JP2003065114A - エンジンの排気浄化装置及びそのコンピュータ・プログラム - Google Patents
エンジンの排気浄化装置及びそのコンピュータ・プログラムInfo
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＮＯＸ吸収材２２からのＮＯＸ放出時、煤の発
生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑
制できるエンジンの排気浄化装置を提供する。 【解決手段】本発明の第１の構成によれば、ＮＯＸ吸収
材２２からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を
基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃
焼室内に存在する炭素と酸素とが混合された状態で、後
噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼するため、炭素
の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減できる。ま
た、後燃料をＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に増量
することによって、排気中の酸素濃度の低下を緩慢にで
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸの放出を緩慢にできるので、
ＮＯ Ｘ浄化率が低下するのを抑制できる。
生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑
制できるエンジンの排気浄化装置を提供する。 【解決手段】本発明の第１の構成によれば、ＮＯＸ吸収
材２２からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を
基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃
焼室内に存在する炭素と酸素とが混合された状態で、後
噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼するため、炭素
の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減できる。ま
た、後燃料をＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に増量
することによって、排気中の酸素濃度の低下を緩慢にで
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸの放出を緩慢にできるので、
ＮＯ Ｘ浄化率が低下するのを抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気浄
化装置に関するものである。
化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンやガソリ
ンエンジンから排出されるＮＯＸ（窒素酸化物）は、そ
のエンジンの排気通路に配置されたＮＯＸ吸収材によっ
て還元浄化することが知られている。このＮＯＸ吸収材
は、排気ガス中の酸素濃度が所定値（例えば、４％）以
上の酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し、酸素濃度の減少
に応じて吸収しているＮＯＸを放出するものである。ま
た、このＮＯＸ吸収材は、ＮＯＸ吸収量が増えるとＮＯ
Ｘ吸収性能が低下するため、そうなる前にＮＯＸを放出
させるいわゆるリフレッシュが必要となる。例えば、Ｎ
ＯＸ吸収材に吸収されたＮＯＸ吸収量が所定量以上にな
った時、エンジンに供給される空燃比を理論空燃比或い
は理論空燃比よりもリッチにすることによって、排気中
の酸素濃度を低下させてＮＯＸを放出させることが行わ
れている。
ンエンジンから排出されるＮＯＸ（窒素酸化物）は、そ
のエンジンの排気通路に配置されたＮＯＸ吸収材によっ
て還元浄化することが知られている。このＮＯＸ吸収材
は、排気ガス中の酸素濃度が所定値（例えば、４％）以
上の酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し、酸素濃度の減少
に応じて吸収しているＮＯＸを放出するものである。ま
た、このＮＯＸ吸収材は、ＮＯＸ吸収量が増えるとＮＯ
Ｘ吸収性能が低下するため、そうなる前にＮＯＸを放出
させるいわゆるリフレッシュが必要となる。例えば、Ｎ
ＯＸ吸収材に吸収されたＮＯＸ吸収量が所定量以上にな
った時、エンジンに供給される空燃比を理論空燃比或い
は理論空燃比よりもリッチにすることによって、排気中
の酸素濃度を低下させてＮＯＸを放出させることが行わ
れている。
【０００３】しかしながら、上記先行技術によれば、排
気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期、つま
り、排気ガス中のＯ２濃度が例えば、４％以上から０．
５％以下に低下した初期にＮＯＸ吸収材から多量のＮＯ
Ｘが急激に放出されるため、このＮＯＸを還元するため
のＨＣが不足する状態を招き、ＮＯＸ浄化率が低下する
という問題がある。
気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期、つま
り、排気ガス中のＯ２濃度が例えば、４％以上から０．
５％以下に低下した初期にＮＯＸ吸収材から多量のＮＯ
Ｘが急激に放出されるため、このＮＯＸを還元するため
のＨＣが不足する状態を招き、ＮＯＸ浄化率が低下する
という問題がある。
【０００４】そこで、特開２００１−０９０５９４号公
報では、上述のようなＮＯＸ吸収材をエンジンの排気通
路に設け、通常は圧縮行程でメインの燃料噴射を行い、
ＮＯ Ｘ吸収材からＮＯＸを放出させる時には、上記メイ
ンの燃料噴射に加え、膨張行程又は排気行程で燃料を噴
射するいわゆる後噴射を行うと共に、該後噴射時期を後
噴射開始から所定時間は圧縮上死点からの遅角度を大き
く、その後該遅角度を小さくすることが行われている。
この先行技術によれば、ＮＯＸ吸収材からＮＯ Ｘが急激
に放出される時、後噴射開始の遅角によって多量のＨＣ
を供給することが可能となり、ＮＯＸ吸収材から放出さ
れたＮＯＸを還元するためのＨＣが不足する状態を避け
ることができるものである。
報では、上述のようなＮＯＸ吸収材をエンジンの排気通
路に設け、通常は圧縮行程でメインの燃料噴射を行い、
ＮＯ Ｘ吸収材からＮＯＸを放出させる時には、上記メイ
ンの燃料噴射に加え、膨張行程又は排気行程で燃料を噴
射するいわゆる後噴射を行うと共に、該後噴射時期を後
噴射開始から所定時間は圧縮上死点からの遅角度を大き
く、その後該遅角度を小さくすることが行われている。
この先行技術によれば、ＮＯＸ吸収材からＮＯ Ｘが急激
に放出される時、後噴射開始の遅角によって多量のＨＣ
を供給することが可能となり、ＮＯＸ吸収材から放出さ
れたＮＯＸを還元するためのＨＣが不足する状態を避け
ることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術によれば、排気中の空燃比がリーンからリッチに
移行した初期にＮＯＸ吸収材から多量のＮＯＸが急激に
放出されるという問題は解消できるものの、後噴射時期
が適切に設定されていないとエンジンの燃焼室で発生し
た炭素粒子の凝縮体からなる煤が大気中に排出されるの
を効果的に抑制することができないという問題があっ
た。
行技術によれば、排気中の空燃比がリーンからリッチに
移行した初期にＮＯＸ吸収材から多量のＮＯＸが急激に
放出されるという問題は解消できるものの、後噴射時期
が適切に設定されていないとエンジンの燃焼室で発生し
た炭素粒子の凝縮体からなる煤が大気中に排出されるの
を効果的に抑制することができないという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、以上のような問題に勘案してな
されたもので、その課題は、ＮＯＸ吸収剤からのＮＯＸ
放出時、煤の発生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激に放
出されるのを抑制することにある。
されたもので、その課題は、ＮＯＸ吸収剤からのＮＯＸ
放出時、煤の発生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激に放
出されるのを抑制することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあってはその解決手法として次のようにし
てある。すなわち、本出願人は、後燃焼時期を主燃焼の
略終了直後となるように設定することによって、煤の排
出を効果的に抑制できることを見出し、提案している。
（特願２０００−３５２９２２号）本発明では、このよ
うな後噴射時期制御を、多量のＮＯＸが急激に放出され
ることも抑制できるように、その後噴射量、噴射時期を
調整することによって、煤の発生抑制と多量のＮＯＸの
急激な放出抑制との両立を図ろうとするものである。具
体的には、まず、本発明の第１の構成では、燃焼室内に
直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要
求成立時点から段階的に増量する後燃焼手段とを、備え
るように構成されている。本発明の第１の構成によれ
ば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略
終了時期を基準として後燃焼時期が設定されるため、エ
ンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく
混合された状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共
に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効
果的に低減できる。また、後燃料をＮＯＸ放出要求成立
時点から段階的に増量することによって、排気中の酸素
濃度の低下を緩慢にでき、排気中の空燃比がリーンから
リッチに移行した初期ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸの放出
を緩慢にできるので、ＮＯＸ浄化率が低下するのを抑制
できる。
め、本発明にあってはその解決手法として次のようにし
てある。すなわち、本出願人は、後燃焼時期を主燃焼の
略終了直後となるように設定することによって、煤の排
出を効果的に抑制できることを見出し、提案している。
（特願２０００−３５２９２２号）本発明では、このよ
うな後噴射時期制御を、多量のＮＯＸが急激に放出され
ることも抑制できるように、その後噴射量、噴射時期を
調整することによって、煤の発生抑制と多量のＮＯＸの
急激な放出抑制との両立を図ろうとするものである。具
体的には、まず、本発明の第１の構成では、燃焼室内に
直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要
求成立時点から段階的に増量する後燃焼手段とを、備え
るように構成されている。本発明の第１の構成によれ
ば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略
終了時期を基準として後燃焼時期が設定されるため、エ
ンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく
混合された状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共
に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効
果的に低減できる。また、後燃料をＮＯＸ放出要求成立
時点から段階的に増量することによって、排気中の酸素
濃度の低下を緩慢にでき、排気中の空燃比がリーンから
リッチに移行した初期ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸの放出
を緩慢にできるので、ＮＯＸ浄化率が低下するのを抑制
できる。
【０００８】また、本発明の第２の構成では、燃焼室内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼時期を、Ｎ
ＯＸ放出要求成立時点から上記主燃焼の略終了時期に対
して段階的に遅角する後燃焼手段とを、備えるように構
成されている。本発明の第２の構成によれば、ＮＯＸ吸
収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を基
準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃焼
室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合された状
態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼するた
め、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減で
きる。排気中に供給される還元剤量は、後燃料が燃焼室
内で燃焼せず排気通路に放出される量に依存しており、
該放出される量は、後燃焼時期が遅くなる程多くなる。
従って、本発明の第２の構成によれば、後燃焼の燃焼時
期がＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に遅角するよう
に構成されることによって、排気中の空燃比がリーンか
らリッチに移行した初期は、後燃焼時期が早く後燃料が
燃焼室内で十分燃焼するため排気中に供給される還元剤
量の増加を抑制できる。それによって、排気中の酸素濃
度の低下を緩慢にできるので、ＮＯＸ吸収材から多量の
ＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、その
後は、後燃焼の燃焼時期が段階的に遅角されるため、排
気中に供給される還元剤量を増加でき、ＮＯＸの還元浄
化を効率よく行うことができる。
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼時期を、Ｎ
ＯＸ放出要求成立時点から上記主燃焼の略終了時期に対
して段階的に遅角する後燃焼手段とを、備えるように構
成されている。本発明の第２の構成によれば、ＮＯＸ吸
収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を基
準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃焼
室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合された状
態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼するた
め、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減で
きる。排気中に供給される還元剤量は、後燃料が燃焼室
内で燃焼せず排気通路に放出される量に依存しており、
該放出される量は、後燃焼時期が遅くなる程多くなる。
従って、本発明の第２の構成によれば、後燃焼の燃焼時
期がＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に遅角するよう
に構成されることによって、排気中の空燃比がリーンか
らリッチに移行した初期は、後燃焼時期が早く後燃料が
燃焼室内で十分燃焼するため排気中に供給される還元剤
量の増加を抑制できる。それによって、排気中の酸素濃
度の低下を緩慢にできるので、ＮＯＸ吸収材から多量の
ＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、その
後は、後燃焼の燃焼時期が段階的に遅角されるため、排
気中に供給される還元剤量を増加でき、ＮＯＸの還元浄
化を効率よく行うことができる。
【０００９】また、本発明の第３の構成では、燃焼室内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要
求成立時第１所定増量に設定し、その後上記第１所定増
量よりも少ない第２所定増量に設定する後燃焼手段と
を、備えるように構成されている。本発明の第３の構成
によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃
焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定されるた
め、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素と
がよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記炭
素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排出
量が効果的に低減できる。また、ＮＯＸ放出要求成立
時、まず上記後燃料を比較的大きな第１所定増量に設定
しているため、排気中の空燃比がリーンからリッチに移
行した初期還元剤量が不足するのを抑制でき、多量のＮ
ＯＸが放出されるのを抑制できる。また、その後は後燃
料を上記第１所定増量よりも少ない第２所定増量に設定
しているため、燃費の悪化を抑制できる。
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要
求成立時第１所定増量に設定し、その後上記第１所定増
量よりも少ない第２所定増量に設定する後燃焼手段と
を、備えるように構成されている。本発明の第３の構成
によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃
焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定されるた
め、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素と
がよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記炭
素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排出
量が効果的に低減できる。また、ＮＯＸ放出要求成立
時、まず上記後燃料を比較的大きな第１所定増量に設定
しているため、排気中の空燃比がリーンからリッチに移
行した初期還元剤量が不足するのを抑制でき、多量のＮ
ＯＸが放出されるのを抑制できる。また、その後は後燃
料を上記第１所定増量よりも少ない第２所定増量に設定
しているため、燃費の悪化を抑制できる。
【００１０】また、本発明の第４の構成では、燃焼室内
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼時期を、Ｎ
ＯＸ放出要求成立時上記主燃焼の略終了時期に対して離
れるように遅角させ、その後上記主燃焼の略終了時期に
近づくように進角させる後燃焼手段とを、備えるように
構成されている。本発明の第４の構成によれば、ＮＯＸ
吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を
基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃
焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合された
状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼する
ため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減
できる。また、ＮＯＸ放出要求時、まず、後燃焼の燃焼
時期を主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角さ
せているので、排気中に供給される還元剤量を増量で
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期を主燃焼の略終了時期に対
して進角させているので、排気中に供給される還元剤量
を低減でき、燃費の悪化を抑制できる。
に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気通路に配置さ
れ、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸収し酸素濃度の低下に
伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収材と、圧縮上死点付近
までの所定の時期に上記燃料噴射弁により主燃料を噴射
し、該主燃料に基づいて少なくとも膨張行程前半におい
て要求トルクを発生する主燃焼を行う主燃焼手段と、上
記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の
略終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に上記燃料噴射弁により
後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼時期を、Ｎ
ＯＸ放出要求成立時上記主燃焼の略終了時期に対して離
れるように遅角させ、その後上記主燃焼の略終了時期に
近づくように進角させる後燃焼手段とを、備えるように
構成されている。本発明の第４の構成によれば、ＮＯＸ
吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期を
基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの燃
焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合された
状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼する
ため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低減
できる。また、ＮＯＸ放出要求時、まず、後燃焼の燃焼
時期を主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角さ
せているので、排気中に供給される還元剤量を増量で
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期を主燃焼の略終了時期に対
して進角させているので、排気中に供給される還元剤量
を低減でき、燃費の悪化を抑制できる。
【００１１】また、本発明の第５の構成では、上記エン
ジンがディーゼルエンジンで、上記主燃焼手段は主噴射
を圧縮行程上死点付近で複数回に分けて噴射する多段噴
射とされ、かつ、上記後燃焼手段による後燃焼時は非後
燃焼時に対して、上記多段噴射の噴射回数を減少或いは
噴射休止間隔を減少させるように構成されている。上述
のように、後燃焼を行うと後燃料分燃費が悪化する。一
方で、主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休
止間隔を適切に設定することによって燃費が向上するこ
とが知られている。（例えば、特開２００１−０５５９
５０号公報参照）例えば、噴射回数については、２分割
噴射の時は３分割噴射に対して燃費率が大きく、噴射休
止間隔については、噴射休止間隔が短い時は長い時に対
して燃費率が大きい。従って、本発明の第５の構成によ
れば、後燃焼時は、非後燃焼時に対して多段噴射の噴射
回数を減少させる、或いは噴射休止間隔を短くすること
によって、後燃焼に伴う燃費悪化を抑制することができ
る。
ジンがディーゼルエンジンで、上記主燃焼手段は主噴射
を圧縮行程上死点付近で複数回に分けて噴射する多段噴
射とされ、かつ、上記後燃焼手段による後燃焼時は非後
燃焼時に対して、上記多段噴射の噴射回数を減少或いは
噴射休止間隔を減少させるように構成されている。上述
のように、後燃焼を行うと後燃料分燃費が悪化する。一
方で、主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休
止間隔を適切に設定することによって燃費が向上するこ
とが知られている。（例えば、特開２００１−０５５９
５０号公報参照）例えば、噴射回数については、２分割
噴射の時は３分割噴射に対して燃費率が大きく、噴射休
止間隔については、噴射休止間隔が短い時は長い時に対
して燃費率が大きい。従って、本発明の第５の構成によ
れば、後燃焼時は、非後燃焼時に対して多段噴射の噴射
回数を減少させる、或いは噴射休止間隔を短くすること
によって、後燃焼に伴う燃費悪化を抑制することができ
る。
【００１２】また、本発明の第６の構成では、コンピュ
ータを含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ
・プログラムが提供され、該コンピュータ・プログラム
が、圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁によ
り直接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて
少なくとも膨張行程前半において要求トルクを発生する
主燃焼を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ
放出要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始され
るよう、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時
期に燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要求成立時点から段
階的に増量する後燃焼手順とを、上記ハードウエア資源
に実行させるように構成されている。本発明の第６の構
成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主
燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定される
ため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素
とがよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記
炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排
出量が効果的に低減できる。また、後燃料をＮＯＸ放出
要求成立時点から段階的に増量することによって、排気
中の酸素濃度の低下を緩慢にでき、排気中の空燃比がリ
ーンからリッチに移行した初期ＮＯＸ吸収材からのＮＯ
Ｘの放出を緩慢にできるので、ＮＯＸ浄化率が低下する
のを抑制できる。
ータを含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ
・プログラムが提供され、該コンピュータ・プログラム
が、圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁によ
り直接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて
少なくとも膨張行程前半において要求トルクを発生する
主燃焼を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ
放出要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始され
るよう、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時
期に燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要求成立時点から段
階的に増量する後燃焼手順とを、上記ハードウエア資源
に実行させるように構成されている。本発明の第６の構
成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主
燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定される
ため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素
とがよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記
炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排
出量が効果的に低減できる。また、後燃料をＮＯＸ放出
要求成立時点から段階的に増量することによって、排気
中の酸素濃度の低下を緩慢にでき、排気中の空燃比がリ
ーンからリッチに移行した初期ＮＯＸ吸収材からのＮＯ
Ｘの放出を緩慢にできるので、ＮＯＸ浄化率が低下する
のを抑制できる。
【００１３】本発明の第７の構成では、コンピュータを
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃焼の燃焼時期を、ＮＯ Ｘ放出要求成立
時点から段階的に遅角する後燃焼手順とを、上記ハード
ウェア資源に実行させるように構成してある。本発明の
第７の構成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、主燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設
定されるため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周
辺の酸素とがよく混合された状態で、後噴射された後燃
料が上記炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からな
る煤の排出量が効果的に低減できる。また、後燃焼の燃
焼時期がＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に遅角する
ように構成されることによって、排気中の空燃比がリー
ンからリッチに移行した初期は、後燃焼時期が早く後燃
料が燃焼室内で十分燃焼するため排気中に供給される還
元剤量の増加を抑制できる。それによって、排気中の酸
素濃度の低下を緩慢にできるので、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期が段階的に遅角されるた
め、排気中に供給される還元剤量を増加でき、ＮＯＸの
還元浄化を効率よく行うことができる。
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃焼の燃焼時期を、ＮＯ Ｘ放出要求成立
時点から段階的に遅角する後燃焼手順とを、上記ハード
ウェア資源に実行させるように構成してある。本発明の
第７の構成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、主燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設
定されるため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周
辺の酸素とがよく混合された状態で、後噴射された後燃
料が上記炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からな
る煤の排出量が効果的に低減できる。また、後燃焼の燃
焼時期がＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に遅角する
ように構成されることによって、排気中の空燃比がリー
ンからリッチに移行した初期は、後燃焼時期が早く後燃
料が燃焼室内で十分燃焼するため排気中に供給される還
元剤量の増加を抑制できる。それによって、排気中の酸
素濃度の低下を緩慢にできるので、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期が段階的に遅角されるた
め、排気中に供給される還元剤量を増加でき、ＮＯＸの
還元浄化を効率よく行うことができる。
【００１４】本発明の第８の構成では、コンピュータを
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要求成立時第１所定
増量に設定し、その後第１所定増量よりも少ない第２所
定増量に設定する後燃焼手順とを、上記ハードウェア資
源に実行させるように構成してある。本発明の第８の構
成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主
燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定される
ため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素
とがよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記
炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排
出量が効果的に低減できる。また、ＮＯＸ放出要求成立
時、まず上記後燃料を比較的大きな第１所定増量に設定
しているため、排気中の空燃比がリーンからリッチに移
行した初期還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸
収材から多量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制でき
る。また、その後は後燃料を上記第１所定増量よりも少
ない第２所定増量に設定しているため、燃費の悪化を抑
制できる。
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃料を、ＮＯＸ放出要求成立時第１所定
増量に設定し、その後第１所定増量よりも少ない第２所
定増量に設定する後燃焼手順とを、上記ハードウェア資
源に実行させるように構成してある。本発明の第８の構
成によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主
燃焼の略終了時期を基準として後燃焼時期が設定される
ため、エンジンの燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素
とがよく混合された状態で、後噴射された後燃料が上記
炭素と共に燃焼するため、炭素の凝縮体からなる煤の排
出量が効果的に低減できる。また、ＮＯＸ放出要求成立
時、まず上記後燃料を比較的大きな第１所定増量に設定
しているため、排気中の空燃比がリーンからリッチに移
行した初期還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸
収材から多量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制でき
る。また、その後は後燃料を上記第１所定増量よりも少
ない第２所定増量に設定しているため、燃費の悪化を抑
制できる。
【００１５】本発明の第９の構成では、コンピュータを
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃焼の燃焼時期を、ＮＯ Ｘ放出要求成立
時主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角し、そ
の後主燃焼の略終了時期に対して近づくように進角する
後燃焼手順とを、上記ハードウェア資源に実行させるよ
うに構成してある。本発明の第９の構成によれば、ＮＯ
Ｘ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期
を基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの
燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合され
た状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼す
るため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低
減できる。また、ＮＯＸ放出要求時、まず、後燃焼の燃
焼時期を主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角
させているので、排気中に供給される還元剤量を増量で
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期を主燃焼の略終了時期に対
して進角させているので、排気中に供給される還元剤量
を低減でき、燃費の悪化を抑制できる。
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、圧
縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なく
とも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼
を行う主燃焼手順と、ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要
求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により直接燃焼室内に後燃料を噴射する
とともに、該後燃焼の燃焼時期を、ＮＯ Ｘ放出要求成立
時主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角し、そ
の後主燃焼の略終了時期に対して近づくように進角する
後燃焼手順とを、上記ハードウェア資源に実行させるよ
うに構成してある。本発明の第９の構成によれば、ＮＯ
Ｘ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、主燃焼の略終了時期
を基準として後燃焼時期が設定されるため、エンジンの
燃焼室内に存在する炭素と周辺の酸素とがよく混合され
た状態で、後噴射された後燃料が上記炭素と共に燃焼す
るため、炭素の凝縮体からなる煤の排出量が効果的に低
減できる。また、ＮＯＸ放出要求時、まず、後燃焼の燃
焼時期を主燃焼の略終了時期に対して離れるように遅角
させているので、排気中に供給される還元剤量を増量で
き、排気中の空燃比がリーンからリッチに移行した初期
還元剤量が不足するのを抑制でき、ＮＯＸ吸収材から多
量のＮＯＸが急激に放出されるのを抑制できる。また、
その後は、後燃焼の燃焼時期を主燃焼の略終了時期に対
して進角させているので、排気中に供給される還元剤量
を低減でき、燃費の悪化を抑制できる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ＮＯＸ吸収材からのＮ
ＯＸ放出時、煤の発生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激
に放出されるのを抑制できる。
ＯＸ放出時、煤の発生を抑制しつつ多量のＮＯＸが急激
に放出されるのを抑制できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１８】図１は本発明の実施形態に係る自動車用デ
ィーゼルエンジンの全体図である。図１において、１は
エンジン本体で、複数の気筒２（図には一つの気筒のみ
を示す）を有し、各気筒２内にはピストン３が往復動可
能に嵌挿され、このピストン３によって各気筒２内に燃
焼室４が区画されている。そして、各気筒２の燃焼室４
には、上面略中央には燃料噴射弁５が配設され、それら
燃料噴射弁５から燃料が所定のタイミングで各気筒２の
燃焼室４内に直接噴射されるようになっている。また、
エンジン本体１のウォータージャケット（図示せず）に
臨む位置に、エンジンの冷却水温度を検出する水温セン
サ１８が設けられている。
ィーゼルエンジンの全体図である。図１において、１は
エンジン本体で、複数の気筒２（図には一つの気筒のみ
を示す）を有し、各気筒２内にはピストン３が往復動可
能に嵌挿され、このピストン３によって各気筒２内に燃
焼室４が区画されている。そして、各気筒２の燃焼室４
には、上面略中央には燃料噴射弁５が配設され、それら
燃料噴射弁５から燃料が所定のタイミングで各気筒２の
燃焼室４内に直接噴射されるようになっている。また、
エンジン本体１のウォータージャケット（図示せず）に
臨む位置に、エンジンの冷却水温度を検出する水温セン
サ１８が設けられている。
【００１９】上記燃料噴射弁５は高圧の燃料を蓄える共
通のコモンレール（畜圧室）６に接続され、そのコモン
レール６には内部の燃圧を（コモンレール圧）を検出す
る圧力センサ６ａが配設されるとともに、クランク軸７
により駆動される高圧供給ポンプ８が接続されている。
この高圧供給ポンプ８は、燃料の供給圧力を制御するこ
とにより、上記圧力センサ６ａにより検出されたコモン
レール６内の燃圧を、例えば、エンジンのアイドル運転
時に約２０ＭＰａ以上に保持し、それ以外の運転時には
５０ＭＰａ以上に保持するように作動する。
通のコモンレール（畜圧室）６に接続され、そのコモン
レール６には内部の燃圧を（コモンレール圧）を検出す
る圧力センサ６ａが配設されるとともに、クランク軸７
により駆動される高圧供給ポンプ８が接続されている。
この高圧供給ポンプ８は、燃料の供給圧力を制御するこ
とにより、上記圧力センサ６ａにより検出されたコモン
レール６内の燃圧を、例えば、エンジンのアイドル運転
時に約２０ＭＰａ以上に保持し、それ以外の運転時には
５０ＭＰａ以上に保持するように作動する。
【００２０】また、クランク軸７の回転角度を検出する
クランク角センサ９が設けられている。このクランク角
センサ９は、クランク軸７の端部に設けた被検出用プレ
ート（図示省略）と、その外周に相対向するように配置
された電磁ピックアップとからなり、この電磁ピックア
ップが被検出用プレートの外周部全周に所定角度おきに
形成された突起部の通過に対応してパルス信号を出力す
るようになっている。
クランク角センサ９が設けられている。このクランク角
センサ９は、クランク軸７の端部に設けた被検出用プレ
ート（図示省略）と、その外周に相対向するように配置
された電磁ピックアップとからなり、この電磁ピックア
ップが被検出用プレートの外周部全周に所定角度おきに
形成された突起部の通過に対応してパルス信号を出力す
るようになっている。
【００２１】上記エンジン本体１に接続された吸気通路
１０の下流部には、図示を省略したサージタンクを介し
て各気筒２毎の分岐部に分岐し、それらの分岐部がそれ
ぞれ吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室４に接続され
ている。また、吸気通路１０には各気筒２に供給される
吸気圧力を検出する吸気圧センサ１０ａが設けられてい
る。
１０の下流部には、図示を省略したサージタンクを介し
て各気筒２毎の分岐部に分岐し、それらの分岐部がそれ
ぞれ吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室４に接続され
ている。また、吸気通路１０には各気筒２に供給される
吸気圧力を検出する吸気圧センサ１０ａが設けられてい
る。
【００２２】上記吸気通路１０には、その上流側から下
流側に向かって順に、エンジン本体１に吸入される吸気
流量を検出するホットフィルム式エアフローセンサ１１
と、後述のタービン２１により駆動される吸気を圧縮す
るブロア１２と、このブロア１２により圧縮した吸気を
冷却するインタークーラ１３と、吸気通路１０の断面積
を絞る吸気絞り弁１４とがそれぞれ設けられている。
流側に向かって順に、エンジン本体１に吸入される吸気
流量を検出するホットフィルム式エアフローセンサ１１
と、後述のタービン２１により駆動される吸気を圧縮す
るブロア１２と、このブロア１２により圧縮した吸気を
冷却するインタークーラ１３と、吸気通路１０の断面積
を絞る吸気絞り弁１４とがそれぞれ設けられている。
【００２３】上記吸気絞り弁１４は、全閉状態でも吸気
が流通可能なように切り欠き部が設けられたバタフライ
バルブからなり、後述のＥＧＲ弁２４と同様、ダイヤフ
ラム１５に作用する負圧の大きさが負圧制御用の電磁弁
１６により調節されることで、弁の開度が調整されるよ
うになっている。また、上記吸気絞り弁１４にはその開
度を検出するセンサ（図示省略）が設けられている。
が流通可能なように切り欠き部が設けられたバタフライ
バルブからなり、後述のＥＧＲ弁２４と同様、ダイヤフ
ラム１５に作用する負圧の大きさが負圧制御用の電磁弁
１６により調節されることで、弁の開度が調整されるよ
うになっている。また、上記吸気絞り弁１４にはその開
度を検出するセンサ（図示省略）が設けられている。
【００２４】また、エンジン本体１に接続された排気通
路２０の上流部は、各気筒２毎の分岐部に分岐し、それ
らの分岐部がそれぞれ排気ポートを介して各気筒２の燃
焼室４に接続されている。そして、排気通路２０には、
その上流側から下流側に向かって順に、排気流により回
転されるタービン２１と、排気ガス中のＮＯＸを浄化す
るＮＯＸ吸収材２２と、このＮＯＸ吸収材２２付近の排
気ガス温度を検出する温度センサ１９とが配設されてい
る。尚、この温度センサ１９に基づいてＮＯＸ吸収材２
２の温度を推定する。
路２０の上流部は、各気筒２毎の分岐部に分岐し、それ
らの分岐部がそれぞれ排気ポートを介して各気筒２の燃
焼室４に接続されている。そして、排気通路２０には、
その上流側から下流側に向かって順に、排気流により回
転されるタービン２１と、排気ガス中のＮＯＸを浄化す
るＮＯＸ吸収材２２と、このＮＯＸ吸収材２２付近の排
気ガス温度を検出する温度センサ１９とが配設されてい
る。尚、この温度センサ１９に基づいてＮＯＸ吸収材２
２の温度を推定する。
【００２５】上記ＮＯＸ吸収材２２は、排気の流れ方向
に沿って互いに平行に延びる多数の貫通孔を有するハニ
カム構造に形成されたコージェライト製担体を備え、そ
の各貫通孔壁面に触媒層を２層に形成したものである。
具体的には、内側触媒層には白金等の貴金属とＮＯＸ吸
収材であるバリウムとが、多孔質材料であるアルミナや
セリアをサポート材として担持しており、一方、外側触
媒層には白金、ロジウム及びバリウムとが多孔質材料で
あるゼオライトをサポート材として担持している。この
ＮＯＸ吸収材２２は、排気中の酸素濃度が高い時、即ち
燃焼室４の空燃比がリーンな状態の時にＮＯＸを吸収す
る一方、燃焼室４の空燃比が理論空燃比付近か又はそれ
よりもリッチな状態になって排気中の酸素濃度が低下す
ると、吸収していたＮＯＸを放出して還元浄化する吸収
還元タイプのものである。ここで、バリウムによるＮＯ
Ｘの吸収及び放出作用は温度状態に依存し、約２５０℃
〜約４００℃の温度範囲ではＮＯＸ浄化率が高くなるも
のの、それよりも高くても、低くてもＮＯＸ浄化率は低
下する。
に沿って互いに平行に延びる多数の貫通孔を有するハニ
カム構造に形成されたコージェライト製担体を備え、そ
の各貫通孔壁面に触媒層を２層に形成したものである。
具体的には、内側触媒層には白金等の貴金属とＮＯＸ吸
収材であるバリウムとが、多孔質材料であるアルミナや
セリアをサポート材として担持しており、一方、外側触
媒層には白金、ロジウム及びバリウムとが多孔質材料で
あるゼオライトをサポート材として担持している。この
ＮＯＸ吸収材２２は、排気中の酸素濃度が高い時、即ち
燃焼室４の空燃比がリーンな状態の時にＮＯＸを吸収す
る一方、燃焼室４の空燃比が理論空燃比付近か又はそれ
よりもリッチな状態になって排気中の酸素濃度が低下す
ると、吸収していたＮＯＸを放出して還元浄化する吸収
還元タイプのものである。ここで、バリウムによるＮＯ
Ｘの吸収及び放出作用は温度状態に依存し、約２５０℃
〜約４００℃の温度範囲ではＮＯＸ浄化率が高くなるも
のの、それよりも高くても、低くてもＮＯＸ浄化率は低
下する。
【００２６】また、吸気通路１０に配設された上記ブロ
ア１２と、排気通路２０に配設された上記タービン２１
とで、ターボ過給機２５が構成されている。このターボ
過給機２５は、排気通路２０のノズル断面積が変化する
構成のバリアブルジオメトリーターボ（ＶＧＴ）からな
るターボ過給機で、そのノズル断面積を変化させるため
のダイヤフラム式アクチュエータ３０と、このダイヤフ
ラム式アクチュエータ３０の負圧を制御するための電磁
弁３１とが設けられている。
ア１２と、排気通路２０に配設された上記タービン２１
とで、ターボ過給機２５が構成されている。このターボ
過給機２５は、排気通路２０のノズル断面積が変化する
構成のバリアブルジオメトリーターボ（ＶＧＴ）からな
るターボ過給機で、そのノズル断面積を変化させるため
のダイヤフラム式アクチュエータ３０と、このダイヤフ
ラム式アクチュエータ３０の負圧を制御するための電磁
弁３１とが設けられている。
【００２７】上記排気通路２０には、排気ガスの一部を
吸気に還流させる排気還流通路（以下ＥＧＲ通路とい
う）２３が、タービン２１の上流側において接続されて
いる。そして、そのＥＧＲ通路２３は、下流端が吸気絞
り弁１４よりも下流側の吸気通路１０に接続されてい
る。また、そのＥＧＲ通路２３には下流側に、弁開度が
調節可能に構成された負圧作動式の排気還流量調節弁
（以下ＥＧＲ弁という）２４が配置されている。
吸気に還流させる排気還流通路（以下ＥＧＲ通路とい
う）２３が、タービン２１の上流側において接続されて
いる。そして、そのＥＧＲ通路２３は、下流端が吸気絞
り弁１４よりも下流側の吸気通路１０に接続されてい
る。また、そのＥＧＲ通路２３には下流側に、弁開度が
調節可能に構成された負圧作動式の排気還流量調節弁
（以下ＥＧＲ弁という）２４が配置されている。
【００２８】上記ＥＧＲ弁２４は、弁本体が図示を省略
したスプリングによって閉方向に付勢されるとともに、
ダイヤフラム式アクチュエータ２４ａにより開方向に駆
動されることにより、ＥＧＲ通路２３の開度をリニアに
調整するように構成されている。すなわち、上記ダイヤ
フラム式アクチュエータ２４ａには、負圧通路２７が接
続されるとともに、この負圧通路２７が負圧制御用の電
磁弁２８を介してバキュームポンプ（負圧源）２９に接
続されている。そして、上記電磁弁２８が負圧通路２７
を連通または遮断することにより、ＥＧＲ弁駆動用の負
圧が調節されてＥＧＲ弁２４が開閉駆動されるようにな
っている。また、上記ＥＧＲ弁２４の設置位置には、そ
の弁本体の位置を検出するリフトセンサ２６が設けられ
ている。
したスプリングによって閉方向に付勢されるとともに、
ダイヤフラム式アクチュエータ２４ａにより開方向に駆
動されることにより、ＥＧＲ通路２３の開度をリニアに
調整するように構成されている。すなわち、上記ダイヤ
フラム式アクチュエータ２４ａには、負圧通路２７が接
続されるとともに、この負圧通路２７が負圧制御用の電
磁弁２８を介してバキュームポンプ（負圧源）２９に接
続されている。そして、上記電磁弁２８が負圧通路２７
を連通または遮断することにより、ＥＧＲ弁駆動用の負
圧が調節されてＥＧＲ弁２４が開閉駆動されるようにな
っている。また、上記ＥＧＲ弁２４の設置位置には、そ
の弁本体の位置を検出するリフトセンサ２６が設けられ
ている。
【００２９】上記燃料噴射弁５、高圧供給ポンプ８、吸
気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４、ターボ過給機２５等は、
後述するエンジンコントロールユニット（Engine Contr
ol Unit：以下ＥＣＵという）３５内のメモリに記憶さ
れたコンピュータ・プログラムに基づいて作動するよう
に構成されている。そのため、このＥＣＵ３５には、上
記圧力センサ６ａからの出力信号と、クランク角センサ
９からの出力信号と、圧力センサ１０ａからの出力信号
と、エアフローセンサ１１からの出力信号と、水温セン
サ１８からの出力信号と、ＥＧＲ弁２４のリフトセンサ
２６からの出力信号と、運転者によって操作されるアク
セルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ３２との
出力信号が入力される。
気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４、ターボ過給機２５等は、
後述するエンジンコントロールユニット（Engine Contr
ol Unit：以下ＥＣＵという）３５内のメモリに記憶さ
れたコンピュータ・プログラムに基づいて作動するよう
に構成されている。そのため、このＥＣＵ３５には、上
記圧力センサ６ａからの出力信号と、クランク角センサ
９からの出力信号と、圧力センサ１０ａからの出力信号
と、エアフローセンサ１１からの出力信号と、水温セン
サ１８からの出力信号と、ＥＧＲ弁２４のリフトセンサ
２６からの出力信号と、運転者によって操作されるアク
セルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ３２との
出力信号が入力される。
【００３０】上記ＥＣＵ３５は、エンジンの運転状態に
応じて上記燃料噴射弁５から主噴射される燃料の噴射状
態を制御する主噴射制御手段４０と、主噴射後、膨張行
程の前半の所定時期に上記燃料噴射弁５から燃料を後噴
射するように制御する後噴射制御手段４１と、エンジン
の運転状態に応じて上記ＥＧＲ弁を駆動して排気還流量
を制御する排気還流量制御手段３９とを有している。
応じて上記燃料噴射弁５から主噴射される燃料の噴射状
態を制御する主噴射制御手段４０と、主噴射後、膨張行
程の前半の所定時期に上記燃料噴射弁５から燃料を後噴
射するように制御する後噴射制御手段４１と、エンジン
の運転状態に応じて上記ＥＧＲ弁を駆動して排気還流量
を制御する排気還流量制御手段３９とを有している。
【００３１】（第１の実施の形態）第１の実施の形態で
は、上記主噴射制御手段４０及び後噴射制御手段４１に
よって以下の制御が行なわれる。主燃焼の略終了直後に
後燃焼が開始されるよう、後燃料の噴射時期が運転状態
に基づいて制御される。後燃料の噴射時期がＮＯＸ放出
要求成立時点から段階的に遅角制御される。後噴射量が
ＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に増量制御される。
ＮＯＸ放出要求に伴う後噴射時、各気筒での１燃焼サイ
クルで噴射される主噴射を複数回に分割して噴射すると
ともに、主噴射の噴射回数が減少或いは噴射休止間隔が
減少される。ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時、各気筒で
の１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に分割し
て噴射するとともに、主噴射の噴射回数が増加或いは噴
射休止間隔が増加される。ＮＯＸ吸収材２２温度が低い
時、ＮＯＸ放出非要求時であっても後噴射が実行される
とともに、該後噴射時期がＮＯＸ放出要求時に対して進
角される。以下、各制御（１）〜（６）について、説明
する。
は、上記主噴射制御手段４０及び後噴射制御手段４１に
よって以下の制御が行なわれる。主燃焼の略終了直後に
後燃焼が開始されるよう、後燃料の噴射時期が運転状態
に基づいて制御される。後燃料の噴射時期がＮＯＸ放出
要求成立時点から段階的に遅角制御される。後噴射量が
ＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に増量制御される。
ＮＯＸ放出要求に伴う後噴射時、各気筒での１燃焼サイ
クルで噴射される主噴射を複数回に分割して噴射すると
ともに、主噴射の噴射回数が減少或いは噴射休止間隔が
減少される。ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時、各気筒で
の１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に分割し
て噴射するとともに、主噴射の噴射回数が増加或いは噴
射休止間隔が増加される。ＮＯＸ吸収材２２温度が低い
時、ＮＯＸ放出非要求時であっても後噴射が実行される
とともに、該後噴射時期がＮＯＸ放出要求時に対して進
角される。以下、各制御（１）〜（６）について、説明
する。
【００３２】（１）主燃焼の略終了直後に後燃焼が開始
されるよう、後燃料の噴射時期を運転状態に基づいて制
御。このディーゼルエンジンは、燃料の主噴射後の所定
時期に後噴射を行うことで、上記主噴射により発生した
煤を低減することが可能である。この場合、燃焼室４か
ら排出される煤の量が多い傾向にある運転状態、例えば
エンジン負荷が中負荷以上の運転状態、あるいはエンジ
ン回転数が２０００ｒｐｍ程度の中回転数以上の運転状
態にある場合や、排気通路２０にディーゼルパティキュ
レートフィルタ（ＤＰＦ）が設置されたエンジンにあっ
ては、このＤＰＦが３００°Ｃ以下の低温状態にあるこ
とに起因してその浄化機能が低い場合に、燃料の主噴射
による拡散燃料が終了した時点を基準にして設定された
所定時期（エンジン回転数が１５００ｒｐｍ以上の運転
状態では、圧縮行程上死点後の３０°〜６０°ＣＡの時
期）に、燃料の後噴射を行うことにより、上記煤の排出
を低減することができる。これは、上記拡散燃焼の終了
時点で燃焼室４内に存在する煤と酸素との混合が促進さ
れ、着火し易い状態で、燃料が後噴射されることによる
燃焼が始まるため、煤の発生を低減することができるた
めである。
されるよう、後燃料の噴射時期を運転状態に基づいて制
御。このディーゼルエンジンは、燃料の主噴射後の所定
時期に後噴射を行うことで、上記主噴射により発生した
煤を低減することが可能である。この場合、燃焼室４か
ら排出される煤の量が多い傾向にある運転状態、例えば
エンジン負荷が中負荷以上の運転状態、あるいはエンジ
ン回転数が２０００ｒｐｍ程度の中回転数以上の運転状
態にある場合や、排気通路２０にディーゼルパティキュ
レートフィルタ（ＤＰＦ）が設置されたエンジンにあっ
ては、このＤＰＦが３００°Ｃ以下の低温状態にあるこ
とに起因してその浄化機能が低い場合に、燃料の主噴射
による拡散燃料が終了した時点を基準にして設定された
所定時期（エンジン回転数が１５００ｒｐｍ以上の運転
状態では、圧縮行程上死点後の３０°〜６０°ＣＡの時
期）に、燃料の後噴射を行うことにより、上記煤の排出
を低減することができる。これは、上記拡散燃焼の終了
時点で燃焼室４内に存在する煤と酸素との混合が促進さ
れ、着火し易い状態で、燃料が後噴射されることによる
燃焼が始まるため、煤の発生を低減することができるた
めである。
【００３３】上記主噴射とは、エンジンの要求出力に相
当する噴射量か、それ以上の量を、吸気行程から膨張行
程初期までの所定時期に行う燃料噴射であり、この主噴
射された燃料の全部または一部が拡散燃焼すると煤が発
生するので、この煤を低減するために上記燃料の後噴射
が行われる。この場合、圧縮行程状死点付近から膨張行
程の初期にかけての所定時期に燃料を主噴射すれば、軽
負荷状態以外では全て拡散燃料となり、軽負荷状態では
予混合燃焼と拡散燃焼との両方が行われる。
当する噴射量か、それ以上の量を、吸気行程から膨張行
程初期までの所定時期に行う燃料噴射であり、この主噴
射された燃料の全部または一部が拡散燃焼すると煤が発
生するので、この煤を低減するために上記燃料の後噴射
が行われる。この場合、圧縮行程状死点付近から膨張行
程の初期にかけての所定時期に燃料を主噴射すれば、軽
負荷状態以外では全て拡散燃料となり、軽負荷状態では
予混合燃焼と拡散燃焼との両方が行われる。
【００３４】また、吸気行程から圧縮行程上死点前の間
に燃料を主噴射すると、予混合燃焼が主体となり、この
燃焼によっては煤が発生することはないが、燃焼室壁面
に付着した燃料が圧縮行程上死点付近で着火することに
より拡散燃焼が行われて煤が発生することがあり、この
ような場合においても、上記燃料の後噴射を行うことで
煤を低減することができる。
に燃料を主噴射すると、予混合燃焼が主体となり、この
燃焼によっては煤が発生することはないが、燃焼室壁面
に付着した燃料が圧縮行程上死点付近で着火することに
より拡散燃焼が行われて煤が発生することがあり、この
ような場合においても、上記燃料の後噴射を行うことで
煤を低減することができる。
【００３５】なお、上記燃料の主噴射は、吸気行程から
圧縮行程上死点までの間の所定時期と、圧縮行程上死点
付近から膨張行程初期までの間の所定時期との少なくと
も二以下に分けて噴射する場合も含むものである。
圧縮行程上死点までの間の所定時期と、圧縮行程上死点
付近から膨張行程初期までの間の所定時期との少なくと
も二以下に分けて噴射する場合も含むものである。
【００３６】ここで、拡散燃焼の終了時期について詳細
に説明する。この拡散燃焼は、熱発生率に基づいて求め
られ、「内燃機関講義」（出版社株式会社養賢堂、著者
長尾不二夫）によれば、上記熱発生率は下記式（１）に
示すように表される。
に説明する。この拡散燃焼は、熱発生率に基づいて求め
られ、「内燃機関講義」（出版社株式会社養賢堂、著者
長尾不二夫）によれば、上記熱発生率は下記式（１）に
示すように表される。
【００３７】
ｄＱ／ｄθ＝［Ａ／（Ｋ（θ）−１）］×［Ｖ（θ）・（ｄＰ（θ）／ｄθ）
＋Ｋ（θ）・Ｐ（θ）・（ｄＶ（θ）／ｄθ）］…（１）
ここで、Ａは熱の仕事当量、Ｋ（θ）は比熱比、Ｖ
（θ）は行程容積、Ｐ（θ）は筒内圧力、θはクランク
角である。
（θ）は行程容積、Ｐ（θ）は筒内圧力、θはクランク
角である。
【００３８】小野測器株式会社製の燃焼解析装置ＣＢ５
６６のマニュアルによれば、上記比熱比Ｋ（θ）は、下
記式（２）〜（５）に基づいて表される。
６６のマニュアルによれば、上記比熱比Ｋ（θ）は、下
記式（２）〜（５）に基づいて表される。
【００３９】
Ｋ（θ）＝Ｃｐ／Ｃｖ…（２）
Ｃｐ＝ａｐ＋ｂ・（Ｔ（θ）／１００）＋ｃ・（Ｔ（θ）／１００）・２＋ｄ
・（１００ ／Ｔ（θ））…（３）
Ｃｖ＝Ｃｐ−（Ａ・Ｒｏ）／Ｍ…（４）
Ｔ（θ）＝（Ｐ（θ）・Ｖ（θ）／２９．２７）・Ｇ…（５）
ここで、Ｃｐは定圧比熱、Ｃｖは定容比熱、Ｒｏはガス
定数、Ｍは空気の分子量、Ｔ（θ）はガス温度、Ｇはガ
ス重量、ａｐ，ｂ，ｃ，ｄはその他の定数である。
定数、Ｍは空気の分子量、Ｔ（θ）はガス温度、Ｇはガ
ス重量、ａｐ，ｂ，ｃ，ｄはその他の定数である。
【００４０】上記式（２）〜（５）より、式（１）で示
す熱発生率ｄＱ／ｄθは、筒内圧力Ｐ（θ）と、行程容
積Ｖ（θ）との関数ｆ（Ｐ（θ），Ｖ（θ））になる。
また、上記行程容積Ｖ（θ）を、ボア径Ｂおよびストロ
ークＳに基づいて表すと、下記式（６）に示すようにな
るめ、上記熱発生率ｄＱ／ｄθは、下記式（７）に示す
ようになる。
す熱発生率ｄＱ／ｄθは、筒内圧力Ｐ（θ）と、行程容
積Ｖ（θ）との関数ｆ（Ｐ（θ），Ｖ（θ））になる。
また、上記行程容積Ｖ（θ）を、ボア径Ｂおよびストロ
ークＳに基づいて表すと、下記式（６）に示すようにな
るめ、上記熱発生率ｄＱ／ｄθは、下記式（７）に示す
ようになる。
【００４１】
Ｖ（θ）＝（π・Ｂ2Ｓ／８）・（１−ｃｏｓθ）…（６）
ｄＱ／ｄθ＝［ｆ（Ｐ（θ＋△θ），Ｖ（θ＋△θ））−ｆ（Ｐ（θ），Ｖ（
θ））］／△θ…（７）
したがって、クランク角毎の筒内圧力データがあれば、
これに基づいて上記熱発生率を計算することができる。
このようにして求めた熱発生率を図示すると、図２
（ａ）〜（ｃ）に示すようになり、燃料の主噴射による
燃焼に応じて熱発生率が正の方向に大きな値を示した
後、上記拡散燃焼の終了に応じて熱発生率が０となるた
め、この熱発生率が略０となる時点ｔ１に基づき、上記
拡散燃焼の終了時点が求められる。
これに基づいて上記熱発生率を計算することができる。
このようにして求めた熱発生率を図示すると、図２
（ａ）〜（ｃ）に示すようになり、燃料の主噴射による
燃焼に応じて熱発生率が正の方向に大きな値を示した
後、上記拡散燃焼の終了に応じて熱発生率が０となるた
め、この熱発生率が略０となる時点ｔ１に基づき、上記
拡散燃焼の終了時点が求められる。
【００４２】本実施の形態では、通常時は、上記のよう
にして予め求められた時点ｔ１の近傍で、後噴射による
燃焼が開始されるように、運転状態に基づいて予め設定
された着火遅れ時間（例えば０．４ｍｓ〜０．７ｍｓ程
度の時間）を考慮して、上記時点ｔ１よりも上記着火遅
れ時間に相当する分だけ、後噴射時期が早くなるように
設定されている。
にして予め求められた時点ｔ１の近傍で、後噴射による
燃焼が開始されるように、運転状態に基づいて予め設定
された着火遅れ時間（例えば０．４ｍｓ〜０．７ｍｓ程
度の時間）を考慮して、上記時点ｔ１よりも上記着火遅
れ時間に相当する分だけ、後噴射時期が早くなるように
設定されている。
【００４３】なお、上記着火遅れ時間は、エンジンの排
気量および燃料の噴射圧力に応じて変化するが、１００
０ｃｃ〜３０００ｃｃクラスのエンジンで、噴射圧力が
５０ＭＰａ〜２００ＭＰａの場合には、０．４ｍｓ〜
０．７ｍｓ程度となる。また、上記着火遅れ時間は、圧
縮行程上死点で行われる主噴射の着火遅れ時間（０．１
ｍｓ〜０．３ｍｓ）よりも長く、これは圧縮行程上死点
後の筒内温度が比較的低いときに、上記後噴射が行われ
るためである。
気量および燃料の噴射圧力に応じて変化するが、１００
０ｃｃ〜３０００ｃｃクラスのエンジンで、噴射圧力が
５０ＭＰａ〜２００ＭＰａの場合には、０．４ｍｓ〜
０．７ｍｓ程度となる。また、上記着火遅れ時間は、圧
縮行程上死点で行われる主噴射の着火遅れ時間（０．１
ｍｓ〜０．３ｍｓ）よりも長く、これは圧縮行程上死点
後の筒内温度が比較的低いときに、上記後噴射が行われ
るためである。
【００４４】また、燃料噴射弁に対する噴射駆動信号の
出力タイミングとしては、上記の着火遅れ時間に、さら
に噴射弁開閉信号の出力時点から実際の噴射が開始され
るまでの間の無効時間（駆動遅れ時間）も考慮されたも
のがＥＣＵ３５に記憶されている。
出力タイミングとしては、上記の着火遅れ時間に、さら
に噴射弁開閉信号の出力時点から実際の噴射が開始され
るまでの間の無効時間（駆動遅れ時間）も考慮されたも
のがＥＣＵ３５に記憶されている。
【００４５】例えばエンジン回転数が２０００ｒｐｍに
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５７Ｍｐ
ａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、圧縮工程
上死点付近で燃料を主噴射した場合における燃焼室内の
熱発生率を、クランク角に対応したシリンダ内の圧力変
化と、シリンダの容積変化とに基づき、熱力学的に計算
してグラフ化すると、図２（ｂ）に示すように、上記主
噴射時点ｔ０から０．１ｍｓ程度の遅れ時間Ｔｍが経過
した後に、主噴射された燃料が予混合燃焼することによ
る熱発生Ｙと、略同程度の拡散燃焼による熱発生Ｋが生
じるとともに、圧縮行程上死点後の３５°（ＣＡ）程度
の時点ｔｆより、０．６ｍｓ遅れた時点ｔ１で上記拡散
燃焼が終了することが確認された。
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５７Ｍｐ
ａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、圧縮工程
上死点付近で燃料を主噴射した場合における燃焼室内の
熱発生率を、クランク角に対応したシリンダ内の圧力変
化と、シリンダの容積変化とに基づき、熱力学的に計算
してグラフ化すると、図２（ｂ）に示すように、上記主
噴射時点ｔ０から０．１ｍｓ程度の遅れ時間Ｔｍが経過
した後に、主噴射された燃料が予混合燃焼することによ
る熱発生Ｙと、略同程度の拡散燃焼による熱発生Ｋが生
じるとともに、圧縮行程上死点後の３５°（ＣＡ）程度
の時点ｔｆより、０．６ｍｓ遅れた時点ｔ１で上記拡散
燃焼が終了することが確認された。
【００４６】したがって、上記圧縮行程上死点後の３５
°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで燃料の後噴射を行うことに
より、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了時点
ｔ１で燃焼させることができる。つまり、上記時点ｔｆ
で後噴射された燃料が、約０．６ｍｓ程度の着火遅れ時
間（Ｔｆ）が経過した時点ｔ１で、燃焼し始めて熱発生
量Ｎが増大することになる。
°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで燃料の後噴射を行うことに
より、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了時点
ｔ１で燃焼させることができる。つまり、上記時点ｔｆ
で後噴射された燃料が、約０．６ｍｓ程度の着火遅れ時
間（Ｔｆ）が経過した時点ｔ１で、燃焼し始めて熱発生
量Ｎが増大することになる。
【００４７】これに対してエンジン回転数が２５００ｒ
ｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９
ＭＰａに制御されたエンジンに高負荷高回転時には、図
２（ｃ）に示すように、上記燃料の予混合燃焼の熱発生
Ｙに比べて、かなりの長期間に亘り拡散燃焼による熱発
生Ｋが生じ、この拡散燃焼が圧縮工程上死点後の４７°
（ＣＡ）程度より０．７ｍｓ遅れたかなり遅い時点ｔ１
で終了する傾向があるため、上記圧縮行程上死点後の４
７°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで、燃料の後噴射を行うこ
とにより、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了
時点ｔ１で燃焼させることができる。
ｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９
ＭＰａに制御されたエンジンに高負荷高回転時には、図
２（ｃ）に示すように、上記燃料の予混合燃焼の熱発生
Ｙに比べて、かなりの長期間に亘り拡散燃焼による熱発
生Ｋが生じ、この拡散燃焼が圧縮工程上死点後の４７°
（ＣＡ）程度より０．７ｍｓ遅れたかなり遅い時点ｔ１
で終了する傾向があるため、上記圧縮行程上死点後の４
７°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで、燃料の後噴射を行うこ
とにより、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了
時点ｔ１で燃焼させることができる。
【００４８】なお、エンジン回転数が１５００ｒｐｍに
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．３ＭＰａ
に制御されたエンジンの低負荷低回転時には、図２
（ａ）に示すように、燃料の予混合燃焼と拡散燃焼とを
熱発生状態によって区別することは困難であるが、圧縮
行程上死点後の３０°（ＣＡ）程度より約０．５ｍｓ遅
れた比較的に早い時点ｔ１で、上記拡散燃焼が終了して
熱発生率が０となるため、上記圧縮行程上死点後の３０
°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで、燃料の後噴射を行うこと
により、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了時
点ｔ１で燃焼させることができる。
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．３ＭＰａ
に制御されたエンジンの低負荷低回転時には、図２
（ａ）に示すように、燃料の予混合燃焼と拡散燃焼とを
熱発生状態によって区別することは困難であるが、圧縮
行程上死点後の３０°（ＣＡ）程度より約０．５ｍｓ遅
れた比較的に早い時点ｔ１で、上記拡散燃焼が終了して
熱発生率が０となるため、上記圧縮行程上死点後の３０
°（ＣＡ）程度の時点ｔｆで、燃料の後噴射を行うこと
により、この後噴射された燃料を上記拡散燃焼の終了時
点ｔ１で燃焼させることができる。
【００４９】次に、上記拡散燃焼の終了時期を基準にし
て燃料の後噴射時期を設定することによる煤の低減効果
について説明する。すなわち、エンジン回転数が１５０
０ｒｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが
０．３ＭＰａに制御されたエンジンの低負荷低回転時に
おいて、燃料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に
変化させて煤の発生量を測定する実験を行ったところ、
図３（ａ）に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼
の終了時点ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時間だ
け進角させた時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死
点後の３０°（ＣＡ）以降に、燃料の後噴射時期を設定
した場合に、煤の発生量が顕著に低減されることが確認
された。
て燃料の後噴射時期を設定することによる煤の低減効果
について説明する。すなわち、エンジン回転数が１５０
０ｒｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが
０．３ＭＰａに制御されたエンジンの低負荷低回転時に
おいて、燃料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に
変化させて煤の発生量を測定する実験を行ったところ、
図３（ａ）に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼
の終了時点ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時間だ
け進角させた時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死
点後の３０°（ＣＡ）以降に、燃料の後噴射時期を設定
した場合に、煤の発生量が顕著に低減されることが確認
された。
【００５０】また、同様にエンジン回転数が２０００ｒ
ｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５
７ＭＰａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、燃
料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に変化させて
煤の発生量を測定する実験を行ったところ、図３（ｂ）
に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼の終了時点
ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時間だけ進角させ
た時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死点後の３５
°（ＣＡ）以降に燃料の後噴射時期を設定した場合に、
煤の発生量が顕著に低減されることが確認された。
ｐｍに制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５
７ＭＰａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、燃
料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に変化させて
煤の発生量を測定する実験を行ったところ、図３（ｂ）
に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼の終了時点
ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時間だけ進角させ
た時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死点後の３５
°（ＣＡ）以降に燃料の後噴射時期を設定した場合に、
煤の発生量が顕著に低減されることが確認された。
【００５１】さらに、エンジン回転数が２５００ｒｐｍ
に制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９ＭＰ
ａに制御されたエンジンの高負荷高回転時において、燃
料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に変化させて
煤の発生量を測定する実験を行ったところ、図３（ｃ）
に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼の終了時点
ｔ１の近傍より上記着火遅れ時間に相当する時間だけ進
角させた時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死点後
の４７°（ＣＡ）以降に燃料の後噴射時期を設定した場
合に、煤の発生量が顕著に低減されることが確認され
た。なお、上記各実験例では、エンジン負荷を一定に設
定するとともに、燃料の主噴射量に対する後噴射量の比
率を２０％に設定した。
に制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９ＭＰ
ａに制御されたエンジンの高負荷高回転時において、燃
料の主噴射後に、燃料の後噴射時期を種々に変化させて
煤の発生量を測定する実験を行ったところ、図３（ｃ）
に示すように、燃料の主噴射後で、拡散燃焼の終了時点
ｔ１の近傍より上記着火遅れ時間に相当する時間だけ進
角させた時点ｔｆであると考えられる圧縮行程上死点後
の４７°（ＣＡ）以降に燃料の後噴射時期を設定した場
合に、煤の発生量が顕著に低減されることが確認され
た。なお、上記各実験例では、エンジン負荷を一定に設
定するとともに、燃料の主噴射量に対する後噴射量の比
率を２０％に設定した。
【００５２】尚、上記図３（ａ）〜（ｃ）において、後
噴射時期が０°（ＣＡ）の場合は、燃料の後噴射を実行
することなく、主噴射のみを実行したときのデータを示
している。
噴射時期が０°（ＣＡ）の場合は、燃料の後噴射を実行
することなく、主噴射のみを実行したときのデータを示
している。
【００５３】また、エンジン回転数が１５００ｒｐｍに
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０・３ＭＰａ
に制御されたエンジンの低負荷低回転時に、燃料の主噴
射による拡散燃焼の終了時点ｔ１の近傍より上記着火遅
れ時間に相当する時間だけ進角させた時点ｔｆであると
考えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の３０°（Ｃ
Ａ）の時点で、燃料の後噴射を行い、燃料の主噴射量に
対する後噴射量の比率（Ｐ／Ｔ）を１０％〜４５％の範
囲内で種々に変化させて煤の発生量を測定する実験を行
ったところ、図４（ａ）の実線で示すように、上記後噴
射量の比率（Ｐ／Ｔ）の増大に応じて煤発生量が減少し
た。これに対して上記時点ｔｆよりも前であると考えら
れる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の８°（ＣＡ）の時
点で、燃料の後噴射を行った場合には、図４（ａ）の破
線で示すように、上記後噴射量の比率（Ｐ／Ｔ）の増大
に応じて煤の発生量が増加した。
制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０・３ＭＰａ
に制御されたエンジンの低負荷低回転時に、燃料の主噴
射による拡散燃焼の終了時点ｔ１の近傍より上記着火遅
れ時間に相当する時間だけ進角させた時点ｔｆであると
考えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の３０°（Ｃ
Ａ）の時点で、燃料の後噴射を行い、燃料の主噴射量に
対する後噴射量の比率（Ｐ／Ｔ）を１０％〜４５％の範
囲内で種々に変化させて煤の発生量を測定する実験を行
ったところ、図４（ａ）の実線で示すように、上記後噴
射量の比率（Ｐ／Ｔ）の増大に応じて煤発生量が減少し
た。これに対して上記時点ｔｆよりも前であると考えら
れる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の８°（ＣＡ）の時
点で、燃料の後噴射を行った場合には、図４（ａ）の破
線で示すように、上記後噴射量の比率（Ｐ／Ｔ）の増大
に応じて煤の発生量が増加した。
【００５４】さらに、エンジン回転数が２０００ｒｐｍ
に制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５７Ｍ
Ｐａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、燃料の
主噴射による拡散燃焼の終了時点ｔ１の近傍より上記着
火遅れ時間に相当する時間だけ進角させた時点ｔｆであ
ると考えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の３５°
（ＣＡ）の時点および上記時点ｔｆよりも前であると考
えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の２０°（Ｃ
Ａ）の時点で、燃料を後噴射して煤の発生量を測定する
実験を行い、かつエンジン回転数が２５００ｒｐｍに制
御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９ＭＰａに
制御された高負荷高回転時に、燃料の主噴射による拡散
燃焼の終了時点ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時
間だけ進角させた時点ｔｆ以降であると考えられる圧縮
行程上死点後（ＡＴＤＣ）の４８°（ＣＡ）の時点およ
び上記時点ｔｆよりも前であると考えられる圧縮行程上
死点（ＡＴＤＣ）の２０°（ＣＡ）の時点で、燃料を後
噴射して煤の発生量を測定する実験を行った場合におい
ても、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、上記低負荷低
回転時と同様のデータが得られた。
に制御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．５７Ｍ
Ｐａに制御されたエンジンの中負荷中回転時に、燃料の
主噴射による拡散燃焼の終了時点ｔ１の近傍より上記着
火遅れ時間に相当する時間だけ進角させた時点ｔｆであ
ると考えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の３５°
（ＣＡ）の時点および上記時点ｔｆよりも前であると考
えられる圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）の２０°（Ｃ
Ａ）の時点で、燃料を後噴射して煤の発生量を測定する
実験を行い、かつエンジン回転数が２５００ｒｐｍに制
御されるとともに、平均有効圧力Ｐｅが０．９ＭＰａに
制御された高負荷高回転時に、燃料の主噴射による拡散
燃焼の終了時点ｔ１より上記着火遅れ時間に相当する時
間だけ進角させた時点ｔｆ以降であると考えられる圧縮
行程上死点後（ＡＴＤＣ）の４８°（ＣＡ）の時点およ
び上記時点ｔｆよりも前であると考えられる圧縮行程上
死点（ＡＴＤＣ）の２０°（ＣＡ）の時点で、燃料を後
噴射して煤の発生量を測定する実験を行った場合におい
ても、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、上記低負荷低
回転時と同様のデータが得られた。
【００５５】上記実験データから、上記燃料の主噴射に
より燃焼室４内で発生した拡散燃焼の終了時点を基準に
して燃料の後噴射時期を設定し、上記拡散燃焼の終了時
点、またはその前後近傍に後噴射された燃料を着火させ
ることにより、拡散燃焼の終了に応じてエンジンの燃焼
室４内に存在する炭素と酸素とを充分に混合した状態
で、燃料の後噴射により炭素を効果的に燃焼させること
ができ、燃焼室４内から排気通路２０に導出される煤の
排出量を低減できることがわかる。
より燃焼室４内で発生した拡散燃焼の終了時点を基準に
して燃料の後噴射時期を設定し、上記拡散燃焼の終了時
点、またはその前後近傍に後噴射された燃料を着火させ
ることにより、拡散燃焼の終了に応じてエンジンの燃焼
室４内に存在する炭素と酸素とを充分に混合した状態
で、燃料の後噴射により炭素を効果的に燃焼させること
ができ、燃焼室４内から排気通路２０に導出される煤の
排出量を低減できることがわかる。
【００５６】上記拡散燃焼の終了時点は、エンジンの負
荷および回転数等に応じ、負荷が大きくなる程、或いは
回転数が大きくなる程主噴射終了時期からの期間が長く
なるように変化するため、例えば上記図２（ａ）〜
（ｃ）に示すように、拡散燃焼による熱発生率が０とな
る時点ｔ１を、エンジンの運転状態において行った種々
の実験データに基づいてマップ化し、このマップから読
み出すことにより設定することができる。
荷および回転数等に応じ、負荷が大きくなる程、或いは
回転数が大きくなる程主噴射終了時期からの期間が長く
なるように変化するため、例えば上記図２（ａ）〜
（ｃ）に示すように、拡散燃焼による熱発生率が０とな
る時点ｔ１を、エンジンの運転状態において行った種々
の実験データに基づいてマップ化し、このマップから読
み出すことにより設定することができる。
【００５７】また、燃焼室４内の温度を検出する温度セ
ンサの検出信号、燃焼光センサの検出信号、または燃焼
室４内に存在する電荷が偏った反応性の高い水素や炭化
水素等の量を検出するセンサの検出信号等に応じて上記
拡散燃焼状態を判別する燃焼状態判別手段を設け、この
燃焼状態判別手段において、燃料の主噴射後の温度が所
定温度以下の低温となった否か、燃焼光の発光がなくな
ったか否か、または水素や炭化水素の量が急減したか否
か等を判別することにより、上記拡散燃焼の終了時点を
求め、この時点を基準にして次の燃焼サイクルにおける
燃料の後噴射時期を設定するように構成してもよい。さ
らに、温度センサによって検出された気筒内温度から断
熱膨張温度を減算した値の微分値を求め、この微分値が
ーの値から０になった時点を検出することによって上記
拡散燃焼の終了時期を判別するようにしてもよい。
ンサの検出信号、燃焼光センサの検出信号、または燃焼
室４内に存在する電荷が偏った反応性の高い水素や炭化
水素等の量を検出するセンサの検出信号等に応じて上記
拡散燃焼状態を判別する燃焼状態判別手段を設け、この
燃焼状態判別手段において、燃料の主噴射後の温度が所
定温度以下の低温となった否か、燃焼光の発光がなくな
ったか否か、または水素や炭化水素の量が急減したか否
か等を判別することにより、上記拡散燃焼の終了時点を
求め、この時点を基準にして次の燃焼サイクルにおける
燃料の後噴射時期を設定するように構成してもよい。さ
らに、温度センサによって検出された気筒内温度から断
熱膨張温度を減算した値の微分値を求め、この微分値が
ーの値から０になった時点を検出することによって上記
拡散燃焼の終了時期を判別するようにしてもよい。
【００５８】上記のように、エンジンの各運転状態に基
づいて判別された拡散燃焼の終了時点に基づき、この拡
散燃焼の終了時点付近（クランク角にして±５°）の時
期、好ましくは上記拡散燃焼の終了直後に後噴射による
燃焼が開始されるように、それぞれの運転状態の応じて
燃料の後噴射の開始時期を設定するように構成すること
により、エンジンの運転状態に対応した最適時期に燃料
を後噴射して上記煤の排出量を効果的に低減することが
できる。
づいて判別された拡散燃焼の終了時点に基づき、この拡
散燃焼の終了時点付近（クランク角にして±５°）の時
期、好ましくは上記拡散燃焼の終了直後に後噴射による
燃焼が開始されるように、それぞれの運転状態の応じて
燃料の後噴射の開始時期を設定するように構成すること
により、エンジンの運転状態に対応した最適時期に燃料
を後噴射して上記煤の排出量を効果的に低減することが
できる。
【００５９】尚、排気ガスにより駆動されて吸気を過給
するターボ過給機２５を備えたディーゼルエンジンで
は、上記のように燃料の主噴射後に所定量の燃料が後噴
射されると、排気ガス圧力が上昇して上記ターボ過給機
２５の過給作用が高められる。この結果、燃焼室４内に
導入される新気量が増大されることにより、燃焼室４内
に残存する炭素の燃焼が促進されて煤の発生が効果的に
抑制されるという効果が得られる。そして、上記ターボ
過給機２５の過給作用により吸入空気量が増大すると、
上記主噴射された燃料の拡散燃焼の終了時期が早くなる
傾向があるので、この拡散燃焼の終了時期に対応させて
上記燃料の後噴射時期を補正することにより、煤の発生
を効果的に抑制して排気通路２０に導出される煤の導出
量を、より低減することができる。
するターボ過給機２５を備えたディーゼルエンジンで
は、上記のように燃料の主噴射後に所定量の燃料が後噴
射されると、排気ガス圧力が上昇して上記ターボ過給機
２５の過給作用が高められる。この結果、燃焼室４内に
導入される新気量が増大されることにより、燃焼室４内
に残存する炭素の燃焼が促進されて煤の発生が効果的に
抑制されるという効果が得られる。そして、上記ターボ
過給機２５の過給作用により吸入空気量が増大すると、
上記主噴射された燃料の拡散燃焼の終了時期が早くなる
傾向があるので、この拡散燃焼の終了時期に対応させて
上記燃料の後噴射時期を補正することにより、煤の発生
を効果的に抑制して排気通路２０に導出される煤の導出
量を、より低減することができる。
【００６０】更には、上記ターボ過給機２５を備えたデ
ィーゼルエンジンにおいて、排気ガスの一部を吸気系に
還流させる排気ガス還流手段３３を設けるとともに、上
記ＥＣＵ３５に設けられた排気還流制御手段３９により
排気ガスの還流率が目標値となるようにフィードバック
制御するように構成した場合には、上記ターボ過給機２
５の過給作用に応じて吸入空気量が増大すると、これに
対応して吸気系に還流される排気ガスが増量されるた
め、燃焼室４内から排気通路２０に導出されるＮＯｘ量
が、さらに効果的に低減されるという利点がある。
ィーゼルエンジンにおいて、排気ガスの一部を吸気系に
還流させる排気ガス還流手段３３を設けるとともに、上
記ＥＣＵ３５に設けられた排気還流制御手段３９により
排気ガスの還流率が目標値となるようにフィードバック
制御するように構成した場合には、上記ターボ過給機２
５の過給作用に応じて吸入空気量が増大すると、これに
対応して吸気系に還流される排気ガスが増量されるた
め、燃焼室４内から排気通路２０に導出されるＮＯｘ量
が、さらに効果的に低減されるという利点がある。
【００６１】（２）後燃料の噴射時期をＮＯＸ放出要求
成立時点から段階的に遅角制御。後噴射時期とＨＣ量と
の関係については、エンジンの低負荷低回転時には、図
５（ａ）に示すように、後噴射時期が圧縮行程上死点後
の３０°（ＣＡ）付近までの設定では、ＨＣの生成量が
顕著に増加することはなく、中負荷中回転時には、図５
（ｂ）に示すように、圧縮行程上死点後の３５°（Ｃ
Ａ）付近までは、ＨＣの生成量が顕著の増加することは
なく、さらに、高負荷高回転時には、図５（ｃ）に示す
ように、圧縮行程上死点後の４５°（ＣＡ）付近まで
は、ＨＣの生成量が顕著に増加することはないことが確
認された。つまり、図５に示されるとおり、各運転領域
毎に決まるＨＣの生成量が顕著になる後噴射時期を中心
として、後噴射時期を進めるとＨＣの生成量が低下し、
逆に、後噴射時期を遅くするとＨＣの生成量が増加す
る。本実施形態では、この図５に記載の特性を利用して
還元剤としてのＨＣ量を調整している。具体的には、Ｎ
ＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求成立時点では、まず、
後噴射時期を各運転領域毎に決まるＨＣの生成量が顕著
になる後噴射時期よりも進角してＨＣ量を低減すること
により、排気ガス中の酸素濃度の急激な低下を抑制でき
るとともに、その後は、後噴射時期を各運転領域毎に決
まるＨＣの生成量が顕著になる後噴射時期よりも段階的
に遅角してＨＣ量を増加することにより、還元剤量が増
加してＮＯＸ浄化率を向上できる。
成立時点から段階的に遅角制御。後噴射時期とＨＣ量と
の関係については、エンジンの低負荷低回転時には、図
５（ａ）に示すように、後噴射時期が圧縮行程上死点後
の３０°（ＣＡ）付近までの設定では、ＨＣの生成量が
顕著に増加することはなく、中負荷中回転時には、図５
（ｂ）に示すように、圧縮行程上死点後の３５°（Ｃ
Ａ）付近までは、ＨＣの生成量が顕著の増加することは
なく、さらに、高負荷高回転時には、図５（ｃ）に示す
ように、圧縮行程上死点後の４５°（ＣＡ）付近まで
は、ＨＣの生成量が顕著に増加することはないことが確
認された。つまり、図５に示されるとおり、各運転領域
毎に決まるＨＣの生成量が顕著になる後噴射時期を中心
として、後噴射時期を進めるとＨＣの生成量が低下し、
逆に、後噴射時期を遅くするとＨＣの生成量が増加す
る。本実施形態では、この図５に記載の特性を利用して
還元剤としてのＨＣ量を調整している。具体的には、Ｎ
ＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求成立時点では、まず、
後噴射時期を各運転領域毎に決まるＨＣの生成量が顕著
になる後噴射時期よりも進角してＨＣ量を低減すること
により、排気ガス中の酸素濃度の急激な低下を抑制でき
るとともに、その後は、後噴射時期を各運転領域毎に決
まるＨＣの生成量が顕著になる後噴射時期よりも段階的
に遅角してＨＣ量を増加することにより、還元剤量が増
加してＮＯＸ浄化率を向上できる。
【００６２】（３）後燃料をＮＯＸ放出要求成立時点か
ら段階的に増量制御。本実施形態では、ＮＯＸ吸収材か
らのＮＯＸ放出要求成立時点では、まず、後燃料量を比
較的少なく設定して還元剤量を低減することにより排気
ガス中の酸素濃度の急激な低下を抑制するとともに、そ
の後は、後燃料量を段階的に増量して還元剤量を増加す
ることによりＮＯＸ浄化率を向上できる。
ら段階的に増量制御。本実施形態では、ＮＯＸ吸収材か
らのＮＯＸ放出要求成立時点では、まず、後燃料量を比
較的少なく設定して還元剤量を低減することにより排気
ガス中の酸素濃度の急激な低下を抑制するとともに、そ
の後は、後燃料量を段階的に増量して還元剤量を増加す
ることによりＮＯＸ浄化率を向上できる。
【００６３】（４）ＮＯＸ放出要求に伴う後噴射時、各
気筒での１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に
分割して噴射するとともに、主噴射の噴射回数を減少或
いは噴射休止間隔を減少制御。ディーゼルエンジンにお
ける主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休止
間隔を適切に設定することによって燃費が向上すること
が知られており、この点については、例えば、特開２０
０１−０５５９５０号公報に開示されている。具体的に
は、噴射回数については、２分割噴射の時は３分割噴射
の時に対して燃費率が大きく、噴射休止間隔について
は、噴射休止間隔が短い時は長い時に対して燃費率が大
きくなる。従って、本実施形態では、主噴射を多段に分
割して噴射するともに、ＮＯＸ放出要求に伴う後噴射時
は、ＮＯＸ放出非要求時に対して主噴射の分割噴射回数
を減少、或いは分割噴射回数は同一でも各主噴射間の噴
射休止間隔を減少させることにより燃費の悪化を抑制で
きる。
気筒での１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に
分割して噴射するとともに、主噴射の噴射回数を減少或
いは噴射休止間隔を減少制御。ディーゼルエンジンにお
ける主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休止
間隔を適切に設定することによって燃費が向上すること
が知られており、この点については、例えば、特開２０
０１−０５５９５０号公報に開示されている。具体的に
は、噴射回数については、２分割噴射の時は３分割噴射
の時に対して燃費率が大きく、噴射休止間隔について
は、噴射休止間隔が短い時は長い時に対して燃費率が大
きくなる。従って、本実施形態では、主噴射を多段に分
割して噴射するともに、ＮＯＸ放出要求に伴う後噴射時
は、ＮＯＸ放出非要求時に対して主噴射の分割噴射回数
を減少、或いは分割噴射回数は同一でも各主噴射間の噴
射休止間隔を減少させることにより燃費の悪化を抑制で
きる。
【００６４】（５）ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時、各
気筒での１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に
分割して噴射するとともに、主噴射の噴射回数を増加或
いは噴射休止間隔を増加制御。ディーゼルエンジンにお
ける主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休止
間隔を適切に設定することによって排気ガス温度を昇温
できることが知られており、この点については、例え
ば、特開２００１−０５５９５０号公報に開示されてい
る。具体的には、噴射回数については、３分割噴射の時
は２分割噴射の時に対して排気ガス温度が上昇し、噴射
休止間隔については、噴射休止間隔が長い時は短い時に
対して排気ガス温度が上昇する。従って、本実施形態で
は、主噴射を多段に分割して噴射するともに、ＮＯＸ吸
収材２２温度が低い時は、ＮＯＸ放出非要求時であって
も、後燃焼を実行させるとともに、主噴射の分割噴射回
数を増加、或いは分割噴射回数は同一でも各主噴射間の
噴射休止間隔を増加させることにより、排気ガス温度の
昇温が図れ、ＮＯ Ｘ吸収材２２温度の昇温効果を向上で
きる。
気筒での１燃焼サイクルで噴射される主噴射を複数回に
分割して噴射するとともに、主噴射の噴射回数を増加或
いは噴射休止間隔を増加制御。ディーゼルエンジンにお
ける主噴射の多段噴射においては、噴射回数、噴射休止
間隔を適切に設定することによって排気ガス温度を昇温
できることが知られており、この点については、例え
ば、特開２００１−０５５９５０号公報に開示されてい
る。具体的には、噴射回数については、３分割噴射の時
は２分割噴射の時に対して排気ガス温度が上昇し、噴射
休止間隔については、噴射休止間隔が長い時は短い時に
対して排気ガス温度が上昇する。従って、本実施形態で
は、主噴射を多段に分割して噴射するともに、ＮＯＸ吸
収材２２温度が低い時は、ＮＯＸ放出非要求時であって
も、後燃焼を実行させるとともに、主噴射の分割噴射回
数を増加、或いは分割噴射回数は同一でも各主噴射間の
噴射休止間隔を増加させることにより、排気ガス温度の
昇温が図れ、ＮＯ Ｘ吸収材２２温度の昇温効果を向上で
きる。
【００６５】（６）ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時、Ｎ
ＯＸ放出非要求時であっても後噴射を実行するととも
に、該後噴射時期をＮＯＸ放出要求時に対して進角制
御。後噴射時期と排気ガス温度との関係については、エ
ンジン回転数が２０００ｒｐｍに制御されるとともに、
平均有効圧力が０．５ＭＰａに制御されたエンジンの中
負荷中回転時に、後噴射時期、後噴射量を種々に変化さ
せて排気ガス温度を測定する実験を行ったところ、図６
に示すように、後噴射時期が、主燃焼の終了時期と略一
致する圧縮上死点後３５°（ＣＡ）付近で最も排気ガス
温度が高くなり、そのクランク角よりも遅くなると緩や
かに排気ガス温度が低下することが確認された。従っ
て、本実施形態では、ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時は
非ＮＯＸ放出要求時であっても後噴射を実行させるとと
もに、該後噴射時期をＮＯＸ放出要求時に対して主燃焼
の終了時期に近づくよう進角させることにより、排気ガ
ス温度を高いＮＯＸが得られるＮＯＸ浄化温度域まで上
昇でき、ＮＯＸ吸収材２２のＮＯＸ浄化率悪化を抑制で
きる。
ＯＸ放出非要求時であっても後噴射を実行するととも
に、該後噴射時期をＮＯＸ放出要求時に対して進角制
御。後噴射時期と排気ガス温度との関係については、エ
ンジン回転数が２０００ｒｐｍに制御されるとともに、
平均有効圧力が０．５ＭＰａに制御されたエンジンの中
負荷中回転時に、後噴射時期、後噴射量を種々に変化さ
せて排気ガス温度を測定する実験を行ったところ、図６
に示すように、後噴射時期が、主燃焼の終了時期と略一
致する圧縮上死点後３５°（ＣＡ）付近で最も排気ガス
温度が高くなり、そのクランク角よりも遅くなると緩や
かに排気ガス温度が低下することが確認された。従っ
て、本実施形態では、ＮＯＸ吸収材２２温度が低い時は
非ＮＯＸ放出要求時であっても後噴射を実行させるとと
もに、該後噴射時期をＮＯＸ放出要求時に対して主燃焼
の終了時期に近づくよう進角させることにより、排気ガ
ス温度を高いＮＯＸが得られるＮＯＸ浄化温度域まで上
昇でき、ＮＯＸ吸収材２２のＮＯＸ浄化率悪化を抑制で
きる。
【００６６】以下、図７〜図１０に基づいて本実施形態
１の具体的制御を説明する。
１の具体的制御を説明する。
【００６７】まず、図７のステップＳ１で各種データを
入力し、ステップＳ２でエンジンの目標トルクＴｒを設
定する。目標トルクＴｒは、例えば、エンジン回転数と
アクセル開度とのマップに基づいて設定される。
入力し、ステップＳ２でエンジンの目標トルクＴｒを設
定する。目標トルクＴｒは、例えば、エンジン回転数と
アクセル開度とのマップに基づいて設定される。
【００６８】次に、ステップＳ３では、運転状態に応じ
た基本主噴射量Ｑｍｂ、基本主噴射時期Ｉｍｂ及び基本
後噴射量Ｑｐｂを設定する。基本主噴射量Ｑｍｂ、基本
主噴射時期Ｉｍｂは、目標トルクＴｒとエンジン回転数
とのマップに基づいて設定されている。また、基本後噴
射量Ｑｐｂは、目標トルクＴｒとエンジン回転数との基
本後噴射量供給マップに基づいて設定されており、煤の
発生量が増加する高回転或いは高負荷領域の時のみ固定
量として設定され、煤の発生量が少ないその他の領域に
ついてはその量が０に設定される。尚、煤の発生量が少
ないその他の領域については、燃費向上のため基本後噴
射量Ｑｐｂを０に設定したが、基本後噴射量Ｑｐｂを０
よりも大きく設定し、更なる煤低減の向上を図るように
してもよい。また、煤の発生量が増加する高回転或いは
高負荷領域については、基本後噴射量Ｑｐｂを固定量に
設定したが、目標トルクＴｒ、エンジン回転数が大きく
なる程増量されるように設定してもよい。
た基本主噴射量Ｑｍｂ、基本主噴射時期Ｉｍｂ及び基本
後噴射量Ｑｐｂを設定する。基本主噴射量Ｑｍｂ、基本
主噴射時期Ｉｍｂは、目標トルクＴｒとエンジン回転数
とのマップに基づいて設定されている。また、基本後噴
射量Ｑｐｂは、目標トルクＴｒとエンジン回転数との基
本後噴射量供給マップに基づいて設定されており、煤の
発生量が増加する高回転或いは高負荷領域の時のみ固定
量として設定され、煤の発生量が少ないその他の領域に
ついてはその量が０に設定される。尚、煤の発生量が少
ないその他の領域については、燃費向上のため基本後噴
射量Ｑｐｂを０に設定したが、基本後噴射量Ｑｐｂを０
よりも大きく設定し、更なる煤低減の向上を図るように
してもよい。また、煤の発生量が増加する高回転或いは
高負荷領域については、基本後噴射量Ｑｐｂを固定量に
設定したが、目標トルクＴｒ、エンジン回転数が大きく
なる程増量されるように設定してもよい。
【００６９】ステップＳ４では、ＮＯＸ吸収材２２温度
Ｔｃａｔｅを推定し、続くステップＳ５では、ＮＯＸ吸
収材２２に吸収されているＮＯＸ量ＮＯｅを推定する。
ＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅは、温度センサ１９に
より検出された排気ガス温度に基づいて推定或いは、燃
料噴射量やエンジン回転数等の運転状態に基づいて実験
的に設定されている温度データに基づいて推定される。
また、ＮＯＸ量ＮＯｅは、空燃比がリーン運転されてい
る時、燃料噴射量、エンジン回転数及び推定されたＮＯ
Ｘ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅに基づいて瞬時吸収ＮＯＸ
量が求められ、その瞬時吸収ＮＯＸ量が積算されて求め
られる。また、空燃比が理論空燃比或いは理論空燃比よ
りもリッチ運転されている時、燃料噴射量、エンジン回
転数及び推定されたＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅに
基づいて瞬時放出ＮＯＸ量が求められ、その瞬時放出Ｎ
ＯＸ量が上記リーン運転中に推定された推定ＮＯＸ量Ｎ
Ｏｅから減算され残存ＮＯＸ量として求められる。
Ｔｃａｔｅを推定し、続くステップＳ５では、ＮＯＸ吸
収材２２に吸収されているＮＯＸ量ＮＯｅを推定する。
ＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅは、温度センサ１９に
より検出された排気ガス温度に基づいて推定或いは、燃
料噴射量やエンジン回転数等の運転状態に基づいて実験
的に設定されている温度データに基づいて推定される。
また、ＮＯＸ量ＮＯｅは、空燃比がリーン運転されてい
る時、燃料噴射量、エンジン回転数及び推定されたＮＯ
Ｘ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅに基づいて瞬時吸収ＮＯＸ
量が求められ、その瞬時吸収ＮＯＸ量が積算されて求め
られる。また、空燃比が理論空燃比或いは理論空燃比よ
りもリッチ運転されている時、燃料噴射量、エンジン回
転数及び推定されたＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅに
基づいて瞬時放出ＮＯＸ量が求められ、その瞬時放出Ｎ
ＯＸ量が上記リーン運転中に推定された推定ＮＯＸ量Ｎ
Ｏｅから減算され残存ＮＯＸ量として求められる。
【００７０】ステップＳ６では、ステップＳ５で推定さ
れたＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上か否か判定す
る。ステップＳ６でＹＥＳと判定された時は、ステップ
Ｓ７に進み、タイマＴをカウント中か否か判定する。ス
テップＳ７でＮＯと判定された時は、推定されたＮＯＸ
量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下から以上になった状態であ
るため、以下ステップＳ８〜Ｓ１１においてＮＯＸを放
出するための制御量を設定する。ステップＳ８では、主
噴射を２段噴射とし、第１主噴射量Ｑｍ１λ、第１主噴
射時期Ｉｍ１λ、第２主噴射量Ｑｍ２λ、第２主噴射時
期Ｉｍ２λするとともに、該主噴射間隔を通常時（後述
のステップＳ２６に該当）に対して短く設定する。ま
た、ステップＳ８では、後噴射量Ｑｐλを再設定、後噴
射時期Ｉｐλを設定するとともに、最適後噴射時期Ｉｐ
ｂａを設定する。ここで、最適後噴射時期Ｉｐｂａは、
後噴射時期Ｉｐλよりも進角側に設定され、第１主噴射
量Ｑｍ１λと第２主噴射量Ｑｍ２λとの２段噴射におけ
る主燃焼の終了時期と一致する時点である。尚、主燃焼
の終了時点は、図３で述べたとおり、エンジンの運転状
態に応じて異なることから、最適後噴射時期Ｉｐｂａは
エンジンの運転状態、例えば、エンジン回転数と目標ト
ルクとのマップに予め設定されており、エンジン回転
数、目標トルクが大きくなる程最適後噴射時期Ｉｐｂａ
は圧縮上死点からの遅角量が大きくされる。また、第１
主噴射量Ｑｍ１λ、第２主噴射量Ｑｍ２λ及び後噴射量
Ｑｐλのトータル噴射量は、空燃比が理論空燃比或いは
理論空燃比よりもリッチになるように設定される。
れたＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上か否か判定す
る。ステップＳ６でＹＥＳと判定された時は、ステップ
Ｓ７に進み、タイマＴをカウント中か否か判定する。ス
テップＳ７でＮＯと判定された時は、推定されたＮＯＸ
量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下から以上になった状態であ
るため、以下ステップＳ８〜Ｓ１１においてＮＯＸを放
出するための制御量を設定する。ステップＳ８では、主
噴射を２段噴射とし、第１主噴射量Ｑｍ１λ、第１主噴
射時期Ｉｍ１λ、第２主噴射量Ｑｍ２λ、第２主噴射時
期Ｉｍ２λするとともに、該主噴射間隔を通常時（後述
のステップＳ２６に該当）に対して短く設定する。ま
た、ステップＳ８では、後噴射量Ｑｐλを再設定、後噴
射時期Ｉｐλを設定するとともに、最適後噴射時期Ｉｐ
ｂａを設定する。ここで、最適後噴射時期Ｉｐｂａは、
後噴射時期Ｉｐλよりも進角側に設定され、第１主噴射
量Ｑｍ１λと第２主噴射量Ｑｍ２λとの２段噴射におけ
る主燃焼の終了時期と一致する時点である。尚、主燃焼
の終了時点は、図３で述べたとおり、エンジンの運転状
態に応じて異なることから、最適後噴射時期Ｉｐｂａは
エンジンの運転状態、例えば、エンジン回転数と目標ト
ルクとのマップに予め設定されており、エンジン回転
数、目標トルクが大きくなる程最適後噴射時期Ｉｐｂａ
は圧縮上死点からの遅角量が大きくされる。また、第１
主噴射量Ｑｍ１λ、第２主噴射量Ｑｍ２λ及び後噴射量
Ｑｐλのトータル噴射量は、空燃比が理論空燃比或いは
理論空燃比よりもリッチになるように設定される。
【００７１】ステップＳ９では、タイマＴ１、空燃比リ
ッチ化終了時期Ｔｅｎを設定する。タイマＴ１は、推定
されたＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下から以上にな
った時点から後噴射量をステップＳ３で設定した基本後
噴射量ＱｐｂからステップＳ８で設定した後噴射量Ｑｐ
λまで段階的に増量する期間で、ステップＳ８で設定さ
れた第１主噴射量Ｑｍ１λと第２主噴射量Ｑｍ２λとを
合計した噴射量と、ステップＳ３で設定した基本主噴射
量Ｑｍｂとの差の大きさに基づいて設定される。また、
空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎは、上記決定されたタイ
マＴ１に固定の所定時間、例えば、０．５〜５ｓｅｃを
加算した時間に基づいて設定される。
ッチ化終了時期Ｔｅｎを設定する。タイマＴ１は、推定
されたＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下から以上にな
った時点から後噴射量をステップＳ３で設定した基本後
噴射量ＱｐｂからステップＳ８で設定した後噴射量Ｑｐ
λまで段階的に増量する期間で、ステップＳ８で設定さ
れた第１主噴射量Ｑｍ１λと第２主噴射量Ｑｍ２λとを
合計した噴射量と、ステップＳ３で設定した基本主噴射
量Ｑｍｂとの差の大きさに基づいて設定される。また、
空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎは、上記決定されたタイ
マＴ１に固定の所定時間、例えば、０．５〜５ｓｅｃを
加算した時間に基づいて設定される。
【００７２】ステップＳ１０では、後噴射量Ｑｐλを段
階的に増量するための１回当たりの増量率ΔＱｐ、後噴
射時期Ｉｐλを段階的に遅角するための１回当たりの遅
角率ΔＩｐを設定する。増量率ΔＱｐは、ステップＳ８
で設定した後噴射量ＱｐλとステップＳ３で設定した基
本後噴射量Ｑｐｂとの差をステップＳ９で設定したタイ
マＴ１で除して設定される。遅角率ΔＩｐは、ステップ
Ｓ８で設定した後噴射時期Ｉｐλと最適後噴射時期Ｉｐ
ｂａとの差をステップＳ９で設定したタイマＴ１で除し
て設定される。
階的に増量するための１回当たりの増量率ΔＱｐ、後噴
射時期Ｉｐλを段階的に遅角するための１回当たりの遅
角率ΔＩｐを設定する。増量率ΔＱｐは、ステップＳ８
で設定した後噴射量ＱｐλとステップＳ３で設定した基
本後噴射量Ｑｐｂとの差をステップＳ９で設定したタイ
マＴ１で除して設定される。遅角率ΔＩｐは、ステップ
Ｓ８で設定した後噴射時期Ｉｐλと最適後噴射時期Ｉｐ
ｂａとの差をステップＳ９で設定したタイマＴ１で除し
て設定される。
【００７３】ステップＳ１１では、前回の後噴射量Ｑｐ
にステップＳ３で設定した基本後噴射量Ｑｐｂを代入す
るとともに、前回の後噴射時期Ｉｐａに最適後噴射時期
Ｉｐｂａを代入し、続くステップＳ１２に進む。尚、上
記ステップＳ７の判定でＹＥＳと判定された時は、既に
ステップＳ８〜Ｓ１１の処理がなされているので、その
ステップＳ８〜Ｓ１１バイパスしてステップＳ１２に進
む。
にステップＳ３で設定した基本後噴射量Ｑｐｂを代入す
るとともに、前回の後噴射時期Ｉｐａに最適後噴射時期
Ｉｐｂａを代入し、続くステップＳ１２に進む。尚、上
記ステップＳ７の判定でＹＥＳと判定された時は、既に
ステップＳ８〜Ｓ１１の処理がなされているので、その
ステップＳ８〜Ｓ１１バイパスしてステップＳ１２に進
む。
【００７４】ステップＳ１２では、タイマＴをカウント
アップし、ステップＳ１３ではタイマＴがステップＳ９
で設定したタイマＴ１よりも小さいか否か判定する。ス
テップＳ１３でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１
４で前回の後噴射量ＱｐにステップＳ１０で設定した増
量率ΔＱｐを加算して今回の後噴射量Ｑｐｉを設定し、
続くステップＳ１５で前回の後噴射時期Ｑｐにステップ
Ｓ１０で設定した遅角率ΔＩｐを加算して今回の後噴射
時期Ｉｐａｉを設定する。そして、図８のステップＳ１
６では、ステップＳ８で設定された第１主噴射量Ｑｍ１
λを第１主噴射時期Ｉｍ１λにおいて噴射し、第２主噴
射量Ｑｍ２λを第２主噴射時期Ｉｍ２λにおいて噴射
し、かつステップＳ１４で段階的に増量された後噴射量
ＱｐｉをステップＳ１５で段階的に遅角された後噴射時
期Ｉｐａｉにおいて噴射する。
アップし、ステップＳ１３ではタイマＴがステップＳ９
で設定したタイマＴ１よりも小さいか否か判定する。ス
テップＳ１３でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１
４で前回の後噴射量ＱｐにステップＳ１０で設定した増
量率ΔＱｐを加算して今回の後噴射量Ｑｐｉを設定し、
続くステップＳ１５で前回の後噴射時期Ｑｐにステップ
Ｓ１０で設定した遅角率ΔＩｐを加算して今回の後噴射
時期Ｉｐａｉを設定する。そして、図８のステップＳ１
６では、ステップＳ８で設定された第１主噴射量Ｑｍ１
λを第１主噴射時期Ｉｍ１λにおいて噴射し、第２主噴
射量Ｑｍ２λを第２主噴射時期Ｉｍ２λにおいて噴射
し、かつステップＳ１４で段階的に増量された後噴射量
ＱｐｉをステップＳ１５で段階的に遅角された後噴射時
期Ｉｐａｉにおいて噴射する。
【００７５】ステップＳ１３でＮＯと判定された時は、
ステップＳ１７に進み、タイマＴがステップＳ９で設定
したタイマＴ１よりも大きく、かつステップＳ９で設定
した空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎよりも小さいか否か
判定する。ステップＳ１４でＹＥＳと判定された時は、
ステップＳ１８に進み、今回の後噴射量Ｑｐｉにステッ
プＳ８で設定された後噴射量Ｑｐλを設定し、今回の後
噴射時期ＩｐａｉにステップＳ８で設定された後噴射時
期Ｉｐλを設定する。そして、続くステップＳ１６で
は、ステップＳ８で設定された第１主噴射量Ｏｍ１λを
第１主噴射時期Ｉｍ１λにおいて噴射し、第２主噴射量
Ｏｍ２λを第２主噴射時期Ｉｍ２λにおいて噴射し、か
つステップＳ１８で設定された後噴射量Ｑｐｉをステッ
プＳ１８で設定された後噴射時期Ｉｐａｉにおいて噴射
する。
ステップＳ１７に進み、タイマＴがステップＳ９で設定
したタイマＴ１よりも大きく、かつステップＳ９で設定
した空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎよりも小さいか否か
判定する。ステップＳ１４でＹＥＳと判定された時は、
ステップＳ１８に進み、今回の後噴射量Ｑｐｉにステッ
プＳ８で設定された後噴射量Ｑｐλを設定し、今回の後
噴射時期ＩｐａｉにステップＳ８で設定された後噴射時
期Ｉｐλを設定する。そして、続くステップＳ１６で
は、ステップＳ８で設定された第１主噴射量Ｏｍ１λを
第１主噴射時期Ｉｍ１λにおいて噴射し、第２主噴射量
Ｏｍ２λを第２主噴射時期Ｉｍ２λにおいて噴射し、か
つステップＳ１８で設定された後噴射量Ｑｐｉをステッ
プＳ１８で設定された後噴射時期Ｉｐａｉにおいて噴射
する。
【００７６】ステップＳ１７においてＮＯと判定された
時は、ステップＳ１９においてタイマＴをクリアして、
推定されたＮＯＸ量ＮＯｅをリセットし、図８のステッ
プＳ２０に進む。また、上記ステップＳ６でＮＯと判定
された時も、同様にステップ図８のＳ２０に進む。
時は、ステップＳ１９においてタイマＴをクリアして、
推定されたＮＯＸ量ＮＯｅをリセットし、図８のステッ
プＳ２０に進む。また、上記ステップＳ６でＮＯと判定
された時も、同様にステップ図８のＳ２０に進む。
【００７７】ステップＳ２０では、ステップＳ４で推定
したＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅが所定温度Ｔｃａ
ｔｏ以下か否か判定する。ここで、所定温度Ｔｃａｔｏ
は、ＮＯＸ吸収材２２温度が活性温度（例えば、２００
℃）以上ではあるが、ＮＯＸ吸収材２２中に含まれる貴
金属（例えば、Ｐｔ）が不活性状態で、ＮＯＸ浄化率が
低くなる温度に設定される。
したＮＯＸ吸収材２２温度Ｔｃａｔｅが所定温度Ｔｃａ
ｔｏ以下か否か判定する。ここで、所定温度Ｔｃａｔｏ
は、ＮＯＸ吸収材２２温度が活性温度（例えば、２００
℃）以上ではあるが、ＮＯＸ吸収材２２中に含まれる貴
金属（例えば、Ｐｔ）が不活性状態で、ＮＯＸ浄化率が
低くなる温度に設定される。
【００７８】ステップＳ２０でＹＥＳと判定された時
は、ステップＳ２１に進み、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇
温するための主噴射形態を設定する。具体的には、主噴
射を３段噴射として、第１主噴射量Ｑｍ１ｂ、第１主噴
射時期Ｉｍ１ｂ、第２主噴射量Ｑｍ２ｂ、第２主噴射時
期Ｉｍ２ｂ、第３主噴射量Ｑｍ３ｂ、第３主噴射時期Ｉ
ｍ３ｂを設定する。また、各主噴射の噴射休止間隔を５
０〜５００μｓに設定する。尚、３段噴射にする代りに
２段噴射とし、各主噴射の噴射休止間隔を３段噴射に対
して長くする、例えば、５００〜１０００μｓに設定し
てもよい。
は、ステップＳ２１に進み、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇
温するための主噴射形態を設定する。具体的には、主噴
射を３段噴射として、第１主噴射量Ｑｍ１ｂ、第１主噴
射時期Ｉｍ１ｂ、第２主噴射量Ｑｍ２ｂ、第２主噴射時
期Ｉｍ２ｂ、第３主噴射量Ｑｍ３ｂ、第３主噴射時期Ｉ
ｍ３ｂを設定する。また、各主噴射の噴射休止間隔を５
０〜５００μｓに設定する。尚、３段噴射にする代りに
２段噴射とし、各主噴射の噴射休止間隔を３段噴射に対
して長くする、例えば、５００〜１０００μｓに設定し
てもよい。
【００７９】ステップＳ２２では、ステップＳ２１で３
段に分割され、主噴射の噴射終了時期が変更になったの
に伴い、その３段噴射による主燃焼の終了時期と一致す
る時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｂとして設定する。つ
まり、ここでは主噴射が３段噴射で、かつ主噴射休止間
隔が５０〜５００μｓに設定された場合の主燃焼の終了
時期と一致する時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｂとして
設定する。続く、ステップＳ２３では、ステップＳ２１
で設定された３段に分割された主噴射を各噴射時期で噴
射するとともに、ステップＳ３では、ステップＳ３設定
された基本後噴射量ＱｐｂをステップＳ２２で設定され
た最適な後噴射時期Ｉｐｂｂにおいて噴射する。これに
よって、ＮＯＸ吸収材２２の温度を昇温することができ
る。
段に分割され、主噴射の噴射終了時期が変更になったの
に伴い、その３段噴射による主燃焼の終了時期と一致す
る時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｂとして設定する。つ
まり、ここでは主噴射が３段噴射で、かつ主噴射休止間
隔が５０〜５００μｓに設定された場合の主燃焼の終了
時期と一致する時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｂとして
設定する。続く、ステップＳ２３では、ステップＳ２１
で設定された３段に分割された主噴射を各噴射時期で噴
射するとともに、ステップＳ３では、ステップＳ３設定
された基本後噴射量ＱｐｂをステップＳ２２で設定され
た最適な後噴射時期Ｉｐｂｂにおいて噴射する。これに
よって、ＮＯＸ吸収材２２の温度を昇温することができ
る。
【００８０】ステップＳ２０でＮＯと判定された時は、
ステップＳ２４に進み主噴射を２段噴射として設定し、
各主噴射休止間隔を５０〜５００μｓに設定する。ステ
ップＳ２５では、後噴射量Ｑｐｂが０に設定されている
か否か判定し、ＮＯと判定された時は、ステップＳ２６
に進み、ステップＳ２４で設定された２段噴射に応じ
て、その２段噴射による主燃焼の終了時期と一致する時
期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｃとして設定する。つま
り、ここでは主噴射が２段噴射で、かつ主噴射休止間隔
が５０〜５００μｓに設定された場合の主燃焼の終了時
期と一致する時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｃとして設
定する。ステップＳ２７では、ステップＳ２４で設定さ
れた２段に分割された主噴射を各噴射時期で噴射すると
ともに、後噴射量Ｑｐｂが設定されている時はステップ
Ｓ２６で設定されたステップＳ３で設定された基本後噴
射量ＱｐｂをステップＳ２２で設定された最適な後噴射
時期Ｉｐｂｃにおいて噴射する。
ステップＳ２４に進み主噴射を２段噴射として設定し、
各主噴射休止間隔を５０〜５００μｓに設定する。ステ
ップＳ２５では、後噴射量Ｑｐｂが０に設定されている
か否か判定し、ＮＯと判定された時は、ステップＳ２６
に進み、ステップＳ２４で設定された２段噴射に応じ
て、その２段噴射による主燃焼の終了時期と一致する時
期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｃとして設定する。つま
り、ここでは主噴射が２段噴射で、かつ主噴射休止間隔
が５０〜５００μｓに設定された場合の主燃焼の終了時
期と一致する時期を最適な後噴射時期Ｉｐｂｃとして設
定する。ステップＳ２７では、ステップＳ２４で設定さ
れた２段に分割された主噴射を各噴射時期で噴射すると
ともに、後噴射量Ｑｐｂが設定されている時はステップ
Ｓ２６で設定されたステップＳ３で設定された基本後噴
射量ＱｐｂをステップＳ２２で設定された最適な後噴射
時期Ｉｐｂｃにおいて噴射する。
【００８１】以下、第１の実施形態の作用・効果を、図
９、図１０に基づいて説明する。まず、図９に示される
ように、ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅと推定ＮＯ
Ｘ量ＮＯｅとに基づいて、以下の４つの状態に分けられ
る。ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃ
ａｔｏよりも高く、推定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ
以上となり、ＮＯＸ放出要求が成立した時点Ｔ０からタ
イマＴ１までの間（第１期間１Ａ）、ＮＯＸ吸収材２２
の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃａｔｏよりも高く、推
定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放
出要求が成立した時点Ｔ０からタイマＴ１まで経過した
時点から空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎまでの間を（第
１期間１Ｂ）、ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活
性温度Ｔｃａｔｏよりも低く、推定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許
容量ＮＯｏ以下の時（第２期間） ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃａｔ
ｏよりも高く、推定ＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下
の時（第３期間） そして、上記各状態に応じて図１０に示されるように、
以下の主噴射、後噴射制御が行われる。第１期間１Ａで
は、図１０（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量ＮＯ
ｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設立し
た時点Ｔ０からタイマＴ１までの間、後燃料Ｑｐｉの噴
射時期Ｉｐｉが主燃焼の終了時期Ｉｐｂａに対して段階
的に遅角される（→でその動きを示す）。従って、ＮＯ
Ｘ放出のために空燃比をリーンからリッチに移行した初
期、ＨＣ量（還元剤量）の増加を抑制でき、排気中の酸
素濃度の低下を緩慢にできるので、従来、破線で示すよ
うに多量のＮＯＸが急激に放出されていたのを、実線で
示すように抑制することができる。第１期間１Ａでは、
図１０（ａ）で示されるように、後燃料Ｑｐｉが、ＮＯ
Ｘ放出要求時点Ｔ０からタイマＴ１までの間、段階的に
増量される。（図中斜線部分）従って、排気の酸素濃度
の低下を緩慢にでき、多量のＮＯＸが急激に放出される
のを抑制できる。第１期間１Ｂでは、図１０（ａ）の実
線で示される後燃料量Ｑｐｉ、後噴射時期Ｉｐｉのよう
に、後燃料が増量されると共に後噴射時期が遅角される
ことによって、排気中に供給される還元剤量を増加で
き、ＮＯＸ浄化率を向上することができる。第１期間１
Ａ、１Ｂでは、図１０（ａ）で示されるように、主噴射
回数が２回（Ｑｍ１λ、Ｑｍ２λ）とされ、主噴射の噴
射回数が減少される。従って、燃費の悪化を抑制でき
る。第２期間では、図１０（ｂ）で示されるように、主
噴射の噴射回数が３回（Ｑｍ１ｂ、Ｑｍ２ｂ、Ｑｍ３
ｂ）とされ、主噴射の噴射回数が増加される。従って、
排気ガス温度を昇温でき、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇温
できる。第２期間では、図１０（ｂ）で示されるよう
に、後噴射時期ＩｐｂｂをＮＯＸ放出要求時の後噴射時
期Ｉｐλに対して進角される。従って、ＮＯＸ吸収材２
２温度が低い時、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇温すること
ができ、ＮＯＸ浄化率を向上することができる。第３期
間では、図１０（ｃ）で示されるように、後燃料Ｑｐｂ
に基づく後燃焼時期Ｉｐｂｃが、主燃焼の略終了時期直
後となるよう、後燃料の噴射時期が運転状態に基づいて
設定される。従って、エンジンの燃焼室４内に存在する
炭素と酸素とがよく混合された状態で、後噴射された後
燃料が上記炭素とともに燃焼するため、煤の排出量を抑
制できる。
９、図１０に基づいて説明する。まず、図９に示される
ように、ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅと推定ＮＯ
Ｘ量ＮＯｅとに基づいて、以下の４つの状態に分けられ
る。ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃ
ａｔｏよりも高く、推定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ
以上となり、ＮＯＸ放出要求が成立した時点Ｔ０からタ
イマＴ１までの間（第１期間１Ａ）、ＮＯＸ吸収材２２
の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃａｔｏよりも高く、推
定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放
出要求が成立した時点Ｔ０からタイマＴ１まで経過した
時点から空燃比リッチ化終了時期Ｔｅｎまでの間を（第
１期間１Ｂ）、ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活
性温度Ｔｃａｔｏよりも低く、推定ＮＯ Ｘ量ＮＯｅが許
容量ＮＯｏ以下の時（第２期間） ＮＯＸ吸収材２２の温度Ｔｃａｔｅが活性温度Ｔｃａｔ
ｏよりも高く、推定ＮＯＸ量ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以下
の時（第３期間） そして、上記各状態に応じて図１０に示されるように、
以下の主噴射、後噴射制御が行われる。第１期間１Ａで
は、図１０（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量ＮＯ
ｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設立し
た時点Ｔ０からタイマＴ１までの間、後燃料Ｑｐｉの噴
射時期Ｉｐｉが主燃焼の終了時期Ｉｐｂａに対して段階
的に遅角される（→でその動きを示す）。従って、ＮＯ
Ｘ放出のために空燃比をリーンからリッチに移行した初
期、ＨＣ量（還元剤量）の増加を抑制でき、排気中の酸
素濃度の低下を緩慢にできるので、従来、破線で示すよ
うに多量のＮＯＸが急激に放出されていたのを、実線で
示すように抑制することができる。第１期間１Ａでは、
図１０（ａ）で示されるように、後燃料Ｑｐｉが、ＮＯ
Ｘ放出要求時点Ｔ０からタイマＴ１までの間、段階的に
増量される。（図中斜線部分）従って、排気の酸素濃度
の低下を緩慢にでき、多量のＮＯＸが急激に放出される
のを抑制できる。第１期間１Ｂでは、図１０（ａ）の実
線で示される後燃料量Ｑｐｉ、後噴射時期Ｉｐｉのよう
に、後燃料が増量されると共に後噴射時期が遅角される
ことによって、排気中に供給される還元剤量を増加で
き、ＮＯＸ浄化率を向上することができる。第１期間１
Ａ、１Ｂでは、図１０（ａ）で示されるように、主噴射
回数が２回（Ｑｍ１λ、Ｑｍ２λ）とされ、主噴射の噴
射回数が減少される。従って、燃費の悪化を抑制でき
る。第２期間では、図１０（ｂ）で示されるように、主
噴射の噴射回数が３回（Ｑｍ１ｂ、Ｑｍ２ｂ、Ｑｍ３
ｂ）とされ、主噴射の噴射回数が増加される。従って、
排気ガス温度を昇温でき、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇温
できる。第２期間では、図１０（ｂ）で示されるよう
に、後噴射時期ＩｐｂｂをＮＯＸ放出要求時の後噴射時
期Ｉｐλに対して進角される。従って、ＮＯＸ吸収材２
２温度が低い時、ＮＯＸ吸収材２２温度を昇温すること
ができ、ＮＯＸ浄化率を向上することができる。第３期
間では、図１０（ｃ）で示されるように、後燃料Ｑｐｂ
に基づく後燃焼時期Ｉｐｂｃが、主燃焼の略終了時期直
後となるよう、後燃料の噴射時期が運転状態に基づいて
設定される。従って、エンジンの燃焼室４内に存在する
炭素と酸素とがよく混合された状態で、後噴射された後
燃料が上記炭素とともに燃焼するため、煤の排出量を抑
制できる。
【００８２】（第２の実施の形態）第２の実施の形態
は、第１の実施の形態に対して、（２）の後燃料の噴射
時期制御と、（３）の後燃料の噴射量制御との２点が異
なり、他は同様である。後燃料の噴射時期、後燃料の噴
射量は、具体的には以下のように制御される。 （２）後燃料の噴射時期がＮＯＸ放出要求成立時点で
は、主燃焼の終了時期に対して離れるように遅角させ、
その後は、主燃焼の終了時期に近づくように制御され
る。 （３）後燃料量が、ＮＯＸ放出要求成立時点では、第１
所定増量に設定され、その後上記第１所定増量よりも少
ない第２所定増量に設定される。
は、第１の実施の形態に対して、（２）の後燃料の噴射
時期制御と、（３）の後燃料の噴射量制御との２点が異
なり、他は同様である。後燃料の噴射時期、後燃料の噴
射量は、具体的には以下のように制御される。 （２）後燃料の噴射時期がＮＯＸ放出要求成立時点で
は、主燃焼の終了時期に対して離れるように遅角させ、
その後は、主燃焼の終了時期に近づくように制御され
る。 （３）後燃料量が、ＮＯＸ放出要求成立時点では、第１
所定増量に設定され、その後上記第１所定増量よりも少
ない第２所定増量に設定される。
【００８３】以下、図１１、図１２に基づいて具体的に
説明する。
説明する。
【００８４】第２の実施の形態では、図７のフローチャ
ート中波線で囲んだステップのみ第１の実施形態と異な
ることから、この相違点のみ説明する。
ート中波線で囲んだステップのみ第１の実施形態と異な
ることから、この相違点のみ説明する。
【００８５】図１１のステップＳ１０９では、後燃料の
噴射時期を主燃焼の終了時期に対して遅角させる期間を
規定するためのタイマＴ２と、空燃比リッチ化終了時期
Ｔｅｎとを設定する。ここで、Ｔ２と、Ｔｅｎとは固定
値である。
噴射時期を主燃焼の終了時期に対して遅角させる期間を
規定するためのタイマＴ２と、空燃比リッチ化終了時期
Ｔｅｎとを設定する。ここで、Ｔ２と、Ｔｅｎとは固定
値である。
【００８６】ステップＳ１１０、Ｓ１１１では、図７の
ステップＳ１１、Ｓ１２と同様の処理を行う。ステップ
Ｓ１１２では、タイマＴが上記ステップＳ１０９で設定
したタイマＴ２よりも小さいか否か判定し、ＹＥＳと判
定された時は、ステップＳ１１３で今回の後噴射量Ｑｐ
ｉと、今回の後燃料の噴射時期Ｉｐｉとを設定する。今
回の後噴射量Ｑｐｉは、上記ステップＳ１１０で設定さ
れた前回の後噴射量Ｑｐに予め設定した固定の増量分Δ
Ｑｐｚを加算して求める。今回の後燃料の噴射時期Ｉｐ
ｉは、上記ステップＳ１１０で設定された前回の後燃料
の噴射時期Ｉｐに予め設定した固定の遅角補正分ΔＩｐ
ｚを加算して求める。
ステップＳ１１、Ｓ１２と同様の処理を行う。ステップ
Ｓ１１２では、タイマＴが上記ステップＳ１０９で設定
したタイマＴ２よりも小さいか否か判定し、ＹＥＳと判
定された時は、ステップＳ１１３で今回の後噴射量Ｑｐ
ｉと、今回の後燃料の噴射時期Ｉｐｉとを設定する。今
回の後噴射量Ｑｐｉは、上記ステップＳ１１０で設定さ
れた前回の後噴射量Ｑｐに予め設定した固定の増量分Δ
Ｑｐｚを加算して求める。今回の後燃料の噴射時期Ｉｐ
ｉは、上記ステップＳ１１０で設定された前回の後燃料
の噴射時期Ｉｐに予め設定した固定の遅角補正分ΔＩｐ
ｚを加算して求める。
【００８７】ステップＳ１１２でＮＯと判定された時
は、ステップＳ１１４でタイマＴがステップＳ１０９で
設定したタイマＴ２よりも大きく、かつ空燃比リッチ終
了時期Ｔｅｎよりも小さいか否か判定する。ステップＳ
１１４でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１１５で
今回の後噴射量Ｑｐｉと、今回の後燃料の噴射時期Ｉｐ
ｉとを設定する。今回の後噴射量Ｑｐｉは、図７ステッ
プＳ１８で設定された後噴射量Ｑｐλと同様で、今回の
後燃料の噴射時期Ｉｐｉは、図７ステップＳ１８で設定
された後燃料の噴射時期Ｉｐλと同様である。
は、ステップＳ１１４でタイマＴがステップＳ１０９で
設定したタイマＴ２よりも大きく、かつ空燃比リッチ終
了時期Ｔｅｎよりも小さいか否か判定する。ステップＳ
１１４でＹＥＳと判定された時は、ステップＳ１１５で
今回の後噴射量Ｑｐｉと、今回の後燃料の噴射時期Ｉｐ
ｉとを設定する。今回の後噴射量Ｑｐｉは、図７ステッ
プＳ１８で設定された後噴射量Ｑｐλと同様で、今回の
後燃料の噴射時期Ｉｐｉは、図７ステップＳ１８で設定
された後燃料の噴射時期Ｉｐλと同様である。
【００８８】以下、第２の実施形態の作用・効果を、図
９、図１２に基づいて説明する。尚、実施の形態１と同
様の効果については、その記載を省略する。第１期間１
Ａでは、図１２（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量
ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設
立した時点Ｔ０からタイマＴ２までの間、後燃料の噴射
時期Ｉｐａ＋ΔＩｐが主燃焼の終了時期Ｉｐｂａに対し
て遅角される。従って、ＮＯＸ放出のために空燃比をリ
ーンからリッチに移行した初期、ＨＣ量を増量でき、Ｎ
ＯＸ浄化率の低下を抑制できる。第１期間１Ａでは、図
１２（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量ＮＯｅが許
容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設立した時点
Ｔ０からタイマＴ２までの間、後燃料量が増加される
（図中斜線部分）。従って、ＮＯＸ放出のために空燃比
をリーンからリッチに移行した初期、ＨＣ量を増量で
き、ＮＯＸ浄化率の低下を抑制できる。第１期間１Ｂで
は、図１２（ｂ）に示されるように、後燃料Ｑｐｂ量が
減量されるとともに後燃料の噴射時期Ｉｐλが進角され
るため、燃費の悪化を抑制できる。
９、図１２に基づいて説明する。尚、実施の形態１と同
様の効果については、その記載を省略する。第１期間１
Ａでは、図１２（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量
ＮＯｅが許容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設
立した時点Ｔ０からタイマＴ２までの間、後燃料の噴射
時期Ｉｐａ＋ΔＩｐが主燃焼の終了時期Ｉｐｂａに対し
て遅角される。従って、ＮＯＸ放出のために空燃比をリ
ーンからリッチに移行した初期、ＨＣ量を増量でき、Ｎ
ＯＸ浄化率の低下を抑制できる。第１期間１Ａでは、図
１２（ａ）に示されるように、推定ＮＯＸ量ＮＯｅが許
容量ＮＯｏ以上となり、ＮＯＸ放出要求が設立した時点
Ｔ０からタイマＴ２までの間、後燃料量が増加される
（図中斜線部分）。従って、ＮＯＸ放出のために空燃比
をリーンからリッチに移行した初期、ＨＣ量を増量で
き、ＮＯＸ浄化率の低下を抑制できる。第１期間１Ｂで
は、図１２（ｂ）に示されるように、後燃料Ｑｐｂ量が
減量されるとともに後燃料の噴射時期Ｉｐλが進角され
るため、燃費の悪化を抑制できる。
【００８９】尚、本実施形態では、ディーゼルエンジン
の例を示したが、筒内に直接燃料を噴射する筒内直接噴
射式ガソリンエンジンに適用してもよい。その場合、後
燃料の燃焼時期に再度点火プラグにより点火させ、後燃
焼を確実に行わせるようにしてもよい。
の例を示したが、筒内に直接燃料を噴射する筒内直接噴
射式ガソリンエンジンに適用してもよい。その場合、後
燃料の燃焼時期に再度点火プラグにより点火させ、後燃
焼を確実に行わせるようにしてもよい。
【図１】ディーゼルエンジンの排気浄化装置を示す全体
図。
図。
【図２】燃焼室ないにおける熱発生率の変化をタイムチ
ャート。
ャート。
【図３】後噴射量と煤発生量との関係を示すグラフ。
【図４】主噴射量に対する後噴射量の比率と煤発生量と
の関係を示すグラフ。
の関係を示すグラフ。
【図５】主噴射量に対する後噴射量の比率とＨＣ量との
関係を示すグラフ。
関係を示すグラフ。
【図６】後噴射量と排気ガス温度との関係を示すグラ
フ。
フ。
【図７】第１の実施形態における燃料噴射制御を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図８】第１の実施形態における燃料噴射制御を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図９】第１の実施形態に係るタイムチャート。
【図１０】第１の実施形態に係るタイムチャート。
【図１１】第２の実施形態における燃料噴射制御を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図１２】第２の実施形態に係るタイムチャート。
１：エンジン本体
５：燃料噴射弁
２２：ＮＯＸ吸収材
４０：主噴射制御手段
４１：副噴射制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/28 ３０１Ｃ
3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ
Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ ３０１Ｊ
45/00 ３０１Ｚ
45/00 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA03 AA04 BA05 BA08
BA09 BA13 BA14 BA15 BA17
BA20 BA24 DA10 DA27 EA11
EB02 EC02 FA08 FA10 FA11
FA12 FA20 FA27 FA33 FA37
FA38
3G091 AA02 AA10 AA11 AA17 AA18
AA24 AA28 AB06 AB13 BA00
BA14 CA13 CB02 CB03 CB05
CB07 CB08 DA02 DA03 DA05
DB05 DB10 EA00 EA01 EA05
EA06 EA07 EA16 EA17 EA30
EA31 FB10 FB12 GB01X
GB03Y GB04Y GB05W GB06W
GB09X GB10X GB16X GB17X
HA14 HA37 HB05 HB06
3G301 HA01 HA02 HA04 HA06 HA11
HA13 HA16 JA15 JA24 JA25
JB09 LB04 LB11 MA11 MA18
MA26 MA27 MA28 NA06 NA07
NA08 NC02 NE01 NE04 NE06
NE11 NE12 NE13 NE15 NE18
PA04B PA04Z PA07B PA07Z
PA11B PA11Z PD11B PD11Z
PD15B PD15Z PE01B PE01Z
PE04B PE04Z PE08B PE08Z
PF03B PF03Z
4D048 AA06 AB02 AC02 CC38 DA01
DA02 DA03 DA08 DA10 DA20
EA04
Claims (9)
- 【請求項１】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
と、排気通路に配置され、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸
収し酸素濃度の低下に伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収
材と、圧縮上死点付近までの所定の時期に上記燃料噴射
弁により主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なくと
も膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼を
行う主燃焼手段と、上記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出
要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により後燃料を噴射するとともに、該後
燃料量を、ＮＯ Ｘ放出要求成立時点から段階的に増量す
る後燃焼手段とを、備えたことを特徴とするエンジンの
排気浄化装置。 - 【請求項２】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
と、排気通路に配置され、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸
収し酸素濃度の低下に伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収
材と、圧縮上死点付近までの所定の時期に上記燃料噴射
弁により主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なくと
も膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼を
行う主燃焼手段と、上記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出
要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により後燃料を噴射するとともに、該後
燃焼の燃焼時期を、ＮＯＸ放出要求成立時点から主燃焼
の略終了時期に対して段階的に遅角する後燃焼手段と
を、備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項３】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
と、排気通路に配置され、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸
収し酸素濃度の低下に伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収
材と、圧縮上死点付近までの所定の時期に上記燃料噴射
弁により主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なくと
も膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼を
行う主燃焼手段と、上記ＮＯＸ吸収剤からのＮＯＸ放出
要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により後燃料を噴射するとともに、該後
燃料を、ＮＯＸ放出要求成立時第１所定増量に設定し、
その後上記第１所定増量よりも少ない第２所定増量に設
定する後燃焼手段とを、備えたことを特徴とするエンジ
ンの排気浄化装置。 - 【請求項４】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
と、排気通路に配置され、酸素過剰雰囲気でＮＯＸを吸
収し酸素濃度の低下に伴いＮＯＸを放出するＮＯＸ吸収
材と、圧縮上死点付近までの所定の時期に上記燃料噴射
弁により主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少なくと
も膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃焼を
行う主燃焼手段と、上記ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出
要求時、上記主燃焼の略終了直後に燃焼が開始されるよ
う、上記主燃料の噴射後、膨張行程前半の所定の時期に
上記燃料噴射弁により後燃料を噴射するとともに、該後
燃焼の燃焼時期を、ＮＯＸ放出要求成立時上記主燃焼の
略終了時期に対して離れるように遅角させ、その後上記
主燃焼の略終了時期に近づくように上記後燃焼の燃焼時
期を進角させる後燃焼手段とを、備えたことを特徴とす
るエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項５】請求項１又は３において、 上記エンジンがディーゼルエンジンで、上記主燃焼手段
は主噴射を圧縮行程上死点付近で複数回に分けて噴射す
る多段噴射とされ、かつ、上記後燃焼手段による後燃焼
時は非後燃焼時に対して、上記多段噴射の噴射回数を減
少或いは噴射休止間隔を減少させるように構成されてい
ることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項６】コンピュータを含むハードウェア資源に組
込まれ、 圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直
接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少な
くとも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃
焼を行う主燃焼手順と、 ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の略
終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に後燃料を噴射するとともに、後燃料を、ＮＯ
Ｘ放出要求成立時点から段階的に増量する後燃焼手順と
を、 上記ハードウエア資源に実行させることを特徴とするコ
ンピュータ・プログラム。 - 【請求項７】コンピュータを含むハードウェア資源に組
込まれ、 圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直
接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少な
くとも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃
焼を行う主燃焼手順と、 ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の略
終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼
時期を、ＮＯＸ放出要求成立時点から段階的に遅角する
後燃焼手順とを、 上記ハードウェア資源に実行させることを特徴とするコ
ンピュータ・プログラム。 - 【請求項８】コンピュータを含むハードウェア資源に組
込まれ、 圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直
接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少な
くとも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃
焼を行う主燃焼手順と、 ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の略
終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に後燃料を噴射するとともに、該後燃料を、Ｎ
ＯＸ放出要求成立時第１所定増量に設定し、その後第１
所定増量よりも少ない第２所定増量に設定する後燃焼手
順とを、 上記ハードウェア資源に実行させることを特徴とするコ
ンピュータ・プログラム。 - 【請求項９】コンピュータを含むハードウェア資源に組
込まれ、 圧縮上死点付近までの所定の時期に燃料噴射弁により直
接燃焼室内に主燃料を噴射し、該主燃料に基づいて少な
くとも膨張行程前半において要求トルクを発生する主燃
焼を行う主燃焼手順と、 ＮＯＸ吸収材からのＮＯＸ放出要求時、上記主燃焼の略
終了直後に燃焼が開始されるよう、上記主燃料の噴射
後、膨張行程前半の所定の時期に燃料噴射弁により直接
燃焼室内に後燃料を噴射するとともに、該後燃焼の燃焼
時期を、ＮＯＸ放出要求成立時主燃焼の略終了時期に対
して離れるように遅角し、その後主燃焼の略終了時期に
対して近づくように進角する後燃焼手順とを、 上記ハードウェア資源に実行させることを特徴とするコ
ンピュータ・プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252092A JP4774653B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | エンジンの排気浄化装置及びそのコンピュータ・プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252092A JP4774653B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | エンジンの排気浄化装置及びそのコンピュータ・プログラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065114A true JP2003065114A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4774653B2 JP4774653B2 (ja) | 2011-09-14 |
Family
ID=19080628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252092A Expired - Fee Related JP4774653B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | エンジンの排気浄化装置及びそのコンピュータ・プログラム |
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|---|---|
| JP (1) | JP4774653B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083834A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式ガソリンエンジンの制御装置 |
| JP2012017664A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| CN102652215A (zh) * | 2009-12-09 | 2012-08-29 | 戴姆勒股份公司 | 用于运行内燃机的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001055950A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Mazda Motor Corp | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001252092A patent/JP4774653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001055950A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Mazda Motor Corp | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083834A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Mazda Motor Corp | 筒内噴射式ガソリンエンジンの制御装置 |
| CN102652215A (zh) * | 2009-12-09 | 2012-08-29 | 戴姆勒股份公司 | 用于运行内燃机的方法 |
| EP2510210A1 (de) * | 2009-12-09 | 2012-10-17 | Daimler AG | Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine |
| JP2013513745A (ja) * | 2009-12-09 | 2013-04-22 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 内燃機関の作動方法 |
| JP2012017664A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
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