JP2006112370A

JP2006112370A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

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Publication number: JP2006112370A
Application number: JP2004302406A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Hatake; 道博畠; Tokuyuki Koga; ▲徳▼幸古賀; Masatoshi Taniguchi; 雅俊谷口; Kazunori Eguchi; 一憲江口; Hiroki Taniguchi; 裕樹谷口
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-10-18
Also published as: JP4356583B2; EP1647688B1; CN1948724A; CN100577994C; EP1647688A1; DE602005022392D1

Abstract

【課題】ＤＰＦへのＰＭの過剰堆積を抑制しつつ、内燃機関の出力を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】従来のスモーク濃度を考慮した制御に基づいて基本燃料噴射量Ｑ_Bとスモーク濃度規制による燃料噴射量Ｑ_SMOKEのうち最小値を噴射量Ｑ₀とした後、基本的には、センサ２３ｂで検出されるＤＰＦ２１の出口側温度がＰＭを燃焼除去することができる温度になった場合には、噴射量Ｑ₀に対して当該温度に応じた増量補正を行い噴射量Ｑ_Fとし、補助的には、出口温度が高温であっても、センサ２３ａで検出されるＤＰＦ２１の入口温度が低温である場合には、ＤＰＦ２１全体がＰＭを燃焼除去するのに適したフィルタ状態とはいえないので、出口温度に応じて行った増量補正を取り消して、補正後の噴射量Ｑ_Fとして噴射量Ｑ₀を与える。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、特に、ディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を有する内燃機関を適切に制御する技術に関する。

一般的に内燃機関の出力制御は、近年の環境問題を踏まえて、排気ガス中のスモーク濃度（主としてパティキュレートマター（ＰＭと略す）の濃度）を基準として行われている。すなわち、出力増加と共にスモーク濃度が増加するため、スモーク濃度が規定値以下の範囲で出力の制御を行っている。

スモーク濃度を考慮した出力の制御方法としては、テールパイプでのスモーク濃度が内燃機関の吸入空気量に依存しているため、例えば、過給圧（インマニ圧力）に対する最大噴射量をマップなどで与えたり、過給圧で基本噴射量を補正したりする方法が一般的である。

一方、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等のほか、ＰＭが多く含まれている。そこで、近年、ディーゼルエンジンの排気浄化装置として、ＰＭを捕捉し燃焼除去するディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦと略す）が実用化されている。

特公平５−３４４９９号公報

しかしながら、上述するようにＤＰＦはＰＭなどを捕捉するフィルタであるため、このようなＤＰＦを搭載した車両では、テールパイプからスモークが排出されることはほとんどない。したがって、ＤＰＦを搭載した内燃機関では、テールパイプからのスモーク濃度を反映した出力制限の必要性がなくなり、所定の吸入空気量に対して最大トルクを発生する燃料噴射量を設定することができてしまう。

ところが、実際には内燃機関の出口（エンジンアウト）からはスモークが排出されており、最大トルクを発生するような燃料噴射量の設定が可能であっても、過剰のスモークを排出した状態で内燃機関の運転を続けると、ＤＰＦ内のＰＭ堆積量が増加し続け、ＤＰＦのフィルタ圧損の増大により排気圧が上昇してポンピングロス等を招き、燃費悪化や排ガス悪化等を起こすという問題がある。また、ＤＰＦにＰＭが過剰に堆積した状態では、高負荷運転等でＰＭが自己着火した場合、ＤＰＦが破損するおそれがある。

これに対して、ＤＰＦ内のＰＭ堆積量が増加した場合であっても、ＤＰＦの自然再生によりＰＭを燃焼除去したり、ポスト噴射等によりＰＭを強制的に燃焼除去（強制再生）したりするなどの対策があるが、排気ガス温度が比較的低温のディーゼルエンジンでは自然再生はあまり期待できず、また、強制再生の頻度を増加させると燃費悪化を招くなどの問題がある。

一方、ＤＰＦを搭載した内燃機関に対して、エンジンアウトの排出スモーク濃度を基準として出力制御を行った場合には、過剰のスモーク排出による上述するような問題を解消することはできるが、出力トルクが抑制されてしまうという問題がある。

ところで、上記引用文献１には、ＤＰＦの温度がＰＭの通常の燃焼時の温度よりも高い場合には、比較的多量の燃料を燃焼室に供給し、ＤＰＦ上流側に設けた酸化触媒の反応熱を低下させて、ＤＰＦの異常昇温を防止する技術が記載されている。

しかしながら、当該技術は、ＤＰＦ異常高温時の対策を示しているに過ぎず、通常使用状況下での内燃機関の出力トルクの向上とＤＰＦへのＰＭの過剰堆積の抑制とをより高次元で両立するという観点からは改善の余地がある。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、ＤＰＦへのＰＭの過剰堆積を抑制しつつ、内燃機関の出力を向上させることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射手段と、
上記内燃機関の排気通路に設けられて排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
上記内燃機関から排出されるパティキュレートを上記フィルタが燃焼除去する能力に相関する指標を検出するフィルタ状態検出手段と、
上記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記運転状態検出手段の検出出力から求めた目標燃料噴射量相当値に応じて上記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づいて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置である。

パティキュレートをフィルタが燃焼除去する能力に相関する指標とは、例えば、ＤＰＦがＰＭを燃焼除去する能力を決定するＤＰＦ温度（排気ガスの温度）や排気ガス中の酸素濃度などをいう。これらの指標に基づいて、ＤＰＦが余剰のＰＭ除去能力を有している場合には、燃料噴射量を目標燃料噴射量にとどめるのではなく、増量補正して、出力向上を図る。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度が第１の温度以上であり、かつ上記上流側の排気温度が第２の温度以上であることを条件に上記増量補正を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置である。

フィルタ状態をＤＰＦを通過する排気ガス温度から把握して、増量補正の的確な判断を行う。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度と上記上流側の排気温度とに応じた増量補正を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置である。

排気ガスの流れ方向に所定の長さを有するＤＰＦは、その内部において温度が不均一である場合がある。また、ＤＰＦのＰＭ除去能力はＤＰＦ温度に依存する。したがって、下流側の排気温度と上流側の排気温度とに応じた増量補正を行うことにより、フィルタ状態を的確に把握して的確な増量補正を行う。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記目標燃料噴射量相当値は、上記内燃機関から排出されるスモーク濃度が所定濃度以下となるように制限されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置である。

法規制や車両走行中の排ガスの見た目などの問題から、排気ガス中のスモーク濃度は所定の規制値が設けられることがある。すべての運転状態において、この規制値どおりに燃料噴射制御を行うと、十分なエンジン出力を得られない問題が発生する。そこで、ＤＰＦの余剰のＰＭ除去能力を有効的に活用して、エンジン出力の向上を図る。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記噴射制御手段は、上記内燃機関のブースト圧に応じた制限の範囲内で、上記目標燃料噴射量相当値を設定し、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づき上記制限を越えて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置である。

内燃機関から排出されるスモークを適度に抑制しながらＤＰＦのＰＭ浄化能力を活用してエンジン出力を向上させることができる。

本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、
内燃機関に燃料を供給する燃料噴射手段と、
上記内燃機関の排気通路に設けられて排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
上記内燃機関から排出されるパティキュレートを上記フィルタが燃焼除去する能力に相関する指標を検出するフィルタ状態検出手段と、
上記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記運転状態検出手段の検出出力から求めた目標燃料噴射量相当値に応じて上記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づいて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することにしたので、
フィルタでのＰＭの除去能力に応じて燃料噴射量を増量することができ、フィルタへのＰＭの過剰堆積を抑制しながら内燃機関の出力トルクを向上させることができる。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度が第１の温度以上であり、かつ上記上流側の排気温度が第２の温度以上であることを条件に上記増量補正を行うようにしたので、
フィルタでＰＭが安定して燃焼除去される状況を的確に検出することができ、燃焼除去が不確実な状況下で燃料噴射量が増量されてフィルタにＰＭが過剰堆積することを防止できる。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度と上記上流側の排気温度とに応じた増量補正を行うようにしたので、
フィルタでのＰＭ除去能力に的確に対応した燃料増量補正を実現することができ、内燃機関の出力トルクを効率よく向上させることができる。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記目標燃料噴射量相当値は、上記内燃機関から排出されるスモーク濃度が所定濃度以下となるように制限されているので、
すべての運転状態において従来のスモーク濃度を考慮した燃料噴射制御を行うことにより発生する出力不足をなくし、ＤＰＦの余剰のＰＭ除去能力を有効的に活用して、エンジン出力の向上を図ることができる。

また、上記内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記噴射制御手段は、上記内燃機関のブースト圧に応じた制限の範囲内で、上記目標燃料噴射量相当値を設定し、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づき上記制限を越えて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することにしたので、
内燃機関から排出されるスモークを適度に抑制しながらエンジン出力を効率よく向上させることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を示す概略構成図である。

図１に示すように、内燃機関であるエンジン１は例えばコモンレール式直列４気筒のディーゼルエンジンである。コモンレール式のエンジン１では、燃焼室２に臨んで電磁式の燃料噴射ノズル３（燃料噴射手段）が各気筒に設けられており、各燃料噴射ノズル３は高圧パイプ４によりコモンレール５に接続されている。そして、コモンレール５は、高圧ポンプ７の介装された高圧パイプ６を介して燃料タンク８に接続されている。なお、エンジン１がディーゼルエンジンであるため、燃料としては軽油が使用される。

エンジン１の吸気通路９には電磁式の吸気絞り弁１０が設けられている。排気通路１２の上流部分からはＥＧＲ通路１３が延びており、該ＥＧＲ通路１３の終端は吸気通路９の吸気絞り弁１０よりも下流部分に接続されている。そして、ＥＧＲ通路１３には、電磁式のＥＧＲ弁１４が介装されている。

また、排気通路１２の下流部分には、排気浄化装置が介装されている。排気浄化装置は、ディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２１の上流に酸化触媒（ＤＯＣ）２０を設けて構成されている。排気浄化装置は、酸化触媒２０において酸化剤（ＮＯ₂）を生成し、該生成された酸化剤によって下流のＤＰＦ２１に堆積したパティキュレートマター（ＰＭ）を常時連続的に酸化除去するように構成されている。

電子コントローラ（ＥＣＵ）１５の入力側（運転状態検出手段）には、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローセンサ１１、ＤＰＦ２１の上流側及び下流側の排気ガスの温度を検出するＤＰＦ前温度センサ２３ａとＤＰＦ後温度センサ２３ｂ（フィルタ状態検出手段）、アクセルペダル１６の踏込量、即ちアクセル開度ＡＰｓを検出するアクセル開度センサ１７、エンジン１の回転数Ｎｅを検出するセンサ、インテークマニホールドの圧力Ｐ_Bを検出するセンサ等の各種センサ類が接続され、出力側には、上記燃料噴射ノズル３、高圧ポンプ７、吸気絞り弁１０、ＥＧＲ弁１４等の各種デバイス類が接続されている。

これにより、各種入力情報に基づき各種デバイス類が制御され、エンジン１が適正に運転制御される。また、本実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置は、エンジン１の運転状態などに基づいて燃料噴射ノズル３の目標燃料噴射量を制御する機能を有し、ＤＰＦ２１の温度が所定温度未満の場合にはエンジン１から排出されるスモーク濃度が所定濃度以下となるように目標燃料噴射量を制限的に制御すると共に、ＤＰＦ２１の温度が所定温度以上の場合にはＤＰＦ２１の温度に応じて前記目標燃料噴射量を増量補正するように構成されている。

ＤＰＦ２１が所定温度未満であるか所定温度以上であるかにより目標燃料噴射量の制御を分けているが、ここで設定される所定温度は、ＤＰＦ２１が堆積したＰＭを燃焼除去する能力に相当する指標の一例である。すなわち、ＤＰＦ２１のＰＭ除去能力はＤＰＦ２１の温度に依存するが、例えば、エンジン１の運転に伴って堆積するＰＭをＤＰＦ２１が完全に除去し続けること（連続再生）が可能なフィルタ状態となる温度の下限値を、所定温度として設定する。

この場合には、ＤＰＦ２１が所定温度未満であり、ＰＭを完全には除去しきれずにＤＰＦ２１内にＰＭが堆積していく条件において、スモーク濃度が所定濃度以下となるように目標燃料噴射量を制限的に制御することにより、スモーク排出を抑制すると共にＤＰＦ２１内にＰＭが堆積して発生する問題を解消する。

一方、ＤＰＦ２１が所定温度以上であり、ＤＰＦ２１の連続再生が可能な条件において、前記目標燃料噴射量を増量補正することにより、ＤＰＦ２１の余剰のＰＭ除去能力を生かしてエンジン１の出力を向上させることができる。所定温度以上のとき、ＤＰＦ２１は目標燃料噴射量により決定される排出ＰＭ量を更に上回るＰＭ量を除去する能力を有しており、噴射量を増量してスモーク濃度を高めても、ＤＰＦ２１内で処理されてスモーク規制を破ることはない。したがって、このように制御することにより、スモーク排出を抑制しつつ、エンジン１の出力を向上させることができる。

図２は、試験から得られた、ＤＰＦの温度と、ＤＰＦ前後差圧の経時変化との関係を示すグラフである。同図には、縦軸をＤＰＦの上流側の排気ガス圧力と下流側の排気ガス圧力との差圧（単位は、ＫＰａ）とし、横軸を時間（単位は秒）として、エンジンからスモーク濃度２０％の排気ガスを排出した場合におけるＤＰＦの前後差圧の経時変化を、ＤＰＦの温度が４２６℃、５５６℃、６４７℃の場合について示してある。

なお、ＤＰＦは排気ガス流れ方向に所定の長さを有するフィルタであり、ＤＰＦ入口側の温度と、ＤＰＦ出口側の温度とが異なる場合が考えられるが、運転状態を定常状態とすることによりＤＰＦの入口温度及び出口温度を同じにして試験を行った。

同図に示すように、ＤＰＦの温度が４２６℃のときは、ＤＰＦの前後差圧が時間と共に上昇していくことが分かる。これは、ＤＰＦの温度が比較的低温であるため、排気ガスに含まれる濃度２０％のＰＭを完全に燃焼除去することができなく、ＤＰＦ内にＰＭが堆積し続けるからである。このＰＭ堆積度合が顕著であるため、差圧が顕著に上昇するものと考えられる。

これに対して、ＤＰＦの温度が５５６℃、６４７℃のときは、ＤＰＦの前後差圧が安定していることが分かる。これは、ＤＰＦの温度が比較的高温であるため、排気ガスに含まれる濃度２０％のＰＭを完全に燃焼除去することができ、ＤＰＦ内にＰＭが流入すると同時に燃焼除去されているから、またはＤＰＦ内にＰＭが堆積する場合であっても過剰堆積ではなくＤＰＦの前後差圧に影響を与えない程度であるからである。

図３は、ＤＰＦ内のＰＭ堆積量について、エンジンから排出されるスモーク濃度とＤＰＦの温度との関係から示したグラフである。同図には、縦軸をエンジンから排出される排気ガス中のスモーク濃度（単位は％）とし、横軸をＤＰＦの温度（単位は℃）としたマップ上に、ＤＰＦ内に時間あたりに堆積するＰＭ量（単位はｇ／ｈ）をプロットしてある。なお、図２と同様に、運転状態を定常状態とすることにより、ＤＰＦの入口温度及び出口温度を同じにして試験を行った。

図３の見方の一例を示すと、例えばＤＰＦの温度が６５０℃のときには、スモーク濃度２０％の排気ガスを流入させるとＰＭの流入量とＤＰＦにおける燃焼除去量とが等しいため、堆積速度が０ｇ／ｈであり、スモーク濃度３５％の排気ガスを流入させるとＰＭの流入量の方がＤＰＦにおける燃焼除去量よりも多く、堆積速度が１０ｇ／ｈであり、スモーク濃度２０％未満の排気ガスを流入させるとＰＭの流入量の方がＤＰＦにおける燃焼除去量よりも少なく、堆積速度が０ｇ／ｈであり、余剰のＰＭ除去能力を有する（連続再生領域）ことが分かる。

また、スモーク濃度２０％の排気ガスをＤＰＦに流入させたときには、ＤＰＦの温度が６５０℃であるとＰＭの流入量とＤＰＦにおける燃焼除去量とが等しいため、堆積速度が０ｇ／ｈであり、ＤＰＦの温度が５７５℃であるとＰＭの流入量の方がＤＰＦにおける燃焼除去量よりも多く、堆積速度が１０ｇ／ｈであり、ＤＰＦの温度が６５０℃より高いとＰＭの流入量の方がＤＰＦにおける燃焼除去量よりも少なく、堆積速度が０ｇ／ｈであり、余剰のＰＭ除去能力を有する（連続再生領域）ことが分かる。

特に、図３から分かる有益なことは、ＰＭの流入量とＤＰＦにおける燃焼除去量とが等しくＰＭの堆積速度が０ｇ／ｈとなる条件よりも下側の領域（連続再生領域）、すなわち、ＤＰＦが余剰のＰＭ除去能力を有し、更にエンジンの出力を高めてスモーク濃度を上昇させても、ＤＰＦ内のＰＭ堆積による問題を解消しつつスモーク規制をクリアすることができる領域が存在することである。

また、ＰＭの流入量の方がＤＰＦにおける燃焼除去量よりも多く、ＰＭの堆積速度が数ｇ／ｈとなる条件であっても、ＤＰＦの前後差圧に影響を与えない程度の堆積速度であれば、同様に、更にエンジンの出力を高めてスモーク濃度を上昇させても、ＤＰＦ内のＰＭ堆積による問題を解消しつつスモーク規制をクリアすることができる領域が存在する。

本実施形態では、この有益な領域を利用して、ＤＰＦへのＰＭの過剰堆積を抑制しつつ、内燃機関の出力を向上させる制御を行っている。図４は、本実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置における制御方法を示す図である。

同図に示すように、アクセル開度ＡＰｓ及びエンジン１の回転数Ｎｅから基本燃料噴射量Ｑ_Bを求める（符号３１）と共に、インテークマニホールドのブースト圧力Ｐ_B及びエンジン１の回転数Ｎｅからスモーク濃度規制による燃料噴射量Ｑ_SMOKEを求め（符号３２）、これらの噴射量のうち最小値を選択して噴射量Ｑ₀とする（符号３３）。

すなわち、基本燃料噴射量Ｑ_Bでエンジン１を運転するとエンジン１から排出されるスモーク濃度が所定濃度よりも高い場合があるので、過給圧Ｐ_Bと回転数Ｎｅとのマップから求められる燃料噴射量Ｑ_SMOKEにより規制をしている。このようにして求められた噴射量Ｑ₀に基づく内燃機関の制御方法が、従来のスモーク濃度を考慮した出力の制御方法である。

本実施形態では、ＤＰＦ２１の温度が所定温度未満である場合には、噴射量Ｑ₀に基づいてエンジン１を制御する一方、ＤＰＦ２１の温度が所定温度以上である場合には、噴射量Ｑ₀に対してＤＰＦ温度に応じた増量補正（符号３４）を行い、エンジン１を制御している。

ＤＰＦ２１の温度に応じた噴射量Ｑ₀の増量補正は以下のようにして行う。基本的には、センサ２３ｂで検出されるＤＰＦ２１の出口側温度（符号３５）に基づいて増量補正する（符号３４）。すなわち、ＤＰＦ出口温度がＰＭを燃焼除去することができる温度になった場合には、噴射量Ｑ₀に対して当該温度に応じた増量補正を行い噴射量Ｑ_Fとする。

これは、ＤＰＦ出口温度が高温となっている場合には、ＤＰＦ入口温度もおおむね高温となっており、ＤＰＦ２１全体がＰＭを燃焼除去するのに適したフィルタ状態となっているためである。一方、入口温度が高温であっても、出口温度が低温である場合があり、この場合にはＤＰＦ２１の低温部分でＰＭ除去できないおそれがある。

また、補助的な制御として、センサ２３ａで検出されるＤＰＦ２１の入口側温度（符号３６）に基づいて補正する（符号３４）。これは、ＤＰＦ出口温度が高温であっても、入口温度が低温である場合があるためである。このようなフィルタ状態は、ＤＰＦ２１全体がＰＭを燃焼除去するのに適したフィルタ状態とはいえないので、出口温度に応じて行った増量補正を取り消して、補正後の噴射量Ｑ_Fとして噴射量Ｑ₀を与える。

具体的な増量補正について説明する。例えば、ＤＰＦ２１の温度が６８０℃（出口温度及び入口温度共に）であった場合には、許容スモーク濃度３０％（ＰＭ堆積速度が０ｇ／ｈ）に対して、従来のスモーク濃度を考慮した制御では許容スモーク濃度以下、例えばスモーク濃度１５％で制御していた。したがって、スモーク濃度が１５％から３０％となるように燃料噴射量を増量補正して、エンジン出力を高める。

また、上述した場合では、ＤＰＦ２１の前後差圧に影響を与えない程度の堆積速度の範囲において、許容スモーク濃度を３０％以上としてもよい。この場合には、更にエンジン出力を向上させることができる。

上述した本実施形態では、スモーク制限処理された噴射量Ｑ₀に対して、ＤＰＦ２１の温度による補正を行って得られた噴射量Ｑ_Fに基づいて燃料制御するようにしたが、このほかに、スモーク濃度規制噴射量Ｑ_SMOKEに対して直接に温度による補正を行った噴射量と基本燃料噴射量Ｑ_Bとの最小値に基づいて燃料制御するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を示す概略構成図である。試験から得られた、ＤＰＦの温度と、ＤＰＦ前後差圧の経時変化との関係を示すグラフである。ＤＰＦ内のＰＭ堆積量について、エンジンから排出されるスモーク濃度とＤＰＦの温度との関係から示したグラフである。本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置における制御方法を示す図である。

符号の説明

１ディーゼルエンジン
２燃焼室
３燃料噴射ノズル
４高圧パイプ
５コモンレール
６高圧パイプ
７高圧ポンプ
８燃料タンク
９吸気通路
１０吸気絞り弁
１１エアフローセンサ
１２排気通路
１３ＥＧＲ通路
１４ＥＧＲ弁
１５電子コントローラ（ＥＣＵ）
１６アクセルペダル
１７アクセル開度センサ
２０酸化触媒（ＤＯＣ）
２１ディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
２３ａＤＰＦ前温度センサ
２３ｂＤＰＦ後温度センサ
３１基本燃料噴射量Ｑ_B
３２スモーク濃度規制による燃料噴射量Ｑ_SMOKE
３３噴射量Ｑ₀の決定
３４噴射量Ｑ₀のＤＰＦ温度による補正
３５ＤＰＦ出口温度による補正
３６ＤＰＦ入口温度による補正

Claims

内燃機関に燃料を供給する燃料噴射手段と、
上記内燃機関の排気通路に設けられて排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
上記内燃機関から排出されるパティキュレートを上記フィルタが燃焼除去する能力に相関する指標を検出するフィルタ状態検出手段と、
上記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記運転状態検出手段の検出出力から求めた目標燃料噴射量相当値に応じて上記燃料噴射手段を制御する噴射制御手段とを備え、
上記噴射制御手段は、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づいて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
請求項１に記載する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度が第１の温度以上であり、かつ上記上流側の排気温度が第２の温度以上であることを条件に上記増量補正を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
請求項１に記載する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記フィルタ状態検出手段は、上記フィルタの上流側の排気温度と上記フィルタの下流側の排気温度とを検出し、
上記噴射制御手段は、上記下流側の排気温度と上記上流側の排気温度とに応じた増量補正を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記目標燃料噴射量相当値は、上記内燃機関から排出されるスモーク濃度が所定濃度以下となるように制限されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
請求項１に記載する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
上記噴射制御手段は、上記内燃機関のブースト圧に応じた制限の範囲内で、上記目標燃料噴射量相当値を設定し、上記フィルタ状態検出手段の検出出力に基づき上記制限を越えて上記目標燃料噴射量相当値を増量補正することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。