(57)【要約】【課題】主燃料噴射後にＤＰＦ再生燃料噴射を行うことにより、ＤＰＦに堆積したＰＭを酸化除去するＤＰＦ再生制御を実行する排気浄化装置において、ＤＰＦ再生燃料噴射を適正なタイミングで実行する。【解決手段】エンジン回転数及び負荷（例えば主燃料噴射の燃料噴射量）に基づいてＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期Ａを、エンジンの軸トルクが変化しない範囲内で、圧縮上死点（ＴＤＣ）からのクランク角度（または時間）が最小となるような時期に設定することで、ＤＰＦの再生効率を高めて、噴射燃料によるオイル希釈（エンジンオイルへの燃料混入）の増大を抑制するとともに、ＤＰＦ２２の再生効率を向上させる。【選択図】図３
2010090875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設され、排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの排気ガス流れの上流側の排気通路に配設された酸化触媒とを備え、前記内燃機関の噴射時期を制御することにより、主燃料噴射後に再生燃料噴射を行って前記フィルタに堆積した粒子状物質を除去するフィルタ再生制御を実行する内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生燃料噴射を開始する時期を、前記内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、当該内燃機関の圧縮上死点からのクランク角度が最小となるような時期に設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生燃料噴射を開始する時期を機関回転数及び機関負荷に基づいて設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置において、
主燃料噴射の後で前記再生燃料噴射を行う前に、前記酸化触媒の温度を上昇させる昇温燃料噴射を行う際に、その昇温燃料噴射を開始する時期を機関回転数及び機関負荷に基づいて設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
内燃機関の排気通路に配設され、排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの排気ガス流れの上流側の排気通路に配設された酸化触媒とを備え、前記内燃機関の噴射時期を制御することにより、主燃料噴射後に再生燃料噴射を行って前記フィルタに堆積した粒子状物質を除去するフィルタ再生制御を実行する内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生燃料噴射を開始する時期を、前記内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、当該内燃機関の圧縮上死点からの時間が最小となるような時期に設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生燃料噴射を開始する時期を機関回転数及び機関負荷に基づいて設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の内燃機関の排気浄化装置において、
主燃料噴射の後で前記再生燃料噴射を行う前に、前記酸化触媒の温度を上昇させる昇温燃料噴射を行う際に、その昇温燃料噴射を開始する時期を機関回転数及び機関負荷に基づいて設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、エンジンともいう）の排気ガスを浄化する排気浄化装置に関し、さらに詳しくは、ディーゼルエンジンの排気ガスをパティキュレートフィルタを用いて浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を駆動したときに排出される排気ガス中には、そのまま大気に排出することが好ましくない物質が含まれている。特に、ディーゼルエンジンの排気ガス中には、カーボンを主成分とする粒子状物質（以下、ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）という場合もある）、ＳＯＯＴ（煤）、ＳＯＦ（可溶性有機成分：Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ）などが含まれており、大気汚染の原因になる。
【０００３】
排気ガス中に含まれるＰＭを浄化する装置としては、パティキュレートフィルタをディーゼルエンジンの排気通路に設け、排気通路を通過する排気ガス中に含まれるＰＭを捕集することによって、大気中に放出されるエミッションの量を低減する排気浄化装置が知られている。パティキュレートフィルタとしては、例えばＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）や、ＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）触媒が用いられている。
【０００４】
パティキュレートフィルタを用いてＰＭの捕集を行う場合、捕集したＰＭの堆積量が多くなってパティキュレートフィルタの詰りが生じると、パティキュレートフィルタを通過する排気の圧力損失が増大し、これに伴うエンジンの排気背圧増大によってエンジン出力低下や燃費の低下が発生する。
【０００５】
このような点を解消するため、従来、パティキュレートフィルタに捕集されたＰＭの捕集量（堆積量）が所定量に到達したときに、排気温度を上昇させる等の方法により触媒床温を高温化することで、パティキュレートフィルタ上のＰＭを酸化（燃焼）してフィルタを再生している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００６】
このようなパティキュレートフィルタ再生制御（以下、単に「フィルタ再生制御」ともいう）としては、例えば、主燃料噴射（メイン噴射）後に少量の燃料を副次的に噴射（ポスト噴射）することで、パティキュレートフィルタの上流側（排気ガス流れの上流側）の酸化触媒（ＣＣＯ）の温度（排気温度）を上昇させ、この後に、フィルタ再生用のポスト噴射を実行してパティキュレートフィルタに堆積したＰＭを酸化（燃焼）させるフィルタ再生制御がある。
【特許文献１】特開２００８−１５０９６６号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２５７３号公報
【特許文献３】特開２００８−１８０１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来のフィルタ再生制御では、フィルタ再生燃料噴射（ポスト噴射）による燃料が燃焼室内で燃焼することを回避するために、噴射時期を排気行程に近い時期に設定している。しかし、このような噴射時期設定では、フィルタ再生燃料噴射時の排出ＨＣ（パティキュレートフィルタ内のＰＭを燃焼させるＨＣ）が有効活用されないため、パティキュレートフィルタの再生時間が長くなってしまい、噴射燃料によるオイル希釈（エンジンオイルへの燃料混入）が増大する可能性がある。
【０００８】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、内燃機関への主燃料噴射後にフィルタ再生燃料噴射を行うことにより、パティキュレートフィルタに堆積したＰＭ（粒子状物質）を酸化除去するフィルタ再生制御を実行する排気浄化装置において、フィルタ再生燃料噴射を適正なタイミングで実行することができ、そのフィルタ再生燃料噴射によるオイル希釈の増大を抑制することが可能な制御の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関の排気通路に配設され、排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの排気ガス流れの上流側の排気通路に配設された酸化触媒とを備え、前記内燃機関の噴射時期を制御することにより、主燃料噴射後に再生燃料噴射（ポスト噴射）を行って前記フィルタに堆積した粒子状物質を除去するフィルタ再生制御を実行する内燃機関の排気浄化装置を前提としており、このような排気浄化装置において、前記再生燃料噴射を開始する時期を、前記内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、当該内燃機関の圧縮上死点からのクランク角度が最小となるような時期に設定することを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、フィルタ再生燃料噴射の噴射時期を適正な時期に設定することができる。この点について説明する。まず、従来制御のように、フィルタ再生燃料噴射時期を排気行程に近い時期に設定した場合、フィルタ再生燃料噴射時の排出ＨＣ（パティキュレートフィルタ内のＰＭを燃焼させるＨＣ）が有効活用されず、パティキュレートフィルタの再生時間が長くなってしまい、噴射燃料によるオイル希釈（エンジンオイルへの燃料混入）が増大する可能性がある。このような点を回避するには、フィルタ再生燃料噴射の噴射時期を圧縮上死点（ＴＤＣ）側に進角して、酸化触媒の昇温を行った後の経過時間を短くしてＰＭの燃焼効率（再生効率）を高くすればよいが、フィルタ再生燃料噴射の噴射時期を触媒昇温燃料噴射の噴射時期に近づけすぎると、フィルタ再生燃料噴射による燃料が燃焼室内で燃焼して内燃機関の軸トルクが変化（増大）するため、ドライバビリティが低下したり、エンジン燃焼音が通常燃焼時よりも悪化する可能性がある。
【００１１】
このような点を考慮し、この発明では、フィルタ再生燃料噴射を開始する時期を、内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、圧縮上死点からのクランク角度が最小となるような時期に設定しているので、フィルタ再生燃料噴射の噴射時期の最適化を図ることができ、再生燃料噴射時の排出ＨＣを有効活用することができる。これによって、ドライバビリティの低下及び燃焼音の変化を回避しながら、噴射燃料によるオイル希釈の増大を抑制することができる。
【００１２】
この発明において、フィルタ再生燃料噴射を開始する時期は、具体的には、機関回転数及び機関負荷（具体的には、メイン燃料噴射量）に基づいて、内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、圧縮上死点からのクランク角度が最小となるような時期（クランク角度）を実験・計算等によって求めて設定する。
【００１３】
また、この発明の具体的な構成として、主燃料噴射の後で前記フィルタ再生燃料噴射を行う前に、酸化触媒の温度を上昇させる昇温燃料噴射を行う際に、その昇温燃料噴射を開始する時期を、機関回転数及び機関負荷に基づいて、昇温効率が最適となるような時期（例えばクランク角度）を実験・計算等により求めて設定するという構成を挙げることができる。
【００１４】
本発明の他の解決手段として、内燃機関の排気通路に配設され、排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの排気ガス流れの上流側の排気通路に配設された酸化触媒とを備え、前記内燃機関の噴射時期を制御することにより、主燃料噴射後に再生燃料噴射を行って前記フィルタに堆積した粒子状物質を除去するフィルタ再生制御を実行する内燃機関の排気浄化装置を対象とし、このような排気浄化装置において、前記再生燃料噴射を開始する時期を、前記内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、当該内燃機関の圧縮上死点からの時間が最小となるような時期に設定するという構成を挙げることができる。
【００１５】
この発明においても、上記した発明の排気浄化装置と同様に、フィルタ再生燃料噴射を開始する時期を、内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、圧縮上死点からの時間が最小となるような時期に設定しているので、フィルタ再生燃料噴射の噴射時期の最適化を図ることができ、再生燃料噴射時の排出ＨＣを有効活用することができる。これによってドライバビリティの低下及び燃焼音の変化を回避しながら、噴射燃料によるオイル希釈の増大を抑制することができる。
【００１６】
この発明において、フィルタ再生燃料噴射を開始する時期は、具体的には、機関回転数及び機関負荷（具体的には、メイン燃料噴射量）に基づいて、内燃機関の軸トルクが変化しない範囲内で、圧縮上死点からの時間が最小となるような時期（時間）を実験・計算等によって求めて設定する。
【００１７】
また、この発明の具体的な構成として、主燃料噴射の後で前記フィルタ再生燃料噴射を行う前に、酸化触媒の温度を上昇させる昇温燃料噴射を行う際に、その昇温燃料噴射を開始する時期を、機関回転数及び機関負荷に基づいて、昇温効率が最適となるような時期（例えば時間）を実験・計算等により求めて設定するという構成を挙げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
−エンジン−
本発明を適用す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。
【００２０】
この例のディーゼルエンジン１（以下、「エンジン１」という）は、例えばコモンレール式筒内直噴４気筒エンジンであって、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａには、同燃焼室１ａ内での燃焼に供される燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２がそれぞれ配置されている。各気筒のインジェクタ２はコモンレール１１に接続されている。コモンレール１１にはサプライポンプ１０が接続されている。
【００２１】
サプライポンプ１０は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を高圧にした後に燃料通路１０ａを介してコモンレール１１に供給する。コモンレール１１は、サプライポンプ１０から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２に分配する。インジェクタ２は所定電圧が印加されたときに開弁して、燃焼室１ａ内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。インジェクタ２の開閉（燃料噴射量・噴射時期）はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００によってデューティ制御される。
【００２２】
エンジン１には吸気通路３及び排気通路４が接続されている。吸気通路３には、上流部（吸入空気流れの上流部）から下流側に向けて順に、エアクリーナ９、エアフローメータ３３、後述するターボチャージャ６のコンプレッサインペラ６３、インタークーラ８、及び、スロットルバルブ５が配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ５１によってスロットル開度が調整される。スロットルバルブ５のスロットル開度はスロットル開度センサ４１によって検出される。なお、吸気通路３は、スロットルバルブ５の下流側に配置の吸気マニホールド３ａにて各気筒に対応して分岐している。
【００２３】
排気通路４は、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａと繋がる排気マニホールド４ａによって各気筒毎に分岐した状態から１つに集合するように構成されている。
【００２４】
排気通路４には、排気ガス中に含まれるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化するＣＣＯ（酸化触媒コンバータ）２１とＰＭ（粒子状物質）を捕集するＤＰＦ２２とが順に配置され、燃焼室１ａでの燃焼により生じた排気が送り込まれる。
【００２５】
ＣＣＯ２１の上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路４にＡ／Ｆセンサ３６及び第１排気温センサ３７が配置されており、この第１排気温センサ３７の出力信号からＣＣＯ２１に入る排気ガスの温度を検出することができる。また、ＣＣＯ２１とＤＰＦ２２との間に第２排気温センサ３８が配置されており、この第２排気温センサ３８の出力信号からＤＰＦ２２に入る排気ガスの温度を検出することができる。さらに、ＤＰＦ２２の上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサ３９が設けられている。
【００２６】
これらＡ／Ｆセンサ３６、第１排気温センサ３７、第２排気温センサ３８、及び、差圧センサ３９の各出力信号はＥＣＵ１００に入力される。
【００２７】
エンジン１にはターボチャージャ６が装備されている。ターボチャージャ６は、ロータシャフト６１を介して連結されたタービンホイール６２とコンプレッサインペラ６３とを備えている。
【００２８】
コンプレッサインペラ６３は吸気通路３内部に臨んで配置され、タービンホイール６２は排気通路４内部に臨んで配置されている。このようなターボチャージャ６は、タービンホイール６２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサインペラ６３を回転させることにより吸入空気を過給する。この例のターボチャージャ６は、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール６２側に可変ノズルベーン機構６４が設けられており、この可変ノズルベーン機構６４の開度を調整することにより、エンジン１の過給圧を調整することができる。なお、ターボチャージャ６での過給によって昇温した吸入空気は、吸気通路３に配置したインタークーラ８によって強制冷却される。
【００２９】
また、エンジン１にはＥＧＲ装置７が装備されている。ＥＧＲ装置７は、排気通路４を流れる排気ガスの一部を吸気通路３に還流させて、各気筒の燃焼室１ａへ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させる装置である。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を備えている。このＥＧＲ通路７１には、ＥＧＲガス流れの上流側から順に、ＥＧＲ通路７１を通過（還流）するＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ７３、及び、ＥＧＲバルブ７２が設けられており、このＥＧＲバルブ７２の開度を調整することによって、排気通路４（排気マニホールド４ａ）から吸気通路３（吸気マニホールド３ａ）に導入されるＥＧＲガス量（排気還流量）を調整することができる。
【００３０】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。
【００３１】
ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１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するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００３２】
これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４はバス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。
【００３３】
入力インターフェース１０５には、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数を検出するエンジン回転数センサ３１、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ３２、エアフローメータ３３、吸気マニホールド３ａに配置され、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ３４、吸気マニホールド３ａに配置され、吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ３５、Ａ／Ｆセンサ３６、第１排気温センサ３７、第２排気温センサ３８、差圧センサ３９、コモンレール１１内の高圧燃料の圧力を検出するレール圧センサ４０、スロットル開度センサ４１、及び、アクセル開度センサ４２などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００３４】
出力インターフェース１０６には、インジェクタ２、サプライポンプ１０、スロットルバルブ５のスロットルモータ５１、ターボチャージャ６の可変ノズルベーン機構６４、及び、ＥＧＲバルブ７２などが接続されている。
【００３５】
ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ５の開度制御、及び、燃料噴射量・噴射時期制御（インジェクタ２の開閉制御）などを含むエンジン１の各種制御を実行する。さらに、ＥＣＵ１００は、下記のＤＰＦ再生制御を実行する。
【００３６】
以上のＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の排気浄化装置の制御が実現される。
【００３７】
−ＤＰＦ再生制御−
まず、ＥＣＵ１００は、ＤＰＦ２２に設けた差圧センサ３９の出力信号に基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量を推定し、そのＰＭ推定量が再生開始判定値（許容限界値）以上となったときにＤＰＦ２２の再生時期であると判定して、エンジン１への主燃料噴射の後にポスト噴射を行って、ＤＰＦ２２に堆積したＰＭを燃焼・除去してＤＰＦ２２を再生する。
【００３８】
具体的には、図３に示すように、エンジン運転のための燃料噴射（インジェクタ２から燃焼室１ａへの燃料噴射）である主燃料噴射（メイン噴射）を行った後に、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）を実行する。このＣＣＯ昇温燃料噴射によってインジェクタ２から噴射された燃料は、排気通路４に送出されてＣＣＯ２１に達する。ＣＣＯ２１に燃料成分が到達すると、ＨＣやＣＯ等の成分が排気ガス中や触媒上で酸化反応され、その酸化反応に伴う発熱でＣＣＯ２１（排気ガス）の温度が上昇し、この温度上昇によってＤＰＦ２２の温度が上昇する。そして、このようなＣＣＯ昇温燃料噴射を行った後に、所定のタイミングでＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）を実行することにより、ＤＰＦ２２に堆積したＰＭが燃焼・除去される。
【００３９】
こうしたＤＰＦ再生制御を実行することにより、ＤＰＦ２２のＰＭ堆積量が減少し、その減少量（ＰＭ排出量）が再生完了判定値よりも小さくなった時点でＤＰＦ再生制御を終了する。なお、ＰＭ排出量は、例えば、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られるエンジン回転数Ｎｅ、及び、第２排気温センサ３８の出力信号から得られる排気温度（ＤＰＦ２２に入る排気ガスの温度）などに基づいてマップ等を参照して推定することができる。
【００４０】
ところで、ＤＰＦ再生制御を実行する場合、上述したように、従来制御では、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期を、排気行程に近い時期（例えば排気行程に近い位置のクランク角度）に設定しているので、ＤＰＦ再生燃料噴射時の排出ＨＣ（ＤＰＦ２２内のＰＭを燃焼させるＨＣ）が有効活用されず、ＤＰＦ２２の再生時間が長くなってしまい、噴射燃料によるオイル希釈（エンジンオイルへの燃料混入）が増大する可能性がある。このような点を回避するには、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期を圧縮上死点（ＴＤＣ）側に進角して、ＣＣＯ２１の昇温を行った後の経過時間を短くしてＰＭの燃焼効率（再生効率）を高くすればよいが、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期を、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）の噴射時期に近づけすぎると、ＤＰＦ再生燃料噴射による燃料が燃焼室１ａ内で燃焼してエンジン１の軸トルクが変化（増大）するので、ドライバビリティが低下したり、エンジン燃焼音が通常燃焼時よりも悪化する可能性がある。
【００４１】
こうした点を解消するため、この例では、ＤＰＦ再生燃料噴射を開始する噴射時期を、エンジン１の軸トルクが変化（増加）しない範囲内で、圧縮上死点からのクランク角度（遅角量）が最小となるような時期に設定することで、ＤＰＦ２２の再生効率を高めて、噴射燃料によるオイル希釈の増大を抑制する点に特徴がある。その具体的な例について図４を参照して説明する。
【００４２】
図４に示すマップは、ＤＰＦ再生噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期の算出に用いるマップであって、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷である主燃料噴射の燃料噴射量Ｑｍ（以下、メイン燃料噴射量Ｑｍともいう）をパラメータとして、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）を開始する噴射時期Ａ（圧縮上死点からポスト噴射ａを開始するまでのクランク角度（ＣＡ））を実験・計算等によって求めた値をマップ化したものである。
【００４３】
具体的には、例えば、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍ（ポスト噴射ａの燃料噴射量も含む）を一定にしたエンジン運転状態で、ＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期を排気行程に近い位置から進角（クランク角度の進角）させていき、この進角過程においてエンジン１の軸トルクが変化（増大）するクランク角度を取得し、その結果に基づいて、エンジン１の軸トルクが変化しない範囲内で圧縮上死点に可能な限り近い噴射時期（クランク角度）Ａを適合するという適合処理を、エンジン回転数Ｎｅとメイン燃料噴射量Ｑｍの各パラメータを変化させて行うことにより、エンジン運転領域内の各種条件でのＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期（クランク角度）Ａ１１・・Ａｍｎを取得してマップ化したものである。この噴射時期マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが大きいほど、噴射時期Ａが大きな値となるように設定されている。
【００４４】
なお、噴射時期Ａは、ＤＰＦ再生噴射（ポスト噴射ａ）によりエンジン１の軸トルクが変化する時期に対して余裕（マージン）を持たせた値としてもよい。また、図４の噴射時期マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが噴射時期マップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にてＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期Ａを算出する。
【００４５】
以上の図４に示す噴射時期マップはＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。そして、ＥＣＵ１００は、このような噴射時期マップを用いて、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られる現在のエンジン回転数Ｎｅとメイン燃料噴射量Ｑｍ（指令値）とに基づいてＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）を開始する噴射時期Ａを算出して設定する。このような噴射時期設定により、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期の最適化を図ることができる。これによって、ドライバビリティの低下及び燃焼音の変化を回避しながら、フィルタ再生燃料噴射時の排出ＨＣ（ＤＰＦ２２内のＰＭを燃焼させるＨＣ）を有効活用することが可能となり、噴射燃料によるオイル希釈の増大を抑制することができる。さらに、ＤＰＦ２２内の温度上昇速度を速くすることができるので、ＤＰＦ２２の再生効率が向上する。
【００４６】
次に、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の燃料噴射量Ｑｐａについて説明する。
【００４７】
ＥＣＵ１００は、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られる現在のエンジン回転数Ｎｅとメイン燃料噴射量Ｑｍ（指令値）とに基づいて、図５に示す燃料噴射量マップを参照してＤＰＦ再生燃料噴射の燃料噴射量Ｑｐａを算出して設定する。
【００４８】
図５に示す燃料噴射量マップは、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍをパラメータとして、ＤＰＦ２２（排気ガス）の温度がＰＭ燃焼に適した温度となるような燃料噴射量Ｑｐａを実験・計算等によって求め、その結果を基に適合した値をマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。この図５の燃料噴射量マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが大きいほど、燃料噴射量Ｑｐａが大きな値となるように設定されている。
【００４９】
そして、このような燃料噴射量マップを用いてＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の燃料噴射量Ｑｐａを設定することによって、ＤＰＦ再生時間を現在のエンジン運転状態に応じた適正な時間とすることができるので、噴射燃料によるオイル希釈の増大をより効果的に抑制することができる。
【００５０】
なお、図５の噴射噴射量マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが噴射時期マップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にてＤＰＦ再生燃料噴射の燃料噴射量Ｑｐａを算出する。
【００５１】
＜ＣＣＯ昇温燃料噴射の噴射時期及び燃料噴射量＞
次に、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）を開始する噴射時期Ｂ（図３参照）及び燃料噴射量Ｑｐｂについて説明する。
【００５２】
ＥＣＵ１００は、エンジン回転数センサ３１の出力信号から得られる現在のエンジン回転数Ｎｅとメイン燃料噴射量Ｑｍ（指令値）とに基づいて、図６に示す噴射時期マップと図７に示す燃料噴射量マップとを参照して、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）の噴射時期Ｂと燃料噴射量Ｑｐｂとを算出して設定する。
【００５３】
図６の噴射時期マップは、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍをパラメータとして、ＣＣＯ２１（排気ガス）の昇温効率が最適となるような噴射時期（圧縮上死点からポスト噴射ｂを開始するまでのクランク角度）Ｂを実験・計算等によって求め、その結果を基に適合した値をマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。この図８の噴射時期マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが大きいほど、噴射時期Ｂが大きな値となるように設定されている。
【００５４】
図７の燃料噴射量マップは、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍをパラメータとして、ＣＣＯ２１（排気ガス）の温度を目標温度に上昇させるための燃料噴射量Ｑｐｂを実験・計算等によって求め、その結果を基に適合した値をマップ化したものであり、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。この図７の燃料噴射量マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが大きいほど、燃料噴射量Ｑｐｂが大きな値となるように設定されている。
【００５５】
そして、このような噴射時期マップ及び燃料噴射量マップを用いてＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）の噴射時期及び燃料噴射量を設定することによって、ＣＣＯ２１の昇温効率が向上するので、ＤＰＦ再生効率をより高めることができる。
【００５６】
なお、図６及び図７の各マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが噴射時期マップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にてＣＣＯ昇温燃料噴射の噴射時期Ｂと燃料噴射量Ｑｐｂを算出する。
【００５７】
−他の実施形態−
以上の例では、ＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期を圧縮上死点からのクランク角度で設定しているが、本発明はこれに限られることなく、ＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期を圧縮上死点からの時間（経過時間）で設定してもよい。
【００５８】
この場合、図８に示すように、エンジン回転数Ｎｅ及び負荷であるメイン燃料噴射量Ｑｍをパラメータとして、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）を開始する噴射時期Ｔ（圧縮上死点から時間）を実験・計算等によって求めた値をマップ化したマップを用い、実際のエンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍに基づいてＤＰＦ再生燃料噴射を開始する噴射時期Ｔを設定すればよい。
【００５９】
この図８の噴射時期マップについても、図４の噴射時期マップと同様に、例えば、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍ（ポスト噴射ａの燃料噴射量も含む）とを一定にしたエンジン運転状態で、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の噴射時期を排気行程に近い位置から、圧縮上死点からの時間を短くしていき、この過程においてエンジン１の軸トルクが変化（増大）する時期（圧縮上死点からの経過時間）を取得し、その結果に基づいて、エンジン１の軸トルクが変化しない範囲内で圧縮上死点に可能な限り近い噴射時期（時間）Ｔを適合するという適合処理を、エンジン回転数Ｎｅとメイン燃料噴射量Ｑｍの各パラメータを変化させて行うことにより、エンジン運転領域内の各種条件でのＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）を開始する噴射時期Ｔ１１・・Ｔｍｎを取得してマップ化すればよい。この図８の噴射時期マップにおいても、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが大きいほど、噴射時期Ｔが大きな値となるように設定する。なお、噴射時期Ｔは、噴射時期Ａは、ＤＰＦ再生噴射（ポスト噴射ａ）によりエンジン１の軸トルクが変化する時期に対して余裕（マージン）を持たせた値としてもよい。また、図８の噴射時期マップにおいて、エンジン回転数Ｎｅ及びメイン燃料噴射量Ｑｍが噴射時期マップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にてＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期Ｔを算出する。
【００６０】
なお、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）を開始する噴射時期についても、同様に、圧縮上死点からの時間（経過時間）で設定してもよい。
【００６１】
以上の例では、ＰＭ堆積量の推定する方法として、差圧センサ３９の出力信号からＰＭ堆積量を推定する方法を採用しているが、これに限定されない。例えば、エンジン１の運転状態（例えば排気温度、燃料噴射量、エンジン回転数等）に応じたＰＭ付着量を予め実験等により求めてマップ化しておき、このマップにより求められるＰＭ付着量を積算してＰＭの堆積量とする方法や、車両走行距離もしくは走行時間に応じてＰＭの堆積量を推定する方法などの他の方法を採用してもよい。また、これらの３つの推定方法の少なくとも２つの推定方法を採用し、いずれか１つのＰＭ推定量が再生開始判定値（許容限界値）に達した時点でＤＰＦ再生制御を実行するようにしてもよい。
【００６２】
以上の例では、パティキュレートフィルタとしてＤＰＦを用いているが、本発明はこれに限られることなく、ＤＰＮＲ触媒を用いた排気浄化装置にも適用することができる。
【００６３】
以上の例では、本発明の排気浄化装置を筒内直噴４気筒ディーゼルエンジンに適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒内直噴６気筒ディーゼルエンジンなど他の任意の気筒数のディーゼルエンジンにも適用できる。さらに、本発明の排気浄化装置は、高い空燃比（リーン雰囲気）の混合気を燃焼に供して機関運転を行う運転領域が、全運転領域の大部分を占める希薄燃焼式ガソリンエンジンにも適用可能である。また、車両用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用するディーゼルエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】主燃料噴射（メイン噴射）、ＣＣＯ昇温燃料噴射（ポスト噴射ｂ）、ＤＰＦ再生燃料噴射（ポスト噴射ａ）の各噴射時期を示す図である。
【図４】ＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期（圧縮上死点からのクランク角度）を求める噴射時期マップの一例を示す図である。
【図５】ＤＰＦ再生燃料噴射の燃料噴射量を求める燃料噴射量マップの一例を示す図である。
【図６】ＣＣＯ昇温燃料噴射の噴射時期（圧縮上死点からのクランク角度）を求める噴射時期マップの一例を示す図である。
【図７】ＣＣＯ燃料噴射の燃料噴射量を求める燃料噴射量マップの一例を示す図である。
【図８】ＤＰＦ再生燃料噴射の噴射時期（圧縮上死点からの時間）を求める噴射時期マップの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  エンジン
１ａ  燃焼室
１ｂ  排気ポート
２  インジェクタ
３  吸気通路
３ａ  吸気マニホールド
４  排気通路
４ａ  排気マニホールド
２１  ＣＣＯ
２２  ＤＰＦ
３１  エンジン回転数センサ
３９  差圧センサ
１００  ＥＣＵ
【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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【図８】
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