフローチャ
ート
【図１３】 ＥＶＯ設定ルーチンのフローチャート
【図１４】 触媒被毒解除制御のタイムチャート
【図１５】 ＳＯｘ放出条件判断ルーチン（２）のフロ
ーチャート
【図１６】 ＰＨＯＳＲ設定ルーチン（２）のフローチ
ャート
【図１７】 ＳＯｘ放出条件判断ルーチン（３）のフロ
ーチャート
【図１８】 運転領域マップを示す図
【図１９】 成層ストイキ燃焼によるＣＯ濃度増大効果
を示す図
【図２０】 成層ストイキ燃焼によるＯ2 濃度増大効果
を示す図
【図２１】 排気弁開時期ＥＶＯの進角による排気温度
上昇効果を示す図
【符号の説明】
１ エンジン ３ 燃焼室 ４ 吸気通路 ５ 電制スロットル弁 ６ 燃料噴射弁 ７ 点火栓 ８ 排気通路 ９ 触媒 １０ コントロールユニット １１ クランク角センサ １２ エアフローメータ １３ アクセルポジションセンサ １５ 触媒温度センサ １６ スタートスイッチ １７ フロントＯ2 センサ １８ リアＯ2 センサ １９ ＮＯｘセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｂ ３３５ ３３５Ｂ 41/06 ３０５ 41/06 ３０５ 41/34 41/34 Ｅ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｂ ３０１Ｈ ３０１Ｊ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ Ｂ Ｆターム(参考） 3G022 AA07 BA01 CA01 CA09 EA00 FA03 GA01 GA05 GA06 GA08 GA09 GA10 GA12 3G084 AA04 BA05 BA09 BA13 BA15 BA24 CA01 CA03 CA04 DA02 DA19 EA07 EA11 EB12 EB25 EC02 EC03 FA07 FA10 FA20 FA27 FA30 FA33 FA36 FA38 3G091 AA12 AA17 AA24 AB06 BA11 BA14 CB00 CB02 CB03 CB05 DA08 DA10 DB08 DB10 DC01 EA00 EA01 EA07 EA18 EA33 EA34 FA01 FB10 FB11 FC02 FC07 FC08 HA36 HA37 HA38 HA42 3G092 AA01 AA06 AA09 BA04 BA09 BB01 BB06 BB13 DA02 DA08 DC03 DE03S DG08 EA03 EA05 EA06 EA12 EA14 EC01 EC05 FA20 GA01 GA05 GA06 HA01Z HA06X HA11Z HD02Z HD04Z HD06X HD06Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z HF19Z 3G301 HA04 HA16 JA02 JA33 KA01 KA08 KA09 LA00 LA03 LB04 LC04 MA01 MA11 MA19 NA01 NA03 NA04 NA08 NB02 NB11 ND02 NE11 NE13 NE15 NE23 PA01Z PA11A PC08A PD03A PD04A PD09Z PD12Z PE01Z PE03Z PE06A PE08Z PF03Z PF16Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機関の燃焼室内に直接燃料を噴射供給する
    燃料噴射弁と、燃焼室内の混合気に火花点火する点火栓
    と、排気通路に配置され、流入する排気の空燃比に応じ
    てＮＯｘの吸収と放出とを行う作用を有する排気浄化用
    の触媒とを備える内燃機関の排気浄化装置において、 前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件を判断す
    るＳＯｘ放出条件判断手段と、 前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件のとき
    に、点火実行時に点火栓周りに偏在する混合気の空燃比
    がストイキよりリッチかつ着火可能な空燃比となり、か
    つ、この混合気層が着火可能な霧化状態となるよう、前
    記燃料噴射弁の圧縮行程中の燃料噴射量と燃料噴射時期
    及び前記点火栓の点火時期を制御して、排気温度を上昇
    させる成層燃焼を行う制御手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】機関の燃焼室内に直接燃料を噴射供給する
    燃料噴射弁と、燃焼室内全体に均質な混合気を形成する
    燃料供給手段と、燃焼室内の混合気に火花点火する点火
    栓と、排気通路に配置され、流入する排気の空燃比に応
    じてＮＯｘの吸収と放出とを行う作用を有する排気浄化
    用の触媒とを備える内燃機関の排気浄化装置において、 前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件を判断す
    るＳＯｘ放出条件判断手段と、 前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件のとき
    に、燃焼室内全体に形成される混合気の空燃比がストイ
    キよりリーンかつ火炎伝播可能な空燃比となるよう、前
    記燃料供給手段の燃料供給量を制御すると共に、点火実
    行時に点火栓周りに偏在する混合気の空燃比がストイキ
    よりリッチかつ着火可能な空燃比となり、かつ、この混
    合気層が着火可能な霧化状態となるよう、前記燃料噴射
    弁の圧縮行程中の燃料噴射量と燃料噴射時期及び前記点
    火栓の点火時期を制御して、排気温度を上昇させる成層
    燃焼を行う制御手段と、 を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  3. 【請求項３】運転条件を検出する運転条件検出手段と、
    検出した運転条件が所定のＳＯｘ放出運転領域外にある
    ときに、排気温度を上昇させる成層燃焼を禁止する手段
    とを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載
    の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手
    段と、検出した触媒の温度がＳＯｘ放出温度より大きい
    許容温度以上のときに、排気温度を上昇させる成層燃焼
    を禁止する手段とを設けたことを特徴とする請求項１又
    は請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手
    段と、前記触媒に流入する排気の空燃比を制御する空燃
    比制御手段とを備え、 前記空燃比制御手段は、排気温度を上昇させる成層燃焼
    が行われ、かつ、検出した触媒の温度がＳＯｘ放出温度
    以下のときに、前記触媒に流入する排気の平均空燃比を
    ほぼストイキに制御することを特徴とする請求項１又は
    請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手
    段と、前記触媒に流入する排気の空燃比を制御する空燃
    比制御手段とを備え、 前記空燃比制御手段は、前記触媒に吸収されたＳＯｘを
    放出すべき条件が成立し、かつ、検出した触媒の温度が
    ＳＯｘ放出温度以上のときに、前記触媒に流入する排気
    の平均空燃比をストイキよりリッチ側に制御することを
    特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の排気
    浄化装置。
  7. 【請求項７】前記触媒に吸収されたＳＯｘ量を推定する
    ＳＯｘ吸収量推定手段を備え、 前記ＳＯｘ放出条件判断手段は、推定したＳＯｘ吸収量
    に基づいて前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条
    件を判断することを特徴とする請求項１又は請求項２記
    載の内燃機関の排気浄化装置。
  8. 【請求項８】前記触媒から流出する排気のＮＯｘ濃度を
    検出するＮＯｘ濃度検出手段と、前記触媒に吸収された
    ＮＯｘ量を推定するＮＯｘ吸収量推定手段とを備え、 前記ＳＯｘ放出条件判断手段は、検出したＮＯｘ濃度と
    推定したＮＯｘ吸収量とに基づいて前記触媒に吸収され
    たＳＯｘを放出すべき条件を判断することを特徴とする
    請求項１又は請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
  9. 【請求項９】機関の始動を検出する始動検出手段を備
    え、 前記ＳＯｘ放出条件判断手段は、機関の始動を検出した
    ときに前記触媒に吸収されたＳＯｘを放出すべき条件が
    成立したと判断することを特徴とする請求項１又は請求
    項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
  10. 【請求項１０】排気温度を上昇させる成層燃焼を行うと
    きに、排気弁開時期を進角側に補正する排気弁開時期補
    正手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２
    記載の内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013637B2 (en) 2002-08-01 2006-03-21 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust purification apparatus and method for internal combustion engine
JP2007100528A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
KR100959839B1 (ko) 2002-08-23 2010-05-28 우미코레 아게 운트 코 카게 질소 산화물 저장 촉매의 탈황방법
JP2012117509A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Hyundai Motor Co Ltd 窒素酸化物低減触媒に貯蔵される硫黄酸化物の量を予測する方法及びこれを用いた排気装置
US9133746B2 (en) 2010-12-02 2015-09-15 Hyundai Motor Company Method for predicting NOx loading at DeNOx catalyst and exhaust system using the same
JP2017210934A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0915244B1 (en) * 1997-11-10 2003-08-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus of internal combustion engine
JP3496593B2 (ja) * 1999-09-30 2004-02-16 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジンの制御装置
EP1251252B1 (en) * 2000-01-25 2005-12-14 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
JP3920526B2 (ja) * 2000-03-08 2007-05-30 トヨタ自動車株式会社 火花点火式成層燃焼内燃機関
US6860100B1 (en) * 2000-03-17 2005-03-01 Ford Global Technologies, Llc Degradation detection method for an engine having a NOx sensor
US6519933B2 (en) * 2000-03-21 2003-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine having variable valve control system and NOx catalyst
US6901749B2 (en) * 2000-08-01 2005-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
EP1389679B1 (en) * 2001-05-22 2017-11-29 Hitachi, Ltd. Compression ignition internal combustion engine
JP3659193B2 (ja) * 2001-06-08 2005-06-15 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
US7741127B2 (en) * 2001-08-06 2010-06-22 Southwest Research Institute Method for producing diesel exhaust with particulate material for testing diesel engine aftertreatment devices
JP3927395B2 (ja) * 2001-09-28 2007-06-06 株式会社日立製作所 圧縮着火エンジンの制御装置
JP3966040B2 (ja) * 2002-03-15 2007-08-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4083453B2 (ja) * 2002-03-29 2008-04-30 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘ浄化システム及びその触媒劣化回復方法
GB0211971D0 (en) * 2002-05-24 2002-07-03 Johnson Matthey Plc Spark ignition engine including three-way catalyst
JP3991789B2 (ja) * 2002-07-04 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 混合気を圧縮自着火させる内燃機関
JP3873904B2 (ja) * 2003-02-26 2007-01-31 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4134910B2 (ja) * 2004-01-16 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102004007523B4 (de) * 2004-02-17 2007-10-25 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Bestimmung des Umschaltzeitpunktes von der Speicherphase zur Regenerationsphase eines Stickoxid-Speicherkatalysators und zur Diagnose seines Speicherverhaltens
FR2866926B1 (fr) * 2004-02-27 2008-02-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de diagnostic pour un catalyseur de gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule mettant en oeuvre ce procede
FR2866925B1 (fr) * 2004-02-27 2006-10-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle du traitement des gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule a moteur thermique mettant en oeuvre ce procede
US7107947B2 (en) * 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine
US7165391B2 (en) * 2004-03-19 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method to reduce engine emissions for an engine capable of multi-stroke operation and having a catalyst
US7072758B2 (en) * 2004-03-19 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Method of torque control for an engine with valves that may be deactivated
US7079935B2 (en) * 2004-03-19 2006-07-18 Ford Global Technologies, Llc Valve control for an engine with electromechanically actuated valves
US7128687B2 (en) * 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7383820B2 (en) 2004-03-19 2008-06-10 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve timing during a start
US7559309B2 (en) 2004-03-19 2009-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method to start electromechanical valves on an internal combustion engine
US7021289B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-04 Ford Global Technology, Llc Reducing engine emissions on an engine with electromechanical valves
US7128043B2 (en) * 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control based on a vehicle electrical system
US7107946B2 (en) * 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7063062B2 (en) * 2004-03-19 2006-06-20 Ford Global Technologies, Llc Valve selection for an engine operating in a multi-stroke cylinder mode
US7240663B2 (en) * 2004-03-19 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine shut-down for engine having adjustable valves
US7555896B2 (en) 2004-03-19 2009-07-07 Ford Global Technologies, Llc Cylinder deactivation for an internal combustion engine
US7194993B2 (en) * 2004-03-19 2007-03-27 Ford Global Technologies, Llc Starting an engine with valves that may be deactivated
JP4321332B2 (ja) * 2004-04-01 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7467614B2 (en) 2004-12-29 2008-12-23 Honeywell International Inc. Pedal position and/or pedal change rate for use in control of an engine
US7398644B2 (en) * 2005-06-15 2008-07-15 Ford Global Technologies, Llc System and method for reducing NOx emissions in an apparatus having a diesel engine
US7389773B2 (en) 2005-08-18 2008-06-24 Honeywell International Inc. Emissions sensors for fuel control in engines
FR2894286B1 (fr) 2005-12-01 2010-10-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de determination du niveau d'empoisonnement en soufre de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur de vehicule automobile.
DE102006028436A1 (de) * 2006-06-21 2007-12-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer in einem Abgasbereich einer Brennkraftmaschine angeordneten Abgasreinigungsanlage
EP1887203B1 (en) * 2006-08-01 2009-12-30 Honda Motor Co., Ltd. Sulfur purge control device for an internal combustion engine
JP4566178B2 (ja) * 2006-10-06 2010-10-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7650863B2 (en) 2006-11-30 2010-01-26 Caterpillar Inc. Variable engine valve actuation system having common rail
US8359837B2 (en) * 2006-12-22 2013-01-29 Cummins Inc. Temperature determination and control of exhaust aftertreatment system adsorbers
JP4840274B2 (ja) * 2007-07-11 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 燃料やオイル中の硫黄濃度検出方法
EP2090767B1 (en) * 2008-02-13 2011-05-18 GM Global Technology Operations, Inc. Estimation of the soot load of a particulate filter
US8060290B2 (en) 2008-07-17 2011-11-15 Honeywell International Inc. Configurable automotive controller
DE102009029590A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Ventils
US8620461B2 (en) 2009-09-24 2013-12-31 Honeywell International, Inc. Method and system for updating tuning parameters of a controller
US8504175B2 (en) 2010-06-02 2013-08-06 Honeywell International Inc. Using model predictive control to optimize variable trajectories and system control
JP5409538B2 (ja) * 2010-07-22 2014-02-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
EP2631444B1 (en) 2010-10-20 2016-01-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst deterioration judging system
US9677493B2 (en) 2011-09-19 2017-06-13 Honeywell Spol, S.R.O. Coordinated engine and emissions control system
US20130111905A1 (en) 2011-11-04 2013-05-09 Honeywell Spol. S.R.O. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system
US9650934B2 (en) 2011-11-04 2017-05-16 Honeywell spol.s.r.o. Engine and aftertreatment optimization system
EP3051367B1 (en) 2015-01-28 2020-11-25 Honeywell spol s.r.o. An approach and system for handling constraints for measured disturbances with uncertain preview
EP3056706A1 (en) 2015-02-16 2016-08-17 Honeywell International Inc. An approach for aftertreatment system modeling and model identification
EP3091212A1 (en) 2015-05-06 2016-11-09 Honeywell International Inc. An identification approach for internal combustion engine mean value models
EP3734375B1 (en) 2015-07-31 2023-04-05 Garrett Transportation I Inc. Quadratic program solver for mpc using variable ordering
US10272779B2 (en) 2015-08-05 2019-04-30 Garrett Transportation I Inc. System and approach for dynamic vehicle speed optimization
US10415492B2 (en) 2016-01-29 2019-09-17 Garrett Transportation I Inc. Engine system with inferential sensor
US10124750B2 (en) 2016-04-26 2018-11-13 Honeywell International Inc. Vehicle security module system
US10036338B2 (en) 2016-04-26 2018-07-31 Honeywell International Inc. Condition-based powertrain control system
EP3548729B1 (en) 2016-11-29 2023-02-22 Garrett Transportation I Inc. An inferential flow sensor
JP6458814B2 (ja) * 2017-01-30 2019-01-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US11057213B2 (en) 2017-10-13 2021-07-06 Garrett Transportation I, Inc. Authentication system for electronic control unit on a bus
US10697340B1 (en) * 2019-01-31 2020-06-30 Hyundai Motor Company After treatment system and after treatment method for lean-burn engine
US11873774B2 (en) * 2021-10-27 2024-01-16 Ford Global Technologies, Llc Method and system for reactivating a catalyst

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0621400B1 (de) * 1993-04-23 1999-03-31 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine mit einer Abgasnachbehandlungseinrichtung zur Reduzierung von Stickoxiden
US5657625A (en) * 1994-06-17 1997-08-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus and method for internal combustion engine control
JP3870430B2 (ja) 1995-07-14 2007-01-17 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型内燃機関
JPH09242520A (ja) 1996-03-06 1997-09-16 Unisia Jecs Corp 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置
JP3257423B2 (ja) 1996-12-12 2002-02-18 三菱自動車工業株式会社 排気昇温装置
JP3645704B2 (ja) * 1997-03-04 2005-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5832722A (en) * 1997-03-31 1998-11-10 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for maintaining catalyst efficiency of a NOx trap
JP3067685B2 (ja) * 1997-03-31 2000-07-17 三菱自動車工業株式会社 火花点火式筒内噴射型内燃機関の排気浄化装置
JP3677954B2 (ja) * 1997-07-23 2005-08-03 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP3424557B2 (ja) * 1997-08-06 2003-07-07 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
JPH1193731A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Toyota Motor Corp 筒内噴射内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3325232B2 (ja) * 1997-09-29 2002-09-17 マツダ株式会社 筒内噴射式エンジン
JP3225957B2 (ja) * 1999-02-02 2001-11-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013637B2 (en) 2002-08-01 2006-03-21 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust purification apparatus and method for internal combustion engine
KR100959839B1 (ko) 2002-08-23 2010-05-28 우미코레 아게 운트 코 카게 질소 산화물 저장 촉매의 탈황방법
JP2007100528A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2012117509A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Hyundai Motor Co Ltd 窒素酸化物低減触媒に貯蔵される硫黄酸化物の量を予測する方法及びこれを用いた排気装置
US9133746B2 (en) 2010-12-02 2015-09-15 Hyundai Motor Company Method for predicting NOx loading at DeNOx catalyst and exhaust system using the same
JP2017210934A (ja) * 2016-05-27 2017-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置

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Publication number Publication date
EP1041263A3 (en) 2003-04-02
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