JP2005120898A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少ない還元剤供給量で排気ガス中の酸化物を効率よく還元でき燃費の向上を図ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 内燃機関の排気通路上に還元剤を添加する還元剤添加手段と、還元剤添加手段の下流の排気通路に設けられ還元剤添加手段による還元剤の添加により排気ガス中の酸化物を還元する還元触媒と、内燃機関の全ての気筒が排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加するように還元剤添加手段を制御する制御手段とを備える。全ての気筒が排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加することで、添加された還元剤の内、排気ガス中に存在する酸素と反応する量を少なくでき、その後に排気通路を流通する排気ガスと層をなして還元触媒に流入させることができるので、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにでき、燃費の向上を図ることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、特に、還元剤の添加により排気ガス中の酸化物を還元する還元触媒を有するもの関する。

希薄燃焼可能な内燃機関から排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する手段の一つにＮＯｘ吸蔵還元型触媒（以下、単に「ＮＯｘ触媒」という場合もある。）がある。このＮＯｘ触媒は、流入排気ガスの空燃比がリーンのときはＮＯｘを保持し、流入排気ガスの空燃比がリッチになると保持したＮＯｘを放出し、Ｎ_２に還元する触媒である。

それゆえ、このＮＯｘ触媒では、ＮＯｘ保持能力が飽和する前に、所定のタイミングで排気ガス中に還元剤を供給し、流入排気ガスの空燃比をリッチにして、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを放出、還元させ、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ保持能力を回復させる必要がある（例えば、特許文献１参照）。

ところが、排気ガス中に供給された還元剤は、その全てがＮＯｘの還元に利用されるわけではなく、その一部は排気ガス中に存在する酸素と反応し、残りの還元剤がＮＯｘの還元に利用されるに過ぎない。そのため、特にディーゼルエンジンの如く排気ガス中に多量の酸素が存在する場合には、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを充分に還元するには多量の還元剤が必要となる。
特開２００１−３３６４１６号公報 特開平６−２００７４０号公報

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少ない還元剤供給量で排気ガス中の酸化物を効率よく還元でき燃費の向上を図ることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路上に還元剤を添加する還元剤添加手段と、当該還元剤添加手段の排気ガスの流れに対する下流側の排気通路に設けられ、当該還元剤添加手段による還元剤の添加により排気ガス中の酸化物を還元する還元触媒と、前記内燃機関の全ての気筒が排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加するように前記還元剤添加手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記還元触媒としては、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒、ＮＯｘ選択還元型触媒あるいは排気ガス中の煤等の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉することができる多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持したものであることを例示することができる。そして、このような還元触媒は、当該触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチである場合に、排気ガス中のＮＯｘ等の酸化物を還元することができるものであるため、内燃機関から排出される排気ガスの空燃比がリーンである場合は、還元剤添加手段にて還元剤を添加することにより触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする必要がある。

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置にあっては、制御手段が内燃機関の全ての気筒が
排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加するように還元剤添加手段を制御する。全ての気筒が排気行程ではないタイミングでは排気通路を流通する排気ガス量が少ないので、添加された還元剤の内、排気ガス中に存在する酸素と反応する量を少なくすることができる。そして、そのほとんどが排気通路に添加された後気化し、次回に排気通路を流通する排気ガスに押されて、当該気化した還元剤と排気ガスが層をなして還元触媒に流入することとなる。そのため、排気行程中において排気ガスが流通している間に還元剤を添加するよりは、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにすることができ、燃費の向上を図ることができる。

また、前記内燃機関は、複数の気筒と、当該気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射手段と、を有し、爆発行程の間隔が不等間隔で生じるように前記燃料噴射手段から燃料が噴射される内燃機関であり、前記制御手段は、前記内燃機関の爆発行程の間隔が所定値以上であるタイミングに同期して還元剤を添加するように前記還元剤添加手段を制御することを特徴とする。

ここで、爆発行程の間隔が不等間隔で生じるように燃料噴射手段から燃料が噴射される複数の気筒を有する内燃機関としては、２つの気筒がクランク軸回転方向に角度を有して備えられ、同一のクランクピンに２つのコンロッドが連結された２気筒の内燃機関であることを例示することができる。

より具体的に、前記内燃機関は、２つの気筒がクランク軸回転方向に略９０度の角度を有する等の、２つの気筒がＶ字形に備えられたＶ型２気筒の内燃機関、あるいは、２つの気筒がクランク軸回転方向に略１８０度の角度を有する水平対向の内燃機関であり、クランク軸が７２０度回転する間に異なる２種類の爆発行程の間隔が生じる内燃機関であることを例示することができる。

９０度のバンク角を有する４サイクルＶ型２気筒であって、クランク軸の１つのクランクピンに２つの気筒分のコンロッド２つが連結されている内燃機関においては、第１気筒の爆発行程開始後、クランク軸が約２７０度（３６０度−９０度）回転したときに、第２気筒の爆発行程が開始する。また、第２気筒の爆発行程開始後、クランク軸が約４５０度（３６０度＋９０度）回転したときに、第１気筒の爆発行程が開始する。

すなわち、この内燃機関は、第１気筒の爆発行程開始から第２気筒の爆発行程開始までの間隔が、クランク軸回転角度にして２７０度であるのに対して、第２気筒の爆発行程開始から第１気筒の爆発行程開始までの間隔が４５０度であり、第１気筒の爆発行程から第２気筒の爆発行程までの間隔が、第２気筒の爆発行程から第１気筒の爆発行程までの間隔と異なる不等間隔となる。

そして、かかる内燃機関においては、第１気筒の排気行程終了から第２気筒の排気行程開始までの間隔が、クランク軸回転角度にして９０度であるのに対して、第２気筒の排気行程終了から第１気筒の排気行程開始までの間隔が２７０度となり、排気行程の間隔も不等間隔となる。また、上述したように、クランク軸が７２０度回転する間に、第１気筒と第２気筒との間が９０度、第２気筒と第１気筒との間が２７０度と全ての気筒が排気行程ではない期間が存在する。

内燃機関がこのように構成されている場合において、前記制御手段が、当該内燃機関の爆発行程の間隔が所定値以上であるタイミングに同期して、例えば全ての気筒が排気行程でない期間の内第１気筒の排気行程終了から第２気筒の排気行程開始までの間ではなく、その期間が長い第２気筒の排気行程終了から第１気筒の排気行程開始までの間のごとく、爆発行程の間隔が所定値以上となる間に排気行程を迎える気筒の排気行程終了後、その次
に排気行程を迎える気筒の排気行程開始前に、還元剤を添加するように前記還元剤添加手段を制御することで、より確実に添加された還元剤の内、排気ガス中に存在する酸素と反応する量を少なくすることができ、その後に排気通路を流通する排気ガスと層をなして還元触媒に流入する量を増やすことができるので、少量の還元剤添加量で流入排気ガスをリッチにすることができ、燃費の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、少ない還元剤供給量で排気ガス中の酸化物を効率よく還元することができるので燃費の向上を図ることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この最良の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は、バンク角略９０度の２つの気筒２を有するＶ型２気筒の水冷式の４サイクル・ディーゼル機関であり、各気筒２の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射手段たる燃料噴射弁３を備えている。燃料噴射弁３は、各気筒共通のコモンレール４に接続されており、燃料噴射弁３に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、コモンレール４内の燃料が各気筒♯１，♯２の燃焼室内へ噴射されるようになっている。コモンレール４は燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。

前記内燃機関１には、吸気通路７が接続されており、この吸気通路７はエアクリーナ８に接続されている。当該エアクリーナ８より下流の吸気通路７には、当該吸気通路７内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ９が取り付けられている。

また、吸気通路７における前記エアフローメータ９より下流の部位には、過給機１０のコンプレッサハウジング１０ａが設けられており、コンプレッサハウジング１０ａより下流の吸気通路７には、インタークーラ（図示省略）が取り付けられている。更にインタークーラより下流の吸気通路７には、当該吸気通路７内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１１が設けられ、この吸気絞り弁１１には、吸気絞り用アクチュエータ１２が取り付けられている。

また、内燃機関１には、排気通路１３が接続され、この排気通路１３は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。そして、当該排気通路１３の途中には、過給機１０のタービンハウジング１０ｂが配置されている。前記排気通路１３における前記タービンハウジング１０ｂより下流の部位には、排気ガス中の成分を浄化するためのＮＯｘ触媒１４が配置されている。このＮＯｘ触媒１４は、流入排気ガスの空燃比がリーンのときはＮＯｘを保持し、流入排気ガスの空燃比がリッチになると保持したＮＯｘを放出し、Ｎ_２に還元する触媒である。

また、過給機１０の上流には、還元剤添加手段たる還元剤添加弁１５が設けられており、後述するＥＣＵにより制御されて還元剤添加弁１５に駆動電流が印加されると、還元剤添加弁１５が開弁し、燃料ポンプ６でポンプアップされた燃料が、還元剤供給管１６を介して排気通路１３内に添加されるようになっている。

このＮＯｘ触媒１４より下流の排気通路１３には、当該排気通路１３内を流通する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ１７と、当該排気通路１３内を流通する排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ（図示省略）とが取り付けられている。

また、内燃機関１には出力軸（クランク軸）の回転位相を検出するクランクポジションセンサ１８が設けられている。このクランクポジションセンサ１８は、内燃機関１のカム軸近傍に配置され、クランク軸回転角度に換算して７２０度毎に基準パルスを出力する基準パルスセンサ（図示省略）と、内燃機関1 のクランク軸近傍に配置され所定クランク回転角度毎（例えば１０度毎）にクランク角パルスを発生するクランク軸回転角センサ（図示省略）との２つのセンサを備えている。この基準パルスとクランク角パルスとは後述するＥＣＵ１９に入力され、ＥＣＵ１９は、一定時間毎にクランク角パルス信号の周波数からクランク軸の回転数（以下、「機関回転数」という。）を算出するとともに、基準パルス入力後のクランク角パルス数からクランク軸の回転角度を算出する。

ここで、本実施の形態に適用される内燃機関１は、バンク角略９０度の２つの気筒２を有するＶ型２気筒の内燃機関であり、その部分断面図を示したのが、図２である。本図は、右側の気筒（第１気筒：＃１）における上死点後クランク軸回転角度９０度の状態を示したものである。本図に示すように、クランク軸２１の１個のクランクピン２１ａに２気筒分の２個のコンロッド２２が連結されており、かかる状態は、左側の気筒（第２気筒：＃２）における上死点後クランク軸回転角度１８０度の状態を示したものでもある。

そして、図３に示すように内燃機関１は、第１気筒の圧縮上死点を、クランク軸回転角度の０度基準とすると、第２気筒は、クランク軸回転角度２７０度で圧縮上死点となるように設定されている。つまり、第１気筒の爆発行程開始から第２気筒の爆発行程開始までのクランク軸回転角度の間隔が約２７０度、第２と第１との間が約４５０度であり、爆発行程の間隔は不等間隔となる。

以上述べたように構成された内燃機関１には、当該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１９が併設されている。このＥＣＵ１９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。

ＥＣＵ１９には、前述したエアフローメータ９、空燃比センサ１７、クランクポジションセンサ１８や、内燃機関１を搭載した車両の室内に取り付けられた図示しないアクセルポジションセンサ等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ１９に入力されるようになっている。

一方、ＥＣＵ１９には、燃料噴射弁３、吸気絞り用アクチュエータ１２、還元剤添加弁１５等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１９が燃料噴射弁３、吸気絞り用アクチュエータ１２、還元剤添加弁１５等を制御することが可能になっている。

例えば、ピストンが圧縮上死点付近に位置する間に気筒内に燃料を噴射するメイン燃料噴射の制御について説明すると、基本ルーチンにおいてＥＣＵ１９が入力した各種信号やＥＣＵ１９が演算して得られた各種制御値は、当該ＥＣＵ１９のＲＡＭに一時的に記憶される。そして、ＥＣＵ１９は、各種センサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサ１８からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理において、ＲＡＭから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁３を制御する。

次に、本実施の形態に係る還元剤添加制御について説明する。

本実施の形態に係るＮＯｘ触媒１４は、流入排気ガスの空燃比がリーンのときはＮＯｘを保持し、流入排気ガスの空燃比がリッチになると保持したＮＯｘを放出、還元する触媒である。それゆえ、ＮＯｘ保持能力が飽和する前に、所定のタイミングで還元剤添加弁１５により排気ガス中に還元剤を添加して流入排気ガスの空燃比をリッチにし、ＮＯｘ触媒１４に保持されているＮＯｘを放出、還元させ、ＮＯｘ触媒１４のＮＯｘ保持能力を回復させるようにする。

一方、本実施の形態に係る内燃機関は、上述したように、第１気筒の爆発行程開始から第２気筒の爆発行程開始までのクランク軸回転角度の間隔が約２７０度、第２と第１との間が約４５０度の不等間隔であり、このことは、第１気筒の排気行程終了から第２気筒排気行程開始までのクランク軸回転角度の間隔が約９０度、第２気筒の排気行程終了から第１気筒排気行程開始までの間隔が約２７０度と、不等間隔であることをも意味している。また、第１気筒と第２気筒から排出される排気ガス量はほぼ同じである。それゆえ、第２気筒の排気行程終了から第１気筒排気行程開始までの間で、一時的に排気通路を流通する排気ガス量が低下する（図３参照）。

そこで、本実施の形態においては、第２気筒の排気行程終了から第１気筒排気行程開始までの間に還元剤を添加するようにする。このようにすることで、添加された還元剤の内、排気ガス中に存在する酸素と反応する量を少なくすることができる。そして、そのほとんどが排気通路に添加された後気化し、次回に排気通路を流通する第１気筒からの排気ガスに押されて、当該気化した還元剤と排気ガスが層をなして、ＮＯｘ触媒１４に流入することとなる。その結果、排気行程中において排気ガスが流通している間に還元剤を添加するよりは、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにすることができ、燃費の向上を図ることができる。

具体的に、本実施の形態に係る還元剤添加制御にあたっては、以下に説明するように還元剤を添加するようにする。これを還元剤添加制御の制御ルーチンを示す図４のフローチャート図に沿って説明する。

本制御ルーチンは、予めＥＣＵ１９のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、或いはクランクポジションセンサ１８からのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ１９が実行するルーチンである。

本制御ルーチンでは、ＥＣＵ１９は、先ず、ステップ（以下「Ｓ」と示す。）１０１において、ＮＯｘ触媒１４の温度Ｔｂａｃｔを読込む。基本ルーチンにおいて、ＮＯｘ触媒１４に備えられて当該触媒の温度に対応した電気信号を出力する触媒温度センサ（図示省略）の出力値がＥＣＵ１９のＲＡＭに一時的に記憶されている。本ステップではこれを読込むものである。なお、触媒温度センサにて直に触媒の温度を検出しない場合は、触媒の上流あるいは下流に備えられた排気温度センサからの出力値を基にＴｂａｃｔを推定したものを読込んでもよい。

その後Ｓ１０２に進み、Ｓ１０１で読込んだＮＯｘ触媒温度ＴｂａｃｔがＮＯｘ触媒１４の活性温度として予め定められたＴｂｓｅより高いか否かを判別する。そして、Ｔｂａｃｔが、Ｔｂｓｅより高い場合はＳ１０３へ進み、Ｔｂｓｅ以下の場合は本ルーチンの実行を終了する。

Ｓ１０３においては、ＮＯｘ触媒１４に保持されているＮＯｘ量ＧＮＯｘａｃｔを推定する。推定する方法としては、ＮＯｘ触媒１４の前後差圧（ＮＯｘ触媒１４より上流の排
気圧力とＮＯｘ触媒１４より下流の排気圧力との差圧）と予め実験等により導き出されたマップに基づいて推定する方法、あるいは、これまでの運転履歴及び還元剤添加実行に基づいて推定する方法、等を例示することができる。

その後Ｓ１０４に進み、Ｓ１０２で推定されたＧＮＯｘａｃｔが所定値ＧＮＯｘｔｒｇより多いか否かを判別する。なお、所定値ＧＮＯｘｔｒｇは、ＮＯｘ触媒１４の容量等を考慮して予め定めるものである。そして、ＧＮＯｘａｃｔが、所定値ＧＮＯｘｔｒｇより多い場合はＳ１０５へ進み、ＧＮＯｘｔｒｇ以下の場合は本ルーチンの実行を終了する。

Ｓ１０５においては、還元剤添加量を算出する。これは、予め実験等により導き出された、ＮＯｘ触媒１４に保持されているＮＯｘ量と還元剤添加量との相関関係を示すマップと、Ｓ１０３にて推定されたＮＯｘ保持量に基づいて算出するものである。

その後Ｓ１０６に進み、還元剤を添加するタイミングを算出する。これは、予め実験等により導き出された機関回転数と還元剤添加タイミングとの相関関係を示すマップと、基本ルーチンにて算出された機関回転数に基づいて算出するものである。または、ＮＯｘ触媒１４に保持されているＮＯｘ量、メイン噴射燃料量等をも考慮して作成されたマップを用いてもよい。

その後Ｓ１０７に進み、還元剤を添加する回数、つまり還元剤添加弁１５の開弁回数を算出する。これは、還元剤添加弁１５の開弁１回あたりの開弁時間を一定として、添加する還元剤の圧力を考慮して開弁１回あたりに添加できる還元剤量を算出し、当該還元剤量とＳ１０５にて算出した還元剤添加量に基づいて、還元剤を添加する回数を算出するものである。

その後Ｓ１０８に進み、クランク軸回転角度を算出する。これは、上述したようにクランクポジションセンサ１８の出力パルスを基に算出するものである。その後Ｓ１０９へ進み、Ｓ１０５にて算出した還元剤添加量をＳ１０６にて算出した還元剤添加タイミングで添加すべく還元剤添加駆動パルスをセットする。そして、Ｓ１１０へ進み、Ｓ１０６にて算出したタイミングでＳ１０５にて算出した量の還元剤添加が実行されることとなる。

このように、ＥＣＵ１９が、全ての気筒が排気行程でない期間の内、第１気筒の排気行程終了から第２気筒の排気行程開始までの間ではなく、その期間が長い第２気筒の排気行程終了から第１気筒の排気行程開始までの間のような、爆発行程の間隔が所定値（例えばクランク軸回転角度で３６０度）以上となる間に排気行程を迎える気筒の排気行程終了後その次に排気行程を迎える気筒の排気行程開始前のごとく、爆発行程の間隔が所定値以上であるタイミングに同期して、還元剤を添加するように還元剤添加弁１５を制御することで、より確実に、添加された還元剤の内、排気ガス中に存在する酸素と反応する量を少なくでき、その後に排気通路を流通する排気ガスと層をなしてＮＯｘ触媒１４に流入する量を増やすことができるので、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにすることができ、燃費の向上を図ることができる。

なお、上述したように、第２気筒の排気行程終了から第１気筒排気行程開始までの間に還元剤を添加するのが好適であると説明したが、内燃機関１が低回転・低負荷運転が継続され排気ガス温度あるいは還元剤が添加される排気通路の温度が低温である場合は、排気行程終盤に同期させる等して少量の排気ガスが排気通路を流通している間に還元剤を添加するようにしても良い。これは、添加された還元剤が気化しきれずにその後に流通してきた排気ガスと混ざり、排気ガス中に存在する酸素と反応して、ＮＯｘ触媒１４に流入する排気ガスの空燃比をリッチにさせることができなくなるのを防止するためである。

また、上述した還元剤添加制御はＮＯｘ触媒１４に保持されたＮＯｘを還元する時に好適であることを説明したが、ＮＯｘ触媒１４に保持された硫黄酸化物（ＳＯｘ）を還元してＮＯｘ触媒を再生する、いわゆるＳ再生時に還元剤添加弁１５から還元剤を添加する際にも好適であり、同様に燃費の向上を図ることができる。

また、上述した実施の形態においては、還元剤として燃料を使用しているが、特にこれに限定されるものでなく還元剤として尿素を用いても良い。また、ＮＯｘ触媒１４はＮＯｘ吸蔵還元型触媒を用いているが、特にこれに限定されるものでなくＮＯｘ選択還元型触媒でもよい。

また、ＮＯｘ触媒１４は、単なるＮＯｘ吸蔵還元型触媒ではなく、排気ガス中の煤等の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉することができる多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持したものであっても良い。

また、以上の実施の形態においては、内燃機関１として、爆発行程間の間隔が不等間隔であるバンク角９０度の２気筒の内燃機関を例示しているが、バンク角は９０度に限られるものでなく、また、気筒数も２気筒に限定されるものではない。

また、３気筒以上の内燃機関において、そのうちの少なくとも１つの気筒において燃料供給を行わない、いわゆる減筒運転が実施されることにより、爆発行程の間隔が不等間隔に生じる内燃機関にも適用することができる。かかる場合も、爆発行程の間隔が他の爆発行程の間隔よりも長くなる期間に爆発行程を迎える気筒における排気行程終了後に還元剤を添加することにより、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにさせることができ燃費の向上を図ることができる。

また、爆発行程の間隔が不等間隔で生じるものに限定されるものではなく、爆発行程の間隔が等間隔で生じるものにも適用することができる。例えば、爆発行程が等間隔で生じる３気筒の内燃機関等のようにクランク軸が７２０度回転する間に全ての気筒が排気行程ではないタイミングが存在する内燃機関においても、全ての気筒が排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加することにより、少量の還元剤添加量で流入排気ガスの空燃比をリッチにさせることができるので、燃費の向上を図ることができる。

また、本実施の形態においては、内燃機関１として、ディーゼル機関を用いているが、内燃機関１がガソリン機関またはＬＰＧ機関である場合にも適用することができることはいうまでもない。

実施の形態に係る内燃機関の概略構成を示す図である。 実施の形態に係る内燃機関の一部断面図である。 クランク軸回転角度と排気通路内圧力の関係を示す図であるとともに、還元剤添加タイミングを示した図である。 実施の形態に係る還元剤添加制御の制御ルーチンのフローチャート図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 気筒
３ 燃料噴射弁
４ コモンレール
５ 燃料供給管
６ 燃料ポンプ
７ 吸気通路
８ エアクリーナ
９ エアフローメータ
１０ 過給機
１１ 吸気絞り弁
１２ 吸気絞り用アクチュエータ
１３ 排気通路
１４ ＮＯｘ触媒
１５ 還元剤添加弁
１６ 還元剤供給管
１７ 空燃比センサ
１８ クランクポジションセンサ
１９ ＥＣＵ
２１ クランク軸
２２ コンロッド
２３ ピストン

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路上に還元剤を添加する還元剤添加手段と、
   当該還元剤添加手段の排気ガスの流れに対する下流側の排気通路に設けられ、当該還元剤添加手段による還元剤の添加により排気ガス中の酸化物を還元する還元触媒と、
   前記内燃機関の全ての気筒が排気行程ではないタイミングに同期して還元剤を添加するように前記還元剤添加手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記内燃機関は、複数の気筒と、当該気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射手段と、を有し、爆発行程の間隔が不等間隔で生じるように前記燃料噴射手段から燃料が噴射される内燃機関であり、
   前記制御手段は、前記内燃機関の爆発行程の間隔が所定値以上であるタイミングに同期して還元剤を添加するように前記還元剤添加手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記内燃機関は、２つの気筒がＶ字形に備えられ、クランク軸が７２０度回転する間に異なる２種類の爆発行程の間隔が生じるＶ型２気筒の内燃機関であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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