JP2007023961A

JP2007023961A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

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Publication number: JP2007023961A
Application number: JP2005209953A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Hatake; 道博畠; Satoshi Nakazawa; 聡中澤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: JP4502129B2

Abstract

【課題】排気昇温のためのポスト噴射とＨＣ供給のためのポスト噴射とを併用した場合のポスト噴射時期の遅角化に起因するオイルダイリューションを抑制し、もってエンジンの耐久性向上やメンテナンスインターバルの延長化を実現できる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】＃２，＃３気筒に対して排気昇温用のポスト噴射を実行して、ＤＰＦ上流側の前段酸化触媒の昇温を図ると共に、＃１，＃４気筒に対してＨＣ供給用のポスト噴射を実行して、前段酸化触媒上でのＨＣの酸化反応によりＤＰＦに捕集されたＰＭを除去する。排気昇温用及びＨＣ供給用のポスト噴射を異なる気筒に対して実行することで、双方のポスト噴射が相前後したときのポスト噴射タイミングの遅角化を防止する。
【選択図】図２

Description

本発明は排気昇温や排気系へのＨＣ供給を目的としてメイン噴射後にポスト噴射を実行する内燃機関（以下、エンジンと称する）の燃料噴射制御装置に関するものである。

例えばリーンバーンエンジンやディーゼルエンジンなどの排気系には、排ガス中のＰＭ（パティキュレートマター）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）や排ガス中のＮＯx（窒素酸化物）を吸蔵する吸蔵型ＮＯx触媒などの排気浄化装置が設けられている。ＤＰＦでは捕集したＰＭを除去する強制再生を適宜実行しており、ＮＯx触媒では吸蔵したＮＯxを放出還元するためのＮＯxパージを実行すると共に、ＮＯxの代わりにＳＯx（硫黄酸化物）が吸蔵されて浄化性能劣化を引き起こす所謂硫黄被毒と呼ばれる現象があることから、その対策として吸蔵されたＳＯxを除去するＳＯxパージも実行することがある。

上記強制再生によるＰＭの焼却やＳＯxパージによるＳＯxの除去は、図６の上段のタイムチャートに示すようにメイン噴射後にポスト噴射を実行することでＤＰＦやＮＯx触媒の排気上流側に設けた前段酸化触媒上にＨＣ及びＣＯ（以下の説明では、代表してＨＣと称する）を供給して、ＨＣが酸化反応したときの反応熱を利用して行われる。ポスト噴射の噴射燃料を燃焼させることなく有効にＨＣ供給に利用すべく、このときのポスト噴射はメイン噴射の燃焼が終了した後に実行される。

ＨＣの酸化反応を生起・継続させるには前段酸化触媒を十分に高温（少なくとも活性温度以上）に保つ必要があるが、エンジン回転速度及びエンジン負荷が比較的低い運転領域では排気温度の低下に伴ってこの要件が満たされずにＨＣの酸化反応も望めない。そこで、このような運転領域では、まず、図６の下段に示すようにメイン噴射の燃焼に継続して筒内で噴射燃料を燃焼させる排気昇温用のポスト噴射を実行し、前段酸化触媒が昇温した時点でＨＣ供給用のポスト噴射を追加する手法が採られる。

ここで、前段酸化触媒上でのＨＣの酸化反応は触媒入口温度に依存し、図７に実線で示すように触媒入口温度が高温の場合には、ＨＣの酸化反応に起因して触媒出口温度が高温に維持されるのに対して、破線で示すように触媒入口温度が低温の場合には、ＨＣの酸化反応が継続されずに触媒出口温度が急落する場合がある。即ち、前段酸化触媒上でのＨＣの酸化反応を継続させるには、ＰＭやＳＯxの除去中は常に排気昇温用のポスト噴射を継続して前段酸化触媒を高温に保つ必要があり、この要求を受けて図６の下段に示した排気昇温用のポスト噴射は、前段酸化触媒が昇温した後も強制再生やＳＯxパージが終了するまで継続させている。

一方、排気昇温用のポスト噴射に関する技術としては上記以外にも種々のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１に開示された技術では、エンジンの第１の気筒群をリーン空燃比に維持したまま、第２の気筒群に対して副噴射（ポスト噴射）を追加することでリッチ側の空燃比に制御して排気昇温を図っている。
特開２００１−１０７７９０号公報

図６の下段から明らかなように排気昇温用のポスト噴射の実行により必然的にＨＣ供給用のポスト噴射タイミングは遅角され、特に排気昇温用のポスト噴射の燃焼に継続してＨＣ供給用のポスト噴射の噴射燃料が燃焼することを避けるために、噴射タイミングはかなり大幅に遅角せざるを得ない。ところが、噴射タイミングの遅角に伴って低ピストン位置でポスト噴射が行われるため、燃料噴霧がシリンダライナに付着する傾向が強まることになり、図８に示すように噴射タイミングの遅角化に伴ってオイルダイリューション量が増加してしまう。従って、エンジンの耐久性が低下してメンテナンスインターバルを短縮する必要が生じるなどの不具合が発生するという問題があった。

また、排気昇温を目的とした上記特許文献１の技術では、ＰＭの焼却やＳＯxを除去すべくＨＣ供給を目的としたポスト噴射（例えば図６の下段のＨＣ供給用ポスト噴射）をさらに追加する必要があり、結果として同様の不具合が生じることから上記問題の対策とはなり得なかった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、排気昇温のためのポスト噴射とＨＣ供給のためのポスト噴射とを併用した場合のポスト噴射時期の遅角化に伴うオイルダイリューションを抑制し、もってエンジンの耐久性向上やメンテナンスインターバルの延長化を実現することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、メイン噴射による燃焼に継続して噴射燃料を筒内で燃焼させるタイミングで第１のポスト噴射を実行する第１のポスト噴射制御手段と、第１のポスト噴射より遅いタイミングで第２のポスト噴射を実行する第２のポスト噴射制御手段とを備え、内燃機関に対して排気昇温と排気系へのＨＣ供給とが共に要求される運転状態において、第１のポスト噴射制御手段及び第２のポスト噴射制御手段により内燃機関の異なる気筒に対してそれぞれポスト噴射を実行するものである。

従って、第１のポスト噴射の噴射燃料はメイン噴射に継続して筒内で燃焼することにより排気昇温作用を奏する一方、第２のポスト噴射は第1のポスト噴射より遅い噴射タイミングで実行されることにより、その噴射燃料がメイン噴射に継続して燃焼することなく未燃のまま排出されてＨＣの供給作用を奏する。よって、例えばＤＰＦに捕集されたＰＭの除去、或いはＮＯx触媒に吸蔵されたＳＯxの除去のために、排気昇温と排気系へのＨＣ供給とが共に要求される運転状態では、第１のポスト噴射による排気昇温を利用してＤＰＦやＮＯx触媒の排気上流側に設けた前段触媒を昇温しながら、第２のポスト噴射により供給されるＨＣを前段触媒上で酸化反応させ、このときの反応熱により下流側のＤＰＦ上のＰＭやＮＯx触媒上のＳＯxを燃焼可能となる。

そして、第１及び第２のポスト噴射が異なる気筒に対して実行されることから、同一気筒に対して第１及び第２のポスト噴射を共に実行した場合のように、先行する第１のポスト噴射の燃料が燃焼し終えるまで後続の第２のポスト噴射タイミングを遅延させる必要がなくなり、第１のポスト噴射はもとより第２のポスト噴射も比較的早い噴射タイミングで実行可能となるため、ポスト噴射タイミングを遅延させたときのオイルダイリューションが未然に防止される。

請求項２の発明は、請求項１において、内燃機関の運転状態に基づいて第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射が実行される気筒を決定する気筒振分け手段を備え、第１のポスト噴射制御手段及び第２のポスト噴射制御手段が、気筒振分け手段により決定された気筒に対してそれぞれポスト噴射を実行するものである。
従って、内燃機関の運転状態に応じて第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射が実行される気筒が変更され、例えば内燃機関の排気温度が低い運転領域では、第１のポスト噴射を実行する気筒数を増加させて迅速に前段触媒を昇温可能となり、排気温度が高い運転領域では、第２のポスト噴射を実行する気筒数を増加させて十分なＨＣを供給可能となり、もって無駄のない効率的な排気昇温及びＨＣ供給が実現される。

請求項３の発明は、請求項２において、気筒振分け手段が、内燃機関の回転速度が低いほど第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加するものである。
従って、内燃機関の回転速度が低いときには排気温度が低くてポスト噴射による排気昇温作用がより強く要求されるが、それに応じて第１のポスト噴射を実行する気筒数が増加されるため、迅速に前段触媒を昇温可能となる。

請求項４の発明は、請求項２において、気筒振分け手段が、内燃機関の負荷が低いほど第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加するものである。
従って、内燃機関の負荷が低いときには排気温度が低くてポスト噴射による排気昇温作用がより強く要求されるが、それに応じて第１のポスト噴射を実行する気筒数が増加されるため、迅速に前段触媒を昇温可能となる。

請求項５の発明は、請求項２において、気筒振分け手段が、内燃機関の排気温度が低いほど第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加するものである。
従って、内燃機関の排気温度が低いときにはポスト噴射による排気昇温作用がより強く要求されるが、それに応じて第１のポスト噴射を実行する気筒数が増加されるため、迅速に前段触媒を昇温可能となる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５において、第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射による燃焼状態の相違に起因するトルク格差を縮小する方向に、第１のポスト噴射が実行される気筒または第２のポスト噴射が実行される気筒の少なくとも一方のメイン噴射量を補正するメイン噴射量補正手段を備えたものである。
従って、第１のポスト噴射が実行される気筒または第２のポスト噴射が実行される気筒の少なくとも一方のメイン噴射量が補正されることでトルク格差が縮小され、第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射による燃焼状態の相違に起因して発生するトルク変動の弊害が未然に回避される。

以上説明したように請求項１の発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、排気昇温のための第１のポスト噴射とＨＣ供給のための第２のポスト噴射とを異なる気筒に対して実行することにより、ポスト噴射タイミングの遅角化に起因するオイルダイリューションを抑制し、もってエンジンの耐久性向上やメンテナンスインターバルの延長化を実現することができる。

請求項２乃至５の発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、請求項１に加えて、内燃機関の運転状態、例えば回転速度、負荷、排気温度などに応じて第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射を実行する気筒を変更するため、無駄のない効率的な排気昇温及びＨＣ供給を実現でき、不必要なポスト噴射による燃料消費を回避して燃料消費を最小限に抑制することができる。

請求項６の発明の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、請求項１乃至５に加えて、気筒間のトルク格差を縮小する方向にメイン噴射量を補正し、第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射による燃焼状態の相違に起因して発生するトルク変動の弊害を未然に回避することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明をＤＰＦを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に具体化した第１実施形態を説明する。
図１は本実施形態のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を示す全体構成図である。エンジン１は直列４気筒機関として構成され、各気筒に設けられた燃料噴射ノズル２には図示しないコモンレールから加圧燃料が供給され、燃料噴射ノズル２の開弁に伴って各気筒の筒内に燃料が噴射される。各気筒の吸気側には吸気マニホールド３を介して共通のサージタンク４が接続され、サージタンク４には吸気絞り弁５を備えた吸気通路６が接続されている。各気筒の排気側には排気マニホールド７及びターボチャージャ８を介して共通の排気通路９が接続され、排気通路９には排気浄化装置が設けられ、この排気浄化装置は排気上流側の前段酸化触媒１０と下流側のＤＰＦ１１とから構成されている。なお、図ではターボチャージャ８の設置状態を略しているが、実際にはターボチャージャ８は吸気通路６とも接続されて吸入空気を過給し得る。

ＤＰＦ１１はハニカム型のセラミック担体からなるウォールフロー式のフィルタであり、排気通路９を経て排出される各気筒の排ガス中のＰＭがＤＰＦ１１に捕集される。なお、排気浄化装置の構成はこれに限らず、例えば前段酸化触媒１０を省略する代わりにＤＰＦ１１上に酸化触媒を担持させてもよい。
そして、吸気通路６には図示しないエアクリーナを介して吸入空気が導入され、吸入空気はターボチャージャ８により過給された後にサージタンク４及び吸気マニホールド３を経て各気筒の筒内に分配され、筒内では燃料噴射ノズル２からの噴射燃料が圧縮着火されてエンジントルクを発生する。燃焼後の排ガスは排気マニホールド７を経てターボチャージャ８を回転駆動した後に排気通路９を経て前段酸化触媒１０及びＤＰＦ１１内を流通して外部に排出され、その際に上記のように排ガス中のＰＭがＤＰＦ１１に捕集される。

一方、車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（エンジン制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１の総合的な制御を行う。ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出する回転速度センサ２２、アクセル操作量θaccを検出するアクセルセンサ２３などの各種センサ類が接続され、ＥＣＵ２１の出力側には、上記燃料噴射ノズル２などの各種デバイス類が接続されている。

ＥＣＵ２１はエンジン回転速度Ｎe及びアクセル操作量θaccに基づき、図示しないマップから燃料噴射量を設定し、エンジン回転速度Ｎe及び燃料噴射量に基づき、図示しないマップから燃料噴射時期を設定すると共に、ポスト噴射などを実行する場合には、同様の手順でポスト噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期も設定し、これらの設定に基づいて燃料噴射ノズル２を駆動制御して各気筒に対する燃料噴射を実行する。

また、エンジン１の運転中において排ガスに含まれるＰＭはＤＰＦ１１に捕集され、捕集されたＰＭは主にエンジン１の高回転高負荷域において連続的に除去されるが（連続再生）、連続再生が望めない運転領域が続いてＤＰＦ１１が飽和限界に達する場合もあるため、このような状況を想定してＥＣＵ２１はポスト噴射を実行してＰＭを強制的に除去する（強制再生）。なお、強制再生の開始時期は、例えばエンジン１の運転状態から推定したＰＭ排出量の積算値が飽和限界に相当する所定値に達したときを目安として判定する。

一方、上記燃料噴射制御は、基本的に全ての気筒に対して共通の噴射量及び噴射時期を適用して実行し、上記ＤＰＦ１１を強制再生すべくポスト噴射を行う場合でも、エンジン回転速度Ｎe及びエンジン負荷が比較的高くて排ガスにより前段酸化触媒１０が昇温される運転領域では、図６の上段に示した従来技術と同じく、全気筒に対してメイン噴射後にＨＣ供給用のポスト噴射を実行する。これに対してエンジン回転速度Ｎe及びエンジン負荷が低くて前段酸化触媒１０の昇温のために排気昇温用のポスト噴射を要する場合には、ポスト噴射タイミングの遅角化に起因するオイルダイリューションを抑制すべく排気昇温用のポスト噴射（第１のポスト噴射）とＨＣ供給用のポスト噴射（第２のポスト噴射）とを異なる気筒に対して実行しており、以下、当該燃料噴射制御について詳述する。

図２はＤＰＦ強制再生の燃料噴射制御状況を示すタイムチャートである。ＤＰＦ１１の強制再生の開始条件が成立すると、まず、＃２，＃３気筒に対して排気昇温用のポスト噴射を実行する（第１のポスト噴射制御手段）。当該ポスト噴射は、噴射燃料をメイン噴射の燃焼に継続して筒内で燃焼させるべくメイン噴射の燃料が燃焼中の比較的早いタイミングで実行され、これにより＃２，＃３気筒の排気温度が上昇し、＃１，＃４気筒の排ガスと合流後の前段酸化触媒１０に流入する排気温度も上昇して、前段酸化触媒１０は速やかに活性温度以上に昇温される。

予め設定された昇温時間が経過すると、＃２，＃３気筒に対する排気昇温用のポスト噴射を継続したまま、＃１，＃４気筒に対してＨＣ供給用のポスト噴射を実行する（第２のポスト噴射制御手段）。当該ポスト噴射は、噴射燃料を燃焼させることなく有効にＨＣ供給に利用すべくメイン噴射の燃焼終了後の比較的遅いタイミングで実行され、これにより＃１，＃４気筒の排ガスにはＨＣ（同時にＣＯも）が多量に含まれて前段酸化触媒１０に供給される。供給されたＨＣは前段酸化触媒１０上で酸化反応し、このときの反応熱により下流側に位置するＤＰＦ１１に捕集されたＰＭが燃焼して除去される。

なお、この例では排気昇温用及びＨＣ供給用として１回のポスト噴射を実行したが、各ポスト噴射を複数回に分割して実行してもよい。
そして、このように排気昇温用のポスト噴射とＨＣ供給用のポスト噴射とを異なる気筒に対して実行することで、＃１，＃４気筒に対するＨＣ供給用のポスト噴射は、図２の上段に併記した従来技術のＨＣ供給用のポスト噴射（図６の下段と同一）のように排気昇温用のポスト噴射の燃焼終了後に制限されることなく、メイン噴射の燃焼終了後のより早い噴射タイミングに設定できる。結果としてＨＣ供給用のポスト噴射タイミングを遅角させたときのオイルダイリューションを未然に抑制でき、もって、エンジン１の耐久性向上やメンテナンスインターバルの延長化を実現することができる。

また、ポスト噴射タイミングを進角化できることは、燃料噴射制御系のハード及びソフト面での設計の自由度を拡大する効果もある。即ち、図３に示すように各気筒に対する燃料噴射としては、トルク発生のための本来のメイン噴射に加えて、騒音抑制を目的としたパイロット噴射や上記した排気昇温及びＨＣ供給を目的としたポスト噴射などが実行されており、相前後する気筒の燃料噴射がオーバラップしない限り、各気筒の燃料噴射ノズル２を共通の駆動回路により駆動可能となる。しかしながら、ポスト噴射タイミングが大幅に遅角された場合には、例えば図中の＃１気筒と＃３気筒との関係のように、＃１気筒に対するＨＣ供給用のポスト噴射が次気筒である＃３気筒のパイロット噴射とオーバラップするため、それぞれの燃料噴射ノズル２を並行して駆動可能なように駆動回路を増設する必要が生じる。本実施形態ではポスト噴射タイミングの進角化により相前後する気筒の燃料噴射がオーバラップする事態を防止できることから、このような駆動回路の増設が不要となり、燃料噴射制御系のハード及びソフト面での自由度を拡大することができる。

一方、＃１，＃４気筒に対するＨＣ供給用のポスト噴射のほとんどの燃料が未燃のまま筒内から排出されるのに対して、＃２，＃３気筒に対する排気昇温用のポスト噴射の燃料は筒内で燃焼してトルク発生に寄与することから、＃１，＃４気筒に比較して＃２，＃３気筒の発生トルクは若干高くなり、気筒間のトルク格差が発生する。このときの＃２，＃３気筒のトルク増加はポスト噴射時期などによって一義的に定まることから、本実施形態では図２にハッチングで示すように、ポスト噴射時期などから求めたトルク寄与率（全ポスト噴射量に対するトルク発生に寄与したポスト噴射量の割合）をポスト噴射量に乗算した値だけ＃２，＃３気筒に対するメイン噴射量を減少補正しており（メイン噴射量補正手段）、これにより＃２，＃３気筒と＃１，＃４気筒との間のポスト噴射の相違に起因するトルク変動を防止して、円滑なエンジン１の運転を実現できるという効果も得られる。なお、＃２，＃３気筒に対するメイン噴射量を減少補正する代わりに、＃１，＃４気筒に対するメイン噴射量を増加補正してもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明を別のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に具体化した第２実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態の排気昇温用のポスト噴射及びＨＣ供給用のポスト噴射を実行する気筒をエンジン１の運転状態に応じて変更する制御を加えたものであり、図１に基づく全体構成などの他の構成は第１実施形態と共通である。従って、同一構成の個所の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。ここで、説明の便宜上、排気昇温用のポスト噴射が実行される気筒を排気昇温気筒と称し、ＨＣ供給用のポスト噴射が実行される気筒をＨＣ供給気筒と称する。

図４は排気昇温気筒とＨＣ供給気筒との気筒比率を設定するためのマップを示す図であり、図中の気筒比率は排気昇温気筒の気筒数：ＨＣ供給気筒の気筒数として表されている。この図に示すように、エンジン回転速度Ｎe及びエンジン負荷（本実施形態では、負荷と相関するアクセル操作量θaccを適用）が低い領域では気筒比率が３：１に設定され、エンジン回転速度Ｎe或いはエンジン負荷の増加に従って気筒比率は２：２、１：３、０：４と順次変更される（気筒振分け手段）。なお、各気筒比率において排気昇温気筒とＨＣ供給気筒に何れの気筒を適用するかは予め設定されている。

そして、ＤＰＦ１１の強制再生時には以上の気筒比率に基づいてポスト噴射が実行され、元々のエンジン１の排気温度が低くてポスト噴射による排気昇温作用がより強く要求される低回転域や低負荷域では気筒比率として３：１が設定され、まず、前段酸化触媒１０を昇温する段階では所定の３気筒に対して排気昇温用のポスト噴射が実行され、その後の前段酸化触媒１０上でＨＣを燃焼させる段階に移行すると、排気昇温用のポスト噴射を継続したまま残りの１気筒に対してＨＣ供給用のポスト噴射が実行される。このときの前段酸化触媒１０は排ガスによる昇温がほとんど期待できないが、３気筒分の排気昇温により迅速に昇温され、かつ、ＨＣ供給の段階では温度低下が確実に抑制される。

一方、エンジン１の排気温度が高くてポスト噴射による排気昇温作用がそれほど要求されない高回転域や高負荷域では気筒比率として１：３が設定され、まず、前段酸化触媒１０を昇温する段階では所定の１気筒に対して排気昇温用のポスト噴射が実行され、その後の前段酸化触媒１０上でＨＣを燃焼させる段階に移行すると、排気昇温用のポスト噴射を継続したまま残りの３気筒に対してＨＣ供給用のポスト噴射が実行される。このときの前段酸化触媒１０は排ガスにより十分に昇温されるため、１気筒分の排気昇温でも迅速な昇温と温度低下の抑制が可能である一方、３気筒分をＨＣ供給に利用して十分なＨＣを供給することで、前段酸化触媒１０上でのＨＣの酸化反応を促進して迅速なＰＭの除去が可能となる。

なお、排気温度のより高温域では、０：４の気筒比率に基づいて排気昇温用のポスト噴射が中止されて、従来技術と同じくＨＣ供給用のポスト噴射のみが実行される。
以上のように気筒比率として３：１、２：２、１：３が設定されたときには、排気昇温用のポスト噴射とＨＣ供給用のポスト噴射とが異なる気筒に対して実行されるため、第１実施形態と同じくポスト噴射タイミングの遅角化に起因するオイルダイリューションを抑制できると共に、加えて本実施形態では、エンジン回転速度Ｎeやエンジン負荷に応じて排気昇温に貢献する気筒とＨＣ供給に貢献する気筒との比率を変更しているため、無駄のない効率的な排気昇温及びＨＣ供給を実現し、不必要なポスト噴射による燃料消費を回避してＤＰＦ１１の強制再生による燃料消費を最小限に抑制することができる。

なお、本実施形態ではエンジン回転速度Ｎe或いはエンジン負荷が変化しない限り、強制再生中は終始同一の気筒比率を適用したが、例えば、前段酸化触媒１０を昇温する段階では全気筒に対して排気昇温用のポスト噴射を実行し、ＨＣを燃焼させる段階に移行すると、図４のマップに従って設定された気筒比率に基づいて排気昇温用のポスト噴射とＨＣ供給用のポスト噴射とを実行するようにしてもよい。
また、本実施形態ではエンジン回転速度Ｎe及びエンジン負荷に基づいて気筒比率を設定したが、いずれか一方のみに基づいて気筒比率を設定するようにしてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明を別のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に具体化した第３実施形態を説明する。本実施形態は第２実施形態に対して気筒比率の設定方法を変更したものであり、他の構成は第２実施形態と共通である。従って、同一構成の個所の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。

図５は排気昇温気筒とＨＣ供給気筒との気筒比率を設定するためのマップを示す図であり、この図に示すように本実施形態ではエンジン１の排気温度から気筒比率を設定している。即ち、エンジン１の排気通路９には図示しない温度センサが設けられ、温度センサにより検出された排気温度が低い領域では気筒比率を３：１に設定し、排気温度の上昇に従って気筒比率を２：２、１：３、０：４と順次変更している。

結果として気筒比率は第２実施形態と同じく排ガスによる前段酸化触媒１０の昇温状況に応じて設定され、この気筒比率に基づいて排気昇温用のポスト噴射とＨＣ供給用のポスト噴射とを実行することにより、重複する説明はしないが第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、ディーゼルエンジン１に備えられたＤＰＦ１１を強制再生するためのポスト噴射に適用したが、これに限ることはなく、例えばＮＯx触媒に吸蔵されたＳＯxを除去するためのＳＯxパージを目的としたポスト噴射に適用してもよいし、或いはディーゼルエンジンに代えてガソリンエンジンに適用してもよい。

第１実施形態のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を示す全体構成図である。ＤＰＦ強制再生の燃料噴射制御状況を示すタイムチャートである。ポスト噴射の遅角化により相前後する気筒の燃料噴射がオーバラップした状態を示すタイムチャートである。第２実施形態の排気昇温気筒とＨＣ供給気筒との気筒比率を設定するためのマップを示す図である。第３実施形態の排気昇温気筒とＨＣ供給気筒との気筒比率を設定するためのマップを示す図である。従来技術の強制再生及びＳＯxパージの燃料噴射制御状況を示すタイムチャートである。前段酸化触媒の入口温度に応じたＨＣの燃焼状況を示すタイムチャートである。燃料噴射タイミングとオイルダイリューション量との関係を示す図である。

符号の説明

１エンジン（内燃機関）
２１ＥＣＵ（第１のポスト噴射制御手段、第２のポスト噴射制御手段、
気筒振分け手段、メイン噴射量補正手段）

Claims

メイン噴射による燃焼に継続して噴射燃料を筒内で燃焼させるタイミングで第１のポスト噴射を実行する第１のポスト噴射制御手段と、
上記第１のポスト噴射より遅いタイミングで第２のポスト噴射を実行する第２のポスト噴射制御手段とを備え、
内燃機関に対して排気昇温と排気系へのＨＣ供給とが共に要求される運転状態において、上記第１のポスト噴射制御手段及び第２のポスト噴射制御手段により上記内燃機関の異なる気筒に対してそれぞれポスト噴射を実行することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
上記内燃機関の運転状態に基づいて上記第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射が実行される気筒を決定する気筒振分け手段を備え、
上記第１のポスト噴射制御手段及び第２のポスト噴射制御手段は、上記気筒振分け手段により決定された気筒に対してそれぞれポスト噴射を実行することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
上記気筒振分け手段は、上記内燃機関の回転速度が低いほど上記第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
上記気筒振分け手段は、上記内燃機関の負荷が低いほど上記第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
上記気筒振分け手段は、上記内燃機関の排気温度が低いほど上記第１のポスト噴射が実行される気筒数を増加することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
上記第１のポスト噴射及び第２のポスト噴射による燃焼状態の相違に起因するトルク格差を縮小する方向に、上記第１のポスト噴射が実行される気筒または上記第２のポスト噴射が実行される気筒の少なくとも一方のメイン噴射量を補正するメイン噴射量補正手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。