JP3508516B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化装置Info
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- JP3508516B2 JP3508516B2 JP31812897A JP31812897A JP3508516B2 JP 3508516 B2 JP3508516 B2 JP 3508516B2 JP 31812897 A JP31812897 A JP 31812897A JP 31812897 A JP31812897 A JP 31812897A JP 3508516 B2 JP3508516 B2 JP 3508516B2
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置、特に排気通路に設けたＮＯｘ還元触
媒（以下、単にＮＯｘ触媒という）に対して、排気中の
未燃ＨＣを還元剤として供給するようにしたものに関す
る。
ンの排気浄化装置、特に排気通路に設けたＮＯｘ還元触
媒（以下、単にＮＯｘ触媒という）に対して、排気中の
未燃ＨＣを還元剤として供給するようにしたものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＮＯｘ触媒を排気通路に装着し、このＮ
Ｏｘ触媒によりＮＯｘを還元浄化しようとする場合、還
元剤としてのＨＣを必要とするのであるが、一般的にデ
ィーゼルエンジンにおいてはＮＯｘ排出量に対してＨＣ
排出量が比較的少ない（一般的にＨＣ／ＮＯｘの比は１
以下のレベル）ため、コモンレール式の燃料噴射装置を
用いて、主噴射とは別に各気筒の膨張行程もしくは排気
行程で小量の燃料を後噴射し、この小量の燃料をＨＣの
状態のままＮＯｘ触媒に導くようにしたものが各種提案
されている（特開平６−１１７２２５号公報参照）。
Ｏｘ触媒によりＮＯｘを還元浄化しようとする場合、還
元剤としてのＨＣを必要とするのであるが、一般的にデ
ィーゼルエンジンにおいてはＮＯｘ排出量に対してＨＣ
排出量が比較的少ない（一般的にＨＣ／ＮＯｘの比は１
以下のレベル）ため、コモンレール式の燃料噴射装置を
用いて、主噴射とは別に各気筒の膨張行程もしくは排気
行程で小量の燃料を後噴射し、この小量の燃料をＨＣの
状態のままＮＯｘ触媒に導くようにしたものが各種提案
されている（特開平６−１１７２２５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＮＯｘ触媒
の還元効率を高めるためには排気中のＨＣを増加させて
ＨＣ／ＮＯｘ比を最低でも２以上とする必要があるもの
の、各気筒で後噴射してこの比を２以上とするのに必要
な燃料量は１回の主噴射で噴射する燃料のわずか２〜４
％ に過ぎない。また、ＮＯｘ触媒が活性化し始める温
度は通常約２５０℃ 以上であり、このときの過給機付
きディーゼルエンジンの主噴射の量は４気筒エンジンの
場合でたとえば約１２．５mm3/st・cyl程度であり、最
大噴射量は７０mm3/st・cyl程度になる。したがって、
必要な後噴射の量は１回当たり最小０．２５〜０．５mm
3程度と非常に微量なものとなってしまい、精度良く燃
料噴射できる最小量が１〜２mm3/st・cyl程度であるコ
モンレール式燃料噴射装置を用いたのでは、一回当たり
０．２５〜０．５mm3の後噴射を実行させることができ
ない。
の還元効率を高めるためには排気中のＨＣを増加させて
ＨＣ／ＮＯｘ比を最低でも２以上とする必要があるもの
の、各気筒で後噴射してこの比を２以上とするのに必要
な燃料量は１回の主噴射で噴射する燃料のわずか２〜４
％ に過ぎない。また、ＮＯｘ触媒が活性化し始める温
度は通常約２５０℃ 以上であり、このときの過給機付
きディーゼルエンジンの主噴射の量は４気筒エンジンの
場合でたとえば約１２．５mm3/st・cyl程度であり、最
大噴射量は７０mm3/st・cyl程度になる。したがって、
必要な後噴射の量は１回当たり最小０．２５〜０．５mm
3程度と非常に微量なものとなってしまい、精度良く燃
料噴射できる最小量が１〜２mm3/st・cyl程度であるコ
モンレール式燃料噴射装置を用いたのでは、一回当たり
０．２５〜０．５mm3の後噴射を実行させることができ
ない。
【０００４】このため、常に一定のパターンでエンジン
の１気筒にのみ後噴射を行ったり、全気筒を対象にする
場合には常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴
射を行うことで、１回当たりの後噴射量をコモンレール
式燃料噴射装置の最小噴射限界量以上にするようにした
ものがある（特開昭９−１１２２５１号公報参照）。
の１気筒にのみ後噴射を行ったり、全気筒を対象にする
場合には常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴
射を行うことで、１回当たりの後噴射量をコモンレール
式燃料噴射装置の最小噴射限界量以上にするようにした
ものがある（特開昭９−１１２２５１号公報参照）。
【０００５】しかしながら、このもののように常に一定
のパターンで１気筒にのみ後噴射を行ったり、常に一定
のパターンで所定サイクルおきに後噴射を実行するので
は排気中のＨＣに濃淡ができるため、ＮＯｘの還元浄化
が連続して行えず、ＮＯｘの浄化効率が悪くなる。
のパターンで１気筒にのみ後噴射を行ったり、常に一定
のパターンで所定サイクルおきに後噴射を実行するので
は排気中のＨＣに濃淡ができるため、ＮＯｘの還元浄化
が連続して行えず、ＮＯｘの浄化効率が悪くなる。
【０００６】そこで本発明は、１気筒当たりの後噴射量
が小さくなるほど後噴射の実施気筒数が少なくなる噴射
パターンであって、かつ後噴射によりＮＯｘ触媒へと供
給されるＨＣが平均化して流れるように後噴射実施サイ
クルが選択される噴射パターンを決定することにより、
後噴射燃料の供給を正確に行いつつ、排気中に生じるＨ
Ｃの濃淡を抑制しＮＯｘの還元浄化を安定して行うこと
を目的とする。
が小さくなるほど後噴射の実施気筒数が少なくなる噴射
パターンであって、かつ後噴射によりＮＯｘ触媒へと供
給されるＨＣが平均化して流れるように後噴射実施サイ
クルが選択される噴射パターンを決定することにより、
後噴射燃料の供給を正確に行いつつ、排気中に生じるＨ
Ｃの濃淡を抑制しＮＯｘの還元浄化を安定して行うこと
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、各気筒に
燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の主噴射後の膨張
または排気行程で前記燃料供給装置により後噴射を行
い、この後噴射による未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮ
Ｏｘ触媒への還元剤として供給するようにしたディーゼ
ルエンジンの排気浄化装置において、全気筒かつ全サイ
クルで後噴射を実行する場合に１気筒当たりに必要な後
噴射量Ｑａｆｔ０を算出する手段と、この１気筒当たり
に必要な後噴射量Ｑａｆｔ０が小さくなるほど後噴射の
実施気筒数が少なくなる噴射パターンであって、かつ後
噴射によりＮＯｘ触媒へと供給される未燃ＨＣが平均化
して流れるように後噴射実施サイクルが選択される噴射
パターンを決定する手段と、この噴射パターンに基づい
て後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２を算出する手
段と、この必要噴射量Ｑａｆｔ２を後噴射実施気筒に供
給する手段とを設けた。
燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の主噴射後の膨張
または排気行程で前記燃料供給装置により後噴射を行
い、この後噴射による未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮ
Ｏｘ触媒への還元剤として供給するようにしたディーゼ
ルエンジンの排気浄化装置において、全気筒かつ全サイ
クルで後噴射を実行する場合に１気筒当たりに必要な後
噴射量Ｑａｆｔ０を算出する手段と、この１気筒当たり
に必要な後噴射量Ｑａｆｔ０が小さくなるほど後噴射の
実施気筒数が少なくなる噴射パターンであって、かつ後
噴射によりＮＯｘ触媒へと供給される未燃ＨＣが平均化
して流れるように後噴射実施サイクルが選択される噴射
パターンを決定する手段と、この噴射パターンに基づい
て後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２を算出する手
段と、この必要噴射量Ｑａｆｔ２を後噴射実施気筒に供
給する手段とを設けた。
【０００８】第２の発明は、各気筒に燃料を噴射供給す
る装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で
前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射によ
る未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤
として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気浄
化装置において、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行
する場合に１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ０を
算出する手段と、この１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑ
ａｆｔ０が小さくなるほど、連続する所定サイクル当た
りの後噴射実施サイクル数が少なくなる噴射パターンで
あって、かつ後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給される未
燃ＨＣが平均化して流れるように後噴射実施サイクルが
選択される噴射パターンを決定する手段と、この噴射パ
ターンに基づいて後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ
２を算出する手段と、この必要噴射量Ｑａｆｔ２を後噴
射実施気筒に供給する手段とを設けた。
る装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で
前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射によ
る未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤
として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気浄
化装置において、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行
する場合に１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ０を
算出する手段と、この１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑ
ａｆｔ０が小さくなるほど、連続する所定サイクル当た
りの後噴射実施サイクル数が少なくなる噴射パターンで
あって、かつ後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給される未
燃ＨＣが平均化して流れるように後噴射実施サイクルが
選択される噴射パターンを決定する手段と、この噴射パ
ターンに基づいて後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ
２を算出する手段と、この必要噴射量Ｑａｆｔ２を後噴
射実施気筒に供給する手段とを設けた。
【０００９】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいてＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸着剤を設け、低排気温
度時にこの吸着剤に吸着させておいたＨＣを脱離させて
ＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後噴射を停止する。
おいてＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸着剤を設け、低排気温
度時にこの吸着剤に吸着させておいたＨＣを脱離させて
ＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後噴射を停止する。
【００１０】第４の発明では、第３の発明において低排
気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだ１気筒当た
りに必要な前記後噴射量Ｑａｆｔ０を増量補正する。
気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだ１気筒当た
りに必要な前記後噴射量Ｑａｆｔ０を増量補正する。
【００１１】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において１気筒当たりに必要な前記後噴
射量Ｑａｆｔ０を主噴射量Ｑｍａｉｎに応じて算出す
る。
れか一つの発明において１気筒当たりに必要な前記後噴
射量Ｑａｆｔ０を主噴射量Ｑｍａｉｎに応じて算出す
る。
【００１２】第６の発明では、第５の発明において１気
筒当たりに必要な前記後噴射量Ｑａｆｔ０を水温補正す
る。
筒当たりに必要な前記後噴射量Ｑａｆｔ０を水温補正す
る。
【００１３】第７の発明では、第１から第６までのいず
れか一つの発明において前記燃料供給装置がコモンレー
ル式燃料噴射装置である。
れか一つの発明において前記燃料供給装置がコモンレー
ル式燃料噴射装置である。
【００１４】第８の発明では、第１から第７までのいず
れか一つの発明において前記ＮＯｘ触媒がゼオライト系
触媒である。
れか一つの発明において前記ＮＯｘ触媒がゼオライト系
触媒である。
【００１５】第９の発明は、各気筒に燃料を噴射供給す
る装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で
前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射によ
る未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤
として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気浄
化装置において、排気温度が上昇するほど後噴射を実施
する気筒数を増加させる。
る装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で
前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射によ
る未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤
として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気浄
化装置において、排気温度が上昇するほど後噴射を実施
する気筒数を増加させる。
【００１６】第１０の発明は、各気筒に燃料を噴射供給
する装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程
で前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射に
よる未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元
剤として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気
浄化装置において、排気温度が上昇するほど後噴射のサ
イクル間隔を短縮させる。
する装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程
で前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後噴射に
よる未燃ＨＣを、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元
剤として供給するようにしたディーゼルエンジンの排気
浄化装置において、排気温度が上昇するほど後噴射のサ
イクル間隔を短縮させる。
【００１７】第１１の発明では、第９または第１０の発
明において後噴射を実施する気筒での燃料量が、予め設
定された後噴射の最小量以上となるように後噴射実施気
筒数または連続する所定サイクル当たりの後噴射実施サ
イクル数を可変制御する。
明において後噴射を実施する気筒での燃料量が、予め設
定された後噴射の最小量以上となるように後噴射実施気
筒数または連続する所定サイクル当たりの後噴射実施サ
イクル数を可変制御する。
【００１８】第１２の発明では、第９から第１１までの
いずれか一つの発明において前記排気温度を主噴射量Ｑ
ｍａｉｎから推定する。
いずれか一つの発明において前記排気温度を主噴射量Ｑ
ｍａｉｎから推定する。
【００１９】第１３の発明では、第９から第１２までの
いずれか一つの発明においてＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸
着剤を設け、低排気温度時にこの吸着剤に吸着させてお
いたＨＣを脱離させてＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後
噴射を停止する。
いずれか一つの発明においてＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸
着剤を設け、低排気温度時にこの吸着剤に吸着させてお
いたＨＣを脱離させてＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後
噴射を停止する。
【００２０】第１４の発明では、第１３の発明において
低排気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだ後噴射
量を増量補正する。
低排気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだ後噴射
量を増量補正する。
【００２１】
【発明の効果】第１の発明によれば１気筒当たりに必要
な後噴射量が小さくなるほど後噴射の実行気筒数を少な
くし、また第２の発明によれば１気筒当たりに必要な後
噴射量が小さくなるほど、連続する所定サイクル当たり
の後噴射実施サイクル数を少なくしているので、後噴射
燃料量を過不足なく正確に供給できる（燃料を節約しな
がら効果的にＮＯｘの浄化が行える）ほか、後噴射によ
りＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだけ平均化し
て流れるように、第１と第２の各発明によれば後噴射を
実施するサイクルを選んでいることから、従来のように
常に一定のパターンで１気筒にのみ後噴射を行ったり、
常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射を実行
する場合にくらべて、排気中に生じるＨＣの濃淡を抑制
してＮＯｘの還元浄化を安定して行える結果、従来より
もＮＯｘの浄化効率が向上する。
な後噴射量が小さくなるほど後噴射の実行気筒数を少な
くし、また第２の発明によれば１気筒当たりに必要な後
噴射量が小さくなるほど、連続する所定サイクル当たり
の後噴射実施サイクル数を少なくしているので、後噴射
燃料量を過不足なく正確に供給できる（燃料を節約しな
がら効果的にＮＯｘの浄化が行える）ほか、後噴射によ
りＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだけ平均化し
て流れるように、第１と第２の各発明によれば後噴射を
実施するサイクルを選んでいることから、従来のように
常に一定のパターンで１気筒にのみ後噴射を行ったり、
常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射を実行
する場合にくらべて、排気中に生じるＨＣの濃淡を抑制
してＮＯｘの還元浄化を安定して行える結果、従来より
もＮＯｘの浄化効率が向上する。
【００２２】第３と第１３の各発明では、低排気温度時
に吸着剤に吸着させておいた未燃ＨＣをＮＯｘ還元剤と
して利用できるので、燃料の節約効果がさらに向上す
る。また、低排気温度時に吸着剤に吸着させておいたＨ
ＣをＮＯｘ還元剤として利用する期間内においては、吸
着剤からの脱離ＨＣが平均化してＮＯｘ触媒に供給され
るので、ＨＣの濃淡をさらに抑制でき、これによってＮ
Ｏｘ浄化率が一段と向上する。
に吸着剤に吸着させておいた未燃ＨＣをＮＯｘ還元剤と
して利用できるので、燃料の節約効果がさらに向上す
る。また、低排気温度時に吸着剤に吸着させておいたＨ
ＣをＮＯｘ還元剤として利用する期間内においては、吸
着剤からの脱離ＨＣが平均化してＮＯｘ触媒に供給され
るので、ＨＣの濃淡をさらに抑制でき、これによってＮ
Ｏｘ浄化率が一段と向上する。
【００２３】エンジン始動直後等ではエンジンの圧縮温
度が低いため未燃ＨＣが多く排出される。つまり、冷却
水温が低いときには１気筒当たりに必要な後噴射量を少
なくしても還元剤としてのＨＣが十分確保できることか
ら、第６の発明によれば燃料をさらに節約できる。
度が低いため未燃ＨＣが多く排出される。つまり、冷却
水温が低いときには１気筒当たりに必要な後噴射量を少
なくしても還元剤としてのＨＣが十分確保できることか
ら、第６の発明によれば燃料をさらに節約できる。
【００２４】第４と第１４の各発明では、低排気温度時
に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだも、ＮＯｘ触媒への
ＨＣ供給量が不足することがない。
に吸着剤にＨＣを吸着させるあいだも、ＮＯｘ触媒への
ＨＣ供給量が不足することがない。
【００２５】第８の発明によれば、ＨＣ吸着効果の高い
ゼオライト系触媒を併用していることで、ＨＣの濃淡抑
制効果がさらに高まる。
ゼオライト系触媒を併用していることで、ＨＣの濃淡抑
制効果がさらに高まる。
【００２６】エンジンの特性として排気温度が上昇する
と、ＮＯｘ触媒温度が上昇する結果、ＨＣのＮＯｘ触媒
への吸着量（ＨＣ保持効果）が少なくなり、排気中のＨ
Ｃの濃淡を平均化し難くなるのであるが、第９の発明に
より排気温度が上昇するほど後噴射を実施する気筒数を
増加させることで、また第１０の発明により排気温度が
上昇するほど後噴射のサイクル間隔を短縮させること
で、排気中のＨＣの濃淡が少なくなり、ＮＯｘ触媒上に
おけるＨＣ濃淡が平均化される結果、ＮＯｘ浄化率を向
上できる。
と、ＮＯｘ触媒温度が上昇する結果、ＨＣのＮＯｘ触媒
への吸着量（ＨＣ保持効果）が少なくなり、排気中のＨ
Ｃの濃淡を平均化し難くなるのであるが、第９の発明に
より排気温度が上昇するほど後噴射を実施する気筒数を
増加させることで、また第１０の発明により排気温度が
上昇するほど後噴射のサイクル間隔を短縮させること
で、排気中のＨＣの濃淡が少なくなり、ＮＯｘ触媒上に
おけるＨＣ濃淡が平均化される結果、ＮＯｘ浄化率を向
上できる。
【００２７】第１１の発明では、エンジンの運転条件が
変化した場合でも常に燃料供給装置の最小噴射限界量以
上で後噴射を実施できるため、過剰な燃料の消費を行う
ことなくＮＯｘ触媒への適正なＨＣ供給が行え、効率よ
くＮＯｘの浄化が行える。
変化した場合でも常に燃料供給装置の最小噴射限界量以
上で後噴射を実施できるため、過剰な燃料の消費を行う
ことなくＮＯｘ触媒への適正なＨＣ供給が行え、効率よ
くＮＯｘの浄化が行える。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１において、１はディーゼルエ
ンジンの本体で、排気通路２にＮＯｘ触媒３を備える。
ＮＯｘ触媒３としてＣｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の金属でイオン
交換したＣｕ−ゼオライト系、Ｐｄ−ゼオライト系ある
いはＰｔ−ゼオライト系の触媒が各種提案されており、
またゼオライトとしてＺＳＭ−５、β、ＵＳＹ型が知ら
れているので、これらを用いることが望ましい。それら
を複合したものを用いてもよい。
ンジンの本体で、排気通路２にＮＯｘ触媒３を備える。
ＮＯｘ触媒３としてＣｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の金属でイオン
交換したＣｕ−ゼオライト系、Ｐｄ−ゼオライト系ある
いはＰｔ−ゼオライト系の触媒が各種提案されており、
またゼオライトとしてＺＳＭ−５、β、ＵＳＹ型が知ら
れているので、これらを用いることが望ましい。それら
を複合したものを用いてもよい。
【００２９】エンジンにはまた公知のコモンレール式の
燃料噴射装置１０を備える。
燃料噴射装置１０を備える。
【００３０】これを図２により概説すると（詳細は特開
昭９−１１２２５１号公報参照）、この燃料噴射装置１
０は、主に燃料タンク１１、燃料供給通路１２、サプラ
イポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に
設けられる燃料噴射弁１７からなり、サプライポンプ１
４により加圧された燃料は燃料供給通路１５を介してコ
モンレール１６にいったん蓄えられたあと、コモンレー
ル１６の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁１７に分配さ
れる。
昭９−１１２２５１号公報参照）、この燃料噴射装置１
０は、主に燃料タンク１１、燃料供給通路１２、サプラ
イポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に
設けられる燃料噴射弁１７からなり、サプライポンプ１
４により加圧された燃料は燃料供給通路１５を介してコ
モンレール１６にいったん蓄えられたあと、コモンレー
ル１６の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁１７に分配さ
れる。
【００３１】燃料噴射弁１７は、針弁１８、ノズル室１
９、ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２
１、油圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下
方）に付勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン
２２への燃料供給通路２４、この通路２４に介装される
三方弁（電磁弁）２５などからなり、バルブボディ内の
通路２０と２４が連通して油圧ピストン２２上部とノズ
ル室１９にともに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦ
Ｆ時（ポートＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）に
は、油圧ピストン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積
より大きいことから、針弁１８が着座状態にあるが、三
方弁２５がＯＮ状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢと
Ｃが連通）になると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻
し通路２８を介して燃料タンク１１に戻され、油圧ピス
トン２２に作用する燃料圧力が低下する。これによって
針弁１８が上昇して噴射弁先端の噴孔より燃料が噴射さ
れる。三方弁２５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧
ピストン２２に蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料
噴射が終了する。つまり、三方弁２５のＯＮ時間により
燃料噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれ
ば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２
６は逆止弁、２７はオリフィスである。
９、ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２
１、油圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下
方）に付勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン
２２への燃料供給通路２４、この通路２４に介装される
三方弁（電磁弁）２５などからなり、バルブボディ内の
通路２０と２４が連通して油圧ピストン２２上部とノズ
ル室１９にともに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦ
Ｆ時（ポートＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）に
は、油圧ピストン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積
より大きいことから、針弁１８が着座状態にあるが、三
方弁２５がＯＮ状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢと
Ｃが連通）になると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻
し通路２８を介して燃料タンク１１に戻され、油圧ピス
トン２２に作用する燃料圧力が低下する。これによって
針弁１８が上昇して噴射弁先端の噴孔より燃料が噴射さ
れる。三方弁２５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧
ピストン２２に蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料
噴射が終了する。つまり、三方弁２５のＯＮ時間により
燃料噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれ
ば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２
６は逆止弁、２７はオリフィスである。
【００３２】この燃料噴射装置１０にはさらに、コモン
レール圧力を制御するため、サプライポンプ１４から吐
出された燃料を戻す通路１３に圧力制御弁３１を備え
る。この圧力制御弁３１はコントロールユニット４１か
らのデューティ信号に応じて通路１３の流路面積を変え
るためのもので、コモンレール１６への燃料吐出量を調
整することによりコモンレール圧力を制御する。コモン
レール１６の燃料圧力によっても燃料噴射量は変化し、
三方弁２５のＯＮ時間が同じであれば、コモンレール１
６の燃料圧力が高くなるほど燃料噴射量が多くなる。
レール圧力を制御するため、サプライポンプ１４から吐
出された燃料を戻す通路１３に圧力制御弁３１を備え
る。この圧力制御弁３１はコントロールユニット４１か
らのデューティ信号に応じて通路１３の流路面積を変え
るためのもので、コモンレール１６への燃料吐出量を調
整することによりコモンレール圧力を制御する。コモン
レール１６の燃料圧力によっても燃料噴射量は変化し、
三方弁２５のＯＮ時間が同じであれば、コモンレール１
６の燃料圧力が高くなるほど燃料噴射量が多くなる。
【００３３】コモンレール圧力ＰＣＲ１を検出するセン
サ３２、ＮＯｘ触媒３の入口温度Ｔ１を検出するセンサ
３７からの信号が、アクセル開度センサ３３（アクセル
ペダルの踏み込み量に比例した出力Ｌを発生）３３、ク
ランク角センサ３４（エンジン回転数とクランク角度を
検出）、クランク角センサ３５（気筒判別を行う）、水
温センサ３６とともに入力される電子制御ユニット４１
では、エンジン回転数とアクセル開度に応じて主噴射の
目標燃料噴射量とコモンレール１６の目標圧力を演算
し、圧力センサ３２により検出されるコモンレール圧力
がこの目標圧力と一致するように圧力制御弁３１を介し
てコモンレール１６の燃料圧力をフィードバック制御す
る。また、演算した主噴射の目標燃料噴射量に対応して
三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、主噴射とは別に
各気筒の膨張行程もしくは排気行程で後噴射を行って未
燃ＨＣをＮＯｘ触媒３に供給する。
サ３２、ＮＯｘ触媒３の入口温度Ｔ１を検出するセンサ
３７からの信号が、アクセル開度センサ３３（アクセル
ペダルの踏み込み量に比例した出力Ｌを発生）３３、ク
ランク角センサ３４（エンジン回転数とクランク角度を
検出）、クランク角センサ３５（気筒判別を行う）、水
温センサ３６とともに入力される電子制御ユニット４１
では、エンジン回転数とアクセル開度に応じて主噴射の
目標燃料噴射量とコモンレール１６の目標圧力を演算
し、圧力センサ３２により検出されるコモンレール圧力
がこの目標圧力と一致するように圧力制御弁３１を介し
てコモンレール１６の燃料圧力をフィードバック制御す
る。また、演算した主噴射の目標燃料噴射量に対応して
三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、主噴射とは別に
各気筒の膨張行程もしくは排気行程で後噴射を行って未
燃ＨＣをＮＯｘ触媒３に供給する。
【００３４】さて、ＮＯｘ触媒の還元効率を高めるため
には排気中のＨＣを増加させてＨＣ／ＮＯｘ比を最低で
も２以上とする必要があり、各気筒で後噴射してこの比
を２以上とするのに必要な燃料量は１回の主噴射で噴射
する燃料のわずか２〜４ ％に過ぎず、例として主噴射
の量が約１２．５mm3/st・cyl程度（最大噴射量は７０m
m3/st・cyl程度）のときの過給機付き４気筒ディーゼル
エンジンで考えると、必要な後噴射の量は１回当たり
０．２５〜０．５mm3程度と非常に微量なものとなり、
精度良く燃料噴射できる最小量が１〜２mm3/st・cyl程
度であるコモンレール式燃料噴射装置を用いたのでは、
一回当たり０．２５〜０．５mm3の後噴射を実行させる
ことができない。
には排気中のＨＣを増加させてＨＣ／ＮＯｘ比を最低で
も２以上とする必要があり、各気筒で後噴射してこの比
を２以上とするのに必要な燃料量は１回の主噴射で噴射
する燃料のわずか２〜４ ％に過ぎず、例として主噴射
の量が約１２．５mm3/st・cyl程度（最大噴射量は７０m
m3/st・cyl程度）のときの過給機付き４気筒ディーゼル
エンジンで考えると、必要な後噴射の量は１回当たり
０．２５〜０．５mm3程度と非常に微量なものとなり、
精度良く燃料噴射できる最小量が１〜２mm3/st・cyl程
度であるコモンレール式燃料噴射装置を用いたのでは、
一回当たり０．２５〜０．５mm3の後噴射を実行させる
ことができない。
【００３５】このため、常に一定のパターンでエンジン
の１気筒にのみ後噴射を行ったり、、全気筒を対象にし
て常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射を行
うことで１回当たりの後噴射量をコモンレール式燃料噴
射装置の最小噴射限界量以上にするようにしたものがあ
るが、常に一定のパターンで１気筒にのみ後噴射を行っ
たり、常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射
を実行するのでは排気中のＨＣに濃淡ができるため、Ｎ
Ｏｘの還元浄化が連続して行えず、ＮＯｘの浄化効率が
悪くなる。
の１気筒にのみ後噴射を行ったり、、全気筒を対象にし
て常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射を行
うことで１回当たりの後噴射量をコモンレール式燃料噴
射装置の最小噴射限界量以上にするようにしたものがあ
るが、常に一定のパターンで１気筒にのみ後噴射を行っ
たり、常に一定のパターンで所定サイクルおきに後噴射
を実行するのでは排気中のＨＣに濃淡ができるため、Ｎ
Ｏｘの還元浄化が連続して行えず、ＮＯｘの浄化効率が
悪くなる。
【００３６】これに対処するため本発明の第１実施形態
では、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する場合に
１気筒当たりに必要な後噴射量が小さくなるほど後噴射
の実施気筒数が少なくなる噴射パターンであって、かつ
後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣが平均化し
て流れるように後噴射実施サイクルが選択される噴射パ
ターンを決定する。
では、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する場合に
１気筒当たりに必要な後噴射量が小さくなるほど後噴射
の実施気筒数が少なくなる噴射パターンであって、かつ
後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣが平均化し
て流れるように後噴射実施サイクルが選択される噴射パ
ターンを決定する。
【００３７】電子制御ユニット４１で行われるこの制御
を図３〜図６のフローチャートに基づいて説明すると、
図３は燃料噴射制御のメインルーチン、図４、図５、図
６はメインルーチンの一部の詳細を示すサブルーチンで
ある。
を図３〜図６のフローチャートに基づいて説明すると、
図３は燃料噴射制御のメインルーチン、図４、図５、図
６はメインルーチンの一部の詳細を示すサブルーチンで
ある。
【００３８】まずメインルーチンを示す図３において、
ステップ100ではコモンレール圧力ＰＣＲ１、エンジン
回転数Ｎｅ、気筒判別信号Ｃｙｌ、エンジン負荷Ｌ、冷
却水温ＴｗおよびＮＯｘ触媒３の入口温度Ｔ１を読み込
み、ステップ200、300、400においてコモンレール圧力
制御、エンジンの出力制御のための主噴射制御、ＮＯｘ
触媒３に対して還元剤としてのＨＣを供給するための後
噴射制御をそれぞれ実行する。
ステップ100ではコモンレール圧力ＰＣＲ１、エンジン
回転数Ｎｅ、気筒判別信号Ｃｙｌ、エンジン負荷Ｌ、冷
却水温ＴｗおよびＮＯｘ触媒３の入口温度Ｔ１を読み込
み、ステップ200、300、400においてコモンレール圧力
制御、エンジンの出力制御のための主噴射制御、ＮＯｘ
触媒３に対して還元剤としてのＨＣを供給するための後
噴射制御をそれぞれ実行する。
【００３９】図４のサブルーチンはコモンレール圧力制
御を行うためのものである。
御を行うためのものである。
【００４０】ステップ201、202では、エンジン回転数Ｎ
ｅとエンジン負荷Ｌから所定のマップを検索してコモン
レール１６の目標基準圧力ＰＣＲ０とこのコモンレール
基準圧力ＰＣＲ０を得るための圧力制御弁３１用基準デ
ューティ比Ｄｕｔｙ０とを求める。これらのマップはエ
ンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌをパラメータとして
電子制御ユニット４１のＲＯＭに予め記憶しているもの
である。後述するマップやテーブルについてもすべて電
子制御ユニット４１のＲＯＭに予め記憶しているもので
あり、この点についての説明は省略する。
ｅとエンジン負荷Ｌから所定のマップを検索してコモン
レール１６の目標基準圧力ＰＣＲ０とこのコモンレール
基準圧力ＰＣＲ０を得るための圧力制御弁３１用基準デ
ューティ比Ｄｕｔｙ０とを求める。これらのマップはエ
ンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌをパラメータとして
電子制御ユニット４１のＲＯＭに予め記憶しているもの
である。後述するマップやテーブルについてもすべて電
子制御ユニット４１のＲＯＭに予め記憶しているもので
あり、この点についての説明は省略する。
【００４１】ステップ203では、目標基準圧力ＰＣＲ０
と実際のコモンレール圧力ＰＣＲ１との差の絶対値を求
め、これを目標基準圧力ＰＣＲ０に対して予め設定され
た許容圧力差ΔＰＣＲ０と比較する。 ｜ ＰＣＲ０−Ｐ
ＣＲ１ ｜ が許容範囲内であればステップ206に進んで
基準デューティ比Ｄｕｔｙ０を開弁デューティ比Ｄｕｔ
ｙとすることによって同じデューティ比を維持し、ステ
ップ207においてこのデューティ比Ｄｕｔｙからデュー
ティ信号を作って圧力制御弁３１を駆動する。
と実際のコモンレール圧力ＰＣＲ１との差の絶対値を求
め、これを目標基準圧力ＰＣＲ０に対して予め設定され
た許容圧力差ΔＰＣＲ０と比較する。 ｜ ＰＣＲ０−Ｐ
ＣＲ１ ｜ が許容範囲内であればステップ206に進んで
基準デューティ比Ｄｕｔｙ０を開弁デューティ比Ｄｕｔ
ｙとすることによって同じデューティ比を維持し、ステ
ップ207においてこのデューティ比Ｄｕｔｙからデュー
ティ信号を作って圧力制御弁３１を駆動する。
【００４２】一方、 ｜ ＰＣＲ０−ＰＣＲ１ ｜ が許容
範囲内にない場合は、ステップ203よりステップ204に進
み、ＰＣＲ０−ＰＣＲ１（＝ΔＰ）に対応して予め設定
されているＲＯＭのテーブルを検索してデューティ比の
補正係数ＫＤｕｔｙを求める。たとえば、ΔＰがマイナ
ス（ＰＣＲ０よりもＰＣＲ１が大きい）の場合はＫＤｕ
ｔｙが１よりも小さい値に、この逆にΔＰがプラスの
（ＰＣＲ０よりもＰＣＲ１が小さい）場合はＫＤｕｔｙ
が１よりも大きい値になる。具体的には圧力制御弁３１
の特性に合わせてデューティ比補正係数ＫＤｕｔｙのテ
ーブルデータを設定する。
範囲内にない場合は、ステップ203よりステップ204に進
み、ＰＣＲ０−ＰＣＲ１（＝ΔＰ）に対応して予め設定
されているＲＯＭのテーブルを検索してデューティ比の
補正係数ＫＤｕｔｙを求める。たとえば、ΔＰがマイナ
ス（ＰＣＲ０よりもＰＣＲ１が大きい）の場合はＫＤｕ
ｔｙが１よりも小さい値に、この逆にΔＰがプラスの
（ＰＣＲ０よりもＰＣＲ１が小さい）場合はＫＤｕｔｙ
が１よりも大きい値になる。具体的には圧力制御弁３１
の特性に合わせてデューティ比補正係数ＫＤｕｔｙのテ
ーブルデータを設定する。
【００４３】ステップ205では基準デューティ比Ｄｕｔ
ｙ０をこの補正係数ＫＤｕｔｙにより補正した値を開弁
デューティ比Ｄｕｔｙとした後、ステップ207の操作を
実行する。
ｙ０をこの補正係数ＫＤｕｔｙにより補正した値を開弁
デューティ比Ｄｕｔｙとした後、ステップ207の操作を
実行する。
【００４４】図５のサブルーチンは主噴射制御を行うた
めのものである。
めのものである。
【００４５】ステップ301ではエンジン回転数Ｎｅとエ
ンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して主噴射量Ｑｍ
ａｉｎを求め、この主噴射量Ｑｍａｉｎとコモンレール
圧力ＰＣＲ１とからステップ302において所定のマップ
を検索して主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄを求める。
ンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して主噴射量Ｑｍ
ａｉｎを求め、この主噴射量Ｑｍａｉｎとコモンレール
圧力ＰＣＲ１とからステップ302において所定のマップ
を検索して主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄを求める。
【００４６】ここで、主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄはｍｓ
ｅｃの単位で設定され、図６に示したように主噴射量Ｑ
ｍａｉｎが同じならコモンレール圧力ＰＣＲ１が高いほ
ど主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄが短くなり、コモンレール
圧力ＰＣＲ１が同じなら主噴射量Ｑｍａｉｎが多いほど
主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄが長くなる。
ｅｃの単位で設定され、図６に示したように主噴射量Ｑ
ｍａｉｎが同じならコモンレール圧力ＰＣＲ１が高いほ
ど主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄが短くなり、コモンレール
圧力ＰＣＲ１が同じなら主噴射量Ｑｍａｉｎが多いほど
主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄが長くなる。
【００４７】ステップ303ではエンジン回転数Ｎｅとエ
ンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して主噴射開始時
期Ｍｓｔａｒｔを求める。ステップ304では主噴射量Ｑ
ｍａｉｎが供給されるように噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔ
よりＭｐｅｒｉｏｄの期間、主噴射すべき気筒の燃料噴
射弁１７を、２つのクランク角センサ３４、３５の信号
に基づいて開弁駆動する。
ンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して主噴射開始時
期Ｍｓｔａｒｔを求める。ステップ304では主噴射量Ｑ
ｍａｉｎが供給されるように噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔ
よりＭｐｅｒｉｏｄの期間、主噴射すべき気筒の燃料噴
射弁１７を、２つのクランク角センサ３４、３５の信号
に基づいて開弁駆動する。
【００４８】図７のサブルーチンは後噴射制御を実行す
るためのものである。
るためのものである。
【００４９】まずステップ401では、ＮＯｘ触媒の入口
温度Ｔ１と所定値Ｔ０を比較する。所定値Ｔ０は、ＮＯ
ｘ触媒３が活性化してＮＯｘの還元が行える温度の最低
値（およそ２５０ ℃） で、ＮＯｘ触媒の入口温度Ｔ１
が所定値Ｔ０以下の場合にはＨＣを供給してもＮＯｘを
浄化できないためステップ412に進んで後噴射の実行を
停止する。
温度Ｔ１と所定値Ｔ０を比較する。所定値Ｔ０は、ＮＯ
ｘ触媒３が活性化してＮＯｘの還元が行える温度の最低
値（およそ２５０ ℃） で、ＮＯｘ触媒の入口温度Ｔ１
が所定値Ｔ０以下の場合にはＨＣを供給してもＮＯｘを
浄化できないためステップ412に進んで後噴射の実行を
停止する。
【００５０】ＮＯｘ触媒の入口温度Ｔ１が所定値Ｔ０よ
りも高い場合にはステップ402に進み、冷却水温Ｔｗと
所定値Ｔｗ０を比較する。冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ０
以下である場合は後噴射を実行しなくても排気中にＨＣ
が十分に存在すると判断し、ステップ412に進んで後噴
射を実行しない。たとえば、エンジン始動直後等ではエ
ンジンの圧縮温度が低いため未燃ＨＣが多く排出される
（このときの温度は冷却水温で約３０ ℃ 以下であ
る）。
りも高い場合にはステップ402に進み、冷却水温Ｔｗと
所定値Ｔｗ０を比較する。冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ０
以下である場合は後噴射を実行しなくても排気中にＨＣ
が十分に存在すると判断し、ステップ412に進んで後噴
射を実行しない。たとえば、エンジン始動直後等ではエ
ンジンの圧縮温度が低いため未燃ＨＣが多く排出される
（このときの温度は冷却水温で約３０ ℃ 以下であ
る）。
【００５１】冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ０を超えている
ときはステップ403以降に進んで後噴射を実行する。
ときはステップ403以降に進んで後噴射を実行する。
【００５２】まずステップ403では後噴射量比率Ｋａｆ
ｔ（すなわち主噴射量Ｑｍａｉｎに対する噴射比率）を
エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌに応じて予め設定
されたマップから検索する。
ｔ（すなわち主噴射量Ｑｍａｉｎに対する噴射比率）を
エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌに応じて予め設定
されたマップから検索する。
【００５３】この後噴射比率Ｋａｆｔは簡単には主噴射
に対して一定であってもよい。しかし、通常はエンジン
の負荷と回転数が高くなるほど排気中のＨＣ濃度が低く
なるため、エンジンの負荷と回転数が低い条件では比率
を小さくし、逆にエンジンの負荷と回転数が高い条件で
は比率を高く設定するのが望ましい。いずれにしても後
噴射量比率ＫａｆｔはエンジンのＨＣ排出特性に応じて
設定する。
に対して一定であってもよい。しかし、通常はエンジン
の負荷と回転数が高くなるほど排気中のＨＣ濃度が低く
なるため、エンジンの負荷と回転数が低い条件では比率
を小さくし、逆にエンジンの負荷と回転数が高い条件で
は比率を高く設定するのが望ましい。いずれにしても後
噴射量比率ＫａｆｔはエンジンのＨＣ排出特性に応じて
設定する。
【００５４】ステップ404ではこの後噴射量比率Ｋａｆ
ｔとＱｍａｉｎ（図５のステップ301ですでに得てい
る）とを用いて Ｑａｆｔ０＝Ｑｍａｉｎ×Ｋａｆｔ の式により、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する
場合に１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ０を算出
する。たとえば、Ｑｍａｉｎを１５mm3/st・cyl、Ｋａ
ｆｔを４ ％ としたとき、Ｑａｆｔ０は０．６mm3/st・
cylである。
ｔとＱｍａｉｎ（図５のステップ301ですでに得てい
る）とを用いて Ｑａｆｔ０＝Ｑｍａｉｎ×Ｋａｆｔ の式により、全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する
場合に１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ０を算出
する。たとえば、Ｑｍａｉｎを１５mm3/st・cyl、Ｋａ
ｆｔを４ ％ としたとき、Ｑａｆｔ０は０．６mm3/st・
cylである。
【００５５】ステップ405では１気筒当たりに必要な後
噴射量Ｑａｆｔ０の水温補正係数ＫＴｗをＲＯＭのテー
ブルを検索することにより求める。前述したように、エ
ンジン始動直後等ではエンジンの圧縮温度が低いため未
燃ＨＣが多く排出される。したがって、冷却水温が低い
ときには後噴射量を少なくしても還元剤としてのＨＣが
十分確保できる。このため、水温補正係数ＫＴｗは、た
とえば図８に示すように冷却水温Ｔｗが高くなると１に
近づくように設定（たとえば冷却水温６０ ℃以上は１
に、６０ ℃ よりも小さくなるのに比例して小さく設
定）する。
噴射量Ｑａｆｔ０の水温補正係数ＫＴｗをＲＯＭのテー
ブルを検索することにより求める。前述したように、エ
ンジン始動直後等ではエンジンの圧縮温度が低いため未
燃ＨＣが多く排出される。したがって、冷却水温が低い
ときには後噴射量を少なくしても還元剤としてのＨＣが
十分確保できる。このため、水温補正係数ＫＴｗは、た
とえば図８に示すように冷却水温Ｔｗが高くなると１に
近づくように設定（たとえば冷却水温６０ ℃以上は１
に、６０ ℃ よりも小さくなるのに比例して小さく設
定）する。
【００５６】ステップ406では１気筒当たりに必要な後
噴射量Ｑａｆｔ０をこの水温補正係数ＫＴｗで補正した
値を改めて１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ１と
し、水温補正して求めたこの１気筒当たりに必要な後噴
射量Ｑａｆｔ１に基づいて、ステップ407において、第
１の後噴射パターンをＲＯＭのテーブルから決定する。
噴射量Ｑａｆｔ０をこの水温補正係数ＫＴｗで補正した
値を改めて１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ１と
し、水温補正して求めたこの１気筒当たりに必要な後噴
射量Ｑａｆｔ１に基づいて、ステップ407において、第
１の後噴射パターンをＲＯＭのテーブルから決定する。
【００５７】ここで、第１の後噴射パターンの詳細を図
９に、また図９における５つの各パターンＡ−０〜Ａ−
４により後噴射を実施するサイクルを図１０に示すと、
次のようになる。なお、簡単のため４気筒４サイクルエ
ンジンで考え、点火順序は１−３−４−２である。
９に、また図９における５つの各パターンＡ−０〜Ａ−
４により後噴射を実施するサイクルを図１０に示すと、
次のようになる。なお、簡単のため４気筒４サイクルエ
ンジンで考え、点火順序は１−３−４−２である。
【００５８】Ａ−０ ： Ｑａｆｔ１が２．０mm3/st・cy
l以上の場合の噴射パターンで、図１０（Ａ）に示すよ
うに全ての気筒でサイクル毎に後噴射を実施する。
l以上の場合の噴射パターンで、図１０（Ａ）に示すよ
うに全ての気筒でサイクル毎に後噴射を実施する。
【００５９】Ａ−１ ： Ｑａｆｔ１が１．５〜２．０mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｂ）に示
すように４つの気筒のうち３つの気筒（１、３、４番気
筒）でサイクル毎に後噴射を実施する。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｂ）に示
すように４つの気筒のうち３つの気筒（１、３、４番気
筒）でサイクル毎に後噴射を実施する。
【００６０】Ａ−２ ： Ｑａｆｔ１が１．０〜１．５mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｃ）に示
すように４つの気筒のうち２つの気筒（１、４番気筒）
でサイクル毎に後噴射を実施する。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｃ）に示
すように４つの気筒のうち２つの気筒（１、４番気筒）
でサイクル毎に後噴射を実施する。
【００６１】Ａ−３ ： Ｑａｆｔ１が０．５〜１．０mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｄ）に示
すように４つの気筒のうち１つの気筒（１番気筒）でサ
イクル毎に後噴射を実施する。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、図１０（Ｄ）に示
すように４つの気筒のうち１つの気筒（１番気筒）でサ
イクル毎に後噴射を実施する。
【００６２】Ａ−４ ： Ｑａｆｔ１が０．５mm3/st・cy
l以下の場合の噴射パターンで、図１０（Ｅ）に示すよ
うに４つの気筒のうち１つの気筒（１番気筒）でかつ１
サイクルおきに（１サイクルと３サイクルで）後噴射を
実施する。
l以下の場合の噴射パターンで、図１０（Ｅ）に示すよ
うに４つの気筒のうち１つの気筒（１番気筒）でかつ１
サイクルおきに（１サイクルと３サイクルで）後噴射を
実施する。
【００６３】このように、１気筒当たりに必要な後噴射
量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど後噴射の実施気筒数を４
→３→２→１と少なくしているのは、噴射実施気筒の後
噴射必要量Ｑａｆｔ２（後述する）をコモンレール式燃
料噴射装置の最小噴射限界量以上にするためである。ま
た、後噴射を実施するサイクルを図１０に示すように選
んだ（Ａ−０〜Ａ−３のパターンではサイクル毎とし、
Ａ−４のパターンでは１サイクルおきとした）のは、後
噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだけ
平均化して流れるようにしたものである。
量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど後噴射の実施気筒数を４
→３→２→１と少なくしているのは、噴射実施気筒の後
噴射必要量Ｑａｆｔ２（後述する）をコモンレール式燃
料噴射装置の最小噴射限界量以上にするためである。ま
た、後噴射を実施するサイクルを図１０に示すように選
んだ（Ａ−０〜Ａ−３のパターンではサイクル毎とし、
Ａ−４のパターンでは１サイクルおきとした）のは、後
噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだけ
平均化して流れるようにしたものである。
【００６４】なお、図１０に示したＡ−１からＡ−４ま
での各パターンについては後噴射実施気筒が他の気筒で
あってもよい。要は実施気筒数が合っていればよい。
での各パターンについては後噴射実施気筒が他の気筒で
あってもよい。要は実施気筒数が合っていればよい。
【００６５】図１１には第２の噴射パターン（全気筒で
後噴射を実施する場合の噴射パターン）を示すと、これ
は次のようなものである。
後噴射を実施する場合の噴射パターン）を示すと、これ
は次のようなものである。
【００６６】Ｂ−０ ： Ｑａｆｔ１が２．０mm3/st・cy
l以上の場合の噴射パターンで、全てのサイクルで後噴
射を実施する（噴射パターンＡ−０と同一）。
l以上の場合の噴射パターンで、全てのサイクルで後噴
射を実施する（噴射パターンＡ−０と同一）。
【００６７】Ｂ−１ ： Ｑａｆｔ１が１．５〜２．０mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち３サイクルで後噴射を実施する。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち３サイクルで後噴射を実施する。
【００６８】Ｂ−２ ： Ｑａｆｔ１が１．０〜１．５mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち２サイクルでかつ１サイクルおきに後噴射を実施す
る。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち２サイクルでかつ１サイクルおきに後噴射を実施す
る。
【００６９】Ｂ−３ ： Ｑａｆｔ１が０．５〜１．０mm
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち１サイクルで後噴射を実施する。
3/st・cylの場合の噴射パターンで、連続４サイクルの
うち１サイクルで後噴射を実施する。
【００７０】Ｂ−４ ： Ｑａｆｔ１が０．５mm3/st・cy
l以下の場合の噴射パターンで、連続８サイクルのうち
１サイクルで後噴射を実施する。
l以下の場合の噴射パターンで、連続８サイクルのうち
１サイクルで後噴射を実施する。
【００７１】このように、１気筒当たりに必要な後噴射
量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど、連続する１２サイクル
当たりの後噴射実施サイクル数を１２→９→６→３→２
と少なくしているのは、第１の噴射パターンと同じに、
噴射実施気筒の後噴射必要量Ｑａｆｔ２（後述する）を
コモンレール式燃料噴射装置の最小噴射限界量以上にす
るためである。また、後噴射を実施するサイクルを図１
１に示すように選んだ（特にＢ−２のパターンで１サイ
クルおきとした）のも、第１の噴射パターンと同じに、
後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだ
け平均化して流れるようにしたものである。
量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど、連続する１２サイクル
当たりの後噴射実施サイクル数を１２→９→６→３→２
と少なくしているのは、第１の噴射パターンと同じに、
噴射実施気筒の後噴射必要量Ｑａｆｔ２（後述する）を
コモンレール式燃料噴射装置の最小噴射限界量以上にす
るためである。また、後噴射を実施するサイクルを図１
１に示すように選んだ（特にＢ−２のパターンで１サイ
クルおきとした）のも、第１の噴射パターンと同じに、
後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給されるＨＣができるだ
け平均化して流れるようにしたものである。
【００７２】なお、図１１に示したＢ−１からＢ−４ま
での各パターンについても、第１の噴射パターンと同
様、後噴射を実施するサイクルが他のサイクルであって
もよい。要は後噴射実施サイクル数が合っていればよ
い。
での各パターンについても、第１の噴射パターンと同
様、後噴射を実施するサイクルが他のサイクルであって
もよい。要は後噴射実施サイクル数が合っていればよ
い。
【００７３】図７のステップ408に戻り、１気筒当たり
に必要な後噴射量Ｑａｆｔ１から前述した第１または第
２の噴射パターンで後噴射を実施する気筒の後噴射必要
量Ｑａｆｔ２を下記の計算によって求める。なお、Ｑａ
ｆｔ２ に対してＱａｆｔ１は平均量の意味合いにな
る。
に必要な後噴射量Ｑａｆｔ１から前述した第１または第
２の噴射パターンで後噴射を実施する気筒の後噴射必要
量Ｑａｆｔ２を下記の計算によって求める。なお、Ｑａ
ｆｔ２ に対してＱａｆｔ１は平均量の意味合いにな
る。
【００７４】〔１〕 第１の噴射パターンの場合
Ａ−０ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×１
（平均量と必要量は同じ）。
【００７５】Ａ−１ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４／
３ （平均量１．７mm3/st・cyl→必要量２．３mm3/st・cy
l） Ａ−２ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×２ （平均量１．２mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） Ａ−３ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４ （平均量０．７mm3/st・cyl→必要量２．８mm3/st・cy
l） Ａ−４ ： Ｑａｆ２ｔ＝Ｑａｆｔ１×８ （平均量０．３mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） 〔２〕 第２の噴射パターンの場合 Ｂ−０ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×１ （平均量と必要量は同じ） Ｂ−１ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４／３ （平均量１．７mm3/st・cyl→必要量２．３mm3/st・cy
l） Ｂ−２ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×２ （平均量１．２mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） Ｂ−３ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４ （平均量０．７mm3/st・cyl→必要量２．８mm3/st・cy
l） Ｂ−４ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×８ （平均量０．３mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） このようにして、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ
２を計算によって求めたとき、上記第１の噴射パター
ン、第２の噴射パターンのいずれの場合にも（つまりＡ
−０〜Ａ−４、Ｂ−０〜Ｂ−４のいずれのパターンの場
合にも）、Ｑａｆｔ２がコモンレール式燃料噴射装置の
最小噴射限界量（１〜２mm3/st・cyl）を超えている。
３ （平均量１．７mm3/st・cyl→必要量２．３mm3/st・cy
l） Ａ−２ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×２ （平均量１．２mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） Ａ−３ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４ （平均量０．７mm3/st・cyl→必要量２．８mm3/st・cy
l） Ａ−４ ： Ｑａｆ２ｔ＝Ｑａｆｔ１×８ （平均量０．３mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） 〔２〕 第２の噴射パターンの場合 Ｂ−０ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×１ （平均量と必要量は同じ） Ｂ−１ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４／３ （平均量１．７mm3/st・cyl→必要量２．３mm3/st・cy
l） Ｂ−２ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×２ （平均量１．２mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） Ｂ−３ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×４ （平均量０．７mm3/st・cyl→必要量２．８mm3/st・cy
l） Ｂ−４ ： Ｑａｆｔ２＝Ｑａｆｔ１×８ （平均量０．３mm3/st・cyl→必要量２．４mm3/st・cy
l） このようにして、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ
２を計算によって求めたとき、上記第１の噴射パター
ン、第２の噴射パターンのいずれの場合にも（つまりＡ
−０〜Ａ−４、Ｂ−０〜Ｂ−４のいずれのパターンの場
合にも）、Ｑａｆｔ２がコモンレール式燃料噴射装置の
最小噴射限界量（１〜２mm3/st・cyl）を超えている。
【００７６】ステップ409、410、411は主噴射制御を示
す図５のステップ302、303、304と同様である。すなわ
ち、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２とコモンレ
ール圧力ＰＣＲ１とからステップ409において所定のマ
ップを検索して後噴射期間Ａｐｅｒｉｏｄを求める。こ
の場合、後噴射期間Ａｐｅｒｉｏｄのマップデータは、
主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄのマップデータと同一でよい
（図６参照）。ステップ410では、エンジン回転数Ｎｅ
とエンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して後噴射開
始時期Ａｓｔａｒｔを求める。ステップ411では後噴射
量Ｑａｆｔ２が供給されるように噴射開始時期Ａｓｔａ
ｒｔよりＡｐｅｒｉｏｄの期間、後噴射すべき気筒の燃
料噴射弁１７を、２つのクランク角センサ３４、３５の
信号に基づいて開弁駆動する。
す図５のステップ302、303、304と同様である。すなわ
ち、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２とコモンレ
ール圧力ＰＣＲ１とからステップ409において所定のマ
ップを検索して後噴射期間Ａｐｅｒｉｏｄを求める。こ
の場合、後噴射期間Ａｐｅｒｉｏｄのマップデータは、
主噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄのマップデータと同一でよい
（図６参照）。ステップ410では、エンジン回転数Ｎｅ
とエンジン負荷Ｌから所定のマップを検索して後噴射開
始時期Ａｓｔａｒｔを求める。ステップ411では後噴射
量Ｑａｆｔ２が供給されるように噴射開始時期Ａｓｔａ
ｒｔよりＡｐｅｒｉｏｄの期間、後噴射すべき気筒の燃
料噴射弁１７を、２つのクランク角センサ３４、３５の
信号に基づいて開弁駆動する。
【００７７】このようにして、第１実施形態では、第１
の噴射パターンによれば１気筒当たりに必要な後噴射量
Ｑａｆｔ１が小さくなるほど後噴射の実施気筒数を少な
く、また第２の噴射パターンによれば１気筒当たりに必
要な後噴射量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど、連続する所
定サイクル当たりの後噴射実施サイクル数を少なくして
いることから、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２
を、コモンレール式燃料噴射装置が精度良く燃料噴射で
きる最小量（１〜２mm3/st・cyl程度）以上に保つこと
ができ、これによって後噴射燃料量を過不足なく正確に
供給できる（燃料を節約しながら効果的にＮＯｘの浄化
が行える）ほか、後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給され
るＨＣができるだけ平均化して流れるように、第１の噴
射パターンによれば後噴射を実施するサイクルを図１０
に示すように選び、また第２の噴射パターンによれば後
噴射を実施するサイクルを図１１に示すように選んだこ
とから、従来のように常に一定のパターンで１気筒にの
み後噴射を行ったり、常に一定のパターンで所定サイク
ルおきに後噴射を実行する場合にくらべて、排気中に生
じるＨＣの濃淡を抑制してＮＯｘの還元浄化を安定して
行える結果、従来よりもＮＯｘの浄化効率が向上する
（ＨＣの濃淡抑制効果はＨＣ吸着効果の高いゼオライト
系触媒を併用していることでさらに高まる）。
の噴射パターンによれば１気筒当たりに必要な後噴射量
Ｑａｆｔ１が小さくなるほど後噴射の実施気筒数を少な
く、また第２の噴射パターンによれば１気筒当たりに必
要な後噴射量Ｑａｆｔ１が小さくなるほど、連続する所
定サイクル当たりの後噴射実施サイクル数を少なくして
いることから、後噴射実施気筒の必要噴射量Ｑａｆｔ２
を、コモンレール式燃料噴射装置が精度良く燃料噴射で
きる最小量（１〜２mm3/st・cyl程度）以上に保つこと
ができ、これによって後噴射燃料量を過不足なく正確に
供給できる（燃料を節約しながら効果的にＮＯｘの浄化
が行える）ほか、後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給され
るＨＣができるだけ平均化して流れるように、第１の噴
射パターンによれば後噴射を実施するサイクルを図１０
に示すように選び、また第２の噴射パターンによれば後
噴射を実施するサイクルを図１１に示すように選んだこ
とから、従来のように常に一定のパターンで１気筒にの
み後噴射を行ったり、常に一定のパターンで所定サイク
ルおきに後噴射を実行する場合にくらべて、排気中に生
じるＨＣの濃淡を抑制してＮＯｘの還元浄化を安定して
行える結果、従来よりもＮＯｘの浄化効率が向上する
（ＨＣの濃淡抑制効果はＨＣ吸着効果の高いゼオライト
系触媒を併用していることでさらに高まる）。
【００７８】図１２、図１３、図１４は第２実施形態
で、第１実施形態の図１、図３、図７にそれぞれ対応す
る。なお、図１２において図１と同一部分には同一番号
を、また図１３、図１４において図３、図７と同一部分
には同一ステップ番号を付けており、同一部分の説明は
省略する。
で、第１実施形態の図１、図３、図７にそれぞれ対応す
る。なお、図１２において図１と同一部分には同一番号
を、また図１３、図１４において図３、図７と同一部分
には同一ステップ番号を付けており、同一部分の説明は
省略する。
【００７９】この実施形態は、図１２に示したようにＮ
Ｏｘ触媒３の上流にＨＣ吸着剤５１を設けているものに
対して適用したものである。なお、上記のＨＣ吸着剤５
１としては、ＮＯｘ触媒３と同様、ゼオライト系の吸着
剤が提案されており、ゼオライトとしてＺＳＭ−５、
β、ＵＳＹ型がよく知られているので、これらを用いる
ことが望ましい。また、それらを複合したものを用いて
もよい。
Ｏｘ触媒３の上流にＨＣ吸着剤５１を設けているものに
対して適用したものである。なお、上記のＨＣ吸着剤５
１としては、ＮＯｘ触媒３と同様、ゼオライト系の吸着
剤が提案されており、ゼオライトとしてＺＳＭ−５、
β、ＵＳＹ型がよく知られているので、これらを用いる
ことが望ましい。また、それらを複合したものを用いて
もよい。
【００８０】第１実施形態と相違する部分を主に説明す
ると、図１４（図１３のステップ400のサブルーチン）
において、ステップ501ではセンサ５２（図１２参照）
により検出されるＨＣ吸着剤５１の入口温度Ｔ２とＨＣ
脱離温度Ｔｄｅｓ（おおよそ２５０ ℃ 程度）とを比較
する。
ると、図１４（図１３のステップ400のサブルーチン）
において、ステップ501ではセンサ５２（図１２参照）
により検出されるＨＣ吸着剤５１の入口温度Ｔ２とＨＣ
脱離温度Ｔｄｅｓ（おおよそ２５０ ℃ 程度）とを比較
する。
【００８１】ここで、吸着剤５１のＨＣ通過率Ｋthroug
hは図１５に示すように温度が高くなるほど高くなり、
ＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以上で１となる（ほぼ全てのＨＣ
が吸着剤５１に吸着されずに通過する）。したがって、
吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の場合
は、後噴射によるＨＣの一部が吸着剤５１に吸着されて
しまい、ＮＯｘ触媒３への供給ＨＣが不足することにな
るので、ステップ502に進み、このＨＣの不足を補うた
め１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ１をＨＣ通過
率Ｋthroughで割った値を改めて１気筒当たりに必要な
後噴射量Ｑａｆｔ１とすることで、Ｑａｆｔ１を増量補
正する。その後は第１実施形態と同様に、ステップ407
以降の操作を行う。なお、ＨＣ通過率Ｋthroughは吸着
剤入口温度Ｔ２から図１５を内容とするテーブルを検索
することで求めればよい。
hは図１５に示すように温度が高くなるほど高くなり、
ＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以上で１となる（ほぼ全てのＨＣ
が吸着剤５１に吸着されずに通過する）。したがって、
吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の場合
は、後噴射によるＨＣの一部が吸着剤５１に吸着されて
しまい、ＮＯｘ触媒３への供給ＨＣが不足することにな
るので、ステップ502に進み、このＨＣの不足を補うた
め１気筒当たりに必要な後噴射量Ｑａｆｔ１をＨＣ通過
率Ｋthroughで割った値を改めて１気筒当たりに必要な
後噴射量Ｑａｆｔ１とすることで、Ｑａｆｔ１を増量補
正する。その後は第１実施形態と同様に、ステップ407
以降の操作を行う。なお、ＨＣ通過率Ｋthroughは吸着
剤入口温度Ｔ２から図１５を内容とするテーブルを検索
することで求めればよい。
【００８２】一方、吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度
Ｔｄｅｓを超えている場合は、ステップ501より503に進
み、タイマ値ＴｉｍｅＡと所定値Ｔｉｍｅ１（たとえば
１０ｓｅｃ程度）を比較する。
Ｔｄｅｓを超えている場合は、ステップ501より503に進
み、タイマ値ＴｉｍｅＡと所定値Ｔｉｍｅ１（たとえば
１０ｓｅｃ程度）を比較する。
【００８３】ここで、タイマ値ＴｉｍｅＡはＨＣ吸着剤
５１がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度条件を連続した
時間を計測したものである。したがって、Ｔ２ ＞ Ｔｄ
ｅｓかつＴｉｍｅＡ ≦ Ｔｉｍｅ１が成立する場合と
は、ＨＣ吸着剤５１がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度
条件で連続してＴｉｍｅ１の時間が保持される前に温度
上昇して吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓを
超えた場合である。この場合は、吸着剤５１に吸着され
ているＨＣ量が少ないためＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以上で
あっても脱離するＨＣ量が少ないと判断し、ステップ40
7以降に進んで後噴射を実行する。
５１がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度条件を連続した
時間を計測したものである。したがって、Ｔ２ ＞ Ｔｄ
ｅｓかつＴｉｍｅＡ ≦ Ｔｉｍｅ１が成立する場合と
は、ＨＣ吸着剤５１がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度
条件で連続してＴｉｍｅ１の時間が保持される前に温度
上昇して吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓを
超えた場合である。この場合は、吸着剤５１に吸着され
ているＨＣ量が少ないためＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以上で
あっても脱離するＨＣ量が少ないと判断し、ステップ40
7以降に進んで後噴射を実行する。
【００８４】これに対して、Ｔ２ ＞ ＴｄｅｓかつＴｉ
ｍｅＡ ＞ Ｔｉｍｅ１である場合とは、ＨＣ吸着剤５１
がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度条件で連続してＴｉ
ｍｅ１以上の時間が保持されることにより、吸着剤５１
に十分な量のＨＣが吸着された後に温度上昇して吸着剤
入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓを超えた場合であ
る。また、吸着剤５１より脱離するＨＣ量がＮＯｘ触媒
３でのＮＯｘ還元浄化に十分な量となるように吸着剤５
１の吸着容量を定めている。ただし、吸着剤５１からの
ＨＣの脱離は長くは続かない。
ｍｅＡ ＞ Ｔｉｍｅ１である場合とは、ＨＣ吸着剤５１
がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓ以下の温度条件で連続してＴｉ
ｍｅ１以上の時間が保持されることにより、吸着剤５１
に十分な量のＨＣが吸着された後に温度上昇して吸着剤
入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度Ｔｄｅｓを超えた場合であ
る。また、吸着剤５１より脱離するＨＣ量がＮＯｘ触媒
３でのＮＯｘ還元浄化に十分な量となるように吸着剤５
１の吸着容量を定めている。ただし、吸着剤５１からの
ＨＣの脱離は長くは続かない。
【００８５】したがって、Ｔ２ ＞ ＴｄｅｓかつＴｉｍ
ｅＡ ＞ Ｔｉｍｅ１である場合は、ステップ503よりス
テップ504に進んでタイマ値ＴｉｍｅＢと所定値Ｔｉｍ
ｅ２（たとえば５ｓｅｃ程度）を比較する。ここで、タ
イマ値ＴｉｍｅＢは吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度
Ｔｄｅｓ以上になってからの経過時間を計測したもの、
所定値Ｔｉｍｅ２は吸着剤５１からのＨＣの脱離終了を
定める時間である。
ｅＡ ＞ Ｔｉｍｅ１である場合は、ステップ503よりス
テップ504に進んでタイマ値ＴｉｍｅＢと所定値Ｔｉｍ
ｅ２（たとえば５ｓｅｃ程度）を比較する。ここで、タ
イマ値ＴｉｍｅＢは吸着剤入口温度Ｔ２がＨＣ脱離温度
Ｔｄｅｓ以上になってからの経過時間を計測したもの、
所定値Ｔｉｍｅ２は吸着剤５１からのＨＣの脱離終了を
定める時間である。
【００８６】タイマ値ＴｉｍｅＢが所定値Ｔｉｍｅ２に
達していない場合は、吸着剤５１から脱離したＨＣ量で
ＮＯｘ触媒３によるＮＯｘ還元が十分行えると判断し、
ステップ504よりステップ412に進み、後噴射を実行しな
い。タイマ値ＴｉｍｅＢが所定値Ｔｉｍｅ２に達した後
は、吸着剤５１から脱離するＨＣがなく、後噴射を実行
しないとＮＯｘ触媒３でのＮＯｘ還元浄化が十分に行え
ないため、ステップ504よりステップ407以降に進み、後
噴射を実行する。
達していない場合は、吸着剤５１から脱離したＨＣ量で
ＮＯｘ触媒３によるＮＯｘ還元が十分行えると判断し、
ステップ504よりステップ412に進み、後噴射を実行しな
い。タイマ値ＴｉｍｅＢが所定値Ｔｉｍｅ２に達した後
は、吸着剤５１から脱離するＨＣがなく、後噴射を実行
しないとＮＯｘ触媒３でのＮＯｘ還元浄化が十分に行え
ないため、ステップ504よりステップ407以降に進み、後
噴射を実行する。
【００８７】このように第２実施形態では、ＮＯｘ触媒
３の上流にＨＣ吸着剤５１を設け、吸着剤５１の温度状
態を監視しながら後噴射制御を実行するようにしたた
め、低排気温度時に吸着剤５１に吸着させておいたＨＣ
を、ＮＯｘ触媒３がＮＯｘ還元活性温度以上になったと
きに利用できるので、その間は後噴射を行う必要がな
く、これによって燃料の節約効果がさらに向上する。
３の上流にＨＣ吸着剤５１を設け、吸着剤５１の温度状
態を監視しながら後噴射制御を実行するようにしたた
め、低排気温度時に吸着剤５１に吸着させておいたＨＣ
を、ＮＯｘ触媒３がＮＯｘ還元活性温度以上になったと
きに利用できるので、その間は後噴射を行う必要がな
く、これによって燃料の節約効果がさらに向上する。
【００８８】また、低排気温度時に吸着剤５１に吸着さ
せておいたＨＣをＮＯｘ還元剤として利用する期間にお
いては、脱離ＨＣが平均化してＮＯｘ触媒３に供給され
るので、ＨＣの濃淡をさらに抑制でき、これによってＮ
Ｏｘ浄化率が一段と向上する。
せておいたＨＣをＮＯｘ還元剤として利用する期間にお
いては、脱離ＨＣが平均化してＮＯｘ触媒３に供給され
るので、ＨＣの濃淡をさらに抑制でき、これによってＮ
Ｏｘ浄化率が一段と向上する。
【００８９】実施形態では、コモンレール式燃料噴射装
置を用いた場合で説明したが、これに限定されるもので
ない。たとえばユニットインジェクタを用いる場合にも
適用可能である（この場合にはＱａｆｔ２をユニットイ
ンジェクタの最小噴射限界量以上にする必要がある）。
置を用いた場合で説明したが、これに限定されるもので
ない。たとえばユニットインジェクタを用いる場合にも
適用可能である（この場合にはＱａｆｔ２をユニットイ
ンジェクタの最小噴射限界量以上にする必要がある）。
【図１】第１実施形態の制御システム図である。
【図２】コモンレール式燃料噴射装置のシステム図であ
る。
る。
【図３】燃料噴射のメインルーチンを説明するためのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】コモンレール圧力の制御ルーチンを説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図５】主噴射制御ルーチンを説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図６】主噴射と後噴射の燃料噴射期間の特性図であ
る。
る。
【図７】後噴射制御ルーチンを説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】水温補正係数の特性図である。
【図９】Ｑａｆｔ１の噴射量区分に対するＡ−０〜Ａ−
４の各パターンを示した表図である。
４の各パターンを示した表図である。
【図１０】５つの各パターンＡ−０〜Ａ−４により後噴
射を実行するサイクルを示す特性図である。
射を実行するサイクルを示す特性図である。
【図１１】第２の噴射パターンを示す特性図である。
【図１２】第２実施形態の制御システム図である。
【図１３】第２実施形態の燃料噴射のメインルーチンを
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の後噴射制御ルーチンを説明す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図１５】第２実施形態のＨＣ通過率の特性図である。
１ エンジン本体
１０ コモンレール式燃料噴射装置
１６ コモンレール
１７ 燃料噴射弁
４１ 電子制御ユニット
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 41/40
F01N 3/08
F01N 3/24
Claims (14)
- 【請求項１】各気筒に燃料を噴射供給する装置を備え、
燃料の主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装
置により後噴射を行い、この後噴射による未燃ＨＣを、
排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤として供給する
ようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、 全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する場合に１気筒
当たりに必要な後噴射量を算出する手段と、 この１気筒当たりに必要な後噴射量が小さくなるほど後
噴射の実施気筒数が少なくなる噴射パターンであって、
かつ後噴射によりＮＯｘ触媒へと供給される未燃ＨＣが
平均化して流れるように後噴射実施サイクルが選択され
る噴射パターンを決定する手段と、 この噴射パターンに基づいて後噴射実施気筒の必要噴射
量を算出する手段と、 この必要噴射量を後噴射実施気筒に供給する手段とを設
けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項２】各気筒に燃料を噴射供給する装置を備え、
燃料の主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装
置により後噴射を行い、この後噴射による未燃ＨＣを、
排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤として供給する
ようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、 全気筒かつ全サイクルで後噴射を実行する場合に１気筒
当たりに必要な後噴射量を算出する手段と、 この１気筒当たりに必要な後噴射量が小さくなるほど、
連続する所定サイクル当たりの後噴射実施サイクル数が
少なくなる噴射パターンであって、かつ後噴射によりＮ
Ｏｘ触媒へと供給される未燃ＨＣが平均化して流れるよ
うに後噴射実施サイクルが選択される噴射パターンを決
定する手段と、 この噴射パターンに基づいて後噴射実施気筒の必要噴射
量を算出する手段と、 この必要噴射量を後噴射実施気筒に供給する手段とを設
けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項３】ＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸着剤を設け、低
排気温度時にこの吸着剤に吸着させておいたＨＣを脱離
させてＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後噴射を停止する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼル
エンジンの排気浄化装置。 - 【請求項４】低排気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させる
あいだ１気筒当たりに必要な前記後噴射量を増量補正す
ることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置。 - 【請求項５】１気筒当たりに必要な前記後噴射量を主噴
射量に応じて算出することを特徴とする請求項１から４
までのいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの排気
浄化装置。 - 【請求項６】１気筒当たりに必要な前記後噴射量を水温
補正することを特徴とする請求項５に記載のディーゼル
エンジンの排気浄化装置。 - 【請求項７】前記燃料供給装置はコモンレール式燃料噴
射装置であることを特徴とする請求項１から６までのい
ずれか一つに記載のディーゼルエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項８】前記ＮＯｘ触媒はゼオライト系触媒である
ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに
記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項９】各気筒に燃料を噴射供給する装置を備え、
燃料の主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装
置により後噴射を行い、この後噴射による未燃ＨＣを、
排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤として供給する
ようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、 排気温度が上昇するほど後噴射を実施する気筒数を増加
させることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化
装置。 - 【請求項１０】各気筒に燃料を噴射供給する装置を備
え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供
給装置により後噴射を行い、この後噴射による未燃ＨＣ
を、排気通路に設けたＮＯｘ触媒への還元剤として供給
するようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置にお
いて、 排気温度が上昇するほど後噴射のサイクル間隔を短縮さ
せることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項１１】後噴射を実施する気筒での燃料量が、予
め設定された後噴射の最小量以上となるように後噴射実
施気筒数または連続する所定サイクル当たりの後噴射実
施サイクル数を可変制御することを特徴とする請求項９
または１０に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項１２】前記排気温度を主噴射量から推定するこ
とを特徴とする請求項９から１１までのいずれか一つに
記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項１３】ＮＯｘ触媒の上流にＨＣ吸着剤を設け、
低排気温度時にこの吸着剤に吸着させておいたＨＣを脱
離させてＮＯｘ触媒へ供給できるあいだ後噴射を停止す
ることを特徴とする請求項９から１２までのいずれか一
つに記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項１４】低排気温度時に吸着剤にＨＣを吸着させ
るあいだ後噴射量を増量補正することを特徴とする請求
項１３に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31812897A JP3508516B2 (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31812897A JP3508516B2 (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148413A JPH11148413A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3508516B2 true JP3508516B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=18095827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31812897A Expired - Fee Related JP3508516B2 (ja) | 1997-11-19 | 1997-11-19 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508516B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002006655A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-01-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine |
| JP6165200B2 (ja) * | 2015-07-27 | 2017-07-19 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1997
- 1997-11-19 JP JP31812897A patent/JP3508516B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11148413A (ja) | 1999-06-02 |
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