JP2001027113A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯX 触媒に供給される還元剤量を最適に維
持する。 【解決手段】 還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
１１機関排気通路内に配置する。ＮＯX 触媒１１に貯蔵
されている還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元剤
貯蔵値に基づいてＮＯX 触媒１１に供給すべき還元剤量
である還元剤供給量を求める。還元剤供給装置１３から
ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤供給量だけ供給してＮＯX
を還元する。ＮＯX 触媒１１に実際に貯蔵されている還
元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが許容値よりも大き
いか否かを判断する。このずれが許容値よりも大きいと
判断されたときには、触媒加熱装置１７によりＮＯX 触
媒１１を加熱してＮＯX 触媒１１に貯蔵されている全て
の還元剤をＮＯX 触媒から放出せしめると共に、還元剤
貯蔵値を零に戻す。
持する。 【解決手段】 還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
１１機関排気通路内に配置する。ＮＯX 触媒１１に貯蔵
されている還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元剤
貯蔵値に基づいてＮＯX 触媒１１に供給すべき還元剤量
である還元剤供給量を求める。還元剤供給装置１３から
ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤供給量だけ供給してＮＯX
を還元する。ＮＯX 触媒１１に実際に貯蔵されている還
元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが許容値よりも大き
いか否かを判断する。このずれが許容値よりも大きいと
判断されたときには、触媒加熱装置１７によりＮＯX 触
媒１１を加熱してＮＯX 触媒１１に貯蔵されている全て
の還元剤をＮＯX 触媒から放出せしめると共に、還元剤
貯蔵値を零に戻す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、リーン混合気を燃焼せしめる
ようにした内燃機関において、還元剤例えばＨＣ（炭化
水素）を含む酸化雰囲気においてＮＯX を還元可能なＮ
ＯX 触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に流入
するＮＯX 量に見合う量のＨＣをＮＯX 触媒に供給して
ＮＯX を還元するようにした内燃機関が知られている。
ようにした内燃機関において、還元剤例えばＨＣ（炭化
水素）を含む酸化雰囲気においてＮＯX を還元可能なＮ
ＯX 触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に流入
するＮＯX 量に見合う量のＨＣをＮＯX 触媒に供給して
ＮＯX を還元するようにした内燃機関が知られている。
【０００３】ところが、このようなＮＯX 触媒は通常、
ＨＣ貯蔵能を備えており、例えばＮＯX 触媒の温度が低
くなるとＮＯX 触媒にＨＣが貯蔵されるためにＨＣが不
足してＮＯX 触媒から流出されるＮＯX 量が増大し、Ｎ
ＯX 触媒の温度が高くなるとＮＯX 触媒から貯蔵されて
いるＨＣが放出するためにＨＣが過剰になってＮＯX触
媒から流出されるＨＣ量が増大する。
ＨＣ貯蔵能を備えており、例えばＮＯX 触媒の温度が低
くなるとＮＯX 触媒にＨＣが貯蔵されるためにＨＣが不
足してＮＯX 触媒から流出されるＮＯX 量が増大し、Ｎ
ＯX 触媒の温度が高くなるとＮＯX 触媒から貯蔵されて
いるＨＣが放出するためにＨＣが過剰になってＮＯX触
媒から流出されるＨＣ量が増大する。
【０００４】ＮＯX 触媒に貯蔵されるＨＣ量又はＮＯX
触媒から放出するＨＣ量はＮＯX 触媒に貯蔵されている
ＨＣ量に依存する。そこで、ＮＯX 触媒に貯蔵されてい
るＨＣ量を表すＨＣ貯蔵値を求め、ＨＣ貯蔵値に基づい
てＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ量であるＨＣ供給量を求
め、ＮＯX 触媒にＨＣをＨＣ供給量だけ供給するように
した内燃機関が公知である（特開平１０−２０５３２２
号公報参照）。
触媒から放出するＨＣ量はＮＯX 触媒に貯蔵されている
ＨＣ量に依存する。そこで、ＮＯX 触媒に貯蔵されてい
るＨＣ量を表すＨＣ貯蔵値を求め、ＨＣ貯蔵値に基づい
てＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ量であるＨＣ供給量を求
め、ＮＯX 触媒にＨＣをＨＣ供給量だけ供給するように
した内燃機関が公知である（特開平１０−２０５３２２
号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＮＯX 触媒に貯蔵され
ているＨＣ量を直接的に求めることはできないのでＨＣ
貯蔵値は推定せざるを得ない。しかしながら、ＨＣ貯蔵
値の推定作用が長時間になるにつれてＨＣ貯蔵値が正規
の値から次第にずれるようになり、即ちＨＣ貯蔵値が実
際にＮＯX 触媒に貯蔵されているＨＣ量を正確に表さな
くなる。このような正確でないＨＣ貯蔵値に基づいてＨ
Ｃ供給量を求めるようにすると、ＮＯX 触媒に供給され
るＨＣ量が最適でなくなるという問題点がある。
ているＨＣ量を直接的に求めることはできないのでＨＣ
貯蔵値は推定せざるを得ない。しかしながら、ＨＣ貯蔵
値の推定作用が長時間になるにつれてＨＣ貯蔵値が正規
の値から次第にずれるようになり、即ちＨＣ貯蔵値が実
際にＮＯX 触媒に貯蔵されているＨＣ量を正確に表さな
くなる。このような正確でないＨＣ貯蔵値に基づいてＨ
Ｃ供給量を求めるようにすると、ＮＯX 触媒に供給され
るＨＣ量が最適でなくなるという問題点がある。
【０００６】従って、本発明の目的はＮＯX 触媒に供給
される還元剤量を最適に維持す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。
される還元剤量を最適に維持す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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、還元剤を含む酸化雰囲気にお
いてＮＯX を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有する
ＮＯX 触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に貯
蔵されている還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元
剤貯蔵値に基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量で
ある還元剤供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤
供給量だけ供給してＮＯX を還元するようにした内燃機
関の排気浄化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵さ
れている還元剤量を既知の貯蔵量に一致せしめることが
可能な制御手段と、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている
還元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが許容値よりも大
きいか否かを判断する判断手段を具備し、ずれが許容値
よりも大きいと判断されたときにＮＯX 触媒に実際に貯
蔵されている還元剤量を前記既知の貯蔵量に一致せしめ
ると共に、還元剤貯蔵値を既知の貯蔵量を表す値に変更
するようにしている。即ち１番目の発明では、ずれが大
きいと判断されたときに還元剤貯蔵値がＮＯ X 触媒に実
際に貯蔵されている還元剤量に一致せしめられる。
に１番目の発明によれば、還元剤を含む酸化雰囲気にお
いてＮＯX を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有する
ＮＯX 触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に貯
蔵されている還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元
剤貯蔵値に基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量で
ある還元剤供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤
供給量だけ供給してＮＯX を還元するようにした内燃機
関の排気浄化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵さ
れている還元剤量を既知の貯蔵量に一致せしめることが
可能な制御手段と、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている
還元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが許容値よりも大
きいか否かを判断する判断手段を具備し、ずれが許容値
よりも大きいと判断されたときにＮＯX 触媒に実際に貯
蔵されている還元剤量を前記既知の貯蔵量に一致せしめ
ると共に、還元剤貯蔵値を既知の貯蔵量を表す値に変更
するようにしている。即ち１番目の発明では、ずれが大
きいと判断されたときに還元剤貯蔵値がＮＯ X 触媒に実
際に貯蔵されている還元剤量に一致せしめられる。
【０００８】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、判断手段は還元剤貯蔵値が予め定められた設
定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許容値よ
りも大きいと判断している。また、３番目の発明によれ
ば１番目の発明において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯ
X 量であるＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下
流の排気通路内にＮＯX センサを配置し、判断手段は検
出されたＮＯX 流出量が予め定められた設定値よりも大
きくなったときに前記ずれが前記許容値よりも大きいと
判断している。
において、判断手段は還元剤貯蔵値が予め定められた設
定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許容値よ
りも大きいと判断している。また、３番目の発明によれ
ば１番目の発明において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯ
X 量であるＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下
流の排気通路内にＮＯX センサを配置し、判断手段は検
出されたＮＯX 流出量が予め定められた設定値よりも大
きくなったときに前記ずれが前記許容値よりも大きいと
判断している。
【０００９】また、４番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX 流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出されたＮＯ
X 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許
容値よりも大きいと判断している。
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX 流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出されたＮＯ
X 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許
容値よりも大きいと判断している。
【００１０】また、５番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還元
剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された還元剤
流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったとき
に前記ずれが前記許容値よりも大きいと判断している。
において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還元
剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された還元剤
流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったとき
に前記ずれが前記許容値よりも大きいと判断している。
【００１１】また、６番目の発明によれば１番目の発明
において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還元
剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元剤流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された還元
剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許
容値よりも大きいと判断している。
において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還元
剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元剤流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された還元
剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許
容値よりも大きいと判断している。
【００１２】また、上記課題を解決するために７番目の
発明によれば、還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に貯蔵されてい
る還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元剤貯蔵値に
基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量である還元剤
供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤供給量だけ
供給してＮＯX を還元するようにした内燃機関の排気浄
化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還
元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが第１の許容値より
も大きいか否かを判断する判断手段を具備し、ずれが第
１の許容値よりも大きいと判断されたときにずれが小さ
くなるように還元剤貯蔵値を補正するようにしている。
発明によれば、還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
を機関排気通路内に配置し、ＮＯX 触媒に貯蔵されてい
る還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、還元剤貯蔵値に
基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量である還元剤
供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を還元剤供給量だけ
供給してＮＯX を還元するようにした内燃機関の排気浄
化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還
元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが第１の許容値より
も大きいか否かを判断する判断手段を具備し、ずれが第
１の許容値よりも大きいと判断されたときにずれが小さ
くなるように還元剤貯蔵値を補正するようにしている。
【００１３】また、８番目の発明によれば７番目の発明
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、判断手段は検出されたＮＯX
流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったとき
に前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判断して
いる。
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、判断手段は検出されたＮＯX
流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったとき
に前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判断して
いる。
【００１４】また、９番目の発明によれば７番目の発明
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX 流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出されたＮＯ
X 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記第
１の許容値よりも大きいと判断している。
において、ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量であるＮＯ
X 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路内
にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX 流出
量を推定する手段を具備し、判断手段は検出されたＮＯ
X 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定めら
れた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記第
１の許容値よりも大きいと判断している。
【００１５】また、１０番目の発明によれば７番目の発
明において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還
元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路
内に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された還元
剤流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったと
きに前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判断し
ている。
明において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還
元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路
内に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された還元
剤流出量が予め定められた設定値よりも大きくなったと
きに前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判断し
ている。
【００１６】また、１１番目の発明によれば７番目の発
明において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還
元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路
内に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元剤流
出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された還
元剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め定め
られた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記
第１の許容値よりも大きいと判断している。
明において、ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である還
元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通路
内に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元剤流
出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された還
元剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め定め
られた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記
第１の許容値よりも大きいと判断している。
【００１７】また、１２番目の発明によれば７番目の発
明において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還元剤
量を既知の貯蔵量に一致せしめることが可能な制御手段
を具備し、判断手段は還元剤貯蔵値の補正作用が開始さ
れてから予め定められた設定時間が経過した後に前記ず
れが予め定められた第２の許容値よりも大きいか否かを
判断し、ずれが第２の許容値よりも大きいと判断された
ときにはＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還元剤量を
前記既知の貯蔵量に一致せしめると共に、還元剤貯蔵値
を既知の貯蔵量を表す値に変更するようにしている。即
ち１２番目の発明では、還元剤貯蔵値の補正作用を行っ
てもずれが小さくならないときには還元剤貯蔵値がＮＯ
X 触媒に実際に貯蔵されている還元剤量に一致せしめら
れる。
明において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還元剤
量を既知の貯蔵量に一致せしめることが可能な制御手段
を具備し、判断手段は還元剤貯蔵値の補正作用が開始さ
れてから予め定められた設定時間が経過した後に前記ず
れが予め定められた第２の許容値よりも大きいか否かを
判断し、ずれが第２の許容値よりも大きいと判断された
ときにはＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還元剤量を
前記既知の貯蔵量に一致せしめると共に、還元剤貯蔵値
を既知の貯蔵量を表す値に変更するようにしている。即
ち１２番目の発明では、還元剤貯蔵値の補正作用を行っ
てもずれが小さくならないときには還元剤貯蔵値がＮＯ
X 触媒に実際に貯蔵されている還元剤量に一致せしめら
れる。
【００１８】また、１３番目の発明によれば１又は１２
番目の発明において、前記既知の貯蔵量が零であり、か
つ既知の貯蔵量を表す還元剤貯蔵値が零である。また、
１４番目の発明によれば１又は１２番目の発明におい
て、前記制御手段がＮＯX 触媒を加熱することによりＮ
ＯX 触媒から貯蔵されている還元剤を放出させる放出手
段を具備している。即ち１４番目の発明では、ＮＯX 触
媒に実際に貯蔵されている還元剤量が簡単にかつ速やか
に既知の貯蔵量に一致せしめられる。
番目の発明において、前記既知の貯蔵量が零であり、か
つ既知の貯蔵量を表す還元剤貯蔵値が零である。また、
１４番目の発明によれば１又は１２番目の発明におい
て、前記制御手段がＮＯX 触媒を加熱することによりＮ
ＯX 触媒から貯蔵されている還元剤を放出させる放出手
段を具備している。即ち１４番目の発明では、ＮＯX 触
媒に実際に貯蔵されている還元剤量が簡単にかつ速やか
に既知の貯蔵量に一致せしめられる。
【００１９】また、１５番目の発明によれば４，５，１
０，１１番目の発明のうちいずれか一つにおいて、前記
還元剤がアンモニア又はアンモニア発生剤を含み、前記
還元剤センサがＮＨ3 センサである。アンモニアは例え
ば炭化水素や一酸化炭素などに比べて還元力が強く、従
ってＮＯX が確実に浄化される。
０，１１番目の発明のうちいずれか一つにおいて、前記
還元剤がアンモニア又はアンモニア発生剤を含み、前記
還元剤センサがＮＨ3 センサである。アンモニアは例え
ば炭化水素や一酸化炭素などに比べて還元力が強く、従
ってＮＯX が確実に浄化される。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、１は機関本体、２は筒内に燃料を直接噴射する例え
ば電磁式の燃料噴射弁、３は吸気枝管、４はサージタン
ク、５は吸気ダクト、６は吸気ダクト５内に配置された
吸気絞り弁、７はエアクリーナ、８は排気マニホルド、
９は排気管、１０は排気管９に接続されかつＮＯX 触媒
１１を収容したケーシング、１２はケーシング１０に接
続された排気管をそれぞれ示す。
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、１は機関本体、２は筒内に燃料を直接噴射する例え
ば電磁式の燃料噴射弁、３は吸気枝管、４はサージタン
ク、５は吸気ダクト、６は吸気ダクト５内に配置された
吸気絞り弁、７はエアクリーナ、８は排気マニホルド、
９は排気管、１０は排気管９に接続されかつＮＯX 触媒
１１を収容したケーシング、１２はケーシング１０に接
続された排気管をそれぞれ示す。
【００２１】また、図１の内燃機関はＮＯX 触媒１１に
還元剤を供給するための還元剤供給装置１３を具備し、
この還元剤供給装置１３は排気管１９内に配置された還
元剤供給ノズル１４と、この還元剤供給ノズル１４に接
続された還元剤ポンプ１５と、還元剤を収容した還元剤
タンク１６とを具備する。還元剤として例えばガソリ
ン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油、
ブタン、プロパン、メタノールのように液体又は気体で
保存しうる炭化水素、水素Ｈ2 、アンモニアＮＨ 3 を用
いることができる。
還元剤を供給するための還元剤供給装置１３を具備し、
この還元剤供給装置１３は排気管１９内に配置された還
元剤供給ノズル１４と、この還元剤供給ノズル１４に接
続された還元剤ポンプ１５と、還元剤を収容した還元剤
タンク１６とを具備する。還元剤として例えばガソリ
ン、イソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油、
ブタン、プロパン、メタノールのように液体又は気体で
保存しうる炭化水素、水素Ｈ2 、アンモニアＮＨ 3 を用
いることができる。
【００２２】一方、還元剤を発生する還元剤発生剤も本
明細書にいう還元剤に含まれるとすると、還元剤発生剤
を還元剤供給装置１３から供給することもできる。この
還元剤発生剤として例えば尿素を用いることができる。
尿素は機関排気通路内又はＮＯX 触媒１１内でＮＨ3 を
発生し、従って尿素はアンモニア発生剤として作用す
る。一方、尿素を固体の形でも供給しうるが、ＮＨ3 発
生効率のことを考えると水溶液のような液体の方が好ま
しい。そこで本実施態様では、還元剤供給装置１３から
尿素水溶液を供給するようにしている。
明細書にいう還元剤に含まれるとすると、還元剤発生剤
を還元剤供給装置１３から供給することもできる。この
還元剤発生剤として例えば尿素を用いることができる。
尿素は機関排気通路内又はＮＯX 触媒１１内でＮＨ3 を
発生し、従って尿素はアンモニア発生剤として作用す
る。一方、尿素を固体の形でも供給しうるが、ＮＨ3 発
生効率のことを考えると水溶液のような液体の方が好ま
しい。そこで本実施態様では、還元剤供給装置１３から
尿素水溶液を供給するようにしている。
【００２３】さらに図１の内燃機関はＮＯX 触媒１１を
加熱するための触媒加熱装置１７を具備し、この触媒加
熱装置１７はＮＯX 触媒１１と一体的に設けられた電気
ヒータ１８と、スイッチ１９と、電源２０とを具備す
る。スイッチ１９は通常オフにされている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、及び出力ポート３７を具
備する。吸気ダクト５内には吸入空気質量流量Ｇａに比
例した出力電圧を発生するエアフロメータ３８が取り付
けられる。排気管１２にはＮＯX 触媒１１から流出した
排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ３
９が取り付けられる。この排気温度はＮＯX 触媒１１の
温度ＴＣＡＴを表しており、従って以下ではこの排気温
度をＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴと称する。また、踏
み込み量センサ４０はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥ
Ｐに比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，
３９，４０の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器４
１を介して入力ポート３６に入力される。また、入力ポ
ート３６には機関回転数Ｎを表す出力パルスを発生する
回転数センサ４２が接続される。一方、出力ポート３７
はそれぞれ対応する駆動回路４３を介して各燃料噴射弁
２、還元剤ポンプ１５、及びスイッチ１９に接続され
る。
加熱するための触媒加熱装置１７を具備し、この触媒加
熱装置１７はＮＯX 触媒１１と一体的に設けられた電気
ヒータ１８と、スイッチ１９と、電源２０とを具備す
る。スイッチ１９は通常オフにされている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、及び出力ポート３７を具
備する。吸気ダクト５内には吸入空気質量流量Ｇａに比
例した出力電圧を発生するエアフロメータ３８が取り付
けられる。排気管１２にはＮＯX 触媒１１から流出した
排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ３
９が取り付けられる。この排気温度はＮＯX 触媒１１の
温度ＴＣＡＴを表しており、従って以下ではこの排気温
度をＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴと称する。また、踏
み込み量センサ４０はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥ
Ｐに比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，
３９，４０の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器４
１を介して入力ポート３６に入力される。また、入力ポ
ート３６には機関回転数Ｎを表す出力パルスを発生する
回転数センサ４２が接続される。一方、出力ポート３７
はそれぞれ対応する駆動回路４３を介して各燃料噴射弁
２、還元剤ポンプ１５、及びスイッチ１９に接続され
る。
【００２４】本実施態様において、ＮＯX 触媒１１はゼ
オライト、フェリエライト、モルデナイト、アルミナＡ
ｌ2 Ｏ3 のような多孔質担体上に担持された白金Ｐｔ、
パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのよう
な貴金属、又は銅Ｃｕ、鉄Ｆｅ、コバルトＣｏ、ニッケ
ルＮｉのような遷移金属を具備する。ゼオライトとして
例えばＺＳＭ−５型などの高シリカ含有ゼオライトを用
いることができる。或いは、ＮＯX 触媒１１をチタニア
からなる担体上に酸化バナジウムを担持したバナジウム
・チタニア触媒から形成してもよい。上述したように、
本実施態様ではＮＨ3 でもってＮＯX を還元するように
しており、この目的のためにゼオライト担体上に銅Ｃｕ
又は銅Ｃｕ及び白金Ｐｔを担持した触媒、又はバナジウ
ム・チタニア触媒が好ましい。
オライト、フェリエライト、モルデナイト、アルミナＡ
ｌ2 Ｏ3 のような多孔質担体上に担持された白金Ｐｔ、
パラジウムＰｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのよう
な貴金属、又は銅Ｃｕ、鉄Ｆｅ、コバルトＣｏ、ニッケ
ルＮｉのような遷移金属を具備する。ゼオライトとして
例えばＺＳＭ−５型などの高シリカ含有ゼオライトを用
いることができる。或いは、ＮＯX 触媒１１をチタニア
からなる担体上に酸化バナジウムを担持したバナジウム
・チタニア触媒から形成してもよい。上述したように、
本実施態様ではＮＨ3 でもってＮＯX を還元するように
しており、この目的のためにゼオライト担体上に銅Ｃｕ
又は銅Ｃｕ及び白金Ｐｔを担持した触媒、又はバナジウ
ム・チタニア触媒が好ましい。
【００２５】このＮＯX 触媒１１は例えば炭化水素Ｈ
Ｃ、一酸化炭素ＣＯ、アンモニアＮＨ 3 のような還元剤
を含む酸素雰囲気においてＮＯX をこれらＨＣ，ＣＯ，
ＮＨ3と選択的に反応せしめ、それによってＮＯX を窒
素Ｎ2 に還元することができる。即ち、ＮＯX 触媒１１
は流入する排気中が還元剤を含んでいると、たとえ酸素
雰囲気であっても流入する排気中のＮＯX を還元する。
Ｃ、一酸化炭素ＣＯ、アンモニアＮＨ 3 のような還元剤
を含む酸素雰囲気においてＮＯX をこれらＨＣ，ＣＯ，
ＮＨ3と選択的に反応せしめ、それによってＮＯX を窒
素Ｎ2 に還元することができる。即ち、ＮＯX 触媒１１
は流入する排気中が還元剤を含んでいると、たとえ酸素
雰囲気であっても流入する排気中のＮＯX を還元する。
【００２６】一方、図１のディーゼル機関では機関から
排出されるスモークやパティキュレートを低減するため
に常時、酸素過剰燃焼が行われており、したがってＮＯ
X 触媒１１に流入する排気は通常、酸素雰囲気に維持さ
れている。この場合、機関から排出される未燃ＨＣやＣ
ＯなどがＮＯX の還元剤として作用しうる。しかしなが
ら、ディーゼル機関から排出される未燃ＨＣ量などに比
べて浄化すべきＮＯX 量は圧倒的に多く、即ちＮＯX を
良好に浄化するための還元剤が不足する。そこで、本実
施態様ではＮＯX 触媒１１に還元剤供給装置１３から還
元剤を２次的に供給し、それによって還元剤がＮＯX に
対し不足しないようにしている。即ち、還元剤供給装置
１３から供給された尿素が排気管９又はＮＯ X 触媒１１
内で例えば熱分解するとＮＨ3 が発生し、又はビウレッ
トやシアヌル酸になどに形態変化するときにもＮＨ3 が
発生する。このように尿素はＮＨ3 に転換され、このＮ
Ｈ3 はＮＯX 触媒１１においてＮＯX を還元する。
排出されるスモークやパティキュレートを低減するため
に常時、酸素過剰燃焼が行われており、したがってＮＯ
X 触媒１１に流入する排気は通常、酸素雰囲気に維持さ
れている。この場合、機関から排出される未燃ＨＣやＣ
ＯなどがＮＯX の還元剤として作用しうる。しかしなが
ら、ディーゼル機関から排出される未燃ＨＣ量などに比
べて浄化すべきＮＯX 量は圧倒的に多く、即ちＮＯX を
良好に浄化するための還元剤が不足する。そこで、本実
施態様ではＮＯX 触媒１１に還元剤供給装置１３から還
元剤を２次的に供給し、それによって還元剤がＮＯX に
対し不足しないようにしている。即ち、還元剤供給装置
１３から供給された尿素が排気管９又はＮＯ X 触媒１１
内で例えば熱分解するとＮＨ3 が発生し、又はビウレッ
トやシアヌル酸になどに形態変化するときにもＮＨ3 が
発生する。このように尿素はＮＨ3 に転換され、このＮ
Ｈ3 はＮＯX 触媒１１においてＮＯX を還元する。
【００２７】ところで、ＮＯX 触媒１１には還元剤の貯
蔵能があることが確認されている。ＮＯX 触媒１１の貯
蔵メカニズムは明らかにされていないが、尿素又はＮＨ
3 の形で吸着により貯蔵されているものと考えられてい
る。即ち、まず尿素の形でＮＯX 触媒１１内に付着し、
次いでＮＨ3 に転換されてＮＨ3 の形でＮＯX 触媒１１
内に保持されるか、又はＮＯX 触媒１１に到る前にＮＨ
3 に転換されてＮＨ3の形でＮＯX 触媒１１内に付着、
保持される。一方、尿素の形で貯蔵されていると考えた
場合、ＮＯX 触媒１１内でＮＨ3 に転換された後にＮＨ
3 の形で放出されるか、又は尿素の形で放出された後に
ＮＨ3 に転換されると考えられている。言い換えると、
ＮＯX 触媒１１はアンモニア又はアンモニア発生剤の貯
蔵能を有することになる。
蔵能があることが確認されている。ＮＯX 触媒１１の貯
蔵メカニズムは明らかにされていないが、尿素又はＮＨ
3 の形で吸着により貯蔵されているものと考えられてい
る。即ち、まず尿素の形でＮＯX 触媒１１内に付着し、
次いでＮＨ3 に転換されてＮＨ3 の形でＮＯX 触媒１１
内に保持されるか、又はＮＯX 触媒１１に到る前にＮＨ
3 に転換されてＮＨ3の形でＮＯX 触媒１１内に付着、
保持される。一方、尿素の形で貯蔵されていると考えた
場合、ＮＯX 触媒１１内でＮＨ3 に転換された後にＮＨ
3 の形で放出されるか、又は尿素の形で放出された後に
ＮＨ3 に転換されると考えられている。言い換えると、
ＮＯX 触媒１１はアンモニア又はアンモニア発生剤の貯
蔵能を有することになる。
【００２８】従って、冒頭で述べたようにＮＯX 触媒１
１に流入するＮＯX 量である流入ＮＯX 量を還元するの
に必要な量の尿素を供給すると、ＮＨ3 に過不足が生じ
てＮＯX を良好に浄化することができない。ＮＯX 触媒
１１に貯蔵される尿素又はＮＨ3 の量又はＮＯX 触媒か
ら放出する尿素又はＮＨ3 の量はＮＯX 触媒１１に貯蔵
されている尿素又はＮＨ3 量に依存する。そこで、ＮＯ
X 触媒１１に貯蔵されている尿素又はＮＨ3 量を表す還
元剤貯蔵値を求め、この還元剤貯蔵値に基づいてＮＯX
触媒に供給すべき尿素水溶液量である尿素供給量を求
め、ＮＯX 触媒に尿素水溶液を尿素供給量だけ供給する
ようにしている。次に、尿素供給量の算出方法について
詳細に説明する。
１に流入するＮＯX 量である流入ＮＯX 量を還元するの
に必要な量の尿素を供給すると、ＮＨ3 に過不足が生じ
てＮＯX を良好に浄化することができない。ＮＯX 触媒
１１に貯蔵される尿素又はＮＨ3 の量又はＮＯX 触媒か
ら放出する尿素又はＮＨ3 の量はＮＯX 触媒１１に貯蔵
されている尿素又はＮＨ3 量に依存する。そこで、ＮＯ
X 触媒１１に貯蔵されている尿素又はＮＨ3 量を表す還
元剤貯蔵値を求め、この還元剤貯蔵値に基づいてＮＯX
触媒に供給すべき尿素水溶液量である尿素供給量を求
め、ＮＯX 触媒に尿素水溶液を尿素供給量だけ供給する
ようにしている。次に、尿素供給量の算出方法について
詳細に説明する。
【００２９】尿素供給量ＱＵは例えば次式により算出さ
れる。 ＱＵ＝ＱＵＢ＋ＱＣ−ＱＲ ここでＱＵＢは基本供給量、ＱＣは補正供給量、ＱＲは
還元剤放出値をそれぞれ示している。基本供給量ＱＵＢ
はＮＯX 触媒１１に流入するＮＯX を還元するのに必要
な尿素水溶液量であって予め実験により求められてい
る。この基本供給量ＱＵＢは単位時間当たりのＮＯX 流
入量ＱＮＩＮとＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴとの関数
として図２に示されるマップの形で予めＲＯＭ３２内に
記憶されている。基本供給量ＱＵＢはＮＯX 流入量ＱＮ
ＩＮが大きくなるにつれて大きくなり、ＮＯX 触媒１１
の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きくなる。ここ
で、単位時間当たりのＮＯX 流入量ＱＮは予め実験によ
り求められている。このＮＯX 流入量ＱＮＩＮは機関負
荷を表すＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴと吸入空気量Ｇ
ａとの関数として図３に示されるマップの形で予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。ＮＯX 流入量ＱＮＩＮはＮ
ＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きく
なり、吸入空気量Ｇａが大きくなるにつれて大きくな
る。なお、ＮＯX 触媒１１上流の機関排気通路内にＮＯ
X センサを配置してＮＯX 流入量ＱＮＩＮを検出するよ
うにしてもよい。
れる。 ＱＵ＝ＱＵＢ＋ＱＣ−ＱＲ ここでＱＵＢは基本供給量、ＱＣは補正供給量、ＱＲは
還元剤放出値をそれぞれ示している。基本供給量ＱＵＢ
はＮＯX 触媒１１に流入するＮＯX を還元するのに必要
な尿素水溶液量であって予め実験により求められてい
る。この基本供給量ＱＵＢは単位時間当たりのＮＯX 流
入量ＱＮＩＮとＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴとの関数
として図２に示されるマップの形で予めＲＯＭ３２内に
記憶されている。基本供給量ＱＵＢはＮＯX 流入量ＱＮ
ＩＮが大きくなるにつれて大きくなり、ＮＯX 触媒１１
の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きくなる。ここ
で、単位時間当たりのＮＯX 流入量ＱＮは予め実験によ
り求められている。このＮＯX 流入量ＱＮＩＮは機関負
荷を表すＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴと吸入空気量Ｇ
ａとの関数として図３に示されるマップの形で予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。ＮＯX 流入量ＱＮＩＮはＮ
ＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きく
なり、吸入空気量Ｇａが大きくなるにつれて大きくな
る。なお、ＮＯX 触媒１１上流の機関排気通路内にＮＯ
X センサを配置してＮＯX 流入量ＱＮＩＮを検出するよ
うにしてもよい。
【００３０】一方、還元剤放出量ＱＲは単位時間当たり
にＮＯX 触媒１１から放出される還元剤量を表してお
り、放出係数ｋｒと還元剤貯蔵値ＱＳとの積の形で算出
される（ＱＲ＝ｋｒ・ＱＳ）。即ち、還元剤放出量ＱＲ
は放出係数ｋｒが大きくなるにつれて大きくなり、還元
剤貯蔵値ＱＳが大きくなるにつれて大きくなる。上述し
たように、還元剤はＮＯX 触媒１１に吸着により貯蔵さ
れると考えられており、この場合微視的に見ると定常状
態においても還元剤の吸着、脱離が同時に行われてい
る。還元剤放出量ＱＲはこの脱離分に相当する。
にＮＯX 触媒１１から放出される還元剤量を表してお
り、放出係数ｋｒと還元剤貯蔵値ＱＳとの積の形で算出
される（ＱＲ＝ｋｒ・ＱＳ）。即ち、還元剤放出量ＱＲ
は放出係数ｋｒが大きくなるにつれて大きくなり、還元
剤貯蔵値ＱＳが大きくなるにつれて大きくなる。上述し
たように、還元剤はＮＯX 触媒１１に吸着により貯蔵さ
れると考えられており、この場合微視的に見ると定常状
態においても還元剤の吸着、脱離が同時に行われてい
る。還元剤放出量ＱＲはこの脱離分に相当する。
【００３１】放出係数ｋｒは予め実験により求められて
おり、ＮＯX 触媒１１の空間速度ＳＶとＮＯX 触媒１１
の温度ＴＣＡＴとの関数として図４に示されるマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。放出係数ｋｒ
は空間速度ＳＶが高くなるにつれて大きくなり、ＮＯX
触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きくな
る。
おり、ＮＯX 触媒１１の空間速度ＳＶとＮＯX 触媒１１
の温度ＴＣＡＴとの関数として図４に示されるマップの
形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。放出係数ｋｒ
は空間速度ＳＶが高くなるにつれて大きくなり、ＮＯX
触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて大きくな
る。
【００３２】次に、補正供給量ＱＣは基本供給量ＱＵを
補正するためのものであり、例えば次式により算出され
る。 ＱＣ＝ＱＳＡＴ−ＱＳ＋ＱＲ ここでＱＳＡＴはＮＯX 触媒１１の飽和貯蔵量を示して
いる。飽和貯蔵量ＱＳＡＴが例えばｄだけ低下すると、
ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤がｄだけ放出
される。逆に、飽和貯蔵量ＱＳＡＴがｄだけ増大する
と、ＮＯX 触媒１１に供給された還元剤のうちｄだけＮ
ＯX 触媒１１に貯蔵される。即ち、飽和貯蔵量ＱＳＡＴ
がｄだけ低下するときに還元剤を基本供給量ＱＢだけ供
給すると還元剤がｄだけ過剰になり、飽和貯蔵量ＱＳＡ
Ｔがｄだけ増大するときにはｄだけ不足する。一方、飽
和貯蔵量ＱＳＡＴの変化量は飽和貯蔵量ＱＳＡＴと還元
剤貯蔵値ＱＳとの差（ＱＳＡＴ−ＱＳ）として表すこと
ができる。さらに、還元剤が上述の還元剤放出量ＱＲだ
け放出されたときには飽和貯蔵量がＱＲだけ増大したの
と同じことになる。
補正するためのものであり、例えば次式により算出され
る。 ＱＣ＝ＱＳＡＴ−ＱＳ＋ＱＲ ここでＱＳＡＴはＮＯX 触媒１１の飽和貯蔵量を示して
いる。飽和貯蔵量ＱＳＡＴが例えばｄだけ低下すると、
ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤がｄだけ放出
される。逆に、飽和貯蔵量ＱＳＡＴがｄだけ増大する
と、ＮＯX 触媒１１に供給された還元剤のうちｄだけＮ
ＯX 触媒１１に貯蔵される。即ち、飽和貯蔵量ＱＳＡＴ
がｄだけ低下するときに還元剤を基本供給量ＱＢだけ供
給すると還元剤がｄだけ過剰になり、飽和貯蔵量ＱＳＡ
Ｔがｄだけ増大するときにはｄだけ不足する。一方、飽
和貯蔵量ＱＳＡＴの変化量は飽和貯蔵量ＱＳＡＴと還元
剤貯蔵値ＱＳとの差（ＱＳＡＴ−ＱＳ）として表すこと
ができる。さらに、還元剤が上述の還元剤放出量ＱＲだ
け放出されたときには飽和貯蔵量がＱＲだけ増大したの
と同じことになる。
【００３３】従って、（ＱＳＡＴ−ＱＳ＋ＱＲ）を補正
供給量ＱＣとしてこのＱＣを基本供給量ＱＵＢにを加算
すれば、ＮＯX 触媒１１に還元剤を過不足なく供給でき
ることになる。なお、ＮＯX 触媒１１の飽和貯蔵量ＱＳ
ＡＴは予め実験により求められており、ＮＯX 触媒１１
の空間速度ＳＶ及びＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴの関
数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。飽和貯蔵
量ＱＳＡＴは空間速度ＳＶが高くなるにつれて小さくな
り、ＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて
小さくなる。
供給量ＱＣとしてこのＱＣを基本供給量ＱＵＢにを加算
すれば、ＮＯX 触媒１１に還元剤を過不足なく供給でき
ることになる。なお、ＮＯX 触媒１１の飽和貯蔵量ＱＳ
ＡＴは予め実験により求められており、ＮＯX 触媒１１
の空間速度ＳＶ及びＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴの関
数として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。飽和貯蔵
量ＱＳＡＴは空間速度ＳＶが高くなるにつれて小さくな
り、ＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが高くなるにつれて
小さくなる。
【００３４】一方、上記記載からわかるように還元剤貯
蔵値ＱＳの変化分は補正供給量ＱＣに等しい。従って、
前回の算出ルーチンにおける還元剤貯蔵値及び補正供給
量をＱＳＯＬＤ、ＱＣＯＬＤで表すとすると、還元剤貯
蔵値ＱＳは次式により算出される。ＱＳ＝ＱＳＯＬＤ＋
ＱＣＯＬＤ従って、還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯
蔵量を正確に表している限り、ＮＯX 触媒１１に供給さ
れる還元剤量は最適に維持される。しかしながら、還元
剤貯蔵値ＱＳの算出作用が長時間になるにつれて還元剤
貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが大きく
なり、即ち還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量を正
確に表さなくなる。
蔵値ＱＳの変化分は補正供給量ＱＣに等しい。従って、
前回の算出ルーチンにおける還元剤貯蔵値及び補正供給
量をＱＳＯＬＤ、ＱＣＯＬＤで表すとすると、還元剤貯
蔵値ＱＳは次式により算出される。ＱＳ＝ＱＳＯＬＤ＋
ＱＣＯＬＤ従って、還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯
蔵量を正確に表している限り、ＮＯX 触媒１１に供給さ
れる還元剤量は最適に維持される。しかしながら、還元
剤貯蔵値ＱＳの算出作用が長時間になるにつれて還元剤
貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが大きく
なり、即ち還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量を正
確に表さなくなる。
【００３５】そこで本実施態様では、還元剤貯蔵値ＱＳ
と実際の還元剤貯蔵量との間のずれが予め定められた許
容値よりも大きくなったか否かを判断し、このずれが許
容値よりも大きくなったと判断されたときには、ＮＯX
触媒１１の実際の還元剤貯蔵量を既知の貯蔵量に一致せ
しめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳをこの既知の貯蔵量を
表す値に変更せしめるようにしている。具体的にいう
と、既知の貯蔵量は零であり、この既知の貯蔵量を表す
還元剤貯蔵値ＱＳも零である。従って、ＮＯX 触媒１１
から貯蔵されている全ての還元剤を強制的に放出せしめ
ると共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻すようにしている
ということになる。
と実際の還元剤貯蔵量との間のずれが予め定められた許
容値よりも大きくなったか否かを判断し、このずれが許
容値よりも大きくなったと判断されたときには、ＮＯX
触媒１１の実際の還元剤貯蔵量を既知の貯蔵量に一致せ
しめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳをこの既知の貯蔵量を
表す値に変更せしめるようにしている。具体的にいう
と、既知の貯蔵量は零であり、この既知の貯蔵量を表す
還元剤貯蔵値ＱＳも零である。従って、ＮＯX 触媒１１
から貯蔵されている全ての還元剤を強制的に放出せしめ
ると共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻すようにしている
ということになる。
【００３６】既知の貯蔵量はどのような値でもよいが、
零にするとＮＯX 触媒１１の実際の還元剤貯蔵量を容易
に既知の貯蔵量に一致せしめることが可能となる。ＮＯ
X 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的に放出せ
しめるために、どのような手段を用いてもよい。しかし
ながら、ＮＯX 触媒１１を加熱すると還元剤即ち尿素又
はアンモニアを確実にかつ速やかに放出させることがで
きる。そこで本実施態様では、触媒加熱装置１７を設
け、ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的
に放出せしめるべきときにヒータ１８を一時的に作動さ
せるようにしている。
零にするとＮＯX 触媒１１の実際の還元剤貯蔵量を容易
に既知の貯蔵量に一致せしめることが可能となる。ＮＯ
X 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的に放出せ
しめるために、どのような手段を用いてもよい。しかし
ながら、ＮＯX 触媒１１を加熱すると還元剤即ち尿素又
はアンモニアを確実にかつ速やかに放出させることがで
きる。そこで本実施態様では、触媒加熱装置１７を設
け、ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的
に放出せしめるべきときにヒータ１８を一時的に作動さ
せるようにしている。
【００３７】一方、概略的にいうと、還元剤貯蔵値ＱＳ
が大きくなるにつれて還元剤供給量ＱＵが少なくなり、
実際の還元剤貯蔵量が小さくなるにつれて還元剤放出量
ＱＲが少なくなる。従って、実際の還元剤貯蔵量が小さ
いにも関わらず還元剤貯蔵値ＱＳが大きくなっている
と、還元剤が不足して多量のＮＯX がＮＯX 触媒１１か
ら流出する恐れがある。そこで本実施態様では、還元剤
貯蔵値ＱＳが予め定められた設定値よりも大きくなった
ときに還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間の
ずれが許容値よりも大きくなったと判断するようにして
いる。
が大きくなるにつれて還元剤供給量ＱＵが少なくなり、
実際の還元剤貯蔵量が小さくなるにつれて還元剤放出量
ＱＲが少なくなる。従って、実際の還元剤貯蔵量が小さ
いにも関わらず還元剤貯蔵値ＱＳが大きくなっている
と、還元剤が不足して多量のＮＯX がＮＯX 触媒１１か
ら流出する恐れがある。そこで本実施態様では、還元剤
貯蔵値ＱＳが予め定められた設定値よりも大きくなった
ときに還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間の
ずれが許容値よりも大きくなったと判断するようにして
いる。
【００３８】なお、還元剤貯蔵量ＱＳが飽和貯蔵量ＱＳ
ＡＴよりも少ないときに還元剤供給量を増量しても増量
された還元剤のすべてが必ずしも貯蔵されるわけでな
く、例えばＮＯX 触媒１１の種類に応じて定まる貯蔵率
に応じて定まる量だけＮＯX 触媒１１に貯蔵される。そ
こでこの貯蔵率を考慮して還元剤貯蔵量ＱＳを算出する
ようにしてもよい。
ＡＴよりも少ないときに還元剤供給量を増量しても増量
された還元剤のすべてが必ずしも貯蔵されるわけでな
く、例えばＮＯX 触媒１１の種類に応じて定まる貯蔵率
に応じて定まる量だけＮＯX 触媒１１に貯蔵される。そ
こでこの貯蔵率を考慮して還元剤貯蔵量ＱＳを算出する
ようにしてもよい。
【００３９】図６及び図７は上述の実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行され
る。図６及び図７を参照すると、まず初めにステップ１
００では基本供給量ＱＵＢが図２及び図３のマップから
算出される。続くステップ１０１では電気ヒータ１８が
作動（ＯＮ）されているか否かが判別される。電気ヒー
タ１８が停止（ＯＦＦ）されているときには次いでステ
ップ１０２に進み、ＱＳ及びＱＵの算出ルーチンに進
む。このルーチンは図８に示されている。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行され
る。図６及び図７を参照すると、まず初めにステップ１
００では基本供給量ＱＵＢが図２及び図３のマップから
算出される。続くステップ１０１では電気ヒータ１８が
作動（ＯＮ）されているか否かが判別される。電気ヒー
タ１８が停止（ＯＦＦ）されているときには次いでステ
ップ１０２に進み、ＱＳ及びＱＵの算出ルーチンに進
む。このルーチンは図８に示されている。
【００４０】図８を参照すると、まず始めにステップ１
５０では前回の処理サイクルにおける還元剤貯蔵値ＱＳ
ＯＬＤ及び補正供給量ＱＣＯＬＤが読み込まれる。続く
ステップ１５１では還元剤貯蔵値ＱＳが算出される（Ｑ
Ｓ＝ＱＳＯＬＤ＋ＱＣＯＬＤ）。続くステップ１５２で
は還元剤放出量ＱＲが算出される（ＱＲ＝ｋｒ・Ｑ
Ｓ）。続くステップ１５３では図５のマップから飽和貯
蔵量ＱＳＡＴが算出される。続くステップ１５４では補
正供給量が算出される（ＱＣ＝ＱＳＡＴ−ＱＳ＋Ｑ
Ｒ）。続くステップ１５５では還元剤供給量ＱＵが算出
される（ＱＵ＝ＱＵＢ＋ＱＣ−ＱＲ）。
５０では前回の処理サイクルにおける還元剤貯蔵値ＱＳ
ＯＬＤ及び補正供給量ＱＣＯＬＤが読み込まれる。続く
ステップ１５１では還元剤貯蔵値ＱＳが算出される（Ｑ
Ｓ＝ＱＳＯＬＤ＋ＱＣＯＬＤ）。続くステップ１５２で
は還元剤放出量ＱＲが算出される（ＱＲ＝ｋｒ・Ｑ
Ｓ）。続くステップ１５３では図５のマップから飽和貯
蔵量ＱＳＡＴが算出される。続くステップ１５４では補
正供給量が算出される（ＱＣ＝ＱＳＡＴ−ＱＳ＋Ｑ
Ｒ）。続くステップ１５５では還元剤供給量ＱＵが算出
される（ＱＵ＝ＱＵＢ＋ＱＣ−ＱＲ）。
【００４１】続くステップ１０３では、還元剤貯蔵値Ｑ
Ｓが設定値ＱＳ１よりも大きいか否かが判別されるＱＳ
≦ＱＳ１のときには次いでステップ１０４に進み、今回
の処理サイクルにおける還元剤貯蔵値ＱＳ及び補正供給
量ＱＣがＱＳＯＬＤ及びＱＣＯＬＤとしてそれぞれ記憶
される。次いで処理サイクルを終了する。これに対し、
ＱＳ＞ＱＳ１のときには次いでステップ１０５に進み、
電気ヒータ１８が作動される（ＯＮ）。
Ｓが設定値ＱＳ１よりも大きいか否かが判別されるＱＳ
≦ＱＳ１のときには次いでステップ１０４に進み、今回
の処理サイクルにおける還元剤貯蔵値ＱＳ及び補正供給
量ＱＣがＱＳＯＬＤ及びＱＣＯＬＤとしてそれぞれ記憶
される。次いで処理サイクルを終了する。これに対し、
ＱＳ＞ＱＳ１のときには次いでステップ１０５に進み、
電気ヒータ１８が作動される（ＯＮ）。
【００４２】電気ヒータ１８が作動されたときにはステ
ップ１０１からステップ１０６に進み、基本供給量ＱＵ
Ｂと１よりも小さな一定値ｍとの積の形で還元剤供給量
ＱＵが算出される（ＱＵ＝ＱＵＢ・ｍ）。即ち、電気ヒ
ータ１８が作動されている間は最適な還元剤量を算出す
ることができない。しかしながら、ＮＯX 触媒１１に新
たに流入するＮＯX を還元する必要がある。この場合、
ＮＯX 触媒１１から還元剤が放出されているので還元剤
を基本供給量ＱＵＢだけ供給すると過剰になる。そこ
で、電気ヒータ１８が作動されている間は還元剤をＱＵ
Ｂ・ｍだけ供給するようにしている。
ップ１０１からステップ１０６に進み、基本供給量ＱＵ
Ｂと１よりも小さな一定値ｍとの積の形で還元剤供給量
ＱＵが算出される（ＱＵ＝ＱＵＢ・ｍ）。即ち、電気ヒ
ータ１８が作動されている間は最適な還元剤量を算出す
ることができない。しかしながら、ＮＯX 触媒１１に新
たに流入するＮＯX を還元する必要がある。この場合、
ＮＯX 触媒１１から還元剤が放出されているので還元剤
を基本供給量ＱＵＢだけ供給すると過剰になる。そこ
で、電気ヒータ１８が作動されている間は還元剤をＱＵ
Ｂ・ｍだけ供給するようにしている。
【００４３】続くステップ１０７では電気ヒータ１８が
作動されてから一定時間だけ経過したか否かが判別され
る。一定時間が経過していないときには処理サイクルを
終了する。一定時間が経過したときにはＮＯX 触媒１１
から貯蔵されている全ての還元剤が放出されたと判断し
てステップ１０８に進み、電気ヒータ１８を停止する
（ＯＦＦ）。続くステップ１０９では還元剤貯蔵値ＱＳ
が零に戻され、ＱＳＯＬＤ及びＱＣＯＬＤも零に戻され
る。
作動されてから一定時間だけ経過したか否かが判別され
る。一定時間が経過していないときには処理サイクルを
終了する。一定時間が経過したときにはＮＯX 触媒１１
から貯蔵されている全ての還元剤が放出されたと判断し
てステップ１０８に進み、電気ヒータ１８を停止する
（ＯＦＦ）。続くステップ１０９では還元剤貯蔵値ＱＳ
が零に戻され、ＱＳＯＬＤ及びＱＣＯＬＤも零に戻され
る。
【００４４】なお、ＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが還
元剤放出温度（例えば３５０℃）よりも高くなると、Ｎ
ＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤が一斉に放出さ
れ、還元剤貯蔵量が零になることが確認されている。従
って、ステップ１０７において、ＮＯX 触媒１１の温度
ＴＣＡＴが還元剤放出温度よりも高くなってから一定時
間が経過したか否かを判断するようにしてもよい。
元剤放出温度（例えば３５０℃）よりも高くなると、Ｎ
ＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤が一斉に放出さ
れ、還元剤貯蔵量が零になることが確認されている。従
って、ステップ１０７において、ＮＯX 触媒１１の温度
ＴＣＡＴが還元剤放出温度よりも高くなってから一定時
間が経過したか否かを判断するようにしてもよい。
【００４５】図９に別の実施態様を示す。この実施態様
はＮＯX 触媒１１下流の排気管１２内に、ＮＯX 触媒１
１から流出するＮＯX 量であるＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴ
に比例した出力電圧を発生するＮＯX センサ４４が配置
されている点で図１の実施態様と構成を異にしている。
ＮＯX センサ４４の出力電圧は対応するＡＤ変換器４１
を介して入力ポート３６に入力される。
はＮＯX 触媒１１下流の排気管１２内に、ＮＯX 触媒１
１から流出するＮＯX 量であるＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴ
に比例した出力電圧を発生するＮＯX センサ４４が配置
されている点で図１の実施態様と構成を異にしている。
ＮＯX センサ４４の出力電圧は対応するＡＤ変換器４１
を介して入力ポート３６に入力される。
【００４６】還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量か
らずれてくると、ＮＯX 触媒１１に最適な量の還元剤を
供給できなくなるために、ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大
きくなる。そこで本実施態様では、ＮＯX 流出量ＱＮＯ
ＵＴが予め定められた設定量ＱＮ１よりも大きくなった
ときに還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間の
ずれが許容値よりも大きくなったと判断するようにして
いる。図１０及び図１１は本実施態様を実行するための
割り込みルーチンを示している。このルーチンは図６及
び図７のルーチンのステップ１０３をステップ２０３に
置換したものであり、ステップ２００から２０２まで及
び２０４から２０９までは図６及び図７のルーチンのス
テップ１００から１０２まで及び１０４から１０９まで
にそれぞれ相当する。相違点について説明すると、ステ
ップ２０２からステップ２０３に進むと、ＮＯX 流出量
ＱＮＯＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きいか否かが判別さ
れる。ＱＮＯＵＴ≦ＱＮ１のときにはステップ２０４に
進み、ＱＮＯＵＴ＞ＱＮ１のときにはステップ２０５に
進んで電気ヒータ１８が作動される。その結果、還元剤
貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量に一致せしめられる。
らずれてくると、ＮＯX 触媒１１に最適な量の還元剤を
供給できなくなるために、ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大
きくなる。そこで本実施態様では、ＮＯX 流出量ＱＮＯ
ＵＴが予め定められた設定量ＱＮ１よりも大きくなった
ときに還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間の
ずれが許容値よりも大きくなったと判断するようにして
いる。図１０及び図１１は本実施態様を実行するための
割り込みルーチンを示している。このルーチンは図６及
び図７のルーチンのステップ１０３をステップ２０３に
置換したものであり、ステップ２００から２０２まで及
び２０４から２０９までは図６及び図７のルーチンのス
テップ１００から１０２まで及び１０４から１０９まで
にそれぞれ相当する。相違点について説明すると、ステ
ップ２０２からステップ２０３に進むと、ＮＯX 流出量
ＱＮＯＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きいか否かが判別さ
れる。ＱＮＯＵＴ≦ＱＮ１のときにはステップ２０４に
進み、ＱＮＯＵＴ＞ＱＮ１のときにはステップ２０５に
進んで電気ヒータ１８が作動される。その結果、還元剤
貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量に一致せしめられる。
【００４７】次に図９の内燃機関の別の実施態様を説明
する。例えばＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが低いとき
にＮＯX 触媒１１へのＮＯX流入量が大幅に増大する
と、還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量を正確に表
していたとしてもＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大きくなる
恐れがある。この場合、上述の図１０及び図１１の実施
態様では電気ヒータ１８が作動されてＮＯX 触媒１１か
ら還元剤が強制的に放出せしめられる。しかしながら、
例えばＮＯX 流出量が少ないと予想されるにも関わらず
実際のＮＯX 流出量が多いときに、還元剤貯蔵値ＱＳと
実際の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも大きい
と判断するのが好ましい。
する。例えばＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡＴが低いとき
にＮＯX 触媒１１へのＮＯX流入量が大幅に増大する
と、還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量を正確に表
していたとしてもＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大きくなる
恐れがある。この場合、上述の図１０及び図１１の実施
態様では電気ヒータ１８が作動されてＮＯX 触媒１１か
ら還元剤が強制的に放出せしめられる。しかしながら、
例えばＮＯX 流出量が少ないと予想されるにも関わらず
実際のＮＯX 流出量が多いときに、還元剤貯蔵値ＱＳと
実際の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも大きい
と判断するのが好ましい。
【００４８】一方、ＮＯX 流出量はＮＯX 流入量ＱＮＩ
Ｎが大きくなるにつれて大きくなり、ＮＯX 触媒１１の
ＮＯX 浄化率ＥＦＦが高くなるにつれて小さくなる。ま
た、ＮＯX 浄化率ＥＦＦはＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡ
Ｔが高くなるにつれて高くなり、空間速度ＳＶが高くな
るにつれて低くなる。従って、機関運転状態に基づいて
ＮＯX 流出量を推定することができる。
Ｎが大きくなるにつれて大きくなり、ＮＯX 触媒１１の
ＮＯX 浄化率ＥＦＦが高くなるにつれて小さくなる。ま
た、ＮＯX 浄化率ＥＦＦはＮＯX 触媒１１の温度ＴＣＡ
Ｔが高くなるにつれて高くなり、空間速度ＳＶが高くな
るにつれて低くなる。従って、機関運転状態に基づいて
ＮＯX 流出量を推定することができる。
【００４９】このように推定されるＮＯX 流出量、すな
わち推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴは予め実験により求め
られている。推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴはＮＯX 流入
量ＱＮＩＮとＮＯX 浄化率ＥＦＦとの関数として図１２
に示されるマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されて
いる。また、ＮＯX 浄化率ＥＦＦも予め実験により求め
られており、ＮＯX 触媒１１の触媒温度ＴＣＡＴと空間
速度ＳＶとの関数として図１３に示されるマップの形で
予めＲＯＭ３２内に記憶されている。なお、ＮＯX 流入
量ＱＮＩＮは図２のマップから算出することができる。
わち推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴは予め実験により求め
られている。推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴはＮＯX 流入
量ＱＮＩＮとＮＯX 浄化率ＥＦＦとの関数として図１２
に示されるマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されて
いる。また、ＮＯX 浄化率ＥＦＦも予め実験により求め
られており、ＮＯX 触媒１１の触媒温度ＴＣＡＴと空間
速度ＳＶとの関数として図１３に示されるマップの形で
予めＲＯＭ３２内に記憶されている。なお、ＮＯX 流入
量ＱＮＩＮは図２のマップから算出することができる。
【００５０】そこで本実施態様では、まず推定ＮＯX 流
出量ＱＮＥＳＴを算出し、ＮＯX センサ４４により検出
されたＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴと推定ＮＯX 流出量ＱＮ
ＥＳＴとの差、即ち流出量差ＤＩＦＮ（ＤＩＦＮ＝ＱＮ
ＯＵＴ−ＱＮＥＳＴ）の絶対値｜ＤＩＦＮ｜が予め定め
られた設定値ＤＮ１よりも大きいときに、還元剤貯蔵値
ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも
大きいと判断している。
出量ＱＮＥＳＴを算出し、ＮＯX センサ４４により検出
されたＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴと推定ＮＯX 流出量ＱＮ
ＥＳＴとの差、即ち流出量差ＤＩＦＮ（ＤＩＦＮ＝ＱＮ
ＯＵＴ−ＱＮＥＳＴ）の絶対値｜ＤＩＦＮ｜が予め定め
られた設定値ＤＮ１よりも大きいときに、還元剤貯蔵値
ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも
大きいと判断している。
【００５１】図１４及び図１５は本実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図６及び図７のルーチンのステップ１０３をステップ３
０２ａ及び３０３に置換したものであり、ステップ３０
０から３０２まで及び３０４から３０９までは図６及び
図７のルーチンのステップ１００から１０２まで及び１
０４から１０９までにそれぞれ相当する。相違点につい
て説明すると、ステップ３０２からステップ３０２ａに
進むと、流出量差ＤＩＦＮの算出ルーチンが実行され
る。このルーチンは図１６に示されている。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図６及び図７のルーチンのステップ１０３をステップ３
０２ａ及び３０３に置換したものであり、ステップ３０
０から３０２まで及び３０４から３０９までは図６及び
図７のルーチンのステップ１００から１０２まで及び１
０４から１０９までにそれぞれ相当する。相違点につい
て説明すると、ステップ３０２からステップ３０２ａに
進むと、流出量差ＤＩＦＮの算出ルーチンが実行され
る。このルーチンは図１６に示されている。
【００５２】図１６を参照すると、まずステップ３５０
では推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴが図２、１２、１３の
マップから算出される。続くステップ３５１では流出量
差ＤＩＦＮが算出される（ＤＩＦＮ＝ＱＮＯＵＴ−ＱＮ
ＥＳＴ）。続くステップ３０３では流出量差ＤＩＦＮの
絶対値｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいか否か
が判別される。｜ＤＩＦＮ｜≦ＤＮ１のときにはステッ
プ３０４に進み、｜ＤＩＦＮ｜＞ＤＮ１のときにはステ
ップ３０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
では推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴが図２、１２、１３の
マップから算出される。続くステップ３５１では流出量
差ＤＩＦＮが算出される（ＤＩＦＮ＝ＱＮＯＵＴ−ＱＮ
ＥＳＴ）。続くステップ３０３では流出量差ＤＩＦＮの
絶対値｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいか否か
が判別される。｜ＤＩＦＮ｜≦ＤＮ１のときにはステッ
プ３０４に進み、｜ＤＩＦＮ｜＞ＤＮ１のときにはステ
ップ３０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
【００５３】次に、図９の内燃機関の更に別の実施態様
を説明する。ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大きくなるのは
還元剤が不足しているためであり、これは還元剤貯蔵値
ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも大きいときに生ずる。
そこで本実施態様では、ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが設定
値ＱＮ１よりも大きいときには還元剤貯蔵値ＱＳから一
定値ｑだけ減算し、それにより還元剤貯蔵値ＱＳが実際
の還元剤貯蔵量を正確に表すようにしている。
を説明する。ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが大きくなるのは
還元剤が不足しているためであり、これは還元剤貯蔵値
ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも大きいときに生ずる。
そこで本実施態様では、ＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが設定
値ＱＮ１よりも大きいときには還元剤貯蔵値ＱＳから一
定値ｑだけ減算し、それにより還元剤貯蔵値ＱＳが実際
の還元剤貯蔵量を正確に表すようにしている。
【００５４】ＱＮＯＵＴ＞ＱＮ１である限り還元剤貯蔵
値ＱＳの減算補正が継続される。しかしながら、還元剤
貯蔵値ＱＳを長時間に亙って減算補正してもＱＮＯＵＴ
＞ＱＮ１のときには、これ以上減算補正を継続するのは
好ましくない。そこで本実施態様では、還元剤貯蔵値Ｑ
Ｓの補正作用を予め定められた設定時間だけ行っても未
だＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きい
ときにはＮＯX 触媒１１から貯蔵されている全ての還元
剤を放出せしめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻す
ようにしている。
値ＱＳの減算補正が継続される。しかしながら、還元剤
貯蔵値ＱＳを長時間に亙って減算補正してもＱＮＯＵＴ
＞ＱＮ１のときには、これ以上減算補正を継続するのは
好ましくない。そこで本実施態様では、還元剤貯蔵値Ｑ
Ｓの補正作用を予め定められた設定時間だけ行っても未
だＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きい
ときにはＮＯX 触媒１１から貯蔵されている全ての還元
剤を放出せしめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻す
ようにしている。
【００５５】従って一般的にいうと、ＮＯX 触媒に実際
に貯蔵されている還元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれ
が第１の許容値よりも大きいか否かを判断し、このずれ
が第１の許容値よりも大きいと判断されたときにずれが
小さくなるように還元剤貯蔵値を補正し、還元剤貯蔵値
の補正作用が開始されてから予め定められた設定時間が
経過した後にずれが予め定められた第２の許容値よりも
大きいか否かを判断し、ずれが第２の許容値よりも大き
いと判断されたときにはＮＯX 触媒に貯蔵されている全
ての還元剤をＮＯX 触媒から放出せしめると共に、還元
剤貯蔵値を零に戻すようにしているということになる。
なお、本実施態様は第１の許容値と第２の許容値とが等
しい場合を示している。当然のことながら、第１の許容
値及び第２の許容値は互いに異なっていてもよい。
に貯蔵されている還元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれ
が第１の許容値よりも大きいか否かを判断し、このずれ
が第１の許容値よりも大きいと判断されたときにずれが
小さくなるように還元剤貯蔵値を補正し、還元剤貯蔵値
の補正作用が開始されてから予め定められた設定時間が
経過した後にずれが予め定められた第２の許容値よりも
大きいか否かを判断し、ずれが第２の許容値よりも大き
いと判断されたときにはＮＯX 触媒に貯蔵されている全
ての還元剤をＮＯX 触媒から放出せしめると共に、還元
剤貯蔵値を零に戻すようにしているということになる。
なお、本実施態様は第１の許容値と第２の許容値とが等
しい場合を示している。当然のことながら、第１の許容
値及び第２の許容値は互いに異なっていてもよい。
【００５６】図１７及び図１８は本実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１０及び図１１のルーチンのステップ２０３をステッ
プ４０３，４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄに
置換し、ステップ２０９をステップ４０９に置換したも
のであり、ステップ４００から４０２まで及び４０４か
ら４０８までは図１０及び図１１のルーチンのステップ
２００から２０２まで及び２０４から２０８までにそれ
ぞれ相当する。相違点について説明すると、ステップ４
０２からステップ４０３に進むと、ＮＯX 流出量ＱＮＯ
ＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きいか否かが判別される。
ＱＮＯＵＴ≦ＱＮ１のときにはステップ４０３ａに進
み、還元剤貯蔵値ＱＳの補正作用が開始されてからの時
間を表すカウンタ値ＣＣがクリアされる。次いでステッ
プ４０４に進む。一方、ＱＮＯＵＴ＞ＱＮ１のときには
ステップ４０３ｂに進み、還元剤貯蔵値ＱＳから一定値
ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−ｑ）。続くステップ４
０３ｃではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメントされ
る。続くステップ４０３ｄではカウンタ値ＣＣが設定値
Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のと
きにはステップ４０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次
いでステップ４０５に進んで電気ヒータ１８が作動され
る。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１０及び図１１のルーチンのステップ２０３をステッ
プ４０３，４０３ａ，４０３ｂ，４０３ｃ，４０３ｄに
置換し、ステップ２０９をステップ４０９に置換したも
のであり、ステップ４００から４０２まで及び４０４か
ら４０８までは図１０及び図１１のルーチンのステップ
２００から２０２まで及び２０４から２０８までにそれ
ぞれ相当する。相違点について説明すると、ステップ４
０２からステップ４０３に進むと、ＮＯX 流出量ＱＮＯ
ＵＴが設定値ＱＮ１よりも大きいか否かが判別される。
ＱＮＯＵＴ≦ＱＮ１のときにはステップ４０３ａに進
み、還元剤貯蔵値ＱＳの補正作用が開始されてからの時
間を表すカウンタ値ＣＣがクリアされる。次いでステッ
プ４０４に進む。一方、ＱＮＯＵＴ＞ＱＮ１のときには
ステップ４０３ｂに進み、還元剤貯蔵値ＱＳから一定値
ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−ｑ）。続くステップ４
０３ｃではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメントされ
る。続くステップ４０３ｄではカウンタ値ＣＣが設定値
Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のと
きにはステップ４０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次
いでステップ４０５に進んで電気ヒータ１８が作動され
る。
【００５７】一方、ステップ４０９ではＱＳ，ＱＳＯＬ
Ｄ，ＱＣＯＬＤに加えて、カウント値ＣＣが零に戻され
る。なお、補正量ｑを一定でなく、例えばＮＯX 流出量
ＱＮＯＵＴと設定値ＱＮ１との差に基づいて定めるよう
にしてもよい。次に、図９の内燃機関の更に別の実施態
様を説明する。検出されたＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴと推
定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴとの流出量差ＤＩＦＮが大き
くなるのは還元剤が不足しているためであり、これは還
元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも大きいとき
に生ずる。また、流出量差ＤＩＦＮが負値のときにその
絶対値｜ＤＩＦＮ｜が大きくなるのは還元剤が過剰にな
っているためであり、これは還元剤貯蔵値ＱＳが実際の
還元剤貯蔵量よりも小さいときに生ずる。
Ｄ，ＱＣＯＬＤに加えて、カウント値ＣＣが零に戻され
る。なお、補正量ｑを一定でなく、例えばＮＯX 流出量
ＱＮＯＵＴと設定値ＱＮ１との差に基づいて定めるよう
にしてもよい。次に、図９の内燃機関の更に別の実施態
様を説明する。検出されたＮＯX 流出量ＱＮＯＵＴと推
定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴとの流出量差ＤＩＦＮが大き
くなるのは還元剤が不足しているためであり、これは還
元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも大きいとき
に生ずる。また、流出量差ＤＩＦＮが負値のときにその
絶対値｜ＤＩＦＮ｜が大きくなるのは還元剤が過剰にな
っているためであり、これは還元剤貯蔵値ＱＳが実際の
還元剤貯蔵量よりも小さいときに生ずる。
【００５８】そこで本実施態様では、流出量差の絶対値
｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいときには還元
剤貯蔵値ＱＳを補正すると共に、このとき流出量差ＤＩ
ＦＮが正値であれば還元剤貯蔵値ＱＳから一定値ｑだけ
減算し、流出量差ＤＩＦＮが負値であれば還元剤貯蔵値
ＱＳに一定値ｑだけ加算するようにしている。図１９及
び図２０は本実施態様を実行するための割り込みルーチ
ンを示している。このルーチンは図１４及び図１５のル
ーチンのステップ３０３をステップ５０３，５０３ａ，
５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄ，５０３ｅ，５０３ｆに
置換し、ステップ３０９をステップ５０９に置換したも
のであり、ステップ５００から５０２ａまで及び５０４
から５０８までは図１４及び図１５のルーチンのステッ
プ３００から３０２ａまで及び３０４から３０８までに
それぞれ相当する。相違点について説明すると、ステッ
プ５０２ａからステップ５０３に進むと、流出量差の絶
対値｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいか否かが
判別される。｜ＤＩＦＮ｜≦ＤＮ１のときにはステップ
５０３ａに進み、カウンタ値ＣＣがクリアされる。次い
でステップ５０４に進む。一方、｜ＤＩＦＮ｜＞ＤＮ１
のときにはステップ５０３ｂに進み、流出量差ＤＩＦＮ
が正値であるか否かが判別される。ＤＩＦＮ＞０のとき
には次いでステップ５０３ｃに進み、還元剤貯蔵値ＱＳ
から一定値ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−ｑ）。これ
に対し、ＤＩＦＮ≦０のときには次いでステップ５０３
ｄに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに一定値ｑだけ加算される
（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステップ５０３ｅではカウン
タ値ＣＣが１だけインクリメントされる。続くステップ
５０３ｆではカウンタ値ＣＣが設定値Ｃ１よりも大きい
か否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のときにはステップ５
０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次いでステップ５０
５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいときには還元
剤貯蔵値ＱＳを補正すると共に、このとき流出量差ＤＩ
ＦＮが正値であれば還元剤貯蔵値ＱＳから一定値ｑだけ
減算し、流出量差ＤＩＦＮが負値であれば還元剤貯蔵値
ＱＳに一定値ｑだけ加算するようにしている。図１９及
び図２０は本実施態様を実行するための割り込みルーチ
ンを示している。このルーチンは図１４及び図１５のル
ーチンのステップ３０３をステップ５０３，５０３ａ，
５０３ｂ，５０３ｃ，５０３ｄ，５０３ｅ，５０３ｆに
置換し、ステップ３０９をステップ５０９に置換したも
のであり、ステップ５００から５０２ａまで及び５０４
から５０８までは図１４及び図１５のルーチンのステッ
プ３００から３０２ａまで及び３０４から３０８までに
それぞれ相当する。相違点について説明すると、ステッ
プ５０２ａからステップ５０３に進むと、流出量差の絶
対値｜ＤＩＦＮ｜が設定値ＤＮ１よりも大きいか否かが
判別される。｜ＤＩＦＮ｜≦ＤＮ１のときにはステップ
５０３ａに進み、カウンタ値ＣＣがクリアされる。次い
でステップ５０４に進む。一方、｜ＤＩＦＮ｜＞ＤＮ１
のときにはステップ５０３ｂに進み、流出量差ＤＩＦＮ
が正値であるか否かが判別される。ＤＩＦＮ＞０のとき
には次いでステップ５０３ｃに進み、還元剤貯蔵値ＱＳ
から一定値ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−ｑ）。これ
に対し、ＤＩＦＮ≦０のときには次いでステップ５０３
ｄに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに一定値ｑだけ加算される
（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステップ５０３ｅではカウン
タ値ＣＣが１だけインクリメントされる。続くステップ
５０３ｆではカウンタ値ＣＣが設定値Ｃ１よりも大きい
か否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のときにはステップ５
０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次いでステップ５０
５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
【００５９】一方、ステップ５０９ではＱＳ，ＱＳＯＬ
Ｄ，ＱＣＯＬＤに加えて、カウント値ＣＣが零に戻され
る。図２１に更に別の実施態様を示す。この実施態様は
ＮＯX センサ４４に換えてＮＨ3 センサ４５が配置され
ている点で図９の実施態様と構成を異にしている。この
ＮＨ3 センサ４５はＮＯX 触媒１１から流出するアンモ
ニア量であるＮＨ3流出量ＱＲＯＵＴに比例した出力電
圧を発生する。ＮＯX センサ４４の出力電圧は対応する
ＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入力される。
Ｄ，ＱＣＯＬＤに加えて、カウント値ＣＣが零に戻され
る。図２１に更に別の実施態様を示す。この実施態様は
ＮＯX センサ４４に換えてＮＨ3 センサ４５が配置され
ている点で図９の実施態様と構成を異にしている。この
ＮＨ3 センサ４５はＮＯX 触媒１１から流出するアンモ
ニア量であるＮＨ3流出量ＱＲＯＵＴに比例した出力電
圧を発生する。ＮＯX センサ４４の出力電圧は対応する
ＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入力される。
【００６０】還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量か
らずれてくると、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが大きくな
る。そこで本実施態様では、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが
予め定められた設定量ＱＲ１よりも大きくなったときに
還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが
許容値よりも大きくなったと判断し、このときＮＯX 触
媒１１から貯蔵されている全ての還元剤を放出せしめる
と共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻すようにしている。
らずれてくると、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが大きくな
る。そこで本実施態様では、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが
予め定められた設定量ＱＲ１よりも大きくなったときに
還元剤貯蔵値ＱＳと実際の還元剤貯蔵量との間のずれが
許容値よりも大きくなったと判断し、このときＮＯX 触
媒１１から貯蔵されている全ての還元剤を放出せしめる
と共に、還元剤貯蔵値ＱＳを零に戻すようにしている。
【００６１】図２２及び図２３は本実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１０及び図１１のルーチンのステップ２０３をステッ
プ６０３に置換したものであり、ステップ６００から６
０２まで及び６０４から６０９までは図１０及び図１１
のルーチンのステップ１００から１０２まで及び２０４
から２０９までにそれぞれ相当する。相違点について説
明すると、ステップ６０２からステップ６０３に進む
と、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よりも大き
いか否かが判別される。ＱＲＯＵＴ≦ＱＲ１のときには
ステップ６０４に進み、ＱＲＯＵＴ＞ＱＲ１のときには
ステップ６０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１０及び図１１のルーチンのステップ２０３をステッ
プ６０３に置換したものであり、ステップ６００から６
０２まで及び６０４から６０９までは図１０及び図１１
のルーチンのステップ１００から１０２まで及び２０４
から２０９までにそれぞれ相当する。相違点について説
明すると、ステップ６０２からステップ６０３に進む
と、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よりも大き
いか否かが判別される。ＱＲＯＵＴ≦ＱＲ１のときには
ステップ６０４に進み、ＱＲＯＵＴ＞ＱＲ１のときには
ステップ６０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
【００６２】次に図２１の内燃機関の別の実施態様を説
明する。本実施態様では、まず推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥ
ＳＴを算出し、ＮＨ3 センサ４５により検出されたＮＨ
3 流出量ＱＲＯＵＴと推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴとの
差、即ち流出量差ＤＩＦＲ（ＤＩＦＲ＝ＱＲＯＵＴ−Ｑ
ＲＥＳＴ）の絶対値｜ＤＩＦＲ｜が予め定められた設定
値ＤＲ１よりも大きいときに、還元剤貯蔵値ＱＳと実際
の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも大きいと判
断している。
明する。本実施態様では、まず推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥ
ＳＴを算出し、ＮＨ3 センサ４５により検出されたＮＨ
3 流出量ＱＲＯＵＴと推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴとの
差、即ち流出量差ＤＩＦＲ（ＤＩＦＲ＝ＱＲＯＵＴ−Ｑ
ＲＥＳＴ）の絶対値｜ＤＩＦＲ｜が予め定められた設定
値ＤＲ１よりも大きいときに、還元剤貯蔵値ＱＳと実際
の還元剤貯蔵量との間のずれが許容値よりも大きいと判
断している。
【００６３】この場合、推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴは
予め実験により求められており、還元剤供給量ＱＵとＮ
ＯX 浄化率ＥＦＦとの関数として図２４に示されるマッ
プの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。この推定
ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴは還元剤供給量ＱＵが大きくな
るにつれて大きくなり、ＮＯX 浄化率ＥＦＦが高くなる
につれて小さくなる。
予め実験により求められており、還元剤供給量ＱＵとＮ
ＯX 浄化率ＥＦＦとの関数として図２４に示されるマッ
プの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。この推定
ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴは還元剤供給量ＱＵが大きくな
るにつれて大きくなり、ＮＯX 浄化率ＥＦＦが高くなる
につれて小さくなる。
【００６４】図２５及び図２６は本実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１４及び図１５のルーチンのステップ３０２ａ及び３
０３をステップ７０２ａ及び７０３に置換したものであ
り、ステップ７００から７０２まで及び７０４から７０
９までは図１４及び図１５のルーチンのステップ３００
から３０２まで及び３０４から３０９までにそれぞれ相
当する。相違点について説明すると、ステップ７０２か
らステップ７０２ａに進むと、流出量差ＤＩＦＲの算出
ルーチンが実行される。このルーチンは図２７に示され
ている。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１４及び図１５のルーチンのステップ３０２ａ及び３
０３をステップ７０２ａ及び７０３に置換したものであ
り、ステップ７００から７０２まで及び７０４から７０
９までは図１４及び図１５のルーチンのステップ３００
から３０２まで及び３０４から３０９までにそれぞれ相
当する。相違点について説明すると、ステップ７０２か
らステップ７０２ａに進むと、流出量差ＤＩＦＲの算出
ルーチンが実行される。このルーチンは図２７に示され
ている。
【００６５】図２７を参照すると、まずステップ７５０
では推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴが図１３及び２４のマ
ップから算出される。続くステップ７５１では流出量差
ＤＩＦＲが算出される（ＤＩＦＲ＝ＱＲＯＵＴ−ＱＲＥ
ＳＴ）。続くステップ７０３では流出量差ＤＩＦＲの絶
対値｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１よりも大きいか否かが
判別される。｜ＤＩＦＲ｜≦ＤＲ１のときにはステップ
７０４に進み、｜ＤＩＦＲ｜＞ＤＲ１のときにはステッ
プ７０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
では推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴが図１３及び２４のマ
ップから算出される。続くステップ７５１では流出量差
ＤＩＦＲが算出される（ＤＩＦＲ＝ＱＲＯＵＴ−ＱＲＥ
ＳＴ）。続くステップ７０３では流出量差ＤＩＦＲの絶
対値｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１よりも大きいか否かが
判別される。｜ＤＩＦＲ｜≦ＤＲ１のときにはステップ
７０４に進み、｜ＤＩＦＲ｜＞ＤＲ１のときにはステッ
プ７０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
【００６６】次に、図２１の内燃機関の更に別の実施態
様を説明する。ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが大きくなるの
は還元剤が過剰になっているためであり、これは還元剤
貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも小さいときに生
ずる。そこで本実施態様では、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴ
が設定値ＱＲ１よりも大きいときには還元剤貯蔵値ＱＳ
から一定値ｑだけ加算するようにしている。また、還元
剤貯蔵値ＱＳの補正作用を予め定められた設定時間だけ
行っても未だＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よ
りも大きいときにはＮＯX 触媒１１から貯蔵されている
全ての還元剤を放出せしめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳ
を零に戻すようにしている。
様を説明する。ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが大きくなるの
は還元剤が過剰になっているためであり、これは還元剤
貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも小さいときに生
ずる。そこで本実施態様では、ＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴ
が設定値ＱＲ１よりも大きいときには還元剤貯蔵値ＱＳ
から一定値ｑだけ加算するようにしている。また、還元
剤貯蔵値ＱＳの補正作用を予め定められた設定時間だけ
行っても未だＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よ
りも大きいときにはＮＯX 触媒１１から貯蔵されている
全ての還元剤を放出せしめると共に、還元剤貯蔵値ＱＳ
を零に戻すようにしている。
【００６７】図２８及び図２９は本実施態様を実行する
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１７及び図１８のルーチンのステップ４０３，４０３
ｂをステップ８０３，８０３ｂにそれぞれ置換したもの
であり、ステップ８００から８０２まで、８０３ａ，８
０３ｃ，８０３ｄ、及び８０４から８０９までは図１７
及び図１８のルーチンのステップ４００から４０２ま
で、４０３ａ，４０３ｃ，４０３ｄ、及び４０４から４
０９までにそれぞれ相当する。相違点について説明する
と、ステップ８０２からステップ８０３に進むと、ＮＨ
3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よりも大きいか否か
が判別される。ＱＲＯＵＴ≦ＱＲ１のときにはステップ
８０３ａに進み、カウンタ値ＣＣがクリアされる。次い
でステップ８０４に進む。一方、ＱＲＯＵＴ＞ＱＲ１の
ときにはステップ８０３ｂに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに
一定値ｑだけ加算される（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステ
ップ８０３ｃではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメン
トされる。続くステップ８０３ｄではカウンタ値ＣＣが
設定値Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ
１のときにはステップ８０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のとき
には次いでステップ８０５に進んで電気ヒータ１８が作
動される。
ための割り込みルーチンを示している。このルーチンは
図１７及び図１８のルーチンのステップ４０３，４０３
ｂをステップ８０３，８０３ｂにそれぞれ置換したもの
であり、ステップ８００から８０２まで、８０３ａ，８
０３ｃ，８０３ｄ、及び８０４から８０９までは図１７
及び図１８のルーチンのステップ４００から４０２ま
で、４０３ａ，４０３ｃ，４０３ｄ、及び４０４から４
０９までにそれぞれ相当する。相違点について説明する
と、ステップ８０２からステップ８０３に進むと、ＮＨ
3 流出量ＱＲＯＵＴが設定値ＱＲ１よりも大きいか否か
が判別される。ＱＲＯＵＴ≦ＱＲ１のときにはステップ
８０３ａに進み、カウンタ値ＣＣがクリアされる。次い
でステップ８０４に進む。一方、ＱＲＯＵＴ＞ＱＲ１の
ときにはステップ８０３ｂに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに
一定値ｑだけ加算される（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステ
ップ８０３ｃではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメン
トされる。続くステップ８０３ｄではカウンタ値ＣＣが
設定値Ｃ１よりも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ
１のときにはステップ８０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のとき
には次いでステップ８０５に進んで電気ヒータ１８が作
動される。
【００６８】次に、図２１の内燃機関の更に別の実施態
様を説明する。検出されたＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴと推
定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴとの流出量差ＤＩＦＲが大き
くなるのは還元剤が過剰になっているためであり、これ
は還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも小さい
ときに生ずる。また、流出量差ＤＩＦＲが負値のときに
その絶対値｜ＤＩＦＲ｜が大きくなるのは還元剤が不足
しているためであり、これは還元剤貯蔵値ＱＳが実際の
還元剤貯蔵量よりも大きいときに生ずる。
様を説明する。検出されたＮＨ3 流出量ＱＲＯＵＴと推
定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴとの流出量差ＤＩＦＲが大き
くなるのは還元剤が過剰になっているためであり、これ
は還元剤貯蔵値ＱＳが実際の還元剤貯蔵量よりも小さい
ときに生ずる。また、流出量差ＤＩＦＲが負値のときに
その絶対値｜ＤＩＦＲ｜が大きくなるのは還元剤が不足
しているためであり、これは還元剤貯蔵値ＱＳが実際の
還元剤貯蔵量よりも大きいときに生ずる。
【００６９】そこで本実施態様では、流出量差の絶対値
｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１よりも大きいときには還元
剤貯蔵値ＱＳを補正すると共に、このとき流出量差ＤＩ
ＦＲが負値であれば還元剤貯蔵値ＱＳから一定値ｑだけ
減算し、流出量差ＤＩＦＲが正値であれば還元剤貯蔵値
ＱＳに一定値ｑだけ加算するようにしている。図３０及
び図３１は本実施態様を実行するための割り込みルーチ
ンを示している。このルーチンは図１９及び図２０のル
ーチンのステップ５０２ａ，５０３，５０３ｂをステッ
プ９０２ａ，９０３，９０３ｂに置換したものであり、
ステップ９００から９０２まで、９０３ａ，９０３ｃ，
９０３ｄ，９０３ｅ，９０３ｆ、及び９０４から９０９
までは図１９及び図２０のルーチンのステップ５００か
ら５０２まで、５０３ａ，５０３ｃ，５０３ｄ，５０３
ｅ，５０３ｆ、及び５０４から５０９までにそれぞれ相
当する。相違点について説明すると、ステップ９０２か
らステップ９０２ａに進むと、図２７の流出量差ＤＩＦ
Ｒの算出ルーチンが実行される。続くステップ９０３で
は、流出量差の絶対値｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１より
も大きいか否かが判別される。｜ＤＩＦＲ｜≦ＤＲ１の
ときにはステップ９０３ａに進む。一方、｜ＤＩＦＲ｜
＞ＤＲ１のときにはステップ９０３ｂに進み、流出量差
ＤＩＦＲが負値であるか否かが判別される。ＤＩＦＲ＜
０のときには次いでステップ９０３ｃに進み、還元剤貯
蔵値ＱＳから一定値ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−
ｑ）。これに対し、ＤＩＦＲ≧０のときには次いでステ
ップ９０３ｄに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに一定値ｑだけ
加算される（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステップ９０３ｅ
ではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメントされる。続
くステップ９０３ｆではカウンタ値ＣＣが設定値Ｃ１よ
りも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のときには
ステップ９０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次いでス
テップ９０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１よりも大きいときには還元
剤貯蔵値ＱＳを補正すると共に、このとき流出量差ＤＩ
ＦＲが負値であれば還元剤貯蔵値ＱＳから一定値ｑだけ
減算し、流出量差ＤＩＦＲが正値であれば還元剤貯蔵値
ＱＳに一定値ｑだけ加算するようにしている。図３０及
び図３１は本実施態様を実行するための割り込みルーチ
ンを示している。このルーチンは図１９及び図２０のル
ーチンのステップ５０２ａ，５０３，５０３ｂをステッ
プ９０２ａ，９０３，９０３ｂに置換したものであり、
ステップ９００から９０２まで、９０３ａ，９０３ｃ，
９０３ｄ，９０３ｅ，９０３ｆ、及び９０４から９０９
までは図１９及び図２０のルーチンのステップ５００か
ら５０２まで、５０３ａ，５０３ｃ，５０３ｄ，５０３
ｅ，５０３ｆ、及び５０４から５０９までにそれぞれ相
当する。相違点について説明すると、ステップ９０２か
らステップ９０２ａに進むと、図２７の流出量差ＤＩＦ
Ｒの算出ルーチンが実行される。続くステップ９０３で
は、流出量差の絶対値｜ＤＩＦＲ｜が設定値ＤＲ１より
も大きいか否かが判別される。｜ＤＩＦＲ｜≦ＤＲ１の
ときにはステップ９０３ａに進む。一方、｜ＤＩＦＲ｜
＞ＤＲ１のときにはステップ９０３ｂに進み、流出量差
ＤＩＦＲが負値であるか否かが判別される。ＤＩＦＲ＜
０のときには次いでステップ９０３ｃに進み、還元剤貯
蔵値ＱＳから一定値ｑだけ減算される（ＱＳ＝ＱＳ−
ｑ）。これに対し、ＤＩＦＲ≧０のときには次いでステ
ップ９０３ｄに進み、還元剤貯蔵値ＱＳに一定値ｑだけ
加算される（ＱＳ＝ＱＳ＋ｑ）。続くステップ９０３ｅ
ではカウンタ値ＣＣが１だけインクリメントされる。続
くステップ９０３ｆではカウンタ値ＣＣが設定値Ｃ１よ
りも大きいか否かが判別される。ＣＣ≦Ｃ１のときには
ステップ９０４に進み、ＣＣ＞Ｃ１のときには次いでス
テップ９０５に進んで電気ヒータ１８が作動される。
【００７０】これまで述べてきた実施態様では、機関本
体１とＮＯX 触媒１１間の排気管９内に還元剤供給装置
１３を設け、この還元剤供給装置１３からＮＯX 触媒１
１に還元剤を供給するようにしている。しかしながら、
燃料噴射弁２から機関膨張行程又は排気行程に２回目の
燃料噴射を行うことによりＮＯX 触媒１１に還元剤を供
給するようにしてもよい。
体１とＮＯX 触媒１１間の排気管９内に還元剤供給装置
１３を設け、この還元剤供給装置１３からＮＯX 触媒１
１に還元剤を供給するようにしている。しかしながら、
燃料噴射弁２から機関膨張行程又は排気行程に２回目の
燃料噴射を行うことによりＮＯX 触媒１１に還元剤を供
給するようにしてもよい。
【００７１】また、これまで述べてきた実施態様では、
ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的に放
出せしめるためにＮＯX 触媒１１を直接加熱する触媒加
熱装置１７を設けている。しかしながら、排気管９周り
に電気ヒータを配置してＮＯ X 触媒１１への流入排気を
加熱するようにしてもよい。又は、吸気絞り弁６の開度
を通常運転時に比べ一時的に減少せしめて流入排気の温
度を高めるようにしてもよいし、ＮＯX 触媒１１下流の
排気通路内に排気絞り弁が配置されている内燃機関で
は、排気絞り弁の開度を通常運転時に比べ一時的に減少
せしめてもよい。さらに、ＥＧＲガス供給装置を備えた
内燃機関では、ＥＧＲガス量を通常運転時に比べ一時的
に増大せしめてもよい。さらに、燃料噴射時期を通常運
転時に比べ一時的に遅角せしめてもよい。さらに、火花
点火式内燃機関では点火時期を通常運転時に比べ一時的
に遅角せしめてもよい。
ＮＯX 触媒１１から貯蔵されている還元剤を強制的に放
出せしめるためにＮＯX 触媒１１を直接加熱する触媒加
熱装置１７を設けている。しかしながら、排気管９周り
に電気ヒータを配置してＮＯ X 触媒１１への流入排気を
加熱するようにしてもよい。又は、吸気絞り弁６の開度
を通常運転時に比べ一時的に減少せしめて流入排気の温
度を高めるようにしてもよいし、ＮＯX 触媒１１下流の
排気通路内に排気絞り弁が配置されている内燃機関で
は、排気絞り弁の開度を通常運転時に比べ一時的に減少
せしめてもよい。さらに、ＥＧＲガス供給装置を備えた
内燃機関では、ＥＧＲガス量を通常運転時に比べ一時的
に増大せしめてもよい。さらに、燃料噴射時期を通常運
転時に比べ一時的に遅角せしめてもよい。さらに、火花
点火式内燃機関では点火時期を通常運転時に比べ一時的
に遅角せしめてもよい。
【００７２】
【発明の効果】ＮＯX 触媒に供給される還元剤量を最適
に維持することができる。
に維持することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】基本供給量ＱＵＢを示す線図である。
【図３】ＮＯX 流入量ＱＮＩＮを示す線図である。
【図４】放出係数ＫＲを示す線図である。
【図５】ＮＯX 触媒の飽和貯蔵量ＱＳＡＴを示す線図で
ある。
ある。
【図６】割り込みルーチンを示すフローチャートであ
る。
る。
【図７】割り込みルーチンを示すフローチャートであ
る。
る。
【図８】ＱＳ及びＱＣの算出ルーチンを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図９】別の実施態様を示す内燃機関の全体図である。
【図１０】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１１】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１２】推定ＮＯX 流出量ＱＮＥＳＴを示す線図であ
る。
る。
【図１３】ＮＯX 浄化率ＥＦＦを示す線図である。
【図１４】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１５】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１６】流出量差ＤＩＦＮの算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１７】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１８】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１９】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２０】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２１】別の実施態様を示す内燃機関の全体図であ
る。
る。
【図２２】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２３】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２４】推定ＮＨ3 流出量ＱＲＥＳＴを示す線図であ
る。
る。
【図２５】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２６】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２７】流出量差ＤＩＦＲの算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２８】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２９】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３０】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３１】別の実施態様による割り込みルーチンを示す
フローチャートである。
フローチャートである。
１…機関本体 ８…排気マニホルド １１…ＮＯX 触媒 １３…還元剤供給装置 １７…触媒加熱装置 ４４…ＮＯX センサ ４５…ＮＨ3 センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 和浩 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA11 AA17 AA18 AA28 AB05 AB08 BA14 CA04 CA16 CA17 CA18 CA19 CA26 CB02 CB03 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA07 DA08 DA10 DB06 DB07 DB10 DB13 EA01 EA05 EA07 EA17 EA30 EA31 EA33 FB10 GB01W GB01X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10X GB16X HA18 HA37 HB05 4D048 AA06 AB02 AC04 CC61 DA10 4G066 AA13B AA20B AA23B AA24B AA27B AA28B AA61B CA29 CA35 CA51 DA02 GA01 GA06 GA27
Claims (15)
- 【請求項１】 還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
を機関排気通路内に配置し、該ＮＯX 触媒に貯蔵されて
いる還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、該還元剤貯蔵
値に基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量である還
元剤供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を該還元剤供給
量だけ供給してＮＯX を還元するようにした内燃機関の
排気浄化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されて
いる還元剤量を既知の貯蔵量に一致せしめることが可能
な制御手段と、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還元
剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが許容値よりも大きい
か否かを判断する判断手段を具備し、該ずれが該許容値
よりも大きいと判断されたときにＮＯX 触媒に実際に貯
蔵されている還元剤量を前記既知の貯蔵量に一致せしめ
ると共に、還元剤貯蔵値を該既知の貯蔵量を表す値に変
更するようにした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 判断手段は還元剤貯蔵値が予め定められ
た設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前記許容
値よりも大きいと判断する請求項１に記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項３】 ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量である
ＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内にＮＯX センサを配置し、判断手段は検出されたＮ
ＯX 流出量が予め定められた設定値よりも大きくなった
ときに前記ずれが前記許容値よりも大きいと判断する請
求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量である
ＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX
流出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された
ＮＯX 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定
められた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前
記許容値よりも大きいと判断する請求項１に記載の内燃
機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である
還元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された還
元剤流出量が予め定められた設定値よりも大きくなった
ときに前記ずれが前記許容値よりも大きいと判断する請
求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項６】 ＮＯX 触媒から流出する還元剤量である
還元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元剤
流出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された
還元剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め定
められた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前
記許容値よりも大きいと判断する請求項１に記載の内燃
機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 還元剤を含む酸化雰囲気においてＮＯX
を還元可能でありかつ還元剤貯蔵能を有するＮＯX 触媒
を機関排気通路内に配置し、該ＮＯX 触媒に貯蔵されて
いる還元剤量を表す還元剤貯蔵値を求め、該還元剤貯蔵
値に基づいてＮＯX 触媒に供給すべき還元剤量である還
元剤供給量を求め、ＮＯX 触媒に還元剤を該還元剤供給
量だけ供給してＮＯX を還元するようにした内燃機関の
排気浄化装置において、ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されて
いる還元剤量に対する還元剤貯蔵値のずれが第１の許容
値よりも大きいか否かを判断する判断手段を具備し、該
ずれが該第１の許容値よりも大きいと判断されたときに
該ずれが小さくなるように還元剤貯蔵値を補正するよう
にした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項８】 ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量である
ＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内にＮＯX センサを配置し、判断手段は検出されたＮ
ＯX 流出量が予め定められた設定値よりも大きくなった
ときに前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判断
する請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項９】 ＮＯX 触媒から流出するＮＯX 量である
ＮＯX 流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気通
路内にＮＯX センサを配置し、ＮＯX 触媒からのＮＯX
流出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出された
ＮＯX 流出量と推定されたＮＯX 流出量との差が予め定
められた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが前
記第１の許容値よりも大きいと判断する請求項７に記載
の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１０】 ＮＯX 触媒から流出する還元剤量であ
る還元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気
通路内に還元剤センサを配置し、判断手段は検出された
還元剤流出量が予め定められた設定値よりも大きくなっ
たときに前記ずれが前記第１の許容値よりも大きいと判
断する請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１１】 ＮＯX 触媒から流出する還元剤量であ
る還元剤流出量を検出するためにＮＯX 触媒下流の排気
通路内に還元剤センサを配置し、ＮＯX 触媒からの還元
剤流出量を推定する手段を具備し、判断手段は検出され
た還元剤流出量と推定された還元剤流出量との差が予め
定められた設定値よりも大きくなったときに前記ずれが
前記第１の許容値よりも大きいと判断する請求項７に記
載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１２】 ＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還
元剤量を既知の貯蔵量に一致せしめることが可能な制御
手段を具備し、判断手段は還元剤貯蔵値の補正作用が開
始されてから予め定められた設定時間が経過した後に前
記ずれが予め定められた第２の許容値よりも大きいか否
かを判断し、該ずれが該第２の許容値よりも大きいと判
断されたときにはＮＯX 触媒に実際に貯蔵されている還
元剤量を前記既知の貯蔵量に一致せしめると共に、還元
剤貯蔵値を該既知の貯蔵量を表す値に変更するようにし
た請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１３】 前記既知の貯蔵量が零であり、かつ該
既知の貯蔵量を表す還元剤貯蔵値が零である請求項１又
は１２に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１４】 前記制御手段がＮＯX 触媒を加熱する
ことによりＮＯX 触媒から貯蔵されている還元剤を放出
させる放出手段を具備した請求項１又は１２に記載の内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１５】 前記還元剤がアンモニア又はアンモニ
ア発生剤を含み、前記還元剤センサがＮＨ3 センサであ
る請求項４，５，１０，１１のうちいずれか一項に記載
の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20322999A JP4292633B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20322999A JP4292633B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001027113A true JP2001027113A (ja) | 2001-01-30 |
| JP4292633B2 JP4292633B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=16470598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20322999A Expired - Lifetime JP4292633B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4292633B2 (ja) |
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-
1999
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