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JP2001073749A - 車載用内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

車載用内燃機関の排気浄化装置

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JP2001073749A
JP2001073749A JP24997199A JP24997199A JP2001073749A JP 2001073749 A JP2001073749 A JP 2001073749A JP 24997199 A JP24997199 A JP 24997199A JP 24997199 A JP24997199 A JP 24997199A JP 2001073749 A JP2001073749 A JP 2001073749A
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internal combustion
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善一郎 益城
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】車両発進時の触媒の温度低下に伴う排気性状の
悪化を抑制することのできる車載用内燃機関の排気浄化
装置を提供することにある。 【解決手段】エンジン１０は、その排気通路１８に三元
触媒２０及びＮＯｘ触媒２２を備える。電子制御装置４
０は、車両停車中にこれら触媒２０，２２の温度（触媒
床温）をエンジン１０の運転状態に基づいて推定する。
電子制御装置４０は、この触媒床温が所定温度以下であ
るときには、車両発進時においてエンジン１０の燃焼形
態を成層燃焼からストイキ燃焼に強制的に切り替えるこ
とにより、排気温度を上昇させて各触媒２０，２２の昇
温を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リーン燃焼を行
う内燃機関に適用され、その排気通路に設けられた触媒
により排気を浄化するようにした車載用内燃機関の排気
浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、燃費の向上を図るべく、空燃
比を理論空燃比よりもリーン側に設定するリーン燃焼を
行うようにした車載用内燃機関が知られている。また、
こうしたリーン燃焼の態様としては、点火プラグの近傍
にのみ濃い混合気層を形成する成層燃焼や、気筒内に均
質な混合気層を形成する均質リーン燃焼がよく知られて
いる。
【０００３】ところで、リーン燃焼時には、空燃比を理
論空燃比に設定した、いわゆるストイキ燃焼を行うとき
と比較して燃焼熱量が少ないため、排気温度が低くなる
傾向がある。特に成層燃焼時にあっては、均質リーン燃
焼時よりも燃焼熱量が更に少なくなるため、こうした傾
向も一層顕著なものとなる。このため、例えば、成層燃
焼での低負荷運転が継続して行われることがあると、排
気通路に設けられたＮＯｘ吸蔵還元触媒や三元触媒とい
った排気を浄化するための触媒の温度が低下し、その浄
化性能の悪化を招くおそれがある。
【０００４】そこで従来では、成層燃焼中に触媒の温度
低下が検出された場合に、燃焼形態を成層燃焼から均質
リーン燃焼へと切り替えることにより触媒の温度低下を
抑制するようにしている（例えば特開平１０−４７０４
０号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者の
実験によると、成層燃焼中に車両が停止状態から走行状
態に移行した場合に、触媒の温度は以下のような態様を
もって変化することが確認されている。
【０００６】即ち、成層燃焼中に車両が発進すると、機
関負荷（燃料噴射量）の増大に伴って燃焼熱量は増大す
るものの、発進直後においては燃焼室（の内壁）や排気
系の温度が未だ低いため、この燃焼熱量の増大が排気温
度の上昇に直ぐに反映されることがない。また一方で、
車両発進時には、機関負荷の増大に伴って吸入空気量が
増大するため、排気流量も増大するようになる。その結
果、車両の発進直後にあっては、十分に温度上昇してな
い排気が多量に触媒に流れ込むこととなり、触媒は急速
に温度低下するようになる。その後、燃焼室や排気系の
温度が高められ、排気温度が触媒の温度以上にまで上昇
すると、同触媒の温度低下はおさまり、触媒の温度は上
昇し始めるようになる。
【０００７】このように車両の発進直後にあっては触媒
の温度が急速に低下することから、触媒の温度低下を検
出したときに燃焼形態を切り替えるようにしても、その
切り替えにより触媒が所定の浄化性能を確保し得る温度
にまで温度上昇するのには長い時間を要するようにな
る。このため、従来の排気浄化装置にあっては、車両の
発進直後に、浄化性能の低下している触媒に多量の排気
が流れ込むこととなり、一時的にせよ排気性状の悪化が
避けきれないものとなっていた。
【０００８】また、上記従来の装置にあっても、例えば
触媒の温度低下を判定する際の判定温度を予め十分に高
く設定しておけば、こうした車両発進時における触媒の
温度低下にも対応することは可能である。しかしなが
ら、この場合には、本来その必要が無いのにもかかわら
ず、触媒を温度上昇させるための燃焼形態の切り替えが
頻繁に行われることとなり、燃費の悪化を招くこととな
り好ましくない。
【０００９】この発明は、こうした従来の実情に鑑みて
なされたものであり、その目的は、車両発進時の触媒の
温度低下に伴う排気性状の悪化を抑制することのできる
車載用内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の構成及びその作用効果について以下に記載する。請求
項１に記載した発明では、リーン燃焼を行う内燃機関に
適用され、その排気通路に配設される触媒により排気を
浄化する車載用内燃機関の排気浄化装置において、車両
発進時か否かを判断する判断手段と、車両発進時である
旨判断されたときに前記触媒を昇温する昇温手段とを備
えるようにしている。
【００１１】上記構成によれば、車両発進時を判断して
その発進時に触媒を昇温するようにしているため、車両
発進直後における温度低下の発生を予め抑えて触媒をよ
り早期に温度上昇させることができる。従って、車両発
進時における触媒の浄化性能を良好に維持し、排気性状
の悪化を抑制することができるようになる。
【００１２】請求項２に記載した発明では、請求項１に
記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記昇
温手段は車両停車中の前記触媒の温度が所定温度未満で
あることを条件に前記車両発進時の触媒の昇温を行うも
のであるとしている。
【００１３】上記構成によれば、車両発進直後に触媒が
温度低下したとしても、その温度低下によって浄化性能
が悪化するおそれがないときには、前記昇温手段による
触媒の昇温が行われないようになる。従って、請求項２
に記載した発明の作用効果に加えて、触媒が不必要に昇
温されるのを回避することができるようになる。
【００１４】請求項３に記載した発明では、請求項１又
は請求項２に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記昇温手段は前記触媒の劣化度を判断し該劣化
度に応じて前記触媒を昇温する際の昇温期間を設定する
ものであるとしている。
【００１５】一般に、触媒が劣化すると、その活性化温
度が上昇するため、所期の浄化性能を確保するには同触
媒をより高い温度状態に維持する必要が生じるようにな
る。この点、請求項３に記載した発明の上記構成によれ
ば、こうした触媒の劣化度に応じて触媒の昇温期間を設
定するようにしているため、劣化により浄化性能を確保
し得る温度が変化した場合でも、その変化に合わせて触
媒を昇温することができ、車両発進時における排気性状
の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【００１６】請求項４に記載した発明では、請求項３に
記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記昇
温手段は前記触媒の劣化度を前記車両の総走行距離に基
づいて判断するものであるとしている。
【００１７】上記構成によれば、触媒の劣化度を容易に
且つ適正に判断することができるようになり、請求項３
に記載した発明の作用効果を更に確実に奏することがで
きるようになる。
【００１８】請求項５に記載した発明では、請求項１乃
至４のいずれかに記載の車載用内燃機関の排気浄化装置
において、前記昇温手段は前記内燃機関の燃焼形態をリ
ーン燃焼からストイキ燃焼に強制的に切り替えることに
より前記触媒の昇温を行うものであるとしている。
【００１９】上記構成によれば、内燃機関の燃焼形態を
リーン燃焼から燃焼熱量の多いストイキ燃焼に切り替
え、排気温度を上昇させることにより、触媒を昇温する
ようにしているため、例えば昇温機構を排気浄化装置に
対し別途設ける必要がない。従って、請求項５に記載し
た発明の上記構成によれば、構成の複雑化を招くことな
く、請求項１乃至４のいずれかに記載した発明の作用効
果を奏することができるようになる。
【００２０】請求項６に記載した発明では、リーン燃焼
を行う内燃機関に適用され、その排気通路に配設される
ＮＯｘ吸蔵還元触媒により排気を浄化する車載用内燃機
関の排気浄化装置において、車両発進時か否かを判断す
る判断手段と、車両発進時である旨判断されたときに前
記ＮＯｘ吸蔵還元触媒に還元剤を供給する供給手段とを
備えるようにしている。
【００２１】上記構成によれば、車両発進時を判断して
その発進時に還元剤をＮＯｘ吸蔵還元触媒に対して供給
するようにしているため、ＮＯｘ吸蔵還元触媒に吸蔵さ
れていたＮＯｘはこの還元剤により還元されて同触媒か
ら放出されるようになる。従って、車両発進直後におけ
るＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度低下に伴って、その吸蔵能
力（最大吸蔵量）が低下したとしても、同触媒からＮＯ
ｘが還元されないまま排出されるのを回避することがで
き、こうした温度低下に伴う排気性状の悪化を抑制する
ことができるようになる。
【００２２】請求項７に記載した発明では、請求項６に
記載の車載用内燃機関の排気浄化装置において、前記供
給手段は車両停車中の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が
所定温度未満であることを条件に前記車両発進時の還元
剤の供給を行うものであるとしている。
【００２３】上記構成によれば、車両発進直後にＮＯｘ
吸蔵還元触媒が温度低下したとしても、その温度低下に
よって同触媒の吸蔵能力が大きく低下するおそれがない
ときには、還元剤の供給が行われないようになる。従っ
て、請求項６に記載した発明の作用効果に加えて、還元
剤が不必要に供給されるのを回避することができるよう
になる。
【００２４】請求項８に記載した発明では、請求項６又
は請求項７に記載の車載用内燃機関の排気浄化装置にお
いて、前記供給手段は前記内燃機関の燃焼形態をリーン
燃焼からリッチ燃焼に強制的に切り替えることにより前
記還元剤の供給を行うものであるとしている。
【００２５】上記構成によれば、内燃機関の燃焼形態を
リーン燃焼から未燃成分（炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素
ＣＯ）の排出量が多いリッチ燃焼に切り替え、排気に含
まれる未燃成分を還元剤としてＮＯｘ吸蔵還元触媒に供
給するようにしているため、例えば還元剤の供給機構を
排気浄化装置に対して別途設ける必要がない。従って、
請求項８に記載した発明の上記構成によれば、構成の複
雑化を招くことなく、請求項６又は請求項７に記載した
発明の作用効果を奏することができるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
の第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明す
る。
【００２７】図１は本実施形態にかかる排気浄化装置及
び同装置が適用されるエンジン１０の概略構成を示して
いる。同図１に示されるように、車両Ｃに搭載されるエ
ンジン１０には、その燃焼室１２に燃料を直接噴射する
インジェクタ１４と、この噴射された燃料に点火する点
火プラグ１６とがそれぞれ設けられている。本実施形態
のエンジン１０では、上記インジェクタ１４による燃料
噴射態様が変更されることにより、その燃焼形態が成層
燃焼（リーン燃焼）、ストイキ燃焼、及びリッチ燃焼の
間で切り替えられる。
【００２８】例えば、成層燃焼時においては、燃料噴射
時期は圧縮行程後期に設定される。従って、点火時にお
いて点火プラグ１６近傍の混合気のみが部分的に点火可
能なリッチな状態となる。また、混合気の平均的な空燃
比（Ａ／Ｆ）は理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．５）よりも
リーン（例えばＡ／Ｆ＝２５〜５０）に設定される。一
方、ストイキ燃焼時には、燃料噴射時期は吸気行程中に
設定される。従って、点火時での燃焼室１２内における
空燃比は略均一になる。また、この空燃比は理論空燃比
近傍に設定される。
【００２９】これら成層燃焼とストイキ燃焼との間にお
ける燃焼形態の切り替えは、機関負荷及び機関回転数と
いったエンジン１０の運転状態に基づいて行われ、低負
荷低回転域では燃焼形態が成層燃焼に、高負荷高回転域
では燃焼形態がストイキ燃焼にそれぞれ設定される。
【００３０】また、リッチ燃焼時においては、燃料噴射
時期はストイキ燃焼時と同様、吸気行程中に設定される
が、燃料噴射量はストイキ燃焼時よりも増量される。従
って、空燃比は理論空燃比よりもリッチ（Ａ／Ｆ＝１１
〜１３）に設定される。
【００３１】このリッチ燃焼は、後述するＮＯｘ吸蔵還
元触媒２２のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上にまで増大した
ときに行われる（リッチスパイク処理）他、後述するＮ
Ｏｘ還元処理を通じても行われる。
【００３２】燃焼室１２に接続される排気通路１８に
は、三元触媒２０と、その下流側に位置するＮＯｘ吸蔵
還元触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」と略記する）２２とが
それぞれ配設されている。これら三元触媒２０及びＮＯ
ｘ触媒２２によって、排気に含まれるＨＣ（炭化水
素）、ＣＯ（一酸化炭素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）
が浄化される。
【００３３】即ち、三元触媒２０においては、排気に含
まれるＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘが酸化還元反応によって
それぞれ同時に浄化される。一方、ＮＯｘ触媒２２にお
いては、成層燃焼中の排気に含まれるＮＯｘが一旦吸蔵
され、リッチ燃焼（或いはストイキ燃焼）中の排気に含
まれるＨＣ及びＣＯを還元剤として還元され浄化され
る。
【００３４】車両Ｃには、機関回転数を検出するための
回転数センサ３１、アクセルペダル（図示略）の踏込量
を検出するアクセルセンサ３２、及び車両Ｃの走行速度
（車速ＳＰＤ）を検出する車速センサ３３が設けられて
いる。これら各センサ３１〜３３の検出信号は、エンジ
ン１０の各種制御を実行する電子制御装置４０に入力さ
れる。また、上記アクセルセンサ３２からはアクセルペ
ダルの踏込量に応じた信号の他、同ペダルが踏み込まれ
ていないときに「ＯＮ」となり、踏み込まれているとき
に「ＯＦＦ」となる信号（全閉信号ＬＬ）が出力され、
電子制御装置４０に入力される。
【００３５】電子制御装置４０は、これらセンサ３１〜
３３等によって検出されるエンジン１０の運転状態や車
両の走行状態に基づいて、燃料噴射制御や上記触媒の浄
化性能の低下を抑制するための制御等、各種制御を実行
する。
【００３６】また、電子制御装置４０は、こうした各種
制御を実行するためのプログラムや演算用マップ、制御
の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモ
リ４１を備えている。例えば、このメモリ４１には、上
記車速センサ３３の検出信号に基づいて更新される車両
Ｃの総走行距離が記憶されている。この車両Ｃの総走行
距離は、上記各触媒２０，２２の劣化度を反映するもの
として、電子制御装置４０により実行される制御におい
て適宜参照される。
【００３７】こうした構成を備えた本実施形態の排気浄
化装置では、車両Ｃの発進に伴って、三元触媒２０及び
ＮＯｘ触媒２２の温度が浄化性能の低下が無視できない
温度にまで低下すると判断される場合に、燃焼形態を強
制的にストイキ燃焼に切り替えて排気温度を上昇させ、
これら各触媒２０，２２の昇温を促進させることによ
り、その温度低下を抑制する処理（昇温促進処理）を実
行するようにしている。
【００３８】次に、こうした昇温促進処理の詳細につい
て図２〜図６を併せ参照して説明する。この昇温促進処
理においては、車両停車中に、燃焼形態の切り替えを実
行するか否かを判断するためのフラグ（ストイキ燃焼フ
ラグＸＡＣＳＪ）が各触媒２０，２２の温度状態に基づ
いて設定される。そして、車両発進時に、このストイキ
燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＮ」に設定されている場合
には、燃焼形態がストイキ燃焼に強制的に切り替えられ
る。
【００３９】図２及び図３は、このストイキ燃焼フラグ
ＸＡＣＳＪを設定する際の処理手順を示すフローチャー
トである。このフローチャートに示される一連の処理
は、所定のクランク角周期の割込処理として電子制御装
置４０により実行される。
【００４０】この処理では、まず、上記三元触媒２０及
びＮＯｘ触媒２２の温度（触媒床温Ｔｃ）が、機関負荷
及び機関回転数等の運転状態や、それまでのエンジン１
０の運転履歴（例えば上記リッチスパイク処理が実行さ
れた場合にはその実行後からの経過時間等）に基づいて
推定される（図２のステップ１００）。尚、三元触媒２
０は排気通路１８においてＮＯｘ触媒２２よりも上流側
に配設されているため、同ＮＯｘ触媒２２よりも若干高
い温度になっていると推定されるが、ここではこれら各
触媒２０，２２の温度は略同一であるとみなし、その温
度を上記触媒床温Ｔｃとして代表させている。
【００４１】次に、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが
「ＯＦＦ」であるか否かが判断される（ステップ１１
０）。このストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＮ」で
ある場合には（ステップ１１０：ＮＯ）、処理が図３に
示すステップ１５０に移行される。
【００４２】一方、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが
「ＯＦＦ」である場合には（ステップ１１０：ＹＥ
Ｓ）、次に全閉信号ＬＬが「ＯＮ」であり、且つ、車速
ＳＰＤが所定速度α（例えば「１０ｋｍ／ｈ」）未満で
あるか否かが判断される（ステップ１２０）。即ち、こ
こでは車両Ｃが停車状態（車速が極めて低く、アクセル
ペダルも踏み込まれていないため、その後間もなく車両
Ｃが停車すると予想される状態をも含む）にあるか否か
が判断される。
【００４３】そして、車両Ｃが停車状態にはないと判断
されると（ステップ１２０：ＮＯ）、処理は図３のステ
ップ１５０に移行される。一方、車両Ｃが停車状態であ
ると判断されると（ステップ１２０：ＹＥＳ）、次に触
媒床温Ｔｃと下限判定値Ｔ１とが比較される（ステップ
１３０）。
【００４４】この下限判定値Ｔ１は、停車中の車両Ｃが
その後発進して各触媒２０，２２が温度低下したとして
も、各触媒２０，２２が浄化性能の低下が無視できない
状態にまで温度低下しないことを車両停車中における各
触媒２０，２２の温度状態（触媒床温Ｔｃ）に基づいて
判定するためのものである。
【００４５】また、この下限判定値Ｔ１は車両Ｃの総走
行距離に基づいて設定される。図４は、この下限判定値
Ｔ１と車両Ｃの総走行距離との関係を示している。同図
に示されるように、下限判定値Ｔ１は車両Ｃの総走行距
離が長くなるほど大きい値に設定される。これは車両Ｃ
の総走行距離が長くなるほど、換言すれば各触媒２０，
２２の総使用時間が長くなってその劣化度が大きくなる
ほど、各触媒２０，２２の活性化温度が上昇し、より高
い温度に維持されなければ、それらの所期の浄化性能を
発揮できなくなるためである。こうした下限判定値Ｔ１
と総走行距離との関係は予め実験により求められ、下限
判定値Ｔ１を算出するためのデータとして電子制御装置
４０のメモリ４１に記憶されている。
【００４６】触媒床温Ｔｃがこの下限判定値Ｔ１未満で
ある場合には（ステップ１３０：ＹＥＳ）、車両Ｃの発
進に伴って各触媒２０，２２が温度低下し、それによっ
て各触媒２０，２２の浄化性能が大きく低下するものと
判定される。そしてこの場合には、ストイキ燃焼フラグ
ＸＡＣＳＪが「ＯＮ」に設定される（ステップ１４
０）。
【００４７】一方、触媒床温Ｔｃがこの下限判定値Ｔ１
以上である場合には（ステップ１３０：ＮＯ）、車両Ｃ
の発進に伴って、浄化性能の低下が無視できない状態に
まで各触媒２０，２２が温度低下することはないと判定
され、処理が図３のステップ１５０に移行される。従っ
て、この場合には、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが
「ＯＮ」に設定されることはなく、燃焼形態の強制的な
切り替えが実行されることはない。
【００４８】次に、上記各ステップ１００〜１４０の処
理を通じてストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＮ」に
設定されているか否かが判断される（図３のステップ１
５０）。ここで、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「Ｏ
Ｎ」であると判断された場合（ステップ１５０：ＹＥ
Ｓ）には、次に触媒床温Ｔｃと上限判定値Ｔ２とが比較
される（ステップ１６０）。
【００４９】この上限判定値Ｔ２は、各触媒２０，２２
が所期の浄化性能を確実に維持できる状態にあることを
それらの温度状態（触媒床温Ｔｃ）に基づいて判定する
ためのものであり、上記下限判定値Ｔ１よりも高い温度
（Ｔ２＞Ｔ１）に設定されている。
【００５０】また、この上限判定値Ｔ２は、下限判定値
Ｔ１と同様に、車両Ｃの総走行距離に基づいて設定され
る。即ち、図４に示されるように、上限判定値Ｔ２は車
両Ｃの総走行距離が長くなるほど大きい値に設定され
る。これは前述した下限判定値Ｔ１と車両Ｃの総走行距
離との関係と同様に、総走行距離が長くなり、各触媒２
０，２２の劣化度が大きくなるほど、各触媒２０，２２
をより高い温度に維持しなければ、それらの所期の浄化
性能を発揮できなくなるためである。こうした上限判定
値Ｔ２と総走行距離との関係は予め実験により求めら
れ、上限判定値Ｔ２を算出するためのデータとして電子
制御装置４０のメモリ４１に記憶されている。
【００５１】そして、触媒床温Ｔｃがこの上限判定値Ｔ
２を上回っている場合には（ステップ１６０：ＹＥ
Ｓ）、各触媒２０，２２において所期の浄化性能が確実
に確保されており、燃焼形態の切り替えによる昇温の促
進を継続する必要はないものとして、ストイキ燃焼フラ
グＸＡＣＳＪが「ＯＦＦ」に設定される（ステップ１７
０）。こうしてストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＦ
Ｆ」に設定された後、或いは、ストイキ燃焼フラグＸＡ
ＣＳＪが「ＯＮ」に設定されていない場合（ステップ１
５０：ＮＯ）や、触媒床温Ｔｃが上限判定値Ｔ２以下で
ある場合（ステップ１６０：ＮＯ）にはいずれも、本ル
ーチンの処理が一旦終了される。
【００５２】次に、このストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪ
に基づいて燃焼形態を切り替える際の処理手順について
図５のフローチャートを参照して説明する。このフロー
チャートに示される一連の処理は、所定のクランク角周
期の割込処理として電子制御装置４０により実行され
る。
【００５３】この処理に際しては、まず、全閉信号ＬＬ
が「ＯＦＦ」であるか否か、即ちアクセルペダルが踏み
込まれることにより、車両Ｃが発進状態に移行したか否
かが判断される（ステップ２１０）。全閉信号ＬＬが
「ＯＦＦ」であると判断されると（ステップ２１０：Ｙ
ＥＳ）、次にストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＮ」
であるか否かが判断される（ステップ２２０）。
【００５４】ここでストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが
「ＯＮ」であると判断されると（ステップ２２０：ＹＥ
Ｓ）、車両Ｃが発進状態に移行することにより、各触媒
２０，２２の温度が所期の浄化性能を発揮できなくなる
状態にまで温度低下するものとして、燃焼形態が強制的
にストイキ燃焼に設定される（ステップ２３０）。
【００５５】一方、全閉信号ＬＬが「ＯＮ」である場合
（ステップ２１０：ＮＯ）、或いはストイキ燃焼フラグ
ＸＡＣＳＪが「ＯＦＦ」である場合（ステップ２２０：
ＮＯ）にはいずれも、燃焼形態は運転状態に応じた燃焼
形態に設定される（ステップ２４０）。
【００５６】このようにして燃焼形態が設定された後
（ステップ２３０、ステップ２４０）、本ルーチンの処
理は一旦終了される。図６は、この昇温促進処理に基づ
く燃焼形態の切替態様の一例を示すタイミングチャート
である。
【００５７】同図に示されるように、成層燃焼中に、ア
クセルペダルの踏み込みが解除（全閉信号ＬＬが「Ｏ
Ｎ」）され（タイミングｔ１）、車速ＳＰＤが所定速度
αを下回るようになった後（タイミングｔ２）、触媒床
温Ｔｃが低下して下限判定値Ｔ１に達すると（タイミン
グｔ３）、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが「ＯＮ」に
設定される。但し、このようにストイキ燃焼フラグＸＡ
ＣＳＪが「ＯＮ」に設定されても、車両Ｃが発進状態に
移行するまでの間は、燃焼形態はエンジン１０の運転状
態に基づく燃焼形態（成層燃焼）のまま維持される（タ
イミングｔ３〜ｔ４）。
【００５８】そしてその後、アクセルペダルが踏み込ま
れて（全閉信号ＬＬが「ＯＦＦ」）、車両Ｃが発進する
と同時に、燃焼形態が成層燃焼からストイキ燃焼に強制
的に切り替えられる（タイミングｔ４）。
【００５９】このように燃焼形態が成層燃焼からストイ
キ燃焼に切り替えられると、排気温度が上昇し、各触媒
２０，２２の温度（触媒床温Ｔｃ）は、そのまま成層燃
焼を継続した場合（この場合における触媒床温Ｔｃの変
化態様を図６（ｂ）に二点鎖線で示す）と比較して、そ
の上昇が早められるようになり（タイミングｔ４〜ｔ
５）、各触媒２０，２２は高温の状態に保持されるよう
になる。その結果、車両発進直後であっても、各触媒２
０，２２の浄化性能が良好に維持されるようになる。ま
た特に、三元触媒２０においては、車両発進時における
温度低下に起因した未燃成分（ＨＣやＣＯ）の排出が好
適に抑制されるようになる。
【００６０】そして、ストイキ燃焼が継続されることに
よって触媒床温Ｔｃが上昇し、同触媒床温Ｔｃが上限判
定値Ｔ２に達すると、ストイキ燃焼フラグＸＡＣＳＪが
「ＯＦＦ」に設定され、その設定に伴って燃焼形態がス
トイキ燃焼から再びエンジン１０の運転状態に基づく燃
焼形態（成層燃焼）に戻されるようになる（タイミング
ｔ５）。
【００６１】また、こうした燃焼形態の切り替えは、触
媒床温Ｔｃが下限判定値Ｔ１に達した後の車両発進時に
開始され、同触媒床温Ｔｃが上限判定値Ｔ２に達したと
きに終了されるため、ストイキ燃焼が実行される期間、
即ち燃焼形態の切り替えによって各触媒２０，２２の昇
温が促進される期間（タイミングｔ４〜ｔ５の期間）
は、これら各判定値Ｔ１，Ｔ２の大きさに応じて設定さ
れるようになる。また前述したように、これら判定値Ｔ
１，Ｔ２は、各触媒２０，２２の劣化度に応じて設定さ
れているため、上記昇温期間の設定に際しては、この各
触媒２０，２２の劣化度が反映されるようになる。
【００６２】以上説明した態様をもって上記昇温促進処
理を実行する本実施形態の排気浄化装置によれば、 （１）車両発進時を判断し、同発進時に燃焼形態をスト
イキ燃焼に切り替えて触媒の昇温を促進するようにして
いるため、車両発進直後における温度低下の発生を予め
抑えて各触媒２０，２２をより早期に温度上昇させるこ
とができる。従って、車両発進時においても各触媒２
０，２２の浄化性能を良好に維持し、排気性状の悪化を
抑制することができるようになる。
【００６３】（２）また、車両停車中の触媒床温Ｔｃが
下限判定値Ｔ１未満であることを条件に、燃焼形態の切
り替えを行うようにしているため、車両発進直後に各触
媒２０，２２が温度低下したとしても、その温度低下に
よって浄化性能が悪化するおそれがないときには、燃焼
形態が切り替えられず、各触媒２０，２２の強制的な昇
温は行われないようになる。従って、各触媒２０，２２
が不必要に昇温されるのを回避することができるように
なり、ストイキ燃焼を行うことによる燃費の悪化も極力
抑えることができるようになる。
【００６４】（３）燃焼形態をストイキ燃焼に設定して
各触媒２０，２２の昇温を促進する期間（昇温期間）
を、これら各触媒２０，２２の劣化度に応じて設定する
ようにしているため、この劣化によって浄化性能を確保
し得る温度が変化した場合であっても、その変化に合わ
せて触媒の昇温を促進させることができ、車両発進時に
おける排気性状の悪化をより好適に抑制することができ
るようになる。
【００６５】（４）更に、こうした各触媒２０，２２の
劣化度を車両Ｃの総走行距離に基づいて判断するように
しているため、同劣化度を容易に且つ適正に判断するこ
とができるようになり、上記（３）に記載した作用効果
を更に確実に奏することができるようになる。
【００６６】（５）また、燃焼形態を成層燃焼からスト
イキ燃焼に強制的に切り替えることにより、排気温度を
上昇させ、各触媒２０，２２の昇温を促進するようにし
ているため、例えば昇温機構を排気浄化装置に対し別途
設ける必要がない。従って、構成の複雑化を招くことな
く、上記（１）〜（４）に記載した作用効果を奏するこ
とができる。等々の優れた作用効果を奏することができ
るようになる。
【００６７】［第２の実施形態］次に、本発明の第２の
実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心
に説明する。尚、本実施形態での排気浄化装置は、第１
の実施形態にて説明した装置と同様の構成を備えたもの
を想定しているため、その構成にかかる説明については
省略する。
【００６８】三元触媒２０及びＮＯｘ触媒２２は、その
温度が活性化温度以下にまで低下すると、所期の浄化性
能が確保できなくなる点については既に説明したが、特
にＮＯｘ触媒２２については、更に以下に示すような温
度低下に起因する浄化性能の低下もみられる。
【００６９】即ち、ＮＯｘ触媒２２は、成層燃焼中に排
気に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵するが、この吸蔵量の最
大値（以下、「最大吸蔵量」という）は一定ではなく、
図７に示されるように、同触媒２２の温度（同図では上
記触媒床温Ｔｃとの関係において示す）に応じて変化す
るものとなっている。このため、同図に示されるよう
に、例えば触媒床温Ｔｃ及び最大吸蔵量がそれぞれ、
「Ｔｃ２」、「ＱＭＡＸ２」であり、ＮＯｘ触媒２２の
実際の吸蔵量が最大吸蔵量（＝ＱＭＡＸ２）未満の「Ｑ
２」である状態から、同触媒床温Ｔｃが所定温度Ｔｃ１
にまで低下し、最大吸蔵量が減少して所定量ＱＭＡＸ１
になると、その最大吸蔵量（＝ＱＭＡＸ１）が実際の吸
蔵量（＝Ｑ２）よりも少なくなる。その結果、このＮＯ
ｘ吸蔵量の余剰分（＝Ｑ２−ＱＭＡＸ１）をＮＯｘ触媒
２２において吸蔵しておくことができなくなり、同余剰
分は還元されないままＮＯｘ触媒２２から排出されるよ
うになって、その浄化性能が実質的に低下することとな
る。
【００７０】本実施形態の排気浄化装置では、こうした
温度低下に伴って発生するＮＯｘの排出を回避すべく、
触媒床温Ｔｃが急速に低下する車両発進時には、燃焼形
態をリッチ燃焼に強制的に切り替えることにより、ＮＯ
ｘ触媒２２に吸蔵されているＮＯｘを予め還元して放出
させる処理（ＮＯｘ還元処理）を実行するようにしてい
る。
【００７１】以下、こうしたＮＯｘ還元処理の詳細につ
いて図８〜図１１を併せ参照して説明する。このＮＯｘ
還元処理においては、車両停車中に、燃焼形態の切り替
えを実行するか否かを判断するためのフラグ（リッチ燃
焼フラグＸＲＩＣＨＳ）がＮＯｘ触媒２２の温度状態に
基づいて設定される。そして、車両発進時に、このリッ
チ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されている
場合には、上記燃焼形態がリッチ燃焼に強制的に切り替
えられる。
【００７２】図８及び図９は、このリッチ燃焼フラグＸ
ＲＩＣＨＳを設定する際の処理手順を示すフローチャー
トである。このフローチャートに示される処理は所定の
クランク角周期の割込処理として電子制御装置４０によ
り実行される。
【００７３】この処理では、まず、先の図２のステップ
１００における処理と同様にして、触媒床温Ｔｃが推定
される（ステップ３００）。次に、リッチ燃焼フラグＸ
ＲＩＣＨＳが「ＯＦＦ」であるか否かが判断される（ス
テップ３１０）。このリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが
「ＯＮ」である場合には（ステップ３１０：ＮＯ）、処
理が図９に示すステップ３５０に移行される。
【００７４】一方、リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが
「ＯＦＦ」である場合には（ステップ３１０：ＹＥ
Ｓ）、次に全閉信号ＬＬが「ＯＮ」であり、且つ、車速
ＳＰＤが所定速度α未満であるか否かが判断される（ス
テップ３２０）。即ち、ここでは図２のステップ１２０
での処理と同様に、車両Ｃが停車状態にあるか否かが判
断される。
【００７５】そして、車両Ｃが停車状態にはないと判断
されると（ステップ３２０：ＮＯ）、処理は図９のステ
ップ３５０に移行される。一方、車両Ｃが停車状態であ
ると判断されると（ステップ３２０：ＹＥＳ）、次に触
媒床温Ｔｃと所定の判定値Ｔｏとが比較される（ステッ
プ３３０）。
【００７６】この判定値Ｔｏは、停車中の車両Ｃがその
後発進してＮＯｘ触媒２２が温度低下したとしても、そ
の最大吸蔵量の減少が無視できない状態にまでは温度低
下しないことを車両停車中におけるＮＯｘ触媒２２の温
度状態（触媒床温Ｔｃ）に基づいて判定するためのもの
である。
【００７７】触媒床温Ｔｃがこの判定値Ｔｏ未満である
場合には（ステップ３３０：ＹＥＳ）、車両Ｃの発進に
伴ってＮＯｘ触媒２２が温度低下し、それによって同触
媒２２の最大吸蔵量が極めて少量になるため、その減少
が無視できないと判定される。そして、この場合には、
リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定される
（ステップ３４０）。
【００７８】一方、触媒床温Ｔｃがこの判定値Ｔｏ以上
である場合には（ステップ３３０：ＮＯ）、車両Ｃの発
進に伴ってＮＯｘ触媒２２が温度低下したとしても、Ｎ
Ｏｘ触媒２２の最大吸蔵量が大きく減少しないものと判
定され、処理が図９のステップ３５０に移行される。従
って、この場合には、リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが
「ＯＮ」に設定されることはなく、燃焼形態の強制的な
切り替えが実行されることはない。
【００７９】次に、上記各ステップ３００〜３４０の処
理を通じてリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に
設定されているか否かが判断される（図９のステップ３
５０）。ここで、リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「Ｏ
Ｎ」であると判断された場合（ステップ３５０：ＹＥ
Ｓ）には、次にＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸが「０」であ
るか否かが判断される（ステップ３６０）。
【００８０】このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸは、ＮＯｘ
触媒２２における実際の吸蔵量の程度を示すものであ
り、本ルーチンとは別の処理を通じて、機関負荷及び機
関回転数等の運転状態に基づき増減されるカウンタ値で
ある。
【００８１】例えば、このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸ
は、成層燃焼中においては、排気に含まれるＮＯｘの量
が増大するため、運転状態に基づき設定される所定値ず
つインクリメントされるようになる。また例えば、リッ
チ燃焼中においては、排気に含まれるＨＣ及びＣＯの量
が増大し、これらを還元剤としてＮＯｘ触媒２２に吸蔵
されているＮＯｘが還元されるため、ＮＯｘカウンタ値
ＣＮＯＸは運転状態に基づき設定される所定値ずつデク
リメントされるようになる。
【００８２】従って、このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸが
小さくなるほど、ＮＯｘ触媒２２における実際のＮＯｘ
吸蔵量が少なくなっており、例えばＮＯｘカウンタ値Ｃ
ＮＯＸが「０」に設定されている場合には、ＮＯｘ触媒
２２にＮＯｘが吸蔵されていない旨判断することができ
る。
【００８３】このＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸが「０」で
ある場合には（ステップ３６０：ＹＥＳ）、ＮＯｘ触媒
２２にＮＯｘが吸蔵されておらず、燃焼形態の切り替え
によるＮＯｘの還元を継続する必要はないものとして、
リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＦＦ」に設定され
る（ステップ３７０）。こうしてリッチ燃焼フラグＸＲ
ＩＣＨＳを「ＯＦＦ」に設定した後、或いは、リッチ燃
焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定されていない場
合（ステップ３５０：ＮＯ）や、ＮＯｘカウンタ値ＣＮ
ＯＸが「０」ではない場合（ステップ３６０：ＮＯ）に
はいずれも、本ルーチンの処理が一旦終了される。
【００８４】次に、このリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳ
に基づいて燃焼形態を切り替える際の処理について図１
０のフローチャートを参照して説明する。このフローチ
ャートに示される処理は、所定のクランク角周期の割込
処理として電子制御装置４０により実行される。
【００８５】この処理に際しては、まず、全閉信号ＬＬ
が「ＯＦＦ」であるか否か、即ちアクセルペダルが踏み
込まれることにより、車両Ｃが発進状態に移行したか否
かが判断される（ステップ４１０）。全閉信号ＬＬが
「ＯＦＦ」であると判断されると（ステップ４１０：Ｙ
ＥＳ）、次にリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」
であるか否かが判断される（ステップ４２０）。
【００８６】ここでリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが
「ＯＮ」であると判断されると（ステップ４２０：ＹＥ
Ｓ）、車両Ｃが発進状態に移行することにより、その温
度低下に伴ってＮＯｘ触媒２２の最大吸蔵量が大きく減
少するものとして、燃焼形態が強制的にリッチ燃焼に設
定される（ステップ４３０）。
【００８７】一方、全閉信号ＬＬが「ＯＮ」である場合
（ステップ４１０：ＮＯ）、或いはリッチ燃焼フラグＸ
ＲＩＣＨＳが「ＯＦＦ」である場合（ステップ４２０：
ＮＯ）にはいずれも、こうした燃焼形態の強制的な設定
は行われず、同燃焼形態は機関負荷及び機関回転数等の
運転状態に基づいて設定される（ステップ４４０）。
【００８８】このようにして燃焼形態が設定された後
（ステップ４３０、ステップ４４０）、本ルーチンの処
理は一旦終了される。図１１は、以上説明したＮＯｘ還
元処理に基づく燃焼形態の切替態様の一例を示すタイミ
ングチャートである。
【００８９】同図に示されるように、成層燃焼中に、ア
クセルペダルの踏み込みが解除（全閉信号ＬＬが「Ｏ
Ｎ」）され（タイミングｔ１）、車速ＳＰＤが所定速度
αを下回るようになった後（タイミングｔ２）、触媒床
温Ｔｃが低下して判定値Ｔｏに達すると（タイミングｔ
３）、リッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨＳが「ＯＮ」に設定
される。但し、このようにリッチ燃焼フラグＸＲＩＣＨ
Ｓが「ＯＮ」に設定されても、車両Ｃが発進状態に移行
するまでは、燃焼形態はエンジン１０の運転状態に基づ
く燃焼形態（成層燃焼）のまま維持される（タイミング
ｔ３〜ｔ４）。
【００９０】そしてその後、アクセルペダルが踏み込ま
れて（全閉信号ＬＬが「ＯＦＦ」）、車両Ｃが発進する
と同時に、燃焼形態が成層燃焼からリッチ燃焼に強制的
に切り替えられる（タイミングｔ４）。
【００９１】このように燃焼形態が成層燃焼からリッチ
燃焼に切り替えられると、排気に含まれるＨＣ及びＣＯ
が増大し、これら未燃成分が還元剤としてＮＯｘ触媒２
２に供給されるようになるため、ＮＯｘ触媒２２に吸蔵
されているＮＯｘは還元されて同触媒２２から放出され
るようになる。その結果、ＮＯｘ触媒２２における実際
のＮＯｘ吸蔵量（ＮＯｘカウンタ値ＣＮＯＸ）は、その
まま成層燃焼を継続した場合（この場合における触媒床
温Ｔｃ、ＮＯｘ触媒２２の最大吸蔵量、並びにＮＯｘカ
ウンタ値ＣＮＯＸの変化態様を図１１（ｂ）、（ｃ）に
それぞれ二点鎖線で示す）とは異なり、大きく減少する
ようになる。従って、車両発進直後において触媒床温Ｔ
ｃが低下し、その低下に伴って最大吸蔵量が減少して
も、ＮＯｘ触媒２２からＮＯｘが還元されないまま排出
されるのを回避することができるようになる。
【００９２】そして、この燃焼形態の切り替えに伴って
ＮＯｘ触媒２２のＮＯｘ吸蔵量が減少し、ＮＯｘカウン
タ値ＣＮＯＸが「０」になると、リッチ燃焼フラグＸＲ
ＩＣＨＳが「ＯＦＦ」に設定されるとともに、その設定
に伴って燃焼形態がリッチ燃焼から再びエンジン１０の
運転状態に基づく燃焼形態（成層燃焼）に戻されるよう
になる（タイミングｔ５）。
【００９３】以上説明した態様をもって上記ＮＯｘ還元
処理を実行する本実施形態の装置によれば、 （６）車両発進時を判断し、同発進時に燃焼形態をリッ
チ燃焼に切り替えて、排気に含まれるＨＣ及びＣＯを還
元剤としてＮＯｘ触媒２２に供給することにより、同Ｎ
Ｏｘ触媒２２に吸蔵されているＮＯｘを還元して放出す
るようにしている。このため、車両発進直後におけるＮ
Ｏｘ触媒２２の温度低下に伴って、最大吸蔵量が減少し
たとしても、同触媒２２からＮＯｘが還元されないまま
排出されるのを回避することができ、こうした温度低下
に伴う排気性状の悪化を抑制することができるようにな
る。
【００９４】（７）また、車両停車中の触媒床温Ｔｃが
上記判定値Ｔｏ未満であることを条件に、燃焼形態の切
り替えを行うようにしているため、車両発進直後にＮＯ
ｘ触媒２２が温度低下したとしても、その温度低下によ
って同触媒２２の最大吸蔵量が大きく減少するおそれが
ないときには、燃焼形態が切り替えられることはなく、
還元剤の供給が行われないようになる。従って、ＮＯｘ
触媒２２に対して還元剤が不必要に供給されるのを回避
することができるようになり、リッチ燃焼を行うことに
よる燃費の悪化を極力抑えることができるようにもな
る。
【００９５】（８）また、燃焼形態を成層燃焼からリッ
チ燃焼に強制的に切り替え、これにより増大する排気中
の未燃成分（ＨＣ及びＣＯ）を還元剤としてＮＯｘ触媒
２２に供給するようにしているため、例えば還元剤の供
給機構を排気浄化装置に対して別途設ける必要がない。
従って、構成の複雑化を招くことなく、上記（６），
（７）の作用効果を奏することができる。等々の優れた
作用効果を奏することができるようになる。
【００９６】尚、以上説明した各実施形態は以下のよう
に構成を変更して実施することができる。 ・第１の実施形態では、燃焼形態を成層燃焼からストイ
キ燃焼に切り替えることにより、各触媒２０，２２の昇
温を促進させるようにしたが、例えば、均質リーン燃焼
やリッチ燃焼、或いは上記成層燃焼よりも成層強度を弱
めた燃焼形態（弱成層燃焼）等、成層燃焼よりも排気温
度が高くなるその他の燃焼形態に切り替えるようにして
もよい。また、車両停車中の触媒床温Ｔｃに応じて、切
り替え後の燃焼形態をこれら均質リーン燃焼、リッチ燃
焼、及び弱成層燃焼から適宜選択するようにしてもよ
い。更に、こうした燃焼形態の切り替えに限らず、例え
ば点火プラグ１６による点火時期を遅角させることによ
って各触媒２０，２２の昇温を促進させるようにしても
よい。尚、上記のように成層強度を弱めるに際しては、
例えば、燃料噴射時期を圧縮行程後期よりも早めたり、
一部の燃料を圧縮行程の他、吸入行程中に噴射したりす
ることにより、これを実現することができる。
【００９７】・第１の実施形態では、車両停車中の触媒
床温Ｔｃが上記下限判定値Ｔ１未満にまで低下したこと
を条件に、車両発進時に燃焼形態を成層燃焼からストイ
キ燃焼に切り替えるようにしたが、こうした条件を設定
せず、車両発進時には常に燃焼形態を所定期間の間、成
層燃焼からストイキ燃焼に切り替えるようにしてもよ
い。
【００９８】・第１の実施形態では、上記判定値Ｔ１，
Ｔ２を車両Ｃの総走行距離に応じて可変設定するように
したが、これらを触媒２０，２２の劣化度を反映するそ
の他のパラメータ（例えばエンジン１０の総稼動時間
等）に応じて可変設定するようにしてもよい。或いは、
これら判定値Ｔ１，Ｔ２を一定値として設定することも
可能である。
【００９９】・第２の実施形態では、車両停車中の触媒
床温Ｔｃが上記判定値Ｔｏ未満にまで低下したことを条
件として、車両発進時に燃焼形態を成層燃焼からリッチ
燃焼に切り替えるようにしたが、例えば、車両停車中の
ＮＯｘ吸蔵量が所定量以上であること（ＮＯｘカウンタ
値ＣＮＯＸが所定値以上であること）を条件に、或い
は、車両停車中において、触媒床温Ｔｃより求められる
ＮＯｘ触媒２２の最大吸蔵量と実際のＮＯｘ吸蔵量との
差が所定量以下になったことを条件に、上記燃焼形態の
切り替えを実行するようにしてもよい。また、こうした
条件を設定せず、車両発進時には常に燃焼形態を所定期
間の間、リッチ燃焼に切り替えるようにしてもよい。
【０１００】・第２の実施形態では、ＮＯｘ吸蔵量が
「０」になったときに、燃焼形態の切り替えを終了する
ようにしたが、例えば、燃焼形態をリッチ燃焼に切り替
える期間を触媒床温Ｔｃに応じて設定するようにしても
よい。
【０１０１】・第２の実施形態では、燃焼形態をリッチ
燃焼に切り替えることで増大する排気中の未燃成分を還
元剤としてＮＯｘ触媒２２に供給するようにしたが、例
えば燃料タンクの燃料を加熱してＨＣを生成し、これを
還元剤として排気通路１８のＮＯｘ触媒２２よりも上流
側部分に供給するようにしてもよい。
【０１０２】・第２の実施形態では、燃焼形態をリッチ
燃焼にのみ切り替えるようにしたが、例えば車両停車中
における触媒床温Ｔｃの低下が著しい場合には、リッチ
燃焼の後、引き続いてストイキ燃焼を所定期間行うこと
により、各触媒２０，２２の昇温を促進させるようにし
てもよい。こうした構成によれば、三元触媒２０におけ
るＨＣの浄化能力とＮＯｘ触媒２２におけるＮＯｘの吸
蔵能力の双方を良好に維持することができるようにな
る。
【０１０３】・上記各実施形態では、触媒床温Ｔｃをエ
ンジン１０の運転状態に基づいて推定するようにした
が、排気通路１８に設けられ同通路１８内の排気の温度
を検出する排気温センサ等の検出信号に基づいて、同触
媒床温Ｔｃを推定することもできる。
【０１０４】・上記各実施形態では、この発明にかかる
排気浄化装置をリーン燃焼として特に成層燃焼が行われ
るエンジン１０に適用する場合を想定しているが、この
リーン燃焼として例えば、均質リーン燃焼や弱成層燃焼
が行われるエンジン１０に対してこの発明にかかる排気
浄化装置を適用することもできる。
【０１０５】・上記各実施形態では、この発明にかかる
排気浄化装置を燃焼室１２内にインジェクタ１４から燃
料を直接噴射する、いわゆる筒内噴射式のエンジン１０
に適用する場合を想定しているが、燃料を吸気ポート内
に噴射する吸気ポート噴射式のエンジンに対してこの発
明にかかる排気浄化装置を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる排気浄化装置及びエン
ジンの概略構成図。
【図２】第１の実施形態でのストイキ燃焼フラグを設定
する際の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同じくストイキ燃焼フラグを設定する際の処理
手順を示すフローチャート。
【図４】車両の総走行距離と下限判定値及び上限判定値
との関係を示すマップ。
【図５】第１の実施形態における燃焼形態の切り替えの
際の処理手順を示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態での昇温促進処理に基づく燃焼
形態の切替態様の一例を示すタイミングチャート。
【図７】触媒床温とＮＯｘ触媒の最大吸蔵量との関係を
示すグラフ。
【図８】第２の実施形態でのリッチ燃焼フラグを設定す
る際の処理手順を示すフローチャート。
【図９】同じくリッチ燃焼フラグを設定する際の処理手
順を示すフローチャート。
【図１０】第２の実施形態における燃焼形態の切り替え
の際の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】第２の実施形態でのＮＯｘ還元処理に基づく
燃焼形態の切替態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…燃焼室、１４…インジェクタ、
１６…点火プラグ、１８…排気通路、２０…三元触媒、
２２…ＮＯｘ触媒、３１…回転数センサ、３２…アクセ
ルセンサ、３３…車速センサ、４０…電子制御装置、４
１…メモリ、Ｃ…車両。
───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３１４Ｚ 45/00 ３１４ ３１４Ｍ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ １０３Ｃ Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA09 BA15 CA00 CA03 CA04 CA09 DA10 DA25 DA27 EA11 EB22 EB24 EC02 FA00 FA10 FA18 FA27 FA33 3G091 AA02 AA09 AA12 AA13 AA17 AA24 AB03 AB06 BA02 BA04 CA01 CB02 CB03 DB11 DC01 DC06 EA01 EA03 EA07 EA18 EA38 EA39 FA06 FA16 FB11 FB12 FC07 HA08 3G301 HA04 HA16 JA21 JA33 JB09 KA08 KA09 KA24 KA25 KB01 LA00 LB04 MA01 MA19 NA08 NB02 NC08 NE14 NE15 NE17 NE19 PA14Z PA17Z PD12Z PE01Z PE03Z PF00Z PF01Z PF03Z 4D048 AA06 AA13 AA18 AB02 AB03 AB05 AC02 BB02 CA01 CC32 CC38 CC52 DA01 DA02 DA09 DA10 DA13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リーン燃焼を行う内燃機関に適用され、そ
    の排気通路に配設される触媒により排気を浄化する車載
    用内燃機関の排気浄化装置において、 車両発進時か否かを判断する判断手段と、 車両発進時である旨判断されたときに前記触媒を昇温す
    る昇温手段とを備えることを特徴とする車載用内燃機関
    の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の車載用内燃機関の排気浄
    化装置において、 前記昇温手段は車両停車中の前記触媒の温度が所定温度
    未満であることを条件に前記車両発進時の触媒の昇温を
    行うものであることを特徴とする車載用内燃機関の排気
    浄化装置。
  3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の車載用内燃
    機関の排気浄化装置において、 前記昇温手段は前記触媒の劣化度を判断し該劣化度に応
    じて前記触媒を昇温する際の昇温期間を設定するもので
    あることを特徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の車載用内燃機関の排気浄
    化装置において、 前記昇温手段は前記触媒の劣化度を前記車両の総走行距
    離に基づいて判断するものであることを特徴とする車載
    用内燃機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の車載用
    内燃機関の排気浄化装置において、 前記昇温手段は前記内燃機関の燃焼形態をリーン燃焼か
    らストイキ燃焼に強制的に切り替えることにより前記触
    媒の昇温を行うものであることを特徴とする車載用内燃
    機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項６】リーン燃焼を行う内燃機関に適用され、そ
    の排気通路に配設されるＮＯｘ吸蔵還元触媒により排気
    を浄化する車載用内燃機関の排気浄化装置において、 車両発進時か否かを判断する判断手段と、 車両発進時である旨判断されたときに前記ＮＯｘ吸蔵還
    元触媒に還元剤を供給する供給手段とを備えることを特
    徴とする車載用内燃機関の排気浄化装置。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の車載用内燃機関の排気浄
    化装置において、 前記供給手段は車両停車中の前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の
    温度が所定温度未満であることを条件に前記車両発進時
    の還元剤の供給を行うものであることを特徴とする車載
    用内燃機関の排気浄化装置。
  8. 【請求項８】請求項６又は請求項７に記載の車載用内燃
    機関の排気浄化装置において、 前記供給手段は前記内燃機関の燃焼形態をリーン燃焼か
    らリッチ燃焼に強制的に切り替えることにより前記還元
    剤の供給を行うものであることを特徴とする車載用内燃
    機関の排気浄化装置。
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