JP3879833B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

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Description

【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、ＨＣ、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、ＰＭ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、ＤＰＦ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、該補正手段は、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し、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は前記目標アイドル回転速度を高回転側に補正する一方、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ものであって、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。
【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（ＰＭ）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】
この際、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ので、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】
さらに、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ので、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】
そして、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ので、ＰＭの堆積量が多く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、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、ＥＣＵ４０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ＤＰＦ２４に供給することで連続的にＤＰＦ２４上に堆積するＰＭ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４４等の各種センサ類が接続されている。
一方、ＥＣＵ４０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Tdpf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、５５０℃）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ＤＰＦ温度Tdpfを求め（温度検出手段）、このＤＰＦ温度Tdpf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、７５０rpm）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、ＤＰＦ２４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、ＤＰＦ２４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Ｑ１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）。
【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、ＤＰＦ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Ｎi2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。
【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Tdpf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Tdpf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Ｎi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、ＤＰＦ２４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Tdpf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Ｔ1、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Ｎi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】
この際、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、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】
そして、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

Claims (1)

  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、
    該補正手段は、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し、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は前記目標アイドル回転速度を高回転側に補正する一方、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ものであって、
    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内燃機関の排気浄化装置。
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