JP2003301737A - 内燃機関のＮＯｘ浄化装置 - Google Patents
内燃機関のＮＯｘ浄化装置Info
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- JP2003301737A JP2003301737A JP2002108367A JP2002108367A JP2003301737A JP 2003301737 A JP2003301737 A JP 2003301737A JP 2002108367 A JP2002108367 A JP 2002108367A JP 2002108367 A JP2002108367 A JP 2002108367A JP 2003301737 A JP2003301737 A JP 2003301737A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、エンジンの全運転領域でのＮＯｘ
排出量を低減することができる内燃機関のＮＯｘ浄化装
置を提供することにある。 【解決手段】排気系２に設けられアンモニアを還元剤と
して排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＳＣＲ触媒１
３、ＳＣＲ触媒１３上流の排気系に還元剤を供給する還
元剤供給手段１４、ＮＯｘ触媒の触媒温度Ｔｅｘに相関
するパラメータを検出又は推定する触媒温度検出手段ｓ
１１、触媒温度Ｔｅｘ等に基づいて還元剤の添加量ＤＮ
Ｈ３を設定する還元剤供給量設定手段Ｂ１５、前記添加
量ＤＮＨ３となるように還元剤供給手段１４を制御する
制御手段Ａ２、エンジン１に対する制御パラメータの基
本制御値Ｇｆ，θｎ，ｈｅを設定するパラメータ設定手
段Ｅ１、触媒温度Ｔｅｘ等に基づいて、基本制御値及び
還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する補正手段Ｂ１８，Ｂ
１８’を備える。
排出量を低減することができる内燃機関のＮＯｘ浄化装
置を提供することにある。 【解決手段】排気系２に設けられアンモニアを還元剤と
して排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＳＣＲ触媒１
３、ＳＣＲ触媒１３上流の排気系に還元剤を供給する還
元剤供給手段１４、ＮＯｘ触媒の触媒温度Ｔｅｘに相関
するパラメータを検出又は推定する触媒温度検出手段ｓ
１１、触媒温度Ｔｅｘ等に基づいて還元剤の添加量ＤＮ
Ｈ３を設定する還元剤供給量設定手段Ｂ１５、前記添加
量ＤＮＨ３となるように還元剤供給手段１４を制御する
制御手段Ａ２、エンジン１に対する制御パラメータの基
本制御値Ｇｆ，θｎ，ｈｅを設定するパラメータ設定手
段Ｅ１、触媒温度Ｔｅｘ等に基づいて、基本制御値及び
還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する補正手段Ｂ１８，Ｂ
１８’を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置、特に、排気系
に設けた還元触媒の上流側に排気ガス還元剤の噴霧装置
を配した内燃機関のＮＯｘ浄化装置に関する。
ス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置、特に、排気系
に設けた還元触媒の上流側に排気ガス還元剤の噴霧装置
を配した内燃機関のＮＯｘ浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関が排出する排気ガス中のＮＯｘ
はＮＯｘ浄化装置により浄化されている。例えば、ディ
ーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置は排気系に
選択還元するＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）を有した触媒コ
ンバータと、その上流側の尿素水供給装置とを順次配備
して形成される。このＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）はその
触媒担体に触媒金属、例えば酸化バナジウム（Ｖ
２Ｏ５）を担持させ、それに尿素水を還元剤として供給
し、酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化できるよう
にしている。
はＮＯｘ浄化装置により浄化されている。例えば、ディ
ーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置は排気系に
選択還元するＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）を有した触媒コ
ンバータと、その上流側の尿素水供給装置とを順次配備
して形成される。このＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）はその
触媒担体に触媒金属、例えば酸化バナジウム（Ｖ
２Ｏ５）を担持させ、それに尿素水を還元剤として供給
し、酸素過剰雰囲気下においてＮＯｘを浄化できるよう
にしている。
【０００３】ここで、ユリア水は式（１）のように加水
分解及び熱分解して、ＮＨ３を放出する。 （ＮＨ２）２ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→２ＮＨ３＋ＣＯ２・・・・（１） また、ＳＣＲ触媒上でのＮＨ３と窒素酸化物との間の脱
硝反応は次の（２）、（３）式の反応がそれぞれ行われ
ることが知られている。 ４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・・（２） ２ＮＨ３＋ＮＯ＋ＮＯ２→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ・・・・・（３） このようなアンモニア（又は尿素水）添加式のＮＯｘ浄
化装置におけるＮＯｘ浄化率ηは、例えば、ＳＣＲ触媒
の温度が約３５０℃を上回る領域で高効率でＮＯｘを還
元処理して無害化できることが知られている。更に、Ｓ
ＣＲ触媒に吸着できるアンモニア吸着量には限界（上限
値）があり、例えば、図１２に示すように、限界値（実
線ｎ）は触媒温度に依存する。ここで、ＮＯｘ還元剤で
あるアンモニアが過剰に投入（実線ｎの上側）されると
アンモニアスリップが生じ、環境を配慮する上で、アン
モニア吸着量を限界内（実線ｎの下側近傍の破線との間
の領域）に保持するように制御する必要があり、特に、
触媒温度が急激に変化する運転域が多い車両用触媒にお
いてはその必要性が高い。
分解及び熱分解して、ＮＨ３を放出する。 （ＮＨ２）２ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→２ＮＨ３＋ＣＯ２・・・・（１） また、ＳＣＲ触媒上でのＮＨ３と窒素酸化物との間の脱
硝反応は次の（２）、（３）式の反応がそれぞれ行われ
ることが知られている。 ４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ・・・・（２） ２ＮＨ３＋ＮＯ＋ＮＯ２→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ・・・・・（３） このようなアンモニア（又は尿素水）添加式のＮＯｘ浄
化装置におけるＮＯｘ浄化率ηは、例えば、ＳＣＲ触媒
の温度が約３５０℃を上回る領域で高効率でＮＯｘを還
元処理して無害化できることが知られている。更に、Ｓ
ＣＲ触媒に吸着できるアンモニア吸着量には限界（上限
値）があり、例えば、図１２に示すように、限界値（実
線ｎ）は触媒温度に依存する。ここで、ＮＯｘ還元剤で
あるアンモニアが過剰に投入（実線ｎの上側）されると
アンモニアスリップが生じ、環境を配慮する上で、アン
モニア吸着量を限界内（実線ｎの下側近傍の破線との間
の領域）に保持するように制御する必要があり、特に、
触媒温度が急激に変化する運転域が多い車両用触媒にお
いてはその必要性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなＳＣＲ触媒
は暖機運転により活性化された後、各運転域に応じて式
（1）〜（3）の各反応を実行し排気ガス中のＮＯｘを浄
化できる。ところが、アンモニア（又は尿素水）添加式
のＮＯｘ浄化装置は、触媒温度によりＮＯｘ浄化率ηが
大きく異なり、即ち、ＳＣＲ触媒の温度が約３５０℃を上
回るとほぼ高効率を保持できるが、触媒温度が所定温度
（例えば、３５０℃）以下では大きく低下する（後述す
る図３参照）。このため、例えば、排気温度が２００℃以
下となるような低温運転域の比率が総走行距離当たりで
多くなるような場合、車両のトータルのＮＯｘ排出量が
大きくなることとなる。
は暖機運転により活性化された後、各運転域に応じて式
（1）〜（3）の各反応を実行し排気ガス中のＮＯｘを浄
化できる。ところが、アンモニア（又は尿素水）添加式
のＮＯｘ浄化装置は、触媒温度によりＮＯｘ浄化率ηが
大きく異なり、即ち、ＳＣＲ触媒の温度が約３５０℃を上
回るとほぼ高効率を保持できるが、触媒温度が所定温度
（例えば、３５０℃）以下では大きく低下する（後述す
る図３参照）。このため、例えば、排気温度が２００℃以
下となるような低温運転域の比率が総走行距離当たりで
多くなるような場合、車両のトータルのＮＯｘ排出量が
大きくなることとなる。
【０００５】現在のＮＯｘ浄化装置においては、触媒温
度が所定温度（例えば、３５０℃）以下の触媒の浄化率
が低くなる低温域においての制御では、ＮＯｘの還元に
寄与するアンモニア（ＮＨ３）の消費量が少なくなるこ
とより、アンモニアを少なめに添加し、触媒浄化率が高
くなる高温域では排出ＮＯｘ量に応じた量だけの添加を
行うようにして、ＳＣＲ触媒からのアンモニア（Ｎ
Ｈ３）スリップを抑えるようなアンモニアスリップ制御
をするに留まっている。このため、ＮＯｘ浄化装置を備
えた車両において、依然として、排気温度が２００℃以
下となるような低温状態での運転域が多くなるような走
行を継続した場合、車両の全走行距離当たりでのＮＯｘ
排出量が大きくなり、これを防止することが望まれてい
る。本発明は、以上のような課題に基づき、車両の全走
行距離当たりでのＮＯｘ排出量を低減することができる
内燃機関のＮＯｘ浄化装置を提供することを目的とす
る。
度が所定温度（例えば、３５０℃）以下の触媒の浄化率
が低くなる低温域においての制御では、ＮＯｘの還元に
寄与するアンモニア（ＮＨ３）の消費量が少なくなるこ
とより、アンモニアを少なめに添加し、触媒浄化率が高
くなる高温域では排出ＮＯｘ量に応じた量だけの添加を
行うようにして、ＳＣＲ触媒からのアンモニア（Ｎ
Ｈ３）スリップを抑えるようなアンモニアスリップ制御
をするに留まっている。このため、ＮＯｘ浄化装置を備
えた車両において、依然として、排気温度が２００℃以
下となるような低温状態での運転域が多くなるような走
行を継続した場合、車両の全走行距離当たりでのＮＯｘ
排出量が大きくなり、これを防止することが望まれてい
る。本発明は、以上のような課題に基づき、車両の全走
行距離当たりでのＮＯｘ排出量を低減することができる
内燃機関のＮＯｘ浄化装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内燃
機関の排気系に設けられアンモニアを還元剤として排気
ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ
触媒上流の前記排気系に還元剤を供給する還元剤供給手
段、前記ＮＯｘ触媒の触媒温度又は触媒温度に相関する
パラメータを検出又は推定する触媒温度検出手段、前記
触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に基づ
いて還元剤の添加量を設定する還元剤供給量設定手段、
前記還元剤供給量設定手段により設定された添加量とな
るように前記還元剤供給手段を制御する制御手段、前記
内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関に対する制御
パラメータの基本制御値を設定するパラメータ設定手
段、前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情
報に基づいて、前記パラメータ設定手段により設定され
た基本制御値、及び前記還元剤供給量設定手段により設
定された還元剤の添加量を補正する補正手段、を備えた
ことを特徴とする。
機関の排気系に設けられアンモニアを還元剤として排気
ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ
触媒上流の前記排気系に還元剤を供給する還元剤供給手
段、前記ＮＯｘ触媒の触媒温度又は触媒温度に相関する
パラメータを検出又は推定する触媒温度検出手段、前記
触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に基づ
いて還元剤の添加量を設定する還元剤供給量設定手段、
前記還元剤供給量設定手段により設定された添加量とな
るように前記還元剤供給手段を制御する制御手段、前記
内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関に対する制御
パラメータの基本制御値を設定するパラメータ設定手
段、前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情
報に基づいて、前記パラメータ設定手段により設定され
た基本制御値、及び前記還元剤供給量設定手段により設
定された還元剤の添加量を補正する補正手段、を備えた
ことを特徴とする。
【０００７】このように、触媒温度に応じてパラメータ
設定手段により設定された内燃機関に対する基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正することにより、全ての運転領域でのエ
ンジンのＮＯｘ放出量（大気へ放出されるエンドガス）
の低減が図れる。例えば、ＮＯｘ浄化率が低い触媒温度
では、エンジンからのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）
を低減するようにエンジンに対する基本制御値を補正す
ると共にその補正に応じて還元剤添加量を補正する。一
方、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度では、エンジンの燃費
が向上するように基本制御値を補正すると共に補正（基
本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出量が
増大）に応じて還元剤添加量を補正してエンジンの基本
制御値の補正により増大したＮＯｘをＮＯｘ触媒で効果
的に浄化してＮＯx触媒下流へのＮＯx放出量（エンドガ
ス）を低減することができる。
設定手段により設定された内燃機関に対する基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正することにより、全ての運転領域でのエ
ンジンのＮＯｘ放出量（大気へ放出されるエンドガス）
の低減が図れる。例えば、ＮＯｘ浄化率が低い触媒温度
では、エンジンからのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）
を低減するようにエンジンに対する基本制御値を補正す
ると共にその補正に応じて還元剤添加量を補正する。一
方、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度では、エンジンの燃費
が向上するように基本制御値を補正すると共に補正（基
本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出量が
増大）に応じて還元剤添加量を補正してエンジンの基本
制御値の補正により増大したＮＯｘをＮＯｘ触媒で効果
的に浄化してＮＯx触媒下流へのＮＯx放出量（エンドガ
ス）を低減することができる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の内燃
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記パラメータ設定手
段により設定される基本制御値が前記内燃機関の燃焼室
内に供給される燃料噴射の基本噴射開始時期であり、前
記補正手段は、前記触媒温度検出手段により検出又は推
定された触媒温度が所定温度以上のとき、基本噴射開始
時期を進角するよう補正することを特徴とする。このよ
うに、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度域では、噴射開始時
期を進角することにより、燃焼効率を高めて燃費率を向
上することができる。
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記パラメータ設定手
段により設定される基本制御値が前記内燃機関の燃焼室
内に供給される燃料噴射の基本噴射開始時期であり、前
記補正手段は、前記触媒温度検出手段により検出又は推
定された触媒温度が所定温度以上のとき、基本噴射開始
時期を進角するよう補正することを特徴とする。このよ
うに、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度域では、噴射開始時
期を進角することにより、燃焼効率を高めて燃費率を向
上することができる。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１に記載の内燃
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記内燃機関の吸気系
に前記排気系から排気ガスを環流するＥＧＲ装置を備
え、前記パラメータ設定手段により設定される基本制御
値がＥＧＲ装置の基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開
度であり、前記補正手段は、前記触媒温度検出手段によ
り検出又は推定された触媒温度が所定温度以上のとき、
基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度を低減するか、
或いは排気ガス環流を停止するよう補正することを特徴
とする。このように、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度域で
は、基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度を低減する
か、或いは排気ガス環流を停止することにより、燃焼速
度及び燃焼温度を向上させて燃焼効率を高めて燃費率を
向上することができる。
機関のＮＯｘ浄化装置において、前記内燃機関の吸気系
に前記排気系から排気ガスを環流するＥＧＲ装置を備
え、前記パラメータ設定手段により設定される基本制御
値がＥＧＲ装置の基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開
度であり、前記補正手段は、前記触媒温度検出手段によ
り検出又は推定された触媒温度が所定温度以上のとき、
基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度を低減するか、
或いは排気ガス環流を停止するよう補正することを特徴
とする。このように、ＮＯｘ浄化率が高い触媒温度域で
は、基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度を低減する
か、或いは排気ガス環流を停止することにより、燃焼速
度及び燃焼温度を向上させて燃焼効率を高めて燃費率を
向上することができる。
【００１０】請求項４の発明は、内燃機関の排気系に設
けられアンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを
選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排
気系に還元剤を供給する還元剤供給手段、前記ＮＯｘ触
媒の触媒温度又は触媒温度に相関するパラメータを検出
又は推定する触媒温度検出手段、前記内燃機関の運転状
態に応じて前記内燃機関から排出されるＮＯｘ排出量を
検出又は推定するＮＯｘ排出量検出手段、前記触媒温度
検出手段により検出又は推定された情報に基づいて前記
ＮＯｘ触媒の基準浄化率を設定する浄化率設定手段、前
記ＮＯｘ排出量検出手段により検出又は推定されたＮＯ
ｘ排出量及び前記浄化率設定手段により設定された基準
浄化率に基づき前記ＮＯｘ触媒の下流における推定ＮＯ
ｘ放出量を演算するＮＯｘ放出量推定手段、前記内燃機
関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の下流から大気に
放出される目標ＮＯｘ放出量を設定するＮＯｘ放出量設
定手段、前記触媒温度検出手段により検出又は推定され
た情報に基づいて還元剤の添加量を設定する還元剤供給
量設定手段、前記還元剤供給量設定手段により設定され
た添加量となるように前記還元剤供給手段を制御する制
御手段、前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関
に対する制御パラメータの基本制御値を設定するパラメ
ータ設定手段、前記ＮＯｘ放出量設定手段により設定さ
れた目標ＮＯｘ放出量及び前記ＮＯｘ放出量推定手段に
より演算された推定ＮＯｘ放出量との比較結果に応じ
て、前記パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び前記還元剤供給量設定手段により設定された還
元剤の添加量を補正する補正手段、を備えたことを特徴
とする。
けられアンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを
選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排
気系に還元剤を供給する還元剤供給手段、前記ＮＯｘ触
媒の触媒温度又は触媒温度に相関するパラメータを検出
又は推定する触媒温度検出手段、前記内燃機関の運転状
態に応じて前記内燃機関から排出されるＮＯｘ排出量を
検出又は推定するＮＯｘ排出量検出手段、前記触媒温度
検出手段により検出又は推定された情報に基づいて前記
ＮＯｘ触媒の基準浄化率を設定する浄化率設定手段、前
記ＮＯｘ排出量検出手段により検出又は推定されたＮＯ
ｘ排出量及び前記浄化率設定手段により設定された基準
浄化率に基づき前記ＮＯｘ触媒の下流における推定ＮＯ
ｘ放出量を演算するＮＯｘ放出量推定手段、前記内燃機
関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の下流から大気に
放出される目標ＮＯｘ放出量を設定するＮＯｘ放出量設
定手段、前記触媒温度検出手段により検出又は推定され
た情報に基づいて還元剤の添加量を設定する還元剤供給
量設定手段、前記還元剤供給量設定手段により設定され
た添加量となるように前記還元剤供給手段を制御する制
御手段、前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関
に対する制御パラメータの基本制御値を設定するパラメ
ータ設定手段、前記ＮＯｘ放出量設定手段により設定さ
れた目標ＮＯｘ放出量及び前記ＮＯｘ放出量推定手段に
より演算された推定ＮＯｘ放出量との比較結果に応じ
て、前記パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び前記還元剤供給量設定手段により設定された還
元剤の添加量を補正する補正手段、を備えたことを特徴
とする。
【００１１】このように、ＮＯｘ放出量設定手段により
設定された目標ＮＯｘ放出量（エンドガス）及びＮＯｘ
放出量推定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量（エ
ンドガス）の比較結果に応じて、パラメータ設定手段に
より設定された基本制御値、及び還元剤供給量設定手段
により設定された還元剤の添加量を補正することによ
り、エンジンの全運転域において目標ＮＯｘ放出量（大
気へ放出されるエンドガス）となるようＮＯｘ放出量の
低減が図れる。例えば、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮ
Ｏｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯ
ｘ放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標Ｎ
Ｏｘ放出量よりも高いレベルにあるときには、エンジン
からのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）を低減するよう
に基本制御値を補正すると共に補正に応じて還元剤添加
量を補正する。一方、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮＯ
ｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ
放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯ
ｘ放出量より低いレベルにあるときには、エンジンの燃
費が向上するように基本制御値を補正すると共に補正
（基本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出
量が増大）に応じて還元剤添加量を補正により増大した
ＮＯｘをＮＯｘ触媒で効果的に浄化してＮＯx触媒下流
へのＮＯx放出量（エンドガス）を低減することができ
る。
設定された目標ＮＯｘ放出量（エンドガス）及びＮＯｘ
放出量推定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量（エ
ンドガス）の比較結果に応じて、パラメータ設定手段に
より設定された基本制御値、及び還元剤供給量設定手段
により設定された還元剤の添加量を補正することによ
り、エンジンの全運転域において目標ＮＯｘ放出量（大
気へ放出されるエンドガス）となるようＮＯｘ放出量の
低減が図れる。例えば、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮ
Ｏｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯ
ｘ放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標Ｎ
Ｏｘ放出量よりも高いレベルにあるときには、エンジン
からのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）を低減するよう
に基本制御値を補正すると共に補正に応じて還元剤添加
量を補正する。一方、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮＯ
ｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ
放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯ
ｘ放出量より低いレベルにあるときには、エンジンの燃
費が向上するように基本制御値を補正すると共に補正
（基本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出
量が増大）に応じて還元剤添加量を補正により増大した
ＮＯｘをＮＯｘ触媒で効果的に浄化してＮＯx触媒下流
へのＮＯx放出量（エンドガス）を低減することができ
る。
【００１２】請求項５の発明は、内燃機関の排気系に設
けられアンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを
選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排
気系に還元剤を供給する還元剤供給手段、前記ＮＯｘ触
媒の触媒温度又は触媒温度に相関するパラメータを検出
又は推定する触媒温度検出手段、前記内燃機関から排出
される排気ガス流量を検出又は推定する排気ガス流量検
出手段、前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触媒上
流のＮＯｘ濃度を検出又は推定する上流ＮＯｘ濃度検出
手段、前記排気ガス流量検出手段及び前記上流ＮＯｘ濃
度検出手段により検出又は推定された各情報に基づき前
記内燃機関から排出される実ＮＯｘ排出量を演算する実
ＮＯｘ排出量演算手段、前記触媒温度検出手段により検
出又は推定された情報に基づいて前記ＮＯｘ触媒の基準
浄化率を設定する浄化率設定手段、前記ＮＯｘ排出量演
算手段により演算された実ＮＯｘ排出量及び前記浄化率
設定手段により設定された基準浄化率に基づき前記ＮＯ
ｘ触媒の下流における推定ＮＯｘ放出量を演算するＮＯ
ｘ放出量推定手段、前記内燃機関の運転状態に応じて前
記ＮＯｘ触媒の下流から大気に放出される目標ＮＯｘ放
出量を設定するＮＯｘ放出量設定手段、前記触媒温度検
出手段により検出又は推定された情報に基づいて還元剤
の添加量を設定する還元剤供給量設定手段、前記還元剤
供給量設定手段により設定された添加量となるように前
記還元剤供給手段を制御する制御手段、前記内燃機関の
運転状態に応じて前記内燃機関に対する制御パラメータ
の基本制御値を設定するパラメータ設定手段、前記ＮＯ
ｘ放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ放出量及
び前記ＮＯｘ放出量推定手段により演算された推定ＮＯ
ｘ放出量との比較結果に応じて、前記パラメータ設定手
段により設定された基本制御値、及び前記還元剤供給量
設定手段により設定された還元剤の添加量を補正する第
１補正手段、前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触
媒下流のＮＯｘ濃度を検出又は推定する下流ＮＯｘ濃度
検出手段、前記排気ガス流量検出手段及び前記下流ＮＯ
ｘ濃度検出手段により検出又は推定された各情報に基づ
き前記ＮＯｘ触媒の下流から大気に放出される実ＮＯｘ
放出量を演算する実ＮＯｘ放出量演算手段、前記ＮＯｘ
放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ放出量及び
前記実ＮＯｘ放出量演算手段により演算された実ＮＯｘ
放出量との比較結果に基づき前記第１補正手段により補
正された補正基本制御値及び補正添加量を補正する第２
補正手段、を備えたことを特徴とする。
けられアンモニアを還元剤として排気ガス中のＮＯｘを
選択還元するＮＯｘ触媒、前記ＮＯｘ触媒上流の前記排
気系に還元剤を供給する還元剤供給手段、前記ＮＯｘ触
媒の触媒温度又は触媒温度に相関するパラメータを検出
又は推定する触媒温度検出手段、前記内燃機関から排出
される排気ガス流量を検出又は推定する排気ガス流量検
出手段、前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触媒上
流のＮＯｘ濃度を検出又は推定する上流ＮＯｘ濃度検出
手段、前記排気ガス流量検出手段及び前記上流ＮＯｘ濃
度検出手段により検出又は推定された各情報に基づき前
記内燃機関から排出される実ＮＯｘ排出量を演算する実
ＮＯｘ排出量演算手段、前記触媒温度検出手段により検
出又は推定された情報に基づいて前記ＮＯｘ触媒の基準
浄化率を設定する浄化率設定手段、前記ＮＯｘ排出量演
算手段により演算された実ＮＯｘ排出量及び前記浄化率
設定手段により設定された基準浄化率に基づき前記ＮＯ
ｘ触媒の下流における推定ＮＯｘ放出量を演算するＮＯ
ｘ放出量推定手段、前記内燃機関の運転状態に応じて前
記ＮＯｘ触媒の下流から大気に放出される目標ＮＯｘ放
出量を設定するＮＯｘ放出量設定手段、前記触媒温度検
出手段により検出又は推定された情報に基づいて還元剤
の添加量を設定する還元剤供給量設定手段、前記還元剤
供給量設定手段により設定された添加量となるように前
記還元剤供給手段を制御する制御手段、前記内燃機関の
運転状態に応じて前記内燃機関に対する制御パラメータ
の基本制御値を設定するパラメータ設定手段、前記ＮＯ
ｘ放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ放出量及
び前記ＮＯｘ放出量推定手段により演算された推定ＮＯ
ｘ放出量との比較結果に応じて、前記パラメータ設定手
段により設定された基本制御値、及び前記還元剤供給量
設定手段により設定された還元剤の添加量を補正する第
１補正手段、前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触
媒下流のＮＯｘ濃度を検出又は推定する下流ＮＯｘ濃度
検出手段、前記排気ガス流量検出手段及び前記下流ＮＯ
ｘ濃度検出手段により検出又は推定された各情報に基づ
き前記ＮＯｘ触媒の下流から大気に放出される実ＮＯｘ
放出量を演算する実ＮＯｘ放出量演算手段、前記ＮＯｘ
放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ放出量及び
前記実ＮＯｘ放出量演算手段により演算された実ＮＯｘ
放出量との比較結果に基づき前記第１補正手段により補
正された補正基本制御値及び補正添加量を補正する第２
補正手段、を備えたことを特徴とする。
【００１３】このように、ＮＯｘ放出量設定手段により
設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推定手段
により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に応じ
て、パラメータ設定手段により設定された基本制御値、
及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤の添
加量を補正すると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段により
演算された実ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量設定手段に
より設定された目標ＮＯｘ放出量の比較結果に応じて、
補正基本制御値及び補正添加量を補正して、エンジンの
全運転域においてＮＯｘ排出量（大気へ放出されるエン
ドガス）の低減と、燃費向上が図れる。
設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推定手段
により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に応じ
て、パラメータ設定手段により設定された基本制御値、
及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤の添
加量を補正すると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段により
演算された実ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量設定手段に
より設定された目標ＮＯｘ放出量の比較結果に応じて、
補正基本制御値及び補正添加量を補正して、エンジンの
全運転域においてＮＯｘ排出量（大気へ放出されるエン
ドガス）の低減と、燃費向上が図れる。
【００１４】例えば、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮＯ
ｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ
放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯ
ｘ放出量よりも高いレベルにあるときには、エンジンか
らのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）を低減するように
基本制御値を補正すると共に補正に応じて還元剤添加量
を補正する。一方、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮＯｘ
排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ放
出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯｘ
放出量より低いレベルにあるときには、エンジンの燃費
が向上するように基本制御値を補正すると共に補正（基
本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出量が
増大）に応じて還元剤添加量を補正により増大したＮＯ
ｘをＮＯｘ触媒で効果的に浄化してＮＯx触媒下流への
ＮＯx放出量（エンドガス）を低減することができる。
ｘ排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ
放出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯ
ｘ放出量よりも高いレベルにあるときには、エンジンか
らのＮＯｘ排出量（エンジンアウト）を低減するように
基本制御値を補正すると共に補正に応じて還元剤添加量
を補正する。一方、ＮＯｘ放出量推定手段によりＮＯｘ
排出量及び基準浄化率に応じて演算された推定ＮＯｘ放
出量がエンジン運転状態に応じて設定された目標ＮＯｘ
放出量より低いレベルにあるときには、エンジンの燃費
が向上するように基本制御値を補正すると共に補正（基
本制御値の補正によってエンジンからのＮＯｘ排出量が
増大）に応じて還元剤添加量を補正により増大したＮＯ
ｘをＮＯｘ触媒で効果的に浄化してＮＯx触媒下流への
ＮＯx放出量（エンドガス）を低減することができる。
【００１５】更に、ＮＯｘ放出量設定手段により設定さ
れた目標ＮＯｘ放出量及び実ＮＯｘ放出量演算手段によ
り演算された実ＮＯｘ放出量との比較結果に基づき、第
１補正手段により補正された補正基本制御値及び補正添
加量を補正することによって、エンジン制御精度及び制
御応答性を向上して実ＮＯｘ放出量を目標ＮＯｘ放出量
となるように制御してＮＯｘ放出量の低減が図れる。
れた目標ＮＯｘ放出量及び実ＮＯｘ放出量演算手段によ
り演算された実ＮＯｘ放出量との比較結果に基づき、第
１補正手段により補正された補正基本制御値及び補正添
加量を補正することによって、エンジン制御精度及び制
御応答性を向上して実ＮＯｘ放出量を目標ＮＯｘ放出量
となるように制御してＮＯｘ放出量の低減が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態として
の内燃機関のＮＯｘ浄化装置（以後単にＮＯｘ浄化装
置）を図１、図２を参照して説明する。ここでのＮＯｘ
浄化装置Ｍ１は、図示しない車両に搭載された多気筒デ
ィーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１の排気
系２に装着される。エンジン１はエンジン制御装置（以
後、単にエンジンＥＣＵと記す）３により制御され、Ｎ
Ｏｘ浄化装置Ｍ１は排気ガス制御装置（以後単に排気系
ＥＣＵと記す）４に制御され、エンジンＥＣＵ３と排気
系ＥＣＵ４は制御系通信回線５によって相互通信可能に
連結される。
の内燃機関のＮＯｘ浄化装置（以後単にＮＯｘ浄化装
置）を図１、図２を参照して説明する。ここでのＮＯｘ
浄化装置Ｍ１は、図示しない車両に搭載された多気筒デ
ィーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１の排気
系２に装着される。エンジン１はエンジン制御装置（以
後、単にエンジンＥＣＵと記す）３により制御され、Ｎ
Ｏｘ浄化装置Ｍ１は排気ガス制御装置（以後単に排気系
ＥＣＵと記す）４に制御され、エンジンＥＣＵ３と排気
系ＥＣＵ４は制御系通信回線５によって相互通信可能に
連結される。
【００１７】図１において，エンジンＥＣＵ３はエンジ
ン１のアクセルペダル踏込量θａを検出するアクセルペ
ダル開度センサ６と、クランク角情報Δθを検出するク
ランク角センサ７が接続される。ここでクランク角情報
ΔθはエンジンＥＣＵ３においてエンジン回転数Ｎｅの
導出に用いられる。更に、エンジンＥＣＵ３は図示しな
い燃焼室に供給される吸入空気量Ｇａを吸気路Ｉのエア
フローセンサ８で検出する。なお、エアフローセンサ８
の吸入空気量検出に代えてエンジンＥＣＵ３が、エンジ
ン回転数Ｎｅとアクセルペダル開度θａに応じた吸気量
Ｇａを導出しても良い。
ン１のアクセルペダル踏込量θａを検出するアクセルペ
ダル開度センサ６と、クランク角情報Δθを検出するク
ランク角センサ７が接続される。ここでクランク角情報
ΔθはエンジンＥＣＵ３においてエンジン回転数Ｎｅの
導出に用いられる。更に、エンジンＥＣＵ３は図示しな
い燃焼室に供給される吸入空気量Ｇａを吸気路Ｉのエア
フローセンサ８で検出する。なお、エアフローセンサ８
の吸入空気量検出に代えてエンジンＥＣＵ３が、エンジ
ン回転数Ｎｅとアクセルペダル開度θａに応じた吸気量
Ｇａを導出しても良い。
【００１８】吸気路Ｉにはターボチャージャー９のコン
プレッサ９０１が介装され、その回転軸９０２は後述の
排気路Ｅに介装されるターボチャージャー９のタービン
９０３に連結され、これにより排気過給を可能としてい
る。吸気路Ｉのターボチャージャー９の下流にはインタ
クーラ２０が設けられ、吸気冷却を行うことで、エンジン
の吸気の体積効率を向上させ、出力アップを図ってい
る。吸気多岐管１０１と排気多岐管１０２との間にはＥ
ＧＲ装置３１が配備される。ＥＧＲ装置３１はＥＧＲ弁
３１１を備えたＥＧＲ通路３１２で吸気多岐管１０１と
排気多岐管１０２を開閉可能に連結する。エンジンＥＣ
Ｕ３はＥＧＲ制御部ｎ３として機能し、ＥＧＲ信号Ｅｈ
ｅで駆動するＥＧＲ弁３１１の弁開度ｈｅに応じた排気
ガス還流量であるＥＧＲ量の排気を排気路Ｅより吸気路
Ｉに還流して、燃焼室温度を抑え、ＮＯｘ排出量を低減
させることができる。
プレッサ９０１が介装され、その回転軸９０２は後述の
排気路Ｅに介装されるターボチャージャー９のタービン
９０３に連結され、これにより排気過給を可能としてい
る。吸気路Ｉのターボチャージャー９の下流にはインタ
クーラ２０が設けられ、吸気冷却を行うことで、エンジン
の吸気の体積効率を向上させ、出力アップを図ってい
る。吸気多岐管１０１と排気多岐管１０２との間にはＥ
ＧＲ装置３１が配備される。ＥＧＲ装置３１はＥＧＲ弁
３１１を備えたＥＧＲ通路３１２で吸気多岐管１０１と
排気多岐管１０２を開閉可能に連結する。エンジンＥＣ
Ｕ３はＥＧＲ制御部ｎ３として機能し、ＥＧＲ信号Ｅｈ
ｅで駆動するＥＧＲ弁３１１の弁開度ｈｅに応じた排気
ガス還流量であるＥＧＲ量の排気を排気路Ｅより吸気路
Ｉに還流して、燃焼室温度を抑え、ＮＯｘ排出量を低減
させることができる。
【００１９】エンジンＥＣＵ３はその入出力回路に多数
のポートを有し、エアフローセンサ８、アクセルペダル
開度センサ６、クランク角センサ７等よりの検出信号を
取込み、燃料噴射系に制御信号を送出するよう機能す
る。燃料噴射系は燃料圧力調整部１２と、図示しない燃
焼室にインジェクタＶｐにより燃料噴射を行う燃料調整
部１１とを備える。両部は燃料圧力制御部ｎ１及び燃料
制御部ｎ２としてそれぞれ機能するエンジンＥＣＵ３に
より制御される。
のポートを有し、エアフローセンサ８、アクセルペダル
開度センサ６、クランク角センサ７等よりの検出信号を
取込み、燃料噴射系に制御信号を送出するよう機能す
る。燃料噴射系は燃料圧力調整部１２と、図示しない燃
焼室にインジェクタＶｐにより燃料噴射を行う燃料調整
部１１とを備える。両部は燃料圧力制御部ｎ１及び燃料
制御部ｎ２としてそれぞれ機能するエンジンＥＣＵ３に
より制御される。
【００２０】燃料圧力調整部１２は燃料噴射量調整部１
２１を備え、これはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１２
３の高圧燃料を定圧化した上でコモンレール１２２に供
給する。燃料噴射量調整部１２１はエンジンＥＣＵ３に
接続され、その燃料圧力制御部ｎ１の出力Ｄｐに応じて
コモンレール１２２内の圧力が所定圧力となるよう燃圧
調整可能である。
２１を備え、これはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１２
３の高圧燃料を定圧化した上でコモンレール１２２に供
給する。燃料噴射量調整部１２１はエンジンＥＣＵ３に
接続され、その燃料圧力制御部ｎ１の出力Ｄｐに応じて
コモンレール１２２内の圧力が所定圧力となるよう燃圧
調整可能である。
【００２１】燃料調整部１１はコモンレール１２２に電
磁バルブＶｐを介して連結されたインジェクタ１０によ
り高圧燃料噴射を行うコモンレール方式を採る。電磁バ
ルブＶｐはエンジンＥＣＵ３に接続され、燃料制御部ｎ
２の出力Ｄ（Ｇｆ）信号に応じた燃料噴射量Ｇｆ、噴射
時期θｎを調整可能である。なお、電磁バルブＶｐとエ
ンジンＥＣＵ３の接続回線は１つのみ図示した。
磁バルブＶｐを介して連結されたインジェクタ１０によ
り高圧燃料噴射を行うコモンレール方式を採る。電磁バ
ルブＶｐはエンジンＥＣＵ３に接続され、燃料制御部ｎ
２の出力Ｄ（Ｇｆ）信号に応じた燃料噴射量Ｇｆ、噴射
時期θｎを調整可能である。なお、電磁バルブＶｐとエ
ンジンＥＣＵ３の接続回線は１つのみ図示した。
【００２２】ここで燃料制御部ｎ２はエンジン回転数Ｎ
ｅとアクセルペダル開度θａに応じた基本燃料噴射量Ｉ
ＮＪｂを求め、これに水温ｄｔや大気圧ｄｐの各補正値
を加えて燃料噴射量Ｇｆ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄｐ）を
導出する。更に噴射時期θｎ（＝θｂ＋Δθ）は周知の
基本噴射時期θｂに運転条件に応じた補正値Δθを加え
て導出される。その上で、演算された噴射時期θｎ及び
燃料噴射量Ｇｆ相当の出力Ｄ（Ｇｆ）信号を図示しない
燃料噴射用ドライバにセットし、燃料調整部１１の電磁
バルブＶｐに出力し、インジェクタ１０の燃料噴射を制
御している。
ｅとアクセルペダル開度θａに応じた基本燃料噴射量Ｉ
ＮＪｂを求め、これに水温ｄｔや大気圧ｄｐの各補正値
を加えて燃料噴射量Ｇｆ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄｐ）を
導出する。更に噴射時期θｎ（＝θｂ＋Δθ）は周知の
基本噴射時期θｂに運転条件に応じた補正値Δθを加え
て導出される。その上で、演算された噴射時期θｎ及び
燃料噴射量Ｇｆ相当の出力Ｄ（Ｇｆ）信号を図示しない
燃料噴射用ドライバにセットし、燃料調整部１１の電磁
バルブＶｐに出力し、インジェクタ１０の燃料噴射を制
御している。
【００２３】上述のようにエンジンＥＣＵ３は燃料圧力
制御部ｎ１、燃料制御部ｎ２、ＥＧＲ制御部ｎ３からな
るエンジン制御手段Ｅ２としての機能に加え、後述のパ
ラメータ設定手段Ｅ１としても機能する。ここで、パラ
メータ設定手段Ｅ１はエンジン１の運転状態、例えば、エ
ンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｇａ、アクセルペダル開
度θａに応じてエンジンに対する制御パラメータの基本
制御値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期
θｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅを設定する。
制御部ｎ１、燃料制御部ｎ２、ＥＧＲ制御部ｎ３からな
るエンジン制御手段Ｅ２としての機能に加え、後述のパ
ラメータ設定手段Ｅ１としても機能する。ここで、パラ
メータ設定手段Ｅ１はエンジン１の運転状態、例えば、エ
ンジン回転数Ｎｅ、吸入空気量Ｇａ、アクセルペダル開
度θａに応じてエンジンに対する制御パラメータの基本
制御値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期
θｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅを設定する。
【００２４】図１のＮＯｘ浄化装置Ｍ１は排気管２１の
途中に装着されたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒１３とそ
の上流の供給位置ｆより排気路Ｅにエアアシストで尿素
水を供給ｆする還元剤供給手段である尿素水供給装置１
４と、尿素水供給装置１４の上流側のＮＯｘ濃度Ｓｎｏ
ｘｆを出力する前ＮＯｘセンサ１５と、ＳＣＲ触媒１３
の温度Ｔｅｘを出力する触媒温度検出手段としての温度
センサ１６と、ＳＣＲ触媒１３の下流のＮＯｘ濃度Ｓｎ
ｏｘｒを出力する後ＮＯｘセンサ２９と、制御部を成す
排気系ＥＣＵ４とを備える。
途中に装着されたＮＯｘ触媒であるＳＣＲ触媒１３とそ
の上流の供給位置ｆより排気路Ｅにエアアシストで尿素
水を供給ｆする還元剤供給手段である尿素水供給装置１
４と、尿素水供給装置１４の上流側のＮＯｘ濃度Ｓｎｏ
ｘｆを出力する前ＮＯｘセンサ１５と、ＳＣＲ触媒１３
の温度Ｔｅｘを出力する触媒温度検出手段としての温度
センサ１６と、ＳＣＲ触媒１３の下流のＮＯｘ濃度Ｓｎ
ｏｘｒを出力する後ＮＯｘセンサ２９と、制御部を成す
排気系ＥＣＵ４とを備える。
【００２５】ＳＣＲ触媒１３は排気路Ｅを成す排気管２
１の途中のＮＯｘ触媒コンバータ１８に収容される。Ｎ
Ｏｘ触媒コンバータ１８はケーシング１８１を備え、ケ
ーシング１８１内にハニカム構造のセラミック製の触媒
担体ＳＣＲ触媒１３のブロック表示と重なる）を備え、
同触媒担体を金属網を束ねたシール材１８２を介してず
れなく支持しており、同担体にＳＣＲ触媒１３として機
能するための触媒金属（例えば酸化バナジウムＶ２Ｏ５
等）が担持される。ＳＣＲ触媒１３はアンモニア（ＮＨ
３）を還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元可能
である。即ち、上述の式（１）のように尿素水は加水分
解してアンモニアを生成し、これがＳＣＲ触媒１３に供
給される。ＳＣＲ触媒１３はアンモニアを還元剤として
上述の（２）、（３）式の反応を主に行い、ＮＨ３と窒
素酸化物との間の脱硝反応を促進することができる。
１の途中のＮＯｘ触媒コンバータ１８に収容される。Ｎ
Ｏｘ触媒コンバータ１８はケーシング１８１を備え、ケ
ーシング１８１内にハニカム構造のセラミック製の触媒
担体ＳＣＲ触媒１３のブロック表示と重なる）を備え、
同触媒担体を金属網を束ねたシール材１８２を介してず
れなく支持しており、同担体にＳＣＲ触媒１３として機
能するための触媒金属（例えば酸化バナジウムＶ２Ｏ５
等）が担持される。ＳＣＲ触媒１３はアンモニア（ＮＨ
３）を還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元可能
である。即ち、上述の式（１）のように尿素水は加水分
解してアンモニアを生成し、これがＳＣＲ触媒１３に供
給される。ＳＣＲ触媒１３はアンモニアを還元剤として
上述の（２）、（３）式の反応を主に行い、ＮＨ３と窒
素酸化物との間の脱硝反応を促進することができる。
【００２６】排気管２１の供給位置ｆの尿素水供給装置
１４はＮＯｘ触媒コンバータ１８の上流開口側に向けて
尿素水を噴霧する添加ノズル１９と、添加ノズル１９に
接続された噴射管２６と、噴射管２６の上流端の高圧エ
アタンク２２と、同タンク近傍に設けた高圧エア制御バ
ルブ２３と、高圧エア制御バルブ２３より下流位置で開
口する尿素水パイプ２４と、尿素水パイプ２４に尿素水
を供給する尿素水タンク２８と、尿素水パイプ２４に尿
素水を供給する尿素水供給部２７と、これらの制御手段
を成す排気系ＥＣＵ４とを備える。高圧エアタンク２２
は図示しないエア供給手段に接続され、これが適時に駆
動することでタンク内を常時一定高圧エアに保持してい
る。尿素水タンク２８は尿素を水に溶解した一定濃度の
水溶液を貯蔵しており、適時に補給されるようになって
いる。
１４はＮＯｘ触媒コンバータ１８の上流開口側に向けて
尿素水を噴霧する添加ノズル１９と、添加ノズル１９に
接続された噴射管２６と、噴射管２６の上流端の高圧エ
アタンク２２と、同タンク近傍に設けた高圧エア制御バ
ルブ２３と、高圧エア制御バルブ２３より下流位置で開
口する尿素水パイプ２４と、尿素水パイプ２４に尿素水
を供給する尿素水タンク２８と、尿素水パイプ２４に尿
素水を供給する尿素水供給部２７と、これらの制御手段
を成す排気系ＥＣＵ４とを備える。高圧エアタンク２２
は図示しないエア供給手段に接続され、これが適時に駆
動することでタンク内を常時一定高圧エアに保持してい
る。尿素水タンク２８は尿素を水に溶解した一定濃度の
水溶液を貯蔵しており、適時に補給されるようになって
いる。
【００２７】排気系ＥＣＵ４はその入出力回路に多数の
ポートを有し、前後ＮＯｘセンサ１５、２９と温度セン
サ１６等よりの検出信号を入力でき、高圧エア制御バル
ブ２３、尿素水供給部２７に制御信号を出力する。しか
も、制御系通信回線５を介しエンジンＥＣＵ３とデータ
（後述のＣＴｕ，ＣＴｄ等）の送受を可能としている。
排気系ＥＣＵ４は入出力インターフェース４０１、記憶
部４０２、バッテリバックアップ用の不揮発性メモリ４
０３および中央処理部４０４を備え、特に、還元剤供給
量設定手段Ａ１、制御手段Ａ２、補正手段Ａ３として機
能する。
ポートを有し、前後ＮＯｘセンサ１５、２９と温度セン
サ１６等よりの検出信号を入力でき、高圧エア制御バル
ブ２３、尿素水供給部２７に制御信号を出力する。しか
も、制御系通信回線５を介しエンジンＥＣＵ３とデータ
（後述のＣＴｕ，ＣＴｄ等）の送受を可能としている。
排気系ＥＣＵ４は入出力インターフェース４０１、記憶
部４０２、バッテリバックアップ用の不揮発性メモリ４
０３および中央処理部４０４を備え、特に、還元剤供給
量設定手段Ａ１、制御手段Ａ２、補正手段Ａ３として機
能する。
【００２８】排気系ＥＣＵ４の還元剤供給量設定手段Ａ
１は触媒温度検出手段ｓ１１（温度センサ１６）により
検出又は推定された情報に基づいて還元剤の添加量Ｄ
ＮＨ３を設定するもので、図２に示すような演算処理を
行う。まず、図４の目標吸着量−触媒温度マップｍ２を
用い、触媒温度Ｔｅｘに応じてアンモニアスリップしな
い範囲（実線Ｌ１以下で例えば破線Ｌ２近傍の値）のア
ンモニアの目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を吸着量演算手段
Ｂ１０で求める。次いで、触媒温度Ｔｅｘに応じた基本
ＮＯｘ浄化率ηｂを図３の触媒温度−浄化率マップｍ１
を用い、浄化率設定手段Ｂ１２で演算する。
１は触媒温度検出手段ｓ１１（温度センサ１６）により
検出又は推定された情報に基づいて還元剤の添加量Ｄ
ＮＨ３を設定するもので、図２に示すような演算処理を
行う。まず、図４の目標吸着量−触媒温度マップｍ２を
用い、触媒温度Ｔｅｘに応じてアンモニアスリップしな
い範囲（実線Ｌ１以下で例えば破線Ｌ２近傍の値）のア
ンモニアの目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を吸着量演算手段
Ｂ１０で求める。次いで、触媒温度Ｔｅｘに応じた基本
ＮＯｘ浄化率ηｂを図３の触媒温度−浄化率マップｍ１
を用い、浄化率設定手段Ｂ１２で演算する。
【００２９】更に、ＮＯｘ排出量検出手段Ｂ１１で、図
５のＮＯｘ排出量マップｍ３を用いて、エンジンから排
出されるＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘを演算する。ここでのエ
ンジンＮＯｘ排出量マップｍ３は、等ＮＯｘ排出量Ｕｎ
ｏｘ線（右上側が排出量大、左下が小）が設定され、エ
ンジン１の運転状態であるエンジン回転数Ｎｅとアクセ
ルペダル開度θａ（負荷）に応じたマップ値Ｕｎｏｘを
導出する。次いで、還元剤供給量設定手段Ｂ１５（図４
の目標吸着量−触媒温度マップｍ２を参照）において、
まず、エンジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘと基本ＮＯｘ浄化
率ηｂから今回の消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を求め
る。
５のＮＯｘ排出量マップｍ３を用いて、エンジンから排
出されるＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘを演算する。ここでのエ
ンジンＮＯｘ排出量マップｍ３は、等ＮＯｘ排出量Ｕｎ
ｏｘ線（右上側が排出量大、左下が小）が設定され、エ
ンジン１の運転状態であるエンジン回転数Ｎｅとアクセ
ルペダル開度θａ（負荷）に応じたマップ値Ｕｎｏｘを
導出する。次いで、還元剤供給量設定手段Ｂ１５（図４
の目標吸着量−触媒温度マップｍ２を参照）において、
まず、エンジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘと基本ＮＯｘ浄化
率ηｂから今回の消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を求め
る。
【００３０】次いで、前回の目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ−
１）から消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を減算した値β
（＝ＳＮＨ３（ｎ−１）−ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ））に今
回の添加量ＤＮＨ３を加算した値が、今回の目標吸着量
ＳＮＨ３（ｎ）と一致するように、添加量ＤＮＨ３を求
める（式（４）を参照）。 ＳNH3（ｎ）＝ＳNH3（ｎ−１）＋ＤNH3−ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）・・（４） このように還元剤供給量設定手段Ａ１は今回のアンモニ
アの添加量ＤＮＨ３を導出する。制御手段Ａ２は還元剤
供給量設定手段Ａ１により設定された添加量ＤＮＨ３と
なるように還元剤供給手段である尿素水供給装置１４を
制御する。
１）から消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を減算した値β
（＝ＳＮＨ３（ｎ−１）−ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ））に今
回の添加量ＤＮＨ３を加算した値が、今回の目標吸着量
ＳＮＨ３（ｎ）と一致するように、添加量ＤＮＨ３を求
める（式（４）を参照）。 ＳNH3（ｎ）＝ＳNH3（ｎ−１）＋ＤNH3−ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）・・（４） このように還元剤供給量設定手段Ａ１は今回のアンモニ
アの添加量ＤＮＨ３を導出する。制御手段Ａ２は還元剤
供給量設定手段Ａ１により設定された添加量ＤＮＨ３と
なるように還元剤供給手段である尿素水供給装置１４を
制御する。
【００３１】補正手段Ａ３は触媒温度検出手段（温度セ
ンサ１６）により検出又は推定された情報（推定及び目
標ＮＯｘ放出量の比較による判定値であるＮＯｘ排出量
増減指令信号ＣＴｕ，ＣＴｄ）に基づいて、パラメータ
設定手段Ｅ１により設定された基本制御値（基本燃料噴
射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈ
ｅ）、及び還元剤供給量設定手段Ａ１により設定された
還元剤の添加量ＤＮＨ３をそれぞれ補正する。ここで補
正手段Ａ３は、図２に示すような演算処理を行う。ま
ず、ＮＯｘ排出量検出手段Ｂ１１からのエンジンＮＯｘ
排出量、浄化率設定手段Ｂ１２からの基本ＮＯｘ浄化率
ηｂを演算部Ｂ１３（ＮＯｘ放出量推定手段）で取込
む。その上で、両値に基づきＮＯｘ触媒の下流における
推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘ（＝Ｕｎｏｘ×（１−η
ｂ））を演算する。
ンサ１６）により検出又は推定された情報（推定及び目
標ＮＯｘ放出量の比較による判定値であるＮＯｘ排出量
増減指令信号ＣＴｕ，ＣＴｄ）に基づいて、パラメータ
設定手段Ｅ１により設定された基本制御値（基本燃料噴
射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈ
ｅ）、及び還元剤供給量設定手段Ａ１により設定された
還元剤の添加量ＤＮＨ３をそれぞれ補正する。ここで補
正手段Ａ３は、図２に示すような演算処理を行う。ま
ず、ＮＯｘ排出量検出手段Ｂ１１からのエンジンＮＯｘ
排出量、浄化率設定手段Ｂ１２からの基本ＮＯｘ浄化率
ηｂを演算部Ｂ１３（ＮＯｘ放出量推定手段）で取込
む。その上で、両値に基づきＮＯｘ触媒の下流における
推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘ（＝Ｕｎｏｘ×（１−η
ｂ））を演算する。
【００３２】更に、ＮＯｘ放出量設定手段Ｂ１４では、
エンジン１の運転状態に応じてＮＯｘ触媒の下流から大
気に放出される目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘを設定す
る。ここでは目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘはＮＯｘ放出
量マップｍ４（図６参照）を予め作成し、使用すること
となる。次いで、比較判定手段Ｂ１７では、ＮＯｘ放出
量設定手段Ｂ１４により設定された目標ＮＯｘ放出量Ｚ
Ｏｎｏｘ及び演算部Ｂ１３（ＮＯｘ放出量推定手段）に
より演算された推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘを比較す
る。
エンジン１の運転状態に応じてＮＯｘ触媒の下流から大
気に放出される目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘを設定す
る。ここでは目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘはＮＯｘ放出
量マップｍ４（図６参照）を予め作成し、使用すること
となる。次いで、比較判定手段Ｂ１７では、ＮＯｘ放出
量設定手段Ｂ１４により設定された目標ＮＯｘ放出量Ｚ
Ｏｎｏｘ及び演算部Ｂ１３（ＮＯｘ放出量推定手段）に
より演算された推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘを比較す
る。
【００３３】ここでは、目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘに
対して、推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘが小さい場合、エン
ジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘの増加が可能であることよ
り、ＮＯｘ増量指示信号ＣＴｕを出力し、推定ＮＯｘ放
出量Ｚ１ｎｏｘが大きい場合、エンジンＮＯｘ排出量Ｕ
ｎｏｘを低減する必要があることより、ＮＯｘ減量指示
信号ＣＴｄを出力する。その上で補正演算手段Ｂ１８は
パラメータ設定手段Ｅ１により設定された基本制御値、
例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、
基本ＥＧＲ率ｈｅ、及び、還元剤供給量設定手段Ａ１に
より設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する。
対して、推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘが小さい場合、エン
ジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘの増加が可能であることよ
り、ＮＯｘ増量指示信号ＣＴｕを出力し、推定ＮＯｘ放
出量Ｚ１ｎｏｘが大きい場合、エンジンＮＯｘ排出量Ｕ
ｎｏｘを低減する必要があることより、ＮＯｘ減量指示
信号ＣＴｄを出力する。その上で補正演算手段Ｂ１８は
パラメータ設定手段Ｅ１により設定された基本制御値、
例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、
基本ＥＧＲ率ｈｅ、及び、還元剤供給量設定手段Ａ１に
より設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する。
【００３４】ここでＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕの入
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正
し、基本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧ
Ｒ率ｈｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正に
より、ＮＯｘ増を図る。同時に、添加量ＤＮＨ３を＋γ
で増量補正してＮＯｘ増加に対処することができる。逆
に、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄの入力時には、基本
燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正し、基本噴射開始
時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧＲ率ｈｅを＋Δｈ
で開弁側に補正する。これら各補正により、ＮＯｘ減少
を図る。更に、添加量ＤＮＨ３を−γで減量補正し、尿
素水の無駄な添加を防止する。
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正
し、基本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧ
Ｒ率ｈｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正に
より、ＮＯｘ増を図る。同時に、添加量ＤＮＨ３を＋γ
で増量補正してＮＯｘ増加に対処することができる。逆
に、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄの入力時には、基本
燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正し、基本噴射開始
時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧＲ率ｈｅを＋Δｈ
で開弁側に補正する。これら各補正により、ＮＯｘ減少
を図る。更に、添加量ＤＮＨ３を−γで減量補正し、尿
素水の無駄な添加を防止する。
【００３５】次に、図１のエンジンＥＣＵ３及び排気系
ＥＣＵ４の各制御処理を、図７乃至図９の各制御ルーチ
ンに沿って説明する。エンジン１の駆動時において、排
気系ＥＣＵ４は、エンジンキーのオンと同時に図７のメ
インルーチンを所定制御サイクル毎に繰り返す。ここで
はステップｓａでキーオンを確認し、ステップｓｂで
は、排気ガス温度Ｔｅｘ、エンジンＥＣＵ３からの吸入
空気量Ｇａ、燃料噴射量Ｇｆ，排気量Ｕｅｘ、前回吸着
量ＳＮＨ ３（ｎ−１）、その他のデータを取込み、これ
ら各値が適正値か否かの判断をし、正常でないと図示し
ない故障表示灯を駆動する。
ＥＣＵ４の各制御処理を、図７乃至図９の各制御ルーチ
ンに沿って説明する。エンジン１の駆動時において、排
気系ＥＣＵ４は、エンジンキーのオンと同時に図７のメ
インルーチンを所定制御サイクル毎に繰り返す。ここで
はステップｓａでキーオンを確認し、ステップｓｂで
は、排気ガス温度Ｔｅｘ、エンジンＥＣＵ３からの吸入
空気量Ｇａ、燃料噴射量Ｇｆ，排気量Ｕｅｘ、前回吸着
量ＳＮＨ ３（ｎ−１）、その他のデータを取込み、これ
ら各値が適正値か否かの判断をし、正常でないと図示し
ない故障表示灯を駆動する。
【００３６】センサ等が正常でステップsｃに進むと、
触媒温度Ｔｅｘが設定温度Ｔｈ（例えば１５０℃）以上
か否か判断し、以上（Ｙｅｓ）ではステップｓｅに進
み、設定温度Ｔｅｘが暖機温度Ｔｈ未満ではステップｓ
ｄに進む。触媒温度Ｔｅｘが低くステップｓｄに達する
と、ＮＯｘ処理能力が低いのでＮＯｘの排出量減少を図
るべく、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄをエンジンＥＣ
Ｕ３に出力する。触媒温度Ｔｅｘが高く、ステップsｅ
に達すると、ここでは、ＮＯｘ浄化処理を行い、ステッ
プｓｂにリターンする。
触媒温度Ｔｅｘが設定温度Ｔｈ（例えば１５０℃）以上
か否か判断し、以上（Ｙｅｓ）ではステップｓｅに進
み、設定温度Ｔｅｘが暖機温度Ｔｈ未満ではステップｓ
ｄに進む。触媒温度Ｔｅｘが低くステップｓｄに達する
と、ＮＯｘ処理能力が低いのでＮＯｘの排出量減少を図
るべく、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄをエンジンＥＣ
Ｕ３に出力する。触媒温度Ｔｅｘが高く、ステップsｅ
に達すると、ここでは、ＮＯｘ浄化処理を行い、ステッ
プｓｂにリターンする。
【００３７】ＮＯｘ浄化処理では、図８のＮＯｘ浄化ル
ーチンを実行する。ステップｓ１では排気ガス温度Ｔｅ
ｘに応じた基本ＮＯｘ浄化率ηｂを図３のＮＯｘ浄化率
演算マップｍ１に基づき導出し、ステップｓ３に達す
る。ステップｓ２では、触媒温度Ｔｅｘ相当の今回の目
標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を図４の目標吸着量演算マップ
ｍ２より導出し、ステップｓ３に達する。ステップｓ３
では、図５のエンジンＮＯｘ排出量マップｍ３を用いエ
ンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル開度θａ（負荷）に
応じたエンジン１から排出されるマップ値Ｕｎｏｘを導
出する。ステップｓ４では、推定されたエンジンＮＯｘ
排出量Ｕｎｏｘ及び基本ＮＯｘ浄化率ηｂに基づきアン
モニアの消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を導出する。
ーチンを実行する。ステップｓ１では排気ガス温度Ｔｅ
ｘに応じた基本ＮＯｘ浄化率ηｂを図３のＮＯｘ浄化率
演算マップｍ１に基づき導出し、ステップｓ３に達す
る。ステップｓ２では、触媒温度Ｔｅｘ相当の今回の目
標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を図４の目標吸着量演算マップ
ｍ２より導出し、ステップｓ３に達する。ステップｓ３
では、図５のエンジンＮＯｘ排出量マップｍ３を用いエ
ンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル開度θａ（負荷）に
応じたエンジン１から排出されるマップ値Ｕｎｏｘを導
出する。ステップｓ４では、推定されたエンジンＮＯｘ
排出量Ｕｎｏｘ及び基本ＮＯｘ浄化率ηｂに基づきアン
モニアの消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）を導出する。
【００３８】ステップｓ５に達すると、前回の目標吸着
量ＳＮＨ３（ｎ−１）から消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）
を減算した値β（＝ＳＮＨ３（ｎ−１）−ｆ（ηｂ×Ｕ
ｎｏｘ））に今回の添加量ＤＮＨ３を加算した値が、今
回の目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）と一致するように、添加
量ＤＮＨ３を求める（式（４）を参照）。ステップｓ６
では、推定されたエンジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘ及び基
本ＮＯｘ浄化率ηｂに基づきＮＯｘ触媒の下流における
推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘ（＝Ｕｎｏｘ×（１−η
ｂ））を演算する。更に、ステップｓ７では目標ＮＯｘ
放出量ＺＯｎｏｘを図６のＮＯｘ放出量マップｍ４より
導出する。
量ＳＮＨ３（ｎ−１）から消費量ｆ（ηｂ×Ｕｎｏｘ）
を減算した値β（＝ＳＮＨ３（ｎ−１）−ｆ（ηｂ×Ｕ
ｎｏｘ））に今回の添加量ＤＮＨ３を加算した値が、今
回の目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）と一致するように、添加
量ＤＮＨ３を求める（式（４）を参照）。ステップｓ６
では、推定されたエンジンＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘ及び基
本ＮＯｘ浄化率ηｂに基づきＮＯｘ触媒の下流における
推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘ（＝Ｕｎｏｘ×（１−η
ｂ））を演算する。更に、ステップｓ７では目標ＮＯｘ
放出量ＺＯｎｏｘを図６のＮＯｘ放出量マップｍ４より
導出する。
【００３９】次いでステップｓ８では導出された目標Ｎ
Ｏｘ放出量ＺＯｎｏｘと推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘと
を比較し、目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘより推定ＮＯｘ
放出量Ｚ１ｎｏｘが小さい場合はステップｓ１０に、目
標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘより推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎ
ｏｘが大きい場合はステップｓ９に進む。ステップｓ１
０ではＺＯｎｏｘ＞Ｚ１ｎｏｘであることより、ＮＯｘ
排出量増指令信号ＣＴｕ及び添加量増量補正値＋γを設
定し、ＮＯｘ放出量を増加修正する。ここで、γ＝ｆ
（ηｂ×ＣＴｕ）である。
Ｏｘ放出量ＺＯｎｏｘと推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎｏｘと
を比較し、目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘより推定ＮＯｘ
放出量Ｚ１ｎｏｘが小さい場合はステップｓ１０に、目
標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘより推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎ
ｏｘが大きい場合はステップｓ９に進む。ステップｓ１
０ではＺＯｎｏｘ＞Ｚ１ｎｏｘであることより、ＮＯｘ
排出量増指令信号ＣＴｕ及び添加量増量補正値＋γを設
定し、ＮＯｘ放出量を増加修正する。ここで、γ＝ｆ
（ηｂ×ＣＴｕ）である。
【００４０】逆に、ステップｓ９ではＺＯｎｏｘ≦Ｚ１
ｎｏｘであることより、ＮＯｘ放出量を減少修正する必
要があり、ＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕ及びＮＯｘ減
量補正のため添加量減量補正値−γを設定する。ここ
で、γ＝ｆ（ηｂ×ＣＴｕ）である。次いでステップｓ
１１、ｓ１２に達すると、演算された今回のアンモニア
の添加量ＤＮＨ３を得るに相当する尿素水の基本添加量
ｆ（ＤＮＨ３）及びこれに最新の添加量増減量補正値±
γを加減算し、尿素水の総添加量（ｆ（ＤＮＨ３）±
γ）相当の出力ＤＵを導出し、同出力ＤＵで尿素水供給
部２７を駆動し、メインルーチンに戻る。
ｎｏｘであることより、ＮＯｘ放出量を減少修正する必
要があり、ＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕ及びＮＯｘ減
量補正のため添加量減量補正値−γを設定する。ここ
で、γ＝ｆ（ηｂ×ＣＴｕ）である。次いでステップｓ
１１、ｓ１２に達すると、演算された今回のアンモニア
の添加量ＤＮＨ３を得るに相当する尿素水の基本添加量
ｆ（ＤＮＨ３）及びこれに最新の添加量増減量補正値±
γを加減算し、尿素水の総添加量（ｆ（ＤＮＨ３）±
γ）相当の出力ＤＵを導出し、同出力ＤＵで尿素水供給
部２７を駆動し、メインルーチンに戻る。
【００４１】一方、エンジンＥＣＵ３では、図９のエン
ジンＮＯｘ排出量補正ルーチンを実行する。そのステッ
プｃ１に達すると、エンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダ
ル開度θａ，単位クランク角Δθ、等のエンジン運転情
報を取込み、更に、排気系ＥＣＵ４より、ＮＯｘ排出量減
指令信号ＣＴｄ、あるいはＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴ
ｕを取込み、ステップｃ２に進む。ステップｃ２では、Ｎ
Ｏｘ排出量減指令信号ＣＴｄに応じて、基本燃料噴射量
Ｇｆの増量補正値＋Δｇｆ、基本噴射開始時期θｎの遅
角補正値＋Δθ、ＥＧＲ率ｈｅの開弁補正値＋Δｈを設
定し、あるいはＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕに応じ
て、基本燃料噴射量Ｇｆの減量補正値−Δｇｆ、基本噴
射開始時期θｎの進角補正値−Δθ、ＥＧＲ率ｈｅの閉
弁補正値−Δｈを設定する。
ジンＮＯｘ排出量補正ルーチンを実行する。そのステッ
プｃ１に達すると、エンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダ
ル開度θａ，単位クランク角Δθ、等のエンジン運転情
報を取込み、更に、排気系ＥＣＵ４より、ＮＯｘ排出量減
指令信号ＣＴｄ、あるいはＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴ
ｕを取込み、ステップｃ２に進む。ステップｃ２では、Ｎ
Ｏｘ排出量減指令信号ＣＴｄに応じて、基本燃料噴射量
Ｇｆの増量補正値＋Δｇｆ、基本噴射開始時期θｎの遅
角補正値＋Δθ、ＥＧＲ率ｈｅの開弁補正値＋Δｈを設
定し、あるいはＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕに応じ
て、基本燃料噴射量Ｇｆの減量補正値−Δｇｆ、基本噴
射開始時期θｎの進角補正値−Δθ、ＥＧＲ率ｈｅの閉
弁補正値−Δｈを設定する。
【００４２】ステップｃ３では、基準噴射量ＩＮＪｂに
水温や大気圧の各補正値ｄｔ，ｄｐを加えた値を今回の
増減量補正値±Δｇｆで補正し、今回の噴射量Ｇｆを導
出する。ステップｃ４では導出した噴射量Ｇｆ相当出力
を燃料調整部１１の図示しない噴射量ドライバーにセッ
トして適時に噴射作動させ、ステップｃ５に達する。こ
こで、燃料噴射量を増量処理することでＮＯｘ排出量の
増量処理によるエンジン出力低下防止を図り、減量する
ことでＮＯｘ排出量の減量処理によるエンジン出力増大
防止を図ることができる。
水温や大気圧の各補正値ｄｔ，ｄｐを加えた値を今回の
増減量補正値±Δｇｆで補正し、今回の噴射量Ｇｆを導
出する。ステップｃ４では導出した噴射量Ｇｆ相当出力
を燃料調整部１１の図示しない噴射量ドライバーにセッ
トして適時に噴射作動させ、ステップｃ５に達する。こ
こで、燃料噴射量を増量処理することでＮＯｘ排出量の
増量処理によるエンジン出力低下防止を図り、減量する
ことでＮＯｘ排出量の減量処理によるエンジン出力増大
防止を図ることができる。
【００４３】ステップｃ５では基本噴射開始時期θｎの
今回の進角あるいは遅角補正値±Δθを取込み、ステッ
プｃ６では基準進角値θｂを補正値±Δθで補正し、今
回の噴射時期θｎ（＝θｂ＋Δθ）を導出する。次い
で、ステップｃ７では今回の噴射時期θｎを図示しない
噴射時期ドライバーにセットし、これに応じて燃料調整
部１１がインジェクタ１０を噴射時期θｎに駆動する。
このように燃料噴射タイミングを進角処理することでＮ
Ｏｘ排出量の増量を図り、遅角することでＮＯｘ排出量
の減量を図ることができる。
今回の進角あるいは遅角補正値±Δθを取込み、ステッ
プｃ６では基準進角値θｂを補正値±Δθで補正し、今
回の噴射時期θｎ（＝θｂ＋Δθ）を導出する。次い
で、ステップｃ７では今回の噴射時期θｎを図示しない
噴射時期ドライバーにセットし、これに応じて燃料調整
部１１がインジェクタ１０を噴射時期θｎに駆動する。
このように燃料噴射タイミングを進角処理することでＮ
Ｏｘ排出量の増量を図り、遅角することでＮＯｘ排出量
の減量を図ることができる。
【００４４】ステップｃ８ではＥＧＲ率ｈｅの開弁、あ
るいは閉弁補正値±Δｈを取込む。その上で、ＥＧＲ率
ｈｅを今回の補正値±Δｈで修正し、同修正された今回
のＥＧＲ率（ｈｅ±Δｈ）相当の出力でＥＧＲ弁３１１
を駆動する。これにより、弁開度ｈｅ±Δｈに応じたＥ
ＧＲ量の排気を還流して、ＮＯｘ排出量を増減させるこ
とができる。この後、ステップｃ９ではその他のエンジ
ン制御処理を行い、ステップｃ１に戻る。このように、
排気系ＥＣＵ４は触媒温度Ｔｅｘを設定温度Ｔｈ（所定
温度）と比較し、触媒温度Ｔｅｘが設定温度Ｔｈ未満の
ときに、エンジンアウトでのＮＯｘ排出量減指令信号Ｃ
ＴｄをエンジンＥＣＵ３に送信し、触媒温度Ｔｅｘが設
定温度Ｔｈ（所定温度）以上のときに、尿素水添加量を
目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘと推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎ
ｏｘとの比較により増減修正する。
るいは閉弁補正値±Δｈを取込む。その上で、ＥＧＲ率
ｈｅを今回の補正値±Δｈで修正し、同修正された今回
のＥＧＲ率（ｈｅ±Δｈ）相当の出力でＥＧＲ弁３１１
を駆動する。これにより、弁開度ｈｅ±Δｈに応じたＥ
ＧＲ量の排気を還流して、ＮＯｘ排出量を増減させるこ
とができる。この後、ステップｃ９ではその他のエンジ
ン制御処理を行い、ステップｃ１に戻る。このように、
排気系ＥＣＵ４は触媒温度Ｔｅｘを設定温度Ｔｈ（所定
温度）と比較し、触媒温度Ｔｅｘが設定温度Ｔｈ未満の
ときに、エンジンアウトでのＮＯｘ排出量減指令信号Ｃ
ＴｄをエンジンＥＣＵ３に送信し、触媒温度Ｔｅｘが設
定温度Ｔｈ（所定温度）以上のときに、尿素水添加量を
目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘと推定ＮＯｘ放出量Ｚ１ｎ
ｏｘとの比較により増減修正する。
【００４５】触媒温度Ｔｅｘが高温の場合、排出される
エンドガスのＮＯｘ浄化率が高いため、この運転域のエ
ンジンＥＣＵ３はＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕを入力
され、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正し、基
本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧＲ率ｈ
ｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正により、
燃費率が良くなるように、ＮＯｘ排出量増方向の補正、
即ち、燃焼室の温度上昇を図ることとなり、燃焼効率を
高めて燃費率を向上することができる。
エンドガスのＮＯｘ浄化率が高いため、この運転域のエ
ンジンＥＣＵ３はＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕを入力
され、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正し、基
本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧＲ率ｈ
ｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正により、
燃費率が良くなるように、ＮＯｘ排出量増方向の補正、
即ち、燃焼室の温度上昇を図ることとなり、燃焼効率を
高めて燃費率を向上することができる。
【００４６】逆に、触媒温度Ｔｅｘが低いときには排出
されるＮＯｘの還元処理が進まないことより、エンジン
ＮＯｘ排出量自体を抑える。この運転域のエンジンＥＣ
Ｕ３は、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄを入力され、基
本燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正し、基本噴射開
始時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧＲ率ｈｅを＋Δ
ｈで開弁側に補正する。これら各補正により、燃焼室の
温度降下によるエンジンのＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘを抑
え、低温運転域であっても目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ
を維持することとなる。
されるＮＯｘの還元処理が進まないことより、エンジン
ＮＯｘ排出量自体を抑える。この運転域のエンジンＥＣ
Ｕ３は、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄを入力され、基
本燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正し、基本噴射開
始時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧＲ率ｈｅを＋Δ
ｈで開弁側に補正する。これら各補正により、燃焼室の
温度降下によるエンジンのＮＯｘ排出量Ｕｎｏｘを抑
え、低温運転域であっても目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ
を維持することとなる。
【００４７】このように、触媒温度に応じてエンジンＥ
ＣＵ３のパラメータ設定手段Ｅ１により設定された内燃
機関に対する基本制御値（基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴
射開始時期θｎ、ＥＧＲ率ｈｅ）を補正（＋Δｇｆ、−
Δθ、−Δｈ）し、還元剤供給量設定手段Ａ１により設
定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正（添加量増減量
補正値±γ）することにより、全運転域でのエンジンの
目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ（大気へ放出されるエンド
ガス）の低減が図れる。特に、ここでは基本ＥＧＲ率ｈ
ｅ（又は基本ＥＧＲバルブ開度）を低減補正値−Δｈで
補正することにより、燃焼速度及び燃焼温度を向上させ
て燃焼効率を高めて燃費率を向上することができる。な
お、低減補正値−Δｈは排気ガス環流を停止する全閉用
の値とし、制御応答性を向上させても良い。
ＣＵ３のパラメータ設定手段Ｅ１により設定された内燃
機関に対する基本制御値（基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴
射開始時期θｎ、ＥＧＲ率ｈｅ）を補正（＋Δｇｆ、−
Δθ、−Δｈ）し、還元剤供給量設定手段Ａ１により設
定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正（添加量増減量
補正値±γ）することにより、全運転域でのエンジンの
目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ（大気へ放出されるエンド
ガス）の低減が図れる。特に、ここでは基本ＥＧＲ率ｈ
ｅ（又は基本ＥＧＲバルブ開度）を低減補正値−Δｈで
補正することにより、燃焼速度及び燃焼温度を向上させ
て燃焼効率を高めて燃費率を向上することができる。な
お、低減補正値−Δｈは排気ガス環流を停止する全閉用
の値とし、制御応答性を向上させても良い。
【００４８】図１のＮＯｘ浄化装置Ｍ１の補正演算手段
Ｂ１８はパラメータ設定手段Ｅ０により設定された基本
制御値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時
期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅ、及び、還元剤供給量設定手
段Ａ１により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３をＮＯ
ｘ排出量増減指令信号ＣＴｕ、ＣＴｄに応じてのみ、補
正していたが、図１０に示すようなノクス浄化装置Ｍ２
を採用しても良い。ここで、図１０のＮＯｘ浄化装置Ｍ
２は図１のＮＯｘ浄化装置Ｍ１と比較して、制御機能部
の一部が相違する以外は同様の構成を多く含むことよ
り、重複説明を簡略化あるいは略して説明する。
Ｂ１８はパラメータ設定手段Ｅ０により設定された基本
制御値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時
期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅ、及び、還元剤供給量設定手
段Ａ１により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３をＮＯ
ｘ排出量増減指令信号ＣＴｕ、ＣＴｄに応じてのみ、補
正していたが、図１０に示すようなノクス浄化装置Ｍ２
を採用しても良い。ここで、図１０のＮＯｘ浄化装置Ｍ
２は図１のＮＯｘ浄化装置Ｍ１と比較して、制御機能部
の一部が相違する以外は同様の構成を多く含むことよ
り、重複説明を簡略化あるいは略して説明する。
【００４９】図１０のＮＯｘ浄化装置Ｍ２は図１のＮＯ
ｘ浄化装置Ｍ１と同様に、エンジンＥＣＵ３ａと排気系
ＥＣＵ４ａとを制御部として備え、両者は相互に信号授
受を行える。エンジンＥＣＵ３ａは図１の場合と同様
に、燃料圧力制御部ｎ１、燃料制御部ｎ２、ＥＧＲ制御
部ｎ３からなるエンジン制御手段Ｅａ２としての機能に
加え、後述のパラメータ設定手段Ｅａ１として機能す
る。排気系ＥＣＵ４ａは触媒温度検出手段ｓ２１（温度
センサ１６）により検出又は推定された情報に基づいて
還元剤の添加量ＤＮＨ３を設定する。
ｘ浄化装置Ｍ１と同様に、エンジンＥＣＵ３ａと排気系
ＥＣＵ４ａとを制御部として備え、両者は相互に信号授
受を行える。エンジンＥＣＵ３ａは図１の場合と同様
に、燃料圧力制御部ｎ１、燃料制御部ｎ２、ＥＧＲ制御
部ｎ３からなるエンジン制御手段Ｅａ２としての機能に
加え、後述のパラメータ設定手段Ｅａ１として機能す
る。排気系ＥＣＵ４ａは触媒温度検出手段ｓ２１（温度
センサ１６）により検出又は推定された情報に基づいて
還元剤の添加量ＤＮＨ３を設定する。
【００５０】上流ＮＯｘ濃度検出手段ｓ２３で、上流Ｎ
Ｏｘ濃度Ｓｎｏｘｆを、下流ＮＯｘ濃度検出手段ｓ２９
で、下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｒをそれぞれ求める。実Ｎ
Ｏｘ排出量演算手段Ｂ２１は、上流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘ
ｆと、排ガス流量Ｕｅｘ相当の実ＮＯｘ排出量Ｚ１ｎｏ
ｘ（＝Ｓｎｏｘｆ×Ｕｅｘ）を演算する。次いで、浄化
率設定手段Ｂ２２は、上流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆと下流
ＮＯｘ濃度ＳｎｏｘｒとからＮＯｘ浄化率ηｂを求め
る。
Ｏｘ濃度Ｓｎｏｘｆを、下流ＮＯｘ濃度検出手段ｓ２９
で、下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｒをそれぞれ求める。実Ｎ
Ｏｘ排出量演算手段Ｂ２１は、上流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘ
ｆと、排ガス流量Ｕｅｘ相当の実ＮＯｘ排出量Ｚ１ｎｏ
ｘ（＝Ｓｎｏｘｆ×Ｕｅｘ）を演算する。次いで、浄化
率設定手段Ｂ２２は、上流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｆと下流
ＮＯｘ濃度ＳｎｏｘｒとからＮＯｘ浄化率ηｂを求め
る。
【００５１】ＮＯｘ浄化量演算手段Ｂ２３は、上流ＮＯ
ｘ濃度Ｓｎｏｘｆと下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｒ及び排ガ
ス流量ＵｅｘからＮＯｘ触媒前後のＮＯｘ変化量、即
ち、実ＮＯｘ浄化量Ｕｃｎｏｘを演算する。ＮＯｘ放出
量設定手段Ｂ２４は，図１１の目標ＮＯｘ放出量マップ
ｍ５を用い、エンジン１の運転状態である、エンジン回
転数Ｎｅ、アクセルペダル開度θａ（負荷）に応じてＮ
Ｏｘ触媒の下流から大気に放出される目標ＮＯｘ放出量
ＺＯｎｏｘをマップ値として演算する。目標ＮＯｘ排出
量演算手段Ｂ２６は目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ及びＮ
Ｏｘ浄化率ηｂから触媒入口、即ち、エンジンからの目
標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘを演算する。
ｘ濃度Ｓｎｏｘｆと下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘｒ及び排ガ
ス流量ＵｅｘからＮＯｘ触媒前後のＮＯｘ変化量、即
ち、実ＮＯｘ浄化量Ｕｃｎｏｘを演算する。ＮＯｘ放出
量設定手段Ｂ２４は，図１１の目標ＮＯｘ放出量マップ
ｍ５を用い、エンジン１の運転状態である、エンジン回
転数Ｎｅ、アクセルペダル開度θａ（負荷）に応じてＮ
Ｏｘ触媒の下流から大気に放出される目標ＮＯｘ放出量
ＺＯｎｏｘをマップ値として演算する。目標ＮＯｘ排出
量演算手段Ｂ２６は目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎｏｘ及びＮ
Ｏｘ浄化率ηｂから触媒入口、即ち、エンジンからの目
標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘを演算する。
【００５２】吸着量演算手段Ｂ２０は図２の吸着量演算
手段Ｂ１０と同様に、図４の目標吸着量−触媒温度マッ
プｍ２を用い、触媒温度Ｔｅｘに応じてアンモニアの目
標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を求める。次いで、還元剤供給
量設定手段Ｂ２５はＮＯｘ浄化量演算手段Ｂ２３から今
回のアンモニア消費量ｆ（Ｕｃｎｏｘ）を求める。更
に、前回の目標吸着量ＳＮＨ ３（ｎ−１）から消費量ｆ
（Ｕｃｎｏｘ）を減算した値βに今回の添加量ＤＮＨ ３
を加算した値が、今回の目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）と一
致するように、添加量ＤＮＨ３を求める（式（４）を参
照）。
手段Ｂ１０と同様に、図４の目標吸着量−触媒温度マッ
プｍ２を用い、触媒温度Ｔｅｘに応じてアンモニアの目
標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）を求める。次いで、還元剤供給
量設定手段Ｂ２５はＮＯｘ浄化量演算手段Ｂ２３から今
回のアンモニア消費量ｆ（Ｕｃｎｏｘ）を求める。更
に、前回の目標吸着量ＳＮＨ ３（ｎ−１）から消費量ｆ
（Ｕｃｎｏｘ）を減算した値βに今回の添加量ＤＮＨ ３
を加算した値が、今回の目標吸着量ＳＮＨ３（ｎ）と一
致するように、添加量ＤＮＨ３を求める（式（４）を参
照）。
【００５３】次に、制御手段Ｂ３２は図１の制御手段Ａ
２と同様に設定された添加量ＤＮＨ ３となるように還元
剤供給手段である尿素水供給装置１４を制御する。パラ
メータ設定手段Ｅａ１はエンジン１の運転状態である、
エンジン回転数Ｎｅ、アクセルペダル開度θａ（負荷）
に応じて制御パラメータの基本制御値、例えば、基本燃
料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈ
ｅを設定する。比較判定手段Ｂ２７は目標ＮＯｘ排出量
設定手段Ｂ２６により設定された目標ＮＯｘ排出量Ｚ２
ｎｏｘ及び実ＮＯｘ排出量推定手段Ｂ２１により演算さ
れた実ＮＯｘ排出量Ｚ１ｎｏｘとの比較結果を得る。
２と同様に設定された添加量ＤＮＨ ３となるように還元
剤供給手段である尿素水供給装置１４を制御する。パラ
メータ設定手段Ｅａ１はエンジン１の運転状態である、
エンジン回転数Ｎｅ、アクセルペダル開度θａ（負荷）
に応じて制御パラメータの基本制御値、例えば、基本燃
料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ率ｈ
ｅを設定する。比較判定手段Ｂ２７は目標ＮＯｘ排出量
設定手段Ｂ２６により設定された目標ＮＯｘ排出量Ｚ２
ｎｏｘ及び実ＮＯｘ排出量推定手段Ｂ２１により演算さ
れた実ＮＯｘ排出量Ｚ１ｎｏｘとの比較結果を得る。
【００５４】その上で第１補正手段Ｂ２８、Ｂ２８’は
パラメータ設定手段Ｅａ１により設定された基本制御
値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θ
ｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅを補正し、還元剤供給量設定手段
Ｂ２５により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正
する。ここで、ＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕの入力時
には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正し、基
本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧＲ率ｈ
ｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正により、
排気ガス温度上昇、ＮＯｘ増を図る。同時に、添加量Ｄ
ＮＨ３を＋γで増量補正してＮＯｘ増加に対処すること
ができる。
パラメータ設定手段Ｅａ１により設定された基本制御
値、例えば、基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θ
ｎ、基本ＥＧＲ率ｈｅを補正し、還元剤供給量設定手段
Ｂ２５により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正
する。ここで、ＮＯｘ排出量増指令信号ＣＴｕの入力時
には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆで減量補正し、基
本噴射開始時期θｎを−Δθで進角補正し、ＥＧＲ率ｈ
ｅを−Δｈで閉弁側に補正する。これら各補正により、
排気ガス温度上昇、ＮＯｘ増を図る。同時に、添加量Ｄ
ＮＨ３を＋γで増量補正してＮＯｘ増加に対処すること
ができる。
【００５５】逆に、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄの入
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正
し、基本噴射開始時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧ
Ｒ率ｈｅを＋Δｈで開弁側に補正する。これら各補正に
より、燃焼室の温度降下、ＮＯｘ減少を図る。更に、添加
量ＤＮＨ３を−γで減量補正し、尿素水の無駄な添加を
防止する。更に、実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９は排気
ガス流量検出手段ｓ２２及び下流ＮＯｘ濃度検出手段ｓ
２９により検出又は推定された下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘ
ｒと、排ガス流量Ｕｅｘを取込み、ＮＯｘ触媒の下流か
ら大気に放出される実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘ（＝Ｓｎ
ｏｘｒ×Ｕｅｘ）を演算する。
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを＋Δｇｆで増量補正
し、基本噴射開始時期θｎを＋Δθで遅角補正し、ＥＧ
Ｒ率ｈｅを＋Δｈで開弁側に補正する。これら各補正に
より、燃焼室の温度降下、ＮＯｘ減少を図る。更に、添加
量ＤＮＨ３を−γで減量補正し、尿素水の無駄な添加を
防止する。更に、実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９は排気
ガス流量検出手段ｓ２２及び下流ＮＯｘ濃度検出手段ｓ
２９により検出又は推定された下流ＮＯｘ濃度Ｓｎｏｘ
ｒと、排ガス流量Ｕｅｘを取込み、ＮＯｘ触媒の下流か
ら大気に放出される実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘ（＝Ｓｎ
ｏｘｒ×Ｕｅｘ）を演算する。
【００５６】比較判定手段Ｂ３１は目標ＮＯｘ放出量演
算手段Ｂ２４により設定された目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎ
ｏｘ及び実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９により演算され
た実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘとの比較結果を得る。その
上で第２補正手段Ｂ３０、Ｂ３０’は第１補正手段Ｂ２
８、Ｂ２８’により補正された補正基本制御値である基
本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ
率ｈｅ及び還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する。ここで
も第１補正手段の時と同様に、ＮＯｘ排出量増指令信号
ＣＴｕの入力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆ’
で減量補正し、基本噴射開始時期θｎを−Δθ’で進角
補正し、ＥＧＲ率ｈｅを−Δｈ’で閉弁側に補正する。
これら各補正により、排気ガス温度上昇、ＮＯｘ増を図
る。同時に、添加量ＤＮＨ３を＋γ’で増量補正してＮ
Ｏｘ増加により的確に対処することができる。
算手段Ｂ２４により設定された目標ＮＯｘ放出量ＺＯｎ
ｏｘ及び実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９により演算され
た実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘとの比較結果を得る。その
上で第２補正手段Ｂ３０、Ｂ３０’は第１補正手段Ｂ２
８、Ｂ２８’により補正された補正基本制御値である基
本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期θｎ、基本ＥＧＲ
率ｈｅ及び還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正する。ここで
も第１補正手段の時と同様に、ＮＯｘ排出量増指令信号
ＣＴｕの入力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆ’
で減量補正し、基本噴射開始時期θｎを−Δθ’で進角
補正し、ＥＧＲ率ｈｅを−Δｈ’で閉弁側に補正する。
これら各補正により、排気ガス温度上昇、ＮＯｘ増を図
る。同時に、添加量ＤＮＨ３を＋γ’で増量補正してＮ
Ｏｘ増加により的確に対処することができる。
【００５７】逆に、ＮＯｘ排出量減指令信号ＣＴｄの入
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆ’で増量補正
し、基本噴射開始時期θｎを＋Δθ’で遅角補正し、Ｅ
ＧＲ率ｈｅを＋Δｈ’で開弁側に補正する。これら各補
正により、燃焼室の温度降下、ＮＯｘ減少をより的確に
図る。更に、添加量ＤＮＨ３を−γ’で減量補正し、尿
素水の無駄な添加を防止することができる。なお、±Δ
ｇｆ’、±Δθ’、±Δｈ’、±γ’は第１補正手段で
用いた±Δｇｆ、±Δθ、±Δｈ，±γと同一値でも、
異なる値としても良い。
力時には、基本燃料噴射量Ｇｆを−Δｇｆ’で増量補正
し、基本噴射開始時期θｎを＋Δθ’で遅角補正し、Ｅ
ＧＲ率ｈｅを＋Δｈ’で開弁側に補正する。これら各補
正により、燃焼室の温度降下、ＮＯｘ減少をより的確に
図る。更に、添加量ＤＮＨ３を−γ’で減量補正し、尿
素水の無駄な添加を防止することができる。なお、±Δ
ｇｆ’、±Δθ’、±Δｈ’、±γ’は第１補正手段で
用いた±Δｇｆ、±Δθ、±Δｈ，±γと同一値でも、
異なる値としても良い。
【００５８】このように、目標ＮＯｘ排出量設定手段Ｂ
２６により設定された目標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘ及び
実ＮＯｘ排出量推定手段Ｂ２１により演算された実ＮＯ
ｘ排出量Ｚ１ｎｏｘの比較結果に応じて、即ち、実ＮＯ
ｘ排出量Ｚ１ｎｏｘがエンジン運転状態に応じて設定さ
れた目標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘよりも低いレベルにあ
るときには、パラメータ設定手段Ｅａ１により設定され
た基本制御値（基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期
θｎ、ＥＧＲ率ｈｅ）、及び還元剤供給量設定手段Ｂ１
５により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正（添
加量増減量補正値±γ）して補正基本制御値及び補正添
加量とすると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９によ
り演算された実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘ及び目標ＮＯｘ
放出量設定手段Ｂ２４により設定された目標ＮＯｘ放出
量ＺＯｎｏｘの比較結果に応じて、補正基本制御値及び
補正添加量を更に補正して、エンジンの全運転域におい
てＮＯｘ排出量（大気へ放出されるエンドガス）の低減
と、燃費向上を図ることができる。
２６により設定された目標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘ及び
実ＮＯｘ排出量推定手段Ｂ２１により演算された実ＮＯ
ｘ排出量Ｚ１ｎｏｘの比較結果に応じて、即ち、実ＮＯ
ｘ排出量Ｚ１ｎｏｘがエンジン運転状態に応じて設定さ
れた目標ＮＯｘ排出量Ｚ２ｎｏｘよりも低いレベルにあ
るときには、パラメータ設定手段Ｅａ１により設定され
た基本制御値（基本燃料噴射量Ｇｆ、基本噴射開始時期
θｎ、ＥＧＲ率ｈｅ）、及び還元剤供給量設定手段Ｂ１
５により設定された還元剤の添加量ＤＮＨ３を補正（添
加量増減量補正値±γ）して補正基本制御値及び補正添
加量とすると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段Ｂ２９によ
り演算された実ＮＯｘ放出量Ｚ３ｎｏｘ及び目標ＮＯｘ
放出量設定手段Ｂ２４により設定された目標ＮＯｘ放出
量ＺＯｎｏｘの比較結果に応じて、補正基本制御値及び
補正添加量を更に補正して、エンジンの全運転域におい
てＮＯｘ排出量（大気へ放出されるエンドガス）の低減
と、燃費向上を図ることができる。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、本発明は、触媒温度に応
じてパラメータ設定手段により設定された内燃機関に対
する基本制御値、及び還元剤供給量設定手段により設定
された還元剤の添加量を補正することにより、全てこの
運転領域でのエンジンのＮＯｘ放出量の低減が図れる。
じてパラメータ設定手段により設定された内燃機関に対
する基本制御値、及び還元剤供給量設定手段により設定
された還元剤の添加量を補正することにより、全てこの
運転領域でのエンジンのＮＯｘ放出量の低減が図れる。
【００６０】請求項２の発明は、ＮＯｘ浄化率が高い触
媒温度域では、噴射開始時期を進角することにより、燃
焼効率を高めて燃費率を向上することができる。
媒温度域では、噴射開始時期を進角することにより、燃
焼効率を高めて燃費率を向上することができる。
【００６１】請求項３の発明は、ＮＯｘ浄化率が高い触
媒温度域では、基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度
を低減するか、或いは排気ガス環流を停止することによ
り、燃焼速度及び燃焼温度を向上させて燃焼効率を高め
て燃費率を向上することができる。
媒温度域では、基本ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度
を低減するか、或いは排気ガス環流を停止することによ
り、燃焼速度及び燃焼温度を向上させて燃焼効率を高め
て燃費率を向上することができる。
【００６２】請求項４の発明は、ＮＯｘ放出量設定手段
により設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推
定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に
応じて、パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正することにより、エンジンの全運転域に
おいて目標ＮＯｘ放出量となるようＮＯｘ放出量の低減
が図れる。
により設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推
定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に
応じて、パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正することにより、エンジンの全運転域に
おいて目標ＮＯｘ放出量となるようＮＯｘ放出量の低減
が図れる。
【００６３】請求項５の発明は、ＮＯｘ放出量設定手段
により設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推
定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に
応じて、パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正すると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段に
より演算された実ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量設定手
段により設定された目標ＮＯｘ放出量の比較結果に応じ
て、補正基本制御値及び補正添加量を補正して、エンジ
ンの全運転域においてＮＯｘ排出量の低減と、燃費向上
が図れる。
により設定された目標ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量推
定手段により演算された推定ＮＯｘ放出量の比較結果に
応じて、パラメータ設定手段により設定された基本制御
値、及び還元剤供給量設定手段により設定された還元剤
の添加量を補正すると共に、実ＮＯｘ放出量演算手段に
より演算された実ＮＯｘ放出量及びＮＯｘ放出量設定手
段により設定された目標ＮＯｘ放出量の比較結果に応じ
て、補正基本制御値及び補正添加量を補正して、エンジ
ンの全運転域においてＮＯｘ排出量の低減と、燃費向上
が図れる。
【図１】本発明の一実施形態としてのＮＯｘ浄化装置と
これを装着するエンジンの概略構成図である。
これを装着するエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のＮＯｘ浄化装置の制御系の機能ブロック
図である。
図である。
【図３】ＳＣＲ触媒における触媒温度−目標浄化率マッ
プの特性線図である。
プの特性線図である。
【図４】ＳＣＲ触媒における触媒温度−アンモニア吸着
量マップの特性線図である。
量マップの特性線図である。
【図５】エンジン回転数，アクセルペダル開度θａ相当
のＮＯｘ排出量マップの特性線図である。
のＮＯｘ排出量マップの特性線図である。
【図６】排気ガス流量−ＮＯｘ放出量マップの特性線図
である。
である。
【図７】図１の排気系ＥＣＵが用いるメインルーチンの
フローチャートである。
フローチャートである。
【図８】図１の排気系ＥＣＵが用いるＮＯｘ浄化処理ル
ーチンのフローチャートである。
ーチンのフローチャートである。
【図９】図１のエンジンＥＣＵが用いるエンジン制御ル
ーチンのフローチャートである。
ーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の他の実施形態としてのＮＯｘ浄化装
置の制御系の機能ブロック図である。
置の制御系の機能ブロック図である。
【図１１】図１０の排気系ＥＣＵが用いるエンジン回転
数，アクセルペダル開度θａ相当のＮＯｘ放出量マップ
の特性線図である。
数，アクセルペダル開度θａ相当のＮＯｘ放出量マップ
の特性線図である。
【図１２】ＳＣＲ触媒における触媒温度−アンモニア吸
着量の特性線図である。
着量の特性線図である。
１ エンジン
２ 排気系
４ 排気系ＥＣＵ
１３ ＳＣＲ触媒（ＮＯｘ触媒）
１４ 尿素水供給装置
１６ 温度センサ（触媒温度検出手段）
２７ 流量調整弁
Ｔｅｘ 触媒温度（排気ガス温度）
Ｔｈ 機温度（所定温度）
Ａ１ 尿素水供給量設定手段
Ａ２ 制御手段
Ａ３ 補正手段
Ｅ１，Ｅａ１ パラメータ設定手段
Ｅ２ エンジン制御手段
Ｇｆ 基本燃料噴射量
θｎ 基本噴射開始時期
ｈｅ 基本ＥＧＲ率
ＤＮＨ３ 添加量
Ｓ２２ 排気ガス流量検出手段
Ｓ２３ 上流ＮＯｘ濃度検出手段
Ｓ２４ 下流ＮＯｘ濃度検出手段
Ｂ１１ ＮＯｘ排出量検出手段
Ｂ１２ 浄化率設定手段
Ｂ１３ ＮＯｘ放出量推定手段
Ｂ１４ ＮＯｘ放出量設定手段
Ｂ１５ 還元剤供給量設定手段
Ｂ１７，Ｂ２７ 比較判定手段
Ｂ１８ 補正手段
Ｂ２１ 実ＮＯｘ排出量演算手段
Ｂ２２ 浄化率演算手段
Ｂ２３ ＮＯｘ浄化量演算手段
Ｂ２４ ＮＯｘ放出量設定手段
Ｂ２５ 還元剤供給量設定手段
Ｂ２８ 第１補正手段
Ｂ２９ 実ＮＯｘ放出量演算手段
Ｂ３０ 第２補正手段
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/08 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ
3/36 Ｂ
3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｄ
3/36 43/00 ３０１Ｇ
Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ ３０１Ｎ
43/00 ３０１ ３０１Ｔ
３０１Ｗ
45/00 ３１４Ｒ
Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ
45/00 ３１４ ＺＡＢ
(72)発明者 川谷 聖
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 平沼 智
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 河合 健二
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 橋詰 剛
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 百目木 礼子
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 斎藤 真一
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
(72)発明者 篠▲崎▼ 律子
東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA13 BA15 BA20 BA26
DA02 DA10 EB12 EB16 FA07
FA10 FA11 FA27 FA33 FA38
3G091 AA10 AA11 AA18 AA28 AB05
AB06 BA04 BA07 BA14 BA36
CA17 CB02 CB03 DA02 DC01
EA01 EA05 EA07 EA09 EA15
EA18 FB01 FC08 GA06 GB10W
HA37 HA39 HB05 HB06
3G092 AA02 AA17 AA18 AB03 AB19
BA01 BA02 BA03 BA07 BB02
BB03 BB04 BB06 DC01 DC09
DC15 DF01 DF03 EA03 EA04
EA05 EA07 EA11 EC01 FA15
FA24 FB03 HD02Z HD06Z
HE01Z HE03Z
3G301 HA02 HA11 HA13 JA02 JA21
JA25 LA01 LB11 MA18 ND04
NE11 NE12 PA01Z PA11Z
PB03Z PB05Z PD08Z PD12Z
PE01Z
4D048 AA06 AB02 AC04 CC61 DA01
DA02 DA08 DA10 DA13 DA20
Claims (5)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられアンモニアを
還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ
触媒、 前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に還元剤を供給する還
元剤供給手段、前記ＮＯｘ触媒の触媒温度又は触媒温度
に相関するパラメータを検出又は推定する触媒温度検出
手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて還元剤の添加量を設定する還元剤供給量設定手
段、 前記還元剤供給量設定手段により設定された添加量とな
るように前記還元剤供給手段を制御する制御手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関に対する
制御パラメータの基本制御値を設定するパラメータ設定
手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて、前記パラメータ設定手段により設定された基
本制御値、及び前記還元剤供給量設定手段により設定さ
れた還元剤の添加量を補正する補正手段、を備えたこと
を特徴とする内燃機関のＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項２】前記パラメータ設定手段により設定される
基本制御値が前記内燃機関の燃焼室内に供給される燃料
噴射の基本噴射開始時期であり、 前記補正手段は、前記触媒温度検出手段により検出又は
推定された触媒温度が所定温度以上のとき、基本噴射開
始時期を進角するよう補正することを特徴とする、請求
項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項３】前記内燃機関の吸気系に前記排気系から排
気ガスを環流するＥＧＲ装置を備え、前記パラメータ設
定手段により設定される基本制御値がＥＧＲ装置の基本
ＥＧＲ率又は基本ＥＧＲバルブ開度であり、 前記補正手段は、前記触媒温度検出手段により検出又は
推定された触媒温度が所定温度以上のとき、基本ＥＧＲ
率又は基本ＥＧＲバルブ開度を低減するか、或いは排気
ガス環流を停止するよう補正することを特徴とする、請
求項１に記載の内燃機関のＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項４】内燃機関の排気系に設けられアンモニアを
還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ
触媒、 前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に還元剤を供給する還
元剤供給手段、前記ＮＯｘ触媒の触媒温度又は触媒温度
に相関するパラメータを検出又は推定する触媒温度検出
手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関から排出
されるＮＯｘ排出量を検出又は推定するＮＯｘ排出量検
出手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて前記ＮＯｘ触媒の基準浄化率を設定する浄化率
設定手段、 前記ＮＯｘ排出量検出手段により検出又は推定されたＮ
Ｏｘ排出量及び前記浄化率設定手段により設定された基
準浄化率に基づき前記ＮＯｘ触媒の下流における推定Ｎ
Ｏｘ放出量を演算するＮＯｘ放出量推定手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の下流
から大気に放出される目標ＮＯｘ放出量を設定するＮＯ
ｘ放出量設定手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて還元剤の添加量を設定する還元剤供給量設定手
段、 前記還元剤供給量設定手段により設定された添加量とな
るように前記還元剤供給手段を制御する制御手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関に対する
制御パラメータの基本制御値を設定するパラメータ設定
手段、 前記ＮＯｘ放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ
放出量及び前記ＮＯｘ放出量推定手段により演算された
推定ＮＯｘ放出量との比較結果に応じて、前記パラメー
タ設定手段により設定された基本制御値、及び前記還元
剤供給量設定手段により設定された還元剤の添加量を補
正する補正手段、を備えたことを特徴とする内燃機関の
ＮＯｘ浄化装置。 - 【請求項５】内燃機関の排気系に設けられアンモニアを
還元剤として排気ガス中のＮＯｘを選択還元するＮＯｘ
触媒、 前記ＮＯｘ触媒上流の前記排気系に還元剤を供給する還
元剤供給手段、前記ＮＯｘ触媒の触媒温度又は触媒温度
に相関するパラメータを検出又は推定する触媒温度検出
手段、 前記内燃機関から排出される排気ガス流量を検出又は推
定する排気ガス流量検出手段、 前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触媒上流のＮＯ
ｘ濃度を検出又は推定する上流ＮＯｘ濃度検出手段、 前記排気ガス流量検出手段及び前記上流ＮＯｘ濃度検出
手段により検出又は推定された各情報に基づき前記内燃
機関から排出される実ＮＯｘ排出量を演算する実ＮＯｘ
排出量演算手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて前記ＮＯｘ触媒の基準浄化率を設定する浄化率
設定手段、 前記ＮＯｘ排出量演算手段により演算された実ＮＯｘ排
出量及び前記浄化率設定手段により設定された基準浄化
率に基づき前記ＮＯｘ触媒の下流における推定ＮＯｘ放
出量を演算するＮＯｘ放出量推定手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＮＯｘ触媒の下流
から大気に放出される目標ＮＯｘ放出量を設定するＮＯ
ｘ放出量設定手段、 前記触媒温度検出手段により検出又は推定された情報に
基づいて還元剤の添加量を設定する還元剤供給量設定手
段、 前記還元剤供給量設定手段により設定された添加量とな
るように前記還元剤供給手段を制御する制御手段、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記内燃機関に対する
制御パラメータの基本制御値を設定するパラメータ設定
手段、 前記ＮＯｘ放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ
放出量及び前記ＮＯｘ放出量推定手段により演算された
推定ＮＯｘ放出量との比較結果に応じて、前記パラメー
タ設定手段により設定された基本制御値、及び前記還元
剤供給量設定手段により設定された還元剤の添加量を補
正する第１補正手段、 前記内燃機関から排出される前記ＮＯｘ触媒下流のＮＯ
ｘ濃度を検出又は推定する下流ＮＯｘ濃度検出手段、 前記排気ガス流量検出手段及び前記下流ＮＯｘ濃度検出
手段により検出又は推定された各情報に基づき前記ＮＯ
ｘ触媒の下流から大気に放出される実ＮＯｘ放出量を演
算する実ＮＯｘ放出量演算手段、 前記ＮＯｘ放出量設定手段により設定された目標ＮＯｘ
放出量及び前記実ＮＯｘ放出量演算手段により演算され
た実ＮＯｘ放出量との比較結果に基づき前記第１補正手
段により補正された補正基本制御値及び補正添加量を補
正する第２補正手段、を備えたことを特徴とする内燃機
関のＮＯｘ浄化装置。
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