(57)【要約】【課題】  燃料噴射装置の形式を問わず、且つ排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができるパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置及びその排ガス浄化装置を備えた内燃機関並びにパティキュレートフィルタ再生方法を提供する。【解決手段】  ＤＰＦ３３内のＰＭの堆積量が所定量を越えており、且つエンジンの排気ガス温度が再生動作可能温度未満であるときには、エンジンの吸気配管２１に備えられた吸気絞り装置２４による吸入空気量減少動作を実行し、また、ＤＰＦ３３の上流側に配置した電気ヒータ３４による加熱動作を実行して、ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させてＤＰＦ３３の再生動作を開始させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気中の粒子状物質を捕集すると共に、排気温度が再生動作可能温度に達している場合に上記粒子状物質の酸化除去による再生が可能なパティキュレートフィルタに再生動作を実行させるための装置において、
上記内燃機関の吸気系に備えられて吸入空気量を減少可能とする吸気量減少手段と、
上記内燃機関の排気系に備えられて排気ガスの加熱が可能な排気加熱手段と、
上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な堆積量検出手段と、
上記内燃機関の排気温度を検出可能な排気温度検出手段と、
上記堆積量検出手段及び排気温度検出手段の出力を受け、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行させる再生動作制御手段とを備えていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項２】
上記請求項１記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満であったとき、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れか一方の動作を優先的に実行し、その後、未だ内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していないときに他方の動作を実行させるよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項３】
上記請求項１または２記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
吸気量減少手段による吸入空気の減少量には所定の閾値が予め設定されており、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることのない構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項４】
上記請求項１または２記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
吸気量減少手段による吸入空気の減少量には所定の閾値が予め複数設定されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項５】
上記請求項４記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
閾値としては、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値とが設定されており、
吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が第２閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させるよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項６】
上記請求項３、４または５記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
閾値は内燃機関の負荷及び回転数に応じて変更されるよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項７】
上記請求項３、４または５記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
閾値は内燃機関が使用する燃料のセタン価に応じて変更されるよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項８】
上記請求項１〜７のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
排気加熱手段は、内燃機関の出力によって発電された電力を使用する電気ヒータにより構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項９】
上記請求項８記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関の最大出力と内燃機関に対する要求出力との差が、電気ヒータによって使用される出力よりも小さい場合には、電気ヒータによる排気ガスの加熱動作を制限または禁止するよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１０】
上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関は、排気側と吸気側とを連通可能なＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の通路面積を可変とするＥＧＲバルブとを備えて排気ガスを内燃機関の吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を備えており、
吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中、その吸入空気減少量が大きいほどＥＧＲバルブの開度を小さくしていくよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１１】
上記請求項１０記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関の運転状態を監視しておき、その運転状態の変動量が所定量を超えたとき、ＥＧＲバルブを全閉にするよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１２】
上記請求項４記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関は、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えており、
閾値としては、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値とが設定されており、
吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が第２閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させるよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１３】
上記請求項４記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関は、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えていると共に、排気ガスがターボチャージャをバイパスするように開放動作を行うウェストゲートバルブまたは吸入空気がターボチャージャをバイパスするように開放動作を行う吸気バイパスバルブを備えている一方、
閾値としては、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態でターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブが開放された状態において失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第３閾値とが設定されており、
吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態で吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させ、吸入空気減少量が第２閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放した状態で吸入空気減少量が第３閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を継続するよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１４】
上記請求項１〜１３のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタが標準状態にある場合における内燃機関の負荷及び内燃機関回転数に基づいたパティキュレートフィルタの状態と、現在のパティキュレートフィルタにおける内燃機関の負荷及び内燃機関回転数に基づいたパティキュレートフィルタの状態との差を求めることによって粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１５】
上記請求項１〜１３のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力に基づいて粒子状物質の堆積量を推定するようになっていると共に、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１６】
上記請求項１〜１５のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力を検知する圧力センサであって、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生開始圧力に達すると再生動作を開始させるようになっていて、パティキュレートフィルタが装着された新品時からの内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力を徐々に高い値として更新していくよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１７】
上記請求項１〜１６のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタの再生動作の完了時点でのパティキュレートフィルタ上流側圧力が所定圧力を越えている場合には、再生目標温度が高くなるように更新する構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１８】
上記請求項１〜１７のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力を検知する圧力センサであって、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生終了圧力に達すると再生動作を終了させるようになっていて、パティキュレートフィルタが装着された新品時からの内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生終了圧力を徐々に高い値として更新していくよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項１９】
上記請求項１７記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生目標温度が低くなるように更新する構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項２０】
上記請求項１〜１９のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生動作を中止する構成とされていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項２１】
上記請求項１〜２０のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関の排気系には排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段が備えられており、
再生動作制御手段は、内燃機関の停止時に、吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、排気配管を閉鎖するよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項２２】
上記請求項１〜２０のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置において、
内燃機関の排気系には排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段が備えられており、
再生動作制御手段は、内燃機関の停止時に、吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、排気配管を閉鎖し、更に燃料噴射動作を実行するよう構成されていることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置。
【請求項２３】
上記請求項１〜２２のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置を備えた内燃機関であって、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満であったときに、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかが優先的に実行または両方が同時に実行されることでパティキュレートフィルタが再生されるよう構成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２４】
上記請求項１〜２２のうち何れか一つに記載のパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置により行われるパティキュレートフィルタ再生方法であって、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満であったときに、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行することでパティキュレートフィルタを再生させることを特徴とするパティキュレートフィルタ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに代表される内燃機関の排気系に備えられ、排気中の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭという）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという）を再生するための再生機能を有する排ガス浄化装置及びその排ガス浄化装置を備えた内燃機関並びにフィルタ再生方法に係る。特に、本発明は、汎用性及び再生動作の信頼性を高めるための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等に搭載される内燃機関では排気エミッションの向上が要求されており、特にディーゼルエンジンにあっては、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘの削減に加え、排気ガス中に含まれる煤等のＰＭを除去することが求められている。このため、多孔質材等により構成されたフィルタをエンジンの排気通路に配置し、このフィルタによって排気ガス中のＰＭを捕集している。
【０００３】
このフィルタは、上述の如く多孔質材等により構成されているので、ＰＭ捕集量が過剰に増えると、フィルタ内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下等をもたらすことになる。このため、フィルタに捕集されたＰＭを適宜除去してフィルタを再生しＰＭ捕集能力を回復させる必要がある。
【０００４】
これまでのフィルタ再生方式としては、例えば下記の特許文献１に開示されているように、フィルタ内への逆洗エア供給動作や加熱装置によるフィルタ加熱動作をバッチ式に行ってＰＭを除去するものが知られている。
【０００５】
また、自動車用エンジン等への適用を可能にするべく、フィルタの連続使用を可能にするために下記の特許文献２に開示されているような連続再生式のフィルタも提案されている。この特許文献２には、複数のフィルタを並列に接続し、一部のフィルタでＰＭの捕集動作を、他のフィルタで再生動作をそれぞれ行うことでエンジンの連続運転を可能にしている。
【０００６】
また、上記連続再生式のものではフィルタが大型化してしまうため、フィルタの小型化を図るものとして化学反応型再生方式も提案されている（例えば、下記の特許文献３を参照）。この化学反応型再生方式とは、排気ガス中のＮＯをＮＯ２に酸化させ、このＮＯ２がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）を用いてＰＭを酸化除去するものである。例えば、フィルタに白金等の酸化触媒を設けておき、この酸化触媒の酸化作用を利用することによってエンジン運転中のフィルタ再生を可能にしている。
【０００７】
しかし、この化学反応型再生方式では、排気ガス温度が所定の再生動作可能温度（例えば３００℃）以上にならなければ上記化学反応が行われない。つまり、排気ガス温度がこの再生動作可能温度未満である状況が続くとフィルタ内に大量のＰＭが堆積してしまってフィルタの目詰まりが懸念される状況になる。このため、ＰＭの堆積量が所定量以上に達した場合には何らかの手段で排気ガス温度を上記再生動作可能温度以上に高める必要がある。
【０００８】
この点に鑑みられ、電子制御蓄圧式燃料噴射装置（所謂コモンレール式インジェクタ）を備えたエンジンでは、主燃料を噴射して膨張行程が開始された後にインジェクタから燃料を再度噴射する「ポスト噴射」を実行し、このポスト噴射燃料の燃焼によって排気ガス温度を上昇させるようにしている（例えば下記の特許文献４を参照）。また、吸気系に吸気絞り弁を設けその開度を小さくすることで吸入空気量を減少させて空燃比をリッチにし、これによって燃焼室内の燃焼温度を上昇させて排気ガス温度を高めることも行われている（例えば下記の特許文献５を参照）。
【特許文献１】特開平８−２３２６３９号公報
【特許文献２】特開平１１−２３６８１３号公報
【特許文献３】特開２００１−２７１６２９号公報
【特許文献４】特開平８−３０３２９０号公報
【特許文献５】特開平６−１３７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、排気ガス温度を高める手段を講じることで化学反応型再生方式の実現を図ったものが知られているが、これまでのものは以下の点で未だ改良の余地が残されていた。
【００１０】
先ず、上述した特許文献４に開示されているポスト噴射によって排気ガス温度を上昇させる手法にあっては、燃料噴射タイミングが任意に設定可能な電子制御式の燃料噴射装置にのみ適用できる技術であり、機械式の燃料噴射装置に適用することができないため汎用性の低いものであった。
【００１１】
また、上述した特許文献５に開示されているように吸入空気量を減少させることによって排気ガス温度を上昇させる手法にあっては、例えばエンジンがアイドリング運転状態の際には排気ガス温度が極端に低いため、この状態からエンジンストールが生じない範囲で吸気絞り弁の開度を小さくしたとしても排気ガス温度を上記再生動作可能温度まで上昇させることは困難である。これは、吸気絞り弁の開度を小さくするのに伴って吸気圧力が低下していき、圧縮行程完了時点での燃焼室内温度が低くなっていくため、失火を生じさせない範囲で排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させることができないためである。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料噴射装置の形式を問わず、且つ排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができるパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置及びその排ガス浄化装置を備えた内燃機関並びにパティキュレートフィルタ再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、内燃機関の排気中の粒子状物質を捕集すると共に、排気温度が再生動作可能温度に達している場合に上記粒子状物質の酸化除去による再生が可能なパティキュレートフィルタに再生動作を実行させるための装置を前提とする。このパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置に対し、上記内燃機関の吸気系に備えられて吸入空気量を減少可能とする吸気量減少手段と、上記内燃機関の排気系に備えられて排気ガスの加熱が可能な排気加熱手段と、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な堆積量検出手段と、上記内燃機関の排気温度を検出可能な排気温度検出手段とを備えさせる。また、上記堆積量検出手段及び排気温度検出手段の出力を受け、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行させる再生動作制御手段を備えさせている。
【００１４】
この特定事項により、内燃機関の運転中に排気ガスと共に排出された粒子状物質はパティキュレートフィルタによって捕集されていく。そして、排気温度が再生動作可能温度に達することなしに内燃機関の運転が継続されると、パティキュレートフィルタ内部における粒子状物質の堆積量が増大していきパティキュレートフィルタの目詰まりが懸念される状況になる。このため、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えている、つまり上記目詰まりが懸念される状況となっており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満である、つまりパティキュレートフィルタの自然再生が行われていない状況であるときには、再生動作制御手段が吸気量減少手段による吸入空気量減少動作や排気加熱手段による排気ガス加熱動作を開始させる。これらの動作は一方が優先的に実行され、その後、他方が実行される場合もあれば、両方が同時に実行される場合もある。これにより、排気温度が再生動作可能温度に達し、パティキュレートフィルタ内部の粒子状物質は酸化除去されてパティキュレートフィルタは再生されることになる。従って、従来のポスト噴射を必要とすることなしに排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になり、また、エンジンのアイドリング中であって吸入空気量をそれ以上減少させることができない状況であっても排気加熱手段によって排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になる。このため、機械式の燃料噴射装置を備えたエンジンに対しても適用することが可能となり、燃料噴射装置の形式を問わず、且つ排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、再生動作制御手段による制御動作として具体的には、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満であったとき、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れか一方の動作を優先的に実行し、その後、未だ内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していないときに他方の動作を実行させるよう再生動作制御手段を構成している。
【００１６】
例えば、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を優先的に行った場合に、この吸入空気量減少動作のみによって排気温度が再生動作可能温度に達した場合には、排気加熱手段による排気ガス加熱動作は必要なくなる。このため、排気加熱手段によって消費されるエネルギ（例えば電気エネルギ）のロスを抑えることができる。また、排気加熱手段（例えば電気ヒータ）による排気ガス加熱動作のみで排気温度を再生動作可能温度まで上昇させようとすると、その昇温の立ち上がりが遅いため、再生開始までの時間を長く要してしまう可能性があるが、吸入空気量減少動作を優先的に行うようにすれば、吸入空気量の減少動作と略同時に排気ガスの昇温を行うことが可能になる。
【００１７】
一方、排気加熱手段による排気ガス加熱動作を優先的に行った場合に、この排気ガス加熱動作のみによって排気温度が再生動作可能温度に達した場合には、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作は必要なくなる。このため、吸気量の減少に伴うＣＯやＴＨＣの発生量の増加を抑えることができ、また、エンジンのポンピングロスを抑えることによって燃費の悪化を抑制することができる。また、吸入空気量減少動作のみによって上昇可能な排気ガス温度には限界がある（例えば５０〜１００ｄｅｇ程度の昇温しか見込めない）が、排気ガス加熱動作を優先的に行うようにすればこの加熱動作によって排気温度を確実に且つ大幅に上昇させることが可能になる。
【００１８】
また、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作として具体的には、吸気量減少手段による吸入空気の減少量に所定の閾値を予め設定しておき、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることのない構成とされている。
【００１９】
吸気量減少手段による吸入空気量減少動作によって吸入空気量を少なくしていくと、内燃機関の圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られず、混合気の着火時期が大幅に遅れ、または失火が発生してしまう可能性がある。このため、減少可能な吸入空気量に所定の閾値を予め設定しておき、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることがないようにしている。これにより、パティキュレートフィルタの再生動作中に内燃機関が停止してしまうといった状況を回避できる。
【００２０】
また、上記閾値を設定する場合の他の構成として以下のものが掲げられる。つまり、吸気量減少手段による吸入空気の減少量に所定の閾値を予め複数設定するものである。
【００２１】
この複数の閾値として具体的には、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値とを設定する。そして、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が第２閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させる構成としている。
【００２２】
この特定事項により、パティキュレートフィルタの再生動作が開始されると、先ず、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作が開始され、その吸入空気減少量が第１閾値に達した場合（排気温度が再生動作可能温度に達することなく吸入空気減少量が第１閾値に達した場合）には、排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換える。これにより、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度を許容限界以下に抑えながらも排気ガス温度を上昇させていくことができる。そして、その後も排気温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させる。この動作は吸入空気減少量が第２閾値となることを限度として行われる。このため、パティキュレートフィルタの再生動作中に内燃機関が停止してしまうことはない。
【００２３】
上記閾値は諸条件に応じて変更されるものである。具体的には、内燃機関の負荷及び回転数に応じて変更したり、内燃機関に使用する燃料のセタン価に応じて変更するようにしている。
【００２４】
つまり、内燃機関の運転状態が変化したり内燃機関に使用する燃料のセタン価が異なると、吸入空気減少量に対するＣＯ及びＴＨＣの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、それに伴って、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量や、失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量も異なる値となる。従って、内燃機関の運転状態や燃料のセタン価に応じて閾値を変更することにより、ＣＯ及びＴＨＣの発生量を許容範囲内に抑えた状態でパティキュレートフィルタの再生動作を実行することが可能になる。
【００２５】
上記排気加熱手段の構成及びその制御動作として具体的には以下のものが掲げられる。つまり、排気加熱手段を、内燃機関の出力によって発電された電力を使用する電気ヒータにより構成している。
【００２６】
そして、内燃機関の最大出力と内燃機関に対する要求出力との差が、電気ヒータによって使用される出力よりも小さい場合には、電気ヒータによる排気ガスの加熱動作を制限または禁止する構成としている。
【００２７】
この特定事項により、例えば車両に適用した場合にその走行性能や牽引性能に支障を来すことなく、要求される内燃機関の出力を得ることができる。
【００２８】
ＥＧＲ装置を備えた内燃機関においてパティキュレートフィルタ再生動作を行う場合の構成として、内燃機関の排気側と吸気側とを連通可能なＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の通路面積を可変とするＥＧＲバルブとを備えて排気ガスを内燃機関の吸気側へ還流させるＥＧＲ装置を備えたものに対し、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中、その吸入空気減少量が大きいほどＥＧＲバルブの開度を小さくしていく構成としている。
【００２９】
この特定事項により、パティキュレートフィルタの再生時に吸気量減少手段による吸入空気量減少動作によって吸気側の圧力が低くなったとしても、それに応じてＥＧＲバルブの開度が小さくなるため、排気還流率を一定に維持することができる。その結果、混合気の燃焼状態を良好に維持できる。
【００３０】
また、内燃機関の運転状態を監視しておき、その運転状態の変動量が所定量を超えたとき、ＥＧＲバルブを全閉にする構成としている。
【００３１】
これは、パティキュレートフィルタの再生中に吸気量減少手段による吸入空気減少量に応じてＥＧＲバルブの開度を変更しようとする場合、ＥＧＲ還流量は吸入空気量減少動作に対して若干の遅れを伴うことを考慮したものである。つまり、エンジン回転数やエンジントルクといった内燃機関の運転状態が大きく変動する状況では、このＥＧＲバルブの開度変更動作が混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、内燃機関の運転状態の変動量が所定量を超えたときにはＥＧＲバルブを全閉にし、これによって燃焼不良を回避することができる。
【００３２】
ターボチャージャを備えた内燃機関に対してパティキュレートフィルタ再生動作を行う場合の構成として、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えたものに対し、閾値として、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値とを設定する。そして、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が第２閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させる構成としている。
【００３３】
この特定事項によれば、ターボチャージャを備えた内燃機関において、パティキュレートフィルタの再生動作中にターボチャージャのサージングが発生することが阻止され、安定した内燃機関の運転を実現しながらパティキュレートフィルタの再生動作を行うことができる。
【００３４】
更に、ターボチャージャを備えた内燃機関においてパティキュレートフィルタ再生動作を行う場合の他の構成として以下のものが掲げられる。排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えていると共に、排気ガスがターボチャージャをバイパスするように開放動作を行うウェストゲートバルブまたは吸入空気がターボチャージャをバイパスするように開放動作を行う吸気バイパスバルブを備えたものに対し、閾値として、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第１閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態でターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第２閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブが開放された状態において失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第３閾値とを設定する。そして、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が第１閾値に達した時点で排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度に達していない場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態で吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させ、吸入空気減少量が第２閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放した状態で吸入空気減少量が第３閾値となることを限界として吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を継続させる構成としている。
【００３５】
この特定事項により、ターボチャージャのサージングが発生する状況となっても、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放してターボ過給を解除することにより、サージングを解消させた状態で更に吸入空気量を減少させて排気温度を再生動作可能温度まで上昇させることが可能となる。
【００３６】
また、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出するための堆積量検出手段の具体的な構成としては以下のものが掲げられる。つまり、パティキュレートフィルタが標準状態にある場合における内燃機関の負荷及び内燃機関回転数に基づいたパティキュレートフィルタの状態と、現在のパティキュレートフィルタにおける内燃機関の負荷及び内燃機関回転数に基づいたパティキュレートフィルタの状態との差を求めることによって粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な構成としている。ここでいうパティキュレートフィルタが標準状態とは、例えばパティキュレートフィルタにＰＭが堆積していない状態（パティキュレートフィルタが新品であるとき）をいう。つまり、この標準状態に対し、内燃機関の負荷及び内燃機関回転数がある状態におけるパティキュレートフィルタの状態として上記標準状態と現在の状態との差を求めることによって現在のパティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量を推測でき、これによって粒子状物質の堆積量が所定量を越えたか否かを判断できる。例えば、パティキュレートフィルタの直上流側の圧力を検出して比較することによりこの判断が可能である。
【００３７】
パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量を推定するための具体的な構成としては以下のものが掲げられる。つまり、堆積量検出手段を、パティキュレートフィルタ上流側圧力に基づいて粒子状物質の堆積量を推定するようにし、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する構成としている。
【００３８】
パティキュレートフィルタ上流側圧力はパティキュレートフィルタ内部温度が高くなるに従って上昇してくる。このため、パティキュレートフィルタ上流側圧力に基づいて粒子状物質の堆積量を推定しようとする場合には、この圧力だけでなくパティキュレートフィルタ内部温度をも考慮する必要がある。また、排気温度が上昇する状況になった場合、この排気温度の上昇速度に比べて実際のパティキュレートフィルタ内部温度の上昇速度はパティキュレートフィルタの熱容量分だけ遅くなっている。このため、これらの点を考慮し、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する。これにより、より正確な粒子状物質の堆積量の推定を行うことが可能になる。
【００３９】
再生動作の開始タイミングを設定するための構成として以下のものが掲げられる。堆積量検出手段を、パティキュレートフィルタ上流側圧力を検知する圧力センサとし、再生動作制御手段が、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生開始圧力に達すると再生動作を開始させるようになっていて、パティキュレートフィルタが装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力を徐々に高い値として更新していく構成としている。
【００４０】
これにより、再生動作では除去できない粒子状物質がパティキュレートフィルタ内に蓄積されていって、再生動作を完了してもパティキュレートフィルタの直上流側の圧力が、新品時における直上流側の圧力よりも高くなっていく場合であっても、この粒子状物質の影響を受けることなしに、一定間隔で再生動作を実行させることができ、また、再生動作が終了できなくなってしまうといった状況を回避できる。
【００４１】
また、再生動作を実行する温度を設定する構成として具体的には以下のものが掲げられる。つまり、再生動作制御手段が、パティキュレートフィルタの再生動作の完了時点でのパティキュレートフィルタ上流側圧力が所定圧力を越えている場合に、再生目標温度が高くなるように更新する構成としている。
【００４２】
これにより、特に温度が低くなりやすいパティキュレートフィルタ外周部に残っている粒子状物質を効果的除去することが可能になり、再生動作の頻度を高めることなく一定間隔で再生動作を実行させることができる。
【００４３】
再生動作の終了タイミングを設定するための構成として以下のものが掲げられる。堆積量検出手段を、パティキュレートフィルタ上流側圧力を検知する圧力センサとし、再生動作制御手段が、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生終了圧力に達すると再生動作を終了させるようになっていて、パティキュレートフィルタが装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生終了圧力を徐々に高い値として更新していく構成としている。
【００４４】
再生動作が開始されてから所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、十分に再生が行われているにも拘わらず再生動作が継続されて無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまう可能性がある。これに対し、本解決手段によれば、再生動作では除去できない粒子状物質がパティキュレートフィルタ内に蓄積されていくことを考慮しながら再生終了圧力を更新するようにしているので、無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまうといった状況を回避することができ、再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
上述したように再生動作を実行する温度を高く設定した場合に、次回以降の再生動作でこの温度を低く設定するための構成として具体的には以下のものが掲げられる。つまり、再生動作制御手段が、パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合に、再生目標温度が低くなるように更新する構成としている。
【００４６】
これにより、再生動作の実行温度が高いまま維持されて、パティキュレートフィルタ内部での発熱が大きくなって異常再生を招きパティキュレートフィルタが破損してしまうといった状況を回避することができる。
【００４７】
また、パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合に、再生動作を中止するようにすれば、パティキュレートフィルタの破損を確実に回避することができる。
【００４８】
内燃機関の停止時における制御としては以下のものが掲げられる。つまり、内燃機関の排気系に排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段を備えさせ、再生動作制御手段が、内燃機関の停止時に、吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、排気配管を閉鎖する構成としている。
【００４９】
また、内燃機関の停止時に、吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、排気配管を閉鎖し、更に燃料噴射動作を実行する構成としてもよい。
【００５０】
これら特定事項によれば、吸気系及び排気系からＤＰＦ３３への空気（酸素）の導入を阻止することができ、これによってパティキュレートフィルタの再生反応が進んでしまって溶損を招くといった状況が回避できる。また、内燃機関の停止時に燃料噴射動作を実行することにより気筒内の残存酸素が燃焼され、これにより、パティキュレートフィルタの再生反応が進んでしまうことを確実に回避できる。
【００５１】
また、上述した各解決手段のうち何れか一つのパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置を備えた内燃機関やそのパティキュレートフィルタ再生機能を有する排ガス浄化装置により行われるパティキュレートフィルタ再生方法も本発明の技術的思想の範疇である。
【発明の効果】
【００５２】
本発明では、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越え、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満である状況であるときには、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作や排気加熱手段による排気ガス加熱動作を開始させ、これによってパティキュレートフィルタを確実に再生させるようにしている。このため、従来のポスト噴射を必要とすることなしに排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になり、また、エンジンのアイドリング中であって吸入空気量をそれ以上減少させることができない状況であっても排気加熱手段によって排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になる。その結果、機械式の燃料噴射装置を備えたエンジンに対しても適用することが可能となってパティキュレートフィルタの汎用性の拡大を図ることができると共に、排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、トラクタ用のディーゼルエンジンに搭載されたディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦという）を再生させるためのものとして本発明を適用した場合について説明する。尚、本発明が適用されるエンジンはディーゼルエンジンに限るものではなく、ガスエンジンやガソリンエンジン等であってもよく、また、自動車や発電機等に搭載されるエンジンに対しても本発明は適用可能である。
【００５４】
本発明の各実施形態について説明する前に、本実施形態に係るエンジンの基本構成の概略について説明する。
【００５５】
図１は、本実施形態に係るエンジン及びＤＰＦ再生のための制御システムの概略構成を模式的に示した図である。この図１に示すように、エンジンは、エンジン本体１の一方側（図中下側）に吸気系２が、他方側（図中上側）に排気系３がそれぞれ接続されている。
【００５６】
吸気系２は、吸気配管２１、吸気マニホールド２２及び燃料ポンプ２３を備えている。吸気配管２１及び吸気マニホールド２２を経てエンジン本体１の気筒内（吸入行程の気筒内）に空気を導入した後、その気筒の圧縮行程完了時点で燃料ポンプ２３から燃焼室（副室）に燃料を圧送することにより燃焼室での混合気の自己着火燃焼に伴う膨張行程が行えるようになっている。
【００５７】
そして、この吸気系２の特徴として、上記吸気配管２１には吸気絞り装置２４が備えられている。具体的に、この吸気絞り装置２４は、バタフライバルブと、このバタフライバルブを回動させて吸気配管２１の流路面積を変更するアクチュエータとを備えている（共に図示省略）。尚、この弁機構としてはバタフライバルブに限らずシャッタバルブ等種々のものが適用可能である。
【００５８】
一方、排気系３は、排気マニホールド３１及び排気配管３２を備えている。上記膨張行程後の排気行程において気筒から排気マニホールド３１に排出された排気ガスは、排気配管３２を経た後、大気に放出されるようになっている。また、この排気配管３２には排気中に含まれるＰＭを捕集するためのＤＰＦ３３が備えられている。このＤＰＦ３３はケーシング内にフィルタ本体が収容されて成っており、このフィルタ本体は、濾過性能を有する隔壁で区画された多数のセルを有するハニカム構造で構成されている。具体的には、例えば一部のセルでは一方の端部が、他のセルでは他方の端部がそれぞれ封鎖され、セル間を排気ガスが透過する際にＰＭが捕捉される構成となっている。このフィルタ本体を構成する材料としては耐熱性、耐酸化性、耐熱衝撃性を有するものであって、例えば多孔質コージェライトセラッミックス、炭化珪素、アルミナ、ムライト、窒化珪素、焼結合金等が適用可能である。また、このフィルタ本体には白金等の酸化触媒が担持されている。そして、このＤＰＦ３３は、排気ガス温度が所定温度（例えば３００℃、以下、「再生動作可能温度」という）を越えた状況において上記化学反応が行われてＰＭが酸化除去されて再生されるようになっている。
【００５９】
そして、この排気系３の特徴として、上記排気配管３２におけるＤＰＦ３３の上流側には排気昇温装置（排気加熱手段）３４が備えられている。この排気昇温装置３４は電気ヒータで構成されており、図示しない発電機（オルタネータ）からの電力を受けて発熱して排気配管３２を流れる排気ガスを加熱可能となっている。具体的には、排気配管３２を加熱することによって排気ガスを間接的に加熱する構成であってもよいし、排気配管３２内部にヒータ線を配置して排気ガスを直接的に加熱する構成であってもよい。尚、この排気昇温装置３４としては火炎バーナを適用してもよい。
【００６０】
更に、上記ＤＰＦ３３には、このＤＰＦ３３内部におけるＰＭ堆積量を検出するためのＰＭ堆積量検出センサ３５が取り付けられている。また、上記排気昇温装置３４には、排気ガス温度を検出するための排気温度検出センサ（排気温度検出手段）３６が取り付けられている。この排気温度検出センサ３６は、排気昇温装置３４の内部に配置されていてもよいし、上記ＤＰＦ３３の直上流側の排気配管３２に取り付けられていてもよい。
【００６１】
上記ＰＭ堆積量検出センサ３５によるＰＭ堆積量の検出動作としては、例えば、ＰＭ堆積量検出センサ３５を圧力センサで構成し、ＤＰＦ３３にＰＭが堆積していない状態（ＤＰＦ３３が新品であるとき）のＤＰＦ３３直上流側の圧力に対する現在の圧力の偏差を検出することにより求められる。以下、具体的に説明する。図２（ａ）は、エンジントルクが所定値（ある特定の値）である場合におけるエンジン回転数とＤＰＦ３３直上流側の圧力との関係を示しており、図中のラインＡがＤＰＦ３３にＰＭが堆積していない場合の特性である。このラインＡに対する現在の圧力の偏差を検知することでＰＭ堆積量が検出できる。例えば図中のラインＢはＤＰＦ３３の容量のうちの２０％にＰＭが堆積した場合の特性であり、ラインＣは３０％にＰＭが堆積した場合の特性である。つまり、エンジントルクが一定の条件で、エンジン回転数とＤＰＦ３３直上流側の圧力とを検出することにより現在のＰＭ堆積量が検出可能になる。具体的には、上記ＰＭ堆積量検出センサ３５からの圧力信号及び図示しないエンジン回転数センサからのエンジン回転数信号をコントローラ（再生動作制御手段）５が受けてＰＭ堆積量を算出する。尚、ＰＭ堆積量検出センサ３５のみでＰＭ堆積量が検出できる構成であってもよい。
【００６２】
また、エンジン負荷とＤＰＦ３３直上流側の圧力との関係によってもＰＭ堆積量を検出することが可能である。図２（ｂ）は、エンジン回転数が所定値（ある特定の値）である場合におけるエンジン負荷とＤＰＦ３３直上流側の圧力との関係を示しており、図中のラインＡがＤＰＦ３３にＰＭが堆積していない場合の特性である。このラインＡに対する現在の圧力の偏差を検知することでＰＭ堆積量が検出できる。例えば図中のラインＢはＤＰＦ３３の容量のうちの２０％にＰＭが堆積した場合の特性であり、ラインＣは３０％にＰＭが堆積した場合の特性である。つまり、エンジン回転数が一定の条件で、エンジン負荷とＤＰＦ３３直上流側の圧力とを検出することにより現在のＰＭ堆積量が検出可能になる。
【００６３】
本エンジンには、ＤＰＦ３３の再生動作を制御するための再生用コントローラ５が備えられており、このコントローラ５には、上記ＰＭ堆積量検出センサ３５からのＰＭ堆積量検出信号（例えば上記圧力信号）、上記排気温度検出センサ３６からの排気温度検出信号がそれぞれ送信されるようになっている。また、このコントローラ５は、上記受信したＰＭ堆積量検出信号及び排気温度検出信号に応じて、上記吸気絞り装置２４及び排気昇温装置３４に対して制御信号を送信するようになっている。吸気絞り装置２４に送信される吸気絞り制御信号に応じて吸気絞り装置２４のアクチュエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるように上記バタフライバルブが回動される。また、排気昇温装置３４に送信される排気昇温制御信号に応じて電気ヒータがＯＮ／ＯＦＦ制御されて、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が制御される。
【００６４】
以上が本実施形態に係るエンジンの概略構成である。次に、各実施形態について説明する。
【００６５】
（第１実施形態）
本実施形態では、上記ＤＰＦ３３の内部におけるＰＭ堆積量及び排気ガス温度に応じて吸気絞り装置２４及び排気昇温装置３４を制御するようにしている。つまり、上記ＰＭ堆積量検出センサ３５からのＰＭ堆積量検出信号をコントローラ５が受けることによってＤＰＦ３３内部におけるＰＭ堆積量が所定量を超えていると判断され、且つ上記排気温度検出センサ３６からの排気温度検出信号をコントローラ５が受けることによって排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達していないと判断された場合（以下、この２つの条件が成立した場合を「排気昇温制御開始条件が成立した場合」と呼ぶ）には、吸気絞り装置２４及び排気昇温装置３４のうちの一方または両方を作動させることによって排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させ、これによってエンジン本体１の運転を継続したままＤＰＦ３３の再生動作が行われるようにしている。以下、複数の具体的な動作内容について説明する。
【００６６】
−吸気絞り優先動作−
先ず、吸気絞り装置２４による吸気絞りを優先した動作について説明する。上記排気昇温制御開始条件が成立した場合、先ず、コントローラ５は、吸気絞り装置２４に吸気絞り制御信号を送信する。これにより吸気絞り装置２４のアクチュエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるようにバタフライバルブが回動され、吸気配管２１の流路面積が縮小される。その結果、吸入空気量が減少し空燃比がリッチになって燃焼室内の燃焼温度が上昇して排気ガス温度が高められる。これによって、排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達した場合には、排気昇温装置３４の作動は行われることなくＤＰＦ３３は再生される。
【００６７】
一方、上記吸気絞り装置２４を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ３６によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には排気昇温装置３４の作動が行われる。つまり、コントローラ５は、排気昇温装置３４に排気昇温制御信号を送信する。これにより電気ヒータがＯＮし、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が開始される。その結果、更に排気ガス温度が高められ、上記吸気絞り装置２４による吸気絞り動作及び排気昇温装置３４（電気ヒータ）による加熱動作により排気ガス温度が再生動作可能温度に達してＤＰＦ３３は再生されることになる。
【００６８】
図３は、この吸気絞り優先動作において、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が行われた後に排気昇温装置３４による加熱動作が行われた場合における排気ガス温度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が開始（この開始点を図中の点Ａで示す）された直後に排気ガス温度は一旦上昇し、その後、吸気絞り動作のみで排気ガス温度を上昇させることができる限界（昇温限界）を迎える（図中の点Ｂ）。その後、排気昇温装置３４による加熱動作が行われ（加熱動作開始点を図中の点Ｃで示す）、これによって排気ガス温度は再び上昇して再生動作可能温度（目標温度）に達し、ＤＰＦ３３は再生される。
【００６９】
以上の吸気絞り優先動作によれば、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には排気昇温装置３４の作動は行われない。このため、電気ヒータへの通電によるエネルギロスを抑えることができる。また、排気昇温装置３４による加熱のみで排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させようとすると、電気ヒータの昇温の立ち上がりが遅いため、実際に再生が開始されるまでの時間を長く要してしまう可能性があるが、この吸気絞り優先動作によれば、先に、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を開始することにより、排気ガスの昇温を迅速に行うことができる。
【００７０】
−排気加熱優先動作−
次に、排気昇温装置３４による排気加熱を優先した動作について説明する。上記排気昇温制御開始条件が成立した場合、先ず、コントローラ５は、排気昇温装置３４に排気昇温制御信号を送信する。これにより電気ヒータがＯＮし、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が開始される。その結果、排気ガス温度が高められる。これによって、排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達した場合には、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作は行われることなくＤＰＦ３３は再生される。
【００７１】
一方、上記排気昇温装置３４を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ３６によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には吸気絞り装置２４の作動が行われる。つまり、コントローラ５は、吸気絞り装置２４に吸気絞り制御信号を送信する。これにより吸気絞り装置２４のアクチュエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるようにバタフライバルブが回動され、吸気配管２１の流路面積が縮小される。その結果、吸入空気量が減少し空燃比がリッチになって燃焼室内の燃焼温度が上昇して排気ガス温度は更に高められる。これにより、上記排気昇温装置３４による加熱動作及び吸気絞り装置２４による吸気絞り動作により排気ガス温度が再生動作可能温度に達してＤＰＦ３３は再生されることになる。
【００７２】
この排気加熱優先動作においても、上記吸気絞り優先動作において図３を用いて説明した場合と同様に、排気ガス温度の２段階の上昇過程（排気昇温装置３４の加熱動作による温度上昇及び吸気絞り装置２４の吸気絞り動作による温度上昇）を経て排気ガス温度は再生動作可能温度に達し、ＤＰＦ３３は再生されることになる。
【００７３】
以上の排気加熱優先動作によれば、排気昇温装置３４による加熱動作によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には吸気絞り装置２４の作動は行われない。このため、吸気量の減少に伴うＣＯやＴＨＣの発生量の増加を抑えることができ、また、エンジンのポンピングロスを抑えることによって燃費の悪化を抑制することができる。また、吸気絞り動作のみによって上昇可能な排気ガス温度には限界がある（例えば５０〜１００ｄｅｇ程度の昇温しか見込めない）が、この排気加熱優先動作によれば電気ヒータによる加熱動作によって排気ガス温度を確実に且つ大幅に上昇させることが可能になる。
【００７４】
−吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作との選択−
上述した吸気絞り優先動作及び排気加熱優先動作はエンジン個体において何れか一方が行われるように予め設定されていてもよい。つまり、エンジンを、吸気絞り優先動作を行うもの或いは排気加熱優先動作を行うものとして作製しておく。また、同一のエンジンであっても運転状況に応じて吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作とが選択的に実行されるようになっていてもよい。
【００７５】
この選択動作として、具体的には、排気温度検出センサ３６からの排気温度検出信号をコントローラ５が受け、この検出された排気ガス温度と上記再生動作可能温度とを比較し、排気ガス温度が再生動作可能温度に対して僅かに低い（例えばその差が１００ｄｅｇ未満である）場合には吸気絞り優先動作を実行する。この場合、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作のみで排気ガス温度を再生動作可能温度に到達させることが可能であり、排気昇温装置３４による加熱作動は不要になる。
【００７６】
一方、エンジンの負荷が急激に増加する状況（例えば登坂走行時）にあっては、排気加熱優先動作を実行する。その理由は、エンジンの負荷が急激に増加する状況で吸気量を減少させるとエンジンストールの虞があるので、排気昇温装置３４による加熱動作を優先させ、これによって吸気量を確保するためである。
【００７７】
また、この吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作とを選択する動作として、エンジン回転数及び排気ガス温度に応じて選択するようにしてもよい。例えば、図４に示すように、エンジン回転数及び排気ガス温度が共に低い場合には排気加熱優先動作を選択し、エンジン回転数及び排気ガス温度が共に高い場合には吸気絞り優先動作を選択するようなマップをコントローラ５に記憶させておき、このマップに従って上記選択動作を行うといった構成である。
【００７８】
−吸気絞り・排気加熱同時開始動作−
この動作は、上記排気昇温制御開始条件が成立した場合に、コントローラ５が、吸気絞り装置２４に吸気絞り制御信号を送信すると共に、排気昇温装置３４に排気昇温制御信号を送信する。これにより、吸気絞り装置２４の吸気絞り動作による排気ガス温度の上昇、排気昇温装置３４の加熱動作による排気ガス温度の上昇を共に得ることができ、排気ガス温度が迅速に再生動作可能温度に達してＤＰＦ３３は再生されることになる。このため、排気昇温制御開始条件が成立した時点からＤＰＦ３３の再生が完了するまでの時間を短縮化できる。
【００７９】
−吸気絞り装置２４による吸気絞り限界について−
上記吸気絞り装置２４の吸気絞り動作によって吸入空気量を少なくしていくと、エンジンの圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られず（混合気の適切なタイミングでの自己着火が可能となる圧力が得られず）、混合気の着火時期が大幅に遅れ、または失火が発生してしまうことになる。このため、吸気絞り装置２４による吸気絞り量には限界がある。このため、上記コントローラ５から吸気絞り装置２４に送信される吸気絞り制御信号は、この吸気絞り量の限界を招くことのない絞り量が得られるように制御幅の上限値（最大絞り量：閾値）が予め設定されている。このような吸気絞り限界の設定は、上述した吸気絞り優先動作、排気加熱優先動作、吸気絞り・排気加熱同時開始動作の何れにおいても予め設定されている。尚、この閾値として具体的には、例えばバタフライバルブが全開状態にあるときの吸気配管２１の流路面積に対して２０％程度の流路面積が得られるバルブ開度として規定される。
【００８０】
図５は、吸気絞り量を変化させた場合における筒内圧力の変化状態及びそれぞれの混合気着火タイミングを示している。この図から明らかなように、吸気絞り動作を行っていない場合（図中のラインＡ）には圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られており、混合気の着火タイミングもピストン上死点付近となっている（着火タイミングａ）。これに対し、吸気絞り量を増加させていくに従って圧縮上死点での筒内圧力は低くなっていき（図中のラインＢ、Ｃ）、混合気の着火タイミングも遅れていく（着火タイミングｂ、ｃ）。つまり、失火限界に近付いていく。このため、本実施形態では吸気絞り量に限界（閾値）を持たせて混合気の失火が発生しないようにしている。
【００８１】
尚、この閾値の設定は、上述した如く吸気絞り制御信号に予め与えられていてもよいし（失火限界を越えないような絞り量に制御する制御信号を送信するもの）、吸気絞り装置２４のアクチュエータに予め与えられていてもよい（吸気絞り制御信号に拘わりなく、アクチュエータは上記閾値（失火限界）を越えない範囲でバタフライバルブの開度を調整する）。
【００８２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１実施形態において吸気絞り量の限界を規定していた「閾値」についての変形例である。その他の構成及び制御動作は第１実施形態のものと同様であるので、ここでは第１実施形態との共通部分については説明を省略する。
【００８３】
上述した如く、吸気絞り装置２４の吸気絞り動作によって吸入空気量を少なくしていくと、混合気の着火時期に遅れが生じる。その結果、不完全燃焼が発生し、排気ガス中のＣＯやＴＨＣの発生量が増大してくる。図６は、吸気絞り量と排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度との関係を示している。このように、吸気絞り量が比較的小さい領域では、吸気絞り量の増大量に対するＣＯ及びＴＨＣの濃度の上昇割合は小さいが、吸気絞り量が比較的大きい領域では、吸気絞り量の増大量に対するＣＯ及びＴＨＣの濃度の上昇割合は極端に大きくなる。
【００８４】
このため、本実施形態では、ＣＯ及びＴＨＣの発生量が比較的少なくて済む範囲（以下、この範囲をＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲と呼ぶ：図中の範囲Ａ）のうちの最大許容量（以下、この値をＣＯ・ＴＨＣ発生量許容限界と呼ぶ：図中の点ａ）に達した時点での吸気絞り量を第１閾値とし、上記着火時期の遅れに伴う失火によってエンジンが停止してしまう虞のある吸気絞り量（以下、この値をエンジン運転限界（失火限界）と呼ぶ）を第２閾値として予め設定しておく（図６参照）。
【００８５】
本実施形態におけるＤＰＦ３３の再生動作として、排気昇温制御開始条件が成立した場合には、先ず、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなく、吸気絞り量が上記第１閾値に達した場合には、この吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を一旦停止（吸気絞り量を維持）し、排気昇温装置３４による加熱作動を開始させる。つまり、ＣＯ及びＴＨＣの発生量をＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置３４を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ３６によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を再開させ、上記第２閾値を上限として吸気絞り量を増大させていく。
【００８６】
図７は、この動作を実行させた場合における排気ガス温度、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、第１閾値に達するまでの吸気絞り動作（吸気絞り動作の開始点を図中の点ａで示す）によって排気ガス温度は徐々に上昇していくと共に、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度も徐々に上昇していく。そして、吸気絞り量が第１閾値に達して排気昇温装置３４による加熱作動に切り換えた場合には（図中の点ｂ）、排気ガス温度は徐々に上昇していく一方、この加熱に伴うＤＰＦ３３の酸化触媒機能が発揮されてＣＯ及びＴＨＣが浄化されていき、その濃度は低下していく。その後、排気昇温装置３４の加熱能力の限界に達して、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が再開されることにより（図中の点ｃ）、排気ガス温度は更に上昇していき、再生動作可能温度に達するとＤＰＦ３３の再生が開始されることになる。尚、この一連の動作の途中で排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、その状態を維持することでＤＰＦ３３は再生されていく。例えば、排気昇温装置３４による加熱作動によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、吸気絞り装置２４による更なる吸気絞り動作は開始されることなくＤＰＦ３３は再生されることになる。
【００８７】
−エンジン運転状態に応じた閾値の変更について−
エンジンの運転状態が変化すると、吸気絞り量に対するＣＯ及びＴＨＣの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、上記ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲、ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容限界、エンジン運転限界も異なる値となる。このため、上記第１閾値及び第２閾値もエンジンの運転状態に応じて異なる値として設定される。以下、この第１閾値及び第２閾値の変更動作について説明する。
【００８８】
図８は、エンジン回転数及びエンジンのトルクに応じて各閾値を変更する場合を示している。この図からも判るように、エンジン回転数及びエンジンのトルクが低いほど第１閾値及び第２閾値は高い値として設定することが可能になる（吸気絞り量に余裕ができる）一方、エンジン回転数及びエンジンのトルクが高いほど第１閾値及び第２閾値は低い値として設定する（吸気絞り量の制限を大きくする）必要がある。例えば、エンジン回転数が低くても負荷が高い場合には、排気ガス温度が低いにも拘わらず吸入空気量に余裕がないため、エンジン運転限界を早期に迎えてしまう可能性がある。このため、この状況では上記第２閾値を低く設定する。これによりエンジンストールを防止する。また、エンジン回転数が低い場合には、着火遅れがあってもクランク軸の角速度が低いので着火タイミングでのクランク角度はピストン上死点から大きくずれることがなく、燃焼が可能な状況となっている。このため、上記第１閾値は高めに設定することが可能になる。つまり、吸気絞り量を大きくしてもＣＯ及びＴＨＣの発生量を上記許容範囲内に抑えることが可能な状況である。このように、エンジンの運転状態の変化に応じて各閾値を変更することにより、エネルギロスを可能な限り抑えながらも、エンジンストールを回避でき且つＣＯ及びＴＨＣの発生量を上記許容範囲内に抑えた状態でＤＰＦ３３の再生動作を実行することができる。
【００８９】
−燃料のセタン価に応じた閾値の変更について−
燃料（ディーゼルエンジンの場合は軽油）のセタン価が異なると、吸気絞り量に対するＣＯ及びＴＨＣの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、上記ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲、ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容限界、エンジン運転限界も異なる値となる。このため、上記第１閾値及び第２閾値も使用する燃料のセタン価に応じて異なる値として設定される。以下、この第１閾値及び第２閾値の変更動作について説明する。
【００９０】
図９は、セタン価が互いに異なる２種類（例えばセタン価「５５」のものと「４５」のもの）の燃料に対する吸気絞り量と排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度との関係を示している。この図からも判るように、セタン価が低い燃料は着火遅れが大きくなる傾向があるため、セタン価が高い燃料に比べて第１閾値及び第２閾値は共に低い値として設定する（吸気絞り量の制限を大きくする）必要がある。言い換えると、セタン価が高い燃料は着火遅れが小さいため、セタン価が低い燃料に比べて第１閾値及び第２閾値は共に高い値として設定することが可能になる（吸気絞り量に余裕ができる）。
【００９１】
このように、燃料に応じて各閾値を設定することにより、エンジンストールを回避でき且つＣＯ及びＴＨＣの発生量を上記許容範囲内に抑えた状態でＤＰＦ３３の再生動作を実行することができる。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、排気昇温装置３４として電気ヒータを採用し、この電気ヒータ３４への給電がオルタネータから直接的に行われるものとしている。その他の構成及び制御動作は上述した第１実施形態や第２実施形態のものと同様であるので、ここでは第１実施形態及び第２実施形態との共通部分については説明を省略する。
【００９３】
図１０に示すように、本実施形態に係るエンジンは、クランク軸の回転駆動力を受けて発電するオルタネータ６１がエンジン本体１の側面に取り付けられており、このオルタネータ６１で発電した電力の一部が電気ヒータ（排気昇温装置）３４に給電されるようになっている。この電気ヒータ３４への給電のＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、上記第１実施形態の場合と同様にコントローラ５からの排気昇温制御信号によって行われる。尚、上記オルタネータ６１は、図示しないバッテリへの充電用や補機類駆動用の発電も行っている。
【００９４】
そして、本形態の特徴は、コントローラ５からの排気昇温制御信号によって行われる電気ヒータ３４のＯＮ／ＯＦＦ制御にある。
【００９５】
図１１は、エンジン本体１の出力と、そのうちの電気ヒータ３４で使用される出力との関係を示している。図中の実線はエンジン本体１の出力限界（エンジンの最大出力ライン）を示している。また、図中の斜線を付した領域は、電気ヒータ３４がＯＮされた場合に、この電気ヒータ３４で使用される（消費される）エンジン出力（エンジン出力のうち電気ヒータ３４の発熱に使用される出力）を示している。
【００９６】
このため、図中の破線よりも低い出力（例えば図中のポイントＡ）でエンジン本体１が駆動している場合（負荷が比較的低い状態で駆動している場合）には、電気ヒータ３４で使用されるエンジン出力分以上に出力の余裕があるため、電気ヒータ３４をＯＮしたとしても、走行性能や牽引性能に支障を来すことなく、電気ヒータ３４による排気ガスの加熱動作が可能になる。つまり、このエンジン駆動状態で電気ヒータ３４の通電要求がなされると（上記各実施形態において電気ヒータ３４による加熱作動が実行されるタイミングになると）コントローラ５から電気ヒータ３４に排気昇温制御信号が送信されて、加熱作動が開始されることになる。
【００９７】
これに対し、図中の破線よりも高い出力（例えば図中のポイントＢ）でエンジン本体１が駆動している場合（負荷が比較的高い状態で駆動している場合）には、出力の余裕分が電気ヒータ３４で使用されるエンジン出力分よりも小さいため、この場合には電気ヒータ３４をＯＮさせず、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作のみによって排気ガス温度を上昇させていく。つまり、このエンジン駆動状態で電気ヒータ３４の通電要求がなされたとしてもコントローラ５から電気ヒータ３４に排気昇温制御信号は送信されない。このため、吸気絞り装置２４の吸気絞り動作のみにより排気ガス温度が上昇されることになり、この排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合にはＤＰＦ３３の再生が行われる。つまり、走行性能や牽引性能に支障を来すことなくＤＰＦ３３の再生が行われる。
【００９８】
尚、上記説明では、エンジン本体１の出力の余裕分が、電気ヒータ３４で使用されるエンジン出力分よりも小さい場合には、電気ヒータ３４をＯＮさせないようにしたが、これに限らず、電気ヒータ３４の発熱量を複数段階に可変な構成としておき、エンジン出力の余裕分に応じて電気ヒータ３４の発熱量を調整して、可能な限り電気ヒータ３４による排気ガスの加熱動作を行わせるようにしてもよい。
【００９９】
−第３実施形態の変形例−
上述した第３実施形態は、バッテリへの充電用や補機類の駆動用発電を行うオルタネータ６１から電気ヒータ３４へ給電が行われるものであったが、本変形例のものは、図１２に示すように、電気ヒータ３４への給電のための専用の発電機６２を備えている。この発電機６２も上記オルタネータ６１と同様にクランク軸の回転駆動力を受けて発電するようになっている。
【０１００】
そして、本変形例においても、コントローラ５からの排気昇温制御信号によって行われる電気ヒータ３４のＯＮ／ＯＦＦ制御は、上述した第３実施形態の場合と同様に、電気ヒータ３４への通電要求がなされた時点でのエンジン出力状態に応じて行われる。
【０１０１】
また、この場合にも、電気ヒータ３４の発熱量を複数段階に可変な構成としておき、エンジン出力の余裕分に応じて電気ヒータ３４の発熱量を調整して、可能な限り電気ヒータ３４による排気ガスの加熱動作を行わせるようにしてもよい。
【０１０２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えさせた場合において、ＤＰＦ３３再生中におけるＥＧＲバルブの制御動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１０３】
図１３に示すように、本実施形態に係るエンジンは、排気系３から吸気系２へ排気を還流させるためのＥＧＲ通路７１が設けられており、このＥＧＲ通路７１には開度調整可能なＥＧＲバルブ７２が設けられている。
【０１０４】
そして、本形態の特徴とする動作として、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が行われている際、そのバタフライバルブの絞り量に応じてＥＧＲバルブ７２の開度を小さくしていくようにしている。
【０１０５】
図１４は、本実施形態に係るＥＧＲバルブ７２の開度制御における吸気絞り装置２４の吸気絞り量とＥＧＲバルブ７２の開度との関係を示している。また、図１５は、吸気絞り装置２４による吸気絞り量に対するＥＧＲバルブ７２の開度の時間的変化の一例を示している。
【０１０６】
ＥＧＲガスは、吸気側と排気側との差圧及びＥＧＲバルブ７２の開度に応じてその還流量が決定される。上述の如くＤＰＦ３３の再生時には吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が行われるため、吸気側の圧力が低くなる。つまり、ＥＧＲバルブ７２の開度が一定であった場合には吸気側と排気側との差圧が大きくなって排気還流量が必要以上に増大して燃焼不良を招いてしまう虞がある。このため、本実施形態では、吸気絞り装置２４による吸気絞り量が大きくなる（吸気側の圧力が低くなる）のに伴ってＥＧＲバルブ７２の開度を小さくしていき、排気還流率を一定に維持し、これによって混合気の燃焼状態を良好に維持できるようにしている。
【０１０７】
また、本実施形態では、ＤＰＦ３３の再生中にエンジン回転数及びエンジントルクを監視しておき、これらの変動量が所定量を超えた場合にはＥＧＲバルブ７２を全閉にするようにしている。図１６は、この場合におけるエンジン回転数、エンジントルク、ＥＧＲバルブ７２の開度、吸気絞り装置２４による吸気絞り量の時間的変化の一例を示している。ＤＰＦ３３の再生中に、吸気絞り装置２４による吸気絞り量に応じてＥＧＲバルブ７２の開度を変更しようとする場合、ＥＧＲ還流量は吸気絞り装置２４による吸気絞り動作に対して若干の遅れを伴う。このため、エンジン回転数及びエンジントルクが大きく変動する状況では、このＥＧＲバルブ７２の開度変更動作が混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、図１６に示すように、ＤＰＦ３３の再生中にエンジン回転数及びエンジントルクが大きく変動した場合には、ＥＧＲバルブ７２の開度を吸気絞り装置２４による吸気絞り量の変化に追従させることが困難であると判断してＥＧＲバルブ７２を強制的に全閉とし（図中のタイミングＡ）、排気還流量を「０」にして燃焼不良を回避するようにしている。その後、エンジン回転数及びエンジントルクの変動が小さくなると、再びＥＧＲバルブ７２の開度を吸気絞り装置２４の吸気絞り量に応じて変化させる制御を開始する（図中のタイミングＢ）
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について説明する。本実施形態は、ターボチャージャを備えさせた場合において、ＤＰＦ３３の再生動作を切り換えるための複数の「閾値」を設定した点に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１０８】
図１７に示すように、本実施形態に係るエンジンはターボチャージャ８を備えており、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮して空気密度を高め、これによってエンジン出力の増大を図るようにしている。
【０１０９】
そして、ＤＰＦ３３の再生動作を切り換えるための「閾値」としては、先ず、上述した第２実施形態と同様に第１閾値が設定されている。この第１閾値は、ＣＯ及びＴＨＣの発生量が比較的少なくて済む範囲（ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲）のうちの最大許容量（ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容限界）に達した時点での吸気絞り量として設定される。一方、第２閾値としては、ターボチャージャ８のサージングが発生する状況となった時点での吸気絞り量として設定されている（図１８における第１閾値及び第２閾値を参照）。このサージングは、吸気絞り量を大きくしていくことにより、吸入空気量が減少するにも拘わらずターボチャージャ８によって圧縮比が高く維持されることが原因で発生する。つまり、この第２閾値が、本実施形態ではエンジン運転限界の吸気絞り量として設定されていることになる。
【０１１０】
尚、本形態におけるＤＰＦ３３の再生動作時において吸気絞り量が第１閾値に達した後の動作は上述した第２実施形態の場合と同様に行われる。つまり、排気昇温制御開始条件が成立した場合に、先ず、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなく、吸気絞り量が上記第１閾値に達した場合には、この吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を一旦停止（吸気絞り量を維持）し、排気昇温装置３４による加熱作動を開始させる。つまり、ＣＯ及びＴＨＣの発生量をＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置３４を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ３６によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を再開させ、上記第２閾値を上限として（ターボチャージャ８のサージングが発生しない範囲で）吸気絞り量を増大させていく。
【０１１１】
図１９は、この動作を実行させた場合における排気ガス温度、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、第１閾値に達するまでの吸気絞り動作（吸気絞り動作の開始点を図中の点ａで示す）によって排気ガス温度は徐々に上昇していくと共に、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度も徐々に上昇していく。そして、吸気絞り量が第１閾値に達して排気昇温装置３４による加熱作動に切り換えた場合には（図中の点ｂ）、排気ガス温度は徐々に上昇していく一方、この加熱に伴うＤＰＦ３３の酸化触媒機能が発揮されてＣＯ及びＴＨＣが浄化されていき、その濃度は低下していく。その後、排気昇温装置３４の加熱能力の限界に達して、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作が再開されることにより（図中の点ｃ）、排気ガス温度は更に上昇していき、再生動作可能温度に達するとＤＰＦ３３の再生が開始されることになる。尚、この一連の動作の途中で排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、その状態を維持することでＤＰＦ３３は再生されていく。
【０１１２】
−第５実施形態の変形例−
上述した第５実施形態の変形例として、ターボチャージャにウェストゲートバルブを設けた場合における閾値の設定及びその閾値に応じたＤＰＦ３３の再生動作の切り換えについて説明する。
【０１１３】
図２０に示すように、本変形例に係るエンジンはターボチャージャ８を備えていると共に、排気配管３２にはウェストゲートバルブ８１及びこのウェストゲートバルブ８１の開放動作に伴って排気ガスをターボチャージャ８に対してバイパスさせるバイパス通路８２が設けられている。
【０１１４】
そして、ＤＰＦ３３の再生動作を切り換えるための「閾値」としては、上記第５実施形態の場合と同様の第１閾値及び第２閾値が設定されている。この第１閾値は上記ＣＯ・ＴＨＣ発生量許容限界に達した時点での吸気絞り量として設定され、また、第２閾値はウェストゲートバルブ８１の閉鎖状態が維持された場合においてターボチャージャ８のサージングが発生する状況となった時点での吸気絞り量として設定されている。
【０１１５】
そして、本形態では第３閾値が設定されている。この第３閾値は、ターボチャージャ８のサージングが発生した場合（ウェストゲートバルブ８１が閉鎖状態であって吸気絞り量が第２閾値に達した場合）に、ウェストゲートバルブ８１を開放することによってターボチャージャ８のサージングを解消した後に、更に吸気を絞っていき、この吸気絞り動作による着火時期の遅れに伴う失火によってエンジンが停止してしまう虞のある吸気絞り量（エンジン運転限界（失火限界））として設定されている（図１８参照）。
【０１１６】
本変形例におけるＤＰＦ３３の再生動作としては、排気昇温制御開始条件が成立した場合に、先ず、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなく、吸気絞り量が上記第１閾値に達した場合には、この吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を一旦停止（吸気絞り量を維持）し、排気昇温装置３４による加熱作動を開始させる。つまり、ＣＯ及びＴＨＣの発生量をＣＯ・ＴＨＣ発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置３４を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ３６によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置２４による吸気絞り動作を再開させ、吸気絞り量が上記第２閾値に達するまでウェストゲートバルブ８１の閉鎖状態を維持したまま（ターボ過給を行ったまま）吸気絞り量を増大させていく。そして、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなく吸気絞り量が第２閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブ８１を開放し、ターボチャージャ８のサージングを解消した状態で、上記第３閾値を上限として吸気絞り量を更に増大させていく。
【０１１７】
図２１は、この場合の吸気絞り装置２４による吸気絞り量とウェストゲートバルブ８１の開度との時間的変化の一例を示している。尚、このようにウェストゲートバルブ８１を開放すると、ターボチャージャ８における排気ガスの膨張仕事が無くなるため、排気ガス温度を高く維持したままＤＰＦ３３に送り込むことができ、これによってＤＰＦ３３に導入される排気ガスの温度を早期に再生動作可能温度まで上昇させることができる。
【０１１８】
尚、上述した変形例では、排気系３にバイパス通路８２及びウェストゲートバルブ８１を備えさせ、ウェストゲートバルブ８１を開放することによってターボサージングを回避して更なる吸気絞りを可能にするものとしていた。これに代えて、吸気系２にターボチャージャ８をバイパスするバイパス通路及びこのバイパス通路を開閉する吸気バイパスバルブを備えさせ、この吸気バイパスバルブを開放することによってターボサージングを回避して更なる吸気絞りを可能にする構成としてもよい。
【０１１９】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について説明する。本実施形態はＰＭ堆積量の推定動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１２０】
上記ＰＭ堆積量検出センサ３５を圧力センサで構成した場合に検出されるＤＰＦ３３の直上流側の圧力は、ＤＰＦ３３の内部温度が高くなるに従って上昇してくる。このため、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力に基づいてＰＭ堆積量を推定しようとした場合には、この圧力だけでなくＤＰＦ３３の内部温度をも考慮する必要がある。また、エンジンの負荷や回転数が変化して排気ガス温度が上昇する状況になった場合、この排気ガス温度の上昇速度に比べて実際のＤＰＦ３３の内部温度の上昇速度は遅くなっている。これはＤＰＦ３３自体に熱容量があるためである。
【０１２１】
本実施形態では、このようにＤＰＦ３３の内部温度がＤＰＦ３３の直上流側の圧力に影響を与える点、排気ガス温度の上昇に比べて実際のＤＰＦ３３の内部温度の上昇が遅れる点を考慮し、実際に検知された値（ＤＰＦ３３の直上流側の圧力及び排気ガス温度の値）によって算出されるＰＭ堆積量の推定値に対して、これら圧力及び温度の値に応じた補正量でＰＭ堆積量の推定値を補正するようにしている。
【０１２２】
図２２は、エンジン回転数、排気ガス温度（検知された値）、ＤＰＦ３３の内部温度、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力（検知された値）、ＰＭ堆積量の推定値の時間的変化の一例を示している。この図に示すように、エンジン回転数が上昇すると、排気ガス温度及びＤＰＦ３３の直上流側の圧力は急速に上昇する。これに対し、ＤＰＦ３３の内部温度の上昇は緩やかである。更に、ここで検知されているＤＰＦ３３の直上流側の圧力はＤＰＦ３３の内部温度の影響を受けており真の圧力値とは若干異なっている。つまり、真の圧力値よりも低い圧力として検知され、この圧力値のみでＰＭ堆積量を推定した場合には、実際の堆積量よりも少ない堆積量として推測してしまう。
【０１２３】
このため、ここでは、検知された排気ガス温度の変化状況に応じてＤＰＦ３３の内部温度を推定し、このＤＰＦ３３の内部温度と検知されたＤＰＦ３３の直上流側の圧力とによって、ＰＭ堆積量の推定値に対する補正量を決定するようにしている。つまり、図２２において実線で示すＰＭ堆積量の推定値は、検知されたＤＰＦ３３の直上流側の圧力によって算出されたものであり、これに対して所定の補正量をもって補正することにより、図２２において破線で示すＰＭ堆積量の推定値を算出する。これにより、上記ＤＰＦ３３の内部温度がＤＰＦ３３の直上流側の圧力に影響を与える点、排気ガス温度の上昇に比べて実際のＤＰＦ３３の内部温度の上昇が遅れる点を考慮したより正確なＰＭ堆積量の推定を行うことが可能になる。
【０１２４】
尚、上述した第６実施形態では、検知された排気ガス温度の変化状況に応じてＤＰＦ３３の内部温度を推定していたが、エンジンの回転数やトルクの変化状況に応じてＤＰＦ３３の内部温度を推定するようにしてもよい。
【０１２５】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。本実施形態はＤＰＦ３３の再生動作の開始タイミングを設定する制御に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１２６】
ＤＰＦ３３におけるＰＭの捕集動作及び再生動作を繰り返していくと、再生動作では除去できないＰＭがＤＰＦ３３内に蓄積されていく。これは、潤滑油の灰分やエンジンの摩耗粉等である。これらの存在のために再生動作を長時間行ってもＤＰＦ３３の直上流側の圧力は、新品時における直上流側の圧力まで復帰（低下）させることはできなくなる。このような状況でＤＰＦ３３の再生開始圧力を一定値に設定した場合には以下の課題が生じる。
【０１２７】
つまり、再生動作が開始されてから所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、再生動作の終了時点では既にＤＰＦ３３の直上流側の圧力は新品時の圧力に比べて高くなっており、上記再生開始圧力との差が小さくなっている。この差は、ＤＰＦ３３のＰＭ捕集動作及び再生動作を繰り返す度に小さくなっていく。従って、再生動作の終了時点から、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力が上記再生開始圧力に達するまでの時間間隔が短くなっていき、再生動作の実行頻度が高くなってしまうことになる。図２３の破線はこの再生動作の実行頻度が徐々に高くなっていく状況を示している。
【０１２８】
一方、再生動作が開始されてからＤＰＦ３３の直上流側の圧力がある所定圧力（再生終了圧力）まで低下した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、上述した如くＤＰＦ３３のＰＭ捕集動作及び再生動作を繰り返す度に再生終了時点でのＤＰＦ３３の直上流側の圧力は高くなっていくため、再生動作を長時間行ってもＤＰＦ３３の直上流側の圧力が上記再生終了圧力まで低下しなくなり、このような状況では再生動作が終了できなくなってしまう。
【０１２９】
このため、本形態では、ＤＰＦ３３が装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力及び再生終了圧力を共に徐々に高い値として更新していくようにしている。図２３における二点鎖線は、この再生開始圧力及び再生終了圧力の設定値を示している。また、図中の実線は再生動作の実行状況（ＤＰＦ３３の直上流側の圧力の変化状況）を示している。この図からも判るように、本実施形態によれば、一定間隔で再生動作を実行させることができ、また、再生動作が終了できなくなってしまうといった状況を招くこともない。
【０１３０】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について説明する。本実施形態はＤＰＦ３３の再生温度（目標温度）の設定に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１３１】
ＤＰＦ３３が再生される場合、その内部温度分布は中央部が高温（再生動作可能温度以上）になっている一方、外周部は外気に晒されているため比較的低い温度となっている。このため、外周部は再生動作可能温度に達しておらず再生不良が生じている可能性がある。このような状態が進むと、外周部に高密度のＰＭが堆積することになり、再生動作中等にこのＰＭが酸化されて非常に高温になり、ＤＰＦ３３が溶損してしまう可能性がある。図２４（ａ）は再生動作開始前のＤＰＦ３３の内部を示す断面図であり、図２４（ｂ）は再生動作後のＤＰＦ３３の内部を示す断面図であって、外周部にＰＭが堆積している状態を示している。
【０１３２】
このため、本実施形態では、再生動作の完了時点でのＤＰＦ３３の直上流側の圧力を検知し、この圧力が所定値よりも高い場合には、ＤＰＦ３３の外周部に再生不良が生じており、この外周部にＰＭが堆積していると判断し、次回の再生動作における再生温度（目標温度）を今回の再生温度よりも高く（例えば５０ｄｅｇだけ高く）設定する。これにより、次回の再生動作では、ＤＰＦ３３の外周部の温度が高くなり、この温度が再生動作可能温度に達した場合には、この外周部のＰＭを除去することが可能になる。このときの再生動作の完了時点でのＤＰＦ３３の直上流側の圧力が未だ所定値よりも高い場合には、次回の再生動作における再生温度（目標温度）を更に高く設定することになる。このようにして、ＤＰＦ３３の外周部のＰＭが再生動作によって除去できる温度になるまで再生温度を更新していく。
【０１３３】
図２５は、上述の如く再生温度を変更する場合と変更しない場合とのＤＰＦ３３直上流側の圧力の時間的変化の一例を示す図である。この図では、実線が再生温度を変更しない場合の圧力の変化を示し、破線が再生温度を変更した場合の圧力の変化を示している。このように、再生温度を変更しない場合には、ＤＰＦ３３の外周部でのＰＭの堆積量が増大していき、これに伴って再生動作完了時のＤＰＦ３３直上流側の圧力も上昇していく。これに対し、本実施形態では、再生温度を変更することにより、ＤＰＦ３３の外周部のＰＭを効果的に除去することが可能になり（再生動作完了時のＤＰＦ３３直上流側の圧力が低く維持されている）、再生動作の頻度を高めることなく一定間隔で再生動作を実行させることができる。
【０１３４】
（第９実施形態）
次に、第９実施形態について説明する。本実施形態はＤＰＦ３３の再生終了タイミングの設定に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１３５】
ＤＰＦ３３の再生動作では吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作が行われるため、エンジンの燃費が悪化することになる。従って、この再生動作の実行時間はできるだけ短い方が好ましい。
【０１３６】
本実施形態では、上述した第７実施形態の如く、ＤＰＦ３３が装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していくなどして、この積算値に応じて再生終了圧力を徐々に高い値として更新していく。図２６における破線は、再生動作が開始されてから所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合の圧力変化状態を示している。このように、時間によって再生終了タイミングを設定した場合、十分に再生が行われているにも拘わらず再生動作が継続され、無駄な再生動作が行われる状況になったり（図２６の時間Ｔ１）、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまう（図２６のタイミングＴ２）といった状況を招くことがある。
【０１３７】
これに対し、本実施形態によれば、ＤＰＦ３３の再生状況に応じて再生動作実行時間が変化し、再生の完了と略同時に再生動作（吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作）を終了することができる（図２６における実線参照）。このため、無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまうといった状況を回避することができ、再生動作の信頼性の向上を図ることができる。
【０１３８】
（第１０実施形態）
次に、第１０実施形態について説明する。本実施形態は上述した第８実施形態において高く設定していたＤＰＦ３３の再生温度（目標温度）を低く設定していく（戻す）動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１３９】
ＤＰＦ３３の直上流側の圧力が急激に低下する状況が生じた場合、つまり短時間のうちにＰＭの除去が完了した場合には、ＤＰＦ３３の内部での発熱が大きくなって異常再生を招き、ＤＰＦ３３の破損が懸念されることになる。このため、本実施形態では、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力を監視しておき、この圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、上述した第８実施形態において高く設定していたＤＰＦ３３の再生温度（目標温度）を低く設定するようにしている。
【０１４０】
具体的には、再生動作の実行時間が極端に短い場合や、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力変化勾配（低下勾配）が急激な場合（図２７の領域Ｔ）には、ＤＰＦ３３の外周部に残っていたＰＭが除去されたと判断し、ＤＰＦ３３の再生温度（目標温度）を低く設定していく。この動作としては、再生動作が実行される度に所定温度（例えば５０ｄｅｇ）ずつ低下させていってもよいし。一度に再生動作可能温度（３００℃）まで低下させるようにしてもよい。
【０１４１】
−第１０実施形態の変形例−
上述した第１０実施形態の変形例について以下に説明する。本実施形態では、ＤＰＦ３３の直上流側の圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、未だ再生動作が完了していなくても、この再生動作を終了するようにしている。これにより、ＤＰＦ３３の内部での異常再生を確実に回避してＤＰＦ３３の破損を回避するようにしている。
【０１４２】
図２８では、図中のタイミングＴ１で再生動作が開始され、再生が進んでＤＰＦ３３の直上流側の圧力が徐々に（比較的緩やかに）低下した後に、この圧力が急激に低下する状況が生じている（図中のタイミングＴ２から圧力が急激に低下）。このため、図中のタイミングＴ３で再生動作を終了し（吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作を禁止し）、これによってＤＰＦ３３の破損を回避するようにしている。
【０１４３】
（第１１実施形態）
次に、第１１実施形態について説明する。本実施形態はエンジンの停止時にＤＰＦ３３の再生反応が進んでしまってＤＰＦ３３が溶損してしまうことを回避するための対策に関するものである。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。
【０１４４】
図２９に示すように、本実施形態に係るエンジンは、ＤＰＦ３３の下流側の排気配管３２に排気絞り装置（排気絞り手段）３７が備えられている。具体的に、この排気絞り装置３７は、吸気絞り装置２４と同様に、バタフライバルブと、このバタフライバルブを回動させて排気配管３２の流路面積を変更するアクチュエータとを備えており（共に図示省略）、このアクチュエータがコントローラ５によって制御されるようになっている。尚、この弁機構としてはバタフライバルブに限らずシャッタバルブ等種々のものが適用可能である。
【０１４５】
そして、本形態で、図３０（エンジン回転数、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図）に示すように、エンジンの停止時に、吸気絞り装置２４の絞り量を最大（全閉）にすると共に、排気絞り装置３７の絞り量も最大（全閉）にするようにしている。これにより、吸気系２及び排気系３からＤＰＦ３３への空気（酸素）の導入を阻止し、これによってＤＰＦ３３の再生反応が進んでしまうことを禁止する。これにより、ＤＰＦ３３の溶損を回避するようにしている。
【０１４６】
−第１１実施形態の変形例−
上述した第１１実施形態の変形例について以下に説明する。本実施形態では、図３１（エンジン回転数、燃料噴射量、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図）に示すように、エンジンの停止時に、吸気絞り装置２４の絞り量を最大（全閉）にし、且つ排気絞り装置３７の絞り量も最大（全閉）にするだけでなく、このエンジン停止動作において停止していた燃料噴射を、エンジン回転数が所定回転数（例えば７００ｒｐｍ程度）まで低下した時点で実行（図中のタイミングＴ）するようにしている。これにより、気筒内に残存する酸素を燃焼させてＤＰＦ３３への酸素の導入を回避し、これによってＤＰＦ３３の再生反応が進んでしまうことを禁止してＤＰＦ３３の溶損を回避するようにしている。このときの燃料噴射量としては、エンジン停止動作開始直前の燃料噴射量よりも多く設定しておき、残存酸素の燃焼を確実に行うことが好ましい。また、排気絞り装置３７の絞り量を最大にするタイミングとしては、吸気絞り装置２４の絞り量が最大にされた後であって、エンジンの停止時の燃料噴射が実行された直後であってもよいし、排気絞り装置３７の絞り量を最大にするタイミングと同時であってもよい。
【０１４７】
−その他の実施形態−
以上説明した各実施形態及び変形例は、１個のＤＰＦ３３を備えたエンジンについて説明したが、複数のＤＰＦを並列または直列に接続したエンジンに対しても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】実施形態に係るエンジン及びＤＰＦ再生のための制御システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図２】（ａ）はエンジントルクが所定値である場合におけるエンジン回転数とＤＰＦ直上流側の圧力との関係を示す図であり、（ｂ）は、エンジン回転数が所定値である場合におけるエンジン負荷とＤＰＦ直上流側の圧力との関係を示す図である。
【図３】吸気絞り優先動作において、吸気絞り動作が行われた後に加熱動作が行われた場合における排気ガス温度の時間的変化を示す図である。
【図４】吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作との選択を説明するための図である。
【図５】吸気絞り量を変化させた場合における筒内圧力の変化状態及びそれぞれの混合気着火タイミングを示す図である。
【図６】吸気絞り量と排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度との関係を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るＤＰＦ再生動作における排気ガス温度、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度の時間的変化を示す図である。
【図８】エンジン回転数及びエンジンのトルクに応じた各閾値の変更動作を説明するための図である。
【図９】セタン価が互いに異なる２種類の燃料に対する吸気絞り量と排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度との関係を示す図である。
【図１０】第３実施形態における図１相当図である。
【図１１】エンジン本体の出力と、そのうちの電気ヒータで使用される出力との関係を示す図である。
【図１２】第３実施形態の変形例における図１相当図である。
【図１３】第４実施形態における図１相当図である。
【図１４】ＥＧＲバルブの開度制御における吸気絞り装置の吸気絞り量とＥＧＲバルブの開度との関係を示す図である。
【図１５】吸気絞り装置による吸気絞り量に対するＥＧＲバルブの開度の時間的変化の一例を示す図である。
【図１６】第４実施形態におけるエンジン回転数、エンジントルク、ＥＧＲバルブの開度、吸気絞り装置による吸気絞り量の時間的変化の一例を示す図である。
【図１７】第５実施形態における図１相当図である。
【図１８】各閾値の設定動作を説明するための図である。
【図１９】第５実施形態に係るＤＰＦ再生動作における排気ガス温度、排気ガス中のＣＯ及びＴＨＣの濃度の時間的変化を示す図である。
【図２０】第５実施形態の変形例における図１相当図である。
【図２１】吸気絞り装置による吸気絞り量とウェストゲートバルブの開度との時間的変化の一例を示す図である。
【図２２】第６実施形態におけるエンジン回転数、排気ガス温度、ＤＰＦの内部温度、ＤＰＦの直上流側の圧力、ＰＭ堆積量の推定値の時間的変化の一例を示す図である。
【図２３】第７実施形態におけるＤＰＦ直上流側の圧力の変化を示す図である。
【図２４】第８実施形態に係る図であって、（ａ）は再生動作開始前のＤＰＦの内部を示す断面図であり、（ｂ）は再生動作後のＤＰＦの内部を示す断面図であり外周部にＰＭが堆積している状態を示す図である。
【図２５】第８実施形態において再生温度を変更する場合と変更しない場合とのＤＰＦ直上流側の圧力の時間的変化の一例を示す図である。
【図２６】第９実施形態におけるＤＰＦ直上流側の圧力の変化を示す図である。
【図２７】第１０実施形態におけるＤＰＦ直上流側の圧力の変化を示す図である。
【図２８】第１０実施形態の変形例におけるＤＰＦ直上流側の圧力の変化を示す図である。
【図２９】第１１実施形態における図１相当図である。
【図３０】第１１実施形態におけるエンジン回転数、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図である。
【図３１】第１１実施形態の変形例におけるエンジン回転数、燃料噴射量、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１４９】
３２      排気配管
３４      排気昇温装置、電気ヒータ（排気加熱手段）
３６      排気温度検出センサ（排気温度検出手段）
３７      排気絞り装置（排気絞り手段）
５        コントローラ（再生動作制御手段）
７１      ＥＧＲ通路
７２      ＥＧＲバルブ
８        ターボチャージャ
８１      ウェストゲートバルブ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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