JP4092480B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気通路に排気中の粒子状物質であるＰＭ（Particulate Matter）を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気浄化装置に関し、特にそのフィルタの再生技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に示されるように、排気通路にＰＭ捕集用フィルタを配置し、所定の再生時期に、フィルタの温度を上昇させる再生処理を行ってフィルタに捕集されているＰＭを燃焼除去することが行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−５８１３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＰＭ捕集用フィルタの再生中に、運転状態が変化し、再生が続行できなくなるような運転状態に飛び込んで、再生を中断した場合、部分再生状態とり、ＰＭが燃え残る。このため、再生再開時に、再生中断時の燃え残り分に応じた再生処理温度を設定していないと、思わぬフィルタ温度の急上昇を引き起こしたり、フィルタ温度が十分に上昇せずに再生効率が悪化するといった問題点がある。
【０００５】
排気温度を上昇させてフィルタ温度を上昇させる場合、フィルタ温度はフィルタ入口側排気温度とＰＭ堆積量（ＰＭ残量）とに応じて変化し、ＰＭ残量が多い状態で排気温度を高くすると、思わぬフィルタ温度の急上昇を招き、逆にＰＭ残量が少ない状態で排気温度を低くすると、フィルタ温度が十分に上昇しないからである。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ＰＭ捕集用フィルタの再生中断後に再生を再開する場合に、フィルタ温度の急上昇を抑制しつつ、再生効率の向上を図ることができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、再生中断時のフィルタのＰＭ残量を算出しておき、再生再開時に、再生中断時のＰＭ残量と再生再開時の車速とに基づいて、再生処理温度を変化させる構成とする。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、再生再開時の再生処理温度を適切に設定することで、フィルタ温度の急上昇の抑制、及び、再生効率の向上を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す車両用ディーゼルエンジンのシステム図である。
【００１０】
ディーゼルエンジン１の各気筒の燃焼室２には、吸気系のエアクリーナ３から、可変ノズル型過給機４の吸気コンプレッサ５、インタークーラ６、吸気絞り弁７、及び、吸気マニホールド８を経て、空気が吸入される。燃料供給系は、コモンレール（図示せず）からこれに蓄圧された高圧燃料を導いて各気筒の燃焼室２内に任意のタイミングで燃料噴射可能な燃料噴射弁９を備えて構成され、各気筒の圧縮行程にて燃料噴射（メイン噴射）がなされ、圧縮着火により燃焼する。燃焼後の排気は、排気系の排気マニホールド１０、可変ノズル型過給機４の排気タービン１１を経て排出される。また、排気の一部は排気マニホールド１０からＥＧＲ通路１２より取出され、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４を介して吸気マニホールド８に還流される。
【００１１】
ここで、ディーゼルエンジン１から排出される排気中のＰＭを浄化するため、排気タービン１１下流の排気通路には、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下「ＤＰＦ」という）１５を設け、これによりＰＭを捕集する。
【００１２】
ＤＰＦ１５でのＰＭの捕集によりＰＭ堆積量が増加すると、排気抵抗が増大して、運転性が悪化する。よって、所定の再生時期か否かを判断し、再生時期の場合は、再生処理手段（ＤＰＦ１５の温度、より具体的にはＤＰＦ１５に流入する排気温度を上昇させる手段）、例えば燃料噴射弁９の燃料噴射時期（メイン噴射時期）の遅角、燃料噴射弁９による膨張行程もしくは排気行程での追加的な燃料噴射であるポスト噴射、吸気絞り弁７の開度減少（吸気量減少→空燃比リッチ化→排気温度上昇）、可変ノズル型過給機４による過給圧の低下（吸気量減少→空燃比リッチ化→排気温度上昇）のうち少なくとも１つ、更にはこれらとＥＧＲ弁１４によるＥＧＲ率制御との組み合わせなどを用いて、ＰＭを燃焼させることにより、ＤＰＦ１５を再生する。
【００１３】
このため、燃料噴射弁９、吸気絞り弁７、可変ノズル型過給機４、ＥＧＲ弁１４の作動を制御するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）２０に、エンジン回転に同期したクランク角信号を発生しこれによりエンジン回転数を検出可能なクランク角センサ２１、アクセル開度（アクセルペダルの踏込み量）を検出するアクセル開度センサ（アクセルＯＦＦ状態でＯＮとなるアイドルスイッチを含む）２２、吸入空気量を検出するエアフローメータ２３、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ２４、車速を検出する車速センサ２５などの他、ＤＰＦ１５での圧力損失の検出のためＤＰＦ１５の前後差圧を検出する差圧センサ２６、ＤＰＦ１５の入口側及び出口側で排気温度をそれぞれ検出する排気温度センサ２７、２８の信号を入力してある。
【００１４】
ここにおいて、ＥＣＵ２０では、差圧センサ２６の信号に基づいてＤＰＦ１５の前後差圧を検出し、検出された前後差圧に基づいてＰＭ堆積量を推定する。そして、推定されたＰＭ堆積量に基づいて再生時期を判断し、再生時期と判断されたときに、再生処理を行う。
【００１５】
次に、ＥＣＵ２０による具体的な制御内容を図２〜図１０のフローチャートにより説明する。
図２は再生時期判断及び再生開始制御のフローチャートであり、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００１６】
Ｓ１では、再生中フラグの値を判定し、０（非再生中）の場合にＳ２以降へ進む。
Ｓ２では、差圧センサ２６の信号を読込んで、ＤＰＦ１５の前後差圧（ΔＰ）を検出する。
【００１７】
Ｓ３では、エンジン回転数と負荷（アクセル開度）とから所定のマップを参照するなどして排気流量（Ｖｅ）を推定する。
Ｓ４では、ＤＰＦ前後差圧（ΔＰ）と排気流量（Ｖｅ）とから所定のマップを参照するなどしてＤＰＦ１５のＰＭ堆積量（ＰＭｓ）を推定する。ここで、ＰＭ堆積量の増加と共にＤＰＦ前後差圧が大きくなるので、ＤＰＦ前後差圧が大きくなるほどＰＭ堆積量を多く推定するが、ＤＰＦ前後差圧は、排気流量に応じても変化し、同一のＰＭ堆積量のときは、排気流量が増加するほど、大きくなるので、排気流量によりＰＭ堆積量の推定値を補正するようにしている。
【００１８】
Ｓ５では、Ｓ４で推定したＰＭ堆積量を再生時期判断用の所定値と比較して、ＰＭ堆積量≧所定値か否かを判定する。
ＰＭ堆積量＜所定値の場合は、再生時期ではないと判断して、リターンするが、ＰＭ堆積量≧所定値の場合は、再生時期（要再生）と判断して、Ｓ６へ進む。
【００１９】
Ｓ６では、現在の運転条件が再生実施条件（再生可能な運転状態）を満足しているかどうかの判定を行い、アイドル運転時、減速運転時、及び極低車速の時は、再生実施条件非成立として、リターンし、これら以外の時は、再生実施条件成立として、再生を開始すべく、Ｓ７へ進む。
【００２０】
Ｓ７では、再生中フラグを１にセットして、Ｓ８へ進む。
Ｓ８では、車速（排気温度関連パラメータ）を判定し、低車速の場合は、Ｓ８へ進んで、再生開始時の再生ステップとして第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択する。高車速の場合は、Ｓ１０へ進んで、再生開始時の再生ステップとして第２再生ステップ（Ｓ＝２）を選択する。
【００２１】
尚、再生ステップは、再生処理温度（ＤＰＦ入口側排気温度の目標値）をＴ１（例えば４５０℃）とする第１再生ステップ（別名；ＢＰＴ制御）、同温度をＴ２（例えば５７０℃）とする第２再生ステップ（別名；完全再生制御第１ステージ）、同温度をＴ３（例えば６４０℃）とする第３再生ステップ（別名；完全再生制御第２ステージ）の３種類である。
【００２２】
図３は第１再生ステップ（ＢＰＴ制御）のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
Ｓ１１では、再生中フラグ＝１で、かつＳ＝１か否かを判定し、ＹＥＳのときにＳ１２以降へ進む。
【００２３】
Ｓ１２では、再生中断中か否かを判定し、再生中断中でない場合は、Ｓ１３へ進む。
Ｓ１３では、ＤＰＦ１５の再生のため、ＤＰＦ１５の温度（ＤＰＦ１５に流入する排気温度）を上昇させる再生処理として、第１再生ステップの制御を実行する。具体的には、燃料噴射弁９の燃料噴射時期（メイン噴射時期）の遅角、燃料噴射弁９による膨張行程もしくは排気行程での追加的な燃料噴射であるポスト噴射、吸気絞り弁７の開度減少、可変ノズル型過給機４による過給圧の低下のうち、少なくとも１つ、更にはこれらとＥＧＲ弁１４によるＥＧＲ率制御との組み合わせなどを用いて、排気温度を上昇させることで、ＤＰＦ１５内の温度をＰＭの燃焼可能な温度まで上昇させて、ＤＰＦ１５に捕集されているＰＭを燃焼除去する。この場合、特に第１再生ステップの制御では、ＢＰＴ（Balance Point Temperature ）制御と称されるように、ＤＰＦ入口側排気温度を、ＤＰＦ１５に新たに堆積するＰＭ量と燃焼除去されるＰＭ量とがバランスする温度（ＢＰＴ）である例えば４５０℃に制御するように、ＤＰＦ入口側排気温度センサ２７により実際の温度Ｔinを検出しつつ、燃料噴射時期（メイン噴射時期）、ポスト噴射量あるいはポスト噴射時期、吸気絞り弁開度、過給圧、ＥＧＲ率などを制御する。低車速域では排気温度がそもそも低いため、完全再生は難しいので、これ以上ＰＭ堆積量が増加しないようにして、完全再生可能な高車速域となるのを待つための制御である。
【００２４】
Ｓ１４では、図７のサブルーチン（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）に従って、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）の演算を行う。
Ｓ１０１では、排気温度センサ２７、２８の信号よりＤＰＦ入口側排気温度（Ｔin）及び出口側排気温度（Ｔout ）を検出し、これらよりＤＰＦ温度（Ｔbed ）を推定する。具体的には、Ｔbed ＝ｋ×（Ｔin＋Ｔout ）／２として推定する（ｋは定数）。
【００２５】
Ｓ１０２では、エンジン回転数と負荷（アクセル開度）とから所定のマップを参照するなどして排気流量（Ｖｅ）を推定する。
Ｓ１０３では、ＤＰＦ温度（Ｔbed ）と排気流量（Ｖｅ）とからマップを参照するなどして再生速度（単位時間当たりのＰＭ処理量）Ｓを推定する。尚、再生速度は、ＤＰＦ温度が高いほど、排気流量が小さい（ガス冷却が小さい）ほど、大きくなる。
【００２６】
Ｓ１０４では、再生速度（Ｓ）に本ルーチンの実行時間隔（Δｔ）を乗じて、ＰＭ処理量（ΔＰＭｄ＝Ｓ×Δｔ）を算出する。
Ｓ１０５では、ＰＭ処理量（ΔＰＭｄ）を積算して、累積ＰＭ処理量を求め（ΣＰＭｄ＝ΣＰＭｄ＋ΔＰＭｄ）、リターンする。
【００２７】
Ｓ１５では、所定の再生中断条件が成立しているか否かを判定する。アイドル運転、減速運転及び極低車速の時に再生中断条件が成立するものとする。
再生中断条件が成立していない場合は、Ｓ１６へ進む。
【００２８】
Ｓ１６では、車速（排気温度関連パラメータ）を判定し、低車速の場合は、そのままリターンして、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を続行するが、高車速となった場合は、完全再生制御に移行させるべく、Ｓ１７へ進んで、第２再生ステップ（Ｓ＝２）を選択する。
【００２９】
再生中断条件が成立した後の処理（Ｓ１８〜Ｓ２２）については後述する。
図４は第２再生ステップ（完全再生制御第１ステージ）のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
【００３０】
Ｓ３１では、再生中フラグ＝１で、かつＳ＝２か否かを判定し、ＹＥＳのときにＳ３２以降へ進む。
Ｓ３２では、再生中断中か否かを判定し、再生中断中でない場合は、Ｓ３３へ進む。
【００３１】
Ｓ３３では、ＤＰＦ１５の再生のため、ＤＰＦ１５の温度（ＤＰＦ１５に流入する排気温度）を上昇させる再生処理として、第２再生ステップの制御を実行する。具体的には、燃料噴射弁９の燃料噴射時期（メイン噴射時期）の遅角、燃料噴射弁９による膨張行程もしくは排気行程での追加的な燃料噴射であるポスト噴射、吸気絞り弁７の開度減少、可変ノズル型過給機４による過給圧の低下のうち、少なくとも１つ、更にはこれらとＥＧＲ弁１４によるＥＧＲ率制御との組み合わせなどを用いて、排気温度を上昇させることで、ＤＰＦ１５内の温度をＰＭの燃焼可能な温度まで上昇させて、ＤＰＦ１５に捕集されているＰＭを燃焼除去する。この場合、特に第２再生ステップの制御では、完全再生制御第１ステージと称されるように、ＤＰＦ入口側排気温度を、例えば５７０℃に制御するように、ＤＰＦ入口側排気温度センサ２７により実際の温度Ｔinを検出しつつ、燃料噴射時期（メイン噴射時期）、ポスト噴射量あるいはポスト噴射時期、吸気絞り弁開度、過給圧、ＥＧＲ率などを制御する。尚、完全再生制御第１ステージでは、ＰＭ残量が未だ多いので、再生処理温度を抑えめにして（５７０℃）、ＤＰＦ温度の急激な上昇を回避する。
【００３２】
Ｓ３４では、図７のサブルーチン（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）に従って、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）の演算を行う。
Ｓ３５では、第２再生ステップ（完全再生制御第１ステージ）での再生時間ｔ１を計時する。
【００３３】
Ｓ３６では、第２再生ステップ（完全再生制御第１ステージ）にて所定時間経過したか否か、すなわち前記再生時間ｔ１が所定時間以上となったか否かを判定し、ＹＥＳの場合は、次の再生ステップに移行させるべく、Ｓ３７へ進んで、第３再生ステップ（Ｓ＝３）を選択する。
【００３４】
所定時間経過していない場合は、Ｓ３８へ進む。
Ｓ３８では、所定の再生中断条件が成立しているか否かを判定する。アイドル運転、減速運転及び極低車速の時に再生中断条件が成立するものとする。
【００３５】
再生中断条件が成立していない場合は、Ｓ３９へ進む。
Ｓ３９では、車速（排気温度関連パラメータ）を判定し、高車速の場合は、そのままリターンして、第２再生ステップ（Ｓ＝２）を続行するが、低車速となった場合は、ＢＰＴ制御に戻すべく、Ｓ４０へ進んで、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択する。
【００３６】
再生中断条件が成立した後の処理（Ｓ４１〜Ｓ４５）については後述する。
図５は第３再生ステップ（完全再生制御第２ステージ）のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
【００３７】
Ｓ５１では、再生中フラグ＝１で、かつＳ＝３か否かを判定し、ＹＥＳのときにＳ５２以降へ進む。
Ｓ５２では、再生中断中か否かを判定し、再生中断中でない場合は、Ｓ５３へ進む。
【００３８】
Ｓ５３では、ＤＰＦ１５の再生のため、ＤＰＦ１５の温度（ＤＰＦ１５に流入する排気温度）を上昇させる再生処理として、第３再生ステップの制御を実行する。具体的には、燃料噴射弁９の燃料噴射時期（メイン噴射時期）の遅角、燃料噴射弁９による膨張行程もしくは排気行程での追加的な燃料噴射であるポスト噴射、吸気絞り弁７の開度減少、可変ノズル型過給機４による過給圧の低下のうち、少なくとも１つ、更にはこれらとＥＧＲ弁１４によるＥＧＲ率制御との組み合わせなどを用いて、排気温度を上昇させることで、ＤＰＦ１５内の温度をＰＭの燃焼可能な温度まで上昇させて、ＤＰＦ１５に捕集されているＰＭを燃焼除去する。この場合、特に第３再生ステップの制御では、完全再生制御第２ステージと称されるように、ＤＰＦ入口側排気温度を、例えば６４０℃に制御するように、ＤＰＦ入口側排気温度センサ２７により実際の温度Ｔinを検出しつつ、燃料噴射時期（メイン噴射時期）、ポスト噴射量あるいはポスト噴射時期、吸気絞り弁開度、過給圧、ＥＧＲ率などを制御する。尚、完全再生制御第２ステージでは、第１ステージにて再生がかなり進んで、ＰＭ残量が少なくなっているので、再生処理温度を高くして（５７０℃→６４０℃）、完全再生を目指す。
【００３９】
Ｓ５４では、図７のサブルーチン（Ｓ１０１〜Ｓ１０５）に従って、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）の演算を行う。
Ｓ５５では、第３再生ステップ（完全再生制御第２ステージ）での再生時間ｔ２を計時する。
【００４０】
Ｓ５６では、第３再生ステップ（完全再生制御第２ステージ）にて所定時間経過したか否か、すなわち前記再生時間ｔ２が所定時間以上となったか否かを判定し、ＹＥＳの場合は、再生を終了させるべく、Ｓ５７へ進んで、Ｓ＝０とする。
【００４１】
所定時間経過していない場合は、Ｓ５８へ進む。
Ｓ５８では、所定の再生中断条件が成立しているか否かを判定する。アイドル運転、減速運転及び極低車速の時に再生中断条件が成立するものとする。
【００４２】
再生中断条件が成立していない場合は、Ｓ５９へ進む。
Ｓ５９では、車速（排気温度関連パラメータ）を判定し、高車速の場合は、そのままリターンして、第３再生ステップ（Ｓ＝３）を続行するが、低車速となった場合は、ＢＰＴ制御に戻すべく、Ｓ６０へ進んで、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択する。
【００４３】
再生中断条件が成立した後の処理（Ｓ６１〜Ｓ６５）については後述する。
図６は再生終了制御のフローチャートであり、所定時間毎に実行される。
Ｓ７１では、再生中フラグ＝１で、かつＳ＝０か否かを判定し、ＹＥＳのときにＳ７２以降へ進む。
【００４４】
Ｓ７２では、再生を終了させる。すなわち、排気温度上昇のために変更していたパラメータを全て通常値に戻して再生を終了させる。
Ｓ７３では、再生中フラグを０にリセットする。
【００４５】
Ｓ７４では、累積ＰＭ処理量ΣＰＭｄ、再生時間ｔ１、ｔ２などを全て０に初期化する。
次に再生を中断する場合について説明する。
【００４６】
第１再生ステップ（ＢＰＴ制御）中に中断する場合は、図３のＳ１５での判定において、再生中断条件が成立すると、Ｓ１８へ進み、排気温度上昇のために変更していたパラメータを全て通常値に戻して再生を中断する。
【００４７】
次のＳ１９では、再生中断時のＰＭ残量を算出する。すなわち、再生中に、ＤＰＦ温度と排気流量とから求められる再生速度と、再生時間とから、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を算出しているので、これを読込み、再生開始時のＰＭ堆積量（ＰＭｓ）から累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を減算することで、ＰＭ残量（ＰＭｎ＝ＰＭｓ−ΣＰＭｄ）を算出する。
【００４８】
次のＳ２０では、ＰＭ残存率α（％）を次式により算出して、リターンする。
α＝ＰＭｎ／ＰＭｓ×100
かかる再生中断後は、次回以降の図３のルーチンの実行時に、Ｓ１２での判定でＳ２１へ進む。
【００４９】
Ｓ２１では、所定の再生再開条件が成立しているか否かを判定する。再生中断条件であったアイドル運転、減速運転及び極低車速の状態を脱した時に再生再開条件が成立するものとする。
【００５０】
再生再開条件が成立していない場合は、中断状態を続行すべくリターンするが、再生再開条件が成立した場合は、再生再開のため、Ｓ２２へ進む。
Ｓ２２では、第１再生ステップ（ＢＰＴ制御）時の再生再開処理を行う。これは、図８のサブルーチンに従って行う。
【００５１】
すなわち、再生中断時のＰＭ残存率（α）と、再生再開時の車速とから、再生再開時の再生処理温度を適切に変化させるように、再生再開時の再生ステップを選択する。
【００５２】
具体的には、ＰＭ残存率（α）については、予め定めた閾値により、大と小との２つに分け、車速については、予め定めた閾値により、低車速と高車速との２つに分けて、場合分けする。
【００５３】
ＰＭ残存率大の場合は、再生を再開する必要があるので、低車速の場合は、ＢＰＴ制御を行わせるべく、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択し、高車速の場合は、完全再生制御第１ステージを行わせるべく、第２再生ステップ（Ｓ＝２）を選択する。
【００５４】
ＰＭ残存率小の場合は、再生はほぼ完了しているとみなし、低車速、高車速のいずれであっても、Ｓ＝０として、図６のルーチンにより再生を終了させる。
第２再生ステップ（完全再生制御第１ステージ）中に中断する場合は、図４のＳ３８での判定において、再生中断条件が成立すると、Ｓ４１へ進み、排気温度上昇のために変更していたパラメータを全て通常値に戻して再生を中断する。
【００５５】
次のＳ４２では、再生中断時のＰＭ残量を算出する。すなわち、再生中に、ＤＰＦ温度と排気流量とから求められる再生速度と、再生時間とから、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を算出しているので、これを読込み、再生開始時のＰＭ堆積量（ＰＭｓ）から累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を減算することで、ＰＭ残量（ＰＭｎ＝ＰＭｓ−ΣＰＭｄ）を算出する。
【００５６】
次のＳ４３では、ＰＭ残存率α（％）を次式により算出して、リターンする。
α＝ＰＭｎ／ＰＭｓ×100
かかる再生中断後は、次回以降の図４のルーチンの実行時に、Ｓ３２での判定でＳ４４へ進む。
【００５７】
Ｓ４４では、所定の再生再開条件が成立しているか否かを判定する。再生中断条件であったアイドル運転、減速運転及び極低車速の状態を脱した時に再生再開条件が成立するものとする。
【００５８】
再生再開条件が成立していない場合は、中断状態を続行すべくリターンするが、再生再開条件が成立した場合は、再生再開のため、Ｓ４５へ進む。
Ｓ４５では、第２再生ステップ（完全再生制御第１ステージ）時の再生再開処理を行う。これは、図９のサブルーチンに従って行う。
【００５９】
すなわち、再生中断時のＰＭ残存率（α）と、再生再開時の車速とから、再生再開時の再生処理温度を適切に変化させるように、再生再開時の再生ステップを選択する。
【００６０】
具体的には、ＰＭ残存率（α）については、予め定めた閾値により、大、中、小の３つに分け、車速については、予め定めた閾値により、低車速と高車速との２つに分けて、場合分けする。
【００６１】
ＰＭ残存率大の場合は、再生を再開する必要があるので、低車速の場合は、ＢＰＴ制御を行わせるべく、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択し、高車速の場合は、完全再生制御第１ステージを行わせるべく、第２再生ステップ（Ｓ＝２）を選択する。
【００６２】
ＰＭ残存率中の場合は、低車速と高車速とで分ける。低車速の場合は、完全再生は望めないので、再生はほぼ完了しているとみなし、Ｓ＝０として、図６のルーチンにより再生を終了させる。高車速の場合は、完全再生が望めるので、完全再生制御第２ステージを行わせるべく、第３再生ステップ（Ｓ＝３）を選択する。
【００６３】
ＰＭ残存率小の場合は、再生はほぼ完了しているとみなし、低車速、高車速のいずれであっても、Ｓ＝０として、図６のルーチンにより再生を終了させる。
第３再生ステップ（完全再生制御第２ステージ）中に中断する場合は、図５のＳ５８での判定において、再生中断条件が成立すると、Ｓ６１へ進み、排気温度上昇のために変更していたパラメータを全て通常値に戻して再生を中断する。
【００６４】
次のＳ６２では、再生中断時のＰＭ残量を算出する。すなわち、再生中に、ＤＰＦ温度と排気流量とから求められる再生速度と、再生時間とから、累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を算出しているので、これを読込み、再生開始時のＰＭ堆積量（ＰＭｓ）から累積ＰＭ処理量（ΣＰＭｄ）を減算することで、ＰＭ残量（ＰＭｎ＝ＰＭｓ−ΣＰＭｄ）を算出する。
【００６５】
次のＳ６３では、ＰＭ残存率α（％）を次式により算出して、リターンする。
α＝ＰＭｎ／ＰＭｓ×100
かかる再生中断後は、次回以降の図４のルーチンの実行時に、Ｓ５２での判定でＳ６４へ進む。
【００６６】
Ｓ６４では、所定の再生再開条件が成立しているか否かを判定する。再生中断条件であったアイドル運転、減速運転及び極低車速の状態を脱した時に再生再開条件が成立するものとする。
【００６７】
再生再開条件が成立していない場合は、中断状態を続行すべくリターンするが、再生再開条件が成立した場合は、再生再開のため、Ｓ６５へ進む。
Ｓ６５では、第３再生ステップ（完全再生制御第２ステージ）時の再生再開処理を行う。これは、図１０のサブルーチンに従って行う。
【００６８】
すなわち、再生中断時のＰＭ残存率（α）と、再生再開時の車速とから、再生再開時の再生処理温度を適切に変化させるように、再生再開時の再生ステップを選択する。
【００６９】
具体的には、ＰＭ残存率（α）については、予め定めた閾値により、大と小との２つに分け、車速については、予め定めた閾値により、低車速と高車速との２つに分けて、場合分けする。
【００７０】
ＰＭ残存率大の場合は、再生を再開する必要があるので、低車速の場合は、ＢＰＴ制御を行わせるべく、第１再生ステップ（Ｓ＝１）を選択し、高車速の場合は、完全再生制御第２ステージを行わせるべく、第３再生ステップ（Ｓ＝３）を選択する。
【００７１】
ＰＭ残存率小の場合は、再生はほぼ完了しているとみなし、低車速、高車速のいずれであっても、Ｓ＝０として、図６のルーチンにより再生を終了させる。
本実施形態によれば、再生中断時のＤＰＦ１５のＰＭ残量を算出し、再生再開時に、再生中断時のＰＭ残量と再生再開時の車速とに応じて、再生処理温度を変化させることにより、具体的には、再生処理温度が異なる複数の再生ステップの中から１つを選択することにより、再生再開時の再生処理温度を適切に設定することで、ＤＰＦ温度の急上昇の抑制、及び、再生効率の向上を図ることができる。
【００７２】
再生時ＤＰＦ温度は、図１１に示すようにＤＰＦ入口側排気温度とＰＭ堆積量（ＰＭ残量）とに応じて変化し、ＰＭ残量が多い状態で排気温度を高くすると、思わぬＤＰＦ温度の急上昇を招き、逆にＰＭ残量が少ない状態で排気温度を低くすると、ＤＰＦ温度が十分に上昇しないが、ＰＭ残量に応じて再生処理温度（排気温度）を設定することで、良好な再生が可能となる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、再生中断時のＰＭ残量の算出に際し、ＤＰＦ温度と排気流量とから求められる再生速度と、再生時間とから、累積ＰＭ処理量を算出し、再生開始時のＰＭ堆積量から累積ＰＭ処理量を減算して、ＰＭ残量を算出することにより、ＰＭ残量を的確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態を示すディーゼルエンジンのシステム図
【図２】 再生時期判断及び再生開始制御のフローチャート
【図３】 第１再生ステップのフローチャート
【図４】 第２再生ステップのフローチャート
【図５】 第３再生ステップのフローチャート
【図６】 再生終了制御のフローチャート
【図７】 累積ＰＭ処理量演算サブルーチンのフローチャート
【図８】 第１再生ステップ中での再生再開処理のフローチャート
【図９】 第２再生ステップ中での再生再開処理のフローチャート
【図１０】 第３再生ステップ中での再生再開処理のフローチャート
【図１１】 ＰＭ堆積量、再生ＤＰＦ温度等の関係を示す図
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン
４ 可変ノズル型過給機
７ 吸気絞り弁
９ 燃料噴射弁
１４ ＥＧＲ弁
１５ ＤＰＦ
２０ ＥＣＵ
２１ クランク角センサ
２２ アクセル開度センサ
２６ 差圧センサ
２７ ＤＰＦ入口側排気温度センサ
２８ ＤＰＦ出口側排気温度センサ

Claims (4)

1. 排気通路に排気中のＰＭを捕集するフィルタを備える一方、前記フィルタの再生時期を判断する再生時期判断手段と、前記フィルタの再生時期と判断されたときに排気温度を上昇させることにより前記フィルタの温度を上昇させる再生処理を行って前記フィルタに捕集されているＰＭを燃焼除去する再生処理手段とを備える内燃機関の排気浄化装置において、
   前記フィルタの再生中に運転状態が変化して再生が続行できなくなるような運転状態に飛び込むことにより再生中断条件が成立したときに再生を中断し、再生中断後に前記再生が続行できなくなるような運転状態を脱することにより再生再開条件が成立したときに再生を再開させる手段と、
   前記再生中断時の前記フィルタのＰＭ残量を算出する再生中断時ＰＭ残量算出手段と、
   前記再生再開時に、再生中断時のＰＭ残量と再生再開時の車速とに基づいて、再生処理温度を変化させる再生再開時再生処理温度可変手段と、
   を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記再生処理手段による再生処理は、車速及び再生経過時間により選択される再生処理温度が異なる複数の再生ステップを有し、
   前記再生再開時再生処理温度可変手段は、再生処理温度を変化させるために、前記複数の再生ステップの中から１つを選択する再生再開時再生ステップ選択手段であ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。
3. 前記再生中断時ＰＭ残量算出手段は、前記フィルタの温度と排気流量とから求められる再生速度と、再生時間とから、累積ＰＭ処理量を算出し、再生開始時のＰＭ堆積量から累積ＰＭ処理量を減算して、ＰＭ残量を算出するものであることを特徴とする請求項１〜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。
4. 前記車速が低いときに、前記車速が高いときに比べて、前記再生処理速度を低くすることを特徴とする請求項１〜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。

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