JP2003206724A - ディーゼル機関の排気浄化装置用統合制御装置 - Google Patents

ディーゼル機関の排気浄化装置用統合制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パティキュレートフィルタ又はパティキュレ
ートフィルタ近傍の温度を適切に制御すべく各種の機器
を統合的に制御することが出来るようにする。 【解決手段】 ディーゼル機関４０の排気通路２７に介
装されたパティキュレートフィルタ２５と、パティキュ
レートフィルタ２５を再生すべくパティキュレートフィ
ルタ２５又はパティキュレートフィルタ２５近傍の排気
ガス温度を調節可能な複数の排気温度調節手段１３，２
６，４３，６３，６４と、排気ガス又は排気系２００の
目標温度を設定する目標温度設定手段５３と、排気ガス
又は排気系２００の実温度を推定又は検出する実温度取
得手段５４と、パティキュレートフィルタ再生時に、上
記実温度が上記目標温度になるように、上記目標温度と
上記実温度との差に基づいて複数の排気温度調節手段１
３，２６，４３，６３，６４を統合的に作動させる制御
手段５０とをそなえて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ディーゼル機関（以下、ディ
ーゼルエンジン、又は単にエンジンともいう）の排気通
路に酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）
とディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Dies
el Particulate Filter ）とを排気上流側からこの順に
介装して、排気中のパティキュレート（排気微粒子，Ｐ
Ｍ：Particulate Matter）を除去する技術が知られてい
る。
【０００３】このような技術では、ＤＰＦによりＰＭを
捕集して、捕集されたＰＭの堆積量が増大すると、ＤＰ
Ｆ内のＰＭを除去してＤＰＦの再生を図っている。この
ように、ＤＰＦ内に堆積されたＰＭを燃焼させる場合に
は、エンジンやエンジンに付随する吸気系や排気系など
を特に操作することなく、ＤＰＦの温度を一定値以上に
保つことで連続的にＤＰＦにおけるＰＭを再生（燃焼）
させる「連続再生」を実行する場合と、エンジン、吸気
系、排気系などの機器を積極的に動作させることにより
ＤＰＦの温度を積極的に上昇させてＰＭを再生（燃焼）
させる「強制再生」を実行する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この「強制再生」を実
行する場合、ＤＰＦの温度を上昇させるための制御の例
として、「インタクーラバイパス」，「排気再循環ガス
（ＥＧＲガス）増量」，「新気（フレッシュ・エア）吸
入量抑制（絞り）」，「排気ガス排出量抑制（絞
り）」，「燃料主噴射の後の更なる燃料噴射（ポスト噴
射）」，「メインタイミング遅角（主噴射遅角）」など
を実行することが考えられる。
【０００５】例えば、「インタクーラバイパス」を実行
すれば、新気がインタクーラで冷却されることなくエン
ジンに供給されるので、インタクーラを介した場合より
も上昇し、エンジンでの燃焼温度も上昇する。したがっ
てこの燃焼後に排出された排気ガスの温度も上昇して、
最終的にＤＰＦの温度が上昇する。また、例えば、「フ
レッシュ・エア絞り」と「ＥＧＲガス増量」を組み合わ
せて実行すれば、供給量が絞られたフレッシュ・エアに
対応した量のＥＧＲガスがエンジンに供給され、ＥＧＲ
ガスに含まれる熱によってエンジンでの燃焼温度が上昇
し、この燃焼後に排出された排気ガスの温度も上昇する
のでＤＰＦにおける温度が上昇する。
【０００６】つまり、インタクーラバイパス，ＥＧＲ装
置，吸気絞り（吸気スロットル）などの排気ガス温度を
調節しうる機器（排気温度調節手段）を制御することに
よってＤＰＦにおける温度を制御することが出来るので
ある。しかし、これらの排気温度調節手段をそれぞれ個
別に制御すると、燃費を悪化させることになったり、適
切にＤＰＦの温度を制御できなかったりするという課題
があった。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、パティキュレートフィルタ又はパティキュレ
ートフィルタ近傍の温度を適切に制御すべく各種の機器
を統合的に制御することが出来るようにしたディーゼル
機関の排気浄化装置用統合制御装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のディーゼル機関の排気浄化装置用統合制御装
置では、ディーゼル機関の排気通路に介装されたパティ
キュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタを
再生すべく該パティキュレートフィルタ又は該パティキ
ュレートフィルタ近傍の排気温度を調節可能な複数の排
気温度調節手段と、排気ガス又は排気系の目標温度を設
定する目標温度設定手段と、該排気ガス又は排気系の実
温度を推定又は検出する実温度取得手段と、該パティキ
ュレートフィルタ再生時に、上記実温度が上記目標温度
になるように、上記目標温度と上記実温度との差に基づ
いて該複数の排気温度調節手段を統合的に作動させる制
御手段とをそなえたことを特徴としている。
【０００９】これにより、ＤＰＦにおける温度を適切に
制御することが可能となる。また、該複数の排気温度調
節手段に所定の優先順位が付され、該パティキュレート
フィルタ再生時には、該優先順位に基づき、該複数の排
気温度調節手段を作動させるように構成してもよい。こ
れにより、効率的にＤＰＦにおける温度を制御すること
が可能となる。（請求項２）。
【００１０】また、上記実温度が、該ディーゼル機関の
運転状態又は走行状態に基づいて推定されるよう構成し
てもよい。これにより、温度センサによるフィードバッ
クでは間に合わない、いわゆるオート遅れを生じさせる
ことなく、適切に排気または排気系の温度を推定又は検
出することが可能となる。（請求項３）。
【００１１】また、上記所定の優先順位は上記排気温度
調節手段の作動に伴い燃費の悪化が少ない順であるよう
に構成してもよい。また、これにより、燃料消費率を悪
化させること無く、効率的に排気ガス温度を調整し、Ｄ
ＰＦにおける温度を制御することが可能となる（請求項
４）。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。図１〜図６は本発明の一実施
形態としてのディーゼル機関の排気浄化装置用統合制御
装置を示すもので、図１はその装置の模式的ブロック構
成図、図２〜図４はその動作を説明するためのフローチ
ャート、図５はその作用を説明するための図、図６はＤ
ＰＦ上流温度を推定する際に用いられる補正係数を求め
るためのフィードバック動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【００１３】図１に示すように、ディーゼル機関（以
下、ディーゼルエンジン、又は単にエンジンと記載する
ことがある）４０には、吸気系１００、排気系２００、
エンジン４０から排出された排気ガスをエンジン４０の
吸気側に戻すための排気再循環（ＥＧＲ）装置３００が
設けられている。さらに、このエンジン４０にはＥＧＲ
装置３００等を統合的に制御する制御手段（ＥＣＵ：El
ectric Controlled Unit）５０が設けられている。
【００１４】吸気系１００は、吸気通路６１，吸気通路
６１上に設けられた吸気用インタクーラ（インタクー
ラ）６２，吸気スロットル６３，及びコンプレッサＣか
ら構成されている。つまり、吸気通路６１の空気取り入
れ口（吸気口）６１ａから吸入された空気（新気；フレ
ッシュ・エア）はコンプレッサＣで加圧された後、イン
タクーラ６２を経由して、吸気スロットル６３によって
吸入量が可変的に制限された後にエンジン４０のシリン
ダ４１内へ供給される。また、この吸気通路６１にはイ
ンタクーラ６２をバイパスするバイパス通路６６が設け
られており、バイパス通路６６と吸気口６１との接続部
には、新気流路をバイパス通路６６側またはインタクー
ラ６２側へ切り換えるための新気流路切換弁（インタク
ーラバイパスバルブ）６４が設けられている。
【００１５】また、排気系２００は、排気通路２７、お
よび排気通路２７内に設けられたタービンＴ，酸化触媒
（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）２４，パティ
キュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Fil
ter）２５，上流側温度センサ（温度センサ）２３，上
流側圧力センサ２１，下流側圧力センサ２２，排気絞り
（排気スロットル）２６，下流側温度センサ（温度セン
サ）２８から構成されている。
【００１６】このＤＯＣ２４とＤＰＦ２５は、排気ガス
の流れの上流側から見て、ＤＯＣ２４、ＤＰＦ２５の順
に配設され、また、温度センサ２３，２８はＤＰＦ２５
の前段と後段とにそれぞれ配設されており、また、圧力
センサ２１，２２もＤＰＦ２５の前段と後段とにそれぞ
れ配設されている。このＤＯＣ２４は、一般的には排気
ガス中の主成分であるＮＯをＮＯ2に酸化させ、ＤＰＦ
２５内でこのＮＯ2とＰＭ（Ｃ：炭素）とを反応させて
ＰＭを燃焼させるようになっている。
【００１７】つまり、このＤＯＣ２４へＮＯを主成分と
した排気ガスが流れ込むと、酸化触媒２４では以下の反
応式（１）のような反応が促進される。 ２ＮＯ＋Ｏ2→２ＮＯ2・・・（１） これは、ＤＯＣ２４の下流側に配設されているＤＰＦ２
５において捕集されたＰＭを酸化（燃焼）させるために
行う事前準備であり、ＮＯ2はＮＯに比べて酸化剤とし
ての機能が高く、低い活性化エネルギでＰＭを酸化させ
ることができるのでこのような反応をさせるのである。
【００１８】パティキュレートフィルタ２５は排気ガス
中のＰＭを捕集するものであって、上述したＤＯＣ２４
の作用によりＮＯ2を比較的多く含んだ排気ガスが、Ｐ
Ｍを捕集したパティキュレートフィルタ２５に流れ込む
と、このパティキュレートフィルタ２５内では以下の反
応式（２）又は（３）のような酸化反応が連続的に行な
われるようになっている。 ２ＮＯ2＋Ｃ→２ＮＯ＋ＣＯ2・・・（２） ＮＯ2＋Ｃ→ＮＯ＋ＣＯ・・・（３） つまり、（２）式および（３）式は、ＤＰＦ２５に堆積
したＰＭをＮＯ2により酸化（燃焼）させることによ
り、連続的に、ＰＭをＣＯ又はＣＯ2にしてＤＰＦ２５
から除去するとともに排気ガス中のＮＯ2をＮＯに還元
していることを示している。
【００１９】一方の圧力センサ（上流側圧力センサ）２
１はＤＰＦ２５よりも上流側に配設され、他方の圧力セ
ンサ（下流側圧力センサ）２２はＤＰＦ２５よりも下流
側に配設されている。これらの圧力センサ２１，２２の
それぞれは排気通路２７内の気圧を測定し、測定結果を
ＥＣＵ５０へ出力し、この検出結果に基づきＥＣＵ５０
はＤＰＦ２５内に堆積したＰＭの量を推定するようにな
っている。
【００２０】温度センサ２３，２８のそれぞれは排気通
路２７内の温度を測定し、その測定結果をＥＣＵ５０へ
伝達するものであって、一方の温度センサ（上流側温度
センサ）２３はＤＰＦ２５の上流側に配設され、また、
他方の温度センサ（下流側温度センサ）２８はＤＰＦ２
５の下流側に配設されている。排気絞り２６は排気通路
２７内の最下流側に設けられ、排気ガス流量を可変的に
制限するものであって、この開度を変化させることによ
って排気ガス流量が制御され、これにより、エンジン４
０へ供給される空気流量（吸気流量）が制御される。
【００２１】また、排気再循環装置（ＥＧＲ装置）３０
０はエンジン４０から排出された排気ガスを再循環利用
してエンジン４０の吸気として還流させる装置であっ
て、排気再循環通路（ＥＧＲ通路）１６，ＥＧＲクーラ
１４，ＥＧＲクーラバイパス通路１５，ＥＧＲバルブ１
３及び、ＥＧＲ流路切換弁１２などをそなえて構成され
ている。また、ＥＧＲクーラバイパス通路１５はこのＥ
ＧＲクーラ１４をバイパスする通路である。
【００２２】ＥＧＲ通路１６はエンジン４０の排気通路
２７と吸気通路６１とを接続しており、また、ＥＧＲ通
路１６には排気ガス（ＥＧＲガス）を冷却するＥＧＲク
ーラ１４が介装されている。また、ＥＧＲクーラバイパ
ス通路１５は、このＥＧＲクーラ１４をバイパスする場
合に用いられる通路である。また、ＥＧＲバルブ１３は
ＥＧＲ通路１６内に設けられており、排気ガスを吸気側
に循環させる量を制御する弁として動作するようになっ
ている。
【００２３】ＥＧＲバルブ１３が制御されると、エンジ
ン４０から排出された排気ガスがエンジン４０の吸気ガ
スとして利用されることとなり、ＥＧＲガスに含まれた
熱がエンジン４０のシリンダ４１内に流れ込んで燃焼温
度は上昇する。これにより排気通路２７へ排出される排
気ガスの温度も上昇するのでＤＰＦ２５における温度も
上昇させることが出来る。
【００２４】また、ＥＧＲ流路切換弁（ＥＧＲクーラバ
イパス弁）１２が、ＥＧＲ通路１６内に設けられてお
り、このＥＧＲ流路切換弁１２によりエンジン４０から
排出された排気ガスをＥＧＲクーラ１４経由で吸気側に
供給するか、ＥＲＧクーラバイパス通路１５経由で吸気
側に供給するかの切り換えが行われるようになってい
る。
【００２５】そして、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１４経
由でエンジン４０の吸気側に戻すか、ＥＧＲクーラ１４
をバイパスしてエンジン４０の吸気側に戻すかによっ
て、エンジン４０における燃焼温度を変更することが可
能となる。これにより、排気ガスの温度も変更すること
が出来、ＤＰＦ２５における温度も変更することが出来
るのである。
【００２６】ところで、図１に示すように、エンジン４
０は、一般的なディーゼルエンジンであって、主に、シ
リンダ４１，吸気弁４４，排気弁４５，ピストン４２，
燃料噴射装置（インジェクタ）４３をそなえて構成され
ている。燃料噴射装置４３は、シリンダ４１内に燃料を
噴射するための装置であって、その噴射タイミングはＥ
ＣＵ５０によって制御されている。
【００２７】また、このエンジン４０の回転速度を検出
するためのエンジン回転速度センサ３１及びアクセルペ
ダルの開度を検出するためのアクセル開度センサ３２と
が設けられており、これらの各センサにより検出された
情報はＥＣＵ５０に伝達されるようになっている。これ
らのエンジン回転速度センサ３１及びアクセル開度セン
サ３２からの情報は、ＤＰＦ２５の上流側の排気ガス温
度（推定ＤＰＦ上流温度）を補正する際に、エンジン４
０が定常運転か否かを判断するための情報となる。この
動作については後述する。
【００２８】ＥＣＵ（制御手段）５０はＤＰＦ２５の温
度を変化させるべく、エンジン４０から排出される排気
ガスの温度を調整することが可能な複数の排気温度調節
手段（後述する）を制御するものである。このＥＣＵ５
０は入出力装置（図示略），実温度取得手段５１，記憶
手段５２，目標温度設定手段５３，エンジン状態判定手
段５４及びＰＭ堆積量判定手段５５をそなえて構成され
ている。また、これらの実温度取得手段５１，目標温度
設定手段５３，エンジン状態判定手段５４及びＰＭ堆積
量判定手段５５のそれぞれはソフトウェアなどによって
構成され、また、記憶手段５２は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハ
ードディスクなどの記憶媒体によって構成されている。
【００２９】実温度取得手段５１は、温度センサ２３，
２８のそれぞれが測定した排気通路２７内の排気ガス温
度を取得し、また、それぞれ測定された排気ガス温度が
所定温度以上であるか否かという判断を行うものであ
る。記憶手段５２は、ＥＣＵ５０による制御で用いられ
る種々のマップや情報を記憶するためのものである。
【００３０】エンジン状態判定手段５４は、アクセル開
度センサ３２、エンジン回転速度センサ３１などの情報
に基づき、エンジンの運転状態（例えば「定常運転であ
るか否か」等）を判定するものである。具体的には、ア
クセル開度やエンジン回転速度などに関するエンジン４
０の運転状態のマップを記憶手段５２に保存しておき、
このマップに基づいてエンジン４０の運転状態を判定す
るように構成する。
【００３１】ＰＭ堆積量判定手段５５は、ＤＰＦ２５に
堆積したＰＭ量を圧力センサ２１，２２によって検出さ
れた情報に基づき推定するものである。つまり、ＤＰＦ
２５内でＰＭが堆積して目詰まりが生じると、これに起
因してＤＰＦ２５の上流側と下流側との間に気圧差が生
じる。そこで、このそれぞれの気圧を上流側の圧力セン
サ（上流側圧力センサ）２１と、下流側の圧力センサ
（下流側圧力センサ）２２とによって検出するととも
に、差圧（圧力差）を算出する。そして、事前に記憶手
段５２に記憶しておいた圧力差とＤＰＦ２５におけるＰ
Ｍ堆積量とに関するマップに基づいてＰＭ堆積量を算出
するのである。
【００３２】目標温度設定手段５３は、ＤＰＦ２５に供
給される排気ガスの目標温度（ＤＰＦ上流ＤＰＦ温度）
を設定するものである。具体的には、まず、この目標温
度設定手段５３は実温度取得手段５１によって取得され
たＤＰＦ２５の上流排気ガス温度と下流排気ガス温度と
に基づいて制御モードを選択し、そして、事前に記憶手
段５２に記憶された目標ＤＰＦ温度マップから目標ＤＰ
Ｆ上流温度を設定するのである。
【００３３】この制御モードはＤＰＦ２５の上流および
下流の温度に基づいて事前に設定され、記憶手段５２に
記憶されている。また、上述の目標ＤＰＦ温度マップ
は、目標温度設定手段５３によって選択された制御モー
ドと、ＰＭ堆積量判定手段５５によって算出されたＤＰ
Ｆ堆積量とに基づいたマップとなっており、制御モード
マップと同様に記憶手段５２に保存されている。
【００３４】上述のようにＥＣＵ５０は構成され、ＤＰ
Ｆ２５における温度を変化させるべく、エンジン４０か
ら排出される排気ガス温度を調整することができる複数
の排気温度調節手段（後述する）を制御するものであ
る。この排気温度調節手段とは、エンジン４０から排出
される排気ガスの温度を変化させることが出来る機器
（デバイス）であって、例えば、吸気絞り６３，排気絞
り２６，燃料噴射装置４３，新気流路切換弁６４，スワ
ールコントロールバルブ（図示せず），グロープラグ
（図示せず），ＥＧＲバルブ１３，ＥＧＲ流路切換弁１
２などのデバイスである。
【００３５】つまり、吸気絞り６３の開度を制限して新
気（フレッシュ・エア）の吸気抑制を実行すれば、エン
ジンに取り込まれるフレッシュ・エア量が抑制される。
そして、ＥＧＲバルブ１３がＯｎ状態に操作されると、
抑制されたフレッシュ・エア量に対応した量の循環され
た排気ガス（ＥＧＲガス）がエンジン４０へ供給され
る。ＥＧＲガスは当然にフレッシュ・エアよりも高い温
度であるので、これによりシリンダ４１内における燃焼
温度が上昇することで排気ガス温度も上昇し、そして、
ＤＰＦ２５における温度上昇に寄与することができる。
【００３６】また、排気絞り２６の開度を絞って排気ガ
スの流量を制限すると、排気通路２７内に熱がこもるよ
うになり、その結果ＤＰＦ２５における温度も上昇する
のである。また、燃料噴射装置４３を制御してＤＰＦ２
５の温度を上昇させる場合は、主噴射時期を遅角させた
り、主噴射後に燃料噴射（ポスト噴射）を実行させたり
すればよい。これらの制御はエンジン４０における膨張
行程における爆発を任意に発生させるものであるため、
爆発が運動エネルギへ十分に変換されずに熱エネルギと
して排出される。つまり、排気ガスに多量の熱エネルギ
が含まれた状態で排出されるので排気ガス温度が上昇
し、ＤＰＦ２５における温度も上昇するのである。
【００３７】また更に、燃料の未燃成分（ＨＣ）が排出
されることによって、ＤＯＣ（酸化触媒）２４において
ＨＣが酸化反応を起こし、この反応による熱によってＤ
ＰＦ２５へ供給される排気ガスの温度が上昇し、ＤＰＦ
２５における温度も上昇する。新気流路切換弁６４を制
御した場合は、エンジン４０へ供給されるフレッシュ・
エアに対する冷却を行うか否かの制御が行われる。つま
り、フレッシュ・エアをインタクーラ６２を介してエン
ジン４０へ供給するか、あるいは、フレッシュ・エアを
インタクーラ６２を介さずにインタクーラーバイパス通
路６６を通じてエンジン４０へ供給するかの切り換え制
御が行われるのである。
【００３８】インタクーラ６２を介してエンジン４０へ
フレッシュ・エアが供給された場合はシリンダ４１内で
の燃焼温度が低くなって排気ガス温度も低下するが、イ
ンタクーラ６２をバイパスしてエンジン４０へフレッシ
ュ・エアが供給された場合にはシリンダ４１内での燃焼
温度が高くなって排気ガス温度が上昇してＤＰＦ２５に
おける温度も上昇させることが出来るのである。
【００３９】スワールコントロールバルブを制御した場
合は、エンジン４０の吸気においてスワールをさせて吸
気流を乱す、いわゆるスワールコントロールを実行する
ことによって、スワールコントロールを実行しない場合
よりも主噴射時期を更に遅らせることが出来るようにな
り、また、ポスト噴射量を更に増大させることが出来る
ので、ＤＰＦ２５の温度も上昇させることができる。
【００４０】また、ＥＧＲバルブ１３を制御した場合
は、エンジン４０へ排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を供
給する量の制御が行われる。つまり、多量のＥＧＲガス
をエンジン４０へ供給すれば、熱が残留しているＥＧＲ
ガスがシリンダ４１内で燃焼することで排気温度が上昇
し、ＤＰＦ２５における温度も上昇する。更に、ＥＧＲ
ガスをエンジン４０に供給する場合においても、ＥＧＲ
ガスをＥＧＲクーラ１４を介してエンジン４０へ供給す
るか、あるいは、ＥＧＲクーラ１４をバイパスしてエン
ジン４０へ供給するかによって排気温度を制御すること
が出来る。
【００４１】つまり、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１４を
バイパスしてエンジン４０に供給した場合には、ＥＧＲ
ガスが冷却されずにエンジン４０に供給されることにな
るのでシリンダ４１内における燃焼温度は上昇して、排
気ガス温度も上昇し、これにより、ＤＰＦ温度２５も上
昇するのである。逆に、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１４
経由でエンジン４０に供給した場合には、ＥＧＲクーラ
１４によってＥＧＲガスが冷却された後でエンジン４０
に供給されるので、シリンダ４１内における燃焼温度が
低下して排気ガス温度も低下し、これによりＤＰＦ２５
における温度も低下するのである。
【００４２】そして、本発明ではＤＰＦの再生時に上記
排気温度調節手段として機能する各デバイスを統合的に
制御するように構成したことに特徴がある。即ち、本実
施形態では、このようなＤＰＦ再生時に各デバイスの作
動に優先順位を付しており、この優先順位に基づいて順
次各デバイスを作動させるようになっているのである。
【００４３】本発明の一実施形態としてのディーゼル機
関の排気浄化装置用統合制御装置は上述のように構成さ
れるので、たとえば図２〜図４に示すようなフローチャ
ートに基づいて制御が実行される。まず、ＤＰＦ２５に
おけるＰＭの強制再生が開始されたことが条件でこのフ
ローがスタートする。
【００４４】次に、ステップＡ２では、ＤＰＦ２５にお
けるＰＭの堆積量が検出される。これはＤＰＦ２５の前
段と後段にそれぞれ配設された圧力センサ２１，２２に
よって計測された排気通路２７内の圧力差に基づき、制
御部５０のＰＭ堆積量判定手段５５がＤＰＦ２５に堆積
したＰＭの量を算出するのである。次に、ステップＡ３
へ進み、このステップＡ３では、ＤＰＦ２５の前段と後
段にそれぞれ配設された温度センサ２３，２８によりＤ
ＰＦ２５に供給される直前の排気ガス温度（ＤＰＦ上流
温度）及び、ＤＰＦ２５より排出された直後の排気ガス
温度（ＤＰＦ下流温度）を計測し、この結果をＥＣＵ５
０の実温度取得手段５１が取得する。
【００４５】そして、ステップＡ４へ進み、このステッ
プＡ４では、ステップＡ３において測定されたＤＰＦ下
流温度が７００℃以上であるか否かが実温度取得手段５
１によって判定される。ここで、ＤＰＦ下流温度が７０
０℃以上であるのならばステップＡ８へ進み（Ｙｅｓル
ート参照）、ＤＰＦ下流温度が７００℃以下なのであれ
ばステップＡ５へ進む（Ｎｏルート参照）。
【００４６】ステップＡ５では、ＤＰＦ上流温度が２５
０℃以上であるか否かが実温度取得手段５１によって判
定される。ここでＤＰＦ上流温度が２５０℃以上である
のならばステップＡ７へ進み（Ｙｅｓルート参照）、Ｄ
ＰＦ上流温度が２５０℃以下なのであればステップＡ６
へ進む（Ｎｏルート参照）。そして、上述のステップＡ
４及びＡ５における判定によって、ＤＰＦ２５における
温度に対する制御モードが決定される。
【００４７】つまり、ステップＡ６に進んだ場合は、モ
ード１と判定され、ここではＤＯＣ２４を活性化させる
ように排気ガス温度を上昇させてその結果ＤＰＦ２５に
おける温度を上昇させることを目的とするモードが選択
されたことになる。また、ステップＡ７に進んだ場合
は、モード２と判定され、ここではＤＰＦ２５における
ＰＭを積極的に再生するような温度上昇をさせることを
目的とするモードが選択されたことになる。
【００４８】そして、ステップＡ８に進んだ場合は、モ
ード３と判定され、ここでは排気ガス温度が既に高すぎ
るため、これを抑制することを目的とするモードが選択
されたことになる。ステップＡ６からＡ８のいずれにお
いても、モードが選択された後はステップＡ９へ進む。
【００４９】そして、このステップＡ９においては目標
ＤＰＦ上流温度が決定される。目標ＤＰＦ上流温度とは
ＤＰＦ２５に供給される排気ガスの目標温度であって、
これはＤＰＦ２５において堆積しているＰＭの量と、上
述のモード１〜３によって定まるマップ値である。な
お、このマップは目標ＤＰＦ温度マップとしてＥＣＵ５
０の記憶手段５２にあらかじめ登録しておく。そして、
目標ＤＰＦ上流温度が決定すると、次にステップＡ１０
へ進む。
【００５０】ステップＡ１０においては、モードの判定
が行われる。つまり、モード１もしくはモード２の場合
はステップＡ１２へ進み（Ｙｅｓルート参照）、モード
３の場合は、ステップＡ１１へ進む（Ｎｏルート参
照）。ステップＡ１１においては、排気温度調節手段
（デバイス）を何も操作しない等、ＤＰＦ温度を低下さ
せる操作を実行してリターンする。
【００５１】一方、ステップＡ１２においては、排気温
度調節手段（デバイス）の優先順位を決定する。なお、
本実施形態ではエンジン４０における燃料消費率（燃
費）に着目し、燃費に影響が少ない順にデバイスの動作
優先順位を設定している。例えば、第１優先順位デバイ
スは新気流路切換弁６４、第２優先順位デバイスはＥＧ
Ｒ流路切換弁１２、第３優先順位デバイスは排気絞り２
６、第４優先順位デバイスは燃料噴射装置４３と設定す
る。
【００５２】次に、図３に示すステップＡ１３へ進み、
このステップＡ１３において排気温度調節手段（デバイ
ス）を何も操作しないで一定時間（例えばｔ秒）経過し
た場合のＤＰＦ２５の上流における温度を推定する。
（このステップＡ１３で推定されたＤＰＦ２５の上流温
度を以後、第１推定ＤＰＦ上流温度と記載する。） なお、この推定ＤＰＦ上流温度は以下のように算出する
ことが可能である。まず、エネルギ保存の法則により、
ベース状態（安定状態）時における式（４）と、環境変
化時（気温、大気圧のそれぞれが変化した場合）式
（５）とをたてる。 Ｑi＋Ｇe×Ｔb＝Ｇgas×Ｔgas＋Ｅ ・・・（４） Ｑi＋Ｇe1×Ｔb1＝Ｇgas1×Ｔgas1＋Ｅ ・・・（５） ここで、Ｑiハ燃料熱量、Ｇe，Ｇe1は吸気ガス熱量、
Ｔb，Ｔb1はサージタンク（図示略）における温度、Ｇ
gas，Ｇgas1は排気ガス量、Ｔgas，Ｔgas1は排気ガス温
度、Ｅは仕事分や冷却損失をそれぞれ表している。
【００５３】次に、上述の（５）式から（４）式を除算
することにより、推定ＤＰＦ上流温度（Ｔgas1）が以下
のように導かれる。 Ｔgas1＝｛Ｇe1×Ｔb1＋（Ｇgas×Ｔgas―Ｇe×Ｔb）｝／Ｇgas1 ・・・（６） Ｔgas1＝｛Ｇgas×Ｔgas＋マップ値｝／（Ｇe1＋Ｇfuel） ・・・（７） ここで、Ｇfuelは燃料量、Ｇe1はＥＧＲ量＋吸入空気量
をそれぞれ表している。また、上述の（Ｇgas×Ｔgas―
Ｇe×Ｔb）はベース値であるのでマップで与えられる。
【００５４】そして、ステップＡ１４へ進み、第１ＤＰ
Ｆ上流温度偏差を算出する。この第１ＤＰＦ上流温度偏
差とはステップＡ９で決定された目標ＤＰＦ上流温度か
らステップＡ１３で推定された第１推定ＤＰＦ上流温度
を減算して求められる偏差であって、ここで求められた
温度偏差が、どの程度排気ガスの温度を上昇させる必要
があるかを示している。
【００５５】次にステップＡ１５へ進み、ステップＡ１
４で算出された第１ＤＰＦ上流温度偏差がゼロ以下であ
るか否かが判定される。ここで、第１ＤＰＦ上流温度偏
差が負の値であればステップＡ１６へ進み（Ｎｏルート
参照）、正の値であればステップＡ１７へ進む（Ｙｅｓ
ルート参照）。ここで、ステップＡ１６へ進んだという
ことは、第１ＤＰＦ上流温度偏差が負の値であったとい
うことであり、これはつまり、第１優先順位デバイスの
操作を行わなくてもＤＰＦ２５における温度は十分に高
温になることを示しており、このステップＡ１６では、
第１優先順位デバイスは何も操作されずにリターンす
る。
【００５６】一方、ステップＡ１７へ進んだということ
は、ステップＡ１５で判定された第１ＤＰＦ上流温度偏
差が正の値であったということであり、これはつまり、
排気ガス温度を上昇させる必要があるということであ
る。そこで、このステップＡ１７では排気ガス温度上昇
のために、ステップＡ１４で算出された第１ＤＰＦ上流
温度偏差に基づき、第１優先デバイスの目標操作量を決
定する。
【００５７】つまり、このステップＡ１７においては、
新気流路切換弁６４（第１優先順位デバイス）を操作す
ることによって、フレッシュ・エアがインタクーラ６２
をバイパスしてエンジン４０へ供給される場合に、この
第１優先順位デバイスをどの程度操作すればどの程度の
ＤＰＦ上流温度を上昇させることができるかというデバ
イスの操作量を算出するのである。なお、本実施形態に
おいては第１優先順位デバイスが操作量が可変ではない
デバイスである新気流路切換弁６４が選択されているの
で、この新気流路切換弁６４はＯｎ／Ｏｆｆ（全開／全
閉）の二通りの操作量しかない。なお、ここでは新気が
バイパス通路６６に流れる状態にすべく新気流路切換弁
６４を全開にすることをＯｎ動作とし、逆に新気がイン
タクーラ６２に流れる状態にすべく新気流路切換弁６４
を全閉にすることをＯｆｆ動作とする。このようなＯｎ
／Ｏｆｆを切り換えるデバイスが第１優先順位デバイス
として選択された場合には、このステップにおける操作
量の算出が実際にはスキップされるように構成しても良
い。
【００５８】そして、ステップＡ１８へ進み、第１優先
順位デバイスの限界操作量が算出される。つまり、新気
流路切換弁６４切り換えてバイパスＯｎとし、フレッシ
ュ・エアがインタクーラ１２をバイパスされた場合に、
ＤＰＦ上流温度がどの程度上昇するかの見込みを算出す
るのである。なお、第１優先順位デバイスがＯｆｆ／Ｏ
ｎの切換スイッチであるため、限界操作量というのは新
気流路切換弁６４を切り換えて、バイパスＯｎとする状
態を指す。
【００５９】次にステップＡ１９に進み、ステップＡ１
７において算出された限界操作量は目標操作量以下か否
かが判定される。つまり、新気流路切換弁６４を全開に
なるように操作して、フレッシュ・エアがインタクーラ
１２をバイパスするように制御した場合、ＤＰＦ２５の
上流における排気ガス温度が目標ＤＰＦ上流温度に達す
るように出来るか否かを判断しているのである。
【００６０】ここで、目標操作量が限界操作量以下であ
ると判断された場合はステップＡ２１へ進み（Ｙｅｓル
ート参照）、目標操作量が限界操作量以下であると判断
された場合はステップＡ２０へ進む（Ｎｏルート参
照）。ステップＡ２１においては、第１優先デバイスが
目標操作量まで操作される。つまり、ステップＡ１７で
決定された操作量だけ第１優先順位デバイスを操作し、
エンジン４０から排出される排気ガスの温度を上昇させ
るのである。
【００６１】一方、ステップＡ２０に進んだ場合は、第
１優先順位デバイスが限界操作量まで操作される。つま
り、新気流路切換弁６４が全開となるように操作される
のである。次に、ステップＡ２２へ進み、このステップ
Ａ２２において、第1優先順位デバイスを限界操作量ま
で動作させて一定時間（例えばｔ秒）経過した場合のＤ
ＰＦ上流温度を推定する。（このステップＡ２２におい
て推定されたＤＰＦ２５の上流温度を以後、第２推定Ｄ
ＰＦ上流温度と記載する。）なお、第２推定ＤＰＦ上流
温度の算出は、上述したステップＡ１３において使用し
た計算式を用いて求めることが出来る。
【００６２】そして、ステップＡ２３へ進み、このステ
ップＡ２３においては、第２ＤＰＦ上流温度偏差を算出
する。この第２ＤＰＦ上流温度偏差とはステップＡ９で
決定された目標ＤＰＦ上流温度からステップＡ２２で推
定された第２推定ＤＰＦ上流温度を減算して求められる
偏差であって、つまり、ここで求められた温度偏差が、
目標とするＤＰＦ上流温度に達するまでに必要な温度を
示しているのである。
【００６３】次にステップＡ２４へ進み、ステップＡ２
３で算出された第２ＤＰＦ上流温度偏差がゼロ以下かど
うかを判定する。つまり、この偏差が負の値であればス
テップＡ２５へ進み（Ｎｏルート参照）、第２ＤＰＦ上
流温度偏差がゼロ以上、つまり、正の値であればステッ
プＡ２６へ進む（Ｙｅｓルート参照）。ここで、動作フ
ローがステップＡ２５へ進んだということは第２ＤＰＦ
上流温度偏差が負の値であった場合であり、これはつま
り、第２優先順位デバイスの操作を行わなくてもＤＰＦ
２５における温度は十分に高温になることを示してお
り、このステップＡ２５では、第２優先順位デバイスは
何も操作されない。
【００６４】一方、動作フローがステップＡ２６へ進ん
だということは第２ＤＰＦ上流温度偏差が正の値であっ
た場合であり、これはつまり、目標ＤＰＦ上流温度にす
るためには排気ガス温度を更に上昇させる必要があると
いうことを示してしている。従ってこのステップＡ２６
においては、ステップＡ２４で算出された第２ＤＰＦ上
流温度偏差に基づき、第２優先順位デバイスの目標操作
量を決定する。
【００６５】ところで、上述したステップＡ１２におい
て、第２優先順位デバイスはＥＧＲ流路切換弁１２であ
ると定義されている。したがって、このステップＡ２６
においては、ＥＧＲ流路切換弁１２を操作することによ
って、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１４をバイパスしてエ
ンジン４０へ供給されるように操作したとき、ＥＧＲク
ーラ弁１２をどの程度操作すればどの程度ＤＰＦ上流温
度を上昇させることができるか、というデバイスの操作
量を算出するのである。
【００６６】なお、ＥＧＲクーラ弁１２のそれぞれはＯ
ｆｆ／Ｏｎの切換弁であるため、操作量が可変ではな
い。この様に第２優先順位デバイスの操作量が可変でな
い場合には第２優先順位デバイスをＯｎとするのかＯｆ
ｆとするのかの二通りの操作量しかないので、ＯｎかＯ
ｆｆかの選択をすることになる。そして、ステップＡ２
６へ進み、第２優先順位デバイスの限界操作量が算出さ
れる。つまり、ＥＧＲクーラ弁１２を切り換えて、ＥＧ
ＲクーラバイパスＯｆｆとしたときにＥＧＲガスがＥＧ
Ｒクーラ１４をバイパスして、ＤＰＦ上流温度がどの程
度の上昇するかの見込みを算出するのである。なお、こ
れらの第２優先順位デバイス（ＥＧＲクーラ弁１２）は
Ｏｎ／Ｏｆｆの切り換えスイッチであるため、限界操作
量というのは、ＥＧＲクーラ弁１２をＯｆｆ（ＥＧＲク
ーラバイパスＯｆｆ）とした状態が限界操作量というこ
とになる。
【００６７】次にステップＡ２７に進み、ステップＡ２
６において算出された限界操作量は目標操作量以下か否
かが判定される。つまり、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１
４をバイパスするようにＥＧＲクーラ弁１２を制御した
場合、ＤＰＦ２５に供給される排気ガスの温度が目標Ｄ
ＰＦ上流温度に達するように出来るか否かを判断してい
るのである。
【００６８】ここで、目標操作量は限界操作量以下であ
ると判断された場合はステップ２９へ進み（Ｙｅｓルー
ト参照）、目標操作量は限界操作量以下、つまり、第２
優先デバイス（ＥＧＲ流路切換弁１２）を限界まで操作
したとしても、更に排気ガス温度の上昇を必要とする場
合はステップＡ３０へ進む（Ｎｏルート参照）。ステッ
プＡ２９においては、第２優先デバイスが目標操作量ま
で操作される。つまり、ステップＡ２６で決定された操
作量だけ第２優先順位デバイスが操作されて、エンジン
４０から排出される排気ガスの温度が上昇するのであ
る。
【００６９】次に、ステップＡ３０においては、第２優
先順位デバイスが限界操作量まで操作される。つまり、
ＥＧＲクーラ弁１２をＯｆｆ（ＥＧＲクーラバイパス）
としてＥＧＲガスが、ＥＧＲクーラ１４を通らないよう
に制御するのである。そして、次に、図４に示すステッ
プＡ３１へ進み、このステップＡ３１において、第２優
先順位デバイスが限界操作量まで操作され、その後所定
時間（例えばｔ秒）経過した場合のＤＰＦ上流温度を推
定する。（このステップＡ３１で推定されたＤＰＦ２５
の上流温度を以後、第２推定ＤＰＦ上流温度と記載す
る。）なお、第２推定ＤＰＦ上流温度は上述したステッ
プＡ１３における計算式を用いて求めることが出来る。
【００７０】そして、ステップＡ３２へ進み、ＤＰＦ上
流温度偏差を算出する。このＤＰＦ上流温度偏差とはス
テップＡ９で決定された第３目標ＤＰＦ上流温度からス
テップＡ３１で推定された第３推定ＤＰＦ上流温度を減
算して求められる偏差であって、つまり、ここで求めら
れた温度偏差が、目標とするＤＰＦ上流温度に達するま
でに必要な温度を示しているのである。
【００７１】次にステップＡ３３へ進み、ステップＡ３
２で算出された第３ＤＰＦ上流温度偏差がゼロ以下であ
るか否かの判定がなされる。ここで、第３ＤＰＦ上流温
度偏差が負の値であればステップＡ３４へ進み（Ｎｏル
ート参照）、正の値であればステップＡ３５へ進む（Ｙ
ｅｓルート参照）。ここで動作がステップＡ３４へ進ん
だということはＤＰＦ上流温度偏差が負の値であった場
合であり、これはつまり、第３優先順位デバイスの操作
を行わなくてもＤＰＦ２５における温度は十分に高温に
なることを示しており、この場合、第３優先順位デバイ
スは何も操作されない。なお、第３優先順位デバイスと
は排気絞り２６であることが上述のステップＡ１２にお
いて定義されている。
【００７２】一方、ステップＡ３５へ進んだということ
は第３ＤＰＦ上流温度偏差が正の値であった場合であ
り、これはつまり、目標ＤＰＦ上流温度にするためには
排気ガス温度を更に上昇させる必要があるということを
示してしている。従ってこのステップＡ３５において
は、ステップＡ３３で算出された第３ＤＰＦ上流温度偏
差に基づき、第３優先順位デバイスの目標操作量が決定
される。つまり、このステップＡ３５においては、排気
絞り２６の開度をどの程度変化させれば、どの程度ＤＰ
Ｆ上流温度を上昇させることができるかというデバイス
の操作量が算出されるのである。
【００７３】そして、ステップＡ３６へ進み、第３優先
順位デバイスの限界操作量が算出される。つまり、排気
絞り２６の開度を所定の限界角度まで絞るように制御し
た場合に、ＤＰＦ上流温度がどの程度の上昇するかとい
う見込み温度を算出するのである。次にステップＡ３７
に進み、ステップＡ３６において算出された限界操作量
が目標操作量以下か否かが判定される。つまり、排気絞
り２６が所定の限界角度まで絞られる制御が実行された
場合にＤＰＦ２５に供給される排気ガスの温度が目標Ｄ
ＰＦ上流温度に達するか否かを判断しているのである。
【００７４】ここで、目標操作量が限界操作量以下であ
ると判断された場合はステップ３８へ進み（Ｙｅｓルー
ト参照）、目標操作量が限界操作量以上である場合、つ
まり、第３優先デバイス（排気絞り２６）を限界まで絞
る操作をしても、更に排気ガス温度の上昇を必要とする
場合はステップＡ３９へ進む（Ｎｏルート参照）。ステ
ップＡ３８においては、第３優先デバイスが目標操作量
まで操作される。つまり、ステップＡ３５で決定された
操作量だけ第３優先順位デバイスを操作し、エンジン４
０から排出される排気ガスの温度を上昇させるのであ
る。
【００７５】一方、ステップＡ３９においては、第３優
先順位デバイスが限界操作量まで操作される。つまり、
排気絞り２６の開度を所定の限界角度まで絞るように制
御するのである。そして、次に、ステップＡ４０へ進
み、このステップＡ４０において、第３優先順位デバイ
スを限界操作量まで動作させて所定時間（例えばｔ秒）
経過した場合のＤＰＦ上流温度を推定する。（このステ
ップＡ４０で推定されたＤＰＦ２５の上流温度を以後、
第４推定ＤＰＦ上流温度と記載する。）なお、第４推定
ＤＰＦ上流温度は上述したステップＡ１３における計算
式を用いて求めることが出来る。
【００７６】そして、ステップＡ４１へ進み、このステ
ップＡ４１においては、第４ＤＰＦ上流温度偏差を算出
する。この第４ＤＰＦ上流温度偏差とはステップＡ９で
決定された目標ＤＰＦ上流温度からステップＡ４０で推
定された第４推定ＤＰＦ上流温度を減算して求められる
偏差であって、つまり、ここで求められた温度偏差が目
標とするＤＰＦ上流温度に達するまでに必要な温度を示
しているのである。
【００７７】次にステップＡ４２へ進み、ステップＡ４
１で算出された第４ＤＰＦ上流温度偏差がゼロ以下であ
るか否かが判定される。つまり、この偏差が負の値であ
ればステップＡ４３へ進み（Ｎｏルート参照）、第４Ｄ
ＰＦ上流温度偏差がゼロ以上、つまり、正の値であれば
ステップＡ４４へ進む（Ｙｅｓルート参照）。動作フロ
ーがステップＡ４３へ進んだということはＤＰＦ上流温
度偏差が負の値であった場合であり、これはつまり、第
４優先順位デバイスの操作を行わなくてもＤＰＦ２５に
おける温度は十分に高温になることを示しており、この
場合、第４優先順位デバイスは何も操作されない。な
お、第４優先順位デバイスとは燃料噴射装置４３である
ことが上述したステップＡ１２において定義されてい
る。
【００７８】一方、動作フローがステップＡ４４へ進ん
だということは第４ＤＰＦ上流温度偏差が正の値であっ
た場合であり、これはつまり、目標ＤＰＦ上流温度にす
るためには排気ガス温度を更に上昇させる必要があると
いうことを示してしている。従ってこのステップＡ４４
においては、ステップＡ４２で算出されたＤＰＦ上流温
度偏差に基づき、第４優先順位デバイスの目標操作量が
決定される。
【００７９】つまり、このステップＡ４４においては、
燃料噴射装置４３による燃料の主噴射をどの程度遅角さ
せれば、どの程度ＤＰＦ上流温度を上昇させることがで
きるかというデバイスの操作量を算出するのである。同
様に、燃料噴射装置４３によるポスト噴射（主噴射後の
燃料噴射）量をどの程度実行すれば、どの程度ＤＰＦ上
流温度を上昇させることが出来るのかというポスト噴射
による燃料噴射量を算出するのである。
【００８０】そして、ステップＡ４５へ進み、このステ
ップＡ４５においては、第４優先順位デバイスの限界操
作量が算出される。つまり、燃料噴射装置４３による燃
料の主噴射を所定の限界角度まで遅らせるための制御を
した場合、もしくは、ポスト噴射によって噴射される燃
料量を所定の限界量まで増量させる制御をした場合に、
ＤＰＦ上流温度がどの程度の上昇するかどうかの見込み
を算出するのである。
【００８１】次にステップＡ４６に進み、ステップＡ４
５において算出された第4優先順位デバイスの限界操作
量は目標操作量以下か否かが判定される。つまり、燃料
噴射装置４３による燃料の主噴射量を所定の限界角度ま
で遅らせるための制御をした場合、もしくは、ポスト噴
射によって噴射される燃料量を所定の限界量まで増量さ
せる制御を実施した場合にＤＰＦ２５へ供給される排気
ガスの温度が目標ＤＰＦ上流温度に達するように出来る
か否かを判断しているのである。
【００８２】ここで、目標操作量が限界操作量以下であ
ると判断された場合はステップＡ４７へ進み（Ｙｅｓル
ート参照）、目標操作量が限界操作量以上、つまり、第
４優先デバイス（燃料噴射装置４３）による主噴射角度
を所定の限界角度まで遅角させる操作、もしくは、ポス
ト噴射によって噴射される燃料量を所定の限界量まで増
加させても、更に排気ガス温度の上昇を必要とする場合
はステップＡ４８へ進む（Ｎｏルート参照）。
【００８３】ステップＡ４７においては、第４優先デバ
イスを目標操作量まで操作する。つまり、ステップＡ４
４で決定された操作量だけ第４優先順位デバイスを操作
し、エンジン４０から排出される排気ガスの温度を上昇
させるのである。そして、ステップＡ４８においては、
第４優先順位デバイスを限界操作量まで操作する。つま
り、燃料噴射装置４３による主噴射角度を所定の限界角
度まで遅角させる操作、もしくは、ポスト噴射によって
噴射される燃料量を所定の限界量まで増加させるように
制御するのである。
【００８４】ところで、図５には、複数の排気温度調節
手段に優先順位を付しこれらの手段の組み合わせによっ
て排気ガス温度を推定ＤＰＦ上流温度から目標ＤＰＦ上
流温度へ向けて上昇させる制御特性が示されている。例
えば、目標ＤＰＦ上流温度が約５５０℃に設定され、ま
た、推定ＤＰＦ上流温度が[Ａ]で示される温度である場
合は、第１優先順位デバイスａと、第２優先順位デバイ
スｂと、第３優先順位デバイスｃと、第４優先順位デバ
イスｄとを組み合わして制御することによって、ＤＰＦ
に供給される排気温度を目標ＤＰＦ上流温度以上に上昇
させることが示されている。
【００８５】なお、本実施形態においては、上述のよう
に、第１優先順位デバイスは新気流路切換弁（インタク
ーラバイパスバルブ）６４、第２優先順位デバイスはＥ
ＧＲ流路切換弁（ＥＧＲクーラバイパス弁）１２、第３
優先順位デバイスは排気絞り（排気スロットル）２６、
第４優先順位デバイスは燃料噴射装置４３と設定されて
おり、第３および第４優先順位デバイスである排気絞り
２６と燃料噴射装置４３以外は全てＯｎ／Ｏｆｆ制御と
なっていることから、細かい温度設定をしていない。
【００８６】例えば、ＤＰＦ上流温度が[Ｅ]であったと
き、第１優先順位デバイスのそれぞれを最大操作量（限
界操作量）まで操作しても、まだ目標ＤＰＦ上流温度に
達しないと算出されるため第２優先順位デバイス（本実
施例ではＥＧＲクーラバイパス）による排気ガス温度調
節が行われることになるが、この場合、Ｏｎ／Ｏｆｆ制
御となるため、目標ＤＰＦ上流温度である５５０℃を若
干上回ることになる。
【００８７】一方、推定ＤＰＦ上流温度が[Ａ] ，[Ｂ]
，[Ｃ] ，[Ｄ]あるいは [Ｋ]である場合は、第１優先
順位デバイスと、第２優先順位デバイスと、第３優先順
位デバイスを組み合わせて排気ガス温度を目標ＤＰＦ上
流温度に達するように制御することが示されている。つ
まり、第３優先順位デバイスである排気絞り２６が可変
制御することのできるデバイスであるため、排気ガス温
度をちょうど目標ＤＰＦ上流温度とする制御が可能であ
ることが示されているのである。
【００８８】上述したように、複数の排気温度調節手段
を統合制御することにより、ＤＰＦにおける温度を適切
に制御することが可能となる。また、複数の排気温度調
節手段に所定の優先順位を付すことにより、より効率的
にＤＰＦにおける温度を制御することが可能となる。ま
た、ディーゼル機関の運転状態に基づいて推定すること
により、温度センサによるフィードバックでは間に合わ
ない、いわゆるオート遅れを生じることなく、的確に排
気または排気系の温度を推定又は検出することが可能と
なる。
【００８９】更に、上記の排気温度調節手段の作動優先
順位を燃料消費率が悪化しない順番とすれば、燃料消費
率を低下させること無く、効率的に排気ガス温度を上昇
させて、ＤＰＦにおける温度を制御することが可能とな
る。なお、本発明は上述した実施態様及びその変形例に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
【００９０】例えば、上述では、操作する排気温度調節
手段（デバイス）を第１優先順位デバイスから第４優先
順位デバイスまで、４つ設けたが、更にその数を増やせ
ば排気ガス温度を更に上昇させることが可能となり、こ
れによりＤＰＦの温度も更に上昇させることが可能とな
る。また、上述では、デバイスごとにＤＰＦ上流温度偏
差を算出して、その算出結果に応じてデバイスを順次制
御しているが、排気ガスの温度を目標ＤＰＦ上流温度と
するために制御すべきデバイスを優先順位に従って選択
してから、それぞれのデバイスの操作量をあらかじめ算
出し、その後一括してこれら複数のデバイスを操作する
ようにしてもよい。
【００９１】また、上述した第１〜第４推定ＤＰＦ上流
温度は上述の式（６）もしくは式（７）で算出すること
が出来、算出結果は記憶手段５２にマップとして記憶さ
せてもよい。この場合、記憶した第１〜第４推定ＤＰＦ
上流温度に対する補正機能（補正係数フィードバック機
能）を追加することも可能であり、この機能についての
動作フローを図６に示す。
【００９２】図６に示すフローチャートにおいては、ま
ず、ステップＢ１においてエンジン４０が定常運転であ
るかが判定される。エンジン４０の運転が定常運転では
無い場合にはリターンし（Ｎｏルート参照）、定常運転
である場合にはステップＢ２へ進む（Ｙｅｓルート参
照）。ステップＢ２では所定時間後（例えばｔ秒後）の
ＤＰＦ２５に供給される排気ガス温度（推定ＤＰＦ上流
温度）が推定（算出）される。この推定は上述の式
（６）もしくは式（７）によって求められる。
【００９３】次に、ステップＢ３ではエンジン４０が定
常運転を所定時間以上続けたか否かが判定される。この
条件に合致しない判定結果であればリターンし（Ｎｏル
ート参照）、この条件に合致した判定結果であればステ
ップＢ４へ進む（Ｙｅｓルート参照）。ステップＢ４で
は、上流側温度センサ２３によってＤＰＦ２５の直前の
排気ガス温度がＤＰＦ上流計測温度として実測され、ス
テップＢ４へ進む。
【００９４】そして、ステップＢ５では、ステップＢ４
で実測したＤＰＦ上流計測温度から、ステップＢ２で推
定した推定ＤＰＦ上流温度を減算してＤＰＦ上流温度ズ
レ（偏差）を算出し、ステップＢ６へ進む。次に、ステ
ップＢ６では、ステップＢ５で算出したＤＰＦ上流温度
ズレに基づいてズレ補正値を設定し、設定したズレ補正
値をメモリしてステップＢ７へ進む。
【００９５】そして、ステップＢ７では、ステップＢ６
にて算出されたズレ補正値を、記憶手段５２にマップと
して記憶された推定ＤＰＦ上流温度へ乗算して補正後の
推定ＤＰＦ上流温度とする。上述のように、推定ＤＰＦ
上流温度が適切に補正されることになり、所定時間後に
ＤＰＦ２５へ流れ込む直前の排気ガス温度（推定ＤＰＦ
上流温度）を確実に推定することが可能となる。
【００９６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のディーゼ
ル機関の排気浄化装置用統合制御装置によれば、ＤＰＦ
における温度を適切に制御することが可能となる（請求
項１）。また、複数の排気温度調節手段に所定の優先順
位が付され、パティキュレートフィルタ再生時には、優
先順位に基づき、複数の排気温度調節手段を作動させる
ように構成すれば、効率的にＤＰＦにおける温度を制御
することが可能となる。（請求項２）。
【００９７】また、排気ガス又は排気系の実温度が、デ
ィーゼル機関の運転状態又は走行状態に基づいて推定さ
れるよう構成すれば、温度センサによるフィードバック
では間に合わない、いわゆるオート遅れを生じさせるこ
となく、適切に排気または排気系の温度を推定又は検出
することが可能となる。（請求項３）。また、所定の優
先順位は上記排気温度調節手段の作動に伴い燃費の悪化
が少ない順であるように構成すれば、燃料消費率を低下
させること無く、効率的に排気ガス温度を上昇させて、
ＤＰＦにおける温度を制御することが可能となる（請求
項４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置の動作フローチャートであ
る。
【図３】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置の動作フローチャートであ
る。
【図４】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置の動作フローチャートであ
る。
【図５】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置の作用を説明するための図
である。
【図６】本発明の一実施形態としてのディーゼル機関の
排気浄化装置用統合制御装置において、ＤＰＦ上流温度
を推定する際に用いられる補正係数を求めるためのフィ
ードバック動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ ＥＧＲ流路切換弁（ＥＧＲクーラバイパス弁）
（排気温度調節手段） １３ ＥＧＲバルブ（排気温度調節手段） ２５ パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ） ２６ 排気絞り（排気スロットル）（排気温度調節手
段） ２７ 排気通路 ４０ ディーゼル機関（ディーゼルエンジン）（エンジ
ン） ４３ 燃料噴射装置（インジェクタ）（排気温度調節手
段） ５０ 制御手段（ＥＣＵ） ５３ 目標温度設定手段 ５４ 実温度取得手段 ６３ 吸気絞り（吸気スロットル）（排気温度調節手
段） ６４ 新気流路切換弁（インタクーラバイパスバルブ）
（排気温度調節手段） ２００ 排気系
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０Ａ ３８０Ｌ ３８０Ｍ ３８５ ３８５Ａ ３８５Ｍ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｈ ３０１Ｊ ３０１Ｋ ３０１Ｎ ３０１Ｒ ３０１Ｔ ３０１Ｕ ３０１Ｗ ３０１Ｚ 45/00 ３１０ 45/00 ３１０Ｒ ３１０Ｔ ３１０Ｚ // Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ 46/44 46/44 Ｆターム(参考） 3G084 BA05 BA08 BA09 BA13 BA15 BA19 BA20 BA21 BA24 CA05 DA10 DA27 EA11 EB05 FA00 FA10 FA27 FA33 3G090 AA02 BA01 CA01 CB25 DA04 DA12 DA18 DA20 EA02 EA05 EA06 EA07 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 HA15 HA17 JA15 JA24 JA33 LA03 LA05 LB11 MA01 MA11 MA18 PD11B PD14B PE01B PE01Z PF03B PF03Z 4D058 MA41 NA05 NA07 NA08 QA23 SA08 TA06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディーゼル機関の排気通路に介装された
    パティキュレートフィルタと、 該パティキュレートフィルタを再生すべく該パティキュ
    レートフィルタ又は該パティキュレートフィルタ近傍の
    排気ガス温度を調節可能な複数の排気温度調節手段と、 排気ガス又は排気系の目標温度を設定する目標温度設定
    手段と、 該排気ガス又は排気系の実温度を推定又は検出する実温
    度取得手段と、 該パティキュレートフィルタ再生時に、上記実温度が上
    記目標温度になるように、上記目標温度と上記実温度と
    の差に基づいて該複数の排気温度調節手段を統合的に作
    動させる制御手段とをそなえたことを特徴とする、ディ
    ーゼル機関の排気浄化装置用統合制御装置。
  2. 【請求項２】 該複数の排気温度調節手段に所定の優先
    順位が付され、該パティキュレートフィルタ再生時に
    は、該優先順位に基づき、該複数の排気温度調節手段を
    作動させることを特徴とする、請求項１記載のディーゼ
    ル機関の排気浄化装置用統合制御装置。
  3. 【請求項３】 上記実温度が、該ディーゼル機関の運転
    状態又は走行状態に基づいて推定されることを特徴とす
    る、請求項１記載のディーゼル機関の排気浄化装置用統
    合制御装置。
  4. 【請求項４】 上記所定の優先順位は上記排気温度調節
    手段の作動に伴い燃費の悪化が少ない順に設定されてい
    ることを特徴とする、請求項２記載のディーゼル機関の
    排気浄化装置用統合制御装置。
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