JP4781031B2 - 排気浄化装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は排気浄化装置の制御装置に関する。

ディーゼルエンジン等では、排気浄化用の触媒が配設された排気浄化装置を排気通路に備えているものがある。こうした触媒としては例えば、ＮＯｘ（窒素酸化物）を還元浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒等がある。このＮＯｘ吸蔵還元触媒は、酸化雰囲気において排気に含まれるＮＯｘを吸蔵し、還元雰囲気において吸蔵したＮＯｘを放出して窒素に還元する。具体的には、機関運転状態等の所定の条件が成立した際に、サプライポンプにより燃料タンク内の燃料を、供給通路を通じて触媒の配設位置よりも上流側に設けられた添加弁に圧送するとともに、添加弁から排気通路内に供給するようにしている（特許文献１参照）。
特開平６−５０１３４

ところで、例えばＶ型エンジンのように二系統の排気通路を備えるエンジンでは、図１に示されるように、排気系統毎に排気浄化装置２０Ｒ，２０Ｌが設けられているため、これら排気浄化装置２０Ｒ，２０Ｌに燃料を供給する添加弁２２Ｒ，２２Ｌをそれぞれ配設する必要がある。ところが、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌにより燃料を添加する場合には、一つの添加弁から燃料を添加する場合に比べて供給される燃料の量が多くなるため、燃料の供給圧力が大きく低下することとなる。その結果、排気通路２Ｒ，２Ｌ内での燃料の霧化度合が悪化し、触媒表面に燃料が十分に行き渡らないことで排気浄化率が低下してしまうおそれがある。

なお、上記問題は、燃料等の還元剤が供給される排気管に限らず、その他の添加剤が供給される排気管にあっても概ね共通したものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、添加剤の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率の低下を抑制することのできる排気浄化装置の制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、同一のポンプから圧送される添加剤を複数の排気浄化触媒に対して各別に供給する複数の添加弁を備える排気浄化装置の制御装置において、前記ポンプと前記複数の添加弁との間には前記添加剤を供給する供給通路が配設され、同供給通路は同複数の添加弁に分岐する分岐部と同分岐部が合流して同ポンプに接続される共通部とを備え、前記共通部内の添加剤の圧力を検出する圧力センサを備え、前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されるとともに、各添加弁による前記添加剤の供給に際しては前記添加弁を繰り返し開閉させることにより前記添加剤を分割供給するものであって、前記複数の添加弁は二系統の排気通路に各別に設けられる二つの添加弁であり、Ｖ型エンジンの二系統の排気通路にそれぞれ設けられてなり、同二つの添加弁のうちで一方の添加弁の添加期間と他方の添加弁の添加期間とが重ならないように設定され、前記圧力センサにより検出される前記共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に前記添加弁による添加剤の供給を開始することをその要旨とする。

添加剤を圧送するポンプと複数の添加弁との間に添加剤を供給する供給通路を設ける場合には通常、上記構成によるように、供給通路は、複数の添加弁に分岐する分岐部と分岐部が合流してポンプに接続される共通部とを備えることとなる。ただし、複数の添加弁から同時に添加剤が供給されると、共通部内の添加剤の圧力が大きく低下することにより添加剤の供給圧力が低下することとなる。
この点、上記構成によれば、複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されている。特に、圧力センサにより検出される共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に添加弁による添加剤の供給を開始するようにしている。このため、添加剤の供給圧力の低下を抑制することができる。その結果、複数の添加弁から同時に添加剤を供給する場合に比べて添加剤の供給圧力を高くすることができ、添加剤の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率の低下を抑制することができる。さらに、同構成によれば、添加期間中にあって添加剤が分割供給されるとともに、二つの添加弁の添加期間はずれるように設定されるため、添加剤を供給する際に添加剤の供給圧力が低下することをより抑制することもできる。
また、同構成によれば、Ｖ型エンジンの二系統の排気通路に添加弁を各別に備える排気浄化装置の制御装置において、上記作用効果を奏することができる。

請求項２に記載の発明は、同一のポンプから圧送される添加剤を複数の排気浄化触媒に対して各別に供給する複数の添加弁を備える排気浄化装置の制御装置において、前記ポンプと前記複数の添加弁との間には前記添加剤を供給する供給通路が配設され、同供給通路は同複数の添加弁に分岐する分岐部と同分岐部が合流して同ポンプに接続される共通部とを備え、前記共通部内の添加剤の圧力を検出する圧力センサを備え、前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されるとともに、各添加弁による前記添加剤の供給に際しては前記添加弁を繰り返し開閉させることにより前記添加剤を分割供給するものであって、前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁によって前記分割供給が実行されているときには、前記一つの添加弁が閉状態になっている期間中にその閉状態期間よりも短い期間にて前記他の添加弁を開状態にすることにより、前記一つの添加弁による添加剤供給と前記他の添加弁による添加剤供給とを交互に行うとともに、前記圧力センサにより検出される前記共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に前記添加弁による添加剤の供給を開始することをその要旨とする。
添加剤を圧送するポンプと複数の添加弁との間に添加剤を供給する供給通路を設ける場合には通常、上記構成によるように、供給通路は、複数の添加弁に分岐する分岐部と分岐部が合流してポンプに接続される共通部とを備えることとなる。ただし、複数の添加弁から同時に添加剤が供給されると、共通部内の添加剤の圧力が大きく低下することにより添加剤の供給圧力が低下することとなる。
この点、上記構成によれば、複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されている。特に、圧力センサにより検出される共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に添加弁による添加剤の供給を開始するようにしている。このため、添加剤の供給圧力の低下を抑制することができる。その結果、複数の添加弁から同時に添加剤を供給する場合に比べて添加剤の供給圧力を高くすることができ、添加剤の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率の低下を抑制することができる。さらに、同構成によれば、添加期間中にあって添加剤が分割供給されるとともに、複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁によって分割供給が実行されているときには、前記一つの添加弁が閉状態になっている期間中にその閉状態期間よりも短い期間にて他の添加弁を開状態にすることにより、前記一つの添加弁による添加剤供給と前記他の添加弁による添加剤供給とを交互に行うようにしているため、添加剤の供給圧力が低下することをより抑制することもできる。

＜第１実施形態＞
以下、本発明にかかる排気浄化装置の制御装置を、Ｖ型６気筒のディーゼルエンジンに配設される排気浄化装置の制御装置として具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。

図１に示されるように、Ｖ型６気筒エンジンの左右のバンクにはそれぞれ３つの気筒が配設されている。ここでは説明を簡略化するために、左右の各バンクの気筒のうち最前列の気筒のみを図示している。

エンジンは気筒内に吸入空気を供給するための吸気通路１Ｒ，１Ｌと、各気筒内の燃焼により生じた排気を排出するための排気通路２Ｒ，２Ｌとを備えている。
吸気通路１Ｒ，１Ｌの各気筒に接続される部分には左右のバンク毎に吸気マニホールドが配設されており、吸気通路１Ｒ，１Ｌを通じて供給される吸気が吸気マニホールドを通じて各気筒に導入される。

各気筒には燃料噴射弁３Ｒ，３Ｌが配設されており、燃料噴射弁３Ｒ，３Ｌから噴射される燃料が燃焼・爆発することにともない各気筒内のピストン４Ｒ，４Ｌが軸方向に上下動する。そしてこれらピストン４Ｒ，４Ｌの上下動によってピストン４Ｒ，４Ｌに接続されたコネクティングロッド５Ｒ，５Ｌを介して図示しないクランクシャフトが回転駆動される。

燃料は、燃料タンク５０内に貯留されており、燃料通路５２，５４を通じてサプライポンプ６０によりコモンレール６２に圧送される。このコモンレール６２はサプライポンプ６０から圧送される燃料を高圧で蓄えるものであり、燃料噴射弁３Ｒ，３Ｌにはコモンレール６２から高圧の燃料が供給される。

排気通路２Ｒ，２Ｌの各気筒に接続される部分には左右のバンク毎に排気マニホールドが配設されており、各気筒内の燃焼により生じた排気が排気マニホールドを通じて排気通路２Ｒ，２Ｌに排出される。

排気通路２Ｒ，２Ｌには排気浄化装置２０Ｒ，２０Ｌが配設されている。これら排気浄化装置２０Ｒ，２０Ｌは、添加弁２２Ｒ，２２Ｌ、触媒部２４Ｒ，２４Ｌ、及び空燃比センサ２６Ｒ，２６Ｌを備えている。

触媒部２４Ｒ，２４Ｌの内部には、排気中の粒子状物質、すなわちＰＭ（Particulate Matter）の量やＮｏｘの量を低減するＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx Reduction system）触媒が配設されている。

このＤＰＮＲ触媒は、多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、多孔質の壁を通過する際に排気中のＰＭが捕集されるようになっている。
触媒部２４Ｒ，２４Ｌの排気上流側には、空燃比センサ２６Ｒ，２６Ｌが配設されており、触媒部２４Ｒ，２４Ｌに導入される排気の酸素濃度から空燃比が検出され、同検出値が電子制御装置３０に対して出力される。

排気通路２Ｒ，２Ｌには他の部分よりも径の大きい円筒形状の添加室２８Ｒ，２８Ｌが形成されており、その内部には排気通路２Ｒ，２Ｌ内に燃料を添加する添加弁２２Ｒ，２２Ｌが配設されている。

これら添加弁２２Ｒ，２２Ｌには、燃料タンク５０内に貯留されている燃料が添加剤として供給される。具体的には、燃料タンク５０内の燃料はサプライポンプ６０により供給通路７０を通じて添加弁２２Ｒ，２２Ｌに圧送される。

この供給通路７０は添加弁２２Ｒ，２２Ｌに分岐する分岐部７４Ｒ，７４Ｌと、これら分岐部７４Ｒ，７４Ｌが合流してサプライポンプ６０に接続される共通部７２とを備えている。

電子制御装置３０は、空燃比センサ２６Ｒ，２６Ｌが検出する空燃比や冷却水の温度等の機関運転状態に基づいて添加弁２２Ｒ，２２Ｌによる添加期間や添加量を算出するとともに、これら算出値に基づいて添加弁２２Ｒ，２２Ｌの開閉駆動を制御する。

ここで、ディーゼルエンジンの場合、空燃比は通常リーンであるため、ＤＰＮＲ触媒のＮＯｘ吸蔵量が限界に達する前に、空燃比をリッチにしてこれら触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元・放出する必要がある。

またＤＰＮＲ触媒では、捕集されたＰＭの堆積量が多くなると、同触媒での圧力損失が増大するため、機関運転状態等に悪影響を与えるほど圧力損失が増大する前に堆積したＰＭを燃焼させて減少させる、いわゆるＤＰＮＲ触媒の再生処理を行う必要がある。

更に、ＤＰＮＲ触媒では、ＮＯｘを吸蔵する他に、燃料や潤滑油に含まれる硫黄分から生成されるＳＯｘ（硫黄酸化物）も吸収してしまう性質がある。ここで、ＤＰＮＲ触媒の吸蔵量には限界があるため、このＳＯｘ吸収量が増大するとその分だけ吸蔵可能なＮＯｘ量が減少してしまうといった、いわゆるＳＯｘ被毒によるＮＯｘ浄化機能の低下現象が生じる。一方、ＤＰＮＲ触媒に吸収されたＳＯｘは、６００℃近い高温の還元雰囲気下において、同触媒から放出されることが知られており、このような条件下ではＤＰＮＲ触媒に吸収されたＳＯｘ量を減少させることができる。

そこで、電子制御装置３０は、
・機関運転状態等に基づいて推定されるＮＯｘ吸蔵量が所定値、すなわちＮＯｘ吸蔵量の限界値に達する前の設定値に達したとき
・機関運転状態や触媒部の上流側の排気圧及び下流側の排気圧の差等に基づいて推定されるＰＭ堆積量が所定値、すなわちＰＭ堆積量が機関運転状態等に悪影響を与える限界値に達する前の設定値に達したとき
・機関運転状態等に基づいて推定されるＳＯｘ吸収量が所定値、すなわちＳＯｘ吸収量がＮＯｘ吸蔵に悪影響を与える限界値に達する前の設定値に達したとき
に、添加弁２２Ｒ，２２Ｌによる燃料供給を行うことで、ＮＯｘ還元処理、ＤＰＮＲ触媒再生処理、及びＳＯｘ被毒回復処理を実行する。このときに供給される燃料は、ＤＰＮＲ触媒に到達すると、ＮＯｘの還元剤、ＰＭの燃焼促進剤、及びＳＯｘの還元剤として作用する。このような処理により、ＤＰＮＲ触媒のＮＯｘ浄化機能は維持される。

以下、添加弁２２Ｒ，２２Ｌの制御手順、具体的には添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間τＲ，τＬの設定手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、実際には電子制御装置３０によって所定の周期をもって繰り返し実行される。

図２に示されるように、この一連の処理ではまず、触媒部２４Ｒ，２４Ｌに対して燃料を添加するための条件が成立しているか否かが判定される（ステップ１００）。本実施形態では、上述したＮＯｘ還元処理、ＤＰＮＲ触媒再生処理、及びＳＯｘ被毒回復処理におけるＮＯｘ吸蔵量、ＰＭ堆積量、ＳＯｘ吸収量の少なくとも１つがそれぞれの限界値に対して設定された各所定値に達することを条件に燃料を添加するようにしている。

この判定処理を通じて、燃料添加の条件が成立していない旨判定された場合（ステップ１００：ＮＯ）には、現時点では燃料添加を行う必要がないものとして本ルーチンを一旦終了する。

一方、上記判定処理を通じて、燃料添加の条件が成立している旨判定された場合（ステップ１００：ＹＥＳ）には、左右の添加弁２２Ｒ，２２Ｌのうち右側の添加弁２２Ｒから燃料の添加を行う（ステップ１１０）。ここで添加弁２２Ｒからの燃料の添加期間τＲは機関運転状態等に基づいて電子制御装置３０により算出される。

こうして右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が行われると（ステップ１１０）、次に右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了したか否かが判定される（ステップ１２０）。ここで、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了していないと判定された場合（ステップ１２０：ＮＯ）には、燃料の添加が完了するまで待機する。

一方、上記判定処理を通じて、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了した旨判定された場合には（ステップ１２０：ＹＥＳ）、左側の排気通路２Ｌに設けられた添加弁２２Ｌからの燃料の添加を行う（ステップ１３０）。ここで左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加期間τＬも上述した右側の添加弁２２Ｒの添加期間τＲと同様に機関運転状態等に基づいて電子制御装置３０により算出される。本実施形態では、構成を簡易なものとするために左側の添加弁２２Ｌの添加期間τＬと右側の添加弁２２Ｒの添加期間τＲとを等しく設定するようになっているが、左右の添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間τＲ，τＬを各触媒部２４Ｒ，２４Ｌの温度ＴｃＲ，ＴｃＬや空燃比λＲ，λＬ等に基づいて独立して設定するようにしてもよい。

こうして左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加が行われると（ステップ１３０）、次に左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加が完了したか否かが判定される（ステップ１４０）。ここで左側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了していないと判定された場合（ステップ１４０：ＮＯ）には、燃料の添加が完了するまで待機する。

一方、上記判定処理を通じて、左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加が完了した旨判定された場合には（ステップ１４０：ＹＥＳ）、本ルーチンを一旦終了する。
次に、本実施形態における排気浄化装置の制御装置の制御態様について図３〜図５を参照して詳細に説明する。

ここでは、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌのうち右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加にともなって生じる共通部７２内の燃料圧力Ｐの低下に寄与する種々の要因について説明する。

図３は添加弁２２Ｒの添加期間τＲと共通部７２内の燃料圧力Ｐとの関係を示したものである。
図３に示されるように、添加弁２２Ｒが開状態となることで添加期間τＲにわたって燃料の添加が行われると（図３（ａ））、分岐部７４Ｒ内の燃料が添加弁２２Ｒを通じて添加室２８Ｒ内に供給されることにより分岐部７４Ｒ内の燃料圧力が低下する。これにより、分岐部７４Ｒの上流側に位置する共通部７２内の燃料圧力Ｐは添加期間τＲが経過した時点ではΔＰ１だけ低下する（図３（ｂ））。ただし実際には、サプライポンプ６０により供給通路７０の上流側から燃料が圧送されているため、共通部７２内の燃料圧力Ｐは添加期間τＲが経過した時点ではΔＰ２だけ回復している。その結果、供給通路７０の共通部７２内の燃料圧力ＰはＰ１からＰ２までΔＰ３（＝ΔＰ１−ΔＰ２）だけ低下することになる。

次に、燃料添加の条件が成立した際に二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌから燃料の添加を同時に行う従来の場合における共通部７２内の燃料圧力Ｐの変化を図４に基づいて説明する。

図４に示されるように、触媒部２４Ｒ，２４Ｌへの燃料の添加条件が成立すると（図４（ａ））、右側の添加弁２２Ｒ及び左側の添加弁２２Ｌが同時に開状態となることで燃料の添加が添加期間τＲ，τＬにわたって行われる（図４（ｂ），（ｃ））。その結果、分岐部７４Ｒ内の燃料圧力及び分岐部７４Ｌ内の燃料圧力が同時に低下するため、共通部７２内の燃料圧力ＰがＰ１からＰ４までΔＰ４（＝ΔＰ１×２−ΔＰ２）だけ低下する（図４（ｅ））。これは、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌから同時に燃料を添加すると、共通部７２内の燃料圧力の変化に及ぼす燃料添加による燃料圧力の低下の寄与が２倍になるのに対して、燃料圧力の回復分ΔＰ２は一つの添加弁２２Ｒから燃料を添加する場合と等しいことによるものである（図４（ｅ））。

このように二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌの燃料の添加期間τＲ，τＬを同時に設定することにより、添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間τＲ，τＬ中において、共通部７２内の燃料圧力Ｐが、排気通路２Ｒ，２Ｌ内に供給される燃料の霧化悪化が始まる燃料圧力Ｐｔｈよりも小さくなる。

図５は添加弁２２Ｒ，２２Ｌの開弁期間τＲ，τＬと共通部７２内の燃料圧力Ｐとの関係を示したものである。
図５に示されるように、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加条件が成立すると（図５（ａ））、添加弁２２Ｒが開状態となることで燃料の添加が添加期間τＲにわたって行われる（図５（ｂ））。その結果、右側の分岐部７４Ｒ内の燃料圧力が低下することで、共通部７２内の燃料圧力ＰがＰ１からΔＰ１だけ低下してＰ２になる（図５（ｅ））。

続いて、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了すると、これにより左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加条件が成立する（図５（ｃ））。そして添加弁２２Ｌが開状態となることで燃料の添加が添加期間τＬにわたって行われる（図５（ｄ））。その結果、供給通路７０の共通部７２内の燃料圧力ＰがＰ２から更にΔＰ１だけ低下してＰ３になる。このように二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌの燃料の添加期間τＲ，τＬを交互にして単位時間当たりの燃料圧力の低下を低く抑えるようにしている。これにより、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間中において、共通部７２内の燃料圧力Ｐが、排気通路２Ｒ，２Ｌ内に供給される燃料の霧化悪化が始まる燃料圧力Ｐｔｈ以上に維持される。

＜実施形態の効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果が得られるようになる。
（１）複数の添加弁が二系統の排気通路２Ｒ，２Ｌに各別に設けられる二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌであって、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌのうちで一方の添加弁２２Ｒの添加期間τＲと他方の添加弁２２Ｌの添加期間τＬとが重ならないように設定されるといった態様を採用している。これにより、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌから同時に燃料が供給されることにより燃料の供給圧力の低下を抑制することができる。その結果、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌから同時に燃料を供給する場合と比較して燃料の供給圧力を高くすることができ、燃料の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率の低下を抑制することができる。

（２）燃料を圧送するポンプ６０と二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌとの間に燃料を供給する供給通路７０を設ける場合には通常、供給通路７０は、添加弁２２Ｒ，２２Ｌ毎に分岐する分岐部７４Ｒ，７４Ｌと分岐部７４Ｒ，７４Ｌが合流してポンプ６０に接続される共通部７２とを備えることとなる。ただし、二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌから同時に燃料が供給されると、供給通路７０内の燃料の圧力が大きく低下することにより燃料の供給圧力が低下することとなる。

この点、本実施形態では、二つ添加弁２２Ｒ，２２Ｌを構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁２２Ｒの添加期間τＲが他の添加弁２２Ｌの添加期間τＬと重ならないように設定されているため、燃料の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率の低下を抑制することができる。

（３）本実施形態では、添加弁２２Ｒ，２２Ｌから燃料の供給が開始されるときには、添加弁２２Ｒ，２２Ｌとポンプ６０とを接続する供給通路７０のうち共通部７２内の燃料圧力が所定の大きさＰｔｈ以上になっている。このため、燃料の霧化度合が悪化することを抑制して排気浄化率を向上させることができる。
＜第２実施形態＞
本発明にかかる排気浄化装置の制御装置を具体化した第２実施形態について、図６及び図７を参照して詳細に説明する。本実施形態では、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了した後に共通部７２内の燃料圧力ＰがＰ１まで回復したことを条件に左側の添加弁２２Ｌからの燃料の添加が開始される点が第１実施形態と異なっている。なお本実施形態にかかる排気浄化装置２０Ｒ，２０Ｌ及びその制御装置３０は第１実施形態と基本的には同様の構成を備えているが、本実施形態では更に、供給通路７０の共通部７２内の燃料圧力を検出する圧力センサ（図示略）を備えている。以下、相違点を中心に説明する。

以下、添加弁２２Ｒ，２２Ｌの制御手順、具体的にはこれら添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間τＲ，τＬの設定手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。このフローチャートでは、ステップ２００〜２２０の処理は、第１実施形態において説明した図２のステップ１００〜１２０の処理と同一であるため、ここでは説明を省略する。

右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了した旨判定された場合には（ステップ２２０：ＹＥＳ）、次に共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒ以上となっているか否かが判定される（ステップ２３０）。共通部７２内の燃料圧力Ｐは圧力センサによって検出され、電子制御装置３０に対して出力される。ここで共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒ以上となっていない場合（ステップ２３０：ＮＯ）には、燃料圧力Ｐが圧力Ｐｒまで回復するまで待機する。

一方、上記判定処理を通じて、共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒ以上となっている旨判定された場合（ステップ２３０：ＹＥＳ）には、左側の排気通路２Ｌに設けられた添加弁２２Ｌからの燃料の添加が行われる（ステップ２４０）。これ以降のステップ２４０，２５０の処理は、図２のステップ１３０，１４０の処理と同一であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態における排気浄化装置の制御装置の制御態様について図７を参照して詳細に説明する。
図７は添加弁２２Ｒ，２２Ｌの開弁期間τＲ，τＬと共通部７２内の燃料圧力Ｐとの関係を示したものである。

図７に示されるように、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加条件が成立すると（図７（ａ））、添加弁２２Ｒが開状態となることで燃料の添加が添加期間τＲにわたって行われる（図７（ｂ））。その結果、右側の分岐部７４Ｒ内の燃料圧力が低下することで、共通部７２内の燃料圧力ＰがＰ１からΔＰ１だけ低下してＰ２になる（図７（ｅ））。

続いて、右側の添加弁２２Ｒからの燃料の添加が完了した後、共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒ以上となるまでは左側の触媒部２４Ｌへの燃料添加の条件が成立しない。そして燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒとなると燃料添加の条件が成立して（図７（ｃ））、添加弁２２Ｌが開状態となることで燃料の添加が添加期間τＬにわたって行われる（図７（ｄ））。その結果、供給通路７０の共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力ＰｒからΔＰ１だけ低下してＰ５になる（図７（ｅ））。これにより、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌの添加期間中において、共通部７２内の燃料圧力Ｐが、排気通路２Ｒ，２Ｌ内に供給される燃料の霧化悪化が始まる燃料圧力Ｐｔｈよりも大きくなるように維持される。

＜実施形態の効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果が得られるようになる。
（１）本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られるほか、次の効果が得られるようになる。すなわち、添加弁２２Ｌから燃料の供給が開始されるときには、添加弁２２Ｒ，２２Ｌとポンプ６０とを接続する供給通路７０のうち共通部７２内の燃料圧力Ｐが判定圧力Ｐｒ（＞Ｐｔｈ）以上になっている。このため、燃料の霧化度合が悪化することを更に抑制して排気浄化率を向上させることができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、Ｖ型６気筒のディーゼルエンジンの排気浄化装置を例に説明しているが、本発明はその他の気筒数のエンジンに設けられた排気浄化装置に対しても適用することができる。また水平対向エンジンはもちろんのこと、直列型エンジンであっても同一のポンプから圧送される燃料を二つの排気浄化触媒に対して各別に供給する添加弁を備えているものであれば本発明を適用することができる。

・上記実施形態では、右側の添加弁２２Ｒからの燃料添加が完了した後に左側の添加弁２２Ｌからの燃料添加を開始するようにしているが、右側の添加弁２２Ｒからの燃料添加が完了する前に左側の添加弁２２Ｌからの燃料添加を開始するようにしてもよい。図８に示されるように、右側の添加弁２２Ｒからの燃料添加が開始されてから所定の期間Δｔ１が経過したときの共通部７２内の燃料圧力Ｐは、Ｐ１からΔＰ１ａだけ低下してＰａとなる。そしてこれ以降の右側の添加弁２２Ｒからの燃料噴射が完了するまでの期間は、右側の添加弁２２Ｒ及び左側の添加弁２２Ｌの両方から燃料添加が行われることとなる。右側の添加弁２２Ｒの燃料添加が完了したときの燃料圧力Ｐは、左側の添加弁２２Ｌからの燃料添加が開始されたときの圧力ＰａからΔＰ１ｂだけ低下してＰｂとなる。そしてこれ以降は左側の添加弁２２Ｌからのみ燃料添加が行われるため、左側の添加弁２２Ｌの燃料添加が完了したときの燃料圧力Ｐは、更にΔＰ１ａだけ低下してＰ６となる。その結果、添加弁２２Ｌの添加期間の終了直前に、共通部７２内の燃料圧力Ｐが、排気通路２Ｒ，２Ｌ内に供給される燃料の霧化悪化が始まる燃料圧力Ｐｔｈよりも低くなるものの、その期間を従来と比べて短くすることはできる。

・上記実施形態では、説明の便宜上、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌからの燃料添加を一度に行うモデルを採用しているが、図９に示されるように、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌからの燃料添加を分割して行うようにしてもよい。また図１０に示されるように、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌからの燃料添加を分割するとともに、右側の添加弁２２Ｒからの燃料添加と左側の添加弁２２Ｌからの燃料添加とを交互に行うようにしてもよい。これらの場合、各添加弁２２Ｒ，２２Ｌが閉状態となる期間に共通部７２内の燃料圧力Ｐが上昇することによって、上記実施形態の効果に加えて、添加室２８Ｒ，２８Ｌ内に添加される燃料の供給圧力が低下することを更に抑制することができる。

・上記実施形態では、右側の添加弁２２Ｒから燃料添加を行うようにしているが、これを左側の添加弁２２Ｌから行うようにしてもよい。
・上記実施形態では二つの添加弁２２Ｒ，２２Ｌを例に説明しているが、三系統以上の排気通路に設けられた三つ以上の添加弁がある場合であっても本発明を適用することができる。この場合も、複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されるものであればよい。

・上記実施形態では添加剤としてディーゼルエンジンの燃料を採用しているが、排気浄化装置の構成に応じて添加剤を尿素等の他の物質に変更してもよい。

本発明の第１実施形態にかかる排気浄化装置及びその制御装置を示すブロック図。 上記排気浄化装置の制御の処理手順を示すフローチャート。 添加弁の開閉状態と供給通路の共通部内の燃料圧力との関係を示すタイムチャート。 添加弁の開閉状態と供給通路の共通部内の燃料圧力との関係を示すタイムチャート。 添加弁の開閉状態と供給通路の共通部内の燃料圧力との関係を示すタイムチャート。 本発明の第２実施形態にかかる排気浄化装置の制御の処理手順を示すフローチャート。 添加弁の開閉状態と供給通路の共通部内の燃料圧力との関係を示すタイムチャート。 添加弁の開閉状態と供給通路の共通部内の燃料圧力との関係を示すタイムチャート。 本発明にかかる添加弁の開閉制御の変更例を示すタイムチャート。 本発明にかかる添加弁の開閉制御の他の変更例を示すタイムチャート。

符号の説明

１Ｒ，１Ｌ…吸気通路、２Ｒ，２Ｌ…排気通路、３Ｒ，３Ｌ…燃料噴射弁、４Ｒ，４Ｌ…ピストン、５Ｒ，５Ｌ…コネクティングロッド、２０Ｒ，２０Ｌ…排気浄化装置、２２Ｒ，２２Ｌ…添加弁、２４Ｒ，２４Ｌ…触媒部、２６Ｒ，２６Ｌ…空燃比センサ、２８Ｒ，２８Ｌ…添加室、３０…電子制御装置、５０…燃料タンク、５２，５４，５６Ｒ，５６Ｌ…燃料通路、６０…サプライポンプ、６２…コモンレール、７０…供給通路、７２…共通部、７４Ｒ，７４Ｌ…分岐部。

Claims (2)

1. 同一のポンプから圧送される添加剤を複数の排気浄化触媒に対して各別に供給する複数の添加弁を備える排気浄化装置の制御装置において、
   前記ポンプと前記複数の添加弁との間には前記添加剤を供給する供給通路が配設され、同供給通路は同複数の添加弁に分岐する分岐部と同分岐部が合流して同ポンプに接続される共通部とを備え、
   前記共通部内の添加剤の圧力を検出する圧力センサを備え、
   前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されるとともに、各添加弁による前記添加剤の供給に際しては前記添加弁を繰り返し開閉させることにより前記添加剤を分割供給するものであって、
   前記複数の添加弁は二系統の排気通路に各別に設けられる二つの添加弁であり、Ｖ型エンジンの二系統の排気通路にそれぞれ設けられてなり、
   同二つの添加弁のうちで一方の添加弁の添加期間と他方の添加弁の添加期間とが重ならないように設定され、
   前記圧力センサにより検出される前記共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に前記添加弁による添加剤の供給を開始する排気浄化装置の制御装置。
2. 同一のポンプから圧送される添加剤を複数の排気浄化触媒に対して各別に供給する複数の添加弁を備える排気浄化装置の制御装置において、
   前記ポンプと前記複数の添加弁との間には前記添加剤を供給する供給通路が配設され、同供給通路は同複数の添加弁に分岐する分岐部と同分岐部が合流して同ポンプに接続される共通部とを備え、
   前記共通部内の添加剤の圧力を検出する圧力センサを備え、
   前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁の添加期間が他の添加弁の添加期間と異なるように設定されるとともに、各添加弁による前記添加剤の供給に際しては前記添加弁を繰り返し開閉させることにより前記添加剤を分割供給するものであって、
   前記複数の添加弁を構成する添加弁のうちで少なくとも一つの添加弁によって前記分割供給が実行されているときには、前記一つの添加弁が閉状態になっている期間中にその閉状態期間よりも短い期間にて前記他の添加弁を開状態にすることにより、前記一つの添加弁による添加剤供給と前記他の添加弁による添加剤供給とを交互に行うとともに、
   前記圧力センサにより検出される前記共通部内の添加剤の圧力が所定の大きさ以上であることを条件に前記添加弁による添加剤の供給を開始する排気浄化装置の制御装置。

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