JP4434007B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に対しリッチスパイク処理を実行する内燃機関の排気浄化装置に関する。

吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ適宜還元剤を供給して該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵又は吸収されたＮＯｘを還元および浄化する必要がある。

吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ還元剤を供給する方法としては、内燃機関の空燃比を間欠的にリッチにするリッチスパイク処理を行うとともに、リッチスパイク処理の終盤における燃料濃度をリッチスパイク処理の初期より低くする方法が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。
特開２００３−２０１８８８号公報 特開平１１−２１０５２５号公報 特開２００３−２５４０３７号公報

ところで、圧縮着火式内燃機関においてリッチスパイク処理を実現する方法としては、排気行程中に燃料噴射弁から燃料を噴射させ、或いは排気通路に設けられた燃料添加弁から燃料を噴射させることにより未燃の燃料を吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ供給する方法が知られている。

また、圧縮着火式内燃機関の燃料としてエタノール、メタノール、メチルエステル等のバイオ燃料が普及し始めており、内燃機関の燃料中に上記したようなバイオ燃料が混入されることが予想される。

バイオ燃料は化石系燃料（軽油）とは異なる蒸発性を有するため、燃料中のバイオ燃料濃度が変化すると、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率が異なってしまい、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが困難となる場合がある。

本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ未燃の燃料を供給することにより該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵又は吸収されたＮＯｘを還元および浄化する内燃機関の排気浄化装置において、燃料中の異種燃料濃度が変化した場合であっても吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の上流から該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ未燃燃料を供給する燃料供給手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置において、燃料性状に応じて燃料供給方法を変更するようにした。

詳細には、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置は、燃料供給手段から供給される燃料に含まれる異種燃料成分の濃度を検出する濃度検出手段と、燃料供給手段の燃料供給期間において単位時間当たりに供給される燃料量が当該期間の初期より後期に少なくなり、
且つ、濃度検出手段の検出値が高くなるほど初期と後期の差が大きくなるように燃料供給手段を制御する制御手段と、を備えるようにした。

バイオ燃料に代表される異種燃料が混合された燃料（以下、異種混合燃料と称する）は、異種燃料が混合されていない燃料（以下、基準燃料と称する）より蒸発性が低下する（蒸発可能な温度が高くなる）。

例えば、異種混合燃料が燃料供給手段から供給された時に吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ流入する排気の空燃比（以下、流入排気空燃比と称する）は、基準燃料が燃料供給手段から供給された時に比べ、低下速度（燃料供給開始から最低値へ到達するまでの速度）が遅くなる、最低値が高くなる、及びベース空燃比（燃料供給手段から燃料が供給されていないときの排気空燃比であって、二次空気などの添加等が無い限り内燃機関の空燃比と等しい空燃比）よりリッチ側へ変化し始めた時点からベース空燃比に復帰する時点までの期間が長くなる等の傾向を示すようになる。これらの傾向は、燃料中の異種燃料濃度が高くなるほど顕著となる。

上記した傾向が表れる要因については解明されていないが、おおよそ以下のような要因によると考えられる。すなわち、燃料供給手段から供給される燃料に含まれる異種燃料濃度が高くなると、供給燃料が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒上流の排気通路内や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の上流側端面に付着し易くなるとともに、それら付着燃料が蒸発するまでに要する時間が長期化すると考えられる。

吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は、排気中の酸素濃度が低下したときにＮＯｘを放出し、その際に十分な量の還元剤が存在していれば放出したＮＯｘを還元及び浄化することが可能となる。しかしながら、燃料中の異種燃料濃度が上昇すると、上記の付着燃料量が増加して流入排気空燃比の最低値が高くなるため、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘを還元及び浄化するための燃料が不足し、以てＮＯｘ浄化率が低下してしまう可能性がある。

これに対し、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、燃料供給手段の燃料供給期間において単位時間当たりの燃料供給量が当該期間の初期より後期に少なくなり、且つ、燃料中の異種燃料濃度が高くなるほど初期と後期の差が大きくなるように燃料供給手段が制御される。すなわち、供給燃料中の異種燃料濃度が高くなるほど、燃料供給期間の初期における燃料供給量が増加されるとともに、燃料供給期間の後期における燃料供給量が減少される。

燃料供給期間の初期における燃料供給量が増加すると、それに応じて吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ到達する燃料量が増加するため、流入排気空燃比の低下速度が高められるとともに最低値が低くなる。これにより、燃料供給期間初期のＮＯｘ浄化率が高められるようになる。

一方、燃料供給期間後期の燃料供給量が減少すると、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘを還元及び浄化するための燃料が不足することが懸念されるが、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されるＮＯｘ量が減少している上、燃料供給期間の初期に排気通路内や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の上流側端面に付着していた燃料が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒内へ流入するため、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘが好適に還元及び浄化される。

従って、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置によれば、燃料供給手段から供給される燃料の異種燃料濃度が変化した場合であっても、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを好適に還元及び浄化することが可能となる。

また、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置によれば、燃料供給期間の初期と後期との燃料供給量の比率を変えることにより吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを好適に浄化させることができるため、燃料供給期間中の総燃料供給量を増減させる必要性も低くなる。つまり、燃費の悪化を抑制しつつ吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを好適に浄化することが可能となる。

尚、上記した傾向は、燃料供給手段から供給された燃料が曝される温度、すなわち排気温度や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の床温が高くなるほど表れ難くなる。すなわち、燃料中の異種燃料濃度が高い場合であっても、排気温度や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の床温が高ければ、排気通路内や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の上流側端面に付着する燃料量が減少するため、上記した傾向が表れ難くなる。

そこで、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置は、排気温度および／または吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、温度検出手段の検出値が低くなるほど燃料供給期間の初期と後期との燃料供給量の差が大きくなるように燃料供給手段を制御するようにしてもよい。

本発明によれば、燃料中の異種燃料濃度に応じて燃料供給手段の供給方法が変更されるため、燃料中の異種燃料濃度が変化しても吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを好適に浄化することができ、以て吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが可能となる。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。

内燃機関１には、エキゾーストマニフォルド２が接続されている。エキゾーストマニフォルド２は、ターボチャージャ３のタービンハウジング３０を介して排気管４に連通している。尚、エキゾーストマニフォルド２には、該エキゾーストマニフォルド２内を流れる排気中へ燃料を添加する燃料添加弁５が取り付けられている。

排気管４の途中には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタ６が配置されている。パティキュレートフィルタ６より下流の排気管４には、下流側Ａ／Ｆセンサ８が取り付けられている。パティキュレートフィルタ６より下流の排気管４には、排気温度センサ９が取り付けられている。

このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される算術論理演算回路である。ＥＣＵ１０には、前述した下流側Ａ／Ｆセンサ８、排気温度センサ９に加えアクセルポジションセンサ１１、クランクポジションセンサ１２、エアフローメータ１３等の各種センサが電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、上記した各種センサの出力信号に基づいて燃料噴射制御等の既知の制御に加え、本発明の要旨となる吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ再生制御を実行する。

ＮＯｘ再生制御では、ＥＣＵ１０は、一定時間毎、或いは吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量以上となったことをトリガとして、燃料添加弁５から排気中へ間欠的に燃料を添加するリッチスパイク処理を実行する。吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量を求める方法としては、前回のリッチスパイク処理時からの積算運転時間、積算燃料噴射量
、或いは積算吸入空気量などをパラメータとして吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量を推定演算する方法等を例示することができる。

リッチスパイク処理では、ＥＣＵ１０は、先ず、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されているＮＯｘを全て還元及び浄化するために必要となる総燃料添加量を求める。吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率や添加燃料の蒸発度合いは排気温度に応じて変化するため、ＥＣＵ１０は総燃料添加量を決定する際に排気温度センサ９の出力を考慮する（例えば、排気温度センサ９の出力が高いほど総燃料添加量を少なくする）。

続いて、ＥＣＵ１０は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の流入排気空燃比を所望の目標リッチ空燃比（吸蔵還元型ＮＯｘ触媒がＮＯｘを放出及び還元可能な空燃比の上限値）以下とするために必要となる一回当たりの燃料添加量を算出する。流入排気空燃比を目標リッチ空燃比とするために必要となる燃料添加量はその時々の排気流量に応じて変化するため、ＥＣＵ１０は排気流量をパラメータとして一回当たりの燃料添加量を決定する。排気流量は、エアフローメータ１３の出力（吸入空気量）と相関するため、ＥＣＵ１０はエアフローメータ１３の出力をパラメータとして一回当たりの燃料添加量を決定する。

このようにして総燃料添加量及び一回当たりの燃料添加量が決定されると、ＥＣＵ１０は、総燃料添加量を一回当たりの燃料添加量で除算して燃料添加回数を演算する。そして、ＥＣＵ１０は、前記した一回当たりの燃料添加量と燃料添加回数に基づいて燃料添加弁５を制御する。この場合、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が吸蔵していたＮＯｘを放出及び還元するようになるため、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力が再生される。

ところで、上記したリッチスパイク処理は、軽油（基準燃料）の使用が前提とされている。これに対し、近年ではバイオ燃料が普及してきているため、軽油とバイオ燃料との混合燃料（異種混合燃料）が使用されることが予想される。異種混合燃料が使用された場合に基準燃料使用時と同様のリッチスパイク処理が行われると、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが困難となる場合がある。

図２は、異種混合燃料と基準燃料とを燃料添加弁５から各々同量添加した場合の下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力を計測した結果を示す図である。図中の実線は異種混合燃料を添加した時の下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力Ａ／Ｆｄを示し、図中の点線は基準燃料を添加した時の下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力Ａ／Ｆｄｓを示している。

図２において、下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力がベース空燃比よりリッチ側へ変化し始めた時点からベース空燃比へ復帰する時点までの期間（以下、下流側空燃比変化期間と称する）は、基準燃料が添加された場合（図２中のｔ１からｔ２までの期間）に対して異種混合燃料が添加された場合（図２中のｔ１からｔ３までの期間）の方が長くなる。異種混合燃料が添加された場合の下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力の最小値Ａ／Ｆｄｍｉｎは基準燃料が添加された場合の下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力の最小値Ａ／Ｆｄｓｍｉｎより高くなる。下流側Ａ／Ｆセンサ８の出力がベース空燃比よりリッチ側へ変化し始めた時（図２中のｔ１）から最小値Ａ／Ｆｄｍｉｎ，Ａ／Ｆｄｓｍｉｎへ到達するまでの期間（以下、ピーク到達時間と称する）は、基準燃料が添加された場合（図２中の△ｔｄｓ）に対して異種混合燃料が添加された場合（図２中の△ｔｄ）の方が長くなる。これらの傾向は、異種混合燃料中のバイオ燃料濃度が高くなるほど顕著となる。

上記した傾向は、おおよそ以下のような要因に依って表れると考えられる。すなわち、燃料添加弁５から添加される燃料のバイオ燃料濃度が高くなると、燃料の蒸発性が低下するため、添加燃料がパティキュレートフィルタ６より上流の排気管４の内壁面やパティキュレートフィルタ６の上流側端面に付着し易くなるとともに、それら付着燃料が蒸発する
までに要する時間が長期化すると考えられる。

従って、異種混合燃料中のバイオ燃料濃度が高くなると、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の流入排気空燃比が目標リッチ空燃比まで到達しなくなる場合がある。流入排気空燃比が目標リッチ空燃比へ到達しないと、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒がＮＯｘを放出し難くなるとともに放出されたＮＯｘを還元及び浄化するための燃料が不足してしまい、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが困難となる場合がある。

これに対し、本実施例のＮＯｘ再生制御では、ＥＣＵ１０は、燃料中のバイオ燃料濃度を判定し、その判定結果に応じてリッチスパイク処理の実行方法を変更するようにした。

燃料中のバイオ燃料濃度を判定する方法としては、前述した図２の説明で述べたような傾向を利用して、（１）下流側空燃比変化期間が長くなるほどバイオ燃料濃度が高い、（２）下流側空燃比変化期間中の下流側Ａ／Ｆセンサ８の最低値が高くなるほどバイオ燃料濃度が高い、（３）ピーク到達時間が長くなるほどバイオ燃料濃度が高いと判定する方法を例示することができる。

尚、パティキュレートフィルタ６より上流の排気管４に空燃比センサが設けられている場合には、その空燃比センサの出力がベース空燃比よりリッチ側へ変化し始めた時点からベース空燃比へ復帰する時点までの期間において、空燃比センサ出力とベース空燃比との差を積算し、その積算値が小さくなるほどバイオ燃料濃度が高いと判定するようにしてもよい。

上記したようなバイオ燃料濃度の判定は、リッチスパイク処理が実行される都度行われてもよいが、燃料の給油後に初めてリッチスパイク処理が行われる時にのみ行われれば足りる。これは、燃料の給油が行われない限りバイオ燃料濃度が変化することはないためである。判定されたバイオ燃料濃度は、バックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶される。

ＥＣＵ１０は、判定されたバイオ燃料濃度が高くなるほど、リッチスパイク処理初期における一回当たりの燃料添加量がリッチスパイク処理後期における一回当たりの燃料添加量より多くなるように燃料添加方法を変更する。

図３は、異種混合燃料と基準燃料を燃料添加弁５から各々同量添加する場合の燃料添加方法を示す図である。図３中の点線は基準燃料を添加する場合の燃料添加指令値を示し、実線はバイオ燃料濃度が低い異種混合燃料を添加する場合の燃料添加指令値を示し、一点鎖線はバイオ燃料濃度が高い異種混合燃料を添加する場合の燃料添加指令値を示している。

基準燃料が添加される場合は、一回当たりの燃料添加量がリッチスパイク処理を通じて同量とされる。これに対し、異種混合燃料が添加される場合は、一回当たりの燃料添加量がリッチスパイク処理初期と後期とで相違する。すなわち、リッチスパイク処理初期の一回当たりの燃料添加量がリッチスパイク処理後期の一回当たりの燃料添加量に対して多くされ、且つ、その差は燃料中のバイオ燃料濃度が高くなるほど大きくされる。

リッチスパイク処理初期における一回当たりの燃料添加量が増加すると、それに応じて吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ到達する燃料量が増加するため、ピーク到達時間が短縮されるとともに流入排気空燃比の最低値が目標リッチ空燃比に到達し易くなる。その結果、リッチスパイク処理初期では、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に吸蔵されていたＮＯｘが好適に浄化されるようになる。

一方、リッチスパイク処理後期における一回当たりの燃料添加量が減少すると、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘを還元及び浄化するための燃料が不足することが懸念されるが、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されるＮＯｘ量が減少している上、リッチスパイク処理初期に排気管４の内壁面やパティキュレートフィルタ６の上流側端面に付着していた燃料が吸蔵還元型ＮＯｘ触媒内へ流入するようになるため、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘが好適に還元及び浄化される。

上記した燃料添加方法によれば、図４に示されるように、燃料添加弁５から供給される燃料のバイオ燃料濃度が高くなった場合であっても、流入排気空燃比の最低値が目標リッチ空燃比に到達するようになるとともに、流入排気空燃比が目標リッチ空燃比以下となる時間が長くなる。その結果、燃料中のバイオ燃料濃度が変化した場合であっても、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが可能となる。

また、上記した燃料添加方法によれば、リッチスパイク処理初期と後期における一回当たりの燃料添加量の比率を異ならせることによって吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることができるため、リッチスパイク処理の総燃料添加量は基準燃料を添加する場合と同量でよい。従って、燃料中のバイオ燃料濃度が変化した場合であっても総燃料添加量を増量させることなく、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を再生させることができる。

尚、燃料添加弁５から異種混合燃料が添加された場合であっても燃料添加弁５から供給された燃料が曝される温度（排気温度や、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の昇温）がある程度高くなると、排気管４の内壁面やパティキュレートフィルタ６の上流側端面に付着する燃料量が減少する。このため、排気温度や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の床温が高くなると、異種混合燃料添加時の流入排気空燃比の挙動と基準燃料添加時の流入排気空燃比の挙動との差が小さくなる。逆に、排気温度や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の昇温が低くなると、異種混合燃料添加時の流入排気空燃比の挙動と基準燃料添加時の流入排気空燃比の挙動との差が拡大する。

そこで、ＥＣＵ１０は、燃料添加弁５から異種混合燃料を添加する場合には、排気温度センサ９の出力が低くなるほど、リッチスパイク処理初期における一回当たりの燃料添加量とリッチスパイク処理後期における一回当たりの燃料添加量との差が大きくなるようにした。言い換えれば、ＥＣＵ１０は、燃料添加弁５から異種混合燃料を添加する場合には、排気温度センサ９の出力が高くなるほど、リッチスパイク処理初期における一回当たりの燃料添加量とリッチスパイク処理後期における一回当たりの燃料添加量との差を小さくするようにした。

以下、本実施例におけるＮＯｘ再生制御について図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、ＮＯｘ再生制御ルーチンを示すフローチャートである。ＮＯｘ再生制御ルーチンは、ＥＣＵ１０が所定時間毎に繰り返し実行するルーチンであり、ＥＣＵ１０のＲＯＭなどに予め記憶されている。

ＮＯｘ再生制御ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、リッチスパイク処理実行条件が成立しているか否かを判別する。リッチスパイク処理実行条件としては、前回のリッチスパイク処理実行時からの積算運転時間が一定時間以上である、或いは、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量が一定量以上である等の条件である。

前記Ｓ１０１において否定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、本ルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ１０１において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０２へ進
む。Ｓ１０２では、ＥＣＵ１０は、前述した手順に従い、一回当たりの基本燃料添加量ＱＡＤ及び燃料添加回数ＥＸＩＮＪＲＱを演算する。

Ｓ１０３では、ＥＣＵ１０は、バックアップＲＡＭから燃料中のバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯを読み出すとともに、排気温度センサ９の出力（排気温度）Ｔｅｘを入力する。

Ｓ１０４では、ＥＣＵ１０は、前記バイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯと排気温度Ｔｅｘをパラメータとして、一回当たりの燃料添加量の補正量ＱＣＯＮＣＦを算出する。

具体的には、ＥＣＵ１０は、先ずバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯをパラメータとして基本補正量ＱＢＩＯを算出する。基本補正量ＱＢＩＯは、図６に示すように、バイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯが０％のとき（基準燃料）は“０”となり、バイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯが高くなるほど多くなるように設定される。このような基本補正量ＱＢＩＯとバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯとの関係は、予めマップ化されてＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されておくようにしてもよい。

続いて、ＥＣＵ１０は、排気温度Ｔｅｘをパラメータとして温度補正係数ＭＱＴＥＸを算出する。温度補正係数ＭＱＴＥＸは、図７に示すように、“１”以下の正数であって、排気温度Ｔｅｘがバイオ燃料の蒸発温度以上であるときは一律“１”に設定されるとともに排気温度Ｔｅｘがバイオ燃料の蒸発温度未満のときは排気温度Ｔｅｘが低くなるほど小さくされる。

基本補正量ＱＢＩＯと温度補正係数ＭＱＴＥＸが決定されると、ＥＣＵ１０は、基本補正量ＱＢＩＯに温度補正係数ＭＱＴＥＸを乗算して補正量ＱＣＯＮＣＦ（＝ＱＢＩＯ・ＭＱＴＥＸ）を算出する。

Ｓ１０５では、ＥＣＵ１０は、ＥＸＩＮＪＲＱ回の燃料添加のうち、初回からＮ回目までの燃料添加量を前記補正量ＱＣＯＮＣＦに基づいて増量補正するとともに、最終回（ＥＸＩＮＪＲＱ回目）から（Ｎ−１）回前（ＥＸＩＮＪＲＱ−Ｎ＋１回目）までの燃料添加量を前記補正量ＱＣＯＮＣＦに基づいて減量補正する。すなわち、ＥＣＵ１０は、一回当たりの基本燃料添加量ＱＡＤに前記補正量ＱＣＯＮＣＦを加算した量（＝ＱＡＤ＋ＱＣＯＮＣＦ）を初回からＮ回目までの燃料添加量として設定し、一回当たりの基本燃料添加量ＱＡＤから前記補正量ＱＣＯＮＣＦを減算した量（＝ＱＡＤ−ＱＣＯＮＣＦ）を最終回から（Ｎ−１）回前までの燃料添加量として設定する。上記以外の回（（Ｎ＋１）回目から（ＥＸＩＮＪＲＱ−Ｎ）回目まで）の燃料添加量は、基本燃料添加量ＱＡＤをそのまま使用する。

尚、上記した回数Ｎの設定は設計事項であるため、内燃機関の排気量、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の容量、燃料添加弁５から吸蔵還元型ＮＯｘ触媒までの距離、或いは燃料添加弁５から吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に至るまでの排気系部品の熱容量等の各仕様に適合するように変更すればよい。

このように燃料中のバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯ及び排気温度Ｔｅｘに応じてリッチスパイク処理の燃料添加方法が変更されると、燃料添加弁５から添加される燃料のバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯが変化した場合であっても、流入排気空燃比の最低値が目標リッチ空燃比以下へ到達し易くなるとともに目標空燃比以下となる時間が長くなるため、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力を好適に再生させることが可能となる。

本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図 燃料添加弁から燃料添加が行われたときの下流側Ａ／Ｆセンサ出力を示す図 本実施例における燃料添加方法を示す図 本実施例における燃料添加方法を実行した場合の下流側Ａ／Ｆセンサ出力を示す図 本実施例におけるＮＯｘ再生制御ルーチンを示すフローチャート 基本補正量ＱＢＩＯとバイオ燃料濃度ＣＯＮＣＢＩＯとの関係を示す図 温度補正係数ＭＱＴＥＸと排気温度Ｔｅｘとの関係を示す図

符号の説明

１・・・・・内燃機関
２・・・・・エキゾーストマニフォルド（排気通路）
４・・・・・排気管（排気通路）
５・・・・・燃料添加弁
６・・・・・パティキュレートフィルタ（吸蔵還元型ＮＯｘ触媒）
８・・・・・下流側Ａ／Ｆセンサ（下流側空燃比センサ）
１３・・・・ＥＣＵ

Claims (2)

1. 内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の上流から該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒へ燃料を供給する燃料供給手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置において、
   燃料供給手段から供給される燃料に含まれる異種燃料成分の濃度を検出する濃度検出手段と、
   燃料供給手段の燃料供給期間において単位時間当たりに供給される燃料量は、当該期間の初期より後期が少なくなり、且つ、濃度検出手段の検出値が高くなるほど初期と後期の差が大きくなるように燃料供給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. 請求項１において、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、
   制御手段は、温度検出手段の検出値が低くなるほど前記した初期と後期の差が大きくなるように燃料供給手段を制御する内燃機関の排気浄化装置。

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