WO2007010700A1 - 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム - Google Patents

排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム Download PDF

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Takao Onodera
Naofumi Ochi
Wei Wu
Tatsuo Mashiko
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Isuzu Motors Limited
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device for purifying components in exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine, and a fuel in a cylinder for recovering the purification capability of the exhaust gas purification device.
  • the present invention relates to an exhaust gas purification system control method and an exhaust gas purification system provided with regeneration control means for performing regeneration control accompanied by exhaust gas temperature raising control for raising the temperature of exhaust gas by performing post injection in injection control.
  • PM particulate matter: hereinafter referred to as PM
  • PM exhausted particulate matter
  • a technology has been developed to collect this PM with a filter called Diesel Particulate Filter (DPF) and reduce the amount of PM discharged to the outside.
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • DPF equipment and continuous regeneration type DPF equipment carrying a catalyst.
  • the filter clogging detection method is preset with a method for detecting the differential pressure before and after the filter and the amount of PM collected by the engine operating state force. There is a method of calculating the map data isometric force and obtaining and detecting the PM accumulated amount.
  • exhaust gas temperature raising control is performed.
  • the exhaust temperature is lower than the activation temperature of the acid catalyst provided upstream of the filter or the acid catalyst supported on the filter.
  • Temperature control is performed to raise the exhaust gas temperature above the temperature at which the PM trapped in the filter burns. This regenerates the filter by burning off PM.
  • auxiliary injection is performed at the timing later than the normal combustion in the in-cylinder injection, that is, the timing delayed so that the combustion continues.
  • an exhaust gas purification system for an internal combustion engine as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-288031 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-288067.
  • a device has been proposed. These devices are exhaust gas purification devices that constantly supply fuel (hydrocarbon) into exhaust gas and reduce and purify NOx with a NOx catalyst. In these devices, post-injection is used to supply fuel (reducing agent) rather than raising the exhaust gas temperature.
  • the post-injection amount is limited to be within the range between the lower limit set value and the upper limit set value for each cylinder.
  • the post-injection amount and the post-injection timing are set based on the operating state and the catalyst active state.
  • the lower limit set value and the upper limit set value are It is set based on the internal state and is corrected by the cylinder pressure and cylinder temperature.
  • a fuel injection control device for an internal combustion engine as described in Japanese Patent No. 3358552 has been proposed.
  • the post-injection timing is set from the fuel combustion amount, crank angle, and cooling water loss so that the post-injection is performed when the temperature in the cylinder reaches the target temperature.
  • post-injection is carried out by adjusting the temperature in the cylinder to avoid poor reforming of HC components and fuel burnout.
  • This post injection amount is calculated as a post injection amount map force based on the catalyst temperature and the intake air amount.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-288031
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-288067
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 3358552
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-269230
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device for purifying components in exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine, and to recover the purification ability of the exhaust gas purification device.
  • Exhaust gas temperature control that increases the temperature of exhaust gas by performing post injection with in-cylinder fuel injection control Control method of exhaust gas purification system and exhaust gas that can avoid the occurrence of oil dilution that occurs during control It is to provide a purification system.
  • the post-injection execution time and lubrication The fuel injection amount that dilutes the oil is not necessarily proportional, and the fuel injection amount changes due to changes in the injection pressure, etc. Chillon amount increases.
  • the post-injection amount that is not the injection time is calculated and cumulatively calculated, and the post-injection is prohibited when the cumulative injection amount exceeds a predetermined determination value.
  • the post-injection amount that is not the injection time is calculated and cumulatively calculated, and the post-injection is prohibited when the cumulative injection amount exceeds a predetermined determination value.
  • the post-injection injection amount is corrected according to atmospheric pressure, based on map data using the engine speed and the main fuel injection amount as parameters. To calculate. As a result, the injection amount of post injection can be calculated more accurately with a simple algorithm, and control with higher accuracy is possible.
  • the exhaust gas temperature is controlled by exhaust gas temperature increase control with post injection.
  • the temperature of the gas is raised, and the filter is heated to a temperature at which the collected PM (particulate matter) burns to burn and remove the PM. This restores the purification ability of the exhaust gas purification device, which is the ability to collect PM.
  • an exhaust gas purification system of the present invention for achieving the above object is an exhaust gas purification device for purifying components in exhaust gas in an exhaust gas passage of an internal combustion engine.
  • the regeneration control means is based on map data in which the injection amount of post-injection is set in advance during the regeneration control.
  • the post-injection cumulative injection amount is calculated by accumulating the calculated injection amount, and when the cumulative injection amount exceeds a predetermined determination value, the post-injection is stopped and the regeneration control is performed. Configure to abort.
  • the post-injection amount of post-injection that is not the post-injection injection time is calculated and cumulatively calculated, and post-injection is prohibited when the cumulative injection amount exceeds a predetermined determination value.
  • generation of oil dilution, which is oil dilution with fuel, can be avoided.
  • the regeneration control means converts the injection amount of the post injection into map data using the engine speed and the main fuel injection amount as parameters. A value calculated based on the atmospheric pressure is corrected and calculated. With this configuration, the post-injection injection amount can be calculated more accurately with a simple algorithm, and control with higher accuracy becomes possible.
  • the continuous regeneration type diesel particulate filter device includes a continuous regeneration type diesel particulate filter device in which an oxidation catalyst is supported on the filter, and an upstream side of the filter. Any one or a combination of a continuously regenerating diesel particulate filter device provided with an oxidation catalyst and a continuously regenerating diesel particulate filter device having a catalyst supported on the filter and an oxidation catalyst provided upstream of the filter. Can be adopted.
  • an exhaust gas purification device for purifying components in the exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine.
  • the post injection amount itself is integrated instead of the post injection time To do. Therefore, more accurate control can be performed and oil Generation of dilution can be avoided in advance.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of control means of the exhaust gas purification system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a playback control flow.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a post injection control flow.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of post injection amount calculation map data.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a map for DPF control of an exhaust gas purification system.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a DPF control flow of the exhaust gas purification system.
  • FIG. 1 shows a configuration of an exhaust gas purification system 1 according to this embodiment.
  • This exhaust gas purification system 1 is configured by providing a continuous regeneration type DPF device 12 in an exhaust passage 11 of a diesel engine (internal combustion engine) 10.
  • This continuous regeneration type DPF device 12 is configured to have an oxidation catalyst 12a on the upstream side and a filter 12b with catalyst on the downstream side. Further, an exhaust throttle valve (exhaust throttle) 13 is provided downstream of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the acid catalyst 12a is formed by supporting an oxidation catalyst such as platinum (Pt) on a support such as a porous ceramic hard cam structure.
  • the filter with catalyst 12b is a monolith-chamber wall flow type filter in which the inlet and outlet of the porous ceramic hearth channel are alternately sealed, and a felt-like shape in which inorganic fibers such as alumina are randomly laminated. It is formed with the filter etc.
  • a catalyst such as platinum or cerium oxide is carried on the filter portion.
  • a differential pressure sensor 21 is provided in the conducting pipe connected before and after the continuous regeneration type DPF device 12.
  • An oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 22 is provided upstream of the oxidation catalyst 12a for regeneration control of the filter with catalyst 12b, and a filter inlet exhaust temperature sensor 23 is provided between the acid catalyst 12a and the filter with catalyst 12b. Is provided.
  • the output values of these sensors are input to a control device (ECU: engine control unit) 30 that performs overall control of the operation of the engine 10 and also performs regeneration control of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the control signal output from the control device 30 controls the intake throttle valve 16, the fuel injection device (injection nozzle) 17 of the engine 10, the EGR valve and the like (not shown).
  • the intake throttle valve 16 is provided in the intake passage 14 and adjusts the amount of intake air A that passes through the air cleaner 15 and enters the intake manifold.
  • the fuel injection device 17 is connected to a common rail injection system (not shown) that temporarily stores high-pressure fuel boosted by a fuel pump (not shown!).
  • the EGR valve is installed in the EGR passage (not shown) together with the EGR cooler (not shown) to adjust the EGR amount.
  • the regeneration is automatically forced during the traveling, but the amount of PM trapped by the catalyst-equipped filter 12b alone exceeds that amount, When the filter with catalyst 12b is clogged, alert the driver and optionally allow the driver to stop the vehicle and force regeneration. Therefore, a flashing light (DPF lamp) 26, a warning light (warning lamp) 27, and a playback button (manual playback switch) 28 are provided to alert the driver.
  • a flashing light (DPF lamp) 26 a warning light (warning lamp) 27
  • a playback button manual playback switch
  • the control device 30 includes an engine control means 20C for controlling the operation of the engine 10, and a diesel particulate filter for the exhaust gas purification system 1. (DPF) control means 30C and the like.
  • the DPF control means 30C includes a normal operation control means 31C, a collected amount detection means 32C, a travel distance detection means 33C, a regeneration time determination means 34C, a regeneration control means 35C, an optional regeneration warning means 36C, and a cooling water temperature detection hand. Consists of stage 37C etc.
  • the normal operation control means 31C is a means for performing a normal operation that is performed irrespective of the regeneration of the continuous regeneration type DPF device 12, in particular.
  • This means 31C is a normal method in which a predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection device 17 by a conduction time signal calculated by the control device 30 based on the signal from the accelerator position sensor 24 and the signal from the rotational speed sensor 25. Perform injection control. In other words, it is a means that does not particularly perform control for playback control.
  • the collected amount detection means 32C is a means for detecting the collected amount of PM collected by the filter 12b with catalyst of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the trapped amount of soot is detected using the differential pressure before and after the continuous regeneration type DPF device 12, that is, the measured value ⁇ ⁇ by the differential pressure sensor 21.
  • the travel distance detection means 33C is a means for detecting the distance A Mc traveled by the vehicle after the DPF regeneration. When forced regeneration is performed, the mileage A Mc is reset at an appropriate time from the start of regeneration to the end of regeneration.
  • the regeneration time determination means 34C compares the differential pressure detection value ⁇ Pm detected by the collected amount detection means 32C and the travel distance A Mc detected by the travel distance detection means 33C with respective predetermined determination values. By this, it is a means to determine the DPF regeneration start time.
  • the regeneration control means 35C is configured to include a power exhaust temperature raising means 351C that is slightly different in control depending on the type of the continuous regeneration type DPF device 12.
  • the exhaust temperature raising means 351C is a means for raising the exhaust temperature to the activation temperature of the oxidation catalyst 12a when the exhaust gas temperature detected by the oxidation catalyst inlet exhaust temperature sensor 22 is lower than a predetermined determination temperature.
  • This means 351 C performs post-injection (post-injection) or multi-injection (multistage delayed injection) and post-injection in the cylinder injection of the engine 10.
  • the exhaust throttle valve 13 that closes the exhaust throttle valve 13 is performed in parallel to raise the filter inlet exhaust temperature detected by the filter inlet exhaust temperature sensor 23, and the catalyst-equipped filter 12b Suitable for removing acid and soot Make sure that the temperature and environment are correct.
  • the PM collected by the filter with catalyst 12b is forcibly burned and removed to forcibly regenerate the filter with catalyst 12b.
  • intake throttle control or EGR control that throttles the intake throttle valve 16 may be used in combination.
  • the optional regeneration warning means 36C includes a blinking light (DPF lamp) 26, a warning light (warning lamp) 27, and the like.
  • This means 36C warns the driver (driver) that the regeneration control means 35C is activated manually by blinking the blinking light 26, or brings the vehicle to the service center by driving the warning light 27. It is a means to encourage you to go.
  • the driver who receives this warning can start the reproduction control by the reproduction control means 35C by operating the manual reproduction button (manual reproduction switch) 28.
  • the cooling water temperature detecting means 37C includes a water temperature sensor (not shown) provided in the engine 10. This means 37C is a means for detecting the temperature Tw of the engine coolant.
  • the DPF control means 30C having these various means, the DPF front-rear differential pressure ⁇ ⁇ detected by the collected amount detection means 32C, and the travel after the DPF regeneration detected by the travel distance detection means 33C Based on the distance A Mc, the normal operation by the normal operation control means 31C is continued, the driver is warned to urge the manual operation of the regeneration control means 35C, or the regeneration control means 35C is automatically activated. It is configured as a means for operating.
  • the DPF control of the exhaust gas purification system 1 will be described.
  • normal operation is performed by the normal operation control means 31C and PM is collected.
  • the regeneration timing judging means 34C monitors whether or not it is the regeneration timing. If it is determined by the regeneration time determination means 34C that the regeneration time is reached, a warning by the optional regeneration warning means 36C or a running automatic regeneration by the regeneration control means 35C is performed.
  • This DPF control can be carried out by the DPF control flow illustrated in FIG.
  • the flashing lamp 26 flashes quickly. This strongly encourages the driver to manually force regeneration after stopping the vehicle.
  • step S41 the temperature Tgl of the exhaust gas flowing into the filter with catalyst 12b is checked in step S41.
  • the exhaust gas temperature Tgl is related to the temperature at which the PM deposited on the filter with catalyst 12b starts to burn. If the temperature is lower than the predetermined determination temperature Tc, i.e., if it is determined that the temperature of the filter with catalyst 12b has reached the combustion start temperature of PM, the exhaust gas temperature raising control is performed in step S42 for For a period of time related to the exhaust gas temperature check interval, and return to step S41.
  • this exhaust temperature raising control post injection control, exhaust throttle control, and, in some cases, intake throttle control are performed.
  • step S43 the reproduction state maintenance control is performed for a predetermined time (a time related to the regeneration control completion check interval) in step S43.
  • this regeneration state maintenance control post injection control, exhaust throttle control, and, in some cases, intake throttle control are performed as in the exhaust temperature increase control, and the catalyst-equipped filter 12b maintains a high temperature at which PM combustion is possible. In this way, a reproducible state is maintained.
  • step S44 it is determined whether or not the force is complete for regeneration control. This determination is based on the time during which the regenerative state is maintained by the regeneration state maintenance control. It is judged whether the regeneration time has passed or not, or the oxygen concentration change of the oxygen concentration sensor (not shown) at the back of the filter with filter 12b (not shown), that is, the PM combustion is finished and the oxygen concentration This can be done by making a determination based on whether or not the force has increased.
  • step S44 If it is determined in step S44 that the regeneration control has not been completed, the process returns to step S43 and the regeneration state maintenance control is continued. If it is determined in step S44 that the regeneration control is completed, the completion of the regeneration control in step S45 is performed, and the process returns. In the completion of the regeneration control, the post-injection control is terminated, the exhaust throttle control is terminated, and the intake throttle control is terminated if the intake throttle control is performed. Also, if necessary, the regeneration control flag is reset in order to store the fact that the regeneration control has been completed.
  • the detected DPF front-rear differential pressure ⁇ Pm is the third threshold value.
  • warning light 27 If it exceeds ⁇ ⁇ 3 (entering area Rp4 (flashing warning light)), in order to avoid thermal runaway, which is sudden PM combustion, the automatic regeneration and running automatic regeneration are prohibited, and the driver is serviced. Turn on warning light 27 to prompt you to bring it to the center.
  • the DPF control means 30C is in an arbitrary regeneration mode in which regeneration control of the filter with catalyst 12b is performed when a driver who has been warned to perform regeneration control in the stationary idling state presses the manual regeneration button 28.
  • the vehicle is configured to have a travel automatic regeneration mode for automatically performing regeneration control of the filter with catalyst 12b while the vehicle is traveling.
  • step S51 when the post-injection is performed in the regeneration control means 35C that performs regeneration control in the arbitrary regeneration mode and the automatic traveling regeneration mode, the control is performed as shown in the post-injection control flow of FIG.
  • step S51 it is determined in step S51 whether the cumulative injection amount Qp of the post injection exceeds the predetermined determination value Cq. If not, go to step S52.
  • the reference injection amount Qps for the post injection is calculated based on the post injection amount calculation map data Mp using the preset engine speed Ne and the main fuel injection amount Qm as parameters.
  • the post injection amount calculation map data Mp is arranged in such a manner that the engine speed Nej is arranged in the column direction, the main fuel injection amount Qmi is arranged in the row direction, and the reference injection amount Qpsij is arranged in a grid.
  • the reference injection quantity Qpsij can be calculated from the engine speed Nej and the main fuel injection quantity Qmi.
  • the reference injection amount Qps is obtained by interpolation.
  • a correction amount ⁇ Qp is calculated according to the atmospheric pressure Pa.
  • the correction amount ⁇ Q p is stored as data corresponding to the numerical value of the atmospheric pressure Pa on a one-to-one basis or in the form of a function.
  • This atmospheric pressure correction is performed because the amount of air (oxygen (O 2)) varies with atmospheric pressure.
  • a correction amount ⁇ Qp is added to the reference injection amount Qps to obtain a reference injection amount. Correct the Qps and calculate the post injection quantity Qp.
  • step S55 a command is issued to perform post injection at the calculated injection amount Qp.
  • This command is converted into an electric signal for control by the control device 30 and transmitted to the fuel injection device 17.
  • the fuel injection device 17 receives this electric signal and injects the fuel so that the post injection amount Qp is obtained.
  • step S56 the calculated injection amount Qp is cumulatively calculated. That is, by adding the injection amount Qp to the cumulative injection amount ⁇ Qp of the conventional post injection, a new post injection cumulative injection amount ⁇ Qp is obtained. This new cumulative injection amount ⁇ Qp is checked in step S51 when the post injection control of FIG. 4 is called and executed. After step S56, the process returns and this post injection control is terminated.
  • step S51 If, in step S51, the post-injection cumulative injection amount ⁇ Qp force exceeds the predetermined determination value Cq, post-injection is stopped in step S57, or the stopped state is continued. To return. Thereby, this post injection control is completed.
  • the cumulative injection amount ⁇ Qp of this post-injection is completed when the predetermined time required for regeneration elapses or the differential pressure ⁇ ⁇ across the continuous regeneration type DPF device 12 falls below the predetermined amount. Is reset to zero when the reproduction control is terminated. The cumulative injection amount ⁇ Qp is cumulatively calculated from the time of this reset.
  • the post-injection injection amount Qp is set to the reference injection amount Qps based on the map data Mp for post-injection amount calculation using the preset engine speed Ne and main fuel injection amount Qm as parameters. calculate. Further, the reference injection amount Qps is corrected according to the atmospheric pressure Pa to calculate the injection amount Qp. The calculated injection amount Qp is also cumulatively calculated for the post injection start time force after reset to calculate the post injection cumulative injection amount ⁇ Qp. When this cumulative injection amount ⁇ Qp exceeds the predetermined judgment value Cq, post injection is stopped.
  • the injection amount Qp of the post injection is calculated by correcting the reference injection amount Qps calculated based on the map data Mp according to the atmospheric pressure Pa.
  • the post-injection injection amount can be calculated more accurately with a simple algorithm, and high-precision control becomes possible.
  • the DPF device in the exhaust gas purification system a device in which a catalyst is supported on a filter and an acid catalyst is provided on the upstream side of the filter has been described.
  • the present invention is not limited to this, a filter DPF device that does not carry a catalyst, a continuous regeneration type DPF device in which an acid catalyst is supported on a filter, and a continuous oxidation catalyst provided on the upstream side of the filter It can also be applied to other types of DPF such as regenerative DPF equipment.
  • the present invention provides a regeneration control upon recovery of NOx purification capacity such as a NOx occlusion reduction type catalyst, a NOx direct reduction type catalyst, etc., and an exhaust gas purification device, an oxidation catalyst, NOx occlusion return.
  • NOx purification capacity such as a NOx occlusion reduction type catalyst, a NOx direct reduction type catalyst, etc.
  • an exhaust gas purification device such as a NOx occlusion reduction type catalyst, a NOx direct reduction type catalyst, etc.
  • an exhaust gas purification device such as a NOx occlusion reduction type catalyst, a NOx direct reduction type catalyst, etc.
  • the exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system of the present invention having the excellent effects described above are exhaust gas for purifying components in the exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine. Occurred during exhaust gas temperature rise control, in which post-injection is performed by in-cylinder fuel injection control to raise the temperature of the exhaust gas in order to restore the purification capacity of the exhaust gas purification device. The occurrence of oil dilution can be avoided. Therefore, the present invention can be used very effectively as a method for controlling an exhaust gas purification system for an exhaust gas of an internal combustion engine mounted on an automobile and an exhaust gas purification system.

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Abstract

　ディーゼルエンジン等の内燃機関（１０）の排気ガス中の成分を浄化するための排気ガス浄化装置（１２）を備え、この排気ガス浄化装置（１２）の浄化能力を回復するために、シリンダ内燃料噴射制御におけるポスト噴射を行って排気ガスを昇温する排気昇温制御の際に発生するオイルダイリューションの発生を未然に回避すために、排気ガス浄化装置（１２）の浄化能力を回復するための再生制御の際に、ポスト噴射の噴射量（Ｑｐ）を予め設定したマップデータ（Ｍｐ）に基づいて算出し、この算出された噴射量（Ｑｐ）を累積計算してポスト噴射の累積噴射量（ΣＱｐ）を算出し、該累積噴射量（ΣＱｐ）が所定の判定値（Ｃｐ）を超えた場合に、ポスト噴射を停止して前記再生制御を中止する。

Description

明 細 書
排気ガス浄ィヒシステムの制御方法及び排気ガス浄ィヒシステム
技術分野
[0001] 本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中の成分を浄ィ匕するため の排気ガス浄化装置と、該排気ガス浄化装置の浄化能力を回復するために、シリン ダ内燃料噴射制御におけるポスト噴射を行って排気ガスを昇温する排気昇温制御を 伴う再生制御を行う再生制御手段を備えた排気ガス浄化システムの制御方法及び排 気ガス浄ィ匕システムに関するものである。
背景技術
[0002] ディーゼル内燃機関力 排出される粒子状物質 (PM：パティキュレート'マター：以 下 PMとする）の排出量は、 NOx、 COそして HC等と共に年々規制が強化されてきて いる。この PMをディーゼルパティキュレートフィルタ（DPF: Diesel Particulate Filter ：以下 DPFとする）と呼ばれるフィルタで捕集して、外部へ排出される PMの量を低減 する技術が開発されている。その中に、 DPF装置及び触媒を担持した連続再生型 D PF装置がある。
[0003] し力しながら、これらの連続再生型 DPF装置にぉ 、ては、排気ガス温度が約 350 °C以上の時には、この DPFに捕集された PMは連続的に燃焼して浄ィ匕され、 DPFは 自己再生する。しかし、排気温度が低い場合 (例えば、内燃機関のアイドル運転や低 負荷 ·低速度運転等の低排気温度状態が継続した場合）においては、排気ガス温度 が低く触媒の温度が低下して活性ィ匕しない。そのため、酸化反応が促進されず、 PM を酸ィ匕してフィルタを再生することが困難となる。従って、 PMのフィルタへの堆積が 継続されて、フィルタの目詰まりが進行するため、このフィルタの目詰まりによる排圧 上昇の問題が生じる。
[0004] 力かる問題を解決する手法の一つとして、このフィルタの目詰まりが所定の量を超 えたときに、排気温度を強制的に昇温させて、捕集されている PMを強制的に燃焼除 去する再生制御が行われる。このフィルタの目詰まりの検出方法には、フィルタの前 後差圧で検出する方法やエンジンの運転状態力 捕集される PM量を予め設定した マップデータ等力も算出して PM累積量を求めて検出する方法等がある。
[0005] そして、この再生制御では、排気ガス昇温制御が行われる。この再生制御では、排 気温度がフィルタの上流に設けた酸ィヒ触媒又はフィルタに担持された酸ィヒ触媒の活 性温度よりも低!、場合には、マルチ噴射や排気絞り等の排気昇温制御を行って排気 ガスを、フィルタに捕集された PMが燃焼する温度以上に昇温する。これにより、 PM を燃焼除去してフィルタを再生させる。
[0006] この排気ガスの昇温方法として、シリンダ内における燃料噴射制御で、マルチ噴射
(多段遅延噴射)やポスト噴射 (後噴射)を行う方法がある。このマルチ噴射やポスト 噴射では、シリンダ内噴射において、主噴射後、通常の燃焼よりも遅いタイミング、即 ち、燃焼が継続するように遅延されたタイミングで補助噴射を行う。
[0007] し力しながら、このポスト噴射を行うとシリンダ内に噴射した燃料の一部力 シリンダ 壁を伝ってオイルパンに流れ、潤滑油に混入する。そのため、燃料によるオイルの希 釈、即ち、オイルダイリューシヨンが生じる。
[0008] そこで、ポスト噴射を行って 、る時間を積算し、この積算値が所定の判定値を超え た時にポスト噴射の実行を禁止するように制御することが考えられる。ところが、ポスト 噴射の実行時間と潤滑油を希釈する燃料噴射量とが必ずしも比例せず、噴射圧力 の変化などによってその燃料噴射量が変化する。そのため、噴射時間に基づいて制 御すると燃料噴射量が多くなりすぎてオイルダイリューシヨン量が多くなる。
[0009] このオイルダイリューシヨン対策の一つとして、例えば、日本の特開平 10— 28803 1号公報及び日本の特開平 10— 288067号公報に記載されているような内燃機関 の排気浄ィ匕装置が提案されている。これらの装置は、燃料 (炭化水素)を排気ガス中 に常時供給して NOx触媒で NOxを還元浄ィ匕する排気ガス浄ィ匕装置である。これら の装置では、ポスト噴射は排気ガスの昇温ではなぐ燃料 (還元剤）の供給のために 使用されている。そして、排気ガス中へ未燃燃料添カロにおける後噴射によるオイルダ イリユーシヨンの問題を解決するために、 1気筒ごとに後噴射量を下限設定値と上限 設定値の範囲内になるように制限する。
[0010] これらの排気ガス浄ィ匕装置では、後噴射量と後噴射時期は運転状態と触媒活性状 態に基づいて設定される。また、下限設定値と上限設定値は、推定した各シリンダの 内部の状態に基づいて設定され、シリンダ内圧力とシリンダ内温度で補正されている
[0011] し力しながら、このような制御では、各シリンダ毎に極めて細かい制御を行うため、 設定量の計算に時間が掛かる。そのため、常時、ポスト噴射を行っているような排気 浄ィ匕装置では制御が可能であるが、再生制御における短期間の制御では実用的で ないという問題がある。また、このような制御を行うためのプログラムは、複雑化し作成 等に多大な労力と時間が掛カるという問題もある。
[0012] また、例えば、 日本の特許第 3358552号公報に記載されているような内燃機関の 燃料噴射制御装置が提案されている。この装置では、シリンダ内の温度が目標温度 になった時にポスト噴射するように、ポスト噴射時期を燃料の燃焼量、クランク角、冷 却水損失より設定する。これにより、シリンダ内温度を調整して HC成分の改質不良 や燃料の焼失を避けるポスト噴射を実施する。このポスト噴射量は、触媒温度及び吸 入空気量に基づくポスト噴射量マップ力 算出される。
[0013] なお、例えば、 日本の特開 2003— 269230号公報に記載されているように、オイ ル希釈の発生を回避するために燃焼室内にスワールを発生させる内燃機関も提案さ れている。
特許文献 1：特開平 10— 288031号公報
特許文献 2：特開平 10— 288067号公報
特許文献 3：特許第 3358552号公報
特許文献 4：特開 2003— 269230号公報
発明の開示
[0014] 本発明の目的は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中の成分を浄化す るための排気ガス浄ィ匕装置を備え、この排気ガス浄化装置の浄化能力を回復するた めに、シリンダ内燃料噴射制御でポスト噴射を行って排気ガスを昇温する排気昇温 制御の際に発生するオイルダイリューシヨンの発生を未然に回避できる排気ガス浄ィ匕 システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システムを提供することにある。
[0015] 上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法は、内燃 機関の排気ガス通路に、排気ガス中の成分を浄化するための排気ガス浄化装置と、 該排気ガス浄ィ匕装置の浄ィ匕能力を回復するために、シリンダ内燃料噴射制御におけ るポスト噴射を伴う再生制御を行う再生制御手段を備えた排気ガス浄ィ匕システムにお いて、前記再生制御の際に、ポスト噴射の噴射量を予め設定したマップデータに基 づいて算出し、この算出された噴射量を累積計算してポスト噴射の累積噴射量を算 出し、該累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に、ポスト噴射を停止して前記再 生制御を中止することを特徴とする。
[0016] つまり、ポスト噴射を行っている時間を積算し、この積算値が所定の判定値を超え た時にポスト噴射の実行を禁止するように制御する場合には、ポスト噴射の実行時間 と潤滑油を希釈する燃料噴射量とが必ずしも比例せず、噴射圧力の変化などによつ てその燃料噴射量が変化するため、噴射時間にもとづいて制御すると燃料噴射量が 多くなりすぎてオイルダイリューシヨン量が多くなる。
[0017] しかし、本発明では、噴射時間ではなぐポスト噴射の噴射量自体を算出して累積 計算して、この累積噴射量が所定の判定値以上になった時点で、ポスト噴射を禁止 するように制御する。そのため、より精度の高い制御が可能となり、ポスト噴射による 燃料を過剰に噴射することを防止できる。その結果、燃料によるオイル希釈であるォ ィルダイリューシヨンの発生を回避できる。
[0018] 上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法において、前記ポスト噴射の噴射量を、 エンジン回転数と主燃料噴射量をパラメータとするマップデータに基づいて算出され た値を大気圧に従って補正して算出する。これにより、ポスト噴射の噴射量を簡単な アルゴリズムで、より正確に算出でき、より精度の高い制御が可能となる。
[0019] 上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法において、排気ガス浄化装置が連続再生 型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 (連続再生型 DPF装置）の場合は、ポスト 噴射を伴う排気昇温制御により排気ガスを昇温して、フィルタを捕集された PM (粒子 状物質)が燃焼する温度まで加熱して、 PMを燃焼除去する。これにより、 PMを捕集 する能力である排気ガス浄化装置の浄化能力を回復する。
[0020] また、上記の目的を達成するための本発明の排気ガス浄ィ匕システムは、内燃機関 の排気ガス通路に、排気ガス中の成分を浄ィ匕するための排気ガス浄ィ匕装置と、該排 気ガス浄化装置の浄化能力を回復するために、シリンダ内燃料噴射制御におけるポ スト噴射を伴う再生制御を行う再生制御手段を備えた排気ガス浄ィ匕システムにおい て、前記再生制御手段が、前記再生制御の際に、ポスト噴射の噴射量を予め設定し たマップデータに基づいて算出し、この算出された噴射量を累積計算してポスト噴射 の累積噴射量を算出し、該累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に、ポスト噴射 を停止して前記再生制御を中止するように構成する。
[0021] この構成により、ポスト噴射の噴射時間ではなぐポスト噴射の噴射量自体を算出し て累積計算して、この累積噴射量が所定の判定値以上になった時点で、ポスト噴射 を禁止するように制御する。そのため、より精度の高い制御が可能となり、ポスト噴射 による燃料を過剰に噴射することを防止できる。その結果、燃料によるオイル希釈で あるオイルダイリューシヨンの発生を回避できる。
[0022] また、上記の排気ガス浄ィ匕システムにお!/、て、前記再生制御手段が、前記ポスト噴 射の噴射量を、エンジン回転数と主燃料噴射量をパラメータとするマップデータに基 づいて算出された値を大気圧に従って補正して算出するように構成する。この構成 により、ポスト噴射の噴射量を簡単なアルゴリズムで、より正確に算出でき、より精度の 高い制御が可能となる。
[0023] また、上記の排気ガス浄ィ匕システムにおいては、前記連続再生型ディーゼルパティ キュレートフィルタ装置としては、フィルタに酸化触媒を担持させた連続再生型ディー ゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタの上流側に酸化触媒を設けた連続再生 型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタに触媒を担持させると共に該フ ィルタの上流側に酸化触媒を設けた連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ 装置のいずれか一つ又はその組合せを採用することができる。
[0024] これらの構成により、上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法を実施できる排気ガ ス浄ィ匕システムを提供でき、同様の作用効果が発揮される。
[0025] 本発明の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システムによれば、 ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中の成分を浄ィ匕するための排気ガス浄 化装置を備え、この排気ガス浄ィ匕装置の浄ィ匕能力を回復するために、シリンダ内燃 料噴射制御におけるポスト噴射を伴う再生制御を行う際に、ポスト噴射時間ではなく 、ポスト噴射量自体を積算する。そのため、より精度の高い制御が実行でき、オイル ダイリューシヨンの発生を未然に回避することができる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]本発明に係る実施の形態の排気ガス浄ィ匕システムのシステム構成図である。
[図 2]本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御手段の構成を示す図 である。
[図 3]再生制御フローの一例を示す図である。
[図 4]ポスト噴射制御フローの一例を示す図である。
[図 5]ポスト噴射量算出用マップデータの一例を示す図である。
[図 6]排気ガス浄ィ匕システムの DPF制御用マップを模式的に示す図である。
[図 7]排気ガス浄ィ匕システムの DPF制御フローの一例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス 浄ィ匕システムにつ 、て、酸ィ匕触媒と触媒付きフィルタの組合せで構成される連続再 生型 DPF装置を備えた排気ガス浄ィ匕システムを例にして、図面を参照しながら説明 する。
[0028] 図 1に、この実施の形態の排気ガス浄ィ匕システム 1の構成を示す。この排気ガス浄 化システム 1は、ディーゼルエンジン（内燃機関） 10の排気通路 11に連続再生型 DP F装置 12を設けて構成される。この連続再生型 DPF装置 12は、上流側に酸化触媒 12aを、下流側に触媒付きフィルタ 12bを有して構成される。また、この連続再生型 D PF装置 12の下流側に排気絞り弁 (排気スロットル） 13が設けられる。
[0029] この酸ィ匕触媒 12aは、多孔質のセラミックのハ-カム構造等の担持体に、白金 (Pt) 等の酸化触媒を担持させて形成される。触媒付きフィルタ 12bは、多孔質のセラミック のハ-カムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハ-カム型ウォー ルフロータイプのフィルタや、アルミナ等の無機繊維をランダムに積層したフェルト状 のフィルタ等で形成される。このフィルタの部分に、白金や酸化セリウム等の触媒を担 持する。
[0030] 触媒付きフィルタ 12bに、モノリスハ-カム型ウォールフロータイプのフィルタを採用 した場合には、排気ガス G中の PM (粒子状物質)を多孔質のセラミックの壁で捕集 ( トラップ)し、繊維型フィルタタイプを採用した場合には、フィルタの無機繊維で PMを 捕集する。
[0031] また、触媒付きフィルタ 12bの PMの堆積量を推定するために、連続再生型 DPF装 置 12の前後に接続された導通管に差圧センサ 21が設けられる。また、触媒付きフィ ルタ 12bの再生制御用に、酸化触媒 12aの上流側に酸化触媒入口排気温度センサ 22が設けられ、酸ィ匕触媒 12aと触媒付きフィルタ 12bの間にフィルタ入口排気温度 センサ 23が設けられる。
[0032] これらのセンサの出力値は、エンジン 10の運転の全般的な制御を行うと共に、連続 再生型 DPF装置 12の再生制御も行う制御装置（ECU :エンジンコントロールユニット ) 30に入力される。この制御装置 30から出力される制御信号により、吸気絞り弁 16 や、エンジン 10の燃料噴射装置（噴射ノズル） 17や、 EGRバルブ等（図示しない）が 制御される。吸気絞り弁 16は、吸気通路 14に設けられ、エアクリーナ 15を通過して 吸気マ-ホールドへ入る吸気 Aの量を調整する。燃料噴射装置 17は、燃料ポンプ（ 図示しな!、）で昇圧された高圧の燃料を一時的に貯えるコモンレール噴射システム（ 図示しない）に接続されている。 EGRバルブは、 EGR通路（図示しない）に EGRクー ラ（図示しない)と共に設けられ、 EGR量を調整する。
[0033] エンジンの運転のために、アクセルポジションセンサ（APS) 24からのアクセル開度 、回転数センサ 25からのエンジン回転数等の情報の他、車両速度、冷却水温度等 の情報も、制御装置 30に入力される。そして、制御装置 30から、燃料噴射装置 17か ら所定量の燃料が噴射されるように通電時間信号が出力される。
[0034] また、この連続再生型 DPF装置 12の再生制御においては、走行中に自動的に強 制再生するが、それだけでなぐ触媒付きフィルタ 12bの PMの捕集量が一定量を超 えて、触媒付きフィルタ 12bが目詰まった時に、ドライバーに注意を促し、任意にドラ ィバーが車両を停止して強制再生ができるようにする。そのため、ドライバーに注意を 喚起するための点滅灯 (DPFランプ） 26、警告灯 (警告ランプ） 27と、再生ボタン (手 動再生スィッチ） 28が設けられる。
[0035] そして、制御装置 30は、図 2に示すように、エンジン 10の運転を制御するエンジン 制御手段 20Cと、排気ガス浄化システム 1のためのディーゼルパティキュレートフィル タ（DPF)制御手段 30C等を有して構成される。そして、この DPF制御手段 30Cは、 通常運転制御手段 31C、捕集量検出手段 32C、走行距離検出手段 33C、再生時 期判定手段 34C、再生制御手段 35C、任意再生警告手段 36C、冷却水温検出手 段 37C等を有して構成される。
[0036] 通常運転制御手段 31Cは、特に、連続再生型 DPF装置 12の再生に関係なしに行 われる通常の運転を行うための手段である。この手段 31Cは、アクセルポジションセ ンサ 24の信号及び回転数センサ 25の信号に基づいて制御装置 30で演算された通 電時間信号により、所定量の燃料が燃料噴射装置 17から噴射される通常の噴射制 御を行う。言い換えれば、再生制御のための制御を特に行わないようにする手段で ある。
[0037] 捕集量検出手段 32Cは、連続再生型 DPF装置 12の触媒付きフィルタ 12bに捕集 される PMの捕集量を検出する手段である。この実施の形態では、連続再生型 DPF 装置 12の前後の差圧、即ち、差圧センサ 21による測定値 Δ Ρπιを用いて、 ΡΜの捕 集量を検出する。
[0038] 走行距離検出手段 33Cは、 DPF再生の後に車両が走行した距離 A Mcを検出す る手段である。強制再生が行われた場合には、走行距離 A Mcは、再生の開始時か ら再生終了時までの適当な時期にリセットされる。
[0039] 再生時期判定手段 34Cは、捕集量検出手段 32Cで検出された差圧検出値 Δ Pm 及び走行距離検出手段 33Cにより検出された走行距離 A Mcを、それぞれ所定の 判定値と比較することにより、 DPFの再生開始時期を判定する手段である。
[0040] 再生制御手段 35Cは、連続再生型 DPF装置 12の種類に応じて多少制御が異なる 力 排気昇温手段 351Cを有して構成される。この排気昇温手段 351Cは、酸化触媒 入口排気温度センサ 22で検出された排気ガス温度が所定の判定用温度より低い時 に、排気温度を酸化触媒 12aの活性温度まで上昇させる手段である。この手段 351 Cは、エンジン 10のシリンダ内噴射においてポスト噴射 (後噴射）、又は、マルチ噴射 (多段遅延噴射）とポスト噴射を行う。この排気昇温においては、排気絞り弁 13を閉 弁する排気絞りを並行して行うことにより、フィルタ入口排気温度センサ 23で検知さ れるフィルタ入口排気温度を上げて、触媒付きフィルタ 12bを PMの酸ィ匕除去に適し た温度や環境になるようにする。これにより、触媒付きフィルタ 12bに捕集された PM を、強制的に燃焼除去して触媒付きフィルタ 12bを強制再生する。なお、この排気昇 温制御において、吸気絞り弁 16を絞る吸気絞り制御や EGR制御も併用する場合も ある。
[0041] 任意再生警告手段 36Cは、点滅灯 (DPFランプ） 26、警告灯 (警告ランプ） 27等で 構成される。この手段 36Cは、ドライバー（運転者）に、点滅灯 26の点滅により手動に よる再生制御手段 35Cの作動を促す警告を行ったり、警告灯 27の点灯によりドライ バーに車両をサービスセンターに持っていくように促す手段である。なお、この警告 を受けたドライバ一は手動再生ボタン (マニュアル再生スィッチ） 28を操作することに より、再生制御手段 35Cによる再生制御を開始することができる。
[0042] 冷却水温検出手段 37Cは、エンジン 10に設けられた水温センサ（図示しない）等で 構成される。この手段 37Cは、エンジンの冷却水の温度 Twを検出する手段である。
[0043] そして、これらの各種手段を有する DPF制御手段 30Cは、捕集量検出手段 32Cで 検出された DPF前後差圧 Δ Ρπιと、走行距離検出手段 33Cで検出された DPF再生 の後の走行距離 A Mcに基づいて、通常運転制御手段 31Cによる通常の運転を継 続したり、ドライバーに対して手動による再生制御手段 35Cの作動を促す警告を行つ たり、自動的に再生制御手段 35Cを作動させたりする手段として構成される。
[0044] 次に、この排気ガス浄化システム 1の DPF制御について説明する。この排気ガス浄 化システム 1の制御においては、通常運転制御手段 31Cによって通常の運転が行わ れ、 PMを捕集する。この通常の運転において、再生時期判定手段 34Cによって、再 生時期であるか否かを監視する。再生時期判定手段 34Cによって再生時期であると 判断されると、任意再生警告手段 36Cによる警告又は再生制御手段 35Cによる走行 自動再生を行う。
[0045] つまり、捕集量検出手段 32Cで検出された DPF前後差圧 Δ Ρπιと走行距離検出手 段 33Cで検出された走行距離 A Mc力 所定の範囲内に入る力否かによって、任意 再生の要否、又は、走行自動再生の要否を判断する。そして、この判断結果によつ て、必要に応じた各種の処理を行った後戻って、更に、通常運転制御手段 31Cによ る通常の運転を行う。そして、通常の運転と DPF制御を繰り返しながら、車両の運転 が行われる。
[0046] この DPF制御について、図 6に示す DPF制御用マップを参照しながら説明する。
なお、この DPF制御は図 7に例示するような DPF制御フローにより実施できる。
[0047] 先ず、走行距離 A Mcが第 1閾値 Δ Mlより小さい領域 Rmlにある時は、強制再生 を行うと、オイル中の燃料の蒸発が不十分であるため、オイルダイリューシヨンの問題 等を回避するために再生制御の実行を禁止する。
[0048] 次に、走行距離 A Mcが第 1閾値 Δ Mlと第 2閾値 Δ Μ2との間の所定の範囲内 R m2にある場合には、まだ、走行が不十分でエンジンオイルに混入した燃料分の蒸発 が十分に行われていないため自動強制再生は行わずに、検出された DPF前後差圧 Δ Pm力 第 1閾値 Δ P1を超える（マニュアル点滅 1)と点滅灯 (DPFランプ） 26をゆ つくり点滅させる。これにより、ドライバーに、車両を停止して手動再生ボタン 28を押し て強制再生を行う任意再生 (マ-ユアル再生)を促す。更に、検出された DPF前後差 圧 Δ Ρπι 1S 第 1閾値 Δ Ρ1より大きな第 2閾値 Δ Ρ2を超える（マ-ユアル点滅 2)と 点滅灯 26を早く点滅させる。これにより、ドライバーに、車両を停止しての手動による 強制再生を強く促す。
[0049] そして、走行距離 Δ Mcが第 2閾値 Δ M2と第 3閾値 Δ M3との間の所定の範囲内 Rm3にある場合には、エンジンオイルに混入した燃料分の蒸発が十分に行われ、走 行中の自動強制再生（走行自動再生）が可能になって!/、るので、検出された DPF前 後差圧 Δ Ρπι力 第 1閾値 Δ Ρ1を超える（走行自動再生 1)と、自動的に再生制御を 行う。この走行自動再生により、ドライバーに手動による強制再生、即ち、手動再生ボ タン 28の ONZOFF操作に関する負担を少なくする。
[0050] 更に、検出された DPF前後差圧 Δ Ρπιに関係なぐ走行距離 A Mcが第 3閾値 Δ M3を超えた所定の範囲内 Rm4にある場合 (走行自動再生 2)には、触媒付きフィル タ 12bにおける PMの偏積に起因する熱暴走及び DPFの溶損を防止するために、自 動的に再生制御を行う。
[0051] これらの再生制御では、図 3に示すように、ステップ S41で触媒付きフィルタ 12bに 流入する排気ガスの温度 Tglをチェックする。このステップ S41の判定で、排気ガス 温度 Tglが、触媒付きフィルタ 12bに堆積した PMが燃焼を開始する温度に関係す る所定の判定用温度 Tcより低い場合は、即ち、触媒付きフィルタ 12bの温度が PM の燃焼開始温度に達して 、な 、と判定した場合は、ステップ S42で排気昇温制御を 、所定の時間（排気ガス温度のチェックのインターバルに関係する時間）の間行い、 ステップ S41に戻る。この排気昇温制御では、ポスト噴射制御、排気絞り制御、また、 場合によっては吸気絞り制御を行う。
[0052] そして、ステップ S41の判定で、排気ガス温度 Tglが所定の判定用温度 Tcを超え た場合は、即ち、触媒付きフィルタ 12bの温度が PMの燃焼開始温度に達していると 判定した場合は、第 2段階に移行し、ステップ S43で、再生状態維持制御を所定の 時間（再生制御完了のチェックのインターバルに関係する時間）の間行う。この再生 状態維持制御では、排気昇温制御と同様に、ポスト噴射制御、排気絞り制御、また、 場合によっては吸気絞り制御を行 、、触媒付きフィルタ 12bが PM燃焼可能な高 、温 度を維持するようにして、再生可能な状態を維持する。
[0053] ステップ S44で再生制御が完了した力否かの判定を行う。この判定は、再生状態維 持制御により、再生可能な状態が維持されている時間が、例えば、触媒付きフィルタ 12bに流入する排気ガスの温度 Tglが所定の温度以上になっている時間力 予め 設定されて ヽる再生時間を経過したカゝ否かで判定したり、触媒付きフィルタ 12bの後 方の酸素濃度センサ（図示しない）の酸素濃度の変化、即ち、 PMの燃焼が終了して 酸素濃度が上昇した力否かで判定したりすることで行うことができる。
[0054] ステップ S44の判定で、再生制御が完了していない場合は、ステップ S43に戻り再 生状態維持制御を継続する。このステップ S44の判定で、再生制御が完了した場合 は、ステップ S45の再生制御の終了作業を行い、リターンする。この再生制御の終了 作業では、ポスト噴射制御の終了、排気絞り制御の終了、吸気絞り制御を行っていれ ば、吸気絞り制御の終了を行う。また、必要に応じて、再生制御を終了したということ を記憶するため、再生制御フラグをリセットしたりする。
[0055] この排気昇温制御により触媒付きフィルタ 12bの温度が昇温して、ー且 PMが燃焼 を開始すると、 PMの燃焼熱により燃焼が継続される。そのため、この昇温制御は終 了するように構成される。なお、再生状態維持制御により、 PMの燃焼状態を連続再 生型 DPF装置 12の下流側の酸素濃度や排気ガス温度をモニターして、 PMの燃焼 が中断されるような状態にならないように、適宜、昇温制御を再開する。
[0056] なお、走行距離 Δ Mcに関係せずに、検出された DPF前後差圧 Δ Pmが第 3閾値
Δ Ρ3を超える（領域 Rp4 (警告灯点滅）に入る）と、急激な PMの燃焼である熱暴走を 回避するために、任意再生及び走行自動再生を禁止した状態にすると共に、ドライ バーにサービスセンターに持っていくことを促すための警告灯 27を点灯する。
[0057] 従って、この DPF制御手段 30Cは、停車アイドル状態で再生制御を行なうように警 告されたドライバーが手動再生ボタン 28を押した場合に触媒付きフィルタ 12bの再生 制御を行なう任意再生モードと、車両走行中に自動的に触媒付きフィルタ 12bの再 生制御を行なう走行自動再生モードを有して構成される。
[0058] そして、本発明では、任意再生モードと走行自動再生モードで再生制御を行う再生 制御手段 35Cにおいて、ポスト噴射をする場合に、図 4のポスト噴射の制御フローで 示すように、制御される。この図 4の制御フローがスタートすると、ステップ S51で、ポ スト噴射の累積噴射量∑ Qpが、所定の判定値 Cqを超えて 、る力否かを判定する。 超えていない場合には、ステップ S52に行く。
[0059] ステップ S52では、ポスト噴射の基準噴射量 Qpsを、予め設定したエンジン回転数 Neと主燃料噴射量 Qmをパラメータとするポスト噴射量算出用マップデータ Mpに基 づいて算出する。このポスト噴射量算出用マップデータ Mpは、例えば、図 5に示すよ うに、列方向にエンジン回転数 Nejを、行方向に主燃料噴射量 Qmiを配列し、基準 噴射量 Qpsijを桥目に配置し、エンジン回転数 Nejと主燃料噴射量 Qmiとから基準 噴射量 Qpsijを算出できるようになったデータである。なお、エンジン回転数 Neと主 燃料噴射量 Qm等がマップデータ Mpのデータの間にある場合は補間により、基準噴 射量 Qpsが求められることになる。
[0060] 次のステップ S53で、大気圧 Paに従って補正量 Δ Qpを算出する。この補正量 Δ Q pは、大気圧 Paの数値に 1対 1に対応するデータを記憶されていたり、関数の形で記 憶されていたりする。そして、大気圧 Paが与えられると、これらのデータ又は関数から 、必要に応じて補間されて、算出される。この大気圧補正は大気圧によって空気量（ 酸素 (O )量)が変化するために行う。
2
[0061] 次のステップ S54で、基準噴射量 Qpsに対して補正量 Δ Qpを加えて、基準噴射量 Qpsを補正して、ポスト噴射の噴射量 Qpを算出する。
[0062] ステップ S55で、この算出された噴射量 Qpでポスト噴射するように指令を出す。こ の指令は、制御装置 30で制御用の電気信号に変換されて、燃料噴射装置 17に伝 達される。燃料噴射装置 17は、この電気信号を受けて、このポスト噴射量 Qpになる ように燃料噴射を行う。
[0063] ステップ S56では、この算出された噴射量 Qpを、累積計算する。つまり、従来のポ スト噴射の累積噴射量∑ Qpに噴射量 Qpを加えて、新たなポスト噴射の累積噴射量 ∑Qpとする。この新たな累積噴射量∑Qpが、この図 4のポスト噴射制御が呼ばれて 実行されるときに、ステップ S51でチェックされることになる。ステップ S56の後はリタ ーンして、このポスト噴射制御を終了する。
[0064] そして、ステップ S51で、ポスト噴射の累積噴射量∑ Qp力 所定の判定値 Cqを超 えている場合には、ステップ S57でポスト噴射を停止して、あるいは、停止状態を継 続したまま、リターンする。これにより、このポスト噴射制御を終了する。
[0065] なお、このポスト噴射の累積噴射量∑Qpは、再生に要する所定時間を経過したり、 連続再生型 DPF装置 12の前後の差圧 Δ Ρπιが所定量を下回ったりして、再生完了 と判定されて再生制御を終了した時点で、ゼロにリセットされる。累積噴射量∑Qpは 、このリセットの時点から累積計算される。
[0066] このポスト噴射制御により、ポスト噴射の噴射量 Qpを、予め設定したエンジン回転 数 Neと主燃料噴射量 Qmをパラメータとするポスト噴射量算出用マップデータ Mpに 基づいて基準噴射量 Qpsを算出する。更に、この基準噴射量 Qpsを、大気圧 Paに従 つて補正して噴射量 Qpを算出する。この算出された噴射量 Qpを、リセット後のポスト 噴射開始の時点力も累積計算して、ポスト噴射の累積噴射量∑Qpを算出する。この 累積噴射量∑ Qpが所定の判定値 Cqを超えた場合に、ポスト噴射を停止する。
[0067] また、ポスト噴射の噴射量 Qpを、マップデータ Mpに基づ 、て算出された基準噴射 量 Qpsを大気圧 Paに従って補正して算出する。これにより、より正確にポスト噴射の 噴射量を簡単なアルゴリズムで算出でき、精度の高い制御が可能となる。
[0068] 従って、上記の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法及び排気ガス浄ィ匕システム 1で は、再生制御の際のポスト噴射による燃料を過剰に噴射することを防止できる。その ため、燃料によるオイル希釈であるオイルダイリューシヨンの発生を未然に回避できる
[0069] なお、上記の説明では、排気ガス浄化システムにおける DPF装置として、フィルタ に触媒を担持させると共に該フィルタの上流側に酸ィ匕触媒を設けた装置を例にして 説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなぐ触媒を担持しないフィル タの DPF装置、フィルタに酸ィ匕触媒を担持させた連続再生型 DPF装置、フィルタの 上流側に酸化触媒を設けた連続再生型 DPF装置等の他のタイプの DPFにも適用 可能である。
[0070] 更には、本発明は、 NOx吸蔵還元型触媒、 NOx直接還元型触媒等の NOx浄ィ匕 能力の回復に際しての再生制御や、排気ガス浄ィ匕装置が、酸化触媒、 NOx吸蔵還 元型触媒、 NOx直接還元型触媒、 SCR触媒 (選択還元型触媒)などを担持している 場合の硫黄被毒力もの回復のために硫黄パージ制御等においても適用可能である 産業上の利用可能性
[0071] 上述した優れた効果を有する本発明の排気ガス浄化システムの制御方法及び排 気ガス浄ィ匕システムは、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中の成分を浄 化するための排気ガス浄ィ匕装置を備え、この排気ガス浄ィ匕装置の浄ィ匕能力を回復 するために、シリンダ内燃料噴射制御でポスト噴射を行って排気ガスを昇温する排気 昇温制御の際に発生するオイルダイリューシヨンの発生を未然に回避できる。従って 、 自動車搭載の内燃機関の排気ガスの排気ガス浄ィ匕システムの制御方法及び排気 ガス浄ィ匕システムとして、極めて有効に利用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 内燃機関の排気ガス通路に、排気ガス中の成分を浄ィ匕するための排気ガス浄ィ匕装 置と、該排気ガス浄化装置の浄化能力を回復するために、シリンダ内燃料噴射制御 におけるポスト噴射を伴う再生制御を行う再生制御手段を備えた排気ガス浄ィヒシステ ム【しお！、て、
前記再生制御の際に、ポスト噴射の噴射量を予め設定したマップデータに基づ ヽ て算出し、この算出された噴射量を累積計算してポスト噴射の累積噴射量を算出し、 該累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に、ポスト噴射を停止して前記再生制 御を中止することを特徴とする排気ガス浄ィ匕システムの制御方法。
[2] 前記ポスト噴射の噴射量を、エンジン回転数と主燃料噴射量をパラメータとするマツ プデータに基づいて算出された値を大気圧に従って補正して算出することを特徴と する請求項 1記載の排気ガス浄化システムの制御方法。
[3] 前記排気ガス浄化装置を、連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置で 形成したことを特徴とする請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕システムの制御方法
[4] 内燃機関の排気ガス通路に、排気ガス中の成分を浄ィ匕するための排気ガス浄ィ匕装 置と、該排気ガス浄化装置の浄化能力を回復するために、シリンダ内燃料噴射制御 におけるポスト噴射を伴う再生制御を行う再生制御手段を備えた排気ガス浄ィヒシステ ム【しお！、て、
前記再生制御手段が、前記再生制御の際に、ポスト噴射の噴射量を予め設定した マップデータに基づいて算出し、この算出された噴射量を累積計算してポスト噴射の 累積噴射量を算出し、該累積噴射量が所定の判定値を超えた場合に、ポスト噴射を 停止して前記再生制御を中止する制御を行うことを特徴とする排気ガス浄化システム
[5] 前記再生制御手段が、前記ポスト噴射の噴射量を、エンジン回転数と主燃料噴射 量をパラメータとするマップデータに基づいて算出された値を大気圧に従って補正し て算出することを特徴とする請求項 4記載の排気ガス浄ィ匕システム。
[6] 前記排気ガス浄化装置が、フィルタに酸化触媒を担持させた連続再生型ディーゼ ルパティキュレートフィルタ装置、フィルタの上流側に酸化触媒を設けた連続再生型 ディーゼルパティキュレートフィルタ装置、フィルタに触媒を担持させると共に該フィル タの上流側に酸ィ匕触媒を設けた連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 のいずれか一つ又はその組合せであることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の排 気ガス浄化システム。
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