(57)【要約】【課題】  本発明は、内燃機関の排気浄化装置再生システムにおいて、燃料量の過剰な低下を警告する警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行される場合であっても、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することを課題とする。【解決手段】  本発明は、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに警告を発する警告装置を備えている。そして、排気浄化装置に燃料を供給する再生制御が、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに実行されることが予測された場合は、燃料の残量が第一の規定残量となる前に警告装置による警告を開始する(Ｓ１０４、Ｓ１０５)。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生開始条件が成立したときに、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置に燃料を供給することで該排気浄化装置の排気浄化能力を再生させる再生制御の実行を開始する内燃機関の排気浄化装置再生システムにおいて、
燃料の残量が第一の規定残量以下のときに警告を発する警告装置と、
前記再生制御の実行時期を予測する再生時期予測手段と、を備え、
前記再生時期予測手段によって、燃料の残量が前記第一の規定残量以下のときに前記再生制御が実行されることが予測されているときは、前記警告装置が、さらに、燃料の残量が、前記第一の規定残量よりも多い第二の規定残量以下のときにも警告を発することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項２】
前記再生制御に使用される燃料量である再生用燃料量を推定する再生用燃料量推定手段をさらに備え、
前記第二の規定残量を、前記第一の規定残量と、前記再生用燃料量推定手段によって推定される前記再生用燃料量との和とすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項３】
前記再生制御の実行モードを設定する実行モード設定手段をさらに備え、
前記再生用燃料量推定手段が、実行モード設定手段によって設定される前記再生制御の実行モードに基づいて前記再生用燃料量を推定し、
前記実行モード設定手段は、前記再生用燃料量推定手段によって推定される前記再生用燃料量が所定量以下となるように、前記再生制御の実行モードを設定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項４】
前記再生制御の実行モードを設定する実行モード設定手段をさらに備え、
前記再生用燃料量推定手段が、前記再生制御の実行モードに基づいて前記再生用燃料量を推定し、
前記実行モード設定手段は、前記第二の規定残量が、前記再生時期予測手段によって、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに前記再生制御が実行されることが予測された時点の燃料の残量以下となるように、前記再生制御の実行モードを設定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項５】
前記実行モード設定手段は、前記再生用燃料量推定手段によって推定される前記再生用燃料量をより少ない量とするときは、前記再生開始条件を変更することで前記再生制御の実行開始時期をより早い時期に設定することを特徴とする請求項３または４記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項６】
前記実行モード設定手段は、前記再生用燃料量推定手段によって推定される前記再生用燃料量をより少ない量とするときは、前記再生制御の実行開始後に該再生制御を終了させる条件である再生終了条件を変更することで前記再生制御の実行終了時期をより早い時期に設定することを特徴とする請求項３または４記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項７】
前記再生制御が、前記排気浄化装置に燃料を供給することで該排気浄化装置を目標温度にまで昇温させるものであって、
前記実行モード設定手段が、前記再生用燃料量推定手段によって推定される前記再生用燃料量をより少ない量とするときは、前記目標温度をより高い温度に設定することを特徴とする請求項３または４記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【請求項８】
前記再生用燃料量推定手段が、前記再生制御の実行前の前記内燃機関の運転状態に基づいて前記再生用燃料量を推定するものであって、
前記警告装置によって警告が発せられており、且つ、前記再生制御が実行されているときに、該再生制御に必要な燃料量が、前記再生用燃料推定手段によって推定された前記再生用燃料量より多いと判断された場合、前記再生用燃料推定手段によって推定された前記再生用燃料量の燃料を使用した時点で前記再生制御の実行を停止させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置の排気浄化能力を、該排気浄化装置に燃料を供給することで再生させる内燃機関の排気浄化装置再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される排気を浄化するために、内燃機関の排気通路に排気浄化装置を設ける技術が知られている。この排気浄化装置としては、排気中の粒子状物質（以下、ＰＭと称する）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）や、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、周囲雰囲気が還元雰囲気のときに、吸蔵されているＮＯｘを還元する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）等が例示出来る。
【０００３】
また、このような排気浄化装置の排気浄化能力が低下した場合、該排気浄化装置に燃料を供給することで、その排気浄化能力を再生させる技術も開発されている。例えば、特許文献１には、ＮＯｘ触媒とフィルタとを備えた排気浄化装置において、フィルタに堆積したＰＭを酸化・除去するときに、排気中に燃料を添加する排気燃料添加および内燃機関での副燃料噴射のうち、いずれか一方、または両方を実行することで、排気浄化装置に燃料を供給する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４８１３２号公報
【特許文献２】特開２０００−５４８２８号公報
【特許文献３】特開２００４−１９５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関を搭載した車両においては、内燃機関の燃料が不足することによって車両が走行出来なくなる、所謂ガス欠を抑制するために、燃料の残量が規定残量以下となっているときに燃料量の過剰な低下を警告する警告装置が備えられている場合がある。
【０００５】
また、上述したように、フィルタやＮＯｘ触媒等の排気浄化装置が内燃機関の排気通路に設けられている場合、該排気浄化装置の排気浄化能力を再生させるべく該排気浄化装置に燃料を供給する場合がある（以下、このような制御を再生制御と称する）。
【０００６】
ここで、燃料の残量が規定残量以下となり警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行されると、燃料の一部が内燃機関の運転に使用されずに排気浄化装置に供給されることになる。そのため、警告装置による警告が開始された後における車両の走行可能距離が通常走行時（即ち、再生制御が実行されない場合）に比べて短くなる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の排気浄化装置再生システムにおいて、燃料量の過剰な低下を警告する警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行される場合であっても、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに警告を発する警告装置を備えている。そして、排気浄化装置に燃料を供給する再生制御が、燃料の残量が第一の規定残量以
下のときに実行されることが予測された場合は、燃料の残量が第一の規定残量となる前に警告装置による警告を開始するものである。
【０００９】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置再生システムは、
再生開始条件が成立したときに、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置に燃料を供給することで該排気浄化装置の排気浄化能力を再生させる再生制御の実行を開始する内燃機関の排気浄化装置再生システムであって、
燃料の残量が第一の規定残量以下のときに警告を発する警告装置と、
前記再生制御の実行時期を予測する再生時期予測手段と、を備え、
前記再生時期予測手段によって、燃料の残量が前記第一の規定残量以下のときに前記再生制御が実行されることが予測されているときは、前記警告装置が、さらに、燃料の残量が、前記第一の規定残量よりも多い第二の規定残量以下のときにも警告を発する。
【００１０】
再生開始条件としては、排気浄化装置の排気浄化能力が規定レベル以下にまで低下したときを例示することが出来る。また、前回の再生制御が終了した時点からの内燃機関での燃料噴射量の積算値が規定噴射量以上となったときや、内燃機関を搭載した車両の走行距離の、前回の再生制御が終了した時点からの積算値が規定距離以上となったときを再生開始条件としても良い。そして、この再生開始条件が成立する時期を予測することで再生制御の実行時期を予測することが出来る。
【００１１】
尚、本発明に係る排気浄化装置としては、フィルタやＮＯｘ触媒等を含んで構成されたものを例示することが出来る。排気浄化装置がフィルタを含んで構成されている場合、フィルタにおけるＰＭ堆積量が規定堆積量以上となっているときに、排気浄化装置の排気浄化能力が規定レベル以下にまで低下していると判断しても良い。また、排気浄化装置がＮＯｘ触媒を含んで構成されている場合、ＮＯｘ触媒におけるＳＯｘ吸蔵量が規定吸蔵量以上となっているときに、排気浄化装置の排気浄化能力が規定レベル以下にまで低下していると判断しても良い。
【００１２】
本発明では、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに警告装置によって警告が発せられる。ここで、第一の規定残量は、予め定められた量であって、内燃機関を搭載した車両が通常走行する場合において、新たに給油するまで車両を走行させるために最低限必要と考えられる燃料量であっても良い。
【００１３】
ここで、燃料の残量が第一の規定残量となり警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行された場合、残った燃料の一部が内燃機関の運転に使用されず再生制御に使用されることになる。そのため、燃料の残量が第一の規定残量以下のときには再生制御が実行されない場合に比べて、警告装置による警告開始後の車両の走行可能距離が短くなる虞がある。
【００１４】
そこで、本発明では、再生時期予測手段によって、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行されることが予測されているときは、警告装置が、さらに、燃料の残量が、第一の規定残量よりも多い第二の規定残量以下のときにも警告を発する。つまり、警告装置による警告開始時期を、燃料の残量が第二の規定残量となったときに変更する。
【００１５】
これにより、警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行された場合であっても、より多くの燃料を内燃機関の運転に使用することが可能となる。従って、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。
【００１６】
本発明において、再生制御に使用される燃料量である再生用燃料量を推定する再生用燃
料量推定手段をさらに備えた場合、第二の規定残量を、第一の規定残量と再生用燃料量との和としても良い。
【００１７】
ここで、再生用燃料量推定手段は、再生制御実行時の内燃機関の運転状態をある特定の運転状態と仮定して再生用燃料量を推定しても良い。そして、このときの特定の運転状態を、再生用燃料量が最も多い量となる運転状態としても良い。また、再生制御実行時の内燃機関の運転状態を予測し、予測された運転状態に基づいて再生用燃料量を推定しても良い。
【００１８】
上記によれば、警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行された場合であっても、第一の規定残量分の燃料を警告開始後の内燃機関の運転に使用することが可能となる。従って、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。
【００１９】
また、本発明において、再生制御の実行モードを設定する実行モード設定手段をさらに備えた場合、再生用燃料量推定手段は、実行モード設定手段によって設定される再生制御の実行モードに基づいて再生用燃料量を推定しても良い。そして、この場合、実行モード設定手段は、再生用燃料量が所定量以下となるように再生制御の実行モードを設定しても良い。
【００２０】
再生制御の実行モードに応じて再生用燃料量は変化する。換言すれば、再生制御の実行モードに基づいて再生用燃料量を推定することが出来る。
【００２１】
第二の規定残量を第一の規定残量と再生用燃料量の和とした場合、再生用燃料量がある程度以上多くなると第二の規定残量が過剰に多い量となる虞がある。その結果、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行される場合における警告装置による警告開始時期が、このような時期には再生制御が実行されない場合に比べて過剰に早い時期となる虞がある。
【００２２】
そこで、上記のように、再生用燃料量が所定量以下となるように実行モード設定手段によって再生制御の実行モードを設定する。ここで、所定量は、燃料の残量が第二の規定残量となったときに警告装置による警告が開始される場合において、再生用燃料量が該所定量より多い量であると、第二の規定残量が過剰に多い量となる、即ち、警告装置による警告開始時期が過剰に早い時期となると判断出来る閾値以下の量である。
【００２３】
再生用燃料量を所定量以下とすることにより、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行される場合における警告装置による警告開始時期が過剰に早い時期となるのを抑制することが出来る。つまり、通常走行時における警告装置による警告開始時期と、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行される場合における警告装置による警告開始時期との差が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。
【００２４】
また、本発明において、再生制御の実行モードを設定する実行モード設定手段をさらに備え、再生用燃料量推定手段が実行モード設定手段によって設定される再生制御の実行モードに基づいて再生用燃料量を推定する場合、実行モード設定手段は、第一の規定残量と再生用燃料量との和である第二の規定残量が、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行されることが再生時期予測手段によって予測された時点の燃料の残量以下となるように、再生制御の実行モードを設定しても良い。
【００２５】
燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行されることが再生時期予測手段によって予測された時点で再生用燃料量を推定したときに、第一の規定残量と再生用燃
料量との和である第二の規定残量がこの時点の燃料の残量よりも多くなった場合、この時点から警告装置による警告が開始されることになる。しかしながら、この場合、警告開始時点での燃料の残量から再生用燃料量を減算した値は第一の規定残量の値よりも小さくなる。つまり、警告装置による警告開始後に内燃機関の運転に使用できる燃料量が第一の規定残量より少なくなる虞がある。
【００２６】
そこで、上記のように、第二の規定残量が、燃料の残量が第一の規定残量以下のときに再生制御が実行されることが再生時期予測手段によって予測された時点の燃料の残量以下となるように、再生制御の実行モードを設定する。
【００２７】
これにより、第一の規定残量分の燃料を、警告装置による警告開始後における内燃機関の運転に使用できる燃料としてより確実に確保することが可能となる。
【００２８】
本発明においては、実行モード設定手段によって再生制御の実行開始時期の設定を変更することで再生用燃料量を変更することが出来る。そこで、上記のように第二の規定残量を所望の量とすべく再生用燃料量をより少ない量とするときは、実行モード設定手段によって、再生制御を開始させる条件である再生開始条件を変更することで再生制御の実行開始時期をより早い時期に設定しても良い。
【００２９】
再生制御の実行開始時期をより早い時期に設定することで、排気浄化装置の排気浄化能力がより高いうちに再生制御を実行することが出来る。これにより、再生制御の実行時間を短縮することが出来るため再生用燃料量をより少ない量とすることが出来る。
【００３０】
また、本発明においては、実行モード設定手段によって再生制御の実行終了時期の設定を変更することで再生用燃料量を変更することが出来る。そこで、上記のように第二の規定残量を所望の量とすべく再生用燃料量をより少ない量とするときは、実行モード設定手段によって、再生制御の実行開始後、該再生制御の実行を終了させる条件である再生終了条件を変更することで再生制御の実行終了時期をより早い時期に設定しても良い。
【００３１】
再生制御の実行終了時期をより早い時期に設定することで、再生制御の実行時間を短縮することが出来るため再生用燃料量をより少ない量とすることが出来る。
【００３２】
また、本発明において、再生制御が、排気浄化装置に燃料を供給することで該排気浄化装置を目標温度にまで昇温させる制御である場合、実行モード設定手段によって目標温度の設定を変更することで再生用燃料量を変更することが出来る。この場合、上記のように第二の規定残量を所望の量とすべく再生用燃料量をより少ない量とするときは、実行モード設定手段によって目標温度をより高い温度に設定しても良い。
【００３３】
目標温度をより高い温度とすることで、再生制御実行中における排気浄化装置の排気浄化能力の再生がより促進させることが出来る。これにより、再生制御の実行時間を短縮することが出来、以って再生用燃料量をより少ない量とすることが出来る。
【００３４】
本発明において、再生用燃料量推定手段は、再生制御の実行前の内燃機関の運転状態に基づいて再生用燃料量を推定しても良い。しかしながら、再生制御が実際に実行されているときの内燃機関の運転状態が、再生制御の実行前の内燃機関の運転状態とは異なったものとなる場合がある。この場合、再生制御に実際に必要となる燃料量が、再生用燃料量推定手段によって推定される再生用燃料量とは異なった量となる虞がある。
【００３５】
そこで、上記の場合において、警告装置によって警告が発せられており、且つ、再生制御が実行されているときに、該再生制御に必要な燃料量が、再生用燃料量推定手段によっ
て推定された前記再生用燃料量より多いと判断された場合、再生用燃料推定手段によって推定された再生用燃料量の燃料を再生制御に使用した時点で該再生制御の実行を停止させても良い。
【００３６】
これによれば、警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行された場合において、再生用燃料量推定手段によって推定された再生用燃料量より多い量の燃料が該再生制御に使用されることを抑制することが出来る。従って、警告装置による警告開始後において内燃機関の運転に使用できる燃料量が第一の規定残量より少なくなるのをより確実に抑制することが出来る。そのため、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのをより確実に抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置再生システムにおいて、燃料の過剰な低下を警告する警告装置によって警告が発せられているときに再生制御が実行される場合であっても、警告開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置再生システムの具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３９】
＜内燃機関の吸排気系および燃料系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系および燃料系の概略構成を示す図である。
【００４０】
内燃機関１は車両駆動用のディーゼル機関である。この内燃機関１には、吸気通路４と排気通路２が接続されている。排気通路２には酸化触媒６が設けられている。また、酸化触媒６より下流側の排気通路２には、排気中のＰＭを捕集するフィルタ３が設けられている。このフィルタ３にはＮＯｘ触媒が担持されている。本実施例においては、酸化触媒６およびフィルタ３を含んで本発明に係る排気浄化装置が形成されている。
【００４１】
酸化触媒６より上流側の排気通路２には、排気中に燃料を添加する燃料添加弁５が設けられている。また、排気通路２には、酸化触媒６より下流側且つフィルタ３より上流側の排気通路２内と、フィルタ３より下流側の排気通路２内との圧力の差に対応した電気信号を出力する差圧センサ９が設けられている。さらに、フィルタ３より下流側の排気通路２には、該排気通路２を流通する排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ７が設けられている。
【００４２】
また、内燃機関１の燃料噴射弁および燃料添加弁５に供給される燃料を貯留している燃料タンク１２内には、燃料の水位に対応した電気信号を出力するフロートセンサ１３が設置されている。
【００４３】
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ１０は、差圧センサ９や排気温度センサ７、フロートセンサ１３等の各種センサと電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。そして、ＥＣＵ１０は、差圧センサ９の出力値からフィルタ３におけるＰＭ堆積量を推定する。また、ＥＣＵ１０は、排気温度センサ７の出力値からフィルタ３の温度を推定する。また、ＥＣＵ１０は、フロートセンサ１３の出力値から燃料の残量を推定する。
【００４４】
さらに、ＥＣＵ１０は、燃料添加弁５や内燃機関１の燃料噴射弁と電気的に接続されており、これらがＥＣＵ１０によって制御される。また、本実施例に係る、内燃機関１を搭載した車両の運転席には、燃料の過剰な低下を警告する警告ランプ１１が設けられており、該警告ランプ１１がＥＣＵ１０に電気的に接続されている。
【００４５】
＜フィルタ再生制御＞
フィルタ３におけるＰＭ堆積量が過剰に増加すると、該フィルタ３のＰＭ捕集能力が低下するために、該フィルタの排気浄化能力が低下することになる。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が過剰に増加すると、フィルタ３より上流側の排気通路２内の圧力の上昇によって、内燃機関１の運転状態に過剰な影響を与える虞がある。そこで、本実施例においては、フィルタ３に再生開始堆積量以上のＰＭが堆積した場合、該ＰＭを酸化・除去すべくフィルタ再生制御の実行が開始される。
【００４６】
本実施例に係るフィルタ再生制御は、燃料添加弁５から排気中に燃料を添加し、該燃料を酸化触媒６およびフィルタ３に供給することで行われる。これらに供給された燃料は酸化触媒６またはフィルタ３に担持されたＮＯｘ触媒で酸化される。このときに発生する酸化熱によってフィルタ３を目標温度にまで昇温させ、それによって、堆積したＰＭを酸化・除去する。
【００４７】
ここで、再生開始堆積量とは、ＰＭが酸化するときに発生する熱によってフィルタ３が過昇温する虞があるＰＭ堆積量よりも少ない量である。また、目標温度とは、フィルタ３に堆積したＰＭを酸化・除去することが可能な温度であって、且つ、フィルタ３の過昇温を抑制することが出来る温度である。
【００４８】
フィルタ再生制御においては、燃料添加弁５からの単位時間当たりの燃料添加量や、フィルタ３を通る排気流量を制御することでフィルタ３の温度を目標温度に制御しても良い。
【００４９】
そして、本実施例に係るフィルタ再生制御は、実行開始後、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が再生終了堆積量以下にまで減少したときにその実行が終了される。
【００５０】
また、本実施例では、フィルタ再生制御の実行モードを、予め定められた規定実行モードとする。即ち、本実施例に係る、再生開始堆積量および再生終了堆積量、目標温度は、それぞれ予め定められた規定再生開始堆積量および規定再生終了堆積量、規定目標温度である。
【００５１】
尚、フィルタ再生制御においては、燃料添加弁５からの燃料添加の代わりに、内燃機関１において副燃料噴射を実行することで燃料を酸化触媒６およびフィルタ３に供給しても良い。
【００５２】
＜警告ランプ点灯制御＞
本実施例では、燃料タンク１２内の燃料の残量がある程度以下となっているときに、燃料の過剰な低下を運転者に警告すべく警告ランプ１１を点灯させる警告ランプ点灯制御が行われる。
【００５３】
本実施例に係る警告ランプ点灯制御においては、通常走行時は、燃料の残量が第一規定残量以下となったときに、ＥＣＵ１０によって警告ランプ１１の点灯が開始される。そして、燃料の残量が第一規定残量以下である間は、その点灯が継続される。
【００５４】
尚、ここで、通常走行時とは、燃料の残量が第一規定残量以下であるときにフィルタ再生制御が実行されない場合のことである。また、第一規定残量とは、予め定められた量であって、内燃機関１を搭載した車両が通常走行する場合において、新たに給油するまで車両を走行させるために最低限必要と考えられる燃料量であっても良い。
【００５５】
ここで、本実施例においては、燃料の残量が第一規定残量以下となってから、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が再生開始堆積量以上となる場合が考えられる。この場合、第一規定残量以下となっている残った燃料の一部が内燃機関１の運転に使用されず燃料添加弁５からの燃料添加に使用されることになる。そのため、このような場合においても、通常走行時と同様、燃料の残量が第一規定残量以下となったときに警告ランプ１１の点灯を開始した場合、燃料の残量が第一の規定残量以下のときにはフィルタ再生制御が実行されない場合に比べて、該警告ランプの点灯開始後における車両の走行可能距離が短くなる虞がある。
【００５６】
そこで、本実施例に係る警告ランプ点灯制御では、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測されているときは、燃料の残量が、第一規定残量よりも多い第二規定残量以下のときにも警告ランプ１１を点灯させる。つまり、警告ランプの点灯開始時期を、燃料の残量が第二規定残量となったときとする。
【００５７】
これにより、警告ランプ１１が点灯しているときにフィルタ再生制御が実行された場合であっても、より多くの燃料を内燃機関１の運転に使用することが可能となる。従って、警告ランプ１１点灯開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。
【００５８】
＜警告ランプ点灯制御の制御ルーチン＞
以下、本実施例に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンについて、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、規定時間毎に実行される。
【００５９】
本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、燃料の残量の減少速度およびフィルタ３におけるＰＭ堆積量の増加速度を算出する。
【００６０】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０２に進み、Ｓ１０１にて算出された、燃料の残量の減少速度およびフィルタ３におけるＰＭ堆積量の増加速度と、現時点の燃料の残量Ｑｆｕｅｌおよび現時点のＰＭ堆積量Ｑｐｍとに基づいて、燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにＰＭ堆積量Ｑｐｍが規定再生開始堆積量Ｑｐｍｓ０以上となるか否かを判別する。即ち、燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されるか否かを予測する。
【００６１】
Ｓ１０２において、肯定判定された場合、即ち、燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されると予測された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進む。一方、Ｓ１０２において、否定判定された場合、即ち、燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにはフィルタ再生制御は実行されないと予測された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０６に進む。
【００６２】
Ｓ１０６に進んだＥＣＵ１０は、警告ランプ１１を点灯させる閾値となる燃料の残量であるランプ点灯残量を第一規定残量Ｑｆａ１に設定する。
【００６３】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０７に進み、現時点の燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下であるか否かを判別する。このＳ１０７において、肯定判定された場合、Ｅ
ＣＵ１０はＳ１０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６４】
Ｓ１０５において、ＥＣＵ１０は、警告ランプ１１を点灯させ、その後、本ルーチンの実行を終了する。
【００６５】
一方、Ｓ１０３に進んだＥＣＵ１０は、ランプ点灯残量を、第一規定残量Ｑｆａ１と再生用燃料量Ｑｒとの和である第二規定残量Ｑｆａ２に設定する。ここで、再生用燃料量Ｑｒとは、フィルタ再生制御が実行されたときに該フィルタ再生制御に使用される燃料量、即ち、燃料添加弁５から添加される燃料量である。
【００６６】
ここで、本実施例に係る再生用燃料量Ｑｒの算出方法について説明する。再生用燃料量Ｑｒは、フィルタ再生制御の実行モードおよびフィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態に基づいて算出することが出来る。本実施例においては、上述したように、フィルタ再生制御の実行モードは予め定められた規定実行モードである。そして、本実施例では、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を、再生用燃料量Ｑｒが最も多く必要となる運転状態と仮定する。このような運転状態は実験等によって求めることが出来る。
【００６７】
つまり、本実施例では、内燃機関１の運転状態が、再生用燃料量Ｑｒが最も多く必要となる運転状態にあるときであって、フィルタ３の温度が規定目標温度Ｔ０の場合において、フィルタ３におけるＰＭ堆積量を規定再生開始堆積量Ｑｐｍｓ０から規定再生終了堆積量Ｑｐｍｆ０にまで減少させるのに必要となる燃料添加弁５からの燃料添加量として再生用燃料量Ｑｒが算出される。
【００６８】
本実施例では、上記のような方法で再生用燃料量Ｑｒが算出されるため、該再生用燃料量Ｑｒは予め定められた値となる。従って、本実施例に係る第二規定残量Ｑｆａ２も、第一規定残量Ｑｆａ１と同様、予め定められた値となる。尚、第二規定残量Ｑｆａ２は必然的に第一規定残量Ｑｆａ１よりも大きい値となる。
【００６９】
Ｓ１０３においてランプ点灯残量を第二規定残量Ｑｆａ２に設定した後、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０４に進み、現時点の燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第二規定残量Ｑｆａ２以下であるか否かを判別する。このＳ１０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７０】
以上説明した制御ルーチンによれば、燃料の残量が第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された場合、燃料の残量が、第一規定残量Ｑｆａ１と再生用燃料量Ｑｒとの和である第二規定残量Ｑｆａ２以下のときに警告ランプ１１が点灯されることになる。つまり、警告ランプ１１の点灯開始時期が、燃料の残量が第二規定残量Ｑｆａ２となったときとなる。そして、燃料の残量が第二規定残量Ｑｆａ２以下である間は警告ランプ１１の点灯が継続される。
【００７１】
また、本実施例では、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態が、再生用燃料量Ｑｒが最も多く必要となる運転状態にあると仮定して、再生用燃料量Ｑｒが算出される。そのため、フィルタ再生制御が実行されたときの実際の内燃機関１の運転状態がどのような運転状態であっても、実際の再生用燃料量は再生用燃料量Ｑｒ以下となる。
【００７２】
従って、本実施例によれば、警告ランプ１１が点灯しているときにフィルタ再生制御が実行された場合であっても、該警告ランプ１１点灯開始後の内燃機関１の運転に第一規定残量Ｑｆａ１分以上の燃料を使用することが可能となる。そのため、警告ランプ１１が点灯しているときにフィルタ再生制御が実行された場合であっても、警告ランプ１１点灯開
始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。
【実施例２】
【００７３】
本実施例に係る内燃機関の吸排気系および燃料系の概略構成は、上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００７４】
＜フィルタ再生制御およびランプ点灯制御＞
本実施例においても、実施例１と同様、フィルタ３に堆積したＰＭを除去すべく、燃料添加弁５から排気中に燃料を添加することでフィルタ再生制御が行われる。また、燃料の過剰な低下を運転者に警告すべく警告ランプ１１を点灯させる警告ランプ点灯制御が行われる。以下、本実施例に係るフィルタ再生制御およびランプ点灯制御について説明する。
【００７５】
本実施例に係る警告ランプ点灯制御においても、通常走行時は、燃料の残量が予め定められた第一規定残量以下となったときに警告ランプ１１の点灯が開始される。そして、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測されているときは、燃料の残量が、第一規定残量よりも多い第二規定残量以下となったときに警告ランプ１１の点灯が開始される。
【００７６】
また、第二規定残量は、実施例１と同様、第一規定残量と再生用燃料量との和として算出される。ここで、実施例１では、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を、再生用燃料量Ｑｒが最も多く必要となる運転状態と仮定して再生用燃料量を算出する。しかしながら、本実施例では、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された時点の運転状態と同様と仮定して再生用燃料量を算出する。
【００７７】
さらに、本実施例では、先ず、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を前記のような運転状態と仮定すると共にフィルタ再生制御の実行モードを予め定められた規定実行モードとして再生用燃料量が算出される。そして、このように算出された再生用燃料量が所定量より多い場合は、再生用燃料量が所定量となるように、フィルタ再生制御の実行モードの設定が規定実行モードとは異なるモードに変更される。
【００７８】
ここで、所定量は、燃料の残量が第二規定残量となったときに警告ランプ１１の点灯が開始される場合において、再生用燃料量が該所定量より多い量であると、第二規定残量が過剰に多い量となる、即ち、警告ランプ１１の点灯開始時期が過剰に早い時期となると判断出来る閾値の量である。この所定量は実験等によって予め定められている。
【００７９】
上記のように、再生用燃料量を所定量とすることにより、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行される場合における警告ランプ１１の点灯開始時期が過剰に早い時期となるのを抑制することが出来る。つまり、通常走行時における警告ランプ１１の点灯開始時期と、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行される場合における警告ランプ１１の点灯開始時期との差が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。
【００８０】
＜フィルタ再生制御の実行モード設定変更方法＞
本実施例において、フィルタ再生制御の実行モードを規定実行モードとして算出された再生用燃料量が所定量より多い量であるために、該再生用燃料量を所定量とすべくフィルタ再生制御の実行モードの設定を変更する場合、再生開始堆積量を規定再生開始堆積量よりも少ない量に変更しても良い。また、再生終了堆積量を規定再生終了堆積量よりも多い量に変更しても良い。また、目標温度を規定目標温度よりも高い温度に変更しても良い。
【００８１】
再生開始堆積量を規定再生開始堆積量よりも少ない量に変更した場合、もしくは、再生終了堆積量を規定再生終了堆積量よりも多い量に変更した場合、フィルタ再生制御の実行時間を短縮することが出来るため再生用燃料量をより少ない量とすることが出来る。
【００８２】
また、フィルタ再生制御における目標温度を規定目標温度よりも高い温度に変更した場合、ＰＭの酸化・除去がより促進されることになるため、この場合も、フィルタ再生制御の実行時間を短縮することが出来る。従って、再生用燃料量をより少ない量とすることが出来る。
【００８３】
尚、本実施例では、フィルタ再生制御の実行開始条件を、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が再生開始堆積量以上となったときとしている。しかしながら、フィルタ再生制御の実行開始条件を、前回のフィルタ再生制御が終了した時点からの内燃機関１での燃料噴射量の積算値が規定噴射量以上となったときとしても良い。そして、このような場合に再生燃料量をより少ない量とするときは、規定噴射量をより少ない量に変更することでフィルタ再生制御の実行開始時期をより早い時期としても良い。また、フィルタ再生制御の実行開始条件を、内燃機関１を搭載した車両の走行距離の、前回のフィルタ再生制御が終了した時点からの積算値が規定距離以上となったときとしても良い。そして、このような場合に再生燃料量をより少ない量とするときは、規定距離をより短い距離に変更することで、フィルタ再生制御の実行開始時期をより早い時期としても良い。これらのように、フィルタ再生制御の実行開始時期をより早い時期とすることで、フィルタ３におけるＰＭ堆積量がより少ないときにフィルタ再生制御の実行を開始することが出来、以って、フィルタ再生制御の実行時間を短縮することが出来る。
【００８４】
＜警告ランプ点灯制御の制御ルーチン＞
以下、本実施例に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンについて、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、本ルーチンにおけるＳ１０１からＳ１０７は上述した実施例１における警告ランプ点灯制御の制御ルーチンと同様であるためその説明を省略する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、規定時間毎に実行される。
【００８５】
本ルーチンでは、Ｓ１０２において、肯定判定された場合、即ち、燃料の残量Ｑｆｕｅｌが第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されると予測された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０３に進む。
【００８６】
Ｓ２０３において、ＥＣＵ１０は、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を現時点の内燃機関１の運転状態と同様と仮定すると共に、フィルタ再生制御の実行モードを前記規定実行モードとして再生用燃料量Ｑｒを算出する。
【００８７】
次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０４に進み、Ｓ２０３にて算出された再生用燃料量Ｑｒが所定量Ｑ０より多いか否かを判別する。このＳ２０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進む。
【００８８】
Ｓ２０５に進んだＥＣＵ１０は、再生用燃料量Ｑｒが所定量Ｑ０となるように、上記した方法によりフィルタ再生制御の実行モードの設定を変更する。その後、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進む。このとき、Ｓ１０３における再生用燃料量Ｑｒは所定量Ｑ０である。従って、第二規定残量Ｑｆａ２は、第一規定残量Ｑｆａ１と所定量Ｑ０との和となる。
【００８９】
尚、Ｓ２０５においては、再生用燃料量Ｑｒが所定量Ｑ０以下となるようにフィルタ再生制御の実行モードの設定を変更しても良い。この場合、Ｓ１０３にて設定される第二規定残量Ｑｆａ２は、第一規定残量Ｑｆａ１と所定量Ｑ０との和以下となる。
【００９０】
本実施例においても、燃料の残量が第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された場合、燃料の残量が、第一規定残量Ｑｆａ１と再生用燃料量Ｑｒとの和である第二規定残量Ｑｆａ２以下のときに警告ランプ１１が点灯される。
【００９１】
そして、上記制御ルーチンによれば、再生用燃料量Ｑｒが所定量Ｑ０以下となる。そのため、第二規定残量Ｑｆａ２が過剰に多い量となるのを抑制することが出来る。
【００９２】
従って、本実施例によれば、警告ランプ１１が点灯しているときにフィルタ再生制御が実行された場合であっても、警告ランプ１１の点灯開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのを抑制することが出来る。さらに、通常走行時における警告ランプ１１の点灯開始時期と、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行される場合における警告ランプ１１の点灯開始時期との差が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。
【００９３】
尚、本実施例においては、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された時点の運転状態と同様と仮定して再生用燃料量が算出される。しかしながら、フィルタ再生制御が実際に実行されているときの内燃機関１の運転状態は、前記のように仮定した運転状態とは異なったものとなる場合がある。この場合、フィルタ再生制御によってＰＭ堆積量を再生終了堆積量にまで減少させるのに実際に必要となる燃料量が、フィルタ再生制御の実行前、即ち、第二規定残量を設定するときに算出された再生用燃料量とは異なった量となる虞がある。
【００９４】
そこで、本実施例においては、警告ランプ１１が点灯しており、且つ、フィルタ再生制御が実行されているときに、ＰＭ堆積量を再生終了堆積量にまで減少させるのに実際に必要となる燃料量が、第二規定残量を設定するときに算出された再生用燃料量よりも多いと判断された場合、第二規定残量を設定するときに算出された再生用燃料量の燃料量をフィルタ再生制御に使用した時点で該フィルタ再生制御の実行を停止させる。
【００９５】
これによれば、警告ランプ１１が点灯しているときにフィルタ再生制御が実行された場合において、第二規定残量を設定するときに算出された再生用燃料量より多い量の燃料が該フィルタ再生制御に使用されることを抑制することが出来る。従って、警告ランプ１１の点灯開始後において内燃機関１の運転に使用できる燃料量が第一規定残量より少なくなるのをより確実に抑制することが出来る。そのため、警告ランプ１１の点灯開始後における車両の走行可能距離が過剰に短くなるのをより確実に抑制することが出来る。
【実施例３】
【００９６】
本実施例に係る内燃機関の吸排気系および燃料系の概略構成は、上述した実施例１と同様であるためその説明を省略する。
【００９７】
＜フィルタ再生制御およびランプ点灯制御＞
本実施例においても、実施例１と同様、フィルタ３に堆積したＰＭを除去すべく、燃料添加弁５から排気中に燃料を添加することでフィルタ再生制御が行われる。また、燃料の過剰な低下を運転者に警告すべく警告ランプ１１を点灯させる警告ランプ点灯制御が行われる。以下、本実施例に係るフィルタ再生制御およびランプ点灯制御について説明する。
【００９８】
本実施例に係る警告ランプ点灯制御においても、通常走行時は、燃料の残量が予め定められた第一規定残量以下となったときに警告ランプ１１の点灯が開始される。そして、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測されてい
るときは、燃料の残量が、第一規定残量よりも多い第二規定残量以下となったときに警告ランプ１１の点灯が開始される。
【００９９】
また、第二規定残量は、実施例１と同様、第一規定残量と再生用燃料量との和として算出される。そして、本実施例では、実施例２と同様、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された時点の運転状態と同様と仮定して再生用燃料量を算出する。
【０１００】
さらに、本実施例でも、実施例２と同様、先ず、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を前記のような運転状態と仮定すると共にフィルタ再生制御の実行モードを予め定められた規定実行モードとして再生用燃料量が算出される。そして、このように算出された再生用燃料量と第一規定残量との和を第二規定残量としたときに、該第二規定残量が、燃料の残量が第一規定残量以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された時点の燃料の残量より多い場合、第二規定残量がこの時点の燃料の残量と同量となるようにフィルタ再生制御の実行モードの設定が変更される。
【０１０１】
尚、フィルタ再生制御の実行モードの設定を変更するときの変更方法は、上述した実施例２と同様である。
【０１０２】
＜ランプ点灯制御の制御ルーチン＞
以下、本実施例に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンについて、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、本ルーチンにおけるＳ１０１からＳ１０７、及び、Ｓ２０３は上述した実施例２における警告ランプ点灯制御の制御ルーチンと同様であるためその説明を省略する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、規定時間毎に実行される。
【０１０３】
本ルーチンでは、Ｓ２０３において、フィルタ再生制御実行時の内燃機関１の運転状態を現時点の内燃機関１の運転状態と同様と仮定すると共に、フィルタ再生制御の実行モードを前記規定実行モードとして再生用燃料量Ｑｒを算出した後、ＥＣＵ１０はＳ３０４に進む。
【０１０４】
Ｓ３０４において、ＥＣＵ１０は、第一規定残量Ｑｆａ１と、Ｓ２０３にて算出された再生用燃料量Ｑｒとの和を第二規定残量Ｑｆａ２とし、該第二規定残量Ｑｆａ２が現時点の燃料の残量Ｑｆｕｅｌより多いか否かを判別する。このＳ３０４において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ３０５に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進む。
【０１０５】
Ｓ３０５に進んだＥＣＵ１０は、第二規定残量Ｑｆａ２が現時点の燃料の残量Ｑｆｕｅｌと同量なるようにフィルタ再生制御の実行モードの設定を変更する。その後、ＥＣＵ１０はＳ１０３に進む。この場合、Ｓ１０３の後に続くＳ１０４では、必然的に肯定判定されることになるため、ＥＣＵ１０はＳ１０５に進むことになり、警告ランプ１１が点灯されることになる。
【０１０６】
以上説明した制御ルーチンにおいては、第２規定残量Ｑｆａ２は、燃料の残量が第一規定残量Ｑｆａ１以下のときにフィルタ再生制御が実行されることが予測された時点の燃料の残量以下となる。
【０１０７】
本実施例によれば、上記により、第一規定残量分の燃料を、ランプ点灯開始後における内燃機関１の運転に使用できる燃料としてより確実に確保することが可能となる。
【０１０８】
上記実施例１から３では、本発明に係る再生制御をフィルタ再生制御とした場合について説明したが、この再生制御を、フィルタ３に担持されたＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘを還元・放出するＳＯｘ被毒再生制御とした場合についても、同様の警告ランプ点灯制御を適用することが出来る。
【０１０９】
また、実施例１から３は可能な限り組み合わせることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の吸排気系および燃料系の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施例１に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例２に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】本発明の実施例３に係る警告ランプ点灯制御の制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１１】
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・パティキュレートフィルタ（フィルタ）
５・・・燃料添加弁
６・・・酸化触媒
７・・・排気温度センサ
９・・・差圧センサ
１０・・ＥＣＵ
１１・・警告ランプ
１２・・燃料タンク
１３・・フロートセンサ
【図１】
2006194196.tif 000003
【図２】
2006194196.tif 000004
【図３】
2006194196.tif 000005
【図４】
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