(57)【要約】【課題】経時劣化が生じてもフィルタの再生処理時に触媒上流の目標排気温度と目標触媒温度の両方が得られるようにした排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒（１４）を備え、フィルタ（１３）の再生時期になった場合に燃料噴射弁（９）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前記ルタ（１３）の再生処理を行わせるようにした排気浄化装置において、触媒（１４）の上流の排気温度を検出する排気温度検出手段（２４）と、触媒（１４）の下流の排気温度またはフィルタの温度を触媒温度として検出する触媒温度検出手段（２５）とを備え、前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいてポスト噴射量とポスト噴射時期との少なくとも一方を算出する。【選択図】図５
2009144700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
このフィルタの上流にフィルタと別体で設けられるかまたはフィルタ内に担持され排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒と
を備え、
前記フィルタの再生時期になった場合に前記燃料噴射弁を用いたメイン噴射直後の膨張行程または排気行程で前記燃料噴射弁を用いたポスト噴射を行って前記フィルタの再生処理を行わせるようにした排気浄化装置において、
前記触媒の上流の排気温度を検出する排気温度検出手段と、
前記触媒の下流の排気温度または前記フィルタの温度を触媒温度として検出する触媒温度検出手段と
を備え、
前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいてポスト噴射量とポスト噴射時期との少なくとも一方を算出することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
運転条件に応じて前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期とを算出する算出手段を備え、
前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいて前記基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期との少なくとも一方を補正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３】
前記検出される触媒上流の排気温度と触媒上流の目標排気温度との比較結果及び前記検出される触媒温度と目標触媒温度との比較結果に基づいて検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より高くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より低い第１の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より低くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より低い第２の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より低くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より高い第３の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より高くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より高い第４の温度領域のいずれにあるかを判定する判定手段と、
この判定結果より前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に到達しかつ前記検出される触媒温度が目標触媒温度に到達するように前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期とを補正するポスト噴射補正手段と
を備え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】
前記ポスト噴射補正手段は、
前記第１の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射時期を遅角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いた第１のポスト噴射の補正を行い、
前記第２の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射量を増量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いた第２のポスト噴射の補正を行い、
前記第３の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射時期を進角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いた第３のポスト噴射の補正を行い、
前記第４の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射量を減量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いた第４のポスト噴射の補正を行い、
これら第１から第４の各ポスト噴射の補正によって前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に、前記検出される触媒温度が目標触媒温度にいずれも到達していない場合には、前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に到達しかつ検出される触媒温度が目標触媒温度に到達するまで前記判定手段による温度領域の判定を周期的に行い、判定した温度領域毎の前記第１から第４までのポスト噴射の補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に到達しかつ前記検出される触媒温度が目標触媒温度に到達した後には、前記フィルタの再生処理を終了するまで補正後のポスト噴射時期と補正後のポスト噴射量とを維持す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】
前記触媒は酸化触媒または三元触媒であ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７】
燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
排気中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
このフィルタの上流にフィルタと別体で設けられるかまたはフィルタ内に担持され排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒と
を備え、
前記フィルタの再生時期になった場合に前記燃料噴射弁を用いたメイン噴射直後の膨張行程または排気行程で前記燃料噴射弁を用いたポスト噴射を行って前記フィルタの再生処理を行わせるようにした排気浄化方法において、
前記触媒の上流の排気温度を検出する排気温度検出手段と、
前記触媒の下流の排気温度または前記フィルタの温度を触媒温度として検出する触媒温度検出手段と
を備え、
前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいてポスト噴射量とポスト噴射時期との少なくとも一方を算出することを特徴とする排気浄化方法。
【請求項８】
運転条件に応じて前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期とを算出する算出処理手順を備え、
前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいて前記基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期との少なくとも一方を補正することを特徴とする請求項７に記載の排気浄化方法。
【請求項９】
前記検出される触媒上流の排気温度と触媒上流の目標排気温度との比較結果及び前記検出される触媒温度と目標触媒温度との比較結果に基づいて検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より高くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より低い第１の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より低くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より低い第２の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より低くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より高い第３の温度領域、検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度より高くかつ検出される触媒温度が目標触媒温度より高い第４の温度領域のいずれにあるかを判定する判定処理手順と、
この判定結果より前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に到達しかつ前記検出される触媒温度が目標触媒温度に到達するように前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期とを補正するポスト噴射補正処理手順と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の排気浄化方法。
【請求項１０】
前記ポスト噴射補正処理手順は、
前記第１の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射時期を遅角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いた第１のポスト噴射の補正を行い、
前記第２の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射量を増量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いた第２のポスト噴射の補正を行い、
前記第３の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射時期を進角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いた第３のポスト噴射の補正を行い、
前記第４の温度領域にある場合に前記基本ポスト噴射量を減量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いた第４のポスト噴射の補正を行い、
これら第１から第４の各ポスト噴射の補正によって前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に、前記検出される触媒温度が目標触媒温度にいずれも到達していない場合には、前記検出される触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度に到達しかつ検出される触媒温度が目標触媒温度に到達するまで前記判定手段による温度領域の判定を周期的に行い、判定した温度領域毎の前記第１から第４までのポスト噴射の補正を行うことである、ことを特徴とする請求項９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、ディーゼルエンジンでは、空気過剰な雰囲気で運転するため、もともと排気温度が低い傾向にある。その一方でフィルタに堆積しているパティキュレートを燃焼させるには、フィルタの温度をパティキュレートが燃焼可能な温度まで上昇させることが必要となるため、フィルタの上流にフィルタと別体で酸化触媒を設けるかまたはフィルタ内に酸化触媒を担持させ、ポスト噴射により供給した未燃成分（ＨＣ）または一酸化炭素（ＣＯ）をこの酸化触媒により燃焼させることでフィルタの再生を助けるようにしている。
【０００４】
こうした酸化触媒付きのフィルタについて本発明者が今回実験してみたところ、触媒上流の排気温度と触媒温度との両方に目標値があり、触媒上流の目標排気温度と目標触媒温度との両方が得られるようにフィルタの再生処理のためのポスト噴射を行って初めて、フィルタの再生が最適に行われることを見出した。
【０００５】
従って、まずは触媒上流の目標排気温度と目標触媒温度の両方が得られるように、基本ポスト噴射量と基本目標ポスト噴射時期とを運転条件（エンジンの負荷と回転速度）に応じて設定しておくことである。
【０００６】
しかしながら、燃料噴射弁の経時劣化に伴う燃料噴射特性の変化やクランク角センサの経時劣化に伴うクランク角信号のずれ等により実際のポスト噴射時期が基本ポスト噴射時期からずれ、あるいは実際のポスト噴射量が基本ポスト噴射量からずれると、実際の触媒上流の排気温度が触媒上流の目標排気温度から外れ、あるいは実際の触媒温度が目標触媒温度から外れてしまう。こうした燃料噴射弁、クランク角センサの経時劣化によって目標触媒温度が得られないとフィルタの再生温度を確保できないことが起こり得る。また、燃料噴射弁、クランク角センサの経時劣化によって実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量を超えたのでは燃費が悪化するし、実ポスト噴射時期が基本ポスト噴射時期より遅角したのではオイル希釈割合が悪化する。
【０００７】
そこで本発明は、燃料噴射弁の経時劣化に伴う燃料噴射特性の変化やクランク角センサの経時劣化に伴うクランク角信号のずれ等があっても、フィルタの再生処理時に触媒上流の目標排気温度と目標触媒温度の両方が得られるようにした排気浄化装置及び排気浄化装置方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（９）と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（１３）と、このフィルタ（１３）の上流にフィルタ（１３）と別体で設けられるかまたはフィルタ（１３）内に担持され排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒（１４）とを備え、前記フィルタ（１３）の再生時期になった場合に前記燃料噴射弁（９）を用いたメイン噴射直後の膨張行程または排気行程で前記燃料噴射弁を用いたポスト噴射を行って前記フィルタ（１３）の再生処理を行わせるようにした排気浄化装置及び排気浄化方法において、前記触媒（１４）の上流の排気温度を検出する排気温度検出手段（２４）と、前記触媒（１４）の下流の排気温度またはフィルタの温度を触媒温度として検出する触媒温度検出手段（２５）とを備え、前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいてポスト噴射量とポスト噴射時期との少なくとも一方を算出するように構成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（９）と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（１３）と、このフィルタ（１３）の上流にフィルタ（１３）と別体で設けられ排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒（１４）とを備え、フィルタ（１３）の再生時期になった場合に燃料噴射弁（９）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（９）を用いたポスト噴射を行ってフィルタ（１３）の再生処理を行わせるようにした排気浄化装置及び排気浄化方法において、触媒（１４）の上流の排気温度を検出する排気温度検出手段（２４）と、触媒（１４）の下流の排気温度またはフィルタの温度を触媒温度として検出する触媒温度検出手段（２５）とを備え、前記ポスト噴射を行った後に前記検出される触媒上流の排気温度と前記検出される触媒温度とに基づいてポスト噴射量とポスト噴射時期との少なくとも一方を算出するので、燃料噴射弁の経時劣化に伴う燃料噴射特性の変化やクランク角センサの経時劣化に伴うクランク角信号のずれ等があっても、フィルタの再生処理時に触媒上流の目標排気温度と目標触媒温度の両方が得られることから、フィルタの再生処理時に燃費やオイル希釈割合を悪化させることがなく、かつ触媒の酸化能力を活かして再生処理時のフィルタの良好な再生温度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図である。図１において、ディーゼルエンジン１の吸気通路２には可変ノズル型のターボチャージャ３の吸気コンプレッサが備えられ、吸入空気は吸気コンプレッサによって過給され、インタークーラ４で冷却され、吸気絞り弁５を通過した後、コレクタ６を経て、各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、コモンレール式燃料噴射装置により、すなわち、高圧燃料ポンプ７により高圧化されてコモンレール８に送られ、各気筒の燃料噴射弁９から燃焼室内へ直接噴射される。燃焼室内に流入した空気と噴射された燃料はここで圧縮着火により燃焼し、排気は排気通路１０へ流出する。
【００１２】
排気通路１０へ流出した排気の一部は、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路１１によりＥＧＲ弁１２を介して吸気側に還流される。排気の残りは、可変ノズル型のターボチャージャ３の排気タービンを通り、排気タービンを駆動する。
【００１３】
エンジンコントロールユニット２１には、アクセルセンサ２２からのアクセル開度（アクセルペダルの踏込量のこと）、クランク角センサ２３からのエンジン回転速度の各信号が入力されている。そしてコントロールユニット２１では、エンジン負荷（アクセル開度など）及びエンジン回転速度に基づいて、メイン噴射の燃料噴射時期及び燃料噴射量を算出し、これらに対応する開弁指令信号を燃料噴射弁９に出力する。また、エンジンコントロールユニット２１では、目標ＥＧＲ率と目標吸入空気量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。なお、エンジンコントロールユニット２１は中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成されている。
【００１４】
排気通路１０の排気タービン下流には、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ（ＤＰＦ）１３を配置してある。フィルタ１３のパティキュレート堆積量が所定値（閾値）に達すると、エンジンコントロールユニット２１ではメイン噴射直後の膨張行程あるいは排気行程でポスト噴射を行うことにより、フィルタ１３の再生処理を行い、フィルタ１３に堆積しているパティキュレートを燃焼除去し、フィルタ１３を再生する。すなわち、目標となる再生温度が得られるようにエンジンの負荷と回転速度と（運転条件）に応じてポスト噴射量とポスト噴射時期とを予め定めており、そのときのエンジンの負荷と回転速度とに応じたポスト噴射量とポスト噴射時期とが得られるようにポスト噴射を行う。
【００１５】
フィルタ１３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１３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。このため本実施形態ではフィルタ１３の上流に酸化触媒（貴金属）１４を配置してある。この酸化触媒１４によりフィルタ１３の再生処理のためのポスト噴射によって流入する排気成分（ＨＣ、ＣＯ）を燃焼させて排気の温度を高めフィルタ１３内のパティキュレートの燃焼を促進させる。なお、フィルタ１３を構成する担体に酸化触媒をコーティングしてもよい。このときには、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１３のベッド温度を実質的に上昇させ、フィルタ１３内のパティキュレートの燃焼を促進させることとなる。
【００１６】
なお、触媒は酸化触媒に限られない。酸化機能を備える触媒（例えば三元触媒）であれば、酸化触媒に代えることができる。
【００１７】
さて、フィルタ１３の再生処理のためポスト噴射を行っているが、燃料噴射弁９の経時劣化に伴う燃料噴射特性の変化やクランク角センサ２３の経時劣化に伴うクランク角信号のずれ等により実際のポスト噴射時期（以下「実ポスト噴射時期」ともいう。）が基本ポスト噴射時期からずれ、あるいは実際のポスト噴射量（以下「実ポスト噴射量」ともいう。）が基本ポスト噴射量からずれると、実際の触媒１４上流の排気温度（触媒１４上流の排気温度を以下単に「排気温度」という。）が触媒１４上流の目標排気温度（以下単に「目標排気温度」という。）から外れ、あるいは実際の触媒温度が目標触媒温度から外れてしまう。こうした燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化によって目標触媒温度が得られないとフィルタ１３の再生温度を確保できないことが起こり得る。また、燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化によって実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量を超えたのでは燃料過多となって燃費が悪化するし、実ポスト噴射時期が基本ポスト噴射時期より遅角したのではオイル希釈割合が悪化する。
【００１８】
このため、エンジンの負荷と回転速度とが一定の条件において実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより外れ、あるいは実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより外れた場合に排気温度、触媒温度、オイル希釈割合がどうなるかを実験し、その結果をまとめたのが図２である。すなわち、図２の上段、中段は、
〈１〉実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量と一致する場合（実線参照）、
〈２〉実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量より多い場合（破線参照）、
〈３〉実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量より少ない場合（一点鎖線参照）
に、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより外れたとき、排気温度、触媒温度がどのように変化するかの特性を重ねて示している。また、図２の下段はポスト噴射時期に対するオイル希釈割合の特性を示している。
【００１９】
ここで、本実施形態では排気温度及び触媒温度に各目標値を設定しており、これら排気温度の目標値（目標排気温度）と触媒温度の目標値（目標触媒温度）とが得られるように基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅとをエンジンの負荷と回転速度に応じて設定している。
【００２０】
以下では、目標排気温度が６５０℃、目標触媒温度が６８０℃である場合で説明する。なお、目標排気温度と目標触媒温度との関係はこれに限定されるものでなく、エンジン１やフィルタ１３や酸化触媒１４の仕様が異なれば、目標排気温度と目標触媒温度の組合せは変わり得る。目標排気温度より目標触媒温度のほうが高くなることは変わらないが、例えば、目標排気温度を５５０℃、目標触媒温度を６００℃とする場合、目標排気温度を６００℃、目標触媒温度を６５０℃とする場合等が考えられる。
【００２１】
ここで、「排気温度」とは前述のように触媒上流の排気温度のことであり、排気温度として本実施形態では酸化触媒１４入口の排気温度を採用するものとし、酸化触媒１４入口の排気温度を第１温度センサ２４により検出している。ただし、これに限られるものでなく、エンジン出口（排気ポート部）から酸化触媒１４入口までの間であればいずれの位置の排気温度を採用してもかまわない。
【００２２】
次に、触媒温度して本実施形態では酸化触媒１４の出口温度を採用するものとし、酸化触媒１４の出口温度を第２温度センサ２５により検出している。ただし、これに限られるものでなく、酸化触媒１４出口より下流側であればいずれの位置（例えばフィルタ位置）の温度を触媒温度として採用してもかまわない。さらに述べると、本実施形態ではフィルタ１３の再生処理のためのポスト噴射によって酸化触媒１４がＨＣ、ＣＯの供給を受け、これらＨＣ（未燃成分）とＣＯ（不完全燃焼ガス）を酸化触媒１４により燃焼（酸化）させることで上昇した高温のガスを下流のフィルタ１３に流し、この高温のガスでフィルタ内のパティキュレートを燃焼させるのであるが、パティキュレートが燃焼してもフィルタ１３の温度は触媒温度から離れて急上昇するものでなく、フィルタ温度は触媒温度とほぼ変わらないものとする。
【００２３】
図２においてまず、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致する場合（実線参照）に、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅと一致するとき、実際の排気温度（以下「実排気温度」ともいう。）Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）と一致し、かつ実際の触媒温度（以下「実触媒温度」ともいう。）Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）と一致している。
【００２４】
一方、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致する場合（実線参照）に、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより早まる、例えばＡ１点になると、実排気温度Ｔｅｘｈは目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔは目標触媒温度（６８０℃）より低くなる。これは、Ａ１点では実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角することで、燃焼室内で燃焼してしまうポスト噴射量の割合が増して実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より上昇し、かつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒの基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅからの進角により燃焼室内で燃焼しないまま排気通路１０に出て排気通路１０で後燃えするポスト噴射量の割合が減り、これによって実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より低下するためである。
【００２５】
この逆に、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致する場合（実線参照）に、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅れる、例えばＣ１点になると、実排気温度Ｔｅｘｈは目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度Ｔｃａｔは目標触媒温度（６８０℃）より高くなる。これは、Ｃ１点では実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角することで、燃焼室内で燃焼してしまうポスト噴射量の割合が減って実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低下し、かつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒの基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅからの遅角により燃焼室内で燃焼しないまま排気通路１０に出て排気通路１０で後燃えするポスト噴射量の割合が増え、これによって実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より上昇するためである。
【００２６】
次に、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くなると、特性は実線より破線へと変化する。この場合、変化は基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側で排気温度に大きく現れ、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側で触媒温度に大きく現れている。すなわち、排気温度については、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側では実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）と変わらないが、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側において実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）よりも高くなっている。また、触媒温度については基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側では実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）と変わらないが、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側において実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）よりも高くなっている。このため例えば基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが少しだけ進角側にあるＤ１’点では実触媒温度は目標触媒温度（６８０℃）に一致しているものの、実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より高くなっている。
【００２７】
次に、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより少なくなると、特性は実線より一点鎖線へと変化する。この場合も、変化は基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側で排気温度に大きく現れ、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側で触媒温度に大きく現れている。すなわち、排気温度については、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側では実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）と変わらないが、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側において実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）よりも低くなっている。また、触媒温度については基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側で実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）と変わらないが、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側で実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致している場合の特性（実線）よりも低くなっている。このため例えば基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが進角側にあるＢ１点では実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低くなっている。また、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが遅角側にあるＢ１’点では実触媒温度Ｔｃａｔが目標排気温度（６８０℃）より低くなっている。
【００２８】
オイル希釈割合については、上記〈１〉〜〈３〉のいずれの場合も同じ傾向を示すため、図２の下段に１つの特性で示している。すなわち、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅと一致する場合に実際のオイル希釈割合が所定値にあるとすると、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角側にある場合に実際のオイル希釈割合が所定値よりも小さくなり、この逆に実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角側にある場合に実際のオイル希釈割合が所定値よりも大きくなっている。
【００２９】
ここで、「オイル希釈」とは、ポスト噴射により燃料噴射弁９から噴かれた燃料がシリンダ壁に衝突して壁流となり、シリンダ壁に形成された壁流燃料がピストンリングとシリンダ壁の間をすり抜けてクランク室内に入り、クランク室内のオイルに混入していく現象のことである。図２の下段に示したようにポスト噴射時期が進角側にあるほどオイル希釈割合が小さくなるのは、ポスト噴射時期が進角側にあるほどピストン位置が上死点位置に近づいて燃料噴射弁９から噴かれた燃料が衝突するシリンダ壁面積が小さくなるためである。この逆に、ポスト噴射時期が遅角側にあるほどピストン位置が上死点位置より遠ざかり、燃料噴射弁９から噴かれた燃料が衝突するシリンダ壁面積が大きくなるため、オイル希釈割合が大きくなる。オイル希釈割合が大きくなるほど燃費が悪くなる。
【００３０】
本発明は、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒの基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅからのずれによって、あるいは実ポスト噴射量ＱＰｒの基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅからのずれによって、図２に示したように実排気温度Ｔｅｘｈや実触媒温度Ｔｃａｔが変化する特性を利用し、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅや基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを補正することにより、実排気温度Ｔｅｘｈと実触媒温度Ｔｃａｔとを各目標値へと戻すものである。すなわち、燃料噴射弁９、クランク角センサ２３等の経時劣化に起因して、実際のポスト噴射量ＱＰｒや実際のポスト噴射時期ＩＴＰｒが各基本値ＱＰｂａｓｅ、ＩＴＰｂａｓｅから外れることがあっても、ポスト噴射を最適条件で実行し、フィルタ１３の再生温度を確保して、燃費悪化、オイル希釈を防止するようにしている。
【００３１】
次に、本発明におけるフィルタ１３の再生処理方法を図３を参照して詳述する。
【００３２】
図３はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの温度領域と、各領域でのポスト噴射の補正方法と、その各補正によって温度点が向かう方向を矢印１〜７で示している。このうち矢印１、４、６はＡ、Ｃ、Ｄの各領域でのポスト噴射の補正によって温度点が中央の目標温度点に到達することを、また矢印２、３、５、７はＢ、Ｃ、Ｄの各領域でのポスト噴射の補正によって温度点が隣の温度領域に移ることを表している。ここで、「温度点」とは図３において縦軸の排気温度と、横軸の触媒温度とで定まる平面上の点をいうものとする。また、「目標温度点」とは排気温度が目標排気温度（６５０℃）でかつ触媒温度が目標触媒温度（６８０℃）である点のことをいっている。
【００３３】
図３に示したように目標排気温度（６５０℃）と目標触媒温度（６８０℃）によって、次のように４つの温度領域Ａ〜Ｄに分ける。
【００３４】
Ａ領域：実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度が目標触媒温        度（６８０℃）より低い温度領域（第１の領域）。
【００３５】
Ｂ領域：実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度が目標触媒温        度（６８０℃）より低い温度領域（第２の領域）。
【００３６】
Ｃ領域：実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度が目標触媒温        度（６８０℃）より高い温度領域（第３の領域）。
【００３７】
Ｄ領域：実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度が目標触媒温        度（６８０℃）より高い温度領域（第４の領域）。
【００３８】
ここで、上記図２で示したＡ１点はＡ領域に、同じくＢ１点とＢ１’点とはＢ領域に、Ｃ１点とＣ１’点とはＣ領域に、Ｄ１点はＤ領域に含まれるものである。
【００３９】
フィルタ１３の再生処理の開始に際しては、現在の実排気温度、実触媒温度を第１温度センサ２４、第２温度センサ２５により検出し、第１温度センサ２４により検出される排気温度である実排気温度Ｔｅｘｈと、第２温度センサ２５により検出される触媒温度である実触媒温度Ｔｃａｔとが上記４つあるＡ領域〜Ｄ領域のうちいずれの領域にあるのかを判定する。そして、いずれかの領域にあることが判定された後には、各領域毎に基本ポスト噴射量と基本ポスト噴射時期とを用いたポスト噴射を補正する。以下、各領域毎のポスト噴射の補正を説明する。
〔１〕Ａ領域でのポスト噴射の補正（第１のポスト噴射の補正）
まず、フィルタ１３の再生処理の開始に際してＡ領域にあると判定される状況として考えられるのは、図２のＡ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒは基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致しているものの、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角している状況のことである。この状況では基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを遅角補正することで、実排気温度Ｔｅｘｈを目標排気温度（６５０℃）へと低下させ、かつ実触媒温度Ｔｃａｔを目標触媒温度（６８０℃）へと上昇させることができる。この結果、図３において温度点は矢印１で示したように中央の目標温度点に向かい、目標温度点に到達する。温度点が目標温度点に到達したらそのときの温度点を維持させる。これを図２でみると、Ａ１点で基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを遅角補正したとき、実排気温度Ｔｅｘｈ、実触媒温度Ｔｃａｔ度はそれぞれ実線の特性を辿って右側に向かい排気温度、触媒温度の各目標値（ハッチング部）に到達することを意味する。また、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角している状況も考えられる。この状況では、基本ポスト噴射時期を遅角補正すると後述するＤ領域に移行するので、さらに基本ポスト噴射量を減量補正することで中央の目標温度点に収束させることができる。
〔２〕Ｂ領域でのポスト噴射の補正（第２のポスト噴射の補正）
フィルタ１３の再生処理の開始に際してＢ領域にあると判定される状況としては次の２つの状況が考えられる。すなわち、図２のＢ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより少なくかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角している状況であるか、または図２のＢ１’点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより少なくかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角している状況である。これらの状況に対しては、基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを増量補正することで、実排気温度Ｔｅｘｈを目標排気温度（６５０℃）を超えて上昇させ、あるいは実触媒温度Ｔｃａｔを目標触媒温度（６８０℃）を超えて上昇させる。この結果、図３において温度点は矢印２または矢印３で示したようにＡ領域かまたはＣ領域へと誘導される。これを図２でみると、Ｂ１点で基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを増量補正したとき、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）を超えて上昇しＡ１点へと近づく。また、Ｂ１’点で基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを増量補正したとき、実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）を超えて上昇しＣ１点に近づく。
〔３〕Ｃ領域でのポスト噴射の補正（第３のポスト噴射の補正）
フィルタ１３の再生処理の開始に際してＣ領域にあると判定される状況としては次の２つの状況がが考えられる。すなわち、図２のＣ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致しているものの、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角している状況であるか、または図２のＣ１’点で示したように実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰ部ａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角している状況である。これらの状況のうち図２のＣ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと一致しているものの、実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角している状況に対しては、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを進角補正することで、実排気温度Ｔｅｘｈを目標排気温度（６５０℃）へと上昇させ、かつ実触媒温度Ｔｃａｔを目標触媒温度（６８０℃）へと低下させる。この結果、図３において温度点は矢印４で示したように中央の目標温度点に向かい目標温度点に到達する。温度点が目標温度点に到達したらそのときの温度点を維持させる。これを図２でみると、Ｃ１点で基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを進角補正したとき、実排気温度、実触媒温度はそれぞれ実線の特性を辿って左側に向かい排気温度、触媒温度の各目標値（ハッチング部）に到達することを意味する。
【００４０】
一方、図２のＣ１’点で示したように実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより遅角している状況に対しては、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを進角補正することで、実触媒温度Ｔｃａｔは目標触媒温度（６８０℃）を超えたまま実排気温度Ｔｅｘｈを目標排気温度（６５０℃）を超えて上昇させる。この結果、図３において温度点は矢印５で示したようにＤ領域へと誘導される。これを図２でみるとＣ１’点で基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを進角補正したとき、実排気温度Ｔｅｘｈが破線を辿り目標排気温度（６５０℃）を超えて上昇し、Ｄ１点付近に到達したのであれば、実触媒温度Ｔｅｘｈも目標触媒温度（６８０℃）を超えて保たれる。
〔４〕Ｄ領域でのポスト噴射の補正（第４のポスト噴射の補正）
フィルタ１３の再生処理の開始に際してＤ領域にあると判定される状況としては次の２つの状況が考えられる。すなわち、図２のＤ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅよりわずかに進角しこれによって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より高くなっている状況であるか、または図２のＤ１’点で示したように実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角しこれによって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）と一致している状況である。これらの状況のうち図２のＤ１点で示したように、実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角しこれによって実排気温度Ｔｃａｔが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｅｘｈ目標触媒温度より高くなっている状況に対しては、基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを減量補正する。この結果、図３において温度点は矢印６で示したように中央の目標温度点に向かい目標温度点に到達する。温度点が目標温度点に到達したらそのときの温度点を維持させる。これを図２でみると、Ｄ１点で基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを減量補正したとき、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に向かって低下し目標値（ハッチング部）に落ち着く。また、実触媒温度Ｔｃａｔも目標触媒温度（６８０℃）に向かって低下し目標値（ハッチング部）の近くに落ち着く。
【００４１】
一方、図２のＤ１’点で示したように実ポスト噴射量ＱＰｒが基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅより多くかつ実ポスト噴射時期ＩＴＰｒが基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅより進角しこれによって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）と一致している状況に対しては、基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを減量補正することで、実排気温度Ｔｅｘｈを目標排気温度（６５０℃）へと低下させる。ところが、実触媒温度Ｔｃａｔは基本ポスト噴射量の減量補正前に目標触媒温度（６８０℃）と一致していたのであるから、基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを減量補正したとき、実触媒温度Ｔｃａｔは目標触媒温度（６８０℃）を超えて低下する。この結果、図３において温度点は矢印７で示したようにＡ領域へと誘導される。これを図２でみると、Ｄ１’点で基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを減量補正したとき、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）へと低下しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）を超えて低下する。
【００４２】
以上、図３において温度点がフィルタ１３の再生処理の開始に際してＡ領域〜Ｄ領域の各領域にあると判定された場合に、各領域毎のポスト噴射の補正によって温度点が矢印１〜７で示した向きに移ることを説明したが、ポスト噴射の補正はこれで終わる場合と終わらない場合とがある。すなわち、再生処理開始時のポスト噴射の補正によって矢印１、４、６で示した向きに温度点が移動した場合には、実排気温度Ｔｅｘｈと実触媒温度Ｔｃａｔとを共に各目標値に到達させることができるので、ポスト噴射の補正は終了である。
【００４３】
しかしながら、再生処理開始時のポスト噴射の補正によって矢印２、３、５、７で示した向きに温度点が移動した場合には領域を移ったに過ぎず実排気温度Ｔｅｘｈと実触媒温度Ｔｃａｔとを共に目標値に到達させることができていないので、ポスト噴射の補正は終了でない。この場合には、次のようにすれば、実排気温度Ｔｅｘｈと実触媒温度Ｔｃａｔとを共に目標値に到達させることができる。
【００４４】
１）矢印２に従いＡ領域に移った場合：
矢印１の向きに向かわせることで温度点を目標温度点に到達させることができる。すなわち、Ａ領域でのポスト噴射の補正を行うことで実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させる。
【００４５】
２）矢印３に従いＣ領域に移った場合：
矢印４の向きに向かわせることで温度点を目標温度点に到達させることができる。すなわちＣ領域でのポスト噴射の補正を行うことで実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させることができる。
【００４６】
ただし、Ｃ領域でのポスト噴射の補正を行うことで温度点が矢印５に従いＤ領域に移ることがある。このときには実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させることができないので、さらに次の「矢印５に従いＤ領域に移った場合」のポスト噴射の補正を行わせる。
【００４７】
３）矢印５に従いＤ領域に移った場合：
矢印６の向きに向かわせることで温度点を目標温度点に到達させることができる。すなわち、Ｄ領域でのポスト噴射の補正を行うことで実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させる。
【００４８】
ただし、Ｄ領域でのポスト噴射の補正を行うことで温度点が矢印７に従いＡ領域に移ることがある。このときには実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させることができないので、さらに上記「矢印７に従いＡ領域に移った場合」のポスト噴射の補正を行わせる。すなわち、Ａ領域でのポスト噴射の補正を行うことで実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させる。
【００４９】
４）矢印７に従いＡ領域に移った場合：
矢印１の向きに向かわせることで温度点を目標温度点に到達させることができる。すなわち、Ａ領域でのポスト噴射の補正を行うことで実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させる。
【００５０】
このようにして、再生処理開始時の各領域でのポスト噴射の補正によって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に、実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）にいずれも到達していない場合には、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に到達しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）に到達するまで、さらにＣ領域、Ｄ領域、Ａ領域のいずれの領域にあるのかを周期的に判定し、判定された領域毎にその領域でのポスト噴射の補正を行うことで、実排気温度と実触媒温度とを共に目標値に到達させることができる。
【００５１】
エンジンコントロールユニット２１で行われるこのフィルタ１３の再生処理をフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
図４、図５のフローチャートはフィルタ１３の再生処理を行うためのもので、一定周期で繰り返し実行する。具体的には、実行するタイミングは各気筒毎に圧縮上死点位置になったタイミングである。ただし、ポスト噴射を実行するタイミングはこのタイミングではなく、算出した目標ポスト噴射時期となったときである。フローを正確に書こうとすると複雑になるのでそうすることはせず、タイミングの相違する操作が混在することになっている。
【００５３】
ステップ１では、エンジンの負荷、回転速度、温度センサ２４により検出される排気温度（実排気温度）Ｔｅｘｈ、温度センサ２５により検出される触媒温度（実触媒温度）Ｔｃａｔ、差圧センサ２６により検出されるフィルタ１３の圧力損失ΔＰを読み込む。
【００５４】
ステップ２では、フィルタ１３のパティキュレート堆積量（ＰＭ堆積量）を算出（予測）する。ここで、パティキュレート堆積量は、フィルタの圧力損失ΔＰと排気流量とから予測するようにしても良いし、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の堆積量を算出すると共に、このパティキュレートの堆積量を積算することにより予測しても良い。ここに挙げたパティキュレート堆積量を予測する方法は特開２００４−１９７７２２号公報に記載されているので、ここではその説明を省略する。
【００５５】
ステップ３、４では、ポスト噴射補正フラグ、フィルタ再生フラグをみる。ここではポスト噴射補正フラグ＝０、フィルタ再生フラグ＝０であったとすると、このときステップ５に進み、パティキュレート堆積量と所定値ＰＭ１を比較する。パティキュレート堆積量が所定値ＰＭ１以下であるときはフィルタ１３の再生時期になっていないので、そのまま処理を終了する。
【００５６】
パティキュレート堆積量が所定値ＰＭ１を超えると、フィルタ１３の再生時期になったと判断し、フィルタ１３の再生処理を行わせるためステップ６に進んでフィルタ再生フラグ＝１とする。
【００５７】
このフィルタ再生フラグ＝１により、次回にはステップ４よりステップ７、８、９に進む。
【００５８】
ステップ７ではエンジンの負荷と回転速度から図６を内容とするマップを検索することにより基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを、図７を内容とするマップを検索することにより基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅをそれぞれ求め、これら求めた基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅ、基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを目標ポスト噴射量ＱＰｍ、目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍに移し、これら目標ポスト噴射量ＱＰｍと目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍとを用いステップ８でポスト噴射を行う。図６に示したように基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅをエンジンの負荷と回転速度に応じた可変値としているのは、負荷と回転速度が相違しても排気温度を目標排気温度（６５０℃）にかつ触媒温度を目標触媒温度（６８０℃）に保つためである。すなわち、エンジン回転速度一定の条件で低負荷ほど基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを多くしているのは、低負荷で排気温度や触媒温度を上げるにはポスト噴射量を多く必要とするためである。また、図７に示したようにエンジン回転速度一定の条件で基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅを低負荷ほど進角している理由は、燃焼室内温度が低下する低負荷で進角させて燃焼室内での着火性を高めるためである。
【００５９】
ステップ９では、堆積したパティキュレートが一気に燃えて触媒温度が急上昇しフィルタ１３が溶損しないように排気中の酸素濃度を所定濃度以下に抑制すべく、排気の空気過剰率λが１．３程度となるように制御する。基本的には、吸気絞り弁５の開度を小さくすることによって目標吸入空気量を減量する。ここで、目標吸入空気量は、図８に示したように、通常時（フィルタ１３の再生処理を行わないとき）に所望のエンジントルクが得られるようにエンジンの負荷と回転速度に応じて予め定められている。図８において、２本の実線が目標吸入空気量一定の線で、２本ある実線のうち右側にあるほうが目標吸入空気量が大きくなっている。この場合において、フィルタの再生処理時に吸気絞り弁５の開度を小さくした後の吸入空気量は破線で示したように右上方にずれることになる。
【００６０】
ステップ１０ではポスト噴射補正フラグ＝１とする。このポスト噴射補正フラグ＝１より次回からはステップ３より図５に進む。
【００６１】
図５においてステップ１１では、フィルタ１３の圧力損失ΔＰを再生終了判定値Ｐｒｅ−ＤＰＦと比較する。再生終了判定値Ｐｒｅ−ＤＰＦは排気流量が大きくなるほど大きくなる値で定めている。排気流量は、エンジンの負荷と回転速度をパラメータとするマップにして定めておき、このマップを検索することにより排気流量を求めればよい。
【００６２】
フィルタ１３の再生処理に入った当初はフィルタ１３の圧力損失ΔＰが再生終了判定値Ｐｒｅ−ＤＰＦより大きいので、ステップ１２に進み、実排気温度Ｔｅｘｈと目標排気温度（６５０℃）とが、かつ実触媒温度Ｔｃａｔと目標触媒温度（６８０℃）とが一致しているか否かを判定する。
【００６３】
燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化がなければ、基本ポスト噴射量、基本ポスト噴射時期を用いたポスト噴射によって目標排気温度（６５０℃）と目標触媒温度（６８０℃）とが得られる、従って燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化が生じていないのであるが、燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化により実ポスト噴射時期が基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅからずれあるいは実ポスト噴射量が基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅからずれている場合には、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）から外れあるいは実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）から外れる。すなわち、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）から外れあるいは実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）から外れている場合には、燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化が生じていると判断できる。
【００６４】
ここでは、実排気温度Ｔｅｘｈと目標排気温度（６５０℃）とが一致しておらずかつ実触媒温度Ｔｃａｔと目標触媒温度（６８０℃）とが一致していないとして説明すると、このときにはステップ１３〜１５に進み、図３で前述したように実排気温度と実触媒温度とからなる温度点が上記Ａ〜Ｄのいずれの領域にあるのかを判定する。すなわち、ステップ１３〜１５では実排気温度Ｔｅｘｈと目標排気温度（６５０℃）とを、また実触媒温度Ｔｃａｔと目標触媒温度（６８０℃）とを比較することにより、実排気温度と実触媒温度とから定まる温度点が上記Ａ〜Ｄのいずれの領域にあるのかを判定する。
【００６５】
この判定結果より、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より高い場合にはＤ領域にあると判断し、ステップ１３、１４よりステップ１６に進む。
【００６６】
ここで、Ｄ領域にあると判定される場合には２つある。すなわち、フィルタ１３の再生処理の開始当初にＤ領域にあると判定される場合と、再生処理の途中でＤ領域に移ってきてＤ領域にあると判定される場合とである。フィルタ１３の再生処理の開始当初にＤ領域にあると判定された場合には、ステップ１６において図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量ＱＰｍを減量補正し、再生処理の途中でＤ領域に移ってきてＤ領域にあると判定される場合には、ステップ１６において前回の目標ポスト噴射量ＱＰｍを減量補正する。例えば、減量補正量をΔＱＰ１とすれば、図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量ＱＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射量ＱＰｍからこの減量補正量ΔＱＰ１だけ差し引いた値を改めて目標ポスト噴射量ＱＰｍとする。ステップ１７では図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍをそのまま維持する。ステップ１８では減量補正された目標ポスト噴射量とこの維持される目標ポスト噴射時期とを用いて、Ｄ領域でのポスト噴射の補正（第４のポスト噴射の補正）を実行する。
【００６７】
上記判定結果より、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より低い場合にはＡ領域にあると判断し、このときにはステップ１３、１４よりステップ１９に進む。
【００６８】
ここで、Ａ領域にあると判定される場合には２つある。すなわち、フィルタ１３の再生処理の開始当初にＡ領域にあると判定される場合と、再生処理の途中でＡ領域に移ってきてＡ領域にあると判定される場合とである。フィルタ１３の再生処理の開始当初にＡ領域にあると判定された場合には、ステップ１９において図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍを遅角補正し、再生処理の途中でＡ領域に移ってきてＡ領域にあると判定される場合には、ステップ１９において前回の目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍを遅角補正する。例えば、遅角補正量をΔＩＴＰ１とすれば、図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍからこの遅角補正量ΔＩＴＰ１だけ遅角側のクランク角位置を改めて目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍとする。ステップ２０では図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量ＱＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射量ＱＰｍをそのまま維持する。ステップ２１では遅角補正された目標ポスト噴射時期とこの維持される目標ポスト噴射量とを用いて、Ａ領域でのポスト噴射の補正（第１のポスト噴射の補正）を実行する。
【００６９】
上記判定結果より、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より高い場合にはＣ領域にあると判断し、このときにはステップ１３、１５よりステップ２２に進む。
【００７０】
ここで、Ｃ領域にあると判定される場合には２つある。すなわち、フィルタ１３の再生処理の開始当初にＣ領域にあると判定される場合と、再処理の途中でＣ領域に移ってきてＣ領域にあると判定される場合とである。フィルタ１３の再生処理の開始当初にＣ領域にあると判定された場合には、ステップ２２において図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期を進角補正し、再生処理の途中でＣ領域に移ってきてＣ領域にあると判定される場合には、ステップ２２において前回の目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍを進角補正する。例えば、進角補正量をΔＩＴＰ２とすれば、図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍからこの進角補正量ΔＩＴＰ２だけ進角側のクランク角位置を改めて目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍとする。ステップ２３では図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量ＱＰｍあるいは前回の目標ポスト噴射量ＱＰｍをそのまま維持する。ステップ２４では進角補正された目標ポスト噴射時期とこの維持される目標ポスト量とを用いて、Ｃ領域でのポスト噴射の補正（第３のポスト噴射の補正）を実行する。
【００７１】
上記判定結果より、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より低い場合にはＢ領域にあると判断し、このときにはステップ１３、１５よりステップ２５に進む。
【００７２】
ここで、Ｂ領域にあると判定される場合は、上記Ｄ領域、Ａ領域、Ｃ領域の３つの領域と相違して１つだけである。すなわち、フィルタ１３の再生処理の開始当初にＢ領域にあると判定される場合だけである。フィルタ１３の再生処理の開始当初にＢ領域にあると判定された場合には、ステップ２５において図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量を増量補正する。例えば、増量補正量をΔＱＰ２とすれば、図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射量ＱＰｍにこの増量補正量ΔＱＰ２を加算した値を改めて目標ポスト噴射量ＱＰｍとする。ステップ２６では図４ステップ７で算出済みの目標ポスト噴射時期ＩＴＰｍをそのまま維持する。ステップ２７では増量補正された目標ポスト噴射量とこの維持される目標ポスト噴射時期とを用いて、Ｂ領域でのポスト噴射の補正（第２のポスト噴射の補正）を実行する。
【００７３】
ここで、上記減量補正量ΔＱＰ１、増量補正量ΔＱＰ２、遅角補正量ΔＩＴＰ１、進角補正量ΔＩＴＰ２の設定方法としては、フィルタ１３の再生処理の開始より一回のポスト噴射の実行で温度点が目標温度点に到達するようにあるいはフィルタ１３の再生処理の開始より一回のポスト噴射の実行で隣の領域に移るように定める方法と、フィルタ１３の再生処理の開始より複数回のポスト噴射の実行の後に温度点が目標温度点に到達するようにあるいはフィルタ１３の再生処理の開始より複数回のポスト噴射の実行の後に隣の領域に移るように定める方法とが考えられる。要は、フィルタ１３の再生処理の開始時期より早期に温度点を目標温度点に到達させることが望ましい。
【００７４】
また、上記減量補正量ΔＱＰ１、増量補正量ΔＱＰ２、遅角補正量ΔＩＴＰ１、進角補正量ΔＩＴＰ２は簡単には一定値でもよいが、実排気温度の目標排気温度からの偏差と、実触媒温度の目標触媒温度からの偏差とをパラメターとするマップ値で与えるようにしてもかまわない。これら固定値あるいは可変値としての各補正量ΔＱＰ１、ΔＱＰ２、ΔＩＴＰ１、ΔＩＴＰ２は適合により定める。
【００７５】
ステップ１３〜１５においてＡ領域〜Ｄ領域のいずれにあるかの領域判定を周期的に行い、ステップ１６〜２７においてその判定された領域毎のポスト噴射の補正を実行すると、フィルタ１３の再生処理の開始時には温度点が図３に示す中央の目標温度点（排気温度が６５０℃かつ触媒温度が６８０℃の点）から外れ、Ａ〜Ｄのどの領域にあっても、図３で前述したように温度点が矢印１〜７に従って推移する。例えば図３においてＡ領域を出発点とすれば矢印１により、Ｂ領域を出発点とすれば矢印２→矢印１により、矢印３→矢印４により、矢印３→矢印５→矢印６により、矢印３→矢印５→矢印７→矢印１により、Ｃ領域を出発点とすれば矢印４により、矢印５→矢印６により、矢印５→矢印７→矢印１により、Ｄ領域を出発点とすれば矢印６により、矢印７→矢印１によりそれぞれ図３に示す中央の目標温度点に温度点が到達することとなる。
【００７６】
このようにして、各領域毎のポスト噴射の補正の実行によって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）と一致しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）と一致したときには各領域毎のポスト噴射の補正は必要ない。このときには、図５においてステップ１２よりステップ２８、２９に進み、前回の目標ポスト噴射量と前回の目標ポスト噴射時期とを維持し、この維持される目標ポスト噴射量と目標ポスト噴射時期とを用いて、メイン噴射の後のポスト噴射を実行する。ここでのポスト噴射の実行によって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）と一致しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）と一致している状態が保たれる。
【００７７】
そして温度点が目標温度点に到達している状態ではフィルタ１３の再生が最適に行われる。フィルタ１３に堆積しているパティキュレートの燃焼により、フィルタ１３の圧力損失ΔＰが小さくなってゆき再生終了判定値Ｐｒｅ−ＤＰＦ以下になったら、フィルタ１３の再生終了時期になったと判定し、フィルタ１３の再生処理を終了するためステップ１１からステップ３０、３１に進む。次回のフィルタの再生処理に備えるためステップ３０ではポスト噴射とポスト噴射補正とを中止し、ステップ３１ではポスト噴射補正フラグ＝０、フィルタ再生フラグ＝０とする。
【００７８】
フィルタ１３の再生終了時期の判定はこれに限らず、フィルタ１３の再生を開始したタイミングからの時間を計測し、この計測時間が所定の時間に到達したときフィルタ１３の再生終了時期となったと判定させてもかまわない。
【００７９】
上記のポスト噴射補正フラグ＝０、フィルタ再生フラグ＝０により次回には図４においてステップ１、２、３、４、５と流れ、ステップ５で再びパティキュレート堆積量と所定値ＰＭ１とを比較することになる。
【００８０】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【００８１】
本実施形態（請求項３、９に記載の発明）によれば、燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁９と、排気中のパティキュレートを捕集するフィルタ１３と、酸化触媒１３（このフィルタ１３の上流にフィルタ１３と別体で設けられ排気中の未燃成分または一酸化炭素を燃焼させる触媒）とを備え、フィルタ１３の再生時期になった場合に燃料噴射弁９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９を用いたポスト噴射を行ってフィルタ１３の再生処理を行わせるようにした排気浄化装置において、第１温度センサ２４（排気温度検出手段）と、第２温度センサ２５（触媒温度検出手段）とを備え、エンジンの負荷と回転速度（運転条件）に応じて前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅとを算出し（図４のステップ７参照）、第１温度センサ２４により検出される排気温度である実排気温度と目標排気温度との比較結果及び第２温度センサ２５により検出される触媒温度である実触媒温度と目標触媒温度との比較結果に基づいて実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より低いＡ領域（第１の温度領域）、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より低いＢ領域（第２の温度領域）、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より低くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より高いＣ領域（第３の温度領域）、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）より高くかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）より高いＤ領域（第４の温度領域）のいずれにあるかを判定し（図５のステップ１２〜１５参照）、この判定結果より実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に到達しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）に到達するように前記ポスト噴射の基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅと基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅとを補正する（図５のステップ１２〜２７参照）ので、燃料噴射弁９、クランク角センサ２３の経時劣化により実際のポスト噴射時期が基本ポスト噴射時期ＩＴＰｂａｓｅからずれ、あるいは実際のポスト噴射量が基本目標ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅからずれてしまうことがあっても、フィルタ１３の再生処理時に目標排気温度（６５０℃）と目標触媒温度（６８０℃）の両方が得られることから、フィルタ１３の再生処理時に燃費やオイル希釈割合を悪化させることがなく、かつ触媒１３の酸化能力を活かして再生処理時のフィルタ１３の良好な再生温度を確保することができる。
【００８２】
本実施形態（請求項４、１０に記載の発明）によれば、図３に示したように、Ａ領域（第１の温度領域）にある場合に基本ポスト噴射時期を遅角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いたＡ領域でのポスト噴射の補正（第１のポスト噴射の補正）を行い、Ｂ領域（第２の温度領域）にある場合に基本ポスト噴射量を増量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いたＢ領域でのポスト噴射の補正（第２のポスト噴射の補正）を行い、Ｃ領域（第３の温度領域）にある場合に基本ポスト噴射時期を進角側に補正した値を目標ポスト噴射時期としこの目標ポスト噴射時期を用いたＣ領域でのポスト噴射の補正（第３のポスト噴射の補正）を行い、Ｄ領域（第４の温度領域）にある場合に基本ポスト噴射量を減量補正した値を目標ポスト噴射量としこの目標ポスト噴射量を用いたＤ領域でのポスト噴射の補正（第４のポスト噴射の補正）を行い、これら各領域でのポスト噴射の補正（第１から第４の各ポスト噴射の補正）によって実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に、実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）にいずれも到達していない場合には、実排気温度Ｔｅｘｈが目標排気温度（６５０℃）に到達しかつ実触媒温度Ｔｃａｔが目標触媒温度（６８０℃）に到達するまで判定手段による温度領域の判定を周期的に行い、判定した温度領域毎のポスト噴射の補正（第１から第４までのポスト噴射の補正）を行うので（図５のステップ１２〜２７参照）、排気温度と触媒温度から定まる温度点は矢印１〜７のいずれかに従って移動することから、例えば矢印２、３、５、７に従って温度点が隣の領域に移ったとしても、矢印１、４、６に従い温度点を中央の目標温度点に到達させることができる。
【００８３】
実施形態では、実排気温度が目標排気温度（６５０℃）より少しでも外れあるいは実触媒温度が目標触媒温度（６８０℃）より少しでも外れていれば、各領域毎のポスト噴射の補正が行われる場合で説明したが、各目標値（６５０℃、６８０℃）を中心とする所定の許容範囲を設けておき、実排気温度が目標値（６５０℃）を中心とする許容範囲に収まり、かつ実触媒温度が目標値（６８０℃）を中心とする許容範囲に収まった場合に領域毎のポスト噴射の補正を終了させるようにしてもかまわない。
【００８４】
請求項３の算出手段の機能は図４のステップ７により、判定手段の機能は図５のステップ１２〜１５により、ポスト噴射補正手段の機能は図５のステップ１６〜２７によりそれぞれ果たされている。
【００８５】
請求項９の算出処理手順は図４のステップ７により、判定処理手順は図５のステップ１２〜１５により、ポスト噴射補正処理手順は図５のステップ１６〜２７によりそれぞれ果たされている。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】ポスト噴射時期に対する排気温度、触媒温度、オイル希釈割合の特性図。
【図３】本発明におけるフィルタの再生処理方法を説明するための領域図。
【図４】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５】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６】基本ポスト噴射量の特性図。
【図７】基本ポスト噴射時期の特性図。
【図８】目標吸入空気量の減量を説明するための図。
【符号の説明】
【００８７】
１  エンジン
９  燃料噴射弁
１３  フィルタ
１４  酸化触媒（触媒）
２１  エンジンコントロールユニット
２４  第１温度センサ（排気温度検出手段）
２５  第２温度センサ（触媒温度検出手段）
【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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