JP2003307117A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＰＦの再生中にエンジンの排気流量が低下
する低負荷低回転域に移行したときに、ＤＰＦの過昇温
による焼損を未然に防止できる内燃機関の排気浄化装置
を提供する。 【解決手段】 酸化・燃焼速度Ｃ1が所定値Ｃ2以上でＤ
ＰＦ再生中と推測されるときに（S34がYES）、エンジン
が低負荷低回転域に移行すると（S38がYES）、バーナ１
４を作動させてターボ過給機４のタービン４ｂに燃焼ガ
スを供給する（S46）。これによりタービン仕事を増加
させて過給を促進し、エンジン１の排気流量の増加に伴
ってＤＰＦ８の放熱を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
エンジンという）の排気系に設けられて、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備
えた排気浄化装置に関するものである。

【０００２】

【関連する背景技術】ディーゼルエンジン等から排出さ
れる排ガスには、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯx等のほかにパティ
キュレートが含まれており、このパティキュレートを処
理するための後処理装置としてパティキュレートフィル
タが提案されている。例えば、触媒を担持したフィルタ
がエンジンの排気系に設けられて、排ガス中に含まれる
パティキュレートを捕集する一方、排気温度が比較的高
い運転状態のときには、堆積したパティキュレートを触
媒の効果により酸化・除去している（連続再生）。又、
この連続再生作用が得られない運転状態が継続されて、
パティキュレート堆積量が許容量を越えたときには、例
えばポスト噴射により膨張行程或いは排気行程で追加燃
料を噴射し、これによりフィルタを昇温する。パティキ
ュレートの酸化・燃焼速度はフィルタ温度上昇に伴い指
数関数的に増大するので、パティキュレートが十分速い
速度で酸化・燃焼する温度までフィルタを昇温すること
により短時間でフィルタを再生できる（強制再生）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したようにパティ
キュレートの酸化・燃焼速度が十分に速いときのフィル
タは、パティキュレートの燃焼熱を受けて昇温される一
方、内部を流通する排ガスに放熱して冷却され、双方の
作用が均衡することで、適切な温度、つまり、着火後の
パティキュレートの燃焼が継続され、且つ自己の過熱に
よる焼損が防止される温度に保たれる。

【０００４】しかしながら、車両の走行状態に応じてエ
ンジンの運転状態は大きく変化し、例えばアイドル運転
を含む低負荷低回転域では、排気流量が極端に減少する
と共に、排ガス中の酸素濃度が増加する現象が生じる。
排気流量の減少は、放熱不足によりフィルタを昇温させ
る方向に作用し、酸素濃度の増加は、パティキュレート
の燃焼促進により同じくフィルタを昇温させる方向に作
用するため、このようなエンジン運転状態に移行する
と、フィルタが過昇温されて焼損する虞があった。

【０００５】本発明の目的は、エンジンの運転状態に関
わらずフィルタの過昇温による焼損を未然に防止するこ
とができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、内燃機関の排気系に設けられて
排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、排
気系のフィルタ上流側に設けられたタービン、及び内燃
機関の吸気系に設けられ、タービンに駆動されて内燃機
関に導入される吸気を過給するコンプレッサから構成さ
れるターボ過給機と、排気系のタービン上流側に設けら
れ、排ガスのエネルギを増大する排気エネルギ増大手段
と、フィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度
が所定値以上か否かを判定するパティキュレート燃焼判
定手段と、内燃機関が排気流量低下を生じる所定運転状
態にあるか否かを判定する運転状態判定手段と、パティ
キュレート燃焼判定手段によりフィルタ上でのパティキ
ュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上と判定され、且
つ運転状態判定手段により所定運転状態と判定されたと
き、排気エネルギ増大手段を作動させる制御手段とを備
えたものである。

【０００７】従って、排ガス中のパティキュレートはフ
ィルタに捕集されて次第に堆積し、堆積したパティキュ
レートは、例えば内燃機関が排気温度の比較的高い運転
状態のときに酸化・焼却除去される一方（連続再生）、
積極的に排気温度の上昇やフィルタへの未燃燃料の供給
が実施されたときに強制的に酸化・焼却除去される（強
制再生）。この間、パティキュレートの酸化・燃焼速度
が所定値以上か否かがパティキュレート燃焼判定手段に
より判定される。

【０００８】パティキュレートの酸化・燃焼速度は、例
えばフィルタ上のパティキュレート堆積量、フィルタ温
度、排ガス中の酸素量等と相関し、堆積量が多く、且つ
フィルタ温度が高く、且つ排ガス中の酸素濃度が高いほ
ど、酸化・燃焼速度として大きな値が算出される。一
方、例えば内燃機関がアイドル運転を含む低負荷低回転
域にあるとき、或いは車両減速に伴う燃料供給の中止
時、又は排気ブレーキの作動により排気流量が絞られた
とき等には、内燃機関の排気流量が低下すると共に排気
中の酸素濃度が増加する所定運転状態となり、この所定
運転状態が運転状態判定手段により判定される。

【０００９】そして、パティキュレートの酸化・燃焼速
度が所定値以上のときに内燃機関が所定運転状態に移行
すると、排気流量の低下によりフィルタの放熱不足が生
じるが、このときには制御手段により排気エネルギ増大
手段が作動して、排ガスのエネルギを増大する。これに
よりタービン入口の排ガス温度が上昇して、タービン仕
事の増加により過給が促進されるため、結果として内燃
機関の排気流量が増加して、フィルタで発生する熱が排
ガスにより持ち去られて、フィルタの放熱不足による過
昇温が抑制される。

【００１０】加えて、排気エネルギ増大手段の作動によ
り、結果として排ガスの酸素濃度が低減されるため、フ
ィルタでのパティキュレートの燃焼が抑制され、上記フ
ィルタの過昇温の抑制がより確実なものとなる。請求項
２の発明は、請求項１において、フィルタに捕集された
パティキュレートの堆積量を推定する堆積量推定手段を
備え、制御手段が、パティキュレート燃焼判定手段によ
りフィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が
所定値以上と判定され、且つ運転状態判定手段により所
定運転状態と判定され、且つ堆積量推定手段により推定
されたパティキュレートの堆積量が所定値を越えたと
き、排気エネルギ増大手段を作動させるものである。

【００１１】従って、酸化・燃焼速度及び機関の運転状
態に加えて、パティキュレートの堆積量も考慮されるた
め、堆積量が多くて急燃焼によりフィルタを焼損する可
能性が高いときには、エネルギ増大手段の作動により確
実にフィルタの過昇温が抑制され、一方、堆積量が少な
くて急燃焼してもフィルタが焼損する虞がないときに
は、エネルギ増大手段が停止保持されて、逆に急燃焼に
よりフィルタの再生が促進される。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１において、制
御手段が、パティキュレート燃焼判定手段によりフィル
タ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以
上と判定され、且つ運転状態判定手段により所定運転状
態が所定時間以上継続していると判定されたとき、排気
エネルギ増大手段を作動させるものである。従って、フ
ィルタの再生中において内燃機関が所定運転状態に移行
しても、その継続時間が短いときにはフィルタの熱容量
分温度上昇が遅れフィルタが放熱不足の事態に陥る虞が
ないため、この場合には排気エネルギ増大手段が停止保
持されて、その不要な作動が未然に防止されると共に、
その間にフィルタ再生が促進される。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１において、タ
ーボ過給機は過給圧を調整する過給圧調整手段を含み、
制御手段が、排気エネルギ増大手段の作動時に過給圧調
整手段を過給圧上昇方向に制御するものである。従っ
て、排気エネルギ増大手段の作動時には過給圧調整手段
が過給圧上昇方向に制御されるため、ターボ過給機によ
る過給が一層促進されて内燃機関の排気流量が更に増加
し、フィルタの放熱不足がより確実に解消される。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１において、タ
ーボ過給機は過給圧を調整する過給圧調整手段を含み、
排気エネルギ増大手段が、排気系のタービン上流側に設
けられて燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段により構
成され、燃焼ガス供給手段の空気取入れ口を吸気系のコ
ンプレッサ下流側に連通させ、且つ空気取入れ口と吸気
系との間に燃焼ガス供給手段への吸入空気量を制御する
切換弁を備え、更に、フィルタに捕集されたパティキュ
レートの堆積量を推定する堆積量推定手段を備え、制御
手段が、堆積量推定手段により推定されたパティキュレ
ートの堆積量が所定値を越えたとき、切換弁を開弁する
と共に燃焼ガス供給手段を作動させ、且つ過給圧調整手
段を過給圧低下方向に制御し、一方、パティキュレート
燃焼判定手段によりフィルタ上でのパティキュレートの
酸化・燃焼速度が所定値以上と判定され、且つ運転状態
判定手段により所定運転状態と判定され、且つ堆積量推
定手段により推定されたパティキュレートの堆積量が所
定値を越えたとき、切換弁を開弁すると共に燃焼ガス供
給手段を作動させ、且つ過給圧調整手段を過給圧上昇方
向に制御するものである。

【００１５】従って、堆積量推定手段により推定された
パティキュレートの堆積量が所定値を越えたときには、
制御手段により切換弁が開弁されて、吸入空気の一部が
燃焼ガス供給手段に供給され、燃焼ガス供給手段から発
生した燃焼ガスにより排気昇温が行われ、これによりフ
ィルタ上のパティキュレートが強制的に焼却除去され
る。このときの過給圧調整手段は過給圧低下方向に制御
されるため、内燃機関の排気流量が減少し、フィルタは
排ガスから効率的に受熱して迅速に昇温される。

【００１６】一方、フィルタ上でのパティキュレートの
酸化・燃焼速度が所定値以上で内燃機関が所定運転状態
に移行したときには、燃焼ガス供給手段の作動と共に過
給圧調整手段が過給圧上昇方向に制御されるため内燃機
関の排気流量が増加し、フィルタの放熱不足がより確実
に解消される。そして、このように燃焼ガス供給手段を
利用して、強制再生時のフィルタの昇温を行っているた
め、強制再生を実施するための専用の昇温手段を省略可
能となる。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１において、タ
ーボ過給機は過給圧を調整する過給圧調整手段を含み、
排気エネルギ増大手段が、排気系のタービン上流側に設
けられて少なくとも酸化機能を有する触媒装置と、触媒
装置にＨＣ又はＣＯを供給する反応物供給手段とにより
構成され、更に、フィルタに捕集されたパティキュレー
トの堆積量を推定する堆積量推定手段を備え、制御手段
が、堆積量推定手段により推定されたパティキュレート
の堆積量が所定値を越えたとき、反応物供給手段を作動
させ、且つ過給圧調整手段を過給圧低下方向に制御し、
一方、パティキュレート燃焼判定手段によりフィルタ上
でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上と
判定され、且つ運転状態判定手段により所定運転状態と
判定され、且つ堆積量推定手段により推定されたパティ
キュレートの堆積量が所定値を越えたとき、反応物供給
手段を作動させ、且つ過給圧調整手段を過給圧上昇方向
に制御するものである。

【００１８】従って、堆積量推定手段により推定された
パティキュレートの堆積量が所定値を越えたときには、
制御手段により反応物供給手段が作動して触媒装置にＨ
Ｃ又はＣＯを供給し、これらのＨＣ又はＣＯが触媒装置
の酸化作用により燃焼して排気昇温が行われ、これによ
りフィルタ上のパティキュレートが強制的に焼却除去さ
れる。このときの過給圧調整手段は過給圧低下方向に制
御されるため、内燃機関の排気流量が減少し、フィルタ
は排ガスから効率的に受熱して迅速に昇温される。

【００１９】一方、フィルタ上でのパティキュレートの
酸化・燃焼速度が所定値以上で内燃機関が所定運転状態
に移行したときには、反応物供給手段の作動と共に過給
圧調整手段が過給圧上昇方向に制御されるため内燃機関
の排気流量が増加し、フィルタの放熱不足がより確実に
解消される。そして、このように反応物供給手段及び触
媒装置を利用して、強制再生時のフィルタの昇温を行っ
ているため、強制再生を実施するための専用の昇温手段
を省略可能となる。

【００２０】請求項７の発明は、内燃機関の排気系に設
けられて排ガス中のパティキュレートを捕集するフィル
タと、排気系のフィルタ上流側に設けられ、排ガスのエ
ネルギを増大する排気エネルギ増大手段と、フィルタ上
でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上か
否かを判定するパティキュレート燃焼判定手段と、内燃
機関が燃料停止を含む酸素濃度の高い高空燃比となる特
定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手段
と、パティキュレート燃焼判定手段によりフィルタ上で
のパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上と判
定され、且つ運転状態判定手段により特定運転状態と判
定されたとき、排気エネルギ増大手段を作動させる制御
手段とを備えたものである。

【００２１】従って、排ガス中のパティキュレートはフ
ィルタに捕集されて次第に堆積し、堆積したパティキュ
レートは、例えば内燃機関が排気温度の比較的高い運転
状態のときに酸化・焼却除去される一方（連続再生）、
積極的に排気温度の上昇やフィルタへの未燃燃料の供給
が実施されたときに強制的に酸化・焼却除去される（強
制再生）。この間、パティキュレートの酸化・燃焼速度
が所定値以上か否かがパティキュレート燃焼判定手段に
より判定される。

【００２２】パティキュレートの酸化・燃焼速度は、例
えばフィルタ上のパティキュレート堆積量、フィルタ温
度、排ガス中の酸素量等と相関し、堆積量が多く、且つ
フィルタ温度が高く、且つ排ガス中の酸素濃度が高いほ
ど、酸化・燃焼速度として大きな値が算出される。一
方、例えば車両減速に伴って内燃機関の燃料供給が停止
されたとき、或いは燃料噴射量が減少されたとき等に
は、酸素濃度が高い高空燃比となり、このときの運転状
態が特定運転状態として運転状態判定手段により判定さ
れる。特定運転状態では、吸入空気の大部分が燃焼に利
用されずにそのまま排出されて、排ガスに十分な酸素が
含まれている。

【００２３】従って、パティキュレートの酸化・燃焼速
度が所定値以上のときに内燃機関が特定運転状態に移行
すると、排ガス中の酸素によりパティキュレートの燃焼
が過度に促進されるが、このときには制御手段により排
気エネルギ増大手段が作動するため、結果として排ガス
の酸素濃度が低減される。よって、フィルタでのパティ
キュレートの燃焼が抑制され、フィルタの過昇温が抑制
される。

【００２４】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明を
ディーゼルエンジン用の排気浄化装置に具体化した第１
実施形態を説明する。図１は本実施形態のディーゼルエ
ンジンの排気浄化装置を示す全体構成図である。本実施
形態のエンジン１はコモンレール式燃料噴射装置を備え
ており、図示しないコモンレールに蓄圧された高圧燃料
を各気筒の燃料噴射弁２に供給し、任意の噴射時期及び
噴射量で燃料噴射弁２から各気筒の筒内に噴射可能に構
成されている。

【００２５】エンジン１の吸気通路３には、上流側よ
り、ターボ過給機４のコンプレッサ４ａ、インタークー
ラ５が設けられている。図示しないエアクリーナから導
入された吸入空気は、コンプレッサ４ａにより過給され
てインタークーラ５で冷却された後、各気筒の筒内に導
入されて、上記燃料噴射弁２から噴射された燃料の燃焼
に利用される。

【００２６】又、エンジン１の排気通路６には、上流側
より、上記コンプレッサ４ａと同軸上に連結されたター
ボ過給機４のタービン４ｂ、ディーゼル・パティキュレ
ート・フィルタ（以下、ＤＰＦと略す）８が設けられて
いる。ターボ過給機４は可変ノズルベーン付ターボとし
て構成されており、タービン４ｂの外周に配設された図
示しない多数のベーンをアクチュエータ１０により一斉
に角度変更するようになっている（過給圧調整手段）。
ベーンはタービン４ｂに衝突する排ガスの流速を調整す
る役割を果たし、ベーンが閉方向に制御されるほど、排
ガス流速が高められてタービン仕事が増加するため、タ
ーボ過給機４の過給圧が上昇方向に調整される。

【００２７】上記ＤＰＦ８はハニカム型のセラミック担
体からなり、多数の排ガス通路の上流側と下流側の開口
部を交互に閉鎖して、排ガス通路を形成する多孔質の壁
面を経て排ガスを流通させる。そして、各気筒から排出
された排ガスは、排気通路６を経てタービン４ｂを回転
駆動した後にＤＰＦ８を経て大気中に排出され、ＤＰＦ
８を通過する際に含有するパティキュレートが捕集され
る。

【００２８】上記コンプレッサ４ａ下流側の吸気通路３
と上記タービン４ｂ上流側の排気通路６とはバーナ通路
１２を介して連結され、このバーナ通路１２の吸気通路
３側には切換弁１３が設けられ、排気通路６側にはバー
ナ１４（排気エネルギ増大手段、燃焼ガス供給手段）が
設けられている。切換弁１３の開弁時には、吸気通路３
を流通する吸入空気の一部がバーナ１４に供給され、そ
の空気を利用してバーナ１４内で燃料が燃焼されて、燃
焼ガスが排気通路６側に供給される。

【００２９】一方、車室内には、図示しない入出力装
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニ
ット）２１が設置されている。ＥＣＵ２１の入力側に
は、アクセル操作量ＡＰＳを検出するアクセルセンサ２
２、エンジン回転速度Ｎeを検出する回転速度センサ２
３、上記ＤＰＦ８の上流側及び下流側の排ガス温度Ｔ1,
Ｔ2を検出する温度センサ２４ａ，２４ｂ等の各種セン
サ類が接続され、出力側には、上記燃料噴射弁２、ター
ボ過給機４のアクチュエータ１０、切換弁１３、バーナ
１４等の各種デバイス類が接続されている。

【００３０】そして、ＥＣＵ２１はアクセル操作量ＡＰ
Ｓやエンジン回転速度Ｎe等の検出情報に基づいて燃料
噴射弁２の噴射時期や噴射量、ターボ過給機４の過給
圧、図示しないＥＧＲ弁によるＥＧＲ率等の目標値を設
定し、それらの目標値に基づいて燃料噴射弁２、アクチ
ュエータ１０、ＥＧＲ弁等を制御する。一方、パティキ
ュレートの捕集によりＤＰＦ８上のパティキュレート堆
積量は次第に増加するが、堆積したパティキュレート
は、エンジン１が所定の運転状態（例えば、排気温度が
比較的高い運転状態）のときに連続的に酸化・焼却除去
される。

【００３１】又、連続再生作用が得られない運転状態が
継続されると、ＤＰＦ８でのパティキュレート堆積量が
次第に増加して許容量を越えてしまうため、このような
状況を想定して、ＥＣＵ２１は積極的にパティキュレー
トを焼却除去する強制再生を実行しており、以下、その
詳細を説明する。図２はＥＣＵ２１が実行するパティキ
ュレート堆積量判定ルーチンを示すフローチャートであ
り、ＥＣＵ２１はエンジン１の運転中に常にこのルーチ
ンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ステッ
プＳ２で各センサ類からの検出情報を入力すると共に、
それらの情報からＤＰＦ８上でのパティキュレート堆積
量Ａを推定する（堆積量推定手段）。ステップＳ４では
ＤＰＦ８のパティキュレート堆積量Ａが予め設定された
再生開始判定値Ａ1以上か否かを判定する。パティキュ
レート堆積量Ａは、ＤＰＦ８の前後差圧（つまり、ＤＰ
Ｆ８の圧損）及び排気流量に対して相関することから、
例えば、これらの関係を規定したマップに基づいて堆積
量Ａを推定する。

【００３２】パティキュレート堆積量Ａが再生開始判定
値Ａ1未満のときには、ステップＳ４でＮＯ（否定）の
判定を下してルーチンを終了する。そして、運転の継続
によりパティキュレート堆積量Ａが次第に増加して再生
開始判定値Ａ1以上になると、ＥＣＵ２１はステップＳ
４でＹＥＳ（肯定）の判定を下し、ステップＳ６で強制
再生処理を実行した後、ルーチンを終了する。

【００３３】図３はＥＣＵ２１が実行する強制再生ルー
チンを示すフローチャートであり、上記ステップＳ６で
強制再生処理が実行されると、ＥＣＵ２１は当該ルーチ
ンを開始し、まず、ステップＳ１２で検出情報を入力
し、ステップＳ１４でパティキュレートが着火している
か否かを判定する。この判定は、上記温度センサ２４
ａ，２４ｂにより検出されたＤＰＦ８の上流側及び下流
側の排ガス温度Ｔ1,Ｔ2に基づいて行われ、排ガス温度
Ｔ1,Ｔ2の平均値が所定温度、例えば６００℃以上の状
態が所定時間に亘って継続したときに、着火と判定す
る。

【００３４】ステップＳ１４の判定がＮＯのときには、
ステップＳ１６で上記切換弁１３を開弁すると共に、バ
ーナ１４を大出力で作動させ（供給熱量大）、その後、
ステップＳ１８で過給圧制御に関係なく、アクチュエー
タ１０によりターボ過給機４のベーンを開方向に制御す
る。ＥＣＵ２１は続くステップＳ２０でパティキュレー
ト堆積量Ａが再生終了判定値Ａ2（＜Ａ1)以下か否かを
判定し、判定がＮＯのときにはルーチンを終了する。

【００３５】切換弁１３の開弁により吸入空気の一部が
バーナ１４に供給されて、バーナ１４から発生した燃焼
ガスにより排気昇温が行われる。ベーンの開制御により
ターボ過給機４の過給圧は低下しているため、エンジン
１の吸入空気量と共に排気流量も減少し、ＤＰＦ８は排
ガスから効率的に受熱して迅速に昇温される。以上のス
テップＳ１２〜２０の処理が繰り返されることで、ＤＰ
Ｆ８が次第に昇温され、ＤＰＦ８上のパティキュレート
が着火すると、ＥＣＵ２１は上記ステップＳ１４でＹＥ
Ｓの判定を下し、ステップＳ２２で小出力でバーナ１４
を作動させる（供給熱量小）。その結果、バーナ１４に
よるＤＰＦ８の昇温効果は減少するが、パティキュレー
トは既に着火されているため、パティキュレートの燃焼
熱によりＤＰＦ８の温度が高温で維持され、燃焼を継続
して焼却除去される。

【００３６】パティキュレート堆積量Ａが次第に減少し
て再生終了判定値Ａ2以下になると、ＥＣＵ２１はステ
ップＳ２０でＹＥＳの判定を下し、ステップＳ２４で上
記ベーンの強制開制御を停止し、続くステップＳ２６で
切換弁１３の閉弁とバーナ１４の停止を行った後、ルー
チンを終了する。尚、本実施形態では、強制再生のため
にバーナ１４による燃焼ガスを利用したが、これに限定
されるものではなく、例えば、主噴射後の膨張行程や排
気行程でポスト噴射を実施して、追加燃料の燃焼により
排気昇温させたり、或いは追加燃料を直接ＤＰＦ８上で
燃焼させたりして、パティキュレートを酸化・焼却除去
してもよい。又、ポスト噴射に代えて排気通路６に設け
た噴射ノズルから未燃燃料を供給して、ポスト噴射と同
様の作用を得てもよい。

【００３７】一方、本実施形態では、以上の強制再生、
或いは上記した連続再生によりパティキュレートが焼却
除去されているとき、ＤＰＦ８の過昇温を抑制するため
の過昇温抑制処理を実行する。図４はＥＣＵ２１が実行
する過昇温抑制ルーチンを示すフローチャートであり、
ＥＣＵ２１はこのルーチンを上記パティキュレート堆積
量判定ルーチンと並行して実行する。まず、ＥＣＵ２１
はステップＳ３２で検出情報を入力し、続くステップＳ
３４でパティキュレートの酸化・燃焼速度Ｃ1が所定値
Ｃ2以上か否かを判定する（パティキュレート燃焼判定
手段）。

【００３８】酸化・燃焼速度Ｃ1とは、パティキュレー
トの時間当たりの燃焼量として表される。酸化・燃焼速
度Ｃ1の増加はパティキュレートの急燃焼を意味するた
め、酸化・燃焼速度Ｃ1はパティキュレートの燃焼状態
を判定するための指標として用いることができる。図５
の特性図に示すように、着火時の瞬間発生熱量は、パテ
ィキュレート堆積量とＤＰＦ８の温度に対して相関する
ことが確認されており、パティキュレート堆積量が多
く、且つＤＰＦ温度が高いほど、発生熱量が増加する特
性となる。又、パティキュレートの酸化・燃焼は排ガス
中の酸素量にも影響を受け、酸素量が多いほど、着火時
の瞬間発生熱量が増加する特性となる。

【００３９】例えば、パティキュレート堆積量としては
上記ステップＳ２で推定した値Ａが用いられ、ＤＰＦ温
度としてはＤＰＦ８の上流側の排ガス温度Ｔ1が用いら
れ、排ガス中の酸素量としては、吸入空気量と噴射量と
から所定のマップに従って求められる。上記ステップＳ
３４ではパティキュレート堆積量毎に設定された多数の
マップから該当するマップを選択し、当該マップに従っ
てＤＰＦ温度と酸素量とから酸化・燃焼速度Ｃ1を算出
して、所定値Ｃ２と比較する。

【００４０】ステップＳ３４の判定がＮＯのときには、
パティキュレートの急燃焼が起こり得ないと見なし、ル
ーチンを終了する。又、ステップＳ３４の判定がＹＥＳ
のときにはステップＳ３６に移行して、パティキュレー
ト堆積量Ａが急燃焼判定値Ａ3以上か否かを判定する。
急燃焼判定値Ａ3としては、例えば上記強制再生の開始
及び終了判定値Ａ1,Ａ2の中間値（Ａ2＜Ａ3＜Ａ1)が設
定され、判定がＮＯのときには、堆積しているパティキ
ュレートが少量のため急燃焼しないと見なし、ルーチン
を終了する。ステップＳ３６の判定がＹＥＳのときには
ステップＳ３８に移行し、現在のエンジン１の運転状態
が図６にａで示すアイドル運転を含む低負荷低回転域
（所定運転状態）にあるか否かを判定する（運転状態判
定手段）。

【００４１】この判定は、例えば回転速度センサ２３に
より検出されたエンジン回転速度Ｎe、及びエンジン負
荷と相関する燃料噴射量に基づいて行われ、上記した低
負荷低回転域にないときには、ステップＳ３８でＮＯの
判定を下してルーチンを終了する。この場合には、切換
弁１３は閉弁状態に、バーナ１４は停止状態に保持され
る一方、ターボ過給機４のベーンは本来の過給圧制御に
基づいて調整される。

【００４２】一方、低負荷低回転域にあるとして上記ス
テップＳ３８でＹＥＳの判定を下すと、ＥＣＵ２１はス
テップＳ４０に移行してタイマｔをインクリメントし、
続くステップＳ４２でタイマｔが所定値ｔ0に達したか
否かを判定し、判定がＮＯのときにはルーチンを終了す
る。又、上記ステップＳ４２の判定がＹＥＳのとき、つ
まり、低負荷低回転域での運転が所定値ｔ0に相当する
期間に亘って継続したときには、ステップＳ４４に移行
して過給圧制御に関係なくターボ過給機４のベーンを閉
方向に制御し、続くステップＳ４６で切換弁１３を開弁
すると共に、バーナ１４を作動させる。

【００４３】バーナ１４が発生した燃焼ガスを利用して
タービン入口の排ガス温度が効果的に上昇し、しかも、
ベーンの閉制御により排ガス流速が高められることか
ら、排ガスからタービン４ｂに付与されるエネルギが増
大する。その結果、タービン仕事が増加してコンプレッ
サ４ａによる過給を促進するため、エンジン１の吸入空
気量が増加し、通常の低負荷低回転域のときに比較して
排気流量が大幅に増加する。

【００４４】又、エンジン１の排ガスに、酸素の少ない
若しくはほとんど含まないバーナ１４からの燃焼ガスが
混合されるため、排ガスの酸素濃度は、通常の低負荷低
回転域のときに比較して大幅に低減される。尚、タービ
ン４ｂの過回転を防止すべく、タービン回転速度が許容
値を超えてしまう場合にはベーンを開方向に制御する処
理を加えてもよい。

【００４５】以上のＥＣＵ２１による処理の結果、以下
に述べるようにしてパティキュレートの急燃焼が抑制さ
れる。周知のようにアイドル運転を含む低負荷低回転域
では、エンジン１の排気流量が極端に減少すると共に、
排ガス中の酸素濃度が増加する。よって、強制再生や連
続再生によるパティキュレートの酸化・焼却除去中に、
エンジン１が低負荷低回転域に至ると、排気流量の減少
によりＤＰＦ８の放熱不足が生じると共に、酸素濃度の
増加によりパティキュレートの燃焼が過度に促進される
ため、ＤＰＦ８の過昇温の懸念が生じる。

【００４６】ここで、上記のようにバーナ１４から燃焼
ガスが供給されて、過給の促進に伴ってエンジン１の排
気流量が増加すると、ＤＰＦ８で発生する熱が排ガスに
より持ち去られるため、ＤＰＦ８の放熱が促進される一
方、燃焼ガスの混合により排ガスの酸素濃度が大幅に低
減されるため、パティキュレートの燃焼が抑制され、結
果としてＤＰＦ８の過昇温が抑制される。よって、本実
施形態の排気浄化装置によれば、強制再生や連続再生に
よりパティキュレートを焼却除去する際に、ＤＰＦ８の
過昇温による焼損を未然に防止することができる。

【００４７】しかも、バーナ１４の作動時にはターボ過
給機４のベーンが閉方向に制御されるため、過給が一層
促進されてエンジン１の排気流量を更に増加させ、ＤＰ
Ｆ８の放熱不足をより確実に解消することができる。
又、エンジン１の運転状態及び酸化・燃焼速度Ｃ1に加
えて、パティキュレート堆積量Ａも考慮しているため、
パティキュレート堆積量Ａが多くて急燃焼によりＤＰＦ
８を焼損する可能性が高いときには（ステップＳ３６が
ＹＥＳ）、バーナ１４の作動により確実にＤＰＦ８の過
昇温を抑制でき、一方、パティキュレート堆積量Ａが少
なくて急燃焼してもＤＰＦ８が焼損する虞がないときに
は（ステップＳ３６がＮＯ）、バーナ１４が停止保持さ
れて、逆に急燃焼によりＤＰＦ８の再生を促進すること
ができる。

【００４８】更に、ＤＰＦ８の再生時においてエンジン
１が低負荷低回転域に移行しても、その継続時間が短い
ときにはＤＰＦ８の熱容量相当分の温度上昇が遅れるた
め、ＤＰＦ８が放熱不足の事態に陥る虞がないが、この
ような場合にはバーナ１４が停止保持されるため、バー
ナ１４の不要な作動を未然に防止できると共に、その間
のフィルタ再生を促進することができる。

【００４９】一方、再生中のＤＰＦ８の過昇温を抑制す
るためのバーナ１４を利用して、強制再生時のＤＰＦ８
の昇温を行っているため、強制再生を実施するための専
用の昇温手段、例えば上記ポスト噴射や噴射ノズル等を
省略できるという利点もある。 ［第２実施形態］次に、本発明を別のディーゼルエンジ
ン用の排気浄化装置に具体化した第２実施形態を説明す
る。尚、本実施形態では、上記第１実施形態のバーナ１
４に代えて、エンジン１のポスト噴射及び酸化触媒３１
を利用して排ガスのエネルギを増大しており、その全体
構成や制御内容の共通部分は同一番号を付して説明を省
略し、相違点を重点的に説明する。

【００５０】図７の全体構成図に示すように、本実施形
態の排気浄化装置では、第１実施形態のバーナ通路１
２、切換弁１３、バーナ１４が省略されており、これら
の部材に代えて排気通路６に酸化触媒３１（排気エネル
ギ増大手段、触媒装置）が備えられている。又、ＥＣＵ
２１の制御により、エンジン１は主噴射後の膨張行程や
排気行程で任意にポスト噴射を実施可能となっている
（排気エネルギ増大手段、反応物供給手段）。

【００５１】図８に示す強制再生ルーチンにおいて、Ｅ
ＣＵ２１はステップＳ１２を経てステップＳ１４でパテ
ィキュレートが着火しているか否かを判定する。判定が
ＮＯのときにはステップＳ５２でポスト噴射を実施し、
ステップＳ１８でターボ過給機４のベーンを開方向に制
御した後、ステップＳ２０でパティキュレート堆積量Ａ
の判定を行って（堆積量推定手段）、ルーチンを終了す
る。従って、ポスト噴射により酸化触媒３１には還元剤
としてのＨＣ、ＣＯが供給され、これらのＨＣ、ＣＯが
酸化触媒３１の酸化作用により燃焼して、排気昇温が行
われる。ベーンの開制御により排ガスの流速が低くなっ
ているため、タービン仕事を増加させることなく排ガス
により効果的にＤＰＦ８が昇温される。

【００５２】パティキュレートの着火により上記ステッ
プＳ１４の判定がＹＥＳになると、ステップＳ５４でポ
スト噴射を停止、又はポスト噴射量を減量する。ポスト
噴射による排気昇温は中止若しくは抑制されるが、既に
着火されたパティキュレートは、高温のＤＰＦ８により
燃焼を継続して焼却除去される。そして、パティキュレ
ート堆積量Ａが再生終了判定値Ａ2以下になると、ステ
ップＳ２０からステップＳ２４に移行して上記ベーンの
強制開制御を停止した後、ルーチンを終了する。

【００５３】一方、図９に示す過昇温抑制ルーチンにお
いては、ＥＣＵ２１は第１実施形態の場合（図４）と同
様に、ステップＳ３４でパティキュレートの酸化・燃焼
速度Ｃ1が所定値Ｃ2以上か否かを判定し（パティキュレ
ート燃焼判定手段）、ステップＳ３６でパティキュレー
ト堆積量Ａが急燃焼判定値Ａ3以上か否かを判定し、ス
テップＳ３８〜４２で低負荷低回転域での運転状態が所
定時間継続したか否かを判定する（運転状態判定手
段）。全ての判定がＹＥＳのときには、ステップＳ４４
でベーンを閉方向に制御し、ステップＳ６２でポスト噴
射を実施、若しくはポスト噴射量を増量した後（制御手
段）、ルーチンを終了する。

【００５４】ポスト噴射により供給されたＨＣ、ＣＯが
酸化触媒３１の酸化作用により燃焼して、タービン入口
の排ガス温度が上昇し、しかも、ベーンの閉制御により
排ガス流速が高められる。よって、第１実施形態の場合
と同様に、過給の促進に伴ってエンジン１の排気流量が
増加してＤＰＦ８の放熱を促進する一方、排ガスの酸素
濃度が低減されてパティキュレートの燃焼が抑制され、
結果としてＤＰＦ８の過昇温による焼損を未然に防止す
ることができる。

【００５５】更に、再生中のＤＰＦ８の過昇温を抑制す
るためのポスト噴射及び酸化触媒３１を利用して、強制
再生時のＤＰＦ８の昇温を行っているため、強制再生を
実施するための専用の昇温手段を省略できるという利点
もある。又、その他の作用効果も第１実施形態と同様で
あり、パティキュレート堆積量Ａを考慮することで、よ
り確実にＤＰＦ８の過昇温を抑制できると共に、低負荷
低回転域の継続時間が短いときにはポスト噴射を実施し
ないことで、不要なポスト噴射を防止することができ
る。

【００５６】［第３実施形態］次に、本発明を別のディ
ーゼルエンジン用の排気浄化装置に具体化した第３実施
形態を説明する。尚、本実施形態では、上記第１実施形
態の低負荷低回転域に代えて、車両減速に伴って燃料噴
射を中止するフューエルカット（以下、Ｆ／Ｃという）
時を含む高空燃比域で発生するＤＰＦ８の過昇温を抑制
することを目的としており、相違点はＥＣＵ２１が実行
する過昇温抑制ルーチンにあるため、当該ルーチンを重
点的に説明する。

【００５７】図１０に示す過昇温抑制ルーチンにおい
て、ＥＣＵ２１は第１実施形態の場合（図４）と同様
に、ステップＳ７２で検出情報を入力し、ステップＳ７
４でパティキュレートの酸化・燃焼速度Ｃ1が所定値Ｃ2
以上か否かを判定し（パティキュレート燃焼判定手
段）、ステップＳ７６でパティキュレート堆積量Ａが急
燃焼判定値Ａ3以上か否かを判定し、何れの判定もＹＥ
ＳのときにはステップＳ７８に移行する。ステップＳ７
８では、現在のエンジン１の運転状態が酸素濃度の高い
高空燃比域（特定運転状態）にあるか否かを判定する
（運転状態判定手段）。高空燃比域とは、図６にｂで示
すＦ／Ｃ領域のみならず、燃料噴射量の減少により空燃
比が所定以上となる領域も含んでおり、判定がＮＯのと
きにはルーチンを終了する。

【００５８】一方、ステップＳ７８でＹＥＳの判定を下
し、続くステップＳ８０，８２の処理で、当該高空燃比
域での運転状態が所定値ｔ0に相当する期間に亘って継
続したと判定したときには、ステップＳ８４に移行して
排気ブレーキが作動中であるか否かを判定する。排気ブ
レーキの作動は図示しないスイッチで運転者が任意にキ
ャンセル可能であり、キャンセル操作により、若しくは
減速時以外のため排気ブレーキが作動していないときに
は、ＮＯの判定を下してステップＳ８６でベーンを開方
向に制御し、ステップＳ９０で切換弁１３を開弁すると
共に、バーナ１４を作動させた後（制御手段）、ルーチ
ンを終了する。

【００５９】又、排気ブレーキが作動中として上記ステ
ップＳ８４でＹＥＳの判定を下したときには、ステップ
Ｓ８８に移行してベーンを閉方向に制御し、その後、上
記ステップＳ９０で切換弁１３を開弁すると共に、バー
ナ１４を作動させる（制御手段）。尚、バーナ１４から
の燃焼ガスは排気ブレーキによる制動を低下させるた
め、運転者が空走感を抱く虞がある。従って、この場合
には、空走感を与えない程度にバーナ１４からの燃焼ガ
スを適宜制限することが望ましい。

【００６０】ここで、排気ブレーキの作動状態に関係な
く、酸素濃度の高い高空燃比域では、吸入空気の大部分
が燃焼に利用されずにそのまま排出されるため、排ガス
には十分な酸素が含まれ、パティキュレートの燃焼が過
度に促進される虞がある。しかしながら、上記ステップ
Ｓ９０の処理により排ガスに燃焼ガスが混合されるた
め、酸素濃度は大幅に低減され、パティキュレートの燃
焼が抑制されることになる。

【００６１】一方、Ｆ／Ｃ中で排気ブレーキの非作動時
には、モータリングによりエンジン１の排気流量がエン
ジン回転速度Ｎeにほぼ比例して変化し、例えばアイド
ル回転速度が６５０rpmの小型エンジンの場合、定格回
転３２００rpmの無負荷時には排気流量が約５倍に増加
する。従って、この場合にはステップＳ８６でベーンを
開方向に制御しても、上記低負荷低回転域に比較して十
分な排気流量が確保される。

【００６２】尚、この場合には逆にＤＰＦ８が過冷却と
なってパティキュレートの燃焼が途絶える可能性もある
ため、例えば排ガス温度Ｔ1,Ｔ2の平均値が所定温度未
満になると、バーナ１４を作動させる共にウエストゲー
ト弁１１を開弁する処理を加え、排ガスの昇温を行って
もよい。又、Ｆ／Ｃ中で排気ブレーキの作動時には、排
気流量が例えば排気ブレーキの非作動時の３０％程度ま
で絞られるため、エンジン回転速度Ｎeが上記定格回転
より低い場合には排気流量が減少するが、ステップＳ８
８でベーンが閉側に制御されるため、過給が促進されて
十分な排気流量が確保される。

【００６３】よって、酸素濃度の高い高空燃比域には、
排気ブレーキの作動状態に関わらずバーナ１４を作動さ
せることによって排ガスの酸素濃度が低減されて、パテ
ィキュレートの燃焼が抑制される一方、排気流量が減少
する排気ブレーキの作動時には、過給の促進により排気
流量の増加が図られて、ＤＰＦ８の放熱が促進され、も
って、ＤＰＦ８の過昇温による焼損を未然に防止するこ
とができる。

【００６４】尚、本実施形態では、第１実施形態と同じ
くバーナ１４により排ガスのエネルギを増大したが、勿
論、これに代えて第２実施形態のようにポスト噴射及び
酸化触媒３１を利用してもよい。以上で実施形態の説明
を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記各実施形態では、コモンレ
ール式ディーゼルエンジン用の排気浄化装置に具体化し
たが、エンジンの形式等はこれに限ることはなく、例え
ば、通常のディーゼルエンジン用の排気浄化装置として
具体化してもよい。

【００６５】又、上記各実施形態では、エンジン１にタ
ーボ過給機４を備え、バーナ１４による過給促進、若し
くはポスト噴射及び酸化触媒３１による過給促進を利用
して、ＤＰＦ８の放熱不足を解消したが、必ずしもター
ボ過給機４を備える必要はなく、自然吸気式のエンジン
としてもよい。この場合であっても、バーナ１４からの
燃焼ガス、或いは酸化触媒３１でのＨＣやＣＯの燃焼に
より排ガスの酸素濃度を低減できるため、パティキュレ
ートの燃焼を抑制してＤＰＦ８の過昇温を防止すること
ができる。

【００６６】一方、上記各実施形態では、排気温度が比
較的高い運転状態のときに連続再生を行うものとした
が、パティキュレートの焼却除去を電気ヒータ等の外部
熱源により実施する装置にも適用可能である。又、上記
第１実施形態では、吸気通路３を流通する吸入空気をバ
ーナ１４の燃焼に利用したが、吸入空気に代えて排気通
路６側を流通する排ガスを利用してもよい。この場合で
も、低負荷低回転域やＦ／Ｃ域では排ガス中に十分な酸
素が含まれるため、支障なくバーナ１４を作動させるこ
とができる。

【００６７】更に、上記各実施形態では、ベーン開度に
応じて過給圧を調整可能な可変ノズルベーン付ターボと
してターボ過給機を構成したが、過給圧調整手段はこれ
に限らず、例えばウエストゲート弁として構成し、この
ウエストゲート弁により排ガスをバイパスさせることに
より過給圧を調整するようにしてもよい。一方、上記第
２実施形態では、エンジン１のポスト噴射によりＨＣや
ＣＯを供給したが、反応物供給手段はこれに限らず、例
えば排気通路６のタービン上流側に設けた噴射ノズルと
して構成し、この噴射ノズルから未燃燃料を供給するよ
うにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の内
燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタでのパティキ
ュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上、且つ内燃機関
が排気流量低下を生じる所定運転状態に移行したとき
に、フィルタの過昇温による焼損を未然に防止すること
ができる。

【００６９】請求項２の発明の内燃機関の排気浄化装置
によれば、請求項１の発明に加えて、パティキュレート
の堆積量が多く急燃焼によりフィルタを焼損する可能性
が高いときでも、確実にフィルタの過昇温を抑制するこ
とができる。請求項３の発明の内燃機関の排気浄化装置
によれば、請求項１の発明に加えて、排気エネルギ増大
手段の不要な作動を未然に防止することができる。

【００７０】請求項４の発明の内燃機関の排気浄化装置
によれば、請求項１の発明に加えて、ターボ過給機によ
る過給を一層促進して排気流量を増加させ、もって、フ
ィルタの放熱不足をより確実に解消することができる。
請求項５の発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、請
求項１の発明に加えて、フィルタの過昇温による焼損を
未然に防止できると共に、この過昇温抑制のための燃焼
ガス供給手段をフィルタの強制再生にも利用することか
ら、強制再生のための専用の昇温手段を省略することが
できる。

【００７１】請求項６の発明の内燃機関の排気浄化装置
によれば、請求項１の発明に加えて、フィルタの過昇温
による焼損を未然に防止できると共に、この過昇温抑制
のための反応物供給手段及び触媒装置をフィルタの強制
再生にも利用することから、強制再生のための専用の昇
温手段を省略することができる。請求項７の発明の内燃
機関の排気浄化装置によれば、フィルタでのパティキュ
レートの酸化・燃焼速度が所定値以上、且つ内燃機関が
燃料停止を含む高空燃比の特定運転状態に移行したとき
に、フィルタの過昇温による焼損を未然に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のディーゼルエンジンの排気浄化
装置を示す全体構成図である。

【図２】ＥＣＵが実行するパティキュレート堆積量判定
ルーチンを示すフローチャートである。

【図３】ＥＣＵが実行する強制再生ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図４】ＥＣＵが実行する過昇温抑制ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図５】パティキュレート堆積量とＤＰＦ温度に対する
酸化・燃焼熱量の特性を示す図である。

【図６】バーナの作動領域を示すマップである。

【図７】第２実施形態のディーゼルエンジンの排気浄化
装置を示す全体構成図である。

【図８】ＥＣＵが実行する強制再生ルーチンを示すフロ
ーチャートである。

【図９】ＥＣＵが実行する過昇温抑制ルーチンを示すフ
ローチャートである。

【図１０】第３実施形態のＥＣＵが実行する過昇温抑制
ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関、排気エネルギ増大手段、反
応物供給手段） ４ ターボ過給機 ４ａ コンプレッサ ４ｂ タービン ８ ＤＰＦ（フィルタ） １０ アクチュエータ（過給圧調整手段） １３ 切換弁 １４ バーナ（排気エネルギ増大手段、燃焼ガス供給手
段） ２１ ＥＣＵ（パティキュレート燃焼判定手段、運転状
態判定手段、制御手段、堆積量推定手段） ３１ 酸化触媒（排気エネルギ増大手段、触媒装置）

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０１Ｎ 3/02 ３３１ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３３１Ｖ 3/24 3/24 Ｅ Ｔ Ｆ０２Ｂ 37/22 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｚ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ ３１４Ｚ ３１４ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｎ (72)発明者 平沼 智 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 橋詰 剛 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 百目木 礼子 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 河合 健二 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 斎藤 真一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 EA15 FA35 GA02 GB25 GB28 JA02 JA05 JA16 JA28 JA38 JB02 3G084 BA08 CA03 CA09 DA27 DA28 EA11 EB08 EB22 FA00 FA10 FA27 FA33 3G090 AA02 BA01 BA02 CA04 CB00 DA00 DA04 DA12 DA13 DA18 DA20 EA04 EA05 3G091 AA02 AA11 AA18 AB02 AB13 BA00 BA15 BA19 BA21 CA02 CB01 CB07 DA01 DA02 DB10 EA00 EA01 EA03 EA07 EA17 FA05 FA08 FA12 FA19 HA14 HB06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられて排ガス中
   のパティキュレートを捕集するフィルタと、 上記排気系の上記フィルタ上流側に設けられたタービ
   ン、及び上記内燃機関の吸気系に設けられ、上記タービ
   ンに駆動されて内燃機関に導入される吸気を過給するコ
   ンプレッサから構成されるターボ過給機と、 上記排気系のタービン上流側に設けられ、排ガスのエネ
   ルギを増大する排気エネルギ増大手段と、 上記フィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度
   が所定値以上か否かを判定するパティキュレート燃焼判
   定手段と、 上記内燃機関が排気流量低下を生じる所定運転状態にあ
   るか否かを判定する運転状態判定手段と、 上記パティキュレート燃焼判定手段により上記フィルタ
   上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上
   と判定され、且つ上記運転状態判定手段により上記所定
   運転状態と判定されたとき、上記排気エネルギ増大手段
   を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする内燃
   機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】 上記フィルタに捕集されたパティキュレ
   ートの堆積量を推定する堆積量推定手段を備え、 上記制御手段は、上記パティキュレート燃焼判定手段に
   より上記フィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼
   速度が所定値以上と判定され、且つ上記運転状態判定手
   段により上記所定運転状態と判定され、且つ上記堆積量
   推定手段により推定されたパティキュレートの堆積量が
   所定値を越えたとき、上記排気エネルギ増大手段を作動
   させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排
   気浄化装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記パティキュレート
   燃焼判定手段により上記フィルタ上でのパティキュレー
   トの酸化・燃焼速度が所定値以上と判定され、且つ上記
   運転状態判定手段により上記所定運転状態が所定時間以
   上継続していると判定されたとき、上記排気エネルギ増
   大手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の
   内燃機関の排気浄化装置。
4. 【請求項４】 上記ターボ過給機は過給圧を調整する過
   給圧調整手段を含み、 上記制御手段は、上記排気エネルギ増大手段の作動時に
   上記過給圧調整手段を過給圧上昇方向に制御することを
   特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 【請求項５】 上記ターボ過給機は過給圧を調整する過
   給圧調整手段を含み、 上記排気エネルギ増大手段が、上記排気系のタービン上
   流側に設けられて燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段
   により構成され、上記燃焼ガス供給手段の空気取入れ口
   を上記吸気系のコンプレッサ下流側に連通させ、且つ該
   空気取入れ口と上記吸気系との間に上記燃焼ガス供給手
   段への吸入空気量を制御する切換弁を備え、更に、上記
   フィルタに捕集されたパティキュレートの堆積量を推定
   する堆積量推定手段を備え、 上記制御手段は、上記堆積量推定手段により推定された
   パティキュレートの堆積量が所定値を越えたとき、上記
   切換弁を開弁すると共に上記燃焼ガス供給手段を作動さ
   せ、且つ上記過給圧調整手段を過給圧低下方向に制御
   し、一方、上記パティキュレート燃焼判定手段により上
   記フィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が
   所定値以上と判定され、且つ上記運転状態判定手段によ
   り上記所定運転状態と判定され、且つ上記堆積量推定手
   段により推定されたパティキュレートの堆積量が所定値
   を越えたとき、上記切換弁を開弁すると共に上記燃焼ガ
   ス供給手段を作動させ、且つ上記過給圧調整手段を過給
   圧上昇方向に制御することを特徴とする請求項１に記載
   の内燃機関の排気浄化装置。
6. 【請求項６】 上記ターボ過給機は過給圧を調整する過
   給圧調整手段を含み、 上記排気エネルギ増大手段が、上記排気系のタービン上
   流側に設けられて少なくとも酸化機能を有する触媒装置
   と、該触媒装置にＨＣ又はＣＯを供給する反応物供給手
   段とにより構成され、更に、上記フィルタに捕集された
   パティキュレートの堆積量を推定する堆積量推定手段を
   備え、 上記制御手段は、上記堆積量推定手段により推定された
   パティキュレートの堆積量が所定値を越えたとき、上記
   反応物供給手段を作動させ、且つ上記過給圧調整手段を
   過給圧低下方向に制御し、一方、上記パティキュレート
   燃焼判定手段により上記フィルタ上でのパティキュレー
   トの酸化・燃焼速度が所定値以上と判定され、且つ上記
   運転状態判定手段により上記所定運転状態と判定され、
   且つ上記堆積量推定手段により推定されたパティキュレ
   ートの堆積量が所定値を越えたとき、上記反応物供給手
   段を作動させ、且つ上記過給圧調整手段を過給圧上昇方
   向に制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機
   関の排気浄化装置。
7. 【請求項７】 内燃機関の排気系に設けられて排ガス中
   のパティキュレートを捕集するフィルタと、 上記排気系のフィルタ上流側に設けられ、排ガスのエネ
   ルギを増大する排気エネルギ増大手段と、 上記フィルタ上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度
   が所定値以上か否かを判定するパティキュレート燃焼判
   定手段と、 上記内燃機関が燃料停止を含む酸素濃度の高い高空燃比
   となる特定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判
   定手段と、 上記パティキュレート燃焼判定手段により上記フィルタ
   上でのパティキュレートの酸化・燃焼速度が所定値以上
   と判定され、且つ上記運転状態判定手段により上記特定
   運転状態と判定されたとき、上記排気エネルギ増大手段
   を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする内燃
   機関の排気浄化装置。