(57)【要約】【課題】ＰＭの燃焼浄化を効率的に行うとともに、ＮＯｘトラップ触媒によってＮＯｘを効率よくトラップし、これによってＰＭ及びＮＯｘを共にＳＵＬＥＶレベルにすることが可能なディーゼルエンジンの排気浄化制御装置及びハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１の排気通路に配置され、第１の温度以上のときに排気中のＮＯを酸化して高酸化力のあるＮＯ2 を生成可能な酸化触媒２１と、排気中のＰＭを捕集するとともに、酸化触媒２１で生成されたＮＯ2 によって、その捕集したＰＭを燃焼除去可能なフィルタ２２と、排気中のＮＯｘを還元浄化可能なＮＯｘ触媒２３と、排気ガスの温度が第１の温度以上になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、ディーゼルエンジンの運転点を設定する運転点設定手段３０とを備える。【選択図】        図１
2004197703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、第１の温度以上のときに排気中のＮＯを酸化して高酸化力のあるＮＯ2 を生成可能な酸化触媒と、
排気中のＰＭを捕集するとともに、前記酸化触媒で生成されたＮＯ2 によって、その捕集したＰＭを燃焼除去可能なフィルタと、
排気中のＮＯｘを還元浄化可能なＮＯｘ触媒と、
排気ガスの温度が前記第１の温度以上になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、前記ディーゼルエンジンの運転点を設定する運転点設定手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項２】
運転点設定手段は、前記ディーゼルエンジンの全回転域において、排気ガスの温度が前記第１の温度以上になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、前記ディーゼルエンジンの運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項３】
前記運転点設定手段は、前記第１の温度が得られるときのエンジン負荷をエンジン回転速度に応じて予め定めておき、このエンジン負荷を下回らないように運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項４】
ディーゼルエンジンの排気通路に配置され、第１の温度以上のときに排気中のＮＯを酸化して高酸化力のあるＮＯ2 を生成可能な酸化触媒と、
排気中のＰＭを捕集するとともに、前記酸化触媒で生成されたＮＯ2 によって、その捕集したＰＭを燃焼除去可能なフィルタと、
前記第１の温度よりも高温な第２の温度以下の温度で排気中のＮＯｘを還元浄化可能なＮＯｘ触媒と、
排気ガスの温度が前記第１の温度以上であって第２の温度以下になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、前記ディーゼルエンジンの運転点を設定する運転点設定手段と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項５】
運転点設定手段は、前記ディーゼルエンジンの全回転域において、排気ガスの温度が前記第１の温度以上であって第２の温度以下になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、前記ディーゼルエンジンの運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項６】
前記運転点設定手段は、前記第１の温度及び第２の温度が得られるときのエンジン負荷をエンジン回転速度に応じて予め定めておき、このエンジン負荷の範囲に収まるように運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項７】
前記運転点設定手段は、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下になるときのエンジン負荷をエンジン回転速度に応じて予め定めておき、このエンジン負荷を超えないように運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項８】
前記運転点設定手段は、アクセルペダル踏み込み量に基づいて運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項９】
前記運転点設定手段は、前記ディーゼルエンジンの最高効率点をも含むように運転点を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１０】
前記酸化触媒は、ＰＭを捕集するフィルタ部位の表面に担持されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１１】
前記ＮＯｘ触媒は、排気の空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘをトラップし、排気の空燃比がリッチ又は理論空燃比になるとトラップしていたＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘトラップ触媒である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１２】
前記排気ガスのＰＭ含有量の所定値とは、前記ＮＯｘ触媒を通過した後にＳＵＬＥＶレベル以下に減少可能な量である、
ことを特徴とする請求項２又は請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１３】
電動機とディーゼルエンジンとを備え、車両走行用にそれぞれを独立して運転可能であるとともに、併用しての運転も可能であるパラレル方式のハイブリッド車両であって、
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置を有する、
ことを特徴とするパラレル方式のハイブリッド車両。
【請求項１４】
電動機と、ディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンに連結される発電機とを備え、車両走行用として電動機のみが運転され、ディーゼルエンジンは発電機の発電のためにのみ運転されるシリーズ方式のハイブリッド車両であって、
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置を有する、
ことを特徴とするシリーズ方式のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気中のＨＣ(Hydro Carbon)、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＰＭ（排気微粒子；パティキュレート(Particulate Matter)）等の有害物質を、ＳＵＬＥＶ(Super Ultra Low Emission Vehicle)レベル又は大気並レベルにまで浄化可能なディーゼルエンジンの排気浄化制御装置及び当該装置を使用するハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンとモータジェネレータとからなるハイブリッド車両において、要求電力量を得るための発電を行う際、ＮＯｘとＰＭの排出量が排出量の限界以下となる領域でエンジンを運転するものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３７００８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載のものでは、触媒が使用されているものの、触媒だけではＮＯｘとＰＭ中のドライスートを除去できない。しかもＮＯｘとＰＭはエンジンの負荷が高いと多く排出されるため、必然的にエンジンは負荷の低い領域で運転するように制限され、エンジン熱効率の最良点での運転が困難になるため、燃費改善効果が低く、かつ車両走行に必要な駆動力を得るためにはモータ出力を相対的に大きくする必要がありモータの負担が高くなる。また、負荷の低い運転条件ではＮＯｘやＰＭの排出量は比較的少なくできるものの、排気温度が低いために触媒の酸化活性が低く、ＨＣやＣＯ等の排出量が相対的に多くなる。
【０００５】
一方、ＮＯｘやＰＭを積極的に浄化しようとしてＮＯｘ触媒やＤＰＦが提案されている。すなわち、ディーゼルエンジンの排気は、理論空燃比近傍で運転されるガソリンエンジンの排気に比較して酸素含有率が高く、公知の三元触媒ではＮＯｘを浄化できないため、流入する排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘをトラップし、流入する排気の空燃比がリッチ又は理論空燃比になると、トラップしていたＮＯｘを脱離するとともに、この脱離したＮＯｘを排気中の還元剤を用いて還元浄化するＮＯｘ触媒を設けている。また、ＰＭは触媒だけでは除去できないため、排気中のＰＭを捕集するフィルタを設けてＰＭを捕集除去するようにしている。
【０００６】
そこで、低負荷域で多く発生するＨＣ、ＣＯだけでなく高負荷になると多く発生するＮＯｘ、ＰＭをも、近年社会的に要望されているレベル、つまり大気レベル並にするにはこれら触媒、ＮＯｘ触媒、フィルタを組み合わせて使用することが考えられる。
【０００７】
この場合に、それぞれが有する特性を考慮して運転点を設定してやらないと、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ、ＰＭの総ての排出レベルをＳＵＬＥＶレベル又は大気レベル並にすることができない。
【０００８】
そこで本発明はＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ、ＰＭの総ての排出レベルをＳＵＬＥＶレベル又は大気レベル並にすることが可能なディーゼルエンジンの排気浄化制御装置及びハイブリッド車両を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
本発明は、ディーゼルエンジン（１）の排気通路に配置され、第１の温度以上のときに排気中のＮＯを酸化して高酸化力のあるＮＯ2 を生成可能な酸化触媒（２１）と、排気中のＰＭを捕集するとともに、前記酸化触媒（２１）で生成されたＮＯ2 によって、その捕集したＰＭを燃焼除去可能なフィルタ（２２）と、排気中のＮＯｘを還元浄化可能なＮＯｘ触媒（２３）と、排気ガスの温度が前記第１の温度以上になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるように、前記ディーゼルエンジンの運転点を設定する運転点設定手段（３０）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
【作用・効果】
酸化触媒によるＮＯからＮＯ2 への転換は、排気中の酸素濃度が極端に減少しない限り、排気温度を高くするほど活発に行われる。しかし、排気温度が高くなるほどＮＯ2 は熱力学的に不安定となり、生成されたＮＯ2 が再度ＮＯに戻る現象が発生する。このため、酸化触媒がＮＯからＮＯ2 への転換を活発に行う第１の温度以上の温度範囲（例えば約２５０〜４５０℃の範囲）にすることで、フィルタで捕集したＰＭをＮＯ2 によって再燃焼して連続的に除去することができ、フィルタにＰＭを堆積させない。
【００１２】
また、このとき酸化触媒は酸化活性も強く、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化して無害のＨ2 Ｏ、ＣＯ2 へと浄化する。
【００１３】
一方、フィルタ通過後のＰＭがＳＵＬＥＶレベルとなる負荷を所定値として定め、排気ガスのＰＭ含有量がこの所定値以下となるように運転点を定めてやれば、フィルタ通過後のＰＭをＳＵＬＥＶレベルに抑えることができる。
【００１４】
このようにして、本発明によれば、排気温度を第１の温度以上になり、かつ、排気ガスのＰＭ含有量が所定値以下となるようにすることで、酸化触媒とフィルタとの組み合わせによって排気中のＨＣ、ＣＯを無害化するとともに、ＰＭを燃焼除去し、かつＮＯｘ触媒によってＮＯｘを効率的にトラップして下流に流すことがないので、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分をＳＵＬＥＶレベルに到達させることができる。
【００１５】
なお、ＮＯｘ触媒にトラップされたＮＯｘ量が所定値以上となったらＮＯｘ触媒を再生させる必要があるが、そのためには空燃比を一時的にリッチにしてやればよい。
【００１６】
また、このようにＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分をＳＵＬＥＶレベルに到達させることのできるディーゼルエンジンをハイブリッド車両に適用することで、燃費の向上やＣＯ2 の排出量の削減をも行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
【００１８】
図１は、本発明のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置の一実施形態を示すシステム構成図であり、ハイブリッド車両システム、特にパラレル方式のハイブリッド車両（Parallel Hybrid Electric Vehicle、以下「Ｐ−ＨＥＶ」という）に適用した場合を示す図である。
【００１９】
図１において、ハイブリッド車両はディーゼルエンジン１の出力と、バッテリ５０からの電力供給を受けるモータ（ジェネレータとしても機能する）５３の出力の２種の動力源で走行する。
【００２０】
ディーゼルエンジン１の出力は発電用としてジェネレータ（モータとしても機能する）５１へ伝達され、また車両走行用として動力伝達機構（例えば電磁クラッチ付きＣＶＴ）５２からディファレンシャルギヤ５４を介して駆動輪５５ａ、５５ｂに伝達される。
【００２１】
ディーゼルエンジン１の出力の発電用と車両走行用との出力配分は、ハイブリット用コントロールユニット４０で制御する。また、このハイブリット用コントロールユニット４０は、バッテリ５０からモータ５３への電力の供給と、逆に減速時のモータ５３からバッテリ５０への回生電力の回収も制御している。ハイブリット用コントロールユニット４０は、車両走行（停止）情報をモニターするために、アクセルセンサ４１の信号（Ｌ：アクセルペダルの踏み込み量に比例した出力信号）、スタートキー４２の信号（ＳＴＡ：Ａｃｃ位置及びＯＮ位置に対応した信号であり、通常の車両とは異なってＳｔａｒｔ位置がない）、シフトレバーポジションセンサ４３の信号（ＳＦＴ）、ブレーキ作動スイッチ４４の信号（ＢＲ）、車速センサ４５の信号（Ｖｃａｒ）、バッテリ残容量センサ４６の信号（Ｂｃａｐ）等を入力して、エンジン１の始動と出力分担との要否を判定し、エンジン用コントロールユニット３０に始動指令及び出力分担指令を発する。その指令に従って、エンジン用コントロールユニット３０がディーゼルエンジン１の運転点を設定するとともに、始動と停止、および出力の制御を行う。
【００２２】
ディーゼルエンジン１は、排気通路３にエンジンの排出ガスを浄化する排気浄化後処理装置２０を備える。排気浄化後処理装置２０は上流からＯＸＣ（酸化触媒）２１と、ＤＰＦ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ；Diesel Particulate Filter）２２と、ＮＯｘトラップ触媒２３とを配置する。
【００２３】
ＯＸＣ２１としては、例えば活性アルミナをベースにＰｄやＰｔ等の貴金属を担持したものや、貴金属（特にＰｔ）をイオン交換したゼオライト、またはこれら両材料を組み合せたものを利用することができる。
【００２４】
ＤＰＦ２２は、排気中のＰＭを捕集するフィルタである。このようなフィルタは、従来から種々のタイプのものが知られており、例えば、ＳｉＣ素材又はコージェライト素材のウォールフローハニカムタイプのものや、筒の部分に多数の孔を設けた有底円筒状の芯部材にセラミックファイバーを幾層にも巻き回したものなどがある。また、ＤＰＦの表面にＯＸＣを担持して、ＯＸＣとＤＰＦとを一体的に構成したものを使用してもよい。ＤＰＦのＰＭ捕集効率は非常に高く、例えばＳｉＣのＤＰＦであれば、通常約９５％以上のＰＭ低減効率を有している。
【００２５】
ＮＯｘトラップ触媒２３は、流入する排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気の酸素濃度が低下するとＮＯｘを放出・還元浄化するＮＯｘ吸着触媒である。ＮＯｘトラップ触媒２３は、ＮＯｘ吸着剤として、Ｂａ、Ｍｇ、Ｃｓ等を使用している。
【００２６】
ＯＸＣ２１には、ＯＸＣ２１の入口部（排気浄化後処理装置２０）の排気温度Ｔ１を検出する排温センサ３５が設けられている。また、ＤＰＦ２２の出口部とＮＯｘトラップ触媒２３の入口部との間には、ＤＰＦ２２の出口部（ＮＯｘトラップ触媒２３の入口部）の排気温度Ｔ２を検出する排温センサ３６と、酸素濃度センサ３７とが設けられている。
【００２７】
排気通路３の途中には過給機のタービン３ａが配置され、さらに、その上流から分岐したＥＧＲ通路４にはＥＧＲ弁５が設けられている。このＥＧＲ弁５はステッピングモータ（不図示）で駆動され、排気の一部を吸気通路２の吸気管２ｄに還流する。吸気通路２は、上流からエアクリーナ２ａ、過給機のコンプレッサ２ｂ、インタークーラ２ｃ、アクチュエータ（例えばステッピングモータ式）６によって開閉駆動する吸気絞り弁７、吸気管２ｄを備える。２４はエンジン始動補助用のグロープラグであり、各気筒の燃焼室に臨んで設けられている。
【００２８】
燃料供給系は、ディーゼル用燃料（軽油）タンク６０、ディーゼル用燃料をエンジンの燃料噴射装置１０へ供給するための燃料供給通路１６、エンジンの燃料噴射装置１０からのリターン燃料（スピル燃料）をディーゼル用燃料タンク６０に戻すための燃料戻り通路１９を備える。
【００２９】
ディーゼルエンジン１の燃料噴射装置１０は公知のコモンレール式の燃料噴射装置であって、サプライポンプ１１、コモンレール（蓄圧室）１４、気筒毎に設けられる燃料噴射弁１５を備える。サプライポンプ１１で加圧した燃料は燃料供給通路１２を介してコモンレール１４に、一旦高圧の状態で蓄えられた後、気筒数分の燃料噴射弁１５に分配される。
【００３０】
コモンレール１４の圧力は圧力制御弁１３で制御する。すなわち、圧力制御弁１３はエンジン用コントロールユニット３０からのデューティ信号に応じてオーバーフロー通路１７の流路面積を変えることでコモンレール１４への燃料吐出量を調整してコモンレール１４の圧力を制御する。またコモンレール１４の圧力を制御するため、サプライポンプ１１から吐出された燃料の一部は、途中に一方向弁１８を有するオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻される。
【００３１】
燃料噴射弁１５は、エンジン用コントロールユニット３０からのＯＮ−ＯＦＦ信号によってエンジン燃焼室への燃料供給通路を開閉する電子式の噴射弁であって、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。燃料噴射量は、燃料噴射弁１５へのＯＮ信号が長いほど多くなるが、後述するようにコモンレール１４の燃料圧力によっても変化する。
【００３２】
エンジン用コントロールユニット３０は、水温センサ３１の信号（Ｔｗ）、クランク角センサ３２の信号（エンジン回転速度とクランク角度検出Ｎｅ）、クランク角センサ３３の信号（気筒判別信号Ｃｙｌ）、コモンレール圧力を検出する圧力センサ３４の信号（ＰＣＲ）、ＯＸＣ２１の入口部の排気温度を検出する排温センサ３５の信号（Ｔ１）、ＤＰＦ２２の出口部もしくはＮＯｘトラップ触媒２３の入口部の排気温度検出する排温センサ３６の信号（Ｔ２）、酸素濃度センサ３７の信号（Ｏ2 ）を入力する。エンジン用コントロールユニット３０の具体的な制御については後述する。
【００３３】
本発明の第１の実施形態の排気浄化制御装置は、ハイブリット用コントロールユニット４０及びエンジン用コントロールユニット３０によって制御するが、これを図７〜１３のフローチャートに基づいて説明する。
【００３４】
図７はハイブリッドシステムの基本制御ルーチン、図８〜１３はハイブリット用コントロールユニット４０からディーゼルエンジン１に対して出力分担指令が発せられた場合に、エンジン用コントロールユニット３０によって行われるディーゼルエンジン１の出力制御、および本発明の排気清浄化制御に関するサブルーチンを示す。
【００３５】
図７のハイブリッドシステムの基本制御ルーチンにおいて、アクセルセンサ４１の信号（Ｌ）、スタートキー４２の信号（ＳＴＡ）、シフトレバーポジションセンサ４３の信号（ＳＦＴ）、ブレーキ作動スイッチ４４の信号（ＢＲ）、車速センサ４５の信号（Ｖｃａｒ）、バッテリ残容量センサ４６の信号（Ｂｃａｐ）を読み込み、ステップＳ２００に進む。
【００３６】
ステップＳ２００では、図２に示すように運転者のアクセルペダルの踏み込み量（Ｌ）に応じた車両走行のための必要な駆動力（Ｐｒｕｎ：図２の中のａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ−ｆのライン）、すなわち運転者がアクセル操作によって求めている車両走行に必要な駆動力を算出し、ステップＳ３００に進む。なお基本的にはこの場合のスタートキー４２の信号ＳＴＡはＯＮ位置であり、シフトレバーポジションセンサ４３の信号ＳＦＴはＤｒｉｖｅ位置である。
【００３７】
ステップＳ３００では、ステップＳ２００で算出した車両走行のための必要な駆動力（Ｐｒｕｎ）、ブレーキ作動状態（ＢＲ）、車両速度（Ｖｃａｒ）、バッテリ残容量（Ｂｃａｐ）等に応じて運転モードを判定する。
【００３８】
運転モードは大きくは以下に記述するパターンに分かれており、エンジンの最大出力や燃料消費率特性、バッテリの容量やモータの最大出力等を基準にして定められている。
【００３９】
＜モータ走行モード＞
図２の中で▲１▼の駆動力範囲は、モータ５３の駆動力だけで走行する（ａ−ｂライン）ことを基本としている。したがってバッテリ５０の残容量（Ｂｃａｐ）は常に所定値（安定してバッテリの定格電力を供給できるレベル）以上を保つ必要がある。この対策として後述のエンジン走行中発電によって充電する。
【００４０】
＜車両停止時エンジン発電モード＞
モータ走行を長時間継続する等によって、万一バッテリ５０の残容量（Ｂｃａｐ）が所定値以下になる場合には、バッテリ５０の過放電を防ぐため、図３中にｌポイント（bポイント＝gポイントよりも低い負荷）で示す運転条件でエンジンを運転して発電し充電する。つまり、エンジン出力を駆動輪に伝達せず、発電（充電）用の動力に利用する。
【００４１】
＜エンジン走行モード＞
図２の中で▲２▼の駆動力範囲は、後述するようにエンジン１の熱効率が良好であることと、バッテリ５０の残容量（Ｂｃａｐ）が所定値以上の場合に過充電を防ぐためにエンジン動力（ｂ−ｃ−ｄライン）で走行する。
【００４２】
＜エンジン出力分割モード＞
図２の中で▲１▼、▲２▼、▲３▼の駆動力範囲において、バッテリ５０の残容量（Ｂｃａｐ）が所定値以下の場合には、車両走行及び発電のためにエンジンを運転する。前述したように図２のａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｅ−ｆラインが車両走行のために必要な駆動力ラインであって、次のようにエンジン１の出力を、走行用と発電用とに分割する。
〔▲１▼の駆動力範囲〕
ｇ−ｈライン（＝ｂ−ｃポイント運転）と走行分ａ−ｂラインとの差分をジェネレータ５１の発電（充電）用に供給する。
〔▲２▼の駆動力範囲〕
ｈ−ｉ−ｄライン（＝ｃ−ｄポイント運転）と走行分ｂ−ｃ−ｄラインとの差分をジェネレータ５１の発電（充電）用に供給する。
〔▲３▼の駆動力範囲〕
ｄ−ｋ−ｅライン（＝ｋポイント運転）と走行分ｄ−ｅラインとの差分をジェネレータ５１の発電（充電）用に供給する。
【００４３】
＜モータアシストモード＞
▲３▼の駆動力範囲において、バッテリ５０の残容量（Ｂｃａｐ）が所定値以上で安定してバッテリの定格電力を供給できるレベルであれば、図２の中のｄ−ｅラインではモータの動力とエンジンの動力とを併用して走行する。つまりエンジンをｄ（＝ｊ）ポイントで運転し、走行分ｄ−ｅラインとの差分をモータ５３でアシストする。
【００４４】
＜パワーアシストモード＞
▲４▼の駆動力範囲は、基本的にはモータアシストモードである。ただし、エンジンの最大出力がｅポイントであってエンジンからそれ以上の動力を供給することはできない。したがって、エンジンを図２の中ｅポイントで運転し、ｅポイントから車両走行最大駆動力のｆポイント（Ｐｒｕｎ ｍａｘ．）迄の差分をモータ５３でアシストする。バッテリの残容量（Ｂｃａｐ）が所定値以下の場合には、過放電を防ぐためにモータアシストができないので車両走行最大駆動力はｅポイントに限定される。
【００４５】
＜減速回生モード＞
モータ５３は減速時にはジェネレータとして働き、減速時の運動エネルギーを電力として回収してバッテリ５０を充電する。
【００４６】
以上説明した中で、エンジン１の出力を車両走行用の駆動力として供さないとき、すなわちモータ走行モード、車両停止時エンジン発電モード、および減速回生モードでは動力伝達機構５２の動力断続部（例えば電磁クラッチ）を切り離しておく。
【００４７】
ここで、図２の▲１▼〜▲４▼の駆動力範囲、およびそのエンジン運転ポイントａ、ｂ（＝ｇ）、ｃ（＝ｈ）、ｄ（＝ｉ＝ｊ）、ｅ（＝ｋ）との関係、および本発明の排気浄化制御装置の狙いとの関係について、図３のエンジン回転速度及びエンジン負荷で区分される領域図を参照して説明する。
【００４８】
領域は大きくはＡ〜Ｆの６領域に区分される。また領域Ｆを除く各領域は図３の中でＸ、Ｙ、Ｚで示されるラインで区画されている。
【００４９】
＜Ｘライン＞
Ｘラインは、排出ガスの温度が、ＯＸＣ２１を所定の酸化活性状態にする温度（第１の温度）となるときのエンジンの回転速度と負荷との関係を示す温度ラインである。この温度は、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性が強くなる下限の温度とほぼ同等の温度にすることが望ましく、本実施形態（すなわち、ＮＯｘトラップ触媒２３の吸着剤としてＢａを用いた場合）においては、後述の通り、約２５０〜３００℃が適当である。排出ガスの温度をこのライン以上の温度にすれば、ＯＸＣ２１の酸化活性が強く、ＨＣ、ＣＯの除去効率が高くなり、ＯＸＣ２１通過後のＨＣ、ＣＯをＳＵＬＥＶレベルにすることが可能である。逆に排出ガスの温度がこのライン以下ではＨＣ、ＣＯをＳＵＬＥＶレベルにすることは困難である。すなわち、このＸラインは、ＨＣ、ＣＯを大気レベルにするための下限ラインである。
【００５０】
＜Ｙライン＞
Ｙラインは、ＤＰＦ２２のＰＭ捕集効率（ＳｉＣ素材のウォールフローハニカムタイプのもので９５％以上）とエンジンのＰＭ排出レベルとに基づいてエンジン回転速度毎に設定され、ＤＰＦ２２通過後のＰＭ濃度がＳＵＬＥＶレベルとなるエンジン回転速度毎に定められた負荷ラインである。望ましくはＤＰＦ２２に流入する排気のスモーク濃度が最大でも１Ｂ.Ｓ.Ｕとなる負荷に設定するのが適当であり、吸入空気体積効率（充填効率）の低い低回転速度では設定負荷が低くなる。この負荷ライン以下ではＤＰＦ２２通過後のＰＭをＳＵＬＥＶレベルにすることが可能であり、逆にこのライン以上ではＰＭをＳＵＬＥＶレベルにすることは困難である。すなわち、このＹラインは、ＰＭを大気レベルにするための負荷上限ラインである。
【００５１】
＜Ｚライン＞
Ｚラインは、排出ガスの温度が、ＮＯｘトラップ触媒２３の吸着剤の吸着効果が熱力学的に低下しない温度となるときのエンジンの回転速度と負荷との関係を示す温度ラインである。前述の通り、ＮＯｘトラップ触媒２３に用いるＮＯｘ吸着剤は、通常Ｂａ、Ｍｇ、Ｃｓ等を使用する。しかし、図５（吸着剤としてＢａを用いたＮＯｘトラップ触媒２３のＮＯｘ低減特性を示す）に示すように、吸着剤は温度が上昇すると（おおよそ４５０℃以上）、ＮＯｘ吸着効果が熱力学的に低下するので、ＮＯｘトラップ触媒２３のＮＯｘ吸着・還元浄化性能が低下する。したがって、ＮＯｘトラップ触媒２３を通過した後のＮＯｘレベルをＳＵＬＥＶレベルにするためには、ＮＯｘトラップ触媒２３は、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性が強くなる約２５０〜３００℃の温度以上であって、ＮＯｘ吸着効果が熱力学的に低下しない上限温度（第２の温度≦４５０℃）以下の温度帯で使用することが望ましい。すなわち、このＺラインは、ＮＯｘを大気レベルにするための上限ラインである。また、前述のＸラインがＮＯｘを大気レベルにするための下限ラインでもある。
【００５２】
以上のＸライン、Ｙライン、Ｚラインで区画される各領域及び運転ポイントについて説明する。
【００５３】
＜領域Ａ＞
領域Ａでは、ＰＭのみがＳＵＬＥＶレベルに到達し、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘについてはＳＵＬＥＶレベルに到達しない。したがってこの領域には運転ポイントを設定しない。ａポイントはエンジンにとってはアイドリング条件であるが、エンジン始動時の一瞬存在する条件である。
【００５４】
＜領域Ｂ＞
領域Ｂでは、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分がＳＵＬＥＶレベルに到達しない。したがってこの領域にも運転ポイントを設定しない。
【００５５】
＜領域Ｃ＞
領域Ｃでは、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘがＳＵＬＥＶレベルに到達するが、ＰＭについてはＳＵＬＥＶレベルに到達しない。したがってこの領域にも運転ポイントを設定しない。
【００５６】
＜領域Ｄ＞
領域Ｄでは、ＨＣ、ＣＯがＳＵＬＥＶレベルに到達するが、ＮＯｘ、ＰＭについてはＳＵＬＥＶレベルに到達しない。したがってこの領域にも運転ポイントを設定しない。
【００５７】
＜領域Ｅ＞
領域Ｅでは、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分がＳＵＬＥＶレベルに到達する。そして、本発明ではこの運転領域Ｅに、▲１▼〜▲３▼の駆動力範囲の運転ポイントのｂ（＝ｇ）、ｃ（＝ｈ）、ｄ（＝ｉ＝ｊ）、ｅ（＝ｋ）の各運転ポイント、および車両停止時エンジン発電モードのｌポイント（車両停止時に静粛性を保つのに許容される負荷と回転速度）を包含するようにエンジン負荷と回転速度とを設定している。すなわち、ＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分をＳＵＬＥＶレベルに到達可能な領域Ｅの中に設定した運転ポイントで、運転者がアクセル操作（アクセルペダルの踏み込み量：Ｌ）によって求めている車両走行に必要な駆動力及び車両停止時発電出力を得るようにしている。
【００５８】
＜領域Ｆ＞
領域Ｆは領域Ｅの中に包含されており、エンジン効率が最も良好なエンジン負荷と回転速度の領域である。そしてこの領域に運転ポイントｃ（＝ｈ）、ｄ（＝ｉ＝ｊ）を設定してある。
【００５９】
ここで、領域Ｅにおける本発明の排気浄化後処理装置２０の機能についてさらに詳しく説明する。
【００６０】
本発明の排気浄化後処理装置２０は上流からＯＸＣ２１、ＤＰＦ２２、ＮＯｘトラップ触媒２３を配置する。ＯＸＣ２１は排気中のＮＯ（一酸化窒素）を酸化してＮＯ2 （二酸化窒素）を生成する。そして、ＤＰＦ２２は、ＰＭを捕集すると共に、この捕集したＰＭを、ＯＸＣ２１で生成した高酸化力のあるＮＯ2 で燃焼して除去する。このように排気浄化後処理装置２０は、ＤＰＦを再生するようにしたＰＭ連続再燃焼フィルタ（Continuously Regenerating Filter：特開平１−３１８７１５号公報参照、以下「ＣＲＦ」という）の機能を有する。
【００６１】
従来のＣＲＦのＰＭ除去の反応原理は、上記（１）（２）の通りであり、エンジンのＰＭ発生量に見合ったＮＯ2 量が存在すれば、ＯＸＣが比較的低温度であってもＤＰＦで捕集したＰＭを連続的に除去することができ、ＰＭをＤＰＦに堆積させない。また、ＯＸＣにおいても、ＮＯからＮＯ2 への変換は触媒温度に依存しており、約１５０℃当たりからＮＯからＮＯ2 への変換を始めるようになる。また、上記（１）、（２）に示す反応も、やはり温度に依存しているので、温度を高くするほど、ＯＸＣによるＮＯからＮＯ2 への転換が活発に行われ、ＮＯ2 によるＰＭの再燃焼除去が促進する。ただし、排気温度が高くなるほど、ＮＯ2 が熱力学的に不安定となり、生成されたＮＯ2 が再びＮＯへと戻る現象が発生してしまう。この結果、実用上は、ＯＸＣが、ＮＯからＮＯ2 への転換を活発に行う約２５０〜４５０℃の排気（触媒）温度範囲ならば、ＤＰＦで捕集したＰＭをＮＯ2 によって再燃焼して連続的に除去し、ＰＭをＤＰＦに堆積させない。
【００６２】
つまり領域ＥではＰＭ、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘのすべての成分をＳＵＬＥＶレベルに到達させることができることに加えて、ＮＯｘ／ＰＭ比が比較的大きくて排気温度もＣＲＦ効果を得ることができる温度条件に合致しているので、ＰＭを連続再燃焼してＤＰＦに堆積させないという効果も得られる。
【００６３】
以上でステップＳ３００の走行モードの説明、エンジンの運転領域と、車両走行に必要な駆動力範囲とそのエンジン各運転ポイントとの関係についての説明を終える。
【００６４】
再び図７に戻る。ステップＳ３００で上記のようにして運転モードを判定した後ステップＳ４００に進み、車両走行に必要な駆動力（Ｐｒｕｎ）と判定した走行モードとに基づいて、モータ５３及びエンジン１の分担出力（ＰｍとＰｅ）を算出した後（図２）、ステップＳ５００に進む。
【００６５】
ステップＳ５００では、エンジン１を運転する必要があるか否かを判定する。この判定がＮｏであってエンジン運転が不要な場合（モータ走行モード、あるいは車両停止時発電条件）は、ステップＳ９００に進んでエンジン１の停止操作制御を行う。
【００６６】
すなわち、ハイブリット用コントロールユニット４０はエンジン用コントロールユニット３０に停止指令を発する。その停止指令に従ってエンジン用コントロールユニット３０はエンジン１の停止制御を行う。これにより、ＥＧＲ弁５、吸気絞り弁７の作動を停止する共に、燃料供給も停止保持し（サプライポンプ１１の圧力制御弁１３、燃料噴射弁１５をＯＦＦ）、エンジン１を停止または停止保持する。
【００６７】
ステップＳ５００の判定がＹｅｓであってエンジン１を運転する必要がある場合（車両停止時エンジン発電、エンジン走行、エンジン出力分割、モータアシスト、パワーアシストの各モード）は、ステップＳ６００に進む。
【００６８】
ステップＳ６００では、エンジン１を既に始動しているか否かを判定する。この判定がＹｅｓであって既にエンジン１を運転している場合、すなわち既にハイブリット用コントロールユニット４０からエンジン用コントロールユニット３０に出力指令を発信済であって、その指令に従ってエンジン用コントロールユニット３０がエンジン１の出力制御を行っている場合はステップＳ７００に進む。
【００６９】
ステップＳ７００では、前記ステップＳ４００で算出したエンジン分担出力（Ｐｅ）を得るためのエンジン１の出力制御を継続又は開始する。
【００７０】
一方、前記ステップＳ６００の判定がＮｏであってエンジン１をまだ始動していない場合は、ステップＳ８００に進んでエンジンの始動操作制御を行う（始動指令を発する）。
【００７１】
この始動操作もハイブリット用コントロールユニット４０及びエンジン用コントロールユニット３０によって制御し、図６に示すタイムチャートに則って行う。まずグロープラグ２４の予熱を行い、モータ５１によるエンジン１のモータリングを開始する。次いでエンジン１のモータリング回転速度が所定の安定レベルに到達（極短時間で到達）したら、サプライポンプ１１の圧力制御弁１３及び燃料噴射弁１５を駆動し、始動に見合った燃料を供給して完爆に至らす。
【００７２】
前記ステップＳ７００のエンジン出力制御、ステップＳ８００のエンジン始動操作制御、ステップＳ９００のエンジン停止操作制御を行った後、ステップＳ１１００に進む。
【００７３】
ステップＳ１１００では、ハイブリット用コントロールユニット４０は、運転モードに基づいてジェネレータ５１の発電制御を行う。
【００７４】
そして次にステップＳ１２００で、走行モードに基づいてステップＳ４００で算出したモータ駆動力（Ｐｍ：Ｐｒｕｎ−Ｐｅ）をモータ５３に出力する。あるいは、減速時にモータ５３をジェネレータとして作動させて、減速時の運動エネルギーを電力として回収してバッテリ５０に充電するための制御を行う。
【００７５】
最後にステップＳ１３００に進み、走行モード及び車両速度（Ｖｃａｒ）等に基づいて動力伝達機構５２（例えば電磁クラッチ付きＣＶＴ）の変速比制御やＯＮ−ＯＦＦ制御を行う。
【００７６】
図８は、ハイブリット用コントロールユニット４０からディーゼルエンジン１に対して出力分担指令が発せられた場合に、エンジン用コントロールユニット３０によって行われる前述のステップＳ７００のディーゼルエンジン１の出力制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００７７】
図８のエンジン出力制御ルーチンにおいて、ステップＳ７１０では、水温Ｔｗ、エンジン回転速度Ｎｅ、気筒判別信号Ｃｙｌ、コモンレール圧力ＰＣＲ、ＯＸＣ２１の入口部の排気温度Ｔ１、ＤＰＦ２２の出口部もしくはＮＯｘトラップ触媒２３の入口部の排気温度Ｔ２と酸素濃度Ｏ２を読み込み、ステップＳ７２０に進む。
【００７８】
ステップＳ７２０では、所定のテーブルデータを検索して、ステップＳ４００で算出したエンジン分担出力Ｐｅを得るために必要なエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎを求める。このテーブルデータは、例えばエンジン分担出力Ｐｅをパラメータとして設定したものであり、予めエンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに記憶してある。
【００７９】
ステップＳ７２０でエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎを求めた後、ステップＳ７３０でコモンレール圧力制御、ステップＳ７４０でエンジン出力制御のための主噴射制御を順次行う。
【００８０】
そしてステップＳ７５０に進み、ＮＯｘトラップ触媒２３の再生制御中を示すフラグ（後述の図１２ステップＳ７７５／図１３ステップＳ１０１１において０又は１をセットする）が１であるか否か、すなわちＮＯｘトラップ触媒２３が再生中であるか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ７５０でＹｅｓであってＮＯｘトラップ触媒２３が再生中である場合はステップＳ１０００に進み、ＮＯｘトラップ触媒の再生制御を継続又は開始してリターンとなる。
【００８２】
ステップＳ７５０でＮｏであってＮＯｘトラップ触媒２３が再生中でない場合は、ステップＳ７６０でエンジン燃焼制御を行い、ステップＳ７７０に進んでＮＯｘトラップ触媒２３のＮＯｘ吸収量を積算してＮＯｘトラップ触媒２３の再生の要否判定を行ってリターンとなる。
【００８３】
図９はステップＳ７３０で行われるコモンレール圧力制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００８４】
図９のコモンレール圧力制御ルーチンにおいて、ステップＳ７３１、ステップＳ７３２で、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量（負荷）Ｑｍａｉｎをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、コモンレール１４の目標基準圧力ＰＣＲ０と、この目標基準圧力ＰＣＲ０を得るための圧力制御弁１３の基準デューテイ比（基準制御信号）Ｄｕｔｙ０とを求め、ステップＳ７３３に進む。
【００８５】
ステップＳ７３３では、目標基準圧力ＰＣＲ０と実際のコモンレール圧力ＰＣＲとの差の絶対値｜ＰＣＲ０ − ＰＣＲ｜を求め、これを目標基準圧力ＰＣＲ０に対して予め設定してある許容圧力差ΔＰＣＲ０と比較する。
【００８６】
そして、｜ＰＣＲ０ − ＰＣＲ｜が許容圧力差ΔＰＣＲ０の範囲内であれば、ステップＳ７３６に進んで、基準デューテイ比Ｄｕｔｙ０を開弁デューティ比Ｄｕｔｙとすることによって同じデューティ比を維持し、ステップＳ７３７においてこのデューティ比Ｄｕｔｙから作ったデューティ信号を送って、圧力制御弁１３を駆動する。
【００８７】
一方、｜ＰＣＲ０ − ＰＣＲ｜が許容圧力差ΔＰＣＲ０の範囲内にない場合は、ステップＳ７３３よりステップＳ７３４に進み、ＰＣＲ０ − ＰＣＲ（＝ΔＰ）に対応して予め設定してあるＲＯＭのテーブルを検索して、デューテイ比の補正係数Ｋ Ｄｕｔｙを求める。例えば前記圧力差ΔＰがマイナス（ＰＣＲ０よりもＰＣＲが大きい）の場合は、前記補正係数Ｋ Ｄｕｔｙを１よりも小さい値に設定し、逆にΔＰがプラス（ ＰＣＲ０よりもＰＣＲが小さい）の場合はＫ Ｄｕｔｙを１よりも大きい値に設定する。具体的には、圧力制御弁１３の特性に合わせてデューテイ比補正係数Ｋ Ｄｕｔｙのテーブルデータを設定する。
【００８８】
そして、ステップＳ７３５では基準デューテイ比Ｄｕｔｙ０をこの補正係数ＫＤｕｔｙによって補正した値（Ｄｕｔｙ０×Ｋ Ｄｕｔｙ）を開弁デューティ比Ｄｕｔｙとして設定した後、ステップＳ７３７で該開弁デューティ比Ｄｕｔｙによって圧力制御弁１３を駆動する。
【００８９】
図１０は、前記図８のステップＳ７４０で行われる主噴射制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００９０】
図１０の主噴射制御ルーチンにおいて、ステップＳ７４１で、主噴射量Ｑ ｍａｉｎ及びコモンレール圧力ＰＣＲをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して主噴射期間Ｍ ｐｅｒｉｏｄを求め、ステップＳ７４２に進む。ここで主噴射期間Ｍ ｐｅｒｉｏｄはｍ ｓｅｃで設定され、図４に示したように主噴射量Ｑ ｍａｉｎが同じならばコモンレール圧力ＰＣＲが高いほど主噴射期間Ｍ ｐｅｒｉｏｄが短くなり、コモンレール圧力ＰＣＲが同じならば主噴射量Ｑ ｍａｉｎが多いほど主噴射期間Ｍ ｐｅｒｉｏｄが長くなる。
【００９１】
ステップＳ７４２ではエンジン回転速度Ｎｅ及び主噴射量Ｑ ｍａｉｎをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して主噴射開始時期Ｍ ｓｔａｒｔを求め、ステップＳ７４３に進む。
【００９２】
ステップＳ７４３では水温Ｔｗに基づいて主噴射開始時期Ｍ ｓｔａｒｔを補正する。例えば冷却水温が低いときにはＭ ｓｔａｒｔを進角させてステップＳ７４４に進む。このように補正を行うのは、例えば水温Ｔｗが低いほどエンジン燃焼室の温度も低くなり、着火開始時期が相対的に遅れることになるので、ＨＣ、ＣＯ、ＰＭ（特にＳＯＦ）の排出量を増加させないためには、Ｍ ｓｔａｒｔを進角補正して燃焼開始時期を一定に保つことが望ましいからである。
【００９３】
ステップＳ７４４では、クランク角度検出用クランク角センサ３２及び気筒判別用クランク角センサ３３の信号に基づいて、噴射開始時期Ｍ ｓｔａｒｔからＭ ｐｅｒｉｏｄの期間、主噴射すべき気筒の燃料噴射弁１５を開弁駆動して、主噴射量Ｑ ｍａｉｎを供給する。
【００９４】
図１１は、前記図８のステップＳ７６０で行われるエンジン燃焼制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【００９５】
ステップＳ７６１でエンジン分担出力Ｐｅに基づいてＥＧＲの作動又は停止を判定する。つまりステップＳ７６１で所定の分担出力以下であればステップＳ７６２に進み、所定の分担出力以上であればステップＳ７６５に進む。
【００９６】
ここでエンジンの運転ポイントはすべて領域Ｅ内に設定したが、領域Ｅ内における運転ポイントの中で、エンジン効率が最も良好な運転ポイントｃ（＝ｈ）、ｄ（＝ｉ＝ｊ）、およびエンジンの最大出力点となる運転ポイントｅ（＝ｋ）を結ぶラインは、スモークを増加させないことを最優先としてＥＧＲを停止させ、比較的負荷の低い（空気過剰率の大きな）ｌ、およびｂ（＝ｇ）ポイントではＣＲＦ機能を発現させるのに充分なＮＯｘ／ＰＭ比を確保できるだけのＥＧＲを実施することが望ましい。
【００９７】
ステップＳ７６５では、ＥＧＲを停止、又は停止保持（ＥＧＲ弁５、吸気絞り弁７の作動を停止）する。
【００９８】
ステップＳ７６２では、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量（負荷）Ｑｍａｉｎをパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、目標ＥＧＲデータ（ＥＧＲ弁５と吸気絞り弁７の駆動信号）を求める。
【００９９】
ステップＳ７６２で目標ＥＧＲデータを求めた後、ステップＳ７６３で水温Ｔｗに基づいてＥＧＲを補正する。例えば冷却水温が低いときにはＥＧＲを減量補正してステップＳ７６４に進む。
【０１００】
ステップＳ７６４では、ＥＧＲ弁５、および吸気絞り弁７をそれぞれの補正した駆動信号に基づいて駆動制御する。
【０１０１】
図１２は、図８のステップＳ７７０で行われるＮＯｘトラップ触媒２３のＮＯｘ吸収量積算及び再生要否判定についてのサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１０２】
図１２のＮＯｘ吸収量積算と再生要否判定ルーチンにおいて、ステップＳ７７１では、例えばエンジン分担出力Ｐｅをパラメータとして設定したテーブルデータか、またはエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量（負荷）Ｑｍａｉｎをパラメータとするマップ形式で設定し予めコントロールユニット３０のＲＯＭに記憶してある所定のデータ等から検索して、ＮＯｘトラップ触媒２３のＮＯｘ吸収量（単位時間当たりのＮＯｘ吸収量）を求める。
【０１０３】
ステップＳ７７１でＮＯｘ吸収量を求めた後、ステップＳ７７２に進み、そのＮＯｘ吸収量を水温Ｔｗに基づいて補正する。例えば冷却水温が低いときには、ＮＯｘ吸収量を減量補正してステップＳ７７３に進む。なお、このように補正を行う理由は以下である。すなわち、例えば、水温の低いほどエンジン燃焼室の温度も低くなるので着火開始時期が相対的に遅れることになる。そこで、前述したように図１０のステップＳ７４３、および図１１のステップＳ７６３では、ＨＣ、ＣＯ、ＰＭ（特にＳＯＦ）の排出量を増加させないためにそれぞれ主噴射開始時期Ｍ ｓｔａｒｔを進角補正し、ＥＧＲを減量補正して燃焼開始時期を一定に保つようにした。しかし、燃焼開始時期を一定に保つようにしてもエンジン燃焼室温度の低いほど燃焼期間が長期化して燃焼温度も低温化する傾向にあり、ＮＯｘ排出量が減少する傾向にある。また、ＮＯｘ排出量が減少するとＮＯｘ吸収量も減少する傾向にあるため、水温Ｔｗをパラメータとして水温の低いほどＮＯｘ吸収量を減量補正する係数を設定してＮＯｘ吸収量を減量補正することが望ましく、これにより、ＮＯｘ吸収量積算の算出精度を高めることができる。したがって、上述のように補正を行う。なお、このＮＯｘ吸収量の補正係数は予め実験によって求めておく。
【０１０４】
ステップＳ７７３では、単位時間当たりのＮＯｘ吸収量に同期した所定時間間隔でＮＯｘ吸収量を積算し、ステップＳ７７４に進む。
【０１０５】
ステップＳ７７４では、積算したＮＯｘ吸収量がＮＯｘトラップ触媒２３において設定した所定の吸収限界量を超えており、ＮＯｘトラップ触媒２３の再生（ＮＯｘの放出・還元）が必要であるか否かを判定する。
【０１０６】
ステップＳ７７４でＮｏであって、再生が不要なときはリターンとなる。
【０１０７】
ステップＳ７７４の判定がＹｅｓであって、ＮＯｘ吸収量が吸収限界量を超えており、ＮＯｘトラップ触媒２３の再生が必要であると判定した場合は、ステップＳ７７５で触媒再生中フラグを１にする（フラグを立てて再生開始信号とする）。そしてステップＳ７７６に進み、再生終了の指標値、例えば時間のカウントを開始して、リターンとなる。再生終了の指標値は時間の例だけでなく、ＮＯｘトラップ触媒２３の入口部の排気温度Ｔ２と時間の乗数を積算してもよい。
【０１０８】
図１３は、前記図８のステップＳ１０００で行われるＮＯｘトラップ触媒２３の再生制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。
【０１０９】
図１３のＮＯｘトラップ触媒２３の再生制御ルーチンにおいて、ステップＳ１００１では、所定の再生操作、すなわち再生を開始しＮＯｘトラップ触媒２３の再生を完了するために必要な所定時間を経過したか否かを判定する。ここで、排気空燃比のリッチ化によってＮＯｘトラップ触媒２３を再生するのに要する時間は、おおよそ時間比率で１〜２％程度であって、再生１回に要する時間は触媒の容量や再生インターバルによっても異なる。
【０１１０】
ステップＳ１００１の判定がＹｅｓであって再生が終了した場合には、ステップＳ１０１１に進んで、ＮＯｘトラップ触媒２３の再生制御の初期化を行う。つまり触媒再生中フラグ、ＮＯｘ吸収量積算値、再生時間カウントをそれぞれ０にリセットし、リターンとなる。
【０１１１】
ステップＳ１００１の判定がＮｏであって再生が終了していない場合には、ステップＳ１００２に進み、エンジン分担出力Ｐｅに基づいてＥＧＲ領域であるか否かを判定する。
【０１１２】
そして、ステップＳ１００２でＥＧＲ領域であればステップＳ１００３に進み、ＥＧＲ領域でなければステップＳ１００７に進む。
【０１１３】
ステップＳ１００３では、ポスト噴射を停止、あるいは停止保持した後、ステップＳ１００４に進み、排気空燃比をリッチ化するための目標ＥＧＲデータを求める。
【０１１４】
ここで、ポスト噴射とは、排気空燃比のリッチ化、および排気温度を上昇させて、ＮＯｘトラップ触媒２３を再生（ＮＯｘを放出・還元）するために、主噴射とは別に各気筒の膨張行程又は排気行程で燃料噴射を行うものである。しかし、前述したようにＥＧＲを実施する領域は比較的低負荷領域であって、ＥＧＲを実施していても空気過剰率は比較的大きい（λ＝２〜４程度）。このような低負荷領域でポスト噴射を行って排気空燃比をリッチ化するためには、主噴射燃料の２倍から４倍の量の燃料をポスト噴射する必要があり、短時間（時間比率で１〜２％程度）であっても燃費悪化率は大きくなる。したがって、このようなＥＧＲ領域でポスト噴射を行うのは得策ではない。
【０１１５】
そこで、ポスト噴射を停止（ステップＳ１００３）した後、ステップＳ１００４において、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量（負荷）Ｑ ｍａｉｎをパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、ＥＧＲの強化によって排気空燃比をリッチ化するための目標ＥＧＲデータ（ＥＧＲ弁５と吸気絞り弁７の駆動信号）を求める。このようにＥＧＲ（吸気しぼり）を強化して排気空燃比をリッチ化することで、燃焼室内作動ガス量の減少による排気温度上昇や、触媒を通過するガス量を低下（ＳＶ比低下）することができ、ＮＯｘの放出・還元反応を向上させることができる。
【０１１６】
そして、ステップＳ１００５で、ＥＧＲ弁５及び吸気絞り弁７の駆動信号に基づいて駆動制御し、排気空燃比をリッチ化するためのＥＧＲを行う。
【０１１７】
さらに、ステップＳ１００６では、酸素濃度センサ３７の信号（Ｏ2 ）に基づいてＥＧＲのフィードバック制御を行い排気空燃比をリッチに保ちリターンする。
【０１１８】
ステップＳ１００２でＥＧＲ停止領域と判定した場合は、ステップＳ１００７に進み、ＥＧＲを停止、又は停止保持（ＥＧＲ弁５、吸気絞り弁７の作動を停止）する。
【０１１９】
そしてステップＳ１００８に進み、ＮＯｘトラップ触媒２３を再生（ＮＯｘを放出・還元）するために、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量（負荷）Ｑ ｍａｉｎをパラメータとしてコントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、排気空燃比をリッチ化し、かつ排気温度を上昇させるためのポスト噴射量Ｑ ｐｏｓｔ、ポスト噴射期間Ｐ ｐｅｒｉｏｄ、ポスト噴射時期Ｐ ｓｔａｒｔを求める。
【０１２０】
ＥＧＲ停止領域は比較的高負荷領域であり、空気過剰率も比較的小さい（λ＝２〜１.５程度）。したがって、ポスト噴射を行って排気空燃比をリッチ化するのに必要なポスト噴射量は、主噴射燃料の０.５倍から多くても２倍程度の量の燃料を噴射することで対応できるため燃費悪化率は比較的小さくて済む。
【０１２１】
また、この領域でのＥＧＲはＣＲＦ等によるＤＰＦ自己再生にとって不都合であり、かつ空気過剰率が比較的大きいので、ＥＧＲを行うとＰＭ（スモーク）が激増してＤＰＦ２２の目詰まりを引き起こす可能性がある。したがって、ＥＧＲ停止領域ではポスト噴射を行って排気空燃比をリッチ化することが好適である。
【０１２２】
ステップＳ１００８で、ポスト噴射に関するデータ（噴射開始時期Ｐ ｓｔａｒｔ及び噴射期間Ｐ ｐｅｒｉｏｄ）を検索した後、ステップＳ１００９に進む。
【０１２３】
ステップＳ１００９では、クランク角度検出用クランク角センサ３２及び気筒判別用クランク角センサ３３の信号に基づいて、噴射開始時期Ｐ ｓｔａｒｔからＰ ｐｅｒｉｏｄの期間、ポスト噴射すべき気筒の燃料噴射弁１５を開弁駆動して、ポスト噴射量Ｑ ｐｏｓｔを供給する。
【０１２４】
そしてステップＳ１０１０に進み、酸素濃度センサ３７の信号（Ｏ2 ）に基づいてポスト噴射（Ｑ ｐｏｓｔ）のフィードバック制御を行い排気空燃比をリッチに保ちリターンとなる。
【０１２５】
本実施形態では、まず、排気ガスに含まれる未燃焼成分（ＨＣ、ＣＯ等）をＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベルに浄化可能な性能を有するＯＸＣを使用するとともに、そのＯＸＣが性能を十分に発揮できるような温度領域の排気ガスを排出するように運転点を設定してディーゼルエンジンを制御するようにした。
【０１２６】
また、ＰＭをＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベルになるように捕集可能な性能を有するディーゼルパティキュレートフィルタを設け、排気ガスの含有するＰＭの量が、そのディーゼルパティキュレートフィルタでＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベル以下に低減可能な量になるように運転点を設定してディーゼルエンジンを制御するようにした。
【０１２７】
さらに、ＮＯｘをＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベルに浄化可能な性能を有するＮＯｘトラップ触媒を使用するとともに、そのＮＯｘトラップ触媒が性能を十分に発揮できるような温度領域の排気ガスを排出するように運転点を設定してディーゼルエンジンを制御するようにした。
【０１２８】
以上のような構成とすることで、本実施形態によれば、ディーゼルエンジンのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ、ＰＭ等の排気放出物を、ＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベルにまで浄化することができるようになったのである。
【０１２９】
また、本実施形態では、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性が強くなる下限温度とほぼ同等の温度を、活性下限温度とするＯＸＣ２１を使用している。もし、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性下限温度と、ＯＸＣ２１の活性下限温度とがズレていて、例えば、ＯＸＣ２１の活性下限温度の方が、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性下限温度よりも高温であった場合は、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性下限温度にあわせて運転点を設定してディーゼルエンジンを制御しなければ、ディーゼルエンジンの排気放出物をＳＵＬＥＶレベル又は大気並レベルにまで浄化することができない。このことは、低温度で活性化するＯＸＣ２１を使用しても、その性能が発揮できないことを意味する。ＯＸＣは、一般的に低温度で活性化するものの方がコスト的にも高価であるのであるが、そのようなコストをかけてもメリットがないことになる。したがって、本実施形態のように、ＮＯｘトラップ触媒２３の活性が強くなる下限温度とほぼ同等の温度を活性下限温度とするＯＸＣ２１を使用することが、性能面とコスト面とを考えた場合に最もよくバランスのとれた装置であると言えるのである。
【０１３０】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【０１３１】
例えば、ここまで、エンジンの使用範囲が比較的広くて排気浄化の難易度が高いＰ−ＨＥＶ方式の車両にディーゼルエンジンを適用した場合を例に挙げて説明してきた。
【０１３２】
しかし、本発明の排気浄化制御装置はＰ−ＨＥＶだけでなくシリーズハイブリッド方式の車両（Series Hybrid Electric Vehicle、以下「Ｓ−ＨＥＶ」という）にも好適に使用可能である。
【０１３３】
Ｓ−ＨＥＶは、構造面において、図１の中で動力伝達機構５２がない点でＰ−ＨＥＶと異なる。すなわち、Ｓ−ＨＥＶは、エンジンの出力が駆動力として直接駆動輪に伝えられることがなく、車両はモータ５３の駆動力だけで走行することを基本としており、運転者のアクセルペダルの踏み込み量（Ｌ）に応じた車両走行のための必要な駆動力はすべてモータ出力Ｐｍで賄うということである。
【０１３４】
つまり、エンジンの出力はすべて発電用としてジェネレータ５１に伝えられ、エンジンは基本的に最高効率が得られる負荷と回転速度で運転される。またこの運転点を、領域ＥであってかつＣＲＦ等によるＤＰＦ自己再生効果が得られる運転ポイントに設定（例えば図３のｃ〜ｄの中の最良点）することにより、ＤＰＦにはＰＭが堆積することがない。
【０１３５】
すなわち、燃費を良好にするとともに、排気清浄化を簡素に行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置の一実施形態を示すシステム構成図
【図２】アクセルペダルポジションと走行駆動力との関係を示す特性図
【図３】運転領域と運転点との関係を示す特性図
【図４】コモンレール圧力と燃料噴射期間による燃料噴射量との特性図
【図５】ＮＯｘトラップ触媒の転換率の特性図
【図６】始動時に行われる操作のタイムチャート
【図７】ハイブリッドシステムの基本制御ルーチンを示すフローチャート
【図８】エンジン出力の制御ルーチンを示すフローチャート
【図９】コモンレール圧力制御ルーチンを示すフローチャート
【図１０】主噴射制御ルーチンを示すフローチャート
【図１１】エンジンの燃焼制御ルーチンを示すフローチャート
【図１２】ＮＯｘ吸収量の積算・判定ルーチンを示すフローチャート
【図１３】ＮＯｘトラップ触媒の再生制御ルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン
３  排気通路
１０  燃料噴射装置
２０  排気浄化後処理装置
２１  ＯＸＣ（酸化触媒）
２２  ＤＰＦ（フィルタ）
２３  ＮＯｘトラップ触媒（ＮＯｘ触媒）
３０  エンジン用コントロールユニット（運転点設定手段）
４０  ハイブリット用コントロールユニット
５０  バッテリ
５１  ジェネレータ
５２  動力伝達機構
５３  モータ
５４  ディファレンシャルギヤ
５５ａ、５５ｂ  駆動輪
【図１】
2004197703.tif 000003
【図２】
2004197703.tif 000004
【図３】
2004197703.tif 000005
【図４】
2004197703.tif 000006
【図５】
2004197703.tif 000007
【図６】
2004197703.tif 000008
【図７】
2004197703.tif 000009
【図８】
2004197703.tif 000010
【図９】
2004197703.tif 000011
【図１０】
2004197703.tif 000012
【図１１】
2004197703.tif 000013
【図１２】
2004197703.tif 000014
【図１３】
2004197703.tif 000015