JPH11294142A - ＮＯｘ浄化装置 - Google Patents
ＮＯｘ浄化装置Info
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- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 還元剤吸着能力の変化に係わらず高いＮＯX
浄化率を維持する。 【解決手段】 酸素過剰下で還元剤によりＮＯX を浄化
するためのＮＯX 触媒を備える。ＮＯX 触媒に係わるパ
ラメータに基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量
が算出される。ＮＯX 触媒が還元剤吸着能力を有する。
還元剤吸着能力が低くなったときにはＮＯX 触媒に供給
すべき還元剤の量を少なくする。還元剤吸着能力が高く
なったときにはＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量を多
くする。
浄化率を維持する。 【解決手段】 酸素過剰下で還元剤によりＮＯX を浄化
するためのＮＯX 触媒を備える。ＮＯX 触媒に係わるパ
ラメータに基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量
が算出される。ＮＯX 触媒が還元剤吸着能力を有する。
還元剤吸着能力が低くなったときにはＮＯX 触媒に供給
すべき還元剤の量を少なくする。還元剤吸着能力が高く
なったときにはＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量を多
くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＮＯX を浄化するた
めのＮＯX 浄化装置に関する。
めのＮＯX 浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸素過剰下の排気ガス中の窒素酸化物
（ＮＯX ）を浄化するため還元剤である炭化水素（Ｈ
Ｃ）とＮＯX とを選択的に反応させる選択還元型ＮＯX
触媒が公知である。例えば特開平６−２８５３３５号に
は選択還元型ＮＯX 触媒に流入させるＨＣ濃度をＮＯX
濃度に対して一定となるようにＨＣを供給する点が開示
されている。
（ＮＯX ）を浄化するため還元剤である炭化水素（Ｈ
Ｃ）とＮＯX とを選択的に反応させる選択還元型ＮＯX
触媒が公知である。例えば特開平６−２８５３３５号に
は選択還元型ＮＯX 触媒に流入させるＨＣ濃度をＮＯX
濃度に対して一定となるようにＨＣを供給する点が開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に対して
選択還元型ＮＯX 触媒はその表面（以下、触媒表面）に
或る量のＨＣを吸着する能力（以下、ＨＣ吸着能力）を
有し、ＨＣは触媒表面に吸着することによりＮＯX との
反応性（以下、ＮＯX 反応性）が高くなる。すなわち触
媒表面に吸着した後に離脱したＨＣはＮＯX との反応性
が高く、より多くのＨＣを触媒表面に吸着させることが
ＮＯX を浄化する上では好ましい。しかしながら選択還
元型ＮＯX 触媒に吸着可能なＨＣの量には限度があり、
排気ガス中に多量のＨＣを供給したとしてもＨＣは触媒
表面に吸着されずに車外に放出されたり、さらには触媒
表面上にＨＣが付着するというＳＯＦ（可溶性有機物
質）被毒を引き起こす。このため選択還元型ＮＯX 触媒
に吸着するＨＣの量が最大量に維持されるようにＨＣ供
給量を制御する必要があった。ところが、この選択還元
型ＮＯX の最大ＨＣ吸着能力は触媒状態または排気ガス
の状態に応じて変化するため、触媒表面に吸着するＨＣ
の量が最大量に維持されるようにＨＣ供給量を制御する
ことは困難であるという問題があった。したがって本発
明の目的はＨＣの吸着能力、すなわち還元剤吸着能力を
変化させるパラメータに応じて選択還元型ＮＯX 触媒に
供給するＨＣの量を制御し、還元剤吸着能力に係わらず
高いＮＯX浄化率を維持することにある。
選択還元型ＮＯX 触媒はその表面（以下、触媒表面）に
或る量のＨＣを吸着する能力（以下、ＨＣ吸着能力）を
有し、ＨＣは触媒表面に吸着することによりＮＯX との
反応性（以下、ＮＯX 反応性）が高くなる。すなわち触
媒表面に吸着した後に離脱したＨＣはＮＯX との反応性
が高く、より多くのＨＣを触媒表面に吸着させることが
ＮＯX を浄化する上では好ましい。しかしながら選択還
元型ＮＯX 触媒に吸着可能なＨＣの量には限度があり、
排気ガス中に多量のＨＣを供給したとしてもＨＣは触媒
表面に吸着されずに車外に放出されたり、さらには触媒
表面上にＨＣが付着するというＳＯＦ（可溶性有機物
質）被毒を引き起こす。このため選択還元型ＮＯX 触媒
に吸着するＨＣの量が最大量に維持されるようにＨＣ供
給量を制御する必要があった。ところが、この選択還元
型ＮＯX の最大ＨＣ吸着能力は触媒状態または排気ガス
の状態に応じて変化するため、触媒表面に吸着するＨＣ
の量が最大量に維持されるようにＨＣ供給量を制御する
ことは困難であるという問題があった。したがって本発
明の目的はＨＣの吸着能力、すなわち還元剤吸着能力を
変化させるパラメータに応じて選択還元型ＮＯX 触媒に
供給するＨＣの量を制御し、還元剤吸着能力に係わらず
高いＮＯX浄化率を維持することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば、酸素過剰下で還元剤によりＮ
ＯX を浄化するためのＮＯX 触媒を備え、該ＮＯX 触媒
に係わるパラメータに基づいて該ＮＯX 触媒に供給すべ
き還元剤の量が算出されるＮＯX 浄化装置において、前
記ＮＯX 触媒が還元剤吸着能力を有し、前記還元剤吸着
能力が低くなったときには前記ＮＯX 触媒に供給すべき
還元剤の量を少なくし、前記還元剤吸着能力が高くなっ
たときには前記ＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量を多
くする。したがってＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量
が還元剤吸着能力に応じて制御される。
に一番目の発明によれば、酸素過剰下で還元剤によりＮ
ＯX を浄化するためのＮＯX 触媒を備え、該ＮＯX 触媒
に係わるパラメータに基づいて該ＮＯX 触媒に供給すべ
き還元剤の量が算出されるＮＯX 浄化装置において、前
記ＮＯX 触媒が還元剤吸着能力を有し、前記還元剤吸着
能力が低くなったときには前記ＮＯX 触媒に供給すべき
還元剤の量を少なくし、前記還元剤吸着能力が高くなっ
たときには前記ＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量を多
くする。したがってＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量
が還元剤吸着能力に応じて制御される。
【０００５】上記課題を解決するために二番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガス中のＮＯX 量である。すなわちＮＯX 触
媒に供給すべき還元剤の量が排気ガス中のＮＯX 量に応
じて算出される。
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガス中のＮＯX 量である。すなわちＮＯX 触
媒に供給すべき還元剤の量が排気ガス中のＮＯX 量に応
じて算出される。
【０００６】上記課題を解決するために三番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガスの流量である。すなわちＮＯX 触媒に供
給すべき還元剤の量が排気ガス中の流量に応じて算出さ
れる。
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガスの流量である。すなわちＮＯX 触媒に供
給すべき還元剤の量が排気ガス中の流量に応じて算出さ
れる。
【０００７】上記課題を解決するために四番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガスの温度である。すなわちＮＯX 触媒に供
給すべき還元剤の量が排気ガスの温度に応じて算出され
る。
よれば、一番目の発明において、前記ＮＯX 触媒が排気
通路に配置されており、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメ
ータが排気ガスの温度である。すなわちＮＯX 触媒に供
給すべき還元剤の量が排気ガスの温度に応じて算出され
る。
【０００８】上記課題を解決するために五番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
ＮＯX 触媒の温度に応じて変化する。すなわちＮＯX 触
媒に供給すべき還元剤の量がＮＯX 触媒の温度に応じて
制御される。
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
ＮＯX 触媒の温度に応じて変化する。すなわちＮＯX 触
媒に供給すべき還元剤の量がＮＯX 触媒の温度に応じて
制御される。
【０００９】上記課題を解決するために六番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
排気ガスの圧力に応じて変化する。すなわちＮＯX 触媒
に供給すべき還元剤の量が排気ガスの圧力に応じて制御
される。
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
排気ガスの圧力に応じて変化する。すなわちＮＯX 触媒
に供給すべき還元剤の量が排気ガスの圧力に応じて制御
される。
【００１０】上記課題を解決するために七番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
ＮＯX 触媒の劣化の度合いに応じて変化する。すなわち
ＮＯ X 触媒に供給すべき還元剤の量がＮＯX 触媒の劣化
の度合いに応じて制御される。
よれば、一番目の発明において、前記還元剤吸着能力は
ＮＯX 触媒の劣化の度合いに応じて変化する。すなわち
ＮＯ X 触媒に供給すべき還元剤の量がＮＯX 触媒の劣化
の度合いに応じて制御される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の第一実施形態のＮＯX 浄
化装置を備えた内燃機関を説明する。図１において、１
は機関本体である。機関本体１内には気筒または燃焼室
２が形成される。燃焼室２内にはピストン３が挿入され
る。燃焼室２には燃焼室２内に空気を導入するための吸
気通路４が吸気ポート（図示せず）を介して接続され
る。吸気ポートには燃焼室２内への吸入空気の導入を制
御するための吸気弁（図示せず）が取り付けられる。ま
た燃焼室２には燃焼室２から排気ガスを排出するための
排気通路５が排気ポート６を介して接続される。排気ポ
ート６には燃焼室２からの排気ガスの排出を制御するた
めの排気弁７が取り付けられる。さらに機関本体１には
燃焼室２内に燃料を供給するための燃料噴射弁８が取り
付けられる。燃料噴射弁８は機関本体１内に形成された
副室９を介して燃料を燃焼室２内に供給する。なお本発
明の内燃機関はディーゼルエンジンであり、燃焼室２内
に供給される燃料に対して過剰な量の酸素を含んだ酸素
過剰な状態の気体が燃焼室２内に導入される。しかしな
がら酸素過剰下で燃焼が行われるガソリンエンジンに本
発明を適用することもできる。
化装置を備えた内燃機関を説明する。図１において、１
は機関本体である。機関本体１内には気筒または燃焼室
２が形成される。燃焼室２内にはピストン３が挿入され
る。燃焼室２には燃焼室２内に空気を導入するための吸
気通路４が吸気ポート（図示せず）を介して接続され
る。吸気ポートには燃焼室２内への吸入空気の導入を制
御するための吸気弁（図示せず）が取り付けられる。ま
た燃焼室２には燃焼室２から排気ガスを排出するための
排気通路５が排気ポート６を介して接続される。排気ポ
ート６には燃焼室２からの排気ガスの排出を制御するた
めの排気弁７が取り付けられる。さらに機関本体１には
燃焼室２内に燃料を供給するための燃料噴射弁８が取り
付けられる。燃料噴射弁８は機関本体１内に形成された
副室９を介して燃料を燃焼室２内に供給する。なお本発
明の内燃機関はディーゼルエンジンであり、燃焼室２内
に供給される燃料に対して過剰な量の酸素を含んだ酸素
過剰な状態の気体が燃焼室２内に導入される。しかしな
がら酸素過剰下で燃焼が行われるガソリンエンジンに本
発明を適用することもできる。
【００１２】排気通路５には排気ガス中のＮＯX を浄化
するためのＮＯX 触媒１０が取り付けられる。ＮＯX 触
媒１０は担体であるゼオライトと該ゼオライトの表面上
に担持された白金とからなる。またＮＯX 触媒１０は排
気ガス中に酸素が過剰にある状態（酸化雰囲気）におい
ても還元剤によりＮＯX を還元して浄化することができ
る触媒である。第一実施形態では燃料噴射弁８から供給
される燃料、すなわち炭化水素（以下、ＨＣ）が還元剤
として用いられる。またＮＯX 触媒１０はその表面にＨ
Ｃを吸着する能力（以下、ＨＣ吸着能力）を有する。Ｈ
Ｃ吸着能力は触媒温度に応じて変化し、詳細には触媒温
度が高くなると低くなり、触媒温度が低くなると高くな
る。またＮＯX 触媒１０の浄化率は触媒温度が特定の温
度範囲にあるときに零より大きくなり、詳細には触媒温
度が特定の温度範囲において或る温度（以下、最適温
度）より低いときには触媒温度が高くなると高くなり、
触媒温度が特定の温度範囲において最適温度より高いと
きには触媒温度が高くなると低くなる。
するためのＮＯX 触媒１０が取り付けられる。ＮＯX 触
媒１０は担体であるゼオライトと該ゼオライトの表面上
に担持された白金とからなる。またＮＯX 触媒１０は排
気ガス中に酸素が過剰にある状態（酸化雰囲気）におい
ても還元剤によりＮＯX を還元して浄化することができ
る触媒である。第一実施形態では燃料噴射弁８から供給
される燃料、すなわち炭化水素（以下、ＨＣ）が還元剤
として用いられる。またＮＯX 触媒１０はその表面にＨ
Ｃを吸着する能力（以下、ＨＣ吸着能力）を有する。Ｈ
Ｃ吸着能力は触媒温度に応じて変化し、詳細には触媒温
度が高くなると低くなり、触媒温度が低くなると高くな
る。またＮＯX 触媒１０の浄化率は触媒温度が特定の温
度範囲にあるときに零より大きくなり、詳細には触媒温
度が特定の温度範囲において或る温度（以下、最適温
度）より低いときには触媒温度が高くなると高くなり、
触媒温度が特定の温度範囲において最適温度より高いと
きには触媒温度が高くなると低くなる。
【００１３】ＮＯX 触媒１０の上流端または入口端１１
にはＮＯX 触媒１０の入口端１１の温度（以下、入口触
媒温度）を検出するための上流側温度センサ１２が取り
付けられる。一方、ＮＯX 触媒１０の下流端または出口
端１３にはＮＯX 触媒１０の出口端１３の温度（以下、
出口触媒温度）を検出するための下流側温度センサ１４
が取り付けられる。なおＨＣ吸着能力は還元剤吸着能力
に相当する。またＮＯ X 触媒１０の上流側の排気通路５
には排気通路５内の排気ガスの圧力を検出するための圧
力センサ１７が取り付けられる。
にはＮＯX 触媒１０の入口端１１の温度（以下、入口触
媒温度）を検出するための上流側温度センサ１２が取り
付けられる。一方、ＮＯX 触媒１０の下流端または出口
端１３にはＮＯX 触媒１０の出口端１３の温度（以下、
出口触媒温度）を検出するための下流側温度センサ１４
が取り付けられる。なおＨＣ吸着能力は還元剤吸着能力
に相当する。またＮＯ X 触媒１０の上流側の排気通路５
には排気通路５内の排気ガスの圧力を検出するための圧
力センサ１７が取り付けられる。
【００１４】第一実施形態の内燃機関はその構成要素の
作動を制御するための電子制御装置４０を具備する。電
子制御装置４０はデジタルコンピュータからなり、マイ
クロプロセッサ（ＣＰＵ）４１、リードオンリメモリ
（ＲＯＭ）４２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４
３、バックアップＲＡＭ（Ｂ−ＲＡＭ）４４、入力ポー
ト４５および出力ポート４６を具備する。これら電子制
御装置４０の構成要素は双方向性バス４７を介して相互
に接続される。また電子制御装置４０はクロック回路４
８を具備する。上流側温度センサ１２は対応するＡＤ変
換器５１を介して入力ポート４５に接続される。一方、
下流側温度センサ１４は対応するＡＤ変換器５０を介し
て入力ポート４５に接続される。また圧力センサ１７は
対応するＡＤ変換器５３を介して入力ポート４５に接続
される。
作動を制御するための電子制御装置４０を具備する。電
子制御装置４０はデジタルコンピュータからなり、マイ
クロプロセッサ（ＣＰＵ）４１、リードオンリメモリ
（ＲＯＭ）４２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４
３、バックアップＲＡＭ（Ｂ−ＲＡＭ）４４、入力ポー
ト４５および出力ポート４６を具備する。これら電子制
御装置４０の構成要素は双方向性バス４７を介して相互
に接続される。また電子制御装置４０はクロック回路４
８を具備する。上流側温度センサ１２は対応するＡＤ変
換器５１を介して入力ポート４５に接続される。一方、
下流側温度センサ１４は対応するＡＤ変換器５０を介し
て入力ポート４５に接続される。また圧力センサ１７は
対応するＡＤ変換器５３を介して入力ポート４５に接続
される。
【００１５】また第一実施形態の内燃機関は車両のアク
セルペダルの踏込量を検出するためのアクセルペダル踏
込量センサ１５を具備する。アクセルペダル踏込量セン
サ１５は対応するＡＤ変換器５２を介して入力ポート４
５に接続される。さらに内燃機関は機関本体１内に取り
付けられたクランク軸（図示せず）の検出時における角
度位置（以下、クランク角）を検出するためのクランク
角センサ１６を具備する。クランク角センサ１６は入力
ポート４５に直接接続される。なお第一実施形態ではク
ランク角に基づいて機関回転数が算出される。また算出
された機関回転数に基づいて単位機関回転数当たりに燃
焼室２内に吸入される空気量（以下、吸入空気量）が算
出される。また出力ポート４６は対応する駆動回路５４
を介して燃料噴射弁８に接続される。
セルペダルの踏込量を検出するためのアクセルペダル踏
込量センサ１５を具備する。アクセルペダル踏込量セン
サ１５は対応するＡＤ変換器５２を介して入力ポート４
５に接続される。さらに内燃機関は機関本体１内に取り
付けられたクランク軸（図示せず）の検出時における角
度位置（以下、クランク角）を検出するためのクランク
角センサ１６を具備する。クランク角センサ１６は入力
ポート４５に直接接続される。なお第一実施形態ではク
ランク角に基づいて機関回転数が算出される。また算出
された機関回転数に基づいて単位機関回転数当たりに燃
焼室２内に吸入される空気量（以下、吸入空気量）が算
出される。また出力ポート４６は対応する駆動回路５４
を介して燃料噴射弁８に接続される。
【００１６】次に第一実施形態において機関を駆動する
ために燃焼室内で燃焼される燃料の燃料噴射弁からの噴
射（以下、主噴射）の実行制御を説明する。第一実施形
態では予め定められたクランク角（以下、主噴射角度）
において主噴射が実行される。主噴射角度は機関の圧縮
行程の後期または膨張行程の前期における角度に設定さ
れる。また第一実施形態では主噴射により噴射すべき燃
料の量（以下、主噴射量）はアクセルペダル踏込量に応
じて制御され、詳細にはアクセルペダル踏込量が増大し
たときには要求機関出力が増大したと判断して増大せし
められる。もちろん他の内燃機関の運転状態に応じて主
噴射角度および主噴射量を変更してもよい。また第一実
施形態では燃料噴射弁８の開弁時間を制御することによ
り主噴射量を制御する。
ために燃焼室内で燃焼される燃料の燃料噴射弁からの噴
射（以下、主噴射）の実行制御を説明する。第一実施形
態では予め定められたクランク角（以下、主噴射角度）
において主噴射が実行される。主噴射角度は機関の圧縮
行程の後期または膨張行程の前期における角度に設定さ
れる。また第一実施形態では主噴射により噴射すべき燃
料の量（以下、主噴射量）はアクセルペダル踏込量に応
じて制御され、詳細にはアクセルペダル踏込量が増大し
たときには要求機関出力が増大したと判断して増大せし
められる。もちろん他の内燃機関の運転状態に応じて主
噴射角度および主噴射量を変更してもよい。また第一実
施形態では燃料噴射弁８の開弁時間を制御することによ
り主噴射量を制御する。
【００１７】次に図２を参照して第一実施形態の主噴射
実行制御を詳細に説明する。まずステップＳ１００にお
いてクランク角センサ１６から現在のクランク角ＣＡを
読み込み、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２
ではクランク角ＣＡが主噴射を実行すべき予め定められ
た角度ＣＡｍである（ＣＡ＝ＣＡｍ）か否かが判別され
る。ステップＳ１０２においてＣＡ＝ＣＡｍであると判
別されたときには主噴射を実行すべきと判断し、ステッ
プＳ１０４において燃料噴射弁８を予め定められた時間
だけ開弁して供給すべき量の燃料を燃焼室２内に供給
し、処理を終了する。一方、ステップＳ１０２において
ＣＡ≠ＣＡｍであると判別されたときには主噴射を実行
すべきではないと判断し、ステップＳ１００に戻り、以
後、ステップＳ１０２においてＣＡ＝ＣＡｍと判別され
るまでルーチンが繰り返される。
実行制御を詳細に説明する。まずステップＳ１００にお
いてクランク角センサ１６から現在のクランク角ＣＡを
読み込み、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２
ではクランク角ＣＡが主噴射を実行すべき予め定められ
た角度ＣＡｍである（ＣＡ＝ＣＡｍ）か否かが判別され
る。ステップＳ１０２においてＣＡ＝ＣＡｍであると判
別されたときには主噴射を実行すべきと判断し、ステッ
プＳ１０４において燃料噴射弁８を予め定められた時間
だけ開弁して供給すべき量の燃料を燃焼室２内に供給
し、処理を終了する。一方、ステップＳ１０２において
ＣＡ≠ＣＡｍであると判別されたときには主噴射を実行
すべきではないと判断し、ステップＳ１００に戻り、以
後、ステップＳ１０２においてＣＡ＝ＣＡｍと判別され
るまでルーチンが繰り返される。
【００１８】次に第一実施形態においてＮＯX を浄化す
るためにＮＯX 触媒に供給される燃料の燃料噴射弁から
の噴射（以下、副噴射）の実行制御を説明する。第一実
施形態では主噴射実行後の膨張行程または排気行程にお
ける予め定められたクランク角（以下、副噴射角度）に
おいて副噴射が実行される。
るためにＮＯX 触媒に供給される燃料の燃料噴射弁から
の噴射（以下、副噴射）の実行制御を説明する。第一実
施形態では主噴射実行後の膨張行程または排気行程にお
ける予め定められたクランク角（以下、副噴射角度）に
おいて副噴射が実行される。
【００１９】ところでＮＯX 触媒１０のＮＯX 浄化率は
ＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣが熱分解されているほ
ど高い。また機関運転の膨張行程の初期ほど燃焼室２内
の温度が高く、ＨＣが燃料室２内で熱分解されやすい。
そこで第一実施形態では副噴射角度はＮＯX の浄化に必
要とされる熱分解されたＨＣの量（以下、要求熱分解Ｈ
Ｃ量）に応じて制御され、詳細には要求熱分解ＨＣ量が
多いほど膨張行程の初期に近づくように制御される。も
ちろん副噴射角度は副噴射により供給した燃料が燃焼室
２内で完全に燃焼してしまいまわない範囲に限定すべき
である。
ＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣが熱分解されているほ
ど高い。また機関運転の膨張行程の初期ほど燃焼室２内
の温度が高く、ＨＣが燃料室２内で熱分解されやすい。
そこで第一実施形態では副噴射角度はＮＯX の浄化に必
要とされる熱分解されたＨＣの量（以下、要求熱分解Ｈ
Ｃ量）に応じて制御され、詳細には要求熱分解ＨＣ量が
多いほど膨張行程の初期に近づくように制御される。も
ちろん副噴射角度は副噴射により供給した燃料が燃焼室
２内で完全に燃焼してしまいまわない範囲に限定すべき
である。
【００２０】次に図３を参照して第一実施形態の副噴射
実行制御を詳細に説明する。まずステップＳ２００にお
いてクランク角センサ１６から現在のクランク角ＣＡを
読み込み、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２
ではクランク角ＣＡが副噴射を実行すべき予め定められ
た角度ＣＡｓである（ＣＡ＝ＣＡｓ）か否かが判別され
る。ステップＳ２０２においてＣＡ＝ＣＡｓであると判
別されたときには副噴射を実行すべきと判断し、ステッ
プＳ２０４において燃料噴射弁８を予め定められた時間
だけ開弁して供給すべき量のＨＣを燃焼室２内に供給
し、処理を終了する。一方、ステップＳ２０２において
ＣＡ≠ＣＡｓであると判別されたときには副噴射を実行
すべきではないと判断し、ステップＳ２００に戻り、以
後、ステップＳ２０２においてＣＡ＝ＣＡｓと判別され
るまでルーチンが繰り返される。なお副噴射により噴射
すべきＨＣの量（以下、副噴射量）の制御は以下で詳細
に説明する。
実行制御を詳細に説明する。まずステップＳ２００にお
いてクランク角センサ１６から現在のクランク角ＣＡを
読み込み、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２
ではクランク角ＣＡが副噴射を実行すべき予め定められ
た角度ＣＡｓである（ＣＡ＝ＣＡｓ）か否かが判別され
る。ステップＳ２０２においてＣＡ＝ＣＡｓであると判
別されたときには副噴射を実行すべきと判断し、ステッ
プＳ２０４において燃料噴射弁８を予め定められた時間
だけ開弁して供給すべき量のＨＣを燃焼室２内に供給
し、処理を終了する。一方、ステップＳ２０２において
ＣＡ≠ＣＡｓであると判別されたときには副噴射を実行
すべきではないと判断し、ステップＳ２００に戻り、以
後、ステップＳ２０２においてＣＡ＝ＣＡｓと判別され
るまでルーチンが繰り返される。なお副噴射により噴射
すべきＨＣの量（以下、副噴射量）の制御は以下で詳細
に説明する。
【００２１】次に第一実施形態の副噴射量の制御につい
て説明する。第一実施形態では副噴射量は触媒温度、吸
入空気量およびＨＣ吸着能力に応じて制御される。詳細
には触媒温度および吸入空気量に基づいてＮＯX 触媒１
０においてＮＯX の浄化に必要なＨＣの量（以下、基本
噴射量）が算出され、この基本噴射量がＨＣ吸着能力に
基づいて補正される。
て説明する。第一実施形態では副噴射量は触媒温度、吸
入空気量およびＨＣ吸着能力に応じて制御される。詳細
には触媒温度および吸入空気量に基づいてＮＯX 触媒１
０においてＮＯX の浄化に必要なＨＣの量（以下、基本
噴射量）が算出され、この基本噴射量がＨＣ吸着能力に
基づいて補正される。
【００２２】次に副噴射量を算出するための基本噴射量
の制御を詳述する。ＮＯX 触媒１０でのＨＣとＮＯX と
の反応性はＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣが熱分解さ
れているほど高い。またＨＣは触媒温度が高いほど熱分
解されやすい。そこで第一実施形態では触媒温度が高い
ほど基本噴射量が増大せしめられ、結果的に副噴射量が
増大せしめられる。また吸入空気量が多いほど副噴射に
より供給されたＨＣのＮＯX 触媒１０における滞在時間
が短いためＨＣとＮＯX との反応性が低い。そこで第一
実施形態では吸入空気量が多くなるほど基本噴射量が減
少せしめられ、結果的に副噴射量が減少せしめられる。
もちろん排気ガス中のＮＯX 濃度等の他の要素に応じて
基本噴射量を変更してもよい。したがって基本噴射量は
機関本体１から排出されたＮＯX を還元するのに必要な
ＨＣの量に対応する。
の制御を詳述する。ＮＯX 触媒１０でのＨＣとＮＯX と
の反応性はＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣが熱分解さ
れているほど高い。またＨＣは触媒温度が高いほど熱分
解されやすい。そこで第一実施形態では触媒温度が高い
ほど基本噴射量が増大せしめられ、結果的に副噴射量が
増大せしめられる。また吸入空気量が多いほど副噴射に
より供給されたＨＣのＮＯX 触媒１０における滞在時間
が短いためＨＣとＮＯX との反応性が低い。そこで第一
実施形態では吸入空気量が多くなるほど基本噴射量が減
少せしめられ、結果的に副噴射量が減少せしめられる。
もちろん排気ガス中のＮＯX 濃度等の他の要素に応じて
基本噴射量を変更してもよい。したがって基本噴射量は
機関本体１から排出されたＮＯX を還元するのに必要な
ＨＣの量に対応する。
【００２３】次に副噴射量を算出するための基本噴射量
の補正について詳述する。ＮＯX 触媒１０に供給された
ＨＣはＮＯX 触媒１０の担体表面に吸着する。このＮＯ
X 触媒１０の担体表面に吸着したＨＣ（以下、吸着Ｈ
Ｃ）はそこでより低沸点のＨＣに分解される。この分解
によりＨＣの活性が高められる。ところで上述したよう
にＮＯX 触媒１０に最大に吸着可能なＨＣの量（以下、
最大ＨＣ吸着量）は触媒温度が高くなると小さくなり、
触媒温度が低くなると大きくなる。したがって触媒温度
が高くなって最大ＨＣ吸着量が小さくなったときに吸着
ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量より多いと、吸着ＨＣの一部
がＮＯX 触媒１０の表面から脱離する。このためたとえ
副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０に供給しても
ＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨＣの量は適量
以上となる。そこで第一実施形態では触媒温度が高くな
ったときにＮＯX 触媒１０の表面から放出されるＨＣの
量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を少なくする。
の補正について詳述する。ＮＯX 触媒１０に供給された
ＨＣはＮＯX 触媒１０の担体表面に吸着する。このＮＯ
X 触媒１０の担体表面に吸着したＨＣ（以下、吸着Ｈ
Ｃ）はそこでより低沸点のＨＣに分解される。この分解
によりＨＣの活性が高められる。ところで上述したよう
にＮＯX 触媒１０に最大に吸着可能なＨＣの量（以下、
最大ＨＣ吸着量）は触媒温度が高くなると小さくなり、
触媒温度が低くなると大きくなる。したがって触媒温度
が高くなって最大ＨＣ吸着量が小さくなったときに吸着
ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量より多いと、吸着ＨＣの一部
がＮＯX 触媒１０の表面から脱離する。このためたとえ
副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０に供給しても
ＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨＣの量は適量
以上となる。そこで第一実施形態では触媒温度が高くな
ったときにＮＯX 触媒１０の表面から放出されるＨＣの
量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を少なくする。
【００２４】一方、触媒温度が低くなって最大ＨＣ吸着
量が大きくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より少ないと、副噴射によりＮＯX 触媒１０に供給され
たＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面に吸着される。こ
のためたとえ副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０
に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨ
Ｃの量は適量以下となる。そこで第一実施形態では触媒
温度が低くなったときにＮＯX 触媒１０の担体表面に吸
着されるＨＣの量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を
多くする。
量が大きくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より少ないと、副噴射によりＮＯX 触媒１０に供給され
たＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面に吸着される。こ
のためたとえ副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０
に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨ
Ｃの量は適量以下となる。そこで第一実施形態では触媒
温度が低くなったときにＮＯX 触媒１０の担体表面に吸
着されるＨＣの量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を
多くする。
【００２５】また最大ＨＣ吸着量は排気ガスの圧力（以
下、排気圧力）が高いほど大きく、排気圧力が低いほど
小さい。したがって排気圧力が高くなって最大ＨＣ吸着
量が大きくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より少ないと、副噴射によりＮＯX 触媒１０に供給され
たＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面に吸着される。こ
のためたとえ副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０
に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨ
Ｃの量は適量以下となる。そこで第一実施形態では排気
圧力が高くなったときにＮＯX 触媒１０の表面に吸着さ
れるＨＣの量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を多く
する。
下、排気圧力）が高いほど大きく、排気圧力が低いほど
小さい。したがって排気圧力が高くなって最大ＨＣ吸着
量が大きくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より少ないと、副噴射によりＮＯX 触媒１０に供給され
たＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面に吸着される。こ
のためたとえ副噴射により適量のＨＣをＮＯX 触媒１０
に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作用に寄与するＨ
Ｃの量は適量以下となる。そこで第一実施形態では排気
圧力が高くなったときにＮＯX 触媒１０の表面に吸着さ
れるＨＣの量だけ副噴射により噴射するＨＣの量を多く
する。
【００２６】一方、排気圧力が低くなって最大ＨＣ吸着
量が小さくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より多いと、吸着ＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面か
ら脱離する。このためたとえ副噴射により適量のＨＣを
ＮＯX 触媒１０に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作
用に寄与するＨＣの量は適量以上となる。そこで第一実
施形態では排気圧力が低くなったときにＮＯX 触媒１０
の表面から放出されるＨＣの量だけ副噴射により噴射す
るＨＣの量を少なくする。
量が小さくなったときに吸着ＨＣの量が最大ＨＣ吸着量
より多いと、吸着ＨＣの一部がＮＯX 触媒１０の表面か
ら脱離する。このためたとえ副噴射により適量のＨＣを
ＮＯX 触媒１０に供給してもＮＯX 触媒１０での浄化作
用に寄与するＨＣの量は適量以上となる。そこで第一実
施形態では排気圧力が低くなったときにＮＯX 触媒１０
の表面から放出されるＨＣの量だけ副噴射により噴射す
るＨＣの量を少なくする。
【００２７】こうして第一実施形態では浄化作用に消費
されるべき量のＨＣが常にＮＯX 触媒１０に存在するよ
うにする。したがってＮＯX 触媒の最大ＨＣ吸着量の変
化に係わらず高いＮＯX 浄化率を維持することができ
る。また浄化作用に消費される量のＨＣだけをＮＯX 触
媒に供給するため、ＨＣが節約される。
されるべき量のＨＣが常にＮＯX 触媒１０に存在するよ
うにする。したがってＮＯX 触媒の最大ＨＣ吸着量の変
化に係わらず高いＮＯX 浄化率を維持することができ
る。また浄化作用に消費される量のＨＣだけをＮＯX 触
媒に供給するため、ＨＣが節約される。
【００２８】次に図４のフローチャートを参照して第一
実施形態の副噴射量制御を詳細に説明する。まず図４の
ステップＳ３００においてＮＯX 触媒１０の上流側温度
センサ１２から入口触媒温度Ｔｉｎを読み込み、次にス
テップＳ３０２においてＮＯ X 触媒１０の下流側温度セ
ンサ１４から出口触媒温度Ｔｏｕｔを読み込む。次にス
テップＳ３０３において式（Ｔｉｎ＋Ｔｏｕｔ）／２に
従って今回のルーチン実行時における触媒温度Ｔｃａｔ
ｎを算出し、次にステップＳ３０４において今回のルー
チン実行時における吸入空気量ＧＡｎを算出する。上述
したように吸入空気量ＧＡｎは機関回転数に基づいて算
出される。
実施形態の副噴射量制御を詳細に説明する。まず図４の
ステップＳ３００においてＮＯX 触媒１０の上流側温度
センサ１２から入口触媒温度Ｔｉｎを読み込み、次にス
テップＳ３０２においてＮＯ X 触媒１０の下流側温度セ
ンサ１４から出口触媒温度Ｔｏｕｔを読み込む。次にス
テップＳ３０３において式（Ｔｉｎ＋Ｔｏｕｔ）／２に
従って今回のルーチン実行時における触媒温度Ｔｃａｔ
ｎを算出し、次にステップＳ３０４において今回のルー
チン実行時における吸入空気量ＧＡｎを算出する。上述
したように吸入空気量ＧＡｎは機関回転数に基づいて算
出される。
【００２９】次にステップＳ３０５において圧力センサ
１７から今回のルーチンにおける排気圧力Ｐｎを読み込
み、次にステップＳ３０６において触媒温度Ｔｃａｔｎ
と吸入空気量ＧＡｎとに対応した今回のルーチン実行時
における基本噴射量ＨＣｂａｓｅｎを図６に示したマッ
プから読み込み、次にステップＳ３０８において触媒温
度Ｔｃａｔｎと排気圧力Ｐｎとに対応した今回のルーチ
ン実行時における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎを図７に示
したマップから読み込む。
１７から今回のルーチンにおける排気圧力Ｐｎを読み込
み、次にステップＳ３０６において触媒温度Ｔｃａｔｎ
と吸入空気量ＧＡｎとに対応した今回のルーチン実行時
における基本噴射量ＨＣｂａｓｅｎを図６に示したマッ
プから読み込み、次にステップＳ３０８において触媒温
度Ｔｃａｔｎと排気圧力Ｐｎとに対応した今回のルーチ
ン実行時における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎを図７に示
したマップから読み込む。
【００３０】次にステップＳ３２０において前回のルー
チン実行時においてＮＯX 触媒１０の担体表面に吸着し
ているＨＣの量（以下、ＨＣ吸着量）Ｗｎ-1が今回のル
ーチン実行時における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎより小
さい（Ｗｎ-1＜Ｗｍａｘｎ）か否かが判別される。ステ
ップＳ３２０においてＷｎ-1＜Ｗｍａｘｎであると判別
されたときにはＮＯX 触媒１０の表面にさらにＨＣが吸
着可能であると判断し、ステップＳ３２２に進む。一
方、ステップＳ３２０においてＷｎ-1≧Ｗｍａｘｎと判
別されたときにはＮＯX 触媒１０の表面からＨＣが放出
されると判断し、ステップＳ３３２に進む。
チン実行時においてＮＯX 触媒１０の担体表面に吸着し
ているＨＣの量（以下、ＨＣ吸着量）Ｗｎ-1が今回のル
ーチン実行時における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎより小
さい（Ｗｎ-1＜Ｗｍａｘｎ）か否かが判別される。ステ
ップＳ３２０においてＷｎ-1＜Ｗｍａｘｎであると判別
されたときにはＮＯX 触媒１０の表面にさらにＨＣが吸
着可能であると判断し、ステップＳ３２２に進む。一
方、ステップＳ３２０においてＷｎ-1≧Ｗｍａｘｎと判
別されたときにはＮＯX 触媒１０の表面からＨＣが放出
されると判断し、ステップＳ３３２に進む。
【００３１】ステップＳ３２２ではＮＯX 触媒１０の温
度ＴｃａｔｎとＮＯX 触媒１０にさらに吸着可能なＨＣ
の量（Ｗｍａｘｎ−Ｗｎ-1）とに対応した今回のルーチ
ン実行時における吸着比率Ｒｎを図８に示したマップか
ら読み込み、ステップＳ３２４に進む。なお吸着比率Ｒ
ｎはＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣの量に対するＮＯ
X 触媒１０の表面に吸着されるＨＣの量の割合であり、
今回のルーチン実行時においてさらに吸着可能なＨＣの
量および触媒温度に応じて決まり、詳細にはさらに吸着
可能な量が大きいほど大きく、触媒温度が高いほど小さ
い。
度ＴｃａｔｎとＮＯX 触媒１０にさらに吸着可能なＨＣ
の量（Ｗｍａｘｎ−Ｗｎ-1）とに対応した今回のルーチ
ン実行時における吸着比率Ｒｎを図８に示したマップか
ら読み込み、ステップＳ３２４に進む。なお吸着比率Ｒ
ｎはＮＯX 触媒１０に供給されたＨＣの量に対するＮＯ
X 触媒１０の表面に吸着されるＨＣの量の割合であり、
今回のルーチン実行時においてさらに吸着可能なＨＣの
量および触媒温度に応じて決まり、詳細にはさらに吸着
可能な量が大きいほど大きく、触媒温度が高いほど小さ
い。
【００３２】吸着比率ＲｎはＮＯX 触媒１０に流入する
排気ガス中のＨＣ濃度、排気ガスの流量および排気圧力
に応じて変わり、詳細にはＨＣ濃度が大きいほど大き
く、排気ガスの流量が大きいほど小さく、排気圧力が高
いほど大きい。そこでステップＳ３２４において排気ガ
ス中のＨＣ濃度に応じて吸着比率Ｒｎを補正するための
第一補正係数Ｋ１を図９のマップから読み込み、次にス
テップＳ３２６において排気ガスの流量に応じて吸着比
率Ｒｎを補正するための第二補正係数Ｋ２を図１０のマ
ップから読み込み、次にステップＳ３２８において排気
圧力に応じて吸着比率Ｒｎを補正するための第三補正係
数Ｋ３を図１１のマップから読み込み、ステップＳ３３
０に進む。
排気ガス中のＨＣ濃度、排気ガスの流量および排気圧力
に応じて変わり、詳細にはＨＣ濃度が大きいほど大き
く、排気ガスの流量が大きいほど小さく、排気圧力が高
いほど大きい。そこでステップＳ３２４において排気ガ
ス中のＨＣ濃度に応じて吸着比率Ｒｎを補正するための
第一補正係数Ｋ１を図９のマップから読み込み、次にス
テップＳ３２６において排気ガスの流量に応じて吸着比
率Ｒｎを補正するための第二補正係数Ｋ２を図１０のマ
ップから読み込み、次にステップＳ３２８において排気
圧力に応じて吸着比率Ｒｎを補正するための第三補正係
数Ｋ３を図１１のマップから読み込み、ステップＳ３３
０に進む。
【００３３】ステップＳ３３０では吸着比率Ｒｎを式Ｒ
ｎ×Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３に従って算出し、次にステップＳ
３３２において式ＨＣｂａｓｅｎ×Ｒｎ／（１−Ｒｎ）
に従って今回のルーチン実行時における増量側補正噴射
量ＨＣａｎを算出する。なお増量側補正噴射量ＨＣａｎ
は正の値をとる。次にステップＳ３３４において式ＨＣ
ｂａｓｅｎ＋ＨＣａｎに従って今回のルーチン実行時に
おける副噴射量ＨＣｎを算出し、ステップＳ３３６に進
む。
ｎ×Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３に従って算出し、次にステップＳ
３３２において式ＨＣｂａｓｅｎ×Ｒｎ／（１−Ｒｎ）
に従って今回のルーチン実行時における増量側補正噴射
量ＨＣａｎを算出する。なお増量側補正噴射量ＨＣａｎ
は正の値をとる。次にステップＳ３３４において式ＨＣ
ｂａｓｅｎ＋ＨＣａｎに従って今回のルーチン実行時に
おける副噴射量ＨＣｎを算出し、ステップＳ３３６に進
む。
【００３４】ステップＳ３３６では算出された副噴射量
ＨＣｎが今回のルーチン実行時に供給してもＨＣがＮＯ
X 触媒を通過してしまわない量（以下、供給可能量）Ｈ
Ｃｍａｘｎより小さい（ＨＣｎ＜ＨＣｍａｘｎ）である
か否かが判別される。ステップＳ３３６においてＨＣｎ
＜ＨＣｍａｘｎであると判別されたときにはステップＳ
３３４において算出された副噴射量ＨＣｎのＨＣがＮＯ
X 触媒１０に供給しても全てＮＯX 触媒１０における吸
着または浄化反応により消費されると判断し、ステップ
Ｓ３３８において式Ｗｎ-1＋ＨＣｎ×Ｒｎに従って今回
のルーチン実行時におけるＨＣ吸着量Ｗｎを算出し、処
理を終了する。一方、ステップＳ３２８においてＨＣｎ
≧ＨＣｍａｘｎであると判別されたときにはステップＳ
３３４において算出された副噴射量ＨＣｎのＨＣがＮＯ
X 触媒１０に供給されるとＮＯX触媒１０における吸着
または浄化反応により消費されないＨＣが生じると判断
し、ステップＳ３５０において最大供給可能量ＨＣｍａ
ｘｎが副噴射量ＨＣｎに入力され、これにより副噴射量
が最大供給可能量に制限され、次にステップＳにおいて
式Ｗｎ-1＋ＨＣｎ×Ｒｎに従って今回のルーチン実行時
におけるＨＣ吸着量Ｗｎを算出し、処理を終了する。こ
うしてＨＣがＮＯX 触媒１０から下流側へ放出されるこ
となく基本噴射量がＮＯX を最大限に浄化できる量に制
御される。
ＨＣｎが今回のルーチン実行時に供給してもＨＣがＮＯ
X 触媒を通過してしまわない量（以下、供給可能量）Ｈ
Ｃｍａｘｎより小さい（ＨＣｎ＜ＨＣｍａｘｎ）である
か否かが判別される。ステップＳ３３６においてＨＣｎ
＜ＨＣｍａｘｎであると判別されたときにはステップＳ
３３４において算出された副噴射量ＨＣｎのＨＣがＮＯ
X 触媒１０に供給しても全てＮＯX 触媒１０における吸
着または浄化反応により消費されると判断し、ステップ
Ｓ３３８において式Ｗｎ-1＋ＨＣｎ×Ｒｎに従って今回
のルーチン実行時におけるＨＣ吸着量Ｗｎを算出し、処
理を終了する。一方、ステップＳ３２８においてＨＣｎ
≧ＨＣｍａｘｎであると判別されたときにはステップＳ
３３４において算出された副噴射量ＨＣｎのＨＣがＮＯ
X 触媒１０に供給されるとＮＯX触媒１０における吸着
または浄化反応により消費されないＨＣが生じると判断
し、ステップＳ３５０において最大供給可能量ＨＣｍａ
ｘｎが副噴射量ＨＣｎに入力され、これにより副噴射量
が最大供給可能量に制限され、次にステップＳにおいて
式Ｗｎ-1＋ＨＣｎ×Ｒｎに従って今回のルーチン実行時
におけるＨＣ吸着量Ｗｎを算出し、処理を終了する。こ
うしてＨＣがＮＯX 触媒１０から下流側へ放出されるこ
となく基本噴射量がＮＯX を最大限に浄化できる量に制
御される。
【００３５】ステップＳ３４０では式Ｗｎ-1−Ｗｍａｘ
ｎに従って今回のルーチン実行時の減量側補正噴射量Ｈ
Ｃｄｎを算出し、次にステップＳ３４２において式ＨＣ
ｂａｓｅｎ−ＨＣｄｎに従って今回のルーチン実行時の
副噴射量ＨＣｎを算出し、ステップＳ３４４に進む。
ｎに従って今回のルーチン実行時の減量側補正噴射量Ｈ
Ｃｄｎを算出し、次にステップＳ３４２において式ＨＣ
ｂａｓｅｎ−ＨＣｄｎに従って今回のルーチン実行時の
副噴射量ＨＣｎを算出し、ステップＳ３４４に進む。
【００３６】ステップＳ３４４ではステップＳ３４２に
おいて算出された副噴射量ＨＣｎが零より小さい（ＨＣ
ｎ＜０）であるか否かが判別される。ステップＳ３４４
においてＨＣｎ＜０であると判別されるとステップＳ３
４６において副噴射量ＨＣｎに零が入力され、次にステ
ップＳ３４８において今回のルーチン実行時のＨＣ吸着
量Ｗｎに今回のルーチン実行時の最大ＨＣ吸着量Ｗｍａ
ｘｎを入力し、処理を終了する。一方、ステップＳ３４
４においてＨＣｎ≧０であると判別されるとステップＳ
３４８において今回のルーチン実行時のＨＣ吸着量Ｗｎ
に今回のルーチン実行時の最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎを
入力し、処理を終了する。こうして基本噴射量がＮＯX
を最大限に浄化できる量に制御される。
おいて算出された副噴射量ＨＣｎが零より小さい（ＨＣ
ｎ＜０）であるか否かが判別される。ステップＳ３４４
においてＨＣｎ＜０であると判別されるとステップＳ３
４６において副噴射量ＨＣｎに零が入力され、次にステ
ップＳ３４８において今回のルーチン実行時のＨＣ吸着
量Ｗｎに今回のルーチン実行時の最大ＨＣ吸着量Ｗｍａ
ｘｎを入力し、処理を終了する。一方、ステップＳ３４
４においてＨＣｎ≧０であると判別されるとステップＳ
３４８において今回のルーチン実行時のＨＣ吸着量Ｗｎ
に今回のルーチン実行時の最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎを
入力し、処理を終了する。こうして基本噴射量がＮＯX
を最大限に浄化できる量に制御される。
【００３７】なお第一実施形態では主噴射を実行する燃
料噴射弁をＮＯX 触媒にＨＣを供給するためのＨＣ供給
弁として用いたが、機関本体とＮＯX 触媒との間の排気
通路に上記燃料噴射弁とは別個にＨＣを供給するための
ＨＣ供給弁を取り付けてもよい。また気筒内燃焼に用い
られる量以上のＨＣを主噴射により噴射することにより
還元剤としてのＨＣをＮＯX 触媒に供給してもよい。ま
た本発明はＨＣを吸着する能力を有する触媒であれば適
用可能である。
料噴射弁をＮＯX 触媒にＨＣを供給するためのＨＣ供給
弁として用いたが、機関本体とＮＯX 触媒との間の排気
通路に上記燃料噴射弁とは別個にＨＣを供給するための
ＨＣ供給弁を取り付けてもよい。また気筒内燃焼に用い
られる量以上のＨＣを主噴射により噴射することにより
還元剤としてのＨＣをＮＯX 触媒に供給してもよい。ま
た本発明はＨＣを吸着する能力を有する触媒であれば適
用可能である。
【００３８】ところで最大ＨＣ吸着量は触媒の劣化の度
合いに応じて変化する。しかしながら第一実施形態では
触媒の劣化に係わらず触媒温度と排気圧力とに応じて最
大ＨＣ吸着量を決定している。したがって第一実施形態
では触媒が劣化したときに触媒の高い浄化率を維持する
ことができない。そこで第二実施形態では触媒の劣化に
係わらず高いＮＯX 浄化率を維持する。
合いに応じて変化する。しかしながら第一実施形態では
触媒の劣化に係わらず触媒温度と排気圧力とに応じて最
大ＨＣ吸着量を決定している。したがって第一実施形態
では触媒が劣化したときに触媒の高い浄化率を維持する
ことができない。そこで第二実施形態では触媒の劣化に
係わらず高いＮＯX 浄化率を維持する。
【００３９】第二実施形態では触媒の劣化の度合いに応
じて最大ＨＣ吸着量を補正する。詳細には触媒の劣化の
度合いが大きいほど小さくなるように最大ＨＣ吸着量を
補正する。
じて最大ＨＣ吸着量を補正する。詳細には触媒の劣化の
度合いが大きいほど小さくなるように最大ＨＣ吸着量を
補正する。
【００４０】次に第二実施形態における最大ＨＣ吸着量
の補正について詳述する。上述したように最大ＨＣ吸着
量は触媒温度および排気圧力に応じて変化する。そこで
初めに劣化していない触媒における最大ＨＣ吸着量を触
媒温度および排気圧力に基づいて算出する。
の補正について詳述する。上述したように最大ＨＣ吸着
量は触媒温度および排気圧力に応じて変化する。そこで
初めに劣化していない触媒における最大ＨＣ吸着量を触
媒温度および排気圧力に基づいて算出する。
【００４１】触媒の劣化の度合いは触媒に供給されて付
着した燃料、特に硫黄酸化物の量に応じて変わる。そこ
で触媒に供給された燃料量を算出する。また触媒に供給
された燃料のうち実際に触媒の劣化に関与する燃料の量
は触媒温度に応じて変わる。そこで実際に触媒の劣化に
関与する燃料の量を触媒温度に基づいて算出する。次に
算出された劣化に関与する燃料量に基づいて最大ＨＣ吸
着量の低下量を算出する。最後に最大ＨＣ吸着量から上
記最大ＨＣ吸着量の低下量を差し引き、最大ＨＣ吸着量
を算出する。
着した燃料、特に硫黄酸化物の量に応じて変わる。そこ
で触媒に供給された燃料量を算出する。また触媒に供給
された燃料のうち実際に触媒の劣化に関与する燃料の量
は触媒温度に応じて変わる。そこで実際に触媒の劣化に
関与する燃料の量を触媒温度に基づいて算出する。次に
算出された劣化に関与する燃料量に基づいて最大ＨＣ吸
着量の低下量を算出する。最後に最大ＨＣ吸着量から上
記最大ＨＣ吸着量の低下量を差し引き、最大ＨＣ吸着量
を算出する。
【００４２】こうして第二実施形態では触媒の劣化の度
合いに基づいて最大ＨＣ吸着量が補正されるため、触媒
の劣化に係わらず高い浄化率が維持される。内燃機関の
構成および上記以外の制御は第一実施形態と同じである
ので説明は省略する。
合いに基づいて最大ＨＣ吸着量が補正されるため、触媒
の劣化に係わらず高い浄化率が維持される。内燃機関の
構成および上記以外の制御は第一実施形態と同じである
ので説明は省略する。
【００４３】次に図１２〜図１４のフローチャートを参
照して第二実施形態の副噴射量制御を詳細に説明する。
図１２のステップＳ４００〜ステップＳ４０８は図４の
ステップＳ３００〜ステップＳ３０８に対応し、図１３
および図１４のステップＳ４２０〜ステップＳ４５０は
図４および図５のステップＳ３２０〜ステップＳ３５０
に対応するため説明は省略する。
照して第二実施形態の副噴射量制御を詳細に説明する。
図１２のステップＳ４００〜ステップＳ４０８は図４の
ステップＳ３００〜ステップＳ３０８に対応し、図１３
および図１４のステップＳ４２０〜ステップＳ４５０は
図４および図５のステップＳ３２０〜ステップＳ３５０
に対応するため説明は省略する。
【００４４】ステップＳ４０８において触媒温度Ｔｃａ
ｔｎと排気圧力Ｐｎとに対応した今回のルーチン実行時
における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎをマップから読み込
んだ後、ステップＳ４１０において式Ｑｉｎ×ＮＥに従
って今回のルーチンにおける燃料供給量Ｑｎを算出す
る。なおＱｉｎは一機関行程に燃料噴射弁から噴射され
る全ての燃料の量であり、ＮＥは機関回転数である。
ｔｎと排気圧力Ｐｎとに対応した今回のルーチン実行時
における最大ＨＣ吸着量Ｗｍａｘｎをマップから読み込
んだ後、ステップＳ４１０において式Ｑｉｎ×ＮＥに従
って今回のルーチンにおける燃料供給量Ｑｎを算出す
る。なおＱｉｎは一機関行程に燃料噴射弁から噴射され
る全ての燃料の量であり、ＮＥは機関回転数である。
【００４５】次にステップＳ４１２において今回のルー
チンにおける燃料関与率Ｒｄｎを図１５のマップから読
み込む。なお燃料関与率Ｒｄｎは燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料の量に対するＮＯX 触媒１０の劣化に実際に関
与する燃料の量の割合であり、触媒温度が高いほど大き
い。
チンにおける燃料関与率Ｒｄｎを図１５のマップから読
み込む。なお燃料関与率Ｒｄｎは燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料の量に対するＮＯX 触媒１０の劣化に実際に関
与する燃料の量の割合であり、触媒温度が高いほど大き
い。
【００４６】次にステップＳ４１４において式ＲＤｎ-1
＋Ｑｎ×Ｒｄｎに基づいて今回のルーチンまでにＮＯX
触媒１０に付着した燃料の総量（以下、燃料付着量）Ｒ
Ｄｎを算出する。なおＲＤｎ-1は前回のルーチンまでの
燃料付着量である。次にステップＳ４１６において燃料
付着量ＲＤｎに基づいて今回のルーチンにおけるＨＣ吸
着量低下量Ｄｎを図１６に示したマップから読み込む。
なおＨＣ吸着量低下量Ｄｎは燃料付着量ＲＤｎが大きい
ほど大きい。次にステップＳ４１８において式Ｗｍａｘ
ｎ−Ｄｎに従って今回のルーチンにおける最大ＨＣ吸着
量を算出する。以下のルーチンは第一実施形態と同様で
ある。
＋Ｑｎ×Ｒｄｎに基づいて今回のルーチンまでにＮＯX
触媒１０に付着した燃料の総量（以下、燃料付着量）Ｒ
Ｄｎを算出する。なおＲＤｎ-1は前回のルーチンまでの
燃料付着量である。次にステップＳ４１６において燃料
付着量ＲＤｎに基づいて今回のルーチンにおけるＨＣ吸
着量低下量Ｄｎを図１６に示したマップから読み込む。
なおＨＣ吸着量低下量Ｄｎは燃料付着量ＲＤｎが大きい
ほど大きい。次にステップＳ４１８において式Ｗｍａｘ
ｎ−Ｄｎに従って今回のルーチンにおける最大ＨＣ吸着
量を算出する。以下のルーチンは第一実施形態と同様で
ある。
【００４７】
【発明の効果】一番目から五番目の発明によればＮＯX
触媒に供給すべき還元剤の量をＮＯX触媒の還元剤吸着
能力に応じて制御されるため、ＮＯX 触媒の還元剤吸着
能力の変化に係わらずＮＯX 触媒における高い浄化率が
維持される。
触媒に供給すべき還元剤の量をＮＯX触媒の還元剤吸着
能力に応じて制御されるため、ＮＯX 触媒の還元剤吸着
能力の変化に係わらずＮＯX 触媒における高い浄化率が
維持される。
【図１】本発明の第一実施形態が適用される内燃機関を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態の主噴射実行制御を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】本発明の第一実施形態の副噴射実行制御を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本発明の第一実施形態の副噴射量制御を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図５】本発明の第一実施形態の副噴射量制御を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】基本噴射量のマップである。
【図７】最大ＨＣ吸着量のマップである。
【図８】吸着比率のマップである。
【図９】第一補正係数のマップである。
【図１０】第二補正係数のマップである。
【図１１】第三補正係数のマップである。
【図１２】本発明の第二実施形態の副噴射量制御を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１３】本発明の第二実施形態の副噴射量制御を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１４】本発明の第二実施形態の副噴射量制御を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１５】燃料関与率のマップである。
【図１６】ＨＣ吸着量低下量のマップである。
８…燃料噴射弁 １０…ＮＯX 触媒 １２…上流側温度センサ １４…下流側温度センサ １７…圧力センサ
Claims (7)
- 【請求項１】 酸素過剰下で還元剤によりＮＯX を浄化
するためのＮＯX 触媒を備え、該ＮＯX 触媒に係わるパ
ラメータに基づいて該ＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の
量が算出されるＮＯX 浄化装置において、前記ＮＯX 触
媒が還元剤吸着能力を有し、前記還元剤吸着能力が低く
なったときには前記ＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量
を少なくし、前記還元剤吸着能力が高くなったときには
前記ＮＯX 触媒に供給すべき還元剤の量を多くすること
を特徴とするＮＯX 浄化装置。 - 【請求項２】 前記ＮＯX 触媒が排気通路に配置されて
おり、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメータが排気ガス中
のＮＯX 量であることを特徴とする請求項１に記載のＮ
ＯX 浄化装置。 - 【請求項３】 前記ＮＯX 触媒が排気通路に配置されて
おり、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメータが排気ガスの
流量であることを特徴とする請求項１に記載のＮＯX 浄
化装置。 - 【請求項４】 前記ＮＯX 触媒が排気通路に配置されて
おり、前記ＮＯX 触媒に係わるパラメータが排気ガスの
温度であることを特徴とする請求項１に記載のＮＯX 浄
化装置。 - 【請求項５】 前記還元剤吸着能力はＮＯX 触媒の温度
に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載のＮ
ＯX 浄化装置。 - 【請求項６】 前記還元剤吸着能力は排気ガスの圧力に
応じて変化することを特徴とする請求項１に記載のＮＯ
X 浄化装置。 - 【請求項７】 前記還元剤吸着能力はＮＯX 触媒の劣化
の度合いに応じて変化することを特徴とする請求項１に
記載のＮＯX 浄化装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10102950A JPH11294142A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | ＮＯｘ浄化装置 |
| DE69917980T DE69917980T2 (de) | 1998-04-14 | 1999-04-13 | Vorrichtung zur NOx-Emissionssteuerung und Verfahren |
| EP99107182A EP0952320B1 (en) | 1998-04-14 | 1999-04-13 | An NOx emission control device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10102950A JPH11294142A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | ＮＯｘ浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11294142A true JPH11294142A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14341105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10102950A Pending JPH11294142A (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | ＮＯｘ浄化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0952320B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11294142A (ja) |
| DE (1) | DE69917980T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006006481A1 (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Hino Motors, Ltd. | 排気浄化装置の制御方法 |
| JP2011127525A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Bosch Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2011220126A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Bosch Corp | 排気浄化システムの異常診断装置及び異常診断方法並びに排気浄化システム |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4631123B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2011-02-16 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| CN101680331B (zh) | 2008-03-04 | 2012-06-27 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的排气净化装置 |
| JP7095295B2 (ja) * | 2018-02-01 | 2022-07-05 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化制御装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2887933B2 (ja) * | 1991-03-13 | 1999-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP3311051B2 (ja) * | 1992-12-16 | 2002-08-05 | 日本碍子株式会社 | 排気ガス浄化方法及び装置 |
| JP3527759B2 (ja) | 1993-04-07 | 2004-05-17 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 窒素酸化物含有排気ガスの浄化方法 |
| DE19546484A1 (de) * | 1995-12-13 | 1997-07-10 | Daimler Benz Ag | Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsanlage für Gase sowie eine Reinigungsanlage für Gase |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10102950A patent/JPH11294142A/ja active Pending
-
1999
- 1999-04-13 EP EP99107182A patent/EP0952320B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-13 DE DE69917980T patent/DE69917980T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006006481A1 (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Hino Motors, Ltd. | 排気浄化装置の制御方法 |
| CN100453777C (zh) * | 2004-07-08 | 2009-01-21 | 日野自动车株式会社 | 用于控制废气排放控制装置的方法 |
| JP2011127525A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Bosch Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2011220126A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Bosch Corp | 排気浄化システムの異常診断装置及び異常診断方法並びに排気浄化システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0952320A3 (en) | 2003-01-29 |
| DE69917980D1 (de) | 2004-07-22 |
| EP0952320B1 (en) | 2004-06-16 |
| EP0952320A2 (en) | 1999-10-27 |
| DE69917980T2 (de) | 2005-06-09 |
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