(57)【要約】【課題】内燃機関の排気通路に設けられる吸気絞り弁または排気絞り弁の開度を減少させて排気浄化装置を通過する排気の流量を減少させるときに、ＥＧＲ率が変化することによって内燃機関から排出されるＮＯｘ量が変化することを抑制する。【解決手段】フィルタに対するＰＭ再生処理において、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘを閉じ側の目標開度θｉｎＴ、θｅｘＴに変更した場合に得られるＥＧＲ率Ｒを推定し（Ｓ１０５）、ＥＧＲ率Ｒを運転状態に応じた目標ＥＧＲ率ＲＴに維持すべくＥＧＲ開度θｒを目標ＥＧＲ開度θｒＴに変更する（Ｓ１０８）。【選択図】図２
2008106717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過する排気通路と、
前記排気通路に設けられるとともに流入する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路に設けられるとともに前記排気の流量を変更可能な排気絞り弁および／または前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに前記内燃機関に吸入される吸気の流量を変更可能な吸気絞り弁と、
前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更することによって前記排気浄化装置を通過する排気の流量を変更する排気流量変更手段と、
前記排気通路を通過する前記排気の一部を前記内燃機関の吸気系へ循環させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路内を流れる排気の流量であるＥＧＲガス量を変更可能なＥＧＲ弁と、
前記内燃機関に吸入される吸気に含まれるＥＧＲガスの割合に相当するＥＧＲ率が前記内燃機関の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ開度制御手段と、
を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記排気流量変更手段が前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更するときに、前記ＥＧＲ開度制御手段は前記ＥＧＲ率を前記目標ＥＧＲ率に維持すべく前記ＥＧＲ弁の開度を制御することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記目標ＥＧＲ率は、更に前記内燃機関に吸入される吸気の酸素濃度に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記排気流量変更手段が前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更するときに、前記ＥＧＲ開度制御手段によって制御される前記ＥＧＲ弁の開度は前記吸気の酸素濃度に基づいて補正されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記ＥＧＲ開度制御手段は前記内燃機関の運転状態がフューエルカット状態である場合に前記ＥＧＲ弁の開度を増大させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気中には、煤等の微粒子物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）が含まれている。そのため、内燃機関の排気系に排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（以下、フィルタという場合もある）を配置する技術が知られている。ここで、ＰＭがフィルタにより過度に捕集されると、フィルタは目詰まりを起こし、この目詰まりが排気抵抗の増加を生じさせ内燃機関の出力低下を生じさせる。そのため、フィルタを昇温してフィルタに捕集されたＰＭを酸化除去する、いわゆるＰＭ再生処理を実施することが必要となる。
【０００３】
ここで、フィルタを昇温するための方法の一例として、内燃機関の排気通路に設けられた吸気絞り弁や排気絞り弁の開度を減少させる技術が知られている。つまり、吸気絞り弁の開度を減少させて、排気によるフィルタからの熱の持ち去り量を低減させ、排気温度を上昇させることによりフィルタを昇温させる技術や、排気絞り弁の開度を減少させて機関負荷を増大させ、排気温度を上昇させることによりフィルタを昇温させる技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。
【０００４】
さらに、上記の従来技術には、内燃機関の排気通路を通過する排気の一部を内燃機関の吸気系へ還流させるための排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ装置」ともいう。）が備えられている。通常、ＥＧＲ装置は排気の一部であるＥＧＲガスを内燃機関の吸気系へ還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量（以下、「ＥＧＲガス量」という。）を調節するＥＧＲ弁とを備えている。ここで、上記特許文献１においては、フィルタを昇温する際に吸気絞り弁とＥＧＲ弁を独立に制御する技術が開示されており、上記特許文献２においては、フィルタを昇温する際にＥＧＲガス量を低減または零とする技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記従来技術のように吸気絞り弁とＥＧＲ弁を独立に制御するとＥＧＲ率［ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入新気量）］が変化する場合があり、フィルタの昇温時において内燃機関から排出されるＮＯｘ量が増加する虞があった。
【特許文献１】特開平１０−４７１１２号公報
【特許文献２】特開２００３−３４３２８７号公報
【特許文献３】特開２００１−３０３９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の排気通路に設けられる吸気絞り弁または排気絞り弁の開度を減少させて排気浄化装置を通過する排気の流量を減少させるときに、ＥＧＲ率が変化することによって内燃機関から排出されるＮＯｘ量が変化することを抑制することの可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、排気通路を通過する前記排気の一部を前記内燃機関の吸気系へ循環させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路内を流れる排気の流量であるＥＧＲガス量を変更可能なＥＧＲ弁とを備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、排気絞り弁
および／または吸気絞り弁の開度を変更するときに、ＥＧＲ率が前記内燃機関の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を制御することを最大の特徴とする。
【０００８】
より詳しくは、一端が内燃機関に接続されて該内燃機関からの排気が通過する排気通路と、
前記排気通路に設けられるとともに流入する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路に設けられるとともに前記排気の流量を変更可能な排気絞り弁および／または前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに前記内燃機関に吸入される吸気の流量を変更可能な吸気絞り弁と、
前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更することによって前記排気浄化装置を通過する排気の流量を変更する排気流量変更手段と、
前記排気通路を通過する前記排気の一部を前記内燃機関の吸気系へ循環させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路内を流れる排気の流量であるＥＧＲガス量を変更可能なＥＧＲ弁と、
前記内燃機関に吸入される吸気に含まれるＥＧＲガスの割合に相当するＥＧＲ率が前記内燃機関の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率となるように前記ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ開度制御手段と、
を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記排気流量変更手段が前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更するときに、前記ＥＧＲ開度制御手段は前記ＥＧＲ率を前記目標ＥＧＲ率に維持すべく前記ＥＧＲ弁の開度を制御することを特徴とする。
【０００９】
このように構成された内燃機関の排気浄化システムでは、前記排気浄化装置の温度を上昇させるときに、前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度（以下、これらの開度をそれぞれ「排気絞り開度」、「吸気絞り開度」ともいう。）を減少させる場合がある。前記排気浄化装置を通過する排気による熱の持ち去り量を減少させることにより前記排気浄化装置を迅速に昇温させることができるからである。
【００１０】
ここで、上記のような前記排気浄化装置に対する昇温要求として、該排気浄化装置が排気中の微粒子物質（以下、単に「ＰＭ」ともいう。）を捕集可能なフィルタを備えている場合に、該排気浄化装置の温度をＰＭが酸化（燃焼）可能な温度まで上昇させてＰＭ再生処理の実施するときが例示できる。
【００１１】
また、排気浄化装置が排気中のＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ触媒（例えば、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒等）を備えていて該ＮＯｘ触媒の温度が低いときに、前記排気浄化装置の温度をＮＯｘ触媒の活性温度まで昇温させるとき等が例示できる。
【００１２】
ところで、本発明に係る排気浄化システムにおいては、前記ＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とからなる排気再循環装置（以下、これを「ＥＧＲ装置」という。）を備えており、前記排気通路を通過する排気の一部をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気系に再循環させる。この場合、ＥＧＲガスは比較的比熱が高く多量の熱を吸収することができるので燃焼室内における混合気の燃焼温度を下げることにより前記内燃機関におけるＮＯｘの生成量を低減することができる。
【００１３】
しかしながら、前記排気流量変更手段によって前記排気浄化装置を通過する排気の流量が変更されると、前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の前後に差圧が発生する。そのような場合には、前記内燃機関の運転状態（例えば燃料噴射量、機関回転数等）やＥＧＲ弁の開度（以下、単に「ＥＧＲ開度」という。）が変更されない場合においても、前記差圧の発生に起因して前記ＥＧＲ率［ＥＧＲ率＝ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入新
気量）］が変化する場合ある。そして、ＥＧＲ率が変化すると前記内燃機関の燃焼室内における混合気の燃焼温度が変化する場合があり、そのような場合にはＮＯｘの生成量（ＮＯｘの排出量）が変化してエミッションが悪化する虞があった。
【００１４】
これに対し、本発明においては、前記排気流量変更手段が前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度を変更するときに、つまり前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の前後に差圧が発生するときに前記ＥＧＲ開度制御手段が前記ＥＧＲ率を前記内燃機関の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率に維持すべく前記ＥＧＲ開度を制御する。ここで、目標ＥＧＲ率とは前記内燃機関の運転状態に最適なＥＧＲ率であって、予め実験的に求めておいても良い。また、目標ＥＧＲ率は、例えば燃料噴射量、機関回転数に基づいて決定されるようにしても良い。
【００１５】
上記のように前記ＥＧＲ開度制御がＥＧＲ開度を制御すると、前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度の変更後においてもＥＧＲ率は目標ＥＧＲ率に維持されるため、前記内燃機関から排出されるＮＯｘ量を略一定に維持することができる。従って、前記ＮＯｘ触媒の排出量が増加すること等に起因してエミッションが悪化することを抑制することが可能となる。
【００１６】
ここで、前記ＥＧＲ開度制御手段によって前記ＥＧＲ率を前記目標ＥＧＲ率に維持させるための本発明は、例えば、ＥＧＲ率と前記内燃機関に吸入される新気量である吸入新気量と、排気絞り開度および／または吸気絞り開度とＥＧＲ開度との関係を予め実験的に求めておき、これらの関係に基づいてＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるときのＥＧＲ開度を導出するようにしても良い。
【００１７】
また、本発明において、前記排気流量変更手段が前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度を変更することに起因して変化するＥＧＲ率の変化量を推定し、該ＥＧＲ率の変化量が略零になるように前記ＥＧＲ開度を変更するようにしても良い。
【００１８】
ここで、前記内燃機関に吸入される吸気に含まれる酸素濃度が異なるとＥＧＲ率が等しい場合においても内燃機関におけるＮＯｘの生成量が異なる場合がある。例えば、前記内燃機関の要求負荷が異なれば燃料噴射量も異なることによってＥＧＲガス内の酸素濃度が異なる場合があるからである。なお、本発明における吸気とは、前記内燃機関の燃焼室内に吸入される新気とＥＧＲガスとの和を意味する。
【００１９】
そして、前記内燃機関においてＮＯｘの生成量の増加をより確実に抑制するための本発明における前記目標ＥＧＲ率は、更に前記内燃機関に吸入される吸気の酸素濃度に基づいて決定されるようにしても良い。つまり、前記排気流量変更手段が前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度を変更するときに、燃料噴射量や機関回転数、吸気に含まれる酸素濃度に基づいて前記目標ＥＧＲ率が決定されるとともに、前記ＥＧＲ開度制御手段は前記ＥＧＲ率を該目標ＥＧＲ率に維持すべく前記ＥＧＲ開度を制御するようにしても良い。これにより、排気絞り開度や吸気絞り開度が変更されるときにおいても、より精度良く前記内燃機関におけるＮＯｘの生成量が増加することを抑制できる。
【００２０】
また、前記内燃機関の運転状態（例えば、燃料噴射量、機関回転数等）が変化すると運転状態に最適な吸気中の酸素濃度（以下、「目標酸素濃度」）は変化すると考えられる。そこで本発明では、前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度が変更されるときに、前記ＥＧＲ開度制御手段は、前記吸気の酸素濃度を運転状態に応じた目標酸素濃度に維持すべく前記ＥＧＲ開度を制御するようにしても良い。
【００２１】
これにより、前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度が変更された後においても
、前記吸気に含まれる酸素濃度が目標酸素濃度から外れてしまうことを抑制できる。つまり、前記内燃機関から排出されるＮＯｘ量を略一定に維持することが可能となり、前記ＮＯｘの排出量が増加すること等に起因してエミッションが悪化することを抑制することが可能となる。
【００２２】
なお、内燃機関の運転状態に応じた吸気の目標酸素濃度は、燃料噴射量、機関回転数等に基づいて予め求めておいても良い。
【００２３】
また、本発明において、前記排気流量変更手段が前記排気絞り弁および／または吸気絞り弁の開度を変更するときに、前記ＥＧＲ開度制御手段によって制御される前記ＥＧＲ弁の開度は前記吸気の酸素濃度に基づいて補正されるようにしても良い。
【００２４】
つまり、前記排気絞り開度および／または吸気絞り開度の変更に伴い変化するＥＧＲ率を運転状態に応じた目標ＥＧＲ率に維持した場合の吸気に含まれる酸素濃度を取得し、該酸素濃度が該運転状態に最適な目標酸素濃度から乖離するときに前記ＥＧＲ開度を補正するようにしても良い。
【００２５】
例えば、前記吸気の酸素濃度が目標酸素濃度よりも大きいときには、前記ＥＧＲ開度を開き側に補正するようにしても良い。一方、前記吸気の酸素濃度が目標酸素濃度よりも小さいときには、前記ＥＧＲ開度を閉じ側に補正するようにしても良い。これにより、より精度よく前記ＥＧＲ開度制御手段が前記ＥＧＲ開度を制御することが可能となる。
【００２６】
また、上記のようにＥＧＲ開度を吸気に含まれる酸素濃度に基づいて補正するときに、吸気の酸素濃度と目標酸素濃度との差が所定の閾値よりも大きいときに該ＥＧＲ開度を補正するようにしても良い。これにより、前記ＥＧＲ開度制御手段がＥＧＲ開度を合理的に制御することが可能となる。なお、上記の閾値は予め実験的に求めておいても良い。
【００２７】
また、本発明における前記内燃機関の運転状態がフューエルカット状態である場合には、該内燃機関から殆どＮＯｘは排出されないと考えられる。また、前記フューエルカット状態であるときは前記内燃機関から温度の低い排気が排出されるため、該排気が前記排気浄化装置を通過するときに該排気浄化装置から持ち去る熱量が過大となり、排気浄化装置の温度が過度に低下する虞がある。
【００２８】
そこで、本発明においては、前記ＥＧＲ開度制御手段は前記内燃機関の運転状態がフューエルカット状態である場合に前記ＥＧＲ弁の開度を増大させるようにしても良い。
【００２９】
つまり、前記ＥＧＲ弁の開度を増大させることにより前記ＥＧＲ率を増大させ、前記排気浄化装置が低温の排気によって持ち去られる熱量を減少させることによって、該排気浄化装置の温度が低下することを抑制できる。
【００３０】
例えば、前記排気浄化装置が前記フィルタを備え、フィルタに対するＰＭ再生処理を実施しているときは、前記フィルタの温度をＰＭが酸化可能な温度に維持する必要がある。また、前記排気浄化装置が前記ＮＯｘ触媒を備えていている場合には、該ＮＯｘ触媒の活性を維持するために前記ＮＯｘ触媒の温度を活性温度以上に維持することが要求される。これに対し本発明では、前記排気の温度が低下するフューエルカット時に、前記ＥＧＲ弁の開度を増大させて前記排気浄化装置の温度が低下することを抑制できる。
【００３１】
なお、本発明におけるＥＧＲ通路と排気通路の連通部は排気浄化装置よりも上流側であっても下流側であっても良い。つまり、前記排気浄化装置を通過する前の排気の一部をＥＧＲガスとして内燃機関の吸気系に再循環しても良いし、該排気浄化装置を通過した後の
排気の一部を該吸気系に再循環しても良い。
【００３２】
例えば、前者の構成による場合には、前記ＥＧＲ開度制御手段が前記ＥＧＲ開度を増大させることによって前記排気通路を通過する排気の流量を少なくすることができるため、上記の排気による熱の持ち去り量を少なくできる。また、後者の構成による場合においても、温度の低い吸入新気量を減らし、新気に比べて温度の高いＥＧＲガス量を増大させることにより、前記内燃機関に吸入される吸気の温度を上昇させることができる。これにより、前記浄化装置を保温することが可能となる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明にあっては、内燃機関の排気通路に設けられる吸気絞り弁または排気絞り弁の開度を減少させて排気浄化装置を通過する排気の流量を減少させるときに、内燃機関から排出されるＮＯｘ量が増大することに起因してエミッションが悪化することを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】
【００３４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３５】
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関１と、その吸排気系の概略構成を示す図である。
【００３６】
内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。内燃機関１には、該内燃機関１に流入する吸気が流通する吸気管２が接続されており、該吸気管２には該吸気管２内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁３が設けられている。また、吸気管２における吸気絞り弁３よりも上流側には吸気管２内を流通する吸気量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ４が配置されている。
【００３７】
また、内燃機関１には、該内燃機関１からの排気が流通する排気管５が接続され、この排気管５は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管５の途中には、排気中のＰＭを捕集するフィルタ１０が配置されている。以下、排気管５においてフィルタ１０よりも上流側を第１排気管５ａ、下流側を第２排気管５ｂという。第２排気管５ｂには、該第２排気管５ｂを流通する排気の流量を調節する排気絞り弁６が設けられている。なお、本実施例において、第１排気管５ａ及び第２排気管５ｂが本発明における排気通路に相当する。また、本実施例においてフィルタ１０が本発明における排気浄化装置に相当する。また、本発明におけるフィルタ１０は排気中のＰＭを捕集できれば良く、例えばＮＯｘ触媒を担持したパティキュレートフィルタとしても良い。
【００３８】
また、第１排気管５ａには、通電によって発熱する電熱ヒータ１１が設けられている。また、第２排気管５ｂには、該第２排気管５ｂを流通する排気の流量を調節する排気絞り弁６が設けられている。さらに、第１排気管５ａ、第２排気管５ｂには、フィルタ１０前後（上流側と下流側）の差圧を検出する差圧センサ７が設けられている。
【００３９】
また、内燃機関１には、該内燃機関１の排気系を流れる排気の一部を吸気系へ再循環させる排気再循環装置２０が設けられている。排気再循環装置２０は、第２排気管５ｂにおける排気絞り弁６よりも上流側の部分と吸気管２における吸気絞り弁よりも下流側の部分とを連通するＥＧＲ通路２１と、電磁弁等からなり印加電圧の大きさに応じてＥＧＲ通路
２１内を流れる排気（以下、「ＥＧＲガス」という。）の流量を調節するＥＧＲ弁２２と、ＥＧＲ通路２１におけるＥＧＲ弁２２より上流の該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３とを備えている。
【００４０】
このように構成された排気再循環装置２０では、ＥＧＲ弁２２が開弁されると、第２排気５ｂ内を流れる排気の一部が、ＥＧＲ通路２１を通り、ＥＧＲクーラ４２によって冷却され、吸気管２へ流入する。吸気管２へ流入したＥＧＲガスは、吸気管２における上流側から流れてきた新気と混ざり合いつつ図示しない気筒の燃焼室へ分配されて、燃焼される。
【００４１】
ここで、ＥＧＲガスには、水（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）などのように、自らが燃焼することがなく、且つ、吸熱性を有する不活性ガス成分が含まれているため、ＥＧＲガスが燃焼室内の混合気中に含有されると、混合気の燃焼温度が低くなり、以って窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量が抑制される。
【００４２】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１及び吸排気系を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３０が併設されている。このＥＣＵ３０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するほか、ＥＧＲ弁２２に係る制御を行うユニットである。
【００４３】
ＥＣＵ３０には、内燃機関１に吸入される吸入新気量を検出するエアフローメータ４や、回転数を検出するクランクポジションセンサ８、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ９などの内燃機関１の運転状態の制御に係るセンサ類のほか、差圧センサ７が電気配線を介して接続され、それらの出力信号がＥＣＵ３０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ３０には、内燃機関１の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２、吸気絞り弁３、排気絞り弁６、ＥＧＲ弁２２、電熱ヒータ１１等が電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ３０によって制御されるようになっている。
【００４４】
また、ＥＣＵ３０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。また、フィルタ１０に対するＰＭ再生処理ルーチンはＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されているプログラムの一つである。
【００４５】
＜ＰＭ再生処理＞
【００４６】
次に、本実施例における内燃機関１の排気浄化システムに関し、フィルタ１０に捕集されているＰＭを酸化除去するためのＰＭ再生処理に係る制御について説明する。
【００４７】
本実施例においては、所定のＰＭ再生要求が出されているときにＰＭ再生処理に係る制御が行われる。ここで、ＰＭ再生要求はフィルタ１０に捕集されているＰＭの堆積量（以下、単に「ＰＭ堆積量」という。）ＱｓがＰＭ再生要求堆積量以上になったときに出されるようにしても良い。具体的には、例えばＰＭ堆積量はフィルタ１０前後の差圧（以下、「フィルタ差圧」という。）を検出する差圧センサ７の検出値に基づいてフィルタ差圧ΔＰｆを取得し、フィルタ差圧ΔＰｆが予め定められる基準差圧ΔＰｆｂ以上のときにＰＭ堆積量がＰＭ再生要求堆積量以上になったと判断し、ＰＭ再生要求が出されるようにしても良い。或いは、前回実施されたＰＭ再生処理の終了時からの走行距離の積算値に基づいてＰＭ再生要求が出されるようにしてもよい。
【００４８】
ここでＰＭ再生要求堆積量とは、フィルタ１０に対してＰＭ再生要求が出されるときのＰＭ堆積量であり、予め実験的に定められる。そして、ＰＭ再生要求堆積量はフィルタ１
０に捕集されたＰＭにより内燃機関１の背圧が過度に上昇して、出力低下等の不具合が発生する下限のＰＭ堆積量に一定のマージンを見込んだＰＭ堆積量としても良い。
【００４９】
＜フィルタの昇温制御＞
【００５０】
次に、本実施例におけるフィルタ１０の昇温制御について説明する。本実施例においては、フィルタ１０に対してＰＭ再生要求が出されると、ＥＣＵ３０からの指令によって電熱ヒータ１１が通電される。そして、この通電により発生する熱によってフィルタ１０の温度（以下、「フィルタ温度」という。）をＰＭが酸化（燃焼）可能な温度まで上昇させることによりＰＭの酸化除去が行われる。
【００５１】
本実施例におけるフィルタ１０の昇温制御では、ＥＣＵ３０の指令によって運転状態に応じて吸気絞り弁３の開度（以下、「吸気絞り開度」という。）θｉｎ、排気絞り弁６の開度（以下、「排気絞り開度」という。）θｅｘを所定の閉じ側の開度である目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更させる。これにより、フィルタ１０に流入する排気の流量（以下、単に「流入排気流量」という。）Ｖｅを減少させ、排気による熱の持ち去り量を少なくさせることによって効率よくフィルタ１０をＰＭ酸化温度（例えば、５００℃乃至７００℃）まで昇温させる。
【００５２】
ここで、目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴは全閉を含む所定の閉じ側の開度であって、予め実験的に求められる開度である。そして、θｉｎＴ、θｅｘＴは、流入排気流量Ｖｅを予め定められる所定値以下にすることが可能なθｉｎ、θｅｘとしても良く、運転状態に応じて定めるようにしても良い。従って、本実施例においては吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘを所定の閉じ側の開度である目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更させるＥＣＵ３０が本発明における排気流量変更手段に相当する。
【００５３】
＜ＥＧＲ開度制御＞
【００５４】
次に、本実施例におけるＥＧＲ弁２２の開度（以下、単に「ＥＧＲ開度」という。）θｒに関する制御について説明する。上述したように、本実施例ではフィルタ１０の昇温制御において、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘをそれぞれ目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更させる。そうすると、吸気絞り弁３および排気絞り弁６の前後（上流側と下流側）において差圧が発生する。その結果、内燃機関１の運転状態（例えば燃料噴射量Ｑａ、機関回転数Ｎｅ等）やＥＧＲ弁の開度（以下、単に「ＥＧＲ開度」という。）θｒが変更されなくても、上記の差圧の発生に起因してＥＧＲ率［ＥＧＲ率＝ＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入新気量）］Ｒが変化すると考えられる。その結果、内燃機関１の燃焼室内における混合気の燃焼温度が変化することにより、内燃機関１におけるＮＯｘの生成量（ＮＯｘの排出量）が変化して、エミッションが悪化する場合があった。
【００５５】
そこで、本実施例においては、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘが変更されるときにＥＧＲ率Ｒに与える影響を打ち消すようにＥＧＲ開度θｒを制御することとした。具体的には、内燃機関１における燃料噴射量Ｑａ、機関回転数Ｎｅとに基づいて、その運転状態において最適な目標ＥＧＲ率ＲＴを予め実験的に定めておき、ＥＧＲ率Ｒを目標ＥＧＲ率ＲＴに維持すべくＥＣＵ３０の指令によってＥＧＲ開度θｒを目標ＥＧＲ開度θｒＴに変更することとした。従って、本実施例においてはＥＣＵ３０が本発明におけるＥＧＲ開度制御手段に相当する。
【００５６】
＜ＰＭ再生処理ルーチン＞
【００５７】
ここで、図２は本実施例におけるＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ３０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、所定期間毎に実行される。
【００５８】
本ルーチンが実行されると、まずステップＳ１０１においては、フィルタ１０に対してＰＭ再生要求が出されているか否かが判定される。具体的には、ＰＭ再生要求はフィルタ１０のＰＭ堆積量がＰＭ再生要求堆積量以上になったときにＰＭ再生要求が出される。そして、ＰＭ再生要求が出されていると判定された場合には、ステップＳ１０２に進む。一方、ＰＭ再生要求が出されていないと判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
【００５９】
ステップＳ１０２においては、ＥＣＵ３０によって機関回転数Ｎｅが取得される。ここで、機関回転数Ｎｅはクランクポジションセンサ８の検出値に基づいて取得される。そして、ステップＳ１０２の処理が終わるとステップＳ１０３に進む。
【００６０】
ステップＳ１０３においては、ステップＳ１０２において取得された機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑａとに基づいて目標ＥＧＲ率ＲＴが取得される。具体的には、例えば機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑａと目標ＥＧＲ率ＲＴとの関係が格納されたマップから読み出すことによって目標ＥＧＲ率ＲＴを導出しても良い。そして、ステップＳ１０３の処理が終わるとステップＳ１０４に進む。
【００６１】
ステップＳ１０４においては、エアフローメータ４の検出値に基づいて吸入新気量Ｇａが取得される。そして吸入新気量Ｇａと機関回転数Ｎｅとに基づいて目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴが取得される。具体的には、例えば吸入新気量Ｇａと機関回転数Ｎｅと目標吸気絞り開度θｉｎＴおよび目標排気絞り開度θｅｘＴとの関係が格納されたマップから読み出すことによって目標吸気絞り開度θｉｎＴおよび目標排気絞り開度θｅｘＴを導出するようにしても良い。そして、ステップＳ１０４の処理が終わるとステップＳ１０５に進む。
【００６２】
ステップＳ１０５においては、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘをそれぞれ目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更した場合に得られるＥＧＲ率Ｒが推定される。具体的には、例えば吸入新気量Ｇａと機関回転数Ｎｅと吸気絞り開度θｉｎと排気絞り開度θｅｘとＥＧＲ開度θｒとＥＧＲ率Ｒとの関係が格納されたマップから読み出すことによってＥＧＲ率Ｒを導出するようにしても良い。ステップＳ１０５の処理が終わるとステップＳ１０６に進む。
【００６３】
ステップＳ１０６においては、ＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差の絶対値（｜Ｒ―ＲＴ｜）が基準値ΔＲｂよりも大きいかどうかが判定される。ここで、基準値ΔＲｂとは内燃機関１におけるＮＯｘの生成量の観点により許容できるＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの許容差の絶対値を意味しており、予め実験的に定められる。そして、ＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差の絶対値が基準値ΔＲｂ以下であると判定された場合には、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘがθｉｎＴ、θｅｘＴに変更されても内燃機関１におけるＮＯｘの生成量が過度に増加する虞が生じないと判断され、ステップＳ１０９に進む。
【００６４】
一方、ＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差の絶対値が基準値ΔＲｂよりも大きいと判定された場合には、内燃機関１におけるＮＯｘの生成量が過度に増加する虞があると判断され、ステップＳ１０７に進む。
【００６５】
ステップＳ１０７においては、ＥＧＲ率Ｒが目標ＥＧＲ率ＲＴに維持されるように、つ
まりＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差が零になるようにＥＧＲ開度θｒを変更するための目標開度（以下、単に「目標ＥＧＲ開度」という。）θｒＴが取得される。ここで、目標ＥＧＲ開度θｒＴは、ＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差と現在のＥＧＲ開度θｒとに基づいて算出されても良い。そして、ステップＳ１０７の処理が終わるとステップＳ１０８に進む。
【００６６】
ステップＳ１０８においては、ＥＣＵ３０からの指令により、ＥＧＲ開度θｒが目標ＥＧＲ開度θｒＴに変更される。そして、ステップＳ１０８の処理が終わるとステップＳ１０９に進む。
【００６７】
ステップＳ１０９においては、ＥＣＵ３０からの指令により、吸気絞り開度θｉｎが目標吸気絞り開度θｉｎＴに、排気絞り開度θｅｘが目標排気絞り開度θｅｘＴに変更される。そして、ステップＳ１０９の処理が終わるとステップＳ１１０に進む。
【００６８】
ステップＳ１１０においては、ＥＣＵ３０からの指令により電熱ヒータ１１への通電が行われ、フィルタ１０の温度をＰＭの酸化可能な温度まで上昇させてＰＭの酸化除去が行われる。そして、ステップＳ１１０の処理が終わると本ルーチンを一旦終了する。
【００６９】
以上のように、本ルーチンによれば、ＰＭ再生処理の実施時に吸気絞り開度θｉｎおよび排気絞り開度θｅｘを所定の閉じ側の開度である目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更させることにより、流入排気流量Ｖｅを減少させ、効率よくフィルタ１０をＰＭ酸化温度まで昇温させることができる。また、吸気絞り開度θｉｎおよび排気絞り開度θｅｘを変更することによって吸気絞り弁３、排気絞り弁６の前後に発生する差圧が発生してもＥＧＲ率Ｒが目標ＥＧＲ率ＲＴから外れることを抑制できる。つまり、内燃機関１の燃焼室内における混合気の燃焼温度が上昇してＮＯｘの生成量（ＮＯｘの排出量）が増加することを抑制することが可能となる。
【００７０】
また、本ルーチンにおけるステップＳ１０５からステップＳ１０７までの処理において、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘを目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更することに起因するＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差の絶対値を推定し、該絶対値が基準値ΔＲｂよりも大きいときにＥＧＲ率Ｒと目標ＥＧＲ率ＲＴとの差を零にすべくＥＧＲ開度θｒを変更する制御を例示的に説明したが、これに限定されるものではない。
【００７１】
例えば、目標ＥＧＲ率ＲＴと吸入新気量Ｇａと目標吸気絞り開度θｉｎＴと目標排気絞り開度θｅｘＴと目標ＥＧＲ開度θｒＴとの関係を予め実験等で求めておき、該関係を制御マップの形でＥＣＵ３０内に格納しておいても良い。そして、該制御マップに目標ＥＧＲ率ＲＴと吸入新気量Ｇａと目標吸気絞り開度θｉｎＴと目標排気絞り開度θｅｘＴとをパラメータとしてアクセスすることで、目標ＥＧＲ開度θｒＴを導出するようにしても良い。このようにすれば、常にＥＧＲ率Ｒを目標ＥＧＲ率ＲＴに維持するようにＥＧＲ開度θｒを制御することができる。
【００７２】
また、本実施例においては、フィルタ１０を昇温させるために電熱ヒータ１１をフィルタ１０よりも上流側に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、フィルタ１０を通電することによって自己発熱することの可能な導電性のフィルタとして、フィルタ自体に通電することによってフィルタ１０を昇温させるようにしても良い。また、電熱ヒータ１１は酸化機能を有する触媒が担持されている構成（例えば、電気加熱式酸化触媒）であっても良い。また、電気ヒータ１１の代わりに燃焼式バーナ等によってフィルタ１０を昇温させても良い。また、燃料噴射弁１２から噴射される燃料噴射量Ｑａを増加させて、フィルタ１０に流入する排気の温度を上昇させることによりフィルタ１０を昇温させて
も良い。
【００７３】
また、本実施例においては、フィルタ１０に対するＰＭ再生処理の実施時におけるＥＧＲ開度制御について説明したが、本発明はＰＭ再生処理中か否かに関わらず適用することが可能である。つまり、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘが変更されるときに上記のＥＧＲ開度制御を実施することによってＥＧＲ率Ｒを目標ＥＧＲ率ＲＴに維持することができる。例えば、フィルタ１０がＮＯｘ触媒を担持している場合や、排気系に酸化触媒等を備えている場合において、上記の触媒温度を活性温度以上に維持する場合や、活性化温度よりも低くなった触媒を昇温する制御がなされるときに適用しても良い。また、ＮＯｘ触媒に対するＮＯｘ還元処理や、ＳＯｘ被毒回復処理を実施するときに適用することもできる。
【実施例２】
【００７４】
次に、本発明に係る内燃機関１の排気浄化システムの実施例１とは異なる実施例について説明する。図３は、本実施例における内燃機関１と、その吸排気系の概略構成を示す図である。ここで、実施例１の排気浄化システムと同一又は同等の構成部分については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００７５】
本実施例と実施例１に係る排気浄化システムでは以下の点で相違する。即ち、本実施例における内燃機関１には吸気管２における吸気絞り弁の上流側には酸素濃度を検出する酸素濃度センサ１３が設けられている。この酸素濃度センサ１３はＥＣＵ３０に電気配線を介して接続され、酸素濃度センサ１３の出力信号がＥＣＵ３０に入力されるようになっている。
【００７６】
また、本実施例における排気絞り弁６は、第１排気管５ａに設けられている。また、ＥＧＲ通路２１は第１排気管５ａにおける排気絞り弁６よりも上流側の部分と吸気管２における吸気絞り弁よりも下流側の部分とを連通している。
【００７７】
本実施例においては、フィルタ１０に対するＰＭ再生処理の実施において、吸気絞り開度θｉｎと排気絞り開度θｅｘとをそれぞれ目標吸気絞り開度θｉｎＴと目標排気絞り開度θｅｘＴとに変更する際に、内燃機関１に吸入される吸気の酸素濃度（以下、「吸気酸素濃度」という。）Ｏｄｍが内燃機関１の運転状態に応じた目標酸素濃度ＯｄｍＴに維持されるようにＥＧＲ開度θｒを制御することとした。ＥＧＲ率Ｒが等しい場合であっても吸気の酸素濃度Ｏｄが異なるとＮＯｘの生成量が変化する場合があるからである。以下に、より確実に内燃機関１において生成されるＮＯｘ量を増加させないための本実施例に係る制御について説明する。
【００７８】
＜第２ＰＭ再生処理ルーチン＞
【００７９】
ここで、図４は本実施例における第２ＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンもＥＣＵ３０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼働中は所定期間毎に実行される。なお、本ルーチンおいて、上述したＰＭ再生処理ルーチンと同じ用語、記号等についての詳細な説明は省略する。
【００８０】
ここで、本ルーチンにおけるステップ１０１、１０２の処理は上述したＰＭ再生処理ルーチンの各処理に対応しており、詳しい説明を省略する。そして、ステップ１０２の処理が終わるとステップ２０３に進む。
【００８１】
ステップＳ２０３においては、機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑａとに基づいて目標酸素濃度ＯｄｍＴが取得される。具体的には、例えば機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑａと目標
酸素濃度ＯｄｍＴとの関係が格納されたマップから読み出すことによって目標酸素濃度ＯｄｍＴを導出しても良い。そして、ステップＳ２０３の処理が終わるとステップＳ１０４に進む。ここで、ステップＳ１０４はＰＭ再生処理ルーチンの同ステップにおける処理と同様であり、説明を省略する。そして、ステップ１０４の処理が終わるとステップ２０５に進む。
【００８２】
ステップＳ２０５においては、内燃機関１に吸入される新気に含まれる酸素濃度（以下、「新気酸素濃度」という。）Ｏｄｎと、ＥＧＲガスに含まれる酸素濃度（以下、「ＥＧＲ酸素濃度」という。）Ｏｄｒが取得される。具体的には、例えば新気酸素濃度Ｏｄｎは酸素濃度センサ１３の検出値に基づいて推定しても良い。また、ＥＧＲ酸素濃度Ｏｄｒは現在の燃料噴射量Ｑａに基づいて推定しても良い。そして、ステップ２０５の処理が終わるとステップ２０６に進む。
【００８３】
ステップ２０６においては、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘをそれぞれ目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更した場合の吸気酸素濃度Ｏｄｍが取得される。具体的には、例えば吸入新気量Ｇａと機関回転数Ｎｅと吸気絞り開度θｉｎと排気絞り開度θｅｘとＥＧＲ開度θｒとから変更後のＥＧＲ率Ｒを推定し、該ＥＧＲ率と新気酸素濃度ＯｄｎとＥＧＲ酸素濃度Ｏｄｒとに基づいて吸気酸素濃度Ｏｄｍを推定しても良い。そして、ステップ２０６の処理が終わるとステップ２０７に進む。
【００８４】
ステップＳ２０７においては、吸気酸素濃度ＯｄｍをステップＳ２０３で取得された目標酸素濃度ＯｄｍＴにするための目標ＥＧＲ開度θｒＴが取得される。具体的には、目標酸素濃度ＯｄｍＴと吸気酸素濃度Ｏｄｍと吸入新気量Ｇａと目標吸気絞り開度θｉｎＴと目標排気絞り開度θｅｘＴと目標ＥＧＲ開度θｒＴとの関係を予め実験等で求めておき、該関係を制御マップの形でＥＣＵ３０内に格納しておいても良い。そして、該制御マップに目標酸素濃度ＯｄｍＴと吸気酸素濃度Ｏｄｍと吸入新気量Ｇａと目標吸気絞り開度θｉｎＴと目標排気絞り開度θｅｘＴとをパラメータとしてアクセスすることで、目標ＥＧＲ開度θｒＴを導出するようにしても良い。そして、ステップ２０７の処理が終わるとステップ１０８に進む。ここで、ステップＳ１０８以降の処理は上述したＰＭ再生ルーチンにおいて対応するステップと同様であり、説明を省略する。
【００８５】
以上のように、本ルーチンによれば、吸気絞り開度θｉｎおよび排気絞り開度θｅｘを変更するときにおいても吸気酸素濃度Ｏｄｍを目標酸素濃度ＯｄｍＴに維持すべくＥＧＲ開度θｒを制御することができる。これにより、内燃機関１におけるＮＯｘの生成量（ＮＯｘの排出量）が増加することを抑制することが可能となる。
【００８６】
なお、本ルーチンにおけるステップＳ２０５においては、新気酸素濃度Ｏｄｎを酸素濃度センサ１３の検出値に基づいて推定しているが、これに限定されるものではない。例えば、新気に含まれる酸素濃度は殆ど変化しないと考えられるので、予め一定値に定めておくようにしても良い。そうすれば酸素濃度センサ１３を設けることなく新規酸素濃度Ｏｄｎを取得できるため、コスト的に有利である。
【００８７】
また、本ルーチンにおけるステップＳ２０５からＳ２０６においては、新気酸素濃度Ｏｄｎ、ＥＧＲ酸素濃度Ｏｄｒ等に基づいて吸気酸素濃度Ｏｄｍを取得しているが、直接的に吸気酸素濃度Ｏｄｍを取得しても良い。具体的には、例えば酸素濃度センサ１３を吸気管２における吸気絞り弁の上流側に設ける代わりに吸気管２とＥＧＲ通路２１との連通部の下流側に設ければ、酸素濃度センサ１３による検出値に基づいて直接的に吸気酸素濃度Ｏｄｍを取得することが可能である。このように制御内容を簡略化することで、本ルーチンに係る制御をより短時間で実行することができる。
【００８８】
また、本ルーチンにおいては吸気酸素濃度Ｏｄｍを常に目標酸素濃度ＯｄｍＴに維持する制御を例示的に説明したがこれに限定される趣旨ではなく、例えば以下に示すような制御が実行されても良い。
【００８９】
即ち、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差の絶対値（｜Ｏｄｍ―ＯｄｍＴ｜）が基準値ΔＯｄｂよりも大きいかどうかを判定し、基準値ΔＯｄｂよりも大きいときには内燃機関１におけるＮＯｘの生成量が過度に増加する虞があると判断しても良い。つまり、そのように判断されるときに吸気酸素濃度Ｏｄｍを目標酸素濃度ＯｄｍＴに維持すべくＥＧＲ開度θｒを目標ＥＧＲ開度θｒＴに変更する制御を行っても良い。なお、上記の基準値ΔＯｄｂとは内燃機関１におけるＮＯｘの生成量の観点により許容できる吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの許容差の絶対値を意味しており、予め実験的に定められる。
【００９０】
＜第３ＰＭ再生処理ルーチン＞
【００９１】
次に、上述した第２ＰＭ再生処理ルーチンとは異なる制御について、図５に基づいて説明する。ここで、図５は本実施例における第３ＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンもＥＣＵ３０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼働中は所定期間毎に実行される。なお、本ルーチンおいて、上述したＰＭ再生処理ルーチンと同じ用語、記号等についての詳細な説明は省略する。
【００９２】
ここで、本ルーチンにおけるステップ１０１から１０７の処理は上述したＰＭ再生処理ルーチンの各処理に対応しており、詳しい説明を省略する。そして、ステップ１０７の処理が終わるとステップ３０８に進む。
【００９３】
ステップ３０８においては、機関回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑａとに基づいて目標酸素濃度ＯｄｍＴが取得される。そして、続くステップＳ３０９においては、新気酸素濃度Ｏｄｎと、ＥＧＲ酸素濃度Ｏｄｒが取得される。ここで、ステップＳ３０８、Ｓ３０９は第２ＰＭ再生ルーチンにおけるステップＳ２０３、Ｓ２０５に対応しており、詳しい説明を省略する。そして、ステップ３０９の処理が終わるとステップ３１０に進む。
【００９４】
そして、ステップ３１０においては、ステップＳ１０５において推定されたＥＧＲ率Ｒと新気酸素濃度ＯｄｎとＥＧＲ酸素濃度Ｏｄｒとに基づいて吸気酸素濃度Ｏｄｍが推定される。そして、ステップ３１０の処理が終わるとステップ３１１に進む。
【００９５】
ステップ３１１においては、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差の絶対値（｜Ｏｄｍ―ＯｄｍＴ｜）が基準値ΔＯｄｂよりも大きいか否かが判定される。ここで、基準値ΔＯｄｂとは内燃機関１におけるＮＯｘの生成量の観点から許容できる吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの許容差の絶対値を意味しており、予め実験的に定められる。
【００９６】
そして、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差の絶対値が基準値ΔＯｄｂ以下であると判定された場合には、ステップＳ１０７で取得された目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正する必要がないと判断され、ステップＳ３１４に進む。一方、上記絶対値が基準値ΔＯｄｂよりも大きいと判定された場合には、目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正する必要があると判断され、ステップＳ３１２に進む。
【００９７】
ステップ３１２においては、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差（Ｏｄｍ―ＯｄｍＴ）に基づいて補正係数Ｋが取得される。この補正係数Ｋは上述した目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正する係数であり、吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘをそれぞ
れ目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴに変更した場合に得られる吸気酸素濃度Ｏｄｍに着目して定められる補正係数である。具体的には、例えば吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差と補正係数Ｋとの関係が格納されたマップから読み出すことによって補正係数Ｋを導出しても良い。
【００９８】
本実施例における補正係数Ｋは、吸気酸素濃度Ｏｄｍが目標酸素濃度ＯｄｍＴよりも大きいときには（Ｏｄｍ＞ＯｄｍＴ）、双方の差の大きさに応じて目標ＥＧＲ開度θｒＴが大きくなるように定められる。一方、吸気酸素濃度Ｏｄｍが目標酸素濃度ＯｄｍＴよりも小さいときには（Ｏｄｍ＜ＯｄｍＴ）、双方の差の大きさに応じて目標ＥＧＲ開度θｒＴが小さくなるように定められる。そして、ステップ３１２の処理が終わるとステップ３１３に進む。
【００９９】
ステップ３１３においては、目標ＥＧＲ開度θｒＴと補正係数Ｋとに基づいて修正ＥＧＲ開度θｒＴＲが取得される。具体的には目標ＥＧＲ開度θｒＴに補正係数Ｋを乗じることによって修正ＥＧＲ開度θｒＴＲを算出しても良い。そして、ステップ３１３の処理が終わるとステップ３１４に進む。
【０１００】
ステップ３１４においては、ＥＣＵ３０からの指令により、ＥＧＲ開度θｒが修正ＥＧＲ開度θｒＴＲに変更される。なお、上述したステップＳ３１１の処理において、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差の絶対値が基準値ΔＯｄｂ以下であると判定された場合には、目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正する必要がないと判断されるため、本ステップではＥＧＲ開度θｒが目標ＥＧＲ開度θｒＴに変更される。そして、ステップ３１４の処理が終わるとステップ１０９に進む。ここで、ステップＳ１０９以降の処理は上述したＰＭ再生ルーチンにおいて対応するステップにおける処理と同様であり、説明を省略する。
【０１０１】
以上のように、本ルーチンでは内燃機関１の運転状態に応じて定められる目標ＥＧＲ率ＲＴにＥＧＲ率Ｒを維持するために最適な目標ＥＧＲ開度θｒＴを、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差に応じて定められる補正係数Ｋによって補正することによって、ＥＧＲ開度θｒをより好適に制御することができる。これにより、吸気絞り開度θｉｎおよび排気絞り開度θｅｘを変更することによって吸気絞り弁３、排気絞り弁６の前後に発生する差圧が発生しても内燃機関１におけるＮＯｘの排出量が増加することを確実に抑制することが可能となる。
【０１０２】
なお、本ルーチンにおいては、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差の絶対値の大きさに応じて目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正するか否かを判断しているが、これに限定されるものではない。例えば、常にステップＳ３１２の処理を実行するようにしても良い。つまり、吸気酸素濃度Ｏｄｍと目標酸素濃度ＯｄｍＴとの差が可及的に小さくなるような補正係数Ｋを取得し、補正係数Ｋによって目標ＥＧＲ開度θｒＴを補正する制御が実行されても良い。
【０１０３】
次に、本実施例におけるフィルタ１０に対するＰＭ再生処理において、内燃機関１のフューエルカット時に実施される制御について説明する。内燃機関１のフューエルカット時には殆どＮＯｘが排出されないため、本実施例ではＥＧＲ開度θｒを増大させることにより、フィルタ１０に対する流入排気流量Ｖｅを減少させ、フィルタ１０の温度が低温の排気によって低下することを抑制しても良い。
【０１０４】
ここで、上記の制御を第３ＰＭ再生ルーチンに適用したときの制御内容について説明する。まず、第３ＰＭ再生ルーチンのステップＳ１０１においてＰＭ再生要求が出されていると判定された場合には、フューエルカット状態か否かを判定する。ここで、フューエル
カット状態ではないと判定された場合には、上述したステップＳ１０２以降の処理が実行される。
【０１０５】
一方、フューエルカット状態であると判定された場合には、現在の吸入新気量Ｇａと機関回転数Ｎｅとに基づいて目標吸気絞り開度θｉｎＴ、目標排気絞り開度θｅｘＴが取得される。ここでのθｉｎＴ、θｅｘＴは現在の吸気絞り開度θｉｎおよび排気絞り開度θｅｘよりも閉じ側の開度であってフィルタ１０に対する流入排気流量Ｖｅが充分に少なくなるように予め実験的に求められる目標開度である。そして、ＥＣＵ３０によって吸気絞り開度θｉｎ、排気絞り開度θｅｘがθｉｎＴ、θｅｘＴに変更されるとともに、ＥＧＲ開度θｒが全開に変更される。そして、その後は本ルーチンを一旦終了させても良い。
【０１０６】
ここで、本実施例におけるＥＧＲ通路２１は、第１排気管５ａにおける排気絞り弁６よりも上流側の部分と吸気管２における吸気絞り弁よりも下流側の部分とを連通しているため、上記のように各開度を制御することによりフィルタ１０を通過する排気の流量を減少させることができる。つまり、低温の排気による熱の持ち去り量を減少させることによってフィルタ１０の温度が低下することを抑制することができる。
【０１０７】
また、上述したフューエルカット時に係るＥＧＲ開度制御は、ＥＧＲ通路２１が第２排気管５ｂと吸気管２とを連通する構成の排気浄化システムにおいても適用することができる。例えば、上述した実施例１の構成（図１）に係る排気浄化システムに適用することができる。そして、本制御によってＥＧＲ開度θｒを増大することによって温度の低い吸入新気量Ｇａを減らしつつ、新気に比べて温度の高いＥＧＲガス量を増大させることにより、内燃機関１に吸入される吸気の温度を上昇させることができる。これにより、フィルタ１０を保温することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】実施例１に係る内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】実施例２に係る内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図４】実施例２における第２ＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施例２における第３ＰＭ再生処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１・・・内燃機関
２・・・吸気管
３・・・吸気絞り弁
４・・・エアフローメータ
５・・・排気管
５ａ・・第１排気管
５ｂ・・第２排気管
６・・・排気絞り弁
７・・・差圧センサ
８・・・クランクポジションセンサ
９・・・アクセルポジションセンサ
１０・・フィルタ
１１・・電熱ヒータ
１２・・燃料噴射弁
１３・・酸素濃度センサ
２０・・排気再循環装置
２１・・ＥＧＲ通路
２２・・ＥＧＲ弁
２３・・ＥＧＲクーラ
３０・・ＥＣＵ
【図１】
2008106717.tif 000003
【図２】
2008106717.tif 000004
【図３】
2008106717.tif 000005
【図４】
2008106717.tif 000006
【図５】
2008106717.tif 000007