JP2000297704A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の運転状態に適応しつつ大気中に排
出されるＮＯX量のさらなる低減が可能であるととも
に、触媒の劣化及び燃料消費率の悪化を最小限に止める
ことが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１の吸気通路２と排気通路３と
をＥＧＲ管４で接続し、ＥＧＲ管４を流れる排気の流量
を、ＥＧＲバルブ５及びＥＧＲバルブアクチュエータ９
によって制御可能となるよう設け、ＥＧＲ管４との接続
点よりも下流側の排気通路３には、排気中のＮＯXを還
元する選択還元型ＮＯX触媒６と、選択還元型ＮＯX触媒
６に還元剤を供給する還元剤供給装置７と、排気中のＮ
ＯX量を検出するＮＯXセンサ８とを備え、実際のＮＯX
量が所定の目標範囲から外れた場合に、還元剤の供給に
比して排気の還流を優先すべくＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９及び還元剤供給装置７を制御する排気浄化制御手
段であるＥＣＵ１０とを有する排気浄化装置。
出されるＮＯX量のさらなる低減が可能であるととも
に、触媒の劣化及び燃料消費率の悪化を最小限に止める
ことが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１の吸気通路２と排気通路３と
をＥＧＲ管４で接続し、ＥＧＲ管４を流れる排気の流量
を、ＥＧＲバルブ５及びＥＧＲバルブアクチュエータ９
によって制御可能となるよう設け、ＥＧＲ管４との接続
点よりも下流側の排気通路３には、排気中のＮＯXを還
元する選択還元型ＮＯX触媒６と、選択還元型ＮＯX触媒
６に還元剤を供給する還元剤供給装置７と、排気中のＮ
ＯX量を検出するＮＯXセンサ８とを備え、実際のＮＯX
量が所定の目標範囲から外れた場合に、還元剤の供給に
比して排気の還流を優先すべくＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９及び還元剤供給装置７を制御する排気浄化制御手
段であるＥＣＵ１０とを有する排気浄化装置。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気に含まれる窒素酸化物量を抑制する排気浄化
技術に関する。
される排気に含まれる窒素酸化物量を抑制する排気浄化
技術に関する。
【０００１】
【従来の技術】自動車等に搭載される内燃機関では、排
気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、窒素酸化物（ＮＯX）等の有害ガス成分を浄化す
ることが要求されている。このような要求に対し、理論
空燃比近傍の所望の空燃比の排気が流入したときに排気
中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯXを浄化可能となる三元
触媒を、内燃機関の排気通路に設ける排気浄化システム
が提案されている。
気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）、窒素酸化物（ＮＯX）等の有害ガス成分を浄化す
ることが要求されている。このような要求に対し、理論
空燃比近傍の所望の空燃比の排気が流入したときに排気
中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯXを浄化可能となる三元
触媒を、内燃機関の排気通路に設ける排気浄化システム
が提案されている。
【０００２】一方、自動車に搭載される内燃機関では、
燃料消費率の向上を目的として、燃料濃度が低く酸素過
剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の開発が
進められているが、このような希薄燃焼内燃機関に上記
した排気浄化触媒を適用すると、理論空燃比より高い空
燃比の排気が三元触媒に流入することになり、三元触媒
が排気中のＮＯXを十分に浄化することができなくなる
という問題があった。
燃料消費率の向上を目的として、燃料濃度が低く酸素過
剰状態の混合気を燃焼可能な希薄燃焼内燃機関の開発が
進められているが、このような希薄燃焼内燃機関に上記
した排気浄化触媒を適用すると、理論空燃比より高い空
燃比の排気が三元触媒に流入することになり、三元触媒
が排気中のＮＯXを十分に浄化することができなくなる
という問題があった。
【０００３】このような問題に対し、従来では、大気中
に排出されるＮＯX量を制御する方法として、内燃機関
におけるＮＯXの発生自体を抑制する方法と、内燃機関
で発生したＮＯXを大気中に排出する前に浄化する方法
とが提案されている。
に排出されるＮＯX量を制御する方法として、内燃機関
におけるＮＯXの発生自体を抑制する方法と、内燃機関
で発生したＮＯXを大気中に排出する前に浄化する方法
とが提案されている。
【０００４】ＮＯXの発生を抑制する方法としては、例
えば、特開平１０−１０３１６１号公報や、特開平１０
−２５２５７３号公報に記載されたＥＧＲ（Exhaust Ga
s Recirculation）装置が知られている。このようなＥ
ＧＲ装置は、内燃機関から排出された排気の一部を内燃
機関の燃焼室へ供給することにより、排気に含まれる二
酸化炭素等の不活性ガスの非燃焼性や吸熱性を利用して
燃焼室内の燃焼速度及び燃焼温度を低下させ、ＮＯXの
発生自体を抑制しようとするものである。
えば、特開平１０−１０３１６１号公報や、特開平１０
−２５２５７３号公報に記載されたＥＧＲ（Exhaust Ga
s Recirculation）装置が知られている。このようなＥ
ＧＲ装置は、内燃機関から排出された排気の一部を内燃
機関の燃焼室へ供給することにより、排気に含まれる二
酸化炭素等の不活性ガスの非燃焼性や吸熱性を利用して
燃焼室内の燃焼速度及び燃焼温度を低下させ、ＮＯXの
発生自体を抑制しようとするものである。
【０００５】また、内燃機関で発生したＮＯXを大気中
に排出される前に浄化する方法としては、例えば、特開
平５−１１３１１６号公報に記載されたような排気浄化
装置を内燃機関に併設する方法が知られている。このよ
うな排気浄化装置は、排気通路に配置され酸素過剰の雰
囲気かつ炭化水素の存在下でＮＯXを還元又は分解する
選択還元型ＮＯX触媒と、この選択還元型ＮＯX触媒に還
元剤としての炭化水素を供給する還元剤供給装置と、選
択還元型ＮＯX触媒から流出した排気に含まれるＮＯX量
を検出するＮＯX量検出手段とを備え、排気に含まれる
実際のＮＯX量が所望の目標ＮＯX量となるよう還元剤の
供給量を制御することにより、大気中に放出されるＮＯ
X量を低減しようとするものである。
に排出される前に浄化する方法としては、例えば、特開
平５−１１３１１６号公報に記載されたような排気浄化
装置を内燃機関に併設する方法が知られている。このよ
うな排気浄化装置は、排気通路に配置され酸素過剰の雰
囲気かつ炭化水素の存在下でＮＯXを還元又は分解する
選択還元型ＮＯX触媒と、この選択還元型ＮＯX触媒に還
元剤としての炭化水素を供給する還元剤供給装置と、選
択還元型ＮＯX触媒から流出した排気に含まれるＮＯX量
を検出するＮＯX量検出手段とを備え、排気に含まれる
実際のＮＯX量が所望の目標ＮＯX量となるよう還元剤の
供給量を制御することにより、大気中に放出されるＮＯ
X量を低減しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＥＧＲ装置
では、排気還流量が過剰に増加されると、燃焼状態が不
安定となり、一酸化炭素及び炭化水素等の有害ガス成分
の増加を招く虞がある。一方、選択還元型ＮＯX触媒と
還元剤供給装置とを備えた排気浄化装置では、硫黄酸化
物等に代表される被毒成分が還元剤に含まれていると、
還元剤の供給によって選択還元型ＮＯX触媒が被毒さ
れ、選択還元型ＮＯX触媒の浄化性能が低下する虞があ
る。選択還元型ＮＯX触媒と還元剤供給装置とを備えた
排気浄化装置において、還元剤として内燃機関の燃料が
用いられると、燃料消費量の増加によって希薄燃焼内燃
機関の効果が相殺されてしまう虞がある。
では、排気還流量が過剰に増加されると、燃焼状態が不
安定となり、一酸化炭素及び炭化水素等の有害ガス成分
の増加を招く虞がある。一方、選択還元型ＮＯX触媒と
還元剤供給装置とを備えた排気浄化装置では、硫黄酸化
物等に代表される被毒成分が還元剤に含まれていると、
還元剤の供給によって選択還元型ＮＯX触媒が被毒さ
れ、選択還元型ＮＯX触媒の浄化性能が低下する虞があ
る。選択還元型ＮＯX触媒と還元剤供給装置とを備えた
排気浄化装置において、還元剤として内燃機関の燃料が
用いられると、燃料消費量の増加によって希薄燃焼内燃
機関の効果が相殺されてしまう虞がある。
【０００７】本発明は上記したような問題点に鑑みなさ
れたものであり、機関運転状態の悪化、排気浄化触媒の
劣化、あるいは燃料消費率の悪化を防止しつつ、大気中
に放出されるＮＯX量を効果的に低減することができる
技術を提供することを目的とする。
れたものであり、機関運転状態の悪化、排気浄化触媒の
劣化、あるいは燃料消費率の悪化を防止しつつ、大気中
に放出されるＮＯX量を効果的に低減することができる
技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は内燃機関の排気
浄化装置であり、前記課題を解決するための手段として
以下のように構成されている。すなわち本発明の排気浄
化装置は、内燃機関の排気通路に配置され、排気中に含
まれる窒素酸化物を還元及び浄化する排気浄化触媒と、
前記窒素酸化物の還元に要する還元剤を前記排気浄化触
媒へ供給する還元剤供給手段と、前記排気浄化触媒上流
の排気通路を流れる排気の一部を前記内燃機関の吸気通
路へ還流する排気還流手段と、少なくとも前記排気浄化
触媒下流の排気通路に配置され、排気中に含まれる窒素
酸化物量を検出する窒素酸化物量検出手段と、前記窒素
酸化物量検出手段によって検出された実際の窒素酸化物
量が所定の目標範囲から外れている場合に、還元剤の供
給に比して排気の還流を優先すべく前記排気還流手段及
び前記還元剤供給手段を制御する排気浄化制御手段と、
を備えることを特徴とする。
浄化装置であり、前記課題を解決するための手段として
以下のように構成されている。すなわち本発明の排気浄
化装置は、内燃機関の排気通路に配置され、排気中に含
まれる窒素酸化物を還元及び浄化する排気浄化触媒と、
前記窒素酸化物の還元に要する還元剤を前記排気浄化触
媒へ供給する還元剤供給手段と、前記排気浄化触媒上流
の排気通路を流れる排気の一部を前記内燃機関の吸気通
路へ還流する排気還流手段と、少なくとも前記排気浄化
触媒下流の排気通路に配置され、排気中に含まれる窒素
酸化物量を検出する窒素酸化物量検出手段と、前記窒素
酸化物量検出手段によって検出された実際の窒素酸化物
量が所定の目標範囲から外れている場合に、還元剤の供
給に比して排気の還流を優先すべく前記排気還流手段及
び前記還元剤供給手段を制御する排気浄化制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】このように構成された排気浄化装置では、
排気浄化触媒及び還元剤供給手段と、排気還流手段とを
併用してＮＯX量の低減が図られるため、排気浄化触媒
及び還元剤供給手段のみでＮＯX量を低減させる場合よ
り還元剤供給量が減少されるとともに、排気還流手段の
みでＮＯX量を低減させる場合より排気還流量が減少さ
れる。
排気浄化触媒及び還元剤供給手段と、排気還流手段とを
併用してＮＯX量の低減が図られるため、排気浄化触媒
及び還元剤供給手段のみでＮＯX量を低減させる場合よ
り還元剤供給量が減少されるとともに、排気還流手段の
みでＮＯX量を低減させる場合より排気還流量が減少さ
れる。
【００１０】その際、排気浄化装置は、実際の窒素酸化
物量が目標範囲を上回っていると、還元剤の供給量の増
量に比して排気還流量の増量を優先すべく排気還流手段
及び還元剤供給手段を制御し、実際の窒素酸化物量が目
標範囲を下回っていると、排気還流量の減量に比して還
元剤の供給量の減量を優先すべく排気還流手段及び還元
剤供給手段を制御するため、すなわち排気の還流が還元
剤の供給より優先的に行われるため、還元剤の供給に起
因した排気浄化触媒の被毒が抑制される。
物量が目標範囲を上回っていると、還元剤の供給量の増
量に比して排気還流量の増量を優先すべく排気還流手段
及び還元剤供給手段を制御し、実際の窒素酸化物量が目
標範囲を下回っていると、排気還流量の減量に比して還
元剤の供給量の減量を優先すべく排気還流手段及び還元
剤供給手段を制御するため、すなわち排気の還流が還元
剤の供給より優先的に行われるため、還元剤の供給に起
因した排気浄化触媒の被毒が抑制される。
【００１１】上記した排気浄化触媒としては、例えば、
酸素過剰且つ炭化水素が存在するときに、排気中の窒素
酸化物を還元又は分解する選択還元型ＮＯX触媒を例示
することができる。この場合、還元剤としては、内燃機
関用の燃料のように炭化水素や一酸化炭素等の還元成分
を含むものを例示することができる。
酸素過剰且つ炭化水素が存在するときに、排気中の窒素
酸化物を還元又は分解する選択還元型ＮＯX触媒を例示
することができる。この場合、還元剤としては、内燃機
関用の燃料のように炭化水素や一酸化炭素等の還元成分
を含むものを例示することができる。
【００１２】本発明に係る排気浄化装置は、排気浄化制
御手段による排気還流手段及び還元剤供給手段の制御量
が最大もしくは最小となったときの実際の窒素酸化物量
と目標範囲の上限値又は下限値との差が所定量以上であ
ると、異常が発生したと判定する異常判定手段を更に備
えるようにしても良い。
御手段による排気還流手段及び還元剤供給手段の制御量
が最大もしくは最小となったときの実際の窒素酸化物量
と目標範囲の上限値又は下限値との差が所定量以上であ
ると、異常が発生したと判定する異常判定手段を更に備
えるようにしても良い。
【００１３】本発明に係る排気浄化装置は、排気浄化触
媒下流の排気通路に配置され、排気浄化触媒から流出し
た排気に含まれる窒素酸化物量を検出する下流側窒素酸
化物量検出手段と、排気浄化触媒上流の排気通路に配置
され、排気浄化触媒に流入する排気に含まれる窒素酸化
物量を検出する上流側窒素酸化物検出手段と、上流側窒
素酸化物量検出手段が検出した窒素酸化物量に基づいて
内燃機関又は排気還流手段の異常を判定し、下流側窒素
酸化物量検出手段が検出した窒素酸化物量に基づいて還
元剤供給手段又は排気浄化触媒の異常を判定する異常判
定手段とを更に備えるようにしても良い。この場合、異
常が発生した際の異常発生箇所を特定することが容易と
なる。
媒下流の排気通路に配置され、排気浄化触媒から流出し
た排気に含まれる窒素酸化物量を検出する下流側窒素酸
化物量検出手段と、排気浄化触媒上流の排気通路に配置
され、排気浄化触媒に流入する排気に含まれる窒素酸化
物量を検出する上流側窒素酸化物検出手段と、上流側窒
素酸化物量検出手段が検出した窒素酸化物量に基づいて
内燃機関又は排気還流手段の異常を判定し、下流側窒素
酸化物量検出手段が検出した窒素酸化物量に基づいて還
元剤供給手段又は排気浄化触媒の異常を判定する異常判
定手段とを更に備えるようにしても良い。この場合、異
常が発生した際の異常発生箇所を特定することが容易と
なる。
【００１４】前記排気浄化触媒は、発生したＮＯXの排
出を抑制する触媒であれば良く、例えば、窒素酸化物
（ＮＯX）に加えて一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素
（ＨＣ）を酸化還元反応によりそれぞれを分解、浄化す
るのに有利な三元触媒や、酸素過剰雰囲気の混合気を燃
焼したときに発生する排気中のＮＯXを還元及び浄化す
るのに有利な選択還元型ＮＯX触媒等を例示することが
できる。
出を抑制する触媒であれば良く、例えば、窒素酸化物
（ＮＯX）に加えて一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素
（ＨＣ）を酸化還元反応によりそれぞれを分解、浄化す
るのに有利な三元触媒や、酸素過剰雰囲気の混合気を燃
焼したときに発生する排気中のＮＯXを還元及び浄化す
るのに有利な選択還元型ＮＯX触媒等を例示することが
できる。
【００１５】前記還元剤供給手段としては、内燃機関の
排気通路に配置され、排気浄化触媒上流の排気通路に還
元剤を噴射する還元剤噴射装置や、内燃機関の燃料を還
元剤に用いる場合では、内燃機関の排気行程時に燃料室
へ燃料を噴射することで排気中の炭化水素量を増やす副
噴射等を例示することができる。これらは各々単独で用
いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い。
排気通路に配置され、排気浄化触媒上流の排気通路に還
元剤を噴射する還元剤噴射装置や、内燃機関の燃料を還
元剤に用いる場合では、内燃機関の排気行程時に燃料室
へ燃料を噴射することで排気中の炭化水素量を増やす副
噴射等を例示することができる。これらは各々単独で用
いても良いし、複数を組み合わせて用いても良い。
【００１６】前記排気還流手段は、二酸化炭素等の不活
性ガスを含有した排気を燃焼室に還流することで、混合
気の燃焼速度及び燃焼温度を低下させ、ＮＯXの発生量
を抑制するものである。前記窒素酸化物量検出手段は、
ＮＯXの量を検出するものでも良いし、ＮＯXの濃度を検
出するものでも良い。また、ＮＯXの量又は濃度を直接
検出するのではなく、ＮＯXの発生と相関関係にある他
の物質を検出するものであっても良い。
性ガスを含有した排気を燃焼室に還流することで、混合
気の燃焼速度及び燃焼温度を低下させ、ＮＯXの発生量
を抑制するものである。前記窒素酸化物量検出手段は、
ＮＯXの量を検出するものでも良いし、ＮＯXの濃度を検
出するものでも良い。また、ＮＯXの量又は濃度を直接
検出するのではなく、ＮＯXの発生と相関関係にある他
の物質を検出するものであっても良い。
【００１７】ＮＯXの量又は濃度を直接検出する窒素酸
化物検出手段には、例えば、固体電解質タイプのＮＯX
センサや、単体結晶様構造をもつ物質をＮＯX感応体と
してＮＯXの量又は濃度を検出するＮＯXセンサ、或い
は、２枚の絶縁板の間に加熱用ヒータを介装するととも
に、いずれか一方の絶縁板の外側面部に電極を備えたセ
ンシングディバイスを一体に設け、このセンシングディ
バイスの表面に接触吸着される排気中のＮＯX濃度を検
出するＮＯXセンサを例示することができる。
化物検出手段には、例えば、固体電解質タイプのＮＯX
センサや、単体結晶様構造をもつ物質をＮＯX感応体と
してＮＯXの量又は濃度を検出するＮＯXセンサ、或い
は、２枚の絶縁板の間に加熱用ヒータを介装するととも
に、いずれか一方の絶縁板の外側面部に電極を備えたセ
ンシングディバイスを一体に設け、このセンシングディ
バイスの表面に接触吸着される排気中のＮＯX濃度を検
出するＮＯXセンサを例示することができる。
【００１８】また、ＮＯXの発生と相関関係にある他の
物質としては、排気中に含まれる二酸化炭素や酸素等が
知られており、これらの物質を検出する検出手段（ＣＯ
2センサ、或いはＯ2センサ）の検出結果から、ＮＯXと
の相関性に基づいて排気中のＮＯX量又は濃度を推定す
るようにしても良い。
物質としては、排気中に含まれる二酸化炭素や酸素等が
知られており、これらの物質を検出する検出手段（ＣＯ
2センサ、或いはＯ2センサ）の検出結果から、ＮＯXと
の相関性に基づいて排気中のＮＯX量又は濃度を推定す
るようにしても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる排気浄化装
置の実施の形態について添付した図面に基づいて説明す
る。
置の実施の形態について添付した図面に基づいて説明す
る。
【００２０】〈実施の形態１〉本発明に係る排気浄化装
置の第１の実施態様について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用する内燃機関
の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、
燃料濃度が低く酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄
燃焼式のガソリンエンジンである。
置の第１の実施態様について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用する内燃機関
の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、
燃料濃度が低く酸素過剰状態の混合気を燃焼可能な希薄
燃焼式のガソリンエンジンである。
【００２１】内燃機関１には、吸気通路２及び排気通路
３が接続されている。前記吸気通路２と前記排気通路３
とは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）管４によ
って接続され、排気通路３を流れる排気の一部を吸気通
路２へ還流することが可能となっている。
３が接続されている。前記吸気通路２と前記排気通路３
とは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）管４によ
って接続され、排気通路３を流れる排気の一部を吸気通
路２へ還流することが可能となっている。
【００２２】前記ＥＧＲ管４には、該ＥＧＲ管４内を流
れる排気の流量を調整するＥＧＲバルブ５が設けられて
いる。前記ＥＧＲバルブ５には、該ＥＧＲバルブ５を開
閉駆動するＥＧＲバルブアクチュエータ９が取り付けら
れている。前記ＥＧＲバルブアクチュエータ９は、内燃
機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic C
ontrol Unit）１０と電気配線を介して接続されてお
り、ＥＣＵ１０からの信号に従ってＥＧＲバルブ５を開
閉駆動する。前記ＥＧＲ管４、ＥＧＲバルブ５、及びＥ
ＧＲバルブアクチュエータ９は、本発明における排気還
流手段に相当する。
れる排気の流量を調整するＥＧＲバルブ５が設けられて
いる。前記ＥＧＲバルブ５には、該ＥＧＲバルブ５を開
閉駆動するＥＧＲバルブアクチュエータ９が取り付けら
れている。前記ＥＧＲバルブアクチュエータ９は、内燃
機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic C
ontrol Unit）１０と電気配線を介して接続されてお
り、ＥＣＵ１０からの信号に従ってＥＧＲバルブ５を開
閉駆動する。前記ＥＧＲ管４、ＥＧＲバルブ５、及びＥ
ＧＲバルブアクチュエータ９は、本発明における排気還
流手段に相当する。
【００２３】前記排気通路３と前記ＥＧＲ管４との接続
部位より下流側の排気通路３には、排気中に含まれるＮ
ＯXを浄化するための選択還元型ＮＯX触媒６と、この選
択還元型ＮＯX触媒６に還元剤を上流側から供給する還
元剤供給装置７と、選択還元型ＮＯX触媒６を通過した
排気中のＮＯX量を検出するＮＯXセンサ８とが配置され
ている。
部位より下流側の排気通路３には、排気中に含まれるＮ
ＯXを浄化するための選択還元型ＮＯX触媒６と、この選
択還元型ＮＯX触媒６に還元剤を上流側から供給する還
元剤供給装置７と、選択還元型ＮＯX触媒６を通過した
排気中のＮＯX量を検出するＮＯXセンサ８とが配置され
ている。
【００２４】還元剤としては、例えば、選択還元型ＮＯ
X触媒６においてＮＯXが還元・分解される際に、ＮＯX
の酸素と結合する物質（被酸化物質）を用いることがで
きるが、本実施の形態では、内燃機関１の燃料であるガ
ソリンを還元剤として用いるものとする。
X触媒６においてＮＯXが還元・分解される際に、ＮＯX
の酸素と結合する物質（被酸化物質）を用いることがで
きるが、本実施の形態では、内燃機関１の燃料であるガ
ソリンを還元剤として用いるものとする。
【００２５】還元供給装置７としては、排気通路３とＥ
ＧＲ管４との接続部位より下流側で、かつ、選択還元型
ＮＯX触媒６より上流側に位置する排気通路３内にガソ
リンを噴射する噴射装置を用いる。
ＧＲ管４との接続部位より下流側で、かつ、選択還元型
ＮＯX触媒６より上流側に位置する排気通路３内にガソ
リンを噴射する噴射装置を用いる。
【００２６】ＮＯXセンサ８は、２枚の絶縁板の間に加
熱用ヒータを介装するとともに、２枚の絶縁板のうちの
何れか一方の絶縁板の外面に、電極を備えたセンシング
ディバイスを設けて構成され、センシングディバイスの
表面に接触もしくは吸着されるＮＯX量に応じて変化す
る半導体抵抗の抵抗値に基づいてＮＯX量を検出するセ
ンサである。ＮＯXセンサ８は、ＥＣＵ１０と電気配線
を介して接続されており、該ＮＯXセンサの出力信号が
ＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
熱用ヒータを介装するとともに、２枚の絶縁板のうちの
何れか一方の絶縁板の外面に、電極を備えたセンシング
ディバイスを設けて構成され、センシングディバイスの
表面に接触もしくは吸着されるＮＯX量に応じて変化す
る半導体抵抗の抵抗値に基づいてＮＯX量を検出するセ
ンサである。ＮＯXセンサ８は、ＥＣＵ１０と電気配線
を介して接続されており、該ＮＯXセンサの出力信号が
ＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
【００２７】前記還元剤供給装置７は、本発明にかかる
還元剤供給手段の一実施態様であり、他に例えばエンジ
ンシリンダの燃料噴射弁により排気行程で燃料を噴射し
て排気中に還元剤としての燃料を与える方法もある。ま
た、前記ＮＯXセンサ８は、本発明にかかる窒素酸化物
検出手段の一実施態様である。
還元剤供給手段の一実施態様であり、他に例えばエンジ
ンシリンダの燃料噴射弁により排気行程で燃料を噴射し
て排気中に還元剤としての燃料を与える方法もある。ま
た、前記ＮＯXセンサ８は、本発明にかかる窒素酸化物
検出手段の一実施態様である。
【００２８】一方、吸気通路２においてＥＧＲ管４との
接続部位より上流の部位には、該吸気通路２を流れる新
気の流量を調整するスロットル弁１１が配置されてい
る。前記スロットル弁１１には、該スロットル弁１１の
開度に対応した電気信号を出力するスロットルポジショ
ンセンサ１２が取り付けられている。
接続部位より上流の部位には、該吸気通路２を流れる新
気の流量を調整するスロットル弁１１が配置されてい
る。前記スロットル弁１１には、該スロットル弁１１の
開度に対応した電気信号を出力するスロットルポジショ
ンセンサ１２が取り付けられている。
【００２９】前記スロットルポジションセンサ１２は、
ＥＣＵ１０と電気配線を介して接続され、該スロットル
ポジションセンサ１２の出力信号（アクセル開度信号）
がＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
ＥＣＵ１０と電気配線を介して接続され、該スロットル
ポジションセンサ１２の出力信号（アクセル開度信号）
がＥＣＵ１０に入力されるようになっている。
【００３０】内燃機関１には、図示しないクランクシャ
フトの回転速度を検出する機関回転速度センサ１３が取
り付けられている。この機関回転速度センサ１３は、例
えば、前記クランクシャフトの端部に取り付けられたタ
イミングロータと、このタイミングロータに臨むように
シリンダブロックに取り付けられた電磁ピックアップと
から構成され、クランクシャフトが所定角度（例えば、
３０°）回転する毎にパルス信号を出力する。機関回転
速度センサ１３は、ＥＣＵ１０と電気配線を介して接続
され、機関回転速度センサ１３の出力信号がＥＣＵ１０
に入力されるようになっている。
フトの回転速度を検出する機関回転速度センサ１３が取
り付けられている。この機関回転速度センサ１３は、例
えば、前記クランクシャフトの端部に取り付けられたタ
イミングロータと、このタイミングロータに臨むように
シリンダブロックに取り付けられた電磁ピックアップと
から構成され、クランクシャフトが所定角度（例えば、
３０°）回転する毎にパルス信号を出力する。機関回転
速度センサ１３は、ＥＣＵ１０と電気配線を介して接続
され、機関回転速度センサ１３の出力信号がＥＣＵ１０
に入力されるようになっている。
【００３１】ＥＣＵ１０には、内燃機関１の運転状態と
個々の運転状態において大気中に放出可能な目標ＮＯX
量との関係を示す目標ＮＯX量マップ、内燃機関１の運
転状態とＥＧＲ量の上限値（ＥＧＲバルブアクチュエー
タ９を制御する上での上限値）との関係を示すＥＧＲ限
度マップ、内燃機関１の運転状態と選択還元型ＮＯX触
媒６へ供給する還元剤量の上限値及び下限値（還元剤供
給装置７を制御する上での上限値及び下限値）との関係
を示す還元剤限度マップ等の各種制御マップが設定され
ている。
個々の運転状態において大気中に放出可能な目標ＮＯX
量との関係を示す目標ＮＯX量マップ、内燃機関１の運
転状態とＥＧＲ量の上限値（ＥＧＲバルブアクチュエー
タ９を制御する上での上限値）との関係を示すＥＧＲ限
度マップ、内燃機関１の運転状態と選択還元型ＮＯX触
媒６へ供給する還元剤量の上限値及び下限値（還元剤供
給装置７を制御する上での上限値及び下限値）との関係
を示す還元剤限度マップ等の各種制御マップが設定され
ている。
【００３２】内燃機関１の運転状態を示すパラメータと
しては、アクセル開度と機関回転速度との２つのパラメ
ータを用いることができる。目標ＮＯX量は、大気中に
放出されるＮＯX量がＮＯX排出規制値内に収まるよう設
定された値である。
しては、アクセル開度と機関回転速度との２つのパラメ
ータを用いることができる。目標ＮＯX量は、大気中に
放出されるＮＯX量がＮＯX排出規制値内に収まるよう設
定された値である。
【００３３】ＥＣＵ１０は、ＮＯXセンサ８による排気
中のＮＯX量、機関回転速度センサ１３による機関回転
速度信号、及びスロットルポジションセンサ１２による
アクセル開度信号等を入力し、これらの入力信号と前記
した各種制御マップとに基づいてＥＧＲバルブアクチュ
エータ９や還元剤供給装置７を制御する。具体的には、
ＥＣＵ１０は、図２に示されるような排気浄化制御ルー
チンに基づいてＥＧＲバルブアクチュエータ９及び還元
剤供給装置７を制御する。
中のＮＯX量、機関回転速度センサ１３による機関回転
速度信号、及びスロットルポジションセンサ１２による
アクセル開度信号等を入力し、これらの入力信号と前記
した各種制御マップとに基づいてＥＧＲバルブアクチュ
エータ９や還元剤供給装置７を制御する。具体的には、
ＥＣＵ１０は、図２に示されるような排気浄化制御ルー
チンに基づいてＥＧＲバルブアクチュエータ９及び還元
剤供給装置７を制御する。
【００３４】排気浄化制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１
０は、先ず、ステップ１００においてスロットルポジシ
ョンセンサ１２の出力信号値（アクセル開度）と機関回
転速度センサ１３の出力信号値（機関回転速度）とを読
み込む。
０は、先ず、ステップ１００においてスロットルポジシ
ョンセンサ１２の出力信号値（アクセル開度）と機関回
転速度センサ１３の出力信号値（機関回転速度）とを読
み込む。
【００３５】ステップ１０１では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして目標ＮＯX量マップへ
アクセスし、内燃機関１の運転状態に応じた目標ＮＯX
量（Ｘｔ）を算出する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして目標ＮＯX量マップへ
アクセスし、内燃機関１の運転状態に応じた目標ＮＯX
量（Ｘｔ）を算出する。
【００３６】ステップ１０２では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとしてＥＧＲ限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じたＥＧＲ量の上限値（Ｅ
ＧＲ量上限値）を算出する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとしてＥＧＲ限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じたＥＧＲ量の上限値（Ｅ
ＧＲ量上限値）を算出する。
【００３７】ステップ１０３では、ＥＣＵ１０は、ＮＯ
Xセンサ８の出力信号値（実際のＮＯX量：Ｘｌ）を読み
込み、前記ステップ１０１で算出された目標ＮＯX量
（Ｘｔ）と実際のＮＯX量（Ｘｌ）とを比較する。具体
的には、ＥＣＵ１０は、実際のＮＯX量（Ｘｌ）が目標
ＮＯX量（Ｘｔ）より多く、且つその差が一定量を越え
ているか否か（例えば、Ｘｌ＞１．０５Ｘｔであるか否
か）を判別する。
Xセンサ８の出力信号値（実際のＮＯX量：Ｘｌ）を読み
込み、前記ステップ１０１で算出された目標ＮＯX量
（Ｘｔ）と実際のＮＯX量（Ｘｌ）とを比較する。具体
的には、ＥＣＵ１０は、実際のＮＯX量（Ｘｌ）が目標
ＮＯX量（Ｘｔ）より多く、且つその差が一定量を越え
ているか否か（例えば、Ｘｌ＞１．０５Ｘｔであるか否
か）を判別する。
【００３８】前記ステップ１０３においてＸｌ＞１.０
５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１０６へ進み、ＥＧＲ量を所定量増量させるべく、Ｅ
ＧＲバルブアクチュエータ９に対する指令値（ＥＧＲ量
増量指令値）を算出する。
５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１０６へ進み、ＥＧＲ量を所定量増量させるべく、Ｅ
ＧＲバルブアクチュエータ９に対する指令値（ＥＧＲ量
増量指令値）を算出する。
【００３９】ステップ１０７では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１０６で算出されたＥＧＲ量増量指令値が前記
ステップ１０２で算出されたＥＧＲ量上限値以下である
か否かを判別する。
ステップ１０６で算出されたＥＧＲ量増量指令値が前記
ステップ１０２で算出されたＥＧＲ量上限値以下である
か否かを判別する。
【００４０】前記ステップ１０７において前記ＥＧＲ量
増量指令値が前記ＥＧＲ上限値以下であると判定した場
合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１０８へ進み、前記ＥＧ
Ｒ量増量指令値をＥＧＲバルブアクチュエータ９へ送信
してＥＧＲ量の増量を実行する。
増量指令値が前記ＥＧＲ上限値以下であると判定した場
合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１０８へ進み、前記ＥＧ
Ｒ量増量指令値をＥＧＲバルブアクチュエータ９へ送信
してＥＧＲ量の増量を実行する。
【００４１】前記ステップ１０８の処理を実行した後、
ＥＣＵ１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実
行する。その際、ステップ１０３においてＸｌ＞１.０
５Ｘｔであると判定し、更にステップ１０７においてＥ
ＧＲ量増量指令値がＥＧＲ量上限値を上回っていると判
定すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１０９へ進む。
ＥＣＵ１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実
行する。その際、ステップ１０３においてＸｌ＞１.０
５Ｘｔであると判定し、更にステップ１０７においてＥ
ＧＲ量増量指令値がＥＧＲ量上限値を上回っていると判
定すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１０９へ進む。
【００４２】ステップ１０９では、ＥＣＵ１０は、選択
還元型ＮＯX触媒６へ供給すべき還元剤量を所定量増量
させるべく、還元剤供給装置７に対する指令値（還元剤
供給量増量指令値）を算出する。
還元型ＮＯX触媒６へ供給すべき還元剤量を所定量増量
させるべく、還元剤供給装置７に対する指令値（還元剤
供給量増量指令値）を算出する。
【００４３】ステップ１１０では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして還元剤限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じた還元剤供給量の上限値
（還元剤供給量上限値）を算出する。ＥＣＵ１０は、前
記ステップ１０９で算出された還元剤供給量増量指令値
と前記還元剤供給量上限値とを比較する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして還元剤限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じた還元剤供給量の上限値
（還元剤供給量上限値）を算出する。ＥＣＵ１０は、前
記ステップ１０９で算出された還元剤供給量増量指令値
と前記還元剤供給量上限値とを比較する。
【００４４】前記ステップ１１０において前記還元剤供
給量増量指令値が前記還元剤供給量上限値以下であると
判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１１へ進み
前記還元剤供給量増量指令値を還元剤供給装置７へ送信
し、還元剤の供給量を増量させる。前記ステップ１１０
の処理を実行し終えたＥＣＵ１０は、ステップ１００以
降の処理を繰り返し実行する。
給量増量指令値が前記還元剤供給量上限値以下であると
判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１１へ進み
前記還元剤供給量増量指令値を還元剤供給装置７へ送信
し、還元剤の供給量を増量させる。前記ステップ１１０
の処理を実行し終えたＥＣＵ１０は、ステップ１００以
降の処理を繰り返し実行する。
【００４５】一方、前記ステップ１１０において前記還
元剤供給量増量指令値が前記還元剤供給量上限値を上回
っていると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
１７へ進む。
元剤供給量増量指令値が前記還元剤供給量上限値を上回
っていると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
１７へ進む。
【００４６】ステップ１１７では、ＥＣＵ１０は、ステ
ップ１００からステップ１１７にかけて同一の処理経路
で連続して到達した回数（ｍ）を計数し、その計数値が
５回を上回っているか否かを判別する。
ップ１００からステップ１１７にかけて同一の処理経路
で連続して到達した回数（ｍ）を計数し、その計数値が
５回を上回っているか否かを判別する。
【００４７】前記ステップ１１７において前記計数値が
５回を上回っていると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ１１８、１１９において本排気浄化装置が異常
であると判定して、車室内に設けられたウォーニングラ
ンプを点灯させる。一方、前記ステップ１１７において
前記計数値が５回以下であると判定した場合は、ＥＣＵ
１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実行す
る。
５回を上回っていると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ１１８、１１９において本排気浄化装置が異常
であると判定して、車室内に設けられたウォーニングラ
ンプを点灯させる。一方、前記ステップ１１７において
前記計数値が５回以下であると判定した場合は、ＥＣＵ
１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実行す
る。
【００４８】次に、前記ステップ１０３においてＸｌ＞
１．０５Ｘｔではないと判定した場合、すなわちＸｌ≦
１．０５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ１０４へ進む。
１．０５Ｘｔではないと判定した場合、すなわちＸｌ≦
１．０５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ１０４へ進む。
【００４９】ステップ１０４では、ＥＣＵ１０は、実際
のＮＯX量（Ｘｌ）が目標ＮＯX量（Ｘｔ）より少なく、
且つその差が一定量を超えているか否か（例えば、Ｘｌ
＜０.１Ｘｔであるか否か）を判別する。
のＮＯX量（Ｘｌ）が目標ＮＯX量（Ｘｔ）より少なく、
且つその差が一定量を超えているか否か（例えば、Ｘｌ
＜０.１Ｘｔであるか否か）を判別する。
【００５０】前記ステップ１０４においてＸｌ＜０.１
Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ
１１７へ進み、ステップ１００からステップ１１７へか
けて同一の処理経路で連続して到達した回数を計数し、
その計数が５回を越えているか否かを判別する。
Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ
１１７へ進み、ステップ１００からステップ１１７へか
けて同一の処理経路で連続して到達した回数を計数し、
その計数が５回を越えているか否かを判別する。
【００５１】ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１７におい
て前記計数値が５回を越えていると判定した場合はステ
ップ１１８、１１９において本排気浄化装置が異常であ
ると判定してウォーニングランプを点灯させ、前記ステ
ップ１１７において前記計数値が５回以下であると判定
した場合はステップ１００以降の処理を繰り返し実行す
る。
て前記計数値が５回を越えていると判定した場合はステ
ップ１１８、１１９において本排気浄化装置が異常であ
ると判定してウォーニングランプを点灯させ、前記ステ
ップ１１７において前記計数値が５回以下であると判定
した場合はステップ１００以降の処理を繰り返し実行す
る。
【００５２】前記ステップ１０４においてＸｌ＜０.１
Ｘｔではないと判定した場合、すなわちＸｌ≧０．１Ｘ
ｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
０５へ進み、実際のＮＯX量（Ｘｌ）が目標ＮＯX量（Ｘ
ｔ）より少なく、且つその差が一定量を越えているか否
か（例えば、Ｘｌ＜０．９５Ｘｔであるか否か）を判別
する。
Ｘｔではないと判定した場合、すなわちＸｌ≧０．１Ｘ
ｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
０５へ進み、実際のＮＯX量（Ｘｌ）が目標ＮＯX量（Ｘ
ｔ）より少なく、且つその差が一定量を越えているか否
か（例えば、Ｘｌ＜０．９５Ｘｔであるか否か）を判別
する。
【００５３】前記ステップ１０５においてＸｌ＜０.９
５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１２へ進み、選択還元型ＮＯX触媒６へ供給すべき
還元剤量を所定量減量すべく、還元剤供給装置７に対す
る指令値（還元剤供給量減量指令値）を算出する。
５Ｘｔであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１２へ進み、選択還元型ＮＯX触媒６へ供給すべき
還元剤量を所定量減量すべく、還元剤供給装置７に対す
る指令値（還元剤供給量減量指令値）を算出する。
【００５４】ステップ１１３では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして還元剤限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じた還元剤供給量の下限値
（還元剤供給量下限値）を算出する。ＥＣＵ１０は、前
記ステップ１１２で算出された還元剤供給量減量指令値
と前記還元剤供給量下限値とを比較する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして還元剤限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じた還元剤供給量の下限値
（還元剤供給量下限値）を算出する。ＥＣＵ１０は、前
記ステップ１１２で算出された還元剤供給量減量指令値
と前記還元剤供給量下限値とを比較する。
【００５５】前記ステップ１１３において前記還元剤供
給量減量指令値が還元剤供給量下限値より大きいと判定
した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１４へ進み、前
記還元剤供給量減量指令値を還元剤供給装置７へ送信し
て還元剤の供給量を減量させる。
給量減量指令値が還元剤供給量下限値より大きいと判定
した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１４へ進み、前
記還元剤供給量減量指令値を還元剤供給装置７へ送信し
て還元剤の供給量を減量させる。
【００５６】前記ステップ１１４の処理を実行し終えた
ＥＣＵ１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実
行する。その際、ステップ１０５においてＸｌ＜０.９
５Ｘｔであると判定し、さらにステップ１１３において
還元剤供給量減量指令値が還元剤供給量下限値以下であ
ると判定すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１１５へ進
む。
ＥＣＵ１０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実
行する。その際、ステップ１０５においてＸｌ＜０.９
５Ｘｔであると判定し、さらにステップ１１３において
還元剤供給量減量指令値が還元剤供給量下限値以下であ
ると判定すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１１５へ進
む。
【００５７】ステップ１１５では、ＥＣＵ１０は、ＥＧ
Ｒ量を所定量減量させるべく、ＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９に対する指令値（ＥＧＲ量減量指令値）を算出す
る。
Ｒ量を所定量減量させるべく、ＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９に対する指令値（ＥＧＲ量減量指令値）を算出す
る。
【００５８】ステップ１１６では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１１５で算出されたＥＧＲ減量指令値をＥＧＲ
バルブアクチュエータ９へ送信してＥＧＲ量を減量させ
る。前記ステップ１１６の処理を実行し終えたＥＣＵ１
０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実行する。
ステップ１１５で算出されたＥＧＲ減量指令値をＥＧＲ
バルブアクチュエータ９へ送信してＥＧＲ量を減量させ
る。前記ステップ１１６の処理を実行し終えたＥＣＵ１
０は、ステップ１００以降の処理を繰り返し実行する。
【００５９】尚、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１９の
処理を実行した後、ステップ１００へ直ちに戻って排気
浄化制御ルーチンを継続して実行するようにしてもよ
く、一定時間経過後に排気浄化制御ルーチンを実行する
ようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０は、ステップ１１
９を実行した後は、排気浄化制御ルーチンを実行せず、
ウェーニングランプの点灯のみを行うようにしてもよ
い。
処理を実行した後、ステップ１００へ直ちに戻って排気
浄化制御ルーチンを継続して実行するようにしてもよ
く、一定時間経過後に排気浄化制御ルーチンを実行する
ようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０は、ステップ１１
９を実行した後は、排気浄化制御ルーチンを実行せず、
ウェーニングランプの点灯のみを行うようにしてもよ
い。
【００６０】以上述べたようにＥＣＵ１０が排気浄化制
御ルーチンを実行することにより本発明に係る排気浄化
制御手段が実現され、排気の一部を吸気系に還流してＮ
ＯXの発生を抑制するＥＧＲ機構と、選択還元型ＮＯX触
媒６に還元剤を供給してＮＯXを還元及び浄化するＮＯX
浄化機構とを併用して大気中に放出されるＮＯX量の抑
制を図ることが可能となる。
御ルーチンを実行することにより本発明に係る排気浄化
制御手段が実現され、排気の一部を吸気系に還流してＮ
ＯXの発生を抑制するＥＧＲ機構と、選択還元型ＮＯX触
媒６に還元剤を供給してＮＯXを還元及び浄化するＮＯX
浄化機構とを併用して大気中に放出されるＮＯX量の抑
制を図ることが可能となる。
【００６１】従って、本実施の形態に係る排気浄化装置
によれば、ＥＧＲ機構のみを有する排気浄化装置に比べ
て少ないＥＧＲ量でＮＯXの発生を抑制することが可能
になるとともに、ＮＯX浄化機構のみを有する排気浄化
装置に比べて少ない還元剤供給量でＮＯXを還元するこ
とが可能となり、その結果、ＥＧＲ量の増加に起因した
内燃機関１の運転状態の悪化や、還元剤供給量の増加に
起因した選択還元型ＮＯX触媒６の被毒を防止しつつ、
大気中に放出されるＮＯX量を低減させることが可能と
なる。
によれば、ＥＧＲ機構のみを有する排気浄化装置に比べ
て少ないＥＧＲ量でＮＯXの発生を抑制することが可能
になるとともに、ＮＯX浄化機構のみを有する排気浄化
装置に比べて少ない還元剤供給量でＮＯXを還元するこ
とが可能となり、その結果、ＥＧＲ量の増加に起因した
内燃機関１の運転状態の悪化や、還元剤供給量の増加に
起因した選択還元型ＮＯX触媒６の被毒を防止しつつ、
大気中に放出されるＮＯX量を低減させることが可能と
なる。
【００６２】また、本実施の形態に係る排気浄化装置で
は、選択還元型ＮＯX触媒６へ供給する還元剤として内
燃機関１の燃料（ガソリン）を用いているが、還元剤の
供給に対して排気の還流を優先的に行われるため、還元
剤として消費される燃料量を最小限に抑制することが可
能となり、燃料消費率の悪化と、燃料に含まれる硫黄成
分による選択還元型ＮＯX触媒６の被毒（いわゆる、Ｓ
Ｏx被毒）とが防止される。
は、選択還元型ＮＯX触媒６へ供給する還元剤として内
燃機関１の燃料（ガソリン）を用いているが、還元剤の
供給に対して排気の還流を優先的に行われるため、還元
剤として消費される燃料量を最小限に抑制することが可
能となり、燃料消費率の悪化と、燃料に含まれる硫黄成
分による選択還元型ＮＯX触媒６の被毒（いわゆる、Ｓ
Ｏx被毒）とが防止される。
【００６３】また、本実施形態の排気浄化装置は、実際
のＮＯX量が所望の目標範囲から大幅に外れ、且つその
状態が所定期間継続した場合に限り排気浄化装置の異常
を判定するため、機関負荷の急変等によって一時的に実
際のＮＯX量が増加あるいは減少した場合等に誤判定す
る虞がない。
のＮＯX量が所望の目標範囲から大幅に外れ、且つその
状態が所定期間継続した場合に限り排気浄化装置の異常
を判定するため、機関負荷の急変等によって一時的に実
際のＮＯX量が増加あるいは減少した場合等に誤判定す
る虞がない。
【００６４】本実施の形態では、排気浄化装置の異常が
判定された場合に、車室内のウォーニングランプが点灯
されるため、車両の運転者に対して排気浄化装置の異常
を通知することが可能となる。その結果、運転者は、排
気浄化装置を復旧させるべく速やかな処置を行うことが
可能となる。
判定された場合に、車室内のウォーニングランプが点灯
されるため、車両の運転者に対して排気浄化装置の異常
を通知することが可能となる。その結果、運転者は、排
気浄化装置を復旧させるべく速やかな処置を行うことが
可能となる。
【００６５】〈実施の形態２〉以下、本発明にかかる排
気浄化装置の第２の実施態様について述べる。ここでは
前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、
同様の構成については説明を省略する。
気浄化装置の第２の実施態様について述べる。ここでは
前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、
同様の構成については説明を省略する。
【００６６】図３は、本実施形態の排気浄化装置の概略
構成を示す図である。本実施の形態に係る排気浄化装置
は、前述の第１の実施の形態に対し、選択還元型ＮＯX
触媒６より下流の排気通路３に設けられたＮＯX８（以
下、下流側ＮＯXセンサ８と称する）に加え、選択還元
型ＮＯX触媒６より上流の排気通路３に設けれた上流側
ＮＯXセンサ１８を備えている。
構成を示す図である。本実施の形態に係る排気浄化装置
は、前述の第１の実施の形態に対し、選択還元型ＮＯX
触媒６より下流の排気通路３に設けられたＮＯX８（以
下、下流側ＮＯXセンサ８と称する）に加え、選択還元
型ＮＯX触媒６より上流の排気通路３に設けれた上流側
ＮＯXセンサ１８を備えている。
【００６７】前記上流側ＮＯXセンサ１８は、電気配線
を介してＥＣＵ１０と接続されており、前記上流側ＮＯ
Xセンサ１８の出力信号（選択還元型ＮＯX触媒６に流入
する排気に含まれるＮＯX量を示す信号）がＥＣＵ１０
に入力されるようになっている。
を介してＥＣＵ１０と接続されており、前記上流側ＮＯ
Xセンサ１８の出力信号（選択還元型ＮＯX触媒６に流入
する排気に含まれるＮＯX量を示す信号）がＥＣＵ１０
に入力されるようになっている。
【００６８】これに対応してＥＣＵ１０は、図４に示さ
れるような排気浄化制御ルーチンに従ってＥＧＲバルブ
アクチュエータ９及び還元剤供給装置７を制御する。
尚、図４に示す排気浄化制御ルーチンでは、前述の第１
の実施の形態の排気浄化制御ルーチンと同一の処理につ
いては第１の実施の形態と同一の符号を付している。ま
た、図４に示す排気浄化制御ルーチンでは、選択還元型
ＮＯX触媒６の上流側における目標ＮＯX量（上流側目標
ＮＯX量）をＸｔｕ、下流側における目標ＮＯX量（下流
側目標ＮＯX量）をＸｔｌ、上流側ＮＯXセンサ１８によ
って検出された実際のＮＯX量（上流側実ＮＯX量）をＸ
ｕ、下流側ＮＯXセンサ８によって検出された実際のＮ
ＯX量（下流側実ＮＯX量）をＸｌと表すものとする。
れるような排気浄化制御ルーチンに従ってＥＧＲバルブ
アクチュエータ９及び還元剤供給装置７を制御する。
尚、図４に示す排気浄化制御ルーチンでは、前述の第１
の実施の形態の排気浄化制御ルーチンと同一の処理につ
いては第１の実施の形態と同一の符号を付している。ま
た、図４に示す排気浄化制御ルーチンでは、選択還元型
ＮＯX触媒６の上流側における目標ＮＯX量（上流側目標
ＮＯX量）をＸｔｕ、下流側における目標ＮＯX量（下流
側目標ＮＯX量）をＸｔｌ、上流側ＮＯXセンサ１８によ
って検出された実際のＮＯX量（上流側実ＮＯX量）をＸ
ｕ、下流側ＮＯXセンサ８によって検出された実際のＮ
ＯX量（下流側実ＮＯX量）をＸｌと表すものとする。
【００６９】図４に示す排気浄化制御ルーチンでは、Ｅ
ＣＵ１０は、先ずステップ１００においてスロットルセ
ンサ１２の出力信号値（アクセル開度）と機関回転速度
センサ１３の出力信号（機関回転速度）とを読み込む。
ＣＵ１０は、先ずステップ１００においてスロットルセ
ンサ１２の出力信号値（アクセル開度）と機関回転速度
センサ１３の出力信号（機関回転速度）とを読み込む。
【００７０】ステップ２０１では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして目標ＮＯX量マップへ
アクセスし、上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）と下流側目
標ＮＯX量（Ｘｔｌ）とを算出する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度及び
機関回転速度をパラメータとして目標ＮＯX量マップへ
アクセスし、上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）と下流側目
標ＮＯX量（Ｘｔｌ）とを算出する。
【００７１】ステップ１０２では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度と機
関回転速度とをパラメータとしてＥＧＲ限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じたＥＧＲ量上限値を算出
する。
ステップ１００において読み込まれたアクセル開度と機
関回転速度とをパラメータとしてＥＧＲ限度マップへア
クセスし、機関運転状態に応じたＥＧＲ量上限値を算出
する。
【００７２】ステップ２０３では、ＥＣＵ１０は、上流
側ＮＯXセンサ１８の出力信号値（上流側実ＮＯX量：Ｘ
ｕ）を読み込み、その上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）と前記
ステップ２０１で算出された上流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｕ）とを比較する。
側ＮＯXセンサ１８の出力信号値（上流側実ＮＯX量：Ｘ
ｕ）を読み込み、その上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）と前記
ステップ２０１で算出された上流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｕ）とを比較する。
【００７３】前記ステップ２０３において前記上流側実
ＮＯX量（Ｘｕ）が前記上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）よ
り多く、且つその差が一定量を越えているか否か（例え
ば、Ｘｕ＞１．０５Ｘｔｕ）と判定した場合は、ＥＣＵ
１０は、ステップ１０６〜ステップ１０８においてＥＧ
Ｒ量の増量処理を実行する。
ＮＯX量（Ｘｕ）が前記上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）よ
り多く、且つその差が一定量を越えているか否か（例え
ば、Ｘｕ＞１．０５Ｘｔｕ）と判定した場合は、ＥＣＵ
１０は、ステップ１０６〜ステップ１０８においてＥＧ
Ｒ量の増量処理を実行する。
【００７４】尚、前記ステップ１０６〜ステップ１０８
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１０７にお
いてＥＧＲ増量指令値がＥＧＲ量上限値を上回っている
と判定された場合、言い換えればＥＧＲ量がＥＧＲ量上
限値まで増加されたにもかかわらず上流側実ＮＯX量
（Ｘｕ）が上流側目標ＮＯX量より多く、且つその差が
一定量を超えていると判定された場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２１９ａへ進み、ＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９及びＥＧＲバルブ５からなるＥＧＲ機構に異常が
発生したとみなす。前記ステップ２１９ａにおいてＥＧ
Ｒ機構に異常が発生したと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ１１９へ進み、ウォーニングランプを点灯
させる。
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１０７にお
いてＥＧＲ増量指令値がＥＧＲ量上限値を上回っている
と判定された場合、言い換えればＥＧＲ量がＥＧＲ量上
限値まで増加されたにもかかわらず上流側実ＮＯX量
（Ｘｕ）が上流側目標ＮＯX量より多く、且つその差が
一定量を超えていると判定された場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２１９ａへ進み、ＥＧＲバルブアクチュエ
ータ９及びＥＧＲバルブ５からなるＥＧＲ機構に異常が
発生したとみなす。前記ステップ２１９ａにおいてＥＧ
Ｒ機構に異常が発生したと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ１１９へ進み、ウォーニングランプを点灯
させる。
【００７５】また、前記ステップ２０３において前記上
流側実ＮＯX量（Ｘｕ）が前記上流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｕ）より多くない、又はその差が一定量を超えていない
と判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２０４へ進
み、下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）と下流側実ＮＯX量
（Ｘｌ）とを比較する。具体的には、ＥＣＵ１０は、下
流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）
より多く、且つその差が一定量を越えているか否か（例
えば、Ｘｌ＞１.０５Ｘｔｌであるか否か）を判別す
る。
流側実ＮＯX量（Ｘｕ）が前記上流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｕ）より多くない、又はその差が一定量を超えていない
と判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２０４へ進
み、下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）と下流側実ＮＯX量
（Ｘｌ）とを比較する。具体的には、ＥＣＵ１０は、下
流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）
より多く、且つその差が一定量を越えているか否か（例
えば、Ｘｌ＞１.０５Ｘｔｌであるか否か）を判別す
る。
【００７６】前記ステップ２０４においてＸｌ＞１.０
５Ｘｔｌであると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ス
テップ１０９〜ステップ１１１において還元剤供給量の
増量処理を実行する。
５Ｘｔｌであると判定した場合には、ＥＣＵ１０は、ス
テップ１０９〜ステップ１１１において還元剤供給量の
増量処理を実行する。
【００７７】尚、前記ステップ１０９〜ステップ１１１
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１１０にお
いて還元剤供給量増量指令値が還元剤供給量上限値を上
待っていると判定された場合、言い換えれば、還元剤の
供給量が還元剤供給量上限値まで増量されたにもかかわ
らず下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘ
ｔｌ）より多く、且つその差が一定量を超えていると判
定された場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２１９ｂへ進
み、選択還元型ＮＯX触媒６又は還元剤供給装置７に異
常が発生したとみなす。前記ステップ２１９ｂにおいて
選択還元型ＮＯX触媒６又は還元剤供給装置７に異常が
発生したと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
１９へ進み、ウォーニングランプを点灯させる。
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１１０にお
いて還元剤供給量増量指令値が還元剤供給量上限値を上
待っていると判定された場合、言い換えれば、還元剤の
供給量が還元剤供給量上限値まで増量されたにもかかわ
らず下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘ
ｔｌ）より多く、且つその差が一定量を超えていると判
定された場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２１９ｂへ進
み、選択還元型ＮＯX触媒６又は還元剤供給装置７に異
常が発生したとみなす。前記ステップ２１９ｂにおいて
選択還元型ＮＯX触媒６又は還元剤供給装置７に異常が
発生したと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ１
１９へ進み、ウォーニングランプを点灯させる。
【００７８】また、前記ステップ２０４においてＸｕ＞
１.０５Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０５へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）
と下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）との比が所定値より大きい
か否か（例えば、Ｘｌ／Ｘｕ＞１であるか否か）を判別
する。
１.０５Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０５へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）
と下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）との比が所定値より大きい
か否か（例えば、Ｘｌ／Ｘｕ＞１であるか否か）を判別
する。
【００７９】前記ステップ２０５においてＸｌ／Ｘｕ＞
１であると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２
１９ｃへ進み、上流側ＮＯXセンサ１８、下流側ＮＯXセ
ンサ８、あるいは選択還元型ＮＯX触媒６に異常が発生
したと判定する。続いて、ＥＣＵ１０は、ステップ１１
９へ進み、ウォーニングランプを点灯させる。
１であると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２
１９ｃへ進み、上流側ＮＯXセンサ１８、下流側ＮＯXセ
ンサ８、あるいは選択還元型ＮＯX触媒６に異常が発生
したと判定する。続いて、ＥＣＵ１０は、ステップ１１
９へ進み、ウォーニングランプを点灯させる。
【００８０】また、前記ステップ２０５においてＸｌ／
Ｘｕ＞１ではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ス
テップ２０６へ進み、下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）と
下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）を比較する。具体的には、Ｅ
ＣＵ１０は、下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標Ｎ
ＯX量（Ｘｔｌ）より少なく、且つその差が一定量を超
えているか否か（例えば、Ｘｌ＜０.９Ｘｔｌであるか
否か）を判別する。
Ｘｕ＞１ではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ス
テップ２０６へ進み、下流側目標ＮＯX量（Ｘｔｌ）と
下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）を比較する。具体的には、Ｅ
ＣＵ１０は、下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標Ｎ
ＯX量（Ｘｔｌ）より少なく、且つその差が一定量を超
えているか否か（例えば、Ｘｌ＜０.９Ｘｔｌであるか
否か）を判別する。
【００８１】前記ステップ２０６においてＸｌ＜０.９
Ｘｔｌであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１２〜ステップ１１４において還元剤供給量の減量
処理を実行する。
Ｘｔｌであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１２〜ステップ１１４において還元剤供給量の減量
処理を実行する。
【００８２】尚、前記ステップ１１２〜ステップ１１４
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１１３にお
いて還元剤供給量減量指令値が還元剤供給量下限値より
少ないと判定された場合、言い換えれば、還元剤の供給
量が還元剤供給量下限値まで減量されたにもかかわらず
下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｌ）より少なく、且つその差が一定量を越えていると判
定された場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２０７へ進
む。
の処理が繰り返し実行された後に、ステップ１１３にお
いて還元剤供給量減量指令値が還元剤供給量下限値より
少ないと判定された場合、言い換えれば、還元剤の供給
量が還元剤供給量下限値まで減量されたにもかかわらず
下流側実ＮＯX量（Ｘｌ）が下流側目標ＮＯX量（Ｘｔ
ｌ）より少なく、且つその差が一定量を越えていると判
定された場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２０７へ進
む。
【００８３】前記ステップ２０６においてＸｌ＜０.９
Ｘｔｌではないと判定した場合、もしくは、前記ステッ
プ１１３において還元剤供給量減量指令値が還元剤供給
量下限値より少ないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ２０７へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）が上
流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）より少なく、且つその差が
一定量を越えているか否か（例えば、Ｘｕ＜０.９Ｘｔ
ｕであるか否か）を判別する。
Ｘｔｌではないと判定した場合、もしくは、前記ステッ
プ１１３において還元剤供給量減量指令値が還元剤供給
量下限値より少ないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、
ステップ２０７へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）が上
流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）より少なく、且つその差が
一定量を越えているか否か（例えば、Ｘｕ＜０.９Ｘｔ
ｕであるか否か）を判別する。
【００８４】前記ステップ２０７においてＸｕ＜０.９
Ｘｔｕであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１５へ進み、ＥＧＲ量を所定量減量させるべく、Ｅ
ＧＲバルブアクチュエータ９に対する指令値（ＥＧＲ量
減量指令値）を算出する。
Ｘｔｕであると判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステッ
プ１１５へ進み、ＥＧＲ量を所定量減量させるべく、Ｅ
ＧＲバルブアクチュエータ９に対する指令値（ＥＧＲ量
減量指令値）を算出する。
【００８５】ステップ２０９では、ＥＣＵ１０は、前記
ステップ１１５で算出されたＥＧＲ量減量指令値とＥＧ
Ｒ量下限値（例えば、零）とを比較する。具体的には、
ＥＣＵ１０は、前記ＥＧＲ量減量指令値がＥＧＲ量下限
値を下回っているか否かを判別する。
ステップ１１５で算出されたＥＧＲ量減量指令値とＥＧ
Ｒ量下限値（例えば、零）とを比較する。具体的には、
ＥＣＵ１０は、前記ＥＧＲ量減量指令値がＥＧＲ量下限
値を下回っているか否かを判別する。
【００８６】前記ステップ２０９において前記ＥＧＲ量
減量指令値がＥＧＲ量下限値より多いと判定した場合
は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１６へ進み、前記ＥＧＲ
量減量指令値をＥＧＲバルブアクチュエータ９へ送信し
てＥＧＲ量の減量処理を実行する。その後、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０７以降の処理を繰り返し実行する。
減量指令値がＥＧＲ量下限値より多いと判定した場合
は、ＥＣＵ１０は、ステップ１１６へ進み、前記ＥＧＲ
量減量指令値をＥＧＲバルブアクチュエータ９へ送信し
てＥＧＲ量の減量処理を実行する。その後、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０７以降の処理を繰り返し実行する。
【００８７】ここで、前記したステップ２０７、ステッ
プ１１５、ステップ２０９、ステップ１１６の処理が繰
り返し実行された後に、ステップ２０９においてＥＧＲ
量減量指令値がＥＧＲ量下限値を下回っていると判定さ
れた場合、言い換えれば、ＥＧＲ量がＥＧＲ減量下限値
まで減量されたにもかかわらず上流側実ＮＯX量（Ｘ
ｕ）が上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）より少なく、且つ
その差が一定量を越えていると判定された場合は、ＥＣ
Ｕ１０は、ステップ２１９ｅへ進む。ステップ２１９ｅ
では、ＥＣＵ１０は、ＥＧＲ機構に異常が発生したとみ
なし、次いでステップ１１９に進んでウォーニングラン
プを点灯させる。
プ１１５、ステップ２０９、ステップ１１６の処理が繰
り返し実行された後に、ステップ２０９においてＥＧＲ
量減量指令値がＥＧＲ量下限値を下回っていると判定さ
れた場合、言い換えれば、ＥＧＲ量がＥＧＲ減量下限値
まで減量されたにもかかわらず上流側実ＮＯX量（Ｘ
ｕ）が上流側目標ＮＯX量（Ｘｔｕ）より少なく、且つ
その差が一定量を越えていると判定された場合は、ＥＣ
Ｕ１０は、ステップ２１９ｅへ進む。ステップ２１９ｅ
では、ＥＣＵ１０は、ＥＧＲ機構に異常が発生したとみ
なし、次いでステップ１１９に進んでウォーニングラン
プを点灯させる。
【００８８】一方、前記ステップ２０７においてＸｕ＜
０.９Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０８へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）
が上流側目標ＮＯX量より少なく、且つその差が一定量
を越えているか否か（例えば、Ｘｕ＜０.１Ｘｔｕであ
るか否か）を判別する。
０.９Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０
は、ステップ２０８へ進み、上流側実ＮＯX量（Ｘｕ）
が上流側目標ＮＯX量より少なく、且つその差が一定量
を越えているか否か（例えば、Ｘｕ＜０.１Ｘｔｕであ
るか否か）を判別する。
【００８９】前記ステップ２０８においてＸｕ＜０.１
Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステ
ップ１００へ戻り、本ルーチンを再度実行する。一方、
前記ステップ２０８においてＸｕ＜０．１Ｘｔｕである
と判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２１９ｄへ
進み、上流側ＮＯXセンサ１８に異常が発生したとみな
す。そして、ＥＣＵ１０は、ステップ１１９へ進み、ウ
ォーニングランプを点灯させる。
Ｘｔｕではないと判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステ
ップ１００へ戻り、本ルーチンを再度実行する。一方、
前記ステップ２０８においてＸｕ＜０．１Ｘｔｕである
と判定した場合は、ＥＣＵ１０は、ステップ２１９ｄへ
進み、上流側ＮＯXセンサ１８に異常が発生したとみな
す。そして、ＥＣＵ１０は、ステップ１１９へ進み、ウ
ォーニングランプを点灯させる。
【００９０】ここで、ステップ１１９の処理を実行し終
えたＥＣＵ１０は、第１の実施の形態と同様、前記ステ
ップ１００へ速やかに進んで前記の排気浄化制御ルーチ
ンに基づき排気浄化制御を連続して実行させるようにし
ても良いし、一定時間の間隔を開けた後に前記排気浄化
制御を実行させるようにしても良い。また、ＥＣＵ１０
は、前記ステップ１１９を排気浄化制御ルーチンの終点
とするとともにステップ１１９へ進んだことを記憶し、
内燃機関１の再始動時にウォーニングランプを点灯させ
運転者に再度警告を発信することにより、異常が発生し
た排気浄化装置の速やかな復旧を運転者に促すようにし
ても良い。
えたＥＣＵ１０は、第１の実施の形態と同様、前記ステ
ップ１００へ速やかに進んで前記の排気浄化制御ルーチ
ンに基づき排気浄化制御を連続して実行させるようにし
ても良いし、一定時間の間隔を開けた後に前記排気浄化
制御を実行させるようにしても良い。また、ＥＣＵ１０
は、前記ステップ１１９を排気浄化制御ルーチンの終点
とするとともにステップ１１９へ進んだことを記憶し、
内燃機関１の再始動時にウォーニングランプを点灯させ
運転者に再度警告を発信することにより、異常が発生し
た排気浄化装置の速やかな復旧を運転者に促すようにし
ても良い。
【００９１】以上述べたように、ＥＣＵ１０が排気浄化
制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る排気
浄化制御手段及び異常判定手段が実現され、前述の第１
の実施の形態と同様の効果を得ることが可能になるとと
もに、異常発生時に異常発生箇所を特定することが可能
となる。また、本実施形態のウォーニングランプは、複
数のランプを備え、前記異常判定箇所毎に異なるランプ
が点灯するようにしても良い。
制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る排気
浄化制御手段及び異常判定手段が実現され、前述の第１
の実施の形態と同様の効果を得ることが可能になるとと
もに、異常発生時に異常発生箇所を特定することが可能
となる。また、本実施形態のウォーニングランプは、複
数のランプを備え、前記異常判定箇所毎に異なるランプ
が点灯するようにしても良い。
【００９２】
【発明の効果】本発明に係る排気浄化装置では、排気浄
化触媒及び還元剤供給手段と、排気還流手段とを併用し
てＮＯXの放出量を低減させることが可能になるため、
排気浄化触媒及び還元剤供給手段のみでＮＯXの放出量
を低減させる場合に比べ、還元剤供給量を少なくするこ
とができるとともに、排気還流手段のみでＮＯXの放出
量を低減させる場合より排気還流量を少なくすることが
できる。
化触媒及び還元剤供給手段と、排気還流手段とを併用し
てＮＯXの放出量を低減させることが可能になるため、
排気浄化触媒及び還元剤供給手段のみでＮＯXの放出量
を低減させる場合に比べ、還元剤供給量を少なくするこ
とができるとともに、排気還流手段のみでＮＯXの放出
量を低減させる場合より排気還流量を少なくすることが
できる。
【００９３】さらに、本発明に係る排気浄化装置では、
還元剤の供給に比して排気の還流が優先的に実行される
ため、還元剤の供給量を最小限に抑えつつＮＯXの放出
量を減少させることが可能となる。
還元剤の供給に比して排気の還流が優先的に実行される
ため、還元剤の供給量を最小限に抑えつつＮＯXの放出
量を減少させることが可能となる。
【００９４】従って、本発明に係る排気浄化装置によれ
ば、排気還流量の増加に起因した内燃機関の運転状態の
悪化や、還元剤供給量の増加に起因した排気浄化触媒の
被毒を防止しつつ、大気中に放出されるＮＯX量を低減
させることが可能となる。
ば、排気還流量の増加に起因した内燃機関の運転状態の
悪化や、還元剤供給量の増加に起因した排気浄化触媒の
被毒を防止しつつ、大気中に放出されるＮＯX量を低減
させることが可能となる。
【００９５】また、本発明に係る排気浄化装置において
内燃機関の燃料を還元剤として用いる場合は、還元剤と
しての燃料の供給量が抑制されるため、燃料消費量の悪
化が防止される。
内燃機関の燃料を還元剤として用いる場合は、還元剤と
しての燃料の供給量が抑制されるため、燃料消費量の悪
化が防止される。
【図１】第１の実施の形態における排気浄化装置の概略
構成を示す図
構成を示す図
【図２】第１の実施の形態における排気浄化制御ルーチ
ンを示すフローチャート図
ンを示すフローチャート図
【図３】第２の実施の形態における排気浄化装置の概略
構成を示す図
構成を示す図
【図４】第２の実施の形態における排気浄化制御ルーチ
ンを示すフローチャート図
ンを示すフローチャート図
１・・・内燃機関 ２・・・吸気通路 ３・・・排気通路 ４・・・排気還流管 ５・・・ＥＧＲバルブ ６・・・選択還元型ＮＯX触媒 ７・・・還元剤供給装置 ８・・・下流側ＮＯXセンサ ９・・・ＥＧＲバルブアクチュエータ １０・・ＥＣＵ １１・・スロットル弁 １２・・スロットルポジションセンサ １３・・機関回転速度センサ １８・・上流側ＮＯXセンサ
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） Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 3/36 3/36 Ｂ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｅ 41/02 ３０１ 41/02 ３０１Ｅ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｔ ３０１Ｎ (72)発明者 鴨下 伸治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大坪 康彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 日下部 信一 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 3G062 BA00 DA01 DA02 FA05 FA18 FA20 GA04 GA06 GA17 3G084 BA20 BA24 BA33 DA01 DA02 DA10 DA19 DA27 DA30 DA33 EA07 EA11 EB09 EB12 EB22 EC01 FA10 FA28 FA33 3G091 AA02 AA11 AB05 CA16 DA01 DA02 DB10 DC01 EA01 EA07 EA33 FC01 HA36 HA37 HA42 HB05 3G092 AA17 AB16 DC09 DC15 EA01 EA02 EA09 EA17 EC01 EC04 EC10 FA01 FA13 FA17 FA20 FB06 HA06Z HD04Z HE01Z 3G301 HA13 JA01 JA02 JA25 JB01 JB02 JB09 LA00 MA00 NA08 NC04 ND02 ND17 NE17 NE19 NE23 PA11Z PD01Z PE01Z
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に配置され、排気中
に含まれる窒素酸化物を還元及び浄化する排気浄化触媒
と、 前記窒素酸化物の還元に要する還元剤を前記排気浄化触
媒へ供給する還元剤供給手段と、 前記排気浄化触媒上流の排気通路を流れる排気の一部を
前記内燃機関の吸気通路へ還流する排気還流手段と、 少なくとも前記排気浄化触媒下流の排気通路に配置さ
れ、排気中に含まれる窒素酸化物量を検出する窒素酸化
物量検出手段と、 前記窒素酸化物量検出手段によって検出された実際の窒
素酸化物量が所定の目標範囲から外れている場合に、還
元剤の供給に比して排気の還流を優先すべく前記排気還
流手段及び前記還元剤供給手段を制御する排気浄化制御
手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化
装置。 - 【請求項２】 前記排気浄化制御手段は、実際の窒素酸
化物量が前記目標範囲を上回っている場合は、還元剤の
供給量の増量に比して排気還流量の増量を優先すべく前
記排気還流手段及び前記還元剤供給手段を制御し、実際
の窒素酸化物量が前記目標範囲を下回っている場合は、
排気還流量の減量に比して還元剤の供給量の減量を優先
すべく前記排気還流手段及び前記還元剤供給手段を制御
することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項３】 前記排気浄化触媒は、酸素過剰且つ炭化
水素が存在するときに、排気中の窒素酸化物を還元又は
分解する選択還元型ＮＯX触媒であり、 前記還元剤供給手段は、前記内燃機関の燃料を還元剤と
して前記選択還元型ＮＯX触媒へ供給することを特徴と
する請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記排気浄化制御手段による前記排気還
流手段及び前記還元剤供給手段の制御量が最大もしくは
最小となったときの実際の窒素酸化物量と前記目標範囲
の上限値又は下限値との差が所定量以上であると、異常
が発生したと判定する異常判定手段を更に備える請求項
１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 前記排気浄化触媒下流の排気通路に配置
され、前記排気浄化触媒から流出した排気に含まれる窒
素酸化物量を検出する下流側窒素酸化物量検出手段と、 前記排気浄化触媒上流の排気通路に配置され、前記排気
浄化触媒に流入する排気に含まれる窒素酸化物量を検出
する上流側窒素酸化物検出手段とを備え、 前記異常判定手段は、前記上流側窒素酸化物量検出手段
が検出した窒素酸化物量に基づいて前記内燃機関又は前
記排気還流手段の異常を判定し、前記下流側窒素酸化物
量検出手段が検出した窒素酸化物量に基づいて前記還元
剤供給手段又は前記排気浄化触媒の異常を判定すること
を特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置。 【００００】
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1999
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