(57)【要約】【課題】内燃機関１にクラッチ３を介して手動変速機２が連結される車両の排気中のＰＭを捕集するフィルタ１４ｂの再生を自動的に行う排気浄化装置において、フィルタ再生中にシフトチェンジされたときに、シフトチェンジ過程において減速ショックが発生することを防止する。【解決手段】排気浄化装置は、内燃機関１の排気通路（４２）に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ１４ｂと、排気通路（４２）においてフィルタ１４ｂより下流側に設けられる排気絞り弁１５と、必要に応じてフィルタ１４ｂをフィルタ再生温度にまで昇温させるフィルタ再生を行う制御装置４とを含む。制御装置４は、フィルタ１４ｂの再生中にシフトチェンジされたときに、シフトチェンジが終わるのを待って排気絞り制御を行うようにする。【選択図】図４
2010106750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関にクラッチを介して手動変速機が連結された車両の排気浄化装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、排気通路において前記フィルタより下流側に設けられる排気絞り弁と、必要に応じて前記フィルタをフィルタ再生温度にまで昇温させるフィルタ再生を行う制御装置とを含み、
前記制御装置は、フィルタ再生中において機関運転領域が排気絞り制御の実行禁止領域から実行許可領域に遷移したことを検知する検知手段と、
この検知手段で前記遷移を検知したとき、当該遷移の発生原因がシフトチェンジのためのクラッチの切断であるか否かを判定する判定手段と、
この判定手段で肯定判定した場合、排気絞り制御をシフトチェンジの完了に要する時間遅延させて実行する第１対処手段とを含む、ことを特徴とする車両の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の排気浄化装置において、
前記判定手段で否定判定した場合、排気絞り制御を現在の車速に比例した規定時間遅延させて実行する第２対処手段をさらに含む、ことを特徴とする車両の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両の排気浄化装置において、
前記検知手段は、フィルタ再生中において機関運転領域が排気絞り制御の実行許可領域から実行禁止領域に遷移せずに実行許可領域のまま維持されたことも検知するものであり、
前記制御装置は、前記検知手段で前記実行許可領域の維持を検知した場合、排気絞り制御を速やかに実行する第３対処手段をさらに含む、ことを特徴とする車両の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の車両の排気浄化装置において、
前記排気浄化装置は、内燃機関の排気通路においてフィルタより上流側に設けられる酸化触媒をさらに含み、
前記制御装置は、フィルタ再生時に必要に応じて排気通路へ燃料を供給することにより前記酸化触媒に酸化反応させてフィルタを昇温させる燃料供給制御を実行する、ことを特徴とする車両の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関（エンジンともいう）にクラッチを介して手動変速機が連結される自動車等の車両の排気浄化装置に係り、詳しくは、排気通路に排気絞り弁を設けた構成を前提としている。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載されるディーゼルエンジン等では、排出される排気ガス中に、カーボンを主成分とする粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）が含まれており、それを大気に排出することが好ましくないので、従来では、ディーゼルエンジンの排気通路に、触媒装置が設けられている。
【０００３】
触媒装置は、排気通路を通過する排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して浄化するための酸化触媒と、排気通路を通過する排気ガス中に含まれるＰＭを捕集するフィルタとを備えており、大気中に放出されるエミッション量を低減する。
【０００４】
前記のフィルタは、一般的にＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）や、ＤＰＲ（Diesel Particulate active Reduction system）と呼ばれるものとされる。ＤＰＦは、多孔質部材を設けた構成とされており、また、ＤＰＲは、多孔質部材に酸化触媒を担持させた構成になっている。
【０００５】
このようなフィルタでは、捕集したＰＭの堆積量が多くなると詰りが生じ、そのような場合には、ＰＭ捕集機能が低下するとともに、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の出力低下や燃費低下につながる。
【０００６】
このような不具合を解消するため、従来では、フィルタのＰＭ捕集量（堆積量）が所定の限界量になったときに、フィルタをクリーニングすることによりＰＭ捕集機能を回復させる、いわゆる再生を行うことが考えられている。このフィルタ再生は、フィルタに入る排気温度を上昇させて、フィルタに捕集されているＰＭの燃焼、除去させることが有効である。
【０００７】
このフィルタ再生の形態について、例えばフィルタ再生時に、内燃機関の排気通路においてフィルタの下流に設けられる排気絞り弁を絞ることにより、排気温度を上昇させてフィルタに捕集されているＰＭを燃焼、除去することが考えられている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
この他、例えば特許文献２，３には、フィルタ再生を排気絞り制御とポスト噴射制御との併用により行うことが開示されている。
【０００９】
ポスト噴射制御とは、例えば燃料噴射弁による内燃機関の燃焼室への主燃料噴射後で排気弁（図示省略）が閉じられる前に、燃料噴射弁により少量の燃料を燃焼室へ副次的に噴射する制御のことである。
【特許文献１】特開２００５−２８２５３４号公報
【特許文献２】特開２００８−１３３７３８号公報
【特許文献３】特開２００８−１４４７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１〜３に係る従来例のように、フィルタ再生時に排気絞り弁を絞る形態とする場合、排気温度を上昇させてフィルタを早急に昇温させることが可能であると言えるが、次のような場合に、排気絞り弁を絞り作動させるタイミングを工夫する必要がある。
【００１１】
つまり、例えば車両のパワートレーンが、内燃機関にクラッチを介して手動変速機を連結した構成の場合において、仮に、シフトチェンジのためにクラッチが切断されたときに、フィルタ再生のための排気絞り制御を行うようにしていると、シフトチェンジ過程で排気絞りによる減速ショックが発生し、運転者に違和感を与えてしまうことが懸念される。
【００１２】
したがって、排気浄化装置の適用対象として、例えば内燃機関にクラッチを介して手動変速機を連結した構成の車両とする場合には、フィルタ再生を行うための排気絞り制御の実行開始タイミングを工夫することが必要になる。
【００１３】
ところで、例えば実開平５−９２４０号公報には、アイドリング停車中に、排気絞り弁を閉じて触媒を活性化温度に保つようにすることが開示されている。この先行技術は、前記排気絞りをフィルタ再生のために行うという記載はない。
【００１４】
また、例えば特開２００５−１５５５３４号公報には、フィルタ再生のために排気絞りにより排気温度を昇温させる必要がある場合に、エンジンのアイドリング回転数を通常より高い目標回転数にまで上昇させてから、排気絞りを行うようにし、昇温制御の終了時に、排気絞りを解除することが開示されている。この先行技術は、内燃機関にクラッチを介して手動変速機を連結した構成の車両が対象になっていない。
【００１５】
いずれの先行技術にしても、フィルタ再生を行うための排気絞りと、手動変速機のシフトチェンジの有無との関連を考慮して、最適な排気絞りによるフィルタ再生を行うという技術思想はない。したがって、これらの先行技術は、あくまでも参考例として提示しているだけである。
【００１６】
この他、実開昭６２−１４８７５４号公報には、内燃機関にクラッチを介して手動変速機を連結した構成の車両において、排気通路に排気ブレーキ用のシャッタ（排気絞り弁に相当）を備え、排気ブレーキを作動するときに、まず、内燃機関への燃料供給を遮断して、その後、所定時間が経過してから排気シャッタを閉じることが記載されている。この先行技術には、フィルタ再生のために排気シャッタを閉じるという技術思想はなく、単に排気ブレーキとしての排気シャッタの閉じ動作を遅延させるということが記載されているに過ぎない。したがって、この先行技術も、あくまでも参考例として提示しているだけである。
【００１７】
このような事情に鑑み、本発明は、内燃機関にクラッチを介して手動変速機が連結される車両の排気中のＰＭを捕集するフィルタの再生を自動的に行う排気浄化装置において、フィルタ再生中にシフトチェンジされたときにシフトチェンジが終わるのを待って排気絞り制御を行うようにし、シフトチェンジ過程において減速ショックが発生することを防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、内燃機関にクラッチを介して手動変速機が連結された車両の排気浄化装置であって、内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、排気通路において前記フィルタより下流側に設けられる排気絞り弁と、必要に応じて前記フィルタをフィルタ再生温度にまで昇温させるフィルタ再生を行う制御装置とを含み、前記制御装置は、フィルタ再生中において機関運転領域が排気絞り制御の実行禁止領域から実行許可領域に遷移したことを検知する検知手段と、この検知手段で前記遷移を検知したとき、当該遷移の発生原因がシフトチェンジのためのクラッチの切断であるか否かを判定する判定手段と、この判定手段で肯定判定した場合、排気絞り制御をシフトチェンジの完了に要する時間遅延させて実行する第１対処手段とを含む、ことを特徴としている。
【００１９】
なお、フィルタ再生とは、フィルタに堆積している粒子状物質を燃焼除去することにより、フィルタの機能を回復させることである。また、フィルタ再生温度とは、フィルタに堆積する粒子状物質を燃焼可能な温度のことである。さらに、排気絞り制御を行うと、排気通路内における排気絞り弁より上流側に排気熱が滞留されるようになるから、フィルタが比較的早期に昇温されることになる。その反面、排気抵抗が大きくなるから、車両に減速ショックが発生しやすくなる。
【００２０】
上記構成では、要するに、フィルタ再生中においてシフトチェンジされたときに、このシフトチェンジが終わるのを待って排気絞り制御によりフィルタを昇温させるようにしている。
【００２１】
つまり、シフトチェンジ過程では排気絞り弁を閉側へ作動させないようにしているから、シフトチェンジ過程において排気絞り弁の絞りに起因する減速ショックの発生を防止することが可能になり、ドライバビリティが向上する。
【００２２】
しかも、排気絞り制御によるフィルタ再生を中止するのではなく、シフトチェンジが終わった後で排気絞り弁を速やかに閉側に制御するようにしているから、フィルタ再生を速やかにかつ確実に遂行することが可能になる。
【００２３】
好ましくは、前記判定手段で否定判定した場合、排気絞り制御を現在の車速に比例した規定時間遅延させて実行する第２対処手段をさらに含む。
【００２４】
この場合、例えば車速が速いとき程、遅延時間を長くし、また、車速が遅いとき程、遅延時間を短くし、さらに、車速ゼロの停車時には遅延時間をゼロにすることが可能になる。そのため、排気絞り制御の実行を前記規定時間遅延させると、この遅延分について車両減速が進むことになるために、排気絞りに伴い発生する減速感（減速ショック）が低減されることになって、各速度域において減速ショックを軽減することが可能になる。
【００２５】
好ましくは、前記検知手段は、フィルタ再生中において機関運転領域が排気絞り制御の実行許可領域から実行禁止領域に遷移せずに実行許可領域のまま維持されたことも検知するものであり、前記制御装置は、前記検知手段で前記実行許可領域の維持を検知した場合、排気絞り制御を速やかに実行する第３対処手段をさらに含む。
【００２６】
この場合、フィルタ再生中においてシフトチェンジ以外の原因で機関運転領域が実行許可領域のまま維持されたときに排気絞り弁を速やかに閉側に絞るようにしているから、フィルタを速やかに昇温させることが可能になる。
【００２７】
好ましくは、前記排気浄化装置は、内燃機関の排気通路においてフィルタより上流側に設けられる酸化触媒をさらに含み、前記制御装置は、フィルタ再生時に必要に応じて排気通路へ燃料を供給することにより前記酸化触媒に酸化反応させてフィルタを昇温させる燃料供給制御を実行する。
【００２８】
この場合、フィルタ再生を排気絞り制御と燃料供給制御とを併用して行うことが可能になるから、フィルタ再生に要する時間を短縮することが可能になる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る車両の排気浄化装置では、フィルタ再生中でのシフトチェンジの有無に応じて排気絞りの実行形態を異ならせるようにすることで、シフトチェンジ過程において減速ショックの発生を防止することが可能になる等、ドライバビリティを向上するうえで有利となる。しかも、シフトチェンジ後には、排気絞り制御によるフィルタ再生を行うから、フィルタ再生を速やかにかつ確実に遂行することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１から図５に本発明の一実施形態を示している。まず、図１を参照して、本発明に係る排気浄化装置の使用対象となる車両のパワートレーンの概略構成を説明する。
【００３２】
図１に示すパワートレーンは、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）形式の車両に搭載されるタイプとされている。図１において、１は内燃機関、２は手動変速機、３はクラッチ、４は制御装置、５はプロペラシャフト、６はデファレンシャル、７は駆動輪となる後輪を示している。
【００３３】
このパワートレーンでは、内燃機関１で発生する回転動力がクラッチ３を介して手動変速機２に入力され、この手動変速機２で適宜の変速比に変速されて、プロペラシャフト５およびデファレンシャル６を介して左右の後輪７，７に伝達されるようになっている。
【００３４】
制御装置４は、内燃機関１の動作を制御するものであり、例えばアクセルペダル８の踏み込み操作量をアクセル開度センサ８０からの検出出力に基づいて認識し、この認識結果に応じて内燃機関１の燃料噴射量や機関回転数等を制御する。
【００３５】
なお、図１におけるクラッチスイッチ８２は、ノーマリーオープン（オフ）タイプであって、運転者によるクラッチペダル９の一定ストローク以上の踏み込み動作（クラッチ３の完全切断動作）に応答してオン信号を出力し、クラッチペダル９の踏み込み位置からの引き離し動作（クラッチ３の継合動作）に応答してオフ信号を出力する。
【００３６】
このクラッチスイッチ８２は、従来から、内燃機関１の始動時においてオフであるときに内燃機関１の始動を禁止させるために利用されている。制御装置４は、クラッチスイッチ８２からの出力信号に基づき、手動変速機２のシフトチェンジの開始や完了を認識するようになっている。
【００３７】
次に、図２を参照して、内燃機関１の概略構成を説明する。図２に示す内燃機関１は、例えば筒内直噴型の直列四気筒ディーゼルエンジンとされており、基本的には、吸気系から供給される空気と燃料供給系から供給される燃料とを適宜の空燃比で混合してなる混合気を燃焼室１ａに噴射して燃焼させた後、燃焼室１ａ内の排気ガスを排気系から大気放出させるようになっている。
【００３８】
前記吸気系は、シリンダヘッドの吸気ポート１ｂに接続されるインテークマニホールド２１に吸気管２２を接続してなる吸気通路に、その空気流通方向上流側から順にエアクリーナ２３、スロットルバルブ２４を配置した構成である。
【００３９】
前記燃料供給系は、燃料供給路３１に、その燃料供給方向上流側から順に燃料タンク３２、サプライポンプ３３、コモンレール３４、複数の燃料噴射弁３５・・・を配置した構成である。サプライポンプ３３は、内燃機関１の図示しないクランクシャフトによって駆動されるもので、燃料タンク３２から燃料を汲み上げ、この汲み上げた燃料を燃料供給路３１を介してコモンレール３４に供給する。コモンレール３４は、サプライポンプ３３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燃料噴射弁３５に分配する。燃料噴射弁３５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。
【００４０】
前記排気系は、シリンダヘッドの排気ポート１ｃに接続されるエキゾーストマニホールド４１にマフラー４２を接続して構成される排気通路からなる。
【００４１】
この実施形態で例示する内燃機関１には、ターボチャージャ（過給機）１１、インタークーラ１２、排気再循環装置としてのＥＧＲ装置１３、触媒装置１４、排気絞り弁１５が装備されているので、以下で説明する。
【００４２】
ターボチャージャ１１は、一般的に公知のように排気ガスを利用して吸入空気を昇圧過給するものであり、主としてコンプレッサインペラ１１ａと、タービンホイール１１ｂとを備えている。コンプレッサインペラ１１ａは、吸気管２２途中に配置されており、タービンホイール１１ｂは、エキゾーストマニホールド４１の集合部とマフラー４２との間に配置されている。
【００４３】
インタークーラ１２は、ターボチャージャ１１で昇圧過給した吸入空気を強制的に冷却するものであり、ターボチャージャ１１のコンプレッサインペラ１１ａとスロットルバルブ２４との間に配置されている。スロットルバルブ２４は、その開度を無段階に調整することが可能な電子制御式の開閉弁であり、所定条件下において吸入空気の流路面積を絞り、この吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有している。
【００４４】
ＥＧＲ装置１３は、排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気系に戻して燃焼室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ものであり、ＥＧＲ通路１３ａに、その上流からＥＧＲクーラ１３ｂ、ＥＧＲバルブ１３ｃを配置した構成である。
【００４５】
ＥＧＲ通路１３ａは、排気系から吸気系へ燃焼室１ａをバイパスして連接するバイパス通路からなる。ＥＧＲクーラ１３ｂは、例えばＥＧＲ通路１３ａを通過する排気ガスと内燃機関１の冷却液との間で熱交換を行うことにより排気ガスの温度を下げる熱交換器からなる。ＥＧＲバルブ１３ｃは、ＥＧＲ通路１３ａ内を排気系側から吸気系側へ還流される排気ガスの還流量を制御するものである。
【００４６】
触媒装置１４は、排気通路を構成するエキゾーストマニホールド４１とマフラー４２との間に介装されており、酸化触媒１４ａとパティキュレートフィルタ１４ｂとを備える構成とされている。酸化触媒１４ａは、排気通路において、パティキュレートフィルタ１４ｂよりも上流側に設けられている。
【００４７】
パティキュレートフィルタ１４ｂは、例えば一般的に公知のＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）やＤＰＲ（Diesel Particulate active Reduction system）と呼ばれるものとされる。
【００４８】
なお、ＤＰＦは、多孔質部材を設けた構成とされている。また、ＤＰＲは、例えば多孔質セラミックからなるハニカム構造体に酸化触媒（例えば白金等の貴金属を主成分とするもの）を担持させた構成であり、原理的には、排気ガス中の有害物質を酸化触媒で酸化させ、二酸化炭素と水蒸気に変換し、さらにＰＭをハニカム構造体の多孔質セラミック基材の微細孔に捕集する。
【００４９】
排気絞り弁１５は、排気通路において触媒装置１４の下流側に設けられて、排気流量を調整するものである。この排気絞り弁１５の開度は、制御装置４により制御される。
【００５０】
このような内燃機関１の各種動作は、制御装置４により制御される。この制御装置４は、一般的に公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）とされ、例えば図３に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３ならびにバックアップＲＡＭ１０４等から構成されている。この制御装置４が請求項に記載の制御手段に相当している。
【００５１】
なお、ＲＯＭ１０２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各種の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、例えば内燃機関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。これらＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３ならびにバックアップＲＡＭ１０４は、双方向性バス１０７によって相互に接続されるとともに、入力インターフェース１０５や出力インターフェース１０６と接続されている。
【００５２】
入力インターフェース１０５には、図３に示すように、水温センサ７１、エアフローメータ７２、吸気温センサ７３、吸気圧センサ７４、Ａ／Ｆ（空燃比）センサ７５、Ｏ2（酸素）センサ７６、温度センサ７７、レール圧センサ７８、スロットル開度センサ７９、アクセル開度センサ８０、クランクポジションセンサ８１、クラッチスイッチ８２などが接続されている。
【００５３】
水温センサ７１は、内燃機関１の冷却水温に応じた検出信号を出力する。エアフローメータ７２は、吸気系のスロットルバルブ２４よりも上流において吸入空気の流量（吸入空気量）に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ７３は、インテークマニホールド２１に配置され、吸入空気の温度に応じた検出信号を出力する。吸気圧センサ７４は、インテークマニホールド２１に配置され、吸入空気圧力に応じた検出信号を出力する。Ａ／Ｆセンサ７５は、排気系７の触媒装置１４の下流において排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。
【００５４】
温度センサ７７は、触媒装置１４において酸化触媒１４ａとパティキュレートフィルタ１４ｂとの間に設けられており、同じく酸化触媒１４ａの出口温度（排気温度）あるいはパティキュレートフィルタ１４ｂの入口温度（排気温度）に応じた検出信号を出力する。レール圧センサ７８は、コモンレール３４内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。スロットル開度センサ７９は、スロットルバルブ２４の開度を検出する。アクセル開度センサ８０は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力する。クランクポジションセンサ８１は、内燃機関１のクランクシャフト（図示省略）が一定角度回転する毎に検出信号（パルス）を出力する。
【００５５】
一方、出力インターフェース１０６には、スロットルバルブ２４、燃料噴射弁３５、ＥＧＲバルブ１３ｃ、排気絞り弁１５などが接続されている。
【００５６】
この制御装置４は、各種のセンサ類の信号（運転パラメータ：車両の走行状態、内燃機関の運転状態に応じた信号）に基づいて、内燃機関１のいろいろな運転を制御するのであるが、ここでは本発明の特徴に関係する制御（例えばフィルタ再生）についてのみ説明し、本発明の特徴に無関係の制御についての説明は割愛する。
【００５７】
前記のフィルタ再生とは、パティキュレートフィルタ１４ｂを昇温させることにより、パティキュレートフィルタ１４ｂに捕集されたＰＭを燃焼除去して、パティキュレートフィルタ１４ｂのＰＭ捕集機能を回復させることである。
【００５８】
この実施形態での排気浄化装置は、主として、燃料噴射弁３５、触媒装置１４、排気絞り弁１５、制御装置４を含んで構成されており、フィルタ再生は、排気絞り制御とポスト噴射制御とのいずれか一方、あるいは両方を組み合わせて行うようになっている。
【００５９】
前記の排気絞り制御とは、排気絞り弁１５を閉側に絞ることにより、排気通路（エキゾーストマニホールド４１、マフラー４２）において排気絞り弁１５より上流側に排気熱を滞留させることによってパティキュレートフィルタ１４ｂを昇温させることである。参考までに、排気絞り制御では、例えばパティキュレートフィルタ１４ｂに入る排気温度を温度センサ７７の検出出力に基づいて検知し、この検知した排気温度と、昇温制御目標となるフィルタ再生温度（例えば６００℃）との乖離度に基づいて排気絞り弁１５の開度を制御する。
【００６０】
但し、フィルタ再生時の排気絞り制御では、排気絞り弁１５を全閉とせずに、所定量の排気ガスの通過を許容して排気詰まりを回避するような開度とされる。このような状態を閉状態と言うことにする。そして、排気絞り制御を終了するときには、排気絞り弁１５の開度を予め規定してある開度に戻す。
【００６１】
また、前記のポスト噴射制御とは、公知であるが、例えば燃料噴射弁３５による内燃機関１の燃焼室１ａへの主燃料噴射後で排気弁（図示省略）が閉じられる前に、燃料噴射弁３５により少量の燃料を燃焼室１ａへ副次的に噴射する制御のことである。
【００６２】
この実施形態では、フィルタ再生中において、シフトチェンジの有無に応じて排気絞りの実行開始タイミングを異ならせるように工夫している。
【００６３】
具体的に、図４に示すフローチャートを参照して、制御装置４によるフィルタ再生の制御動作を詳細に説明する。
【００６４】
制御装置４は、内燃機関１の運転中において、パティキュレートフィルタ１４ｂのＰＭ堆積量を推定している。このＰＭ堆積量を推定する方法としては、例えば、内燃機関１の運転条件（例えば、排気温度、燃料噴射量、機関回転数等）に応じたＰＭ付着量を予め実験等により調べ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堆積量を推定する方法、あるいは、パティキュレートフィルタ１４ｂの入口（上流側）圧力と出口（下流側）圧力との差圧を検出する差圧センサを設け、そのセンサ出力に基づいてパティキュレートフィルタ１４ｂに捕集されたＰＭ堆積量を推定する方法などが挙げられる。
【００６５】
この制御装置４は、ＰＭ堆積量の推定値が所定の上限値（限界堆積量）を超えたときにパティキュレートフィルタ１４ｂの機能回復、つまり再生が必要であると判断して、フィルタ再生フラグをオンする。
【００６６】
つまり、制御装置４は、内燃機関１の運転中において、一定周期毎にフィルタ再生フラグがオンになっているか否かを監視し、オンになっていると判断したときに、フィルタ再生を実行する。
【００６７】
ここで、図４に示すフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１では、現在の内燃機関１の運転領域が排気絞り制御の実行を許可しない実行禁止領域（図５のＢ参照）に位置しているか否かを判定する。ここでは、要するに、図５に示すような排気絞り制御の実行可否判定用のマップに基づいて、現在の機関運転領域が、排気絞り制御の実行禁止領域（Ｂ）であるか、実行許可領域（Ａ）であるかを調べるようにする。
【００６８】
このマップは、予め実験や計算によって経験的に調べた機関ハード限界に基づいて実行許可領域（Ａ）と実行禁止領域（Ｂ）とが設定されたものであり、制御装置５のＲＯＭ１０２に記憶されている。図中の各領域（Ａ），（Ｂ）の境界が、領域判定時の閾値となる。前記の機関ハード限界とは、燃料噴射量や機関回転数をパラメータとして、排気絞り弁１５を全閉側に絞ったときに背圧ならびに排気温度が過上昇してエキゾーストマニホールド等が破損しやすくなる臨界値のことである。この厳密な臨界値に、適宜のマージンを加えて前記境界を設定している。
【００６９】
前記ステップＳ１で肯定判定した場合、つまり現在の機関運転領域が実行禁止領域（Ｂ）であると判定した場合には、ステップＳ２において、排気絞り弁１５を全開状態とし、その後、このフローチャートを抜ける。
【００７０】
その一方で、前記ステップＳ１で否定判定した場合、つまり現在の機関運転領域が実行許可領域（Ａ）であると判定した場合には、ステップＳ３〜Ｓ７の流れへ移行する。
【００７１】
このステップＳ３〜Ｓ７では、排気絞り制御を実行するにあたって、車両や内燃機関１の運転状況を考慮し、適切な実行開始タイミングを模索するようになっている。
【００７２】
まず、ステップＳ３では、前回の前記ステップＳ１での判定結果が実行禁止領域（Ｂ）であったか否かを判定する。このステップＳ３と前記のステップＳ１との各結果に基づいて、機関運転状況を把握している。
【００７３】
前記ステップＳ３で否定判定した場合、つまり前回の機関運転領域が実行許可領域（Ａ）である場合、ステップＳ４において、排気絞り制御をすぐに実行し、その後、このフローチャートを抜ける。
【００７４】
このように前回の機関運転領域が実行許可領域（Ａ）で現在の機関運転領域も実行許可領域（Ａ）のままであるという状況は、要するに、燃料噴射量および機関回転数が低く、かつ変化がないか、あるいは変化があっても小さいことを意味している。そのような状況で排気絞り制御をすぐに実行しても特別な不具合は発生しない。
【００７５】
一方、前記ステップＳ３で肯定判定した場合、つまり前回の機関運転領域が実行禁止領域（Ｂ）であると判定した場合、ステップＳ５において、クラッチスイッチ８２からオン信号が入力されたか否かを判定する。
【００７６】
このように前回の機関運転領域が実行禁止領域（Ｂ）で現在の機関運転領域が実行許可領域（Ａ）であるという状況は、何らかの原因により燃料噴射量および機関回転数が低下したことを意味している。そのような低下が発生する原因としては、シフトチェンジのためにクラッチ３が切断された場合、あるいはアクセルペダル８が戻された場合や上り坂走行になった場合とが考えられる。そこで、前記原因を調べるために、前記ステップＳ５を実行しているのである。
【００７７】
ここで、前記のステップＳ５で肯定判定した場合、つまりシフトチェンジのためにクラッチ３が切断されたことが原因で実行禁止領域（Ｂ）から実行許可領域（Ａ）に遷移した場合には、シフトチェンジ中に排気絞り制御を実行すると減速ショックが発生する等、好ましくないので、ステップＳ６において、排気絞り制御を一定時間（シフトチェンジの完了に要する時間で、経験的に設定される）だけ遅延させてから実行する。
【００７８】
その一方で、前記ステップＳ５で否定判定した場合、つまりシフトチェンジではなくアクセルペダル８を戻したことや上り坂走行になったことが原因で実行禁止領域（Ｂ）から実行許可領域（Ａ）に遷移した場合には、ステップＳ７において、排気絞り制御を、現在の車速に比例して規定した時間遅延させて実行する。参考までに、下記表１に、車速と排気絞り制御の遅延時間との関係を示している。
【００７９】
【表１】
2010106750.tif 000003
この表１に示されているように、例えば車速がゼロ、つまり停車している場合には遅延時間をゼロとし、車速が速くなるに従い遅延時間を増やすように設定している。
【００８０】
このように、排気絞り制御を遅延させて実行した場合、遅延時間分について車両が減速されることになるために、排気絞り制御の遅延実行に伴う減速感（あるいは減速ショック）が、遅延させない場合に比べて軽減されることになる。
【００８１】
上述したようなステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７の実行により、パティキュレートフィルタ１４ｂがフィルタ再生温度にまで昇温される。そして、図４には記載していないが、制御装置４は、上述したようにパティキュレートフィルタ１４ｂのＰＭ堆積量を推定し、この推定値が所定の下限値以下になったことを確認すると、フィルタ再生フラグをオフしてから、フィルタ再生を終了する。
【００８２】
以上の説明から明らかなように、制御装置４により実行する上記各ステップが機能実現手段となる。例えば、ステップＳ１，Ｓ３が請求項に記載の検知手段に相当し、ステップＳ５が請求項に記載の判定手段に相当している。そして、ステップＳ６が請求項に記載の第１対処手段に相当し、ステップＳ７が請求項に記載の第２対処手段に相当し、ステップＳ４が請求項に記載の第３対処手段に相当している。
【００８３】
以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、フィルタ再生中において、シフトチェンジに関連してクラッチ３が切断されたことが原因で、機関運転領域が排気絞りの実行禁止領域（Ｂ）から実行許可領域（Ａ）に遷移した場合には、シフトチェンジが終わってから排気絞り弁１５の絞り制御を行うように遅延させるようにしている。これにより、シフトチェンジ過程で排気絞り弁１５を頻繁に開閉することを避けることができるので、シフトチェンジ過程において排気絞りに伴う減速ショックが発生することを防止できる。しかも、シフトチェンジではなくアクセルペダル８が戻された場合や上り坂走行になったことが原因で、機関運転領域が排気絞りの実行禁止領域（Ｂ）から実行許可領域（Ａ）に遷移した場合には、排気絞り弁１５の絞り制御を車速に比例した規定時間遅延させて実行させるようにしている。これにより、例えば各速度域において減速ショックを軽減することが可能になる。
【００８４】
このように、フィルタ再生中において機関運転状況の変化を考慮してシフトチェンジ時のドライバビリティを確保したうえで、フィルタ再生を速やかにかつ確実に遂行することが可能になる。
【００８５】
ちなみに、シフトチェンジ以外の例えばアクセルオフや上り坂走行が原因となって機関運転領域が排気絞り制御の実行禁止領域（Ｂ）から実行許可領域（Ａ）になった場合に、仮に、排気絞り制御を車速に関係なく一定時間の遅延をもって実行開始させるようにしていると、排気温度が低下するおそれがある。かといって、そのような場合に、排気温度を挙げるために、ポスト噴射制御によるポスト噴射量を増加させると、オイル希釈（内燃機関１のオイルにポスト噴射燃料が混入すること）が発生しやすくなるので好ましくない。このようなオイル希釈の発生を極力抑制するうえでも上記実施形態では有利となる。
【００８６】
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。
【００８７】
（１）上記実施形態で例示した内燃機関１は、ターボチャージャ１１およびＥＧＲ装置１３を装備したものを例に挙げているが、それらのいずれか一方または両方を無くしたものであっても本発明を適用できる。
【００８８】
（２）上記実施形態では、フィルタ再生における燃料供給制御として燃料噴射弁３５によるポスト噴射制御とした例を挙げているが、本発明は、これに限定されず、図示していないが、例えば排気通路（例えばエキゾーストマニホールド４１）に燃料添加弁を設け、この燃料添加弁により排気通路に燃料を噴射させる燃料添加制御とすることが可能である。
【００８９】
この燃料添加弁は、エキゾーストマニホールド４１の集合部分へ向けて燃料（例えばディーゼルエンジンでは軽油）を噴射するように設置するのが好ましい。また、燃料添加弁は、排気通路においてターボチャージャ１１と触媒装置１４との間の領域に設置することも可能である。この燃料添加弁は、添加剤供給路を介してサプライポンプ３３に接続すればよい。
【００９０】
このような燃料添加弁で排気通路（例えばエキゾーストマニホールド４１）に燃料を噴射させると、酸化触媒１４ａが添加燃料に酸化反応（燃焼）して、パティキュレートフィルタ１４ｂに入る排気温度が上昇して、パティキュレートフィルタ１４ｂが昇温することになる。
【００９１】
ちなみに、この場合、制御装置４は、例えばクランクポジションセンサ８１の出力から読み込んだ機関回転数Ｎｅに基づいて、予め実験や計算等により作成されたマップを参照して要求添加量および添加間隔を求め、その結果に応じて燃料添加弁の開度を制御することにより、エキゾーストマニホールド４１に適宜の燃料添加を断続的に繰り返すことができる。
【００９２】
（３）上記実施形態では、触媒装置１４のパティキュレートフィルタ１４ｂをＤＰＦやＤＰＲとした例を挙げているが、このフィルタ１４ｂは、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate−NOx Reduction system）とすることが可能である。
【００９３】
ＤＰＮＲは、前記ＤＰＲの機能に加えて窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去することが可能なものであり、例えば多孔質セラミック構造体に酸化触媒（例えば白金等の貴金属を主成分とするもの）とＮＯｘ吸蔵還元型触媒とを担持させたものである。このＤＰＮＲは、排気ガス中のＰＭを多孔質の壁を通過する際に捕集され、また、排気ガスの空燃比がリーンの場合、排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵したＮＯｘは還元・放出される。
【００９４】
このようなＤＰＮＲの場合、前記したフィルタ再生と同様の処理を行うことに加えて、ＮＯｘ吸蔵還元触媒のＳ被毒から回復させるＮＯｘ還元処理を行う必要がある。この場合も、前記フィルタ再生時に上記実施形態で説明した制御を行うことができる。
【００９５】
（４）上記実施形態では、触媒装置１４を、酸化触媒１４ａとパティキュレートフィルタ１４ｂとを有する構成とした例を挙げているが、それらに加えてＮＳＲ触媒を追加する構成とすることも可能である。
【００９６】
このＮＳＲ触媒は、要するに、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒と呼ばれるものの一種であって、例えば、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を担体とし、この担体上に例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）のようなアルカリ土類、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類と、白金（Ｐｔ）のような貴金属とが担持された構成となっている。
【００９７】
このＮＳＲ触媒は、排気ガス中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸蔵し、排気ガスの酸素濃度が低くかつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ2もしくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ2やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気ガス中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ2となる。また、ＨＣやＣＯは、ＮＯ2やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ2ＯやＣＯ2となる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る車両の排気浄化装置を適用する対象となる車両のパワートレーンの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の内燃機関の概略構成図である。
【図３】図１および図２の制御装置の概略構成図である。
【図４】図１および図２の制御装置によるフィルタ再生中の動作説明に用いるフローチャートである。
【図５】図１および図２の制御装置に記憶されている排気絞り制御の実行可否判定用のマップである。
【符号の説明】
【００９９】
１      内燃機関
２      手動変速機
３      クラッチ
４      制御装置
９      クラッチペダル
１４      触媒装置
１４ａ    酸化触媒
１４ｂ    パティキュレートフィルタ
１５      排気絞り弁
４１      エキゾーストマニホールド（排気通路の一部）
４２      マフラー（排気通路の一部）
７７      温度センサ
８２      クラッチスイッチ
【図１】
2010106750.tif 000004
【図２】
2010106750.tif 000005
【図３】
2010106750.tif 000006
【図４】
2010106750.tif 000007
【図５】
2010106750.tif 000008