WO2007026901A1

WO2007026901A1 - 排気浄化装置

Info

Publication number: WO2007026901A1
Application number: PCT/JP2006/317388
Authority: WO
Inventors: Jun Tahara
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-03-08
Also published as: EP1933015A1; JP2007064182A; US20090038290A1

Abstract

　ＥＣＵは、基本添加間隔を設定したときの基本背圧に対する現在の背圧の変化量に基づいて、その背圧変化量が大きいほど、燃料の添加間隔を短くするように補正することで（ステップＳＴ１～ＳＴ４）、燃料添加弁が配設されている排気通路の圧力が高くなって、燃料添加弁の噴孔部分の背圧が増加しても、必要な燃料添加量を確保する。これによって触媒の排気浄化作用に必要な触媒床温度の上昇を確保することができる。また、燃料添加弁の先端温度を所定値（デポジットの生成を抑制できる温度）以下に保つことが可能となり、燃料添加弁の噴孔がデポジットにて閉塞されるという問題を回避することができる。

Description

明細書排気浄化装置 '技術分野

本発明は、内燃機関の排気ガスを触媒にて浄化する装置に関し、さらに詳しくは、排気通路に燃料を添加する燃料添加弁を備えた排気浄化装置に関する。背景技術

一般に、ディーゼルエンジン等のように希薄燃焼を行う内燃機関では、高い空燃比 (リーン雰囲気) の混合気を燃焼させる運転領域が全運転領域の大部分を占めている。このため、この種のエンジンの排気通路に、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（以下、 N〇xという）を吸蔵（吸収）するための NO X吸蔵剤 (NO X吸蔵触媒）を配置して排気ガスを浄化するようにしている。

このような NO X吸蔵触媒において、 NO X吸蔵量が飽和状態に達した場合には、 NO Xを還元させて NO X吸蔵触媒を回復させる必要がある。 N〇xを還元させる方法としては、排気通路の NO X吸蔵触媒の上流に NO X還元剤（軽油等の燃料）を添加することにより、燃料を熱分解させることで炭化水素を発生させ、この炭化水素を還元剤として NO Xの還元を促進させる処理（N Ox還元処理）が行われている。

また、ディーゼルエンジンの排気ガス中には、カーボンを主成分とするパティキュレート（以下、 PM (P a r t i c u l a t e Ma t t e r) とヽう）、 SOOT (煤）、 S O F (可溶性有機成分： S o l u b l e O r g a n i c F r a c t i o n) などが含まれており、大気汚染の原因になる。このような P M等を浄化することを目的として、パティキュレートフィルタをディーゼルェンジンの排気通路に配置し、排気通路を通過する排気ガス中に含まれる PMを捕集することによって、大気中に放出されるェミッションの量を低減する排気浄化装置が知られている。パティキュレートフィルタとしては、例えば DP F (D i e s e l P a r t i c u l a t e F i l t e r) や、 DPNR (D i e s e l P a r t i c u l a t e— NOx Re d u c t i o n s y s t em) 触媒力 S 用いられている。

パティキュレートフィルタを用いて PMの捕集を行う場合、捕集した PMの堆積量が多くなつてパティキュレートフィルタの詰りが生じると、パティキユレ一トフィルタを通過する排気の圧力損失が増大し、これに伴うエンジンの排気背圧増大によってエンジン出力低下や燃費の，低下が発生する。これを解消する方法として、排気通路（パティキュレートフィルタ上流）に燃料添加を行って排気温度を上昇させることによって、パティキュレートフィルタ上の PMの酸化（燃焼）を促進する処理（PM再生処寧）が行われている。

以上のように、触媒の排気浄化作用の低下を抑制するために実施される NO X 還元処理や PM再生処理では、排気通路に燃料添加弁を配置して燃料（還元剤）を排気通路内に供給している。そして、排気通路内に添加する燃料の添加量を適正化する技術として、大気圧に基づいてマップを参照して添加量を決定することにより、大気圧の変化に応じて燃料の添加量を決定することで、燃費の悪化を改善する技術が提案されている（例えば、特開平 8— 270435号公報参照）。ところで、排気流量の増加または排気温度の上昇により、燃料添加弁が配設されている排気通路の圧力が高くなつて、燃料添加弁の噴孔部分の背圧が増加した場合、実際の燃料添加量が減少してしまう。このような状況になると、燃料添加量不足により、触媒の排気浄化作用に必要な触媒床温度の上昇を確保することができなくなる。また、燃料添加弁の先端部分の温度が上昇し、その温度上昇によつて生成されるデポジットにて燃料添加弁の噴孔が閉塞されるという問題がある。なお、デポジットは、排気ガス中に含まれる SOOTや SOFなどの物質が燃料添加弁の噴孔に付着■堆積し、その付着■堆積した物質が高温の排気ガスにさらされることにより変質 '固化することによって生成される。

ここで、特開平 8— 270435号公報には、上記したような燃料添加弁の噴孔部分の背圧増加については考慮されておらず、この特開平 8— 270435号公報に記載されている方法、つまり、燃費の悪化を改善することを目的として燃料添加量を適正化する方法を利用しても、背圧増加による燃料添加量不足を解消することはできなレ、。発明の開示

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、燃料添加弁の噴孔部分の背圧が増加しても、触媒の排気浄化作用等に必要な燃料添加量を確保することが可能な排気浄化装置の提供を目的とする。

本発明は、内燃機関の排気通路に配設,された触媒と、排気通路に燃料を添加する燃料添加弁とを備えた排気浄化装置において、燃料添加弁が配設された排気通路の圧力に基づいて排気通路への燃料の添加量を補正することを特徴としている。具体的には、基本噴射期間または基本噴射時間に、排気通路の圧力に応じた捕正係数を乗じて排気通路への燃料の噴射量を補正することを特徴とする。

本発明によれば、燃料添加弁が配設されている排気通路の圧力が高くなつて、燃料添加弁の噴孔部分の背圧が増加したときには、その背圧の変化量に応じて、例えば燃料の添加間隔を補正することにより、燃料添加量を多くすることができるので、触媒の排気浄化作用に必要な触媒床温度の上昇を確保することが可能になる。また、燃料添加弁の先端温度を所定値（デポジットの生成を抑制できる温度）以下に保つことが可能となり、燃料添加弁の噴孔がデポジットにて閉塞されるという問題を回避することができる。

本発明において、排気通路の圧力は、吸入空気量（排気流量）または排気温度の少なくともいずれか一方から推定するようにしてもよいし、燃料添加弁の近傍に圧力センサを設置し、そのセンサ出力から圧力を得るようにしてもよい。

本発明において、内燃機関の筒内への燃料噴射時期に基づいて排気通路への燃料の添加量を補正するようにしてもよい。このような構成を加えると、内燃機関の筒内噴射によりフィード圧が瞬時に低下したときの影響（燃料添加量減少）を考慮した補正を行うことができ、より高精度で燃料を添加することが可能になる。本発明によれば、排気流量の増加または排気温度の上昇によって、燃料添加弁の噴孔部分の背圧が増加しても、触媒の排気浄化作用に必要な燃料添加量を確保することができるとともに、燃料添加弁の詰りを抑制することができる。図面の簡単な説明図 1は、本発明を適用するディーゼルエンジンの一例を示す概略構成図である。図 2は、 E C U等の制御系の構成を示すブロック図である。

図 3は、 E C Uが実行する添加間隔補正処理の一例を示すフローチャートである。

図 4は、図 3の添カ卩間隔補正処理で用いる基本添カ卩間隔算出マップを示す図でめる。

図 5は、図 3の添加間隔補正処理で用いる水温補正係数マップを示す図である。図 6は、図 3の添加間隔補正処理で用いる背圧補正係数マップを示す図である。図 7は、燃料の添加間隔と添加時間を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

一エンジン一

本発明の燃料添加装置を適用するディーゼルエンジンの概略構成を図 1を参照して説明する。

この例のディーゼルエンジン 1 (以下、「エンジン 1」という）は、例えばコモンレール式筒内直嘖 4気筒エンジンであって、燃料供給系 2、燃焼室 3、吸気系 6、及び、排気系 7などを主要部として構成されている。

燃料供給系 2は、サプライポンプ 2 1、コモンレール 2 2、インジェクタ（燃料噴射弁） 2 3、遮断弁 2 4、燃料添加弁 2 5、機関燃料通路 2 6、及び、添カロ燃料通路 2 7などを備えている。

サプライポンプ 2 1は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした後、機関燃料通路 2 6を介してコモンレール 2 2に供給する。コモンレール 2 2は、サプライポンプ 2 1から供給された高圧燃料を所定圧力に保持 (蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジヱクタ 2

3に分配する。インジェクタ 2 3は所定電圧が印加されたときに開弁して、燃焼室 3内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。

また、サプライポンプ 2 1は、燃料タンクから汲み上げた燃料の一部を、添加燃料通路 2 7を介して燃料添加弁 2 5に供給する。燃料添加弁 2 5は、所定電圧が印加されたときに開弁して、排気系 7 (排気ポート 71から排気マ二ホールド 72) に燃料を添加する電磁駆動式の開閉弁である。遮断弁 24は、緊急時に添加燃料通路 27を遮断して燃料供給を停止する。

吸気系 6は、シリンダへッドに形成された吸気ポートに接続される吸気マユホルド 63を備え、この吸気マ二ホールド 63に、吸気通路を構成する吸気管 6 4が接続されている。また、吸気通路には、上流側から順にエアクリーナ 65、エアフローメータ 32、スロットル弁 62が配設されている。エアフローメータ 32は、エアクリーナ 65を介して吸気通路に流入される空気量に応じた電気信号を出力するようになっている。

排気系 7は、シリンダへッドに形成された排気ポート 71に接続される排気マ二ホールド 72を備え、この排気マユホールド 72に、排気通路を構成する排気管 73， 74が接続されている。また、この排気通路には触媒装置 4が配設されている。

触媒装置 4は、 N〇x吸蔵還元型触媒 4 aと DPNR触媒 4 bとを備えている。 NO _X吸蔵還元型触媒 4 aは、排気中に多量の酸素が存在している状態においては N〇xを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（HC) ) が多量に存在している状態においては NOxを N0₂もしくは N Oに還元して放出する。 N0₂や NOとして放出された NOxは、排気中の HC や COと速やかに反応することによってさらに還元されて N₂となる。また、 H Cや C〇は、 N0₂や NOを還元することで、自身は酸化されて H₂0や C0₂となる。

DPNR触媒 4 bは、例えば多孔質セラミック構造体に N O X吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気ガス中の PMは多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気ガスの空燃比がリーンの場合、排気ガス中の NO Xは NOx吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリツチになると吸蔵した NOxは還元■放出される。さらに、 DPNR触媒 4 bには、捕集した PMを酸化 '燃焼する触媒 (例えば白金等の貴金属を主成分とする酸ィ匕触媒）が担持されている。

以上の触媒装置 4、燃料添加弁 25、添加燃料通路 27、遮断弁 24、及び、燃料添加弁 25の開閉制御を実行する ECU (電子制御ユニット） 100等によつて排気浄ィヒ装置が構成されている。

エンジン 1には、ターボチャージャ（過給機） 5が設けられている。このターボチャージャ 5は、タービンシャフト 5 aを介して連結されたタ一ビンホイ一ノレ 5 b及びコンプレッサホイ一ノレ 5 cを備えている。コンプレッサホイ一ノレ 5 cは吸気管 6 4内部に臨んで配置され、タービンホイール 5 bは排気管 7 3内部に臨んで配置されている。このようなターボチャージャ 5は、タービンホイール 5 b が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサホイール 5 cを回転させることにより吸入空気を過給する。この例のターボチャージャ 5は、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール 5 b側に可変ノズルべーン機構 5 d が設けられており、この可変ノズルべーン機構 5 dの開度を調整することにより、エンジン 1の過給圧を調整することができる。

吸気系 6の吸気管 6 4には、ターボチャージャ 5での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ 6 1が設けられている。このインタ一クーラ 6 1よりも更に下流側にスロットル弁 6 2が設けられている。スロットル弁 6 2は、その開度を無段階に調整することが可能な電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、この吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有している。

また、エンジン 1には、吸気系 6と排気系 7とを接続する E G R通路（排気還流通路） 8が設けられている。 E G R通路 8は、排気の一部を適宜吸気系 6に還流させて燃焼室 3へ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによつて N O x発生量を低減させるものである。また、 E G R通路 8には、 E G R弁 8 1 と、 E G R通路 8を通過（還流）する排気を冷却するための E G Rクーラ 8 2とが設けられており、 E G R弁 8 1の開度を調整することにより、排気系 7から吸気系 6に導入される E G R量（排気還流量）を調整することができる。

一センサ類一

エンジン 1の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン 1の運転状態に関する信号を出力する。

例えば、エアフローメータ 3 2は、吸気系 6内のスロットル弁 6 2上流において吸入空気の流量（吸気量）に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ 3 3は、吸気マ二ホールド 63に配置され、吸入空気温度に応じた検出信号を出力する。吸気圧センサ 34は、吸気マ二ホールド 63に配置され、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。 A/F (空燃比）センサ 35は、排気系 7の触媒装置 4の下流において排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。排気温センサ 36は、同じく排気系 7の触媒装置 4の下流において排気ガスの温度（排気温度）に応じた検出信号を出力する。レール圧センサ 37はコモンレール 22内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。燃圧センサ 38は、添加燃料通路 27内を流通する燃料の圧力（燃圧）に応じた検出信号を出力する。

一 ECU—

ECU 100は、図 2に示すように、 CPU 101、 R〇M102、 RAMI 03及びバックアップ RAMI 04などを備えている。 ROM102は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。 CPU101は、 ROM102に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、 RAMI 03は、 C PU101での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、ノックアップ RAMI 04は、例えばエンジン 1の停止時にその保存すベきデータ等を記憶する不揮性のメモリである。

以上の R〇M102、 CPU101、 RAMI 03及びバックアップ RAM 1 04は、バス 107を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路 105及び外部出力回路 106と接続されている。

外部入力回路 105には、上記したエアフローメータ 32、吸気温センサ 33、吸気圧センサ 34、 A,Fセンサ 35、排気温センサ 36、レール圧センサ 37、燃圧センサ 38が接続されており、さらに、エンジン 1の冷却水温に応じた検出信号を出力する水温センサ 31、アクセルペダルへの踏み込み量に応じた検出信号を出力するァクセ開度センサ 39、及び、エンジン 1の出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力するクランクポジシヨンセンサ 40などが接続されている。一方、外部出力回路 106には、インジェクタ 23、遮断弁 24、燃料添加弁 25、可変ノズルべーン機構 5 d、スロットル弁 62、及び、 EGR弁 81などが接続されている。

そして、 ECU100は、上記した各種センサの出力に基づいて、エンジン 1 の各種制御を実行する。さらに、 ECU 100は、下記の PM再生制御（燃料添加間隔捕正処理を含む）を実行する。

一 PM再生制御一

まず、 ECU 100は、 DPNR触媒, 4 bへの PMの堆積量き推定している。 PM堆積量を推定する方法としては、例えば、エンジン 1の運転状態（例えば、排気温度、燃料噴射量、エンジン回転数等）に応じた PM付着量を予め実験等により求めてマップィ匕しておき、このマップにより求められる PM付着量を積算して PMの堆積量とする方法や、車両走行距離もしくは走行時間に応じて PMの堆積量を推定する方法、あるいは、触媒装置 4に D P N R触媒 4 bの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサを設け、そのセンサ出力に基づいて D PNR触媒 4 bに捕集された PMの堆積量を推定する方法などが挙げられる。そして、 ECU 100は、 PM推定量が所定の基準値（限界堆積量）以上となつたときに DP NR触媒 4 bの再生時期であると判定して PM再生制御を実行する。具体的には、クランクポジションセンサ 40の出力から読み込んだエンジン回転数に基づいて、予め実験等により作成されたマップを参照して燃料の要求添加量を算出し、その算出結果に応じて燃料添加弁 25の開閉を制御して、排気系 7に燃料添加を断続的に繰り返す。このような燃料添加により、 D P N R触媒 4 bの触媒床温が上昇し、 DPNR触媒 4 bに堆積している PMが酸化され、 H₂ Oや co₂となって排出する。こで、本発明では、燃料の要求添加量を、燃料添加弁 25の嘖孔部分の背圧の増加に応じて補正して、触媒の排気浄化作用等に必要な燃料添加量を確保している。その補正処理（添加間隔補正処理）の詳細は後述する。

なお、 ECU 100は、以上の PM再生制御のほか、 S被毒回復制御や N〇x 還元制御を実行する場合もある。 S被毒回復制御とは、燃料添加弁 25力ゝらの燃料添加を断続的に繰り返して触媒床温を高温化するとともに、排気ガスの空燃比をストイキあるいはリツチとし、 NO X吸蔵還元型触媒 4 a及ぴ DPNR触媒 4 b内の NO X吸蔵還元型触媒から硫黄分を放出させる制御である。また、 NOx 還元制御は、燃料添加弁 25からの間欠的な燃料添加により、 N O X吸蔵還元型触媒 4 a及び D P N R触媒 4 b内の N O X吸蔵還元型触媒に吸蔵された N O xを、 N₂、 C 0₂及び H₂〇に還元して放出する制御である。

これらの PM再生制御、 S被毒回復制御及ぴ NO X還元制御は、それぞれの実行要求があつたときに行われるが、各制御の実行が重なったときには、 PM再生制御→ S被毒回復制御→N O X還元制御順で優先して行われる。

一添加間隔捕正処理一

まず、エンジン ECU6で実行する添加間隔補正処理に用いる背圧補正係数について説明する。

[背圧補正係数]

この例では、基本添加間隔 T bに背圧補正係数を乗じることにより燃料の添加量を補正するようにしており、基本添加間隔 T bを算出したときの基本背圧を P 1、基本排気流量（吸入空気量）を VI、基本排気温度を T 1とし、現在の背圧を P 2、排気流量（吸入空気量）を V2、排気温度を T 2とすると、

P 1 - V 1/T 1 =P 2 - V 2/T 2

P 2 = P 1 ■ V 1/T 1 ■ T 2/V 2

となり、基本添加間隔 T bを算出したときの背圧に対する現在の背圧の変化量厶 Pは、

Δ P = P 2-P 1 =P 1 (V 1/T 1 ■ T 2/V 2一 1 ) ■ ■ · (1) となる。ただし、背圧変化量 ΔΡは、大気圧の影響を受けるので、大気圧の変化に応じて適宜補正することが好ましい。

そして、上記した式（1) で求めた背圧変化量 ΔΡに基づいて図 6に示すマップを参照して、基本添加間隔 Tbに乗じる背圧補正係数 β を算出する。この背圧補正係数 β の算出処理は図 3のフローチャートのステップ ST 4で実行する処理である。背圧補正係数マップは、背圧変化量 ΔΡ及びフィード圧（ェンジン回転数 Ne) と背圧補正係数 β との関係を予め実験 '計算等によって求め、それらの関係をマップ化したものであり、 ECU100の ROM102内に予め記憶されている。また、背圧補正係数は、背圧変化量 ΔΡが大きいほど小さい値となるように設定されており、背圧補正係数 β が小さくなるほど燃料の添加間隔が短縮され、燃料添加量が増量補正される。

なお、以上のようにマップから背圧補正係数を求める他、例えば、噴射圧 P A と背圧変化量 Δ Ρとの差分が、燃料添加量不足に相当する量となることから、 f ( Ρ Α- Δ Ρ ) を補正量として基本添加間隔 T bを補正する背圧補正係数を演算にて求めるようにしてもよい。また、背圧変化量 Δ Ρは、燃料添加弁 2 5の近傍に圧力センサを設置し、その圧力セ，ンサにて基本背圧 P 1と現在の背圧 P 2 を検出して求めるようにしてもよい。

[添加間隔補正処理の説明]

次に、添加間隔補正処理について説明する。

まず、上記したように、排気流量の増加または排気温度の上昇によって、燃料添加弁 2 5が配設されている排気通路の圧力が高くなって、燃料添加弁 2 5の噴孔部分の背圧が増加した場合、実際の燃料添加量が減少してしまう。このような状況になると、燃料添加量不足により、触媒の排気浄化作用に必要な触媒床温度の上昇を確保することができなくなる。また、燃料添加弁 2 5の先端部分の温度が上昇し、その温度上昇によって生成されるデポジットにて燃料添カ卩弁 2 5の噴孔が閉塞されるという問題がある。このような問題を解消するため、この実施形態では、燃料添加弁 2 5の噴孔部分の背圧変化量 Δ Ρに応じて燃料の添加間隔を補正して、触媒の排気浄化作用等に必要な燃料添加量を確保する点に特徴がある。

その添加間隔補正処理の具体的な例を図 3のフローチヤ一トを参照しながら説明する。この添加間隔補正処理は E C U 1 0 0が実行する処理である。なお、この補正処理ルーチンは所定時間周期で繰り返し実行される。

まず、ステップ S T 1において、クランクポジションセンサ 4 0の出力からェンジン回転数 N eを読み込み、そのエンジン回転数 N eに基づいてマップを参照して要求添加量 Qを算出する。要求添加量 Qを算出するマップは、エンジン回転数 N eと要求添加量 Qとの関係を予め実験■計算等によって求め、それらの関係をマップ化したものであり、 E C U 1 0 0の R OM 1 0 2内に予め記憶されている。

ステップ S T 2では、要求添加量 Qとエンジン回転数 N eに基づいて図 4のマップを参照して燃料の基本添加間隔 Tb (図 7参照）を算出する。基本添加間隔算出マップは、要求添加量 Q及びエンジン回転数 Neと基本添加間隔 Tbとの関係を予め実験■計算等によって求め、それらの関係をマップ化したものであり、 ECU 100の ROM102内に予め記憶されている。また、ステップ ST 2において、基本添加間隔 Tbを算出したときの背圧（基本背圧） P l、排気流量 (基本排気流量） VI及び排気温度（基,本排気温度） T 1を取得しておく。

ここで、背圧は、排気流量（吸入空気量）、排気温度及び大気圧等の条件に基づいてマップを参照して取得しておく。また、排気流量はエアフローメータ 32 の出力から読み込んだ吸入空気量から得る。さらに、排気温度（燃料添加弁 25 の周辺温度）は、エンジン回転数 Ne、吸気温度及び大気圧等をパラメータとする排気温度算出マップを予め実験■計算等によって作成して ECU 100の RO Ml 02に記憶しておき、その排気温度算出マップを参照して算出（推定）する。なお、排気温度については、例えばターボチャージャ 5の上流側の排気温度を検出するターボ前排気温センサを設置し、そのセンサ出力から排気温度を得るようにしてもよい。

ステップ ST3では、水温センサ 31の出力から冷却水温を読み込み、その冷却水温に基づいて図 5のマップを参照して水温補正係数 α を算出する。水温補正係数マップは、冷却水温と水温補正係数 α との関係を予め実験■計算等によつて求め、それらの関係をマップィ匕したものであり、 £〇11100の1 〇1^10 2内に予め記憶されている。

ステップ ST 4では、上記ステップ ST 2で算出した基本背圧 Ρ 1、基本排気流量 V 1及び基本排気温度 Τ 1と、現在の排気流量 V 2及び排気温度 Τ 2とを用いて、上記した式（1) に基づいて背圧変化量 Δ Ρを算出する。次に、算出した背圧変化量 ΔΡに基づいて図 6のマップを参照して背圧補正係数 13 を算出する。

そして、ステップ ST 6において、以上のようにして算出した基本添加間隔 Τ b、水温補正係数 α 及び背圧補正係数 β を用いて、最終添加間隔を、演算式 [最終添加間隔 =基本添加間隔 TbX水温補正係数 αΧ背圧補正係数 β] に基づいて算出して、このルーチンを終了する。以上の添加間隔補正処理によれば、基本添加間隔を設定したときの基本背圧に対する現在の背圧の変化量 Δ Ρに基づいて、その背圧変化量 Δ Ρが大きいほど、燃料の添加間隔を短くするように補正しているので、燃料添加弁 2 5が配設されている排気通路の圧力が高くなつて、燃料添加弁 2 5の噴孔部分の背圧が増加しても、必要な燃料添加量を確保することができる。これによつて、触媒の排気浄化作用に必要な触媒床温度の上昇を確保,することができる。また、燃料添加弁 2 5の先端温度を所定値（デポジットの生成を抑制でさる温度）以下に保つことが可能となり、燃料添加弁 2 5の嘖孔がデポジットにて閉塞されるという問題を回避することができる。

なお、以上の添加間隔補正処理において、背圧補正係数 13 を算出する際に、フィード圧の変化を考慮した補正を追加してもよい。このようなフィード圧補正を加えると、エンジン 1の筒内噴射によりフィード圧が瞬時に低下したときの影響（燃料添加量減少）を抑制することができ、より高精度で燃料を添加することが可能になる。

一他の実施形態一

以上の例では、基本添加間隔 T bに背圧補正係数 β を乗じて燃料添加量を補正しているが、これに替えて、 1回当たりの基本添加時間（図 7参照）に背圧補正係数を乗じて燃料の添力卩量を増量補正するようにしてもよい。なお、基本添カロ時間を補正する場合、背圧補正係数は、背圧変化量 Δ Ρが大きくなるほど大きな値となるように設定する。

以上の例では、本発明の排気浄化装置を筒内直噴 4気筒ディーゼノレエンジンに適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒内直噴 6気筒ディーゼルエンジンなど他の任意の気筒数のディーゼルエンジンにも適用できる。また、筒内直噴ディーゼルエンジンに限られることなく、他のタイプのディーゼルエンジンにも本発明を適用することは可能である。また、車両用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。

以上の例では、触媒装置 4として、 N O X吸蔵還元型触媒 4 a及び D P N R触媒 4 bを備えたものとしたが、 N O X吸蔵還元型触媒 4 a或いは酸化触媒、及び D P Fを備えたものとしてもよい。今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によつて示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1 . 内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記排気通路に燃料を添加する燃料添加弁とを備えた排気浄化装置であって、

前記燃料添加弁が配設された排気通路の圧力を検出するための検出手段と、前記検出された圧力に基づいて、前記.排気通路への燃料の添加量を補正するための補正手段とを含む、排気浄化装置。

2 . 前記捕正手段は、前記内燃機関の筒内への燃料噴射時期を考慮して、前記検出された圧力に基づいて、前記排気通路への燃料の添加量を補正するための手段を含む、請求の範囲 1に記載の排気浄化装置。

3 . 前記検出手段は、排気流量および排気温度の少なくともいずれかに基づいて、前記排気通路の圧力を算出するための手段を含む、請求の範囲 1に記載の排気浄化装置。

4 . 前記補正手段は、前記内燃機関の筒内への燃料噴射時期を考慮して、前記検出された圧力に基づいて、前記排気通路への燃料の添加量を補正するための手段を含む、請求の範囲 3に記載の排気浄化装置。

5 . 前記補正手段は、基本噴射期間および基本噴射時間の少なくともいずれかに、前記排気通路の圧力に応じた捕正係数を乗じて、前記排気通路への燃料の噴射量を補正するための手段を含む、請求の範囲 1 ~ 4のいずれかに記載の排気浄化装置。

6 . 内燃機関の排気通路に配設された触媒と、前記排気通路に燃料を添加する燃料添加弁とを備えた排気浄化装置であって、

前記燃料添加弁が配設された排気通路の圧力を検出する検出部と、

前記排気浄化装置を制御する制御ュニットとを含み、

前記制御ュ -ットは、前記検出された圧力に基づいて、前記排気通路への燃料の添加量を補正する、排気浄化装置。

7 . 前記制御ュニットは、前記内燃機関の筒内への燃料噴射時期を考慮して、前記検出された圧力に基づいて、前記排気通路への燃料の添加量を補正する、請求の範囲 6に記載の排気浄化装置。

8 . 前記検出部は、排気流量および排気温度の少なくともいずれかに基づいて、前記排気通路の圧力を算出する、請求の範囲 6に記載の排気浄化装置。

9 . 前記制御ユニットは、前記内燃機関の筒内への燃料噴射時期を考慮して、前記検出された圧力に基づいて、前記排気通路への燃料の添加量を捕正する、請求の範囲 8に記載の排気浄化装置。

1 0 . 前記制御ュュットは、基本 ¾；射期間および基本噴射時間の少なくともいずれかに、前記排気通路の圧力に応じた補正係数を乗じて、前記排気通路への燃料の噴射量を補正する、請求の範囲 6〜 9のいずれかに記載の排気浄化装置。