後処理装置の昇温制御装置
【課題】 ＨＣ供給による昇温中における吸排気アクチュエータの動作状態にかかわりなく適正量のＨＣを供給して、後処理装置を過昇温させることなしに短時間で再生可能とする。
【解決手段】 昇温制御装置のＥＣＵ（１０）は、ＨＣ供給による後処理装置（４０）の昇温中、オンオフ式アクチュエータである排気ブレーキ（１５）および過給機ウエイストゲート（２３）のオンオフに応じてアクチュエータオフ用の第１ＨＣ供給量マップ（１０１）またはアクチュエータオン用の第２ＨＣ供給量マップ（１０２）を選択し、選択したマップに基づいて目標ＨＣ供給量を設定する。後処理装置の上流側にある軽油添加インジェクタ（５０）から、目標ＨＣ供給量に対応する適量の軽油（ＨＣ）が排ガス中に噴射される。
【解決手段】 昇温制御装置のＥＣＵ（１０）は、ＨＣ供給による後処理装置（４０）の昇温中、オンオフ式アクチュエータである排気ブレーキ（１５）および過給機ウエイストゲート（２３）のオンオフに応じてアクチュエータオフ用の第１ＨＣ供給量マップ（１０１）またはアクチュエータオン用の第２ＨＣ供給量マップ（１０２）を選択し、選択したマップに基づいて目標ＨＣ供給量を設定する。後処理装置の上流側にある軽油添加インジェクタ（５０）から、目標ＨＣ供給量に対応する適量の軽油（ＨＣ）が排ガス中に噴射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後処理装置の昇温制御装置に関し、特に、ＨＣ供給による昇温制御中における吸排気アクチュエータの動作状態にかかわりなく適正量のＨＣを供給して後処理装置を過昇温させることなしに短時間で再生可能とする昇温制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭという）の排出を抑制するため、ＰＭを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えた後処理装置をエンジン排気系に設けることが多く、この場合、ＰＭの捕集に伴うＤＰＦの目詰まりによる排圧上昇を防止するため、ＰＭを燃焼除去してＤＰＦを再生させるようにしている。この様なＤＰＦ再生に際し、酸化触媒を一体に担持してなるＤＰＦの上流側で燃料を添加することにより排ガス中にＨＣを供給して、ＤＰＦの酸化触媒上でＨＣを酸化反応させてＤＰＦを昇温させるシステムがあるが、排気温度が極めて低くなるエンジン運転状態が続くとＰＭ捕集量が過大になって排圧が上昇し、エンジン性能の低下やＤＰＦの溶損をきたすおそれがある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の排気浄化装置は、ＤＰＦの前段に設けた酸化触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加すると共に添加燃料が酸化触媒上で酸化反応可能となる温度まで排気温度を上げるようにしている。この排気昇温は、吸気流量や排気流量の絞り込み、燃料噴射時期の遅角、メイン噴射直後のアフタ噴射などによって実現される。また、排ガス中への燃料添加は排気温度が閾値を超えていることを条件として行われ、排気温度が閾値よりも低い場合には排気温度を上げた後に燃料を添加するものとなっている。この燃料添加は、メイン噴射に続いて圧縮行程上死点以降において行われるポスト噴射により達成され、或いは、燃料添加弁を開いて排気ガス中に燃料を添加することにより達成される。
【特許文献１】特開２００３−１９３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の排気浄化装置は、排気昇温モードではアフタ噴射を行うと共に吸排気アクチュエータ（吸気絞り手段、排気絞り手段）を作動させる一方、ＤＰＦ再生モードでは吸排気アクチュエータを作動させることなくポスト噴射（燃料添加（ＨＣ供給））を行うものになっている。この様にＨＣ供給による昇温中に吸排気アクチュエータをオフ状態に維持する構成の排気浄化装置（後処理装置）では適量のＨＣを供給することはさほど困難ではないが、ＨＣ供給による昇温中に吸排気アクチュエータの動作状態が変化する構成とくに吸排気アクチュエータがオンオフ動作する構成のものでは、ＨＣ供給量に過不足が生じ易くなる。
【０００５】
すなわち、ＨＣ供給による昇温制御中に運転者が要求するエンジン出力が変化したとき、要求エンジン出力の変化に応じて吸排気アクチュエータの動作状態を変化させることがあるが、一般には、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮することなくＨＣ供給量をエンジン回転数と燃料噴射量とに応じて決定するようにしている。その一方で、吸排気アクチュエータとくに小型エンジンに搭載される吸排気アクチュエータは、その動作状態（たとえば弁開度）が連続変化するものではなく、全閉または全開というようにオンオフ動作するものになっており、吸排気アクチュエータのオンオフに伴って排気流量がステップ状に急激に変化する。本発明者の知見によれば、ＨＣ供給量の適否は排気流量によっても大きく左右される。
【０００６】
以上の事情により、ＨＣ供給による昇温中にも吸排気アクチュエータがオンオフする構成のエンジンに搭載される後処理装置の昇温制御装置にあっては、吸排気アクチュエータのオンオフに伴う排気流量変化の影響を受けるので、適正量のＨＣを後処理装置に供給することが困難になる。そこで、過大なＨＣ供給による後処理装置の溶損を回避する観点から一般に目標ＨＣ供給量は小さめに設定され、このため、吸排気アクチュエータがオフすなわち吸排気通路が開いた場合やウエイストゲートを閉としたとき排気流量が大となるエンジン運転状態（たとえば加速運転時）ではＨＣ供給が不足して昇温に時間がかかるという不具合を生じていた。
【０００７】
本発明の目的は、ＨＣ供給による昇温中における吸排気アクチュエータの動作状態にかかわりなく適正量のＨＣを供給して、後処理装置を過昇温させることなしに短時間で再生可能とする後処理装置の昇温制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、後処理装置の上流側で排ガス中にＨＣを供給するＨＣ供給手段を備えた後処理装置の昇温制御装置において、エンジンにおける排気流量変化に関与するアクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した複数のＨＣ供給量マップと、現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１のものにおいて、前記アクチュエータが、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートまたはオンオフ動作する排気ブレーキの少なくとも一方を含み、前記複数のＨＣ供給量マップが、過給機ウエイストゲートまたは排気ブレーキの少なくとも一方のオフ状態およびオン状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップおよび第２ＨＣ供給量マップを含み、第１ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量を第２ＨＣ供給量マップにおけるものよりも大にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明は、現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップに基づいて目標ＨＣ供給量を決定するので、この目標ＨＣ供給量に基づいてＨＣ供給手段によるＨＣ供給を行うことにより、後処理装置の上流側で排ガス中に適量のＨＣを供給して後処理装置を適度に昇温させることができる。また、ＨＣ供給による昇温中、アクチュエータ動作状態に応じて目標ＨＣ供給量をきめ細かく設定するので、例えば要求エンジン出力の変化に伴ってアクチュエータ動作状態が変化した場合にも、アクチュエータ動作状態（とくにアクチュエータのオンオフ動作）にかかわりなくＨＣ供給量を適正にすることができる。従って、広いエンジン運転領域において後処理装置を過昇温させることなしに後処理装置を昇温させることができる。また、昇温不足を来さないので後処理装置の昇温を短時間内で終了することができる。そして、きめ細かなＨＣ供給により後処理装置の昇温制御すなわち後処理装置の温度制御をきめ細かく行うことができるので、後処理装置を所望の温度にすることができる。例えば、後処理装置にＮＯｘ吸蔵触媒を設けた場合、ＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージ時の触媒温度管理が重要になるが、この点、本発明によれば触媒温度を良好に維持することができ、Ｓパージを良好に実施することが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートや排気ブレーキをアクチュエータとして含むものになっており、アクチュエータのオンオフ動作に伴ってエンジンの排気流量がステップ的に変化しＨＣ供給量の適否に大きな影響を及ぼすが、本発明はアクチュエータのオンオフ動作に応じて、アクチュエータのオフ状態（ウエイストゲート閉かつ排気ブレーキ開）に適した第１ＨＣ供給量マップまたはアクチュエータのオン状態（ウエイストゲート強制開かつ排気ブレーキ閉）に適した第２ＨＣ供給量マップを選択して適正な目標ＨＣ供給量を設定することができるので、アクチュエータのオンオフに伴ってＨＣ供給に過不足を来すことがなく、従って、後処理装置の昇温制御を適正に行うことができる。
【００１２】
特に、アクチュエータオフ用の第１ＨＣ供給量マップでの目標ＨＣ供給量はアクチュエータオン用の第２ＨＣ供給量マップでのものよりも大であるので、アクチュエータがオンからオフに切り換えられて排気流量がステップ状に増大して要求ＨＣ供給量がステップ状に増大した際、ＨＣ供給量を速やかに増大させることができ、ＨＣ供給不足を来すことがなく、これにより後処理装置の昇温状態を維持して昇温を短時間内に完了することができる。これとは逆に、アクチュエータがオフからオンに切り換えられて排気流量がステップ状に減少して要求ＨＣ供給量がステップ状に減少した際には、ＨＣ供給量を速やかに減少させることができ、過剰なＨＣ供給による後処理装置の過昇温を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による後処理装置の昇温制御装置を説明する。
図１において、参照符号１は、エンジンたとえばコモンレール式ディーゼルエンジンを示し、参照符号１０は、エンジン制御装置および昇温制御装置の主要部をなす電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を示す。
【００１４】
詳細な図示を省略するが、コモンレール式ディーゼルエンジン１は、ニードル弁ならびにこのニードル弁の先端側および基端側に設けられた燃料室および制御室を有した燃料インジェクタを気筒毎に備え、燃料室および制御室は燃料通路を介して蓄圧室に接続され、制御室は燃料戻し通路を介して燃料タンクに接続されている。そして、ＥＣＵ１０の制御下で、燃料インジェクタに設けられた電磁弁が開くと、蓄圧室内から供給された高圧燃料が燃料インジェクタを通じてエンジン１の燃焼室に噴射され、電磁弁が閉じると燃料噴射が終了するものとなっており、このように電磁弁の開閉弁時期を制御することで燃料噴射開始・終了時期（燃料噴射量）が調節される。
【００１５】
エンジン１は、吸気マニホールド１１に接続された吸気管１２と、排気マニホールド１３に接続された排気管１４とを有している。吸気管１２の途中には、過給機２０のコンプレッサ２１とインタークーラ３１と吸気スロットル弁３２が配されている。吸気スロットル弁３２の開度は、吸気スロットル弁駆動部３３を介してＥＣＵ１０により可変調整される。吸気スロットル弁３２の開度を絞ることにより排気温度を上昇させることができる。一方、排気管１４の途中には、過給機２０のタービン２２、排気ブレーキ１５、軽油添加インジェクタ５０、後処理装置４０および図示しないマフラが設けられている。
【００１６】
過給機２０のコンプレッサ２１とタービン２２は同期回転可能に連結され、エンジン１から排出される排気ガスの流れにより発生したタービン２２の回転力によりコンプレッサ２１を回転させ、コンプレッサ２１により加圧された吸気をエンジン１に供給するようになっている。この際、加圧されて高温になった空気はインタークーラ３１で冷却され、これにより吸入空気の密度を高めて充填効率を向上させてエンジン出力を増大するようにしている。
【００１７】
過給機２０にはタービン２２をバイパスする排気バイパス通路（図示略）が設けられ、このバイパス通路の途中に設けられた過給機２０のウエイストゲート２３をウエイストゲート駆動部２４を介してＥＣＵ１０により開閉制御してタービン回転を抑制することで、吸気管１２に供給される吸気の圧力を増減するようになっている。過給機ウエイストゲート２３を開くことにより排気温度を上昇させることができる。同様に、排気ブレーキ駆動部１６を介してＥＣＵ１０により排気ブレーキ１５を開閉可能になっており、排気ブレーキ１５を閉じることにより排気昇温可能である。
【００１８】
図１中、参照符号３６は、排気マニホールド１３から吸気管１２に延びるＥＧＲ通路を示し、このＥＧＲ通路３６を介して排ガスの一部を再還流ガスとしてエンジン１に供給するようになっている。ＥＧＲ通路３６の途中には、再還流ガスを冷却してエンジン１へのガス充填密度を高めるＥＧＲクーラ３７と、再還流ガスのエンジン１への供給および供給遮断のためのＥＧＲ弁３８が設けられている。ＥＧＲ弁３８は、ＥＧＲ弁駆動部３９を介してＥＣＵ１０により開閉制御または開度調整される。
【００１９】
後処理装置４０は、これに流入した排ガスに含まれるＮＯｘおよびＰＭを低減するものである。本実施形態の後処理装置４０は、ＰＭを捕集して燃焼除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）４１と、ＤＰＦ４１の前段に配され軽油添加インジェクタ５０から供給された軽油（ＨＣ）を還元剤として用いて排ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵触媒４２と、ＤＰＦ４１の後段に配され例えば余剰のＨＣを酸化する後段触媒４３とを有している。
【００２０】
軽油添加インジェクタ５０は、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に軽油（ＨＣ）を噴射するものであり、ＥＣＵ１０により軽油添加インジェクタ駆動部５１を介して開閉制御されるものになっており、この際、軽油添加インジェクタ５０からの軽油の噴射量は例えばエンジン回転数と燃料噴射量とに基づいて決定される。
図１中、参照符号６０は触媒出口排気温度センサであり、ＮＯｘ吸蔵触媒４２とＤＰＦ４１との間に挿入された温度検出端を有し、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の出口側における排気温度（広義には触媒温度）を検出するようになっている。触媒出口排気温度センサ６０により検出された触媒温度データ（実際触媒温度）は触媒温度制御に供される。
【００２１】
更に、ＥＣＵ１０には負荷センサ６１、クランク角センサ６２などの各種センサが接続されている。負荷センサ６１は、図示しないアクセルペダルの踏込量すなわちアクセル開度をエンジン負荷として検出し、クランク角センサ６２は、エンジン１のクランクシャフト（図示略）の回転をエンジン回転数として検出するものである。
ＥＣＵ１０は、負荷センサ６１により検出されたエンジン負荷とクランク角センサ６２により検出されたエンジン回転数とに基づいてエンジン１の運転領域を判別し、エンジン運転域に応じてエンジン１の各インジェクタ（図示略）の電磁弁をオンオフして燃料噴射タイミングおよび燃料噴射量を制御するものになっている。
【００２２】
上記構成のディーゼルエンジン１は、公知のように、燃費低減などの観点から低負荷時にはリーン空燃比で運転され、このリーン空燃比運転中、エンジン１から排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）がＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸蔵される。そして、ＮＯｘ吸蔵量が一定以上まで増大すると、エンジン１のリッチスパイク運転が行われ、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸蔵されていたＮＯｘが放出され、還元除去される。また、燃料中に含まれる硫黄分によりＮＯｘ吸蔵触媒４２がＳ被毒されるとＮＯｘ吸蔵触媒４２の排ガス浄化作用が低下するので、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸着されたＳ成分を還元除去するＳパージを行うべく、燃料噴射時期を遅角したり膨張行程後半で追加燃料を噴射し更には排気ブレーキ１５や過給機ウエイストゲート２３等の吸排気アクチュエータをオン動作させるなどの、排気温度（触媒温度）を上昇させるための昇温制御及びリッチ化が実施される。
【００２３】
また、排ガス中に含まれるＰＭの大気中への排出量を低減するため、ＰＭがＤＰＦ４１により捕集されるが、ＰＭ捕集量が一定以上まで増大するとＤＰＦ４１の目詰まりによる排圧上昇によってエンジン運転性能が低下するおそれがあるので、捕集されたＰＭを燃焼除去してＤＰＦ４１を再生するため、昇温制御が実施される。
本実施形態では、ＮＯｘ吸蔵触媒４２のＳパージ時やＤＰＦ４１の再生時の昇温制御にあたり、ＥＣＵ１０の制御下で軽油添加インジェクタ５０を開作動させて排ガス中に軽油（ＨＣ）を噴射し、これによりＨＣ供給を行って排気温度（触媒温度）を上昇させると共に、排気昇温を更に促進するため、例えば排気ブレーキ１５を閉じると共に過給機ウエイストゲート２３を開くなど、排気ブレーキ１５、ウエイストゲート２３、吸気スロットル弁３２、ＥＧＲ弁３８等の吸排気アクチュエータ（排気流量変化に関与するアクチュエータ）を排気流量減少方向に制御するようにしている。
【００２４】
上記の昇温制御自体は基本的には従来の昇温制御と変わるところはないが、本発明は、吸排気アクチュエータの複数の動作状態（特に排気ブレーキ１５およびウエイストゲート２３のオンオフ状態）に適したＨＣ供給を行う点に特徴がある。
すなわち、ＨＣ供給による昇温制御中に例えば要求エンジン出力が変化したときにこれに応じて吸排気アクチュエータの動作状態を変化させるように構成されたエンジンの場合、既述のように、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮しないでＨＣ供給を行うものでは（より具体的には、例えば、吸排気アクチュエータの動作状態にかかわらず同一のＨＣ供給量マップを用いる場合）、アクチュエータの動作状態変化に伴って排気流量が急変したときにＨＣ供給量に過不足が生じ易い。
【００２５】
より具体的には、図３に示す例では、吸排気アクチュエータがオン状態（斜線領域）からオフ状態に変化したとき、排気流量が急増するので要求ＨＣ供給量（破線）が急増するが、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮しないＨＣ供給量マップを用いて目標ＨＣ供給量（図示略）を設定しているため、実際ＨＣ供給量（実線）が要求ＨＣ供給量（破線）に良好に追従せず、ＨＣ供給による昇温が不足して実際触媒温度（実線）が目標触媒温度（破線）を大幅に下回る結果になっている。すなわち、吸排気アクチュエータのオンオフ状態にかかわらず同一のＨＣ供給量マップを用いる場合、吸排気アクチュエータがオフからオンに切り替わるときにＨＣの過剰供給による過昇温が生じないようにＨＣ供給量マップでの目標ＨＣ供給量は低めに設定されており、吸排気アクチュエータがオンからオフに切り替わるときに昇温不足を来たし易くなる。
【００２６】
ここで、一つのＨＣ供給量マップに基づいてＨＣ供給量を設定する手法は、触媒温度を或る程度の温度範囲内に維持できれば良いとの観点から採用されると云えるが、この様な手法によれば図３に示すようにＨＣ供給不足による触媒温度低下を来たし易く、触媒温度が一旦低下するとその後の触媒昇温に時間がかかり、昇温終了までに時間を要することになる。また、触媒温度を厳密に管理することができないので、たとえばＮＯｘ触媒のＳパージ時に触媒温度を充分に上げることができず、従って、Ｓパージを良好に行えないおそれがある。
【００２７】
この点、本発明の昇温制御装置は、吸排気アクチュエータの動作状態に適したＨＣ供給を行うものになっており、本実施形態では、吸排気アクチュエータがオフ状態（排気ブレーキ１５が開、ウエイストゲート２３が閉）である場合に適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップ１０１と、吸排気アクチュエータがオン状態（排気ブレーキ１５が閉、ウエイストゲート２３が強制開）である場合に適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第２ＨＣ供給量マップ１０２を例えば実験により予め作成し、両マップ１０１、１０２をＥＣＵ１０内に格納しておく。
【００２８】
ここで、第１および第２ＨＣ供給量マップ１０１、１０２における目標ＨＣ供給量は共にエンジン回転数および燃料噴射量の関数で表されるが、吸排気アクチュエータがオフ状態にあって排気流量が大である場合にはＨＣ供給量が大であることが望ましい一方、吸排気アクチュエータがオンであって排気流量が小である場合にはＨＣ供給量が小であることが望ましいので、エンジン回転数および燃料噴射量の双方が同一である場合、第１ＨＣ供給量マップ１０１での目標ＨＣ供給量は第２ＨＣ供給量１０２での目標ＨＣ供給量よりも大に設定されている。
【００２９】
なお、より一般的には、吸排気アクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量をそれぞれ格納した複数のＨＣ供給量マップが作成され、ＥＣＵ１０内に格納される。
また、ＥＣＵ１０は、負荷センサ６１、クランク角センサ６２などの各種センサにより検出されたエンジン運転状態に基づいて排気ブレーキ１５、ウエイストゲート２３などの吸排気アクチュエータの開閉制御または開度調整に供される駆動信号を発生する駆動信号発生部１０３を有すると共に、吸排気アクチュエータの動作状態を表す駆動信号に基づいて、複数のＨＣ供給量マップのうち現在のアクチュエータ動作状態に適したものを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定部（ＨＣ供給量設定手段）１０４を有している。本実施形態のＨＣ供給量設定部１０４は、アクチュエータ動作状態とくに排気ブレーキ１５及びウエイストゲート２３のオンオフ状態に応じて第１ＨＣ供給量マップ１０１または第２ＨＣ供給量マップ１０２のいずれか一方を選択し、次に、選択したＨＣ供給量マップを参照して、そのときのエンジン回転数および燃料噴射量に基づいて目標ＨＣ供給量（ここでは軽油添加インジェクタ５０からの軽油の目標噴射量）を設定するものになっている。そして、目標軽油噴射量に従って軽油添加インジェクタ駆動部５１が動作し、これにより、軽油添加インジェクタ５０（ＨＣ供給手段）から目標量の軽油（ＨＣ）が噴射されることになる。
【００３０】
この様な構成によれば、吸排気アクチュエータのオンオフ状態を考慮して目標ＨＣ供給量の設定が行われるので、目標ＨＣ供給量は要求ＨＣ供給量に良く合致する。すなわち、図２に例示したように、吸排気アクチュエータがオン状態（斜線領域）からオフ状態に変化したとき（例えば加速運転開始時）、吸排気アクチュエータのオフ動作に伴って排気流量ひいては要求ＨＣ供給量（図示略）がステップ状に急増するが、その様に増大する要求ＨＣ供給量に対して目標ＨＣ供給量（破線）が良好に追従する結果、目標ＨＣ供給量に基づく実際ＨＣ供給量（実線）が要求ＨＣ供給量に良く一致し、従って、ＨＣ供給による昇温が良好に行われる。このため、後処理装置４０の過昇温を防止しつつ短時間内で後処理装置４０の昇温を行え、ＤＰＦ４１の再生やＮＯｘ触媒４２のＳパージを短時間内で良好に行うことができる。また、図２の場合、触媒出口排気温度センサ６０により検出された実際触媒温度と目標触媒温度との偏差に応じて目標ＨＣ供給量を補正するものとなっており、この様なきめ細かいＨＣ供給制御により昇温制御が精密に行われるので、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の温度を適温に維持することができ、ＮＯｘ吸蔵触媒４２のＳパージを良好に実施することができる。
【００３１】
以上で本発明の好適実施形態による昇温制御装置についての説明を終了するが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、ＨＣ供給手段として軽油添加インジェクタを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、メイン噴射に続く圧縮行程で追加燃料を噴射するポスト噴射を行うことにより排気管内にＨＣを供給するようにしても良い。また、上記実施形態ではＤＰＦの前段に配される排気浄化触媒としてＮＯｘ吸蔵触媒を用いたが、酸化触媒などのその他の触媒を前段触媒として用いても良い。また、後段触媒を設けることは必須ではない。また、上記実施形態では吸排気アクチュエータとして吸気スロットル弁、ＥＧＲ弁、排気ブレーキ、および過給機のコンプレッサに設けたウエイストゲートを例示したが、これらのアクチュエータに代えて或いはこれらのアクチュエータのうちの一つ以上と共に、過給機タービンに設けたウエイストゲートなどの、その他の吸排気アクチュエータを用いることもできる。また、上記実施形態では、吸排気アクチュエータのオンオフ状態に応じて２つのＨＣ供給量マップの一方を選択するようにしたが、吸排気アクチュエータの連続的な動作状態変化に応じてＨＣ供給を制御する場合には、吸排気アクチュエータの複数たとえば３つ以上の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した３つ以上のＨＣ供給量マップを予め作成しておき、現在のアクチュエータ動作状態に応じてその内の一つのマップを選択し、選択したマップに基づいてＨＣ供給制御を行うことが望ましい。その他、本発明はその発明の範囲内において種々に変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による後処理装置の昇温制御装置を示す概略図である。
【図２】図１に示した昇温制御装置による昇温制御中に吸排気アクチュエータがオンオフされる場合における排気流量、ＨＣ供給量および触媒温度の時間経過に伴う変化を目標ＨＣ供給量および目標触媒温度と共に示す図である。
【図３】従来の昇温制御中に吸排気アクチュエータがオンオフされる場合における排気流量、ＨＣ供給量および触媒温度の時間経過に伴う変化を要求ＨＣ供給量および目標触媒温度と共に示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ エンジン
１０ ＥＣＵ
１５ 排気ブレーキ（アクチュエータ）
２３ 過給機ウエイストゲート（アクチュエータ）
３２ 吸気スロットル弁（アクチュエータ）
３８ ＥＧＲ弁（アクチュエータ）
４０ 後処理装置
４１ ＤＰＦ
４２ ＮＯｘ吸蔵触媒
５０ 軽油添加インジェクタ（ＨＣ供給手段）
６０ 触媒出口排気温度センサ
１０１ 第１ＨＣ供給量マップ
１０２ 第２ＨＣ供給量マップ
１０３ 駆動信号発生部
１０４ ＨＣ供給量設定部（ＨＣ供給量設定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後処理装置の昇温制御装置に関し、特に、ＨＣ供給による昇温制御中における吸排気アクチュエータの動作状態にかかわりなく適正量のＨＣを供給して後処理装置を過昇温させることなしに短時間で再生可能とする昇温制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる粒子状物質（以下、ＰＭという）の排出を抑制するため、ＰＭを捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えた後処理装置をエンジン排気系に設けることが多く、この場合、ＰＭの捕集に伴うＤＰＦの目詰まりによる排圧上昇を防止するため、ＰＭを燃焼除去してＤＰＦを再生させるようにしている。この様なＤＰＦ再生に際し、酸化触媒を一体に担持してなるＤＰＦの上流側で燃料を添加することにより排ガス中にＨＣを供給して、ＤＰＦの酸化触媒上でＨＣを酸化反応させてＤＰＦを昇温させるシステムがあるが、排気温度が極めて低くなるエンジン運転状態が続くとＰＭ捕集量が過大になって排圧が上昇し、エンジン性能の低下やＤＰＦの溶損をきたすおそれがある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の排気浄化装置は、ＤＰＦの前段に設けた酸化触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加すると共に添加燃料が酸化触媒上で酸化反応可能となる温度まで排気温度を上げるようにしている。この排気昇温は、吸気流量や排気流量の絞り込み、燃料噴射時期の遅角、メイン噴射直後のアフタ噴射などによって実現される。また、排ガス中への燃料添加は排気温度が閾値を超えていることを条件として行われ、排気温度が閾値よりも低い場合には排気温度を上げた後に燃料を添加するものとなっている。この燃料添加は、メイン噴射に続いて圧縮行程上死点以降において行われるポスト噴射により達成され、或いは、燃料添加弁を開いて排気ガス中に燃料を添加することにより達成される。
【特許文献１】特開２００３−１９３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の排気浄化装置は、排気昇温モードではアフタ噴射を行うと共に吸排気アクチュエータ（吸気絞り手段、排気絞り手段）を作動させる一方、ＤＰＦ再生モードでは吸排気アクチュエータを作動させることなくポスト噴射（燃料添加（ＨＣ供給））を行うものになっている。この様にＨＣ供給による昇温中に吸排気アクチュエータをオフ状態に維持する構成の排気浄化装置（後処理装置）では適量のＨＣを供給することはさほど困難ではないが、ＨＣ供給による昇温中に吸排気アクチュエータの動作状態が変化する構成とくに吸排気アクチュエータがオンオフ動作する構成のものでは、ＨＣ供給量に過不足が生じ易くなる。
【０００５】
すなわち、ＨＣ供給による昇温制御中に運転者が要求するエンジン出力が変化したとき、要求エンジン出力の変化に応じて吸排気アクチュエータの動作状態を変化させることがあるが、一般には、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮することなくＨＣ供給量をエンジン回転数と燃料噴射量とに応じて決定するようにしている。その一方で、吸排気アクチュエータとくに小型エンジンに搭載される吸排気アクチュエータは、その動作状態（たとえば弁開度）が連続変化するものではなく、全閉または全開というようにオンオフ動作するものになっており、吸排気アクチュエータのオンオフに伴って排気流量がステップ状に急激に変化する。本発明者の知見によれば、ＨＣ供給量の適否は排気流量によっても大きく左右される。
【０００６】
以上の事情により、ＨＣ供給による昇温中にも吸排気アクチュエータがオンオフする構成のエンジンに搭載される後処理装置の昇温制御装置にあっては、吸排気アクチュエータのオンオフに伴う排気流量変化の影響を受けるので、適正量のＨＣを後処理装置に供給することが困難になる。そこで、過大なＨＣ供給による後処理装置の溶損を回避する観点から一般に目標ＨＣ供給量は小さめに設定され、このため、吸排気アクチュエータがオフすなわち吸排気通路が開いた場合やウエイストゲートを閉としたとき排気流量が大となるエンジン運転状態（たとえば加速運転時）ではＨＣ供給が不足して昇温に時間がかかるという不具合を生じていた。
【０００７】
本発明の目的は、ＨＣ供給による昇温中における吸排気アクチュエータの動作状態にかかわりなく適正量のＨＣを供給して、後処理装置を過昇温させることなしに短時間で再生可能とする後処理装置の昇温制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、後処理装置の上流側で排ガス中にＨＣを供給するＨＣ供給手段を備えた後処理装置の昇温制御装置において、エンジンにおける排気流量変化に関与するアクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した複数のＨＣ供給量マップと、現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１のものにおいて、前記アクチュエータが、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートまたはオンオフ動作する排気ブレーキの少なくとも一方を含み、前記複数のＨＣ供給量マップが、過給機ウエイストゲートまたは排気ブレーキの少なくとも一方のオフ状態およびオン状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップおよび第２ＨＣ供給量マップを含み、第１ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量を第２ＨＣ供給量マップにおけるものよりも大にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明は、現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップに基づいて目標ＨＣ供給量を決定するので、この目標ＨＣ供給量に基づいてＨＣ供給手段によるＨＣ供給を行うことにより、後処理装置の上流側で排ガス中に適量のＨＣを供給して後処理装置を適度に昇温させることができる。また、ＨＣ供給による昇温中、アクチュエータ動作状態に応じて目標ＨＣ供給量をきめ細かく設定するので、例えば要求エンジン出力の変化に伴ってアクチュエータ動作状態が変化した場合にも、アクチュエータ動作状態（とくにアクチュエータのオンオフ動作）にかかわりなくＨＣ供給量を適正にすることができる。従って、広いエンジン運転領域において後処理装置を過昇温させることなしに後処理装置を昇温させることができる。また、昇温不足を来さないので後処理装置の昇温を短時間内で終了することができる。そして、きめ細かなＨＣ供給により後処理装置の昇温制御すなわち後処理装置の温度制御をきめ細かく行うことができるので、後処理装置を所望の温度にすることができる。例えば、後処理装置にＮＯｘ吸蔵触媒を設けた場合、ＮＯｘ吸蔵触媒のＳパージ時の触媒温度管理が重要になるが、この点、本発明によれば触媒温度を良好に維持することができ、Ｓパージを良好に実施することが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートや排気ブレーキをアクチュエータとして含むものになっており、アクチュエータのオンオフ動作に伴ってエンジンの排気流量がステップ的に変化しＨＣ供給量の適否に大きな影響を及ぼすが、本発明はアクチュエータのオンオフ動作に応じて、アクチュエータのオフ状態（ウエイストゲート閉かつ排気ブレーキ開）に適した第１ＨＣ供給量マップまたはアクチュエータのオン状態（ウエイストゲート強制開かつ排気ブレーキ閉）に適した第２ＨＣ供給量マップを選択して適正な目標ＨＣ供給量を設定することができるので、アクチュエータのオンオフに伴ってＨＣ供給に過不足を来すことがなく、従って、後処理装置の昇温制御を適正に行うことができる。
【００１２】
特に、アクチュエータオフ用の第１ＨＣ供給量マップでの目標ＨＣ供給量はアクチュエータオン用の第２ＨＣ供給量マップでのものよりも大であるので、アクチュエータがオンからオフに切り換えられて排気流量がステップ状に増大して要求ＨＣ供給量がステップ状に増大した際、ＨＣ供給量を速やかに増大させることができ、ＨＣ供給不足を来すことがなく、これにより後処理装置の昇温状態を維持して昇温を短時間内に完了することができる。これとは逆に、アクチュエータがオフからオンに切り換えられて排気流量がステップ状に減少して要求ＨＣ供給量がステップ状に減少した際には、ＨＣ供給量を速やかに減少させることができ、過剰なＨＣ供給による後処理装置の過昇温を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による後処理装置の昇温制御装置を説明する。
図１において、参照符号１は、エンジンたとえばコモンレール式ディーゼルエンジンを示し、参照符号１０は、エンジン制御装置および昇温制御装置の主要部をなす電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）を示す。
【００１４】
詳細な図示を省略するが、コモンレール式ディーゼルエンジン１は、ニードル弁ならびにこのニードル弁の先端側および基端側に設けられた燃料室および制御室を有した燃料インジェクタを気筒毎に備え、燃料室および制御室は燃料通路を介して蓄圧室に接続され、制御室は燃料戻し通路を介して燃料タンクに接続されている。そして、ＥＣＵ１０の制御下で、燃料インジェクタに設けられた電磁弁が開くと、蓄圧室内から供給された高圧燃料が燃料インジェクタを通じてエンジン１の燃焼室に噴射され、電磁弁が閉じると燃料噴射が終了するものとなっており、このように電磁弁の開閉弁時期を制御することで燃料噴射開始・終了時期（燃料噴射量）が調節される。
【００１５】
エンジン１は、吸気マニホールド１１に接続された吸気管１２と、排気マニホールド１３に接続された排気管１４とを有している。吸気管１２の途中には、過給機２０のコンプレッサ２１とインタークーラ３１と吸気スロットル弁３２が配されている。吸気スロットル弁３２の開度は、吸気スロットル弁駆動部３３を介してＥＣＵ１０により可変調整される。吸気スロットル弁３２の開度を絞ることにより排気温度を上昇させることができる。一方、排気管１４の途中には、過給機２０のタービン２２、排気ブレーキ１５、軽油添加インジェクタ５０、後処理装置４０および図示しないマフラが設けられている。
【００１６】
過給機２０のコンプレッサ２１とタービン２２は同期回転可能に連結され、エンジン１から排出される排気ガスの流れにより発生したタービン２２の回転力によりコンプレッサ２１を回転させ、コンプレッサ２１により加圧された吸気をエンジン１に供給するようになっている。この際、加圧されて高温になった空気はインタークーラ３１で冷却され、これにより吸入空気の密度を高めて充填効率を向上させてエンジン出力を増大するようにしている。
【００１７】
過給機２０にはタービン２２をバイパスする排気バイパス通路（図示略）が設けられ、このバイパス通路の途中に設けられた過給機２０のウエイストゲート２３をウエイストゲート駆動部２４を介してＥＣＵ１０により開閉制御してタービン回転を抑制することで、吸気管１２に供給される吸気の圧力を増減するようになっている。過給機ウエイストゲート２３を開くことにより排気温度を上昇させることができる。同様に、排気ブレーキ駆動部１６を介してＥＣＵ１０により排気ブレーキ１５を開閉可能になっており、排気ブレーキ１５を閉じることにより排気昇温可能である。
【００１８】
図１中、参照符号３６は、排気マニホールド１３から吸気管１２に延びるＥＧＲ通路を示し、このＥＧＲ通路３６を介して排ガスの一部を再還流ガスとしてエンジン１に供給するようになっている。ＥＧＲ通路３６の途中には、再還流ガスを冷却してエンジン１へのガス充填密度を高めるＥＧＲクーラ３７と、再還流ガスのエンジン１への供給および供給遮断のためのＥＧＲ弁３８が設けられている。ＥＧＲ弁３８は、ＥＧＲ弁駆動部３９を介してＥＣＵ１０により開閉制御または開度調整される。
【００１９】
後処理装置４０は、これに流入した排ガスに含まれるＮＯｘおよびＰＭを低減するものである。本実施形態の後処理装置４０は、ＰＭを捕集して燃焼除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）４１と、ＤＰＦ４１の前段に配され軽油添加インジェクタ５０から供給された軽油（ＨＣ）を還元剤として用いて排ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵触媒４２と、ＤＰＦ４１の後段に配され例えば余剰のＨＣを酸化する後段触媒４３とを有している。
【００２０】
軽油添加インジェクタ５０は、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に軽油（ＨＣ）を噴射するものであり、ＥＣＵ１０により軽油添加インジェクタ駆動部５１を介して開閉制御されるものになっており、この際、軽油添加インジェクタ５０からの軽油の噴射量は例えばエンジン回転数と燃料噴射量とに基づいて決定される。
図１中、参照符号６０は触媒出口排気温度センサであり、ＮＯｘ吸蔵触媒４２とＤＰＦ４１との間に挿入された温度検出端を有し、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の出口側における排気温度（広義には触媒温度）を検出するようになっている。触媒出口排気温度センサ６０により検出された触媒温度データ（実際触媒温度）は触媒温度制御に供される。
【００２１】
更に、ＥＣＵ１０には負荷センサ６１、クランク角センサ６２などの各種センサが接続されている。負荷センサ６１は、図示しないアクセルペダルの踏込量すなわちアクセル開度をエンジン負荷として検出し、クランク角センサ６２は、エンジン１のクランクシャフト（図示略）の回転をエンジン回転数として検出するものである。
ＥＣＵ１０は、負荷センサ６１により検出されたエンジン負荷とクランク角センサ６２により検出されたエンジン回転数とに基づいてエンジン１の運転領域を判別し、エンジン運転域に応じてエンジン１の各インジェクタ（図示略）の電磁弁をオンオフして燃料噴射タイミングおよび燃料噴射量を制御するものになっている。
【００２２】
上記構成のディーゼルエンジン１は、公知のように、燃費低減などの観点から低負荷時にはリーン空燃比で運転され、このリーン空燃比運転中、エンジン１から排出される排ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）がＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸蔵される。そして、ＮＯｘ吸蔵量が一定以上まで増大すると、エンジン１のリッチスパイク運転が行われ、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸蔵されていたＮＯｘが放出され、還元除去される。また、燃料中に含まれる硫黄分によりＮＯｘ吸蔵触媒４２がＳ被毒されるとＮＯｘ吸蔵触媒４２の排ガス浄化作用が低下するので、ＮＯｘ吸蔵触媒４２に吸着されたＳ成分を還元除去するＳパージを行うべく、燃料噴射時期を遅角したり膨張行程後半で追加燃料を噴射し更には排気ブレーキ１５や過給機ウエイストゲート２３等の吸排気アクチュエータをオン動作させるなどの、排気温度（触媒温度）を上昇させるための昇温制御及びリッチ化が実施される。
【００２３】
また、排ガス中に含まれるＰＭの大気中への排出量を低減するため、ＰＭがＤＰＦ４１により捕集されるが、ＰＭ捕集量が一定以上まで増大するとＤＰＦ４１の目詰まりによる排圧上昇によってエンジン運転性能が低下するおそれがあるので、捕集されたＰＭを燃焼除去してＤＰＦ４１を再生するため、昇温制御が実施される。
本実施形態では、ＮＯｘ吸蔵触媒４２のＳパージ時やＤＰＦ４１の再生時の昇温制御にあたり、ＥＣＵ１０の制御下で軽油添加インジェクタ５０を開作動させて排ガス中に軽油（ＨＣ）を噴射し、これによりＨＣ供給を行って排気温度（触媒温度）を上昇させると共に、排気昇温を更に促進するため、例えば排気ブレーキ１５を閉じると共に過給機ウエイストゲート２３を開くなど、排気ブレーキ１５、ウエイストゲート２３、吸気スロットル弁３２、ＥＧＲ弁３８等の吸排気アクチュエータ（排気流量変化に関与するアクチュエータ）を排気流量減少方向に制御するようにしている。
【００２４】
上記の昇温制御自体は基本的には従来の昇温制御と変わるところはないが、本発明は、吸排気アクチュエータの複数の動作状態（特に排気ブレーキ１５およびウエイストゲート２３のオンオフ状態）に適したＨＣ供給を行う点に特徴がある。
すなわち、ＨＣ供給による昇温制御中に例えば要求エンジン出力が変化したときにこれに応じて吸排気アクチュエータの動作状態を変化させるように構成されたエンジンの場合、既述のように、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮しないでＨＣ供給を行うものでは（より具体的には、例えば、吸排気アクチュエータの動作状態にかかわらず同一のＨＣ供給量マップを用いる場合）、アクチュエータの動作状態変化に伴って排気流量が急変したときにＨＣ供給量に過不足が生じ易い。
【００２５】
より具体的には、図３に示す例では、吸排気アクチュエータがオン状態（斜線領域）からオフ状態に変化したとき、排気流量が急増するので要求ＨＣ供給量（破線）が急増するが、吸排気アクチュエータの動作状態を考慮しないＨＣ供給量マップを用いて目標ＨＣ供給量（図示略）を設定しているため、実際ＨＣ供給量（実線）が要求ＨＣ供給量（破線）に良好に追従せず、ＨＣ供給による昇温が不足して実際触媒温度（実線）が目標触媒温度（破線）を大幅に下回る結果になっている。すなわち、吸排気アクチュエータのオンオフ状態にかかわらず同一のＨＣ供給量マップを用いる場合、吸排気アクチュエータがオフからオンに切り替わるときにＨＣの過剰供給による過昇温が生じないようにＨＣ供給量マップでの目標ＨＣ供給量は低めに設定されており、吸排気アクチュエータがオンからオフに切り替わるときに昇温不足を来たし易くなる。
【００２６】
ここで、一つのＨＣ供給量マップに基づいてＨＣ供給量を設定する手法は、触媒温度を或る程度の温度範囲内に維持できれば良いとの観点から採用されると云えるが、この様な手法によれば図３に示すようにＨＣ供給不足による触媒温度低下を来たし易く、触媒温度が一旦低下するとその後の触媒昇温に時間がかかり、昇温終了までに時間を要することになる。また、触媒温度を厳密に管理することができないので、たとえばＮＯｘ触媒のＳパージ時に触媒温度を充分に上げることができず、従って、Ｓパージを良好に行えないおそれがある。
【００２７】
この点、本発明の昇温制御装置は、吸排気アクチュエータの動作状態に適したＨＣ供給を行うものになっており、本実施形態では、吸排気アクチュエータがオフ状態（排気ブレーキ１５が開、ウエイストゲート２３が閉）である場合に適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップ１０１と、吸排気アクチュエータがオン状態（排気ブレーキ１５が閉、ウエイストゲート２３が強制開）である場合に適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第２ＨＣ供給量マップ１０２を例えば実験により予め作成し、両マップ１０１、１０２をＥＣＵ１０内に格納しておく。
【００２８】
ここで、第１および第２ＨＣ供給量マップ１０１、１０２における目標ＨＣ供給量は共にエンジン回転数および燃料噴射量の関数で表されるが、吸排気アクチュエータがオフ状態にあって排気流量が大である場合にはＨＣ供給量が大であることが望ましい一方、吸排気アクチュエータがオンであって排気流量が小である場合にはＨＣ供給量が小であることが望ましいので、エンジン回転数および燃料噴射量の双方が同一である場合、第１ＨＣ供給量マップ１０１での目標ＨＣ供給量は第２ＨＣ供給量１０２での目標ＨＣ供給量よりも大に設定されている。
【００２９】
なお、より一般的には、吸排気アクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量をそれぞれ格納した複数のＨＣ供給量マップが作成され、ＥＣＵ１０内に格納される。
また、ＥＣＵ１０は、負荷センサ６１、クランク角センサ６２などの各種センサにより検出されたエンジン運転状態に基づいて排気ブレーキ１５、ウエイストゲート２３などの吸排気アクチュエータの開閉制御または開度調整に供される駆動信号を発生する駆動信号発生部１０３を有すると共に、吸排気アクチュエータの動作状態を表す駆動信号に基づいて、複数のＨＣ供給量マップのうち現在のアクチュエータ動作状態に適したものを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定部（ＨＣ供給量設定手段）１０４を有している。本実施形態のＨＣ供給量設定部１０４は、アクチュエータ動作状態とくに排気ブレーキ１５及びウエイストゲート２３のオンオフ状態に応じて第１ＨＣ供給量マップ１０１または第２ＨＣ供給量マップ１０２のいずれか一方を選択し、次に、選択したＨＣ供給量マップを参照して、そのときのエンジン回転数および燃料噴射量に基づいて目標ＨＣ供給量（ここでは軽油添加インジェクタ５０からの軽油の目標噴射量）を設定するものになっている。そして、目標軽油噴射量に従って軽油添加インジェクタ駆動部５１が動作し、これにより、軽油添加インジェクタ５０（ＨＣ供給手段）から目標量の軽油（ＨＣ）が噴射されることになる。
【００３０】
この様な構成によれば、吸排気アクチュエータのオンオフ状態を考慮して目標ＨＣ供給量の設定が行われるので、目標ＨＣ供給量は要求ＨＣ供給量に良く合致する。すなわち、図２に例示したように、吸排気アクチュエータがオン状態（斜線領域）からオフ状態に変化したとき（例えば加速運転開始時）、吸排気アクチュエータのオフ動作に伴って排気流量ひいては要求ＨＣ供給量（図示略）がステップ状に急増するが、その様に増大する要求ＨＣ供給量に対して目標ＨＣ供給量（破線）が良好に追従する結果、目標ＨＣ供給量に基づく実際ＨＣ供給量（実線）が要求ＨＣ供給量に良く一致し、従って、ＨＣ供給による昇温が良好に行われる。このため、後処理装置４０の過昇温を防止しつつ短時間内で後処理装置４０の昇温を行え、ＤＰＦ４１の再生やＮＯｘ触媒４２のＳパージを短時間内で良好に行うことができる。また、図２の場合、触媒出口排気温度センサ６０により検出された実際触媒温度と目標触媒温度との偏差に応じて目標ＨＣ供給量を補正するものとなっており、この様なきめ細かいＨＣ供給制御により昇温制御が精密に行われるので、ＮＯｘ吸蔵触媒４２の温度を適温に維持することができ、ＮＯｘ吸蔵触媒４２のＳパージを良好に実施することができる。
【００３１】
以上で本発明の好適実施形態による昇温制御装置についての説明を終了するが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々に変形可能である。
例えば、上記実施形態では、ＨＣ供給手段として軽油添加インジェクタを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、メイン噴射に続く圧縮行程で追加燃料を噴射するポスト噴射を行うことにより排気管内にＨＣを供給するようにしても良い。また、上記実施形態ではＤＰＦの前段に配される排気浄化触媒としてＮＯｘ吸蔵触媒を用いたが、酸化触媒などのその他の触媒を前段触媒として用いても良い。また、後段触媒を設けることは必須ではない。また、上記実施形態では吸排気アクチュエータとして吸気スロットル弁、ＥＧＲ弁、排気ブレーキ、および過給機のコンプレッサに設けたウエイストゲートを例示したが、これらのアクチュエータに代えて或いはこれらのアクチュエータのうちの一つ以上と共に、過給機タービンに設けたウエイストゲートなどの、その他の吸排気アクチュエータを用いることもできる。また、上記実施形態では、吸排気アクチュエータのオンオフ状態に応じて２つのＨＣ供給量マップの一方を選択するようにしたが、吸排気アクチュエータの連続的な動作状態変化に応じてＨＣ供給を制御する場合には、吸排気アクチュエータの複数たとえば３つ以上の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した３つ以上のＨＣ供給量マップを予め作成しておき、現在のアクチュエータ動作状態に応じてその内の一つのマップを選択し、選択したマップに基づいてＨＣ供給制御を行うことが望ましい。その他、本発明はその発明の範囲内において種々に変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態による後処理装置の昇温制御装置を示す概略図である。
【図２】図１に示した昇温制御装置による昇温制御中に吸排気アクチュエータがオンオフされる場合における排気流量、ＨＣ供給量および触媒温度の時間経過に伴う変化を目標ＨＣ供給量および目標触媒温度と共に示す図である。
【図３】従来の昇温制御中に吸排気アクチュエータがオンオフされる場合における排気流量、ＨＣ供給量および触媒温度の時間経過に伴う変化を要求ＨＣ供給量および目標触媒温度と共に示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ エンジン
１０ ＥＣＵ
１５ 排気ブレーキ（アクチュエータ）
２３ 過給機ウエイストゲート（アクチュエータ）
３２ 吸気スロットル弁（アクチュエータ）
３８ ＥＧＲ弁（アクチュエータ）
４０ 後処理装置
４１ ＤＰＦ
４２ ＮＯｘ吸蔵触媒
５０ 軽油添加インジェクタ（ＨＣ供給手段）
６０ 触媒出口排気温度センサ
１０１ 第１ＨＣ供給量マップ
１０２ 第２ＨＣ供給量マップ
１０３ 駆動信号発生部
１０４ ＨＣ供給量設定部（ＨＣ供給量設定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気管内に配された後処理装置の上流側で排ガス中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、
前記エンジンにおける排気流量変化に関与するアクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した複数のＨＣ供給量マップと、
現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定手段と
を備えることを特徴とする後処理装置の昇温制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートまたはオンオフ動作する排気ブレーキの少なくとも一方を含み、
前記複数のＨＣ供給量マップは、前記過給機ウエイストゲートまたは排気ブレーキの少なくとも一方のオフ状態およびオン状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップおよび第２ＨＣ供給量マップを含み、
前記第１ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量が前記第２ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量よりも大である
ことを特徴とする請求項１に記載の後処理装置の昇温制御装置。
【請求項１】
エンジンの排気管内に配された後処理装置の上流側で排ガス中にＨＣを供給するＨＣ供給手段と、
前記エンジンにおける排気流量変化に関与するアクチュエータの複数の動作状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した複数のＨＣ供給量マップと、
現在のアクチュエータ動作状態に適したＨＣ供給量マップを選択し、選択したＨＣ供給量マップに基づき目標ＨＣ供給量を設定するＨＣ供給量設定手段と
を備えることを特徴とする後処理装置の昇温制御装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが、オンオフ動作する過給機ウエイストゲートまたはオンオフ動作する排気ブレーキの少なくとも一方を含み、
前記複数のＨＣ供給量マップは、前記過給機ウエイストゲートまたは排気ブレーキの少なくとも一方のオフ状態およびオン状態のそれぞれに適した目標ＨＣ供給量のデータを格納した第１ＨＣ供給量マップおよび第２ＨＣ供給量マップを含み、
前記第１ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量が前記第２ＨＣ供給量マップにおける目標ＨＣ供給量よりも大である
ことを特徴とする請求項１に記載の後処理装置の昇温制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２６６２１９（Ｐ２００６−２６６２１９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８５１０（Ｐ２００５−８８５１０）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（３０３００２１５８）三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Ｆターム（参考）】
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