(57)【要約】    【課題】排気温度センサが故障した場合であってもエンジンの排気温度の把握を可能とする。    【解決手段】ターボチャージャ１２を備えるエンジン１において、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ａよりも下流の吸気圧力（ブースト圧力Ｐｂｓｔ）を検出するとともに、ターボチャージャ１２のタービン１２ｂの回転速度（タービン回転数Ｎｔ）、及びエンジン１に供給される燃料の流量（燃料流量Ｇｆ）を検出し、検出したブースト圧力Ｐｂｓｔ、タービン回転数Ｎｔ及び燃料流量Ｇｆに基づいて、エンジン１の排気温度Ｔｅｓｔを算出する。【選択図】  図４
2008231951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャを備えるエンジンの排気温度を推定する装置であって、
前記ターボチャージャのコンプレッサよりも下流の吸気圧力を第１の吸気圧力として検出する第１の圧力センサと、
前記ターボチャージャのタービンの回転速度を検出する回転速度センサと、
エンジンに供給される燃料の流量を検出するための手段と、
前記第１の圧力センサにより検出された第１の吸気圧力、前記回転速度センサにより検出されたタービンの回転速度、及び前記流量検出手段により検出された燃料流量に基づいて、エンジンの排気温度を算出する演算ユニットと、を含んで構成されるエンジンの排気温度推定装置。
【請求項２】
前記演算ユニットは、前記第１の吸気圧力と吸入空気の流量との、前記タービンの回転速度に応じた関係が予め記憶された記憶部を有し、前記検出された第１の吸気圧力及び前記検出されたタービンの回転速度に基づいてこの関係により吸入空気の流量を算出するとともに、前記検出された燃料流量及び算出した吸入空気流量に基づいて、前記排気温度を算出する請求項１に記載のエンジンの排気温度推定装置。
【請求項３】
前記コンプレッサよりも上流の吸気圧力を第２の吸気圧力として検出する第２の圧力センサを更に含んで構成され、
前記演算ユニットは、前記検出された第１の吸気圧力、タービンの回転速度及び燃料流量に加え、前記第２の圧力センサにより検出された第２の吸気圧力に基づいて、前記排気温度を算出する請求項１又は２に記載のエンジンの排気温度推定装置。
【請求項４】
吸入空気の温度を検出する第１の温度センサを更に含んで構成され、
前記演算ユニットは、前記検出された第１の吸気圧力、タービンの回転速度及び燃料流量に加え、前記第１の温度センサにより検出された吸気温度に基づいて、前記排気温度を算出する請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気温度推定装置。
【請求項５】
ターボチャージャを備えるエンジンの排気温度を推定する装置であって、
吸入空気の流量を検出する第１の流量検出手段と、
エンジンに供給される燃料の流量を検出する第２の流量検出手段と、
エンジンの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記第１の流量検出手段により検出された吸入空気流量、前記第２の流量検出手段により検出された燃料流量、及び前記回転速度検出手段により検出されたエンジンの回転速度に基づいて、エンジンの排気温度を算出する排気温度推定手段と、を含んで構成されるエンジンの排気温度推定装置。
【請求項６】
ターボチャージャを備えるエンジンの排気を浄化する装置であって、
排気中のパーティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
請求項１〜５のいずれかに記載の排気温度推定装置と、
前記排気温度推定装置により算出された排気温度に基づいて、前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を制御する制御ユニットと、を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
エンジンの排気温度を検出する第２の温度センサを更に含んで構成され、
前記制御ユニットは、第１の作動期間においては前記第２の温度センサにより検出された排気温度に基づいて、前記第１の作動期間以外の第２の作動期間においては前記算出された排気温度に基づいて、前記パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を制御する請求項６に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
前記第２の温度センサの故障を検出するための手段を更に含んで構成され、
前記第２の作動期間は、この故障検出手段による故障の検出に応答して定められる期間である請求項７に記載のエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気温度推定装置及びエンジンの排気浄化装置に関し、詳細には、温度センサ等の直接的な検出手段によらずに排気温度を把握することを可能とする技術に関する。特に、排気中のパティキュレートを捕集させるためのパティキュレートフィルタを備えるエンジンにおいて、排気温度センサが故障した場合においても排気温度を把握して、パティキュレートフィルタの再生を的確に行うことができるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下「ＤＰＦ」という。）は、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（以下「パティキュレート」という。）を除去するものとして一般的に知られた装置である。このＤＰＦは、セラミック等からなるフィルタ担体を備え、排気中のパティキュレートをこのフィルタ担体により捕集して、これを除去するものである。
【０００３】
フィルタ担体の上流に酸化触媒を備えたＤＰＦは、連続再生式のＤＰＦとして知られている。この連続再生式のＤＰＦにおいては、排気中の一酸化窒素が酸化触媒により酸化反応性の高い二酸化窒素に転換され、この二酸化窒素により、フィルタ担体に堆積しているパティキュレートが酸化され、処理される。ディーゼルエンジンから排出される大気汚染物質であるパティキュレートと窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」という。）との同時低減を目的として、連続再生式のＤＰＦと、尿素還元式のＮＯｘ触媒とを併用した排気浄化装置の開発が進められている。
【０００４】
ＤＰＦを備える排気浄化装置においては、ＤＰＦの再生機能を良好に発揮させるため、エンジンの排気温度を検出し、これに基づいて実際の排気温度を制御する必要がある。低速走行時におけるなど、排気温度の低下によりＤＰＦ内の温度が低下して、パティキュレートがその着火温度に満たないような運転条件においては、パティキュレートを燃焼させることができないか、又は燃焼させることができたとしても、これが緩慢となって、パティキュレートの処理が良好に進まないからである。
【０００５】
そこで、ＤＰＦの内部をパティキュレートの処理にとって好適な温度範囲に制御するため、ＤＰＦの上流又は下流に排気温度を検出するための温度センサを設置し、これにより検出される排気温度に基づいて、エンジンに対する燃料供給等を制御することとしている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−３１４２４９号公報（段落番号００２０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような排気浄化装置においては、温度センサが故障した場合に、燃料供給等の制御により排気温度の低下を補償することができなくなるという問題がある。排気温度の低下を補償することができないと、ＤＰＦの再生機能を充分に発揮させることができず、パティキュレートの過剰な堆積によりＤＰＦにおける圧損が増大して、燃費を悪化させたり、過剰に堆積したパティキュレートの突発的な燃焼によりフィルタ担体に過大な熱負荷をかけて、フィルタ担体を破損させたりするおそれがある。
【０００７】
従って、温度センサが故障した場合であっても排気温度を把握して、ＤＰＦの再生機能を維持することができるようにするため、温度センサの故障に対するバックアップ機能が備わることが望まれる。
本発明は、以上の問題に考慮したエンジンの排気温度推定装置及びエンジンの排気浄化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るエンジンの排気温度推定装置は、ターボチャージャを備えるエンジンの排気温度を推定する装置として構成される。ターボチャージャのコンプレッサよりも下流の吸気圧力を検出するとともに、ターボチャージャのタービンの回転速度、及びエンジンに供給される燃料の流量を検出し、検出した吸気圧力、タービンの回転速度及び燃料流量に基づいて、エンジンの排気温度を算出するものである。
【０００９】
本発明に係るエンジンの排気浄化装置は、ターボチャージャを備えるエンジンの排気を浄化する装置として、上記の排気温度推定装置と、排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタとを備えて構成され、排気温度推定装置により算出した排気温度に基づいて、パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を制御するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ターボチャージャのコンプレッサよりも下流の吸気圧力、タービンの回転速度、及びエンジンに供給される燃料の流量に基づいてエンジンの排気温度を算出することとしたので、温度センサ等の直接的な検出手段によらずに排気温度を把握することができる。そして、パティキュレートフィルタを備えるエンジンにおいては、温度センサ等によらずに排気温度を把握することが可能であることで、排気温度センサの故障時においてもパティキュレートフィルタの再生機能を維持して、パティキュレートの過剰な堆積による燃費の悪化を回避するとともに、フィルタ担体に対する熱負荷を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気温度推定装置を備えるエンジン１の構成を示している。本実施形態において、排気温度推定装置の「演算ユニット」及び排気浄化装置の「制御ユニット」としての機能は、エンジン１のコントロールユニット１０１に兼備させている。エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、トラック等の車両の駆動源を構成する。
【００１２】
吸気通路１１の導入部には、図示しないエアクリーナが取り付けられており、エアクリーナにより吸入空気中の粉塵が除去される。吸気通路１１には、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ａが設置されており、コンプレッサ１２ａにより吸入空気が圧縮されて送り出される。圧縮された吸入空気は、図示しないインタークーラにより冷却された後、サージタンク１３に流入し、マニホールド部で各気筒に分配される。
【００１３】
エンジン本体において、シリンダヘッドには、燃料供給用のインジェクタ２１が気筒毎に設置されている。インジェクタ２１は、ＥＣＵ１０１からの信号により作動する。図示しない燃料ポンプにより送り出された燃料は、燃料供給管２２及びコモンレール２３を介して各インジェクタ２１に供給され、各気筒の燃焼室内に噴射される。
排気通路３１には、マニホールド部の下流にターボチャージャ１２のタービン１２ｂが設置されており、排気によりタービン１２ｂが駆動されることで、シャフト（図中、点線により示す。）を介してコンプレッサホイールが回転し、コンプレッサ１２ａが作動する。タービン１２ｂの下流には、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）３２が介装されている。ＤＰＦ３２は、セラミックからなるハニカムフィルタ担体（以下、単に「フィルタ担体」という。）３２１を内蔵しており、このフィルタ担体３２１により排気中のパティキュレートを捕集する。フィルタ担体３２１におけるパティキュレートの堆積が進むと、これに伴って排気の有効通路面積が減少し、圧損が増大するので、堆積しているパティキュレートを燃焼させ、ＤＰＦ３２を再生させることが必要である。本実施形態では、フィルタ担体３２１の上流に酸化触媒３２２を設置し、この酸化触媒３２２により排気中の一酸化窒素を二酸化窒素に転換させて、フィルタ担体３２１に二酸化窒素を供給することとしている。二酸化窒素は、酸化反応性の高いことが知られており、比較的に低い温度条件下にあってもパティキュレートを燃焼させることができる。本実施形態では、フィルタ担体３２１と酸化触媒３２２とを１つの筐体に内蔵し、いわゆる連続再生式のＤＰＦ３２を構成している。なお、ＤＰＦは、連続再生式のものに限らず、間欠再生式のものであってもよい。この間欠再生式のＤＰＦは、パティキュレートの堆積量を推定し、この堆積量が一定の量に達したときにパティキュレートを燃焼させるための制御を行うものである。たとえば、通常運転時におけるよりも空気過剰率を低下させるとともに、ポスト噴射等の排気昇温制御を実施することで、熱負荷を抑制しつつ、堆積しているパティキュレートを燃焼させることができる。
【００１４】
また、排気通路３１は、ＥＧＲ管３３により吸気通路１１と接続されている。このＥＧＲ管３３を介して排気の一部が吸気通路１１に還流される。本実施形態では、このＥＧＲ管３３により、ターボチャージャ１２のタービン１２ｂの上流における排気通路３１と、吸気通路１１に介装されたサージタンク１３とが接続されている。ＥＧＲ管３３には、ＥＧＲ制御弁３４が介装されており、このＥＧＲ制御弁３４により還流される排気の流量が制御される。ＥＧＲ制御弁３４は、ＥＣＵ１０１からの信号により作動する。
【００１５】
排気通路３１において、ＤＰＦ３２の上流には、ＤＰＦ３２に流入する前の排気の温度を検出するための温度センサ（以下「排気温度センサ」という。）４１が設置されている。この排気温度センサ４１は、「第２の温度センサ」に相当するものである。また、吸気通路１１には、コンプレッサ１２ａの上流に、過給前の吸入空気の圧力及び温度を検出するための圧力センサ４２、温度センサ４３が設置される一方、コンプレッサ１２ａの下流に、過給された吸入空気の圧力を検出するための圧力センサ４４が設置されている。圧力センサ４２，４４のうち、上流側のもの（以下「吸気圧力センサ」という。）４２は、「第２の圧力センサ」に相当するものであり、下流側のもの（以下「ブースト圧力センサ」という。）４４は、「第１の圧力センサ」に相当するものである。ブースト圧力センサ４４は、インタークーラを備える本実施形態に係るエンジン１においては、インタークーラよりも上流に設置されている。ブースト圧力センサ４４は、インタークーラよりも下流に設置されてもよいが、インタークーラを通過する際の圧損、及び冷却による状態変化の影響を考慮する必要がある。温度センサ（以下「吸気温度センサ」という。）４３は、「第１の温度センサ」に相当するものである。更に、ターボチャージャ１２のシャフトに対し、その回転速度（以下「タービン回転数」という。）を検出するための回転速度センサ４５が設置されている。これらの温度センサ４１，４３及び圧力センサ４２，４４、ならびに回転速度センサ４５の検出信号は、いずれもＥＣＵ１０１に出力される。ＥＣＵ１０１には、単位クランク角及び基準クランク角毎に信号を発生させるクランク角センサ１５１、ならびに運転者によるアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサ１５２からの信号が入力されるほか、図示しないイグニッションスイッチ、スタートスイッチ及び冷却水温度センサ等からの信号が入力される。
【００１６】
既述の通り、ＥＣＵ１０１は、排気温度推定装置の「演算ユニット」としての機能と、排気浄化装置の「制御ユニット」としての機能とを兼ねるものである。ＥＣＵ１０１は、入力した信号に基づいて、ＤＰＦ３２の再生状況を監視して、低速走行時におけるなど、ＤＰＦ３２内の温度が過度に低下しているものと判断されるときに、排気温度センサ４１により検出された温度（以下「検出排気温度」という。）Ｔｅｘｈに基づいて、ポスト噴射等の制御により排気温度を上昇させて、ＤＰＦ３２の再生機能を維持する。また、ＥＣＵ１０１は、温度センサ４１が故障しているか否かを判定し、故障を検出したときは、吸気圧力センサ４２及びブースト圧力センサ４４により検出された圧力Ｔｉｎｔ，Ｔｂｓｔ、及び回転速度センサ４５により検出されたタービン回転数Ｎｔに基づいて排気温度（以下、推定した排気温度を「推定排気温度」という。）Ｔｅｓｔを推定し、これをポスト噴射等の制御のための基礎情報として排気温度を上昇させて、ＤＰＦ３２の再生機能を維持する。以下、排気温度の推定を含む、本実施形態に係るＥＣＵ１０１の動作について、フローチャートにより説明する。
【００１７】
図２は、エンジン１の燃料供給制御に関する基本ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、イグニッションスイッチがオンされている間、所定の時間毎に実行される。このルーチンにより、エンジン１に対する燃料噴射量Ｑｆが演算及び設定されるとともに、ＤＰＦ３２の再生機能を維持するための排気昇温制御が行われる。本実施形態において、この排気昇温制御は、量Ｑｆの燃料を噴射するためのメイン噴射に遅れて行われるポスト噴射によりなされる。
【００１８】
Ｓ１０１では、エンジン回転数（基準クランク角毎の信号の発生周期に基づいて算出することが可能である。）及びアクセルペダルの踏込み量等の燃料供給制御に必要な各種の運転状態パラメータを読み込む。
Ｓ１０２では、読み込んだ運転状態パラメータに基づいて、エンジン１に対するメイン噴射による燃料供給量Ｑｆを算出する。
【００１９】
Ｓ１０３では、故障判定フラグＦｄｇｎが０であるか否かを判定する。０であるときは、Ｓ１０４へ進み、０でないときは、Ｓ１０５へ進む。故障判定フラグＦｄｇｎは、排気温度センサ４１が故障していることを示すためのものであり、通常は０に設定され、後述する故障診断ルーチンにおいて、排気温度センサ４１が故障していると判定された場合に、１に切り換えられる。
【００２０】
Ｓ１０４では、排気温度センサ４１により検出される、ＤＰＦ３２への流入前の排気の温度（検出排気温度）Ｔｅｘｈを読み込む。
Ｓ１０５では、排気温度Ｔｅｓｔを推定する。排気温度の推定は、このＳ１０５のサブルーチンとして構成される排気温度推定ルーチン（図４）において、ブースト圧力Ｐｂｓｔ、吸気圧力Ｐｉｎｔ及びタービン回転数Ｎｔに基づいて算出される。この排気温度推定ルーチンの説明については、後述する。
【００２１】
Ｓ１０６では、算出した推定排気温度Ｔｅｓｔを排気温度Ｔｅｘｈに設定する。
Ｓ１０７では、排気温度Ｔｅｘｈ（故障判定の結果に応じ、検出排気温度Ｔｅｘｈ又は推定排気温度Ｔｅｓｔ）が予め設定された再生可否判定用の閾値Ｔｒｇｎ以上であるか否かを判定する。Ｔｒｇｎ以上であるときは、Ｓ１１０へ進み、Ｔｒｇｎに満たないときは、ポスト噴射によりＤＰＦ３２内の温度を上昇させるため、Ｓ１０８へ進む。
【００２２】
Ｓ１０８では、ポスト噴射による燃料供給量Ｑｐを算出する。このポスト噴射量Ｑｐは、排気温度Ｔｅｘｈに基づいて、閾値Ｔｒｇｎと排気温度Ｔｅｘｈ１との差（＝Ｔｒｇｎ−Ｔｅｘｈ）が大きいときほど、大きな値に設定される。
Ｓ１０９では、ポスト噴射の実施のため、算出されたポスト噴射量Ｑｐをインジェクタ２１の駆動回路に設定する。
【００２３】
Ｓ１１０では、メイン噴射量Ｑｆをインジェクタ２１の駆動回路に設定し、このルーチンにおける燃料供給制御を終了する。
図３は、本実施形態に係る故障診断ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、エンジン１の始動後、一定の時間が経過していることを条件に、所定の時間毎に実行される。このルーチンにより、「故障検出手段」としての機能が実現され、故障判定フラグＦｄｇｎが設定される。
【００２４】
Ｓ２０１では、エンジン１が定常運転中であるか否かを判定する。定常運転中であるときは、以降のステップにより故障を診断するため、Ｓ２０２へ進み、定常運転中でないときは、このルーチンを終了する。
Ｓ２０２では、排気温度センサ４１からの出力電圧Ｅを読み込む。
Ｓ２０３では、読み込んだ出力電圧Ｅが、所定の値Ｅｓｌｌ，Ｅｓｌｈを夫々下限及び上限とする正常判定領域にあるか否かを判定する。正常判定領域にあるときは、排気温度センサ４１は正常であるとして、Ｓ２０４へ進み、正常判定領域にないときは、故障しているか否かの確定的な判定のため、Ｓ２０６へ進む。
【００２５】
Ｓ２０４では、後述する判定確定用のカウンタの値ＣＮＴを０にリセットする。
Ｓ２０５では、排気温度センサ４１は正常であるとして、故障判定フラグＦｄｇｎを０に設定する。
Ｓ２０６では、判定確定用のカウンタの値ＣＮＴを１だけ増加させる。
Ｓ２０７では、増加後のカウンタの値ＣＮＴが所定の値ＣＮＴｓｌに達したか否かを判定する。達したときは、Ｓ２０８へ進み、達していないうちは、このルーチンを終了して、診断に関する判定を保留する。
【００２６】
Ｓ２０８では、故障判定フラグＦｄｇｎを１に設定して、故障しているとの判定を確定させる。
図４は、本実施形態に係る排気温度推定ルーチンのフローチャートである。既述の通り、このルーチンは、基本ルーチン（図２）におけるＳ１０５のサブルーチンとして構成される。このルーチンにより、推定排気温度Ｔｅｓｔが算出される。
【００２７】
Ｓ３０１では、ブースト圧力センサ４４により検出される、過給された吸入空気の圧力（ブースト圧力）Ｐｂｓｔを読み込む。
Ｓ３０２では、吸気圧力センサ４２により検出される、過給前の吸入空気の圧力（吸気圧力）Ｐｉｎｔを読み込む。
Ｓ３０３では、回転速度センサ４５により検出されるタービン回転数Ｎｔを読み込む。
【００２８】
Ｓ３０４では、読み込んだブースト圧力Ｐｂｓｔ、吸気圧力Ｐｉｎｔ及びタービン回転数Ｎｔに基づいて、吸入空気の流量Ｇｅを算出する。吸入空気流量Ｇｅの算出は、ＥＣＵ１０１のメモリに予め記憶させたマップからの検索により行う。ブースト圧力Ｐｂｓｔは、コンプレッサ１２ａの出口部における圧力として用いるものであり、吸気圧力Ｐｉｎｔは、コンプレッサ１２ａの入口部における圧力として用いるものである。コンプレッサ１２ａについては、入口部及び出口部における各圧力の比（以下「コンプレッサ圧力比」という。）πＴ＝Ｐｂｓｔ／Ｐｉｎｔと吸入空気流量Ｇｅとの間に、タービン回転数Ｎｔに応じた図５に示すような特性がある。このことから、この特性を持たせた吸入空気流量Ｇｅのマップを作成することで、実際の運転に際してコンプレッサ圧力比πＴ及びタービン回転数Ｎｔによりこのマップを検索することで、吸入空気流量Ｇｅを算出することができる。吸入空気流量Ｇｅは、一定のタービン回転数Ｎｔのもとでコンプレッサ圧力比πＴが低いときほど多く、また、タービン回転数Ｎｔが高いときほど増大する特性がある。
【００２９】
Ｓ３０５では、燃焼流量Ｇｆを算出する。燃料流量Ｇｆは、単位時間当たりの供給量として、メイン噴射による燃料供給量Ｑｆ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて算出することができ、たとえば、アクセルペダルの踏込み量とエンジン回転数Ｎｅとに対応させて各値を割り付けたマップからの検索により算出することが可能である。このＳ３０５により、「流量検出手段」としての機能が実現される。
【００３０】
Ｓ３０６では、以上のように算出した吸入空気流量Ｇｅ及び燃料流量Ｇｆ、ならびにエンジン回転数Ｎｅに基づいて、推定排気温度Ｔｅｓｔを算出する。推定排気温度Ｔｅｓｔの算出は、図６に示すような傾向を持たせて予め作成したマップからの検索により行う。推定排気温度Ｔｅｓｔは、燃料流量Ｇｆの吸入空気流量Ｇｅに対する比（＝Ｇｆ／Ｇｅ）が大きいときほど、また、エンジン回転数Ｎｅが高いときほど、高い温度として算出される。
【００３１】
以上のように算出した推定排気温度Ｔｅｓｔは、図２に示す基本ルーチンにおいて、排気温度センサ４１の故障が検出された場合の排気温度Ｔｅｘｈとして、排気昇温制御に用いられる。
本実施形態において、排気温度センサ４１が正常に動作しており、故障判定フラグＦｄｇｎが０に設定されている間が「第１の作動期間」に相当し、この間においては、排気昇温制御に検出排気温度Ｔｅｘｈが用いられる。他方、排気温度センサ４１の故障が検出され、故障判定フラグＦｄｇｎが１に設定されている間が「第２の作動期間」に相当し、この間においては、排気昇温制御に推定排気温度Ｔｅｓｔが用いられる。
【００３２】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
本実施形態では、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ａよりも下流の吸気圧力であるブースト圧力Ｐｂｓｔ、タービン１２ｂの回転速度であるタービン回転数Ｎｔ、及びエンジン１に供給される燃料の流量Ｇｆに基づいてエンジン１の排気温度Ｔｅｘｈ（＝Ｔｅｓｔ）を算出することとしたので、排気温度センサ４１の故障時において、算出した推定排気温度Ｔｅｓｔに基づいて排気温度を制御し、ＤＰＦ３２の再生機能を維持することができ、パティキュレートの過剰な堆積による燃費の悪化を回避するとともに、フィルタ担体３２１に対する熱負荷を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、コンプレッサ１２ａよりも上流の吸気圧力Ｐｉｎｔを検出し、吸入空気流量Ｇｅの算出にこれを用いることとしたので、大気の状態によらず、常に正確な排気温度を算出することができる。しかしながら、吸気圧力Ｐｉｎｔを大気圧（簡単には、標準大気圧）により近似することとして、演算を簡単にしてもよい。この場合は、吸入空気流量算出用のマップ（図５）において、コンプレッサ圧力比πＴに代わるパラメータとして、ブースト圧力Ｐｂｓｔを採用する。大気圧センサを備えるエンジンにおいては、吸気圧力Ｐｉｎｔに代えてその出力としての大気圧を用いることができる。
【００３４】
また、吸入空気流量Ｇｅの算出において、更に吸気温度Ｔｉｎｔを考慮してもよい。吸気温度Ｔｉｎｔの検出は、専用の温度センサを設けることとしてもよいが、エンジン１の始動前におけるエンジン冷却水の温度を用いることとして、冷却水温度センサで代用することもできる。吸気温度Ｔｉｎｔに応じて吸入空気の密度が変化し、図５に示すコンプレッサの作動特性に変化が生じる。たとえば、図５に示す傾向に基づいて算出される基本流量に対し、吸気温度Ｔｉｎｔに応じた補正を施すことで、吸入空気の密度変化により生じる流量の算出誤差を相殺することが可能である。吸気温度Ｔｉｎｔには、外気、コンプレッサ下流の圧縮空気の温度、及びインタークーラ下流の冷却後の圧縮空気の温度のいずれを採用してもよい。
【００３５】
更に、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るディーゼルエンジンの構成
【図２】同上実施形態に係る燃料供給制御の基本ルーチンのフローチャート
【図３】同上実施形態に係る故障診断ルーチンのフローチャート
【図４】同上実施形態に係る排気温度推定ルーチンのフローチャート
【図５】コンプレッサの作動特性を示す説明図
【図６】推定排気温度算出用のマップ
【符号の説明】
【００３７】
１…ディーゼルエンジン、１１…吸気通路、１２…ターボチャージャ、１２ａ…ターボチャージャのコンプレッサ、１２ｂ…ターボチャージャのタービン、１３…サージタンク、２１…インジェクタ、２３…コモンレール、３１…排気通路、３２…ディーゼルパティキュレートフィルタ、３２１…フィルタ担体、３２２…酸化触媒、３３…ＥＧＲ管、３４…ＥＧＲ制御弁、４１…「第２の温度センサ」としての排気温度センサ、４２…「第２の圧力センサ」としての吸気圧力センサ、４３…「第１の温度センサ」としての吸気温度センサ、４４…「第１の圧力センサ」としてのブースト圧力センサ、４５…回転速度センサ、１０１…エンジンコントロールユニット、１５１…クランク角センサ、１５２…アクセルセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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