JP2015169105A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】白煙の発生を抑制しつつ燃費の悪化を抑制する内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【解決手段】制御部は、排気浄化部の温度が第２温度範囲内で低下した場合、低下開始時の前記排気浄化部の温度に至るまで前記排気浄化部を前記第２昇温速度よりも速い昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が低下開始時の前記排気浄化部の温度を超えかつ前記第２温度範囲内にある場合に、前記排気浄化部を第１昇温速度よりも遅い昇温速度で昇温させ、前記制御部は、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲内で低下した場合、低下開始時の前記排気浄化部の温度に至るまで前記排気浄化部を前記第２昇温速度よりも速い昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が低下開始時の前記排気浄化部の温度を超えかつ前記第２温度範囲内にある場合に、前記排気浄化部を前記第１昇温速度よりも遅い昇温速度で昇温させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
排気浄化部に燃料を供給して堆積していた粒子状物質を燃焼させて排気浄化部を再生させる技術が知られている。例えば特許文献１には、硫黄化合物を放出可能でかつ硫黄化合物の大気中での白煙化を抑制し得る温度範囲に排気浄化部の温度を制御する技術が開示されている。その他、特許文献２〜９には、排気浄化部の再生に関連する技術が開示されている。
特開２０１３−０２９０３８号公報 特開２０１０−２２９９１６号公報 特開２００５−０９０２７４号公報 特開２００５−１０６０４７号公報 特開２００２−３２０８６３号公報 特開２０１０−１６３８８５号公報 特開２０１２−２４６８４２号公報 特開２０１３−１４２３７７号公報 特開２００５−０７６５０５号公報
例えば特許文献１の技術では、内燃機関の運転状態等の影響により排気浄化部の再生制御中に排気浄化部の温度が低下した場合、再生制御が長期化して燃費が悪化する恐れがある。
そこで、白煙の発生を抑制しつつ燃費の悪化を抑制する内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
上記目的は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化部と、前記排気浄化部に燃料を供給する燃料供給部と、前記燃料供給部により燃料を供給し前記排気浄化部を昇温させて前記排気浄化部に堆積した粒子状物質を燃焼させる再生制御を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記再生制御において、前記排気浄化部の温度が第１温度範囲内にある場合には前記排気浄化部を第１昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が前記第１温度範囲よりも高い第２温度範囲内にある場合には前記排気浄化部を前記第１昇温速度よりも遅い第２昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲よりも高い第３温度範囲内にある場合には前記排気浄化部の温度を前記第３温度範囲内に維持して前記粒子状物質を燃焼させ、前記制御部は、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲内で低下した場合、低下開始時の前記排気浄化部の温度に至るまで前記排気浄化部を前記第２昇温速度よりも速い昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が低下開始時の前記排気浄化部の温度を超えかつ前記第２温度範囲内にある場合に、前記排気浄化部を前記第１昇温速度よりも遅い昇温速度で昇温させる、内燃機関の制御装置によって達成できる。
前記制御部は、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲内にある場合には、前記第２昇温速度を実現するための目標温度と前記排気浄化部の実際の温度との差に基づいて前記燃料供給部の燃料供給量をフィードバック制御する、構成を採用してもよい。
前記制御部は、前記内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度が高いほど前記第２昇温速度を遅くする、構成を採用してもよい。
白煙の発生を抑制しつつ燃費の悪化を抑制する内燃機関の制御装置を提供できる。
図１は、本実施例のエンジンシステムの説明図である。 図２Ａは、再生制御中の浄化装置温度の変化を示したグラフであり、図２Ｂは、再生制御中の排気ガス中のＳＯ３の濃度変化を示したグラフである。 図３は、再生制御の一例を示したフローチャートである。 図４は、緩速再生制御の一例を示したフローチャートである。 図５は、燃料中の硫黄濃度に対応した第２目標昇温速度を規定したマップである。 図６は、フィードバック制御によって制御される浄化装置温度の変化の例を示したグラフである。 図７Ａは、目標浄化装置温度に対応した基準燃料添加量を規定したマップであり、図７Ｂは、燃料添加量の補正量を規定したマップであり、図７Ｃは、フィードバック制御での燃料添加量の上限値を規定したマップである。 図８は、浄化装置温度が低下した場合での浄化装置温度の変化の例を示したグラフである。
図１は、実施例に係るエンジンシステム１０の説明図である。ディーゼルエンジン（以下、エンジンと称する）１１は、吸気マニホールド１２、排気マニホールド１３を備えている。吸気マニホールド１２は、吸気通路１４を介してターボチャージャ１５のコンプレッサ１６の出口に連結されている。吸気通路１４には、吸気を冷却するインタークーラＩＣが設けられ、エンジン１１への吸気量を調整するスロットル弁Ｖが配置されている。排気マニホールド１３は、排気通路１７を介してターボチャージャ１５の排気タービン１８の入口に接続されている。排気タービン１８の入口には、可変ノズルベーン１８ａが設けられている。可変ノズルベーン１８ａの開度に応じて、排気タービン１８を通過する排気の流速を調整できる。排気タービン１８の出口は、排気通路１９に接続されている。エンジン１１からの排気ガスは、排気タービン１８を通って排気通路１９に排出される。エンジン１１は、４つの気筒Ｃ、４つの気筒Ｃのそれぞれに直接燃料を噴射する４つの燃料噴射弁Ｆ、を備えているがこれに限定されない。吸気通路１４と排気通路１７との間に、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）通路１４ａが接続されている。ＥＧＲ通路１４ａには、ＥＧＲ弁Ｖａが設けられている。エンジン１１にはエンジン回転数を検出するためのクランク角センサＣＳが設けられている。
排気通路１９には、排気を浄化する排気浄化装置Ｅが設けられている。排気浄化装置Ｅ内には、上流側から下流側の順に、ＤＯＣ（Ｄｉｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）２０、ＤＰＦ（Ｄｉｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）２１、が設けられている。ＤＯＣ２０は、排気ガス中に含まれるＨＣ、ＮＯ、ＣＯを酸化させてＨ２Ｏ、ＣＯ２、ＮＯ２に変換する酸化触媒である。ＤＰＦ２１は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する。排気浄化装置Ｅは、排気浄化部の一例である。
排気タービン１８とＤＯＣ２０との間の排気通路１９には、燃料添加弁２４、ＳＯｘセンサ２５、温度センサ２６が設けられている。ＳＯｘセンサ２５は、ＤＯＣ２０へ流れる排気ガス中の硫黄濃度を検出する。燃料添加弁２４は、ＤＰＦ２１に堆積した粒子状物質を燃焼させるための燃料を排気ガスに添加する。温度センサ２６は、ＤＯＣ２０に流入する排気ガスの温度を検出する。
ＤＯＣ２０とＤＰＦ２１との間の排気通路１９には、温度センサ２７が設けられている。温度センサ２７は、ＤＯＣ２０を通過しＤＰＦ２１に流入する排気ガスの温度を検出する。ＤＰＦ２１よりも下流側の排気通路１９には、温度センサ２８、空燃比センサ２９が設けられている。温度センサ２８は、ＤＰＦ２１を通過した排気ガスの温度を検出する。空燃比センサ２９は、ＤＰＦ２１を通過した排気ガスの空燃比を検出する。
ＥＣＵ３０は、エンジンシステム１０の全体制御を行う。ＥＣＵ３０は、図示せぬＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等から構成されるコンピュータである。ＥＣＵ３０は、スロットル弁Ｖ、ＥＧＲ弁Ｖａや、上記センサ等が電気的に接続されている。
ＥＣＵ３０は、ＳＯｘセンサ２５等からの出力値に基づいて燃料中の硫黄濃度を推定するがこれに限定されない。燃料タンクに燃料性状センサを設けて燃料中の硫黄濃度を直接検出してもよい。また、本エンジンシステム１０が使用される地域で使用される燃料中の硫黄濃度をＥＣＵ３０に予め記憶させておいてもよい。
ＥＣＵ３０は、温度センサ２６、２７、２８の測定値に基づいて、排気浄化装置Ｅの温度（以下、浄化装置温度と称する）を検出する。尚、ＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１に直接温度センサを設けてこれらの温度を検出してもよい。温度センサ２６、２７、２８は、排気浄化部の温度を検出する検出部の一例である。尚、エンジン１１の運転状態から浄化装置温度を推定してもよい。
ＥＣＵ３０は、エンジン１１の運転状態に基づいてＤＰＦ２１に流入する粒子状物質の量を推定し、積算してＤＰＦ２１での粒子状物質の堆積量を推定する。尚、ＤＰＦ２１側に粒子状物質を検出するセンサを設けてこのセンサの測定値に基づいてＥＣＵ３０がＤＰＦ２１での粒子状物質の堆積量を推定してもよい。
ＥＣＵ３０は、ＤＰＦ２１に堆積した粒子状物質を燃焼させてＤＰＦ２１を再生する再生制御を実行する。再生制御では、ＥＣＵ３０は燃料添加弁２４から排気浄化装置Ｅへ供給される燃料量を制御して、所定の昇温速度で浄化装置温度を昇温させて粒子状物質を燃焼させる。燃料添加弁２４は、燃料を排気浄化装置Ｅへ供給する燃料供給部の一例である。尚、排気浄化装置Ｅへ燃料を供給して粒子状物質を燃焼させる方法はこれに限定されない。例えば、燃料噴射弁Ｆのメイン噴射の後にポスト噴射を行うことによって、未燃燃料を排気浄化装置Ｅへ供給してＤＰＦ２１に堆積した粒子状物質を燃焼してもよい。この場合、燃料噴射弁Ｆは燃料供給部の一例である。
再生制御に関して、ＥＣＵ３０は通常再生制御と緩速再生制御とを択一的に実行可能である。通常再生制御は、燃費の悪化の抑制を優先して短期間で浄化装置温度を昇温させて粒子状物質を燃焼させる制御である。緩速再生制御は、白煙の発生の抑制を優先して浄化装置温度を遅く昇温させてから粒子状物質を燃焼させる制御である。
次に、再生制御について詳細に説明する。図２Ａは、再生制御中の浄化装置温度の変化を示したグラフである。図２Ｂは、再生制御中の排気ガス中のＳＯ３の濃度変化を示したグラフである。尚、図２Ａ、２Ｂには、通常再生制御による浄化装置温度の変化及びＳＯ３の濃度を点線で示し、緩速再生制御中による浄化装置温度の変化及びＳＯ３の濃度を実線で示している。また、図２Ｂには、排気ガスが白煙として視認され始めるＳＯ３の濃度を一点鎖線で示している。
ＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１にある程度の硫黄化合物が堆積しており燃料中の硫黄濃度も低くない場合に、上記再生制御が実行される場合を想定する。ここで、図２Ａに示した温度Ｔ１〜Ｔ２の範囲は、ＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１からの硫黄化合物の離脱量が他の温度範囲よりも増える温度範囲である。即ち、温度Ｔ１は、硫黄化合物の離脱量が増大し始める温度である。温度Ｔ２以上では、ＤＰＦ２１に堆積していた粒子状物質は燃焼する。温度Ｔ１未満を第１温度範囲Ｄ１、温度Ｔ１以上Ｔ２未満を第２温度範囲Ｄ２、温度Ｔ２以上の第３温度範囲Ｄ３と称する（以下、単に温度範囲と称する）。尚、例えば温度Ｔ１は４５０度であり、温度Ｔ２は６５０度であるがこれに限定されない。
通常再生制御では、粒子状物質が燃焼し始める温度Ｔ２に至るまで浄化装置温度を略一定の昇温速度で早期に昇温させる。浄化装置温度が温度Ｔ２に至った後、所定期間内浄化装置温度を温度範囲Ｄ３内で維持させて粒子状物質を燃焼させる。尚、温度範囲Ｄ３内では、一定期間浄化装置温度を温度範囲Ｄ３内のある温度に維持し、その後浄化装置温度を更に昇温させてある温度に維持し、更に後浄化装置温度を昇温させてある温度に維持する。このように、段階的に浄化装置温度を上昇させて粒子状物質を燃焼させる。温度範囲Ｄ２は、ＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１からの硫黄化合物の離脱量が増大する温度範囲である。このため、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にあり昇温速度が速い場合には白煙が発生する。白煙が発生する理由は、浄化装置温度が所定値以上に至るとＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１から離脱する硫黄化合物（ＳＯｘ）の量が増大し排気ガス中のＳＯ３がＨ２Ｏと結合してミスト状のＨ２ＳＯ４となって白煙として排出されるからと考えられる。通常再生制御のように浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合に浄化装置温度の昇温速度が速いと、短時間当たりでの硫黄化合物の離脱量が増加して、排気ガス中のＳＯ３の濃度が増加する。これにより、排気ガスが白煙として視認される。
緩速再生制御では、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合には、通常再生制御での昇温速度よりも遅い昇温速度で浄化装置温度を昇温させる。これにより、単位時間当たりの硫黄化合物の離脱量を一定未満に抑制でき、排気ガス中のＳＯ３の濃度を抑制でき、排気ガスが白煙として視認されることを抑制できる。具体的には、緩速再生制御では、浄化装置温度が温度範囲Ｄ１内にある場合には浄化装置温度を第１昇温速度で昇温させる。これにより、早期に浄化装置温度を温度Ｔ１に到達させて燃費の悪化を抑制する。浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合には浄化装置温度を第１昇温速度よりも遅い第２昇温速度で昇温させる。これにより、排気ガス中のＳＯ３の濃度を抑制して白煙の発生を抑制できる。浄化装置温度が温度範囲Ｄ３内にある場合には浄化装置温度を所定期間温度範囲Ｄ３内に維持させる。これにより、ＤＰＦ２１に堆積した粒子状物質を燃焼させる。尚、第２昇温速度は、例えば０．７℃／ｓｅｃであるがこれに限定されない。尚、通常再生制御では、浄化装置温度が温度範囲Ｄ１又は温度範囲Ｄ２内にある場合には、浄化装置温度を上記の第１昇温速度で昇温させる。
図３は、再生制御の一例を示したフローチャートである。尚、再生制御は、例えば、ＤＰＦ２１への粒子状物質の堆積量が所定値を超えたとＥＣＵ３０が判定した場合に開始される。例えば、ＥＣＵ３０は走行距離等に基づいてＤＰＦ２１への粒子状物質の堆積量を推定する。再生制御が開始されると、ＥＣＵ３０は、燃料中の硫黄濃度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。所定値とは、通常再生制御の実行により白煙が発生するか否かを判断する基準となる値である。ステップＳ１で否定判定の場合、ＥＣＵ３０は通常再生制御を実行する（ステップＳ２）。燃料中の硫黄濃度が所定値未満のように低い場合には、ＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１への硫黄化合物の堆積量も少ないと考えられ、通常再生制御を実行したとしても白煙が発生しにくいからである。通常再生制御が終了すると本再生制御は終了する。
ステップＳ１で肯定判定の場合には、ＥＣＵ３０は緩速再生制御を実行する（ステップＳ３）。燃料中の硫黄濃度が所定値以上の場合に通常再生制御を実行すると、白煙が発生する恐れがあるからである。緩速再生制御が終了すると本再生制御は終了する。
図４は、緩速再生制御の一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が温度範囲Ｄ１内にあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。肯定判定の場合には、ＥＣＵ３０は、燃料添加弁２４の燃料添加量を制御して浄化装置温度を第１昇温速度で昇温させる（ステップＳ１２）。具体的には、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が第１昇温速度で昇温するように第１目標昇温速度を設定し、第１目標昇温速度に対応するように燃料添加弁２４の燃料添加量を制御する。
ステップＳ１１で否定判定の場合、即ち浄化装置温度が温度範囲Ｄ１内にはなく温度範囲Ｄ２内にある場合、ＥＣＵ３０は第２昇温速度で昇温させる（ステップＳ１３）。ここで、ＥＣＵ３０は、燃料中の硫黄濃度に応じて第２目標昇温速度を設定する。第２目標昇温速度とは、浄化装置温度を第２昇温速度で昇温させる際の目標値である。図５は、燃料中の硫黄濃度に対応した第２目標昇温速度を規定したマップである。ＥＣＵ３０は、予めこのマップを記憶している。このマップでは、燃料中の硫黄濃度が高いほど第２目標昇温速度が遅くなるように規定している。燃料中の硫黄濃度が高いほどＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１への硫黄化合物の堆積量も多くなりこれに伴い離脱量も多くなるからであり、第２目標昇温速度が遅くなるように設定することにより白煙の発生を抑制できるからである。従って、燃料中の硫黄濃度が高いほど第２昇温速度は遅くなる。
また、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が第２昇温速度で昇温するように実際の浄化装置温度に基づいて燃料添加弁２４の燃料添加量をフィードバック制御する。図６は、フィードバック制御によって制御される浄化装置温度の変化の例を示したグラフである。図６には、第２目標昇温速度に対応した目標浄化装置温度を点線で示している。目標浄化装置温度は時間経過と共に上昇する。燃料添加量をフィードバック制御することにより、浄化装置温度を第２昇温速度で精度よく昇温させることができる。
具体的には、ＥＣＵ３０は、燃料中の硫黄濃度に基づいて設定された第２目標昇温速度に対応した目標浄化装置温度に基づいて、基準燃料添加量を算出する。図７Ａは、目標浄化装置温度に対応した基準燃料添加量を規定したマップである。このマップは、吸入空気量毎によって異なっており、予めＥＣＵ３０に記憶されている。基準燃料添加量は、過渡的な運転条件以外での通常運転状態において第２目標昇温速度で浄化装置温度が昇温するように、予め実験により算出された燃料添加量である。ＥＣＵ３０は、基準燃料添加量に補正量を加算して、燃料添加量をフィードバック制御する。
図７Ｂは、燃料添加量の補正量を規定したマップである。補正量は、目標浄化装置温度から実際の浄化装置温度を減算した温度差に基づいて設定される。温度差が正の値である場合、即ち、実際の浄化装置温度が目標浄化装置温度よりも低い場合には補正量は正の値であり、基準燃料添加量に補正量が加えられて燃料添加量が増量される。この場合では温度差が大きいほど補正量も大きく設定され、温度差が大きいほど燃料添加量が増量される。また、温度差が負の値である場合、即ち、実際の浄化装置温度が目標浄化装置温度よりも高い場合には補正量は負の値であり、基準燃料添加量に負の値である補正量が加えられて燃料噴射量が減量される。この場合では温度差が大きいほど負の値である補正量の絶対値も大きく設定され、温度差が大きいほど燃料添加量が減量される。このようにして設定された燃料添加量で浄化装置温度が第２昇温速度で昇温するように制御される。尚、フィードバック制御により制御される燃料添加量の算出は、このようなマップに限定されず、例えば数式等によって算出してもよい。
尚、フィードバック制御で制御される燃料添加量には上限値が規定されている。図７Ｃは、フィードバック制御での燃料添加量の上限値を規定したマップである。燃料添加量の上限値は、実際の浄化装置温度が高いほど大きくなるように設定されている。図７Ａ、７Ｂのマップに基づいて設定された燃料添加量が図７Ｃの上限値を超えた場合には、図７Ｃの上限値を優先的に適用して実際の燃料添加を行う。燃料添加量の上限値は、第１昇温速度に対応する燃料添加量よりも小さい。図７Ａ〜７Ｃに示したマップは実験などにより算出されて予めＥＣＵ３０に記録されている。
次に、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が低下したか否かを判定する（ステップＳ１４）。否定判定の場合には、ＥＣＵ３０は浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合での現在の浄化装置温度を最高到達温度として記録、更新する（ステップＳ１５）。次に、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にあるか否かを判定する（ステップＳ１６）。肯定判定の場合には、ＥＣＵ３０は再度ステップＳ１３以降の処理を実行して、浄化装置温度の第２昇温速度での昇温を継続して浄化装置温度の最高到達温度を記録、更新する。
また、ステップＳ１４で肯定判定の場合、即ち浄化装置温度が低下した場合、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度を第１昇温速度で昇温させる（ステップＳ１７）。次に、ＥＣＵ３０は、実際の浄化装置温度がステップＳ１５で記録又は更新された最高到達温度を超えたか否かを判定する（ステップＳ１８）。否定判定の場合には、ＥＣＵ３０は再度ステップＳ１７の処理を継続する。即ち、ＥＣＵ３０は、浄化装置温度が最高到達温度に到達するまで第１昇温速度で昇温させる。ステップＳ１８で肯定判定の場合、ＥＣＵ３０は再度ステップＳ１３以降の処理を実行する。即ち、浄化装置温度が最高到達温度を超えた場合には、浄化装置温度を第２昇温速度で昇温させる。
図８は、浄化装置温度が低下した場合での浄化装置温度の変化の例を示したグラフである。何らかの原因により浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内で低下した場合、ＥＣＵ３０には低下開始時での浄化装置温度を最高到達温度として記録、更新され、ＥＣＵ３０は再び浄化装置温度が最高到達温度に至るまで第１昇温速度で昇温させる。最高到達温度以下で離脱する硫黄化合物は既に離脱していると考えられ、最高到達温度以下では第１昇温速度で浄化装置温度を昇温させても白煙は視認されないと考えられるからである。また、浄化装置温度を早期に最高到達温度まで昇温させることにより、再生制御の長期化を抑制して燃費悪化を抑制できる。尚、浄化装置温度が最高到達温度を超えた場合には、ＥＣＵ３０は最高到達温度を基準として第２目標昇温速度に基づいて新たな目標温度を算出する。ＥＣＵ３０に記録、更新される最高到達温度は、緩速再生制御が終了するたびにリセットされる。
ステップＳ１６で否定判定の場合、即ち浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にない場合、ＥＣＵ３０は浄化装置温度を温度範囲Ｄ３内に所定期間維持する（ステップＳ１９）。所定期間とは、ＤＰＦ２１に堆積した粒子状物質を燃焼させるのに必要な期間である。ＥＣＵ３０は、所定期間浄化装置温度を温度範囲Ｄ３内に維持させた後に緩速再生制御を終了して再生制御を終了する。
以上のように、緩速再生制御では浄化装置温度の昇温速度を制御することによって白煙の発生を抑制できる。また、実際の浄化装置温度に基づいて燃料添加量をフィードバック制御することにより、浄化装置温度の昇温を第２昇温速度で精度よく制御できる。また、温度範囲Ｄ２内で浄化装置温度が低下した場合には低下開始時の温度を超えるまで浄化装置温度を第１昇温速度で早期に昇温させることにより、燃費の悪化を抑制できる。また、燃料中の硫黄濃度に基づいて第２目標昇温速度を設定することにより、硫黄濃度が低くＤＯＣ２０、ＤＰＦ２１への硫黄堆積量も少ない場合において緩速再生制御が長期化することを抑制でき、燃費の悪化を抑制できる。
尚、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内で低下した後に浄化装置温度が最高到達温度を超えるまで昇温させる際の昇温速度は、第１昇温速度に限定されず、第２昇温速度よりも速ければよい。また、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内で低下した後に、浄化装置温度が最高到達温度を超えた後での温度範囲Ｄ２内での昇温速度は、第２昇温速度に限定されず、第１昇温速度よりも遅い昇温速度で昇温させればよい。
尚、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にあり燃料添加量が上限値に設定されているにもかかわらず、実際の昇温速度が第２目標昇温速度よりも遅くなる場合が起こり得る。例えば、車両の減速時や低速走行時等である。この場合には、ＥＣＵ３０は燃料添加量の上限値の規制を解除して上限値より多い燃料添加量で浄化装置温度を昇温させてもよい。これにより、再生制御の長期化を抑制して燃費悪化を抑制できる。尚、この場合に浄化装置温度が第２目標昇温速度に対応した目標温度に到達した場合には、再び上限値以下の燃料添加量に制限してもよい。
また、浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合に実際の昇温速度が第２目標昇温速度よりも大きく増大することが起こり得る。例えば、車両が急加速した後にアイドル運転をした場合やクラッチをオフにした場合等である。従ってＥＣＵ３０は、緩速再生制御中であり浄化装置温度が温度範囲Ｄ２内にある場合にアイドル運転又はクラッチオフを検出すると、所定期間、例えば数秒間、燃料添加量をゼロに設定してもよい。これにより、浄化装置温度が急激に昇温して白煙が発生することを抑制できる。尚、燃料添加量をゼロにすると浄化装置温度が低下することが考えられるため、アイドル運転の解除又はクラッチオフが解除された場合には、ＥＣＵ３０は、温度範囲Ｄ２内での浄化装置温度の最高到達温度を超えるまで第２昇温速度よりも速い昇温速度で浄化装置温度を昇温させてもよい。
上記実施例では、再生制御として通常再生制御と緩速再生制御とを択一的に実行するが、緩速再生制御のみを実行してもよい。また、燃料中の硫黄濃度が所定値未満の場合に通常再生制御を実行し、所定値以上の場合に緩速再生制御を実行するがこれに限定されない。例えば、排気浄化装置Ｅへの硫黄化合物の堆積量を推定して、推定された堆積量が所定値未満の場合に通常再生制御を実行し、所定値以上の場合に緩速再生制御を実行してもよい。また、燃料中の硫黄濃度が所定値未満であり推定された硫黄化合物の堆積量も所定値未満の場合にのみ通常再生制御を実行し、それ以外の場合に緩速再生制御を実行してもよい。
上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
１１ エンジン
２０ ＤＯＣ（排気浄化部）
２１ ＤＰＦ（排気浄化部）
２４ 燃料添加弁（燃料供給部）
２５ ＳＯｘセンサ
２６〜２８ 温度センサ（検出部）
３０ ＥＣＵ
Ｅ 排気浄化装置（排気浄化部）

Claims (3)

  1. 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化部と、
    前記排気浄化部に燃料を供給する燃料供給部と、
    前記燃料供給部により燃料を供給し前記排気浄化部を昇温させて前記排気浄化部に堆積した粒子状物質を燃焼させる再生制御を実行する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記再生制御において、前記排気浄化部の温度が第１温度範囲内にある場合には前記排気浄化部を第１昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が前記第１温度範囲よりも高い第２温度範囲内にある場合には前記排気浄化部を前記第１昇温速度よりも遅い第２昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲よりも高い第３温度範囲内にある場合には前記排気浄化部の温度を前記第３温度範囲内に維持して前記粒子状物質を燃焼させ、
    前記制御部は、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲内で低下した場合、低下開始時の前記排気浄化部の温度に至るまで前記排気浄化部を前記第２昇温速度よりも速い昇温速度で昇温させ、前記排気浄化部の温度が低下開始時の前記排気浄化部の温度を超えかつ前記第２温度範囲内にある場合に、前記排気浄化部を前記第１昇温速度よりも遅い昇温速度で昇温させる、内燃機関の制御装置。
  2. 前記制御部は、前記排気浄化部の温度が前記第２温度範囲内にある場合には、前記第２昇温速度を実現するための目標温度と前記排気浄化部の実際の温度との差に基づいて前記燃料供給部の燃料供給量をフィードバック制御する、請求項１の内燃機関の制御装置。
  3. 前記制御部は、前記内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度が高いほど前記第２昇温速度を遅くする、請求項１又は２の内燃機関の制御装置。
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