KR101759852B1 - 내연기관의 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

내연기관의 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

내연기관의 제어 장치가 제공된다. 내연기관은 배기 촉매 및 연료 분사 밸브를 포함한다. 제어 장치는 전자 제어 유닛을 포함한다. 전자 제어 유닛은, (a) 내연기관을 위한 연료의 세탄값을 취득하고; (b) 세탄값에 기초하여, 배기 촉매의 라이트 오프 온도인 목표 라이트 오프 온도를 취득하고; (c) 내연기관의 배기 가스 온도를 취득하며, (d) 배기 촉매가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여, 연료 분사 밸브의 메인 분사 후에 실행되는 추가 분사를 제어하도록 구성된다.

Description

내연기관의 제어 장치 및 제어 방법{CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
종래, 내연기관의 제어 장치로서, 배기 촉매를 포함하는 내연기관의 제어 장치가 알려져 있다. 이러한 내연기관의 제어 장치에 관한 기술로서, 예를 들어 일본 특허 출원 공보 제2007-231790호(JP 2007-231790 A)는 내연기관의 배기 촉매가 가열될 때 연료의 세탄값에 기초하여 연료 분사량을 변경하는 기술을 기재하고 있다. 본 출원과 관련된 다른 문헌은 일본 특허 출원 공보 제2007-40221호(JP 2007-40221 A)이다. JP 2007-40221 A는 배기 촉매를 포함하는 내연기관에서 메인 분사 후에 추가 분사(구체적으로는, 포스트-분사(post-injection))를 실행함으로써 배기 가스 온도를 상승시키는 기술을 기재하고 있다.
그런데, 본 출원의 발명자들의 연구의 결과, 배기 촉매의 라이트 오프 온도(light-off temperature)(배기 촉매가 활성화되는 온도)가 세탄값에 기초하여 변화한다는 것을 알았다. 구체적으로는, 배기 촉매의 라이트 오프 온도는 세탄값이 낮을수록 높아지는 경향이 있는 것을 알았다. JP 2007-231790 A에 따른 기술에서는, 세탄값의 변화에 따른 라이트 오프 온도의 변동이 고려되지 않기 때문에, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우, 배기 촉매가 가열될 때에 배기 촉매의 온도의 상승이 불충분해질 가능성이 있다. 이 경우, 배기 촉매에 퇴적물이 축적될 가능성이 있다.
본 발명은, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있는 내연기관의 제어 장치 및 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태는 내연기관의 제어 장치를 제공한다. 내연기관은 배기 촉매 및 연료 분사 밸브를 포함한다. 제어 장치는 전자 제어 유닛을 포함한다. 전자 제어 유닛은, (a) 내연기관의 연료의 세탄값을 취득하고; (b) 세탄값에 기초하여 배기 촉매의 라이트 오프 온도인 목표 라이트 오프 온도를 취득하고; (c) 내연기관의 배기 가스 온도를 취득하며; (d) 배기 촉매가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여, 연료 분사 밸브의 메인 분사 후에 실행되는, 추가 분사를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 제1 양태에 따른 내연기관의 제어 장치에 의하면, 배기 가스 온도를 목표 라이트 오프 온도로 상승시킬 수 있다. 따라서, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우에도, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 제어 장치에서, 전자 제어 유닛은, 배기 촉매가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 실행할 때의 내연기관의 실린더 내의 산소의 농도를 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 내연기관의 실린더의 연소 상태의 악화를 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 제어 장치에서, 전자 제어 유닛은, 내연기관의 흡입 공기량을 취득하도록 구성될 수 있으며, 전자 제어 유닛은, 배기 촉매가 가열될 때, 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사를 제어하도록 구성될 수 있다. 흡입 공기량이 크면, 배기 촉매의 온도가 저하될 가능성이 있는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 구성에서는, 추가 분사를 제어함에 있어서 흡입 공기량이 더 고려되기 때문에, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 제어 장치에서, 전자 제어 유닛은 내연기관의 부하를 취득하도록 구성될 수 있으며, 전자 제어 유닛은, 배기 촉매가 가열될 때, 부하에 기초하여 추가 분사를 제어하도록 구성될 수 있다. 내연기관의 부하가 변하는 경우, 배기 가스 온도도 변하기 때문에, 배기 촉매의 온도도 변할 것으로 생각할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 추가 분사의 제어에서 내연기관의 부하가 더 고려되기 때문에, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따른 제어 장치에서, 추가 분사는 애프터-분사(after-injection) 및 포스트-분사 중 하나일 수 있다.
본 발명의 제2 양태는 내연기관의 제어 방법을 제공한다. 내연기관은 배기 촉매, 연료 분사 밸브 및 전자 제어 유닛을 포함한다. 제어 방법은, 전자 제어 유닛에 의해 내연기관의 연료의 세탄값을 취득하는 단계; 전자 제어 유닛에 의해 세탄값에 기초하여 목표 라이트 오프 온도를 취득하는 단계로서, 목표 라이트 오프 온도는 배기 촉매의 라이트 오프 온도인, 단계; 전자 제어 유닛에 의해 내연기관의 배기 가스 온도를 취득하는 단계; 및 배기 촉매가 가열될 때 전제 제어 유닛에 의해 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계로서, 추가 분사는 연료 분사 밸브의 메인 분사 후에 실행되는, 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 내연기관의 제어 방법에 의하면, 배기 가스 온도를 목표 라이트 오프 온도로 상승시킬 수 있다. 따라서, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우에도, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 제어 방법은, 배기 촉매가 가열될 때, 전자 제어 유닛에 의해, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 실행할 때의 내연기관의 실린더 내의 산소의 농도를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 내연기관의 실린더의 연소 상태의 악화를 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 제어 방법은, 전자 제어 유닛에 의해 내연기관의 흡입 공기량을 취득하는 단계; 및 배기 촉매가 가열될 때 전자 제어 유닛에 의해 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 흡입 공기량이 큰 경우, 배기 촉매의 온도가 저하될 가능성이 있는 것으로 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 구성에 의하면, 추가 분사를 제어함에 있어서 흡입 공기량이 더 고려되기 때문에, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 제어 방법은, 전자 제어 유닛에 의해 내연기관의 부하를 취득하는 단계; 및 배기 촉매가 가열될 때 전자 제어 유닛에 의해 부하에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 내연기관의 부하가 변하는 경우, 배기 가스 온도도 변하기 때문에, 배기 촉매의 온도도 변한다는 것을 생각할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 추가 분사를 제어함에 있어서 내연기관의 부하가 더 고려되기 때문에, 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따른 제어 방법에서, 추가 분사는 애프터-분사 및 포스트-분사 중 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용될 때 배기 촉매에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있는 내연기관의 제어 장치 및 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 중요성을 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명하며, 도면에서 동일한 번호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 제어 장치가 적용되는 내연기관의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 2a는 배기 촉매의 전방 단부면 온도와 배기 가스 온도와의 사이의 상관관계를 도시하는 개략적인 그래프이다.
도 2b는 배기 촉매의 라이트 오프 온도와 연료의 세탄값과의 사이의 상관관계를 도시하는 개략적인 그래프이다.
도 2c는 제1 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 제어 장치가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 실시형태에 따른 제어 장치가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5a는, 제3 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이며, 흡입 공기량(Ga)과 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시한다.
도 5b는, 제3 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이며, 배기 가스 중의 총 탄화수소(total hydrocarbon)(THC)와 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시한다.
도 5c는, 제3 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이며, 배기 가스 온도와 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시한다.
도 6은 제3 실시형태에 따른 제어 장치가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 제3 실시형태에 대한 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 제4 실시형태에 따른 제어 장치가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 내연기관의 제어 장치(이하, 제어 장치(100)라 칭함)를 설명한다. 먼저, 제어 장치(100)가 적용되는 내연기관의 구성의 일례에 대해서 설명하고, 계속해서 제어 장치(100)의 상세에 대해서 설명한다. 도 1은 제어 장치(100)가 적용되는 내연기관(5)의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 1에 도시하는 내연기관(5)은 차량에 장착된다. 본 실시형태에서는, 내연기관(5)의 일례로서 압축 점화 내연기관(소위 디젤 기관)을 사용한다. 내연기관(5)은, 기관 본체(10), 흡기 통로(20), 배기 통로(21), 스로틀(22), 배기 에미션 제어 장치(25), 연료 분사 밸브(30), 연료 첨가 밸브(35), 커먼 레일(40), 및 펌프(41)를 포함한다. 내연기관(5)은, 배기 가스 재순환(exhaust gas recirculation)(EGR) 통로(50), EGR 밸브(51), 과급기(60), 인터쿨러(70), 각종 센서(에어 플로우 센서(80) 및 온도 센서(81)), 및 제어 장치(100)를 포함한다.
기관 본체(10)는 실린더 블록, 실린더 헤드 및 피스톤을 포함한다. 실린더(11)는 실린더 블록에 형성된다. 실린더 헤드는 실린더 블록 위에 배치된다. 피스톤은 실린더(11) 내에 각각 배치된다. 본 실시형태에서, 실린더(11)의 수는 다수(구체적으로는, 4개)이다. 흡기 통로(20)는 그 하류측에서 분기되고, 분기된 부분은 실린더(11)에 각각 연결된다. 흡기 통로(20)의 상류 단부로부터 신선한 공기(fresh air)가 유입한다. 배기 통로(21)는 그 상류측에서 분기되고, 분기된 부분은 실린더(11)에 각각 연결된다. 스로틀(22)은 흡기 통로(20)에 배치된다. 스로틀(22)은 제어 장치(100)로부터의 지시의 접수 시에 개방 또는 폐쇄됨으로써 실린더(11)에 흡입되는 공기의 양(흡입 공기량)을 조정한다.
배기 에미션 제어 장치(25)는 배기 통로(21)의 배기 가스를 정화한다. 본 실시형태에 따른 배기 에미션 제어 장치(25)는 배기 촉매(26) 및 디젤 미립자 필터(DPF)(27)를 포함한다. 배기 촉매(26)는 배기 가스를 정화하는 촉매이다. DPF(27)는 입자상 물질(PM)을 수집하는 필터이다. 본 실시형태에 따른 배기 촉매(26)는 배기 가스 유동 방향의 과급기(60)의 하류측에서 배기 통로(21)에 배치된다. 본 실시형태에 따른 DPF(27)는 배기 가스 유동 방향의 배기 촉매(26)의 하류측에 배치된다. 본 실시형태에서, 배기 촉매(26)의 일례로서 산화 촉매(구체적으로는, 귀금속)이 사용된다. 그러나, 배기 촉매(26)이 구체적인 구성은 귀금속으로 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태에 따른 복수의 연료 분사 밸브(30)는 대응하는 실린더(11)에 연료를 직접 분사하도록 기관 본체(10)에 배치된다. 연료 탱크(42)에 저장된 연료(본 실시형태에서는, 연료로서 경유를 사용한다)는 펌프(41)에 의해 압송되고 커먼 레일(40)에 공급된다. 연료는 커먼 레일(40)에서 가압되고, 그 후 고압 연료가 연료 분사 밸브(30)에 공급된다. 연료 분사 밸브(30)의 배치 위치는 도 1에 도시된 위치로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연료 분사 밸브(30)는 흡기 통로(20) 안으로 연료를 분사하도록 배치될 수 있다.
연료 첨가 밸브(35)는 배기 통로(21)에 배치된다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 연료 첨가 밸브(35)는, 배기 통로(21)에서 배기 가스 유동 방향의 배기 촉매(26)의 상류측 부분, 더 구체적으로는 배기 통로(21)의 배기 매니폴드에 대응하는 부분에 배치된다. 연료 첨가 밸브(35)는, 제어 장치(100)로부터의 지시의 접수 시에 배기 통로(21)의 배기 가스에 연료를 첨가한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 미리 정해진 조건이 만족되는 경우에 PM 재생 처리를 실행한다. PM 재생 처리는 DPF(27)가 재생되는 제어 처리이다. 제어 장치(100)는 PM 재생 처리가 실행될 때 연료 첨가 밸브(35)가 연료를 첨가하게 한다. 연료 첨가 밸브(35)가 PM 재생 처리에서 연료를 배기 가스에 첨가할 때, DPF(27)에 축적된 입자상 물질(PM)은 연소되고 DPF(27)로부터 제거된다. 이와 같이, PM 재생 처리가 실행된다.
EGR 통로(50)는, 실린더(11)로부터 배출된 배기 가스의 일부를 흡기 통로(20)에 재순환시킨다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 EGR 통로(50)는, 흡입 공기 유동 방향의 흡기 통로(20)의 흡기 매니폴드의 상류측의 부분을 배기 통로(21)의 배기 매니폴드에 대응하는 부분과 연결시킨다. 그러나, EGR 통로(50)가 흡기 통로(20) 및 배기 통로(21)와 연결되는 구체적인 연결 위치는 이러한 위치로 한정되는 것은 아니다. 이후, EGR 통로(50)를 통과하는 배기 가스를 EGR 가스라 칭한다. EGR 밸브(51)는 EGR 통로(50)에 배치된다. EGR 밸브(51)는, 제어 장치(100)로부터의 지시의 접수 시에 개방 또는 폐쇄됨으로써, EGR 가스의 양을 조정한다.
과급기(60)는 터빈(61) 및 컴프레서(62)를 포함한다. 터빈(61)은 배기 통로(21)에 배치된다. 컴프레서(62)는 흡기 통로(20)에 배치된다. 터빈(61) 및 컴프레서(62)는 커플링 부재에 의해 서로 연결된다. 터빈(61)이 배기 통로(21)를 통과하는 배기 가스로부터 힘을 받아 회전할 때, 터빈(61)에 연결된 컴프레서(62) 또한 회전한다. 컴프레서(62)가 회전하기 때문에, 흡기 통로(20)의 공기는 압축된다. 따라서, 실린더(11) 안으로 흐르는 공기가 과급된다. 인터쿨러(70)는 컴프레서(62)의 하류측 및 스로틀(22)의 상류측에서 흡기 통로(20)에 배치된다. 냉매가 인터쿨러(70) 안으로 도입된다. 인터쿨러(70)는 인터쿨러(70) 안으로 도입된 냉매에 의해 흡기 통로(20)의 공기를 냉각한다. 인터쿨러(70) 안으로 도입되는 냉매의 유량은 제어 장치(100)에 의해 제어된다.
도 1은 각종 센서의 일례로서 에어 플로우 센서(80) 및 온도 센서(81)를 도시하고 있다. 에어 플로우 센서(80)는 컴프레서(62)의 상류측에서 흡기 통로(20)에 배치된다. 에어 플로우 센서(80)는, 흡기 통로(20)를 통과하는 공기량(g/s)을 검출하고, 검출 결과를 제어 장치(100)에 전송한다. 제어 장치(100)는, 에어 플로우 센서(80)의 검출 결과에 기초하여 실린더(11) 안으로 흡입되는 흡입 공기량을 취득한다. 온도 센서(81)는 배기 통로(21)의 배기 가스의 온도를 검출하고 검출 결과를 제어 장치(100)에 전송한다. 본 실시형태에 따른 온도 센서(81)는, 배기 촉매(26)의 상류측 및 과급기(60)가 배치되는 부분의 하류측의 부분에서 배기 통로(21)에 배치된다. 그러나, 온도 센서(81)의 구체적인 배치 위치는 이러한 위치로 한정되는 것은 아니다. 내연기관(5)은, 이러한 센서 이외에, 내연기관(5)의 동작에 필요한 정보를 검출하는 각종 센서를 포함한다. 다양한 센서는 크랭크 포지션 센서 등을 포함한다.
제어 장치(100)는 내연기관(5)을 제어한다. 본 실시형태에서는, 제어 장치(100)의 일례로서 마이크로컴퓨터를 포함하는 전자 제어 유닛이 사용된다. 제어 장치(100)의 마이크로컴퓨터는, 중앙 처리 유닛(central processing unit)(CPU)(101), 리드 온리 메모리(read only memory)(ROM)(102) 및 램덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)(103)를 포함한다. CPU(101)는 제어 처리, 연산 처리 등을 실행한다. 또한, CPU(101)은 후술하는 각 흐름도의 각 단계에 관한 처리를 실행한다. ROM(102) 및 RAM(103)은 CPU(101)의 동작에 필요한 정보를 저장하는 저장 유닛의 기능을 각각 갖는다.
제어 장치(100)는, 각각의 실린더(11)를 향해서 미리 정해진 시기에 메인 분사가 실행되도록 연료 분사 밸브(30)를 제어한다. 제어 장치(100)는, 메인 분사의 시기보다 이후의 시기에 각각의 실린더(11)를 향해서 추가 분사가 실행되도록 연료 분사 밸브(30)를 제어한다. 예를 들어, 추가 분사로서 애프터-분사 또는 포스트-분사가 사용될 수 있다. 애프터-분사 및 포스트-분사는 각각 메인 분사의 시기보다 이후의 미리 정해진 시기에 각각의 연료 분사 밸브(30)로부터 연료를 분사하는 분사 모드이지만, 애프터-분사가 포스트-분사보다도 더 빠른 시기(메인 분사에 더 가까운 시기)에 실행된다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 추가 분사의 일례로서 애프터-분사를 행한다.
후속하여, 제어 장치(100)의 추가 분사의 상세를 설명한다. 설명에 앞서, 본 발명이 해결하고자 하는 상기 불편에 대해 도면을 참고하여 다시 상세하게 설명한다. 도 2a는, 배기 촉매(26)의 전방 단부면 온도(배기 촉매(26)에서 배기 가스가 최초에 유입되는 부분인 전방 단부면의 온도)와 배기 가스 온도와의 사이의 상관관계를 도시하는 개략적인 그래프이다. 구체적으로는, 도 2a는, 42, 47, 53의 세탄값을 각각 갖는 연료의 경우에서의 배기 가스 온도에 대한 전방 단부면 온도의 측정 결과를 개략적으로 도시한다. 도 2a에 도시된 데이터는, 내연기관(5)의 회전 수(rpm)가 1000 내지 3200이며, 연료 분사량(mm3/st)이 10 내지 45인 조건에서 측정된다. 세탄값은 연료의 점화성을 나타내는 지표이다. 세탄값이 낮아짐에 따라, 점화성은 악화된다.
도 2a에서, 세탄값이 53인 경우, 전방 단부면 온도는 250℃ 에서 급격하게 상승한다. 세탄값이 47인 경우, 전방 단부면 온도는 280℃에서 급격하게 상승한다. 세탄값이 42인 경우, 전방 단부면 온도는 350℃에서 급격하게 상승한다. 이러한 결과로부터, 세탄값이 42인 경우 라이트 오프 온도는 350℃이고, 세탄값이 47인 경우 라이트 오프 온도는 280℃이며, 세탄값이 53인 경우 라이트 오프 온도는 250℃라는 것을 알게 된다. 도 2b는 도 2a의 결과를 통합적으로 도시하며, 구체적으로는 도 2b는 배기 촉매(26)의 라이트 오프 온도와 연료의 세탄값과의 사이의 상관관계를 개략적으로 도시하고 있다. 도 2b는 세탄값이 낮아질수록 라이트 오프 온도가 높아지는 것을 나타내고 있다.
JP 2007-231790 A에 기재된 기술의 경우, 세탄값의 변화에 따른 라이트 오프 온도의 변동이 고려되지 않는다. 따라서, 예를 들어 초기에 설정된 값(설계값)보다 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우, 배기 촉매(26)가 가열될 때에 배기 촉매(26)의 온도 상승이 불충분할 가능성이 있다. 이 경우, 배기 촉매(26)에 퇴적물이 축적될 수 있는 가능성이 있다. 구체적으로는, 배기 촉매(26)의 특히 전방 단부면에 퇴적물이 축적될 가능성이 있다. 이 경우, 배기 촉매(26)의 전방 단부면이 퇴적물에 의해 막힐 가능성이 있고, 그 결과 배기 촉매(26)를 배기 가스가 원활하게 통과하는 것이 곤란해질 가능성이 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우에 배기 촉매(26)에의 퇴적물의 축적을 억제하기 위해서, 이하에 설명되는 배기 촉매(26)를 가열하는 제어 처리(이하, 가열 제어라 칭한다)를 실행한다. 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 연료의 세탄값을 취득하고, 취득된 세탄값에 기초한 배기 촉매(26)의 라이트 오프 온도인 목표 라이트 오프 온도를 취득하고, 온도 센서(81)의 검출 결과에 기초하여 배기 통로(21)의 배기 가스 온도를 취득하며, 배기 촉매(26)가 가열될 때에 취득된 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(100)는 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차가 작아지도록 추가 분사를 제어한다. 가열 제어의 개요를 도면을 참고하여 이하에서 설명한다.
도 2c는 본 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다. 종축은 배기 가스 온도를 나타내고, 횡축은 제어 장치(100)의 제어의 상세를 나타낸다. 횡축 중, 제어 B는 세탄값이 53인 경우의 제어의 상세를 나타내고, 제어 C는 세탄값이 47인 경우의 제어의 상세를 나타내며, 제어 D는 세탄값이 42인 경우의 제어의 상세를 나타낸다. 여기서, 도 2c의 제어 B의 경우에, 온도 센서(81)의 검출 결과에 기초하여 취득된 온도는 250℃(세탄값이 53인 경우의 목표 라이트 오프 온도)인 것으로 한다. 이 경우, 제어 장치(100)는 추가 분사를 실행하지 않는다. 이는, 추가 분사를 실행하지 않아도, 배기 촉매(26)가 가열될 때 배기 촉매(26)의 온도는 이미 목표 라이트 오프 온도에 도달해 있기 때문이며, 결과적으로 상기 불편이 발생하지 않는다.
도 2c의 제어 C의 경우에서, 추가 분사가 실행되기 전의 배기 가스 온도는 250℃인 것으로 한다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도가 280℃(세탄값이 47인 경우의 목표 라이트 오프 온도)가 되도록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시킨다. 마찬가지로, 도 2c의 제어 D의 경우에, 추가 분사가 실행되기 전의 배기 가스 온도는 250℃인 것으로 한다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도가 350℃(세탄값이 42인 경우의 목표 라이트 오프 온도)이 되도록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시킨다. 이와 같이, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 추가 분사를 제어함으로써, 실제의 배기 가스 온도를 세탄값에 기초한 목표 라이트 오프 온도로 상승시킨다.
상술한 제어 장치(100)의 가열 제어를 흐름도를 참고하여 이하에서 상세하게 설명한다. 도 3은, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 제어 장치(100)는 배기 촉매(26)가 가열될 때 도 3에 도시된 흐름도를 처음에 시작한다. 본 실시형태에서는, 배기 촉매(26)가 가열되는 때는, 예를 들어 내연기관(5)이 시동되는 때, 보다 구체적으로는 내연기관(5)의 점화 키(IG)가 온이 되는 때를 포함한다. 점화 키는, 내연기관(5)이 장착되는 차량의 운전석에 배치되는 키 스위치이며 사용자에 의해 조작된다. 제어 장치(100)는, 점화 키가 온이 될 때에 내연기관(5)을 시동시키며, 점화 키가 오프가 될 때 내연기관(5)을 정지시킨다. 내연기관(5)이 시동됨에 따라 배기 촉매(26) 안으로의 배기 가스의 유입이 개시되고, 따라서 배기 촉매(26)의 가열이 개시된다. 제어 장치(100)는 도 3에 도시된 흐름도를 미리 정해진 간격으로 반복적으로 실행한다.
먼저, 제어 장치(100)는 연료의 세탄값(CN)을 취득한다(단계 S10). 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 세탄값과 상관관계를 갖는 지표에 기초하여 세탄값을 취득한다. 본 실시형태에서, 연료의 비중이 지표의 일례로서 사용된다. 연료의 비중은 세탄값에 대해 반비례한다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 내연기관(5)은 연료 탱크(42)에 비중 센서(도시되지 않음)를 포함한다. 비중 센서는 연료의 비중을 검출한다. 세탄값과 관련지어 연료의 비중을 규정하는 맵이 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에 미리 저장되어 있다. 단계 S10에서, 제어 장치(100)는, 비중 센서에 의해 검출된 연료의 비중에 대응하는 세탄값을 맵으로부터 취득함으로써, 세탄값을 취득한다. 제어 장치(100)에 의한 세탄값의 구체적인 취득 방법은 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 공지의 다른 방법이 사용될 수 있다.
단계 S10 후에, 제어 장치(100)는 목표 라이트 오프 온도(T1)를 취득한다(단계 S20). 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)의 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에는, 목표 라이트 오프 온도와 관련지어 세탄값을 규정하는 맵이 미리 저장되어 있다. 맵을 그래프로 도시하면, 그래프는 도 2b에 도시된 바와 같다. 제어 장치(100)는, 단계 S10에서 취득된 세탄값에 대응하는 목표 라이트 오프 온도를 맵으로부터 추출하고, 추출된 목표 라이트 오프 온도를 단계 S20의 목표 라이트 오프 온도(T1)로서 취득한다.
단계 S20 후에, 제어 장치(100)는 배기 통로(21)의 배기 가스 온도를 취득한다(단계 S30). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 온도 센서(81)의 검출 결과에 기초하여 배기 통로(21)의 배기 가스 온도를 취득한다. 즉, 단계 S30에서, 제어 장치(100)는, 단계 S30이 실행되는 시기에 실제 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)를 취득한다. 제어 장치(100)에 의해 배기 가스 온도를 취득하는 방법은 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도와 상관관계를 갖는 지표(예를 들어, 내연기관(5)의 부하 등)에 기초하여 배기 가스 온도를 취득할 수 있다.
단계 S30 후에, 제어 장치(100)는 추가 분사 제어를 실행한다(단계 S40). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 단계 S20에서 취득된 목표 라이트 오프 온도(T1)와 단계 S30에서 취득된 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)를 취득하고, 이 취득된 차(ΔT)가 감소되도록 추가 분사를 위한 분사량을 제어한다. 단계 S40의 제어의 상세는 다음과 같다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)의 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에는, 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)가 목표 라이트 오프 온도가 되도록 하는 추가 분사를 위한 연료 분사량의 맵(MAP)이 미리 저장되어 있다. 구체적으로는, 맵은 목표 라이트 오프 온도와 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)와의 사이의 차와 관련지어 추가 분사를 위한 연료 분사량을 규정한다. 맵은, 맵으로부터 추출된 추가 분사를 위한 연료 분사량이 실제 추가 분사 시에 분사될 때, 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)가 상승하여 목표 라이트 오프 온도가 되도록 규정된다. 세탄값과 관련지어 복수의 맵이 준비된다. 제어 장치(100)는, 단계 S10에서 취득된 세탄값에 대응하는 맵을 저장 유닛에 저장되어 있는 복수의 맵 중에서 선택한다. 제어 장치(100)는, 이 선택된 맵으로부터, 목표 라이트 오프 온도(T1)와 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 대응하는 추가 분사를 위한 연료의 분사량을 추출하고, 추출된 분사량의 연료가 분사되도록 연료 분사 밸브(30)를 제어한다. 제어 장치(100)는 이와 같이 단계 S40을 실행한다.
이는 구체적인 예를 들면 다음과 같이 설명된다. 도 3의 흐름도가 최초에 실행되기 전에 세탄값이 53인 경우의 맵이 선택된 것으로 한다. 도 3의 단계 S10의 실행의 결과로서 세탄값이 42으로서 취득되는 경우, 단계 S40에서 제어 장치(100)는 42의 세탄값의 맵을 선택한다(즉, 제어 장치(100)는 맵을 변경한다). 42의 세탄값의 맵은, 전술한 바와 같이, 배기 가스 온도가 목표 라이트 오프 온도인 350℃가 되도록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 규정한다. 제어 장치(100)는, 단계 S40에서, 맵으로부터 목표 라이트 오프 온도와 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 대응하는 추가 분사를 위한 연료의 분사량을 추출하고, 추출된 분사량의 연료가 추가 분사 시에 분사되도록 연료 분사 밸브(30)를 제어함으로써, 배기 가스 온도가 350℃가 되게 한다. 단계 S40 후에, 제어 장치(100)는 흐름도의 실행을 종료한다.
본 실시형태에서, 단계 S10를 실행하는 제어 장치(100)의 CPU(101)는, 내연기관(5)의 연료의 세탄값을 취득하는 세탄값 취득 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다. 단계 S20을 실행하는 CPU(101)는, 목표 라이트 오프 온도를 취득하는 목표 라이트 오프 온도 취득 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다. 단계 S30을 실행하는 CPU(101)는, 내연기관(5)의 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)를 취득하는 배기 가스 온도 취득 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다. 단계 S40을 실행하는 CPU(101)는, 배기 촉매(26)가 가열될 때에, 목표 라이트 오프 온도 취득 유닛에 의해 취득된 목표 라이트 오프 온도와 배기 가스 온도 취득 유닛에 의해 취득된 배기 가스 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 제어하는 제어 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 단계 S40에서 추가 분사를 실행함으로써, 배기 가스 온도를 목표 라이트 오프 온도(세탄값에 기초한 배기 촉매(26)의 라이트 오프 온도)까지 상승시킬 수 있다. 따라서, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우에도, 배기 촉매(26)에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있다. 그 결과, 배기 촉매(26)의 전방 단부면에서의 퇴적물에 의한 막힘의 발생을 억제할 수 있다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 배기 촉매(26)를 조기에 활성화시킬 수 있다. 따라서, 그 후에, 전술한 PM 재생 처리(연료 첨가 밸브(35)의 사용에 의한 DPF(27)의 재생 처리)를 실행하는 경에, DPF(27)에 유입하는 배기 가스의 온도를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 따라서, DPF(27)의 PM을 효과적으로 제거하는 것이 또한 용이해진다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 단계 S40의 추가 분사 제어에서, 추가 분사를 위한 연료 분사량, 구체적으로는 애프터-분사를 위한 연료 분사량을 제어하지만, 추가 분사 제어의 상세는 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 장치(100)는 단계 S40에서 추가 분사를 위한 연료 분사 시기를 제어할 수 있다. 이러한 구성의 구체적인 예를 다음과 같이 설명한다. 추가 분사를 위한 연료 분사 시기가 기준 연료 분사 시기에 대해 지연됨에 따라, 배기 가스 온도는 상승하는 경향이 있다. 따라서, 제어 장치(100)는 단계 S40에서 추가 분사를 위한 연료 분사 시기를 지연시킨다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 단계 S40에서, 목표 라이트 오프 온도(T1)와 배기 가스 온도와의 사이의 차가 증가함에 따라 추가 분사를 위한 연료 분사 시기를 지연시킴으로써 배기 가스 온도를 목표 라이트 오프 온도까지 상승시킨다.
제어 장치(100)는 단계 S40의 추가 분사로서 애프터-분사 대신 포스트-분사를 사용할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 내연기관의 제어 장치(100)에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 적용되는 내연기관(5)의 하드웨어 구성은 제1 실시형태의 것과 마찬가지이기 때문에, 본 실시형태에서도 내연기관(5)의 전체도로서 도 1을 사용한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여, 추가 분사가 실행될 때의 내연기관(5)의 각각의 실린더 내(각각의 실린더(11) 내)의 산소 농도를 또한 제어하는 점에서, 제1 실시형태에 따른 제어 장치(100)와 상이하다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 제1 실시형태에 따른 도 3의 흐름도 대신에, 이하에서 설명하는 도 4의 흐름도가 실행되는 점에서 제1 실시형태에 따른 제어 장치(100)와 상이하다.
도 4는 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 가열 제어를 행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4의 흐름도는 단계 S31가 더 포함되는 점에서 도 3의 흐름도와 상이하다. 제어 장치(100)는 단계 S30의 실행 후에 단계 S31을 실행하고 단계 S31의 실행 후에 단계 S40을 실행한다. 단계 S31은, 다른 단계와 마찬가지로, 배기 촉매(26)가 가열될 때에 실행된다.
단계 S31에서, 제어 장치(100)는, 추가 분사가 실행될 때의 각각의 실린더 내의 산소 농도를 증대시킨다(이하, 이 제어를 실린더내 산소 농도 증대 제어라 칭한다). 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 실린더(11) 안으로 흡입되는 공기량(흡입 공기량)이 증대되도록 스로틀(22)의 개방도를 제어함으로써, 단계 S40의 추가 분사가 실행될 때의 각각의 실린더 내의 산소 농도를 증대시킨다. 보다 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 스로틀(22)의 개방도를 미리 정해진 값(이는 단계 S31이 실행되기 전의 스로틀(22)의 개방도이다) 위로 증대시킴으로써(즉, 스로틀(22)의 스로틀 양을 감소시킴으로써) 흡입 공기량을 증대시킨다. 흡입 공기량의 증대의 결과로서, 각각의 실린더 내의 산소의 농도도 증대된다.
본 실시형태에서, 단계 S31을 실행하는 제어 장치(100)의 CPU(101)는, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 배기 가스 온도 취득 유닛에 의해 취득된 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 취득 유닛에 의해 취득된 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여, 추가 분사가 실행될 때의 내연기관(5)의 각각의 실린더 내의 산소의 농도를 또한 제어하는 제어 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 제1 실시형태에 다른 제어 장치(100)에 의해 달성되는 유리한 효과 외에, 다음 유리한 효과가 달성된다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 단계 S31의 실린더내 산소 농도 증대 제어의 실행의 결과로서 각각의 실린더 내의 산소의 농도가 증대되기 때문에, 단계 S40의 추가 분사 제어가 실행될 때에 각각의 실린더(11) 내에서의 연소를 활성화시킬 수 있다. 따라서, 내연기관(5)의 각각의 실린더 내의 연소 상태의 악화를 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 단계 S31에서 스로틀(22)을 제어함으로써 각각의 실린더 내의 산소 농도를 증대시키지만, 단계 S31의 제어의 구체적인 상세는 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 장치(100)는 단계 S31에서 각각의 실린더(11) 안으로 흡입되는 공기의 온도(흡입 공기 온도)을 저하시킴으로써 각각의 실린더 내의 산소의 농도를 증대시킬 수 있다. 흡입 공기 온도가 저하함에 따라 각각의 실린더 내의 산소 농도가 증대되는 이유는, 흡입 공기 온도의 저하에 의해 각각의 실린더(11) 안으로 흡입되는 공기의 밀도가 상승하고, 그 결과 각각의 실린더(11) 안으로 흡입되는 공기 중의 산소 농도가 상승하기 때문이다.
구체적으로는, 제어 장치(100)는 흡입 공기 온도의 저하에 있어서 인터쿨러(70) 안으로 도입되는 냉매의 유량을 증가시키면 된다. 보다 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 인터쿨러(70) 안으로 냉매를 도입하는 펌프(이 펌프는 도 1에는 도시되어 있지 않다)의 회전 수를 증가시킴으로써, 인터쿨러(70) 안으로 도입되는 냉매의 유량을 증가시키면 된다. 인터쿨러(70)의 냉매의 유량이 증가하면, 인터쿨러(70)의 흡입 공기 냉각 능력이 향상되고, 그 결과 흡입 공기 온도를 저하시킬 수 있다.
피스톤의 위치가 상사점에 가까워질수록, 각각의 실린더 내의 산소의 농도는 증가하는 경향이 있다. 따라서, 제어 장치(100)는, 단계 S31의 다른 예로서, 추가 분사의 시기를 상사점(TDC)에 근접하게 하는 제어를 행할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(100)는 단계 S31에서 추가 분사의 시기를 미리 정해진 시기(이는 단계 S31이 실행되기 전에 설정되는 추가 분사의 분사 시기이다) 보다 상사점에 더 가까운 미리 정해진 시기로 변경하고, 후속하여 단계 S40에서 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시키면 된다.
계속해서, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 내연기관의 제어 장치(100)에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 적용되는 내연기관(5)의 하드웨어 구성은 제1 및 제2 실시형태의 것과 마찬가지이기 때문에, 본 실시형태에서도 내연기관(5)의 전체도로서 도 1을 사용한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 가열 제어의 상세에 있어서 제2 실시형태의 것과 상이하다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사를 더 제어하는 점에서, 제2 실시형태에 따른 제어 장치(100)와 상이하다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의해 실행되는 가열 제어의 개요를 도면을 참고하여 설명한다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c은 본 실시형태에 따른 가열 제어의 개요를 설명하기 위한 개략적인 그래프이다. 구체적으로는, 도 5a는 흡입 공기량(Ga)과 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시하고, 도 5b는 배기 가스 중의 총 탄화수소(THC)와 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시하며, 도 5c는 배기 가스 온도와 제어의 상세와의 사이의 상관관계를 도시한다. 도 5a, 도 5b, 및 도 5c의 횡축 중, 제어 E는 연료의 세탄값이 53인 경우에 실린더내 산소 농도 증대 제어 및 추가 분사 제어가 실행되지 않는 경우를 도시한다. 제어 F는 연료의 세탄값이 42인 경우에 실린더내 산소 농도 증대 제어 및 추가 분사 제어가 실행되지 않는 경우를 나타내고 있다. 제어 G는 연료의 세탄값이 42인 경우에 실린더내 산소 농도 증대 제어로서 흡입 공기량을 증대시키는 제어가 실행되고 추가 분사 제어는 실행되지 않는 경우를 나타내고 있다. 제어 H는, 본 실시형태에 따른 가열 제어의 일례를 나타내며, 구체적으로는 연료의 세탄값이 42인 경우에 실린더내 산소 농도 증대 제어로서 흡입 공기량을 증대시키는 제어가 실행되고 흡입 공기량에 기초하는 추가 분사 제어 또한 실행되는 경우를 나타내고 있다.
제어 E를 제어 F와 비교하면, 제어 F의 세탄값이 제어 E의 것보다 더 작기 때문에 도 5b에 도시하는 바와 같이 THC가 증가하고 있다. 도 5a의 제어 G의 경우에서와 같이 실린더내 산소 농도 증대 제어로서 흡입 공기량을 증대시키면, 각각의 실린더 내의 산소의 증대에 의해 연소 상태의 악화가 억제되고, 그 결과 도 5b에 도시하는 바와 같이 제어 G의 THC는 제어 F의 것보다 작아진다. 한편, 제어 G의 경우, 흡입 공기량의 증대에 의해, 배기 가스 온도는 제어 F의 것보다 낮아진다(도 5c 참조). 전술한 제2 실시형태의 경우, 흡입 공기량을 증대시킨 후에 추가 분사 제어를 실행함으로써 배기 가스 온도를 상승시키기 때문에, 도 5c의 제어 G의 경우에서만큼 많이 배기 가스 온도가 감소하지 않는 것으로 생각할 수 있지만, 제2 실시형태의 경우에서도 흡입 공기량이 증대되는 양만큼 배기 가스 온도는 어느 정도 감소되는 것으로 생각할 수 있다.
흡입 공기량의 증대로 인한 배기 가스 온도의 저하를 보충하기 위해서, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 흡입 공기량을 더 고려하여 추가 분사를 실행함으로써, 도 5c에 나타내는 제어 H의 경우에서와 같이 배기 가스 온도의 저하를 억제하면서 도 5b에 도시한 바와 같이 THC의 증가를 억제한다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차가 증가할수록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시키며, 또한 흡입 공기량이 증가할수록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시킨다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의해 실행되는 가열 제어의 상세를 흐름도를 참고하여 다음과 같이 설명한다.
도 6은, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 제어 장치(100)는, 전술한 제2 실시형태에 따른 도 4의 흐름도에서 단계 S40이 실행된 후에, 개입에 의해 도 6의 흐름도를 실행한다. 제어 장치(100)는 도 6의 흐름도를 미리 정해진 간격으로 반복적으로 실행한다.
먼저, 제어 장치(100)는 연료의 세탄값(CN)을 취득한다(단계 S100). 단계 S100의 구체적인 상세는 도 3 및 도 4의 단계 S10의 것과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다. 단계 S100 후에 제어 장치(100)는 목표 라이트 오프 온도(T1)를 취득한다(단계 S110). 단계 S110의 구체적인 상세는 도 3 및 도 4의 단계 S20의 것과 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
단계 S120 후에, 제어 장치(100)는, 배기 통로(21)의 배기 가스 온도, 내연기관(5)의 흡입 공기량(Ga), 및 각각의 연료 분사 밸브(30)의 연료 분사량을 취득한다(단계 S120). 즉, 단계 S120에서, 제어 장치(100)는, 현 시점에서의 실제 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도), 흡입 공기량(실제 흡입 공기량) 및 연료 분사량(실제 연료 분사량)을 취득한다. 제어 장치(100)는 온도 센서(81)의 검출 결과에 기초하여 배기 가스 온도를 취득한다. 제어 장치(100)는 에어 플로우 센서(80)의 검출 결과에 기초하여 흡입 공기량을 취득한다. 제어 장치(100)는 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에 미리 저장되어 있는 연료 분사량 맵으로부터 단계 S120의 실행 시기에서의 연료 분사량을 취득한다. 배기 가스 온도 및 흡입 공기량은, 센서에 의해 직접적으로 취득되는 것이 아니라 이들 배기 가스 온도 및 흡입 공기량과 상관관계가 있는 지표에 기초하여 간접적으로 취득될 수 있다. 단계 S120을 실행하는 제어 장치(100)의 CPU(101)는, 배기 가스 온도를 취득하는 배기 가스 온도 취득 유닛, 흡입 공기량을 취득하는 흡입 공기량 취득 유닛 및 연료 분사량을 취득하는 연료 분사량 취득 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다.
단계 S120 후에, 제어 장치(100)는 단계 S110에서 취득된 목표 라이트 오프 온도(T1)와 단계 S120에서 취득된 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)가 0 보다 큰 지의 여부를 판정한다(단계 S130). 단계 S130에서 부정의 판정이 이루어지는 경우(즉, 배기 가스 온도가 목표 라이트 오프 온도 이상인 경우), 제어 장치(100)는 단계 S160(후술함)을 실행한다.
한편, 단계 S130에서 긍정의 판정이 이루어지는 경우(즉, 배기 가스 온도가 목표 라이트 오프 온도보다도 낮은 경우), 제어 장치(100)는 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량(Δaf)을 취득한다(단계 S140). 구체적으로는, 제어 장치(100)는 이하의 수학식 (1)에 기초하여 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량을 취득한다.
Δaf=m×Cv×ΔT÷Q÷ρ… (1)
수학식 (1)에서, m은 흡입 공기량의 질량(g) 및 연료 분사량의 질량(g)의 합이다. 제어 장치(100)는, 단계 S120에서 취득된 흡입 공기량 및 연료 분사량에 기초하여 m을 산출한다. Cv는 공기의 비열이다. Cv는 상수이고 저장 유닛에 미리 저장된다. ΔT는 단계 S130에서 산출된다. Q는 연료에 의해 발생되는 열량이며 저장 유닛에 미리 저장되고, ρ은 연료의 밀도이며 저장 유닛에 미리 저장된다.
상술한 수학식 (1)으로부터 명확한 바와 같이, 제어 장치(100)는, 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량(Δaf)을 산출하는데 있어서(m의 산출에 있어서) 적어도 단계 S120에서 취득된 흡입 공기량(Ga)을 사용한다. 즉, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 단계 S110에서 취득된 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량을 산출한다.
단계 S140의 후에, 제어 장치(100)는 추가 분사량을 변경한다(단계 S150). 구체적으로는, 제어 장치(100)는, 현재 설정되어 있는 추가 분사량에 단계 S140에서 취득된 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량(Δaf)을 가산하고, 그 후 결과적인 양을 추가 분사량으로서 저장 유닛에 저장함으로써, 추가 분사량을 변경한다. 단계 S150이 실행된 후에 예를 들어 도 4의 단계 S40에서 추가 분사 제어가 행해진 경우, 단계 S150에서 획득된 새로운 추가 분사량(변경된 추가 분사량)의 연료가 연료 분사 밸브(30)로부터 분사된다. 즉, 본 실시형태에 따른 단계 S150을 실행함으로써, 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차뿐만 아니라 흡입 공기량(Ga)에도 기초하여 추가 분사를 제어한다.
단계 S150에서 획득된 새로운 추가 분사량은, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 취득되는 추가 분사량(상술한 현재 설정되어 있는 추가 분사량)으로부터 Δaf만큼 증대되고, 이 Δaf는 수학식 (1)로부터 명확한 바와 같이 흡입 공기량이 증대됨에 따라 증대된다(m이 커지기 때문이다). 따라서, 단계 S150을 실행함으로써, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차가 클수록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시키고, 흡입 공기량이 증대할수록 추가 분사를 위한 연료 분사량을 증대시킨다.
단계 S150 후에, 제어 장치(100)는, 내연기관(5)의 점화 키(IG)가 오프되었는지의 여부를 판정한다(단계 S160). 단계 S160에서 긍정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 흐름도의 실행을 종료한다. 단계 S160에서 부정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 단계 S100을 실행한다. 이상과 같이, 본 실시형태에 따른 가열 제어가 실행된다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 제2 실시형태에 따른 제어 장치(100)의 유리한 효과 외에, 이하의 유리한 효과가 얻어진다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 전술한 바와 같이, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 흡입 공기량 취득 유닛(단계 S120을 실행하는 CPU(101))에 의해 취득된 흡입 공기량(Ga)에도 기초하여 추가 분사가 제어되므로, 흡입 공기량이 증대되는 경우의 배기 가스 온도의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과, 배기 촉매(26)에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 단계 S140에서, 제어 장치(100)는 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량을 산출한다. 그러나, 단계 S140에서의 제어의 구체적인 상세는 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어 장치(100)가, 도 4의 단계 S40의 추가 분사 제어에서의 추가 분사를 위한 연료 분사 시기를 지연시킨 경우, 제어 장치(100)는 도 6의 단계 S140에서 추가 분사를 위한 연료 분사 시기의 지연량을 증대시키기 위한 증대량을 산출할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 단계 S150에서, 현재 설정되어 있는 분사 시기를 단계 S140에서 산출된 지연량만큼 더 지연시키면 된다.
계속해서, 제3 실시형태에 대한 대안적인 실시형태에 따른 내연기관의 제어 장치(100)를 설명한다. 먼저, 본 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의해 또한 해결되어야 하는 불편을 설명한다. 추가 분사를 위한 추가 분사량을 증대시키는 경우, 전술한 바와 같이, 낮은 세탄값을 갖는 연료가 사용되는 경우의 배기 촉매(26)에서의 퇴적물의 축적을 억제할 수 있다. 그러나, 이 경우, 추가 분사 시에 분사되는 연료의 양이 과대할 경우(즉, 추가 분사량이 지나치게 많을 경우), 분사된 연료에 의해 내연기관(5)의 오일(윤활유)이 희석될 가능성이 있다. 이러한 오일 희석이 발생하는 경우, 배기 에미션이 악화될 가능성이 있다. 추가 분사 시에 분사되는 과대한 양의 연료의 결과로 인한 오일 희석에 의해 배기 에미션이 악화되는 불편을 또한 해결하기 위해서, 본 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 설계되었다. 본 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 도 6의 흐름도 대신에 이하에서 설명하는 도면 7의 흐름도가 실행되는 점에서 제3 실시형태에 따른 제어 장치(100)와 상이하다.
도 7은 본 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7의 흐름도는 단계 S150과 단계 S160과의 사이에 단계 S151, 단계 S152 및 단계 S153가 더 제공되는 점에서 도 6의 흐름도와 상이하다. 여기서, 단계 S150에서 산출된 추가 분사량(이는 현재 설정되어 있는 추가 분사량에 단계 S140에서 취득된 증대량(Δaf)을 가산하여 얻은 값이다)을 추가 분사량(AF)이라 칭한다. 제어 장치(100)는, 단계 S151에서, 단계 S150에서 산출된 추가 분사량(AF)이 미리 정해진 값(AFmax)보다 작은지의 여부를 판정한다.
미리 정해진 값(AFmax)은, 추가 분사시에 미리 정해진 값 이하의 분사량의 연료가 분사되는 경우, 오일 희석이 발생하지 않거나 또는 오일 희석이 발생하더라도 오일 희석이 배기 에미션의 악화에 거의 영향을 주지 않는 정도인 것으로 생각할 수 있도록 설정될 수 있다. 적절한 값이 실험, 시뮬레이션 등을 통해 미리 정해진 값으로서 획득되면 되고 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에 저장된다.
단계 S151에서 긍정의 판정이 이루어지면, 제어 장치(100)는 단계 S150에서 산출된 추가 분사량(AF)을 채택한다(단계 S152). 그 결과, 다음 번에 제2 실시형태에 따른 도 4의 단계 S40가 실행되는 경우, AF의 연료가 추가 분사 시에 분사된다. 단계 S151에서 부정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 단계 S151의 미리 정해진 양(AFmax)을 새로운 추가 분사량으로서 채택한다(단계 S153). 그 결과, 다음 번에 단계 S40이 실행되는 경우, AFmax의 연료가 추가 분사 시에 분사된다. 단계 S152 및 단계 S153 후에, 제어 장치(100)는 단계 S160을 실행한다.
본 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 단계 S151 내지 단계 S153을 실행함으로써, 추가 분사 시에 분사되는 분사량을 미리 정해진 양(AFmax) 이하의 양으로 억제할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 추가 분사 시에 분사되는 과대한 연료량을 억제할 수 있기 때문에, 오일 희석에 의한 배기 에미션의 악화를 억제할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 내연기관의 제어 장치(100)에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 적용되는 내연기관(5)의 하드웨어 구성은 제3 실시형태의 것과 마찬가지이기 때문에, 본 실시형태에서도 내연기관(5)의 전체도로서 도 1을 사용한다. 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 가열 제어의 상세에 있어서 제3 실시형태의 것과 상이하다. 내연기관(5)의 부하가 변화하면, 배기 가스 온도도 변화하고, 따라서 배기 촉매(26)의 온도도 변화한다고 생각할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 추가 분사의 제어에 있어서 내연기관(5)의 부하를 또한 고려한다. 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 배기 촉매(26)가 가열될 때 내연기관(5)의 부하에 기초하여 추가 분사가 또한 제어된다는 점에서, 제3 실시형태에 따른 제어 장치(100)와 상이하다.
도 8은, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 가열 제어를 실행할 때의 흐름도의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8의 흐름도는, 단계 S121, 단계 S122 및 단계 S123이 더 제공되고, 단계 S130 대신에 단계 S130a이 제공되며, 단계 S140 대신에 단계 S140a가 제공된다는 점에서, 도 6의 흐름도와 상이하다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 내연기관(5)의 부하의 구체적인 예로서, 연료 분사량을 사용한다. 따라서, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 단계 S120에서 연료 분사량을 취득하므로, 제어 장치(100)는 동시에 내연기관(5)의 부하를 취득한다. 즉, 도 8의 단계 S120에서 연료 분사량을 취득하는 제어 장치(100)의 CPU(101)는, 내연기관(5)의 부하를 취득하는 부하 취득 유닛의 기능을 갖는 부재에 대응한다. 내연기관(5)의 부하는 연료 분사량으로 한정되는 것은 아니다. 제어 장치(100)는, 예를 들어 내연기관(5)의 부하로서 내연기관(5)의 토크(N·m)를 사용할 수 있다. 이 경우, 제어 장치(100)는 단계 S120에서 내연기관(5)의 토크를 또한 취득한다. 내연기관(5)의 토크는, 예를 들어 토크 센서 또는 크랭크 포지션 센서의 검출 결과에 기초하여 취득될 수 있다.
제어 장치(100)는 단계 S120 후에 단계 S121을 실행한다. 단계 S121에서, 제어 장치(100)는, 연료의 세탄값이 중간 세탄값인 경우, 단계 S120에서 취득된 부하(연료 분사량)에서의 배기 가스 온도(T2)(이하, 중간 세탄값 배기 가스 온도라 칭함)를 취득하고, 단계 S110에서 취득된 목표 라이트 오프 온도(T1)가 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)보다 높은지의 여부를 판정한다. 중간 세탄값은 약 53의 세탄값을 의미한다. 본 실시형태에서는, 중간 세탄값의 일례로서 53이 사용된다.
단계 S121에서, 구체적으로는, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 맵에 기초하여 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)를 취득한다. 구체적으로는, 제어 장치(100)의 저장 유닛(예를 들어, ROM(102))에는, 중간 세탄값 배기 가스 온도를 부하와 관련지어 규정하는 맵이 미리 저장되어 있다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 단계 S120에서 취득된 부하에 대응하는 중간 세탄값 배기 가스 온도를 맵으로부터 추출하고, 추출된 중간 세탄값 배기 가스 온도를 단계 S121의 T2로서 취득한다. 그러나, 단계 S121에서의 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)를 취득하는 구체적인 방법은 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다.
단계 S121에서 긍정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 단계 S110에서 취득된 목표 라이트 오프 온도(T1)와 단계 S120에서 취득된 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)를 취득한다(단계 S122). 한편, 단계 S121에서 부정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 단계 S121에서 취득된 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)와 단계 S120에서 취득된 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)를 취득한다(단계 S123).
단계 S122 및 단계 S123 후에, 제어 장치(100)는, 단계 S130a에서, 단계 S122 또는 단계 S123에서 취득된 차(ΔT)가 0보다 큰지의 여부를 판정한다. 단계 S130a에서 긍정의 판정이 이루어지는 경우, 제어 장치(100)는 단계 S140a를 실행한다. 단계 S140a에서, 제어 장치(100)는, 전술한 수학식 (1)에 기초하여 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량(Δaf)을 취득하며, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 수학식 (1)의 ΔT로서 단계 S122 또는 단계 S123에서 얻어진 ΔT를 사용한다.
즉, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 목표 라이트 오프 온도(T1)가 부하에 기초하여 취득된 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)보다 높은 경우에는(단계 S121에서 긍정의 판정이 이루어지는 경우), 제3 실시형태(도 6)의 경우에서와 같이, 목표 라이트 오프 온도(T1)와 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 기초하여 추가 분사를 제어하지만(단계 S122, 단계 S130a, 단계 S140a), 제어 장치(100)는, 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)가 목표 라이트 오프 온도(T1) 이상인 경우에는(단계 S121에서 부정의 판정이 이루어지는 경우), 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)와 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 기초하여 추가 분사를 제어한다(단계 S123, 단계 S130a, 단계 S140a). 제어 장치(100)가 이러한 제어를 실행하는 이유는 다음과 같다.
연료의 세탄값이 중간 세탄값(본 실시형태에서는 53)인 경우에, 부하가 크면, 배기 가스 온도(실제 배기 가스 온도)도 높아진다. 그로 인해, 부하가 크고, 그 결과 배기 가스 온도가 높은 경우에는(단계 S121에서 부정의 판정이 이루어지는 경우), 중간 세탄값 목표 라이트 오프 온도(구체적으로는, 250℃)와 실제 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 기초하여 추가 분사를 제어하기 보다 중간 세탄값 배기 가스 온도(T2)와 실제 배기 가스 온도와의 사이의 차(ΔT)에 기초하여 추가 분사를 제어함으로써, 배기 촉매(26)에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다. 이상의 이유에 의해, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 상기 제어를 실행한다.
전술한 바와 같이, 단계 S140a에서 제어 장치(100)는 수학식 (1)에 기초하여 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량(Δaf)을 산출하며, 수학식 (1)로부터 명확한 바와 같이, Δaf는 ΔT에 직접적으로 비례한다. 이에 기초하여, 본 실시형태에 따른 도 8로부터, 부하(연료 분사량)가 상대적으로 큰 경우, 배기 가스 온도도 높아지므로, 단계 S122 또는 단계 S123에서 산출되는 ΔT이 작아지고, 그 결과 단계 S140a에서 산출되는 Δaf 역시 작아진다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 부하(연료 분사량)가 상대적으로 클수록 추가 분사량을 상대적으로 작게 하고, 부하가 상대적으로 작을수록 추가 분사량을 상대적으로 크게 한다. 이 점에서도, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 부하에 기초하여 추가 분사를 제어한다.
본 실시형태에 따른 제어 장치(100)에 의하면, 제3 실시형태에 따른 제어 장치(100)의 유리한 효과가 제공될 뿐만 아니라, 배기 촉매(26)에서의 퇴적물의 축적을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는, 제3 실시형태의 대안적인 실시형태에 따른 제어 장치(100)의 제어 처리와 조합될 수 있다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 도 8의 흐름도의 단계 S150과 단계 S160과의 사이에 도 7의 흐름도에 따른 단계 S151 내지 단계 S153이 통합되는 흐름도를 실행하면 된다.
본 실시형태에 따른 단계 S140a에서, 제어 장치(100)는, 추가 분사량을 증대시키기 위한 증대량을 산출하지만, 단계 S140a의 구체적인 제어의 상세는 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)가 제2 실시형태에 따른 도 4의 단계 S40에서의 추가 분사 제어에서 추가 분사를 위한 연료 분사 시기를 지연시키는 경우, 본 실시형태에 따른 제어 장치(100)는 도 8의 단계 S140a에서 추가 분사를 위한 연료 분사 시기의 지연량을 증대시키기 위한 증대량을 산출할 수 있다. 구체적으로는, 이 경우, 제어 장치(100)는, 부하(연료 분사량)가 상대적으로 작을수록 연료 분사 시기의 지연량을 증대시키기 위한 증대량이 상대적으로 커지도록(즉, 연료 분사 시기가 보다 지연되도록) 연료 분사 시기의 지연량을 증대시키기 위한 증대량을 산출하면 된다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 단계 S150에서, 현재 설정되어 있는 분사 시기를 단계 S140a에서 산출된 지연량만큼 더 지연시키면 된다.
이상 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 특정한 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 첨부된 청구항에 기재된 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 또는 변경을 포함하는 형태로 실시될 수 있다.

Claims (10)

  1. 내연기관의 제어 장치로서, 내연기관은 배기 촉매(26) 및 연료 분사 밸브(30)를 포함하고, 제어 장치는,
    전자 제어 유닛(100)으로서,
    (a) 내연기관을 위한 연료의 세탄값을 취득하고,
    (b) 세탄값에 기초하여, 배기 촉매(26)의 라이트 오프 온도인 목표 라이트 오프 온도를 취득하고,
    (c) 내연기관의 배기 가스 온도를 취득하며,
    (d) 배기 촉매(26)가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여, 연료 분사 밸브(30)의 메인 분사 후에 실행되는 추가 분사를 제어하도록 구성되는, 전자 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전자 제어 유닛(100)은, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 실행할 때의 내연기관의 실린더 내의 산소의 농도를 제어하도록 구성되는, 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    전자 제어 유닛(100)은 내연기관의 흡입 공기량을 취득하도록 구성되며,
    전자 제어 유닛(100)은, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사를 제어하도록 구성되는, 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    전자 제어 유닛(100)은 내연기관의 부하를 취득하도록 구성되며,
    전자 제어 유닛(100)은, 배기 촉매(26)가 가열될 때, 부하에 기초하여 추가 분사를 제어하도록 구성되는, 제어 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가 분사는 애프터-분사 및 포스트-분사 중 하나인, 제어 장치.
  6. 내연기관의 제어 방법이며, 내연기관은 배기 촉매(26), 연료 분사 밸브(30), 및 전자 제어 유닛(100)을 포함하고, 제어 방법은,
    전자 제어 유닛(100)에 의해, 내연기관을 위한 연료의 세탄값을 취득하는 단계,
    전자 제어 유닛(100)에 의해, 세탄값에 기초하여 목표 라이트 오프 온도를 취득하는 단계로서, 목표 라이트 오프 온도는 배기 촉매(26)의 라이트 오프 온도인, 단계,
    전자 제어 유닛(100)에 의해, 내연기관의 배기 가스 온도를 취득하는 단계, 및
    배기 촉매(26)가 가열될 때, 전자 제어 유닛(100)에 의해, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계로서, 추가 분사는 연료 분사 밸브(30)의 메인 분사 후에 실행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    배기 촉매가 가열될 때, 전자 제어 유닛(100)에 의해, 배기 가스 온도와 목표 라이트 오프 온도와의 사이의 차에 기초하여 추가 분사를 실행할 때의 내연기관의 실린더 내의 산소의 농도를 제어하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    전자 제어 유닛(100)에 의해, 내연기관의 흡입 공기량을 취득하는 단계, 및
    배기 촉매(26)가 가열될 때, 전자 제어 유닛(100)에 의해, 흡입 공기량에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    전자 제어 유닛(100)에 의해, 내연기관의 부하를 취득하는 단계, 및
    배기 촉매(26)가 가열될 때, 전자 제어 유닛(100)에 의해, 부하에 기초하여 추가 분사를 제어하는 단계를 더 포함하는, 제어 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가 분사는 애프터-분사 및 포스트-분사 중 하나인, 제어 방법.
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