JP2010190165A

JP2010190165A - 燃料噴射量制御装置

Info

Publication number: JP2010190165A
Application number: JP2009037412A
Authority: JP
Inventors: Ryota Hosaka; 亮太保坂
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】ポスト噴射における燃料噴射量のばらつきを精度よく学習補正する燃料噴射量制御装置を提供する。
【解決手段】排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ２２０を有するエンジン１００のインジェクタ１１０の噴射量を制御するとともに、フィルタの再生処理を実行するためポスト噴射を行わせる燃料噴射量制御装置３００であって、要求燃料噴射量に応じて噴射時間を設定する噴射時間設定手段と、フィルタ近傍の温度を検出する温度検出手段と、噴射時間を複数段階に変化させながらポスト噴射を実行させるとともに、噴射時間の変化に対する温度検出手段の検出温度の変化率を算出し、変化率を基準データと比較して噴射時間設定手段における要求燃料噴射量と噴射時間との相関を学習補正する学習補正手段を有する構成とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置であって、特にインジェクタの個体差等によるばらつきを学習補正により低減するものに関する。

自動車用等のディーゼルエンジンは、コモンレール等の蓄圧室に蓄えられた燃料を、電子制御式のインジェクタを用いて燃焼室内に噴射する。インジェクタは、例えばピエゾ素子やソレノイド等のアクチュエータを用いてニードルを駆動し、弁を開閉するものであり、燃料噴射量制御装置からのパルス信号に応じて作動する。
このようなディーゼルエンジンにおいては、１燃焼あたりに異なる目的の複数回の噴射を行うことが知られている。例えば、出力に寄与するメイン噴射に先立ち、メイン噴射の着火性を高めるためのパイロット噴射を行ったり、メイン噴射の後に排ガス処理装置の効率を高めるためのポスト噴射を行うことが知られている。

また、ディーゼルエンジンの排気中には、例えば窒素酸化物（ＮＯｘ）、ハイドロカーボン（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、粒子状物質（ＰＭ）等が含まれるため、排気系に例えば酸化触媒、ディーゼルＰＭフィルタ（ＤＰＦ）、選択還元触媒（ＳＣＲ）等を直列に配置した排ガス後処理装置を設けることが知られている。この場合、酸化触媒によってＨＣとＣＯを処理した後、ＤＰＦでＰＭを捕集し、ＳＣＲによってＮＯｘを処理する。

ＤＰＦは、例えば微細な小孔を有する多孔質セラミックスで排気ガスを濾過してＰＭを捕集するため、走行時間の増加に応じてＰＭが堆積してしまう。これに対し、ＰＭの堆積量が所定値以上となったときに、上述したポスト噴射によって供給された燃料を排気系の内部で燃焼させ、ＤＰＦに流入する排ガス温度を高温とすることによって、ＰＭを酸化させてＤＰＦを強制再生することが知られている。
例えば、特許文献１には、パティキュレートフィルタに入る排気ガスの温度を検出し、検出された温度に応じてポスト噴射の制御を行うパティキュレートフィルタの再生処理制御装置が記載されている。

上述したようなエンジンの燃料噴射量制御において、インジェクタの個体差等による燃料噴射量のばらつきを、指示噴射パルス幅の学習補正等によって低減することは重要である。
従来の燃料噴射量補正に関する技術として、例えば、特許文献２には、噴射パルス時間に対する実際の噴射量ばらつきを定量的に把握するため、エンジンが安定したアイドル状態である場合に、複数回の分割噴射を行なったときのエンジン回転速度変動に基づいて、各気筒毎、及び、全気筒共通の補正量を算出することが記載されている。

特開２００５−２０１１４２号公報特開２００８−１０１６２５号公報

ＤＰＦの強制再生を良好に行うためには、ポスト噴射における燃料噴射量を精確に制御し、所望のＤＰＦ温度を得ることが重要である。しかし、上述した特許文献２に記載されたインジェクタの噴射量ばらつき補正では、エンジンの回転数変動に基づいて学習補正を行うことから、エンジンの出力に寄与しないポスト噴射における燃料噴射量のばらつきは反映されない。メイン噴射とポスト噴射とでは、燃料噴射量の絶対量や、気筒内の圧力、温度等が大幅に異なることから、メイン噴射を用いてインジェクタのばらつきを補正しても、ポスト噴射におけるばらつきを完全には解消できないおそれがある。
また、特許文献２に記載された学習補正では、エンジン個体のアイドリング時フリクションのばらつきによっても学習精度が低下してしまう。
本発明の課題は、ポスト噴射における燃料噴射量のばらつきを精度よく学習補正する燃料噴射量制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、排気管路に設けられ排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを有するエンジンの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタの噴射量を制御するとともに、前記フィルタの再生処理を実行するため前記インジェクタにメイン噴射の後にポスト噴射を行わせる燃料噴射量制御装置であって、要求燃料噴射量に応じて前記インジェクタの噴射時間を設定する噴射時間設定手段と、前記フィルタ又はその近傍の温度を検出する温度検出手段と、前記噴射時間を複数段階に変化させながら前記ポスト噴射を実行させるとともに、前記噴射時間の変化に対する前記温度検出手段の検出温度の変化率を算出し、前記変化率を基準データと比較して前記噴射時間設定手段における前記要求燃料噴射量と前記噴射時間との相関を学習補正する学習補正手段とを備えることを特徴とする燃料噴射量制御装置である。

請求項２の発明は、前記エンジンはそれぞれインジェクタが設けられた複数の燃焼室を有し、前記学習補正手段は、前記複数の燃焼室にそれぞれ設けられた複数の前記インジェクタの学習補正を順次行うことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射量制御装置である。
請求項３の発明は、前記基準データは、予め実験によって求めたポスト噴射時における燃料噴射量と前記温度検出手段の検出温度との相関に関するデータを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射量制御装置である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
ポスト噴射実行時におけるフィルタ部の温度変化は、ポスト噴射の燃料噴射量の関数として表すことができる。このため、所望の要求燃料噴射量を噴射するためにある噴射時間を設定してポスト噴射を行った場合に生じた温度変化が、その燃料噴射量によって得られるべき温度変化に対して異なっていた場合には、実際の燃料噴射量に過不足が生じていることがわかる。本発明によれば、噴射時間を複数段階に変化させた場合のフィルタ部の温度の変化率を基準データと比較して要求燃料噴射量に対する噴射時間を学習補正することによって、ポスト噴射におけるインジェクタの燃料噴射量のばらつきを補正し、フィルタの温度を正確に制御して良好な再生制御を実行することができる。また、ポスト噴射時には燃料室内圧力等の雰囲気がメイン噴射時とは大きく異なるため、インジェクタのばらつきの傾向がメイン噴射時とは異なることもありうるが、本発明ではポスト噴射を用いて学習補正を行うことによって、ポスト噴射時におけるインジェクタのばらつきを正確に補正することができる。

本発明を適用した燃料噴射量制御装置の実施例を有するエンジンの構成を示す模式図である。図１のエンジンにおける指示噴射パルスの出力パターンの一例を示すタイミングチャートである。図１のエンジンに設けられるＤＰＦのＰＭ堆積量の履歴の一例を示す図である。図１の燃料噴射量制御装置におけるＤＰＦ再生制御及び学習補正制御のメインルーチンを示すフローチャートである。図１の燃料噴射量制御装置における学習実行再生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図１の燃料噴射量制御装置における気筒毎の学習補正のサブルーチンを示すフローチャートである。図１のエンジンにおけるＤＰＦ温度の計測データと基準データとの一例を示すグラフである。図１の燃料噴射量制御装置における通常ＤＰＦ再生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。図１の燃料噴射量制御装置における第２ポスト噴射の燃料噴射量算出のモデルを示す図である。

本発明は、ポスト噴射における燃料噴射量のばらつきを精度よく学習補正する燃料噴射量制御装置を提供する課題を、燃料噴射量を変化させながらポスト噴射を行った際のＤＰＦ入口温度を基準値と比較して要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関を補正することによって解決した。

以下、本発明を適用したエンジンの燃料噴射制御装置の実施例について説明する。
図１は、実施例の燃料噴射制御装置を有するエンジンの構成を示す図である。
エンジン１００は、例えば、乗用車等の自動車に搭載される４ストロークの水平対向４気筒ディーゼルエンジンである。
エンジン１００は、インジェクタ１１０、ターボチャージャ１２０、インテークダクト１３０、インタークーラ１４０、インテークマニホールド１５０、エキゾーストマニホールド１６０等を備えている。

インジェクタ１１０は、エンジン１００の各気筒に設けられ、図示しない蓄圧室であるコモンレールに蓄えられた燃料を燃焼室内に噴射するものである。インジェクタ１１０は、例えばピエゾ素子等のアクチュエータによってニードルを駆動することによって開弁及び閉弁が行われる。インジェクタ１１０は、後述するエンジン制御ユニット３００からの指示噴射パルス信号に応じて開弁され、燃料を噴射するようになっている。

ターボチャージャ１２０は、エンジン１００の排気によって駆動されるタービン１２１、及び、タービン１２１によって駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサ１２２とを備えている。
タービン１２１は、タービンホイールに排気を吹き付けるノズル部に可動式のべーンを有する可変ジオメトリ式のものであり、べーンの駆動は、エンジン制御ユニット３００からの制御信号に応じて行われる。

インテークダクト１３０は、ターボチャージャ１２０のコンプレッサ１２２から出た圧縮後の空気をインタークーラ１４０に導入する吸気管路である。
インタークーラ１４０は、インテークダクト１３０から導入される空気を、例えば走行風によって冷却する熱交換器である。
インテークマニホールド１５０は、インタークーラ１４０から出た空気を、エンジン１００の各気筒のインテークポートに分配する吸気管路である。
エキゾーストマニホールド１６０は、エンジン１０の各気筒のエキゾーストポートから出た燃焼済みの排気ガスを合流させ、ターボチャージャ１２０のタービン１２１に導入する排気管路である。

エンジン１００は、排ガス後処理装置２００を備えている。
排ガス後処理装置２００は、ターボチャージャ１２０側から順に直列配置された酸化触媒（ＤＯＣ）２１０、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２２０、選択還元触媒２３０等を備えて構成されている。

酸化触媒２１０は、例えばアルミナ等の担体に白金等を担持させて構成された触媒コンバータを備えている。触媒コンバータは、排気ガス中のＮＯを酸化させ、ＮＯ_２を生成させるものである。
酸化触媒２１０は、触媒コンバータの入口側における排気ガスの温度を検出する温度センサ２１１を備えている。

ディーゼルパティキュレートフィルタ２２０は、例えばコージェライト、ＳｉＣ等のセラミックや、焼結金属等によって形成されたウォールフロータイプ等のフィルタエレメントを備えている。このフィルタエレメントは、酸化触媒２１０を出た排ガスを濾過し、この中に含まれる粒子状物質（パティキュレートマテリアル：ＰＭ）を捕集するものである。捕集されたＰＭは、その堆積量が増加した際に、後述する強制再生処理によって酸化処理される。

ＤＰＦ２２０は、温度センサ２２１、圧力センサ２２２を備えている。
温度センサ２２１は、ＤＰＦ２２０の入口近傍の温度を検出するものである。
圧力センサ２２２は、ＤＰＦ２２０の入口側と出口側との差圧を検出することによって、フィルタエレメントの目詰まりに起因する圧力損失の変化を検出するものである。

選択還元触媒２３０は、触媒として例えば金属を添加したゼオライトを備えた触媒コンバータを備えている。この触媒コンバータは、尿素水中の尿素が加水分解されて生じるアンモニアをＮＯｘに加え、ＮＯｘを人体に無害な窒素及び水に分解するものである。選択還元触媒２３０は、排気管路内に尿素水を噴射する尿素水インジェクタ２３１を備えている。尿素水インジェクタ２３１は、触媒コンバータの入り側に設けられ、ドージング制御機能を有するエンジン制御ユニット３００からの指示に応じて、図示しない尿素水タンクに貯留された尿素水を噴射する。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）３００は、上述したエンジン１００、排ガス後処理装置２００及びこれらの補機類を統括的に制御するものである。ＥＣＵ３００は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス等を備えて構成されている。
ＥＣＵ３００は、エンジン１００のインジェクタ１１０に対して開弁指示信号である指示噴射パルスを出力し、燃料噴射量を制御する。
また、ＥＣＵ３００は、要求燃料噴射量に応じてインジェクタの指示噴射パルス幅（噴射時間・開弁時間）を設定する噴射時間設定手段、及び、ポスト噴射の実行時の温度センサ２２１の検出温度に基づいて、要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関を学習補正する学習補正手段としても機能する。

図２は、指示噴射パルスの出力パターンの一例を示すタイミングチャートである。図２において、横軸は時間を示し、縦軸は指示噴射パルスのオンオフを示している。指示噴射パルスがオンのときには、インジェクタ１１０のアクチュエータに通電され、インジェクタ１１０のニードルが駆動されて流路が開いた開弁状態となる。

図２（ａ）は、通常時の制御（通常制御）を示している。この場合、インジェクタ１１０は、パイロット噴射及びメイン噴射を行っている。
メイン噴射は、例えばエンジン１００の圧縮上死点直前で開始され、エンジン１００の出力に寄与するものである。
パイロット噴射は、メイン噴射に先立って、メイン噴射に対して比較的少量の燃料を噴射するものである。

図２（ｂ）は、ＤＰＦ２２０の強制再生時の制御（再生制御）を示している。この再生時制御は、上述したメイン噴射及びパイロット噴射に加えて、以下説明する第１ポスト噴射、及び、第２ポスト噴射を行っている。
これらのポスト噴射は、メイン噴射の後に、メイン噴射に対して比較的少量の燃料を噴射するものである。
第１ポスト噴射は、例えばクランク角にして上死点後（ＡＤＴＣ）４０°付近から噴射を開始される。第１ポスト噴射により供給された燃料は、エンジン１００の燃焼室内で膨張行程において燃焼し、これによってエンジン１００の排気温度が向上し、酸化触媒２１０は排気ガスによって加熱される。

第２ポスト噴射は、例えばクランク角にして上死点後（ＡＤＴＣ）１４０°付近から噴射を開始される。このようなクランク角度では、既にエンジン１００の排気バルブが開き始めている。第２ポスト噴射により供給された燃料の大部分は、エンジン１００の燃焼室内で燃焼されることはなく、未燃状態のままターボチャージャ１２０を経て酸化触媒２１０に流入し、酸化触媒２１０において酸化反応（燃焼反応）を起こし、排気ガス温度を例えば６００°程度まで昇温させる。

昇温された排気ガスは、ＤＰＦ２２０に流入し、フィルタエレメント及びその表面に堆積したＰＭを加熱する。ＰＭは、加熱されることによって酸化処理され、ＤＰＦ２２０の目詰まりは防止される。
このとき、第２ポスト噴射の燃料噴射量が少ないと、排気ガス温度が十分に向上せず、ＰＭの酸化処理を図ることができない。これに対し、第２ポスト噴射の燃料噴射量が多いと、ＰＭが急激に燃焼し、最悪の場合ＤＰＦ２２０の焼損に至る。このため、第２ポスト噴射における燃料噴射量を精確に制御することが重要である。

図３は、実施例のエンジンにおける走行時間とＤＰＦ２２０のＰＭ堆積量との相関の一例を示すグラフである。図３において、横軸は走行時間を示し、縦軸はＰＭ堆積量を示している。
図３に示すように、通常制御を行っている期間には、ＰＭは走行時間の増加に応じて堆積量が増加していく。そして、ＰＭ堆積量が所定値以上となって再生制御が開始されると、ＰＭは走行時間の増加に応じて堆積量が減少し、最終的にはほぼゼロとなる。その後、通常制御に切り替わると、ＰＭは再び堆積していく。

以下、実施例のＥＣＵ３００が実行するＤＰＦ再生制御及び指示噴射パルス幅の学習補正制御について説明する。
図４は、ＤＰＦ再生制御及び学習補正制御のメインルーチンを示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ１００：ＤＰＦ再生モード実行判断＞
ＥＣＵ３００は、排ガス後処理装置２００の状態に基づいて、ＤＰＦ再生モードの実行要否を判定する。
具体的には、ＥＣＵ３００は、ＤＰＦ２２０の圧力センサ２２２が検出した差圧（圧力損失）が所定の閾値以上でありかつ、ＤＰＦ２２０の温度センサ２２１が検出したＤＰＦ２２０の入口温度が所定値以上であるときにはＤＰＦ再生モードの実行を決定してステップＳ２００に進み、その他の場合はＤＰＦ再生モードを実行しないことを決定し、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ２００：ＤＯＣ前温度判断＞
ＥＣＵ３００は、酸化触媒２１０の温度センサ２１１が検出する触媒コンバータ入口部の温度を、燃料の着火点温度を考慮して設定される所定の閾値と比較し、温度が閾値以上である場合はステップＳ３００に進み、温度が閾値未満である場合は処理を終了(リターン)する。

＜ステップＳ３００：学習条件成立有無判断＞
ＥＣＵ３００は、要求燃料噴射量と各インジェクタ１１０の指示噴射パルス幅（噴射時間）との相関を学習補正する条件が成立しているか否かを判断する。
具体的には、ＥＣＵ３００は、以下の条件がすべて充足している場合には、学習補正条件が成立しているものとしてステップＳ４００に進み、少なくとも一つが充足しない場合には、学習補正条件が成立していないものとしてステップＳ５００に進む。
ａ）所定値Ｎｉ≧エンジン回転数変動ΔＮ（アイドルエンジン回転数変動が所定値以内）
ｂ）エンジン冷却水温Ｔ_Ｗが所定の範囲内
ｃ）燃料温度Ｔ_Ｆが所定の範囲内
ｄ）外気温度Ｔ_Ｏが所定の範囲内

＜ステップＳ４００：学習実行再生制御実行＞
ＥＣＵ３００は、ポスト噴射における各気筒のインジェクタの噴射量ばらつきを低減するため、ポスト噴射を行いながら要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関を補正する学習実行再生制御を実行する。
図５は、学習実行再生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。以下、ステップ毎に説明する。

＜ステップＳ４１０：学習値算出気筒Ｎｏ（ｉ）＝１設定＞
ＥＣＵ３００は、インジェクタ１１０の要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関の学習補正を行う気筒（学習値算出気筒）の番号ｉを、１に設定する。
その後、ステップＳ４２０に進む。

＜ステップＳ４２０：全気筒学習終了判断＞
ＥＣＵ３００は、現在の学習値算出気筒の番号ｉが、エンジン１１０の気筒数Ｎ以下であるか否かを判定する。
学習値算出気筒の番号ｉがＮ以下である場合は、全気筒の学習補正が完了していないものとしてステップＳ４３０に進み、番号ｉがＮを超えた場合は、全気筒の学習補正が完了したものとして、一連の処理を終了し、図４に示すメインルーチンに戻り、ステップＳ５００に進む。

＜ステップＳ４３０：気筒Ｎｏ（ｉ）の学習＞
ＥＣＵ３００は、気筒Ｎｏ（ｉ）のインジェクタ１１０の要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関の学習補正を行う。
図６は、各気筒の学習補正を示すサブルーチンである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ４３１：段階的ポスト噴射の段階ｎｉ＝１＞
各気筒の学習補正においては、第２ポスト噴射を複数の段階ｎｉ（ｎｉ：１〜Ｌ）に分けて、段階毎に第２ポスト噴射の指示噴射パルス幅を逐次増加しながら、温度センサ２２１の検出温度をモニタし、指示噴射パルス幅と温度変化との相関に基づいて、要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関を補正する。
ＥＣＵ３００は、先ず、段階ｎｉ＝１を設定する。
その後、ステップＳ４３２に進む。

＜ステップＳ４３２：段階的ポスト噴射終了判断＞
ＥＣＵ３００は、段階的ポスト噴射における全ての段階が終了したか否かを判断する。具体的には、段階ｎｉがＬ以下である場合は、未終了であるとしてステップＳ４３３に進み、段階ｎｉがＬを超えた場合は、終了したものとしてステップＳ４３８に進む。

＜ステップＳ４３３：段階ｎｉのポスト噴射量設定＞
ＥＣＵ３００は、段階ｎｉにおける第２ポスト噴射の要求燃料噴射量を設定するとともに、これに応じた指示噴射パルス幅を設定する。ＥＣＵ３００は、要求燃料噴射量に対する指示噴射パルス幅のマップである指示噴射パルス幅マップを保持している。
上述した指示噴射パルス幅マップの一例を表１に示す。指示噴射パルス幅マップは、離散的な複数段階の要求燃料噴射量に応じた指示噴射パルス幅のデータを有する。
ＥＣＵ３００は、要求燃料噴射量に応じて指示噴射パルス幅マップを読み出し、必要に応じて直線補完等の補間処理を行い、指示噴射パルス幅を設定する。
その後、ステップＳ４３４に進む。

＜ステップＳ４３４：段階ｎｉのポスト噴射時期設定＞
ＥＣＵ３００は、段階ｎｉにおける第２ポスト噴射の時期を、例えばＡＴＤＣ１４０°近傍の所定の時期に設定する。
その後、ステップＳ４３５に進む。

＜ステップＳ４３５：段階ｎｉのポスト噴射実行＞
ＥＣＵ３００は、ステップＳ４３４において設定した噴射時期から、ステップＳ４３３で設定した指示噴射パルス時間にわたって、学習中の気筒のインジェクタ１１０の指示噴射パルスをオンする。
これによって、当該気筒のインジェクタ１１０から第２ポスト噴射が行われる。
その後、ステップＳ４３６に進む。

＜ステップＳ４３６：段階ｎｉのＤＰＦ温度計測＞
ＥＣＵ３００は、段階ｎｉにおける第２ポスト噴射の開始後、ＤＰＦ２２０の温度センサ２２１の検出温度が安定するのを待って、この検出温度Ｔｎｉを記録する。
その後、ステップＳ４３６に進む。

＜ステップＳ４３７：段階ｎｉの更新＞
ＥＣＵ３００は、現在の段階ｎｉに１を加算して次の段階に進み、ステップＳ４３２に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。

＜ステップＳ４３８：学習値算出＞
ＥＣＵ３００は、１からＬまでの段階ｎｉにおいてそれぞれ計測したＴｎｉを基準データと比較することによって、上述した指示噴射パルス幅マップの指示噴射パルス幅を書き換える学習補正を行う。
図７は、ＤＰＦ温度の計測データと基準データとの一例を示すグラフである。図７において、横軸は指示噴射パルス幅を示し、縦軸は第２ポスト噴射を実行しない場合に対するＤＰＦ温度変化ΔＴを示している。
基準データは、校正用インジェクタを用いて予め測定された指示噴射パルス幅とＤＰＦ温度との相関に関するものである。この校正用インジェクタは、例えば、実験によって指示噴射パルス幅と実際の燃料噴射量との相関が既知であり、かつ、燃料噴射量が設計上のスペック中央値とほぼ一致しているインジェクタ（実質的に補正の必要がないインジェクタ）である。

図７に示すように、計測データ及び基準データとも直線近似することができるが、その傾きはインジェクタの個体差等によって異なっている。
例えば図７に示す場合には、指示噴射パルス幅が０．６ｍｓｅｃである場合に、計測データにおけるＤＰＦ温度変化ΔＴは、基準データよりも小さくなっている。この場合、現在学習中のインジェクタ１１０が所定の指示噴射パルス幅に対して実際に噴射する燃料の量は、校正用インジェクタに対して少ないことがわかる。
ここで、図７より学習中のインジェクタ１１０において、基準データと同等のＤＰＦ温度変化ΔＴが得られる指示噴射パルス幅を読みだすと、０．８ｍｓｅｃとなる。
この場合、指示噴射パルス幅マップにおける要求燃料噴射量が６ｍｍ^３／ｓｔである場合の指示噴射パルス幅を、０．６ｍｓｅｃから０．８ｍｓｅｃに書き換えるとともに、他の要求燃料噴射量に対応する支持噴射パルス幅を直線補間によって書き換える学習補正を行う。学習補正後の指示噴射パルス幅マップの一例を表２に示す。

その後、ステップＳ４３９に進む。

＜ステップＳ４３９：学習値記録＞
ＥＣＵ３００は、ステップＳ４３８において行った学習補正の結果を記録し、当該気筒の学習を完了して、図６に示すサブルーチンを終了し、図５に示すサブルーチンのステップＳ４４０に進む。

＜ステップＳ４４０：学習気筒の更新＞
ＥＣＵ３００は、学習補正の対象となる気筒Ｎｏであるｉに１を加算してステップＳ４５０に進む。

＜ステップＳ４５０：学習条件成立判断＞
ＥＣＵ３００は、上述したステップＳ３００と同様の学習条件が現在でも成立しているか判断し、学習条件が成立している場合はステップＳ４２０に戻り、次の気筒の学習補正を行う。一方、学習条件が成立していない場合は図５のサブルーチンを終了し、図４に示すメインルーチンのステップＳ５００に進む。

＜ステップＳ５００：通常ＤＰＦ再生制御＞
ＥＣＵ３００は、上述した学習補正を伴わない通常のＤＰＦ再生制御を行う。
図８は、通常ＤＰＦ再生制御を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ５１０：ポスト噴射量算出＞
ＥＣＵ３００は、第２ポスト噴射の燃料噴射量を設定する。
図９は、第２ポスト噴射の燃料噴射量算出のモデルを示す図である。
図９に示すように、ポスト噴射基本量はエンジン回転数Ｎｅ及びメイン噴射量に基づいて設定される。指示噴射パルス幅は、ポスト噴射基本量を要求燃料噴射量として、上述した指示噴射パルス幅マップを用いて設定される。この指示噴射パルス幅マップは、上述したように、ＤＰＦ温度を用いた学習補正が施されている。
また、指示噴射パルス幅は、予め設定されたＤＰＦ目標温度と、温度センサ２２１が検出した実際のＤＰＦ温度との差分から算出されるフィードバック量に基づいて、さらに補正される。
その後、ステップＳ５２０に進む。

＜ステップＳ５２０：ポスト噴射時期設定＞
ＥＣＵ３００は、第２ポスト噴射の時期を、例えばＡＴＤＣ１４０°近傍の所定の時期に設定する。
その後、ステップＳ５３０に進む。

＜ステップＳ５３０：ポスト噴射実行＞
ＥＣＵ３００は、ステップＳ５２０において設定した噴射時期から、ステップＳ５１０で設定した指示噴射パルス時間にわたって、学習中の気筒のインジェクタ１１０の指示噴射パルスをオンする。
これによって、当該気筒のインジェクタ１１０から第２ポスト噴射が行われる。
その後、一連の処理を終了（リターン）し、ステップＳ１００に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。

以上説明した実施例によれば、第２ポスト噴射における指示噴射パルス幅を段階的に変化させながら指示噴射パルス幅とＤＰＦ温度との相関を求め、これを予め蓄積された実験データである基準データと比較して要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅との相関を学習補正することによって、メイン噴射時とは燃焼室内の圧力等の雰囲気が異なるポスト噴射時におけるインジェクタのばらつきを精度よく補正することができる。これによって、ＤＰＦの再生制御時にＤＰＦの入口温度をより正確に制御することができ、ＰＭを確実に酸化処理させつつ異常高温によるＤＰＦの焼損等を防止できる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例では、要求燃料噴射量と指示噴射パルス幅（噴射時間）との相関マップを書き換えることによって学習補正を行っているが、本発明はこれに限らず、例えば指示噴射パルス幅に対して所定の補正係数を乗じること等によって補正を行ってもよい。また、この補正係数をＤＰＦ温度変化ΔＴの計測データが基準データに収束する方向に除変させるようにしてもよい。
（２）実施例では、学習実行再生制御を実行する際に、１番のインジェクタ（１番シリンダのインジェクタ）から順次学習補正を行うようにしているが、本発明はこれに限らず、例えば前回の学習実行再生制御においてＭ番のインジェクタまで学習を終了している場合には、学習終了済のインジェクタの番号に関する情報を保持し、Ｍ＋１番のインジェクタから学習補正を開始するようにしてもよい。

１００エンジン１１０インジェクタ
１２０ターボチャージャ１２１タービン
１２２コンプレッサ１３０インテークダクト
１４０インタークラーラ１５０インテークマニホールド
１６０エキゾーストマニホールド
２００排ガス後処理装置２１０酸化触媒
２１１温度センサ
２２０ディーゼルパティキュレートフィルタ
２２１温度センサ２２２圧力センサ
２３０選択還元触媒２３１尿素水インジェクタ
３００エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims

排気管路に設けられ排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを有するエンジンの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタの噴射量を制御するとともに、前記フィルタの再生処理を実行するため前記インジェクタにメイン噴射の後にポスト噴射を行わせる燃料噴射量制御装置であって、
要求燃料噴射量に応じて前記インジェクタの噴射時間を設定する噴射時間設定手段と、
前記フィルタ又はその近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記噴射時間を複数段階に変化させながら前記ポスト噴射を実行させるとともに、前記噴射時間の変化に対する前記温度検出手段の検出温度の変化率を算出し、前記変化率を基準データと比較して前記噴射時間設定手段における前記要求燃料噴射量と前記噴射時間との相関を学習補正する学習補正手段と
を備えることを特徴とする燃料噴射量制御装置。
前記エンジンはそれぞれインジェクタが設けられた複数の燃焼室を有し、
前記学習補正手段は、前記複数の燃焼室にそれぞれ設けられた複数の前記インジェクタの学習補正を順次行うこと
を特徴とする請求項１に記載の燃料噴射量制御装置。
前記基準データは、予め実験によって求めたポスト噴射時における燃料噴射量と前記温度検出手段の検出温度との相関に関するデータを含むこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射量制御装置。