JP2003013786A - Exhaust emission purifier of engine and its computer program - Google Patents
Exhaust emission purifier of engine and its computer programInfo
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気浄
化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust emission control system for an engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンやガソリンエンジン
から排出されるNOX(窒素酸化物)はそのエンジンの
排気通路に配置されたNOX浄化触媒によって還元浄化
されている。このNOX浄化触媒は、図2に示すように
温度が上昇するにつれてNOX浄化率が上昇して特定温
度で最大のNOX浄化率を示し、該特定温度よりも高温
側では温度が上昇するにつれてNOX浄化率が低下する
特性を有している。また、この種のNOX浄化触媒で
は、排気ガス中の還元剤量を増大させるとNOXの還元
浄化が効率良く進むことが知られている。しかし、多量
の還元剤を供給すると、その還元剤の酸化反応熱によっ
てNOX浄化触媒温度が上昇し、かえってNO X浄化率
が低下することがある。[Prior Art] Diesel engine and gasoline engine
NO emitted fromX(Nitrogen oxide) of the engine
NO placed in the exhaust passageXReduction purification by purification catalyst
Has been done. This NOXAs shown in Figure 2, the purification catalyst
NO as temperature risesXPurification rate rises to a specific temperature
Maximum NO degreeXIndicates the purification rate, higher than the specified temperature
On the side, as the temperature rises, NOXPurification rate decreases
It has characteristics. Also, this kind of NOXWith purification catalyst
Increases NO when the amount of reducing agent in the exhaust gas is increased.XReturn of
It is known that purification proceeds efficiently. But a lot
When the reducing agent is supplied, the heat of oxidation reaction of the reducing agent causes
NOXPurification catalyst temperature rises, rather NO XPurification rate
May decrease.
【0003】これに対して、特開平9−317524号
公報には、圧縮行程上死点付近で燃料を燃焼室に噴射供
給する主噴射後に燃料を燃焼室に少量噴射供給する後噴
射によってNOX浄化触媒に還元剤を供給すると共に、
このNOX浄化触媒が最大NO X浄化率を示す温度よも
低温であるときは後噴射量を多くし、高温であるときは
後噴射量を少なくすることが開示されている。すなわ
ち、NOX浄化触媒がどのような温度ゾーンにあるかに
よって後噴射量を異なるものにし、後噴射によるNOX
浄化触媒の過昇温を防止するというものである。On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 9-317524
In the publication, fuel is injected into the combustion chamber near the top dead center of the compression stroke.
After injection, a small amount of fuel is injected into the combustion chamber after the main injection
NO by shootingXWhile supplying the reducing agent to the purification catalyst,
This NOXPurification catalyst is maximum NO XThan the temperature that shows the purification rate
When the temperature is low, the post injection amount is increased, and when the temperature is high,
It is disclosed that the post injection amount is reduced. Sanawa
Chi, NOXWhat temperature zone is the purification catalyst in?
Therefore, the post-injection amount is made different, and the NOX
This is to prevent excessive temperature rise of the purification catalyst.
【0004】上記先行技術によれば、後噴射による還元
剤の供給量を制御してNOx浄化触媒の昇温を抑制する
ことはNOX浄化に有利になるが、実際には還元剤供給
量をどの程度に設定すれば良いかは難しい問題がある。
すなわち、NOX浄化触媒が最大NOX浄化率を示す温
度よりも高い温度ゾーンにあるとき、還元剤供給量を少
な目にすると、NOX浄化触媒の過昇温は抑制されるも
のの、還元剤の供給によるNOX浄化率の向上を図るこ
とができず、還元剤供給量を多めにするとその直後のN
OX浄化率は高くなるものの、触媒温度が急激に高くな
ってNOX浄化率が低下してしまう。そこで、本出願人
は、NOX浄化触媒に供給される排気ガス中の還元剤量
を増大したときから所定時間内のNOX浄化触媒の温度
変化を予測し、該予測されたNOX浄化触媒の温度変化
に応じた最適な還元剤供給量を設定することにより、還
元剤を所定時間供給した後のNOX浄化性能に応じた最
適な量の還元剤を供給することを提案している。(特願
2000−237958号)[0004] According to the prior art, which is advantageous in the NO X purification that by controlling the supply amount of the reducing agent by post injection to suppress the Atsushi Nobori of the NOx purification catalyst, in practice the reducing agent supply amount There is a difficult problem as to how much to set.
That is, when the NO X purification catalyst is in a temperature zone higher than the temperature showing the maximum NO X purification rate, if the reducing agent supply amount is reduced, the excessive temperature rise of the NO X purification catalyst is suppressed, but It is impossible to improve the NO X purification rate by the supply, and if the reducing agent supply amount is increased, the N
Although the O X purification rate increases, the catalyst temperature rises sharply and the NO X purification rate decreases. Therefore, the present applicant predicts the temperature change of the NO X purification catalyst within a predetermined time from when the amount of reducing agent in the exhaust gas supplied to the NO X purification catalyst is increased, and the predicted NO X purification catalyst It is proposed to supply an optimal amount of reducing agent according to the NO X purification performance after the reducing agent is supplied for a predetermined time by setting the optimal reducing agent supply amount according to the temperature change. (Japanese Patent Application No. 2000-237958)
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記本
出願人の提案によっても、複数のNOX浄化触媒を排気
通路に直列に配置した場合は、下流側NOX浄化触媒下
流の最終的なNOX浄化が必ずしも最適にはならないと
いう問題があった。すなわち、複数のNOX浄化触媒の
内、上流側NOX浄化触媒温度にのみ着目して、予測さ
れた上流側NOX浄化触媒温度に基づいて過昇温になら
ないように還元剤供給量を設定すると、上流側NOX浄
化触媒におけるNOX浄化率は高くなるが、上流側NO
X浄化触媒と下流側NOX浄化触媒との間の排気通路で
の放熱の影響によって、排気ガス温度が低下するため、
下流側NOX浄化触媒温度が低下し、下流側NOX浄化
触媒のNOX浄化率が低下する。逆に、下流側NOX浄
化触媒温のみに着目して、予測された下流側NOX浄化
触媒温度に基づいて過昇温にならないように還元剤供給
量を設定すると、上流側NOX浄化触媒に対する還元剤
量が不適切となり、上流側NOX浄化触媒のNOX浄化
率が低下する。[SUMMARY OF THE INVENTION However, even the proposed of the present applicant, if it is arranged in series in the exhaust passage a plurality of the NO X purification catalyst, the downstream-side NO X purification catalyst downstream of the final NO X There was a problem that purification was not always optimal. That is, among the plurality of NO X purification catalysts, only the upstream NO X purification catalyst temperature is focused, and the reducing agent supply amount is set based on the predicted upstream NO X purification catalyst temperature so as not to cause an excessive temperature rise. Then, the NO X purification rate in the upstream NO X purification catalyst becomes high, but the upstream NO X purification rate increases.
Since the exhaust gas temperature lowers due to the effect of heat radiation in the exhaust passage between the X purification catalyst and the downstream NO X purification catalyst,
The temperature of the downstream NO X purification catalyst decreases, and the NO X purification rate of the downstream NO X purification catalyst decreases. Conversely, if only the downstream NO X purification catalyst temperature is focused and the reducing agent supply amount is set based on the predicted downstream NO X purification catalyst temperature so as not to cause excessive temperature rise, the upstream NO X purification catalyst The amount of the reducing agent becomes inappropriate, and the NO X purification rate of the upstream NO X purification catalyst decreases.
【0006】本発明は、以上のような問題に勘案してな
されたもので、その課題は、複数のNOX浄化触媒を直
列に備えたものにおいて、適切な還元剤量を設定できる
エンジンの排気浄化装置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above problems. The problem is that the exhaust gas of an engine in which a plurality of NO x purification catalysts are provided in series and an appropriate amount of reducing agent can be set. To provide a purification device.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあってはその解決手法として次のようにし
てある。すなわち、本発明の第1の構成では、還元剤の
供給によって排気ガス中のNOXを還元浄化する触媒で
あって、温度が上昇するにつれてNOX浄化率が上昇し
て特定の温度で最大のNOX浄化率を示し、該特定温度
よりも高温側では温度が上昇するにつれてNOX浄化率
が低下していくNOX浄化触媒を、エンジンの排気通路
に直列に複数配置したものにおいて、還元剤の供給から
所定時間内の上記上流側NOX浄化触媒の温度変化を予
測する第1温度予測手段と、還元剤の供給から所定時間
内の上記下流側NOX浄化触媒の温度変化を予測する第
2温度予測手段と、上記第1温度予測手段及び第2温度
予測手段により予測された上流側NOX浄化触媒の温度
変化及び下流側NOX浄化触媒の温度変化に基づいて上
記両NOX浄化触媒によるNOX浄化率が最も高くなる
最適還元剤量を設定する最適還元剤量設定手段と、上記
最適還元剤量設定手段により設定された量の最適還元剤
を上流側NOX浄化触媒及び下流側NOX浄化触媒に供
給する還元剤供給手段とを備える、ようにしてある。本
発明の第1の構成によれば、上流側NOX浄化触媒及び
下流側NOX浄化触媒の各々について、還元剤の供給に
よってその後所定時間内に変化するNOX浄化触媒の温
度変化を予測できると共に、その予測されたNOX浄化
触媒の温度を変化に基づいて変化するNOX浄化触媒の
NOX浄化率を予測することができる。そして、その予
測された両NOX浄化率に基づいて上記両NOX浄化触
媒によって得られる総合的なNOX浄化率が最も高くな
る最適還元剤量を設定することができる。In order to achieve the above object, the present invention has the following means for solving the problem. That is, the first configuration of the present invention is a catalyst that reduces and purifies NO X in exhaust gas by supplying a reducing agent, and the NO X purification rate increases as the temperature rises, and becomes the maximum at a specific temperature. A reducing agent in which a plurality of NO X purification catalysts, which show the NO X purification rate, and whose NO X purification rate decreases as the temperature rises on the higher temperature side than the specific temperature, are arranged in series in the exhaust passage of the engine. Temperature predicting means for predicting a temperature change of the upstream side NO x purification catalyst within a predetermined time from the supply of R, and a first temperature predicting means for predicting a temperature change of the downstream side NO x purification catalyst within a predetermined time after the supply of the reducing agent. and 2 temperature prediction means, the both NO X purification catalyst based on the temperature change and the temperature change of the downstream-side NO X purification catalyst upstream NO X purification catalyst that has been predicted by the first temperature prediction means and the second temperature prediction means The optimal reducing agent amount setting means for setting the optimal reducing agent amount that maximizes the NO x purification rate by the above, and the optimal reducing agent amount set by the optimal reducing agent amount setting means are provided on the upstream side NO x purification catalyst and the downstream side. A reducing agent supply means for supplying the NO X purification catalyst is provided. According to the first configuration of the present invention, with respect to each of the upstream side NO X purification catalyst and the downstream side NO X purification catalyst, it is possible to predict the temperature change of the NO X purification catalyst that changes within a predetermined time after the supply of the reducing agent. together, it is possible to predict the NO X purification rate of the NO X purification catalyst that varies based on temperature of the predicted NO X purification catalyst to change. Then, based on the predicted both NO X purification rates, it is possible to set the optimum reducing agent amount that maximizes the overall NO X purification rate obtained by the both NO X purification catalysts.
【0008】また、本発明の第2の構成では、上記下流
側NOX浄化触媒出口の還元剤量を推定する推定手段
と、該推定手段により推定された下流側NOX浄化触媒
出口の還元剤量が予め設定した上限値以上になるとき、
推定された還元剤量が上限値以下になるように、上記最
適還元剤量設定手段により設定される最適還元剤量を補
正する最適還元剤量補正手段とを備える、ようにしてあ
る。本発明の第2の構成によれば、還元剤量を上限値で
規制できるので、過剰な還元剤がHCとして排出される
のを抑制できる。[0008] In the second configuration of the present invention, the downstream NO X purification and estimating means for estimating the amount of reducing agent catalyst outlet, the estimated by the estimation means the downstream NO X purification catalyst outlet of the reducing agent When the amount exceeds the preset upper limit,
An optimal reducing agent amount correcting means for correcting the optimal reducing agent amount set by the optimal reducing agent amount setting means is provided so that the estimated reducing agent amount becomes equal to or less than the upper limit value. According to the second configuration of the present invention, since the amount of reducing agent can be regulated by the upper limit value, it is possible to suppress the excessive reducing agent from being discharged as HC.
【0009】また、本発明の第3の構成では、上記推定
手段は、上記上流側NOX浄化触媒出口における還元剤
量を推定する第1推定手段と、該第1推定手段により推
定された上流側NOX浄化触媒出口における還元剤量に
基づいて下流側NOX浄化触媒出口の還元剤量を推定す
る第2推定手段とから構成される、ようにしてある。本
発明の第3の構成によれば、第1推定手段により推定さ
れた上流側NOX浄化触媒出口における還元剤量を考慮
して下流側NOX浄化触媒出口の還元剤量が推定される
ので、上流側NOX浄化触媒での還元剤の消費を考慮し
た還元剤量の推定ができる。In the third structure of the present invention, the estimating means includes first estimating means for estimating the reducing agent amount at the outlet of the upstream NO X purification catalyst, and upstream estimated by the first estimating means. composed of the second estimation means for estimating the amount of reducing agent downstream NO X purification catalyst outlet based on the amount of reducing agent on the side NO X purification catalyst outlet, it is so. According to the third configuration of the present invention, the reducing agent amount at the downstream NO X purification catalyst outlet is estimated in consideration of the reducing agent amount at the upstream NO X purification catalyst outlet estimated by the first estimating means. The amount of reducing agent can be estimated in consideration of consumption of the reducing agent in the upstream NO X purification catalyst.
【0010】また、本発明の第4の構成では、上記第1
推定手段は、上記第1温度予測手段により予測された上
流側NOX浄化触媒の温度変化と、排気ガス流量とに基
づいて推定する、ようにしてある。本発明の第4の構成
によれば、上流側NOX浄化触媒出口の還元剤量が排気
ガス流量を考慮して推定されるので、排気ガス流量が変
化し、エンジンから排出されるHCが変化しても還元剤
量の推定が適切にできる。According to the fourth aspect of the present invention, the first
The estimating unit is configured to make an estimation based on the temperature change of the upstream NO X purification catalyst predicted by the first temperature predicting unit and the exhaust gas flow rate. According to the fourth configuration of the present invention, the amount of reducing agent at the outlet of the upstream NO X purification catalyst is estimated in consideration of the exhaust gas flow rate, so the exhaust gas flow rate changes and the HC discharged from the engine changes. Even so, the amount of reducing agent can be properly estimated.
【0011】また、本発明の第5の構成では、上記第2
推定手段は、上記第2温度予測手段により予測された下
流側NOX浄化触媒の温度と、排気ガス流量とに基づい
て推定する、ようにしてある。本発明の第5の構成によ
れば、上流側NOX浄化触媒出口の還元剤量が排気ガス
流量を考慮して推定されるので、排気ガス流量が変化
し、エンジンから排出されるHCが変化しても還元剤量
の推定が適切にできる。According to the fifth aspect of the present invention, the above-mentioned second aspect is used.
The estimating means is configured to make an estimation based on the temperature of the downstream NO X purification catalyst predicted by the second temperature predicting means and the exhaust gas flow rate. According to the fifth configuration of the present invention, the amount of reducing agent at the outlet of the upstream NO X purification catalyst is estimated in consideration of the exhaust gas flow rate, so the exhaust gas flow rate changes and the HC discharged from the engine changes. Even so, the amount of reducing agent can be properly estimated.
【0012】また、本発明の第6の構成では、上記還元
剤供給手段は、燃料の主噴射後の膨張行程若しくは排気
行程に燃料を追加噴射する副噴射により還元剤を供給す
る、ようにしてある。本発明の第6の構成によれば、膨
張行程若しくは排気行程に燃料を追加噴射する副噴射に
よって、還元剤量を供給することができる。Further, in the sixth configuration of the present invention, the reducing agent supply means supplies the reducing agent by the auxiliary injection for additionally injecting the fuel in the expansion stroke or the exhaust stroke after the main injection of the fuel. is there. According to the sixth configuration of the present invention, it is possible to supply the reducing agent amount by the auxiliary injection that additionally injects the fuel in the expansion stroke or the exhaust stroke.
【0013】本発明の第7の構成では、コンピュータを
含むハードウェア資源に組込まれるコンピュータ・プロ
グラムが提供され、該コンピュータ・プログラムが、還
元剤の供給から所定時間内の上記上流側NOX浄化触媒
の温度変化を予測する第1温度予測手順と、還元剤の供
給から所定時間内の上記下流側NOX浄化触媒の温度変
化を予測する第2温度予測手順と、上記第1温度予測手
順及び第2温度予測手順により予測された上流側NOX
浄化触媒の温度変化及び下流側NOX浄化触媒の温度変
化に基づいて上記両NOX浄化触媒によるNOX浄化率
が最も高くなる最適還元剤量を設定する最適還元剤量設
定手順と、上記最適還元剤量設定手順により設定された
量の最適還元剤を、排気ガス中のNOXを還元浄化し、
温度が上昇するにつれてNOX浄化率が上昇して特定の
温度で最大のNOX浄化率を示し、該特定温度よりも高
温側では温度が上昇するにつれてNOX浄化率が低下し
ていく上記上流側NOX浄化触媒及び下流側NOX浄化
触媒に供給する還元剤供給手順とを、上記ハードウェア
資源に実行させる、ようにしてある。本発明の第7の構
成によれば、上流側NOX浄化触媒及び下流側NOX浄
化触媒の各々について、還元剤の供給によってその後所
定時間内に変化するNOX浄化触媒の温度変化を予測で
きると共に、その予測されたNOX浄化触媒の温度を変
化に基づいて変化するNOX浄化触媒のNOX浄化率を
予測することができる。そして、その予測された両NO
X浄化率に基づいて上記両NOX浄化触媒によって得ら
れる総合的なNOX浄化率が最も高くなる最適還元剤量
を設定することができる。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a computer program incorporated in hardware resources including a computer, the computer program causing the upstream NO X purification catalyst within a predetermined time from the supply of the reducing agent. Temperature prediction procedure for predicting a temperature change of the downstream NO x purification catalyst within a predetermined time from the supply of the reducing agent, a first temperature prediction procedure for predicting a temperature change of 2 Upstream NO X predicted by the temperature prediction procedure
An optimum reducing agent amount setting procedure for setting an optimum reducing agent amount that maximizes the NO X purification rate by both NO X purification catalysts based on the temperature change of the purification catalyst and the temperature change of the downstream NO X purification catalyst, The optimum reducing agent of the amount set by the reducing agent amount setting procedure reduces and purifies NO X in the exhaust gas,
As the temperature rises, the NO X purification rate rises to show the maximum NO X purification rate at a specific temperature, and on the higher temperature side than the specific temperature, the NO X purification rate decreases as the temperature rises. The above-mentioned hardware resource is made to execute the reducing agent supply procedure for supplying to the side NO X purification catalyst and the downstream side NO X purification catalyst. According to the seventh configuration of the present invention, with respect to each of the upstream side NO X purification catalyst and the downstream side NO X purification catalyst, it is possible to predict the temperature change of the NO X purification catalyst that changes within a predetermined time after the supply of the reducing agent. together, it is possible to predict the NO X purification rate of the NO X purification catalyst that varies based on temperature of the predicted NO X purification catalyst to change. And the predicted both NO
Based on the X purification rate, it is possible to set the optimum amount of reducing agent that maximizes the overall NO X purification rate obtained by both NO X purification catalysts.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、NOX浄化触媒を直列
に複数備えたものにおいて適切な還元剤量を設定するこ
とができる。According to the present invention, it is possible to set an appropriate amount of reducing agent in a catalyst including a plurality of NO X purification catalysts in series.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明の実施形態に係るディーゼル
エンジンの排気浄化装置Aの全体構成を示し、1は車両
に搭載された多気筒ディーゼルエンジンのエンジン本体
である。このエンジン本体1は複数の気筒2(1つのみ
図示する)を有し、その各気筒2内にピストン3が往復
動可能に嵌挿されていて、この気筒2とピストン3とに
よって各気筒に燃焼室4が形成されている。また、燃焼
室4の上面の略中央部には、燃料噴射弁5が先端の噴孔
を燃焼室4に臨ませて配置され、各気筒毎に所定の噴射
タイミングで噴孔が開閉作動されて、燃焼室4に燃料を
直接噴射するようになっている。FIG. 1 shows the overall construction of an exhaust emission control device A for a diesel engine according to an embodiment of the present invention, and 1 is an engine body of a multi-cylinder diesel engine mounted on a vehicle. The engine body 1 has a plurality of cylinders 2 (only one is shown), and a piston 3 is reciprocally fitted in each cylinder 2 so that the cylinder 2 and the piston 3 allow the respective cylinders 2 to reciprocate. A combustion chamber 4 is formed. Further, a fuel injection valve 5 is arranged in a substantially central portion of the upper surface of the combustion chamber 4 with its front injection hole facing the combustion chamber 4, and the injection hole is opened / closed at a predetermined injection timing for each cylinder. The fuel is directly injected into the combustion chamber 4.
【0017】上記燃料噴射弁5は高圧の燃料を蓄える共
通のコモンレール(畜圧室)6に接続されていて、その
コモンレール6にはクランク軸7により駆動される高圧
供給ポンプ8が接続されている。この高圧供給ポンプ8
は、圧力センサ6aによって検出されるコモンレール6
内の燃圧が所定値以上に保持されるように作動する。ま
た、クランク軸7の回転角度を検出するクランク角セン
サ9が設けられており、このクランク角センサ9は、ク
ランク軸7の端部に設けた被検出用プレート(図示省
略)と、その外周に相対向するように配置された電磁ピ
ックアップとからなり、その電磁ピックアップが被検出
用プレートの外周部全周に所定角度おきに形成された突
起部の通過に対応してパルス信号を出力するようになっ
ている。The fuel injection valve 5 is connected to a common common rail (storage chamber) 6 for storing high-pressure fuel, and a high pressure supply pump 8 driven by a crankshaft 7 is connected to the common rail 6. . This high-pressure supply pump 8
Is the common rail 6 detected by the pressure sensor 6a.
It operates so that the internal fuel pressure is maintained at a predetermined value or higher. A crank angle sensor 9 for detecting the rotation angle of the crank shaft 7 is provided. The crank angle sensor 9 is provided with a plate to be detected (not shown) provided at an end of the crank shaft 7 and an outer periphery thereof. The electromagnetic pickup is arranged so as to face each other, and the electromagnetic pickup outputs a pulse signal in response to passage of protrusions formed at predetermined angles all around the outer circumference of the plate to be detected. Has become.
【0018】10はエンジン本体1の燃焼室4に対して
エアクリーナ(図示省略)で濾過した吸気を供給する吸
気通路であり、この吸気通路10はその下流側で各気筒
に接続される通路に分岐されており、その分岐した各通
路が吸気ポートを介して各気筒2の燃焼室4に接続され
ている。また、吸気通路10には各気筒2に供給される
過給圧力を検出する吸気圧センサ10aが設けられてい
る。上記吸気通路10には上流側から下流側に向かって
順に、エンジン本体1に吸入される吸気流量を検出する
ホットフィルム式エアフローセンサ11と、後述のター
ビン21により駆動される吸気を圧縮するブロア12
と、このブロア12により圧縮した吸気を冷却するイン
タークーラ13と、吸気通路10の断面積を絞る吸気絞
り弁14とがそれぞれ設けられている。この吸気絞り弁
14は、全閉状態でも吸気が流通可能なように切り欠き
部が設けられたバタフライバルブからなり、後述のEG
R弁24と同様、ダイヤフラム15に作用する負圧の大
きさが負圧制御用の電磁弁16により調節されること
で、弁の開度が調整されるようになっている。また、上
記吸気絞り弁14にはその開度を検出するセンサ(図示
省略)が設けられている。Reference numeral 10 denotes an intake passage for supplying intake air filtered by an air cleaner (not shown) to the combustion chamber 4 of the engine body 1. The intake passage 10 is branched to a passage connected to each cylinder on the downstream side thereof. Each of the branched passages is connected to the combustion chamber 4 of each cylinder 2 via an intake port. Further, the intake passage 10 is provided with an intake pressure sensor 10a for detecting a supercharging pressure supplied to each cylinder 2. In the intake passage 10, a hot film type air flow sensor 11 for detecting the flow rate of intake air taken into the engine body 1 and a blower 12 for compressing intake air driven by a turbine 21 described later are arranged in this order from the upstream side to the downstream side.
An intercooler 13 that cools the intake air compressed by the blower 12 and an intake throttle valve 14 that throttles the cross-sectional area of the intake passage 10 are provided. The intake throttle valve 14 is a butterfly valve provided with a notch so that intake air can flow even in a fully closed state.
Similar to the R valve 24, the magnitude of the negative pressure acting on the diaphragm 15 is adjusted by the negative pressure controlling solenoid valve 16, so that the opening degree of the valve is adjusted. Further, the intake throttle valve 14 is provided with a sensor (not shown) for detecting the opening thereof.
【0019】20は各気筒2の燃焼室4から排気ガスを
排出する排気通路で、排気マニホールドを介して各気筒
2の燃焼室4に接続されている。この排気通路20に
は、上流側から下流側に向かって順に、排気ガス中の酸
素濃度を検出するリニアO2センサ17と、排気流によ
り回転されるタービン21と、排気ガス中のHC、CO
及びNOXを浄化可能な上流NOX浄化触媒22と、下
流側NOX浄化触媒23とがそれぞれ設けられている。
また、上流NOX浄化触媒の上下流には、上流NO X浄
化触媒入口と、出口との温度を検出するための温度セン
サ18、19が各々設けられている。Reference numeral 20 denotes exhaust gas from the combustion chamber 4 of each cylinder 2.
Exhaust passage to exhaust each cylinder through exhaust manifold
It is connected to two combustion chambers 4. In this exhaust passage 20
Is the acid in the exhaust gas in order from the upstream side to the downstream side.
Linear O to detect elementary concentration2The sensor 17 and the exhaust flow
The turbine 21 that is recirculated and the HC and CO in the exhaust gas
And NOXUpstream NO that can purifyXPurification catalyst 22 and below
Flow side NOXA purification catalyst 23 is provided respectively.
Also, upstream NOXUpstream and downstream of the purification catalyst, NO upstream XPurification
Temperature sensor for detecting the temperature of the catalyst catalyst inlet and outlet
The sensors 18 and 19 are provided respectively.
【0020】上記上流NOX浄化触媒22は、軸方向に
並行に延びる多数の貫通孔を有するハニカム構造のコー
ジェライト製担体の各貫通孔壁面に触媒層を形成してな
るものであり、その触媒層はゼオライトにPt等の貴金
属(触媒金属)をスプレードライ法によって乾固担持さ
せてなる触媒粉をバインダによって上記担体に担持させ
ることによって形成される。下流側NOX浄化触媒23
は、2ベットに分かれていて、上流側には、上記上流N
OX浄化触媒22と同様の触媒が配置され、下流側に
は、ベータゼオライトにPt等の貴金属を上記と同様の
方法によって担持させたHC吸着能力の高い触媒が配置
されている。上述のように、下流側NOX浄化触媒23
は、異なる2つの触媒から構成され、そのトータル容量
が上流NOX浄化触媒に対して下流側NOX浄化触媒が
大きくされている。また、下流側NO X浄化触媒23の
最大NOX浄化率を示す触媒温度が、上流側NOX浄化
触媒22の最大NOX浄化率を示す触媒温度に対して高
くされている。The above upstream NOXThe purification catalyst 22 is arranged in the axial direction.
A honeycomb structure coat having a large number of through holes extending in parallel.
Do not form a catalyst layer on the wall surface of each through hole of the gellite carrier.
The catalyst layer is zeolite and precious metals such as Pt.
The genus (catalyst metal) is dried and supported by the spray dry method.
The catalyst powder thus formed is supported on the carrier by a binder.
It is formed by Downstream NOXPurification catalyst 23
Is divided into 2 bets, and the upstream N
OXA catalyst similar to the purification catalyst 22 is arranged, and is provided on the downstream side.
Is similar to the above with precious metals such as Pt in beta zeolite.
A catalyst with a high HC adsorption capacity is supported by the method
Has been done. As mentioned above, downstream NOXPurification catalyst 23
Is composed of two different catalysts and its total capacity
Is upstream NOXNO downstream from the purification catalystXPurification catalyst
Has been made larger. Also, downstream NO XOf the purification catalyst 23
Maximum NOXThe catalyst temperature indicating the purification rate is the upstream NOXpurification
Maximum NO of catalyst 22XHigh against the catalyst temperature, which indicates the purification rate
I'm sick.
【0021】図2はこの上流NOX浄化触媒22による
NOX浄化率及びHC浄化率に関する温度特性を概略的
に示すものである。すなわち、NOX浄化率に関して
は、触媒温度の上昇に伴って上昇し、特定温度(200
〜300℃付近)で最大のNOX浄化率を示し、該特定
温度よりも高温側では温度が上昇するにつれてNOX浄
化率が低下していく。HC浄化率に関しては、触媒温度
の上昇に伴って上昇し、約300℃以降は略一定のHC
浄化率(100%に近い浄化率)になる。尚、下流NO
X浄化触媒23について開示はしていないが、最大NO
X浄化率を示す特定温度が上流NOX浄化触媒22に対
して高くなる点で相違するだけであって、NOX浄化率
及びHC浄化率に関する温度特性の傾向自体は上流NO
X浄化触媒22と同様である。FIG. 2 schematically shows temperature characteristics relating to the NO X purification rate and the HC purification rate by the upstream NO X purification catalyst 22. That is, the NO X purification rate rises as the catalyst temperature rises to reach the specific temperature (200
The maximum NO X purification rate is shown at about 300 ° C.), and the NO X purification rate decreases as the temperature rises on the higher temperature side than the specific temperature. The HC purification rate increases as the catalyst temperature rises, and after about 300 ° C, the HC purification rate remains almost constant.
Purification rate (purification rate close to 100%). In addition, downstream NO
Although the X purification catalyst 23 is not disclosed, the maximum NO
The only difference is that the specific temperature indicating the X purification rate is higher than that of the upstream NO X purification catalyst 22, and the tendency of the temperature characteristics regarding the NO X purification rate and the HC purification rate itself is the upstream NO.
It is similar to the X purification catalyst 22.
【0022】上記排気通路20のタービン21よりも上
流側の部位からは、排気ガスの一部を吸気に還流させる
排気還流通路(以下EGR通路という)23が分岐し、
このEGR通路23の下流端は吸気絞り弁14よりも下
流側の吸気通路10に接続されている。EGR通路23
の途中の下流端寄りには、開度調節可能な排気還流量調
節弁(以下EGR弁という)24が配置されていて、排
気通路20の排気ガスの一部をEGR弁24により調節
しながら吸気通路10に還流させるようになっている。An exhaust gas recirculation passage (hereinafter referred to as an EGR passage) 23 for recirculating a part of exhaust gas to intake air branches from a portion of the exhaust passage 20 upstream of the turbine 21,
The downstream end of the EGR passage 23 is connected to the intake passage 10 on the downstream side of the intake throttle valve 14. EGR passage 23
An exhaust gas recirculation amount control valve (hereinafter referred to as an EGR valve) 24 whose opening can be adjusted is arranged near the downstream end in the middle of the intake air intake while adjusting a part of the exhaust gas in the exhaust passage 20 by the EGR valve 24. It is designed to be returned to the passage 10.
【0023】上記EGR弁24は、負圧応動式のもので
あって、その弁箱の負圧室に負圧通路27が接続されて
いる。この負圧通路27は負圧制御用の電磁弁28を介
してバキュームポンプ29に接続されており、電磁弁2
8が後述のECUからの制御信号によって負圧通路27
を連通・遮断することによって、負圧式のEGR弁駆動
負圧が調節され、それによって、EGR通路23の開度
がリニアに調節されるようになっている。The EGR valve 24 is of a negative pressure responsive type, and the negative pressure passage 27 is connected to the negative pressure chamber of the valve box. The negative pressure passage 27 is connected to a vacuum pump 29 via a negative pressure controlling solenoid valve 28, and the solenoid valve 2
8 is a negative pressure passage 27 according to a control signal from an ECU described later.
The negative pressure type EGR valve drive negative pressure is adjusted by connecting / disconnecting the valve, thereby linearly adjusting the opening of the EGR passage 23.
【0024】上記ターボ過給機25は、VGT(バリア
ブルジオメトリーターボ)であって、これにはダイヤフ
ラム30が取り付けられていて、負圧制御用の電磁弁3
1によりダイヤフラム30に作用する負圧が調節される
ことで、タービン21に対する排気ガス通路断面積が調
節され、タービン21の効率が運転状態に応じた最適に
なるように調節される。The turbocharger 25 is a VGT (Variable Geometry Turbo), to which a diaphragm 30 is attached, and a solenoid valve 3 for negative pressure control.
By adjusting the negative pressure acting on the diaphragm 30 by 1, the cross-sectional area of the exhaust gas passage for the turbine 21 is adjusted, and the efficiency of the turbine 21 is adjusted to be optimum according to the operating state.
【0025】上記燃料噴射弁5、高圧供給ポンプ8、吸
気絞り弁14、EGR弁24、ターボ過給機25等は、
コントロールユニット(Engine Control Unit:以下E
CUという)35内のメモリに記憶されたコンピュータ
・プログラムに基づいて作動するように構成されてい
る。一方、このECU35には、上記圧力センサ6aか
らの出力信号と、クランク角センサ9からの出力信号
と、圧力センサ10aからの出力信号と、エアフローセ
ンサ11からの出力信号と、O2センサ17からの出力
信号と、温度センサ18、19からの出力信号と、EG
R弁24のリフトセンサ26からの出力信号と、エンジ
ン水温を検出するセンサ(図示省略)からの出力信号が
入力されている。The fuel injection valve 5, the high pressure supply pump 8, the intake throttle valve 14, the EGR valve 24, the turbocharger 25, etc.
Control unit (Engine Control Unit: E below)
It is configured to operate based on a computer program stored in a memory within the CU 35. On the other hand, the ECU 35 has an output signal from the pressure sensor 6a, an output signal from the crank angle sensor 9, an output signal from the pressure sensor 10a, an output signal from the air flow sensor 11, and an O2 sensor 17. The output signal, the output signals from the temperature sensors 18 and 19, and the EG
An output signal from a lift sensor 26 of the R valve 24 and an output signal from a sensor (not shown) that detects the engine water temperature are input.
【0026】そして、燃料噴射弁5による燃料噴射量及
び燃料噴射時期がエンジン本体1の運転状態に応じて制
御されるとともに、高圧供給ポンプ8の作動によるコモ
ンレール圧力、即ち燃料噴射圧の制御が行われ、これに
加え、EGR弁24の作動による排気還流量の制御と、
ターボ過給機25の作動制御(VGT制御)とが行われ
るようになっている。The fuel injection amount and the fuel injection timing of the fuel injection valve 5 are controlled according to the operating state of the engine body 1, and the common rail pressure, that is, the fuel injection pressure is controlled by the operation of the high pressure supply pump 8. In addition to this, control of the exhaust gas recirculation amount by the operation of the EGR valve 24,
The operation control (VGT control) of the turbocharger 25 is performed.
【0027】燃料噴射制御では、主噴射制御と後噴射制
御とが行われており、まず、主噴射制御について説明す
る。ECU35のメモリには、アクセル開度とエンジン
回転数との変化に対して目標トルクの最適値を実験的に
決定した記憶した目標トルクマップ、並びにこの目標ト
ルクマップ、吸入空気量及びエンジン回転数の変化に対
して燃料噴射量の最適値を実験的に決定した記憶した燃
料噴射マップとが格納されている。そして、アクセル開
度センサ32により検出されたアクセル開度とクランク
角センサ9により検出されたエンジン回転数とに基づい
て目標トルクを求め、この目標トルクとエンジン回転数
及びエアフローセンサ11により検出された吸入空気量
とに基づいて基本的な燃料噴射量を求める。更に、エン
ジン水温、大気圧等に応じて上記燃料噴射量を補正し、
最終的な燃料噴射量を求める。そして、燃料噴射量と圧
力センサ6により検出されたコモンレール圧力とに基づ
いて各燃料噴射弁5の開弁時間が決定されるようになっ
ている。In fuel injection control, main injection control and post-injection control are performed. First, the main injection control will be described. In the memory of the ECU 35, a stored target torque map in which the optimum value of the target torque is experimentally determined with respect to changes in the accelerator opening and the engine speed, and the target torque map, intake air amount, and engine speed are stored. The stored fuel injection map in which the optimum value of the fuel injection amount is experimentally determined with respect to the change is stored. Then, a target torque is obtained based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 32 and the engine speed detected by the crank angle sensor 9, and the target torque, the engine speed and the air flow sensor 11 are detected. A basic fuel injection amount is calculated based on the intake air amount. Furthermore, the fuel injection amount is corrected according to the engine water temperature, atmospheric pressure, etc.,
Find the final fuel injection amount. Then, the valve opening time of each fuel injection valve 5 is determined based on the fuel injection amount and the common rail pressure detected by the pressure sensor 6.
【0028】上記のような主噴射制御によって、エンジ
ンの目標トルクに対応する燃料が供給され、エンジン燃
焼室4における平均的な空燃比がリーン(A/F≧1
8、酸素濃度が4%以上)な状態で運転される。By the main injection control as described above, fuel corresponding to the target torque of the engine is supplied, and the average air-fuel ratio in the engine combustion chamber 4 is lean (A / F ≧ 1).
(8, oxygen concentration is 4% or more).
【0029】次に、後噴射について説明する。定常運転
時(アクセル開度変化が小さい時)のとき、上流NOX
浄化触媒22、下流NOX浄化触媒23にNOX還元浄
化を促進するための還元剤成分を供給すべく、主噴射後
の膨張行程又は排気行程において燃料を少量噴射する後
噴射が行われる。その後噴射量は、後述するように上流
NOX浄化触媒22及び下流NOX浄化触媒23による
NOX浄化率が最も高くなるような最適な値に決定され
る。Next, the post injection will be described. During steady operation (when the accelerator opening change is small), upstream NO X
In order to supply the reducing agent component for promoting the NO X reduction purification to the purification catalyst 22 and the downstream NO X purification catalyst 23, the post-injection in which a small amount of fuel is injected is performed in the expansion stroke or the exhaust stroke after the main injection. After that, the injection amount is determined to be an optimum value that maximizes the NO X purification rate by the upstream NO X purification catalyst 22 and the downstream NO X purification catalyst 23, as described later.
【0030】なお、後噴射は、各気筒に対する主噴射の
たびに行なっても良いが、適宜間引いて行なってもよ
い。例えば、主噴射が各気筒に対して所定の順番で行わ
れていくとき、主噴射5回に1回の割合で後噴射を行な
ってもよい。The post-injection may be performed each time the main injection is performed for each cylinder, but may be appropriately thinned out. For example, when the main injection is performed for each cylinder in a predetermined order, the post-injection may be performed once every five main injections.
【0031】そして、本発明の特徴は、上流NOX浄化
触媒22及び下流NOX浄化触媒23によるNOX浄化
率が最も高くなる最適な還元剤量としての後噴射量を設
定する後噴射量設定手段を設けた点にあり、その後噴射
量設定手段を図3のブロック図で説明する。The feature of the present invention is that the post-injection amount setting for setting the post-injection amount as the optimum reducing agent amount that maximizes the NO X purification rate by the upstream NO X purification catalyst 22 and the downstream NO X purification catalyst 23. The injection amount setting means is described later with reference to the block diagram of FIG.
【0032】すなわち、後噴射量設定手段は、後噴射量
演算に必要なデータを記憶したデータ記憶手段Aと、後
噴射によって還元剤を所定時間Δtにわたって増量した
ときに上昇する上流NOX浄化触媒22の温度変化量Δ
Tを演算する第1温度予測手段Bと、上記第1温度予測
手段Bにより演算された温度変化量ΔTと、温度センサ
18により検出された現在の温度とに基づいて上記所定
時間Δt内における上流NOX浄化触媒22によるNO
X浄化率を演算する第1NOX浄化率演算手段Cと、後
噴射によって還元剤を所定時間Δtにわたって増量した
ときに上昇する下流NOX浄化触媒23の温度変化量Δ
Tを演算する第2温度予測手段Dと、上記第2温度予測
手段Dにより演算された温度変化量ΔTと、温度センサ
19により検出された現在の温度とに基づいて上記所定
時間Δt内における下流NOX浄化触媒23によるNO
X浄化率を演算する第2NOX浄化率演算手段Eと、各
HC/NOX比でのNOX浄化率に基づいて上記両NO
X浄化触媒によるNO X浄化率が最も高くなる最適なH
C/NOX比を選択し、設定する最適後噴射量設定手段
Fと、上記第1温度予測手段Bにより演算した上流NO
X浄化触媒22の温度変化量ΔTと、上流NOX浄化触
媒22入口のHC/NOX比とに基づいて、上記所定時
間Δt内において上流NOX浄化触媒22において浄化
されずに排出されるHC排出量を推定する第1推定手段
Gと、上記第1推定手段Gにより推定されたHC排出
量、つまり、下流NOX浄化触媒23入口のHC/NO
X比と、上記第2温度変化量予測手段Dにより演算した
下流NOX浄化触媒23の温度変化量ΔTとに基づい
て、上記所定時間Δt内において下流NOX浄化触媒2
3において浄化されずに排出されるHC排出量を推定す
る第2推定手段Hと、上記第2推定手段Hにより推定さ
れたHC排出量を最大限許容できる上限値と比較して、
推定されたHC排出量が上限値を超えないように後噴射
量を補正する補正量を設定する後噴射量補正手段Iと、
上記最適後噴射量設定手段Fにより設定されたHC/N
OX比、エンジンの運転状態に基づいて推定したNOX
発生量及び上記最適後噴射量補正手段Iにより設定され
た補正量とに基づいて最終的な後噴射量を設定する最終
後噴射量設定手段Jとを備えている。尚、上記データ記
憶手段Aは、上記ECU35のメモリに記憶されたデー
タであり、上記各手段B〜Jは、上記ECU35のメモ
リに記憶され、各手段毎に設定された処理周期に従って
実行されるコンピュータ・プログラムである。That is, the post-injection amount setting means is
Data storage means A storing data necessary for calculation, and
The amount of reducing agent was increased by injection over a predetermined time Δt
Sometimes upstream NO risesXAmount of temperature change Δ of the purification catalyst 22
First temperature predicting means B for calculating T, and the first temperature predicting means
The temperature change amount ΔT calculated by the means B and the temperature sensor
Based on the current temperature detected by 18, the above predetermined
Upstream NO within time ΔtXNO by purification catalyst 22
XThe first NO to calculate the purification rateXPurification rate calculation means C, and
The amount of reducing agent was increased by injection over a predetermined time Δt
Sometimes downstream NO risesXAmount of temperature change Δ of the purification catalyst 23
Second temperature prediction means D for calculating T, and the second temperature prediction
A temperature change amount ΔT calculated by the means D and a temperature sensor
The above-mentioned predetermined value based on the current temperature detected by 19
Downstream NO within time ΔtXNO by purification catalyst 23
XSecond NO to calculate the purification rateXPurification rate calculation means E and each
HC / NOXNO in ratioXBoth of the above NO based on the purification rate
XNO by purification catalyst XOptimum H for highest purification rate
C / NOXOptimal post-injection amount setting means for selecting and setting the ratio
F and the upstream NO calculated by the first temperature predicting means B
XThe temperature change amount ΔT of the purification catalyst 22 and the upstream NOXPurification touch
HC / NO at medium 22 inletXBased on the ratio and the above predetermined time
NO upstream in the interval ΔtXPurification at the purification catalyst 22
First estimating means for estimating the amount of HC discharged without being discharged
G and HC emissions estimated by the first estimating means G
Quantity, that is, downstream NOXHC / NO at the inlet of the purification catalyst 23
XAnd the second temperature change amount prediction means D.
Downstream NOXBased on the temperature change amount ΔT of the purification catalyst 23
The downstream NO within the predetermined time Δt.XPurification catalyst 2
Estimate the amount of HC emission that is discharged without purification in 3
The second estimating means H and the second estimating means H
Compare the amount of discharged HC with the maximum allowable maximum value,
Post-injection so that the estimated HC emissions do not exceed the upper limit
A post-injection amount correction means I for setting a correction amount for correcting the amount,
HC / N set by the optimum post injection amount setting means F
OXRatio, NO estimated based on the operating state of the engineX
It is set by the generation amount and the optimum post-injection amount correction means I.
The final post-injection amount is set based on
After-injection amount setting means J is provided. The above data description
Storage means A stores data stored in the memory of the ECU 35.
And each of the means B to J is a memory of the ECU 35.
Stored in the memory and set according to the processing cycle set for each method.
A computer program that is executed.
【0033】上記HC/NOX比とは、エンジンのNO
X発生量に対する還元剤供給量HCとの比であり、還元
剤供給量HCは、主噴射及び後噴射によってNOX浄化
触媒に供給される還元剤量である。上記還元剤供給量H
Cは、主噴射に基づく燃焼時に燃焼せずに排気通路に排
出されるHC量と、副噴射によって排気通路に供給され
HC量との総和である。所定時間Δtは、後噴射によっ
て還元剤量を供給したときにそれが上流NOX浄化触媒
22、下流NOX浄化触媒23の温度変化となって表れ
る影響を予測するためのものであるから、温度変化が表
れる時間、例えば、30秒〜60秒程度をΔtとして設
定すればよい。ただし、温度変化が表れるまでに要する
時間は排気ガス量の大小によって異なるから、エンジン
回転数が高くなる程Δtが短くなるように設定してもよ
い。The above HC / NO x ratio is the engine NO
It is the ratio of the reducing agent supply amount HC to the X generation amount, and the reducing agent supply amount HC is the reducing agent amount supplied to the NO X purification catalyst by the main injection and the post injection. The reducing agent supply amount H
C is the sum of the amount of HC that is discharged to the exhaust passage without burning during combustion based on the main injection and the amount of HC that is supplied to the exhaust passage by the secondary injection. The predetermined time Δt is for predicting the influence that appears when the reducing agent amount is supplied by the post-injection as a temperature change of the upstream NO x purification catalyst 22 and the downstream NO x purification catalyst 23. A time at which a change appears, for example, about 30 seconds to 60 seconds may be set as Δt. However, since the time required for the temperature change to appear differs depending on the magnitude of the exhaust gas amount, Δt may be set shorter as the engine speed increases.
【0034】上記データ記憶手段Aには、後噴射量演算
に必要な上流NOX浄化触媒22に関する昇温速度デー
タa1、下流NOX浄化触媒23に関する昇温速度デー
タa2、上流NOX浄化触媒22に関する浄化性能デー
タb1、下流NOX浄化触媒23に関する浄化性能デー
タb2、上流NOX浄化触媒22に関するHC排出量デ
ータc1、下流NOX浄化触媒23に関するHC排出量
データc2とが格納されている。[0034] The data stored in the unit A, the post-injection amount upstream NO required to compute X purification catalyst 22 about heating rate data a1, downstream NO X purification catalyst 23 about heating rate data a2, upstream NO X purification catalyst 22 Regarding the purification performance data b1 regarding the downstream NO X purification catalyst 23, the HC emission amount data c1 regarding the upstream NO X purification catalyst 22, and the HC emission amount data c2 regarding the downstream NO X purification catalyst 23.
【0035】昇温速度データa1は、図4に示すよう
に、HC/NOX比が変化するときに上流NOX浄化触
媒22の昇温速度VTがどのように変化するのか両者の
関係を示すものであり、予め実験的に設定されている。
この関係は、エンジン回転数Neによって異なるからエ
ンジン回転数との関係で設定されている。As shown in FIG. 4, the temperature increase rate data a1 shows how the temperature increase rate VT of the upstream NO X purification catalyst 22 changes when the HC / NO X ratio changes, and the relationship between the two. And is set experimentally in advance.
Since this relationship differs depending on the engine speed Ne, it is set in relation to the engine speed.
【0036】昇温速度データa2は、昇温速度データa
1と同様の意味を示すものであるが、対象となる触媒が
容量の大きい下流NOX浄化触媒23である点で異なる
ため、図5に示すように、HC/NOX比が変化すると
きに上流NOX浄化触媒22の昇温速度VTが昇温速度
データa1に対して小さく設定されている。The temperature increase rate data a2 is the temperature increase rate data a.
1 has the same meaning as that of 1, but since the target catalyst is the downstream NO X purification catalyst 23 having a large capacity, as shown in FIG. 5, when the HC / NO X ratio changes, The temperature increase rate VT of the upstream NO X purification catalyst 22 is set smaller than the temperature increase rate data a1.
【0037】浄化性能データb1は、図6に示すよう
に、上流NOX浄化触媒22の温度が変化するときにN
OX浄化率がどのように変化するかというNOX浄化率
の温度特性を示すものであり、予め実験的に設定されて
いる。このNOX浄化率の温度特性は、HC/NOX比
の大小によって異なるから、複数の異なるHC/NOX
比について設定されている。As shown in FIG. 6, the purification performance data b1 is N when the temperature of the upstream NO X purification catalyst 22 changes.
It shows the temperature characteristic of the NO X purification rate, which is how the O X purification rate changes, and is experimentally set in advance. Since the temperature characteristic of the NO X purification rate differs depending on the magnitude of the HC / NO X ratio, a plurality of different HC / NO X ratios are obtained.
It is set about the ratio.
【0038】浄化性能データb2は、浄化性能データb
1と同様の意味を示すものであるが、対象となる触媒
が、浄化性能データb1に対して、最大NOX浄化率と
なる触媒温度が高くされると共に、最大NOX浄化率が
低い下流NOX浄化触媒23である点で異なるため、図
7で示すように、最大NOX浄化率が浄化性能データb
1に対して低く設定されると共に、最大NOX浄化率が
得られる触媒温度が高くされている。The purification performance data b2 is the purification performance data b
1 but shows the same meanings as the catalyst of interest, purification on the performance data b1, the maximum NO X purification rate with the catalyst temperature is high as the maximum NO X purification rate is low downstream NO X Since it is the purification catalyst 23, as shown in FIG. 7, the maximum NO X purification rate is the purification performance data b.
The value is set to be lower than 1, and the catalyst temperature at which the maximum NO X purification rate is obtained is increased.
【0039】HC排出量データc1は、図8に示すよう
に、上流NOX浄化触媒22の温度が変化するときに未
浄化HC/NOX比がどのように変化するかという未浄
化HC/NOX比の温度特性を示すものであり、予め実
験的に設定されている。この未浄化HC/NOX比の温
度特性は、上流NOX浄化触媒22入口のHC/NOX
比の大小によって異なることから、複数の異なるHC/
NOX比について設定されている。尚、上流NOX浄化
触媒22入口のHC/NOX比は、例えば、エンジン回
転数と燃料噴射量とから求めることができる。As shown in FIG. 8, the HC emission amount data c1 indicates that the unpurified HC / NO X ratio indicating how the unpurified HC / NO X ratio changes when the temperature of the upstream NO X purification catalyst 22 changes. It shows the temperature characteristic of the X ratio, and is experimentally set in advance. The temperature characteristic of this unpurified HC / NO X ratio is that the HC / NO X at the inlet of the upstream NO X purification catalyst 22
Since the ratio varies depending on the size of the
It is set for the NO x ratio. The HC / NO X ratio at the inlet of the upstream NO X purification catalyst 22 can be obtained from, for example, the engine speed and the fuel injection amount.
【0040】HC排出量データc2は、HC排出量デー
タc1と同様の意味を示すものであるが、対象となる触
媒が容量の大きい下流NOX浄化触媒23である点で異
なるため、図9で示すように、未浄化HC/NOX比は
HC排出量データc1に対して全体的に少なく設定され
ている。The HC emission amount data c2 has the same meaning as the HC emission amount data c1, but is different in that the target catalyst is the downstream NO X purification catalyst 23 having a large capacity, so that it is shown in FIG. As shown, the unpurified HC / NO x ratio is generally set to be smaller than the HC emission amount data c1.
【0041】第1温度予測手段Bは、そのときのエンジ
ン回転数Neと複数の異なるHC/NOX比とが与えら
れ、図4に示す昇温速度データa1から各HC/NOX
比について、昇温速度VTを読込み、該昇温速度VTと
所定時間Δtとによって、温度変化量ΔT(=VT×Δ
t)を求める。The first temperature predicting means B is given the engine speed Ne and a plurality of different HC / NO X ratios at that time, and each HC / NO X is calculated from the temperature increase rate data a1 shown in FIG.
For the ratio, the temperature increase rate VT is read, and the temperature change amount ΔT (= VT × Δ) is calculated based on the temperature increase rate VT and the predetermined time Δt.
Find t).
【0042】第1NOX浄化率演算手段Cは、各HC/
NOX比についての温度変化量ΔT及び現在の触媒温度
Tcが与えられ、各HC/NOX比について上流NOX
浄化触媒22が上記温度変化量ΔTをするときのNOX
浄化率の変化を図6に示す浄化性能データb1から読み
込み、所定時間ΔtのNOX浄化効率、すなわち、ここ
では平均NOX浄化率を演算する。The first NO X purification rate calculation means C is for each HC /
Given the amount of temperature change ΔT for the NO X ratio and the current catalyst temperature Tc, the upstream NO X for each HC / NO X ratio is given.
NO X when the purification catalyst 22 makes the temperature change amount ΔT
The change in the purification rate is read from the purification performance data b1 shown in FIG. 6, and the NO X purification efficiency for a predetermined time Δt, that is, the average NO X purification rate is calculated here.
【0043】例えば、HC/NOX=5とHC/NOX
=3とを例にとって具体的に説明すると、前者の方が後
者よりも還元剤度合が大きいことから、図4の昇温速度
データa1から求められる昇温速度VTも高いものにな
り、従って、温度変化量ΔTも大きくなる。図6に示す
ように現在の上流NOX浄化触媒22温度Tcが当該触
媒22の最大NOX浄化率を示すピーク温度Toよりも
高いTc1であるとすると、HC/NOX=5の場合
は、温度変化量ΔTが大きいから、所定時間Δt秒を経
過した時点での上流NOX浄化触媒22温度はTc5に
なるが、HC/NO X=3では、所定時間Δt秒を経過
した時点の上流NOX浄化触媒22温度はTc5よりも
低いTc3となる。HC/NOX=2となれば、温度変
化量ΔTが更に小さくなるから、所定時間Δt秒経過後
の上流NOX浄化触媒22温度はTc3よりも更に低い
Tc2になる。For example, HC / NOX= 5 and HC / NOX
= 3, the former is the latter
Since the degree of reducing agent is larger than that of
The heating rate VT obtained from the data a1 is also high.
Therefore, the temperature change amount ΔT also increases. Shown in FIG.
Current upstream NOXPurification catalyst 22 temperature Tc is the touch
Maximum NO of medium 22XThan the peak temperature To that indicates the purification rate
If Tc1 is high, HC / NOX= 5
Since the temperature change amount ΔT is large, a predetermined time Δt
Upstream NO at the time of passingXPurification catalyst 22 temperature is Tc5
But HC / NO X= 3, the predetermined time Δt seconds has elapsed
Upstream NO at the time ofXThe temperature of the purification catalyst 22 is lower than that of Tc5.
It has a low Tc3. HC / NOX= 2, temperature change
After the lapse of a predetermined time Δt seconds, the amount ΔT becomes smaller.
Upstream NOXPurification catalyst 22 temperature is lower than Tc3
It becomes Tc2.
【0044】このような上流NOX浄化触媒22の上昇
変化を生ずるときのNOX浄化率の時間的変化をみる
と、図10に示すように、HC/NOX=5のときは還
元剤を供給したと当初はNOX浄化率が最も高くなる
が、温度変化量ΔTが大きく上流NOX浄化触媒22温
度が急激に上昇するためそれに伴ってNOX浄化率が早
いうちに大きく低下する。HC/NOX=3のときは還
元剤の供給に伴うNOX浄化率の上昇度合はHC/NO
X=5に対して小さくなるが、温度変化量ΔTはさほど
大きくないため、NOX浄化率の低下度合は小さい。H
C/NOX=2のときは還元剤量が小さいが、温度変化
量ΔTも小さいことから時間が経過してもNO X浄化率
はあまり低下しない。Such upstream NOXRise of purification catalyst 22
NO when changes occurXCheck the change in purification rate over time
Then, as shown in FIG. 10, HC / NOXWhen = 5, return
Initially NO when the original drug was suppliedXHighest purification rate
However, the temperature change amount ΔT is large and the upstream NOXPurification catalyst 22 temperature
As the temperature rises sharply, NOXFast purification rate
It will drop significantly over time. HC / NOXWhen = 3, return
NO due to the supply of the base drugXThe degree of purification rate increase is HC / NO
XHowever, the amount of temperature change ΔT is much smaller
NO because it is not bigXThe degree of reduction of the purification rate is small. H
C / NOX= 2, the amount of reducing agent is small, but temperature change
Since the amount ΔT is also small, NO even if time elapses. XPurification rate
Does not drop much.
【0045】結局、HC/NOX=5、3、2の各々に
ついて、所定時間Δtの平均NOX浄化率は、図10
中、所定時間Δt内におけるNOX浄化率面積が最大と
なるHC/NOX=3のとき最も高いことになる。After all, for each of HC / NO x = 5, 3, 2, the average NO x purification rate for the predetermined time Δt is shown in FIG.
Among them, the maximum NO X purification rate area within a predetermined time Δt is HC / NO X = 3, which is the highest.
【0046】第2温度予測手段Dは、第1温度予測手段
Bと同様の予測を行うが、その予測には図5に示す昇温
速度データa2が使用される。The second temperature predicting means D makes the same prediction as the first temperature predicting means B, but the temperature increase rate data a2 shown in FIG. 5 is used for the prediction.
【0047】第2NOX浄化率演算手段Eは、第1NO
X浄化率演算手段Cと同様の演算を行うが、その演算に
は図7に示す浄化性能データb2が使用される。The second NO X purification rate calculation means E is operated by the first NO
The same calculation as the X purification rate calculation means C is performed, but the purification performance data b2 shown in FIG. 7 is used for the calculation.
【0048】このような下流NOX浄化触媒23の上昇
変化を生ずるときのNOX浄化率の時間的変化をみる
と、図11に示すように、HC/NOX=5、3、2の
いずれの場合も、時間の経過につれてNOX浄化率が徐
々に上昇する特性を示し、上流NOX浄化触媒22のN
OX浄化率(HC/NOX=5選択時)のように還元剤
供給後に表れるNOX浄化率の大きな低下は見られな
い。これは、下流NOX浄化触媒23の温度が、放熱に
よって上流NOX浄化触媒22に対して低いことと、下
流NOX浄化触媒23の容量が上流NOX浄化触媒22
に対して大きく設定されていることから所定時間Δt内
の温度変化量ΔTが小さいことから、下流NO X浄化触
媒23の温度上昇が小さいためである。Such downstream NOXRise of purification catalyst 23
NO when changes occurXCheck the change in purification rate over time
As shown in FIG. 11, HC / NOX= 5, 3, 2
In either case, NO over timeXPurification rate is slow
Shows characteristics that gradually increase, and upstream NOXN of the purification catalyst 22
OXPurification rate (HC / NOX= When 5 is selected)
NO appearing after supplyXNo significant decrease in purification rate
Yes. This is downstream NOXThe temperature of the purification catalyst 23 is used for heat dissipation
Therefore upstream NOXLower than the purification catalyst 22 and
Flow NOXThe capacity of the purification catalyst 23 is upstream NOXPurification catalyst 22
Within a predetermined time Δt
Since the temperature change amount ΔT of the XPurification touch
This is because the temperature rise of the medium 23 is small.
【0049】最適後噴射量設定手段Fでは、上記第1N
OX浄化率演算手段Cにより演算された上流NOX浄化
触媒22の平均NOX浄化率と、第21NOX浄化率演
算手段Eにより演算された下流NOX浄化触媒23の平
均NOX浄化率とを加算した値が最大となるHC/NO
X比を選択し、設定する。つまり、各HC/NOX比に
毎に、図10に示される平均NOX浄化率と、図11中
に示される平均NOX浄化率とを加算し、その加算され
た平均NOX浄化率の内、最もNOX浄化率が大きくな
るHC/NOX比を設定する。In the optimum post-injection amount setting means F, the first N
The average NO X purification rate of O X purification rate calculating means upstream NO computed by C X purification catalyst 22, and the average NO X purification rate of the downstream NO X purification catalyst 23 calculated by the first 21NO X purification rate calculating means E HC / NO with the maximum value
Select and set the X ratio. That is, every each HC / NO X ratio, an average NO X purification rate shown in FIG. 10, by adding the average NO X purification rate shown in FIG. 11, the summed average NO X purification rate Of these, the HC / NO x ratio that maximizes the NO x purification rate is set.
【0050】最適後噴射量設定手段Fは、上述のよう
に、最もNOX浄化率が大きくなるHC/NOX比を設
定する。ただし、上流NOX浄化触媒22温度や、下流
NOX浄化触媒23温度が、NOX浄化率が最大となる
特定温度よりも低いときは、HC排出量が許容できる上
限値以上になる場合がある。従って、HC排出量を上限
値以下に抑える必要があるため、後述の第1推定手段
G、第2推定手段H及び最適後噴射量補正手段Iによっ
て、最適後噴射量設定手段Fによって設定されたHC/
NOX比を補正する。As described above, the optimum post injection amount setting means F sets the HC / NO X ratio that maximizes the NO X purification rate. However, when the temperature of the upstream NO X purification catalyst 22 or the temperature of the downstream NO X purification catalyst 23 is lower than the specific temperature at which the NO X purification rate becomes maximum, the HC emission amount may become the allowable upper limit value or more. . Therefore, since it is necessary to suppress the HC emission amount to the upper limit value or less, it is set by the optimum post-injection amount setting unit F by the first estimating unit G, the second estimating unit H, and the optimum post-injection amount correcting unit I described later. HC /
Correct the NO X ratio.
【0051】まず、第1推定手段Gでは、図8に示され
るように、上記第1温度予測手段Bにより演算した上流
NOX浄化触媒22の温度変化量ΔTと、温度センサ1
8とにより検出された現在の温度とから求まる所定時間
Δt経過後の上流NOX浄化触媒22温度に対するHC
排出量データc1から未浄化HC/NOX比を推定す
る。この未浄化HC/NOX比温度特性は、上流NOX
浄化触媒22入口のHC/NOX比の大小によって異な
るから、各HC/NOX比に応じた未浄化HC/NOX
比がデータとして設定されている。尚、上流NOX浄化
触媒22入口のHC/NOX比は、エンジン回転数と燃
料噴射量とから推定することができる。First, in the first estimating means G, as shown in FIG. 8, the temperature change amount ΔT of the upstream NO X purification catalyst 22 calculated by the first temperature predicting means B and the temperature sensor 1 are calculated.
HC with respect to the temperature of the upstream NO x purification catalyst 22 after a lapse of a predetermined time Δt obtained from the current temperature detected by
The unpurified HC / NO x ratio is estimated from the emission data c1. The unpurified HC / NO X ratio temperature characteristics, upstream NO X
Since different depending on the magnitude of the purifying catalyst 22 inlet of HC / NO X ratio, unpurified HC / NO X in accordance with the HC / NO X ratio
The ratio is set as data. The HC / NO X ratio at the inlet of the upstream NO X purification catalyst 22 can be estimated from the engine speed and the fuel injection amount.
【0052】次に、第2推定手段Hでは、図9に示され
るように、上記第2温度予測手段Dにより演算した下流
NOX浄化触媒23の温度変化量ΔTと、温度センサ1
9により検出された現在の温度とから求まる所定時間Δ
t経過後の下流NOX浄化触媒23温度に対するHC排
出量データc1から排出HC量としての未浄化HC/N
OX比を推定する。この未浄化HC/NOX比温度特性
は、下流NOX浄化触媒23入口のHC/NOX比の大
小によって異なるから、各HC/NOX比に応じた未浄
化HC/NOX比がデータとして設定されている。Next, in the second estimating means H, as shown in FIG. 9, the temperature change amount ΔT of the downstream NO X purification catalyst 23 calculated by the second temperature predicting means D and the temperature sensor 1 are calculated.
Predetermined time Δ found from current temperature detected by 9
From the HC emission amount data c1 with respect to the temperature of the downstream NO X purification catalyst 23 after the elapse of t, the unpurified HC / N as the exhausted HC amount
Estimate the Ox ratio. Since this unpurified HC / NO X ratio temperature characteristic varies depending on the magnitude of the HC / NO X ratio at the inlet of the downstream NO X purification catalyst 23, the unpurified HC / NO X ratio corresponding to each HC / NO X ratio is used as data. It is set.
【0053】そして、上記第2推定手段Hにより推定さ
れたHC量が最終的に排出されるHC量となるから、こ
のHC量を最大限許容できる上限値と比較して、推定さ
れたHC量が上限値を超えないように後噴射量を補正す
る補正量を最適後噴射量補正手段Iにおいて設定する。Since the HC amount estimated by the second estimating means H becomes the finally discharged HC amount, the estimated HC amount is compared with the maximum allowable upper limit value. Is set in the optimum post-injection amount correction means I so that the post-injection amount is corrected so that does not exceed the upper limit value.
【0054】最終後噴射量設定手段Jでは、最適後噴射
量設定手段Fによって設定されたHC/NOX比と、最
適後噴射量補正手段Iによって設定された補正量、及び
エンジンの運転状態に基づいて推定されたNOX量とか
ら最終的な後噴射量を演算する。In the final post-injection amount setting means J, the HC / NO X ratio set by the optimum post-injection amount setting means F, the correction amount set by the optimum post-injection amount correction means I, and the operating condition of the engine are set. The final post-injection amount is calculated from the NO X amount estimated based on this.
【0055】以下、具体的な燃料噴射処理手順を図12
〜14に示すフローチャートに基づいて説明する。The specific fuel injection processing procedure will be described below with reference to FIG.
This will be described based on the flowcharts shown in FIGS.
【0056】ステップS1では、クランク角センサ、エ
アフローセンサ、アクセル開度、温度センサ等各種セン
サ出力を読込む。ステップS2では、アクセル開度とエ
ンジン回転数とに基づくマップを参照して目標トルクを
設定し、その目標トルク、エンジン回転数及び吸入空気
量とに基づいて主燃料噴射量を算出する。ステップS3
では、エンジン回転数と目標トルクとのマップに基づき
主燃料噴射時期を設定する。尚、主燃料噴射時期は、基
本的に圧縮行程上死点付近に設定されるが、エンジン水
温やエンジン回転数が異なれば燃料の着火遅れ時間が異
なることから、エンジン水温が低い程、エンジン回転数
が高い程燃料噴射時期早められる。In step S1, various sensor outputs such as a crank angle sensor, an air flow sensor, an accelerator opening, and a temperature sensor are read. In step S2, the target torque is set with reference to the map based on the accelerator opening and the engine speed, and the main fuel injection amount is calculated based on the target torque, the engine speed and the intake air amount. Step S3
Then, the main fuel injection timing is set based on the map of the engine speed and the target torque. The main fuel injection timing is basically set near the top dead center of the compression stroke, but if the engine water temperature or engine speed is different, the fuel ignition delay time is different. The higher the number, the earlier the fuel injection timing.
【0057】続く、ステップS4では、各HC/NOX
比について、その時のエンジン回転数に基づいて昇温速
度データa1から昇温速度VTを読込み、この昇温速度
VTに基づいて各HC/NOX比で還元剤増量を継続し
たときの所定時間Δt秒間に上昇する触媒温度変化量Δ
Tを予測する。そして、現在の触媒温度Tcと温度変化
量ΔTとに基づいて浄化性能データb1から各HC/N
OX比での当該Δt秒間の上流NOX浄化触媒22平均
NOX浄化率を予測する。Then, in step S4, each HC / NO X
For the ratio, the temperature increase rate VT is read from the temperature increase rate data a1 based on the engine speed at that time, and the reducing agent amount is increased at each HC / NO X ratio based on the temperature increase rate VT for a predetermined time Δt. Amount of change in catalyst temperature that rises per second Δ
Predict T. Then, based on the current catalyst temperature Tc and the amount of temperature change ΔT, the purification performance data b1 is used to determine each HC / N.
The average NO X purification rate of the upstream NO X purification catalyst 22 for the Δt seconds at the O X ratio is predicted.
【0058】続く、ステップS5では、各HC/NOX
比について、各HC/NOX比で還元剤増量を継続した
ときの所定時間Δt秒間に上昇する触媒温度変化量ΔT
と、現在上流NOX比浄化触媒22の温度と基づいて、
所定時間Δt秒後の上流NOX浄化触媒の温度を予測
し、その予測された温度に基づいてHC排出量データc
1から排出HC量としての未浄化HC/NOX比を推定
する。In the next step S5, each HC / NO X
As for the ratio, the catalyst temperature change amount ΔT which rises in a predetermined time Δt seconds when the reducing agent amount is continued at each HC / NO x ratio
And the current temperature of the upstream NO X ratio purification catalyst 22,
The temperature of the upstream NO X purification catalyst after a predetermined time Δt seconds is predicted, and the HC emission amount data c is calculated based on the predicted temperature.
The unpurified HC / NO x ratio as the amount of discharged HC is estimated from 1.
【0059】続く、ステップS6では、下流NOX浄化
触媒23について、ステップS4と同様に平均NOX浄
化率を予測するが、昇温速度VTを求めるために使用す
るデータが昇温速度データa2である点で異なる。In step S6, the average NO X purification rate of the downstream NO X purification catalyst 23 is predicted in the same manner as in step S4, but the data used to obtain the temperature increase rate VT is the temperature increase rate data a2. There are some differences.
【0060】続く、ステップS7では、ステップS5と
同様、所定時間Δt秒後の下流NOX浄化触媒23の温
度を予測し、その予測された温度と、ステップS5で求
められた未浄化HC/NOX比とに基づいてHC排出デ
ータc2から排出HC量としての未浄化HC/NOXを
推定する。At step S7, similarly to step S5, the temperature of the downstream NO X purification catalyst 23 after a predetermined time Δt seconds is predicted, and the predicted temperature and the unpurified HC / NO obtained at step S5 are calculated. Based on the X ratio, the unpurified HC / NO X as the exhausted HC amount is estimated from the HC emission data c2.
【0061】続く、ステップS8では、ステップS4で
求めた上流NOX浄化触媒平均NOX浄化率と、ステッ
プS6で求めた下流NOX浄化触媒平均NOX浄化率と
を加算し、その加算された値が最大となるHC/NOX
比を算出する。以下、ステップS8について、図13の
フローチャートに基づいて具体的に説明する。考え方
は、NOx浄化触媒温度をNOX浄化率が最大となる温
度付近に維持するため、NOX浄化率を予測しながらH
C/NOX比を随時変更しようとするものである。[0061] Subsequently, in step S8, adds the upstream NO X purification catalyst average NO X purification rate obtained in step S4, a downstream NO X purification catalyst average NO X purification rate obtained in step S6, which is the addition HC / NO X with maximum value
Calculate the ratio. Hereinafter, step S8 will be specifically described based on the flowchart of FIG. Idea is to maintain the NOx purification catalyst temperature near the temperature at which NO X purification rate is maximized, while predicting the NO X purification rate H
It is intended to change the C / NO X ratio at any time.
【0062】図13のステップS110では、前回のH
C/NOX比におけるΔt秒間の上流NOX浄化触媒平
均NOX浄化率と下流NOX浄化触媒平均NOX浄化率
とを加算した値NOXconv1を算出する。In step S110 of FIG. 13, the previous H
A value NO X conv1 is calculated by adding the upstream NO X purification catalyst average NO X purification rate and the downstream NO X purification catalyst average NO X purification rate for Δt seconds in the C / NO X ratio.
【0063】続く、ステップS120では、前回のHC
/NOX比に対し、予め設定した所定量Kを加算し、新
たなHC/NOX比HC/NOX-Pを設定し、続く、
ステップS130では、ステップ120で設定したHC
/NOX比HC/NOX-PにおけるΔt秒間後の上流
NOX浄化触媒平均NOX浄化率と下流NOX浄化触媒
平均NOX浄化率とを加算した値NOXconv2を算出す
る。In step S120, the previous HC
/ NO X ratio to, by adding a predetermined amount K which is set in advance, and sets a new HC / NO X ratio HC / NO X -P, followed
In step S130, the HC set in step 120 is set.
A value NO X conv2 is calculated by adding the upstream NO X purification catalyst average NO X purification rate and the downstream NO X purification catalyst average NO X purification rate after Δt seconds in the / NO X ratio HC / NO X -P.
【0064】続く、ステップS130では、前回のHC
/NOX比に対し、予め設定した所定量Kを減算し、新
たなHC/NOX比HC/NOX-Mを設定し、続く、
S140では、ステップS120で設定したHC/NO
X比HC/NOX-MにおけるΔt秒間後の上流NOX
浄化触媒平均NOX浄化率と下流NOX浄化触媒平均N
OX浄化率とを加算した値NOXconv3を算出する。In step S130, the previous HC
/ NO x ratio, a preset predetermined amount K is subtracted, a new HC / NO x ratio HC / NO x -M is set, and then,
In S140, the HC / NO set in step S120 is set.
Upstream NO x after Δt seconds at X ratio HC / NO x -M
Purification catalyst average NO X purification rate and downstream NO X purification catalyst average N
The value NO X conv3 is calculated by adding the O X purification rate.
【0065】以上、求めた平均NOX浄化率NOXconv
1、NOXconv2、NOXconv3の内、いずれの平均N
OX浄化率が最も高いかを判断し、HC/NOX比を補
正する。具体的には、ステップS160で、平均NOX
浄化率NOXconv2がNOXconv1よりも大きいか否か
を判断し、YESと判断された場合は、ステップS17
0で、平均NOX浄化率NOXconv2がNOXconv3よ
りも大きいか否か判断する。ステップS170でYES
と判断された場合は、ステップS120で設定したHC
/NOX比HC/NOX-Pでの平均NOX浄化率が最
も高いと判断できることから、ステップS180でHC
/NOX比を前回のHC/NOX比に対して、HC/N
OX-Pでの平均NOX浄化率NOXconv2と前回のH
C/NOXでの平均NOX浄化率NOXconv1との比に
定数K2を乗算した値で補正する。これによって、HC
/NOXを平均NOX浄化率が高くなる増加方向へ補正
できる。The obtained average NO X purification rate NO X conv
Any of N, NO X conv2, NO X conv3
It is determined whether the O X purification rate is the highest and the HC / NO X ratio is corrected. Specifically, in step S160, the average NO X
It is determined whether or not the purification rate NO X conv2 is larger than NO X conv1, and if YES, step S17.
At 0, it is determined whether the average NO X purification rate NO X conv2 is larger than NO X conv3. YES in step S170
If it is determined that the HC set in step S120
Since it can be determined that the average NO X purification rate at the / NO X ratio HC / NO X -P is the highest, the HC at Step S180
/ NO X ratio compared to the previous HC / NO X ratio by HC / N
Average NO X purification rate NO X conv2 at O X -P and previous H
Correction is performed with a value obtained by multiplying the ratio of the average NO X purification rate NO X conv1 in C / NO X by a constant K2. By this, HC
/ NO X can be corrected in the increasing direction in which the average NO X purification rate becomes higher.
【0066】また、ステップS170でNOと判断され
た場合は、ステップS140で設定したHC/NOX比
HC/NOX-Mでの平均NOX浄化率が最も高いと判
断できることから、ステップS190でHC/NOX比
を前回のHC/NOX比に対して、HC/NOX-Mで
の平均NOX浄化率NOXconv3と前回のHC/NOX
での平均NOX浄化率NOXconv1との比に定数K2を
乗算した値で補正する。また、ステップS160でNO
と判断された場合は、ステップS200で、平均NOX
浄化率NOxconv1がNOxconv3よりも小さいか否か
を判断し、YESと判断された場合も、ステップS14
0で設定したHC/NOX比HC/NOX-Mでの平均
NOx浄化率が最も高いと判断できることから、上述の
とおりステップS190でHC/NOX比を補正する。
これによって、HC/NOXを平均NOX浄化率が高く
なる減量方向へ補正できる。尚、ステップS200でN
Oと判断された場合は、HC/NOX比を補正しない前
回のHC/NOX比が最も平均NOX浄化率が最も高い
と判断できることから、ステップS210でHC/NO
X比を前回のHC/NOX比に維持する。If NO is determined in step S170, it can be determined that the average NO X purification rate at the HC / NO X ratio HC / NO X -M set in step S140 is the highest, and thus in step S190. HC / NO and X ratio to the previous HC / NO X ratio, HC / NO average in X -M NO X purification rate NO X Conv3 the previous HC / NO X
The value is corrected by a value obtained by multiplying the ratio with the average NO X purification rate NO X conv1 in step 1 by a constant K2. Further, in step S160, NO
If it is determined that the average NO X
It is determined whether or not the purification rate NOxconv1 is smaller than NOxconv3, and if YES is determined, the step S14 is also performed.
Since it can be determined that the average NOx purification rate at the HC / NO X ratio HC / NO X -M set at 0 is the highest, the HC / NO X ratio is corrected in step S190 as described above.
As a result, HC / NO X can be corrected in the decreasing direction in which the average NO X purification rate increases. In step S200, N
If it is determined that from O, the previous HC / NO X ratio does not correct the HC / NO X ratio can be determined that the most average NO X purification rate is the highest in step S210 HC / NO
Maintain the X ratio at the previous HC / NO X ratio.
【0067】ステップS220では、ステップS18
0、S190、S210のいずれかで設定されたHC/
NOX比を最大の平均NOX浄化率が得られる値として
設定する。In step S220, step S18
0 / S190 / HC set by HC /
The NO X ratio is set as a value at which the maximum average NO X purification rate is obtained.
【0068】図12に戻って、ステップS9では、ステ
ップS7で求めた排出HC量としての未浄化HC/NO
Xが、排出HC量として許容できる上限値以下か否か判
断する。ステップS9でNOと判断された場合は、ステ
ップS10で、排出HC量を抑制するための補正値をス
テップS7で求めた未浄化HC/NOXに対する上限値
の比によって設定し、ステップS9でYESと判断され
た場合は、排出HC量を抑制するための補正を行う必要
がないため、ステップS11に進む。Returning to FIG. 12, in step S9, the unpurified HC / NO as the exhausted HC amount obtained in step S7.
It is determined whether or not X is less than or equal to the upper limit value that is allowable as the amount of discharged HC. If NO is determined in step S9, the correction value for suppressing the exhausted HC amount is set in step S10 by the ratio of the upper limit value to the unpurified HC / NO X obtained in step S7, and YES in step S9. If it is determined that there is no need to make a correction for suppressing the amount of discharged HC, the process proceeds to step S11.
【0069】ステップS11では、エンジンから排出さ
れるNOX量を、エンジン回転数と燃料噴射量とから求
める。続く、ステップS12では、後噴射量を設定す
る。以下、ステップS11について、図14のフローチ
ャートに基づいて具体的に説明する。In step S11, the NO X amount discharged from the engine is obtained from the engine speed and the fuel injection amount. In the subsequent step S12, the post injection amount is set. Hereinafter, step S11 will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.
【0070】図14のステップS510では、図12の
ステップS8で求めた平均NOX浄化率が最大となる目
標HC/NOX比を読込み、ステップS520では、図
12のステップS11で求めたNOX排出量を読込む。
ステップS530では、目標HC/NOX比とNOX排
出量とから要求HC量を求める。ステップS540で
は、後噴射を行わない時、エンジンから排出されるHC
量をエンジン回転数、燃料噴射量とから求める。ステッ
プS550では、後噴射量を求める。つまり、要求HC
量に対し、もともとエンジンから排出されるHC量では
不足する量を後噴射量として噴射すればよいことになる
ので、要求HC量からエンジン排出HC量を差し引いた
値を添加HC量(後噴射量)として設定する。ステップ
S560では、吸入空気量から1サイクル当たりの排気
ガス量を求める。そして、ステップS570において、
最終的な後噴射量を決定する。つまり、ステップS55
0で求めたHC添加量に、ステップS560で求めた排
気ガス量と、図12のステップS10で求めた補正値
(未浄化HC/NOXに対する上限値の比)とを乗算し
て求める。ステップS580では、ステップS570で
求めた最終的な後噴射量が燃料噴射弁5の直線性が得ら
れる最小噴射量よりも大きいか否か判断する。ステップ
S580でYESと判断された場合は、ステップS57
0で求めた最終的な後噴射量をそのまま使用する。ステ
ップS580でNOと判断された場合は、ステップS5
90においてステップS570で求めた最終的な後噴射
量を所定倍、例えば5倍にし、ステップS600におい
て間引き噴射フラグを設定する。つまり、後噴射量が最
小噴射量よりも小さくなると、燃料噴射弁5から噴射さ
れる量が要求よりずれるため、最小噴射量よりも大きい
量に変更した上で、噴射する回数を間引き、トータルの
後噴射量を要求量に一致させている。In step S510 of FIG. 14, the target HC / NO x ratio that maximizes the average NO x purification rate obtained in step S8 of FIG. 12 is read, and in step S520, the NO x obtained in step S11 of FIG. 12 is read. Read emissions.
In step S530, the required HC amount is obtained from the target HC / NO X ratio and the NO X emission amount. In step S540, the HC discharged from the engine when the post injection is not performed.
The amount is obtained from the engine speed and the fuel injection amount. In step S550, the post injection amount is obtained. That is, the required HC
Since it is sufficient to inject the amount of HC that is originally insufficient from the engine as the post-injection amount, the value obtained by subtracting the engine exhausted HC amount from the required HC amount is the added HC amount (post-injection amount). ). In step S560, the exhaust gas amount per cycle is obtained from the intake air amount. Then, in step S570,
Determine the final post injection amount. That is, step S55
The amount of HC added obtained in 0 is multiplied by the amount of exhaust gas obtained in step S560 and the correction value (the ratio of the upper limit value to unpurified HC / NO X ) obtained in step S10 of FIG. In step S580, it is determined whether the final post-injection amount obtained in step S570 is larger than the minimum injection amount with which the linearity of the fuel injection valve 5 is obtained. If YES is determined in step S580, step S57.
The final post-injection amount obtained from 0 is used as it is. If NO is determined in step S580, step S5
At 90, the final post-injection amount obtained at step S570 is multiplied by a predetermined value, for example, 5 times, and at step S600, the thinned-out injection flag is set. That is, when the post-injection amount becomes smaller than the minimum injection amount, the amount injected from the fuel injection valve 5 deviates from the required amount. Therefore, after changing the amount to a larger amount than the minimum injection amount, the number of injections is thinned, and the total injection amount is reduced. The post-injection amount matches the required amount.
【0071】図12に戻って、ステップS13では、ス
テップS12で求めた後噴射量に基づいて後燃料噴射時
期を設定する。後噴射時期は、例えば、ATDC30〜
90°クランク角の範囲でエンジン負荷が高い程進角す
るように設定する。Returning to FIG. 12, in step S13, the post fuel injection timing is set based on the post injection amount obtained in step S12. The post-injection timing is, for example, ATDC30-
It is set so that the higher the engine load, the more the 90 ° crank angle range.
【0072】ステップS14では、ステップS3で求め
た主燃料噴射時期になったか否か判断し、YESと判断
されるとステップS15で主燃料噴射を実行する。ステ
ップS16では、ステップS12で設定した後噴射量が
0以上か否か判断し、NOと判断された場合は、後噴射
を実行する必要がないので、処理を終了する。In step S14, it is determined whether or not the main fuel injection timing obtained in step S3 has come. If YES is determined, the main fuel injection is executed in step S15. In step S16, it is determined whether or not the post-injection amount set in step S12 is 0 or more, and if NO is determined, it is not necessary to execute the post-injection, so the process ends.
【0073】ステップS16でNOと判断された場合
は、ステップS17においてステップS13で設定した
後燃料噴射時期になったか否か判断する。ステップS1
7でYESと判断された場合、ステップS18で間引き
噴射フラグがセットされているか否か判断し、NOと判
断された場合は、間引き噴射する必要はないので、ステ
ップS19で直ちに後噴射を実行する。ステップS18
でYESと判断された場合は、ステップS20でカウン
タnが5までカウントされたか判断、つまり、噴射回数
が5回目か否か判断し、YESと判断された場合は、ス
テップS21でカウンタを0にリセットした上で、ステ
ップS19で後噴射を実行する。ステップS18でNO
と判断された場合は、ステップS22でカウンタnを1
カウントアップし、後噴射は実行することなく、処理を
終了する。If NO in step S16, it is determined in step S17 whether or not the post-fuel injection timing set in step S13 has come. Step S1
If YES is determined in step 7, it is determined in step S18 whether or not the thinning-out injection flag is set. If NO is determined, it is not necessary to perform thinning-out injection, and thus the post-injection is immediately performed in step S19. . Step S18
If YES is determined in step S20, it is determined in step S20 whether the counter n has been counted up to 5, that is, whether the number of injections is the fifth time. If YES is determined, the counter is reset to 0 in step S21. After resetting, post-injection is executed in step S19. NO in step S18
If it is determined that the counter n is set to 1 in step S22.
The processing is ended without counting up and performing the post injection.
【0074】以上のように、後噴射量によって上流NO
X浄化触媒22、下流NOX浄化触媒23に供給する還
元剤量を、上流NOX浄化触媒22及び下流NOX浄化
触媒23とによって得られる総合的なNOX浄化率が最
も高くなる量に設定でき、複数のNOX浄化触媒を備え
た場合でも、適切な還元剤量を設定することができる。As described above, the upstream NO depends on the post injection amount.
X purification catalyst 22, sets the amount of reducing agent supplied to the downstream NO X purification catalyst 23, the amount of overall NO X purification rate is maximized obtained by the upstream NO X purification catalyst 22 and the downstream NO X purification catalyst 23 Therefore, even when a plurality of NO X purification catalysts are provided, an appropriate amount of reducing agent can be set.
【0075】尚、本実施形態では、HC排出量を上流N
OX浄化触媒22、下流NOX浄化触媒23の各温度の
みに基づいて求める例を示したが、排気ガス量に基づい
て補正するようにしてもよい。例えば、図15に示すよ
うに、排気ガス量か増加する程HC浄化率が低下し、エ
ンジンから排出されるHC量が増加することから、上流
NOX浄化触媒22から排出されるHC量、下流NOX
浄化触媒23から排出されるHC量共に増加方向へ補正
してもよい。また、本実施形態では、還元剤の供給方法
として、エンジンの燃焼室4に燃料を噴射する燃料噴射
弁5を使用して主噴射後の膨張行程若しくは排気行程に
燃料を追加する副噴射を行う例を示したが、上流NOX
浄化触媒22の上流側の排気通路20に直接還元剤を供
給する供給手段を別途設け、その供給手段によって還元
剤を供給するようにしてもよい。また、本実施形態で
は、NOX浄化触媒を2つ備える例を示したが、3つ若
しくはそれ以上備えるようにしてもよい。また、本実施
形態では、上流NOX浄化触媒と、下流NOX浄化触媒
との成分、容量を変える例を示したが、いずれか一方若
しくは両方を同じにしてもよい。In this embodiment, the HC discharge amount is set to the upstream N
Although the example in which the temperature is determined based only on the temperatures of the O X purification catalyst 22 and the downstream NO X purification catalyst 23 is shown, the correction may be performed based on the exhaust gas amount. For example, as shown in FIG. 15, as the amount of exhaust gas increases, the HC purification rate decreases and the amount of HC discharged from the engine increases. Therefore, the amount of HC discharged from the upstream NO X purification catalyst 22 NO X
The amount of HC discharged from the purification catalyst 23 may be corrected in the increasing direction. In addition, in the present embodiment, as a reducing agent supply method, a fuel injection valve 5 that injects fuel into a combustion chamber 4 of an engine is used to perform sub-injection that adds fuel to an expansion stroke or an exhaust stroke after main injection. As an example, upstream NO X
It is also possible to separately provide a supply means for directly supplying the reducing agent to the exhaust passage 20 on the upstream side of the purification catalyst 22, and to supply the reducing agent by the supply means. Further, in the present embodiment, an example in which two NO X purification catalysts are provided is shown, but three or more NO X purification catalysts may be provided. Further, in the present embodiment, an example is shown in which the components and capacities of the upstream NO x purification catalyst and the downstream NO x purification catalyst are changed, but either one or both may be the same.
【図1】ディーゼルエンジンの排気浄化装置を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an exhaust emission control device for a diesel engine.
【図2】NOX浄化触媒のNOX浄化率及びHC浄化率
に関する温度特性を概略的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing temperature characteristics relating to a NO X purification rate and an HC purification rate of a NO X purification catalyst.
【図3】最適還元剤量設定手段の構成を示すブロック
図。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of optimum reducing agent amount setting means.
【図4】上流NOX浄化触媒の昇温速度とHC/NOX
比とエンジン回転数との関係を示す図。FIG. 4 is a temperature rising rate of the upstream NO X purification catalyst and HC / NO X
The figure which shows the relationship between a ratio and an engine speed.
【図5】下流NOX浄化触媒の昇温速度とHC/NOX
比とエンジン回転数との関係を示す図。FIG. 5 is a temperature rising rate of the downstream NO X purification catalyst and HC / NO X
The figure which shows the relationship between a ratio and an engine speed.
【図6】各HC/NOX比における上流NOX浄化触媒
のNOX浄化率の温度特性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the temperature characteristics of the NO X purification rate of the upstream NO X purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図7】各HC/NOX比における下流NOX浄化触媒
のNOX浄化率の温度特性を示す図。FIG. 7 is a graph showing the temperature characteristics of the NO X purification rate of the downstream NO X purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図8】各HC/NOX比における上流NOX浄化触媒
の温度に対する未浄化HC/NOX比特性を示す図。FIG. 8 is a diagram showing unpurified HC / NO X ratio characteristics with respect to the temperature of the upstream NO X purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図9】各HC/NOX比における下流NOx浄化触媒
の温度に対する未浄化HC/NOX比特性を示す図。FIG. 9 is a diagram showing unpurified HC / NO X ratio characteristics with respect to the temperature of a downstream NO x purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図10】各HC/NOX比における上流NOX浄化触
媒のNOX浄化率の経時変化を示す図。FIG. 10 is a diagram showing changes over time in the NO X purification rate of the upstream NO X purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図11】各HC/NOX比における下流NOX浄化触
媒のNOX浄化率の経時変化を示す図。FIG. 11 is a diagram showing changes over time in the NO X purification rate of the downstream NO X purification catalyst at each HC / NO X ratio.
【図12】燃料噴射制御例を示すフローチャート。FIG. 12 is a flowchart showing an example of fuel injection control.
【図13】図12のステップS8の詳細制御例を示すフ
ローチャート。13 is a flowchart showing an example of detailed control in step S8 of FIG.
【図14】図12のステップS12の詳細制御例を示す
フローチャート。14 is a flowchart showing an example of detailed control of step S12 of FIG.
【図15】排気ガス量に対するHC浄化率特性を示す
図。FIG. 15 is a diagram showing an HC purification rate characteristic with respect to an exhaust gas amount.
1:エンジン本体 5:燃料噴射弁 18:温度センサ 19:温度センサ 22:上流NOX浄化触媒 23:下流NOX浄化触媒 B:第1温度予測手段 D:第2温度予測手段 F:最適還元剤量設定手段(最適後噴射量設定手段)1: Engine body 5: Fuel injection valve 18: Temperature sensor 19: Temperature sensor 22: Upstream NO x purification catalyst 23: Downstream NO x purification catalyst B: First temperature prediction means D: Second temperature prediction means F: Optimal reducing agent Quantity setting means (optimum post injection quantity setting means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 385 F02D 43/00 301H 43/00 301 301J 301T B01D 53/36 101A Fターム(参考) 3G084 AA01 BA13 BA15 BA24 DA10 DA27 EB11 EB12 EC02 FA08 FA10 FA12 FA20 FA27 FA30 FA37 FA38 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB06 BA04 BA14 BA32 CA02 CA18 CB02 CB03 CB07 DA02 DC01 EA05 EA07 EA08 EA09 EA16 EA17 EA18 EA22 GA06 HA08 HA36 HA42 HB05 HB06 3G301 HA02 HA06 HA11 HA13 JA25 LB11 MA11 MA18 MA27 ND01 NE01 PA04Z PA07Z PA11Z PA16Z PB03Z PB05Z PB08Z PD02Z PD12Z PD15Z PE01Z PE03Z PE08Z 4D048 AA06 AB02 AC10 BA11X BA30X BB02 CC32 CC61 DA01 DA02 DA10 DA13 EA04─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 41/04 385 F02D 43/00 301H 43/00 301 301J 301T B01D 53/36 101A F term (reference) 3G084 AA01 BA13 BA15 BA24 DA10 DA27 EB11 EB12 EC02 FA08 FA10 FA12 FA20 FA27 FA30 FA37 FA38 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB06 BA04 BA14 BA32 CA02 CA18 CB02 CB03 CB07 DA02 DC01 EA05 EA07 EA08 EA09 EA16 EA17 EA18 EA22 GA06 HA08 HA36 HA42 HB05 HB06 3G301 HA02 HA06 HA11 HA13 JA25 LB11 MA11 MA18 MA27 ND01 NE01 PA04Z PA07Z PA11Z PA16Z PB03Z PB05Z PB08Z PD02Z PD12Z PD15Z PE01Z PE03Z PE08Z 4D048 AA06 AB02 AC10 BA11X BA30X BB02 CC32 CC61 DA01 DA02 DA10 DA13 DA13 DA10 DA13 DA13
Claims (7)
を還元浄化する触媒であって、温度が上昇するにつれて
NOX浄化率が上昇して特定の温度で最大のNOX浄化
率を示し、該特定温度よりも高温側では温度が上昇する
につれてNOX浄化率が低下していくNOX浄化触媒
を、エンジンの排気通路に直列に複数配置したものにお
いて、還元剤の供給から所定時間内の上記上流側NOX
浄化触媒の温度変化を予測する第1温度予測手段と、還
元剤の供給から所定時間内の上記下流側NOX浄化触媒
の温度変化を予測する第2温度予測手段と、上記第1温
度予測手段及び第2温度予測手段により予測された上流
側NOX浄化触媒の温度変化及び下流側NOX浄化触媒
の温度変化に基づいて上記両NOX浄化触媒によるNO
X浄化率が最も高くなる最適還元剤量を設定する最適還
元剤量設定手段と、上記最適還元剤量設定手段により設
定された量の最適還元剤を上記上流側NOX浄化触媒及
び下流側NOX浄化触媒に供給する還元剤供給手段とを
備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。1. NO X in exhaust gas by supplying a reducing agent
The A catalyst for reducing and purifying, NO X as NO X purification rate with increasing temperature is increased to the maximum of the NO X purification rate at a particular temperature, temperature increases in the high temperature side from the specific temperature In the case where a plurality of NO X purification catalysts whose purification rates are decreasing are arranged in series in the exhaust passage of the engine, the upstream NO X within a predetermined time from the supply of the reducing agent.
A first temperature predicting means for predicting a temperature change of the purifying catalyst, a second temperature predicting means for predicting a temperature change of the downstream NO X purifying catalyst within a predetermined time from the supply of the reducing agent, and the first temperature predicting means. And the NO by both NO X purification catalysts based on the temperature change of the upstream NO X purification catalyst and the temperature change of the downstream NO X purification catalyst predicted by the second temperature prediction means.
The optimum reducing agent amount setting means for setting the optimum reducing agent amount that maximizes the X purification rate, and the optimum reducing agent in the amount set by the optimum reducing agent amount setting means are used for the upstream NO X purification catalyst and the downstream NO. An exhaust gas purification apparatus for an engine, comprising: a reducing agent supply means for supplying the X purification catalyst.
触媒出口の還元剤量を推定する推定手段と、該推定手段
により推定された下流側NOX浄化触媒出口の還元剤量
が予め設定した上限値以上になるとき、推定された還元
剤量が上限値より小さくなるように、上記最適還元剤量
設定手段により設定される最適還元剤量を補正する最適
還元剤量補正手段とを備えた、ことを特徴とするエンジ
ンの排気浄化装置。2. The method of claim 1, an estimating means for estimating the amount of reducing agent the downstream NO X purification catalyst outlet, the amount of reducing agent downstream NO X purification catalyst outlet estimated by said estimating means preset And an optimal reducing agent amount correcting means for correcting the optimal reducing agent amount set by the optimal reducing agent amount setting means so that the estimated reducing agent amount becomes smaller than the upper limit value. Also, an engine exhaust purification device characterized by the following.
上流側NOX浄化触媒出口における還元剤量を推定する
第1推定手段と、該第1推定手段により推定された上流
側NOX浄化触媒出口における還元剤量に基づいて下流
側NOX浄化触媒出口の還元剤量を推定する第2推定手
段とから構成される、ことを特徴とするエンジンの排気
浄化装置。3. The method of claim 2, said estimating means includes first estimating means for estimating the amount of reducing agent in the upstream NO X purification catalyst outlet, the upstream NO X purification estimated by the first estimating means An exhaust emission control device for an engine, comprising: second estimating means for estimating the reducing agent amount at the downstream NO X purification catalyst outlet based on the reducing agent amount at the catalyst outlet.
上記第1温度予測手段により予測された上流側NOX浄
化触媒の温度変化と、排気ガス流量とに基づいて推定す
る、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。4. The method according to claim 3, wherein the first estimating means is
An exhaust emission control device for an engine, which is estimated based on a temperature change of the upstream NO x purification catalyst predicted by the first temperature prediction means and an exhaust gas flow rate.
上記第2温度予測手段により予測された下流側NOX浄
化触媒の温度変化と、排気ガス流量とに基づいて推定す
る、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。5. The third estimating means according to claim 3,
An exhaust gas purification apparatus for an engine, which is estimated based on a temperature change of the downstream NO X purification catalyst predicted by the second temperature prediction means and an exhaust gas flow rate.
手段は、燃料の主噴射後の膨張行程若しくは排気行程に
燃料を追加噴射する副噴射により還元剤を供給する、こ
とを特徴とするエンジンの排気浄化装置。6. The reducing agent supply means according to claim 1, wherein the reducing agent supply means supplies the reducing agent by an auxiliary injection for additionally injecting fuel in an expansion stroke or an exhaust stroke after main injection of fuel. Engine exhaust purification device.
込まれ、還元剤の供給から所定時間内の上流側NOX浄
化触媒の温度変化を予測する第1温度予測手順と、還元
剤の供給から所定時間内の下流側NOX浄化触媒の温度
変化を予測する第2温度予測手順と、上記第1温度予測
手順及び第2温度予測手順により予測された上流側NO
X浄化触媒の温度変化及び下流側NOX浄化触媒の温度
変化に基づいて上記両NOX浄化触媒によるNOX浄化
率が最も高くなる最適還元剤量を設定する最適還元剤量
設定手順と、上記最適還元剤量設定手順により設定され
た最適還元剤量を、排気ガス中のNO Xを還元浄化し、
温度が上昇するにつれてNOX浄化率が上昇して特定の
温度で最大のNOX浄化率を示し、該特定温度よりも高
温側では温度が上昇するにつれてNOX浄化率が低下し
ていく上記上流側NOX浄化触媒及び下流側NOX浄化
触媒に供給する還元剤供給手順とを、上記ハードウェア
資源に実行させることを特徴とするコンピュータ・プロ
グラム。7. A set of hardware resources including a computer
And the upstream NO within a predetermined time from the supply of the reducing agentXPurification
Temperature Prediction Procedure for Predicting Temperature Change of Chemical Catalyst and Reduction
NO on the downstream side within a predetermined time from the supply of agentXPurification catalyst temperature
Second temperature prediction procedure for predicting change, and the first temperature prediction
Upstream NO predicted by the procedure and the second temperature prediction procedure
XPurification catalyst temperature change and downstream NOXPurification catalyst temperature
Both of the above NO based on changesXNO by purification catalystXpurification
Optimal reducing agent amount that sets the optimal reducing agent amount that maximizes the rate
It is set by the setting procedure and the above-mentioned optimal reducing agent amount setting procedure.
The optimum amount of reducing agent XReduce and purify,
NO as temperature risesXPurification rate rises to a certain
Maximum NO at temperatureXIndicates the purification rate, higher than the specified temperature
NO on the warm side as the temperature risesXThe purification rate has decreased
Going upstream NOXPurification catalyst and downstream NOXpurification
The reducing agent supply procedure for supplying the catalyst to the above hardware
A computer professional characterized by causing resources to execute
Gram.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001193881A JP2003013786A (en) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | Exhaust emission purifier of engine and its computer program |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8015800B2 (en) | 2005-12-05 | 2011-09-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001193881A patent/JP2003013786A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8015800B2 (en) | 2005-12-05 | 2011-09-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
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