JP6523696B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に、排気管内に燃料を噴射する燃料噴射装置における、燃料のパージ制御を行う燃料噴射制御装置に関する。

従来、車両に搭載される内燃機関の排気中には、窒素酸化物（以下、「ＮＯx」ともいう。）や微粒子状物質（以下、「ＰＭ」ともいう。）が含まれている。このうち、ＰＭを捕集して排気を浄化するための機器として、パティキュレートフィルタがある。パティキュレートフィルタは、内燃機関の排気管に配設され、排気が当該パティキュレートフィルタを通過する際に排気中のＰＭを捕集する。パティキュレートフィルタを備えた排気浄化システムでは、パティキュレートフィルタの目詰まりを防止するために、パティキュレートフィルタの温度を３００℃〜６００℃程度に上昇させてパティキュレートフィルタに堆積したＰＭを強制的に燃焼させる再生制御が適時に行われる。

例えば、下記の特許文献１には、排気管にパティキュレートフィルタが設けられ、パティキュレートフィルタの上流から燃料を噴射する燃料噴射器が設けられた構成が記載されている。特許文献１に記載された技術では、燃料噴射器から噴射する燃料の経年劣化値が求められ、経年劣化値がしきい値を超える場合にはパージ要求が起動されることが記載されている。この際、特許文献１に記載された技術では、パティキュレートフィルタの上流に設置された触媒コンバータの入口における水の温度（Ｔｅａｕ）及び排気の温度（ＴｅＣＡＴＡ２）から燃料の経年劣化を判定している。

特表２００９−５２６９４４号公報

ここで、上記特許文献１に記載された技術において、パージ量は、排気中で燃焼されたガスの通常の処理操作を妨げないように制御されるようになっている。具体的に、特許文献１では、パージ量が、エンジン速度と、エンジンを通る空気流量と、排気中の空気量に基づいて定義される重量割合とを掛けることにより算出される。

しかしながら、燃料噴射器から噴射するための燃料が劣化する原因としては、排気管等を介して排気熱が伝達されることによる熱劣化の影響が大きい。かかる燃料の熱劣化の度合いは、当該燃料が受け得る排気熱の熱量や、周辺温度等によって異なる。それにもかかわらず、特許文献１に記載された算出式で得られるパージ量を噴射するとなると、劣化が進んでいない燃料まで噴射される場合があり、無駄な噴射が増えるおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、排気管内に噴射するための燃料の劣化度合いを精度良く判定し、燃料の劣化度合いに応じた適切な量の燃料をパージ噴射させることが可能な、新規かつ改良された燃料噴射制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、排気管内に燃料を噴射する噴射弁に供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出部と、前回の前記排気管内への前記燃料の噴射から所定時間が経過したときに、前記排気管内に前記燃料をパージ噴射させるパージ制御部と、前記燃料の温度に基づいて前記パージ噴射の噴射量を設定するパージ量設定部と、を備える、燃料噴射制御装置が提供される。

前記パージ量設定部は、前記前回の前記燃料の噴射後の前記燃料の温度の最大値に基づいて、前記パージ噴射の噴射量を設定してもよい。

前記パージ量設定部は、前記パージ噴射の噴射量を、少なくとも前記噴射弁を含み前記排気管に取り付けられる噴射ユニット内の燃料流通領域の容量以上に設定してもよい。

前記パージ量設定部は、前記燃料の温度が所定温度以上の場合に、前記噴射ユニットよりも上流側に設けられて前記燃料の噴射量を調節するための調量ユニット内の燃料がパージ噴射されるように、前記パージ噴射の噴射量を設定してもよい。

前記燃料温度検出部は、前記調量ユニット内に設けられた温度センサにより前記燃料の温度を検出してもよい。

前記パージ制御部は、前記燃料の温度に基づいて、前記パージ噴射の噴射時期を設定してもよい。

本発明によれば、排気管内に噴射するための燃料の劣化度合いを精度良く判定し、燃料の劣化度合いに応じた適切な量の燃料をパージ噴射させることが可能となる。

本発明の一実施形態にかかる排気浄化システムの全体構成を示す模式図である。 燃料噴射装置の構成例を示す模式図である。 排気浄化システムに備えられる制御装置の構成例を示すブロック図である。 燃料温度の最大値と待機時間との関係を示す説明図である。 燃料温度の最大値とパージ量との関係を示す説明図である。 制御装置によるパージ制御について説明するためのタイムチャートである。 制御装置によるパージ制御について説明するためのフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．排気浄化システム＞
（１−１．全体構成）
図１は、本実施形態にかかる排気浄化システム１００の全体構成を示している。かかる排気浄化システム１００は、酸化触媒２１及びパティキュレートフィルタ２２を有する排気浄化ユニット２０と、排気管１１内に燃料を噴射する燃料噴射装置９０と、パティキュレートフィルタ２２の再生制御及び燃料のパージ制御を含む制御を行う燃料噴射制御装置（以下、単に「制御装置」ともいう。）６０を備える。本実施形態では、内燃機関５の制御装置が燃料噴射制御装置６０として機能する。かかる排気浄化システム１００は、内燃機関５の排気中に含まれるＰＭをパティキュレートフィルタ２２によって捕集する機能を有する。

排気浄化ユニット２０は、酸化触媒２１とパティキュレートフィルタ２２とを排気上流側から順次に備える。内燃機関５から排出される排気は、排気管１１を流れ、酸化触媒２１及びパティキュレートフィルタ２２を通過して外部へ排出される。なお、パティキュレートフィルタ２２の下流には、排気中の窒素酸化物等の他の成分を除去するための装置が配置されていてもよい。

また、排気浄化システム１００は、ディーゼル燃料を貯蔵する燃料タンク３０と、燃料タンク３０内の燃料を吸い上げて圧送する燃料ポンプ３２と、燃料に含まれる異物等を除去するための燃料フィルタ３４とを備えている。燃料タンク３０内の燃料は、燃料ポンプ３２によって吐出され、燃料供給管３６を通って燃料フィルタ３４へ送られる。燃料フィルタ３４へ送られた燃料の一部は、燃料供給管３８ａを通って燃料噴射装置９０へ送られる。また、燃料フィルタ３４へ送られた燃料の一部は、燃料供給管３７を通って内燃機関５へ燃料を供給するコモンレール（図示せず。）へ送られる。コモンレールに送られた燃料のうち、余剰分の燃料は燃料還流管３９を通って燃料タンク３０に戻される。

（１−２．排気浄化ユニット）
排気浄化ユニット２０の構成要素のうち、パティキュレートフィルタ２２は、排気がパティキュレートフィルタ２２を通過する際に排気中のＰＭ(微粒子状物質)を捕集する。パティキュレートフィルタ２２は、公知のもの、例えば、セラミック材料から構成されたハニカム構造のフィルタを用いることができる。パティキュレートフィルタ２２に捕集されたＰＭは、パティキュレートフィルタ２２の再生制御が行われるまでの間、パティキュレートフィルタ２２上に堆積し得る。

酸化触媒２１は、内燃機関５でのポスト噴射等によって排気管１１内に供給された未燃燃料や、燃料噴射装置９０から噴射された燃料を酸化する。これにより、酸化熱が発生し、酸化触媒２１を通過する排気の温度が上昇する。酸化触媒２１は、公知のもの、例えば、アルミナに白金を担持させたものに所定量のセリウム等の希土類元素を添加したものを用いることができる。酸化触媒２１で発生する酸化熱によりパティキュレートフィルタ２２に流入する排気の温度が上昇し、パティキュレートフィルタ２２が加熱される。これにより、パティキュレートフィルタ２２に捕集されたＰＭが燃焼し、パティキュレートフィルタ２２が再生される。

排気浄化ユニット２０は、酸化触媒２１の上流及び下流にそれぞれ温度センサ５０，５２を備える。また、排気浄化ユニット２０は、パティキュレートフィルタ２２の上流側と下流側の圧力差を検出する差圧センサ５４を備えている。これらセンサの検出値は制御装置６０に送られて、それぞれの位置での温度や差圧が検出される。なお、かかる温度や差圧が演算によって推定可能である場合には、これらのセンサは省略されていてもよい。

排気浄化システム１００では、パティキュレートフィルタ２２に堆積したＰＭを強制的に燃焼させる強制再生制御が適時行われる。パティキュレートフィルタ２２に捕集されたＰＭの堆積量が多くなるほど、パティキュレートフィルタ２２の上流側の圧力と下流側の圧力との差が大きくなる。本実施形態にかかる排気浄化システム１００では、差圧センサ５４により検出される差圧が大きくなったときに、強制再生制御が行われる。

強制再生制御では、燃料噴射装置９０により酸化触媒２１の上流の排気管１１内に燃料が噴射され、かかる燃料が酸化触媒２１で酸化される際に発生する酸化熱により、パティキュレートフィルタ２２に流れ込む排気温度が上昇する。これにより、パティキュレートフィルタ２２の温度が３００℃〜６００℃程度に上昇させられる。

強制再生制御を行う場合、例えば、制御装置６０は、内燃機関５での吸気絞り、ポスト噴射等によって排気温度を上昇させる。排気温度が上昇し、酸化触媒２１の温度が上昇すると、制御装置６０は、燃料噴射装置９０から燃料を噴射させる。これにより、酸化触媒２１では燃料が酸化され、排気温度がさらに上昇する。この際、パティキュレートフィルタ２２に流入する排気の温度が３００℃〜６００℃程度となるように、燃料噴射装置９０による燃料の噴射量が調節される。

これにより、酸化触媒２１での酸化熱により高温にされた排気がパティキュレートフィルタ２２へ流入し、パティキュレートフィルタ２２内のＰＭが燃焼する。燃料噴射装置９０からの燃料噴射による強制再生制御は、パティキュレートフィルタ２２に捕集されたと推定されるＰＭの量に応じて、例えば１５分〜３０分程度行われる。

（１−３．燃料噴射装置）
燃料噴射装置９０は、酸化触媒２１の上流の排気管１１内に燃料を噴射する噴射ユニット８０と、噴射ユニット８０による燃料の噴射量を調節する調量ユニット７０とを備えている。図１に示すように、調量ユニット７０には燃料供給管３８ａが接続され、燃料ポンプ３２により圧送される燃料の一部が調量ユニット７０に供給される。また、調量ユニット７０と噴射ユニット８０とは燃料供給管３８ｂにより接続され、調量ユニット７０で調量された燃料が噴射ユニット８０に供給される。

図２は、燃料噴射装置９０の構成を示す模式図である。調量ユニット７０は、燃料が流れる方向に沿って上流側から順に、シャットオフバルブ７２、第１のセンサユニット７４、調量バルブ７６、及び第２のセンサユニット７８を備える。

シャットオフバルブ７２は、調量ユニット７０による燃料の調量を行う際に開かれ、調量を行わない場合に閉じられるバルブである。具体的には、シャットオフバルブ７２は、パティキュレートフィルタ２２の強制再生制御を行う場合に開かれ、強制再生制御を行わない場合に閉じられる。シャットオフバルブ７２の開弁及び閉弁は、制御装置６０によって制御される。

調量バルブ７６は、噴射ユニット８０から排気管１１へ燃料を噴射する際の噴射量を調節するバルブである。調量バルブ７６は、例えば、制御装置６０から送信されるＰＷＭ信号に基づいてデューティ駆動され、噴射ユニット８０へ送る燃料の量を調節する。具体的に、調量バルブ７６は、単位時間当たりの開弁時間の割合を調節することによって、噴射ユニット８０へ供給する燃料の量を調節する。

第１のセンサユニット７４は、調量バルブ７６の上流側の燃料の圧力を測定する圧力センサと、調量バルブ７６の上流側の燃料の温度を測定する温度センサとを含むユニットである。同じ量の燃料を噴射ユニット８０へ供給する場合、調量バルブ７６の上流側の燃料圧力が高い場合、単位時間当たりの調量バルブ７６の開弁時間が短く設定され、調量バルブ７６の上流側の燃料圧力が低い場合、単位時間当たりの調量バルブ７６の開弁時間が長くなるように設定される。

なお、シャットオフバルブ７２と調量バルブ７６との間に、オリフィス通路や一方向弁を有する燃料還流管が接続されていてもよい。かかる燃料還流管を備えることにより、調量バルブ７６に供給される燃料の圧力が著しく高くなることが防止され、第１のセンサユニット７４の破損を防ぐことができる。

第２のセンサユニット７８は、調量バルブ７６の下流側の燃料の圧力を測定する圧力センサを備える。第２のセンサユニット７８は、主に異常診断用のセンサユニットとして設けられている。例えば、調量バルブ７６を開弁する制御が行われているにも関わらず、第２のセンサユニット７８で測定される圧力が第１のセンサユニット７４で測定される圧力よりも所定値以上低い場合は、調量バルブ７６が故障により閉じていると判定することができる。また、調量バルブ７６が閉じている状態で第２のセンサユニット７８で測定される圧力が大気圧と同等である場合は、調量ユニット７０の下流で燃料供給管３８ｂが破損していると判定することができる。なお、第２のセンサユニット７８は、省略されていてもよい。

噴射ユニット８０は、調量ユニット７０から送られる燃料の圧力に応じて開弁する機械式の噴射弁からなる。噴射ユニット８０は、弁体８２と圧縮バネ８４を備え、調量ユニット７０から送られる燃料の圧力が圧縮バネ８４の付勢力を超えると噴射弁が開くように構成されている。噴射ユニット８０には内燃機関５の冷却水が循環しており、噴射ユニット８０は、８０℃程度に維持される冷却水によって冷却される。

噴射ユニット８０には、調量ユニット７０から燃料が供給され、供給された燃料の圧力に応じて噴射弁が開かれ、排気管１１に燃料が噴射される。噴射ユニット８０は排気管１１に近接しているため、噴射ユニット８０内の燃料は、排気管１１内の高温の排気の影響を受けやすい。また、上述のように燃料タンク３０から内燃機関５のコモンレールに供給される燃料のうち、余剰分の燃料は燃料タンク３０に戻される。このため、燃料タンク３０内の燃料の温度が上昇し、温度上昇した燃料が調量ユニット７０及び噴射ユニット８０に供給される場合がある。

このような熱的な要因により燃料が酸化し、燃料がスラッジ状となり、調量ユニット７０内の調量バルブ７６や、噴射ユニット８０の弁体８２の動作に不具合を生じさせることが想定される。具体的には、燃料がスラッジ状になった場合、燃料がバルブの可動部を固着させてしまうことが考えられる。

このため、本実施形態の排気浄化システム１００においては、強制再生制御が行われる時期以外の時期において、燃料が噴射ユニット８０から排気管１１へ噴射され、燃料噴射装置９０から燃料が意図的にパージされる。これにより、仮に燃料が高温により劣化していた場合であっても、劣化した燃料は排気管１１に排出されて酸化触媒２１にて燃焼する。従って、劣化した燃料によって不具合が生じることが抑制される。

本実施形態では、燃料をパージする際の噴射量であるパージ量が、燃料噴射装置９０内の燃料の温度に応じて決定される。より具体的には、調量ユニット７０に設けられた第１のセンサユニット７４で測定される燃料の温度に応じてパージ量が決定される。上述のように、燃料タンク３０内の燃料温度は内燃機関５側から戻された燃料により上昇している場合があり、調量ユニット７０には比較的高い温度（７０℃程度）の燃料が供給される場合がある。

また、噴射ユニット８０の近傍では、排気熱の影響により燃料温度が上昇する場合がある。噴射ユニット８０の近傍での燃料温度は、第１のセンサユニット７４で測定される燃料温度よりも高い場合が多い。したがって、第１のセンサユニット７４で測定される燃料温度に応じて燃料噴射装置９０内の燃料のパージを早期に行うことで、燃料供給管３８ｂ、調量ユニット７０又は噴射ユニット８０の内部での燃料の劣化が抑制される。

（１−４．制御装置）
次に、図３を参照して、本実施形態の排気浄化システム１００に備えられた制御装置６０について説明する。図３は、制御装置６０のうち、燃料噴射装置９０によるパージ制御に関する部分を、機能的なブロックで表した構成例である。制御装置６０は、主として公知のマイクロコンピュータ等を備えて構成され、燃料温度検出部６２と、パージ判定部６１と、パージ量設定部６３と、パージ制御部６４と、記憶部６８とを備える。このうち、燃料温度検出部６２、パージ判定部６１、パージ量設定部６３、及びパージ制御部６４は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。記憶部６８は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶素子により構成される。

燃料温度検出部６２は、第１のセンサユニット７４から出力されるセンサ値に基づき、調量バルブ７６の上流の燃料温度Ｔｆを検出する。燃料温度検出部６２は、所定の読込サイクルでセンサ値を読み込み、検出される燃料温度Ｔｆを記憶部６８に記憶する。

パージ判定部６１は、燃料噴射装置９０から燃料をパージするパージ制御の実行の要否を判定する。パージ制御は、燃料噴射装置９０による燃料の噴射が長時間実施されず、燃料噴射装置９０内で燃料が劣化し得る場合に実行される。本実施形態では、パージ判定部６１は、燃料噴射装置９０から排気管１１内への燃料噴射が行われない時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇ以上継続したときに、パージ制御が必要であると判定する。すなわち、前回のパージ制御の実行又は強制再生制御の実行時に燃料噴射装置９０から燃料が噴射されてから所定時間ｔ＿ｐｒｇが経過したときに、パージ判定部６１はパージ制御が必要であると判定する。

本実施形態では、パージ判定部６１は、燃料温度検出部６２が検出した燃料温度Ｔｆに基づいて、パージ判定に用いる所定時間（待機時間）ｔ＿ｐｒｇを可変設定する。例えば、より高温に晒されるほど燃料噴射装置９０内の燃料は劣化しやすいことから、パージ判定部６１は、燃料温度Ｔｆの最大値に応じて所定時間ｔ＿ｐｒｇを設定し得る。この場合、パージ判定部６１は、燃料噴射装置９０による燃料噴射が行われた時点から時間の計測を開始するとともに燃料温度Ｔｆの監視を継続し、燃料温度Ｔｆの最大値が更新されるごとに、所定時間ｔ＿ｐｒｇが短くなるように更新する。そして、経過時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇを上回ったときに、パージ判定部６１はパージ制御の実行が必要であると判定する。

図４は、燃料温度Ｔｆの最大値に対する待機時間（所定時間）ｔ＿ｐｒｇの設定例を示す。図４に示すように、燃料温度Ｔｆの最大値が高いほど、所定時間ｔ＿ｐｒｇは短く設定される。例えば、燃料温度Ｔｆの最大値が８０℃の場合、７０℃の場合に比べて待機時間が短く設定される。したがって、燃料温度Ｔｆの最大値が高く、燃料が劣化しやすい状況下では、燃料噴射装置９０からの燃料のパージが促進される。

なお、パージ判定に用いる所定時間ｔ＿ｐｒｇの設定方法は、上記の例に限られない。例えば、パージ判定部６１は、調量ユニット７０における燃料温度Ｔｆの値を用いる代わりに、排気温度Ｔｇの値を用いて、パージ制御の要否を判定してもよい。この場合、排気温度Ｔｇが高いほど、所定時間ｔ＿ｐｒｇが短くなるようにされる。あるいは、所定時間ｔ＿ｐｒｇは、燃料温度Ｔｆ及び排気温度Ｔｇをともに利用して設定されてもよい。あるいは、所定時間ｔ＿ｐｒｇは固定値であってもよい。

パージ量設定部６３は、パージ制御実行時に燃料噴射装置９０から排気管１１内に噴射する燃料のパージ量Ｑ＿ｐｒｇを設定する。本実施形態では、パージ量設定部６３は、燃料温度検出部６２により検出される燃料温度Ｔｆに基づいてパージ量Ｑ＿ｐｒｇを設定する。上述のとおり、より高温に晒されるほど燃料噴射装置９０内の燃料は劣化しやすいことから、パージ量設定部６３は、燃料温度Ｔｆの最大値に応じてパージ量Ｑ＿ｐｒｇを設定し得る。

図５は、本実施形態の制御装置６０における、燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋに対する、パージ量Ｑ＿ｐｒｇの設定例を示す。図５の例では、燃料温度Ｔｆの最大値が低い領域では、パージ量Ｑ＿ｐｒｇが最小値Ｖｍｉｎに保たれる。かかる最小値Ｖｍｉｎは、排気熱の影響を受けやすい噴射ユニット８０における燃料流通領域の容量以上に設定されている。すなわち、燃料温度Ｔｆの最大値が比較的低い場合においても、少なくとも噴射ユニット８０内の燃料がパージされるように設定される。

また、図５の例では、燃料温度Ｔｆの最大値が大きくなるにつれてパージ量Ｑ＿ｐｒｇも増加し、燃料温度Ｔｆの最大値が高い領域では、パージ量Ｑ＿ｐｒｇが最大値Ｖｍａｘに保たれる。かかる最大値Ｖｍａｘは、噴射ユニット８０、調量ユニット７０及び燃料供給管３８ｂにおける燃料流通領域の容量以上に設定されている。すなわち、燃料温度Ｔｆの最大値が高い場合には、燃料噴射装置９０内のすべての燃料がパージされるように設定される。

パージ制御部６４は、パージ判定部６１によりパージ制御が必要と判定された場合に、パージ量設定部６３で設定されたパージ量Ｑ＿ｐｒｇの燃料を排気管１１内に噴射させる制御を実行する。パージ制御部６４は、調量ユニット７０のシャットオフバルブ７２を開弁するとともに、第１のセンサユニット７４により検出される燃料の圧力とパージ量Ｑ＿ｐｒｇとに基づいて調量バルブ７６の開弁時間あるいは駆動デューティ比を設定する。これにより、調量ユニット７０から噴射ユニット８０へ燃料が供給され、噴射ユニット８０から排気管１１内へと燃料が噴射される。したがって、劣化した燃料による調量ユニット７０又は噴射ユニット８０における不具合の発生が抑制される。

＜２．燃料噴射制御方法＞
以上、本実施形態にかかる排気浄化システム１００の構成について説明した。次に、本実施形態にかかる排気浄化システム１００において、制御装置６０により実行されるパージ制御方法について、図６のタイムチャート及び図７のフローチャートに基づき具体的に説明する。図７に示すフローチャートは、内燃機関５の運転中、常時実行することができる。

（２−１．タイムチャート）
図６において、パージ判定部６１は、パティキュレートフィルタ２２の再生制御の終了時、あるいは、パージ制御の終了時であるｔ１，ｔ３，ｔ５の時点からタイマカウントを開始するとともに、燃料温度Ｔｆの読み込みを継続する。本実施形態では、燃料温度Ｔｆの最大値が更新されるごとに、パージ制御実行判定に用いられる前回の燃料噴射終了時ｔ１，ｔ３，ｔ５からの待機時間ｔ＿ｐｒｇが短くされる。したがって、燃料温度Ｔｆの最大値が比較的高くなったｔ１からｔ２までの期間Ａでは、当該期間Ａが、燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋＡに応じて設定された待機時間ｔ＿ｐｒｇを上回り、ｔ２の時点でパージ要求が生成される。

同様に、ｔ５からｔ６の期間Ｂにおいては、燃料温度Ｔｆの最大値が期間Ａよりは低いものの、当該期間Ｂが、燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋＢに応じて設定された待機時間ｔ＿ｐｒｇを上回り、ｔ６の時点でパージ要求が生成される。一方、ｔ３からｔ４の期間においては、経過時間が、燃料温度Ｔｆの最大値に応じて設定された待機時間ｔ＿ｐｒｇを上回る前に、パティキュレートフィルタ２２の再生要求が生成されたため、パージ要求は生成されない。パージ要求が生成されたｔ２，ｔ６の時点では、それぞれ燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋＡ，Ｔｆ＿ｐｅａｋＢに応じてパージ量Ｑ＿ｐｒｇが設定される。

図５に示したように、期間Ａにおける燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋＡは、期間Ｂにおける燃料温度Ｔｆの最大値Ｔｆ＿ｐｅａｋＢよりも高いことから、パージ量Ｑ＿ｐｒｇが多く設定される。設定されたパージ量Ｑ＿ｐｒｇにしたがって、ｔ２からｔ３の期間、及び、ｔ６からｔ７の期間では、燃料噴射装置９０から排気管１１内へと燃料が噴射される。したがって、パティキュレートフィルタ２２の再生要求が生成されない期間が長くなる場合であっても、燃料温度Ｔｆの最大値に応じた時期に、燃料温度Ｔｆの最大値に応じたパージ量Ｑ＿ｐｒｇで燃料噴射が実行される。これにより、燃料の劣化による燃料噴射装置９０の不具合が抑制される。

（２−２．フローチャート）
図７は、制御装置６０によるパージ制御時の処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０において、制御装置６０は、第１のセンサユニット７４のセンサ値に基づき、燃料温度Ｔｆを検出する。検出された燃料温度Ｔｆの値は、記憶部６８に記憶される。なお、燃料温度Ｔｆの検出は、所定のサイクルごとに継続して行われる。

次いで、ステップＳ２０において、制御装置６０は、パティキュレートフィルタ２２の強制再生制御中であるか否かを判定する。すなわち、制御装置６０は、パティキュレートフィルタ２２の強制再生制御の準備中又は実施中であるか否かを判定する。パティキュレートフィルタ２２の強制再生制御の準備中又は実施中の場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、パージ制御は不要であるために、制御装置６０はステップＳ６０に進んで記憶部６８に記憶されている燃料温度Ｔｆの値をリセットしてステップＳ１０に戻る。一方、パティキュレートフィルタ２２の強制再生制御の準備中及び実施中でない場合（Ｓ２０：Ｎｏ）、ステップＳ３０へ進む。

ステップＳ３０では、制御装置６０は、パージ要求があるか否かを判定する。すなわち、制御装置６０は、前回のパージ制御又は強制再生制御からの経過時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇに到達しているか否かを判定する。所定時間ｔ＿ｐｒｇは、例えば、図４に例示したマップを用いて、記憶部６８に記憶された燃料温度Ｔｆの最大値に応じて設定される。経過時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇに到達している場合、噴射ユニット８０又はその上流で燃料が比較的高温の状態にあり、燃料が劣化する可能性がある。

一方、経過時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇ未満の場合であっても、経過時間が、例えば１時間以上の長時間になっている場合は、強制的にパージを行うことが望ましい。このため、ステップＳ３０では、経過時間が所定時間ｔ＿ｐｒｇ以内であっても、長時間経過を判定する閾値を超えている場合には、制御装置６０はパージ要求が有ると判定する。なお、ステップＳ３０におけるパージ要求の有無の判定に、排気温度Ｔｇが考慮されてもよい。

パージ要求が無い場合（Ｓ３０：Ｎｏ）、制御装置６０はステップＳ１０に戻って、ここまで説明したステップＳ１０〜ステップＳ３０を繰り返す。一方、パージ要求が有る場合（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０において、制御装置６０は、記憶部６８に記憶されている燃料温度Ｔｆの最大値に応じて、パージ量Ｑ＿ｐｒｇを設定する。パージ量Ｑ＿ｐｒｇは、例えば、図５に例示したマップを用いて、燃料温度Ｔｆの最大値に応じて設定される。

次いで、ステップＳ５０において、制御装置６０は、設定されたパージ量Ｑ＿ｐｒｇにしたがって調量ユニット７０を制御する。すなわち、シャットオフバルブ７２が開かれるとともに、調量バルブ７６がパージ量Ｑ＿ｐｒｇに応じた開弁時間で開かれる。これにより、燃料が噴射ユニット８０へ供給され、燃料温度Ｔｆの最大値に応じて設定されたパージ量Ｑ＿ｐｒｇの燃料が噴射ユニット８０から排気管１１へ噴射される。これにより、燃料噴射装置９０内で高温状態になった燃料が排気管１１内に噴射され、燃料の劣化による燃料噴射装置９０の不具合が抑制される。

以上説明したように本実施形態によれば、燃料噴射装置９０内の燃料温度Ｔｆの最大値に基づいて燃料噴射装置９０内の燃料をパージする時期が決定され、燃料温度Ｔｆの最大値が高いほど少ない待機時間ｔ＿ｐｒｇで燃料がパージされるようになる。また、燃料のパージが実行される際には、燃料温度Ｔｆの最大値に応じてパージ量Ｑ＿ｐｒｇが設定され、燃料温度Ｔｆの最大値が高いほどパージ量Ｑ＿ｐｒｇが多くなる。これにより、燃料温度Ｔｆが高く、燃料が劣化しやすい場合には、短い待機時間で、多くの燃料が排気管１１内へ噴射される。したがって、噴射ユニット８０、燃料供給管３８ｂ及び調量ユニット７０内において、劣化した燃料による不具合が発生することを抑制することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

５ 内燃機関
１１ 排気管
２０ 排気浄化ユニット
２１ 酸化触媒
２２ パティキュレートフィルタ
６０ 制御装置
６１ パージ判定部
６２ 燃料温度検出部
６３ パージ量設定部
６４ パージ制御部
６８ 記憶部
７０ 調量ユニット
７２ シャットオフバルブ
７４ 第１のセンサユニット
７６ 調量バルブ
８０ 噴射ユニット
１００ 排気浄化システム

Claims (6)

1. 排気管内に燃料を噴射する噴射弁に供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出部と、
   前回の前記排気管内への前記燃料の噴射から所定時間が経過したときに、前記排気管内に前記燃料をパージ噴射させるパージ制御部と、
   前記燃料の温度に基づいて前記パージ噴射の噴射量を設定するパージ量設定部と、
   を備え、
   前記パージ量設定部は、前記燃料の温度が第１の所定値よりも低い場合に、前記パージ噴射の噴射量を最小値に固定し、
   前記パージ量設定部は、前記燃料の温度が、前記第１の所定値よりも高い値である第２の所定値よりも高い場合に、前記パージ噴射の噴射量を最大値に固定する、燃料噴射制御装置。
2. 前記パージ量設定部は、前記前回の前記燃料の噴射後の前記燃料の温度の最大値に基づいて、前記パージ噴射の噴射量を設定する、請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
3. 前記パージ噴射量の前記最小値は、少なくとも前記噴射弁を含み前記排気管に取り付けられる噴射ユニット内の燃料流通領域の容量以上である、請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。
4. 前記パージ噴射量の前記最大値は、前記噴射ユニット、前記噴射ユニットよりも上流側に設けられて前記燃料の噴射量を調節するための調量ユニットおよび前記噴射ユニットと前記調量ユニット間を連結する燃料供給管内の燃料流通領域の容量以上である、請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
5. 前記燃料温度検出部は、前記調量ユニット内に設けられた温度センサにより前記燃料の温度を検出する、請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
6. 前記パージ制御部は、前記燃料の温度に基づいて、前記パージ噴射の実行時期を設定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
   
   

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