JP4746313B2

JP4746313B2 - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP4746313B2
Application number: JP2004364640A
Authority: JP
Inventors: 透西澤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: JP2006170101A

Description

本発明は、排気微粒子を捕集する排気フィルタ及び触媒装置を排気通路に備えた内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、排気微粒子を捕集する排気フィルタを備えたディーゼル機関において、前記排気フィルタを再生させる場合に、燃料噴射遅角装置と吸気絞り弁との両方を作動させることで排気温度を上昇させ、前記排気微粒子を燃焼させる構成が開示されている。
特開平０７−１８９６５６号公報

ところで、排気フィルタの再生を行っている状態から、フィルタ再生処理が困難な低回転・低負荷に移行したときに、直ちに空燃比を通常値に戻すと、残っている排気微粒子の急激な燃焼によって排気フィルタの溶損を招く可能性があるため、排気フィルタの温度が所定温度以下に低下するまで、空気過剰率λを例えば１．２程度に保持させることが望まれる。

しかし、外気温度が低い条件下で、空気過剰率λを例えば１．２程度とする低回転・低負荷運転を行うと、低外気温により燃焼が不安定になる（失火が発生する）ことで排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が多く、かつ、空気過剰率λが１よりも大きいために排気中の酸素が多く、然も、低回転・低負荷運転により排気流量が少ないので、前記排気フィルタと共に機関の排気通路に設けられる酸化触媒装置やＮＯｘ吸蔵触媒装置などの酸化機能を有する触媒装置の温度が高くなり、前記触媒装置の劣化が進行するという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、排気フィルタの再生処理に伴う触媒装置の劣化進行を抑止できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

このため、酸化機能を有する触媒装置及び排気微粒子を捕集する排気フィルタを排気通路に備えた内燃機関において、前記排気フィルタに捕集された排気微粒子を酸化させる再生処理中又は再生処理直後の所定の低回転・低負荷領域への機関運転状態の変化に応じて燃え残りの排気微粒子が急激に燃焼しないように排気中の酸素量を抑制し、空燃比をストイキよりもリーンな所定の空燃比に制御する場合に、低外気温度条件のときに設定される目標空燃比を、低外気温度条件でないときに設定される通常の目標空燃比よりもリーン側に修正して未燃ＨＣによる前記酸化機能を有する触媒装置の劣化を抑制する制御を行う構成とした。

上記構成によると、排気フィルタの再生処理中又は再生処理直後の機関運転状態の変化に応じて燃え残りの排気微粒子が急激に燃焼しないように排気中の酸素量を抑制し、空燃比をストイキよりもリーンな所定の空燃比に制御する場合に、低外気温度条件であると燃焼が不安定になって排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が多くなり、この未燃焼成分（ＨＣ）が酸化機能を有する触媒装置で酸化して、触媒装置の温度を上昇させることになるので、低外気温度条件のときは、低外気温度条件でないときよりも前記所定の空燃比をリーン側に修正して燃焼を安定化させる制御を行うことで、排気中の未燃焼成分（ＨＣ）の増大を抑止し、以って、触媒装置における温度上昇を抑制する。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は、車両用のディーゼルエンジン（内燃機関）１のシステム図である。
エンジン１の吸気通路２の上流に、ターボチャージャ３のコンプレッサ３ａが配置されている。
エンジン１の吸入空気は、前記コンプレッサ３ａによって過給された後、インタークーラ４で冷却され、吸気絞り弁６を通過した後、各気筒の燃焼室内へ流入する。

前記吸気絞り弁６は、モータ等のアクチュエータ（図示省略）で開閉駆動される電子制御式の絞り弁である。
燃料は、燃料噴射ポンプ８により高圧化されてコモンレール９に送られ、各気筒の燃料噴射弁１０から燃焼室内へ直接噴射される。
前記燃料噴射ポンプ８，コモンレール９及び燃料噴射弁１０によって、コモンレール式燃料噴射装置が構成される。

そして、エンジン１の燃焼室内に流入した空気と燃焼室内に噴射された燃料とによって生成される混合気は、圧縮着火により燃焼し、排気は排気通路１２へ排出される。
前記排気通路１２へ排出された排気の一部は、排気還流制御弁１９が介装される排気還流通路１１を介して吸気側へ還流される。
排気の残りは、ターボチャージャ３のタービン３ｂを回転駆動し、該タービン３ｂと同軸に設けられる前記コンプレッサ３ａが吸気を過給する。

前記タービン３ｂ下流側の前記排気通路１２には、酸化触媒装置５，ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３及びディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter；以下「ＤＰＦ」という）１４が、上流側からこの順に配設される。
前記酸化触媒装置５は、排気中のＨＣ，ＣＯを酸化する機能を有する触媒装置である。
前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３は、流入する排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンのときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、流入する排気の空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチのときにＮＯｘを放出して還元処理する触媒装置である。

前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３では、貴金属上でＮＯｘを吸蔵しやすいように酸化した後に吸蔵材中に一時的に吸蔵し、空燃比が理論空燃比付近になると前記ＮＯｘが再び貴金属上に移動して、ＨＣやＣＯなどと反応して窒素に還元される。
前記ＤＰＦ１４は、排気中の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するトラップ機能を有し、排気フィルタに相当する。

マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）２５には、エンジン制御のため、各種センサからの検出信号が入力される。
前記各種センサとしては、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ２０、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ２１、前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度を検出する触媒温度センサ２２、前記ＤＰＦ１４の入口側で排気圧力を検出する排気圧力センサ１７、ＤＰＦ１４の温度を検出するＤＰＦ温度センサ２３、ＤＰＦ１４出口側で排気空燃比を検出する空燃比センサ１６、外気温度を検出する外気温度センサ２６が設けられる。

但し、前記ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３及びＤＰＦ１４の温度は、これらの下流側に排気温度センサを設け、該排気温度センサで検出される排気温度に基づいて推定することができる。
前記ＥＣＵ２５は、前記各種センサの検出信号に基づく演算処理によって、燃料噴射量及び噴射時期を制御する燃料噴射弁１０への燃料噴射指令信号、吸気絞り弁６への開度指令信号、排気還流制御弁１９への開度指令信号等を出力する。

また、前記ＥＣＵ２５は、前記ＮＯｘトラップ触媒装置１３，ＤＰＦ１４（排気フィルタ）の再生処理を制御する。
前記再生処理として、ＤＰＦ１４に堆積した微粒子ＰＭを高温かつリーン雰囲気で酸化させる処理（ＤＰＦ再生処理）、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積したＮＯｘをリッチ雰囲気で脱離・還元する処理（リッチスパイク処理）、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒を高温かつリッチ雰囲気で解除する処理（硫黄被毒解除処理）が行われる。

図２は、上記再生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１では、エンジン回転速度Ｎｅ、アクセル開度ＡＰＯ、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度、ＤＰＦ１４の入口側及び出口側の排気圧力、ＤＰＦ１４の温度などの運転状態を読み込む。
また、ステップＳ１では、エンジン回転速度Ｎｅとアクセル開度ＡＰＯとをパラメータとするマップから演算される燃料噴射量Ｑを読み込む。

ステップＳ２では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積されたＮＯｘの量を推定する。
前記ＮＯｘ堆積量は、エンジン回転速度Ｎｅや車両走行距離の積算値から推定することができる。
尚、ＮＯｘ堆積量の推定結果は、ＮＯｘの脱離・還元処理が完了した時点（硫黄被毒解除の実施によりＮＯｘの脱離・還元処理が同時になされた場合を含む）でリセットされる。

ステップＳ３では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積した硫黄分（ＳＯｘ）の量を推定する。
前記硫黄堆積量の推定は、前述のＮＯｘ堆積量と同様に、エンジン回転速度Ｎｅや走行距離の積算値から推定することができ、硫黄被毒解除が完了した時点で推定結果はリセットされる。

ステップＳ４では、ＤＰＦ１４に堆積している微粒子ＰＭの量を推定する。
前記微粒子ＰＭの堆積量は、排気圧力センサ１７により検出されるＤＰＦ１４の入口側排気圧力と、現在の運転状態（エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に応じた基準排気圧力とを比較することで推定される。
尚、前回のＤＰＦ１４の再生時からの走行距離又はエンジン回転速度Ｎｅの積算値から前記微粒子ＰＭの堆積量を推定させることもでき、更に、走行距離又はエンジン回転速度Ｎｅの積算値と、排気圧力とのを組み合わせから、前記微粒子ＰＭの堆積量を推定することも可能である。

ステップＳ５では、前記外気温度センサ２６で検出された外気温度を読み込む。
ステップＳ６では、ＤＰＦ１４の再生モード（微粒子ＰＭの酸化処理）中であるか否かを示すｒｅｇフラグを判定する。
そして、ｒｅｇフラグ＝０であってＤＰＦ１４の再生モード中でない場合には、ステップＳ７へ進む。

一方、ｒｅｇフラグ＝１であってＤＰＦ１４の再生モード中である場合には、図３のフローチャートに示すＤＰＦ再生モードの処理を行う。
ステップＳ７では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除モード中であるか否かを示すｄｅｓｕｌフラグを判定する。
そして、ｄｅｓｕｌフラグ＝０であって硫黄被毒解除モード中でない場合には、ステップＳ８へ進む。

一方、ｄｅｓｕｌフラグ＝１であって硫黄被毒解除モード中である場合には、図４のフローチャートに示す硫黄被毒解除モードの処理を行う。
ステップＳ８では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に堆積したＮＯｘを脱離・還元処理するために、排気空燃比を一時的にリッチ化するリッチスパイクモード中であるか否かを示すｓｐフラグを判定する。

そして、ｓｐフラグ＝０であってリッチスパイクモード中でない場合には、ステップＳ９へ進む。
一方、ｓｐフラグ＝１であってリッチスパイクモード中である場合には、図５のフローチャートに示すリッチスパイクモードの処理を行う。
ステップＳ９では、ＤＰＦ１４の再生モード後における溶損防止モード中であるか否かを示すｒｅｑフラグを判定する。

そして、ｒｅｑフラグ＝０であって、溶損防止モード中でない場合には、ステップＳ１０へ進む。
一方、ｒｅｑフラグ＝１であって、溶損防止モード中である場合には、図６のフローチャートに示す溶損防止モードの処理を行う。
ステップＳ１０では、前記ステップＳ４で推定したＤＰＦ１４における微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１以下であるか否かを判別する。

そして、微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１以下である場合には、ステップＳ１１へ進む。
一方、微粒子ＰＭの堆積量が閾値ＰＭ１を超えるには、図７のフローチャートのステップＳ５０１へ進んで、前記ｒｅｇフラグに１をセットする。
ステップＳ１１では、前記ステップＳ３で推定したＮＯｘ吸蔵触媒装置１３における硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１以下であるか否かを判別する。

そして、硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１以下である場合には、ステップＳ１２へ進む。
一方、硫黄分（ＳＯｘ）の堆積量が閾値ＳＭ１を超えるには、図８のフローチャートのステップＳ７０１へ進んで、前記ｄｅｓｕｌフラグに１をセットする。
ステップＳ１２では、前記ステップＳ２で推定したＮＯｘ吸蔵触媒装置１３におけるＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１以下であるか否かを判別する。

そして、ＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１以下である場合には、本ルーチンを終了させる。
一方、ＮＯｘの堆積量が閾値ＮＯｘ１を超えるには、図９のフローチャートのステップＳ８０１へ進んで、前記ｓｐフラグに１をセットする。
次に、前記ステップＳ６で、ｒｅｇフラグ＝１と判定されたときのＤＰＦ再生処理を、図３のフローチャートに従って説明する。

ステップＳ１０１では、ＤＰＦ再生時における目標空燃比に制御する。
上記目標空燃比への制御は、吸気絞り弁６による吸気絞り及び／又は排気還流制御弁１９による排気還流量の制御で行われる。
尚、目標空燃比の初期値は、図１０に示すように、ＤＰＦ１４における微粒子ＰＭの堆積量に応じて設定されるが、概ね空気過剰率λで１．１〜１．３程度とする。

ステップＳ１０２では、図１１中に斜線で示すようなアイドルを含む所定の低回転・低負荷領域内でエンジン１が運転されているか否かを判別する。
そして、前記低回転・低負荷領域での運転ではなく、より高い回転・負荷でエンジン１が運転されている場合には、ＤＰＦ再生が可能な運転条件であると判断し、ステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３では、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標上限値Ｔ１以下であるか否かを判別する。
そして、ＤＰＦ１４の温度が目標上限値Ｔ１以下であれば、ステップＳ１０５へ進む。
一方、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標上限値Ｔ１を超えている場合には、ステップＳ１０４へ進んで、燃料噴射の時期を進角させることで排気温度の低下を図り、ＤＰＦ１４の温度が目標上限値Ｔ１以下になるようにする。

ステップＳ１０５では、ＤＰＦ１４の温度が再生中の目標下限値Ｔ２（＜目標上限値Ｔ１）以上であるか否かを判別する。
そして、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２以上であれば、ステップＳ１０７へ進む。
一方、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２を下回っている場合には、ステップＳ１０６へ進んで、燃料噴射の時期を遅角させることで排気温度の上昇を図り、ＤＰＦ１４の温度が目標下限値Ｔ２以上になるようにする。

即ち、燃料噴射時期の進角・遅角補正によって、ＤＰＦ１４の温度が前記目標下限値Ｔ２と目標上限値Ｔ１との間の温度になるようにする。
ステップＳ１０７では、ＤＰＦ再生処理を行った時間ｔ１が目標時間tdpfreg以上になったか否かを判別する。
目標時間tdpfregが経過しており、ＤＰＦ１４に堆積していた微粒子ＰＭの燃焼処理が完了したと判断されると、ステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０８では、燃料噴射時期の進角・遅角補正を停止させて通常の噴射時期に戻し、また、空燃比を通常値に戻す。
次のステップＳ１０９では、前記ｒｅｇフラグを０にリセットする。
一方、目標時間tdpfregが経過する前、即ち、ＤＰＦ１４に堆積していた微粒子ＰＭの燃焼処理が完了する前に、運転者がアクセルを閉操作してエンジン１の負荷・回転速度が低下し、ステップＳ１０２で所定の低回転・低負荷領域内でエンジン１が運転されていると判別されるようになると、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、そのときの外気温度が規定温度を超えているか否かを判別する。
前記規定温度は、後述する溶損防止モードにおける空燃比制御状態において、低外気温度のためにエンジン１の燃焼安定性が所定以上に低下するか否かを判別するために予め設定される。

外気温度が前記規定温度を超えている場合、即ち、溶損防止モードにおける空燃比制御状態において充分な燃焼安定性を確保できると判断されるときには、ステップＳ１１１へ進み、前記ｒｅｑフラグに１をセットする。
一方、外気温度が前記規定温度以下であって、後述する溶損防止モードにおける空燃比制御状態において燃焼安定性が低下する可能性が高い場合には、ステップＳ１１２へ進み、前記ｒｅｑフラグに１をセットした後、ステップＳ１１３に進んで低外気温度条件であることを示すgaikiフラグに１をセットする。

次に、前記ステップＳ７でｄｅｓｕｌフラグ＝１と判定されたときのＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除処理を、図４のフローチャートに従って説明する。
ステップＳ２０１では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の硫黄被毒解除のために空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御する。
前記空燃比の制御は、ＤＰＦ再生時と同様に、吸気絞り弁６や排気還流制御弁１９によって行われる。

ステップＳ２０２では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度が所定温度Ｔ３以上であるか否かを判別する。
例えば、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３としてＢａ系のＮＯｘ吸蔵触媒を使った場合には、リッチ〜ストイキ雰囲気でＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度を６００℃より高くする必要があることから、所定温度Ｔ３は６００℃以上に設定される。

触媒温度が所定温度Ｔ３より高い場合には、ステップＳ２０３へ進む。
一方、触媒温度が所定温度Ｔ３よりも低い場合には、ステップＳ２０８へ進む。
ステップＳ２０８では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の温度が所定温度Ｔ３よりも低く、硫黄被毒解除のための温度条件が成立していないので、燃料噴射時期を遅角して排気温度を上昇させる。

ステップＳ２０３では、ストイキ空燃比かつ高排気温条件として硫黄被毒解除を行った時間ｔ２が、所定の時間tdesul以上になったか否かを判別する。
前記所定の時間tdesulだけ硫黄被毒解除の処理を行うと、ステップＳ２０４へ進む。
ステップＳ２０４では、ストイキ運転及び噴射時期の遅角補正を解除し、次のステップＳ２０５ではｄｅｓｕｌフラグを０にリセットする。

更に、次のステップＳ２０６では、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３におけるＮＯｘ堆積量を０にリセットし、ステップＳ２０７では、前記ｓｐフラグを０にリセットする。
前記硫黄被毒解除の処理によってＮＯｘ吸蔵触媒装置１３が長時間ストイキの空燃比に晒されることにより、硫黄被毒解除と同時にＮＯｘの脱離・還元処理が行われるために、上記ステップＳ２０６，２０７の処理を行う。

次に、ステップＳ８でｓｐ＝１と判定されたときのリッチスパイクモード（ＮＯｘの脱離・還元処理）を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ３０１では、空燃比を、理論空燃比よりもリッチである所定の目標空燃比（リッチ空燃比）に制御する。
これにより、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３の雰囲気をリッチ（還元雰囲気）にして、ＮＯｘ吸蔵触媒装置１３に吸蔵されていたＮＯｘを脱離・還元処理する。

ステップＳ３０２では、リッチスパイク制御を行った時間ｔ３が所定の時間tspike以上になったか否かを判別する。
リッチスパイク制御時間ｔ３が所定時間tspike以上になると、ステップＳ３０３へ進み、リッチスパイクモードを示すｓｐフラグを０にリセットする。
一方、リッチスパイク制御時間ｔ３が所定時間tspikeを超えていない場合には、リッチスパイク制御を継続させるべく、ステップＳ３０３を迂回して本ルーチンを終了する。

次に、前記ステップＳ９でｒｅｑフラグ＝１と判定されたときの溶損防止モードを、図６のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ４０１では、ＤＰＦ１４の温度を検出する。
ステップＳ４０２では、前記gaikiフラグ＝１であるか否か、即ち、低外気温度条件であるか否かを判別する。

ここで、前記gaikiフラグ＝０であって、低外気温度条件でない場合には、ステップＳ４０４へ進んで、溶損防止モードにおける目標空燃比として、通常値（例えば空気過剰率λ＝１．２）を設定する。
前記目標空燃比になるように吸気を絞る（又は還流排気を増やす）ことで、排気中の酸素量を抑制し、燃え残りの微粒子が急激に燃焼することを回避する。

一方、前記gaikiフラグ＝１であって、低外気温度条件である場合には、ステップＳ４０３へ進んで、溶損防止モードにおける目標空燃比として、前記通常値よりも僅かに大きな値を設定する
前記通常値よりも大きな値とは、通常値よりもリーン側の値であり、例えば空気過剰率λ＝１．４程度とする。

溶損防止モードにおける目標空燃比をリーン側に修正することで、吸気の絞りが抑制され、圧縮端温度が上がり燃焼安定性が向上する。
目標空燃比を通常値とする低回転・低負荷での溶損防止モードでは、そのときの外気温度が低いと、燃焼が不安定になる（失火が発生する）ことで排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が多くなり、かつ、空気過剰率λが１よりも大きいために排気中の酸素が多く、然も、低回転・低負荷運転により排気流量が少ないので、酸化触媒装置５やＮＯｘ吸蔵触媒装置１４が酸化反応によって温度上昇し、前記触媒装置５，１４の劣化が進行する（図１２参照）。

そこで、低外気温度条件では、溶損防止モードにおける目標空燃比をリーン側に修正することで燃焼安定性を向上させ、これにより、排気中の未燃焼成分（ＨＣ）を少なくすることで、前記触媒装置５，１４の温度上昇を抑えて劣化の進行を抑制する（図１２参照）。
また、上記のように、溶損防止モードにおける目標空燃比を低外気温度条件でリーン側に修正する場合には、図１３に示す係数Ｋにより、微粒子ＰＭの堆積量の閾値ＰＭ１を外気温度に応じて修正する。

図１３は、前記閾値ＰＭ１の修正係数Ｋと外気温度との相関を示し、外気温度が低いほど前記修正係数Ｋをより小さい値に設定して、外気温度が低いほど閾値ＰＭ１をより小さく修正させる。
前記閾値ＰＭ１をより小さい値に修正すると、微粒子ＰＭの堆積量がより少ない状態で再生処理が行われ、燃え残り量を抑制できるので、溶損防止モードにおける目標空燃比をリーン側に修正することにより溶損防止効果が低下しても、ＤＰＦ１４の溶損を回避できる。

ステップＳ４０５では、ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４以下であるか否かを判定する。
ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４を超える場合には、ステップＳ４０６，４０７を迂回して進むことで、溶損防止モードを継続させる。
一方、ＤＰＦ１４の温度が所定温度Ｔ４以下である場合には、溶損防止制御は不要になったと判断し、ステップＳ４０６へ進む。

ステップＳ４０６では、空燃比制御を停止させて通常の空燃比に戻し、次のステップＳ４０７では、前記ｒｅｑフラグを０にリセットする。
図１４のフローチャートは、前記溶損防止モードの第２実施形態を示す。
ステップＳ６０１では、ＤＰＦ１４の温度を検出する。
ステップＳ６０２では、前記gaikiフラグ＝１であるか否か、即ち、低外気温度条件であるか否かを判別する。

そして、前記gaikiフラグ＝１であって低外気温度条件であるときには、ステップＳ６０３へ進み、吸気加熱を実行する。
前記吸気加熱は、図１に示すように、インタークーラ４と吸気絞り弁６との間に設けたヒータ２７によって行う。
ヒータ２７によって吸気を加熱して吸気温度を上昇させることで、圧縮端温度が上昇して燃焼安定性が向上する。

そして、燃焼安定性が向上することで、排気中の未燃焼成分（ＨＣ）が少なくなり、前記触媒装置５，１４の温度上昇が抑えられる。
尚、ヒータ２７への通電開始から実際に吸気を加熱できるようになるまでのタイムラグが長い場合には、例えばｒｅｇフラグに１がセットされた時点で外気温度が規定温度以下であるか否かを判別し、外気温度が規定温度以下であれば、予めヒータ２７への通電を開始させておくことができる。

また、溶損防止モードにおける目標空燃比を修正する制御と吸気温度を上昇させる制御とを同時に行っても良い。
ステップＳ６０４では、溶損防止モードにおける通常の目標空燃比に制御する。
ステップＳ６０５〜６０７の処理は、前記ステップＳ４０５〜４０７の処理と同じである。

尚、上記実施形態では、ＤＰＦ１４の再生中に低負荷・低回転域に移行したときの溶損防止モードにおいて低外気温度条件であれば目標空燃比をリーン側に補正し、及び／又は、吸気温度を上昇させる構成としたが、ＤＰＦ１４の再生完了後にＤＰＦ温度がまだ高く溶損防止のために空気過剰率λを１．２程度に保持させている間に、低負荷・低回転域に移行した場合に、低外気温度条件であれば、目標空燃比の修正及び／又は吸気温度の上昇制御を行わせる構成とすることができる。

実施形態におけるエンジンのシステム構成図。実施形態における再生制御のメインルーチンを示すフローチャート。実施形態におけるＤＰＦ再生処理を示すフローチャート。実施形態における硫黄被毒解除処理を示すフローチャート。実施形態におけるリッチスパイク処理を示すフローチャート。実施形態における溶損防止処理を示すフローチャート。実施形態におけるＤＰＦ再生要求の設定を示すフローチャート。実施形態における硫黄被毒解除要求の設定を示すフローチャート。実施形態におけるリッチスパイク要求の設定を示すフローチャート。ＤＰＦにおけるＰＭ堆積量とＤＰＦ再生処理における目標空燃比との相関を示す線図。ＤＰＦ再生を中断させる低負荷・低回転領域を示す線図。溶損防止モードにおける目標空燃比と触媒温度との相関を示すタイムチャート。ＤＰＦにおける堆積量の閾値ＰＭ１を修正する係数Ｋと外気温度との相関を示す線図。溶損防止処理の第２実施形態を示すフローチャート。

符号の説明

１…エンジン，２…吸気通路，５…酸化触媒装置，６…吸気絞り弁，８…燃料噴射ポンプ，９…コモンレール，１０…燃料噴射弁，１１…排気還流通路，１２…排気通路，１３…ＮＯｘトラップ触媒装置，１４…ＤＰＦ，１６…空燃比センサ，１７…排気圧力センサ，１９…排気還流制御弁，２０…クランク角センサ，２１…アクセル開度センサ，２２…触媒温度センサ，２３…ＤＰＦ温度センサ，２５…ＥＣＵ，２６…外気温度センサ，２７…ヒータ

Claims

酸化機能を有する触媒装置及び排気微粒子を捕集する排気フィルタを排気通路に備えた内燃機関において、
前記排気フィルタに捕集された排気微粒子を酸化させる再生処理中又は再生処理直後の所定の低回転・低負荷領域への機関運転状態の変化に応じて燃え残りの排気微粒子が急激に燃焼しないように排気中の酸素量を抑制し、空燃比をストイキよりもリーンな所定の空燃比に制御する場合に、低外気温度条件のときに設定される目標空燃比を、低外気温度条件でないときに設定される通常の目標空燃比よりもリーン側に修正して未燃ＨＣによる前記酸化機能を有する触媒装置の劣化を抑制する制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記低外気温度条件のときは、前記低外気温度条件でないときと比べて前記排気フィルタの再生処理を開始する排気微粒子の捕集量の目標値を少なく修正する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。
吸気を加熱するヒータを吸気通路に備え、前記低外気温度条件のときに、前記ヒータによって吸気を加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。