JPWO2013076867A1

JPWO2013076867A1 - Control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JPWO2013076867A1
Application number: JP2013545740A
Authority: JP
Inventors: 輝白井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2015-04-27

Abstract

本発明における内燃機関（１０）の制御装置は、排気通路（１６）に配置されたＤＰＦ（２８）と、ＤＰＦ（２８）よりも上流側の排気通路（１６）に配置されたＤＯＣ（２６）とを備える。上記制御装置は、内燃機関（１０）の運転中に、ＮＯ２再生速度が所定の閾値よりも高くなる運転状態が成立すると判定された場合に、ＮＯ２再生が促進されるようにエンジン制御パラメータを変更する。The control apparatus for an internal combustion engine (10) according to the present invention includes a DPF (28) disposed in the exhaust passage (16) and a DOC (26) disposed in the exhaust passage (16) upstream of the DPF (28). With. The control device changes the engine control parameter so that NO2 regeneration is promoted when it is determined that an operation state in which the NO2 regeneration speed is higher than a predetermined threshold value is established during operation of the internal combustion engine (10). To do.

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、排気通路に粒子状物質を捕集するためのパティキュレートフィルタを備える内燃機関を制御するうえで好適な内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus suitable for controlling an internal combustion engine including a particulate filter for collecting particulate matter in an exhaust passage.

従来、例えば特許文献１には、再循環ＮＯｘを利用してディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）に捕集された粒子状物質（スーツ）を、二酸化窒素（ＮＯ_２）を利用する次の酸化反応（（２Ｃ＋２ＮＯ_２→ＣＯ_２＋２ＮＯ）および／または（Ｃ＋ＮＯ_２→ＣＯ＋ＮＯ））によって酸化除去する手法（以下、「ＮＯ_２再生」と称する）を能動的に実施するディーゼルエンジンが開示されている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses that a particulate matter (suit) collected in a diesel particulate filter (DPF) using recirculated NOx is converted into a next oxidation reaction (( ₂ ) using nitrogen dioxide (NO ₂ ). 2C + 2NO ₂ → CO ₂ + 2NO) and / or (C + NO ₂ → CO + NO)), a diesel engine that actively implements a technique (hereinafter referred to as “NO ₂ regeneration”) is disclosed.
The applicant has recognized the following documents including the above-mentioned documents as related to the present invention.

ところで、パティキュレートフィルタに堆積された粒子状物質を酸化除去するための手法として、上述した特許文献１に記載のＮＯ_２再生の他に、酸素（Ｏ_２）を利用してパティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を、次の酸化反応（（Ｃ＋Ｏ_２→ＣＯ_２）および／または（２Ｃ＋Ｏ_２→２ＣＯ））によって酸化除去する手法（以下、「Ｏ_２再生」と称する）が知られている。Incidentally, as a method for oxidizing and removing the particulate matter deposited on the particulate filter, in addition to the NO ₂ regeneration described in Patent Document 1 described above, oxygen (O ₂ ) is used to capture the particulate filter. A method (hereinafter referred to as “O ₂ regeneration”) is known in which the collected particulate matter is oxidized and removed by the following oxidation reaction ((C + O ₂ → CO ₂ ) and / or (2C + O ₂ → 2CO)). Yes.

内燃機関の運転中にＮＯ_２再生を効率良く行うためには、通常燃焼時と比べ、パティキュレートフィルタに供給するＮＯ_２量を増やすことと、Ｏ_２再生時よりは低くて済むがパティキュレートフィルタの温度を高めることが必要とされる。しかしながら、ＮＯ_２再生は、Ｏ_２再生と比べ、パティキュレートフィルタの再生のために長い時間を要する。従って、ＮＯ_２再生を実行する際の運転状態に対して十分な配慮なしに能動的にＮＯ_２再生を実行した場合、ＮＯ_２再生が長時間に渡って実行されてしまうことが考えられる。その結果、ＮＯｘの排出増加による排気エミッション性能の悪化や、パティキュレートフィルタの温度上昇のための追加的な燃料噴射の実施等による燃費悪化が問題となる。In order to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation of the internal combustion engine, the amount of NO ₂ supplied to the particulate filter can be increased compared to that during normal combustion, and the particulate filter can be lower than that during O ₂ regeneration. It is necessary to increase the temperature of the. However, NO ₂ regeneration requires a longer time for regeneration of the particulate filter than O ₂ regeneration. Therefore, if you run actively NO ₂ regeneration without sufficient consideration is given to the operating state when executing NO ₂ regeneration, it is considered that NO ₂ regeneration from being performed for a long time. As a result, deterioration of exhaust emission performance due to increased NOx emissions and deterioration of fuel efficiency due to additional fuel injection for increasing the temperature of the particulate filter become problems.

また、近年の排気ガス規制の強化により、今後、従来よりも広い運転領域において排気エミッションの低減が要求されることが予想される。そうすると、従来よりも広い運転領域において、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）制御の拡大などを行うことによって、ＮＯｘの排出低減を図る必要が生じ得る。その結果、例えば高速走行時において、従来であれば特別な配慮なしにＮＯ_２再生が実施されることを期待できていた状況下において、受動的なＮＯ_２再生の実施が見込めなくなることが予想される。そして、このような事態が実際に生ずると、強制的なＯ_２再生の実行頻度が増加し、燃費悪化やオイル希釈などが問題となる。In addition, due to the recent tightening of exhaust gas regulations, it is expected that reduction of exhaust emissions will be required in a wider operating range than before. Then, it may be necessary to reduce NOx emissions by expanding EGR (Exhaust Gas Recirculation) control in an operation region wider than the conventional one. As a result, for example, during high-speed driving, it is expected that passive NO ₂ regeneration will not be expected under the circumstances where it has been expected to perform NO ₂ regeneration without special consideration. The When such a situation actually occurs, the frequency of forced O ₂ regeneration is increased, which causes problems such as deterioration in fuel consumption and oil dilution.

日本特表２０１１−５１１８９８号公報Japan Special Table 2011-511898 Publication 国際公開第０２／０６６８１３号公報International Publication No. 02/0666813 日本特表２０１１−５１１８９７号公報Japanese Special Table 2011-511897

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＮＯｘ排出量の増加や燃費悪化をできるだけ抑制しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようにした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 to solve the above-described problems, and has ensured an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while suppressing increase in NOx emissions and fuel consumption deterioration as much as possible. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine.

本発明は、内燃機関の制御装置であって、パティキュレートフィルタと、ＮＯ_２生成手段と、ＮＯ_２再生速度推定手段と、運転状態判定手段と、制御パラメータ変更手段とを備えている。
パティキュレートフィルタは、内燃機関の排気通路に配置され、粒子状物質を捕集する。ＮＯ_２生成手段は、前記パティキュレートフィルタに導入される排気ガス中にＮＯ_２を生成させる。ＮＯ_２再生速度推定手段は、前記内燃機関の運転中に、ＮＯ_２を利用した前記パティキュレートフィルタの再生の速度（以下、「ＮＯ_２再生速度」と称する）を推定する。運転状態判定手段は、前記内燃機関の運転中に、前記ＮＯ_２再生速度が所定の閾値よりも高くなる運転状態が成立するか否かを判定する。制御パラメータ変更手段は、前記運転状態判定手段によって前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる前記運転状態が成立すると判定された場合に、前記パティキュレートフィルタに供給されるＮＯ_２量および前記パティキュレートフィルタの温度のうちの少なくとも一方が増大するように、エンジン制御パラメータを変更する。The present invention is a control device for an internal combustion engine, and includes a particulate filter, NO ₂ generation means, NO ₂ regeneration speed estimation means, operating state determination means, and control parameter change means.
The particulate filter is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and collects particulate matter. NO ₂ generation means, to generate NO ₂ in exhaust gas introduced into the particulate filter. The NO ₂ regeneration speed estimation means estimates the regeneration speed of the particulate filter using NO ₂ (hereinafter referred to as “NO ₂ regeneration speed”) during operation of the internal combustion engine. The operating state determining means determines whether or not an operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than a predetermined threshold is established during operation of the internal combustion engine. The control parameter changing means is configured to detect the amount of NO ₂ supplied to the particulate filter and the particulates when the operating condition determining means determines that the operating condition in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. The engine control parameter is changed so that at least one of the temperatures of the curate filter increases.

本発明によれば、内燃機関の運転中にＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高くなる運転状態が成立するか否かを判定することにより、効率の良いＮＯ_２再生の実施を見込める運転状態を選んだうえで、ＮＯ_２再生が促進されるようにエンジン制御パラメータを変更することができる。このため、ＮＯ_２再生促進のためのエンジン制御パラメータの上記変更を行う期間が長くなり過ぎるのを防止することができる。このため、ＮＯｘの排出量の増加や燃費悪化をできるだけ抑制しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようになる。According to the present invention, by determining whether or not an operation state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold value is established during operation of the internal combustion engine, an operation state in which efficient NO ₂ regeneration can be expected is achieved. Once selected, the engine control parameters can be changed to promote NO ₂ regeneration. Therefore, it is possible to prevent the period for the change of the engine control parameter for the NO ₂ regeneration promoting too long. For this reason, it is possible to secure an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while suppressing an increase in NOx emissions and fuel consumption deterioration as much as possible.

また、本発明は、外気温度が所定値以下である場合、および／またはエンジン冷却水温度が所定値以下である場合には、前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる前記運転状態が成立する場合であっても、前記制御パラメータ変更手段による前記エンジン制御パラメータの変更を禁止する第１制御パラメータ変更禁止手段を更に備えるものであってもよい。
これにより、低温時にＮＯ_２再生促進のために車両のヒータ性能が不足したり、内燃機関の燃焼悪化が生じたりするのを防止しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようになる。Further, according to the present invention, when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined value and / or when the engine coolant temperature is equal to or lower than the predetermined value, the operation state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. Even if it does, it may further comprise first control parameter change prohibiting means for prohibiting the change of the engine control parameter by the control parameter changing means.
As a result, it is possible to secure an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while preventing the vehicle heater performance from being insufficient for promoting NO ₂ regeneration at low temperatures and preventing combustion deterioration of the internal combustion engine. It becomes like this.

また、本発明は、前記内燃機関のトルクが一定となるようにトルク制御が実行されている場合には、前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる前記運転状態が成立する場合であっても、前記制御パラメータ変更手段による前記エンジン制御パラメータの変更を禁止する第２制御パラメータ変更禁止手段を更に備えるものであってもよい。
これにより、上記トルク制御の実行中にＮＯ_２再生促進のためにトルクショックが生ずるのを回避しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようになる。Further, the present invention is a case where the operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established when torque control is executed so that the torque of the internal combustion engine is constant. Alternatively, a second control parameter change prohibiting unit for prohibiting the change of the engine control parameter by the control parameter changing unit may be further provided.
As a result, it is possible to secure an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while avoiding the occurrence of a torque shock for promoting NO ₂ regeneration during execution of the torque control.

また、本発明は、前記内燃機関を搭載する車両が市街地走行を行っている場合には、前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる前記運転状態が成立する場合であっても、前記制御パラメータ変更手段による前記エンジン制御パラメータの変更を禁止する第３制御パラメータ変更禁止手段を更に備えるものであってもよい。
これにより、市街地走行が行われる際にＮＯ_２再生促進のためにＮＯｘの排出量が増えてしまうことを防止しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようになる。In the present invention, when the vehicle equipped with the internal combustion engine is traveling in an urban area, the control is performed even when the driving state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. There may be further provided third control parameter change prohibiting means for prohibiting the change of the engine control parameter by the parameter changing means.
As a result, it is possible to secure an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while preventing an increase in NOx emission for promoting NO ₂ regeneration when traveling in the city.

また、本発明は、前記制御パラメータ変更手段による前記エンジン制御パラメータの変更が実行されている期間中に、前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる前記運転状態が成立しなくなった場合に、前記制御パラメータ変更手段による前記エンジン制御パラメータの変更を中止するパラメータ変更中止手段を更に備えるものであってもよい。
これにより、ＮＯ_２再生促進のためのエンジン制御パラメータの上記変更が、効率の良いＮＯ_２再生の実施を見込める運転状態のみにより確実に限って実施されるようにすることができる。これにより、効率の悪い状況下でのＮＯ_２再生の継続によるＮＯｘの排出量の増加や燃費悪化をより確実に防止することができる。In the present invention, when the operation state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is not established during the period in which the engine control parameter is changed by the control parameter changing unit, You may further provide the parameter change stop part which stops the change of the said engine control parameter by the said control parameter change part.
Thus, the change of the engine control parameter for the NO ₂ regeneration promotion, only the operating state expected implementation of efficient NO ₂ regeneration makes it possible to be performed only in certain. As a result, it is possible to more reliably prevent an increase in NOx emissions and a deterioration in fuel consumption due to continued NO ₂ regeneration under inefficient conditions.

また、本発明における前記運転状態判定手段は、前記パティキュレートフィルタの温度が所定の閾値よりも高く、前記パティキュレートフィルタへの粒子状物質の堆積量が所定の閾値よりも高く、かつ、前記パティキュレートフィルタに流入するＮＯ_２量が所定の閾値よりも高い場合に、前記ＮＯ_２再生速度が前記閾値よりも高くなる運転状態が成立したと判定するものであってもよい。
これにより、内燃機関の運転中にＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高くなる運転状態が成立するか否かを良好に判定することができる。Further, the operation state determination means in the present invention is such that the temperature of the particulate filter is higher than a predetermined threshold, the amount of particulate matter deposited on the particulate filter is higher than a predetermined threshold, and the particulate filter When the amount of NO ₂ flowing into the curate filter is higher than a predetermined threshold, it may be determined that an operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established.
Thereby, it is possible to satisfactorily determine whether or not an operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold value is established during operation of the internal combustion engine.

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. ＮＯ_２再生速度モデルの概要を表したブロック図である。NO ₂ is a block diagram showing an outline of the playback speed model. 本発明の実施の形態１におけるＮＯ_２再生制御による効果を説明するための図である。It is a diagram for explaining the effects of NO ₂ regeneration control according to the first embodiment of the present invention.

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、４サイクルのディーゼル機関（圧縮着火内燃機関）１０であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関１０は、直列４気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10. Here, it is assumed that the internal combustion engine 10 is a four-cycle diesel engine (compression ignition internal combustion engine) 10 that is mounted on a vehicle and used as a power source. Although the internal combustion engine 10 of this embodiment is an in-line four-cylinder type, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine in the present invention are not limited to this.

内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁１２が設置されている。各気筒の燃料噴射弁１２は、サプライポンプ（図示省略）によって加圧された高圧の燃料の供給を受ける共通のコモンレール（図示省略）に接続されている。そして、このコモンレールから各気筒の燃料噴射弁１２へ燃料が供給される。各気筒には、吸気通路１４および排気通路１６が連通している。 Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 12 that injects fuel directly into the cylinder. The fuel injection valve 12 of each cylinder is connected to a common common rail (not shown) that receives supply of high-pressure fuel pressurized by a supply pump (not shown). Then, fuel is supplied from the common rail to the fuel injection valve 12 of each cylinder. An intake passage 14 and an exhaust passage 16 communicate with each cylinder.

内燃機関１０の吸気通路１４の入口付近には、エアクリーナ１８が設けられている。吸気通路１４におけるエアクリーナ１８の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ２０が設置されている。エアクリーナ１８を通って吸入された空気は、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａで圧縮される。ターボ過給機２２は、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン２２ｂを備え、タービン２２ｂと一体的に連結されたコンプレッサ２２ａは、タービン２２ｂに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動される。吸気通路１４におけるコンプレッサ２２ａよりも下流側の部位には、吸気絞り弁２４が設置されている。 An air cleaner 18 is provided near the inlet of the intake passage 14 of the internal combustion engine 10. An air flow meter 20 for detecting the intake air amount is installed in the intake passage 14 near the downstream of the air cleaner 18. The air sucked through the air cleaner 18 is compressed by the compressor 22 a of the turbocharger 22. The turbocharger 22 includes a turbine 22b that operates by the exhaust energy of the exhaust gas, and the compressor 22a that is integrally connected to the turbine 22b is rotationally driven by the exhaust energy of the exhaust gas that is input to the turbine 22b. An intake throttle valve 24 is installed in a portion of the intake passage 14 downstream of the compressor 22a.

ターボ過給機２２のタービン２２ｂは、排気通路１６の途中に配置されている。タービン２２ｂよりも下流側の排気通路１６には、排気ガスを浄化するために、排気ガスの上流側から順に、ディーゼル用酸化触媒（ＤＯＣ）２６、およびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２８が直列に設置されている。ＤＯＣ２６は、酸素（Ｏ_２）の存在する条件下において、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）の酸化除去とともに、投入された排気ガス中に含まれる一酸化窒素（ＮＯ）の一部を酸化させて二酸化窒素（ＮＯ_２）に変換する機能を有している。ＤＰＦ２８は、排気ガス中に含まれる、スーツなどからなる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する機能を有するものである。ＤＰＦ２８に捕集されたＰＭ（特にスーツ）は、後述する再生処理の実行によって酸化除去される。The turbine 22 b of the turbocharger 22 is disposed in the exhaust passage 16. In order to purify the exhaust gas, a diesel oxidation catalyst (DOC) 26 and a diesel particulate filter (DPF) 28 are arranged in series in the exhaust passage 16 downstream of the turbine 22b in order from the upstream side of the exhaust gas. is set up. The DOC 26 is a part of nitrogen monoxide (NO) contained in the input exhaust gas together with oxidation removal of hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) under the condition where oxygen (O ₂ ) exists. Has the function of oxidizing and converting to nitrogen dioxide (NO ₂ ). The DPF 28 has a function of collecting particulate matter (PM) composed of a suit or the like contained in the exhaust gas. The PM (particularly suit) collected in the DPF 28 is oxidized and removed by executing a regeneration process described later.

また、ＤＯＣ２６の上流側の排気通路１６には、ＤＯＣ２６に流入する排気ガスの温度（ＤＯＣ入口ガス温度）を検出するための温度センサ３０が取り付けられており、ＤＰＦ２８の上流側の排気通路１６には、ＤＰＦ２８に流入する排気ガスの温度（ＤＰＦ入口ガス温度）を検出するための温度センサ３２が取り付けられている。 Further, a temperature sensor 30 for detecting the temperature of exhaust gas flowing into the DOC 26 (DOC inlet gas temperature) is attached to the exhaust passage 16 upstream of the DOC 26, and the exhaust passage 16 upstream of the DPF 28 is connected to the exhaust passage 16. Is provided with a temperature sensor 32 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the DPF 28 (DPF inlet gas temperature).

また、図１に示すシステムは、高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ：High Pressure Loop）３４を備えている。ＨＰＬ３４は、タービン２２ｂの上流側の排気通路１６とコンプレッサ２２ａの下流側に位置する吸気通路１４とを連通するように構成されている。このＨＰＬ３４の途中には、ＨＰＬ３４を通って吸気通路１４に還流する再循環排気ガス（ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガス）の量を調整するためのＨＰＬ−ＥＧＲ弁３６が配置されている。 The system shown in FIG. 1 includes a high pressure exhaust gas recirculation passage (HPL: High Pressure Loop) 34. The HPL 34 is configured to communicate the exhaust passage 16 on the upstream side of the turbine 22b and the intake passage 14 located on the downstream side of the compressor 22a. An HPL-EGR valve 36 for adjusting the amount of recirculated exhaust gas (EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas) that flows back to the intake passage 14 through the HPL 34 is disposed in the middle of the HPL 34.

更に、図１に示すシステムは、低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ：Low Pressure Loop）３８を備えている。ＬＰＬ３８は、タービン２２ｂよりも下流側かつＤＰＦ２８よりも下流側の排気通路１６とコンプレッサ２２ａよりも上流側の吸気通路１４とを連通するように構成されている。このＬＰＬ３８の途中には、ＥＧＲガスの流れの上流側から順に、ＬＰＬ３８を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４０、および、ＬＰＬ３８を通って吸気通路１４に還流するＥＧＲガス量を調整するためのＬＰＬ−ＥＧＲ弁４２が設けられている。ＥＧＲクーラ４０は、内燃機関１０本体を冷却するエンジン冷却水を利用する水冷式のクーラである。ＥＧＲクーラ４０においてＥＧＲガスによって加熱されたエンジン冷却水は、内燃機関１０を搭載する車両のヒータ（図示省略）に供給されるようになっている。 Further, the system shown in FIG. 1 includes a low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL: Low Pressure Loop) 38. The LPL 38 is configured to communicate the exhaust passage 16 downstream of the turbine 22b and downstream of the DPF 28 with the intake passage 14 upstream of the compressor 22a. In the middle of the LPL 38, in order from the upstream side of the flow of the EGR gas, an EGR cooler 40 for cooling the EGR gas flowing through the LPL 38, and an EGR gas amount returning to the intake passage 14 through the LPL 38 are adjusted. LPL-EGR valve 42 is provided. The EGR cooler 40 is a water-cooled cooler that uses engine cooling water for cooling the main body of the internal combustion engine 10. The engine coolant heated by the EGR gas in the EGR cooler 40 is supplied to a heater (not shown) of a vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted.

クランク軸４４の近傍には、クランク角度やエンジン回転数を検出するためのクランク角センサ４６が配置されている。また、内燃機関１０には、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ４８が取り付けられている。 In the vicinity of the crankshaft 44, a crank angle sensor 46 for detecting the crank angle and the engine speed is disposed. Further, the internal combustion engine 10 is provided with a water temperature sensor 48 for detecting the temperature of engine cooling water.

更に、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。また、ＥＣＵ５０は、上述したエアフローメータ２０、温度センサ３０、３２、クランク角センサ４６、水温センサ４８などの内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０には、内燃機関１０が搭載された車両（図示省略）の速度を検出するための車速センサ５２、内燃機関１０と組み合わされた変速機（図示省略）のシフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ５４、上記車両のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセル開度センサ５６、および、外気温度を検出するための外気温度センサ５８が電気的に接続されている。更に、ＥＣＵ５０には、上述した燃料噴射弁１２、吸気絞り弁２４、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁３６およびＬＰＬ−ＥＧＲ弁４２等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。 Furthermore, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. The ECU 50 is electrically connected to various sensors for detecting the operation state of the internal combustion engine 10, such as the air flow meter 20, the temperature sensors 30, 32, the crank angle sensor 46, and the water temperature sensor 48 described above. The ECU 50 also detects a vehicle speed sensor 52 for detecting the speed of a vehicle (not shown) on which the internal combustion engine 10 is mounted, and a shift position of a transmission (not shown) combined with the internal combustion engine 10. A shift position sensor 54, an accelerator opening sensor 56 for detecting the accelerator pedal depression amount (accelerator opening) of the vehicle, and an outside air temperature sensor 58 for detecting outside air temperature are electrically connected. . Further, the ECU 50 is electrically connected to various actuators for controlling the operation of the internal combustion engine 10, such as the fuel injection valve 12, the intake throttle valve 24, the HPL-EGR valve 36, and the LPL-EGR valve 42 described above. Yes. The ECU 50 controls the operating state of the internal combustion engine 10 by operating each actuator according to a predetermined program based on the output of each sensor.

上述したＤＰＦ２８に捕集されたＰＭ（スーツ）を酸化除去することによってＤＰＦ２８を再生させる方式には、Ｏ_２を利用して強制的に実施する手法（以下、「Ｏ_２再生」と称する）と、ＮＯ_２を利用する手法（以下、「ＮＯ_２再生」と称する）とがある。The method of regenerating the DPF 28 by oxidizing and removing the PM (suit) collected by the DPF 28 described above is a method forcibly implemented using O ₂ (hereinafter referred to as “O ₂ regeneration”). And a method using NO ₂ (hereinafter referred to as “NO ₂ regeneration”).

より具体的には、Ｏ_２再生は、運転中にＤＰＦ２８へのスーツ（ＰＭ）堆積量が所定の閾値に達した際に、主噴射の後にアフター噴射を実施するなどして排気温度を高めることによりＤＰＦ２８の温度（床温）を所定の再生目標温度（例えば、６００℃）以上に強制的に高めることによって、次のような酸化反応（（Ｃ＋Ｏ_２→ＣＯ_２）および／または（２Ｃ＋Ｏ_２→２ＣＯ））を利用してスーツ（ＰＭ）を酸化除去するというものである。また、内燃機関１０から排出された排気ガス中に含まれるＮＯは、ＤＯＣ２６を通過する際に酸化してＮＯ_２が生成される。ＮＯ_２再生は、筒内から排出されるＮＯｘ（ＮＯ）が増えるようにエンジン制御パラメータ（燃料噴射パラメータ（燃料噴射時期やパイロット噴射量など）やＥＧＲガス量など）を調整することによってＤＰＦ２８に供給されるＮＯ_２量を増やし、かつ、Ｏ_２再生時よりは相対的に低いがＤＰＦ２８の温度（床温）を所定の温度（３００°〜４００℃程度）以上に高めることによって、次のようなスーツの酸化反応（（２Ｃ＋２ＮＯ_２→ＣＯ_２＋２ＮＯ）および／または（Ｃ＋ＮＯ_２→ＣＯ＋ＮＯ））を利用してスーツ（ＰＭ）を酸化除去するというものである。More specifically, the O ₂ regeneration increases the exhaust temperature by performing after injection after the main injection when the suit (PM) accumulation amount on the DPF 28 reaches a predetermined threshold during operation. By forcibly increasing the temperature (bed temperature) of the DPF 28 to a predetermined regeneration target temperature (for example, 600 ° C.) or more, the following oxidation reaction ((C + O ₂ → CO ₂ ) and / or (2C + O ₂ →) 2CO)) to oxidize and remove the suit (PM). Further, NO contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10 is oxidized when passing through the DOC 26 to generate NO ₂ . NO ₂ regeneration is supplied to the DPF 28 by adjusting engine control parameters (fuel injection parameters (fuel injection timing, pilot injection amount, etc.) and EGR gas amount, etc.) so that NOx (NO) discharged from the cylinder increases. By increasing the amount of NO ₂ to be produced and increasing the temperature (bed temperature) of the DPF 28 to a predetermined temperature (about 300 ° to 400 ° C.) which is relatively lower than that during O ₂ regeneration, The suit (PM) is oxidized and removed by utilizing the oxidation reaction of the suit ((2C + 2NO ₂ → CO ₂ + 2NO) and / or (C + NO ₂ → CO + NO)).

内燃機関１０の運転中にＮＯ_２再生を効率良く行うには、上述したように、通常燃焼時と比べ、ＤＰＦ２８に供給するＮＯ_２量を増やすことと、Ｏ_２再生時よりは低くて済むがＤＰＦ２８の温度を高めることが必要とされる。しかしながら、ＮＯ_２再生は、Ｏ_２再生と比べ、ＤＰＦ２８の再生のために長い時間を要する。従って、ＮＯ_２再生を実行する際の運転状態に対して十分な配慮なしに能動的にＮＯ_２再生を実行した場合、ＮＯ_２再生が長時間に渡って実行されてしまうことが考えられる。その結果、ＮＯｘの排出増加による排気エミッション性能の悪化や、ＤＰＦ２８の温度上昇のための追加的な燃料噴射の実施等による燃費悪化が問題となる。In order to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation of the internal combustion engine 10, as described above, it is possible to increase the amount of NO ₂ supplied to the DPF 28 and lower than that during O ₂ regeneration as compared with normal combustion. It is necessary to increase the temperature of the DPF 28. However, NO ₂ regeneration requires a longer time for regeneration of DPF 28 than O ₂ regeneration. Therefore, if you run actively NO ₂ regeneration without sufficient consideration is given to the operating state when executing NO ₂ regeneration, it is considered that NO ₂ regeneration from being performed for a long time. As a result, deterioration of exhaust emission performance due to increased NOx emission and fuel consumption deterioration due to additional fuel injection for increasing the temperature of the DPF 28 become problems.

また、近年の排気ガス規制の強化により、今後、従来よりも広い運転領域において排気エミッションの低減が要求されることが予想される。そうすると、従来よりも広い運転領域において、ＨＰＬやＬＰＬを利用したＥＧＲ制御の拡大などを行うことによって、ＮＯｘの排出低減を図る必要が生じ得る。その結果、例えば高速走行時において、従来であれば特別な配慮なしにＮＯ_２再生が実施されることを期待できていた状況下において、受動的なＮＯ_２再生の実施が見込めなくなることが予想される。そして、このような事態が実際に生ずると、強制的なＯ_２再生の実行頻度が増加し、燃費悪化やオイル希釈などが問題となる。In addition, due to the recent tightening of exhaust gas regulations, it is expected that reduction of exhaust emissions will be required in a wider operating range than before. In this case, it may be necessary to reduce NOx emissions by expanding EGR control using HPL or LPL in an operation region wider than before. As a result, for example, during high-speed driving, it is expected that passive NO ₂ regeneration will not be expected under the circumstances where it has been expected to perform NO ₂ regeneration without special consideration. The When such a situation actually occurs, the frequency of forced O ₂ regeneration is increased, which causes problems such as deterioration in fuel consumption and oil dilution.

そこで、本実施形態では、図３を参照して後述するＮＯ_２再生速度モデルを用いて、内燃機関１０の運転中にＮＯ_２再生の速度（以下、「ＮＯ_２再生速度」と称する）が所定の閾値よりも高くなる運転状態が成立するか否かを判定するようにした。そのうえで、そのような運転状態が成立する場合であって、以下のようなＮＯ_２再生禁止対象の所定のエンジン運転条件でない場合に限って、同一運転領域の使用下における通常燃焼時に対してＮＯ_２再生が促進されるようにするための（より具体的には、ＤＰＦ２８に供給されるＮＯ_２量が増え、かつ、ＤＰＦ２８の床温が高くなるようにするための）ＮＯ_２再生モードを実行するようにした。Therefore, in the present embodiment, by using the NO ₂ regeneration rate model, which will be described later with reference to FIG. 3, the rate of NO ₂ regeneration during the operation of the internal combustion engine 10 (hereinafter, referred to as "NO ₂ reproduction speed") is given It is determined whether or not an operating state that is higher than the threshold value is established. In addition, when such an operation state is established and the engine is not in a predetermined engine operation condition subject to NO ₂ regeneration as described below, NO _{2 with} respect to normal combustion under the same operation region is used. Execute the NO ₂ regeneration mode for promoting regeneration (more specifically, for increasing the amount of NO ₂ supplied to the DPF 28 and increasing the bed temperature of the DPF 28). I did it.

上記のＮＯ_２再生禁止対象の所定のエンジン運転条件の一例は、外気温度および／またはエンジン冷却水温度が所定値以下となる低温時である。また、当該エンジン運転条件の他の例は、内燃機関１０のトルクを一定にするトルク制御の実行時（例えば、アイドリング運転時や、車速が一定となるように内燃機関１０のトルクを一定に制御するクルーズコントロール時）である。更に、当該エンジン運転条件の他の例として、市街地走行時を挙げることができる。すなわち、本実施形態では、これらの運転条件が成立した場合には、内燃機関１０の運転中にＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高くなる場合であって、効率的なＮＯ_２再生の実施を行い得る運転状態下であっても、ＮＯ_２再生を促進させるためのＮＯ_２再生モードの実行が禁止される。An example of the predetermined engine operating condition subject to NO ₂ regeneration prohibition is a low temperature when the outside air temperature and / or the engine coolant temperature is equal to or lower than a predetermined value. Another example of the engine operating condition is that the torque of the internal combustion engine 10 is controlled to be constant at the time of execution of torque control that makes the torque of the internal combustion engine 10 constant (for example, during idling operation or so that the vehicle speed is constant). During cruise control). Furthermore, as another example of the engine operating condition, it can be cited when driving in an urban area. That is, in the present embodiment, when these operating conditions are satisfied, the NO ₂ regeneration speed becomes higher than the above threshold during operation of the internal combustion engine 10, and efficient NO ₂ regeneration is performed. even under performed to obtain the operating state, the execution of the NO ₂ regeneration mode for promoting NO ₂ regeneration is prohibited.

図２は、本発明の実施の形態１におけるＮＯ_２再生に関する制御を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
図２に示すルーチンでは、先ず、ＮＯ_２再生速度が所定の閾値よりも高いか否かが判定される（ステップ１００）。本ステップ１００における閾値は、内燃機関１０の運転中に、ＮＯ_２再生が効率良く（短期間で）行われることが見込める運転状態が成立（到来）したか否かを判断するための値として予め設定されたものである。FIG. 2 is a flowchart showing a control routine executed by ECU 50 in order to realize control related to NO ₂ regeneration in Embodiment 1 of the present invention. This routine is repeatedly executed every predetermined control cycle.
In the routine shown in FIG. 2, it is first determined whether or not the NO ₂ regeneration speed is higher than a predetermined threshold (step 100). The threshold value in this step 100 is previously set as a value for determining whether or not an operating state in which NO ₂ regeneration is expected to be performed efficiently (in a short period) is established (arrived) during operation of the internal combustion engine 10. It is set.

図３は、ＮＯ_２再生速度モデルの概要を表したブロック図である。
図３に示すＮＯ_２再生速度モデルは、ＤＰＦ２８の床温、ＤＰＦ２８へのスーツ堆積量、およびＤＰＦ２８に流入するＮＯ_２量に基づいてＮＯ_２再生速度（ＮＯ_２再生効果によるＤＰＦ２８の再生速度（スーツ（ＰＭ）の酸化速度））を計算するモデルである。以下、ＮＯ_２再生速度モデルの各構成要素について詳述する。FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the NO ₂ regeneration speed model.
NO ₂ regeneration speed model shown in FIG. 3, the bed temperature of the DPF28, suit deposition amount of the DPF28, and the playback speed (suit DPF28 by NO ₂ playback speed (NO ₂ regeneration effect on the basis of the NO ₂ amount flowing to the DPF28 (PM) oxidation rate)). Hereinafter, each component of the NO ₂ regeneration speed model will be described in detail.

ＤＰＦ床温が高いほど、ＮＯ_２再生速度が高くなる。そこで、ＮＯ_２再生速度モデルでは、図３に示すように、ＤＰＦ床温が高いほど大きくなるようにＤＰＦ床温係数を定めた１次元マップを用いて、現在のＤＰＦ床温に基づいてＮＯ_２再生速度のＤＰＦ床温係数が算出される。尚、ＤＰＦ床温自体は、例えば、温度センサ３２によって検出されるＤＰＦ入口ガス温度に基づいて、或いは、内燃機関１０の運転状態（エンジン回転数およびエンジン負荷（燃料噴射量））に基づいて算出することができる。The higher the DPF bed temperature, the higher the NO ₂ regeneration rate. Therefore, in the NO ₂ regeneration rate model, as shown in FIG. 3, using a one-dimensional map defining the DPF bed temperature coefficient to be greater the higher the DPF bed temperature, NO ₂ based on the current DPF bed temperature The DPF bed temperature coefficient of the regeneration speed is calculated. The DPF floor temperature itself is calculated based on, for example, the DPF inlet gas temperature detected by the temperature sensor 32 or based on the operating state of the internal combustion engine 10 (engine speed and engine load (fuel injection amount)). can do.

また、ＤＰＦ２８へのスーツ堆積量が多いほど、ＮＯ_２再生速度が高くなる。そこで、ＮＯ_２再生速度モデルでは、図３に示すように、スーツ堆積量が多いほど大きくなるようにスーツ堆積量係数を定めた１次元マップを用いて、現在のスーツ堆積量に基づいて、ＮＯ_２再生速度のスーツ堆積量係数が算出される。尚、スーツ堆積量自体は、例えば、内燃機関１０の運転履歴（エンジン回転数、トルク、空燃比など）、ＤＰＦ前後の圧力の差（ＤＰＦ差圧）に基づいて推定することができる。In addition, the NO ₂ regeneration rate increases as the suit deposition amount on the DPF 28 increases. Therefore, in the NO ₂ regeneration speed model, as shown in FIG. 3, using a one-dimensional map in which the suit accumulation amount coefficient is set so as to increase as the suit accumulation amount increases, ₂ The suit accumulation amount coefficient of the regeneration speed is calculated. The suit accumulation amount itself can be estimated based on, for example, the operation history of the internal combustion engine 10 (engine speed, torque, air-fuel ratio, etc.) and the pressure difference before and after the DPF (DPF differential pressure).

また、ＮＯ_２再生速度モデルでは、図３に示すように、ＤＯＣ２６内での酸化によるＮＯからＮＯ_２への反応率（転化率）と、筒内から排出される排気ガス中のＮＯｘ推定量との積に基づいて、ＤＰＦ２８流入ＮＯ_２量が算出される。ＮＯからＮＯ_２への上記反応率は、排気ガス流量が多いほど、また、ＤＯＣ床温が高いほど高くなる。そこで、排気ガス流量が多いほど高くなり、また、ＤＯＣ床温が高いほど高くなるように上記反応率を定めた２次元マップを用いて、現在の排気ガス流量およびＤＯＣ床温に基づいて当該反応率が算出される。また、筒内から排出される排気ガス中のＮＯｘ推定量は、エンジン回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑとの関係で当該ＮＯｘ推定量を定めた２次元マップの値を基礎とし、この値に対して所定の環境補正係数（エンジン水温、外気温度および大気圧に基づく補正係数）および所定のＥＧＲ率補正係数をそれぞれ乗じて得た値として算出される。尚、上記排気ガス流量自体は、エアフローメータ２０により検出される吸入空気量等に基づいて取得することができ、ＤＯＣ床温自体は、例えば、温度センサ３０によって検出されるＤＯＣ入口ガス温度に基づいて算出することができる。Further, in the NO ₂ regeneration speed model, as shown in FIG. 3, the reaction rate (conversion rate) from NO to NO ₂ due to oxidation in the DOC 26 and the estimated amount of NOx in the exhaust gas discharged from the cylinder Based on the product of the DPF 28 inflow NO ₂ amount is calculated. The reaction rate from NO to NO ₂ increases as the exhaust gas flow rate increases and the DOC bed temperature increases. Therefore, using the two-dimensional map in which the reaction rate is determined so as to increase as the exhaust gas flow rate increases and as the DOC bed temperature increases, the reaction is performed based on the current exhaust gas flow rate and the DOC bed temperature. A rate is calculated. Further, the estimated amount of NOx in the exhaust gas discharged from the cylinder is based on the value of a two-dimensional map that defines the estimated amount of NOx in relation to the engine speed NE and the fuel injection amount Q. And a predetermined environmental correction coefficient (correction coefficient based on engine water temperature, outside air temperature and atmospheric pressure) and a predetermined EGR rate correction coefficient. The exhaust gas flow rate itself can be acquired based on the intake air amount detected by the air flow meter 20, and the DOC floor temperature itself is based on the DOC inlet gas temperature detected by the temperature sensor 30, for example. Can be calculated.

そして、図３に示すＮＯ_２再生速度モデルでは、上記のように算出されたＤＰＦ床温係数、スーツ堆積量係数およびＤＰＦ流入ＮＯ_２量の積として、ＮＯ_２再生速度が算出される。つまり、ＮＯ_２再生速度は、これらのパラメータ、すなわち、ＤＰＦ床温係数、スーツ堆積量係数およびＤＰＦ流入ＮＯ_２量がそれぞれ大きくなるほど高い値として算出されることになる。更に言い換えると、ＮＯ_２再生速度が閾値よりも高い状態とは、ＤＰＦ床温が所定の閾値よりも高く、スーツ堆積量が所定の閾値よりも高く、かつ、ＤＰＦ流入ＮＯ_２量が所定の閾値よりも高い状態であるといえる。そして、ＮＯ_２再生速度が閾値よりも高い運転状態の具体例としては、内燃機関１０が高負荷状態となる車両走行時、すなわち、車両の高速走行時、登坂走行時または加速時などである。In the NO ₂ regeneration rate model shown in FIG. 3, the NO ₂ regeneration rate is calculated as the product of the DPF bed temperature coefficient, the suit accumulation amount coefficient, and the DPF inflow NO ₂ amount calculated as described above. That is, the NO ₂ regeneration speed is calculated as a higher value as these parameters, that is, the DPF bed temperature coefficient, the suit accumulation amount coefficient, and the DPF inflow NO ₂ amount increase. In other words, the state in which the NO ₂ regeneration rate is higher than the threshold value means that the DPF bed temperature is higher than the predetermined threshold value, the suit accumulation amount is higher than the predetermined threshold value, and the DPF inflow NO ₂ amount is the predetermined threshold value. It can be said that it is in a higher state. A specific example of the driving state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold value is when the vehicle travels when the internal combustion engine 10 is in a high load state, that is, when the vehicle is traveling at a high speed, traveling uphill, or accelerating.

図２に示すルーチンでは、上記ステップ１００において、ＮＯ_２再生速度モデルによって推定されたＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高いと判定された場合、つまり、内燃機関１０の運転中にＮＯ_２再生が効率良く行われる運転状態が成立（到来）したと判断できる場合には、次いで、ＮＯ_２再生モードの実行に対する背反の少ないエンジン運転条件が成立するか否かが判定される（ステップ１０２）。具体的には、本ステップ１０２では、現在の運転条件が、既述したＮＯ_２再生禁止対象の所定のエンジン運転条件に該当しないか否かが判断される。すなわち、本ステップ１０２では、外気温度やエンジン水温に基づいてＮＯ_２再生禁止対象の低温時に該当しないかどうか、トルク制御の実行時（アイドリング運転時やクルーズコントロール時）に該当しないかどうか、および、車速（或いは排気ガス温度の挙動など）に基づいて市街地走行時に該当しないかどうかが判断される。ただし、本ステップ１０２における判定は、このように例示した判断だけではなく、本ステップ１０２では、ＤＯＣ入口ガス温度、ＤＰＦ入口ガス温度、車速、燃料噴射量、エンジン回転数および変速機のギヤ段などの各パラメータの組み合わせに基づいて、ＮＯ_２再生モードの実施に適した運転状態が成立しているかどうかの判定が広く実行される。In the routine shown in FIG. 2, in step 100, if the NO ₂ regeneration rate estimated by NO ₂ regeneration velocity model is determined to be higher than the threshold value, that is, the NO ₂ regeneration during the operation of the internal combustion engine 10 If it can be determined that an efficiently performed operating state has been established (arrived), it is then determined whether or not an engine operating condition with little contradiction to the execution of the NO ₂ regeneration mode is satisfied (step 102). Specifically, in this step 102, it is determined whether or not the current operating condition does not correspond to the predetermined engine operating condition for which NO ₂ regeneration is prohibited. That is, in this step 102, whether or not the NO ₂ regeneration prohibition target is not low based on the outside air temperature or the engine water temperature, whether or not the torque control is executed (during idling operation or cruise control), and Based on the vehicle speed (or the behavior of the exhaust gas temperature, etc.), it is determined whether or not the vehicle travels in an urban area. However, the determination in this step 102 is not only the determination exemplified in this way, but in this step 102, the DOC inlet gas temperature, the DPF inlet gas temperature, the vehicle speed, the fuel injection amount, the engine speed, the gear stage of the transmission, and the like. Based on the combination of these parameters, it is widely determined whether or not an operation state suitable for implementing the NO ₂ regeneration mode is established.

上記ステップ１００の判定成立に続いて上記ステップ１０２の判定が成立する場合には、ＮＯ_２再生モードが実行される（ステップ１０４）。ＮＯ_２再生モードは、既述したように、同一運転領域の使用下における通常燃焼時に対してＮＯ_２再生が促進されるように（ＮＯ_２再生速度が高まるように）するための運転モード（より具体的には、ＤＰＦ２８に供給されるＮＯ_２量が増え、かつ、ＤＰＦ２８の床温が高くなるようにするための運転モード）である。If the determination in step 102 is satisfied following the determination in step 100, the NO ₂ regeneration mode is executed (step 104). NO ₂ regeneration mode, as described above, the same operation as NO ₂ regeneration is promoted against normal combustion under use area (NO ₂ as the playback speed is increased) to for operating mode (more Specifically, this is an operation mode in which the amount of NO ₂ supplied to the DPF 28 is increased and the bed temperature of the DPF 28 is increased.

ＮＯ_２再生モードは、例えば、次のようにエンジン制御パラメータを通常燃焼時に対して変更することにより実現可能である。すなわち、ＮＯ_２再生モードに移行する際に、例えば、所定のエンジン制御パラメータ（ＥＧＲガス量、燃料噴射パラメータ）の制御マップを、通常燃焼モード時に使用する制御マップから切り替えるようにする。具体的には、そのような制御マップの切り替えによって、筒内から排出されるＮＯｘ量を増やすために、ＬＰＬ−ＥＧＲおよび／またはＨＰＬ−ＥＧＲによるＥＧＲガス量を減少させるようにする（一例としては、ＬＰＬ−ＥＧＲおよびＨＰＬ−ＥＧＲによるＥＧＲガスの導入をカットする）。また、ＤＰＦ２８の床温がＮＯ_２再生時に必要な所定値（３００〜４００℃）以上となり、かつ、筒内から排出されるＮＯｘ量も増えるようにするために、制御マップの切り替えによって、燃焼が行われるクランク角度位置が通常燃焼時よりも遅角側に移動するように燃料噴射パラメータの最適化を行う。具体的には、例えば、燃料噴射時期を通常燃焼時の値に対して遅角させ、かつ、それに伴う燃焼悪化を抑制するためにパイロット噴射量を増やすようにする。或いは、排気温度を高めるために、制御マップの切り替えによって、アフター噴射が実行されるようにする。The NO ₂ regeneration mode can be realized, for example, by changing the engine control parameter with respect to normal combustion as follows. That is, when shifting to the NO ₂ regeneration mode, for example, the control map of predetermined engine control parameters (EGR gas amount, fuel injection parameter) is switched from the control map used in the normal combustion mode. Specifically, the EGR gas amount by LPL-EGR and / or HPL-EGR is decreased in order to increase the amount of NOx discharged from the cylinder by switching the control map (as an example) , Cut the introduction of EGR gas by LPL-EGR and HPL-EGR). Further, in order to increase the bed temperature of the DPF 28 to a predetermined value (300 to 400 ° C.) necessary for NO ₂ regeneration and to increase the amount of NOx discharged from the cylinder, combustion is performed by switching the control map. The fuel injection parameters are optimized so that the crank angle position to be performed moves to the retard side than during normal combustion. Specifically, for example, the fuel injection timing is retarded with respect to the value at the time of normal combustion, and the pilot injection amount is increased in order to suppress the accompanying combustion deterioration. Alternatively, after injection is performed by switching the control map in order to increase the exhaust gas temperature.

更に、ＮＯ_２再生モードでは、ＮＯ_２再生速度を高く維持するために、ＤＰＦ床温、ＤＯＣ床温およびＮＯｘ排出量のうちの少なくとも１つについてフィードバック制御を実行するようにしてもよい。このようなフィードバック制御は、例えば、アフター噴射の量と噴射時期を変更することによる排気温度の調整（更にはＮＯｘ排出量の調整）によって行うことができる。また、内燃機関のＥＣＵ内に燃焼モデルが構築されており、当該燃焼モデルベースで内燃機関の運転を制御可能な場合であれば、次のような手法を用いてもよい。すなわち、燃費悪化を極力抑えた状態で高いＮＯ_２再生速度が得られるようにするという観点で、最適な排気温度が得られるようにするエンジン制御パラメータ（ＥＧＲガス量や燃料噴射パラメータなど）の組み合わせを、上記燃焼モデルを用いて決定するようにしてもよい。或いは、そのような洗練された燃焼モデルまでは有していない場合には、内燃機関の各運転領域においてエンジン制御パラメータの変化に対する燃費、ＮＯｘ排出量および排気温度のそれぞれの変化量の関係（燃費等に対するエンジン制御パラメータの感度係数）をエンジン制御パラメータ毎にマップやカーブとして予め備えておくようにしてもよい。そして、そのようなマップ等の関係に基づいて、燃費悪化を極力抑えた状態で高いＮＯ_２再生速度が得られるように、ＮＯ_２再生モード時の各エンジン制御パラメータの制御値を決定してもよい。Further, in the NO ₂ regeneration mode, feedback control may be executed on at least one of the DPF floor temperature, the DOC floor temperature, and the NOx emission amount in order to keep the NO ₂ regeneration speed high. Such feedback control can be performed, for example, by adjusting the exhaust temperature (and adjusting the NOx emission amount) by changing the amount of after-injection and the injection timing. Further, the following method may be used if a combustion model is built in the ECU of the internal combustion engine and the operation of the internal combustion engine can be controlled based on the combustion model. That is, a combination of engine control parameters (EGR gas amount, fuel injection parameters, etc.) for obtaining an optimum exhaust temperature from the viewpoint of obtaining a high NO ₂ regeneration speed while suppressing deterioration of fuel consumption as much as possible. May be determined using the combustion model. Alternatively, when such a sophisticated combustion model is not provided, the relationship between the fuel consumption, the NOx emission amount, and the exhaust temperature change amount with respect to changes in the engine control parameters in each operation region of the internal combustion engine (fuel consumption). Etc.) may be prepared in advance as a map or a curve for each engine control parameter. And even if the control value of each engine control parameter in the NO ₂ regeneration mode is determined so that a high NO ₂ regeneration speed can be obtained in a state where deterioration of fuel consumption is suppressed as much as possible based on such a map or the like. Good.

一方、図２に示すルーチンでは、上記ステップ１００または１０２の判定が不成立である場合には、ＮＯ_２再生モードは実行されず（禁止され）、また、ＮＯ_２再生モードの実行中に上記ステップ１００または１０２の判定が不成立となった場合には、ＮＯ_２再生モードが中止される（ステップ１０６）。On the other hand, in the routine shown in FIG. 2, when the determination in step 100 or 102 is not established, the NO ₂ regeneration mode is not executed (prohibited), and the step 100 is performed during the execution of the NO ₂ regeneration mode. Alternatively, if the determination of 102 is not established, the NO ₂ regeneration mode is stopped (step 106).

以上説明した図２に示すルーチンによれば、ＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高く、かつ、ＮＯ_２再生モードの実行に対する背反の少ないエンジン運転条件が成立する場合に限って、ＮＯ_２再生を促進させるためのＮＯ_２再生モードが実行される。このように、上記ルーチンによれば、内燃機関１０の運転中に効率の良いＮＯ_２再生を行い得る運転状態が到来したか否かが常時判断される。そして、十分なＮＯ_２再生効果が即座に期待できる運転状態にあると分かり、かつ、他に悪影響を与えるようなエンジン運転条件でない場合に限って、ＮＯ_２再生モードへの移行が許可され、これにより、ＮＯ_２再生ができるだけ促進されるようにエンジン制御パラメータが変更される。このように、本実施形態の手法によれば、内燃機関１０の運転中に検出されたＮＯ_２再生の効率の良い運転状態（ＮＯ_２再生を短期間で行える運転状態）でのみ、ＮＯ_２再生モードを実行するようにしているので、ＮＯ_２再生モードの実行期間が長くなり過ぎるのを防止することができる。このため、ＮＯｘの排出量の増加や燃費悪化をできるだけ抑制しつつ、運転中にＮＯ_２再生を効率良く行える機会を確保できるようになる。According to the routine shown in FIG. 2 described above, NO ₂ higher than the reproduction speed is above the threshold, and, only when the small engine operating condition of departures for the execution of the NO ₂ reproduction mode is satisfied, the NO ₂ regeneration The NO ₂ regeneration mode for promoting is executed. Thus, according to the routine described above, it is always determined whether or not an operating state has been reached in which efficient NO ₂ regeneration can be performed during operation of the internal combustion engine 10. The transition to the NO ₂ regeneration mode is permitted only when the engine is in an operating state where a sufficient NO ₂ regeneration effect can be expected immediately and the engine operating conditions do not adversely affect others. Thus, the engine control parameter is changed so that NO ₂ regeneration is promoted as much as possible. As described above, according to the method of the present embodiment, the NO ₂ regeneration is performed only in the operation state in which the NO ₂ regeneration is efficiently detected (the operation state in which the NO ₂ regeneration can be performed in a short period of time) detected during the operation of the internal combustion engine 10. Since the mode is executed, it is possible to prevent the execution period of the NO ₂ regeneration mode from becoming too long. For this reason, it is possible to secure an opportunity to efficiently perform NO ₂ regeneration during operation while suppressing an increase in NOx emissions and fuel consumption deterioration as much as possible.

図４は、本発明の実施の形態１におけるＮＯ_２再生制御による効果を説明するための図である。尚、図４において、「従来制御」と付して破線で示す波形は、本実施形態の制御が適用されていないものを示している。
今後、排気ガス規制における法定モード域（例えば、欧州ではＮＥＤＣモード域）から外れた車両走行状態（オフサイクル状態）排気ガス規制への対応を図るために、ＮＯｘ排出量低減目的でＥＧＲ制御を行う運転領域がより高負荷側の領域にまで拡大することが予想される。その結果、従来であれば、比較的排気温度が高いことでＮＯ_２再生効果を見込まれていた高速走行時などにおいて、筒内から排出されるＮＯｘが減少することでＮＯ_２再生効果が十分に得られなくなる。そして、それだけでなく、高負荷運転時にＥＧＲガスの導入を行うことによってスモークが排出され易くなるので、図４中に破線で示すように、高速走行時には、却ってＤＰＦ２８へのスーツの堆積が進行し易くなる。FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the NO ₂ regeneration control in the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, a waveform indicated by a broken line with “conventional control” indicates that the control of this embodiment is not applied.
In the future, EGR control will be carried out for the purpose of reducing NOx emissions in order to comply with vehicle running conditions (off-cycle conditions) exhaust gas regulations that deviate from legal mode areas (for example, NEDC mode areas in Europe). It is expected that the operation area will be expanded to a higher load area. As a result, if conventional, relatively in such time that the exhaust gas temperature is high speed running, which was expected to NO ₂ regeneration effect, NO ₂ regeneration effect is sufficiently by NOx exhausted from the cylinder is reduced It can no longer be obtained. In addition, smoke is easily discharged by introducing EGR gas during high-load operation, and as shown by the broken line in FIG. It becomes easy.

これに対し、本実施形態では、内燃機関１０の高負荷運転時のようなＮＯ_２再生速度が高くなる運転状態においては、背反となる運転条件が不成立であることを条件として、ＮＯｘ排出および燃費をできるだけ悪化しない範囲内において、ＮＯ_２再生効果を促進させるべくエンジン制御パラメータが変更される。これにより、図４中に実線で示すように、本来的には高いＮＯ_２再生速度が期待できる高速走行時（内燃機関１０の高負荷運転時）において、ＮＯ_２再生効果を効果的に引き出すことができる。その結果、高速走行時においてＮＯ_２再生によってスーツ堆積量を減らすことで、強制的なＯ_２再生が開始されることになる再生開始スーツ閾値にまでスーツ堆積量が増えるタイミングを遅らせることができる。このように、本実施形態の制御によれば、内燃機関１０の運転中に効率良くＮＯ_２再生を実行可能な運転状態を見つけて、効果的なＮＯ_２再生機会を確保できるようになる。このため、強制的なＯ_２再生によるＤＰＦ２８の再生インターバルを延長させることができる。その結果、強制的なＯ_２再生の実行に伴う燃費悪化やオイル希釈のリスクを軽減することができる。On the other hand, in the present embodiment, in an operating state where the NO ₂ regeneration speed is high, such as during high-load operation of the internal combustion engine 10, NOx emission and fuel consumption are provided on the condition that the contradictory operating conditions are not satisfied. The engine control parameter is changed so as to promote the NO ₂ regeneration effect within a range in which NO is as much as possible. As a result, as shown by the solid line in FIG. 4, the NO ₂ regeneration effect can be effectively brought out during high-speed travel (during high-load operation of the internal combustion engine 10) where a high NO ₂ regeneration speed can be expected. Can do. As a result, by reducing the suit deposition amount by NO ₂ regeneration during high-speed traveling, the timing at which the suit deposition amount increases to the regeneration start suit threshold at which forced O ₂ regeneration is started can be delayed. As described above, according to the control of this embodiment, it is possible to find an operation state in which NO ₂ regeneration can be efficiently performed during operation of the internal combustion engine 10 and to secure an effective NO ₂ regeneration opportunity. For this reason, the regeneration interval of the DPF 28 by forced O ₂ regeneration can be extended. As a result, it is possible to reduce the risk of fuel consumption deterioration and oil dilution accompanying the forced O ₂ regeneration.

また、上記ルーチンによれば、Ｏ_２再生速度モデルによって推定されたＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高い場合であっても、上記のＮＯ_２再生禁止対象の所定のエンジン運転条件が成立する場合には、ＮＯ_２再生モードへの移行が禁止される。このような制御によって、低温時にＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することで、次のような効果が得られる。すなわち、低温時にＮＯ_２再生モードに移行してＥＧＲガス量を減らしたり或いはＥＧＲの導入をカットしたりすると、エンジン冷却水がＥＧＲクーラ４０を通過する際に熱を得られにくくなる。その結果、車両のヒータ性能が不足してしまうことが懸念される。また、低温時にＮＯ_２再生モードに移行して燃料噴射時期の遅角化を行うこととすると、低温下では燃焼の悪化が懸念される。これに対し、このような低温時においては、効果的なＮＯ_２再生が見込める運転状態が到来していてもＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することで、ヒータ性能の不足や燃焼悪化を防止することができる。Further, according to the above routine, even when the NO ₂ regeneration speed estimated by the O ₂ regeneration speed model is higher than the threshold value, the predetermined engine operating condition subject to NO ₂ regeneration prohibition is satisfied. In this case, the transition to the NO ₂ regeneration mode is prohibited. By prohibiting the transition to the NO ₂ regeneration mode at such a low temperature by such control, the following effects can be obtained. That is, if the EGR gas amount is reduced or the introduction of EGR is cut at a low temperature by shifting to the NO ₂ regeneration mode, it becomes difficult to obtain heat when the engine coolant passes through the EGR cooler 40. As a result, there is a concern that the heater performance of the vehicle will be insufficient. Further, if the fuel injection timing is retarded by shifting to the NO ₂ regeneration mode at a low temperature, there is a concern that combustion deteriorates at a low temperature. On the other hand, at such low temperatures, even if an operating state where effective NO ₂ regeneration can be expected has been reached, the transition to the NO ₂ regeneration mode is prohibited, thereby preventing insufficient heater performance and deterioration of combustion. can do.

また、アイドリング運転時やクルーズコントロール時のようなエンジントルクを一定にするトルク制御の実行時にＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することによって、ＮＯ_２再生の促進化のためのエンジン制御パラメータの変更によってトルクショックが生ずるのを回避することができる。更に、市街地走行時にＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することによって、市街地走行が行われる際にＮＯ_２再生促進のためにＮＯｘの排出量が増えてしまうのを防止することができる。更に付け加えると、本実施形態の制御によれば、上記のようなＮＯ_２再生の禁止条件が成立している場合には、ＮＯ_２再生機会の確保よりも、禁止条件の履行が優先されることになる。つまり、本実施形態の制御によるＮＯ_２再生機会の確保は、あくまでも他に悪影響を与えることが懸念されない状況下において許可され得るものである。Further, by prohibiting the transition to the NO ₂ regeneration mode at the time of executing the torque control that makes the engine torque constant during idling operation or cruise control, the change of the engine control parameter for promoting the NO ₂ regeneration is changed. Thus, the occurrence of torque shock can be avoided. Further, by prohibiting the transition to the NO ₂ regeneration mode when traveling in the city, it is possible to prevent the NOx emission amount from increasing for promoting NO ₂ regeneration when the city traveling is performed. In addition, according to the control of the present embodiment, when the NO ₂ regeneration prohibition condition as described above is satisfied, the implementation of the prohibition condition is given priority over ensuring the NO ₂ regeneration opportunity. become. In other words, ensuring of the NO ₂ regeneration opportunity by the control of the present embodiment can be permitted under the circumstances where there is no concern of adversely affecting others.

また、上記ルーチンによれば、ＮＯ_２再生モードが開始された後にＮＯ_２再生速度が上記閾値以下に下がったり、或いはＮＯ_２再生モードの禁止対象のエンジン運転条件が成立したりした場合には、ある目標値までスーツ堆積量が減少するまでＮＯ_２再生モードを継続するのではなく、ＮＯ_２再生モードの実行が直ちに中止される。このような制御によれば、効率の良い運転状態に限ったＮＯ_２再生の実施、或いは、他に悪影響を与えることが懸念されないエンジン運転条件下に限ったＮＯ_２再生の実施がより確実に確保されるようになる。このため、効率の悪い状況下でのＮＯ_２再生の継続によるＮＯｘの排出量の増加や燃費悪化をより確実に防止することができる。また、上記の禁止対象のエンジン運転条件下においてＮＯ_２再生の継続によってヒータ性能の不足等の悪影響が発生するのをより確実に防止することができる。Further, according to the above routine, when the NO ₂ regeneration speed falls below the threshold value after the NO ₂ regeneration mode is started, or when the engine operation condition for which the NO ₂ regeneration mode is prohibited is satisfied, The NO ₂ regeneration mode is not continued until the suit accumulation amount decreases to a certain target value, but the execution of the NO ₂ regeneration mode is immediately stopped. According to such control, the implementation of efficient operating condition only the NO ₂ regeneration, or performed more reliably secure NO ₂ regeneration limited to the engine operating conditions which are not a concern that an adverse effect on other Will come to be. For this reason, it is possible to more reliably prevent an increase in NOx emissions and fuel consumption deterioration due to continued NO ₂ regeneration under inefficient conditions. In addition, it is possible to more reliably prevent adverse effects such as insufficient heater performance due to continued NO ₂ regeneration under the above-described prohibited engine operating conditions.

尚、上述した実施の形態１においては、ＤＰＦ２８が本発明における「パティキュレートフィルタ」に、ＤＯＣ２６が本発明における「ＮＯ_２生成手段」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、図３に示すＮＯ_２再生速度モデルを利用してＮＯ_２再生速度を算出することにより本発明における「ＮＯ_２再生速度推定手段」が、上記ステップ１００の判定を実行することにより本発明における「運転状態判定手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより本発明における「制御パラメータ変更手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップ１０２の判定が不成立である場合に上記ステップ１０６の処理を実行することにより本発明における「第１制御パラメータ変更禁止手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップ１０２の判定が不成立である場合に上記ステップ１０６の処理を実行することにより本発明における「第２制御パラメータ変更禁止手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップ１０２の判定が不成立である場合に上記ステップ１０６の処理を実行することにより本発明における「第３制御パラメータ変更禁止手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が上記ステップ１００または１０２の判定が不成立である場合に上記ステップ１０６の処理を実行することにより本発明における「パラメータ変更中止手段」が実現されている。In the first embodiment described above, the DPF 28 corresponds to the “particulate filter” in the present invention, and the DOC 26 corresponds to the “NO ₂ generation means” in the present invention. Further, the ECU 50 calculates the NO ₂ regeneration speed using the NO ₂ regeneration speed model shown in FIG. 3, so that the “NO ₂ regeneration speed estimating means” in the present invention executes the determination of step 100 described above. The “control parameter changing means” according to the present invention is realized by executing the processing of step 104 described above by the “operating state determining means” according to the present invention.
Further, in the first embodiment described above, the “first control parameter change prohibiting means” in the present invention is realized by the ECU 50 executing the process of step 106 when the determination of step 102 is not established. Yes.
Further, in the first embodiment described above, the “second control parameter change prohibiting means” in the present invention is realized by the ECU 50 executing the process of step 106 when the determination of step 102 is not established. Yes.
Further, in the first embodiment described above, the “third control parameter change prohibiting means” according to the present invention is realized by the ECU 50 executing the process of step 106 when the determination of step 102 is not established. Yes.
Further, in the first embodiment described above, the “parameter change canceling means” according to the present invention is realized by the ECU 50 executing the process of step 106 when the determination of step 100 or 102 is not established. .

１０内燃機関
１２燃料噴射弁
１４吸気通路
１６排気通路
２０エアフローメータ
２２ターボ過給機
２６ディーゼル用酸化触媒（ＤＯＣ）
２８ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
３０、３２温度センサ
３４高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ）
３６ＨＰＬ−ＥＧＲ弁
３８低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ）
４０ＥＧＲクーラ
４２ＬＰＬ−ＥＧＲ弁
４４クランク軸
４６クランク角センサ
４８水温センサ
５０ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２車速センサ
５４シフトポジションセンサ
５６アクセル開度センサ
５８外気温度センサDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Fuel injection valve 14 Intake passage 16 Exhaust passage 20 Air flow meter 22 Turbocharger 26 Diesel oxidation catalyst (DOC)
28 Diesel particulate filter (DPF)
30, 32 Temperature sensor 34 High pressure exhaust gas recirculation passage (HPL)
36 HPL-EGR valve 38 Low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL)
40 EGR cooler 42 LPL-EGR valve 44 Crankshaft 46 Crank angle sensor 48 Water temperature sensor 50 ECU (Electronic Control Unit)
52 Vehicle speed sensor 54 Shift position sensor 56 Accelerator opening sensor 58 Outside temperature sensor

より具体的には、Ｏ_２再生は、運転中にＤＰＦ２８へのスーツ（ＰＭ）堆積量が所定の閾値に達した際に、主噴射の後にアフター噴射を実施するなどして排気温度を高めることによりＤＰＦ２８の温度（床温）を所定の再生目標温度（例えば、６００℃）以上に強制的に高めることによって、次のような酸化反応（（Ｃ＋Ｏ_２→ＣＯ_２）および／または（２Ｃ＋Ｏ_２→２ＣＯ））を利用してスーツ（ＰＭ）を酸化除去するというものである。また、内燃機関１０から排出された排気ガス中に含まれるＮＯは、ＤＯＣ２６を通過する際に酸化してＮＯ_２が生成される。ＮＯ_２再生は、筒内から排出されるＮＯｘ（ＮＯ）が増えるようにエンジン制御パラメータ（燃料噴射パラメータ（燃料噴射時期やパイロット噴射量など）やＥＧＲガス量など）を調整することによってＤＰＦ２８に供給されるＮＯ_２量を増やし、かつ、Ｏ_２再生時よりは相対的に低いがＤＰＦ２８の温度（床温）を所定の温度（３００°〜４００℃程度）以上に高めることによって、次のようなスーツの酸化反応（（Ｃ＋２ＮＯ_２→ＣＯ_２＋２ＮＯ）および／または（Ｃ＋ＮＯ_２→ＣＯ＋ＮＯ））を利用してスーツ（ＰＭ）を酸化除去するというものである。 More specifically, the O ₂ regeneration increases the exhaust temperature by performing after injection after the main injection when the suit (PM) accumulation amount on the DPF 28 reaches a predetermined threshold during operation. By forcibly increasing the temperature (bed temperature) of the DPF 28 to a predetermined regeneration target temperature (for example, 600 ° C.) or more, the following oxidation reaction ((C + O ₂ → CO ₂ ) and / or (2C + O ₂ →) 2CO)) to oxidize and remove the suit (PM). Further, NO contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 10 is oxidized when passing through the DOC 26 to generate NO ₂ . NO ₂ regeneration is supplied to the DPF 28 by adjusting engine control parameters (fuel injection parameters (fuel injection timing, pilot injection amount, etc.) and EGR gas amount, etc.) so that NOx (NO) discharged from the cylinder increases. By increasing the amount of NO ₂ to be produced and increasing the temperature (bed temperature) of the DPF 28 to a predetermined temperature (about 300 ° to 400 ° C.) which is relatively lower than that during O ₂ regeneration, The suit (PM) is oxidized and removed by utilizing the oxidation reaction of the suit (( C + 2NO ₂ → CO ₂ + 2NO) and / or (C + NO ₂ → CO + NO)).

また、上記ルーチンによれば、ＮＯ_２再生速度モデルによって推定されたＮＯ_２再生速度が上記閾値よりも高い場合であっても、上記のＮＯ_２再生禁止対象の所定のエンジン運転条件が成立する場合には、ＮＯ_２再生モードへの移行が禁止される。このような制御によって、低温時にＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することで、次のような効果が得られる。すなわち、低温時にＮＯ_２再生モードに移行してＥＧＲガス量を減らしたり或いはＥＧＲの導入をカットしたりすると、エンジン冷却水がＥＧＲクーラ４０を通過する際に熱を得られにくくなる。その結果、車両のヒータ性能が不足してしまうことが懸念される。また、低温時にＮＯ_２再生モードに移行して燃料噴射時期の遅角化を行うこととすると、低温下では燃焼の悪化が懸念される。これに対し、このような低温時においては、効果的なＮＯ_２再生が見込める運転状態が到来していてもＮＯ_２再生モードへの移行を禁止することで、ヒータ性能の不足や燃焼悪化を防止することができる。
According to the above routine, NO ₂ regeneration rate estimated by N O ₂ playback speed model even higher than the threshold, said NO ₂ regeneration prohibited predetermined engine operating condition is satisfied In this case, the transition to the NO ₂ regeneration mode is prohibited. By prohibiting the transition to the NO ₂ regeneration mode at such a low temperature by such control, the following effects can be obtained. That is, if the EGR gas amount is reduced or the introduction of EGR is cut at a low temperature by shifting to the NO ₂ regeneration mode, it becomes difficult to obtain heat when the engine coolant passes through the EGR cooler 40. As a result, there is a concern that the heater performance of the vehicle will be insufficient. Further, if the fuel injection timing is retarded by shifting to the NO ₂ regeneration mode at a low temperature, there is a concern that combustion deteriorates at a low temperature. On the other hand, at such low temperatures, even if an operating state where effective NO ₂ regeneration can be expected has been reached, the transition to the NO ₂ regeneration mode is prohibited, thereby preventing insufficient heater performance and deterioration of combustion. can do.

Claims

A particulate filter disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter;
NO ₂ generating means for generating NO ₂ in the exhaust gas introduced into the particulate filter;
NO ₂ regeneration speed estimation means for estimating the regeneration speed of the particulate filter using NO ₂ (hereinafter referred to as “NO ₂ regeneration speed”) during operation of the internal combustion engine;
Driving state determination means for determining whether or not an operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than a predetermined threshold is established during operation of the internal combustion engine;
Of the amount of NO ₂ supplied to the particulate filter and the temperature of the particulate filter when the operating state determining means determines that the operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. Control parameter changing means for changing the engine control parameter so that at least one of
A control device for an internal combustion engine, comprising:

Even when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined value and / or when the engine coolant temperature is equal to or lower than the predetermined value, the operation state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. 2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising first control parameter change prohibiting means for prohibiting change of the engine control parameter by the control parameter changing means.

When torque control is executed so that the torque of the internal combustion engine is constant, the control parameter change is performed even when the operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold value is established. 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising second control parameter change prohibiting means for prohibiting change of the engine control parameter by means.

When the vehicle equipped with the internal combustion engine is traveling in an urban area, the engine by the control parameter changing means is established even when the driving state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold is established. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising third control parameter change prohibiting means for prohibiting change of the control parameter.

When the control condition changing means does not hold the operation state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold during the period in which the engine control parameter is being changed by the control parameter changing means, the control parameter changing means The internal combustion engine control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising parameter change stopping means for stopping the change of the engine control parameter.

The operating state determining means is configured such that the temperature of the particulate filter is higher than a predetermined threshold, the amount of particulate matter deposited on the particulate filter is higher than a predetermined threshold, and flows into the particulate filter. When the amount of NO ₂ is higher than a predetermined threshold,
6. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined that an operating state in which the NO ₂ regeneration speed is higher than the threshold value is established.