(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、排ガス中の有害物質を浄化する触媒装置と、
該内燃機関の運転状態を変更し該触媒装置に蓄積した浄化能力低下物質を放出し該触媒装置の浄化能力を再生する再生制御を行なう再生手段と、
該再生手段の作動状態を表示する表示手段とをそなえ、
該再生手段は、低速昇温モードと、該低速昇温モードよりも該触媒装置が高温になる高速昇温モードとの２つの制御モードを有し、通常は該低速昇温モードで再生制御を行なうが、該低速昇温モードでは再生が完了しない場合には、該高速昇温モードで再生制御を行なう
ことを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
該再生手段は、
該触媒装置の劣化が検知され再生待機状態となっていること、
アイドルスイッチがオフになっていること、
所定時間での平均車速が所定の第１の基準車速以上になっていること、
の３つの条件が全て成立したときに、該低速昇温モードでの再生制御を開始する
ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
該再生手段は、
該触媒装置の該再生制御による再生及び自然再生が行なわれた再生時間を７００℃における再生時間に換算した値である７００℃換算Ｓ再生時間が、所定の基準値以上になること、
該低速昇温モードでの再生制御の積算時間が所定の基準値以上になること、
のうちの何れかが成立したときに、該低速昇温モードでの再生制御を解除する
ことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
該再生手段は、
該低速昇温モードでの再生制御の積算時間が該所定の基準値以上になること、
該アイドルスイッチがオフになっていること、
該所定時間での平均車速が該第１の基準車速よりも大きい値である第２の基準車速以上になっていること、
の３つの条件が全て成立したときに、該高速昇温モードでの再生制御を開始する
ことを特徴とする、請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
該再生手段は、
該７００℃換算Ｓ再生時間が該所定の基準値以上になること、
該高速昇温モードでの再生制御の積算時間が所定の基準値以上になること、
のうちの何れかが成立したときに、該高速昇温モードでの再生制御を解除する
ことを特徴とする、請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
該低速昇温モードでの再生制御中は、実車速が該第１の基準車速未満のときには、減速時の燃料カットを禁止し、
該高速昇温モードでの再生制御中は、該実車速が該第２の基準車速未満のときには、減速時の燃料カットを禁止する
ことを特徴とする、請求項５記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
該低速昇温モードでの再生制御中は、実車速が所定の第１の基準車速未満のときには、減速時の燃料カットを禁止し、
該高速昇温モードでの再生制御中は、該実車速が該第１の基準車速よりも大きい値である該第２の基準車速未満のときには、減速時の燃料カットを禁止する
ことを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【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、触媒装置の浄化能力の再生を行なう内燃機関にそなえて好適の、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
希薄燃焼内燃機関にそなえられる吸蔵型のＮＯX 触媒は、酸化雰囲気ではＮＯX を吸蔵する一方、還元雰囲気では、逆に吸蔵したＮＯX を放出する機能を有する。そこで、例えば、適宜の時間間隔でＮＯX 触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とすることにより、触媒上に吸蔵したＮＯX を放出し、ＮＯX 触媒の飽和を防止してＮＯX 吸蔵性能を確保するようにしている。ところが、排ガス中にはイオウ（Ｓ）成分も含まれており、ＮＯX 触媒では、希薄燃焼運転時の酸化雰囲気でＮＯX を吸蔵するとともに、このような排ガス中のＳ成分も吸蔵してしまう。このため、ＮＯX 触媒のＮＯX 吸蔵能力は時間とともに劣化してしまうことになる。
【０００３】
このように、劣化したＮＯX 触媒をそのまま使用し続けると、排気中のＮＯX が浄化されずにそのまま大気中に放出されることになる。そこで、特開平７−２１７４７４号公報に開示された技術では、ＮＯX 触媒へのＳ成分の推定吸蔵量が許容値を超えたら、点火時期を遅角させＮＯX 触媒をＳ成分の放出可能な温度まで昇温させるとともに、空燃比をリッチにしてＮＯX 触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気としてＳ成分の放出、即ち、ＮＯX 触媒の再生を行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の再生制御は、ＮＯX 触媒へのＳ成分の吸蔵量が許容値を超えたときには、リッチ運転中のみならず、リーン運転中或いはストイキオ運転中でも行なわれる。ところが、リーン運転中或いはストイキオ運転中での再生制御の実施は、燃費の変化やドライバビリティの変化、さらに、再生制御への切換に伴うショックが発生する可能性があるため、運転者によっては違和感を感じる虞がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、触媒装置の再生中であることを運転者が認識できるようにし、再生制御に伴う違和感を与えることがないようにした、内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の内燃機関の排気浄化装置では、再生手段により内燃機関の運転状態を変更することにより触媒装置に蓄積した浄化能力低下物質を放出して触媒装置の浄化能力を再生するとともに、表示手段により再生手段の作動状態を表示する。再生手段は、低速昇温モードと、低速昇温モードよりも触媒装置が高温になる高速昇温モードとの２つの制御モードを有し、通常は低速昇温モードで再生制御を行なうが、低速昇温モードでは再生が完了しない場合には高速昇温モードで再生制御を行なう。
そして、再生手段は、触媒装置の劣化が検知され再生待機状態となっていること、アイドルスイッチがオフになっていること、所定時間での平均車速が所定の第１の基準車速以上になっていること、の３つの条件が全て成立したときに、低速昇温モードでの再生制御を開始することが好ましい。
また、再生手段は、触媒装置の再生制御による再生及び自然再生が行なわれた再生時間を７００℃における再生時間に換算した値である７００℃換算Ｓ再生時間が、所定の基準値以上になること、低速昇温モードでの再生制御の積算時間が所定の基準値以上になること、のうちの何れかが成立したときに、低速昇温モードでの再生制御を解除することが好ましい。
また、再生手段は、低速昇温モードでの再生制御の積算時間が所定の基準値以上になること、アイドルスイッチがオフになっていること、所定時間での平均車速が第１の基準車速よりも大きい値である第２の基準車速以上になっていること、の３つの条件が全て成立したときに、高速昇温モードでの再生制御を開始することが好ましい。
また、再生手段は、７００℃換算Ｓ再生時間が所定の基準値以上になること、高速昇温モードでの再生制御の積算時間が所定の基準値以上になること、のうちの何れかが成立したときに、高速昇温モードでの再生制御を解除することが好ましい。
また、低速昇温モードでの再生制御中は、実車速が第１の基準車速未満のときには減速時の燃料カットを禁止し、高速昇温モードでの再生制御中は、実車速が第２の基準車速未満のときに減速時の燃料カットを禁止することが好ましい。
【０００７】
なお、触媒装置は、排気空燃比がリーンのときに排ガス中のＮＯX を吸蔵し、排気空燃比がストイキオ又はリッチのときに排ガス中のＮＯX を放出還元する吸蔵型ＮＯX 触媒であることが好ましく、再生手段は、触媒装置を所定温度以上に昇温するとともに触媒装置周辺の排気空燃比をストイキオ又はリッチにする手段であることが好ましい。
【０００８】
表示手段は、再生手段の作動開始に伴い表示を開始し、再生手段の作動が終わるまで、又は表示開始から所定期間経過するまで表示を行なうことが好ましい。さらに、浄化能力低下物質の触媒装置への蓄積量を推定する推定手段をそなえ、推定手段による推定蓄積量が所定値を越えた場合に表示手段を作動させるようにしても良い。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５は本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置について示すものであり、図１は本装置を適用した希薄燃焼内燃機関の構成を示す。
図１に示すように、エンジン（希薄燃焼内燃機関）１は筒内噴射ガソリンエンジンとして構成され、その燃焼室２に通じる吸気通路３および排気通路４を有しており、吸気通路３には、上流側から順に図示しないエアクリーナ及び電子制御式スロットル弁（ＥＴＶ）６が設けられており、排気通路４には、その上流側から順に排ガス浄化用の排気浄化装置８および図示しないマフラが設けられている。燃料噴射弁（インジェクタ）７は各気筒内に直接燃料噴射するように気筒数だけ設けられ、各燃焼室２の上部中央には点火プラグ５が設けられている。
【００１０】
排気浄化装置８は、吸蔵型ＮＯX 触媒（以下、単にＮＯX 触媒という）８Ａと三元触媒８Ｂとを組み合わせたものになっている。ＮＯX を酸化雰囲気でＮＯX 触媒８Ａにより吸蔵し、還元雰囲気でＮＯX 触媒８Ａから放出し還元するようになっている。また、理論空燃比下では三元触媒８Ｂの機能により排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯX を浄化するようになっているのである。なお、排気浄化装置８の上流のエンジン１に近接した位置に、別途近接触媒（例えば三元触媒）を設け、主に始動時の排ガス浄化を行なうようにしてもよい。
【００１１】
さらに、このエンジン１を制御するために、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０と、種々のセンサ類とが設けられている。本エンジン１に設けられるセンサ類として、まず吸気通路３側には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０が設けられており、そのＥＴＶ６の配設部分には、ＥＴＶ６の開度を検出するスロットルセンサ１１，アイドリング状態を検出するアイドルスイッチ１２が設けられている。
【００１２】
また、排気通路４側には、排気浄化装置８の上流側部分に、排ガス中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ１３と、排気温度を検出する高温センサ１４とが設けられている。さらに、その他のセンサとして、図示しないクランクシャフトの回転に同期して信号を出力するクランク角センサ１５，車輪の回転に同期して信号を出力する車輪速センサ１６，エンジン１に発生するノックを検出するノックセンサ１７等が設けられている。
【００１３】
そして、エンジン１の制御状態をドライバに認識させるための表示手段３０が、図２に示すように車室内のインパネ３５に設けられている。表示手段３０は２つのランプ３１，３２をそなえており、一方のランプ（リーン運転表示ランプ）３１は、消灯，常時点灯，緩やかな点滅，速い点滅の４段階に点灯状態が制御可能であり、緑色に点灯するようになっている。他方のランプ（再生表示ランプ）３２は、消灯，常時点灯，緩やかな点滅，速い点滅の４段階に点灯状態が制御可能であるとともに、さらに、黄色と赤色との２色に点灯色が制御可能になっている。これら表示ランプ３１，３２の点灯状態及び点灯色は、ＥＣＵ２０により制御されるようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ２０の機能について説明すると、ＥＣＵ２０は、図３の機能ブロック図に示すように、その機能要素として噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３をそなえており、車両の運転状態に応じて空燃比や点火時期を制御するようになっている。例えば低負荷運転域では、燃料を圧縮行程に噴射して空燃比を極めてリーンにした層状燃焼運転や、燃料を吸気行程に噴射して空燃比をリーンにした均一燃焼運転を行ない、燃費の向上を図るようになっている。また、ＥＣＵ２０には、表示制御手段２９がそなえられており、エンジン１の制御状態に応じて表示手段３０のランプ３１，３２の点灯状態及び点灯色を制御するようになっている。表示制御手段２９による表示手段３０の制御内容については後述する。
【００１５】
ところで、ＮＯX 触媒８Ａは、リーン運転状態においてＮＯX を吸蔵し続けているとやがて飽和状態に達し、吸蔵しきれなくなったＮＯX は大気中に放出されてしまうことになる。また、浄化能力低下物質であるＳ成分（ＳＯX ）は硫酸塩の形でＮＯX のかわりにＮＯX 触媒に吸蔵されるため、ＮＯX 触媒８ＡのＮＯX 吸蔵能力は時間とともに低下し、次第に性能が劣化していくことになる。吸蔵されたＮＯX （硝酸塩）はストイキオ又はリッチの還元雰囲気とすることにより放出される。また、吸蔵されたＳ成分（硫酸塩）は安定しているため、放出するにはストイキオ又はリッチの還元雰囲気とすると同時に触媒を例えば６００℃以上の高温とする必要がある。
【００１６】
そこで、ＥＣＵ２０では、まず、ＮＯX 触媒８Ａの飽和に対しては、その機能要素であるＮＯX 放出開始判定手段２４とＮＯX 放出制御手段２５とにより、ＮＯX 触媒８Ａが飽和状態に達する前に、ＮＯX 触媒８Ａに吸蔵されたＮＯX の放出、還元を行なうようになっている。具体的には、ＮＯX 放出開始判定手段２４は、リーン運転時間からＮＯX 触媒８ＡのＮＯX 放出開始に適切なタイミングを判定するようになっており、リーン運転時間が所定時間（例えば３０秒）に達した時には、ＮＯX 触媒８ＡからのＮＯX 放出に適切なタイミングであるとみなすようになっている。リーン運転時間は長すぎると触媒温度が低下しＨＣ等の浄化効率の低下を招き、短すぎると燃費は悪化するもののＮＯX 放出に寄与しない空燃比テーリング部分の占める時間割合が増加するので、両者を満たす適当な値に設定する。
【００１７】
そして、ＮＯX 触媒８ＡからのＮＯX 放出開始が判定された時には、ＮＯX 放出制御手段２５では、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２を制御して一時的（例えば１〜５秒程度）に空燃比をリッチにするようになっている。これにより、ＮＯX 触媒８Ａの周囲雰囲気は還元雰囲気となり、吸蔵されているＮＯX が脱離，還元されるようになっている。
【００１８】
一方、ＮＯX 触媒８Ａの劣化に対しては、劣化検知手段（状態検知手段）２６によりＮＯX 触媒８Ａの劣化状態を検知し、劣化度が基準値を越えた時には、Ｓ放出制御手段（再生手段）２７によりＮＯX 触媒８Ａの再生制御を行なうようになっている。以下、劣化検知手段２６によるＮＯX 触媒８Ａの劣化状態の推定、及びＳ放出制御手段２７による再生制御について説明する。
【００１９】
劣化検知手段２６は、下記の第一条件，第二条件の成否に基づきＮＯX 触媒８Ａの劣化を検知するようになっている。まず、第一条件は、以下の（１）式で表されるＳ被毒燃料量Ｑが所定の基準値Ｑ0 以上となることである。Ｓ被毒燃料量Ｑは、ＮＯX 触媒８Ａに蓄積されるＳＯX の量の累計に相当するものである。
Ｑ (n)＝Ｑ(n-1) ＋ＴINJ ×ＫINJ ×ＮE ×ＴCAL ×ＫA/F ×ＫFUEL×ＫC 
・・・（１）
（１）式において、Ｑ(n) は今回計算時におけるＳ被毒燃料量を示し、Ｑ(n-1) は前回計算時におけるＳ被毒燃料量を示している。また、ＴINJ は燃料噴射時間，ＫINJ は単位時間当たりの燃料噴射量を示すインジェクタゲイン，ＮE はエンジン回転速度である。エンジン回転速度ＮE はクランク角信号に基づき算出するようになっている。また、ＴCAL は計算周期，ＫA/F は空燃比に対するＳ被毒のし易さを示すＳ被毒Ａ／Ｆ係数，ＫFUELは燃料性状に対するＳ被毒のし易さを示すＳ被毒燃料係数，ＫC は気筒数に対する係数である。
【００２０】
ＫA/F は空燃比がリーンでは大きくリッチでは小さくなるような設定であり、空燃比をパラメータとするマップから決定するようになっている。ＫFUELは一般にオクタン価が低い燃料では燃料中のＳ濃度が高いことから燃料のオクタン価が低い程、即ち、ノックによる点火時期リタード量が大きい程大きくなるような設定としている。これらの各係数の設定マップは予め行なわれる試験結果から設定される。また、ＫC は定数であり、気筒数の半分の値、即ち、４気筒であれば２，６気筒ならば３となる。
【００２１】
次に、第二条件は、下記の（２）式で表される７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが所定の基準値ＴRE0 未満であることである。ＮＯX 触媒８ＡからのＳＯX の放出は、後述する再生制御時に加え、通常の運転においても触媒が高温で空燃比がストイキオ又はリッチになったときに自然に行なわれている。また、ＳＯX の放出速度は触媒温度に対して指数関数的に増加する。そこで、再生制御によるＮＯX 触媒８Ａの再生、及び自然再生が行なわれた再生時間を７００℃における再生時間に換算して累計したものが、この７００℃換算Ｓ再生時間ＴREである。基準値ＴRE0 は触媒が７００℃であった場合における再生完了時間に相当する。
【００２２】
ＴRE(n) ＝ＴRE(n-1) ＋ＫV ×ＴCAL                       ・・・（２）
（２）式において、ＴRE(n) は今回計算時における７００℃換算Ｓ再生時間を示し、ＴRE(n-1) は前回計算時における７００℃換算Ｓ再生時間を示している。本計算は空燃比がストイキオ又はリッチの時に行なうものとし、リーンの時にはほとんど再生しないものとしてＴREの加算を行なわない。ＫV は７００℃におけるＳＯX 放出速度に対する今回計算時における触媒温度でのＳＯX 放出速度の比を示すＳＯX 放出速度係数であり、触媒温度をパラメータとするマップから決定するようになっている。なお、触媒温度は高温センサ１４で検出される排ガス温度から推定するようになっている。
【００２３】
上記の第１条件，第２条件が共に成立したとき、ＥＣＵ２０は、車両の運転状態に関わらずリーン運転を禁止し、再生待機状態とするようになっている。また、劣化検知手段２６では、Ｓ被毒燃料量Ｑが基準値Ｑ0 を超えているが、７００℃換算Ｓ再生時間ＴREも基準値ＴRE0 を超えたときには、ＮＯX 触媒８Ａの再生が完了したものとして、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間ＴREをリセットするようになっている。
【００２４】
次に、Ｓ放出制御手段２７によるＮＯX 触媒８Ａの再生制御について説明すると、Ｓ放出制御手段２７では、触媒温度を高温にするとともに、ＮＯX 触媒８Ａの周囲雰囲気を還元雰囲気とすることにより、吸蔵されたＳＯX の脱離を行なうようになっている。また、再生制御には低速昇温モード，高速昇温モードの２つの制御モードがあり、通常は低速昇温モードが選択されるが、低速昇温モードでは再生が完了しない場合に、モード変更手段（作動条件変更手段）２８により触媒が高温になりやすくＳ放出により適した高速昇温モードへ制御モードが変更されるようになっている。
【００２５】
まず、低速昇温モードについて、その開始条件，制御内容，解除条件について順に説明する。低速昇温モードの開始条件は、次の３つの条件が全て成立することであり、第１条件は、上述した劣化検知手段２６により劣化が検知され、再生待機状態となっていること、第２条件は、アイドルスイッチ（ＩＤＳＷ）１２がオフになっていること、第３条件は、所定時間での平均車速ＶAVE が第１の基準車速Ｖa 以上になっていることである。
【００２６】
そして、上記の開始条件が成立した時、再生制御を行なうようになっている。再生制御では、まず、各制御パラメータ（フィードバック積分ゲイン，点火時期，スロットル開度，燃料噴射時期）の設定を行なう。つまり、ＮＯX 触媒８Ａの周囲雰囲気を還元雰囲気とすべく、ストイキオフィードバック制御におけるフィードバック積分ゲインを空燃比がストイキオよりもややリッチになる方向に設定する。
【００２７】
また、触媒温度を上昇させるべく、点火時期をリタード側に設定し、同時に、点火時期のリタードによるトルクの低下を補完するため、スロットル開度の設定を大きくするとともに、点火時期及びスロットル開度に応じてインジェクタからの燃料噴射時期を設定する。燃料噴射量はスロットル開度及びフィードバック積分ゲインから決定する。
【００２８】
そして、上記の各設定値に基づき、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３を介して、インジェクタ７，ＥＴＶ６，点火プラグ５を適宜制御するようになっている。なお、このＳパージ制御中は、触媒温度の低下を防止するため、実車速が基準車速Ｖa 未満のときには、減速時の燃料カットは禁止するようになっている。
【００２９】
低速昇温モードの解除条件は、次の２条件のうち何れかが成立することでる。第１条件は、上述した７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが基準値ＴRE0 以上になることであり、この場合はＮＯX 触媒８Ａの再生が完了したものとして再生制御を終了するようになっている。一方、第２条件は、低速昇温モードでの再生制御の積算時間（低速昇温モード積算時間）ＴL が所定の基準値ＴL0以上になることであり、この場合は低速昇温モードではＮＯX 触媒８Ａの再生が完了しなかったものとして、モード変更手段２８は、次段階の高速昇温モードでの再生制御を行なうべく、高速昇温要求フラグＦH を立てるようになっている。
【００３０】
次に、高速昇温モードについて、その開始条件，制御内容，解除条件について順に説明する。高速昇温モードの開始条件は、次の３つの条件が全て成立することであり、第１条件は、上述した高速昇温要求フラグＦH が立っていること、第２条件は、アイドルスイッチ１２がオフになっていること、第３条件は、所定時間での平均車速ＶAVE が第２の基準車速Ｖb 以上になっていることである。基準車速Ｖb は低速昇温モードにおける基準車速Ｖa よりも大きい値である。
【００３１】
そして、上記の開始条件が成立した時、再生制御を行なうが、高速昇温モードでの再生制御の制御内容は低速昇温モードでの再生制御と同じである。つまり、各制御パラメータ（フィードバック積分ゲイン，点火時期，スロットル開度，燃料噴射時期）を前述した低速昇温モードにおける設定と同一設定にして、各設定に基づき、噴射制御手段２１，ＥＴＶ開度制御手段２２，点火時期制御手段２３を介して、インジェクタ７，ＥＴＶ６，点火プラグ５を適宜制御する。なお、この高速昇温モードでの再生制御中も、実車速が基準車速Ｖb 未満のときには減速時の燃料カットを禁止して触媒温度の低下を防止するようになっている。
【００３２】
高速昇温モードの解除条件は、次の２条件のうち何れかが成立することである。第１条件は、上述した７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが基準値ＴRE0 以上になることであり、この場合はＮＯX 触媒８Ａの再生が完了したものとして再生制御を終了するようになっている。一方、第２条件は、高速昇温モードでの再生制御の積算時間（高速昇温モード積算時間）ＴH が所定の基準値ＴH0以上になることであり、この場合は高速昇温モードでもＮＯX 触媒８Ａの再生が完了しなかったものとして、再生制御を終了して高速昇温要求フラグＦH をリセットし、後述する表示によりドライバに対応する処理を促すようになっている。
【００３３】
次に、表示制御手段２９による表示手段３０の制御内容について説明すると、表示制御手段２９では、上述したＮＯX 触媒８Ａの再生制御の制御状態に応じて、ランプ３１，３２の点灯状態等を制御するようになっている。詳述すると、まず、エンジン１がリーン運転以外（ストイキオ運転或いはリッチ運転）であり、且つ、再生待機状態にもなっていない時には、ランプ３１，３２は共に消灯状態とし、エンジン１がリーン運転（低燃費運転）になったとき、リーン運転表示ランプ３１を緑色に点灯させるようになっている。
【００３４】
そして、エンジン１が再生待機状態となると、再生表示ランプ３２を黄色に点灯させ、さらに、低速昇温モードによる再生制御中（再生制御開始条件の成立から解除条件の成立まで）は、再生表示ランプ３２を黄色のまま緩やかに点滅させるようになっている。そして、さらに、触媒温度が特にＳ成分の放出が特に活発に行われる温度域（例えば７００℃以上）にある場合には、リーン運転表示ランプ３１も緩やかに点滅させるようになっている。
【００３５】
また、高速昇温モードによる再生制御中は、再生表示ランプ３２を黄色のまま速く点滅させるようになっており、触媒温度が特にＳ成分の放出が特に活発に行われる温度域（例えば７００℃以上）にある場合には、リーン運転表示ランプ３１も速く点滅させるようになっている。さらに、ＮＯX 触媒８Ａの再生が所定時間たっても終わらない場合、即ち７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが、高速昇温モードによる再生制御の開始後、所定時間ＴH0たっても所定値ＴRE0 以上とならない場合は、再生表示ランプ３２の表示色を赤色に変更して常時点灯させ、ドライバに所要の処理（工場での点検等）を促すようになっている。
【００３６】
本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置は上述のように構成されているので、例えば図４のフローチャートに示すようにしてランプ３１，３２の点灯状態及び点灯色の制御が行なわれる。まず、ステップＳ１００において、エンジン１の運転状態がリーン運転か否かを判定する。リーン運転になっている時には、リーン運転表示ランプ３１を緑色に点灯させる（ステップＳ１１０）。
【００３７】
次に、ステップＳ１２０において、高速昇温要求フラグＦH が１か否かを判定する。フラグＦH が１の場合には、ステップＳ３００以降の高速昇温モードに進み、フラグＦH が０の場合には、ステップＳ１３０に進み再生待機状態になっているか否か判定する。既に再生待機状態の場合には、ステップＳ１８０以降の低速昇温モードに進み、未だ再生待機状態になっていない場合には、劣化検知手段２６によりＮＯX 触媒８Ａの劣化状態の検知を行なう。
【００３８】
即ち、Ｓ被毒燃料量Ｑが所定の基準値Ｑ0 以上か否かを判定し（ステップＳ１４０）、７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが所定の基準値ＴRE0 未満か否かを判定し（ステップＳ１５０）、ステップＳ１４０，Ｓ１５０の各条件が共に成立した場合には、ＮＯX 触媒８Ａが劣化したものとして、車両の運転状態に関わらずリーン運転を禁止して再生待機状態とし（ステップＳ１６０）、再生表示ランプ３２を黄色に点灯させる（ステップＳ１７０）。
【００３９】
そして、ステップＳ１８０に進み、Ｓ放出制御手段２７による低速昇温モードでの処理を開始する。低速昇温モードでは、まず、アイドルスイッチ１２がオフか否かを判定し（ステップＳ１８０）、所定時間での平均車速ＶAVE が第１の基準車速Ｖa 以上か否かを判定する（ステップＳ１９０）。そして、ステップＳ１８０，Ｓ１９０の各条件が共に成立した場合、再生制御を行ない（ステップＳ２００）、再生表示ランプ３２を緩やかに点滅させる（ステップＳ２１０）。さらに、触媒温度Ｔｈが基準温度（特にＳパージが活発に行われる温度、例えば７００℃）Ｔｈ0 以上か否か判定し（ステップＳ２２０）、基準温度Ｔｈ0 以上の場合、リーン運転表示ランプ３１も緩やかに点滅させる（ステップＳ２３０）。
【００４０】
また、再生制御の開始とともに７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが基準値ＴRE0 以上か否かを判定する（ステップＳ２４０）。ここで、ＴRE≧ＴRE0 の条件が成立した場合には、ＮＯX 触媒８Ａの再生が完了したものとして再生制御を終了するとともに、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間ＴREをリセット（ステップＳ２８０）し、再生表示ランプ３２を消灯する（ステップＳ２９０）。
【００４１】
一方、ステップＳ２４０の条件が成立しなければ、低速昇温モード積算時間ＴL が所定の基準値ＴL0以上か否かを判定する（ステップＳ２５０）。ここで、ＴL ≧ＴL0の条件が成立した場合には、確実にＳ成分の放出が可能な高速昇温モードでの再生制御を行なうべく、低速昇温モードでの再生制御を終了してフラグＦH を立て（ステップＳ２６０）、再生表示ランプ３２，リーン運転表示ランプ３１の点滅を停止する（ステップＳ２７０）。
【００４２】
フラグＦH が立つ（ＦH ＝１）ことにより、Ｓ放出制御手段２７は、ステップＳ３００以降の高速昇温モードでの処理を開始する。高速昇温モードでは、まず、アイドルスイッチ１２がオフか否かを判定し（ステップＳ３００）、所定時間での平均車速ＶAVE が第２の基準車速Ｖb 以上か否かを判定する（ステップＳ３１０）。
【００４３】
ステップＳ３００，Ｓ３１０の各条件が共に成立した場合、再生制御を行ない（ステップＳ３２０）、再生表示ランプ３２を速く点滅させる（ステップＳ３３０）。さらに、触媒温度Ｔｈが基準温度（特にＳパージが活発に行われる温度、例えば７００℃）Ｔｈ0 以上か否か判定し（ステップＳ３４０）、基準温度Ｔｈ0 以上の場合、リーン運転表示ランプ３１も速く点滅させる（ステップＳ３５０）。
【００４４】
また、再生制御とともに、７００℃換算Ｓ再生時間ＴREが基準値ＴRE0 以上か否かを判定し（ステップＳ３６０）、高速昇温モード積算時間ＴH が所定の基準値ＴH0以上か否かを判定する（ステップＳ３７０）。
ステップＳ３６０の条件が成立した場合には、ＮＯX 触媒８Ａの再生が完了したものとしてＳパージ制御を終了するとともに、再生表示ランプ３２を消灯する（ステップＳ３９０）。そして、フラグＦH をリセットし（ステップＳ４００）、Ｓ被毒燃料量Ｑ，７００℃換算Ｓ再生時間ＴREをリセットする（ステップＳ４１０）。一方、ステップＳ３７０の条件が成立した場合には、高速昇温モードでもＮＯX 触媒８Ａの再生が完了しなかったものとして、再生制御を終了して再生表示ランプ３２を赤色に点灯させ（ステップＳ３８０）、ステップＳ４００へ進む。
【００４５】
このように、本制内燃機関の排気浄化装置によれば、表示手段３０の点灯状態及び点灯色により再生手段の作動状態を表示し運転者に再生制御中であることを認識させることができ、運転者が再生制御により違和感を感じることを防止することができるという利点がある。
また、低速運転領域から高速運転領域へと、触媒温度が上がり易い方向へ再生制御を実施する運転領域が段階的に変更されていくのに合わせて、ランプ３１，３２の点灯状態も変更されるので、運転者は再生手段の作動状態について容易に認識することが可能になる。
【００４６】
さらに、再生手段の作動状態が触媒温度が特にＳ成分の放出が活発に行われる温度域にある場合には、リーン運転状態を示すリーン運転表示ランプ３１も点滅させるようになっているが、触媒温度が高温に維持される運転としては加減速の少ない運転があり、これは希薄燃焼内燃機関での低燃費に適した運転と共通した面があるので、リーン運転表示ランプ３１の点滅により、運転者に自己の運転がより低燃費に適した運転であることを認識させることができる。
【００４７】
また、再生表示ランプ３２の点灯から消灯までの時間の長短により、運転者は現在の運転がＳパージが活発に行われる運転であること、即ち、触媒のＮＯX 浄化効率がすみやかに再生しＮＯX がより早く低減される環境に良い運転であることを認識することができる。
また、ＮＯX 触媒８Ａの再生が所定時間たっても終わらない場合には、再生手段の作動状態が再生未完了状態であることを表示するよう再生表示ランプ３２を赤色に点灯させるようになっているので、運転者は、整備工場等での高温センサ１４その他の故障の点検や、整備工場等でのＮＯX 触媒８Ａの再生、さらには交換を行なうことができる。
【００４８】
なお、表示内容としては、上述の実施形態よりも単純な内容としても良く、単に再生運転中であることのみを表示するようにして、再生待機状態になってから再生が完了するまでの間のみ、或いは再生制御（低速或いは高速昇温モード）を行なっている間のみ、ランプを点灯させるようにしてもよい。さらに、通常はリーン運転となる運転領域（或いはリーン運転とストイキオ運転となる運転領域）で再生制御によるリッチ運転を行なうとき、すなわち、再生制御により本来の運転とは異なる空燃比で運転するときのみ、ランプを点灯させるようにしてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、２つのランプ３１，３２を用いて制御状態を表示しているが、１つのランプにより表示してもよい。例えば、既にリーン運転状態を示すリーン運転ランプが設けられている場合には、リーン運転状態とは異なる表示状態（例えば、色の変更、或いは色の点滅等）にすることにより、再生制御中であることを表示するようにしてもよい。逆に、さらに複数（３つ以上）のランプを用いて制御状態を表示するようにしてもよい。
【００５０】
また、表示手段としては、ランプに限定されず、文字表示や、或いはランプと文字表示との併用であってもよく、さらに、図５に示すような棒グラフ状の表示器４０を設けて、運転者にＮＯX 触媒８Ａの再生度合い（又はＳ蓄積量）を表示するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、ＮＯX 触媒８ＡからのＳ放出による再生制御の制御状態を表示手段３０により表示しているが、ＮＯX 放出制御の制御状態を表示するようにしてもよい。
【００５１】
さらに、本発明が適用しうる触媒装置は吸蔵型ＮＯX 触媒に限定されるものではなく、排ガス中の有害物質を浄化する浄化機能を有し、且つ浄化に伴い浄化能力低下物質が蓄積されていくような触媒装置であれば広く適用できるものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、表示手段の表示状態により運転者に触媒装置の再生中であることを認識させることができ、運転者が再生制御により違和感を感じることを防止することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置にかかる希薄燃焼内燃機関の全体構成図である。
【図２】  本実施形態にかかる表示手段の構成を示す模式図である。
【図３】  本実施形態にかかる機能ブロック図である。
【図４】  本実施形態にかかる表示制御を示すフローチャートである。
【図５】  表示手段の他の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  エンジン（内燃機関）
８Ａ  ＮＯX 触媒（触媒装置）
３０  表示手段
３１  リーン運転表示ランプ
３２  再生表示ランプ
【図１】
0004345150.tif 000002
【図２】
0004345150.tif 000003
【図３】
0004345150.tif 000004
【図４】
0004345150.tif 000005
【図５】
0004345150.tif 000006