(57)【要約】【課題】  上流側の触媒での還元剤の消費量を反映させながら、ＮＯｘ触媒に還元剤を過不足なく供給でき、排ガス特性と燃費を向上させる内燃機関の排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】  触媒１６と、触媒１６の下流側に設けられ、酸化雰囲気下でＮＯｘを捕捉し、還元雰囲気下でＮＯｘを還元・浄化するＮＯｘ触媒１７と、ＮＯｘ触媒１７にＮＯｘ還元動作を行わせるために、触媒の上流側に還元剤を供給するＮＯｘ還元制御手段６、１２、２と、触媒の酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを算出する酸素吸藏量算出手段２と、還元制御の実行中に、酸素吸藏量に応じて、触媒で酸化・消費された還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣを算出する還元剤消費量算出手段２と、この還元剤消費量に応じ、ＮＯｘ触媒１７の還元剤供給量Ｓ＿ＱＤＡＬを算出する還元剤供給量算出手段２と、この還元剤供給量に基づいて還元制御を終了する還元制御終了手段２と、を備える。【選択図】  図８
2008128218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排気系に排出された排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置であって、
前記排気系に設けられ、排ガスを浄化するための酸素吸藏機能および酸化機能を有する触媒と、
前記排気系の前記触媒よりも下流側に設けられ、酸化雰囲気下で排ガス中のＮＯｘを捕捉するとともに、還元雰囲気下で、当該捕捉したＮＯｘを還元することによって浄化するＮＯｘ触媒と、
前記ＮＯｘ触媒にＮＯｘの還元動作を行わせるために、前記触媒の上流側に還元剤を供給することにより、前記ＮＯｘ触媒に流入する排ガスを還元雰囲気に制御する還元制御を実行するＮＯｘ還元制御手段と、
前記触媒に吸藏されている酸素量を酸素吸藏量として算出する酸素吸藏量算出手段と、
前記ＮＯｘ還元制御手段による還元制御の実行中に、前記算出された酸素吸藏量に応じ、前記触媒における酸化によって消費された還元剤量を還元剤消費量として算出する還元剤消費量算出手段と、
当該算出された還元剤消費量に応じて、前記ＮＯｘ触媒に供給された還元剤量を還元剤供給量として算出する還元剤供給量算出手段と、
当該算出された還元剤供給量がしきい値を超えたときに、前記還元制御を終了する還元制御終了手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段をさらに備え、
前記酸素吸藏量算出手段は、当該検出された触媒の温度に応じて、前記酸素吸藏量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記触媒の上流側の空燃比を検出する上流側空燃比推定手段と、
前記触媒の下流側の空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、をさらに備え、
前記酸素吸藏量算出手段は、当該検出された上流側空燃比と下流側空燃比との偏差に応じて、前記酸素吸藏量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出された排ガス中のＮＯｘを一時的に捕捉するとともに、捕捉されたＮＯｘを還元することによって、排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の排ガス浄化装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関はディーゼルエンジンであり、その排気管には、主として低温時にＨＣおよびＣＯを浄化するための三元触媒と、ＮＯｘを浄化するＮＯｘ触媒が、上流側から順に設けられている。この排ガス浄化装置では、リーン運転時にエンジンから排出された排ガスは、三元触媒を通過した後、ＮＯｘ触媒に流入し、排ガス中のＮＯｘがＮＯｘ触媒に捕捉される。
【０００３】
また、捕捉されたＮＯｘ量が所定値に達したときに、エンジンに供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に制御するリッチスパイクが実行される。このリッチスパイクにより、排ガス中の未燃燃料がＮＯｘ触媒に還元剤として供給されることで、ＮＯｘ触媒に捕捉されたＮＯｘが還元され、浄化される。さらに、ＮＯｘ触媒に供給された還元剤供給量が、三元触媒の上流側の空燃比センサで検出された検出空燃比と排ガスの空間速度に基づいて算出され、その積算値が、捕捉されたＮＯｘ量などに応じて設定されたしきい値を超えたときに、ＮＯｘの還元が完了したとして、リッチスパイクが終了される。
【０００４】
以上のように、この排ガス浄化装置では、ＮＯｘ触媒の上流側に三元触媒が配置されているため、リッチスパイクにより供給された還元剤は、三元触媒においてある程度、消費された後、ＮＯｘ触媒に供給される。具体的には、リッチスパイクの開始前のリーン運転中に三元触媒に貯蔵されていた酸素などにより、三元触媒において、還元剤が酸化され、消費されるため、その分、ＮＯｘ触媒に実際に供給される還元剤量は少なくなる。
【０００５】
これに対し、従来の排ガス浄化装置では、三元触媒の上流側の検出空燃比などに基づいて、ＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を算出するにすぎない。このため、三元触媒における還元剤の消費量が多い場合には、ＮＯｘ触媒への還元剤の供給量が実際よりも多めに算出される結果、実際にはＮＯｘの還元が完了していない状態で、還元剤の供給量の積算値がしきい値を超えてしまい、リッチスパイクが終了されるため、ＮＯｘの還元不足によって排ガス特性が悪化する。逆に、三元触媒での還元剤の消費量が少ない場合には、リッチスパイクの終了が遅れ、余分な還元剤が供給されるため、ＣＯおよびＨＣの過多による排ガス特性の悪化を招くとともに、燃費も悪化する。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、上流側の触媒における還元剤の消費量を反映させながら、ＮＯｘ触媒に還元剤を過不足なく供給でき、それにより、排ガス特性および燃費を向上させることができる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０７４８７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、内燃機関３から排気系（実施形態における（以下、本項において同じ）排気管５）に排出された排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置１であって、排気系に設けられ、排ガスを浄化するための酸素吸藏機能および酸化機能を有する触媒（三元触媒１６）と、排気系の触媒よりも下流側に設けられ、酸化雰囲気下で排ガス中のＮＯｘを捕捉するとともに、還元雰囲気下で、捕捉したＮＯｘを還元することによって浄化するＮＯｘ触媒１７と、ＮＯｘ触媒１７にＮＯｘの還元動作を行わせるために、触媒の上流側に還元剤を供給することにより、ＮＯｘ触媒１７に流入する排ガスを還元雰囲気に制御する還元制御を実行するＮＯｘ還元制御手段（インジェクタ６、スロットル弁１２、ＥＣＵ２、図１１のステップ５６〜６０）と、触媒に吸藏されている酸素量を酸素吸藏量（酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴ、酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯ）として算出する酸素吸藏量算出手段（ＥＣＵ２、図３のステップ１２、図４、図８のステップ４２、４３）と、ＮＯｘ還元制御手段による還元制御の実行中に、算出された酸素吸藏量に応じ、触媒における酸化によって消費された還元剤量を還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣとして算出する還元剤消費量算出手段（ＥＣＵ２、図８のステップ４１、式（２））と、算出された還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣに応じて、ＮＯｘ触媒１７に供給された還元剤量を還元剤供給量（還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣ、還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬ）として算出する還元剤供給量算出手段（ＥＣＵ２、図３のステップ７、図８のステップ４２〜４３、図１０、式（２）〜（４））と、算出された還元剤供給量（還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬ）がしきい値（判定値Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦ）を超えたときに、還元制御を終了する還元制御終了手段（ＥＣＵ２、図３のステップ８、９）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この排ガス浄化装置によれば、内燃機関の排気系に、酸素吸藏機能および酸化機能を有する触媒とＮＯｘ触媒が上流から順に設けられており、内燃機関から排出された排ガス中のＮＯｘは、酸化雰囲気下でＮＯｘ触媒に捕捉される。また、ＮＯｘ還元制御手段により、触媒の上流側に還元剤を供給し、ＮＯｘ触媒に流入する排ガスを還元雰囲気に制御する還元制御が実行されることによって、ＮＯｘ触媒に捕捉されたＮＯｘが還元され、浄化される。
【００１０】
前述したように、ＮＯｘ触媒の上流側に触媒が設けられ、この触媒の上流側に還元剤が供給される場合、供給された還元剤は、ＮＯｘ還元手段による還元制御の開始前に触媒に貯蔵されていた酸素によって酸化され、消費された後、ＮＯｘ触媒に到達する。本発明によれば、触媒に吸藏されている酸素吸藏量を算出し、還元制御の実行中に、算出した酸素吸藏量に応じて、触媒における酸化によって消費された還元剤消費量を算出するとともに、算出した還元剤消費量に応じて、ＮＯｘ触媒に供給された還元剤供給量を算出する。
【００１１】
したがって、上流側の触媒における還元剤の酸化による消費量を反映させながら、ＮＯｘ触媒に実際に供給された還元剤供給量を精度良く算出できる。そして、そのように算出した還元剤供給量がしきい値を超えたときに、還元制御を終了するので、ＮＯｘ触媒に還元剤を過不足なく供給することができる。その結果、ＮＯｘの還元不足やＨＣおよびＣＯの過多が生じることがなく、排ガス特性および燃費を向上させることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置１において、触媒の温度（三元触媒温度ＴＴＷＣ）を検出する触媒温度検出手段（三元触媒温度センサ３６）をさらに備え、酸素吸藏量算出手段は、検出された触媒の温度に応じて、酸素吸藏量を算出する（図４のステップ２６〜２８、図６、上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨ）ことを特徴とする。
【００１３】
触媒の温度が高いほど、その活性度合が高いことで、触媒の酸素吸藏能力はより高くなる。この構成によれば、検出された実際の触媒の温度に応じて、酸素吸藏量を算出するので、酸素吸藏量の算出をより精度良く行うことができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置１において、触媒の上流側の空燃比（第１実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴ）を検出する上流側空燃比推定手段（第１ＬＡＦセンサ３３）と、触媒の下流側の空燃比（第２実空燃比ＡＦ２＿ＡＣＴ）を検出する下流側空燃比検出手段（第２ＬＡＦセンサ３４）と、をさらに備え、酸素吸藏量算出手段は、検出された上流側空燃比と下流側空燃比との偏差（空燃比偏差ＤＡＦ）に応じて、酸素吸藏量を算出する（図４のステップ２３〜２５、図５）ことを特徴とする。
【００１５】
酸素が触媒に吸着されている（奪われている）状態では、触媒の上流側の空燃比よりも下流側の空燃比が小さくなり、両者の偏差は、触媒への酸素の吸着度合が高いほど、より大きくなる。この構成によれば、検出された触媒の上流側の空燃比と下流側の空燃比との偏差に応じて、酸素吸藏量を算出するので、触媒への酸素の吸着度合を反映させながら、酸素吸藏量をより精度良く算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態による排ガス浄化装置について説明する。図１は、本発明を適用した排ガス浄化装置１を、内燃機関３とともに示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４気筒（１つのみ図示）のディーゼルエンジンである。
【００１７】
エンジン３のピストン３ａとシリンダヘッド３ｂの間には、燃焼室３ｃが形成されている。シリンダヘッド３ｂには、吸気管４および排気管５がそれぞれ接続されるとともに、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６（ＮＯｘ還元制御手段）が、燃焼室３ｃに臨むように取り付けられている。
【００１８】
インジェクタ６は、燃焼室３ｃの天壁中央部に配置されており、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に順に接続されている。インジェクタ６から噴射される燃料噴射量ＴＯＵＴは、その開弁時間をＥＣＵ２からの駆動信号で制御することによって、制御される（図２参照）。
【００１９】
また、エンジン３のクランクシャフト３ｄには、マグネットロータ３０ａが取り付けられており、このマグネットロータ３０ａとＭＲＥピックアップ３０ｂによって、クランク角センサ３０が構成されている。クランク角センサ３０は、クランクシャフト３ｄの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２０】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、各気筒のピストン３ａが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。
【００２１】
吸気管４には、過給装置７が設けられている。過給装置７は、ターボチャージャで構成された過給機８と、これに連結されたアクチュエータ９と、ベーン開度制御弁１０を備えている。
【００２２】
過給機８は、吸気管４に設けられた回転自在のコンプレッサブレード８ａと、排気管５に設けられた回転自在のタービンブレード８ｂおよび複数の回動自在の可変ベーン８ｃ（２つのみ図示）と、これらのブレード８ａ、８ｂを一体に連結するシャフト８ｄとを有している。過給機８は、排気管５内の排ガスによりタービンブレード８ｂが回転駆動されるのに伴い、これと一体のコンプレッサブレード８ａが回転駆動されることによって、吸気管４内の吸入空気を加圧する過給動作を行う。
【００２３】
アクチュエータ９は、負圧によって作動するダイアフラム式のものであり、各可変ベーン８ｃに機械的に連結されている。アクチュエータ９には、負圧ポンプから負圧供給通路（いずれも図示せず）を介して負圧が供給され、この負圧供給通路の途中にベーン開度制御弁１０が設けられている。ベーン開度制御弁１０は、電磁弁で構成されており、その開度がＥＣＵ２からの駆動信号で制御されることにより、アクチュエータ９への供給負圧が変化し、それに伴い、可変ベーン８ｃの開度が変化することによって、過給圧が制御される。
【００２４】
吸気管４の過給機８よりも下流側には、上流側から順に、水冷式のインタークーラ１１およびスロットル弁１２（ＮＯｘ還元制御手段）が設けられている。インタークーラ１１は、過給装置７の過給動作により吸入空気の温度が上昇したときなどに、吸入空気を冷却するものである。スロットル弁１２には、例えば直流モータで構成されたアクチュエータ１２ａが接続されている。スロットル弁１２の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨは、アクチュエータ１２ａに供給される電流のデューティ比をＥＣＵ２で制御することによって、制御される。
【００２５】
また、吸気管４には、過給機８よりも上流側にエアフローセンサ３１が、インタークーラ１１とスロットル弁１２の間に過給圧センサ３２が、それぞれ設けられている。エアフローセンサ３１は吸入空気量ＱＡを検出し、過給圧センサ３２は吸気管４内の過給圧ＰＡＣＴを検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。
【００２６】
さらに、吸気管４の吸気マニホールド４ａは、その集合部から分岐部にわたって、スワール通路４ｂとバイパス通路４ｃに仕切られており、これらの通路４ｂ、４ｃはそれぞれ、吸気ポートを介して各燃焼室３ｃに連通している。
【００２７】
バイパス通路４ｃには、燃焼室３ｃ内にスワールを発生させるためのスワール装置１３が設けられている。スワール装置１３は、スワール弁１３ａと、これを開閉するアクチュエータ１３ｂと、スワール制御弁１３ｃを備えている。アクチュエータ１３ｂおよびスワール制御弁１３ｃはそれぞれ、過給装置７のアクチュエータ９およびベーン開度制御弁１０と同様に構成されており、スワール制御弁１３ｃは、前記負圧ポンプに接続されている。以上の構成により、スワール制御弁１３ｃの開度がＥＣＵ２からの駆動信号で制御されることにより、アクチュエータ１３ｂに供給される負圧が変化し、スワール弁１３ａの開度が変化することによって、スワールの強さが制御される。
【００２８】
また、エンジン３には、ＥＧＲ管１４ａおよびＥＧＲ制御弁１４ｂを有するＥＧＲ装置１４が設けられている。ＥＧＲ管１４ａは、吸気管４と排気管５の間に、具体的には、吸気マニホールド４ａの集合部のスワール通路４ｂと排気管５の過給機８よりも上流側とをつなぐように接続されている。このＥＧＲ管１４ａを介して、エンジン３の排ガスの一部が吸気管４にＥＧＲガスとして還流する。
【００２９】
ＥＧＲ制御弁１４ｂは、ＥＧＲ管１４ａに取り付けられたリニア電磁弁で構成されており、そのバルブリフト量ＶＬＡＣＴが、ＥＣＵ２からのデューティ制御された駆動信号でリニアに制御されることによって、ＥＧＲガス量が制御される。
【００３０】
また、排気管５の過給機８よりも下流側には、上流側から順に、三元触媒１６（触媒）およびＮＯｘ触媒１７が設けられている。三元触媒１６は、ストイキ雰囲気下において、排ガス中のＨＣおよびＣＯを酸化するとともに、ＮＯｘを還元することによって、排ガスを浄化する。ＮＯｘ触媒１７は、酸素濃度が高い酸化雰囲気下において、排ガス中のＮＯｘを捕捉するとともに、排ガス中に還元剤が多く含まれる還元雰囲気下において、捕捉したＮＯｘを還元することによって、排ガスを浄化する。
【００３１】
三元触媒１６には、その温度（以下「三元触媒温度」という）ＴＴＷＣを検出する三元触媒温度センサ３６（触媒温度検出手段）が設けられ、ＮＯｘ触媒１７には、その温度（以下「ＮＯｘ触媒温度」という）ＴＬＮＣを検出するＮＯｘ触媒温度センサ３７が設けられており、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。
【００３２】
さらに、排気管５の三元触媒１６よりも上流側および下流側には、第１ＬＡＦセンサ３３（上流側空燃比検出手段）および第２ＬＡＦセンサ３４（下流側空燃比検出手段）がそれぞれ設けられている。第１および第２ＬＡＦセンサ３３、３４はそれぞれ、リッチ領域からリーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排ガス中の酸素濃度ＶＬＡＦ１、ＶＬＡＦ２をリニアに検出する。ＥＣＵ２は、検出されたこれらの酸素濃度ＶＬＡＦ１、ＶＬＡＦ２に対応する空燃比をそれぞれ表す第１および第２実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴ、ＡＦ２＿ＡＣＴを算出する。ＥＣＵ２にはさらに、アクセル開度センサ３５から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が出力される。
【００３３】
ＥＣＵ２は、本実施形態において、ＮＯｘ還元制御手段、酸素吸藏量算出手段、還元剤消費量算出手段、還元剤供給量算出手段および還元制御終了手段を構成するものであり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種のセンサ３０〜３７からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。
【００３４】
ＣＰＵは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、燃料噴射量制御および吸入空気量制御を含むエンジン３の制御を実行する。また、ＮＯｘ触媒１７に捕捉されたＮＯｘを還元するための還元制御として、リッチスパイクを実行すべきか否かを判定し、その判定結果に応じてリッチスパイクを実行する。なお、このリッチスパイクは、後述するように、主として燃料噴射量ＴＯＵＴを増大させるとともに吸入空気量ＱＡを減少させることにより、燃焼室３ｃに供給される混合気の空燃比をリッチ化し、燃料中の未燃成分をＮＯｘ触媒１７に還元剤として供給することによって行われる。
【００３５】
図３は、このリッチスパイクの判定処理を示している。本処理は、リッチスパイクの実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、タイマ設定により所定の周期（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。
【００３６】
本処理ではまず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、リッチスパイクフラグＦ＿ＲＩＣＨが「１」であるか否かを判別する。このリッチスパイクフラグＦ＿ＲＩＣＨは、後述するように、リッチスパイクの実行条件が成立しているときに「１」にセットされるものである。
【００３７】
このステップ１の答がＮＯのとき、すなわち、リッチスパイクが実行されておらず、リーン運転中のときには、ステップ２において、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、ＮＯｘ排出量ＱＮＯｘを算出する。このＮＯｘ排出量ＱＮＯｘは、今回のサイクルにおいて、燃焼室３ｃから排出された排ガス中のＮＯｘ量に相当する。なお、要求トルクＰＭＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって求められる。
【００３８】
次いで、算出したＮＯｘ排出量ＱＮＯｘをＮＯｘ捕捉量の前回値Ｓ＿ＱＮＯｘＺに加算することによって、ＮＯｘ捕捉量Ｓ＿ＱＮＯｘを算出する。すなわち、ＮＯｘ捕捉量Ｓ＿ＱＮＯｘは、ＮＯｘ触媒１７に捕捉されているＮＯｘ量に相当する。
【００３９】
次に、ステップ４において、判定値Ｓ＿ＱＮＯｘＲＥＦを算出する。この判定値Ｓ＿ＱＮＯｘＲＥＦは、ＮＯｘ捕捉量Ｓ＿ＱＮＯｘ、ＮＯｘ触媒温度ＴＬＮＣおよび排ガスの空間速度ＳＶに応じ、ＮＯｘスリップ（ＮＯｘの還元制御中に、ＮＯｘ触媒に捕捉されたＮＯｘの一部が、還元されることなくＮＯｘ触媒から脱離する現象）の発生状況を反映するように算出される。なお、排ガスの空間速度ＳＶは、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量ＱＡに応じ、所定の演算手法で算出される。
【００４０】
次いで、ステップ５において、ＮＯｘ捕捉量Ｓ＿ＱＮＯｘが判定値Ｓ＿ＱＮＯｘＲＥＦ以上であるか否かを判定する。この答がＮＯのときには、ＮＯｘ触媒１７に捕捉されているＮＯｘ量がまだ少ないため、リッチスパイクの実行条件が成立していないと判定するとともに、ステップ１２に進み、三元触媒１６の酸素吸藏量Ｑ＿Ｏ２ＳＴを算出し、本処理を終了する。この酸素吸藏量Ｑ＿Ｏ２ＳＴは、リーン運転中に三元触媒１６に吸藏される酸素量に相当するものであり、後述する図４の算出処理によって算出される。
【００４１】
一方、前記ステップ５の答がＹＥＳで、Ｓ＿ＱＮＯｘ≧Ｓ＿ＱＮＯｘＲＥＦのときには、リッチスパイクの実行条件が成立しているとして、リッチスパイクフラグＦ＿ＲＩＣＨを「１」にセットし（ステップ６）、リッチスパイクを開始する。
【００４２】
次に、ステップ７において、還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬを算出する。この還元供給剤量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬは、リッチスパイクの開始時からＮＯｘ触媒１７に実際に供給されたと推定される総還元剤量に相当するものであり、後述する図７の算出処理によって算出される。
【００４３】
次いで、算出した還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬが、判定値Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦよりも大きいか否かを判定する（ステップ８）。この判定値Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦは、前記ステップ４で算出したＮＯｘ捕捉量の判定値Ｓ＿ＱＮＯｘＲＥＦに応じて設定される。
【００４４】
このステップ８の答がＮＯで、Ｓ＿ＱＤＡＬ≦Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦのときには、ＮＯｘ触媒１７に還元剤がまだ十分に供給されておらず、ＮＯｘの還元が完了していないとして、リッチスパイクを継続するものとし、本処理を終了する。
【００４５】
一方、ステップ８の答がＹＥＳで、Ｓ＿ＱＤＡＬ＞Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦのときには、ＮＯｘ触媒１７に還元剤が十分に供給され、ＮＯｘの還元が完了したとして、リッチスパイクを終了するものとし、リッチスパイクフラグＦ＿ＲＩＣＨを「０」にセットする（ステップ９）。次に、ＮＯｘ捕捉量Ｓ＿ＱＮＯｘおよび還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬを、それぞれ値０にリセットし（ステップ１０、１１）、さらに前記ステップ１２を実行した後、本処理を終了する。
【００４６】
図４は、図３のステップ１２で実行される酸素吸藏量Ｑ＿Ｏ２ＳＴの算出処理を示している。前述したように、酸素吸藏量Ｑ＿Ｏ２ＳＴは、リーン運転中に三元触媒１６に吸藏される酸素量、すなわちリッチスパイクの開始時に三元触媒１６に吸藏されている酸素量を表す。
【００４７】
本処理ではまず、ステップ２０において、リッチスパイクフラグの前回値Ｆ＿ＲＩＣＨＺが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳのとき、すなわち今回がリッチスパイク終了後の最初の制御タイミングであるときには、酸素吸藏量Ｑ＿Ｏ２ＳＴを値０にリセットし（ステップ２１）、その後、ステップ２２に進む。また、ステップ２０の答がＮＯのときには、ステップ２１をスキップして、ステップ２２に進む。
【００４８】
このステップ２２では、第１ＬＡＦセンサ３３で検出された第１実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴに、一次遅れのフィルタリング処理を施すことによって、第１実空燃比のフィルタ値ＡＦ１＿ＡＣＴ＿Ｆを算出する。
【００４９】
次いで、算出した第１実空燃比のフィルタ値ＡＦ１＿ＡＣＴ＿Ｆから、第２ＬＡＦセンサ３４で検出された第２実空燃比ＡＦ２＿ＡＣＴを減算することによって、空燃比偏差ＤＡＦを算出する（ステップ２３）。なお、このように、第１実空燃比についてフィルタ値ＡＦ１＿ＡＣＴ＿Ｆを用いるのは、排ガスが三元触媒１６の上流側から下流側に到達するまでのむだ時間を反映させるためである。
【００５０】
次に、算出した空燃比偏差ＤＡＦに応じ、図５に示すテーブルを検索することによって、酸素吸着量ＱＯ２ＳＴを算出する（ステップ２４）。この酸素吸着量ＱＯ２ＳＴは、今回のサイクルにおいて、三元触媒１６に吸着される酸素量に相当する。
【００５１】
このテーブルでは、酸素吸着量ＱＯ２ＳＴは、空燃比偏差ＤＡＦが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、空燃比偏差ＤＡＦが大きいほど、すなわち第１実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴに対する第２実空燃比ＡＦ２＿ＡＣＴの低下度合が大きいほど、三元触媒１６でより多量の酸素が奪われた（吸着された）と推定されるためである。
【００５２】
次いで、算出した酸素吸着量ＱＯ２ＳＴを酸素吸藏量の前回値Ｓ＿ＱＯ２ＳＴＺに加算することによって、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを算出する（ステップ２５）。
【００５３】
次に、ステップ２６において、三元触媒温度ＴＴＷＣに応じ、図６に示すテーブルを検索することによって、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴの上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨを算出する。このテーブルでは、上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨは、三元触媒温度ＴＴＷＣが高いほど、より大きな値に設定されている。これは、三元触媒温度ＴＴＷＣが高いほど、その活性度合が高いことで、三元触媒１６の酸素吸藏能力がより高いためである。また、ＴＴＷＣ≦ＴＴＷＣ１の低温領域と、ＴＴＷＣ≧ＴＴＷＣ２の高温領域では、三元触媒温度ＴＴＷＣが変化しても、三元触媒１６の酸素吸藏能力がほとんど変化しない状態になる。
【００５４】
次いで、算出した上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨを用いて、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴのリミット処理を行う。具体的には、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴが上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨよりも大きいか否かを判別し（ステップ２７）、その答がＹＥＳで、Ｓ＿ＱＯ２ＳＴ＞Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨのときには、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを上限値Ｓ＿ＱＯ２ＬＭＴＨに設定する（ステップ２８）一方、ステップ２７の答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。
【００５５】
図７は、図３のステップ７で実行される還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬの算出処理を示している。前述したように、還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬは、リッチスパイクの開始時からＮＯｘ触媒１７に実際に供給された総還元剤量を表す。
【００５６】
本処理ではまず、ステップ３０において、第１実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴが所定の判定値ＡＦＲＥＦよりも大きいか否かを判別する。この判別は、リッチスパイクの開始直後に排ガスが酸化雰囲気状態にあることで、排ガス中の還元剤が、排ガス中に残存する比較的多量の残存酸素によって、三元触媒１６で酸化され、すべて消費されている状態であるか否かを判定するためのものである。このため、判定値ＡＦＲＥＦは、例えば理論空燃比近傍の所定値（例えば１４．７）に設定されている。
【００５７】
このステップ３０の答がＹＥＳで、ＡＦ１＿ＡＣＴ＞ＡＦＲＥＦのときには、排ガス中の還元剤が、排ガス中の残存酸素によって、三元触媒１６で酸化され、すべて消費されている状態であるとして、後述する酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯを値０に設定する（ステップ３１）とともに、還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬを値０に設定し（ステップ３２）、本処理を終了する。
【００５８】
一方、ステップ３０の答がＮＯで、ＡＦ１＿ＡＣＴ≦ＡＦＲＥＦのときには、上述した還元剤の消費状態が終了し、排ガス中の還元剤が、排ガス中の残存酸素とリーン運転中に三元触媒１６に吸藏された吸藏酸素によって、三元触媒１６で酸化され、部分的に消費されている状態であると判定して、ステップ３３に進み、次式（１）によって、還元剤量ＱＤＡを算出する。この還元剤量ＱＤＡは、今回のサイクルにおいて、三元触媒１６に流入する還元剤量に相当する。
【数１】
2008128218.tif 000003
【００５９】
次いで、ステップ３４に進み、還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを算出する。この還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣは、今回のサイクルにおいて、三元触媒１６に流入した還元剤量ＱＤＡのうち、三元触媒１６で消費されずに、ＮＯｘ触媒１７に実際に供給される還元剤量であり、図８に示す算出処理によって算出される。
【００６０】
この処理ではまず、ステップ４０において、三元触媒温度ＴＴＷＣおよび排ガスの空間速度ＳＶに応じ、図９に示すマップを検索することによって、定常還元剤消費率ＲＣＯ＿ＲＩＣＨを算出する。この定常還元剤消費率ＲＣＯ＿ＲＩＣＨは、リッチスパイク中、三元触媒１６がリーン運転中に吸藏した酸素をすべて放出した後の定常状態において、三元触媒１６に流入した還元剤量のうち、排ガス中の残存酸素によって三元触媒１６で酸化され、消費される還元剤量の割合を表す。
【００６１】
このマップでは、定常還元剤消費率ＲＣＯ＿ＲＩＣＨは、三元触媒温度ＴＴＷＣが高いほど、より大きな値に設定されている。これは、三元触媒温度ＴＴＷＣが高いほど、三元触媒１６の酸化能力が高いことで、三元触媒１６で酸化される還元剤量の割合がより高くなるためである。また、このマップでは、空間速度ＳＶ１〜ＳＶ３はＳＶ１＜ＳＶ２＜ＳＶ３の関係にあり、定常還元剤消費率ＲＣＯ＿ＲＩＣＨは、排ガスの空間速度ＳＶが小さいほど、より大きな値に設定されている。これは、排ガスの空間速度ＳＶが小さいほど、還元剤が三元触媒１６に接触する確率が高いことで、三元触媒１６で酸化される還元剤量の割合がより高くなるためである。
【００６２】
次いで、ステップ４１に進み、次式（２）によって、還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣを算出する。この還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣは、今回のサイクルにおいて三元触媒１６で消費される還元剤量であり、式（２）のＲＣＯＺは、後述の式（３）によって算出される還元剤消費率ＲＣＯの前回値であり、その初期値は、後述する所定値ＲＣＯ＿ＲＥＦに設定される。
【数２】
2008128218.tif 000004
【００６３】
次に、算出した還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣに応じ、図１０に示すテーブルを検索することによって、酸素消費量ＱＯ２ＣＯを算出する（ステップ４２）。この酸素消費量ＱＯ２ＣＯは、三元触媒１６に吸藏されていた酸素量のうち、今回のサイクルにおいて、還元剤との酸化反応によって消費される酸素量（減少量）を表す。このため、このテーブルでは、酸素消費量ＱＯ２ＣＯは、三元触媒温度ＴＴＷＣが高いほど、より大きな値に設定されている。
【００６４】
次に、算出した酸素消費量ＱＯ２ＣＯを、酸素消費量積算値の前回値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯＺに加算することによって、酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯを算出する（ステップ４３）。
【００６５】
次いで、ステップ４４において、図３のステップ１２で算出した酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴと酸素消費量積算値との差（＝ＱＯ２ＳＴ−Ｓ＿ＱＯ２ＣＯ）が、値０よりも大きいか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、三元触媒１６に吸藏されていた酸素がまだ残っているとして、ステップ４５に進み、次式（３）によって、還元剤消費率ＲＣＯを算出する。この還元剤消費率ＲＣＯは、三元触媒１６に流入した還元剤量のうち、三元触媒１６で消費される還元剤量の割合を表す。
【００６６】
【数３】
2008128218.tif 000005
【００６７】
また、式（３）のＲＣＯ＿ＲＥＦは、リーン運転時、排ガス中の残存酸素によって消費される還元剤消費率を表す所定値（例えば１００％）であり、αは所定の調整係数である。
【００６８】
一方、ステップ４４の答がＮＯのときには、三元触媒１６に吸藏されていた酸素がすべて消費されたとして、ステップ４６に進み、還元剤消費率ＲＣＯを、ステップ４０で算出したリッチ時の定常還元剤消費率ＲＣＯ＿ＲＩＣＨに設定する。
【００６９】
ステップ４５または４６に続くステップ４７では、次式（４）によって、還元剤量供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを算出し、本処理を終了する。
【数４】
2008128218.tif 000006
【００７０】
図４に戻り、ステップ３４に続くステップ３５では、上述したようにして算出した還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを、還元剤供給量積算値の前回値Ｓ＿ＱＤＡＬＺに加算することによって、還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬを算出し、本処理を終了する。
【００７１】
次に、図１１を参照しながら、ＥＣＵ２により実行される空燃比制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、各種の制御処理を実行することにより、燃焼室３ｃ内に供給する混合気の空燃比を制御するものであり、所定の制御周期（例えばＴＤＣ信号の発生タイミング）で実行される。
【００７２】
この処理ではまず、ステップ５０において、リッチスパイクフラグＦ＿ＲＩＣＨが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、リッチスパイクの実行条件が成立していないときには、以下に述べるように、リーン運転用の空燃比制御処理を実行する。
【００７３】
まず、ステップ５１では、リーン運転用のＥＧＲ制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、リーン運転用のデューティ比ＤＵＴＹ＿ＬＥＡＮを算出する。そして、このデューティ比ＤＵＴＹ＿ＬＥＡＮに設定した駆動信号をＥＧＲ制御弁１４ｂに供給することにより、リーン運転用のＥＧＲ制御が実行される。
【００７４】
次いで、ステップ５２に進み、リーン運転用のスロットル弁制御処理を実行する。具体的には、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを所定の全開値ＴＨ＿ＷＯＴに設定する。そして、目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤに対応する駆動信号をアクチュエータ１２ａに供給することで、スロットル弁１２が全開状態になるように制御される。
【００７５】
次に、ステップ５３において、リーン運転用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、可変ベーン８ｃのリーン運転用の目標開度を算出する。そして、この目標開度に対応する駆動信号をベーン開度制御弁１０に供給することで、過給圧が制御される。
【００７６】
ステップ５３に続くステップ５４では、リーン運転用のスワール制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、スワール弁１３ａのリーン運転用の目標スワール開度を算出する。それにより、この目標スワール開度に対応する駆動信号をスワール制御弁１３ｃに供給することで、スワールが制御される。
【００７７】
次いで、ステップ５５に進み、リーン運転用の燃料噴射制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、基本燃料噴射量を算出し、これを各種の運転状態パラメータに応じて補正することにより、リーン運転用の燃料噴射量を算出する。次に、この燃料噴射量およびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、リーン運転用の燃料噴射開始タイミングを算出する。そして、以上のように算出されたリーン運転用の燃料噴射量および燃料噴射開始タイミングに基づいて、インジェクタ６の開弁タイミングおよび閉弁タイミングを制御する。その後、本処理を終了する。
【００７８】
以上のステップ５１〜５５の制御処理により、空燃比がリーン運転用の目標空燃比になるように制御される。
【００７９】
一方、ステップ５０の答がＹＥＳで、リッチスパイクの実行条件が成立しているときには、以下に述べるように、リッチスパイク用の空燃比制御処理を実行する。
【００８０】
まず、ステップ５６では、リッチスパイク用のＥＧＲ制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、リッチスパイク用の目標吸入空気量ＱＡＲＩＣＨを算出する。そして、吸入空気量ＱＡがこの目標吸入空気量ＱＡＲＩＣＨに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、リッチスパイク用のデューティ比ＤＵＴＹ＿ＲＩＣＨを算出する。そして、このデューティ比ＤＵＴＹ＿ＲＩＣＨに設定した駆動信号をＥＧＲ制御弁１４ｂに供給することによって、リッチスパイク用のＥＧＲ制御が実行される。
【００８１】
次いで、ステップ５７に進み、リッチスパイク用のスロットル弁制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、リッチスパイク用の目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤを算出する。そして、この目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤに対応する駆動信号をアクチュエータ１２ａに供給することで、スロットル弁開度ＴＨが目標スロットル弁開度ＴＨ＿ＣＭＤになるように制御される。
【００８２】
次に、ステップ５８では、リッチスパイク用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、可変ベーン８ｃのリッチスパイク用の目標開度を算出する。そして、この目標開度に対応する駆動信号をベーン開度制御弁１０に供給することで、過給圧が制御される。
【００８３】
ステップ５８に続くステップ５９で、リッチスパイク用のスワール制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、スワール弁１３ａのリッチスパイク用の目標スワール開度を算出する。そして、この目標スワール開度に対応する駆動信号をスワール制御弁１３ｃに供給することで、スワールが制御される。
【００８４】
次いで、ステップ６０に進み、リッチスパイク用の燃料噴射制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、基本燃料噴射量を算出し、これを各種の運転状態パラメータに応じて補正することによって、リッチスパイク用の燃料噴射量を算出する。次に、この燃料噴射量およびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、リッチスパイク用の燃料噴射開始タイミングを算出する。そして、以上のように算出されたリッチスパイク用の燃料噴射量および燃料噴射開始タイミングに基づいて、インジェクタ６の開弁および閉弁タイミングを制御する。その後、本処理を終了する。
【００８５】
以上のステップ５６〜６０の制御処理により、空燃比がリッチスパイク用の目標空燃比になるように制御される。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、リーン運転中に、ＮＯｘ触媒１７の上流側に設けられた三元触媒１６に吸藏される酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを算出する（ステップ１２、図４）。この酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴは、リッチスパイク開始時の酸素吸藏量として記憶される。また、リッチスパイク中には、還元剤との酸化反応によって消費される三元触媒１６の酸素消費量ＱＯ２ＣＯと、それを積算した酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯを算出する（ステップ４２、４３）とともに、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴと酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯとの差（＝リッチスパイク中の酸素吸藏量）に応じて、触媒での酸化による還元剤消費率ＲＣＯおよび還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣを算出する（ステップ４１、式（２）（３））。さらに、算出した還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣに応じて、ＮＯｘ触媒１７への還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを算出する（ステップ４５、４７、式（３）（４））とともに、その積算値である還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬを算出する（ステップ３５）。
【００８７】
以上のように、リッチスパイク中、その開始時の三元触媒１６の酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴと、リッチスパイク開始時からの三元触媒１６の酸素消費量積算値Ｓ＿ＱＯ２ＣＯに応じて、還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣを随時、算出するとともに、算出した還元剤消費量ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣに応じて、ＮＯｘ触媒１７の還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを随時、算出する。したがって、三元触媒１６での酸化による還元剤の消費量を反映させながら、ＮＯｘ触媒１７に実際に供給された還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣを随時、精度良く算出することができる。そして、そのように算出した還元剤供給量ＱＤＡ＿ＬＮＣの積算値である還元剤供給量積算値Ｓ＿ＱＤＡＬが判定値Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦを超えたときに、リッチスパイクを終了する（ステップ８、９）ので、ＮＯｘ触媒１７に還元剤を過不足なく供給することができる。その結果、ＮＯｘの還元不足やＨＣおよびＣＯの過多が生じることがなく、排ガス特性および燃費を向上させることができる。
【００８８】
また、三元触媒１６の酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを、三元触媒１６の上流側の第１実空燃比ＡＦ１＿ＡＣＴと下流側の第２実空燃比ＡＦ２＿ＡＣＴとの空燃比偏差ＤＡＦと、三元触媒温度ＴＴＷＣに応じて、算出するので（ステップ２３〜２８）、三元触媒１６における酸素の吸着度合や三元触媒１６の活性度合を反映させながら、酸素吸藏量Ｓ＿ＱＯ２ＳＴを精度良く算出することができる。
【００８９】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態で示した三元触媒１６の酸素吸藏量、還元剤消費量や、ＮＯｘ触媒１７への還元剤供給量などの算出手法は、あくまで例示であり、本発明の趣旨を満たす限り、他の適当な手法を採用することが可能である。
【００９０】
また、実施形態では、触媒として三元触媒１６を用いたが、これに限らず、触媒は、少なくとも酸素吸藏機能および酸化機能を有するものであればよい。さらに、実施形態では、リッチスパイク時における還元剤の供給を、インジェクタ６から燃焼室３ｃに噴射される燃料噴射量を増量することにより行っているが、例えば、排気管５に還元供給用のインジェクタを別個に設け、排ガス中に還元剤を直接、供給してもよい。
【００９１】
また、本発明は、車両に搭載されたディーゼルエンジンに限らず、リーンバーンエンジンなどのガソリンエンジンにも適用することができる。また、本発明は、クランク軸が鉛直方向に配置された船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む、様々な産業用の内燃機関に適用できることはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の排ガス浄化装置およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵ２に対する信号の入出力関係を示すブロック図である。
【図３】リッチスパイクの判定処理を示すフローチャートである。
【図４】三元触媒の酸素吸藏量の算出処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の処理で用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図６】図４の処理で用いられる他のテーブルの一例を示す図である。
【図７】還元剤供給量積算値の算出処理を示すフローチャートである。
【図８】還元剤供給量の算出処理を示すフローチャートである。
【図９】図８の処理で用いられるマップの一例を示す図である。
【図１０】図８の処理で用いられるテーブルの一例を示す図である。
【図１１】空燃比制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１  排ガス浄化装置
２  ＥＣＵ（ＮＯｘ還元制御手段、酸素吸藏量算出手段、還元剤消費量算出手段、還元
剤供給量算出手段、還元制御終了手段）
３  内燃機関
５  排気管（排気系）
６  インジェクタ（ＮＯｘ還元制御手段）
１２  スロットル弁（ＮＯｘ還元制御手段）
１６  三元触媒（触媒）
１７  ＮＯｘ触媒
３３  第１ＬＡＦセンサ（上流側空燃比検出手段）
３４  第２ＬＡＦセンサ（下流側空燃比検出手段）
３６  三元触媒温度センサ（触媒温度検出手段）
Ｓ＿ＱＯ２ＳＴ  酸素吸藏量
Ｓ＿ＱＯ２ＣＯ  酸素消費量積算値（酸素吸藏量）
ＱＤＡＣＯ＿ＴＷＣ  還元剤消費量
ＱＤＡ＿ＬＮＣ  還元剤供給量
Ｓ＿ＱＤＡＬ  還元剤供給量積算値（還元剤供給量）
Ｓ＿ＱＤＡＲＥＦ  判定値（しきい値）
ＴＴＷＣ  三元触媒温度（触媒の温度）
ＡＦ１＿ＡＣＴ  第１実空燃比（触媒の上流側空燃比）
ＡＦ２＿ＡＣＴ  第２実空燃比（触媒の下流側空燃比）
ＤＡＦ  空燃比偏差（上流側空燃比と下流側空燃比との偏差）
【図１】
2008128218.tif 000007
【図２】
2008128218.tif 000008
【図３】
2008128218.tif 000009
【図４】
2008128218.tif 000010
【図５】
2008128218.tif 000011
【図６】
2008128218.tif 000012
【図７】
2008128218.tif 000013
【図８】
2008128218.tif 000014
【図９】
2008128218.tif 000015
【図１０】
2008128218.tif 000016
【図１１】
2008128218.tif 000017