(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタを再生すべき時期を的確に判定し、パティキュレートフィルタを保護する。【解決手段】フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆに基づいて第１のパティキュレート堆積量ＰＭａを推定するとともに（Ｓ１０２）、パティキュレート排出量Ｑｐｍを積算して第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂを推定する（Ｓ１０８）。そして、最終的に推定されるべきパティキュレート堆積量ＰＭとして、これらＰＭａ及びＰＭｂのうち大きい方の値を選択する（Ｓ１０９〜１１１）。【選択図】図３
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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、
再生時期判定手段は、
パティキュレートフィルタ前後の差圧であるフィルタ前後差圧を検出するフィルタ前後差圧検出手段と、
検出されたフィルタ前後差圧に基づいて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を推定する第１のパティキュレート堆積量推定手段と、
エンジンから単位時間当たりに排出される運転状態に応じたパティキュレートの量であるパティキュレート排出量を算出するパティキュレート排出量算出手段と、
算出されたパティキュレート排出量を積算してパティキュレート堆積量を推定する第２のパティキュレート堆積量推定手段と、
第１及び第２のパティキュレート堆積量推定手段により推定されたパティキュレート堆積量のうち大きい方の値をそのときのパティキュレート堆積量として選択するパティキュレート堆積量選択手段と、を含んで構成され、選択されたパティキュレート堆積量が規定量に達したときに、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定するパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項２】
第１のパティキュレート堆積量推定手段は、前記検出されたフィルタ前後差圧及び排気ガス流量に基づいてパティキュレート堆積量を推定する請求項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】
第２のパティキュレート堆積量推定手段は、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定される前の通常時において、排気ガスがパティキュレートの燃焼温度以上の温度であるときに、燃焼して減少するパティキュレートの量であるパティキュレート通常時減少量を推定するとともにこれをパティキュレート排出量積算値から減算して、パティキュレート堆積量を推定する請求項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４】
再生時制御手段は、排気ガスを通常時よりも昇温させるための制御を行う請求項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】
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、
パティキュレートフィルタ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として、パティキュレートフィルタ前後の差圧に基づいて第１のパティキュレート堆積量を推定するとともに、エンジンから単位時間当たりに排出される運転状態に応じたパティキュレートの量であるパティキュレート排出量を積算して第２のパティキュレート堆積量を推定し、推定された第１及び第２のパティキュレート堆積量のうちいずれかが規定量に達したときに、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定して、パティキュレートフィルタを再生させるための処理を行うパティキュレートフィルタの再生装置。
【請求項６】
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１〜５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には、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があり、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、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を判定する方法として、次の２つのものが知られている。
第１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ前後の排気通路内圧力を測定してこれらの差圧を算出するとともに、算出された差圧と排気ガス流量（吸入空気流量等に基づいて算出することができる。）とからパティキュレート堆積量を推定し、これがある規定量に達したときに、再生すべき時期であると判定する方法である（下記特許文献１）。
【０００４】
第２は、エンジンの運転状態に応じた単位時間当たりのパティキュレート排出量を算出するとともに、算出されたパティキュレート排出量を積算してパティキュレート堆積量を推定し、これが同様の規定量に達したときに、再生すべき時期であると判定する方法である（下記特許文献２：パティキュレート排出量に相当する指標として「みかけ上の稼動時間」が採用されている。）。
【０００５】
そして、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定したときは、再生処理として、排気ガスを通常時よりも昇温させるなどの制御を行うことで、堆積しているパティキュレートを燃焼温度以上に加熱し、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生させる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０７−０３４８５３号公報（段落番号０００３，０００４）
【特許文献２】
特開平０６−２２９２２６号公報（段落番号００２２，００２３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パティキュレートフィルタを再生すべき時期を、パティキュレートフィルタ前後の差圧等から求めたパティキュレート堆積量により定める第１の方法には、次のような問題がある。
【０００８】
すなわち、パティキュレートがパティキュレートフィルタ内で均一に堆積していない状態にあるときは、一定の排気ガス流量のもとで形成される差圧が設定値から変化し、パティキュレート堆積量を正確に推定することができなくなるので、再生時期の判定を誤ることである。パティキュレートの不均一な堆積は、典型的には、再生中にアイドル領域や低速走行領域に移行し、再生に必要な温度に排気ガスを昇温させることができなくなり、再生が中断されることにより発生する。パティキュレートが不均一に堆積している状態では、パティキュレート堆積量が実際よりも少ない量として推定される傾向にあるが、実際よりも少ない量として推定されたパティキュレート堆積量により判定された再生時期のもとでは、特にパティキュレートが集中している部分でパティキュレートフィルタへの加熱が過剰となり、パティキュレートフィルタの耐久性を低下させてしまう。
【０００９】
一方、パティキュレートフィルタを再生すべき時期を、単位時間当たりのパティキュレート排出量を積算して求めたパティキュレート堆積量により定める第２の方法には、次のような問題がある。
【００１０】
すなわち、直前の再生処理でパティキュレートが完全に除去されなかった場合に、その残りのパティキュレートの量を含んでパティキュレート堆積量を推定することができないので、再生時期の判定を誤ることである。そして、残りのパティキュレートの量が含まれない結果、パティキュレート堆積量が実際よりも少ない量として推定されるので、再生時にパティキュレートフィルタが過剰に加熱され、やはり耐久性を低下させるおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、パティキュレートフィルタ前後の差圧によるパティキュレート堆積量の推定と、パティキュレート排出量の積算によるパティキュレート堆積量の推定とを組み合わせ、両者の欠点を相互に補完することのできる構成とすることで、パティキュレートフィルタを再生すべき時期をより的確に判定し、パティキュレートフィルタを保護することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、パティキュレートフィルタに堆積しているパティキュレートの量（以下「パティキュレート堆積量」という。）を推定し、推定されたパティキュレート堆積量が規定量に達したときに、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定し、パティキュレートを燃焼させるための再生時制御を行うこととする。このとき、再生時期の判定において、パティキュレートフィルタ前後の差圧に基づいてパティキュレート堆積量を推定するとともに、エンジンから単位時間当たりに排出される運転状態に応じたパティキュレートの量（以下「パティキュレート排出量」という。）を積算してパティキュレート堆積量を推定し、推定された各パティキュレート堆積量のうち大きい方の値をそのときのパティキュレート堆積量として選択する。
【００１３】
このようにすれは、パティキュレートフィルタ内でパティキュレートが偏在し、パティキュレートフィルタ前後の差圧に基づく方法ではパティキュレート堆積量を正確に推定することが困難であるときは、パティキュレート排出量を積算する方法によりパティキュレート堆積量を正確に推定することができる。一方、直前の再生処理でパティキュレートが完全に燃焼せず、燃え残りがあったため、パティキュレート排出量を積算する方法ではパティキュレート堆積量を正確に推定することが困難であるときは、パティキュレートフィルタ前後の差圧に基づく方法によりパティキュレート堆積量を正確に推定することができる。従って、いずれの場合においても再生時期を的確に判定することが可能となり、パティキュレートフィルタを過剰な加熱から保護することができる。
【００１４】
また、本発明は、このような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。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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３１、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の入口部における排気ガス温度（以下「排気ガス温度」という。）Ｔｅｘｈｉｎを検出するためのセンサ３２、このセンサ３２の近傍における排気ガス圧力（以下「排気ガス圧力」という。）Ｐｅｘｈを検出するためのセンサ３３、排気ガスの酸素濃度Ｏ２を検出するためのセンサ３４、エアフローメータ３５、クランク角センサ３６及びアクセル開度センサ３７が含まれる。
【００２０】
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、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるための処理を行う。
【００２１】
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、後述する図３のフローチャートに従って、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。そして、Ｓ３では、推定されたＰＭが第１の規定量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。第１の規定量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る。Ｓ４では、再生時判定フラグＦを１に設定する。Ｓ５では、後述する図４及び５のフローチャートに従ってディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させる。
【００２２】
次に、パティキュレート堆積量ＰＭを推定するための上記Ｓ２の処理を、図３のフローチャートにより説明する。
Ｓ１０１では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆ及び排気ガス流量Ｑｅｘｈを読み込む。ΔＰｄｐｆは、センサ３１による検出差圧を採用してもよいが、正確さを期するには、検出されたΔＰｄｐｆを排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ及び排気ガス圧力Ｐｅｘｈにより補正し、この補正差圧をΔＰｄｐｆとして読み込むようにするとよい。また、Ｑｅｘｈは、エアフローメータ３５により検出される吸入空気流量Ｑａ、燃料流量Ｑｆ、排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ及び排気ガス圧力Ｐｅｘｈに基づいて算出することができる。Ｓ１０２では、読み込まれたΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈから第１のパティキュレート堆積量ＰＭａを推定する。ＰＭａの推定は、ΔＰｄｐｆ及びＱｅｘｈに応じてＰＭａを割り付けたマップを参照して行う。ＰＭａは、このマップから検索して、一定の排気ガス流量Ｑｅｘｈのもとでフィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆが大きいときほど大きな値として推定される。
【００２３】
Ｓ１０３では、エンジン１から単位時間当たりに排出されるパティキュレートの量であるパティキュレート排出量Ｑｐｍを読み込む。Ｑｐｍは、エンジン１の運転状態（例えば、燃料噴射量Ｔｐ及びエンジン回転数Ｎｅ）に応じてＱｐｍを割り付けたマップから検索され、エンジン１の運転状態が高負荷及び高回転側の領域にあるときほど大きな値として推定される。Ｓ１０４では、排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎを読み込む。そして、Ｓ１０５では、読み込まれたＴｅｘｈｉｎが規定温度Ｔｅｘｈ１以上であるか否かを判定する。Ｔｅｘｈ１以上であると判定したときは、Ｓ１０６へ進み、Ｔｅｘｈ１未満であると判定したときは、Ｓ１０７へ進む。Ｔｅｘｈ１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるための特別な処理を行わずとも、そのときの排気ガスからの受熱によりパティキュレートが燃焼を開始する燃焼温度以上の温度として、例えば、３５０℃に設定される。Ｓ１０６では、単位時間当たりに燃焼して減少するパティキュレートの量（以下「パティキュレート燃焼速度」という。）ΔＰＭを推定する。ΔＰＭの推定は、センサ３４により検出された酸素濃度Ｏ２、排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ及びパティキュレート堆積量ＰＭ（ここでは、第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂが採用される。）から次式（１）により算出することができる。なお、ｋｐｍ，α及びβを係数とする。Ｓ１０７では、パティキュレート燃焼速度ΔＰＭを０に設定する。
【００２４】
ΔＰＭ＝ｋｐｍ×Ｏ２×（Ｔｅｘｈｉｎ＾α）×（ＰＭｂ＾β） ・・・（１）
そして、Ｓ１０８では、パティキュレート排出量Ｑｐｍを積算する次式（２）により第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂを算出する。なお、Δｔを演算周期とする。
【００２５】
ＰＭｂ＝ＰＭｂ＋Ｑｐｍ×Δｔ−ΔＰＭ×Δｔ ・・・（２）
Ｓ１０９では、第１のパティキュレート堆積量ＰＭａと第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂとを比較し、ＰＭａがＰＭｂよりも大きいか否かを判定する。ＰＭｂよりも大きいと判定したときは、Ｓ１１０へ進み、ＰＭｂ以下であると判定したときは、Ｓ１１１へ進む。Ｓ１１０では、最終的に推定されるべきパティキュレート堆積量ＰＭとしてＰＭａを選択する。Ｓ１１１では、ＰＭとしてＰＭｂを選択する。
【００２６】
次に、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生させるための処理（図２のＳ５）を、図４及び５のフローチャートにより説明する。
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、堆積しているパティキュレートを燃焼させて除去すべく、図４のフロチャートに従って排気ガスを昇温させる。
【００２７】
Ｓ１１では、排気ガスを昇温させるための各種デバイス（以下「再生時被制御デバイス」という。）のデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを設定する。ｄＣＯＮＴは、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設定され、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ｄＣＯＮＴを割り付けたマップから検索される。本実施形態に係る再生時被制御デバイスにはインジェクタ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。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴ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。本実施形態では、堆積しているパティキュレートを完全に燃焼させることができる排気ガス温度が得られるように、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ｄＣＯＮＴが設定される。Ｓ１２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を加えて、最終的なデバイス制御量ＣＯＮＴ（＝ＣＯＮＴ＋ｄＣＯＮＴ）を決定する。
【００３０】
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。
【００３１】
Ｓ２１では、酸素濃度Ｏ２、排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎ、及び現時点で推定されるパティキュレート堆積量ＰＭから、前述のＳ１０６と同様にパティキュレート燃焼速度ΔＰＭを推定する。Ｓ２２では、パティキュレート堆積量ＰＭから燃焼により除去されたパティキュレートの量を減じて、パティキュレート残量ＰＭ（＝ＰＭ−ΔＰＭ×Δｔ：Δｔを演算周期とする。）を算出する。そして、Ｓ２３では、ＰＭが第２の規定量ＰＭ２（＜ＰＭ１）に減じたか否かを判定する。ＰＭ２に減じたと判定したときは、Ｓ２４ヘ進み、ＰＭ２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。ＰＭ２は、パティキュレートが完全に除去され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に設定するとともに、第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂを０にリセットし、フィルタ前後差圧センサ３１の零点を校正する。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。
【００３２】
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。
再生中に排気ガスが本来的に低温であり、パティキュレートを燃焼させるのに必要な温度に昇温させることが困難なアイドル領域や低速走行領域に移行すると、パティキュレートの燃焼が停止し、再生が中断される。その後パティキュレートの捕集が再開され、パティキュレート堆積量が規定量ＰＭ１に達したと判定されると、再び再生が行われるが、ここでも同様にして再生が中断される場合がある。このようにして再生及びその中断が繰り返されると、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２内でパティキュレートが均一に堆積しなくなり、フィルタ周辺部にパティキュレートが偏在するようになる。パティキュレートが偏在した状態では、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆに基づいて推定される第１のパティキュレート堆積量ＰＭａは正確なものとはならず、実際よりも少ない量となる傾向にある。そして、実際よりも少ない量として推定されたＰＭａにより判定された再生時期のもとでは、特にパティキュレートが集中しているフィルタ周辺部への加熱が過剰となり、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２の耐久性を低下させるおそれがある。
【００３３】
本実施形態によれば、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２内でパティキュレートが偏在している場合は、最終的に推定されるべきパティキュレート堆積量ＰＭとして、パティキュレート排出量Ｑｐｍを積算して推定された第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂを選択することで、ＰＭを正確に推定し、再生時期を的確に判定することができる。このＱｐｍを積算する方法によれば、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から第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂが推定されるので、パティキュレートの偏在による影響を受けることがないからである。
【００３４】
また、第２のパティキュレート堆積量ＰＭｂの推定に際して、排気ガスがパティキュレートの燃焼温度以上の温度であり、排気ガスを昇温させずともパティキュレートが燃焼して減少するときは、減少するパティキュレートの量（すなわち、パティキュレート通常時減少量）を推定し、これをパティキュレート排出量積算値から減算することとした。これにより、パティキュレート堆積量ＰＭが実際よりも多い量として推定され、再生時期の早過ぎる判定を防止することが可能となるので、再生時において充分な排気ガス圧力を形成し、排気ガスを良好な再生に必要な温度に昇温させ、パティキュレートを均一に燃焼させることができる。
【００３５】
一方、直前の再生処理でパティキュレートが完全に燃焼せず、燃え残りがあった場合は、以上のようにパティキュレート排出量Ｑｐｍを積算して推定する方法では、この燃え残りが捕集再開時におけるＰＭｂの初期値に含まれないので、パティキュレート堆積量を正確に推定することができない。そして、燃え残りがＰＭｂの初期値に含まれずにＱｐｍが積算されていく結果、ＰＭｂが実際よりも少ない量として算出されることとなる。このため、ＰＭｂが規定量ＰＭ１に達したとして再生時期であると判定したときには、既に過剰な量のパティキュレートが堆積した状態となっており、やはりディーゼルパティキュレートフィルタ１２の耐久性を低下させるおそれがある。
【００３６】
本実施形態によれば、直前の再生処理でパティキュレートの燃え残りがあった場合は、最終的に推定されるべきパティキュレート堆積量ＰＭとして、フィルタ前後差圧ΔＰｄｐｆに基づいて推定された第１のパティキュレート堆積量ＰＭａを選択することで、パティキュレート堆積量ＰＭを正確に推定し、再生時期を的確に判定することができる。ΔＰｄｐｆに基づいて推定する方法によれば、そのときのΔＰｄｐｆが問題となるので、燃え残りの有無に拘わりなくパティキュレート堆積量を推定することができるからである。
【００３７】
なお、本実施形態では、センサ３１がフィルタ前後差圧検出手段を構成し、図３のフローチャートの各ステップのうち、Ｓ１０２が第１のパティキュレート堆積量推定手段を、Ｓ１０３がパティキュレート排出量算出手段を、Ｓ１０４〜１０８が第２のパティキュレート堆積量推定手段を（Ｓ１０８で算出される「ΔＰＭ×Δｔ」がパティキュレート通常時減少量に相当する。）、Ｓ１０９〜１１１がパティキュレート堆積量選択手段を構成する。従って、図３のフローチャート全体に対応する図２のフローチャートのＳ２、及び同フローチャートのＳ３が再生時期判定手段を構成する。
【００３８】
また、図４のフローチャートのＳ１１及び１２が再生時制御手段を構成する。以上では、再生時における昇温後の排気ガス温度を特に変化させていないが、この排気ガス温度は、運転状態に応じて異ならせるとよい。すなわち、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完全に燃焼させることが可能な温度（例えば、６４０℃）に排気ガスを昇温させることのできるときは、そのような第１の温度に、完全に燃焼させることはできないが、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とほぼ同量のパティキュレートを燃焼させることが可能な温度（例えば、４５０℃）に排気ガスを昇温させることのできるときは、そのような第２の温度に、排気ガスを昇温させるように再生時被制御デバイスを選択するとともに、デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを設定する。
【００３９】
本発明の他の実施形態として、図４のフローチャートを図６のフローチャートと入れ換え、再生時における昇温後の排気ガス温度（以下「目標排気ガス温度」という。）に対する実際の排気ガス温度の差を算出し、排気ガス温度が目標排気ガス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。
【００４０】
Ｓ３１では、図４のフローチャートのＳ１１と同様に、運転状態に応じたデバイス制御量基本値ＣＯＮＴに対するデバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴを設定する。Ｓ３２では、排気ガス温度Ｔｅｘｈｉｎを読み込む。Ｓ３３では、目標排気ガス温度ｔＴｅｘｈ（例えば、６４０℃）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。Ｓ３４では、デバイス制御量増減値ｄＣＯＮＴにＫｆｂを乗じて、ｄＣＯＮＴを補正する（ｄＣＯＮＴ＝ｄＣＯＮＴ×Ｋｆｂ）。Ｓ３５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を加えて、最終的なデバイス制御量ＣＯＮＴを決定する。
【００４１】
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、ディーゼルパティキュレートフィルタ１２を再生時における設定温度に正確に昇温させることが可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では、図６のフローチャートのＳ３１〜３５が再生時制御手段を構成する。
【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ルーチンのフロチャート
【図３】同じくパティキュレート堆積量推定ルーチンのフローチャート
【図４】同じく再生時制御ルーチンのフロチャート
【図５】同じく再生終了判定ルーチンのフローチャート
【図６】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…フィルタ前後差圧検出手段としての差圧センサ。
【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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