JP2011231619A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の性状をより正確に判定する。
【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、内燃機関の燃焼室と触媒との間の排気通路に燃料を供給する供給手段と、触媒の温度を測定する測定手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、供給手段により燃料を供給するときに、触媒の温度と目標温度とのずれを補正する燃料の供給量を学習し、このときの学習値を供給手段からの燃料の供給時に反映させる学習手段と、学習手段による学習が完了した後に供給手段から燃料を供給したときの触媒の温度の上昇率に基づいて該燃料の性状を判定する判定手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関へ供給される燃料の性状が変化すると、燃焼状態が変化する。たとえば、重質の燃料の割合が増加すると、着火遅れが発生して燃焼状態が不安定となる。ここで、内燃機関の気筒内に燃料を主噴射した後に行なう後噴射の時期を変化させ、排気が触媒を通過した後の排気温度の上昇量が所定値を超える後噴射の時期を検出し、この検出した時期に基づいて燃料の着火性を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、燃料噴射弁に経年変化などがあり燃料噴射量にずれが生じると、排気温度が変化するため、前記排気温度の上昇量に変化があっても、それが燃料性状によるものなのか又は噴射量のずれによるものなのか区別することが困難となる。このため、燃料性状を正確に判定することが困難となる。

特開２００９−２１５９８６号公報 特開２０００−３５６１６３号公報

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料性状をより正確に判定することにある。

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、
前記内燃機関の燃焼室と前記触媒との間の排気通路に燃料を供給する供給手段と、
前記触媒の温度を測定する測定手段と、
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記供給手段により燃料を供給するときに、前記触媒の温度と目標温度とのずれを補正する燃料の供給量を学習し、このときの学習値を前記供給手段からの燃料の供給時に反映させる学習手段と、
前記学習手段による学習が完了した後に前記供給手段から燃料を供給したときの前記触媒の温度の上昇率に基づいて該燃料の性状を判定する判定手段と、
を備える。

ここで、供給手段から燃料を供給することにより触媒の温度が上昇するが、このときの燃料の性状によって、触媒の温度の上昇率が変わる。たとえば、軽質燃料は触媒での反応速度が高いために、燃料中に軽質燃料が多く含まれると触媒の温度の上昇率が高くなる。そして、燃料の性状と触媒の温度の上昇率とには相関関係があるため、触媒の温度の上昇率に基づいて燃料の性状を判定することができる。なお、触媒の温度の上昇率が高いほど、燃料中の軽質燃料の割合が高いと判定しても良い。

そして、燃料供給量の学習値を燃料供給時に反映させることにより、供給手段から供給される燃料量のばらつきを抑制することができる。したがって、供給手段から供給される
燃料量のばらつきにより触媒の温度が変化することを抑制できるため、触媒の温度上昇率に基づいて燃料の性状を判定するときの判定精度を高くすることができる。

なお、前記判定手段は、触媒の温度の上昇率と燃料の性状との関係を記憶しており、該記憶された関係に前記触媒の温度の上昇率を当てはめて燃料性状を判定してもよい。このように、触媒の温度の上昇率と燃料の性状との関係を記憶しておけば、簡易に燃料の性状を判定することができる。

本発明においては、排気中の粒子状物質を捕集し、前記触媒よりも下流側に設けられるか前記触媒を担持するフィルタと、
前記供給手段により排気通路へ供給される前の燃料を溜めておく燃料タンクと、
前記フィルタに捕集されている粒子状物質の量がフィルタの再生を行なうか否かの境となる規定量を超える場合に、前記供給手段により排気通路へ燃料を供給することにより前記フィルタの再生を行なう再生手段と、
を備え、
前記再生手段は、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の量が前記規定量以下であっても、前記燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれた場合にはフィルタの再生を行い、
前記学習手段は、前記再生手段によりフィルタの再生が行なわれているときに前記学習を行なうことができる。

フィルタの再生は、供給手段により供給される燃料が触媒で反応したときに発生する熱によりフィルタの温度を上昇させて行なわれる。フィルタの再生時には触媒の温度が目標温度で一定となるように、供給手段からの燃料供給量が調節されるため、触媒の温度と目標温度とのずれを補正し得る燃料の供給量を学習することができる。このときに得られる学習値を用いてその後の燃料供給量を変更すれば、供給手段の経年変化などにより燃料供給量がばらつくことを抑制できる。

ところで、燃料タンクに給油が行なわれなければ、該燃料タンク内の燃料の性状は変化しない。また、燃料タンクに少量の給油が行なわれたとしても、該燃料タンク内の燃料の性状は殆ど変化しない。したがって、所定量以上の給油が行なわれるまでは、最近に判定された燃料の性状をそのまま用いることができる。なお、所定量とは、内燃機関の運転状態を変更する必要が生じるほど燃料性状が変化する給油量の下限値とすることができる。

一方、所定量以上の給油が行なわれた場合には、燃料性状が変化する虞があるため、燃料性状の判定を行なう必要が生じる。このために、フィルタに捕集されている粒子状物質の量が少ない場合であっても、すぐにフィルタの再生を行うようにしている。ここで、フィルタの再生は、燃料を供給することにより行なわれるので、該燃料の供給量を低減するために、ある程度の量の粒子状物質が捕集された後に行なわれている。このために、フィルタに捕集されている粒子状物質の量が規定量を超えたときにフィルタの再生を行なっている。なお、規定量は、フィルタでの粒子状物質の捕集率、フィルタでの排気の抵抗、燃費などを考慮して設定される。そして、フィルタの再生を行なうことで、学習手段による学習を行なうことができるため、燃料のばらつきを速やかに低減することができる。これにより、燃料性状の判定を速やかに行なうことができると共に、燃料性状の判定精度を高めることができる。

本発明においては、前記判定手段による前回の判定が行われた後であって、燃料を溜めておく燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれるまでの期間は、前記判定手段による前回の判定結果を維持することができる。

すなわち、燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれるまでは、最近の判定結果が維持される。ここで、燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれるまでは、燃料タンク内の燃料の性状は殆ど変化しないため、燃料の性状を判定する必要がない。仮に、燃料の性状を判定し、前回の判定結果と異なっていても、誤判定の虞があるため、今回の判定結果を反映させずに前回の判定結果を維持する。これにより、誤判定を抑制できる。

また、本発明においては、前記学習手段により前回の学習が完了した後であって、前記内燃機関を搭載する車両の走行距離が所定値以下の場合には、前記供給手段は前回の学習値を反映させて燃料を供給することができる。

すなわち、走行距離が所定値を超えるまでは、最近の学習値が維持される。ここで、学習手段による学習が完了した後の車両の走行距離が短ければ、供給手段の経年変化などによる燃料供給量のばらつきが小さいため、再度の学習を行なわなくても判定手段は精度の高い判定が可能である。このため、学習手段による学習の完了を待たずに、燃料の性状を速やかに判定することができる。なお、所定値は、学習値を更新する必要のない走行距離の上限値とすることができる。

本発明によれば、燃料の性状をより正確に判定することができる。

実施例に係る内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。 減速時における機関回転数、筒内噴射弁からの燃料供給量、触媒の温度、排気添加弁からの燃料供給量の推移を示したタイムチャートである。 実施例１に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。 触媒の温度の上昇率と、燃料の重質分と軽質分との割合と、補正量との関係を示した図である。 実施例２に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。 実施例３に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。 実施例４に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。

図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有するディーゼル機関である。なお、本実施例及びこれ以降の実施例は、ガソリン機関であっても適用できる。

内燃機関１には、排気通路２が接続されている。この排気通路２の途中には、触媒３が設けられている。触媒３は、燃料を酸化させることができる触媒であれば良く、例えば酸化触媒、三元触媒、またはＮＯx触媒である。触媒３よりも下流の排気通路２には、排気
中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ４が設けられている。なお、触媒３は、フィルタ４に担持されていても良い。

内燃機関１には、燃焼室内に燃料（軽油）を噴射する筒内噴射弁５が取り付けられている。一方、触媒３よりも上流の排気通路２には、排気中に燃料を噴射する排気添加弁６が取り付けられている。筒内噴射弁５及び排気添加弁６は、後述するＥＣＵ２０からの信号により開弁して排気中へ燃料を噴射する。なお、本実施例においては排気添加弁６が、本
発明における供給手段に相当する。

筒内噴射弁５は、燃料通路５１を介して燃料タンク７に接続されている。また、排気添加弁６は、燃料通路６１を介して燃料タンク７に接続されている。燃料タンク７には、燃料が貯留されている。燃料タンク７には、該燃料タンク７へ燃料を供給するための給油口７１が設けられている。また、燃料タンク７には、燃料の残量を測定する残量センサ８が取り付けられている。

また、排気添加弁６よりも下流で且つ触媒３よりも上流の排気通路２には、排気の温度を測定する上流側温度センサ９が取り付けられている。また、触媒３よりも下流で且つフィルタ４よりも上流の排気通路２には排気の温度を測定する下流側温度センサ１０が取り付けられている。

また、内燃機関１には吸気通路１４が接続されている。そして、吸気通路１４の途中には、内燃機関１の吸入空気量を測定するエアフローメータ１５が取り付けられている。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１を制御する。

また、ＥＣＵ２０には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル１１を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ１２、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ１３が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２０には、筒内噴射弁５及び排気添加弁６が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２０により排気添加弁６の開閉時期が制御される。

例えば触媒３が吸蔵還元型ＮＯx触媒である場合には、ＥＣＵ２０は、触媒３に吸蔵さ
れているＮＯx量が閾値を超えたときに排気添加弁６から触媒３へ燃料を供給してＮＯxを還元させる。また、触媒３の硫黄被毒回復を行うためにＥＣＵ２０は、排気添加弁６から触媒３へ燃料を供給して触媒３の温度を上昇させる。さらに、ＥＣＵ２０は、フィルタ４に捕集されているＰＭを除去するために触媒３へ燃料を供給して該触媒３の温度を上昇させることで該フィルタ４の温度を上昇させる。これにより、フィルタ４の再生を行なうことができる。なお、本実施例ではこのようなフィルタ４の再生を行なうＥＣＵ２０が、本発明における再生手段に相当する。

また、ＥＣＵ２０は、触媒３の温度を上昇させるときに、該触媒３の温度に基づいて排気添加弁６からの燃料供給量をフィードバック制御すると共に、このときに得られる補正値を学習（記憶）する。そして、次回以降の排気添加弁６からの燃料供給は、このときに得られた学習値を予め反映させた状態で行なう。なお、本実施例ではこのような学習を行なうＥＣＵ２０が、本発明における学習手段に相当する。

そして本実施例では、上述の学習が完了した後に、排気添加弁６から燃料を供給したときの触媒３の温度の上昇率に基づいて燃料の性状を判定する。なお、本実施例では、燃料を軽質分と重質分との２つに分けて考え、夫々の割合を求めることで燃料性状を判定する。

ここで、燃料中の軽質分の割合が高いほど、排気添加弁６から供給される燃料の触媒３での反応速度が速くなる。そして、反応速度が速くなることにより、温度の上昇率が高くなるため、この温度の上昇率に基づいて燃料性状を判定する。なお、上昇率は、所定期間
における上昇量としても良く、単位時間あたりの上昇量としても良い。そして、燃料中の重質分の割合が高いほど、燃料の揮発性が低下するために、燃焼状態が不安定となるため、ＥＣＵ２０は、重質分と軽質分との割合に応じて内燃機関１を制御する。たとえば、燃料中の重質分の割合が高いほど、過給圧を大きくする、ＥＧＲガス量を減量させる、筒内噴射弁５からの燃料噴射時期を進角させる、などを行なって燃焼状態を改善させる。なお、過給圧の変更は、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を変更することにより行なうことができる。また、ＥＧＲガス量の変更は、ＥＧＲガスの通路の断面積を変更可能なＥＧＲ弁の開度を変更することにより行なうことができる。なお、燃料中の重質分または軽質分の割合と、過給圧、ＥＧＲガス量、または筒内噴射弁５からの燃料噴射時期と、の関係は、予め実験等により求めてマップ化し、ＥＣＵ２０に記憶させておくことができる。

なお、燃料性状の判定は、排気添加弁６から供給される燃料による触媒３の温度の上昇率を正確に検出することができる時期に行なう。この時期は、たとえば、減速時である。ここで、内燃機関１の運転状態により排気の温度が変化するため、排気添加弁６から燃料を供給したときに触媒３の温度の上昇率が変化したとしても、その原因が内燃機関１の運転状態にあるのか、または燃料性状にあるのか判断できない。これに対し、減速時であれば、筒内噴射弁５から供給される燃料による触媒３の温度の上昇の影響を排除することができる。

また、触媒３の温度の上昇率は、触媒３が活性しているか否かによっても変わるため、触媒３が活性しているときに燃料性状の判定を行うものとする。さらに、機関回転数や吸入空気量によっても触媒３の温度の上昇率が変わるため、これらの値が予め定められた範囲で行なう。なお、マップを複数用意して、機関回転数や吸入空気量のより広い範囲で燃料性状の判定を行うようにしても良い。

ここで、図２は、減速時における機関回転数ＮＥ、筒内噴射弁５からの燃料供給量ＱＦＩＮ、触媒３の温度Ｔ、排気添加弁６からの燃料供給量ＱＡＤの推移を示したタイムチャートである。筒内噴射弁５及び排気添加弁６からの燃料供給量は、ＥＣＵ２０からの指令値である。また、触媒３の温度Ｔにおける実線は、排気添加弁６からの燃料供給を行なわなかった場合を示し、破線は、排気添加弁６からの燃料供給を行ない且つ燃料中の軽質分の割合が高い場合を示し、一点鎖線は、排気添加弁６からの燃料供給を行ない且つ燃料中の重質分の割合が高い場合を示している。なお、触媒３の温度は、下流側温度センサ１０により得られる排気の温度と等しいものとする。すなわち、本実施例においては下流側温度センサ１０が、本発明における測定手段に相当する。なお、触媒３にセンサを直接取り付けて、該触媒３の温度を直接測定しても良い。

排気添加弁６からの燃料供給を行なっているときの触媒３の温度の上昇量ΔＴを該燃料供給を行なっている期間Δｔで除した値を上昇率とする。上昇量ΔＴは、排気添加弁６からの燃料供給を行なわなかったと仮定したときの温度からどれだけ高くなったのかを示す値である。また、燃料中の軽質分の割合が高い場合の触媒３の温度の上昇量をΔＴ１とし、燃料中の重質分の割合が高い場合の触媒３の温度の上昇量をΔＴ２とする。そうすると、燃料中の軽質分の割合が高い場合の触媒３の温度の上昇率（ΔＴ１／Δｔ）は、燃料中の重質分の割合が高い場合の触媒３の温度の上昇率（ΔＴ２／Δｔ）よりも高くなる。すなわち、軽質分のほうが重質分よりも反応速度が高いために、軽質分の割合が高くなるほど、触媒３の温度の上昇率（ΔＴ／Δｔ）が高くなる。

次に、図３は、本実施例に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ２０により所定の時間毎に実行される。

ステップＳ１０１では、フィルタ４の再生が完了したか否か判定される。本実施例では、フィルタ４の再生時に排気添加弁６からの燃料供給量の学習を行なう。すなわち、本ステップでは、排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了したか否か判定される。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。

ステップＳ１０２では、内燃機関１の運転状態が読み込まれる。本ステップでは、触媒３の温度の上昇率に基づいて燃料の性状を算出するために必要となる物理量が読み込まれる。これには、内燃機関１が減速中であるか否か判定するために必要となる値や、触媒３の温度の上昇率を算出するために必要となる値が含まれる。具体的には、機関回転数（クランクポジションセンサ１３の出力値）、筒内噴射弁５からの燃料供給量（ＥＣＵ２０の指令値）、触媒３に流入する排気の温度（上流側温度センサ９の出力値）、触媒３から流出する排気の温度（下流側温度センサ１０の出力値）、吸入空気量（エアフローメータ１５の出力値）が読み込まれる。

ステップＳ１０３では、燃料の性状を判定する条件が成立しているか否か判定される。本ステップでは、燃料性状の判定精度が高くなる条件が成立しているか否か判定される。たとえば、内燃機関１の減速時で且つ触媒３が活性しており且つ機関回転数及び吸入空気量が所定の範囲内である場合に、条件が成立していると判定される。この場合、機関回転数が低下している状態で且つ筒内噴射弁５からの燃料供給量が０のときには、減速時であると判定する。また、上流側温度センサ９及び下流側温度センサ１０により測定される温度が共に、触媒３が活性していることを示す温度以上であれば、触媒３が活性していると判定する。さらに、機関回転数及び吸入空気量の所定範囲は、燃料の性状の精度が許容範囲内となるように実験等により求めておく。そして、ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ戻る。

ステップＳ１０４では、排気添加弁６から燃料を供給する。このときには、燃料の性状を判定可能な量として予め定めされた量の燃料が供給される。この燃料の供給量の最適値は、予め実験等により求めることができる。この排気添加弁６からの燃料の供給により触媒３の温度が上昇する。

ステップＳ１０５では、触媒３の温度の上昇率が算出される。なお、上昇率は、図２に示したように、排気添加弁６から燃料を供給しなかったと仮定したときの触媒３の温度からの上昇量に基づいて算出しても良いが、排気添加弁６から燃料の供給を開始したときの触媒３の温度からの上昇量に基づいて算出しても良い。なお、排気添加弁６から燃料を供給しなかったと仮定したときの触媒３の温度は、機関回転数及び吸入空気量が限られた範囲内にあるため予め実験等により求めておくことができる。そして、触媒３の温度の上昇率は、燃料の性状によって変わる。

ステップＳ１０６では、燃料の性状の推定及び内燃機関１を燃料性状に応じて制御するための補正量が算出される。ここで、図４は、触媒３の温度の上昇率（ΔＴ／Δｔ）と、燃料の重質分と軽質分との割合（重質／軽質）と、補正量との関係を示した図である。この関係は、予め実験等により求めておく。燃料の重質分と軽質分との割合（重質／軽質）は、基準値と比較して重質分の割合が何％高くなっているのかを示している。重質分と軽質分との割合が予め設定される基準値のときには「中央」となる。そして、負の値が大きくなるほど重質分の割合が低く、正の値が大きくなるほど重質分の割合が高いことを意味する。すなわち、触媒３の温度の上昇率が高くなるほど、軽質分の割合が高いと判定され、触媒３の温度の上昇率が低くなるほど、重質分の割合が高いと判定される。そして、軽質分の割合が高いほど、気筒内での燃料の着火遅れが短くなり、軽質分の割合が低いほど
、気筒内での燃料の着火遅れが長くなるため、この着火遅れに応じて補正量が決定される。なお、本実施例では、触媒３の温度の上昇率から上記補正量を直接求めても良い。補正量は、たとえば現時点での制御量に乗じられ、補正量が大きくなるほど、過給圧は高くなり、ＥＧＲガス量が少なくなり、または筒内噴射弁５からの燃料噴射時期が進角される。なお、本実施例ではステップＳ１０６を処理するＥＣＵ２０が、本発明における判定手段に相当する。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で算出される補正量に基づいて、内燃機関１が制御される。すなわち、補正量が反映される。たとえば、過給圧、筒内噴射弁５からの燃料の供給時期、ＥＧＲガス量が補正される。この場合、重質分の割合が高くなるほど、過給圧が高くされ、ＥＧＲガス量が減量され、または筒内噴射弁５からの燃料の供給時期が進角される。

以上説明したように本実施例によれば、排気添加弁６からの燃料供給時における触媒３の温度上昇率に基づいて燃料の性状を精度良く求めることができる。また、フィルタ４の再生を行うときに排気添加弁６の燃料供給量が学習されるため、燃料の性状の判定精度を高めることができる。これらにより、内燃機関１の燃焼状態を良好に維持することができる。

本実施例では、燃料タンク７へ所定量以上の燃料が供給された（給油された）ときには、フィルタ４に捕集されているＰＭ量に関わりなくフィルタ４の再生を行なう。そして、そのときに排気添加弁６からの燃料供給量を学習し、その後に、燃料性状の判定を行う。その他の装置などは実施例１と同じため、説明を省略する。

ここで、フィルタ４に捕集されているＰＭ量が規定量に達すると、該フィルタ４の温度を上昇させることによりフィルタ４の再生が行われる。たとえば、内燃機関１の運転状態に応じてＰＭの排出量を推定することができるため、このＰＭの排出量を積算し、積算値が規定量に達したときにフィルタ４の再生が行なわれる。また、前回のフィルタ４の再生時から、規定の距離を走行したときや、規定の時間が経過したときにフィルタ４に捕集されているＰＭ量が規定量に達したものとしてフィルタ４の再生を行なっても良い。

しかし、所定量以上の給油が行なわれた場合には、燃料性状が変化する虞があるため、内燃機関１の燃焼状態が悪化する虞がある。このため、本実施例では、所定量以上の給油が行なわれた場合には、すぐに燃料性状を判定する。このときに、まずフィルタ４の再生を行いつつ、排気添加弁６からの燃料供給量を学習する。そして、排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了した後に、燃料性状の判定を行う。排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了した後の燃料性状の判定方法については、実施例１と同じである。なお、給油量は、残量センサ８の変化量、すなわち燃料の増加量として求めることができる。

次に、図５は、本実施例に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ２０により所定の時間毎に実行される。なお、図３に示すフローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。

ステップＳ２０１では、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれたか否か判定される。所定量とは、内燃機関１の運転状態を変更する必要が生じるほど燃料性状が変化する給油量の下限値として予め実験等により求めておく。ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。

ステップＳ２０２では、フィルタ４の再生実行フラグがＯＮとされる。フィルタ４の再生実行フラグがＯＮとなると、フィルタ４の再生が可能な運転状態のときにフィルタ４の再生が実行される。なお、フィルタ４の再生実行フラグの初期値はＯＦＦとなっている。そして、ステップＳ１０１へ進んで実施例１と同じ処理がなされる。

このように、フィルタ４に捕集されているＰＭ量が規定量以下であっても、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれた場合にはフィルタ４の再生を行なうことで、排気添加弁６からの燃料供給量の学習を行なうことができる。

以上説明したように本実施例によれば、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれたときには、直ちに排気添加弁６からの燃料供給量の学習が行なわれると共に、燃料性状の判定が行われるため、該判定の精度を高めることができる。また、フィルタ４へ規定量のＰＭが捕集されるまで待たなくてもよいため、速やかに燃料性状を判定することができる。

本実施例では、前回算出された補正量と今回算出された補正量とを比較して、その変化が大きく、且つ燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれている場合に、今回算出された補正量を反映させる。なお、前回算出された燃料性状と今回算出された燃料性状との差が大きく、且つ燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれている場合に、今回算出された燃料性状を反映させても良い。すなわち、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれていない場合には、燃料性状の判定または補正量の反映を行なわずに、現状を維持する。その他の装置などは実施例１と同じため、説明を省略する。

ここで、燃料性状に基づいて算出される補正量に変化があったとしても、燃料性状以外の外乱により補正量が変化していることも考えられる。この場合には、燃料性状に応じた補正を行う必要はない。このため、本当に燃料性状が変化したのかを、給油量に基づいて判定する。すなわち、給油量が所定量未満であれば、燃料性状は殆ど変化しないはずなので、燃料性状や補正量が変化したとしても、それは外乱によるものだと判定できる。これにより、燃料性状の判定を誤ったり、誤った補正がなされたりすることを抑制できる。

次に、図６は、本実施例に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ２０により所定の時間毎に実行される。なお、図３に示すフローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。

ステップＳ３０１では、補正条件が成立しているか否か判定される。本ステップでは、ステップＳ１０６で算出される補正量を反映させても良いか否か判定される。

たとえば、今回算出される補正量と前回算出された補正量との差の絶対値が閾値以上であり、且つ燃料タンク７への給油量が所定量以上あった場合に補正条件が成立していると判定される。すなわち、補正量が変化しただけではなく、所定量以上の給油がなければ、補正量は前回の値のまま維持される。なお、閾値は、運転状態の補正値を変更する必要がある前記差の絶対値の下限値として予め実験等により求めておく。ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。

なお、本実施例では、燃料タンク７への給油量が所定量以上あった場合に、補正量を反映させているが、これに代えて、燃料タンク７への給油量が所定量以上あった場合に、燃料性状を判定しても良い。なお、燃料性状が判定されなければ、前回に算出された燃料性状に基づいて補正量が算出されるため、前回と同じ補正量が適用される。

このように、前回の補正量の算出が行われた後であって、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれるまでの期間は、前回の補正量を維持することができる。また、前回の燃料性状の判定が行われた後であって、燃料タンク７へ所定量以上の給油が行なわれるまでの期間は、前回の燃料性状の判定結果を維持することができる。

以上説明したように本実施例によれば、補正量または燃料性状の算出結果が変化しても、所定量以上の給油が行なわれていない場合には補正量または燃料性状の算出結果が反映されないため、内燃機関１の運転状態を適正な状態に維持することができる。

本実施例では、燃料タンク７へ所定量以上の燃料が供給された（給油された）場合であって、排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了してからの走行距離が所定距離よりも短い場合には、新たな燃料供給量の学習を行なわないで、燃料性状の判定を行ったり又は補正量を反映させたりする。すなわち、排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了してからの走行距離が所定距離よりも短い場合には、再度の学習を待たずに燃料性状を判定したり又は補正量を反映させたりする。その他の装置などは実施例１と同じため、説明を省略する。

ここで、排気添加弁６に経年変化などがあって燃料供給量にばらつきが生じるとしても、燃料供給量の学習が完了してからの走行距離が短ければ燃料供給量のばらつきは殆どないため、新たに燃料供給量の学習をする必要はない。このような場合には、フィルタ４の再生及び燃料供給量の学習を行なわなくても、燃料性状の判定精度が高いため、すぐに燃料性状を判定したり、補正量を反映させたりすることができる。これにより、内燃機関１の燃焼状態を速やかに改善することができる。

次に、図７は、本実施例に係る燃料性状の判定フローを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ２０により所定の時間毎に実行される。なお、他の実施例で説明したフローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。

ステップＳ４０１では、補正条件が成立しているか否か判定される。本ステップでは、ステップＳ１０６で算出される補正量を反映させても良いか否か判定される。本ステップは、前記ステップＳ３０１と異なり、前回の排気添加弁６からの燃料供給量の学習が完了してからの走行距離が所定距離以下であるか否か判定される。所定距離は、学習値を更新する必要のない走行距離の上限値として予め実験等により求めておく。ステップＳ４０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進み、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。

なお、本実施例では、走行距離が所定距離以下のときに補正量を反映させているが、これに代えて、走行距離が所定距離以下のときに燃料性状を判定してもよい。燃料性状が判定されなければ、前回に算出された燃料性状に基づいて補正量が算出されるため、前回と同じ補正量が適用される。

以上説明したように本実施例によれば、排気添加弁６からの燃料供給量の学習が必要ない場合には、該学習を行なわずにすぐに燃料性状の判定や補正量の反映が行われるため、燃焼状態を速やかに改善することができる。

１ 内燃機関
２ 排気通路
３ 触媒
４ フィルタ
５ 筒内噴射弁
６ 排気添加弁
７ 燃料タンク
８ 残量センサ
９ 上流側温度センサ
１０ 下流側温度センサ
１１ アクセルペダル
１２ アクセル開度センサ
１３ クランクポジションセンサ
１４ 吸気通路
１５ エアフローメータ
２０ ＥＣＵ
５１ 燃料通路
６１ 燃料通路
７１ 給油口

Claims (4)

1. 内燃機関の排気通路に設けられる触媒と、
   前記内燃機関の燃焼室と前記触媒との間の排気通路に燃料を供給する供給手段と、
   前記触媒の温度を測定する測定手段と、
   を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記供給手段により燃料を供給するときに、前記触媒の温度と目標温度とのずれを補正する燃料の供給量を学習し、このときの学習値を前記供給手段からの燃料の供給時に反映させる学習手段と、
   前記学習手段による学習が完了した後に前記供給手段から燃料を供給したときの前記触媒の温度の上昇率に基づいて該燃料の性状を判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 排気中の粒子状物質を捕集し、前記触媒よりも下流側に設けられるか前記触媒を担持するフィルタと、
   前記供給手段により排気通路へ供給される前の燃料を溜めておく燃料タンクと、
   前記フィルタに捕集されている粒子状物質の量がフィルタの再生を行なうか否かの境となる規定量を超える場合に、前記供給手段により排気通路へ燃料を供給することにより前記フィルタの再生を行なう再生手段と、
   を備え、
   前記再生手段は、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の量が前記規定量以下であっても、前記燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれた場合にはフィルタの再生を行い、
   前記学習手段は、前記再生手段によりフィルタの再生が行なわれているときに前記学習を行なうことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記判定手段による前回の判定が行われた後であって、燃料を溜めておく燃料タンクへ所定量以上の給油が行なわれるまでの期間は、前記判定手段による前回の判定結果を維持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制御装置。
4. 前記学習手段により前回の学習が完了した後であって、前記内燃機関を搭載する車両の走行距離が所定値以下の場合には、前記供給手段は前回の学習値を反映させて燃料を供給することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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