(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、該パティキュレートフィルタを再生すべきときに該パティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度を検出し、該代表温度の変化率が、該代表温度が高くなるにつれて小さくなるように予め定められた設定変化率よりも大きいときに再生作用を弱めるようにした内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、該パティキュレートフィルタを再生すべきときに該パティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度を検出し、該代表温度が予め定められた設定温度よりも高くかつ該代表温度の変化率が予め定められた第１の設定変化率よりも大きくかつ該代表温度の変化率の変化率が予め定められた第２の設定変化率よりも大きいときに再生作用を弱めるようにした内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、該パティキュレートフィルタを再生すべきときに該パティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度と、パティキュレートフィルタから流出する排気中の酸素濃度とを検出し、該代表温度が予め定められた設定温度よりも高くかつ該酸素濃度が、該代表温度が高くなるにつれて大きくなるように予め定められた設定濃度よりも低いときに再生作用を弱めるようにした内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、パティキュレートフィルタを再生すべきときにパティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置が公知である。
【０００３】
ところが、再生作用時にパティキュレートフィルタの温度が過度に高くなるとパティキュレートフィルタが溶損する恐れがある。そこで、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度の変化率を検出し、この変化率が予め定められた設定変化率よりも大きいときに再生作用を弱めるようにした内燃機関の排気浄化装置が公知である（特開平５−２４００２５号公報参照）。
【０００４】
パティキュレートフィルタ温度が高いときにパティキュレートフィルタ温度の変化率が大きいときには、その後パティキュレートフィルタ温度が過度に高くなってパティキュレートフィルタが溶損する恐れがある。従って、このとき再生作用を弱めればパティキュレートフィルタの溶損を阻止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パティキュレートフィルタ温度が溶損し得ないような低い温度のときに、単に温度変化率が高いということで再生作用が弱められると、パティキュレートフィルタ温度を速やかに上昇させることができず、再生作用を完了させるのに長時間を要するという問題点がある。即ち、パティキュレートフィルタ温度が溶損する恐れのあるときにのみ再生作用を弱めるべきであり、となると、パティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かを正確に判断することが必要になる。
【０００６】
そこで本発明の目的はパティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かを正確に判断できる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために１番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、パティキュレートフィルタを再生すべきときにパティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度を検出し、代表温度の変化率が、代表温度が高くなるにつれて小さくなるように予め定められた設定変化率よりも大きいときに再生作用を弱めるようにしている。即ち１番目の発明では、代表温度の変化率と、代表温度に応じて定まる設定変化率とに基づいてパティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かが判断され、従って再生作用を弱めるべきか否かが正確に判断される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために２番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、パティキュレートフィルタを再生すべきときにパティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度を検出し、代表温度が予め定められた設定温度よりも高くかつ代表温度の変化率が予め定められた第１の設定変化率よりも大きくかつ代表温度の変化率の変化率が予め定められた第２の設定変化率よりも大きいときに再生作用を弱めるようにしている。即ち２番目の発明では、代表温度と、代表温度の変化率と、代表温度の変化率の変化率とに基づいてパティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かが判断され、従って再生作用を弱めるべきか否かが正確に判断される。
【００１１】
また、上記課題を解決するために３番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置し、パティキュレートフィルタを再生すべきときにパティキュレートフィルタを加熱して捕集されたパティキュレートを燃焼せしめるようにした内燃機関の排気浄化装置において、再生作用時におけるパティキュレートフィルタの温度を代表する代表温度と、パティキュレートフィルタから流出する排気中の酸素濃度とを検出し、代表温度が予め定められた設定温度よりも高くかつ酸素濃度が、代表温度が高くなるにつれて大きくなるように予め定められた設定濃度よりも低いときに再生作用を弱めるようにしている。即ち３番目の発明では、代表温度と、パティキュレートの燃焼状態を表す酸素濃度とに基づいてパティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かが判断され、従って再生作用を弱めるべきか否かが正確に判断される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明をディーゼル機関に適用した場合を示している。しかしながら、本発明を火花点火式ガソリン機関に適用することもできる。
図１を参照すると、１は機関本体、２はピストン、３は燃焼室、４は吸気ポート、５は吸気弁、６は排気ポート、７は排気弁、８は燃焼室３内に配置された燃料噴射弁を夫々示す。吸気ポート４は対応する吸気枝管９を介してサージタンク１０に接続され、サージタンク１０は吸気ダクト１１を介してエアクリーナ１２に接続される。吸気ダクト１１内にはスロットル弁１３が配置される。燃料噴射弁８は燃料蓄圧室（図示しない）を介して燃料ポンプ（図示しない）の吐出側に接続されており、従って１燃焼サイクル内に複数回燃料噴射を行うことが可能になっている。
【００１３】
一方、排気ポート６は排気マニホルド１４及び排気管１５を介して触媒１６を収容したケーシング１７に接続され、ケーシング１７は排気管１８に接続される。排気マニホルド１４内にはディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦと称する）１９が収容されている。
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、及び出力ポート３７を具備する。サージタンク１０内にはサージタンク１０内の吸気圧力に比例した出力電圧を発生する圧力センサ３８が配置される。ＤＰＦ１９下流の排気マニホルド１４内にはＤＰＦ１９から流出した排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度センサ３９が配置される。アクセルペダル（図示しない）にはその踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ４０が取り付けられる。これらセンサ３８，３９，４０の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入力される。さらに、入力ポート３６には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ４２が接続される。一方、出力ポート３７はそれぞれ対応する駆動回路４３を介して各燃料噴射弁８に接続される。
【００１４】
なお、温度センサ３９により検出される排気温度はＤＰＦ１９の温度を表しており、従って以下ではこの排気温度をＤＰＦ温度と称する。また、ＤＰＦ温度は一定時間毎に読み込まれるようになっており、ｉ回目に読み込まれたＤＰＦ温度をＴ（ｉ）で表すことにする。
ＤＰＦ１９は機関から排出される排気中に含まれるパティキュレートを捕集するためのものであり、セラミックのような多孔質材からなる。また、本実施態様ではＤＰＦ１９は酸化触媒を担持している。
【００１５】
時間が経過するにつれてＤＰＦ１９に捕集されたパティキュレート量が多くなり、その結果ＤＰＦ１９による流路抵抗が大きくなる。そこで、捕集されているパティキュレートを除去してＤＰＦ１９を再生する必要がある。
ＤＰＦ１９を再生するのに様々な方法があるが、本実施態様ではＤＰＦ１９を再生すべきときには主噴射完了後の膨張行程又は排気行程に燃料噴射弁８から副噴射を行うようにしている。即ち、副噴射による２次的な燃料がＤＰＦ１９に到ると酸化触媒により燃焼せしめられ、その結果ＤＰＦ温度が高められる。これにより、捕集されたパティキュレートが燃焼してＤＰＦ１９から除去され、斯くしてＤＰＦ１９が再生される。
【００１６】
このようなＤＰＦ１９の再生作用は開始条件が成立したときに開始され、完了条件が成立したときに停止せしめられる。本実施態様では、ＤＰＦ１９に捕集されたパティキュレート量を推定し、この推定パティキュレート量が予め定められたしきい値よりも大きくなったときに開始条件が成立したと判断される。捕集されたパティキュレート量は例えば積算燃料噴射量やＤＰＦ１９の前後差圧などに基づいて推定できる。一方、再生作用の開始後、捕集されたパティキュレートが燃焼を開始してから予め定められた設定時間だけ経過したときに完了条件が成立したと判断される。この設定時間は捕集されたパティキュレートのほぼ全てを燃焼させるのに必要な時間とすることができる。
【００１７】
ところで、冒頭で述べたように再生作用時のＤＰＦ温度はできるだけ高いのが再生作用のために好ましいが、ＤＰＦ１９が溶損するのは阻止しなければならない。そこで、ＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かを判断し、溶損する恐れがあるときには再生作用を弱めるようにしている。これが本発明の基本的な考え方である。
【００１８】
本実施態様では、再生作用を弱めるべきときには副噴射を停止し、即ち再生作用を停止するようにしている。このようにするとＤＰＦ１９の溶損を確実に阻止できる。しかしながら、噴射すべき燃料量を減量補正しつつ副噴射を継続することもできるし、又は例えばＤＰＦ１９に２次空気を供給することによりＤＰＦ１９を冷却するようにすることもできる。
【００１９】
次に、ＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かの判断方法について説明する。本実施態様では、ＤＰＦ温度とＤＰＦ温度の変化率との両方に基づいて判断される。図２を参照しつつ具体的に説明すると、まず前回の検出サイクルにおけるＤＰＦ温度Ｔ（ｋ−１）が予め定められた例えば一定の設定温度Ｔ１よりも高いか否かが判別される。Ｔ（ｋ−１）＞Ｔ１のときには次いでＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｋ）（＝Ｔ（ｋ）−Ｔ（ｋ−１））が予め定められた例えば一定の設定変化率Ｄ１よりも大きいか否かが判断される。ＤＴ（ｋ）＞Ｄ１のとき、即ちＴ（ｋ−１）＞Ｔ１でありかつＤＴ（ｋ）＞Ｄ１のときに再生作用が停止される。
【００２０】
即ち、ＤＰＦ温度が高くかつＤＰＦ温度変化率が大きいときにはＤＰＦ１９が溶損する恐れがあると判断し、再生作用が停止される。その結果、ＤＰＦ１９が溶損するのを阻止できる。一方、ＤＰＦ温度が低いときにはＤＰＦ温度変化率に関わらず再生作用が継続され、従ってＤＰＦ温度を速やかに高めることができる。また、ＤＰＦ温度が高くてもＤＰＦ温度変化率が小さいときには再生作用が継続され、従ってＤＰＦ温度をさらに高めることができる。
【００２１】
図３は上述の第１実施態様を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
図３を参照すると、まずステップ１００ではパラメータｉが１だけインクリメントされる。続くステップ１０１ではこのときのＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が読み込まれる。続くステップ１０２では現在再生作用時であるか否かが判別される。現在再生作用時でないときには次いでステップ１０３に進み、開始条件が成立しているか否かが判別される。開始条件が成立していないときには次いで処理サイクルを終了し、開始条件が成立しているときには次いでステップ１０４に進んで再生作用を開始する。
【００２２】
一方、ステップ１０２において現在再生作用時のときには次いでステップ１０５に進み、完了条件が成立しているか否かが判別される。完了条件が成立しているときには次いでステップ１０６に進んで再生作用を停止する。完了条件が成立していないときには次いでステップ１０７の再生作用制御サブルーチンに進む。このサブルーチンは図４に示されている。
【００２３】
図４を参照すると、まずステップ１１０では前回の処理サイクルにおけるＤＰＦ温度Ｔ（ｉ−１）が設定温度Ｔ１よりも高いか否かが判別される。Ｔ（ｉ−１）＞Ｔ１のときには次いでステップ１１１に進み、ＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が算出される（ＤＴ（ｉ）＝Ｔ（ｉ）−Ｔ（ｉ−１））。続くステップ１１２ではＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が設定変化率Ｄ１よりも大きいか否かが判別される。ＤＴ（ｉ）＞Ｄ１のとき、即ちＴ（ｉ−１）＞Ｔ１かつＤＴ（ｉ）＞Ｄ１のときには次いでステップ１１３に進んで再生作用を停止する。これに対し、ステップ１１０においてＴ（ｉ−１）≦Ｔ１のとき、又はステップ１１２においてＤＴ（ｉ）≦Ｄ１のときには次いで処理サイクルを終了する。即ち再生作用が継続される。
【００２４】
次に、別の実施態様を説明する。
本実施態様では、ＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）と、ＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）に応じて定まる設定変化率Ｄ２とに基づいてＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かが判断される。即ち、図５に示されるようにＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が高くになるにつれて小さくなるように設定変化率Ｄ２を設定し、ＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が設定変化率Ｄ２よりも大きいときに再生作用を停止するようにしている。
【００２５】
このようにすると、ＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が高いときにＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が大きくなると再生作用が停止され、しかしながらＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が低いときには停止されない。従って、ＤＰＦ１９の溶損を阻止しつつ、ＤＰＦ温度を速やかに高めることができる。なお、設定変化率Ｄ２は図５に示すマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶されている。
【００２６】
図６は本実施態様による再生作用制御サブルーチンを示している。なお、本実施態様でも図３に示すルーチンが実行される。
図６を参照すると、まずステップ１２０ではＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が算出される。続くステップ１２１では設定変化率Ｄ２が図５のマップから算出される。続くステップ１２２ではＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が設定変化率Ｄ２よりも大きいか否かが判別される。ＤＴ（ｉ）＞Ｄ２のときには次いでステップ１２３に進んで再生作用を停止する。これに対し、ＤＴ（ｉ）≦Ｄ２のときには次いで処理サイクルを終了する。即ち再生作用が継続される。
【００２７】
次に、さらに別の実施態様を説明する。本実施態様では、ＤＰＦ温度と、ＤＰＦ温度変化率と、ＤＰＦ温度変化率の変化率とに基づいてＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かが判断される。図７を参照しつつ具体的に説明すると、まず前々回の検出サイクルにおけるＤＰＦ温度Ｔ（ｋ−２）が予め定められた例えば一定の設定温度Ｔ３よりも高いか否かが判別される。Ｔ（ｋ−２）＞Ｔ３のときには、次いで前回の検出サイクルにおけるＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｋ−１）が予め定められた例えば一定の設定変化率Ｄ３よりも大きいか否かが判断される。ＤＴ（ｋ−１）＞Ｄ３のときには、次いでＤＰＦ温度変化率の変化率ＤＤＴ（ｋ）（＝ＤＴ（ｋ）−ＤＴ（ｋ−１））が予め定められた例えば一定の設定値ＤＤ３よりも大きいか否かが判別される。ＤＤＴ（ｋ）＞ＤＤ３のとき、即ちＴ（ｋ−２）＞Ｔ３でありかつＤＴ（ｋ−１）＞Ｄ３でありかつＤＤＴ（ｋ）＞ＤＤ３のときに再生作用が停止される。
【００２８】
即ち、ＤＰＦ温度が高くかつＤＰＦ温度変化率が大きくかつＤＰＦ温度変化率の変化率が大きいときにはＤＰＦ１９が溶損する恐れがあると判断し、再生作用が停止される。設定値ＤＤ３が例えば零のときにはＤＰＦ温度の経時変化曲線は数学的に見て下に凸の曲線となるので、このときＤＰＦ温度は極めて急激に上昇していると言える。このような場合に再生作用が停止され、従ってＤＰＦ１９が溶損するのを阻止できる。
【００２９】
一方、ＤＰＦ温度が低いとき、又はＤＰＦ温度が高くてもＤＰＦ温度変化率が小さいとき、又はＤＰＦ温度が高くかつＤＰＦ温度変化率が大きくてもＤＰＦ温度変化率の変化率が小さいときには再生作用が継続される。従って、ＤＰＦ温度を速やかに高めることができ、又はＤＰＦ温度をさらに高めることができる。
図８は本実施態様による再生作用制御サブルーチンを示している。なお、本実施態様でも図３に示すルーチンが実行される。
【００３０】
図８を参照すると、まずステップ１３０では前々回の処理サイクルにおけるＤＰＦ温度Ｔ（ｉ−２）が設定温度Ｔ３よりも高いか否かが判別される。Ｔ（ｉ−２）＞Ｔ３のときには次いでステップ１３１に進み、前回の処理サイクルにおけるＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ−１）が算出される。続くステップ１３２ではＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ−１）が設定変化率Ｄ３よりも大きいか否かが判別される。ＤＴ（ｉ−１）＞Ｄ３のときには次いでステップ１３３に進み、今回の処理サイクルにおけるＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｉ）が算出される。続くステップ１３４ではＤＰＦ温度変化率の変化率ＤＤＴ（ｉ）が算出される。続くステップ１３５ではＤＰＦ温度変化率の変化率ＤＤＴ（ｉ）が設定値ＤＤ３よりも大きいか否かが判別される。ＤＤＴ（ｉ）＞ＤＤ３のときには次いでステップ１３６に進んで再生作用を停止する。これに対し、ステップ１３０においてＴ（ｉ−２）≦Ｔ３のとき、又はステップ１３２においてＤＴ（ｉ−１）≦Ｄ３のとき、又はステップ１３５においてＤＤＴ（ｉ）≦ＤＤ３のときには次いで処理サイクルを終了する。即ち再生作用が継続される。
【００３１】
次に、さらに別の実施態様を説明する。
本実施態様では、ＤＰＦ温度の変化履歴に基づいて予め定められた設定時間後におけるＤＰＦ温度を予測し、予測されたＤＰＦ温度に基づいてＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かが判断される。具体的には、ＤＰＦ温度の複数の検出結果Ｔ（ｉ），Ｔ（ｉ−１），Ｔ（ｉ−２）…に基づいて次の検出サイクルにおけるＤＰＦ温度である予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｉ＋１）を算出し、予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｉ＋１）が予め定められた例えば一定の設定温度Ｔ４よりも高いときに再生作用を停止するようにしている。
【００３２】
このようにすると、ＤＰＦ温度が設定温度Ｔ４よりも高くなるのが阻止されると共に、ＤＰＦ温度が設定温度Ｔ４よりも低い限り再生作用が継続される。このため、設定温度Ｔ４をＤＰＦ１９が溶損し始める温度に設定することができ、このときＤＰＦ１９の溶損を阻止しつつＤＰＦ温度をかなり高くすることができる。
【００３３】
予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｉ＋１）を求めるためにどのような方法を用いてもよい。例えば図９（ａ）に示されるように、ＤＰＦ温度の複数の検出結果Ｔ（ｋ），Ｔ（ｋ−１），Ｔ（ｋ−２）…を用いてＤＰＦ温度の経時変化曲線を近似し、この近似結果を用いて予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｋ＋１）を算出することができる。又は、図９（ｂ）に示されるように今回の検出サイクルにおけるＤＰＦ温度変化率ＤＴ（ｋ）を算出し、ＤＰＦ温度変化率がこのＤＴ（ｋ）のまま一定であると仮定して予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｋ＋１）を算出することもできる。
【００３４】
図１０は本実施態様による再生作用制御サブルーチンを示している。なお、本実施態様でも図３に示すルーチンが実行される。
図１０を参照すると、まずステップ１４０では次回の処理サイクルにおける予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｉ＋１）が算出される。続くステップ１４１では予測ＤＰＦ温度ＥＴ（ｉ＋１）が設定温度Ｔ４よりも高いか否かが判別される。ＥＴ（ｉ＋１）＞Ｔ４のときには次いでステップ１４２に進んで再生作用を停止する。これに対し、ＥＴ（ｉ＋１）≦Ｔ４のときには次いで処理サイクルを終了する。即ち再生作用が継続される。
【００３５】
図１１はさらに別の実施態様を示している。
図１１を参照すると、ＤＰＦ１９下流の排気マニホルド１４内にはＤＰＦ１９から流出した排気中の酸素濃度を表す出力電圧を発生する酸素濃度センサ４４が配置される。この酸素濃度センサ４４の出力電圧は対応するＡＤ変換器４１を介して入力ポート３６に入力される。
【００３６】
本実施態様では、ＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）とＤＰＦ１９から流出した排気中の酸素濃度ＣＯＸ（ｉ）とに基づいてＤＰＦ１９が溶損する恐れがあるか否かが判断される。具体的には、ＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が予め定められた例えば一定の設定温度Ｔ５よりも高くかつ酸素濃度Ｖ（ｉ）が予め定められた例えば一定の設定濃度Ｃ５よりも低いときに再生作用が停止される。なお、ＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が高くなるにつれて大きくなるように設定濃度Ｃ５を設定することもできる。
【００３７】
即ち、ＤＰＦ温度が高くかつ酸素濃度が低いときにはＤＰＦ１９が溶損する恐れがあると判断し、再生作用が停止される。その結果、ＤＰＦ１９が溶損するのを阻止できる。一方、ＤＰＦ温度が低いときには再生作用が継続され、従ってＤＰＦ温度を速やかに高めることができる。また、ＤＰＦ温度が高くても酸素濃度が高いときには再生作用が継続され、従ってＤＰＦ温度をさらに高めることができる。
【００３８】
ここで酸素濃度を考慮しているのは酸素濃度がＤＰＦ１９でのパティキュレートの燃焼状態を表しているからである。詳しく説明すると、パティキュレートは排気中の酸素を消費しつつ燃焼し、従って燃焼しているパティキュレートの量が多くなるとＤＰＦ１９から流出した排気中の酸素濃度が低くなる。このため、ＤＰＦ温度が高くかつ酸素濃度が低いときにはＤＰＦ１９が溶損する恐れがあると判断できることになる。
【００３９】
図１２は本実施態様による再生作用制御サブルーチンを示している。なお、本実施態様でも図３に示すルーチンが実行される。
図１２を参照すると、まずステップ１５０ではＤＰＦ温度Ｔ（ｉ）が設定温度Ｔ５よりも高いか否かが判別される。Ｔ（ｉ）＞Ｔ５のときには次いでステップ１５１に進んで酸素濃度ＣＯＸ（ｉ）が読み込まれる。続くステップ１５２では酸素濃度ＣＯＸ（ｉ）が設定濃度Ｃ５よりも低いか否かが判別される。ＣＯＸ（ｉ）＜Ｃ５のとき、即ちＴ（ｉ）＞Ｔ５かつＣＯＸ（ｉ）＜Ｃ５のときには次いでステップ１５３に進んで再生作用を停止する。これに対し、ステップ１５０においてＴ（ｉ）≦Ｔ５のとき、又はステップ１５２においてＣＯＸ（ｉ）≧Ｃ５のときには次いで処理サイクルを終了する。即ち再生作用が継続される。
【００４０】
これまで述べてきた実施態様では、ＤＰＦの代表温度としてＤＰＦから流出した排気の温度を用いている。しかしながら、代表温度としてＤＰＦに流入する排気の温度を用いることもできるし、ＤＰＦに温度センサを直接取り付けて得られるＤＰＦ温度を用いることもできる。
【００４１】
【発明の効果】
パティキュレートフィルタが溶損する恐れがあるか否かを正確に判断することができるので、パティキュレートフィルタの溶損を阻止しつつ再生作用を速やかに完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】再生作用制御を説明するための線図である。
【図３】再生作用を制御するためのルーチンを示すフローチャートである。
【図４】再生作用制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】設定変化率Ｄ２を示す線図である。
【図６】別の実施態様における再生作用制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】さらに別の実施態様における再生作用制御を説明するための線図である。
【図８】さらに別の実施態様における再生作用制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】さらに別の実施態様における再生作用制御を説明するための線図である。
【図１０】さらに別の実施態様における再生作用制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】さらに別の実施態様における内燃機関の全体図である。
【図１２】さらに別の実施態様における再生作用制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関全体
１４…排気マニホルド
１９…パティキュレートフィルタ
３９…温度センサ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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