JP2000204940A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP2000204940A JP2000204940A JP11005285A JP528599A JP2000204940A JP 2000204940 A JP2000204940 A JP 2000204940A JP 11005285 A JP11005285 A JP 11005285A JP 528599 A JP528599 A JP 528599A JP 2000204940 A JP2000204940 A JP 2000204940A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元剤消費量を低減する。
【解決手段】 排気中の微粒子を捕集するためのパティ
キュレートフィルタ１６を機関排気通路内に配置する。
流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸収
し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収してい
るＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤１９をパティキュレー
トフィルタ１６から離間してパティキュレートフィルタ
１６下流の排気通路内に配置する。パティキュレートフ
ィルタ１６とＮＯX 吸収剤１９間の排気通路内にＮＯX
吸収剤１９に還元剤を供給するための還元剤供給弁２２
を配置し、パティキュレートフィルタ再生作用時に還元
剤供給弁２２からＮＯX 吸収剤１９に還元剤を供給す
る。
キュレートフィルタ１６を機関排気通路内に配置する。
流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸収
し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収してい
るＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤１９をパティキュレー
トフィルタ１６から離間してパティキュレートフィルタ
１６下流の排気通路内に配置する。パティキュレートフ
ィルタ１６とＮＯX 吸収剤１９間の排気通路内にＮＯX
吸収剤１９に還元剤を供給するための還元剤供給弁２２
を配置し、パティキュレートフィルタ再生作用時に還元
剤供給弁２２からＮＯX 吸収剤１９に還元剤を供給す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気中の微粒子を捕集するためのパティ
キュレートフィルタを機関排気通路内に配置すると共
に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸
収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収して
いるＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をパティキュレート
フィルタから離間してパティキュレートフィルタ下流の
機関排気通路内に配置し、機関燃焼室内に燃料を直接噴
射する燃料噴射弁を具備し、ＮＯX 吸収剤内のＮＯX を
放出、還元すべきときには膨張行程または排気行程に燃
料噴射弁から燃料を２次的に噴射するようにした内燃機
関の排気浄化装置が公知である（特開平９−５３４４２
号公報参照）。この排気浄化装置では、ＮＯ X 吸収剤内
のＮＯX を放出、還元するための還元剤を２次噴射によ
る燃料から形成し、この２次燃料を燃焼室からパティキ
ュレートフィルタを介しＮＯX 吸収剤に供給するように
している。
キュレートフィルタを機関排気通路内に配置すると共
に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸
収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収して
いるＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をパティキュレート
フィルタから離間してパティキュレートフィルタ下流の
機関排気通路内に配置し、機関燃焼室内に燃料を直接噴
射する燃料噴射弁を具備し、ＮＯX 吸収剤内のＮＯX を
放出、還元すべきときには膨張行程または排気行程に燃
料噴射弁から燃料を２次的に噴射するようにした内燃機
関の排気浄化装置が公知である（特開平９−５３４４２
号公報参照）。この排気浄化装置では、ＮＯ X 吸収剤内
のＮＯX を放出、還元するための還元剤を２次噴射によ
る燃料から形成し、この２次燃料を燃焼室からパティキ
ュレートフィルタを介しＮＯX 吸収剤に供給するように
している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大部分
の２次燃料はパティキュレートフィルタにおいて排気中
の酸素と反応するためにＮＯX 吸収剤に到る前に消費さ
れてしまうという問題点がある。
の２次燃料はパティキュレートフィルタにおいて排気中
の酸素と反応するためにＮＯX 吸収剤に到る前に消費さ
れてしまうという問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、排気中の微粒子を捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
すると共に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮ
ＯX を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると
吸収しているＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をパティキ
ュレートフィルタから離間してパティキュレートフィル
タ下流の機関排気通路内に配置し、パティキュレートフ
ィルタに捕集されているパティキュレートを除去するパ
ティキュレートフィルタ再生作用を行うことが可能な内
燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィ
ルタとＮＯX 吸収剤間の機関排気通路内にＮＯX 吸収剤
に還元剤を供給するための還元剤供給手段を配置し、パ
ティキュレートフィルタ再生作用時に還元剤供給手段か
らＮＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。す
なわち１番目の発明では、パティキュレートフィルタ下
流に還元剤供給手段が配置されているので還元剤消費量
が低減される。また、パティキュレートフィルタ再生作
用時には排気中の酸素がパティキュレートフィルタにお
いて消費されるためにＮＯX 吸収剤に流入する酸素濃度
が低下せしめられており、したがってパティキュレート
フィルタ再生作用時に還元剤供給手段からＮＯX 吸収剤
に還元剤を供給することにより還元剤消費量がさらに低
減される。
に１番目の発明によれば、排気中の微粒子を捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
すると共に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮ
ＯX を吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると
吸収しているＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をパティキ
ュレートフィルタから離間してパティキュレートフィル
タ下流の機関排気通路内に配置し、パティキュレートフ
ィルタに捕集されているパティキュレートを除去するパ
ティキュレートフィルタ再生作用を行うことが可能な内
燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィ
ルタとＮＯX 吸収剤間の機関排気通路内にＮＯX 吸収剤
に還元剤を供給するための還元剤供給手段を配置し、パ
ティキュレートフィルタ再生作用時に還元剤供給手段か
らＮＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。す
なわち１番目の発明では、パティキュレートフィルタ下
流に還元剤供給手段が配置されているので還元剤消費量
が低減される。また、パティキュレートフィルタ再生作
用時には排気中の酸素がパティキュレートフィルタにお
いて消費されるためにＮＯX 吸収剤に流入する酸素濃度
が低下せしめられており、したがってパティキュレート
フィルタ再生作用時に還元剤供給手段からＮＯX 吸収剤
に還元剤を供給することにより還元剤消費量がさらに低
減される。
【０００５】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、機関燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射
弁を具備し、パティキュレートフィルタ再生作用を行う
べきときには膨張行程または排気行程に燃料噴射弁から
燃料を２次的に噴射するようにしている。すなわち２番
目の発明では、２次燃料がパティキュレートフィルタに
おいて排気中の酸素と反応して発熱し、それによりパテ
ィキュレートフィルタが加熱せしめられることによりパ
ティキュレートフィルタ再生作用が行われる。
において、機関燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射
弁を具備し、パティキュレートフィルタ再生作用を行う
べきときには膨張行程または排気行程に燃料噴射弁から
燃料を２次的に噴射するようにしている。すなわち２番
目の発明では、２次燃料がパティキュレートフィルタに
おいて排気中の酸素と反応して発熱し、それによりパテ
ィキュレートフィルタが加熱せしめられることによりパ
ティキュレートフィルタ再生作用が行われる。
【０００６】また、３番目の発明によれば１番目の発明
において、パティキュレートフィルタ再生作用時のＮＯ
X 吸収剤の温度を求めてＮＯX 吸収剤の温度が予め定め
られた設定温度よりも高いときに還元剤供給装置からＮ
ＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。すなわ
ち３番目の発明では、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 浄化率が高
いときにＮＯX 吸収剤に還元剤が供給される。
において、パティキュレートフィルタ再生作用時のＮＯ
X 吸収剤の温度を求めてＮＯX 吸収剤の温度が予め定め
られた設定温度よりも高いときに還元剤供給装置からＮ
ＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。すなわ
ち３番目の発明では、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 浄化率が高
いときにＮＯX 吸収剤に還元剤が供給される。
【０００７】また、４番目の発明によれば１番目の発明
において、パティキュレートフィルタ再生作用時のＮＯ
X 吸収剤のＮＯX 吸収量を求めてＮＯX 吸収量が予め定
められた設定量よりも多いときに還元剤供給装置からＮ
ＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。すなわ
ち４番目の発明では、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸着能力が
確保される。
において、パティキュレートフィルタ再生作用時のＮＯ
X 吸収剤のＮＯX 吸収量を求めてＮＯX 吸収量が予め定
められた設定量よりも多いときに還元剤供給装置からＮ
ＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにしている。すなわ
ち４番目の発明では、ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸着能力が
確保される。
【０００８】また、５番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯX 吸収剤を収容するケーシングの入口部
に還元剤供給装置の還元剤供給ノズルを隣接配置すると
共に、還元剤供給ノズルをＮＯX 吸収剤に向けて開口せ
しめ、還元剤供給ノズルの噴霧角度をケーシング入口部
のコーン角度よりも大きくしている。すなわち５番目の
発明では、還元剤がＮＯX 吸収剤の半径方向に一様に供
給される。
において、ＮＯX 吸収剤を収容するケーシングの入口部
に還元剤供給装置の還元剤供給ノズルを隣接配置すると
共に、還元剤供給ノズルをＮＯX 吸収剤に向けて開口せ
しめ、還元剤供給ノズルの噴霧角度をケーシング入口部
のコーン角度よりも大きくしている。すなわち５番目の
発明では、還元剤がＮＯX 吸収剤の半径方向に一様に供
給される。
【０００９】また、６番目の発明によれば１番目の発明
において、パティキュレートフィルタとＮＯX 吸収剤間
の排気通路が湾曲部を有しており、還元剤供給装置の還
元剤供給ノズルを湾曲部に配置している。すなわち６番
目の発明では、排気と還元剤との混合が促進される。
において、パティキュレートフィルタとＮＯX 吸収剤間
の排気通路が湾曲部を有しており、還元剤供給装置の還
元剤供給ノズルを湾曲部に配置している。すなわち６番
目の発明では、排気と還元剤との混合が促進される。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、機関本体１は例えば四つの気筒＃１，＃２，＃３，
＃４を具備する。各気筒は対応する吸気枝管２を介して
サージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダク
ト４およびインタークーラ５を介して過給機、例えば排
気ターボチャージャ６のコンプレッサ６ｃの出口部に接
続される。コンプレッサ６ｃの入口部は空気吸い込み管
７を介してエアクリーナ８に接続される。サージタンク
３とインタークーラ５間の吸気ダクト４内にはアクチュ
エータ９により駆動されるスロットル弁１０が配置され
る。また、各気筒は燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁１１を具備する。各燃料噴射弁１１は共通の燃料
蓄圧室１２を介し吐出量を制御可能な燃料ポンプ１３に
接続される。燃料ポンプ１３は燃料蓄圧室１２内の燃料
圧が目標燃料圧となるように吐出量が制御される。
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、機関本体１は例えば四つの気筒＃１，＃２，＃３，
＃４を具備する。各気筒は対応する吸気枝管２を介して
サージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダク
ト４およびインタークーラ５を介して過給機、例えば排
気ターボチャージャ６のコンプレッサ６ｃの出口部に接
続される。コンプレッサ６ｃの入口部は空気吸い込み管
７を介してエアクリーナ８に接続される。サージタンク
３とインタークーラ５間の吸気ダクト４内にはアクチュ
エータ９により駆動されるスロットル弁１０が配置され
る。また、各気筒は燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁１１を具備する。各燃料噴射弁１１は共通の燃料
蓄圧室１２を介し吐出量を制御可能な燃料ポンプ１３に
接続される。燃料ポンプ１３は燃料蓄圧室１２内の燃料
圧が目標燃料圧となるように吐出量が制御される。
【００１１】一方、各気筒には排気マニホルド１４のそ
れぞれ対応する分岐部１５が接続され、各分岐部１５内
にはパティキュレートフィルタ１６が収容される。排気
マニホルド１４の集合部は排気ターボチャージャ６の排
気タービン６ｔの入口部に接続され、排気タービン６ｔ
の出口部は排気管１８を介してＮＯX 吸収剤１９を収容
したケーシング２０に接続され、ケーシング２０は排気
管２１に接続される。また、排気タービン６ｔとＮＯX
吸収剤１９間の排気管１８内にはＮＯX 吸収剤１９に還
元剤を供給するための還元剤供給弁２２がＮＯX 吸収剤
１９に隣接配置される。この還元剤供給弁２２は燃料蓄
圧室１２に接続されており、したがって本実施態様では
機関の燃料（ＨＣ）が還元剤として用いられる。なお、
還元剤として例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、軽油、灯油、ブタン、プロパンのような
炭化水素、水素、アンモニア、尿素などを用いることが
できる。
れぞれ対応する分岐部１５が接続され、各分岐部１５内
にはパティキュレートフィルタ１６が収容される。排気
マニホルド１４の集合部は排気ターボチャージャ６の排
気タービン６ｔの入口部に接続され、排気タービン６ｔ
の出口部は排気管１８を介してＮＯX 吸収剤１９を収容
したケーシング２０に接続され、ケーシング２０は排気
管２１に接続される。また、排気タービン６ｔとＮＯX
吸収剤１９間の排気管１８内にはＮＯX 吸収剤１９に還
元剤を供給するための還元剤供給弁２２がＮＯX 吸収剤
１９に隣接配置される。この還元剤供給弁２２は燃料蓄
圧室１２に接続されており、したがって本実施態様では
機関の燃料（ＨＣ）が還元剤として用いられる。なお、
還元剤として例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、軽油、灯油、ブタン、プロパンのような
炭化水素、水素、アンモニア、尿素などを用いることが
できる。
【００１２】さらに、パティキュレートフィルタ１６下
流の排気マニホルド１４と、スロットル弁１０下流の吸
気ダクト４とは排気再循環（以下ＥＧＲと称す）通路２
３を介して互いに接続され、ＥＧＲ通路２３内にはアク
チュエータ２４により駆動されるＥＧＲ制御弁２５が配
置される。このように還元剤供給弁２２よりも上流にＥ
ＧＲ通路２３を設けるようにすると還元剤供給弁２２か
ら供給された２次燃料がＥＧＲガスと共に機関吸気通路
に戻されるのが阻止される。
流の排気マニホルド１４と、スロットル弁１０下流の吸
気ダクト４とは排気再循環（以下ＥＧＲと称す）通路２
３を介して互いに接続され、ＥＧＲ通路２３内にはアク
チュエータ２４により駆動されるＥＧＲ制御弁２５が配
置される。このように還元剤供給弁２２よりも上流にＥ
ＧＲ通路２３を設けるようにすると還元剤供給弁２２か
ら供給された２次燃料がＥＧＲガスと共に機関吸気通路
に戻されるのが阻止される。
【００１３】さらに、排気タービン６ｔと還元剤供給弁
２２間に位置する排気管１８内にはアクチュエータ２５
により駆動される排気絞り弁２６が配置される。この排
気絞り弁２６は通常全開に維持されている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力ポート３７を
具備する。空気吸い込み管７内には吸入空気の質量流量
を検出するための質量流量センサ３８が配置される。燃
料蓄圧室１２には燃料蓄圧室１２内の燃料圧に比例した
出力電圧を発生する燃料圧センサ３９が配置される。パ
ティキュレートフィルタ１６上流に位置する排気マニホ
ルド１４の分岐部１５にはパティキュレートフィルタ１
６の温度ＴＰＦを表すパティキュレートフィルタ１６に
流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度
センサ４０ａが配置され、ＮＯX 吸収剤１９下流の排気
管２１にはＮＯX 吸収剤１９の温度ＴＮＡを表すＮＯX
吸収剤１９から流出した排気の温度に比例した出力電圧
を発生する温度センサ４０ｂが配置される。また、踏み
込み量センサ４１はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ
に比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，３
９，４０ａ，４０ｂ，４１の出力電圧はそれぞれ対応す
るＡＤ変換器４２を介して入力ポート３６に入力され
る。
２２間に位置する排気管１８内にはアクチュエータ２５
により駆動される排気絞り弁２６が配置される。この排
気絞り弁２６は通常全開に維持されている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力ポート３７を
具備する。空気吸い込み管７内には吸入空気の質量流量
を検出するための質量流量センサ３８が配置される。燃
料蓄圧室１２には燃料蓄圧室１２内の燃料圧に比例した
出力電圧を発生する燃料圧センサ３９が配置される。パ
ティキュレートフィルタ１６上流に位置する排気マニホ
ルド１４の分岐部１５にはパティキュレートフィルタ１
６の温度ＴＰＦを表すパティキュレートフィルタ１６に
流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度
センサ４０ａが配置され、ＮＯX 吸収剤１９下流の排気
管２１にはＮＯX 吸収剤１９の温度ＴＮＡを表すＮＯX
吸収剤１９から流出した排気の温度に比例した出力電圧
を発生する温度センサ４０ｂが配置される。また、踏み
込み量センサ４１はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ
に比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，３
９，４０ａ，４０ｂ，４１の出力電圧はそれぞれ対応す
るＡＤ変換器４２を介して入力ポート３６に入力され
る。
【００１４】また、入力ポート３６には機関回転数を表
す出力パルスを発生する回転数センサ４３が接続され
る。一方、出力ポート３７はそれぞれ対応する駆動回路
４４を介して各燃料噴射弁７、アクチュエータ９，２
４，２５、燃料ポンプ１３、および還元剤供給弁２２に
それぞれ接続される。ＮＯX 吸収剤１９は例えばアルミ
ナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ，ナトリ
ウムＮａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカ
リ金属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカ
リ土類、ランタンＬａ，イットリウムＹのような希土類
から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウム
Ｐｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属と
が担持されている。このＮＯX吸収剤１９は流入する排
気の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入す
る排気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出
するＮＯX の吸放出作用を行う。なお、ＮＯX 吸収剤１
９上流の排気通路内または燃焼室内に燃料或いは空気が
２次的に供給されない場合には流入する排気の空燃比は
各気筒に供給される全燃料量に対する全空気量の比に一
致する。
す出力パルスを発生する回転数センサ４３が接続され
る。一方、出力ポート３７はそれぞれ対応する駆動回路
４４を介して各燃料噴射弁７、アクチュエータ９，２
４，２５、燃料ポンプ１３、および還元剤供給弁２２に
それぞれ接続される。ＮＯX 吸収剤１９は例えばアルミ
ナを担体とし、この担体上に例えばカリウムＫ，ナトリ
ウムＮａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカ
リ金属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカ
リ土類、ランタンＬａ，イットリウムＹのような希土類
から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウム
Ｐｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属と
が担持されている。このＮＯX吸収剤１９は流入する排
気の空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入す
る排気中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX を放出
するＮＯX の吸放出作用を行う。なお、ＮＯX 吸収剤１
９上流の排気通路内または燃焼室内に燃料或いは空気が
２次的に供給されない場合には流入する排気の空燃比は
各気筒に供給される全燃料量に対する全空気量の比に一
致する。
【００１５】上述のＮＯX 吸収剤１９を機関排気通路内
に配置すればこのＮＯX 吸収剤１９は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図２（Ａ），２（Ｂ）に示すようなメカニズ
ムで行われているものと考えられる。次にこのメカニズ
ムについて担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持
させた場合を例にとって説明するが他の貴金属、アルカ
リ金属、アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニ
ズムとなる。
に配置すればこのＮＯX 吸収剤１９は実際にＮＯX の吸
放出作用を行うがこの吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図２（Ａ），２（Ｂ）に示すようなメカニズ
ムで行われているものと考えられる。次にこのメカニズ
ムについて担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａを担持
させた場合を例にとって説明するが他の貴金属、アルカ
リ金属、アルカリ土類、希土類を用いても同様なメカニ
ズムとなる。
【００１６】すなわち、流入する排気がかなりリーンに
なると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図２
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - または
Ｏ2 - の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入す
る排気中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - またはＯ2-
と反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。
次いで生成されたＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上でさらにに
酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯ
と結合しながら、図２（Ａ）に示されるように硝酸イオ
ンＮＯ3 - の形で吸収剤内に拡散する。このようにして
ＮＯX がＮＯX吸収剤１９内に吸収される。
なると流入する排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図２
（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 - または
Ｏ2 - の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入す
る排気中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - またはＯ2-
と反応し、ＮＯ2 となる（２ＮＯ＋Ｏ2 →２ＮＯ2 ）。
次いで生成されたＮＯ2 の一部は白金Ｐｔ上でさらにに
酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯ
と結合しながら、図２（Ａ）に示されるように硝酸イオ
ンＮＯ3 - の形で吸収剤内に拡散する。このようにして
ＮＯX がＮＯX吸収剤１９内に吸収される。
【００１７】流入する排気中の酸素濃度が高い限り白金
Ｐｔの表面でＮＯ2 が生成され、吸収剤のＮＯX 吸収能
力が飽和しない限りＮＯ2 が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンＮＯ3 - が生成される。これに対して流入する排
気中の酸素濃度が低下してＮＯ2 の生成量が低下すると
反応が逆方向（ＮＯ3 - →ＮＯ2 ）に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から
放出される。すなわち、流入する排気中の酸素濃度が低
下するとＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出されること
になる。流入する排気のリーンの度合が低くなれば流入
する排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入する排
気のリーンの度合を低くすればＮＯX 吸収剤１９からＮ
ＯX が放出されることになる。
Ｐｔの表面でＮＯ2 が生成され、吸収剤のＮＯX 吸収能
力が飽和しない限りＮＯ2 が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンＮＯ3 - が生成される。これに対して流入する排
気中の酸素濃度が低下してＮＯ2 の生成量が低下すると
反応が逆方向（ＮＯ3 - →ＮＯ2 ）に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ3 - がＮＯ2 の形で吸収剤から
放出される。すなわち、流入する排気中の酸素濃度が低
下するとＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出されること
になる。流入する排気のリーンの度合が低くなれば流入
する排気中の酸素濃度が低下し、したがって流入する排
気のリーンの度合を低くすればＮＯX 吸収剤１９からＮ
ＯX が放出されることになる。
【００１８】一方、このときＮＯX 吸収剤１９に還元剤
例えばＨＣを供給して流入する排気の空燃比をリッチに
するとＨＣ、および機関から排出されるＨＣ，ＣＯは白
金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 - またはＯ2-と反応して酸化せしめ
られる。また、流入する排気の空燃比をリッチにすると
流入する排気中の酸素濃度が極度に低下するために吸収
剤からＮＯ2 が放出され、このＮＯ2 は図２（Ｂ）に示
されるようにＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。
このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ2 が存在しなく
なると吸収剤から次から次へとＮＯ2 が放出される。し
たがって流入する排気の空燃比をリッチにすると短時間
のうちにＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出されること
になる。なお、ＮＯX 吸収剤１９に流入する排気の平均
空燃比がリーンであっても流入排気中に一定量以上のＨ
Ｃ，ＣＯが含まれていると局所的に酸素濃度が低下する
ために吸収剤からＮＯ2 が放出され、還元されうる。
例えばＨＣを供給して流入する排気の空燃比をリッチに
するとＨＣ、および機関から排出されるＨＣ，ＣＯは白
金Ｐｔ上の酸素Ｏ2 - またはＯ2-と反応して酸化せしめ
られる。また、流入する排気の空燃比をリッチにすると
流入する排気中の酸素濃度が極度に低下するために吸収
剤からＮＯ2 が放出され、このＮＯ2 は図２（Ｂ）に示
されるようにＨＣ，ＣＯと反応して還元せしめられる。
このようにして白金Ｐｔの表面上にＮＯ2 が存在しなく
なると吸収剤から次から次へとＮＯ2 が放出される。し
たがって流入する排気の空燃比をリッチにすると短時間
のうちにＮＯX 吸収剤１９からＮＯX が放出されること
になる。なお、ＮＯX 吸収剤１９に流入する排気の平均
空燃比がリーンであっても流入排気中に一定量以上のＨ
Ｃ，ＣＯが含まれていると局所的に酸素濃度が低下する
ために吸収剤からＮＯ2 が放出され、還元されうる。
【００１９】本実施態様では通常運転時に各気筒で燃焼
せしめられる混合気の空燃比はリーンに維持されてお
り、したがって通常運転時に各気筒から排出される排気
中のＮＯX がＮＯX 吸収剤１９に吸収される。ところ
が、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力には限界がある
のでＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和する前に
ＮＯX 吸収剤１９からＮＯX を放出させる必要がある。
そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収
量を求め、このＮＯX 吸収量が予め定められた設定量よ
りも多くなったときに還元剤供給弁２２からＮＯX 吸収
剤１９に還元剤を一時的に供給してＮＯX 吸収剤１９内
のＮＯX を放出、還元するようにしている。
せしめられる混合気の空燃比はリーンに維持されてお
り、したがって通常運転時に各気筒から排出される排気
中のＮＯX がＮＯX 吸収剤１９に吸収される。ところ
が、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力には限界がある
のでＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力が飽和する前に
ＮＯX 吸収剤１９からＮＯX を放出させる必要がある。
そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収
量を求め、このＮＯX 吸収量が予め定められた設定量よ
りも多くなったときに還元剤供給弁２２からＮＯX 吸収
剤１９に還元剤を一時的に供給してＮＯX 吸収剤１９内
のＮＯX を放出、還元するようにしている。
【００２０】一方、機関から排出される排気中にはす
す、カーボン、有機可溶成分（ＳＯＦ）、サルフェート
などからなるパティキュレートが含まれており、このパ
ティキュレートはパティキュレートフィルタ１６に捕集
される。ところがパティキュレートフィルタ１６のパテ
ィキュレート捕集量が多くなると機関背圧が高くなるの
で機関背圧が高くなる前にパティキュレートフィルタ１
６からパティキュレートを除去するすなわちパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を行う必要がある。
す、カーボン、有機可溶成分（ＳＯＦ）、サルフェート
などからなるパティキュレートが含まれており、このパ
ティキュレートはパティキュレートフィルタ１６に捕集
される。ところがパティキュレートフィルタ１６のパテ
ィキュレート捕集量が多くなると機関背圧が高くなるの
で機関背圧が高くなる前にパティキュレートフィルタ１
６からパティキュレートを除去するすなわちパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を行う必要がある。
【００２１】パティキュレートフィルタ１６の温度ＴＰ
Ｆが再生開始温度ＴＰＲよりも高くなるとパティキュレ
ートフィルタ１６に捕集されているパティキュレートが
燃焼を開始し、斯くしてパティキュレートフィルタ再生
作用が開始される。一方、パティキュレートフィルタ１
６に燃料を供給するとこの燃料がパティキュレートフィ
ルタ１６で燃焼するためにパティキュレートフィルタ温
度ＴＰＦを上昇させることができる。さらに、圧縮上死
点周りに行われる燃料噴射とは別に燃料噴射弁７から膨
張行程または排気行程に２回目の燃料噴射すなわち２次
燃料噴射を行うことによりパティキュレートフィルタ１
６に燃料を供給することができる。そこで本実施態様で
は、パティキュレートフィルタ１６のパティキュレート
捕集量を求め、このパティキュレート捕集量が予め定め
られた設定量よりも多くなったときにパティキュレート
フィルタ１６に２次燃料噴射を行ってパティキュレート
フィルタ温度ＴＰＦを再生開始温度ＴＰＲよりも高く
し、それによりパティキュレートフィルタ再生作用を行
うようにしている。なお、２次燃料噴射による燃料は機
関出力にほとんど寄与しない。
Ｆが再生開始温度ＴＰＲよりも高くなるとパティキュレ
ートフィルタ１６に捕集されているパティキュレートが
燃焼を開始し、斯くしてパティキュレートフィルタ再生
作用が開始される。一方、パティキュレートフィルタ１
６に燃料を供給するとこの燃料がパティキュレートフィ
ルタ１６で燃焼するためにパティキュレートフィルタ温
度ＴＰＦを上昇させることができる。さらに、圧縮上死
点周りに行われる燃料噴射とは別に燃料噴射弁７から膨
張行程または排気行程に２回目の燃料噴射すなわち２次
燃料噴射を行うことによりパティキュレートフィルタ１
６に燃料を供給することができる。そこで本実施態様で
は、パティキュレートフィルタ１６のパティキュレート
捕集量を求め、このパティキュレート捕集量が予め定め
られた設定量よりも多くなったときにパティキュレート
フィルタ１６に２次燃料噴射を行ってパティキュレート
フィルタ温度ＴＰＦを再生開始温度ＴＰＲよりも高く
し、それによりパティキュレートフィルタ再生作用を行
うようにしている。なお、２次燃料噴射による燃料は機
関出力にほとんど寄与しない。
【００２２】このようにＮＯX はＮＯX 吸収剤１９にお
いて浄化され、パティキュレートはパティキュレートフ
ィルタ１６において浄化される。ところが流入する排気
中にはイオウ分が含まれており、ＮＯX 吸収剤１９には
ＮＯX ばかりでなくイオウ分例えばＳＯX も吸収され
る。このＮＯX 吸収剤１９へのイオウ分の吸収メカニズ
ムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであると考えられ
る。
いて浄化され、パティキュレートはパティキュレートフ
ィルタ１６において浄化される。ところが流入する排気
中にはイオウ分が含まれており、ＮＯX 吸収剤１９には
ＮＯX ばかりでなくイオウ分例えばＳＯX も吸収され
る。このＮＯX 吸収剤１９へのイオウ分の吸収メカニズ
ムはＮＯX の吸収メカニズムと同じであると考えられ
る。
【００２３】すなわち、ＮＯX の吸収メカニズムを説明
したときと同様に担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａ
を担持させた場合を例にとって説明すると、前述したよ
うに流入する排気の空燃比がリーンのときには酸素Ｏ2
がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着してお
り、流入する排気中のＳＯX 例えばＳＯ2 は白金Ｐｔの
表面でＯ2 - またはＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次い
で生成されたＳＯ3 は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸
収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら、硫酸イオンＳＯ4 2- の形で吸収剤内に拡散する。次
いでこの硫酸イオンＳＯ4 2- はバリウムイオンＢａ2+と
結合して硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
したときと同様に担体上に白金ＰｔおよびバリウムＢａ
を担持させた場合を例にとって説明すると、前述したよ
うに流入する排気の空燃比がリーンのときには酸素Ｏ2
がＯ2 - またはＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着してお
り、流入する排気中のＳＯX 例えばＳＯ2 は白金Ｐｔの
表面でＯ2 - またはＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次い
で生成されたＳＯ3 は白金Ｐｔ上で更に酸化されつつ吸
収剤内に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しなが
ら、硫酸イオンＳＯ4 2- の形で吸収剤内に拡散する。次
いでこの硫酸イオンＳＯ4 2- はバリウムイオンＢａ2+と
結合して硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
【００２４】しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解
しずらく、還元剤供給弁２２からＮＯX 吸収剤１９に還
元剤を供給しても硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにその
まま残る。したがってＮＯX 吸収剤１９内には時間が経
過するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ4 が増大することにな
り、斯くして時間が経過するにつれてＮＯX 吸収剤１９
が吸収しうるＮＯX 量が低下することになる。
しずらく、還元剤供給弁２２からＮＯX 吸収剤１９に還
元剤を供給しても硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにその
まま残る。したがってＮＯX 吸収剤１９内には時間が経
過するにつれて硫酸塩ＢａＳＯ4 が増大することにな
り、斯くして時間が経過するにつれてＮＯX 吸収剤１９
が吸収しうるＮＯX 量が低下することになる。
【００２５】ところが、ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＮＯ
X 吸収剤１９の種類に応じて定まるＳＯX 放出温度ＴＳ
Ｒよりも高いときにＮＯX 吸収剤１９に還元剤を供給す
ると、すなわち例えばＮＯX 吸収剤１９に流入する排気
の空燃比がリッチにするとＮＯX 吸収剤１９内の硫酸塩
ＢａＳＯ4 は分解して硫酸イオンＳＯ4 2- がＳＯ3 の形
で吸収剤から放出される。一方、上述したパティキュレ
ートフィルタ再生作用が行われているときにはＮＯX 吸
収剤１９に流入する排気の温度が高くなるのでこのとき
ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも
高くなりうる。
X 吸収剤１９の種類に応じて定まるＳＯX 放出温度ＴＳ
Ｒよりも高いときにＮＯX 吸収剤１９に還元剤を供給す
ると、すなわち例えばＮＯX 吸収剤１９に流入する排気
の空燃比がリッチにするとＮＯX 吸収剤１９内の硫酸塩
ＢａＳＯ4 は分解して硫酸イオンＳＯ4 2- がＳＯ3 の形
で吸収剤から放出される。一方、上述したパティキュレ
ートフィルタ再生作用が行われているときにはＮＯX 吸
収剤１９に流入する排気の温度が高くなるのでこのとき
ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも
高くなりうる。
【００２６】そこで本実施態様では、ＮＯX 吸収剤１９
のＳＯX 吸収量が予め定められた第１の設定量ＳＳＵ１
よりも多くなったときにはパティキュレートフィルタ再
生作用が開始されるのを待ち、パティキュレートフィル
タ再生作用が開始されたときに還元剤供給弁２２からＮ
ＯX 吸収剤１９への還元剤供給作用を開始してＮＯX吸
収剤１９に流入する排気の空燃比がリッチになるように
し、それによりＮＯX吸収剤１９からＳＯX を放出させ
るようにしている。このとき放出されたＳＯ3は流入す
る排気中のＨＣ，ＣＯによってただちにＳＯ2 に還元せ
しめられる。また、このときＮＯX 吸収剤１９内のＮＯ
X も同時に放出、還元せしめられる。
のＳＯX 吸収量が予め定められた第１の設定量ＳＳＵ１
よりも多くなったときにはパティキュレートフィルタ再
生作用が開始されるのを待ち、パティキュレートフィル
タ再生作用が開始されたときに還元剤供給弁２２からＮ
ＯX 吸収剤１９への還元剤供給作用を開始してＮＯX吸
収剤１９に流入する排気の空燃比がリッチになるように
し、それによりＮＯX吸収剤１９からＳＯX を放出させ
るようにしている。このとき放出されたＳＯ3は流入す
る排気中のＨＣ，ＣＯによってただちにＳＯ2 に還元せ
しめられる。また、このときＮＯX 吸収剤１９内のＮＯ
X も同時に放出、還元せしめられる。
【００２７】ただし、例えばパティキュレートフィルタ
再生作用が開始された直後はＮＯX吸収剤温度ＴＮＡが
ＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも低い場合がある。したがっ
て正確に言うと、パティキュレートフィルタ再生作用が
開始された後ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度
ＴＳＲよりも高くなったときに還元剤供給作用が開始さ
れるということになる。
再生作用が開始された直後はＮＯX吸収剤温度ＴＮＡが
ＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも低い場合がある。したがっ
て正確に言うと、パティキュレートフィルタ再生作用が
開始された後ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度
ＴＳＲよりも高くなったときに還元剤供給作用が開始さ
れるということになる。
【００２８】このようにパティキュレートフィルタ再生
作用が行われるとパティキュレートフィルタ１６におい
て排気中の酸素が消費されるのでＮＯX 吸収剤１９に流
入する排気の空燃比をリッチにするために必要な還元剤
量を低減することができる。また、ＮＯX 吸収剤温度Ｔ
ＮＡをＳＯX 放出温度ＴＳＲまで昇温するための還元剤
が不要になる。
作用が行われるとパティキュレートフィルタ１６におい
て排気中の酸素が消費されるのでＮＯX 吸収剤１９に流
入する排気の空燃比をリッチにするために必要な還元剤
量を低減することができる。また、ＮＯX 吸収剤温度Ｔ
ＮＡをＳＯX 放出温度ＴＳＲまで昇温するための還元剤
が不要になる。
【００２９】ところで、この場合ＮＯX 吸収剤温度ＴＮ
ＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったとしてもＮ
ＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量ＳＳＵ１
よりも少なければＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 放出作用は
行われない。ところがＮＯX吸収剤１９のＳＯX 吸収量
が第１の設定量ＳＳＵ１よりも多くなった後長時間にわ
たってパティキュレートフィルタ再生作用が行われない
とＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が極めて多くなり、
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力がほとんどなくなる
恐れがある。またＮＯX 吸収剤１９から多量のＳＯX を
放出させるのは困難である。したがって、ＮＯX 吸収剤
温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったと
きにはＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量
ＳＳＵ１よりも少なくても還元剤供給作用を行うのが好
ましい。
ＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったとしてもＮ
ＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量ＳＳＵ１
よりも少なければＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 放出作用は
行われない。ところがＮＯX吸収剤１９のＳＯX 吸収量
が第１の設定量ＳＳＵ１よりも多くなった後長時間にわ
たってパティキュレートフィルタ再生作用が行われない
とＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が極めて多くなり、
ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収能力がほとんどなくなる
恐れがある。またＮＯX 吸収剤１９から多量のＳＯX を
放出させるのは困難である。したがって、ＮＯX 吸収剤
温度ＴＮＡがＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったと
きにはＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量
ＳＳＵ１よりも少なくても還元剤供給作用を行うのが好
ましい。
【００３０】ところが、ＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収
量が極めて少ないときには還元剤を有効に利用すること
ができない。そこで本実施態様では、パティキュレート
フィルタ再生作用が行われてＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡが
ＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったときにＮＯX 吸
収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量ＳＳＵ１よりも
少なく定められた第２の設定量ＳＳＵ２よりも多いとき
には還元剤供給弁２２の還元剤供給作用を行ってＮＯX
吸収剤１９からＳＯX を放出させるようにしている。
量が極めて少ないときには還元剤を有効に利用すること
ができない。そこで本実施態様では、パティキュレート
フィルタ再生作用が行われてＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡが
ＳＯX 放出温度ＴＳＲよりも高くなったときにＮＯX 吸
収剤１９のＳＯX 吸収量が第１の設定量ＳＳＵ１よりも
少なく定められた第２の設定量ＳＳＵ２よりも多いとき
には還元剤供給弁２２の還元剤供給作用を行ってＮＯX
吸収剤１９からＳＯX を放出させるようにしている。
【００３１】一方、パティキュレートフィルタ再生作用
が行われるとＮＯX 吸収剤１９に流入する排気中の酸素
濃度が低下するためにＮＯX 吸収剤１９から吸収されて
いるＮＯX が放出される。したがってこのとき還元剤供
給作用を行って放出されたＮＯX を還元する必要があ
る。ところが、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量が極め
て少ないときには還元剤を有効に利用することができな
い。そこで本実施態様では、パティキュレートフィルタ
再生作用が行われたときにＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸
収量が第１の設定量ＳＮＵ１よりも少なく定められた第
２の設定量ＳＮＵ２よりも多いときには還元剤供給弁２
２の還元剤供給作用を行ってＮＯX 吸収剤１９内のＮＯ
X を放出、還元するようにしている。言い換えると、パ
ティキュレートフィルタ再生作用と共に行われる還元剤
供給弁２２の還元剤供給作用を開始すべきときのＮＯX
吸収剤１９のＮＯX 吸収量またはＳＯX 吸収量が第２の
設定量よりも多いときには還元剤供給弁２２の還元剤供
給作用を開始するようにしているということになる。
が行われるとＮＯX 吸収剤１９に流入する排気中の酸素
濃度が低下するためにＮＯX 吸収剤１９から吸収されて
いるＮＯX が放出される。したがってこのとき還元剤供
給作用を行って放出されたＮＯX を還元する必要があ
る。ところが、ＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量が極め
て少ないときには還元剤を有効に利用することができな
い。そこで本実施態様では、パティキュレートフィルタ
再生作用が行われたときにＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸
収量が第１の設定量ＳＮＵ１よりも少なく定められた第
２の設定量ＳＮＵ２よりも多いときには還元剤供給弁２
２の還元剤供給作用を行ってＮＯX 吸収剤１９内のＮＯ
X を放出、還元するようにしている。言い換えると、パ
ティキュレートフィルタ再生作用と共に行われる還元剤
供給弁２２の還元剤供給作用を開始すべきときのＮＯX
吸収剤１９のＮＯX 吸収量またはＳＯX 吸収量が第２の
設定量よりも多いときには還元剤供給弁２２の還元剤供
給作用を開始するようにしているということになる。
【００３２】図３はパティキュレートフラグＸＰを制御
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図３を参照すると、まずステップ５０ではパティキュレ
ートフラグＸＰがセットされているか否かが判別され
る。パティキュレートフラグＸＰはパティキュレートフ
ィルタ再生作用を行うべきときにセットされ（ＸＰ＝
“１”）、それ以外はリセットされる（ＸＰ＝“０”）
ものである。パティキュレートフラグＸＰがセットされ
ていないときには次いでステップ５１に進み、パティキ
ュレートフィルタ温度ＴＰＦが再生開始温度ＴＰＲより
も高いか否かが判別される。ＴＰＦ≦ＴＰＲのときには
次いでステップ５２に進み、単位時間当たりパティキュ
レートフィルタ１６に捕集されるパティキュレート量ｄ
ＣＰが算出される。このパティキュレート量ｄＣＰは例
えば燃料噴射弁１１から噴射される燃料量の積算値、吸
入空気質量流量Ｇａ、機関回転数Ｎ、およびパティキュ
レートフィルタ１６のパティキュレート捕集効率の関数
として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステッ
プ５３では本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよび
ｄＣＰの積（ｄＣＰ・ＤＬＴ）を積算することによりパ
ティキュレートフィルタ１６のパティキュレート捕集量
ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ＋ｄＣＰ・ＤＬＴ）。続
くステップ５４ではパティキュレートフィルタ１６のパ
ティキュレート捕集量ＳＰが設定値ＳＰＴよりも大きい
か否かが判別される。ＳＰ≦ＳＰＴのときには処理サイ
クルを終了し、ＳＰ＞ＳＰＴのときには次いでステップ
５５に進み、パティキュレートフラグＸＰがセットされ
る。
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図３を参照すると、まずステップ５０ではパティキュレ
ートフラグＸＰがセットされているか否かが判別され
る。パティキュレートフラグＸＰはパティキュレートフ
ィルタ再生作用を行うべきときにセットされ（ＸＰ＝
“１”）、それ以外はリセットされる（ＸＰ＝“０”）
ものである。パティキュレートフラグＸＰがセットされ
ていないときには次いでステップ５１に進み、パティキ
ュレートフィルタ温度ＴＰＦが再生開始温度ＴＰＲより
も高いか否かが判別される。ＴＰＦ≦ＴＰＲのときには
次いでステップ５２に進み、単位時間当たりパティキュ
レートフィルタ１６に捕集されるパティキュレート量ｄ
ＣＰが算出される。このパティキュレート量ｄＣＰは例
えば燃料噴射弁１１から噴射される燃料量の積算値、吸
入空気質量流量Ｇａ、機関回転数Ｎ、およびパティキュ
レートフィルタ１６のパティキュレート捕集効率の関数
として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステッ
プ５３では本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよび
ｄＣＰの積（ｄＣＰ・ＤＬＴ）を積算することによりパ
ティキュレートフィルタ１６のパティキュレート捕集量
ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ＋ｄＣＰ・ＤＬＴ）。続
くステップ５４ではパティキュレートフィルタ１６のパ
ティキュレート捕集量ＳＰが設定値ＳＰＴよりも大きい
か否かが判別される。ＳＰ≦ＳＰＴのときには処理サイ
クルを終了し、ＳＰ＞ＳＰＴのときには次いでステップ
５５に進み、パティキュレートフラグＸＰがセットされ
る。
【００３３】ステップ５０においてパティキュレートフ
ラグＸＰがセットされているとき、またはステップ５１
においてＴＰＦ＞ＴＰＲのときには次いでステップ５６
に進み、単位時間当たりパティキュレートフィルタ１６
から除去されるパティキュレート量ｄＲＰが算出され
る。このパティキュレート量ｄＲＰは例えばパティキュ
レートフィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、お
よび機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。続くステップ５７では本ルーチンの割り込
み時間間隔ＤＬＴおよびｄＲＰの積の負値（−ｄＲＰ・
ＤＬＴ）を積算することによりパティキュレートフィル
タ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが算出される（Ｓ
Ｐ＝ＳＰ−ｄＲＰ・ＤＬＴ）。続くステップ５８ではパ
ティキュレートフィルタ１６のパティキュレート捕集量
ＳＰが小さな設定値ＳＰＬよりも小さいか否かが判別さ
れる。ＳＰ≧ＳＰＬのときには処理サイクルを終了し、
ＳＰ＜ＳＰＬのときには次いでステップ５９に進み、パ
ティキュレートフィルタラグＸＰがリセットされる。
ラグＸＰがセットされているとき、またはステップ５１
においてＴＰＦ＞ＴＰＲのときには次いでステップ５６
に進み、単位時間当たりパティキュレートフィルタ１６
から除去されるパティキュレート量ｄＲＰが算出され
る。このパティキュレート量ｄＲＰは例えばパティキュ
レートフィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、お
よび機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶
されている。続くステップ５７では本ルーチンの割り込
み時間間隔ＤＬＴおよびｄＲＰの積の負値（−ｄＲＰ・
ＤＬＴ）を積算することによりパティキュレートフィル
タ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが算出される（Ｓ
Ｐ＝ＳＰ−ｄＲＰ・ＤＬＴ）。続くステップ５８ではパ
ティキュレートフィルタ１６のパティキュレート捕集量
ＳＰが小さな設定値ＳＰＬよりも小さいか否かが判別さ
れる。ＳＰ≧ＳＰＬのときには処理サイクルを終了し、
ＳＰ＜ＳＰＬのときには次いでステップ５９に進み、パ
ティキュレートフィルタラグＸＰがリセットされる。
【００３４】例えば機関加速運転が行われてパティキュ
レートフィルタ１６に流入する排気の温度が高くなり、
それによりパティキュレートフィルタ温度ＴＰＦが再生
開始温度ＴＰＲよりも高くなると、２次燃料噴射を行わ
なくてもパティキュレートフィルタ再生作用が開始され
る。すなわちいわゆるパティキュレートフィルタ１６の
自然再生が開始される。そこでステップ５１においてＴ
ＰＦ＞ＴＰＲのときにはステップ５６および５７に進ん
でパティキュレート捕集量ＳＰの減算処理をするように
している。
レートフィルタ１６に流入する排気の温度が高くなり、
それによりパティキュレートフィルタ温度ＴＰＦが再生
開始温度ＴＰＲよりも高くなると、２次燃料噴射を行わ
なくてもパティキュレートフィルタ再生作用が開始され
る。すなわちいわゆるパティキュレートフィルタ１６の
自然再生が開始される。そこでステップ５１においてＴ
ＰＦ＞ＴＰＲのときにはステップ５６および５７に進ん
でパティキュレート捕集量ＳＰの減算処理をするように
している。
【００３５】図４および図５はＳＯX フラグＸＳを制御
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図４および図５を参照すると、まずステップ６０ではＳ
ＯX フラグＸＳがセットされているか否かが判別され
る。ＳＯX フラグＸＳはＮＯX 吸収剤１９のＳＯ X 放出
作用を行うべきときにセットされ（ＸＳ＝“１”）、そ
れ以外はリセットされる（ＸＳ＝“０”）ものである。
ＳＯX フラグＸＳがリセットされているときには次いで
ステップ６１に進み、単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９
に吸収されるＳＯX 量ｄＡＳが算出される。このＳＯX
量ｄＡＳは例えば燃料噴射弁１１から噴射される燃料量
の積算値、ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡ、機関負荷を表す吸
入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数として予
めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ６２で
は本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＡＳの
積（ｄＡＳ・ＤＬＴ）を積算することによりＮＯX 吸収
剤１９のＳＯX 吸収量ＳＳが算出される（ＳＳ＝ＳＳ＋
ｄＡＳ・ＤＬＴ）。続くステップ６３ではＮＯ X 吸収剤
１９のＳＯX 吸収量ＳＳが第１の設定量ＳＳＵ１よりも
大きいか否かが判別される。ＳＳ≦ＳＳＵ１のときには
次いでステップ６４に進み、パティキュレートフラグＸ
Ｐがセットされているか否かが判別される。パティキュ
レートフラグＸＰがセットされているときには次いでス
テップ６４に進み、ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放
出温度ＴＳＲよりも高いか否かが判別される。ＴＮＡ＞
ＴＳＲのとき、すなわちＳＳ＞ＳＳＵ１かつパティキュ
レートフラグＸＰがセットされておりかつＴＮＡ＞ＴＳ
Ｒのときには次いでステップ６６に進み、ＳＯX フラグ
ＸＳがセットされる。これに対し、ステップ６４におい
てパティキュレートフラグＸＰがリセットされていると
き、またはステップ６５においてＴＮＡ≦ＴＳＲのとき
には処理サイクルを終了する。
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図４および図５を参照すると、まずステップ６０ではＳ
ＯX フラグＸＳがセットされているか否かが判別され
る。ＳＯX フラグＸＳはＮＯX 吸収剤１９のＳＯ X 放出
作用を行うべきときにセットされ（ＸＳ＝“１”）、そ
れ以外はリセットされる（ＸＳ＝“０”）ものである。
ＳＯX フラグＸＳがリセットされているときには次いで
ステップ６１に進み、単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９
に吸収されるＳＯX 量ｄＡＳが算出される。このＳＯX
量ｄＡＳは例えば燃料噴射弁１１から噴射される燃料量
の積算値、ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡ、機関負荷を表す吸
入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数として予
めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ６２で
は本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＡＳの
積（ｄＡＳ・ＤＬＴ）を積算することによりＮＯX 吸収
剤１９のＳＯX 吸収量ＳＳが算出される（ＳＳ＝ＳＳ＋
ｄＡＳ・ＤＬＴ）。続くステップ６３ではＮＯ X 吸収剤
１９のＳＯX 吸収量ＳＳが第１の設定量ＳＳＵ１よりも
大きいか否かが判別される。ＳＳ≦ＳＳＵ１のときには
次いでステップ６４に進み、パティキュレートフラグＸ
Ｐがセットされているか否かが判別される。パティキュ
レートフラグＸＰがセットされているときには次いでス
テップ６４に進み、ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡがＳＯX 放
出温度ＴＳＲよりも高いか否かが判別される。ＴＮＡ＞
ＴＳＲのとき、すなわちＳＳ＞ＳＳＵ１かつパティキュ
レートフラグＸＰがセットされておりかつＴＮＡ＞ＴＳ
Ｒのときには次いでステップ６６に進み、ＳＯX フラグ
ＸＳがセットされる。これに対し、ステップ６４におい
てパティキュレートフラグＸＰがリセットされていると
き、またはステップ６５においてＴＮＡ≦ＴＳＲのとき
には処理サイクルを終了する。
【００３６】一方、ステップ６３においてＳＳ≦ＳＳＵ
１のときには次いでステップ６７に進み、ＳＯX 吸収量
ＳＳが第２の設定量ＳＳＵ２よりも多いか否かが判別さ
れる。ＳＳ＞ＳＳＵ２のときには次いでステップ６４に
進み、パティキュレートフラグＸＰがセットされており
かつＴＮＡ＞ＴＳＲのときにはＳＯX フラグＸＳがセッ
トされる。これに対し、ＳＳ≦ＳＳＵ２のとき、または
ＳＳ＞ＳＳＵ２であってもパティキュレートフラグＸＰ
がリセットされており或いはＴＮＡ≦ＴＳＲのときには
処理サイクルを終了する。
１のときには次いでステップ６７に進み、ＳＯX 吸収量
ＳＳが第２の設定量ＳＳＵ２よりも多いか否かが判別さ
れる。ＳＳ＞ＳＳＵ２のときには次いでステップ６４に
進み、パティキュレートフラグＸＰがセットされており
かつＴＮＡ＞ＴＳＲのときにはＳＯX フラグＸＳがセッ
トされる。これに対し、ＳＳ≦ＳＳＵ２のとき、または
ＳＳ＞ＳＳＵ２であってもパティキュレートフラグＸＰ
がリセットされており或いはＴＮＡ≦ＴＳＲのときには
処理サイクルを終了する。
【００３７】ＳＯX フラグＸＳがセットされたときには
ステップ６０からステップ６８に進み、単位時間当たり
ＮＯX 吸収剤１９から放出されるＳＯX 量ｄＲＳが算出
される。このＳＯX 量ｄＲＳは例えばＮＯX 吸収剤温度
ＴＮＡ、吸入空気質量流量Ｇａ、機関回転数Ｎ、および
ＳＯX フラグＸＳがセットされてからの時間の関数とし
て予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ６
９では本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＲ
Ｓの積の負値（−ｄＲＳ・ＤＬＴ）を積算することによ
りＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量ＳＳが算出される
（ＳＳ＝ＳＳ−ｄＲＳ・ＤＬＴ）。続くステップ７０で
は単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯ
X 量ｄＲＮが算出される。このＮＯX 量ｄＲＮは例えば
ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡ、吸入空気質量流量Ｇａ、機関
回転数Ｎ、およびＳＯX フラグＸＳがセットされてから
の時間の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。続くステップ７１では本ルーチンの割り込み時間間
隔ＤＬＴおよびｄＲＮの積の負値（−ｄＲＮ・ＤＬＴ）
を積算することによりＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量
ＳＮが算出される（ＳＮ＝ＳＮ−ｄＲＮ・ＤＬＴ）。続
くステップ７２ではＮＯ X 吸収剤１９のＳＯX 吸収量Ｓ
Ｓが小さな設定値ＳＳＬよりも小さいか否かが判別され
る。ＳＳ＜ＳＳＬのときには処理サイクルを終了する。
ＳＳ≧ＳＳＬのときには次いでステップ７３に進み、Ｓ
ＯX フラグＸＮがリセットされる。続くステップ７４で
はＮＯX フラグＸＮがリセットされる。ＮＯX フラグＸ
ＮはＮＯX吸収剤１９内のＮＯX を放出、還元すべきと
きにセットされ（ＸＮ１＝“１”）、それ以外はリセッ
トされる（ＸＮ１＝“０”）ものである。
ステップ６０からステップ６８に進み、単位時間当たり
ＮＯX 吸収剤１９から放出されるＳＯX 量ｄＲＳが算出
される。このＳＯX 量ｄＲＳは例えばＮＯX 吸収剤温度
ＴＮＡ、吸入空気質量流量Ｇａ、機関回転数Ｎ、および
ＳＯX フラグＸＳがセットされてからの時間の関数とし
て予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ６
９では本ルーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＲ
Ｓの積の負値（−ｄＲＳ・ＤＬＴ）を積算することによ
りＮＯX 吸収剤１９のＳＯX 吸収量ＳＳが算出される
（ＳＳ＝ＳＳ−ｄＲＳ・ＤＬＴ）。続くステップ７０で
は単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯ
X 量ｄＲＮが算出される。このＮＯX 量ｄＲＮは例えば
ＮＯX 吸収剤温度ＴＮＡ、吸入空気質量流量Ｇａ、機関
回転数Ｎ、およびＳＯX フラグＸＳがセットされてから
の時間の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。続くステップ７１では本ルーチンの割り込み時間間
隔ＤＬＴおよびｄＲＮの積の負値（−ｄＲＮ・ＤＬＴ）
を積算することによりＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量
ＳＮが算出される（ＳＮ＝ＳＮ−ｄＲＮ・ＤＬＴ）。続
くステップ７２ではＮＯ X 吸収剤１９のＳＯX 吸収量Ｓ
Ｓが小さな設定値ＳＳＬよりも小さいか否かが判別され
る。ＳＳ＜ＳＳＬのときには処理サイクルを終了する。
ＳＳ≧ＳＳＬのときには次いでステップ７３に進み、Ｓ
ＯX フラグＸＮがリセットされる。続くステップ７４で
はＮＯX フラグＸＮがリセットされる。ＮＯX フラグＸ
ＮはＮＯX吸収剤１９内のＮＯX を放出、還元すべきと
きにセットされ（ＸＮ１＝“１”）、それ以外はリセッ
トされる（ＸＮ１＝“０”）ものである。
【００３８】図６および図７はＮＯX フラグＸＮを制御
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図６および図７を参照すると、まずステップ８０ではＳ
ＯX フラグＸＳがリセットされているか否かが判別され
る。ＳＯX フラグＸＳがセットされているときには処理
サイクルを終了する。ＳＯX フラグＸＳがリセットされ
ているときには次いでステップ８１に進み、ＮＯX フラ
グＸＮがセットされているか否かが判別される。ＮＯX
フラグＸＮがリセットされているときには次いでステッ
プ８２に進み、単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９に吸収
されるＮＯX 量ｄＡＮが算出される。このＮＯX 量ｄＡ
Ｎは例えば機関負荷を表す吸入空気質量流量Ｇａおよび
機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶され
ている。続くステップ８３では本ルーチンの割り込み時
間間隔ＤＬＴおよびｄＡＮの積（ｄＡＮ・ＤＬＴ）を積
算することによりＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量ＳＮ
が算出される（ＳＮ＝ＳＮ＋ｄＡＮ・ＤＬＴ）。続くス
テップ８４では図８のマップからＮＯX 吸収剤１９の最
大ＮＯX 吸収量ＳＮＭが算出される。続くステップ８５
では算出されたＮＯX 吸収量ＳＮが最大ＮＯX 吸収量Ｓ
ＮＭよりも大きいか否かが判別される。ＳＮ≦ＳＮＭの
ときには次いでステップ８７にジャンプし、ＳＮ＞ＳＮ
Ｍのときには次いでステップ８６に進んでＮＯX 吸収量
ＳＮが最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭとされた後にステップ８
７に進む。
するためのルーチンである。このルーチンは予め定めら
れた設定時間ＤＬＴ毎の割り込みによって実行される。
図６および図７を参照すると、まずステップ８０ではＳ
ＯX フラグＸＳがリセットされているか否かが判別され
る。ＳＯX フラグＸＳがセットされているときには処理
サイクルを終了する。ＳＯX フラグＸＳがリセットされ
ているときには次いでステップ８１に進み、ＮＯX フラ
グＸＮがセットされているか否かが判別される。ＮＯX
フラグＸＮがリセットされているときには次いでステッ
プ８２に進み、単位時間当たりＮＯX 吸収剤１９に吸収
されるＮＯX 量ｄＡＮが算出される。このＮＯX 量ｄＡ
Ｎは例えば機関負荷を表す吸入空気質量流量Ｇａおよび
機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶され
ている。続くステップ８３では本ルーチンの割り込み時
間間隔ＤＬＴおよびｄＡＮの積（ｄＡＮ・ＤＬＴ）を積
算することによりＮＯX 吸収剤１９のＮＯX 吸収量ＳＮ
が算出される（ＳＮ＝ＳＮ＋ｄＡＮ・ＤＬＴ）。続くス
テップ８４では図８のマップからＮＯX 吸収剤１９の最
大ＮＯX 吸収量ＳＮＭが算出される。続くステップ８５
では算出されたＮＯX 吸収量ＳＮが最大ＮＯX 吸収量Ｓ
ＮＭよりも大きいか否かが判別される。ＳＮ≦ＳＮＭの
ときには次いでステップ８７にジャンプし、ＳＮ＞ＳＮ
Ｍのときには次いでステップ８６に進んでＮＯX 吸収量
ＳＮが最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭとされた後にステップ８
７に進む。
【００３９】すなわち、図８に示されるようにＮＯX 吸
収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭはＮＯX 吸収剤温度
ＴＮＡに応じて変動する。したがって算出されたＮＯX
吸収量ＳＮが最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭよりも大きいとき
にはＮＯX 吸収量ＳＮを最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭまで戻
す必要がある。ステップ８７ではＮＯX 吸収量ＳＮが第
１の設定量ＳＮＵ１よりも多いか否かが判別される。Ｓ
Ｎ＞ＳＮＵ１のときには次いでステップ８８に進み、Ｎ
ＯX フラグＸＮがセットされる。これに対し、ＳＮ≦Ｓ
ＮＵ１のときには次いでステップ８９に進み、パティキ
ュレートフラグＸＰがセットされているか否かが判別さ
れる。パティキュレートフラグＸＰがセットされている
ときには次いでステップ９０に進み、ＮＯX 吸収剤１９
のＮＯX 吸収量ＳＮが第２の設定量ＳＮＵ２よりも多い
か否かが判別される。ＳＮ＞ＳＮＵ２のとき、すなわち
パティキュレートフラグＸＰがセットされておりかつＳ
Ｎ＞ＳＮＵ２のときには次いでステップ８８に進み、Ｎ
ＯX フラグＸＮがセットされる。これに対し、ステップ
８９においてパティキュレートフラグＸＰがリセットさ
れているとき、またはステップ９０においてＳＮ≦ＳＮ
Ｕ２のときには処理サイクルを終了する。
収剤１９の最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭはＮＯX 吸収剤温度
ＴＮＡに応じて変動する。したがって算出されたＮＯX
吸収量ＳＮが最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭよりも大きいとき
にはＮＯX 吸収量ＳＮを最大ＮＯX 吸収量ＳＮＭまで戻
す必要がある。ステップ８７ではＮＯX 吸収量ＳＮが第
１の設定量ＳＮＵ１よりも多いか否かが判別される。Ｓ
Ｎ＞ＳＮＵ１のときには次いでステップ８８に進み、Ｎ
ＯX フラグＸＮがセットされる。これに対し、ＳＮ≦Ｓ
ＮＵ１のときには次いでステップ８９に進み、パティキ
ュレートフラグＸＰがセットされているか否かが判別さ
れる。パティキュレートフラグＸＰがセットされている
ときには次いでステップ９０に進み、ＮＯX 吸収剤１９
のＮＯX 吸収量ＳＮが第２の設定量ＳＮＵ２よりも多い
か否かが判別される。ＳＮ＞ＳＮＵ２のとき、すなわち
パティキュレートフラグＸＰがセットされておりかつＳ
Ｎ＞ＳＮＵ２のときには次いでステップ８８に進み、Ｎ
ＯX フラグＸＮがセットされる。これに対し、ステップ
８９においてパティキュレートフラグＸＰがリセットさ
れているとき、またはステップ９０においてＳＮ≦ＳＮ
Ｕ２のときには処理サイクルを終了する。
【００４０】ＮＯX フラグＸＮがセットされたときには
ステップ８１からステップ９１に進み、単位時間当たり
ＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量ｄＲＮが算出
され、続くステップ９２ではＮＯX 吸収剤１９のＮＯX
吸収量ＳＮが算出される。続くステップ９３ではＮＯX
吸収剤１９のＮＯX 吸収量ＳＮが小さな設定値ＳＮＬよ
りも小さいか否かが判別される。ＳＮ≧ＳＮＬのときに
は次いでステップ９４に進み、ＮＯX フラグＸＮがリセ
ットされる。
ステップ８１からステップ９１に進み、単位時間当たり
ＮＯX 吸収剤１９から放出されるＮＯX 量ｄＲＮが算出
され、続くステップ９２ではＮＯX 吸収剤１９のＮＯX
吸収量ＳＮが算出される。続くステップ９３ではＮＯX
吸収剤１９のＮＯX 吸収量ＳＮが小さな設定値ＳＮＬよ
りも小さいか否かが判別される。ＳＮ≧ＳＮＬのときに
は次いでステップ９４に進み、ＮＯX フラグＸＮがリセ
ットされる。
【００４１】図９は燃料噴射弁１１の２次燃料噴射量Ｑ
ＳＦおよび還元剤供給弁２２の還元剤供給量ＱＲＥＤを
算出するためのルーチンである。このルーチンは予め定
められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図
９を参照すると、まずステップ１００ではパティキュレ
ートフラグＸＰがセットされているか否かが判別され
る。パティキュレートフィルタラグＸＰがセットされて
いるときには次いでステップ１０１に進み、ＱＰが算出
される。このＱＰはパティキュレートフィルタ温度ＴＰ
Ｆを再生開始温度まで上昇させ維持するのに必要な２次
燃料噴射量であり、例えばパティキュレートフィルタ温
度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回転数Ｎ
の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続く
ステップ１０２では２次燃料噴射量ＱＳＦがこのＱＰと
される。次いでステップ１０４に進む。これに対し、パ
ティキュレートフラグＸＰがリセットされているときに
は次いでステップ１０３に進み、２次燃料噴射量ＱＳＦ
が零とされた後にステップ１０４に進む。
ＳＦおよび還元剤供給弁２２の還元剤供給量ＱＲＥＤを
算出するためのルーチンである。このルーチンは予め定
められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図
９を参照すると、まずステップ１００ではパティキュレ
ートフラグＸＰがセットされているか否かが判別され
る。パティキュレートフィルタラグＸＰがセットされて
いるときには次いでステップ１０１に進み、ＱＰが算出
される。このＱＰはパティキュレートフィルタ温度ＴＰ
Ｆを再生開始温度まで上昇させ維持するのに必要な２次
燃料噴射量であり、例えばパティキュレートフィルタ温
度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回転数Ｎ
の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続く
ステップ１０２では２次燃料噴射量ＱＳＦがこのＱＰと
される。次いでステップ１０４に進む。これに対し、パ
ティキュレートフラグＸＰがリセットされているときに
は次いでステップ１０３に進み、２次燃料噴射量ＱＳＦ
が零とされた後にステップ１０４に進む。
【００４２】ステップ１０４ではＳＯX フラグＸＳがセ
ットされているか否かが判別される。ＳＯX フラグＸＳ
がセットされているときには次いでステップ１０５に進
み、ＱＳが算出される。このＱＳはＮＯX 吸収剤１９内
のＳＯX を最適に放出させるのに必要な還元剤供給量で
あり、例えば吸入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎ
の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続く
ステップ１０６では還元剤供給量ＱＲＥＤがこのＱＳと
される。
ットされているか否かが判別される。ＳＯX フラグＸＳ
がセットされているときには次いでステップ１０５に進
み、ＱＳが算出される。このＱＳはＮＯX 吸収剤１９内
のＳＯX を最適に放出させるのに必要な還元剤供給量で
あり、例えば吸入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎ
の関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。続く
ステップ１０６では還元剤供給量ＱＲＥＤがこのＱＳと
される。
【００４３】一方、ステップ１０４においてＳＯX フラ
グＸＳがリセットされているときには次いでステップ１
０７に進み、ＮＯX フラグＸＮがセットされているか否
かが判別される。ＮＯX フラグＸＮがセットされている
ときには次いでステップ１０９に進み、ＱＮが算出され
る。このＱＮはＮＯX 吸収剤１９内のＮＯX を最適に放
出、還元するのに必要な還元剤供給量であり、例えば吸
入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数として予
めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ１０９
では還元剤供給量ＱＲＥＤがこのＱＮとされる。これに
対し、ＮＯX フラグＸＮがリセットされているときには
次いでステップ１１０に進み、還元剤供給量ＱＲＥＤが
零とされる。
グＸＳがリセットされているときには次いでステップ１
０７に進み、ＮＯX フラグＸＮがセットされているか否
かが判別される。ＮＯX フラグＸＮがセットされている
ときには次いでステップ１０９に進み、ＱＮが算出され
る。このＱＮはＮＯX 吸収剤１９内のＮＯX を最適に放
出、還元するのに必要な還元剤供給量であり、例えば吸
入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数として予
めＲＯＭ３２内に記憶されている。続くステップ１０９
では還元剤供給量ＱＲＥＤがこのＱＮとされる。これに
対し、ＮＯX フラグＸＮがリセットされているときには
次いでステップ１１０に進み、還元剤供給量ＱＲＥＤが
零とされる。
【００４４】図１０はケーシング２０の排気入口部周り
の部分拡大図を示している。図１０を参照すると、還元
剤供給弁２２の還元剤供給ノズル２２ａはケーシング２
０の入口部に隣接配置され、しかもＮＯX 吸収剤１９に
向けて開口せしめられる。図１０からわかるように、還
元剤供給ノズル２２ａの噴霧角度ＡＩＮＪはケーシング
２０の入口部のコーン角度ＡＣＲＮよりも大きくされて
いる。このため、還元剤供給ノズル２２ａから噴射され
た還元剤が排気流れにより流されても、還元剤をＮＯX
吸収剤１９に半径方向全体に一様に供給することができ
る。上述の実施態様では還元剤供給弁２２をケーシング
２０の入口部に隣接配置している。しかしながら、図１
１（Ａ）および（Ｂ）に示されるように例えば排気管１
８の湾曲部１８ａに還元剤供給弁２２を配置することも
できる。湾曲部では排気流れが乱れるのでこの湾曲部に
還元剤供給弁２２を配置すれば還元剤を排気中に良好に
混合させることができる。
の部分拡大図を示している。図１０を参照すると、還元
剤供給弁２２の還元剤供給ノズル２２ａはケーシング２
０の入口部に隣接配置され、しかもＮＯX 吸収剤１９に
向けて開口せしめられる。図１０からわかるように、還
元剤供給ノズル２２ａの噴霧角度ＡＩＮＪはケーシング
２０の入口部のコーン角度ＡＣＲＮよりも大きくされて
いる。このため、還元剤供給ノズル２２ａから噴射され
た還元剤が排気流れにより流されても、還元剤をＮＯX
吸収剤１９に半径方向全体に一様に供給することができ
る。上述の実施態様では還元剤供給弁２２をケーシング
２０の入口部に隣接配置している。しかしながら、図１
１（Ａ）および（Ｂ）に示されるように例えば排気管１
８の湾曲部１８ａに還元剤供給弁２２を配置することも
できる。湾曲部では排気流れが乱れるのでこの湾曲部に
還元剤供給弁２２を配置すれば還元剤を排気中に良好に
混合させることができる。
【００４５】この実施態様を還元剤供給弁２２の噴射圧
が比較的高い内燃機関に適用する場合には図１１（Ａ）
に示されるように還元剤供給弁２２は湾曲部１８ａの内
側に、噴射圧が比較的低い内燃機関に適用される場合に
は図１１（Ｂ）に示されるように還元剤供給弁２２は湾
曲部１８ａの外側に配置される。湾曲部１８ａの外側で
は内側に比べて排気流速が高く、乱れが大きい。そこ
で、還元剤が遠くまで進行可能な高噴射圧の場合には還
元剤供給弁２２を湾曲部１８ａの内側に配置し、還元剤
が近くまでしか進行できない低噴射圧の場合には還元剤
供給弁２２を湾曲部１８ａの外側に配置している。
が比較的高い内燃機関に適用する場合には図１１（Ａ）
に示されるように還元剤供給弁２２は湾曲部１８ａの内
側に、噴射圧が比較的低い内燃機関に適用される場合に
は図１１（Ｂ）に示されるように還元剤供給弁２２は湾
曲部１８ａの外側に配置される。湾曲部１８ａの外側で
は内側に比べて排気流速が高く、乱れが大きい。そこ
で、還元剤が遠くまで進行可能な高噴射圧の場合には還
元剤供給弁２２を湾曲部１８ａの内側に配置し、還元剤
が近くまでしか進行できない低噴射圧の場合には還元剤
供給弁２２を湾曲部１８ａの外側に配置している。
【００４６】
【発明の効果】還元剤消費量を低減することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】ＮＯX 吸収剤の吸放出作用を説明するための図
である。
である。
【図３】パティキュレートフラグＸＰを制御するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】ＳＯX フラグＸＳを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図５】ＳＯX フラグＸＳを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】ＮＯX フラグＸＮを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】ＮＯX フラグＸＮを制御するためのフローチャ
ートである。
ートである。
【図８】最大ＮＯX 吸収量を示す線図である。
【図９】燃料噴射弁の２次燃料噴射量ＱＳＦおよび還元
剤供給弁の還元剤供給量ＱＲＥＤを算出するためのフロ
ーチャートである。
剤供給弁の還元剤供給量ＱＲＥＤを算出するためのフロ
ーチャートである。
【図１０】ケーシングの入口部の部分拡大図である。
【図１１】別の実施態様を示す内燃機関の部分図であ
る。
る。
１…機関本体 １１…燃料噴射弁 １６…パティキュレートフィルタ １９…ＮＯX 吸収剤 ２２…還元剤供給弁
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/04 ３５５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ 41/40 41/40 Ｚ Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA10 AA11 AA17 AA18 AA24 AA28 AB06 AB13 BA04 BA07 BA11 BA14 BA31 BA33 BA38 CA13 CA17 CA18 CA19 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DA05 DB06 DB10 EA00 EA01 EA05 EA07 EA17 EA18 FA17 FB10 FB12 FC02 GA21 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB07W GB10X GB16X HA16 HA36 HA37 HB01 HB03 HB05 HB06 3G301 HA02 HA04 HA11 HA13 JA15 JA24 JA25 JB09 KA12 LA01 LB11 MA01 MA18 MA23 MA26 NA06 NA08 NB12 NE01 NE06 NE13 NE15 PA01A PA01B PA01Z PD11A PD11B PD11Z PE01A PE01B PE01Z PF03A PF03B PF03Z
Claims (6)
- 【請求項１】 排気中の微粒子を捕集するためのパティ
キュレートフィルタを機関排気通路内に配置すると共
に、流入する排気の空燃比がリーンのときにＮＯX を吸
収し、流入する排気中の酸素濃度が低下すると吸収して
いるＮＯX を放出するＮＯX 吸収剤をパティキュレート
フィルタから離間してパティキュレートフィルタ下流の
機関排気通路内に配置し、パティキュレートフィルタに
捕集されているパティキュレートを除去するパティキュ
レートフィルタ再生作用を行うことが可能な内燃機関の
排気浄化装置において、パティキュレートフィルタとＮ
Ｏ X 吸収剤間の機関排気通路内にＮＯX 吸収剤に還元剤
を供給するための還元剤供給手段を配置し、パティキュ
レートフィルタ再生作用時に還元剤供給手段からＮＯX
吸収剤に還元剤を供給するようにした内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項２】 機関燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁を具備し、パティキュレートフィルタ再生作用を
行うべきときには膨張行程または排気行程に燃料噴射弁
から燃料を２次的に噴射するようにした請求項１に記載
の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 パティキュレートフィルタ再生作用時の
ＮＯX 吸収剤の温度を求めて該ＮＯX 吸収剤の温度が予
め定められた設定温度よりも高いときに還元剤供給装置
からＮＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにした請求項
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 パティキュレートフィルタ再生作用時の
ＮＯX 吸収剤のＮＯ X 吸収量を求めて該ＮＯX 吸収量が
予め定められた設定量よりも多いときに還元剤供給装置
からＮＯX 吸収剤に還元剤を供給するようにした請求項
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 ＮＯX 吸収剤を収容するケーシングの入
口部に還元剤供給装置の還元剤供給ノズルを隣接配置す
ると共に、該還元剤供給ノズルをＮＯX 吸収剤に向けて
開口せしめ、該還元剤供給ノズルの噴霧角度をケーシン
グ入口部のコーン角度よりも大きくした請求項１に記載
の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 パティキュレートフィルタとＮＯX 吸収
剤間の排気通路が湾曲部を有しており、還元剤供給装置
の還元剤供給ノズルを該湾曲部に配置した請求項１に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
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|---|---|---|---|
| JP00528599A JP3551805B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00528599A JP3551805B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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ID=11606981
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|---|---|---|---|
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- 1999-01-12 JP JP00528599A patent/JP3551805B2/ja not_active Expired - Lifetime
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