JP4314134B2 - 内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気浄化装置における粒子状物質の推定堆積量を計算して、基準堆積量より大きくなると粒子状物質浄化用昇温処理を加えることにより排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化する内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置に関する。

ディーゼルエンジンの排気系に配置したフィルタに粒子状物質が堆積されたと判断すると、排気空燃比にてリッチとリーンとを繰り返してフィルタを高温化し、フィルタ上の粒子状物質を燃焼して浄化する技術が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
特開２００２−２２７６８８号公報（第４−５頁、図２） 特開２００３−２０９３０号公報（第８−９頁、図８）

このようなリッチとリーンとの繰り返し間隔を制御することで、排気浄化装置を通常浄化時よりも高温化し、リーン時に排気浄化装置の触媒から活性酸素を放出させることで、堆積した粒子状物質を焼き尽くしたい場合がある。

この焼き尽くし処理では、リッチ時には特に短時間に大量の燃料が排気中に放出されることから、排気が低温化するような運転条件では焼き尽くし処理を禁止する必要がある。しかし定常運転ならば低温化するような運転条件であるとマップなどから判断できても、過渡運転などではマップから低温化しないと判断できたとしても、実際には排気浄化装置は低温化して触媒活性を失って（失活）いる場合がある。

このような場合に粒子状物質を焼き尽くすために短時間に大量の燃料を排気中に放出する処理を行うと、排気浄化装置では燃料が十分に燃焼（酸化）されることがなく、逆に燃料の不完全燃焼により多量の粒子状物質が発生し、不本意な堆積量増加を招くおそれがある。

本発明は、排気浄化装置の失活に伴う粒子状物質の不本意な堆積量増加を防止することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置は、内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置における粒子状物質の推定堆積量を計算し、該推定堆積量が基準堆積量より大きくなると前記排気浄化装置に粒子状物質浄化用昇温処理を加えることにより前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化する粒子状物質再生制御装置であって、前記排気浄化装置の温度を検出する排気浄化装置温度検出手段と、前記粒子状物質浄化用昇温処理にて、間欠的な燃料添加により、空燃比をストイキ又はストイキよりも低い空燃比とする空燃比低下期間と燃料添加しない期間とを交互に実行して前記排気浄化装置を昇温することで粒子状物質を焼き尽くすバーンアップ型昇温処理を実行するバーンアップ制御手段と、前記排気浄化装置温度検出手段にて検出された温度が触媒失活レベルに低下している場合には、前記バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止するバーンアップ禁止手段とを備えたことを特徴とする。

バーンアップ禁止手段は、排気浄化装置の温度が触媒失活レベルに低下している場合には、バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止している。このことにより触媒失活時にバーンアップ型昇温処理による短時間に大量の燃料が排気中に放出されることによる粒子状物質の不本意な堆積量増加を防止することができる。

請求項２に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置は、内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置における粒子状物質の推定堆積量を計算し、該推定堆積量が基準堆積量より大きくなると前記排気浄化装置に粒子状物質浄化用昇温処理を加えることにより前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化する粒子状物質再生制御装置であって、前記排気浄化装置の温度を検出する排気浄化装置温度検出手段と、前記粒子状物質浄化用昇温処理にて、排気空燃比を間欠的に低下させて前記排気浄化装置を昇温することで粒子状物質を焼き尽くすバーンアップ型昇温処理を実行するバーンアップ制御手段と、前記排気浄化装置温度検出手段にて検出された温度が触媒失活レベルに低下している期間が禁止判定基準期間より長くなった場合には、前記バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止するバーンアップ禁止手段とを備えたことを特徴とする。

排気浄化装置の温度レベルのみでなく、このように触媒失活レベルに低下している期間が禁止判定基準期間より長くなった場合に、バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止するようにしても良い。

このことにより、ノイズ的に排気浄化装置の温度が触媒失活レベルに低下しても、この場合にはバーンアップ型昇温処理を継続させることができ、排気浄化装置の温度を維持して、より効果的に粒子状物質の不本意な堆積量増加を防止することができる。

請求項３に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置では、請求項１又は２において、前記バーンアップ制御手段は、前記粒子状物質浄化用昇温処理の内でも、前記推定堆積量がバーンアップ実行領域内にある時にバーンアップ型昇温処理を実行することを特徴とする。

バーンアップ型昇温処理は排気浄化装置内に堆積した粒子状物質を焼き尽くす処理であるため、常に実行する必要が無い。このためバーンアップ実行領域を設けて、推定堆積量がこのバーンアップ実行領域内にある時に限って粒子状物質を焼き尽くすようにしても十分である。

請求項４に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置では、請求項３において、前記粒子状物質浄化用昇温処理は、前記バーンアップ実行領域が前記推定堆積量の少ない領域に設定され、前記推定堆積量が前記バーンアップ実行領域内となる前は、排気空燃比を継続的に低くして前記排気浄化装置を昇温する通常昇温処理を実行していることを特徴とする。

このようにバーンアップ実行領域を限定することにより、排気浄化装置の温度が触媒失活レベルに低下する事態が生じて、触媒失活を判断するまでの期間において粒子状物質の不本意な堆積量増加があっても、堆積の全体量を最小限に抑制することができる。更に、推定堆積量が少ない領域にてバーンアップ型昇温処理が実行されるので一気に大量の粒子状物質が燃焼することがなく、排気浄化装置の過熱も防止される。

請求項５に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置では、請求項４において、前記粒子状物質浄化用昇温処理は、前記バーンアップ禁止手段にてバーンアップ型昇温処理の実行が禁止された場合には、前記通常昇温処理を実行することを特徴とする。

排気浄化装置内での排気流の偏りによっては、排気浄化装置の一部にて活性レベルの温度が維持されていたり、一部で活性レベルの温度が回復している場合がある。しかし排気浄化装置における温度検出位置、排気浄化装置温度検出手段の劣化程度、あるいは排気浄化装置内での排気流の偏りなどによっては、排気浄化装置温度検出手段で検出される温度が触媒失活レベルよりも高くなりにくい場合がある。

しかしバーンアップ型昇温処理の実行禁止時に、通常昇温処理を実行することにより、排気浄化装置の一部でも活性レベルの温度になっていれば、直ちに発熱させて早期に粒子状物質浄化に適切な温度に回復させることができる。

しかもバーンアップ型昇温処理は行われていないので、触媒失活部分を通過する燃料濃度は低く、粒子状物質の不本意な堆積量増加を防止することができる。
請求項６に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化装置は排気系の上下流に連続して配置した２つの排気浄化機構からなり、前記排気浄化装置温度検出手段は該２つの排気浄化機構の間の排気温度及び該２つの排気浄化機構の下流の排気温度のいずれか一方又は両方を、前記排気浄化装置の温度として検出することを特徴とする。

このように排気浄化装置が２つの排気浄化機構からなる場合も、排気浄化装置温度検出手段が上記のごとく排気温度を検出することで、前述した作用効果を生じさせることができる。

請求項７に記載の内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化装置温度検出手段は、前記排気浄化装置の中間部の温度及び下流側の排気温度の一方又は両方を、前記排気浄化装置の温度として検出することを特徴とする。

このように排気浄化装置が単独であるとしても、排気浄化装置温度検出手段が上記のごとく排気温度を検出することで、前述した作用効果を生じさせることができる。特に排気浄化装置の中間部の温度に基づいて触媒失活レベルを判断した場合には、早期に低温化が判定でき、より効果的に粒子状物質の不本意な堆積量増加を防止することができる。

［実施の形態１］
図１は上述した発明が適用された車両用ディーゼルエンジンと、内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置の機能を果たす制御システムとの概略を表す構成説明図である。尚、本発明は希薄燃焼式ガソリンエンジンなどについて同様な触媒構成を採用した場合においても適用できる。

ディーゼルエンジン２は複数気筒、ここでは４気筒＃１，＃２，＃３，＃４からなる。各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は吸気弁６にて開閉される吸気ポート８及び吸気マニホールド１０を介してサージタンク１２に連結されている。そしてサージタンク１２は、吸気経路１３を介して、インタークーラ１４及び過給機、ここでは排気ターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａの出口側に連結されている。コンプレッサ１６ａの入口側はエアクリーナ１８に連結されている。サージタンク１２には、排気再循環（以下、「ＥＧＲ」と称する）経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａが開口している。そしてサージタンク１２とインタークーラ１４との間の吸気経路１３には、スロットル弁２２が配置され、コンプレッサ１６ａとエアクリーナ１８との間には吸入空気量センサ２４及び吸気温センサ２６が配置されている。

各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は排気弁２８にて開閉される排気ポート３０及び排気マニホールド３２を介して排気ターボチャージャ１６の排気タービン１６ｂの入口側に連結され、排気タービン１６ｂの出口側は排気経路３４に接続されている。尚、排気タービン１６ｂは排気マニホールド３２において第４気筒＃４側から排気を導入している。

この排気経路３４には、排気浄化触媒が収納されている３つの触媒コンバータ３６，３８，４０が配置されている。最上流の第１触媒コンバータ３６にはＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが収納されている。ディーゼルエンジン２の通常の運転時において排気が酸化雰囲気（リーン）にある時には、ＮＯｘはこのＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵される。そして還元雰囲気（ストイキあるいはストイキよりも低い空燃比）ではＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａに吸蔵されたＮＯｘがＮＯとして離脱しＨＣやＣＯにより還元される。このことによりＮＯｘの浄化を行っている。

そして２番目に配置された第２触媒コンバータ３８にはモノリス構造に形成された壁部を有するフィルタ３８ａが収納され、この壁部の微小孔を排気が通過するように構成されている。この基体としてのフィルタ３８ａの微小孔表面にコーティングにてＮＯｘ吸蔵還元触媒の層が形成されているので、排気浄化触媒として機能し前述したごとくにＮＯｘの浄化が行われる。更にフィルタ壁部には排気中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と称する）が捕捉されるので、高温の酸化雰囲気でＮＯｘ吸蔵時に発生する活性酸素によりＰＭの酸化が開始され、更に周囲の過剰酸素によりＰＭ全体が酸化される。このことによりＮＯｘの浄化と共にＰＭの浄化を実行している。尚、ここでは第１触媒コンバータ３６と第２触媒コンバータ３８とは一体に形成されている。

最下流の第３触媒コンバータ４０は、酸化触媒４０ａが収納され、ここではＨＣやＣＯが酸化されて浄化される。
尚、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａとフィルタ３８ａとの間には第１排気温センサ４４が配置されている。又、フィルタ３８ａと酸化触媒４０ａとの間において、フィルタ３８ａの近くには第２排気温センサ４６が、酸化触媒４０ａの近くには空燃比センサ４８が配置されている。

上記空燃比センサ４８は、ここでは固体電解質を利用したものであり、排気成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。又、第１排気温センサ４４と第２排気温センサ４６とはそれぞれの位置で排気温度ｔｈｃｉ，ｔｈｃｏを検出するものである。

フィルタ３８ａの上流側と下流側には差圧センサ５０の配管がそれぞれ設けられ、差圧センサ５０はフィルタ３８ａの目詰まりの程度、すなわちＰＭの堆積度合を検出するためにフィルタ３８ａの上下流での差圧ΔＰを検出している。

尚、排気マニホールド３２には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂが開口している。このＥＧＲガス吸入口２０ｂは第１気筒＃１側で開口しており、排気タービン１６ｂが排気を導入している第４気筒＃４側とは反対側である。

ＥＧＲ経路２０の途中にはＥＧＲガス吸入口２０ｂ側から、ＥＧＲガスを改質するための鉄系ＥＧＲ触媒５２が配置され、更にＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５４が設けられている。尚、ＥＧＲ触媒５２はＥＧＲクーラ５４の詰まりを防止する機能も有している。そしてＥＧＲガス供給口２０ａ側にはＥＧＲ弁５６が配置されている。このＥＧＲ弁５６の開度調節によりＥＧＲガス供給口２０ａから吸気系へのＥＧＲガス供給量の調節が可能となる。

各気筒＃１〜＃４に配置されて、各燃焼室４内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁５８は、燃料供給管５８ａを介してコモンレール６０に連結されている。このコモンレール６０内へは電気制御式の吐出量可変燃料ポンプ６２から燃料が供給され、燃料ポンプ６２からコモンレール６０内に供給された高圧燃料は各燃料供給管５８ａを介して各燃料噴射弁５８に分配供給される。尚、コモンレール６０には燃料圧力を検出するための燃料圧センサ６４が取り付けられている。

更に、燃料ポンプ６２からは別途、低圧燃料が燃料供給管６６を介して添加弁６８に供給されている。この添加弁６８は第４気筒＃４の排気ポート３０に設けられて、排気タービン１６ｂ側に向けて燃料を噴射することにより排気中に燃料添加するものである。この燃料添加により後述する触媒制御モードが実行される。

電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）７０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。そしてＥＣＵ７０は前述した吸入空気量センサ２４、吸気温センサ２６、第１排気温センサ４４、第２排気温センサ４６、空燃比センサ４８、差圧センサ５０、ＥＧＲ弁５６内のＥＧＲ開度センサ、燃料圧センサ６４及びスロットル開度センサ２２ａの信号を読み込んでいる。更にアクセルペダル７２の踏み込み量（アクセル開度ＡＣＣＰ）を検出するアクセル開度センサ７４、及びディーゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出する冷却水温センサ７６から信号を読み込んでいる。更に、クランク軸７８の回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ８０、クランク軸７８の回転位相あるいは吸気カムの回転位相を検出して気筒判別を行う気筒判別センサ８２から信号を読み込んでいる。

そしてこれらの信号から得られるエンジン運転状態に基づいて、ＥＣＵ７０は燃料噴射弁５８による燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御を実行する。更にＥＧＲ弁５６の開度制御、モータ２２ｂによるスロットル開度制御、燃料ポンプ６２の吐出量制御、及び添加弁６８の開弁制御により後述するＰＭ再生制御、Ｓ被毒回復制御あるいはＮＯｘ還元制御といった触媒制御やその他の各処理を実行する。

ＥＣＵ７０が実行する燃焼モード制御としては、通常燃焼モードと低温燃焼モードとの２種類から選択した燃焼モードを、運転状態に応じて実行する。ここで低温燃焼モードとは、低温燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて大量の排気再循環量により燃焼温度の上昇を緩慢にしてＮＯｘとスモークとを同時低減させる燃焼モードである。この低温燃焼モードは、低負荷低中回転領域にて実行し、空燃比センサ４８が検出する空燃比ＡＦに基づいてスロットル開度ＴＡの調節による空燃比フィードバック制御がなされている。これ以外の燃焼モードが、通常燃焼モード用ＥＧＲ弁開度マップを用いて通常のＥＧＲ制御（ＥＧＲしない場合も含める）を実行する通常燃焼モードである。

そして排気浄化触媒に対する触媒制御を実行する触媒制御モードとしては、ＰＭ再生制御モード、Ｓ被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード及び通常制御モードの４種類のモードが存在する。

ＰＭ再生制御モードとは、ＰＭの推定堆積量が基準堆積量に到達すると、特に第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａに堆積しているＰＭを高温化により前述したごとく燃焼させてＣＯ2とＨ2Ｏにして排出するＰＭ浄化用昇温処理を実行するモードである。このモードでは、添加弁６８からの燃料添加を繰り返してストイキ(理論空燃比)よりも高い空燃比状態で触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）する通常昇温処理を実行するが、更に燃料噴射弁５８による膨張行程あるいは排気行程における燃焼室４内への燃料噴射であるアフター噴射を加える場合がある。更に後述する間欠添加処理によりバーンアップ型昇温処理を実行している。この間欠添加処理は、添加弁６８からの間欠的な燃料添加により、空燃比をストイキ又はストイキよりもわずかに低い空燃比とする空燃比低下期間と、全く燃料添加しない期間とを交互に実行している。このモードも燃料噴射弁５８によるアフター噴射を加える場合がある。このことにより、ＰＭの焼き尽くし（バーンアップ）作用を生じさせて、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの前端面のＰＭ詰まりを解消したり、フィルタ３８ａ内に堆積したＰＭを焼き尽くす処理を行う。

Ｓ被毒回復制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａがＳ被毒してＮＯｘ吸蔵能力が低下した場合にＳ成分を放出させてＳ被毒から回復させるモードである。このモードでは、添加弁６８から燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６５０℃）する昇温処理を実行し、更に添加弁６８からの間欠的な燃料添加により空燃比をストイキ又はストイキよりもわずかに低い空燃比とする空燃比低下処理を行う。このモードも燃料噴射弁５８によるアフター噴射を加える場合がある。

ＮＯｘ還元制御モードとは、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸蔵されたＮＯｘを、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに還元して放出するモードである。このモードでは、添加弁６８からの比較的時間をおいた間欠的な燃料添加により、触媒床温は比較的低温（例えば２５０〜５００℃）で空燃比をストイキ又はストイキよりも低下させる処理を行う。

尚、これら３つの触媒制御モード以外の状態が通常制御モードとなり、この通常制御モードでは添加弁６８からの燃料添加や燃料噴射弁５８によるアフター噴射はなされない。
次にＥＣＵ７０により実行される処理の内、ＰＭ再生制御モード関係の処理について説明する。図２にＰＭ再生制御モード実行判定処理、図３にＰＭ再生制御処理、及び図４にバーンアップ型昇温処理のフローチャートを示す。各処理は一定の時間周期で割り込み実行される処理である。尚、ＰＭ再生制御処理（図３）は、ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）の結果により実行開始が決定される処理であり、バーンアップ型昇温処理（図４）は、ＰＭ再生制御処理（図３）により実行開始が決定される処理である。なお個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）について説明する。本処理が開始されると、まずＰＭのエンジン排出量ＰＭｅが算出される（Ｓ１０２）。このエンジン排出量ＰＭｅは、本処理の１制御周期の間にディーゼルエンジン２の全燃焼室４から排出されるＰＭの量である。このエンジン排出量ＰＭｅは、予め実験によりエンジン回転数ＮＥと負荷（ここでは燃料噴射弁５８からの燃料噴射量）とをパラメータとしてＰＭ排出量を求めてマップとして設定し、このマップに基づいて、現在のエンジン回転数ＮＥと負荷とから求められる。

次にＰＭの酸化量ＰＭｃが算出される（Ｓ１０４）。この酸化量ＰＭｃは、本処理の１制御周期の間にフィルタ３８ａに捕捉されたＰＭが酸化により浄化される量である。酸化量ＰＭｃは、予め実験によりフィルタ３８ａの触媒床温（ここでは第２排気温センサ４６にて検出される排気温度ｔｈｃｏ）と吸入空気量ＧＡとをパラメータとしてＰＭ酸化量を求めてマップとして設定し、このマップに基づいて、現在の触媒床温（排気温度ｔｈｃｏ）と吸入空気量ＧＡとから求められる。

次にＰＭ堆積量ＰＭｓｍが式１のごとく算出される（Ｓ１０６）。
［式１］
ＰＭｓｍ ← Ｍａｘ［ＰＭｓｍ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ，０］
ここで右辺のＰＭ堆積量ＰＭｓｍは、前回の本処理の実行時に算出されたＰＭ堆積量ＰＭｓｍである。Ｍａｘは［］内の数値の内で大きい方の数値を抽出する演算子である。したがって「ＰＭｓｍ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ」がプラスならば、「ＰＭｓｍ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ」の値がＰＭ堆積量ＰＭｓｍに設定されるが、マイナスになるとＰＭ堆積量ＰＭｓｍには「０ｇ」が設定される。

次にＰＭの推定堆積量ＰＭｓｍがＰＭ再生制御モードの開始を判定するＰＭ再生基準値ＰＭｓｔａｒｔ以上か否かが判定される（Ｓ１０８）。ここでＰＭｓｍ＜ＰＭｓｔａｒｔであれば（Ｓ１０８でＮＯ）、このまま一旦本処理を終了する。この状態は図５に示すタイミングチャートの時刻ｔ０前の状態に相当する。

一方、ディーゼルエンジン２の運転状態により「ＰＭｅ＞ＰＭｃ」の状態が継続すると、前記ステップＳ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６の処理が繰り返されることにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓｍは次第に増加する。しかし、ＰＭｓｍ＜ＰＭｓｔａｒｔである間は（Ｓ１０８でＮＯ）、このまま一旦本処理を終了する。

そして、ＰＭ堆積量ＰＭｓｍの増加により、ＰＭｓｍ≧ＰＭｓｔａｒｔとなれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、ＰＭ再生制御処理開始がなされる（Ｓ１１０、図５のｔ０）。このことによりＰＭ再生制御処理（図３）が周期的に実行される。

ＰＭ再生制御処理（図３）について説明する。ＰＭ再生制御処理（図３）は実行時にはＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）と同じ周期で実行され、ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）の次に実行される処理である。

まず推定堆積量ＰＭｓｍが終了判定値ＰＭｅｎｄ（ここでは「０ｇ」）より大きいか否かが判定される（Ｓ１２２）。ここでＰＭｓｍ＞ＰＭｅｎｄであるとすると（Ｓ１２２でＹＥＳ）、次にバーンアップ型昇温処理による間欠添加実行中か否かが判定される（Ｓ１２４）。最初は間欠添加はなされないので（Ｓ１２４でＮＯ）、次にバーンアップ型禁止フラグＦｘがＯＦＦか否かが判定される（Ｓ１２５）。このバーンアップ型禁止フラグＦｘは前記ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）のステップＳ１１０にてＰＭ再生制御処理開始の設定がなされた時にＦｘ＝ＯＦＦに初期設定されているフラグである。

したがって初期においては、Ｆｘ＝ＯＦＦ（Ｓ１２５でＹＥＳ）であるので、次にバーンアップ型昇温処理（図４）の実行条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１２８）。

バーンアップ型昇温処理（図４）の実行条件は、次の（１）、（２）のいずれかの条件が満足された場合に成立する。
（１）推定堆積量ＰＭｓｍが、ＰＭ終了判定値ＰＭｅｎｄ（ここでは「０ｇ」）の直前の値であるノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍ（図５）以下の状態。

（２）ΔＰ／ＧＡがＰＭ詰まりを示す基準値以上であり、かつ推定堆積量ＰＭｓｍが、ＰＭ終了判定値ＰＭｅｎｄ直前の値であるスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍ（＞ＮＢＵｐｍ、図６）以下の状態。

（１）及び（２）のいずれの条件も満足されていない場合には（Ｓ１２８でＮＯ）、ＰＭ浄化用昇温処理が実行される（Ｓ１３８）。この時のＰＭ浄化用昇温処理は初期設定されている通常昇温処理が実行される。したがってストイキ(理論空燃比)よりも高い空燃比状態で添加弁６８からの燃料添加を繰り返して触媒床温（排気温度ｔｈｃｉ）を高温化（例えば６００〜７００℃）する処理が実行される。このことによりＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）にて説明した式１では、エンジン排出量ＰＭｅ＜酸化量ＰＭｃとなるので、推定堆積量ＰＭｓｍは次第に小さくなる。したがって図５に示したごとく時刻ｔ０以後、推定堆積量ＰＭｓｍは低下してゆく。

その後、例えば前記（１）の条件が満足された場合には（Ｓ１２８でＹＥＳ）、次に推定堆積量ＰＭｓｍの増加タイミングか否かが判定される（Ｓ１３０）。ここでは前記（２）の条件が満足された最初のタイミングが推定堆積量ＰＭｓｍの増加タイミングとされているので、この時はステップＳ１３０ではＮＯと判定される。そしてＰＭ浄化用昇温処理を焼尽型昇温処理であるバーンアップ型昇温処理に切り替えて（Ｓ１３４、図５：ｔ１）、一旦本処理を終了する。このことによりバーンアップ型昇温処理（図４）がノーマルバーンアップ型として開始されて、規定回数分、例えば３回分の間欠添加が行われて、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの前端面のＰＭ詰まりを解消したり、フィルタ３８ａ内に堆積したＰＭを焼き尽くす処理を行う（ｔ１〜ｔ３）。この時に急激にＰＭが燃焼しても、既に推定堆積量ＰＭｓｍはＰＭ終了判定値ＰＭｅｎｄの直前の値であるノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍ以下となっているので、バーンアップ型昇温処理を実行しても大量のＰＭが急激に燃焼することはない。

又、前記（２）の条件が満足された場合には（Ｓ１２８でＹＥＳ）、次に推定堆積量ＰＭｓｍの増加タイミングか否かが判定される（Ｓ１３０）。この時にはステップＳ１３０ではＹＥＳと判定される。そして次に推定堆積量ＰＭｓｍが増加処理される（Ｓ１３２）。このことにより図６に示したごとく推定堆積量ＰＭｓｍがスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍよりも大きい値に一旦変更されて、バーンアップ型昇温処理（図４）に切り替えられる（Ｓ１３４、図６：ｔ１１）。このことによりバーンアップ型昇温処理（図４）がスペシャルバーンアップ型として開始されて、ステップＳ１２２にてＮＯと判定されるまでバーンアップ型昇温処理を継続する。この時も一旦、推定堆積量ＰＭｓｍはＰＭ終了判定値ＰＭｅｎｄの直前の値であるスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍ以下となっているので、バーンアップ型昇温処理を実行しても大量のＰＭが急激に燃焼することはない。

尚、推定堆積量ＰＭｓｍを増加した結果、その後に、再度、バーンアップ型昇温処理実行条件が成立した場合には（図６のｔ１２）、ステップＳ１３０にＹＥＳと判定されるので、一点鎖線で示したごとく、再度、推定堆積量ＰＭｓｍを増加する（Ｓ１３２）。ただし推定堆積量ＰＭｓｍの増加処理（Ｓ１３２）は２回に限定しているので、３回目にバーンアップ型昇温処理実行条件が成立したとしても（ｔ１３）、ステップＳ１３０ではＮＯと判定される。

尚、バーンアップ型昇温処理が一旦実行されると、バーンアップ型昇温処理実行条件が不成立（Ｓ１２８でＮＯ）となっても、例えば前述した変更によりＰＭｓｍ＞ＳＢＵｐｍとなったり、あるいはΔＰ／ＧＡがＰＭ詰まりを示す基準値より小さくなっても、バーンアップ型昇温処理は継続する（Ｓ１３８）。

このようにバーンアップ型昇温処理が開始されると、ステップＳ１２４にてＹＥＳと判定されるようになる。したがって次に排気温度ｔｈｃｉのピーク値Ｐｔｈｃが、触媒失活レベルを示す失活判定温度Ｌｔｈｃより高いか否かが判定される（Ｓ１２６）。

図７のタイミングチャートにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが失活していない場合の例を示す。尚、図７の例では失活判定温度Ｌｔｈｃは、後述する終了判定基準温度Ａｔｈｃと同じ温度に設定されているが、同じ温度でなくても良く、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの失活状態が判断できる温度であれば良い。図７に示したごとくピーク値Ｐｔｈｃが失活判定温度Ｌｔｈｃより高い場合には（Ｓ１２６でＹＥＳ）、ステップＳ１２８に移行する。このことにより上述したごとくのバーンアップ型昇温処理が継続される。

図８のタイミングチャートにＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが失活している場合の例を示す。このようにピーク値Ｐｔｈｃが失活判定温度Ｌｔｈｃ以下となった場合には（Ｓ１２６でＮＯ、図８：ｔ３７）、バーンアップ型禁止フラグＦｘにＯＮが設定される（Ｓ１３５）。そしてバーンアップ型昇温処理のための間欠添加は禁止されて、通常昇温処理への切り替えがなされる（Ｓ１３６）。

次の制御周期では、ステップＳ１２４ではＮＯと判定されるが、Ｆｘ＝ＯＮであるので（Ｓ１２５でＮＯ）、通常昇温処理が継続される（Ｓ１３６）。
上述したバーンアップ型昇温処理あるいは通常昇温処理により、推定堆積量ＰＭｓｍ≦ＰＭｅｎｄとなると（Ｓ１２２でＮＯ）、ＰＭ浄化用昇温処理が停止される（Ｓ１４０）ことにより、バーンアップ型昇温処理あるいは通常昇温処理は停止し、ＰＭ再生制御モードは完了する（Ｓ１４２）。尚、前述したごとくノーマルバーンアップ型の場合は規定回数分の間欠添加をしてから終了する（図５：ｔ３）。

バーンアップ型昇温処理（図４）について説明する。本処理が開始されると、まず添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔがＯＦＦか否かが判定される（Ｓ１５２）。この添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＦＦが設定されている時には、エンジン運転状態などの他の条件により燃料添加が禁止されていない限り、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加が添加弁６８からなされ、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＮが設定されている時には添加弁６８からの燃料添加は停止される。この添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔのＯＮ・ＯＦＦ操作によりバーンアップ型昇温処理用の間欠的な添加がなされることになる。

ここでＦｂｕｃｕｔ＝ＯＦＦであれば（Ｓ１５２でＹＥＳ）、現在、燃料添加がなされている状態であるとして、ＥＣＵ７０のメモリ内に設定されている添加期間カウンタＣｕｄのカウントアップ（ここではインクリメント）がなされる（Ｓ１５４）。

次に添加期間カウンタＣｕｄが上限値Ｕｔより小さいか否かが判定される（Ｓ１５６）。ここで初期においてはＣｕｄ＜Ｕｔであるので（Ｓ１５６でＹＥＳ）、次に第１排気温センサ４４にて検出されるＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ下流の排気温度ｔｈｃｉが終了判定基準温度Ａｔｈｃ（例えば５４０℃）より低いか否かが判定される（Ｓ１５８）。

ここでｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃであれば（Ｓ１５８でＹＥＳ）、次に第２排気温センサ４６にて検出されるフィルタ３８ａ下流の排気温度ｔｈｃｏが終了判定基準温度Ｂｔｈｃ（例えば６００℃）より低いか否かが判定される（Ｓ１６０）。

ここでｔｈｃｏ＜Ｂｔｈｃであれば（Ｓ１６０でＹＥＳ）、このまま一旦本処理を終了し、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔ＝ＯＦＦは維持され、燃料添加は継続される。この状態は図７に示すタイミングチャートの時刻ｔ２０前の状態である。

そしてＣｕｄ≧Ｕｔとなる前に、ｔｈｃｉ≧Ａｔｈｃとなると（Ｓ１５８でＮＯ、図７：ｔ２０）、添加期間カウンタＣｕｄに上限値Ｕｔの値が設定され（Ｓ１６２）、そして添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＮが設定されて（Ｓ１６４）、一旦本処理を終了する。この結果、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加は停止することになる。

次の制御周期では、Ｆｂｕｃｕｔ＝ＯＮであるので（Ｓ１５２でＮＯ）、添加期間カウンタＣｕｄがカウントダウン（ここではデクリメント）される（Ｓ１６６）。そして添加期間カウンタＣｕｄ＜０か否かが判定される（Ｓ１６８）。初期の内は、Ｃｕｄ＞０であるので（Ｓ１６８でＮＯ）、次にｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃか否かが判定される（Ｓ１７２）。例えば図７の時刻ｔ２０直後であればｔｈｃｉ≧Ａｔｈｃであるので（Ｓ１７２でＮＯ）、このまま一旦本処理を終了する。したがってバーンアップ型昇温処理用の燃料添加の停止は継続することになる。

その後（ｔ２０〜）、排気温度ｔｈｃｉは更に上昇するがフィルタ３８ａ下流の排気温度ｔｈｃｏでは大きな変動は生じることなく、ｔｈｃｏ＜Ｂｔｈｃを維持している。
そして一旦上昇した排気温度ｔｈｃｉが低下して、ｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃとなる（Ｓ１７２でＹＥＳ、ｔ２１）。そしてｔｈｃｏ＜Ｂｔｈｃであり（Ｓ１７４でＹＥＳ）、排気温度ｔｈｃｉは一旦上昇したので（Ｓ１７６でＹＥＳ）、Ｃｕｄ＝０か否かが判定される（Ｓ１７８）。この時には、図７の例では添加期間カウンタＣｕｄ＞０であるので（Ｓ１７８でＮＯ）、添加期間カウンタＣｕｄのカウントダウンの促進処理がなされる（Ｓ１８２）。

この促進処理は、ステップＳ１６６のカウントダウンを速めるものであり、例えば通常のカウントダウンが添加期間カウンタＣｕｄから１を減算する処理であれば、ステップＳ１８２が実行されると次の制御周期からはＣｕｄ＞０である間は、１よりも大きな数値を減算する処理を実行することにより実現される。

したがって次の制御周期以降において、添加期間カウンタＣｕｄ＞０である間は図７に示すごとく通常よりも急速に添加期間カウンタＣｕｄは低下することになる（ｔ２１〜ｔ２２）。

その後、ステップＳ１６６，Ｓ１６８，Ｓ１７０，Ｓ１８２の処理により急速にＣｕｄ＝０に到達する（図７：ｔ２２）。この時、ｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃ（Ｓ１７２でＹＥＳ）、ｔｈｃｏ＜Ｂｔｈｃ（Ｓ１７４でＹＥＳ）、ステップＳ１７６でＹＥＳ、及びＣｕｄ＝０（Ｓ１７８でＹＥＳ）であることから、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＦＦが設定される（Ｓ１８０）。この結果、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加が開始されることになる。

次の制御周期ではＦｂｕｃｕｔ＝ＯＦＦであるので（Ｓ１５２でＹＥＳ）、前述したごとくステップＳ１５４〜Ｓ１６４側の処理が実行される。この時も図７の例では前述したごとくＣｕｄ≧Ｕｔとなる前に、ｔｈｃｉ≧Ａｔｈｃとなった場合（ｔ２３）を示している。このことにより、添加期間カウンタＣｕｄは上限値Ｕｔに設定されて（Ｓ１６２）、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔはＯＮとされる（Ｓ１６４）ことで、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加は停止されることになる。

次の制御周期ではＦｂｕｃｕｔ＝ＯＮであるので（Ｓ１５２でＮＯ）、前述したごとくステップＳ１６６〜Ｓ１８２側の処理が実行される。ただし図７の例では、添加期間カウンタＣｕｄが０に到達するのとｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃとなるのとが同時である（ｔ２４）。したがって、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＦＦが設定されて（Ｓ１８０）、一旦本処理を終了する。この結果、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加が開始されることになる。

次の制御周期ではＦｂｕｃｕｔ＝ＯＦＦであるので（Ｓ１５２でＹＥＳ）、前述したごとくステップＳ１５４〜Ｓ１６４側の処理が実行される。ただし図７の例では添加期間カウンタＣｕｄが上限値Ｕｔに到達するのとｔｈｃｉ≧Ａｔｈｃとなるのとが同時である（ｔ２５）。したがってステップＳ１５６にてＮＯと判定されることにより、添加期間カウンタＣｕｄは上限値Ｕｔに設定されて（Ｓ１６２）、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔはＯＮとされる（Ｓ１６４）。このことで、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加は停止されることになる。

次の制御周期ではＦｂｕｃｕｔ＝ＯＮであるので（Ｓ１５２でＮＯ）、前述したごとくステップＳ１６６〜Ｓ１８２側の処理が実行される。図７では添加期間カウンタＣｕｄが０に到達するのとｔｈｃｉ＜Ａｔｈｃとなるのとが同時である（ｔ２６）。したがって、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔにＯＦＦが設定されて（Ｓ１８０）、一旦本処理を終了する。この結果、バーンアップ型昇温処理用の燃料添加が開始されることになる。このようにしてバーンアップ型昇温処理における間欠的添加が行われる。

尚、ディーゼルエンジン２からの排気が低温化して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが失活した図８の場合も、時刻ｔ３７までは、排気温度ｔｈｃｉのピーク値Ｐｔｈｃは失活判定温度Ｌｔｈｃより高いので、上述したバーンアップ型昇温処理（図４）による間欠添加が行われている。時刻ｔ３７以後については前述したごとく、バーンアップ型昇温処理（図４）は停止されて、添加禁止フラグＦｂｕｃｕｔ及び添加期間カウンタＣｕｄは初期状態に戻される。

上述した構成において、請求項との関係は、第１排気温センサ４４が排気浄化装置温度検出手段に相当する。ＰＭ再生制御処理（図３）のステップＳ１２８，Ｓ１３０，Ｓ１３２，Ｓ１３４及びバーンアップ型昇温処理（図４）がバーンアップ制御手段としての処理に相当する。ＰＭ再生制御処理（図３）のステップＳ１２４，Ｓ１２５，Ｓ１２６，Ｓ１３５，Ｓ１３６がバーンアップ禁止手段としての処理に相当する。ノーマルバーンアップ型昇温処理の場合はノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍ以下の推定堆積量ＰＭｓｍの領域がバーンアップ実行領域に、スペシャルバーンアップ型昇温処理の場合はスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍ以下の推定堆積量ＰＭｓｍの領域がバーンアップ実行領域に相当する。ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａとフィルタ３８ａとはそれぞれ排気浄化機構に相当し、この２つの排気浄化機構を排気系の上下流に連続して配置した構成が排気浄化装置に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．ＰＭ再生制御処理（図３）では、排気温度ｔｈｃｉのピーク値Ｐｔｈｃが失活判定温度Ｌｔｈｃ以下となった状態を、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａが触媒失活レベルに低下している状態であるとしている。そしてこの場合には（Ｓ１２６でＮＯ）、以後、バーンアップ型昇温処理（図４）の実行を禁止している（Ｓ１３５，Ｓ１３６，Ｓ１２５）。このことにより触媒失活時に、短時間に大量の燃料を排気中に放出するバーンアップ型昇温処理が実行されないので、不本意なＰＭの堆積量増加を防止することができる。

（ロ）．バーンアップ型昇温処理はＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａ及びフィルタ３８ａからなる排気浄化装置内に堆積したＰＭを焼き尽くす処理であるため、常に実行する必要が無い。このためノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍ以下あるいはスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍ以下の推定堆積量ＰＭｓｍの領域にバーンアップ実行領域を限定し、これ以外では通常昇温処理を実行している。このようにバーンアップ型昇温処理の実行を、推定堆積量ＰＭｓｍが少ない領域に限っていることで、排気浄化装置内の温度が触媒失活レベルへ低下する事態が生じて触媒失活を判断するまでの期間にＰＭの不本意な堆積量増加があっても、堆積したＰＭの全体量を最小限に抑制することができる。

そして、推定堆積量ＰＭｓｍの少ない領域にてバーンアップ型昇温処理が実行されるので一気に大量のＰＭが燃焼することがないことから、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａやフィルタ３８ａの過熱も防止される。

（ハ）．バーンアップ型昇温処理の実行禁止時には通常昇温処理（Ｓ１３６）を実行している。このことによりＮＯｘ吸蔵還元触媒３６ａの一部あるいはフィルタ３８ａが活性レベルの温度になっていれば、直ちに発熱させて早期にＰＭ浄化に適切な温度に回復させることができる。

しかもバーンアップ型昇温処理は行われていないので、触媒失活部分を通過する燃料濃度は低く、ＰＭの不本意な堆積量増加を防止することができる。
［実施の形態２］
本実施の形態では、ＰＭ再生制御処理（図３）の内で、ステップＳ１２６の判定の代わりに、図９の判定を実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じである。

すなわちバーンアップ型昇温処理による間欠添加実行中であると（図３：Ｓ１２４でＹＥＳ）、次に排気温度ｔｈｃｉが失活判定温度Ｌｔｈｃ以上か否かが判定される（Ｓ２０２）。ｔｈｃｉ≧Ｌｔｈｃであれば（Ｓ２０２でＹＥＳ）、継続期間カウンタＣｔをクリアして（Ｓ２０４）、ステップＳ１２８（図３）の処理に移行する。したがってバーンアップ型昇温処理による間欠添加を継続することができる。

尚、継続期間カウンタＣｔは、前記ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）のステップＳ１１０にてＰＭ再生制御処理開始の設定がなされた時にＣｔ＝０に初期設定されている。

一方、ｔｈｃｉ＜Ｌｔｈｃであれば（Ｓ２０２でＮＯ）、次に継続期間カウンタＣｔがカウントアップされる（Ｓ２０６）。そして継続期間カウンタＣｔが禁止判定基準期間Ｃｘより小さいか否かが判定される（Ｓ２０８）。ここでＣｔ＜Ｃｘであれば（Ｓ２０８でＹＥＳ）、ステップＳ１２８（図３）の処理に移行する。したがってバーンアップ型昇温処理による間欠添加を継続することができる。

継続期間カウンタＣｔがクリア（Ｓ２０４）されずに、カウントアップ（Ｓ２０６）により継続期間カウンタＣｔが次第に増加して、Ｃｔ≧Ｃｘとなると（Ｓ２０８でＮＯ）、ステップＳ１３５（図３）の処理に移行する。したがってバーンアップ型昇温処理による間欠添加は禁止されて通常昇温処理に切り替えられることになる。

本実施の形態の制御の一例を図１０に示す。時刻ｔ４０，ｔ４１の場合は、Ｃｔ＜Ｃｘの状態で、ｔｈｃｉ≧Ｌｔｈｃとなっている（Ｓ２０２でＹＥＳ）ので、バーンアップ型昇温処理による間欠添加は継続している。しかし、時刻ｔ４２ではＣｔ≧Ｃｘとなっているので（Ｓ２０８でＮＯ）、バーンアップ型昇温処理による間欠添加は禁止されて通常昇温処理に切り替えられている。

上述した構成において、請求項との関係は、ＰＭ再生制御処理（図３）のステップＳ１２４，Ｓ１２５，Ｓ２０２〜Ｓ２０８，Ｓ１３５，Ｓ１３６がバーンアップ禁止手段としての処理に相当する。他は前記実施の形態１と同じである。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態のごとく排気温度ｔｈｃｉと失活判定温度Ｌｔｈｃとを比較して、ｔｈｃｉ＜Ｌｔｈｃである継続時間を判定することによっても、前記実施の形態１の効果を生じることができる。

［実施の形態３］
本実施の形態では、前記図１に示した第１触媒コンバータと第２触媒コンバータとの２つの触媒コンバータの代わりに、図１１に示す排気浄化装置を用いる。

この排気浄化装置は、前記実施の形態１のフィルタ３８ａ（図１）と同様にＮＯｘ吸蔵還元触媒がコーティングされたフィルタ１３８ａを、１つ配置したものである。そして差圧センサ１５０はこのフィルタ１３８ａ前後の差圧ΔＰを検出し、排気浄化装置温度検出手段に相当する第１排気温センサ１４４はフィルタ１３８ａの内部の排気温度ｔｈｃｉを検出している。第２排気温センサ４６、空燃比センサ４８、第３触媒コンバータ４０、酸化触媒４０ａは前記図１と同じであるので同一の符号にて示す。

このことにより前記実施の形態１，２のいずれかのＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）、ＰＭ再生制御処理（図３）及びバーンアップ型昇温処理（図４）の処理あるいは図９の処理を実行して、前記実施の形態１，２と同様の機能を果たすことができる。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．このような触媒構成においても、排気温度ｔｈｃｉを判定（図３：Ｓ１２６、図９：２０２）に用いることにより、前記実施の形態１，２のいずれかの効果を生じる。

更に、この場合の排気温度ｔｈｃｉはフィルタ１３８ａの中間部の温度に基づいて触媒失活レベルを判断していることになり、早期に低温化が判定でき、より効果的にＰＭの不本意な堆積量増加を防止することができる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態においては、ＰＭ再生制御処理時の空燃比調節は添加弁６８からの燃料添加（通常昇温処理時の継続的添加、バーンアップ型昇温処理時の間欠添加）により実行していた。この燃料添加の代わりに、あるいは燃料添加に加えて、燃料噴射弁５８によるアフター噴射を実行して空燃比調節しても良い。

（ｂ）．前記各実施の形態においては、スペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍ＞ノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍであったが、ＳＢＵｐｍ＝ＮＢＵｐｍ、あるいはＳＢＵｐｍ＜ＮＢＵｐｍとしても良い。

又、ノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍ及びスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍは、ＰＭ終了判定値ＰＭｅｎｄより大きい値であった。この代わりに、ノーマルバーンアップ開始判定値ＮＢＵｐｍとスペシャルバーンアップ開始判定値ＳＢＵｐｍとの一方又は両方を、終了判定値ＰＭｅｎｄと同じ値としても良い。

（ｃ）．前記各実施の形態においては、バーンアップ型昇温処理は排気系への燃料添加と添加休止とを繰り返すことにより排気空燃比を間欠的に低下させていた。この代わりに、高濃度の燃料添加（あるいはアフター噴射）と低濃度の燃料添加（あるいはアフター噴射）とを繰り返すことにより排気空燃比を間欠的に低下するバーンアップ型昇温処理を実行しても良い。

（ｄ）．前記各実施の形態において、排気温度ｔｈｃｉの代わりに第２排気温センサ４６が検出するフィルタ３８ａ，１３８ａ下流の排気温度ｔｈｃｏを判定（図３：Ｓ１２６、図９：２０２）に用いても良い。又、２つの排気温度ｔｈｃｉ，ｔｈｃｏの両方を上記判定に用いても良い。

（ｅ）．前記実施の形態１では、失活判定温度Ｌｔｈｃ＝終了判定基準温度Ａｔｈｃとしていたため、図３のステップＳ１２６では、排気温度ｔｈｃｉのピーク値Ｐｔｈｃと失活判定温度Ｌｔｈｃとを比較していた。この代わりに、失活判定温度Ｌｔｈｃを終了判定基準温度Ａｔｈｃよりも十分に低い温度に設定することにより、図３のステップＳ１２６にて排気温度ｔｈｃｉと失活判定温度Ｌｔｈｃとを比較することにより失活を判断しても良い。

（ｆ）．前記実施の形態１では、一度、Ｐｔｈｃ≦Ｌｔｈｃと判定されると（図３：Ｓ１２６でＮＯ）、直ちにバーンアップ型昇温処理を禁止していたが、これ以外に、例えば２回、あるいはそれ以上の回数、連続してＰｔｈｃ≦Ｌｔｈｃと判定された場合にバーンアップ型昇温処理を禁止するようにしても良い。

（ｇ）．前記各実施の形態では、バーンアップ型昇温処理が禁止された場合は同一のＰＭ再生制御処理中は禁止が継続し、次のＰＭ再生制御処理が開始された時に解除されるようにしていた。この代わりに、同一のＰＭ再生制御処理中にて、バーンアップ型昇温処理の禁止に伴う通常昇温処理時に、通常昇温処理に対応して十分に排気温度ｔｈｃｉが回復して失活状態が解消されたと判断された場合に、バーンアップ型昇温処理の禁止を解除するようにしても良い。

実施の形態１の車両用ディーゼルエンジンと制御システムとの概略構成説明図。 実施の形態１のＰＭ再生制御モード実行判定処理のフローチャート。 実施の形態１のＰＭ再生制御処理のフローチャート。 実施の形態１のバーンアップ型昇温処理のフローチャート。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態１の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２のＰＭ再生制御処理の一部のフローチャート。 実施の形態２の処理の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態３の排気浄化装置の概略構成説明図。

符号の説明

２…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、６…吸気弁、８…吸気ポート、１０…吸気マニホールド、１２…サージタンク、１３…吸気経路、１４…インタークーラ、１６…排気ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…排気タービン、１８…エアクリーナ、２０…ＥＧＲ経路、２０ａ…ＥＧＲガス供給口、２０ｂ…ＥＧＲガス吸入口、２２…スロットル弁、２２ａ…スロットル開度センサ、２２ｂ…モータ、２４…吸入空気量センサ、２６…吸気温センサ、２８…排気弁、３０…排気ポート、３２…排気マニホールド、３４…排気経路、３６…第１触媒コンバータ、３６ａ…ＮＯｘ吸蔵還元触媒、３８…第２触媒コンバータ、３８ａ…フィルタ、４０…第３触媒コンバータ、４０ａ…酸化触媒、４４…第１排気温センサ、４６…第２排気温センサ、４８…空燃比センサ、５０…差圧センサ、５２…ＥＧＲ触媒、５４…ＥＧＲクーラ、５６…ＥＧＲ弁、５８…燃料噴射弁、５８ａ…燃料供給管、６０…コモンレール、６２…燃料ポンプ、６４…燃料圧センサ、６６…燃料供給管、６８…添加弁、７０…ＥＣＵ、７２…アクセルペダル、７４…アクセル開度センサ、７６…冷却水温センサ、７８…クランク軸、８０…エンジン回転数センサ、８２…気筒判別センサ、１３８ａ…フィルタ、１４４…第１排気温センサ、１５０…差圧センサ。

Claims (7)

1. 内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置における粒子状物質の推定堆積量を計算し、該推定堆積量が基準堆積量より大きくなると前記排気浄化装置に粒子状物質浄化用昇温処理を加えることにより前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化する粒子状物質再生制御装置であって、
   前記排気浄化装置の温度を検出する排気浄化装置温度検出手段と、
   前記粒子状物質浄化用昇温処理にて、間欠的な燃料添加により、空燃比をストイキ又はストイキよりも低い空燃比とする空燃比低下期間と燃料添加しない期間とを交互に実行して前記排気浄化装置を昇温することで粒子状物質を焼き尽くすバーンアップ型昇温処理を実行するバーンアップ制御手段と、
   前記排気浄化装置温度検出手段にて検出された温度が触媒失活レベルに低下している場合には、前記バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止するバーンアップ禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
2. 内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置における粒子状物質の推定堆積量を計算し、該推定堆積量が基準堆積量より大きくなると前記排気浄化装置に粒子状物質浄化用昇温処理を加えることにより前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化する粒子状物質再生制御装置であって、
   前記排気浄化装置の温度を検出する排気浄化装置温度検出手段と、
   前記粒子状物質浄化用昇温処理にて、排気空燃比を間欠的に低下させて前記排気浄化装置を昇温することで粒子状物質を焼き尽くすバーンアップ型昇温処理を実行するバーンアップ制御手段と、
   前記排気浄化装置温度検出手段にて検出された温度が触媒失活レベルに低下している期間が禁止判定基準期間より長くなった場合には、前記バーンアップ制御手段によるバーンアップ型昇温処理の実行を禁止するバーンアップ禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
3. 請求項１又は２において、前記バーンアップ制御手段は、前記粒子状物質浄化用昇温処理の内でも、前記推定堆積量がバーンアップ実行領域内にある時にバーンアップ型昇温処理を実行することを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
4. 請求項３において、前記粒子状物質浄化用昇温処理は、前記バーンアップ実行領域が前記推定堆積量の少ない領域に設定され、前記推定堆積量が前記バーンアップ実行領域内となる前は、排気空燃比を継続的に低くして前記排気浄化装置を昇温する通常昇温処理を実行していることを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
5. 請求項４において、前記粒子状物質浄化用昇温処理は、前記バーンアップ禁止手段にてバーンアップ型昇温処理の実行が禁止された場合には、前記通常昇温処理を実行することを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化装置は排気系の上下流に連続して配置した２つの排気浄化機構からなり、前記排気浄化装置温度検出手段は該２つの排気浄化機構の間の排気温度及び該２つの排気浄化機構の下流の排気温度のいずれか一方又は両方を、前記排気浄化装置の温度として検出することを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。
7. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記排気浄化装置温度検出手段は、前記排気浄化装置の中間部の温度及び下流側の排気温度の一方又は両方を、前記排気浄化装置の温度として検出することを特徴とする内燃機関排気浄化装置の粒子状物質再生制御装置。

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