JP4107017B2

JP4107017B2 - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP4107017B2
Application number: JP2002256509A
Authority: JP
Inventors: 聖川谷; 哲朗加藤; 裕史上瀧; 真一斎藤; 要春大坪; 喜博井上; 智平沼; 礼子百目木
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2002-09-02
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-09-02
Also published as: JP2004092557A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排ガス中よりカーボン粒子をフィルタによって捕集した上で二酸化窒素（ＮＯ_２）を利用してフィルタ上で酸化除去するエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関、特に、ディーゼルエンジンの排ガス中には、カーボン微粒子等を核とするパティキュレートが混入しており、このパティキュレートを大気中に放出することなく捕集するためにディーゼルエンジンの排ガス流路上にはパティキュレートフィルタが装着される。このパティキュレートフィルタはパティキュレート堆積量が増加すると、これを焼却して再生する必要がある。
【０００３】
そこで、排気流量とフィルタ圧力損失の関係からフィルタに堆積したパティキュレートＰＭの堆積量を検知し、堆積量が再生判定値を上回るとパティキュレートを強制焼却すべく可熱する強制再生手段を駆動している。例えば、強制再生手段としては、内燃機関の燃料供給系に主噴射に加えて、その後の膨張行程や排気行程で追加燃料噴射を行い排温を強制的に上昇させる手段や、電気ヒータ或いは軽油バーナーを駆動させて排温を強制的に上昇させる手段が用いられている。
【０００４】
このような強制再生手段はフィルタを高温に維持する必要上、燃費悪化を招き易い。
ところで、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以後単にＤＰＦと記す）に堆積したパティキュレートを低温で酸化除去する手法として排気中のＮＯ_２を利用することが知られている。
即ち、ＤＰＦ上、あるいはその排気路上流側に酸化触媒を配備し、下記（１）式の反応を促進させることで排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する。
【０００５】
２ＮＯ＋Ｏ_２ → ２ＮＯ_２・・・・・（１）
この二酸化窒素（ＮＯ_２）は高活性であり、ＤＰＦに捕集済みのパティキュレート（カーボン粒子）と下記（２），（３）式で示す反応を促進させることでパティキュレートを焼却除去できる。
【０００６】
ＮＯ_２＋Ｃ → ＮＯ＋ＣＯ・・・・・（２）
ＮＯ_２＋ＣＯ → ＮＯ＋ＣＯ_２・・・・・（３）
即ち、パティキュレートを焼却可能な本来の下限温度は６００℃程度であるが、酸化触媒を用いることで、ＮＯ_２との酸化反応により、燃焼可能な下限温度を３００℃程度まで下げることが可能となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、酸化触媒の低温での酸化能力は排ガス温度への依存性があり、低温でのＮＯ_２の生成量は少なく、高温では多くなり、その特性を図９に示した。
したがって、低温時においては、ＤＰＦの酸化触媒がパティキュレート酸化除去の必要性に応じた量のＮＯ_２を適宜生成することは困難となる。更に、酸化触媒の場合、酸化触媒のＮＯ_２生成性能は燃料硫黄分に起因する排気中の硫黄により阻害されやすく、硫黄被毒による触媒性能劣化、耐久性不足が懸念される。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に基づき、ＮＯｘ中のＮＯ_２の比率を増大し、高活性のＮＯ_２を用いることでフィルタに捕獲されているパティキュレートを比較的低温下でも酸化除去できるエンジン制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタ、及び同フィルタ上又は同フィルタ上流の排気系に設けられパティキュレートを酸化除去する酸化触媒を有する排気後処理装置と、上記酸化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、上記内燃機関への燃料供給の際に、主噴射を行なう主噴射モードと主噴射及び該主噴射に先立つパイロット噴射を行なうパイロット噴射モードとで選択的に燃料噴射を行う燃料噴射装置と、上記触媒温度が活性判定温度以下と判断すると、上記燃料噴射装置をパイロット噴射のない場合よりＮＯ _２／ＮＯｘ比率を増大させることができる噴射時期に進角設定してパイロット噴射モードで駆動する制御手段と、を具備することを特徴とする。
このように、上記触媒温度が活性判定温度以下であると、パイロット噴射のない場合よりＮＯ _２／ＮＯｘ比率を増大させることができる噴射時期に進角設定してパイロット噴射モードで燃料噴射を行うことで、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率がより増大し、高活性のＮＯ_２を用いてフィルタに捕獲されているパティキュレートを比較的低温下でも酸化除去でき、しかも、フィルタ上流側にＮＯ_２生成用の酸化触媒を設けることが無いので、排気系の装置をコンパクト化でき、車両への搭載性が改善される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記フィルタのパティキュレートの堆積量を推定又は検出する推定量検出手段を備え、上記制御手段はフィルタのパティキュレート堆積量の増加に応じてパイロット噴射モードでの燃料噴射によるＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させることを特徴とする。
このように、パティキュレート堆積量が増加した場合のＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるので、パティキュレートを比較的速く低温下でも酸化除去できる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記制御手段は上記触媒温度が低いほど、パイロット噴射モードでの燃料噴射によるＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させることを特徴とする。
このように、触媒温度が低いほどＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるので、パティキュレートを低温下でも確実に酸化除去できる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１記載のエンジン制御装置において、上記制御手段はパイロット噴射モードでの燃料噴射によりＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるにあたり、主噴射に先立つパイロット噴射におけるパイロット噴射時期の進角量を増大補正することを特徴とする。
このように、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるべく、パイロット噴射時期の進角量をより増大させるので、高活性のＮＯ_２を比較的増量でき、パティキュレートの酸化除去が容易化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としての図１のエンジン制御装置を説明する。ここでのエンジン制御装置は、図示しない車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１に装着される。
エンジン１はエンジンコントロールユニット（以後、単にエンジンＥＣＵと記す）３により制御される。このエンジン１はその排気系に排ガス後処理装置２を装着する。
【００１４】
図１において、エンジンＥＣＵ３はエンジン１のアクセルペダル踏込量θａを検出するアクセルペダル開度センサ６と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ７が接続される。ここでクランク角情報ΔθはエンジンＥＣＵ３においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられる。更に、エンジンＥＣＵ３は図示しない燃焼室に供給される吸入空気量Ｑａを吸気路Ｉのエアフローセンサ８で検出する。
【００１５】
吸気路Ｉにはターボチャージャー９のコンプレッサ９０１が介装され、その回転軸９０２はタービン９０３に連結され、これにより排気過給を可能としている。吸気路Ｉのターボチャージャー９の下流にはインタクーラ２０が設けられ、吸気冷却を行うことで、エンジンの吸気の体積効率を向上させ、出力アップを図っている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ３はその入出力回路に多数のポートを有し、ここには吸入空気量Ｑａを検出するエアフローセンサ８と、エンジン１のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ６と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ７と、触媒温度Ｔｃを検出する触媒温度センサ１６と、水温ｗｔを検出する水温センサ１７と、大気圧ｐａを出力する大気圧センサ１９とが接続される。
【００１７】
ここでクランク角情報ΔθはエンジンＥＣＵ３においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に後述の燃料噴射時期制御に使用される。
エンジンＥＣＵ３はその入出力回路に多数のポートを有し、アクセルペダル開度センサ６、クランク角センサ７、触媒温度センサ１６、水温センサ１７、大気圧センサ１９等よりの検出信号を採り込む。
エンジンＥＣＵ３は噴射制御手段を成す燃圧制御部ｎ１、噴射制御部ｎ２やその他の周知エンジン制御処理機能を備える。
【００１８】
エンジンＥＣＵ３の噴射制御手段に駆動制御される燃料噴射装置は、燃料圧力調整部１２と、図示しない燃焼室にインジェクタ１０により燃料噴射を行う噴射調整部１１とを備える。
ここで、噴射制御手段を成す圧力制御部ｎ１及び噴射制御部ｎ２は主噴射のみの主噴射モードＭ１と、主噴射に先立つパイロット噴射を有したパイロット噴射モードＭ２との２つの噴射方式を選択してインジェクタ１０を駆動する。なお、図２（ａ）には主噴射モード（符号Ｍ１）で、図２（ｂ）にはパイロット噴射モード（符号Ｍ２）でインジェクタ１０を駆動した際の、燃圧波形図を示した。
【００１９】
燃料圧力調整部１２は燃圧調整器１２１を備え、これはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１２３の高圧燃料を定圧化した上でコモンレール１２２に供給する。燃圧調整器１２１はエンジンＥＣＵ３に接続され、その燃料圧力制御部ｎ１の出力Ｄｐに応じてコモンレール１２２内の圧力が所定圧力となるよう燃圧調整可能である。
【００２０】
噴射調整部１１はコモンレール１２２に電磁バルブＶｐを介して連結されたインジェクタ１０により高圧燃料噴射を行うコモンレール方式を採る。電磁バルブＶｐはドライバー１１１、１１２を介しエンジンＥＣＵ３に接続され、噴射制御部ｎ２の出力Ｄ（Ｇｆ）信号に応じた燃料噴射量Ｇｆ、主噴射及びパイロット噴射時期（θｍａｉｎ，θｐ）を調整可能である。なお、各電磁バルブＶｐとドライバー１１１、１１２の接続回線は１つのみ図示した。
【００２１】
ここで噴射制御部ｎ２はエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷であるアクセルペダル開度θａに応じた基本燃料噴射量ＩＮＪｂを求め、これに水温ｄｔや大気圧ｄｐの各補正値を加えて燃料噴射量Ｇｆ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄｐ）を導出する。ここで主噴射用とパイロット噴射用の燃料の加算値が燃料噴射量Ｇｆとして設定され、このうち、主噴射用に対するパイロット噴射用の燃料比率はここでは１％から１０％程度の範囲に設定される。例えば、ここでは６％がパイロット噴射用に、残り、９４％が主噴射用に用いられる。ここで、６％のパイロット噴射量としては、例えば、４０％負荷運転で４ｍｇ／ｓｔ、９５％のパイロット噴射量としては、例えば、５ｍｇ／ｓｔ程度になる。
【００２２】
ここで、パイロット噴射モードＭ２を後述するように採用しているが、これはパイロット噴射によりパイロット噴射された燃料の改質が生じ、排気ガス中のＮＯ_２／ＮＯｘ率が高まり、パティキュレートの焼却除去率が高まると見做されるためである。
具体的には、パイロット噴射のない場合のＮＯ_２／ＮＯｘ比率は１７％前後で、酸化触媒１３におけるパティキュレート焼却除去反応は低いが、パイロット噴射における噴射時期θｐを進角するに従い、パティキュレート焼却除去反応が速まる。例えば、図３に示すように、１３２０ｒｐｍで、エンジン負荷４０％で、パイロット噴射時期θｐをＢＴＤＣ４０°から６０°で運転すると、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率は３７％前後に上昇し、後述する酸化触媒１３における、パティキュレートの焼却除去反応が速まることが確認されている。
【００２３】
なお、パイロット噴射時期θｐをＢＴＤＣ６０°より進角すると、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率は３７％前後に収束する傾向にあります。
更に、主噴射時期θｍａｉｎ（＝θｂ＋Δθ）は周知の基本噴射時期θｂに運転条件に応じた補正値Δθを加えて導出され、パイロット噴射時期θｐは基本パイロット噴射時期θｐｂに主噴射時期θｍａｉｎでの補正値Δθを加えて導出される。
特に、ここでの噴射制御部ｎ２は、パティキュレートの焼却除去率が比較的高い運転域（３００℃以上域）では、主噴射モードＭ１を用い、主噴射時期θｍａｉｎにおいて、主噴射のみで燃料噴射量Ｇｆを全て噴射することとなる。
【００２４】
一方、パティキュレートの焼却除去率が低い低温運転域（２００℃前後域）では、パイロット噴射モードＭ２を選択する。この場合、噴射制御部ｎ２は、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷であるアクセルペダル開度θａに応じた運転域において、ＮＯｘ浄化率を高め、即ち、ＮＯ_２／ＮＯｘ比を目標とする比率に高めることができるよう、基本燃料噴射量ＩＮＪｂ、基本噴射時期θｂ、基本パイロット噴射時期θｐｂを各運転エリアｅｎ毎に、予め実験的に求め、それら値を設定したマップｍ（γｎ）（図６参照）を作成しておく。ここで、γｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率％はパイロット噴射量の変化自体でも変わり、例えば、４０％負荷時において、４ｍｇ／ｓｔの場合、３６％となり、８ｍｇ／ｓｔの場合、４４％となることが測定された。
【００２５】
図１の排ガス後処理装置２は排気管２１の途中に装着された。この排気後処理装置２は金属筒状のケーシング１８を備え、その膨出部１８１の内側にＤＰＦ３０を備える。なお、ＤＰＦ３０の表面には酸化触媒１３が担持される。
酸化触媒１３の触媒担持体であるＤＰＦ３０はセラミック製、すなわち、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉを主成分とするコージェライトから成り、多数の排ガス通路ｒ１を排気路Ｒの方向に向けて並列状に積層してなるハニカム構造体として形成される。ここで互いに隣合う各排ガス通路ｒ１は交互に排気路Ｒ上流側と下流側のいずれか一方がシール部３０１で閉鎖されるように形成される。これにより上流側に流入した排ガスは各排ガス通路ｒ−１の通路対向壁を透過して排気路Ｒ下流側に出口を形成された各排ガス通路ｒ１−２に達し、排出され、その際、排ガス中よりパティキュレート（ＰＭ）を濾過し捕集する。
【００２６】
ケーシング１８の膨出部１８１の前後端近傍には上流圧力センサ３１、下流圧力センサ３２が配備され、ＤＰＦ３０の上流及び下流圧力ｐｕ，ｐｄを検出し、エンジンＥＣＵ３に出力している。
次に、図１のエンジンＥＣＵ３の制御処理を、図８の制御ルーチンに沿って説明する。
【００２７】
エンジン１の駆動時において、エンジンＥＣＵ３は、エンジンキーのオンと同時に図８のエンジン制御ルーチンを所定制御サイクル毎に繰り返す。ここではステップｓ１でキーオンを確認し、ステップｓ２では、クランク角情報Δθ、アクセルペダル開度θａ、吸入空気量Ｑａ、触媒温度Ｔｃ、水温ｗｔ、大気圧ｐａ、上流及び下流圧力ｐｕ，ｐｄ、その他のデータを取込み、これら各値が適正値か否かの判断を行い、正常でないと図示しない故障表示灯を駆動する。
【００２８】
センサ等が正常でステップs３に進むと、触媒温度Ｔｃが触媒の活性温度に相当する判定温度Ｔｈ（例えば２５０℃）以上か否か判断し、以上（Ｙｅｓ）ではステップｓ４に進み、触媒温度Ｔｃが判定温度Ｔｈ（例えば２５０℃）未満ではステップｓ５に進む。ステップｓ４では主噴射モードＭ１を選択し、主噴射モードでの主噴射時期θｍａｉｎ（＝θｂ＋Δθ）、主噴射のみでの燃料噴射量Ｇｆ（＝ＩＮＪｂ＋ｄｔ＋ｄｐ）を演算し，ステップｓ９に進む。
【００２９】
触媒温度Ｔｃが低くステップｓ５に達すると、ここではパティキュレートの堆積量検出手段としての上流圧力センサ３１及び下流圧力センサ３２によって上流及び下流圧力ｐｕ，ｐｄを求め、ＤＰＦ３０の圧力損失δｐ（＝ｐｕ−ｐｄ）を求める。次いで、ＤＰＦ３０の圧力損失δｐと吸入空気量Ｑａに応じたパティキュレート堆積量ＰＭｑ（ｎ）を図４のマップｍ１で導出する。
尚、堆積量検出手段としてはＤＰＦ３０の圧力損失δｐを用いたものに限定されることなく、例えば、触媒が活性温度未満のエンジンの運転時間や、車両の走行距離によって、堆積量を推定しても良い。
【００３０】
更に、ステップｓ６ではパティキュレート堆積量ＰＭｑ相当のγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を図５のマップｍ２で導出する。これによりＤＰＦ３０のパティキュレート堆積量ＰＭｑの増加に応じてパイロット噴射モードＭ２での燃料噴射によるγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を増大させるようにできる。
このように、パティキュレート堆積量ＰＭｑが増加した場合にγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を増大させ、高活性のＮＯ_２の総量を増加させ、パティキュレートを比較的速く低温下でも酸化除去できるように設定する。
【００３１】
更に、ステップｓ７ではγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を確保することの可能なγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）（図６参照）マップｍ（γｎ）を選択する。次いで、ステップｓ８では選択したマップｍ（γｎ）を用い、現在の運転域ｅｎ（Ｎｅ,θａ）におけるパイロット噴射モードＭ２における基本燃料噴射量ＩＮＪｂ、基本噴射時期θｂ、基本パイロット噴射時期θｐｂ、を求める。
【００３２】
ここで用いるマップｍ（γｎ）はエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷であるアクセルペダル開度θａに応じた運転域において、ＮＯ_２／ＮＯｘ比を所定比率γｎに高めることができるよう、基本燃料噴射量ＩＮＪｂ、基本噴射時期θｂ、基本パイロット噴射時期θｐｂを各運転エリアｅｎ毎に、予め実験的に求め、それら値を設定し、各比率γｎ用のマップｍ（γｎ）（図６参照）として作成しておく。このγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率のマップｍ（γｎ）は、各比率γｎ毎に複数作成され（図６には１つのみ示した）、選択使用されることとなる。
【００３３】
ステップｓ９に達すると、ここでは主噴射モードＭ１であると、導出した噴射量Ｇｆ相当出力を噴射調整部１１の図示しない噴射量ドライバーにセットし、主噴射モードでの主噴射時期θｍａｉｎを噴射調整部１１の図示しない噴射時期ドライバーにセットする。これにより適時にインジェクタ１０が噴射作動され、ステップｓ１０に達する。
【００３４】
【発明の効果】
あるいは、ステップｓ９でパイロット噴射モードＭ２であると、導出した噴射量Ｇｆの所定％（各ＮＯ_２／ＮＯｘ比率γｎ毎に予め設定され、例えば、９０％以上の値とする）を主噴射量として、例えば、残りの所定％（例えば、１０％未満の値とする）をパイロット噴射量として噴射調整部１１の噴射量ドライバー１１１にセットし、パイロット噴射モードでの主噴射時期θｍａｉｎと、パイロット噴射時期θｐを噴射調整部１１の噴射時期ドライバー１１２にセットする。これにより両ドライバーがカウント作動し、適時にインジェクタ１０が噴射作動され、ステップｓ１０に達する。ステップｓ１０ではその他のエンジン制御処理を行い、ステップｓ２に戻る。
【００３５】
図１のエンジン制御装置では、エンジン１の触媒温度Ｔｃが判定温度Ｔｈ（例えば２５０℃）未満であると、パイロット噴射モードＭ２で燃料噴射を行うことで、γｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を確保できる。即ち、図７に実線で示すように触媒温度Ｔｃ（ＤＰＦ温度に相当）が比較的低温度域でも高レベルを確保でき、低温度でも高活性のＮＯ_２を比較的多く生成し、上述の（２），（３）式で示す反応を促進させることで、ＤＰＦ３０に捕集済みのパティキュレート（カーボン粒子）を焼却除去できる。しかも、フィルタ上流側にＮＯ_２生成用の酸化触媒を設けることが無いので、排気系の装置をコンパクト化でき、車両への搭載性が改善される。
【００３６】
ステップｓ５の処理によってエンジンＥＣＵ３はＤＰＦ３０のパティキュレート堆積量の増加に応じてパイロット噴射モードＭ２での燃料噴射を行って、γｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を増大させたので、パティキュレートを比較的速く低温下でも酸化除去できる。
図１のエンジン制御装置では、パイロット噴射モードＭ２での燃料噴射によりγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を可変設定するにあたり、ステップｓ７でγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を確保することの可能なマップｍ（γｎ）を選択し、選択したマップｍ（γｎ）を用い、現在の運転状態（Ｎｅ,θａ）におけるパイロット噴射モードＭ２における基本燃料噴射量ＩＮＪｂ、基本噴射時期θｂ、基本パイロット噴射時期θｐｂを求めている。
【００３７】
この際、マップｍ（γｎ）で設定される基本噴射時期θｂ、基本パイロット噴射時期θｐｂはγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率が低い場合に比べ、高い場合の方がより進角量を増大補正するように予め設定している。このような進角補正により、高活性のＮＯ_２を比較的増量でき、パティキュレートの酸化除去がより容易化されている。
上述のところにおいて、触媒温度Ｔｃが判定温度Ｔｈを下回ると、パイロット噴射モードＭ２を採用し、γｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を増大させ、パティキュレートを低温下でも比較的速く酸化除去している。
【００３８】
この場合、特に、触媒温度Ｔｃが低いほど、例えば、判定温度Ｔｈに対する偏差温度を２段階的に分けておき、１段階（偏差小）にある場合は、ステップｓ６で設定されたままのγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を採用し、２段階（偏差大）にある場合は、ステップｓ６で設定されたγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率より１つ上のγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を採用する用にしてもよい。
この場合、触媒温度Ｔｃが低いほどγｎ（＝ＮＯ_２／ＮＯｘ）比率を増大させるので、パティキュレートを低温下でも確実に酸化除去できる。
【００３９】
上述の処において、排気後処理装置２のケーシング１８は単一のＤＰＦ３０を備えていたが、場合により、ケーシング１８内に前後して酸化触媒担持の触媒担持体（図示せず）とＤＰＦ３０とを直列配備した構成を採ってもよい。この場合、酸化触媒担持の触媒担持体は単にストレートの排気ガス通路を多数穿孔したハニカム構造体で良く、その表面に酸化触媒が担持されることとなる。この場合も図１の装置とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、触媒温度が活性判定温度以下であると、パイロット噴射のない場合よりＮＯ _２／ＮＯｘ比率を増大させることができる噴射時期に進角設定してパイロット噴射モードで燃料噴射を行うことで、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率がより増大し、高活性のＮＯ_２を用いてフィルタに捕獲されているパティキュレートを比較的低温下でも酸化除去でき、しかも、フィルタ上流側にＮＯ_２生成用の酸化触媒を設けることが無いので、排気系の装置をコンパクト化でき、車両への搭載性が改善される。
【００４１】
請求項２の発明は、パティキュレート堆積量が増加した場合のＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるので、パティキュレートを比較的速く低温下でも酸化除去できる。
【００４２】
請求項３の発明は、触媒温度が低いほどＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるので、パティキュレートを低温下でも確実に酸化除去できる。
【００４３】
請求項４の発明は、ＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるべく、パイロット噴射時期の進角量をより増大させるので、高活性のＮＯ_２を比較的増量でき、パティキュレートの酸化除去が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのエンジン制御装置とこれを装着するエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のエンジン制御装置が行う、噴射モード特性線図で、（ａ）は主噴射モード、（ｂ）はパイロット噴射モードである。
【図３】図１のエンジン制御装置が行うパイロット噴射モードでエンジンが駆動した際の、ＮＯ_２／ＮＯｘの変動特性線図である。
【図４】図１のエンジン制御装置が行うパイロット噴射モードでパティキュレート堆積量算出用のマップの特性線図である。
【図５】図１のエンジン制御装置が行うパイロット噴射モードでパティキュレート堆積量よりＮＯ_２／ＮＯｘ比率を算出するためのマップの特性線図である。
【図６】図１のエンジン制御装置が行うパイロット噴射モードでの燃料噴射量、噴射時期を設定するためのマップの特性線図である。
【図７】図１のエンジン制御装置を備えたエンジンが用いるＤＰＦが示す触媒温度−ＮＯ_２／ＮＯｘ比率の特性線図である。
【図８】図１のエンジンＥＣＵが用いるエンジン制御処理のフローチャートである。
【図９】従来エンジンが用いるＤＰＦが示す触媒温度−ＮＯ_２／ＮＯｘ比率の特性線図である。
【符号の説明】
１エンジン
２排気後処理装置
３エンジンＥＣＵ（制御手段）
１０インジェクタ
１１噴射調整部（燃料噴射装置）
１２燃料圧力調整部（燃料噴射装置）
１３酸化触媒
１６触媒温度センサ（検出手段）
３０ＤＰＦ（フィルタ）
３１上流圧力センサ（堆積量検出手段）
３２下流圧力センサ（堆積量検出手段）
ｎ１燃圧制御部（噴射制御手段）
ｎ２噴射制御部（噴射制御手段）
Ｍ１主噴射モード
Ｍ２パイロット噴射モード
Ｔｃ触媒温度
Ｔｈ活性判定温度

Claims

内燃機関の排気系に設けられ排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタ、及び同フィルタ上又は同フィルタ上流の排気系に設けられパティキュレートを酸化除去する酸化触媒を有する排気後処理装置と、
上記酸化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
上記内燃機関への燃料供給の際に、主噴射を行なう主噴射モードと主噴射及び該主噴射に先立つパイロット噴射を行なうパイロット噴射モードとで選択的に燃料噴射を行う燃料噴射装置と、
上記触媒温度が活性判定温度以下と判断すると、上記燃料噴射装置をパイロット噴射のない場合よりＮＯ _２／ＮＯｘ比率を増大させることができるパイロット噴射時期に進角設定してパイロット噴射モードで駆動する制御手段と、を具備するエンジン制御装置。
請求項１記載のエンジン制御装置において、
上記フィルタのパティキュレートの堆積量を推定又は検出する推定量検出手段を備え、
上記制御手段はフィルタのパティキュレート堆積量の増加に応じてパイロット噴射モードでの燃料噴射によるＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させることを特徴とするエンジン制御装置。
請求項１記載のエンジン制御装置において、
上記制御手段は上記触媒温度が低いほど、パイロット噴射モードでの燃料噴射によるＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させることを特徴とするエンジン制御装置。
請求項１記載のエンジン制御装置において、
上記制御手段はパイロット噴射モードでの燃料噴射によりＮＯ_２／ＮＯｘ比率を増大させるにあたり、主噴射に先立つパイロット噴射におけるパイロット噴射時期の進角量を増大補正することを特徴とするエンジン制御装置。