JP2002276443A - 燃料噴射制御方法と連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタシステムの再生制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの発生トルク量を変えることなく、排
気ガス温度の昇温とＮＯｘ量の増加とを同時に行うこと
ができる燃料噴射制御方法を提供する。 【解決手段】エンジンＥの燃料噴射を二段以上の複数段
に分割した多段噴射とすると共に、該複数段の燃料噴射
における前期の燃料噴射Ｆ１の噴射時期ｔ１を、通常運
転の適正噴射時期ｔｎより早い時期としてＮＯｘの発生
量を増加させると共に、後期の燃料噴射Ｆ２の噴射時期
ｔ２を、通常運転の適正噴射時期ｔｎより遅い時期とし
て排気温度を上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御方法と、この燃料噴射制御方法を利用
した、粒子状物質を捕集して排気ガスを浄化する連続再
生型ディーゼルパティキュレートフィルタシテスムの再
生制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される粒子
状物質（ＰＭ：パティキュレート：以下ＰＭとする）の
排出量は、ＮＯｘ，ＣＯそしてＨＣ等と共に年々規制が
強化されてきており、このＰＭをディーゼルパティキュ
レートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter
：以下ＤＰＦとする）と呼ばれるフィルタで捕集し
て、外部へ排出されるＰＭの量を低減する技術が開発さ
れている。

【０００３】このＰＭを直接捕集するＤＰＦにはセラミ
ック製のモノリスハニカム型ウォールフロータイプのフ
ィルタや、セラミックや金属を繊維状にした繊維型タイ
プのフィルタ等があり、これらのＤＰＦを用いた排気ガ
ス浄化装置は、エンジンの排気管の途中に設置され、エ
ンジンで発生する排気ガスを浄化して排出している。

【０００４】しかし、このＰＭ捕集用のフィルタは、Ｐ
Ｍの捕集に伴って目詰まりが進行し、ＰＭの捕集量に比
例して排気ガス圧力（排圧）が上昇するので、このＤＰ
ＦからＰＭを除去する必要があり、幾つかの方法及びシ
ステムが開発されている。

【０００５】そのうちの一つに、電気ヒータやバーナー
でフィルタを加熱して、ＰＭを燃焼除去したり、エアを
逆方向に流して逆洗したりするシステムがあるが、これ
らのシステムの場合には、外部から加熱用のエネルギー
を供給してＰＭ燃焼を行うので、燃費の悪化を招くとい
う問題や再生制御が難しいという問題がある。

【０００６】また、これらのシステムを採用した場合に
は、ＤＰＦを備えた２系統の排気通路を設け、交互に、
ＰＭの捕集とフィルタの再生を繰り返す場合が多く、そ
のため、システムが大きくなり、コストも高くなり易
い。

【０００７】これらの問題に対処するために、図５〜図
７に示すような連続再生型ＤＰＦシステムが提案されて
いる。

【０００８】図５は、二酸化窒素（ＮＯ₂ ）による連続
再生型ＤＰＦシステム（ＮＯ₂ 再生型ＤＰＦシステム）
の例であり、この連続再生型ＤＰＦシステム１Ａは、ウ
オールフロータイプのフィルタ３Ａｂとその上流側に配
置されたから酸化触媒３Ａａとから構成され、この上流
側の白金等を担持した酸化触媒３Ａａにより、排気ガス
中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化（２ＮＯ＋Ｏ₂ →２ＮＯ
₂ ）して二酸化窒素（ＮＯ₂ ）とし、この二酸化窒素
（ＮＯ₂ ）で、下流側のフィルタ３Ａｂに捕集されたＰ
Ｍを酸化（２ＮＯ₂ ＋Ｃ→２ＮＯ＋ＣＯ₂ ）して二酸化
炭素（ＣＯ₂ ）とし、ＰＭを除去している。

【０００９】この二酸化窒素（ＮＯ₂ ）によるＰＭの酸
化は、酸素（Ｏ₂ ）によるＰＭの酸化より、エネルギー
障壁が低く低温で行われるため、外部からのエネルギー
の供給が低減されるので、排気ガス中の熱エネルギーを
利用することで連続的にＰＭを捕集しながらＰＭを酸化
除去してフィルタの再生を行うことができる。

【００１０】また、図６に示す連続再生型ＤＰＦシステ
ム（一体型ＮＯ₂ 再生ＤＰＦシステム）１Ｂは、図５の
システム１Ａを改良したものであり、酸化触媒３２Ａを
ウオールフロータイプの触媒付フィルタ３Ｂの壁表面に
塗布し、この壁表面で、排気ガス中の一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）の酸化と二酸化窒素（ＮＯ₂ ）によるＰＭの酸化を
行うようにしている。これにより、システムを簡素化し
ている。

【００１１】そして、図７に示す連続再生型ＤＰＦシス
テム（ＰＭ酸化触媒付ＤＰＦシステム）１Ｃは、白金
（Ｐｔ）等の貴金属酸化触媒３２Ａと、ＰＭ酸化触媒３
２ＢをウオールフロータイプのＰＭ酸化触媒付フィルタ
３Ｃの壁表面に塗布し、この壁表面でより低い温度から
ＰＭの酸化を行うようにしている。

【００１２】このＰＭ酸化触媒３２Ｂは排気ガス中の酸
素（Ｏ₂ ）で直接ＰＭを酸化する触媒であり、二酸化セ
リウム（ＣｅＯ₂ ）等で形成される。

【００１３】そして、この連続再生型ＤＰＦシステム１
Ｃは、低温酸化域（３５０℃〜４５０℃程度）では酸化
触媒３２Ａの一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（Ｎ
Ｏ₂ ）に酸化する反応を利用してＰＭを二酸化窒素（Ｎ
Ｏ₂ ）で酸化し、中温酸化域（４００℃〜６００℃程
度）では、ＰＭ酸化触媒３２Ｂの排気ガス中の酸素（Ｏ
₂ ）でＰＭを直接酸化する反応（４ＣｅＯ₂ ＋Ｃ→２Ｃ
ｅ₂ Ｏ₃ ＋ＣＯ₂ ，２Ｃｅ₂Ｏ₃ ＋Ｏ₂ →４ＣｅＯ
₂ 等）によりＰＭを酸化し、ＰＭが排気ガス中の酸素
（Ｏ ₂ ）で燃焼する温度より高い高温酸化域（６００℃
程度以上）では、排ガス中の酸素（Ｏ₂ ）によりＰＭを
酸化している。

【００１４】これらの連続再生型ＤＰＦシステムにおい
ては、触媒や、二酸化窒素によるＰＭの酸化を利用する
ことによって、ＰＭを酸化できる温度を下げて、ＰＭを
捕集しながらＰＭを酸化除去している。

【００１５】しかしながら、これらの連続再生型ＤＰＦ
システムにおいても、まだ、排気ガス温度を３５０℃程
度に昇温させる必要があるため、排気温度が低いエンジ
ンの運転状態や一酸化窒素（ＮＯ）の排出が少ないエン
ジンの運転状態においては、触媒の温度が低下して触媒
活性が低下したり、一酸化窒素（ＮＯ）が不足するの
で、上記の反応が生ぜず、ＰＭを酸化してフィルタを再
生できないため、ＰＭのフィルタへの堆積が継続され
て、フィルタが目詰まりするという問題がある。

【００１６】例えば、アイドル運転時や下り坂における
エンジンブレーキ作動運転時等の低速や極低負荷運転に
おいては、燃料が殆ど燃焼しない状態となり、低温の排
気ガスが連続再生型ＤＰＦ装置に流れ込むため、触媒の
温度が低下して触媒活性が低下してしまう。

【００１７】特に、この連続再生型ＤＰＦシステムを搭
載した自動車が、宅配便等に使用され市街地走行が多い
場合には、排気ガスの温度が低いエンジンの運転状態が
多いため、再生モード運転において、排気ガスを昇温さ
せるための制御を行う必要が生じる場合が多い。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】そのため、エンジンの
燃料噴射において、噴射時期の遅延操作を行って、排気
ガス温度の上昇を図ったり、噴射時期の進角操作等を行
って、排気ガス中のＮＯｘ量の増加を図っている。

【００１９】しかしながら、この噴射時期の遅延操作で
排気ガス温度を上昇させると、エンジンから排出される
ＮＯｘが低減してしまうために、ＮＯ₂ によるＰＭ酸化
反応を利用することができないという問題があり、ま
た、噴射時期の進角操作等で排気ガス中のＮＯｘ量を増
加させると、排気ガス温度が低下してしまうために、Ｐ
Ｍの酸化反応が生じなくなるという問題がある。

【００２０】従って、アイドルや極低負荷のエンジン運
転状態を継続すると、ＰＭの捕集が進行するにもかかわ
らず、ＰＭを酸化除去できる排気ガスの条件、即ち、Ｎ
Ｏｘの存在と排気ガスの昇温という両方の条件を満たす
排気ガスを供給できないため、ＰＭを酸化除去できず、
そのままＰＭの捕集が継続されるので、フィルタの目詰
まりが進行する。

【００２１】そして、このフィルタの目詰まりの進行に
より、排圧が上昇するので、燃費が悪化する。また、更
に、目詰まりが進行し、排圧が高くなり過ぎると、エン
ジンの停止となり、最悪の場合には、再始動の不能に発
展する。

【００２２】また、燃料噴射制御において、これらの遅
延操作や進角操作を行うと燃料の熱エネルギーがエンジ
ンの出力以外のものに使用されてしまうため、出力トル
クの減少が生じ、フィルタの再生制御時にトルク変動が
発生するので乗り心地性能が悪化するという問題もあ
る。

【００２３】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、エンジンの発生トルク
量を変えることなく、排気ガス温度の昇温とＮＯｘ量の
増加とを同時に行うことができる燃料噴射制御方法を提
供することにある。

【００２４】また、更なる目的は、連続再生型ＤＰＦシ
ステムにおいて、アイドルや極低負荷等の排気ガス温度
が低いエンジン運転状態であっても、エンジンの燃料噴
射制御により、排気ガス温度の昇温とＮＯｘ量の増加と
を同時に行うことができて、ＰＭの酸化除去を可能とす
る連続再生型ＤＰＦシステムの再生制御方法を提供する
ことにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための燃料噴射制御方法は、次のように構成され
る。

【００２６】１）エンジンの燃料噴射を二段以上の複数
段に分割した多段噴射とすると共に、前記複数段の燃料
噴射における前期の燃料噴射の噴射時期を、通常運転の
適正噴射時期より早い時期としてＮＯｘの発生量を増加
させると共に、後期の燃料噴射の噴射時期を、通常運転
の適正噴射時期より遅い時期として排気温度を上昇させ
るように構成される。

【００２７】ここでいう通常運転の適正噴射時期とは、
排気温度の上昇やＮＯｘ増加を特に考慮しないで、所定
のエンジン回転数とトルクを発生させる場合における、
燃料噴射を行う時期をいう。

【００２８】そして、このエンジンの燃料の噴射制御方
法によれば、ＮＯｘの発生量の増加と排気ガス温度の上
昇とを同時に実現した排気ガスを発生することができ
る。

【００２９】２）そして、上記の燃料噴射制御方法にお
いて、前記多段噴射による燃料噴射量を、通常運転の燃
料噴射量より増加して、発生トルクを通常運転のエンジ
ン運転時に発生するトルクと同じにするように構成す
る。

【００３０】前期の燃料噴射を早期実施すると、前期の
燃料噴射における燃料が発生する熱エネルギーのトルク
への変換量が、通常運転のトルクへの変換量より減少す
る（負の出力が発生する）ので、このトルク減少分を後
期の燃料噴射量を増加することで補って、前期の燃料噴
射の負の出力に打ち勝つ正の出力が取り出せる量の燃料
を噴射することにより、通常運転で発生するトルクと同
じ発生トルクを発生させることができる。

【００３１】従って、前期の燃料噴射量と後期の燃料噴
射量をバランスよく増加することにより、通常運転で発
生するトルクと同じ発生トルクを発生させながら、排気
温度の昇温とＮＯｘの発生量の増加を行うことができ
る。

【００３２】そして、この燃料噴射制御方法によれば、
前期の燃料噴射の噴射量と噴射タイミングの制御によ
り、ＮＯｘの発生量を調整し、後期の燃料噴射の噴射量
と噴射タイミングの制御により、排気温度を調整でき
る。また、それと共に、前期の燃料噴射の噴射量と後期
の燃料噴射の噴射量とを制御することにより、発生トル
ク、即ち、エンジンの出力も制御できることになる。

【００３３】また、前期の燃料噴射を増加して早期噴射
することにより、シリンダ内の作動ガスの温度が著しく
上昇するので、後期の燃料噴射の時期を大幅にリタード
させても、後期に噴射される燃料を失火させることなく
燃焼できるようになる。

【００３４】この前期の燃料噴射量と後期の燃料噴射量
のバランスは、実験的に求めることができ、この実験か
ら得られるデータをマップデータ等で、燃料噴射制御装
置に記憶させておき、この燃料噴射制御を行う時に、必
要に応じて、このデータから前期の燃料噴射量と後期の
燃料噴射量を求めることで、容易にこの燃料噴射制御を
行うことができる。

【００３５】そして、この燃料噴射制御方法を、連続再
生型ディーゼルパティキュレートフィルタシステムの再
生制御方法に組み入れて利用することができる。

【００３６】３）この再生制御方法は、エンジンの排気
ガス中の粒子状物質を捕集すると共に捕集した粒子状物
質を触媒作用により酸化除去する触媒付フィルタを備え
た連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタシス
テムにおいて、前記触媒付フィルタの再生の際に行う再
生制御に、前記燃料噴射制御方法を含んで構成される。

【００３７】連続再生型ＤＰＦシステムにおいて、上記
の噴射制御方法を使用することにより、フィルタの再生
が必要になった時が、アイドルや極低負荷のエンジン運
転状態であっても、排気ガス温度の昇温とＮＯｘ量の増
加とを同時に行うことができるので、フィルタに捕集さ
れて堆積したＰＭを酸化除去することが可能となる。

【００３８】しかも、通常のエンジン運転における回転
数及びトルクを維持しながら、ＮＯｘの発生量を増加
し、且つ、排気温度を上昇することができるので、エン
ジンのトルクに変動を生じさせることなく、ＰＭを触媒
作用を利用して酸化しフィルタを再生できる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態の
燃料噴射制御方法と連続再生型ディーゼルパティキュレ
ートフィルタシステム（以下連続再生型ＤＰＦシステム
とする）の再生制御方法について、図面を参照しながら
説明する。

【００４０】先ず、最初に、燃料噴射制御方法について
説明する。

【００４１】このエンジンの燃料噴射制御方法では、図
１に示すように、エンジンの燃料噴射を二段以上の複数
段に分割した多段噴射（図１では２段噴射）とし、この
複数段階の燃料噴射の前期の燃料噴射Ｆ１の噴射時期ｔ
１を、通常運転の適正噴射時期ｔｎより早い時期とし、
後期の燃料噴射Ｆ２の噴射時期ｔ２を、通常運転の適正
噴射時期ｔｎより遅い時期とする。

【００４２】この前期の段階の噴射（２段階噴射の場合
には第１噴射）Ｆ１が早期噴射ということで進角してい
るので排出ＮＯｘが増加する。また、同時に、この後期
の段階の噴射のリタード（遅延）により、排気ガス温度
を上昇させることができる。

【００４３】なお、前期の段階の早期噴射Ｆ１によりシ
リンダ内作動ガス温度が上昇するので、後期の段階の噴
射（２段階噴射の場合には第２噴射）Ｆ２の噴射時期ｔ
２のリタード量を増加できる。

【００４４】そして、図１に示すように、前期の噴射Ｆ
１の噴射時期ｔ１を通常運転の適正噴射時期ｔｎより早
い時期としているため、発生ＮＯｘ量が増加するが、負
の仕事が発生するため、後期の燃料噴射Ｆ２で、前期の
噴射Ｆ１で生じた負の仕事をカバーできる正の仕事を発
生できるように燃料量を増加して噴射する。

【００４５】これらの噴射制御によって、前期の噴射Ｆ
１によって行われる負の仕事量と、後期の噴射Ｆ２の噴
射量の増加により増加した正の仕事量とのバランスを保
つことにより、発生トルク量（エンジン出力）を制御で
きる。つまり、エンジン出力の制御が、前期の噴射（１
段目）Ｆ１と後期の噴射（２段目）Ｆ２の噴射量とその
割合を制御することにより可能となる。

【００４６】そのため、発生トルクを低くしたままで
も、ＮＯｘを増加させたり、排気ガス温度を上昇させた
りすることができ、このエンジンの燃料の噴射制御方法
により、低負荷でもＰＭ再生に必要なＮＯｘ量と排気ガ
ス温度を確保できるようになる。

【００４７】次に、この噴射制御方法を使用する連続再
生型ＤＰＦシステムの再生制御方法について、説明す
る。

【００４８】図２に、この連続再生型ＤＰＦシステム１
の構成を示す。この連続再生型ＤＰＦシステム１は、エ
ンジンＥの排気通路２に設けられた触媒付フィルタ３
と、再生制御手段４０とからなる。

【００４９】この触媒付フィルタ３は、図３に示すよう
に、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口
と出口を交互に千鳥状に目封じしたモノリスハニカム型
ウオールフロータイプのフィルタで形成され、このフィ
ルタ３の多孔質壁面３０に、触媒３２を担持する多孔質
触媒コート層３１を設ける。

【００５０】この触媒３２は、ＨＣ，ＣＯ及びＰＭに対
して酸化活性を持つ、白金（Ｐｔ）やパラジウム（Ｐ
ｄ）や銅（Ｃｕ）等の貴金属触媒３２Ａと二酸化セリウ
ム（ＣｅＯ₂ ）等のＰＭ酸化触媒３２Ｂとで形成され
る。

【００５１】また、再生制御手段４０は、通常、エンジ
ンＥの運転の全般的な制御を行う制御装置（ＥＣＵ：エ
ンジンコントロールユニット）５０に含めて構成され、
触媒付フィルタ３の排気入口側のＤＰＦ入口排気ガス温
度センサ５１と、触媒付フィルタ３の前後の差圧を検出
するＤＰＦ差圧センサ５２からの出力を入力して、触媒
付フィルタ３の再生用の制御を行う。

【００５２】次に、上記の構成の連続再生型ＤＰＦシス
テム１における再生制御方法について説明する。

【００５３】この再生制御方法は図４に例示するような
再生制御フローに従って行われる。

【００５４】例示したこれらのフローは説明し易いよう
に、エンジンＥの制御フローと並行して、繰り返し呼ば
れて実施されるフローとして示している。

【００５５】つまり、エンジンＥの運転制御中は並行し
て、このフローが一定時間後に繰り返し呼ばれて実行さ
れ、エンジンＥの制御が終了すると、このフローも呼ば
れなくなり実質的にこのフィルタ再生制御も終了するも
のとして構成している。

【００５６】本発明の再生制御フローでは、図４に示す
ように、ステップＳ１０で、再生モード運転の開始の判
定をフィルタの目詰まり度をＰＭ累積推定値ＰＭｓでチ
ェックして行い、このＰＭ累積推定値ＰＭｓが所定の判
定値ＰＭｓmax を超えた場合には、ステップＳ２０で再
生Ａモード運転や再生Ｂモード運転を行って、触媒付フ
ィルタ３を再生する。

【００５７】先ず、この再生制御フローがスタートする
と、ステップＳ１０の再生モード運転開始の判定に入
り、ステップＳ１１で、ＰＭ捕集値ＰＭｔを算出する。
このＰＭ捕集値ＰＭｔは、エンジンＥの運転状態を示す
トルクＱとエンジン回転数Ｎｅ、及び、ＤＰＦ入口排気
ガス温度センサ５１で計測されるＤＰＦ入口排気ガス温
度Ｔ１等を基にして、予め入力されたＰＭ排出マップの
マップデータ等から算出されるＰＭ排出量とＰＭ浄化量
との差から算出する。

【００５８】あるいは、ＤＰＦ差圧センサ５２で検出さ
れたＤＰＦ損失差圧と、予め入力されたＤＰＦ差圧マッ
プとの比較から触媒付フィルタ３に捕集されたＰＭ堆積
量ＰＭｔを算出する。

【００５９】そして、次のステップＳ１２で、このＰＭ
堆積量ＰＭｔの時間を考慮して累積計算することによ
り、ＰＭ累積推定値ＰＭｓを算出する。

【００６０】このステップＳ１３の判定では、ＰＭ累積
推定値ＰＭｓが所定の判定値ＰＭｓmax 以上であるか否
かで、再生モード運転開始の要否を判定する。この判定
で、再生モード運転開始が必要であると判定された場合
には、ステップＳ２０の再生モード運転に移り、再生モ
ード運転が必要では無いと判定された場合には、そのま
まリターンする。

【００６１】このステップＳ２０の再生モード運転は次
のようにして行われる。

【００６２】先ず、ステップＳ２１で、ＤＰＦ入口排気
ガス温度Ｔｅをチェックし、所定の排気温度Ｔｅ１より
高いか否かを判定する。

【００６３】このステップＳ２１で、ＤＰＦ入口排気ガ
ス温度Ｔｅが、所定の排気温度Ｔｅ１（例えば３５０℃
程度）より低い温度、即ち、低温酸化域以下にある場合
には、ステップＳ２２の再生Ａモード運転を行う。

【００６４】本発明では、この低温域における再生Ａモ
ード運転中で、多段噴射の燃料噴射制御を行い、ＮＯｘ
の発生量を増加しながら、排気ガス温度を上昇させるの
で、このＮＯｘの増加と排気ガス温度の上昇を利用して
ＰＭを酸化して除去することができる。

【００６５】そして、スナップＳ２１に戻り、ＤＰＦ入
口排気ガス温度Ｔｅが、所定の排気温度Ｔｅ１より高く
なるのを待つ。

【００６６】このスナップＳ２１で、ＤＰＦ入口排気ガ
ス温度Ｔｅが、所定の排気温度Ｔｅ１より高くなった場
合、又は最初から高い場合には、ステップＳ２３で再生
Ｂモードを行う。

【００６７】この再生モード運転は、排気ガス温度が低
温酸化域以上（例えば４００℃以上）、即ち、酸化触媒
やＰＭ酸化触媒、あるいは直接燃焼によりＰＭを酸化で
きる温度以上になっているので、それぞれの温度にあっ
た燃料噴射制御により、ＰＭを酸化除去する。

【００６８】そして、排気ガス温度Ｔｅが低温酸化温度
域（３５０℃〜４５０℃程度）にある場合には、酸化触
媒３２Ａにより、ＮＯをＮＯ₂ に酸化し、このＮＯ₂ で
ＰＭを酸化除去できるので、燃料の噴射時期を適正噴射
時期より早い時期にして、ＮＯｘ量を増加する燃料噴射
制御を行う。

【００６９】また、排気ガス温度Ｔｅが中温酸化温度域
（４００℃〜６００℃程度）にある場合には、ＰＭ酸化
触媒により、排気ガス中のＯ₂ でＰＭを酸化除去できる
ので、排気ガス温度を中温酸化域以上に維持するエンジ
ン運転制御を行い、ＰＭ酸化触媒３２Ｂにより、触媒付
フィルタ３に捕集されたＰＭを排気ガス中のＯ₂ で酸化
し除去する。

【００７０】そして、排気温度Ｔｅが高温酸化域以上
（例えば、６００℃以上）の温度である場合には、排気
ガス中のＯ₂ で直接ＰＭが燃焼する。

【００７１】そして、この再生Ｂモード運転をし、排圧
Ｐｅが所定の排圧値Ｐｅ１より小さくなったか否か等の
判定で、フィルタの再生が終了したか否かをチェックす
る。

【００７２】フィルタの再生が終了していない場合に
は、ステップＳ２１に戻り再生モード運転を続行し、フ
ィルタの再生が終了している場合には、再生モード運転
を終了して、ステップＳ２５で、燃料噴射を元の噴射モ
ードに戻したり、ＰＭ累積推定値ＰＭｓをリセットした
りする（ＰＭｓ＝０）等の再生モード終了操作を行い、
リターンする。

【００７３】上記の再生制御方法を使用することによ
り、フィルタの再生が必要になった時が、アイドルや極
低負荷のエンジン運転の排気温度が低い状態であって
も、再生Ａモード運転の多段噴射（スプリット噴射）の
燃料噴射制御により、排気ガス温度の昇温とＮＯｘ量の
増加とを同時に行って、フィルタに捕集されて堆積した
ＰＭを酸化除去することができる。

【００７４】しかも、通常のエンジン運転における回数
数及びトルクを維持しながら、ＮＯｘの発生量を増加
し、且つ、排気温度を上昇することができるので、エン
ジンのトルクに変動を生じさせることがない。

【００７５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係わる
エンジンの燃料噴射制御方法によれば、前期の燃料噴射
の噴射量と噴射タイミングの制御により、ＮＯｘの発生
量を調整し、後期の燃料噴射の噴射量と噴射タイミング
の制御により、排気温度を調整できる。それと共に、前
期の燃料噴射の噴射量と後期の燃料噴射の噴射量とを制
御することにより、発生トルク、即ち、エンジンの出力
も制御できる。

【００７６】従って、ＮＯｘの発生量の増加と排気ガス
温度の上昇とを同時に実現した排気ガスを発生すること
ができる。また、前期の燃料噴射量と後期の燃料噴射量
をバランスよく増加することにより、通常運転で発生す
るトルクと同じ発生トルクを発生させながら、排気温度
の昇温とＮＯｘの発生量の増加とを同時に行うことがで
きる。

【００７７】また、本発明の連続再生型ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタシステム（連続再生型ＤＰＦシス
テム）の再生制御方法によれば、従来の再生制御技術で
は、排気ガス温度または排出ＮＯｘ量が不足して、ＰＭ
の酸化によるフィルタ再生が困難であった、アイドルや
低負荷等の排気温度が低いエンジン運転領域であって
も、トルクの増加を招くことなく、排気ガス温度の昇温
と排出ＮＯｘ量の増量とを共に満足できるので、フィル
タに捕集されたＰＭの酸化が可能となり、フィルタを再
生できる。しかも、再生制御によるトルク変動が生じな
い。

【００７８】従って、何時でもフィルタを再生できるの
で、排圧の上昇を抑えることができる。そのため、燃費
を向上でき、また、高排圧に起因するエンジンストロー
ルの発生等の不具合も回避できる。更に、ＰＭの過剰蓄
積も回避できるので、このＰＭの過剰蓄積の次に続くＰ
Ｍ酸化時に発生し易いフィルタ溶損も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態の燃料噴射制御の模式
的な説明図である。

【図２】本発明に係る実施の形態の連続再生型パティキ
ュレートフィルタシステムの構成図である。

【図３】本発明に係る実施の形態の触媒付フィルタの模
式的な構成図である。

【図４】本発明に係る実施の形態の連続再生型パティキ
ュレートフィルタシステムの再生制御方法を示すフロー
図である。

【図５】従来技術の酸化触媒を配設した連続再生型ＤＰ
Ｆシステムの一例を示す構成図である。

【図６】従来技術の酸化触媒付フィルタを備えた連続再
生型ＤＰＦシステムの一例を示す構成図である。

【図７】従来技術のＰＭ酸化触媒付フィルタを備えた連
続再生型ＤＰＦシステムの一例を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｅ ディーゼルエンジン １ 連続再生型パティキュレートフィルタシステム ２ 排気通路 ３ 触媒付フィルタ Ｆ１ 前期の燃料噴射 Ｆ２ 後期の燃料噴射 ｔ１ 前期の燃料噴射の噴射時期 ｔ２ 後期の燃料噴射の噴射時期 ｔｎ 通常運転の適正噴射時期

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｚ ３１４ ３１４Ｚ Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA11 BA13 BA15 DA10 DA22 EA11 EB11 EB22 FA00 FA27 3G090 AA03 BA01 CA01 DA04 DA12 DA18 DA20 DB03 DB07 EA04 3G301 HA02 JA15 JA21 MA11 MA18 MA23 MA27 ND01 NE01 NE12 PD00Z PD11Z PD12Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの燃料噴射を二段以上の複数段
   に分割した多段噴射とすると共に、該複数段の燃料噴射
   における前期の燃料噴射の噴射時期を、通常運転の適正
   噴射時期より早い時期としてＮＯｘの発生量を増加させ
   ると共に、後期の燃料噴射の噴射時期を、通常運転の適
   正噴射時期より遅い時期として排気温度を上昇させるこ
   とを特徴とする燃料噴射制御方法。
2. 【請求項２】 前記多段噴射による燃料噴射量を、通常
   運転の燃料噴射量より増加して、発生トルクを通常運転
   のエンジン運転時に発生するトルクと同じにすることを
   特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御方法。
3. 【請求項３】 エンジンの排気ガス中の粒子状物質を捕
   集すると共に捕集した粒子状物質を触媒作用により酸化
   除去する触媒付フィルタを備えた連続再生型ディーゼル
   パティキュレートフィルタシステムにおいて、前記触媒
   付フィルタの再生の際に行う再生制御に、請求項１又は
   ２に記載の燃料噴射制御方法を含むことを特徴とする連
   続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタシステム
   の再生制御方法。