(57)【要約】【課題】フィルタの再生処理中に車両の減速運転が行われ低負荷状態となることがあっても、フィルタの再生効率が低下することがないようにした装置を提供する。【解決手段】排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（４１）の再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタ（４１）を昇温させてフィルタ（４１）の再生処理を行う排気浄化装置において、フィルタ（４１）の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定する判定手段（３１）と、この判定結果よりフィルタ（４１）の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする酸素濃度増減手段（３１）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタの再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタを昇温させてフィルタの再生処理を行う排気浄化装置において、
フィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定する判定手段と、
この判定結果よりフィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする酸素濃度増減手段と
を備えることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記酸素濃度増減手段は、前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転を行う第一運転手段と、この第一の運転の後に前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を酸素濃度を小さくする第二の運転を行う第二運転手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記第一の運転を行うことによってフィルタ温度が前記再生不可条件となる直前より上昇するように前記再生不可条件となる直前からの排気中の酸素濃度の増加分を設定することを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第一の運転を行うことによってフィルタの劣化許容温度を超えないように前記第一の運転を継続して行う期間である第一運転時間を設定することを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記第一運転時間を、前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態に基づいて算出し、この算出した第一運転時間の経過後に第一の運転から前記第二の運転へと切換えることを特徴とする請求項４に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態は、前記再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量と前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ温度とであり、前記第一運転時間を、前記再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量と、前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ温度とに基づいて算出することを特徴とする請求項５に記載の排気浄化装置。
【請求項７】
前記第一運転時間を、前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ温度が一定の条件で前記再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量が大きいほど短くなるように、かつ前記再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量が一定の条件で前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ温度が高いほど短くなるように設定することを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項８】
前記第一運転時間を、前記再生不可条件となるタイミングでの排気流量に応じて補正することを特徴とする請求項７に記載の排気浄化装置。
【請求項９】
前記再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量を、前記再生不可条件となるタイミングでのフィルタ前後差圧と、前記再生不可条件となるタイミングでの排気流量とに基づいて推定することを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記フィルタ温度はフィルタに残留しているパティキュレートが燃焼する部位の温度であることを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項１１】
前記判定手段は車両の減速時かつ低負荷領域にあることを満たしたとき、前記再生不可条件となったと判定することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項１２】
前記第一の運転は前記再生不可条件となる直前でのフィルタの再生処理を基準として前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくするフィルタの再生処理であり、前記第二の運転は前記再生不可条件となる直前でのフィルタの再生処理を基準として前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を酸素濃度を小さくするフィルタの再生処理であることを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項１３】
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタの再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタを昇温させてフィルタの再生処理を行う排気浄化方法において、
フィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定する判定処理点順と、
この判定結果よりフィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする酸素濃度増減処理手順と
を含むことを特徴とする排気浄化方法。
【請求項１４】
前記酸素濃度増減処理手順は、前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転を行う第一運転処理手順と、この第一の運転の後に前記再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を酸素濃度を小さくする第二の運転を行う第二運転処理手順とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置及び排気浄化方法、特にディーゼルエンジンの排気中のパティキュレートを捕集するフィルタの再生処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートをフィルタに堆積させ、フィルタの再生時期になると、燃料噴射弁によるメイン噴射直後の膨張行程または排気行程でポスト噴射を実行し、これによってフィルタの再生処理を行わせるものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、フィルタの再生処理中に車両の減速運転が行われ、低負荷状態となることがある。低負荷状態ではもともと排気温度が低くこの低温の排気がフィルタを流れてパティキュレートの燃焼により生じる熱を奪い去るため、フィルタ温度を低下させることになり、パティキュレートの燃焼速度が低下してフィルタの再生効率が低下する。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、再生処理途中のこうしたフィルタ温度が低下してしまうような条件を特に検出することはしていない。このため、例えばフィルタの再生処理中にフィルタのパティキュレート残存量を演算し、この演算したパティキュレート残存量と所定値を比較し、パティキュレート残存量が所定値以下となったときフィルタの再生処理を終了させている場合に、こうしたフィルタ温度が低下してしまうような事態が生じると、パティキュレート残存量が減ってゆかずそれだけ再生終了タイミングが遅れてしまう。あるいは、再生処理の開始から一定時間の経過後を再生終了タイミングとして定めている場合に、こうしたフィルタ温度が低下してしまうような事態が生じると、フィルタにまだパティキュレートが燃え残っているのに再生処理を終了することとなり、再生が不十分なものとなってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、フィルタの再生処理中に車両の減速運転が行われ低負荷状態となることがあっても、フィルタの再生効率が低下することがないようにした排気浄化装置及び排気浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（４１）の再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタ（４１）を昇温させてフィルタ（４１）の再生処理を行う排気浄化装置及び排気浄化方法において、フィルタ（４１）の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定し、この判定結果よりフィルタ（４１）の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくするように構成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタの再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタを昇温させてフィルタの再生処理を行う排気浄化装置及び排気浄化方法において、フィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定し、この判定結果よりフィルタの再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする。すなわち、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくすることでパティキューレートの燃焼が促進されフィルタ温度の低下を抑制することが可能となり、かつその後に排気中の酸素濃度を今度は再生不可条件となる直前より小さくすることで再生不可条件となる直前でのフィルタ温度へと速やかに到達させることが可能となり、これによりフィルタの再生処理中に車両の減速運転が行われ低負荷状態となることがあっても、フィルタ温度の低下によるフィルタの再生効率の低下を防止できる。
【０００８】
また、ポスト噴射によってフィルタの再生処理を行う場合に、こうしたフィルタ温度の低下に対してはポスト噴射時期を遅角補正することにより排気温度を高めてやることが考えられるが、ポスト噴射時期を遅角するとオイル希釈割合が増加してしまう。これに対して本発明によれば、排気中の酸素濃度を増減するだけなので、ポスト噴射時期の遅角補正のようにオイル希釈割合が増加してしまうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【００１１】
図１において、１はディーゼルエンジンで、排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、圧力制御弁（図示しない）からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６（ＥＧＲ装置）を備えている。圧力制御弁は、エンジンコントローラ３１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。
【００１２】
エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク（図示しない）、サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は蓄圧室１６にいったん蓄えられ、この蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１７へと分配される。
【００１３】
ノズル１７（燃料噴射弁）は、針弁、ノズル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピストン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストンへの燃料供給通路に三方弁（図示しない）が介装されている。三方弁（電磁弁）のＯＦＦ時には、針弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると針弁が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つまり三方弁のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであればＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。
【００１４】
ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に、排気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換するタービン２２と吸気を圧縮するコンプレッサ２３とを同軸で連結した可変容量ターボ過給機２１を備える。タービン２２のスクロール入口に、アクチュエータ２５により駆動される可変ノズル２４（可変容量機構）が設けられ、エンジンコントローラ３１により、可変ノズル２４は低回転速度域から所定の過給圧が得られるように、低回転速度側ではタービン２２に導入される排気の流速を高めるノズル開度（傾動状態）に、高回転速度側では排気を抵抗なくタービン２２に導入させノズル開度（全開状態）に制御する。
【００１５】
上記のアクチュエータ２５は、制御圧力に応動して可変ノズル２６を駆動するダイヤフラムアクチュエータ２６と、このダイヤフラムアクチュエータ２６への制御圧力を調整する圧力制御弁２７とからなり、可変ノズル２４の実開度が目標ノズル開度となるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁２７に出力される。
【００１６】
コレクタ３ａ入口には、アクチュエータ４３により駆動される吸気絞り弁４２（吸気絞り装置）が設けられている。上記のアクチュエータ４３は、制御圧力に応動して吸気絞り弁４２を駆動するダイヤフラムアクチュエータ４４と、このダイヤフラムアクチュエータ４４への制御圧力を調整する圧力制御弁４５とからなり、吸気絞り弁４２が目標開度まで閉じられるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁４５に出力される。
【００１７】
アクセルセンサ３２、エンジン回転速度とクランク角度を検出するセンサ３３、水温センサ３４、エアフローメータ３５からの信号が入力されるエンジンコントローラ３１では、これらの信号に基づいて目標ＥＧＲ率と目標過給圧とが得られるようにＥＧＲ制御と過給圧制御を協調して行う。
【００１８】
排気通路２には排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ４１が設置される。フィルタ４１はウォールフローハニカム型であり、直線状の細長い流路（セル）が束になって全体として円柱状に形成されている。隣り合う流路は流路の上流端と下流端とで交互に目封止され、上流端に目封止のない流路は下流端に目封止があり、上流端に目封止のある流路は下流端に目封止がないように構成されている。このため、上流側より目封止のない流路に入ったガスはそのまま下流に流れ出ることができず、隣の流路との壁（濾過壁）を通過して隣の流路に出たあと下流端へと流れる。すなわち、パティキュレートを含んだガスが濾過壁を通過する際に、通過壁によってパティキュレートが捕集されることとなる。
【００１９】
フィルタ４１のパティキュレート堆積量が所定値（閾値）に達すると、排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタ４１を昇温させてフィルタの再生処理を開始し、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートを燃焼除去する。ここで、排気昇温手段としては、通常の燃料噴射後に再度燃料噴射を行うポスト噴射を実行する手段や、燃料噴射時期を遅らせる噴射時期リタード手段等、従来から用いられている手段を用いればよい。
【００２０】
フィルタ４１の圧力損失（フィルタ４１の上流と下流の圧力差）を検出するために、フィルタ４１をバイパスする差圧検出通路に差圧センサ３６が設けられる。
【００２１】
この差圧センサ３６により検出されるフィルタ４１の圧力損失ΔＰは、温度センサ３７からのフィルタ入口温度Ｔｉｎ、温度センサ３８からのフィルタ出口温度Ｔｏｕｔと共にエンジンコントローラ３１に送られ、主にマイクロプロセッサで構成されるエンジンコントローラ３１では、これらに基づいてフィルタ４１の再生処理を行う。
【００２２】
一方、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートの全てが燃焼除去される完全再生を行わせるには再生処理時にフィルタ４１の許容温度を超えない範囲で少しでもパティキュレートの燃焼温度を高めてやることが必要となることから、本実施形態ではフィルタ４１を構成する担体に酸化触媒をコーティングしている。酸化触媒によりパティキュレートが燃焼する際の酸化反応を促進してその分フィルタ４１のベッド温度を実質的に上昇させ、フィルタ４１内のパティキュレートの燃焼を促進させるようにいしている。
【００２３】
さて、図２の上半分には従来技術の場合において、また図２の下半分には本発明の場合においてフィルタ４１の再生処理中に車両を減速して車速を低下させた後に再びアクセルペダルを踏み込み、車両減速前の車速よりは少し低い車速に維持した場合に、ベッド温度（フィルタ温度）、フィルタ４１のパティキュレート残存量がどう変化するのかを示している。図２上半分に示す従来技術の場合においてはフィルタ４１の再生処理の途中で車両の減速が行われて車速が低下し低負荷状態になると、排気温度が低下し、この低温の排気がフィルタ４１に流れてパティキュレートの燃焼により生じる熱を奪い去ることになる。このため、ベッド温度（フィルタ温度）は車両減速前の例えば５５０℃程度の温度から４５０℃程度の温度へと低下しており、フィルタ４１の再生処理中にも拘わらずパティキュレート残存量（図では「ＰＭ残存量」で表示）がｔ１からｔ２までの区間で一定となって減少していない（つまりフィルタ４１に燃えずに残っているパティキュレート（パティキュレート再生量）を減らすことができていない）。すなわち、車両の減速によって車速が低下し排気温度の低い低負荷状態となり低温の排気がフィルタ４１に流れてパティキュレートの燃焼により生じる熱を奪い去ることになると、パティキュレートの燃焼速度が低下してフィルタ４１の再生効率が悪くなり、再生処理に要する時間を長引かせてしまうのである。なお、図２上半分に示す従来技術の場合において、ｔ１からｔ２までの区間を再生不可条件としているが、この条件は後述するように本発明で新たに導入するものである。
【００２４】
ここで、上記「ベッド温度」とは、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートが燃焼する部位（具体的には上記フィルタ４１内の濾過壁）の温度である。フィルタ４１にはボリュームがあり周辺部からは熱が大気へと放出されるので、フィルタ再生処理中のフィルタ内部の温度は必ずしも一様でない。従って、パティキュレートが燃焼する部位の温度、例えばフィルタ４１の軸心位置の温度を「ベッド温度」として採用することが好ましい。本実施形態では、このベッド温度をフィルタ温度として採用している。なお、ベッド温度の推定には公知の推定方法を用いればい。
【００２５】
そこで本発明は、図２下半分に示したようにフィルタ４１の再生処理中の再生不可条件を新たに設定し、フィルタ４１の再生処理中に運転条件がこの再生不可条件となったか否かを判定させる。そして、その判定結果よりフィルタ４１の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったとき（図２下半分においてｔ１のタイミング）に、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする。具体的には、フィルタ４１の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転を所定の期間行い、この第一の運転の後に、続けて排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする第二の運転を行う。第二の運転については実行する期間を設けない。従って、第二の運転中にアクセルペダルが踏み込まれるなどして車両減速時から脱し再生不可条件でなくなったタイミング（図２下半分においてｔ２のタイミング）で再生不可条件となる直前に行っていたフィルタ再生処理へと復帰させる。
【００２６】
これを図３を参照してさらに説明すると、図３の上半分には従来技術の場合の、図３の下半分には本発明の場合のタイミングチャートを示している。
【００２７】
まず、図３上半分に示す従来技術の場合であれば、ｔ１１からの車両減速による低負荷領域への移行によってベッド温度がｔ１１以前より低下し、再生条件に戻るｔ１３のタイミングよりｔ１１以前に行っていたフィルタ再生処理が再開され、これによってベッド温度がｔ１１以前の値へと上昇している。
【００２８】
これに対して図３下半分に示す本発明の場合においては、ｔ１１からの車両減速による低負荷領域への移行によって再生不可条件となったために、第一の運転が開始される。第一の運転は再生再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくするものであるため、この酸素濃度の増加分だけパテキュレートの燃焼速度が再生不可条件となる直前より大きくなりその大きくなった分に応じてベッド温度が上昇している。第一の運転には運転期間が設けられているため、第一の運転は運転期間の経過後であるｔ１２のタイミングまで続き、ｔ１２のタイミングからは第二の運転が行われる。第二の運転は排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくするものであるため、この酸素濃度の減少分だけパテキュレートの燃焼速度が小さくなりその小さくなった分に応じてベッド温度が速やかに低下している。この第二の運転中にアクセルペダルを踏み込んで車速を増加させるとｔ１３のタイミングで再生不可条件を外れるため、再生不可条件となる直前のフィルタ再生処理が再開される。
【００２９】
図３下半分に図３上半分に示したベッド温度の変化を破線で重ねて示してみると、ｔ１１からｔ１３までの区間における本発明の制御によってｔ１１からのベッド温度の変化が従来技術と大きく異なっていることがわかる。すなわち、本発明によれば、フィルタの再生処理中に車両の減速運転が行われ低負荷状態となることがあっても、ベッド温度（フィルタ温度）の低下を避けることができている。
【００３０】
以下詳述すると本発明では、再生処理中の再生不可条件として、
〈１〉車両の減速時であること、
〈２〉運転条件が低負荷領域にあること
の両方を満足する場合を新たに設定する。この再生不可条件である区間は図２においてはｔ１からｔ２までの区間、図３においてはｔ１１からｔ１３までの区間である。再生処理中にこの再生不可条件でない場合を再生条件とすれば、再生条件である区間は図２においてはｔ１以前の区間とｔ２以降の区間、図３においてはｔ１１以前の区間とｔ１３以降の区間である。
【００３１】
ここで、上記〈１〉の車両の減速時であるか否かは実施形態では燃料カット中であるか否かにより判定している。これは、車両の減速時に燃料カットが行われることが多く、このとき燃料カットフラグ＝１となり、この燃料カットフラグを流用できるためである。もちろん、車速センサにより検出される実際の車速から減速時であるか否かを判定してもかまわない。上記〈２〉の低負荷領域とは図４にハッチングで示した領域（低排気温度域）のことである。図４において、例えばＡ点より車両の減速を行ったときに運転点は矢印で示したラインを辿りＢ点で低負荷領域に入るため、上記〈１〉及び〈２〉が成立して再生処理中の再生不可条件となる。上記〈１〉を条件とする理由はベッド温度（フィルタ温度）の低下を引き起こす契機となるためである。上記〈２〉を条件とする理由はこの領域で排気温度が低下するためである。なお、上記図４はエンジンの負荷（燃料噴射量）と回転速度に対する排気温度の特性を示し、各一点鎖線は排気温度一定のラインを示している。
【００３２】
次に、図２下半分に示す本発明の場合にはｔ１のタイミングで、図３下半分に示す本発明の場合にはｔ１１のタイミングで再生処理中の再生不可条件となるため、それぞれｔ１、ｔ１１のタイミングから、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転を行う。第一の運転で再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする理由は、次の通りである。すなわち、フィルタ４１に堆積しているパティキュレートの燃焼速度Ｖｐｍは、
Ｖｐｍ＝パティキュレート量×酸素量×ｅｘｐ（−Ｅａ／ＲＴ）
…（１）
ただし、Ｅａ：活性化エネルギ
Ｒ  ：ガス定数
Ｔ  ：ベッド温度（フィルタ温度）
の式で与えられるため、排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より大きくすると、その酸素濃度の増加分だけパティキュレートの燃焼速度Ｖｐｍが大きくなり、パティキュレートの発熱量が増え、これによってフィルタ４１に低温の排気が流れている状態でもベッド温度（フィルタ温度）を上昇させることができるためである。
【００３３】
この場合、排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より大きくする酸素濃度増加分としては、図３下半分（あるいは図２下半分）に示したように再生不可条件となる直前よりもむしろベッド温度（フィルタ温度）が上昇するほうが望ましい。これは、酸素濃度増加分が小さいとベッド温度（フィルタ温度）の低下を抑制できないのに対して、酸素濃度増加分を大きくしてベッド温度（フィルタ温度）が再生不可条件となる直前より高くしても、その高くなるベッド温度（フィルタ温度）がフィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘ（例えば９００℃程度）を超えなければパティキュレートの燃焼を促進することになり好ましいためである。従って、第一の運転における酸素濃度増加分は再生不可条件となる直前よりもむしろベッド温度が上昇するように設定する。
【００３４】
図３下半分に示す本発明の場合においては、ｔ１１の直前まで目標空気過剰率λをほぼ１．４としており、ｔ１１で排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より大きくすると、空気過剰率λは１．４から急上昇してピークをとったあと小さくなっている。この空気過剰率λの変化を受けてベッド温度（フィルタ温度）が再生不可条件となる直前のベッド温度（フィルタ温度）よりも却って上昇している。
【００３５】
この第一の運転により、ベッド温度（フィルタ温度）が上昇してフィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超えたのではフィルタ４１の耐久性が低下してしまうので、フィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超えないように第一の運転を継続して行う所定の期間である基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を設定する必要がある。
【００３６】
このため、本発明では、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、ｔ１１のタイミング（再生不可条件となるタイミング）でのフィルタ状態に基づいて算出し、この算出した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の経過後に第一の運転から前記第二の運転へと切換える。
【００３７】
ここで、再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態とは、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量と、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度（フィルタ温度）の２つであり、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量と、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度とに基づいて算出する。具体的には図５に示したように、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度（図５では単に「ベッド温度」で示す。）が一定の条件で再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量（図５では単に「ＰＭ残存量」で示す。）が大きいほど基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０が短くなるように設定する。再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量が大きい場合のほうが再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量が小さい場合より基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を短くしているのは、上記（１）式より、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート量（パティキュレート残存量）が大きい場合のほうが、パティキュレートの燃焼速度が大きくなってパティキュレートの発熱量が大きくなり、フィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超え易くなるためである。
【００３８】
また、図５のように再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量が一定の条件で再生不可条件となるタイミングでのベッド温度（フィルタ温度）が高いほど基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０が短くなるように設定する。再生不可条件となるタイミングでのベッド温度が高い場合のほうが再生不可条件となるタイミングでのベッド温度が低い場合より基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を短くしているのは、上記（１）式より、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度が高い場合のほうが、パティキュレートの燃焼速度が大きくなって発熱量が大きくなり、フィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超え易くなるためである。
【００３９】
上記図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の特性は再生処理中に再生不可条件となるときの排気流量に対して設定する必要がある。これは、再生不可条件となるときの排気流量がベッド温度の上昇に影響するためである。すなわち、パティキュレートの燃焼による発熱によってベッド温度を上昇させるには再生不可条件となるときの排気流量は小さい方がよく、再生不可条件となるときの排気流量が大きいとこの大量の排気がパティキュレートの燃焼により発生した熱を却って奪い去ってしまいベッド温度が上昇してゆかないこととなる。例えば、再生不可条件となるときの排気流量が所定の負荷状態での排気流量Ｃであったとして、この排気流量Ｃに対して図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の特性を設定している場合に、再生不可条件となるときの実際の排気流量が、図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の特性の設定に用いた排気流量Ｃより大きいと、その差の排気流量の分だけベッド温度の上昇程度が悪化し、望みの温度上昇が得られないのである。
【００４０】
しかしながら、再生不可条件となるときの排気流量は再生不可条件となる直前の運転条件により相違する。そこで本発明では、車両の減速が行われる最低の負荷状態での排気流量（この車両の減速が行われる最低の負荷状態での排気流量を、以下「基本排気流量」という。）Ｑｅｘｈ０に対して図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の特性を設定しておき、車両の減速が行われる負荷状態での排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０より外れても、ベッド温度の望みの温度上昇が得られるように、排気流量補正係数Ｋｑを導入し、この排気流量補正係数Ｋｑで図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を補正した値を目標第一運転時間ＴｉｍｅＡとして算出する。つまり、次式により目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを算出する。
【００４１】
ＴｉｍｅＡ＝ＴｉｍｅＡ０×Ｋｑ                          …（２）
上記排気流量補正係数Ｋｑは、図６に示したように、基本排気流量Ｑｅｘｈ０のとき１．０で、再生不可条件となるときの実際の排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０より大きくなるほど１．０より大きくなる値で設定している。図６のように、再生不可条件となるときの排気流量（図５では単に「排気流量」で示す。）が基本排気流量Ｑｅｘｈ０よりずっと大きい場合のほうが、再生不可条件となるときの排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０に近い場合より排気流量補正係数Ｋｑを大きくしているのは、再生不可条件となるときの排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０よりずっと大きい場合のほうが、再生不可条件となるときの排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０に近い場合よりパティキュレートの燃焼によって発生した熱から奪い去る割合が大きいので、そのぶん目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを長くする必要があるためである。
【００４２】
このようにして目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを設定したとき、図３下半分に示す本発明の場合にはｔ１１からｔ１２までの区間が目標第一運転時間ＴｉｍｅＡであり、ｔ１２のタイミングで第二の運転へと切換え、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を小さくする第二の運転を行う。第二の運転で再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を小さくする理由は、次の通りである。すなわち第一の運転における酸素濃度増加分は再生不可条件となる直前よりもむしろベッド温度が上昇するように設定しているため、車両の減速が終了した後には再生不可条件となる直前でのベッド温度へと速やかに戻す必要がある。そこで、第二の運転においては再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を小さくすることで、ベッド温度を再生不可条件となる直前でのベッド温度へと応答良く戻すことにしたものである。従って排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする酸素濃度の減少分としては、ベッド温度が再生不可条件となる直前でのベッド温度へと速やかに戻るように設定する。
【００４３】
図３下半分に示す本発明の場合においては、ｔ１２で排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくすると、空気過剰率λはｔ１２の直後に再生不可条件となる直前の空気過剰率より低下したあと反転して徐々に大きくなっている。この空気過剰率λの変化を受けてベッド温度は上昇から下降に転じ、暫く後には再生不可条件となる直前のベッド温度へと到達（収束）している。
【００４４】
このように本発明によれば、フィルタ４１の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を所定の期間大きくすることでパティキューレートの燃焼が促進されベッド温度（フィルタ温度）の低下を抑制することが可能となり、かつその所定の期間経過後に排気中の酸素濃度を今度は再生不可条件となる直前より小さくすることで再生不可条件となる直前でのベッド温度へと速やかに到達させることが可能となり、これによりフィルタ４１の再生処理の途中での車両の減速により低負荷状態になることがあっても、ベッド温度（フィルタ温度）をほぼ目標値に維持させることができる。
【００４５】
エンジンコントローラ３１で実行されるこのフィルタ再生処理をフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
図７はフィルタ再生処理を行うためのもので、一定周期で（例えば１０ｍｓｅｃ毎に）繰り返し実行する。
【００４７】
ステップ１ではフィルタ再生フラグをみる。フィルタ再生フラグは、図示しないフローにおいてフィルタ４１の再生条件が成立してないとき再生フラグ＝０であり、フィルタ４１の再生条件が成立したときフィルタ再生フラグ＝１となるフラグである。再生フラグ＝０であるときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００４８】
再生フラグ＝１であるときにはステップ２、３に進み、今回の再生不可条件フラグの値と、前回の再生不可条件フラグの値とをみる。この再生不可条件フラグの設定については図８のフローを用いて説明する。
【００４９】
図８は再生不可条件フラグを設定するためのもので、図７のフローに先立って一定周期で（例えば１０ｍｓｅｃ毎に）繰り返し実行する。図８においてステップ２１ではフィルタ再生フラグをみる。再生フラグ＝０であるときにはそのまま今回の処理を終了する。再生フラグ＝１であるときにはステップ２２、２３に進み、燃料カット中（減速運転時）であるか否か、燃料噴射量とエンジン回転速度とから定まる運転条件が所定の低負荷領域にあるか否かをみる。ここで、所定の低負荷領域とは、図４に示したように、排気温度がもともと低い低負荷領域（低排気温度域）である。燃料カット中でありかつ運転条件が低負荷領域にあるときにはステップ２２、２３よりステップ２４に進んで再生不可条件フラグ（エンジン始動時にゼロに初期設定）＝１とする。燃料カット中でも低負荷領域になければ、あるいは燃料カット中になければステップ２５に進んで再生不可条件フラグ＝０とする。再生不可条件フラグ＝１となった後に、燃料カット中でも低負荷領域から高負荷側に移行すると、あるいは燃料カット中でなくなると、ステップ２５に進んで再生不可条件フラグ＝０とする。
【００５０】
このようにして設定した再生不可条件フラグの値は今回の分と前回の分とをメモリに記憶させておく。
【００５１】
図７に戻り、ステップ２で再生不可条件フラグ＝０であるときにはステップ４に進み通常時のフィルタ４１の再生処理を行う。ここでの通常時のフィルタ再生処理は公知のものでよい。例えばフィルタの再生時期になった場合に、燃料噴射弁（ノズル１７）を用いたメイン噴射直後の膨張行程または排気行程で燃料噴射弁を用いたポスト噴射を行ってフィルタ入口温度を目標入口温度まで上昇させフィルタ４１の再生処理を行う。ただし、フィルタ４１の再生処理はこれに限られるものでなく、吸入空気量とメイン噴射量とで定まる空気過剰率を１．０より少しリーン側に制御したりすることによってフィルタ４１の再生処理を行うようにしてもかまわない。
【００５２】
今回の再生不可条件フラグ＝１でありかつ前回に再生不可条件フラグ＝０であるとき、つまり再生不可条件フラグがゼロから１へと切換わったとき、つまりフィルタ再生処理の途中で再生不可条件となったときにはステップ２、３よりステップ５に進み目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを算出する。この目標第一運転時間ＴｉｍｅＡの算出については図９のフローにより説明する。
【００５３】
図９（図７のステップ５のサブルーチン）においてステップ３１ではエアフローメータ３５により検出される吸入空気量Ｑａ、燃料噴射量Ｑｆ、差圧センサ３６により検出されるフィルタの前後圧力損失ΔＰ、フィルタ入口温度センサ３７により検出されるフィルタ入口温度Ｔｉｎ、フィルタ出口温度センサ３８により検出されるフィルタ出口温度Ｔｏｕｔ、外気温センサ３９により検出される外気温Ｔａを読み込む。
【００５４】
ステップ３２ではフィルタ入口温度センサ３７により検出されるフィルタ入口温度Ｔｉｎと、フィルタ出口温度センサ３８により検出されるフィルタ出口温度Ｔｏｕｔとから次式によりベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）を算出する。
【００５５】
Ｔｂｅｄ＝（Ｔｉｎ＋Ｔｏｕｔ）／２                      …（３）
ベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）の推定方法はこれに限られない。例えば、特開２００５−１８０３２２号公報では、フィルタ入口温度センサ３７により検出されるフィルタ入口温度Ｔｉｎに基づいて仮ベッド温度Ｔｂｅｄ１を算出し、この仮ベッド温度Ｔｂｅｄ１に基づいてフィルタ４１の推定出口温度Ｔｂｅｄｅ２を算出し、このフィルタの４１の推定出口温度Ｔｂｅｄｅ２と、フィルタ出口温度センサ３８により検出されるフィルタ出口温度Ｔｏｕｔとの温度差ΔＴ（＝Ｔｏｕｔ−Ｔｂｅｄｅ２）を算出し、この温度差ΔＴを上記の仮ベッド温度Ｔｂｅｄ１に加算した値を推定ベッド温度Ｔｂｅｄ２として算出しているのであるが、この推定ベッド温度Ｔｂｅｄ２を本実施形態でのベッド温度Ｔｂｅｄとして用いればよい。
【００５６】
ステップ３３では次式により再生不可条件となるときの排気流量Ｑｅｘｈを算出する。
【００５７】
Ｑｅｘｈ＝（Ｑａ＋Ｑｆ）×（Ｔｂｅｄ／Ｔａ）            …（４）
（４）式右辺のＴｂｅｄ／Ｔａは温度補正である。再生不可条件となるときの排気流量を求める方法はこれに限らず、温度センサにより直接的に排気流量を検出するようにしてもよい。
【００５８】
ステップ３４ではこの不可条件となったときの排気流量Ｑｅｘｈと、同じく差圧センサ３６により検出される不可条件となったときの圧力損失ΔＰとから図１０を内容とするマップを検索することにより、再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘを算出する。図１０に示したように再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘは再生不可条件となったときの排気流量（図１０では単に「排気流量」で示す。）Ｑｅｘｈが一定の条件で再生不可条件となったときの圧力損失（図１０では単に「圧力損失」で示す。）ΔＰが大きいほど大きくなり、また再生不可条件となったときの圧力損失ΔＰが一定の条件で再生不可条件となったときの排気流量Ｑｅｘｈが増えるほど小さくなる値である。
【００５９】
なお、再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘの推定方法はこれに限られない。例えば、パティキュレートの燃焼モデルから推定するようにしてもかまわない。
【００６０】
ステップ３５ではこのようにして求めた再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘと、再生不可条件となったときのベッド温度Ｔｂｅｄとから図５を内容とするマップを検索することにより、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を算出する。排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より大きくする第一の運転を行うが、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０はこの第一の運転を継続して行う時間である。
【００６１】
図５に示したように、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０は再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘが一定の条件で再生不可条件となったときのベッド温度Ｔｂｅｄが低くなるほど大きくなる。これは、再生不可条件となったときのベッド温度Ｔｂｅｄが低いとそれだけ基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を長くしてベッド温度Ｔｂｅｄを上昇させる必要があるためである。
【００６２】
また、再生不可条件となったときのベッド温度Ｔｂｅｄが一定の条件で再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘが少なくなるほど基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０が長くなる値である。これは、再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘが多いとパティキュレートの燃焼によりベッド温度が上昇して高くなるが、再生不可条件となったときのパティキュレート残存量ＰＭｘが少ないとパティキュレートが燃焼してもベッド温度Ｔｂｅｄがなかなか上昇しないので、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を長くするためである。
【００６３】
ステップ３６では、上記ステップ３３で算出済みの再生不可条件となったときの排気流量Ｑｅｘｈから図６を内容とするテーブルを検索することにより、排気流量補正係数Ｋｑを算出し、ステップ３７でこの排気流量補正係数Ｋｑを基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０に乗算することによって、つまり上記（２）式により目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを算出する。
【００６４】
図５に示した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の特性は、基本排気流量（車両の減速が行われる最低の負荷状態での排気流量）Ｑｅｘｈ０に適合したものであるので、再生不可条件となるときの排気流量Ｑｅｘｈが基本排気流量Ｑｅｘｈ０から外れると、もはや基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０が最適な値を与えない。そこで、再生不可条件となるときの排気流量Ｑｅｘｈが基本排気流量Ｑｅｘｈから外れても最適なベッド温度の上昇が得られるように排気流量補正係数Ｋｑを設定している。図６に示したように、排気流量補正係数Ｋｑは再生不可条件となるときの排気流量Ｑｅｘｈが基本排気流量Ｑｅｘｈ０と一致するとき１．０で、再生不可条件となるときの排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈより大きくなるほど１．０より大きくなる値である。これは、再生不可条件となるときの排気流量が基本排気流量Ｑｅｘｈ０より大きくなるほどパティキュレートの燃焼によって発生した熱から奪い去る割合が大きいので、その分だけ目標第一運転時間ＴｉｍｅＡを長くする必要があるためである。
【００６５】
このようにして目標第一運転時間ＴｉｍｅＡの算出を終了したら、図７に戻りステップ６でタイマを起動する（タイマ値Ｔｉｍｅ１＝０）。このタイマは、再生不可条件フラグがゼロから１へと切換わってからの経過時間を計測するためのものである。
【００６６】
ステップ７では再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転を行う。再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくする第一の運転とは、ステップ４で行っている通常のフィルタ再生処理を基準として再生不可条件となる直前よりシリンダに供給する新気量（排気中の酸素濃度）を大きくしたフィルタ再生処理を行うことである。シリンダに供給する新気量を再生不可条件となる直前より大きくする理由は、フィルタ４１の再生処理中に車両の減速が行われて低負荷状態となった場合、低温のガスがフィルタ４１を流れてパティキュレートの燃焼により生じる熱を奪い去ることによりベッド温度が低下するので、シリンダに供給する新気量（フィルタ４１に供給する酸素濃度）を大きくしてフィルタ４１内でのパティキュレートの燃焼速度を大きくしパティキュレートの発熱量を増やし、低温の排気がフィルタ４１を流れてもベッド温度（フィルタ温度）を再生不可条件となる直前より上昇させるためである。
【００６７】
第一の運転としては次の態様が考えられる。
【００６８】
第一の運転の態様１：燃料カットを行いつつ再生不可条件となる直前より（再生不可条件フラグ＝１となる前より）可変ノズル２４の開度を所定量だけ小さくする（可変ノズル２４を所定量だけ閉じる）ことにより過給圧を高め、その過給圧の上昇でシリンダに供給する新気量を増やす。
【００６９】
第一の運転の態様２：燃料カットを行いつつ再生不可条件となる直前より（再生不可条件フラグ＝１となる前より）吸気絞り弁４２の開度を所定量だけ大きくする（吸気絞り弁４２を所定量だけ開く）ことによりシリンダに供給する新気量を増やす。
【００７０】
第一の運転の態様はこれに限られない。例えば次の態様が考えられる。
【００７１】
第一の運転の態様３：フィルタ４１のすぐ上流に二次空気を導入する二次空気供給装置を設けておき、燃料カットを行いつつこの二次空気供給装置を作動させて二次空気をフィルタ４１の上流に導入し、フィルタ４１に供給される新気量を増やす。
【００７２】
ここで、第一の運転の態様１では可変ノズル開度を再生不可条件となる直前より小さくする所定量によって、第一の運転の態様２では吸気絞り弁開度を再生不可条件となる直前より大きくする所定量によって、第一の運転の態様３では供給する二次空気量によってそれぞれ再生不可条件となる直前からの排気中の酸素濃度の増加分が定まるので、ベッド温度（フィルタ温度）が再生不可条件となる直前より上昇するようにかつフィルタ４１の劣化許容温度を超えないように各所定量や導入する二次空気量を適合する。
【００７３】
次回からはステップ２、３よりステップ８に進むことになり、ここでタイマ値Ｔｉｍｅ１と、ステップ５で算出済みの目標第一運転時間ＴｉｍｅＡとを比較する。タイマを起動した当初はタイマ値Ｔｉｍｅ１が目標第一運転時間ＴｉｍｅＡに満たないので、ステップ７に進みステップ７の操作を継続する（第一の運転を継続する）。ステップ７の操作を継続することでベッド温度が再生不可条件となる直前より上昇してゆく。やがて、タイマ値Ｔｉｍｅ１が目標第一運転時間ＴｉｍｅＡ以上になるとステップ９に進んで再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を小さくする第二の運転を行う。再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を小さくする第二の運転とは、ステップ４で行っている通常のフィルタ再生処理を基準として再生不可条件となる直前よりシリンダに供給する新気量（排気中の酸素濃度）を小さくしたフィルタ再生処理を行うことである。シリンダに供給する新気量を再生不可条件となる直前より小さくする理由は、シリンダに供給する新気量（フィルタ４１に供給する酸素濃度）を小さくしてフィルタ４１内でのパティキュレートの燃焼速度を小さくしパティキュレートの発熱量を減らし、第一の運転により温度上昇したベッド温度を、再生不可条件となる直前のベッド温度へと速やかに到達（収束）させるためである。
【００７４】
第二の運転としては次の態様が考えられる。
【００７５】
第二の運転の態様１：燃料カットを行いつつ再生不可条件となる直前より（再生不可条件フラグ＝１となる前より）吸気絞り弁４２の開度を所定量だけ小さくする（吸気絞り弁４２を所定量だけ閉じる）ことによりシリンダに供給する新気量を減らす。
【００７６】
第二の運転の態様２：燃料カットを中断して燃料噴射を再開すると共に、再生不可条件となる直前より（再生不可条件フラグ＝１となる前より）吸気絞り弁４２の開度を所定量だけ小さくする（吸気絞り弁４２を所定量だけ閉じる）ことによりシリンダに供給する新気量を減らす。
【００７７】
第二の運転の態様３：エンジンを停止することによりシリンダに供給する新気量を減らす。
【００７８】
第二の運転の態様はこれに限られない。例えば次の態様が考えられる。
【００７９】
第二の運転の態様４：フィルタ４１のすぐ上流から分岐してフィルタ４１をバイパスし、フィルタ４１の下流で合流するバイパス通路と、このバイパス通路とフィルタ４１の介装されているメイン通路とのガス流れを切換可能な流路切換弁とを設けておき、この流路切換弁を作動させて、フィルタ４１へのガス流れをわずかなものとして残りのガスをバイパス通路に流すことによりフィルタ４１に供給する新気量を減らす。
【００８０】
ここで、第二の運転の態様１では吸気絞り弁４２の開度を再生不可条件となる直前より小さくする所定量によって、第二の運転の態様２では燃料再開時の燃料噴射量と吸気絞り弁開度を再生不可条件となる直前より小さくする所定量とによって、第二の運転の態様３ではエンジン停止前後のシリンダに供給する新気量の差によって、第二の運転の態様４では流路切換弁の作動前後のフィルタ４１に供給する新気量の差によってそれぞれ再生不可条件となる直前からの排気中の酸素濃度の減少分が定まるので、ベッド温度（フィルタ温度）が再生不可条件となる直前のベッド温度に速やかに到達するように第二の運転の態様１での所定量、第二の運転の態様２での燃料再開時の燃料噴射量と所定量、第二の運転の態様３でのエンジン停止前後のシリンダに供給する新気量の差、第二の運転の態様４での流路切換弁の作動前後のフィルタに供給する新気量の差を適合する。
【００８１】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００８２】
本実施形態（請求項１、１３に記載の発明）によれば、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ４１の再生時期になった場合に排気昇温手段を用いて目標温度までフィルタ４１を昇温させてフィルタ４１の再生処理を行う排気浄化装置及び排気浄化方法において、フィルタ４１の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったか否かを判定し（図７のステップ１、２、３、図８参照）、この判定結果よりフィルタ４１の再生処理中に運転条件が再生不可条件となったときに、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくしその後に排気中の酸素濃度を再生不可条件となる直前より小さくする（図７のステップ７、９参照）。すなわち、再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくすることでパティキューレートの燃焼が促進されベッド温度（フィルタ温度）の低下を抑制することが可能となり、かつその後に排気中の酸素濃度を今度は再生不可条件となる直前より小さくすることで再生不可条件となる直前でのベッド温度へと速やかに到達させることが可能となり、これによりフィルタ４１の再生処理中に車両の減速運転が行われ低負荷状態となることがあっても、ベッド温度（フィルタ温度）の低下によるフィルタ４１の再生効率の低下を防止できる。
【００８３】
また、ポスト噴射によってフィルタ４１の再生処理を行う場合に、こうしたベッド温度（フィルタ温度）の低下に対してはポスト噴射時期を遅角補正することにより排気温度を高めてやることが考えられるが、ポスト噴射時期を遅角するとオイル希釈割合が増加してしまう。これに対して本実施形態（請求項１、１３に記載の発明）によれば、排気中の酸素濃度を増減するだけなので、ポスト噴射時期の遅角補正のようにオイル希釈割合が増加してしまうことがない。
【００８４】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、第一の運転を行うことによってベッド温度（フィルタ温度）が再生不可条件となる直前より上昇するように再生不可条件となる直前からの排気中の酸素濃度の増加分を設定するので、フィルタ４１の再生処理中に再生不可条件となることによるベッド温度（フィルタ温度）の低下を余裕をもって抑制できる。
【００８５】
フィルタ４１の再生処理中に再生不可条件となることによるベッド温度（フィルタ温度）の低下を抑制するためとはいえ、ベッド温度（フィルタ温度）をフィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超えてまで上昇させたのでは、フィルタ４１の耐久性が低下することになるのであるが、本実施形態（請求項４に記載の発明）によれば、第一の運転を行うことによってフィルタ４１の劣化許容温度Ｔｍａｘを超えないように基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０（第一の運転を継続して行う期間）を設定するので、そうしたフィルタ４１の耐久性の低下を防止できる。
【００８６】
本実施形態（請求項５に記載の発明）によれば、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態に基づいて算出し（図９のステップ３５参照）、この算出した基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０の経過後に第一の運転から第二の運転へと切換えるので（図７のステップ８、７、９参照）、再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態を基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０に反映させることができる。
【００８７】
本実施形態（請求項６に記載の発明）によれば、再生不可条件となるタイミングでのフィルタ状態は再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘと再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）とであり、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘと、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）とに基づいて算出するので（図９のステップ３５、図５参照）、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘや再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）が相違しても、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を精度良く与えることができる。
【００８８】
本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）が一定の条件で再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘが大きいほど短くなるように設定するので（図５参照）、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘが相違しても、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を精度良く与えることができる。すなわち、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を所定のパティキュレート残存量と所定のベッド温度（フィルタ温度）とに適合している場合に、再生不可条件となるタイミングでの実際のパティキュレート残存量ＰＭｘがパティキュレート残存量の適合値より多いときには、そのパティキュレート残存量の差の分だけパティキュレート残存量の適合値に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度を外れて大きくなり、この反対に再生不可条件となるタイミングでの実際のパティキュレート残存量ＰＭｘがパティキュレート残存量の適合値より少ないときには、そのパティキュレート残存量の差の分だけパティキュレート残存量の適合値に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度を外れて小さくなるのであるが、本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、再生不可条件となるタイミングでの実際のパティキュレート残存量ＰＭｘがパティキュレート残存量の適合値より大きい側や小さい側に外れることがあっても、パティキュレート残存量の適合値に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度と同じ上昇の程度を得ることができる。
【００８９】
また、本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでのパティキュレート残存量ＰＭｘが一定の条件で再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）が高いほど短くなるように設定するので（図５参照）、再生不可条件となるタイミングでのベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）が相違しても、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を精度良く与えることができる。すなわち、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を所定のパティキュレート残存量と所定のベッド温度（フィルタ温度）とに適合している場合に、再生不可条件となるタイミングでの実際のベッド温度Ｔｂｅｄ（フィルタ温度）がベッド温度（フィルタ温度）の適合値より高いときには、その温度差の分だけベッド温度（フィルタ温度）の適合値に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度を外れて大きくなり、この反対に再生不可条件となるタイミングでの実際のベッド温度（フィルタ温度）がベッド温度（フィルタ温度）の適合値より低いときには、その温度差の分だけベッド温度（フィルタ温度）の適合値に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度を外れて小さくなるのであるが、本実施形態（請求項７に記載の発明）によれば、再生不可条件となるタイミングでの実際のベッド温度（フィルタ温度）がベッド温度（フィルタ温度）の適合値より高い側や低い側に外れることがあっても、ベッド温度（フィルタ温度）の適合値に対するベッド（フィルタ温度）の上昇の程度と同じ上昇の程度を得ることができる。
【００９０】
基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、基本排気流量Ｔｅｘｈ０（車両の減速が行われる最低の負荷状態での排気流量）に対して適合している場合に、再生不可条件となるタイミングでの排気流量Ｔｅｘｈが基本排気流量Ｔｅｘｈ０より大きいと、その排気流量差の分だけパティキュレートの燃焼により生じる熱から排気が奪う割合が大きく、基本排気流量Ｑｅｘｈ０に対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度を外れて小さくなり、ベッド温度（フィルタ温度）の望みの上昇の程度が得られなくなるのであるが、本実施形態（請求項８に記載の発明）によれば、基本第一運転時間ＴｉｍｅＡ０を、再生不可条件となるタイミングでの排気流量Ｑｅｘｈに応じて補正するので（図９のステップ３６、３７参照）、再生不可条件となるタイミングでの排気流量Ｑｅｘｈが基本排気流量Ｑｅｘｈ０と相違しても、基本排気流量Ｑｅｘｈに対するベッド温度（フィルタ温度）の上昇の程度と同じ上昇の程度を得ることができる。
【００９１】
本実施形態（請求項１２に記載の発明）によれば、第一の運転は再生不可条件となる直前でのフィルタ４１の再生処理を基準として再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を大きくするフィルタ４１の再生処理であり、第二の運転は再生不可条件となる直前でのフィルタ４１の再生処理を基準として再生不可条件となる直前より排気中の酸素濃度を酸素濃度を小さくするフィルタ４１の再生処理であるので、フィルタ再生処理の大幅な変更を伴うことなく本発明の制御を実現できる。
【００９２】
請求項１に記載の判定手段の機能は図７のステップ１、２、３により、酸素濃度増減手段の機能は図７のステップ７、９によりそれぞれ果たされている。
【００９３】
請求項１３に記載の判定処理手順は図７のステップ１、２、３により、酸素濃度増減処理手順は図７のステップ７、９によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本実施形態の作用を従来技術と比較して示すタイミングチャート。
【図３】本実施形態の作用を従来技術と比較して示すタイミングチャート。
【図４】エンジンの負荷と回転速度に対する排気温度の特性図。
【図５】基本第一運転時間の特性図。
【図６】排気流量補正係数の特性図。
【図７】フィルタの再生処理を説明するためのフローチャート。
【図８】再生不可条件フラグの設定を説明するためのフローチャート。
【図９】目標第一運転時間の算出を説明するためのフローチャート。
【図１０】再生不可条件となるときのパティキュレート残存量の特性図。
【符号の説明】
【００９５】
１  エンジン
３１  エンジンコントローラ
４１  フィルタ
【図１】
2009144513.tif 000003
【図２】
2009144513.tif 000004
【図３】
2009144513.tif 000005
【図４】
2009144513.tif 000006
【図５】
2009144513.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009144513.tif 000009
【図８】
2009144513.tif 000010
【図９】
2009144513.tif 000011
【図１０】
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