(57)【要約】【課題】再生処理の実行によりフィルタに堆積する粒子状物質を好適に燃焼除去しつつ、再生処理に伴う潤滑油の希釈による機関各部の焼付きや摩耗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の排気通路３０には、酸化触媒４２とフィルタ本体４１とが配設されている。電子制御装置５０は、ＰＭの堆積量が所定量以上である旨推定されるときに、ポスト噴射を実行して酸化触媒４２に燃料を供給し、フィルタ本体４１に堆積したＰＭを燃焼させる自動再生処理を実行する。また、車両停止中であることを条件に、再生処理用スイッチ７０が「ＯＮ」にされたときに手動再生処理を実行する。車両のインスツルメントパネルには手動再生処理の実行を促すための警告灯７１が設けられており、電子制御装置５０は、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに警告灯７１を点灯する。【選択図】図１
2008202574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒機能を有し、排気通路に配設されて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタに捕集される粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段とを備え、同堆積量推定手段により粒子状物質の堆積量が所定量以上である旨推定されるときに、ポスト噴射により噴射される燃料を前記フィルタの触媒機能によって酸化させ、同フィルタの温度を上昇させることにより同フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる自動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、
車両停止中であることを条件に、運転者による操作に基づいてアイドリング状態における機関回転速度を上昇させるとともにポスト噴射により噴射される燃料を前記フィルタの触媒機能によって酸化させ、同フィルタの温度を上昇させることにより前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる手動再生処理を実行する手動再生手段と、運転者に同手動再生処理の実行を促すための警告を行う警告手段と、自動再生処理に伴って所定期間に燃焼する粒子状物質の量に基づいて自動再生処理の効率を推定する再生効率推定手段とを備え、同再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記警告手段による警告を行う
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、
前記警告手段は、前記再生効率推定手段によって前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定され、且つ前記堆積量推定手段により粒子状物質の堆積量が所定の堆積量以上である旨推定されるときに、前記警告手段による警告を行う
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】
請求項１又は請求項２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、
前記再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記自動再生処理の実行を制限する
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、
前記再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記自動再生処理の実行を禁止する
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】
自動再生処理実行中であり、且つ車速が所定の低車速値以下である期間を積算して計時する計時手段を更に備え、
前記再生効率推定手段は、同計時手段によって計時される期間が所定の判定期間に到達するまでの期間における粒子状物質の燃焼量が所定量未満であることに基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定する
請求項１〜４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。
【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、
前記計時手段は車速が前記所定の低車速値より高く設定された所定の高車速値以上になったときに前記計時手段によって計時された期間を減少させる
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、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排気通路に設け、ＰＭの大気中への放出を抑制するようにしている。こうしたフィルタにあっては、その捕集されたＰＭの堆積量が多くなると、フィルタの圧力損失が増大し、機関出力の低下や燃費の悪化などをまねくこととなる。
【０００３】
そこで、このような車載ディーゼルエンジンの排気浄化装置にあっては、触媒機能を有するフィルタを設け、フィルタのＰＭ堆積量が所定量以上にまで増加したときに触媒の反応熱を利用してそのＰＭを燃焼除去することによりフィルタの機能を再生する再生処理を行うようにしている。この再生処理では、メイン噴射の実行後、膨張行程ないし排気行程の燃焼に寄与しない時期に燃料を噴射する、いわゆるポスト噴射を実行して触媒に燃料を供給し、その反応熱によってフィルタの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼除去するようにしている。
【０００４】
ところで、車両走行中は機関運転状態が変化するため、ポスト噴射によって燃焼室内に噴射される燃料が良好に霧化されない場合があり、このような場合には燃料の一部がシリンダ壁面に付着して潤滑油とともにピストンリングによって掻き落とされ、オイルパン内の潤滑油に混入することがある。そして、こうした燃料の混入によって潤滑油の希釈が進行すると、潤滑油の潤滑作用や冷却作用が低下し、機関各部の焼付きや摩耗をまねくおそれがある。また、ポスト噴射によって供給された燃料のうちシリンダ壁面に付着してオイルパン内の潤滑油に混入する燃料の量が多くなると、触媒に供給される燃料の量が減少して反応熱が小さくなり、フィルタにおけるＰＭの燃焼速度が低くなる。ＰＭの燃焼速度が低くなり、再生処理の効率が低くなると、再生処理が完了するまで長期間にわたって再生処理が実行されるようになるため、更に潤滑油の希釈が進行しやすくなる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、吸入空気量が少ない場合のようにＰＭの燃焼速度が低く再生処理の効率が低い運転状態のときにはポスト噴射による再生処理の実行期間を所定期間内に制限する排気浄化装置が記載されている。こうした排気浄化装置によれば、再生処理の効率が低い状態において再生処理の実行が継続されることにより潤滑油の希釈が進行することを抑制することができるようになる。
【特許文献１】特開２００５‐３３７１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、こうした排気浄化装置によれば再生処理の効率が低い運転状態のときに再生処理の実行期間を制限することにより、潤滑油の希釈の進行を抑制し、機関各部の焼付きや摩耗を抑制することができるものの、再生処理の実行が制限されるためにフィルタへのＰＭの堆積が進行して圧力損失が増大することとなる。そのため、頻繁に再生処理の実行が制限される場合には、フィルタの圧力損失が過剰に増大し、機関出力や排気性状の悪化をまねくおそれがあり、こうした点において改善の余地を残すものであった。
【０００７】
この発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、再生処理の実行によりフィルタに堆積する粒子状物質を好適に燃焼除去しつつ、そうした再生処理に伴う潤滑油の希釈による機関各部の焼付きや摩耗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】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、触媒機能を有し、排気通路に配設されて排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタに捕集される粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段とを備え、同堆積量推定手段により粒子状物質の堆積量が所定量以上である旨推定されるときに、ポスト噴射により噴射される燃料を前記フィルタの触媒機能によって酸化させ、同フィルタの温度を上昇させることにより同フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる自動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、車両停止中であることを条件に、運転者による操作に基づいてアイドリング状態における機関回転速度を上昇させるとともにポスト噴射により噴射される燃料を前記フィルタの触媒機能によって酸化させ、同フィルタの温度を上昇させることにより前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させる手動再生処理を実行する手動再生手段と、運転者に同手動再生処理の実行を促すための警告を行う警告手段と、自動再生処理に伴って所定期間に燃焼する粒子状物質の量に基づいて自動再生処理の効率を推定する再生効率推定手段とを備え、同再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記警告手段による警告を行うことをその要旨とする。
【０００９】
車両停止中であることを条件に実行される手動再生処理にあっては、アイドリング状態における機関回転速度を上昇させ、燃焼室内の温度をポスト噴射による燃料の霧化しやすい温度に維持するようにしているため、ポスト噴射によって噴射される燃料は、シリンダ壁面に付着しにくくなる。そのため、手動再生処理にあっては、オイルパンに落ち込む燃料の量が自動再生処理よりも少なくなり潤滑油の希釈が進行しにくい。
【００１０】
上記請求項１に記載の構成によれば、自動再生処理に伴って所定期間に燃焼する粒子状物質の量が少なく、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合には、運転者に手動再生処理の実行を促すようにしている。そのため、運転者によって手動再生処理が実行される可能性が高くなり、潤滑油の燃料による希釈が進行しにくい手動再生処理によって粒子状物質が燃焼除去されるようになる。従って、自動再生処理の効率が低い運転状態の場合には、自動再生処理の実行機会が減少するようになる。その結果、再生処理の実行によりフィルタに堆積する粒子状物質を好適に燃焼除去しつつ、そうした再生処理の実行に伴う潤滑油の希釈を抑制することができるようになる。
【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、前記警告手段は、前記再生効率推定手段によって前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定され、且つ前記堆積量推定手段により粒子状物質の堆積量が所定の堆積量以上である旨推定されるときに、前記警告手段による警告を行うことをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、再生効率推定手段により自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定され、更に堆積量推定手段により粒子状物質の堆積量が所定の堆積量以上である旨推定されるときに、手動再生処理の実行を促す警告が行われるようになる。即ち、自動再生処理の効率が低く潤滑油の希釈が進行しやすい運転状態であっても、粒子状物質の堆積量が少ないため、車両を停止して手動再生処理を実行する必要性が低い場合には手動再生処理の実行を促す警告がなされない。従って、必要以上に手動再生処理の実行が促されることにより、頻繁に車両を停止させて手動再生処理を実行する必要に迫られるといった不都合の発生を抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２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、前記再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記自動再生処理の実行を制限することをその要旨とする。
【００１４】
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、前記再生効率推定手段により前記自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、前記自動再生処理の実行を禁止することをその要旨とする。
【００１５】
上記請求項３に記載の発明によるように、自動再生処理の効率が相対的に低いときに自動再生処理の実行を制限することにより、自動再生処理の実行に伴ってオイルパンに落ち込む燃料の量を減少させることができるようになり、潤滑油の希釈の進行を抑制することができる。
【００１６】
尚、自動再生処理の実行を制限する具体的な態様としては、ポスト噴射による燃料噴射量を減少させるもの、自動再生処理の実行頻度を減少させるものの他、請求項４に記載の発明によるように、再生効率推定手段により自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定されるときに、自動再生処理の実行を禁止するものも含まれる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４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、自動再生処理実行中であり、且つ車速が所定の低車速値以下である期間を積算して計時する計時手段を更に備え、前記再生効率推定手段は、同計時手段によって計時される期間が所定の判定期間に到達するまでの期間における粒子状物質の燃焼量が所定量未満であることに基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定することをその要旨とする。
【００１８】
例えば自動再生処理が完了する前に機関停止要求に基づいて機関運転が停止される場合のように、自動再生処理が途中で中断される場合にはポスト噴射の停止に伴いフィルタの温度が低下する。従ってその後に自動再生処理が再開されてポスト噴射が実行されたとしても、フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度に上昇するまでは粒子状物質を燃焼させることができない。このため、こうした自動再生処理の中断が頻繁に繰り返される運転パターンの場合には、自動再生処理が再開される度にフィルタの温度を上昇させる必要があるため自動再生処理の効率が著しく低くなる。機関運転が頻繁に停止され、平均車速が極めて低いような走行パターンの場合には、再生処理の効率が低い状態であることが多く、また、ポスト噴射によって燃焼室内に噴射される燃料が良好に霧化されずに潤滑油の希釈が進行しやすい。そこで、上記請求項５に記載の発明では、自動再生処理実行中であり、且つ低車速状態である期間を積算して計時し、計時される期間が所定の判定期間に到達するまでの粒子状物質の燃焼量が所定量未満であることに基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定するようにしている。こうした構成によれば、車速に基づいて自動再生処理の効率が低い運転状態が頻繁に繰り返される走行パターンである旨を推定し、潤滑油の希釈の進行度合により即した態様で手動再生処理の実行を促す警告を行うことができるようになる。
【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、前記計時手段は車速が前記所定の低車速値より高く設定された所定の高車速値以上になったときに前記計時手段によって計時された期間を減少させることをその要旨とする。
【００２０】
高速道路走行時のように、車速がある程度高くなったときには、機関回転速度が比較的高い状態で安定して運転されるため、その後、自動再生処理の効率は高い状態に維持されるようになる。そこで請求項６に記載の発明では、車速が所定の高車速値以上になったときに計時手段によって計時された期間を「０」に設定する等、同期間を減少させるようにしている。こうした構成によれば、車速がある程度高くなり、自動再生処理の効率が向上することが見込まれる場合には、手動再生処理を促す警告が行われる可能性が低下する。要するに、渋滞走行時等、低速走行を余儀なくされ、その後、長期間にわたってＰＭ再生効率の向上が見込まれない場合にのみ、手動再生処理の警告を促すことができ、必要以上に手動再生処理の実行が促されることにより、頻繁に車両を停止させて手動再生処理を実行する必要に迫られるといった不都合の発生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】
【００２１】
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７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している。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。
【００２２】
ディーゼルエンジン１０の各シリンダ１１（図１にはその１つのみを図示）には、ピストンリング１２ａが嵌設されたピストン１２が往復動可能に収容されている。そして、これらシリンダ１１、ピストン１２の頂面及びシリンダヘッド１３によって燃焼室１４が区画形成されている。
【００２３】
図１に示されるようにディーゼルエンジン１０の下部には、オイルパン１５が設けられており、このオイルパン１５に貯留された潤滑油が図示しないオイルポンプによってディーゼルエンジン１０の各摺動部に供給される。例えば、オイルパン１５から汲み上げられた潤滑油は、シリンダ１１とピストン１２、具体的には同ピストン１２に嵌設されたピストンリング１２ａとの摺動部位に供給されて、その焼付きや摩耗を抑制する。そしてこのように潤滑に供されてシリンダ１１の壁面に付着した潤滑油は、ピストン１２が下降する際にピストンリング１２ａによって掻き落とされてオイルパン１５に再び貯留される。
【００２４】
また、シリンダヘッド１３には、気筒毎に燃料を噴射するインジェクタ１６が設けられている。これらインジェクタ１６には、図示しないコモンレールに充填された燃料が供給され、インジェクタ１６を介して燃焼室１４に噴射される。
【００２５】
また、図１に示されるように排気通路３０には、フィルタ４０が設けられている。このフィルタ４０は、多孔質材料によって形成されて排気中の粒子状物質（以下、ＰＭと称する）を捕集するフィルタ本体４１と、同フィルタ本体４１の上流に位置して排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化する酸化触媒４２とを含んで構成されている。ディーゼルエンジン１０から排出される排気は、酸化触媒４２によってＨＣやＣＯが浄化されるとともに、ＰＭがフィルタ本体４１によって捕集され、これらの大気中への放出が抑制される。
【００２６】
また、図１に示されるように、フィルタ４０において酸化触媒４２とフィルタ本体４１との間には第１排気温センサ６５が設けられており、この第１排気温センサ６５によりフィルタ本体４１の上流側の排気温度である上流側排気温ＴＨｕｐが検出される。一方、排気通路３０におけるフィルタ４０の下流側には第２排気温センサ６６が設けられており、この第２排気温センサ６６によりフィルタ本体４１の下流側の排気温度である下流側排気温ＴＨｌｏｗが検出される。
【００２７】
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６０、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ６１、車速ＳＰＤを検出する車速センサ６２、運転者のアクセルペダルの踏み込み量、即ちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ６３、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６４、上述した第１排気温センサ６５、第２排気温センサ６６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。
【００２８】
電子制御装置５０は、これら各種センサ６０〜６６から取り込まれる検出信号に基づいて演算処理を行い、機関各部を制御する。例えば、機関回転速度ＮＥ及びアクセル開度に基づいて、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Ｑｆｉｎがこの目標燃料噴射量と一致するようにインジェクタ１６の開弁時間を制御する。
【００２９】
尚、電子制御装置５０は、こうした演算処理の結果を一時的に記憶するＲＡＭ、機関停止状態にあっても各種演算結果を記憶保持することのできるバックアップＲＡＭからなるメモリ５１を備えている。
【００３０】
ところで、フィルタ本体４１に捕集されたＰＭの堆積量が多くなると、フィルタ本体４１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まねくこととなる。そこで、フィルタ本体４１に堆積したＰＭの量が所定量以上にまで増加したときに、酸化触媒４２の反応熱を利用してそのＰＭを燃焼除去することによりフィルタ本体４１の機能を再生する自動再生処理を行うようにしている。
【００３１】
この自動再生処理では、メイン噴射の実行後、膨張行程ないし排気行程の燃焼に寄与しない時期に燃料を噴射する、いわゆるポスト噴射を実行して酸化触媒４２に燃料を供給し、その反応熱によって排気の温度を上昇させることにより、フィルタ本体４１の温度を上昇させてフィルタ本体４１に堆積したＰＭを燃焼除去するようにしている。
【００３２】
このポスト噴射による燃料の添加量は、フィルタ本体４１の温度に基づいて制御される。フィルタ本体４１の温度であるフィルタ温度ＴＨＦは、上述した排気温センサ６５，６６によって検出される上流側排気温ＴＨｕｐ、下流側排気温ＴＨｌｏｗに基づいて推定される。具体的には、上流側排気温ＴＨｕｐよりも下流側排気温ＴＨｌｏｗが低い場合には、フィルタ温度ＴＨＦは上流側排気温ＴＨｕｐよりも低い温度であると推定され、更に上流側排気温ＴＨｕｐと下流側排気温ＴＨｌｏｗ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と推定される。一方、下流側排気温ＴＨｌｏｗよりも上流側排気温ＴＨｕｐが低い場合には、フィルタ温度ＴＨＦは上流側排気温ＴＨｕｐよりも高い温度であると推定され、更に上流側排気温ＴＨｕｐと下流側排気温ＴＨｌｏｗ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。そして、電子制御装置５０は、こうして推定されるフィルタ温度ＴＨＦが再生処理に適した温度、即ちフィルタ温度ＴＨＦが過度に上昇することを抑制しつつ、ＰＭを燃焼除去することのできる温度となるようにポスト噴射量を制御する。
【００３３】
ところで、車両走行中は機関運転状態が変化するため、燃焼室１４内の温度や排気の流量もこれに伴って変化する。そのため、ポスト噴射によって燃焼室１４内に噴射される燃料が良好に霧化されない場合があり、このような場合には燃料の一部がシリンダ１１壁面に付着して潤滑油とともにピストンリング１２ａによって掻き落とされ、オイルパン１５に貯留された潤滑油に混入することがある。そして、こうした燃料の混入によって潤滑油の希釈が進行すると、潤滑油の潤滑作用や冷却作用が低下し、機関各部の焼付きや摩耗をまねくおそれがある。
【００３４】
また、ポスト噴射によって供給された燃料のうちシリンダ１１壁面に付着してオイルパン１５内の潤滑油に混入する燃料の量が多くなると、酸化触媒４２に供給される燃料の量が減少して反応熱が小さくなり、フィルタ本体４１におけるＰＭの燃焼速度が低くなる。ＰＭの燃焼速度が低くなることにより自動再生処理の効率が低くなると、長期間にわたって自動再生処理が実行されるようになるため、更に潤滑油の希釈が進行しやすくなる。
【００３５】
そこで、本実施形態の排気浄化装置にあっては、運転席のコンソールに再生処理用スイッチ７０を備え、この再生処理用スイッチ７０の操作に基づいて再生処理を実行するようにしている。以下では、このように再生処理用スイッチ７０の操作に基づいて実行される再生処理を「手動再生処理」といい、先に説明したＰＭの堆積量に基づいて自動的に実行される自動再生処理と区別する。尚、以下の説明において単に「再生処理」という場合には、これら自動再生処理及び手動再生処理の双方を含むこととする。
【００３６】
この手動再生処理では、車速ＳＰＤ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非走行位置、具体的には停車位置「Ｐ」又は中立位置「Ｎ」であること、車両が停止中であること、といった条件が全て満たされていることをその実行条件とし、同実行条件が成立しているときに再生処理用スイッチ７０が運転者によって「ＯＮ」に操作されると、自動再生処理と同様にポスト噴射を実行し、酸化触媒４２に燃料を供給してフィルタ本体４１を通過する排気温度を上昇させる。また、燃焼室１４内の温度をポスト噴射による燃料の霧化しやすい温度に維持すべく、これに併せてアイドリング状態におけるメイン噴射量Ｑｆｉｎを増大させて機関回転速度を上昇させることにより、燃焼室１４における燃焼温度を上昇させる。その結果、ポスト噴射によって噴射される燃料は、シリンダ１１壁面に付着しにくくなるため、手動再生処理にあっては、オイルパン１５に落ち込む燃料の量が少なくなり、自動再生処理よりも燃料による潤滑油の希釈が進行しにくくなる。
【００３７】
更に、本実施形態の排気浄化装置にあっては、自動再生処理の効率を推定し、自動再生処理の効率が低い旨推定された場合には、運転席のインスツルメントパネルに設けた警告灯７１を点灯させることにより、運転者に手動再生処理の実行を促すようにしている。
【００３８】
以下、図２〜７を参照して、排気浄化装置の各種制御について詳しく説明する。
まず、自動再生処理にかかる一連の処理について図２を参照して説明する。図２は、この一連の処理の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、機関運転中に電子制御装置５０によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００３９】
この一連の処理が開始されると、図２に示されるようにまずステップＳ１００において、自動再生処理実行フラグＸ１が「１」に設定されているか否かが判定される。この自動再生処理実行フラグＸ１は、後述するＰＭ堆積量推定処理を通じて「１」又は「０」に設定されるものであり、この自動再生処理にかかる一連の処理において、自動再生処理を実行する必要があるか否かを判定するために参照される。この自動再生処理実行フラグＸ１が「１」に設定されているときには、自動再生処理を実行する必要がある旨判定される。ステップＳ１００において、自動再生処理実行フラグＸ１が「１」に設定されている旨判定された場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０へと進む。
【００４０】
ステップＳ１１０では、自動再生処理禁止フラグＸ２が「０」に設定されているか否かが判定される。この自動再生処理禁止フラグＸ２は、自動再生処理における効率及びＰＭ堆積量に基づいて「１」又は「０」に設定されるものであり、自動再生処理の実行が禁止されているか否かを判定するために参照される。この自動再生処理禁止フラグＸ２が「１」に設定されている場合には、自動再生処理の実行が禁止されている旨判定される。ステップＳ１１０において、自動再生処理禁止フラグＸ２が「０」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、即ち自動再生処理の実行が禁止されていない旨判定された場合には、ステップＳ１２０へと進む。
【００４１】
ステップＳ１２０では、自動再生処理停止条件が非成立か否かが判定される。自動再生処理停止条件は、この条件が成立していることに基づいて、自動再生処理を継続すると潤滑油の希釈が著しく進行するおそれがある旨推定することのできる条件が設定されている。具体的にはアイドリング運転が長期間継続していることや、降坂走行時のようにフューエルカットが長期間継続していること等の条件が設定されている。こうした条件が成立している場合には、ディーゼルエンジン１０の燃焼熱が低い状態が継続しており、潤滑油の希釈が著しく進行するおそれがある旨判定される。
【００４２】
ステップＳ１２０において、こうした自動再生処理停止条件が非成立である旨判定された場合には（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０へと進み、上述した自動再生処理を実行してこの一連の処理を一旦終了する。
【００４３】
一方、ステップＳ１００において自動再生処理実行フラグＸ１が「０」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、ステップＳ１１０において自動再生処理禁止フラグＸ２が「１」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、またステップＳ１２０において自動再生処理停止条件が成立している旨判定された場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、いずれもステップＳ１３５へと進む。
【００４４】
ステップＳ１３５では、ポスト噴射の実行を停止することにより自動再生処理が停止される。尚、このとき自動再生処理が実行されていない場合には、その状態を維持する。そして、この一連の処理を一旦終了する。
【００４５】
次に、手動再生処理にかかる一連の処理について図３を参照して説明する。図３は、この一連の処理の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、機関運転中に電子制御装置５０によって繰り返し実行される。
【００４６】
この一連の処理が開始されると、図３に示されるように、まずステップＳ２００において、再生処理完了フラグＸ３が「０」に設定されているか否かが判定される。この再生処理完了フラグＸ３は、「１」又は「０」に設定されるものであり、再生処理（自動再生処理、手動再生処理）が完了したか否かを判定するために参照される。この再生処理完了フラグＸ３が「１」に設定されている場合には、再生処理が完了した直後であってフィルタ本体４１にＰＭがほとんど堆積していない旨判定される。一方、再生処理完了フラグＸ３が「０」に設定されている場合には、未だ再生処理が完了しておらず、フィルタ本体４１にＰＭが堆積している旨判定される。ステップＳ２００において、再生処理完了フラグＸ３が「０」である旨判定された場合には（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ステップ２１０へと進む。
【００４７】
ステップＳ２１０では、上述した手動再生処理の実行条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ２１０において、手動再生処理の実行条件が成立している旨判定された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、場合には、ステップＳ２２０へと進む。
【００４８】
ステップＳ２２０では、再生処理用スイッチ７０が「ＯＮ」になっているか否かが判定される。ステップＳ２２０において、再生処理用スイッチ７０が「ＯＮ」になっている旨判定された場合には（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２３０へと進み、上述した手動再生処理を実行してこの一連の処理を一旦終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ２００において再生処理完了フラグＸ３が「１」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ステップＳ２１０において手動再生処理の実行条件が成立していない旨判定された場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、またステップＳ２２０において再生処理用スイッチ７０が「ＯＦＦ」になっている旨判定された場合には（ステップＳ２２０：ＮＯ）、いずれもステップＳ２３５へと進む。
【００５０】
ステップＳ２３５では、ポスト噴射及びアイドリング状態におけるメイン噴射量Ｑｆｉｎの増量を停止することにより手動再生処理が停止される。尚、このとき手動再生処理が実行されていない場合には、その状態を維持する。その後、この一連の処理を一旦終了する。
【００５１】
次にフィルタ本体４１のＰＭ堆積量ΣＰＭを推定するＰＭ堆積量推定処理について図４を参照して説明する。図４は、この一連の処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、機関運転中に電子制御装置５０により所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５２】
この一連の処理が開始されると、まずステップＳ３００において、機関回転速度ＮＥ、メイン噴射量Ｑｆｉｎ等に基づいて燃焼室１４から新たに排出されるＰＭの量であるＰＭ排出量ＰＭｅｘが算出される。次に、ステップＳ３１０において、フィルタ温度ＴＨＦ、吸入空気量等に基づいてフィルタ本体４１から燃焼除去されるＰＭの量であるＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍが算出される。尚ここで、機関回転速度ＮＥやメイン噴射量Ｑｆｉｎ等とＰＭ排出量ＰＭｅｘとの関係、フィルタ温度ＴＨＦ、吸入空気量等とＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍとの関係は予め実験等により求められ、演算マップとして電子制御装置５０のメモリ５１に記憶されている。
【００５３】
そして、ステップＳ３２０において、前回推定されたＰＭ堆積量ΣＰＭにＰＭ排出量ＰＭｅｘを加算し、更にＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍを減算することにより、現在のＰＭ堆積量ΣＰＭが推定される。
【００５４】
こうしてＰＭ堆積量ΣＰＭが推定されると、ステップＳ３３０へと進み、自動再生処理又は手動再生処理の実行中であるか否かが判定される。そして、このステップＳ３３０において、再生処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ３３０：ＮＯ）、ステップＳ３３５へと進み、再生処理完了フラグＸ３が「０」に設定される。
【００５５】
ステップＳ３３５において、再生処理完了フラグＸ３が「０」に設定されると、ステップＳ３４５へと進み、ステップＳ３２０において推定されたＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ａよりも大きいか否かが判定される。尚、所定量Ａは、自動再生処理を実行する必要がある量までＰＭ堆積量ΣＰＭが増大したことを判定する閾値として、予め実験等の結果に基づいて設定されている。ステップＳ３４５において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ａ以下である旨判定された場合（ステップＳ３４５：ＮＯ）、即ちフィルタ本体４１に堆積したＰＭの量が少ないため、自動再生処理を実行する必要がない旨判定された場合にはステップＳ３８０へと進む。
【００５６】
一方、機関運転に伴ってＰＭがフィルタ本体４１に堆積し、ステップＳ３４５において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ａよりも大きい旨判定された場合（ステップＳ３４５：ＹＥＳ）、即ちフィルタ本体４１に堆積したＰＭの量が多いため、自動再生処理を実行する必要がある旨判定された場合には、ステップＳ３６５へと進む。そして、ステップＳ３６５において、自動再生処理実行フラグＸ１が「１」に設定され、ステップＳ３８０へと進む。
【００５７】
一方、ステップＳ３３０において、再生処理の実行中である旨推定された場合には（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）、ステップＳ３４０へと進み、ステップＳ３４０においてＰＭ堆積量ΣＰＭがほぼ「０」であるか否かが判定される。即ち再生処理の実行によりフィルタ本体４１に堆積したＰＭが燃焼除去され、その除去が完了したか否かが判定される。
【００５８】
ステップＳ３４０において、ＰＭ堆積量ΣＰＭがほぼ「０」である旨判定された場合（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）、即ち再生処理が完了した旨判定された場合には、ステップＳ３５０へと進み、同ステップＳ３５０において再生処理完了フラグＸ３が「１」に、ステップＳ３６０において自動再生処理実行フラグＸ１が「０」に、ステップＳ３７０において自動再生処理禁止フラグＸ２が「０」にそれぞれ設定される。こうしてステップＳ３７０において、自動再生処理禁止フラグＸ２が「０」に設定されると、ステップＳ３８０へと進む。
【００５９】
また、一方でステップＳ３４０においてＰＭ堆積量ΣＰＭがほぼ「０」ではない旨判定された場合（ステップＳ３４０：ＮＯ）、即ち再生処理が完了していない旨判定された場合には、ステップＳ３５０〜３７０をスキップし、ステップＳ３８０へと進む。
【００６０】
ステップＳ３８０では、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂよりも大きいか否かが判定される。尚、所定量Ｂは、ＰＭ堆積量が少ないため警告灯７１を点灯して手動再生処理の実行を促す必要がないことを判定する閾値として、予め行われた実験等の結果に基づいて設定されている。ステップＳ３８０において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂ以下である旨判定された場合には（ステップＳ３８０：ＮＯ）、ステップＳ３８５へと進む。
【００６１】
そして、ステップＳ３８５において、警告灯７１が点灯している場合には警告灯７１が消灯される。また、ステップＳ３８５において警告灯７１が消灯している場合には、その状態が維持される。こうしてステップＳ３８５において、警告灯７１が消灯されるとステップＳ３９５へと進み、警告制限フラグＸ４が「１」に設定される。この警告制限フラグＸ４は、「１」又は「０」に設定されるものであり、後述する警告処理において警告灯７１の点灯が禁止されているか否かを判定するために参照され、警告制限フラグＸ４が「１」に設定されている場合には、警告灯７１の点灯が禁止されている旨判定される。このように、警告制限フラグＸ４を「１」に設定した後、この一連の処理を一旦終了する。
【００６２】
一方、ステップＳ３８０において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂよりも大きい旨推定された場合（ステップＳ３８０：ＹＥＳ）、即ちフィルタ本体４１に堆積したＰＭの量が多いため、手動再生処理の実行を促す必要がある旨判定された場合には、ステップＳ３９０へと進み、警告制限フラグＸ４を「０」に設定してこの一連の処理を一旦終了する。
【００６３】
このように機関運転中には、電子制御装置５０によってＰＭ堆積量推定処理が繰り返し実行され、ＰＭ堆積量ΣＰＭを推定し、推定されたＰＭ堆積量ΣＰＭの大きさに基づいて再生処理の実行に際して参照する各種フラグＸ１〜４が設定される。
【００６４】
次に自動再生処理の効率を推定するための閾値としての判定値Ｚを設定する判定値設定処理について、図５を参照して説明する。図５は、この処理の一連の流れを示すフローチャートである。この処理は機関運転中に電子制御装置５０により所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００６５】
この処理が開始されると、図５に示されるように、まずステップＳ４００において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂよりも大きいか否かが判定される。ステップＳ４００において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂよりも大きい旨判定された場合には、ステップＳ４１０へと進む。
【００６６】
ステップＳ４１０では、自動再生処理又は手動再生処理の実行中であるか否かが判定される。ステップＳ４１０において、再生処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ４１０：ＹＥＳ）、ステップＳ４２０へと進み、車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉより低いか否かが判定される。例えば、高速道路走行時のように車速ＳＰＤがある程度高い状態の場合には、機関回転速度ＮＥが比較的高い状態が継続しやすいため、その後、自動再生処理を高い効率をもって実行することができるようになる。この高車速値ＳＰＤＨｉは、このように自動再生処理を高い効率をもって実行することを判定する閾値として、予め実験等の結果に基づいて設定されている。
【００６７】
ステップＳ４２０において、車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉよりも低い旨判定された場合（ステップＳ４２０：ＹＥＳ）、即ち自動再生処理の効率を高い状態に維持することができない旨判定された場合には、ステップＳ４３０へと進み、ステップＳ４３０において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下であるか否かが判定される。尚、低車速値ＳＰＤＬｏは、自動再生処理の効率が低下する運転状態である旨判定する閾値として予め実験等に基づいて高車速値ＳＰＤＨｉよりも低い値に設定されている。
【００６８】
ステップＳ４３０において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である旨判定された場合（ステップＳ４３０：ＹＥＳ）、即ち自動再生処理の効率が低下する運転状態である旨判定された場合には、ステップＳ４４０へと進み、判定値セットフラグＸ５が「０」に設定されているか否かが判定される。尚、この判定値セットフラグＸ５は、「１」又は「０」に設定されるものであり、判定値Ｚが既に設定されているか否かを判定するために参照され、判定値セットフラグＸ５が「１」に設定されている場合には、判定値Ｚが既に設定されている旨判定される。
【００６９】
ステップＳ４４０において、判定値セットフラグＸ５が「０」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、即ち判定値Ｚが未だ設定されていない旨判定された場合には、ステップＳ４５０へと進む。
【００７０】
ステップＳ４５０では、現在のＰＭ堆積量ΣＰＭから所定量αだけ減算した値を判定値Ｚとして設定して電子制御装置５０のメモリ５１に記憶するとともに、判定値セットフラグＸ５を「１」に設定する。尚、所定量αは、後述する計時処理及び警告処理を通じてカウント値ＣＮＴが所定量Ｙに到達するまでの期間において、ＰＭ堆積量ΣＰＭの減少量が相対的に少ない、すなわち自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定する閾値として予め実験等の結果に基づいて設定されている。こうしてステップＳ４５０において、判定値Ｚを設定するとこの一連の処理を一旦終了する。
【００７１】
一方、図５に示されるようにステップＳ４００においてＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂ以下である旨判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、またステップＳ４２０において車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉ以上である旨判定された場合には（ステップＳ４２０：ＮＯ）、いずれもステップＳ４５２へと進み、判定値Ｚを「０」に設定するとともに、判定値セットフラグＸ５を「０」に設定してこの処理を一旦終了する。
【００７２】
また、ステップＳ４１０において、自動再生処理又は手動再生処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ４１０：ＮＯ）、ステップＳ４４５へと進み、判定値セットフラグＸ５が「１」に設定されているか否かが判定される。ステップＳ４４５において、判定値セットフラグＸ５が「１」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ４４５：ＹＥＳ）、即ち判定値Ｚが既に設定されている場合には、ステップＳ４５４へと進み、前回の制御周期における判定値Ｚの値に前回の制御周期から今回の制御周期までの期間におけるＰＭ堆積量ΣＰＭの変化量ΔＰＭを加算する。こうして再生処理停止中のＰＭ堆積量ΣＰＭの変化量ΔＰＭにあわせて判定値Ｚを増大させた後にこの処理を一旦終了する。また、ステップＳ４４５において、判定値セットフラグＸ５が「０」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ４４５：ＮＯ）、即ち未だ判定値が設定されていない旨判定された場合には、ステップＳ４５４をスキップして、この処理を一旦終了する。
【００７３】
一方、ステップＳ４３０において車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏより高い旨判定された場合（ステップＳ４３０：ＮＯ）、またステップＳ４４０において判定値セットフラグＸ５が「１」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、即ち既に判定値Ｚが設定されている旨判定された場合には、いずれもステップＳ４５０をスキップして、判定値Ｚを設定せずにこの処理を一旦終了する。ここで、判定値Ｚが既に設定されている場合には、その判定値Ｚを保持してこの処理を一旦終了する。
【００７４】
次に自動再生処理実行中であり、且つ車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である期間を積算して計時する計時処理について、図６を参照して説明する。図６は、この計時処理の一連の流れを示すフローチャートである。この処理は機関運転中に電子制御装置５０により所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００７５】
この処理が開始されると、まずステップＳ５００において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚよりも大きいか否かが判定される。ステップＳ５００において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚよりも大きい旨判定された場合には（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、ステップＳ５１０へと進み、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙよりも小さいか否かが判定される。尚、所定値Ｙは、カウント値ＣＮＴが同所定値Ｙに到達したことに基づいて、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である期間が所定の判定期間に到達したことを判定する閾値として設定されている。ステップＳ５１０において、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙよりも小さい旨判定された場合には（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、ステップＳ５２０へと進み、自動再生処理の実行中であるか否かが判定される。
【００７６】
ステップＳ５２０において、自動再生処理の実行中である旨判定された場合には（ステップＳ５２０：ＹＥＳ）、ステップＳ５３０へと進み、ステップＳ５３０において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下であるか否かが判定される。ステップＳ５３０において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である旨判定された場合には（ステップＳ５３０：ＹＥＳ）、ステップＳ５４０へと進み、カウント値ＣＮＴを一定量だけ増大させることによりカウントアップし、この処理を一旦終了する。
【００７７】
一方、ステップＳ５１０においてカウント値ＣＮＴが所定値Ｙ以上である旨判定された場合（ステップＳ５１０：ＮＯ）、ステップＳ５２０において自動再生処理の実行中ではない旨判定された場合には（ステップＳ５２０：ＮＯ）、いずれもステップＳ５４０をスキップし、カウント値ＣＮＴをカウントアップすることなくこの処理を一旦終了する。
【００７８】
また、ステップＳ５００において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚ以下である旨判定された場合には（ステップＳ５００：ＮＯ）、ステップＳ５４５へと進み、カウント値ＣＮＴを「０」にして、この処理を一旦終了する。
【００７９】
また、ステップＳ５３０において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏより高い旨判定された場合には（ステップＳ５３０：ＮＯ）、ステップＳ５３５へと進み、ステップＳ５３５において、車速が高車速値ＳＰＤＨｉより低いか否かが判定される。ステップＳ５３５において、車速が高車速値ＳＰＤＨｉより低い旨判定された場合には（ステップＳ５３５：ＹＥＳ）、カウント値ＣＮＴを変更せずに保持したままこの処理を一旦終了する。一方で、ステップＳ５３５において、車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉ以上である旨判定された場合には（ステップＳ５３５：ＮＯ）、ステップＳ５４５へと進み、ステップＳ５４５において、カウント値ＣＮＴを「０」にしてこの処理を一旦終了する。
【００８０】
このような計時処理を繰り返すことにより、自動再生処理実行中であり、且つ車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である期間がカウント値ＣＮＴによって計時される。
次に、カウント値ＣＮＴに基づき、警告灯７１を点灯させて運転者に手動再生処理の実行を促す警告処理について、図７を参照して説明する。図７は、この警告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、機関運転中に電子制御装置５０により所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００８１】
この処理が開始されると、まずステップＳ６００において、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙ以上であるか否かが判定される。ステップＳ６００において、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙ以上である旨判定された場合（ステップＳ６００：ＹＥＳ）、即ち自動再生処理の実行中において車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である期間を積算した積算期間が所定の判定期間に達した場合には、ステップＳ６１０へと進む。ステップＳ６１０では、自動再生処理禁止フラグＸ２が「１」に設定され、自動再生処理の実行が禁止される。次にステップＳ６２０へと進み、ステップＳ６２０では、警告制限フラグＸ４が「０」に設定されているか否かが判定される。
【００８２】
ステップＳ６２０において、警告制限フラグＸ４が「０」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ６２０：ＹＥＳ）、即ち警告灯７１の点灯が禁止されていない旨判定された場合には、ステップＳ６３０へと進み、ステップＳ６４０において、警告灯７１を点灯させる。こうして警告灯７１を点灯させるとこの処理は一旦終了される。
【００８３】
一方、ステップＳ６２０において、警告制限フラグＸ４が「１」に設定されている旨判定された場合（ステップＳ６２０：ＮＯ）、即ち警告灯７１の点灯が禁止されている場合には、図７に示されるようにステップＳ６３０をスキップし、警告灯７１を点灯することなくこの処理を一旦終了する。
【００８４】
また、ステップＳ６００において、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙ未満である旨判定された場合には（ステップＳ６００：ＮＯ）、ステップＳ６１０〜６３０をスキップし、この処理を一旦終了する。このように警告処理を通じて、カウント値ＣＮＴ及び警告制限フラグＸ４の設定状態に基づき、警告灯７１が点灯される。
【００８５】
次に図２〜７を参照して説明した各種処理を通じて行われる再生処理の制御態様及び警告灯７１による警告の実行タイミング等について、図８を参照して具体的に説明する。図８は、車速ＳＰＤの変化に伴うＰＭ堆積量ΣＰＭ及びカウント値ＣＮＴの変化と、これらの値の変化に伴うポスト噴射の実行、停止と潤滑油希釈率の変化との関係を示すタイミングチャートである。
【００８６】
図８に示されるように時刻ｔ１において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ａよりも大きい旨判定されると、自動再生処理が開始され、ポスト噴射が実行される。このとき車速ＳＰＤは比較的低速であるため、ポスト噴射によって噴射された燃料の一部はオイルパン１５内の潤滑油に混入し、潤滑油希釈率は徐々に上昇するようになる。
【００８７】
時刻ｔ２において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である旨判定されると、図８に一点鎖線で示されるように時刻ｔ２時点におけるＰＭ堆積量ΣＰＭから所定量αだけ減算した値が判定値Ｚとして設定される。また、カウント値ＣＮＴが制御周期毎に一定量ずつ増大されてカウントアップされるようになる。
【００８８】
時刻ｔ３において、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏよりも高くなると、カウント値ＣＮＴのカウントアップは停止される。車速ＳＰＤが更に上昇し、時刻ｔ４において高車速値ＳＰＤＨｉ以上になると、自動再生処理の効率を高い状態に維持することができると判断され、ＰＭ堆積量ΣＰＭの判定値Ｚ及びカウント値ＣＮＴが「０」にリセットされる。このように車速ＳＰＤが高い場合には、自動再生処理が高い効率をもって実行されるため、ＰＭ堆積量ΣＰＭは次第に減少し、また燃焼室１４の温度も上昇することから潤滑油希釈率の増大速度も次第に低下するようになる。
【００８９】
時刻ｔ５において、再び車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である旨判定されると、時刻ｔ５時点におけるＰＭ堆積量ΣＰＭから所定量αを減算することにより、判定値Ｚが再度設定される。また、時刻ｔ６において、車両が停止され、機関運転が停止されると、燃料噴射が停止されるためポスト噴射も停止される。このとき、カウント値ＣＮＴは、運転者によりイグニッションスイッチが「ＯＦＦ」にされて機関運転が停止されるまでの間に電子制御装置５０のメモリ５１に記憶され、機関運転が停止されている間も保持される。そして、時刻ｔ７において、機関運転が再開されると、再びカウント値ＣＮＴのカウントアップが開始される。尚、ポスト噴射が停止されている期間は（時刻ｔ６〜７）、オイルパン１５内に落ち込む燃料の量がオイルパン１５内の潤滑油から蒸発する燃料の量よりも少なくなるため、潤滑油希釈率は減少するようになる。また、時刻ｔ７において機関運転が再開された直後は、フィルタ温度ＴＨＦが低下しているため、フィルタ温度ＴＨＦがＰＭの燃焼温度に上昇するまでの期間は（時刻ｔ７〜８）、ＰＭを燃焼させることができず、ＰＭ堆積量ΣＰＭは減少しない。
【００９０】
時刻ｔ９において、車両が停止されてアイドリング運転状態となり、時刻ｔ１０において、アイドリング運転が長期間継続していることに基づいて自動再生処理停止条件が成立している旨判定されると、ポスト噴射が停止されて自動再生処理が途中で停止される。自動再生処理が途中で停止されると、カウント値ＣＮＴのカウントアップは停止され、カウント値ＣＮＴは現在の値のまま保持される。また、機関運転中にポスト噴射が停止されている間は、ＰＭ堆積量ΣＰＭの増大にあわせて判定値Ｚが増大される。
【００９１】
時刻ｔ１１において、車両が走行し始めると、自動再生処理が再開されてポスト噴射が実行されるとともに、カウント値ＣＮＴのカウントアップが再開される。尚ここで、時刻ｔ１１において自動再生処理が再開された直後は、フィルタ温度ＴＨＦが低下しているため、フィルタ温度ＴＨＦがＰＭの燃焼温度に上昇するまでの期間は（時刻ｔ１１〜１２）、ＰＭを燃焼させることができず、ＰＭ堆積量ΣＰＭは減少しない。
【００９２】
時刻ｔ１３において、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙ以上である旨判定されると、即ちカウント値ＣＮＴが所定値Ｙに到達した旨判定されると、ポスト噴射が停止され、自動再生処理の実行が禁止されるとともに、警告灯７１が点灯されて運転者に手動再生処理の実行が促される。
【００９３】
時刻ｔ１４において、車両が停止され、運転者により再生処理用スイッチ７０が「ＯＮ」に操作されると、手動再生処理が実行される。尚この場合にも、ポスト噴射の実行が開始されてからフィルタ温度ＴＨＦがＰＭの燃焼温度に上昇するまでは（時刻ｔ１４〜１５）、ＰＭを燃焼させることができず、ＰＭ堆積量ΣＰＭは減少しない。
【００９４】
手動再生処理の実行に伴ってＰＭ堆積量ΣＰＭが減少し、時刻ｔ１６において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚ以下である旨判定されると、カウント値ＣＮＴが「０」にされ、カウント値ＣＮＴがリセットされる。また、時刻ｔ１７において、ＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂ以下である旨判定されると、判定値Ｚが「０」に設定され、判定値Ｚがリセットされる。手動再生処理が継続され、時刻ｔ１８において、ＰＭ堆積量ΣＰＭがほぼ「０」である旨判定されると、手動再生処理の実行が終了される。
【００９５】
このように本実施形態の排気浄化装置によれば、自動再生処理実行中においてＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚ以下にまで減少せずにカウント値ＣＮＴが所定値Ｙに到達したことをもって、所定の判定期間におけるＰＭの燃焼量が所定量α未満であることが判定される。そして、この判定に基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定され、自動再生処理の実行が禁止されるとともに、警告灯７１が点灯される。
【００９６】
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）自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合には、運転者に手動再生処理の実行を促す警告灯７１を点灯させるようにしている。そのため、運転者によって手動再生処理が実行される可能性が高くなり、潤滑油の燃料による希釈が進行しにくい手動再生処理によってＰＭが燃焼除去されるようになる。従って、自動再生処理の効率が低い運転状態の場合には、自動再生処理の実行機会が減少するようになる。その結果、再生処理の実行によりフィルタ本体４１に堆積するＰＭを好適に燃焼除去しつつ、そうした再生処理の実行に伴う潤滑油の希釈を抑制することができるようになる。
【００９７】
（２）自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定され、更に警告制限フラグＸ４が「０」に設定されていることに基づいてＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂ以上である旨判定されるときに、警告灯７１を点灯させるようにしている。そのため、自動再生処理の効率が低く潤滑油の希釈が進行しやすい運転状態であっても、ＰＭ堆積量ΣＰＭが少ないため、車両を停止して手動再生処理を実行する必要性が低い場合には手動再生処理の実行を促す警告がなされない。従って、必要以上に手動再生処理の実行が促されることにより、頻繁に車両を停止させて手動再生処理を実行する必要に迫られるといった不都合の発生を抑制することができる。
【００９８】
（３）自動再生処理の効率が相対的に低いときに、自動再生処理の実行を禁止するようにしている。そのため、オイルパン１５に落ち込む燃料の量を減少させることができるようになり、潤滑油の希釈の進行を抑制することができる。
【００９９】
（４）自動再生処理実行中であり、且つ車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である場合にカウント値ＣＮＴを一定量ずつ増大させるようにしている。そして、自動再生処理実行中においてＰＭ堆積量ΣＰＭが判定値Ｚ以下にまで減少せずにカウント値ＣＮＴが所定値Ｙに到達したことをもって、所定の判定期間におけるＰＭの燃焼量が所定量α未満であることが判定され、この判定に基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定するようにしている。こうした構成によれば、車速ＳＰＤに基づいて自動再生処理の効率が低い運転状態が頻繁に繰り返される走行パターンである旨を推定し、潤滑油の希釈の進行度合により即した態様で警告灯７１を点灯させることができるようになる。
【０１００】
（５）車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉ以上になったときにカウント値ＣＮＴを「０」にするようにしている。こうした構成によれば、車速ＳＰＤがある程度高くなり、自動再生処理の効率が向上することが見込まれる場合には、積算されたカウント値ＣＮＴが「０」にリセットされ、警告灯７１が点灯されなくなる。要するに、渋滞走行時等、低速走行を余儀なくされ、その後、長期間にわたってＰＭ再生効率の向上が見込まれない場合にのみ、警告灯７１を点灯させることができ、必要以上に手動再生処理の実行が促されることにより、頻繁に車両を停止させて手動再生処理を実行する必要に迫られるといった不都合の発生を抑制することができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態は、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。
・上記実施形態では、車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉ以上になったときにカウント値ＣＮＴを「０」にしてカウント値ＣＮＴをリセットするようにしている。これに対して、車速ＳＰＤが高くなった場合であっても、カウント値ＣＮＴをリセットせずに積算し続ける構成を採用することもできる。また、カウント値ＣＮＴを「０」にリセットする以外にも、車速ＳＰＤが高車速値ＳＰＤＨｉ以上になったときに、所定量だけデクリメントする、或いは現在よりも小さい所定値にまで減少させる、といった構成を採用することもできる。
【０１０２】
・上記実施形態では再生効率推定手段として、自動再生処理実行中であり、且つ車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である期間をカウント値ＣＮＴに基づいて計時し、カウント値ＣＮＴが所定値Ｙに到達するまでの期間におけるＰＭ堆積量ΣＰＭの減少量が所定量α未満であることに基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨判定する構成を示した。これに対して、車速ＳＰＤが低車速値ＳＰＤＬｏ以下である場合に限らず、自動再生処理実行中の所定期間に燃焼するＰＭの量に基づいて自動再生処理の効率を推定する構成を採用することもできる。また、車速ＳＰＤの他、ＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍや、機関回転速度ＮＥ、メイン噴射量Ｑｆｉｎ等、自動再生処理の効率と相関を有するパラメータに基づいて所定期間に燃焼するＰＭの量が少なくなる運転状態が継続する期間を計時し、計時された期間が所定の判定期間に到達するまでの期間におけるＰＭの燃焼量が所定量未満であることに基づいて自動再生処理の効率が相対的に低い旨判定することもできる。
【０１０３】
・自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合に自動再生処理の実行を禁止する構成を示した。これに対して、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合には、その他の態様をもって自動再生処理の実行を制限する構成を採用してもよい。例えば、ポスト噴射による燃料噴射量を減少させる、自動再生処理実行フラグＸ１を「１」に設定するための閾値である所定値Ａを一時的に大きくして自動再生処理の実行頻度を減少させるといった構成を採用することができる。こうした構成であっても、自動再生処理の効率が相対的に大きい旨推定された場合に、自動再生処理の実行に伴うオイルパン１５への燃料の落ち込みを抑制することができる。
【０１０４】
・また、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合に、自動再生処理の制限を行わずに警告灯７１の点灯のみを行う構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合であっても、運転者によって手動再生処理が実行される可能性が高くなり、潤滑油の希釈が進行しにくい手動再生処理によってＰＭが燃焼除去されるようになるため、自動再生処理を実行する機会が減少するようになる。また、このように自動再生処理の制限を行わない場合、自動再生処理の実行中に手動再生処理の実行条件が成立したときには、運転者による再生処理用スイッチ７０が「ＯＮ」に操作されることに基づいて自動再生処理を中断して手動再生処理を実行する構成を手動再生手段として採用するのが、燃料による潤滑油の希釈を抑制する上では望ましい。
【０１０５】
・上記実施形態では、堆積量推定処理を通じてＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂ以下である場合には警告制限フラグＸ４が「１」に設定される。そして、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合であっても、警告制限フラグＸ４が「１」に設定されているときには、警告灯７１の点灯を行わないようにしている。即ちＰＭ堆積量ΣＰＭが所定量Ｂよりも大きく、且つ自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合に警告灯７１を点灯させるようにしている。これに対して、ＰＭ堆積量ΣＰＭに関係なく、自動再生処理の効率が相対的に低い旨推定された場合には常に警告灯７１を点灯させるといった構成を採用してもよい。
【０１０６】
・また、運転者に手動再生処理の実行を促す警告手段は、インスツルメントパネルに配設された警告灯７１を点灯させる構成を示したが、警告手段は、運転者に手動再生処理の実行を促すことのできる構成を有したものであればよい。例えば、ナビゲーションシステムのモニタに手動再生処理の実行を促す表示をする構成や、音声案内により手動再生処理の実行を促す構成等を採用することができる。
【０１０７】
・第１排気温センサ６５及び第２排気温センサ６６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、フィルタ温度ＴＨＦを推定することによりＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍを推定することができるものであればよく、例えば、フィルタ本体４１の温度を直接検出する熱電対を設ける構成を採用することもできる。
【０１０８】
・機関回転速度ＮＥ、メイン噴射量Ｑｆｉｎに基づいて算出されるＰＭ排出量ＰＭｅｘと、フィルタ温度ＴＨＦ、吸入空気量に基づいて算出されるフィルタ本体４１におけるＰＭ燃焼量ＰＭｃｏｍとに基づいてＰＭ堆積量ΣＰＭ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、フィルタ本体４１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に二点鎖線で示されるように排気通路３０におけるフィルタ４０の上流側に圧力センサ６７を設け、圧力センサ６７によって検出される排気圧力の変化からＰＭの堆積量の増大による圧力損失の増大を推定してＰＭ堆積量ΣＰＭを推定する構成を採用することもできる。また、圧力センサ６７の検出値と上述した演算によって推定されるＰＭ堆積量ΣＰＭ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。
【０１０９】
・上記実施形態では、排気通路３０における排気の上流側から順に酸化触媒４２、フィルタ本体４１が配設されたフィルタ４０を示したがフィルタ４０は、こうした構成に限定されるものではない。即ちポスト噴射により噴射される燃料を酸化触媒にて酸化させることにより排気温度を上昇させ、フィルタ本体に堆積した粒子状物質を燃焼させる再生処理が実行されるものであればよく、例えば、フィルタ本体に酸化触媒が直接担持されている構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【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とその排気浄化装置の概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態の自動再生処理にかかる一連の処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態の手動再生処理にかかる一連の処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態のＰＭ堆積量推定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の判定値設定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の計時処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】同実施形態の警告処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】車速の変化に伴うＰＭ堆積量及びカウント値の変化と、これらの値の変化に伴うポスト噴射の停止、実行と潤滑油希釈率の変化との関係を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…ディーゼルエンジン、１１…シリンダ、１２…ピストン、１２ａ…ピストンリング、１３…シリンダヘッド、１４…燃焼室、１５…オイルパン、１６…インジェクタ、２０…吸気通路、３０…排気通路、４０…フィルタ、４１…フィルタ本体、４２…酸化触媒、５０…電子制御装置、５１…メモリ、６０…エアフロメータ、６１…回転速度センサ、６２…車速センサ、６３…アクセル開度センサ、６４…シフトポジションセンサ、６５…第１排気温センサ、６６…第２排気温センサ、７０…再生処理用スイッチ、７１…警告灯。
【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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