WO2006004218A1

WO2006004218A1 - 内燃機関の燃料供給制御装置

Info

Publication number: WO2006004218A1
Application number: PCT/JP2005/012723
Authority: WO
Inventors: Akio Matsunaga
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2005-07-05
Publication date: 2006-01-12
Also published as: EP1764497A4; EP1764497B1; EP1764497A1; JP2006017070A; CN1878942A; JP4007346B2; CN100427744C

Abstract

要求トルク（ＴＱＴ）と、実際の機関トルク（ＴＱＡ）とをそれぞれ求め、要求トルク（ＴＱＴ）から実際のトルク（ＴＱＡ）を減算することによりトルク不足分（ＴＱＳ）を求める（ＴＱＳ＝ＴＱＴ−ＴＱＡ）。トルク不足分（ＴＱＳ）が許容限界値（ＬＭＴＴＱ）よりも大きいときには、主燃料が供給された後の膨張行程に燃料噴射弁から補助燃料（Ｑｖ）を供給し、ターボチャージャ内に流入する排気エネルギを増大させる。これに対し、トルク不足分（ＴＱＳ）が許容限界値（ＬＭＴＴＱ）よりも小さいときには、アクセルペダルの踏み込み量（ＡＣＣ）にかかわらず、補助燃料（Ｑｖ）の供給を停止する。

Description

内燃機関の燃料供給制御装置技術分野

本発明は内燃機関の燃料供給制御装置に関する。背景技術明

排気過給機と、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁とを具備し、機関運転状態が特定の運転状態にあるときに、主燃料が供給され書

た後の膨張行程に燃料噴射弁から補助燃料を供給して排気過給機内に流入する排気ガスのエネルギである排気エネルギを増大させるようにした内燃機関が公知である（特開平 7 - 1 0 3 0 1 3号公報参照）。この内燃機関では、車速、機関回転数、主燃料の噴射量、及びアクセルペダルの踏み込み量がそれぞれのしきい値以上になっている状態を特定の運転状態としている。

補助燃料を供給して排気エネルギを増大させると過給圧が増大し、かくして機関出力を増大させることができる。ところが、補助燃料を供給すると、燃焼消費率又は排気ェミッション量が増大しうる。従って、上述の内燃機関のように機関運転状態が特定の運転状態であるというだけで補助燃料を供給するようにすると、補助燃料を排気エネルギの増大のために有効に利用することができないおそれがある。即ち、例えばアクセルペダルの踏み込み量が大きいときであっても実際の機関出力が要求出力にほぼ一致している場合もあり、このとき補助燃料を供給して排気エネルギを増大させる必要はほとんどない。あるいは、実際の機関出力が小さいときであっても要求出力が小さい場合には、補助燃料を供給する必要がないのである発明の開示

そこで本発明は、補助燃料を排気エネルギの増大のために有効に利用することができる内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、排気過給機を有する内燃機関の燃料供給制御装置であって、該装置が、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、要求出力に対する実際の機関出力の不足分である出力不足分が予め定められた許容限界よりも大きいか否かを判断する判断手段と、該出力不足分が許容限界よりも大きいと判靳されたときには、主燃料が供給された後の膨張行程に燃料噴射弁から補助燃料を供給して排気過給機内に流入する排気ガスのエネルギである排気エネルギを一時的に増大させる増大手段と、を具備した内燃機関の燃料供給制御装置が提供される。図面の簡単な説明

図 1は内燃機関の全体図、図 2は主燃料 Q m及び補助燃料 Q Vを説明するための図、図 3は機関出力がトルクによって代表される場合における本発明による第 1実施例を説明するための図、図 4は機関出力が過給圧によって代表される場合における本発明による第 1 実施例を説明するための図、図 5は要求トルク T Q Tを示す線図、図 6は実トルク T Q Aを示す線図、図 7は要求過給圧 P M Tを示す線図、図 8は本発明による第 1実施例の補助燃料供給制御ルーチンを示すフローチャート、図 9は機関出力が過給圧によって代表される場合における本発明による第 2実施例を説明するための図、図 1 0は設定値 P M S 1 を示す線図、図 1 1は本発明による第 2実施例の補助燃料供給制御ルーチンを示すフローチヤ一卜、図 1 2は本発明による第 2実施例の補助燃料供給停止制御ル一チンを示すフローチャート、図 1 3は機関出力が過給圧によって代表される場合における本発明による第 3実施例を説明するための図、図 1 4は設定値 D P M A 1 を示す線図、図 1 5は本発明による第 3実施例の補助燃料供給停止制御ルーチンを示すフローチヤ一ト、図 1 6は機関出力が過給圧によって代表される場合における本発明による第 4実施例を説明するための図、図 1 7は設定値 D P M S 1 を示す線図、図 1 8は本発明による第 4実施例の補助燃料供給停止制御ルーチンを示すフローチャート、図 1 9は本発明による別の実施例の設定値 D〇 P S 1 を示す線図、図 2 0 A及び 2 0 Bは排気エネルギが排気ガス温度によって代表される場合における本発明による第 5実施例を説明するための図、図 2 1は本発明による第 5実施例の補助燃料供給停止制御ルーチンを示すフローチャート、図 2 2 A， 2 2 B及び 2 2 Cは排気ェミッション量 Q E Mを示す線図、図 2 3は本発明による第 6実施例の補助燃料供給停止制御ルーチンを示すフローチヤ一ト、図 2 4は本発明による第 7実施例を説明するための図、図 2 5 は本発明による第 7実施例の補助燃料供給停止制御ルーチンを示すフローチャート、図 2 6は本発明による第 8実施例を説明するための図、図 2 7は本発明による第 8実施例の補助燃料供給停止制御ル —チンを示すフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

図 1は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。しかしながら、本発明を火花点火式内燃機関に適用することもできる。

図 1 を参照すると、機関本体 1は例えば 4つの気筒 l aを有する。各気筒 1 aはそれぞれ対応する吸気枝管 2を介して共通のサージタンク 3 に連結され、サージタンク 3は吸気ダクト 4を介して可変ノズル式排気過給機、即ちターボチャージャ 5のコンプレッサ 5 c の出口に連結される。コンプレッサ 5 cの入口には吸気導入管 6が連結される。吸気ダクト 4内には電気制御式又は負圧制御式のァクチユエ一夕 7により駆動されるス口ットル弁 8が配置され、さらに吸気ダク卜 4周りには吸気ダクト 4内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置 9が配置される。

また、各気筒 1 aは排気マニホルド 1 0及び排気管 1 1 を介して夕一ポチャージャ 5の排気タービン 5 t の入口に連結され、排気夕 —ビン 5 t の出口は排気管 1 2を介してパティキュレートフィル夕 1 3に連結される。さらに、パティキュレートフィル夕 1 3の出口には排気管 1 4が連結される。このパティキュレートフィル夕 1 3 は排気ガス中に含まれる主として固体炭素からなる微粒子を捕集するためのものである。パティキュレートフィル夕 1 3上に例えば N O _x 吸収剤を担持させることもできる。この N〇_x 吸収剤は流入する排気ガスの平均空燃比がリーンのときには排気ガス中の N O _x を蓄え、流入する排気ガスの空燃比が低下したときに排気ガス中に還元剤が含まれていると蓄えている N O _x を還元して蓄えている N O X の量を減少させる N O _x 蓄積還元作用を行い、例えばアルミナ担体上に担持されたバリウム B a及び白金 P tからなる。

各気筒 1 aの筒内には燃料噴射弁 1 5が配置され、これら燃料噴射弁 1 5は共通の燃料蓄圧室即ちコモンレール 1 6 を介して電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ 1 7に連結される。コモンレール 1 6にはコモンレール 1 6内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ (図示しない）が取り付けられており、燃料圧センサの出力信号に基づいてコモンレール 1 6内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ 1 7の吐出量が制御される。

さらに図 1 を参照すると、排気マニホルド 1 0 とサージタンク 3 とは再循環排気ガス（以下、 E G Rと称す）通路 1 8 を介して互いに連結され、 E G R通路 1 8内には電気制御式 E G R制御弁 1 9が配置される。また、 E GR通路 1 8周りには E G R通路 1 8内を流れる E GRガスを冷却するための冷却装置 2 0が配置され、冷却装置 2 0上流の E G R通路 1 8内には酸化触媒 2 1が配置される。

電子制御ュニット 3 0はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス 3 1 によって互いに接続された R〇 M (リードオンリメモリ ) 3 2、 RAM (ランダムアクセスメモリ） 3 3、 C P U (マイク口プロセッサ） 3 4、ノックアップ R AM ( B - R AM) 3 5、入力ポート 3 6及び出力ポート 3 7 を具備する。吸気導入管 6には新気量を検出するためのェアフロ一メ一夕 4 0が取り付けられ、スロットル弁 8下流の例えばサージタンク 3 には、サージタンク 3内の圧力即ち過給圧を検出するための過給圧センサ 4 1が取り付けられる。また、排気管 1 4にはパティキュレートフィル夕 1 3から排出される排気ガスの温度を検出するための排気温度センサ 4 2が取り付けられ、アクセルペダル 4 3にはアクセルペダル 4 3の踏み込み量を検出するための踏み込み量センサ 4 4が接続される。排気温度センサ 4 2により検出される排気ガスの温度はパティキュレートフィル夕 1 3の温度を表している。これらセンサ 4 0， 4 1 , 4 2 , 4 4の出力電圧は対応する A D変換器 3 8 を介して入力ポート 3 6 にそれぞれ入力される。さらに、入力ポート 3 6にはクランクシャフトが例えば 1 0 ° 回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ 4 5が接続される。 C P U 3 4ではこの出力パルスに基づいて機関回転数が算出される。一方、出力ポート 3 7は対応する駆動回路 3 9 を介してァクチユエ一夕 7、燃料噴射弁 1 5、燃料ポンプ 1 7、及び E G R制御弁 1 9にそれぞれ接続される。

時間の経過と共にパティキュレートフィルタ 1 3上に捕集された微粒子の量が増大する。一方、リーン空燃比のもとでパティキユレ —トフィルタ 1 3の温度を例えば 6 0 0 °C以上に保持するとパティキュレートフィルタ 1 3上の微粒子が酸化除去される。そこで図 1 に示される内燃機関では、例えばパティキュレートフィル夕 1 3上の捕集微粒子量が一定量を越えたときに、パティキュレートフィル夕 1 3から微粒子を除去するためにパティキュレートフィル夕 1 3 の温度を上昇させて 6 0 0 °C以上に保持する昇温制御を行うようにしている。具体的には、昇温制御を行うために、図 2に示されるように圧縮上死点（T D C ) 付近で主燃料 Q mが供給された後の例えば排気行程に燃料噴射弁 1 5から追加の燃料 Q aが供給される。この追加燃料 Q aは筒内、排気マニホルド 1 0内、又は排気管 1 1内でほとんど燃焼することなくパティキュレートフィル夕 1 3に到達し、パティキュレートフィル夕 1 3内で燃焼する。その結果、パティキュレートフィルタ 1 3の温度が上昇される。

一方、夕一ポチャ一ジャ 5は排気ガスのエネルギである排気エネルギでもって新気を過給し、それにより機関出力を増大させるためのものである。この場合、ターボチャージャ 5への排気エネルギを増大させてコンプレッサ 5 c の回転数即ち夕一ポ回転数を上昇させれば、夕ーポチャージャ 5の出力を増大させることができ、従って機関出力を増大させることができる。

本発明による各実施例では、排気エネルギを増大させるために、図 2に示されるように圧縮上死点（T D C ) 付近で主燃料 Q mが供給された f麦の膨張行程に燃料噴射弁 1 5から補助燃料 Q Vを供給するようにしている。この補助燃料 Q vは筒内、排気マニホルド 1 0 内、又は排気管 1 1内で燃焼し、その結果排気エネルギが増大される。このようにすると、主燃料 Qmの噴射パラメータ例えば噴射時期を変更することなく、排気エネルギを増大させることができる。なお、この補助燃料 Q Vは機関出力にほとんど寄与しない。

ところ力、例えばアクセルペダル 4 3の踏み込み量が大きいというだけで補助燃料 Q Vを供給するようにすると、補助燃料 Q Vを有効に利用できないことは冒頭で述べたとおりである。即ち、機関出力を真に増大させる必要があるときにのみ、補助燃料 Q Vを供給すべきである。

そこで本発明による各実施例では、要求出力に対する実際の機関出力の不足分である出力不足分が予め定められた許容限界よりも大きいか否かを判断し、出力不足分が許容限界よりも大きいと判断されたときに補助燃料 Q vを供給して排気エネルギを増大させるようにしている。

具体的には、まず、要求出力を代表する要求出力代表値〇 P Tと、実際の機関出力を代表する実出力代表値〇 P Aとがそれぞれ求められる。次いで、要求出力代表値 Q P Tから実出力代表値〇 P Aを減算することにより出力不足分を代表する出力不足分代表値 O P S (= O P T - O P A) が求められ、出力不足分代表値〇 P Sが許容限界に対応する許容限界値 L MTよりも大きいときに補助燃料 Q V が供給される。

図 3は機関出力がトルク T Qによって代表される場合を示している。この場合、要求出力代表値 O P Tが要求トルク T Q Tであり、実出力代表値 O P Aが実際のトルク T QAであり、出力不足分代表値 O P Sがトルク不足分 T Q S (= T Q T— T QA) である。図 3 に矢印 Xで示されるようにアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C C がステップ状に増大されると、要求トルク T Q Tもステップ状に増大される。しかしながら、実際のトルク T Q Aは要求トルク T Q T と同じようには増大せず、その結果要求トルク T Q Tに対する実際のトルク T QAの不足分 T Q Sがほぼゼロからステップ状に増大する。このとき、トルク不足分 T Q Sが例えば一定の許容限界値 L M T T Qを越えて増大すると、補助燃料 Q Vの供給が開始される。補助燃料 Q Vの供給が開始されるとトルク不足分 T Q Sは次第に小さくなり、次いで図 3に矢印 Yで示されるようにトルク不足分 T Q S が許容限界値 L MT T Qよりも小さくなると、補助燃料 Q Vの供給が停止される。

一方、図 4は機関出力が過給圧 P Mによって代表される場合を示している。この場合、要求出力代表値〇 P Tが要求過給圧 P M Tであり、実出力代表値〇 P Aが実際の過給圧 P M Aであり、出力不足分代表値〇 P Sが過給圧不足分 P M S (= P MT - P MA) である。図 4に矢印 Xで示されるようにアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C Cがステップ状に増大されると、要求過給圧 P M Tもステップ状に増大される。しかしながら、実際の過給圧 P M Aは要求過給圧 P M Tと同じようには増大せず、その結果要求過給圧 P M Tに対する実際の過給圧 P MAの不足分 P M Sがほぼゼ口からステップ状に増大する。このとき、過給圧不足分 P M Sが例えば一定の許容限界値 L MT P Mを越えて増大すると、補助燃料 Q Vの供給が開始される。補助燃料 Q Vの供給が開始されると過給圧不足分 P M Sは次第に小さくなり、次いで図 4に矢印 Yで示されるように過給圧不足分 P Sが許容限界値 L MT P Mよりも小さくなると、補助燃料 Q v の供給が停止される。

いずれの場合でも、出力不足分代表値 O P Sが許容限界値 LMT よりも大きいときに補助燃料 Q Vが一時的に供給されて排気エネルギが一時的に増大され、それ以外では補助燃料 Q Vの供給が停止される。即ち、図 3又は図 4に矢印 Zで示されるように、アクセルべダル 4 3の踏み込み量 A C Cが大きいときであっても実際の出力が要求出力にほぼ一致している場合があり、この場合には補助燃料 Q Vは供給されない。従って、燃料消費率を低減することができ、排気ェミッション量即ち排気ガス中に含まれる H C、微粒子、又はスモークの量を低減することができ、かくして補助燃料 Q Vを有効に利用することができる。これが本発明による第 1実施例の基本的な考え方である。

上述した要求出力代表値〇 P Tは及び実出力代表値〇 P Aは例えば次のようにして求められる。即ち、図 3に示される例では、要求トルク T Q Tはアクセルペダル 4 3の踏み込み量 AC C及び機関回転数 N Eの関数として図 5に示されるマップの形で予め R OM 3 2 内に記憶されており、これらアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C C及び機関回転数 N Eに基づいて算出される。また、実際のトルク T QAは主燃料量 Qm及び機関回転数 N Eの関数として図 6に示されるマップの形で予め R OM 3 2内に記憶されており、これら主燃料量 Qm及び機関回転数 N Eに基づいて算出される。

一方、図 4に示される例では、要求過給圧 P M Tは要求トルク T Q T及び機関回転数 N Eの関数として図 7 に示されるマップの形で予め R OM 3 2内に記憶されており、要求トルク T Q Tはアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C C及び機関回転数 N Eの関数として図 5に示されるマップの形で予め R OM 3 2内に記憶されており、これらアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C C及び機関回転数 N Eに基づいて要求過給圧 P MTが算出される。これに対し、実際の過給圧 P MAは過給圧センサ 4 1 により検出される。

要求出力代表値 O P Tである要求トルク T Q T又は要求過給圧 P MTは結局のところ、アクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C Cに基づいて算出される。このようにすると、車両運転者の意志を確実に把握することが可能となる。

図 8は本発明による第 1実施例の補助燃料 Q Vの供給制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによつて実行される。

図 8を参照すると、まずステップ 1 0 0では要求出力代表値 O P Tが算出され、続くステップ 1 0 1では寒出力代表値〇 P Aが算出される。続くステップ 1 0 2では出力不足分代表値 O P Sが算出される（〇 P S =〇 P T—〇 P A) 。続くステップ 1 0 3では出力不足分代表値〇 P Sが許容限界値 LMTよりも大きいか否かが判別される。 O P S >L MTのときには次いでステップ 1 0 4に進んで補助燃料 Q Vが供給される。これに対し、 O P S≤ L M Tのときには次いでステップ 1 0 5に進んで補助燃料 Q Vの供給が停止される。

図 3又は図 4に示される例では、機関出力がトルクと過給圧とのうち一方により代表される。しかしながら、機関出力をトルクと過給圧との両方により代表させることもできる。この場合、トルク不足分 T Q Sが許容限界値 L MT T Qよりも大きいか又は過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L MT P Mよりも大きいときに補助燃料 Q v を供給し、それ以外では補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしてもよいし、あるいはトルク不足分 T Q Sが許容限界値 LMT T Qよりも大きくかつ過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L MT P Mよりも大きいときに補助燃料 Q Vを供給し、それ以外では補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしてもよい。さらに、不足分代表値 O P Sを、要求出力代表値 O P Tと実出力代表値 0 P Aとの差（O P T—〇 P A) の形ではなく、割合（O P A/O P T) の形で求めるようにしてもよい。

次に、本発明による第 2から第 9実施例を説明する。

本発明による第 1実施例では上述したように、出力不足分代表値 O P Sが許容限界値 L M Tよりも大きいときにのみ補助燃料 Q Vが供給され、従って補助燃料 Q vを有効に利用することができる。しかしながら、補助燃料 Q Vを供給する限り、燃料消費率又は排気ェミッション量が増大するおそれがある。あるいは、ターボ回転数又は実際の過給圧 P MAがそれぞれの許容上限を越えるおそれもあるそこで本発明による第 2から第 9実施例では、補助燃料 Q Vによる排気エネルギの増大作用を抑制すべきか否かを判断し、補助燃料 Q Vによる排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断されたときには、補助燃料 Q vの供給を禁止ないし停止するようにしている。その上で、本発明による第 2から第 4実施例では、夕一ポチヤージャ 5の状態ないし出力を代表するターボ状態代表値 T R Bを求め、補助燃料 Q Vの供給を停止すべきか否かをターボ状態代表値に基づいて判断するようにしている。ここで、夕一ポ状態代表値 T R B は例えば実際の過給圧 P MA、排気エネルギ、ターボ回転数のうちの少なくとも一つから構成される。

図 9から図 1 2を参照して本発明による第 2実施例を説明する。本発明による第 2実施例では、夕一ポ状態代表値 T R Bに応じて定まる設定値 O P S 1 (> 0 ) を求め、出力不足分代表値 O P Sがこの設定値〇 P S 1よりも小さいときに補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。次に、機関出力が過給圧 P Mによって代表される場合を例にとって本発明による第 2実施例を説明する。なお、機関出力を例えばトルク T Qによって代表させることも、当然できる。

図 9 に矢印 Xで示されるようにアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C Cがステップ状に増大されて過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L MT P Mを越えて増大すると、本発明による第 1実施例と同様に、補助燃料 Q vの供給が開始される。補助燃料 Q Vの供給が開始されると、過給圧不足分 P M Sは次第に小さくなる。また、補助燃料 Q Vの供給が開始されると夕ーポ状態代表値 T R B例えば実際の過給圧 P MAが次第に大きくなる。一方、設定値 O P S 1 に対応する設定値 P M S 1は図 1 0に示されるように、ターボ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて大きくなる。この設定値 P M S 1 は図 1 0 に示されるマップの形で予め R〇 M 3 2内に記憶されている。次いで、図 9に矢印 Wで示されるように過給圧不足分 P M Sが設定値 P M S 1よりも小さくなると、補助燃料 Q Vの供給が停止ないし禁止される。

図 9 に破線 Iで示されるのは本発明による第 1実施例の場合である。この場合、図 9に矢印 Yで示されるように過給圧不足分 P M S が許容限界値 L MT P Mよりも小さくなるまで補助燃料 Q Vの供給が継続される。そうすると、本発明による第 2実施例では、過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L M T P Mよりも小さくなる前に、補助燃料 Q vの供給が停止されるということになる。その結果、補助燃料 Q Vをさらに有効に利用することができる。

このようにしているのは次の理由による。即ち、補助燃料 Q vの供給を停止しても、ターボチャージャ 5の慣性によって、実際の過給圧 P MAやタービン回転数は直ちには低下しない。従って、出力不足分代表値〇 P Sが許容限界値 L MTよりも小さくなつた後に補助燃料 Q Vの供給を停止するようにすると、過過給即ち過給圧又はタービン回転数がそれぞれの許容上限を越えるおそれがある。また、この場合には、補助燃料 Q vを過剰に供給していることになり、燃料消費率が増大しあるいは排気エミッションが増大するおそれがある。一方、タービン状態代表値 T R Bが小さいときには出力不足分代表値 O P Sがかなり小さいときに過過給等が生じるおそれがあり、これに対し夕一ビン状態代表値 T R Bが大きいときには出力不足分代表値〇 P Sが比較的大きくても過過給が生じるおそれがあるそこで、夕一ポ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて大きくなる設定値 O P S 1 を設定し、出力不足分代表値 O P Sがこの設定値 O P S 1 よりも小さいときに補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。

従って、一般的にいうと、補助燃料 Q Vによる排気エネルギの増大作用を抑制すべきか否かを判断し、補助燃料 Q Vによる排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断されたときには、補助燃料 Q V の供給量を減量補正しているということになる。上述した本発明による第 2実施例では、補助燃料 Q Vがゼロまで減少補正されているということになる。

なお、図 9 に示される例では、出力不足分代表値 O P Sが許容限界値 LMTを越えて増大したときに（矢印 X参照）、出力不足分代表値〇 P Sが設定値 O P S 1よりも大きいので補助燃料 Q Vの供給が開始される。しかしながら、出力不足分代表値〇 P Sが許容限界値 LMTを越えて増大したときに出力不足分代表値 0 P Sが設定値 O P S 1よりも小さい場合もあり、この場合には補助燃料 Q vの供給が開始されない。

図 1 1 は本発明による第 2実施例の補助燃料 Q vの供給制御ルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによつて実行される。

図 1 1 を参照すると、まずステップ 1 1 0では要求出力代表値〇 P Tが算出され、続くステップ 1 1 1では実出力代表値〇 P Aが算出される。続くステップ 1 1 2では出力不足分代表値 0 P Sが算出される（O P S P T— O P A) 。続くステップ 1 1 3では図 1

2に示される補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンが実行される。図 1 2を参照すると、ステップ 1 2 0では設定値〇 P S 1が算出される。続くステップ 1 2 1では出力不足分代表値〇 P Sが設定値 O P S 1よりも小さいか否かが判別される。〇 P S <〇 P S 1 のときには次いでステップ 1 2 2に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。このフラグ X S T Pは補助燃料 Q vの供給を停止ないし抑制すべきときにセットされ、補助燃料 Q vの供給を許容すべきときにリセットされるものである。これに対し、 O P S≥ O P S 1のときには次いでステップ 1 2 3 に進み、フラグ X S T P がリセットされる（ X S T P = 0 ) 。

再び図 1 1 を参照すると、続くステップ 1 1 4ではフラグ X S T Pがリセットされているか否か、即ち補助燃料 Q Vの供給が許容されているか否かが判別される。 X S T P = 0のとき、即ち補助燃料 Q Vの供給が許容されているときには次いでステップ 1 1 5に進み、出力不足分〇 P Sが許容限界値 L MTよりも大きいか否かが判別される。 O P S >L MTのときには次いでステップ 1 1 6に進んで補助燃料 Q Vが供給される。これに対し、ステップ 1 1 4において X S T P = 1のとき即ち補助燃料 Q Vの供給を停止すべきとき、又はステップ 1 1 5において O P S≤ L M Tのときには、次いでステップ 1 1 7に進んで補助燃料 Q Vの供給が停止される。

次に、図 1 3から図 1 5を参照して本発明による第 3実施例を説明する。

本発明による第 3実施例は、実出力代表値 O P Aの変化率 D O P Aを求めると共にターボ状態代表値 T R Bに応じて定まる設定値 D O P A 1 (> 0 ) を求め、実出力代表値変化率 D O P Aがこの設定値 D O P A 1よりも大きいときに補助燃料 Q vの供給を停止するようにしている点で、本発明による第 2実施例と構成を異にしている。次に、機関出力が過給圧 P Mによって代表される場合を例にとつて本発明による第 3実施例を説明する。

図 1 3 に矢印 Xで示されるようにアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C Cがステップ状に増大されて過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L MT P Mを越えて増大すると、本発明による第 1実施例と同様に、補助燃料 Q Vの供給が開始される。補助燃料 Q vの供給が開始されると実過給圧変化率 D P M Aは次第に大きくなる。一方、設定値 D O P A 1 に対応する設定値 D P MA 1は図 1 4に示されるように、ターボ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて小さくなる。この設定値 D PMA 1は図 1 4に示されるマップの形で予め R OM 3 2内に記憶されている。次いで、図 1 3に矢印 Wで示されるように実過給圧変化率 D P MAが設定値 D P MA 1よりも大きくなると、補助燃料 Q Vの供給が停止される。

本発明による第 3実施例でも、過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L M T P Mよりも小さくなる前に、補助燃料 Q Vの供給が停止され、従って補助燃料 Q Vをさらに有効に利用することができる。

この場合、タービン状態代表値 T R Bが小さいときには実出力代表値変化率 D O P Aがかなり大きいとき、即ち実出力代表値〇 P A の増加側の勾配が大きいときに過過給等が生ずるおそれがある。一方、タービン状態代表値 T R Bが大きいときには実出力代表値変化率 D O P Aが比較的小さくても、即ち実出力代表値〇 P Aの勾配がゆるやかでも過過給等が生ずるおそれがある。そこで、ターボ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて小さくなる設定値 D 0 P A 1 を設定し、実出力代表値変化率 D O P Aがこの設定値 D O P A 1よりも大きいときに補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。図 1 5は本発明による第 3実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このルーチンは例えば図 1 1 のステップ 1 1 3で実行される。

図 1 5を参照すると、ステップ 1 3 0では実出力代表値変化率 D 〇 P Aが算出され、続くステップ 1 3 1では設定値 D〇 P A 1が算出される。続くステップ 1 3 2では実出力代表値変化率 D〇 P Aが設定値 D O P A 1よりも大きいか否かが判別される。 D O P A > D O P A 1のときには次いでステップ 1 3 3に進み、フラグ X S T P がセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q v の供給が停止される。これに対し、 D〇 P A≤ D O P A 1のときには次いでステップ 1 3 4に進み、フラグ X S T Pがリセットされる (X S T P = 0 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が許容される。

次に、図 1 6から図 1 8 を参照して本発明による第 4実施例を説明する。

本発明による第 4実施例は、出力不足分 O P Sの変化率 D O P S を求めると共にターボ状態代表値 T R Bに応じて定まる設定値 D〇 P S 1 (< 0 ) を求め、出力不足分代表値変化率 D〇 P Sがこの設定値 D O P S 1よりも小さいときに補助燃料 Q vの供給を停止するようにしている点で、本発明による第 2実施例と構成を異にしている。次に、ここでも、機関出力が過給圧 P Mによって代表される場合を例にとって本発明による第 4実施例を説明する。

図 1 6 に矢印 Xで示されるようにアクセルペダル 4 3の踏み込み量 A C Cがステップ状に増大されて過給圧不足分 P M Sが許容限界値 L MT P Mを越えて増大すると、本発明による第 1実施例と同様に、補助燃料 Q Vの供給が開始される。補助燃料 Q vの供給が開始されると、過給圧不足分変化率 D P M Sはいつたん増大した後に、ゼロから小さくなる。一方、設定値 D〇 P S 1 に対応する設定値 D P M S 1は図 1 7に示されるように、ターボ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて大きくなる。この設定値 D P M S 1 は図 1 7 に示されるマップの形で予め R〇 M 3 2内に記憶されている。次いで、図 1 6に矢印 Wで示されるように過給圧不足分変化率 D P M Sが設定値 D P M S 1よりも小さくなると、補助燃料 Q Vの供給が停止される。

タービン状態代表値 T R Bが小さいときには出力不足分代表値変化率 D O P Sがかなり小さいとき、即ち出力不足分代表値〇 P Sの減少側の勾配が大きいときに過過給等が生ずるおそれがある。一方、タービン状態代表値 T R Bが大きいときには出力不足分代表値変化率 D O P Sが比較的大きくても、即ち出力不足分代表値 O P Sの勾配がゆるやかでも過過給等が生ずるおそれがある。そこで、ターポ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて大きくなる設定値 D〇 P A 1 を設定し、出力不足分代表値変化率 D O P Sがこの設定値 D O P S 1よりも小さいときに補助燃料 Q vの供給を停止するようにしている。

図 1 8は本発明による第 4実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このル一チンは例えば図 1 1のステップ 1 1 3で実行される。

図 1 8 を参照すると、ステップ 1 4 0では出力不足分代表値変化率 D O P Sが算出され、続くステップ 1 4 1では設定値 D O P S 1 が算出される。続くステップ 1 4 2では出力不足分代表値変化率 D 0 P Sが設定値 D O P S 1よりも小さいか否かが判別される。 D O P Sく D O P S 1 のときには次いでステップ 1 4 3 に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、 D〇 P A≥D〇 P A 1 のときには次いでステップ 1 4 4に進み、フラグ X S T Pがリセットされる（X S T P = 0 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が許容される。

図 1 9は設定値 D O P S 1の別の実施例を示している。この例では、設定値 D O P A 1 はターボ状態代表値 T R Bが大きくなるにつれて大きくなり、出力不足分代表値〇 P Sが小さくなるにつれて大きくなる。

従って、一般的にいうと、ターボ状態代表値 T R B及び出力不足分代表値 O P Sに応じて設定値 D O P S 1 を設定し、出力不足分代表値変化率 D〇 P Sがこの設定値 D〇 P S 1 よりも小さいときに補助燃料 Q Vの供給を停止しているということになる。この点、図 1 7 を参照して上述した本発明による第 4実施例では、出力不足分代表値 O P Sにかかわらずターボ状態代表値 T R Bのみに応じて設定値 D O P S 1 を設定しているということになる。

次に、図 2 0 A， 2 0 B及び図 2 1 を参照して本発明による第 5 実施例を説明する。

補助燃料 Q Vが供給されて排気エネルギが増大されると、排気マニホルド 1 0や夕一ポチャージャ 5の排気夕一ビン 5 t のような排気系部品の温度も上昇する。このため排気エネルギが過度に増大されると、これら排気系部品の耐久性又は信頼性が損なわれるおそれがある。

そこで本発明による第 5実施例では、補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときの排気エネルギ E E X〇 Nを予測し、予測された排気エネルギ E E X ONが予め定められた設定量 E E X 1 よりも多いときに補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。本発明による第 5実施例はこの点で、本発明による第 2から第 4実施例と構成を異にしている。次に、燃焼室から排出され排気タービン 5 t 内に流入する排気ガスの温度 T E Xによって排気エネルギが代表される場合を例にとって本発明による第 5実施例を説明する。なお、排気夕 —ビン 5 t 内に流入する排気ガスの例えば熱量によって排気エネルギを代表させることも、当然できる。

図 2 0 Aを参照すると、 T E X 0 L Dは先の燃焼サイクルが完了した後の排気ガス温度 T E Xを表している。 -図 2 0 Aに示される例では、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止されたと仮定すると、次の燃焼サイクルが完了した後の排気ガス温度 T E Xは T E X O F Fとなる。これに対し、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vが供給されると仮定すると、次の燃焼サイクルが完了した後の排気ガス温度 T E Xは T E X ONとなり、この T E XON は T E XO F Fよりも上昇分 Δ Τ Ε Χだけ高くなつている。

この場合、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止されたと仮定したときの排気ガス温度 T E XO F Fは主燃料 Qm ( 図 2参照）に依存し、例えば先の燃焼サイクルにおける排気ガス温度 T E X〇 L Dと、主燃料 Qmの噴射パラメ一夕例えば噴射量又は噴射時期とに基づいて予測することができる。ここで、先の燃焼サィクルにおける排気ガス温度 T E X O L Dは機関運転状態、例えば実際の過給圧 P MA、新気量、主噴射量 Qm、排気マニホルド 1 0 内の圧力、 E G R率（= E G Rガス量/筒内ガス量）などに基づいて求めることができる。一方、上昇分 Δ T E Xは補助燃料 Q Vに依存し、補助燃料 Q Vの噴射パラメ一夕例えば噴射量又は噴射時期に基づいて予測することができる。

そこで本発明による第 5実施例では、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止されたと仮定したときの排気ガス温度 T E X O F Fと、上昇分△ T E Xとを予測し、排気ガス温度 T E X O F Fに上昇分 Δ Τ Ε Χを加算することにより、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vが供給されたと仮定したときの排気ガス温度 T E X ONを予測するようにしている（T E X〇N = T E XO F F + △ T E X) 。

このように予測された排気ガス温度 T E X〇 Nが図 2 0 Bにおいて実線で示すように、設定量 E E X 1 に対応する例えば一定の設定温度 T E X 1よりも高い場合には、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、図 2 0 Bにおいて破線で示すように、予測された排気ガス温度 T E XONが設定温度 T E X 1 よりも低い場合には、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q V が供給される。その結果、排気ガス温度 T E Xが過度に上昇するのを阻止することができる。

即ち、一般的にいうと、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q V の供給を停止したと仮定したときの排気エネルギ E E XO F Fを予測し、補助燃料 Q Vによる排気エネルギの上昇分 Δ E E Xを予測し、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときの排気エネルギ E E X ONをこれら E E XO F F及び Δ Ε Ε Χに基づいて予測し、予測された排気エネルギ E E X ONが設定量 E E X 1よりも多いときには次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給を停止しているということになる。

図 2 1は本発明による第 5実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このルーチンは例えば図 1 1のステップ 1 1 3で実行される。

図 2 1 を参照すると、ステップ 1 5 0では次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときの排気エネルギ E E X 〇 Nが算出される。続くステップ 1 5 1では予測された排気エネルギ E E X O Nが許容値 E E X 1よりも小さいか否かが判別される。 Ε Ε ΧΟΝ>Ε Ε Χ 1 のときには次いでステップ 1 5 2に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、 E E X〇N≤ E E X 1のときには次いでステップ 1 5 3に進み、フラグ X S T Pがリセットされる（X S T P = 0 ) 。従って、このとき補助燃料 Q vの供給が許容される。

次に、図 2 2 A, 2 2 B , 2 2 C及び図 2 3 を参照して本発明による第 6実施例を説明する。

上述したように、補助燃料 Q Vを供給すると、' 補助燃料 Q Vを供給しない場合に比べて、排気ェミッション量即ち排気ガス中に含まれる H C、微粒子、又はスモークの量が増大する。

特に、排気ガス中の微粒子の量に着目すると、補助燃料 Q vが供給される場合には、補助燃料 Q Vの供給が停止される場合に比べて、パティキュレー卜フィル夕 1 3上の捕集微粒子量の増加速度が高くなる。一方、図 1 に示される内燃機関では、パティキュレートフィルタ 1 3上の捕集微粒子量が例えば一定量になる毎に追加燃料 Q a (図 2参照）が供給される。そうすると、補助燃料 Q vが供給される場合には、補助燃料 Q Vの供給が停止される場合に比べて、追加燃料 Q aの供給頻度が高くなり、かくして燃料消費率がさらに増大するおそれがあるということになる。

そこで本発明による第 6実施例では、補助燃料 Q Vを'供給したと仮定したときの排気ェミッション量 Q E MO Nを予測し、予測された排気ェミッション量 Q E MONが予め定められた設定量 Q E M 1 よりも多いときに補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。本発明による第 6実施例はこの点で本発明による第 2から第 5実施例と構成を異にしている。

排気ェミッション量 Q E Mは補助燃料 Q vの噴射パラメ一夕や、補助燃料 Q Vが供給される筒内の雰囲気ないし状態に依存することが実験からわかっている。即ち、図 2 2 Aに示されるように、補助燃料 Q vを供給したときの排気ェミッション量 Q EMONは補助燃料量 Q vが多くなるにつれて増大し、補助燃料 Q Vの供給を停止したときの排気ェミッション量 Q E MO F Fに対する増加分

が大きくなる。また、図 2 2 Bに示されるように、補助燃料 Q Vを供給したときのスモーク量 Q S MO Nは補助燃料 Q vの噴射時期 0 Q Vが遅角されるにつれて増大し、補助燃料 Q Vの供給を停止したときのスモーク量 Q S M O F Fに対する増加分が大きくなる。また、補助燃料 Q vを供給したときの H C量 QH C O Nは補助燃料 Q v の噴射時期 Θ Q Vが進角されるにつれて増大し、補助燃料 Q Vの供給を停止したときの H C量 Q H C〇 F Fに対する増加分が大きくなる。さらに、図 2 2 Cからわかるように、補助燃料 Q Vを供給したときの排気ェミッション量 Q EMONは実際のトルク TQAが高くなるにつれて増大し、補助燃料 Q Vの供給を停止したときの排気ェミッション量 Q E M〇 F Fに対する増加分が大きくなる。ここで、実際のトルクは主燃料 Qmに応じて定まるものであり、補助燃料 Q Vが供給されるときの筒内雰囲気を表している。

なお、図 2 2 Aの場合には補助燃料 Q Vの噴射時期 Θ Q V及び実際のトルク T QAは一定に維持されており、図 2 2 Bの場合には補助燃料量 Q v及び実際のトルク T QAは一定に維持されており、図 2 2 Cの場合には補助燃料量 Q V及び補助燃料 Q Vの噴射時期 Θ Q Vは一定に維持されている。

この場合、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止されたと仮定したときの排気ェミッション量 Q E MO F Fは主燃料 Qmに依存し、例えば機関回転数、実際のトルク、 E GR率、新気量、新気温度などに基づいて予測することができる。一方、増加分 △ Q EMは補助燃料 Q Vに依存し、補助燃料 Q Vの噴射パラメ一夕例えば補助燃料量 Q V及び噴射時期 Θ Q Vに基づいて予測することができる。そこで本発明による第 6実施例では、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止されたと仮定したときの排気エミッション量 Q E MO F Fと、上昇分 A Q E Mとを予測し、排気エミッション量 Q E MO F Fに増加分 A Q EMを加算することにより、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vが供給されたと仮定したときの排気ェミッション量 Q E M ONを予測するようにしている（Q E MO N = Q E O F F + A Q E ) 。

このように予測された排気ェミッション量 Q E M〇 Nが設定量 Q EM 1よりも多い場合には、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vの供給が停止され、予測された排気エミッション量 Q E MO Nが設定量 Q E M 1 よりも少ない場合には、次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vが供給される。この場合、上述した H C、微粒子、又はスモークの量のうち少なくとも一つが対応する設定量よりも多い場合に補助燃料 Q Vの供給を停止するようにすることができる。設定量 Q E M 1は一定値とすることもできるが、本発明による第 6実施例では設定量 Q E M 1 を機関運転状態に応じて設定している。即ち、例えば機関回転数、実際のトルク T QA、及び新気量に基づいて設定量 Q E M 1が設定される。

図 2 3は本発明による第 6実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このルーチンは例えば図 1 1 のステップ 1 1 3で実行される。

図 2 3 を参照すると、ステップ 1 6 0では次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときに得られる排気エミッシヨン量 Q E M〇 Nが算出される。続くステップ 1 6 1では設定量 Q E M 1が算出される。続くステップ 1 6 2では予測された排気ェミツション量 Q E MO Nが設定量 Q E M 1よりも多いか否かが判別される。 Q EM〇N>Q E M 1のときには次いでステップ 1 6 3に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S TP = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、 QEMO N≤QEM 1のときには次いでステップ 1 6 4に進み、フラグ X S T Pがリセットされる（X S T P = 0) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が許容される。

この場合、 QEM ONは補助燃料 Q vを供給したと仮定したときの 1燃焼サイクル当たりの排気ェミッション量を表しており、従つて QEMONは補助燃料 Q vを供給したと仮定したときの排気エミッシヨン量の増加速度ないし変化率を表していると見ることもできる。そうすると、上述した第 6実施例では、補助燃料 Q vを供給したと仮定したときの排気エミッション量の変化率が設定値よりも大きいときに、補助燃料 Q Vの供給を停止しているということになる次に、図 24及び図 2 5を参照して本発明による第 7実施例を説明する。

図 2 4を参照すると、 QD P FONは補助燃料 Q vを供給したと仮定したときのパティキュレートフィル夕 1 3上の捕集微粒子量を、 Q D P F O F Fは補助燃料 Q Vの供給を停止したと仮定したときのパティキュレートフィル夕 1 3上の捕集微粒子量を、 AQD P F は QD P FOF Fに対する QD P F ONの増加分（=QD P FON -QD P FO F F) をそれぞれ表している。図 24からわかるように、補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときの捕集微粒子量 QD P F〇 Nも補助燃料 Q Vの供給を停止したと仮定したときの捕集微粒子量 Q D P F O F Fも時間の経過と共に増大する。また、増加分△ QD P Fも時間の経過と共に増大する。

上述した本発明による第 6実施例では、補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときの捕集微粒子量 Q D P F〇 Nの増加速度ないし変化率が大きいときに補助燃料 Q Vの供給が停止され、捕集微粒子量 Q D P F O Nの増加速度が小さいときには補助燃料 Q Vの供給が許容される。ところが、捕集微粒子量 Q D P F ONの増加速度が小さいといっても、捕集微粒子量 Q D P F O Nの増加がもっぱら補助燃料 Q Vに起因しているのであれば、補助燃料 Q Vの供給を停止すべきである。

一方、増加分△ Q D P Fは捕集微粒子量 Q D P F ONに対する補助燃料 Q Vの影響を表している。このため、増加分△ Q D P Fの増加速度ないし変化率が大きいときには、捕集微粒子量 QD P F O N の増加速度が補助燃料 Q Vに起因して大きくなつていることがわかる。

そこで本発明による第 7実施例では、上述した第 6実施例において、排気ェミッション量 Q E Mが設定量 Q E M 1よりも少ないときには増加分 A QD P Fの変化率 D Aを求め、図 2 4に示されるように、この増加分変化率 D△.が予め定められた設定値 D Δ 1よりも大きいときには、上述したフラグ X S T Pをセットして（X S T P = 1 ) 補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。これに対し、増加分変化率 D Δが設定値 D△ 1よりも小さいときにはフラグ X S T Pがリセットされ（X S T P = 0 ) 、補助燃料 Q Vの供給が許容される。この点で、本発明による第 7実施例は本発明による第 6実施例と構成を異にしている。

設定値 D A 1 は一定値とすることもできるが、本発明による第 7 実施例では設定量 Q EM 1は機関運転状態に応じて設定している。即ち、例えば機関回転数、実際のトルク TQA、及び新気量に基づいて設定値 D Δ 1が設定される。

図 2 5は本発明による第 7実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このルーチンは例えば図 1 1のステップ 1 1 3で実行される。

図 2 5を参照すると、ステップ 1 7 0では次の燃焼サイクルにおいて補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときに得られる排気エミッシヨン量 Q EMO Nが算出される。続くステップ 1 7 1では設定量 Q EM 1が算出される。続くステップ 1 7 2では予測された排気ェミッション量 Q E M〇 Nが設定量 Q E M 1よりも多いか否かが判別される。 Q EM〇N>Q E M 1のときには次いでステップ 1 7 3 に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、 Q EMO N≤Q EM 1のときには次いでステップ 1 7 4に進み、補助燃料 Q Vを供給したと仮定したときに車両が基準期間例えば一定時間又は一定距離だけ走行したときの捕集微粒子量 Q Q D P F ONが算出される。続くステップ 1 7 5では、補助燃料 Q Vの供給を停止したと仮定したときに車両が基準期間だけ走行したときの捕集微粒子量 Q Q D P F O F Fが算出される。なお、ステップ 1 7 0において算出される排気ェミッション量 Q E MO N, Q E MO F Fが微粒子量の場合には、これら Q E MON, Q E MO F Fを基準期間にわたって積算することによって堆積微粒子量 Q QD P F ON, Q QD P F O F Fを求めることができる。続くステップ 1 7 6では増加分△ Q D P F (= Q QD P F ON - Q QD P F O F F) が算出され、続くステツプ 1 7 7では増加分変化率が算出される。続くステップ 1 7 8では、設定値 D△ 1が算出される。続くステップ 1 7 9では、増加分変化率 D△が設定値 D Δ 1よりも大きいか否かが判別される。 D A>D A 1のときには次いでステップ 1 7 3に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q Vの供給が停止される。これに対し、 D A≤D A 1のときには次いでステップ 1 8 0に進み、フラグ X S T Pがリセットされる（ X S T P = 0 ) 。従って、このとき補助燃料 Q vの供給が許容される。

なお、上述した第 7実施例では、排気ェミッション量 Q EMが設定量 Q E M 1 よりも少ないときに、補助燃料 Q Vの供給を停止すベきか否かを増加分変化率 D△に基づいて判断している。しかしながら、増加分変化率 D Δに基づく、補助燃料 Q Vの供給を停止すべきか否かの判断を排気ェミッション量 Q E Mとは無関係に行うようにしてもよい。

次に、図 2 6及び図 2 7 を参照して本発明による第 8実施例を説明する。

補助燃料 Q Vが供給されて排気ガス温度が上昇すると、パティキユレ一トフィルタ 1 3の温度も上昇する。このとき、パティキユレートフィル夕 1 3上に比較的多量の微粒子が捕集されていると、この多量の微粒子が異常燃焼してパティキュレートフィルタ 1 3が溶損するおそれがある。

そこで本発明による第 8実施例では、パティキュレートフィル夕 1 3上の捕集微粒子量 Q D P Fが予め定められた設定量 QD P F 1 よりも多いときには補助燃料 Q Vの供給を停止するようにしている。本発明による第 8実施例はこの点で本発明による第 2から第 5実施例と構成を異にしている。

即ち、図 2 6 に示されるように、捕集微粒子量 QD P Fが設定量 QD P F 1よりも大きくなると、矢印 XXで示されるように上述したフラグ X S T Pがセットされて（X S T P = 1 ) 補助燃料 Q vの供給が停止される。次いで、矢印 YYで示されるように捕集微粒子量 Q D P Fがー定量 Q D P F Mよりも大きくなると、昇温制御が開始され、捕集微粒子量 QD P Fが次第に減少する。次いで、矢印 Z Zで示されるように捕集微粒子量 Q D P Fが設定量 Q D P F 1よりも小さくなると、上述したフラグ X S T Pがリセットされて（ X S T P = 0 ) 補助燃料 Q Vの供給が許容される。

図 2 7は本発明による第 8実施例の補助燃料 Q Vの供給停止制御ルーチンを示している。このルーチンは例えば図 1 1 のステップ 1 1 3で実行される。

図 2 7 を参照すると、ステップ 1 9 0ではパティキユレ一トフィル夕 1 3上の捕集微粒子量 QD P Fが算出される。続くステップ 1 9 1では捕集微粒子量 QD P Fが設定量 QD P F 1よりも大きいか否かが判別される。 Q D P F > Q D P F 1のときには次いでステツプ 1 9 2に進み、フラグ X S T Pがセットされる（X S T P = 1 ) 。従って、このとき補助燃料 Q vの供給が停止される。これに対し、 QD P F≤QD P F 1のときには次いでステップ 1 9 3に進み、フラグ X S T Pがリセッ卜される ( X S T P = 0 ) したがって、このとき補助燃料 Q Vの供給が許容される。

本発明によれば、補助燃料を排気エネルギの増大のために有効に利用することができる。

Claims

1 . 排気過給機を有する内燃機関の燃料供給制御装置であって、該装置が、

燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、

要求出力に対する実際の機関出力の不足分である出力不足分が予め定められた許容限界よ請りも大きいか否かを判断する判断手段と、該出力不足分が許容限界よりも大きいと判断されたときには、主燃料が供給された後の膨張行程に燃料噴射弁から補助燃料を供給して排気過給機内に流入する排気ガスのエネルギである排気エネルギを一時的に増大させる増大手段と、

囲

を具備した内燃機関の燃料供給制御装置。

2 . 前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すベきか否かを判断し、補助燃料による排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断されたときに補助燃料の供給量を減量補正する抑制手段を更に具備した請求項 1 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

3 . 前記抑制手段は、前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断したときに、前記出力不足分が前記許容限界よりも大きいか否かに関わらず、補助燃料の供給を停止する請求項 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

4 . 前記抑制手段が、排気過給機の状態を代表する排気過給機状態代表値を求める手段を具備し、前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきか否かを該排気過給機状態代表値に基づいて判断する請求項 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

5 . 前記排気過給機状態代表値が、過給圧、排気過給機内に流入する排気ガスのエネルギ、及び排気過給機の回転数のうちの少なくとも一つである請求項 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

6 . 前記抑制手段が、前記出力不足分を代表する出力不足分代表値を求める手段を具備し、該出力不足分代表値が前記排気過給機状態代表値に応じて定まる第 1 の設定値よりも小さいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

7 . 前記排気過給機状態代表値が大きくなるにつれて大きくなるように前記第 1の設定値が設定されている請求項 6 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

8 . 前記抑制手段が、前記実際の機関出力を代表する実出力代表値を求めると共に該実出力代表値の変化率を求める手段を具備し、該実出力代表値の変化率が前記排気過給機状態代表値に応じて定まる第 2の設定値よりも大きいときに前記補助燃料による前記排気ェネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

9 . 前記排気過給機状態代表値が大きくなるにつれて小さくなるように前記第 2の設定値が設定されている請求項 8に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 0 . 前記抑制手段が、前記出力不足分を代表する出力不足分代表値を求めると共に該出力不足分代表値の変化率を求める手段を具備し、該出力不足分代表値の変化率が前記排気過給機状態代表値に応じて定まる第 3の設定値よりも小さいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 1 . 前記排気過給機状態代表値が大きくなるにつれて大きくなるように前記第 3の設定値が設定されている請求項 1 0 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 2 . 前記抑制手段が、前記出力不足分を代表する出力不足分代表値を求めると共に該出力不足分代表値の変化率を求める手段を具備し、該出力不足分代表値の変化率が前記排気過給機状態代表値と該出力不足分代表値とに応じて定まる第 4の設定値よりも小さいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 3 . 前記排気過給機状態代表値が大きくなるにつれて大きくなりかつ前記出力不足分代表値が小さくなるにつれて大きくなるように前記第 4の設定値が設定されている請求項 1 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 4 . 前記抑制手段が、前記補助燃料を供給したときと仮定したときの前記排気エネルギを予測する排気エネルギ予測手段を具備し、該予測された排気エネルギが予め定められた第 5の設定値よりも大きいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置

1 5 . 前記排気エネルギ予測手段は、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの排気エネルギを予測し、補助燃料を供給したと仮定したときの補助燃料による排気エネルギの上昇分を予測し、該予測された排気エネルギ及び上昇分に基づき、前記補助燃料を供給したと仮定したときの排気エネルギを予測する請求項 1 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 6 . 前記排気エネルギ予測手段は、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの排気エネルギを主燃料の噴射パラメ一夕に基づいて予測し、前記補助燃料を供給したと仮定したときの補助燃料による排気エネルギの上昇分を補助燃料の噴射パラメ一夕に基づいて予測する請求項 1 5に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 7 . 前記排気エネルギが、前記排気過給機に流入する排気ガスの温度又は熱量によって代表される請求項 1 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 8 . 前記抑制手段が、前記補助燃料を供給したと仮定したときの排気エミッション量を予測する排気エミッション量予測手段を具備し、該予測された排気エミッション量が予め定められた第 6の設定値よりも大きいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

1 9 . 前記排気ェミッション量予測手段は、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの排気ェミッション量を予測し、補助燃料を供給したと仮定したときの補助燃料による排気ェミッション量の増加分を予測し、該予測された排気エミッション量及び増加分に基づき、前記補助燃料を供給したと仮定したときの排気エミッション量を予測する請求項 1 8 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。 .

2 0 . 前記排気ェミッション量予測手段は、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの排気ェミッション量を主燃料の噴射パラメ一夕に基づいて予測し、前記補助燃料を供給したと仮定したときの補助燃料による排気ェミッション量の増加分を補助燃料の噴射パラメ一夕に基づいて予測する請求項 1 9 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 1 . 前記排気ェミッション量が、排気ガス中に含まれる炭化水素、微粒子、及びスモークの量のうちの少なくとも一つによって代表される請求項 1 8に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 2 . 前記第 6の設定値が機関運転状態に応じて設定されている請求項 1 8に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 3 . 排気ガス中に含まれる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタが内燃機関の排気通路内に配置されており、前記抑制手段が、前記予測された排気エミッション量が前記第 6の設定値よりも小さいときに、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの該パティキュレートフィル夕上の捕集微粒子量に対する補助燃料を供給したと仮定したときの該捕集微粒子量の増加分を求めると共に該増加分の変化率を求める手段を具備し、該求められた増加分変化率が予め定められた第 7の設定値よりも大きいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 1 8 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 4 . 排気ガス中に含まれる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィル夕が内燃機関の排気通路内に配置されており、前記抑制手段が、前記補助燃料の供給を停止したと仮定したときの該パティキュレートフィルタ上の捕集微粒子量に対する前記補助燃料を供給したと仮定したときの該捕集微粒子量の増加分を求めると共に該増加分の変化率を求める手段を具備し、該求められた増加分変化率が予め定められた第 8 の設定値よりも大きいときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 2 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 5 . 前記第 8の設定値が機関運転状態に応じて設定されている請求項 2 4に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 6 . 排気ガス中に含まれる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィル夕が内燃機関の排気通路内に配置されており、前記抑制手段が、該パティキュレートフィル夕上の捕集微粒子量を求める手段を具備し、該捕集微粒子量が予め定められた第 9の設定値よりも大きいとき又は大きくなつたときに前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を抑制すべきと判断する請求項 2に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 7 . 前記出力不足分が許容限界よりも小さいと判断されたときには、前記増大手段は前記補助燃料による前記排気エネルギの増大作用を停止する請求項 1 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 8 . 前記判断手段は、前記要求出力を代表する要求出力代表値と、前記実際の機関出力を代表する実出力代表値とをそれぞれ求めると共に、該要求出力代表値から該実出力代表値を減算することにより前記出力不足分を代表する出力不足分代表値を求め、該出力不足分代表値が予め定められた設定値よりも大きいときに前記出力不足分が前記許容限界よりも大きいと判断する請求項 1 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

2 9 . 前記要求出力及び前記実際の機関出力がそれぞれ、ァクセルペダルの踏み込み量に基づいて求められる要求トルク及び実際のトルクと、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて求められる要求過給圧及び実際の過給圧とのうち一方又は両方により代表される請求項 1 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

3 0 . 前記内燃機関が圧縮着火式機関である請求項 1 に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。