JP2004353502A

JP2004353502A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2004353502A
Application number: JP2003150258A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nishimura; 博幸西村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】圧縮行程上死点付近の主噴射後に後噴射を実行してパティキュレートフィルタ１７の再生を図るようにしたエンジンのグロープラグ８の溶損を防止する。
【解決手段】排気通路３に酸化触媒１６とフィルタ１７とを設け、第１後噴射により排気ガス温度を上昇させて酸化触媒１６を加熱し、その後の第２後噴射により未燃燃料を酸化触媒１６に供給しその酸化燃焼によってフィルタ１７の温度を高めて該フィルタ１７に捕集されているパティキュレートを燃焼させる。フィルタ１７の再生中にＥＧＲを抑制するとともに、このＥＧＲの抑制をフィルタ再生終了から所定時間継続することにより、ＥＧＲ再生中の後噴射燃料がＥＧＲ通路２１から吸気通路２を経てエンジン燃焼室５に一気に流入して異常燃焼を生ずることを防止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気通路にパティキュレートフィルタを備えたエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記パティキュレートフィルタは、パティキュレート（排気微粒子）の捕集量が所定量以上になったときに、その捕集したパティキュレートを燃焼除去することにより、再生する必要がある。このフィルタの再生に関して、エンジンの排気通路の上記フィルタよりも上流側に酸化触媒を設け、エンジン出力発生のための主噴射の後の膨張行程において燃料の後噴射を実行することによって、排気ガス温度を高めるとともに、酸化触媒にＨＣを供給して燃焼させることにより上記フィルタの温度を高めること、排気通路から吸気通路への排気ガスの還流を抑制することによって、排気ガス中のＮＯ量を増大させ、上記酸化触媒により酸化生成するＮＯ_２量を増大させて該フィルタでのパティキュレートの燃焼を促進することが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１１５８２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルエンジンでは、外気温度が低くエンジン本体が冷えている時の燃料の着火性を改善するために気筒内燃焼室にグロープラグを臨ませ、該グロープラグに通電することにより、吸入空気を暖めることが知られている。
【０００５】
しかし、上述の如くフィルタ再生のために後噴射を実行すると、上記グロープラグの溶損を招き易くなるという問題がある。この溶損原因の一つは、フィルタ再生中に行なっていた排気ガス還流の抑制を当該再生終了後に解除したときに、フィルタ再生中の後噴射燃料が排気通路側から吸気系に一気に流入してエンジンの異常燃焼を生じ、それによって燃焼室の温度及び圧力が急に上昇することにあると推定される。
【０００６】
この場合、フィルタの再生を終了した時点でエンジンの排気通路における排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料と、フィルタ再生中に排気還流通路に徐々に蓄積された後噴射燃料とが、上記排気ガス還流抑制の解除に伴って吸気系に一気に流入していると考えられる。
【０００７】
すなわち、本発明の課題は、上記フィルタ再生のための後噴射によって上記グロープラグが溶損することを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の如き課題に対して、フィルタ再生のための後噴射を停止した後も所定時間は排気ガスの還流を抑制するようにした。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、エンジンの排気通路に設けられたパティキュレートフィルタと、
上記フィルタに捕集されたパティキュレート捕集量を検出する捕集量検出手段と、
上記フィルタよりも上流側の上記排気通路に設けられた酸化触媒と、
上記酸化触媒よりも上流側の排気通路から当該エンジンの吸気通路に還流させる排気ガス量を調節する還流量調節手段と、
当該エンジンの気筒内燃焼室に臨むように設けられたグロープラグと、
上記還流量調節手段を作動させ当該エンジンの運転状態に応じて上記排気ガスの還流量を制御する還流制御手段と、
上記捕集量検出手段によって検出された上記捕集量が第１所定値以上になったときには、該第１所定値よりも少ない第２所定値以下になるまで、圧縮行程上死点付近で燃料を上記エンジンの気筒内燃焼室に噴射する主噴射後の膨張行程又は排気行程において上記気筒内燃焼室に燃料を噴射する後噴射を実行すると共に、上記還流制御手段による上記排気ガスの還流を抑制することにより、上記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させて該フィルタを再生する再生手段とを備えているエンジンの制御装置において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記フィルタ再生のための後噴射を停止する一方、上記フィルタ再生中に後噴射された燃料が上記排気ガスに混入して上記気筒内燃焼室に還流する量が軽減されるように、上記還流制御手段による上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、又は所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除することを特徴とする。
【００１０】
従って、フィルタ再生中は排気ガスの還流が抑制されるため、後噴射によって得られる高温の排気ガスの酸化触媒への到達が不十分になること、あるいは後噴射燃料の酸化触媒への到達が不十分になることが防止され、フィルタの再生に有利になる。
【００１１】
そうして、フィルタ再生のための後噴射を停止したときでも、所定時間は排気ガスの還流が抑制されるため、或いは所定時間をかけて排気ガスの還流抑制が徐々に解除されるため、後噴射の停止時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料が排気ガスと共に吸気通路を経て気筒内燃焼室に一気に流入してエンジンの異常燃焼を招くことが避けられ、グロープラグの溶損が防止される。
【００１２】
また、所定時間をかけて排気ガスの還流抑制を徐々に解除するようにした場合には、排気ガスの吸気通路への還流量が徐々に増大していくことから、フィルタ再生中に排気還流通路に徐々に蓄積された後噴射燃料は徐々に吸気通路に送られることになり、該後噴射燃料が気筒内燃焼室に一気に流入することを避ける上で有利になる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、該所定時間の経過後に上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除することを特徴とする。
【００１４】
従って、排気ガスの還流の抑制が所定時間継続されることにより、後噴射の停止時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入することが防止され、また、上記所定時間経過後は排気ガスの吸気通路への還流量が徐々に増大していくことから、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料は徐々に吸気通路に送られることになり、その後噴射燃料が気筒内燃焼室に一気に流入することが確実に防止される。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、該排気ガスの還流の抑制は、上記排気ガスの還流量を上記フィルタ再生中の排気ガスの還流量よりも多く且つ上記フィルタの再生が行なわれていない通常時のエンジン運転状態に対応する目標還流量よりも少なくすることであることを特徴とする。
【００１６】
従って、フィルタ再生のための後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入することが防止される。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
上記フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値を検出する手段を備え、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除するものであり、且つ上記パラメータ値より判定される後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くすることを特徴とする。
【００１８】
従って、フィルタ再生のための後噴射を停止した後の排気ガスの還流抑制を必要最小限にしながら、上記後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料が気筒内燃焼室に一気に流入することを確実に防止することができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項２に記載のエンジンの制御装置において、
上記フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値を検出する手段を備え、
上記再生手段は、上記パラメータ値より判定される後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くすることを特徴とする。
【００２０】
従って、フィルタ再生のための後噴射を停止した後の排気ガスの還流抑制を必要最小限にしながら、上記後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料が気筒内燃焼室に一気に流入することを確実に防止することができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載のエンジンの制御装置において、
上記パラメータ値は、上記フィルタの再生時間、上記フィルタ再生中の後噴射回数、又は上記フィルタ再生中の後噴射量積算値であることを特徴とする。
【００２２】
従って、フィルタ再生のための後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料が気筒内燃焼室に一気に流入することを確実に防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、気筒内燃焼室に臨むグロープラグを備え、フィルタのパティキュレート捕集量が第１所定値以上になったときに後噴射を実行するとともに、排気ガスの還流を抑制することにより、フィルタを再生するようにしたエンジンにおいて、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記フィルタ再生のための後噴射を停止する一方、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、又は所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除するようにしたから、フィルタ再生のための後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に徐々に蓄積された後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入してエンジンの異常燃焼を招くことが避けられ、グロープラグの溶損を防止することができる。
【００２４】
請求項２に係る発明によれば、請求項１において、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続するようにしたから、後噴射の停止時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入することが防止され、また、上記所定時間の経過後に上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除するようにしたから、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料は徐々に吸気通路に送られることになり、その後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入することが確実に防止される。
【００２５】
請求項３に係る発明によれば、請求項１において、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、所定時間は、上記排気ガスの還流量を上記フィルタ再生中の排気ガスの還流量よりも多く且つ上記フィルタの再生が行なわれていない通常時のエンジン運転状態に対応する目標還流量よりも少なくするようにしたから、フィルタ再生のための後噴射を停止した時点で排気ポートから排気還流通路の上流端に至る間に存在する後噴射燃料や、フィルタ再生中に排気還流通路に蓄積された後噴射燃料が排気ガスと共に気筒内燃焼室に一気に流入することが防止される。
【００２６】
請求項４に係る発明によれば、請求項１において、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除するようにするとともに、フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値に基づいて、上記フィルタ再生中の後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くするようにしたから、フィルタ再生のための後噴射を停止した後の排気ガスの還流抑制を必要最小限にしながら、グロープラグの溶損を確実に防止することができる。
【００２７】
請求項５に係る発明によれば、請求項２において、フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値に基づいて、後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くするようにしたから、フィルタ再生のための後噴射を停止した後の排気ガスの還流抑制を必要最小限にしながら、グロープラグの溶損を確実に防止することができる。
【００２８】
請求項６に係る発明によれば、請求項４又は請求項５において、上記パラメータ値として、フィルタの再生時間、フィルタ再生中の後噴射回数、又はフィルタ再生中の後噴射量積算値を採用するようにしたから、グロープラグの溶損を確実に防止する上で有利になる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すエンジン制御装置において、１は多気筒のディーゼルエンジン（図１には１気筒のみを示している。）、２はその吸気通路、３はその排気通路である。エンジン１のピストン４の頂面には深皿形燃焼室５が形成されている。エンジン１のシリンダヘッドには、圧縮行程上死点付近で当該気筒内燃焼室５に燃料を直接噴射供給することができるように燃料噴射弁７が設けられているとともに、エンジン冷間時に吸入空気を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ８が設けられている。
【００３１】
吸気通路２には、その上流側から下流側に向かって順に、エアクリーナー９、エアフローセンサ１０、ターボ過給機１１のブロア１１ａ、インタークーラ１２、吸気絞り弁１３、外気温度に関連するパラメータ値を検出する手段としての吸気温度センサ１４及び吸気圧力センサ１５が配設されている。排気通路３には、その上流側から下流側に向かって順に、ターボ過給機１１のタービン１１ｂ、酸化触媒１６及びパティキュレートフィルタ１７が配設されている。
【００３２】
パティキュレートフィルタ１７の上流側と下流側とには、排気圧力センサ１８、１９が配設されている。この両排気圧力センサ１８，１９はパティキュレート捕集量検出手段を構成している。すなわち、この両センサ１８，１９で検出される排気圧力の差圧に基づいてパティキュレートフィルタ１７に捕集されたパティキュレート量を検出するようになっており、差圧が大きいほど当該捕集量が大と判定することができる。
【００３３】
また、排気通路３の上記タービン１１ｂよりも上流側の部位と吸気通路２の上記吸気圧力センサ１５よりも下流側の部位とが、排気ガスの一部を吸気系に戻すための排気ガス還流通路２１によって接続されている。以下、排気ガス還流をＥＧＲという。このＥＧＲ通路２１の途中には負圧アクチュエータ式のＥＧＲ弁（排気ガス還流量調節手段）２２と、排気ガスをエンジンの冷却水によって冷却するためのクーラ２３とが配設されている。
【００３４】
燃料噴射弁７には、燃料噴射ポンプ（図示省略）から蓄圧手段としてのコモンレール（図示省略）を介して燃料供給管２５により燃料が供給され、燃料戻し管２４で燃料タンク（図示省略）に戻される。２６はエンジン水温を検出する水温センサ、２７はエンジン回転数を検出するクランク角センサ、２８は酸化触媒１６に流入する排気ガス温度を検出する第１排気ガス温度センサ、２９はパティキュレートフィルタ１７に流入する排気ガス温度を検出する第２排気ガス温度センサ、３０はパティキュレートフィルタ１７から流出する排気ガス温度を検出する第３排気ガス温度センサである。
【００３５】
そうして、上記燃料噴射弁７、グロープラグ８、ターボ過給機１１及びＥＧＲ弁２２は、図２に示すマイクロコンピュータを利用したＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）３５によって制御されるようになっている。
【００３６】
上記ＥＣＵ３５による燃料噴射弁７を用いた燃料噴射制御には、エンジン出力発生のために圧縮行程上死点付近で燃料を噴射する主噴射制御と、パティキュレートフィルタ１７の再生のための後噴射制御とがある。
【００３７】
主噴射制御は、基本的にはエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて行なわれ、さらにエンジン水温や吸気温度等に基づいて補正される。エンジン負荷については、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出するアクセル開度センサ３２からＥＣＵ３５に検出信号が与えられるようになっている。
【００３８】
後噴射制御、すなわち、フィルタ再生制御は、上記吸気温度センサ１４、排気圧力センサ１８，１９、水温センサ２６、クランク角センサ２７、排気ガス温度センサ２８〜２９、アクセル開度センサ３２等に基づいて行なわれる。このフィルタ再生制御のために、上記ＥＣＵ３５には再生手段３６が設けられている。また、上記ＥＣＵ３５には、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量となるように、ＥＧＲ弁２２の作動を制御するＥＧＲ制御手段３７が設けられている。
【００３９】
再生手段３６は、上記フィルタ１７のパティキュレート捕集量が第１所定値以上になったときに、燃料噴射弁７を作動させて、酸化触媒１６に流入する排気ガス温度が上昇するように燃料を噴射する第１後噴射と、酸化触媒１６に未燃燃料が供給されるように燃料を噴射する第２後噴射とを実行する。この後噴射は、エンジンの運転状態に応じて目標後噴射量及び噴射時期を設定して、上記フィルタ１７のパティキュレート捕集量が第２所定値以下になるまで行なわれるようになっている。
【００４０】
また、再生手段３６は、上記フィルタ再生中はＥＧＲ制御手段３７によるＥＧＲを抑制し（第１抑制）、さらに上記フィルタ再生終了後も所定時間はＥＧＲ制御手段３７によるＥＧＲを抑制する（第２抑制）。
【００４１】
以下、フィルタ１７の再生制御及びＥＧＲ制御について具体的に説明する。
【００４２】
図３はフィルタ再生及びＥＧＲの制御フローを示す。スタート後のステップＳ１においてパティキュレートフィルタ１７の前後の排気圧力センサ１８，１９で検出される圧力に基づいて差圧ΔＰを求め、ステップＳ２で差圧ΔＰに基づいてパティキュレート捕集量Ｍを算出する。
【００４３】
続くステップＳ３においてパティキュレート捕集量Ｍが第１所定値（例えばフィルタ１Ｌ当たり１０ｇ）α以上になっているか否かを判定する。捕集量Ｍが第１所定値α以上になっていないときはリターンする。捕集量Ｍが第１所定値α以上になっているときは、ステップＳ４に進んで後噴射及びＥＧＲ抑制（還流量抑制）の制御を実行し、さらにステップＳ５に進んで再生時間Ｃのカウントを開始する。但し、排気ガス温度センサ２８の出力に基づいて酸化触媒１６に流入する排気ガス温度が所定値（酸化触媒１６が所定の活性を呈する温度）以上になっていることを条件としてステップＳ４に進む。
【００４４】
上記後噴射としては、第１後噴射及び第２後噴射を実行する。第１後噴射及び第２後噴射の噴射量及び噴射時期はエンジン運転状態に基づいてマップを参照して設定する。図４は第１後噴射量マップの一例を示し、図５は第２後噴射量マップの一例を示す。図４及び図５の各領域に付した数値は１気筒１ストローク（１膨張行程）当たりの燃料噴射量を表す。これらマップでは、基本的にはエンジン負荷が低くなるほど、また、エンジン回転数が低くなるほど後噴射量が多くなるように設定されている。これは、エンジン負荷が低くなるほど、また、エンジン回転数が低くなるほど主噴射による排気ガス温度が低くなり、また、排気ガス量が少なくなるからである。但し、第２後噴射量は第１後噴射量よりも総体的に少なくなるようにしている。
【００４５】
図６は第１後噴射時期マップの一例を示し、図７は第２後噴射時期マップの一例を示す。図６及び図７の各領域に付した値はＡＴＤＣ（圧縮行程上死点後）のクランク角を表している。第１後噴射時期については、エンジン出力への影響（トルクショック）を避けながら排気ガス温度を高めるべく、ＡＴＤＣ２０〜３５゜ＣＡ（クランク角）の範囲において、エンジン負荷が高くなるほど、また、エンジン回転数が高くなるほど、遅くなるように設定している。一方、第２後噴射時期については、当該後噴射燃料を酸化触媒で燃焼しやすいように若干熱分解させて排出すべく、ＡＴＤＣ５０〜１２０゜ＣＡの範囲において、エンジン負荷が高くなるほど、また、エンジン回転数が高くなるほど、遅くなるように設定している。
【００４６】
上記第１後噴射の実行により、エンジン１の排気ガス温度が上昇し、それに伴って酸化触媒１６は温度が上昇して高い活性を示すようになる。よって、第２後噴射によって酸化触媒１６に供給される未燃燃料が効率良く酸化燃焼し、フィルタ１７に流入する排気ガス温度が高くなって、パティキュレートが着火燃焼し、該フィルタ１７の再生が進んでいく。
【００４７】
一方、ＥＧＲについては、フィルタ再生のための後噴射を実行していない通常時は、ＥＧＲ制御手段３７により、エンジンの運転状態に基づいてマップを参照してＥＧＲ弁２２の目標開度が設定され、該目標開度となるようにＥＧＲ弁２２の作動が制御される。図８は通常時のＥＧＲ弁２２の目標開度マップの一例を示す。なお、図８の各領域に付した数値はＥＧＲ弁開度の百分率を示す（全開時が１００％，全閉時が０％）。このマップでは、ＮＯｘや煤の発生を抑制すべく、エンジン回転数が低くなるほど、また、エンジン負荷が低くなるほど目標開度が大きくなるように設定している。なお、エンジン負荷やエンジン回転数が高いほど気筒への新気の供給量を確保する必要があるので、高負荷側・高速側ほどＥＧＲ弁開度は小さくなり、しかも、高速ないし高負荷側ではターボ過給機１１による吸気の過給圧が高くなるので、排気の還流は実質的に行われない。
【００４８】
そうして、上記フィルタ再生のための後噴射を実行するときは、上記ステップＳ４においてＥＧＲ制御手段３７によるＥＧＲ制御が抑制され、ＥＧＲ弁２２はＥＧＲ量が零（全閉）となるように制御される（ＥＧＲの第１抑制状態）。従って、第１後噴射によって得られる高温の排気ガスが酸化触媒１６に確実に到達し、また、第２後噴射による未燃燃料が酸化触媒１６に確実に供給されることになり、フィルタ１７の再生に有利になる。
【００４９】
上記ステップＳ５に続くステップＳ６では、パティキュレート捕集量Ｍが第２所定値（例えばフィルタ１Ｌ当たり１ｇ）β以下になっているか否かを判定する。捕集量Ｍが第２所定値β以下になったときはステップＳ７に進んで第１及び第２の後噴射を停止（フィルタ再生を終了）し、再生時間Ｃのカウントを終了する一方、当該後噴射を停止してからの経過時間をカウントする。すなわち、フィルタ再生終了後も所定時間はＥＧＲの抑制が継続される（ＥＧＲの第２抑制状態）。
【００５０】
続くステップＳ８において、上記後噴射を停止してから所定時間（例えば１０秒）を経過したか否かを判定する。所定時間を経過したときは、先に計測した再生時間Ｃに応じてＥＧＲの抑制を解除する速度、具体的にはＥＧＲ弁２２の単位時間当たりの開度復帰率を設定し、当該復帰率に基づいてＥＧＲ弁２２の開度をエンジン運転状態に応じた目標開度（図８参照）になるまで漸次増大させていく。図９は再生時間ＣとＥＧＲ弁開度復帰率（１ｍｓｅｃ当たりの復帰率（％））との関係を示し、再生時間Ｃが長くなるほど開度復帰率小さくなるように設定されている。
【００５１】
なお、ステップＳ８の上記所定時間はステップＳ６で再生終了が判定された時点を起点としてカウントしてもよい。
【００５２】
以上のように、上記フィルタ１７の再生が終了してから所定時間はＥＧＲを抑制した状態が継続されるから、後噴射を停止した時点でエンジン１の排気ポートからＥＧＲ通路２１の上流端に至る間の排気通路３に滞留している後噴射燃料は、その後の排気行程で燃焼室５から排出される排気ガスによって酸化触媒１６へ送られていき、吸気通路２に流入することが防止される。さらに、上記所定時間経過後はＥＧＲ弁２２の開度が漸次増大していくから、フィルタ再生中にＥＧＲ通路２１の上流端からＥＧＲ弁２２に至る間に蓄積された後噴射燃料は徐々に吸気通路２に送られることになる。
【００５３】
よって、後噴射を停止した時点でエンジン１の排気ポートからＥＧＲ通路２１の上流端に至る間の排気通路３に滞留している後噴射燃料や、フィルタ再生中にＥＧＲ通路２１の上流端からＥＧＲ弁２２に至る間に蓄積された後噴射燃料が、フィルタ再生の終了に伴って排気ガスと共に気筒内燃焼室５に一気に流入することがなくなる。従って、エンジンの異常燃焼が避けられ、グロープラグ８の溶損が防止される。
【００５４】
また、上記フィルタ再生時間Ｃが長くなると、ＥＧＲ通路２１の上流端からＥＧＲ弁２２に至る間に蓄積される後噴射燃料が多くなるが、当該再生時間Ｃが長くなるほどＥＧＲ弁２２の開度復帰率が小さくなるから、つまり、ＥＧＲ抑制を解除する速度が遅くなるから、その後噴射燃料が気筒内燃焼室５に一時的に多量に流入することが確実に防がれる。
【００５５】
（他の実施形態）
本実施形態は、フィルタ再生終了後の所定時間については、フィルタ再生中の排気ガス還流量よりも多く、且つフィルタ１７の再生が行なわれていない通常時のエンジン運転状態に対応する排気ガス還流量よりも少ない目標還流量を、マップを参照して設定し、ＥＧＲの抑制制御を行なう。
【００５６】
図１０はフィルタ再生終了から所定時間のＥＧＲ弁２２の目標開度マップの一例を示す。なお、図１０の各領域に付した数値はＥＧＲ弁開度の百分率を示す（全開時が１００％，全閉時が０％）。このマップでは、ＮＯｘや煤の発生を抑制すべく、通常時のＥＧＲ弁開度マップ（図８）と同様にエンジン回転数が低くなるほど、また、エンジン負荷が低くなるほど目標開度が大きくなるように設定しているが、各エンジン運転状態では通常時のＥＧＲ弁開度よりも総体的に小さくなっている。
【００５７】
従って、本実施形態においては、フィルタ再生終了から所定時間はＥＧＲ弁２２の開度が通常時よりも小さくなるから、フィルタ再生のための後噴射を停止した時点で排気ポートからＥＧＲ通路２１の上流端に至る間の排気通路３に存在する後噴射燃料が気筒内燃焼室５に一気に流入することがなく、また、フィルタ再生中にＥＧＲ通路２１に蓄積された後噴射燃料が気筒内燃焼室５に一気に流入することがなく、グロープラグ８の溶損が防止される。
【００５８】
上記所定時間経過後はＥＧＲ弁２２の開度を通常時の目標開度となるように制御してもよいが、再生時間Ｃに応じて図９に示すＥＧＲ弁開度復帰率を設定し、ＥＧＲ弁開度を通常時の目標開度に徐々に近づけていくようにしてもよい。
【００５９】
また、フィルタ再生終了後のＥＧＲの抑制に関しては、上記各実施形態の方式に代えて、フィルタの再生が終了してから所定時間をかけて、フィルタ再生中のＥＧＲ弁開度を通常時の目標開度に徐々に近づけていくようにしてもよい。そのときのＥＧＲ弁開度の復帰率は再生時間Ｃに応じて設定するようにしてもよい。この場合は、再生時間Ｃに応じて当該所定時間が定められることになる。
【００６０】
なお、以上の各実施形態においては、上記再生時間Ｃに代えて、フィルタ再生中の後噴射回数又はフィルタ再生中の後噴射量積算値を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の全体構成図。
【図２】同制御装置のフィルタ再生制御及びＥＧＲ制御に係るブロック図。
【図３】同フィルタ再生及びＥＧＲ制御のフロー図。
【図４】同再生制御における第１後噴射量の制御マップ図。
【図５】同再生制御における第２後噴射量の制御マップ図。
【図６】同再生制御における第１後噴射時期の制御マップ図。
【図７】同再生制御における第２後噴射時期の制御マップ図。
【図８】通常運転時のＥＧＲ弁開度の制御マップ図。
【図９】再生時間とＥＧＲ弁開度復帰率との関係を示すグラフ図。
【図１０】フィルタ再生終了から所定時間のＥＧＲ弁開度の制御マップ図。
【符号の説明】
１エンジン
２吸気通路
３排気通路
５気筒内燃焼室
７燃料噴射弁
８グロープラグ
１４吸気温度センサ
１６酸化触媒
１７パティキュレートフィルタ
１８，１９排気圧力センサ
２６水温センサ
３５ＥＣＵ
３６再生手段
３７ＥＧＲ制御手段

Claims

エンジンの排気通路に設けられたパティキュレートフィルタと、
上記フィルタに捕集されたパティキュレート捕集量を検出する捕集量検出手段と、
上記フィルタよりも上流側の上記排気通路に設けられた酸化触媒と、
上記酸化触媒よりも上流側の排気通路から当該エンジンの吸気通路に還流させる排気ガス量を調節する還流量調節手段と、
当該エンジンの気筒内燃焼室に臨むように設けられたグロープラグと、
上記還流量調節手段を作動させ当該エンジンの運転状態に応じて上記排気ガスの還流量を制御する還流制御手段と、
上記捕集量検出手段によって検出された上記捕集量が第１所定値以上になったときには、該第１所定値よりも少ない第２所定値以下になるまで、圧縮行程上死点付近で燃料を上記エンジンの気筒内燃焼室に噴射する主噴射後の膨張行程又は排気行程において上記気筒内燃焼室に燃料を噴射する後噴射を実行すると共に、上記還流制御手段による上記排気ガスの還流を抑制することにより、上記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させて該フィルタを再生する再生手段とを備えているエンジンの制御装置において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記フィルタ再生のための後噴射を停止する一方、上記フィルタ再生中に後噴射された燃料が上記排気ガスに混入して上記気筒内燃焼室に還流する量が軽減されるように、上記還流制御手段による上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、又は所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除することを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、該所定時間の経過後に上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除することを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１において、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、上記排気ガスの還流の抑制を所定時間継続し、該排気ガスの還流の抑制は、上記排気ガスの還流量を上記フィルタ再生中の排気ガスの還流量よりも多く且つ上記フィルタの再生が行なわれていない通常時のエンジン運転状態に対応する目標還流量よりも少なくすることであることを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項１において、
上記フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値を検出する手段を備え、
上記再生手段は、上記捕集量が上記第２所定値以下になったときに、所定時間をかけて上記排気ガスの還流抑制を徐々に解除するものであり、且つ上記パラメータ値より判定される後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くすることを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項２において、
上記フィルタ再生中の燃料の後噴射量に関連するパラメータ値を検出する手段を備え、
上記再生手段は、上記パラメータ値より判定される後噴射量が多くなるほど上記排気ガスの還流抑制の解除速度を遅くすることを特徴とするエンジンの制御装置。
請求項４又は請求項５において、
上記パラメータ値は、上記フィルタの再生時間、上記フィルタ再生中の後噴射回数、又は上記フィルタ再生中の後噴射量積算値であることを特徴とするエンジンの制御装置。