JP2003254133A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジンの排気通路に配設される
パティキュレートフィルタの過熱による溶損を効率よく
確実に防止可能な内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）に
捕捉されたパティキュレートマター（ＰＭ）の堆積量Ｑ
pmを検出する堆積量検出手段と、パティキュレートフィ
ルタの温度相関値Ｔdpfを検出する温度検出手段とを備
え、さらに、堆積量検出手段の検出結果及び温度検出手
段の検出結果に応じて(S10,S12,S14,S24,S26,S36)、目
標アイドル回転速度Ｎiを高回転側（Ｎi1,Ｎi2,Ｎi3）
に補正する補正手段(S18,S30,S40)を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に係り、詳しくは、ディーゼルエンジンの排気通
路に配設されるパティキュレートフィルタの過熱溶損を
防止する技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】バス、トラック等の車両に搭載さ
れるディーゼルエンジンから排出される排ガスには、Ｈ
Ｃ、ＣＯ、ＮＯx等のほか、パティキュレートマター
（ＰＭと略す）が多く含まれている。そこで、ディーゼ
ルエンジンの後処理装置として、ＰＭを捕捉するととも
に当該捕捉したＰＭを外部熱源等により加熱して焼却除
去するディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ
と略す）が開発され実用化されている。
【０００３】また、最近では、ＤＰＦの上流側にＰＭを
酸化除去するための酸化剤を供給する酸化触媒を設け、
連続的にＤＰＦ上のＰＭを処理可能な連続再生式ＤＰＦ
も開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、当該ＤＰＦ
では、外部熱源等による加熱を行わない場合であって
も、ＤＰＦの温度がある一定の温度以上になればＰＭは
自然に燃焼に至り焼却除去されるため、例えば車両が登
坂路を走行しており、ディーゼルエンジンが高負荷運転
しているようなときには、ＤＰＦの温度は上記一定の温
度に到達しているか或いは上記一定の温度に到達するほ
ど高くなっており、高酸素濃度下でＰＭは自然に燃焼に
至っているか或いは燃焼に至る可能性が高い。
【０００５】このようなことから、例えば車両が登坂路
を走行し終えた直後に停車する場合のように、ディーゼ
ルエンジンを高負荷運転状態から急にアイドル運転に切
り換えたような場合には、燃焼ガスが急に減少するため
に排気流量が低下して熱の持ち去り量が少なくなり、Ｐ
Ｍが燃焼に至っているときには燃焼熱によってＤＰＦの
温度が急激に上昇し、ＰＭが燃焼に至る直前の状態にあ
るときであってもＰＭが燃焼に至ることでＤＰＦの温度
は燃焼熱によってやはり急激に上昇し、ＤＰＦが過熱し
て溶損し易いという問題がある。
【０００６】そこで、ディーゼルエンジンが高負荷運転
状態からアイドル運転に切り換えられたときに、エンジ
ン回転速度を上昇させて排気流量の低下を防止し、熱の
持ち去り量を確保することが考えられている。しかしな
がら、ＰＭの堆積量が比較的少ない場合やＤＰＦの温度
がそれほど高温にまで上昇していない場合のように、Ｄ
ＰＦが過熱するおそれが殆どないような状況であっても
一様にエンジン回転速度を上昇させることは、燃費を悪
化させたり、却ってＤＰＦを過冷却してしまうおそれが
あり効率のよいものではない。
【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、ディーゼ
ルエンジンの排気通路に配設されるパティキュレートフ
ィルタの過熱による溶損を効率よく確実に防止可能な内
燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、内燃機関の排気系に設け
られ、排気中のパティキュレートマターを捕捉するパテ
ィキュレートフィルタと、前記パティキュレートフィル
タに捕捉されたパティキュレートマターの堆積量を検出
する堆積量検出手段と、前記パティキュレートフィルタ
の温度相関値を検出する温度検出手段と、内燃機関のア
イドル運転時に目標アイドル回転速度となるよう内燃機
関の回転速度を制御するアイドル回転速度制御手段と、
前記堆積量検出手段の検出結果及び前記温度検出手段の
検出結果に応じて前記目標アイドル回転速度を高回転側
に補正する補正手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】即ち、内燃機関がアイドル運転状態にある
ときには、アイドル回転速度制御手段によって目標アイ
ドル回転速度が制御されるが、当該目標アイドル回転速
度は、補正手段により堆積量検出手段の検出結果及び温
度検出手段の検出結果に応じて高回転側に補正される。
従って、例えば車両が登坂路を走行し終えた直後に停車
する場合のように、内燃機関を高負荷運転した直後にア
イドル運転したような場合には、排気流量が低下して熱
の持ち去り量が少なくなり、パティキュレートフィルタ
（ＤＰＦ）に捕捉されたパティキュレートマター（Ｐ
Ｍ）が高負荷運転によって燃焼しているときには燃焼熱
によってＤＰＦの温度が急激に上昇してしまい、ＰＭが
燃焼に至る直前の状態にあるときであってもＰＭが燃焼
に至りＤＰＦの温度は燃焼熱によってやはり急激に上昇
してしまうのであるが、ＰＭの堆積量やＤＰＦの温度相
関値に応じて目標アイドル回転速度を高回転側に補正す
ることで適切に排気流量の低下を防止して熱の持ち去り
量を確保することができ、ＤＰＦの過熱による溶損が効
率よく確実に防止される。
【００１０】また、請求項２の発明では、前記補正手段
は、前記堆積量検出手段により検出される前記パティキ
ュレートマターの堆積量が多いほど前記目標アイドル回
転速度を高回転側に補正することを特徴としている。従
って、ＰＭの堆積量が多いほどＰＭの燃焼により発生す
る燃焼熱の量が多くなってＤＰＦが過熱し易いのである
が、ＰＭの堆積量が多くなるほど目標アイドル回転速度
を高回転側に補正することで適切に排気流量の低下を防
止して熱の持ち去り量を確保でき、一方ＰＭの堆積量が
それほど多くないときには目標アイドル回転速度の補正
量を必要最小限に抑えて燃費悪化やＤＰＦの過冷却を防
止でき、ＤＰＦの過熱による溶損が効率よく確実に防止
される。
【００１１】また、請求項３の発明では、前記補正手段
は、前記温度検出手段により検出される前記パティキュ
レートフィルタの温度相関値が所定値よりも大きいとき
に前記目標アイドル回転速度を高回転側に補正し、該温
度相関値が所定値以下のときには前記目標アイドル回転
速度の補正を禁止または抑制することを特徴としてい
る。
【００１２】従って、ＤＰＦの温度相関値が大きいほど
ＤＰＦが過熱し易いのであるが、ＤＰＦの温度相関値が
所定値よりも大きいときには、目標アイドル回転速度を
高回転側に補正することで適切に排気流量の低下を防止
して熱の持ち去り量を確保でき、一方、ＤＰＦの温度相
関値が所定値以下のときには、目標アイドル回転速度を
高回転側に補正しないようにして燃費悪化やＤＰＦの過
冷却を防止でき、ＤＰＦの過熱による溶損がさらに効率
よく確実に防止される。
【００１３】また、請求項４の発明では、前記所定値
は、前記堆積量検出手段により検出される前記パティキ
ュレートマターの堆積量が多いほど低温側に設定される
ことを特徴としている。従って、ＰＭの堆積量が多くＤ
ＰＦの温度相関値が大きいほどＤＰＦが過熱し易いので
あるが、ＰＭの堆積量が多くなるほどＤＰＦの温度相関
値の判別閾値である所定値を低温側に下げることによ
り、ＤＰＦの温度相関値が当該ＰＭの堆積量に応じた所
定値よりも大きいときには、目標アイドル回転速度を高
回転側に補正して適切に熱の持ち去り量を確保でき、一
方、ＤＰＦの温度相関値が当該ＰＭの堆積量に応じた所
定値以下のときには、目標アイドル回転速度を高回転側
に補正しないようにして燃費悪化やＤＰＦの過冷却を防
止でき、ＤＰＦの過熱による溶損がより一層効率よく確
実に防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る内燃機関の排気浄化装置の実施例を説明する。図１
を参照すると、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の
概略構成図が示されており、以下同図に基づき説明す
る。
【００１５】エンジン１としては、ここでは直列４気筒
ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと記す）が採
用される。エンジン１の燃料供給系は例えばコモンレー
ルシステムからなり、このシステムでは、各気筒毎にイ
ンジェクタ（燃料噴射ノズル）２が設けられており、こ
れらのインジェクタ２はコモンレール（図示せず）に接
続されている。そして、各インジェクタ２は、電子コン
トロールユニット（ＥＣＵ）４０に接続されており、Ｅ
ＣＵ４０からの燃料噴射指令に基づいて開閉弁し、コモ
ンレール内の燃料を所望のタイミングで各燃焼室に高圧
で噴射可能である。即ち、当該インジェクタ２は、主燃
焼用の主噴射の他、燃料の追加噴射（ポスト噴射）や燃
料噴射の休止等をも自在に実施可能である。なお、当該
コモンレールシステムは公知であり、該コモンレールシ
ステムの構成の詳細についてはここでは説明を省略す
る。
【００１６】エンジン１の吸気ポートには、吸気マニホ
ールド６を介して吸気管８が接続されており、吸気管８
にはエアクリーナ９が設けられている。一方、排気ポー
トには、排気マニホールド１０を介して排気管１２が接
続されている。排気マニホールド１０からはＥＧＲ通路
１４が延びており、該ＥＧＲ通路１４の終端は吸気マニ
ホールド６に接続されている。そして、ＥＧＲ通路１４
には、電磁式のＥＧＲ弁１６が介装されている。
【００１７】そして、排気管１２には後処理装置２０が
介装されている。後処理装置２０は、排ガスに含まれる
有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等）やＰＭ（パティキュ
レートマター）を浄化処理するための触媒コンバータや
ディーゼル・パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）から
なる排気浄化装置であり、ここでは、ＤＰＦ２４の上流
に酸化触媒２６を備えた、所謂、連続再生式ディーゼル
・パティキュレートフィルタ（連続再生式ＤＰＦ）２２
として構成されている。
【００１８】連続再生式ＤＰＦ２２は、酸化触媒２６に
よって酸化剤（ＮＯ2）を生成し、このＮＯ2をＤＰＦ２
４に供給することで連続的にＤＰＦ２４上に堆積するＰ
Ｍを酸化反応させ、浄化処理するよう構成された装置で
ある。また、排気管１２のＤＰＦ２４の上流及び下流の
部分には、ＤＰＦ２４の温度Tdpfや酸化触媒２６の温度
Ｔcatの温度相関値としての排気温度をそれぞれ検出す
る排気温センサ３２及び排気温センサ３４が設けられて
いる。
【００１９】さらに、排気管１２のＤＰＦ２４の上流及
び下流の部分には、それぞれＤＰＦ２４の上流及び下流
の排気圧を検出する排気圧センサ３６及び排気圧センサ
３８が設けられている。ＥＣＵ４０は、エンジン１を含
めた本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の総合的な制
御を行うための制御装置である。
【００２０】ＥＣＵ４０の入力側には、上記排気温セン
サ３２、３４、排気圧センサ３６、３８の他、エンジン
回転速度Ｎeを検出するＮeセンサ４２や空燃比センサ４
４等の各種センサ類が接続されている。一方、ＥＣＵ４
０の出力側には、上記インジェクタ２、ＥＧＲ弁１６等
の各種デバイスが接続されており、各種入力情報に基づ
き、空燃比、燃料噴射量、吸入空気量、点火時期等が設
定され指令値として出力される。なお、アイドル運転時
には、ＥＣＵ４０によってエンジン回転速度Ｎeが目標
アイドル回転速度Ｎiとなるように制御される（アイド
ル回転速度制御手段）。
【００２１】以下、上記のように構成された本発明に係
る内燃機関の排気浄化装置の作用について説明する。連
続再生式ＤＰＦ２２では、触媒温度ＴcatやＤＰＦ温度T
dpfが所定温度Ｔ0（例えば、３５０℃）以上であって、
酸化触媒２６が活性化した状態にある場合には、排気中
のＰＭがＤＰＦ２４に捕捉される一方、酸化触媒２６で
は、酸化反応により、ＣＯやＨＣが酸化除去されるとと
もに酸化剤として例えば排気中の窒素成分Ｎの酸化物で
あるＮＯ2が生成される。そして、このように酸化触媒
２６で生成されたＮＯ2は、ＤＰＦ２４に供給されるこ
とになり、ＤＰＦ２４に捕捉されたＰＭが当該ＮＯ2に
よって酸化処理される。つまり、連続再生式ＤＰＦ２２
では、ＤＰＦ２４に捕捉されたＰＭは、酸化触媒２６で
生成された酸化剤としてのＮＯ2によって連続的に酸化
され、除去される。
【００２２】また、ＤＰＦ２４に捕捉されたＰＭが連続
的に酸化されないような状況では、ＤＰＦ２４が外部熱
源等により加熱され、ＰＭは強制的に除去される。つま
り、ＤＰＦ２４は強制再生される。この場合、外部熱源
等としてはヒータ等が考えられるが、ここでは、例えば
主燃焼用の燃料を主噴射した後に膨張行程以降で再度燃
料を追加噴射（ポスト噴射）するようにして排気温度を
上昇させ、ＤＰＦ２４を加熱するようにしている。
【００２３】また、ＤＰＦ２２においては、例えば車両
が登坂路を走行してエンジン１が高負荷運転をしている
場合のように、排気温度が高くＤＰＦ２４が非常に高温
であってＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ1（例えば、５５
０℃）より大きいような場合には、ＤＰＦ２４に捕捉さ
れたＰＭはＮＯ2によらずとも加熱されて自然に燃焼に
至るか或いは燃焼に至る可能性が高い状況となる。
【００２４】しかしながら、このようにＰＭが加熱によ
り自然に燃焼に至る或いは燃焼に至る可能性が高い状況
になると、上述した如く、例えば車両が登坂路を走行し
終えた直後に停車する場合のように、エンジン１が高負
荷運転からアイドル運転に移行した場合に、燃焼ガスの
減少によって排気流量が急激に低下することになり、熱
の持ち去り量が少なくなり、ＤＰＦ２４が過熱して溶損
してしまうおそれがある。
【００２５】本発明では、このようなＤＰＦ２４の過熱
による溶損を効率よく確実に防止するようにしており、
以下、本発明に係るＤＰＦ２４の溶損防止制御について
説明する。図２を参照すると、本発明に係るＤＰＦ溶損
防止制御の制御ルーチンがフローチャートで示されてお
り、以下当該フローチャートに沿って説明する。
【００２６】ステップＳ１０では、ＤＰＦ２４に捕捉さ
れたＰＭの堆積量、即ちＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ1
（例えば、７g/L）より大きい（Ｑpm＞Ｑ1）か否かを判
別する。ここに、ＰＭ堆積量Ｑpmについては、排気圧セ
ンサ３６、３８により検出される排気圧間の差圧から容
易に検出される。即ち、ＤＰＦ２４にＰＭが堆積すると
排気抵抗が大きくなり、ＤＰＦ２４の上流側の排気圧が
上昇する一方でＤＰＦ２４の下流側の排気圧が減少する
ため、排気圧センサ３６、３８により検出される排気圧
間の差圧とＰＭ堆積量Ｑpmとは略比例関係にあり、故に
排気圧センサ３６、３８により検出される排気圧間の差
圧を求めることでＰＭ堆積量Ｑpmが容易に検出される
（堆積量検出手段）。
【００２７】ステップＳ１０の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ1より大きいと判定され
た場合には、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２で
は、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ2（例えば、１０g/L）よ
り大きい（Ｑpm＞Ｑ2）か否かを判別する。判別結果が
偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ2以下、即
ち、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ１より大きく所定量Ｑ2
以下と判定された場合には、ステップＳ１４に進む。
【００２８】ステップＳ１４では、ＤＰＦ２４の温度、
即ちＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ3（所定値、例えば、
６５０℃）より大きいか否かを判別する。ここでは、排
気温センサ３２によって排気温度をそれぞれＤＰＦ温度
Tdpfの温度相関値として検出し、当該排気温度からＤＰ
Ｆ温度Tdpfを求め（温度検出手段）、このＤＰＦ温度Td
pfが所定温度Ｔ3より大きいか否かを判別する。
【００２９】ステップＳ１４の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、ＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ3より大きいと判定さ
れた場合には、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６
では、エンジン１がアイドル運転中か否かを判別する。
判別結果が真（Ｙｅｓ）で、エンジン１がアイドル運転
中と判定された場合には、ステップＳ１８に進み、目標
アイドル回転速度Ｎiを通常値Ｎi0（例えば、７５０rp
m）よりも大きく且つ必要最小限の所定値Ｎi1（例え
ば、９００rpm）に設定する（補正手段）。この場合、
目標アイドル回転速度Ｎiを徐々に増加させるようにし
てもよい。
【００３０】つまり、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ１より
大きく所定量Ｑ2以下であり且つＤＰＦ温度Tdpfが所定
温度Ｔ3より大きいようなときには、ＰＭが自然に燃焼
に至りＤＰＦ２４が過熱して溶損に至る可能性が高いと
考えられる。従って、このような場合には、目標アイド
ル回転速度Ｎiを通常値Ｎi0よりも大きな所定値Ｎi1に
設定することで排気流量を増加させ、熱の持ち去り量を
多くしてＤＰＦ２４の昇温を抑制する。これにより、Ｄ
ＰＦ２４の過熱による溶損が確実に防止される。また、
目標アイドル回転速度Ｎiの上昇量は必要最小限に抑え
られるので、燃費を悪化させたり排気流によって却って
ＤＰＦ２４を過冷却させてしまうこともなく、ＤＰＦ２
４の過熱による溶損が効率よく確実に防止される。
【００３１】ステップＳ１６の判別結果が偽（Ｎｏ）で
エンジン１がアイドル運転中ではないと判定された場合
には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、ステップ
Ｓ１０の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所
定量Ｑ1以下と判定された場合、或いはステップＳ１４
の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ
１より大きく所定量Ｑ2以下であってもＤＰＦ温度Tdpf
が所定温度Ｔ3以下と判定された場合には、アイドル運
転中か否かに拘わらずＰＭが自然に燃焼に至りＤＰＦ２
４が過熱して溶損に至る可能性はないと考えられる。従
って、この場合には、目標アイドル回転速度Ｎiを上昇
させることなく、そのまま当該ルーチンを抜ける（補正
禁止）。
【００３２】これにより、いたずらに目標アイドル回転
速度Ｎiを上昇させて燃費を悪化させることがなくな
り、また排気流によって却ってＤＰＦ２４を過冷却させ
てしまうことがなくなり、ＤＰＦ２４の過熱による溶損
がさらに効率よく防止される。ここで、図３を参照する
と、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ１より大きく所定量Ｑ2
以下であるときに当該ＤＰＦ溶損防止制御（アイドル運
転時）を実施した場合（実線）のＤＰＦ温度Tdpf、ＰＭ
堆積量Ｑpm及びエンジン回転速度Ｎeの時間変化が、目
標アイドル回転速度Ｎiを通常値Ｎi0とした場合（破
線）及び所定値Ｎi1に保持した場合（一点鎖線）とで比
較してタイムチャートで示されているが、同図に示すよ
うに、ＤＰＦ溶損防止制御を実施してアイドル運転時に
目標アイドル回転速度Ｎiを暫時所定値Ｎi1に上昇させ
ることにより、ＤＰＦ温度Tdpfを耐熱温度Ｔmax（例え
ば、１２００℃）よりも遙かに低く抑えることができ、
また、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ１以下にまで下がった
ときには、当該ＤＰＦ溶損防止制御を終了して目標アイ
ドル回転速度Ｎiを通常値Ｎi0に戻すことにより、ＤＰ
Ｆ温度Tdpfを排気流によって不用意に低下させないよう
にでき、ＤＰＦ２４の過熱による溶損を効率よく確実に
防止することができる。
【００３３】ステップＳ１２の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ2より大きいと判定され
た場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４で
は、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ3（例えば、１５g/L）よ
り大きい（Ｑpm＞Ｑ3）か否かを判別する。判別結果が
偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ3以下、即
ち、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ2より大きく所定量Ｑ3以
下と判定された場合には、ステップＳ２６に進む。
【００３４】ステップＳ２６では、ＤＰＦ温度Tdpfが所
定温度Ｔ2（所定値、例えば、６００℃）より大きいか
否かを上記ステップＳ１４の場合と同様に排気温度から
ＤＰＦ温度Tdpfを求めて判別する。ここに、判定閾値で
ある所定温度Ｔ2（例えば、６００℃）は上記所定温度
Ｔ3（例えば、６５０℃）よりも低く設定されている
が、これは、ＰＭ堆積量Ｑpmが増加するほど燃焼熱が発
生し易く、つまりＤＰＦ２４が過熱し易く、ＤＰＦ温度
Tdpfの判定閾値を低くしないと容易に溶損に至る可能性
が高いためである。
【００３５】ステップＳ２６の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、ＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ2より大きいと判定さ
れた場合には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８
では、エンジン１がアイドル運転中か否かを判別する。
判別結果が真（Ｙｅｓ）で、エンジン１がアイドル運転
中と判定された場合には、ステップＳ３０に進み、目標
アイドル回転速度Ｎiを上記所定値Ｎi1よりも大きく且
つ必要最小限の所定値Ｎi2（例えば、１０００rpm）に
設定する（補正手段）。この場合、目標アイドル回転速
度Ｎiを徐々に増加させるようにしてもよい。
【００３６】つまり、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ2より
大きく所定量Ｑ3以下であり且つＤＰＦ温度Tdpfが所定
温度Ｔ2より大きいようなときには、ＰＭが自然に燃焼
に至りＤＰＦ２４が過熱して溶損に至る可能性が一層高
いと考えられる。従って、このような場合には、目標ア
イドル回転速度Ｎiを所定値Ｎi1よりも大きな所定値Ｎi
2に設定することで排気流量を増加させ、熱の持ち去り
量を一層多くしてＤＰＦ２４の昇温を抑制する。これに
より、ＤＰＦ２４の過熱による溶損が効率よく確実に防
止される。
【００３７】ステップＳ２８の判別結果が偽（Ｎｏ）で
エンジン１がアイドル運転中ではないと判定された場合
には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、ステップ
Ｓ２６の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所
定量Ｑ2より大きく所定量Ｑ3以下であってもＤＰＦ温度
Tdpfが所定温度Ｔ2以下と判定された場合には、アイド
ル運転中か否かに拘わらずＰＭが自然に燃焼に至りＤＰ
Ｆ２４が過熱して溶損に至る可能性はないと考えられ
る。従って、この場合には、目標アイドル回転速度Ｎi
を上昇させることなく、そのまま当該ルーチンを抜ける
（補正禁止）。これにより、やはり燃費の悪化やＤＰＦ
２４の過冷却を防止でき、ＤＰＦ２４の過熱による溶損
がさらに効率よく防止される。
【００３８】ステップＳ２４の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ3より大きいと判定され
た場合には、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６で
は、ＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ1（所定値、例えば、
５５０℃）より大きいか否かを上記ステップＳ１４やス
テップＳ２６の場合と同様に排気温度からＤＰＦ温度Td
pfを求めて判別する。
【００３９】ここに、判定閾値である所定温度Ｔ1（例
えば、５５０℃）が上記所定温度Ｔ2（例えば、６００
℃）よりもさらに低く設定されているが、これは、上述
したように、ＰＭ堆積量Ｑpmが増加するほどＤＰＦ２４
が過熱し易く、ＤＰＦ温度Tdpfの判定閾値をさらに低く
しないと容易に溶損に至る可能性が高いためである。ス
テップＳ３６の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＤＰＦ温度Td
pfが所定温度Ｔ1以下と判定された場合には、そのまま
当該ルーチンを抜ける。一方、ステップＳ３６の判別結
果が真（Ｙｅｓ）で、ＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ1よ
り大きいと判定された場合には、ステップＳ３８に進
む。
【００４０】ステップＳ３８では、エンジン１がアイド
ル運転中か否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、エンジン１がアイドル運転中と判定された場合に
は、ステップＳ４０に進み、目標アイドル回転速度Ｎi
を上記所定値Ｎi2よりも大きく且つ必要最小限の所定値
Ｎi3（例えば、１２００rpm）に設定する（補正手
段）。この場合、目標アイドル回転速度Ｎiを徐々に増
加させるようにしてもよい。
【００４１】つまり、ＰＭ堆積量Ｑpmが所定量Ｑ3より
大きく且つＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ1より大きいよ
うなときには、ＰＭが自然に燃焼に至りＤＰＦ２４が過
熱して溶損に至る可能性がより一層高いと考えられる。
従って、このような場合には、目標アイドル回転速度Ｎ
iを所定値Ｎi2よりも大きな所定値Ｎi3に設定すること
で排気流量を増加させ、熱の持ち去り量をより一層多く
してＤＰＦ２４の昇温を抑制する。これにより、ＤＰＦ
２４の過熱による溶損が効率よく確実に防止される。
【００４２】ステップＳ３８の判別結果が偽（Ｎｏ）で
エンジン１がアイドル運転中ではないと判定された場合
には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、ステップ
Ｓ３６の判別結果が偽（Ｎｏ）で、ＰＭ堆積量Ｑpmが所
定量Ｑ3より大きくてもＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ1以
下と判定された場合には、アイドル運転中か否かに拘わ
らずＰＭが自然に燃焼に至りＤＰＦ２４が過熱して溶損
に至る可能性はないと考えられる。従って、この場合に
は、目標アイドル回転速度Ｎiを上昇させることなく、
そのまま当該ルーチンを抜ける（補正禁止）。これによ
り、やはり燃費の悪化やＤＰＦ２４の過冷却を防止で
き、ＤＰＦ２４の過熱による溶損がさらに効率よく防止
される。
【００４３】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記
実施形態では、車両が登坂路を走行してエンジン１が高
負荷運転をした直後にアイドル運転を行ったような場合
を想定したが、これに限られず、本発明は、ポスト噴射
等によってＤＰＦ２４を強制再生を行い、ＤＰＦ温度Td
pfが上昇しているときに急にアイドル運転が実施される
ような場合にも適用されるものである。
【００４４】また、上記実施形態では、ＤＰＦ温度Tdpf
の温度相関値として排気温センサ３２から排気温度を検
出するようにしたが、排気温センサ３４からの排気温度
情報を用いてもよいし、ＤＰＦ２４に温度センサを設け
てＤＰＦ２４の温度を直接検出するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、ＤＰＦ温度Tdpfが所定温度Ｔ
1、Ｔ2、Ｔ3以下のときに、目標アイドル回転速度Ｎiの
上昇を禁止するようにしたが、目標アイドル回転速度Ｎ
iの上昇を抑制するような構成にしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の内燃機関の排気浄化装置によれば、堆積量検出
手段の検出結果及び温度検出手段の検出結果に応じて目
標アイドル回転速度を高回転側に補正するようにしたの
で、例えば車両が登坂路を走行し終えた直後に平地また
は降坂路を走行する場合のように、内燃機関を高負荷運
転した直後にアイドル運転したような場合において、適
切に排気流量の低下を防止して熱の持ち去り量を確保す
ることができ、ＤＰＦの過熱による溶損を効率よく確実
に防止することができる。
【００４６】また、請求項２の内燃機関の排気浄化装置
によれば、アイドル運転時において、ＰＭの堆積量が多
くなるほど目標アイドル回転速度を高回転側に補正する
ことで適切に排気流量の低下を防止して熱の持ち去り量
を確保でき、一方ＰＭの堆積量がそれほど多くないとき
には目標アイドル回転速度の補正量を必要最小限に抑え
て燃費悪化やＤＰＦの過冷却を防止でき、ＤＰＦの過熱
による溶損を効率よく確実に防止することができる。
【００４７】また、請求項３の内燃機関の排気浄化装置
によれば、アイドル運転時において、ＤＰＦの温度相関
値が所定値よりも大きいときには、目標アイドル回転速
度を高回転側に補正することで適切に排気流量の低下を
防止して熱の持ち去り量を確保でき、一方、ＤＰＦの温
度相関値が所定値以下のときには、目標アイドル回転速
度を高回転側に補正しないようにして燃費悪化やＤＰＦ
の過冷却を防止でき、ＤＰＦの過熱による溶損をさらに
効率よく確実に防止することができる。
【００４８】また、請求項４の内燃機関の排気浄化装置
によれば、アイドル運転時において、ＰＭの堆積量が多
くなるほどＤＰＦの温度相関値の判別閾値である所定値
を低温側に下げることにより、ＤＰＦの温度相関値が当
該ＰＭの堆積量に応じた所定値よりも大きいときには、
目標アイドル回転速度を高回転側に補正して適切に熱の
持ち去り量を確保でき、一方、ＤＰＦの温度相関値が当
該ＰＭの堆積量に応じた所定値以下のときには、目標ア
イドル回転速度を高回転側に補正しないようにして燃費
悪化やＤＰＦの過冷却を防止でき、ＤＰＦの過熱による
溶損をより一層効率よく確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構
成図である。
【図２】本発明に係るＤＰＦ溶損防止制御の制御ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図３】ＤＰＦ溶損防止制御の制御結果の一例を示すタ
イムチャートである。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン ２ インジェクタ １２ 排気管 ２０ 後処理装置 ２２ 連続再生式ＤＰＦ ２４ ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ） ３２ 排気温センサ ３４ 排気温センサ ３６ 排気圧センサ ３８ 排気圧センサ ４０ 電子コントローラ（ＥＣＵ） ４２ Ｎeセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２Ｂ (72)発明者 渡邊 哲也 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA20 CA03 CA04 DA02 DA10 DA25 DA37 EA11 EB12 EC03 FA26 FA27 FA33 3G090 BA01 CA04 DA04 DA12 DB03 EA02 EA07 3G301 HA02 HA13 JA02 JA21 JA26 JA32 KA07 KA09 KB07 NA08 NB02 NB11 ND02 PD01Z PD12Z PD14Z PE01A PE01Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられ、排気中の
    パティキュレートマターを捕捉するパティキュレートフ
    ィルタと、 前記パティキュレートフィルタに捕捉されたパティキュ
    レートマターの堆積量を検出する堆積量検出手段と、 前記パティキュレートフィルタの温度相関値を検出する
    温度検出手段と、 内燃機関のアイドル運転時に目標アイドル回転速度とな
    るよう内燃機関の回転速度を制御するアイドル回転速度
    制御手段と、 前記堆積量検出手段の検出結果及び前記温度検出手段の
    検出結果に応じて前記目標アイドル回転速度を高回転側
    に補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする内燃
    機関の排気浄化装置。
  2. 【請求項２】 前記補正手段は、前記堆積量検出手段に
    より検出される前記パティキュレートマターの堆積量が
    多いほど前記目標アイドル回転速度を高回転側に補正す
    ることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の排気浄
    化装置。
  3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記温度検出手段によ
    り検出される前記パティキュレートフィルタの温度相関
    値が所定値よりも大きいときに前記目標アイドル回転速
    度を高回転側に補正し、該温度相関値が所定値以下のと
    きには前記目標アイドル回転速度の補正を禁止または抑
    制することを特徴とする、請求項１または２記載の内燃
    機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項４】 前記所定値は、前記堆積量検出手段によ
    り検出される前記パティキュレートマターの堆積量が多
    いほど低温側に設定されることを特徴とする、請求項３
    記載の内燃機関の排気浄化装置。
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