JP2000213332A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JP2000213332A JP2000213332A JP11016839A JP1683999A JP2000213332A JP 2000213332 A JP2000213332 A JP 2000213332A JP 11016839 A JP11016839 A JP 11016839A JP 1683999 A JP1683999 A JP 1683999A JP 2000213332 A JP2000213332 A JP 2000213332A
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- JP
- Japan
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- particulate filter
- engine
- exhaust gas
- regenerating
- exhaust
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギ効率を高く維持しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生する。 【解決手段】 機関運転状態領域を複数の領域Ｉ〜Ｖに
分割し、領域Ｉ〜ＩＶに対し第１〜第４の再生方法をそ
れぞれ設定する。機関運転状態が最も頻繁に属する領域
ＡＦＲＱを求め、この領域ＡＦＲＱ、および領域ＡＦＲ
Ｑに対し設定された再生方法よりも燃料消費率が小さい
再生方法が設定されている領域を選択領域ＡＳＬＣＴと
する。パティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値ＳＰ
Ｕよりも大きくなったときに現在の領域ＤＯＣＡが選択
領域ＡＳＬＣＴに一致しないときにはパティキュレート
フィルタの再生作用を禁止する（時間ａ）。次いで現在
の領域ＤＯＣＡが選択領域ＡＳＬＣＴに一致すると（時
間ｂ）現在の領域ＤＯＣＡに対し設定された再生方法で
もって再生作用が開始される。
ートフィルタを確実に再生する。 【解決手段】 機関運転状態領域を複数の領域Ｉ〜Ｖに
分割し、領域Ｉ〜ＩＶに対し第１〜第４の再生方法をそ
れぞれ設定する。機関運転状態が最も頻繁に属する領域
ＡＦＲＱを求め、この領域ＡＦＲＱ、および領域ＡＦＲ
Ｑに対し設定された再生方法よりも燃料消費率が小さい
再生方法が設定されている領域を選択領域ＡＳＬＣＴと
する。パティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値ＳＰ
Ｕよりも大きくなったときに現在の領域ＤＯＣＡが選択
領域ＡＳＬＣＴに一致しないときにはパティキュレート
フィルタの再生作用を禁止する（時間ａ）。次いで現在
の領域ＤＯＣＡが選択領域ＡＳＬＣＴに一致すると（時
間ｂ）現在の領域ＤＯＣＡに対し設定された再生方法で
もって再生作用が開始される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、排気中のパティキュレートを
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関が知られている。ところが機関
運転時間が長くなるとパティキュレートフィルタの捕集
パティキュレート量が多くなって機関背圧が高くなるの
で、機関背圧が許容最大圧よりも高くなる前にパティキ
ュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを除去
する、すなわちパティキュレートフィルタを再生する必
要がある。
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関が知られている。ところが機関
運転時間が長くなるとパティキュレートフィルタの捕集
パティキュレート量が多くなって機関背圧が高くなるの
で、機関背圧が許容最大圧よりも高くなる前にパティキ
ュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを除去
する、すなわちパティキュレートフィルタを再生する必
要がある。
【０００３】そこで、パティキュレートフィルタ上流の
機関排気通路内にバーナを配置し、このバーナの高温の
排気をパティキュレートフィルタに導入してパティキュ
レートを燃焼、除去することによりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄化装置が
公知である（特開昭６０−４７９３７号公報参照）。こ
のようにパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度を高めることがパティキュレートフィルタを再生する
方法の一つであり、パティキュレートフィルタに流入す
る排気の温度を高めるために従来より様々な方法が提案
されている。すなわちバーナを用いる他に例えば、ディ
ーゼル機関において主燃料噴射時期を遅角せしめる方法
や、ＥＧＲガス量を通常運転時よりも増大せしめる方法
などがある。
機関排気通路内にバーナを配置し、このバーナの高温の
排気をパティキュレートフィルタに導入してパティキュ
レートを燃焼、除去することによりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄化装置が
公知である（特開昭６０−４７９３７号公報参照）。こ
のようにパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度を高めることがパティキュレートフィルタを再生する
方法の一つであり、パティキュレートフィルタに流入す
る排気の温度を高めるために従来より様々な方法が提案
されている。すなわちバーナを用いる他に例えば、ディ
ーゼル機関において主燃料噴射時期を遅角せしめる方法
や、ＥＧＲガス量を通常運転時よりも増大せしめる方法
などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えばバーナを用いる
とパティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比
較的高いときにもバーナのために燃料が必要となるが、
パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比較
的低いときでもパティキュレートフィルタを再生のため
に必要な温度まで確実に昇温することができる。一方、
主燃料噴射時期を遅角せしめる方法ではパティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはパティ
キュレートフィルタを必要な温度まで昇温することがで
きないが、燃料消費率はそれほど増大しない。したがっ
て、例えばバーナによる再生方法と、主燃料噴射時期遅
角制御による再生方法との両方を設け、パティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはバーナ
による再生方法によりパティキュレートフィルタを再生
し、パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が
高いときには主燃料噴射時期遅角制御による再生方法す
るようにすれば、燃料消費率を低減しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生することが可能となる。
とパティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比
較的高いときにもバーナのために燃料が必要となるが、
パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が比較
的低いときでもパティキュレートフィルタを再生のため
に必要な温度まで確実に昇温することができる。一方、
主燃料噴射時期を遅角せしめる方法ではパティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはパティ
キュレートフィルタを必要な温度まで昇温することがで
きないが、燃料消費率はそれほど増大しない。したがっ
て、例えばバーナによる再生方法と、主燃料噴射時期遅
角制御による再生方法との両方を設け、パティキュレー
トフィルタに流入する排気の温度が低いときにはバーナ
による再生方法によりパティキュレートフィルタを再生
し、パティキュレートフィルタに流入する排気の温度が
高いときには主燃料噴射時期遅角制御による再生方法す
るようにすれば、燃料消費率を低減しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生することが可能となる。
【０００５】言い換えると、複数の再生方法を設け、こ
れら再生方法を選択的に用いるようにすればエネルギ効
率を高く維持しつつパティキュレートフィルタを確実に
再生することが可能となる。上述の公報にはこのような
技術的思想は何ら開示されていない。
れら再生方法を選択的に用いるようにすればエネルギ効
率を高く維持しつつパティキュレートフィルタを確実に
再生することが可能となる。上述の公報にはこのような
技術的思想は何ら開示されていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関の排気浄化装置において、パテ
ィキュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備
し、これら再生手段から少なくとも一つの再生手段を選
択し、パティキュレートフィルタを再生すべきときに選
択された再生手段によりパティキュレートフィルタを再
生するようにしている。すなわち１番目の発明では、複
数の再生手段から再生手段が選択され、選択された再生
手段によりパティキュレートフィルタが再生される。し
たがって、エネルギ効率を高く維持しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生するために必要な再生手段を
常に用いることが可能となる。
に１番目の発明によれば、排気中のパティキュレートを
捕集するためのパティキュレートフィルタを機関排気通
路内に配置した内燃機関の排気浄化装置において、パテ
ィキュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備
し、これら再生手段から少なくとも一つの再生手段を選
択し、パティキュレートフィルタを再生すべきときに選
択された再生手段によりパティキュレートフィルタを再
生するようにしている。すなわち１番目の発明では、複
数の再生手段から再生手段が選択され、選択された再生
手段によりパティキュレートフィルタが再生される。し
たがって、エネルギ効率を高く維持しつつパティキュレ
ートフィルタを確実に再生するために必要な再生手段を
常に用いることが可能となる。
【０００７】また、２番目の発明によれば１番目の発明
において、前記複数の再生手段から少なくとも一つの再
生手段を機関運転状態履歴に基づいて選択するようにし
ている。また、３番目の発明によれば１番目の発明にお
いて、機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域
毎に異なる再生手段を設定し、前記選択された再生手段
が設定されている領域に機関運転状態が属するときにパ
ティキュレートフィルタを再生するようにしている。す
なわち３番目の発明では、選択された再生手段が設定さ
れている領域に機関運転状態が属する毎にパティキュレ
ートフィルタが再生される。
において、前記複数の再生手段から少なくとも一つの再
生手段を機関運転状態履歴に基づいて選択するようにし
ている。また、３番目の発明によれば１番目の発明にお
いて、機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域
毎に異なる再生手段を設定し、前記選択された再生手段
が設定されている領域に機関運転状態が属するときにパ
ティキュレートフィルタを再生するようにしている。す
なわち３番目の発明では、選択された再生手段が設定さ
れている領域に機関運転状態が属する毎にパティキュレ
ートフィルタが再生される。
【０００８】また、４番目の発明によれば１番目の発明
において、前記再生手段がパティキュレートフィルタを
自然に再生する自然再生手段と、パティキュレートフィ
ルタを強制的に再生する複数の強制再生手段とを具備
し、これら強制再生手段はエネルギ効率および昇温性能
が互いに異なっている。すなわち４番目の発明では、エ
ネルギ効率および昇温性能が最適に維持されるように再
生手段を選択することが可能となる。
において、前記再生手段がパティキュレートフィルタを
自然に再生する自然再生手段と、パティキュレートフィ
ルタを強制的に再生する複数の強制再生手段とを具備
し、これら強制再生手段はエネルギ効率および昇温性能
が互いに異なっている。すなわち４番目の発明では、エ
ネルギ効率および昇温性能が最適に維持されるように再
生手段を選択することが可能となる。
【０００９】また、上記課題を解決するために５番目の
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態領
域を複数の領域に分割し、これら領域から少なくとも一
つの領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、機関運
転状態が選択された領域に属するときにパティキュレー
トフィルタを再生するようにしている。
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態領
域を複数の領域に分割し、これら領域から少なくとも一
つの領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、機関運
転状態が選択された領域に属するときにパティキュレー
トフィルタを再生するようにしている。
【００１０】また、上記課題を解決するために６番目の
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
し、パティキュレートフィルタに捕集されているパティ
キュレート量を求めてパティキュレート量が設定量より
も多くなったときにパティキュレートフィルタを再生す
るようにした内燃機関の排気浄化装置において、パティ
キュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備し、
機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域毎に異
なる再生手段を設定し、これら領域から少なくとも一つ
の領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、パティキ
ュレート量が設定量よりも多くなったときに機関運転状
態が選択された領域に属さないときにはパティキュレー
トフィルタの再生作用を禁止し、次いで機関運転状態が
選択された領域に属したときに領域に対し設定された再
生手段によりパティキュレートフィルタを再生するよう
にしている。すなわち６番目の発明では、パティキュレ
ート量が設定量よりも多くなっても機関運転状態が選択
された領域に属さないときにはパティキュレートフィル
タの再生作用が禁止され、次いで機関運転状態が選択さ
れた領域に属すると、この選択された領域に対し設定さ
れた再生手段によりパティキュレートフィルタが再生さ
れる。
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
し、パティキュレートフィルタに捕集されているパティ
キュレート量を求めてパティキュレート量が設定量より
も多くなったときにパティキュレートフィルタを再生す
るようにした内燃機関の排気浄化装置において、パティ
キュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備し、
機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域毎に異
なる再生手段を設定し、これら領域から少なくとも一つ
の領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、パティキ
ュレート量が設定量よりも多くなったときに機関運転状
態が選択された領域に属さないときにはパティキュレー
トフィルタの再生作用を禁止し、次いで機関運転状態が
選択された領域に属したときに領域に対し設定された再
生手段によりパティキュレートフィルタを再生するよう
にしている。すなわち６番目の発明では、パティキュレ
ート量が設定量よりも多くなっても機関運転状態が選択
された領域に属さないときにはパティキュレートフィル
タの再生作用が禁止され、次いで機関運転状態が選択さ
れた領域に属すると、この選択された領域に対し設定さ
れた再生手段によりパティキュレートフィルタが再生さ
れる。
【００１１】また、７番目の発明によれば６番目の発明
において、前記選択された領域または再生手段に応じて
前記設定値を変更するようにしている。すなわち７番目
の発明では、パティキュレートフィルタの再生を行うべ
き時期が選択された領域または再生手段に応じて変更さ
れる。また、上記課題を解決するために８番目の発明に
よれば、排気中のパティキュレートを捕集するためのパ
ティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置した内
燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィ
ルタを再生するために主燃料噴射時期を通常運転時より
も遅角する遅角再生手段と、パティキュレートフィルタ
を再生するために機関膨張行程または排気行程に２次燃
料噴射を行うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よりも増
大する２次噴射ＥＧＲ再生手段とを具備し、パティキュ
レートフィルタを再生すべきときに機関負荷が予め定め
られた設定負荷よりも高いときには遅角再生手段により
パティキュレートフィルタを再生し、パティキュレート
フィルタを再生すべきときに機関負荷が設定負荷よりも
低いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生するようにしている。すなわち、
遅角再生手段はエネルギ効率が比較的高いけれども昇温
性能が比較的低く、２次噴射ＥＧＲ再生手段はエネルギ
効率が比較的低いけれども昇温性能が比較的高い。そこ
で８番目の発明では、機関負荷が比較的高くパティキュ
レートフィルタに流入する排気の温度が高いときには遅
角再生手段を用い、機関負荷が比較的低くパティキュレ
ートフィルタに流入する排気の温度が低いときには２次
噴射ＥＧＲ再生手段を用いるようにしている。
において、前記選択された領域または再生手段に応じて
前記設定値を変更するようにしている。すなわち７番目
の発明では、パティキュレートフィルタの再生を行うべ
き時期が選択された領域または再生手段に応じて変更さ
れる。また、上記課題を解決するために８番目の発明に
よれば、排気中のパティキュレートを捕集するためのパ
ティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置した内
燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィ
ルタを再生するために主燃料噴射時期を通常運転時より
も遅角する遅角再生手段と、パティキュレートフィルタ
を再生するために機関膨張行程または排気行程に２次燃
料噴射を行うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よりも増
大する２次噴射ＥＧＲ再生手段とを具備し、パティキュ
レートフィルタを再生すべきときに機関負荷が予め定め
られた設定負荷よりも高いときには遅角再生手段により
パティキュレートフィルタを再生し、パティキュレート
フィルタを再生すべきときに機関負荷が設定負荷よりも
低いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生するようにしている。すなわち、
遅角再生手段はエネルギ効率が比較的高いけれども昇温
性能が比較的低く、２次噴射ＥＧＲ再生手段はエネルギ
効率が比較的低いけれども昇温性能が比較的高い。そこ
で８番目の発明では、機関負荷が比較的高くパティキュ
レートフィルタに流入する排気の温度が高いときには遅
角再生手段を用い、機関負荷が比較的低くパティキュレ
ートフィルタに流入する排気の温度が低いときには２次
噴射ＥＧＲ再生手段を用いるようにしている。
【００１２】また、上記課題を解決するために９番目の
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタに流入する排気流量を制御可能な排気流量制
御手段を具備し、パティキュレートフィルタを再生する
ために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴射を行
うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よりも増大する２次
噴射ＥＧＲ再生手段と、パティキュレートフィルタを再
生するために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴
射を行うと共にパティキュレートフィルタに流入する排
気流量を通常運転時よりも減少させる２次噴射排気流量
再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷よりも
高いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを
再生すべきときに機関負荷が設定負荷よりも低いときに
は２次噴射排気流量再生手段によりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにしている。すなわち、２次噴射
ＥＧＲ再生手段はエネルギ効率が比較的高いけれども昇
温性能が比較的低く、２次噴射排気流量再生手段はエネ
ルギ効率が比較的低いけれども昇温性能が比較的高い。
そこで９番目の発明では、機関負荷が比較的高くパティ
キュレートフィルタに流入する排気の温度が比較的高い
ときには２次噴射ＥＧＲ再生手段を用い、機関負荷が比
較的低くパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度が比較的低いときには２次噴射排気流量再生手段を用
いるようにしている。
発明によれば、排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタに流入する排気流量を制御可能な排気流量制
御手段を具備し、パティキュレートフィルタを再生する
ために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴射を行
うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よりも増大する２次
噴射ＥＧＲ再生手段と、パティキュレートフィルタを再
生するために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴
射を行うと共にパティキュレートフィルタに流入する排
気流量を通常運転時よりも減少させる２次噴射排気流量
再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷よりも
高いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを
再生すべきときに機関負荷が設定負荷よりも低いときに
は２次噴射排気流量再生手段によりパティキュレートフ
ィルタを再生するようにしている。すなわち、２次噴射
ＥＧＲ再生手段はエネルギ効率が比較的高いけれども昇
温性能が比較的低く、２次噴射排気流量再生手段はエネ
ルギ効率が比較的低いけれども昇温性能が比較的高い。
そこで９番目の発明では、機関負荷が比較的高くパティ
キュレートフィルタに流入する排気の温度が比較的高い
ときには２次噴射ＥＧＲ再生手段を用い、機関負荷が比
較的低くパティキュレートフィルタに流入する排気の温
度が比較的低いときには２次噴射排気流量再生手段を用
いるようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、機関本体１は例えば四つの気筒＃１，＃２，＃３，
＃４を具備する。各気筒は対応する吸気枝管２を介して
サージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダク
ト４およびインタークーラ５を介して過給機、例えば排
気ターボチャージャ６のコンプレッサ６ｃの出口部に接
続される。コンプレッサ６ｃの入口部は空気吸い込み管
７を介してエアクリーナ８に接続される。サージタンク
３とインタークーラ５間の吸気ダクト４内にはアクチュ
エータ９により駆動されるスロットル弁１０が配置され
る。また、各気筒は燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁１１を具備する。各燃料噴射弁１１は共通の燃料
蓄圧室１２を介し吐出量を制御可能な燃料ポンプ１３に
接続される。燃料ポンプ１３は燃料蓄圧室１２内の燃料
圧が目標燃料圧となるように吐出量が制御される。
適用した場合を示している。しかしながら本発明を火花
点火式機関に適用することもできる。図１を参照する
と、機関本体１は例えば四つの気筒＃１，＃２，＃３，
＃４を具備する。各気筒は対応する吸気枝管２を介して
サージタンク３に接続され、サージタンク３は吸気ダク
ト４およびインタークーラ５を介して過給機、例えば排
気ターボチャージャ６のコンプレッサ６ｃの出口部に接
続される。コンプレッサ６ｃの入口部は空気吸い込み管
７を介してエアクリーナ８に接続される。サージタンク
３とインタークーラ５間の吸気ダクト４内にはアクチュ
エータ９により駆動されるスロットル弁１０が配置され
る。また、各気筒は燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料
噴射弁１１を具備する。各燃料噴射弁１１は共通の燃料
蓄圧室１２を介し吐出量を制御可能な燃料ポンプ１３に
接続される。燃料ポンプ１３は燃料蓄圧室１２内の燃料
圧が目標燃料圧となるように吐出量が制御される。
【００１４】一方、各気筒には排気マニホルド１４のそ
れぞれ対応する分岐部１５が接続され、各分岐部１５内
にはパティキュレートフィルタ１６が収容される。排気
マニホルド１４の集合部は排気ターボチャージャ６の排
気タービン６ｔの入口部に接続され、排気タービン６ｔ
の出口部は排気管１８を介してＮＯｘ吸収剤１９を収容
したケーシング２０に接続され、ケーシング２０は排気
管２１に接続される。また、排気タービン６ｔとＮＯｘ
吸収剤１９間の排気管１８内にはＮＯｘ吸収剤１９に還
元剤を供給すべく還元剤を排気流れ上流に向けて還元剤
を噴射するための還元剤供給弁２２がＮＯｘ吸収剤１９
に隣接配置される。この還元剤供給弁２２は燃料蓄圧室
１２に接続されており、したがって本実施態様では機関
の燃料（ＨＣ）が還元剤として用いられる。なお、還元
剤として例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘ
プタン、軽油、灯油、ブタン、プロパンのような炭化水
素、水素、アンモニア、尿素などを用いることができ
る。
れぞれ対応する分岐部１５が接続され、各分岐部１５内
にはパティキュレートフィルタ１６が収容される。排気
マニホルド１４の集合部は排気ターボチャージャ６の排
気タービン６ｔの入口部に接続され、排気タービン６ｔ
の出口部は排気管１８を介してＮＯｘ吸収剤１９を収容
したケーシング２０に接続され、ケーシング２０は排気
管２１に接続される。また、排気タービン６ｔとＮＯｘ
吸収剤１９間の排気管１８内にはＮＯｘ吸収剤１９に還
元剤を供給すべく還元剤を排気流れ上流に向けて還元剤
を噴射するための還元剤供給弁２２がＮＯｘ吸収剤１９
に隣接配置される。この還元剤供給弁２２は燃料蓄圧室
１２に接続されており、したがって本実施態様では機関
の燃料（ＨＣ）が還元剤として用いられる。なお、還元
剤として例えばガソリン、イソオクタン、ヘキサン、ヘ
プタン、軽油、灯油、ブタン、プロパンのような炭化水
素、水素、アンモニア、尿素などを用いることができ
る。
【００１５】さらに、パティキュレートフィルタ１６下
流の排気マニホルド１４と、スロットル弁１０下流の吸
気ダクト４とは排気再循環（以下ＥＧＲと称す）通路２
３を介して互いに接続され、ＥＧＲ通路２３内にはアク
チュエータ２４により駆動されるＥＧＲ制御弁２５が配
置される。このように還元剤供給弁２２よりも上流にＥ
ＧＲ通路２３を設けるようにすると還元剤供給弁２２か
ら供給された２次燃料がＥＧＲガスと共に機関吸気通路
に戻されるのが阻止される。
流の排気マニホルド１４と、スロットル弁１０下流の吸
気ダクト４とは排気再循環（以下ＥＧＲと称す）通路２
３を介して互いに接続され、ＥＧＲ通路２３内にはアク
チュエータ２４により駆動されるＥＧＲ制御弁２５が配
置される。このように還元剤供給弁２２よりも上流にＥ
ＧＲ通路２３を設けるようにすると還元剤供給弁２２か
ら供給された２次燃料がＥＧＲガスと共に機関吸気通路
に戻されるのが阻止される。
【００１６】さらに、排気タービン６ｔと還元剤供給弁
２２間に位置する排気管１８内にはアクチュエータ２５
により駆動される排気絞り弁２６が配置される。この排
気絞り弁２６は通常全開に維持されている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力ポート３７を
具備する。空気吸い込み管７内には吸入空気の質量流量
を検出するための質量流量センサ３８が配置される。燃
料蓄圧室１２には燃料蓄圧室１２内の燃料圧に比例した
出力電圧を発生する燃料圧センサ３９が配置される。パ
ティキュレートフィルタ１６上流に位置する排気マニホ
ルド１４の分岐部１５にはパティキュレートフィルタ１
６の温度ＴＰＦを表すパティキュレートフィルタ１６に
流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度
センサ４０ａが配置され、ＮＯｘ吸収剤１９下流の排気
管２１にはＮＯｘ吸収剤１９の温度ＴＮＡを表すＮＯｘ
吸収剤１９から流出した排気の温度に比例した出力電圧
を発生する温度センサ４０ｂが配置される。また、踏み
込み量センサ４１はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ
に比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，３
９，４０ａ，４０ｂ，４１の出力電圧はそれぞれ対応す
るＡＤ変換器４２を介して入力ポート３６に入力され
る。また、入力ポート３６には機関回転数を表す出力パ
ルスを発生する回転数センサ４３が接続される。一方、
出力ポート３７はそれぞれ対応する駆動回路４４を介し
て各燃料噴射弁７、アクチュエータ９，２４，２５、燃
料ポンプ１３、および還元剤供給弁２２にそれぞれ接続
される。
２２間に位置する排気管１８内にはアクチュエータ２５
により駆動される排気絞り弁２６が配置される。この排
気絞り弁２６は通常全開に維持されている。電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからな
り、双方向性バス３１を介して相互に接続されたＲＯＭ
（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、
常時電源に接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲ
ＡＭ）３５、入力ポート３６、および出力ポート３７を
具備する。空気吸い込み管７内には吸入空気の質量流量
を検出するための質量流量センサ３８が配置される。燃
料蓄圧室１２には燃料蓄圧室１２内の燃料圧に比例した
出力電圧を発生する燃料圧センサ３９が配置される。パ
ティキュレートフィルタ１６上流に位置する排気マニホ
ルド１４の分岐部１５にはパティキュレートフィルタ１
６の温度ＴＰＦを表すパティキュレートフィルタ１６に
流入する排気の温度に比例した出力電圧を発生する温度
センサ４０ａが配置され、ＮＯｘ吸収剤１９下流の排気
管２１にはＮＯｘ吸収剤１９の温度ＴＮＡを表すＮＯｘ
吸収剤１９から流出した排気の温度に比例した出力電圧
を発生する温度センサ４０ｂが配置される。また、踏み
込み量センサ４１はアクセルペダルの踏み込み量ＤＥＰ
に比例した出力電圧を発生する。これらセンサ３８，３
９，４０ａ，４０ｂ，４１の出力電圧はそれぞれ対応す
るＡＤ変換器４２を介して入力ポート３６に入力され
る。また、入力ポート３６には機関回転数を表す出力パ
ルスを発生する回転数センサ４３が接続される。一方、
出力ポート３７はそれぞれ対応する駆動回路４４を介し
て各燃料噴射弁７、アクチュエータ９，２４，２５、燃
料ポンプ１３、および還元剤供給弁２２にそれぞれ接続
される。
【００１７】ＮＯｘ吸収剤１９は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ，ナトリウムＮ
ａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ，イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。機関排気通路内の或る位置よりも上流
の排気通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給され
た全燃料量および全還元剤量に対する全空気量の比をそ
の位置を流通する排気の空燃比と称すると、このＮＯｘ
吸収剤１９は流入する排気の空燃比がリーンのときには
ＮＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘの吸放出作用を行
う。
とし、この担体上に例えばカリウムＫ，ナトリウムＮ
ａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ，イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。機関排気通路内の或る位置よりも上流
の排気通路内、燃焼室内、および吸気通路内に供給され
た全燃料量および全還元剤量に対する全空気量の比をそ
の位置を流通する排気の空燃比と称すると、このＮＯｘ
吸収剤１９は流入する排気の空燃比がリーンのときには
ＮＯｘを吸収し、流入する排気中の酸素濃度が低下する
と吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘの吸放出作用を行
う。
【００１８】本実施態様では通常運転時に各気筒で燃焼
せしめられる混合気の空燃比はリーンに維持されてお
り、したがって通常運転時に各気筒から排出される排気
中のＮＯｘがＮＯｘ吸収剤１９に吸収される。ところ
が、ＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収能力には限界がある
のでＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収能力が飽和する前に
ＮＯｘ吸収剤１９からＮＯｘを放出させる必要がある。
そこで本実施態様では、ＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収
量を求め、このＮＯｘ吸収量が予め定められた設定量よ
りも多くなったときに還元剤供給弁２２からＮＯｘ吸収
剤１９に還元剤を一時的に供給してＮＯｘ吸収剤１９内
のＮＯｘを放出、還元するようにしている。
せしめられる混合気の空燃比はリーンに維持されてお
り、したがって通常運転時に各気筒から排出される排気
中のＮＯｘがＮＯｘ吸収剤１９に吸収される。ところ
が、ＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収能力には限界がある
のでＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収能力が飽和する前に
ＮＯｘ吸収剤１９からＮＯｘを放出させる必要がある。
そこで本実施態様では、ＮＯｘ吸収剤１９のＮＯｘ吸収
量を求め、このＮＯｘ吸収量が予め定められた設定量よ
りも多くなったときに還元剤供給弁２２からＮＯｘ吸収
剤１９に還元剤を一時的に供給してＮＯｘ吸収剤１９内
のＮＯｘを放出、還元するようにしている。
【００１９】一方、機関から排出される排気中にはす
す、カーボン、有機可溶成分（ＳＯＦ）、サルフェート
などからなるパティキュレートが含まれており、このパ
ティキュレートはパティキュレートフィルタ１６に捕集
される。ところがパティキュレートフィルタ１６のパテ
ィキュレート捕集量が多くなると機関背圧が高くなるの
で機関背圧が高くなる前にパティキュレートフィルタ１
６からパティキュレートを除去するすなわちパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を行う必要がある。
す、カーボン、有機可溶成分（ＳＯＦ）、サルフェート
などからなるパティキュレートが含まれており、このパ
ティキュレートはパティキュレートフィルタ１６に捕集
される。ところがパティキュレートフィルタ１６のパテ
ィキュレート捕集量が多くなると機関背圧が高くなるの
で機関背圧が高くなる前にパティキュレートフィルタ１
６からパティキュレートを除去するすなわちパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を行う必要がある。
【００２０】そこで本実施態様では、パティキュレート
フィルタ１６のパティキュレート捕集量を求め、このパ
ティキュレート捕集量が予め定められた上限しきい値よ
りも多くなったときにパティキュレートフィルタ１６を
再生するようにしている。次にパティキュレートフィル
タ１６の再生作用について詳細に説明する。本実施態様
では図２（Ａ）に示されるように機関負荷を表すアクセ
ルペダルの踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとにより定
まる機関運転状態領域が五つの領域Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，
ＩＶ，Ｖに分割されている。
フィルタ１６のパティキュレート捕集量を求め、このパ
ティキュレート捕集量が予め定められた上限しきい値よ
りも多くなったときにパティキュレートフィルタ１６を
再生するようにしている。次にパティキュレートフィル
タ１６の再生作用について詳細に説明する。本実施態様
では図２（Ａ）に示されるように機関負荷を表すアクセ
ルペダルの踏み込み量ＤＥＰと機関回転数Ｎとにより定
まる機関運転状態領域が五つの領域Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，
ＩＶ，Ｖに分割されている。
【００２１】領域Ｉではパティキュレートフィルタ１６
に流入する排気の温度がかなり高いために、外部からエ
ネルギを供給しなくてもパティキュレートフィルタ１６
に捕集されているパティキュレートが自然に燃焼を開始
し、斯くしてパティキュレートフィルタ１６が再生され
る。このようにパティキュレートフィルタ１６が自然に
再生される自然再生方法を第１の再生方法と称する。
に流入する排気の温度がかなり高いために、外部からエ
ネルギを供給しなくてもパティキュレートフィルタ１６
に捕集されているパティキュレートが自然に燃焼を開始
し、斯くしてパティキュレートフィルタ１６が再生され
る。このようにパティキュレートフィルタ１６が自然に
再生される自然再生方法を第１の再生方法と称する。
【００２２】ところが、領域Ｉ以外の領域ではパティキ
ュレートフィルタ１６は自然再生されないのでパティキ
ュレートフィルタ１６を強制的に再生する必要がある。
そこで本実施態様では、パティキュレートフィルタ１６
を強制的に再生するために三つの強制再生方法を備えて
いる。その一つ目は主燃料噴射時期を通常運転時よりも
遅角する方法である。主燃料噴射時期を通常運転時より
も遅角すると機関燃焼室から排出される排気の温度が高
くなるのでパティキュレートフィルタ１６に流入する排
気の温度が高くなり、斯くしてパティキュレートフィル
タ１６を再生することができる。このような再生方法を
第２の再生方法と称する。
ュレートフィルタ１６は自然再生されないのでパティキ
ュレートフィルタ１６を強制的に再生する必要がある。
そこで本実施態様では、パティキュレートフィルタ１６
を強制的に再生するために三つの強制再生方法を備えて
いる。その一つ目は主燃料噴射時期を通常運転時よりも
遅角する方法である。主燃料噴射時期を通常運転時より
も遅角すると機関燃焼室から排出される排気の温度が高
くなるのでパティキュレートフィルタ１６に流入する排
気の温度が高くなり、斯くしてパティキュレートフィル
タ１６を再生することができる。このような再生方法を
第２の再生方法と称する。
【００２３】二つ目は２次燃料噴射を行いつつＥＧＲ制
御弁２５の開度ＤＥＧＲを通常運転時よりも増大する方
法である。圧縮上死点周りに行われる主燃料噴射とは別
に燃料噴射弁７から膨張行程または排気行程に２回目の
燃料噴射すなわち２次燃料噴射を行うと、パティキュレ
ートフィルタ１６が酸化雰囲気に維持されているのでこ
の２次燃料がパティキュレートフィルタ１６において燃
焼し、斯くしてパティキュレートフィルタ１６の温度が
高められる。さらに、このときＥＧＲ制御弁２５の開度
ＤＥＧＲを増大してＥＧＲガス量を増大すると機関燃焼
室内に供給される新気量が減少するためにパティキュレ
ートフィルタ１６に流入する排気の温度を容易に高める
ことができる。このような再生方法を第３の再生方法と
称する。なお、２次燃料噴射による燃料は機関出力にほ
とんど寄与しない。
御弁２５の開度ＤＥＧＲを通常運転時よりも増大する方
法である。圧縮上死点周りに行われる主燃料噴射とは別
に燃料噴射弁７から膨張行程または排気行程に２回目の
燃料噴射すなわち２次燃料噴射を行うと、パティキュレ
ートフィルタ１６が酸化雰囲気に維持されているのでこ
の２次燃料がパティキュレートフィルタ１６において燃
焼し、斯くしてパティキュレートフィルタ１６の温度が
高められる。さらに、このときＥＧＲ制御弁２５の開度
ＤＥＧＲを増大してＥＧＲガス量を増大すると機関燃焼
室内に供給される新気量が減少するためにパティキュレ
ートフィルタ１６に流入する排気の温度を容易に高める
ことができる。このような再生方法を第３の再生方法と
称する。なお、２次燃料噴射による燃料は機関出力にほ
とんど寄与しない。
【００２４】三つ目は２次燃料噴射を行いつつ排気絞り
弁２６の開度ＤＥＸを通常運転時よりも減少することに
よりパティキュレートフィルタ１６を再生する方法であ
る。２次燃料噴射を行うと上述したようにパティキュレ
ートフィルタ１６に流入する排気の温度が高められる。
さらに、このとき排気絞り弁２６の開度ＤＥＸを減少し
てパティキュレートフィルタ１６に流入する排気流量を
減少すると加熱すべき排気流量が減少せしめられるので
パティキュレートフィルタ１６に流入する排気の温度を
さらに容易に高めることができる。このような再生方法
を第４の再生方法と称する。
弁２６の開度ＤＥＸを通常運転時よりも減少することに
よりパティキュレートフィルタ１６を再生する方法であ
る。２次燃料噴射を行うと上述したようにパティキュレ
ートフィルタ１６に流入する排気の温度が高められる。
さらに、このとき排気絞り弁２６の開度ＤＥＸを減少し
てパティキュレートフィルタ１６に流入する排気流量を
減少すると加熱すべき排気流量が減少せしめられるので
パティキュレートフィルタ１６に流入する排気の温度を
さらに容易に高めることができる。このような再生方法
を第４の再生方法と称する。
【００２５】第２の再生方法では、機関出力トルクが低
下しないように主燃料噴射量を増大する必要があるがそ
の増大量はわずかである。しかしながら、主燃料噴射時
期の遅角量には限界があるのでパティキュレートフィル
タ１６を大幅にかつ速やかに昇温することができない。
第３の再生方法では、２次燃料噴射のために燃料が消費
されるが、パティキュレートフィルタ１６を大幅にかつ
速やかに昇温することができる。第４の再生方法では２
次燃料噴射のための燃料に加えて、機関出力トルクが低
下しないように主燃料噴射量を増大する必要がある。し
かしながら、加熱すべき排気流量が減少されるので第３
の再生方法に比べてパティキュレートフィルタ１６を大
幅にかつ速やかに昇温することができる。したがって、
第１の再生方法における燃料消費率が最も小さく、第２
の再生方法、第３の再生方法、第４の再生方法の順に燃
料消費率が大きくなり、第２の再生方法、第３の再生方
法、第４の再生方法の順に昇温性能が優れていることに
なる。
下しないように主燃料噴射量を増大する必要があるがそ
の増大量はわずかである。しかしながら、主燃料噴射時
期の遅角量には限界があるのでパティキュレートフィル
タ１６を大幅にかつ速やかに昇温することができない。
第３の再生方法では、２次燃料噴射のために燃料が消費
されるが、パティキュレートフィルタ１６を大幅にかつ
速やかに昇温することができる。第４の再生方法では２
次燃料噴射のための燃料に加えて、機関出力トルクが低
下しないように主燃料噴射量を増大する必要がある。し
かしながら、加熱すべき排気流量が減少されるので第３
の再生方法に比べてパティキュレートフィルタ１６を大
幅にかつ速やかに昇温することができる。したがって、
第１の再生方法における燃料消費率が最も小さく、第２
の再生方法、第３の再生方法、第４の再生方法の順に燃
料消費率が大きくなり、第２の再生方法、第３の再生方
法、第４の再生方法の順に昇温性能が優れていることに
なる。
【００２６】燃料消費率のことを考えると第２の再生方
法を用いるのが最も好ましい。ところが、領域ＩＩＩお
よびＩＶではパティキュレートフィルタ１６に流入する
排気の温度が低いので第２の再生方法を用いるとパティ
キュレートフィルタ１６の温度を十分に高めることがで
きない。同様に、領域ＩＶで第３の再生方法を用いると
パティキュレートフィルタ１６の温度を十分に高めるこ
とができず、領域ＩＩＩで第３の再生方法を用いると燃
料消費率が増大する。そこで領域ＩＩでは第２の再生方
法を用い、領域ＩＩＩでは第３の再生方法を用い、領域
ＩＶでは第４の再生方法を用いるようにしている。な
お、領域と各領域に対し設定される再生方法との対応関
係が図２（Ｂ）に示されている。
法を用いるのが最も好ましい。ところが、領域ＩＩＩお
よびＩＶではパティキュレートフィルタ１６に流入する
排気の温度が低いので第２の再生方法を用いるとパティ
キュレートフィルタ１６の温度を十分に高めることがで
きない。同様に、領域ＩＶで第３の再生方法を用いると
パティキュレートフィルタ１６の温度を十分に高めるこ
とができず、領域ＩＩＩで第３の再生方法を用いると燃
料消費率が増大する。そこで領域ＩＩでは第２の再生方
法を用い、領域ＩＩＩでは第３の再生方法を用い、領域
ＩＶでは第４の再生方法を用いるようにしている。な
お、領域と各領域に対し設定される再生方法との対応関
係が図２（Ｂ）に示されている。
【００２７】なお、領域Ｖではパティキュレートフィル
タ１６に流入する排気の温度がかなり低く、このためパ
ティキュレートフィルタ１６を再生するのが極めて困難
である。そこで、領域Ｖではパティキュレートフィルタ
１６の再生作用を禁止するようにしている。ところで、
車両運転者に応じて機関運転状態が頻繁に属する領域が
異なる。ところが、機関運転状態が最も頻繁に属する領
域が例えば領域ＩＩの場合、機関運転状態が例えば領域
ＩＶに属しているときにパティキュレート捕集量が上限
しきい値よりも多くなったということでパティキュレー
トフィルタ１６を第４の再生方法により再生するように
すると燃料消費率が好ましくなく増大する。むしろ、こ
のときにはパティキュレートフィルタ１６の再生作用を
禁止し、次いで機関運転状態が領域ＩＩに移行したとき
に第２の再生方法により再生した方が燃料消費率を低減
できる。また、機関運転状態が領域Ｉに移行して第１の
再生方法により再生するようにすると燃料消費率をさら
に低減できる。
タ１６に流入する排気の温度がかなり低く、このためパ
ティキュレートフィルタ１６を再生するのが極めて困難
である。そこで、領域Ｖではパティキュレートフィルタ
１６の再生作用を禁止するようにしている。ところで、
車両運転者に応じて機関運転状態が頻繁に属する領域が
異なる。ところが、機関運転状態が最も頻繁に属する領
域が例えば領域ＩＩの場合、機関運転状態が例えば領域
ＩＶに属しているときにパティキュレート捕集量が上限
しきい値よりも多くなったということでパティキュレー
トフィルタ１６を第４の再生方法により再生するように
すると燃料消費率が好ましくなく増大する。むしろ、こ
のときにはパティキュレートフィルタ１６の再生作用を
禁止し、次いで機関運転状態が領域ＩＩに移行したとき
に第２の再生方法により再生した方が燃料消費率を低減
できる。また、機関運転状態が領域Ｉに移行して第１の
再生方法により再生するようにすると燃料消費率をさら
に低減できる。
【００２８】そこで本実施態様では、機関運転状態履歴
に基づいて機関運転状態が最も頻繁に属する領域ＡＦＲ
Ｑを領域Ｉ〜ＩＶのうちから求め、この領域ＡＦＲＱ、
およびこの領域に対し設定された再生方法よりも燃料消
費率が小さい再生方法が設定されている領域を選択し、
パティキュレート捕集量が上限しきい値よりも多くなっ
たときに機関運転状態が選択された領域（以下、選択領
域と称する）ＡＳＬＣＴに属さないときにはパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を禁止し、次いで機関運
転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに移行したときに、機関運
転状態が属する領域に対し設定された再生方法によりパ
ティキュレートフィルタ１６を再生するようにしてい
る。
に基づいて機関運転状態が最も頻繁に属する領域ＡＦＲ
Ｑを領域Ｉ〜ＩＶのうちから求め、この領域ＡＦＲＱ、
およびこの領域に対し設定された再生方法よりも燃料消
費率が小さい再生方法が設定されている領域を選択し、
パティキュレート捕集量が上限しきい値よりも多くなっ
たときに機関運転状態が選択された領域（以下、選択領
域と称する）ＡＳＬＣＴに属さないときにはパティキュ
レートフィルタ１６の再生作用を禁止し、次いで機関運
転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに移行したときに、機関運
転状態が属する領域に対し設定された再生方法によりパ
ティキュレートフィルタ１６を再生するようにしてい
る。
【００２９】すなわち、機関運転状態が最も頻繁に属す
る領域ＡＦＲＱが領域Ｉのときには選択領域ＡＳＬＣＴ
は領域Ｉとなり、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩのときには選
択領域ＡＳＬＣＴは領域Ｉおよび領域ＩＩとなり、領域
ＡＦＲＱが領域ＩＩＩのときには選択領域ＡＳＬＣＴは
領域Ｉ，領域ＩＩおよび領域ＩＩＩとなり、領域ＡＦＲ
Ｑが領域ＩＶのときには選択領域ＡＳＬＣＴは領域Ｉ，
領域ＩＩ，領域ＩＩＩおよび領域ＩＶとなる。
る領域ＡＦＲＱが領域Ｉのときには選択領域ＡＳＬＣＴ
は領域Ｉとなり、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩのときには選
択領域ＡＳＬＣＴは領域Ｉおよび領域ＩＩとなり、領域
ＡＦＲＱが領域ＩＩＩのときには選択領域ＡＳＬＣＴは
領域Ｉ，領域ＩＩおよび領域ＩＩＩとなり、領域ＡＦＲ
Ｑが領域ＩＶのときには選択領域ＡＳＬＣＴは領域Ｉ，
領域ＩＩ，領域ＩＩＩおよび領域ＩＶとなる。
【００３０】図３は機関運転状態が最も頻繁に属する領
域ＡＦＲＱが領域ＩＩであり、したがって選択領域ＡＳ
ＬＣＴが領域Ｉおよび領域ＩＩである場合を示すタイム
チャートを示している。図３においてＯＮは各再生方法
によるパティキュレートフィルタ１６の再生作用が実行
されていることを、ＯＦＦは各再生方法による再生作用
が停止されていることをそれぞれ表している。図３を参
照すると、時間ａにおいてパティキュレート捕集量ＳＰ
が上限しきい値ＳＰＵよりも多くなる。このとき機関運
転状態が属する領域ＤＯＣＡは領域ＩＶであるのでパテ
ィキュレートフィルタ１６の再生作用は行われない。次
いで時間ｂにおいて、領域ＤＯＣＡが領域ＩＩに移行す
ると第２の再生方法によりパティキュレートフィルタ１
６の再生作用が開始される。次いで時間ｃにおいて、領
域ＤＯＣＡが領域Ｉに移行すると第１の再生方法により
再生される。上述したように領域Ｉではパティキュレー
トフィルタ１６が自然再生されるのでこのとき第２の再
生方法が停止される。次いで時間ｄにおいて、領域ＤＯ
ＣＡが再び領域ＩＩに移行すると第２の再生方法が再び
実行される。次いで時間ｅにおいて、パティキュレート
捕集量ＳＰが下限しきい値ＳＰＬよりも小さくなると第
２の再生方法が停止され、すなわちパティキュレートフ
ィルタ１６の再生作用が完了する。
域ＡＦＲＱが領域ＩＩであり、したがって選択領域ＡＳ
ＬＣＴが領域Ｉおよび領域ＩＩである場合を示すタイム
チャートを示している。図３においてＯＮは各再生方法
によるパティキュレートフィルタ１６の再生作用が実行
されていることを、ＯＦＦは各再生方法による再生作用
が停止されていることをそれぞれ表している。図３を参
照すると、時間ａにおいてパティキュレート捕集量ＳＰ
が上限しきい値ＳＰＵよりも多くなる。このとき機関運
転状態が属する領域ＤＯＣＡは領域ＩＶであるのでパテ
ィキュレートフィルタ１６の再生作用は行われない。次
いで時間ｂにおいて、領域ＤＯＣＡが領域ＩＩに移行す
ると第２の再生方法によりパティキュレートフィルタ１
６の再生作用が開始される。次いで時間ｃにおいて、領
域ＤＯＣＡが領域Ｉに移行すると第１の再生方法により
再生される。上述したように領域Ｉではパティキュレー
トフィルタ１６が自然再生されるのでこのとき第２の再
生方法が停止される。次いで時間ｄにおいて、領域ＤＯ
ＣＡが再び領域ＩＩに移行すると第２の再生方法が再び
実行される。次いで時間ｅにおいて、パティキュレート
捕集量ＳＰが下限しきい値ＳＰＬよりも小さくなると第
２の再生方法が停止され、すなわちパティキュレートフ
ィルタ１６の再生作用が完了する。
【００３１】また、時間ｆにおいてパティキュレートフ
ィルタ１６の再生作用が行われているときに領域ＤＯＣ
Ａが例えば領域ＩＩＩに、すなわち選択領域ＡＳＬＣＴ
外に移行すると、パティキュレート捕集量ＳＰが下限し
きい値ＳＰＬよりも大きくてもパティキュレートフィル
タ１６の再生作用が停止される。このように本実施態様
では、選択領域ＡＳＬＣＴを機関運転状態履歴に基づい
て選択し、機関運転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに属する
とパティキュレートフィルタ１６が再生される。一方、
領域ＩからＩＶにはそれぞれ第１から第４の再生方法が
設定されている。したがって、複数の再生方法から少な
くとも一つの再生方法を機関運転状態履歴に基づいて選
択し、選択された再生方法によりパティキュレートフィ
ルタ１６を再生しているという見方もできる。また、パ
ティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値ＳＰＵよりも
大きい限り、機関運転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに属す
る毎にパティキュレートフィルタ１６が再生される。し
たがって、機関運転状態履歴に基づいてパティキュレー
トフィルタ１６を再生すべき時期が定められているとい
う見方もできる。
ィルタ１６の再生作用が行われているときに領域ＤＯＣ
Ａが例えば領域ＩＩＩに、すなわち選択領域ＡＳＬＣＴ
外に移行すると、パティキュレート捕集量ＳＰが下限し
きい値ＳＰＬよりも大きくてもパティキュレートフィル
タ１６の再生作用が停止される。このように本実施態様
では、選択領域ＡＳＬＣＴを機関運転状態履歴に基づい
て選択し、機関運転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに属する
とパティキュレートフィルタ１６が再生される。一方、
領域ＩからＩＶにはそれぞれ第１から第４の再生方法が
設定されている。したがって、複数の再生方法から少な
くとも一つの再生方法を機関運転状態履歴に基づいて選
択し、選択された再生方法によりパティキュレートフィ
ルタ１６を再生しているという見方もできる。また、パ
ティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値ＳＰＵよりも
大きい限り、機関運転状態が選択領域ＡＳＬＣＴに属す
る毎にパティキュレートフィルタ１６が再生される。し
たがって、機関運転状態履歴に基づいてパティキュレー
トフィルタ１６を再生すべき時期が定められているとい
う見方もできる。
【００３２】ところで、例えば第４の再生方法のように
燃料消費率が大きい再生方法でもって一度に多量のパテ
ィキュレートを除去するのは好ましくない。一方、上限
しきい値ＳＰＵを小さくすると一回の再生作用において
除去されるべきパティキュレート量を低減できる。そこ
で本実施態様では、パティキュレートフィルタ１６の再
生作用に用いられるべき再生方法の燃料消費率が大きい
ときには小さいときに比べて上限しきい値ＳＰＵを小さ
く定めるようにしている。その結果、パティキュレート
フィルタ１６の再生作用に用いられるべき再生方法の燃
料消費率が大きいときには小さいときに比べて、一回の
再生作用において除去されるべきパティキュレート量が
少なくされる。
燃料消費率が大きい再生方法でもって一度に多量のパテ
ィキュレートを除去するのは好ましくない。一方、上限
しきい値ＳＰＵを小さくすると一回の再生作用において
除去されるべきパティキュレート量を低減できる。そこ
で本実施態様では、パティキュレートフィルタ１６の再
生作用に用いられるべき再生方法の燃料消費率が大きい
ときには小さいときに比べて上限しきい値ＳＰＵを小さ
く定めるようにしている。その結果、パティキュレート
フィルタ１６の再生作用に用いられるべき再生方法の燃
料消費率が大きいときには小さいときに比べて、一回の
再生作用において除去されるべきパティキュレート量が
少なくされる。
【００３３】すなわち、機関運転状態が最も頻繁に属す
る領域ＡＦＲＱが領域ＩＶのときの上限しきい値ＳＰＵ
が最も小さくされ、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩＩのときの
ＳＰＵ、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩのときのＳＰＵ、領域
ＡＦＲＱが領域ＩのときのＳＰＵの順に大きくされる。
図４は選択領域ＡＳＬＣＴを決定するためのルーチンで
ある。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り
込みによって実行される。
る領域ＡＦＲＱが領域ＩＶのときの上限しきい値ＳＰＵ
が最も小さくされ、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩＩのときの
ＳＰＵ、領域ＡＦＲＱが領域ＩＩのときのＳＰＵ、領域
ＡＦＲＱが領域ＩのときのＳＰＵの順に大きくされる。
図４は選択領域ＡＳＬＣＴを決定するためのルーチンで
ある。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り
込みによって実行される。
【００３４】図４を参照すると、まずステップ５０では
現在の機関運転状態が属している領域ＤＯＣＡが図２
（Ａ）のマップを用いて決定される。続くステップ５１
では現在の領域ＤＯＣＡが前回の処理サイクルにおける
領域ＡＯＬＤと同じであるか否かが判別される。ＤＯＣ
Ａ＝ＡＯＬＤのときには次いでステップ５２に進み、機
関運転状態の属する領域が同一に維持されている時間を
表すカウント値ＣＡが１だけインクリメントされる。次
いでステップ５６に進む。これに対し、ステップ５１に
おいてＤＯＣＡ≠ＡＯＬＤのとき、すなわち現在の領域
ＤＯＣＡが前回の領域ＡＯＬＤから移行したときには次
いでステップ５３に進み、カウント値ＣＡが一定値ＣＡ
Ｔよりも大きいか否かが判別される。ＣＡ≦ＣＡＴのと
きにはステップ５５にジャンプする。ＣＡ＞ＣＡＴのと
きには次いでステップ５４に進み、領域ＡＯＬＤの頻度
Ｓ（ＡＯＬＤ）が１だけインクリメントされる。この場
合、カウント値ＣＡは機関運転状態がＡＯＬＤに維持さ
れた時間を表しており、機関運転状態がＡＯＬＤに一定
時間以上維持されると頻度Ｓ（ＡＯＬＤ）が増大され
る。続くステップ５５ではカウント値ＣＡがクリアされ
る。次いでステップ５６に進む。
現在の機関運転状態が属している領域ＤＯＣＡが図２
（Ａ）のマップを用いて決定される。続くステップ５１
では現在の領域ＤＯＣＡが前回の処理サイクルにおける
領域ＡＯＬＤと同じであるか否かが判別される。ＤＯＣ
Ａ＝ＡＯＬＤのときには次いでステップ５２に進み、機
関運転状態の属する領域が同一に維持されている時間を
表すカウント値ＣＡが１だけインクリメントされる。次
いでステップ５６に進む。これに対し、ステップ５１に
おいてＤＯＣＡ≠ＡＯＬＤのとき、すなわち現在の領域
ＤＯＣＡが前回の領域ＡＯＬＤから移行したときには次
いでステップ５３に進み、カウント値ＣＡが一定値ＣＡ
Ｔよりも大きいか否かが判別される。ＣＡ≦ＣＡＴのと
きにはステップ５５にジャンプする。ＣＡ＞ＣＡＴのと
きには次いでステップ５４に進み、領域ＡＯＬＤの頻度
Ｓ（ＡＯＬＤ）が１だけインクリメントされる。この場
合、カウント値ＣＡは機関運転状態がＡＯＬＤに維持さ
れた時間を表しており、機関運転状態がＡＯＬＤに一定
時間以上維持されると頻度Ｓ（ＡＯＬＤ）が増大され
る。続くステップ５５ではカウント値ＣＡがクリアされ
る。次いでステップ５６に進む。
【００３５】ステップ５６では現在の領域ＤＯＣＡがＡ
ＯＬＤとして記憶される。続くステップ５７では頻度Ｓ
（ｉ）（ｉ＝Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ）のうち最も大き
いものがＡＦＲＱとされる。続くステップ５８ではＡＦ
ＲＱに基づいて選択領域ＡＳＬＣＴが決定される。図５
および図６はフラグ制御を実行するためのルーチンであ
る。このルーチンは予め定められた設定時間ＤＬＴ毎の
割り込みによって実行される。
ＯＬＤとして記憶される。続くステップ５７では頻度Ｓ
（ｉ）（ｉ＝Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ）のうち最も大き
いものがＡＦＲＱとされる。続くステップ５８ではＡＦ
ＲＱに基づいて選択領域ＡＳＬＣＴが決定される。図５
および図６はフラグ制御を実行するためのルーチンであ
る。このルーチンは予め定められた設定時間ＤＬＴ毎の
割り込みによって実行される。
【００３６】図５および図６を参照すると、まずステッ
プ６０では現在の機関運転状態が属している領域ＤＯＣ
Ａが図２（Ａ）のマップを用いて決定される。続くステ
ップ６１では現在の領域ＤＯＣＡが領域Ｉであるか否か
が判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域Ｉでない（Ｄ
ＯＣＡ≠“Ｉ”）ときには次いでステップ６２に進み、
再生実行フラグＸＣＲがセットされているか否かが判別
される。この再生実行フラグＸＣＲは第２から第４の再
生方法によりパティキュレートフィルタ１６を強制的に
再生すべきときにセットされ（ＸＣＲ＝“１”）、それ
以外はリセットされる（ＸＣＲ＝“０”）ものである。
再生実行フラグＸＣＲがリセットされているときには次
いでステップ６３に進み、再生要求フラグＸＲＤがセッ
トされているか否かが判別される。この再生要求フラグ
ＸＲＤはパティキュレートフィルタ１６を再生すべきと
きにセットされ（ＸＲＤ＝“１”）、それ以外はリセッ
トされる（ＸＲＤ＝“０”）ものである。再生要求フラ
グＸＲＤがリセットされているときには次いでステップ
６４に進み、単位時間当たりパティキュレートフィルタ
１６に捕集されるパティキュレート量ｄＣＰが算出され
る。このパティキュレート量ｄＣＰは例えば燃料噴射弁
１１から噴射される燃料量の積算値、吸入空気質量流量
Ｇａ、機関回転数Ｎ、およびパティキュレートフィルタ
１６のパティキュレート捕集効率の関数として予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。続くステップ６５では本ル
ーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＣＰの積（ｄ
ＣＰ・ＤＬＴ）を積算することによりパティキュレート
フィルタ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが算出され
る（ＳＰ＝ＳＰ＋ｄＣＰ・ＤＬＴ）。続くステップ６６
では機関運転状態が最も頻繁に属する領域ＡＦＲＱに基
づいて上限しきい値ＳＰＵが算出される。続くステップ
６７ではパティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値Ｓ
ＰＵよりも大きいか否かが判別される。ＳＰ≦ＳＰＵの
ときには処理サイクルを終了する。ＳＰ＞ＳＰＵのとき
には次いでステップ６８に進み、再生要求フラグＸＲＤ
がセットされる。
プ６０では現在の機関運転状態が属している領域ＤＯＣ
Ａが図２（Ａ）のマップを用いて決定される。続くステ
ップ６１では現在の領域ＤＯＣＡが領域Ｉであるか否か
が判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域Ｉでない（Ｄ
ＯＣＡ≠“Ｉ”）ときには次いでステップ６２に進み、
再生実行フラグＸＣＲがセットされているか否かが判別
される。この再生実行フラグＸＣＲは第２から第４の再
生方法によりパティキュレートフィルタ１６を強制的に
再生すべきときにセットされ（ＸＣＲ＝“１”）、それ
以外はリセットされる（ＸＣＲ＝“０”）ものである。
再生実行フラグＸＣＲがリセットされているときには次
いでステップ６３に進み、再生要求フラグＸＲＤがセッ
トされているか否かが判別される。この再生要求フラグ
ＸＲＤはパティキュレートフィルタ１６を再生すべきと
きにセットされ（ＸＲＤ＝“１”）、それ以外はリセッ
トされる（ＸＲＤ＝“０”）ものである。再生要求フラ
グＸＲＤがリセットされているときには次いでステップ
６４に進み、単位時間当たりパティキュレートフィルタ
１６に捕集されるパティキュレート量ｄＣＰが算出され
る。このパティキュレート量ｄＣＰは例えば燃料噴射弁
１１から噴射される燃料量の積算値、吸入空気質量流量
Ｇａ、機関回転数Ｎ、およびパティキュレートフィルタ
１６のパティキュレート捕集効率の関数として予めＲＯ
Ｍ３２内に記憶されている。続くステップ６５では本ル
ーチンの割り込み時間間隔ＤＬＴおよびｄＣＰの積（ｄ
ＣＰ・ＤＬＴ）を積算することによりパティキュレート
フィルタ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが算出され
る（ＳＰ＝ＳＰ＋ｄＣＰ・ＤＬＴ）。続くステップ６６
では機関運転状態が最も頻繁に属する領域ＡＦＲＱに基
づいて上限しきい値ＳＰＵが算出される。続くステップ
６７ではパティキュレート捕集量ＳＰが上限しきい値Ｓ
ＰＵよりも大きいか否かが判別される。ＳＰ≦ＳＰＵの
ときには処理サイクルを終了する。ＳＰ＞ＳＰＵのとき
には次いでステップ６８に進み、再生要求フラグＸＲＤ
がセットされる。
【００３７】再生要求フラグＸＲＤがセットされたとき
にはステップ６３からステップ６９に進み、現在の領域
ＤＯＣＡが選択領域ＡＳＬＣＴと一致するか否かが判別
される。ＤＯＣＡ≠ＡＳＬＣＴのときには次いでステッ
プ７０に進み、再生実行フラグＸＣＲがリセットされ
る。すなわちパティキュレートフィルタ１６の再生作用
が禁止される。次いでステップ６４に進み、パティキュ
レート捕集量ＳＰの加算処理が行われる。これに対し、
ＤＯＣＡ＝ＡＳＬＣＴのときには次いでステップ７１に
進み、再生実行フラグＸＣＲがセットされる。すなわち
パティキュレートフィルタ１６の再生作用が開始され
る。
にはステップ６３からステップ６９に進み、現在の領域
ＤＯＣＡが選択領域ＡＳＬＣＴと一致するか否かが判別
される。ＤＯＣＡ≠ＡＳＬＣＴのときには次いでステッ
プ７０に進み、再生実行フラグＸＣＲがリセットされ
る。すなわちパティキュレートフィルタ１６の再生作用
が禁止される。次いでステップ６４に進み、パティキュ
レート捕集量ＳＰの加算処理が行われる。これに対し、
ＤＯＣＡ＝ＡＳＬＣＴのときには次いでステップ７１に
進み、再生実行フラグＸＣＲがセットされる。すなわち
パティキュレートフィルタ１６の再生作用が開始され
る。
【００３８】再生実行フラグＸＣＲがセットされたとき
にはステップ６２からステップ７２に進み、単位時間当
たりパティキュレートフィルタ１６から除去されるパテ
ィキュレート量ｄＲＰが算出される。このパティキュレ
ート量ｄＲＰは例えば再生方法、パティキュレートフィ
ルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回
転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。続くステップ７３では本ルーチンの割り込み時間間
隔ＤＬＴおよびｄＲＰの積の負値（−ｄＲＰ・ＤＬＴ）
を積算することによりパティキュレートフィルタ１６の
パティキュレート捕集量ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ
−ｄＲＰ・ＤＬＴ）。続くステップ７４ではパティキュ
レートフィルタ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが下
限しきい値ＳＰＬよりも小さいか否かが判別される。Ｓ
Ｐ≧ＳＰＬのときには処理サイクルを終了し、ＳＰ＜Ｓ
ＰＬのときには次いでステップ７５に進み、再生実行フ
ラグＸＣＲおよび再生要求フラグＸＲＤがリセットされ
る。
にはステップ６２からステップ７２に進み、単位時間当
たりパティキュレートフィルタ１６から除去されるパテ
ィキュレート量ｄＲＰが算出される。このパティキュレ
ート量ｄＲＰは例えば再生方法、パティキュレートフィ
ルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回
転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されてい
る。続くステップ７３では本ルーチンの割り込み時間間
隔ＤＬＴおよびｄＲＰの積の負値（−ｄＲＰ・ＤＬＴ）
を積算することによりパティキュレートフィルタ１６の
パティキュレート捕集量ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ
−ｄＲＰ・ＤＬＴ）。続くステップ７４ではパティキュ
レートフィルタ１６のパティキュレート捕集量ＳＰが下
限しきい値ＳＰＬよりも小さいか否かが判別される。Ｓ
Ｐ≧ＳＰＬのときには処理サイクルを終了し、ＳＰ＜Ｓ
ＰＬのときには次いでステップ７５に進み、再生実行フ
ラグＸＣＲおよび再生要求フラグＸＲＤがリセットされ
る。
【００３９】一方、現在の領域ＤＯＣＡが領域Ｉのとき
（ＤＯＣＡ＝“Ｉ”）にはステップ６１からステップ７
６に進み、第１の再生方法により単位時間当たりパティ
キュレートフィルタ１６から除去されるパティキュレー
ト量ｄＲＰが算出される。続くステップ７７ではパティ
キュレート捕集量ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ−ｄＲ
Ｐ・ＤＬＴ）。続くステップ７８では再生実行フラグＸ
ＣＲがリセットされる。
（ＤＯＣＡ＝“Ｉ”）にはステップ６１からステップ７
６に進み、第１の再生方法により単位時間当たりパティ
キュレートフィルタ１６から除去されるパティキュレー
ト量ｄＲＰが算出される。続くステップ７７ではパティ
キュレート捕集量ＳＰが算出される（ＳＰ＝ＳＰ−ｄＲ
Ｐ・ＤＬＴ）。続くステップ７８では再生実行フラグＸ
ＣＲがリセットされる。
【００４０】図７および図８は再生制御を実行するため
のルーチンである。このルーチンは予め定められた設定
時間毎の割り込みによって実行される。図７および図８
を参照すると、まずステップ１００では再生実行フラグ
ＸＣＲがセットされているか否かが判別される。再生実
行フラグＸＣＲがセットされているときには次いでステ
ップ１０１に進み、現在の機関運転状態が属している領
域ＤＯＣＡが図２（Ａ）のマップを用いて決定される。
続くステップ１０２では現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩ
であるか否かが判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域
ＩＩ（ＤＯＣＡ＝“ＩＩ”）のとき、すなわち第２の再
生方法を行うべきときには次いでステップ１０３に進
み、主燃料噴射時期ＴＭＩの補正係数ＫＴ（＞０）が算
出される。この補正係数ＫＴは例えばパティキュレート
フィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機
関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されて
いる。続くステップ１０４では２次燃料噴射量ＱＳＩが
零にされる。続くステップ１０５ではＥＧＲ制御弁２５
の開度ＤＥＧＲの補正係数ＫＥＧＲが零にされる。続く
ステップ１０６では排気絞り弁２６の開度ＤＥＸの補正
係数ＫＥＸが零にされる。次いでステップ１２０に進
む。
のルーチンである。このルーチンは予め定められた設定
時間毎の割り込みによって実行される。図７および図８
を参照すると、まずステップ１００では再生実行フラグ
ＸＣＲがセットされているか否かが判別される。再生実
行フラグＸＣＲがセットされているときには次いでステ
ップ１０１に進み、現在の機関運転状態が属している領
域ＤＯＣＡが図２（Ａ）のマップを用いて決定される。
続くステップ１０２では現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩ
であるか否かが判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域
ＩＩ（ＤＯＣＡ＝“ＩＩ”）のとき、すなわち第２の再
生方法を行うべきときには次いでステップ１０３に進
み、主燃料噴射時期ＴＭＩの補正係数ＫＴ（＞０）が算
出される。この補正係数ＫＴは例えばパティキュレート
フィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機
関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３２内に記憶されて
いる。続くステップ１０４では２次燃料噴射量ＱＳＩが
零にされる。続くステップ１０５ではＥＧＲ制御弁２５
の開度ＤＥＧＲの補正係数ＫＥＧＲが零にされる。続く
ステップ１０６では排気絞り弁２６の開度ＤＥＸの補正
係数ＫＥＸが零にされる。次いでステップ１２０に進
む。
【００４１】現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩでない（Ｄ
ＯＣＡ≠“ＩＩ”）ときにはステップ１０２からステッ
プ１０７に進み、現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩＩであ
るか否かが判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩ
Ｉ（ＤＯＣＡ＝“ＩＩＩ”）のとき、すなわち第３の再
生方法を行うべきときには次いでステップ１０８に進
み、主燃料噴射時期ＴＭＩの補正係数ＫＴが零にされ
る。続くステップ１０９では２次燃料噴射量ＱＳＩが算
出され、続くステップ１１０ではＥＧＲ制御弁開度ＤＥ
ＧＲの補正係数ＫＥＧＲ（＞０）が算出される。これら
２次燃料噴射量ＱＳＩおよび補正係数ＫＥＧＲは例えば
パティキュレートフィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流
量Ｇａ、および機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３
２内にそれぞれ記憶されている。続くステップ１１１で
は排気絞り弁開度ＤＥＸの補正係数ＫＥＸが零にされ
る。次いでステップ１２０に進む。
ＯＣＡ≠“ＩＩ”）ときにはステップ１０２からステッ
プ１０７に進み、現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩＩであ
るか否かが判別される。現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩ
Ｉ（ＤＯＣＡ＝“ＩＩＩ”）のとき、すなわち第３の再
生方法を行うべきときには次いでステップ１０８に進
み、主燃料噴射時期ＴＭＩの補正係数ＫＴが零にされ
る。続くステップ１０９では２次燃料噴射量ＱＳＩが算
出され、続くステップ１１０ではＥＧＲ制御弁開度ＤＥ
ＧＲの補正係数ＫＥＧＲ（＞０）が算出される。これら
２次燃料噴射量ＱＳＩおよび補正係数ＫＥＧＲは例えば
パティキュレートフィルタ温度ＴＰＦ、吸入空気質量流
量Ｇａ、および機関回転数Ｎの関数として予めＲＯＭ３
２内にそれぞれ記憶されている。続くステップ１１１で
は排気絞り弁開度ＤＥＸの補正係数ＫＥＸが零にされ
る。次いでステップ１２０に進む。
【００４２】現在の領域ＤＯＣＡが領域ＩＩＩでない
（ＤＯＣＡ≠“ＩＩＩ”）とき、すなわち現在の領域Ｄ
ＯＣＡが領域ＩＶのとき（ＤＯＣＡ＝“ＩＶ”）、すな
わち第４の再生方法を行うべきときには次いでステップ
１０７からステップ１１２に進み、主燃料噴射時期ＴＭ
Ｉの補正係数ＫＴが零にされる。続くステップ１０９で
は２次燃料噴射量ＱＳＩが算出され、続くステップ１１
０ではＥＧＲ制御弁開度ＤＥＧＲの補正係数ＫＥＧＲが
零にされる。続くステップ１１１では排気絞り弁開度Ｄ
ＥＸの補正係数ＫＥＸ（＜０）が算出される。この補正
係数ＫＥＸは例えばパティキュレートフィルタ温度ＴＰ
Ｆ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回転数Ｎの関数
として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。次いでステ
ップ１２０に進む。
（ＤＯＣＡ≠“ＩＩＩ”）とき、すなわち現在の領域Ｄ
ＯＣＡが領域ＩＶのとき（ＤＯＣＡ＝“ＩＶ”）、すな
わち第４の再生方法を行うべきときには次いでステップ
１０７からステップ１１２に進み、主燃料噴射時期ＴＭ
Ｉの補正係数ＫＴが零にされる。続くステップ１０９で
は２次燃料噴射量ＱＳＩが算出され、続くステップ１１
０ではＥＧＲ制御弁開度ＤＥＧＲの補正係数ＫＥＧＲが
零にされる。続くステップ１１１では排気絞り弁開度Ｄ
ＥＸの補正係数ＫＥＸ（＜０）が算出される。この補正
係数ＫＥＸは例えばパティキュレートフィルタ温度ＴＰ
Ｆ、吸入空気質量流量Ｇａ、および機関回転数Ｎの関数
として予めＲＯＭ３２内に記憶されている。次いでステ
ップ１２０に進む。
【００４３】ステップ１２０では基本主燃料噴射時期Ｔ
ＭＢが算出され、続くステップ１２１では基本主燃料噴
射時期ＴＭＢおよび補正係数ＫＴから主燃料噴射時期Ｔ
ＭＩが算出される（ＴＭＩ＝ＴＭＢ＋ＫＴ）。続くステ
ップ１２２では基本ＥＧＲ制御弁開度ＤＥＧＲＢが算出
され、続くステップ１２３では基本ＥＧＲ制御弁開度Ｄ
ＥＧＲＢおよび補正係数ＫＥＧＲからＥＧＲ制御弁開度
ＤＥＧＲが算出される（ＤＥＧＲ＝ＤＥＧＲＢ＋ＫＥＧ
Ｒ）。続くステップ１２４では基本排気絞り弁開度ＤＥ
ＸＢが算出され、続くステップ１２５では基本排気絞り
弁開度ＤＥＸＢおよび補正係数ＫＥＸから排気絞り弁開
度ＤＥＸが算出される（ＤＥＸ＝ＤＥＸＢ＋ＫＥＸ）。
なお、基本主燃料噴射時期ＴＭＢ、基本ＥＧＲ制御弁開
度ＤＥＧＲＢ、および基本排気絞り弁開度ＤＥＸは例え
ば吸入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数とし
て予めＲＯＭ３２内にそれぞれ記憶されている。
ＭＢが算出され、続くステップ１２１では基本主燃料噴
射時期ＴＭＢおよび補正係数ＫＴから主燃料噴射時期Ｔ
ＭＩが算出される（ＴＭＩ＝ＴＭＢ＋ＫＴ）。続くステ
ップ１２２では基本ＥＧＲ制御弁開度ＤＥＧＲＢが算出
され、続くステップ１２３では基本ＥＧＲ制御弁開度Ｄ
ＥＧＲＢおよび補正係数ＫＥＧＲからＥＧＲ制御弁開度
ＤＥＧＲが算出される（ＤＥＧＲ＝ＤＥＧＲＢ＋ＫＥＧ
Ｒ）。続くステップ１２４では基本排気絞り弁開度ＤＥ
ＸＢが算出され、続くステップ１２５では基本排気絞り
弁開度ＤＥＸＢおよび補正係数ＫＥＸから排気絞り弁開
度ＤＥＸが算出される（ＤＥＸ＝ＤＥＸＢ＋ＫＥＸ）。
なお、基本主燃料噴射時期ＴＭＢ、基本ＥＧＲ制御弁開
度ＤＥＧＲＢ、および基本排気絞り弁開度ＤＥＸは例え
ば吸入空気質量流量Ｇａおよび機関回転数Ｎの関数とし
て予めＲＯＭ３２内にそれぞれ記憶されている。
【００４４】これまで述べてきた実施態様では、２次燃
料噴射を用いてパティキュレートフィルタ１６にパティ
キュレートフィルタ加熱用の燃料を供給し、それにより
パティキュレートフィルタ１６を再生するようにしてい
る。しかしながら、パティキュレートフィルタ１６上流
の排気通路内に追加の燃料噴射弁を配置し、この追加の
燃料噴射弁からパティキュレートフィルタ１６に加熱用
燃料を供給するようにしてもよい。また、これまで述べ
てきた実施態様では、排気絞り弁２６の開度を制御する
ことによりパティキュレートフィルタ１６に流入する排
気流量を制御するようにしている。しかしながら、機関
吸気通路内に配置されたスロットル弁１０の開度を制御
することによりパティキュレートフィルタ１６に流入す
る排気流量を制御するようにしてもよい。
料噴射を用いてパティキュレートフィルタ１６にパティ
キュレートフィルタ加熱用の燃料を供給し、それにより
パティキュレートフィルタ１６を再生するようにしてい
る。しかしながら、パティキュレートフィルタ１６上流
の排気通路内に追加の燃料噴射弁を配置し、この追加の
燃料噴射弁からパティキュレートフィルタ１６に加熱用
燃料を供給するようにしてもよい。また、これまで述べ
てきた実施態様では、排気絞り弁２６の開度を制御する
ことによりパティキュレートフィルタ１６に流入する排
気流量を制御するようにしている。しかしながら、機関
吸気通路内に配置されたスロットル弁１０の開度を制御
することによりパティキュレートフィルタ１６に流入す
る排気流量を制御するようにしてもよい。
【００４５】さらに、パティキュレートフィルタ１６の
強制再生方法として、パティキュレートフィルタ１６に
電気ヒータを設けてパティキュレートフィルタ１６を直
接加熱する方法、バーナを用いる方法、機関燃焼室で燃
焼せしめられる混合気の空燃比を通常運転時よりもリッ
チ側に変更する方法、或いは火花点火式内燃機関では点
火時期を通常運転時よりも遅角する方法を用いることが
できる。
強制再生方法として、パティキュレートフィルタ１６に
電気ヒータを設けてパティキュレートフィルタ１６を直
接加熱する方法、バーナを用いる方法、機関燃焼室で燃
焼せしめられる混合気の空燃比を通常運転時よりもリッ
チ側に変更する方法、或いは火花点火式内燃機関では点
火時期を通常運転時よりも遅角する方法を用いることが
できる。
【００４６】
【発明の効果】エネルギ効率を高く維持しつつパティキ
ュレートフィルタを確実に再生することができる。
ュレートフィルタを確実に再生することができる。
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】領域ＩからＶ、および各領域と再生方法との対
応関係を示す図である。
応関係を示す図である。
【図３】パティキュレートフィルタの再生作用を説明す
るためのタイムチャートである。
るためのタイムチャートである。
【図４】選択領域ＡＳＬＣＴを決定するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】フラグ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図６】フラグ制御を実行するためのフローチャートで
ある。
ある。
【図７】再生制御を実行するためのフローチャートであ
る。
る。
【図８】再生制御を実行するためのフローチャートであ
る。
る。
１…機関本体 １１…燃料噴射弁 １６…パティキュレートフィルタ ２５…ＥＧＲ制御弁 ２６…排気絞り弁
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G062 AA01 BA04 BA05 DA01 ED01 GA01 GA04 GA06 GA09 3G090 AA04 BA01 CA00 CB25 DA09 DA13 DA18 DA20 DB10 EA04 EA05 EA06
Claims (9)
- 【請求項１】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタを再生する再生手段を複数具備し、これら再
生手段から少なくとも一つの再生手段を選択し、パティ
キュレートフィルタを再生すべきときに該選択された再
生手段によりパティキュレートフィルタを再生するよう
にした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 前記複数の再生手段から少なくとも一つ
の再生手段を機関運転状態履歴に基づいて選択するよう
にした請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 機関運転状態領域を複数の領域に分割
し、各領域毎に異なる再生手段を設定し、前記選択され
た再生手段が設定されている領域に機関運転状態が属す
るときにパティキュレートフィルタを再生するようにし
た請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 前記再生手段がパティキュレートフィル
タを自然に再生する自然再生手段と、パティキュレート
フィルタを強制的に再生する複数の強制再生手段とを具
備し、これら強制再生手段はエネルギ効率および昇温性
能が互いに異なっている請求項１に記載の内燃機関の排
気浄化装置。 - 【請求項５】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態領
域を複数の領域に分割し、これら領域から少なくとも一
つの領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、機関運
転状態が該選択された領域内に属するときにパティキュ
レートフィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄
化装置。 - 【請求項６】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
し、パティキュレートフィルタに捕集されているパティ
キュレート量を求めて該パティキュレート量が設定量よ
りも多くなったときにパティキュレートフィルタを再生
するようにした内燃機関の排気浄化装置において、パテ
ィキュレートフィルタを再生する再生手段を複数具備
し、機関運転状態領域を複数の領域に分割し、各領域毎
に異なる再生手段を設定し、これら領域から少なくとも
一つの領域を機関運転状態履歴に基づいて選択し、パテ
ィキュレート量が設定量よりも多くなったときに機関運
転状態が該選択された領域に属さないときにはパティキ
ュレートフィルタの再生作用を禁止し、次いで機関運転
状態が該選択された領域に属したときに該領域に対し設
定された再生手段によりパティキュレートフィルタを再
生するようにした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】 前記選択された領域または再生手段に応
じて前記設定値を変更するようにした請求項５に記載の
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項８】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタを再生するために主燃料噴射時期を通常運転
時よりも遅角する遅角再生手段と、パティキュレートフ
ィルタを再生するために機関膨張行程または排気行程に
２次燃料噴射を行うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よ
りも増大する２次噴射ＥＧＲ再生手段とを具備し、パテ
ィキュレートフィルタを再生すべきときに機関負荷が予
め定められた設定負荷よりも高いときには遅角再生手段
によりパティキュレートフィルタを再生し、パティキュ
レートフィルタを再生すべきときに機関負荷が該設定負
荷よりも低いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパ
ティキュレートフィルタを再生するようにした内燃機関
の排気浄化装置。 - 【請求項９】 排気中のパティキュレートを捕集するた
めのパティキュレートフィルタを機関排気通路内に配置
した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレー
トフィルタに流入する排気流量を制御可能な排気流量制
御手段を具備し、パティキュレートフィルタを再生する
ために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴射を行
うと共にＥＧＲガス量を通常運転時よりも増大する２次
噴射ＥＧＲ再生手段と、パティキュレートフィルタを再
生するために機関膨張行程または排気行程に２次燃料噴
射を行うと共にパティキュレートフィルタに流入する排
気流量を通常運転時よりも減少させる２次噴射排気流量
再生手段とを具備し、パティキュレートフィルタを再生
すべきときに機関負荷が予め定められた設定負荷よりも
高いときには２次噴射ＥＧＲ再生手段によりパティキュ
レートフィルタを再生し、パティキュレートフィルタを
再生すべきときに機関負荷が該設定負荷よりも低いとき
には２次噴射排気流量再生手段によりパティキュレート
フィルタを再生するようにした内燃機関の排気浄化装
置。
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|---|---|---|---|
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