特許 6228525 ディーゼルエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6228525

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ディーゼルエンジン

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/023 20060101AFI20171030BHJP

   F01N 3/033 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/023 A

   F01N3/033 G

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-198032(P2014-198032)

(22)【出願日】2014年9月29日

(65)【公開番号】特開2016-70116(P2016-70116A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2016年12月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】三田村 健太

【審査官】 首藤 崇聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１４７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−４３０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５１０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７４５１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／０２３

Ｆ０１Ｎ ３／０３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＤＯＣ(１)と、ＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積量推定装置(３)と、制御装置(４)と、ＤＰＦ再生装置(５)と、ＤＯＣ入口排気温度検出装置(６)と、吸気絞り装置(７)と、吸気量検出装置(８)と、回転数変動検出装置(９)を備え、
ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積推定値が所定値Ｐに至り、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っている場合には、ＤＰＦ再生処理が開始され、ＤＰＦ再生処理では、制御手段(４)によりＤＰＦ再生装置(５)で排気(１０)に未燃燃料が混入され、未燃燃料のＤＯＣ(１)での触媒燃焼で排気(１０)の温度が上昇され、ＤＰＦ(２)に堆積したＰＭが燃焼除去されて、ＤＰＦ(２)が再生され、
ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っていない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が実施され、吸気量フィードバック制御では、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)の目標値が所定の吸気量Ｖに設定(Ｓ５)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、吸気量フィードバック制御を開始してから、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至らないまま、経過時間が所定値ｔに至っても、前記ＤＰＦ再生処理が開始されない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が排気温度フィードバック制御に変更され、
排気温度フィードバック制御では、制御装置(４)でＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の目標値が所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０に変更(Ｓ１３)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至る前に、エンジン回転数の所定の周期的変動が検出された場合には、制御装置(４)で吸気絞りによる吸気の減量が停止(Ｓ１８)され、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。

【請求項2】

請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
ＤＰＦ再生装置(５)にＤＯＣ(１)とコモンレール装置(１１)が用いられ、前記ＤＰＦ再生処理がポスト噴射(Ｓ３)で行われ、
排気温度フィードバック制御で、目標値を所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０とするＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の前に、制御装置(４)で排気予備昇温処理(Ｓ１４)が実施され、この排気予備昇温処理(Ｓ１４)にはコモンレール装置(１１)によるアフター噴射(Ｓ１４−３)が含まれ、アフター噴射(Ｓ１４−３)はポスト噴射(Ｓ３)よりも早い噴射タイミングで噴射されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
ＤＰＦ再生装置(５)にＤＯＣ(１)とコモンレール装置(１１)が用いられ、前記ＤＰＦ再生処理がポスト噴射(Ｓ３)で行われ、
吸気量フィードバック制御で、目標値を所定の吸気量ＶとするＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)前に、制御装置(４)で排気予備昇温処理(Ｓ７)が実施され、この排気予備昇温処理(Ｓ７)にはコモンレール装置(１１)によるアフター噴射(Ｓ７−３)が含まれ、アフター噴射(Ｓ７−３)はポスト噴射(Ｓ３)よりも早い噴射タイミングで噴射されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるのを防止することができるディーゼルエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ディーゼルエンジンとして、ＤＯＣと、ＤＰＦと、ＤＰＦのＰＭ堆積量推定装置と、制御装置と、ＤＰＦ再生装置と、ＤＯＣ入口温度検出装置と、吸気絞り装置と、吸気量検出装置とを備えたものがある(例えば、特許文献１参照)。

【0003】

この種のエンジンによれば、ＤＰＦにＰＭが堆積しても、ＤＰＦ再生装置でＤＰＦを再生して再利用できる利点がある。

【0004】

しかし、従来では、排気温度をＤＯＣの活性化温度まで高めるＤＰＦ再生用の吸気絞りの目標値が吸気量のみとされていたため、問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−３２１７０５号公報(図１参照)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

《問題点》 ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるおそれがある。
従来では、ＤＰＦ再生用の吸気絞りの目標値が吸気量のみとされていたため、吸気量フィードバック制御での吸気絞り量が制限され、軽負荷で排気温度が低い運転状態では、ＤＯＣ入口排気温度がＤＯＣ活性化温度まで上昇せず、ＤＰＦ再生が長期間延期され、ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるおそれがある。この場合、ＤＰＦが使用不能になり、交換が必要になることがある。

【0007】

本発明の課題は、ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるのを防止することができるディーゼルエンジンを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、ＤＯＣ(１)と、ＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積量推定装置(３)と、制御装置(４)と、ＤＰＦ再生装置(５)と、ＤＯＣ入口排気温度検出装置(６)と、吸気絞り装置(７)と、吸気量検出装置(８)と、回転数変動検出装置(９)を備え、
図２に例示するように、ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積推定値が所定値Ｐに至り、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っている場合には、ＤＰＦ再生処理が開始され、ＤＰＦ再生処理では、図１に例示するように、制御手段(４)によりＤＰＦ再生装置(５)で排気(１０)に未燃燃料が混入され、未燃燃料のＤＯＣ(１)での触媒燃焼で排気(１０)の温度が上昇され、ＤＰＦ(２)に堆積したＰＭが燃焼除去されて、ＤＰＦ(２)が再生され、
図２に例示するように、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っていない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が実施され、吸気量フィードバック制御では、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)の目標値が所定の吸気量Ｖに設定(Ｓ５)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、吸気量フィードバック制御を開始してから、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至らないまま、経過時間が所定値ｔに至っても、前記ＤＰＦ再生処理が開始されない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が排気温度フィードバック制御に変更され、
図２に例示するように、排気温度フィードバック制御では、制御装置(４)でＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の目標値が所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０に変更(Ｓ１３)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至る前に、エンジン回転数の所定の周期的変動が検出された場合には、制御装置(４)で吸気絞りによる吸気の減量が停止(Ｓ１８)され、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。

【発明の効果】

【0009】

(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるのを防止することができる。
図２に例示するように、吸気量フィードバック制御を開始してから、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至らないまま、経過時間が所定値ｔに至っても、ＤＰＦ再生処理が開始されない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が排気温度フィードバック制御に変更されるので、吸気量フィードバック制御によるＤＰＦ再生用の吸気絞りの制限が解除され、より吸気を絞ることで、軽負荷で排気温度が低い運転状態でも、ＤＯＣ入口排気温度を短時間でＤＯＣ(１)の活性化温度まで上昇させることが可能となり、ＤＰＦ再生処理が早期に実施され、ＤＰＦのＰＭ堆積量が過剰になるのを防止することができる。

【0010】

《効果》吸気絞りによるエンジン回転の不安定化を防止することができる。
図２に例示するように、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至る前に、エンジン回転数の所定の周期的変動が検出された場合には、制御装置(４)で吸気絞りによる吸気の減量が停止(Ｓ１８)されるので、吸気絞りによるエンジン回転の不安定化を防止することができる。

【0011】

(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン回転の安定化を図ることができる。
図２に例示するように、排気温度フィードバック制御で、目標値を所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０とするＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の前に、制御装置(４)で排気予備昇温処理(Ｓ１４)が実施され、この排気予備昇温処理(Ｓ１４)にはコモンレール装置(１１)によるアフター噴射(Ｓ１４−３)が含まれ、アフター噴射(Ｓ１４−３)はポスト噴射(Ｓ３)よりも早い噴射タイミングで噴射されるように構成されているので、アフター噴射(Ｓ１４−３)によって、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の前に排気(１０)を予備昇温しておくことができ、その分だけ吸気絞りを緩やかにして、吸気量を増加させることが可能となり、出力増加により、エンジン回転の安定化を図ることができる。

【0012】

《効果》 ＤＰＦ再生処理を速やかに開始させることができる。
図２に例示するように、アフター噴射(Ｓ１４−３)によって、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の前に排気(１０)を予備昇温し、ＤＯＣ(１)を活性化温度に近づけておくことができるので、ＤＰＦ再生処理を速やかに開始させることができる。

【0013】

(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ＤＰＦ再生処理を速やかに開始させることができる。
図２に例示するように、吸気量フィードバック制御で、アフター噴射(Ｓ７−３)によって、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ７)の前に排気(１０)を予備昇温し、ＤＯＣ(１)を活性化温度に近づけておくことができるので、ＤＰＦ再生処理を速やかに開始させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの模式図である。

【図2】図１のエンジンの制御に関するメインフローチャートである。

【図3】図２の吸気量フィードバック制御でのアフター噴射の詳細を示すサブフローチャートである。

【図4】図２の排気温度フィードバック制御でのアフター噴射の詳細を示すサブフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１〜図４は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図であり、この実施形態では、立形の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
このエンジンはエンジン発電機に使用されている。

【0016】

このエンジンの概要は、次の通りである。
シリンダブロック(１２)の上部にシリンダヘッド(１３)が組み付けられ、シリンダブロック(１３)の前部にエンジン冷却ファン(１４)が配置され、シリンダブロック(１２)の後部にフライホイール(１５)が配置されている。
シリンダヘッド(１３)の横一側には吸気マニホールド(図示せず)が組付けられ、横他側には排気マニホールド(１６)が組み付けられている。
排気マニホールド(１６)には過給機(１７)が取り付けられ、過給機(１７)の排気タービン(１７ａ)から排気経路(１８)が導出され、過給機(１７)のエアコンプレッサ(１７ｂ)から吸気経路(３８)が導出されている。

【0017】

図１に示すように、このエンジンは、ＤＯＣ(１)と、ＤＰＦ(２)と、ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積量推定装置(３)と、制御装置(４)と、ＤＰＦ再生装置(５)と、ＤＯＣ入口排気温度検出装置(６)と、吸気絞り装置(７)と、吸気量検出装置(８)と、負荷検出装置(９)を備えている。

【0018】

図１に示すように、ＤＯＣ(１)は、排気経路(１８)のＤＰＦケース(３６)内の上流側に配置され、ＤＰＦ(２)は、ＤＰＦケース(３６)内の下流側に配置されている。
ＤＯＣ(１)は、酸化触媒であり、セラミック製のハニカム形の担体で、酸化触媒成分が担持され、セル(１ａ)の両端が開口されたフロースルーモノリスで、セル(１ａ)の内部を排気(１０)が通過するように構成されている。
ＤＰＦ(２)は、ディーゼル・パティキュレート・フィルタであり、セラミック製のハニカム形の担体で、酸化触媒成分が担持され、隣合うセル(２ａ)(２ａ)の端部を交互に目封じしたウォールフローモノリスで、隣合うセル(２ａ)(２ａ)間の壁(２ｂ)を排気(１０)が通過し、排気(１０)に含まれるＰＭが捕捉される。ＰＭは、粒子状物質の略称である。

【0019】

ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積量推定装置(３)は、制御装置(４)であるエンジンＥＣＵの演算部であり、エンジン目標回転数設定装置(１９)、エンジン実回転数検出装置(２０)、ＤＰＦ入口排気温度検出装置(２１)、ＤＰＦ入口排気圧検出装置(２２)、差圧検出装置(２３)、ＤＰＦ出口排気温度検出装置(３７)で検出された、エンジン目標回転数、エンジン実回転数、ＤＰＦ入口排気温度、ＤＰＦ入口排気圧、ＤＰＦ(２)の入口と出口の排気差圧、ＤＰＦ出口排気温度や燃料噴射量等に基づいて、予め実験的に求めたマップデータからＤＰＦ(２)のＰＭ堆積量を推定する。
エンジンＥＣＵは、エンジン電子制御ユニットであり、マイコンである。

【0020】

図１に示すように、ＤＰＦ再生装置(５)は、ＤＯＣ(１)とコモンレール装置(１１)からなる。
コモンレール装置(１１)は、インジェクタ(２４)と、コモンレール(２５)と、燃料サプライポンプ(２６)と、燃料タンク(２７)とを備えている。インジェクタ(２４)は、シリンダヘッド(１３)に各気筒毎に取り付けられ、高圧管でコモンレール(２５)に接続されている。コモンレール(２５)には、燃料サプライポンプ(２６)で燃料タンク(２７)から燃料(２８)が供給され、蓄圧される。インジェクタ(２４)の電磁バルブ(２４ａ)は制御装置(４)に電気的に接続され、所定タイミングで所定時間、電磁バルブ(２４ａ)が開弁され、所定タイミングで所定量の噴射がなされる。
図２〜図４に示すように、コモンレール装置(１１)の噴射には、圧縮行程の上死点付近で噴射されるメイン噴射、排気行程で噴射されるアフター噴射(Ｓ７−３)(Ｓ１４−３)とポスト噴射(Ｓ−３)等があり、アフター噴射(Ｓ７−３)(Ｓ１４−３)の噴射タイミングはポスト噴射(Ｓ−３)よりも早い。メイン噴射は、エンジン出力を得るための噴射、アフター噴射(Ｓ７−３)(Ｓ１４−３)はＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)(Ｓ１５)の前に排気(１０)を予備昇温するための噴射、ポスト噴射(Ｓ−３)は排気(１０)中に未燃焼燃料を混入させ、ＤＯＣ(１)で触媒燃焼させ、排気(１０)の温度を上昇させ、ＤＰＦ(２)を再生するための噴射である。

【0021】

図１に示すように、インジェクタ(２４)の噴射タイミングや噴射時間は、エンジン実回転数検出装置(２０)とクランク角検出装置(２９)で検出したエンジン実回転数とクランク角度と、気筒判別装置(３０)で検出した各気筒の燃焼サイクルの位相に基づいて、制御手段(４)により制御される。エンジン実回転数検出装置(２０)とクランク角検出装置(２９)は、フライホイール(１５)のロータプレート(３１)の外周に臨ませたピックアップコイルで、ロータプレート(３１)の外周に一定間隔で多数設けた歯の数を検出する。気筒判別装置(３０)もカム軸に取り付けたセンサプレート(３２)の外周に臨ませたピックアップコイルで、センサプレート(３２)の外周に設けられた突起の検出により、各気筒の燃焼サイクルがいかなる位相にあるかを判別する。エンジン実回転数検出装置(２０)とクランク角検出装置(２９)を構成するピックアップコイルと、気筒判別装置(３０)は、制御装置(４)に電気的に接続されている。

【0022】

図１、図２に示すように、吸気絞り装置(７)は、吸気絞り弁であり、ＤＯＣ入口排気温度がＤＯＣ(１)の活性化温度Ｔ０未満の場合には、制御手段(４)で吸気絞り弁の弁開度を徐々に小さくする吸気絞り(Ｓ８)(Ｓ１５)が実施され、吸気量が減少し、ＤＯＣ入口排気温度が上昇する。
吸気絞り装置(７)は、過給機(１７)のエアコンプレッサ(１７ｂ)の下流に設けられたインタークーラ(３３)と吸気マニホールドとの間に配置されている。
吸気量検出装置(８)は、エアフローセンサであり、エアクリーナ(３４)と過給機(１７)のエアコンプレッサ(１７ｂ)との間に配置されている。吸気絞り装置(７)と吸気量検出装置(８)は、制御装置(４)に電気的に接続されている。
回転数変動検出装置(９)は、エンジンＥＣＵの演算処理部で、エンジン実回転数検出装置(２０)で検出したエンジン実回転数に基づいて、エンジン回転数の所定の周期的変動を検出する。エンジン回転数の所定の周期的変動とは、エンジンの回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動をいう。

【0023】

回転ブレとは、吸気不足等により、エンジン回転が不安定になる現象であり、ハンチングの場合よりも周期の短いエンジン回転数の周期的変動をいう。
回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動の検出は、エンジン実回転数検出装置(２０)によるエンジン実回転数の検出に基づき、エンジンＥＣＵが行う。エンジンＥＵＣでは、所定時間内にエンジン回転数の増減幅が所定値以上の変動が周期的に所定回数以上生じた場合には、これを回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動として検出する。例えば、１０秒間にエンジン回転数の増減幅が５０ｒｐｍ以上(或いは３０ｒｐｍ以上)の変動が周期的に１０回以上生じた場合には、これを回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動として検出する。
エンジン回転数の増減幅が所定値未満の周期的変動しか生じない場合には、検出ノイズか、エンジン回転の安定的な周期的変動と推定されるため、回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動とはみなされない。また、所定時間内にエンジン回転数の増減幅が所定値以上の変動が所定回数未満しか生じていない場合には、負荷変動やアクセル操作により生じたガバナの回転数整定に基づく過渡的なハンチングと推定されるため、回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動とはみなされない。

【0024】

図２に示すように、ＤＰＦ(２)のＰＭ堆積推定値が所定値Ｐに至り、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っている場合には、ＤＰＦ(２)の再生処理が開始され、ＤＰＦ再生処理では、図１に示すように、制御手段(４)によりＤＰＦ再生装置(５)で排気(１０)に未燃燃料が混入され、未燃燃料のＤＯＣ(１)での触媒燃焼で排気(１０)の温度が上昇され、ＤＰＦ(２)に堆積したＰＭが燃焼除去されて、ＤＰＦ(２)が再生される。

【0025】

図２に示すように、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至っていない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が実施され、吸気量フィードバック制御では、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)の目標値が所定の吸気量Ｖに設定(Ｓ５)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、吸気量フィードバック制御を開始してから、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至らないまま、経過時間が所定値ｔに至っても、前記ＤＰＦ再生処理が開始されない場合には、制御装置(４)で吸気量フィードバック制御が排気温度フィードバック制御に変更される。

【0026】

図２に示すように、排気温度フィードバック制御では、制御装置(４)でＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の目標値が所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０に変更(Ｓ１３)され、ＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)によりＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるとともに、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至る前に、エンジン回転数の所定の周期的変動が検出された場合には、制御装置(４)で吸気絞りによる吸気の減量が停止(Ｓ１８)され、ＤＯＣ入口排気温度が所定値Ｔ０に至ったら、前記ＤＰＦ再生処理が開始されるように構成されている。

【0027】

エンジン回転数の所定の周期的変動とは、前記の通り、エンジンの回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動をいう。回転ブレの前兆となるエンジン回転数の周期的変動が検出された後も吸気絞りによる吸気の減量を継続すると、吸気不足により不安定な回転ブレが生じることになるため、吸気絞りによる吸気の減量が停止(Ｓ１８)される。
吸気絞りによる吸気の減量の停止は、吸気絞り弁の開度の固定によりなされる。固定する吸気絞り弁の開度は、回転ブレの前兆となるエンジン回転数の所定の周期的変動が検出された時の開度とされるが、この開度よりも少し大きな開度に戻して固定してもよい。

【0028】

図２、図４に示すように、排気温度フィードバック制御で、目標値を所定のＤＯＣ入口排気温度Ｔ０とするＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の前に、制御装置(４)で排気予備昇温処理(Ｓ１４)が実施され、この排気予備昇温処理(Ｓ１４)にはコモンレール装置(１１)によるアフター噴射(Ｓ１４−３)が含まれ、アフター噴射(Ｓ１４−３)はポスト噴射(Ｓ３)よりも早い噴射タイミングで噴射されるように構成されている。

【0029】

図２、図３に示すように、吸気量フィードバック制御で、目標値を所定の吸気量ＶとするＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ８)前に、制御装置(４)で排気予備昇温処理(Ｓ７)が実施され、この排気予備昇温処理(Ｓ７)にはコモンレール装置(１１)によるアフター噴射(Ｓ７−３)が含まれ、アフター噴射(Ｓ７−３)はポスト噴射(Ｓ３)よりも早い噴射タイミングで噴射されるように構成されている。

【0030】

制御装置(４)による処理のフローは、次の通りである。
図２に示すように、ステップ(Ｓ１)では、ＤＰＦ(２)に堆積するＰＭの堆積推定値が所定の値Ｐに至ったか否かが判定される。値ＰはＤＰＦ再生の判定基準値である。ステップ(Ｓ１)での判定が否定である場合には、ステップ(Ｓ１)の判定を繰り返し、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ２)に移行する。
ステップ(Ｓ２)では、ＤＯＣ入口排気温度が値Ｔ０に至っているか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ３)に移行する。値Ｔ０はＤＯＣ(１)の活性化温度である。
ステップ(Ｓ３)では、ポスト噴射が実施され、ステップ(Ｓ４)でＤＰＦ(２)の再生終了条件が満たされたか否かが判定される。ＤＰＦ(２)の再生終了条件は、所定値以上のＤＰＦ入口排気温度の累積時間が所定時間に至ることとされている。ステップ(Ｓ４)での判定が肯定されると、ＤＰＦ再生処理は終了する。ステップ(Ｓ４)での判定が否定されると、ステップ(Ｓ３)に戻る。

【0031】

ステップ(Ｓ２)での判定が否定の場合には、吸気絞りの吸気量フィードバック制御が行われる。
吸気量フィードバック制御は、ステップ(Ｓ５)で吸気絞りの目標値が吸気量Ｖに設定される。吸気量Ｖは、エンジンにある程度の負荷がかかっても、エンジン回転を安定に維持することができる吸気量であり、排気温度を目標値にする排気温度フィードバック制御に比べ、吸気絞りが制限される。
ステップ(Ｓ６)では計時が開始される。計時は制御装置(４)の計時部(３５)で行われる。
ステップ(Ｓ７)では排気予備昇温処理が行われる。排気予備昇温処理の詳細は後述する。
ステップ(Ｓ８)ではＤＰＦ再生用の吸気絞りが行われ、吸気絞り弁が徐々に閉じられ、開度が小さくなる。
ステップ(Ｓ９)では、吸気量が目標値Ｖに至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ１０)に移行し、判定が否定されると、ステップ(Ｓ８)に戻る。

【0032】

ステップ(Ｓ１０)では、ＤＯＣ入口排気温度が値Ｔ０に至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ３)に移行し、判定が否定されると、ステップ(Ｓ１１)に移行する。
ステップ(Ｓ１１)では、計時されている経過時間が所定値ｔに至ったか否かが判定される。値ｔは、ＤＰＦ(２)の再生の延期がこれ以上は許容されない時間に設定されている。ステップ(Ｓ１１)での判定が肯定されると、ステップ(Ｓ１２)で計時が終了し、吸気絞りの制御が排気温度フィードバック制御に切り替えられる。ステップ(Ｓ１１)での判定が否定されると、ステップ(Ｓ１０)に戻る。

【0033】

排気温度フィードバック制御では、ステップ(Ｓ１３)でＤＰＦ再生用の吸気絞り(Ｓ１５)の目標値が吸気量ＶからＤＯＣ入口排気温度Ｔ０に変更される。
ステップ(Ｓ１４)では、排気予備昇温処理が行われる。排気予備昇温処理の詳細は後述する。
ステップ(Ｓ１５)では、ＤＰＦ再生用の吸気絞りが行われ、吸気絞り弁が徐々に閉じられ、開度が小さくなる。
ステップ(Ｓ１６)では、ＤＯＣ入口排気温度が値Ｔ０に至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ３)に移行し、判定が否定されると、ステップ(Ｓ１７)に移行する。
ステップ(Ｓ１７)では、エンジン回転数の所定の周期的変動が検出されたか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ１６)に戻る。ステップ(Ｓ１７)での判定が否定されると、ステップ(Ｓ１５)に戻る。

【0034】

吸気量フィードバック制御での排気予備昇温処理の詳細は次の通りである。
図３に示すように、排気予備昇温処理を行うステップ(Ｓ７)では、最初にステップ(Ｓ７−１)でアフター噴射用の吸気絞りが実施される。アフター噴射用の吸気絞りの目標値はＤＯＣ排気入口温度Ｔ０´である。値Ｔ０´はアフター噴射が燃焼する排気(１０)の温度で、ＤＯＣ活性化温度である値Ｔ０よりも低い値である。
ステップ(Ｓ７−２)では、ＤＯＣ入口排気温度が目標値Ｔ０´に至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ７−３)に移行し、判定が否定されるとステップ(Ｓ７−１)に戻る。
ステップ(Ｓ７−３)ではアフター噴射が実施される。

【0035】

ステップ(Ｓ７−４)では、ＤＯＣ入口排気温度が値Ｔ０に至ったか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ７−８)に移行し、判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ７−５)に移行する。
ステップ(Ｓ７−８)では、その後もアフター噴射を継続して、ステップ(Ｓ３)に移行する。
ステップ(Ｓ７−５)では、アフター噴射量が上限に至っているか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ７−６)に移行し、判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ７−７)に移行する。
ステップ(Ｓ７−６)では、噴射量を固定して、その後もアフター噴射を継続し、ステップ(Ｓ８)に移行する。
ステップ(Ｓ７−７)では、アフター噴射量を増加し、ステップ(Ｓ７−３)に戻る。

【0036】

排気温度フィードバック制御での排気予備昇温処理も、吸気量フィードバック制御での排気予備昇温処理と同じであり、詳細は次の通りである。
図４に示すように、排気予備昇温処理を行うステップ(Ｓ１４)では、最初にステップ(Ｓ１４−１)でアフター噴射用の吸気絞りが実施される。アフター噴射用の吸気絞りの目標値はＤＯＣ排気入口温度Ｔ０´である。値Ｔ０´はアフター噴射が燃焼する排気(１０)の温度で、ＤＯＣ活性化温度である値Ｔ０よりも低い値である。
ステップ(Ｓ１４−２)では、ＤＯＣ入口排気温度が目標値Ｔ０´に至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ１４−３)に移行し、判定が否定されるとステップ(Ｓ１４−１)に戻る。
ステップ(Ｓ１４−３)ではアフター噴射が実施される。

【0037】

ステップ(Ｓ１４−４)では、ＤＯＣ入口排気温度が値Ｔ０に至ったか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ１４−８)に移行し、判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ１４−５)に移行する。
ステップ(Ｓ１４−８)では、その後もアフター噴射を継続して、ステップ(Ｓ３)に移行する。
ステップ(Ｓ１４−５)では、アフター噴射量が上限に至っているか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ１４−６)に移行し、判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ１４−７)に移行する。
ステップ(Ｓ１４−６)では、噴射量を固定して、その後もアフター噴射を継続し、ステップ(Ｓ１５)に移行する。
ステップ(Ｓ１４−７)では、アフター噴射量を増加し、ステップ(Ｓ１４−３)に戻る。

【符号の説明】

【0038】

(１) ＤＯＣ
(２) ＤＰＦ
(３) ＰＭ堆積量推定装置
(４) 制御装置
(５) ＤＰＦ再生装置
(６) ＤＯＣ入口排気温度検出装置
(７) 吸気絞り装置
(８) 吸気量検出装置
(９) 回転数変動検出装置
(１０) 排気
(１１) コモンレール装置
(Ｓ３) ポスト噴射
(Ｓ５) 目標値が所定の吸気量Ｖに設定
(Ｓ７) 予備排気昇温
(Ｓ７−３) アフター噴射
(Ｓ８) ＤＰＦ再生用の吸気絞り
(Ｓ１３) 目標値が所定のＤＯＣ入口温度Ｔ０に変更
(Ｓ１４) 予備排気昇温
(Ｓ１４−３) アフター噴射
(Ｓ１５) ＤＰＦ再生用の吸気絞り
(Ｓ１８) 吸気絞りによる吸気の減量が停止

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】