(57)【要約】【課題】再生処理を途中で中断するのに伴い機関回転速度が低下する場合にあっても、フィルタの過熱の発生を抑制することのできる車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１０の排気浄化装置は、排気還流通路４３を通じて排気通路３０から吸気通路２０に戻される排気の量をＥＧＲ弁４４により調量するＥＧＲ機構４５と、排気通路３０において排気還流通路４３が接続される部位の下流側に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ４２とを備えている。そして、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることによりフィルタ４２の温度を上昇させてこれに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する。この排気浄化装置は、フィルタ再生処理が途中で中断されてから所定期間が経過するまでＥＧＲ弁４４の開度が所定の上限値を上回らないように制限する制限処理を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気還流通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を調量弁により調量する排気還流機構と、前記排気通路において前記排気還流通路が接続される部位の下流側に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで前記調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限する制限処理を実行する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記制限処理に際して前記調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
排気通路に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積された粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで、吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限する制限処理を実行する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記制限処理に際して前記吸気絞り弁を前記所定期間が経過するまで全開状態に維持する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
排気還流通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を調量弁により調量する排気還流機構と、前記排気通路において前記排気還流通路が接続される部位の下流側に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで、前記調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限するとともに吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限する制限処理を実行する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記制限処理に際して前記調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持するとともに前記吸気絞り弁を全開状態に維持する
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタの温度を推定する温度推定手段を更に備え、前記制限処理は、前記再生処理が中断されたときの前記フィルタの温度が前記温度推定手段により所定の処理開始温度以上である旨推定されることを条件に実行される
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタの温度を推定する温度推定手段を備え、前記制限処理は、前記フィルタの温度が前記温度推定手段により所定の処理終了温度未満である旨推定されることを条件に終了される
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を更に備え、前記制限処理は、前記再生処理が中断されたときの粒子状物質の堆積量が前記堆積量推定手段により所定の処理開始堆積量以上である旨推定されることを条件に実行される
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を備え、前記制限処理は、粒子状物質の堆積量が前記堆積量推定手段により所定の処理終了堆積量未満である旨推定されることを条件に終了される
ことを特徴とする車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に車両に搭載されるディーゼルエンジンでは、機関低中負荷域にあっては燃焼室に導入される吸入空気量に対して燃料噴射量が少ない状態、いわゆるリーン状態で燃焼が行われる。こうしたリーン状態にあっては燃焼室内に酸素が過剰に存在するため、燃焼温度が上昇し、排気に含まれる窒素酸化物の量が増大してしまう。
【０００３】
そこで、車載ディーゼルエンジンでは、排気還流通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を調量弁により調量する排気還流機構を設け、機関運転状態に応じて調量弁及び吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度を調整して排気の一部を燃焼室に還流させるようにしている。このように機関低中負荷域にあっては排気の一部を燃焼室に還流させることにより、混合気の燃焼温度を低下させ、窒素酸化物の発生を抑制するようにしている。
【０００４】
また、車載ディーゼルエンジンでは、こうした排気還流機構の他、排気通路に排気に含まれる粒子状物質（以下、ＰＭと称する）を捕集するフィルタを設け、ＰＭの大気中への排出を抑制するようにしている。こうしたフィルタに捕集されたＰＭの堆積量が多くなると、フィルタによる圧力損失が増大し、機関出力の低下や燃費の悪化などを招くこととなる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置にあっては、フィルタにおけるＰＭ捕集機能を回復させるため、車両停止中に機関回転速度を上昇させることにより排気温度を上昇させ、フィルタに堆積したＰＭを燃焼除去するフィルタ再生処理を実行するようにしている。
【０００６】
ところで、こうしたフィルタ再生処理実行中は、機関回転速度が通常のアイドリング状態における機関回転速度よりも高いため、例えば、運転者の発進操作に基づいて車輪に駆動力が伝達された場合には、車両が飛び出し、大きなショックが発生するおそれがある。そのため、運転者によるアクセル操作等が検出された場合には、再生処理を途中で中断し、機関回転速度を通常のアイドリング状態における機関回転速度にまで低下させるようにしている。
【特許文献１】特開平４‐８６３１９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、フィルタに未だ多くの粒子状物質が堆積した状態で再生処理が中断されると、機関回転速度の低下に伴ってフィルタを通過する排気の流量が低下し、排気が通過することによる熱交換作用が低下するためＰＭの燃焼によって発生する熱がフィルタ内にこもりやすくなる。その結果、ＰＭの燃焼熱によってフィルタ内のＰＭが次々に燃焼し、フィルタの温度が過度に上昇するようになる。そしてこのようにフィルタの温度が過度に上昇すると、フィルタにおけるＰＭ捕集機能や耐久性の低下を招くこととなる。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のものでは、こうした再生処理が途中で中断されることによるフィルタの過熱を抑制すべく、フィルタ再生処理が開始された場合にはフィルタの堆積したＰＭの量が所定量以下になるまで、変速機の操作を制限する、又はアクセルペダルの踏み込みに対する燃料噴射量の増大を制限することによって車両発進操作を制限するようにしている。しかしながら、このように車両発進操作を制限すると、フィルタ再生処理が終了するまでは車両を発進させることができなくなり、車両操作性の低下を招くこととなる。
【０００９】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は再生処理を途中で中断するのに伴い機関回転速度が低下する場合にあっても、フィルタの過熱の発生を抑制することのできる車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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に記載の発明は、排気還流通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を調量弁により調量する排気還流機構と、前記排気通路において前記排気還流通路が接続される部位の下流側に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで前記調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限する制限処理を実行することをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記制限処理に際して前記調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持することをその要旨とする。
【００１２】
上記請求項１に記載の構成によれば、再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度が低下する場合には、上記制限処理を通じて調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限されるようになる。そのため、排気還流通路を通じて燃焼室に還流される排気の量が制限されるようになり、その制限に伴う分だけフィルタを通過する排気の量を増大させることができるようになる。その結果、排気がフィルタを通過する際におけるフィルタと排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度が低下する場合であっても、フィルタの過熱を抑制することができるようになる。
【００１３】
尚、上記制限処理には、調量弁の開度が所定の上限値を上回らないようにこれを制限した状態のもとで排気の還流を許容するものの他、請求項２に記載されるように、前記上限値を調量弁の最小開度とするもの、換言すれば、調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持してこうした排気の還流を停止するものも含まれる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、排気通路に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積された粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで、吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限する制限処理を実行することをその要旨とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記制限処理に際して前記吸気絞り弁を前記所定期間が経過するまで全開状態に維持することをその要旨とする。
【００１６】
上記請求項３に記載の構成によれば、再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度が低下する場合には、上記制限処理を通じて吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限されるようになる。そのため、吸気絞り弁による吸入空気量の低減が制限されるようになり、その制限に伴う分だけ燃焼室に導入される吸入空気量が増大し、燃焼室から排出されてフィルタを通過する排気の量を増大させることができるようになる。その結果、排気がフィルタを通過する際におけるフィルタと排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度が低下する場合であっても、フィルタの過熱を抑制することができるようになる。
【００１７】
尚、上記制限処理には、吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないようにこれを制限した状態のもとで吸入空気量の低減を許容するものの他、請求項４に記載されるように、前記下限値を吸気絞り弁の最大開度とするもの、換言すれば、吸気絞り弁を前記所定期間が経過するまで全開状態に維持してこうした吸入空気量の低減を禁止するものも含まれる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、排気還流通路を通じて排気通路から吸気通路に戻される排気の量を調量弁により調量する排気還流機構と、前記排気通路において前記排気還流通路が接続される部位の下流側に設けられて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとを備え、車両停止中に少なくとも機関回転速度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させてこれに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生処理を実行する車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタ再生処理が中断されてから所定期間が経過するまで、前記調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限するとともに吸気通路に設けられた吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限する制限処理を実行することをその要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記制限処理に際して前記調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持するとともに前記吸気絞り弁を全開状態に維持することをその要旨とする。
【００２０】
上記請求項５に記載の構成によれば、再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度が低下する場合には、上記制限処理を通じて調量弁の開度が所定の上限値を上回らないように制限されるとともに吸気絞り弁の開度が所定の下限値を下回らないように制限されるようになる。そのため、排気還流通路を通じて燃焼室に還流される排気の量が制限されるとともに、燃焼室に導入される吸入空気量の低減が制限されるようになる。その結果、それらの制限に伴う分だけフィルタを通過する排気の量を増大させることができるようになる。従って、排気がフィルタを通過する際におけるフィルタと排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度が低下する場合であっても、フィルタの過熱を抑制することができるようになる。
【００２１】
尚、上記制限処理には、調量弁の開度が所定の上限値を上回らないようにこれを制限した状態のもとで排気の還流を許容するものや吸気絞り弁が所定の下限値を下回らないようにこれを制限した状態のもとで吸入空気量の低減を許容するものの他、請求項６に記載されるように、前記上限値を調量弁の最小開度とするとともに前記下限値を吸気絞り弁の最大開度とするもの、換言すれば、調量弁を前記所定期間が経過するまで全閉状態に維持するとともに吸気絞り弁を全開状態に維持するものも含まれる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は請求項１〜６のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタの温度を推定する温度推定手段を更に備え、前記制限処理は、前記再生処理が中断されたときの前記フィルタの温度が前記温度推定手段により所定の処理開始温度以上である旨推定されることを条件に実行されることをその要旨とする。
【００２３】
フィルタの温度が、粒子状物質の燃焼温度以上になるとフィルタに堆積した粒子状物質は燃焼し始める。そして、粒子状物質が燃焼しているときにフィルタを通過する排気の流量が減少すると、フィルタの過熱が発生するおそれがある。
【００２４】
この点、請求項７に記載の発明によるように、温度推定手段によって推定されるフィルタの温度が、所定の処理開始温度以上であることを条件に制限処理を実行するといった構成によれば、排気の流量が減少することによってフィルタの過熱が発生しやすい状態であるか否かを、温度推定手段によって推定される温度に基づいて判定することができ、フィルタの過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を実行することができるようになる。
【００２５】
尚、処理開始温度は、粒子状物質が燃焼するフィルタ温度の下限値に基づき、同下限値よりも小さな値に設定されることが望ましい。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタの温度を推定する温度推定手段を備え、前記制限処理は、前記フィルタの温度が前記温度推定手段により所定の処理終了温度未満である旨推定されることを条件に終了されることをその要旨とする。
【００２６】
フィルタの温度が、粒子状物質の燃焼温度未満であれば、フィルタに堆積した粒子状物質は燃焼しない。そのため、フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度未満であればフィルタを通過する排気の流量が減少した場合であっても、フィルタの過熱が発生するおそれはない。
【００２７】
この点、請求項８に記載の発明によるように、温度推定手段によって推定されるフィルタの温度が、所定の処理終了温度未満であることを条件に制限処理を終了するといった構成によれば、排気の流量が減少した場合であっても、フィルタの過熱が発生しない状態であるか否かを、温度推定手段によって推定されるフィルタの温度に基づいて判定することができ、フィルタの過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を終了することができるようになる。
【００２８】
尚、処理終了温度は、粒子状物質が燃焼するフィルタ温度の下限値に基づき、同下限値よりも小さな値に設定されることが望ましい。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタに堆積した粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を更に備え、前記制限処理は、前記再生処理が中断されたときの粒子状物質の堆積量が前記堆積量推定手段により所定の処理開始堆積量以上である旨推定されることを条件に実行されることをその要旨とする。
【００２９】
粒子状物質が燃焼しているときに再生処理が中断される場合であっても、フィルタに堆積した粒子状物質の量が少ない場合には、フィルタの温度が過度に上昇する前にフィルタに堆積した粒子状物質が燃え尽きることとなる。
【００３０】
この点、請求項９に記載の発明によるように、堆積量推定手段によって推定される粒子状物質の堆積量が処理開始堆積量以上であることを条件に制限処理を実行するといった構成によれば、排気の流量が減少した場合に、フィルタの過熱が発生しやすい状態であるか否かを、堆積量推定手段によって推定される粒子状物質の堆積量に基づいて判定することができ、フィルタの過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を実行することができるようになる。
【００３１】
尚、処理開始堆積量は、過熱が発生するおそれのある粒子状物質の堆積量の下限値に基づき、同下限値よりも小さな値に設定されることが望ましい。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、前記フィルタに堆積した粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を備え、前記制限処理は、粒子状物質の堆積量が前記堆積量推定手段により所定の処理終了堆積量未満である旨推定されることを条件に終了されることをその要旨とする。
【００３２】
請求項１０に記載の発明によるように、堆積量推定手段によって推定される粒子状物質の堆積量が処理終了堆積量未満であることを条件に制限処理を終了するといった構成によれば、排気の流量が減少した場合であっても、フィルタの過熱が発生しない状態であるか否かを、堆積量推定手段によって推定される粒子状物質の堆積量に基づいて判定することができ、フィルタの過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を終了することができるようになる。
【００３３】
尚、処理終了堆積量は、過熱が発生するおそれのある粒子状物質の堆積量の下限値に基づき、同下限値よりも小さな値に設定されることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明にかかる車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置を具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるディーゼルエンジン１０及び排気浄化装置の概略構成を示す模式図である。図１に示されるようにディーゼルエンジン１０には、吸気通路２０と排気通路３０とが接続されている。吸気通路２０には、モータ２１ａにより開閉駆動される吸気絞り弁２１が設けられており、この吸気絞り弁２１の開度を変更することにより燃焼室１１に導入される吸入空気の量が調量される。
【００３５】
ディーゼルエンジン１０の燃焼室１１には、燃料を噴射するインジェクタ１２が気筒毎に設けられている。これらインジェクタ１２はコモンレール１３に接続されており、同コモンレール１３に充填された燃料が噴射される。このコモンレール１３には、高圧ポンプ１４によって加圧された燃料が供給される。
【００３６】
図１に示されるように吸気通路２０及び排気通路３０は、ターボチャージャ２２に接続されている。ターボチャージャ２２は、排気通路３０を流れる排気のエネルギによってそのタービン２２ａを回転させることにより、吸気通路２０内の空気を加圧して燃焼室１１に送り込む。
【００３７】
また、排気通路３０には、触媒コンバータ４０が設けられている。触媒コンバータ４０には、上流側から順に、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化する酸化触媒４１と、多孔質材料によって形成されており排気中の煤を主成分とする粒子状物質（以下、ＰＭと称する）を捕集するフィルタ４２とが配設されている。
【００３８】
触媒コンバータ４０に導入された排気は、酸化触媒４１によってＨＣやＣＯが浄化されるとともに、ＰＭがフィルタ４２によって捕集され、これらの大気中への排出が抑制される。
【００３９】
また、図１に示されるように排気通路３０においてターボチャージャ２２の上流側の部位には、吸気通路２０に連通し排気通路３０内の排気の一部を吸気通路２０に還流する排気還流通路４３が接続されている。この排気還流通路４３には、リニアソレノイド４４ａによって開閉駆動される調量弁としてのＥＧＲ弁４４が設けられており、このＥＧＲ弁４４の開度を変更することにより排気通路３０から吸気通路２０に還流される排気の量が調量される。これら排気還流通路４３とＥＧＲ弁４４により排気還流機構（以下、ＥＧＲ機構と称する）４５が構成されている。
【００４０】
ＥＧＲ弁４４や上記吸気絞り弁２１の開閉制御、またインジェクタ１２を通じた燃料噴射制御は、ディーゼルエンジン１０の各種制御を統括的に実行する電子制御装置５０によって行われる。この電子制御装置５０には、機関運転状態や車両走行状態を検出する各種センサとして、吸入空気量を検出するエアフロメータ５１、機関回転速度を検出する回転速度センサ５２、車速を検出する車速センサ５３、運転者のアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ５４、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ５５等が接続され、これら各種センサの検出信号が取り込まれる。
【００４１】
電子制御装置５０は、これら各種センサ５１〜５５から取り込まれる検出信号に基づいて演算を行い、機関各部を制御する。例えば、検出された車速、機関回転速度等に対するアクセルペダルの踏み込み量に基づいて、運転者の要求に応じた機関トルクを発生させるための目標燃料噴射量を演算する。そして、燃焼に寄与する燃料噴射量であるメイン噴射量がこの目標燃料噴射量と一致するようにインジェクタ１２を制御する。
【００４２】
また、メイン噴射量に対して燃焼室１１に導入される酸素の量が過剰になると、機関燃焼に伴う窒素酸化物の生成量が多くなる。そのため、電子制御装置５０は、各種センサによって検出される機関運転状態に応じて吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度をそれぞれ制御して燃焼室１１内に排気の一部を還流させる。このように排気の一部を燃焼室１１に還流させることにより、混合気の燃焼温度を低下させ、窒素酸化物の生成を抑制することができる。
【００４３】
これらＥＧＲ機構４５及び触媒コンバータ４０、そしてこれらを制御する電子制御装置５０を含み本実施形態のディーゼルエンジン１０の排気浄化装置が構成されている。
ところで、触媒コンバータ４０のフィルタ４２に捕集されたＰＭの堆積量が多くなると、フィルタ４２による圧力損失が増大し、機関出力の低下や燃費の悪化などを招くこととなる。そこで、フィルタ４２に堆積したＰＭを除去するため、車両停止中に機関回転速度を上昇させ、排気温度を上昇させることによりフィルタ４２に堆積したＰＭを燃焼させてフィルタ４２の機能を再生させるフィルタ再生処理を実行するようにしている。
【００４４】
具体的には、車速が「０」であること、アクセルペダルが踏み込まれていないこと、シフトレバーの位置が停車位置「Ｐ」又は中立位置「Ｎ」であること等の論理積条件からなる再生処理実行条件が成立しており、車両が停止中である旨判定されているときに運転席のコンソールに設けた再生処理スイッチ６０が運転者によって「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に操作されると、アイドリング状態におけるメイン噴射量を増大させ、機関回転速度ＮＥを増大させることにより排気温度を上昇させる。
【００４５】
また、排気温度を更に上昇させるために、燃焼に寄与するメイン噴射のあとに膨張行程ないし排気行程の燃焼に寄与しない時期において燃料を噴射する、いわゆるポスト噴射を実行する。
【００４６】
ポスト噴射によって排気中に供給された燃料は、触媒コンバータ４０における酸化触媒４１で酸化される。酸化触媒４１における酸化反応の反応熱により排気温度は更に上昇し、酸化触媒４１の下流側に設けられたフィルタ４２の温度が更に上昇する。
【００４７】
このポスト噴射による燃料の添加量は、フィルタ温度ＴＨＦに基づいて制御される。図１に示されるように触媒コンバータ４０における酸化触媒４１とフィルタ４２の間には第１排気温センサ５６が設けられ、フィルタ４２の上流側の排気温度である上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒが検出される。また、排気通路３０におけるフィルタ４２の下流側には第２排気温センサ５７が設けられ、フィルタ４２の下流側の排気温度である下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒが検出される。これら排気温センサ５６，５７は、電子制御装置５０に接続されており、これらによって検出される上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒ、下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒに基づいてフィルタ温度ＴＨＦが推定される。
【００４８】
より具体的には、上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒよりも下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒが低い場合には、フィルタ温度ＴＨＦは上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒよりも低い温度であることが推定され、更に上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒと下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒとの温度差が大きくなるほど、フィルタ温度ＴＨＦがより低い温度であることが推定される。一方、下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒよりも上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒが低い場合には、フィルタ温度ＴＨＦは上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒよりも高い温度であることが推定され、更に上流側排気温ＴＨｕｐｐｅｒと下流側排気温ＴＨｌｏｗｅｒの温度差が大きいほどフィルタ温度ＴＨＦがより高い温度であると推定される。
【００４９】
電子制御装置５０は、こうして推定されるフィルタ温度ＴＨＦがフィルタ再生処理に適した温度となるようにポスト噴射量を制御する。こうしてフィルタ温度ＴＨＦが上昇し、フィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼除去される。
【００５０】
尚、フィルタ再生処理中は、ポスト噴射による燃料が吸気通路２０に還流され燃焼に寄与することを抑制するため、ＥＧＲ弁４４は全閉状態に、吸気絞り弁２１は全開状態に維持され、排気の還流が停止される。
【００５１】
ところで、こうしたフィルタ再生処理実行中は、機関回転速度ＮＥが通常のアイドリング状態における機関回転速度よりも高いため、例えば、運転者の発進操作に基づいて車輪に駆動力が伝達された場合には、車両が飛び出し、大きなショックが発生するおそれがある。
【００５２】
そのため、シフトレバーが停止位置「Ｐ」又は中立位置「Ｎ」から前進位置「Ｄ」又は後退位置「Ｒ」に変更される、アクセルペダルが踏み込まれる等、運転者による発進操作が検出され、再生処理実行条件が非成立となった場合には、フィルタ再生処理を途中で中断し、機関回転速度を通常のアイドリング状態における機関回転速度にまで低下させるようにしている。
【００５３】
ところが、フィルタ４２に未だ多くのＰＭが堆積した状態でフィルタ再生処理が中断されると、機関回転速度の低下に伴ってフィルタ４２を通過する排気の流量が低下し、排気が通過することによる熱交換作用が低下するためＰＭの燃焼によって発生する熱がフィルタ４２内にこもりやすくなる。
【００５４】
特に、フィルタ再生処理を途中で中断し機関回転速度を通常のアイドリング状態における機関回転速度まで低下させるときに、ＥＧＲ機構４５によって通常のアイドリング状態と同様に排気を還流させると、排気通路３０における排気還流通路４３が接続する部位よりも下流側に位置する触媒コンバータ４０を通過する排気の流量は更に低下する。
【００５５】
その結果、ＰＭの燃焼熱によってフィルタ４２内のＰＭが次々に燃焼し、フィルタ温度ＴＨＦが過度に上昇するようになる。そしてこのようにフィルタ温度ＴＨＦが過度に上昇すると、フィルタ４２におけるＰＭ捕集機能や耐久性の低下を招くこととなる。
【００５６】
そこで、本実施形態の排気浄化装置にあっては、フィルタ再生処理が途中で中断された場合に、その中断時から所定期間が経過するまで吸気絞り弁２１を全開状態に維持するとともにＥＧＲ弁４４を全閉状態に維持することにより、排気流量が所定量以下に低下しないように制限する制限処理を実行するようにしている。
【００５７】
以下、この制限処理について図２〜４を参照して説明する。図２は、制限処理の一連の流れを示すフローチャートである。この処理は、上述したようにフィルタ再生処理が途中で中断されるときに電子制御装置５０によって実行される。
【００５８】
この処理が開始されると、まずステップＳ１００において、上述したように第１排気温センサ５６及び第２排気温センサ５７の検出値に基づいて推定されるフィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ以上であるか否かが判定される。
【００５９】
尚、処理開始温度ＴＨＦｓは、フィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼する温度の下限値であるＰＭ燃焼温度に基づいて、このＰＭ燃焼温度よりも低い温度として設定される。即ち、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ未満の場合にはフィルタに堆積したＰＭは燃焼しない。
【００６０】
ステップＳ１００において、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ以上である旨判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、即ちフィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼しており、フィルタ再生処理を中断してフィルタを通過する排気流量が低下することによりＰＭの燃焼が継続するおそれのある場合には、ステップＳ１１０へと進む。
【００６１】
ステップＳ１１０では、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上であるか否かが判定される。
尚、処理開始堆積量ＱＰＭｓは、予め行った実験等の結果に基づき、フィルタ再生処理を中断したあとにＰＭの燃焼が継続する場合であっても、フィルタ４２の過熱が発生する前にＰＭが燃え尽きる堆積量に基づいて、この堆積量よりも小さな値として設定される。
【００６２】
このＰＭ堆積量ＱＰＭの算出に際しては、まず機関回転速度やメイン燃料噴射量等に基づいてＰＭ排出量ＱＰＭｅｘが算出されるとともに、フィルタ温度ＴＨＦや吸入空気量等に基づいてフィルタ４２におけるＰＭ燃焼量ＱＰＭｃｏｍが算出される。そして、これらＰＭ排出量ＱＰＭｅｘとＰＭ燃焼量ＱＰＭｃｏｍとに基づいてＰＭ堆積量ＱＰＭが推定される。具体的には、前回推定されたＰＭ堆積量ＱＰＭに新たに排出されたＰＭ排出量ＱＰＭｅｘを加算し、フィルタ４２において燃焼したＰＭ燃焼量ＱＰＭｃｏｍを減算することによって現在のＰＭ堆積量ＱＰＭが算出される。
【００６３】
ステップＳ１１０において、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上である旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、即ちフィルタ再生処理を中断した場合に、ＰＭの燃焼が継続しフィルタ４２の過熱が発生するおそれがある場合には、ステップＳ１２０へと進む。
【００６４】
ステップＳ１２０では、機関運転状態にかかわらず吸気絞り弁２１を全開状態に、ＥＧＲ弁４４を全閉状態に維持する制限処理が実行される。
一方、ステップＳ１００において、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ未満である旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、即ちフィルタ温度ＴＨＦがＰＭの燃焼しない温度であるため、再生処理を中断してフィルタを通過する排気の流量が低下した場合であっても、フィルタの過熱が発生するおそれがない場合には、ステップＳ１５０へと進み、制限処理を実行せずに吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度を機関運転状態に応じて変更する通常制御を実行する。
【００６５】
また、ステップＳ１１０において、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ未満である旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、即ちフィルタ再生処理を中断したあとにＰＭの燃焼が継続する場合であっても、フィルタ温度ＴＨＦが過剰に上昇する前にＰＭが燃え尽き、フィルタ４２の過熱が発生するおそれがない場合には、同様にステップＳ１５０へと進み通常制御が実行される。
【００６６】
ステップＳ１２０において、制限処理が実行され吸気絞り弁２１が全開状態に、ＥＧＲ弁４４が全閉状態に維持されると、ステップＳ１３０へと進み、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ以上であるか否かが判定される。
【００６７】
処理終了堆積量ＱＰＭｆは、上記処理開始堆積量ＱＰＭｓと同様に燃焼が継続する場合であっても過熱が発生するおそれのないＰＭの堆積量を基準として、同堆積量よりも小さな値に設定される。また、フィルタ４２の過熱をより確実に抑制するために処理終了堆積量ＱＰＭｆは、処理開始堆積量ＱＰＭｓよりも小さな値に設定されている。
【００６８】
ステップＳ１３０において、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ以上である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、即ち吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度が機関運転状態に応じて変更される通常制御に移行し、フィルタ４２を通過する排気の流量が低下した場合に、ＰＭの燃焼が継続することによってフィルタ４２の過熱が発生するおそれがある場合には、ステップＳ１４０へと進む。
【００６９】
ステップＳ１４０では、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満であるか否かが判定される。
処理終了温度ＴＨＦｆは、上記処理開始温度ＴＨＦｓと同様に、ＰＭ燃焼温度よりも低い温度として設定され、また、フィルタ４２の過熱をより確実に抑制するために処理開始温度ＴＨＦｓよりも低い温度に設定されている。
【００７０】
ステップＳ１４０において、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ以上である旨判定された場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、即ちフィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼しているおそれのある場合には、ステップＳ１２０へと戻り、制限処理が継続して実行される。
【００７１】
一方、ステップＳ１３０において、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ未満である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、即ち制限処理を終了して通常制御に移行し、フィルタ４２を通過する排気の流量が低下した場合であっても、フィルタ４２の過熱が発生する前にＰＭが燃え尽きるため、過熱が発生するおそれがない場合には、ステップＳ１５０へと進む。
【００７２】
また、ステップＳ１４０において、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満である旨推定された場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、即ちフィルタ温度ＴＨＦがＰＭ燃焼温度以下でありＰＭが燃焼していないため、通常制御に移行し、フィルタ４２を通過する排気の流量が低下した場合であってもフィルタの過熱が発生するおそれがない場合には、ステップＳ１５０へと進む。
【００７３】
ステップＳ１５０では、制限処理の実行が終了され、機関運転状態に応じて吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度を変更する通常制御へと移行する。こうしてステップＳ１５０を通じて通常制御へと移行するとこの処理は終了される。
【００７４】
次に、図３及び図４を参照して、こうした制限処理の実行に伴う吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開閉状態と、フィルタ温度ＴＨＦの変化との関係を説明する。
図３に示されるように、時刻ｔ１において運転者によって再生処理スイッチ６０が「ＯＮ」にされ、フィルタ再生処理が実行されるとメイン噴射量が増量され機関回転速度ＮＥが再生処理回転速度ＮＥｕまで上昇する。また、ポスト噴射が実行され、排気に燃料が添加される。このとき、ポスト噴射による燃料の吸気通路２０への還流を抑制するため、上述したようにＥＧＲ弁４４は全閉状態に、吸気絞り弁２１は全開状態に維持される。
【００７５】
こうして再生処理が実行され、排気温度が上昇することにより、フィルタ温度ＴＨＦは上昇し始める。
時刻ｔ２において、フィルタ温度ＴＨＦがＰＭ燃焼温度以上になると、フィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼し始め、ＰＭ燃焼量ＱＰＭｃｏｍが増大するため、ＰＭ堆積量ＱＰＭは減少し始める。
【００７６】
時刻ｔ３において、運転者によって発進操作が行われ、再生処理実行条件が成立しなくなると、フィルタ再生処理が途中で中断される。フィルタ再生処理が途中で中断されると、ポスト噴射が停止され、機関回転速度ＮＥが通常のアイドル回転速度ＮＥｉまで低下する。
【００７７】
このとき、図３に破線で示されるように機関運転状態に応じて吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度が変更されると、排気が吸気通路２０に還流されるようになり、フィルタ４２を通過する排気の量が減少するようになる。その結果、機関回転速度ＮＥの低下に伴って排気流量が低下する分とあわせて、フィルタ４２との間の熱交換作用が大きく低下し、図３に破線で示されるようにフィルタ温度ＴＨＦが過度に上昇することとなる。
【００７８】
一方、本実施形態の排気浄化装置は、フィルタ再生処理が中断される時刻ｔ３において、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ以上であり、且つ処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上である旨判定されると、上述した制限処理を実行する。制限処理の実行によって、吸気絞り弁２１は全開状態に、ＥＧＲ弁４４は全閉状態に維持される。そのため、排気の流量の低下が抑制される。
【００７９】
また、ポスト噴射の停止によって酸化触媒４１における酸化熱の発生が抑制され、排気温度が低下することによってフィルタ温度ＴＨＦは徐々に低下する。しかし、フィルタ温度ＴＨＦはＰＭ燃焼温度よりも高いためフィルタ４２に堆積しているＰＭは燃焼を続け、ＰＭ堆積量ＱＰＭが徐々に減少する。
【００８０】
そして、時刻ｔ４において、フィルタ温度ＴＨＦがＰＭ燃焼温度より小さくなるとＰＭの燃焼は起こらなくなり、ＰＭ堆積量ＱＰＭは機関運転の継続に伴って徐々に増大していく。
【００８１】
時刻ｔ５において、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満である旨判定されると、制限処理が終了され、吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度が機関運転状態に応じて変更される通常制御に移行する。
【００８２】
また、例えば図３において一点鎖線で示されるように、時刻ｔ６までフィルタ再生処理が継続された場合には、時刻ｔ６におけるＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓよりも小さいため、制限処理は実行されない。
【００８３】
この場合には、時刻ｔ６においてフィルタ再生処理が途中で中断されるとすぐに吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度が機関運転状態に応じて変更される。そのため、ＰＭの燃焼とフィルタ４２を通過する排気の流量の低下によってフィルタ温度ＴＨＦは上昇するが時刻ｔ７においてＰＭが燃え尽きるため、それ以降は燃焼が進まず、フィルタ温度ＴＨＦは徐々に減少し、フィルタ４２の過熱は発生しない。
【００８４】
また、図４に示されるように時刻ｔ３において、フィルタ再生処理が途中で中断され、制限処理実行中に、時刻ｔ８においてＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ未満である旨推定されると、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満まで低下していなくても制限処理が終了され、吸気絞り弁２１及びＥＧＲ弁４４の開度が機関運転状態に応じて変更されるようになる。
【００８５】
その結果、ＰＭが燃焼しているときにフィルタ４２を通過する排気の流量が減少するため、フィルタ温度ＴＨＦが上昇するようになるものの、時刻ｔ９においてＰＭが燃え尽きるため、それ以降は燃焼が進まなくなり、フィルタ温度ＴＨＦは低下するようになる。
【００８６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）フィルタ再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度ＮＥが低下する場合には、制限処理を通じてＥＧＲ弁４４が全閉状態に維持されるようになる。そのため、排気還流通路４３を通じて燃焼室１１に還流される排気の量が制限されるようになり、その制限に伴う分だけフィルタ４２を通過する排気の量を増大させることができるようになる。その結果、排気がフィルタ４２を通過する際におけるフィルタ４２と排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度ＮＥが低下する場合であっても、フィルタ４２の過熱を抑制することができるようになる。
【００８７】
（２）フィルタ再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度ＮＥが低下する場合には、制限処理を通じて吸気絞り弁２１が全開状態に維持されるようになる。そのため、吸気絞り弁２１による吸入空気量の低減が制限されるようになり、その制限に伴う分だけ燃焼室１１に導入される吸入空気量が増大し、燃焼室１１から排出されてフィルタ４２を通過する排気の量を増大させることができるようになる。その結果、排気がフィルタ４２を通過する際におけるフィルタ４２と排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度ＮＥが低下する場合であっても、フィルタ４２の過熱を抑制することができるようになる。
【００８８】
（３）フィルタ再生処理が途中で中断されることにより機関運転状態が通常のアイドリング状態に復帰し、機関回転速度ＮＥが低下する場合には、制限処理を通じてＥＧＲ弁４４が全閉状態に維持されるとともに吸気絞り弁２１が全開状態に維持されるようになる。そのため、排気還流通路４３を通じて燃焼室１１に還流される排気の量が制限されるとともに、燃焼室１１に導入される吸入空気量の低減が制限されるようになる。その結果、それらの制限に伴う分だけフィルタ４２を通過する排気の量を増大させることができるようになる。従って、排気がフィルタ４２を通過する際におけるフィルタ４２と排気との間における熱交換作用を確保することができ、再生処理が途中で中断されて機関回転速度ＮＥが低下する場合であっても、フィルタ４２の過熱を抑制することができるようになる。
【００８９】
（４）フィルタ温度ＴＨＦが、所定の処理開始温度ＴＨＦｓ以上であることを条件に制限処理を実行するため、排気の流量が減少することによってフィルタ４２の過熱が発生しやすい状態であるか否かを、フィルタ温度ＴＨＦに基づいて判定することができ、フィルタ４２の過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を実行することができるようになる。
【００９０】
（５）フィルタ温度ＴＨＦが、所定の処理終了温度ＴＨＦｆ未満であることを条件に制限処理を終了するため、排気の流量が減少した場合であっても、フィルタ４２の過熱が発生しない状態であるか否かを、フィルタ温度ＴＨＦに基づいて判定することができ、フィルタ４２の過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を終了することができるようになる。
【００９１】
（６）ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上であることを条件に制限処理を実行するため、排気の流量が減少した場合に、フィルタ４２の過熱が発生しやすい状態であるか否かを、ＰＭ堆積量ＱＰＭに基づいて判定することができ、フィルタ４２の過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を実行することができるようになる。
【００９２】
（７）ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ未満であることを条件に制限処理を終了するため、排気の流量が減少した場合であっても、フィルタ４２の過熱が発生しない状態であるか否かを、ＰＭ堆積量ＱＰＭに基づいて判定することができ、フィルタ４２の過熱が発生する可能性に即した態様で制限処理を終了することができるようになる。
【００９３】
なお、本実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・処理開始堆積量ＱＰＭｓ及び処理終了堆積量ＱＰＭｆは、フィルタ４２に堆積したＰＭが燃焼しているときに排気流量が低下した場合に、過熱が発生する前に燃え尽きる堆積量よりも小さな値に設定されていればよく、処理開始堆積量ＱＰＭｓよりも処理終了堆積量ＱＰＭｆが大きな値に設定されていてもよい。また、これらが等しい値に設定されていてもよい。
【００９４】
・処理開始温度ＴＨＦｓ及び処理終了温度ＴＨＦｆは、ＰＭ燃焼温度よりも低い温度に設定されていればよく、処理開始温度ＴＨＦｓよりも処理終了温度ＴＨＦｆが高い温度に設定されていてもよい。また、これらが等しい温度に設定されていてもよい。
【００９５】
・フィルタ温度ＴＨＦとＰＭ堆積量ＱＰＭとを推定し、ＰＭ堆積量が処理終了堆積量ＱＰＭｆ未満であれば、また、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満であれば、制限処理を終了する構成を示した。これに対して、ＰＭ堆積量ＱＰＭのみを推定し、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理終了堆積量ＱＰＭｆ未満であることをもって制限処理を終了する構成、又はフィルタ温度ＴＨＦのみを推定し、フィルタ温度ＴＨＦが処理終了温度ＴＨＦｆ未満であることをもって制限処理を終了するといった構成を採用することもできる。こうした場合であっても、フィルタ４２の過熱の発生の可能性に即した態様で制限処理を終了することができる。
【００９６】
・また、フィルタ温度ＴＨＦやＰＭ堆積量ＱＰＭによらず、制限処理の実行が一定期間継続したことをもって制限処理を終了するといった構成を採用することもできる。このように、制限処理の実行を継続する場合、その実行期間をフィルタ温度ＴＨＦがＰＭの燃焼しない温度まで確実に低下する期間に設定する。
【００９７】
・フィルタ温度ＴＨＦとＰＭ堆積量ＱＰＭとを推定し、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ以上であり、且つＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上である旨判定されたときに制限処理を実行する構成を示した。これに対して、フィルタ温度ＴＨＦが処理開始温度ＴＨＦｓ以上であること、ＰＭ堆積量ＱＰＭが処理開始堆積量ＱＰＭｓ以上であること、のいずれかの状態である旨の判定がなされたことをもって制限処理を実行するといった構成を採用することもできる。こうした場合であっても、フィルタ４２の過熱の発生の可能性に即したかたちで制限処理を実行し、フィルタ４２の過熱の発生を抑制することができる。
【００９８】
・また、フィルタ４２の過熱の発生を抑制する上では、フィルタ温度ＴＨＦやＰＭ堆積量ＱＰＭを推定せずに、フィルタ再生処理が途中で中断された場合には、常に制限処理を実行するといった構成を採用することもできる。こうした構成によれば、制限処理を実行することによりフィルタ４２の過熱を抑制することができる。
【００９９】
・制限処理に際してＥＧＲ弁４４を全閉状態に、吸気絞り弁２１を全開状態に維持する構成を示したが、ＥＧＲ弁４４を全閉状態に維持するとともに吸気絞り弁２１の開度を所定の下限値を下回らないように制限する構成を採用することもできる。また、吸気絞り弁２１を全開状態に維持するとともにＥＧＲ弁４４の開度を所定の上限値を上回らないように制限する構成や、ＥＧＲ弁４４の開度を所定の上限値を上回らないように制限するとともに吸気絞り弁２１の開度を所定の下限値を下回らないように制限する構成を採用することもできる。即ち、ＥＧＲ弁４４及び吸気絞り弁２１の開度を制限することにより、フィルタ４２を通過する排気の流量を確保することができる構成を採用すれば、フィルタ４２の過熱を抑制することができる。
【０１００】
・また、制限処理を通じてフィルタ４２を通過する排気の量を確保する上では、ＥＧＲ弁４４の開度のみを制限する構成を採用することもでき、こうした構成を採用する場合にあってもＥＧＲ弁４４を全閉状態に維持する構成の他、ＥＧＲ弁４４の開度を所定の上限値を下回らないように制限する構成を採用することもできる。
【０１０１】
・また、吸気絞り弁２１の開度のみを制限する構成を採用することもでき、同様に吸気絞り弁２１を全開状態に維持する構成の他、吸気絞り弁２１の開度を所定の下限値を下回らないように制限する構成を採用することもできる。
【０１０２】
・第１排気温センサ５６及び第２排気温センサ５７の検出値を基づいてフィルタ温度ＴＨＦを推定する構成を示したが、この発明は、こうした構成に限定されるものではない。即ち、温度推定手段は、フィルタ４２の温度を推定することができるものであればよく、例えば、フィルタ４２の温度を直接検出する熱電対を設け構成を採用することもできる。
【０１０３】
・機関回転速度やメイン燃料噴射量等に基づいて算出されるＰＭ排出量ＱＰＭｅｘと、フィルタ温度ＴＨＦや吸入空気量等に基づいて算出されるフィルタ４２におけるＰＭ燃焼量ＱＰＭｃｏｍとに基づいてＰＭ堆積量ＱＰＭを推定する構成を示した。これに対してこの発明はこうした構成に限定されるものではない。即ち、堆積量推定手段は、フィルタ４２に堆積したＰＭの堆積量を推定することができるものであればよく、例えば、図１に破線で示されるように排気通路３０における触媒コンバータ４０の直前に圧力センサ５８を設け、圧力センサ５８によって検出される排気圧力の変化からからＰＭの堆積量の増大による圧力損失の増大を推定し、ＰＭ堆積量ＱＰＭを推定する構成や、圧力センサ５８の検出値と上述した演算によって推定されるＰＭ堆積量ＱＰＭとの双方に基づいてＰＭの堆積量を推定する構成を採用こともできる。
【０１０４】
・車両停止中に運転者によって再生処理スイッチ６０が「ＯＮ」に操作されたときにフィルタ再生処理が実行される構成を示したが、車両が停車していることを条件に自動的に再生処理を実行する排気浄化装置にこの発明を適用することもできる。
【０１０５】
・上記実施形態では、フィルタ再生処理が途中で中断されるときの例として、運転者による発進操作が検出され、再生処理実行条件が非成立となった場合を示したが、こうした場合に限らず、例えば、フィルタ再生処理中に再生処理スイッチ６０が運転者によって「ＯＮ」から「ＯＦＦ」に操作された場合や、システム異常が検出された場合等、フィルタ再生処理が途中で中断される場合には、この発明にかかる制限処理を実行することによりフィルタ４２の過熱を抑制することができる。
【０１０６】
・フィルタ再生処理に際して排気に燃料を添加する方法として、ポスト噴射を示したが、排気通路３０内に排気に燃料を添加する専用の燃料添加弁を設け、燃料添加弁によって酸化触媒４１に未燃燃料を供給する排気浄化装置にあってもこの発明を適用することができる。
【０１０７】
・上記実施形態では、触媒コンバータ４０に排気の上流側から順に酸化触媒４１、フィルタ４２が配設される構成を示したが、触媒コンバータの構成はこうした構成に限定されるものではなく、フィルタに酸化触媒が担持されている触媒コンバータであってもよい。
【０１０８】
・また、酸化触媒を備えず、再生処理中にメイン噴射量の増量によって上昇した排気温度のみでフィルタを過熱しフィルタ再生処理を実行する排気浄化装置にあってもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】この発明の一実施形態にかかるディーゼルエンジン及びその排気浄化装置の概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかる制限処理の一連の流れを示すフローチャート。
【図３】同実施形態にかかる制限処理におけるＥＧＲ弁及び吸気絞り弁の開度の変化とフィルタ温度の変化の関係を示すタイムチャート。
【図４】同実施形態にかかる制限処理におけるＥＧＲ弁及び吸気絞り弁の開度の変化とフィルタ温度の変化の関係を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…ディーゼルエンジン、１１…燃焼室、１２…インジェクタ、１３…コモンレール、１４…高圧ポンプ、２０…吸気通路、２１…吸気絞り弁、２１ａ…モータ、２２…ターボチャージャ、３０…排気通路、４０…触媒コンバータ、４１…酸化触媒、４２…フィルタ、４３…排気還流通路、４４…ＥＧＲ弁、４４ａ…リニアソレノイド、４５…ＥＧＲ機構、５０…電子制御装置、５１…エアフロメータ、５２…回転速度センサ、５３…車速センサ、５４…アクセル開度センサ、５５…シフトポジションセンサ、５６…第１排気温センサ、５７…第２排気温センサ、６０…再生処理スイッチ。
【図１】
2008184990.tif 000003
【図２】
2008184990.tif 000004
【図３】
2008184990.tif 000005
【図４】
2008184990.tif 000006