JP2003013786A - Exhaust emission purifier of engine and its computer program - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set proper quantity of a reducing agent capable of providing the maximum NOx purifying rate in an exhaust emission purifier of an engine furnished with a plurality of NOx purifying catalysts 22, 23 in series. SOLUTION: A temperature change of the upstream side NOx purifying catalyst 22 within specified time after practicing quantity increase of the reducing agent is estimated, and a temperature change of the downstream side NOx purifying catalyst 23 is estimated. Hereafter, optimum reducing agent quantity with which the NOx purifying rate by the both NOx purifying catalysts 22, 23 is computed in accordance with the estimated temperature change of the upstream side NOx purifying catalyst 22 and the temperature change of the downstream side NOx purifying catalyst 23. Consequently, it is possible to decide the optimum quantity of the reducing agent with which the NOx purifying rate by the both NOx purifying catalysts 22, 23 becomes highest in accordance with the temperature change of the upstream side NOx purifying catalyst 22 and the temperature change of the downstream side NOx purifying catalyst 23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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ＮＯ_Ｘ（窒素酸化物）はそのエンジンの
排気通路に配置されたＮＯ_Ｘ浄化触媒によって還元浄化
されている。このＮＯ_Ｘ浄化触媒は、図２に示すように
温度が上昇するにつれてＮＯ_Ｘ浄化率が上昇して特定温
度で最大のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が低下する
特性を有している。また、この種のＮＯ_Ｘ浄化触媒で
は、排気ガス中の還元剤量を増大させるとＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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 from_X(Nitrogen oxide) of the engine
NO placed in the exhaust passage_XReduction purification by purification catalyst
Has been done. This NO_XAs shown in Figure 2, the purification catalyst
NO as temperature rises_XPurification rate rises to a specific temperature
Maximum NO degree_XIndicates the purification rate, higher than the specified temperature
On the side, as the temperature rises, NO_XPurification rate decreases
It has characteristics. Also, this kind of NO_XWith 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
NO_XPurification 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ＮＯ_Ｘ浄化触媒に還元剤を供給すると共に、
このＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ
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 shooting_XWhile supplying the reducing agent to the purification catalyst,
This NO_XPurification 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, NO_XWhat temperature zone is the purification catalyst in?
Therefore, the post-injection amount is made different, and the NO_X
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ＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ浄化触媒が最大ＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ浄化率は高くなるものの、触媒温度が急激に高くな
ってＮＯ_Ｘ浄化率が低下してしまう。そこで、本出願人
は、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度
変化を予測し、該予測されたＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒を排気
通路に直列に配置した場合は、下流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒下
流の最終的なＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の
内、上流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒温度にのみ着目して、予測さ
れた上流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄
化触媒におけるＮＯ_Ｘ浄化率は高くなるが、上流側ＮＯ
_Ｘ浄化触媒と下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒温度が低下し、下流側ＮＯ_Ｘ浄化
触媒のＮＯ_Ｘ浄化率が低下する。逆に、下流側ＮＯ_Ｘ浄
化触媒温のみに着目して、予測された下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒に対する還元剤
量が不適切となり、上流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘを還元浄化する触媒で
あって、温度が上昇するにつれてＮＯ_Ｘ浄化率が上昇し
て特定の温度で最大のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率
が低下していくＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度
変化及び下流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度変化に基づいて上
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ＮＯ_Ｘ浄化触媒及び下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒及び
下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化
触媒の温度を変化に基づいて変化するＮＯ_Ｘ浄化触媒の
ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触
媒によって得られる総合的なＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒出口における還元剤量に
基づいて下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒出口における還元剤量を考慮
して下流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒出口の還元剤量が推定される
ので、上流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度変
化に基づいて上記両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ＮＯ_Ｘを還元浄化し、
温度が上昇するにつれてＮＯ_Ｘ浄化率が上昇して特定の
温度で最大のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が低下し
ていく上記上流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒及び下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒及び下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度を変
化に基づいて変化するＮＯ_Ｘ浄化触媒のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒によって得ら
れる総合的なＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘを浄化可能な上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２と、下
流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３とがそれぞれ設けられている。
また、上流ＮＯ_Ｘ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 NO_XUpstream NO that can purify_XPurification catalyst 22 and below
Flow side NO_XA purification catalyst 23 is provided respectively.
Also, upstream NO_XUpstream 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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒に対して下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率を示す触媒温度が、上流側ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２２の最大ＮＯ_Ｘ浄化率を示す触媒温度に対して高
くされている。The above upstream NO_XThe 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 NO_XPurification catalyst 23
Is divided into 2 bets, and the upstream N
O_XA 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 NO_XPurification catalyst 23
Is composed of two different catalysts and its total capacity
Is upstream NO_XNO downstream from the purification catalyst_XPurification catalyst
Has been made larger. Also, downstream NO _XOf the purification catalyst 23
Maximum NO_XThe catalyst temperature indicating the purification rate is the upstream NO_Xpurification
Maximum NO of catalyst 22_XHigh against the catalyst temperature, which indicates the purification rate
I'm sick.

【００２１】図２はこの上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２による
ＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ
浄化触媒２２、下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３にＮＯ_Ｘ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
ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２及び下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３による
ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２２及び下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３によるＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２によるＮＯ
_Ｘ浄化率を演算する第１ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３によるＮＯ
_Ｘ浄化率を演算する第２ＮＯ_Ｘ浄化率演算手段Ｅと、各
ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比でのＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触
媒２２入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比とに基づいて、上記所定時
間Δｔ内において上流ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ比、エンジンの運転状態に基づいて推定したＮＯ_Ｘ
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 rises_XAmount 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 Δt_XNO by purification catalyst 22
_XThe first NO to calculate the purification rate_XPurification rate calculation means C, and
The amount of reducing agent was increased by injection over a predetermined time Δt
Sometimes downstream NO rises_XAmount 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 Δt_XNO by purification catalyst 23
_XSecond NO to calculate the purification rate_XPurification rate calculation means E and each
HC / NO_XNO in ratio_XBoth of the above NO based on the purification rate
_XNO by purification catalyst _XOptimum H for highest purification rate
C / NO_XOptimal 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 NO_XPurification touch
HC / NO at medium 22 inlet_XBased on the ratio and the above predetermined time
NO upstream in the interval Δt_XPurification 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 NO_XHC / NO at the inlet of the purification catalyst 23
_XAnd the second temperature change amount prediction means D.
Downstream NO_XBased 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
O_XRatio, NO estimated based on the operating state of the engine_X
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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒
２２、下流ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２に関する昇温速度デー
タａ１、下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３に関する昇温速度デー
タａ２、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２に関する浄化性能デー
タｂ１、下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３に関する浄化性能デー
タｂ２、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２に関するＨＣ排出量デ
ータｃ１、下流ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比が変化するときに上流ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３である点で異なる
ため、図５に示すように、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比が変化すると
きに上流ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２の温度が変化するときにＮ
Ｏ_Ｘ浄化率がどのように変化するかというＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率の温度特性は、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比
の大小によって異なるから、複数の異なるＨＣ／ＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ浄化率と
なる触媒温度が高くされると共に、最大ＮＯ_Ｘ浄化率が
低い下流ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２の温度が変化するときに未
浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比がどのように変化するかという未浄
化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比の温
度特性は、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ
比の大小によって異なることから、複数の異なるＨＣ／
ＮＯ_Ｘ比について設定されている。尚、上流ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２２入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比とが与えら
れ、図４に示す昇温速度データａ１から各ＨＣ／ＮＯ_Ｘ
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１ＮＯ_Ｘ浄化率演算手段Ｃは、各ＨＣ／
ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比について上流ＮＯ_Ｘ
浄化触媒２２が上記温度変化量ΔＴをするときのＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ浄化効率、すなわち、ここ
では平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ＝５とＨＣ／ＮＯ_Ｘ
＝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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２温度Ｔｃが当該触
媒２２の最大ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ＝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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２温度はＴｃ５よりも
低いＴｃ３となる。ＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２温度はＴｃ３よりも更に低い
Ｔｃ２になる。For example, HC / NO_X= 5 and HC / NO_X
= 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 NO_XPurification catalyst 22 temperature Tc is the touch
Maximum NO of medium 22_XThan the peak temperature To that indicates the purification rate
If Tc1 is high, HC / NO_X= 5
Since the temperature change amount ΔT is large, a predetermined time Δt
Upstream NO at the time of passing_XPurification catalyst 22 temperature is Tc5
But HC / NO _X= 3, the predetermined time Δt seconds has elapsed
Upstream NO at the time of_XThe temperature of the purification catalyst 22 is lower than that of Tc5.
It has a low Tc3. HC / NO_X= 2, temperature change
After the lapse of a predetermined time Δt seconds, the amount ΔT becomes smaller.
Upstream NO_XPurification catalyst 22 temperature is lower than Tc3
It becomes Tc2.

【００４４】このような上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２の上昇
変化を生ずるときのＮＯ_Ｘ浄化率の時間的変化をみる
と、図１０に示すように、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝５のときは還
元剤を供給したと当初はＮＯ_Ｘ浄化率が最も高くなる
が、温度変化量ΔＴが大きく上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２温
度が急激に上昇するためそれに伴ってＮＯ_Ｘ浄化率が早
いうちに大きく低下する。ＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝３のときは還
元剤の供給に伴うＮＯ_Ｘ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、ＮＯ_Ｘ浄化率の低下度合は小さい。Ｈ
Ｃ／ＮＯ_Ｘ＝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 NO_XRise of purification catalyst 22
NO when changes occur_XCheck the change in purification rate over time
Then, as shown in FIG. 10, HC / NO_XWhen = 5, return
Initially NO when the original drug was supplied_XHighest purification rate
However, the temperature change amount ΔT is large and the upstream NO_XPurification catalyst 22 temperature
As the temperature rises sharply, NO_XFast purification rate
It will drop significantly over time. HC / NO_XWhen = 3, return
NO due to the supply of the base drug_XThe degree of purification rate increase is HC / NO
_XHowever, the amount of temperature change ΔT is much smaller
NO because it is not big_XThe degree of reduction of the purification rate is small. H
C / NO_X= 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／ＮＯ_Ｘ＝５、３、２の各々に
ついて、所定時間Δｔの平均ＮＯ_Ｘ浄化率は、図１０
中、所定時間Δｔ内におけるＮＯ_Ｘ浄化率面積が最大と
なるＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝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２ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３の上昇
変化を生ずるときのＮＯ_Ｘ浄化率の時間的変化をみる
と、図１１に示すように、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝５、３、２の
いずれの場合も、時間の経過につれてＮＯ_Ｘ浄化率が徐
々に上昇する特性を示し、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２のＮ
Ｏ_Ｘ浄化率（ＨＣ／ＮＯ_Ｘ＝５選択時）のように還元剤
供給後に表れるＮＯ_Ｘ浄化率の大きな低下は見られな
い。これは、下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３の温度が、放熱に
よって上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２に対して低いことと、下
流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３の容量が上流ＮＯ_Ｘ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 NO_XRise of purification catalyst 23
NO when changes occur_XCheck the change in purification rate over time
As shown in FIG. 11, HC / NO_X= 5, 3, 2
In either case, NO over time_XPurification rate is slow
Shows characteristics that gradually increase, and upstream NO_XN of the purification catalyst 22
O_XPurification rate (HC / NO_X= When 5 is selected)
NO appearing after supply_XNo significant decrease in purification rate
Yes. This is downstream NO_XThe temperature of the purification catalyst 23 is used for heat dissipation
Therefore upstream NO_XLower than the purification catalyst 22 and
Flow NO_XThe capacity of the purification catalyst 23 is upstream NO_XPurification 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
Ｏ_Ｘ浄化率演算手段Ｃにより演算された上流ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２２の平均ＮＯ_Ｘ浄化率と、第２１ＮＯ_Ｘ浄化率演
算手段Ｅにより演算された下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３の平
均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比に
毎に、図１０に示される平均ＮＯ_Ｘ浄化率と、図１１中
に示される平均ＮＯ_Ｘ浄化率とを加算し、その加算され
た平均ＮＯ_Ｘ浄化率の内、最もＮＯ_Ｘ浄化率が大きくな
るＨＣ／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が大きくなるＨＣ／ＮＯ_Ｘ比を設
定する。ただし、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２温度や、下流
ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３温度が、ＮＯ_Ｘ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／
ＮＯ_Ｘ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
ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比を推定す
る。この未浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比温度特性は、上流ＮＯ_Ｘ
浄化触媒２２入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比の大小によって異な
るから、各ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比に応じた未浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ
比がデータとして設定されている。尚、上流ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２２入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ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
ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ比を推定する。この未浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比温度特性
は、下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３入口のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比の大
小によって異なるから、各ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比に応じた未浄
化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ
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／ＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ比での当該Δｔ秒間の上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２平均
ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ
比について、各ＨＣ／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ比浄化触媒２２の温度と基づいて、
所定時間Δｔ秒後の上流ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２３について、ステップＳ４と同様に平均ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒平均ＮＯ_Ｘ浄化率と、ステッ
プＳ６で求めた下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒平均ＮＯ_Ｘ浄化率と
を加算し、その加算された値が最大となるＨＣ／ＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ浄化率が最大となる温
度付近に維持するため、ＮＯ_Ｘ浄化率を予測しながらＨ
Ｃ／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比におけるΔｔ秒間の上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒平
均ＮＯ_Ｘ浄化率と下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒平均ＮＯ_Ｘ浄化率
とを加算した値ＮＯ_Ｘconv１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
／ＮＯ_Ｘ比に対し、予め設定した所定量Ｋを加算し、新
たなＨＣ／ＮＯ_Ｘ比ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-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
／ＮＯ_Ｘ比ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-ＰにおけるΔｔ秒間後の上流
ＮＯ_Ｘ浄化触媒平均ＮＯ_Ｘ浄化率と下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒
平均ＮＯ_Ｘ浄化率とを加算した値ＮＯ_Ｘconv２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
／ＮＯ_Ｘ比に対し、予め設定した所定量Ｋを減算し、新
たなＨＣ／ＮＯ_Ｘ比ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-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／ＮＯ_Ｘ-ＭにおけるΔｔ秒間後の上流ＮＯ_Ｘ
浄化触媒平均ＮＯ_Ｘ浄化率と下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒平均Ｎ
Ｏ_Ｘ浄化率とを加算した値ＮＯ_Ｘconv３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ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv
１、ＮＯ_Ｘconv２、ＮＯ_Ｘconv３の内、いずれの平均Ｎ
Ｏ_Ｘ浄化率が最も高いかを判断し、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比を補
正する。具体的には、ステップＳ１６０で、平均ＮＯ_Ｘ
浄化率ＮＯ_Ｘconv２がＮＯ_Ｘconv１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ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv２がＮＯ_Ｘconv３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
／ＮＯ_Ｘ比ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-Ｐでの平均ＮＯ_Ｘ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
／ＮＯ_Ｘ比を前回のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比に対して、ＨＣ／Ｎ
Ｏ_Ｘ-Ｐでの平均ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv２と前回のＨ
Ｃ／ＮＯ_Ｘでの平均ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv１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
／ＮＯ_Ｘを平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比
ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-Ｍでの平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比
を前回のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比に対して、ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-Ｍで
の平均ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv３と前回のＨＣ／ＮＯ_Ｘ
での平均ＮＯ_Ｘ浄化率ＮＯ_Ｘconv１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ＮＯ_Ｘ
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／ＮＯ_Ｘ比ＨＣ／ＮＯ_Ｘ-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／ＮＯ_Ｘ比を補正する。
これによって、ＨＣ／ＮＯ_Ｘを平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比を補正しない前
回のＨＣ／ＮＯ_Ｘ比が最も平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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／
ＮＯ_Ｘ比を最大の平均ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が最大となる目
標ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比を読込み、ステップＳ５２０では、図
１２のステップＳ１１で求めたＮＯ_Ｘ排出量を読込む。
ステップＳ５３０では、目標ＨＣ／ＮＯ_Ｘ比とＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒２３に供給する還
元剤量を、上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２及び下流ＮＯ_Ｘ浄化
触媒２３とによって得られる総合的なＮＯ_Ｘ浄化率が最
も高くなる量に設定でき、複数のＮＯ_Ｘ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
Ｏ_Ｘ浄化触媒２２、下流ＮＯ_Ｘ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
ＮＯ_Ｘ浄化触媒２２から排出されるＨＣ量、下流ＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ
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、ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒と、下流ＮＯ_Ｘ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.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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】ＮＯ_Ｘ浄化触媒のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の昇温速度とＨＣ／ＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の昇温速度とＨＣ／ＮＯ_Ｘ
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／ＮＯ_Ｘ比における上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒
のＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比における下流ＮＯ_Ｘ浄化触媒
のＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比における上流ＮＯ_Ｘ浄化触媒
の温度に対する未浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比における下流ＮＯｘ浄化触媒
の温度に対する未浄化ＨＣ／ＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比における上流ＮＯ_Ｘ浄化触
媒のＮＯ_Ｘ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／ＮＯ_Ｘ比における下流ＮＯ_Ｘ浄化触
媒のＮＯ_Ｘ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.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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ＮＯ_Ｘ浄化触媒 ２３：下流ＮＯ_Ｘ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)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】還元剤の供給によって排気ガス中のＮＯ_Ｘ
を還元浄化する触媒であって、温度が上昇するにつれて
ＮＯ_Ｘ浄化率が上昇して特定の温度で最大のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が低下していくＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ
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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度変化及び下流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒
の温度変化に基づいて上記両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ＮＯ_Ｘ浄化触媒及
び下流側ＮＯ_Ｘ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. 【請求項２】請求項１において、上記下流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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. 【請求項３】請求項２において、上記推定手段は、上記
上流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒出口における還元剤量に基づいて下流
側ＮＯ_Ｘ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. 【請求項４】請求項３において、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ＮＯ_Ｘ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. 【請求項５】請求項３において、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ＮＯ_Ｘ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. 【請求項６】請求項１乃至７において、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、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. 【請求項７】コンピュータを含むハードウェア資源に組
込まれ、還元剤の供給から所定時間内の上流側ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化触媒の温度
変化に基づいて上記両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ＮＯ_Ｘ浄化率が上昇して特定の
温度で最大のＮＯ_Ｘ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ＮＯ_Ｘ浄化率が低下し
ていく上記上流側ＮＯ_Ｘ浄化触媒及び下流側ＮＯ_Ｘ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 agent_XPurification
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 agent_XPurification 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 NO_XPurification catalyst temperature
Both of the above NO based on changes_XNO by purification catalyst_Xpurification
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 rises_XPurification rate rises to a certain
Maximum NO at temperature_XIndicates the purification rate, higher than the specified temperature
NO on the warm side as the temperature rises_XThe purification rate has decreased
Going upstream NO_XPurification catalyst and downstream NO_Xpurification
The reducing agent supply procedure for supplying the catalyst to the above hardware
A computer professional characterized by causing resources to execute
Gram.