WO2006092946A1

WO2006092946A1 - 排気ガス浄化装置及びその排気ガス浄化装置を備えた内燃機関並びにパティキュレートフィルタ再生方法

Info

Publication number: WO2006092946A1
Application number: PCT/JP2006/302359
Authority: WO
Inventors: Michihiko Hara; Akihiro Nishimura; Shusuke Okada; Masato Kitazaki
Original assignee: Yanmar Co., Ltd.
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-09-08
Also published as: US20080264045A1; EP1854970B1; CN101091038A; KR20080070881A; EP1854970A4; CN101091038B; US8091347B2; KR20070063573A; CA2598862C; KR100909820B1; CN101614145A; CA2598862A1; EP1854970A1; KR100886851B1

Abstract

　排気ガス浄化装置の一実施形態では、ＤＰＦ（３３）内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えており、且つエンジンの排気ガス温度が再生動作可能温度未満であるときには、エンジンの吸気配管（２１）に備えられた吸気絞り装置（２４）による吸入空気量減少動作を実行し、また、ＤＰＦ（３３）の上流側に配置した電気ヒータ（３４）による加熱動作を実行して、排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させてＤＰＦ（３３）の再生動作を開始させる。

Description

明細書

排気ガス浄ィヒ装置及びその排気ガス浄ィヒ装置を備えた内燃機関並びにパティキュレートフィルタ再生方法

技術分野

[0001] 本発明は、ディーゼルエンジンに代表される内燃機関の排気系に備えられ、排気ガス中の粒子状物質（Particulate Matter,以下、 PMという）を捕集するパティキユレートフィルタ（以下、単にフィルタとヽぅ）を有する排気ガス浄化装置及びその排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関並びにフィルタ再生方法に係る。

背景技術

[0002] 近年、自動車等に搭載される内燃機関では排気ェミッションの向上が要求されており、特にディーゼルエンジンにあっては、 CO、 HC、 NOxの削減に加え、排気ガス中に含まれる煤等の PMを除去することが求められている。このため、多孔質材等により構成されたフィルタをエンジンの排気通路に配置し、このフィルタによって排気ガス中の PMを捕集している。

[0003] このフィルタは、上述の如く多孔質材等により構成されているので、 PM捕集量 (以下、 PM堆積量と呼ぶ場合もある）が過剰に増えると、フィルタ内の流通抵抗が増大してエンジン出力の低下等をもたらすことになる。このため、フィルタに捕集された PM を適宜除去してフィルタを再生し PM捕集能力を回復させる必要がある。

[0004] これまでのフィルタ再生方式としては、例えば下記の特許文献 1に開示されて、るように、フィルタ内への逆洗エア供給動作や加熱装置によるフィルタ加熱動作をバッチ式に行って PMを除去するものが知られて!/、る。

[0005] また、自動車用エンジン等への適用を可能にするベぐフィルタの連続使用を可能にするために下記の特許文献 2に開示されているような連続再生式のフィルタも提案されている。この特許文献 2には、複数のフィルタを並列に接続し、一部のフィルタで PMの捕集動作を、他のフィルタで再生動作をそれぞれ行うことでエンジンの連続運転を可能にしている。

[0006] また、上記連続再生式のものではフィルタが大型化してしまうため、フィルタの小型化を図るものとして化学反応型再生方式も提案されている（例えば、下記の特許文献 3を参照)。この化学反応型再生方式とは、排気ガス中の NOを NOに酸ィ匕させ、この

2

NOが NOに戻る際に放出する 0 (酸素）を用いて PMを酸ィ匕除去するものである。例

2

えば、フィルタに白金等の酸化触媒を設けておき、この酸化触媒の酸化作用を利用することによってエンジン運転中のフィルタ再生を可能にしている。

[0007] しかし、この化学反応型再生方式では、排気ガス温度が所定の再生動作可能温度

(例えば 300°C)以上にならなければ上記化学反応が行われない。つまり、排気ガス温度がこの再生動作可能温度未満である状況が続くとフィルタ内に大量の PMが堆積してしまってフィルタの目詰まりが懸念される状況になる。このため、 PMの堆積量が所定量以上に達した場合には何らかの手段で排気ガス温度を上記再生動作可能温度以上に高める必要がある。

[0008] この点に鑑みられ、電子制御蓄圧式燃料噴射装置 (所謂コモンレール式インジエタタ)を備えたエンジンでは、主燃料を噴射して膨張行程が開始された後にインジエタタから燃料を再度噴射する「ポスト噴射」を実行し、このポスト噴射燃料の燃焼によつて排気ガス温度を上昇させるようにしている（例えば下記の特許文献 4を参照)。また、吸気系に吸気絞り弁を設けその開度を小さくすることで吸入空気量を減少させて空燃比をリッチにし、これによつて燃焼室内の燃焼温度を上昇させて排気ガス温度を高めることも行われて、る（例えば下記の特許文献 5を参照)。

[0009] また、化学反応型再生方式のフィルタにお!/、て、上記再生動作の開始タイミングを適切に得るためには、フィルタの PM堆積量を正確に検出する必要がある。

[0010] この点に鑑みられたものとして下記の特許文献 6及び特許文献 7が提案されてヽる。特許文献 6には、排気管におけるフィルタの上流側と下流側との圧力差を圧力センサによって検出しておき、この圧力差が所定値以上に達すると、 PM堆積量が多くなつてきたと判断してフィルタ再生動作を開始するようにしている。また、このフィルタ再生動作として、具体的には、吸気系に備えられた吸気絞り弁の開度を小さくすること、排気系に備えられた排気絞り弁の開度を小さくすること、燃料噴射量を増量すること、燃料噴射時期を遅角させることなどが特許文献 6には開示されている。

[0011] また、特許文献 7には、エンジンの運転状態に対応した PM生成量及び燃焼速度定数がマップ力読み出され、所定の演算式によって PM堆積量を推定することが開示されている。

特許文献 1：特開平 8 - 232639号公報

特許文献 2 :特開平 11 236813号公報

特許文献 3 :特開 2001— 271629号公報

特許文献 4：特開平 8— 303290号公報

特許文献 5：特開平 6— 137130号公報

特許文献 6 :特開平 7— 189654号公報

特許文献 7：特開 2002— 97930号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] 以上のように、排気ガス温度を高める手段を講じることで化学反応型再生方式の実現を図ったものが知られている力これまでのものは以下の点で未だ改良の余地が残されていた。

[0013] 先ず、上述した特許文献 4に開示されているポスト噴射によって排気ガス温度を上昇させる手法にあっては、燃料噴射タイミングが任意に設定可能な電子制御式の燃料噴射装置にのみ適用できる技術であり、機械式の燃料噴射装置に適用することができな、ため汎用性の低、ものであった。

[0014] また、上述した特許文献 5に開示されているように吸入空気量を減少させることによつて排気ガス温度を上昇させる手法にあっては、例えばエンジンがアイドリング運転状態の際には排気ガス温度が極端に低いため、この状態力もエンジンストールが生じない範囲で吸気絞り弁の開度を小さくしたとしても排気ガス温度を上記再生動作可能温度まで上昇させることは困難である。これは、吸気絞り弁の開度を小さくするのに伴って吸気圧力が低下していき、圧縮行程完了時点での燃焼室内温度が低くなつて V、くため、失火を生じさせな、範囲で排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させることができな、ためである。

[0015] 一方、上記特許文献 6に開示されている PM堆積量検出方法は、その信頼性が十分に確保されているとは言えな力つた。その理由を以下に述べる。先ず、一般的に圧力センサは耐熱性が低いものであり、この圧力センサを高温環境下である排気系に設置することになるため正確な検出値を出力できない可能性がある。また、排気管内部と圧力センサとを接続している圧力引出パイプにはエンジン等からの振動が作用する（車両用エンジンの場合には車体からの振動も作用する）ため、この振動によつて圧力引出ノイブに亀裂が生じた場合には排気管の内圧を正確に検出することができなくなる。また、特にフィルタ上流側に接続される圧力引出ノイブにあってはパイプ内に PMが入り込んで目詰まりが生じる可能性があり、この場合にも排気管の内圧を正確に検出することができなくなる。

[0016] また、フィルタの上流側と下流側との圧力差の圧力レベルは非常に低ぐ微差圧計測が必要であるため、圧力センサとしては高精度で高価なものが必要になり実用性に欠けるものであった。

[0017] カロえて、フィルタの上流側と下流側との圧力差は、 PM堆積量が同一であってもェンジン運転状況 (特に排気ガスの量）によって変動する。このため、正確な PM堆積量を知るためには、エンジン回転数、エンジン負荷等といった情報を取得し、圧力センサによって検出した圧力差に対して、これら情報に基づ、た補正計算を行わねばならない。従って、上記情報を取得するための手段が必要となるば力りでなく演算動作の複雑ィ匕を招いてしまうことになる。但し、上記情報を取得して圧力差の補正計算を行ったとしても、上述した如ぐ検出された圧力差が正確である保証はなぐ補正計算後の PM堆積量が正確であるとは限らない。

[0018] また、上記特許文献 7に開示されている PM堆積量検出方法においても、その信頼性が十分に確保されているとは言い難い。何故なら、エンジンに、通常の劣化以外の何らかのトラブルによって性能劣化が生じた場合、 PM排出量が増大する可能性があり、この場合には、演算式によって推定された PM堆積量と実際の PM堆積量との間に差が生じてしまうことになる。このため、上記特許文献 6のような差圧検出等といつた別の手段をも採用し、上記推定された PM堆積量が実際の PM堆積量から大きく掛け離れて!/、な、ことを保証しておく必要がある。

[0019] 以上のように、従来の PM堆積量検出方法では、その信頼性が十分に確保されていなかつたため、フィルタの PM堆積量を誤判断してしまう可能性があった。例えば、実際の PM堆積量が少ないにも拘わらず、 PM堆積量が所定量 (フィルタ再生動作を必要とする量）に達したと誤判断してしまう状況では、再生動作が頻繁に行われてしまって、この再生動作に要するエネルギ量の増大（例えば電気ヒータによってフィルタ加熱を行うものでは消費電力の増大）を招いてしまったり、頻繁なフィルタ加熱によつてフィルタの長寿命化に悪影響を及ぼす可能性がある。逆に、実際の PM堆積量が上記所定量に達して、るにも拘わらず、 PM堆積量が所定量に達して、な、と誤判断してしまう状況では、フィルタの目詰まりが過度になってしまい、排気圧力の損失の増加に伴ってエンジン出力の低下や燃費の悪ィ匕を招いてしまうことになる。

[0020] 本発明の目的は、パティキュレートフィルタの再生動作をより適切な方式で、かつ、より適切なタイミングで行うことが可能な排気ガス浄ィ匕装置及びその排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関並びにフィルタ再生方法を提供することにある。具体的には、燃料噴射装置の形式を問わず、且つ排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができる排気ガス浄ィ匕装置及びその排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関並びにフィルタ再生方法を提供すること、および、内燃機関の排気ガス中の PMを捕集するフィルタにおける PM堆積量を正確に認識することができる排気ガス浄ィ匕装置及びその排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0021] 本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気中の粒子状物質を捕集すると共に、排気温度が再生動作可能温度に達している場合に上記粒子状物質の酸ィ匕除去による再生が可能なパティキュレートフィルタと、上記内燃機関の吸気系に備えられて吸入空気量を減少可能とする吸気量減少手段と、上記内燃機関の排気系に備えられて排気ガスの加熱が可能な排気加熱手段と、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な堆積量検出手段と、上記内燃機関の排気温度を検出可能な排気温度検出手段と、上記堆積量検出手段及び上記排気温度検出手段の出力を受け、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行させる再生動作制御手段とを備えていることを特徴とする。

[0022] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、内燃機関の運転中に排気ガスと共に排出された粒子状物質はパティキュレートフィルタによって捕集されて、く。そして

、排気温度が再生動作可能温度に達することなしに内燃機関の運転が継続されると、パティキュレートフィルタ内部における粒子状物質の堆積量が増大していきパティキュレートフィルタの目詰まりが懸念される状況になる。このため、パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えている、つまり上記目詰まりが懸念される状況となっており、且つ内燃機関の排気温度が再生動作可能温度未満である、つまりパティキュレートフィルタの自然再生が行われていない状況であるときには、再生動作制御手段が吸気量減少手段による吸入空気量減少動作や排気加熱手段による排気ガス加熱動作を開始させる。これらの動作は一方が優先的に実行され、その後、他方が実行される場合もあれば、両方が同時に実行される場合もある。これにより、排気温度が再生動作可能温度に達し、パティキュレートフィルタ内部の粒子状物質は酸ィ匕除去されてパティキュレートフィルタは再生されることになる。従って、従来のポスト噴射を必要とすることなしに排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になり、また、エンジンのアイドリング中であって吸入空気量をそれ以上減少させることができない状況であっても排気加熱手段によって排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になる。このため、機械式の燃料噴射装置を備えたエンジンに対しても適用することが可能となり、燃料噴射装置の形式を問わず、且つ排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができる。

[0023] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れか一方の動作を優先的に実行し、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達して、な、ときに他方の動作を実行させるように構成してちょい。

[0024] 例えば、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を優先的に行った場合に、この吸入空気量減少動作のみによって排気温度が再生動作可能温度に達した場合には、排気加熱手段による排気ガス加熱動作は必要なくなる。このため、排気加熱手段によって消費されるエネルギ（例えば電気工ネルギ）のロスを抑えることができる。また、排気加熱手段 (例えば電気ヒータ）による排気ガス加熱動作のみで排気温度を再生動作可能温度まで上昇させようとすると、その昇温の立ち上がりが遅いため、再生開始までの時間を長く要してしまう可能性があるが、吸入空気量減少動作を優先的に行うようにすれば、吸入空気量の減少動作と略同時に排気ガスの昇温を行うことが可會になる。

[0025] 一方、排気加熱手段による排気ガス加熱動作を優先的に行った場合に、この排気ガス加熱動作のみによって排気温度が再生動作可能温度に達した場合には、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作は必要なくなる。このため、吸気量の減少に伴う COや THCの発生量の増加を抑えることができ、また、エンジンのポンビングロスを抑えることによって燃費の悪ィ匕を抑制することができる。また、吸入空気量減少動作のみによって上昇可能な排気ガス温度には限界がある（例えば 50〜： LOOdeg程度の昇温しか見込めない） 1S 排気ガス加熱動作を優先的に行うようにすればこの加熱動作によって排気温度を確実に且つ大幅に上昇させることが可能になる。

[0026] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記吸気量減少手段による吸入空気減少量には所定の閾値が予め設定されており、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることのなヽ構成としてもょ、。

[0027] 吸気量減少手段による吸入空気量減少動作によって吸入空気量を少なくして!/ヽくと、内燃機関の圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られず、混合気の着火時期が大幅に遅れ、または失火が発生してしまう可能性がある。このため、減少可能な吸入空気量に所定の閾値を予め設定しておき、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることがないようにしている。これにより、パティキュレートフィルタの再生動作中に内燃機関が停止してしまうといった状況を回避できる。

[0028] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記吸気量減少手段による吸入空気減少量には所定の閾値が予め複数設定されてヽる構成としてもょヽ。

[0029] 上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、失火によって上記内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値とが設定されており、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が上記第 1閾値に達した時点で上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が上記第 2閾値となることを限界として上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させるように構成してもよ、。

[0030] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、パティキュレートフィルタの再生動作が開始されると、先ず、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作が開始され、その吸入空気減少量が第 1閾値に達した場合 (排気温度が再生動作可能温度に達することなく吸入空気減少量が第 1閾値に達した場合）には、排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換える。これにより、排気ガス中の CO及び THCの濃度を許容限界以下に抑えながらも排気ガス温度を上昇させていくことができる。そして、その後も排気温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させる。この動作は吸入空気減少量が第 2閾値となることを限度として行われる。このため、パティキュレートフィルタの再生動作中に内燃機関が停止してしまうことはない。

[0031] また、上記複数の閾値は諸条件に応じて変更されるようにしてもよい。例えば、上記内燃機関の負荷及び回転数に応じて変更されるように構成したり、上記内燃機関が使用する燃料のセタン価に応じて変更されるように構成してもよヽ。

[0032] つまり、内燃機関の運転状態が変化したり内燃機関に使用する燃料のセタン価が異なると、吸入空気減少量に対する CO及び THCの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、それに伴って、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量や、失火によって内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量も異なる値となる。従って、内燃機関の運転状態や燃料のセタン価に応じて閾値を変更することにより、 CO及び THCの発生量を許容範囲内に抑えた状態でパティキュレートフィルタの再生動作を実行することが可能になる。

[0033] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記排気加熱手段は、上記内燃機関の出力によって発電された電力を使用する電気ヒータにより構成してもよ!/ヽ。

[0034] さらに、上記内燃機関の最大出力と上記内燃機関に対する要求出力との差が、上記電気ヒータによって使用される出力よりも小さい場合には、上記電気ヒータによる排気ガスの加熱動作を制限または禁止するように構成してもよヽ。

[0035] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、例えば車両に適用した場合にその走行性能や牽引性能に支障を来すことなぐ要求される内燃機関の出力を得ることができる。

[0036] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関は、排気側と吸気側とを連通可能な EGR通路と、この EGR通路の通路面積を可変とする EGRバルブとを有して、排気ガスを上記内燃機関の吸気側へ還流させる EGR装置を備えており、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中、その吸入空気減少量が大き、ほど上記 EGRバルブの開度を小さくして、くように構成してもよ、。

[0037] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、パティキュレートフィルタの再生時に吸気量減少手段による吸入空気量減少動作によって吸気側の圧力が低くなつたとしても、それに応じて EGRバルブの開度が小さくなるため、排気還流率を一定に維持することができる。その結果、混合気の燃焼状態を良好に維持できる。

[0038] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関の運転状態を監視しておき、その運転状態の変動量が所定量を超えたとき、上記 EGRバルブを全閉にするように構成してもよい。

[0039] これは、パティキュレートフィルタの再生中に吸気量減少手段による吸入空気減少量に応じて EGRバルブの開度を変更しょうとする場合、 EGR還流量は吸入空気量減少動作に対して若干の遅れを伴うことを考慮したものである。つまり、エンジン回転数やエンジントルクといった内燃機関の運転状態が大きく変動する状況では、この E GRバルブの開度変更動作が混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、内燃機関の運転状態の変動量が所定量を超えたときには EGRバルブを全閉にし、これによつて燃焼不良を回避することができる。 [0040] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関は、排気ガスの流体ェネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えており、上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、上記ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値とが設定されており、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が上記第 1閾値に達した時点で上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達して、な、場合には、吸入空気減少量が上記第 2閾値となることを限界として上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させるように構成してもよヽ。

[0041] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、ターボチャージャを備えた内燃機関にお、て、パティキュレートフィルタの再生動作中にターボチャージャのサージングが発生することが阻止され、安定した内燃機関の運転を実現しながらパティキュレートフィルタの再生動作を行うことができる。

[0042] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関は、排気ガスの流体ェネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えて、ると共に、排気ガスが上記ターボチャージャをバイパスするように開放動作を行うウェストゲートバルブまたは吸入空気が上記ターボチャージャをバイパスするように開放動作を行う吸気バィパスバルブを備えている一方、上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び T HCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態で上記ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブが開放された状態において失火によって上記内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 3閾値とが設定されており、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が上記第 1閾値に達した時点で上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していない場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気ノィパスバルブを全閉とした状態で上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させ、吸入空気減少量が上記第

2閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放した状態で吸入空気減少量が上記第 3閾値となることを限界として上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を継続するように構成してもよヽ。

[0043] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、ターボチャージャのサージングが発生する状況となっても、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放してタ一ボ過給を解除することにより、サージングを解消させた状態で更に吸入空気量を減少させて排気温度を再生動作可能温度まで上昇させることが可能となる。

[0044] また、本発明の排気ガス浄化装置にお!/ヽて、上記堆積量検出手段は、上記パティキュレートフィルタが標準状態にある場合における上記内燃機関の負荷及び上記内燃機関回転数に基づいた上記パティキュレートフィルタの状態と、現在の上記パティキュレートフィルタにおける上記内燃機関の負荷及び上記内燃機関回転数に基づいた上記パティキュレートフィルタの状態との差を求めることによって粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えたことを検出可能な構成としてもよい。

[0045] ここでいうパティキュレートフィルタが標準状態とは、例えばパティキュレートフィルタに PMが堆積してヽな、状態 (パティキュレートフィルタが新品であるとき）を！、う。つまり、この標準状態に対し、内燃機関の負荷及び内燃機関回転数がある状態におけるパティキュレートフィルタの状態として上記標準状態と現在の状態との差を求めることによって現在のパティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量を推測でき、これによって粒子状物質の堆積量が所定量を越えたカゝ否かを判断できる。例えば、パティキュレートフィルタの直上流側の圧力を検出して比較することによりこの判断が可能である。

[0046] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記堆積量検出手段は、パティキユレートフィルタ上流側圧力に基づヽて粒子状物質の堆積量を推定するようになって!/、ると共に、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する構成としてもょヽ。

[0047] パティキュレートフィルタ上流側圧力はパティキュレートフィルタ内部温度が高くなるに従って上昇してくる。このため、パティキュレートフィルタ上流側圧力に基づいて粒子状物質の堆積量を推定しょうとする場合には、この圧力だけでなくパティキュレートフィルタ内部温度をも考慮する必要がある。また、排気温度が上昇する状況になった場合、この排気温度の上昇速度に比べて実際のパティキュレートフィルタ内部温度の上昇速度はパティキュレートフィルタの熱容量分だけ遅くなつている。このため、これらの点を考慮し、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する。これにより、より正確な粒子状物質の堆積量の推定を行うことが可能になる。

[0048] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記堆積量検出手段は、パティキユレートフィルタ上流側圧カを検知する圧力センサであって、上記再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生開始圧力に達すると再生動作を開始させるようになつていて、上記パティキュレートフィルタが装着された新品時力の上記内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力を徐々に高、値として更新して、くように構成してもよ、。

[0049] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、再生動作では除去できな、粒子状物質がパティキュレートフィルタ内に蓄積されていって、再生動作を完了してもパティキュレートフィルタの直上流側の圧力が、新品時における直上流側の圧力よりも高くなっていく場合であっても、この粒子状物質の影響を受けることなしに、一定間隔で再生動作を実行させることができ、また、再生動作が終了できなくなってしまうといつた状況を回避できる。

[0050] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作の完了時点でのパティキュレートフィルタ上流側圧力が所定圧力を越えてヽる場合には、再生目標温度が高くなるように更新する構成としてもよい。

[0051] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、特に温度が低くなりやすいパティキュレートフィルタ外周部に残っている粒子状物質を効果的除去することが可能になり、再生動作の頻度を高めることなく一定間隔で再生動作を実行させることができる。 [0052] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記堆積量検出手段は、パティキユレートフィルタ上流側圧カを検知する圧力センサであって、上記再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生終了圧力に達すると再生動作を終了させるようになつていて、上記パティキュレートフィルタが装着された新品時力の上記内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生終了圧力を徐々に高、値として更新して、くように構成してもよ、。

[0053] 再生動作が開始されてから所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、十分に再生が行われているにも拘わらず再生動作が継続されて無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまう可能性がある。これに対し、上記構成の排気ガス浄化装置によれば、再生動作では除去できない粒子状物質がパティキュレートフィルタ内に蓄積されていくことを考慮しながら再生終了圧力を更新するようにしているので、無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されて、な、にも拘わらず再生動作が終了してしまうといった状況を回避することができ、再生動作の信頼性の向上を図ることができる。

[0054] また、本発明の排気ガス浄化装置にお!/、て、上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生目標温度が低くなるように更新する構成としてちよい。

[0055] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、再生動作の実行温度が高いまま維持されて、パティキュレートフィルタ内部での発熱が大きくなつて異常再生を招きパティキュレートフィルタが破損してしまうといった状況を回避することができる。

[0056] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生動作を中止する構成としてもよい。

[0057] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、パティキュレートフィルタの破損を確実に回避することができる。

[0058] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関の排気系には排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段が備えられており、上記再生動作制御手段は、上記内燃機関の停止時に、上記吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、上記排気配管を閉鎖するように構成してもよい。

[0059] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関の排気系には排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段が備えられており、上記再生動作制御手段は、上記内燃機関の停止時に、上記吸気量減少手段によって吸入空気を遮断すると共に、上記排気配管を閉鎖し、更に燃料噴射動作を実行するように構成してもよい。

[0060] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、吸気系及び排気系力 DPF33への空気 (酸素）の導入を阻止することができ、これによつてパティキュレートフィルタの再生反応が進んでしまって溶損を招くといった状況が回避できる。また、内燃機関の停止時に燃料噴射動作を実行することにより気筒内の残存酸素が燃焼され、これにより、パティキュレートフィルタの再生反応が進んでしまうことを確実に回避できる。

[0061] また、本発明の内燃機関は、上述した排気ガス浄ィ匕装置のうち何れか一つを備えた内燃機関であって、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったときに、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかが優先的に実行または両方が同時に実行されることで上記パティキュレートフィルタが再生されるように構成されてヽることを特徴とする。

[0062] また、本発明のパティキュレートフィルタ再生方法は、上述した排気ガス浄ィ匕装置のうち何れか一つにより行われるパティキュレートフィルタ再生方法であって、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったときに、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行することで上記パティキュレートフィルタを再生させることを特徴とする。

[0063] あるいは、本発明の排気ガス浄化装置は、一次側から二次側に向けて内燃機関の排気ガスを通過させることにより排気ガス中の粒子状物質を捕集するとともに、その全体または上記一次側の少なくとも表面の一部が非導電性材料で成っているパティキュレートフィルタと、上記パティキュレートフィルタにおける非導電性材料で成る部分の少なくとも 2点間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段と、上記電気抵抗検出手段からの出力を受けて上記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段とを備えてヽることを特徴とする。

[0064] 内燃機関力排出される排気ガス中に含まれる PMは、炭素 (C)を主成分とする煤と未燃の燃料油 ·潤滑油等から成ってヽて「導電性」を有して!/ヽる。上記構成の排気ガス浄ィ匕装置では、例えば SiC等のセラミック系材料等の非導電性材料で成るフィルタに対して適用するものであり、この非導電性材料部分の例えば 2点間における PM の堆積に伴う電気抵抗の変化を電気抵抗検出手段によって検出するようにしている

[0065] 内燃機関の運転に伴い、フィルタは、一次側から二次側に向けて内燃機関の排気ガスを通過させることにより排気ガス中の PMを捕集していく。つまり、フィルタの一次側表面には導電性の PMが堆積していく。そして、この PMの堆積量が多くなつてくると、上記電気抵抗の検出対象である 2点間が PMによって導通し、更に PM堆積量が増大すると、その堆積厚さが大きくなつていくに従って電気抵抗値は徐々に低下していくことになる。このため、この電気抵抗値の変化を電気抵抗検出手段によって検出し、その検出信号を堆積量推定手段が受けることにより PMの堆積量が多くなつてきたことを認識できる。

[0066] このように、上記構成の排気ガス浄ィ匕装置では、 PMが導電性を有して、ることを有効に利用して PM堆積量の認識を可能にしている。このため、フィルタの上流側と下流側との圧力差を圧力センサによって検出したり、内燃機関の運転状態に対応した PM生成量等をマップ力も読み出して演算するといつた従来のものに比べて、 PM堆積量検出動作の信頼性を高く得ることができる。また、電気抵抗を検出するための配線 (導線)をフィルタ表面に接続するといつた比較的簡単な構成が採用可能であるため、実用性の高いものである。

[0067] また、上記構成の排気ガス浄化装置によれば、内燃機関の運転状況 (回転数及び負荷)を検出する必要がなぐこれら回転数及び負荷を検出するための手段を備えて V、な、機械式燃料噴射系を採用して、る内燃機関にお、ても PM堆積量を正確に認識できる。また、回転数及び負荷を検出するためのセンサの故障による誤動作も生じないため、高い信頼性を得ることができる。

[0068] 尚、上記説明ではフィルタ全体が非導電性材料で構成されている場合について説明したが、フィルタの略全体を導電性材料で構成し、一次側表面の一部分のみを非導電性材料で構成しておき、この非導電性材料で成る部分の少なくとも 2点間の電気抵抗を電気抵抗検出手段によって検出するといつた構成も採用可能である。例えば、金属製フィルタの一次側表面にお!ヽて所定距離を存した 2箇所に非導電性材料を適用し、この 2箇所に電気配線を接続して 2点間の電気抵抗を検出する構成が挙げられる。

[0069] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記電気抵抗検出手段は、少なくとも 2組が設けられて、る構成としてもよ!、。

[0070] このような構成の排気ガス浄化装置によれば、ある電気抵抗検出手段の電気配線に断線が生じたとしても、他の電気抵抗検出手段によってフィルタ上の電気抵抗を検出することが可能であり、 PM堆積量検出動作の信頼性を確保できる。また、電気抵抗検出手段に上記断線が生じた場合、この電気抵抗検出手段によって検出される電気抵抗値は継続的に無限大となるため、これを認識することによって、電気抵抗検出手段に断線が生じたことを容易に認識できる。

[0071] 更に、上記構成の排気ガス浄ィ匕装置のように、電気抵抗検出手段を少なくとも 2組設けた場合に、複数の電気抵抗検出手段が検出する電気抵抗値が共に無限大ではなく且つ互いに異なった値である場合には、最も低く検出されている電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識することが好ましい。これは、フィルタに対する PMの堆積が偏って、る場合 (偏堆積して、る場合)の対策であり、電気抵抗を検出して、る各部のうち最も PM堆積量が多、箇所 (電気抵抗が低くなつて!/ヽる箇所)を基準にしてフィルタ再生動作の開始タイミングを決定するものである。仮に、他の電気抵抗検出手段で検出されている電気抵抗値よりも高く検出されている電気抵抗値を真の電気抵抗値とした場合には、その他の箇所 (電気抵抗値が低く検出されている箇所)では、 P Mが過剰に堆積している可能性があり、フィルタ再生動作時にはその箇所で温度過上昇を招き、フィルタの損傷が懸念されることになる。このような状況を回避するために、上述した如ぐ最も低く検出されている電気抵抗値 (PMが最も多く堆積している部分での電気抵抗値)を真の電気抵抗値として認識するようにして!/、る。

[0072] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記電気抵抗検出手段は、上記パティキュレートフィルタにおける非導電性材料部分の少なくとも 3点の相互間の電気抵抗を検出するように構成してもよヽ。

[0073] 例えば 3点（ここでは、フィルタ上の点 X,点 Y,点 Zと呼ぶこととする）の相互間の電気抵抗を検出する構成とした場合、各点に接続されている電気配線に断線が生じていない際には、各点間の抵抗値を rl、 r2、 r3とすると、

rl =r2=r3=r

となり (偏堆積が生じていない場合)、各点間において検出される電気抵抗値は、 R(X, Y) =R(Y, Z) =R(Z, X) =R= (2/3) r

R(X, Y) : 3点のうち「点 X」と「点 Y」との間の抵抗値、 R(Y, Z) : 3点のうち「点 Y」と「点 Ζ」との間の抵抗値、 R(Z, X) : 3点のうち「点 Z」と「点 X」との間の抵抗値となっている。

[0074] そして、この状態から一つの電気配線に断線が生じた場合 (上記「点 X」に繋がる電気配線で断線が生じた場合）には、

R(X, Y) =∞

R(Z, X) =∞

R(Y, Z) =r

となり、 R(Y, Z)の電気抵抗値が突然に 1. 5倍（断線が生じていな力つた場合の 1.

5倍）に上昇する。このため、上記構成の排気ガス浄化装置によれば、電気抵抗値の急激な上昇を認識することにより、電気配線の断線を容易に認識できる。

[0075] 尚、このように、パティキュレートフィルタにおける非導電性材料部分の少なくとも 3 点の相互間の電気抵抗を検出する構成とした場合においても、上述と同様に、最も低く検出されて、る電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識することが好まし、。

[0076] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記電気抵抗検出手段は、電気抵抗測定対象である点（上記電気配線が接続されている点）におけるパティキュレートフィルタ表面温度を測定可能に構成してもよヽ。 [0077] 具体的には、電気抵抗測定対象である点に対して、これに接続されている電気配線 (上記電気抵抗測定用の配線）とは異なる材料の電気配線を接続し、この両電気配線により閉回路を構成して、その回路の電圧を計測するといつた構成が挙げられる。例えば、電気抵抗測定用プローブに熱電対としての機能を付加したものである。

[0078] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、上記電気抵抗の測定は、例えば熱電対側である負極側のプローブの電気抵抗測定用配線と他方のプローブとの間で行うこと〖こなる。そして、熱電対側のプローブを利用して電気抵抗測定対象である点の温度を測定することにより、再生動作が正常に行われている力 (適正な温度で再生動作が行われているか)否かを判断することができる。また、複数組の電気抵抗検出手段を設け、それぞれに熱電対としての機能を備えさせた場合には、再生動作中にフィルタ上の複数箇所の温度を計測することが可能になり、これによつてフィルタの偏温の有無が認識できる。そして、この偏温が生じている場合には PMの偏堆積が生じている (メンテナンスが必要な状態にある）と判断できる。つまり、電気抵抗検出手段に温度測定機能を付加することにより、フィルタのメンテナンスが必要である力否かの判断が可能になる。

[0079] また、本発明の排気ガス浄化装置にお!/ヽて、上記堆積量推定手段は、上記電気抵抗検出手段によって検出された電気抵抗に対し、パティキュレートフィルタ温度に基づいた補正演算を行うことによって粒子状物質の堆積量を推定するように構成してもよい。上記電気抵抗値はフィルタ温度によって左右されるため、このような構成は好ましい。

[0080] つまり、図 6にフィルタ温度と電気抵抗値との関係を示すように、同じ PM堆積量であってもフィルタ温度が高いほど電気抵抗値としては低くなる。これを考慮し、例えば

R=aT² + bT+c

R:電気抵抗値、 T:フィルタ温度、 a, b, c :係数

t 、つた補正式を用いて補正演算を行うことで、高、精度で粒子状物質の堆積量を推定することが可能になる。

[0081] 尚、このようにフィルタ温度に基づヽて PM堆積量を演算する場合、フィルタ温度を計測する手段としては、上述したような電気抵抗検出手段に一体化された熱電対を使用してもよいし、個別の温度センサを使用してもよい。

[0082] また、本発明の排気ガス浄化装置において、上記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生開始堆積量を越えたときにフィルタ再生動作を開始する一方、上記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生終了堆積量を下回ったときにフィルタ再生動作を停止するように構成してちよい。

[0083] この場合、上記再生開始堆積量に相当する電気抵抗値と、再生終了堆積量に相当する電気抵抗値とが予め設定されることになるが、これら電気抵抗値は、後者の電気抵抗値の方を高く設定しておき、フィルタ再生動作の開始と停止が頻繁に繰り返される所謂ハンチングを抑制することが好まし、。

[0084] また、従来では、内燃機関の運転中におけるフィルタ再生動作は、上記圧力センサの差圧検出値を監視しておき、この値が所定値以上に達した場合に、吸気量を減じたり燃料噴射時期やそのパターンを変化させて排気温度を上昇させるものが一般的であった。このような吸気量の減量、燃料噴射時期やそのパターンの変化は、それ自体がフィルタ上流側と下流側との差圧を変化させてしまうため、差圧検出値によって正確な PM堆積量を推定することは困難であった。また、内燃機関の燃費の悪ィ匕にも繋がるものであった。上記構成の排気ガス浄化装置によれば、これら不具合を招くことがなぐ正確に PM堆積量を推定することができ、また、内燃機関の燃費向上を図ることちでさる。

[0085] また、本発明の排気ガス浄化装置にお!/ヽて、フィルタ再生動作の実行中に、上記電気抵抗検出手段によって検出される電気抵抗値の変化率が所定の異常判定変化率よりも高くなつた場合にはフィルタ再生動作を停止するように構成してもよい。

[0086] このように電気抵抗検出手段によって検出される電気抵抗値の変化率が所定の異常判定変化率よりも高い場合、つまり、フィルタ上の電気抵抗値の変化が急激な場合には、フィルタの一部分が局所的に異常高温になる「異常再生」が生じている可能性がある。この「異常再生」状態が継続されてしまうと、フィルタの溶損が懸念されるため、この電気抵抗値の変化率が高くなつた時点でフィルタ再生動作を終了させるようにしている。これにより、フィルタの長寿命化を図ることができる。

[0087] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記パティキュレートフィルタの上流側と下流側との圧力差を検出する圧力センサを備えさせ、この圧力センサからの出力及び上記電気抵抗検出手段からの出力を受け、これら出力に基づいて上記パティキュレートフィルタのメンテナンスが必要であるカゝ否かを判断するメンテナンス判断手段を備えるように構成してもよ、。

[0088] 一般に、パティキュレートフィルタに堆積する物質としては、再生動作によって除去可能な上記 PMの他に、除去不可能な物質として、潤滑油の付着に伴う灰分ゃェンジン摩耗粉等がある。そして、圧力センサの差圧検出のみによる堆積状況の監視では、差圧上昇の要因が上記 PMによるものであるの力、それともエンジン摩耗粉等によるものであるのかの判断が困難であり、これを判断するためには内燃機関の総運転時間に基づ!/、てフィルタ洗浄等のメンテナンスの必要性を判断する必要があった。これに対し、上記構成の排気ガス浄化装置によれば、例えば、圧力センサにより検出される差圧が比較的高ぐ且つ電気抵抗検出手段により検出されるフィルタ上の電気抵抗値が比較的低!、場合には、再生動作によって除去可能な PMの堆積量が多ヽと判断できる。一方、圧力センサにより検出される差圧が比較的高ぐ且つ電気抵抗検出手段により検出されるフィルタ上の電気抵抗値が比較的高い場合には、再生動作では除去不可能な物質の堆積量が多いと判断できる。このため、再生動作の実行によりフィルタが浄化できる状況であるの力、パティキュレートフィルタのメンテナンスが必要な状況であるのかを容易に判断できる。

[0089] また、本発明の排気ガス浄化装置において、上記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生開始堆積量を越えたときにフィルタ再生動作を開始する一方、フィルタ再生動作条件は、計測されたパティキュレートフィルタ表面温度により決定される構成としてもょヽ。

[0090] このような構成の排気ガス浄ィ匕装置によれば、 PM堆積量の検出と同時にフィルタ表面温度も計測しておき、再生動作開始時におけるフィルタ表面温度と再生目標温度との差力フィルタ再生動作の条件 (再生動作継続時間、吸気量の減少量、燃料噴射時期の変化量など)を決定して再生動作を開始することになる。これにより、適切な条件でフィルタ再生動作を実行することができ、再生動作に伴う燃費の悪ィ匕等を最小限に抑えることが可能になる。

[0091] また、本発明の排気ガス浄ィ匕装置において、上記内燃機関の起動時におけるフィルタ温度が所定温度以下であるときには、フィルタ再生動作を強制的に禁止するように構成してもよい。

[0092] 例えば触媒反応を利用したパティキュレートフィルタにおいて、内燃機関の起動時におけるフィルタ温度が所定温度以下 (冷態時)であるときに、吸気量の減量や燃料噴射時期やそのパターンの変更などといったフィルタ再生動作を実行してしまうと、混合気の不完全燃焼により COや THCが触媒で反応せず、そのまま大気中に排出されてしまい刺激臭を発することになる。このため、上記冷態時にはフィルタ再生動作を強制的に禁止し、混合気の不完全燃焼を抑制して COや THCの排出量を削減するようにしている。

[0093] また、上述した排気ガス浄ィ匕装置のうち何れか一つを備えた内燃機関も本発明の技術的思想の範疇である。

発明の効果

[0094] 本発明の排気ガス浄ィ匕装置およびその排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関によれば、パティキュレートフィルタの再生動作をより適切な方式で、かつ、より適切なタイミングで行うことが可能となる。

[0095] 従来のポスト噴射を必要とすることなしに排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になり、また、エンジンのアイドリング中であって吸入空気量をそれ以上減少させることができない状況であっても排気加熱手段によって排気温度を再生動作可能温度以上に上昇させることが可能になる。その結果、機械式の燃料噴射装置を備えたエンジンに対しても適用することが可能となってパティキュレートフィルタの汎用性の拡大を図ることができると共に、排気ガス温度の上昇を確実に行うことができて再生動作の信頼性の向上を図ることができる。

[0096] フィルタの上流側と下流側との圧力差を圧力センサによって検出したり、内燃機関の運転状態に対応した PM生成量等をマップ力読み出して演算する従来のものに比べて、 PM堆積量検出動作の信頼性を高く得ることができる。また、電気抵抗を検出するための配線 (導線)をフィルタに接続するといつた比較的簡単な構成が採用可能であるため、実用 ¾の向上を図ることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、実施形態に係るエンジン及び DPF再生のための制御システムの概略構成を模式的に示した図である。

[図 2]図 2 (a)はエンジントルクが所定値である場合におけるエンジン回転数と DPF直上流側の圧力との関係を示す図であり、図 2 (b)は、エンジン回転数が所定値である場合におけるエンジン負荷と DPF直上流側の圧力との関係を示す図である。

[図 3]図 3は、吸気絞り優先動作において、吸気絞り動作が行われた後に加熱動作が行われた場合における排気ガス温度の時間的変化を示す図である。

[図 4]図 4は、吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作との選択を説明するための図である。

[図 5]図 5は、吸気絞り量を変化させた場合における筒内圧力の変化状態及びそれぞれの混合気着火タイミングを示す図である。

[図 6]図 6は、吸気絞り量と排気ガス中の CO及び THCの濃度との関係を示す図である。

[図 7]図 7は、第 2実施形態に係る DPF再生動作における排気ガス温度、排気ガス中の CO及び THCの濃度の時間的変化を示す図である。

[図 8]図 8は、エンジン回転数及びエンジンのトルクに応じた各閾値の変更動作を説明するための図である。

[図 9]図 9は、セタン価が互いに異なる 2種類の燃料に対する吸気絞り量と排気ガス中の CO及び THCの濃度との関係を示す図である。

[図 10]図 10は、第 3実施形態における図 1相当図である。

[図 11]図 11は、エンジン本体の出力と、そのうちの電気ヒータで使用される出力との関係を示す図である。

[図 12]図 12は、第 3実施形態の変形例における図 1相当図である。

[図 13]図 13は、第 4実施形態における図 1相当図である。

[図 14]図 14は、 EGRバルブの開度制御における吸気絞り装置の吸気絞り量と EGR バルブの開度との関係を示す図である。

[図 15]図 15は、吸気絞り装置による吸気絞り量に対する EGRバルブの開度の時間的変化の一例を示す図である。

[図 16]図 16は、第 4実施形態におけるエンジン回転数、エンジントルク、 EGRバルブの開度、吸気絞り装置による吸気絞り量の時間的変化の一例を示す図である。

[図 17]図 17は、第 5実施形態における図 1相当図である。

圆 18]図 18は、各閾値の設定動作を説明するための図である。

[図 19]図 19は、第 5実施形態に係る DPF再生動作における排気ガス温度、排気ガス中の CO及び THCの濃度の時間的変化を示す図である。

[図 20]図 20は、第 5実施形態の変形例における図 1相当図である。

[図 21]図 21は、吸気絞り装置による吸気絞り量とウェストゲートバルブの開度との時間的変化の一例を示す図である。

[図 22]図 22は、第 6実施形態におけるエンジン回転数、排気ガス温度、 DPFの内部温度、 DPFの直上流側の圧力、 PM堆積量の推定値の時間的変化の一例を示す図である。

[図 23]図 23は、第 7実施形態における DPF直上流側の圧力の変化を示す図である

[図 24]図 24は、第 8実施形態に係る図であって、図 24 (a)は再生動作開始前の DP Fの内部を示す断面図であり、図 24 (b)は再生動作後の DPFの内部を示す断面図であり外周部に PMが堆積している状態を示す図である。

[図 25]図 25は、第 8実施形態において再生温度を変更する場合と変更しない場合との DPF直上流側の圧力の時間的変化の一例を示す図である。

[図 26]図 26は、第 9実施形態における DPF直上流側の圧力の変化を示す図である圆 27]図 27は、第 10実施形態における DPF直上流側の圧力の変化を示す図である。

圆 28]図 28は、第 10実施形態の変形例における DPF直上流側の圧力の変化を示す図である。 [図 29]図 29は、第 11実施形態における図 1相当図である。

[図 30]図 30は、第 11実施形態におけるエンジン回転数、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図である。

[図 31]図 31は、第 11実施形態の変形例におけるエンジン回転数、燃料噴射量、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図である。

[図 32]図 32は、フィルタ本体を排気ガスの流れ方向に沿った方向カゝら見た図である。

[図 33]図 33は、フィルタ本体を排気ガスの流れ方向に対して直交する方向から見た図である。

[図 34]図 34は、 PMが堆積する前のフィルタ本体の概略を示す断面図である。

[図 35]図 35は、 PMが堆積した後のフィルタ本体の概略を示す断面図である。

[図 36]図 36は、フィルタ温度と電気抵抗値との関係を示す図である。

[図 37]図 37は、電気抵抗値の時間的変化と再生動作タイミングとを示すタイミングチヤート図である。

[図 38]図 38は、電気抵抗値の変化率によってフィルタ再生動作を停止する動作を説明するための図 37相当図である。

[図 39]図 39は、第 13実施形態における図 32相当図である。

[図 40]図 40は、第 14実施形態における図 32相当図である。

圆 41]図 41は、第 15実施形態における PM堆積量検出センサの概略構成を示す図である。

符号の説明

1 エンジン本体

2 吸気系

21 吸気配管

22 吸気マ二ホールド

23 燃料ポンプ

24 吸気絞り装置

3 排気系

31 排気マ-ホールド 32 排気配管

33 DPF (パティキュレートフィルタ）

34 排気昇温装置 (排気加熱手段)、電気ヒータ

35 フィルタ本体

36 PM堆積量検出センサ

36 A PM堆積量検出センサ

36B PM堆積量検出センサ

36c 電気抵抗検知センサ（電気抵抗検出手段）

37 排気温度検出センサ (排気温度検出手段）

38 排気絞り装置 (排気絞り手段）

5 コントローラ (再生動作制御手段）

61 オルタネータ

62 発電機

71 EGR通路

72 EGRバルブ

8 ターボチャージャ

81 ウェストゲートバルブ

82 バイパス通路

発明を実施するための最良の形態

[0099] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、トラクタ用のディーゼルエンジンに搭載されたディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Parti culate Filter,以下、 DPFという）を備えた排気ガス浄ィ匕装置に本発明を適用した場合のものである。尚、本発明が適用されるエンジンはディーゼルエンジンに限るものではなぐガスエンジンやガソリンエンジン等であってもよぐまた、自動車や発電機等に搭載されるエンジンに対しても本発明は適用可能である。

[0100] 本発明の各実施形態について説明する前に、本実施形態に係るエンジンの基本構成の概略にっ、て説明する。

[0101] エンジン及び DPF再生制御システムの構成図 1は、本実施形態に係るエンジン及び DPF再生のための制御システムの概略構成を模式的に示した図である。この図 1に示すように、エンジンは、エンジン本体 1の一方側（図中下側）に吸気系 2が、他方側（図中上側）に排気系 3がそれぞれ接続されている。

[0102] 吸気系 2は、吸気配管 21、吸気マ-ホールド 22及び燃料ポンプ 23を備えている。

吸気配管 21及び吸気マ-ホールド 22を経てエンジン本体 1の気筒内（吸入行程の気筒内）に空気を導入した後、その気筒の圧縮行程完了時点で燃料ポンプ 23から燃焼室 (副室）に燃料を圧送することにより燃焼室での混合気の自己着火燃焼に伴う膨張行程が行えるようになって!/ヽる。

[0103] そして、この吸気系 2の特徴として、上記吸気配管 21には吸気絞り装置 24が備えられている。具体的に、この吸気絞り装置 24は、バタフライバルブと、このバタフライバルブを回動させて吸気配管 21の流路面積を変更するァクチユエ一タとを備えている (共に図示省略)。尚、この弁機構としてはバタフライバルブに限らずシャツタバルブ等種々のものが適用可能である。

[0104] 一方、排気系 3は、排気マ-ホールド 31及び排気配管 32を備えている。上記膨張行程後の排気行程において気筒から排気マ-ホールド 31に排出された排気ガスは、排気配管 32を経た後、大気に放出されるようになっている。また、この排気配管 32 には排気ガス中に含まれる PMを捕集するための DPF33が備えられている。この DP F33はケーシング内にフィルタ本体が収容されて成っており、このフィルタ本体は、濾過性能を有する隔壁で区画された多数のセルを有するハ-カム構造で構成されている。具体的には、例えば一部のセルでは一方の端部力他のセルでは他方の端部がそれぞれ封鎖され、セル間を排気ガスが透過する際に PMが捕捉される構成となつている。このフィルタ本体を構成する材料としては耐熱性、耐酸化性、耐熱衝撃性を有するものであって、例えば多孔質コージエライトセラッミックス、炭化珪素、アルミナ、ムライト、窒化珪素、焼結合金等が適用可能である。また、このフィルタ本体には白金等の酸化触媒が担持されている。そして、この DPF33は、排気ガス温度が所定温度 (例えば 300°C、以下、「再生動作可能温度」という）を越えた状況において上記化学反応が行われて PMが酸化除去されて再生されるようになってヽる。 [0105] そして、この排気系 3の特徴として、上記排気配管 32における DPF33の上流側には排気昇温装置 (排気加熱手段） 34が備えられてヽる。この排気昇温装置 34は電気ヒータで構成されており、図示しな!ヽ発電機 (オルタネータ)力ゝらの電力を受けて発熱して排気配管 32を流れる排気ガスを加熱可能となっている。具体的には、排気配管 32を加熱することによって排気ガスを間接的に加熱する構成であってもよいし、排気配管 32内部にヒータ線を配置して排気ガスを直接的に加熱する構成であってもよい。尚、この排気昇温装置 34としては火炎パーナを適用してもよい。

[0106] 更に、上記 DPF33には、この DPF33内部における PM堆積量を検出するための P M堆積量検出センサ 36が取り付けられている。また、上記排気昇温装置 34には、排気ガス温度を検出するための排気温度検出センサ (排気温度検出手段) 37が取り付けられている。この排気温度検出センサ 37は、排気昇温装置 34の内部に配置されて!、てもよ、し、上記 DPF33の直上流側の排気配管 32に取り付けられて、てもよヽ

[0107] 上記 PM堆積量検出センサ 36による PM堆積量の検出動作としては、例えば、 PM 堆積量検出センサ 36を圧力センサで構成し、 DPF33に PMが堆積していない状態（ DPF33が新品であるとき）の DPF33直上流側の圧力に対する現在の圧力の偏差を検出すること〖こより求められる。以下、具体的に説明する。図 2 (a)は、エンジントルクが所定値 (ある特定の値)である場合におけるエンジン回転数と DPF33直上流側の圧力との関係を示しており、図中のライン Aが DPF33に PMが堆積してヽな、場合の特性である。このライン Aに対する現在の圧力の偏差を検知することで PM堆積量が検出できる。例えば図中のライン Bは DPF33の容量のうちの 20%に PMが堆積した場合の特性であり、ライン Cは 30%に PMが堆積した場合の特性である。つまり、ェンジントルクが一定の条件で、エンジン回転数と DPF33直上流側の圧力とを検出することにより現在の PM堆積量が検出可能になる。具体的には、上記 PM堆積量検出センサ 36からの圧力信号及び図示しないエンジン回転数センサからのエンジン回転数信号をコントローラ (再生動作制御手段) 5が受けて PM堆積量を算出する。尚、 P M堆積量検出センサ 36のみで PM堆積量が検出できる構成であってもよい。

[0108] また、エンジン負荷と DPF33直上流側の圧力との関係によっても PM堆積量を検出することが可能である。図 2 (b)は、エンジン回転数が所定値 (ある特定の値)である場合におけるエンジン負荷と DPF33直上流側の圧力との関係を示しており、図中のライン Aが DPF33に PMが堆積していない場合の特性である。このライン Aに対する現在の圧力の偏差を検知することで PM堆積量が検出できる。例えば図中のライン Bは DPF33の容量のうちの 20%に PMが堆積した場合の特性であり、ライン Cは 30 %に PMが堆積した場合の特性である。つまり、エンジン回転数が一定の条件で、ェンジン負荷と DPF33直上流側の圧力とを検出することにより現在の PM堆積量が検出可能になる。

[0109] 本エンジンには、 DPF33の再生動作を制御するための再生用コントローラ 5が備えられており、このコントローラ 5には、上記 PM堆積量検出センサ 36からの PM堆積量検出信号 (例えば上記圧力信号)、上記排気温度検出センサ 37からの排気温度検出信号がそれぞれ送信されるようになっている。また、このコントローラ 5は、上記受信した PM堆積量検出信号及び排気温度検出信号に応じて、上記吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34に対して制御信号を送信するようになってヽる。吸気絞り装置 24 に送信される吸気絞り制御信号に応じて吸気絞り装置 24のァクチユエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるように上記バタフライバルブが回動される。また、排気昇温装置 34に送信される排気昇温制御信号に応じて電気ヒータが ONZOFF制御されて、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が制御される

[0110] 以上が本実施形態に係るエンジンの概略構成である。次に、各実施形態について説明する。

[0111] (第 1実施形態）

本実施形態では、上記 DPF33の内部における PM堆積量及び排気ガス温度に応じて吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34を制御するようにしている。つまり、上記 P M堆積量検出センサ 36からの PM堆積量検出信号をコントローラ 5が受けることによつて DPF33内部における PM堆積量が所定量を超えていると判断され、且つ上記排気温度検出センサ 37からの排気温度検出信号をコントローラ 5が受けることによつて排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達して、な、と判断された場合 (以下、この 2つの条件が成立した場合を「排気昇温制御開始条件が成立した場合」と呼ぶ）には、吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34のうちの一方または両方を作動させることによって排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させ、これによつてエンジン本体 1の運転を継続したまま DPF33の再生動作が行われるようにしている。以下、複数の具体的な動作内容について説明する。

[0112] 吸気絞り優先動作

先ず、吸気絞り装置 24による吸気絞りを優先した動作について説明する。上記排気昇温制御開始条件が成立した場合、先ず、コントローラ 5は、吸気絞り装置 24に吸気絞り制御信号を送信する。これにより吸気絞り装置 24のァクチユエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるようにバタフライバルブが回動され、吸気配管 21の流路面積が縮小される。その結果、吸入空気量が減少し空燃比がリツチになって燃焼室内の燃焼温度が上昇して排気ガス温度が高められる。これによつて、排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達した場合には、排気昇温装置 34の作動は行われることなく DPF33は再生される。

[0113] 上述した吸気絞り装置 24を作動させる再生動作を実行した後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ 37によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には排気昇温装置 34の作動が行われる。つまり、コントローラ 5は、排気昇温装置 34に排気昇温制御信号を送信する。これにより電気ヒータが ONし、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が開始される。その結果、更に排気ガス温度が高められ、上記吸気絞り装置 24による吸気絞り動作及び排気昇温装置 34 (電気ヒータ）による加熱動作により排気ガス温度が再生動作可能温度に達して DPF33 は再生されることになる。

[0114] 図 3は、この吸気絞り優先動作において、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が行われた後に排気昇温装置 34による加熱動作が行われた場合における排気ガス温度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が開始 (この開始点を図中の点 Aで示す)された直後に排気ガス温度はー且上昇し、その後、吸気絞り動作のみで排気ガス温度を上昇させることができる限界 (昇温限界)を迎える（図中の点 B)。その後、排気昇温装置 34による加熱動作が行われ (加熱動作開始点を図中の点 cで示す)、これによつて排気ガス温度は再び上昇して再生動作可能温度（目標温度）に達し、 DPF33は再生される。

[0115] 以上の吸気絞り優先動作によれば、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には排気昇温装置 34の作動は行われない。このため、電気ヒータへの通電によるエネルギロスを抑えることができる。また、排気昇温装置 34による加熱のみで排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させようとすると、電気ヒータの昇温の立ち上がりが遅いため、実際に再生が開始されるまでの時間を長く要してしまう可能性があるが、この吸気絞り優先動作によれば、先に、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を開始することにより、排気ガスの昇温を迅速に行うことができる。

[0116] 排気加熱優先動作

次に、排気昇温装置 34による排気加熱を優先した動作について説明する。上記排気昇温制御開始条件が成立した場合、先ず、コントローラ 5は、排気昇温装置 34に排気昇温制御信号を送信する。これにより電気ヒータが ONし、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が開始される。その結果、排気ガス温度が高められる。これによつて、排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達した場合には、吸気絞り装置 24 による吸気絞り動作は行われることなく DPF33は再生される。

[0117] 一方、上記排気昇温装置 34を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ 37によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には吸気絞り装置 24の作動が行われる。つまり、コントローラ 5は、吸気絞り装置 2 4に吸気絞り制御信号を送信する。これにより吸気絞り装置 24のァクチユエ一タが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるようにバタフライバルブが回動され、吸気配管 21の流路面積が縮小される。その結果、吸入空気量が減少し空燃比がリッチになって燃焼室内の燃焼温度が上昇して排気ガス温度は更に高められる。これにより、上記排気昇温装置 34による加熱動作及び吸気絞り装置 24による吸気絞り動作により排気ガス温度が再生動作可能温度に達して DPF33は再生されることになる。

[0118] この排気加熱優先動作においても、上記吸気絞り優先動作において図 3を用いて説明した場合と同様に、排気ガス温度の 2段階の上昇過程 (排気昇温装置 34の加熱動作による温度上昇及び吸気絞り装置 24の吸気絞り動作による温度上昇）を経て排気ガス温度は再生動作可能温度に達し、 DPF33は再生されることになる。

[0119] 以上の排気加熱優先動作によれば、排気昇温装置 34による加熱動作によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には吸気絞り装置 24の作動は行われない。このため、吸気量の減少に伴う COや THCの発生量の増加を抑えることができ、また、エンジンのボンビングロスを抑えることによって燃費の悪ィ匕を抑制することができる。また、吸気絞り動作のみによって上昇可能な排気ガス温度には限界がある (例えば 50〜100deg程度の昇温しか見込めない）力この排気加熱優先動作によれば電気ヒータによる加熱動作によって排気ガス温度を確実に且つ大幅に上昇させることが可能になる。

[0120] 吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作との選択

上述した吸気絞り優先動作及び排気加熱優先動作はエンジン個体において何れか一方が行われるように予め設定されていてもよい。つまり、エンジンを、吸気絞り優先動作を行うもの或いは排気加熱優先動作を行うものとして作製しておく。また、同一のエンジンであっても運転状況に応じて吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作とが選択的に実行されるようになって!/、てもよ!/、。

[0121] この選択動作として、具体的には、排気温度検出センサ 37からの排気温度検出信号をコントローラ 5が受け、この検出された排気ガス温度と上記再生動作可能温度とを比較し、排気ガス温度が再生動作可能温度に対して僅かに低!ヽ (例えばその差が lOOdeg未満である)場合には吸気絞り優先動作を実行する。この場合、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作のみで排気ガス温度を再生動作可能温度に到達させることが可能であり、排気昇温装置 34による加熱作動は不要になる。

[0122] 一方、エンジンの負荷が急激に増加する状況 (例えば登坂走行時）にあっては、排気加熱優先動作を実行する。その理由は、エンジンの負荷が急激に増加する状況で吸気量を減少させるとエンジンストールの虞があるので、排気昇温装置 34による加熱動作を優先させ、これによつて吸気量を確保するためである。

[0123] また、この吸気絞り優先動作と排気加熱優先動作とを選択する動作として、ェンジン回転数及び排気ガス温度に応じて選択するようにしてもよい。例えば、図 4に示すように、エンジン回転数及び排気ガス温度が共に低ヽ場合には排気加熱優先動作を選択し、エンジン回転数及び排気ガス温度が共に高、場合には吸気絞り優先動作を選択するようなマップをコントローラ 5に記憶させておき、このマップに従って上記選択動作を行う t ゝつた構成である。

[0124] 吸気絞り ·排気加熱同時開始動作

この動作は、上記排気昇温制御開始条件が成立した場合に、コントローラ 5が、吸気絞り装置 24に吸気絞り制御信号を送信すると共に、排気昇温装置 34に排気昇温制御信号を送信する。これにより、吸気絞り装置 24の吸気絞り動作による排気ガス温度の上昇、排気昇温装置 34の加熱動作による排気ガス温度の上昇を共に得ることができ、排気ガス温度が迅速に再生動作可能温度に達して DPF33は再生されることになる。このため、排気昇温制御開始条件が成立した時点力も DPF33の再生が完了するまでの時間を短縮ィ匕できる。

[0125] 吸気絞り装置 24による吸気絞り限界について

上記吸気絞り装置 24の吸気絞り動作によって吸入空気量を少なくしていくと、ェンジンの圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られず (混合気の適切なタイミングでの自己着火が可能となる圧力が得られず)、混合気の着火時期が大幅に遅れ、または失火が発生してしまうことになる。このため、吸気絞り装置 24による吸気絞り量には限界がある。このため、上記コントローラ 5から吸気絞り装置 24に送信される吸気絞り制御信号は、この吸気絞り量の限界を招くことのない絞り量が得られるように制御幅の上限値 (最大絞り量:閾値)が予め設定されて、る。このような吸気絞り限界の設定は、上述した吸気絞り優先動作、排気加熱優先動作、吸気絞り ·排気加熱同時開始動作の何れにおいても予め設定されている。尚、この閾値として具体的には、例えばバタフライバルブが全開状態にあるときの吸気配管 21の流路面積に対して 20%程度の流路面積が得られるバルブ開度として規定される。

[0126] 図 5は、吸気絞り量を変化させた場合における筒内圧力の変化状態及びそれぞれの混合気着火タイミングを示している。この図から明らかなように、吸気絞り動作を行つて、な、場合（図中のライン A)には圧縮上死点での筒内圧力が十分に得られており、混合気の着火タイミングもピストン上死点付近となって、る (着火タイミング a)。これに対し、吸気絞り量を増カロさせて、くに従って圧縮上死点での筒内圧力は低くなっていき（図中のライン B、 C)、混合気の着火タイミングも遅れていく（着火タイミング1)、 c) ₀つまり、失火限界に近付いていく。このため、本実施形態では吸気絞り量に限界（閾値)を持たせて混合気の失火が発生しなヽようにして!/ヽる。

[0127] 尚、この閾値の設定は、上述した如く吸気絞り制御信号に予め与えられていてもよいし (失火限界を越えないような絞り量に制御する制御信号を送信するもの）、吸気絞り装置 24のァクチユエータに予め与えられて、てもよヽ（吸気絞り制御信号に拘わりなぐァクチユエータは上記閾値 (失火限界）を越えない範囲でバタフライバルブの開度を調整する)。

[0128] (第 2実施形態）

次に、第 2実施形態について説明する。本実施形態は、上記第 1実施形態において吸気絞り量の限界を規定していた「閾値」についての変形例である。その他の構成及び制御動作は第 1実施形態のものと同様であるので、ここでは第 1実施形態との共通部分については説明を省略する。

[0129] 上述した如ぐ吸気絞り装置 24の吸気絞り動作によって吸入空気量を少なくしていくと、混合気の着火時期に遅れが生じる。その結果、不完全燃焼が発生し、排気ガス中の COや THCの発生量が増大してくる。図 6は、吸気絞り量と排気ガス中の CO及び THCの濃度との関係を示している。このように、吸気絞り量が比較的小さい領域では、吸気絞り量の増大量に対する CO及び THCの濃度の上昇割合は小さいが、吸気絞り量が比較的大きい領域では、吸気絞り量の増大量に対する CO及び THCの濃度の上昇割合は極端に大きくなる。

[0130] このため、本実施形態では、 CO及び THCの発生量が比較的少なくて済む範囲（以下、この範囲を CO. THC発生量許容範囲と呼ぶ：図中の範囲 A)のうちの最大許容量 (以下、この値を CO 'THC発生量許容限界と呼ぶ：図中の点 a)に達した時点での吸気絞り量を第 1閾値とし、上記着火時期の遅れに伴う失火によってエンジンが停止してしまう虞のある吸気絞り量 (以下、この値をエンジン運転限界 (失火限界）と呼ぶ)を第 2閾値として予め設定しておく（図 6参照)。 [0131] 本実施形態における DPF33の再生動作として、排気昇温制御開始条件が成立した場合には、先ず、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなぐ吸気絞り量が上記第 1閾値に達した場合には、この吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を一旦停止（吸気絞り量を維持)し、排気昇温装置 34による加熱作動を開始させる。つまり、 CO及び THCの発生量を CO'TH C発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置 34を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ 37によつて検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を再開させ、上記第 2閾値を上限として吸気絞り量を増大させていく。

[0132] 図 7は、この動作を実行させた場合における排気ガス温度、排気ガス中の CO及び THCの濃度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、第 1閾値に達するまでの吸気絞り動作（吸気絞り動作の開始点を図中の点 aで示す）によって排気ガス温度は徐々に上昇していくと共に、排気ガス中の CO及び THCの濃度も徐々に上昇していく。そして、吸気絞り量が第 1閾値に達して排気昇温装置 34による加熱作動に切り換えた場合には（図中の点 b)、排気ガス温度は徐々に上昇していく一方、この加熱に伴う DPF33の酸ィ匕触媒機能が発揮されて CO及び THCが浄ィ匕されていき、その濃度は低下していく。その後、排気昇温装置 34の加熱能力の限界に達して、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が再開されることにより（図中の点 c)、排気ガス温度は更に上昇していき、再生動作可能温度に達すると DPF33の再生が開始されることになる。尚、この一連の動作の途中で排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、その状態を維持することで DPF33は再生されていく。例えば、排気昇温装置 34による加熱作動によって排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、吸気絞り装置 24による更なる吸気絞り動作は開始されることなく DPF3 3は再生されることになる。

[0133] エンジン運転状態に応じた閾値の変更について

エンジンの運転状態が変化すると、吸気絞り量に対する CO及び THCの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、上記 CO 'THC発生量許容範囲、 CO •THC発生量許容限界、エンジン運転限界も異なる値となる。このため、上記第 1閾値及び第 2閾値もエンジンの運転状態に応じて異なる値として設定される。以下、この第 1閾値及び第 2閾値の変更動作について説明する。

[0134] 図 8は、エンジン回転数及びエンジンのトルクに応じて各閾値を変更する場合を示している。この図力もも判るように、エンジン回転数及びエンジンのトルクが低いほど第 1閾値及び第 2閾値は高い値として設定することが可能になる（吸気絞り量に余裕ができる）一方、エンジン回転数及びエンジンのトルクが高いほど第 1閾値及び第 2 閾値は低い値として設定する（吸気絞り量の制限を大きくする）必要がある。例えば、エンジン回転数が低くても負荷が高い場合には、排気ガス温度が低いにも拘わらず吸入空気量に余裕がないため、エンジン運転限界を早期に迎えてしまう可能性がある。このため、この状況では上記第 2閾値を低く設定する。これによりエンジンストールを防止する。また、エンジン回転数が低い場合には、着火遅れがあってもクランク軸の角速度が低いので着火タイミングでのクランク角度はピストン上死点から大きくずれることがなく、燃焼が可能な状況となっている。このため、上記第 1閾値は高めに設定することが可能になる。つまり、吸気絞り量を大きくしても CO及び THCの発生量を上記許容範囲内に抑えることが可能な状況である。このように、エンジンの運転状態の変化に応じて各閾値を変更することにより、エネルギロスを可能な限り抑えながらも、エンジンストールを回避でき且つ CO及び THCの発生量を上記許容範囲内に抑えた状態で DPF33の再生動作を実行することができる。

[0135] 燃料のセタン価に応じた閾値の変更について

燃料 (ディーゼルエンジンの場合は軽油）のセタン価が異なると、吸気絞り量に対する CO及び THCの発生量や混合気の着火時期の遅れ量も変化するため、上記 CO · THC発生量許容範囲、 CO'THC発生量許容限界、エンジン運転限界も異なる値となる。このため、上記第 1閾値及び第 2閾値も使用する燃料のセタン価に応じて異なる値として設定される。以下、この第 1閾値及び第 2閾値の変更動作について説明する。

[0136] 図 9は、セタン価が互いに異なる 2種類（例えばセタン価「55」のものと「45」のもの）の燃料に対する吸気絞り量と排気ガス中の CO及び THCの濃度との関係を示している。この図からも判るように、セタン価が低い燃料は着火遅れが大きくなる傾向があるため、セタン価が高い燃料に比べて第 1閾値及び第 2閾値は共に低い値として設定する（吸気絞り量の制限を大きくする）必要がある。言い換えると、セタン価が高い燃料は着火遅れが小さいため、セタン価が低い燃料に比べて第 1閾値及び第 2閾値は共に高い値として設定することが可能になる（吸気絞り量に余裕ができる)。

[0137] このように、燃料に応じて各閾値を設定することにより、エンジンストールを回避でき且つ CO及び THCの発生量を上記許容範囲内に抑えた状態で DPF33の再生動作を実行することができる。

[0138] (第 3実施形態）

次に、第 3実施形態について説明する。本実施形態では、排気昇温装置 34として電気ヒータを採用し、この電気ヒータ 34への給電がオルタネータから直接的に行われるものとしている。その他の構成及び制御動作は上述した第 1実施形態や第 2実施形態のものと同様であるので、ここでは第 1実施形態及び第 2実施形態との共通部分については説明を省略する。

[0139] 図 10に示すように、本実施形態に係るエンジンは、クランク軸の回転駆動力を受けて発電するオルタネータ 61がエンジン本体 1の側面に取り付けられており、このオルタネータ 61で発電した電力の一部が電気ヒータ (排気昇温装置） 34に給電されるようになっている。この電気ヒータ 34への給電の ONZOFFの切り換えは、上記第 1実施形態の場合と同様にコントローラ 5からの排気昇温制御信号によって行われる。尚、上記オルタネータ 61は、図示しないバッテリへの充電用や補機類駆動用の発電も行つている。

[0140] そして、本形態の特徴は、コントローラ 5からの排気昇温制御信号によって行われる電気ヒータ 34の ONZOFF制御にある。

[0141] 図 11は、エンジン本体 1の出力と、そのうちの電気ヒータ 34で使用される出力との関係を示している。図中の実線はエンジン本体 1の出力限界 (エンジンの最大出カライン)を示している。また、図中の斜線を付した領域は、電気ヒータ 34が ONされた場合に、この電気ヒータ 34で使用される（消費される）エンジン出力（エンジン出力のうち電気ヒータ 34の発熱に使用される出力）を示している。 [0142] このため、図中の破線よりも低い出力（例えば図中のポイント A)でエンジン本体 1が駆動している場合 (負荷が比較的低い状態で駆動している場合）には、電気ヒータ 34 で使用されるエンジン出力分以上に出力の余裕があるため、電気ヒータ 34を ONしたとしても、走行性能や牽引性能に支障を来すことなぐ電気ヒータ 34による排気ガスの加熱動作が可能になる。つまり、このエンジン駆動状態で電気ヒータ 34の通電要求がなされると (上記各実施形態において電気ヒータ 34による加熱作動が実行されるタイミングになると）コントローラ 5から電気ヒータ 34に排気昇温制御信号が送信されて、加熱作動が開始されることになる。

[0143] これに対し、図中の破線よりも高い出力（例えば図中のポイント B)でエンジン本体 1 が駆動している場合 (負荷が比較的高い状態で駆動している場合）には、出力の余裕分が電気ヒータ 34で使用されるエンジン出力分よりも小さいため、この場合には電気ヒータ 34を ONさせず、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作のみによって排気ガス温度を上昇させていく。つまり、このエンジン駆動状態で電気ヒータ 34の通電要求がなされたとしてもコントローラ 5から電気ヒータ 34に排気昇温制御信号は送信されない。このため、吸気絞り装置 24の吸気絞り動作のみにより排気ガス温度が上昇されることになり、この排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には DPF33の再生が行われる。つまり、走行性能や牽引性能に支障を来すことなく DPF33の再生が行われる。

[0144] 尚、上記説明では、エンジン本体 1の出力の余裕分力電気ヒータ 34で使用されるエンジン出力分よりも小さい場合には、電気ヒータ 34を ONさせないようにした力これに限らず、電気ヒータ 34の発熱量を複数段階に可変な構成としておき、エンジン出力の余裕分に応じて電気ヒータ 34の発熱量を調整して、可能な限り電気ヒータ 34 による排気ガスの加熱動作を行わせるようにしてもょ、。

[0145] 第 3実施形態の変形例

上述した第 3実施形態は、バッテリへの充電用や補機類の駆動用発電を行うオルタネータ 61から電気ヒータ 34へ給電が行われるものであった力本変形例のものは、図 12に示すように、電気ヒータ 34への給電のための専用の発電機 62を備えている。この発電機 62も上記オルタネータ 61と同様にクランク軸の回転駆動力を受けて発電するようになっている。

[0146] そして、本変形例においても、コントローラ 5からの排気昇温制御信号によって行われる電気ヒータ 34の ONZOFF制御は、上述した第 3実施形態の場合と同様に、電気ヒータ 34への通電要求がなされた時点でのエンジン出力状態に応じて行われる。

[0147] また、この場合にも、電気ヒータ 34の発熱量を複数段階に可変な構成としておき、エンジン出力の余裕分に応じて電気ヒータ 34の発熱量を調整して、可能な限り電気ヒータ 34による排気ガスの加熱動作を行わせるようにしてもょ、。

[0148] (第 4実施形態）

次に、第 4実施形態について説明する。本実施形態は、 EGR (Exhaust Gas Recirc ulation)装置を備えさせた場合にぉ、て、 DPF33再生中における EGRバルブの制御動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する

[0149] 図 13に示すように、本実施形態に係るエンジンは、排気系 3から吸気系 2へ排気を還流させるための EGR通路 71が設けられており、この EGR通路 71には開度調整可能な EGRバルブ 72が設けられて!/、る。

[0150] そして、本形態の特徴とする動作として、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が行われている際、そのバタフライバルブの絞り量に応じて EGRバルブ 72の開度を小さくしていくようにしている。

[0151] 図 14は、本実施形態に係る EGRバルブ 72の開度制御における吸気絞り装置 24 の吸気絞り量と EGRバルブ 72の開度との関係を示している。また、図 15は、吸気絞り装置 24による吸気絞り量に対する EGRバルブ 72の開度の時間的変化の一例を示している。

[0152] EGRガスは、吸気側と排気側との差圧及び EGRバルブ 72の開度に応じてその還流量が決定される。上述の如く DPF33の再生時には吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が行われるため、吸気側の圧力が低くなる。つまり、 EGRバルブ 72の開度が一定であった場合には吸気側と排気側との差圧が大きくなつて排気還流量が必要以上に増大して燃焼不良を招いてしまう虞がある。このため、本実施形態では、吸気絞り装置 24による吸気絞り量が大きくなる（吸気側の圧力が低くなる）のに伴って EGR バルブ 72の開度を小さくしていき、排気還流率を一定に維持し、これによつて混合気の燃焼状態を良好に維持できるようにして、る。

[0153] また、本実施形態では、 DPF33の再生中にエンジン回転数及びエンジントルクを監視しておき、これらの変動量が所定量を超えた場合には EGRバルブ 72を全閉にするようにしている。図 16は、この場合におけるエンジン回転数、エンジントルク、 EG Rバルブ 72の開度、吸気絞り装置 24による吸気絞り量の時間的変化の一例を示している。 DPF33の再生中に、吸気絞り装置 24による吸気絞り量に応じて EGRバルブ 72の開度を変更しょうとする場合、 EGR還流量は吸気絞り装置 24による吸気絞り動作に対して若干の遅れを伴う。このため、エンジン回転数及びエンジントルクが大きく変動する状況では、この EGRバルブ 72の開度変更動作が混合気の燃焼状態に悪影響を及ぼす可能性がある。このため、図 16に示すように、 DPF33の再生中にェンジン回転数及びエンジントルクが大きく変動した場合には、 EGRバルブ 72の開度を吸気絞り装置 24による吸気絞り量の変化に追従させることが困難であると判断して EGRバルブ 72を強制的に全閉とし（図中のタイミング A)、排気還流量を「0」にして燃焼不良を回避するようにしている。その後、エンジン回転数及びエンジントルクの変動が小さくなると、再び EGRバルブ 72の開度を吸気絞り装置 24の吸気絞り量に応じて変化させる制御を開始する（図中のタイミング B)。

[0154] (第 5実施形態）

次に、第 5実施形態について説明する。本実施形態は、ターボチャージャを備えさせた場合において、 DPF33の再生動作を切り換えるための複数の「閾値」を設定した点に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する。

[0155] 図 17に示すように、本実施形態に係るエンジンはターボチャージャ 8を備えており、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮して空気密度を高め、これによつてエンジン出力の増大を図るようにして、る。

[0156] そして、 DPF33の再生動作を切り換えるための「閾値」としては、先ず、上述した第 2実施形態と同様に第 1閾値が設定されている。この第 1閾値は、 CO及び THCの発生量が比較的少なくて済む範囲 (CO 'THC発生量許容範囲）のうちの最大許容量（ CO'THC発生量許容限界）に達した時点での吸気絞り量として設定される。一方、第 2閾値としては、ターボチャージャ 8のサージングが発生する状況となった時点での吸気絞り量として設定されている（図 18における第 1閾値及び第 2閾値を参照)。このサージングは、吸気絞り量を大きくしていくことにより、吸入空気量が減少するにも拘わらずターボチャージャ 8によって圧縮比が高く維持されることが原因で発生する。つまり、この第 2閾値が、本実施形態ではエンジン運転限界の吸気絞り量として設定されてヽること〖こなる。

[0157] 尚、本形態における DPF33の再生動作時において吸気絞り量が第 1閾値に達した後の動作は上述した第 2実施形態の場合と同様に行われる。つまり、排気昇温制御開始条件が成立した場合に、先ず、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなぐ吸気絞り量が上記第 1閾値に達した場合には、この吸気絞り装置 24による吸気絞り動作をー且停止（吸気絞り量を維持)し、排気昇温装置 34による加熱作動を開始させる。つまり、 CO及び THCの発生量を CO 'THC発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置 34を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ 37によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を再開させ、上記第 2閾値を上限として (ターボチャージャ 8のサージングが発生しな、範囲で）吸気絞り量を増大させて、く。

[0158] 図 19は、この動作を実行させた場合における排気ガス温度、排気ガス中の CO及び THCの濃度の時間的変化を示す図である。この図からも明らかなように、第 1閾値に達するまでの吸気絞り動作（吸気絞り動作の開始点を図中の点 aで示す）によって排気ガス温度は徐々に上昇していくと共に、排気ガス中の CO及び THCの濃度も徐々に上昇していく。そして、吸気絞り量が第 1閾値に達して排気昇温装置 34による加熱作動に切り換えた場合には（図中の点 b)、排気ガス温度は徐々に上昇していく一方、この加熱に伴う DPF33の酸ィ匕触媒機能が発揮されて CO及び THCが浄ィ匕されていき、その濃度は低下していく。その後、排気昇温装置 34の加熱能力の限界に達して、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作が再開されることにより（図中の点 c)、排気ガス温度は更に上昇していき、再生動作可能温度に達すると DPF33の再生が開始されることになる。尚、この一連の動作の途中で排気ガス温度が再生動作可能温度に達した場合には、その状態を維持することで DPF33は再生されていく。

[0159] 第 5実施形態の変形例

上述した第 5実施形態の変形例として、ターボチャージャにウェストゲートバルブを設けた場合における閾値の設定及びその閾値に応じた DPF33の再生動作の切り換えについて説明する。

[0160] 図 20に示すように、本変形例に係るエンジンはターボチャージャ 8を備えていると共に、排気配管 32にはウェストゲートバルブ 81及びこのウェストゲートバルブ 81の開放動作に伴って排気ガスをターボチャージャ 8に対してバイパスさせるバイノス通路 82が設けられている。

[0161] そして、 DPF33の再生動作を切り換えるための「閾値」としては、上記第 5実施形態の場合と同様の第 1閾値及び第 2閾値が設定されている。この第 1閾値は上記 CO 'T HC発生量許容限界に達した時点での吸気絞り量として設定され、また、第 2閾値はウェストゲートバルブ 81の閉鎖状態が維持された場合においてターボチャージャ 8のサージングが発生する状況となった時点での吸気絞り量として設定されている。

[0162] そして、本形態では第 3閾値が設定されている。この第 3閾値は、ターボチャージャ 8のサージングが発生した場合 (ウェストゲートバルブ 81が閉鎖状態であって吸気絞り量が第 2閾値に達した場合）に、ウェストゲートバルブ 81を開放することによってターボチャージャ 8のサージングを解消した後に、更に吸気を絞っていき、この吸気絞り動作による着火時期の遅れに伴う失火によってエンジンが停止してしまう虞のある吸気絞り量 (エンジン運転限界 (失火限界) )として設定されて、る（図 18参照)。

[0163] 本変形例における DPF33の再生動作としては、排気昇温制御開始条件が成立した場合に、先ず、吸気絞り装置 24による吸気絞り動作を開始し、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなぐ吸気絞り量が上記第 1閾値に達した場合には、この吸気絞り装置 24による吸気絞り動作をー且停止（吸気絞り量を維持)し、排気昇温装置 34による加熱作動を開始させる。つまり、 CO及び THCの発生量を CO'THC 発生量許容範囲内に抑えながら排気ガス温度を上昇させていく。そして、排気昇温装置 34を作動させた後に所定時間が経過しても、排気温度検出センサ 37によって検出される排気ガス温度が再生動作可能温度に達しない場合には、吸気絞り装置 2 4による吸気絞り動作を再開させ、吸気絞り量が上記第 2閾値に達するまでウェストゲートバルブ 81の閉鎖状態を維持したまま (ターボ過給を行ったまま）吸気絞り量を増大させていく。そして、排気ガス温度が再生動作可能温度に達することなく吸気絞り量が第 2閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブ 81を開放し、ターボチャージャ 8のサージングを解消した状態で、上記第 3閾値を上限として吸気絞り量を更に増大させていく。

[0164] 図 21は、この場合の吸気絞り装置 24による吸気絞り量とウェストゲートバルブ 81の開度との時間的変化の一例を示している。尚、このようにウェストゲートバルブ 81を開放すると、ターボチャージャ 8における排気ガスの膨張仕事が無くなるため、排気ガス温度を高く維持したまま DPF33に送り込むことができ、これによつて DPF33に導入される排気ガスの温度を早期に再生動作可能温度まで上昇させることができる。

[0165] 尚、上述した変形例では、排気系 3にバイパス通路 82及びウェストゲートバルブ 81 を備えさせ、ウェストゲートバルブ 81を開放することによってターボサージングを回避して更なる吸気絞りを可能にするものとしていた。これに代えて、吸気系 2にターボチヤージャ 8をバイパスするバイパス通路及びこのバイパス通路を開閉する吸気バイパスバルブを備えさせ、この吸気バイパスバルブを開放することによってターボサージングを回避して更なる吸気絞りを可能にする構成としてもよい。

[0166] (第 6実施形態）

次に、第 6実施形態について説明する。本実施形態は PM堆積量の推定動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する。

[0167] 上記 PM堆積量検出センサ 36を圧力センサで構成した場合に検出される DPF33 の直上流側の圧力は、 DPF33の内部温度が高くなるに従って上昇してくる。このため、 DPF33の直上流側の圧力に基づいて PM堆積量を推定しょうとした場合には、この圧力だけでなく DPF33の内部温度をも考慮する必要がある。また、エンジンの負荷や回転数が変化して排気ガス温度が上昇する状況になった場合、この排気ガス温度の上昇速度に比べて実際の DPF33の内部温度の上昇速度は遅くなつている。これは DPF33自体に熱容量があるためである。

[0168] 本実施形態では、このように DPF33の内部温度が DPF33の直上流側の圧力に影響を与える点、排気ガス温度の上昇に比べて実際の DPF33の内部温度の上昇が遅れる点を考慮し、実際に検知された値 (DPF33の直上流側の圧力及び排気ガス温度の値）によって算出される PM堆積量の推定値に対して、これら圧力及び温度の値に応じた補正量で PM堆積量の推定値を補正するようにして、る。

[0169] 図 22は、エンジン回転数、排気ガス温度 (検知された値）、 DPF33の内部温度、 D PF33の直上流側の圧力（検知された値)、 PM堆積量の推定値の時間的変化の一例を示している。この図に示すように、エンジン回転数が上昇すると、排気ガス温度及び DPF33の直上流側の圧力は急速に上昇する。これに対し、 DPF33の内部温度の上昇は緩やかである。更に、ここで検知されている DPF33の直上流側の圧力は DPF33の内部温度の影響を受けており真の圧力値とは若干異なっている。つまり、真の圧力値よりも低い圧力として検知され、この圧力値のみで PM堆積量を推定した場合には、実際の堆積量よりも少ない堆積量として推測してしまう。

[0170] このため、ここでは、検知された排気ガス温度の変化状況に応じて DPF33の内部温度を推定し、この DPF33の内部温度と検知された DPF33の直上流側の圧力とによって、 PM堆積量の推定値に対する補正量を決定するようにしている。つまり、図 2 2にお、て実線で示す PM堆積量の推定値は、検知された DPF33の直上流側の圧力によって算出されたものであり、これに対して所定の補正量をもって補正することにより、図 22において破線で示す PM堆積量の推定値を算出する。これにより、上記 D PF33の内部温度が DPF33の直上流側の圧力に影響を与える点、排気ガス温度の上昇に比べて実際の DPF33の内部温度の上昇が遅れる点を考慮したより正確な P M堆積量の推定を行うことが可能になる。

[0171] 尚、上述した第 6実施形態では、検知された排気ガス温度の変化状況に応じて DP F33の内部温度を推定していた力エンジンの回転数やトルクの変化状況に応じて DPF33の内部温度を推定するようにしてもょ、。

[0172] (第 7実施形態）次に、第 7実施形態について説明する。本実施形態は DPF33の再生動作の開始タイミングを設定する制御に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。

[0173] DPF33における PMの捕集動作及び再生動作を繰り返していくと、再生動作では除去できない PMが DPF33内に蓄積されていく。これは、潤滑油の灰分やエンジンの摩耗粉等である。これらの存在のために再生動作を長時間行っても DPF33の直上流側の圧力は、新品時における直上流側の圧力まで復帰 (低下）させることはできなくなる。このような状況で DPF33の再生開始圧力を一定値に設定した場合には以下の課題が生じる。

[0174] つまり、再生動作が開始されて力所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、再生動作の終了時点では既に DPF33の直上流側の圧力は新品時の圧力に比べて高くなつており、上記再生開始圧力との差力、さくなつている。この差は、 DPF33の PM捕集動作及び再生動作を繰り返す度に小さくなつていく。従って、再生動作の終了時点から、 DPF33の直上流側の圧力が上記再生開始圧力に達するまでの時間間隔が短くなつていき、再生動作の実行頻度が高くなつてしまうことになる。図 23の破線はこの再生動作の実行頻度が徐々に高くなつていく状況を示している。

[0175] 一方、再生動作が開始されて力も DPF33の直上流側の圧力がある所定圧力（再生終了圧力）まで低下した時点で再生動作を終了させるようにした場合には、上述した如く DPF33の PM捕集動作及び再生動作を繰り返す度に再生終了時点での DP F33の直上流側の圧力は高くなつていくため、再生動作を長時間行っても DPF33の直上流側の圧力が上記再生終了圧力まで低下しなくなり、このような状況では再生動作が終了できなくなってしまう。

[0176] このため、本形態では、 DPF33が装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力及び再生終了圧力を共に徐々に高い値として更新していくようにしている。図 23における二点鎖線は、この再生開始圧力及び再生終了圧力の設定値を示している。また、図中の実線は再生動作の実行状況 (DPF33の直上流側の圧力の変化状況)を示している。この図からも判るように、本実施形態によれば、一定間隔で再生動作を実行させることができ、また、再生動作が終了できなくなってしまうといった状況を招くこともない。

[0177] (第 8実施形態）

次に、第 8実施形態について説明する。本実施形態は DPF33の再生温度（目標温度)の設定に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分については説明を省略する。

[0178] DPF33が再生される場合、その内部温度分布は中央部が高温 (再生動作可能温度以上）になっている一方、外周部は外気に晒されているため比較的低い温度となつている。このため、外周部は再生動作可能温度に達しておらず再生不良が生じている可能性がある。このような状態が進むと、外周部に高密度の PMが堆積することになり、再生動作中等にこの PMが酸ィ匕されて非常に高温になり、 DPF33が溶損してしまう可能性がある。図 24 (a)は再生動作開始前の DPF33の内部を示す断面図であり、図 24 (b)は再生動作後の DPF33の内部を示す断面図であって、外周部に P Mが堆積して、る状態を示して、る。

[0179] このため、本実施形態では、再生動作の完了時点での DPF33の直上流側の圧力を検知し、この圧力が所定値よりも高い場合には、 DPF33の外周部に再生不良が生じており、この外周部に PMが堆積していると判断し、次回の再生動作における再生温度（目標温度)を今回の再生温度よりも高く（例えば 50degだけ高く）設定する。これにより、次回の再生動作では、 DPF33の外周部の温度が高くなり、この温度が再生動作可能温度に達した場合には、この外周部の PMを除去することが可能になる。このときの再生動作の完了時点での DPF33の直上流側の圧力が未だ所定値よりも高ヽ場合には、次回の再生動作における再生温度（目標温度)を更に高く設定することになる。このようにして、 DPF33の外周部の PMが再生動作によって除去できる温度になるまで再生温度を更新して、く。

[0180] 図 25は、上述の如く再生温度を変更する場合と変更しない場合との DPF33直上流側の圧力の時間的変化の一例を示す図である。この図では、実線が再生温度を変更しない場合の圧力の変化を示し、破線が再生温度を変更した場合の圧力の変化を示している。このように、再生温度を変更しない場合には、 DPF33の外周部での PMの堆積量が増大していき、これに伴って再生動作完了時の DPF33直上流側の圧力も上昇していく。これに対し、本実施形態では、再生温度を変更することにより、 DPF33の外周部の PMを効果的に除去することが可能になり（再生動作完了時の DPF33直上流側の圧力が低く維持されている）、再生動作の頻度を高めることなく一定間隔で再生動作を実行させることができる。

[0181] (第 9実施形態）

次に、第 9実施形態について説明する。本実施形態は DPF33の再生終了タイミングの設定に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する

[0182] DPF33の再生動作では吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作が行われるため、エンジンの燃費が悪ィ匕することになる。従って、この再生動作の実行時間はできるだけ短い方が好ましい。

[0183] 本実施形態では、上述した第 7実施形態の如ぐ DPF33が装着された新品時からのエンジンの燃料噴射量を積算していくなどして、この積算値に応じて再生終了圧力を徐々に高い値として更新していく。図 26における破線は、再生動作が開始されて力所定時間が経過した時点で再生動作を終了させるようにした場合の圧力変化状態を示している。このように、時間によって再生終了タイミングを設定した場合、十分に再生が行われているにも拘わらず再生動作が継続され、無駄な再生動作が行われる状況になったり（図 26の時間 T1)、未だ完全に再生されていないにも拘わらず再生動作が終了してしまう（図 26のタイミング T2)といった状況を招くことがある。

[0184] これに対し、本実施形態によれば、 DPF33の再生状況に応じて再生動作実行時間が変化し、再生の完了と略同時に再生動作 (吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作)を終了することができる（図 26における実線参照)。このため、無駄な再生動作が行われたり、未だ完全に再生されて、なヽにも拘わらず再生動作が終了してしまうといった状況を回避することができ、再生動作の信頼性の向上を図ることができる [0185] (第 10実施形態）

次に、第 10実施形態について説明する。本実施形態は上述した第 8実施形態にぉ、て高く設定して、た DPF33の再生温度（目標温度)を低く設定して、く（戻す）動作に特徴がある。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する。

[0186] DPF33の直上流側の圧力が急激に低下する状況が生じた場合、つまり短時間のうちに PMの除去が完了した場合には、 DPF33の内部での発熱が大きくなつて異常再生を招き、 DPF33の破損が懸念されることになる。このため、本実施形態では、 D PF33の直上流側の圧力を監視しておき、この圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、上述した第 8実施形態において高く設定していた DPF33の再生温度（目標温度）を低く設定するようにして、る。

[0187] 具体的には、再生動作の実行時間が極端に短い場合や、 DPF33の直上流側の圧力変化勾配 (低下勾配)が急激な場合（図 27の領域 T)には、 DPF33の外周部に残って、た PMが除去されたと判断し、 DPF33の再生温度（目標温度)を低く設定していく。この動作としては、再生動作が実行される度に所定温度 (例えば 50deg)ずつ低下させて、つてもょ、し。一度に再生動作可能温度（300°C)まで低下させるようにしてもよい。

[0188] 第 10実施形態の変形例

上述した第 10実施形態の変形例について以下に説明する。本実施形態では、 DP F33の直上流側の圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、未だ再生動作が完了していなくても、この再生動作を終了するようにしている。これにより、 DPF33の内部での異常再生を確実に回避して DPF33の破損を回避するようにして、る。

[0189] 図 28では、図中のタイミング T1で再生動作が開始され、再生が進んで DPF33の直上流側の圧力が徐々に (比較的緩やかに)低下した後に、この圧力が急激に低下する状況が生じている（図中のタイミング T2から圧力が急激に低下)。このため、図中のタイミング T3で再生動作を終了し（吸気絞り動作や電気ヒータによる加熱動作を禁止し）、これによつて DPF33の破損を回避するようにして!/、る。 [0190] (第 11実施形態）

次に、第 11実施形態について説明する。本実施形態はエンジンの停止時に DPF 33の再生反応が進んでしまって DPF33が溶損してしまうことを回避するための対策に関するものである。その他の構成及び制御動作は上述した各実施形態のものと同様であるので、ここでは上記各実施形態との共通部分にっ、ては説明を省略する。

[0191] 図 29に示すように、本実施形態に係るエンジンは、 DPF33の下流側の排気配管 3 2に排気絞り装置 (排気絞り手段) 38が備えられている。具体的に、この排気絞り装置 38は、吸気絞り装置 24と同様に、バタフライノレブと、このバタフライノレブを回動させて排気配管 32の流路面積を変更するァクチユエ一タとを備えており（共に図示省略）、このァクチユエータがコントローラ 5によって制御されるようになっている。尚、この弁機構としてはバタフライバルブに限らずシャツタバルブ等種々のものが適用可能である。

[0192] そして、本形態で、図 30 (エンジン回転数、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図）に示すように、エンジンの停止時に、吸気絞り装置 24の絞り量を最大 (全閉）にすると共に、排気絞り装置 38の絞り量も最大 (全閉）にするようにしている。これにより、吸気系 2及び排気系 3から DPF33への空気 (酸素）の導入を阻止し、これによって DPF33の再生反応が進んでしまうことを禁止する。これにより、 DPF33の溶損を回避するようにしている。

[0193] 第 11実施形態の変形例

上述した第 11実施形態の変形例について以下に説明する。本実施形態では、図 3 1 (エンジン回転数、燃料噴射量、排気絞り量、吸気絞り量の時間的変化を示す図）に示すように、エンジンの停止時に、吸気絞り装置 24の絞り量を最大 (全閉）にし、且つ排気絞り装置 38の絞り量も最大 (全閉）にするだけでなぐこのエンジン停止動作にお、て停止して、た燃料噴射を、エンジン回転数が所定回転数 (例えば 700rpm 程度)まで低下した時点で実行（図中のタイミング T)するようにして、る。これにより、気筒内に残存する酸素を燃焼させて DPF33への酸素の導入を回避し、これによつて DPF33の再生反応が進んでしまうことを禁止して DPF33の溶損を回避するようにしている。このときの燃料噴射量としては、エンジン停止動作開始直前の燃料噴射量よりも多く設定しておき、残存酸素の燃焼を確実に行うことが好ましい。また、排気絞り装置 38の絞り量を最大にするタイミングとしては、吸気絞り装置 24の絞り量が最大にされた後であって、エンジンの停止時の燃料噴射が実行された直後であってもよいし、排気絞り装置 38の絞り量を最大にするタイミングと同時であってもよい。

[0194] (第 12実施形態）

次に、第 12実施形態について説明する。この第 12実施形態は以下で述べる点を除いては図 1を参照して説明した第 1実施形態と同じであるので、そのような共通部分については説明を極力省略し、主に相違点についての説明を行う。

[0195] まず、 DPF33のケーシング内に収容されているフィルタ本体の具体的構成や PM 堆積量検出センサ 36の構成について説明する。

[0196] フィルタ本体 35—

フィルタ本体 35の具体的な構成について以下に述べる。図 32 (フィルタ本体 35を排気ガスの流れ方向に沿った方向から見た図）及び図 33 (フィルタ本体 35を排気ガスの流れ方向に対して直交する方向から見た断面図）に示すように、フィルタ本体 35 は、略円筒状でなり、外周壁 35aと、この外周壁 35aの内周側に格子状に一体形成された隔壁 35bとを備えている。そして、この隔壁 35bにより多数の流通路 35c, 35d ,…が形成されてハ-カム構造体として構成されて、る。

[0197] 各流通路 35c, 35d,…としては、排気ガス流出側のみが封止材 35eにより封止された一次側流通路 35cと、排気ガス流入側のみが封止材 35eにより封止された二次側流通路 35dとが交互に配置されている。この構成により、一次側流通路 35cに流入した排気ガスは、隔壁 35bを通過して二次側流通路 35dに流れ込んだ後、排気配管 32より排出される。つまり、この排気ガスが隔壁 35bを通過する際に、この排気ガス中に含まれている PMがフィルタ本体 35の一次側で捕捉される構成となっている。図 3 3の矢印は、各流通路 35c, 35d,…での排気ガスの流れを示しており、黒塗りの矢印は PMを含む排気ガス、つまり一次側流通路 35cを流れる排気ガスである。また、白抜きの矢印は PMが捕集除去された後の排気ガス、つまり二次側流通路 35dを流れる排気ガスである。

[0198] 上記フィルタ本体 35を構成する材料としては、耐熱性、耐酸化性、耐熱衝撃性を有するものであって、多孔質コージエライトセラッミックス、炭化珪素、アルミナ、ムライト、窒化珪素等の非導電性材料が採用されている。また、このフィルタ本体 35には白金等の酸化触媒が担持されている。これにより、この DPF33は、排気ガス温度が所定温度 (例えば 300°C、以下、「再生動作可能温度」という）を越えた状況において上記化学反応が行われて PMが酸化除去されて再生されるようになってヽる。

[0199] PM堆積量検出センサ 36—

本実施形態の特徴とするところは、上記フィルタ本体 35内部における PM堆積量を検出するための PM堆積量検出センサ 36の構成にある。以下、この PM堆積量検出センサ 36の構成について説明する。

[0200] 図 34は、フィルタ本体 35の概略を示す断面図（図 33に相当する図）である。この図 34に示すように、フィルタ本体 35における上記一次側流通路 35cの内面の 2箇所（図中の点 X及び点 Y)には電気配線 (導線） 36a, 36bが接続されており、この各電気配線 36a, 36bには電気抵抗検知センサ 36cが接続されている。つまり、この電気抵抗検知センサ 36cによって上記一次側流通路 35cの内面の 2箇所 X, Y (上記電気配線 36a, 36bが接続されている箇所)の間の電気抵抗値が検出可能な構成となつている。そして、ここで検出された電気抵抗値の情報は後述する再生用コントローラ 5 に備えられた堆積量推定手段に送信されるようになって、る。

[0201] 上記電気配線 36a, 36bの上記一次側流通路 35cの内面に対する接続箇所 X, Y としては、この一次側流通路 35cの内面に PMが堆積していく際に、 DPFの再生動作が必要となる程度 (例えば一次側流通路 35cの内面の 70%に PMが付着した程度 )まで PMが堆積した状態では、図 35に示すように電気配線 36a, 36bの 2箇所の接続箇所 X, Yの間に亘つて PMが連続して付着する状況、つまり、上記 2箇所の接続箇所 X, Y同士が PMにより電気的に導通する状況となる程度の距離を存した位置に設定されている。言い換えると、この距離が短すぎる場合には、僅かに PMが付着する状況下で上記 2点 X, Yが電気的に導通してしまうことになり、逆に、この距離が長すぎる場合には、 PMの付着量が DPFの再生動作が必要となる量に達しても上記 2 点 X, Yが電気的に導通しないことになつてしまうので、これら状況を招かない距離に設定される。 [0202] また、上記排気配管 32における DPF33の上流側には排気昇温装置 (排気加熱手段） 34が備えられている（図 1参照)。この排気昇温装置 34は電気ヒータで構成されており、図示しない発電機 (オルタネータ)からの電力を受けて発熱して排気配管 32 を流れる排気ガスを加熱可能となっている。具体的には、排気配管 32を加熱することによって排気ガスを間接的に加熱する構成であってもよいし、排気配管 32内部にヒ一タ線を配置して排気ガスを直接的に加熱する構成であってもよい。尚、この排気昇温装置 34としては火炎パーナを適用してもよい。

[0203] また、上記排気昇温装置 34には、排気ガス温度を検出するための排気温度検出センサ (排気温度検出手段） 37が取り付けられている。この排気温度検出センサ 37 は、排気昇温装置 34の内部に配置されていてもよいし、上記 DPF33の直上流側の排気配管 32に取り付けられて、てもよ、。

[0204] 本エンジンには、 DPF33の再生動作を制御するための再生用コントローラ 5が備えられており、このコントローラ 5には、上記 PM堆積量検出センサ 36からの PM堆積量検出信号 (電気抵抗に基づく信号)、上記排気温度検出センサ 37からの排気温度検出信号がそれぞれ送信されるようになっている。上述した如く再生用コントローラ 5には堆積量推定手段が備えられており、電気抵抗検知センサ 36cによって検出された電気抵抗値に基づいてフィルタ本体 35の一次側流通路 35c表面の PM堆積量を算出するようになっている。具体的には、上記電気抵抗値はフィルタ温度によって左右されるため、フィルタ本体 35の温度を温度センサ等の手段（図示省略）によって検出しておき、電気抵抗検知センサ 36cによって検出された電気抵抗値に対し、フィルタ本体 35の温度に基づいた補正演算を行うことで、 PM堆積量を高い精度で推定するようにしている。

[0205] つまり、図 6にフィルタ温度と電気抵抗値との関係を示すように、同じ PM堆積量であってもフィルタ温度が高いほど電気抵抗値としては低くなる。これを考慮し、例えば

R=aT² + bT+c

R:電気抵抗値、 T:温度、 a, b, c :係数

と!、つた補正式を使用して補正演算を行ヽ、高、精度で PM堆積量を推定できるようになっている。

[0206] そして、このコントローラ 5は、上記推定した PM堆積量及び排気温度検出センサ 3 7からの排気温度検出信号に応じて、上記吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34に対して制御信号を送信するようになっている。つまり、吸気絞り装置 24に送信される吸気絞り制御信号に応じて吸気絞り装置 24のァクチユエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるように上記バタフライバルブが回動される。また、排気昇温装置 34に送信される排気昇温制御信号に応じて電気ヒータが ONZO FF制御されて、この電気ヒータによる排気ガスの加熱動作が制御されることになる。

[0207] DPF再生制御動作

次に、上述の如く構成されたシステムにおける DPF再生制御動作について説明する。

[0208] 本実施形態では、上記 DPF33の内部における PM堆積量及び排気ガス温度に応じて吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34を制御するようにしている。つまり、上記 P M堆積量検出センサ 36からの電気抵抗信号をコントローラ 5が受け、このコントローラ 5に備えられた堆積量推定手段によって PM堆積量を推定する。そして、この PM堆積量が所定量を超えていると判断され、且つ上記排気温度検出センサ 37からの排気温度検出信号をコントローラ 5が受けることによって排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達して、な、と判断された場合 (以下、この 2つの条件が成立した場合を「排気昇温制御開始条件が成立した場合」と呼ぶ）には、吸気絞り装置 24及び排気昇温装置 34のうちの一方または両方を作動させることによって排気ガス温度を再生動作可能温度まで上昇させる。これによつてエンジン本体 1の運転を継続したまま D PF33の再生動作が行われるようにしている。以下、複数の具体的な動作内容について説明する。

[0209] 吸気絞り優先動作

吸気絞り装置 24による吸気絞りを優先した動作は上述した第 1実施形態とほぼ同様である。上記排気昇温制御開始条件が成立した場合、先ず、コントローラ 5は、吸気絞り装置 24に吸気絞り制御信号を送信する。これにより吸気絞り装置 24のァクチユエータが作動して、この吸気絞り制御信号に応じた開度が得られるようにバタフライバルブが回動され、吸気配管 21の流路面積が縮小される。その結果、吸入空気量が減少し空燃比がリッチになって燃焼室内の燃焼温度が上昇して排気ガス温度が高められる。これによつて、排気ガス温度が上記再生動作可能温度に達した場合には、排気昇温装置 34の作動は行われることなく DPF33は再生される。

[0210] 図 37は、この場合において電気抵抗検知センサ 36cによって検出される電気抵抗値の時間的変化と再生動作タイミングとを示すタイミングチャート図である。先ず、再生動作が実行されることなくエンジンが運転され、 PMの堆積に伴って電気抵抗値が徐々に低下していき、この電気抵抗値が所定の再生開始閾値を下回ると（図中のタイミング A)再生動作が開始される。この再生動作の開始直後は未だフィルタ本体 35 の温度が再生動作可能温度に達していないので、電気抵抗値は低下し続けるが、フィルタ本体 35の温度が再生動作可能温度に達すると、 PMが除去されていき、電気抵抗値は次第に上昇していく。そして、この電気抵抗値が所定の再生終了閾値を上回ると（図中のタイミング B)再生動作を終了させる。尚、この再生終了閾値として設定される電気抵抗値は、再生開始閾値として設定される電気抵抗値よりも高く設定されており、フィルタ再生動作の開始と停止が頻繁に繰り返されるといた状況を回避している。

[0211] 尚、この再生動作中において、電気抵抗検知センサ 36cによって検出される電気抵抗値の変化率 (単位時間当たりにおける電気抵抗値の上昇量)が所定の異常判定変化率よりも高くなつた場合（図 38における傾き ocが所定角度よりも大きくなつた場合）にはフィルタ再生動作を強制的に停止するようにしている。これは、このように電気抵抗値の変化が急激な場合には、フィルタ本体 35の一部分が局所的に異常高温になる「異常再生」が生じて、る可能性があり、この「異常再生」状態が継続されてしまうと、 DPF33の溶損が懸念されるため、この電気抵抗値の変化率が高くなつた時点で再生動作を終了させるものである。これにより、 DPF33の長寿命化を図ることが可會になる。

[0212] 以上説明したように、本実施形態では、フィルタ本体 35における一次側流通路 35c の表面の 2箇所 X, Yに電気配線 36a, 36bを接続し、この 2点 X, Y間の電気抵抗により PM堆積量を認識するようにしている。つまり、 PM堆積量が増大して堆積厚さが大きくなつていくに伴って電気抵抗値は徐々に低下していくため、この電気抵抗値の変化を認識することによって PM堆積量を検出することを可能にしている。このため、フィルタの上流側と下流側との圧力差を圧力センサによって検出したり、エンジンの運転状態に対応した PM生成量等をマップ力読み出して演算する従来のものに比ベて、 PM堆積量検出動作の信頼性を高く得ることができる。また、電気抵抗を検出するための配線 (導線)をフィルタに接続すると、つた比較的簡単な構成であるため、実用性の向上を図ることもできる。

[0213] (第 13実施形態）

次に、第 13実施形態について説明する。本実施形態は PM堆積量検出センサ 36 の構成が上述した第 1実施形態のものと異なっている。従って、ここでは PM堆積量検出センサ 36の構成についてのみ説明する。

[0214] 上述した第 1実施形態では、一対の電気配線 36a, 36bを有する PM堆積量検出センサ 36を 1組のみ配設する構成とした力本実施形態では、図 39に示すように、この一対の電気配線 36a, 36bを有する PM堆積量検出センサ 36A, 36Bを 2組配設した構成としている。また、各 PM堆積量検出センサ 36A, 36Bそれぞれの電気配線 36a, 36bのフィルタ本体 35に対する接続箇所としては、このフィルタ本体 35の中心点から等距離に設定されて!、る。

[0215] このように PM堆積量検出センサ 36A, 36Bを 2組配設した場合、仮に一方の PM 堆積量検出センサ 36Aの電気配線 36a, 36bに断線が生じたとしても、他方の PM 堆積量検出センサ 36Bによってフィルタ本体 35上の 2点間の電気抵抗を検出することが可能であり、 PM堆積量検出動作の信頼性を確保できる。

[0216] また、本形態の構成において一方の PM堆積量検出センサ 36Aの電気配線 36a, 36bに断線が生じた場合には、この PM堆積量検出センサ 36Aによって検出される電気抵抗値は継続的に無限大となる。このため、この状態を認識することによって、この一方の PM堆積量検出センサ 36Aの電気配線 36a, 36bに断線が生じたことを容易に認識できることになり、この PM堆積量検出センサ 36A力もの出力信号を無効とすることができる。

[0217] また、本実施形態では、 2組の PM堆積量検出センサ 36A, 36Bを設けているため、それぞれがフィルタ本体 35上の 2点間の電気抵抗を検出することになる。このため、これら検出された電気抵抗値が互いに異なった値となった場合には、低い側の電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識し、それに基づ！、て PM堆積量を推定するようにしている。これは、フィルタ本体 35に対する PMの堆積が偏っている場合 (偏堆積して、る場合)の対策であり、電気抵抗を検出して、る各部のうち最も PM堆積量が多、箇所を基準にしてフィルタ再生動作の開始タイミングを決定するようにしたものである。例えば、一方の PM堆積量検出センサ 36Aで検出されている電気抵抗値が、他方の PM堆積量検出センサ 36Bで検出されている電気抵抗値よりも高く検出されている場合に、この一方の PM堆積量検出センサ 36Aで検出されている電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識してしまうと、他方の PM堆積量検出センサ 36Bが検出対象としている箇所では、 PMが過剰に堆積している可能性がある。この場合、フィルタ再生動作時にはその箇所で温度過上昇を招き、フィルタ本体 35の損傷が懸念されることになる。このような状況を回避するために、上述した如ぐ最も低く検出されて V、る電気抵抗値 (PMが最も多く堆積して、る部分での電気抵抗値)を真の電気抵抗値として認識するようにして、る。

[0218] 尚、本実施形態では、一対の電気配線 36a, 36bで成る PM堆積量検出センサ 36 A, 36Bを 2組配設した構成とした力 3組以上を配設する構成としてもよい。この場合にも、上述と同様に、最も低く検出されている電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識し、再生動作時におけるフィルタ本体 35の損傷を回避することが好ま、。

[0219] (第 14実施形態）

次に、第 14実施形態について説明する。本実施形態も PM堆積量検出センサ 36 の構成が上述した第 1実施形態及び第 13実施形態のものと異なっている。従って、ここでも PM堆積量検出センサ 36の構成についてのみ説明する。

[0220] 本実施形態では、図 40に示すように、フィルタ本体 35上の 3点（図中の点 X、点 Y、点 Ζ)の相互間の電気抵抗を検出する構成としている。つまり、これら 3点に電気配線 (導線） 36a, 36b, 36d力それぞれ接続されており、これら電気配線 36a, 36b, 36d の相互間の電気抵抗を電気抵抗検知センサ 36c, 36c, 36cによって検知するようになっている。 [0221] 本実施形態の構成によれば、先ず、各点 (X, Υ, Z)に接続されて!ヽる電気配線に断線が生じていない際には、各点間の抵抗値を rl、 r2、 r3とすると、

rl =r2=r3=r

となり (偏堆積が生じていない場合)、各点間で検出される電気抵抗値は、

R(X, Y) =R(Y, Z) =R(Z, X) =R= (2/3) r

[0222] 一方、各点に接続されている電気配線のうちの一つに断線が生じている際（上記「点 X」に繋がる電気配線で断線が生じている際）には、

R(X, Y) =∞

R(Z, X) =∞

R(Y, Z) =r

5倍）に上昇する。このため、この電気抵抗値の急激な上昇を認識することにより、配線の断線を容易に認識できる。

[0223] 尚、このように、フィルタ本体 35上の 3点の相互間の電気抵抗を検出する構成とした場合においても、上述と同様に、最も低く検出されている電気抵抗値を真の電気抵抗値として認識することになる。

[0224] (第 15実施形態）

次に、第 15実施形態について説明する。本実施形態も PM堆積量検出センサ 36 の構成が上述した上記各実施形態のものと異なっている。従って、ここでも PM堆積量検出センサ 36の構成についてのみ説明する。

[0225] 本実施形態に係る PM堆積量検出センサ 36は、上述した第 1実施形態や第 13実施形態のように 2点間の電気抵抗を検出する機能を備えている。また、それに加えて

、上記電気配線 36aの接続箇所におけるフィルタ本体 35上の温度を検出する機能も備えている。

[0226] 具体的には、図 41に示すように、電気抵抗測定対象である 1点（上記点 X)に対して、これに接続されている電気配線 36aとは異なる材料の電気配線 36eを接続し、この両電気配線 36a, 36eにより閉回路を構成して、その回路に電圧検知センサ 36fを接続した構成である。各電気配線 36a, 36b, 36eの具体的な材料としては、電気抵抗検出用の配線である電気配線 36a, 36bはアルメル (Niと A1との合金）で成り、電圧検知用の配線である電気配線 36eはクロメル (Niと Crとの合金）で成っている。つまり、電気抵抗検出用の電気配線 36aを利用して熱電対を構成したものとなっている

[0227] 本実施形態の構成によれば、電気抵抗測定対象である点の温度を測定することにより、再生動作が正常に行われて、るか (適正な温度で再生動作が行われて、る力否かを判断することが可能になる。

[0228] また、上述した第 13実施形態のように複数組の PM堆積量検出センサ 36A, 36B を設け、それぞれに熱電対としての機能を備えさせた場合には、再生動作中に各所の温度を計測することで、フィルタ本体 35の偏温の有無が認識でき、この偏温が生じている場合には PMの偏堆積が生じていると判断することができる。これにより、 DPF 33のメンテナンスが必要である力否かの判断が可能になる。また、図 41に示す PM 堆積量検出センサ 36に対して、右側の電気配線 36bに対しても、左側と同様の熱電対を構成することにより複数箇所の温度を計測することができる。

[0229] 尚、このようにフィルタ温度に基づヽて PM堆積量を演算する場合、フィルタ温度を計測する手段としては上述したような PM堆積量検出センサ 36を利用した熱電対を使用してもよいし、個別の温度センサを使用してもよい。

[0230] (第 16実施形態）

次に、第 16実施形態について説明する。本実施形態は上述した各実施形態に係る PM堆積量検出センサ 36に加えて、 DPF33の上流側と下流側との圧力差を検出する圧力センサ（図示省略)を備えさせたものである。つまり、 PM堆積量検出センサ 36からの出力及び圧力センサからの出力をコントローラ 5が受けるようになつている。また、このコントローラ 5には、上記各出力に基づいて DPF33のメンテナンスが必要であるか否かを判断するメンテナンス判断手段が備えられている。

[0231] 一般に、 DPF33に堆積する物質としては、再生動作によって除去可能な上記 PM の他に、除去不可能な物質として、潤滑油の付着に伴う灰分やエンジン摩耗粉等がある。そして、圧力センサの差圧検出のみによる堆積状況の監視では、差圧上昇の要因が上記 PMによるものであるの力、それともエンジン摩耗粉等によるものであるのかの判断が困難であり、これを判断するためにはエンジンの総運転時間に基づいて DPF洗浄等のメンテナンスの必要性を判断する必要があった。

[0232] これに対し、本実施形態の構成によれば、例えば、圧力センサにより検出される差圧が比較的高ぐ且つ電気抵抗検知センサ 36cにより検出される電気抵抗値が比較的低い場合には、再生動作によって除去可能な PMの堆積量が多いと判断できる。一方、圧力センサにより検出される差圧が比較的高ぐ且つ電気抵抗検知センサ 36 cにより検出されるフィルタ上の電気抵抗値が比較的高い場合には、再生動作では除去不可能な物質の堆積量が多いと判断できる。このため、再生動作の実行によりフィルタが浄化できる状況であるの力 DPF33のメンテナンスが必要な状況であるのかをメンテナンス判断手段によって容易に判断することが可能である。

[0233] (第 17実施形態）

次に、第 17実施形態について説明する。本実施形態は、再生動作を開始する時点でのフィルタ表面温度に基づ!/、てフィルタ再生動作条件を予め決定するようにしたものである。

[0234] つまり、 PM堆積量の検出と同時にフィルタ表面温度も計測しておき、再生動作開始時におけるフィルタ表面温度と再生目標温度との差力フィルタ再生動作の条件としての再生動作継続時間、吸気量の減少量、電気ヒータによる加熱量などを予め決定して再生動作を開始するようにしている。これによれば、適切な条件でフィルタ再生動作を実行することができ、再生動作に伴う燃費の悪ィ匕等を最小限に抑えることが可會になる。

[0235] (第 18実施形態）

次に、第 18実施形態について説明する。本実施形態は、エンジンの起動時におけるフィルタ温度が所定温度以下であるときには、フィルタ再生動作を強制的に禁止するようにしたものである。

[0236] DPF33において、エンジンの起動時におけるフィルタ温度が所定温度以下（冷態時)であるときに、吸気量の減少や燃料噴射時期やそのパターンの変更などと、つたフィルタ再生動作を実行してしまうと、混合気の不完全燃焼により COや THCが触媒で反応せず、そのまま大気中に排出されてしまい刺激臭を発することになる。このため、本実施形態では、この冷態時にはフィルタ再生動作を強制的に禁止し、混合気の不完全燃焼を抑制して COや THCの排出量を削減するようにしている。具体的には、エンジン冷却水温度が 50°C以下である場合にはフィルタ再生動作を禁止し、このエンジン冷却水温度が 50°Cを越え且つ上記排気昇温制御開始条件が成立した際にフィルタ再生動作を開始することになる。

[0237] その他の実施形態

以上説明した各実施形態及び変形例は、 1個の DPF33を備えたエンジンにつヽて説明したが、複数の DPFを並列または直列に接続したエンジンに対しても本発明は適用可能である。

[0238] また、上述した各実施形態では、吸気量の減量及び電気ヒータによる加熱によって DPF33を再生させる場合を主に説明したが、その他に、排気系に備えられた排気絞り弁の開度を小さくするものや、燃料噴射量を増量するもの、燃料噴射時期を遅角させるものなどを適用することも可能である。

[0239] また、本発明では、フィルタ本体 35の全体が非導電性材料で構成されてヽる場合に限らず、フィルタ 33の略全体を導電性材料で構成し、一次側流通路 35cの表面の一部分のみを非導電性材料で構成しておき、この非導電性材料で成る部分の少なくとも 2点間の電気抵抗を検出するといつた構成も採用可能である。

[0240] 本発明は、その精神または主要な特徴力も逸脱することなぐ他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであつて、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

[0241] なお、この出願は、曰本で 2005年 2月 28曰に出願された特願 2005— 054243号および 2005年 4月 27日に出願された特願 2005— 129836号に基づく優先権を請求する。その内容はこれに言及することにより、本出願に組み込まれるものである。また、本明細書に引用された文献は、これに言及することにより、その全部が具体的に組み込まれるものである。

産業上の利用可能性

本発明は、ディーゼルエンジンだけでなぐガスエンジンやガソリンエンジン等、種々の形式のエンジンに好適である。また、自動車や発電機等に搭載されるエンジンに対しても本発明は好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 内燃機関の排気中の粒子状物質を捕集すると共に、排気温度が再生動作可能温度に達している場合に上記粒子状物質の酸ィ匕除去による再生が可能なパティキユレートフィルタと、

上記内燃機関の吸気系に備えられて吸入空気量を減少可能とする吸気量減少手段と、

上記内燃機関の排気系に備えられて排気ガスの加熱が可能な排気加熱手段と、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が所定量を越えたことを検出可能な堆積量検出手段と、

上記内燃機関の排気温度を検出可能な排気温度検出手段と、

上記堆積量検出手段及び上記排気温度検出手段の出力を受け、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行させる再生動作制御手段とを備えていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[2] 上記請求項 1記載の排気ガス浄化装置にお！ヽて、

上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったとき、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れか一方の動作を優先的に実行し、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していないときに他方の動作を実行させるように構成されてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[3] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記吸気量減少手段による吸入空気減少量には所定の閾値が予め設定されており、この閾値を越えて吸入空気量が減少されることのな、構成とされて、ることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[4] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、上記吸気量減少手段による吸入空気減少量には所定の閾値が予め複数設定されて!、ることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[5] 上記請求項 4記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、失火によって上記内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値とが設定されており、

上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が上記第 1閾値に達した時点で上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していない場合には、吸入空気減少量が上記第 2閾値となることを限界として上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させるように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[6] 上記請求項 4記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記複数の閾値は上記内燃機関の負荷及び回転数に応じて変更されるように構成されて！/ヽることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[7] 上記請求項 4記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記複数の閾値は上記内燃機関が使用する燃料のセタン価に応じて変更されるように構成されてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[8] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記排気加熱手段は、上記内燃機関の出力によって発電された電力を使用する電気ヒータにより構成されていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[9] 上記請求項 8記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記内燃機関の最大出力と上記内燃機関に対する要求出力との差が、上記電気ヒータによって使用される出力よりも小さい場合には、上記電気ヒータによる排気ガスの加熱動作を制限または禁止するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[10] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記内燃機関は、排気側と吸気側とを連通可能な EGR通路と、この EGR通路の通路面積を可変とする EGRバルブとを有して、排気ガスを上記内燃機関の吸気側へ還流させる EGR装置を備えており、

上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中、その吸入空気減少量が大き、ほど上記 EGRバルブの開度を小さくして、くように構成されて、ることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[11] 上記請求項 10記載の排気ガス浄化装置において、

上記内燃機関の運転状態を監視しておき、その運転状態の変動量が所定量を超えたとき、上記 EGRバルブを全閉〖こするように構成されてヽることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[12] 上記請求項 4記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記内燃機関は、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えており、

上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、上記ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値とが設定されており、

[13] 上記請求項 4記載の排気ガス浄化装置におヽて、

上記内燃機関は、排気ガスの流体エネルギを利用して吸入空気を圧縮するターボチャージャを備えていると共に、排気ガスが上記ターボチャージャをバイパスするように開放動作を行うウェストゲートバルブまたは吸入空気が上記ターボチャージャをバィパスするように開放動作を行う吸気バイパスバルブを備えている一方、

上記複数の閾値としては、排気ガス中の CO及び THCの濃度が許容限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 1閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを全閉とした状態で上記ターボチャージャのサージングが発生する際の吸入空気減少量に相当する第 2閾値と、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスノレブが開放された状態において失火によって上記内燃機関が運転限界に達する際の吸入空気減少量に相当する第 3閾値とが設定されており、

上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作の実行中に吸入空気減少量が上記第 1閾値に達した時点で上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作に切り換え、その後、未だ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度に達していない場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気ノィパスバルブを全閉とした状態で上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を再開させ、吸入空気減少量が上記第 2閾値に達した場合には、ウェストゲートバルブまたは吸気バイパスバルブを開放した状態で吸入空気減少量が上記第 3閾値となることを限界として上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作を継続するように構成されてヽることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[14] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量検出手段は、上記パティキュレートフィルタが標準状態にある場合における上記内燃機関の負荷及び上記内燃機関回転数に基づいた上記パティキュレートフィルタの状態と、現在の上記パティキュレートフィルタにおける上記内燃機関の負荷及び上記内燃機関回転数に基づいた上記パティキュレートフィルタの状態との差を求めることによって粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えたことを検出可能な構成とされてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[15] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力に基づ！ヽて粒子状物質の堆積量を推定するようになっていると共に、排気温度によってパティキュレートフィルタ内部温度を推定し、このパティキュレートフィルタ内部温度とパティキュレートフィルタ上流側圧力とによって決定した補正量によって上記堆積量を補正する構成とされて、ることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[16] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量検出手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧カを検知する圧力センサであって、

上記再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生開始圧力に達すると再生動作を開始させるようになって、て、上記パティキュレートフィルタが装着された新品時力もの上記内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生開始圧力を徐々に高、値として更新して、くように構成されて、ることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[17] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作の完了時点でのパティキュレートフィルタ上流側圧力が所定圧力を越えている場合には、再生目標温度が高くなるように更新する構成とされてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[18] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記再生動作制御手段は、パティキュレートフィルタ上流側圧力が再生終了圧力に達すると再生動作を終了させるようになって!/、て、上記パティキュレートフィルタが装着された新品時力もの上記内燃機関の燃料噴射量を積算していき、この積算値に応じて上記再生終了圧力を徐々に高、値として更新して、くように構成されて、ることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[19] 上記請求項 17記載の排気ガス浄化装置において、

上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生目標温度が低くなるように更新する構成とされてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[20] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記再生動作制御手段は、上記パティキュレートフィルタの再生動作中におけるパティキュレートフィルタ上流側圧力が急激に低下する状況が生じた場合には、再生動作を中止する構成とされていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[21] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記内燃機関の排気系には排気配管を閉鎖可能とする排気絞り手段が備えられており、

上記再生動作制御手段は、上記内燃機関の停止時に、上記吸気量減少手段によつて吸入空気を遮断すると共に、上記排気配管を閉鎖するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[22] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記再生動作制御手段は、上記内燃機関の停止時に、上記吸気量減少手段によつて吸入空気を遮断すると共に、上記排気配管を閉鎖し、更に燃料噴射動作を実行するように構成されてヽることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[23] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置を備えた内燃機関であって、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったときに、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかが優先的に実行または両方が同時に実行されることで上記パティキュレートフィルタが再生されるように構成されていることを特徴とする内燃機関。

[24] 上記請求項 1または 2記載の排気ガス浄ィ匕装置により行われるパティキュレートフィルタ再生方法であって、上記パティキュレートフィルタ内の粒子状物質の堆積量が上記所定量を越えており、且つ上記内燃機関の排気温度が上記再生動作可能温度未満であったときに、上記吸気量減少手段による吸入空気量減少動作、上記排気加熱手段による排気ガス加熱動作のうち何れかを優先的に実行または両方を同時に実行することで上記パティキュレートフィルタを再生させることを特徴とするパティキユレートフィルタ再生方法。

[25] 一次側から二次側に向けて内燃機関の排気ガスを通過させることにより排気ガス中の粒子状物質を捕集するとともに、その全体または上記一次側の少なくとも表面の一部が非導電性材料で成っているパティキュレートフィルタと、上記パティキュレートフィルタにおける非導電性材料で成る部分の少なくとも 2点間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出手段と、

上記電気抵抗検出手段力ゝらの出力を受けて上記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段とを備えていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[26] 上記請求項 25記載の排気ガス浄化装置にお、て、

上記電気抵抗検出手段は、少なくとも 2組が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[27] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記電気抵抗検出手段は、上記パティキュレートフィルタにおける非導電性材料部分の少なくとも 3点の相互間の電気抵抗を検出するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[28] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記電気抵抗検出手段は、電気抵抗測定対象である点におけるパティキュレートフィルタ表面温度を測定可能に構成されていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[29] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量推定手段は、上記電気抵抗検出手段によって検出された電気抵抗に対し、パティキュレートフィルタ温度に基づいた補正演算を行うことによって粒子状物質の堆積量を推定するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[30] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生開始堆積量を越えたときにフィルタ再生動作を開始する一方、上記堆積量推定手段によつて推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生終了堆積量を下回ったときにフィルタ再生動作を停止するように構成されて、ることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[31] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置において、

フィルタ再生動作の実行中に、上記電気抵抗検出手段によって検出される電気抵抗値の変化率が所定の異常判定変化率よりも高くなつた場合にはフィルタ再生動作を停止するように構成されて、ることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[32] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記パティキュレートフィルタの上流側と下流側との圧力差を検出する圧力センサを備えさせ、この圧力センサからの出力及び上記電気抵抗検出手段力の出力を受け、これら出力に基づいて上記パティキュレートフィルタのメンテナンスが必要であるか否かを判断するメンテナンス判断手段を備えていることを特徴とする排気ガス浄ィ匕装置。

[33] 上記請求項 28記載の排気ガス浄ィ匕装置にぉ、て、

上記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が所定の再生開始堆積量を越えたときにフィルタ再生動作を開始する一方、フィルタ再生動作条件は、計測されたパティキュレートフィルタ表面温度により決定される構成となっていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[34] 上記請求項 28記載の排気ガス浄化装置にお、て、

上記内燃機関の起動時におけるフィルタ温度が所定温度以下であるときには、フィルタ再生動作を強制的に禁止するように構成されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。

[35] 上記請求項 25または 26記載の排気ガス浄ィ匕装置を備えて、ることを特徴とする内燃機関。