(57)【要約】【課題】  強制再生時のパティキュレートフィルタの温度を適正に制御し、パティキュレートフィルタや酸化触媒の熱劣化を防止して耐久性を向上することが可能な排気浄化装置を提供する。【解決手段】  予め定められた条件が成立すると排気中にＨＣを供給し酸化触媒（２６）によるＨＣの酸化反応でパティキュレートフィルタ（２８）を所定温度まで昇温し、パティキュレートフィルタ（２８）に堆積したパティキュレートを焼却してパティキュレートフィルタ（２８）の強制再生を行う再生制御手段（３８）を備え、前記再生制御手段（３８）は、強制再生を開始すると、パティキュレートフィルタ（２８）の温度を、酸化触媒（２６）の活性温度より高く且つ前記所定温度より低い温度であると共にパティキュレートフィルタ（２８）に堆積したパティキュレートが燃焼可能な中間温度に所定期間保持した後、前記所定温度まで上昇させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配置された酸化触媒と、前記酸化触媒の下流側排気通路に配置されて排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、予め定められた条件が成立すると排気中にＨＣを供給し前記酸化触媒による前記ＨＣの酸化反応で前記パティキュレートフィルタを所定温度まで昇温し、前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートを焼却して前記パティキュレートフィルタの強制再生を行う再生制御手段とを備えた排気浄化装置において、
前記再生制御手段は、前記強制再生を開始すると、前記パティキュレートフィルタの温度を、前記酸化触媒の活性温度より高く且つ前記所定温度より低い温度であると共に前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが燃焼可能な中間温度に所定期間保持した後、前記所定温度まで上昇させることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記所定期間は、前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが所定量焼却されるまでの期間であることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記パティキュレートフィルタの前後の排気通路における排気圧力差を検出する差圧検出手段を更に備え、
前記所定期間は、前記強制再生を開始後に前記差圧検出手段によって検出された前記排気圧力差が、予め設定された基準減少値以上減少するまでの期間であることを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記パティキュレートフィルタの前後の排気通路における排気圧力差を検出する差圧検出手段を更に備え、
前記所定期間は、前記差圧検出手段によって検出された前記排気圧力差が、予め設定された基準圧力差以下になるまでの期間であることを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気浄化装置に関し、より詳しくはエンジンから排出される排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを備えた排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジン等のエンジンの排気通路にパティキュレートフィルタを設け、エンジンから排出される排気中に含まれるパティキュレートをパティキュレートフィルタで捕集し、大気中にパティキュレートが放出されないようにする技術が知られている。
このようなパティキュレートフィルタでは、捕集したパティキュレートがパティキュレートフィルタ内に堆積することにより、次第に排気抵抗が増大する。そこで、堆積したパティキュレートを除去するため、パティキュレートフィルタの上流に酸化触媒を配置し、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ2を生成し、このＮＯ2を酸化剤としてパティキュレートフィルタに供給することにより、パティキュレートフィルタに堆積しているパティキュレートをＮＯ2と反応させて酸化させ、パティキュレートフィルタの連続再生を行うものが知られている。
【０００３】
しかし、エンジンの排気温度が低い運転状態、例えば低速、低負荷運転などでは排気温度が酸化触媒の活性化温度まで上昇せず、排気中のＮＯが酸化されずに連続再生が行われない場合がある。このような状態が継続すると、パティキュレートフィルタ内にパティキュレートが過剰に堆積し、パティキュレートフィルタが目詰まりを起こすおそれがあるため、パティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜強制再生が行われる。
【０００４】
パティキュレートフィルタを強制再生するには、排気通路に設けた燃料添加弁からＨＣを供給したり、エンジンの膨張行程や排気行程で気筒内に燃料を噴射することにより排気通路にＨＣを供給したりして、酸化触媒によるＨＣの酸化反応により排気温度を上昇させることが知られている。
このとき、パティキュレートフィルタの温度が適正な温度まで上昇しない場合には、パティキュレートフィルタの再生が不十分となる一方、パティキュレートフィルタの温度が過剰に上昇してしまうと、パティキュレートフィルタが溶損してしまうという問題が生じる。このような問題を解消するものとして、パティキュレートフィルタ昇温のために供給する燃料の量を、酸化触媒の出口温度に基づき制御するようにしたものが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２９３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の排気浄化装置のように、酸化触媒の出口温度に基づき燃料供給量を制御してパティキュレートフィルタ温度を所定温度に調整しようとする場合、例えば所定温度が６２０℃であるとすると、酸化触媒の出口温度が６２０℃になるまでは積極的に燃料が供給されてフィルタの昇温が行われ、酸化触媒の出口温度が６２０℃になってから燃料供給量を減らし始めるため、酸化触媒やパティキュレートフィルタの実際の温度は６２０℃を大きく超えてしまうことになる。特に、酸化触媒を活性化するためにＨＣを酸化触媒に供給し、酸化触媒やパティキュレートフィルタにＨＣが多く吸着しているような状態で、更にパティキュレートフィルタの昇温が行われると、大量に堆積したパティキュレートが一気に燃焼し、パティキュレートフィルタの過昇温が発生しやすい。
【０００６】
また一般的に、パティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量が多いほど、パティキュレートフィルタの入口部分と内部との温度差は大きいため、特許文献１の排気浄化装置において、このような過昇温を防止するためには、パティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量があまり多くないうちに強制再生を開始する必要がある。
このように、特許文献１の排気浄化装置では、強制再生時にパティキュレートフィルタや酸化触媒の過昇温を招きやすくパティキュレートフィルタや酸化触媒の耐久性が低下する可能性がある一方、過昇温を防ごうとするとパティキュレートフィルタによるパティキュレートの捕集量を制限して、頻繁に強制再生を実施しなければならず、燃費が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、強制再生時のパティキュレートフィルタの温度を適正に制御し、パティキュレートフィルタや酸化触媒の熱劣化を防止して耐久性を向上することが可能な排気浄化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、本発明の排気浄化装置は、エンジンの排気通路に配置された酸化触媒と、前記酸化触媒の下流側排気通路に配置されて排気中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、予め定められた条件が成立すると排気中にＨＣを供給し前記酸化触媒による前記ＨＣの酸化反応で前記パティキュレートフィルタを所定温度まで昇温し、前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートを焼却して前記パティキュレートフィルタの強制再生を行う再生制御手段とを備えており、前記再生制御手段は、前記強制再生を開始すると、前記パティキュレートフィルタの温度を、前記酸化触媒の活性温度より高く且つ前記所定温度より低い温度であると共に前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが燃焼可能な中間温度に所定期間保持した後、前記所定温度まで上昇させることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成した排気浄化装置によれば、予め定められた条件が成立すると再生制御手段がパティキュレートフィルタの強制再生を開始し、パティキュレートフィルタの温度を、酸化触媒の活性温度より高く且つ所定温度より低い温度であると共に前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが燃焼可能な中間温度に所定期間保持した後に、前記所定温度まで上昇させる。
【００１０】
また具体的には、前記所定期間は、前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが所定量焼却されるまでの期間であることを特徴とする（請求項２）。
より具体的には、前記パティキュレートフィルタの前後の排気通路における排気圧力差を検出する差圧検出手段を更に備え、前記所定期間は、前記強制再生を開始後に前記差圧検出手段によって検出された前記排気圧力差が、予め設定された基準減少値以上減少するまでの期間であることを特徴とする（請求項３）。
【００１１】
或いは、前記所定期間は、前記差圧検出手段によって検出された前記排気圧力差が、予め設定された基準圧力差以下になるまでの期間であることを特徴とする（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１乃至４の排気浄化装置によれば、強制再生を開始すると、パティキュレートフィルタの温度を、酸化触媒の活性温度より高く且つ所定温度より低い温度であると共に前記パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートが燃焼可能な中間温度に所定期間保持した後に、前記所定温度まで上昇させるようにしたので、パティキュレートフィルタの温度が急激に上昇することがなく、パティキュレートフィルタの過昇温を防止することができる。
【００１３】
また、パティキュレートフィルタの過昇温が発生しにくくなるため、パティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量を比較的少なめに制限する必要もなくなり、強制再生の実施間隔が延びることにより燃費が向上する。
更に、パティキュレートフィルタの過昇温が発生しにくくなるため、パティキュレートフィルタ昇温時の追加燃料量を増やすことで、パティキュレートフィルタの昇温時間を短縮し、強制再生の実施によるドライバビリティの低下を少なくして商品性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る排気浄化装置が適用される４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）のシステム構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気浄化装置の構成を説明する。
エンジン１は各気筒に共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、コモンレール２に蓄えられた高圧の軽油を各気筒に設けられたインジェクタ４に供給し、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に軽油が噴射される。
【００１５】
吸気通路６にはターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気通路６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁４４を介して吸気マニホールド１２に導入される。また、吸気通路６のコンプレッサ８ａより上流側には、エンジン１への吸入空気流量を検出するための吸気流量センサ１４が設けられている。
【００１６】
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１６を介して排気管（排気通路）１８に接続されている。なお、排気マニホールド１６と吸気マニホールド１２との間には、ＥＧＲ弁２０を介して排気マニホールド１６と吸気マニホールド１２とを連通するＥＧＲ通路２２が設けられている。
排気管１８は、ターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁４６を介して排気後処理装置２４に接続されている。タービン８ｂはコンプレッサ８ａと連結されており、排気管１８内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動する。
【００１７】
排気後処理装置２４は、ケーシング内の上流側に酸化触媒２６が収容されると共に、この酸化触媒２６の下流側には、排気中のパティキュレートを捕捉するパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）２８が収容されている。
酸化触媒２６は、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ2を生成し、このＮＯ2を酸化剤としてフィルタ２８に供給するものである。また、フィルタ２８は、ハニカム型のセラミック担体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されている。
【００１８】
フィルタ２８に捕集され堆積しているパティキュレートは、酸化触媒２６から供給されたＮＯ2と反応して酸化し、フィルタ２８の連続再生が行われるようになっている。
酸化触媒２６とフィルタ２８との間には、フィルタ２８の入口側の排気温度を検出する入口温度センサ３０と、フィルタ２８入口側の排気圧力を検出する入口圧力センサ３２とが設けられている。また、フィルタ２８の下流側には、フィルタ２８出口側の排気圧力を検出する出口圧力センサ３４と、フィルタ２８の出口側の排気温度を検出する出口温度センサ３６とが設けられている。
【００１９】
ＥＣＵ３８は、エンジン１を含め、本発明に係る排気浄化装置の総合的な制御を行うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
ＥＣＵ３８の入力側には、各種制御を行うのに必要な情報を収集するため、上述した吸気流量センサ１４、入口温度センサ３０、入口圧力センサ３２、出口圧力センサ３４、及び出口温度センサ３６のほか、エンジン回転数を検出する回転数センサ４０、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ４２などの各種センサ類が接続されており、出力側には演算した制御量に基づき制御が行われる各気筒のインジェクタ４、ＥＧＲ弁２０、吸気制御弁４４及び排気絞り弁４６などの各種デバイス類が接続されている。
【００２０】
エンジン１の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ４からの燃料供給制御もＥＣＵ３８によって行われる。エンジン１の運転に必要な燃料供給量（主噴射量）は、回転数センサ４０によって検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサ４２によって検出されたアクセル開度とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ４の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ４が開弁駆動される。
【００２１】
このように構成された内燃機関の排気浄化装置では、酸化触媒２６を用いた連続再生により、フィルタ２８に堆積したパティキュレートの酸化除去が行われるが、エンジン１の排気温度が低い運転状態、例えば低速、低負荷運転などでは排気温度が酸化触媒２６の活性化温度まで上昇せず、排気中のＮＯが酸化されずに連続再生が行われない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ２８内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ２８が目詰まりを起こすおそれがあるため、フィルタ２８におけるパティキュレートの堆積状況に応じて、適宜強制再生が行われる。
【００２２】
この強制再生の制御は、図２に示すフローチャートに従い、ＥＣＵ３８によって所定の制御周期で行われる。即ち、ＥＣＵ３８が再生制御手段として機能する。
まず、図２のステップＳ２において、強制再生フラグＦ１の値が１であるか否かを判定する。強制再生フラグＦ１は強制再生を実行中であるか否かを示すものであり、値が１であると強制再生を実行中であり、値が０であると強制再生を実行していないことを示す。強制再生フラグＦ１の初期設定値は０となっており、最初の制御周期ではステップＳ２からステップＳ４へと進む。
【００２３】
ステップＳ４では、フィルタ２８の強制再生が必要であるか否かの判断がなされる。具体的には、入口圧力センサ３２と出口圧力センサ３４の検出値から求めたフィルタ２８前後の差圧と、吸気流量センサ１４の検出値から算出したフィルタ２８への排気流量とに基づき、フィルタ２８へのパティキュレートの堆積量を推定し、この推定堆積量が強制再生開始判定値以上である場合に、強制再生が必要であると判断している。この場合にはステップＳ６に進み、強制再生フラグＦ１の値を１とし、強制再生フラグＦ１が強制再生実行中であることを示すように変更する。一方、パティキュレートの推定堆積量が強制再生開始判定値未満である場合は、現時点での強制再生が不要であると判定し、この制御周期を終了し、次の制御周期において再びステップＳ２から処理を行う。
【００２４】
ステップＳ４で強制再生が必要であると判断してステップＳ６に進み、強制再生フラグＦ１の値を１とした後、ステップＳ８に進む。入口温度センサ３０の検出値は、フィルタ２８の入口側温度であると共に、酸化触媒２６の出口側温度でもあるので、ステップＳ８では、入口温度センサ３０の検出値Ｔｉに基づき、酸化触媒２６の温度が２５０℃以上となって、酸化触媒２６が活性化したか否かを判定する。
【００２５】
フィルタ２８の入口側温度Ｔｉが２５０℃未満である場合には、ステップＳ１０に進んで酸化触媒２６の昇温制御が行われる。
この昇温制御は、酸化触媒２６に高温の排気を供給することにより、酸化触媒２６の温度を活性化温度（例えば２５０℃）まで昇温するものであり、吸気制御弁４４及び排気絞り弁４６を閉方向に制御すると共に、各気筒の膨張行程において第１の追加燃料噴射を行う。第１の追加燃料の噴射タイミングは、膨張行程終期よりも比較的早期であって、このようなタイミングで追加燃料を気筒内に噴射することにより、追加燃料と気筒内の高温の燃焼ガスとが混合して排気ポートや排気マニホールド１６内で追加燃料が燃焼し、高温の排気が酸化触媒２６に供給されることにより、酸化触媒２６の温度が上昇する。
【００２６】
このようにしてステップＳ１０で酸化触媒２６の昇温制御を行い、この制御周期を終えて、次の制御周期で再びステップＳ２から制御を行う。この場合、既に強制再生フラグＦ１の値は１となっているので、ステップＳ２からステップＳ８へと進み、吸気制御弁４４及び排気絞り弁４６の制御と第１追加燃料の噴射による触媒昇温制御が行われる。
このようにして触媒昇温制御が繰り返され、酸化触媒２６の温度に相当するフィルタ２８の入口側温度Ｔｉが２５０℃以上になると、ステップＳ８からステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、入口圧力センサ３２と出口圧力センサ３４の検出値から求めたフィルタ２８前後の差圧について、強制再生を開始した後に検知された最大値からの減少量ΔＰｄが、予め設定された基準減少量Ｐｏ以上であるか否かが判断される。
【００２７】
従って、入口圧力センサ３２及び出口圧力センサ３４が差圧検出手段に相当するものとなる。
酸化触媒２６の昇温制御が行われた後、フィルタ２８の強制再生により堆積したパティキュレートがある程度減少するまでは、フィルタ２８前後の差圧の最大値からの減少量ΔＰｄが基準減少量Ｐｏ以上とはならず、それまでの間はステップＳ１２からステップＳ１４に処理が進むことになる。
【００２８】
ステップＳ１４では、入口温度センサ３０の検出値に基づき、フィルタ２８の入口側温度Ｔｉが５５０℃以上であるか否かが判定される。この温度は、フィルタ２８でパティキュレートが最も効率よく燃焼する温度と比べて低い温度ではあるが、フィルタ２８に堆積したパティキュレートが燃焼可能な温度として設定されている。
ステップＳ１４で入口側温度Ｔｉが５５０℃未満であると判定するとステップＳ１６に進み、入口側温度Ｔｉが５５０℃以上であると判定するとステップＳ１８に進む。
【００２９】
ステップＳ１６及びＳ１８は、フィルタ２８に供給される排気の温度を５５０℃に維持するように、第２の追加燃料を各気筒に噴射するものであって、第２の追加燃料は排気行程で噴射されるようになっている。このような噴射タイミングで第２の追加燃料が各気筒に噴射されることにより、第２の追加燃料は気筒内や排気マニホールド１６内で燃焼することなく酸化触媒２６に達し、活性化温度にある酸化触媒２６及びフィルタ２８で燃焼する。この燃焼により排気温度が５５０℃まで上昇し、フィルタ２８に堆積したパティキュレートが一部焼却される。
【００３０】
第２の追加燃料は、回転数センサ４０によって検出されたエンジン回転数とＥＣＵ３８で決定される主噴射量（負荷）とをパラメータとして入口側温度Ｔｉを５５０℃に保持するために必要な追加燃料量が第１のマップに記憶されており、このマップは第２の追加燃料噴射量が比較的多めに設定された増量マップ＃１と、比較的少なめに設定された減量マップ＃１の２種類が用意されている。そして、ステップＳ１６では入口側温度Ｔｉが５５０℃未満であるため、増量マップ＃１を用いて比較的多めの第２の追加燃料を噴射し、ステップＳ１８では入口側温度Ｔｉが５５０℃以上あるため、減量マップ＃１を用いて比較的少なめの第２の追加燃料を噴射する。これにより酸化触媒２６から排出されてフィルタ２８に供給される排気の温度が５５０℃前後に維持される。
【００３１】
ステップＳ１６又はＳ１８で第２の追加燃料を噴射すると、今回の制御周期での処理を終え、次の制御周期で再びステップＳ２から処理が行われる。前述したように、フィルタ２８に堆積したパティキュレートがある程度減少するまでは、フィルタ２８前後の差圧の最大値からの減少量ΔＰｄが基準減少量Ｐｏ以上とはならないので、それまでの期間はステップＳ１２からステップＳ１４に進み、ステップＳ１６又はＳ１８で第２の追加燃料の噴射が行われることにより、フィルタ２８の入口側温度が５５０℃に維持されることになる。
【００３２】
このようにしてフィルタ２８の入口側温度が５５０℃に保持されている間に、フィルタ２８に堆積したパティキュレートの一部が焼却され、フィルタ２８前後の差圧の最大値からの減少量ΔＰｄが基準減少量Ｐｏ以上になると、ステップＳ１２からステップＳ２０へ進む。
ステップＳ２０では、入口温度センサ３０の検出値に基づき、フィルタ２８の入口側温度Ｔｉが６２０℃以上であるか否かが判定される。この温度は、フィルタ２８でパティキュレートが最も効率よく燃焼する温度として設定されている。
【００３３】
ステップＳ２０で入口側温度Ｔｉが６２０℃未満であると判定するとステップＳ２２に進み、入口側温度Ｔｉが６２０℃以上であると判定するとステップＳ２４に進む。
ステップＳ２２及びＳ２４は、フィルタ２８に供給される排気の温度を６２０℃に維持するように、第２の追加燃料を各気筒に噴射するものであって、前述したステップＳ１６及びＳ１８の場合と同じように、第２の追加燃料は排気行程で噴射されるようになっている。このような噴射タイミングで第２の追加燃料が各気筒に噴射されることにより、第２の追加燃料は気筒内や排気マニホールド１６内で燃焼することなく酸化触媒２６に達し、活性化温度にある酸化触媒２６及びフィルタ２８で燃焼する。この燃焼により排気温度が６２０℃まで上昇し、フィルタ２８に堆積したパティキュレートが焼却される。
【００３４】
このときの第２の追加燃料は、回転数センサ４０によって検出されたエンジン回転数とＥＣＵ３８で決定される主噴射量（負荷）とをパラメータとして入口側温度Ｔｉを６２０℃に保持するために必要な追加燃料量が第２のマップに記憶されており、このマップは第２の追加燃料噴射量が比較的多めに設定された増量マップ＃２と、比較的少なめに設定された減量マップ＃２の２種類が用意されている。そして、ステップＳ２２では入口側温度Ｔｉが６２０℃未満であるため、増量マップ＃２を用いて比較的多めの第２の追加燃料を噴射し、ステップＳ２４では入口側温度Ｔｉが６２０℃以上あるため、減量マップ＃２を用いて比較的少なめの第２の追加燃料を噴射する。これにより酸化触媒２６から排出されてフィルタ２８に供給される排気の温度が６２０℃前後に維持される。
【００３５】
ステップＳ２２又はＳ２４で第２の追加燃料を噴射するとステップＳ２６に進み、ステップＳ４の時と同様に、フィルタ２８前後の差圧とフィルタ２８への排気流量とに基づき推定したパティキュレートの堆積量が、強制再生終了判定値以下であるか否かの判定を行う。パティキュレートの推定堆積量が強制再生終了判定値より大である場合には、依然としてフィルタ２８の強制再生が必要であると判断し、この制御周期を終えて、次の制御周期で再びステップＳ２から制御を行う。
【００３６】
一方、ステップＳ２６で、パティキュレートの推定堆積量が強制再生終了判定値以下となり、フィルタ２８の強制再生が完了したと判断されると、ステップＳ２８に進み、強制再生フラグＦ１の値を０として、今回の制御周期を終了する。このようにして強制再生フラグＦ１の値が０になると、次の制御周期ではステップＳ２からステップＳ４へと進むので、再びフィルタ２の強制再生が必要となるまでは、ステップＳ２からステップＳ４の処理が繰り返され、制御周期毎に強制再生の要否が判断される。
【００３７】
以上のように、フィルタ２８の強制再生が必要になると、酸化触媒２６を活性化温度の２５０℃まで昇温した後、フィルタ２８前後の差圧の最大値からの減少量ΔＰｄが基準減少量Ｐｏ以上となるまでの所定期間にわたり、フィルタ２８の入口側温度を、パティキュレートが最も効率よく燃焼する温度である６２０℃より低い中間温度の５５０℃に保持した後に、６２０℃まで昇温するようにしたので、酸化触媒２６やフィルタ２８が過昇温となるようなことがなくなる。この結果、酸化触媒２６やフィルタ２８の熱劣化が防止されて耐久性が向上する。
【００３８】
また、フィルタ２８が過昇温にならないので、過昇温防止のためにフィルタ２８へのパティキュレートの堆積量を比較的少なめに制限する必要もなくなり、強制再生の実施間隔が延びることにより燃費が向上する。
更に、フィルタ２８が過昇温にならないので、フィルタ２８の昇温時に供給する第２の追加燃料量を増やすことで、フィルタ２８の昇温時間を短縮し、強制再生の実施によるドライバビリティの低下を少なくして商品性を高めることが可能となる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、フィルタ２８の入口側温度を中間温度の５５０℃とする期間を、フィルタ２８前後の差圧の最大値からの減少量ΔＰｄが基準減少量Ｐｏ以上となるまでの所定期間としたが、フィルタ２８に堆積したパティキュレートが所定の量だけ焼却されるまでの期間であればよい。
即ち、フィルタ２８前後の差圧の変動量ではなく、差圧そのものが基準圧力差以下になるまでの期間であっても良いし、フィルタ２８の入口側温度を中間温度に保持する時間が所定の時間となるまでとしてもよい。
【００４０】
例えば、フィルタ２８前後の差圧自体が基準圧力差以下になるまでの期間を採用する場合には、図２のフローチャートにおけるステップＳ１２で、フィルタ２８前後の差圧が基準圧力差以下であるか否かを判断し、フィルタ２８前後の差圧が基準圧力差より大であればステップＳ１４に進み、フィルタ２８前後の差圧が基準圧力差以下であればステップＳ２０に進むようにすればよい。
【００４１】
また、フィルタ２８の入口側温度を中間温度に保持する時間を採用する場合には、図２のフローチャートにおけるステップＳ１２で、ステップＳ１４乃至Ｓ１８による処理を行うようになってからの経過時間が所定時間以上であるか否かを判断し、所定時間未満であればステップＳ１４に進み、所定時間以上であればステップＳ２０に進むようにすればよい。
【００４２】
以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、フィルタ２８の入口側の排気温度を検出する入口温度センサ３０の検出値をフィルタ２８の温度として用いたが、これに限られるものではなく、フィルタ２８の内部に設けた温度センサの検出値を用いてもよいし、フィルタ２８前後の排気温度から演算で推定するようにしてもよく、種々知られている方法を採用することができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、酸化触媒２６及びフィルタ２８を昇温するためのＨＣの供給を、各気筒に設けたインジェクタ４からの追加燃料噴射によって行ったが、排気管１８又は排気後処理装置２４内に燃料添加弁を設け、この燃料添加弁からＨＣを供給するようにしてもよい。
更に、フィルタ２８の強制再生開始及び終了の判断を、フィルタ２８前後の差圧とフィルタ２８への排気流量とから推定したパティキュレートの堆積量と、強制再生開始判定値や強制再生終了判定値との比較により行っていたが、判断の方法はこれに限られるものではなく、エンジン１への燃料供給量や、エンジン１の運転時間等に基づいてパティキュレート堆積量を推定して判断するようにしてもよいし、種々知られている方法を用いて強制再生の開始及び終了を判断することができる。
【００４４】
最後に、上記実施形態はディーゼルエンジンの排気浄化装置に本発明を適用したものであったが、エンジン形式はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の全体構成図である。
【図２】図１の排気浄化装置で行われる強制再生制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  エンジン
１８  排気管（排気通路）
２６  酸化触媒
２８  フィルタ（パティキュレートフィルタ）
３２  上流圧力センサ(差圧検出手段)
３４  下流圧力センサ(差圧検出手段)
３８  ＥＣＵ（再生制御手段）
【図１】
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【図２】
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