(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気の一部を吸気中に戻す排気還流手段と、
前記内燃機関の排気管に設置された排気浄化手段と、
この排気浄化手段より上流の排気管に設置され、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
この酸素濃度検出手段で検出される排気酸素濃度が予め設定される目標値となるように排気還流量を調整する排気還流量調整手段と、
前記排気浄化手段を活性化させるために前記内燃機関の膨張行程で少量の燃料を後噴射する後噴射手段と、
この後噴射手段で噴射された後噴射燃料が前記内燃機関のシリンダ内で燃焼するか否かを推定または検出する後噴射燃焼判定手段と
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記排気還流量調整手段は、前記後噴射燃焼判定手段にて後噴射燃料が前記内燃機関のシリンダ内で燃焼しないと判定された場合に、前記排気酸素濃度の目標値を減少補正し、その補正後の目標値が得られるように排気還流量を調整することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
内燃機関の排気の一部を吸気中に戻す排気還流手段と、
前記内燃機関の排気管に設置された排気浄化手段と、
この排気浄化手段より上流の排気管に設置され、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
この酸素濃度検出手段で検出される排気酸素濃度が予め設定される目標値となるように排気還流量を調整する排気還流量調整手段と、
前記排気浄化手段を活性化させるために前記内燃機関の膨張行程で少量の燃料を後噴射する後噴射手段と、
この後噴射手段で噴射された後噴射燃料が前記内燃機関のシリンダ内で燃焼するか否かを推定または検出する後噴射燃焼判定手段と
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記排気還流量調整手段は、前記後噴射燃焼判定手段にて後噴射燃料が前記内燃機関のシリンダ内で燃焼しないと判定された場合に、前記酸素濃度検出手段の出力を増加補正し、その補正後の酸素濃度を用いて排気還流量を調整することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した内燃機関の排気浄化装置において、
前記後噴射燃焼判定手段は、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、この運転状態検出手段の出力と後噴射の時期および噴射量を基に、後噴射燃料が燃焼するか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載した内燃機関の排気浄化装置において、
前記後噴射燃焼判定手段は、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記排気浄化手段の上流に設置されて排気温度を検出する排気温度検出手段と、前記運転状態検出手段の出力から求めた推定排気温度と前記排気温度検出手段で検出した検出排気温度とを比較する排気温度比較手段とを備え、この排気温度比較手段で求めた推定排気温度と検出排気温度との差が所定値より小さい場合に、後噴射燃料が燃焼していないと判定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかの内燃機関の排気浄化装置において、
前記内燃機関は、排気還流量を大幅に増加し、あるいは機関出力発生のための主噴射の燃料噴射時期を遅角することで、前記内燃機関の燃料燃焼を緩慢にし、燃料燃焼時のシリンダ内温度をスモークの発生温度以下に低下する燃料温度低下手段を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気浄化手段に酸化性能を有する触媒を担持したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（特にディーゼルエンジン）から排出されるＮＯｘとパティキュレート（特にスモーク）を効果的に低減するための内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関から排出されるＮＯｘを低減するために、排気の一部を吸気中に戻すＥＧＲが行われる。このＥＧＲ量が過小の場合は、十分なＮＯｘ低減効果が得られず、ＥＧＲ量が過大の場合、特にディーゼルエンジンでは、シリンダ内の酸素が不足してパティキュレート（特にスモーク）が増加する。これを回避するためには、スモーク発生限界ぎりぎりまでＥＧＲ量を増やし、スモークの発生なしでＮＯｘを低減することが必要である。
【０００３】
このために、特開昭６０−１２２２５９号公報に記載された発明では、排気中の酸素濃度を指標とし、これが所定値となるように、ＥＧＲをフィードバック制御する技術が開示されている。これは、パティキュレート、特にスモーク発生量と相関が強い排気中の酸素濃度を所定値以上とすることでスモーク発生ぎりぎりまでＥＧＲをふやすことを狙ったものである。
【０００４】
また、一般的に排気浄化のために触媒などの排気後処理装置が設置されるが、排気温度が低い中でも触媒を働かせるために、特開平５−１５６９９３号公報に記載された発明では、メイン噴射の後の膨張行程で少量の燃料を後噴射（ポスト噴射）する技術が開示されている。これにより、排気温度が上昇し、さらに触媒へ供給されるＨＣの反応熱によって速やかに触媒が活性化し、排気後処理装置を有効に働かせることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術を組み合わせた場合、すなわちＥＧＲを排気中の酸素濃度でフィードバック制御し、さらに触媒等の排気後処理装置を有効利用するために後噴射を行う場合には、以下の問題が発生する。
図９に示す様に、ＴＤＣ（上死点）近傍でのメイン噴射▲１▼を行った後の膨張行程で後噴射を行う場合、ピストンの下降とともにシリンダ内温度は低下する。
【０００６】
仮に、シリンダ内温度が図中のＡ以上であれば後噴射した燃料がシリンダ内で燃焼し、Ａ以下であれば燃焼しないとすると、クランク角Ｂ以前で後噴射▲２▼した燃料はシリンダ内で燃焼するが、クランク角Ｂ以降で後噴射▲３▼した燃料はシリンダ内で燃焼しないことになる。この境界温度Ａは、エンジンの運転条件あるいは後噴射時のシリンダ内条件により刻々と変化する。従って、後噴射燃料は、条件によってシリンダ内で燃焼する場合と未燃のまま触媒へ到達する場合とがある。
【０００７】
一方、排気中の酸素濃度検出には、限界電流式の酸素濃度センサが広く使われているが、このセンサで精度良く酸素濃度を検出するためには、センサ温度を所定の範囲内（例えば６００〜７００℃）の高温に保つ必要があり、通常センサ部に設けた電気ヒータにより温度をコントロールしている。このセンサにシリンダ内で燃焼しなかった後噴射燃料が到達すると、高温のヒータ部で燃料が燃焼し、その際、センサ近傍の酸素を消費するため、図１０に示す様に、排気中の実際の酸素濃度とセンサで検出した酸素濃度とがずれてしまう。その結果、ＥＧＲを精度良く制御することができず、エミッションが悪化するという問題がある。
【０００８】
この問題は、ディーゼルエンジンのＮＯｘとパティキュレートを同時に大幅低減することを狙って、排気還流量を大幅に増加し、あるいは主燃料の噴射時期を遅角することで燃料の燃焼を緩慢にして、燃焼時のシリンダ内温度をスモーク発生温度以下に低下させる低エミッション燃焼において特に顕著となる。それは、この燃焼では通常よりも多量のＥＧＲを行うため、ＥＧＲ量がずれると、より多量のスモークが発生するからである。
【０００９】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、排気浄化手段を活性化させるために内燃機関の膨張行程で後噴射を行う場合でも、排気中の酸素濃度に基づいて正確なＥＧＲ制御を可能とすることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、内燃機関の排気の一部を吸気中に戻す排気還流手段と、内燃機関の排気管に設置された排気浄化手段と、この排気浄化手段より上流の排気管に設置され、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、この酸素濃度検出手段で検出される排気酸素濃度が予め設定される目標値となるように排気還流量を調整する排気還流量調整手段と、排気浄化手段を活性化させるために内燃機関の膨張行程で少量の燃料を後噴射する後噴射手段と、この後噴射手段で噴射された後噴射燃料が内燃機関のシリンダ内で燃焼するか否かを推定または検出する後噴射燃焼判定手段とを備える。
【００１４】
上記の構成において、排気還流量調整手段は、後噴射燃焼判定手段にて後噴射燃料が内燃機関のシリンダ内で燃焼しないと判定された場合に、排気酸素濃度の目標値を減少補正し、その補正後の目標値が得られるように排気還流量を調整する。
これにより、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼されることなく酸素濃度検出手段に到達する場合でも、排気酸素濃度の目標値を減少補正することで、排気還流量を適量に制御することが可能となる。
【００１５】
（請求項２の発明）
本発明は、内燃機関の排気の一部を吸気中に戻す排気還流手段と、内燃機関の排気管に設置された排気浄化手段と、この排気浄化手段より上流の排気管に設置され、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、この酸素濃度検出手段で検出される排気酸素濃度が予め設定される目標値となるように排気還流量を調整する排気還流量調整手段と、排気浄化手段を活性化させるために内燃機関の膨張行程で少量の燃料を後噴射する後噴射手段と、この後噴射手段で噴射された後噴射燃料が内燃機関のシリンダ内で燃焼するか否かを推定または検出する後噴射燃焼判定手段とを備える。
【００１６】
上記の構成において、排気還流量調整手段は、後噴射燃焼判定手段にて後噴射燃料が内燃機関のシリンダ内で燃焼しないと判定された場合に、酸素濃度検出手段の出力を増加補正し、その補正後の酸素濃度を用いて排気還流量を調整する。
これにより、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼されることなく酸素濃度検出手段に到達する場合でも、酸素濃度検出手段の出力を増加補正することで、排気還流量を適量に制御することが可能となる。
【００１７】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した内燃機関の排気浄化装置において、
後噴射燃焼判定手段は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、この運転状態検出手段の出力と後噴射の時期および噴射量を基に、後噴射燃料が燃焼するか否かを判定する。
すなわち、内燃機関の運転状態（例えば回転数と負荷）と後噴射時期と噴射量から後噴射時のシリンダ内温度、シリンダ内圧力等を推定し、これを基に後噴射燃料が燃焼するか否かを判定する。これにより、後噴射燃料の燃焼の有無が分かるため、それに基づき適切な排気還流量制御が可能となる。
【００１８】
（請求項４の発明）
請求項１または２に記載した内燃機関の排気浄化装置において、
後噴射燃焼判定手段は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、排気浄化手段の上流に設置されて排気温度を検出する排気温度検出手段と、運転状態検出手段の出力から求めた推定排気温度と排気温度検出手段で検出した検出排気温度とを比較する排気温度比較手段とを備え、この排気温度比較手段で求めた推定排気温度と検出排気温度との差が所定値より小さい場合に、後噴射燃料が燃焼していないと判定する。これは、後噴射燃料のシリンダ内での燃焼による排気温度の上昇を直接検出するものであり、後噴射燃料のシリンダ内での燃焼の有無をより正確に判定することが可能となる。
【００１９】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかの内燃機関の排気浄化装置において、
内燃機関は、排気還流量を大幅に増加し、あるいは機関出力発生のための主噴射の燃料噴射時期を遅角することで、内燃機関の燃料燃焼を緩慢にし、燃料燃焼時のシリンダ内温度をスモークの発生温度以下に低下する燃料温度低下手段を備える。
【００２０】
この様に、内燃機関（特にディーゼルエンジン）の燃焼を低温で進行させる手法は、ＮＯｘとパティキュレート（特にスモーク）の大幅な同時低減に非常に有用であるが、これを実現するためには、従来と比較して超多量（例えば７０％以上）の排気還流をより精度良く制御することが非常に重要となる。一方、この燃焼においては、ＨＣの排出量が増加するため、触媒による排気浄化が必須となる。従って、このような燃焼に本発明を適用することで、極めてクリーンな燃焼をより正確に実現することが可能となる。
【００２１】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの内燃機関の排気浄化装置において、
排気浄化手段に酸化性能を有する触媒を担持する。
これにより、有害成分を酸化触媒で容易に浄化可能である。これは、フロースルータイプの触媒あるいはパティキュレートフィルタのいずれにも適用できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図２は４気筒ディーゼルエンジンに適用される排気浄化装置の全体構成図である。
この排気浄化装置が適用されるディーゼルエンジン１は、図２に示す様に、コモンレール式の燃料噴射装置を搭載し、図示しない高圧ポンプから圧送された高圧燃料が常時コモンレール２に蓄えられ、所望の圧力、噴射量、噴射時期でインジェクタ３から噴射される。
【００２３】
排気浄化装置は、エンジン１の排気管４と吸気管５とを接続する排気還流管６、この排気還流管６内に設けられるＥＧＲ量制御弁７、排気還流管６の途中に設けられるＥＧＲ冷却装置８、吸気管５内に設けられる吸気絞り弁９、ターボ１０の下流に設置されるトラップフィルタ１１、エンジン１の運転状態を検出する各種センサ（後述する）、この各種センサで検出された情報に基づき、本システムの作動を制御する電子制御装置１２（以下ＥＣＵ１２と呼ぶ）等より構成される。
【００２４】
ＥＧＲ量制御弁７と吸気絞り弁９は、例えば空気圧（負圧）あるいは電気モータ等で直接駆動され、両者を所定の開度に設定することで所定量の排気が吸気側へ還流される。
ＥＧＲ冷却装置８は、図示しない冷却水が導入され、その冷却水との熱交換によってＥＧＲガス（排気還流管６を通って吸気中に還流する排気ガス）を冷却するもので、例えば冷却効率の高い積層フィンタイプが用いられる。これにより、ＥＧＲガスは、高温で膨張した状態ではなく、冷却されて高密度に収縮した状態でシリンダ内へ導入される。その結果、シリンダ内へ吸入する酸素量をさほど低減することなく、シリンダ内の不活性ガス量を増加することが可能となるため、スモークを増加させることなく、より多量のＥＧＲを実施できる。
【００２５】
トラップフィルタ１１は、例えばコージェライトや炭化珪素等の多孔質セラミックから成るハニカム状の流路を交互に目封じして形成され、フィルタ表面にはＰｔやＰｄ等の貴金属を主成分とする酸化触媒が担持されている。
このトラップフィルタ１１では、エンジン１から排出されたパティキュレートを含む排気が多孔質セラミックの壁面内を通過する際に、フィルタ細孔径より大きなパティキュレート粒子が主にフィルタ表面で捕集される。また、酸化触媒の作用により、燃焼時に排出されるＨＣ、ＣＯ等の有害成分も浄化することができる。
【００２６】
トラップフィルタ１１で捕集されたパティキュレートの量（堆積量）は、フィルタ１１の前後差圧に基づいて検出され、堆積量が所定値を超えた場合にフィルタ１１が再生される。そのフィルタ１１の再生は、エンジン１の膨張行程で少量の燃料を後噴射することで行われる。この時、フィルタ表面に担持した酸化触媒の作用によりパティキュレートは通常より低い温度（触媒がない場合はパティキュレート燃焼のために６００℃以上の温度が必要であるが、触媒がある場合は４５０℃以下で燃焼する）で容易に燃焼するため、フィルタ１１の温度上昇はわずかで済む。
【００２７】
ＥＣＵ１２は、エンジン回転数センサ１３、アクセル開度センサ１４、噴射圧力センサ１５、差圧センサ１６、酸素濃度センサ１７等の各種センサで検出された情報を入力し、これらの情報に基づいて各気筒のインジェクタ３を駆動する電磁弁３ａ、及び吸気絞り弁９、ＥＧＲ量制御弁７等の各種アクチュエータを電気的に制御すると共に、差圧センサ１６の出力を基にトラップフィルタ１１の再生の必要性を判断し、再生が必要と判断された場合には膨張行程で少量の燃料を後噴射する。
【００２８】
エンジン回転数センサ１３は、エンジン１のクランクシャフト（図示しない）に配置されて、エンジン回転速度を検出する。
アクセル開度センサ１４は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量からアクセル開度を検出する。
噴射圧力センサ１５は、コモンレール２に取り付けられ、コモンレール２内の燃料圧力を検出する。
差圧センサ１６は、トラップフィルタ１１の前後から排気圧力を検出可能な位置に設置され、トラップフィルタ１１の前後差圧を検出する。
【００２９】
酸素濃度センサ１７は、トラップフィルタ１１より上流の排気管４に取り付けられ、排気管４内の酸素濃度を検出する。
この酸素濃度センサ１７は、一般的に広く用いられる公知の限界電流方式のもので、例えば図３に示すように、通気孔１７ａを有するカバー１７Ａの内部にセンサ素子１７Ｂを配置し、そのセンサ素子１７Ｂの外側に通気孔１７ａから排気ガスが導入され、センサ素子１７Ｂの内側に大気が導入される。
【００３０】
センサ素子１７Ｂに電圧を印加すると、排気中の酸素濃度に応じた限界電流が発生する。但し、このセンサ素子１７Ｂで精度良く酸素濃度を検出するためには、センサ素子１７Ｂの温度を所定の範囲内（例えば６００〜７００℃）の高温に保つ必要がある。そこで、センサ素子１７Ｂの内側に近接して電気ヒータ１７Ｃを配置し、その電気ヒータ１７Ｃによりセンサ素子１７Ｂの温度をコントロールしている。
【００３１】
次に、本発明に係わる排気浄化装置の作動（ＥＣＵ１２の処理手順）を図１に示すフローチャートに基づいて説明する。
Step100 …エンジン回転数センサ１３、アクセル開度センサ１４、及び差圧センサ１６の各出力から、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度、及びトラップフィルタ１１の前後差圧を読み込む。
【００３２】
Step101 （本発明の後噴射要否判定手段）…Step100 で読み込んだセンサ出力から後噴射を実施するか否かを判定する。この判定は、公知の方法により、トラップフィルタ１１の再生の要否を判定することで行われる。例えば、差圧センサ１６の出力を図示しない吸気量センサの出力により補正してトラップフィルタ１１へのパティキュレート堆積量を算出し、その算出された堆積量が所定値を超えた場合に再生が必要であると判定する。ここで、「後噴射必要無し」と判定された時はStep102 へ進み、「後噴射必要」と判定された時はStep106 へ進む。
【００３３】
Step102 …Step100 で読み込んだエンジン回転数ＮＥとアクセル開度を基に、予めＥＣＵ１２に記憶されているマップ等から目標排気酸素濃度を算出する。
Step103 …酸素濃度センサ１７の出力から排気中の酸素濃度を読み込む。
Step104 …排気酸素濃度の目標値（Step102 で算出した目標排気酸素濃度）と実際に検出した値（Step103 で読み込んだ酸素濃度）とを比較し、両者のずれが所定値（例えば０．２％）より小さいか否かを判定する。ここで、両者のずれが所定値以上の時はStep105 へ進み、両者のずれが所定値より小さい時は、本ルーチンを終了する。
【００３４】
Step105 …ＥＧＲ量を調整して再びStep103 へ戻る。ここでは、酸素濃度センサ１７で検出される排気酸素濃度をフィードバックし、ＥＧＲ量制御弁７の開度を制御して行われる。あるいは、ＥＧＲ量制御弁７の代わりに、吸気絞り弁９をフィードバック制御しても良い。
【００３５】
Step106 …吸気絞り弁９とＥＧＲ量制御弁７を、Step100 で読み込んだエンジン条件から決定される開度に設定する。すなわち、排気酸素濃度によるフィードバック制御をすることなく、オープンループ制御にて両者の開度を設定する。
Step107 （本発明の後噴射手段）…後噴射を実行して、本ルーチンを終了する。後噴射の時期及び噴射量は、エンジン１の運転条件に基づいて決定され、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
【００３６】
（第１の実施形態の効果）
排気中の酸素濃度が目標値となる様に、排気酸素濃度（センサ出力）をフィードバックしてＥＧＲ量を制御する場合、図４に示す様に、排気酸素濃度の目標値（図中の黒点ａ）が得られる様にＥＧＲ量（図中のｄ）が調整される。その結果、パティキュレートやＮＯｘといったエミッション及び燃費は、図中の黒点でそれぞれ最適な値に維持される。
【００３７】
しかし、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼することなく、未燃のまま酸素濃度センサ１７に到達し、センサ部で燃焼すると、センサ近傍の酸素が消費されるため、センサ出力は図中の破線で示すように低下する。この場合、図中ｄのＥＧＲ量では、センサ出力（図中の黒点ｂ）が目標値からずれてしまう。その結果、目標値に対してＥＧＲ量が過大と判断され、センサ出力が目標値（図中の白点ｃ）となるようにＥＧＲ量を図中ｅまで減量してしまう。
【００３８】
上記の結果、エミッション及び燃費は、それぞれ図中の白点へと移動してしまい、黒点で示す最適値から大きくずれてしまう。
これに対し、本発明では、後噴射を実行する時には、酸素濃度センサ１７の出力をフィードバックしてＥＧＲ量を制御するのではなく、ＥＧＲ量をオープンループ制御することにより、上記の不具合を回避できる。従って、後噴射の有無によらず良好な運転状態を維持することができる。
【００３９】
なお、上記の実施形態では、排気浄化手段としてトラップフィルタ１１を用い、その再生のために後噴射を実施する場合を例にとって説明したが、排気浄化手段としてはフロースルータイプの酸化触媒あるいはＮＯｘ触媒などの他の酸化性能を有する触媒を担持したものでも良い。また、トラップフィルタ１１の再生に限らず、エンジン始動時など触媒不活性時に触媒活性化温度まで排気温度あるいは触媒温度を昇温させるために後噴射を実施する際にも適用される。
【００４０】
また、ディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘとパティキュレート（特にスモーク）を同時に大幅低減するために超多量のＥＧＲと噴射時期の遅角を組み合わせる技術が有効であるが、この種の燃焼においては、多量のＥＧＲを精度良くコントロールする必要があり、排気酸素濃度によるフィードバックが特に有用である。
【００４１】
また、スモークが低減する一方で、ＨＣの排出量が増加するため、酸化性能を有する触媒を用いて排気を浄化する必要がある。従って、触媒活性が低い低速走行時にも排気を浄化可能とするためには、触媒を活性化温度以上に昇温させる必要があり、そのための手段として後噴射は非常に有望である。この場合には、後噴射と組み合わせた上で、より高精度なＥＧＲ制御が要求されるため、本実施形態と組み合わせることで大きな効果を得ることができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態におけるＥＣＵ１２の処理手順を示すフローチャートである。
本実施形態は、第１の実施形態とシステムの全体構成は同じであり、その説明は省略する。
本発明に係わる排気浄化装置の作動を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
Step200 …エンジン回転数センサ１３、アクセル開度センサ１４、及び差圧センサ１６の各出力から、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度、及びトラップフィルタ１１の前後差圧を読み込む。
Step201 （本発明の後噴射要否判定手段）…Step200 で読み込んだセンサ出力から後噴射を実施するか否かを判定する（具体的な判定方法は第１の実施形態Step101 を参照）。ここで、「後噴射必要無し」と判定された時はStep206 へ進み、「後噴射必要」と判定された時はStep202 へ進む。
【００４４】
Step202 （本発明の後噴射手段）…後噴射を実行する。後噴射の時期及び噴射量は、エンジン１の運転条件に基づいて決定され、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
Step203 …後噴射時のシリンダ内温度Ｔｃを算出する。エンジン１のクランク角に対するシリンダ内温度Ｔｃは、図９に示すように変化するが、エンジン１の運転条件（例えば回転数と負荷等）によって決まる。従って、Step202 で実施される後噴射の時期（後噴射するクランク角）におけるシリンダ内温度Ｔｃが運転条件から算出される。
【００４５】
Step204 （本発明の後噴射燃焼判定手段）…Step203 で算出したシリンダ内温度Ｔｃが基準温度Ｔ０より高いか否かを判定する。この基準温度Ｔ０は、そのエンジン条件において後噴射した燃料がシリンダ内で燃焼する最低温度である。この基準温度Ｔ０は、予めＥＣＵ１２に記憶されており、一定値（例えば１０００Ｋ）あるいはエンジン条件により異なる値とする。ここで、Ｔｃ＜Ｔ０と判定された時はStep205 へ進み、Ｔｃ≧Ｔ０と判定された時はStep206 へ進む。
【００４６】
Step205 …排気酸素濃度を減少補正するための補正量を算出する。すなわち、後噴射時のシリンダ内温度Ｔｃが基準温度Ｔ０より小さい場合は、後噴射した燃料がシリンダ内で燃焼することなく酸素濃度センサ１７まで到達し、センサ部で燃焼する。その際に酸素が消費されるため、本来検出すべき（シリンダ内の燃焼の結果残った）酸素濃度が酸素濃度センサ１７で検出できなくなる。
【００４７】
これを回避するために、未燃燃料が酸素濃度センサ１７へ到達する場合には、センサ部で消費される酸素量の分だけ、ＥＧＲ量制御の目標となる排気酸素濃度を減少補正する。ここでは、その補正量を算出する。なお、補正量を算出する際に、例えばＴｃとＴ０との差に応じて変更し、差が小さいほど補正量を小さくすることで、より正確な補正が可能となる。
【００４８】
Step206 …補正前の目標酸素濃度にStep205 で算出した補正量を加算して補正後の目標酸素濃度を算出する。但し、Step201 の判定結果がＮＯの場合、及びStep204 の判定結果がＮＯの場合は、補正前の目標酸素濃度が設定される。補正前の目標酸素濃度はStep200 で読み込んだエンジン回転数ＮＥとアクセル開度を基に算出される。これは、エンジン１の運転条件に基づき、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
Step207 …酸素濃度センサ１７の出力から排気中の酸素濃度を読み込む。
【００４９】
Step208 …排気酸素濃度の目標値（Step206 で算出した補正後の目標排気酸素濃度）と実際に検出した値（Step207 で読み込んだ酸素濃度）とを比較し、両者のずれが所定値（例えば０．２％）より小さいか否かを判定する。ここで、両者のずれが所定値以上の時はStep209 へ進み、両者のずれが所定値より小さい時は、本ルーチンを終了する。
Step209 …ＥＧＲ量を調整して再びStep207 へ戻る。
【００５０】
本実施形態では、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼しないと判定された場合（Step204 の判定結果がＮＯの場合）に、排気中の実際の酸素濃度に比べて酸素濃度センサ１７の出力が低下しても、排気酸素濃度の目標値を減少補正するので、ＥＧＲ量が大幅に減量されることはなく、適量に制御することが可能である。従って、後噴射の有無によらず良好な運転状態を維持することができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態におけるＥＣＵ１２の処理手順を示すフローチャートである。
本実施形態は、第１の実施形態とシステムの全体構成は同じであり、その説明は省略する。
本発明に係わる排気浄化装置の作動を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。但し、本実施形態は、第２の実施形態に記載した作動の一部を変更したものであり、ここでは第２の実施形態と異なる部分（Step305 〜Step307 ）についてのみ説明する。
【００５２】
Step305 …酸素濃度センサ１７の出力を増量補正するための補正量を算出する。すなわち、後噴射時のシリンダ内温度Ｔｃが基準温度Ｔ０より小さい場合は、後噴射した燃料がシリンダ内で燃焼することなく酸素濃度センサ１７まで到達し、センサ部で燃焼する。その際に酸素が消費されるため、本来検出すべき（シリンダ内の燃焼の結果残った）酸素濃度が酸素濃度センサ１７で検出できなくなる。
【００５３】
これを回避するために、未燃燃料が酸素濃度センサ１７へ到達する場合には、センサ部で消費される酸素量の分だけ、酸素濃度センサ１７で検出される排気中の酸素濃度を増量補正する。ここでは、その補正量を算出する。なお、補正量を算出する際に、例えばＴｃとＴ０との差に応じて変更し、差が小さいほど補正量を小さくすることで、より正確な補正が可能となる。
【００５４】
Step306 …Step300 で読み込んだエンジン回転数ＮＥとアクセル開度を基に目標排気酸素濃度を算出する。これは、エンジン１の運転条件に基づき、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
Step307 …酸素濃度センサ１７の出力から排気中の酸素濃度を読み込み、Step305 で算出した補正量に従い、補正後の酸素濃度を算出する。
【００５５】
本実施形態では、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼しないと判定された場合（Step304 の判定結果がＮＯの場合）に、センサ部で未燃燃料が燃焼して酸素が消費されることにより、実際の酸素濃度センサ１７の出力が低下しても、その酸素濃度センサ１７の出力を増量補正するので、ＥＧＲ量が大幅に減量されることはなく、適量に制御することが可能である。従って、後噴射の有無によらず良好な運転状態を維持することができる。
【００５６】
（第４の実施形態）
図７は４気筒ディーゼルエンジン１に適用される排気浄化装置の全体構成図であり、図８は第４の実施形態におけるＥＣＵ１２の処理手順を示すフローチャートである。
本実施形態は、第１の実施形態で説明したシステムに加えて、トラップフィルタ１１より上流の排気管４に温度センサ１８を設置した点が異なるのみで、その他のシステム上の構成は同じであり、その説明は省略する。
【００５７】
本発明に係わる排気浄化装置の作動を図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
Step400 …エンジン回転数センサ１３、アクセル開度センサ１４、差圧センサ１６、及び温度センサ１８の各出力から、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度、トラップフィルタ１１の前後差圧、及びトラップフィルタ１１に流入する排気の温度Ｔａを読み込む。
【００５８】
Step401 （本発明の後噴射要否判定手段）…Step400 で読み込んだセンサ出力から後噴射を実施するか否かを判定する（具体的な判定方法は第１の実施形態Step101 を参照）。ここで、「後噴射必要」と判定された時はStep402 へ進み、「後噴射必要無し」と判定された時はStep406 へ進む。
Step402 （本発明の後噴射手段）…後噴射を実行する。後噴射の時期及び噴射量は、エンジン１の運転条件に基づいて決定され、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
【００５９】
Step403 …Step400 で読み込んだエンジン１の運転条件を基に、排気温度Ｔｔを算出する。エンジン１の運転条件と排気温度との相関は、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
Step404 （本発明の排気温度比較手段）…Step400 で読み込んだ実際の排気温度ＴａがStep403 で算出した排気温度Ｔｔより高いか否かを判定する。ここで、Ｔａ≦Ｔｔと判定された時はStep405 へ進み、Ｔａ＞Ｔｔと判定された時はStep406 へ進む。
【００６０】
Step405 …排気酸素濃度を減少補正するための補正量を算出する。すなわち、後噴射実施中にも係わらず、Ｔａ≦Ｔｔであれば、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼していないため、後噴射燃料が酸素濃度センサ１７まで到達し、センサ部で燃焼する。その際に酸素が消費されるため、本来検出すべき（シリンダ内の燃焼の結果残った）酸素濃度が酸素濃度センサ１７で検出できなくなる。
【００６１】
これを回避するために、未燃燃料が酸素濃度センサ１７へ到達する場合には、センサ部で消費される酸素量の分だけ、ＥＧＲ量制御の目標となる排気酸素濃度を減少補正する。ここでは、その補正量を算出する。なお、補正量を算出する際に、例えばＴａとＴｔとの差に応じて変更し、差が小さいほど補正量を小さくすることで、より正確な補正が可能となる。
【００６２】
Step406 …補正前の目標酸素濃度にStep405 で算出した補正量を加算して補正後の目標酸素濃度を算出する。但し、Step401 の判定結果がＮＯの場合、及びStep404 の判定結果がＮＯの場合は、補正前の目標酸素濃度が設定される。補正前の目標酸素濃度はStep400 で読み込んだエンジン回転数ＮＥとアクセル開度を基に算出される。これは、エンジン１の運転条件に基づき、予めＥＣＵ１２に記憶されている。
Step407 …酸素濃度センサ１７の出力から排気中の酸素濃度を読み込む。
【００６３】
Step408 …排気酸素濃度の目標値（Step406 で算出した補正後の目標排気酸素濃度）と実際に検出した値（Step407 で読み込んだ酸素濃度）とを比較し、両者のずれが所定値（例えば０．２％）より小さいか否かを判定する。ここで、両者のずれが所定値以上の時はStep409 へ進み、両者のずれが所定値より小さい時は、本ルーチンを終了する。
Step409 …ＥＧＲ量を調整して再びStep407 へ戻る。
【００６４】
本実施形態では、実際の排気温度Ｔａとエンジン１の運転条件を基に算出した排気温度Ｔｔとを比較して、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼するか否かを判定しているので、後噴射燃料がシリンダ内で燃焼したか否かをより正確に判定することが可能である。
なお、本実施形態では、第２の実施形態と同様に、目標酸素濃度を補正する場合を例にとって説明したが、第３の実施形態と同様に酸素濃度センサ１７の出力を補正しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係わるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図２】排気浄化装置の全体構成図である（第１の実施形態）。
【図３】酸素濃度センサの構造を示す模式図である。
【図４】排気酸素濃度の目標値に対しＥＧＲ量をフィードバック制御した場合のＥＧＲ量とエミッション及び燃費との関係を示すグラフである。
【図５】第２の実施形態に係わるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施形態に係わるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】排気浄化装置の全体構成図である（第４の実施形態）。
【図８】第４の実施形態に係わるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】燃料噴射とシリンダ内の平均温度との相関を示すグラフである。
【図１０】排気中の実際の酸素濃度とセンサ出力とを比較したグラフである。
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
６  排気還流管（排気還流手段）
７  ＥＧＲ量制御弁（排気還流手段）
９  吸気絞り弁（排気還流手段）
１１  トラップフィルタ（排気浄化手段）
１２  ＥＣＵ（排気還流量調整手段）
１３  エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
１４  アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
１７  酸素濃度センサ（酸素濃度検出手段）
１８  温度センサ（排気温度検出手段）
【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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【図９】
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【図１０】
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