(57)【要約】【課題】排気中に還元剤（燃料など）を添加するように添加弁３８が配設されているエンジン１において、その添加弁３８の噴孔３８ｄ周りにおけるデポジットの堆積を抑制し、詰まり防止噴射による燃料の無駄を削減しながら、噴孔の閉塞を回避する。【解決手段】添加弁３８による還元剤の添加が終了した後の所定期間、排気中のスートが減少するように所定の制御パラメータを変更する（ステップＳＴ２：スート抑制制御手段）。例えばＥＧＲ装置７による排気の還流量を少なくする。このように制御パラメータを変更するスート抑制制御の期間は、添加弁３８の噴孔３８ｄないしその周辺の温度が低いほど、長くする（ステップＳＴ６，ＳＴ７）。【選択図】図４
2017020347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中に還元剤を添加するように添加弁が配設されている内燃機関の制御装置であって、
前記添加弁による還元剤の添加が終了した後の所定期間、排気中のスートが減少するように前記内燃機関の所定の制御パラメータを変更するスート抑制制御手段を備えており、
前記スート抑制制御手段は、前記添加弁の噴孔ないしその周辺の温度が低いほど、前記制御パラメータを変更する期間を長くするものである、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
排気の一部を吸気系に還流させるＥＧＲ装置と、この排気の還流量を内燃機関の運転状態に応じて制御するＥＧＲ制御手段と、を備え、
前記スート抑制制御手段は、前記ＥＧＲ制御手段によって制御される排気の還流量を少なくなるように変更する、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、
内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を備え、
前記スート抑制制御手段は、前記燃料噴射制御手段によって制御される燃料の噴射時期を進角側に変更する、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気中に還元剤を添加するように添加弁が配設されている内燃機関に関連し、特にその添加弁の噴孔の詰まりを抑制するための制御を行う制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両に搭載されるディーゼルエンジン（内燃機関）においては、排気中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）を浄化するための触媒や粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭ）を捕集するフィルタなどを備えたものが知られている。このような触媒やフィルタなど排気の後処理装置は、ＮＯｘやＰＭの捕集量が多くなるに連れて、浄化性能が低下する。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載されているように、ＮＯｘ吸蔵還元型の触媒に対しては、排気中に還元剤として燃料を添加することにより、吸蔵されているＮＯｘを還元する再生制御が行われる。また、フィルタに対しても、排気中に燃料を添加して燃焼させることにより、フィルタに捕集されているＰＭを燃焼させる再生制御が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０６０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記のように排気中に燃料を添加するために、前記従来例では排気通路に臨んで添加弁が配設されており、その先端の噴孔周りに排気中のＰＭが付着するなどして、噴孔を塞ぐようにデポジットが堆積するおそれがある。こうなると、噴孔から噴出する燃料の添加量が少なくなってしまい、前記のような再生制御を狙い通りには行えなくなるおそれがある。
【０００６】
これに対し前記従来例では、再生制御を行う間隔が過度に長くならないように、前回の再生制御において添加が終了した時点から所定時間が経過すれば、強制的に燃料を添加することによって、噴孔周りのデポジットの堆積を抑制するようにしている（以下、詰まり防止噴射という）。しかし、このようにデポジットの堆積を抑制するためだけに燃料の添加を行うのは如何にも無駄であり、改善の余地が残されている。
【０００７】
このような点を考慮して本発明の目的は、排気通路に配設されている添加弁の噴孔周りにおけるデポジットの堆積を抑制し、詰まり防止噴射による燃料の無駄を削減しながら、噴孔の閉塞を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために本発明の発明者は、添加弁の噴孔周りにおけるデポジットの堆積について鋭意、実験および研究した結果、排気中への燃料の添加を終了した後も暫くは添加弁の噴孔内に燃料が残留しており、この燃料に排気中のＰＭ（主にスート）が混入することによって、デポジットが生成するという新規な知見を得た。
【０００９】
かかる新規な知見に基づいてなされた本発明は、排気中に還元剤を添加するように添加弁が配設されている内燃機関の制御装置を対象とする。そして、その添加弁による還元剤の添加が終了した後の所定期間、排気中のスートが減少するように内燃機関の所定の制御パラメータを変更するスート抑制制御手段を備えており、このスート抑制制御手段は、前記添加弁の噴孔ないしその周辺の温度が低いほど、前記制御パラメータを変更する期間を長くするものとした。なお、前記のように添加弁から還元剤を添加する場合としては、従来例のような触媒やフィルタなどの再生制御が挙げられる。
【００１０】
前記の構成により、内燃機関の運転中に添加弁による排気中への還元剤の添加が終了した後に所定期間、即ち、添加弁の噴孔内に燃料が残留している間、スート抑制制御手段によって排気中のスートが減少するように所定の制御パラメータが変更される（以下、スート抑制制御ともいう）。これにより、添加弁の噴孔内に燃料が残留していても、この燃料に混入するスートの量は少なくなるので、デポジットの生成、堆積が抑制される。
【００１１】
ここで、添加弁の噴孔内の温度が低いほど、そこに残留する燃料は蒸発し難くなるが、これに応じて前記のスート抑制制御の期間が長くなるので、残留する燃料に排気中のスートが混入することをより確実に抑制できる。一方、添加弁の温度が高いほど、そこに残留する燃料は蒸発し易くなり、スート抑制制御を行う期間は短くなる。よって、スートの減少のために内燃機関の制御パラメータを変更することに伴い不具合が発生しても、これは最小限に留めることができる。
【００１２】
なお、前記のように添加弁の噴孔内に残留する燃料が蒸発するまでの時間は、その噴孔ないしその周辺の温度に対応するものであり、この温度は、例えば排気通路に配設された排気温度センサからの信号に基づいて推定することができる。この場合、排気の流量についても加味することが好ましい。さらに、内燃機関の負荷、機関回転数および冷却水温などをパラメータとして、予め実験などにより設定したマップから噴孔ないしその周辺の温度を算出するようにしてもよい。
【００１３】
前記スート抑制制御において変更する内燃機関の制御パラメータとしては、例えばＥＧＲ量や燃料の噴射時期、噴射圧、噴射率などが挙げられる。すなわち、排気の一部を吸気系に還流させるＥＧＲ装置と、この排気の還流量を内燃機関の運転状態に応じて制御するＥＧＲ制御手段と、を備えている場合に、スート抑制制御手段は、ＥＧＲ制御手段によって制御される排気の還流量を少なくなるように変更するものとすればよい。こうすれば、還流される排気の減少によって燃焼速度が高まり、スートの生成が抑制される。
【００１４】
また、内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段を備えている場合に、スート抑制制御手段は、燃料噴射制御手段によって制御される燃料の噴射時期を進角側に変更するものとしてもよい。このことによっても燃焼速度が高まり、スートの生成が抑制される。同様に燃料の噴射圧を高めることによっても、燃焼速度を高めることができ、また、メイン噴射の後のアフタ噴射量を増量することによって、一旦、生成したスートの再燃焼を促すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る内燃機関の制御装置によると、例えば触媒やフィルタなどの再生制御のために添加弁から還元剤を排気中に添加した後、所定期間はスート抑制制御を行って、排気中のスートを減少させることにより、添加弁の噴孔内に残留する燃料と排気中のスートとが混ざり合い難くなって、噴孔周りのデポジットの堆積を抑制できる。そして、そのスート抑制制御の期間を添加弁の噴孔ないしその周辺の温度に応じて変更することで、内燃機関の制御パラメータの変更に伴う不具合は最小限に留めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係るエンジンおよびその制御系の概略構成を示す図である。
【図２】メイン噴射やアフタ噴射など燃料噴射の態様を模式的に示す説明図である。
【図３】添加弁の先端部を拡大し、噴孔周りのデポジットの堆積について模式的に示す断面図である。
【図４】ＤＰＦの再生制御の手順を示すフローチャート図である。
【図５】ＤＰＦの再生制御後の所定期間に燃料の残留量が減少する様子を示すタイミングチャート図である。
【図６】添加弁のノズル先端部の温度と蒸発時間との相関を示すグラフ図である。
【図７】排気中のスートの濃度と燃料噴射量の変化率との相関を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を車両に搭載されたコモンレール式の多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（内燃機関）に適用した実施の形態について説明する。
【００１８】
−エンジンの構成−
まず、本実施の形態に係るディーゼルエンジンの概略構成を、図１を参照して説明すると、このエンジン１は、各気筒１ａ内におけるピストンの往復動作によって、クランクシャフトが回転されるレシプロエンジンであり、このクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）を検出するためのクランク角センサ３１を備えている。また、各気筒１ａ毎に配設されたインジェクタ２が高圧燃料系のコモンレール１１に接続されて、燃料の供給を受けるようになっている。
【００１９】
コモンレール１１は、サプライポンプ１０から吐出される高圧の燃料を一時的に蓄えて、その吐出圧の変動を緩和しつつ各インジェクタ２に分配する。コモンレール１１には、燃料の圧力を検出するための燃圧センサ３４が配設されており、その検出値に基づいてサプライポンプ１０からの燃料の吐出量を調整することで、燃料の圧力が制御される。インジェクタ２は、気筒１ａ内に直接、燃料を噴射するように配置されており、その動作によって燃料の噴射量、噴射時期および噴射率が制御される。
【００２０】
エンジン１には吸気通路３および排気通路４が接続されている。吸気通路３には、吸気の流れの上流側から下流側に向かって順に、エアクリーナ９、エアフローメータ３２、ターボチャージャ６のコンプレッサ６１、インタークーラ８およびスロットルバルブ５などが配設されている。また、スロットルバルブ５の開度（スロットル開度）を検出するためのスロットル開度センサ３３が配設されている。このスロットルバルブ５の下流側の吸気通路３は、エンジン１の各気筒１ａに分かれて吸気の流れを分配する吸気マニホールド３ａである。
【００２１】
一方、排気通路４は、エンジン１の各気筒１ａに繋がる排気マニホールド４ａにおいて複数の気筒１ａからの排気の流れを集合させる。排気マニホールド４ａよりも下流側の排気通路４には、ターボチャージャ６のタービン６２と排気の後処理装置とが配置されている。この後処理装置は、例えば酸化触媒やＮＯｘ吸蔵触媒などの触媒２１と、排気中に含まれる粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭと称する）を捕集するフィルタ（Diesel Particulate Filter：以下、ＤＰＦと称する）２２とからなる。
【００２２】
また、触媒２１よりも上流側（排気の流れの上流側）の排気通路４には、排気流量センサ３６と排気温センサ３７とが配設されているとともに、触媒２１に流入する排気中に燃料を添加するように、図示しない低圧燃料系に接続された添加弁３８（図３にも示す）が配設されている。一方、ＤＰＦ２２よりも下流側（排気の流れの下流側）の排気通路４にはＡ／Ｆセンサ３９が配置されており、また、ＤＰＦ２２には、その上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出する差圧センサ４０が配設されており、その検出値に基づいてＤＰＦ２２におけるＰＭの捕集量を推定することができる。
【００２３】
加えて、本実施の形態のエンジン１には、排気通路４から吸気通路３に排気の一部を還流させるＥＧＲ装置７が装備されている。一例としてＥＧＲ装置７は、吸気マニホールド３ａと排気マニホールド４ａとを接続するＥＧＲ通路７１と、その排気の還流量を調整するＥＧＲバルブ７２と、ＥＧＲクーラ７３と、を備えている。そのＥＧＲバルブ７２の開度を調整することで、排気の還流量が制御される。
【００２４】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびバックアップＲＡＭなどを備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【００２５】
ＥＣＵ１００には、前記のクランク角センサ３１、エアフローメータ３２、スロットル開度センサ３３、燃圧センサ３４、排気流量センサ３６、排気温センサ３７、Ａ／Ｆセンサ３９、差圧センサ４０の他に、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４１も接続されている。
【００２６】
一方、ＥＣＵ１００には、前記のインジェクタ２、サプライポンプ１０、スロットルバルブ５の駆動モータ５１、添加弁３８、ＥＧＲバルブ７２のアクチュエータなどが接続されている。そして、ＥＣＵ１００は、前記の各種センサからの信号などに基づいて種々の制御プログラムを実行することにより、スロットルバルブ５の開度制御、インジェクタ２による燃料の噴射制御、および、ＥＧＲバルブ７２の開度の制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００２７】
例えばＥＣＵ１００は、インジェクタ２の動作を制御して、燃料の噴射量や噴射時期、噴射率などを制御する。一例として図２に模式的に示すように、主としてトルク発生に寄与するメイン噴射の前にパイロット噴射やプレ噴射と言われる副噴射を行ったり、或いはメイン噴射の後でアフタ噴射と言われる副噴射を行ったりする。アフタ噴射は、気筒１ａの膨張行程において、噴射された燃料の大部分が燃焼するようなタイミングで行われる。
【００２８】
また、ＥＣＵ１００は、以下に説明するように、ＤＰＦ２２に捕集されているＰＭの量が或る程度以上、多くなって、通気抵抗が所定以上に大きくなったと判断すれば、添加弁３８により排気中に燃料を添加して燃焼させることにより、ＤＰＦ２２の床温を上昇させる。これにより、ＤＰＦ２２に捕集されているＰＭが燃焼して除去されるようになり、そのフィルタとしての機能が回復する（再生制御）。
【００２９】
−ＤＰＦの再生制御−
次に、ＤＰＦ２２の再生制御について説明する。前記の如くエンジン１の排気通路４に配設されたＤＰＦ２２は、エンジン１の運転中に排気中に含まれるＰＭを捕集するが、この捕集量が多くなると、徐々に排気の通気抵抗が大きくなってゆく。これに伴ってＤＰＦ２２の上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との差圧が大きくなるので、この差圧からＤＰＦ２２のＰＭ捕集量を推定することができる。
【００３０】
すなわち、本実施の形態ではＥＣＵ１００は、差圧センサ４０の出力信号に基づいてマップを参照し、ＤＰＦ２２におけるＰＭの捕集量を推定する。なお、このＰＭ捕集量の推定に用いるマップは、ＤＰＦ２２前後の差圧とＰＭの捕集量との相関関係を考慮して、実験などによって適合した値をマップ化したものであって、例えば、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されている。
【００３１】
ＥＣＵ１００は、推定したＰＭの捕集量が所定の閾値（所定量）に達すれば、添加弁３８によって排気中に燃料を添加することにより、排気温度を上昇させて、ＤＰＦ２２の昇温を図る。エンジン１の排気中には酸素が残存しているので、ここに添加された燃料は排気とともに触媒２１に流入して燃焼し、その発熱によって高温になった排気がＤＰＦ２２の床温を上昇させるのである。
【００３２】
そうして上昇するＤＰＦ２２の床温が、ＰＭの燃焼するような所定温度（例えば５９０℃）以上になると、ＤＰＦ２２に捕集されているＰＭが燃焼を始め、この燃焼に伴う発熱によってＤＰＦ２２の温度がさらに上昇する。このような状態を所定の時間、維持することによって捕集したＰＭを燃焼させて除去することができる。これにより、排気中のＰＭを捕集するというＤＰＦ２２の機能を再生することができる。
【００３３】
ところで、前記のように排気通路４には添加弁３８が配設されており、その先端の噴孔周りにデポジットが堆積すると、噴孔から噴出する燃料の量が少なくなってしまい、前記の再生制御を狙い通りに行えなくなるおそれがある。すなわち、図３には拡大して断面で示すように、添加弁３８のノズルの先端部には半球状のサック室３８ａが形成され、その開口の周縁部には、円錐状のニードル弁３８ｂが着座する（コーン状の）シート部３８ｃが形成されている。
【００３４】
そして、添加弁３８によって燃料を添加した後に、図３の上側に示すようにニードル弁３８ｂがシート部３８ｃに着座した状態では、サック室３８ａおよびこれに連通する噴孔３８ｄの内部に燃料（クロスハッチで示す）が残留する。こうして残留する燃料は噴孔３８ｄの内壁面や高温の排気から受熱して、蒸発するようになるが、添加弁３８による燃料の添加が終了した後の所定期間は、噴孔３８ｄ内に留まる。
【００３５】
そのため、前記の所定期間において排気中に含まれているＰＭ、特にスートＳが噴孔３８ｄ内に入り込んで、残留している燃料に混入することになり、この燃料が酸化することによってスートＳの周囲には粘着性の層が形成される。こうなると、その後、図３の下側に示すように燃料が蒸発した場合に、スートＳが噴孔３８ｄの内壁面に付着して、デポジットとして堆積すると考えられる。
【００３６】
つまり、添加弁３８によって排気の流れに燃料を添加した後に、その噴孔３８ｄ内に残留する燃料が蒸発するまでの所定期間において、この燃料に排気中のスートＳが混入することによって、デポジットの生成、堆積が助長されるのである。そこで、本実施の形態では、前記の所定期間、排気中のスートＳが減少するようにエンジン１の制御パラメータを変更することにより、デポジットの生成、堆積を抑制するようにしている。
【００３７】
−具体的な制御の手順−
以下、本実施の形態の再生制御の具体的な手順について、図４のフローチャートおよび図５のタイミングチャートを参照して説明する。この制御はエンジン１の運転中に所定のタイミングで実行される。
【００３８】
まず、図４のフローのステップＳＴ１において再生制御の要求があるか否か判定する。これは、予め設定されている制御開始条件が成立しているかどうかで判定され、例えば、ＤＰＦ２２におけるＰＭの捕集量の推定値が所定の閾値（所定量）に達すれば、再生制御の要求があると判定する。なお、ＰＭの捕集量の推定は、前記のようにＤＰＦ２２の差圧センサ４０の出力信号に基づいて、マップを参照して算出すればよい。
【００３９】
そして、再生制御の要求がなく、ステップＳＴ１で否定判定（ＮＯ）すればリターンする一方、ＤＰＦ２２におけるＰＭの捕集量が前記の閾値以上になっていて、ステップＳＴ１で肯定判定（ＹＥＳ）すれば、ステップＳＴ２に進んで、ＤＰＦ２の再生制御を開始するとともに、以下に説明するスート抑制制御の実行フラグをオンにして、ＥＧＲ装置７による排気の還流量が少なくなるようにする。
【００４０】
すなわち、本実施の形態のスート抑制制御は、ＥＣＵ１００においてエンジン１の運転状態に応じて決定される基本的なＥＧＲバルブ７２の開度目標値を、予め設定した所定値だけ小さくなるように変更して、排気の還流量を減少させる。前記の基本的なＥＧＲバルブ７２の開度目標値は、気筒１ａ内で燃料が燃焼する際に生成するＮＯｘおよびＰＭのバランスを最適化するように設定されており、これを減少させることによって燃焼速度が高まり、スートの生成が抑制されるようになる。
【００４１】
続いてステップＳＴ３において、添加弁３８による排気中への燃料の添加を開始する。すなわち、図５のタイミングチャートに示すように時刻ｔ１において、燃料添加およびスート抑制制御の実行フラグが何れもＯＮになると、添加弁３８による燃料の噴射動作が所定の間隔で繰り返し行われ、排気の流れに燃料を添加するようになる。この噴射動作による１回の噴射量およびその間隔は、燃料が排気中に好適に分散するように予め設定されている。
【００４２】
そして、前記のように排気中に添加され、分散した燃料が燃焼することによって、ＤＰＦ２２の温度が上昇してゆくので、図４のフローのステップＳＴ４において、ＤＰＦ２２の温度がＰＭの燃焼する所定温度以上になったか否か判定する。この判定が否定判定（ＮＯ）であればステップＳＴ３に戻って排気中への燃料の添加を継続するとともに、ステップＳＴ４におけるＤＰＦ２２の温度の判定を繰り返す。
【００４３】
そして、ＤＰＦ２２の温度がＰＭの燃焼する所定温度以上になり、ステップＳＴ４において肯定判定すれば（ＹＥＳ）、ステップＳＴ５に進んで、添加弁３８による燃料の添加を終了する。これにより、図５のタイミングチャートの時刻ｔ２において燃料添加の実行フラグがＯＦＦになり、添加弁３８の噴射動作は停止される。なお、ＤＰＦ２２の温度については排気流量センサ３６および排気温センサ３７による検出値に基づいて算出すればよい。
【００４４】
また、図４のフローのステップＳＴ６に示すように、ＥＣＵ１００は、添加弁３８の噴孔３８ｄ内に残留する燃料の量を算出する。図３を参照して上述したように添加弁３８のサック室３８ａおよび噴孔３８ｄの内部には燃料が残留しているが、本実施の形態では、一例として噴孔３８ｄの内容積を燃料の残留量の初期値として算出する。そして、時間の経過に応じて燃料が蒸発し、減少する分を初期値から減算して、残留量を算出する。
【００４５】
すなわち、噴孔３８ｄ内に残留する燃料はその内壁面や高温の排気から受熱して蒸発するので、図６に一例を示すように、添加弁３８のノズル先端部の温度（噴孔３８ｄないしその周辺の温度）が高いほど、噴孔３８ｄ内の全ての燃料が蒸発する時間が短くなる。そこで、このようなノズル先端部の温度と蒸発時間との相関を実験などによって調べて、予めテーブルに設定しておき、このテーブルを参照して前記ステップＳＴ６では、燃料の残留量を算出すればよい。
【００４６】
なお、添加弁３８のノズル先端部の温度は、排気流量センサ３６および排気温センサ３７による検出値に基づいて推定することができる。すなわち、排気の温度および流量をパラメータとして、対応するノズル先端部の温度を予め実験などによって調べてマップに設定しておき、このマップを参照して温度を算出するようにすればよい。また、エンジン１の負荷、機関回転数および冷却水温などをパラメータとして、前記のようなマップを作成しておき、このマップを参照して温度を算出するようにしてもよい。
【００４７】
続いてステップＳＴ７では、前記のように算出した残留量に基づいて、添加弁３８の噴孔３８ｄ内に燃料が残留しているか否か判定する。算出した残留量が所定の判定値（零（０）に近い値に設定すればよい）以上であれば、燃料が残留していると肯定判定（ＹＥＳ）し、前記ステップＳＴ６に戻って再び燃料の残留量を算出する。こうして噴孔３８ｄ内の燃料の残留判定を繰り返す間に、図５のタイミングチャートに示すように時間の経過に応じて徐々に燃料の残留量は減少してゆく。
【００４８】
そして、同タイミングチャートに示す時刻ｔ３において燃料の残留量が前記判定値（図の例では略零（０））になると、前記のステップＳＴ７において否定判定し（ＮＯ）、ステップＳＴ８に進んでスート抑制制御の実行フラグをＯＦＦにした後に、制御を終了する（エンド）。つまり、本実施の形態では、ＤＰＦ２２の再生制御において添加弁３８による添加が終了した後の所定期間、ＥＧＲ装置７による排気の還流量を減量させることによって、排気中のスートを減少させるようにしている。
【００４９】
前記図４のフローのステップＳＴ２，ＳＴ６〜ＳＴ８を実行することによりＥＣＵ１００は、添加弁３８による燃料（還元剤）の添加が終了した後の所定期間、排気中のスートが減少するようにＥＧＲ装置７による排気の還流量（所定の制御パラメータ）を変更するスート抑制制御手段を構成する。本実施の形態においては、添加弁３８の噴孔３８ｄないしその周辺の温度が低いほど、スート抑制制御の期間が長くなる。
【００５０】
以上、説明したように本実施の形態に係るエンジン１の制御装置によると、排気通路４に配設されているＤＰＦ２２の再生制御のために、添加弁３８から燃料を排気中に添加する場合に、その添加の終了後、所定期間はスート抑制制御を行って、排気中のスートを減少させるようにしている。このため、添加弁３８の噴孔３８ｄ内に残留する燃料に混入するスートの量が少なくなって、噴孔３８ｄ周りのデポジットの生成、堆積が抑制される。
【００５１】
図７は、噴孔３８ｄ周りに堆積するデポジットによって、添加弁３８による燃料噴射量が経時的に減少してゆく様子を調べた実験結果のグラフ図である。この実験では、排気中のスートの濃度を変化させて、例えば２４時間運転した後の添加弁３８による燃料噴射量の変化率、即ち運転前の燃料噴射量に対する運転後の燃料噴射量の割合を調べている。図示のように、スートの濃度が１５％のときに比べて５％のときの噴射量の変化率はかなり小さくなっており、噴孔３８ｄ周りのデポジットの堆積が抑制されていることが分かる。
【００５２】
また、前記実施の形態では、そのように排気中のスートを減少させる期間を、添加弁３８の噴孔３８ｄないしその周辺の温度に応じて変更するようにしている。噴孔３８ｄ内に残留する燃料は、温度が低いほど蒸発し難いので、これに応じてスート抑制制御の期間を長くすることにより、残留する燃料に排気中のスートが混入することを、より確実に抑制できる。
【００５３】
一方、添加弁３８の噴孔３８ｄないしその周辺の温度が高いほど、そこに残留する燃料は蒸発し易くなり、スート抑制制御の期間は短くなるから、スートの減少のために排気の乾留量を減少させることに伴い、例えばＮＯｘの生成量の増大などの不具合が生じたとしても、その影響は最小限に留めることができる。なお、燃焼に際して生成するＮＯｘの量が短時間、増大しても、排気は触媒２１によって処理されるので、エミッションの悪化する心配はない。
【００５４】
−他の実施形態−
以上、説明した実施の形態では、図４のフローのステップＳＴ２，ＳＴ６〜ＳＴ８におけるスート抑制制御として、ＥＧＲバルブ７２の開度を減少させて、排気の還流量を減少させるようにしているが、これには限定されない。スート抑制制御において排気中のスートを減少させるために変更する制御パラメータは、ＥＧＲ量以外にも例えば燃料の噴射時期、噴射圧、噴射率などが挙げられる。
【００５５】
例えば、エンジン１の運転状態に応じて制御される基本的な燃料噴射時期（例えばメイン噴射の時期）を、予め設定した所定値だけ進角側に変更するようにしてもよい。前記の基本的なメイン噴射の時期は、気筒１ａ内での燃焼に際して生成するＮＯｘおよびＰＭのバランスを最適化するように設定されており、これを進角させることによって燃焼速度を高め、スートの生成を抑制することができる。
【００５６】
同様に、エンジン１の運転状態に応じて制御される基本的な燃料の圧力を、予め設定した所定値だけ高くすることで、インジェクタ２からの燃料噴霧の微粒化を促進し、燃焼速度を高めるようにしてもよい。また、エンジン１の運転状態に応じて制御される基本的なアフタ噴射量を、予め設定した所定量だけ増量するようにしてもよく（図２に破線で示す）、こうすれば、メイン噴射された燃料の燃焼によって生成したスートの再燃焼を促すことができる。
【００５７】
さらに、前記実施の形態では、ＤＰＦ２２の再生制御においてスート抑制制御を行う場合について説明したが、これにも限定されず、例えば触媒２１がＮＯｘ吸蔵触媒である場合は、その再生制御（ＮＯｘ還元制御および硫黄被毒の再生制御など）においてスート抑制制御を行うようにしてもよい。また、触媒２１が選択還元触媒であって、これを再生させるために添加弁から燃料ではなく、尿素水を添加するようにしたシステムにおいても、本発明を適用することができる。
【００５８】
さらにまた、前記実施の形態では、車両に搭載されたコモンレール式の筒内直噴型多気筒ディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、車両以外に使用されるエンジンにも適用可能であり、排気通路に添加弁が配設されたエンジンであれば、ガソリンやアルコール燃料のエンジン、さらにはガスエンジンに対して適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、排気通路に配設された添加弁の噴孔周りにおけるデポジットの堆積を抑制し、その噴孔の閉塞による不具合を回避できるものなので、特に車両に搭載されるディーゼルエンジンに適用して有益である。
【符号の説明】
【００６０】
１        ディーゼルエンジン（内燃機関）
４        排気通路
７        ＥＧＲ装置
３８      添加弁
３８ｄ    噴孔
１００    ＥＣＵ（スート抑制制御手段、ＥＧＲ制御手段、燃料噴射制御手段）
【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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【図７】
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