具有排气增压器和将燃料直接喷射到汽缸内的燃料喷射阀，当内 燃机的运转状态处于特定运转状态时，通过在供给主燃料后的膨胀冲 程期间由燃料喷射阀供给辅助燃料，使流入排气增压器内的排气的能 量排气能量增大的内燃机早为众人所知(参照特开平7-103013号公 报)。在该内燃机中，将车速、内燃机转速、主燃料喷射量以及加速 踏板的踩踏量处于各自阈值以上的状态作为特定运转状态。
当供给辅助燃料而使排气能量增大时，则增压压力增大，这样即 可使内燃机的输出功率增大。然而，若供给辅助燃料，则会使耗油率 或排气排放量增大。因此，若只有像上述内燃机那样内燃机运转状态 为特定运转状态下才供给辅助燃料，则并不一定能将辅助燃料有效用 于增大排气能量。也就是说，例如即使在加速踏板的踩踏量大的情况 下，有时内燃机的实际输出功率也与要求输出功率大体一致，此时几 乎没有必要通过供给辅助燃料使排气能量增大。或者即使是内燃机的 实际输出功率小的情况下，当要求输出功率小时，也不必供给辅助燃 料。

本发明的目的在于提供一种可将辅助燃料有效利用于增大排气能 量的内燃机的燃料供给控制装置。
采用本发明，可提供一种具有排气增压器的内燃机的燃料供给控 制装置，其包括：将燃料直接喷射到汽缸内的燃料喷射阀、判断与要 求输出功率对应的内燃机实际输出功率的不足部分即输出功率不足部 分是否大于预定的许用极限的判断机构以及当判断为该输出功率不足 部分大于许用极限时，通过在供给主燃料后的膨胀冲程期间由喷射阀 供给辅助燃料使流入排气增压器内的排气能量暂时增大的增大机构。
附图说明
图1是内燃机的整体图。
图2是主燃料Qm以及辅助燃料Qv的说明图。
图3是内燃机输出功率由转距表示时的本发明第1实施例的说明 图。
图4是内燃机输出功率由增压压力表示时的本发明第1实施例的 说明图。
图5是表示要求转距TQT的线图。
图6是表示实际转距TQA的线图。
图7是表示增压压力PMT的线图。
图8是表示本发明第1实施方式的辅助燃料供给控制程序的流程 图。
图9是内燃机输出功率由增压压力表示时的本发明第2实施方式 的说明图。
图10是表示设定值PMS1的线图。
图11是表示本发明第2实施方式的辅助燃料供给控制程序的流程 图。
图12是表示本发明第2实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图13是内燃机输出功率由增压压力表示时的本发明第3实施方式 的说明图。
图14是表示设定值DPMA1的线图。
图15是表示本发明第3实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图16是内燃机输出功率由增压压力表示时的本发明第4实施方式 的说明图。
图17是表示设定值DPMS1的线图。
图18是表示本发明第4实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图19是表示本发明的又一实施方式的设定值DOPS1的线图。
图20A、图20B是排气能量由排气温度表示时的本发明第5实施 方式的说明图。
图21是表示本发明第5实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图22A、图22B、图23C是表示排气排放量QEM的线图。
图23是表示本发明第6实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图24是本发明的第7实施方式的说明图。
图25是表示本发明第7实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。
图26是本发明的第8实施方式的说明图。
图27是表示本发明第8实施方式的辅助燃料供给停止控制程序的 流程图。

图1表示将本发明应用于压缩点火式内燃机时的情况。不过本发 明也可应用于火花点火式内燃机。
从图1可知，内燃机主体1例如具有4个汽缸1a。各汽缸1a通过 各自对应的进气支管2与共用的稳压罐3相连，稳压罐3通过进气管4 与可变喷嘴式增压器、即涡轮增压器5的压缩机5C的出口相连。在压 缩机5C的入口处连接有进气导入管6。在进气管4内配置了受电控式 或负压控制式的促动器7驱动的节气门8，在进气管4周围还配置了用 于冷却在进气管4内流动的吸入空气的冷却装置9。
此外，各汽缸1a通过排气歧管10以及排气管11与涡轮增压器5 的排气涡轮5t的入口相连，排气涡轮5t的出口通过排气管12与微粒 滤清器13相连。此外，微粒滤清器13的出口上连接有排气管14。该 微粒滤清器13是用于收集排气中所含有的主要由固体碳构成的微粒的 装置。微粒滤清器13上也可载持NOX吸收剂等。该NOX吸收剂在所 流入排气的平均空燃比稀薄时储存排气中的NOX，当所流入排气的空 燃比降低时如果排气中含有还原剂，则进行NOX储存还原作用，通过 将所储存的NOX还原以减少所储存的NOX量的，例如，可由载持在氧 化铝载体上的钡Ba以及铂Pt构成。
在各汽缸1a的汽缸内配置了燃料喷射阀15，这些燃料喷射阀15 通过共用的燃料蓄能室即共用轨道16与电控式的喷射量可变的燃料泵 17相连。共用轨道16上安装有用于检测共用轨道16内的燃料压力的 燃料压力传感器(未图示)，根据燃料压力传感器的输出信号控制燃 料泵17的喷射量，以使共用轨道16内的燃料压力达到目标燃料压力。
此外，从图1可知，排气岐管10和稳压罐3通过排气再循环通道 (下文称为EGR)18彼此连接，EGR通道18内配置了电控式EGR控 制阀19。此外，在EGR通道18的周围配置了用于冷却在EGR通道 18内流动的EGR气体的冷却装置20，在冷却装置20上游的EGR通 道18内配置了氧化催化剂21。
电控单元30由数字式计算机构成，包括通过双向总线31彼此连 接的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微 处理器)34、备用RAM(B-RAM)35、输入口36以及输出口37。 进气导入管6上安装有用于检测新气量的气体流量计40，在节气门8 下游例如稳压罐3上安装有用于检测稳压罐3内的压力即增压压力的 增压传感器41。此外，在排气管14内安装有用于检测从微粒滤清器 13排出的排气温度的排气温度传感器42，加速踏板43上连接有用于 检测加速踏板43的踩踏量的踩踏量传感器44。由排气温度传感器42 所检测出的排气温度表示微粒滤清器13的温度。这些传感器40、41、 42、44的输出电压通过对应的AD转换器38分别输入到输入口36。此 外，输入口36上还连接有例如曲轴每转动10°即产生输出脉冲的曲轴 转角传感器45。CPU34可根据该输出脉冲计算出内燃机转速。另外， 输出口37通过对应的驱动电路39分别与促动器7、燃料喷射阀15、 燃料泵17以及EGR控制阀19连接。
随着时间的推移，微粒滤清器13上收集到的微粒量增大。另外， 若在稀空燃比状态下将微粒滤清器13的温度保持在600℃以上，则可 氧化去除微粒滤清器13上的微粒。因此，在图1所示的内燃机中设定 为，例如当微粒滤清器13上收集到的微粒量超过一定量时，为了从微 粒滤清器13上去除微粒，实施使微粒滤清器13的温度上升并保持在 600℃以上的升温控制。具体而言，为了进行升温控制，如图2所示， 在压缩上止点(TDC)附近供给主燃料Qm之后，例如在排气冲程期 间由燃料喷射阀15供给附加燃料Qa。该附加燃料Qa在排气歧管10 内或排气管11内几乎不燃烧而到达微粒滤清器13，并在微粒滤清器 13内燃烧。其结果是，微粒滤清器13的温度上升。
另外，涡轮增压器5是一种通过以排气的能量即排气能量对新气 进行增压而增大内燃机输出功率的装置。在此情况下，若通过增大供 给到涡轮增压器5的排气能量而使压缩机5C的转速即涡轮转速上升， 则可使涡轮增压器5的输出功率增大，因而可以增大内燃机输出功率。
在本发明的各种实施方式中，为了增大排气能量，如图2所示， 设定为在压缩上止点(TDC)附近供给主燃料Qm之后，在膨胀冲程 期间由燃料喷射阀15供给辅助燃料Qv。该辅助燃料Qv在汽缸内、排 气岐管10内或排气管11内燃烧，其结果是排气能量增大。这样一来， 则不必变更主燃料Qm的喷射参数如喷射时间，即可使排气能量增大。 而该辅助燃料Qv对内燃机输出功率几乎没有影响。
然而，若设定为仅在加速踏板43的踩踏量大的情况下才供给辅助 燃料Qv，则如开头所述，无法有效利用辅助燃料Qv。也就是说，只有 在真正需要增大内燃机输出功率时才应该供给辅助燃料Qv。
因此在本发明的各实施方式中，判断与要求输出功率对应的内燃 机实际输出功率的不足部分即输出功率不足部分是否大于许用极限， 当判断为输出功率不足部分大于许用极限时，则通过供给辅助燃料Qv 使排气能量增大。
具体而言，首先，分别求出表示要求输出功率的要求输出功率表 示值OPT和表示内燃机实际输出功率的实际输出功率表示值OPA。然 后，通过从要求输出功率表示值OPT中减去实际输出功率表示值OPA 求出表示输出功率不足部分的输出功率不足部分表示值OPS(＝OPT -OPA)，当输出功率不足部分表示值大于与许用极限对应的许用极 限值LMT时，则供给辅助燃料Qv。
图3示出内燃机输出功率由转距TQ表示时的情况。在此情况下， 要求输出功率表示值OPT是要求转距TQT，实际输出功率表示值OPA 是实际转距TQA，输出功率不足部分表示值OPS是转距不足部分TQS (＝TQT-TQA)。如图3中的箭头X所示，若以阶梯状增大加速踏 板43的踩踏量ACC，则要求转距TQT也以阶梯状增大。然而，实际 转距TQA并不是与要求转距TQT同样地增大，其结果是，与要求转距 TQT对应的实际转距TQA的不足部分TQS大体以阶梯状从零开始增 大。这时，当转距不足部分TQS增大到超过一定的许用极限值LMTTQ 时，则开始供给辅助燃料Qv。如果开始供给辅助燃料Qv，则转距不足 部分TQS逐渐变小，接着如图3中的箭头Y所示，转距不足部分TQS 一旦小于许用极限值LMTTQ，即停止供给辅助燃料Qv。
另外，图4示出内燃机输出功率由增压压力PM表示时的情况。 在此情况下，要求输出功率表示值OPT是要求增压压力PMT，实际输 出功率表示值OPA是实际增压压力PMA，输出功率不足部分表示值 OPS是增压不足部分PMS(＝PMT-PMA)。如图4中的箭头X所示， 若以阶梯状增大加速踏板43的踩踏量ACC，则要求增压压力PMT也 以阶梯状增大。然而，实际增压压力PMA并不是与要求增压压力PMT 同样地增大，其结果是，与要求增压压力PMT对应的实际增压压力 PMA的不足部分PMS大体从零开始以阶梯状增大。这时，若增压不足 部分PMS增大到超过一定的许用极限LMTPM，则开始供给辅助燃料 Qv。如果开始供给辅助燃料Qv，则增压不足部分PMS逐渐变小，接 着如图4中的箭头Y所示，增压不足部分PMS一旦小于许用极限值 LMTPM，即停止供给辅助燃料。
无论在何种情况下，当输出功率不足部分表示值OPS大于许用极 限值LMT时则通过临时供给辅助燃料Qv而暂时增大排气能量，其余 情况下则停止供给辅助燃料Qv。也就是说，如图3或图4中的箭头Z 所示，即使在加速踏板43的踩踏量ACC大的情况下，有时实际输出 功率也与要求输出功率基本一致，这种情况下则不必供给辅助燃料Qv。 因此可降低燃料消耗率，并可降低排气排放量即排气中所含有的烃、 微粒或烟尘量，所以可有效利用辅助燃料Qv。这也是本发明的第1实 施方式的基本思路。
上述要求输出功率表示值OPT以及实际输出功率表示值OPA可 通过下述方式求出。即，在图3所示的例子中，要求转距TQT作为加 速踏板43的踩踏量ACC以及内燃机转速NE的函数，以图5所示的映 射映射图的形式预先存储在ROM32中，根据加速踏板43的踩踏量ACC 以及内燃机转速NE即可计算得出。此外，实际转距TQA作为主燃料 量Qm以及内燃机转速NE的函数，以图6所示的映射映射图的形式预 先存储在ROM32中，根据主燃料量Qm以及内燃机转速NE即可计算 得出。
另外，在图4所示的例子中，要求增压压力PMT作为要求转距 TQT以及内燃机转速NE的函数，以图7所示的映射图的形式预先存 储在ROM32中，要求转距TQT作为加速踏板43的踩踏量ACC以及 内燃机转速NE的函数，以图5所示的映射图的形式预先存储ROM32 中，根据加速踏板43的踩踏量ACC以及内燃机转速NE，即可计算出 要求增压压力PMT。相对于此，可通过增压传感器41检测出实际增压 压力PMA。
作为要求输出功率表示值OPT的要求转距TQT或要求增压压力 PMT，最终可根据加速踏板43的踩踏量ACC计算得出。这样一来， 即可准确把握车辆驾驶员的意图。
图8表示本发明第1实施方式的辅助燃料Qv的供给控制程序。每 隔预定的设定时间则插入执行该程序。
从图8可知，首先，在步骤100中，计算出要求输出功率表示值 OPT，接着在步骤101中计算出实际输出功率表示值OPA。接着在步 骤102中计算出输出功率不足部分表示值OPS(OPS＝OPT-OPA)。 在下面的步骤103中判断输出功率不足部分表示值OPS是否大于许用 极限值LMT。当OPS＞LMT时，前进到下一步骤104，供给辅助燃料 Qv。相对于此，当OPS≤LMT时，前进到步骤105，停止供给辅助燃 料Qv。
在图3或图4所示的例子中，内燃机输出功率由转距和增压压力 之一表示。但也可由转距和增压压力二者同时表示内燃机输出功率。 在此情况下，可以设定为当转距不足部分TQS大于许用极限值LMTTQ 或增压不足部分PMS大于许用极限值LMTPM时，供给辅助燃料Qv， 其余情况下停止供给辅助燃料Qv；也可设定为当转距不足部分TQS大 于许用极限值LMTTQ且增压不足部分PMS也大于许用极限值 LMTPM时供给辅助燃料Qv，其余情况下停止供给辅助燃料Qv。还可 设定为不是以要求输出功率表示值OPT和实际输出功率表示值OPA之 差(OPT-OPA)的形式，而是以比例(OPA/OPT)的形式求出不足 部分表示值OPS。
下面说明本发明的第2～第9实施方式。
在本发明的第1实施方式中，如上所述，只有在输出功率不足部 分表示值OPS大于许用极限值LMT时才供给辅助燃料Qv，因而可有 效利用辅助燃料Qv。但只要供给辅助燃料Qv，就有可能增大燃料消耗 率或排气排放量。或者，涡轮转速或实际增压压力PMA有可能超过各 自的许用上限。
因此，在本发明的第2～第9实施方式中，判断是否应抑制辅助 燃料Qv对排气能量的增大作用，当判断为应抑制辅助燃料Qv对排气 能量的增大作用时，禁止或停止供给辅助燃料Qv。
除此而外，在本发明的第2至第4实施方式中，设定为求出表示 涡轮增压器5的状态或输出功率的涡轮状态表示值TRB，根据涡轮状 态表示值判断是否应停止供给辅助燃料Qv。此处的涡轮状态表示值 TRB例如由实际增压压力PMA、排气能量、涡轮转速中的至少一项构 成。
下面参照图9～图12说明本发明的第2实施方式。
在本发明的第2实施例中，设定为求出根据涡轮状态表示值TRB 确定的设定值OPS1(＞0)，当输出功率不足部分表示值OPS小于该 设定值OPS1时则停止供给辅助燃料Qv。下面，以内燃机输出功率由 增压压力PM表示时为例说明本发明的第2实施方式。另外，以内燃机 输出功率由转距TQ表示为例来进行说明，当然也是可以的。
如图9中的箭头X所示，与本发明的第1实施方式相同地，当通 过以阶梯状增大加速踏板43的踩踏量ACC而使增压不足部分PMS增 大到超过许用极限值LMTPM时，则开始供给辅助燃料Qv。如果开始 供给辅助燃料Qv，则增压不足部分PMS逐渐变小。此外，当开始供给 辅助燃料Qv时，涡轮状态表示值TRB例如实际增压压力PMA逐渐变 大。另外，如图10所示，与设定值OPS1对应的设定值PMS1随涡轮 状态表示值TRB变大而变大。该设定值PMS1以图10所示的映射图的 形式存储在ROM32中。接着，如图9的箭头W所示，增压不足部分 PMS一旦小于设定值PMS1，则停止或禁止供给辅助燃料Qv。
图9中以虚线I表示的是本发明第1实施方式时的情况。在此情 况下，如图9的箭头Y所示，持续供给辅助燃料，直至增压不足部分 PMS小于许用极限值LMTPM。于是，在本发明的第2实施方式中， 在增压不足部分PMS小于许用极限值LMTPM之前，即停止供给辅助 燃料Qv。因而可更加有效地利用辅助燃料Qv。
之所以这样设定是出于以下原因。即，即使停止供给辅助燃料Qv， 由于涡轮增压器5的惯性作用，实际增压压力PMA以及涡轮转速也不 会立即下降。因此，若设定为在输出功率不足部分表示值OPS小于许 用极限值LMT之后再停止供给辅助燃料Qv，则很有可能出现过度增 压即增压压力或涡轮转速超过各自的许用上限。此外，在此情况下， 很有可能因过剩供给辅助燃料Qv而导致燃料消耗率上升或排气排放 量增大。另外，在涡轮状态表示值TRB较小的情况下，若输出功率不 足部分表示值OPS非常小，则有可能产生过度增压等；与之相反，在 涡轮状态表示值TRB大的情况下，即使输出功率不足部分表示值OPS 较大也有可能产生过度增压。
因此，设定随涡轮状态表示值TRB变大而变大的设定值OPS1， 当输出功率不足部分表示值OPS小于该设定值OPS1时，则停止供给 辅助燃料Qv。
因此，一般而言，判断是否应抑制辅助燃料Qv对排气能量的增大 作用，当判断为应抑制辅助燃料Qv对排气能量的增大作用时，则修正 辅助燃料Qv的供给量，使其减少。在上述本发明的第2实施方式中， 修正辅助燃料Qv，直至减少到零。
在图9所示的例子中，当输出功率不足部分表示值OPS增大到超 过许用极限值LMT时(参照箭头X)，由于输出功率不足部分表示值 OPS大于设定值OPS1，因此开始供给辅助燃料Qv。不过，当输出功 率不足部分表示值OPS增大到超过许用极限值时，有时输出功率不足 部分表示值OPS仍小于设定值OPS1，在此情况下并不开始供给辅助燃 料Qv。
图11示出本发明的第2实施方式的辅助燃料供给控制程序。每隔 预定的设定时间则插入执行该程序。
从图11可知，首先在步骤110中计算出要求输出功率表示值OPT， 在下一步骤111中计算出实际输出功率表示值OPA。接着在步骤112 中计算出输出功率不足部分表示值OPS(OPS＝OPT-OPA)。接着在 步骤113中实施图12所示的辅助燃料Qv的供给停止控制程序。
从图12可知，在步骤120中计算出设定值OPS1。接着在步骤121 中判断输出功率不足部分表示值OPS是否小于设定值OPS1。当OPS ＜OPS1时，接着前进到步骤122，设定标志位XSTP(XSTP＝1)。在 应停止或抑制供给辅助燃料Qv时设定该标志位，在应允许供给辅助燃 料Qv时清零。相对于此，当OPS≥OPS1时，则前进到步骤123，将 标志位XSTP清零(XSTP＝0)。
下面，再次参照图11，在下一步骤114中判断标志位XSTP是否 已清零、即是否允许供给辅助燃料Qv。当XSTP＝0时、即允许供给辅 助燃料Qv时，接着前进到步骤115，判断输出功率不足部分OPS是否 大于许用极限值LMT。当OPS＞LMT时，接着前进到步骤116，供给 辅助燃料Qv。与之相反，当在步骤114中XSTP＝1时、即应停止供给 辅助燃料Qv时，或在步骤115中OPS≤LMT时，接着前进到步骤117， 停止供给辅助燃料Qv。
下面参照图13～图15说明本发明的第3实施方式。
本发明的第3实施方式与本发明的第2实施方式的不同之处在于， 求出实际输出功率表示值OPA的变化率DOPA的同时，求出根据涡轮 状态表示值TRB确定的设定值DOPA1(＞0)，当实际输出功率表示 值变化率DOPA大于该设定值DOPA1时，则停止供给辅助燃料Qv。 下面以内燃机输出功率由增压压力表示时的情况为例说明本发明的第 3实施方式。
如图13中的箭头X所示，与本发明的第1实施方式相同地，当以 阶梯状增大加速踏板43的踩踏量ACC而使增压不足部分PMS增大到 超过许用极限值LMTPM时，则开始供给辅助燃料Qv。一开始供给辅 助燃料Qv，实际增压变化率DPMA即逐渐变大。另一方面，如图14 所示，与设定值DOPA1对应的设定值DPMA1随着涡轮状态表示值 TRB变大而变小。该设定值DPMA1以图14所示的映射图的形式预先 存储在ROM32中。接着，如图13的箭头W所示，当实际增压变化率 DPMA大于设定值DPMA1时，即停止供给辅助燃料Qv。
同样地，在本发明的第3实施方式中，也可以在增压不足部分PMS 小于许用极限值LMTPM之前停止供给辅助燃料Qv，因而可更加有效 地利用辅助燃料Qv。
在上述情况下，当涡轮状态表示值TRB较小，而实际输出功率表 示值变化率DOPA相当大时、即实际输出功率表示值OPA的增加一侧 的斜度大时，很有可能产生过度增压等。另外，当涡轮状态表示值TRB 较大时，即使实际输出功率表示值变化率DOPA1较小、即实际输出功 率表示值OPA的斜度较缓，也有可能产生过度增压等。因此，设定随 着涡轮状态表示值TRB变大而变小的设定值DOPA1，当实际输出功率 表示值变化率DOPA大于该设定值DOPA1时，则停止供给辅助燃料 Qv。
图15示出本发明的第3实施方式的辅助燃料Qv的供给停止控制 程序。该程序例如可以在图11的步骤113中实施。
从图15可知，在步骤130中计算出实际输出功率表示值变化率 DOPA，继而在步骤131中计算出设定值DOPA1。接着在步骤132中 判断实际输出功率表示值变化率DOPA是否大于设定值DOPA1。当 DOPA＞DOPA1时，接着前进到步骤133，设定标志位XSTP(XSTP ＝1)。因此，此时停止供给辅助燃料Qv。与之相反，当DOPA≤DOPA1 时接着前进到步骤134，使标志位XSRTP清零(XSTP＝0)。因此， 此时允许供给辅助燃料Qv。
下面参照图16～图18说明本发明的第4实施方式。
本发明的第4实施方式与本发明的第2实施方式的不同之处在于， 求出输出功率不足部分OPS的变化率DOPS的同时，求出根据涡轮状 态表示值TRB确定的设定值DOPS1(＜0)，当输出功率不足部分表 示值变化率DOPS小于该设定值DOPS1时，则停止供给辅助燃料Qv。 下面也以内燃料功率由增压压力PM由表示时的情况为例说明本发明 的第4实施方式。
如图16的箭头X所示，与本发明的第1实施方式相同地，当以阶 梯状增大加速踏板43的踩踏量ACC而使增压不足部分PMS增大到超 过许用极限值LMTPM时，则开始供给辅助燃料Qv。一开始供给辅助 燃料Qv，增压不足部分变化率DPMS暂时增大之后，又由零开始变小。 另外，如图17所示，与设定值DOPS1对应的设定值DPMS1随着涡轮 状态表示值TRB变大而变大。该设定值DPMS1以图17所示的映射图 的形式存储在ROM32中。接着，如图16的箭头W所示，当增压不足 部分变化率DPMS小于设定值DPMS1时，则停止供给辅助燃料Qv。
当涡轮状态表示值TRB较小，而输出功率不足部分表示值变化率 DOPS相当小时、即输出功率不足部分表示值OPS的减少一侧的斜度 大时，很有可能产生过度增压等。另外，当涡轮状态表示值TRB大时， 即使输出功率不足部分表示值变化率DOPS较大、即输出功率不足部 分表示值OPS的斜度较缓，也有可能产生过度增压等。因此，设定随 着涡轮状态表示值TRB变大而变大的设定值DOPA1，当输出功率不足 部分表示值变化率DOPS小于该设定值DOPS1时，则停止供给辅助燃 料Qv。
图18示出本发明的第4实施方式的辅助燃料Qv的供给停止控制 程序。该程序例如可以在图11的步骤113中实施。
从图18可知，在步骤140中计算出输出功率不足部分表示值变化 率DOPS，接着在步骤141中计算出设定值DOPS。进而在步骤142中 判断输出功率不足部分表示值变化率DOPS是否小于设定值DOPS1。 当DOPS＜DOPS1时，接着前进到步骤143，设定标志位XSTP(XSTP ＝1)。因此，此时停止供给辅助燃料Qv。与之相反，当DOPA≥DOPA1 时，接着前进到步骤144，将标志位XSTP清零(XSTP＝0)。因此， 此时允许供给辅助燃料Qv。
图19示出设定值DOPS1的另一种实施方式。在该例子中，设定 值DOPA1随着涡轮状态表示值TRB变大而变大，随着输出功率不足 部分表示值OPS变小而变大。
因此，一般而言，根据涡轮状态表示值TRB以及输出功率不足部 分表示值OPS对设定值DOPS1进行设定，当输出功率不足部分表示值 变化率DOPS小于该设定值DOPS1时，则停止供给辅助燃料Qv。关 于这一点，参照图17在上述的本发明的第4实施方式中，与输出功率 不足部分表示值OPS无关，均只按照涡轮状态表示值TRB对设定值 DOPS1进行设定。
下面参照图20A、图20B以及图21，说明本发明的第5实施方式。
当通过供给辅助燃料Qv而增大排气能量时，排气歧管10及涡轮 增压器5的排气涡轮5t之类的排气系统部件的温度也随之上升。因此 若过度增大排气能量，则很有可能有损上述排气系统部件的耐用性及 可靠性。
因此，在本发明的第5实施方式中，对假定供给辅助燃料Qv时的 排气能量EEXON进行预测，当预测出的排气能量EEXON大于预定的 设定量EEX1时，则停止供给辅助燃料Qv。本发明的第5实施方式在 该点上不同于本发明的第2～第4实施方式。下面，以从燃烧室排出而 流入排气涡轮5t内的排气温度TEX表示排气能量时的情况为例说明本 发明的第5实施方式。很显然，也可以用流入排气涡轮5t内的排气温 度的热量等表示排气能量。
从图20A可知，TEXOLD表示前一燃烧循环完毕后的排气温度 TEX。在图20A所示的例子中，若假定在下一燃烧循环中停止供给辅 助燃料Qv，则下一燃烧循环完毕后的排气温度ETX成为TEXOFF。与 之相反，假定在下一燃烧循环中供给辅助燃料Qv，则下一燃烧循环完 毕后的排气温度TEX成为TEXON，该TEXON比TEXOFF高出上升 部分ΔTEX。
在此情况下，假定在下一燃烧循环中停止供给辅助燃料Qv时的排 气温度TEXOFF，取决于主燃料Qm(参照图2)，例如可根据前一燃 烧循环中的排气温度TEXOLD和主燃料Qm的喷射量或喷射时间等喷 射参数进行预测。在这里，前一燃烧循环中的排气温度TEXOLD可根 据实际增压压力PMA、新气量、主喷射量Qm、排气歧管10内的压力、 EGR率(＝EGR气量/汽缸内气体量)等内燃机运转状态求出。另外， 上升部分ΔTEX取决于辅助燃料Qv，可根据喷射量或喷射时间等辅助 燃料Qv的喷射参数进行预测。
因此，在本发明的第5实施方式中，对假定在下一燃烧循环中停 止供给辅助燃料Qv时的排气温度TEXOFF和上升部分ΔTEX进行预 测，通过将上升部分ΔTEX加到排气温度TEXOFF上，预测出假定在 下一燃烧循环中供给辅助燃料Qv时的排气温度TEXON(TEXON＝ TEXOFF+ΔTEX)。
这样预测出的排气温度TEXON如图20B中的实线所示，当高于 与设定量EEX1对应的例如一定的设定温度TEX1时，则在下一燃烧循 环中停止供给辅助燃料Qv。与之相反，如图20B中的虚线所示，当 预测出的排气温度TEXON低于设定温度TEX1时，则在下一燃烧循环 中供给辅助燃料Qv。因而可防止排气温度TEX过度上升。
即，一般而言，对假定在下一燃烧循环中停止供给辅助燃料Qv 时的排气能量EEXOFF进行预测，预测出因辅助燃料Qv产生的排气 能量的上升部分ΔEEX，接着根据上述EEXOFF以及ΔEEX预测出假 定在下一燃烧循环中供给辅助燃料Qv时的排气能量EEXON，当预测 出的排气能量EEXON大于设定量EEX1时，则在下一燃烧循环中停止 供给辅助燃料。
图21示出本发明的第5实施方式的辅助燃料Qv的供给停止控制 程序。该程序例如可以在图11的步骤113中实施。
从图21可知，在步骤150中计算出假定在下一燃烧循环中供给辅 助燃料Qv时的排气能量EEXON。接着在步骤151中判断所预测出的 排气能量EEXON是否小于许用值EEX1。当EEXON＞EEX1时，接着 前进到下一步骤152，设定标志位XSTP(XSTP＝1)。因此，此时停 止供给辅助燃料Qv。与之相反，当EEXON≤EEX1时，接着前进到步 骤153，将标志位XSTP清零(XSTP＝0)。因此，此时允许供给辅助 燃料Qv。
下面参照图22A、图22B、图22C以及图23说明本发明的第6实 施方式。
如上所述，与不供给辅助燃料Qv时相比，供给辅助燃料Qv时排 气排放量即排气中所含有的烃、微粒或烟尘量增大。
尤其是，观察排气中的微粒量，与停止供给辅助燃料Qv时相比， 供给辅助燃料Qv时微粒滤清器13上收集到的微粒量的增加速度提高。 另外，在图1所示的内燃机内，微粒滤清器13上收集到的微粒量每达 到一定量时，则供给附加燃料Qa(参照图2)。这样一来，与停止供 给辅助燃料Qv时相比，供给辅助燃料Qv时附加燃料Qa的供给频率 升高，因而有可能导致燃料消耗率进一步增大。
因此，在本发明的第6实施方式中，预测出假定供给辅助燃料Qv 时的排气排放量QEMON，当预测出的排气排放量QEMON大于预定 的设定量QEM1时，则停止供给辅助燃料Qv。本发明的第6实施方式 在这一点上不同于本发明的第2～第5实施方式。
通过试验可知，排气排放量QEM取决于辅助燃料Qv的喷射参数 及供给辅助燃料Qv的汽缸内的气氛及状态。也就是说，如图22所示， 供给辅助燃料Qv时的排气排放量QEMON随着辅助燃料量Qv增大而 增大，与停止供给辅助燃料Qv时的排气排放量QEMOFF对应的增加 部分ΔQEM变大。此外，如图22B所示，供给辅助燃料Qv时的烟尘 量随着辅助燃料Qv的喷射时间θQv角度滞后而增大，与停止供给辅 助燃料Qv时的烟尘量QSMOFF对应的增加部分变大。此外，供给辅 助燃料Qv时的烃量QHCON随着辅助燃料Qv的喷射时间θQv角度提 前而增大，与停止供给辅助燃料Qv时的烃量QHCOFF对应的增加部 分变大，还有，从图22C可知，供给辅助燃料Qv时的排气排放量 QEMON随着实际转距TQA变高而增大，与停止供给辅助燃料Qv时 的排气排放量QEMOFF对应的增加部分变大。在这里，实际转距是根 据主燃料Qm确定的，表示供给辅助燃料Qv时的汽缸内气氛。
而在图22A的情况下，辅助燃料Qv的喷射时间θQv以及实际转 距TQA维持恒定，在图22B的情况下，辅助燃料量Qv以及实际转距 TQA维持恒定，图22C的情况下，辅助燃料量Qv及辅助燃料Qv的喷 射时间θQv维持恒定。
在此情况下，假定在下一燃烧循环中停止供给辅助燃料Qv时的排 气排放量QEMOFF取决于主燃料Qm，例如可根据内燃机转速、实际 转距、EGR率、新气量、新气温度等进行预测。另外，增加部分ΔQEM 取决于辅助燃料Qv，可根据辅助燃料量Qv以及喷射时间θQv等辅助 燃料Qv的参数进行预测。
因此，在本发明的第6实施例中，预测出假定在下一燃烧循环中 停止供给辅助燃料Qv时的排气排放量QEMOFF和上升部分ΔQEM， 通过将增加部分ΔQEM加到排气排放量QEMOFF上，可以预测出假定 在下一燃烧循环中供给辅助燃料Qv时的排气排放量QEMON(QEMON ＝QEMOFF+ΔQEM)。
当这样预测出的排气排放量QEMON大于设定量QEM1时，则在 下一燃烧循环中停止供给辅助燃料Qv；当预测出的排气排放量 QEMON小于设定量QEM1时，则在下一燃烧循环中供给辅助燃料Qv。 在此情况下，当上述烃、微粒或烟尘量中至少有一项大于对应的设定 量时，则可以停止供给辅助燃料Qv。
虽然可以将设定量QEM1设定为固定值，但在本发明的第6实施 方式中，根据内燃机运转状态对设定量QEM1进行设定。即，可根据 内燃机转速、实际转距TQA以及新气量对设定量QEM1进行设定。
图23表示本发明的第6实施方式的辅助燃料Qv的供给停止控制 程序。该程序例如可以在图11的步骤113中实施。
从图23可知，在步骤160中计算出假定在下一燃烧循环中供给辅 助燃料Qv时而得到的排气排放置QEMON。在下一步骤161中计算出 设定量QEM1。接着在步骤162中判断所预测出的排气排放量QEMON 是否大于设定量QEM1。当QEMON＞QEM1时，接着前进到下一步骤 163，设定标志位XSTP(XSTP＝1)。因此，此时可停止供给辅助燃 料Qv。与之相反，当QEMON≤QEM1时，接着前进到下一步骤164， 将标志位XSTP清零(XSTP＝0)。因此，此时允许供给辅助燃料Qv。
在此情况下，QEMON表示假定供给辅助燃料Qv时的每个燃烧循 环的排气排放量，因此也可以认为QEMON表示假定供给辅助燃料Qv 时的排气排放量的增加速度或变化率。这样一来，在上述第6实施方 式中，当假定供给辅助燃料Qv时的排气排放量的变化率大于设定值 时，则停止供给辅助燃料Qv。
下面参照图24以及图25说明本发明的第7实施方式。
从图24可知，QDPFON表示假定供给助燃料Qv时微粒滤清器13 上收集到的微粒量，QDPFOFF表示假定停止供给辅助燃料Qv时微粒 滤清器13上收集到的微粒量，ΔQDPF是与QDPFOFF对应的QDPFON 的增加部分(＝QDPFON-QDPFOFF)。从图24可知，无论是假定供 给辅助燃料Qv时的收集微粒量QDPFON，还是假定停止供给辅助燃料 Qv时的收集微粒量QDPFOFF，均随时间的推移而增大。此时，增加 部分ΔQDPF也随时间的推移而增大。
在上述本发明的第6实施方式中，当假定供给辅助燃料Qv时收集 微粒量QDPON的增加速度或变化率较大时，则停止供给辅助燃料Qv； 当收集微粒量QDPFON的增加速度较小时，则允许供给辅助燃料Qv。 但是，如果收集微粒量QDPFON的增加主要因为辅助燃料，即使收集 微粒量QDPFON的增加速度较小，也应停止供给辅助燃料Qv。
另外，增加部分ΔQDPF表示辅助燃料Qv对收集微粒量QDPFON 的影响。因此可知，当增加部分ΔQDPF的增加速度或变化率大时，收 集微粒量QDPFON的增加速度由于辅助燃料Qv而变大。
因此，本发明的第7实施方式，在上述第6实施方式的基础上， 当排气排放量QEM小于设定量QEM1时，求出增加部分ΔQDPF的变 化率DΔ，如图24所示，当该增加部分变化率DΔ大于预定的设定值 DΔ1时，设定上述标志位XSTP(XST＝1)，停止供给辅助燃料Qv。 与之相反，当增加部分变化率DΔ小于设定值DΔ1时，将标志位XSTP 清零(XSTP＝0)，允许供给辅助燃料Qv。在这一点上，本发明的第 7实施方式不同于本发明的第6实施方式。
虽然可以将设定值DΔ1设定为固定值，但在本发明的第7实施方 式中，根据内燃机运转状态对设定量QEM1进行设定。即，根据内燃 机转速、实际转距TQA以及新气量对设定值DΔ1进行设定。
图25表示本发明的第7实施方式的辅助燃料Qv的供给停止控制 程序。该程序例如可以图11的步骤113中实施。
从图25可知，在步骤170中计算出假定在下一燃烧循环中供给辅 助燃料Qv时而得到的排气排放量QEMON。在下一步骤171中计算出 设定量QEM1。在下一步骤172中判断所预测出的排气排放量QEMON 是否大于设定量QEM1。当QEMON＞QEM1时，前进到下一步骤173， 设定标志位XSTP(XSTP＝1)。因此，此时可停止供给辅助燃料Qv。 与之相反，当QEMON≤QEM1时，接着前进到步骤174，计算出假定 供给辅助燃料Qv时，车辆在基准期间、例如行驶了一定时间或一定距 离时的收集微粒量QQDPFON。在下一步骤175中，计算出假定停止供 给辅助燃料Qv时，车辆行驶基准期间时的收集微粒量QQDPFOFF。 当在步骤170中计算出的排气排放量QEMON、QEMOFF为微粒量的 情况下，通过累计整个基准期间内的上述QEMON、QEMOFF，求出堆 积微粒量QQDPFON、QQDPFOFF。在下一步骤176中，计算出增加 部分ΔQDPF(＝QQDPFON-QQDPFOFF)，在下一步骤177中计算 出增加部分变化率DΔ。在下一步骤178中，计算出设定值DΔ1。在 下一步骤179中判断增加部分变化率DΔ是否大于设定值DΔ1。当 DΔ＞DΔ1时，接着前进到步骤173，设定标志位XSTP(XSTP＝1)。 因此，此时可停止供给辅助燃料Qv。与之相反，当DΔ≤DΔ1时，前 进到步骤180，将标志位XSTP清零(XSTP＝0)。因此，此时允许供 给辅助燃料Qv。
在上述第7实施方式中，当排气排放量QEM少于设定量QEM1 时，根据增加部分变化率DΔ判断是否应停止供给辅助燃料Qv。但是， 也可与排气排放量QEM无关地根据增加部分变化率DΔ判断是否应停 止供给辅助燃料Qv。
下面参照图26以及图27说明本发明的第8实施方式。
当供给辅助燃料Qv而使排气温度上升时，则微粒滤清器13的温 度也随之上升。这时，如果微粒滤清器13上收集了较多的微粒，则有 可能因该大量微粒的非正常燃烧而烧坏微粒滤清器13。
因此，在本发明的第8实施方式中，当微粒滤清器13上的收集微 粒量QDPF大于预定的设定量QDPF1时，则停止供给辅助燃料Qv。 本发明的第8实施方式在这一点上不同于本发明的第2～第5实施方 式。
即.如图26所示，当收集微粒量QDPF大于设定量QDPF1时， 则如箭头XX所示，通过设定上述标志位XSTP(XSTP＝1)而停止供 给辅助燃料Qv。接着，如箭头YY所示，当收集微粒量QDPF大于一 定量QDPFM时，则开始升温控制，收集微粒量QDPF逐渐减少。接着， 如箭头ZZ所示，当收集微粒量QDPF小于设定量QDPF1时，则通过 将上述标志位XSTP清零(XSTP＝0)而允许供给辅助燃料。
图27表示本发明的第8实施方式的辅助燃料Qv的停止供给控制 程序。该程序可以在图11的步骤113中实施。
从图27可知，在步骤190中，计算出微粒滤清器13上的收集微 粒量QDPF。接着在步骤191中判断收集微粒量QDPF是否大于设定量 QDPF1，当QDPF＞QDPF1时，前进到下一步骤192，设定标志位XSTP (XSTP＝1)。因此，此时可停止供给辅助燃料Qv。与之相反，当QDPF ≤QDPF1时，前进到下一步骤193，将标志位XSTP清零(XSTP＝0)。 因此，此时允许供给辅助燃料Qv。
采用本发明，可将辅助燃料有效地用于增大排气能量。