(57)【要約】【課題】有害な排気ガスの発生を、より簡便且つ的確に、低減させることを可能とする。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置（１）は、排気通路（４）から吸気通路（３）へ連通し、排気ガスの一部である還流ガスを、排気通路から吸気通路に還流させるＥＧＲ通路（１１）と、還流ガスの流量を、変化させるＥＧＲ弁（１４）と、ＥＧＲ率を測定する第１測定手段（７ａ等）と、過給圧力比を測定する第２測定手段（７ａ）と、（i）過給圧力比が、所定閾値より大きい場合、目標ＥＧＲ率を減少させるために、第１補正係数（80%）を乗算することで、目標ＥＧＲ率を補正し、（ii）過給圧力比が、所定閾値より小さい場合、第２補正係数（50%）を乗算することで、目標ＥＧＲ率を補正する第１補正手段（２０等）と、ＥＧＲ率と、補正された目標ＥＧＲ率との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、ＥＧＲ弁の開度を制御する制御手段（２０等）と、を備える。【選択図】図２
2008038625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通し、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である還流ガスを、前記排気通路から前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に備えられ、前記還流ガスの流量を変化させるＥＧＲ弁と、
前記還流ガスの流量と、前記内燃機関に吸入される空気の吸入量との合計量に対する、前記還流ガスの流量の割合であるＥＧＲ率を測定する第１測定手段と、
前記吸気通路における過給圧力比を測定する第２測定手段と、
（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値より大きい場合、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、１より小さい第１補正係数を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値より小さい場合、前記第１補正係数より小さな第２補正係数を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正する第１補正手段と、
測定された前記ＥＧＲ率と、補正された目標ＥＧＲ率との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御手段と、
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】
前記目標ＥＧＲ率は、前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量とを変数としたマップ情報として規定され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】
前記目標ＥＧＲ率は、前記内燃機関の回転数が小さいほど、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量が小さいほど、大きくなるように規定され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】
前記吸気通路に備えられ、前記空気の流量を変化させる流量変化弁と、
前記空気の流量を測定する第３測定手段と、
（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値より大きい場合、前記空気の目標となる目標流量を増加させるために、１より大きい第３補正係数を乗算することで、前記目標流量を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値より小さい場合、前記第３補正係数より大きな第４補正係数を乗算することで、前記目標流量を補正する第２補正手段と、を更に備え、
前記制御手段は、更に、測定された前記空気の流量と、補正された目標流量との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記流量変化弁の開度を制御することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記目標流量は、前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量とを変数としたマップ情報として規定されることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記目標流量は、前記内燃機関の回転数が小さいほど、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量が小さいほど、小さくなるように規定されることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記排気通路に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒と、
前記触媒の温度を測定する温度測定手段と、を更に備え、
前記第１補正手段は、測定された前記温度が、活性温度より大きい場合、前記目標ＥＧＲ率を補正しないことを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通し、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である還流ガスを、前記排気通路から前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に備えられ、前記還流ガスの流量を変化させるＥＧＲ弁と、
前記還流ガスの流量と、前記内燃機関に吸入される空気の吸入量との合計量に対する、前記還流ガスの流量の割合であるＥＧＲ率を測定する第１測定手段と、
前記吸気通路における過給圧力比を測定する第２測定手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置における排気浄化方法であって、
（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値より大きい場合、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、１より小さい第１補正係数を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値より小さい場合、前記第１補正係数より小さな第２補正係数を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正する第１補正工程と、
測定された前記ＥＧＲ率と、補正された目標ＥＧＲ率との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関から排出される排気ガスを浄化する内燃機関の排気浄化装置、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘの発生量を低減させるための技術として、排気ガスの一部を内燃機関の吸気通路に再循環させる、いわゆるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置がある。ＥＧＲ装置は、内燃機関の燃焼室に排気ガスの一部である還流ガスを還流させることにより、燃焼室内の燃焼温度を下げてＮＯｘの発生量を減少させるものである。この還流ガスの流量と、前記内燃機関に吸入される空気の吸入量との合計量に対する、還流ガスの流量の割合であるＥＧＲ率は、ＥＧＲ弁の開度の自動制御（所謂、フィードバック制御）に基づいて、決定されている。このＥＧＲ弁の開度の自動制御は、ＥＧＲ弁の開度の基準となる基準マップ情報と、例えば内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量を入力情報とした、目標となるＥＧＲ率を規定した目標マップ情報に基づいて行われている。
【０００３】
一酸化炭素及び炭化水素の発生量と、ＮＯｘの発生量とは、空燃比に対応して、排気ガス中での濃度が変化し、一般的に、トレードオフの関係（所謂、相反な関係）にある。具体的には、例えば理論空燃比である「１４．７」以下の混合比が濃い領域では一酸化炭素、及び炭化水素の発生量は増加する。これは、燃料の量に対して空気の量が不足するため、不完全燃焼となるからである。他方、空燃比が薄くなると一酸化炭素の発生量は急激に減少してゆく。これは、空気が充分あるため、一酸化炭素は、ほとんど二酸化炭素に変化してしまうからである。これに対して、炭化水素は混合比が薄くなっても一酸化炭素ほどは激減しない。これは、燃焼室に取り込まれた燃料は、その一部が燃焼室の壁面やピストン頭部に付着して有効に燃やされず、未燃ガスとして排気時に排出されるからである。そして、ある程度（例えば空燃比「１８」から「１９」）以上、空燃比が薄くなると燃焼が不安定になって失火が生じるためである。この失火が発生すると、そのサイクルでは燃料が燃やされないので、未燃ガスがそのまま排出されて炭化水素が増加する。
【０００４】
他方、ＮＯｘの発生は、燃焼温度が高いときにより多く発生する。従って、ＮＯｘの発生量は、燃焼温度が最高になる理論混合比より若干薄い空燃比が「１５．５」程度で最大になる。この空燃比「１５．５」以上でも以下でも燃焼温度は下がるので、ＮＯｘの発生量は減少するのである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０３０３１９号公報
【特許文献２】特開２００１−２１４８１３号公報
【特許文献３】特開２０００−００８９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した手法によれば、例えば冷間駆動時のように、外界温度が低く、触媒の温度が活性温度（活性化温度）に迅速に到達することが困難な場合、炭化水素や、ＰＭ（Particulate Molecule：粒子状物質）の発生量の減少が必要となる。他方、例えば外界温度が高く、触媒の温度が活性温度に迅速に到達することが容易な場合、ＮＯｘの発生量の減少が必要となる。このように、炭化水素及びＰＭの発生量と、ＮＯｘの発生量と、を全て同時に減少させる必要性は高くなっているが、内燃機関の物理的な設計上の技術的な制約があるので、新しい浄化装置や浄化部品の追加を行うことは困難である。また、内燃機関を制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）に備えられたＲＯＭ（Read Only Memory）に、各種の変数を入力情報とする操作量を、専用のマップ（ＭＡＰ）を記憶させ、この専用のマップに基づいて、炭化水素及びＰＭの発生量と、ＮＯｘの発生量と、を減少させる手法では、ＲＯＭの記憶容量の制約上、記憶させるマップの情報量に限界が生じてしまう。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、有害な排気ガスの発生を、より簡便且つ的確に、低減させることが可能な内燃機関の排気浄化装置及び方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通し、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である還流ガスを、前記排気通路から前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に備えられ、前記還流ガスの流量を変化させるＥＧＲ弁と、前記還流ガスの流量と、前記内燃機関に吸入される空気の吸入量との合計量に対する、前記還流ガスの流量の割合であるＥＧＲ率を測定する第１測定手段と、前記吸気通路における過給圧力比を測定する第２測定手段と、（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より大きい場合、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、１より小さい第１補正係数（80%）を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より小さい場合、前記第１補正係数より小さな第２補正係数（50%）を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正する第１補正手段と、測定された前記ＥＧＲ率と、補正された目標ＥＧＲ率との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御手段と、を備える。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、（i）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合、第１補正手段によって、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、「１．０」より小さい第１補正係数（「０．８」即ち「80%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に小さい程度で、減少側に、補正される。尚、本発明に係る補正係数は、例えば目標ＥＧＲ率等の基準値に対して乗算をされる係数であるので、基準値より減少側に、即ち、基準値より小さくなる方向で、補正する場合、補正係数は、「１．０」より小さい値になる。他方、基準値より増加側に、即ち、基準値より大きくなる方向で、補正する場合、補正係数は、「１．０」より大きい値になる。ここに、本発明に係る目標ＥＧＲ率とは、例えば内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量を入力情報として、一義的に規定可能であると共に、有害な排気ガスを低減することが可能なＥＧＲ率を意味する。この目標ＥＧＲ率は、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）に設けられたＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記憶された、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量と、目標ＥＧＲ率と、を対応付けた所定のマップによって規定可能である。尚、この目標ＥＧＲ率は、例えば吸気管内の圧力や温度、行程排気量、ＥＧＲ弁の開度、又は、排気ガスの量等に基づいて規定される。また、本発明に係る「過給圧力比」とは、定常回転状態における目標過給圧に対する、実際の実過給圧の割合を意味する。更に、本発明に係る「所定閾値」とは、目標ＥＧＲ率を補正するか否かを判断するための基準となる過給圧力比の値を意味する。
【００１０】
他方、（ii）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、第１補正手段によって、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第１補正係数より小さな第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。このように、過給圧力比の変化に対応して、目標ＥＧＲ率を減少させる減少の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００１１】
以上の結果、目標ＥＧＲ率の減少側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に起因される、燃焼温度が通常よりも高いことに起因して発生するＮＯｘの発生量を顕著に減少させることが可能である。加えて、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素や一酸化炭素やＳｍｏｋｅの発生量を顕著に減少させることが可能である。
【００１２】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の一の態様では、前記目標ＥＧＲ率は、前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量とを変数としたマップ情報として規定される。
【００１３】
この態様によれば、過給圧力比の変化に対応して、マップ情報として高精度に規定された目標ＥＧＲ率を減少させる減少の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００１４】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記目標ＥＧＲ率は、前記内燃機関の回転数が小さいほど、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量が小さいほど、大きくなるように規定される。
【００１５】
この態様によれば、過給圧力比の変化に対応して、内燃機関の回転数及び燃料の噴射量に基づいて、高精度に規定された目標ＥＧＲ率を減少させる減少の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００１６】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記吸気通路に備えられ、前記空気の流量を変化させる流量変化弁（電子スロットル弁）と、前記空気の流量を測定する第３測定手段と、（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より大きい場合、前記空気の目標となる目標流量を増加させるために、１より大きい第３補正係数（120%）を乗算することで、前記目標流量を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より小さい場合、前記第３補正係数より大きな第４補正係数（150%）を乗算することで、前記目標流量を補正する第２補正手段と、を更に備え、前記制御手段は、更に、測定された前記空気の流量と、補正された目標流量との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記流量変化弁の開度を制御する。
【００１７】
この態様によれば、（i）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合、第２補正手段によって、空気の目標流量を増加させるために、「１．０」より大きな第３補正係数（「１．２」即ち「120%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に小さい程度で、増加側に、補正される。ここに、本発明に係る目標流量とは、例えば、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量を入力情報として、一義的に規定可能であると共に、有害な排気ガスを低減することが可能な空気の流量を意味する。この目標流量は、例えばＥＣＵに設けられたＲＯＭに予め記憶された、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量と、目標流量と、を対応付けた所定のマップによって規定可能である。ＥＣＵの制御下で、この目標流量に対応して、電子スロットル弁の開度が調整される。
【００１８】
他方、（ii）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、第２補正手段によって、空気の目標流量を更に増加させるために、第３補正係数より大きな第４補正係数（「１．５」即ち「150%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。このように、過給圧力比の変化に対応して、目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００１９】
以上の結果、目標流量の増加側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に起因される、燃焼温度が通常よりも高いことに起因して発生するＮＯｘの発生量を顕著に減少させることが可能である。加えて、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素や一酸化炭素やＳｍｏｋｅの発生量を顕著に減少させることが可能である。
【００２０】
上述した目標流量に係る態様では、前記目標流量は、前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量とを変数としたマップ情報として規定されるように構成してもよい。
【００２１】
このように構成すれば、過給圧力比の変化に対応して、マップ情報として高精度に規定された目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００２２】
上述した目標流量に係る態様では、前記目標流量は、前記内燃機関の回転数が小さいほど、前記内燃機関内に噴射される燃料の噴射量が小さいほど、小さくなるように規定されるように構成してもよい。
【００２３】
このように構成すれば、過給圧力比の変化に対応して、内燃機関の回転数及び燃料の噴射量に基づいて、高精度に規定された目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００２４】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の他の態様では、前記排気通路に設けられ、前記排気ガスを浄化する触媒（ＤＰＮＲ）と、前記触媒の温度を測定する温度測定手段と、を更に備え、前記第１補正手段は、測定された前記温度が、活性温度より大きい場合、前記目標ＥＧＲ率を補正しない。
【００２５】
この態様によれば、触媒の温度に基づいて、迅速に補正の実行の有無を、迅速且つ的確に決定することが可能である。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化方法は、内燃機関の排気通路から吸気通路へ連通し、前記内燃機関から排出される排気ガスの一部である還流ガスを、前記排気通路から前記吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に備えられ、前記還流ガスの流量を変化させるＥＧＲ弁と、前記還流ガスの流量と、前記内燃機関に吸入される空気の吸入量との合計量に対する、前記還流ガスの流量の割合であるＥＧＲ率を測定する第１測定手段と、前記吸気通路における過給圧力比を測定する第２測定手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置における排気浄化方法であって、（i）測定された前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より大きい場合、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、１より小さい第１補正係数（80%）を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正し、（ii）前記過給圧力比が、所定閾値（1.0）より小さい場合、前記第１補正係数より小さな第２補正係数（50%）を乗算することで、前記目標ＥＧＲ率を補正する第１補正工程と、測定された前記ＥＧＲ率と、補正された目標ＥＧＲ率との偏差を入力情報とする自動制御に基づいて、前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御工程と、を備える。
【００２７】
本発明に係る内燃機関の排気浄化方法によれば、上述した本発明の内燃機関の排気浄化装置に係る実施形態が有する各種利益を享受することが可能となる。
【００２８】
尚、上述した本発明の内燃機関の排気浄化装置に係る実施形態が有する各種態様に対応して、本発明の内燃機関の排気浄化方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００３０】
（１）車両の基本構成  
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成を図式的に示した模式図である。尚、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両は、＃１気筒「１ａ」から＃４気筒までの四つの気筒が一列に並べられた、いわゆる直列四気筒のレシプロ式内燃機関（所謂、「ディーゼルエンジン」：以下、適宜、「エンジン１」と称す）に適用した一形態を示している。エンジン１は例えば自動車の走行用駆動源として使用され、エンジン１で発生した駆動力が、図示しない、クラッチや変速機やディフェレンシャルギヤやドライブシャフトを介して車輪に伝達される。
【００３１】
図１に示されるように、エンジン１は、電子スロットル弁２、ＡＦＭ（Air Flow Meter）２ａ、シリンダ＃１から＃４、吸気通路３、排気通路４、吸気濾過用のエアフィルタ５、ターボ過給機６、コンプレッサ６ａ、タービン６ｂ、吸気量調節用の絞り弁７、吸気系の過給圧を測定する過給圧センサ７ａ、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx active Reduction system）触媒８、排気浄化ユニット９、燃料添加弁１０、ＥＧＲ通路１１、ＥＧＲ触媒１２、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４、排気絞り弁１５、マフラー１６、燃料ポンプ１７、ＥＣＵ２０、インジェクタ３０、コモンレール３１、燃料ポンプ３２、及び、内燃機関の回転数を測定するためのクランク角センサ３３を備えて構成されている。
【００３２】
図１に示されるように、エンジン１は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、エンジン１の還流系、所謂、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）系は、そのシリンダ＃１から＃４には、吸気通路３及び排気通路４が接続され、吸気通路３には吸気濾過用のエアフィルタ５、ターボ過給機６のコンプレッサ６ａ、吸気量を調節するための絞り弁７が、排気通路４にはターボチャージャ６のタービン６ｂがそれぞれ設けられている。排気通路４のタービン６ｂよりも下流側には排気浄化手段としての吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の一例であるＤＰＮＲ触媒８を含んだ排気浄化ユニット９と、そのＤＰＮＲ触媒８の上流に還元剤としての燃料を添加する燃料添加手段としての燃料添加弁１０とが設けられている。排気通路４と吸気通路３とはＥＧＲ通路１１で接続され、ＥＧＲ通路１１には、還流ガスの流れる方向を基準として、上流側から下流側へ向かって、ＥＧＲ触媒１２、ＥＧＲクーラ１３、及びＥＧＲ弁１４が設けられている。
【００３３】
ターボ過給機６は、それぞれ可変ノズル６ｎを備えた可変ノズル式ターボ過給機であり、それぞれに設けられた可変ノズル６ｎの開度を変更することによってタービン６ｂの入口部分の流路断面積を変更することができる。
【００３４】
また、エンジン１の吸気系は、図示しない外気を取り込むためのエアダクトから、ＡＦＭ（Air Flow Meter）２ａ、電子スロットル弁２、吸気通路３へ流れ、更に吸気ポートを経由して、シリンダ＃１から＃４内の燃焼室へ吸気されるように構成されている。吸気ポートには、吸気ポートを開閉する吸気弁が設けられている。他方、エンジン１の排気系は、排気ガスが、気筒＃１から＃４内の燃焼室から排気ポート、図示しない排気通路４、ＤＰＮＲ触媒８、及びマフラー１６を経由して、大気中へ排出されるように構成されている。
【００３５】
燃料添加弁１０は、ＤＰＮＲ８の上流に燃料を添加してＤＰＮＲ８に吸収されたＮＯｘの放出やＤＰＮＲ８のＳ再生のために必要な還元雰囲気を生成するために設けられている。燃料添加弁１０の燃料添加動作はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０はシリンダ＃１から＃４に燃料を噴射するためのインジェクタ３０、燃料ポンプ３２からインジェクタ３０へ供給される燃料圧力を蓄えるコモンレール３１の圧力調整弁といった各種の装置を操作してエジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０はエンジン１に吸入される空気とインジェクタ３０から添加される燃料との質量比として与えられる空燃比が理論空燃比よりもリーン側に制御されるようにインジェクタ３０の燃料噴射動作を制御する。
【００３６】
ＤＰＮＲ触媒８は、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンの時は窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチのときは吸蔵していたＮＯｘを放出して窒素（Ｎ２）に還元する性質を有している。ＤＰＮＲ触媒８に吸蔵可能なＮＯｘ量には上限があるため、吸蔵されているＮＯｘ量がこの上限に達しないように触媒１４からＮＯｘを放出させてＮ２に還元させるＮＯｘ還元を所定の間隔で行い、ＤＰＮＲ触媒８の排気浄化性能を高い状態に維持する。また、ＤＰＮＲ触媒８は、排気中に含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）により被毒される。そのため、ＤＰＮＲ触媒８をＮＯｘ触媒から硫黄（Ｓ）が放出される温度域に昇温させるとともに排気空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチにして硫黄被毒を回復させてＤＰＮＲ触媒８の機能を再生させるＳ再生を所定の間隔で行う。以降、ＮＯｘ還元及びＳ再生をまとめて機能再生処理と呼ぶこともある。これら機能再生処理は、燃料添加弁１０からＤＰＮＲ触媒８の上流の排気通路４内に燃料を添加して行う。尚、排気浄化ユニット９は、ＤＰＮＲ触媒８の温度を測定する温度センサを備えている。
【００３７】
尚、本発明において吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は、ＮＯｘを触媒にて保持できるものであればよく、吸収又は吸着いずれの態様でＮＯｘが保持されるかは吸蔵の用語によって制限されない。また、ＳＯｘの被毒についてもその態様を問わないものである。更に、ＮＯｘやＳＯｘの放出についてもその態様を問わない。
【００３８】
各種のアクチュエータの動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０によって制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサから入力される信号に基づいて可変ノズル６ｎなどの各種の装置を操作してエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０には例えばエンジン１のクランク軸の角度に対応した信号を出力するクランク角センサ３３、排気浄化ユニット９を通過した排気の温度に対応した信号を出力する排気温センサ、及びＡＦＭ２ａ、などが接続され、ＥＣＵ２０はこれらの出力信号を参照してエンジン１の運転状態を制御する。また、ＥＣＵは、図４に示したルーチンを実行することにより本発明の制御手段として機能する。尚、これらのルーチンの詳細は後述する。ＥＣＵ２０による制御対象はその他にも種々存在するが、ここでは図示を省略する。
【００３９】
（２）ＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御方法  
次に、図２から図４を参照して、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用されるＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御方法について説明する。
【００４０】
（２−１）ＥＧＲ率の制御原理  
先ず、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用されるＥＧＲ率の制御方法の基本原理について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。尚、図２中の４つのマップの横軸は、内燃機関の回転数の大小を夫々示し、縦軸は、燃料の噴射量の大小を夫々示す。図３は、一般的な内燃機関の排気浄化装置における、ＥＧＲ率と、還流ガス及び排気ガスとの関係を概念的に示した模式図（図３（ａ）及び図３（ｂ））である。
【００４１】
一般的に、図２の上側の２つのマップに示されるように、例えば定常域では、内燃機関の回転数が小さいほど、燃料の噴射量が小さいほど、内燃機関におけるＥＧＲ率は大きくなるように設定されている。これは、一般的に、ＮＯｘの排出量は、内燃機関の回転数が小さいほど、燃料の噴射量が小さいほど、大きくなる傾向があるからである。尚、このマップの情報は、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、規定することが可能である。
【００４２】
特に、本実施形態では、図２の左側上部に示されているように、（i）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、「１．０」より小さい第１補正係数（「０．８」即ち「80%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に小さい程度で、減少側に、補正される。尚、本実施形態に係る補正係数は、例えば目標ＥＧＲ率等の基準値に対して乗算をされる係数であるので、基準値より減少側に、即ち、基準値より小さくなる方向で、補正する場合、補正係数は、「１．０」より小さい値になる。他方、基準値より増加側に、即ち、基準値より大きくなる方向で、補正する場合、補正係数は、「１．０」より大きい値になる。ここに、本実施形態に係る目標ＥＧＲ率とは、例えば内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量を入力情報として、一義的に規定可能であると共に、有害な排気ガスを低減することが可能なＥＧＲ率を意味する。この目標ＥＧＲ率は、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）に設けられたＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記憶された、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量と、目標ＥＧＲ率と、を対応付けた所定のマップによって規定可能である。また、本実施形態に係る「過給圧力比」とは、定常回転状態における目標過給圧に対する、実際の実過給圧の割合を意味する。更に、本実施形態に係る「所定閾値」とは、目標ＥＧＲ率を補正するか否かを判断するための基準となる過給圧力比の値を意味する。具体的には、過給圧力比が、例えば「０．８」から「１．０」等の所定閾値より小さい場合、例えば加速回転状態の際に、例えば電子スロットル弁等の流量変化弁の開度を増加させても、流量変化弁の開度に対応される所望の過給圧に到達するまでに、時間的な遅延、所謂、応答遅れが発生してしまい、ある一定時間の間、実過給圧が、目標過給圧より小さくなる回転数の範囲、所謂、回転領域が発生してしまう。この回転数の範囲では、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼が不安定になってしまい、例えばＮＯｘに加えて、炭化水素や一酸化炭素の発生を増大させてしまう。他方、過給圧力比が、例えば「０．８」から「１．０」等の所定閾値より大きい場合、例えば加速回転状態の際に、例えば電子スロットル弁等の吸入量変化弁の開度を増加させた場合、吸入量変化弁の開度に対応される所望の過給圧に遅延なく迅速に到達することが可能である。
【００４３】
他方、図２の右側上部に示されているように、（ii）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第１補正係数より小さな第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。このように、過給圧力比の変化に対応して、目標ＥＧＲ率を減少させる減少の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００４４】
以上の結果、目標ＥＧＲ率の減少側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に起因される、燃焼温度が通常よりも高いことに起因して発生するＮＯｘの発生量を顕著に減少させることが可能である。加えて、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素や一酸化炭素やＳｍｏｋｅの発生量を顕著に減少させることが可能である。
【００４５】
（２−２）電子スロットル弁の開度の制御原理  
次に、前述した図２に加えて、図４を参照して、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される電子スロットル弁の開度の制御方法の基本原理について説明する。図４は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、減少側、又は増加側に変化させる補正係数の一具体例を示したグラフ（図４（ａ）及び図４（ｂ））、並びに、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、減少側、又は増加側に変化させる補正係数の他の具体例を示したグラフ（図４（ｃ）及び図４（ｄ））である。
【００４６】
一般的に、図２の下側の２つのマップに示されるように、内燃機関の回転数が大きいほど、燃料の噴射量が大きいほど、電子スロットル弁の開度は大きくなり、内燃機関に吸入される空気の吸入量は大きくように設定されている。従って、内燃機関において発生する発生トルクや、排出ガスの排出量も、内燃機関の回転数が大きいほど、燃料の噴射量が大きいほど、大きくなる。尚、このマップの情報は、理論的、実験的、経験的、シミュレーション等に基づいて、規定することが可能である。
【００４７】
特に、本実施形態では、図２の左側下部に示されているように、（i）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合、ＥＣＵの制御下で、空気の目標流量を増加させるために、「１．０」より大きな第３補正係数（「１．２」即ち「120%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に小さい程度で、増加側に、補正される。ここに、目標流量とは、例えば、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量を入力情報として、一義的に規定可能であると共に、有害な排気ガスを低減することが可能な空気の流量を意味する。この目標流量は、例えばＥＣＵに設けられたＲＯＭに予め記憶された、内燃機関の回転数、及び、燃料の噴射量と、目標流量と、を対応付けた所定のマップによって規定可能である。ＥＣＵの制御下で、この目標流量に対応して、電子スロットル弁の開度が調整される。
【００４８】
他方、図２の右側下部に示されているように、（ii）測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、空気の目標流量を更に増加させるために、第３補正係数より大きな第４補正係数（「１．５」即ち「150%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。このように、過給圧力比の変化に対応して、目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。詳細には、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、吸入される空気の吸入量と、排気ガスの量と、還流ガスの量とにおける関係は、ＥＧＲ率を減少側に変化させた場合、即ち、ＥＧＲ弁を閉弁側に変化させた場合、還流ガスの量が減少し、排気ガスが多量になり、一酸化炭素が多量に発生するので、電子スロットル弁の開度の制御によって、吸入される空気の吸入量を多量にさせることは、一酸化炭素の発生を抑制する観点において、顕著に好ましい。
【００４９】
以上の結果、目標流量の増加側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に起因される、燃焼温度が通常よりも高いことに起因して発生するＮＯｘの発生量を顕著に減少させることが可能である。加えて、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素や一酸化炭素やＳｍｏｋｅの発生量を顕著に減少させることが可能である。
【００５０】
尚、上述した減少側、及び増加側に補正する補正係数の一具体例については、図４（ａ）に示されるように、減少側に補正する補正係数は、過給圧力比が、「１．０」より小さい場合、「０．５」即ち「50%」であるようにしてもよい。他方、過給圧力比が、「１．０」より大きい場合、「０．８」即ち「80%」であるようにしてもよい。また、図４（ｂ）に示されるように、増加側に補正する補正係数は、過給圧力比が、「１．０」より大きい場合、「１．２」即ち「120%」であるようにしてもよい。他方、過給圧力比が、「１．０」より小さい場合、「１．５」即ち「150%」であるようにしてもよい。
【００５１】
或いは、上述した減少側、及び増加側に補正する補正係数の他の具体例については、図４（ｃ）に示されるように、減少側に補正する補正係数は、「１．０」より小さい範囲内において、過給圧力比が大きいほど、内燃機関の回転数が大きいほど、補正係数は大きくように設定されているようにしてよい。また、図４（ｄ）に示されるように、増加側に補正する補正係数は、「１．０」より大きい範囲内において、過給圧力比が小さいほど、内燃機関の回転数が小さいほど、補正係数は大きくように設定されているようにしてよい。
【００５２】
（２−２）動作原理
次に、図５を参照して、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御方法の動作原理について説明する。
【００５３】
（２−２−１）ＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御処理  
先ず、図５を参照して、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用されるＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御処理について説明する。ここに、図５は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用されるＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御処理の流れを示したフローチャートである。尚、このＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御処理は、ＥＣＵによって、例えば、数十μ秒、又は数μ秒等の所定の周期で繰り返し実行される。
【００５４】
図５に示されるように、ＥＣＵの制御下で、ＤＰＮＲ触媒の温度、所謂、触媒の床温が、所定の活性温度「Ａ度」より小さいか否かが判定される（ステップＳ１０１）。この判定の結果、ＤＰＮＲ触媒の温度が、所定の活性温度「Ａ度」より小さい場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きいか否かが判定される（ステップＳ１０２）。この判定の結果、過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、走行中における、空気の目標流量を増加させるために、「１．０」より大きな第３補正係数（「１．２」即ち「120%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に小さい程度で、増加側に、補正される。と共に、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標流量に対応して、電子スロットル弁の開度が調整される（ステップＳ１０３）。
【００５５】
次に、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、「１．０」より小さい第１補正係数（「０．８」即ち「80%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に小さい程度で、減少側に、補正される。と共に、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標ＥＧＲ率に対応して、ＥＧＲ弁の開度が調整される（ステップＳ１０４）。
【００５６】
他方、ステップＳ１０２の判定の結果、過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、走行中における、空気の目標流量を更に増加させるために、第３補正係数より大きな第４補正係数（「１．５」即ち「150%」）が乗算されることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。と共に、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標流量に対応して、電子スロットル弁の開度が調整される（ステップＳ１０５）。
【００５７】
次に、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第１補正係数より小さな第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。と共に、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標ＥＧＲ率に対応して、ＥＧＲ弁の開度が調整される（ステップＳ１０６）。
【００５８】
（３）本実施形態の作用と効果の検討  
次に、図６から図１４を参照して、本実施形態に係る作用と効果とについて検討する。
【００５９】
（３−１）作用と効果との一の検討（その１）  
先ず、図６から図８を参照して、本実施形態に係る作用と効果とについて一の検討を行う。ここに、図６は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。尚、図６中のマップの横軸は、内燃機関の回転数の大小を示し、縦軸は、燃料の噴射量の大小を示す。図７は、本実施形態に係る、速度の変化、過給圧力比の変化、ＥＧＲ率の変化、ＥＧＲ弁の開度の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ））である。図８は、本実施形態に係る、一酸化炭素の発生量の変化、及びＳｍｏｋｅの発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図８（ａ）、及び図８（ｂ））である。尚、図７及び図８中における太い実線は、本実施形態に対応され、点線は、比較例に対応される。また、図７及び図８中の横軸は、時間軸を示す。また、図７（ｄ）におけるＥＧＲ弁の開度は、全開を１００％とする。
【００６０】
図６の右側に示されているように、本実施形態に係る作用と効果とについて一の検討においては、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第１補正係数より小さな第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。
【００６１】
具体的には、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、速度の変化に対応して、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、図７（ｃ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。と共に、図７（ｄ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標ＥＧＲ率に対応して、ＥＧＲ弁の開度が調整される。
【００６２】
この結果、過給圧力比の変化に対応して、目標ＥＧＲ率を減少させる減少の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００６３】
以上の結果、目標ＥＧＲ率の減少側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に対応した、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素や一酸化炭素やＳｍｏｋｅの発生量を顕著に減少させることが可能である。具体的には、図８（ａ）に示されるように、炭化水素（ＴＨＣ）の発生量を、概ね「４００（ｐｐｍ：parts per million）」より小さく抑制することが可能である。加えて、図８（ｂ）に示されるように、Ｓｍｏｋｅの発生量を、「１０％」より小さく抑制することが可能である。
【００６４】
（３−２）作用と効果との他の検討（その２）  
先ず、図９及び図１０を参照して、本実施形態に係る作用と効果とについて他の検討を行う。ここに、図９は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。尚、図９中のマップの横軸は、内燃機関の回転数の大小を示し、縦軸は、燃料の噴射量の大小を示す。図１０は、本実施形態に係る、電子スロットル弁の開度の変化、及び、一酸化炭素の発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１０（ａ）、及び図１０（ｂ））である。尚、図１０中における太い実線は、本実施形態に対応され、点線は、比較例に対応される。また、図１０中の横軸は、時間軸を示す。図１０（ａ）における電子スロットル弁の開度は、全開を０％とする。
【００６５】
図９の右側上部に示されているように、本実施形態に係る作用と効果とについて他の検討においては、前述したように、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第１補正係数より小さな第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。具体的には、前述した図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、速度の変化に対応して、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、図７（ｃ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。と共に、図７（ｄ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標ＥＧＲ率に対応して、ＥＧＲ弁の開度が調整される。
【００６６】
加えて、図９の右側下部に示されているように、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、空気の目標流量を更に増加させるために、電子スロットル弁が全開にされることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。具体的には、前述した図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、速度の変化に対応して、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、図１０（ａ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、電子スロットル弁が全開側に制御されることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。
【００６７】
この結果、過給圧力比の変化に対応して、目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００６８】
以上の結果、目標ＥＧＲ率の減少側の制御に加えて、目標流量の増加側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に対応した、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素の発生量を、更に顕著に減少させることが可能である。具体的には、図１０（ｂ）に示されるように、炭化水素（ＴＨＣ）の発生量を、概ね「３００（ｐｐｍ）」より小さく抑制することが可能である。
【００６９】
（３−３）作用と効果との他の検討（その３）  
先ず、図１１から図１４を参照して、本実施形態に係る作用と効果とについて他の検討を行う。ここに、図１１は、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。尚、図１１中の２つのマップの横軸は、内燃機関の回転数の大小を示し、縦軸は、燃料の噴射量の大小を示す。図１２は、本実施形態に係る、速度の変化、過給圧力比の変化、ＥＧＲ率の変化、ＥＧＲ弁の開度の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ））である。図１３は、本実施形態に係る、電子スロットル弁の開度の変化、及び、Ｓｍｏｋｅの発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１３（ａ）、及び図１３（ｂ））である。尚、図１３中における太い実線は、本実施形態に対応され、点線は、比較例に対応される。また、図１２及び図１３中の横軸は、時間軸を示す。図１２（ｄ）におけるＥＧＲ弁の開度は、全開を１００％とし、図１３（ａ）における電子スロットル弁の開度は、全開を０％とする。図１４は、本実施形態に係る、炭化水素の発生量の変化、ＰＭの発生量の変化、及び燃費の変化を図式的に示したグラフ（図１４（ａ）から図１４（ｃ））である。
【００７０】
図１１の右側上部に示されているように、本実施形態に係る作用と効果とについて他の検討においては、前述したように、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。具体的には、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、速度の変化に対応して、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、図１２（ｃ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を更に減少させるために、第２補正係数（「０．５」即ち「50%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に大きい程度で、減少側に、補正される。他方、図１１の左側上部に示されているように、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より大きい場合、ＥＣＵの制御下で、目標となる目標ＥＧＲ率を減少させるために、第１補正係数（「０．８」即ち「80%」）が乗算されることで、目標ＥＧＲ率が、相対的に小さい程度で、減少側に、補正される。と共に、図１２（ｄ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、この補正された目標ＥＧＲ率に対応して、ＥＧＲ弁の開度が調整される。
【００７１】
加えて、図１１の右側下部に示されているように、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、ＥＣＵの制御下で、空気の目標流量を更に増加させるために、電子スロットル弁が全開にされることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。具体的には、前述した図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、速度の変化に対応して、測定された過給圧力比が、例えば「１．０」等の所定閾値より小さい場合、図１３（ａ）に示されるように、ＥＣＵの制御下で、電子スロットル弁が全開側に制御されることで、目標流量が、相対的に大きい程度で、増加側に、補正される。
【００７２】
この結果、過給圧力比の変化に対応して、目標流量を増加させる増加の度合いを適切に変化させることで、燃焼温度の急上昇や、燃焼状態の悪化等の燃焼の不安定性の顕在化を、より効果的に抑制することが可能である。
【００７３】
以上の結果、目標ＥＧＲ率の減少側の制御に加えて、目標流量の増加側の制御に基づいて、過給圧力比の変化に対応した、不完全燃焼に起因して発生する炭化水素の発生量を、更に顕著に減少させることが可能である。具体的には、図１３（ｂ）に示されるように、Ｓｍｏｋｅの発生量を、概ね「９（％）」より小さく抑制することが可能である。加えて、図１４（ａ）から図１４（ｃ）に示されるように、比較例と比べて、本実施形態では、炭化水素の発生量を減少させ、ＰＭの発生量を減少させ、燃費の向上を実現することが可能である。
【００７４】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を利用する各種の内燃機関に適用してよい。また、排気通路に配置される排気を浄化する手段は、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に限定されない。パティキュレートフィルタ、酸化触媒が担持されたパティキュレートフィルタ、又は吸蔵還元型ＮＯｘ触媒が担持されたパティキュレートフィルタが配置されていてもよい。
【００７５】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の排気浄化装置、及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成を図式的に示した模式図である。
【図２】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。
【図３】一般的な内燃機関の排気浄化装置における、ＥＧＲ率と、還流ガス及び排気ガスとの関係を概念的に示した模式図（図３（ａ）及び図３（ｂ））である。
【図４】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、減少側、又は増加側に変化させる補正係数の一具体例を示したグラフ（図４（ａ）及び図４（ｂ））、並びに、本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、減少側、又は増加側に変化させる補正係数の他の具体例を示したグラフ（図４（ｃ）及び図４（ｄ））である。
【図５】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用されるＥＧＲ率、及び、電子スロットル弁の開度の制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。
【図７】本実施形態に係る、速度の変化、過給圧力比の変化、ＥＧＲ率の変化、ＥＧＲ弁の開度の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ））である。
【図８】本実施形態に係る、一酸化炭素の発生量の変化、及びＳｍｏｋｅの発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図８（ａ）、及び図８（ｂ））である。
【図９】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。
【図１０】本実施形態に係る、電子スロットル弁の開度の変化、及び、一酸化炭素の発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１０（ａ）、及び図１０（ｂ））である。
【図１１】本実施形態に係る、内燃機関の排気浄化装置に適用される、ＥＧＲ率の制御方法の基本原理を示したマップを含む模式図である。
【図１２】本実施形態に係る、速度の変化、過給圧力比の変化、ＥＧＲ率の変化、ＥＧＲ弁の開度の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）及び図１２（ｄ））である。
【図１３】本実施形態に係る、電子スロットル弁の開度の変化、及び、Ｓｍｏｋｅの発生量の変化の一具体例を図式的に示したグラフ（図１３（ａ）、及び図１３（ｂ））である。
【図１４】本実施形態に係る、炭化水素の発生量の変化、ＰＭの発生量の変化、及び燃費の変化を図式的に示したグラフ（図１４（ａ）から図１４（ｃ））である。
【符号の説明】
【００７７】
１    エンジン
２    電子スロットル弁
２ａ  ＡＦＭ（Air Flow Meter）
＃１から＃４  シリンダ
３    吸気通路
４    排気通路
５    吸気濾過用のエアフィルタ
６    ターボ過給機
６ａ  コンプレッサ
６ｂ  タービン
７    吸気量調節用の絞り弁
７ａ  過給圧センサ
８    ＤＰＮＲ触媒
９    排気浄化ユニット
１０  燃料添加弁
１１  ＥＧＲ通路
１２  ＥＧＲ触媒
１３  ＥＧＲクーラ
１４  ＥＧＲ弁
１５  排気絞り弁
１６  マフラー
１７  燃料ポンプ
２０  ＥＣＵ
３０  インジェクタ
３１  コモンレール
３２  燃料ポンプ
３３  クランク角センサ
【図１】
2008038625.tif 000003
【図２】
2008038625.tif 000004
【図３】
2008038625.tif 000005
【図４】
2008038625.tif 000006
【図５】
2008038625.tif 000007
【図６】
2008038625.tif 000008
【図７】
2008038625.tif 000009
【図８】
2008038625.tif 000010
【図９】
2008038625.tif 000011
【図１０】
2008038625.tif 000012
【図１１】
2008038625.tif 000013
【図１２】
2008038625.tif 000014
【図１３】
2008038625.tif 000015
【図１４】
2008038625.tif 000016