(57)【要約】【課題】始動時の触媒のＮＯｘ吸蔵量を少なくして、始動後のＮＯｘ吸蔵能力に余裕を持たせる。【解決手段】エンジン停止時のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が多いと、始動後にリーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和してＮＯｘ浄化能力が低下する可能性がある。そこで、ＥＣＵ１６は、減速時に、その減速が終了した後にエンジン１１の運転が停止される可能性があると判断して、リッチ運転に切り換えてリーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除く。これにより、エンジン１１の運転が停止される前に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を少なくすることができ、始動後にリーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和することを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合気の空燃比をリーン側に制御するリーン運転と、該空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転とを運転条件に応じて切り換えるようにした内燃機関において、
リーン運転中に排出ガス中の窒素酸化物を吸蔵する触媒と、
リーン運転中に一時的にリッチ運転に切り換えて前記触媒に吸蔵した窒素酸化物を還元浄化するように制御する排気浄化制御手段とを備え、
前記排気浄化制御手段は、減速時にリッチ運転に切り換えて前記触媒に吸蔵した窒素酸化物を還元浄化することを特徴とする内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項２】
混合気の空燃比をリーン側に制御するリーン運転と、該空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転とを運転条件に応じて切り換えるようにした内燃機関において、
アイドル時に内燃機関の運転を停止させるアイドルストップ手段と、
リーン運転中に排出ガス中の窒素酸化物を吸蔵する触媒と、
リーン運転中に一時的にリッチ運転に切り換えて前記触媒に吸蔵した窒素酸化物を還元浄化するように制御する排気浄化制御手段とを備え、
前記排気浄化制御手段は、前記アイドルストップ手段により内燃機関の運転を停止させる前にリッチ運転に切り換えて前記触媒に吸蔵した窒素酸化物を還元浄化することを特徴とする内燃機関の排気浄化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排出ガス中の窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と表記する）を吸蔵する触媒を備えた内燃機関の排気浄化制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直噴エンジンやリーンバーンエンジンのようにリーン燃焼が可能なエンジンでは、低負荷域で、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するリーン運転を行うことで燃費を向上させ、高負荷域では、空燃比をリッチ側に制御するリッチ運転を行うことでエンジン出力を高めるようにしている。
【０００３】
また、リーン運転中は、排出ガス中のＮＯｘ量が多くなり、三元触媒ではＮＯｘを十分に浄化できないため、特許第２５８６７３８号公報、特許第２６００４９２号公報に示すように、排気管にＮＯｘ吸蔵還元型の触媒（いわゆるリーンＮＯｘ触媒）を設置したものがある。このリーンＮＯｘ触媒は、排出ガスがリーンとなるリーン運転中に排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ運転に切り換わった時に、それまでに吸蔵したＮＯｘをリッチガスで還元浄化する。従って、リーン運転が連続して行われる場合には、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に切り換えるようにしている。
【特許文献１】特許第２５８６７３８号公報
【特許文献２】特許第２６００４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンを停止するまでにリーンＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘは、エンジン停止後もそのままリーンＮＯｘ触媒に吸蔵され続ける。従って、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が飽和量に近い状態で、エンジンが停止されると、その後、エンジンを始動してリーン運転を行った場合に、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量がすぐに飽和する可能性がある。しかも、図４に示すように、リーンＮＯｘ触媒は、活性温度（浄化ウインドウ）に昇温しなければ、ＮＯｘを還元浄化できないため、仮に、エンジン始動直後にリッチ運転を行ってリーンＮＯｘ触媒にリッチガスを供給したとしても、エンジン停止中に冷えたリーンＮＯｘ触媒が再び活性温度に昇温するまでは、リーンＮＯｘ触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化することができない。従って、エンジン停止時のリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が多いと、エンジン始動後にリーンＮＯｘ触媒が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が飽和してＮＯｘ浄化能力が低下する可能性がある。
【０００５】
また、従来のシステムでは、エンジン停止時に、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量をバックアップメモリに記憶しておき、その後、エンジン始動時のＮＯｘ吸蔵量の初期値として、バックアップメモリの記憶値を用いるようにしているが、エンジン停止中にバッテリが取り外されると、バックアップメモリの記憶値がクリアされてしまい、エンジン始動後のＮＯｘ吸蔵量の算出値が実際よりも少ない値となってしまう。このため、エンジン始動後にリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が実際に飽和した状態になっても、まだ飽和していないと誤判定してリーン運転を続けてしまい、排気エミッションを悪化させてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、始動時の触媒のＮＯｘ吸蔵量を少なくして、始動後のＮＯｘ吸蔵能力に余裕を持たせることができ、始動後のＮＯｘ浄化能力の悪化を防ぐことができる内燃機関の排気浄化制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
減速時には、その減速が終了した後に内燃機関の運転が停止される可能性があると判断することが可能である。そこで、請求項１に係る発明では、減速時にリッチ運転に切り換えて触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除くようにしている。このようにすれば、減速時に、内燃機関の運転が停止される前に、触媒の吸蔵ＮＯｘを還元浄化する時間を十分に確保することができる利点がある。
【０００８】
また、近年、アイドル時の排気エミッション低減や省燃費の観点から、特開平１１−２５７１２２号公報に示すように、アイドル時に内燃機関の運転を自動停止させ、運転者のアクセル操作等によって再始動させるアイドルストップシステムが開発されている。このアイドルストップシステムは、アイドルストップ時の触媒のＮＯｘ吸蔵量が多いと、アイドルストップ時間が長くなって触媒が温度低下した場合に、再始動後に触媒が活性温度に昇温するまでに、触媒のＮＯｘ吸蔵量が飽和してＮＯｘ浄化能力が低下する可能性がある（図９参照）。
【０００９】
そこで、アイドルストップシステムを搭載した車両に本発明を適用する場合は、請求項２のように、アイドルストップ手段により内燃機関の運転を停止させる前にリッチ運転に切り換えて触媒に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除くようにすると良い。このようにすれば、アイドルストップを実行する際に、触媒のＮＯｘ吸蔵量を少なくしてから、アイドルストップを実行できるため、再始動時には、常に、触媒のＮＯｘ吸蔵量が少ない状態で、再始動することができる。これにより、再始動後の触媒のＮＯｘ吸蔵能力に余裕を持たせることができ、触媒が活性温度に昇温するまでに、触媒のＮＯｘ吸蔵量が飽和することを防止できて、再始動後のＮＯｘ浄化能力の悪化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
《実施形態（１）》
以下、本発明を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用した実施形態（１）を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、直噴エンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、ステップモータ１４によって開度調節されるスロットルバルブ１５が設けられている。ステップモータ１４がエンジン電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）１６からの出力信号に基づいて駆動されることで、スロットルバルブ１５の開度（スロットル開度）が制御され、そのスロットル開度に応じて各気筒ヘの吸入空気量が調節される。スロットルバルブ１５の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ１７が設けられている。
【００１２】
このスロットルバルブ１５の下流側には、サージタンク１９が設けられ、このサージタンク１９に、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が接続されている。各気筒の吸気マニホールド２０内には、それぞれ第１吸気路２１と第２吸気路２２が仕切り形成され、これら第１吸気路２１と第２吸気路２２が、エンジン１１の各気筒に形成された２つの吸気ポート２３にそれぞれ連結されている。各気筒の第２吸気路２２内には、スワールコントロール弁２４が配置されている。各気筒のスワールコントロール弁２４は、共通のシャフト２５を介してステップモータ２６に連結されている。このステップモータ２６がＥＣＵ１６からの出力信号に基づいて駆動されることで、スワールコントロール弁２４の開度が制御され、その開度に応じて各気筒内のスワール流強度が調整される。ステップモータ２６には、スワールコントロール弁２４の開度を検出するスワールコントロール弁センサ２７が取り付けられている。
【００１３】
また、エンジン１１の各気筒の上部には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁２８が取り付けられている。燃料タンク（図示せず）から燃料配管４５を通して燃料デリバリパイプ２９に送られてくる燃料は、各気筒の燃料噴射弁２８から燃焼室内に噴射され、吸気ポート２３から導入される吸入空気と混合して混合気が形成される。燃料デリバリパイプ２９には、燃料の圧力を検出する燃圧センサ３０が取り付けられている。
【００１４】
更に、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取り付けられ、各点火プラグの点火によって燃焼室内の混合気が着火される。また、気筒判別センサ３２は、特定気筒が吸気上死点に達した時に気筒判別信号パルスを出力し、クランク角センサ３３は、エンジン１１のクランクシャフトが所定クランク角（例えば３０℃Ａ）回転する毎にクランク角信号パルスを出力し、このクランク角信号パルスの出力周波数によってエンジン回転速度Ｎｅが検出される。更に、このクランク角信号パルスと気筒判別信号パルスによって、クランク角の検出や気筒判別が行われる。
【００１５】
一方、エンジン１１の排気ポート３５には、排気マニホールド３６を介して排気管３７が接続されている。この排気管３７には、理論空燃比付近で排気を効率良く浄化する三元触媒３８とＮＯｘ吸蔵型のリーンＮＯｘ触媒３９とが直列に配置されている。このリーンＮＯｘ触媒３９は、排出ガス中の酸素濃度が高いリーン運転中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ運転に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度が低下した時に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。
【００１６】
また、排気管３７のうちの三元触媒３８の上流側とサージタンク１９との間には、排出ガスの一部を還流させるＥＧＲ配管４０が接続され、このＥＧＲ配管４０の途中に、ＥＧＲ量（排気還流量）を制御するＥＧＲ弁４１が設けられている。また、アクセルペダル１８には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ４２が設けられている。
【００１７】
上述した各種センサの出力信号は、ＥＣＵ１６に入力される。このＥＣＵ１６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された制御プログラムに従い、各種センサ出力に基づき、前述したステップモータ１４，２６、ＥＧＲ弁４１、燃料噴射弁２８、点火プラグの動作を制御する。例えば、低・中負荷運転時は、空燃比がリーンとなるように少量の燃料を圧縮行程で噴射し、点火プラグの近傍に成層混合気を形成して成層燃焼させることで、燃費を向上させる（成層燃焼運転）。また、高負荷運転時は、理論空燃比付近又はそれよりも若干リッチとなるように燃料噴射量を増量し、燃料を吸気行程で噴射して均質混合気を形成して均質燃焼させることで、エンジン出力を高める（均質燃焼運転）。尚、成層燃焼運転領域では、空燃比がリーンに制御されるが、均質燃焼運転領域でも、成層燃焼運転領域に近い領域では、空燃比がリーンに制御されるリーンバーン領域が存在する。
【００１８】
ところで、リーンＮＯｘ触媒３９は、排出ガス中の酸素濃度が高いリーン運転（成層燃焼運転及びリーンバーン運転）中に、排出ガス中のＮＯｘを吸蔵し、リッチ運転に切り換えられて排出ガス中の酸素濃度が低下した時に、吸蔵ＮＯｘを還元浄化して放出する。従って、リーン運転が連続して行われる場合には、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和量に達する前に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させるために、一時的にリッチ運転に切り換える必要がある。そこで、ＥＣＵ１６は、後述する図２のＮＯｘ吸蔵量算出プログラムを実行することで、リーン運転中にリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を算出し、このＮＯｘ吸蔵量が所定量以上になったときに、一時的にリッチ運転に切り換えて、リーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除く。
【００１９】
また、図４に示すように、リーンＮＯｘ触媒３９は、活性温度（浄化ウインドウ）に昇温しなければ、ＮＯｘを還元浄化できないため、仮に、エンジン始動直後にリッチ運転を行ってリーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給したとしても、エンジン停止中に冷えたリーンＮＯｘ触媒３９が再び活性温度に昇温するまでは、リーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化することができない。従って、エンジン停止時のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が多いと、エンジン始動後にリーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和してＮＯｘ浄化能力が低下する可能性がある。
【００２０】
そこで、ＥＣＵ１６は、後述する図３の排気浄化制御プログラムを実行することで、減速時に、その減速が終了した後にエンジン１１の運転が停止される可能性があると判断して、リッチ運転に切り換えてリーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除く。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
【００２１】
［ＮＯｘ吸蔵量算出］
図２のＮＯｘ吸蔵量算出プログラムは、所定時間毎に実行され、次のようにしてリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘを算出する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、現在、リーン運転中であるか否かを判定し、リーン運転中であれば、ステップ１０２に進み、エンジン回転速度Ｎｅと要求トルクを読み込む。そして、次のステップ１０３で、前回演算時から今回演算時までのＮＯｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを、エンジン回転速度Ｎｅと要求トルクに応じてマップ等により算出する。この後、ステップ１０４に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) に今回のＮＯｘ吸蔵量増加分ｔＮＯｘを加算して、現在のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。
ＱＮＯｘ(i) ←ＱＮＯｘ(i-1) ＋ｔＮＯｘ
【００２２】
一方、ステップ１０１で、リッチ運転と判定された場合は、ステップ１０５に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であるか否かを判定し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) がプラス値であれば、ステップ１０６に進み、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) から所定値αを減算して現在のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i) を求める。つまり、リッチ運転中は、排気管３７内の酸素濃度が低下してリーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスが供給されるため、リーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘが還元浄化されて放出され、ＮＯｘ吸蔵量が徐々に減少する。この際、前回演算時から今回演算時までのＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）は、演算処理の簡略化のために固定値としても良いが、排出ガスの空燃比や排出ガス流量等（つまりリーンＮＯｘ触媒３９へのリッチ成分供給量）に応じてマップ又は数式によってＮＯｘ吸蔵量減少分（所定値α）を算出するようにしても良い。
【００２３】
尚、上記ステップ１０５で、前回演算したＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘ(i-1) が０又はマイナス値の場合は、リーンＮＯｘ触媒３９にＮＯｘが吸蔵されていないと判断し、ＮＯｘ吸蔵量の減算処理（ステップ１０６）を行わずに本プログラムを終了する。
【００２４】
［排気浄化制御］
図３の排気浄化制御プログラムは、所定時間毎に実行され、特許請求の範囲でいう排気浄化制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、エンジン回転速度又は／及び車速の変化から減速時であるか否かを判定し、減速時でなければ、エンジン１１の運転が停止されないと判断して、ステップ２０２に進み、現在のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが所定の切換判定値Ａ以上になったか否かを判定する。ここで、切換判定値Ａは、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量がＮＯｘ還元浄化を必要とする量、つまり、ＮＯｘ吸蔵量の飽和量に設定されている。従って、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａよりも少なければ、リーンＮＯｘ触媒３９にまだＮＯｘ吸蔵能力が残っていると判断して、ステップ２０３に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＦＦに維持して、リッチ運転への切り換えを禁止する。
【００２５】
これに対し、ＮＯｘ吸蔵量ＱＮＯｘが切換判定値Ａ以上であれば、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化する必要があると判断して、ステップ２０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、リーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して取り除き、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる。このリッチ運転は、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘの還元浄化に必要な所定時間だけ実施された後に、リーン運転に戻される。
【００２６】
一方、前述したステップ２０１で、減速時と判定された場合は、減速終了後にエンジン１１の運転が停止される可能性があると判断して、ステップ２０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、減速終了後にエンジン１１の運転が停止される前に、リーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して取り除き、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を減少させる。
【００２７】
尚、減速終了後に運転者がイグニッションスイッチをオフせずにエンジン１１の運転を続ける場合は、リッチ運転を所定時間実行した後（又はリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が所定量以下に減少したとき）に、リーン運転に切り換えられる。
【００２８】
以上説明した本実施形態（１）によれば、減速時に、その減速が終了した後にエンジン１１の運転が停止される可能性があると判断して、リッチ運転に切り換えてリーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化して取り除くようにしたので、エンジン１１の運転が停止される前に、確実にリーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化してＮＯｘ吸蔵量を少なくすることができる。このため、エンジン１１を始動する時は、常に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が少ない状態で、エンジン１１を始動することができる。これにより、始動後のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力に余裕を持たせることができ、リーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和することを防止できて、始動後のＮＯｘ浄化能力の悪化を防ぐことができる。      
【００２９】
また、仮に、エンジン１１の停止中にバッテリが取り外されて、ＥＣＵ１６内のバックアップＲＡＭ（図示せず）の記憶値がクリアされたとしても、始動時のＮＯｘ吸蔵量が少ないため、始動時のＮＯｘ吸蔵量の初期値を０として始動後のＮＯｘ吸蔵量を算出しても、その算出値と実際のＮＯｘ吸蔵量とのずれが少なくなり、ＮＯｘ吸蔵量の算出精度を確保することができる。
【００３０】
尚、本実施形態（１）では、図２のＮＯｘ吸蔵量算出プログラムによって、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量をエンジン運転条件（エンジン回転速度Ｎｅ、要求トルク等）に基づいて算出するようにしたが、リーンＮＯｘ触媒３９の下流側に、リーンＮＯｘ触媒３９から流出する排出ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度センサ（図示せず）を設置して、排出ガス中のＮＯｘ濃度からリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸着量を推定するようにしても良い。
【００３１】
《実施形態（２）》
上記実施形態（１）では、減速時に、その減速が終了した後にエンジン１１の運転が停止される可能性があると判断して、リッチ運転に切り換えてリーンＮＯｘ触媒３９に吸蔵したＮＯｘを還元浄化するようにしたが、本発明の実施形態（２）では、図５の排気浄化制御プログラムを実行することで、自動変速機のシフトレバーがドライブレンジ（Ｄレンジ）からニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）にシフトされた時にエンジン１１の運転を停止させる前であると判定するようにしている。つまり、エンジン１１の運転を停止させる場合は、運転者がシフトレバーをドライブレンジからニュートラルレンジ又はパーキングレンジにシフトする操作を行った後に、イグニッションスイッチをオフするという操作手順となっている。従って、シフトレバーがドライブレンジからニュートラルレンジ又はパーキングレンジにシフトされた時は、エンジン１１の運転が停止される可能性があると判断できる。
【００３２】
本実施形態（２）では、ステップ２０１ａで、自動変速機のシフトレバーがドライブレンジからニュートラルレンジ又はパーキングレンジにシフトされた時にエンジン１１の運転を停止させる前であると判断して、ステップ２０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、エンジン１１の運転が停止される前に、リーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して取り除き、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を減少させる。その他の処理は、前記実施形態（１）と同じである。
【００３３】
尚、ステップ２０１ａで「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり、シフトレバーがドライブレンジからニュートラルレンジ又はパーキングレンジにシフトされた時でも、運転者がイグニッションスイッチをオフせずにエンジン１１の運転を続けることがあるが、この場合は、リッチ運転を所定時間実行した後（又はリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が所定量以下に減少したとき）に、リーン運転に切り換えられる。
以上説明した本実施形態（２）においても、前記実施形態（１）と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
《実施形態（３）》
次に、本発明をアイドルストップシステムを搭載した車両に適用した実施形態（３）を図６乃至図９に基づいて説明する。アイドルストップシステムは、図６に示すように、エンジン１１の燃料系、点火系、空気系を制御するエンジンＥＣＵ５１［前記実施形態（１）のＥＣＵ１６に相当］の他に、アイドルストップＥＣＵ５２（アイドルストップ手段）が設けられている。このアイドルストップＥＣＵ５２は、シフトポジションセンサ５３、アクセルセンサ５４、スロットルセンサ５５、アイドルスイッチ５６、ドアスイッチ５７、車速センサ５８、ブレーキスイッチ５９等の各種センサや各種スイッチからの信号を読み込み、停車中にアイドルストップ実行条件が成立した時に、アイドルストップ要求の信号をエンジンＥＣＵ５１に送信して、エンジン１１のアイドル運転を停止させる。ここで、アイドルストップ実行条件は、例えば、停車中にアイドル状態が所定時間継続すること、或は、シフトレバーをドライブレンジからパーキングレンジにシフトすること等である。
【００３５】
そして、アイドルストップＥＣＵ５２は、アイドルストップ実行中に、アイドルストップ解除条件が成立した時に、アイドルストップ要求を解除して、エンジンＥＣＵ５１によってエンジン１１を再始動させる。ここで、アイドルストップ解除条件は、例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込むこと、或は、シフトレバーをパーキングレンジからドライブレンジにシフトしてブレーキの踏み込みを解除すること等である。
【００３６】
このアイドルストップシステムは、図９に示すように、アイドルストップ時のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が多いと、アイドルストップ時間が長くなってリーンＮＯｘ触媒３９が温度低下した場合に、再始動後にリーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和してＮＯｘ浄化能力が低下する可能性がある。
【００３７】
そこで、本実施形態（３）では、図７の排気浄化制御プログラムのステップ２０１ｂで、アイドルストップＥＣＵ５２からアイドルストップ要求が出されているか否かを判定し、アイドルストップ要求が出されていれば、アイドルストップを実行する前に、ステップ２０４に進み、リッチ要求フラグＸＲＩＣＨをＯＮに切り換えて、リッチ運転に切り換える。これにより、アイドルストップを実行する前に、リーンＮＯｘ触媒３９にリッチガスを供給して、リーンＮＯｘ触媒３９の吸蔵ＮＯｘを還元浄化して取り除き、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を減少させる。そして、このリッチ運転を所定時間行った後（又はリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が所定量以下に減少したとき）に、アイドルストップを実行してエンジン１１のアイドル運転を停止させる。その他の処理は、前記実施形態（１）と同じである。
【００３８】
以上説明した本実施形態（３）によれば、図８に示すように、アイドルストップを実行する際に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量を少なくしてから、アイドルストップを実行できるため、再始動時には、常に、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が少ない状態で、再始動することができる。これにより、再始動後のリーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵能力に余裕を持たせることができ、リーンＮＯｘ触媒３９が活性温度に昇温するまでに、リーンＮＯｘ触媒３９のＮＯｘ吸蔵量が飽和することを防止できて、再始動後のＮＯｘ浄化能力の悪化を防ぐことができる。
【００３９】
上記各実施形態（１）〜（３）は、本発明を筒内噴射式内燃機関（直噴エンジン）に適用したものであるが、リーンバーンエンジンにも同様に適用して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態（１）におけるエンジン制御系システム全体の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態（１）のＮＯｘ吸蔵量算出プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施形態（１）の排気浄化制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化特性を示す図である。
【図５】実施形態（２）の排気浄化制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施形態（３）のアイドルストップシステムの概略構成を示す図である。
【図７】実施形態（３）の排気浄化制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施形態（３）のアイドルストップ時の排気浄化制御の一例を示すタイムチャートである。
【図９】従来のアイドルストップ時の排気浄化制御の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１１…直噴エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１５…スロットルバルブ、１６…ＥＣＵ（排気浄化制御手段）、２４…スワールコントロール弁、２８…燃料噴射弁、３７…排気管、３８…三元触媒、３９…リーンＮＯｘ触媒、４１…ＥＧＲ弁、５１…エンジンＥＣＵ（排気浄化制御手段）、５２…アイドルストップＥＣＵ（アイドルストップ手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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