JP2003293824A - 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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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】排気中のパティキュレート捕集手段（ＤＰＦ）
の溶損、破損を防止しつつ、再生処理を実行する。 【解決手段】運転状態を読み込み、パティキュレート捕
集手段（ＤＰＭ）に堆積したパティキュレート量（ＰＭ
堆積量）を検出する（Ｓ１、２）。ＰＭ堆積量が運転性
に影響を与えるＰＭ３を超えていれば、ＤＰＦ再生に最
適な状態にあるかどうかにかかわらず、排気の酸素濃度
を低くしてＰＭの急激な燃焼を抑制しつつ、緊急のＤＰ
Ｆ再生を実行する（Ｓ５、６）。一方、運転性に影響を
与えるＰＭ３以下の場合は、ＤＰＦ再生に最適な状態に
あり、かつ、ＰＭ堆積量がＤＰＦ再生時に伝播燃焼する
ＰＭ１を超えているときに、ＰＭ堆積量が多いほど排気
の酸素濃度を低くして通常のＤＰＦ再生を実行する（Ｓ
７、８、９）。
の溶損、破損を防止しつつ、再生処理を実行する。 【解決手段】運転状態を読み込み、パティキュレート捕
集手段（ＤＰＭ）に堆積したパティキュレート量（ＰＭ
堆積量）を検出する（Ｓ１、２）。ＰＭ堆積量が運転性
に影響を与えるＰＭ３を超えていれば、ＤＰＦ再生に最
適な状態にあるかどうかにかかわらず、排気の酸素濃度
を低くしてＰＭの急激な燃焼を抑制しつつ、緊急のＤＰ
Ｆ再生を実行する（Ｓ５、６）。一方、運転性に影響を
与えるＰＭ３以下の場合は、ＤＰＦ再生に最適な状態に
あり、かつ、ＰＭ堆積量がＤＰＦ再生時に伝播燃焼する
ＰＭ１を超えているときに、ＰＭ堆積量が多いほど排気
の酸素濃度を低くして通常のＤＰＦ再生を実行する（Ｓ
７、８、９）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、特に、排気中のパティキュレートを捕集
するパティキュレートフィルタを再生する技術に関す
る。
化装置に関し、特に、排気中のパティキュレートを捕集
するパティキュレートフィルタを再生する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、特にディーゼル機関において
は、排気中のパティキュレート（以下ＰＭという）の放
出を防止するため、ＰＭを捕集するディーゼルパティキ
ュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えるもの
が知られている。この種のディーゼル機関では、ＤＰＦ
が捕集したＰＭ堆積量が多くなると、排気圧力が増大し
て性能悪化を招くので、堆積したＰＭを定期的に除去し
てＤＰＦを再生させる必要がある。
は、排気中のパティキュレート（以下ＰＭという）の放
出を防止するため、ＰＭを捕集するディーゼルパティキ
ュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を備えるもの
が知られている。この種のディーゼル機関では、ＤＰＦ
が捕集したＰＭ堆積量が多くなると、排気圧力が増大し
て性能悪化を招くので、堆積したＰＭを定期的に除去し
てＤＰＦを再生させる必要がある。
【０００３】ＤＰＦを再生する技術としては、特開２０
００−１６１０４４号公報に記載されたものがある。こ
のものは、内燃機関の運転状態があらかじめ設定した再
生運転領域内にあるときにＤＰＦ再生を行うと共に、運
転状態が再生運転領域外になったときでもＤＰＦが所定
温度以上であればＤＰＦ再生を継続することで、ＤＰＦ
再生に伴う燃料消費量の増大を抑制するようにしてい
る。
００−１６１０４４号公報に記載されたものがある。こ
のものは、内燃機関の運転状態があらかじめ設定した再
生運転領域内にあるときにＤＰＦ再生を行うと共に、運
転状態が再生運転領域外になったときでもＤＰＦが所定
温度以上であればＤＰＦ再生を継続することで、ＤＰＦ
再生に伴う燃料消費量の増大を抑制するようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のも
のは、ＤＰＦに堆積しているＰＭの量を考慮していない
ため以下のような問題がある。すなわち、上記従来技術
のものにおいては、運転状態が再生運転領域外にあると
きには、ＤＰＦに堆積しているＰＭ量が多くても運転状
態が再生運転領域内に入るまではＤＰＦの再生を禁止す
るため、ＤＰＦにはＰＭがさらに堆積することになる。
そして、ＤＰＦの再生を禁止してＤＰＦに堆積している
ＰＭ量が著しく増大した状態で運転状態が再生運転領域
内に入ると、ＤＰＦに堆積したＰＭが燃焼伝播により急
激に燃焼する際に発生する熱量が過大となって、ＤＰＦ
内部が非常に高温となる。このため、ＤＰＦが溶損、破
損（例えばクラック等）し、再生処理後のＰＭ捕集効率
が大幅に低減してしまう。
のは、ＤＰＦに堆積しているＰＭの量を考慮していない
ため以下のような問題がある。すなわち、上記従来技術
のものにおいては、運転状態が再生運転領域外にあると
きには、ＤＰＦに堆積しているＰＭ量が多くても運転状
態が再生運転領域内に入るまではＤＰＦの再生を禁止す
るため、ＤＰＦにはＰＭがさらに堆積することになる。
そして、ＤＰＦの再生を禁止してＤＰＦに堆積している
ＰＭ量が著しく増大した状態で運転状態が再生運転領域
内に入ると、ＤＰＦに堆積したＰＭが燃焼伝播により急
激に燃焼する際に発生する熱量が過大となって、ＤＰＦ
内部が非常に高温となる。このため、ＤＰＦが溶損、破
損（例えばクラック等）し、再生処理後のＰＭ捕集効率
が大幅に低減してしまう。
【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであり、ＤＰＦの破損を確実に回避しつ
つ、ＤＰＦ再生を効果的に実行できる内燃機関の排気浄
化装置を提供することを目的とする。
になされたものであり、ＤＰＦの破損を確実に回避しつ
つ、ＤＰＦ再生を効果的に実行できる内燃機関の排気浄
化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
内燃機関の排気浄化装置は、機関の排気通路中に配置さ
れ、流入する排気中のパティキュレートを捕集するパテ
ィキュレート捕集手段と、前記パティキュレート捕集手
段に捕集されたパティキュレート量を検出するパティキ
ュレート量検出手段と、前記パティキュレート捕集手段
の再生処理を行うのに適した再生適正状態にあるかを判
断する再生適正状態判断手段と、前記再生適正状態判断
手段が再生適正状態にあると判断し、かつ、前記パティ
キュレート量があらかじめ設定した第１所定量を上回る
ときに、前記パティキュレート量が多いほど排気の酸素
濃度を低くして前記再生処理を実行する再生制御手段
と、を備えて構成した。
内燃機関の排気浄化装置は、機関の排気通路中に配置さ
れ、流入する排気中のパティキュレートを捕集するパテ
ィキュレート捕集手段と、前記パティキュレート捕集手
段に捕集されたパティキュレート量を検出するパティキ
ュレート量検出手段と、前記パティキュレート捕集手段
の再生処理を行うのに適した再生適正状態にあるかを判
断する再生適正状態判断手段と、前記再生適正状態判断
手段が再生適正状態にあると判断し、かつ、前記パティ
キュレート量があらかじめ設定した第１所定量を上回る
ときに、前記パティキュレート量が多いほど排気の酸素
濃度を低くして前記再生処理を実行する再生制御手段
と、を備えて構成した。
【０００７】かかる構成によると、パティキュレート捕
集手段は、排気中のパティキュレートを捕集し、パティ
キュレート量検出手段は、パティキュレート捕集手段に
捕集されたパティキュレート量を検出する（推定しても
よい）。そして、再生適正状態判断手段は、前記パティ
キュレート捕集手段の再生処理を行うのに適した再生適
正状態であるかどうかを判断し、再生制御手段は、前記
再生適正状態判断手段が再生適正状態にあると判断し、
かつ、前記パティキュレート量があらかじめ設定した第
１所定量を上回るときに、前記パティキュレート量が多
いほど排気の酸素濃度を低くして前記パティキュレート
捕集手段の再生処理を実行するので、再生処理時におけ
るパティキュレートの急激な燃焼を抑制してパティキュ
レート捕集手段の溶損、破損を防止しつつ、適度な伝播
燃焼により再生処理を短時間で完了させることが可能と
なる。
集手段は、排気中のパティキュレートを捕集し、パティ
キュレート量検出手段は、パティキュレート捕集手段に
捕集されたパティキュレート量を検出する（推定しても
よい）。そして、再生適正状態判断手段は、前記パティ
キュレート捕集手段の再生処理を行うのに適した再生適
正状態であるかどうかを判断し、再生制御手段は、前記
再生適正状態判断手段が再生適正状態にあると判断し、
かつ、前記パティキュレート量があらかじめ設定した第
１所定量を上回るときに、前記パティキュレート量が多
いほど排気の酸素濃度を低くして前記パティキュレート
捕集手段の再生処理を実行するので、再生処理時におけ
るパティキュレートの急激な燃焼を抑制してパティキュ
レート捕集手段の溶損、破損を防止しつつ、適度な伝播
燃焼により再生処理を短時間で完了させることが可能と
なる。
【０００８】また、前記パティキュレート量が前記第１
所定量よりも大きな値としてあらかじめ設定された第２
所定量を上回るときに、前記再生処理を行わない場合に
おける排気の酸素濃度を低くして前記再生処理を実行す
るようにすると、パティキュレートの適度な伝播燃焼に
より再生処理を短時間で完了させると共に、パティキュ
レート量が多く再生処理時にパティキュレートが急激に
燃焼するおそれのあるときは、その燃焼速度を抑制して
パティキュレート捕集手段の溶損、破損を確実に防止で
きる。
所定量よりも大きな値としてあらかじめ設定された第２
所定量を上回るときに、前記再生処理を行わない場合に
おける排気の酸素濃度を低くして前記再生処理を実行す
るようにすると、パティキュレートの適度な伝播燃焼に
より再生処理を短時間で完了させると共に、パティキュ
レート量が多く再生処理時にパティキュレートが急激に
燃焼するおそれのあるときは、その燃焼速度を抑制して
パティキュレート捕集手段の溶損、破損を確実に防止で
きる。
【０００９】なお、前記パティキュレート量が第１所定
量と第２所定量の間にあるときは、前記再生処理を行わ
ないときよりも排気の酸素濃度を高くして再生処理を実
行することになるが、この場合は、パティキュレートの
急激な燃焼が起こるおそれがないので、可能な限り排気
の酸素濃度を高くして再生処理を実行することで、パテ
ィキュレートの燃焼速度を速め、再生処理に要する時間
をより短縮できることになる。
量と第２所定量の間にあるときは、前記再生処理を行わ
ないときよりも排気の酸素濃度を高くして再生処理を実
行することになるが、この場合は、パティキュレートの
急激な燃焼が起こるおそれがないので、可能な限り排気
の酸素濃度を高くして再生処理を実行することで、パテ
ィキュレートの燃焼速度を速め、再生処理に要する時間
をより短縮できることになる。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、再生適正
状態にあり、かつ、パティキュレート量が第１所定量を
上回るときに、パティキュレート捕集手段の再生処理を
実行するので、パティキュレートの適度な伝播燃焼を確
保して再生処理を短時間で完了させることができる。こ
れにより、再生処理時に副噴射を行う場合であっても、
燃費の悪化を最小限に抑えることができる。また、この
場合において、パティキュレート捕集手段に捕集された
パティキュレート量が多いほど排気の酸素濃度を低くし
てパティキュレート捕集手段の再生処理を実行するの
で、再生処理時におけるパティキュレートの燃焼速度を
抑制してパティキュレート捕集手段の溶損、破損を防止
できる。
状態にあり、かつ、パティキュレート量が第１所定量を
上回るときに、パティキュレート捕集手段の再生処理を
実行するので、パティキュレートの適度な伝播燃焼を確
保して再生処理を短時間で完了させることができる。こ
れにより、再生処理時に副噴射を行う場合であっても、
燃費の悪化を最小限に抑えることができる。また、この
場合において、パティキュレート捕集手段に捕集された
パティキュレート量が多いほど排気の酸素濃度を低くし
てパティキュレート捕集手段の再生処理を実行するの
で、再生処理時におけるパティキュレートの燃焼速度を
抑制してパティキュレート捕集手段の溶損、破損を防止
できる。
【００１１】請求項２に係る発明によれば、パティキュ
レートの適度な伝播燃焼により再生処理を短時間で完了
させると共に、捕集されたパティキュレート量が多く再
生処理時にパティキュレートが急激に燃焼するおそれの
あるときは、その燃焼速度を抑制してパティキュレート
捕集手段の溶損、破損を確実に防止できる。請求項３に
係る発明によれば、捕集されたパティキュレート量が更
に多くなったときは、再生適正状態にあるか否かにかか
わらず強制的に再生処理を実行することで機関の性能悪
化を確実に回避できると共に、かかる場合においてもパ
ティキュレートの急激な燃焼を抑制してパティキュレー
ト捕集手段の溶損、破損を防止することができる。
レートの適度な伝播燃焼により再生処理を短時間で完了
させると共に、捕集されたパティキュレート量が多く再
生処理時にパティキュレートが急激に燃焼するおそれの
あるときは、その燃焼速度を抑制してパティキュレート
捕集手段の溶損、破損を確実に防止できる。請求項３に
係る発明によれば、捕集されたパティキュレート量が更
に多くなったときは、再生適正状態にあるか否かにかか
わらず強制的に再生処理を実行することで機関の性能悪
化を確実に回避できると共に、かかる場合においてもパ
ティキュレートの急激な燃焼を抑制してパティキュレー
ト捕集手段の溶損、破損を防止することができる。
【００１２】請求項４に係る発明によれば、再生処理実
行中のパティキュレート量の減少に応じて排気の酸素濃
度を高くするので、常に効率的な再生処理が可能とな
る。請求項５に係る発明によれば、パティキュレート捕
集手段の酸化機能が活性化しているときに再生最適状態
と判断するので、再生処理時の副噴射により供給された
燃料を浄化する際のパティキュレート捕集手段（上の触
媒）の反応熱を利用して効率的な再生処理が可能とな
る。
行中のパティキュレート量の減少に応じて排気の酸素濃
度を高くするので、常に効率的な再生処理が可能とな
る。請求項５に係る発明によれば、パティキュレート捕
集手段の酸化機能が活性化しているときに再生最適状態
と判断するので、再生処理時の副噴射により供給された
燃料を浄化する際のパティキュレート捕集手段（上の触
媒）の反応熱を利用して効率的な再生処理が可能とな
る。
【００１３】請求項６に係る発明によれば、前記パティ
キュレート捕集手段の酸化機能が排気中の重質炭化水素
成分を酸化可能であるときに前記再生適正状態であると
判断するので、再生処理時の副噴射により供給された燃
料のパティキュレート捕集手段（上の触媒）での反応性
が向上し、更に効率的な再生処理が可能となる。請求項
７に係る発明によれば、再生処理を実行した際に、確実
にパティキュレートを伝播燃焼させることができ、効率
的な再生処理が可能となる。
キュレート捕集手段の酸化機能が排気中の重質炭化水素
成分を酸化可能であるときに前記再生適正状態であると
判断するので、再生処理時の副噴射により供給された燃
料のパティキュレート捕集手段（上の触媒）での反応性
が向上し、更に効率的な再生処理が可能となる。請求項
７に係る発明によれば、再生処理を実行した際に、確実
にパティキュレートを伝播燃焼させることができ、効率
的な再生処理が可能となる。
【００１４】請求項８に係る発明によれば、再生処理を
実行した際に、パティキュレートの急激な燃焼を抑制
し、パティキュレート捕集手段の溶損、破損を確実に防
止できる。請求項９に係る発明によれば、捕集されたパ
ティキュレートによって機関の性能が悪化するような事
態を確実に回避できる。
実行した際に、パティキュレートの急激な燃焼を抑制
し、パティキュレート捕集手段の溶損、破損を確実に防
止できる。請求項９に係る発明によれば、捕集されたパ
ティキュレートによって機関の性能が悪化するような事
態を確実に回避できる。
【００１５】請求項１０に係る発明によれば、パティキ
ュレート量に応じて目標空気過剰率を設定し、該目標空
気過剰率になるように吸入空気量を制御することで、排
気の酸素濃度を低く又は高くすることができる。請求項
１１に係る発明によれば、パティキュレート捕集手段の
上流側の排気圧力を検出することで、パティキュレート
捕集手段に捕集されたパティキュレート量を容易に推定
できる。
ュレート量に応じて目標空気過剰率を設定し、該目標空
気過剰率になるように吸入空気量を制御することで、排
気の酸素濃度を低く又は高くすることができる。請求項
１１に係る発明によれば、パティキュレート捕集手段の
上流側の排気圧力を検出することで、パティキュレート
捕集手段に捕集されたパティキュレート量を容易に推定
できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す過
給機付ディーゼルエンジンのシステム図である。図１に
示すように、本実施形態に係る過給機付ディーゼルエン
ジンは、ディーゼルエンジン本体１と、このディーゼル
エンジン本体１に取り付けられたコモンレール式の燃料
噴射系２と、過給機３と、ディーゼルパティキュレート
フィルタ（ＤＰＦ）４と、を含んで構成されている。
づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示す過
給機付ディーゼルエンジンのシステム図である。図１に
示すように、本実施形態に係る過給機付ディーゼルエン
ジンは、ディーゼルエンジン本体１と、このディーゼル
エンジン本体１に取り付けられたコモンレール式の燃料
噴射系２と、過給機３と、ディーゼルパティキュレート
フィルタ（ＤＰＦ）４と、を含んで構成されている。
【００１７】前記コモンレール式の燃料噴射系２は、コ
モンレール５及び燃料ポンプ６をその主要構成要素とし
ており、高圧の燃料を前記エンジン本体１に供給する。
前記過給機３は、いわゆる可変ノズル式のターボチャー
ジャーであり、そのコンプレッサ７、タービン８は、そ
れぞれ前記エンジン本体１の吸気通路９、排気通路１０
内に設けられている。そして、前記エンジン本体１から
の排気によりタービン８が回転されてコンプレッサ７を
駆動し、圧縮空気を前記エンジン本体１に供給する。
モンレール５及び燃料ポンプ６をその主要構成要素とし
ており、高圧の燃料を前記エンジン本体１に供給する。
前記過給機３は、いわゆる可変ノズル式のターボチャー
ジャーであり、そのコンプレッサ７、タービン８は、そ
れぞれ前記エンジン本体１の吸気通路９、排気通路１０
内に設けられている。そして、前記エンジン本体１から
の排気によりタービン８が回転されてコンプレッサ７を
駆動し、圧縮空気を前記エンジン本体１に供給する。
【００１８】前記ＤＰＦ４は、貴金属を担持した酸化機
能を有するものであり、流入する排気成分を酸化して浄
化すると共に、排気中のパティキュレート（以下、ＰＭ
という）を捕集する。前記排気通路１０には、前記エン
ジン本体１と前記過給機３のタービン８との間から分岐
して吸気系に接続するＥＧＲ通路１１が設けられてお
り、このＥＧＲ通路１１には、その開度が制御されるＥ
ＧＲバルブ１２が介装されている。従って、前記ＥＧＲ
バルブ１２が閉弁しているときは、前記エンジン本体１
からの排気は全て前記過給機３のタービン８を通過し、
前記ＤＰＦ４により浄化されて外部に排出される。一
方、前記ＥＧＲバルブ１２が開弁すると、前記エンジン
本体１からの排気は、その一部が前記ＥＧＲ通路１１を
通じて吸気系に還流される。
能を有するものであり、流入する排気成分を酸化して浄
化すると共に、排気中のパティキュレート（以下、ＰＭ
という）を捕集する。前記排気通路１０には、前記エン
ジン本体１と前記過給機３のタービン８との間から分岐
して吸気系に接続するＥＧＲ通路１１が設けられてお
り、このＥＧＲ通路１１には、その開度が制御されるＥ
ＧＲバルブ１２が介装されている。従って、前記ＥＧＲ
バルブ１２が閉弁しているときは、前記エンジン本体１
からの排気は全て前記過給機３のタービン８を通過し、
前記ＤＰＦ４により浄化されて外部に排出される。一
方、前記ＥＧＲバルブ１２が開弁すると、前記エンジン
本体１からの排気は、その一部が前記ＥＧＲ通路１１を
通じて吸気系に還流される。
【００１９】また、コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２
０には、エンジン本体１に組み込まれたエンジン回転速
度センサ２１からのエンジン回転速度信号（Ｎｅ）、ア
クセル開度センサ２２からのアクセル開度信号（Ａｃ
ｃ）、前記ＤＰＦ４の上流側に設けられたλセンサ２３
から空気過剰率（排気中の酸素濃度）信号（λ）、同じ
く前記ＤＰＦ４の上流側に設けられた圧力センサ２４か
ら排気圧力信号（Ｐｅ）及び前記ＤＰＦ４の下流側に設
けられた温度センサ２５からの排気温度信号≒前記ＤＰ
Ｆ４の温度（Ｔｅ）等の各種信号が入力されており、コ
ントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２０は、これら入力信号
に基づいて所定の演算処理を行って、燃料の主噴射、Ｄ
ＰＦ４の再生時に行う副噴射、前記過給機３のＡ／Ｒ
（ノズル最狭部断面積／タービン軸中心からノズル最狭
部断面中心までの距離）制御及び前記ＥＧＲバルブ１２
の開度制御を含めた各種制御を実行する。
０には、エンジン本体１に組み込まれたエンジン回転速
度センサ２１からのエンジン回転速度信号（Ｎｅ）、ア
クセル開度センサ２２からのアクセル開度信号（Ａｃ
ｃ）、前記ＤＰＦ４の上流側に設けられたλセンサ２３
から空気過剰率（排気中の酸素濃度）信号（λ）、同じ
く前記ＤＰＦ４の上流側に設けられた圧力センサ２４か
ら排気圧力信号（Ｐｅ）及び前記ＤＰＦ４の下流側に設
けられた温度センサ２５からの排気温度信号≒前記ＤＰ
Ｆ４の温度（Ｔｅ）等の各種信号が入力されており、コ
ントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２０は、これら入力信号
に基づいて所定の演算処理を行って、燃料の主噴射、Ｄ
ＰＦ４の再生時に行う副噴射、前記過給機３のＡ／Ｒ
（ノズル最狭部断面積／タービン軸中心からノズル最狭
部断面中心までの距離）制御及び前記ＥＧＲバルブ１２
の開度制御を含めた各種制御を実行する。
【００２０】次に、上記構成を有する過給機付ディーゼ
ルエンジンにおいて、前記コントロールユニット（Ｃ／
Ｕ）２０により実行される前記ＤＰＦ４の再生処理につ
いて説明する。図２は、本実施形態に係る前記ＤＰＦ４
の再生処理（以下、単にＤＰＦ再生という）ルーチンを
示すフローチャートである。図２において、ステップ１
（図ではＳ１と記す。以下同じ）では、前記エンジン回
転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃからエンジンの運転
状態を読み込むと共に、前記ＤＰＦ４上流側の排気の空
気過剰率（酸素濃度）λ、排気温度Ｔｅ（ＤＰＦ４の温
度）及び排気圧力Ｐｅを検出する。なお、燃料噴射量Ｑ
は、前記エンジン回転速度信号Ｎｅとアクセル開度信号
Ａｃｃとに応じて設定された燃料噴射量マップから算出
する。
ルエンジンにおいて、前記コントロールユニット（Ｃ／
Ｕ）２０により実行される前記ＤＰＦ４の再生処理につ
いて説明する。図２は、本実施形態に係る前記ＤＰＦ４
の再生処理（以下、単にＤＰＦ再生という）ルーチンを
示すフローチャートである。図２において、ステップ１
（図ではＳ１と記す。以下同じ）では、前記エンジン回
転速度Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃからエンジンの運転
状態を読み込むと共に、前記ＤＰＦ４上流側の排気の空
気過剰率（酸素濃度）λ、排気温度Ｔｅ（ＤＰＦ４の温
度）及び排気圧力Ｐｅを検出する。なお、燃料噴射量Ｑ
は、前記エンジン回転速度信号Ｎｅとアクセル開度信号
Ａｃｃとに応じて設定された燃料噴射量マップから算出
する。
【００２１】ステップ２では、前記ＤＰＦ４に堆積した
ＰＭ量（ＰＭ堆積量）を検出する。この検出は、具体的
には、ＰＭ堆積量が増加すれば排気圧力Ｐｅも増大する
ことを利用し、前記排気圧力ＰｅをモニタすることでＰ
Ｍ堆積量を推定することにより行う。また、この推定
は、例えば、検出した排気圧力Ｐｅと大気圧Ｐａとの差
圧ΔＰ（＝Ｐｅ−Ｐａ）を算出し、この差圧ΔＰに基づ
いて、あらかじめ設定したＰＭ堆積量マップを参照する
ことにより行う。なお、ここでは、ＰＭ堆積量を求める
ことができればよく、ＰＭ堆積量を直接検出するように
してもよいし、他の方法（例えば、前回ＤＰＦ４の再生
を行ったときからの走行距離、エンジン回転速度Ｎｅの
積算と排気圧力とを組み合わせを利用する）によってＰ
Ｍ堆積量を推定するようにしてもよい。
ＰＭ量（ＰＭ堆積量）を検出する。この検出は、具体的
には、ＰＭ堆積量が増加すれば排気圧力Ｐｅも増大する
ことを利用し、前記排気圧力ＰｅをモニタすることでＰ
Ｍ堆積量を推定することにより行う。また、この推定
は、例えば、検出した排気圧力Ｐｅと大気圧Ｐａとの差
圧ΔＰ（＝Ｐｅ−Ｐａ）を算出し、この差圧ΔＰに基づ
いて、あらかじめ設定したＰＭ堆積量マップを参照する
ことにより行う。なお、ここでは、ＰＭ堆積量を求める
ことができればよく、ＰＭ堆積量を直接検出するように
してもよいし、他の方法（例えば、前回ＤＰＦ４の再生
を行ったときからの走行距離、エンジン回転速度Ｎｅの
積算と排気圧力とを組み合わせを利用する）によってＰ
Ｍ堆積量を推定するようにしてもよい。
【００２２】ステップ３では、通常再生フラグ（Ｒｅ
ｇ．１フラグ）を確認する。そして、通常再生フラグ
（Ｒｅｇ．１フラグ）が０であればステップ４に進む。
なお、通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラグ）が１であれ
ば、後述する通常のＤＰＦ再生のフローチャートに移る
（図３参照）。ステップ４では、緊急再生フラグ（Ｒｅ
ｇ．２フラグ）を確認する。そして、緊急再生フラグ
（Ｒｅｇ．２フラグ）が０であればステップ５に進む。
なお、緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）が１であれ
ば、後述する緊急のＤＰＦ再生のフローチャートに移る
（図４参照）。
ｇ．１フラグ）を確認する。そして、通常再生フラグ
（Ｒｅｇ．１フラグ）が０であればステップ４に進む。
なお、通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラグ）が１であれ
ば、後述する通常のＤＰＦ再生のフローチャートに移る
（図３参照）。ステップ４では、緊急再生フラグ（Ｒｅ
ｇ．２フラグ）を確認する。そして、緊急再生フラグ
（Ｒｅｇ．２フラグ）が０であればステップ５に進む。
なお、緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）が１であれ
ば、後述する緊急のＤＰＦ再生のフローチャートに移る
（図４参照）。
【００２３】ステップ５では、ＤＰＦ４へのＰＭ堆積量
が、運転性に影響を及ぼす量ＰＭ３（これが、本発明の
第３所定量に相当する）を超えているか否かを判定す
る。かかる条件を判定するのは、運転性に影響を及ぼす
量ＰＭ３を超える量のＰＭがＤＰＦ４に堆積している場
合には、直ちに（緊急に）ＤＰＦ再生を行う必要がある
一方で、単にＤＰＦ再生を行うと、伝播燃焼により堆積
したＰＭが一気に燃焼して過度の温度上昇を招き、ＤＰ
Ｆ４が溶損、破損のおそれのある許容上限温度を超える
おそれがあるからである。
が、運転性に影響を及ぼす量ＰＭ３（これが、本発明の
第３所定量に相当する）を超えているか否かを判定す
る。かかる条件を判定するのは、運転性に影響を及ぼす
量ＰＭ３を超える量のＰＭがＤＰＦ４に堆積している場
合には、直ちに（緊急に）ＤＰＦ再生を行う必要がある
一方で、単にＤＰＦ再生を行うと、伝播燃焼により堆積
したＰＭが一気に燃焼して過度の温度上昇を招き、ＤＰ
Ｆ４が溶損、破損のおそれのある許容上限温度を超える
おそれがあるからである。
【００２４】ＰＭ堆積量が前記ＰＭ３を超えていれば、
ステップ６に進んで緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラ
グ）を立ててＲｅｇ．２＝１とする。一方、ＰＭ堆積量
が前記ＰＭ３以下であればステップ７に進む。これによ
り、緊急のＤＰＦ再生は、ＰＭ堆積量がＰＭ３を超えて
いれば、ＤＰＦ再生に最適な状態であるか否かを問わず
（判定することなく）行われることになる。
ステップ６に進んで緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラ
グ）を立ててＲｅｇ．２＝１とする。一方、ＰＭ堆積量
が前記ＰＭ３以下であればステップ７に進む。これによ
り、緊急のＤＰＦ再生は、ＰＭ堆積量がＰＭ３を超えて
いれば、ＤＰＦ再生に最適な状態であるか否かを問わず
（判定することなく）行われることになる。
【００２５】ステップ７では、通常のＤＰＦ再生を行う
のに適した状態（以下、再生適正状態という）であるか
否かを判定する。かかる判定は、以下のようにして行
う。本実施形態は、副噴射を行ってＤＰＦ再生を行うも
のであり、主燃焼が終了した後に燃料の副噴射を行って
排気中に酸化剤としての燃料を供給する。すると、前記
ＤＰＦ４は、その酸化触媒機能により（担持した触媒の
反応熱により）昇温して堆積したＰＭを燃焼させ、ＤＰ
Ｆが再生される。この場合、図５に示すように、排気温
度（Ｔｅ≒ＤＰＦ４の温度）が、気相成分として存在す
る燃料を浄化（酸化）するのに十分な活性を示す温度
（触媒活性温度）Ｔ２を超えていたとしても、燃料が液
相として存在していた場合には、ＤＰＦの昇温速度が遅
くなりＤＰＦ再生に多くの時間が必要となる。一方、排
気温度（Ｔｅ）が、液相成分（重質炭化水素成分）を酸
化可能な温度Ｔ１を超えていると触媒との反応が早く進
むため、この温度Ｔ１を境にしてＤＰＦの昇温速度が急
激に速くなる。
のに適した状態（以下、再生適正状態という）であるか
否かを判定する。かかる判定は、以下のようにして行
う。本実施形態は、副噴射を行ってＤＰＦ再生を行うも
のであり、主燃焼が終了した後に燃料の副噴射を行って
排気中に酸化剤としての燃料を供給する。すると、前記
ＤＰＦ４は、その酸化触媒機能により（担持した触媒の
反応熱により）昇温して堆積したＰＭを燃焼させ、ＤＰ
Ｆが再生される。この場合、図５に示すように、排気温
度（Ｔｅ≒ＤＰＦ４の温度）が、気相成分として存在す
る燃料を浄化（酸化）するのに十分な活性を示す温度
（触媒活性温度）Ｔ２を超えていたとしても、燃料が液
相として存在していた場合には、ＤＰＦの昇温速度が遅
くなりＤＰＦ再生に多くの時間が必要となる。一方、排
気温度（Ｔｅ）が、液相成分（重質炭化水素成分）を酸
化可能な温度Ｔ１を超えていると触媒との反応が早く進
むため、この温度Ｔ１を境にしてＤＰＦの昇温速度が急
激に速くなる。
【００２６】そこで、気相、液相としての燃料が混在す
る場合でもＤＰＦ再生が速やかに行えるとき、すなわ
ち、排気温度Ｔｅが前記温度Ｔ１を超えていれば、再生
適正状態であるとして、ステップ８に進んで通常のＤＰ
Ｆ再生を行うためのもう一つの条件を判定し、排気温度
（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１以下であるときは、ＤＰＦ４の
昇温に時間がかかり燃費の悪化を招くので、ＤＰＦ再生
を積極的には行わないようにする。
る場合でもＤＰＦ再生が速やかに行えるとき、すなわ
ち、排気温度Ｔｅが前記温度Ｔ１を超えていれば、再生
適正状態であるとして、ステップ８に進んで通常のＤＰ
Ｆ再生を行うためのもう一つの条件を判定し、排気温度
（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１以下であるときは、ＤＰＦ４の
昇温に時間がかかり燃費の悪化を招くので、ＤＰＦ再生
を積極的には行わないようにする。
【００２７】また、排気温度（Ｔｅ）を検出することに
代えて、例えば、図６に示すようなマップを参照するこ
とで、ＤＰＦ再生が速やかに行えるかどうかを判定する
ようにしてもよい。この場合は、燃料噴射量Ｑ及びエン
ジン回転速度Ｎｅに基づいてマップを参照することで、
排気温度（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１以上となる再生最適運
転領域（図中のＡ領域）にあるか否かを判定し、最適運
転領域内にあればステップ８に進む。更に、この場合に
おいて、排気系の熱慣性を考慮して、ある期間継続して
再生最適運転領域にあるときにＤＰＦ再生に適した状態
であると判定するようにすれば、より効率的なＤＰＦ再
生が可能となる。
代えて、例えば、図６に示すようなマップを参照するこ
とで、ＤＰＦ再生が速やかに行えるかどうかを判定する
ようにしてもよい。この場合は、燃料噴射量Ｑ及びエン
ジン回転速度Ｎｅに基づいてマップを参照することで、
排気温度（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１以上となる再生最適運
転領域（図中のＡ領域）にあるか否かを判定し、最適運
転領域内にあればステップ８に進む。更に、この場合に
おいて、排気系の熱慣性を考慮して、ある期間継続して
再生最適運転領域にあるときにＤＰＦ再生に適した状態
であると判定するようにすれば、より効率的なＤＰＦ再
生が可能となる。
【００２８】ステップ８では、ＰＭ堆積量が通常のＤＰ
Ｆ再生を行う際に要求される最小限量ＰＭ１（これが本
発明の第１所定量に相当する）を超えているか否かを判
定する。これは、前記ステップ７においてＤＰＦ再生に
適した状態（再生適正状態）であると判定された場合で
あっても、一律にＤＰＦ再生を行うとすると燃費の悪化
を招いてしまう場合があるし、ある程度のＰＭ堆積量が
ないとＤＰＦ再生を行ったとしても堆積したＰＭが伝播
燃焼せずＤＰＦ再生効率が低いからであり、前記ＤＰＦ
４に前記ＰＭ１以上の量のＰＭ堆積量があるときにＤＰ
Ｆ再生を行うようにするためである。
Ｆ再生を行う際に要求される最小限量ＰＭ１（これが本
発明の第１所定量に相当する）を超えているか否かを判
定する。これは、前記ステップ７においてＤＰＦ再生に
適した状態（再生適正状態）であると判定された場合で
あっても、一律にＤＰＦ再生を行うとすると燃費の悪化
を招いてしまう場合があるし、ある程度のＰＭ堆積量が
ないとＤＰＦ再生を行ったとしても堆積したＰＭが伝播
燃焼せずＤＰＦ再生効率が低いからであり、前記ＤＰＦ
４に前記ＰＭ１以上の量のＰＭ堆積量があるときにＤＰ
Ｆ再生を行うようにするためである。
【００２９】そして、ＤＰＦ４のＰＭ堆積量が前記ＰＭ
１を超えていれば、ステップ９に進んで通常再生フラグ
（Ｒｅｇ．１フラグ）を立ててＲｅｇ１＝１とする。一
方、ＰＭ堆積量が前記ＰＭ１以下であればＤＰＦ再生を
行わない。すなわち、前記通常のＤＰＦ再生は、ＤＰＦ
再生に適した状態（再生適正状態）であり、かつ、ＰＭ
堆積量がその最小限量ＰＭ１を超えているときに行われ
ることになり、再生効率が高く維持される。
１を超えていれば、ステップ９に進んで通常再生フラグ
（Ｒｅｇ．１フラグ）を立ててＲｅｇ１＝１とする。一
方、ＰＭ堆積量が前記ＰＭ１以下であればＤＰＦ再生を
行わない。すなわち、前記通常のＤＰＦ再生は、ＤＰＦ
再生に適した状態（再生適正状態）であり、かつ、ＰＭ
堆積量がその最小限量ＰＭ１を超えているときに行われ
ることになり、再生効率が高く維持される。
【００３０】次に、前記通常のＤＰＦ再生について説明
する。図３は、通常のＤＰＦ再生を示すフローチャート
である。このＤＰＦ再生は、前記図２のフローチャート
のステップ３において通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラ
グ）が立っている場合に行われるものである。図３にお
いて、ステップ１１では、ＰＭ堆積量に応じて排気の空
気過剰率（λ）を所定の値に設定する。これは、排気温
度（Ｔｅ）をＤＰＦ再生に最適な値（すなわち、前記温
度Ｔ１以上）とした場合、ＤＰＦ４の温度は、ＰＭ堆積
量とそのときの空気過剰率（λ）に依存するため、ＤＰ
Ｆ再生を可能な限り効率的に行うと共に、再生中のＤＰ
Ｆ温度がＤＰＦ４の溶損、破損を招くおそれのある前記
許容上限温度を超えないようにするためである。
する。図３は、通常のＤＰＦ再生を示すフローチャート
である。このＤＰＦ再生は、前記図２のフローチャート
のステップ３において通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラ
グ）が立っている場合に行われるものである。図３にお
いて、ステップ１１では、ＰＭ堆積量に応じて排気の空
気過剰率（λ）を所定の値に設定する。これは、排気温
度（Ｔｅ）をＤＰＦ再生に最適な値（すなわち、前記温
度Ｔ１以上）とした場合、ＤＰＦ４の温度は、ＰＭ堆積
量とそのときの空気過剰率（λ）に依存するため、ＤＰ
Ｆ再生を可能な限り効率的に行うと共に、再生中のＤＰ
Ｆ温度がＤＰＦ４の溶損、破損を招くおそれのある前記
許容上限温度を超えないようにするためである。
【００３１】具体的には、図７に示すテーブルを参照す
ることにより空気過剰率（λ）を設定するのであるが、
本フローでは空気過剰率（λ）としてλａ以下の値又は
λｂ以下の値が設定されることになる。なお、このテー
ブル（図７）は以下のようにして設定される。再生中の
ＤＰＦ４の温度、ＰＭ堆積量及び空気過剰率（λ）の関
係を示す図８において、前記ＤＰＦ再生を行う際に要求
される最小限ＰＭ堆積量ＰＭ１と運転性に影響を及ぼす
ＰＭ堆積量ＰＭ３との間のＰＭ堆積量ＰＭ２（これが本
発明の第２所定量に相当する）は、運転性には影響を及
ぼさないものの、ＤＰＦ再生中にＤＰＦ４の温度が溶
損、破損を招くおそれのある許容上限温度を超える堆積
量である（すなわち、ＰＭ３＞ＰＭ２＞ＰＭ１であ
る）。
ることにより空気過剰率（λ）を設定するのであるが、
本フローでは空気過剰率（λ）としてλａ以下の値又は
λｂ以下の値が設定されることになる。なお、このテー
ブル（図７）は以下のようにして設定される。再生中の
ＤＰＦ４の温度、ＰＭ堆積量及び空気過剰率（λ）の関
係を示す図８において、前記ＤＰＦ再生を行う際に要求
される最小限ＰＭ堆積量ＰＭ１と運転性に影響を及ぼす
ＰＭ堆積量ＰＭ３との間のＰＭ堆積量ＰＭ２（これが本
発明の第２所定量に相当する）は、運転性には影響を及
ぼさないものの、ＤＰＦ再生中にＤＰＦ４の温度が溶
損、破損を招くおそれのある許容上限温度を超える堆積
量である（すなわち、ＰＭ３＞ＰＭ２＞ＰＭ１であ
る）。
【００３２】図８に示すように、ＰＭ堆積量がＰＭ１〜
ＰＭ２にある場合は、排気の酸素濃度が最大となる（す
なわち、ＤＰＦ再生を行っていない通常運転時における
排気の酸素濃度よりも高い）空気過剰率λａの下でも、
ＤＰＦ４はその許容上限温度を超えないので、この範囲
ではＰＭの燃焼を促進すべく空気過剰率（λ）をλａ以
下に設定すればよい。一方、ＰＭ堆積量がＰＭ２〜ＰＭ
３にある場合は、ＰＭ燃焼速度を抑制して再生中のＤＰ
Ｆ温度が前記許容上限温度を超えないようにするため、
空気過剰率（λ）を通常運転時における排気の酸素濃度
よりも低いλｂ（＜λａ）以下に設定する必要がある。
更に、ＰＭ堆積量がＰＭ３以上の場合は、空気過剰率
（λ）をより排気の酸素濃度が低いλｃ（＜λｂ）以下
に設定する必要がある。そして、前記図７のテーブル
は、このようなことを考慮した設定されたものである。
ＰＭ２にある場合は、排気の酸素濃度が最大となる（す
なわち、ＤＰＦ再生を行っていない通常運転時における
排気の酸素濃度よりも高い）空気過剰率λａの下でも、
ＤＰＦ４はその許容上限温度を超えないので、この範囲
ではＰＭの燃焼を促進すべく空気過剰率（λ）をλａ以
下に設定すればよい。一方、ＰＭ堆積量がＰＭ２〜ＰＭ
３にある場合は、ＰＭ燃焼速度を抑制して再生中のＤＰ
Ｆ温度が前記許容上限温度を超えないようにするため、
空気過剰率（λ）を通常運転時における排気の酸素濃度
よりも低いλｂ（＜λａ）以下に設定する必要がある。
更に、ＰＭ堆積量がＰＭ３以上の場合は、空気過剰率
（λ）をより排気の酸素濃度が低いλｃ（＜λｂ）以下
に設定する必要がある。そして、前記図７のテーブル
は、このようなことを考慮した設定されたものである。
【００３３】なお、かかる空気過剰率（λ）の設定に際
しては、空気過剰率（λ）を段階的に変化させて設定す
る場合（図７中、実線で示す）と、空気過剰率（λ）を
ＰＭ堆積量に応じて連続的に変化させて設定する場合
（図７中、一点鎖線で示す）と、があるが、いずれを用
いて設定してもよい。すなわち、空気過剰率（λ）を段
階的に変化させる場合には、ＰＭ堆積量がＰＭ２以下の
ときは、空気過剰率（λ）を排気の酸素濃度が最大とな
るλａとし、ＰＭ堆積量がＰＭ２を上回るときは、空気
過剰率（λ）をλｂ（＜λａ）とする。
しては、空気過剰率（λ）を段階的に変化させて設定す
る場合（図７中、実線で示す）と、空気過剰率（λ）を
ＰＭ堆積量に応じて連続的に変化させて設定する場合
（図７中、一点鎖線で示す）と、があるが、いずれを用
いて設定してもよい。すなわち、空気過剰率（λ）を段
階的に変化させる場合には、ＰＭ堆積量がＰＭ２以下の
ときは、空気過剰率（λ）を排気の酸素濃度が最大とな
るλａとし、ＰＭ堆積量がＰＭ２を上回るときは、空気
過剰率（λ）をλｂ（＜λａ）とする。
【００３４】一方、空気過剰率（λ）を連続的に変化さ
せる場合には、ＤＰＦ再生中のＰＭ堆積量に対応して空
気過剰率（λ）を設定できる。すなわち、ＤＰＦ再生中
は、ＰＭ堆積量が刻々と減少しているが、これに対応し
てより大きな空気過剰率（λ）を設定できるので、ＤＰ
Ｆ再生を効率よく行えることになる。なお、この場合に
おいて、ＰＭ堆積量がＰＭ１〜ＰＭ２にあるときは、空
気過剰率（λ）を排気の酸素濃度が最大となるλａに固
定するようにしてもよい。
せる場合には、ＤＰＦ再生中のＰＭ堆積量に対応して空
気過剰率（λ）を設定できる。すなわち、ＤＰＦ再生中
は、ＰＭ堆積量が刻々と減少しているが、これに対応し
てより大きな空気過剰率（λ）を設定できるので、ＤＰ
Ｆ再生を効率よく行えることになる。なお、この場合に
おいて、ＰＭ堆積量がＰＭ１〜ＰＭ２にあるときは、空
気過剰率（λ）を排気の酸素濃度が最大となるλａに固
定するようにしてもよい。
【００３５】そして、設定した空気過剰率（λａ、λ
ｂ）への制御は、例えば各空気過剰率毎に設定される目
標吸入空気量（図９参照）を達成するように、前記過給
機３の可変ノズル（ＶＮ）開度、吸気絞り弁（図示省
略）、前記ＥＧＲバルブ１２等を制御することで実現す
る。これにより、ＤＰＦ再生中にＤＰＦ４の温度が前記
許容上限温度を超えることを防止しつつ、ＰＭを効果的
に燃焼させてＤＰＦ再生を行える。
ｂ）への制御は、例えば各空気過剰率毎に設定される目
標吸入空気量（図９参照）を達成するように、前記過給
機３の可変ノズル（ＶＮ）開度、吸気絞り弁（図示省
略）、前記ＥＧＲバルブ１２等を制御することで実現す
る。これにより、ＤＰＦ再生中にＤＰＦ４の温度が前記
許容上限温度を超えることを防止しつつ、ＰＭを効果的
に燃焼させてＤＰＦ再生を行える。
【００３６】ステップ１２では、ＤＰＦ再生を行うた
め、ＤＰＦ４の温度を所定温度（例えば、６００℃）に
なるよう制御する。具体的には、図１０に示すように運
転状態に応じて設定された副噴射量を、主燃焼が終了し
た膨張行程か排気上死点近傍で排気中に噴射する。これ
によりＤＰＦ４の温度が上昇し、前記所定温度に保たれ
る。そして、一度副噴射された燃料がＤＰＦ４に担持さ
れた触媒上で燃焼し、排気温度（Ｔｅ≒ＤＰＦ４の温
度）が前記温度Ｔ１以上であれば、前記再生最適状態
（最適運転領域）から外れてもＤＰＦ再生は続行するよ
うにする。
め、ＤＰＦ４の温度を所定温度（例えば、６００℃）に
なるよう制御する。具体的には、図１０に示すように運
転状態に応じて設定された副噴射量を、主燃焼が終了し
た膨張行程か排気上死点近傍で排気中に噴射する。これ
によりＤＰＦ４の温度が上昇し、前記所定温度に保たれ
る。そして、一度副噴射された燃料がＤＰＦ４に担持さ
れた触媒上で燃焼し、排気温度（Ｔｅ≒ＤＰＦ４の温
度）が前記温度Ｔ１以上であれば、前記再生最適状態
（最適運転領域）から外れてもＤＰＦ再生は続行するよ
うにする。
【００３７】ステップ１３では、排気温度（Ｔｅ）が前
記温度Ｔ１に達してから所定時間ｔ１が経過したか否か
を判定する。なお、この所定期間ｔ１は、通常のＤＰＦ
再生を行う期間としてあらかじめ設定したものである。
そして、前記所定時間ｔ１が経過していれば、ステップ
１４で前記通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラグ）を０と
し、ステップ１５でＰＭ堆積量をリセットして（０とし
て）通常のＤＰＦ再生を完了する。なお、前記所定時間
ｔ１が経過していなければ通常のＤＰＦ再生が継続され
る。
記温度Ｔ１に達してから所定時間ｔ１が経過したか否か
を判定する。なお、この所定期間ｔ１は、通常のＤＰＦ
再生を行う期間としてあらかじめ設定したものである。
そして、前記所定時間ｔ１が経過していれば、ステップ
１４で前記通常再生フラグ（Ｒｅｇ．１フラグ）を０と
し、ステップ１５でＰＭ堆積量をリセットして（０とし
て）通常のＤＰＦ再生を完了する。なお、前記所定時間
ｔ１が経過していなければ通常のＤＰＦ再生が継続され
る。
【００３８】次に、前記緊急のＤＰＦ再生について説明
する。図４は、緊急のＤＰＦ再生のフローチャートであ
る。このＤＰＦ再生は、前記図２のフローチャートのス
テップ２において緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）
が立っている場合に行われるものである。図４におい
て、ステップ２１では、前記図３のステップ１１と同様
に、図７に示すテーブルを参照してＰＭ堆積量に応じて
排気の空気過剰率（λ）を所定の値に設定する。本フロ
ーでは、λｃ以下の値が設定されることになる。
する。図４は、緊急のＤＰＦ再生のフローチャートであ
る。このＤＰＦ再生は、前記図２のフローチャートのス
テップ２において緊急再生フラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）
が立っている場合に行われるものである。図４におい
て、ステップ２１では、前記図３のステップ１１と同様
に、図７に示すテーブルを参照してＰＭ堆積量に応じて
排気の空気過剰率（λ）を所定の値に設定する。本フロ
ーでは、λｃ以下の値が設定されることになる。
【００３９】ステップ２２では、図３のステップ１２と
同様に、ＤＰＦ再生を行うため、ＤＰＦ４の温度を所定
温度（例えば、６００℃）になるよう制御する。ステッ
プ２３では、排気温度（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１に達して
から所定時間ｔ２が経過したか否かを判定する。なお、
この所定期間ｔ２は、緊急のＤＰＦ再生を行う期間とし
てあらかじめ設定したものであるそして、前記所定時間
ｔ２が経過していれば、ステップ２４で前記緊急再生フ
ラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）を０とし、ステップ２５でＰ
Ｍ堆積量をリセットして（０として）緊急のＤＰＦ再生
を完了する。なお、前記所定時間ｔ２が経過していなけ
れば緊急のＤＰＦ再生が継続される。
同様に、ＤＰＦ再生を行うため、ＤＰＦ４の温度を所定
温度（例えば、６００℃）になるよう制御する。ステッ
プ２３では、排気温度（Ｔｅ）が前記温度Ｔ１に達して
から所定時間ｔ２が経過したか否かを判定する。なお、
この所定期間ｔ２は、緊急のＤＰＦ再生を行う期間とし
てあらかじめ設定したものであるそして、前記所定時間
ｔ２が経過していれば、ステップ２４で前記緊急再生フ
ラグ（Ｒｅｇ．２フラグ）を０とし、ステップ２５でＰ
Ｍ堆積量をリセットして（０として）緊急のＤＰＦ再生
を完了する。なお、前記所定時間ｔ２が経過していなけ
れば緊急のＤＰＦ再生が継続される。
【００４０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ＤＰＦ４の溶損、破損を確実に回避しつつ、効率的
なＤＰＦ再生を実行することができると共に、ＤＰＦ４
に堆積したＰＭによって機関の運転性を悪化させるよう
な事態も確実に防止できる。
ば、ＤＰＦ４の溶損、破損を確実に回避しつつ、効率的
なＤＰＦ再生を実行することができると共に、ＤＰＦ４
に堆積したＰＭによって機関の運転性を悪化させるよう
な事態も確実に防止できる。
【図１】本発明の一実施形態に係るディーゼル機関のシ
ステム図である。
ステム図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＤＰＦ再生処理ルー
チンを示すフローチャートである。
チンを示すフローチャートである。
【図３】通常のＤＰＦ再生処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図４】緊急のＤＰＦ再生処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】排気温度ＴｅとＤＰＦ４の昇温速度との関係を
示す図である。
示す図である。
【図６】ＤＰＦ再生の最適運転領域を示す図（マップ）
である。
である。
【図７】ＰＭ堆積量に応じた空気過剰率（λ）設定用の
テーブルの一例を示す図である。
テーブルの一例を示す図である。
【図８】再生中のＤＰＦ４の温度、ＰＭ堆積量及び空気
過剰率（λ）の関係を示す図である。
過剰率（λ）の関係を示す図である。
【図９】設定した空気過剰率（例えば、λｂ）とするた
めの目標吸入空気量設定用のマップの一例を示す図であ
る。
めの目標吸入空気量設定用のマップの一例を示す図であ
る。
【図１０】ＤＰＦ再生に必要な副噴射量設定用のマップ
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
１ ディーゼルエンジン本体
３ 過給機
４ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
５ コモンレール
６ 燃料ポンプ
２０ コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）
２１ エンジン回転速度センサ
２２ アクセル開度センサ
２３ 空気過剰率λセンサ
２４ 圧力センサ
２５ 温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
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 45/00 ３１４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｚ
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA08 BA09 BA13 BA20
DA25 EA07 EA11 EB24 FA00
FA01 FA02 FA10 FA27 FA29
FA33
3G090 AA01 BA01 CA01 CA04 DA00
DA03 DA12 DA13 DA18 DA20
EA01 EA04 EA05 EA06
3G091 AA10 AA11 AA18 AB02 AB13
BA00 CB02 CB03 EA01 EA02
EA03 EA17 EA18 EA32 EA34
GB05W HA36 HB05 HB06
3G301 HA02 HA11 HA13 JA32 MA01
MA11 MA23 NA08 NB02 NC08
NE16 NE17 NE23 PA10Z
PD02Z PD11Z PD14Z PE01Z
PF03Z
Claims (11)
- 【請求項１】機関の排気通路中に配置され、流入する排
気中のパティキュレートを捕集するパティキュレート捕
集手段と、 前記パティキュレート捕集手段に捕集されたパティキュ
レート量を検出するパティキュレート量検出手段と、 前記パティキュレート捕集手段の再生処理を行うのに適
した再生適正状態にあるかを判断する再生適正状態判断
手段と、 前記再生適正状態判断手段が再生適正状態にあると判断
し、かつ、前記パティキュレート量があらかじめ設定し
た第１所定量を上回るときに、前記パティキュレート量
が多いほど排気の酸素濃度を低くして前記再生処理を実
行する再生制御手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】前記再生制御手段は、前記パティキュレー
ト量が前記第１所定量よりも大きな値としてあらかじめ
設定された第２所定量を上回るときに、前記再生処理を
行わない場合における排気の酸素濃度よりも排気の酸素
濃度を低くして前記再生処理を実行することを特徴とす
る請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】前記再生制御手段は、前記パティキュレー
ト量が前記第２所定値よりも大きな値としてあらかじめ
設定された第３所定量を上回るときには、前記再生適正
状態判断手段の判断にかかわらず、前記パティキュレー
ト量が前記第２所定量と前記第３所定量との間にあると
きの排気の酸素濃度よりも排気の酸素濃度を低くして前
記再生処理を実行することを特徴とする請求項２記載の
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】前記再生制御手段は、前記再生処理実行中
の前記パティキュレート量の減少に応じて排気の酸素濃
度を高くすることを請求項１から請求項３のいずれか１
つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】前記パティキュレート捕集手段は、流入す
る排気成分を酸化する機能を有し、 前記再生適正状態判断手段は、前記パティキュレート捕
集手段の酸化機能が活性化しているときに前記再生適正
状態であると判断することを特徴とする請求項１から請
求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項６】前記再生適正状態判断手段は、前記パティ
キュレート捕集手段の酸化機能が排気中の重質炭化水素
成分を酸化可能であるときに前記再生適正状態であると
判断することを特徴する請求項５記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項７】前記第１所定量は、前記再生処理を実行し
た際に、前記パティキュレート捕集手段に捕集されたパ
ティキュレートの伝播燃焼が可能となるパティキュレー
ト量であることを特徴となる請求項１記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項８】前記第２所定量は、前記パティキュレート
捕集手段に流入する排気の酸素濃度を最大とした状態で
前記再生処理を実行すると、前記パティキュレート捕集
手段の温度がその許容上限温度を上回るパティキュレー
ト量であることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項９】前記第３所定量は、前記パティキュレート
捕集手段上流側の排気圧力が機関の運転性に影響を与え
る量を上回るパティキュレート量であることを特徴とす
る請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１０】前記再生制御手段は、空気過剰率を制御
することで排気の酸素濃度を低く又は高くすることを特
徴とする請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の
内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項１１】前記パティキュレート量検出手段は、前
記パティキュレート捕集手段の上流側の排気圧力に基づ
いて前記パティキュレート捕集手段に捕集されたパティ
キュレート量を推定することを特徴とする請求項１から
請求項１０のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化
装置。
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