JP6210215B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、排気浄化装置の制御を行う内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that controls an exhaust purification device.

近年、火花点火式の内燃機関では、排気中の微粒子(PM)を除去することが要望されており、例えば、燃焼室に燃料を直接噴射する筒内噴射型内燃機関では、内燃機関から排出される排気中の微粒子を除去するために、PMを捕集するフィルター(ガソリン微粒子捕集フィルター)を排気通路に備える技術が検討されている。この技術では、内燃機関の運転が所定の期間継続すると、フィルターに捕集された微粒子の量が多くなることになる。このため、所定期間毎に、フィルターを昇温させる等して微粒子を燃焼(除去)し、フィルターを再生して捕集性能を維持している。   In recent years, spark ignition type internal combustion engines have been required to remove particulates (PM) in exhaust gas. For example, in a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber, the internal combustion engine is discharged from the internal combustion engine. In order to remove particulates in the exhaust gas, a technique of providing a filter for collecting PM (gasoline particulate collection filter) in the exhaust passage has been studied. In this technique, when the operation of the internal combustion engine continues for a predetermined period, the amount of fine particles collected by the filter increases. For this reason, the particulates are burned (removed) by raising the temperature of the filter or the like every predetermined period, and the filter is regenerated to maintain the collection performance.

火花点火式の内燃機関に用いられるフィルターは、排気の圧力損失を最小限に抑制するため、ディーゼル機関に用いられるフィルター(ディーゼル微粒子捕集フィルター)に比べ、空隙率を高く設定することが一般的である。このため、フィルターを再生した直後は、空隙率が高い細孔壁を排気が通過することになり、フィルターの細孔を通過する微粒子の数が増加し、微粒子の捕集性能が低下する虞があった。   In general, filters used in spark ignition internal combustion engines have a higher porosity than filters used in diesel engines (diesel particulate collection filters) to minimize exhaust pressure loss. It is. For this reason, immediately after regenerating the filter, the exhaust gas passes through the pore wall having a high porosity, which increases the number of fine particles that pass through the fine pores of the filter and may reduce the collection performance of the fine particles. there were.

微粒子の捕集性能を維持するため、微粒子の捕集量が少ない場合、例えば、フィルターを通過する排気の温度を上昇させて排気の粒子の熱運動量を増加させ、フィルターの細孔壁に粒子を衝突させて微粒子を捕集する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の技術では、微粒子の捕集を促進して捕集性能を維持することができる。   In order to maintain the collection performance of fine particles, when the amount of collected fine particles is small, for example, the temperature of the exhaust gas passing through the filter is increased to increase the thermal momentum of the exhaust gas particles, and the particles on the pore walls of the filter A technique for collecting fine particles by collision is known (see, for example, Patent Document 1). With the technique of Patent Document 1, the collection performance can be maintained by promoting the collection of fine particles.

しかし、特許文献1の技術は、ディーゼル機関の技術であり、空隙率が低いフィルターに適用しているため、微粒子の捕集性能を維持することができる。火花点火式の内燃機関に用いられる空隙率が高いフィルターに適用した場合、捕集された微粒子の量が少ない時であっても、排気の温度が上昇するまでの間は、微粒子が細孔を通過することになり、フィルターを再生した直後は微粒子が排出されてしまい、微粒子の排出を抑制することが困難である。   However, since the technique of Patent Document 1 is a technique of a diesel engine and is applied to a filter having a low porosity, the particulate collection performance can be maintained. When applied to a filter with a high porosity used in a spark ignition type internal combustion engine, even when the amount of collected fine particles is small, the fine particles do not have pores until the exhaust temperature rises. Immediately after the filter is regenerated, the fine particles are discharged, and it is difficult to suppress the discharge of the fine particles.

尚、ディーゼル機関においても空隙率を高く設定したフィルターを用いた場合は、同様の課題が生じる虞がある。   In the diesel engine, when a filter with a high porosity is used, the same problem may occur.

特開2011−208542号公報JP 2011-208542 A

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、捕集手段(フィルター)に微粒子が捕集されていない状態であっても微粒子の排出を抑制することが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。   The present invention has been made in view of the above situation, and provides a control device for an internal combustion engine that can suppress discharge of fine particles even when fine particles are not collected by a collecting means (filter). With the goal.

上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の排気通路には、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段が設けられ、前記捕集手段に捕集された前記微粒子を除去する再生手段と、前記再生手段により前記微粒子が前記捕集手段から除去された後の期間を把握する期間把握手段と、前記期間把握手段で把握された期間が第1の所定期間に達するまで、前記内燃機関からの微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第1の所定期間に近づくほど前記微粒子の発生の抑制度合いを小さくすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a control device for an internal combustion engine according to claim 1 of the present invention is a control device for an internal combustion engine, wherein an exhaust passage of the internal combustion engine includes an exhaust gas exhausted from the internal combustion engine. A collecting means for collecting fine particles is provided, and a regenerating means for removing the fine particles collected by the collecting means, and a period after the fine particles are removed from the collecting means by the regenerating means. with a duration monitor which, and control means the period of time that is grasped by the period grasping means reaches the first predetermined time period, performing a fine suppression control to suppress the generation of particles from the internal combustion engine, the control The means is characterized in that the degree of suppression of the generation of the fine particles is reduced as the period grasped by the period grasping means approaches the first predetermined period .

請求項1に係る本発明では、微粒子が捕集手段から除去された後(再生後)の期間が第1の所定期間に達するまで、即ち、微粒子が捕集手段に所定量捕集され、捕集手段を通過する微粒子数が所定の許容値以下となるまで、微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行するので、微粒子が捕集手段に所定量捕集されるまでは、排気中の微粒子の数が増加することがなく、捕集手段を通過する微粒子の数が減少する。
そして、捕集手段から微粒子が除去された後の期間が第1の所定期間に近づくほど(期間が長くなるほど)、即ち、捕集手段に捕集される微粒子の量が増えるほど、微粒子の発生の抑制度合いを小さくするので、微粒子抑制制御を必要最小限にすることができる。このため、微粒子抑制制御によって生じる内燃機関の出力低下や燃費低下を抑制することができる。
In the first aspect of the present invention, a predetermined amount of fine particles are collected by the collecting means until the period after the fine particles are removed from the collecting means (after regeneration) reaches the first predetermined period. The fine particle suppression control for suppressing the generation of fine particles is executed until the number of fine particles passing through the collecting means is equal to or less than a predetermined allowable value. Therefore, the fine particles in the exhaust gas are collected until a predetermined amount of fine particles are collected by the collecting means. The number of fine particles passing through the collecting means decreases without increasing the number of particles.
As the period after the fine particles are removed from the collecting means approaches the first predetermined period (the longer the period), that is, as the amount of fine particles collected by the collecting means increases, the generation of fine particles Since the degree of suppression is reduced, the particulate suppression control can be minimized. For this reason, it is possible to suppress a decrease in output and fuel consumption of the internal combustion engine caused by the particulate suppression control.

従って、微粒子が捕集手段から除去された再生後に、捕集手段(フィルター)に微粒子が捕集されていない状態であっても、微粒子の排出を抑制することが可能になる。   Therefore, it is possible to suppress the discharge of the fine particles even when the fine particles are not collected by the collecting means (filter) after the regeneration after the fine particles are removed from the collecting means.

微粒子抑制制御が複数の手段で構成される場合、例えば、複数の微粒子抑制制御の手段を一つずつ徐々に減らしていくことができる。また、微粒子抑制制御が一つの微粒子抑制制御の手段で構成される場合、一つの微粒子抑制制御の手段の抑制度合いを徐々に低下させることができる。   When the fine particle suppression control is configured by a plurality of means, for example, the plurality of fine particle suppression control means can be gradually reduced one by one. Further, when the fine particle suppression control is configured by one fine particle suppression control means, the degree of suppression of the single fine particle suppression control means can be gradually reduced.

また、請求項2に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、前記微粒子抑制制御は、前記内燃機関の燃料の空燃比をリッチ化する制御である第1の制御、前記内燃機関の燃料噴射時期を遅角する制御である第2の制御、前記内燃機関の燃料噴射圧を低下させる制御である第3の制御、前記内燃機関の点火時期を進角する制御である第4の制御のうち、少なくともいずれか一つを制限する制御であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect , wherein the particulate suppression control is a control for enriching the air-fuel ratio of the fuel of the internal combustion engine. A first control, a second control for retarding the fuel injection timing of the internal combustion engine, a third control for controlling the fuel injection pressure of the internal combustion engine, and an ignition timing of the internal combustion engine. It is control which restrict | limits at least any one among 4th control which is control to advance.

請求項2に係る本発明では、微粒子が排出されやすい制御を制限すると、燃焼室壁面、ピストン頂面、シリンダライナへの燃料の付着が抑制され、また、燃料の霧化が促進されるため、微粒子の排出を抑制することができる。 In the present invention according to claim 2 , if the control that facilitates the discharge of particulates is restricted, the adhesion of fuel to the combustion chamber wall surface, piston top surface, and cylinder liner is suppressed, and fuel atomization is promoted. The discharge of fine particles can be suppressed.

また、請求項3に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第1の所定期間に達するまでの間は、前記第1の制御の制限を実行することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the control apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect , wherein the control means is configured such that the period grasped by the period grasping means is the first period. The first control restriction is executed until the predetermined period is reached.

請求項3に係る本発明では、第1の所定期間に達するまでの間は、即ち、微粒子が捕集手段に所定量捕集されるまで、第1〜第4の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が最も大きな制御である空燃比をリッチ化する第1の制御が制限される。即ち、第1の所定期間に達するまで内燃機関から排出される微粒子成分量の増加を抑制することができ、捕集手段を通過する微粒子の数をより確実に低減することができる。 In the present invention according to claim 3 , until the first predetermined period is reached, that is, until a predetermined amount of fine particles are collected by the collecting means, the number of discharged fine particles in the first to fourth controls. The first control for enriching the air-fuel ratio, which is the control that has the greatest influence on the air-fuel ratio, is limited. That is, an increase in the amount of particulate components discharged from the internal combustion engine can be suppressed until the first predetermined period is reached, and the number of particulates passing through the collecting means can be more reliably reduced.

また、請求項4に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項3に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が、前記第1の所定期間よりも短い第2の所定期間に達するまでの間は、前記第2の制御の制限を実行することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the control apparatus for an internal combustion engine according to the third aspect , wherein the control means is configured such that the period grasped by the period grasping means is the first period. The second control restriction is executed until a second predetermined period shorter than the predetermined period is reached.

請求項4に係る本発明では、第2の所定期間までの間は、即ち、微粒子が捕集手段に捕集される後半の段階までは、第1〜第4の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が2番目に大きな制御である噴射時期を遅角化する第2の制御が制限される。即ち、第2の所定期間までは空燃比のリッチ化に加えて噴射時期の遅角化も制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第2の所定期間経過後は噴射時期の遅角化の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。 In the present invention according to claim 4 , the number of discharged particulates in the first to fourth controls until the second predetermined period, that is, until the latter half of the stage when the particulates are collected by the collecting means. The second control for retarding the injection timing, which is the second largest control that affects the engine, is limited. That is, until the second predetermined period, in addition to the enrichment of the air-fuel ratio, the retarding of the injection timing is also restricted, so that the discharge of particulates from the internal combustion engine can be suppressed more reliably. Moreover, since the restriction on retarding the injection timing is released after the second predetermined period has elapsed, it is possible to reduce the decrease in the output of the internal combustion engine and the deterioration in fuel consumption.

また、請求項5に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項4に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第2の所定期間よりも短い第3の所定期間に達するまでの間は、前記第3の制御の制限を実行することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth aspect , wherein the control means is configured such that the period grasped by the period grasping means is the second period. The third control restriction is executed until a third predetermined period shorter than the predetermined period is reached.

請求項5に係る本発明では、第3の所定期間までの間は、即ち、微粒子が捕集手段に捕集される前半の段階までは、第1〜第4の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が3番目に大きな制御である燃料噴射圧を低下させる制御が制限される。即ち、第3の所定期間までは第1〜第3の制御が制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第3の所定期間経過後は燃料噴射圧の低下の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。 In the present invention according to claim 5 , the number of discharged particulates in the first to fourth controls until the third predetermined period, that is, until the first half stage when the particulates are collected by the collecting means. The control that lowers the fuel injection pressure, which is the third largest control that affects the engine, is limited. That is, since the first to third controls are limited until the third predetermined period, it is possible to more reliably suppress the discharge of particulates from the internal combustion engine. Further, since the restriction on the decrease in the fuel injection pressure is released after the third predetermined period has elapsed, the decrease in the output of the internal combustion engine and the deterioration in fuel consumption can be reduced.

また、請求項6に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項5に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第3の所定期間よりも短い第4の所定期間に達するまでの間は、前記第4の制御の制限を実行することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the control apparatus for an internal combustion engine according to the fifth aspect , wherein the control means is configured such that the period grasped by the period grasping means is the third period. Until the fourth predetermined period shorter than the predetermined period is reached, the restriction of the fourth control is executed.

請求項6に係る本発明では、第4の所定期間までの間は、即ち、微粒子が堆積する初期の段階までは、点火時期を進角する第4の制御が制限されるため、燃料の予混合期間が確保される。即ち、第4の所定期間までは第1〜第4の制御が制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第4の所定期間経過後は点火時期の進角の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。 In the present invention according to claim 6 , since the fourth control for advancing the ignition timing is limited until the fourth predetermined period, that is, until the initial stage in which the particulates are deposited, A mixing period is ensured. That is, since the first to fourth controls are limited until the fourth predetermined period, it is possible to more reliably suppress the discharge of particulates from the internal combustion engine. Further, since the restriction on the advance angle of the ignition timing is released after the fourth predetermined period has elapsed, it is possible to reduce the output of the internal combustion engine and the deterioration of fuel consumption.

また、請求項7に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記所定期間は、前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量が予め定められた所定値に達するまでの期間であり、前記期間把握手段は、前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量に基づいて前記期間を把握することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a control device for an internal combustion engine according to any one of the first to sixth aspects, wherein the collecting means captures the predetermined period. It is a period until the amount of the collected fine particles reaches a predetermined value, and the period grasping means grasps the period based on the amount of the fine particles collected by the collecting means. It is characterized by.

請求項7に係る本発明では、捕集手段に捕集された微粒子の量に基づいて所定期間が把握される。つまり、微粒子の量が増加することを検出することで所定期間を把握する。微粒子の量は、微粒子検出センサで検出することができる。また、フィルターの前後の差圧が高くなったことにより微粒子の量が増加したことを検出することができる。 In the present invention according to claim 7 , the predetermined period is grasped based on the amount of the fine particles collected by the collecting means. That is, the predetermined period is grasped by detecting an increase in the amount of fine particles. The amount of fine particles can be detected by a fine particle detection sensor. It is also possible to detect that the amount of fine particles has increased due to an increase in the differential pressure before and after the filter.

本発明の内燃機関の制御装置は、捕集手段(フィルター)に微粒子が捕集されていない状態であっても微粒子の排出を抑制することが可能になる。   The control device for an internal combustion engine of the present invention can suppress the discharge of fine particles even when the fine particles are not collected by the collecting means (filter).

本発明の一実施例に係る制御装置を備えた内燃機関の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the internal combustion engine provided with the control apparatus which concerns on one Example of this invention. 制御ブロック図である。It is a control block diagram. フローチャートである。It is a flowchart. 排出される微粒子数の特性を説明するグラフである。It is a graph explaining the characteristic of the number of discharged fine particles. 排出される微粒子の数と空燃比との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the number of discharged fine particles and the air-fuel ratio. 排出される微粒子の数と燃料噴射終了時期との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the number of discharged fine particles and fuel injection end timing. 排出される微粒子の数と燃料圧力との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the number of discharged particulates and fuel pressure. 排出される微粒子の数と点火時期との関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the number of discharged fine particles and the ignition timing. フィルターの微粒子堆積量の経時変化を説明するグラフである。It is a graph explaining the time-dependent change of the fine particle deposition amount of a filter.

本実施例の内燃機関の制御装置は、微粒子を捕集するフィルター(ガソリン微粒子捕集フィルター)を再生した後、第1所定期間が経過するまで、即ち、微粒子がフィルターに所定量捕集されるまでは、微粒子の発生を抑制する運転(微粒子抑制制御:微粒子の発生量が多くなる運転を制限(禁止)する制御)が実行される。このため、微粒子の発生が抑制されて、フィルターを通過する微粒子の数が減少する。   The control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment regenerates the filter for collecting particulates (gasoline particulate collection filter) and then collects a predetermined amount of particulates on the filter until the first predetermined period elapses. Until then, the operation to suppress the generation of fine particles (fine particle suppression control: control to limit (prohibit) the operation in which the amount of generated fine particles is increased) is executed. For this reason, generation | occurrence | production of microparticles | fine-particles is suppressed and the number of microparticles | fine-particles which pass a filter reduces.

以下に示した実施例では、微粒子抑制制御の手段として、微粒子の発生量が多くなる運転を制限(禁止)する手段が適用される。   In the embodiment described below, a means for restricting (prohibiting) an operation in which the amount of generated fine particles increases is applied as the fine particle suppression control means.

このため、空隙率が高いフィルターが用いられた排気浄化装置で、再生後に微粒子がフィルターに捕集されていない状態であっても、微粒子の排出を抑制することが可能になる。従って、微粒子が捕集されていない状態の空隙率が高いフィルターで、排ガス性能を向上させることができる。   For this reason, in the exhaust gas purification apparatus using a filter having a high porosity, it is possible to suppress discharge of fine particles even in a state where fine particles are not collected by the filter after regeneration. Therefore, the exhaust gas performance can be improved with a filter having a high porosity in a state where fine particles are not collected.

以下、火花点火式の内燃機関として、燃焼室内に燃料を直接噴射する(筒内噴射する)筒内噴射型内燃機関を例に挙げて説明する。   Hereinafter, as a spark ignition type internal combustion engine, a cylinder injection type internal combustion engine in which fuel is directly injected into a combustion chamber (in-cylinder injection) will be described as an example.

尚、ポート噴射と筒内噴射を組み合わせた内燃機関の排気浄化装置として本発明を適用することも可能である。また、本発明として、空隙率を高く設定したフィルター(ディーゼル微粒子捕集フィルター)を備えたディーゼル機関を適用することも可能である。   It should be noted that the present invention can also be applied as an exhaust purification device for an internal combustion engine that combines port injection and in-cylinder injection. Moreover, it is also possible to apply the diesel engine provided with the filter (diesel particulate collection filter) which set the porosity high as this invention.

図に基づいて本発明の一実施例を説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には本発明の一実施例に係る制御装置を備えた内燃機関の概略構成、図2には制御ブロックの構成、図3には制御のフローチャートを示してある。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine provided with a control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a configuration of a control block, and FIG. 3 shows a control flowchart.

また、図4には排出される微粒子数の特性、図5には排出される微粒子の数と空燃比との関係、図6には排出される微粒子の数と燃料噴射終了時期との関係、図7には排出される微粒子の数と燃料圧力との関係、図8には排出される微粒子の数と点火時期との関係、図9にはフィルターの微粒子堆積量の経時変化を示してある。   FIG. 4 shows the characteristics of the number of discharged fine particles, FIG. 5 shows the relationship between the number of discharged fine particles and the air-fuel ratio, and FIG. 6 shows the relationship between the number of discharged fine particles and the fuel injection end time. FIG. 7 shows the relationship between the number of discharged fine particles and fuel pressure, FIG. 8 shows the relationship between the number of discharged fine particles and ignition timing, and FIG. 9 shows the change over time in the amount of accumulated fine particles on the filter. .

図1に基づいて火花点火式の筒内噴射型内燃機関(エンジン)の概略構成を説明する。   A schematic configuration of a spark ignition type cylinder injection internal combustion engine (engine) will be described with reference to FIG.

エンジン1のシリンダヘッド2には気筒毎に吸気ポート3が形成され、各吸気ポート3の燃焼室4側には吸気バルブ5がそれぞれ設けられている。吸気バルブ5はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各吸気ポート3と燃焼室4との連通・遮断を行う。各吸気ポート3には吸気マニホールド6の一端がそれぞれ接続され、各吸気ポート3に吸気マニホールド6が連通している。   An intake port 3 is formed for each cylinder in the cylinder head 2 of the engine 1, and an intake valve 5 is provided on the combustion chamber 4 side of each intake port 3. The intake valve 5 is opened and closed following the cam of the camshaft that rotates in accordance with the engine rotation, and communicates and blocks the intake ports 3 and the combustion chambers 4. One end of an intake manifold 6 is connected to each intake port 3, and the intake manifold 6 communicates with each intake port 3.

また、エンジン1のシリンダヘッド2には気筒毎に排気ポート7がそれぞれ設けられ、各排気ポート7の燃焼室4側には排気バルブ8がそれぞれ設けられている。排気バルブ8はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各排気ポート7と燃焼室4との連通・遮断を行う。各排気ポート7には排気マニホールド9の一端がそれぞれ接続され、各排気ポート7に排気マニホールド9が連通している。   Further, the cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an exhaust port 7 for each cylinder, and an exhaust valve 8 is provided on the combustion chamber 4 side of each exhaust port 7. The exhaust valve 8 is opened and closed following a cam of a camshaft that rotates in accordance with the engine rotation, and communicates and blocks the exhaust ports 7 and the combustion chamber 4. One end of an exhaust manifold 9 is connected to each exhaust port 7, and the exhaust manifold 9 communicates with each exhaust port 7.

シリンダヘッド2の各気筒には、燃焼室4に臨む燃料噴射弁11が取り付けられ、図示しない高圧燃料ポンプの駆動により燃料噴射弁11に燃料が送られる。燃料噴射弁11からは、所定の時期に所定の燃料圧力で所定量の燃料が燃焼室4に噴射される。そして、シリンダヘッド2の各気筒の燃焼室4の頂部には点火プラグ12が備えられている。   A fuel injection valve 11 facing the combustion chamber 4 is attached to each cylinder of the cylinder head 2, and fuel is sent to the fuel injection valve 11 by driving a high-pressure fuel pump (not shown). A predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection valve 11 into the combustion chamber 4 at a predetermined fuel pressure and at a predetermined fuel pressure. A spark plug 12 is provided at the top of the combustion chamber 4 of each cylinder of the cylinder head 2.

吸気マニホールド6には吸気管15が接続され、吸気管15には吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ16が設けられている。スロットルバルブ16の開度はスロットルポジションセンサ21で検出される。   An intake pipe 15 is connected to the intake manifold 6, and a throttle valve 16 for adjusting the intake air amount is provided in the intake pipe 15. The opening degree of the throttle valve 16 is detected by a throttle position sensor 21.

排気マニホールド9には排気管17(排気通路)が接続され、排気管17には、排気中の有害成分を浄化する三元触媒(図示省略)が備えられ、三元触媒の下流側には、排気中の微粒子を捕集する捕集手段としてのフィルター(ガソリン微粒子捕集フィルター)18が備えられている。   An exhaust pipe 17 (exhaust passage) is connected to the exhaust manifold 9, and the exhaust pipe 17 is provided with a three-way catalyst (not shown) for purifying harmful components in the exhaust, and on the downstream side of the three-way catalyst, A filter (gasoline particulate collection filter) 18 is provided as a collecting means for collecting particulates in the exhaust.

フィルター18の上流側の排気管17には上流圧力センサ22が設けられ、フィルター18の下流側の排気管17には下流圧力センサ23が設けられている。上流圧力センサ22と下流圧力センサ23で検出される差圧により、フィルター18に捕集された微粒子の量が推定される。   An upstream pressure sensor 22 is provided in the exhaust pipe 17 upstream of the filter 18, and a downstream pressure sensor 23 is provided in the exhaust pipe 17 downstream of the filter 18. Based on the differential pressure detected by the upstream pressure sensor 22 and the downstream pressure sensor 23, the amount of fine particles collected by the filter 18 is estimated.

図示は省略したが、エンジン1には、空燃比を検出するセンサ、冷却水温を検出する冷却水センサ、クランク角(エンジン回転速度Ne)を検出するクランク角センサ、アクセル開度センサ、エアフローセンサ等が備えられている。   Although not shown, the engine 1 includes a sensor that detects an air-fuel ratio, a cooling water sensor that detects a cooling water temperature, a crank angle sensor that detects a crank angle (engine rotational speed Ne), an accelerator opening sensor, an air flow sensor, and the like. Is provided.

車両には、エンジン1を制御する電子制御ユニット(ECU)25が備えられている。ECU25には、上述したセンサの検出情報が入力され、センサの情報に基づいてエンジン1の統合制御が行われる。即ち、各種センサからの検出情報に基づいて、燃料噴射弁11の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量等が制御されると共に、点火プラグ12の点火時期が制御される。   The vehicle is provided with an electronic control unit (ECU) 25 that controls the engine 1. The ECU 25 receives the sensor detection information described above, and performs integrated control of the engine 1 based on the sensor information. That is, based on detection information from various sensors, the fuel injection timing, fuel injection pressure, fuel injection amount, etc. of the fuel injection valve 11 are controlled, and the ignition timing of the spark plug 12 is controlled.

また、詳細な説明は省略するが、エンジン1には、所定の運転サイクルでフィルター18に捕集された微粒子を燃焼(除去)するための再生手段が備えられている。例えば、フィルター18を昇温させる状態にエンジン1を運転し、捕集された微粒子を除去するようになっている(再生)。   Although detailed description is omitted, the engine 1 is provided with a regeneration means for burning (removing) the particulates collected by the filter 18 in a predetermined operation cycle. For example, the engine 1 is operated in a state where the temperature of the filter 18 is raised, and the collected fine particles are removed (regeneration).

上述したエンジン1のフィルター18は、排気の圧力損失を最小限に抑制するため、ディーゼル機関に用いられるフィルター(ディーゼル微粒子捕集フィルター)に比べ、空隙率が高くなっている。空隙率が高いため、フィルター18を再生した直後は、空隙率が高い細孔壁を排気が通過することになり、フィルターの細孔を通過する微粒子の数が増加し、微粒子の捕集性能が低下する虞があった。   The above-described filter 18 of the engine 1 has a higher porosity than a filter (diesel particulate collection filter) used in a diesel engine in order to suppress exhaust pressure loss to a minimum. Since the porosity is high, immediately after the filter 18 is regenerated, the exhaust passes through the pore walls with a high porosity, increasing the number of fine particles that pass through the fine pores of the filter and improving the collection performance of the fine particles. There was a risk of lowering.

つまり、再生後にフィルター18を通過する微粒子数の特性を表す図4に示すように、再生から所定の期間が経過した際(点線で示してある)に対し、再生後に所定の期間が経過する前(実線で示してある)は、微粒子の数が増加していることが確認されている。   That is, as shown in FIG. 4 showing the characteristics of the number of fine particles passing through the filter 18 after regeneration, when a predetermined period has elapsed since regeneration (shown by a dotted line), before the predetermined period has elapsed after regeneration. It is confirmed that the number of fine particles is increased (indicated by a solid line).

フィルター18を再生した直後は、微粒子の捕集性能が低下する虞があるため、フィルター18を再生した後、所定期間(第1の所定期間)が経過するまでは、即ち、微粒子がフィルター18に所定量捕集されるまでは、微粒子の発生量が多くなる運転が制限(禁止)されるようになっている。このため、制御手段としてのECU25には、微粒子の発生量が多くなる運転を制限する微粒子抑制制御を実行する機能が備えられている。   Immediately after the filter 18 is regenerated, the collection performance of the fine particles may be reduced. Therefore, after the filter 18 is regenerated, until the predetermined period (first predetermined period) elapses, that is, the fine particles are applied to the filter 18. Until a predetermined amount is collected, the operation in which the amount of generated fine particles is increased is restricted (prohibited). For this reason, the ECU 25 as the control means is provided with a function of performing particulate suppression control that restricts the operation in which the amount of generated particulates increases.

図2に基づいてECU25の機能を具体的に説明する。   The function of the ECU 25 will be specifically described based on FIG.

ECU25には、スロットルポジションセンサ21、上流圧力センサ22、下流圧力センサ23の検出情報、空燃比、エンジン回転速度Ne、冷却水温等の情報が入力される。また、再生手段によるフィルター18の再生運転情報が入力される。   The ECU 25 receives information such as information detected by the throttle position sensor 21, upstream pressure sensor 22, and downstream pressure sensor 23, air-fuel ratio, engine rotational speed Ne, and cooling water temperature. Further, the regeneration operation information of the filter 18 by the regeneration means is input.

ECU25には、空燃比制御機能31、噴射時期制御機能32、噴射圧力制御機能33、点火時期制御機能34が備えられ、燃料噴射弁11の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量が設定されると共に点火プラグ12の点火時期が設定され、設定された情報が燃料噴射弁11及び点火プラグ12(ドライバ)に出力される。   The ECU 25 includes an air-fuel ratio control function 31, an injection timing control function 32, an injection pressure control function 33, and an ignition timing control function 34, and the fuel injection timing, fuel injection pressure, and fuel injection amount of the fuel injection valve 11 are set. In addition, the ignition timing of the spark plug 12 is set, and the set information is output to the fuel injection valve 11 and the spark plug 12 (driver).

そして、ECU25には、微粒子の発生量が多くなる運転を制限(禁止)するための機能として制限機能41が備えられている。制限機能41で設定された情報が空燃比制御機能31、噴射時期制御機能32、噴射圧力制御機能33、点火時期制御機能34に送られ、微粒子の発生量が多くなる運転にならないように動作信号が出力される。   The ECU 25 is provided with a limiting function 41 as a function for limiting (prohibiting) an operation in which the amount of generated fine particles increases. The information set by the limiting function 41 is sent to the air-fuel ratio control function 31, the injection timing control function 32, the injection pressure control function 33, and the ignition timing control function 34, so that the operation signal is prevented so as not to increase the amount of generated particulates. Is output.

制限機能41には、再生手段により微粒子がフィルター18から除去された後の期間を把握する期間把握手段42が備えられている。期間把握手段42では、上流圧力センサ22及び下流圧力センサ23の検出情報に基づいて、フィルター18の前後の排気の差圧を検出し、排気の差圧が大きくなった際に(背圧が高くなった際に)微粒子の捕集量が増加したと判断される。   The restriction function 41 is provided with period grasping means 42 for grasping the period after the fine particles are removed from the filter 18 by the regeneration means. The period grasping means 42 detects the differential pressure of the exhaust before and after the filter 18 based on the detection information of the upstream pressure sensor 22 and the downstream pressure sensor 23, and when the differential pressure of the exhaust becomes large (the back pressure is high). It is determined that the amount of collected fine particles has increased.

微粒子の捕集量が増加したと判断された際に、期間把握手段42では、再生手段による再生からの期間が所定期間に達したことが把握される。例えば、4段階の捕集量により期間が4段階で把握される(第1の所定期間、第2の所定期間、第3の所定期間、第4の所定期間)。   When it is determined that the amount of collected fine particles has increased, the period grasping means 42 recognizes that the period from regeneration by the regeneration means has reached a predetermined period. For example, the period is grasped in four stages based on the collection amount in four stages (a first predetermined period, a second predetermined period, a third predetermined period, and a fourth predetermined period).

期間把握手段42で所定期間が把握されると、4段階の所定期間に合わせて、微粒子の発生量が多くなる運転が選択され、制限(禁止)が実行されるように実行手段43から各機能に動作の指令が送られる。   When the predetermined period is grasped by the period grasping means 42, an operation that increases the generation amount of fine particles is selected in accordance with the four predetermined periods, and each function is executed from the execution means 43 so that the restriction (prohibition) is executed. An operation command is sent to.

本実施例で、微粒子の発生量が多くなる運転は、
(1)空燃比をリッチ側にする運転(空燃比をリッチ化する制御:第1の制御)
(2)燃料噴射時期を遅角する運転(燃料噴射時期を遅角する制御:第2の制御)
(3)燃料噴射圧力を低下させる運転(燃料噴射圧力を低下させる制御:第3の制御)
(4)点火時期を進角する運転(点火時期を進角する制御:第4の制御)
が適用される。
In this example, the operation in which the amount of generated fine particles is increased,
(1) Driving the air-fuel ratio to the rich side (control to enrich the air-fuel ratio: first control)
(2) Operation for retarding fuel injection timing (control for retarding fuel injection timing: second control)
(3) Operation for reducing fuel injection pressure (control for reducing fuel injection pressure: third control)
(4) Driving to advance ignition timing (control to advance ignition timing: fourth control)
Applies.

排出される微粒子の数に対する影響は、第1の制御(1)が大きく、大きい順に第2の制御(2)、第3の制御(3)、第4の制御(4)となっている。そして、第1の制御(1)から第4の制御(4)の運転を制限(禁止)することで、微粒子の発生が多くなることを抑制している。   The influence on the number of discharged fine particles is large in the first control (1), and the second control (2), the third control (3), and the fourth control (4) are in descending order. And the generation | occurrence | production of microparticles | fine-particles is suppressed by restrict | limiting (prohibiting) the driving | operation of 1st control (1) to 4th control (4).

図5に示すように、空燃比をストイキからリッチにすることにより、微粒子の数が急激に増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、空燃比をリッチ側にする運転である第1の制御(1)が適用されている。   As shown in FIG. 5, it has been confirmed that the number of fine particles increases rapidly by making the air-fuel ratio rich from stoichiometric. For this reason, the first control (1), which is an operation to bring the air-fuel ratio to the rich side, is applied as the operation in which the amount of generated fine particles increases.

図6に示すように、燃料噴射時期を遅角することにより、燃料と空気の予混合期間が短くなって微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、燃料噴射時期を遅角する運転である第2の制御(2)が適用されている。   As shown in FIG. 6, it has been confirmed that by delaying the fuel injection timing, the premixing period of fuel and air is shortened and the number of fine particles is increased. For this reason, the second control (2), which is an operation for retarding the fuel injection timing, is applied as an operation in which the amount of generated fine particles increases.

図7に示すように、燃料圧力を低くすることにより、燃料の微粒化が促進されずに微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、燃料噴射圧力を低下させる運転である第3の制御(3)が適用されている。   As shown in FIG. 7, it has been confirmed that by reducing the fuel pressure, the number of fine particles increases without promoting atomization of the fuel. For this reason, the third control (3), which is an operation for reducing the fuel injection pressure, is applied as an operation for increasing the amount of generated fine particles.

図8に示すように、点火時期を進角することにより、予混合期間が短くなって微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、点火時期を進角する運転である第4の制御(4)が適用されている。   As shown in FIG. 8, it has been confirmed that the advancement of the ignition timing shortens the premixing period and increases the number of fine particles. For this reason, the fourth control (4), which is an operation for advancing the ignition timing, is applied as an operation in which the amount of generated fine particles increases.

そして、微粒子の捕集量の経時変化を表す図9に示すように、フィルター18が再生手段により再生された後の時刻t1までは(第4の所定量:第4の所定期間までは)、先ず、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第2の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転、第3の制御(3)である燃料噴射圧力を低下させる運転、第4の制御(4)である点火時期を進角する運転の全てが禁止(制限)される。   Then, as shown in FIG. 9 showing the change over time in the amount of collected fine particles, until the time t1 after the filter 18 is regenerated by the regenerating means (fourth predetermined amount: until the fourth predetermined period), First, the operation for making the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), the operation for retarding the fuel injection timing, which is the second control (2), and the fuel injection pressure, which is the third control (3) All the operations that lower the ignition timing and the fourth control (4) that advance the ignition timing are prohibited (restricted).

その後、時刻t2の第3の所定量である第3の所定期間までは、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第2の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転、第3の制御(3)である燃料噴射圧力を低下させる運転が禁止(制限)される。   Thereafter, until the third predetermined period, which is the third predetermined amount at time t2, the operation for making the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), and the fuel injection timing, which is the second control (2) The operation for retarding the angle and the operation for reducing the fuel injection pressure, which is the third control (3), are prohibited (restricted).

また、時刻t3の第2の所定量である第2の所定期間までは、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第2の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転が禁止(制限)される。   Further, until the second predetermined period, which is the second predetermined amount at time t3, the operation for making the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), and the fuel injection timing, which is the second control (2) Driving to retard the angle is prohibited (restricted).

更に、時刻t4の第1の所定量である第1の所定期間に達するまでは、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転が禁止(制限)される。   Furthermore, until the first predetermined period, which is the first predetermined amount at time t4, is reached, the operation for making the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), is prohibited (restricted).

所定期間の関係は、
第1の所定期間>第2の所定期間>第3の所定期間>第4の所定期間
となっている。
The relationship of the predetermined period is
First predetermined period> second predetermined period> third predetermined period> fourth predetermined period.

つまり、第1の所定期間に近づくほど(所定期間が長くなるほど)、微粒子の発生量が多くなる運転の種類を一つずつ減少させている。即ち、微粒子の発生の制御度合いを小さくしている。このため、微粒子抑制制御の実行を必要最小限にすることができ、エンジン1の出力低下や燃費低下を抑制することができる。   That is, as the first predetermined period is approached (the longer the predetermined period is), the types of operation in which the amount of generated fine particles is increased are decreased one by one. That is, the degree of control of the generation of fine particles is reduced. For this reason, it is possible to minimize the execution of the particulate suppression control, and it is possible to suppress a decrease in output of the engine 1 and a decrease in fuel consumption.

尚、微粒子の発生量が多くなる運転を一つの手段で構成した場合、一つの手段の抑制度合いを徐々に低下させることで、微粒子の発生の制御度合いを小さくすることができる。例えば、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転だけを適用した場合、空燃比のリッチ度合いを徐々にストイキ側に制御することで、微粒子の発生の制御度合いを小さくすることができる。   When the operation in which the amount of generated fine particles is increased is constituted by one means, the degree of control of the generation of fine particles can be reduced by gradually reducing the degree of suppression of one means. For example, when only the operation that makes the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), is applied, the degree of control of the generation of fine particles is reduced by gradually controlling the rich degree of the air-fuel ratio to the stoichiometric side. be able to.

図3に基づいて、微粒子の発生量が多くなる運転を制限(禁止)する制御の動作を具体的に説明する。   Based on FIG. 3, the control operation for restricting (prohibiting) the operation in which the amount of generated fine particles is increased will be specifically described.

ステップS1で再生が終了したか否かが判断され、ステップS1で再生が終了したと判断された場合、ステップS2でスロットルバルブ16の開度であるスロットル開度Thが所定の開度ThAよりも小さいか否かが判断される。つまり、出力要求がない状態か否かが判断される。   In step S1, it is determined whether or not the regeneration is completed. If it is determined in step S1 that the regeneration is completed, the throttle opening Th that is the opening of the throttle valve 16 is greater than the predetermined opening ThA in step S2. It is determined whether or not it is small. That is, it is determined whether or not there is no output request.

ステップS1で再生が終了していないと判断された場合、及び、ステップS2でスロットル開度Thが所定の開度ThA以上である(出力要求ある)と判断された場合、リターンとなる。   If it is determined in step S1 that the regeneration has not ended, and if it is determined in step S2 that the throttle opening Th is equal to or greater than the predetermined opening ThA (there is an output request), a return is returned.

ステップS2でスロットル開度Thが所定の開度ThAよりも小さいと判断された場合、ステップS3で微粒子の捕集量Qが推定される。即ち、上流圧力センサ22及び下流圧力センサ23の検出情報に基づいて、フィルター18の前後の排気の差圧を検出し、微粒子の捕集量Qが推定される。   When it is determined in step S2 that the throttle opening Th is smaller than the predetermined opening ThA, the amount Q of collected particulates is estimated in step S3. That is, based on the detection information of the upstream pressure sensor 22 and the downstream pressure sensor 23, the differential pressure of the exhaust gas before and after the filter 18 is detected, and the trapped amount Q of the fine particles is estimated.

ステップS4で捕集量Qが第4の所定量Q4よりも少ないか否かが判断され、ステップS4で捕集量Qが第4の所定量Q4よりも少ないと判断された場合、図9の時刻t1までの間であると判断される(第4の所定期間)。このため、ステップS5で、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第1の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転、第3の制御である(3)燃料噴射圧力を低下させる運転、第4の制御である(4)点火時期を進角する運転の全てが禁止(制限)されてリターンとなる。   If it is determined in step S4 whether the collected amount Q is smaller than the fourth predetermined amount Q4, and if it is determined in step S4 that the collected amount Q is smaller than the fourth predetermined amount Q4, FIG. It is determined that the time is between time t1 (fourth predetermined period). For this reason, in step S5, the first control (1) is the operation to make the air-fuel ratio rich, the first control (2) is the operation to retard the fuel injection timing, and the third control ( 3) The operation for lowering the fuel injection pressure and the fourth control (4) the operation for advancing the ignition timing are all prohibited (restricted) and returned.

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される初期の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧力を低下させる制御、点火時期を進角する制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料の予混合期間が十分に確保され、微粒子の排出を確実に抑制することができる。   Therefore, during the initial stage where particulates are collected while particulate control is being performed, control to make the air-fuel ratio rich, control to retard fuel injection timing, control to lower fuel injection pressure, ignition Since the control for advancing the timing is limited, the amount of the particulate component of the fuel is not increased, the fuel premixing period is sufficiently secured, and the particulate emission can be reliably suppressed.

ステップS4で捕集量Qが第4の所定量Q4以上であると判断された場合、ステップS6で捕集量Qが第3の所定量Q3よりも少ないか否かが判断される。ステップS6で捕集量Qが第3の所定量Q3よりも少ないと判断された場合、図9の時刻t2までの間であると判断される(第3の所定期間)。このため、ステップS7で、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第2の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転、第3の制御(3)である燃料噴射圧力を低下させる運転が禁止(制限)されてリターンとなる。   When it is determined in step S4 that the collected amount Q is equal to or greater than the fourth predetermined amount Q4, it is determined in step S6 whether the collected amount Q is smaller than the third predetermined amount Q3. When it is determined in step S6 that the collected amount Q is smaller than the third predetermined amount Q3, it is determined that the time is between time t2 in FIG. 9 (third predetermined period). For this reason, in step S7, the first control (1) is performed to make the air-fuel ratio rich, the second control (2) is the operation to retard the fuel injection timing, and the third control (3). The operation for reducing the fuel injection pressure is prohibited (restricted) and returns.

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される前半の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧力を低下させる制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料が予混合しやすい状態が確保され、微粒子の排出を抑制することができる。また、燃費の悪化を抑制することができる。   Therefore, during the first half of the stage when particulate control is performed, control to make the air-fuel ratio rich, control to retard the fuel injection timing, and control to lower the fuel injection pressure are limited. Therefore, the amount of the fine particle component of the fuel does not increase, a state in which the fuel is easily premixed is ensured, and the discharge of the fine particles can be suppressed. Moreover, deterioration of fuel consumption can be suppressed.

ステップS6で捕集量Qが第3の所定量Q3以上であると判断された場合、ステップS8で捕集量Qが第2の所定量Q2よりも少ないか否かが判断される。ステップS8で捕集量Qが第2の所定量Q2よりも少ないと判断された場合、図9の時刻t3までの間であると判断される(第2の所定期間)。このため、ステップS9で、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転、第2の制御(2)である燃料噴射時期を遅角する運転が禁止(制限)されてリターンとなる。   If it is determined in step S6 that the collected amount Q is greater than or equal to the third predetermined amount Q3, it is determined in step S8 whether or not the collected amount Q is smaller than the second predetermined amount Q2. When it is determined in step S8 that the collected amount Q is smaller than the second predetermined amount Q2, it is determined that the time is until time t3 in FIG. 9 (second predetermined period). Therefore, in step S9, the operation that makes the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), and the operation that retards the fuel injection timing, which is the second control (2), are prohibited (restricted) and returned. It becomes.

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される後半の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、噴射時期の遅角化が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料の予混合期間が確保され、微粒子の排出を抑制することができる。また、出力と燃費の悪化を抑制することができる。   Therefore, during the latter half of the stage when particulate control is performed, the control to make the air-fuel ratio rich and the retarding of the injection timing are limited, so the amount of particulate component in the fuel is reduced. There is no increase, a fuel premixing period is ensured, and particulate discharge can be suppressed. Moreover, deterioration of output and fuel consumption can be suppressed.

ステップS8で捕集量Qが第2の所定量Q2以上であると判断された場合、ステップS10で捕集量Qが所定量Q1よりも少ないか否かが判断される。ステップS10で捕集量Qが所定量Q1よりも少ないと判断された場合、図9の時刻t4までの間であると判断される(第1の所定期間)。このため、ステップS11で、第1の制御(1)である空燃比をリッチ側にする運転が禁止(制限)されてリターンとなる。   When it is determined in step S8 that the collected amount Q is equal to or greater than the second predetermined amount Q2, it is determined in step S10 whether the collected amount Q is less than the predetermined amount Q1. If it is determined in step S10 that the collected amount Q is smaller than the predetermined amount Q1, it is determined that the time is between time t4 in FIG. 9 (first predetermined period). For this reason, in step S11, the operation for making the air-fuel ratio rich, which is the first control (1), is prohibited (restricted) and returns.

従って、第1の所定期間に達するまでの間は、空燃比をリッチ化する制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、微粒子の排出を抑制することができる。   Accordingly, since the control for enriching the air-fuel ratio is limited until the first predetermined period is reached, the amount of the particulate component of the fuel does not increase, and the particulate discharge can be suppressed.

ステップS10で捕集量Qが所定量Q1以上であると判断された場合、微粒子がある程度捕集されてフィルター18の細孔が小さくなった状態であると判断され、微粒子が通過する虞が低くなったため、微粒子の発生量が多くなる運転を制限(禁止)する制御を終了する。   If it is determined in step S10 that the collected amount Q is equal to or greater than the predetermined amount Q1, it is determined that the fine particles are collected to some extent and the pores of the filter 18 are small, and the possibility that the fine particles pass through is low. Therefore, the control for limiting (prohibiting) the operation in which the amount of generated fine particles increases is terminated.

上述した内燃機関の制御装置は、捕集された微粒子を除去(放出)するフィルター18の再生運転の後で、空隙率が高いフィルター18に微粒子が捕集されていない状態であっても、エンジン1の排気中の微粒子の数が増加しないので、排出される微粒子の数を抑制することが可能になる。   The control apparatus for an internal combustion engine described above is configured so that, even after the regeneration operation of the filter 18 that removes (releases) the collected fine particles, the fine particles are not collected by the filter 18 having a high porosity. Since the number of fine particles in one exhaust does not increase, the number of discharged fine particles can be suppressed.

本発明は、排気浄化装置を備えた内燃機関の制御装置の産業分野で利用することができる。   The present invention can be used in the industrial field of a control device for an internal combustion engine equipped with an exhaust purification device.

1 エンジン
2 シリンダヘッド
3 吸気ポート
4 燃焼室
5 吸気バルブ
6 吸気マニホールド
7 排気ポート
8 排気バルブ
9 排気マニホールド
11 燃料噴射弁
12 点火プラグ
15 吸気管
16 スロットルバルブ
17 排気管
18 フィルター
21 スロットルポジションセンサ
22 上流圧力センサ
23 下流圧力センサ
25 電子制御ユニット(ECU)
31 空燃比制御機能
32 噴射時期制御機能
33 噴射圧力制御機能
34 点火時期制御機能
41 制限機能
42 期間把握手段
43 実行手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder head 3 Intake port 4 Combustion chamber 5 Intake valve 6 Intake manifold 7 Exhaust port 8 Exhaust valve 9 Exhaust manifold 11 Fuel injection valve 12 Spark plug 15 Intake pipe 16 Throttle valve 17 Exhaust pipe 18 Filter 21 Throttle position sensor 22 Upstream Pressure sensor 23 Downstream pressure sensor 25 Electronic control unit (ECU)
31 Air-fuel ratio control function 32 Injection timing control function 33 Injection pressure control function 34 Ignition timing control function 41 Limit function 42 Period grasping means 43 Executing means

Claims (7)

内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の排気通路には、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段が設けられ、
前記捕集手段に捕集された前記微粒子を除去する再生手段と、
前記再生手段により前記微粒子が前記捕集手段から除去された後の期間を把握する期間把握手段と、
前記期間把握手段で把握された期間が第1の所定期間に達するまで、前記内燃機関からの微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行する制御手段とを備え
前記制御手段は、
前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第1の所定期間に近づくほど前記微粒子の発生の抑制度合いを小さくする
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine,
The exhaust passage of the internal combustion engine is provided with a collecting means for collecting fine particles in the exhaust discharged from the internal combustion engine,
Regenerating means for removing the fine particles collected by the collecting means;
Period grasping means for grasping a period after the fine particles are removed from the collecting means by the regeneration means;
Control means for executing fine particle suppression control for suppressing generation of fine particles from the internal combustion engine until the period grasped by the period grasping means reaches a first predetermined period ;
The control means includes
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the degree of suppression of the generation of the fine particles is reduced as the period grasped by the period grasping means approaches the first predetermined period .
請求項1に記載の内燃機関の制御装置において、
前記微粒子抑制制御は、
前記内燃機関の燃料の空燃比をリッチ化する制御である第1の制御、前記内燃機関の燃料噴射時期を遅角する制御である第2の制御、前記内燃機関の燃料噴射圧を低下させる制御である第3の制御、前記内燃機関の点火時期を進角する制御である第4の制御のうち、少なくともいずれか一つを制限する制御である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 ,
The fine particle suppression control is
1st control which is control which enriches the air fuel ratio of the fuel of the said internal combustion engine, 2nd control which is control which retards the fuel injection timing of the said internal combustion engine, control which reduces the fuel injection pressure of the said internal combustion engine A control device for an internal combustion engine, wherein at least one of the third control and the fourth control, which is a control for advancing the ignition timing of the internal combustion engine, is limited.
請求項2に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第1の所定期間に達するまでの間は、前記第1の制御の制限を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 ,
The control means includes
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the restriction of the first control is executed until the period grasped by the period grasping means reaches the first predetermined period.
請求項3に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記期間把握手段で把握される前記期間が、前記第1の所定期間よりも短い第2の所定期間に達するまでの間は、前記第2の制御の制限を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3 ,
The control means includes
The internal combustion engine is characterized in that the second control restriction is executed until the period grasped by the period grasping means reaches a second predetermined period shorter than the first predetermined period. Control device.
請求項4に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第2の所定期間よりも短い第3の所定期間に達するまでの間は、前記第3の制御の制限を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4 ,
The control means includes
The restriction of the third control is executed until the period grasped by the period grasping means reaches a third predetermined period shorter than the second predetermined period. Control device.
請求項5に記載の内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、
前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第3の所定期間よりも短い第4の所定期間に達するまでの間は、前記第4の制御の制限を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5 ,
The control means includes
The limitation of the fourth control is executed until the period grasped by the period grasping means reaches a fourth predetermined period shorter than the third predetermined period. Control device.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記所定期間は、
前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量が予め定められた所定値に達するまでの期間であり、
前記期間把握手段は、
前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量に基づいて前記期間を把握する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6 ,
The predetermined period is
A period until the amount of the fine particles collected by the collecting means reaches a predetermined value,
The period grasping means is:
The control apparatus for an internal combustion engine, wherein the period is grasped based on an amount of the fine particles collected by the collecting means.
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