(57)【要約】【課題】  内燃機関の排気浄化フィルタにおいて効果的に過熱を防止する。【解決手段】  ＰＭ再生制御処理時であって、吸入空気量減少量とＰＭ堆積量とに基づいてマップから推定される予想最高床温が過熱判定温度を越えているか否かにより排気浄化フィルタの過熱のおそれを判定している（Ｓ１０２）。そして過熱のおそれが生じた時には（Ｓ１０２でＹＥＳ）、スロットル弁全開及びＥＧＲ弁全閉として吸入空気量の増加処理により排気流量の増加処理を実行している（Ｓ１０４）。更に燃料噴射量制御処理ではアイドル時においてはアイドル回転数上昇により排気流量を確保している。このため排気浄化フィルタ内に発生する熱を積極的に搬出して外部に放出しているので排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を濾過すると共に、該濾過により堆積した粒子状物質を昇温処理により燃焼浄化する排気浄化フィルタにおける過熱を防止する装置であって、
排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じた時に、排気流量に対する増加処理により排気浄化フィルタの過熱を防止する過熱防止手段を備えたことを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項２】
請求項１において、前記過熱防止手段は、排気流量に対する増加処理を、内燃機関の吸入空気量に対する増加処理により実現することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項３】
請求項２において、前記過熱防止手段は、内燃機関の吸入空気量に対する増加処理を、吸気系に設けられたスロットル弁の開度増加と排気系から吸気系への排気再循環経路に設けられた排気再循環弁の開度減少との一方又は両方の処理により実現することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項４】
請求項１において、前記過熱防止手段は、内燃機関がアイドル状態にある時には、排気流量に対する増加処理を、アイドル回転数の上昇により実現することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタへの流入排気の排気温が過熱判定温度より高い条件と、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い条件とのいずれか一方又は両方の条件を判定し、一つでも条件が満足された場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気流量、内燃機関の排気系に設けられた添加弁から排気中への燃料添加量、排気浄化フィルタへの流入排気の排気温、及び排気浄化フィルタからの流出排気の排気温に基づいて排気浄化フィルタの床温を推定し、該床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、該粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、内燃機関の減速時に、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、内燃機関の運転状態に基づいて推定される排気浄化フィルタの予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、内燃機関の運転状態に基づいて推定される排気浄化フィルタの予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、前記過熱防止手段は、排気流量の単位時間当たりの減少量を単位時間当たりの吸入空気量の減少量で捉え、該吸入空気量の単位時間当たりの減少量と粒子状物質の堆積量とに基づいて前記予想最高床温を推定することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、内燃機関の減速時に、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、該粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれかにおいて、前記排気浄化フィルタ昇温処理には、硫黄被毒回復制御処理を含むことを特徴とする排気浄化フィルタ過熱防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を濾過すると共に、該濾過により堆積した粒子状物質を昇温処理により燃焼浄化する排気浄化フィルタの過熱を防止する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気系にＮＯｘ吸蔵還元型の触媒を配置して、内燃機関の減速時には排気をリッチ化して触媒に吸蔵されているＮＯｘを還元する排気浄化技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術では、排気をリッチ化する際に吸入空気量を減少させたり、排気再循環量を増加させたりしている。
【特許文献１】特開２００２−３７１８８９号公報（頁２１、図７，６７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
排気系に配置される触媒として、前記触媒に代えてあるいは前記触媒と共に、粒子状物質を濾過するフィルタ機能を備えたものを用いる場合がある。このような排気浄化フィルタでは、内燃機関運転が継続することにより粒子状物質が、内部に次第に堆積して行く。このため、目詰まりを防止するために、或程度、粒子状物質が堆積すると、堆積した粒子状物質を燃焼させて排気浄化フィルタを再生させる昇温処理が必要となる。
【０００４】
しかし、このような粒子状物質の燃焼による再生処理と、内燃機関が減速状態とが重なると、内燃機関減速時には排気流量が低下することから、排気浄化フィルタ中で再生処理により発生した熱量は、排気により搬出される量が低下することになる。
【０００５】
このため排気浄化フィルタ中に熱が蓄積し、排気浄化フィルタの過熱を招くおそれが生じ、場合により溶損などの排気浄化フィルタ劣化を招くおそれがある。
ましてや、特許文献１のごとく、内燃機関の減速時に、更に吸入絞り弁により吸入空気量を減少させたり、排気再循環弁により排気再循環量を増加させたりした場合には、排気流量の低下が一層大きくなり、排気浄化フィルタにて過熱を招きやすくなる。
【０００６】
内燃機関が減速状態となった場合に、再生処理を直ちに停止することも考えられるが、既に排気浄化フィルタ内に何らかの形で酸素が存在しており、発熱自体を直ちに防止することは困難である。
【０００７】
本発明は、内燃機関の排気浄化フィルタにおいて効果的に過熱を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置は、内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を濾過すると共に、該濾過により堆積した粒子状物質を昇温処理により燃焼浄化する排気浄化フィルタにおける過熱を防止する装置であって、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じた時に、排気流量に対する増加処理により排気浄化フィルタの過熱を防止する過熱防止手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように過熱防止手段は、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じた時には排気流量に対して増加処理を実行している。この増加処理は、排気流量が増加処理しない場合よりも排気流量が高くなれば良い。すなわち排気流量が低下している場合には、排気流量の低下の程度を抑制したり、排気流量を低下しないように維持したり、あるいは排気流量を増加したりする処理が含まれる。排気流量が上昇している場合には更に大きく上昇させる処理が含まれる。
【００１０】
このことにより排気による排気浄化フィルタ内に発生する熱を積極的に搬出して外部に放出している。こうして排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。
請求項２に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１において、前記過熱防止手段は、排気流量に対する増加処理を、内燃機関の吸入空気量に対する増加処理により実現することを特徴とする。
【００１１】
内燃機関への吸入空気量に対する増加処理を行えば、燃焼室を介して排気管側へは、吸入空気量に応じて変化する排気量が排出されることから、排気流量に対する増加処理を内燃機関の吸入空気量に対する増加処理にて実現することができる。このことにより排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項２において、前記過熱防止手段は、内燃機関の吸入空気量に対する増加処理を、吸気系に設けられたスロットル弁の開度増加と排気系から吸気系への排気再循環経路に設けられた排気再循環弁の開度減少との一方又は両方の処理により実現することを特徴とする。
【００１３】
尚、吸入空気量に対する増加処理は、上記スロットル弁の開度増加にて対処しても良く、又、上記排気再循環弁の開度減少にて対処しても良い。更に、スロットル弁の開度増加と排気再循環弁の開度減少との両方にて対処しても良い。
【００１４】
請求項４に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１において、前記過熱防止手段は、内燃機関がアイドル状態にある時には、排気流量に対する増加処理を、アイドル回転数の上昇により実現することを特徴とする。
【００１５】
アイドル時においては、排気流量に対する増加処理は、アイドル回転数の上昇によって実現することができる。このことにより排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。
【００１６】
請求項５に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００１７】
排気浄化フィルタから流出する排気の温度は、排気浄化フィルタ内部の温度状態を反映していることから、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い場合には排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することができる。
【００１８】
請求項６に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタへの流入排気の排気温が過熱判定温度より高い条件と、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い条件とのいずれか一方又は両方の条件を判定し、一つでも条件が満足された場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００１９】
排気浄化フィルタの床温は流入排気の温度によっても影響される。したがって排気浄化フィルタの下流側のみでなく、上流側の流入排気の排気温を判定することによっても下流の排気浄化フィルタが過熱されるおそれが高まることが判定できる。
【００２０】
特に、排気浄化フィルタの上流側に別の排気浄化触媒、例えばＮＯｘ吸蔵還元型触媒が配置されている場合には、このような触媒は昇温処理時に発熱する。したがって上流側の排気浄化触媒が昇温して流入排気の排気温が限度を越えれば、下流の排気浄化フィルタが過熱されるおそれが高まることが、より早期に判定できる。
【００２１】
したがって、過熱防止手段は、排気浄化フィルタからの流出排気の排気温が過熱判定温度より高い条件と共に、排気浄化フィルタへの流入排気の排気温が過熱判定温度より高い条件も加えている。そして、いずれか一方又は両方の条件を判定し、一つでも条件が満足された場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判定できる。
【００２２】
このように排気浄化フィルタへの流入排気の排気温が過熱判定温度より高い条件も判定することで、排気浄化フィルタの過熱の予測がより早期にでき、排気流量に対する増加処理を実行することにより、排気浄化フィルタの過熱を、より確実に防止することができる。
【００２３】
請求項７に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気流量、内燃機関の排気系に設けられた添加弁から排気中への燃料添加量、排気浄化フィルタへの流入排気の排気温、及び排気浄化フィルタからの流出排気の排気温に基づいて排気浄化フィルタの床温を推定し、該床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００２４】
排気浄化フィルタの床温は、排気流量、上記添加弁から排気中への燃料添加量、上記流入排気の排気温及び上記流出排気の排気温に基づいて推定できる。このように排気浄化フィルタの床温が推定できるので、排気浄化フィルタの過熱の予測がより正確にでき、的確に排気流量に対する増加処理を実行することにより排気浄化フィルタの過熱を、より効果的に防止することができる。
【００２５】
請求項８に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、該粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００２６】
粒子状物質の堆積量が多い場合には、粒子状物質の燃焼浄化処理などのいずれかの排気浄化フィルタ昇温処理中において粒子状物質が燃焼した場合には単位時間に発生している発熱量は大きいと推定できる。したがって粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断しても良い。このように簡易な判定ができ、排気浄化フィルタの過熱のおそれ有無判定が容易となる。
【００２７】
請求項９に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、内燃機関の減速時に、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、内燃機関の運転状態に基づいて推定される排気浄化フィルタの予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００２８】
現在の内燃機関の運転状態に基づいて、直後に生じる排気浄化フィルタの予想最高床温を推定することができる。したがって、内燃機関の減速時で、粒子状物質の燃焼浄化処理などのいずれかの排気浄化フィルタ昇温処理中であった場合に、前記予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断しても良い。
【００２９】
このことにより実際に床温が過熱判定温度より高くなる前に排気流量に対する増加処理を実行することにより排気浄化フィルタの過熱を効果的に予防することがでる。
請求項１０に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、内燃機関の運転状態に基づいて推定される排気浄化フィルタの予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００３０】
尚、内燃機関の減速時に限らずに、現在の内燃機関の運転状態に基づいて、直後に生じる排気浄化フィルタの予想最高床温を推定し、この予想最高床温が過熱判定温度より高い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断しても良い。
【００３１】
このことにより内燃機関減速時も含めて、各種運転状態において実際に床温が過熱判定温度より高くなる前に排気流量に対する増加処理を実行することにより、排気浄化フィルタの過熱を効果的に予防することがでる。
【００３２】
請求項１１に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項９又は１０において、前記過熱防止手段は、排気流量の単位時間当たりの減少量を単位時間当たりの吸入空気量の減少量で捉え、該吸入空気量の単位時間当たりの減少量と粒子状物質の堆積量とに基づいて前記予想最高床温を推定することを特徴とする。
【００３３】
このように吸入空気量の単位時間当たりの減少量と粒子状物質の堆積量とに基づいて容易に前記予想最高床温を推定できる。
請求項１２に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記過熱防止手段は、内燃機関の減速時に、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理を含む排気浄化フィルタ昇温処理中であって、該粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断することを特徴とする。
【００３４】
内燃機関の減速時で、排気浄化フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼浄化処理などのいずれかの排気浄化フィルタ昇温処理中である場合、粒子状物質の堆積量が基準堆積量より多い場合には燃焼する粒子状物質の量が多いことから、単位時間当たりの発熱量も多いと推定される。したがってこのような状態にある場合に、排気浄化フィルタの過熱のおそれが生じたと判断しても良い。
【００３５】
請求項１３に記載の排気浄化フィルタ過熱防止装置では、請求項８〜１２のいずれかにおいて、前記排気浄化フィルタ昇温処理には、硫黄被毒回復制御処理を含むことを特徴とする。
【００３６】
粒子状物質の燃焼浄化処理を実行している場合に限らず、硫黄被毒回復制御処理などの他の排気浄化フィルタ昇温処理においても、粒子状物質が排気浄化フィルタ内に残留していれば燃焼を開始して過熱するおそれがある。このことから、硫黄被毒回復制御処理などの場合においても、上述のごとく排気浄化フィルタ過熱防止装置が機能することにより、排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
［実施の形態１］
図１は上述した発明が適用された車両用ディーゼルエンジン及びその制御システムの概略を表す構成説明図である。尚、本発明は希薄燃焼式ガソリンエンジンなどについて同様な触媒構成を採用した場合においても適用できる。
【００３８】
このディーゼルエンジン２は複数気筒エンジンである。ここでは４気筒＃１，＃２，＃３，＃４を例に説明するが４気筒未満でも、４気筒を越える気筒数でも良い。各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は吸気弁６にて開閉される吸気ポート８及び吸気マニホールド１０を介してサージタンク１２に連結されている。そしてサージタンク１２は、吸気経路１３を介して、インタークーラ１４及び過給機、ここでは排気ターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａの出口側に連結されている。コンプレッサ１６ａの入口側はエアクリーナ１８に連結されている。サージタンク１２には、排気再循環（以下、「ＥＧＲ」と称する）経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａが開口している。そしてサージタンク１２とインタークーラ１４との間の吸気経路１３には、スロットル弁２２が配置され、コンプレッサ１６ａとエアクリーナ１８との間には吸入空気量センサ２４及び吸気温センサ２６が配置されている。
【００３９】
各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は排気弁２８にて開閉される排気ポート３０及び排気マニホールド３２を介して排気ターボチャージャ１６の排気タービン１６ｂの入口側に連結され、排気タービン１６ｂの出口側は排気経路３４に接続されている。尚、排気タービン１６ｂは排気マニホールド３２において第４気筒＃４側から排気を導入している。
【００４０】
この排気経路３４には、排気浄化触媒が収納されている３つの触媒コンバータ３６，３８，４０が配置されている。最上流の第１触媒コンバータ３６にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが収納されている。ディーゼルエンジン２の通常の運転時において排気が酸化雰囲気（リーン）にある時には、ＮＯｘはこのＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵される。そして還元雰囲気（ストイキあるいはストイキよりも低い空燃比）ではＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵されたＮＯｘがＮＯとして離脱しＨＣやＣＯにより還元される。このことによりＮＯｘの浄化を行っている。
【００４１】
そして２番目に配置された第２触媒コンバータ３８にはモノリス構造に形成された壁部を有する排気浄化フィルタ３８ａが収納され、この壁部の微小孔を排気が通過するように構成されている。この排気浄化フィルタ３８ａの微小孔表面にはコーティングにてＮＯｘ吸蔵還元触媒の層が形成されているので、排気浄化触媒として機能し前述したごとくにＮＯｘの浄化が行われる。更にフィルタ壁部には排気中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と称する）が捕捉されるので、高温の酸化雰囲気でＮＯｘ吸蔵時に発生する活性酸素によりＰＭの酸化が開始され、更に周囲の過剰酸素によりＰＭ全体が酸化される。このことによりＮＯｘの浄化と共にＰＭの浄化を実行している。尚、ここでは第１触媒コンバータ３６と第２触媒コンバータ３８とは一体に形成されている。
【００４２】
最下流の第３触媒コンバータ４０は、酸化触媒４０ａが収納され、ここではＨＣやＣＯが酸化されて浄化される。
尚、近接して配置されているＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａと排気浄化フィルタ３８ａとの間には第１排気温センサ４４が配置されている。又、排気浄化フィルタ３８ａと酸化触媒４０ａとの間において、排気浄化フィルタ３８ａの直下には第２排気温センサ４６が、酸化触媒４０ａの近くには空燃比センサ４８が配置されている。
【００４３】
上記空燃比センサ４８は、排気成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。又、第１排気温センサ４４と第２排気温センサ４６とはそれぞれの位置で排気温度ｔｈｃｉ，ｔｈｃｏを検出するものである。
【００４４】
排気浄化フィルタ３８ａの上流側と下流側には差圧センサ５０の配管がそれぞれ設けられ、差圧センサ５０は排気浄化フィルタ３８ａの目詰まりの程度、すなわちＰＭの堆積度合を検出するために排気浄化フィルタ３８ａの上下流での圧力差ΔＰを検出している。
【００４５】
排気マニホールド３２には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂが開口している。このＥＧＲガス吸入口２０ｂは第１気筒＃１側で開口しており、排気タービン１６ｂが排気を導入している第４気筒＃４側とは反対側である。
【００４６】
ＥＧＲ経路２０の途中にはＥＧＲガス吸入口２０ｂ側から、ＥＧＲガスを改質するための鉄系ＥＧＲ触媒５２が配置され、更にＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５４が設けられている。尚、ＥＧＲ触媒５２はＥＧＲクーラ５４の詰まりを防止する機能も有している。そしてＥＧＲガス供給口２０ａ側にはＥＧＲ弁５６が配置されている。このＥＧＲ弁５６の開度調節によりＥＧＲガス供給口２０ａから吸気系への排気再循環量の調節が可能となる。
【００４７】
各気筒＃１〜＃４に配置されて、各燃焼室４内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁５８は、燃料供給管５８ａを介してコモンレール６０に連結されている。このコモンレール６０内へは電気制御式の吐出量可変燃料ポンプ６２から燃料が供給され、燃料ポンプ６２からコモンレール６０内に供給された高圧燃料は各燃料供給管５８ａを介して各燃料噴射弁５８に分配供給される。尚、コモンレール６０には燃料圧力を検出するための燃料圧センサ６４が取り付けられている。
【００４８】
更に、燃料ポンプ６２からは別途、低圧燃料が燃料供給管６６を介して添加弁６８に供給されている。この添加弁６８は第４気筒＃４の排気ポート３０に設けられて、排気タービン１６ｂ側に向けて燃料を噴射することにより排気中に燃料添加するものである。この燃料添加により後述する触媒制御モードが実行される。
【００４９】
電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）７０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。そしてＥＣＵ７０は前述した吸入空気量センサ２４、吸気温センサ２６、第１排気温センサ４４、第２排気温センサ４６、空燃比センサ４８、差圧センサ５０、ＥＧＲ弁５６内のＥＧＲ開度センサ、燃料圧センサ６４及びスロットル開度センサ２２ａの信号を読み込んでいる。更にアクセルペダル７２の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ７４、及びディーゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ７６から信号を読み込んでいる。更に、クランク軸７８の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ８０、クランク軸７８の回転位相あるいは吸気カムの回転位相を検出して気筒判別を行う気筒判別センサ８２から信号を読み込んでいる。
【００５０】
そしてこれらの信号から得られるエンジン運転状態に基づいて、ＥＣＵ７０は燃料噴射弁５８による燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御を実行する。更にＥＧＲ弁５６の開度制御、モータ２２ｂによるスロットル開度制御、燃料ポンプ６２の吐出量制御、及び添加弁６８の開弁制御により後述するＰＭ再生制御、Ｓ（硫黄）被毒回復制御あるいはＮＯｘ還元制御といった触媒制御や、触媒過熱防止処理、その他の各処理を実行する。
【００５１】
ＥＣＵ７０が実行する燃焼モード制御としては、通常燃焼モードと低温燃焼モードとの２種類から選択した燃焼モードを、運転状態に応じて実行する。ここで低温燃焼モードとは、低温燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて大量の排気再循環量により燃焼温度の上昇を緩慢にしてＮＯｘとスモークとを同時低減させる燃焼モードである。この低温燃焼モードは、低負荷低中回転領域にて実行し、空燃比センサ４８が検出する空燃比ＡＦに基づいてスロットル開度ＴＡの調節による空燃比フィードバック制御がなされている。これ以外の燃焼モードが、通常燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて通常のＥＧＲ制御（ＥＧＲしない場合も含める）を実行する通常燃焼モードである。
【００５２】
そして排気浄化触媒に対する触媒制御を実行する触媒制御モードとしては、ＰＭ再生制御モード、Ｓ被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード及び通常制御モードの４種類のモードが存在する。
【００５３】
ＰＭ再生制御モードとは、ＰＭの推定堆積量がＰＭ再生基準値に到達すると、特に第２触媒コンバータ３８内の排気浄化フィルタ３８ａに堆積しているＰＭを高温化により前述したごとく燃焼させてＣＯ2とＨ2Ｏにして排出するＰＭ浄化用昇温処理を実行するモードである。このモードでは、ストイキ(理論空燃比)よりも高い空燃比状態で添加弁６８からの燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）するが、更に燃料噴射弁５８による膨張行程あるいは排気行程における燃焼室４内への燃料噴射であるアフター噴射を加える場合がある。
【００５４】
Ｓ被毒回復制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及び排気浄化フィルタ３８ａがＳ被毒してＮＯｘ吸蔵能力が低下した場合にＳ成分を放出させてＳ被毒から回復させるモードである。このモードでは、添加弁６８から燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６５０℃）する昇温処理を実行し、更に添加弁６８からの間欠的な燃料添加により空燃比をストイキ又はストイキよりもわずかに低い空燃比とする空燃比低下処理を行う。ここではストイキよりもわずかに低い空燃比とするリッチ化を行っている。このモードも燃料噴射弁５８によるアフター噴射を加える場合がある。
【００５５】
ＮＯｘ還元制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及び排気浄化フィルタ３８ａに吸蔵されたＮＯｘを、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに還元して放出するモードである。このモードでは、添加弁６８からの比較的時間をおいた間欠的な燃料添加により、触媒床温は比較的低温（例えば２５０〜５００℃）で空燃比をストイキ又はストイキよりも低下させる処理を行う。
【００５６】
尚、これら３つの触媒制御モード以外の状態が通常制御モードとなり、この通常制御モードでは添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射はなされない。
次にＥＣＵ７０により実行される処理の内、触媒過熱防止処理について説明する。図２に触媒過熱防止処理のフローチャートを示す。本処理は一定の時間周期で繰り返し実行される処理である。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００５７】
本処理が開始されると、まず排気浄化フィルタ３８ａに過熱のおそれがあるか否かが判定される（Ｓ１０２）。この判定は、次の条件（１）（２）が共に満足された場合に過熱のおそれがあると判断される。
【００５８】
（１）前述した触媒制御により、ＰＭ再生制御モード、すなわち、排気浄化フィルタ３８ａを昇温させて堆積しているＰＭを燃焼させるＰＭ再生制御処理を実行している。
（２）単位時間当たりの吸入空気量減少量ΔＧＡと排気浄化フィルタ３８ａ内でのＰＭ堆積量との関係から求められる、排気浄化フィルタ３８ａの予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴを越えている。この予想最高床温ＣＴｍａｘは吸入空気量ＧＡの減少の直後に生じる床温の最高温度である。
【００５９】
ここで吸入空気量減少量ΔＧＡ（ｇ／ｓ／ｓ）は吸入空気量センサ２４にて検出されている吸入空気量ＧＡ（ｇ／ｓ）から単位時間（ｓ）の変化量として求められる。尚、吸入空気量ＧＡが減少した場合がΔＧＡ＞０である。
【００６０】
排気浄化フィルタ３８ａのＰＭ堆積量は、ディーゼルエンジン２の運転状態（吸気温度、燃焼空燃比、排気温度ｔｈｃｉ，ｔｈｃｏなど）に基づいて、ＥＣＵ７０により別途実行されているＰＭ堆積量計算処理により常時求められている。具体的には、エンジン運転状態に基づいて一定時間周期で計算されているディーゼルエンジン２から排出されるＰＭ量と、排気浄化フィルタ３８ａ内での酸化によるＰＭ消失量との収支計算により得られた値を積算することにより得られている。
【００６１】
そして吸入空気量減少量ΔＧＡとＰＭ堆積量とに基づいて、図３に実線で示すマップＭａｐＣＴから予想最高床温ＣＴｍａｘを算出し、この予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴを越えているか否かが判定される。ＣＴｍａｘ＞ＯＴであれば前記（２）の条件は満足することになる。
【００６２】
マップＭａｐＣＴは予め実験にて吸入空気量減少量ΔＧＡとＰＭ堆積量とをパラメータとして、ＰＭ再生制御時に吸入空気量減少が生じた直後の期間における排気浄化フィルタ３８ａの最高床温を実測して作成したマップである。図３に示すごとく、ＰＭ堆積量が多いほど、吸入空気量減少量ΔＧＡによる予想最高床温ＣＴｍａｘの感度は大きくなる。すなわち、吸入空気量減少量ΔＧＡ＝ΔＧＡ１である時に、ＰＭ堆積量が小の時には予想最高床温ＣＴｍａｘ＝ＰＭ１ａ、ＰＭ堆積量が大の時には予想最高床温ＣＴｍａｘ＝ＰＭ１ｂであり、共に過熱判定温度ＯＴより低い。
【００６３】
しかし、吸入空気量減少量ΔＧＡ＝ΔＧＡ２にとなって排気流量の低下の程度が大きくなると、ＰＭ堆積量が小の時には予想最高床温ＣＴｍａｘ＝ＰＭ２ａであり、過熱判定温度ＯＴより低いが、ＰＭ堆積量が大の時には予想最高床温ＣＴｍａｘ＝ＰＭ２ｂであり過熱判定温度ＯＴより高くなる。
【００６４】
ここで（１）（２）が共に満足されていれば、排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれ有りとして（Ｓ１０２でＹＥＳ）、触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行される（Ｓ１０４）。
【００６５】
ここで触媒過熱防止用排気流量増加処理は、次の（ａ）（ｂ）の処理の両方を実行する。
（ａ）スロットル弁２２の開度ＴＡを、通常の制御時に比較して増加させる。
【００６６】
ディーゼルエンジン２にて適切に燃焼させるためにスロットル弁２２は、エンジン運転状態に応じて開度制御されているが、このスロットル開度ＴＡを増加させるために、例えばスロットル開度ＴＡを全開（１００％）にしたり、過熱防止用として設定されている開度分増加して、通常よりも開度を大きくする。
【００６７】
本実施の形態ではスロットル弁２２を全開にする。このことにより燃焼室４内に吸入される吸入空気量ＧＡが増加処理され、結果として、排気経路３４へ排出される排気流量が増加処理される。
【００６８】
尚、この吸入空気量ＧＡ及び排気流量の増加処理は、スロットル弁２２を通常の開度制御を行った場合に比較しての増加を意味する。すなわち吸入空気量ＧＡ及び排気流量が低下している場合には、吸入空気量ＧＡ及び排気流量の低下の程度を抑制したり、吸入空気量ＧＡ及び排気流量を低下しないように維持したり、あるいは吸入空気量ＧＡ及び排気流量を増加したりする処理が含まれる。吸入空気量ＧＡ及び排気流量が上昇している場合には更に大きく上昇させる処理が含まれる。
【００６９】
（ｂ）ＥＧＲ弁５６の開度ＥＧＲａを、通常の制御時に比較して減少させる。
ディーゼルエンジン２にて適切に燃焼させるためにＥＧＲ弁５６は、エンジン運転状態に応じて開度制御されているが、このＥＧＲ開度ＥＧＲａを減少させるために、例えば目標ＥＧＲ開度ＥＧＲｔを全閉（０％）にしたり、過熱防止用として設定されている開度分減少して、通常よりも開度を小さくする。
【００７０】
本実施の形態ではＥＧＲ弁５６を全閉にする。このことにより燃焼室４内に吸入される吸入空気量ＧＡが増加処理されて、結果として、排気経路３４へ排出される排気流量が増加処理される。
【００７１】
このことにより図４のタイミングチャートに示すごとく、ＰＭ再生制御モードの開始（ｔ０）の後に、排気流量の減少、ここでは減速等による吸入空気量ＧＡの減少により触媒床温が過熱判定温度ＯＴを越えると予測された時（ｔ１）には、スロットル弁２２は全開とされ、ＥＧＲ弁５６は全閉とされる。
【００７２】
このことにより、吸入空気量ＧＡの減少抑制により排気流量の減少が抑制され、排気浄化フィルタ３８ａは過熱判定温度ＯＴまで昇温しない。スロットル開度ＴＡの増加も、ＥＧＲ開度ＥＧＲａの減少も行わないと、破線のごとく吸入空気量ＧＡは急速に低下して触媒床温は上昇し過熱判定温度ＯＴを越えてしまう（ｔ２）。
【００７３】
（１）（２）の内、一つでも満足されていなければ、排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれは無いとして（Ｓ１０２でＮＯ）、次に触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中か否かが判定される（Ｓ１０６）。触媒過熱防止用排気流量増加処理がなされていない場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、このまま一旦本処理を終了する。
【００７４】
前述した触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中であった場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、次に触媒過熱防止用排気流量増加処理の停止条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００７５】
この停止条件は次の（ｅ１）（ｅ２）のいずれかが満足されている場合に成立したとされる。
（ｅ１）ＰＭ再生制御処理が完了して十分に時間が経過している。
【００７６】
ＰＭ再生制御処理が完了していれば排気浄化フィルタ３８ａ内でのＰＭ燃焼による発熱は停止しており、そして排気により冷却できる十分な時間が経過していれば、通常のスロットル開度制御及びＥＧＲ開度制御に戻っても、過熱のおそれはないからである。
【００７７】
（ｅ２）排気浄化フィルタ３８ａの予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴよりも十分に低くなっている。
例えば、現在の吸入空気量減少量ΔＧＡとＰＭ堆積量とに基づいてマップＭａｐＣＴから求めた予想最高床温ＣＴｍａｘが、ヒステリシスＨを用いて、式１の関係を満足した場合である。
【００７８】
この式１を満足すれば、通常のスロットル開度制御及びＥＧＲ開度制御に戻っても、ハンチングのおそれはない。
［式１］  ＣＴｍａｘ  ＜  ＯＴ  −  Ｈ
上記（ｅ１）（ｅ２）のいずれかが満足されていれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、触媒過熱防止用排気流量増加処理が停止される（Ｓ１１０）。
【００７９】
上記（ｅ１）（ｅ２）のいずれも満足されていなければ（Ｓ１０８でＮＯ）、このまま一旦本処理を停止する。したがって触媒過熱防止用排気流量増加処理は継続することになる。
【００８０】
次にＥＣＵ７０により実行される燃料噴射量制御処理を図５のフローチャートに示す。この燃料噴射量制御処理では、アイドル時において触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中であった場合には、アイドルアップを実行する処理が付加されている。本処理は、噴射間隔毎、ここでは４気筒のディーゼルエンジン２であるので、クランク角１８０°毎に割り込み実行される。
【００８１】
燃料噴射量制御処理が開始されると、まず現在のエンジン運転状態が減速時燃料カット領域でないか否かが判定される（Ｓ１５２）。減速時燃料カット領域は、エンジン運転状態（例えば、アクセル開度ＡＣＣＰ及びエンジン回転数ＮＥ）から決定されるが、この減速時燃料カット領域であれば（Ｓ１５２でＮＯ）、このまま一旦本処理を終了する。したがって燃料噴射弁５８から燃料噴射はなされない。
【００８２】
減速時燃料カット領域でなければ（Ｓ１５２でＹＥＳ）、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣＰとの関係を設定した図６に示すガバナパターンマップから、アイドルガバナ噴射量ＱＧＯＶ１及び走行ガバナ噴射量ＱＧＯＶ２を算出する（Ｓ１５４）。尚、アイドルガバナ噴射量ＱＧＯＶ１はエンジンの低回転域、すなわち自動車が主にアイドル回転状態にあるときの噴射量であり、図６に破線で示している。また、走行ガバナ噴射量ＱＧＯＶ２はエンジンの高回転域、すなわち自動車が主に走行状態にあるときの噴射量であり、図６に実線で示している。
【００８３】
次に触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中か否かが判定される（Ｓ１５６）。触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行されていなければ（Ｓ１５６でＮＯ）、次にガバナ噴射量ＱＧＯＶを算出する（Ｓ１５８）。ガバナ噴射量ＱＧＯＶは式２のごとく算出される。
【００８４】
［式２］  ＱＧＯＶ  ←
Ｍａｘ（ＱＧＯＶ１＋ＱＩＩ＋ＱＩＰＢ＋ＱＩＰＮＴ，ＱＧＯＶ２＋ＱＩＰＢ）
すなわち、アイドルガバナ噴射量ＱＧＯＶ１に積分補正量ＱＩＩ、ＩＳＣ見込負荷補正項ＱＩＰＢ及びＩＳＣ見込回転数補正項ＱＩＰＮＴを加えた値を算出し、更に、走行ガバナ噴射量ＱＧＯＶ２にＩＳＣ見込負荷補正項ＱＩＰＢを加えた値を算出する。そしてこの両者の値を比較し、大きい方の値をガバナ噴射量ＱＧＯＶとして設定する処理を行う。
【００８５】
したがって、触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行されていない通常の燃料噴射量制御時には、図６から概略判断されるごとくガバナ噴射量ＱＧＯＶが設定される。すなわちエンジン２の低回転域(エンジン２が主にアイドル回転状態にある場合)においては、上記アイドルガバナ噴射量ＱＧＯＶ１に積分補正量ＱＩＩ、ＩＳＣ見込負荷補正項ＱＩＰＢ及びＩＳＣ見込回転数補正項ＱＩＰＮＴを加えた値が、ガバナ噴射量ＱＧＯＶとして選択される。エンジン２の高回転域(自動車が主に走行状態にある場合)においては、上記走行ガバナ噴射量ＱＧＯＶ２にＩＳＣ見込負荷補正項ＱＩＰＢを加えた値が上記ガバナ噴射量ＱＧＯＶとして選択される。
【００８６】
一方、触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中であれば（Ｓ１５６でＹＥＳ）、ガバナ噴射量ＱＧＯＶは式３のごとく算出される。
［式３］  ＱＧＯＶ  ←
Ｍａｘ（ＱＧＯＶ１＋ＱＩＩ＋ＱＩＮＣ，ＱＧＯＶ２＋ＱＩＰＢ）
式３が式２と異なるのは、主としてアイドル時において設定されるアイドルガバナ噴射量ＱＧＯＶ１に、積分補正量ＱＩＩと触媒過熱防止時アイドルアップ用ＩＳＣ回転数補正項ＱＩＮＣを加えた値が、ガバナ噴射量ＱＧＯＶとして選択される点である。
【００８７】
このことにより触媒過熱防止用排気流量増加処理の実行中は、ＩＳＣ回転数補正項ＱＩＮＣにより図６に「アイドルアップ時」として示した破線のごとく、通常アイドル時よりも、常に高いエンジン回転数となるように燃料噴射量が増加される。このことにより、触媒過熱防止用排気流量増加処理中にアイドル状態となっても、十分に排気流量が確保されて排気浄化フィルタ３８ａの過熱が防止される。
【００８８】
ステップＳ１５８又はステップＳ１６０の次に、最大噴射量ＱＦＵＬＬとガバナ噴射量ＱＧＯＶとの内で小さい方の値を最終噴射量ＱＦＩＮとして設定する（Ｓ１６２）。そして、最終噴射量ＱＦＩＮに相当する噴射量指令値（時間換算値）ＴＳＰを算出して、この噴射量指令値ＴＳＰを出力する（Ｓ１６４）。こうして一旦本処理を終了する。この噴射量指令値ＴＳＰの出力に基づいて燃料噴射弁５８が駆動制御され燃料噴射が実行されることになる。
【００８９】
したがって、図４のタイミングチャートに示したごとく、アイドル状態となった後も（ｔ３〜）、ＰＭ再生制御モードが継続し、かつ予想最高床温ＣＴｍａｘも十分に低くなっていない限り、触媒過熱防止のためのスロットル開度全開、ＥＧＲ開度全閉及びアイドルアップ処理が継続する。
【００９０】
上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ７０が実行する処理の内、触媒過熱防止処理（図２）及び燃料噴射量制御処理（図５）のステップＳ１５６，Ｓ１６０の処理が過熱防止手段としての処理に相当する。
【００９１】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．触媒過熱防止処理（図２）の処理では、排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれが生じた時には、スロットル弁２２全開及びＥＧＲ弁５６全閉として吸入空気量の増加処理により排気流量を増加処理している。そして燃料噴射量制御処理（図５）のステップＳ１５６，Ｓ１６０により、アイドル時においてはアイドル回転数上昇により排気流量を確保している。このため排気浄化フィルタ３８ａ内に発生する熱を積極的に搬出して外部に放出しているので排気浄化フィルタ３８ａの過熱を効果的に防止することができる。
【００９２】
（ロ）．排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれ有無は、ＰＭ再生制御処理時であって、吸入空気量減少量ΔＧＡとＰＭ堆積量とに基づいてマップＭａｐＣＴ（図３）から推定される予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴを越えているか否かにより判定している。
【００９３】
このことによりエンジン減速時や下り坂などにおいてアクセルペダル７２を戻した場合などの各種運転状態において、実際に床温が過熱判定温度ＯＴより高くなる前に排気流量を増加処理することが容易にできることになり、排気浄化フィルタ３８ａの過熱を効果的に予防することがでる。
【００９４】
［実施の形態２］
本実施の形態では、触媒過熱防止処理（図２）においてステップＳ１０２の過熱のおそれの判定条件、及びステップＳ１０８の触媒過熱防止用排気流量増加処理の停止条件が異なるのみであり、他の構成は前記実施の形態１と同じである。したがって図１，２，５も参照して説明する。
【００９５】
本実施の形態では過熱のおそれは、次の条件（１）（２）で判定される。
（１）排気浄化フィルタ３８ａの上流側の排気温度ｔｈｃｉ（すなわちＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの下流側の排気温度）が上流側用の過熱判定温度ＯＴｉより高い。
【００９６】
（２）排気浄化フィルタ３８ａの下流側の排気温度ｔｈｃｏが下流側用の過熱判定温度ＯＴｏより高い。
この（１）（２）の少なくとも一方が満足された場合に排気浄化フィルタ３８ａは過熱のおそれがあると判定する。
【００９７】
停止条件は次の（ｅ１）が満足されている場合に成立したとされる。
（ｅ１）上流側の排気温度ｔｈｃｉが過熱判定温度ＯＴｉより十分に低く、かつ下流側の排気温度ｔｈｃｏが過熱判定温度ＯＴｏよりも十分に低くなっている。
【００９８】
このことにより図７のタイミングチャートに示すごとく、ＰＭ再生制御モード中に排気流量の減少、ここでは減速等による吸入空気量ＧＡの減少により下流側の排気温度ｔｈｃｏが過熱判定温度ＯＴｏを越えた時（ｔ１１）には、スロットル弁２２は全開とされ、ＥＧＲ弁５６は全閉とされる。このことにより、吸入空気量ＧＡが増加処理されて排気流量の減少が抑制され、排気浄化フィルタ３８ａは過熱判定温度ＯＴまで昇温しない。スロットル開度ＴＡの増加も、ＥＧＲ開度ＥＧＲａの減少も行わないと、破線のごとく吸入空気量ＧＡは急速に低下して触媒床温は上昇し過熱判定温度ＯＴを越えてしまう（ｔ１２）。アイドル時（ｔ１３〜）にアイドルアップする点については前記燃料噴射量制御処理（図５）にて説明したごとくである。
【００９９】
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）と同じ効果を生じる。
（ロ）．排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれ有無は、第１排気温センサ４４にて検出される上流側の排気温度ｔｈｃｉ及び第２排気温センサ４６にて検出される下流側の排気温度ｔｈｃｏに基づいている。
【０１００】
排気浄化フィルタ３８ａの床温は流入排気の温度によって影響される。したがって排気浄化フィルタ３８ａの上流側の排気温度ｔｈｃｉを判定することによっても下流の排気浄化フィルタ３８ａが過熱されるおそれが高まることが判定できる。
【０１０１】
特に、排気浄化フィルタ３８ａの上流側には別の排気浄化触媒であるＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが配置されている。このＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａはフィルタとしての機能はなくてもＰＭ再生制御処理のための昇温処理時には添加弁６８による添加燃料により発熱する。したがって上流側のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが昇温して流入する排気温度ｔｈｃｉが限度を越えれば、下流の排気浄化フィルタ３８ａが過熱されるおそれが高まることになる。
【０１０２】
更に、下流側の排気温度ｔｈｃｏでは、排気浄化フィルタ３８ａ直下の温度であることから、排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれをほぼ直接的に捉えることができる。
したがって、前述したｔｈｃｉ＞ＯＴｉとｔｈｃｏ＞ＯＴｏとの少なくとも一つが満足される場合に、過熱のおそれがあると判定できる。
【０１０３】
特に排気浄化フィルタ３８ａへ流入する排気温度ｔｈｃｉを判定することで、排気浄化フィルタ３８ａの過熱の予測がより早期にでき、早期に排気流量を増加処理することにより排気浄化フィルタ３８ａの過熱を、より確実に防止することができる。
【０１０４】
［実施の形態３］
本実施の形態では、触媒過熱防止処理（図２）においてステップＳ１０２の過熱のおそれの判定条件、及びステップＳ１０８の触媒過熱防止用排気流量増加処理の停止条件が異なるのみであり、他の構成は前記実施の形態１と同じである。したがって図１，２，５も参照して説明する。
【０１０５】
本実施の形態では過熱のおそれは、次の条件（１）で判定される。
（１）排気浄化フィルタ３８ａの推定床温ｔｈｃｆが過熱判定温度ＯＴｆより高い。
この推定床温ｔｈｃｆは、ＥＣＵ７０にて式４により一定時間周期で算出されている。
【０１０６】
［式４］  ｔｈｃｆ  ←  ｔｈｃｆｏｌｄ  ＋  （Ｃｆ−Ｃｅ）／Ｈｃｐ
ここで前回推定床温ｔｈｃｆｏｌｄは、１周期前に算出されている推定床温ｔｈｃｆである。
【０１０７】
排気浄化フィルタ発生熱量Ｃｆは、１周期の間に排気浄化フィルタ３８ａから発生する熱量であり、添加弁６８からの燃料添加に伴い上流側のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａにて消費されなかった添加燃料分により発生する熱量である。上流側のＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａで消費された添加燃料は、上流側の排気温度ｔｈｃｉと吸入空気量ＧＡとから推定できる。したがってこの消費添加燃料分を、添加弁６８からの添加燃料量から差し引くことにより、排気浄化フィルタ３８ａにて燃焼する添加燃料分が判明し、この添加燃料量から排気浄化フィルタ発生熱量Ｃｆを求めることができる。
【０１０８】
排出熱量Ｃｅは、１周期の間に排気により排気浄化フィルタ３８ａから奪われる熱量であり、排気流量を反映している吸入空気量ＧＡ、上流側の排気温度ｔｈｃｉ及び前回推定床温ｔｈｃｆｏｌｄから求めることができる。
【０１０９】
排気浄化フィルタ熱容量Ｈｃｐは、予め実測されている排気浄化フィルタ３８ａの熱容量である。
停止条件は次の（ｅ１）が満足されている場合に成立したとされる。
【０１１０】
（ｅ１）推定床温ｔｈｃｆが過熱判定温度ＯＴｆよりも十分に低くなっている。
このことにより図８のタイミングチャートに示すごとく、ＰＭ再生制御モード中に排気流量の減少、ここでは減速等による吸入空気量ＧＡの減少により推定床温ｔｈｃｆが過熱判定温度ＯＴｆを越えた時（ｔ２１）には、スロットル弁２２は全開とされ、ＥＧＲ弁５６は全閉とされる。このことにより、吸入空気量ＧＡの増加処理により排気流量の減少が抑制され、排気浄化フィルタ３８ａは過熱判定温度ＯＴまで昇温しない。スロットル開度ＴＡの増加も、ＥＧＲ開度ＥＧＲａの減少も行わないと、破線のごとく吸入空気量ＧＡは急速に低下して触媒床温は上昇し過熱判定温度ＯＴを越えてしまう（ｔ２２）。アイドル時（ｔ２３〜）にアイドルアップする点については前記燃料噴射量制御処理（図５）にて説明したごとくである。
【０１１１】
以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）と同じ効果を生じる。
（ロ）．排気浄化フィルタ３８ａの過熱のおそれ有無は、吸入空気量ＧＡ、燃料添加量、上流側の排気温度ｔｈｃｉ及び下流側の排気温度ｔｈｃｏに基づいて推定している推定床温ｔｈｃｆにより判定している。
【０１１２】
このように、排気浄化フィルタ３８ａの推定床温ｔｈｃｆにより判定しているため、排気浄化フィルタ３８ａの過熱の予測がより正確にでき、的確に排気流量を増加処理することにより排気浄化フィルタ３８ａの過熱を、より効果的に防止することができる。
【０１１３】
［実施の形態４］
本実施の形態では、触媒過熱防止処理（図２）においてステップＳ１０２の過熱のおそれの判定条件、及びステップＳ１０８の触媒過熱防止用排気流量増加処理の停止条件が異なるのみであり、他の構成は前記実施の形態１と同じである。したがって図１，２，５も参照して説明する。
【０１１４】
本実施の形態では過熱のおそれは、次の条件（１）で判定される。
（１）ＰＭ再生制御処理中であり、ＰＭ堆積量が基準堆積量よりも多い。
すなわちＰＭ堆積量が多くてＰＭ再生制御処理による発熱量が大量となって、排気流量が低下された場合には排気浄化フィルタ３８ａの過熱が生じるおそれがあることを、ＰＭ堆積量＞基準堆積量にて判定している。
【０１１５】
停止条件は次の（ｅ１）（ｅ２）のいずれかが満足されている場合に成立したとされる。
（ｅ１）ＰＭ堆積量が基準堆積量より十分に少なくなっている。
【０１１６】
すなわち燃焼しているＰＭが少なくなったことにより発熱量が少なくなって、排気流量が低下しても排気浄化フィルタ３８ａの過熱が生じるおそれがなくなったことを判定している。
【０１１７】
（ｅ２）ＰＭ再生制御処理が完了し、十分に時間が経過している。
ＰＭの燃焼がなされなくなって十分に時間が経過したことにより、排気流量が低下されても排気浄化フィルタ３８ａの過熱が生じるおそれがなくなったことを判定している。
【０１１８】
以上説明した本実施の形態４によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）と同じ効果を生じる。
（ロ）．ＰＭ再生制御時でのＰＭ堆積量にて判定しているので、簡易な判定となり、排気浄化フィルタの過熱のおそれ有無が容易に判定できる。
【０１１９】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態においては、吸入空気量の増加処理はスロットル弁とＥＧＲ弁との両方の開度を補正することにより実行していたが、スロットル弁のみの開度増加処理にて対処しても良く、又、ＥＧＲ弁の開度減少処理にて対処しても良い。
【０１２０】
又、前記各実施の形態においてスロットル弁は全開にしていたが、過熱防止用に設定した開度分を増加補正しても良い。ＥＧＲ弁についても全閉にしていたが、過熱防止用に設定した開度分を減少補正しても良い。
【０１２１】
（ｂ）．前記実施の形態２において、過熱のおそれは、前記条件（２）のみで判定しても良い。この場合、停止条件は「下流側の排気温度ｔｈｃｏが過熱判定温度ＯＴｏよりも十分に低くなっている」場合に成立する。
【０１２２】
（ｃ）．前記実施の形態１にて、過熱のおそれを判定する条件として、次の（１）（２）の条件を共に満足した場合に過熱のおそれがあると判断しても良い。（２）の条件は前記実施の形態１と同じである。
【０１２３】
（１）前述した触媒制御により、ＰＭ再生制御モードとＳ被毒回復制御モードとのいずれかの排気浄化フィルタ昇温処理を実行している。
（２）予想最高床温ＣＴｍａｘ＞過熱判定温度ＯＴである。
【０１２４】
この場合、停止条件は次のようになる。（ｅ２）の条件は前記実施の形態１と同じである。
（ｅ１）ＰＭ再生制御処理及びＳ被毒回復制御処理がいずれも完了し、十分に時間が経過している。
【０１２５】
（ｅ２）予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴよりも十分に低くなっている。
前記実施の形態４についても、過熱のおそれを判定する条件として、次の（１）の条件を満足した場合に過熱のおそれがあると判断しても良い。
【０１２６】
（１）ＰＭ再生制御モードとＳ被毒回復制御モードとのいずれかの排気浄化フィルタ昇温処理中であり、ＰＭ堆積量が基準堆積量よりも多い。
この場合、停止条件は次のようになる。（ｅ１）の条件は前記実施の形態４と同じである。
【０１２７】
（ｅ１）ＰＭ堆積量が基準堆積量より十分に少なくなっている。
（ｅ２）ＰＭ再生制御処理及びＳ被毒回復制御処理がいずれも完了し、十分に時間が経過している。
【０１２８】
このように実施の形態１，４共に、（１）の条件にＳ被毒回復制御モードが実行されている場合も含めることにより、Ｓ被毒回復制御処理時に、ＰＭが排気浄化フィルタ３８ａ内に残留している場合にも、排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止することができる。
【０１２９】
（ｄ）．各実施の形態の過熱のおそれを判定する条件には「エンジン減速時である」との条件は含まれていないが、「エンジン減速時である」という条件を過熱のおそれを判定する条件に含めても良く、この場合には特にエンジン減速中において有効に機能するようになる。
【０１３０】
（ｅ）．各実施の形態においては、過熱のおそれがある場合のアイドル時においては、スロットル開度増加処理、ＥＧＲ開度減少処理と共に、アイドルアップ処理を実行していたが、アイドルアップ処理のみでも良く、このことによっても排気流量を増加処理して排気浄化フィルタの過熱を効果的に防止できる。
【０１３１】
（ｆ）．図５の燃料噴射量制御処理のステップＳ１５６では、触媒過熱防止用排気流量増加処理が実行中か否かを判断してアイドルアップするか否かを決定していた。これ以外に、ステップＳ１５６で、前記各実施の形態にて述べた触媒過熱防止用排気流量増加処理の実行条件及び停止条件と同じ条件を用いて、アイドルアップ有無を判定しても良い。
【０１３２】
例えば、ステップＳ１５６において、「予想最高床温ＣＴｍａｘが過熱判定温度ＯＴより低い状態で或る期間安定しているか」を条件として、条件が満足されなければ、アイドルアップ（Ｓ１６０）を継続し、満足されればアイドルアップを停止してステップＳ１５８を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】実施の形態１の車両用ディーゼルエンジン及びその制御システムの概略を表す構成説明図。
【図２】実施の形態１のＥＣＵが実行する触媒過熱防止処理のフローチャート。
【図３】上記触媒過熱防止処理にて用いるマップＭａｐＣＴの構成説明図。
【図４】実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。
【図５】実施の形態１のＥＣＵが実行する燃料噴射量制御処理のフローチャート。
【図６】上記燃料噴射量制御処理にて用いるガバナパターンの構成説明図。
【図７】実施の形態２の処理の一例を示すタイミングチャート。
【図８】実施の形態３の処理の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１３４】
２…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、６…吸気弁、８…吸気ポート、１０…吸気マニホールド、１２…サージタンク、１３…吸気経路、１４…インタークーラ、１６…排気ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…排気タービン、１８…エアクリーナ、２０…ＥＧＲ経路、２０ａ…ＥＧＲガス供給口、２０ｂ…ＥＧＲガス吸入口、２２…スロットル弁、２２ａ…スロットル開度センサ、２２ｂ…モータ、２４…吸入空気量センサ、２６…吸気温センサ、２８…排気弁、３０…排気ポート、３２…排気マニホールド、３４…排気経路、３６…第１触媒コンバータ、３６ａ…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、３８…第２触媒コンバータ、３８ａ…排気浄化フィルタ、４０…第３触媒コンバータ、４０ａ…酸化触媒、４４…第１排気温センサ、４６…第２排気温センサ、４８…空燃比センサ、５０…差圧センサ、５２…ＥＧＲ触媒、５４…ＥＧＲクーラ、５６…ＥＧＲ弁、５８…燃料噴射弁、５８ａ…燃料供給管、６０…コモンレール、６２…燃料ポンプ、６４…燃料圧センサ、６６…燃料供給管、６８…添加弁、７０…ＥＣＵ、７２…アクセルペダル、７４…アクセル開度センサ、７６…冷却水温センサ、７８…クランク軸、８０…エンジン回転数センサ、８２…気筒判別センサ。
【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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