JPH11324653A

JPH11324653A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH11324653A
Application number: JP13781698A
Authority: JP
Inventors: Senta Tojo; 千太東條; Tsukasa Kuboshima; 司窪島; Kanehito Nakamura; 兼仁中村; Daisuke Kojima; 大輔小島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-26

Abstract

(57)【要約】【課題】直列に配置した触媒に最上流側から適正量の
ＨＣを供給して、窒素酸化物（ＮＯｘ）浄化率と燃費を
向上させる。【解決手段】エンジン運転状態からＮＯｘ排出量を算
出すると共に、直列に配置した上流側及び下流側触媒の
温度を判定し（ステップ１０１〜１０４）、上流側触媒
温度とＮＯｘ排出量に基づいて基本ＨＣ供給量Ｑ１を算
出すると共に、下流側触媒温度とＮＯｘ排出量に基づい
て仮の補正ＨＣ供給量Ｑ２を算出し、この補正ＨＣ供給
量Ｑ２に上流側触媒温度に応じた係数ｋ２を乗算して最
終的に補正ＨＣ供給量ｋ２・Ｑ２を求める（ステップ１
０５）。そして、基本ＨＣ供給量Ｑ１に補正ＨＣ供給量
ｋ２・Ｑ２を加算してＨＣ供給量Ｑ０を算出し（ステッ
プ１０６）、このＨＣ供給量Ｑ０を上限ＨＣ供給量Ｑma
x でガード処理して最終的にＨＣ供給量をＱ０又はＱma
x に設定する（ステップ１０７〜１１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気中
に含まれる窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と表記する）
を、直列に配置された複数の触媒で浄化する内燃機関の
排気浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の排気ガスの浄化性能を高め
るために、内燃機関の排気管に複数の触媒を直列に配置
することが提案されている。また、ディーゼルエンジン
等の酸素過剰雰囲気の排気中でＮＯｘの浄化率を高める
には、触媒に還元剤として燃料等の炭化水素（以下「Ｈ
Ｃ」と表記する）を供給することが効果的であり、その
ため、触媒にＨＣを供給するようにしたものがある。

【０００３】ＮＯｘ浄化用の触媒は、図２に示すよう
に、所定のＮＯｘ浄化温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）でのみＮ
Ｏｘを浄化でき、触媒温度がＮＯｘ浄化ピーク温度（Ｔ
２）を越えると、触媒温度が上昇するに従って、ＮＯｘ
浄化率が低下し、一方、ＨＣ反応率（ＨＣ浄化率）がほ
ぼ１００％になるという特性がある。従って、直列に配
置した触媒の最上流からＨＣを供給するシステムでは、
上流側触媒の温度がＮＯｘ浄化ピーク温度（Ｔ２）付近
又はそれ以上のときに、過剰のＨＣを供給すると上流側
触媒で多くのＨＣが反応して、そのＨＣの反応熱で上流
側触媒の温度が更に上昇し、ＮＯｘ浄化率が低下すると
いう悪循環に陥る。

【０００４】このようになると、上流側触媒がＮＯｘ浄
化温度範囲を越えて過昇温状態となり、上流側触媒でＮ
Ｏｘを浄化できなくなるばかりか、供給したＨＣのほぼ
全量が上流側触媒で反応して下流側触媒にＨＣを供給で
きなくなったり、過昇温状態の上流側触媒から排出され
る高温の排気ガスにより下流側触媒も過昇温状態とな
り、下流側触媒でもＮＯｘを浄化できなくなる。しか
も、触媒に供給するＨＣは、燃料が使用されるため、過
昇温状態の触媒ではＨＣが無駄に消費されることにな
り、燃費が悪化することにもなる。

【０００５】このような問題を解決するために、特開平
８−２８１０６９号公報に示すように、直列に配置した
複数個の触媒のそれぞれの上流にＨＣ供給装置を設け、
排気温度に応じて各触媒ヘのＨＣ供給量を個別に制御し
て、各触媒に適正量のＨＣを供給することが提案されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報の構
成では、複数の触媒のそれぞれにＨＣ供給装置が１つず
つ必要になることから構成が複雑になり、コストが高く
なるばかりか、装置が大型化するという問題がある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、簡単でコンパクトな
構成で、直列に配置した複数の触媒に適正量のＨＣを供
給でき、ＮＯｘ浄化率と燃費を向上させることができる
内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の排気浄化装置は、上
流側触媒の温度を上流側触媒温度判定手段で判定し、下
流側触媒の温度を下流側触媒温度判定手段で判定する。
そして、基本供給量決定手段により、少なくとも上流側
触媒の判定温度と運転状態とに基づいて基本炭化水素供
給量（以下「基本ＨＣ供給量」と表記する）を算出する
と共に、補正供給量決定手段により、少なくとも下流側
触媒の判定温度と運転状態とに基づいて補正炭化水素供
給量（以下「補正ＨＣ供給量」と表記する）を算出し、
炭化水素供給量決定手段により、基本ＨＣ供給量を補正
ＨＣ供給量で補正してＨＣ供給量を決定する。

【０００９】この場合、上流側触媒の判定温度は上流側
触媒の活性状態を代表するパラメータであり、下流側触
媒の判定温度は下流側触媒の活性状態を代表するパラメ
ータであるため、上流側触媒の判定温度を考慮して求め
られる基本ＨＣ供給量は上流側触媒の活性状態を反映し
た値となり、下流側触媒の判定温度を考慮して求められ
る補正ＨＣ供給量は下流側触媒の活性状態を反映した値
となる。従って、基本ＨＣ供給量を補正ＨＣ供給量で補
正して求められるＨＣ供給量は、上流側触媒と下流側触
媒の双方の活性状態を考慮した適切な値となる。これに
より、各触媒へのＨＣの過剰供給を回避できて、上流側
触媒と下流側触媒が過昇温状態になることを防止でき、
複数の触媒を全て有効に使用して、必要最少量のＨＣ供
給量で排気中のＮＯｘを効率良く浄化することができ、
ＮＯｘ浄化率と燃費を向上させることができる。しか
も、前記公知例のように触媒の個数と同数のＨＣ供給装
置を設ける必要がなく、装置の構成を簡単化することが
できて、装置を小型化・低コスト化することができる。

【００１０】この場合、請求項２のように、基本ＨＣ供
給量の最大値Ｑ１max を補正ＨＣ供給量の最大値Ｑ２ma
x よりも大きく設定することが好ましい。例えば、上流
側触媒の温度がＮＯｘ浄化上限温度（図２のＴ３）付近
で、下流側触媒の温度がＮＯｘ浄化ピーク温度（図２の
Ｔ２）付近の場合には、上流側触媒の活性状態が反映さ
れる基本ＨＣ供給量は少量であり、下流側触媒の活性状
態が反映される補正ＨＣ供給量は、最大値Ｑ２max に近
い値となるため、ＨＣ供給量は、補正ＨＣ供給量の最大
値Ｑ２max が寄与する度合いが大きくなる。この場合に
は、Ｑ１max ＞Ｑ２max とした方が、Ｑ１max ＜Ｑ２ma
x とするよりもＨＣ供給量が少なくなるため、高温の上
流側触媒に過剰のＨＣを供給することを防止できて、上
流側触媒の過昇温を抑えることができ、下流側触媒の過
昇温も抑えることができる。

【００１１】また、例えば、上流側触媒と下流側触媒の
温度が共にＮＯｘ浄化ピーク温度（図２のＴ２）付近の
場合、基本ＨＣ供給量と補正ＨＣ供給量が共に最大値Ｑ
１max ，Ｑ２max に近い値となるため、ＨＣ供給量は最
大値に近い値となる。この場合、多量のＨＣが上流側触
媒に供給され、上流側触媒で反応するＨＣが増加するた
め、その反応熱により上流側触媒がＮＯｘ浄化上限温度
（図２のＴ３）付近まで上昇し、更に、この上流側触媒
の流出ガス温度（下流側触媒の流入ガス温度）の上昇に
より下流側触媒もＮＯｘ浄化温度の上限付近まで上昇
し、上流側触媒と下流側触媒の双方のＮＯｘ浄化率が低
下する。

【００１２】そこで、請求項３のように、ＨＣ供給量の
上限値（以下「上限ＨＣ供給量」という）Ｑmax を基本
ＨＣ供給量の最大値Ｑ１max と同一又はそれ以下に設定
すると良い。このようにすれば、上流側触媒と下流側触
媒の温度が共にＮＯｘ浄化ピーク温度付近の場合でも、
ＨＣ供給量が基本ＨＣ供給量の最大値Ｑ１max と同一又
はそれ以下となるため、上流側触媒の浄化能力を例えば
７〜８割程度に抑えることができ、上流側触媒の過昇温
を抑制できると共に、上流側触媒の流出ガス温度（下流
側触媒の流入ガス温度）の上昇を抑制して、下流側触媒
の過昇温を抑制でき、上流側触媒と下流側触媒の双方の
温度をＮＯｘ浄化温度範囲内に保つことができる。

【００１３】この場合、請求項４のように、上限ＨＣ供
給量Ｑmax を上流側触媒の判定温度に応じて変化させる
ようにしても良く、例えば、上流側触媒の温度がＮＯｘ
浄化ピーク温度のときに上限ＨＣ供給量Ｑmax が最大と
なり、ＮＯｘ浄化温度範囲の下限・上限で上限ＨＣ供給
量Ｑmax が最小となるように設定しても良い。このよう
にすれば、上流側触媒の温度がＮＯｘ浄化下限温度付近
の時に、上限ＨＣ供給量Ｑmax によりＨＣ供給量を少な
くして上流側触媒ヘのＨＣ吸着量を少なくすることがで
き、上流側触媒のＨＣ被毒（ＨＣが触媒表面を覆ってし
まう状態）を抑えることができて、ＨＣ被毒によるＮＯ
ｘ浄化能力低下を防止できる。また、上流側触媒の温度
がＮＯｘ浄化上限温度付近の場合にも、上限ＨＣ供給量
Ｑmax によりＨＣ供給量を少なくすることができるた
め、上流側触媒でのＨＣ反応量を少なくすることがで
き、上流側触媒が過昇温状態になることを防止できる。

【００１４】更に、請求項５のように、基本ＨＣ供給量
又は補正ＨＣ供給量の触媒温度に対する増減特性を、Ｎ
Ｏｘ浄化ピーク温度以上の領域での触媒温度上昇による
減少割合が、ＮＯｘ浄化ピーク温度以下の領域での触媒
温度上昇による増加割合よりも大きくなるように設定し
ても良い。

【００１５】例えば、基本ＨＣ供給量の増減特性を、Ｎ
Ｏｘ浄化ピーク温度以上の領域での減少割合がＮＯｘ浄
化ピーク温度以下の領域での増加割合よりも大きくなる
ように設定すれば、上流側触媒がＮＯｘ浄化ピーク温度
以上の領域では、触媒温度が高くなるほど、基本ＨＣ供
給量が急激に低減されるため、上流側触媒へのＨＣ供給
量が急激に低減されて、上流側触媒でのＨＣの反応熱が
急激に低減される。これにより、上流側触媒が過昇温状
態となることを防止でき、上流側触媒の流出ガス温度の
上昇を抑えることができ、下流側触媒が過昇温状態とな
ることも防止できる。

【００１６】また、補正ＨＣ供給量の増減特性を、ＮＯ
ｘ浄化ピーク温度以上の領域での減少割合がＮＯｘ浄化
ピーク温度以下の領域での増加割合よりも大きくなるよ
うに設定すれば、下流側触媒がＮＯｘ浄化ピーク温度以
上の領域では、触媒温度が高くなるほど、補正ＨＣ供給
量が急激に低減されるため、下流側触媒へのＨＣ供給量
が急激に低減されて、下流側触媒でのＨＣの反応熱が急
激に低減される。これにより、下流側触媒が過昇温状態
となることを防止できる。

【００１７】一方、請求項６のように、上流側触媒と下
流側触媒のＮＯｘ浄化率に応じて複数の温度ゾーンに区
分し、上流側触媒の判定温度が属する温度ゾーンと下流
側触媒の判定温度が属する温度ゾーンとの組み合わせに
より基本ＨＣ供給量を補正してＨＣ供給量を決定するよ
うにしても良い。このようにしても、前記請求項１と同
じく、上流側触媒と下流側触媒の双方の活性状態を考慮
した適切なＨＣ供給量を設定することができ、ＮＯｘ浄
化率と燃費を向上させることができる。

【００１８】ここで、複数の温度ゾーンは、図２のＮＯ
ｘ浄化特性を考慮し、請求項７のように、ＮＯｘ浄化率
が低いレベルで推移する低温の第１の温度ゾーンと、Ｎ
Ｏｘ浄化率が温度と共に上昇する第２の温度ゾーンと、
ＮＯｘ浄化率が温度と共に低下する第３の温度ゾーン
と、ＮＯｘ浄化率が低いレベルで推移する高温の第４の
温度ゾーンとに区分すると良い。このようにすれば、Ｎ
Ｏｘ浄化特性に適合した温度ゾーンの区分とすることが
できる。

【００１９】この場合、請求項８のように、上流側触媒
の判定温度が第２の温度ゾーン（ＮＯｘ浄化温度範囲内
の低温側）又は第３の温度ゾーン（ＮＯｘ浄化温度範囲
内の高温側）に属し且つ下流側触媒の判定温度が第１乃
至第３の温度ゾーンのいずれかに属しているときに、基
本ＨＣ供給量を増量補正するようにしても良い。この増
量補正により、ＮＯｘ浄化温度範囲内にある上流側触媒
のＮＯｘ浄化量（ＨＣ反応量）を増加しつつ、上流側触
媒を通り抜けて下流側触媒に到達するＨＣを増加させ
る。このとき、下流側触媒の温度が第１の温度ゾーン
（ＮＯｘ浄化温度範囲より低温）に属する場合には、下
流側触媒に到達したＨＣは、下流側触媒に吸着される。
そして、吸着されたＨＣは、下流側触媒が第２の温度ゾ
ーンに昇温したときに離脱し、上流側触媒で浄化しきれ
なかったＮＯｘと反応してＮＯｘを浄化する。また、下
流側触媒の判定温度が第２又は第３の温度ゾーン（ＮＯ
ｘ浄化温度範囲内）に属する場合には、下流側触媒に到
達したＨＣは、上流側触媒で浄化しきれなかったＮＯｘ
と反応してＮＯｘを浄化する。

【００２０】ここで、下流側触媒の温度が第１の温度ゾ
ーンに属する場合、供給するＨＣが多過ぎると、下流側
触媒にＨＣ被毒が発生し、下流側触媒のＮＯｘ浄化能力
が低下する。また、燃費悪化が増大してしまう。

【００２１】この対策として、請求項９のように、下流
側触媒の判定温度が第１の温度ゾーン（ＮＯｘ浄化温度
範囲より低温）に属しているときに、基本ＨＣ供給量を
所定期間のみ増量補正することが好ましい。これによ
り、下流側触媒のＨＣ被毒を防止できると共に、燃費悪
化を抑制でき、更に、下流側触媒が第２の温度ゾーンに
昇温したときのＮＯｘ浄化性能を確保することができ
る。

【００２２】また、上流側触媒の判定温度が第３の温度
ゾーンに属している場合には、上流側触媒の流出ガス温
度が比較的高温である。従って、下流側触媒の判定温度
が第３の温度ゾーンに属する場合に、ＨＣ供給量が多く
なり過ぎると、下流側触媒が過昇温状態となりやすい。

【００２３】この対策として、請求項１０のように、下
流側触媒の判定温度が第３の温度ゾーン（ＮＯｘ浄化温
度範囲内の高温側）に属している場合の基本ＨＣ供給量
に対する増量補正量を下流側触媒の判定温度が第２の温
度ゾーンに属している場合よりも小さく設定することが
好ましい。このようにすれば、下流側触媒の判定温度が
第３の温度ゾーンに属しているときに、下流側触媒での
ＨＣ反応量（発熱量）を下流側触媒の判定温度が第２の
温度ゾーンに属している場合よりも少なくして、下流側
触媒の過昇温を抑えることができ、下流側触媒の温度を
ＮＯｘ浄化温度範囲内に維持することができる。

【００２４】更に、請求項１１のように、上流側触媒の
判定温度が第１の温度ゾーン（ＮＯｘ浄化温度範囲より
低温）に属し且つ下流側触媒の判定温度が第２の温度ゾ
ーン又は第３の温度ゾーンに属しているときに、基本Ｈ
Ｃ供給量を増量補正するようにしても良い。つまり、上
流側触媒の判定温度が第１の温度ゾーンに属している場
合には、基本ＨＣ供給量は少量又は０となるが、これを
増量補正することにより、供給されるＨＣの一部は上流
側触媒に吸着され、残りのＨＣは上流側触媒を通り抜
け、下流側触媒でＮＯｘと反応してＮＯｘを浄化する。
また、上流側触媒に吸着したＨＣは、上流側触媒が第２
の温度ゾーンに昇温したときに離脱し、上流側触媒又は
下流側触媒でＮＯｘと反応してＮＯｘを浄化する。

【００２５】この場合、請求項１２のように、基本ＨＣ
供給量に対する増量補正量を時間の経過と共に減少させ
ることが好ましい。これにより、上流側触媒のＨＣ被毒
を防止でき、上流側触媒が第２の温度ゾーンに昇温した
ときに、効果的にＮＯｘを浄化できる。

【００２６】また、請求項１３のように、窒素酸化物排
出量算出手段により内燃機関の運転状態からＮＯｘ排出
量を算出し、上流側触媒の判定温度、下流側触媒の判定
温度及びＮＯｘ排出量に基づいて三次元マップ等から直
接、ＨＣ供給量を決定するようにしても良い。このよう
にすれば、簡単な処理でＨＣ供給量を決定することがで
きる。

【００２７】

【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
をディーゼルエンジンに適用した実施形態（１）を図１
乃至図１６に基づいて説明する。まず、図１に基づいて
エンジン制御システム全体の構成を説明する。内燃機関
であるディーゼルエンジン１０の各気筒には、吸気管１
１を通して吸入される吸入空気が吸気マニホールド１２
を通して吸入される。ディーゼルエンジン１０の各気筒
には、電磁弁式の燃料噴射弁１４が取り付けられ、各燃
料噴射弁１４には、高圧燃料ポンプ１５から高圧に畜圧
された燃料が燃料配管１６を通して分配される。

【００２８】燃料噴射弁１４は、圧縮上死点近傍でエン
ジン出力発生のための主燃料噴射を行うと共に、少なく
とも１つの気筒の燃料噴射弁１４は、膨脹行程又は排気
行程において後述する上流側触媒１９と下流側２０にＮ
Ｏｘの還元剤としてＨＣを供給するための後噴射を実行
する炭化水素供給手段として機能する。

【００２９】ディーゼルエンジン１０の各気筒から排出
される排気ガスは、排気マニホールド１７を通して１本
の排気管１８（排気通路）に排出され、この排気管１８
の途中に、上流側触媒１９と下流側触媒２０が直列に配
設されている。各触媒１９，２０は、セラミックや金属
等の担体の表面に、酸素過剰雰囲気中でも還元剤（Ｈ
Ｃ）の存在下でＮＯｘを還元浄化可能な触媒成分（例え
ばＰｔ−ゼオライト）を担持したＮＯｘ触媒である。

【００３０】これら上流側及び下流側触媒１９，２０の
浄化特性は、図２に示すように触媒温度がＴ１未満の温
度領域では、ＮＯｘもＨＣもほとんど浄化されず、触媒
温度がＴ１以上になると、ＮＯｘとＨＣの浄化が開始さ
れる。ＮＯｘ浄化率は、Ｔ２でほぼ最高値を示し、Ｔ３
以上の温度領域では、ＮＯｘ浄化率が略０となる過昇温
状態となる。このように、ＮＯｘは、触媒温度がＴ１〜
Ｔ３の温度範囲（ＮＯｘ浄化温度範囲）にある場合のみ
浄化される。

【００３１】上流側及び下流側触媒１９，２０の触媒成
分が例えばＰｔ−ゼオライトの場合には、Ｔ１は約２０
０℃、Ｔ２は約２５０℃、Ｔ３は約３００℃である。ま
た、上流側及び下流側触媒１９，２０の触媒成分をＣｕ
−ゼオライトとした場合は、Ｔ１は約３００℃、Ｔ２は
約４００℃、Ｔ３は約５００℃となる。

【００３２】上流側及び下流側触媒１９，２０の出口部
には、それぞれ排気温度センサ２１，２２が設置されて
いる。排気温度センサ２１は、上流側触媒１９の流出ガ
ス温度を検出することで、上流側触媒１９の触媒温度を
判定する上流側触媒温度判定手段としての役割を果た
し、排気温度センサ２２は、下流側触媒２０の流出ガス
温度を検出することで、下流側触媒２０の触媒温度を判
定する下流側触媒温度判定手段としての役割を果たす。

【００３３】これらの排気温度センサ２１，２２の出力
信号は、エンジン電子制御回路（以下「ＥＣＵ」とい
う）２３に入力される。このＥＣＵ２３に内蔵されたＲ
ＯＭ（記憶媒体）には、図３に示す噴射制御プログラム
が記憶されている。

【００３４】以下、ＥＣＵ２３によって実行される噴射
制御プログラムの内容を図３のフローチャートに従って
説明する。この噴射制御プログラムは、各気筒の噴射タ
イミング毎に実行される。本プログラムが起動される
と、まずステップ１０１で、ディーゼルエンジン１０の
運転状態を検出するために、アクセルセンサ２５、エン
ジン回転数センサ２４の出力信号を読み込むと共に、上
流側及び下流側触媒１９，２０の温度を判定するため
に、排気温度センサ２１，２２の出力信号を読み込む。
この後、ステップ１０２で、アクセルセンサ２５とエン
ジン回転数センサ２４の出力信号に基づいてエンジン出
力を得るための主燃料噴射量を算出する。

【００３５】この後、ステップ１０３で、アクセルセン
サ２５とエンジン回転数センサ２４の出力信号に基づい
てマップ（図示せず）等からディーゼルエンジン１０か
ら排出されるＮＯｘ量を推定し、次のステップ１０４
で、排気温度センサ２１，２２の出力信号から上流側触
媒１９と下流側触媒２０の温度を判定する。この場合、
排気温度センサ２１，２２は、それぞれ上流側触媒１
９，下流側触媒２０の出口部に設けられているため、排
気温度センサ２１で検出する温度は、上流側触媒１９の
流出ガス温度、ひいては上流側触媒１９の活性状態を表
す上流側触媒温度であり、排気温度センサ２２で検出す
る温度は、下流側触媒２０の流出ガス温度、ひいては下
流側触媒２０の活性状態を表す下流側触媒温度である。

【００３６】次のステップ１０５で、図４（ａ）に示す
上流側触媒温度とＮＯｘ排出量とをパラメータとする基
本ＨＣ供給量Ｑ１のマップを検索し、現在の上流側触媒
温度とＮＯｘ排出量に応じた基本ＨＣ供給量Ｑ１を求め
る。この処理が特許請求の範囲でいう基本供給量決定手
段に相当する役割を果たす。更に、図４（ｂ）に示す下
流側触媒温度とＮＯｘ排出量とをパラメータとする補正
ＨＣ供給量Ｑ２のマップを検索し、現在の下流側触媒温
度とＮＯｘ排出量に応じた補正ＨＣ供給量Ｑ２を求め、
この補正ＨＣ供給量Ｑ２に、上流側触媒温度に応じて設
定される係数ｋ２を乗算して最終的な補正ＨＣ供給量ｋ
２・Ｑ２を求める。この処理が特許請求の範囲でいう補
正供給量決定手段に相当する役割を果たす。

【００３７】ＮＯｘ浄化に必要なＨＣ量は、各触媒１
９，２０の温度と、排気ガス中のＮＯｘ量とによって変
化する。これを考慮して、図４の基本ＨＣ供給量Ｑ１及
び補正ＨＣ供給量Ｑ２のマップは、触媒温度とＮＯｘ排
出量とをパラメータとする二次元マップとして設定され
ている。更に、基本ＨＣ供給量の最大値Ｑ１max は、補
正ＨＣ供給量の最大値Ｑ２max よりも大きく設定されて
いる。これらの基本ＨＣ供給量Ｑ１及び補正ＨＣ供給量
Ｑ２のマップは、予め、実験データや理論式によって設
定され、ＥＣＵ２３のＲＯＭに記憶されている。

【００３８】また、補正ＨＣ供給量Ｑ２に乗算する係数
ｋ２は、例えば、上流側触媒温度が３００℃未満の場合
にはｋ２＝１、３００℃以上３３０℃未満の場合にはｋ
２＝０．５、３３０℃以上の場合にはｋ２＝０．１と設
定されている。このように、上流側触媒温度が高くなる
ほど係数ｋ２を小さくする理由は、上流側触媒１９の温
度が高いほど、供給されるＨＣが上流側触媒１９で酸素
と反応する量が増加して、ＨＣがＮＯｘの還元剤として
使われなくなるので、上流側触媒温度が高くなるほど、
補正ＨＣ供給量ｋ２・Ｑ２を減少させ、無駄に消費され
るＨＣ量（酸素と反応するＨＣ量）を少なくするためで
ある。

【００３９】そして、次のステップ１０６で、基本ＨＣ
供給量Ｑ１に補正ＨＣ供給量ｋ２・Ｑ２を加算して仮の
ＨＣ供給量Ｑ０を算出する（Ｑ０＝Ｑ１＋ｋ２・Ｑ
２）。直列に配置された上流側触媒１９と下流側触媒２
０は、１つの触媒と異なり、触媒温度（活性状態）が異
なることが多いため、上述した処理により上流側触媒１
９と下流側触媒２０の双方の活性状態（触媒温度）を考
慮したＨＣ供給量Ｑ０を算出する。

【００４０】尚、ＨＣ供給量は、例えば、上流側触媒温
度、下流側触媒温度及びＮＯｘ排出量をパラメータとす
るＨＣ供給量の三次元マップを作成しておき、このマッ
プから一度に、基本ＨＣ供給量と補正ＨＣ供給量を合計
したＨＣ供給量を求めるようにしても良い。

【００４１】ＨＣ供給量Ｑ０の算出後、ステップ１０７
に進み、上限ＨＣ供給量Ｑmax を読み込む。ここで、上
限ＨＣ供給量Ｑmax は、例えば基本ＨＣ供給量の最大値
Ｑ１max （一定）に設定されるが、基本ＨＣ供給量の最
大値Ｑ１max よりも小さい値に設定しても良い。

【００４２】この後、ステップ１０８〜１１０で、ＨＣ
供給量Ｑ０を上限ＨＣ供給量Ｑmaxでガード処理する。
具体的には、ステップ１０８で、仮のＨＣ供給量Ｑ０が
上限ＨＣ供給量Ｑmax よりも小さいか否かを判定し、Ｑ
０＜Ｑ１max の場合は、ステップ１０９に進み、仮のＨ
Ｃ供給量Ｑ０をそのままＨＣ供給量Ｑとして採用し（Ｑ
＝Ｑ０）、Ｑ０≧Ｑ１max の場合は、ステップ１１０に
進み、上限ＨＣ供給量Ｑmax をＨＣ供給量Ｑとして採用
する（Ｑ＝Ｑmax ）。上記ステップ１０６〜１１０の処
理が特許請求の範囲でいう炭化水素供給量決定手段とし
ての役割を果たす。

【００４３】この後、ステップ１１１で、各気筒の燃料
噴射弁１４に、ステップ１０２で算出した主燃料噴射量
で主燃料噴射を実施するように噴射指令を出力すると共
に、ステップ１０９又は１１０で決定したＨＣ供給量Ｑ
で後噴射を実施するように噴射指令を出力する。

【００４４】以上説明した実施形態（１）の噴射制御プ
ログラムを実行した場合の具体例を図５乃至図１４を用
いて説明する。図５は、上流側触媒１９の温度ＴａがＮ
Ｏｘ浄化ピーク温度Ｔ２付近で分布し、下流側触媒２０
の温度ＴｂがＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２よりも高温側で
分布している場合を示している。このような温度分布
は、ディーゼルエンジン１０が比較的高負荷の定常運転
状態から中負荷の運転状態に移行したときに発生する。

【００４５】この場合、基本ＨＣ供給量Ｑ１は、図６
（ａ）に示すように、上流側触媒温度Ｔａに応じた比較
的多めの基本ＨＣ供給量Ｑ１ａに設定され、補正ＨＣ供
給量Ｑ２は、図６（ｂ）に示すように、下流側触媒温度
Ｔｂに応じた少量の補正ＨＣ供給量Ｑ２ｂに設定され
る。ここで、図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ図４
（ａ），（ｂ）のマップから現在のＮＯｘ排出量に対応
する曲線を抽出したものである。また、係数ｋ２は、上
流側触媒温度Ｔａ（＜３００℃）に応じてｋ２＝１に設
定される。これにより、後噴射により供給されるＨＣ供
給量Ｑは、Ｑ＝Ｑａｂ＝Ｑ１ａ＋Ｑ２ｂ（但しＱａｂ＜
Ｑmax ）に設定される。

【００４６】この際、もし、ＨＣ供給量Ｑを上流側触媒
温度Ｔａのみから判定し、ＨＣ供給量Ｑ＝２×Ｑ１ａ
（>>Ｑａｂ）とすると、Ｑａｂより多いＨＣ量が上流側
触媒１９に供給され、その反応熱により上流側触媒１９
の温度がＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３付近まで上昇してＮＯ
ｘ浄化率が低下してしまう。更に、上流側触媒１９を通
過して高温の下流側触媒２０に流入するＨＣ量は、Ｑ２
ｂよりもはるかに多い量であり、多量のＨＣが高温の下
流側触媒２０で反応するため、多量のＨＣの反応熱によ
り高温の下流側触媒２０の温度が更に上昇して過昇温状
態になってしまう。これにより、燃費の悪化とＮＯｘ浄
化能力の低下を招く。

【００４７】これに対し、本実施形態（１）では、ＨＣ
供給量Ｑは、前述したように上流側触媒温度Ｔａと下流
側触媒温度Ｔｂの双方を考慮した適切なＨＣ供給量Ｑａ
ｂに設定されるため、供給されるＨＣは、その大部分が
活性状態の高い上流側触媒１９でＮＯｘ浄化に用いら
れ、上流側触媒１９を通過して高温の下流側触媒２０に
流入するＨＣ量は少量である。これにより、ＮＯｘ浄化
率の高い上流側触媒１９で排気中のＮＯｘの大部分を浄
化し、高温の下流側触媒２０でのＨＣの反応を少なくし
て、下流側触媒２０が過昇温状態になることを防止す
る。これにより、必要最小限のＨＣの供給で、高いＮＯ
ｘ浄化能力を得ることができる。

【００４８】一方、図７は、上流側触媒１９の温度Ｔｃ
がＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３付近で分布し、下流側触媒２
０の温度ＴｄがＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２付近で分布し
ている場合を示している。このような温度分布は、ディ
ーゼルエンジン１０が中負荷の定常運転状態から比較的
高負荷の運転状態に移行したときに発生する。

【００４９】この場合、基本ＨＣ供給量Ｑ１は、図８
（ａ）に示すように、上流側触媒温度Ｔｃに応じた比較
的少量の基本ＨＣ供給量Ｑ１ｃに設定され、補正ＨＣ供
給量Ｑ２は、図８（ｂ）に示すように、下流側触媒温度
Ｔｄに応じた多めの補正ＨＣ供給量Ｑ２ｄに設定され
る。ここで、図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ図４
（ａ），（ｂ）のマップから現在のＮＯｘ排出量に対応
する曲線を抽出したものである。また、係数ｋ２は上流
側触媒温度Ｔｃ（＜３００℃）に応じてｋ２＝１に設定
される。これにより、後噴射により供給されるＨＣ供給
量Ｑは、Ｑ＝Ｑｃｄ＝Ｑ１ｃ＋Ｑ２ｄ（但しＱｃｄ＜Ｑ
max ）に設定される。

【００５０】この際、もし、図９に示すように、補正Ｈ
Ｃ供給量の最大値Ｑ２max が基本ＨＣ供給量の最大値Ｑ
１max より大きい値に設定されたマップから、基本ＨＣ
供給量Ｑ１ｅと補正ＨＣ供給量Ｑ２ｆを算出し、ＨＣ供
給量ＱをＱ＝Ｑｅｆ＝Ｑ１ｅ＋Ｑ２ｆ（＞Ｑｃｄ）とす
ると、高温の上流側触媒１９には多量のＨＣを供給すべ
きでないにも拘らず、図１０（ｂ）に示すような多量の
ＨＣ（Ｑｅｆ）が供給されてしまうため、高温の上流側
触媒１９の温度は、多量のＨＣの反応熱により更に上昇
して過昇温状態になり、ほとんどＮＯｘを浄化できなく
なる。更に、上流側触媒１９から高温（＞Ｔ３）の排気
ガスが排出され、この排気ガスが下流側触媒２０に流入
するため、下流側触媒２０もＴ３近傍の温度まで上昇し
てＮＯｘ浄化率が低下してしまう。これにより、燃費の
悪化とＮＯｘ浄化能力の低下を招く。

【００５１】これに対し、本実施形態（１）では、基本
ＨＣ供給量Ｑ１と補正ＨＣ供給量Ｑ２のマップ特性（図
４及び図８参照）は、基本ＨＣ供給量の最大値Ｑ１max
が、補正ＨＣ供給量の最大値Ｑ２max よりも大きくなる
ように設定されているので、図７のような触媒温度分布
の場合には、ＨＣ供給量Ｑｃｄを少なくすることができ
る。これにより、高温の上流側触媒１９に多量のＨＣを
供給することを防止できるため、上流側触媒１９が過昇
温状態となることを防止できて、下流側触媒２０の温度
をＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２付近に維持することがで
き、必要最小限のＨＣ供給で、高いＮＯｘ浄化率を得る
ことができる。

【００５２】一方、図１１は、上流側触媒１９の温度Ｔ
ｇと下流側触媒２０の温度Ｔｈの双方がＮＯｘ浄化ピー
ク温度Ｔ２付近で分布している場合を示している。この
ような温度分布は、ディーゼルエンジン１０が中負荷の
定常運転状態のときに発生する。

【００５３】この場合、基本ＨＣ供給量Ｑ１は、図１２
（ａ）に示すように、上流側触媒温度Ｔｇに応じた多め
の基本ＨＣ供給量Ｑ１ｇ（最大値Ｑ１max に近い値）に
設定され、補正ＨＣ供給量Ｑ２は、図１２（ｂ）に示す
ように、下流側触媒温度Ｔｈに応じた多めの補正ＨＣ供
給量Ｑ２ｈ（最大値Ｑ２max に近い値）に設定される。
ここで、図１２（ａ），（ｂ）は、それぞれ図４の
（ａ），（ｂ）のマップから現在のＮＯｘ排出量に対応
する曲線を抽出したものである。また、係数ｋ２は、上
流側触媒温度Ｔｇ（＜３００℃）に応じてｋ２＝１に設
定される。これにより、仮のＨＣ供給量Ｑ０は、Ｑ０＝
Ｑｇｈ＝Ｑ１ｇ＋Ｑ２ｈとかなり大きな値となり、仮の
ＨＣ供給量Ｑ０は、上限ＨＣ供給量Ｑmax （＝Ｑ１max
）よりも大きな値となる（図１４参照）。

【００５４】この際、もし、この仮のＨＣ供給量Ｑｇｈ
を、そのままＨＣ供給量として採用すると、基本ＨＣ供
給量の最大値Ｑ１max を大きく上回る多量のＨＣが供給
されるため、図１３（ｂ）に示すように、ＨＣの反応熱
により上流側触媒１９の温度がＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３
付近まで上昇してＮＯｘ浄化率が低下する。更に、上流
側触媒１９から多量のＨＣを含んだ高温の排気ガスが排
出され、この排気ガスが下流側触媒２０に流入するた
め、下流側触媒２０が排気ガスの熱とＨＣの反応熱によ
り過昇温状態となり、下流側触媒２０ではＮＯｘの浄化
がほとんど行われなくなる。これにより、燃費の悪化と
ＮＯｘ浄化能力の低下を招く。

【００５５】これに対し、本実施形態（１）では、仮の
ＨＣ供給量Ｑｇｈを上限ＨＣ供給量Ｑmax でガード処理
するので、上流側触媒１９と下流側触媒２０の温度が共
にＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２付近であっても、ＨＣ供給
量Ｑを上限ＨＣ供給量Ｑmax（＝Ｑ１max ）以下に抑え
ることができる。この結果、図１１のような触媒温度分
布の場合には、上流側触媒１９の浄化能力を７〜８割程
度に抑えて、図１３（ａ）に示すように、上流側触媒１
９からの流出ガス温度をＴ２とＴ３の間に抑えることが
でき、下流側触媒２０の温度がＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３
以上に過昇温することを防止できて、上流側触媒１９を
通過したＨＣにより下流側触媒２０でもＮＯｘを浄化す
ることができる。これにより、上流側触媒１９と下流側
触媒２０の双方を有効に使用して、必要最小限のＨＣ供
給で高いＮＯｘ浄化能力を得ることができる。

【００５６】図１５は、本実施形態（１）の噴射制御プ
ログラムによりＨＣ供給量を制御した場合と、上流側触
媒１９と下流側触媒２０の流出ガス温度の高い方を上流
側及び下流側触媒１９，２０の双方の活性状態を代表す
る温度としてＨＣ供給量を制御した場合（比較例１，
２）とで、モード走行時の燃費及びＮＯｘ浄化率を比較
したものである。比較例１と比較例２は、ＨＣ供給量の
マップ特性が異なり、比較例１の方が比較例２よりもＨ
Ｃ供給量が多くなるように設定されている。

【００５７】図１５から明らかなように、本実施形態
（１）では、比較例１，２に対して同一燃費で比較する
と、ＮＯｘ浄化率が約１．５倍から２倍に向上している
ことが分かる。

【００５８】また、図１６は、本実施形態（１）と比較
例１について、１５モード前半の上流側触媒１９の流入
ガス温度に対する上流側触媒１９及び下流側触媒２０の
触媒中心温度の挙動を比較したタイムチャートである。

【００５９】図１６から明らかなように、上流側触媒１
９、下流側触媒２０いずれの場合も、本実施形態（１）
の方が比較例１よりも過昇温が抑制されている。更に、
本実施形態（１）では、下流側触媒２０の温度をＮＯｘ
浄化ピーク温度Ｔ２付近に維持できる時間が長くなり、
ＮＯｘ浄化率が高くなることが分かる。

【００６０】以上説明した本実施形態（１）では、上流
側触媒１９と下流側触媒２０の双方の活性状態を考慮し
てＨＣ供給量を設定できるため、ＨＣの過剰供給により
上流側及び下流側触媒１９，２０が過昇温状態になるこ
とを防止でき、必要最小限のＨＣ供給量で排気ガス中の
ＮＯｘを効率良く浄化することができて、ＮＯｘ浄化率
と燃費を向上させることができる。しかも、本実施形態
（１）では、前記公知例（特開平８−２８１０６９号公
報）のように、触媒の個数と同数のＨＣ供給装置を設け
る必要がなく、装置の構成を簡素化できて、装置を小型
化・低コスト化できるメリットもある。

【００６１】［実施形態（２）］前記実施形態（１）で
は、補正ＨＣ供給量Ｑ２のマップ特性は、図４（ｂ）、
図６（ｂ）等に示すように、補正ＨＣ供給量Ｑ２が触媒
温度により変化するＮＯｘ浄化率に対応して増減するよ
うに設定されていたが、本実施形態（２）では、図１７
に示すように、補正ＨＣ供給量Ｑ２の触媒温度に対する
増減特性を、ＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２以上の領域での
触媒温度上昇による減少割合が、ＮＯｘ浄化ピーク温度
Ｔ２以下の領域での触媒温度上昇による増加割合よりも
大きくなるように設定している。

【００６２】更に、前記実施形態（１）では、上限ＨＣ
供給量Ｑmax を基本ＨＣ供給量の最大値Ｑ１max に固定
したが、本実施形態（２）では、図１８に示すように、
上限ＨＣ供給量Ｑmax を上流側触媒温度に応じて変化さ
せる。具体的には、上流側触媒温度がＮＯｘ浄化ピーク
温度Ｔ２のときに上限ＨＣ供給量Ｑmax が最大となり
（上限ＨＣ供給量Ｑmax ＝基本ＨＣ供給量最大値Ｑ１ma
x ）、上流側触媒温度がＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２から
離れるに従って、上限ＨＣ供給量Ｑmax が小さくなるよ
うに設定している。その他は、前記実施形態（１）と同
じである。

【００６３】本実施形態（２）では、下流側触媒２０の
温度がＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２を越えて上昇すると、
補正ＨＣ供給量Ｑ２が急激に低減されて、ＮＯｘ浄化上
限温度Ｔ３付近の下流側触媒２０に供給されるＨＣ量が
低減され、下流側触媒２０が過昇温状態となることがよ
り効果的に抑えられる。このため、下流側触媒２０の温
度をＮＯｘ浄化温度範囲（Ｔ１〜Ｔ３）内に維持する時
間をより長くすることができ、より少ないＨＣ供給量
で、より高いＮＯｘ浄化率を得ることができる。

【００６４】更に、本実施形態（２）では、図１８に示
すように上限ＨＣ供給量Ｑmax が上流側触媒温度に応じ
て変化するため、上流側触媒１９の低温時に、ＨＣ供給
量を少なくして上流側触媒１９ヘのＨＣ吸着量を適正範
囲内にすることができ、上流側触媒１９のＨＣ被毒（Ｈ
Ｃが触媒表面上を覆ってしまう状態）を抑制することが
できる。また、上流側触媒１９の高温時には、ＨＣ供給
量を少なくしてＨＣ反応量を少なくでき、上流側触媒１
９の過昇温を防止することができる。いずれの場合も、
少ないＨＣ供給量で、ＮＯｘ浄化率を向上させることが
できる。

【００６５】以上説明したように、本実施形態（２）に
よれば、触媒１９，２０へのＨＣ供給による燃費悪化
を、前記実施形態（１）よりも更に低減しながら、ＮＯ
ｘ浄化性能を向上させることができる（図１５参照）。

【００６６】尚、基本ＨＣ供給量Ｑ１の増減特性につい
ても、ＮＯｘ浄化ピーク温度以上の領域での減少割合が
ＮＯｘ浄化ピーク温度以下の領域での増加割合よりも大
きくなるように設定しても良い。このようにすれば、上
流側触媒１９がＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２以上の領域で
は、触媒温度が高くなるほど、基本ＨＣ供給量Ｑ１が急
激に低減されるため、上流側触媒１９へのＨＣ供給量が
急激に低減されて、上流側触媒１９でのＨＣの反応熱が
急激に低減される。これにより、上流側触媒１９が過昇
温状態となることを防止でき、上流側触媒１９の流出ガ
ス温度の上昇を抑えることができ、下流側触媒２０が過
昇温状態となることも防止できる。この結果、より少な
いＨＣ供給量で優れたＮＯｘ浄化性能を得ることができ
る。

【００６７】［実施形態（３）］本実施形態（３）で
は、図２に示すように、ＮＯｘ浄化率に応じて第１乃至
第４の温度ゾーンに区分し、上流側触媒１９の触媒温度
が属する温度ゾーンと、下流側触媒２０の触媒温度が属
する温度ゾーンとの組み合わせにより基本ＨＣ供給量を
補正してＨＣ供給量を決定する。ここで、第１の温度ゾ
ーンは、ＮＯｘ浄化下限温度Ｔ１未満の領域（ＮＯｘ浄
化率が低いレベルで推移する領域）、第２の温度ゾーン
は、ＮＯｘ浄化下限温度Ｔ１からＮＯｘ浄化ピーク温度
Ｔ２までの領域（ＮＯｘ浄化率が温度と共に上昇する領
域）、第３の温度ゾーンは、ＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２
からＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３までの領域（ＮＯｘ浄化率
が温度と共に下降する領域）、第４の温度ゾーンは、Ｎ
Ｏｘ浄化上限温度Ｔ３以上の領域（ＮＯｘ浄化率が低い
レベルで推移する領域）である。システム構成は、前記
実施形態（１）で説明した図１と同じである。

【００６８】本実施形態（３）では、図１９及び図２０
に示す噴射制御プログラムをＥＣＵ２３にて各気筒の噴
射タイミング毎に実行することで、次のようにしてＨＣ
供給量を決定する。本プログラムが起動されると、ステ
ップ２０１〜２０４で、前記実施形態（１）で説明した
図３のステップ１０１〜１０４と同じく、アクセルセン
サ２５、エンジン回転数センサ２４及び排気温度センサ
２１，２２から出力される信号を読み込んで、主燃料噴
射量を算出し、ディーゼルエンジン１０から排出される
ＮＯｘ量を推定すると共に、上流側触媒温度Ｔａａ及び
下流側触媒温度Ｔｂｂを判定する。

【００６９】この後、ステップ２０５で、図４（ａ）に
示す上流側触媒温度とＮＯｘ排出量とをパラメータとす
る基本ＨＣ供給量Ｑ１のマップを検索し、現在の上流側
触媒温度ＴａａとＮＯｘ排出量に応じた基本ＨＣ供給量
Ｑ１１を求める。次のステップ２０６で、第１の温度ゾ
ーンと第２の温度ゾーンの境界温度（つまりＮＯｘ浄化
下限温度）であるＴ１，第２の温度ゾーンと第３の温度
ゾーンの境界温度（つまりＮＯｘ浄化ピーク温度）であ
るＴ２，第３の温度ゾーンと第４の温度ゾーンの境界温
度（つまりＮＯｘ浄化上限温度）であるＴ３を読み込
む。これらＴ１〜Ｔ３は、上流側触媒温度Ｔａａと下流
側触媒温度Ｔｂｂが、どの温度ゾーンに属するのかの判
定に用いられる。

【００７０】この後、ステップ２０７以降の処理で、上
流側触媒温度Ｔａａと下流側触媒温度ＴｂｂをＴ１，Ｔ
２，Ｔ３と比較して、どの温度ゾーンに属するか判定
し、上流側触媒温度Ｔａａが属する温度ゾーンと、下流
側触媒温度Ｔｂｂが属する温度ゾーンとの組み合わせに
より基本ＨＣ供給量Ｑ１１を補正してＨＣ供給量を決定
する。

【００７１】具体的には、上流側触媒温度Ｔａａと下流
側触媒温度Ｔｂｂが共に第１の温度ゾーン（Ｔａａ＜Ｔ
１且つＴｂｂ＜Ｔ１）の場合には、ステップ２０７→２
０８→２０９へと進み、ステップ２０５で算出した基本
ＨＣ供給量Ｑ１１に対する増量補正分として補正ＨＣ供
給量Ｑ２２を、上流側触媒温度Ｔａａに応じて例えば１
０００〜２０００ｐｐｍＣに設定し、所定期間（例えば
１分間）のみ増量補正する。

【００７２】上流側触媒温度Ｔａａが第１の温度ゾーン
（Ｔａａ＜Ｔ１）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第２の温
度ゾーン（Ｔ１≦Ｔｂｂ＜Ｔ２）の場合には、ステップ
２０７→２０８→２１０→２１１へと進み、補正ＨＣ供
給量Ｑ２２を上流側触媒温度Ｔａａに応じて例えば１０
００〜２０００ｐｐｍＣに設定し、所定期間（例えば１
分間）後に、例えば２００〜１０００ｐｐｍＣに減量す
る。

【００７３】上流側触媒温度Ｔａａが第１の温度ゾーン
（Ｔａａ＜Ｔ１）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第３の温
度ゾーン（Ｔ２≦Ｔｂｂ＜Ｔ３）の場合には、ステップ
２０７→２０８→２１０→２１２→２１３へと進み、上
記ステップ２１１と同じく、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を上
流側触媒温度Ｔａａに応じて例えば１０００〜２０００
ｐｐｍＣに設定し、所定期間（例えば１分間）後に、例
えば２００〜１０００ｐｐｍＣに減量する。ここで、補
正ＨＣ供給量Ｑ２２は、下流側触媒温度ＴｂｂがＮＯｘ
浄化上限温度Ｔ３近傍で少量となるように設定される。

【００７４】尚、上記ステップ２１１，２１３では、補
正ＨＣ供給量Ｑ２２を所定期間経過後に減量するように
しているが、時間の経過と共に徐々に減量するようにし
ても良い。

【００７５】上流側触媒温度Ｔａａが第１の温度ゾーン
（Ｔａａ＜Ｔ１）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第４の温
度ゾーン（Ｔｂｂ≧Ｔ３）の場合には、ステップ２０７
→２０８→２１０→２１２→２１４へと進み、補正ＨＣ
供給量Ｑ２２を０に設定して、基本ＨＣ供給量Ｑ１１に
対する増量補正を行わない。

【００７６】上流側触媒温度Ｔａａが第２の温度ゾーン
（Ｔ１≦Ｔａａ＜Ｔ２）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
１の温度ゾーン（Ｔｂｂ＜Ｔ１）の場合には、ステップ
２０７→２１５→２１６→２１７へと進み、補正ＨＣ供
給量Ｑ２２を例えば１０００ｐｐｍＣに設定し、この増
量補正を所定期間（例えば１分間）のみ実行する。

【００７７】上流側触媒温度Ｔａａと下流側触媒温度Ｔ
ｂｂが共に第２の温度ゾーン（Ｔ１≦Ｔａａ＜Ｔ２且つ
Ｔ１≦Ｔｂｂ＜Ｔ２）の場合には、ステップ２０７→２
１５→２１６→２１８→２１９へと進み、補正ＨＣ供給
量Ｑ２２を下流側触媒温度Ｔｂｂに応じて例えば５００
〜２０００ｐｐｍＣに設定する。ここで、補正ＨＣ供給
量Ｑ２２は、下流側触媒温度ＴｂｂがＮＯｘ浄化ピーク
温度Ｔ２近傍になるほど増加するように設定される。

【００７８】上流側触媒温度Ｔａａが第２の温度ゾーン
（Ｔ１≦Ｔａａ＜Ｔ２）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
３の温度ゾーン（Ｔ２≦Ｔｂｂ＜Ｔ３）の場合には、ス
テップ２０７→２１５→２１６→２１８→２２０→２２
１へと進み、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を下流側触媒温度Ｔ
ｂｂに応じて例えば５００〜２０００ｐｐｍＣに設定す
る。ここで、補正ＨＣ供給量Ｑ２２は、下流側触媒温度
ＴｂｂがＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３近傍で少量になるよう
に設定される。

【００７９】上流側触媒温度Ｔａａが第２の温度ゾーン
（Ｔ１≦Ｔａａ＜Ｔ２）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
４の温度ゾーン（Ｔｂｂ≧Ｔ３）の場合には、ステップ
２０７→２１５→２１６→２１８→２２０→２２２へと
進み、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を０に設定して、基本ＨＣ
供給量Ｑ１１に対する増量補正を行わない。

【００８０】上流側触媒温度Ｔａａが第３の温度ゾーン
（Ｔ２≦Ｔａａ＜Ｔ３）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
１の温度ゾーン（Ｔｂｂ＜Ｔ１）の場合には、ステップ
２０７→２１５→２２３→２２４→２２５へと進み、補
正ＨＣ供給量Ｑ２２を例えば５００ｐｐｍＣに設定す
る。

【００８１】上流側触媒温度Ｔａａが第３の温度ゾーン
（Ｔ２≦Ｔａａ＜Ｔ３）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
２の温度ゾーン（Ｔ１≦Ｔｂｂ＜Ｔ２）の場合には、ス
テップ２０７→２１５→２２３→２２４→２２６→２２
７へと進み、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を下流側触媒温度Ｔ
ｂｂに応じて例えば５００〜２０００ｐｐｍＣに設定す
る。ここで、補正ＨＣ供給量Ｑ２２は、下流側触媒温度
ＴｂｂがＮＯｘ浄化ピーク温度Ｔ２近傍になるほど増加
するように設定される。

【００８２】上流側触媒温度Ｔａａと下流側触媒温度Ｔ
ｂｂが共に第３の温度ゾーン（Ｔ２≦Ｔａａ＜Ｔ３且つ
Ｔ２≦Ｔｂｂ＜Ｔ３）の場合には、ステップ２０７→２
１５→２２３→２２４→２２６→２２８→２２９へと進
み、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を下流側触媒温度Ｔｂｂに応
じて例えば３００〜１５００ｐｐｍＣに設定する。ここ
で、補正ＨＣ供給量Ｑ２２は、上記ステップ２２７で設
定される補正ＨＣ供給量よりも小さく、且つ、下流側触
媒温度ＴｂｂがＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３近傍で少量にな
るように設定される。この場合、補正ＨＣ供給量Ｑ２２
を０に設定して、基本ＨＣ供給量Ｑ１１に対する増量補
正を行わないようにしても良い。

【００８３】上流側触媒温度Ｔａａが第３の温度ゾーン
（Ｔ２≦Ｔａａ＜Ｔ３）で、下流側触媒温度Ｔｂｂが第
４の温度ゾーン（Ｔｂｂ≧Ｔ３）の場合には、ステップ
２０７→２１５→２２３→２２４→２２６→２２８→２
３０へと進み、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を０に設定して、
基本ＨＣ供給量Ｑ１１に対する増量補正を行わない。

【００８４】上流側触媒温度Ｔａａが第４の温度ゾーン
（Ｔａａ≧Ｔ３）の場合には、ステップ２０７→２１５
→２２３→２３１へと進み、下流側触媒温度Ｔｂｂがい
ずれの温度ゾーンであっても、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を
０に設定して、基本ＨＣ供給量Ｑ１１に対する増量補正
を行わない。

【００８５】以上のようにして、上流側触媒温度Ｔａａ
が属する温度ゾーンと、下流側触媒温度Ｔｂｂが属する
温度ゾーンとの組み合わせにより、図２１に示すように
基本ＨＣ供給量Ｑ１１を補正してＨＣ供給量を決定した
後、ステップ２３２に進み、基本ＨＣ供給量Ｑ１１に補
正ＨＣ供給量Ｑ２２を加算して、上流側触媒１９と下流
側触媒２０の双方の活性状態（触媒温度）を考慮したＨ
Ｃ供給量ＱＱを算出する（ＱＱ＝Ｑ１１＋Ｑ２２）。こ
の後、ステップ２３３で、各燃料噴射弁１４に、ステッ
プ２０２で算出した主燃料噴射量で主燃料噴射を実施す
るように噴射指令を出力する。

【００８６】以上説明した本実施形態（３）の噴射制御
プログラムにより図２１に示すように補正ＨＣ供給量を
決定した場合の作用効果を説明する。

【００８７】（１）上流側触媒温度が第１の温度ゾーン
の場合上流側触媒温度と下流側触媒温度が共に第１の温度ゾ
ーンの場合には、上流側触媒１９の活性状態が低いた
め、上流側触媒１９の活性状態が反映される基本ＨＣ供
給量Ｑ１１は少量又は０となる。増量補正により供給さ
れるＨＣの一部は上流側触媒１９に吸着され、残りのＨ
Ｃは上流側触媒１９を通過して下流側触媒２０に吸着さ
れる。吸着されたＨＣは、各触媒１９，２０がＮＯｘ浄
化下限温度Ｔ１以上に昇温したときに、離脱してＮＯｘ
浄化に用いられる。

【００８８】上流側触媒温度が第１の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第２の温度ゾーンの場合には、上記
（１）のと同様に基本ＨＣ供給量Ｑ１１は少量又は０
となる。増量補正により供給されるＨＣの一部は上流側
触媒１９に吸着され、残りのＨＣは上流側触媒１９を通
過して下流側触媒２０でＮＯｘ浄化に用いられる。一
方、上流側触媒１９に吸着されたＨＣは、上流側触媒１
９がＮＯｘ浄化下限温度Ｔ１以上に昇温したときに、離
脱して上流側触媒１９又は下流側触媒２０でＮＯｘ浄化
に用いられる。更に、ＨＣの増量補正量を所定期間後又
は徐々に減量するため、上流側触媒１９のＨＣ被毒を防
止できると共に、燃費悪化を抑制でき、更に、上流側触
媒１９がＮＯｘ浄化下限温度Ｔ１以上に昇温したときの
ＮＯｘ浄化性能を向上できる。

【００８９】上流側触媒温度が第１の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第３の温度ゾーンの場合には、上記
（１）のと同様の作用効果が得られる。また、補正Ｈ
Ｃ供給量Ｑ２２は、下流側触媒温度がＮＯｘ浄化上限温
度Ｔ３近傍で少量となるので、比較的高温の下流側触媒
２０に供給されるＨＣ量を少なくして、下流側触媒２０
の過昇温を抑制することができる。

【００９０】上流側触媒温度が第１の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第４の温度ゾーンの場合には、ＨＣの
増量補正を行わないため、過昇温状態にある下流側触媒
２０の温度を早期にＮＯｘ浄化温度範囲内に戻すことが
できると共に、燃料消費も低減できる。

【００９１】（２）上流側触媒温度が第２の温度ゾーン
の場合上流側触媒温度が第２の温度ゾーンで、下流側触媒温
度が第１の温度ゾーンの場合には、基本ＨＣ供給量Ｑ１
１に対してＨＣ増量補正することで、ＮＯｘ浄化温度範
囲内にある上流側触媒１９のＮＯｘ浄化率を向上しつ
つ、下流側触媒２０に供給するＨＣも増加する。下流側
触媒２０に到達したＨＣは、下流側触媒２０に吸着さ
れ、下流側触媒２０がＮＯｘ浄化下限温度Ｔ１以上に昇
温したときに、離脱してＮＯｘ浄化に用いられる。この
際、ＨＣの増量補正を所定期間のみにするため、下流側
触媒２０のＨＣ被毒を防止できると共に、燃費悪化を抑
制でき、更に、下流側触媒２０がＮＯｘ浄化下限温度Ｔ
１以上に昇温したときのＮＯｘ浄化性能を向上できる。

【００９２】上流側触媒温度と下流側触媒温度が共に
第２の温度ゾーンの場合には、ＨＣ増量補正すること
で、上流側触媒１９のＮＯｘ浄化率を向上しつつ、下流
側触媒２０に供給するＨＣも増加する。下流側触媒２０
に到達したＨＣは、下流側触媒２０内に拡散し、上流側
触媒１９で浄化しきれなかったＮＯｘを浄化するため、
下流側触媒２０のＮＯｘ浄化率も向上する。この際、補
正ＨＣ供給量Ｑ２２は、下流側触媒温度がＮＯｘ浄化ピ
ーク温度Ｔ２近傍になるほど増加するので、下流側触媒
２０の活性状態が高くなるのに合わせて下流側触媒２０
へのＨＣ供給量を増やすことができ、下流側触媒２０の
ＮＯｘ浄化率を向上できる。

【００９３】上流側触媒温度が第２の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第３の温度ゾーンの場合、上記（２）
のと同じように、上流側及び下流側触媒１９，２０の
ＮＯｘ浄化率を向上できる。また、補正ＨＣ供給量Ｑ２
２は、下流側触媒温度がＮＯｘ浄化上限温度Ｔ３近傍で
少量となるので、比較的高温の下流側触媒２０に供給す
るＨＣ量を少なくして、下流側触媒２０の過昇温を抑制
することができる。

【００９４】上流側触媒温度が第２の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第４の温度ゾーンの場合には、ＨＣの
増量補正を行わないため、過昇温状態にある下流側触媒
２０の温度を早期にＮＯｘ浄化温度範囲内に戻すことが
できると共に、燃料消費も低減できる。

【００９５】（３）上流側触媒温度が第３の温度ゾーン
の場合上流側触媒温度が第３の温度ゾーンで、下流側触媒温
度が第１の温度ゾーンの場合には、ＨＣ増量補正するこ
とで、上流側触媒１９のＮＯｘ浄化率を向上しつつ、下
流側触媒２０に供給されるＨＣも増加する。下流側触媒
２０に到達したＨＣは、下流側触媒２０に一旦、吸着さ
れるが、上流側触媒１９の比較的高温の流出ガスにより
下流側触媒２０が早期に昇温され、下流側触媒２０がＮ
Ｏｘ浄化下限温度Ｔ１以上に昇温したときに、離脱して
ＮＯｘ浄化に用いられる。

【００９６】上流側触媒温度が第３の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第２の温度ゾーンの場合には、上記
（２）のと同じように、ＨＣ増量補正することで、上
流側触媒１９のＮＯｘ浄化率を向上しつつ、下流側触媒
２０に供給されるＨＣも増加して、下流側触媒２０のＮ
Ｏｘ浄化率も向上する。

【００９７】上流側触媒温度と下流側触媒温度が共に
第３の温度ゾーンの場合にも、上記（２）のと同じよ
うに、上流側及び下流側触媒１９，２０のＮＯｘ浄化率
を向上できる。

【００９８】ここで、上流側触媒温度が第３の温度ゾー
ンに属している場合、上流側触媒１９の流出ガス温度は
比較的高温である。従って、下流側触媒温度も第３の温
度ゾーンに属する場合に、ＨＣを供給し過ぎると、下流
側触媒２０が過昇温状態となりやすい。そこで、図２０
のステップ２２９では、補正ＨＣ供給量Ｑ２２を、ステ
ップ２２７で設定される補正ＨＣ供給量よりも小さく設
定する（又は０に設定しても良い）。これにより、下流
側触媒２０でのＨＣの反応を、下流側触媒温度が第２の
温度ゾーンの場合よりも少なくして、下流側触媒２０の
温度をＮＯｘ浄化温度範囲内（図２のＴ１〜Ｔ３）に維
持することができる。

【００９９】上流側触媒温度が第３の温度ゾーンで、
下流側触媒温度が第４の温度ゾーンの場合には、ＨＣの
増量補正を行わないため、過昇温状態にある下流側触媒
２０の触媒温度を早期にＮＯｘ浄化温度範囲内に戻すこ
とができると共に、燃料消費も低減できる。

【０１００】（４）上流側触媒温度が第４の温度ゾーン
の場合上流側触媒温度が第４の温度ゾーンに属している場合に
は、下流側触媒温度がいずれの温度ゾーンであっても、
ＨＣの増量補正を行わないため、過昇温状態にある上流
側触媒１９の温度を（下流側触媒温度が第４の温度ゾー
ンの場合には、下流側触媒２０の温度も）、早期にＮＯ
ｘ浄化温度範囲内に戻すことができると共に、燃料消費
も低減できる。

【０１０１】以上説明した本実施形態（３）でも、前記
実施形態（１）と同じく、簡単な構成で、必要最小限の
ＨＣ供給量で排気ガス中のＮＯｘを浄化することがで
き、ＮＯｘ浄化率と燃費を向上させることができる（図
１５参照）。

【０１０２】尚、上流側触媒温度の温度ゾーンと下流側
触媒温度の温度ゾーンとの各組み合わせによる補正ＨＣ
供給量Ｑ２２の設定値は、上記実施形態（３）に限定さ
れるものではなく、ＮＯｘ浄化率や燃費の向上を考慮に
入れて適宜変更しても良い。

【０１０３】また、本実施形態（３）では、触媒温度に
応じて４つの温度ゾーンに区分したが、これよりも細か
く区分するようにしても良い。

【０１０４】上記各実施形態（１）〜（３）では、上流
側触媒１９の下流に設けた排気温度センサ２１により上
流側触媒１９の流出ガス温度を検出することで、上流側
触媒１９の温度を判定するようにしたが、これ以外に、
上流側触媒１９の流入ガス温度と流出ガス温度を検出し
て両者から上流側触媒１９の温度を判定しても良い。そ
の際に、上流側触媒１９の流入ガス温度をエンジン運転
条件から算出しても良い。推定方法は、流入ガス温度と
流出ガス温度の加重平均値を用いる方法、流入ガス温
度、流出ガス温度、排気流量、触媒の熱伝達率及び触媒
の熱容量から熱量計算により求める方法等がある。

【０１０５】また、下流側触媒２０についても、上述の
ようにして、下流側触媒２０の流入ガス温度と流出ガス
温度を検出して両者から下流側触媒２０の温度を判定し
ても良い。この際、下流側触媒２０の流入ガス温度とし
て、上流側触媒１９の流出ガス温度を用いるようにして
も良い。

【０１０６】更に、上記各実施形態（１）〜（３）で
は、ＮＯｘ触媒に還元剤（ＨＣ）を供給する炭化水素供
給手段として、燃料噴射弁１４の後噴射を用いたが、こ
れに代えて、上流側触媒１９の上流側の排気管１８に、
炭化水素供給手段としてインジェクタ等のＨＣ供給装置
を１つ取り付け、このＨＣ供給装置から排気管１８内に
ＨＣを供給するようにしても良い。

【０１０７】また、上記各実施形態（１）〜（３）で
は、排気管１８に２個の触媒１９，２０を直列に設けた
が、３個以上の触媒を直列に設けるようにしても良い。
この際、特許請求の範囲でいう「上流側触媒」と「下流
側触媒」は、例えば、３個の触媒を直列に設けた場合、
上流から順に１番目と２番目の触媒を上流側触媒、３
番目の触媒を下流側触媒としたり、最上流の触媒を上
流側触媒、２番目と３番目の触媒を下流側触媒とした
り、或は、最上流の触媒を上流側触媒、最下流の触媒
を下流側触媒としても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）を示す排気浄化装置全
体の構成図

【図２】触媒温度とＮＯｘ浄化率とＨＣ浄化率と温度ゾ
ーンとの関係を示す図

【図３】実施形態（１）の噴射制御プログラムの処理の
流れを示すフローチャート

【図４】（ａ）は上流側触媒温度とＮＯｘ排出量とから
基本ＨＣ供給量を求めるマップを概念的に示す図、
（ｂ）は下流側触媒温度とＮＯｘ排出量とから補正ＨＣ
供給量を求めるマップを概念的に示す図

【図５】上流側及び下流側触媒の温度分布を示す図（そ
の１）

【図６】（ａ）は上流側触媒温度Ｔａから基本ＨＣ供給
量Ｑ１ａを求める方法を説明する図、（ｂ）は下流側触
媒温度Ｔｂから補正ＨＣ供給量Ｑ２ｂを求める方法を説
明する図

【図７】上流側及び下流側触媒の温度分布を示す図（そ
の２）

【図８】（ａ）と（ｂ）は、Ｑ１max ＞Ｑ２max と設定
した場合の基本ＨＣ供給量と補正ＨＣ供給量のマップを
概念的に示す図

【図９】（ａ）と（ｂ）は、Ｑ１max ＜Ｑ２max と設定
した場合の基本ＨＣ供給量と補正ＨＣ供給量のマップを
概念的に示す図

【図１０】Ｑ１max ＞Ｑ２max と設定した場合と、Ｑ１
max ＜Ｑ２max と設定した場合のＨＣ供給量を比較した
図

【図１１】上流側及び下流側触媒の温度分布を示す図
（その３）

【図１２】（ａ）は上流側触媒温度Ｔｇから基本ＨＣ供
給量Ｑ１ｇを求める方法を説明する図、（ｂ）は下流側
触媒温度Ｔｈから補正ＨＣ供給量Ｑ２ｈを求める方法を
説明する図

【図１３】（ａ）はＱmax を設定した場合の上流側及び
下流側触媒の温度分布を示す図、（ｂ）はＱmax を設定
しない場合の上流側及び下流側触媒の温度分布を示す図

【図１４】Ｑmax を設定した場合と、Ｑmax を設定しな
い場合のＨＣ供給量を比較した図

【図１５】実施形態（１）〜（３）と比較例について、
燃費悪化とＮＯｘ浄化率とを測定した結果を示す図

【図１６】実施形態（１）と比較例について、流入ガス
温度に対する触媒中心温度の挙動を比較したタイムチャ
ート

【図１７】実施形態（２）における下流側触媒温度と補
正ＨＣ供給量との関係を示す図

【図１８】上流側触媒温度と上限ＨＣ供給量Ｑmax との
関係を示す図

【図１９】実施形態（２）の噴射制御プログラムの処理
の流れを示すフローチャート

【図２０】図１９の続きのフローチャート

【図２１】上流側触媒温度の温度ゾーンと下流側触媒温
度の温度ゾーンとの各組み合わせと補正ＨＣ供給量Ｑ２
２との関係を示す図

【符号の説明】

１０…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１１…吸気
管、１４…燃料噴射弁（炭化水素供給手段）、１５…燃
料ポンプ、１８…排気管（排気通路）、１９…上流側触
媒、２０…下流側触媒、２１…排気温度センサ（上流側
触媒温度判定手段）、２２…排気温度センサ（下流側触
媒温度判定手段）、２３…ＥＣＵ（基本供給量決定手
段，補正供給量決定手段，炭化水素供給量決定手段，窒
素酸化物排出量算出手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島大輔愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気通路に排気中の窒素酸化
物を浄化する複数の触媒を直列に配設した内燃機関の排
気浄化装置において、前記複数の触媒のうちの上流側の触媒（以下「上流側触
媒」という）の温度を判定する上流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒のうちの下流側の触媒（以下「下流側触
媒」という）の温度を判定する下流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒の上流から各触媒に窒素酸化物の還元剤
として炭化水素を供給する炭化水素供給手段と、少なくとも前記上流側触媒の判定温度と前記内燃機関の
運転状態とに基づいて基本炭化水素供給量を決定する基
本供給量決定手段と、少なくとも前記下流側触媒の判定温度と前記内燃機関の
運転状態とに基づいて補正炭化水素供給量を決定する補
正供給量決定手段と、前記基本炭化水素供給量を前記補正炭化水素供給量で補
正して前記炭化水素供給手段による炭化水素供給量を決
定する炭化水素供給量決定手段とを備えていることを特
徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】前記基本炭化水素供給量の最大値は、前
記補正炭化水素供給量の最大値よりも大きく設定されて
いることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気
浄化装置。
【請求項３】前記炭化水素供給量決定手段は、前記炭
化水素供給量の上限値（以下「上限炭化水素供給量」と
いう）を前記基本炭化水素供給量の最大値と同一又はそ
れ以下に設定することを特徴とする請求項１又は２に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】前記炭化水素供給量決定手段は、前記上
限炭化水素供給量を前記上流側触媒の判定温度に応じて
設定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の
排気浄化装置。
【請求項５】前記基本炭化水素供給量又は前記補正炭
化水素供給量の触媒温度に対する増減特性は、窒素酸化
物浄化率が最大になる浄化ピーク温度以上の領域での触
媒温度上昇による減少割合が、浄化ピーク温度以下の領
域での触媒温度上昇による増加割合よりも大きくなるよ
うに設定されていることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】内燃機関の排気通路に排気中の窒素酸化
物を浄化する複数の触媒を直列に配設した内燃機関の排
気浄化装置において、前記複数の触媒のうちの上流側の触媒（以下「上流側触
媒」という）の温度を判定する上流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒のうちの下流側の触媒（以下「下流側触
媒」という）の温度を判定する下流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒の上流から各触媒に窒素酸化物の還元剤
として炭化水素を供給する炭化水素供給手段と、少なくとも前記上流側触媒の判定温度と前記内燃機関の
運転状態とに基づいて基本炭化水素供給量を決定する基
本供給量決定手段と、前記上流側触媒と前記下流側触媒の窒素酸化物浄化率に
応じて複数の温度ゾーンに区分し、前記上流側触媒の判
定温度が属する温度ゾーンと前記下流側触媒の判定温度
が属する温度ゾーンとの組み合わせにより前記基本炭化
水素供給量を補正して前記炭化水素供給手段による炭化
水素供給量を決定する炭化水素供給量決定手段とを備え
ていることをことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
【請求項７】前記複数の温度ゾーンは、窒素酸化物浄
化率が低いレベルで推移する低温の第１の温度ゾーン
と、窒素酸化物浄化率が温度と共に上昇する第２の温度
ゾーンと、窒素酸化物浄化率が温度と共に低下する第３
の温度ゾーンと、窒素酸化物浄化率が低いレベルで推移
する高温の第４の温度ゾーンとに区分されていることを
特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】前記炭化水素供給量決定手段は、前記上
流側触媒の判定温度が前記第２又は第３の温度ゾーンに
属し且つ前記下流側触媒の判定温度が前記第１乃至第３
の温度ゾーンのいずれかに属しているときに、前記基本
炭化水素供給量を増量補正することを特徴とする請求項
７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】前記炭化水素供給量決定手段は、前記下
流側触媒の判定温度が前記第１の温度ゾーンに属してい
るときに、前記基本炭化水素供給量を所定期間のみ増量
補正することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の
排気浄化装置。
【請求項１０】前記炭化水素供給量決定手段は、前記
下流側触媒の判定温度が前記第３の温度ゾーンに属して
いる場合の前記基本炭化水素供給量に対する増量補正量
を前記下流側触媒の判定温度が前記第２の温度ゾーンに
属している場合よりも小さく設定することを特徴とする
請求項７乃至９のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化
装置。
【請求項１１】前記炭化水素供給量決定手段は、前記
上流側触媒の判定温度が前記第１の温度ゾーンに属し且
つ前記下流側触媒の判定温度が前記第２又は第３の温度
ゾーンに属しているときに、前記基本炭化水素供給量を
増量補正することを特徴とする請求項７乃至１０のいず
れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１２】前記炭化水素供給量決定手段は、前記
基本炭化水素供給量に対する増量補正量を時間の経過と
共に減少させることを特徴とする請求項１１に記載の内
燃機関の排気浄化装置。
【請求項１３】内燃機関の排気通路に排気中の窒素酸
化物を浄化する複数の触媒を直列に配設した内燃機関の
排気浄化装置において、前記複数の触媒のうちの上流側の触媒（以下「上流側触
媒」という）の温度を判定する上流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒のうちの下流側の触媒（以下「下流側触
媒」という）の温度を判定する下流側触媒温度判定手段
と、前記複数の触媒の上流から各触媒に窒素酸化物の還元剤
として炭化水素を供給する炭化水素供給手段と、前記内燃機関の運転状態から窒素酸化物の排出量を算出
する窒素酸化物排出量算出手段と、前記上流側触媒の判定温度、前記下流側触媒の判定温度
及び前記窒素酸化物排出量に基づいて前記炭化水素供給
手段による炭化水素供給量を決定する炭化水素供給量決
定手段とを備えていることを特徴とする内燃機関の排気
浄化装置。