JP2005054705A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタを速やかに再生することができるとともに、再生に必要な燃料量を低減できる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 内燃機関３の排気系４に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ１０と、フィルタ１０の上流側またはフィルタ１０に設けられた触媒７，９と、捕集されたパティキュレートの除去によりフィルタ１０を再生する再生手段２とを備えた内燃機関の排気浄化装置１であって、排気浄化装置１のＥＣＵ２は、フィルタ１０を再生すべきか否かを判定し（ステップＳ２）、フィルタ１０を再生すべきであると判定されたときに、フィルタ１０よりも上流側において排気中に未燃燃料が含まれるように燃料を供給し（ステップＳ６，Ｓ７）、フィルタ１０が再生可能な再生温度ＤＰＦＴＲＥＦに達するまで、この燃料の供給と、燃料の供給の中断を繰り返す（ステップＳ４〜Ｓ１５）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気系に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、フィルタの上流側またはフィルタに設けられた触媒と、フィルタに捕集されたパティキュレートを除去することによってフィルタを再生する再生手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。

一般に、この種のフィルタにパティキュレート（以下「ＰＭ」という）が詰まると、排圧が上昇することによって、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を招く。また、フィルタが詰まった状態から排気温度が上昇すると、フィルタに堆積したＰＭが急激に燃焼し、フィルタの温度が急上昇することによって、フィルタの亀裂や破損などが生じる。このため、これらを防止するために、フィルタを再生する排気浄化装置が従来から知られており、例えば特許文献１に開示されている。

この排気浄化装置では、フィルタに堆積したＰＭの堆積量を算出し、この算出したＰＭの堆積量が所定量よりも大きいときに、内燃機関を運転するための燃料以外に、排気行程中に付加的に燃料を燃焼室に噴射するとともに、この付加的な燃料噴射（以下「ポスト噴射」という）が、ＰＭの堆積量が所定量以下になるまで継続される。これにより、未燃燃料を、排気系に流入させ、フィルタの上流側で燃焼させることによって、排気温度を強制的に上昇させ、堆積したＰＭを燃焼させることで、フィルタにＰＭが必要以上に堆積しないようにしている。

しかし、上記の排気浄化装置では、ポスト噴射の実行期間中に未燃燃料が排気系に流入し続けるので、流入した未燃燃料に対する酸素の割合が小さくなり、それにより、未燃燃料が排気系で十分に燃焼しないため、フィルタの温度が速やかに上昇しない。このため、このフィルタの温度の上昇の遅れの間、内燃機関の出力の低下および燃費の悪化などが生じるおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、フィルタを速やかに再生することができるとともに、再生に必要な燃料量を低減す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を目的とする。

特開２００１−２８０１１８号公報

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関３の排気系４に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ１０と、フィルタ１０の上流側またはフィルタ１０に設けられた触媒（実施形態における（以下本項において同じ）第１および２酸化触媒７，９）と、フィルタ１０に捕集されたパティキュレートを除去することによってフィルタ１０を再生する再生手段（ＥＣＵ２、図２）とを備えた内燃機関の排気浄化装置１であって、フィルタ１０を再生すべきか否かを判定する再生判定手段（ＥＣＵ２、図２のステップＳ２）と、再生判定手段によってフィルタ１０を再生すべきであると判定されたときに、フィルタ１０よりも上流側において排気中に未燃燃料が含まれるように燃料を供給する燃料供給手段（インジェクタ３ａ、ＥＣＵ２、図２のステップＳ６およびＳ７）と、フィルタ１０が再生可能な再生温度ＤＰＦＴＲＥＦに達するまで、燃料供給手段による燃料の供給と、燃料の供給の中断を繰り返す燃料供給制御手段（ＥＣＵ２、図２のステップＳ４〜Ｓ１５）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、フィルタを再生すべきであると判定されたときに、排気系のフィルタよりも上流側において排気中に未燃燃料が含まれるように燃料を供給するとともに、この燃料の供給と中断を、フィルタが再生可能な再生温度に達するまで繰り返す。このように、フィルタを再生する必要があるときに、供給した燃料を排気中に未燃燃料として含ませることによって、この未燃燃料が、触媒によって、フィルタよりも上流側またはフィルタにおいて燃焼する。また、フィルタが再生温度に達するまで、燃料の供給と中断とを繰り返すことによって、従来と異なり、未燃燃料に対して酸素を十分に確保することができる。その結果、排気系のフィルタよりも上流側またはフィルタにおいて未燃燃料を十分に燃焼させることができ、それにより、フィルタの温度を再生温度にまで速やかに上昇させることができる。これにより、フィルタに捕集されたパティキュレートを速やかに燃焼させることによって、フィルタを速やかに再生することができる。したがって、フィルタの詰まりを確実に防止できるので、内燃機関の出力の低下および燃費の悪化などを防止することができる。また、燃料の供給と中断を繰り返し行うので、その分、フィルタの再生に必要な燃料量を低減することができる。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置１において、燃料供給手段は、内燃機関３の燃焼室に、燃料噴射弁３ａにより、内燃機関３の膨張行程中または排気行程中に燃料を噴射することによって燃料を供給する（図２のステップＳ６およびＳ７）ことを特徴とする。

この構成によれば、燃料噴射弁により、内燃機関の燃焼室に、膨張行程中または排気行程中に燃料を噴射することによって燃料が供給されるので、噴射された燃料が、燃焼室で燃焼せずに、未燃状態で排気系に流入し、触媒によってフィルタよりも上流側またはフィルタにおいて燃焼する。また、再生用の燃料の供給を、内燃機関に一般に設けられた既存の燃料噴射弁を利用して行うので、これを格別の機構を設けることなく行うことができる。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置１において、燃料供給制御手段による燃料の供給の中断時間（所定時間ＴＰＯＳＴＳα）は、燃料の供給時間（所定時間ＴＰＯＳＴα）よりも短い時間に設定されることを特徴とする。

この構成によれば、燃料の供給の中断時間を燃料の供給時間よりも短く設定することにより、燃料の供給時間を十分に確保することで、排気中に未燃燃料を十分に含ませることができる。したがって、燃料の供給の中断による酸素の確保と相まって、フィルタの温度を再生温度までより速やかに上昇させることができる。

本発明を適用した排気浄化装置をエンジンとともに概略的に示す図である。 ポスト噴射制御処理を示すフローチャートである。 図２の処理で用いるポスト噴射量決定マップを示す図である。 図２の処理によって得られる動作例を示す図である。 図２の処理を実行した場合のフィルタ温度などの推移の一例を示す図である。 ポスト噴射を中断せずに継続して実行した場合のフィルタ温度などの推移を比較例として示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示すように、内燃機関（以下「エンジン」という）３は、４つの気筒＃１〜＃４を備えた車両用のディーゼルエンジンであり、各気筒のシリンダヘッド（図示せず）には、燃焼室（図示せず）に臨むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）３ａ（燃料供給手段）が取り付けられている。各インジェクタ３ａは、コモンレールを介して高圧ポンプ（いずれも図示せず）に接続されている。高圧ポンプは、後述するＥＣＵ２による制御により、燃料タンク（図示せず）の燃料を、高圧に昇圧した後、コモンレールを介してインジェクタ３ａに送り、インジェクタ３ａはこの燃料を燃焼室に噴射する。インジェクタ３ａの燃料噴射の時間（燃料噴射量）およびタイミングは、ＥＣＵ２からの駆動信号によって制御される。なお、この燃料噴射は、４つの気筒＃１〜＃４において、＃１→＃３→＃４→＃２の順で行われる。

エンジン３の排気系４は、気筒＃１〜＃４から排出された排気を下流側に導くための排気マニホルド５と、この排気マニホルド５に連結された排気管６を備えている。排気管６には、上流側から順に、第１酸化触媒７（触媒）、ヒータ付触媒８、第２酸化触媒９（触媒）およびフィルタ１０が設けられている。第１および第２酸化触媒７，９は、排気中のＨＣおよびＣＯを酸化し、排気を浄化する。ヒータ付触媒８は、ヒータ（図示せず）を備えており、ヒータへの通電により、排気が昇温される。フィルタ１０は、排気中の煤などのパティキュレート（以下「ＰＭ」という）を捕集することによって、大気中に排出されるＰＭを低減する。また、フィルタ１０は、その表面に第２酸化触媒９と同様の触媒（図示せず）を担持している。

また、排気管６には、ヒータ付触媒８よりも上流側に第１温度センサ１１が、第２酸化触媒９とフィルタ１０の間に第２温度センサ１２が、それぞれ取り付けられており、フィルタ１０の上流側端部の中央には、第３温度センサ１３が取り付けられている。第１温度センサ１１は、ヒータ付触媒８よりも上流側の排気の温度（以下「触媒前ガス温度」という）ＥＨＣＧＴを検出する。第２温度センサ１２は、フィルタ１０のすぐ上流側の排気の温度（以下「フィルタ前ガス温度」という）ＤＰＦＧＴを検出する。第３温度センサ１３は、フィルタ１０の温度（以下「フィルタ温度」という）ＤＰＦＴを検出する。これらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。

ＥＣＵ２には、クランク角センサ１４から、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号が、アクセル開度センサ１５から、アクセルペダル（図示せず）の開度であるアクセル開度ＡＰが、それぞれ出力される。このＣＲＫ信号は、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）の回転に伴い、所定のクランク角度ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、各気筒のピストン（図示せず）が吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、エンジン３が４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。

ＥＣＵ２（再生手段、再生判定手段、燃料供給手段、燃料供給制御手段）は、インジェクタ３ａなどとともに、本発明に係る排気浄化装置１を構成するものであり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種センサ１１〜１５からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。

ＣＰＵは、これらの入力信号に応じて、エンジン３の運転状態を判別し、判別した運転状態に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、フィルタ１０を再生するためのポスト噴射制御処理を実行する。このポスト噴射制御処理は、エンジン３を運転するための本来の燃料噴射に引き続き、膨張行程中または排気行程中に燃料を付加的に噴射することによって、その燃料を排気系４で燃焼させることでフィルタ温度ＤＰＦＴを高めて、フィルタ１０に堆積したＰＭを燃焼させて除去し、フィルタ１０の再生を行うものである。

以下、このポスト噴射制御処理について図２を参照しながら説明する。この処理は、ＴＤＣ信号の入力に同期して割り込み実行される。まず、ステップＳ１では、フィルタ１０に堆積したＰＭの堆積量（以下「ＰＭ堆積量」という）ＤＰＦＰＭＳを算出する。具体的には、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、ＰＭ排出量マップ（図示せず）から、エンジン３から排出されたＰＭの排出量を求めるとともに、フィルタ温度ＤＰＦＴに基づいて、ＰＭ燃焼量テーブルから、フィルタ１０で燃焼されたＰＭの燃焼量を求める。そして、求めたこれらのＰＭ排出量からＰＭ燃焼量を減算することによって、ＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳを算出する。ＰＭ排出量マップは、エンジン３から排出されるＰＭの排出量を実験により求めたものであり、同マップでは、エンジン回転数ＮＥが大きいほどおよびアクセル開度ＡＰが大きいほど、ＰＭ排出量がより大きく設定されている。ＰＭ燃焼量テーブルは、フィルタ１０で燃焼されるＰＭの燃焼量を実験により求めたものであり、同マップでは、フィルタ温度ＤＰＦＴが高いほど、ＰＭ燃焼量がより大きく設定されている。

次いで、算出したＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳが、所定の判定値ＤＰＦＰＭＲＥＦよりも大きいか否かを判別する（ステップＳ２）。この答がＮＯのときには、ＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳがそれほど大きくなく、フィルタ１０を再生する必要がないとして、後述するポスト噴射中断フラグＦ＿ＰＯＳＴＳおよびポスト噴射実行フラグＦ＿ＰＯＳＴを「０」にセットし（ステップＳ３）、そのまま、本処理を終了する。一方、この答がＹＥＳで、ＤＰＦＰＭＳ＞ＤＰＦＰＭＲＥＦのときには、ＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳが大きく、フィルタ１０を再生すべきであると判定し、フィルタ温度ＤＰＦＴが、フィルタ１０を再生可能な所定の再生温度ＤＰＦＴＲＥＦ（例えば６００℃）よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ４）。

この答がＮＯのときには、フィルタ温度ＤＰＦＴが低いことにより、フィルタ１０に堆積したＰＭが燃焼しにくいため、フィルタ１０を再生すべく、フィルタ温度ＤＰＦＴを高めるためのポスト噴射制御を、次のステップＳ５以降において行う。このステップＳ５では、ポスト噴射中断フラグＦ＿ＰＯＳＴＳが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、ステップＳ６において、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧに応じて、図３に示すポスト噴射量決定マップを検索することにより、ポスト噴射量ＰＯＳＴＱを求める。このポスト噴射量ＰＯＳＴＱは、ポスト噴射によって燃焼室に噴射すべき燃料の量に相当する。なお、要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、要求トルク決定マップ（図示せず）から求められる。

このポスト噴射量決定マップでは、ポスト噴射量ＰＯＳＴＱは、エンジン回転数ＮＥが大きいほど、および要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが大きいほど、より小さく設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが大きいほど、および要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧが大きいほど、エンジン３の運転のための本来の燃料噴射量がより大きいことによって、排気の温度がより高く、フィルタ温度ＤＰＦＴがより高い状態にあるので、その分、フィルタ温度ＤＰＦＴを高めるのに必要なポスト噴射量ＰＯＳＴＱが少なくて済むからである。

次いで、ステップＳ７において、上記ステップＳ６で求めたポスト噴射量ＰＯＳＴＱに基づき、ポスト噴射の開始タイミングであるポスト噴射開始時期ＰＯＳＴＴＩＭを決定する。ポスト噴射開始時期ＰＯＳＴＴＩＭは、膨張行程中の所定のタイミング（例えば圧縮行程終了時のＴＤＣ後１２０゜クランク角）を中心として、ポスト噴射の終了タイミングが排気行程中になるように決定される。これにより、ポスト噴射開始時期ＰＯＳＴＴＩＭは、ポスト噴射量ＰＯＳＴＱが大きいほどより進角側に、小さいほどより遅角側に決定される。以上のように、ポスト噴射は、エンジン３の膨張行程中または排気行程中に燃焼室に燃料を噴射することによって行われるので、これにより噴射された燃料の少なくとも一部は、燃焼室で燃焼せずに、未燃燃料として、排気中に含まれ、排気系４に流入する。

次に、ポスト噴射実行フラグＦ＿ＰＯＳＴが「１」であるか否かを判別する（ステップＳ８）。この答がＮＯのときには、ダウンカウント式の実行タイマのタイマ値ＴＰＯＳＴを、所定時間ＴＰＯＳＴα（例えば２８ｓｅｃ）（供給時間）にセットする（ステップＳ９）とともに、ポスト噴射の実行中であることを表すために、ポスト噴射実行フラグＦ＿ＰＯＳＴを「１」にセットし（ステップＳ１０）、ステップＳ１１に進む。このステップＳ１０を実行した後には、上記ステップＳ８の答がＹＥＳになり、その場合には、ステップＳ９およびＳ１０をスキップし、ステップＳ１１に進む。

このステップＳ１１では、上記ステップＳ９でセットした実行タイマのタイマ値ＴＰＯＳＴが、値０であるか否かを判別する。この答がＮＯ、すなわち、ポスト噴射の開始後、所定時間ＴＰＯＳＴαが経過していないときには、ダウンカウント式の中断タイマのタイマ値ＴＰＯＳＴＳを、所定時間ＴＰＯＳＴαよりも短い所定時間ＴＰＯＳＴＳα（例えば２ｓｅｃ）（中断時間）にセットし（ステップＳ１２）、本処理を終了する。

一方、ステップＳ１１の答がＹＥＳで、ＴＰＯＳＴ＝０、すなわちポスト噴射の開始後、所定時間ＴＰＯＳＴαが経過したときには、ステップＳ１３において、ポスト噴射量ＰＯＳＴＱを値０に設定することにより、ポスト噴射を中断するとともに、そのことを表すために、ポスト噴射中断フラグＦ＿ＰＯＳＴＳを「１」にセットした後、ステップＳ１４に進む。また、ステップＳ１３を実行した後には、前記ステップＳ５の答がＹＥＳになり、その場合には、前記ステップＳ６〜Ｓ１３をスキップし、ステップＳ１４に進む。

このステップＳ１４では、上記ステップＳ１２でセットした中断タイマのタイマ値ＴＰＯＳＴＳが、値０であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了し、ポスト噴射の中断を継続する。一方、ステップＳ１４の答がＹＥＳで、ＴＰＯＳＴＳ＝０、すなわち、ポスト噴射の中断後、所定時間ＴＰＯＳＴＳαが経過したときには、ポスト噴射中断フラグＦ＿ＰＯＳＴＳおよびポスト噴射実行フラグＦ＿ＰＯＳＴを「０」にリセットし（ステップＳ１５）、本処理を終了する。このステップＳ１５を実行した後には、前記ステップＳ５の答がＮＯとなり、その場合には、前記ステップＳ６以降が実行されることにより、一旦中断されたポスト噴射が再開される。

一方、ステップＳ４の答がＹＥＳで、ＤＰＦＴ＞ＤＰＦＴＲＥＦ、すなわちフィルタ温度ＤＰＦＴが再生温度ＤＰＦＴＲＥＦに達したときには、維持ポスト噴射を実行する（ステップＳ１６）とともに、前記ステップＳ３を実行し、本処理を終了する。この維持ポスト噴射は、フィルタ温度ＤＰＦＴが低下しないよう、ステップＳ５以降のポスト噴射よりも全体として少ない噴射量でポスト噴射を実行するものである。

次いで、以上のポスト噴射制御処理によって得られる動作例を、図４を参照しながら説明する。まず、ＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳが判定値ＤＰＦＰＭＲＥＦよりも大きい場合に（ステップＳ２：ＹＥＳ）、フィルタ１０を再生すべきであると判定し、フィルタ温度ＤＰＦＴが再生温度ＤＰＦＴＲＥＦよりも低いという条件が成立したときに（ステップＳ４：ＮＯ）、ポスト噴射が開始される（ステップＳ６，Ｓ７、時点ｔ０）。その後、上記の条件が成立している限り、所定時間ＴＰＯＳＴαにわたってポスト噴射が実行される（ステップＳ６〜Ｓ１１）。そして、所定時間ＴＰＯＳＴαが経過すると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ポスト噴射が中断される（ステップＳ１３、時点ｔ１）。その後、所定時間ＴＰＯＳＴＳαが経過したときに（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、このポスト噴射の中断が終了し、ポスト噴射が再開される（時点ｔ２）。以上の所定時間ＴＰＯＳＴαにわたるポスト噴射の実行、および所定時間ＴＰＯＳＴＳαにわたるポスト噴射の中断が、繰り返し行われる。

次に、上述したポスト噴射制御処理を実行した場合、およびポスト噴射を中断せずに継続して実行した従来の場合のフィルタ温度ＤＰＦＴなどの推移の一例を、図５および図６をそれぞれ参照しながら説明する。

ポスト噴射制御処理を実行した場合には、図５に示すように、時点ｔ０においてポスト噴射が開始されると、それにより排気系４に流入した未燃燃料の一部が第１酸化触媒７によって燃焼することによって、触媒前ガス温度ＥＨＣＧＴは徐々に上昇する。この触媒前ガス温度ＥＨＣＧＴよりも下流側の排気の温度であるフィルタ前ガス温度ＤＰＦＧＴは、上流側での未燃燃料の燃焼による排気温度の上昇および第２酸化触媒９により、より多くの未燃燃料が燃焼することによって、触媒前ガス温度ＥＨＣＧＴよりも高い温度に急激に上昇し、その後、緩やかに上昇する。フィルタ温度ＤＰＦＴは、フィルタ前ガス温度ＤＰＦＧＴの上昇およびフィルタ１０の表面の触媒による未燃燃料のさらなる燃焼によって、フィルタ前ガス温度ＤＰＦＧＴよりも高い温度に急激に上昇し、その後、緩やかに上昇する。また、フィルタ温度ＤＰＦＴは、時点ｔαにおいて、フィルタ１０に堆積したＰＭが燃焼可能な所定の温度（以下「燃焼可能温度」という）ＴＲＥＦ（例えば６００℃）に達している。

これに対して、図６に示す従来の場合には、ポスト噴射の開始後（時点ｔ０以降）、触媒前ガス温度ＥＨＣＧＴ、フィルタ前ガス温度ＤＰＦＧＴおよびフィルタ温度ＤＰＦＴの上昇度合は、ポスト噴射制御処理を実行した場合よりもそれぞれ小さい。このため、フィルタ温度ＤＰＦＴが燃焼可能温度ＴＲＥＦに達するのは、時点ｔαよりも非常に遅い時点ｔβである。以上から、本実施形態のポスト噴射制御処理によって、フィルタ温度ＤＰＦＴを燃焼可能温度ＴＲＥＦに速やかに上昇させることができることが確認された。

以上のように、本実施形態によれば、ＰＭ堆積量ＤＰＦＰＭＳが判定値ＤＰＦＰＭＲＥＦよりも大きい場合に、フィルタ１０を再生すべきであると判定し、フィルタ温度ＤＰＦＴが再生温度ＤＰＦＴＲＥＦよりも低いときに、所定時間ＴＰＯＳＴαにわたるポスト噴射の実行、および所定時間ＴＰＯＳＴＳαにわたるポスト噴射の中断を、フィルタ温度ＤＰＦＴが再生温度ＤＰＦＴＲＥＦに達するまで繰り返し行う。このポスト噴射の実行により、未燃燃料を排気系４に流入させるとともに、ポスト噴射の中断により、未燃燃料に対して酸素を十分に確保できるので、排気系４のフィルタ１０よりも上流側およびフィルタ１０において、未燃燃料を第２酸化触媒９などによって十分に燃焼させることができる。それにより、フィルタ温度ＤＰＦＴを再生温度ＤＰＦＴＲＥＦにまで速やかに上昇させることによって、フィルタ１０を速やかに再生することができる。したがって、フィルタ１０の詰まりを確実に防止できるので、エンジン３の出力の低下および燃費の悪化などを防止することができる。また、所定時間ＴＰＯＳＴＳαが所定時間ＴＰＯＳＴαよりも短く設定されていることによって、ポスト噴射の実行時間を十分に確保することで、未燃燃料を排気系４に十分に流入させることができるので、フィルタ温度ＤＰＦＴを再生温度ＤＰＦＴＲＥＦまでより速やかに上昇させることができる。

さらに、ポスト噴射の実行期間中に、所定時間ＴＰＯＳＴＳαにわたってポスト噴射を中断するので、その分、再生に必要な燃料量を低減することができる。また、ポスト噴射量ＰＯＳＴＱを、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤＲＥＧに応じて決定するので、再生に必要な燃料量をエンジン３の運転状態に応じて適切に設定でき、これをさらに低減することができる。また、ポスト噴射を、既存のインジェクタ３ａを利用しながら、格別の機構を設けることなく行うことができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、フィルタよりも上流側における排気中への未燃燃料の供給を、インジェクタ３ａを用いた燃焼室へのポスト噴射によって行っているが、これに代えて、排気系のフィルタよりも上流側にインジェクタを別個に設け、これにより燃料を噴射するようにしてもよい。また、実施形態では、前述した所定時間ＴＰＯＳＴαおよび所定時間ＴＰＯＳＴＳαをそれぞれ、所定の固定値としているが、これらの値を内燃機関の運転状態やフィルタの昇温状態などに応じて設定するようにしてもよい。その場合には、ポスト噴射の実行・中断を、内燃機関の運転状態やフィルタの昇温状態に応じてきめ細かく適切に行うことができるので、本発明の効果をさらに効果的に得ることができる。

さらに、実施形態では、フィルタ温度ＤＰＦＴを、第３温度センサ１３によって検出しているが、これに代えて、エンジンの運転状態、例えば燃料噴射量やエンジン回転数などに応じて推定してもよい。また、説明した実施形態は、本発明を、ディーゼルエンジン３に適用した例であるが、本発明はこれに限らず、ディーゼルエンジン以外の各種のエンジン、例えば、ガソリンエンジンやクランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンに適用してもよいことはもちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

符号の説明

１ 排気浄化装置
２ ＥＣＵ（再生手段、再生判定手段、燃料供給手段、燃料供給制 御手段）
３ エンジン
３ａ インジェクタ（燃料供給手段）
４ 排気系
７ 第１酸化触媒（触媒）
９ 第２酸化触媒（触媒）
１０ フィルタ
ＤＰＦＴＲＥＦ 再生温度
ＴＰＯＳＴＳα 所定時間（中断時間）
ＴＰＯＳＴα 所定時間（供給時間）

Claims (3)

1. 内燃機関の排気系に設けられ、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、当該フィルタの上流側または当該フィルタに設けられた触媒と、前記フィルタに捕集されたパティキュレートを除去することによって前記フィルタを再生する再生手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記フィルタを再生すべきか否かを判定する再生判定手段と、
   当該再生判定手段によって前記フィルタを再生すべきであると判定されたときに、前記フィルタよりも上流側において排気中に未燃燃料が含まれるように燃料を供給する燃料供給手段と、
   前記フィルタが再生可能な再生温度に達するまで、前記燃料供給手段による燃料の供給と、当該燃料の供給の中断を繰り返す燃料供給制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記燃料供給手段は、前記内燃機関の燃焼室に、燃料噴射弁により、前記内燃機関の膨張行程中または排気行程中に燃料を噴射することによって燃料を供給す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。
3. 前記燃料供給制御手段による燃料の供給の中断時間は、燃料の供給時間よりも短い時間に設定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
   

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