JP2007071153A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高効率の内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、内燃機関の排気通路５に、流入する排気中のパティキュレートを捕集するフィルター部１２ｂと、前記フィルター部の上流側に配置される酸化触媒からなる酸化触媒部１２ａとを備え、前記フィルター部が捕集したパティキュレートを除去する内燃機関の排気浄化装置において、燃料のメイン噴射後に燃料を噴射し、燃料が着火することなく未燃燃料として前記酸化触媒部に供給され、前記酸化触媒部に担持された触媒との反応熱により触媒部の温度を上昇させるポスト噴射を制御する燃料噴射制御手段３を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記ポスト噴射時の燃料噴射量を前記酸化触媒部の触媒と酸化反応する上限の燃料噴射量とする第１ポスト噴射量制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置、特に排ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭという）を除去するディーゼルパティキュレートフィルター（以下、ＤＰＦという）を備えた排気浄化装置に関するものである。

従来のＤＰＦを用いた排気浄化装置では、ＤＰＦを装着した車両の走行状態が低速で長時間継続するような場合には、排ガスの温度が上昇せず、ＤＰＦに付着したＰＭを燃焼除去することができず、ＤＰＦにＰＭが堆積することになる。このような場合に、エンジンの運転履歴やＤＰＦ上下流の差圧値等を用いてＤＰＦのＰＭ堆積量を推定し、ＰＭ堆積量が所定量に達したと判定した場合にＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼除去するＤＰＦの強制再生手段が知られている。

この強制再生の方法は、エンジンの燃料噴射装置の噴射特性を制御して、メイン噴射直後の燃料が燃焼可能なタイミングで燃料を噴射することにより排ガス温度を上昇するアフタ噴射と、アフタ噴射よりさらに遅い燃料が着火しないタイミングで燃料を噴射して未燃燃料（ＨＣ）を発生させるポスト噴射により行う。

アフタ噴射により排ガス温度を上昇し、この熱を用いてＤＰＦ内の上流側に設置した酸化触媒を酸化反応可能な活性温度まで昇温し、その後、ポスト噴射で発生した未燃燃料を酸化触媒に供給し、酸化触媒で酸化反応を生じさせる。この反応熱でＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼除去する方法である。

ポスト噴射の燃料噴射量は、酸化触媒の出口温度が効率よくＰＭを除去する目標温度になるように、出口温度と目標温度との差に応じて制御することが、燃費の悪化を抑制し、確実なＰＭの燃焼除去を可能とする。

過剰なポスト噴射は、燃費の悪化のみならず未燃燃料の大気中への排出やエンジンオイル内への燃料希釈の問題を発生する。このため、ポスト噴射量を最適に制御する技術の一例として特許文献１に開示の技術がある。

これは、ポスト噴射量を排ガス温度に応じてポスト噴射の実施／停止の時間比率（Ｄｕｔｙ比）を変化させて上記課題を解決しようとするものである。
特開２００４−３０１０１３号公報

しかしながら、この従来技術では、ポスト噴射一回当りの噴射量は排ガス温度が変化しても変わらず、常に目標温度を得られる噴射量より多く燃料を噴射するため、エンジンオイルへの燃料希釈の問題が生じるという課題がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ＤＰＦを備えた内燃機関の排気浄化装置において、ＰＭの確実な燃焼除去と燃費の悪化の抑制、未燃燃料の大気への排出の防止及び燃料希釈の防止とを両立することを目的とする。

本発明は、内燃機関の排気通路に、流入する排気中のパティキュレートを捕集するフィルター部と、前記フィルター部の上流側に配置される酸化触媒からなる酸化触媒部とを備え、前記フィルター部が捕集したパティキュレートを除去する内燃機関の排気浄化装置において、燃料のメイン噴射後に燃料を噴射し、燃料が着火することなく未燃燃料として前記酸化触媒部に供給され、前記酸化触媒部に担持された触媒との反応熱により触媒部の温度を上昇させるポスト噴射を制御する燃料噴射制御手段を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記ポスト噴射時の燃料噴射量を前記酸化触媒部の触媒と酸化反応する上限の燃料噴射量とする第１ポスト噴射量制御を行う。

そして、酸化触媒部の出口温度が前記第２所定温度に達した場合に、第１ポスト噴射量制御を第２ポスト噴射量制御に切り換え、この第２ポスト噴射量制御時には、前記酸化触媒部の出口温度と前記目標温度との差に応じて前記酸化触媒部の出口温度が前記目標温度となるように設定されるポスト噴射量算出値と、前記酸化触媒部の入口温度の変化に応じて設定され、前記ポスト噴射量算出値を補正する補正ポスト噴射量とからポスト噴射量を設定する。

本発明では、ポスト噴射時の燃料噴射量を前記酸化触媒部の触媒と酸化反応する燃料噴射量の上限値とすることで、噴射された燃料が未燃燃料として前記酸化触媒部下流に排出されることなく、酸化触媒部の温度（出口温度）を所定温度（第２所定温度）まで速やかに昇温することができる。

また、第２ポスト噴射量制御時には、前記酸化触媒部の出口温度と前記目標温度との差に応じて前記酸化触媒部の出口温度が前記目標温度となるように設定されるポスト噴射量算出値と、前記酸化触媒部の入口温度の変化に応じて設定され、前記ポスト噴射量算出値を補正する補正ポスト噴射量とからポスト噴射量を設定するため、酸化触媒部の出口温度がパティキュレートを燃焼除去するのに最適な目標温度に安定的に制御され、フィルター部に堆積したＰＭを燃焼除去することができる。さらに、従来技術のように目標温度まで昇温するのに必要な燃料量より多い量を１回当りのポスト噴射で噴射することがないので、燃料がエンジンオイル内に混入してエンジンオイルを希釈することを防止できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１において、１はディーゼルエンジン、２はエンジン１に燃料を供給するコモンレール式燃料噴射装置、２ａはエキゾーストマニホールド、３はエンジン１を統合制御するとともに、ＤＰＦ１２の強制再生制御を行うＥＣＵである。さらに４は、エンジン１に吸入空気を供給する吸気通路、５はエンジン１で生じた排ガスをエキゾーストマニホールド２ａから下流に排出する排気通路、６は吸気通路４と排気通路５とに渡り設置されたターボチャージャーである。

吸気通路４には、ターボチャージャー６により加圧されて昇温した吸入空気を冷却するインタークーラー７と、その下流側（エンジン１寄り）に吸気スロットル弁８が設置される。

排気通路５には、ターボチャージャー６の上流と下流とを接続するバイパス通路９が設置され、このバイパス通路９にバイパス通路９の開閉を制御する開閉弁１０が備えられる。バイパス通路９と排気通路５との下流側の接続点より下流側に排気シャッター弁１１と、さらにその下流にＤＰＦ１２が設置される。

ＤＰＦ１２内には、酸化触媒部１２ａとその下流側にＰＭを捕集するフィルター部１２ｂが形成され、酸化触媒部１２ａとフィルター部１２ｂとの間に酸化触媒部１２ａの出口温度を検出する温度センサ１７が設けられる。

酸化触媒部１２ａにおいては、
２ＮＯ＋Ｏ₂→２ＮＯ₂
の酸化反応が起き、さらにフィルター部１２ｂにおいて捕集されたＰＭが、
Ｃ＋２ＮＯ₂→ＣＯ₂＋２ＮＯ
の酸化反応によって燃焼し、ＤＰＦ１２が再生される。

吸気スロットル弁８下流の吸気通路４とエキゾーストマニホールド２ａを接続するＥＧＲ通路１３を設け、このＥＧＲ通路１３に吸気通路４に還流するＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁１４が設置される。

また、吸気通路４には吸入空気の流量を検出する流量センサ１５が設けられる。ＤＰＦ１２の上下流側には圧力センサ１６ａ、１６ｂが設けられ、ＤＰＦ１２の上流と下流との差圧が検出される。

ＥＣＵ３には、各センサ１５〜１７の出力信号が入力されるとともに、図示しないセンサ等からエンジンの運転状態、例えばエンジン回転速度と燃料噴射量とが入力される。これら入力信号に基づいて、ＥＣＵ３はエンジン１を統合制御するとともに、ＤＰＦ１２に堆積したＰＭ量を算出して、ＰＭ量が所定量に達した場合にＤＰＦ１２の強制再生制御を実施する。

次に図２と図３を用いて、ＥＣＵ３が実施する本発明のＤＰＦ強制再生制御について説明する。図２は、従来の強制再生制御でのポスト噴射量の変化と酸化触媒部（ＤＯＣ）１２ａの出口での温度変化を示し、図３は、本発明の強制再生制御でのポスト噴射量の変化と酸化触媒部出口での温度変化を示す。

まず図２を用いて従来のＤＰＦ強制再生制御を説明する。時刻ｔ１でＤＰＦ強制再生制御の開始条件が成立し、昇温制御が開始される。ここで、ＤＰＦ強制再生制御の開始判定は、公知技術を用いればよい。また、昇温制御は、例えば、アフタ噴射による酸化触媒部１２ａの昇温を目的とする制御である。ここで、アフタ噴射は、圧縮上死点近傍で燃料噴射されるメイン噴射の後、膨張行程の初期において行われる燃料噴射であり、燃料の燃焼により燃焼室から排出される時点での排気ガスの温度を上昇させ、酸化触媒部１２ａの温度を上昇させることができる。

昇温制御により、酸化触媒部１２ａの出口温度は上昇し、時刻ｔ２で第１所定温度（例として２５０℃）に達した時、ポスト噴射量制御を開始する。ここでの所定温度は例えば、酸化触媒部１２ａの活性温度域に設定する。ポスト噴射は、アフタ噴射後に噴射された燃料が燃焼室内で着火せず、未燃燃料としてＤＰＦ１２に流入し、ＤＰＦ１２の酸化触媒部１２ａに担持された触媒との反応熱により触媒部１２ａの温度を上昇させることを目的とした燃料噴射である。

ポスト噴射量制御時のポスト噴射の燃料量（以下、ポスト噴射量）は、酸化触媒部１２ａの出口温度が目標温度に達するようにポスト噴射量を設定する。具体的には、酸化触媒部１２ａの出口温度と目標温度との差に基づき、目標温度まで昇温するのに必要な所定のポスト噴射量を予め実験等により求めておき、この所定のポスト噴射量を酸化触媒部１２ａに噴射する。このポスト噴射により酸化触媒部１２ａの出口温度は上昇し、ポスト噴射量は、酸化触媒部１２ａの出口温度が目標温度に近づくにつれて減少する。

ここで、目標温度（例えば６００℃）は、酸化触媒部１２ａがフィルター部１２ｂに堆積したＰＭを効率よく燃焼除去する温度であり、かつ酸化触媒部１２ａの劣化が生じない温度に設定する。

そして、時刻ｔ３で酸化触媒部１２ａの出口温度が目標温度に到達すると、ポスト噴射量は、酸化触媒部１２ａの出口温度が目標温度を維持するように制御される。そして、例えばこの制御を所定の時間、実行して堆積したＰＭを燃焼除去したと判定された場合にポスト噴射量制御を完了する。

このような従来のＤＰＦ１２の強制再生制御時のポスト噴射量制御に対して、本発明のポスト噴射量制御は、酸化触媒部１２ａの出口温度に応じてポスト噴射量制御を切り換える点に特徴を有するものである。以下、本発明のポスト噴射量制御を図３を用いて説明する。

時刻ｔ２までの制御は従来技術と同様である。なお、昇温制御はアフタ噴射に限らず、他の昇温装置を用いてもよいことはいうまでもない。時刻ｔ２で酸化触媒部１２ａの出口温度が第１所定温度に達した時、第１ポスト噴射量制御を開始する。この第１ポスト噴射量制御のポスト噴射量は、予め排ガス流量と酸化触媒部１２ａの出口温度とから設定するポスト噴射量であって、具体的には、ポスト噴射により噴射された排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）が酸化触媒部１２ａの触媒と反応せず、そのまま酸化触媒部１２ａを通過するＨＣスリップを生じない上限の燃料噴射量とする。言い換えるとポスト噴射された未燃燃料が全て酸化触媒部１２ａで消費（酸化反応）される最大燃料量である。この第１ポスト噴射量制御は、酸化触媒部１２ａの出口温度が第２所定温度（目標温度（６００℃）未満の温度、例えば５００℃）に達するまで実施される。

この第１ポスト噴射量制御時に噴射される、ＨＣスリップを生じないポスト噴射量は、従来の出口温度を目標温度との差に応じて目標温度に到達させるのに必要なポスト噴射量より多くの燃料を噴射することになるため、酸化触媒部１２ａの出口温度の上昇率が従来技術より大きく、より早く第２所定温度に達することができる（本発明では時刻ｔ３に目標温度に到達するのに対して、従来技術ではｔ５で到達する）。

そして、時刻ｔ３で酸化触媒部１２ａの出口温度が第２所定温度に達したら、ポスト噴射量制御を第１ポスト噴射量制御から第２ポスト噴射量制御に切り換える。ここで、第２ポスト噴射量制御は、第１ポスト噴射量制御が第２所定温度までできるだけ早く酸化触媒部１２ａの出口温度を昇温することを目的とした制御であるのに対して、酸化触媒部１２ａの出口温度を目標温度に維持することを目的とする燃料噴射量制御である。

この第２ポスト噴射量制御でのポスト噴射量は、酸化触媒部１２ａの出口温度の実測温度と目標温度との温度差と排ガス流量などから酸化触媒部１２ａの出口温度が目標温度に安定的に収束するために必要な噴射量であるポスト噴射量算出値と、酸化触媒部１２ａの出口温度に影響する酸化触媒部１２ａの入口温度の変化をエンジン運転状態から予測し、入口温度が低下しても出口温度が低下しないようにポスト噴射量を補正する補正ポスト噴射量との合算値として設定される。なお、酸化触媒部１２ａの入口温度を温度センサにより実測してもよい。

図４を用いて第２ポスト噴射量制御の補正ポスト噴射量について説明する。図中、（ａ）は従来技術のポスト噴射量と酸化触媒部１２ａの出入口の温度を示し、（ｂ）は本発明の第２ポスト噴射量制御でのポスト噴射量（ポスト噴射量算出値＋補正ポスト噴射量）と酸化触媒部１２ａの出入口の温度を示す。

図４（ａ）は従来技術で、酸化触媒部１２ａの出口温度の変化に応じて出口温度が目標温度に収束するようにポスト噴射量を変化させるようにしたものである。言い換えると本発明のポスト噴射量算出値のみでの制御である。この場合には、出口温度が変化してから、出口温度の変化を出口温度とその目標値との差に基づいて抑制するように燃料噴射量を増減させているため、出口温度の変化の抑制が遅れ、また出口温度の変化を収束するのに時間がかかることになる。

一方、図４（ｂ）は、本発明の第２ポスト噴射量制御の考え方を説明する図で、酸化触媒部１２ａの入口温度の変化をエンジン運転状態から予測して、酸化触媒部１２ａの入口温度の変化に伴う出口温度の変化を抑制するようにポスト噴射量算出値を補正ポスト噴射量で補正する。この場合には、入口温度の変化に伴う出口温度の変化を予め予測してポスト噴射量算出値を補正ポスト噴射量で増減し、例えば、入口温度が目標温度より低下した場合には出口温度も低下すると推定して、ポスト噴射量算出値に補正ポスト噴射量を増量補正してポスト噴射量と設定し、入口温度の低下に応じて出口温度を上昇させるようにポスト噴射量を制御する。本発明のポスト噴射量制御では、入口温度の変化に伴う出口温度の変化が生じた場合にも既にポスト燃料噴射量が出口温度の変化に対応したポスト噴射量となっており、出口温度の変化を抑制するとともに、より早く出口温度の変化を収束させることができる。また、従来技術のように目標温度まで昇温するのに必要な燃料量より多い量を１回当りのポスト噴射で噴射することがないので、燃料がエンジンオイル内に混入してエンジンオイルを希釈することを防止できる。

図５と図６は、本発明のＤＰＦ強制再生制御を説明するフローチャートであり、図５は全体制御の内容を、図６は強制再生制御の内容を説明する。この制御はＥＣＵ３で実行され、前回のＤＰＦ強制再生制御が完了している場合には、所定間隔、例えば前回の強制再生制御完了後、車両走行距離が所定走行距離（例えば３００ｋｍ）や所定の時間が経過した場合や、所定の運転条件が成立した場合に実行される。一方、前回の強制再生制御が完了していない場合には、前回の強制再生制御終了時の図示しないイグニッションスイッチのオン／オフ状態で異なり、イグニッションスイッチがオフ状態で終了した場合にはオンになったときに実行され、前回の強制再生制御終了時からオン状態が継続している場合には強制制御を継続する。

まずＤＰＦ強制再生制御の全体制御を説明する図５について説明する。

ステップＳ１でＥＣＵ３が起動直後であるかどうかを判定する。起動直後であればステップＳ２で前回システム停止時の状態をＥＣＵ３のメモリから読み込み、ＥＣＵ３が継続的に起動していた場合にはステップＳ３に進む。

続くステップＳ３では、ＥＣＵ３に出力が入力される各センサや燃料噴射装置２等からなるＤＰＦ強制再生制御を行うシステムに異常がないか確認する。異常がなければステップＳ４に進み、フィルター部１２ｂでのＰＭ捕集量を算出し、異常が発見された場合にはステップＳ５に進み、異常を運転者等に報知する、例えばランプを点灯してステップＳ１０に進む。

ステップＳ４でのＰＭ捕集量の演算は、周知技術を用いて行われ、ここでは詳しく説明しないが、例えば、エンジンの回転速度等のエンジンの運転状態に応じた推定値の補正やフィルター部１２ｂの自然再生量を考慮してなされる。

ステップＳ４に続くステップＳ６で演算されたＰＭ捕集量の演算値とＰＭ捕集量のしきい値とを比較して、演算値がしきい値以上であればＤＰＦ１２の強制再生が必要と判断して強制再生フラグ＝１としてステップＳ７で強制再生制御を開始する。演算値がしきい値未満であった場合にはまだ強制再生を実行する必要はないとして強制再生フラグ＝０としてステップＳ１０に進む。

ステップＳ７で実行するＤＰＦ強制再生制御については図５を用いて詳しく説明する。

続くステップＳ８では強制再生制御が完了したかどうかを判定する。判定方法としては、例えば酸化触媒部１２ａの出口温度が後述の第３所定温度に達してからの経過時間が所定時間を超えた場合に完了したものと判定する。完了したと判定した場合にはステップＳ９で強制再生フラグ＝０として強制再生制御を終了し、未完了と判定した場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０で、イグニッションスイッチがオフかどうかを判定する。スイッチがオフの場合には強制再生制御実行時のシステムの状態をＥＣＵ３のメモリに記憶し、システムを停止する。一方、オンの場合にはシステムの稼動状態を継続するように制御される。つまり、強制再生制御が完了している場合には、イグニッションの状態に係わらず次回の強制再生制御に向けて、例えば所定走行距離のカウントを開始する。強制再生制御の途中の未完了の状態でイグニッションスイッチがオフになった場合には、システムの状態をＥＣＵ３に記憶し、イグニッションスイッチがオンになった時に強制再生制御の途中から制御を継続する。さらに、強制再生制御の途中の未完了の状態でイグニッションスイッチがオンの場合には引き続き強制再生制御を実行する。

次にステップＳ７で実行される強制再生制御の詳細について図６を用いて説明する。

まずステップＳ２１で、強制再生制御を開始する強制再生フラグが１かどうかを確認する。フラグ＝１であればステップＳ２２で強制再生制御を開始する条件が成立しているかどうかを判定し、フラグ＝０であれば強制再生制御を終了する。

ステップＳ２２での強制再生制御開始条件は、例えばエンジン１の冷却水温が適正であるか等の条件が考えられる。この条件が成立していればステップＳ２３に進み、不成立であれば条件が成立するまで判定を繰り返す。

ステップＳ２３では図２で説明した昇温制御を実施する。続くステップＳ２４でＤＰＦ１２の酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが第１所定温度（例えば２５０℃）を超えているかどうかを判定し、越えていればステップＳ２５に進み、前述の第１ポスト噴射量制御を実行する。第１所定温度を越えていない場合には、出口温度Ｔが第１所定温度を越えるまで判定を繰り返す。

ステップＳ２５で第１ポスト噴射量制御を開始し、ステップＳ２６で、ＤＰＦ１２の酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが第２所定温度（例えば５００℃）を超えているかどうかを判定し、越えていればステップＳ２７に進む。第２所定温度を越えていない場合には、出口温度Ｔが第２所定温度を越えるまで判定を繰り返す。

ステップＳ２７では、前述の第２ポスト噴射量制御を開始し、ステップＳ２８で酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが、目標温度より高く、酸化触媒部１２ａが劣化しない第３所定温度（例えば６２０℃）を超えているかどうかを判定し、越えている場合には、酸化触媒部１２ａの熱劣化を防止するため、ステップＳ２９で第２ポスト噴射量制御に基づくポスト噴射を停止する。第３所定温度を越えていない場合には、出口温度Ｔが第３所定温度を越えるまで判定を繰り返す。

続くステップＳ３０では、酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが第３所定温度より低く、目標温度より高い第４所定温度（例えば６１０℃）より低いかどうかを判定する。酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが第４所定温度を下回る場合には、ステップＳ３１で第２ポスト噴射量制御を再開して所定のポスト噴射を実施する。第４所定温度以上である場合には、出口温度Ｔが第４所定温度を下回るまでポスト噴射を停止して判定を繰り返す。このように酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔを、目標温度より高く、酸化触媒部１２ａの劣化温度より低い第３、第４温度の間に維持するように所定時間経過するまで制御することで、フィルター部１２ｂに堆積したＰＭを効率よく燃焼除去することができる。

続くステップＳ３２では、酸化触媒部１２ａの出口温度Ｔが第３所定温度に達してからの経過時間を計測しておき、経過時間が所定時間を経過したかどうかでＰＭが十分に燃焼除去されたかどうかを判定する。経過時間が所定時間を過ぎていればＰＭが十分除去されたとして強制再生制御が完了したと判定して強制再生制御を終了する。経過していなければステップＳ２７に戻り第２燃料噴射量制御を繰り返して所定時間経過するまでＰＭの燃焼除去を継続して強制再生を完了させる。

したがって、本発明では、内燃機関の排気通路に、流入する排気中のパティキュレートを捕集するフィルター部と、前記フィルター部の上流側に配置される酸化触媒からなる酸化触媒部とを備え、前記フィルター部が捕集したパティキュレートを除去する内燃機関の排気浄化装置において、燃料のメイン噴射後に燃料を噴射し、燃料が着火することなく未燃燃料として前記酸化触媒部に供給され、前記酸化触媒部に担持された触媒との反応熱により触媒部の温度を上昇させるポスト噴射を制御する燃料噴射制御手段を備え、前記燃料噴射制御手段は、前記ポスト噴射時の燃料噴射量を前記酸化触媒部の触媒と酸化反応する上限の燃料噴射量とする第１ポスト噴射量制御を行う。

そして、酸化触媒部の出口温度が第２所定温度に達した場合に、第１ポスト噴射量制御を第２ポスト噴射量制御に切り換え、この第２ポスト噴射量制御時には、酸化触媒部の出口温度と目標温度との差に応じて酸化触媒部の出口温度が目標温度となるように設定されるポスト噴射量算出値と、酸化触媒部の入口温度の変化に応じて設定され、ポスト噴射量算出値を補正する補正ポスト噴射量とからポスト噴射量を設定する。

このため、ポスト噴射時の燃料噴射量を酸化触媒部の触媒と酸化反応する燃料噴射量の上限値することで、噴射された燃料が未燃燃料として酸化触媒部下流に排出されることなく、酸化触媒部の温度（出口温度）を所定温度（第２所定温度）まで速やかに昇温することができる。

また、第２ポスト噴射量制御時には、酸化触媒部の出口温度と目標温度との差に応じて酸化触媒部の出口温度が目標温度となるように設定されるポスト噴射量算出値と、酸化触媒部の入口温度の変化に応じて設定され、ポスト噴射量算出値を補正するポスト噴射量とからポスト噴射量を設定するため、酸化触媒部の出口温度がパティキュレートを燃焼除去するのに最適な目標温度に安定的に制御され、フィルター部に堆積したＰＭを燃焼除去することができる。さらに、従来技術のように目標温度まで昇温するのに必要な燃料量より多い量を１回当りのポスト噴射で噴射することがないので、燃料がエンジンオイル内に混入してエンジンオイルを希釈することを防止できる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

ＤＰＦを備えた内燃機関の排気浄化装置に有用である。

本発明の実施の形態を示すＤＰＦ１２を備えた排気浄化システムの構成図。 従来のＤＰＦ強制再生制御の説明図。 本発明のＤＰＦ強制再生制御の説明図。 第２ポスト噴射量制御の補正ポスト噴射量について説明する図。 本発明のＤＰＦ強制再生制御の全体制御を説明するフローチャート。 本発明のＤＰＦ強制再生制御の内容を説明するフローチャート。

符号の説明

１ エンジン
２ 燃料噴射装置
３ ＥＣＵ
４ 吸気通路
５ 排気通路
６ ターボチャージャー
７ インタークーラー
１２ ＤＰＦ
１２ａ 酸化触媒部
１２ｂ フィルター部
１５ 流量センサ
１６ａ 圧力センサ
１６ｂ 圧力センサ
１７ 温度センサ

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に、流入する排気中のパティキュレートを捕集するフィルター部と、前記フィルター部の上流側に配置される酸化触媒からなる酸化触媒部とを備え、前記フィルター部が捕集したパティキュレートを除去する内燃機関の排気浄化装置において、
   燃料のメイン噴射後に燃料を噴射し、燃料が着火することなく未燃燃料として前記酸化触媒部に供給され、前記酸化触媒部に担持された触媒との反応熱により触媒部の温度を上昇させるポスト噴射を制御する燃料噴射制御手段を備え、
   前記燃料噴射制御手段は、前記ポスト噴射時の燃料噴射量を前記酸化触媒部の触媒と酸化反応する上限の燃料噴射量とする第１ポスト噴射量制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記酸化触媒部の出口温度を検出する手段を備え、
   前記第１ポスト噴射量制御は、前記酸化触媒部の出口温度が前記酸化触媒部の活性温度である第１所定温度に達した時に開始され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. 前記第１ポスト噴射量制御は、前記酸化触媒部の出口温度が前記フィルター部に堆積したパティキュレートを燃焼除去するのに最適な目標温度より低い第２所定温度となるように制御す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。
4. 前記燃料噴射制御手段は、前記酸化触媒部の出口温度が前記第２所定温度に達した時に、前記第１ポスト噴射量制御を第２ポスト噴射量制御に切り換え、この第２ポスト噴射量制御時には、前記酸化触媒部の出口温度と前記目標温度との差に応じて前記酸化触媒部の出口温度が前記目標温度となるように設定されるポスト噴射量算出値と、前記酸化触媒部の入口温度の変化に応じて設定され、前記ポスト噴射量算出値を補正する補正ポスト噴射量とからポスト噴射量を設定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記酸化触媒部の入口温度は、内燃機関の運転状態に基づき推定されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記第１ポスト噴射量制御時のポスト噴射の燃料噴射量は、噴射された燃料が未燃燃料として前記酸化触媒部下流に排出されない上限の燃料量であ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。

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