(57)【要約】【課題】フィルタの再生中に減速状態となった場合にも、フィルタの再生を効果的に行うことができる自動変速機付きのエンジンの排気浄化装置を実現する。【解決手段】パティキュレートを捕集するフィルタと、酸化触媒部と、パラメータ値検出手段と、上記フィルタの再生を行う再生制御手段と、ロックアップクラッチと、上記ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップ制御手段と、減速検出手段とを備えた自動変速機付きのエンジンの排気浄化装置である。上記再生制御手段は、上記フィルタの再生中に減速状態が検出されたときには、主噴射を停止させるとともに、所定期間中は追加噴射を継続して実行する。また、上記ロックアップ制御手段は、上記フィルタの再生中に減速状態が検出されたときには、所定期間中はロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態にする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータを備えた自動変速機付きのエンジンの排気系に設けられ、該エンジンから排出される排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、
上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、
上記フィルタに捕集された微粒子の量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が所定値以上になったときに、圧縮行程上死点近傍で主噴射を行うとともに、該主噴射後に追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記トルクコンバータの入力側と出力側とを締結可能なロックアップクラッチと、
上記ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップ制御手段と、
車両の減速状態を検出する減速検出手段とをさらに備え、
上記再生制御手段は、上記フィルタの再生中に上記減速検出手段により減速状態が検出されたときには、上記主噴射を停止させるとともに、上記減速検出手段による減速状態の検出時から所定時間経過するまでの所定期間、上記追加噴射を継続して実行させるように構成されており、
上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、上記ロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置において、
上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、スリップ領域を低車速側に拡大するように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンの排気浄化装置において、
上記酸化触媒部の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間を終了したとき、又は上記所定期間中に上記温度検出手段により検出された酸化触媒部温度が所定温度以下に低下したときには、上記ロックアップクラッチを解放状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの排気浄化装置において、
上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段をさらに備え、
上記再生制御手段は、上記所定期間、上記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が高いほど上記追加噴射の噴射時期を遅角側に補正するように構成されており、
上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、上記追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、上記ロックアップクラッチをスリップ状態にするように構成されていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、エンジンの排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化するために、排気系に排気ガス中の微粒子（パティキュレート）を捕集するフィルタが設けられている。そして、フィルタは微粒子を捕集し続けると目詰まりを生じるため、捕集された微粒子量が所定量以上になると、排気温度を上昇させて微粒子を燃焼させるフィルタの再生が行われる。
【０００３】
このように排気温度を上昇させるために、フィルタが再生のタイミングになったときに、フィルタで捕集した微粒子が自着火可能な排気ガス温度となる運転点へエンジンが移動するように自動変速機の変速比を変更する制御も行われるが（例えば、特許文献１参照）、主噴射後に追加噴射を行う再生制御が一般的には行われている。これにより、追加噴射された燃料中の未燃ＨＣと排気系においてフィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部の酸化触媒とが酸化反応し、その反応熱によって排気ガスが加熱される。
【特許文献１】特開平２００４−２１１６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両運転中に減速（スロットル全閉）が行われると、通常はトルクが発生しないように主噴射が停止される。また、主噴射が停止されると、通常追加噴射も停止されるよう制御される。したがって、フィルタの再生中に減速が行われると、主噴射及び追加噴射が停止されるので、フィルタの再生が継続されないことになる。
【０００５】
一方、追加噴射された燃料と酸化触媒とが反応するためには、酸化触媒部がある程度高温（活性化温度以上）であることが必要となる。フィルタの再生中に減速が行われた場合には、減速開始から暫くは酸化触媒部温度は高く、フィルタの再生を行える状態にあるにもかかわらず、追加噴射が中止されるので、酸化触媒部温度は低下していく。このため、再びフィルタの再生を行うためには、酸化触媒部温度を上昇させる必要がある。しかし、酸化触媒部温度が上昇している途中に減速が行われると、酸化触媒部温度が再び低下する。したがって、走行中に減速が繰り返し行われると、フィルタの再生が進行せず、フィルタの目詰まりが深刻化する。
【０００６】
このような事態を回避するため、フィルタの再生中に車両の減速状態が検出された場合には、主噴射を停止するとともに追加噴射を継続して実行する再生制御が考えられる。このように、減速状態が検出されても追加噴射を継続して実行することにより、減速開始から暫くは高温状態である酸化触媒部において、追加噴射された燃料と酸化触媒とを反応させることができる。これにより、排気温度が上昇するので、フィルタを高温に維持することができる。したがって、フィルタの再生中に減速状態が検出された場合にも、フィルタの再生を継続して行うことができる。
【０００７】
しかし、オートマチック車等に備えられる自動変速機付きのエンジンでは、主噴射を停止すると直ぐにエンジン回転数が下降する。このため、フィルタの再生中に車両の減速が行われると、追加噴射を有効に実行できないという問題がある。
【０００８】
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、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、自動変速機付きのエンジンの排気浄化装置において、フィルタの再生中に減速状態となった場合にも、フィルタの再生を効果的に行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、トルクコンバータを備えた自動変速機付きのエンジンの排気系に設けられ、該エンジンから排出される排気ガス中の微粒子を捕集するフィルタと、上記エンジンの排気系における上記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒部と、上記フィルタに捕集された微粒子の量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、上記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が所定値以上になったときに、圧縮行程上死点近傍で主噴射を行うとともに、該主噴射後に追加噴射を行うことにより、上記フィルタの再生を行う再生制御手段とを備えたエンジンの排気浄化装置であって、上記トルクコンバータの入力側と出力側とを締結可能なロックアップクラッチと、上記ロックアップクラッチの締結状態を制御するロックアップ制御手段と、車両の減速状態を検出する減速検出手段とをさらに備え、上記再生制御手段は、上記フィルタの再生中に上記減速検出手段により減速状態が検出されたときには、上記主噴射を停止させるとともに、上記減速検出手段による減速状態の検出時から所定時間経過するまでの所定期間、上記追加噴射を継続して実行させるように構成されており、上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、上記ロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
このように、第１の発明では、フィルタの再生中に減速状態が検出されたときには、所定期間中は追加噴射を継続して実行するとともに、ロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態にするので、エンジン回転数を高い状態に維持して追加噴射を有効に実行することができる。このため、減速開始から所定時間を経過するまでは高温状態にある酸化触媒部において、追加噴射された燃料と酸化触媒とを反応させることが可能となる。これにより、減速状態における追加噴射による酸化反応の実効性を高めることができるので、フィルタの温度が高い状態を維持できる。したがって、減速状態におけるフィルタの再生を効果的に行うことができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、スリップ領域を低車速側に拡大するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このように、第２の発明では、所定期間中はスリップ領域を低車速側に拡大するので、ロックアップクラッチがスリップ状態にある期間を長くすることができる。これにより、所定期間中、エンジン回転数の高い状態をより一層長く維持できるので、追加噴射された燃料と酸化触媒とを十分に反応させることができる。したがって、フィルタの温度が高い状態を確実に維持できる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記酸化触媒部の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間を終了したとき、又は上記所定期間中に上記温度検出手段により検出された酸化触媒部温度が所定温度以下に低下したときには、上記ロックアップクラッチを解放状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
このように、第３の発明では、所定期間を終了したときに、又は所定期間中に酸化触媒部温度が所定温度以下に低下したときには、ロックアップクラッチを解放状態にするので、エンジン回転数を速やかに低下させることができる。これにより、主噴射による燃焼を伴わない低温の空気が排気管を介してフィルタに送られるのを抑制できる。したがって、フィルタの温度が急速に低下するのを抑えることができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段をさらに備え、上記再生制御手段は、上記所定期間、上記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が高いほど上記追加噴射の噴射時期を遅角側に補正するように構成されており、上記ロックアップ制御手段は、上記所定期間、上記追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、上記ロックアップクラッチをスリップ状態にするように構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
このように、第４の発明では、エンジン回転数が高いほど追加噴射の噴射時期を遅角側に補正する場合でも、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、ロックアップクラッチをスリップ状態にする。このように、エンジン回転数に応じてスリップ率を設定してロックアップクラッチをスリップ状態にすることにより、エンジン回転数が過度に高くなるのを抑制できる。したがって、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側になるのを抑えることができるので、オイル希釈の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フィルタの再生中に減速状態が検出されたときには、所定期間中は追加噴射を継続して実行するとともに、ロックアップクラッチを締結状態又はスリップ状態にするので、追加噴射実行中のエンジン回転数を高い状態に維持して追加噴射を有効に実行することができる。これにより、追加噴射による酸化反応の実効性を高めることができるので、減速状態におけるフィルタの再生を効果的に行うことができる。したがって、フィルタの再生処理の機会が飛躍的に増えることから、フィルタの目詰まりを確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置５０は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０と、外部から吸入される空気が流通する吸気管１１と、エンジン１０から排出される排気ガスが流通する排気管２１と、コンプレッサ１５ａとタービン１５ｂとが同軸上で連結されて構成されているターボ過給機１５と、各車両機器（エンジン１０を含む）の制御を行う後述するエンジン制御装置（ＥＣＵ）６０（図３参照）と、内部にロックアップ機構が設けられているトルクコンバータ９０（図２参照）を備えた後述する自動変速機７０とを備えている。
【００２０】
エンジン１０は、内部に吸気ポート５及び排気ポート６が形成されたシリンダヘッド２と、シリンダブロック１と、シリンダライナ１ａと、ピストン３と、サイクルの適当な時期に後述する燃焼室４に燃料を噴射するインジェクター（燃料噴射器）９と、空気をエンジン１０に吸入するための吸気弁７と、燃焼ガスを排出するための排気弁８とを有している。
【００２１】
シリンダヘッド２とシリンダライナ１ａとピストン３とに囲まれた空間は、空気と燃料との混合気を気化させて燃焼させる燃焼室４を構成している。インジェクター９は、燃料供給管３３を介してコモンレール３２に連結されている。そして、インジェクター９には、これらの燃料供給管３３及びコモンレール３２を介して燃料タンク３１からの燃料が供給される。また、エンジン１０には、エンジン１０の内部を循環する冷却水の温度（以下、水温という）を検出するエンジン水温センサ３６と、クランク軸の回転角度を検出するクランク角センサ３５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ３４とが設けられている。なお、本発明で言うところのエンジン回転数検出手段は、エンジン回転数センサ３４及びエンジン制御装置６０（図３参照）に対応する。
【００２２】
上記吸気管１１は吸気マニホールド（図示せず）を介して吸気ポート５につながっている。吸気管１１の入口付近にはエアクリーナー１３が設けられている。吸気管１１におけるエアクリーナー１３よりも下流側の部分には、上流側から順に吸気量センサ１４、コンプレッサ１５ａ、インタークーラー１６、吸気絞り弁１７、吸気温度センサ１８、及び吸気圧力センサ１９が配設されている。吸気量センサ１４は、吸入した空気の量を検出するものである。吸気絞り弁１７は吸入管を流れる空気の量を調整するものである。吸気温度センサ１８は、吸入した空気の温度（以下、吸気温という）を検出するものである。吸気圧力センサ１９は、吸入した空気の圧力を検出するものである。
【００２３】
上記排気管２１は排気マニホールド（図示せず）を介して排気ポート６につながっている。排気管２１には、上流側から順にタービン１５ｂ、酸化触媒部２２、第１排気圧力センサ２３、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ，以下、フィルタという）２４、第２排気圧力センサ２５、排気温度センサ２６、及び酸素濃度センサ２７が配設されている。酸化触媒部２２は白金又は白金にパラジウムを加えたもの等から成る酸化触媒２２ａを担持していて、少なくとも、排気ガス中のＣＯ及びＨＣを酸化してそれぞれＣＯ２及びＨ２Ｏに変える機能を有するものである。
【００２４】
第１排気圧力センサ２３は、フィルタ２４に流入する直前の排気ガスの圧力を検出するものである。フィルタ２４は排気ガス中の微粒子（ＰＭ：パティキュレート、黒煙等の有害物質）を捕集するものである。第２排気圧力センサ２５は、フィルタ２４を流出した直後の排気ガスの圧力を検出するものである。排気温度センサ２６は、酸化触媒部２２やフィルタ２４の温度を検出するものである。また、酸素濃度センサ２７は、フィルタ２４を流出した直後の排気ガス中の酸素濃度を検出するものである。なお、本発明で言うところの温度検出手段は、排気温度センサ２６及びエンジン制御装置６０（図３参照）に対応する。
【００２５】
吸気管１１における吸気圧力センサ１９の下流側の部分と排気管２１におけるタービン１５ｂの上流側の部分とは、排気ガス再循環管（以下、ＥＧＲ管という）４１を介して連結されている。ＥＧＲ管４１には、上流側から順に冷却装置４２、及び制御弁４３が配設されている。冷却装置４２は、その内部に冷却水を導くことによって、ＥＧＲ管４１内を流れる再循環排気ガスを冷却するものである。
【００２６】
上記エンジン制御装置６０は、入出力装置と記憶装置（ＲＯＭ、及びＲＡＭ等）と中央処理装置（ＣＰＵ）とタイマカウンタとを有している。図３に示すように、エンジン制御装置６０の入力側には、エンジン水温センサ３６と、クランク角センサ３５と、エンジン回転数センサ３４と、排気温度センサ２６と、第１及び第２排気圧力センサ２３，２５と、スロットル開度センサ４５とが接続されている。そして、エンジン制御装置６０には、これらのセンサ２２，…から検出情報が入力される。
【００２７】
一方、エンジン制御装置６０の出力側には、少なくとも、インジェクター９のドライバ、吸気絞り弁１７のドライバ、及び制御弁４３のドライバ等が接続されている。そして、エンジン制御装置６０は、インジェクター９のドライバに対しては、各センサ２２，…からの検出情報に基づき演算した燃料噴射量や噴射時期等の最適値をそれぞれ出力する一方、吸気絞り弁１７のドライバ及び制御弁４３のドライバに対しては、各センサ２２，…からの検出情報に基づき演算した、吸気絞り弁１７及び制御弁４３の開度の最適値を出力する。なお、本発明で言うところの再生制御手段はエンジン制御装置６０に対応する。また、本発明で言うところの減速検出手段は、エンジン制御装置６０及びスロットル開度センサ４５に対応する。
【００２８】
また、第１排気圧力センサ２３により検出された排気ガスの圧力と、第２排気圧力センサ２５により検出された排気ガスの圧力との差圧が所定値以上になったときに、エンジン制御装置６０はフィルタ２４の再生が必要であると判断する。なお、本発明で言うところのパラメータ値検出手段は、第１及び第２排気圧力センサ２３，２５並びにエンジン制御装置６０に対応する。
【００２９】
上記自動変速機７０の油圧制御装置７０ａは、図２に示すように、エンジン１０のトルクを作動油を介して変速機構に伝達するトルクコンバータ９０と、油圧制御回路８０と、後述するデューティソレノイドバルブ８４等の各種ソレノイドを制御する自動変速機制御装置１００（図３参照）を備えている。なお、本発明で言うところのロックアップ制御手段は自動変速機制御装置１００に対応する。また、本発明では、トルクコンバータ９０を含めて自動変速機７０と称する。
【００３０】
トルクコンバータ９０は、エンジン出力軸９８に連結されたカバー９１と、該カバー９１に連結されたポンプインペラー９２と、該ポンプインペラー９２に対向するように設けられ且つトランスミッション入力軸９７に連結されたタービンランナー９３と、ポンプインペラー９２とタービンランナー９３との間に設けられたステーター９５と、カバー９１とタービンランナー９３との間に設けられたロックアップクラッチ９６とを有している。なお、本発明で言うところのトルクコンバータ９０の入力側はエンジン出力軸９８に対応し、トルクコンバータ９０の出力側はトランスミッション入力軸９７に対応する。
【００３１】
トルクコンバータ９０の内部は、ロックアップクラッチ９６のピストン９６ｐによってアプライ室（流体伝動油室、リア室）９６ｂとリリース室（ロックアップ油室、フロント室）９６ａとに区画されている。アプライ室９６ｂはカバー９１とピストン９６ｐとで区画されていて、ピストン９６ｐの車両後側に形成されている。このアプライ室９６ｂ内には、ポンプインペラー９２、タービンランナー９３及びステーター９５等が配設されている。また、リリース室９６ａはカバー９１とピストン９６ｐとで区画されていて、ピストン９６ｐの車両前側に形成されている。
【００３２】
ポンプインペラー９２は、エンジン出力軸９８によってカバー９１を介して回転駆動される。タービンランナー９３は、ロックアップクラッチ９６が解放状態であるときには、ポンプインペラー９２によって作動油を介して回転駆動される。また、タービンランナー９３は、ロックアップクラッチ９６が締結状態であるときには、ポンプインペラー９２に直結される。
【００３３】
ステーター９５は変速機ケース９９にワンウェイクラッチ９４を介して取り付けられていて、タービンランナー９３から排出される作動油をポンプインペラー９２に循環させることによりポンプインペラー９２のトルクを増大してタービンランナー９３に伝達する。ロックアップクラッチ９６は、アプライ室９６ｂの油圧とリリース室９６ａの油圧との差圧によって締結可能に制御される。ロックアップクラッチ９６は、締結状態では、エンジン出力軸９８とトランスミッション入力軸９７とを直結させる。
【００３４】
上記油圧制御回路８０は、アプライ室９６ｂの油圧とリリース室９６ａの油圧との差圧を制御するロックアップコントロールバルブ（以下、コントロールバルブという）８１と、コントロールバルブ８１を制御するデューティソレノイドバルブ８４と、デューティソレノイドバルブ８４で生成された制御油圧が供給される制御油圧供給用油路８３と、アプライ圧（ロックアップリア圧、ロックアップ締結圧）をコントロールバルブ８１からアプライ室９６ｂに供給するためのアプライ圧供給用油路８６と、リリース圧（ロックアップフロント圧、ロックアップ解除圧）をコントロールバルブ８１からリリース室９６ａに供給するためのリリース圧供給用油路８５と、ライン圧をコントロールバルブ８１に供給するためのロックアップ信号圧供給用油路８７と、一定圧に調圧された元圧をコントロールバルブ８１に供給するための元圧供給用油路８２とを有している。なお、ライン圧とは、クラッチやブレーキなどの摩擦伝動要素に供給するための油圧をいう。
【００３５】
デューティソレノイドバルブ８４は、自動変速機制御装置１００によってロックアップクラッチ９６を解放状態にすることを指令されたときには、ライン圧をコントロールバルブ８１に供給しない。このときコントロールバルブ８１のスプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力により図２における右側に位置し、元圧供給用油路８２とリリース圧供給用油路８５とが連通して、元圧がリリース圧となってリリース室９６ａに供給される。これにより、ロックアップクラッチ９６が解放状態となる。
【００３６】
一方、デューティソレノイドバルブ８４は、自動変速機制御装置１００によってロックアップクラッチ９６を締結状態にすることを指令されたときには、ライン圧をロックアップ信号圧供給用油路８７を介してコントロールバルブ８１に供給する。このときコントロールバルブ８１のスプール８１ａがスプリング８１ｂの付勢力に抗して図２に示すように左側に位置し、元圧供給用油路８２とアプライ圧供給用油路８６とが連通して、元圧がアプライ圧となってアプライ室９６ｂに供給される。これにより、ロックアップクラッチ９６が締結状態となる。
【００３７】
これと同時に、制御油圧供給用油路８３とリリース圧供給用油路８５とが連通して、制御油圧が解放用油圧Ｐｒとなってリリース室９６ａに供給される。これによりロックアップクラッチ９６の締結力をデューティソレノイドバルブ８４に対するデューティ率（スリップ率）に応じて制御可能なスリップ状態となる。
【００３８】
上記自動変速機制御装置１００には、図３に示すように、車速を検出する車速センサ１０１と、上記スロットル開度センサ４５と、タービン回転数（トルクコンバータ９０の出力回転数）を検出するタービン回転数センサ１０２と、作動油の温度を検出する油温センサ１０４と、ブレーキペダル（図示せず）の踏込みを検出するブレーキスイッチ１０５とが接続されている。そして、自動変速機制御装置１００には、これらのセンサから検出情報が入力される。一方、自動変速機制御装置１００の出力側には、クラッチやブレーキ等の摩擦係合要素の作動状態変更手段１１１と、ロックアップクラッチ９６の作動状態変更手段（デューティソレノイドバルブ８４等）１１２とが接続されている。自動変速機制御装置１００は、上記各センサからの検出信号に基づいて、デューティソレノイドバルブ８４等の各種ソレノイドを制御する。
【００３９】
また、上記エンジン制御装置６０と自動変速機制御装置１００との間でデータの交換が行われる。例えばエンジン制御装置６０は、自動変速機制御装置１００に入力された油温センサ１０４からの信号やブレーキスイッチ１０５からの信号等を利用することが可能である。さらに、自動変速機制御装置１００は、エンジン制御装置６０に入力されたエンジン回転数や、エンジン制御装置６０から出力された燃料噴射量や噴射時期等の情報を利用することができる。なお、エンジン制御装置６０の機能と自動変速機制御装置１００の機能とを併せもった単一の統合コントロールユニットを用いることも可能である。
【００４０】
−フィルタの再生の行程−
以下、フィルタの再生行程について説明する。
【００４１】
フィルタ２４に捕集された微粒子の捕獲量が所定量α以上（第１排気圧力センサ２３と第２排気圧力センサ２５とにより検出された排気ガスの差圧が所定値以上）になると、再生フラグＦがオンの状態になって（Ｆ＝１）、エンジン制御装置６０による再生制御が開始される。エンジン制御装置６０は、圧縮行程上死点近傍で燃焼室４に燃料を噴射する主噴射を行うとともにその主噴射後の膨張行程で燃焼室４に燃料を噴射する追加噴射を行うように、インジェクター９のドライバを制御する。
【００４２】
図４は、通常再生（後述する減速再生ではない状態）における追加噴射の態様を説明する図である。図４に示すように、追加噴射は、主噴射後の膨張行程で３回に分けて分割噴射（追加噴射１〜３）される。これにより、酸化触媒部２２では、追加噴射された燃料中の未燃ＨＣが酸化することにより酸化反応熱が発生する。そして、この発生した酸化反応熱によって排気ガスが加熱される。加熱された排気ガスはフィルタ２４に流入してフィルタ２４を加熱する。その結果、微粒子が燃焼して（微粒子の着火温度は、例えば６００℃である）、フィルタ２４が再生する。
【００４３】
追加噴射での噴射量は、例えば、スロットル開度とエンジン回転数とに基づいてオープンループ制御することや、酸素濃度センサで検出される酸素濃度が目標酸素濃度となるようにフィードバック制御することができる。なお、この強制再生制御は、微粒子の捕獲量が所定量αよりも小さい所定量β未満になるまで行われる。
【００４４】
一方、フィルタ２４の再生中に、減速検出手段４５によりエンジン１０の減速状態が検出されたときには、エンジン制御装置６０は、上記主噴射を停止するとともに、減速検出手段４５による減速状態の検出時から所定時間経過するまでの所定期間は、上記追加噴射を継続して行うように、インジェクター９のドライバを制御する。すなわち、本実施形態に係るエンジンの排気浄化装置は、フィルタ２４再生中に減速状態（スロットル全閉）が検出された場合、所定期間中は、追加噴射を継続することによりフィルタ２４の再生（以下「減速再生」という）を行うものである。
【００４５】
ここで所定期間とは、減速状態の検出時から酸化触媒部２２が追加噴射された燃料と十分反応するような高温状態（例えば、２００〜２５０℃）にある時間を経過するまでの期間であり、実験データ等に基づいてあらかじめ設定された所定期間を設定できる。そして、設定された所定期間は、エンジン制御装置６０に備えられた上記タイマカウンタや中央処理装置によって管理することができる。
【００４６】
加えて、本実施形態では、減速再生時における追加噴射の実行条件として、排気温度センサ２６により検出される酸化触媒部温度が所定温度γを超えているという条件が設定されている。このため、排気温度センサ２６による検出温度が所定温度γ以下の場合には、所定期間中であっても追加噴射は実行されない。ここで所定温度とは、酸化触媒部２２において、追加噴射された燃料中の未燃ＨＣと酸化触媒２２ａとが十分反応するような温度（２００℃、２５０℃等）である。
【００４７】
なお、本実施形態では、所定期間を設定するオープンループ制御と、各ループごとに酸化触媒部温度が所定温度を超えていることを追加噴射の実行条件とするフィードバック制御とを組み合わせているが、いずれか一方による制御も可能である。
【００４８】
図５は、減速再生における追加噴射の態様を説明する図である。図５に示すように、減速再生時における追加噴射は、通常再生と同様に３回に分けて分割噴射される。さらに、追加噴射１〜３それぞれにおいて、噴射時期がエンジン回転数が高いほど遅角側に補正される。
【００４９】
自動変速機制御装置１００は、フィルタ２４の再生中に減速状態が検出された場合、上記所定期間中はロックアップクラッチ９６を締結状態又はスリップ状態にするロックアップ制御を行う。ロックアップクラッチ９６が締結されると、トルクコンバータ９０のエンジン出力軸９８とトランスミッション入力軸９７とが直結されて、駆動輪の駆動力がエンジン１０に伝達される。これにより、主噴射を停止させているにもかかわらず、エンジン回転数の高い状態が長期間維持される。その結果、所定期間中は追加噴射された燃料と酸化触媒２２ａとの酸化反応が効果的に行われる。
【００５０】
加えて、自動変速機制御装置１００は、減速スリップ制御を行う領域（減速スリップ領域）を変更するようにデューティソレノイドバルブ８４等を制御する。ここで、前進第１速から前進第４速の４段の変速機構を備えた自動変速機７０における減速スリップ制御について説明する。図６に示すように、スロットル開度がゼロ（全閉）である減速走行領域のうち、エンジン回転数が相対的に高い高回転側は４速減速スリップ領域に設定され、中回転側は３速減速スリップ領域に設定されている（図６中の帯状斜線部）。車両の運転状態がこれら減速スリップ領域にあるときは、デューティソレノイドバルブ８４に対するスリップ率（ロックアップスリップ率）を中庸の値に制御してロックアップクラッチ９６をスリップ状態（半接続状態）とする減速スリップ制御（ロックアップスリップ制御）が行われる。
【００５１】
一方、減速走行領域のうち、エンジン回転数が相対的に低い低回転側はコンバータ領域（ロックアップクラッチ９６が解放された領域）に設定されている。すなわち、車速が４速減速スリップ領域の下限車速Ｖ４０（３速減速スリップ領域の場合は下限車速Ｖ３０）を下回ったときは、減速スリップ制御は終了し、ロックアップクラッチ９６が解放される。このように減速走行中は、ロックアップクラッチ９６をスリップ状態とすることにより、エンジン回転数を上昇させつつ主噴射を停止している期間を長くして燃費を向上させる減速スリップ制御が行われる。
【００５２】
本実施形態における自動変速機制御装置１００は、フィルタ２４の再生中に減速状態が検出された場合、上記所定期間中は上記減速スリップ領域を低車速側に拡大する。つまり、自動変速機制御装置１００は、４速減速スリップ領域の下限車速Ｖ４０を図６中のＶ４０’まで（３速減速スリップ領域の場合は下限車速Ｖ３０をＶ３０’まで）下げることにより（図６中の帯状白抜き部）、減速再生中にロックアップクラッチ９６がスリップ状態にある期間が長くなるように制御する。その結果、エンジン回転数の高い状態が、減速スリップ領域を低車速側に拡大しない場合よりも長い期間維持される。
【００５３】
さらに、自動変速機制御装置１００は、所定期間が終了した場合、又は所定期間中に排気温度センサ２６により検出された酸化触媒部温度が所定温度以下に低下した場合には、ロックアップクラッチ９６を解放状態にする。このような制御を行うのは、以下の理由による。
【００５４】
本実施形態に係るエンジンの排気浄化装置では、減速再生中は追加噴射を行うとともにロックアップクラッチ９６を締結してエンジン回転数を上昇させる。このとき、主噴射は停止されているので、主噴射による燃焼を伴わない低温の空気が排気管２１に流れ込む。そして、この低温の空気はエンジン回転数が高いほど、早く排気管２１に供給される。このため、ロックアップクラッチ９６を締結することによりエンジン回転数が過剰に高くなると、所定期間終了よりも早く酸化触媒部温度が低下する。その結果、所定期間中であるにもかかわらず、追加噴射された燃料が酸化触媒２２ａと反応し難くなる。さらに、排気管２１を介してフィルタに送られる低温の空気により、フィルタ２４の温度が急速に低下する。
【００５５】
このようなフィルタ２４の温度低下を抑制するために、所定期間中であっても、酸化触媒部温度が所定温度以下に低下した場合には、締結されていたロックアップクラッチ９６を解放状態にする。これにより、エンジン回転数を上昇させる動作が停止され、低温の空気が排気管２１を介してフィルタに送られることが抑制される。その結果、フィルタ２４温度の急速な低下が抑えられる。
【００５６】
−制御装置の動作−
以下に、図７に示すフローチャートを用いながら、エンジン制御装置６０及び自動変速機制御装置１００の動作について説明する。
【００５７】
まず、ステップＳ１では、各センサ２２，…により検出された、エンジン回転数、触媒温度、排気圧力、スロットル開度等の情報を読み込む。次に、ステップ２では、エンジン回転数、スロットル開度等に基づいて主噴射量を決定する。
【００５８】
続くステップＳ３において、第１排気圧力センサ２３と第２排気圧力センサ２５とにより検出された排気ガスの差圧が所定値未満であるか、すなわち、フィルタ２４のパティキュレート量が所定量β未満であるか否かを判定する。フィルタ２４のパティキュレート量が所定量β以上（ステップＳ３の判定結果がＮＯ）である場合には、ステップＳ４に進んでパティキュレート量が所定量α以上であるか否かを判定する。
【００５９】
フィルタ２４のパティキュレート量が所定量α以上（ステップＳ４の判定結果がＹＥＳ）である場合には、フィルタ２４の再生を実行すべき状態であることから、ステップＳ５に進んで再生フラグＦをオンの状態にする（Ｆ＝１）。続くステップＳ８において減速状態（スロットル全閉）であるか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合、すなわち、減速状態ではないと判定したときは、ステップＳ９、Ｓ１４に順次進み、フィルタ２４の再生を実行する。具体的には、ステップ２で決定された主噴射量に基づいて主噴射を行うとともに（ステップＳ９）、主噴射後の膨張行程で追加噴射を行う（ステップＳ１４）。また、ステップＳ８において減速状態ではないと判定しているので、続くステップＳ１６では、ロックアップクラッチ９６のロックアップ制御を行わずスタートに戻る。
【００６１】
一方、ステップＳ８での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、減速状態であると判定したときは、ステップＳ１０に進み、主噴射を停止する。次に、ステップＳ１２において、減速状態の検出時から所定時間経過するまでの所定期間が終了しているか否かを判定する。なお、所定期間の始期である減速状態の検出時とは、各ループごとの減速状態の判定時（ステップ８）ではなく、減速開始後最初の減速状態の検出時を意味する。
【００６２】
ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、所定期間中であると判定したときは、続くステップＳ１３において酸化触媒部温度が所定温度γを超えているか否かを判定する。酸化触媒部温度が所定温度γを超えていると判定したときは、ステップＳ１５に進み追加噴射を継続して実行する。この際、追加噴射の噴射時期をエンジン回転数が高いほど遅角側に補正する。
【００６３】
さらに、ステップＳ１７ではスリップ領域を低車速側に拡大する。すなわち、減速再生中はロックアップクラッチ９６がスリップ状態にある期間が長くなるように、スリップ領域の下限車速を通常運転時よりも下げておく。続くステップＳ２０では、ロックアップクラッチ９６を締結状態又はスリップ状態にするロックアップ制御を行いスタートに戻る。
【００６４】
一方、ステップＳ８において減速状態であると判定した場合でも、ステップＳ１２又はステップＳ１３の判定結果がＮＯであるときは、ステップＳ１８に進みロックアップ制御を通常の制御状態に戻す。具体的には、低車速側に拡大されたスリップ領域を通常運転時の領域まで戻すとともに、締結されているロックアップクラッチ９６を解放状態にする。続くステップＳ２１において追加噴射を停止してスタートに戻る。
【００６５】
また、フィルタ２４の再生は、ステップＳ３の判定結果がＹＥＳになるまで、すなわち、フィルタ２４のパティキュレート量が所定量β未満になるまで継続される。ステップＳ４においてフィルタ２４のパティキュレート量が所定量α未満になった場合にも、ステップＳ６において再生フラグＦがオンの状態（Ｆ＝１）では再生は継続される。ステップＳ３の判定結果がＹＥＳになったとき、又はステップＳ６の判定結果がＮＯになったときは、ステップＳ７に進んで再生フラグＦをオフの状態にする（Ｆ＝０）。
【００６６】
再生フラグＦがオフの状態では、フィルタ２４の再生を行う必要がないので、ステップＳ１１において主噴射を行うが、ロックアップ制御（ステップＳ１９）及び追加噴射（ステップＳ２１）を行わずスタートに戻る。
【００６７】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、フィルタ２４の再生中に減速状態が検出されたときには、所定期間中は追加噴射を継続して実行するとともに、ロックアップクラッチ９６を締結状態又はスリップ状態にするので、エンジン回転数を高い状態に維持して追加噴射を有効に実行することができる。このため、減速開始から所定時間を経過するまでは高温状態にある酸化触媒部２２において、追加噴射された燃料と酸化触媒２２ａとを反応させることが可能となる。これにより、減速再生中の追加噴射による酸化反応の実効性を高めることができるので、フィルタ２４の温度が高い状態を維持できる。したがって、減速状態におけるフィルタ２４の再生を効果的に行うことができる。
【００６８】
また、所定期間中はスリップ領域を低車速側に拡大するので、ロックアップクラッチ９６がスリップ状態にある期間を長くすることができる。これにより、所定期間中、エンジン回転数の高い状態をより一層長く維持できるので、追加噴射された燃料と酸化触媒２２ａとを十分に反応させることができる。したがって、フィルタ２４の温度が高い状態を確実に維持できる。
【００６９】
さらに、所定期間を終了したときに、又は所定期間中に酸化触媒部温度が所定温度以下に低下したときには、ロックアップクラッチ９６を解放状態にするので、エンジン回転数を速やかに低下させることができる。これにより、主噴射による燃焼を伴わない低温の空気が排気管２１を介してフィルタ２４に送られるのを抑制できる。したがって、フィルタ２４の温度が急速に低下するのを抑えることができる。
【００７０】
（実施形態２）
本実施形態は、エンジン制御装置６０が、エンジン回転数センサ３４により検出されたエンジン回転数が高いほど追加噴射の噴射時期を遅角側に補正するとともに、自動変速機制御装置１００が、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、ロックアップクラッチ９６をスリップ状態にするものであり、その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様である。
【００７１】
通常、追加噴射の噴射時期は、酸化触媒部２２に対して一時的に多量のＨＣを供給するために、エンジン回転数が高いほど遅角側に補正される。但し、追加噴射の噴射時期を遅らせすぎると、燃料がシリンダの壁面に付着しているオイルと混ざり合い、オイル希釈を起こすことがある。シリンダ壁面のオイルに、噴射された燃料が混ざり合ってオイルが希釈されると、オイルによるシリンダ壁面の潤滑作用が損なわれる。
【００７２】
本実施形態では、追加噴射の噴射時期を遅らせてもオイル希釈が生じない所定限界時期を設定し、追加噴射の噴射時期がこの所定限界時期よりも遅角側にならないように、エンジン回転数を維持する。具体的には、エンジン回転数に応じてスリップ率を設定してロックアップクラッチ９６をスリップ状態にすることにより、エンジン回転数が過度に高くなるのを抑制する。
【００７３】
−制御装置の動作−
以下に、図８に示すフローチャートを用いながら、エンジン制御装置６０及び自動変速機制御装置１００の動作について説明する。なお、図８中のステップＳ２２は図７中のステップＳ１７及びステップＳ２０に対応し、その他のステップについては図７に示すフローチャートと同様である。
【００７４】
フィルタの再生中に減速状態が検出された場合であって、所定期間中であると判定し、且つ酸化触媒部温度が所定温度γを超えていると判定したときは、ステップＳ１５に進み追加噴射を継続して実行する。この際、エンジン制御装置６０は、追加噴射の噴射時期をエンジン回転数が高いほど遅角側に補正する。
【００７５】
さらに、ステップＳ２２では、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、エンジン回転数に応じてスリップ率を設定し、ロックアップクラッチ９６をスリップ状態にしてスタートに戻る。
【００７６】
−効果−
以上により、本実施形態によれば、エンジン回転数が高いほど追加噴射の噴射時期を遅角側に補正する場合でも、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側にならないように、ロックアップクラッチ９６をスリップ状態にする。このように、エンジン回転数に応じてスリップ率を設定してロックアップクラッチ９６をスリップ状態にすることにより、エンジン回転数が過度に高くなるのを抑制できる。したがって、追加噴射の噴射時期が所定限界時期よりも遅角側になるのを抑えることができるので、オイル希釈の発生を抑制できる。
【００７７】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００７８】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する、エンジンの排気浄化装置等について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置の概略構成図である。
【図２】自動変速機の油圧制御装置の概略構成図である。
【図３】エンジン制御装置及び自動変速機制御装置の概略構成図である。
【図４】通常再生における追加噴射の態様を説明する図である。
【図５】減速再生における追加噴射の態様を説明する図である。
【図６】４段の変速機構を備えた自動変速機変速特性及びロックアップクラッチの制御特性を説明する図である。
【図７】エンジン制御装置及び自動変速機制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】エンジン制御装置及び自動変速機制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１０    ディーゼルエンジン
２１    排気管
２２    酸化触媒部
２３    第１排気圧力センサ（パラメータ値検出手段）
２４    ディーゼルパティキュレートフィルタ
２５    第２排気圧力センサ（パラメータ値検出手段）
２６    排気温度センサ（温度検出手段）
３４    エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
４５    スロットル開度センサ（減速検出手段）
５０    排気浄化装置
６０    エンジン制御装置（再生制御手段）
７０    自動変速機
９０    トルクコンバータ
９６    ロックアップクラッチ
９７    トランスミッション入力軸（トルクコンバータの出力側）
９８    エンジン出力軸（トルクコンバータの入力側）
１００  自動変速機制御装置（ロックアップ制御手段）
【図１】
2008265588.tif 000003
【図２】
2008265588.tif 000004
【図３】
2008265588.tif 000005
【図４】
2008265588.tif 000006
【図５】
2008265588.tif 000007
【図６】
2008265588.tif 000008
【図７】
2008265588.tif 000009
【図８】
2008265588.tif 000010