(57)【要約】【課題】空燃比一時的リッチ化処理とフュエルカットが重なったとき、フュエルカットを優先することにより、燃費の悪化を回避する。【解決手段】排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒３２を排気通路３１に備える一方、リーン空燃比域で演算手段３３がトラップＮＯｘ量を演算し、この演算したトラップＮＯｘ量に基づいて空燃比一時的リッチ化処理手段３４が空燃比一時的リッチ化処理を行う。この場合に、フュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合に、優先手段３６がフュエルカットを優先させ空燃比一時的リッチ化処理を禁止する。【選択図】図１０
2005113921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒を排気通路に備える一方、
リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量を演算する手段と、
この演算したトラップＮＯｘ量に基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段と、
一定の条件でフュエルカットを行う手段と、
このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合に、フュエルカットを優先させ空燃比一時的リッチ化処理を禁止する手段と
を備えることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒を排気通路に備える一方、
リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量を演算する手段と、
この演算したトラップＮＯｘ量に基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段と、
一定の条件でフュエルカットを行う手段とを備え、
このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合に、フュエルカットを優先させ、空燃比一時的リッチ化処理を禁止する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記フュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合は、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であり、フュエルカット後に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
前記フュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合は、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であり、フュエルカットリカバー時に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段を有し、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度またはリッチ化期間を、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量またはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量に応じて設定する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段を有し、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際して、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量が所定値以上の場合にまたはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量が所定値未満の場合に、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止する
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
前記フュエルカット期間が短い場合に、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理の禁止を解除する
ことを特徴とする請求項６に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
前記フュエルカットが割り込んだときのエンジン回転数がフュエルカットリカバー回転数に近い場合に、前記フュエルカットの優先を解除して前記空燃比一時的リッチ化処理を続けさせる
ことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
前記脱離・還元されるトラップＮＯｘ量または前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量により次回の空燃比一時的リッチ化処理までの期間を短縮する
ことを特徴とする請求項６に記載のエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンの排気浄化装置、特にエンジンをリーン（希薄混合気）運転させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、空燃比が理論空燃比や理論空燃比よりもリッチになると、触媒にトラップされているＮＯｘ（このＮＯｘを以下単に「トラップＮＯｘ」という）を脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを未燃ＨＣやＣＯを還元剤として用いて還元（浄化）する機能を有する触媒を排気通路に設けておき、トラップＮＯｘ量が限界にきたと判断したら、触媒に流入する排気の空燃比を一時的に理論空燃比または理論空燃比よりもリッチにする（この短時間の空燃比のリッチ化処理を以下単に「空燃比一時的リッチ化処理」という）ものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２１７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、エンジンの回転数がある値以上でアクセルペダルが踏み込まれていないときには燃費向上のために燃料噴射を止める、いわゆるフュエルカットを行っている。
【０００４】
しかしながら、前記の従来装置では、トラップＮＯｘを脱離・還元するための空燃比一時的リッチ化処理とフュエルカットが重なったときの対応について考慮されていないため、空燃比一時的リッチ化処理を優先させてフュエルカットを行わないのでは、燃費を悪化させることが考えられる。
【０００５】
そこで本発明は、空燃比一時的リッチ化処理とフュエルカットが重なったとき、原則としてフュエルカットを優先して空燃比一時的リッチ化処理を禁止することにより、燃費の悪化を回避することを目的とする。
【０００６】
また、フュエルカットを優先して空燃比一時的リッチ化処理を禁止したときは、フュエルカットリカバー時など、フュエルカットリカバー後に空燃比一時的リッチ化処理を行うことにより、触媒のＮＯｘトラップ率を速やかに回復させることをも目的とする。
【０００７】
さらに、フュエルカットリカバー後に空燃比一時的リッチ化処理を行うに際しては、その空燃比一時的リッチ化処理の直前でのトラップＮＯｘ量やフュエルカット期間を考慮し、ＮＯｘの脱離・還元の効率が悪いときには、その空燃比一時的リッチ化処理を禁止することにより、無駄な空燃比一時的リッチ化処理を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、図１０に示すように、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒３２を排気通路３１に備える一方、リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯを演算する手段３３と、この演算したトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯに基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段３４と、一定の条件でフュエルカットを行う手段３５と、このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合に、フュエルカットを優先させ空燃比一時的リッチ化処理を禁止する手段３６とを備える。
【０００９】
第２の発明は、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒を排気通路に備える一方、リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量を演算する手段と、この演算したトラップＮＯｘ量に基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段と、一定の条件でフュエルカットを行う手段とを備え、このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合に、フュエルカットを優先させ、空燃比一時的リッチ化処理を禁止する。
【００１０】
第３の発明では、第１の発明において前記フュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合が、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であり、フュエルカット後に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う。
【００１１】
第４の発明では、第１の発明において前記フュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合が、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であり、フュエルカットリカバー時に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う。
【００１２】
第５の発明では、第４の発明おいて前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段を有し、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度またはリッチ化期間（たとえばリッチ化時間）を、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量またはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量に応じて設定する。
【００１３】
第６の発明では、第４の発明において前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段を有し、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際して、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量が所定値以上の場合にまたはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量が所定値ＫＲ未満の場合に、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止する。
【００１４】
第７の発明では、第６の発明おいて前記フュエルカット期間（たとえばフュエルカット時間）が短い場合に、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理の禁止を解除する。
【００１５】
第８の発明では、第４の発明おいて前記フュエルカットが割り込んだときのエンジン回転数がフュエルカットリカバー回転数に近い場合に、前記フュエルカットの優先を解除して前記空燃比一時的リッチ化処理を続けさせる。
【００１６】
第９の発明では、第６の発明おいて前記脱離・還元されるトラップＮＯｘ量または前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量により次回の空燃比一時的リッチ化処理までの期間（たとえば時間）を短縮する。
【発明の効果】
【００１７】
トラップＮＯｘ量が許容値を超えてこれ以上リーン運転を行うと、触媒におけるＮＯｘのトラップ率が低下して排気エミッションが悪化すると判定されたとき、トラップＮＯｘを脱離・還元するため空燃比一時的リッチ化処理に入るが、この空燃比一時的リッチ化処理とフュエルカットが重なる場合に、空燃比一時的リッチ化処理を優先してフュエルカットを行わないのでは、燃費が悪化してしまう。これに対して第１、第２の発明では、フュエルカットを優先し空燃比一時的リッチ化処理を禁止することで、燃費の悪化を防止できる。
【００１８】
フュエルカットが割り込んだため空燃比一時的リッチ化処理を禁止したままでは、触媒のＮＯｘトラップ率が悪化して排気エミッションが悪くなることがあるが、第３、第４の発明によれば、フュエルカット後のフュエルリカバー時などフュエルカット後に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行って触媒に残っているトラップＮＯｘを取り去り、これによって触媒のＮＯｘトラップ率を速やかに回復させるので、排気エミッションが悪くなることがない。
【００１９】
また、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されるトラップＮＯｘ量（またはフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量）を考慮せずに再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのでは、再度のリッチ化程度が過剰となったりリッチ化期間が長すぎて燃費が悪くなるのであるが、第５の発明によれば、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されるトラップＮＯｘ量（またはフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量）に応じて、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度やリッチ化期間を設定するので、燃費悪化を防止できる。
【００２０】
また、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うに際して、その時点で触媒に残存するトラップＮＯｘ量が少ない場合にまで再度の空燃比一時的リッチ化処理を行ったのでは、脱離・還元の効率が悪い。この場合に、第６の発明によれば、再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止するため、脱離・還元の効率が悪い場合に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うことによる燃費の悪化を防止できる。
【００２１】
また、フュエルカットリカバー時にはフュエルカット中に触媒にトラップされた酸素を脱離させる燃料も必要となり、脱離・還元の効率が悪いので、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量が少ないと、再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止するのであるが、これに対してフュエルカット期間が短く、フュエルカット中にトラップされる酸素が少ない場合には、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行わせてトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。第７の発明はこれを受けたもので、第７の発明によれば、再度の空燃比一時的リッチ化処理の直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合でも、再度の空燃比一時的リッチ化処理の禁止を解除して再度の空燃比一時的リッチ化処理を行わせるようにしたので、ＮＯｘの脱離・還元効率を上げることができ、これによって燃費の悪化を防止できる。
【００２２】
また、フュエルカットが割り込んだときのエンジン回転数がフュエルカットリカバー回転数に近く、フュエルカットリカバーまでの時間（すなわちフュエルカット期間）が短いと予想されるときにおいては、空燃比一時的リッチ化処理を続けてトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。第８の発明はこれを受けたもので、第８の発明によれば、ＮＯｘの脱離・還元の効率を高めて燃費を向上できる。
【００２３】
フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合に、ＮＯｘの脱離・還元の効率の悪さから再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止すると、小量のトラップＮＯｘが触媒に残る。この残存するトラップＮＯｘを考慮せずに、次の空燃比一時的リッチ化処理までＮＯｘを触媒にトラップさせると、通常の場合よりもトラップＮＯｘ量が増し、その結果、ＮＯｘトラップ率の低下から排気エミッションが悪化することが考えられる。第９の発明はこれを受けたもので、第９の発明によれば、フュエルカットリカバー時の直前で残存する小量のトラップＮＯｘに起因する排気エミッションの悪化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１において、１はエンジン本体、２は吸気通路、３はＤＣモータ等からなるスロットルアクチュエータにより駆動されるスロットル装置、４はＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）１１からの噴射信号により運転条件に応じて所定の空燃比となるように燃料を噴射供給する燃料噴射弁、５は点火プラグである。なお、燃料噴射弁４は燃焼室内に臨んで設けられているが、このタイプに限られるものはでない。
【００２５】
ＥＣＵ１１にはクランク角センサ１２からの基準位置信号と単位角度信号、エアフローメータ１３（エンジン負荷検出手段）からの吸入空気量信号、アクセルセンサ１４からのアクセル開度信号、さらには水温センサ（図示しない）からのエンジン冷却水温信号、車速センサ１５からの車速信号等が入力し、これらに基づいて運転状態を判断しながら、負荷のそれほど大きくない所定の運転域においてはリーン空燃比による運転を行い、それ以外の運転域では空燃比を主に理論空燃比へと制御する。
【００２６】
排気通路６には触媒７が設置される。この触媒７は、流入排気の空燃比が理論空燃比よりもリーン側であるときに、流入排気中のＮＯｘをトラップし、流入排気の空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチ側になると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離されるＮＯｘを、理論空燃比やリッチ側空燃比の雰囲気中のＨＣ、ＣＯ等を還元剤として用いて還元（浄化）する機能を有するものである。たとえばアルミナをコーティングしたハニカム担体に、白金Ｐｔ、パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ等の貴金属を担持した触媒をベースに、バリウムＢａで代表されるアルカリ土類、Ｃｓで代表されるアルカリ金属から選ばれた少なくとも１つの成分を担持して構成される。
【００２７】
ところで、上記のトラップＮＯｘは、折をみてリッチスパイク処理（上記の空燃比一時的リッチ化処理のこと）により脱離・還元してやる必要があるが、リッチスパイク処理の途中でフュエルカットが割り込むことがあり、この場合に、リッチスパイク処理を優先させてフュエルカットを行わないのでは、燃費を悪化させることが考えられる。
【００２８】
そこでＥＣＵ１１では、リッチスパイク処理とフュエルカットが重なったとき、原則としてフュエルカットを優先する。また、フュエルカットを優先してリッチスパイク処理を禁止したときは、フュエルカットリカバー時に再度のリッチスパイク処理を行う。さらに、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うに際しては、そのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量やフュエルカット期間を考慮し、ＮＯｘの脱離・還元の効率が悪いときには、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を禁止する。
【００２９】
ＥＣＵ１１で実行されるこの制御内容を、以下のフローチャートにしたがって詳細に説明する。
【００３０】
まず図２は触媒のトラップＮＯｘ量を予測し、その予測値に基づいてリッチスパイク処理の要否を判定するためのもので、本ルーチンはたとえば１秒毎に実行する。
【００３１】
ステップ１でエンジンの運転条件をみる。リーン運転条件であるかどうかみる。リーン運転条件の場合にはエンジンから排出されたＮＯｘが触媒にトラップされるため、ステップ２〜４でトラップＮＯｘ量を推定する。具体的にはステップ２でエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌ（たとえばアクセルペダル開度）を読み込み、これらからステップ３において図３を内容とするマップを検索することにより、演算間隔当たり（１秒当たり）のトラップＮＯｘ量ＮＯＧを演算し、この演算間隔当たりのトラップＮＯｘ量を、前回のトラップＮＯｘ量（＝積算値）であるＳＩＧＮＯｚに加算することで、今回のトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯを演算する。なお、図３のマップ値は予め実験で求めておく。
【００３２】
ステップ５ではこのようにして求めたトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯと許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯを比較する。ここで、許容トラップＮＯｘ量は、触媒の飽和トラップＮＯｘ量（予め実験により求める）に対して所定の割合（たとえば１／２程度）を掛けたものである。飽和トラップＮＯｘ量は触媒の劣化に伴って減少するので、触媒劣化に伴って許容トラップＮＯｘ量を減少させるようにすれば好ましい。
【００３３】
トラップＮＯｘ量が許容トラップＮＯｘ量を超えると、ステップ６に進み、リッチスパイク処理によりトラップＮＯｘの脱離・還元処理を行わせるためリッチスパイクフラグ（０に初期設定）ＦＲＳをＦＲＳ＝１とする。このフラグは後述するようにトラップＮＯｘの脱離・還元が完了したとき、ＦＲＳ＝０となるので、トラップＮＯｘの脱離・還元を行っている途中にフュエルカットでリッチスパイクが中断し、トラップＮＯｘの脱離・還元が完了していないときにはＦＲＳ＝１にセットされたままとなる。
【００３４】
フラグＦＲＳの値とトラップＮＯｘ量は次に説明する図４、図５のフローにおいて使用するので、ＥＣＵ１１内のメモリ（ＲＡＭ）に保存しておく。
【００３５】
図４、図５はリッチスパイク処理とフュエルカットが重なったときの対応を含んだＮＯｘの脱離・還元処理を行うためのもので、本ルーチンはたとえば１０ｍｓｅｃ毎に実行する。
【００３６】
まず図４のステップ１１、１２は、今回はフュエルカット条件であるかどうか、前回はフュエルカット条件が成立していたのかどうかをみることにより、次の３つのケースに場合分けする部分である。
【００３７】
〈１〉通常運転時：ステップ１３以降に進む。
【００３８】
〈２〉フュエルカット時：ステップ１６以降に進む。
【００３９】
〈３〉フュエルカットリカバー時：ステップ２２以降に進む。
【００４０】
詳細にはステップ１１でエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度、車速に基づいてフュエルカット条件であるかどうかみる。たとえばアクセルペダルを離したときのエンジン回転数Ｎｅが所定値以上でかつ車速が所定値以上のときにフュエルカット条件が成立する。これに対してアクセルペダルを離したときのエンジン回転数Ｎｅが所定値未満ではフュエルカット条件は成立しない。
【００４１】
ステップ１２では、フュエルカットフラグＦＦＣに基づいて、前回（１演算間隔前、つまり１０ｍｓｅｃ前）はフュエルカット条件が成立していたのかどうかをみる。フラグＦＦＣは、初期設定でＦＦＣ＝０であり、後述するようにフュエルカットを行うときにＦＦＣ＝１となり、その後のフュエルカットリカバーでＦＦＣ＝０となるものである。つまり、ＦＦＣ＝０であるとき、前回はフュエルカットではなく通常運転であったことを、これに対してＦＦＣ＝１であるとき、前回はフュエルカット条件の成立時であったことを示す。したがって、今回、前回ともフュエルカット条件の不成立時であるときは、通常運転時と、またフュエルカット条件が成立から不成立に変化したときは、フュエルカットリカバー時であると判断できるわけである。
【００４２】
まず、通常運転時と判定されたときは、トラップＮＯｘの脱離・還元が必要かどうかを判定するため、ステップ１３で、リッチスパイクフラグＦＲＳをみる。ＦＲＳ＝０のときはリッチスパイク処理は必要ないので、ステップ１４、１５に進み、エンジン回転数Ｎｅと基本噴射パルス幅Ｔｐ（エンジン負荷相当）から図６を内容とするマップを検索することにより目標当量比（理論空燃比を目標空燃比で除算した値）ＴＦＢＹＡを演算したあと今回の処理を終了する。
【００４３】
ここで、目標当量比の単位は無名数で、目標空燃比を理論空燃比とするとき１となり、目標空燃比を理論空燃比よりもリーンとするとき１よりも小さな値に、この逆に目標空燃比を理論空燃比よりもリッチとするとき１よりも大きな値になる。詳細には、図６に示したように大きく３つに分けられた運転域毎にＴＦＢＹＡの異なる値が入っている。同図において、ＴＦＢＹＡ＝１の領域が理論空燃比を目標空燃比とする運転域（理論空燃比域）、ＴＦＢＹＡ＜１の領域がリーン空燃比を目標空燃比とする運転域（リーン空燃比域）、またＴＦＢＹＡ＞１の領域がリッチ空燃比を目標空燃比とする運転域（リッチ空燃比域）である。なお、上記のＴｐ（＝（Ｑａ／Ｎｅ）×ｋ２、ただしＱａは吸入空気量、ｋ２は定数）は、エンジン１回転当たりに必要となる燃料量を与えるもので、このＴｐにより理論空燃比の混合気が得られる。
【００４４】
ＦＲＳ＝１であるときは、トラップＮＯｘの脱離・還元が必要であるため、図５のステップ３１以降でリッチスパイク処理を行う。
【００４５】
ステップ３１ではフラグＦＲＳ＝１となったあとに初めて進んできたかどうかみる。初めてであるときはステップ３２で空燃比センサ１７（図１参照）により検出される触媒下流の空燃比Ａ／Ｆ（Ｒｒ）と理論空燃比ＳＬＳＲ（≒１４．７）を比較する。
【００４６】
触媒下流の空燃比がＳＬＳＲ未満でない（つまりリーン空燃比である）場合は、リッチスパイク処理を行うためステップ３３〜３５に進む。トラップＮＯｘの脱離は化学反応であるため、触媒温度により脱離速度が変化し、また排気量に応じてリッチスパイク処理に必要となるリッチ化の程度が変化することから、ステップ３３、３４で温度センサ１６（図１参照）により検出される触媒温度ＴＣＡＴと吸入空気量Ｑａ（排気量にほぼ等しい）を読み込み、これらから図７を内容とするマップを検索することにより、リッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡを演算する。このリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡは、前述の許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯをすべて脱離・還元するのに必要と考えられる当量比相当分（理論空燃比を表す当量比の分を除いてある）である。詳細にはこの値は０を中心とする正の値で、この値が大きくなるほどよりリッチ側の空燃比にすることになる。
【００４７】
ステップ３５では
【００４８】
(数１)
ＴＦＢＹＡ＝ＲＳＴＦＢＹＡ×ＳＩＧＮＯ／ＳＬＳＮＯ＋１＋ｋ
ただし、ｋ：定数、
の式より目標当量比ＴＦＢＹＡ（＝リッチスパイク処理時の目標当量比）を計算する。数１式の意味については後述する。
【００４９】
一方、触媒下流の空燃比がＳＬＳＲ未満である（つまり理論空燃比またはリッチ空燃比である）場合は、強制的にリッチスパイク処理を行わなくても、自然にトラップＮＯｘが脱離・還元される。この自然にトラップＮＯｘが脱離・還元される場合と強制的なリッチスパイク処理によりトラップＮＯｘを脱離・還元する場合とを区別するため、ステップ３２よりステップ３６に進み、フラグＦＮ＝１とする。つまりＦＮ＝１により自然的なリッチスパイク処理であることを表す。
【００５０】
ステップ３７、３８では図４のステップ１４、１５と同じ処理を実行する。
【００５１】
図５のステップ３９では、強制的なリッチスパイク処理、自然的なリッチスパイク処理に拘わらず、リッチスパイク処理時間の計測を開始するためリッチスパイクタイマＴＲＳ＝０とする。
【００５２】
次回からはステップ３１よりステップ４０に進んでリッチスパイクタイマＴＲＳと所定値ＲＴを比較する。所定値ＲＴはトラップＮＯｘのすべてが脱離・還元される時間を定めるものである。
【００５３】
ステップ３１よりステップ４０に進んだ当初はＴＲＳ＜ＲＴであることより、ステップ４１に進んで、リッチスパイク処理時間を計測するためリッチスパイクタイマＴＲＳに演算間隔（１０ｍｓｅｃ）を足してカウントアップしたあと、ステップ４２、４３で
【００５４】
(数２)
ＮＯＧＤ＝Ｋｄ×（ＴＦＢＹＡ−１）
ただし、Ｋｄ：定数、
の式により、演算間隔当たり（１０ｍｓｅｃ当たり）の脱離ＮＯｘ量ＮＯＧＤを計算し、トラップＮＯｘ量の前回値であるＳＩＧＮＯｚからこの演算間隔当たりの脱離ＮＯｘ量ＮＯＧＤを差し引いた値を今回のトラップＮＯｘ量として、つまり
【００５５】
(数３)
ＳＩＧＮＯ＝ＳＩＧＮＯｚ−ＮＯＧＤ
ただし、ＳＩＧＮＯｚ：ＳＩＧＮＯの前回値、
の式により今回のトラップＮＯｘ量を演算する。これは、ステップ３５で求められる目標当量比ＴＦＢＹＡにより強制的なリッチスパイク処理が行われ、あるいはステップ３８で求められる目標当量比ＴＦＢＹＡにより自然的なリッチスパイク処理が行われると、トラップＮＯｘの一部が脱離・還元されてなくなるので、そのなくなる分のトラップＮＯｘをＳＩＧＮＯに反映させるようにしたものである。数２式のＫｄは脱離効率と単位換算のための係数である。
【００５６】
なお、ステップ４２、４３に代えて
【００５７】
(数４)
ＳＩＧＮＯ＝ＳＩＧＮＯｚ−ＳＩＧＮＯｚ×Ｋｄ２×（ＴＦＢＹＡ−１）、
ただし、Ｋｄ２：定数、
の式によりトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯを更新してもかまわない。
【００５８】
なお、ステップ４３はリッチスパイクタイマＴＲＳが所定値ＲＴ以上となるまで繰り返し行われるので、ＳＩＧＮＯが演算間隔毎にＮＯＧＤずつ小さくなってゆくので、ＳＩＧＮＯが負の値となったときはゼロに制限する。
【００５９】
ステップ４４ではフラグＦＮをみる。フラグＦＮ＝０のとき（強制的なリッチスパイク処理のとき）はステップ４５に進んで、前回のＴＦＢＹＡ（つまりステップ３５のＴＦＢＹＡ）を保持した後で、またフラグＦＮ＝１のとき（自然的なリッチスパイク処理のとき）は、図４のステップ１４、１５の処理を実行した後で今回の処理を終了する。
【００６０】
次回からも運転条件が変わらなければ、リッチスパイクタイマＴＲＳのカウントアップ（図５のステップ４１）が繰り返され、やがてＴＲＳ≧ＲＴとなる。このときは図５のステップ４０よりステップ４６、４７、４８に進んで、リッチスパイク処理を終わらせ（トラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯ＝０、リッチスパイクフラグＦＲＳ＝０、リッチスパイクタイマＴＲＳ＝０とする）、図４のステップ１４、１５の処理を実行した後、今回の処理を終了する。
【００６１】
さて、上記のステップ３５、４２、４３は、リッチスパイク処理の途中でフュエルカットが割り込まない場合にも走る部分であるが、主にはフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を考慮したものである。というのも、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理に際しても図７のマップ値をリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡとしてそのまま与えたのでは、フュエルカットの直前まで行われていたリッチスパイク処理（このリッチスパイク処理をフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理と区別するときは、当初のリッチスパイク処理という。）の開始よりフュエルカットの割り込みまでの期間に脱離・還元されたトラップＮＯｘの分だけリッチ化程度が過剰になるので、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理に際しては、当初のリッチスパイク処理の直前に存在するトラップＮＯｘ量から、当初のリッチスパイク処理の開始よりフュエルカットまでの期間に脱離・還元されたトラップＮＯｘの分を差し引いて求めたトラップＮＯｘ量（数１式右辺のＳＩＧＮＯが相当）と許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯの比でマップ値を減少補正してリッチ化程度を決定するのである。
【００６２】
詳細には、マップ値のリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡは許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯに対する値であるから、当初のリッチスパイク処理を中断したために残存しているトラップＮＯｘ量（つまりＳＩＧＮＯ）に対しては、ＲＳＴＦＢＹＡ×ＳＩＧＮＯ／ＳＬＳＮＯのリッチ化程度でよく、これが数１式右辺の第１項である。これに理論空燃比に対する当量比である１を加算することで当量比に換算する。数１式の右辺第３項のｋは、リッチスパイク処理に伴い図５のステップ４２、４３でトラップＮＯｘ量が減算され、ゼロになっていてもある程度リッチ空燃比に保てるようにするための定数である。
【００６３】
なお、当初のリッチスパイク処理に際しては、ＳＩＧＮＯ≒ＳＬＳＮＯであるため、ＴＦＢＹＡ≒ＲＳＴＦＢＹＡ＋１＋ｋとなり、ほぼマップ値のリッチ化程度でリッチスパイク処理が行われる。
【００６４】
次に、フュエルカット時であると判定されたときは、図４のステップ１１からステップ１６に進み、前回にリッチスパイク処理が必要とされていたかどうかみる。これは、リッチスパイクフラグＦＲＳをみればよく、ＦＲＳ＝１（前回にリッチスパイク処理を必要としていた）であるときは、ステップ１７に進み、エンジン回転数Ｎｅと所定値ＫＮｒｓを比較する。ここで、所定値ＫＮｒｓはフュエルカットリカバー回転数（フュエルカットを終えてフュエルカットリカバーを行う回転数）より若干高い値である。ＮｅがＫＮｒｓを超えている場合は、リッチスパイク処理よりもフュエルカットを優先させて燃費を向上させるため、ステップ１８以降に進む。また、前回リッチスパイクが必要とされていないときもフュエルカットを行うためステップ１６よりステップ１８以降に進む。
【００６５】
ステップ１８ではフュエルカットフラグＦＦＣ（０に初期設定）をみる。ＦＦＣ＝０であるとき（すなわち前回はフュエルカット条件ではなく、今回フュエルカット条件であると判定された場合）にはステップ１９に進み、ＦＦＣ＝１とする。
【００６６】
このフラグＦＦＣはメモリ（ＲＡＭ）に記憶しておく。このフラグＦＦＣ＝１により、図示しないフローにおいてフュエルカットが行われる。ステップ２０ではフュエルカット時間の計測を開始するためフュエルカットタイマＴＦＣ＝０とする。次回以降もフュエルカット条件が成立し、かつＦＲＳ＝１とＮｅ＞ＫＮｒｓが成立するとき、またはフュエルカット条件が成立しかつＦＲＳ＝０であるときは、ステップ１８よりステップ２１に進み、フュエルカットタイマＴＦＣに演算間隔（１０ｍｓｅｃ）を足してカウントアップする。
【００６７】
これに対して、エンジン回転数Ｎｅが所定値ＫＮｒｓ以下である場合には、フュエルカットを実行してもすぐにフュエルカットリカバー回転数になると予測し、この場合にはフュエルカットを行わず、リッチスパイク処理を続行させるため、図５のステップ３１以降に進ませる。これは、リッチスパイク処理の途中にフュエルカット条件になっても、そのときのエンジン回転数が低く、フュエルカットリカバーまでの時間（すなわちフュエルカット時間）が短いと予想される場合は、リッチスパイク処理を継続してトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが脱離・還元の効率がよいからである。
【００６８】
一方、フュエルカットリカバー時であると判定されたときは、フュエルカットを終了させるため、図４のステップ１２よりステップ２２に進み、フュエルカットフラグＦＦＣ＝０とし、ステップ２３、２４でフュエルカットタイマＴＦＣと所定値ＫＴを、またトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯと所定値ＫＲを比較する。
【００６９】
ここで、所定値ＫＴはフュエルカット時間が短かったかどうかを判定するための基準である。所定値ＫＲは上記の許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯより小さい値である。
【００７０】
ＴＦＣ＞ＫＴかつＳＩＧＮＯ≧ＫＲのとき（フュエルカット時間が十分長くかつフュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量も十分多い場合）は、ステップ１３に進み、リッチスパイク処理中にフュエルカットが割り込んでいたかどうかをフラグＦＲＳにより判断する（リッチスパイク処理がフュエルカットで中断した場合、図５のステップ４０よりステップ４７へと進むことができないため、ＦＲＳ＝１のままである）。フラグＦＲＳ＝１であるときは、リッチスパイク中にフュエルカットが割り込んだ、つまりフュエルカット後にリッチスパイクを行う必要があると判断し、フュエルカットリカバー時のリッチスパイクを行わせるため図５のステップ３１以降に進ませる。
【００７１】
これに対して、ＴＦＣ＞ＫＴかつＳＩＧＮＯ＜ＫＲの場合（フュエルカット時間は十分長いものの、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合）には、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行ってもＮＯｘの脱離・還元の効率が悪いと判断し、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を禁止するため、ステップ２５でリッチスパイクフラグＦＲＳ＝０にしたあと、ステップ１４、１５の処理を実行して今回の処理を終了する。
【００７２】
一方、ＴＦＣ≦ＫＴである場合（フュエルカット時間が短い場合）にもステップ２３よりステップ１３に進み、フュエルカット後にリッチスパイクを行う必要があるとき、ＮＯｘの脱離・還元の効率がよいので、図５のステップ３１以降に進ませる。
【００７３】
このようにして得られる目標当量比ＴＦＢＹＡは演算間隔毎にメモリ（ＲＡＭ）に記憶しておく。図示しない燃料噴射パルス幅の演算フローでは、この目標当量比ＴＦＢＹＡと基本噴射パルス幅Ｔｐを用いて
【００７４】
(数５)
Ｔｉ＝Ｔｐ×ＴＦＢＹＡ×α×２＋Ｔｓ
ただし、α：空燃比フィードバック補正係数、
Ｔｓ：燃料噴射弁の無効噴射パルス幅、
の式によりシーケンシャル噴射時の燃料噴射パルス幅Ｔｉを計算しており、このようにして算出されたＴｉはＥＣＵ１１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実行ルーチンで読み出されて使用される（シーケンシャル噴射では、エンジン１回転毎に１回、所定のタイミングで各気筒毎にＴｉの期間だけ燃料噴射弁４が開かれ、噴射が行われる）。なお、ＴＦＢＹＡ≠１のときにはαは１．０にクランプされる。上記のフュエルカットフラグＦＦＣ＝１のときはＴｉ＝Ｔｓである。
【００７５】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００７６】
トラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯが許容値を超えてこれ以上リーン運転を行うと、触媒７におけるＮＯｘのトラップ率が低下して排気エミッションが悪化すると判定されたとき、トラップＮＯｘを脱離・還元するためリッチスパイク処理に入るが、このリッチスパイク処理の途中でフュエルカット条件が成立したとき、リッチスパイク処理を優先してフュエルカットを行わないのでは、フュエルカット条件にも拘わらず燃料を噴射するため燃費が悪化してしまう。これに対して本実施形態では、リッチスパイク処理の途中でフュエルカット条件が成立したとき、フュエルカットを優先しリッチスパイク処理を中断することで、燃費の悪化を防止できる。
【００７７】
ただし、リッチスパイク処理を禁止したままでは、触媒７におけるＮＯｘのトラップ率が悪くなり排気エミッションが悪化するので、これを避けるには、フュエルカット後のフュエルカットリカバー時にリッチスパイク処理を行うことが有効である。
【００７８】
この場合に、フュエルカットの割り込みまでのリッチスパイク処理により脱離・還元されたトラップＮＯｘを考慮せずに、マップ値のリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡを用いてフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行ったのでは、リッチ化程度が過剰となり（無駄な燃料供給となり）、燃費が悪くなる。
【００７９】
これに対して、本実施形態では当初のリッチスパイク処理の開始よりフュエルカットまでの間に脱離・還元されたトラップＮＯｘ量を推定して、当初のリッチスパイク処理の開始直前のトラップＮＯｘ量からこの脱離・還元されたトラップＮＯｘ量を差し引き、その差し引いたトラップＮＯｘ量と許容トラップＮＯｘ量の比（ＳＩＧＮＯ／ＳＬＳＮＯ）で、前記マップ値のリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡを減少補正するようにしたので、無駄な燃料供給を回避して燃費の悪化を防止できる。
【００８０】
これをさらに図８のモデル図で説明すると、同図は、リーン運転域において、ｔ１のタイミングでトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯが許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯを超えてリッチスパイクフラグＦＲＳ＝１となり、強制的なリッチスパイク処理を開始したものの、リッチスパイク処理途中のｔ２でフュエルカット条件が成立し、さらにその後の車速の低下でフュエルカットリカバー時になったときのものである。この場合に、ｔ３のフュエルカットリカバー時にマップ値のリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡをそのまま与えたのでは、フュエルカットの割り込みまでのリッチスパイク処理によりトラップＮＯｘ量が減少している分だけリッチ化程度が過剰になる。
【００８１】
これに対して本実施形態によれば、当初のリッチスパイク処理中に、この処理によるＮＯｘの脱離・還元分をトラップＮＯｘ量から減少させており（図５のステップ４２、４３）、図８のモデルではフュエルカット開始時のｔ２でのトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯが許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯのほぼ半分になっている。このため、フュエルカットリカバー時のｔ３で与えるリッチ化程度は、本実施形態によれば、マップ値のＲＳＴＦＢＹＡにＳＩＧＮＯ／ＳＬＳＮＯ（≒１／２）を掛けた値となり、マップ値のほぼ半分のリッチ化程度でフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理が行われる。このように、フュエルカットの割り込みまでの間に脱離・還元されたトラップＮＯｘの分を、当初のリッチスパイク処理の開始直前のトラップＮＯｘ量から差し引き、その差し引かれた残りのトラップＮＯｘ量と許容トラップＮＯｘ量ＳＬＳＮＯの比でマップ値のリッチ化程度を減量補正し、その減量補正されたリッチ化程度を用いてフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行わせるようにしたので、フュエルカットリカバー時のリッチ化程度が過剰になることがなく、燃費の悪化を避けることができる。
【００８２】
また、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うに際して、フュエルカットリカバー直前に残存するトラップＮＯｘ量が少ない場合にまでリッチスパイク処理を行ったのでは、脱離・還元の効率が悪い。これは次の理由からである。トラップＮＯｘを脱離・還元するときには、トラップＮＯｘを脱離し、還元するための還元剤（リッチ雰囲気の排気）に加えて触媒７にトラップされている酸素を追い出すための還元剤が必要である。また、触媒７からの脱離速度は酸素のほうがＮＯｘより速いため、リッチ雰囲気の排気すなわち還元剤を導入したときには酸素が多く脱離し、ＮＯｘが徐々に脱離していく。この結果、排気に含まれる酸素濃度の高いフュエルカット時に、多くの酸素が触媒７にトラップされてしまうため、フュエルカットリカバー時にリッチスパイク処理を行ってトラップＮＯｘを脱離・還元しようとすれば、フュエルカット中に触媒７にトラップされた、この多くの酸素を脱離させるための燃料が必要となる。したがって、フュエルカットリカバー時に脱離・還元するトラップＮＯｘ量が少ない場合には、リッチスパイク処理を行い燃料を加えても脱離・還元されるＮＯｘ量が少なく（脱離・還元の効率が悪く）、これによって燃費が悪くなるのである。
【００８３】
これに対して本実施形態では、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うに際しては、トラップＮＯｘ量と所定値ＫＲを比較し、トラップＮＯｘ量が所定値ＫＲ未満の場合は触媒７におけるＮＯｘの脱離・還元の効率が悪いと判断し、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を禁止するので、燃費の悪化を防止できる。
【００８４】
また、フュエルカットリカバー時にリッチスパイク処理を行う際に、フュエルカット時間が短い場合は、フュエルカット時にトラップされる酸素が少なくて済む。したがって、この場合には、酸素が触媒７にトラップされる前にリッチスパイク処理を行ってトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。このため、本実施形態では、フュエルカット時間ＴＦＣを計測し、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うに際して、このフュエルカット時間ＴＦＣが所定値ＫＴ以下と短いときには、フュエルカットリカバー直前のトラップＮＯｘ量のいかんに拘わらずフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うようにしたので、ＮＯｘの脱離・還元効率を上げることができ、これによって燃費の悪化を防止できる。
【００８５】
また、リッチスパイク処理の途中にフュエルカット条件になっても、そのときのエンジン回転数が低く、フュエルカットリカバーまでの時間（すなわちフュエルカット時間）が短いと予想される場合は、リッチスパイク処理を続行してトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。このため、本実施形態ではリッチスパイク処理の途中にフュエルカット条件になっても、そのときのエンジン回転数Ｎｅと所定値ＫＮｒｓを比較し、エンジン回転数が所定値ＫＮｒｓ以下の場合は、触媒７におけるＮＯｘの脱離・還元の効率がよいと判断し、フュエルカットを禁止してリッチスパイク処理を続行することで、ＮＯｘの脱離・還元の効率が高まり、燃費を向上できる。
【００８６】
このようにして、本実施形態では、リッチスパイク処理とフュエルカットの条件が重なったとき、燃費と排気エミッションをともに考慮してきめ細かな制御を行うようにしたので、燃費の向上と排気エミッションの低減の両立を図ることができた。
【００８７】
実施形態では説明しなかったが、前述のようにフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うに際して、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合に、ＮＯｘの脱離・還元の効率の悪さからフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を禁止したとき、小量のトラップＮＯｘが触媒７に残る。触媒７に残存するこのトラップＮＯｘを考慮せずに、次のリッチスパイク処理までＮＯｘを触媒７にトラップさせると、通常の場合よりもトラップＮＯｘ量が増し、その結果、触媒７におけるＮＯｘトラップ率の低下から排気エミッションが悪化することが考えられる。
【００８８】
そこで、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量が所定値ＫＲ未満のためフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を禁止した場合には、そのフュエルカットリカバー時に残存するトラップＮＯｘ量を考慮して、次のリッチスパイク時期を決定する（たとえば次回のリッチスパイクまでの時間を短縮する）ことによって、排気エミッションの悪化を防止すればよい。
【００８９】
実施形態では、リッチスパイク処理の途中でフュエルカット条件が成立した場合で説明したが、リッチスパイク処理の開始時にフュエルカット条件が成立した場合にもフュエルカットを優先しリッチスパイク処理を禁止することで、燃費悪化を防止できる。
【００９０】
実施形態では、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うのに際してのリッチ化程度を、当初のリッチスパイク処理を行う直前のトラップＮＯｘ量からフュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されたトラップＮＯｘ量を減量してフュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量を演算し、この演算したトラップＮＯｘ量に応じて設定した場合で説明したが、この演算したトラップＮＯｘ量に代え、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されたトラップＮＯｘ量に応じてフュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うのに際してのリッチ化程度を設定してもかまわない。
【００９１】
実施形態では、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理に際し、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量と許容トラップＮＯｘ量の比に応じてリッチ化程度を設定する場合で説明したが、リッチ化程度に代えてリッチ化時間を設定するようにしてもかまわない。
【００９２】
実施形態では、フュエルカットリカバー時のリッチスパイク処理を行うのに際して、フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量が所定値ＫＲ未満の場合に、フュエルリカバー時のリッチスパイク処理を禁止する場合で説明したが、フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量に代え、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されるトラップＮＯｘ量が所定値以上の場合に、フュエルリカバー時のリッチスパイク処理を禁止するようにしてもかまわない。
【００９３】
実施形態では、フュエルカットを優先しリッチスパイク処理を禁止した場合に、その後のフュエルカットリカバー時に再度のリッチスパイク処理を行う場合で説明したが、再度のリッチスパイク処理を行う機会は、フュエルカットリカバー時に限られるものでない。
【００９４】
実施形態では、温度センサにより触媒温度ＴＣＡＴを検出する場合で説明したが、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌから図９に示すマップを検索することにより触媒温度を演算（予測）するようにしてもよい。
【００９５】
実施形態ではリッチ化程度ＲＳＴＦＢＹＡを当量比に反映させる場合で説明したが、リッチ化程度を空燃比フィードバック補正係数αに反映させるようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】一実施形態の制御システム図である。
【図２】リッチスパイク処理の要否判定を説明するためのフローチャート。
【図３】演算間隔当たりトラップＮＯｘ量の特性図。
【図４】脱離・還元処理を説明するためのフローチャート。
【図５】脱離・還元処理を説明するためのフローチャート。
【図６】運転条件に応じた目標当量比の特性図。
【図７】リッチ化程度の特性図。
【図８】一実施形態の作用を説明するための波形図。
【図９】触媒温度マップの内容を表す特性図。
【図１０】第１の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
【００９７】
１  エンジン本体
４  燃料噴射弁
７  触媒
１１  ＥＣＵ
１４  アクセルセンサ
１５  車速センサ
１６  触媒温度センサ
１７  空燃比センサ
【図１】
2005113921.tif 000003
【図２】
2005113921.tif 000004
【図３】
2005113921.tif 000005
【図４】
2005113921.tif 000006
【図５】
2005113921.tif 000007
【図６】
2005113921.tif 000008
【図７】
2005113921.tif 000009
【図８】
2005113921.tif 000010
【図９】
2005113921.tif 000011
【図１０】
2005113921.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月24日(2004.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒を排気通路に備える一方、
リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量を演算する手段と、
この演算したトラップＮＯｘ量に基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段と、
一定の条件でフュエルカットを行う手段と、
このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合が、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であって、この場合に、フュエルカットを優先させ空燃比一時的リッチ化処理を禁止し、フュエルカットリカバー時に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う手段と、
前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段と、
を備え、
前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度またはリッチ化期間を、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量またはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量に応じて設定する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第１の発明は、図１０に示すように、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンのときにＮＯｘをトラップし、排気空燃比が理論空燃比または理論空燃比よりもリッチになると、トラップＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元成分を用いて還元する機能を有する触媒３２を排気通路３１に備える一方、リーン空燃比域でトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯを演算する手段３３と、この演算したトラップＮＯｘ量ＳＩＧＮＯに基づいて空燃比一時的リッチ化処理を行う手段３４と、一定の条件でフュエルカットを行う手段３５と、このフュエルカットと前記空燃比一時的リッチ化処理とが重なる場合が、空燃比一時的リッチ化処理の途中にフュエルカットが割り込んだ場合であって、この場合に、フュエルカットを優先させ空燃比一時的リッチ化処理を禁止し、フュエルカットリカバー時に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行う手段３６と、前記フュエルカットが割り込んだ空燃比一時的リッチ化処理により脱離・還元されるトラップＮＯｘ量を推定する手段かまたはこのＮＯｘ量を減量して前記フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量を推定する手段とを備え、前記再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度またはリッチ化期間を、この脱離・還元されるトラップＮＯｘ量またはこのフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量に応じて設定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
トラップＮＯｘ量が許容値を超えてこれ以上リーン運転を行うと、触媒におけるＮＯｘのトラップ率が低下して排気エミッションが悪化すると判定されたとき、トラップＮＯｘを脱離・還元するため空燃比一時的リッチ化処理に入るが、この空燃比一時的リッチ化処理とフュエルカットが重なる場合に、空燃比一時的リッチ化処理を優先してフュエルカットを行わないのでは、燃費が悪化してしまう。これに対して、フュエルカットを優先し空燃比一時的リッチ化処理を禁止することで、燃費の悪化を防止できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
フュエルカットが割り込んだため空燃比一時的リッチ化処理を禁止したままでは、触媒のＮＯｘトラップ率が悪化して排気エミッションが悪くなることがあるが、フュエルカット後のフュエルリカバー時などフュエルカット後に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行って触媒に残っているトラップＮＯｘを取り去り、これによって触媒のＮＯｘトラップ率を速やかに回復させるので、排気エミッションが悪くなることがない。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されるトラップＮＯｘ量（またはフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量）を考慮せずに再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのでは、再度のリッチ化程度が過剰となったりリッチ化期間が長すぎて燃費が悪くなるのであるが、第１の発明によれば、フュエルカットの割り込みまでに脱離・還元されるトラップＮＯｘ量（またはフュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量）に応じて、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うのに際してのリッチ化程度やリッチ化期間を設定するので、燃費悪化を防止できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うに際して、その時点で触媒に残存するトラップＮＯｘ量が少ない場合にまで再度の空燃比一時的リッチ化処理を行ったのでは、脱離・還元の効率が悪い。この場合に、再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止するため、脱離・還元の効率が悪い場合に再度の空燃比一時的リッチ化処理を行うことによる燃費の悪化を防止できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、フュエルカットリカバー時にはフュエルカット中に触媒にトラップされた酸素を脱離させる燃料も必要となり、脱離・還元の効率が悪いので、フュエルカットリカバー直前でのトラップＮＯｘ量が少ないと、再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止するのであるが、これに対してフュエルカット期間が短く、フュエルカット中にトラップされる酸素が少ない場合には、再度の空燃比一時的リッチ化処理を行わせてトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。そこで、再度の空燃比一時的リッチ化処理の直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合でも、再度の空燃比一時的リッチ化処理の禁止を解除して再度の空燃比一時的リッチ化処理を行わせるようにしたので、ＮＯｘの脱離・還元効率を上げることができ、これによって燃費の悪化を防止できる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、フュエルカットが割り込んだときのエンジン回転数がフュエルカットリカバー回転数に近く、フュエルカットリカバーまでの時間（すなわちフュエルカット期間）が短いと予想されるときにおいては、空燃比一時的リッチ化処理を続けてトラップＮＯｘを脱離・還元するほうが効率がよい。そこで、ＮＯｘの脱離・還元の効率を高めて燃費を向上できる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
フュエルカットリカバー時の直前でのトラップＮＯｘ量が少ない場合に、ＮＯｘの脱離・還元の効率の悪さから再度の空燃比一時的リッチ化処理を禁止すると、小量のトラップＮＯｘが触媒に残る。この残存するトラップＮＯｘを考慮せずに、次の空燃比一時的リッチ化処理までＮＯｘを触媒にトラップさせると、通常の場合よりもトラップＮＯｘ量が増し、その結果、ＮＯｘトラップ率の低下から排気エミッションが悪化することが考えられる。そこで、フュエルカットリカバー時の直前で残存する小量のトラップＮＯｘに起因する排気エミッションの悪化を防止できる。