JP2001173498A - 内燃機関 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス後処理装置の温度を要求に応じた速
度でもって上昇させる。 【解決手段】 機関排気通路内に排気ガス後処理装置を
配置する。排気ガス後処理装置を昇温させるために、主
燃料のみを噴射しかつ主燃料ＱR の噴射時期を遅角した
第１の噴射パターンと、吸気上死点付近において補助燃
料Ｑv を噴射しかつ主燃料ＱR の噴射時期を遅角した第
２の噴射パターンと、主燃料の噴射前および噴射後に夫
々補助燃料Ｑv およびＱp を噴射しかつ主燃料ＱR の噴
射時期を遅角した第３の噴射パターンとを選択的に用い
る。
度でもって上昇させる。 【解決手段】 機関排気通路内に排気ガス後処理装置を
配置する。排気ガス後処理装置を昇温させるために、主
燃料のみを噴射しかつ主燃料ＱR の噴射時期を遅角した
第１の噴射パターンと、吸気上死点付近において補助燃
料Ｑv を噴射しかつ主燃料ＱR の噴射時期を遅角した第
２の噴射パターンと、主燃料の噴射前および噴射後に夫
々補助燃料Ｑv およびＱp を噴射しかつ主燃料ＱR の噴
射時期を遅角した第３の噴射パターンとを選択的に用い
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関排気通路内に配置された排気ガス後
処理装置として、排気ガスの空燃比がリーンのときには
排気ガス中のＮＯx を吸収しかつ排気ガスの空燃比が理
論空燃比又はリッチになると吸収したＮＯx を放出し還
元するＮＯx 吸収剤が公知である。この排気ガス後処理
装置では、ＮＯx 吸収剤のＮＯx 吸収剤能力が飽和する
前に排気ガスの空燃比を一時的にリッチにしてＮＯx 吸
収剤に吸収されている全ＮＯx をＮＯx 吸収剤から放出
させかつ還元させるようにしている。
処理装置として、排気ガスの空燃比がリーンのときには
排気ガス中のＮＯx を吸収しかつ排気ガスの空燃比が理
論空燃比又はリッチになると吸収したＮＯx を放出し還
元するＮＯx 吸収剤が公知である。この排気ガス後処理
装置では、ＮＯx 吸収剤のＮＯx 吸収剤能力が飽和する
前に排気ガスの空燃比を一時的にリッチにしてＮＯx 吸
収剤に吸収されている全ＮＯx をＮＯx 吸収剤から放出
させかつ還元させるようにしている。
【０００３】ところで燃料中にはイオウが含まれてい
る。従って排気ガス中にはＳＯx が含まれており、この
ＳＯx もＮＯx 吸収剤に吸収される。このＳＯx は排気
ガスの空燃比を単にリッチにしただけではＮＯx 吸収剤
から放出されず、このＳＯx をＮＯx 吸収剤から放出さ
せるにはＮＯx 吸収剤の温度を上昇させる必要がある。
そこでＮＯx 吸収剤の温度を上昇すべきときには吸気行
程中に噴射される主燃料に加え、膨張行程中又は排気行
程中に追加の燃料を噴射し、この追加燃料をＮＯ x 吸収
剤において燃焼させることによりＮＯx 吸収剤の温度を
上昇させるようにした内燃機関が公知である（特開平９
−３２６１９号公報参照）。
る。従って排気ガス中にはＳＯx が含まれており、この
ＳＯx もＮＯx 吸収剤に吸収される。このＳＯx は排気
ガスの空燃比を単にリッチにしただけではＮＯx 吸収剤
から放出されず、このＳＯx をＮＯx 吸収剤から放出さ
せるにはＮＯx 吸収剤の温度を上昇させる必要がある。
そこでＮＯx 吸収剤の温度を上昇すべきときには吸気行
程中に噴射される主燃料に加え、膨張行程中又は排気行
程中に追加の燃料を噴射し、この追加燃料をＮＯ x 吸収
剤において燃焼させることによりＮＯx 吸収剤の温度を
上昇させるようにした内燃機関が公知である（特開平９
−３２６１９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように内燃機関に
おいては排気ガス後処理装置の温度を上昇させなければ
ならない場合がある。この場合、内燃機関では排気ガス
後処理装置の温度を急速に上昇せしめなければならない
場合もあり、又これとは逆に排気ガス後処理装置の温度
をゆっくりと上昇させなければならない場合もある。即
ち、排気ガス後処理装置の温度上昇率を要求に応じて変
化させうることが必要となる。しかしながら上述の公知
の内燃機関では排気ガス後処理装置の温度を上昇させる
ときには機関の運転状態により定まる一定の噴射パター
ンを用いており、その結果排気ガス後処理装置の温度上
昇率を要求に応じて任意に変化させることができないと
いう問題がある。
おいては排気ガス後処理装置の温度を上昇させなければ
ならない場合がある。この場合、内燃機関では排気ガス
後処理装置の温度を急速に上昇せしめなければならない
場合もあり、又これとは逆に排気ガス後処理装置の温度
をゆっくりと上昇させなければならない場合もある。即
ち、排気ガス後処理装置の温度上昇率を要求に応じて変
化させうることが必要となる。しかしながら上述の公知
の内燃機関では排気ガス後処理装置の温度を上昇させる
ときには機関の運転状態により定まる一定の噴射パター
ンを用いており、その結果排気ガス後処理装置の温度上
昇率を要求に応じて任意に変化させることができないと
いう問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに１番目の発明では、主燃料に加え、未燃ＨＣを発生
させるために必要に応じて補助燃料を燃焼室内に噴射
し、排気ガス温が上昇すると温度上昇しかつ未燃ＨＣが
供給されると温度上昇する排気ガス後処理装置を機関排
気通路内に配置した内燃機関において、排気ガス後処理
装置の温度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の
温度を上昇すべきでないときに比べて主燃料の噴射時期
が遅角され、排気ガス後処理装置の温度を上昇させるた
めに主燃料の噴射時期の遅角量と補助燃料の噴射時期と
の少くともいずれか一方が異なる少くとも二つの噴射パ
ターンが予め定められており、排気ガス後処理装置の温
度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の温度上昇
率に対する要求に従いいずれかの噴射パターンを選択し
て選択された噴射パターンに従い主燃料および補助燃料
を噴射する噴射制御手段を具備している。
めに１番目の発明では、主燃料に加え、未燃ＨＣを発生
させるために必要に応じて補助燃料を燃焼室内に噴射
し、排気ガス温が上昇すると温度上昇しかつ未燃ＨＣが
供給されると温度上昇する排気ガス後処理装置を機関排
気通路内に配置した内燃機関において、排気ガス後処理
装置の温度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の
温度を上昇すべきでないときに比べて主燃料の噴射時期
が遅角され、排気ガス後処理装置の温度を上昇させるた
めに主燃料の噴射時期の遅角量と補助燃料の噴射時期と
の少くともいずれか一方が異なる少くとも二つの噴射パ
ターンが予め定められており、排気ガス後処理装置の温
度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の温度上昇
率に対する要求に従いいずれかの噴射パターンを選択し
て選択された噴射パターンに従い主燃料および補助燃料
を噴射する噴射制御手段を具備している。
【０００６】２番目の発明では１番目の発明において、
排気ガス後処理装置の温度を上昇させるために、補助燃
料を噴射することなく主燃料の噴射時期を遅らせる第１
の噴射パターンと、主燃料の噴射前に補助燃料を噴射し
かつ主燃料の噴射時期を遅らせる第２の噴射パターン
と、主燃料の噴射前および主燃料の噴射後に夫々補助燃
料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第３の噴射
パターンと、主燃料の噴射後に補助燃料を噴射しかつ主
燃料の噴射時期を遅らせる第４の噴射パターンのうちか
ら少くとも二つの噴射パターンが予め定められており、
噴射制御手段は、予め定められている噴射パターンのう
ちからいずれかの噴射パターンを選択して選択された噴
射パターンに従い主燃料および補助燃料を噴射するよう
にしている。
排気ガス後処理装置の温度を上昇させるために、補助燃
料を噴射することなく主燃料の噴射時期を遅らせる第１
の噴射パターンと、主燃料の噴射前に補助燃料を噴射し
かつ主燃料の噴射時期を遅らせる第２の噴射パターン
と、主燃料の噴射前および主燃料の噴射後に夫々補助燃
料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第３の噴射
パターンと、主燃料の噴射後に補助燃料を噴射しかつ主
燃料の噴射時期を遅らせる第４の噴射パターンのうちか
ら少くとも二つの噴射パターンが予め定められており、
噴射制御手段は、予め定められている噴射パターンのう
ちからいずれかの噴射パターンを選択して選択された噴
射パターンに従い主燃料および補助燃料を噴射するよう
にしている。
【０００７】３番目の発明では２番目の発明において、
第１の噴射パターンでは主燃料の噴射時期が圧縮上死点
後まで遅角される。４番目の発明では２番目の発明にお
いて、第２の噴射パターンでは吸気上死点付近において
補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角量が第１
の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅角量より
も大きくされる。
第１の噴射パターンでは主燃料の噴射時期が圧縮上死点
後まで遅角される。４番目の発明では２番目の発明にお
いて、第２の噴射パターンでは吸気上死点付近において
補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角量が第１
の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅角量より
も大きくされる。
【０００８】５番目の発明では４番目の発明において、
補助燃料は排気弁が開弁しているときに噴射される。６
番目の発明では４番目の発明において、補助燃料の噴射
時期は、噴射された補助燃料がピストン頂面上に形成さ
れたキャビティ内に向かうように定められている。
補助燃料は排気弁が開弁しているときに噴射される。６
番目の発明では４番目の発明において、補助燃料の噴射
時期は、噴射された補助燃料がピストン頂面上に形成さ
れたキャビティ内に向かうように定められている。
【０００９】７番目の発明では２番目の発明において、
第２の噴射パターンでは圧縮行程中に補助燃料が噴射さ
れ、主燃料の噴射時期の遅角量が第１の噴射パターンに
おける主燃料の噴射時期の遅角量よりも大きくされる。
８番目の発明では７番目の発明において、補助燃料の噴
射時期は、噴射された補助燃料がピストン頂面上に形成
されたキャビティ内に向かうように定められている。
第２の噴射パターンでは圧縮行程中に補助燃料が噴射さ
れ、主燃料の噴射時期の遅角量が第１の噴射パターンに
おける主燃料の噴射時期の遅角量よりも大きくされる。
８番目の発明では７番目の発明において、補助燃料の噴
射時期は、噴射された補助燃料がピストン頂面上に形成
されたキャビティ内に向かうように定められている。
【００１０】９番目の発明では２番目の発明において、
第３の噴射パターンでは吸気上死点付近において第１の
補助燃料が噴射され、膨張行程中又は排気行程中に第２
の補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角量が第
１の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅角量よ
りも大きくされる。１０番目の発明では９番目の発明に
おいて、第１の補助燃料は排気弁が開弁しているときに
噴射される。
第３の噴射パターンでは吸気上死点付近において第１の
補助燃料が噴射され、膨張行程中又は排気行程中に第２
の補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角量が第
１の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅角量よ
りも大きくされる。１０番目の発明では９番目の発明に
おいて、第１の補助燃料は排気弁が開弁しているときに
噴射される。
【００１１】１１番目の発明では９番目の発明におい
て、第１の補助燃料の噴射時期は、噴射された補助燃料
がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に向かうよ
うに定められている。１２番目の発明では９番目の発明
において、第２の補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張
行程中に噴射される。
て、第１の補助燃料の噴射時期は、噴射された補助燃料
がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に向かうよ
うに定められている。１２番目の発明では９番目の発明
において、第２の補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張
行程中に噴射される。
【００１２】１３番目の発明では９番目の発明におい
て、第２の補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。
１４番目の発明では２番目の発明において、第３の噴射
パターンでは圧縮行程中に第１の補助燃料が噴射され、
膨張行程中又は排気行程中に第２の補助燃料が噴射さ
れ、主燃料の噴射時期の遅角量が第１の噴射パターンに
おける主燃料の噴射時期の遅角量よりも大きくされる。
て、第２の補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。
１４番目の発明では２番目の発明において、第３の噴射
パターンでは圧縮行程中に第１の補助燃料が噴射され、
膨張行程中又は排気行程中に第２の補助燃料が噴射さ
れ、主燃料の噴射時期の遅角量が第１の噴射パターンに
おける主燃料の噴射時期の遅角量よりも大きくされる。
【００１３】１５番目の発明では１４番目の発明におい
て、第１の補助燃料の噴射時期は、噴射された補助燃料
がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に向かうよ
うに定められている。１６番目の発明では１４番目の発
明において、第２の補助燃料は排気弁が開弁する前の膨
張行程中に噴射される。
て、第１の補助燃料の噴射時期は、噴射された補助燃料
がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に向かうよ
うに定められている。１６番目の発明では１４番目の発
明において、第２の補助燃料は排気弁が開弁する前の膨
張行程中に噴射される。
【００１４】１７番目の発明では１４番目の発明におい
て、第２の補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。
１８番目の発明では２番目の発明において、第４の噴射
パターンでは主燃料の噴射時期が圧縮上死点後まで遅角
され、膨張行程中又は排気行程中に補助燃料が噴射され
る。
て、第２の補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。
１８番目の発明では２番目の発明において、第４の噴射
パターンでは主燃料の噴射時期が圧縮上死点後まで遅角
され、膨張行程中又は排気行程中に補助燃料が噴射され
る。
【００１５】１９番目の発明では１８番目の発明におい
て、補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張行程中に噴射
される。２０番目の発明では１８番目の発明において、
補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。２１番目の
発明では２番目の発明において、排気ガス後処理装置の
温度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の温度上
昇中に噴射パターンが必要に応じて第３の噴射パターン
から第２の噴射パターンへ、又は第２の噴射パターンか
ら第１の噴射パターンへ、又は第３の噴射パターンから
第２の噴射パターンを経て第１の噴射パターンへ切換え
られる。
て、補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張行程中に噴射
される。２０番目の発明では１８番目の発明において、
補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。２１番目の
発明では２番目の発明において、排気ガス後処理装置の
温度を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の温度上
昇中に噴射パターンが必要に応じて第３の噴射パターン
から第２の噴射パターンへ、又は第２の噴射パターンか
ら第１の噴射パターンへ、又は第３の噴射パターンから
第２の噴射パターンを経て第１の噴射パターンへ切換え
られる。
【００１６】２２番目の発明では２番目の発明におい
て、排気ガス後処理装置の温度を上昇すべきときには排
気ガス後処理装置の温度に応じていずれの噴射パターン
を用いるかが定められる。２３番目の発明では２番目の
発明において、排気ガス後処理装置の温度を上昇すべき
ときには排気ガス後処理装置の温度および機関の運転状
態に応じていずれの噴射パターンを用いるかが定められ
る。
て、排気ガス後処理装置の温度を上昇すべきときには排
気ガス後処理装置の温度に応じていずれの噴射パターン
を用いるかが定められる。２３番目の発明では２番目の
発明において、排気ガス後処理装置の温度を上昇すべき
ときには排気ガス後処理装置の温度および機関の運転状
態に応じていずれの噴射パターンを用いるかが定められ
る。
【００１７】２４番目の発明では２３番目の発明におい
て、排気ガス後処理装置の温度および機関の運転状態に
応じて第１の噴射パターンにより燃料噴射を行う第１の
運転領域と、第２の噴射パターンにより燃料噴射を行う
第２の運転領域と、第３の噴射パターンにより燃料噴射
を行う第３の運転領域が予め定められている。２５番目
の発明では２４番目の発明において、排気ガス後処理装
置の温度が予め定められた温度よりも低いときには運転
領域の大部分が第３の運転領域となり、排気ガス後処理
装置の温度が予め定められた温度よりも高くなると第３
の運転領域は低負荷側の狭い領域に縮少される。
て、排気ガス後処理装置の温度および機関の運転状態に
応じて第１の噴射パターンにより燃料噴射を行う第１の
運転領域と、第２の噴射パターンにより燃料噴射を行う
第２の運転領域と、第３の噴射パターンにより燃料噴射
を行う第３の運転領域が予め定められている。２５番目
の発明では２４番目の発明において、排気ガス後処理装
置の温度が予め定められた温度よりも低いときには運転
領域の大部分が第３の運転領域となり、排気ガス後処理
装置の温度が予め定められた温度よりも高くなると第３
の運転領域は低負荷側の狭い領域に縮少される。
【００１８】２６番目の発明では２５番目の発明におい
て、第２の運転領域は第３の運転領域の高負荷側に位置
し、排気ガス後処理装置の温度が高くなると第２の運転
領域は低負荷側に移動する。２７番目の発明では２６番
目の発明において、第１の運転領域は第２の運転領域の
高負荷側に位置し、排気ガス後処理装置の温度が高くな
ると第１の運転領域は低負荷側に移動する。
て、第２の運転領域は第３の運転領域の高負荷側に位置
し、排気ガス後処理装置の温度が高くなると第２の運転
領域は低負荷側に移動する。２７番目の発明では２６番
目の発明において、第１の運転領域は第２の運転領域の
高負荷側に位置し、排気ガス後処理装置の温度が高くな
ると第１の運転領域は低負荷側に移動する。
【００１９】２８番目の発明では１番目の発明におい
て、排気ガス後処理装置が、排気ガスの空燃比がリーン
のときにはＮＯx を吸収しかつ排気ガスの空燃比が理論
空燃比又はリッチになるとＮＯx を放出するＮＯx 吸収
剤からなり、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出すべきとき
にＮＯx 吸収剤の温度が上昇せしめられる。２９番目の
発明では２８番目の発明において、ＮＯx 吸収剤の温度
が予め定められた目標温度を越えた後にＮＯx 吸収剤か
らＳＯx を放出すべく排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチとされる。
て、排気ガス後処理装置が、排気ガスの空燃比がリーン
のときにはＮＯx を吸収しかつ排気ガスの空燃比が理論
空燃比又はリッチになるとＮＯx を放出するＮＯx 吸収
剤からなり、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出すべきとき
にＮＯx 吸収剤の温度が上昇せしめられる。２９番目の
発明では２８番目の発明において、ＮＯx 吸収剤の温度
が予め定められた目標温度を越えた後にＮＯx 吸収剤か
らＳＯx を放出すべく排気ガスの空燃比が理論空燃比又
はリッチとされる。
【００２０】３０番目の発明では２９番目の発明におい
て、吸入空気量を制御するための吸入空気量制御手段を
具備し、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出すべきときには
吸入空気量制御手段により吸入空気量を減少させかつＮ
Ｏx 吸収剤の温度を上昇すべきでないときに比べて主燃
料の噴射時期を遅角させると共に膨張行程中又は排気行
程中に補助燃料を噴射し、それによって排気ガスの空燃
比が理論空燃比又はリッチとされる。
て、吸入空気量を制御するための吸入空気量制御手段を
具備し、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出すべきときには
吸入空気量制御手段により吸入空気量を減少させかつＮ
Ｏx 吸収剤の温度を上昇すべきでないときに比べて主燃
料の噴射時期を遅角させると共に膨張行程中又は排気行
程中に補助燃料を噴射し、それによって排気ガスの空燃
比が理論空燃比又はリッチとされる。
【００２１】３１番目の発明では３０番目の発明におい
て、補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張行程中に噴射
される。３２番目の発明では３０番目の発明において、
補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。３３番目の
発明では１番目の発明において、排気ガス後処理装置
が、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する
ためのパティキュレートフィルタからなり、パティキュ
レートフィルタにより捕集されたパティキュレートを燃
焼すべきときにパティキュレートフィルタの温度が上昇
せしめられる。
て、補助燃料は排気弁が開弁する前の膨張行程中に噴射
される。３２番目の発明では３０番目の発明において、
補助燃料は間隔を隔てて複数回噴射される。３３番目の
発明では１番目の発明において、排気ガス後処理装置
が、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する
ためのパティキュレートフィルタからなり、パティキュ
レートフィルタにより捕集されたパティキュレートを燃
焼すべきときにパティキュレートフィルタの温度が上昇
せしめられる。
【００２２】３４番目の発明では３３番目の発明におい
て、パティキュレートフィルタの温度が予め定められた
温度を越えるとパティキュレートフィルタにより捕集さ
れたパティキュレートが燃焼せしめられ、パティキュレ
ートが燃焼せしめられているときにはパティキュレート
フィルタの温度を上昇すべきでないときに比べて主燃料
の噴射時期を遅角させると共に主燃料の噴射前に補助燃
料が噴射される。
て、パティキュレートフィルタの温度が予め定められた
温度を越えるとパティキュレートフィルタにより捕集さ
れたパティキュレートが燃焼せしめられ、パティキュレ
ートが燃焼せしめられているときにはパティキュレート
フィルタの温度を上昇すべきでないときに比べて主燃料
の噴射時期を遅角させると共に主燃料の噴射前に補助燃
料が噴射される。
【００２３】３５番目の発明では３４番目の発明におい
て、補助燃料は吸気上死点付近において噴射される。３
６番目の発明では３４番目の発明において、補助燃料は
圧縮行程中に噴射される。
て、補助燃料は吸気上死点付近において噴射される。３
６番目の発明では３４番目の発明において、補助燃料は
圧縮行程中に噴射される。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４は
ピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７
は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポ
ートを夫々示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１
を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１
２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４
のコンプレッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内に
はステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１
７が配置される。
体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４は
ピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７
は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポ
ートを夫々示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１
を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１
２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャージャ１４
のコンプレッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内に
はステップモータ１６により駆動されるスロットル弁１
７が配置される。
【００２５】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
８および排気管１９を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２０に連結され、排気タービン２０の出
口は排気ガス後処理装置２１に連結される。図１に示す
実施例ではこの排気ガス後処理装置２１はＮＯx 吸収剤
２２と、ＮＯx 吸収剤２２を収容しているケーシング２
３からなる。
８および排気管１９を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２０に連結され、排気タービン２０の出
口は排気ガス後処理装置２１に連結される。図１に示す
実施例ではこの排気ガス後処理装置２１はＮＯx 吸収剤
２２と、ＮＯx 吸収剤２２を収容しているケーシング２
３からなる。
【００２６】排気マニホルド１８とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電子制御式
ＥＧＲ制御弁２５が配置される。各燃料噴射弁６は燃料
供給管２６を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレー
ル２７に連結される。このコモンレール２７内へは電子
制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給さ
れ、コモンレール２７内に供給された燃料は各燃料供給
管２６を介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレー
ル２７にはコモンレール２７内の燃料圧を検出するため
の燃料圧センサ２９が取付けられ、燃料圧センサ２９の
出力信号に基づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標
燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐出量が制御され
る。
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内には電子制御式
ＥＧＲ制御弁２５が配置される。各燃料噴射弁６は燃料
供給管２６を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレー
ル２７に連結される。このコモンレール２７内へは電子
制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８から燃料が供給さ
れ、コモンレール２７内に供給された燃料は各燃料供給
管２６を介して燃料噴射弁６に供給される。コモンレー
ル２７にはコモンレール２７内の燃料圧を検出するため
の燃料圧センサ２９が取付けられ、燃料圧センサ２９の
出力信号に基づいてコモンレール２７内の燃料圧が目標
燃料圧となるように燃料ポンプ２８の吐出量が制御され
る。
【００２７】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
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、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。ＮＯx 吸収剤２２の下流にはＮＯx 吸収剤２２の
温度を検出するための温度センサ３９が配置され、この
温度センサ３９および燃料圧センサ２９の出力信号は夫
々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入
力される。アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０
の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ
４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応する
ＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０
°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ
４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆
動回路３８を介して燃料噴射弁６、ステップモータ１
６、ＥＧＲ制御弁２５および燃料ポンプ２８に接続され
る。
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
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、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。ＮＯx 吸収剤２２の下流にはＮＯx 吸収剤２２の
温度を検出するための温度センサ３９が配置され、この
温度センサ３９および燃料圧センサ２９の出力信号は夫
々対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入
力される。アクセルペダル４０にはアクセルペダル４０
の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ
４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は対応する
ＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば３０
°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ
４２が接続される。一方、出力ポート３６は対応する駆
動回路３８を介して燃料噴射弁６、ステップモータ１
６、ＥＧＲ制御弁２５および燃料ポンプ２８に接続され
る。
【００２８】図２（Ａ）は要求トルクＴＱと、アクセル
ペダル４０の踏込み量Ｌと、機関回転数Ｎとの関係を示
している。なお、図２（Ａ）において各曲線は等トルク
曲線を表しており、ＴＱ＝０で示される曲線はトルクが
零であることを示しており、残りの曲線はＴＱ＝ａ，Ｔ
Ｑ＝ｂ，ＴＱ＝ｃ，ＴＱ＝ｄの順に次第に要求トルクが
高くなる。図２（Ａ）に示される要求トルクＴＱは図２
（Ｂ）に示されるようにアクセルペダル４０の踏込み量
Ｌと機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記憶されている。本発明による実施例では図２
（Ｂ）に示すマップからアクセルペダル４０の踏込み量
Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた要求トルクＴＱがまず初
めに算出され、この要求トルクＴＱに基づいて燃料噴射
量等が算出される。
ペダル４０の踏込み量Ｌと、機関回転数Ｎとの関係を示
している。なお、図２（Ａ）において各曲線は等トルク
曲線を表しており、ＴＱ＝０で示される曲線はトルクが
零であることを示しており、残りの曲線はＴＱ＝ａ，Ｔ
Ｑ＝ｂ，ＴＱ＝ｃ，ＴＱ＝ｄの順に次第に要求トルクが
高くなる。図２（Ａ）に示される要求トルクＴＱは図２
（Ｂ）に示されるようにアクセルペダル４０の踏込み量
Ｌと機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ
３２内に記憶されている。本発明による実施例では図２
（Ｂ）に示すマップからアクセルペダル４０の踏込み量
Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた要求トルクＴＱがまず初
めに算出され、この要求トルクＴＱに基づいて燃料噴射
量等が算出される。
【００２９】図３は通常の運転時における噴射量Ｑ、噴
射開始時期θＳ、スロットル弁１７の開度ＳＴ、ＥＧＲ
制御弁２５の開度ＳＥ、燃焼室５内における混合気の平
均空燃比Ａ／ＦおよびＥＧＲ率（ＥＧＲガス量／（吸入
空気量＋ＥＧＲガス量））を示している。なお、図３に
おいて横軸は要求トルクＴＱを表している。図３に示さ
れるように、通常の運転時には噴射開始時期θＳは圧縮
上死点前とされる。一方、ＥＧＲ率は要求トルクＴＱが
高くなるほど低下し、要求トルクＴＱが高い領域ではＥ
ＧＲ率が零となる。スロットル弁１７の開度ＳＴおよび
ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥはＥＧＲ率が上述の如く変
化するように変化せしめられる。即ち、スロットル弁１
７の開度ＳＴは要求トルクＴＱが低い領域では要求トル
クＴＱが高くなるにつれて増大せしめられ、要求トルク
ＴＱが更に高くなるとスロットル弁１７は全開せしめら
れる。また、ＥＧＲ制御弁２５は要求トルクＴＱが低い
領域では全開せしめられ、要求トルクＴＱが高い領域で
は全閉せしめられ、要求トルクＴＱが低い領域と要求ト
ルクＴＱが高い領域の間では要求トルクＴＱが高くなる
につれてＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥは徐々に減少せし
められる。また、燃焼室５内における平均空燃比Ａ／Ｆ
はリーンであって要求トルクＴＱが高くなるにつれて小
さくなる。
射開始時期θＳ、スロットル弁１７の開度ＳＴ、ＥＧＲ
制御弁２５の開度ＳＥ、燃焼室５内における混合気の平
均空燃比Ａ／ＦおよびＥＧＲ率（ＥＧＲガス量／（吸入
空気量＋ＥＧＲガス量））を示している。なお、図３に
おいて横軸は要求トルクＴＱを表している。図３に示さ
れるように、通常の運転時には噴射開始時期θＳは圧縮
上死点前とされる。一方、ＥＧＲ率は要求トルクＴＱが
高くなるほど低下し、要求トルクＴＱが高い領域ではＥ
ＧＲ率が零となる。スロットル弁１７の開度ＳＴおよび
ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥはＥＧＲ率が上述の如く変
化するように変化せしめられる。即ち、スロットル弁１
７の開度ＳＴは要求トルクＴＱが低い領域では要求トル
クＴＱが高くなるにつれて増大せしめられ、要求トルク
ＴＱが更に高くなるとスロットル弁１７は全開せしめら
れる。また、ＥＧＲ制御弁２５は要求トルクＴＱが低い
領域では全開せしめられ、要求トルクＴＱが高い領域で
は全閉せしめられ、要求トルクＴＱが低い領域と要求ト
ルクＴＱが高い領域の間では要求トルクＴＱが高くなる
につれてＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥは徐々に減少せし
められる。また、燃焼室５内における平均空燃比Ａ／Ｆ
はリーンであって要求トルクＴＱが高くなるにつれて小
さくなる。
【００３０】噴射量Ｑ、噴射開始時期θＳ、スロットル
弁１７の開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥは
実際には要求トルクＴＱのみの関数ではなく、要求トル
クＴＱおよび機関回転数Ｎの関数である。本発明による
実施例では、図４（Ａ）に示されるように噴射量Ｑは要
求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されており、図４（Ｂ）に
示されるように噴射開始時期θＳも要求トルクＴＱおよ
び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。また、スロットル弁１７の開度
ＳＴも図５（Ａ）に示されるように要求トルクＴＱおよ
び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されており、ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥも
図５（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に
記憶されている。
弁１７の開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥは
実際には要求トルクＴＱのみの関数ではなく、要求トル
クＴＱおよび機関回転数Ｎの関数である。本発明による
実施例では、図４（Ａ）に示されるように噴射量Ｑは要
求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されており、図４（Ｂ）に
示されるように噴射開始時期θＳも要求トルクＴＱおよ
び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されている。また、スロットル弁１７の開度
ＳＴも図５（Ａ）に示されるように要求トルクＴＱおよ
び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３
２内に記憶されており、ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥも
図５（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に
記憶されている。
【００３１】さて、図１においてケーシング２３内に収
容されているＮＯx 吸収剤２２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Ｎ
ａ、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
選ばれた少くとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが
担持されている。機関吸気通路、燃焼室５およびＮＯx
吸収剤２２上流の排気通路内に供給された空気および燃
料（炭化水素）の比をＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガ
スの空燃比と称するとこのＮＯx 吸収剤２２は流入排気
ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯx を吸収し、流入
排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸収
したＮＯx を放出するＮＯx の吸放出作用を行う。
容されているＮＯx 吸収剤２２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Ｎ
ａ、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
選ばれた少くとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが
担持されている。機関吸気通路、燃焼室５およびＮＯx
吸収剤２２上流の排気通路内に供給された空気および燃
料（炭化水素）の比をＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガ
スの空燃比と称するとこのＮＯx 吸収剤２２は流入排気
ガスの空燃比がリーンのときにはＮＯx を吸収し、流入
排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸収
したＮＯx を放出するＮＯx の吸放出作用を行う。
【００３２】このＮＯx 吸収剤２２を機関排気通路内に
配置すればＮＯx 吸収剤２２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６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。
配置すればＮＯx 吸収剤２２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６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。
【００３３】図１に示される内燃機関では通常燃焼室５
における平均空燃比がリーンの状態で燃焼が行われる。
このように平均空燃比がリーンの状態で燃焼が行われて
いる場合には排気ガス中の酸素濃度は高く、このときに
は図６（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 -
又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入
排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - 又は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６（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Ｎ
Ｏx 吸収剤２２内に吸収される。流入排気ガス中の酸素
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。
における平均空燃比がリーンの状態で燃焼が行われる。
このように平均空燃比がリーンの状態で燃焼が行われて
いる場合には排気ガス中の酸素濃度は高く、このときに
は図６（Ａ）に示されるようにこれら酸素Ｏ2 がＯ2 -
又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一方、流入
排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ2 - 又は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６（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Ｎ
Ｏx 吸収剤２２内に吸収される。流入排気ガス中の酸素
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。
【００３４】一方、流入排気ガスの空燃比がリッチにさ
れると流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、その結果白
金Ｐｔの表面でのＮＯ2 の生成量が低下する。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ＮＯ
2 の形で吸収剤から放出される。このときＮＯx 吸収剤
２２から放出されたＮＯx は図６（Ｂ）に示されるよう
に流入排気ガス中に含まれる多量の未燃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。従って流入排気ガスの空燃比が
リッチにされると短時間のうちにＮＯx吸収剤２２から
ＮＯx が放出され、しかもこの放出されたＮＯx が還元
されるために大気中にＮＯx が排出されることはない。
れると流入排気ガス中の酸素濃度が低下し、その結果白
金Ｐｔの表面でのＮＯ2 の生成量が低下する。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ＮＯ
2 の形で吸収剤から放出される。このときＮＯx 吸収剤
２２から放出されたＮＯx は図６（Ｂ）に示されるよう
に流入排気ガス中に含まれる多量の未燃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。従って流入排気ガスの空燃比が
リッチにされると短時間のうちにＮＯx吸収剤２２から
ＮＯx が放出され、しかもこの放出されたＮＯx が還元
されるために大気中にＮＯx が排出されることはない。
【００３５】なお、この場合、流入排気ガスの空燃比を
理論空燃比にしてもＮＯx 吸収剤２２からＮＯx が放出
される。しかしながら流入排気ガスの空燃比を理論空燃
比にした場合にはＮＯx 吸収剤２２からＮＯx が徐々に
しか放出されないためにＮＯ x 吸収剤２２に吸収されて
いる全ＮＯx を放出させるには若干長い時間を要する。
理論空燃比にしてもＮＯx 吸収剤２２からＮＯx が放出
される。しかしながら流入排気ガスの空燃比を理論空燃
比にした場合にはＮＯx 吸収剤２２からＮＯx が徐々に
しか放出されないためにＮＯ x 吸収剤２２に吸収されて
いる全ＮＯx を放出させるには若干長い時間を要する。
【００３６】ところでＮＯx 吸収剤２２のＮＯx 吸収能
力には限度があり、ＮＯx 吸収剤２２のＮＯx 吸収能力
が飽和する前にＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させ
る必要がある。そのためにはＮＯx 吸収剤２２に吸収さ
れているＮＯx 量を推定する必要がある。そこで本発明
による実施例では単位時間当りのＮＯx 吸収量ＡＸを要
求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図７に示
すようなマップの形で予め求めておき、このＮＯx 吸収
量ＡＸを積算することによってＮＯx 吸収剤２２に吸収
されているＮＯx 量ΣＮＯＸを推定するようにしてい
る。本発明による実施例ではこのＮＯx 吸収量ΣＮＯＸ
が予め定められた許容最大値を越えたときに流入排気ガ
スの空燃比を一時にリッチにし、それによってＮＯx 吸
収剤２２からＮＯx を放出させるようにしている。
力には限度があり、ＮＯx 吸収剤２２のＮＯx 吸収能力
が飽和する前にＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させ
る必要がある。そのためにはＮＯx 吸収剤２２に吸収さ
れているＮＯx 量を推定する必要がある。そこで本発明
による実施例では単位時間当りのＮＯx 吸収量ＡＸを要
求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数として図７に示
すようなマップの形で予め求めておき、このＮＯx 吸収
量ＡＸを積算することによってＮＯx 吸収剤２２に吸収
されているＮＯx 量ΣＮＯＸを推定するようにしてい
る。本発明による実施例ではこのＮＯx 吸収量ΣＮＯＸ
が予め定められた許容最大値を越えたときに流入排気ガ
スの空燃比を一時にリッチにし、それによってＮＯx 吸
収剤２２からＮＯx を放出させるようにしている。
【００３７】ところで冒頭で述べたように排気ガス中に
はＳＯx が含まれており、ＮＯx 吸収剤２２にはＮＯx
ばかりでなくＳＯx も吸収される。このＮＯx 吸収剤２
２へのＳＯx 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。即ち、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排気ガスの空燃比がリーンのと
きには酸素Ｏ2 がＯ2 - 又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面
に付着しており、流入排気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの
表面でＯ2 - 又はＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次いで
生成されたＳＯ3 の一部は白金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し、安
定した硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
はＳＯx が含まれており、ＮＯx 吸収剤２２にはＮＯx
ばかりでなくＳＯx も吸収される。このＮＯx 吸収剤２
２へのＳＯx 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。即ち、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排気ガスの空燃比がリーンのと
きには酸素Ｏ2 がＯ2 - 又はＯ2-の形で白金Ｐｔの表面
に付着しており、流入排気ガス中のＳＯ2 は白金Ｐｔの
表面でＯ2 - 又はＯ2-と反応してＳＯ3 となる。次いで
生成されたＳＯ3 の一部は白金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し、安
定した硫酸塩ＢａＳＯ4 を生成する。
【００３８】しかしながらこの硫酸塩ＢａＳＯ4 は安定
していて分解しづらく、前述したようにＮＯx 吸収剤２
２からＮＯx を放出すべく流入排気ガスの空燃比をリッ
チにしても硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそのまま残
る。従ってＮＯx 吸収剤２２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２２が吸収しうる
ＮＯx 量が低下することになる。
していて分解しづらく、前述したようにＮＯx 吸収剤２
２からＮＯx を放出すべく流入排気ガスの空燃比をリッ
チにしても硫酸塩ＢａＳＯ4 は分解されずにそのまま残
る。従ってＮＯx 吸収剤２２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２２が吸収しうる
ＮＯx 量が低下することになる。
【００３９】ところがこの硫酸塩ＢａＳＯ4 はＮＯx 吸
収剤２２の温度がＮＯx 吸収剤２２により定まる一定温
度、例えばほぼ６００℃を越えると分解し、このときＮ
Ｏx吸収剤２２に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃
比又はリッチにするとＮＯx吸収剤２２からＳＯx が放
出される。ただし、ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出
させるにはＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させる場
合に比べてかなり長い時間を要する。一例を挙げると排
気ガスの空燃比を一秒以下の短時間だけリッチにすれば
ＮＯx 吸収剤２２から全ＮＯx を放出しうるのに対し
て、ＮＯx 吸収剤２２から全ＳＯx を放出するためには
１０分間程度、ＮＯx 吸収剤２２の温度をほぼ６００℃
以上に維持しかつ排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリ
ッチに維持する必要がある。即ち、ＮＯx 吸収剤２２か
ら全ＳＯx を放出させるためにはまず初めにＮＯx 吸収
剤２２の温度を６００℃以上まで上昇させ、次いで排気
ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにしつつ長時間に
亘ってＮＯx 吸収剤２２を高温に維持する必要がある。
収剤２２の温度がＮＯx 吸収剤２２により定まる一定温
度、例えばほぼ６００℃を越えると分解し、このときＮ
Ｏx吸収剤２２に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃
比又はリッチにするとＮＯx吸収剤２２からＳＯx が放
出される。ただし、ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出
させるにはＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させる場
合に比べてかなり長い時間を要する。一例を挙げると排
気ガスの空燃比を一秒以下の短時間だけリッチにすれば
ＮＯx 吸収剤２２から全ＮＯx を放出しうるのに対し
て、ＮＯx 吸収剤２２から全ＳＯx を放出するためには
１０分間程度、ＮＯx 吸収剤２２の温度をほぼ６００℃
以上に維持しかつ排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリ
ッチに維持する必要がある。即ち、ＮＯx 吸収剤２２か
ら全ＳＯx を放出させるためにはまず初めにＮＯx 吸収
剤２２の温度を６００℃以上まで上昇させ、次いで排気
ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにしつつ長時間に
亘ってＮＯx 吸収剤２２を高温に維持する必要がある。
【００４０】このようにＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を
放出すべきときにはまず初めにＮＯ x 吸収剤２２の温度
を上昇させる必要があるがこのときＮＯx 吸収剤２２の
温度をできるだけ早く上昇させることが好ましい。しか
しながらＮＯx 吸収剤２２の温度を急激に上昇させ過ぎ
るとＮＯx 吸収剤２２の温度が極度に上昇してＮＯx吸
収剤２２が熱劣化する危険性がある等の問題を生ずる。
即ち、ＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率については最適な
要求値が存在し、この要求値に従ってＮＯx 吸収剤２２
の温度を上昇させる必要がある。この要求値については
後に詳細に説明することとし、その前にＮＯx 吸収剤２
２の温度上昇方法について先に説明する。
放出すべきときにはまず初めにＮＯ x 吸収剤２２の温度
を上昇させる必要があるがこのときＮＯx 吸収剤２２の
温度をできるだけ早く上昇させることが好ましい。しか
しながらＮＯx 吸収剤２２の温度を急激に上昇させ過ぎ
るとＮＯx 吸収剤２２の温度が極度に上昇してＮＯx吸
収剤２２が熱劣化する危険性がある等の問題を生ずる。
即ち、ＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率については最適な
要求値が存在し、この要求値に従ってＮＯx 吸収剤２２
の温度を上昇させる必要がある。この要求値については
後に詳細に説明することとし、その前にＮＯx 吸収剤２
２の温度上昇方法について先に説明する。
【００４１】本発明においてはＮＯx 吸収剤２２の温度
を上昇させるために排気ガス温を上昇させる方法と排気
ガス中の未燃ＨＣの量を増大させる方法との二つの方法
の種々の組合せを用いている。この場合、本発明では主
燃料の噴射時期を遅角させることにより排気ガス温を上
昇させ、主燃料に加え補助燃料を噴射することにより排
気ガス中の未燃ＨＣの量を増大させるようにしており、
主燃料の噴射時期の遅角量と補助燃料の噴射時期との少
くともいずれか一方が異なる種々の噴射パターンが用い
られている。
を上昇させるために排気ガス温を上昇させる方法と排気
ガス中の未燃ＨＣの量を増大させる方法との二つの方法
の種々の組合せを用いている。この場合、本発明では主
燃料の噴射時期を遅角させることにより排気ガス温を上
昇させ、主燃料に加え補助燃料を噴射することにより排
気ガス中の未燃ＨＣの量を増大させるようにしており、
主燃料の噴射時期の遅角量と補助燃料の噴射時期との少
くともいずれか一方が異なる種々の噴射パターンが用い
られている。
【００４２】即ち、本発明による実施例では大別すると
補助燃料を噴射することなく主燃料の噴射時期を遅らせ
る第１の噴射パターンと、主燃料の噴射前に補助燃料を
噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第２の噴射パタ
ーンと、主燃料の噴射前および主燃料の噴射後に夫々補
助燃料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第３の
噴射パターンと、主燃料の噴射後に補助燃料を噴射しか
つ主燃料の噴射時期を遅らせる第４の噴射パターンから
なる４つの噴射パターンが用いられている。
補助燃料を噴射することなく主燃料の噴射時期を遅らせ
る第１の噴射パターンと、主燃料の噴射前に補助燃料を
噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第２の噴射パタ
ーンと、主燃料の噴射前および主燃料の噴射後に夫々補
助燃料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第３の
噴射パターンと、主燃料の噴射後に補助燃料を噴射しか
つ主燃料の噴射時期を遅らせる第４の噴射パターンから
なる４つの噴射パターンが用いられている。
【００４３】次に図８から図１１を参照しつつこれら４
つの噴射パターンについて説明する。図８から図１０は
主燃料の噴射時期および補助燃料の噴射時期を示してお
り、横軸はクランク角を表している。また、図８から図
１０には吸気弁７の開弁期間、排気弁９の開弁期間、お
よび燃料噴射弁６から噴射された燃料をピストン４の頂
面上に形成されたキャビティ５ａ（図１）内に供給しう
る噴射時期Ｘが示されている。一方、図１１は主燃料の
噴射開始時期θＳを示しており、図１１の横軸は要求ト
ルクＴＱを表している。
つの噴射パターンについて説明する。図８から図１０は
主燃料の噴射時期および補助燃料の噴射時期を示してお
り、横軸はクランク角を表している。また、図８から図
１０には吸気弁７の開弁期間、排気弁９の開弁期間、お
よび燃料噴射弁６から噴射された燃料をピストン４の頂
面上に形成されたキャビティ５ａ（図１）内に供給しう
る噴射時期Ｘが示されている。一方、図１１は主燃料の
噴射開始時期θＳを示しており、図１１の横軸は要求ト
ルクＴＱを表している。
【００４４】図８から図１０において（Ｉ）は通常運転
時の噴射時期を示している。図８、図９、図１０からわ
かるように通常運転時には補助燃料が噴射されることな
く主燃料Ｑのみが噴射される。このときの主燃料Ｑの噴
射開始時期θＳが図１１においてＩで示されており、図
１１からわかるようにこのときの主燃料の噴射開始時期
θＳは圧縮上死点前に定められている。
時の噴射時期を示している。図８、図９、図１０からわ
かるように通常運転時には補助燃料が噴射されることな
く主燃料Ｑのみが噴射される。このときの主燃料Ｑの噴
射開始時期θＳが図１１においてＩで示されており、図
１１からわかるようにこのときの主燃料の噴射開始時期
θＳは圧縮上死点前に定められている。
【００４５】一方、（II）は第１の噴射パターンを示し
ている。前述したように第１の噴射パターンでは補助燃
料を噴射することなく主燃料ＱR のみが噴射され、更に
このとき主燃料ＱR の噴射時期は通常運転時に比べて遅
角される。図１１のIIはこのときの主燃料ＱR の噴射開
始時期θＳを示しており、図１１に示されるようにこの
ときの主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは圧縮上死点後ま
で遅角されかつ要求トルクＴＱが高くなるほど遅角され
る。
ている。前述したように第１の噴射パターンでは補助燃
料を噴射することなく主燃料ＱR のみが噴射され、更に
このとき主燃料ＱR の噴射時期は通常運転時に比べて遅
角される。図１１のIIはこのときの主燃料ＱR の噴射開
始時期θＳを示しており、図１１に示されるようにこの
ときの主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは圧縮上死点後ま
で遅角されかつ要求トルクＴＱが高くなるほど遅角され
る。
【００４６】圧縮上死点を過ぎると燃焼室５内の圧力は
次第に低下し、燃焼室５内の温度も次第に低下する。こ
のように圧縮上死点を過ぎると燃焼室５内の圧力が次第
に低下するので圧縮上死点後まで主燃料ＱR の噴射開始
時期θＳが遅角されると噴射された燃料は燃焼室５内に
広く分散せしめられ、広く分散せしめられた後に着火せ
しめられる。即ち、燃料はその周囲に十分な空気が存在
する状態で燃焼せしめられる。その結果、煤があまり発
生しない。また、着火時には燃焼室５内の圧力および温
度は低くなっており、従って燃焼温はさほど上昇しな
い。斯くしてＮＯ x もあまり発生しない。
次第に低下し、燃焼室５内の温度も次第に低下する。こ
のように圧縮上死点を過ぎると燃焼室５内の圧力が次第
に低下するので圧縮上死点後まで主燃料ＱR の噴射開始
時期θＳが遅角されると噴射された燃料は燃焼室５内に
広く分散せしめられ、広く分散せしめられた後に着火せ
しめられる。即ち、燃料はその周囲に十分な空気が存在
する状態で燃焼せしめられる。その結果、煤があまり発
生しない。また、着火時には燃焼室５内の圧力および温
度は低くなっており、従って燃焼温はさほど上昇しな
い。斯くしてＮＯ x もあまり発生しない。
【００４７】一方、このように主燃料ＱR の噴射時期θ
Ｓが遅角せしめられると燃焼期間が長びくために排気ガ
ス温が上昇する。排気ガス温が上昇すると排気ガス後処
理装置２１の温度、図１に示される実施例ではＮＯx 吸
収剤２２の温度が上昇せしめられる。この場合、主燃料
ＱR の噴射開始時期θＳを遅くすればするほど排気ガス
温が高くなり、従ってＮＯx 吸収剤２２の温度を上昇さ
せるという観点からみると主燃料ＱR の噴射開始時期θ
Ｓはできるだけ遅角させることが好ましいことになる。
しかしながら主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを遅角させ
過ぎると失火してしまう。従って第１の噴射パターンに
おいては主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは失火を生じな
い範囲でできる限り遅角された時期に設定されている。
Ｓが遅角せしめられると燃焼期間が長びくために排気ガ
ス温が上昇する。排気ガス温が上昇すると排気ガス後処
理装置２１の温度、図１に示される実施例ではＮＯx 吸
収剤２２の温度が上昇せしめられる。この場合、主燃料
ＱR の噴射開始時期θＳを遅くすればするほど排気ガス
温が高くなり、従ってＮＯx 吸収剤２２の温度を上昇さ
せるという観点からみると主燃料ＱR の噴射開始時期θ
Ｓはできるだけ遅角させることが好ましいことになる。
しかしながら主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを遅角させ
過ぎると失火してしまう。従って第１の噴射パターンに
おいては主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは失火を生じな
い範囲でできる限り遅角された時期に設定されている。
【００４８】図８の（III ）は第２の噴射パターンの第
１の例を示している。この例では吸気上死点付近におい
て補助燃料Ｑv が噴射され、図８の（II）に示される第
１の噴射パターンの場合に比べて主燃料ＱR の噴射開始
時期θＳが更に遅角される。図１１の IIIはこのときの
主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを示している。図１１に
示されるようにこのときの主燃料ＱR の噴射開始時期θ
Ｓは図１１の（II）に示される第１の噴射パターンの場
合よりも遅角されており、更にこのときにも主燃料ＱR
の噴射開始時期θＳは要求トルクＴＱが高くなるほど遅
くされる。
１の例を示している。この例では吸気上死点付近におい
て補助燃料Ｑv が噴射され、図８の（II）に示される第
１の噴射パターンの場合に比べて主燃料ＱR の噴射開始
時期θＳが更に遅角される。図１１の IIIはこのときの
主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを示している。図１１に
示されるようにこのときの主燃料ＱR の噴射開始時期θ
Ｓは図１１の（II）に示される第１の噴射パターンの場
合よりも遅角されており、更にこのときにも主燃料ＱR
の噴射開始時期θＳは要求トルクＴＱが高くなるほど遅
くされる。
【００４９】吸気上死点付近において補助燃料Ｑv を噴
射すると圧縮行程中に圧縮熱によってこの補助燃料Ｑv
からアルデヒド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素
等の中間生成物が生成され、これら中間生成物によって
主燃料ＱR の反応が加速される。従ってこの場合には主
燃料ＱR の噴射開始時期θＳを大巾に遅らせても失火を
生ずることなく良好な燃焼が得られる。一方、このよう
に主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを大巾に遅らせること
ができるので排気ガス温はかなり高くなり、斯くしてＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度を更に高温まで上昇させることが
できる。
射すると圧縮行程中に圧縮熱によってこの補助燃料Ｑv
からアルデヒド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素
等の中間生成物が生成され、これら中間生成物によって
主燃料ＱR の反応が加速される。従ってこの場合には主
燃料ＱR の噴射開始時期θＳを大巾に遅らせても失火を
生ずることなく良好な燃焼が得られる。一方、このよう
に主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを大巾に遅らせること
ができるので排気ガス温はかなり高くなり、斯くしてＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度を更に高温まで上昇させることが
できる。
【００５０】また、図８の（III ）に示す例では排気弁
９が開弁しているときに補助燃料Ｑ v が噴射されるので
補助燃料Ｑv の一部が未燃ＨＣの形で排気ポート１０内
に排出される。この未燃ＨＣはＮＯx 吸収剤２２に達す
ると排気ガス中の過剰酸素により酸化せしめられ、この
とき発生する酸化反応熱によってＮＯx 吸収剤２２の温
度は急速に更に高い温度まで上昇せしめられる。即ち、
この例では排気ガス温の上昇作用と排気ガス中の未燃Ｈ
Ｃの増大作用との双方の作用によってＮＯx 吸収剤２２
の温度が上昇せしめられる。
９が開弁しているときに補助燃料Ｑ v が噴射されるので
補助燃料Ｑv の一部が未燃ＨＣの形で排気ポート１０内
に排出される。この未燃ＨＣはＮＯx 吸収剤２２に達す
ると排気ガス中の過剰酸素により酸化せしめられ、この
とき発生する酸化反応熱によってＮＯx 吸収剤２２の温
度は急速に更に高い温度まで上昇せしめられる。即ち、
この例では排気ガス温の上昇作用と排気ガス中の未燃Ｈ
Ｃの増大作用との双方の作用によってＮＯx 吸収剤２２
の温度が上昇せしめられる。
【００５１】また、図８の（III ）示す例では噴射燃料
がピストン４のキャビティ５ａ内に供給される噴射時期
Ｘにおいて補助燃料Ｑv が噴射され、従って補助燃料Ｑ
v がシリンダボア内壁面上に付着するのを阻止すること
ができる。その結果、噴射燃料によって潤滑油が希釈さ
れるのを阻止することができる。図９の（III ）は第２
の噴射パターンの第２の例を示している。この第２の例
では圧縮行程末期に補助燃料Ｑe が噴射され、図９の
（II）に示される第１の噴射パターンの場合に比べて主
燃料ＱR の噴射開始時期θＳが更に遅角される。このと
きの主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは図１１の IIIに示
されている。この場合でも補助燃料Ｑe からアルデヒ
ド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素等の中間生成
物が生成され、これら中間生成物によって主燃料ＱR の
反応が加速される。従ってこの場合にも主燃料ＱR の噴
射開始時期θＳを大巾に遅角させても失火を生ずること
なく良好な燃焼を確保することができる。
がピストン４のキャビティ５ａ内に供給される噴射時期
Ｘにおいて補助燃料Ｑv が噴射され、従って補助燃料Ｑ
v がシリンダボア内壁面上に付着するのを阻止すること
ができる。その結果、噴射燃料によって潤滑油が希釈さ
れるのを阻止することができる。図９の（III ）は第２
の噴射パターンの第２の例を示している。この第２の例
では圧縮行程末期に補助燃料Ｑe が噴射され、図９の
（II）に示される第１の噴射パターンの場合に比べて主
燃料ＱR の噴射開始時期θＳが更に遅角される。このと
きの主燃料ＱR の噴射開始時期θＳは図１１の IIIに示
されている。この場合でも補助燃料Ｑe からアルデヒ
ド、ケトン、パーオキサイド、一酸化炭素等の中間生成
物が生成され、これら中間生成物によって主燃料ＱR の
反応が加速される。従ってこの場合にも主燃料ＱR の噴
射開始時期θＳを大巾に遅角させても失火を生ずること
なく良好な燃焼を確保することができる。
【００５２】また、この第２の例でも噴射燃料がピスト
ン４のキャビティ５ａ内に供給される噴射時期Ｘにおい
て補助燃料Ｑe が噴射されるので補助燃料Ｑe がシリン
ダボア内壁面上に付着するのを阻止することができる。
なお、この第２の例では図８の（III ）で示される第１
の例と異なって排気ガス中の未燃ＨＣの量を積極的に増
大させるように燃料噴射を行っていない。即ち、第２の
例は、主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを図９の（II）に
示される第１の噴射パターンの場合に比べて遅角するこ
とにより排気ガス温を上昇させることだけを目的として
いる。従って図９の（II）に示される第１の噴射パター
ンの場合に比べればこの第２の例の方がＮＯx 吸収剤２
２の温度の上昇作用は強力となるが、第１の例に比べれ
ば第２の例の方がＮＯx 吸収剤２２の温度の上昇作用は
弱くなる。
ン４のキャビティ５ａ内に供給される噴射時期Ｘにおい
て補助燃料Ｑe が噴射されるので補助燃料Ｑe がシリン
ダボア内壁面上に付着するのを阻止することができる。
なお、この第２の例では図８の（III ）で示される第１
の例と異なって排気ガス中の未燃ＨＣの量を積極的に増
大させるように燃料噴射を行っていない。即ち、第２の
例は、主燃料ＱR の噴射開始時期θＳを図９の（II）に
示される第１の噴射パターンの場合に比べて遅角するこ
とにより排気ガス温を上昇させることだけを目的として
いる。従って図９の（II）に示される第１の噴射パター
ンの場合に比べればこの第２の例の方がＮＯx 吸収剤２
２の温度の上昇作用は強力となるが、第１の例に比べれ
ば第２の例の方がＮＯx 吸収剤２２の温度の上昇作用は
弱くなる。
【００５３】図８の（IV−１）および（IV−２）は第３
の噴射パターンの第１の例を示している。この第１の例
では図８の（III ）に示される第２の噴射パターンと同
じ時期に補助燃料Ｑv および主燃料ＱR が噴射され、主
燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に補
助燃料Ｑp が噴射される。図８に示す例では排気弁９が
開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
の噴射パターンの第１の例を示している。この第１の例
では図８の（III ）に示される第２の噴射パターンと同
じ時期に補助燃料Ｑv および主燃料ＱR が噴射され、主
燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に補
助燃料Ｑp が噴射される。図８に示す例では排気弁９が
開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
【００５４】この補助燃料Ｑp は燃焼室５内において燃
焼せしめられず、従って補助燃料Ｑ p が噴射されるとこ
の補助燃料Ｑp は未燃ＨＣの形で排気ポート１０内に排
出される。従って補助燃料Ｑp が噴射されると排気ガス
中の未燃ＨＣの量が増大せしめられ、斯くして未燃ＨＣ
の酸化反応熱によってＮＯx 吸収剤２２の温度は急速に
上昇せしめられる。排気ガス温を上昇させることによっ
てＮＯx 吸収剤２２の温度を上昇させる場合よりも排気
ガス中の未燃ＨＣの量を増大させて酸化反応熱によりＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度を上昇させる場合の方がＮＯx 吸
収剤２２の温度をはるかに急速に上昇させることができ
るので、図８の（III ）に示される第２の噴射パターン
を用いた場合よりも図８の（IV−１）および（IV−２）
に示される第３の噴射パターンを用いた場合の方がＮＯ
x 吸収剤２２の温度をはるかに急速に上昇させることが
できる。ただし、補助燃料Ｑp は機関の出力の発生に寄
与しないので補助燃料Ｑp を噴射すると燃料消費量は増
大する。
焼せしめられず、従って補助燃料Ｑ p が噴射されるとこ
の補助燃料Ｑp は未燃ＨＣの形で排気ポート１０内に排
出される。従って補助燃料Ｑp が噴射されると排気ガス
中の未燃ＨＣの量が増大せしめられ、斯くして未燃ＨＣ
の酸化反応熱によってＮＯx 吸収剤２２の温度は急速に
上昇せしめられる。排気ガス温を上昇させることによっ
てＮＯx 吸収剤２２の温度を上昇させる場合よりも排気
ガス中の未燃ＨＣの量を増大させて酸化反応熱によりＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度を上昇させる場合の方がＮＯx 吸
収剤２２の温度をはるかに急速に上昇させることができ
るので、図８の（III ）に示される第２の噴射パターン
を用いた場合よりも図８の（IV−１）および（IV−２）
に示される第３の噴射パターンを用いた場合の方がＮＯ
x 吸収剤２２の温度をはるかに急速に上昇させることが
できる。ただし、補助燃料Ｑp は機関の出力の発生に寄
与しないので補助燃料Ｑp を噴射すると燃料消費量は増
大する。
【００５５】ＮＯx 吸収剤２２の温度を更に急速に上昇
せしめる場合には図８の（IV−２）に示されるように補
助燃料Ｑp の噴射回数が増大せしめられる。即ち、多量
の補助燃料Ｑp を噴射すると噴射燃料の貫徹力が大きく
なるために補助燃料Ｑp の一部がシリンダボア内壁面に
付着してしまう。これに対して補助燃料Ｑp の噴射量を
少なくすれば噴射燃料の貫徹力が小さくなるために補助
燃料Ｑp はシリンダボア内壁面に付着しなくなる。従っ
て補助燃料Ｑp の噴射量を増大すべきときには図８の
（IV−２）に示されるように少量の補助燃料Ｑp が間隔
を隔てて複数回に亘り噴射される。
せしめる場合には図８の（IV−２）に示されるように補
助燃料Ｑp の噴射回数が増大せしめられる。即ち、多量
の補助燃料Ｑp を噴射すると噴射燃料の貫徹力が大きく
なるために補助燃料Ｑp の一部がシリンダボア内壁面に
付着してしまう。これに対して補助燃料Ｑp の噴射量を
少なくすれば噴射燃料の貫徹力が小さくなるために補助
燃料Ｑp はシリンダボア内壁面に付着しなくなる。従っ
て補助燃料Ｑp の噴射量を増大すべきときには図８の
（IV−２）に示されるように少量の補助燃料Ｑp が間隔
を隔てて複数回に亘り噴射される。
【００５６】図９の（IV−１）および（IV−２）は第３
の噴射パターンの第２の例を示している。この第２の例
では図９の（III ）に示される第２の噴射パターンと同
じ時期に補助燃料Ｑe および主燃料ＱR が噴射され、主
燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に補
助燃料Ｑp が噴射される。図９に示す例では排気弁９が
開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
の噴射パターンの第２の例を示している。この第２の例
では図９の（III ）に示される第２の噴射パターンと同
じ時期に補助燃料Ｑe および主燃料ＱR が噴射され、主
燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に補
助燃料Ｑp が噴射される。図９に示す例では排気弁９が
開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
【００５７】この第２の例においてもＮＯx 吸収剤２２
の温度を更に急速に上昇せしめる場合には図９の（IV−
２）に示されるように補助燃料Ｑp の噴射回数が増大せ
しめられる。図１０の（ III−１），（ III−２）およ
び（ III−３）は第４の噴射パターンを示している。こ
の第４の噴射パターンでは図１０の（II）に示される第
１の噴射パターンと同じ時期に主燃料ＱR が噴射され、
主燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に
補助燃料Ｑp が噴射される。図１０に示す例では排気弁
９が開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射さ
れる。
の温度を更に急速に上昇せしめる場合には図９の（IV−
２）に示されるように補助燃料Ｑp の噴射回数が増大せ
しめられる。図１０の（ III−１），（ III−２）およ
び（ III−３）は第４の噴射パターンを示している。こ
の第４の噴射パターンでは図１０の（II）に示される第
１の噴射パターンと同じ時期に主燃料ＱR が噴射され、
主燃料ＱR の噴射後の膨張行程中又は排気行程中に更に
補助燃料Ｑp が噴射される。図１０に示す例では排気弁
９が開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射さ
れる。
【００５８】この第４の噴射パターンにおいてもＮＯx
吸収剤２２の温度を更に急速に上昇せしめる場合には図
１０の（ III−２）および（ III−３）に示されるよう
に補助燃料Ｑp の噴射回数が増大せしめられる。このよ
うに噴射パターンを変化させると排気ガス温又は排気ガ
ス中の未燃ＨＣの量のいずれか一方又は双方が変化し、
斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温度の上昇速度が変化す
る。また、同一の噴射パターンであっても圧縮上死点後
の補助燃料Ｑp の噴射回数を変化させると排気ガス中の
未燃ＨＣの量が変化し、斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温
度の上昇速度が変化する。従って噴射パターンを変化さ
せるか、又は圧縮上死点後の補助燃料Ｑp の噴射回数を
変化させることによってＮＯ x 吸収剤２２の温度上昇速
度を最適な速度に制御することができる。
吸収剤２２の温度を更に急速に上昇せしめる場合には図
１０の（ III−２）および（ III−３）に示されるよう
に補助燃料Ｑp の噴射回数が増大せしめられる。このよ
うに噴射パターンを変化させると排気ガス温又は排気ガ
ス中の未燃ＨＣの量のいずれか一方又は双方が変化し、
斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温度の上昇速度が変化す
る。また、同一の噴射パターンであっても圧縮上死点後
の補助燃料Ｑp の噴射回数を変化させると排気ガス中の
未燃ＨＣの量が変化し、斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温
度の上昇速度が変化する。従って噴射パターンを変化さ
せるか、又は圧縮上死点後の補助燃料Ｑp の噴射回数を
変化させることによってＮＯ x 吸収剤２２の温度上昇速
度を最適な速度に制御することができる。
【００５９】次に一例として、ＮＯx 吸収剤２２の温度
を目標温度、例えば６５０℃まで上昇させる際に、図８
の（II）に示される第１の噴射パターン、図８の（III
）に示される第２の噴射パターン、および図８の（IV
−１）又は（IV−２）に示される第３の噴射パターンを
用いた場合について説明する。図１２はＮＯx 吸収剤２
２の温度を上昇させる際に用いられる噴射パターンと、
要求トルクＴＱ、機関回転数Ｎとの関係を示している。
即ち、図１２においてＱで示す領域は図８の（Ｉ）に示
される通常運転時の噴射Ｑが行われる運転領域を示して
おり、ＱR で示す領域は図８の（II）に示される第１の
噴射パターンＱ R でもって噴射の行われる運転領域を示
しており、Ｑv ＋ＱR で示す領域は図８の（III ）に示
される第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射の行
われる運転領域を示しており、Ｑv ＋ＱR ＋Ｑp で示す
領域は図８の（IV−１）又は（IV−２）に示される第３
の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射の行われ
る運転領域を示している。
を目標温度、例えば６５０℃まで上昇させる際に、図８
の（II）に示される第１の噴射パターン、図８の（III
）に示される第２の噴射パターン、および図８の（IV
−１）又は（IV−２）に示される第３の噴射パターンを
用いた場合について説明する。図１２はＮＯx 吸収剤２
２の温度を上昇させる際に用いられる噴射パターンと、
要求トルクＴＱ、機関回転数Ｎとの関係を示している。
即ち、図１２においてＱで示す領域は図８の（Ｉ）に示
される通常運転時の噴射Ｑが行われる運転領域を示して
おり、ＱR で示す領域は図８の（II）に示される第１の
噴射パターンＱ R でもって噴射の行われる運転領域を示
しており、Ｑv ＋ＱR で示す領域は図８の（III ）に示
される第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射の行
われる運転領域を示しており、Ｑv ＋ＱR ＋Ｑp で示す
領域は図８の（IV−１）又は（IV−２）に示される第３
の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射の行われ
る運転領域を示している。
【００６０】また、図１２において（１）は排気ガス後
処理装置２１の温度ＴＣ、この実施例ではＮＯx 吸収剤
２２の温度ＴＣが予め定められた第１の温度Ｔ１、例え
ば３００℃よりも低いときを示しており、図１２におい
て（２）はＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが第１の温度Ｔ
１よりも高く、予め定められた第２の温度Ｔ２、例えば
５００℃よりも低いときを示しており、図１２において
（３）はＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが第２の温度Ｔ２
よりも高いときを示している。
処理装置２１の温度ＴＣ、この実施例ではＮＯx 吸収剤
２２の温度ＴＣが予め定められた第１の温度Ｔ１、例え
ば３００℃よりも低いときを示しており、図１２におい
て（２）はＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが第１の温度Ｔ
１よりも高く、予め定められた第２の温度Ｔ２、例えば
５００℃よりも低いときを示しており、図１２において
（３）はＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが第２の温度Ｔ２
よりも高いときを示している。
【００６１】ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが第１の温度
Ｔ１より低いときには図１２の（１）に示されるように
要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限られた
運転領域においてのみ第２の噴射パターンＱv ＋ＱR で
もって噴射が行われ、その他の大部分の運転領域におい
ては第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射
が行われる。
Ｔ１より低いときには図１２の（１）に示されるように
要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限られた
運転領域においてのみ第２の噴射パターンＱv ＋ＱR で
もって噴射が行われ、その他の大部分の運転領域におい
ては第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射
が行われる。
【００６２】一方、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ１
≦ＴＣ＜Ｔ２であるときには図１２の（２）に示される
ように要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限
られた運転領域では第１の噴射パターンＱR でもって噴
射が行われ、この運転領域の低負荷側の運転領域では第
２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われ、こ
の運転領域よりも更に低負荷側の運転領域では第３の噴
射パターンＱv ＋ＱR＋Ｑp でもって噴射が行われる。
≦ＴＣ＜Ｔ２であるときには図１２の（２）に示される
ように要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限
られた運転領域では第１の噴射パターンＱR でもって噴
射が行われ、この運転領域の低負荷側の運転領域では第
２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われ、こ
の運転領域よりも更に低負荷側の運転領域では第３の噴
射パターンＱv ＋ＱR＋Ｑp でもって噴射が行われる。
【００６３】一方、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ２
≦ＴＣであるときには図１２の（３）に示されるように
要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限られた
運転領域では通常運転時の噴射が行われ、この運転領域
の低負荷側の運転領域では第１の噴射パターンＱR でも
って噴射が行われ、この運転領域よりも低負荷側の運転
領域では第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が
行われ、この運転領域よりも更に低負荷側の運転領域で
は第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が
行われる。
≦ＴＣであるときには図１２の（３）に示されるように
要求トルクＴＱが高くかつ機関回転数Ｎの高い限られた
運転領域では通常運転時の噴射が行われ、この運転領域
の低負荷側の運転領域では第１の噴射パターンＱR でも
って噴射が行われ、この運転領域よりも低負荷側の運転
領域では第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が
行われ、この運転領域よりも更に低負荷側の運転領域で
は第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が
行われる。
【００６４】即ち、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが高く
なるにつれて第１の噴射パターンＱ R でもって噴射され
る運転領域および第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもっ
て噴射される運転領域は低負荷側に移る。図１３（Ａ）
は、図１２においてＡ点で示される要求トルクＴＱおよ
び機関回転数ＮであるときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作
用が開始され、その後も同じ要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎに維持されていると仮定した場合のＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣの変化と、噴射パターンの変化を示し
ている。なお、図１３（Ａ）において実線（１）は図１
２の（１）に示すようにＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx吸収
剤２２の昇温作用が開始された場合を示しており、図１
３（Ａ）において実線（２）は図１２の（２）に示すよ
うにＴ１≦ＴＣ＜Ｔ２のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温
作用が開始された場合を示しており、、図１３（Ａ）に
おいて実線（３）は図１２の（３）に示すようにＴ２≦
ＴＣのときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始された
場合を示している。
なるにつれて第１の噴射パターンＱ R でもって噴射され
る運転領域および第２の噴射パターンＱv ＋ＱR でもっ
て噴射される運転領域は低負荷側に移る。図１３（Ａ）
は、図１２においてＡ点で示される要求トルクＴＱおよ
び機関回転数ＮであるときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作
用が開始され、その後も同じ要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎに維持されていると仮定した場合のＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣの変化と、噴射パターンの変化を示し
ている。なお、図１３（Ａ）において実線（１）は図１
２の（１）に示すようにＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx吸収
剤２２の昇温作用が開始された場合を示しており、図１
３（Ａ）において実線（２）は図１２の（２）に示すよ
うにＴ１≦ＴＣ＜Ｔ２のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温
作用が開始された場合を示しており、、図１３（Ａ）に
おいて実線（３）は図１２の（３）に示すようにＴ２≦
ＴＣのときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始された
場合を示している。
【００６５】また、図１３（Ａ）において、ＮＯx 吸収
剤２２からＳＯx を放出すべきことを示すＳＯx 放出フ
ラグがセットされるとＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開
始され、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＳＯx の放出を
行いうる目標温度Ｔmax を越えるとＮＯx 吸収剤２２か
らのＳＯx 放出作用が開始される。ＴＣ＜Ｔ１のときに
ＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始されるとまず初めに
第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行
われ、次いでＴＣ≧Ｔ１になると第２の噴射パターンＱ
v ＋ＱR でもって噴射が行われ、次いでＴＣ≧Ｔ２にな
ると第１の噴射パターンＱR でもって噴射が行われる。
この場合、第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp による
ＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率は最も高く、次に第２の
噴射パターンＱv ＋ＱR によるＮＯx 吸収剤２２の温度
上昇率が高く、第１の噴射パターンＱR によるＮＯx 吸
収剤２２の温度上昇率は最も低くなる。
剤２２からＳＯx を放出すべきことを示すＳＯx 放出フ
ラグがセットされるとＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開
始され、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＳＯx の放出を
行いうる目標温度Ｔmax を越えるとＮＯx 吸収剤２２か
らのＳＯx 放出作用が開始される。ＴＣ＜Ｔ１のときに
ＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始されるとまず初めに
第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行
われ、次いでＴＣ≧Ｔ１になると第２の噴射パターンＱ
v ＋ＱR でもって噴射が行われ、次いでＴＣ≧Ｔ２にな
ると第１の噴射パターンＱR でもって噴射が行われる。
この場合、第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp による
ＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率は最も高く、次に第２の
噴射パターンＱv ＋ＱR によるＮＯx 吸収剤２２の温度
上昇率が高く、第１の噴射パターンＱR によるＮＯx 吸
収剤２２の温度上昇率は最も低くなる。
【００６６】従ってＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx 吸収剤２
２の昇温作用が開始されると図１３（Ａ）の実線（１）
で示されるように初めはＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが
急速に上昇し、次いでＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ
１を越えるとＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率は少し低く
なり、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ２を越えるとＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度上昇率は更に低くなる。
２の昇温作用が開始されると図１３（Ａ）の実線（１）
で示されるように初めはＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが
急速に上昇し、次いでＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ
１を越えるとＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率は少し低く
なり、ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣがＴ２を越えるとＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度上昇率は更に低くなる。
【００６７】一方、Ｔ１≦ＴＣ＜Ｔ２のときにＮＯx 吸
収剤２２の昇温作用が開始されるとまず初めに第２の噴
射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われ、次いでＴ
Ｃ≧Ｔ２になると第１の噴射パターンＱR でもって噴射
が行われる。従ってこのときには図１３（Ａ）の実線
（２）で示されるように初めはＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣが比較的ゆっくり上昇し、次いでＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣがＴ２を越えるとＮＯx 吸収剤２２の温度上
昇率が低くなる。
収剤２２の昇温作用が開始されるとまず初めに第２の噴
射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われ、次いでＴ
Ｃ≧Ｔ２になると第１の噴射パターンＱR でもって噴射
が行われる。従ってこのときには図１３（Ａ）の実線
（２）で示されるように初めはＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣが比較的ゆっくり上昇し、次いでＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣがＴ２を越えるとＮＯx 吸収剤２２の温度上
昇率が低くなる。
【００６８】一方、Ｔ２≦ＴＣのときにＮＯx 吸収剤２
２の昇温作用が開始されると第１の噴射パターンＱR で
もって噴射が行われ、従ってこのときにはＮＯx 吸収剤
２２の温度ＴＣはゆっくりと上昇する。図１３（Ｂ）
は、図１２においてＢ点で示される要求トルクＴＱおよ
び機関回転数ＮであるときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作
用が開始され、その後も同じ要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎに維持されていると仮定した場合のＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣの変化と、噴射パターンの変化を示し
ている。なお、図１３（Ｂ）において実線（１）は図１
２の（１）に示すようにＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx吸収
剤２２の昇温作用が開始された場合を示しており、図１
３（Ｂ）において実線（２）は図１２の（２）に示すよ
うにＴ１≦ＴＣ＜Ｔ２のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温
作用が開始された場合を示しており、、図１３（Ｂ）に
おいて実線（３）は図１２の（３）に示すようにＴ２≦
ＴＣのときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始された
場合を示している。
２の昇温作用が開始されると第１の噴射パターンＱR で
もって噴射が行われ、従ってこのときにはＮＯx 吸収剤
２２の温度ＴＣはゆっくりと上昇する。図１３（Ｂ）
は、図１２においてＢ点で示される要求トルクＴＱおよ
び機関回転数ＮであるときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作
用が開始され、その後も同じ要求トルクＴＱおよび機関
回転数Ｎに維持されていると仮定した場合のＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣの変化と、噴射パターンの変化を示し
ている。なお、図１３（Ｂ）において実線（１）は図１
２の（１）に示すようにＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx吸収
剤２２の昇温作用が開始された場合を示しており、図１
３（Ｂ）において実線（２）は図１２の（２）に示すよ
うにＴ１≦ＴＣ＜Ｔ２のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温
作用が開始された場合を示しており、、図１３（Ｂ）に
おいて実線（３）は図１２の（３）に示すようにＴ２≦
ＴＣのときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用が開始された
場合を示している。
【００６９】図１２において点Ｂで示される要求トルク
ＴＱおよび機関回転数Ｎに維持されているときには図１
２からわかるようにＴＣ＜Ｔ１であろうと、Ｔ１≦ＴＣ
＜Ｔ２であろうと、Ｔ２≦ＴＣであろうと第３の噴射パ
ターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ、従って
図１３（Ｂ）の実線（１），（２），（３）で示される
ようにＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣにかかわらずにＮＯ
x 吸収剤２２の温度上昇率はほぼ同じになる。
ＴＱおよび機関回転数Ｎに維持されているときには図１
２からわかるようにＴＣ＜Ｔ１であろうと、Ｔ１≦ＴＣ
＜Ｔ２であろうと、Ｔ２≦ＴＣであろうと第３の噴射パ
ターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ、従って
図１３（Ｂ）の実線（１），（２），（３）で示される
ようにＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣにかかわらずにＮＯ
x 吸収剤２２の温度上昇率はほぼ同じになる。
【００７０】即ち、図１３の実線（１）に示されるよう
にＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用を開
始した場合には、即ちＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣと目
標温度Ｔmax との差が大きいときにＮＯx 吸収剤２２の
昇温作用を開始した場合にはＮＯx 吸収剤２２の温度Ｔ
Ｃをできるだけ早く目標温度Ｔmax まで上昇させるため
に第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が
行われる。しかしながらこの第３の噴射パターンＱv ＋
ＱR ＋Ｑp でもって噴射した場合にはＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣが急上昇するためにＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣを制御するのが難かしく、従ってこの第３の噴射パ
ターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp だけを用いるとＮＯx 吸収剤２
２の温度ＴＣが目標温度Ｔmax を大巾に越えてしまい、
斯くしてＮＯx 吸収剤２２が熱劣化してしまう危険性が
ある。また、この第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp
を使用し続けると燃料消費量が増大する。
にＴＣ＜Ｔ１のときにＮＯx 吸収剤２２の昇温作用を開
始した場合には、即ちＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣと目
標温度Ｔmax との差が大きいときにＮＯx 吸収剤２２の
昇温作用を開始した場合にはＮＯx 吸収剤２２の温度Ｔ
Ｃをできるだけ早く目標温度Ｔmax まで上昇させるため
に第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が
行われる。しかしながらこの第３の噴射パターンＱv ＋
ＱR ＋Ｑp でもって噴射した場合にはＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣが急上昇するためにＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣを制御するのが難かしく、従ってこの第３の噴射パ
ターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp だけを用いるとＮＯx 吸収剤２
２の温度ＴＣが目標温度Ｔmax を大巾に越えてしまい、
斯くしてＮＯx 吸収剤２２が熱劣化してしまう危険性が
ある。また、この第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp
を使用し続けると燃料消費量が増大する。
【００７１】従ってＴＣ≧Ｔ１となったときにはＮＯx
吸収剤２２が熱劣化するのを阻止し、かつ燃料消費量を
低減するために第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp か
ら第２の噴射パターンＱv ＋ＱR に切換えられ、次いで
ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが目標温度Ｔmax に近づい
たら、即ちＴＣ≧Ｔ２になったら第２の噴射パターンＱ
v ＋ＱR から第１の噴射パターンＱR に切換えられる。
第１の噴射パターンＱ R が用いられるとＮＯx 吸収剤２
２の温度上昇率が小さくなり、従ってＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣの制御が容易となる。従ってＮＯx 吸収剤２
２が熱劣化するのを阻止することができ、燃料消費量を
低減することができる。
吸収剤２２が熱劣化するのを阻止し、かつ燃料消費量を
低減するために第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp か
ら第２の噴射パターンＱv ＋ＱR に切換えられ、次いで
ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが目標温度Ｔmax に近づい
たら、即ちＴＣ≧Ｔ２になったら第２の噴射パターンＱ
v ＋ＱR から第１の噴射パターンＱR に切換えられる。
第１の噴射パターンＱ R が用いられるとＮＯx 吸収剤２
２の温度上昇率が小さくなり、従ってＮＯx 吸収剤２２
の温度ＴＣの制御が容易となる。従ってＮＯx 吸収剤２
２が熱劣化するのを阻止することができ、燃料消費量を
低減することができる。
【００７２】また、図１３（Ａ）において実線（２）で
示される場合にはＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣは初めは
比較的早く上昇せしめられ、次いでＮＯx 吸収剤２２が
熱劣化するのを阻止しかつ燃料消費量を低減するために
第２の噴射パターンＱv ＋Ｑ R から第１の噴射パターン
ＱR に切換えられる。また、図１３（Ａ）において実線
（３）で示されるようにＴＣ≧Ｔ２であるときにＮＯx
吸収剤２２の昇温作用が開始されたときにはＮＯx 吸収
剤２２が熱劣化するのを阻止しかつ燃料消費量を低減す
るために初めから第１の噴射パターンＱR でもって噴射
される。
示される場合にはＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣは初めは
比較的早く上昇せしめられ、次いでＮＯx 吸収剤２２が
熱劣化するのを阻止しかつ燃料消費量を低減するために
第２の噴射パターンＱv ＋Ｑ R から第１の噴射パターン
ＱR に切換えられる。また、図１３（Ａ）において実線
（３）で示されるようにＴＣ≧Ｔ２であるときにＮＯx
吸収剤２２の昇温作用が開始されたときにはＮＯx 吸収
剤２２が熱劣化するのを阻止しかつ燃料消費量を低減す
るために初めから第１の噴射パターンＱR でもって噴射
される。
【００７３】一方、図１２において点Ｂで示されるよう
に要求トルクＴＱが低いときには燃料噴射量が少なく、
従ってこのときたとえ主燃料の噴射時期が遅角されても
排気ガス温はさほど高くならない。従ってこのときには
ＮＯx 吸収剤２２の温度をできるだけ早く上昇させるた
めにＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣにかかわらずに第３の
噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ
る。ただし、このように排気ガス温がさほど高くならな
いときに第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって
噴射が行われても図１３（Ｂ）の実線（１），（２），
（３）で示されるようにＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率
はさほど高くならない。従ってこのときには第３の噴射
パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われてもＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度ＴＣは容易に制御することがで
き、斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが極度に高く
なってＮＯx 吸収剤２２が熱劣化する危険性はない。
に要求トルクＴＱが低いときには燃料噴射量が少なく、
従ってこのときたとえ主燃料の噴射時期が遅角されても
排気ガス温はさほど高くならない。従ってこのときには
ＮＯx 吸収剤２２の温度をできるだけ早く上昇させるた
めにＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣにかかわらずに第３の
噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ
る。ただし、このように排気ガス温がさほど高くならな
いときに第３の噴射パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって
噴射が行われても図１３（Ｂ）の実線（１），（２），
（３）で示されるようにＮＯx 吸収剤２２の温度上昇率
はさほど高くならない。従ってこのときには第３の噴射
パターンＱv ＋ＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われてもＮ
Ｏx 吸収剤２２の温度ＴＣは容易に制御することがで
き、斯くしてＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが極度に高く
なってＮＯx 吸収剤２２が熱劣化する危険性はない。
【００７４】このように本発明による実施例ではＮＯx
吸収剤２２の温度ＴＣを上昇すべきときにはＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣ中、要求トルクＴＱおよび機関回転数
Ｎに応じた最適の噴射パターンが使用される。なお、図
１２に示す噴射パターンは一例であって、必要に応じ第
４の噴射パターンＱR ＋Ｑp を使用することもできる。
吸収剤２２の温度ＴＣを上昇すべきときにはＮＯx 吸収
剤２２の温度ＴＣ中、要求トルクＴＱおよび機関回転数
Ｎに応じた最適の噴射パターンが使用される。なお、図
１２に示す噴射パターンは一例であって、必要に応じ第
４の噴射パターンＱR ＋Ｑp を使用することもできる。
【００７５】図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）において
ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが６００℃から７００℃の
目標温度Ｔmax を越えるとＮＯx 吸収剤２２からのＳＯ
x の放出制御が行われる。次にこのＳＯx の放出制御に
ついて図１４を参照しつつ説明する。図１４はＮＯx 吸
収剤２２からＳＯx を放出させるときのスロットル弁１
７の開度ＳＴと、ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥと、燃焼
室５内での主燃料の燃焼ガスの空燃比と、ＥＧＲ率と、
主燃料の噴射開始時期θＳとを示している。なお、図１
４のスロットル弁１７の開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２
５の開度ＳＥにおいて鎖線は図３に示される通常運転時
における開度を示しており、実線はＳＯx 放出時におけ
る開度を示している。また、燃焼ガスの空燃比において
破線はスモークの発生限界を示しており、ハッチングで
示す領域ではスモークが発生する。また、主燃料の噴射
開始時期θＳにおいて破線は通常運転時における時期を
示しており、実線はＳＯx 放出時の時期を示している。
ＮＯx 吸収剤２２の温度ＴＣが６００℃から７００℃の
目標温度Ｔmax を越えるとＮＯx 吸収剤２２からのＳＯ
x の放出制御が行われる。次にこのＳＯx の放出制御に
ついて図１４を参照しつつ説明する。図１４はＮＯx 吸
収剤２２からＳＯx を放出させるときのスロットル弁１
７の開度ＳＴと、ＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥと、燃焼
室５内での主燃料の燃焼ガスの空燃比と、ＥＧＲ率と、
主燃料の噴射開始時期θＳとを示している。なお、図１
４のスロットル弁１７の開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２
５の開度ＳＥにおいて鎖線は図３に示される通常運転時
における開度を示しており、実線はＳＯx 放出時におけ
る開度を示している。また、燃焼ガスの空燃比において
破線はスモークの発生限界を示しており、ハッチングで
示す領域ではスモークが発生する。また、主燃料の噴射
開始時期θＳにおいて破線は通常運転時における時期を
示しており、実線はＳＯx 放出時の時期を示している。
【００７６】図１４に示されるようにＮＯx 吸収剤２２
からＳＯx を放出すべきときにはＥＧＲ制御弁２５が全
閉せしめられ、斯くしてＥＧＲ率は零となる。また、主
燃料の噴射開始時期θＳが圧縮上死点後まで遅角され、
このとき主燃料の燃焼ガスの空燃比がスモーク限界より
もやや大きい実線で示す目標空燃比となるようにスロッ
トル弁１７の開度ＳＴが減少せしめられる。実線で示さ
れる燃焼ガスの目標空燃比は要求トルクＴＱが低くなる
ほど小さくなり、従ってスロットル弁１７の開度ＳＴは
要求トルクＴＱが低くなるほど小さくなる。
からＳＯx を放出すべきときにはＥＧＲ制御弁２５が全
閉せしめられ、斯くしてＥＧＲ率は零となる。また、主
燃料の噴射開始時期θＳが圧縮上死点後まで遅角され、
このとき主燃料の燃焼ガスの空燃比がスモーク限界より
もやや大きい実線で示す目標空燃比となるようにスロッ
トル弁１７の開度ＳＴが減少せしめられる。実線で示さ
れる燃焼ガスの目標空燃比は要求トルクＴＱが低くなる
ほど小さくなり、従ってスロットル弁１７の開度ＳＴは
要求トルクＴＱが低くなるほど小さくなる。
【００７７】また、ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出
すべきときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスの空
燃比が理論空燃比又はリッチになるように膨張行程中又
は排気行程中に補助燃料Ｑp が噴射される。本発明によ
る実施例ではＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスがわず
かばかりリッチとなるように排気弁９が開弁する直前の
膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射される。即ち、ＮＯx
吸収剤２２からＳＯxを放出すべきときには図１０の（
III−１）又は（ III−２）又は（ III−３）に示され
る第４の噴射パターンＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ
る。図１５に示されるようにＮＯx 吸収剤２２からＳＯ
x を放出すべきときの補助燃料Ｑp の量は要求トルクＴ
Ｑが高くなるほど増大する。
すべきときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスの空
燃比が理論空燃比又はリッチになるように膨張行程中又
は排気行程中に補助燃料Ｑp が噴射される。本発明によ
る実施例ではＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスがわず
かばかりリッチとなるように排気弁９が開弁する直前の
膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射される。即ち、ＮＯx
吸収剤２２からＳＯxを放出すべきときには図１０の（
III−１）又は（ III−２）又は（ III−３）に示され
る第４の噴射パターンＱR ＋Ｑp でもって噴射が行われ
る。図１５に示されるようにＮＯx 吸収剤２２からＳＯ
x を放出すべきときの補助燃料Ｑp の量は要求トルクＴ
Ｑが高くなるほど増大する。
【００７８】ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出すべき
ときのスロットル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射
開始時期θＳは実際には要求トルクＴＱのみの関数では
なく、要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数であ
る。本発明による実施例では、ＮＯx 吸収剤２２からＳ
Ｏx を放出すべきときのスロットル弁１７の開度ＳＴお
よび主燃料の噴射開始時期θＳは夫々図１６（Ａ）およ
び（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回
転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記
憶されている。
ときのスロットル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射
開始時期θＳは実際には要求トルクＴＱのみの関数では
なく、要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数であ
る。本発明による実施例では、ＮＯx 吸収剤２２からＳ
Ｏx を放出すべきときのスロットル弁１７の開度ＳＴお
よび主燃料の噴射開始時期θＳは夫々図１６（Ａ）およ
び（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回
転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記
憶されている。
【００７９】図１７はＮＯx 吸収剤２２からのＳＯx 放
出制御の別の実施例を示している。この実施例では要求
トルクＴＱが或る一定トルク以下になるとスロットル弁
１７の開度ＳＴが一定開度とされ、要求トルクＴＱが低
くなるにつれてＥＧＲ制御弁２３の開度ＳＥが大きくさ
れる。一方、ＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させる
ときにはＮＯx 吸収剤２２の温度を特に上昇させる必要
がなく、このときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガ
スの空燃比を一時的にリッチにすればよい。
出制御の別の実施例を示している。この実施例では要求
トルクＴＱが或る一定トルク以下になるとスロットル弁
１７の開度ＳＴが一定開度とされ、要求トルクＴＱが低
くなるにつれてＥＧＲ制御弁２３の開度ＳＥが大きくさ
れる。一方、ＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出させる
ときにはＮＯx 吸収剤２２の温度を特に上昇させる必要
がなく、このときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガ
スの空燃比を一時的にリッチにすればよい。
【００８０】図１８はＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放
出させるときのスロットル弁１７の開度ＳＴと、ＥＧＲ
制御弁２５の開度ＳＥと、燃焼室５内での主燃料の燃焼
ガスの空燃比と、ＥＧＲ率と、主燃料の噴射開始時期θ
Ｓとを示している。なお、図１８のスロットル弁１７の
開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥにおいて鎖
線は図３に示される通常運転時における開度を示してお
り、実線はＮＯx 放出時における開度を示している。ま
た、燃焼ガスの空燃比において破線はスモークの発生限
界を示しており、ハッチングで示す領域ではスモークが
発生する。また、主燃料の噴射開始時期θＳにおいて破
線は通常運転時における時期を示しており、実線はＮＯ
x 放出時の時期を示している。
出させるときのスロットル弁１７の開度ＳＴと、ＥＧＲ
制御弁２５の開度ＳＥと、燃焼室５内での主燃料の燃焼
ガスの空燃比と、ＥＧＲ率と、主燃料の噴射開始時期θ
Ｓとを示している。なお、図１８のスロットル弁１７の
開度ＳＴおよびＥＧＲ制御弁２５の開度ＳＥにおいて鎖
線は図３に示される通常運転時における開度を示してお
り、実線はＮＯx 放出時における開度を示している。ま
た、燃焼ガスの空燃比において破線はスモークの発生限
界を示しており、ハッチングで示す領域ではスモークが
発生する。また、主燃料の噴射開始時期θＳにおいて破
線は通常運転時における時期を示しており、実線はＮＯ
x 放出時の時期を示している。
【００８１】図１８に示されるようにＮＯx 吸収剤２２
からＮＯx を放出すべきときにはＥＧＲ制御弁２５が全
閉せしめられ、斯くしてＥＧＲ率は零となる。また、主
燃料の噴射開始時期θＳが圧縮上死点後まで遅角され、
このとき主燃料の燃焼ガスの空燃比がスモーク限界より
もやや大きい実線で示す目標空燃比となるようにスロッ
トル弁１７の開度ＳＴが減少せしめられる。図１８に示
されるスロットル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射
開始時期θＳは図１４に示されるＳＯx 放出時のスロッ
トル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射開始時期θＳ
と同じであり、従ってＮＯx 放出時におけるスロットル
弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射開始時期θＳは夫
々図１６（Ａ）および（Ｂ）に示すマップから算出され
る。
からＮＯx を放出すべきときにはＥＧＲ制御弁２５が全
閉せしめられ、斯くしてＥＧＲ率は零となる。また、主
燃料の噴射開始時期θＳが圧縮上死点後まで遅角され、
このとき主燃料の燃焼ガスの空燃比がスモーク限界より
もやや大きい実線で示す目標空燃比となるようにスロッ
トル弁１７の開度ＳＴが減少せしめられる。図１８に示
されるスロットル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射
開始時期θＳは図１４に示されるＳＯx 放出時のスロッ
トル弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射開始時期θＳ
と同じであり、従ってＮＯx 放出時におけるスロットル
弁１７の開度ＳＴおよび主燃料の噴射開始時期θＳは夫
々図１６（Ａ）および（Ｂ）に示すマップから算出され
る。
【００８２】また、ＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出
すべきときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスの空
燃比がリッチになるように膨張行程中又は排気行程中に
補助燃料Ｑp が噴射される。本発明による実施例ではＮ
Ｏx 吸収剤２２への流入排気ガスがリッチとなるように
排気弁９が開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑpが
噴射される。即ち、ＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出
すべきときにも図１０の（ III−１）又は（ III−２）
又は（ III−３）に示される第４の噴射パターンＱR ＋
Ｑp でもって噴射が行われる。図１９に示されるように
ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出すべきときの補助燃
料Ｑp の量は要求トルクＴＱが高くなるほど増大する。
すべきときにはＮＯx 吸収剤２２への流入排気ガスの空
燃比がリッチになるように膨張行程中又は排気行程中に
補助燃料Ｑp が噴射される。本発明による実施例ではＮ
Ｏx 吸収剤２２への流入排気ガスがリッチとなるように
排気弁９が開弁する直前の膨張行程中に補助燃料Ｑpが
噴射される。即ち、ＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出
すべきときにも図１０の（ III−１）又は（ III−２）
又は（ III−３）に示される第４の噴射パターンＱR ＋
Ｑp でもって噴射が行われる。図１９に示されるように
ＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出すべきときの補助燃
料Ｑp の量は要求トルクＴＱが高くなるほど増大する。
【００８３】次に図２０を参照しつつＮＯx 吸収剤２２
からＮＯx を放出すべきときにセットされるＮＯx 放出
フラグおよびＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出すべき
ときにセットされるＳＯx 放出フラグの処理ルーチンに
ついて説明する。なお、このルーチンは一定時間毎の割
込みによって実行される。図２０を参照するとまず初め
にステップ１００において図７に示すマップから単位時
間当りのＮＯx 吸収量ＡＸが算出される。次いでステッ
プ１０１ではＮＯ x 吸収量ΣＮＯＸにＡＸが加算され
る。次いでステップ１０２ではＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが
許容最大値ＭＡＸ１を越えたか否かが判別される。ΣＮ
ＯＸ＞ＭＡＸ１になるとステップ１０３に進み、ＮＯx
を放出すべきことを示すＮＯx 放出フラグがセットされ
る。次いでステップ１０４に進む。
からＮＯx を放出すべきときにセットされるＮＯx 放出
フラグおよびＮＯx 吸収剤２２からＳＯx を放出すべき
ときにセットされるＳＯx 放出フラグの処理ルーチンに
ついて説明する。なお、このルーチンは一定時間毎の割
込みによって実行される。図２０を参照するとまず初め
にステップ１００において図７に示すマップから単位時
間当りのＮＯx 吸収量ＡＸが算出される。次いでステッ
プ１０１ではＮＯ x 吸収量ΣＮＯＸにＡＸが加算され
る。次いでステップ１０２ではＮＯx 吸収量ΣＮＯＸが
許容最大値ＭＡＸ１を越えたか否かが判別される。ΣＮ
ＯＸ＞ＭＡＸ１になるとステップ１０３に進み、ＮＯx
を放出すべきことを示すＮＯx 放出フラグがセットされ
る。次いでステップ１０４に進む。
【００８４】ステップ１０４では噴射量Ｑに定数ｋを乗
算した積ｋ・ＱがΣＳＯＸに加算される。燃料中にはほ
ぼ一定量の硫黄Ｓが含まれており、従ってＮＯx 吸収剤
２２に吸収されるＳＯx 量はｋ・Ｑで表わすことができ
る。従ってこのｋ・Ｑを順次積算することによって得ら
れるΣＳＯＸはＮＯx 吸収剤２２に吸収されていると推
定されるＳＯx 量を表わしている。ステップ１０５では
このＳＯx 量ΣＳＯxが許容最大値ＭＡＸ２を越えたか
否かが判別され、ΣＳＯx ＞ＭＡＸ２になるとステップ
１０６に進んでＳＯx 放出フラグがセットされる。
算した積ｋ・ＱがΣＳＯＸに加算される。燃料中にはほ
ぼ一定量の硫黄Ｓが含まれており、従ってＮＯx 吸収剤
２２に吸収されるＳＯx 量はｋ・Ｑで表わすことができ
る。従ってこのｋ・Ｑを順次積算することによって得ら
れるΣＳＯＸはＮＯx 吸収剤２２に吸収されていると推
定されるＳＯx 量を表わしている。ステップ１０５では
このＳＯx 量ΣＳＯxが許容最大値ＭＡＸ２を越えたか
否かが判別され、ΣＳＯx ＞ＭＡＸ２になるとステップ
１０６に進んでＳＯx 放出フラグがセットされる。
【００８５】次に図２１を参照しつつ運転制御について
説明する。図２１を参照すると、まず初めにステップ２
００においてＳＯx 放出フラグがセットされているか否
かが判別される。ＳＯx 放出フラグがセットされていな
いときにはステップ２０１に進んでＮＯx 放出フラグが
セットされているか否かが判別される。ＮＯx 放出フラ
グがセットされていないときにはステップ２０２に進ん
で通常の運転が行われる。
説明する。図２１を参照すると、まず初めにステップ２
００においてＳＯx 放出フラグがセットされているか否
かが判別される。ＳＯx 放出フラグがセットされていな
いときにはステップ２０１に進んでＮＯx 放出フラグが
セットされているか否かが判別される。ＮＯx 放出フラ
グがセットされていないときにはステップ２０２に進ん
で通常の運転が行われる。
【００８６】即ち、ステップ２０２では図５（Ａ）に示
すマップからスロットル弁１７の目標開度ＳＴが算出さ
れ、スロットル弁１７の開度がこの目標開度ＳＴとされ
る。次いでステップ２０３では図５（Ｂ）に示すマップ
からＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧ
Ｒ制御弁２５の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次い
でステップ２０４では図４（Ａ）に示すマップから噴射
量Ｑが算出され、図４（Ｂ）に示すマップから噴射開始
時期θＳが算出され、これらの算出値に基づいて燃料噴
射が行われる。
すマップからスロットル弁１７の目標開度ＳＴが算出さ
れ、スロットル弁１７の開度がこの目標開度ＳＴとされ
る。次いでステップ２０３では図５（Ｂ）に示すマップ
からＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧ
Ｒ制御弁２５の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次い
でステップ２０４では図４（Ａ）に示すマップから噴射
量Ｑが算出され、図４（Ｂ）に示すマップから噴射開始
時期θＳが算出され、これらの算出値に基づいて燃料噴
射が行われる。
【００８７】一方、ステップ２０１においてＮＯx 放出
フラグがセットされていると判別されたときにはステッ
プ２０５に進んでＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出す
るＮＯx 放出処理が行われる。即ち、ステップ２０５で
は図１６（Ａ）に示すマップからスロットル弁１７の目
標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度がこの
目標開度ＳＴとされる。このときＥＧＲ制御弁２５は全
閉せしめられる。次いでステップ２０６では図１６
（Ｂ）に示すマップから主燃料の噴射開始時期θＳが算
出される。次いでステップ２０７ではステップ２０６に
おいて算出された噴射開始時期θＳにおいて主燃料が噴
射され、次いで膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
フラグがセットされていると判別されたときにはステッ
プ２０５に進んでＮＯx 吸収剤２２からＮＯx を放出す
るＮＯx 放出処理が行われる。即ち、ステップ２０５で
は図１６（Ａ）に示すマップからスロットル弁１７の目
標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度がこの
目標開度ＳＴとされる。このときＥＧＲ制御弁２５は全
閉せしめられる。次いでステップ２０６では図１６
（Ｂ）に示すマップから主燃料の噴射開始時期θＳが算
出される。次いでステップ２０７ではステップ２０６に
おいて算出された噴射開始時期θＳにおいて主燃料が噴
射され、次いで膨張行程中に補助燃料Ｑp が噴射され
る。
【００８８】即ち、このときにはスロットル弁１７の開
度が減少せしめられ、図１０に示される第４の噴射パタ
ーンでもって噴射が行われ、それによってＮＯx 吸収剤
２２に流入する排気ガスの空燃比がリッチとされる。次
いでステップ２０８では排気ガスの空燃比がリッチとさ
れてから一定時間が経過したか否かが判別され、一定時
間経過したときにはステップ２０９に進んでＮＯx 放出
フラグがリセットされる。このとき同時にΣＮＯＸ（図
２０）が零にされる。
度が減少せしめられ、図１０に示される第４の噴射パタ
ーンでもって噴射が行われ、それによってＮＯx 吸収剤
２２に流入する排気ガスの空燃比がリッチとされる。次
いでステップ２０８では排気ガスの空燃比がリッチとさ
れてから一定時間が経過したか否かが判別され、一定時
間経過したときにはステップ２０９に進んでＮＯx 放出
フラグがリセットされる。このとき同時にΣＮＯＸ（図
２０）が零にされる。
【００８９】一方、ステップ２００においてＳＯx 放出
フラグがセットされていると判断されたときにはステッ
プ２１０に進んでＮＯx 吸収剤２２がＳＯx を放出しう
る温度まで昇温せしめられたことを示す昇温完了フラグ
がセットされているか否かが判別される。ＳＯx 放出フ
ラグがセットされたときには通常、昇温完了フラグはリ
セットされており、従ってステップ３００へ進んで昇温
制御が行われる。この昇温制御が図２２に示されてい
る。
フラグがセットされていると判断されたときにはステッ
プ２１０に進んでＮＯx 吸収剤２２がＳＯx を放出しう
る温度まで昇温せしめられたことを示す昇温完了フラグ
がセットされているか否かが判別される。ＳＯx 放出フ
ラグがセットされたときには通常、昇温完了フラグはリ
セットされており、従ってステップ３００へ進んで昇温
制御が行われる。この昇温制御が図２２に示されてい
る。
【００９０】図２２を参照するとまず初めにステップ３
０１において図５（Ａ）に示すマップからスロットル弁
１７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開
度がこの目標開度ＳＴとされる。次いでステップ３０２
では図５（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２５の目
標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度がこの
目標開度ＳＥとされる。次いでステップ３０３では温度
センサ３９により放出されたＮＯx 吸収剤２２の温度Ｔ
Ｃが第１の温度Ｔ１よりも低いか否かが判別される。Ｔ
Ｃ＜Ｔ１のときにはステップ３０４に進んで図１２の
（１）に基づいて定められる噴射パターンでもって噴射
が行われる。
０１において図５（Ａ）に示すマップからスロットル弁
１７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開
度がこの目標開度ＳＴとされる。次いでステップ３０２
では図５（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２５の目
標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度がこの
目標開度ＳＥとされる。次いでステップ３０３では温度
センサ３９により放出されたＮＯx 吸収剤２２の温度Ｔ
Ｃが第１の温度Ｔ１よりも低いか否かが判別される。Ｔ
Ｃ＜Ｔ１のときにはステップ３０４に進んで図１２の
（１）に基づいて定められる噴射パターンでもって噴射
が行われる。
【００９１】一方、ステップ３０３においてＴＣ≧Ｔ１
であると判別されたときにはステップ３０５に進んで温
度センサ３９により放出されたＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣが第２の温度Ｔ２よりも低いか否かが判別される。
ＴＣ＜Ｔ２のときにはステップ３０６に進んで図１２の
（２）に基づいて定められる噴射パターンでもって噴射
が行われる。
であると判別されたときにはステップ３０５に進んで温
度センサ３９により放出されたＮＯx 吸収剤２２の温度
ＴＣが第２の温度Ｔ２よりも低いか否かが判別される。
ＴＣ＜Ｔ２のときにはステップ３０６に進んで図１２の
（２）に基づいて定められる噴射パターンでもって噴射
が行われる。
【００９２】一方、ステップ３０５おいてＴＣ≧Ｔ２で
あると判別されたときにはステップ３０７に進んで図１
２の（３）に基づいて定められる噴射パターンでもって
噴射が行われる。次いでステップ３０８では温度センサ
３９により検出されたＮＯx吸収剤２２の温度ＴＣが目
標温度Ｔmax よりも高くなったか否かが判別される。Ｔ
Ｃ≧Ｔmax になるとステップ３０９に進んで昇温完了フ
ラグがセットされる。
あると判別されたときにはステップ３０７に進んで図１
２の（３）に基づいて定められる噴射パターンでもって
噴射が行われる。次いでステップ３０８では温度センサ
３９により検出されたＮＯx吸収剤２２の温度ＴＣが目
標温度Ｔmax よりも高くなったか否かが判別される。Ｔ
Ｃ≧Ｔmax になるとステップ３０９に進んで昇温完了フ
ラグがセットされる。
【００９３】再び図２１に戻り、昇温完了フラグがセッ
トされるとステップ２１１に進んでＮＯx 吸収剤２２か
らＳＯx を放出するＳＯx 放出処理が行われる。即ち、
ステップ２１１では図１６（Ａ）に示すマップからスロ
ットル弁１７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁
１７の開度がこの目標開度ＳＴとされる。このときＥＧ
Ｒ制御弁２５は全閉せしめられる。次いでステップ２１
２では図１６（Ｂ）に示すマップから主燃料の噴射開始
時期θＳが算出される。次いでステップ２１３ではステ
ップ２１２において算出された噴射開始時期θＳにおい
て主燃料が噴射され、次いで膨張行程中に補助燃料Ｑp
が噴射される。
トされるとステップ２１１に進んでＮＯx 吸収剤２２か
らＳＯx を放出するＳＯx 放出処理が行われる。即ち、
ステップ２１１では図１６（Ａ）に示すマップからスロ
ットル弁１７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁
１７の開度がこの目標開度ＳＴとされる。このときＥＧ
Ｒ制御弁２５は全閉せしめられる。次いでステップ２１
２では図１６（Ｂ）に示すマップから主燃料の噴射開始
時期θＳが算出される。次いでステップ２１３ではステ
ップ２１２において算出された噴射開始時期θＳにおい
て主燃料が噴射され、次いで膨張行程中に補助燃料Ｑp
が噴射される。
【００９４】即ち、このときにはスロットル弁１７の開
度が減少せしめられ、図１０に示される第４の噴射パタ
ーンでもって噴射が行われ、それによってＮＯx 吸収剤
２２に流入する排気ガスの空燃比がわずかばかりリッチ
とされる。次いでステップ２１４では排気ガスの空燃比
がわずかばかりリッチとされてから一定時間が経過した
か否かが判別され、一定時間経過したときにはステップ
２１７に進んでＮＯx放出フラグ、ＳＯx 放出フラグお
よび昇温完了フラグがリセットされる。このとき同時に
ΣＮＯＸおよびΣＳＯＸ（図２０）が零にされる。
度が減少せしめられ、図１０に示される第４の噴射パタ
ーンでもって噴射が行われ、それによってＮＯx 吸収剤
２２に流入する排気ガスの空燃比がわずかばかりリッチ
とされる。次いでステップ２１４では排気ガスの空燃比
がわずかばかりリッチとされてから一定時間が経過した
か否かが判別され、一定時間経過したときにはステップ
２１７に進んでＮＯx放出フラグ、ＳＯx 放出フラグお
よび昇温完了フラグがリセットされる。このとき同時に
ΣＮＯＸおよびΣＳＯＸ（図２０）が零にされる。
【００９５】図２３に別の実施例を示す。この実施例で
は排気ガス後処理装置２１が排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集するためのパティキュレートフィルタ５０
と、パティキュレートフィルタ５０を収容しているケー
シング５１からなり、更にこの実施例ではパティキュレ
ートフィルタ５０の前後差圧を検出するための差圧セン
サ５２が設けられている。
は排気ガス後処理装置２１が排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集するためのパティキュレートフィルタ５０
と、パティキュレートフィルタ５０を収容しているケー
シング５１からなり、更にこの実施例ではパティキュレ
ートフィルタ５０の前後差圧を検出するための差圧セン
サ５２が設けられている。
【００９６】パティキュレートフィルタ５０上に堆積し
たパティキュレートはパティキュレートフィルタ５０の
温度が一定温度Ｔo を越えると自然着火し、その後パテ
ィキュレートフィルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に
維持しておくことができればパティキュレートフィルタ
５０上に堆積した全パティキュレートを燃焼させること
ができる。即ち、パティキュレートフィルタ５０上に堆
積した全パティキュレートを燃焼させるためには、即ち
パティキュレートフィルタ５０を再生すべきときにはま
ず初めにパティキュレートフィルタ５０の温度を一定温
度Ｔo 以上まで上昇させ、次いでパティキュレートフィ
ルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に維持する必要があ
る。
たパティキュレートはパティキュレートフィルタ５０の
温度が一定温度Ｔo を越えると自然着火し、その後パテ
ィキュレートフィルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に
維持しておくことができればパティキュレートフィルタ
５０上に堆積した全パティキュレートを燃焼させること
ができる。即ち、パティキュレートフィルタ５０上に堆
積した全パティキュレートを燃焼させるためには、即ち
パティキュレートフィルタ５０を再生すべきときにはま
ず初めにパティキュレートフィルタ５０の温度を一定温
度Ｔo 以上まで上昇させ、次いでパティキュレートフィ
ルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に維持する必要があ
る。
【００９７】そこでこの実施例でもパティキュレートフ
ィルタ５０を再生すべきときにはパティキュレートフィ
ルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に上昇させるために
図１２に示される各噴射パターンが用いられる。ただ
し、この場合、ＴＣはパティキュレートフィルタ５０の
温度を表わしている。また、この実施例ではパティキュ
レートフィルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に保持す
るときには図２４に基づいて定められた噴射パターンが
用いられる。即ち、パティキュレートフィルタ５０の温
度を一定温度Ｔo 以上に保持すべきときには要求トルク
ＴＱが高く機関回転数Ｎの高い限られた運転領域では図
８から図１０の（II）に示される第１の噴射パターンＱ
R でもって噴射が行われ、残りの大部分の運転領域では
図８の (III ）又は図９の (III ）に示される第２の噴
射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われる。なお、
この実施例ではパティキュレートフィルタ５０の温度を
一定温度Ｔo 以上に保持すべきときには排気ガスの空燃
比はリーンに維持される。
ィルタ５０を再生すべきときにはパティキュレートフィ
ルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に上昇させるために
図１２に示される各噴射パターンが用いられる。ただ
し、この場合、ＴＣはパティキュレートフィルタ５０の
温度を表わしている。また、この実施例ではパティキュ
レートフィルタ５０の温度を一定温度Ｔo 以上に保持す
るときには図２４に基づいて定められた噴射パターンが
用いられる。即ち、パティキュレートフィルタ５０の温
度を一定温度Ｔo 以上に保持すべきときには要求トルク
ＴＱが高く機関回転数Ｎの高い限られた運転領域では図
８から図１０の（II）に示される第１の噴射パターンＱ
R でもって噴射が行われ、残りの大部分の運転領域では
図８の (III ）又は図９の (III ）に示される第２の噴
射パターンＱv ＋ＱR でもって噴射が行われる。なお、
この実施例ではパティキュレートフィルタ５０の温度を
一定温度Ｔo 以上に保持すべきときには排気ガスの空燃
比はリーンに維持される。
【００９８】次に図２５を参照しつつ運転制御について
説明する。図２５を参照すると、まず初めにステップ４
００においてパティキュレートフィルタ５０を再生すべ
きであることを示す再生フラグがセットされているか否
かが判別される。再生フラグがセットされていないとき
にはステップ４０１に進んで通常の運転が行われる。
説明する。図２５を参照すると、まず初めにステップ４
００においてパティキュレートフィルタ５０を再生すべ
きであることを示す再生フラグがセットされているか否
かが判別される。再生フラグがセットされていないとき
にはステップ４０１に進んで通常の運転が行われる。
【００９９】即ち、ステップ４０１では図５（Ａ）に示
すマップからスロットル弁１７の目標開度ＳＴが算出さ
れ、スロットル弁１７の開度がこの目標開度ＳＴとされ
る。次いでステップ４０２では図５（Ｂ）に示すマップ
からＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧ
Ｒ制御弁２５の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次い
でステップ４０３では図４（Ａ）に示すマップから噴射
量Ｑが算出され、図４（Ｂ）に示すマップから噴射開始
時期θＳが算出され、これらの算出値に基づいて燃料噴
射が行われる。次いでステップ４０４では差圧センサ５
２の出力信号に基づいてパティキュレートフィルタ５０
の前後差圧ΔＰが許容最大値Ｐmax 以上であるか否か、
即ちパティキュレートフィルタ５０上に堆積したパティ
キュレート量が許容最大値を越えたか否かが判別され
る。ΔＰ＞Ｐmax になると、即ちパティキュレートフィ
ルタ５０上に堆積したパティキュレート量が許容最大値
を越えたときにはステップ４０５に進んで再生フラグが
セットされる。
すマップからスロットル弁１７の目標開度ＳＴが算出さ
れ、スロットル弁１７の開度がこの目標開度ＳＴとされ
る。次いでステップ４０２では図５（Ｂ）に示すマップ
からＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧ
Ｒ制御弁２５の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次い
でステップ４０３では図４（Ａ）に示すマップから噴射
量Ｑが算出され、図４（Ｂ）に示すマップから噴射開始
時期θＳが算出され、これらの算出値に基づいて燃料噴
射が行われる。次いでステップ４０４では差圧センサ５
２の出力信号に基づいてパティキュレートフィルタ５０
の前後差圧ΔＰが許容最大値Ｐmax 以上であるか否か、
即ちパティキュレートフィルタ５０上に堆積したパティ
キュレート量が許容最大値を越えたか否かが判別され
る。ΔＰ＞Ｐmax になると、即ちパティキュレートフィ
ルタ５０上に堆積したパティキュレート量が許容最大値
を越えたときにはステップ４０５に進んで再生フラグが
セットされる。
【０１００】再生フラグがセットされるとステップ４０
６に進んで図５（Ａ）に示すマップからスロットル弁１
７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度
がこの目標開度ＳＴとされる。次いでステップ４０７で
は図５（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２５の目標
開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度がこの目
標開度ＳＥとされる。
６に進んで図５（Ａ）に示すマップからスロットル弁１
７の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度
がこの目標開度ＳＴとされる。次いでステップ４０７で
は図５（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２５の目標
開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度がこの目
標開度ＳＥとされる。
【０１０１】次いでステップ４０８では、パティキュレ
ートフィルタ５０上のパティキュレートが着火しうる温
度までパティキュレートフィルタ５０が昇温せしめられ
たことを示す昇温完了フラグがセットされているか否か
が判別される。再生フラグがセットされたときには通
常、昇温完了フラグはリセットされており、従ってステ
ップ５００へ進んで昇温制御が行われる。この昇温制御
が図２６に示されている。
ートフィルタ５０上のパティキュレートが着火しうる温
度までパティキュレートフィルタ５０が昇温せしめられ
たことを示す昇温完了フラグがセットされているか否か
が判別される。再生フラグがセットされたときには通
常、昇温完了フラグはリセットされており、従ってステ
ップ５００へ進んで昇温制御が行われる。この昇温制御
が図２６に示されている。
【０１０２】図２６を参照するとまず初めにステップ５
０１において温度センサ３９により検出されたパティキ
ュレートフィルタ５０の温度ＴＣが第１の温度Ｔ１より
も低いか否かが判別される。ＴＣ＜Ｔ１のときにはステ
ップ５０２に進んで図１２の（１）に基づいて定められ
る噴射パターンでもって噴射が行われる。一方、ステッ
プ５０１においてＴＣ≧Ｔ１であると判別されたときに
はステップ５０３に進んで温度センサ３９により検出さ
れたパティキュレートフィルタ５０の温度ＴＣが第２の
温度Ｔ２よりも低いか否かが判別される。ＴＣ＜Ｔ２の
ときにはステップ５０４に進んで図１２の（２）に基づ
いて定められる噴射パターンでもって噴射が行われる。
０１において温度センサ３９により検出されたパティキ
ュレートフィルタ５０の温度ＴＣが第１の温度Ｔ１より
も低いか否かが判別される。ＴＣ＜Ｔ１のときにはステ
ップ５０２に進んで図１２の（１）に基づいて定められ
る噴射パターンでもって噴射が行われる。一方、ステッ
プ５０１においてＴＣ≧Ｔ１であると判別されたときに
はステップ５０３に進んで温度センサ３９により検出さ
れたパティキュレートフィルタ５０の温度ＴＣが第２の
温度Ｔ２よりも低いか否かが判別される。ＴＣ＜Ｔ２の
ときにはステップ５０４に進んで図１２の（２）に基づ
いて定められる噴射パターンでもって噴射が行われる。
【０１０３】一方、ステップ５０３おいてＴＣ≧Ｔ２で
あると判別されたときにはステップ５０５に進んで図１
２の（３）に基づいて定められる噴射パターンでもって
噴射が行われる。次いでステップ５０６では温度センサ
３９により検出されたパティキュレートフィルタ５０の
温度ＴＣが目標とする一定温度Ｔo よりも高くなったか
否かが判別される。ＴＣ≧Ｔo になるとステップ５０７
に進んで昇温完了フラグがセットされる。
あると判別されたときにはステップ５０５に進んで図１
２の（３）に基づいて定められる噴射パターンでもって
噴射が行われる。次いでステップ５０６では温度センサ
３９により検出されたパティキュレートフィルタ５０の
温度ＴＣが目標とする一定温度Ｔo よりも高くなったか
否かが判別される。ＴＣ≧Ｔo になるとステップ５０７
に進んで昇温完了フラグがセットされる。
【０１０４】再び図２５に戻り、昇温完了フラグがセッ
トされるとステップ４０９に進んでパティキュレートフ
ィルタ５０の温度が一定温度Ｔo 以上に保持される。即
ち、このとき図２４に基づいて定められる噴射パターン
でもって噴射が行われる。次いでステップ４１０では差
圧センサ５２の出力信号に基づいてパティキュレートフ
ィルタ５０の前後差圧ΔＰが最小値Ｐmin よりも低くな
ったか否か、即ちパティキュレートフィルタ５０上に堆
積した全パティキュレートが燃焼せしめられたか否かが
判別される。ΔＰ＜Ｐmin になるとステップ４１１に進
んで再生フラグおよび昇温完了フラグがリセットされ
る。
トされるとステップ４０９に進んでパティキュレートフ
ィルタ５０の温度が一定温度Ｔo 以上に保持される。即
ち、このとき図２４に基づいて定められる噴射パターン
でもって噴射が行われる。次いでステップ４１０では差
圧センサ５２の出力信号に基づいてパティキュレートフ
ィルタ５０の前後差圧ΔＰが最小値Ｐmin よりも低くな
ったか否か、即ちパティキュレートフィルタ５０上に堆
積した全パティキュレートが燃焼せしめられたか否かが
判別される。ΔＰ＜Ｐmin になるとステップ４１１に進
んで再生フラグおよび昇温完了フラグがリセットされ
る。
【０１０５】なお、第１実施例においてはＮＯx 吸収剤
２２の上流又は下流の排気通路内に、第２実施例におい
てはパティキュレートフィルタ５０の上流又は下流の排
気通路内に酸化触媒或いは三元触媒のような酸化機能を
有する触媒を配置することもできる。
２２の上流又は下流の排気通路内に、第２実施例におい
てはパティキュレートフィルタ５０の上流又は下流の排
気通路内に酸化触媒或いは三元触媒のような酸化機能を
有する触媒を配置することもできる。
【０１０６】
【発明の効果】排気ガス後処理装置の温度を排気ガス後
処理装置に対し要求されている温度上昇率でもって上昇
させることができる。
処理装置に対し要求されている温度上昇率でもって上昇
させることができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】要求トルクを示す図である。
【図３】スロットル弁開度やＥＧＲ制御弁開度等を示す
図である。
図である。
【図４】噴射量等のマップを示す図である。
【図５】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図で
ある。
ある。
【図６】ＮＯx の吸放出作用を説明するための図であ
る。
る。
【図７】単位時間当りのＮＯx 吸収量のマップを示す図
である。
である。
【図８】噴射時期を示す図である。
【図９】噴射時期を示す図である。
【図１０】噴射時期を示す図である。
【図１１】噴射開始時期を示す図である。
【図１２】噴射パターンを示す図である。
【図１３】ＮＯx 吸収剤の温度変化を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図１４】ＳＯx 放出制御時のスロットル弁開度等の変
化を示す図である。
化を示す図である。
【図１５】主燃料と補助燃料の量を示す図である。
【図１６】スロットル弁の目標開度等のマップを示す図
である。
である。
【図１７】ＳＯx 放出制御時のスロットル弁開度等の変
化を示す図である。
化を示す図である。
【図１８】ＮＯx 放出制御時のスロットル弁開度等の変
化を示す図である。
化を示す図である。
【図１９】主燃料と補助燃料の量を示す図である。
【図２０】ＮＯx 放出フラグおよびＳＯx 放出フラグを
処理するためのフローチャートである。
処理するためのフローチャートである。
【図２１】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
である。
【図２２】昇温制御のためのフローチャートである。
【図２３】内燃機関の別の実施例を示す全体図である。
【図２４】噴射パターンを示す図である。
【図２５】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
である。
【図２６】昇温制御のためのフローチャートである。
６…燃料噴射弁 １７…スロットル弁 ２１…排気ガス後処理装置
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｒ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ Ｆターム(参考） 3G090 AA01 BA01 CB02 CB04 DA04 DA13 EA06 EA07 3G091 AA11 AA18 AB05 BA14 CB02 CB03 EA01 EA07 EA18 FB10 FB11 FB12 GB02W GB03W GB05W GB10X 3G301 HA02 HA13 JA21 KA08 KA09 LA03 LB06 MA01 MA11 MA18 MA23 MA26 ND01 NE12 NE13 PB08A PB08Z PD12Z PF03Z
Claims (36)
- 【請求項１】 主燃料に加え、未燃ＨＣを発生させるた
めに必要に応じて補助燃料を燃焼室内に噴射し、排気ガ
ス温が上昇すると温度上昇しかつ未燃ＨＣが供給される
と温度上昇する排気ガス後処理装置を機関排気通路内に
配置した内燃機関において、排気ガス後処理装置の温度
を上昇すべきときには排気ガス後処理装置の温度を上昇
すべきでないときに比べて主燃料の噴射時期が遅角さ
れ、排気ガス後処理装置の温度を上昇させるために主燃
料の噴射時期の遅角量と補助燃料の噴射時期との少くと
もいずれか一方が異なる少くとも二つの噴射パターンが
予め定められており、排気ガス後処理装置の温度を上昇
すべきときには排気ガス後処理装置の温度上昇率に対す
る要求に従いいずれかの噴射パターンを選択して選択さ
れた噴射パターンに従い主燃料および補助燃料を噴射す
る噴射制御手段を具備した内燃機関。 - 【請求項２】 排気ガス後処理装置の温度を上昇させる
ために、補助燃料を噴射することなく主燃料の噴射時期
を遅らせる第１の噴射パターンと、主燃料の噴射前に補
助燃料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第２の
噴射パターンと、主燃料の噴射前および主燃料の噴射後
に夫々補助燃料を噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせ
る第３の噴射パターンと、主燃料の噴射後に補助燃料を
噴射しかつ主燃料の噴射時期を遅らせる第４の噴射パタ
ーンのうちから少くとも二つの噴射パターンが予め定め
られており、上記噴射制御手段は、予め定められている
噴射パターンのうちからいずれかの噴射パターンを選択
して選択された噴射パターンに従い主燃料および補助燃
料を噴射する請求項１に記載の内燃機関。 - 【請求項３】 第１の噴射パターンでは主燃料の噴射時
期が圧縮上死点後まで遅角される請求項２に記載の内燃
機関。 - 【請求項４】 第２の噴射パターンでは吸気上死点付近
において補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角
量が第１の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅
角量よりも大きくされる請求項２に記載の内燃機関。 - 【請求項５】 上記補助燃料は排気弁が開弁していると
きに噴射される請求項４に記載の内燃機関。 - 【請求項６】 上記補助燃料の噴射時期は、噴射された
補助燃料がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に
向かうように定められている請求項４に記載の内燃機
関。 - 【請求項７】 第２の噴射パターンでは圧縮行程中に補
助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角量が第１の
噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅角量よりも
大きくされる請求項２に記載の内燃機関。 - 【請求項８】 上記補助燃料の噴射時期は、噴射された
補助燃料がピストン頂面上に形成されたキャビティ内に
向かうように定められている請求項７に記載の内燃機
関。 - 【請求項９】 第３の噴射パターンでは吸気上死点付近
において第１の補助燃料が噴射され、膨張行程中又は排
気行程中に第２の補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時
期の遅角量が第１の噴射パターンにおける主燃料の噴射
時期の遅角量よりも大きくされる請求項２に記載の内燃
機関。 - 【請求項１０】 上記第１の補助燃料は排気弁が開弁し
ているときに噴射される請求項９に記載の内燃機関。 - 【請求項１１】 上記第１の補助燃料の噴射時期は、噴
射された補助燃料がピストン頂面上に形成されたキャビ
ティ内に向かうように定められている請求項９に記載の
内燃機関。 - 【請求項１２】 上記第２の補助燃料は排気弁が開弁す
る前の膨張行程中に噴射される請求項９に記載の内燃機
関。 - 【請求項１３】 上記第２の補助燃料は間隔を隔てて複
数回噴射される請求項９に記載の内燃機関。 - 【請求項１４】 第３の噴射パターンでは圧縮行程中に
第１の補助燃料が噴射され、膨張行程中又は排気行程中
に第２の補助燃料が噴射され、主燃料の噴射時期の遅角
量が第１の噴射パターンにおける主燃料の噴射時期の遅
角量よりも大きくされる請求項２に記載の内燃機関。 - 【請求項１５】 上記第１の補助燃料の噴射時期は、噴
射された補助燃料がピストン頂面上に形成されたキャビ
ティ内に向かうように定められている請求項１４に記載
の内燃機関。 - 【請求項１６】 上記第２の補助燃料は排気弁が開弁す
る前の膨張行程中に噴射される請求項１４に記載の内燃
機関。 - 【請求項１７】 上記第２の補助燃料は間隔を隔てて複
数回噴射される請求項１４に記載の内燃機関。 - 【請求項１８】 第４の噴射パターンでは主燃料の噴射
時期が圧縮上死点後まで遅角され、膨張行程中又は排気
行程中に補助燃料が噴射される請求項２に記載の内燃機
関。 - 【請求項１９】 上記補助燃料は排気弁が開弁する前の
膨張行程中に噴射される請求項１８に記載の内燃機関。 - 【請求項２０】 上記補助燃料は間隔を隔てて複数回噴
射される請求項１８に記載の内燃機関。 - 【請求項２１】 排気ガス後処理装置の温度を上昇すべ
きときには排気ガス後処理装置の温度上昇中に噴射パタ
ーンが必要に応じて第３の噴射パターンから第２の噴射
パターンへ、又は第２の噴射パターンから第１の噴射パ
ターンへ、又は第３の噴射パターンから第２の噴射パタ
ーンを経て第１の噴射パターンへ切換えられる請求項２
に記載の内燃機関。 - 【請求項２２】 排気ガス後処理装置の温度を上昇すべ
きときには排気ガス後処理装置の温度に応じていずれの
噴射パターンを用いるかが定められる請求項２に記載の
内燃機関。 - 【請求項２３】 排気ガス後処理装置の温度を上昇すべ
きときには排気ガス後処理装置の温度および機関の運転
状態に応じていずれの噴射パターンを用いるかが定めら
れる請求項２に記載の内燃機関。 - 【請求項２４】 排気ガス後処理装置の温度および機関
の運転状態に応じて第１の噴射パターンにより燃料噴射
を行う第１の運転領域と、第２の噴射パターンにより燃
料噴射を行う第２の運転領域と、第３の噴射パターンに
より燃料噴射を行う第３の運転領域が予め定められてい
る請求項２３に記載の内燃機関。 - 【請求項２５】 排気ガス後処理装置の温度が予め定め
られた温度よりも低いときには運転領域の大部分が第３
の運転領域となり、排気ガス後処理装置の温度が予め定
められた温度よりも高くなると第３の運転領域は低負荷
側の狭い領域に縮少される請求項２４に記載の内燃機
関。 - 【請求項２６】 第２の運転領域は第３の運転領域の高
負荷側に位置し、排気ガス後処理装置の温度が高くなる
と第２の運転領域は低負荷側に移動する請求項２５に記
載の内燃機関。 - 【請求項２７】 第１の運転領域は第２の運転領域の高
負荷側に位置し、排気ガス後処理装置の温度が高くなる
と第１の運転領域は低負荷側に移動する請求項２６に記
載の内燃機関。 - 【請求項２８】 排気ガス後処理装置が、排気ガスの空
燃比がリーンのときにはＮＯx を吸収しかつ排気ガスの
空燃比が理論空燃比又はリッチになるとＮＯ x を放出す
るＮＯx 吸収剤からなり、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放
出すべきときにＮＯx 吸収剤の温度が上昇せしめられる
請求項１に記載の内燃機関。 - 【請求項２９】 ＮＯx 吸収剤の温度が予め定められた
目標温度を越えた後にＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出す
べく排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチとされる
請求項２８に記載の内燃機関。 - 【請求項３０】 吸入空気量を制御するための吸入空気
量制御手段を具備し、ＮＯx 吸収剤からＳＯx を放出す
べきときには吸入空気量制御手段により吸入空気量を減
少させかつＮＯx 吸収剤の温度を上昇すべきでないとき
に比べて主燃料の噴射時期を遅角させると共に膨張行程
中又は排気行程中に補助燃料を噴射し、それによって排
気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチとされる請求項
２９に記載の内燃機関。 - 【請求項３１】 上記補助燃料は排気弁が開弁する前の
膨張行程中に噴射される請求項３０に記載の内燃機関。 - 【請求項３２】 上記補助燃料は間隔を隔てて複数回噴
射される請求項３０に記載の内燃機関。 - 【請求項３３】 排気ガス後処理装置が、排気ガス中に
含まれるパティキュレートを捕集するためのパティキュ
レートフィルタからなり、パティキュレートフィルタに
より捕集されたパティキュレートを燃焼すべきときにパ
ティキュレートフィルタの温度が上昇せしめられる請求
項１に記載の内燃機関。 - 【請求項３４】 パティキュレートフィルタの温度が予
め定められた温度を越えるとパティキュレートフィルタ
により捕集されたパティキュレートが燃焼せしめられ、
パティキュレートが燃焼せしめられているときにはパテ
ィキュレートフィルタの温度を上昇すべきでないときに
比べて主燃料の噴射時期を遅角させると共に主燃料の噴
射前に補助燃料が噴射される請求項３３に記載の内燃機
関。 - 【請求項３５】 上記補助燃料は吸気上死点付近におい
て噴射される請求項３４に記載の内燃機関。 - 【請求項３６】 上記補助燃料は圧縮行程中に噴射され
る請求項３４に記載の内燃機関。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35771899A JP3607980B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 内燃機関 |
| ES00101967T ES2254054T3 (es) | 1999-12-16 | 2000-02-01 | Motor de combustion interna. |
| EP00101967A EP1108876B1 (en) | 1999-12-16 | 2000-02-01 | Internal combustion engine |
| DE60024762T DE60024762T2 (de) | 1999-12-16 | 2000-02-01 | Brennkraftmaschine |
| US09/496,349 US6378297B1 (en) | 1999-12-16 | 2000-02-02 | Air-fuel control system for exhaust gas purification on ice |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35771899A JP3607980B2 (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 内燃機関 |
Publications (2)
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