(57)【要約】【課題】排気ガスの大幅な昇温が困難な運転領域でディーゼルパティキュレートフィルタが再生時期を迎えた場合に、パティキュレートが許容限界量を上回って堆積することを防止する。【解決手段】パティキュレート堆積量が規定量に達したとして再生すべき時期であると判定したときに、エンジンがＶＳＰ１〜ＶＳＰ２の低速走行領域にある場合は、ディーゼルパティキュレートフィルタに流入するパティキュレートの量とほぼ同量のパティキュレートが燃焼するように、比較的に低い目標温度（４５０℃）に排気ガスを昇温させる。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス中のパティキュレートを捕集させるパティキュレートフィルタの再生装置であって、
堆積しているパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生すべき時期を判定する再生時期判定手段と、
パティキュレートを燃焼させるための制御を行う再生時制御手段と、を含んで構成され、
再生時制御手段は、
エンジンが第１の運転領域にあるときに、パティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生することの可否の基準となる温度以上の温度として設定された第１の目標温度に排気ガスを昇温させる第１の排気ガス昇温手段と、
エンジンが第１の運転領域とは異なる第２の運転領域にあるときに、パティキュレートを燃焼させるための温度であって、前記基準温度よりも低い温度として設定された第２の目標温度に排気ガスを昇温させる第２の排気ガス昇温手段と、を含んで構成されるパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項２】
第２の目標温度が、パティキュレートフィルタに流入するパティキュレートの量とほぼ同量のパティキュレートを燃焼させるための温度である請求項１に記載のパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項３】
エンジンの排気ガス中のパティキュレートを捕集させるパティキュレートフィルタの再生装置であって、
堆積しているパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生すべき時期を判定する再生時期判定手段と、
パティキュレートを燃焼させるための制御を行う再生時制御手段と、を含んで構成され、
再生時制御手段は、
エンジンが第１の運転領域にあるときに、パティキュレートを燃焼させてその堆積量を減少させるための温度として設定された第１の目標温度に排気ガスを昇温させる第１の排気ガス昇温手段と、
エンジンが第１の運転領域とは異なる第２の運転領域にあるときに、パティキュレートフィルタに流入する量とほぼ同量のパティキュレートを燃焼させるための温度として設定された第２の目標温度に排気ガスを昇温させる第２の排気ガス昇温手段と、を含んで構成されるパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項４】
第２の運転領域が、第１の運転領域よりも低車速側の運転領域である請求項１〜３のいずれかに記載のパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項５】
第２の排気ガス昇温手段が、排気ガス温度を検出する手段と、検出された排気ガス温度、及び第２の目標温度に基づいて排気ガス温度を制御する手段と、を含んで構成される請求項１〜４のいずれかに記載のパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項６】
第２の排気ガス昇温手段が、エンジンのトルクを制御するためのメイン噴射の噴射時期、メイン噴射から遅角させて行われるポスト噴射の噴射時期及び噴射量、過給機による過給圧、排気通路から吸気通路への還流排気ガス流量、並びに吸気通路開口面積のうち少なくとも１つを調節して、排気ガスを昇温させる請求項１〜５のいずれかに記載のパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項７】
エンジンの排気通路に設置され、排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタと、
このパティキュレートフィルタを再生させるための請求項１〜６のいずれかに記載の再生装置と、を含んで構成されるエンジンの排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主にディーゼルエンジンの排気ガスの後処理のために使用されるパティキュレートフィルタの再生装置、及びこれを用いたエンジンの排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルパティキュレートフィルタは、セラミック等をハニカム状モノリスに成形して構成されるパティキュレート捕集装置であり、一般的にディーゼルエンジンから排出される粒子状物質（以下「パティキュレート」という。）を排気ガスから除去するために使用される。運転中にこのディーゼルパティキュレートフィルタにパティキュレートが刻々と堆積していき、やがてその堆積量が許容量を上回ると、目詰まりが生じて排圧を上昇させ、運転性に悪影響を及ぼす。このため、堆積したパティキュレートを定期的に除去し、目詰まりを生じさせないようにする必要がある。
【０００３】
ここで、パティキュレートを燃焼させて除去するディーゼルパティキュレートフィルタの再生方法として、インジェクタ等のエンジン制御デバイスを操作して排気ガスを通常時よりも昇温させ、堆積しているパティキュレートを燃焼温度以上に加熱することが知られている（下記特許文献１）。そして、この方法では、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生すべき時期であると判断されたときから、パティキュレートが燃焼してその堆積量が充分に減少し、ディーゼルパティキュレートフィルタが再生したと見込まれるときまで排気ガスを昇温させることとし、その間に到達させるべき排気ガスの目標温度は、パティキュレートの活発な燃焼に必要な温度として、６００℃ほどの高い温度に設定される。
【０００４】
排気ガスをそのような目標温度に昇温させるための方法として、燃料噴射が複数回に分けて行われるディーゼルエンジンに関して、エンジン制御デバイスとしてのインジェクタを操作し、メイン噴射後に行われるポスト噴射の噴射時期を通常時よりも遅角させることが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１７９３２６号公報（段落番号００２７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気ガスが本来的に低温となるアイドル領域や低速走行領域にエンジンがあるときは、エンジン制御デバイスの操作では排気ガスを上記の目標温度に到達させることができない。従って、エンジンがそのような運転領域にあるときは、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生すべき時期であるとの判定がなされたとしても、即時にこれに対応することができない。このため、パティキュレートが引き続き堆積していき、排圧を更に上昇させることとなる。そればかりでなく、エンジンが低速走行領域等を脱したとして再生処理を開始しようするときには堆積しているパティキュレートの量が過剰となる場合がある。一方、エンジンが低速走行領域等にあるにも拘わらずディーゼルパティキュレートフィルタを再生させるために排気ガスを無理に昇温させようとすれば、ポスト噴射の噴射時期を遅角させることによる場合は、排気ガスの昇温代に対する遅角量が過大となり、噴射された燃料が潤滑オイルに混入するといった問題が生じてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、パティキュレートの活発な燃焼に必要な温度に排気ガスを昇温させることが困難な場合の対策として、パティキュレートフィルタに流入する分のパティキュレートを燃焼させるのに必要な温度に排気ガスを昇温させることで、潤滑オイルの希釈等の弊害を伴わずにパティキュレートの更なる堆積を抑制し、排圧の過剰な上昇を防止するとともに、パティキュレートフィルタを熱負荷から保護することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、堆積しているパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを再生すべき時期を判定し、その時期であると判定したときは、パティキュレートを燃焼させるために排気ガスを昇温させる。その際に、エンジンが所定の運転領域にある場合は、パティキュレートフィルタに流入する量とほぼ同量のパティキュレートを燃焼させるための温度として設定された比較的に低い目標温度に排気ガスを昇温させる。
【０００９】
このようにすれば、パティキュレートの活発な燃焼に必要な温度（例えば、６００℃）に排気ガスを昇温させることができない場合でも、パティキュレートフィルタに流入する分のパティキュレートを燃焼させてその都度除去することで、パティキュレートの更なる堆積を抑制することができる。このため、堆積しているパティキュレートを許容量に抑え、排圧が過剰に上昇したり、再生時に堆積量が過剰となることを防止することができる。また、この場合に設定される目標温度までの排気ガスの昇温代は、パティキュレートを活発に燃焼させようとする場合のものと比較して小さくて済む。このため、排気ガスの昇温がポスト噴射の噴射時期を遅角させることによる場合は、その遅角量が比較的に小さくてよいので、噴射された燃料が潤滑オイルに混入することを防止することができる。
【００１０】
そして、このように流入するパティキュレートと除去されるパティキュレートとを量的に均衡させ、パティキュレートの更なる堆積を抑制する制御と、排気ガスをより高い目標温度に昇温させ、パティキュレートフィルタを再生させる制御とは、エンジンの運転領域に応じて適宜に切り換えて行うようにするとよい。
【００１１】
また、本発明では、以上のパティキュレートフィルタの再生装置を含んでエンジンの排気ガス浄化装置を構成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る直噴ディーゼルエンジン（以下「エンジン」という。）１の構成図である。
【００１３】
吸気通路２の導入部には、エアクリーナ（図示せず）が取り付けられており、このエアクリーナにより吸入空気中の粉塵が除去される。エアクリーナの下流には、可変ノズルターボチャージャ（以下「ターボチャージャ」という。）３のコンプレッサ部３ａが設置されており、エアクリーナを通過した吸入空気は、このコンプレッサ部３ａにより圧縮されて送り出される。コンプレッサ部３ａの下流には、インタークーラ４が設置されており、コンプレッサ部３ａから圧送された吸入空気は、このインタークーラ４で冷却される。さらに、サージタンク５のすぐ上流に絞り弁６が設置されており、冷却された吸入空気は、この絞り弁６を通過してサージタンク５に流入し、マニホールド部で各気筒に分配される。
【００１４】
エンジン本体において、インジェクタ７は、気筒毎に燃焼室上部略中央に臨むようにシリンダヘッドに固定されている。エンジン１の燃料系は、コモンレール８を含んで構成され、図示しない燃料ポンプにより圧送された燃料が、コモンレール８を介して各インジェクタに供給される。インジェクタ７は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という。）２１からの燃料噴射制御信号により作動する。インジェクタ７による燃料噴射は、複数回に分けて行われ、インジェクタ７は、エンジン１のトルクを制御するためのメイン噴射以外に、発生するパティキュレートを減少させるためのパイロット噴射、及び後述するディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生時に排気ガスを昇温させるためのポスト噴射を行う。パイロット噴射は、メイン噴射よりも進角させて行われ、ポスト噴射は、メイン噴射から遅角させて行われる。
【００１５】
一方、排気通路９には、マニホールド部の下流にターボチャージャ３のタービン部３ｂが設置されており、その可動ベーンのベーン角は、ＥＣＵ２１からの過給圧制御信号により運転状態に応じて制御される。タービン部３ｂの下流には、排気ガスの後処理のため、パティキュレートフィルタとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ１２が設置されている。排気ガス中のパティキュレートは、このディーゼルパティキュレートフィルタ１２を通過する際に排気ガスから除去される。また、排気通路９と吸気通路２（ここでは、サージタンク５）との間に排気還流（以下「ＥＧＲ」という。）のためのＥＧＲ管１０が接続され、このＥＧＲ管１０にＥＧＲ制御弁１１が介装されている。ＥＧＲ制御弁１１がＥＣＵ２１からのＥＧＲ制御信号により作動することで、開度に応じた適量の排気ガスが吸気通路２に還流される。
【００１６】
本実施形態に係るエンジン１の排気ガス浄化装置は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２と、その再生装置を構成するＥＣＵ２１及びセンサとを含んで構成される。ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生のためにＥＣＵ２１に入力される信号には、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の入口部及び出口部における排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ，Ｔｅｘｈｏｕｔを検出するためのセンサ３１，３２、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２前後の差圧（以下「フィルタ前後差圧」という。）ΔＰｄｐｆを検出するためのセンサ３３、エアフローメータ３４、クランク角センサ３５、アクセル開度センサ３６及び車速センサ３７が含まれる。
【００１７】
次に、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生に関するＥＣＵ２１の動作をフローチャートにより説明する。
まず、ＥＣＵ２１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生すべき時期であることを図２のフローチャートに従って判定し、再生すべき時期であると判定した場合にのみＳ５へ進み、堆積しているパティキュレートを燃焼させるための制御を行う。
【００１８】
Ｓ１では、再生時判定フラグＦが０であるか否かを判定する。０であると判定したときは、Ｓ２へ進み、０でないと判定したときは、Ｓ５へ進む。再生時判定フラグＦは、エンジン１の始動時に０に設定され、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生時に１に設定される。Ｓ２では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈを読み込み、これらΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈから、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているパティキュレートの量であるパティキュレート堆積量ＰＭを推定する。ＰＭの推定は、ΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈに応じてＰＭを割り付けたマップを参照して行う。Ｑｅｘｈは、エアフローメータ３４により検出される吸入空気流量Ｑａ等に基づいて算出することができる。Ｓ３では、パティキュレート堆積量ＰＭが規定量ＰＭ１に達したか否かを判定する。ＰＭ１に達したと判定したときは、Ｓ４へ進み、ＰＭ１に達していないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。ＰＭ１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２のパティキュレート許容堆積量の上限を示すものとして予め設定され、ＰＭがＰＭ１に達したと判定されたときがディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生すべき時期となる。そして、Ｓ４では、再生時判定フラグＦを１に設定し、Ｓ５及び６では、堆積しているパティキュレートを燃焼させるべく、次のようにして排気ガスを昇温させる。
【００１９】
排気ガスの昇温は、所定のエンジン制御デバイス（以下「再生時被制御デバイス」という。）についてデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを設定することにより行う（Ｓ５）。ｄＣＯＮＴは、通常のエンジン制御のために設定されるデバイス制御量基本値ＣＯＮＴに対する増減値として、図４のフローチャートに従って設定される。本実施形態では、再生時被制御デバイスとしてインジェクタ７、ターボチャージャ３、ＥＧＲ制御弁１１及び吸気絞り弁６が含まれ、ｄＣＯＮＴを設定することによりインジェクタ７のメイン噴射時期、ポスト噴射時期及びポスト噴射量、ターボチャージャ３のベーン角、ＥＧＲ制御弁１１の開度、並びに吸気絞り弁６の開度のいずれか１又は複数が調整される。ここで、排気ガスを昇温させる場合のｄＣＯＮＴ及びその制御内容を示す。
【００２０】
【表１】
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図４のフローチャートの説明に先立ち、排気ガスを昇温させる際に到達させるべき目標温度について、図３に示すエンジン１の運転領域マップにより説明する。
【００２１】
エンジン１の運転領域は、等排気ガス温度線により複数の領域（バランス制御領域、昇温再生領域及び自然再生領域）に区画されており、エンジン１の車速ＶＳＰに応じた実用運転領域は、二点鎖線で示す通りである。排気ガスは、一般的に車速が高いときほど、すなわち、エンジン１の運転状態が高回転かつ高負荷側の領域にあるときほど高温となる傾向にある。ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているパティキュレートを燃焼させるには、排気ガスを少なくとも３５０℃以上に昇温させる必要があるが、さらにパティキュレートを活発に燃焼させ、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるには、より高い５７０〜６４０℃（５７０℃が再生可否の基準となる。）以上の温度に昇温させる必要がある。一部の運転領域（自然再生領域）を除いて、通常時における排気ガスはこの再生温度よりも低温であるので、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるには、排気ガスを昇温させる必要がある。エンジン１が中及び高速走行領域（昇温再生領域：例えば、ＶＳＰ≧５０ｋｍ／ｈ）にあるときは、再生時被制御デバイスの操作により排気ガスを再生温度（例えば、６００℃）に昇温させることが可能である。しかしながら、これよりも低車速側の運転領域にあるときは、そのような高い温度に排気ガスを昇温させることができず、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させることができない。そこで、この再生不可領域のうち比較的に高車速側の運転領域（バランス制御領域：例えば、ＶＳＰ＝３０〜５０ｋｍ／ｈ）では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させることはできないまでも、これに流入するパティキュレートの量とほぼ同量のパティキュレートが燃焼するように、排気ガスを４００〜４５０℃に昇温させる。
【００２２】
図４のフローチャートにおいて、Ｓ１１では、車速ＶＳＰを読み込む。Ｓ１２では、読み込んだＶＳＰが第１の規定車速ＶＳＰ１（例えば、３０ｋｍ／ｈ）よりも高いか否かを判定する。ＶＳＰ１よりも高いと判定したときは、Ｓ１３へ進み、ＶＳＰ１以下であると判定したときは、Ｓ１４へ進む。Ｓ１３では、ＶＳＰがＶＳＰ１よりも高い値として設定された第２の規定車速ＶＳＰ２（例えば、５０ｋｍ／ｈ）よりも高いか否かを判定する。ＶＳＰ２よりも高いと判定したときは、Ｓ１５へ進み、ＶＳＰ２以下であると判定したときは、Ｓ１６へ進む。一方、Ｓ１４では、エンジン１がアイドル状態にあるか否かを判定する。アイドル状態にあると判定したときは、Ｓ１６へ進み、アイドル状態にないと判定したときは、Ｓ１７へ進む。Ｓ１４では、アイドル状態にあるとの判定が所定時間継続した場合にのみＳ１６へ進むようにするとよい。Ｓ１５では、デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴとして、昇温再生時増減値ｄＣＯＮＴａを設定する。Ｓ１６では、デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴとして、バランス制御時増減値ｄＣＯＮＴｂを設定する。Ｓ１７では、デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを０に設定する。
【００２３】
昇温再生時増減値ｄＣＯＮＴａ及びバランス制御時増減値ｄＣＯＮＴｂは、運転状態（例えば、燃料噴射量Ｔｐ及びエンジン回転数Ｎｅ）に応じてこれらを割り付けたマップから検索される。ｄＣＯＮＴａ及びｄＣＯＮＴｂがどの再生時被制御デバイス（単一のデバイスである場合と、複数のデバイスである場合とがあり得る。）について設定されるかは、運転状態により異なる。ｄＣＯＮＴａは、パティキュレートを活発に燃焼させ、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させることのできる排気ガス温度として、例えば、６００℃が得られるように、ｄＣＯＮＴｂは、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に流入するパティキュレートの量とほぼ同量のパティキュレートを燃焼させることのできる排気ガス温度として、例えば、４５０℃が得られるように、運転状態に応じた１又は複数の再生時被制御デバイスについて設定される。
【００２４】
なお、Ｓ１６では、エンジン１がアイドル状態にある場合と、車速ＶＳＰがＶＳＰ１〜ＶＳＰ２の範囲にある場合とで、ｄＣＯＮＴｂを区別して設定する。すなわち、再生時被制御デバイスとして吸気絞り弁６を採用する場合は、両者でスロットル開度を異ならせて設定する。
【００２５】
図２のフローチャートにおいて、Ｓ６では、デバイス制御量基本値ＣＯＮＴにデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴ（ｄＣＯＮＴａ，ｄＣＯＮＴｂ又は０）を加えて、最終的なデバイス制御量ＣＯＮＴ（＝ＣＯＮＴ＋ｄＣＯＮＴ）を決定する。
【００２６】
ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているパティキュレートを以上のようにして燃焼させるとともに、ＥＣＵ２１は、再生が終了したことを図５のフローチャートに従って判定する。
【００２７】
Ｓ２１では、排気ガス流量Ｑｅｘｈ及びディーゼルパティキュレートフィルタ１２の温度（以下「フィルタ温度」という。）Ｔｄｐｆを読み込み、これらＱｅｘｈ及びＴｄｐｆからパティキュレート燃焼速度（単位時間当たりに燃焼するパティキュレートの量を示す。）ΔＰＭを推定する。ΔＰＭの推定は、Ｑｅｘｈ及びＴｄｐｆに応じてΔＰＭを割り付けたマップを参照して行う。フィルタ温度Ｔｄｐｆは、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の入口部及び出口部における排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ，Ｔｅｘｈｏｕｔを平均して算出する（Ｔｄｐｆ＝ｋ×（Ｔｅｘｈｉｎ＋Ｔｅｘｈｏｕｔ）／２：ｋを係数とする。）。
【００２８】
Ｓ２２では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２のパティキュレート残存率ｒＰＭを算出する。ｒＰＭは、Ｓ１で推定されたパティキュレート堆積量ＰＭから燃焼したパティキュレートの量を減じるとともに、その値によりＰＭを除算して算出する（ｒＰＭ＝ＰＭ／（ＰＭ−Σ（ΔＰＭ×Δｔ））：Δｔを演算周期とする。）。そして、Ｓ２３では、ｒＰＭが規定値Ｒ１に減じたか否かを判定する。Ｒ１に減じたと判定したときは、Ｓ２４ヘ進み、Ｒ１に減じていないと判定したときは、本ルーチンをリターンする。Ｒ１は、パティキュレートが充分に減少し、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２が再生したことを示すものとして予め設定される。Ｓ２４では、再生時判定フラグＦを０に設定する。そして、以後の処理により排気ガスを通常温度に復帰させることとなる。
【００２９】
次に、以上の動作を、パティキュレート燃焼速度ΔＰＭと車速ＶＳＰとの関係を示す図６を参照して説明する。
ディーゼルパティキュレートフィルタ１２へは、エンジン１から排出されるパティキュレートが刻々と堆積していく。フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈから推定されるパティキュレート堆積量ＰＭが規定量ＰＭ１に達し、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生すべき時期であると判定すると、ＥＣＵ２１は、そのときのエンジン１の運転状態に応じて、排気ガスを昇温させるためのデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴ（ｄＣＯＮＴａ，ｄＣＯＮＴｂ）を設定する。
【００３０】
すなわち、エンジン１がＶＳＰ＝３０〜５０ｋｍ／ｈの低速走行領域にあるときは、ｄＣＯＮＴとしてバランス制御時増減値ｄＣＯＮＴｂを設定し、排気ガスを４５０℃に昇温させる。これにより、パティキュレート燃焼速度ΔＰＭが、同じ単位時間のうちにディーゼルパティキュレートフィルタ１２に流入するパティキュレートの量とほぼ等しくなる。
【００３１】
一方、エンジン１が５０ｋｍ／ｈ以上の中及び高速走行領域（自然再生領域を除く。）にあるときは、ｄＣＯＮＴとして昇温再生時増減値ｄＣＯＮＴａを設定し、排気ガスを６００℃に昇温させる。これにより、堆積しているパティキュレートが活発に燃焼して次第に減少していき、やがてディーゼルパティキュレートフィルタ１２が再生する。この昇温再生領域では、排気ガスを複数の目標温度に段階的に昇温させるようにするとよい。すなわち、車速が、５０〜６０ｋｍ／ｈの比較的に低車速側の領域Ａでは、排気ガスを単一の目標温度（例えば、５７０℃）に昇温させる。一方、これよりも高車速側の領域Ｂでは、排気ガスを初めに低い目標温度（例えば、５７０℃）に昇温させた後、パティキュレートが燃焼して再生がある程度進んだときに、これよりも高い目標温度（例えば、６４０℃）に昇温させるようにする。なお、エンジン１が自然再生領域にあるときは、排気ガスを昇温させるための制御を特に行わずとも、排気ガス本来の加熱によりパティキュレートを燃焼させ、その堆積量を減少させることができる。
【００３２】
本実施形態では、図２のフローチャートのＳ２及び３が再生時期判定手段を、同フローチャートのＳ５及び６が再生時制御手段を、図４のフローチャートのＳ１５が第１の排気ガス昇温手段を、同フローチャートのＳ１６が第２の排気ガス昇温手段を構成する。
【００３３】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
まず、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に堆積しているパティキュレートが規定量ＰＭ１に達したときに、エンジン１が昇温再生領域にある場合は、排気ガスを６００℃ほどの高い温度に昇温させることで、パティキュレートを活発に燃焼させ、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させることができる。
【００３４】
一方、エンジン１がバランス制御領域にあるときは、昇温再生領域のように排気ガスを昇温させることはできず、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させることまではできないが、排気ガスを４５０℃ほどに昇温させることで、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２に流入する分のパティキュレートを燃焼させてその都度除去し、パティキュレートの更なる堆積を抑制することができる。従って、再生すべき時期であると判定した時点でバランス制御領域にある場合に限らず、再生の途中でエンジン１がバランス制御領域に移行したときもパティキュレートを継続して燃焼させることができるので、堆積しているパティキュレートを許容量に抑え、排圧の過剰な上昇を防止するとともに、その後に再生のために排気ガスを昇温させたときに、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を熱負荷から保護することができる。
【００３５】
また、バランス制御領域では、目標温度（ここでは、４５０℃）までの排気ガスの昇温代が、パティキュレートを活発に燃焼させようとする場合のものと比較して小さくて済む。このため、排気ガスの昇温がポスト噴射の噴射時期を遅角させることによる場合は、その遅角量が小さくてよいので、噴射された燃料が潤滑オイルに混入することを防止することができる。
【００３６】
本発明の他の実施形態として、図４のフローチャートのＳ１６を図７のフローチャート全体と入れ換え、目標温度と実際の排気ガス温度との差を算出し、排気ガス温度が目標温度に一致するようにフィードバック制御を行うようにするとよい。
【００３７】
Ｓ１５１では、図４のフローチャートのＳ１６と同様に、運転状態に応じたバランス制御時増減値ｄＣＯＮＴｂを設定する。Ｓ１５２では、フィルタ入口部排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎを読み込む。Ｓ１５３では、目標温度ｔＴｅｘｈ（例えば、４５０℃）とＴｅｘｈｉｎとの差に応じたフィードバック補正係数Ｋｆｂを設定する。Ｋｆｂは、ｔＴｅｘｈとＴｅｘｈｉｎとが一致するときを１として、両者の差（＝ｔＴｅｘｈ−Ｔｅｘｈｉｎ）が大きいときほど大きな値（ただし、０よりも大きい。）に設定する。Ｓ１５４では、バランス制御時増減値ｄＣＯＮＴｂにＫｆｂを乗じて、ｄＣＯＮＴｂを補正する（ｄＣＯＮＴｂ＝ｄＣＯＮＴｂ×Ｋｆｂ）。
【００３８】
本実施形態では、図７のフローチャート全体が第２の排気ガス昇温手段を構成する。
ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の再生装置にこのようなフィードバック機能を持たせることで、排気ガスを目標温度に正確に昇温させることができる。なお、昇温再生領域でもこれと同様にして排気ガス温度をフィードバック制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの構成図
【図２】同上実施形態に係る再生時期判定及び再生時制御ルーチンのフロチャート
【図３】運転領域に応じたパティキュレートの処理形態
【図４】デバイス制御量増減値設定ルーチンのフローチャート
【図５】再生終了判定ルーチンのフローチャート
【図６】パティキュレート燃焼速度ΔＰＭと車速ＶＳＰとの関係
【図７】本発明の他の実施形態に係る再生時制御ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…吸気通路、３…可変ノズルターボチャージャ、６…吸気絞り弁、７…インジェクタ、８…コモンレール、９…排気通路、１１…ＥＧＲ制御弁、１２…パティキュレートフィルタとしてのディーゼルパティキュレートフィルタ、２１…電子制御ユニット、３１，３２…排気ガス温度センサ、３３…フィルタ前後差圧センサ。
【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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