JP4464899B2 - Output control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

この発明は内燃機関の出力制御装置に関し、より具体的には微粒子物質（ParticulateあるいはParticulate Matter）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ; Diesel Particulate Filter）を備えた内燃機関において、内燃機関の出力（トルク）を抑制して排気系の過度の昇温による排気系部品の劣化を防止すると共に、過度の昇圧による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制するようにした装置に関する。   The present invention relates to an output control device for an internal combustion engine, and more specifically, in an internal combustion engine having a filter (DPF; Diesel Particulate Filter) for collecting particulate matter (Particulate or Particulate Matter), the output (torque) of the internal combustion engine The present invention relates to an apparatus that prevents exhaust system parts from being deteriorated due to excessive temperature rise of the exhaust system and suppresses exhaust leakage from the joint of exhaust system parts due to excessive pressure increase.

ディーゼル機関の排気系には、上記したように、ＤＰＦが設けられ、排気中の微粒子物質を微細な孔で捕集している。ＤＰＦに捕集された微粒子物質の堆積が増加するにつれて目詰まりを起こすことから、下記の特許文献１に示すように、ＤＰＦ前後の差圧から微粒子物質の捕集量を推定し、推定値が判定値以上のとき、燃焼させて（酸化除去して）ＤＰＦを再生している。   As described above, the DPF is provided in the exhaust system of the diesel engine, and particulate matter in the exhaust is collected through fine holes. Since clogging occurs as the accumulation of particulate matter collected in the DPF increases, as shown in Patent Document 1 below, the amount of particulate matter collected is estimated from the differential pressure before and after the DPF, and the estimated value is When it is equal to or higher than the determination value, the DPF is regenerated by burning (oxidizing and removing).

特許文献１記載の技術にあっては、微粒子物質の堆積量が限界近くに達した場合、ＤＰＦ前後の差圧が大幅に上昇してＤＰＦの劣化を促進すると共に、排気圧力自体も高くなって燃費の悪化を招くことから、微粒子物質の捕集量が判定値以上のとき、最大燃料噴射量を制限し、排気量（流量）の大幅な増加を回避してＤＰＦの劣化を防止するようにしている。   In the technique described in Patent Document 1, when the amount of particulate matter deposited reaches a limit, the differential pressure before and after the DPF increases significantly to promote the deterioration of the DPF and the exhaust pressure itself also increases. When the trapped amount of particulate matter is greater than or equal to the judgment value, the maximum fuel injection amount is limited to avoid a significant increase in the exhaust amount (flow rate) and prevent the DPF from deteriorating. ing.

尚、ＤＰＦの目詰まりを起こす物質としては、他にアッシュ（オイルの金属成分などの燃え残り）があるが、ＤＰＦで捕集されたアッシュは燃焼によっても除去されないことから、ＤＰＦの劣化は、微粒子物質を除去しても、アッシュの堆積によって緩慢に進行する。
特開２００４−１０８２０７号公報 In addition, as a substance that causes clogging of DPF, there is ash (unburned residue of metal components of oil, etc.), but ash collected by DPF is not removed even by combustion. Even if the particulate matter is removed, it proceeds slowly due to ash deposition.
JP 2004-108207 A

上記した如く、ＤＰＦは、微粒子物質あるいはアッシュの堆積に伴って目詰まりを生じる。その結果、排気圧力が上昇して排気の流速が低下するため、排気系の温度が上昇して排気系部品の劣化を促進すると共に、排気圧力の上昇によって排気系部品の接合部からの排気漏れが生じる恐れがある。   As described above, the DPF is clogged with the accumulation of particulate matter or ash. As a result, the exhaust pressure rises and the exhaust flow velocity decreases, so that the exhaust system temperature rises to promote deterioration of the exhaust system parts, and exhaust gas leakage from the joints of the exhaust system parts occurs due to the increase in exhaust pressure. May occur.

特許文献１記載の技術にあっても、ＤＰＦの劣化を防止するために、ＤＰＦ前後の差圧から再生時期を判断し、再生に際して燃料噴射量を制限するように構成しているが、排気系の状態をＤＰＦ前後の差圧を通じて検出するに止まるため、ＤＰＦの目詰まりによる排気系の高温化および高圧化を正確に把握することができず、よって上記した不都合を十分に回避することができなかった。   Even in the technique described in Patent Document 1, in order to prevent the deterioration of the DPF, the regeneration timing is determined from the differential pressure before and after the DPF, and the fuel injection amount is limited during the regeneration. Therefore, the high temperature and high pressure of the exhaust system due to the clogging of the DPF cannot be accurately grasped, and thus the above-described disadvantages can be sufficiently avoided. There wasn't.

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、ＤＰＦ（フィルタ）の目詰まりによる排気系の高温化および高圧化をより直接的に把握して内燃機関の出力を抑制することで、排気系の過度の昇温による排気系部品の劣化を確実に防止すると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制するようにした内燃機関の出力制御装置を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-described problems and more directly grasp the high temperature and high pressure of the exhaust system due to clogging of the DPF (filter) to suppress the output of the internal combustion engine. Provided is an output control device for an internal combustion engine that reliably prevents deterioration of exhaust system parts due to excessive temperature rise and suppresses exhaust leakage from a joint of exhaust system parts due to excessive rise in exhaust pressure. There is.

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、排気系に排気中の微粒子物質を捕集するフィルタを備えた内燃機関の出力制御装置において、前記フィルタの前の排気圧力を検出する排気圧力検出手段、少なくとも前記検出された排気圧力に応じ、前記内燃機関の出力の上限値を、前記排気圧力が増加するにつれて減少するように算出する機関出力上限値算出手段、前記算出された出力の上限値に基づいて前記内燃機関の出力を制御する機関出力制御手段、前記内燃機関の要求出力を算出する要求出力算出手段、および前記機関出力制御手段により前記内燃機関の出力が前記上限値に制限されて前記算出された要求出力以下になったとき、前記フィルタの再生を実行するフィルタ再生実行手段を備える如く構成した。 In order to solve the above-mentioned object, according to claim 1, in an output control device for an internal combustion engine having a filter for collecting particulate matter in exhaust gas in an exhaust system, an exhaust pressure before the filter is detected. exhaust pressure detecting means for, depending on at least the detected exhaust pressure, the upper limit of the output of the internal combustion engine, the engine output upper limit value calculating means for calculating to decrease as the exhaust pressure increases, the pre-Symbol calculated The engine output control means for controlling the output of the internal combustion engine based on the output upper limit value, the required output calculation means for calculating the required output of the internal combustion engine, and the output of the internal combustion engine by the engine output control means It is configured to include a filter regeneration execution means for performing regeneration of the filter when it is limited to a value and falls below the calculated required output .

請求項２に係る内燃機関の出力制御装置にあっては、さらに、前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段を備えると共に、前記機関出力上限値算出手段は、前記出力の上限値を、前記排気圧力と前記機関回転数が増加するにつれて減少するように算出する如く構成した。   The output control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 further includes an engine speed detecting means for detecting the engine speed of the internal combustion engine, and the engine output upper limit value calculating means includes the upper limit of the output. The value is calculated so as to decrease as the exhaust pressure and the engine speed increase.

請求項１にあっては、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタの前の排気圧力を検出し、少なくとも検出された排気圧力に応じ、内燃機関の出力（トルク）の上限値を、排気圧力が増加するにつれて減少するように算出し、算出された出力の上限値に基づいて機関の出力を制御し、内燃機関の要求出力を算出し、内燃機関の出力が上限値に制限されて算出された要求出力以下になったとき、フィルタの再生を実行する如く構成、換言すればフィルタ（ＤＰＦ）の目詰まりによる排気系の高温化および高圧化をより直接的に把握して内燃機関の出力を抑制するように構成したので、排気系の過度の昇温を回避して排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを確実に抑制することができる。 According to claim 1, the exhaust pressure before the filter that collects particulate matter in the exhaust gas is detected, and an upper limit value of the output (torque) of the internal combustion engine is determined according to at least the detected exhaust pressure. Is calculated so as to decrease as the value increases, the engine output is controlled based on the calculated upper limit value of the output, the required output of the internal combustion engine is calculated, and the output of the internal combustion engine is limited to the upper limit value. When the output is below the required output, the filter is regenerated . In other words, the exhaust system temperature and pressure increase due to clogging of the filter (DPF) can be grasped more directly and the output of the internal combustion engine can be increased. Since it is configured to suppress, it is possible to prevent excessive exhaust temperature rise and prevent deterioration of exhaust system parts, and to ensure exhaust leakage from the joints of exhaust system parts due to excessive exhaust pressure rise To suppress Can.

また、内燃機関の出力の上限値を、排気圧力が増加するにつれて減少するように算出する如くしたので、内燃機関の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気系の過度の昇温と排気圧力の過度の上昇を確実に防止することができる。即ち、排気圧力が増加するにつれて排気系の温度も上昇することから、その増加に応じて内燃機関の出力を抑制することで、排気系のさらなる昇温および昇圧を確実に防止することができ、内燃機関の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気温度の過度の上昇による排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制することができる。   Further, since the upper limit value of the output of the internal combustion engine is calculated so as to decrease as the exhaust pressure increases, excessive suppression of the exhaust system temperature and exhaust gas while suppressing the output of the internal combustion engine to the minimum necessary. An excessive increase in pressure can be reliably prevented. That is, as the exhaust pressure increases, the temperature of the exhaust system also rises. By suppressing the output of the internal combustion engine in accordance with the increase, it is possible to reliably prevent further temperature rise and pressure increase of the exhaust system, While suppressing the output of the internal combustion engine to the minimum necessary, it is possible to reliably prevent deterioration of exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust temperature and exhaust leakage from the joint of exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust pressure Can be suppressed.

請求項２に係る内燃機関の出力制御装置にあっては、さらに、出力の上限値を、排気圧力と機関回転数が増加するにつれて減少するように算出する如く構成したので、内燃機関の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気系のさらなる昇温および昇圧を一層確実に防止することができる。即ち、排気圧力が増加するにつれて排気系の温度が上昇すると共に、機関回転数の増加につれて単位時間当たりの排気流量が増加し、それによっても排気系の温度が上昇することから、それらの増加に応じて内燃機関の出力を抑制することで、排気系のさらなる昇温および昇圧を確実に防止することができ、内燃機関の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気温度の過度の上昇による排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制することができる。   In the output control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, since the upper limit value of the output is calculated so as to decrease as the exhaust pressure and the engine speed increase, the output of the internal combustion engine can be reduced. It is possible to more reliably prevent further temperature increase and pressure increase of the exhaust system while suppressing the suppression to a necessary minimum. That is, the exhaust system temperature rises as the exhaust pressure increases, and the exhaust flow rate per unit time increases as the engine speed increases, which also increases the exhaust system temperature. Accordingly, by suppressing the output of the internal combustion engine, it is possible to reliably prevent further increase in temperature and pressure of the exhaust system, and by suppressing the output of the internal combustion engine to the minimum necessary, by excessively increasing the exhaust temperature. The exhaust system parts can be reliably prevented from deteriorating, and exhaust leakage from the joints of the exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust pressure can be suppressed.

また、請求項１の効果について付言すると、内燃機関の要求出力を算出し、内燃機関の出力が上限値に制限されて算出された要求出力以下になったとき、フィルタの再生を実行する如く構成したので、上限値に制限された内燃機関の出力が要求出力以下になったときにフィルタの再生を実行することで、内燃機関の要求出力、より具体的にはユーザが期待する商品性を確保してユーザの期待に応えることができる。 Further, with regard to the effect of the first aspect, the required output of the internal combustion engine is calculated, and when the output of the internal combustion engine is limited to the upper limit value and becomes equal to or lower than the calculated required output, the filter regeneration is executed. Therefore, when the output of the internal combustion engine, which is limited to the upper limit, falls below the required output, regeneration of the filter is executed to ensure the required output of the internal combustion engine, more specifically, the merchandise expected by the user. To meet the user's expectations.

他方、フィルタ再生は、上限値に制限された内燃機関の出力が要求出力以下になったときにのみ実行されるように構成したので、渋滞路を走行するときなど負荷の低い運転状態にあっては、内燃機関の出力が上限値に制限されず、フィルタの再生を必要最小限に止めることができる。その結果、フィルタの再生をポスト噴射で行う場合、再生が必要最小限にされることで燃費性能の低下を必要最小限に止めることができると共に、オイルダイリューションも低減させることができる。   On the other hand, since the filter regeneration is configured to be executed only when the output of the internal combustion engine limited to the upper limit is less than or equal to the required output, it is in a low load operating state such as when traveling on a congested road. The output of the internal combustion engine is not limited to the upper limit value, and the regeneration of the filter can be minimized. As a result, when the filter is regenerated by post-injection, since the regeneration is minimized, the reduction in fuel consumption performance can be minimized and the oil dilution can also be reduced.

以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の出力制御装置を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out an output control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は、この発明の第１実施例に係る内燃機関の出力制御装置を全体的に示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall output control apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

図１において、符号１０は４気筒の内燃機関（ディーゼルエンジン。以下「エンジン」という）を、１０ａはその本体を示す。エンジン１０において、エアクリーナ１２から吸入された空気は吸気管（吸気路）１４を流れる。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a four-cylinder internal combustion engine (diesel engine; hereinafter referred to as “engine”), and 10a denotes a main body thereof. In the engine 10, the air drawn from the air cleaner 12 flows through the intake pipe (intake passage) 14.

吸気管１４の適宜位置にはインテークシャッタ（吸気絞り装置）１６が配置される。インテークシャッタ１６はバルブ１６ａと、それに接続される電動モータなどのアクチュエータ１６ｂを備える。インテークシャッタ１６において、駆動回路（図示せず）を介してアクチュエータ１６ｂが駆動されるとき、それに応じてバルブ１６ａが閉鎖方向に駆動されて吸気管１４の開度を絞り方向に調整し、そこを通過する吸気量を減少させる。   An intake shutter (intake throttle device) 16 is disposed at an appropriate position of the intake pipe 14. The intake shutter 16 includes a valve 16a and an actuator 16b such as an electric motor connected to the valve 16a. In the intake shutter 16, when the actuator 16 b is driven via a drive circuit (not shown), the valve 16 a is driven in the closing direction accordingly to adjust the opening of the intake pipe 14 in the throttle direction. Reduce the amount of intake air that passes.

吸気管１４を流れる空気はその下流の吸気マニホルド２０を通ってそれぞれの気筒に至り、吸気バルブ（図示せず）が開弁すると共に、ピストン（図示せず）が下降するとき、燃焼室（図示せず）に吸入される。吸入された空気はピストンが上昇するとき圧縮されて高温となる。   The air flowing through the intake pipe 14 passes through the intake manifold 20 downstream thereof and reaches each cylinder. When the intake valve (not shown) is opened and the piston (not shown) is lowered, the combustion chamber (see FIG. (Not shown). The sucked air is compressed and becomes hot when the piston moves up.

燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料（軽油）はポンプおよびコモンレール（共に図示せず）を介してそれぞれの気筒の燃焼室を臨む位置に配置されたインジェクタ２２に供給され、インジェクタ２２が駆動回路（図示せず）を介して駆動（開弁）されるとき、燃焼室に噴射され、圧縮されて高温となった吸入空気に触れて自然着火して燃焼する。それによってピストンは下方に駆動された後、再び上昇し、排気バルブ（図示せず）が開弁するとき、排気（排ガス）を排気マニホルド（排気系）２４に排出する。排気は、次いでその下流の排気管（排気系）２６を流れる。   Fuel (light oil) stored in a fuel tank (not shown) is supplied to an injector 22 disposed at a position facing the combustion chamber of each cylinder via a pump and a common rail (both not shown). When driven (opened) via a drive circuit (not shown), it is injected into the combustion chamber, is compressed and becomes hot, and spontaneously ignites and burns. As a result, the piston is driven downward and then rises again. When an exhaust valve (not shown) is opened, exhaust (exhaust gas) is discharged to an exhaust manifold (exhaust system) 24. The exhaust then flows through an exhaust pipe (exhaust system) 26 downstream thereof.

排気管２６には、吸気管１４に接続されるＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）３０が設けられると共に、ＥＧＲ管３０にはＥＧＲバルブ３０ａが設けられる。ＥＧＲバルブ３０ａは駆動回路（図示せず）を介して作動させられるとき、ＥＧＲ管３０を開放して排気の一部を吸気系に還流させる。   The exhaust pipe 26 is provided with an EGR pipe (EGR passage) 30 connected to the intake pipe 14, and the EGR pipe 30 is provided with an EGR valve 30 a. When the EGR valve 30a is operated via a drive circuit (not shown), the EGR pipe 30 is opened to recirculate part of the exhaust gas to the intake system.

また、排気管２６において、ＥＧＲ管３０の接続位置の下流にはターボチャージャ（図に「Ｔ／Ｃ」と示す）３２のタービン（図示せず）が設けられ、排気によって回転させられ、それに機械的に接続されたコンプレッサ３２ａを駆動し、エアクリーナ１２から吸入される空気を過給する。   Further, in the exhaust pipe 26, a turbocharger (not shown) 32 turbine (not shown) is provided downstream of the connection position of the EGR pipe 30 and is rotated by exhaust gas. The connected compressor 32a is driven, and the air sucked from the air cleaner 12 is supercharged.

また、排気管２６において、ターボチャージャ３２の配置位置の下流には、白金などからなる酸化触媒装置（図に「ＣＡＴ」と示す）３４が配置される。酸化触媒装置３４は、排気中の未燃ＨＣを酸化して除去する。また、その酸化プロセスにおいて排気温度を上昇させる。   In the exhaust pipe 26, an oxidation catalyst device (shown as “CAT” in the drawing) 34 made of platinum or the like is disposed downstream of the position where the turbocharger 32 is disposed. The oxidation catalyst device 34 oxidizes and removes unburned HC in the exhaust. Further, the exhaust temperature is raised in the oxidation process.

酸化触媒装置３４の下流にはＤＰＦ（Diesel Particulate Filter。フィルタ）３６が配置され、排気中の微粒子物質（Particulate）を捕集する。ＤＰＦ３６はセラミック製のハニカムフィルタからなり、その内部には上流側端部が閉塞されて下流側端部が開放された排気通路と、上流側端部が開放されて下流側端部が閉塞された排気通路とが交互に配列されると共に、隣接する通路間には１０μｍ程度の孔径の多くの孔が穿設された多孔質の壁面が形成され、排気中の微粒子物質をその孔で捕集する。   A DPF (Diesel Particulate Filter) 36 is disposed downstream of the oxidation catalyst device 34 to collect particulate matter (Particulate) in the exhaust gas. The DPF 36 is made of a ceramic honeycomb filter, and the inside thereof has an exhaust passage closed at the upstream end and the downstream end opened, and the upstream end opened and the downstream end closed. Exhaust passages are alternately arranged, and a porous wall surface having many pores with a diameter of about 10 μm is formed between adjacent passages, and particulate matter in the exhaust is collected by the pores. .

ＤＰＦ３６にあっては、かく捕集された微粒子物質が徐々に堆積することで、目詰まりを生じさせる。尚、ＤＰＦ３６は、具体的には、フィルタに担持させた酸化触媒の作用によって微粒子物質の燃焼可能温度を低下させ、排気によって堆積された微粒子物質を焼却するＣＳＦ（Catalyzed Soot Filter）型として構成される。   In the DPF 36, the collected particulate matter gradually accumulates to cause clogging. The DPF 36 is specifically configured as a CSF (Catalyzed Soot Filter) type that lowers the combustible temperature of the particulate matter by the action of the oxidation catalyst carried on the filter and incinerates the particulate matter deposited by the exhaust. The

尚、排気中には微粒子物質の他に、アッシュ（オイルの金属成分などの燃え残り）があり、同様にＤＰＦ３６で捕集される。ただし、捕集されてＤＰＦ３６に堆積したアッシュは焼却によっても除去されないことから、ＤＰＦ３６の劣化は、微粒子物質を除去しても、アッシュの堆積によって緩慢に進行する。   In addition to the particulate matter, there is ash (unburned residue of oil metal components, etc.) in the exhaust, which is similarly collected by the DPF 36. However, since the ash collected and deposited on the DPF 36 is not removed even by incineration, the deterioration of the DPF 36 proceeds slowly due to the ash deposition even if the particulate matter is removed.

排気はＤＰＦ３６を通った後、サイレンサ、テールパイプなど（全て図示せず）を流れてエンジン１０の外部に放出される。   After passing through the DPF 36, the exhaust flows through a silencer, a tail pipe, etc. (all not shown) and is discharged to the outside of the engine 10.

エンジン１０のクランク軸（図示せず）の付近には複数組の電磁ピックアップからなるクランク角センサ４０が配置され、気筒判別信号を出力すると共に、４気筒のそれぞれのＴＤＣあるいはその付近でＴＤＣ信号を出力し、さらに所定クランク角度ごとにクランク角度信号を出力する。   A crank angle sensor 40 including a plurality of sets of electromagnetic pickups is disposed near the crankshaft (not shown) of the engine 10 and outputs a cylinder discrimination signal and outputs a TDC signal at or near each TDC of the four cylinders. In addition, a crank angle signal is output for each predetermined crank angle.

さらに、エンジン１０の冷却水通路（図示せず）の付近には水温センサ４２が配置され、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力すると共に、吸気管１４においてエアクリーナ１２の付近には温度検出素子を備えたエアフローメータ４４が配置され、エアクリーナ１２から吸入される空気（吸気）量（エンジン負荷を示す）と温度（吸気温あるいは外気温）ＴＡに応じた信号を出力する。   Further, a water temperature sensor 42 is disposed in the vicinity of a cooling water passage (not shown) of the engine 10 to output a signal corresponding to the engine cooling water temperature TW, and in the intake pipe 14, a temperature detection element is provided in the vicinity of the air cleaner 12. Is provided, and outputs a signal corresponding to the amount of air (intake) that is drawn from the air cleaner 12 (indicating engine load) and temperature (intake air temperature or outside air temperature) TA.

また、エンジン１０が搭載される車両の運転席（図示せず）の床面に配置されたアクセルペダル４６の付近にはアクセル開度センサ５０が配置され、アクセル開度（エンジン負荷を示す）θＡＰに応じた信号を出力すると共に、車輪（図示せず）の適宜位置には車輪速センサ５２が配置され、車輪の所定角度当たりの回転ごとに信号を出力する。   Further, an accelerator opening sensor 50 is disposed near an accelerator pedal 46 disposed on the floor of a driver's seat (not shown) of the vehicle on which the engine 10 is mounted, and an accelerator opening (indicating engine load) θAP. A wheel speed sensor 52 is disposed at an appropriate position of a wheel (not shown) and outputs a signal for every rotation per predetermined angle of the wheel.

また、エンジン１０の排気系において、ターボチャージャ３２の下流で酸化触媒装置３４の上流の適宜位置には第１の排気温度センサ５４が配置され、酸化触媒装置３４に流入する排気の温度、即ち、排気温度ＴＥＸ１に応じた出力を生じると共に、酸化触媒装置３４の下流で、ＤＰＦ３６の前、より具体的にはＤＰＦ３６の直前には第２の排気温度センサ５６が配置され、ＤＰＦ３６に流入する排気の温度、即ち、排気温度ＴＥＸ２に応じた出力を生じる。   Further, in the exhaust system of the engine 10, a first exhaust temperature sensor 54 is disposed at an appropriate position downstream of the turbocharger 32 and upstream of the oxidation catalyst device 34, and the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst device 34, that is, An output corresponding to the exhaust gas temperature TEX1 is generated, and a second exhaust gas temperature sensor 56 is disposed downstream of the oxidation catalyst device 34, in front of the DPF 36, more specifically immediately before the DPF 36, and the exhaust gas flowing into the DPF 36 is discharged. An output corresponding to the temperature, that is, the exhaust temperature TEX2 is generated.

さらに、ＤＰＦ３６には差圧センサ６０が配置され、ＤＰＦ３６に流入する排気の圧力とＤＰＦ３６から流出する排気の圧力の差圧ＰＤＩＦ、換言すれば、ＤＰＦ３６の入口側の圧力と出口側の圧力の差圧ＰＤＩＦに応じた出力を生じる。   Further, a differential pressure sensor 60 is disposed in the DPF 36, and the differential pressure PDIF between the pressure of the exhaust gas flowing into the DPF 36 and the pressure of the exhaust gas flowing out of the DPF 36, in other words, the difference between the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side of the DPF 36. An output corresponding to the pressure PDIF is generated.

上記したセンサ群の出力は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）６２に送られる。   The output of the sensor group described above is sent to an ECU (Electronic Control Unit) 62.

ＥＣＵ６２はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力回路からなるマイクロコンピュータから構成される。ＥＣＵ６２は、センサ群の出力の中、クランク角センサ４０から出力されるクランク角度信号をカウンタでカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）すると共に、車輪速センサ５２の出力をカウンタでカウントして車速を検出する。   The ECU 62 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and an input / output circuit. The ECU 62 counts the crank angle signal output from the crank angle sensor 40 among the outputs of the sensor group with a counter to detect (calculate) the engine speed NE, and counts the output of the wheel speed sensor 52 with the counter. To detect the vehicle speed.

尚、ＥＣＵ６２はケース（図示せず）に格納されて車両の運転席付近の適宜位置に格納されるが、そのケース内には大気圧センサ６４が配置され、エンジン１０が位置する場所の大気圧ＰＡに応じた出力を生じてＥＣＵ６２に送出する。   The ECU 62 is stored in a case (not shown) and stored at an appropriate position near the driver's seat of the vehicle. An atmospheric pressure sensor 64 is disposed in the case, and the atmospheric pressure at the place where the engine 10 is located. An output corresponding to the PA is generated and sent to the ECU 62.

次いで、図１に示す装置の動作を説明する。   Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described.

図２は、その動作の内の燃料噴射量Ｑの算出処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムは、ＥＣＵ６２においてそれぞれの気筒のＴＤＣ付近で実行される。   FIG. 2 is a flowchart showing a process for calculating the fuel injection amount Q in the operation. The illustrated program is executed in the ECU 62 near the TDC of each cylinder.

以下説明すると、Ｓ１０において上記したセンサ群で検出されたアクセル開度θＡＰなどの運転パラメータを読み出し、Ｓ１２に進み、検出されたアクセル開度θＡＰからＲＯＭに格納されているテーブルを検索して基本燃料噴射量を算出し、Ｓ１４に進み、他の運転パラメータに応じて算出された基本燃料噴射量の補正値を算出し、Ｓ１６に進み、算出された基本燃料噴射量とその補正値に基づいて燃料噴射量Ｑを算出し、Ｓ１８に進み、算出された燃料噴射量Ｑに基づき、適宜な燃料噴射時期にインジェクタ２２を介して燃料噴射を実行する（機関出力を制御する）。   Explained below, in S10, the operation parameters such as the accelerator opening θAP detected by the sensor group described above are read out, and the process proceeds to S12, and a table stored in the ROM is searched from the detected accelerator opening θAP to search for the basic fuel. The injection amount is calculated, the process proceeds to S14, a correction value for the basic fuel injection amount calculated according to other operating parameters is calculated, and the process proceeds to S16, where the fuel is calculated based on the calculated basic fuel injection amount and the correction value. The injection amount Q is calculated, the process proceeds to S18, and based on the calculated fuel injection amount Q, fuel injection is performed via the injector 22 at an appropriate fuel injection timing (engine output is controlled).

図３は、図１に示す装置の動作の内のエンジン１０の出力の抑制処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムは、ＥＣＵ６２において所定時間、例えば２０ｍｓｅｃごとに実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a process for suppressing the output of the engine 10 in the operation of the apparatus shown in FIG. The illustrated program is executed in the ECU 62 every predetermined time, for example, every 20 msec.

以下説明すると、Ｓ１００において上記したセンサ群で検出されたエンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＡ、エンジン冷却水温ＴＷ、大気圧ＰＡ、排気温度ＴＥＸ２および差圧ＰＤＩＦを読み出す。   More specifically, the engine speed NE, the intake air temperature TA, the engine coolant temperature TW, the atmospheric pressure PA, the exhaust gas temperature TEX2, and the differential pressure PDIF detected by the sensor group described above in S100 are read.

次いでＳ１０２に進み、ＤＰＦ３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦを絶対圧で算出する（ＤＰＦ３６の前の排気圧力を絶対圧で間接的に検出する）。排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦは具体的には、検出された差圧ＰＤＩＦと排気温度ＴＥＸ２とエンジン回転数ＮＥと、図２フロー・チャートで算出された燃料噴射量Ｑに基づいて算出する。   Next, in S102, the exhaust pressure PPREDPPF before the DPF 36 is calculated as an absolute pressure (the exhaust pressure before the DPF 36 is indirectly detected by the absolute pressure). Specifically, the exhaust pressure PPREDPF is calculated based on the detected differential pressure PDIF, the exhaust temperature TEX2, the engine speed NE, and the fuel injection amount Q calculated in the flow chart of FIG.

より具体的には、排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦは、検出された差圧ＰＤＩＦからＤＰＦ３６の圧損を算出し、次いでその下流（ＤＰＦ３６からテールパイプまで、主としてサイレンサ）の圧損を算出する。即ち、検出されたエンジン回転数ＮＥと吸入空気量とから適宜な特性に従って排気流量を算出する。   More specifically, the exhaust pressure PPREDPPF calculates the pressure loss of the DPF 36 from the detected differential pressure PDIF, and then calculates the pressure loss downstream (from the DPF 36 to the tail pipe, mainly the silencer). That is, the exhaust flow rate is calculated according to appropriate characteristics from the detected engine speed NE and the intake air amount.

次いで、算出された排気流量と検出された排気温度ＴＥＸ２（より詳しくは排気温度ＴＥＸ２から推定されるＤＰＦ３６の内部温度）とから予め実験により求められてＲＯＭに格納されているマップを検索し、検索値をＤＰＦ３６の下流の圧損とする（算出する）。尚、マップにおいて圧損は、排気流量と排気温度ＴＥＸ２（より詳しくは排気温度ＴＥＸ２から推定されるＤＰＦ３６の内部温度）とが増加するに従って増加するように設定される。   Next, a map that is obtained in advance by experiment from the calculated exhaust gas flow rate and the detected exhaust gas temperature TEX2 (more specifically, the internal temperature of the DPF 36 estimated from the exhaust gas temperature TEX2) is stored in the ROM. The value is set as a pressure loss downstream of the DPF 36 (calculated). In the map, the pressure loss is set to increase as the exhaust flow rate and the exhaust temperature TEX2 (more specifically, the internal temperature of the DPF 36 estimated from the exhaust temperature TEX2) increase.

テールパイプの下流はエンジン１０の外部となり、大気圧であることから、上記した２種の圧損を算出して合算すれば、その和がＤＰＦ３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦを示すことになる。尚、このような演算によって間接的に検出することに代え、図１に想像線で示す如く、ＤＰＦ３６の前にその部位の圧力を絶対圧で示す圧力センサ６６を設け、そのセンサ６６の出力からＤＰＦ３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦを直接的に検出しても良い。   Since the downstream of the tail pipe is outside the engine 10 and is atmospheric pressure, if the above two types of pressure loss are calculated and added, the sum indicates the exhaust pressure PPREDPPF before the DPF 36. Instead of detecting indirectly by such calculation, as shown by an imaginary line in FIG. 1, a pressure sensor 66 that indicates the pressure of the part in absolute pressure is provided in front of the DPF 36, and the output of the sensor 66 is used. The exhaust pressure PPREDPPF before the DPF 36 may be directly detected.

次いでＳ１０４に進み、適宜なフィルタを用いて算出（検出）した排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦの一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦを算出する。これは、ノイズを除去するためである。   Next, in S104, a first-order lag value PPREDPFF calculated (detected) using an appropriate filter is calculated. This is to remove noise.

次いでＳ１０６に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥと算出された排気圧力の一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦとから、予め実験により求められてＲＯＭ内に格納されているマップを検索し、トルクリミット値（エンジン１０の出力の上限値）ＴＬＭＴ１を算出する。   Next, the routine proceeds to S106, where a map obtained in advance by experiment and stored in the ROM is searched from the detected engine speed NE and the calculated first-order lag value PPREDPFF of the exhaust pressure, and the torque limit value (engine 10 Output upper limit value) TLMT1.

図４はそのマップの特性を示す説明グラフである。図示の如く、トルクリミット値ＴＬＭＴ１は、排気圧力の一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦが増加するにつれて減少、より正確には排気圧力の一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦとエンジン回転数ＮＥが増加するにつれて減少するように設定される。   FIG. 4 is an explanatory graph showing the characteristics of the map. As shown in the figure, the torque limit value TLMT1 is set to decrease as the first-order lag value PPREDPFF of the exhaust pressure increases, more precisely, to decrease as the first-order lag value PPREDPFF of the exhaust pressure and the engine speed NE increase. .

これは、排気圧力の一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦが増大するにつれて排気系の温度も上昇すると共に、エンジン回転数ＮＥの増加につれて単位時間当たりの排気流量が増加し、それによっても排気系の温度が上昇することから、その増加に応じてエンジン１０の出力を抑制することで、排気系のさらなる昇温を確実に防止するためである。   This is because the exhaust system temperature rises as the first-order lag value PPREDPFF of the exhaust pressure increases, and the exhaust flow rate per unit time increases as the engine speed NE increases, thereby also increasing the temperature of the exhaust system. Therefore, by suppressing the output of the engine 10 according to the increase, it is possible to reliably prevent further temperature rise of the exhaust system.

尚、トルクリミット値ＴＬＭＴ１は、同図に破線ａで示す付近で急減するように設定される。これは、発明者達が知見した限り、排気圧力がこの付近（例えば２０００ｈＰａ）まで上昇したとき、排気系部品の接合部（例えば排気マニホルド２４と排気管２６の接合部）から排気漏れが生じる可能性が高まることから、トルクリミット値ＴＬＭＴ１は、排気圧力（正確にはその一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦ）が破線ａを超えるとき、急減するように設定される。   The torque limit value TLMT1 is set so as to rapidly decrease in the vicinity shown by the broken line a in FIG. As far as the inventors have found, when the exhaust pressure rises to this vicinity (for example, 2000 hPa), exhaust leakage may occur from the joint of the exhaust system parts (for example, the joint of the exhaust manifold 24 and the exhaust pipe 26). Therefore, the torque limit value TLMT1 is set so as to rapidly decrease when the exhaust pressure (more precisely, the first-order lag value PPREDPFF) exceeds the broken line a.

次いでＳ１０８に進み、検出されたエンジン回転数ＮＥ、吸気温ＴＡ、エンジン冷却水温ＴＷ、大気圧ＰＡから、エンジン１０の過回転を回避するためのトルクリミット値ＴＬＭＴ２、エンジン１０のオーバーヒートを回避するためのトルクリミット値ＴＬＭＴ３、および高地補償のためのトルクリミット値ＴＬＭＴ４を適宜な特性に従って算出する。   Next, in S108, the detected engine speed NE, intake air temperature TA, engine cooling water temperature TW, and atmospheric pressure PA are used to avoid a torque limit value TLMT2 for avoiding over-rotation of the engine 10 and to avoid over-heating of the engine 10. Torque limit value TLMT3 and torque limit value TLMT4 for high altitude compensation are calculated according to appropriate characteristics.

次いでＳ１１０に進み、算出された４種のトルクリミット値ＴＬＭＴ１，ＴＬＭＴ２，ＴＬＭＴ３，ＴＬＭＴ４の中の最小値を選択し、Ｓ１１２に進み、選択されたトルクリミット値を適宜な特性に従って燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴ（エンジン１０の出力の上限値）に変換（換算）する。   Next, the process proceeds to S110, where the minimum value among the four calculated torque limit values TLMT1, TLMT2, TLMT3, TLMT4 is selected, and the process proceeds to S112, where the selected torque limit value is determined according to the appropriate characteristics. Conversion (conversion) to QLMT (upper limit value of engine 10 output).

次いでＳ１１４に進み、図２フロー・チャートで算出された燃料噴射量Ｑが変換（換算）された燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴを超えるか否か判断し、肯定されるときはＳ１１６に進み、算出された燃料噴射量Ｑを燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴに置き換える（燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴを燃料噴射量Ｑとする）。尚、Ｓ１１４で否定されるときは、Ｓ１１６をスキップする。   Next, the routine proceeds to S114, where it is determined whether or not the fuel injection amount Q calculated in the flowchart of FIG. 2 exceeds the converted (converted) fuel injection amount limit value QLMT. The fuel injection amount Q is replaced with the fuel injection amount limit value QLMT (the fuel injection amount limit value QLMT is set as the fuel injection amount Q). If the result in S114 is negative, S116 is skipped.

図２フロー・チャートのＳ１８においては、先に述べたように、算出された燃料噴射量Ｑに基づいて適宜な燃料噴射時期に燃料が噴射される、即ち、エンジン１０の出力（トルク）が制御されるが、このとき、トルクリミット値ＴＬＭＴ１が最小値として選択され、それが燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴに変換（換算）されていれば、燃料噴射量はその燃料噴射量リミット以下となるように決定され、それに基づいて燃料噴射が実行される（算出された出力の上限値に基づいてエンジン１０の出力が制御される）。   In S18 of the flowchart of FIG. 2, as described above, fuel is injected at an appropriate fuel injection timing based on the calculated fuel injection amount Q, that is, the output (torque) of the engine 10 is controlled. However, at this time, if the torque limit value TLMT1 is selected as the minimum value and converted (converted) into the fuel injection amount limit value QLMT, the fuel injection amount becomes equal to or less than the fuel injection amount limit. The fuel injection is executed based on the determination (the output of the engine 10 is controlled based on the calculated upper limit value of the output).

第１実施例にあっては、上記の如く、排気系に排気中の微粒子物質を捕集するＤＰＦ（フィルタ）３６を備えたエンジン（内燃機関）１０の出力制御装置において、前記ＤＰＦ（フィルタ）３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦ（より具体的にはその一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦ）を検出する排気圧力検出手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１００からＳ１０４）、少なくとも前記検出された排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦ（より具体的にはその一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦ）に応じ、前記エンジン（内燃機関）１０の出力の上限値（トルクリミットＴＬＭＴ１）を、前記排気圧力が増加するにつれて減少するように算出する機関出力上限値算出手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１０６）、および前記算出された出力（トルク）の上限値に基づいて前記エンジン（内燃機関）１０の出力を制御する機関出力制御手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１０８からＳ１１６，Ｓ１８）を備える如く構成した。   In the first embodiment, as described above, in the output control device of the engine (internal combustion engine) 10 including the DPF (filter) 36 for collecting the particulate matter in the exhaust gas in the exhaust system, the DPF (filter) Exhaust pressure detection means (ECU 62, S100 to S104) for detecting an exhaust pressure PPREDPPF (more specifically, its primary delay value PPREDPFF) before 36, at least the detected exhaust pressure PPREDPPF (more specifically, its primary Engine output upper limit value calculation means (ECU 62, S106) for calculating an upper limit value (torque limit TLMT1) of the output of the engine (internal combustion engine) 10 so as to decrease as the exhaust pressure increases in accordance with the delay value PPREDPFF). And the engine (internal combustion engine) based on the upper limit value of the calculated output (torque) Engine output control means for controlling the output of 0 (ECU 62, S108 from S116, S18) were composed as comprising a.

このように、排気中の微粒子物質を捕集するＤＰＦ（フィルタ）３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦを検出し、少なくとも検出された排気圧力に応じ、エンジン１０の出力の上限値（ＴＬＭＴ１）を、排気圧力が増加するにつれて減少するように算出し、算出された出力の上限値に基づいてエンジン１０の出力を制御する如く構成、換言すればＤＰＦ３６の目詰まりによる排気系の高温化および高圧化をより直接的に把握してエンジン１０の出力を抑制するように構成したので、排気系の過度の昇温を回避して排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部（例えば排気マニホルド２４と排気管２６の接合部）からの排気漏れを確実に抑制することができる。   In this way, the exhaust pressure PPREDPF before the DPF (filter) 36 that collects particulate matter in the exhaust gas is detected, and the upper limit value (TLMT1) of the output of the engine 10 is determined according to at least the detected exhaust pressure. It is calculated so that it decreases as the pressure increases, and the output of the engine 10 is controlled based on the calculated upper limit value of the output, in other words, the exhaust system is raised in temperature and pressure due to clogging of the DPF 36. Since the engine 10 is configured to suppress the output of the engine 10 by directly grasping, it is possible to avoid excessive temperature rise of the exhaust system and reliably prevent deterioration of the exhaust system parts, and exhaust due to excessive increase of the exhaust pressure. Exhaust leakage from the joint of system parts (for example, the joint of the exhaust manifold 24 and the exhaust pipe 26) can be reliably suppressed.

具体的には、エンジン１０の出力の上限値を、排気圧力が増加するにつれて減少するように算出するようにしたので、エンジン１０の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気系の過度の昇温と排気圧力の過度の上昇を確実に防止することができる。即ち、排気圧力が増加するにつれて排気系の温度も上昇することから、その増加に応じてエンジン１０の出力を抑制することで、排気系のさらなる昇温および昇圧を確実に防止することができ、エンジン１０の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気温度の過度の上昇による排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制することができる。   Specifically, since the upper limit value of the output of the engine 10 is calculated so as to decrease as the exhaust pressure increases, excessive suppression of the exhaust system while suppressing the output of the engine 10 to a necessary minimum. An excessive increase in temperature rise and exhaust pressure can be reliably prevented. That is, as the exhaust pressure increases, the temperature of the exhaust system also rises. Therefore, by suppressing the output of the engine 10 according to the increase, it is possible to reliably prevent further temperature rise and pressure increase of the exhaust system, While suppressing the output of the engine 10 to a necessary minimum, it is possible to reliably prevent deterioration of exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust temperature, and exhaust leakage from a joint of exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust pressure. Can be suppressed.

さらに、エンジン（内燃機関）１０のエンジン（機関）回転数ＮＥを検出する機関回転数検出手段（クランク角センサ４０，ＥＣＵ６２）を備えると共に、機関出力上限値算出手段は、前記出力の上限値を、前記排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦと前記機関回転数ＮＥが増加するにつれて減少するように算出する如く構成した。   The engine (internal combustion engine) 10 further includes engine speed detecting means (crank angle sensor 40, ECU 62) for detecting the engine (engine) speed NE, and the engine output upper limit calculating means calculates the upper limit value of the output. The exhaust pressure PPREDPF and the engine speed NE are calculated so as to decrease as they increase.

このように、エンジン１０の出力の上限値を、排気圧力とエンジン回転数ＮＥが増加するにつれて減少するように算出する如く構成したので、エンジン１０の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気系のさらなる昇温および昇圧を一層確実に防止することができる。即ち、排気圧力が増加するにつれて排気系の温度が上昇すると共に、エンジン回転数ＮＥの増加につれて単位時間当たりの排気流量が増加し、それによっても排気系の温度が上昇することから、それらの増加に応じてエンジン１０の出力を抑制することで、排気系のさらなる昇温および昇圧を確実に防止することができ、エンジン１０の出力の抑制を必要最小限に止めつつ、排気温度の過度の上昇による排気系部品の劣化を確実に防止できると共に、排気圧力の過度の上昇による排気系部品の接合部からの排気漏れを抑制することができる。   Thus, since the upper limit value of the output of the engine 10 is calculated so as to decrease as the exhaust pressure and the engine speed NE increase, the exhaust of the engine 10 while suppressing the output of the engine 10 to the minimum necessary. Further temperature rise and pressure increase of the system can be prevented more reliably. That is, as the exhaust pressure increases, the temperature of the exhaust system rises, and as the engine speed NE increases, the exhaust flow rate per unit time increases, which also increases the temperature of the exhaust system. By suppressing the output of the engine 10 in accordance with the engine temperature, it is possible to reliably prevent the exhaust system from further rising in temperature and pressure, and suppressing the output of the engine 10 to the minimum necessary while excessively increasing the exhaust temperature. As a result, it is possible to reliably prevent deterioration of the exhaust system parts due to the above and to suppress exhaust leakage from the joint of the exhaust system parts due to an excessive increase in exhaust pressure.

図５はこの発明の第２実施例に係る内燃機関の出力制御装置の動作を示す、図３と同様のフロー・チャートである。   FIG. 5 is a flow chart similar to FIG. 3, showing the operation of the output control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

図５を参照して説明すると、第１実施例と同様、Ｓ１００からＳ１１６までの処理を行った後、Ｓ１１８に進み、エンジン回転数ＮＥから、予め実験により求められてＲＯＭ内に格納されるテーブルを検索し、エンジン１０の要求トルク（出力）ＴＣＵＲを算出する。   Referring to FIG. 5, as in the first embodiment, after the processing from S100 to S116 is performed, the process proceeds to S118, and a table that is obtained in advance by experiments from the engine speed NE and stored in the ROM. Is calculated, and the required torque (output) TCUR of the engine 10 is calculated.

図６は、そのテーブルの特性を示す説明グラフである。微粒子物質およびアッシュが堆積するにつれ、Ｓ１００からＳ１１６までの処理において算出されるトルクリミット値ＴＬＭＴ１が徐々に減少し、それに伴って燃料噴射量の上限も徐々に減少させられるため、エンジン１０の最大出力トルクも徐々に低下する。その結果、エンジン１０の最大出力トルクが要求トルクＴＣＵＲを下回ることも起こり得る。この要求トルクＴＣＵＲは、具体的には、ユーザが期待するエンジン１０の商品性を確保するのに必要なトルク（出力）を意味するが、エンジン１０の出力トルクがその要求トルクを下回るのは、ユーザの期待に応えられないこととなって好ましくない。   FIG. 6 is an explanatory graph showing the characteristics of the table. As the particulate matter and ash accumulate, the torque limit value TLMT1 calculated in the processing from S100 to S116 gradually decreases, and the upper limit of the fuel injection amount is gradually decreased accordingly. Torque gradually decreases. As a result, the maximum output torque of the engine 10 may fall below the required torque TCUR. Specifically, the required torque TCUR means a torque (output) necessary to ensure the merchandise of the engine 10 expected by the user, but the output torque of the engine 10 is lower than the required torque. This is not preferable because it cannot meet the user's expectations.

その点を鑑み、第２実施例にあっては、エンジン１０の出力トルクがトルクリミット値に制限されて要求トルク以下になったとき、より具体的には、エンジン１０の出力トルクがトルクリミット値ＴＬＭＴ１以下となるように燃料噴射量Ｑが制限され、制限された燃料噴射量Ｑが要求トルクの燃料噴射量変換（換算）値ＱＣＵＲ以下になったとき、ＤＰＦ３６の再生を実行するようにした。   In view of this point, in the second embodiment, when the output torque of the engine 10 is limited to the torque limit value and falls below the required torque, more specifically, the output torque of the engine 10 becomes the torque limit value. The fuel injection amount Q is limited to be equal to or less than TLMT1, and when the limited fuel injection amount Q is equal to or less than the fuel injection amount conversion (converted) value QCUR of the required torque, regeneration of the DPF 36 is executed.

尚、エンジン１０の出力トルクはエンジン回転数ＮＥに応じて変化することから、図６に示す如く、要求トルクもエンジン回転数ＮＥから検索自在にテーブル値として設定される。   Since the output torque of the engine 10 changes according to the engine speed NE, the required torque is set as a table value so that it can be searched from the engine speed NE as shown in FIG.

図５の説明に戻ると、次いでＳ１２０に進み、算出された要求トルクＴＣＵＲを燃料噴射量ＱＣＵＲに変換（換算）し、Ｓ１２２に進み、トルクリミット値以下となるように制限された燃料噴射量Ｑが、変換（換算）値ＱＣＵＲ以下か否か判断する。   Returning to the description of FIG. 5, the process then proceeds to S120, where the calculated required torque TCUR is converted (converted) into the fuel injection quantity QCUR, and the process proceeds to S122, where the fuel injection quantity Q limited to be equal to or less than the torque limit value. Is less than or equal to the converted (converted) value QCUR.

Ｓ１２２で肯定されるときはＳ１２４に進み、フラグＦ．ＤＰＦのビットを１にセットする一方、否定されるときはＳ１２６に進み、フラグＦ．ＤＰＦのビットを０にリセットする。フラグＦ．ＤＰＦのビットを１にセットすることはＤＰＦ３６の再生が許可されたことを、０にリセットされることはその再生が許可されないことを意味する。尚、Ｓ１１４で否定されるときは以降の処理をスキップする。   When the result in S122 is affirmative, the program proceeds to S124, in which the flag F.F. While the DPF bit is set to 1 and the result is negative, the process proceeds to S126 and the flag F.D. Reset DPF bit to 0. Flag F. Setting the DPF bit to 1 means that regeneration of the DPF 36 is permitted, and resetting it to 0 means that regeneration is not permitted. If the result in S114 is negative, the subsequent processing is skipped.

ＤＰＦ３６の再生処理は図５の処理と平行して実行されるルーチンで行われるが、それについて簡単に説明すると、フラグＦ．ＤＰＦのビットが１にセットされているとき、所定時間の経過を待ってポスト噴射を実行してＤＰＦ３６の再生を実行する。   The regeneration process of the DPF 36 is performed by a routine executed in parallel with the process of FIG. When the DPF bit is set to 1, the post-injection is executed after the elapse of a predetermined time, and the DPF 36 is regenerated.

ポスト噴射は、図２フロー・チャートのＳ１８で説明した通常の燃料噴射が実行されて燃焼が生じた後、爆発行程から排気行程に移行したとき、ポスト噴射量に基づいて燃料を噴射することで実行される。尚、ポスト噴射量は、エンジン回転数ＮＥと通常の燃料噴射量Ｑから基本値を算出し、その基本値を他のパラメータで適宜補正して決定する。   The post-injection is performed by injecting fuel based on the post-injection amount when the normal fuel injection explained in S18 of the flow chart of FIG. Executed. The post injection amount is determined by calculating a basic value from the engine speed NE and the normal fuel injection amount Q and appropriately correcting the basic value with other parameters.

ポスト噴射においては圧縮空気が存在しないことから、噴射された燃料の多くは燃焼することなく、排気系を流れ、酸化触媒装置３４に至って酸化反応（燃焼）を生じる。その燃焼によって加熱された排気が下流のＤＰＦ３６に流れ、そこに捕集されて堆積されていた微粒子物質を焼却・除去する。それによってＤＰＦ３６の目詰まりが解消され、ＤＰＦ３６が再生される。   Since there is no compressed air in post-injection, most of the injected fuel flows through the exhaust system without burning and reaches the oxidation catalyst device 34 to cause an oxidation reaction (combustion). The exhaust gas heated by the combustion flows to the downstream DPF 36, and the particulate matter collected and deposited there is incinerated and removed. Thereby, the clogging of the DPF 36 is eliminated, and the DPF 36 is regenerated.

他方、検出された差圧ＰＤＩＦを所定値と比較するなどして堆積されていた微粒子物質が焼却・除去されたか否か判定し、肯定されるときＤＰＦ３６の再生が終了したと判断してフラグＦ．ＤＰＦのビットを０にリセットする。   On the other hand, it is determined whether the accumulated particulate matter has been incinerated or removed by comparing the detected differential pressure PDIF with a predetermined value or the like. . Reset DPF bit to 0.

第２実施例にあっては、上記の如く、排気系に排気中の微粒子物質を捕集するＤＰＦ（フィルタ）３６を備えたエンジン（内燃機関）１０の出力制御装置において、前記ＤＰＦ（フィルタ）３６の前の排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦ（より具体的にはその一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦ）を検出する排気圧力検出手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１００からＳ１０４）、少なくとも前記検出された排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦ（より具体的にはその一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦ）に応じ、前記エンジン（内燃機関）１０の出力の上限値（トルクリミットＴＬＭＴ１）を、前記排気圧力が増加するにつれて減少するように算出する機関出力上限値算出手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１０６）、前記算出された出力（トルク）の上限値に基づいて前記エンジン（内燃機関）１０の出力を制御する機関出力制御手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１０８からＳ１１６，Ｓ１８）、エンジン（内燃機関）１０の要求トルクＴＣＵＲを算出する要求出力算出手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１１８，Ｓ１２０）、および機関出力制御手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１０８からＳ１１６，Ｓ１８）によりエンジン（内燃機関）１０の出力が上限値（トルクリミットＴＬＭＴ１）に制限されて算出された要求出力以下になったとき、より具体的には上限値（トルクリミット値ＴＬＭＴ１から変換（換算）される燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴ）以下となるように制限される燃料噴射量Ｑが、算出された要求トルクＴＣＵＲ、より具体的にはその燃料噴射量変換（換算）値ＱＣＵＲ以下になったとき、ＤＰＦ（フィルタ）３６の再生を実行するフィルタ再生実行手段（ＥＣＵ６２，Ｓ１２２，Ｓ１２４）を備える如く構成した。 In the second embodiment, as described above, in the output control device of the engine (internal combustion engine) 10 provided with the DPF (filter) 36 for collecting the particulate matter in the exhaust gas in the exhaust system, the DPF (filter) Exhaust pressure detection means (ECU 62, S100 to S104) for detecting an exhaust pressure PPREDPPF (more specifically, its primary delay value PPREDPFF) before 36, at least the detected exhaust pressure PPREDPPF (more specifically, its primary Engine output upper limit value calculation means (ECU 62, S106) for calculating the upper limit value (torque limit TLMT1) of the engine (internal combustion engine) 10 so as to decrease as the exhaust pressure increases in accordance with the delay value PPREDPFF). , Based on the calculated upper limit value of the output (torque) of the engine (internal combustion engine) 10 Engine output control means for controlling the force (ECU 62, S108 from S116, S18), an engine (internal combustion engine) 10 required output calculating means for calculating a required torque TCUR of (ECU62, S118, S120), and engine output control means (ECU 62 , S108 to S116, S18), when the output of the engine (internal combustion engine) 10 is limited to the upper limit value (torque limit TLMT1) and falls below the required output, more specifically, the upper limit value (torque limit value). The fuel injection amount Q that is limited to be equal to or less than the fuel injection amount limit value QLMT converted (converted) from TLMT1 is the calculated required torque TCUR, more specifically, the fuel injection amount conversion (converted) value. Filter regeneration execution means for performing regeneration of DPF (filter) 36 when QCUR or less is reached ECU62, S122, S124) was as configuration comprises a.

このように、上限値に制限された燃料噴射量Ｑが要求トルクＴＣＵＲの燃料噴射量変換（換算）値ＱＣＵＲ以下になったとき、ＤＰＦ３６の再生を実行するように構成したので、要求トルクＴＣＵＲ、即ち、ユーザが期待する商品性を確保するトルクを実現することができ、ユーザの期待に応えることができる。   As described above, since the DPF 36 is regenerated when the fuel injection amount Q limited to the upper limit value is equal to or less than the fuel injection amount conversion (converted) value QCUR of the required torque TCUR, the required torque TCUR, That is, it is possible to realize a torque that ensures the merchandise expected by the user, and meet the user's expectation.

他方、ＤＰＦ３６の再生は、上限値に制限された燃料噴射量Ｑが燃料噴射量変換（換算）値ＱＣＵＲ以下になったときにのみ実行されるように構成することで、渋滞路を走行するときなど負荷の低い運転状態にあっては、上限値に制限されることがないので、ＤＰＦ３６の再生を必要最小限に止めることができる。その結果、ＤＰＦ３６の再生をポスト噴射で行う場合、燃費性能の低下を必要最小限に止めることができると共に、オイルダイリューションも低減させることができる。   On the other hand, the regeneration of the DPF 36 is performed only when the fuel injection amount Q limited to the upper limit value is equal to or less than the fuel injection amount conversion (converted) value QCUR, so that when the vehicle travels on a congested road In an operation state with a low load such as the above, since the upper limit value is not limited, the regeneration of the DPF 36 can be stopped to the minimum necessary. As a result, when the regeneration of the DPF 36 is performed by post-injection, it is possible to minimize the reduction in fuel consumption performance and reduce oil dilution.

尚、上記において、燃料噴射量Ｑを燃料噴射量リミット値ＱＬＭＴ以下にすることでエンジン１０の出力を抑制するようにしたが、コモンレール圧力（燃料圧力）を低下させることでエンジン１０の出力を抑制しても良く、さらには噴射時期を遅角させることでエンジン１０の出力を抑制しても良い。   In the above, the output of the engine 10 is suppressed by setting the fuel injection amount Q to be equal to or less than the fuel injection amount limit value QLMT, but the output of the engine 10 is suppressed by reducing the common rail pressure (fuel pressure). Alternatively, the output of the engine 10 may be suppressed by retarding the injection timing.

また、排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦの一次遅れ値ＰＰＲＥＤＰＦＦを用いたが、排気圧力ＰＰＲＥＤＰＦを使用しても良いことはいうまでもない。   Further, although the first-order lag value PPREDPFF of the exhaust pressure PPREDPPF is used, it goes without saying that the exhaust pressure PPREDPPF may be used.

また、ＤＰＦ３６の再生をポスト噴射で行ったが、通常の燃料噴射のタイミングを遅角させる、あるいはインテークシャッタ１６を閉じるなどして行っても良い。   Further, although the regeneration of the DPF 36 is performed by post injection, it may be performed by delaying the timing of normal fuel injection or by closing the intake shutter 16.

尚、上記において、この発明を車両用のエンジンを例にとって説明したが、この発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶用推進機関用エンジンにも適用が可能である。   In the above description, the present invention has been described by taking a vehicle engine as an example. However, the present invention can also be applied to a marine propulsion engine such as an outboard motor having a crankshaft as a vertical direction. .

この発明の第１実施例に係る内燃機関の出力制御装置を全体的に示す概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an overall output control apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す装置の動作の内の燃料噴射量の算出処理を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows the calculation process of the fuel injection quantity in operation | movement of the apparatus shown in FIG. 図１に示す装置の動作の内の内燃機関（エンジン）の出力の抑制処理を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows the suppression process of the output of the internal combustion engine (engine) in operation | movement of the apparatus shown in FIG. 図３フロー・チャートで使用される、トルクリミット値（エンジン出力の上限値）の特性を示す説明グラフである。3 is an explanatory graph showing characteristics of torque limit values (upper limit value of engine output) used in the flow chart of FIG. この発明の第２実施例に係る内燃機関の出力制御装置の動作を示す、図３と同様のフロー・チャートである。FIG. 4 is a flow chart similar to FIG. 3 showing the operation of the output control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. 図５フロー・チャートで使用される要求トルク（出力）ＴＣＵＲの特性を示す説明グラフである。5 is an explanatory graph showing the characteristics of the required torque (output) TCUR used in the flow chart.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ディーゼルエンジン（内燃機関。エンジン）、１４ 吸気管、２２ インジェクタ、２６ 排気管（排気系）、３４ 酸化触媒装置、３６ ＤＰＦ（フィルタ）、４０ クランク角センサ、５４ 第１の排気温度センサ、５６ 第２の排気温度センサ、６０ 差圧センサ、６２ ＥＣＵ（電子制御ユニット） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel engine (internal combustion engine. Engine), 14 Intake pipe, 22 Injector, 26 Exhaust pipe (exhaust system), 34 Oxidation catalyst apparatus, 36 DPF (filter), 40 Crank angle sensor, 54 1st exhaust temperature sensor, 56 Second exhaust temperature sensor, 60 differential pressure sensor, 62 ECU (electronic control unit)

Claims (2)

排気系に排気中の微粒子物質を捕集するフィルタを備えた内燃機関の出力制御装置において、
ａ．前記フィルタの前の排気圧力を検出する排気圧力検出手段、
ｂ．少なくとも前記検出された排気圧力に応じ、前記内燃機関の出力の上限値を、前記排気圧力が増加するにつれて減少するように算出する機関出力上限値算出手段、
ｃ．前記算出された出力の上限値に基づいて前記内燃機関の出力を制御する機関出力制御手段、
ｄ．前記内燃機関の要求出力を算出する要求出力算出手段、
および
ｅ．前記機関出力制御手段により前記内燃機関の出力が前記上限値に制限されて前記算出された要求出力以下になったとき、前記フィルタの再生を実行するフィルタ再生実行手段、
を備えたことを特徴とする内燃機関の出力制御装置。 In an internal combustion engine output control device having a filter for collecting particulate matter in exhaust gas in an exhaust system,
a. An exhaust pressure detecting means for detecting an exhaust pressure before the filter;
b. Engine output upper limit value calculating means for calculating an upper limit value of the output of the internal combustion engine so as to decrease as the exhaust pressure increases according to at least the detected exhaust pressure ;
c. Engine output control means for controlling the output of the internal combustion engine based on the upper limit value of the calculated output;
d. Required output calculating means for calculating the required output of the internal combustion engine,
and
e. Filter regeneration executing means for performing regeneration of the filter when the output of the internal combustion engine is limited to the upper limit value by the engine output control means and becomes equal to or less than the calculated required output;
An output control device for an internal combustion engine, comprising: さらに、
ｆ．前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出手段、
を備えると共に、前記機関出力上限値算出手段は、前記出力の上限値を、前記排気圧力と前記機関回転数が増加するにつれて減少するように算出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の出力制御装置。 further,
f . Engine speed detecting means for detecting the engine speed of the internal combustion engine;
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the engine output upper limit value calculating means calculates the upper limit value of the output so as to decrease as the exhaust pressure and the engine speed increase. Output control device.
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