JP2008082292A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気絞り弁の開弁に伴う開放音の発生を抑制することのできる排気浄化装置を提供する。
【解決手段】ＰＭフィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することにより同ＰＭフィルタを再生するフィルタ再生制御をアイドル回転速度制御中に実行するとき（タイミングｔ１よりも前の期間）には、排気絞り弁をフィルタ再生制御の非実行時よりも閉じ側に作動させ、かつ目標アイドル回転速度をフィルタ再生制御の非実行時よりも高くする。一方、アイドル回転速度制御中にＰＭフィルタの再生が終了したとき（タイミングｔ１）には、排気絞り弁及び目標アイドル回転速度をフィルタ再生制御の非実行時の態様に復帰させる。排気絞り弁の復帰に際しては、ＰＭフィルタの再生終了時からＡ時間が経過してエンジン回転速度が所定量低下する時点（タイミングｔ２）まで、排気絞り弁の開き側への復帰動作開始を遅延させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関から排出された排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に備え、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することによりそのフィルタを再生するようにした排気浄化装置に関するものである。

車載用ディーゼル機関等の内燃機関に適用される排気浄化装置として、内燃機関の排気通路にフィルタを配置し、内燃機関から排出される粒子状物質ＰＭをフィルタによって捕集し、機関外部へ排出される粒子状物質ＰＭの量を低減するようにしたものが知られている。

こうした排気浄化装置では、フィルタにより捕集されて堆積した粒子状物質ＰＭの堆積量の増加に伴って排気圧力が上昇し、燃費の悪化等を招くといった弊害がある。この弊害を防ぐためには、堆積した粒子状物質ＰＭを適宜除去してフィルタの機能を回復させる、いわゆる再生を行う必要がある。そこで、フィルタに堆積した粒子状物質ＰＭを触媒の作用にて燃焼除去することにより同フィルタを再生するフィルタ再生制御が行われる。

このフィルタ再生制御に関する技術として、例えば特許文献１には、フィルタの排気下流側に排気絞り弁を設け、フィルタの再生に際し、排気絞り弁をフィルタ再生制御の実行前よりも閉じ側へ作動させることが記載されている。この技術によると、排気絞り弁の閉じ側への作動により排気温度が上昇する。従って、アイドル運転状態や低負荷運転状態等、排気温度の低い機関運転状態が続く状況下でフィルタの再生が行われたとしても、上記のように排気絞り弁が閉じ側に作動させられて排気温度が上昇することにより、触媒の活性化が図られて、フィルタの再生が促進される。

なお、排気絞り弁は、フィルタの再生が終了するとフィルタ再生制御の非実行時の状態に復帰させられる。ここで、排気絞り弁の閉弁時には、同排気絞り弁よりも排気上流の排気圧力が上昇する。この状況下で排気絞り弁を急激に開き側へ大きく作動させると、排気圧力が急激に低下して排気通路下流端から騒音（開放音）が発生する。そこで、上記特許文献１では、フィルタの再生終了後に排気絞り弁を徐々に開き側へ作動させることで、排気圧力の急激な低下を抑制して開放音の低減を図っている。
特開２００５−２８２５３４号公報

ところで、アイドル運転時に、機関回転速度を目標アイドル回転速度に維持するアイドル回転速度制御が行われる内燃機関にあっては、アイドル運転時に目標アイドル回転速度を通常運転時よりも高い値に変更することで、燃料噴射量を多くして排気温度を上昇させることが可能である。そのため、アイドル回転速度制御中にフィルタ再生制御を行う場合には、上記特許文献１の技術内容に加え、目標アイドル回転速度を高くすることで、フィルタのより一層の再生促進が期待できる。なお、上記のように高い値に変更された目標アイドル回転速度は、フィルタの再生後に元の値に戻される。

しかしながら、上記機関回転速度が目標アイドル回転速度に制御されることにより、アイドル運転時には排気の流量が増大して排気圧力が高くなる。そのため、フィルタの再生が終了した場合には、排気圧力の高い状態で排気絞り弁が開弁されることとなる。従って、この場合には、特許文献１のように、フィルタの再生終了後に排気絞り弁が徐々に開弁されたとしても、開弁開始の時点では排気圧力の急激な低下は避けられず、開放音が発生するという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気絞り弁の開弁に伴う開放音の発生を抑制することのできる排気浄化装置を提供することにある。

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に記載の発明では、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、同フィルタよりも排気下流側に配置された排気絞り弁とを排気通路に備え、アイドル運転時に機関回転速度を目標アイドル回転速度に維持するアイドル回転速度制御が行われる内燃機関に適用され、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することにより同フィルタを再生するフィルタ再生制御が前記アイドル回転速度制御中に実行されるときには、前記排気絞り弁を前記フィルタ再生制御の非実行時よりも閉じ側に作動させ、かつ前記目標アイドル回転速度を前記フィルタ再生制御の非実行時よりも高くする一方、前記アイドル回転速度制御中に前記フィルタの再生が終了したときには、その再生終了に応じ前記排気絞り弁及び前記目標アイドル回転速度を前記フィルタ再生制御の非実行時の態様に復帰させるようにした排気浄化装置であって、前記アイドル回転速度制御中に前記フィルタの再生が終了したときには、その終了時から前記機関回転速度が所定量低下するまで、前記排気絞り弁の開き側への復帰動作開始を遅延させる復帰遅延手段を備えている。

上記の構成の排気浄化装置によれば、アイドル回転速度制御中にフィルタ再生制御が実行される際には、排気絞り弁が、フィルタ再生制御の非実行時よりも閉じ側に作動させられる。この排気絞り弁の作動により排気温度が上昇し触媒の活性化が図られて、フィルタの再生が促進される。これに加え、アイドル回転速度制御における目標アイドル回転速度がフィルタ再生制御の非実行時よりも高められる。これに伴い内燃機関では燃料噴射量が多くなって排気温度が高くなり、フィルタのより一層の再生が促進される。

アイドル回転速度制御の実行中にフィルタの再生が終了すると、目標アイドル回転速度が低下させられて、フィルタ再生制御の非実行時の値に復帰させられる。この目標アイドル回転速度の低下に伴い機関回転速度が低下し、排気の流量が減少し、排気圧力が低下する。また、上記フィルタ再生制御の終了に伴い排気絞り弁が開き側へ動作させられて、フィルタ再生制御の非実行時の状態に復帰させられる。この復帰に際しては、フィルタの再生の終了時から機関回転速度が所定量低下するまでは、排気絞り弁の開き側への復帰動作が行われない。そして、機関回転速度が所定量低下して、排気圧力がある程度低下するのを待って（遅延して）排気絞り弁の復帰動作が開始される。従って、排気圧力が高いときに排気絞り弁が開き側へ動作し始める場合に比べ、排気圧力の急激な低下が起こりにくく、排気絞り弁の開弁に伴う開放音の発生が抑制される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記所定量は、前記フィルタ再生制御の実行時における目標アイドル回転速度と同フィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度との偏差よりも小さな値に設定されるものであるとする。

フィルタ再生制御中における排気絞り弁の閉弁は、内燃機関の排気抵抗を増大させるため、燃費、排気エミッション等の悪化を招く原因となり得る。そのため、排気絞り弁の開弁に伴う開放音の問題がなければ、フィルタの再生終了後できるだけ早期に排気絞り弁を開弁させることが望ましい。

この点、請求項２に記載の発明では、内燃機関の機関回転速度がフィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度まで低下する前に、排気絞り弁の開き側への作動が開始される。従って、機関回転速度が目標アイドル回転速度まで低下した後に排気絞り弁の開弁動作を開始させる場合に比べ、排気抵抗増大に起因する上記不具合（燃費、排気エミッション等の悪化）の発生を抑制することができる。このように、開放音の抑制と、排気抵抗増大に起因する不具合の抑制との両立を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記フィルタ再生制御中に前記内燃機関に出力を要求する操作がなされたときには、前記復帰遅延手段による復帰動作開始の遅延を無効化し、前記排気絞り弁を強制的に開き側へ作動させる遅延無効化手段をさらに備えるとする。

上記の構成によれば、排気絞り弁の開き側への復帰動作は、原則として、フィルタの再生が終了して機関回転速度が所定量低下することを条件に開始される。しかし、フィルタ再生制御中に、内燃機関に出力を要求する操作が運転者によってなされた場合には、遅延無効化手段により復帰動作開始の遅延が無効化される。そして、排気絞り弁が強制的に開き側へ作動させられる。排気絞り弁が閉弁された状態では、排気の排気通路外部への排出が妨げられ、機関出力が発生しにくいが、上記のように排気絞り弁が開き側へ作動させられることにより、排気が排気通路外部へ排出されやすくなり、機関出力が発生しやすくなる。このように、運転者が出力を要求する操作を行った場合には、開放音の抑制よりも機関出力増大を優先させて、運転者の意図に応えることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記フィルタ再生制御中に、触媒の過昇温が予測されるときには、前記復帰遅延手段による復帰動作開始の遅延を無効化し、前記排気絞り弁を強制的に開き側へ作動させる遅延無効化手段をさらに備えるとする。

上記の構成によれば、排気絞り弁の開き側への復帰動作は、原則として、フィルタの再生が終了して機関回転速度が所定量低下することを条件に開始される。しかし、フィルタ再生制御中に触媒の過昇温が予測される場合には、遅延無効化手段により復帰動作開始の遅延が無効化される。そして、排気絞り弁が強制的に開き側へ作動させられる。排気絞り弁が閉弁された状態では、それよりも排気上流側での排気温度が上昇し、過昇温により触媒の機能が損なわれるおそれがあるが、排気絞り弁の開き側への作動により排気温度の上昇が抑制され、触媒機能が損なわれることが抑制される。このように、触媒の過昇温が予測される場合には、開放音の抑制よりも触媒の過昇温からの保護を優先させて、触媒機能が損なわれるのを抑制することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態が適用される内燃機関としての多気筒ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０及びその排気浄化装置１１の構成を示している。エンジン１０は、大きくは吸気通路１２、気筒１３毎の燃焼室１４、及び排気通路１５を備えて構成されている。

吸気通路１２は、エンジン１０の外部の空気を気筒１３毎の燃焼室１４に導入（吸入）するための通路である。吸気通路１２には、同吸気通路１２の通路面積を可変とする吸気絞り弁１６が設けられている。吸気通路１２内の空気の流量は、吸気絞り弁１６の開度制御を通じて調整される。また、吸気通路１２には、上記のように調整されて燃焼室１４に吸入される空気の流量、すなわち吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１７が設けられている。

気筒１３毎の燃焼室１４には、同燃焼室１４内での燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁１８が設けられている。燃焼室１４に導入された空気は、各気筒１３の圧縮行程で圧縮されて高温高圧となる。燃料噴射弁１８から燃料が上記高温高圧の空気に噴射されて混合し、燃焼される。この燃焼に伴い生ずるエネルギによってエンジン１０の出力軸１９が回転されて、エンジン１０の駆動力（出力トルク）が得られる。

排気通路１５は、各燃焼室１４での燃焼により生じた排気をエンジン１０の外部へ導出するための通路である。排気通路１５には、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタとしてのＰＭフィルタ２１が設けられている。ＰＭフィルタ２１は、排気中のガス成分の通過を許容し、かつ同排気中の粒子状物質ＰＭの通過を阻止する多孔質材によって形成されている。このＰＭフィルタ２１で粒子状物質ＰＭを捕集することにより、排気通路１５の外部へ排出される粒子状物質ＰＭの量が低減される。また、ＰＭフィルタ２１には、排気中の未燃焼成分である炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して浄化する酸化触媒が担持されている。酸化触媒のこうした酸化反応の過程では熱が発生し排気の温度が上昇するため、ＰＭフィルタ２１に捕集された粒子状物質ＰＭが酸化・除去され、ＰＭフィルタ２１が再生される。

なお、排気通路１５には、上記ＰＭフィルタ２１に加え、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の除去を目的としたＮＯｘ選択還元触媒やＮＯｘ吸蔵還元触媒等が配置されてもよい。
ＰＭフィルタ２１の排気上流側には、同ＰＭフィルタ２１に流入する排気の温度（入排気温）を検出する排気温センサ２２が設けられている。また、ＰＭフィルタ２１の排気下流側には、同ＰＭフィルタ２１を通過した直後の排気の温度（出排気温）を検出する排気温センサ２３が設けられている。また、排気通路１５には、ＰＭフィルタ２１の排気上流側における排気圧力と排気下流側における排気圧力との差圧を検出する差圧センサ２４が設けられている。差圧センサ２４によって検出される差圧は、例えばＰＭフィルタ２１の内部の目詰まりを検出するために用いられる。より詳しくは、ＰＭフィルタ２１に捕集された粒子状物質ＰＭの堆積が進行するに従い、この粒子状物質ＰＭが排気の流れの妨げとなり、排気の流動抵抗（排気抵抗）が増加する。これに伴いＰＭフィルタ２１の上流側での排気圧力と下流側での排気圧力との差圧が増大する。この差圧の増大は差圧センサ２４によって検出可能である。

ＰＭフィルタ２１の排気下流側には排気絞り弁２５が設けられている。排気絞り弁２５は、開弁状態と閉弁状態との２つの状態の間で切換えられる切換弁であり、アクチュエータ２６により駆動される。アクチュエータ２６としては、例えば負圧を作動源とするダイヤフラム式のアクチュエータを用いることができる。このアクチュエータ２６は、通常運転時には、エンジン１０の排気抵抗の増大防止を意図して排気絞り弁２５を開弁状態に保持する。

また、排気通路１５には、排気絞り弁２５を迂回した状態で、同排気絞り弁２５の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路２７が設けられている。バイパス通路２７には、調圧弁２８が設けられている。排気絞り弁２５が閉弁状態となったときには、調圧弁２８の開度制御を通じて排気絞り弁２５の排気上流側の排気圧力が調整される。

上記エンジン１０の出力軸１９は、自動変速機３１を介して、プロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト、駆動輪（いずれも図示略）等々の車両駆動系に駆動連結されている。出力軸１９の回転は自動変速機３１により変速され、上記車両駆動系の各部材を通じて駆動輪に伝達される。

車両における運転席の近傍には、複数の操作位置を手動操作で切り替え可能に構成されたシフトレバー装置３２が設けられている。シフトレバー装置３２の操作位置としてはパーキング（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、およびドライブ（Ｄ）位置が設定されている。（Ｐ）位置および（Ｎ）位置は停車時において選択される操作位置であり、（Ｒ）位置は車両を後進走行させる際に選択される操作位置であり、（Ｄ）位置は車両を前進走行させる際に選択される操作位置である。そして、シフトレバー装置３２において選択された操作位置に応じて自動変速機３１の作動が制御される。

上記エンジン１０の各種制御は電子制御装置３５によって行われる。電子制御装置３５は、エンジン１０の制御に係る各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータが記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果等が一時記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。

電子制御装置３５の入力ポートには、上述した各センサ１７，２２，２３，２４に加え、次の各種センサが接続されている。
・エンジン１０の出力軸１９の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを検出するＮＥセンサ３６。

・アクセルペダル（図示略）等のアクセル操作部材に対する運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ３７。
・吸気絞り弁１６の開度を検出する吸気絞りセンサ３８。

・シフトレバー装置３２の操作位置を検出するシフト位置センサ３９。
また、電子制御装置３５の出力ポートには、吸気絞り弁１６、燃料噴射弁１８、排気絞り弁駆動用のアクチュエータ２６、及び調圧弁２８等が接続されている。

そして、電子制御装置３５は、上記各センサの検出結果に基づき、それら出力ポートに接続された機器類（吸気絞り弁１６、燃料噴射弁１８、排気絞り弁２５、及び調圧弁２８等）の作動を制御することで、排気の浄化に係る制御を含むエンジン１０の各種運転制御を実施する。

上記各種運転制御の１つとして燃料噴射制御が挙げられる。この燃料噴射制御では、エンジン１０の運転状態、例えばエンジン回転速度ＮＥ、負荷（例えばアクセル操作量）等に基づき目標噴射量が算出され、燃料噴射弁１８から噴射される燃料量が上記目標噴射量となるように燃料噴射弁１８の開弁時間が制御される。この制御に際しては、エンジン回転速度ＮＥが高いときほど、またアクセル操作量が多いときほど目標噴射量として大きな値が設定される。これに伴い燃料噴射弁１８から噴射される燃料量が増加し、エンジン１０の出力が増大する。

また、アイドル運転時には、エンジン回転速度ＮＥが所定の目標アイドル回転速度に維持されるように目標噴射量を補正するアイドル回転速度制御が行われる。このアイドル回転速度制御により、燃料噴射弁１８等の経時劣化をはじめとする各種因子の影響に拘わらず、アイドル回転速度の維持に適した量の燃料が噴射され、もって安定したアイドル運転状態の維持が図られる。なお、アイドル運転時には、例えばアクセル操作がなされておらず、かつ車両の走行が停止されている。

上記アイドル回転速度制御では、エアコン使用時や暖機完了前の冷間運転時等においては、目標アイドル回転速度が通常よりも高いに変更される。この目標アイドル回転速度の変更に応じて目標噴射量も通常よりも多い値となる。この目標噴射量に基づき燃料噴射弁１８の作動が制御されることにより、エンジン回転速度ＮＥが上記のように高い値に変更された目標アイドル回転速度に維持される。

電子制御装置３５は、排気の浄化に係る制御の１つとしてＰＭフィルタ２１に対する制御（触媒制御）を実行する。この触媒制御には、フィルタ再生制御モード及び通常制御モードが設定されており、電子制御装置３５はＰＭフィルタ２１の状態に応じた制御モードを選択して実行する。

フィルタ再生制御モードとは、ＰＭフィルタ２１に捕集されて堆積している粒子状物質ＰＭを燃焼除去してＰＭフィルタ２１の機能を回復させる、いわゆる再生する制御（フィルタ再生制御）を行うモードである。フィルタ再生制御は、ＰＭフィルタ２１に堆積した粒子状物質ＰＭの重量（ＰＭ堆積量）が所定の値以上となることを少なくとも条件に開始され、同ＰＭ堆積量が０又はそれに近い値以下になることを条件に終了される。

また、通常制御モードは、上記触媒制御中、フィルタ再生制御の非実行時に選択・実行されるモードである。この通常制御モードでは、後述する排気絞り弁２５の閉弁や未燃燃料成分の供給は行われない。

ＰＭ堆積量は、エンジン１０の運転状態に基づいて推定される。例えば、燃料噴射量及びエンジン回転速度ＮＥと粒子状物質ＰＭの発生量との関係を予め規定したマップから、燃料噴射毎に粒子状物質ＰＭの発生量を求め、これを積算することによりＰＭ堆積量（推定値）を求めることができる。そのほかにも、差圧センサ２４によって検出されるＰＭフィルタ２１の排気上流側と排気下流側との差圧、エンジン１０の運転時間、車両の走行距離等に基づいてＰＭ堆積量を推定することも可能である。

例えば、排気浄化装置では、ＰＭフィルタ２１への粒子状物質ＰＭの堆積が進行するに従い、この粒子状物質ＰＭが排気の流れの妨げとなり、排気の流動抵抗が増加する。これに伴い、排気通路１５におけるＰＭフィルタ２１よりも上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との差圧が大きくなる。この差圧は、未燃燃料による粒子状物質ＰＭの燃焼除去が進行して、ＰＭフィルタ２１に堆積している粒子状物質ＰＭの量が減少するに従い小さくなる。このように差圧と粒子状物質ＰＭの堆積量との間に相関関係があるため、差圧とこの相関関係から粒子状物質ＰＭの堆積量を推定することが可能である。

フィルタ再生制御では、ＰＭフィルタ２１に担持された酸化触媒によって触発される反応が利用され、ＰＭフィルタ２１に捕集された粒子状物質ＰＭが、酸化触媒の作用で高温となった排気により、同排気中の酸素等と化合し、酸化・除去される。

ここで、酸化触媒はその活性化温度以下では、十分な機能を発揮せず、ＰＭフィルタ２１の再生が十分行われない。エンジン１０の燃料噴射量の少ない低負荷時には、排気温度（入排気温）が相当低下する。この状態が長時間継続すると、酸化触媒の温度は活性温度を下回り、酸化触媒の活性が低下し、ＰＭフィルタ２１に捕集された粒子状物質ＰＭの堆積量が増大する。そのため、フィルタ再生制御では、ＰＭフィルタ２１に一定量の粒子状物質ＰＭが堆積したときは、排気温度（入排気温）を上昇させ酸化触媒を活性化させる等の方法によって粒子状物質ＰＭを除去することが行われる。

排気温度（入排気温）を上昇させるために、酸化触媒に未燃燃料成分を供給することが行われる。未燃燃料成分の供給は、エンジン１０の駆動に寄与する燃料噴射弁１８からの燃料噴射の後、例えば膨張行程から排気行程における燃料噴射弁１８からの燃料噴射であるポスト噴射等によって行われる。ポスト噴射によって噴射された燃料は燃焼室１４内では燃焼せず、主に排気通路１５やそこに配置されたＰＭフィルタ２１の表面の酸化触媒で酸化（燃焼）されて排気温度（入排気温）を高める。この場合、燃料噴射弁１８からの噴射燃料は、エンジン１０の出力軸を回転させる力の発生には寄与しない。燃料の発熱量のうちの動力に利用されない熱量が増えて排気温度（入排気温）が上昇する。ポスト噴射は、一般的には排気行程の終期以降に行われるため、良好な結果が得られる。ポスト噴射は、エンジン１０にもともと備えられた燃料噴射弁１８から燃料を供給することから、付加的な装置を要しない利点がある。また、ポスト噴射により噴射される燃料の量やポスト噴射の回数を変更することで、昇温させる排気の温度を調整できる利点もある。

また、ポスト噴射によってもなお排気温度（入排気温）を十分上昇させることが困難な場合には、ポスト噴射に加え、排気絞り弁２５の開度を小さくして排気通路１５を絞ることが行われる。開弁状態及び閉弁状態の２つの作動形態を選択的に採る本実施形態の排気絞り弁２５は、開度を小さくする処理として閉弁される。この閉弁により排気温度が上昇し、酸化触媒の活性化が図られてＰＭフィルタ２１の再生が促進される。また、排気絞り弁２５によって排気通路１５が絞られると排気圧力が上昇し、エンジン１０に作用する負荷が増大する関係で、燃料噴射量が増量されてさらに排気温度（入排気温）の上昇をもたらす。その結果、酸化触媒が十分に活性化しＰＭフィルタ２１の再生が進行する。さらに、排気絞り弁２５の閉弁により各気筒１３での燃焼温度が若干上昇し、この点においても排気温度（入排気温）が上昇する。

また、排気絞り弁２５の閉弁により、同排気絞り弁２５よりも排気上流側の排気圧力が高くなり、粒子状物質ＰＭの酸化速度、ひいてはＰＭフィルタ２１の再生速度が速くなる。

反面、ＰＭフィルタ２１の再生時に排気絞り弁２５を閉弁させると、その排気絞り弁２５が排気の流れの妨げとなり、エンジン１０の排気抵抗が増大し運転に大きな影響を及ぼすことになる。従って、フィルタ再生制御に際し排気絞り弁２５を閉弁させる場合には、エンジン１０を特定の運転状態、例えば車両を停車させエンジン１０をアイドル運転状態にすることが望ましい。

ＰＭフィルタ２１に堆積された粒子状物質ＰＭが燃焼・除去されてＰＭフィルタ２１の再生が終了すると、エンジン１０を通常の運転状態に戻すために、すなわち、フィルタ再生制御モードから通常制御モードに切り替えるために、上記ポスト噴射が停止されて未燃燃料成分の供給が停止されるとともに、排気絞り弁２５が開弁状態に復帰される。

上記フィルタ再生制御によりＰＭフィルタ２１が再生される。そのため、ＰＭフィルタ２１に粒子状物質ＰＭが多量に堆積することによる不具合、すなわち、ＰＭフィルタ２１が目詰まり状態となってエンジン１０の排気圧力が上昇したり、エンジン１０の高負荷時等、排気が高温となったときに、堆積した粒子状物質ＰＭが一気に燃焼してＰＭフィルタ２１に熱損傷を与えたりする現象が解消される。

さらに、本実施形態では、アイドル回転速度制御が実施されるアイドル運転時にフィルタ再生制御が行われる場合、上述した未燃燃料成分の供給（ポスト噴射）及び排気絞り弁２５の閉弁に加え、アイドル回転速度制御における目標アイドル回転速度がフィルタ再生制御の非実行時よりも高い値（アイドルアップ回転速度ともいう）に変更される。これに伴い目標噴射量も通常のアイドル回転速度制御中とは異なる値（大きな値）を採る。なお、上記アイドル回転速度制御中に行われるフィルタ再生制御のことを、アイドル回転速度制御の非実行時に行われるフィルタ再生制御と区別するために、本実施形態では「アイドルアップ再生制御」という場合がある。上記アイドルアップ回転速度を実現するための目標噴射量に応じた量の燃料が噴射されることにより、エネルギの投入量が増えて排気の流量が多くなる。ＰＭフィルタ２１に流入する排気の温度が高められて酸化触媒が活性化され、ＰＭフィルタ２１のより一層の再生促進が図られる。

なお、上記のように高くされた目標アイドル回転速度は、ＰＭフィルタ２１の再生終了後に元の値に戻される。この際、目標アイドル回転速度は一度に元の値に戻されるのではなく、徐々に戻される。詳しくは、目標アイドル回転速度は、所定時間（微小時間）が経過する毎に所定量αずつ減少させられる。

ここで、上記アイドルアップ再生制御が行われると、排気絞り弁２５が閉弁された状態でポスト噴射が行われることに加え、目標アイドル回転速度が高められることから、排気絞り弁２５の排気上流側により高圧の排気が滞留する。そのため、フィルタ再生制御の終了と同時に排気絞り弁２５が全開状態まで瞬時に開弁されると、その開弁に伴って、滞留した排気が瞬時に大気圧付近まで圧力降下を起こして排気下流側へ流れ込み、排気通路１５の下流端から騒音（開放音という）が発生するおそれがある。特に、アイドル運転時には、車両走行中のエンジン騒音、その他走行に伴う騒音よりも騒音レベルが小さいため、排気絞り弁２５の開放時の騒音は耳障りで不快な印象を与える。

この際、仮に、特許文献１のように、排気絞り弁２５が徐々に開弁されたとしても、開弁開始の時点では排気圧力の急激な低下は避けられず、開放音の発生は上記と同様にして生ずる。また、ＰＭフィルタ２１は排気通路１５に比べて断面積が大きく、同ＰＭフィルタ２１に大容量の排気が貯留されることとなるので、開放音は一層大きくなる。

そこで、第１実施形態では、こうした排気絞り弁２５の開弁に伴う開放音を抑制する制御を行うようにしている。図２のフローチャートは、電子制御装置３５により実行される処理のうち、上記アイドル回転速度制御の実行中にＰＭフィルタ２１の再生が終了したときに、排気絞り弁２５の開弁に伴う開放音を抑制するために行われるルーチン（開放音抑制ルーチン）を示している。

この開放音抑制ルーチンでは、電子制御装置３５はステップ１００において、フィルタ再生制御がアイドル回転速度制御中に行われているかどうか、すなわちアイドルアップ再生制御の実行中であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、開放音抑制ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ１００の判定条件が満たされていると、続くステップ１２０において、フィルタ再生制御の制御中止要求がなされていないかどうかを判定する。ここで、制御中止要求は、例えば、燃料によって希釈されたエンジンオイルの量が過剰になった場合や、フィルタ再生制御により未燃燃料成分を供給しているにも拘わらず排気温度（入排気温）が低く、未燃燃料成分が酸化触媒で反応しない場合等になされる。

こうした制御中止要求がなく、ステップ１２０の判定条件が満たされている場合には、ステップ１３０において、ＰＭフィルタ２１の再生が完了したかどうかを判定する。例えば、粒子状物質ＰＭの推定堆積量が０又はそれに近い値以下であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、上述したステップ１００へ戻り、アイドルアップ再生制御を継続する。この継続により粒子状物質ＰＭの堆積量が減少してＰＭフィルタ２１の再生が完了し、ステップ１３０の判定条件が満たされた場合には、その再生完了後の経過時間を経時し始める。

なお、上記ＰＭ堆積量に加え、ＰＭフィルタ２１の排気上流側における排気圧力と排気下流側における排気圧力との差圧を考慮して、粒子状物質の燃焼除去（ＰＭフィルタ２１の再生）の終了を判定するようにしてもよい。また、上記ＰＭ堆積量に代えて上記差圧を用い、同差圧と所定値とを比較し、差圧が所定値未満である場合に再生終了としてもよい。

また、上記制御中止要求があって、上記ステップ１２０の判定条件が満たされていない場合には、上記ステップ１３０の処理を行うことなくステップ１４０へ移行する。すなわち、制御中止要求があれば、ＰＭフィルタ２１の再生が終了していなくても、フィルタ再生制御を終了させるべくステップ１４０へ移行する。

上記ステップ１２０又は１３０から移行したステップ１４０では、ポスト噴射を停止させるとともに、通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）よりも高く設定されていた目標アイドル回転速度を所定量α低下させる。ここで、所定量αは、通常時の目標アイドル回転速度と、高められた目標アイドル回転速度（アイドルアップ回転速度）との偏差よりも小さな値である。

続いて、ステップ１５０において、ＰＭフィルタ２１の再生完了（ステップ１３０：ＹＥＳ）から、予め定められたＡ時間が経過したかどうかを判定する。ここで、Ａ時間は、上記目標アイドル回転速度を所定量αずつ減少させていった場合に、次の条件を満たす値に設定されている。その条件とは、「ＰＭフィルタ２１の再生終了時からエンジン回転速度ＮＥが所定量低下するまでにかかる時間であること」である。所定量は、フィルタ再生制御の実行時における目標アイドル回転速度とフィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度との偏差、すなわちアイドルアップ前後の目標アイドル回転速度の変化量、よりも小さな値に設定されている。

本実施形態では、上記条件は、「通常時（フィルタ再生制御の非実行時）の目標アイドル回転速度よりも若干高い値になるまでにかかる時間であること」である。表現を変えると、上記条件は、「通常時（フィルタ再生制御の非実行時）の目標アイドル回転速度になるまでにかかる時間よりも若干短い時間であること」である。

上記ステップ１５０の判定条件が満たされていないと、上記ステップ１４０へ戻る。この場合、ステップ１５０の判定条件が満たされるまでの期間にわたり、ステップ１４０の処理が繰り返される。この繰り返しにより、目標アイドル回転速度が所定量αずつ低下されていく。

そして、ステップ１５０の判定条件が満たされると（Ａ時間が経過）、ステップ１６０へ移行して、それまで閉弁されていた排気絞り弁２５の開弁を開始させ、その後に開放音抑制ルーチンを終了する。

電子制御装置３５による上記開放音抑制ルーチン中、ステップ１４０，１５０の処理が復帰遅延手段に相当する。
なお、上記のように目標アイドル回転速度が低下されると、別途行われるアイドル回転速度制御において、エンジン回転速度ＮＥが目標アイドル回転速度に収束するように目標噴射量が減量補正される。この目標噴射量に従って燃料噴射弁１８の作動が制御されることで燃料噴射量が減少する。そして、エンジン回転速度ＮＥが低下して、排気圧力が低くなってから排気絞り弁２５が開弁される。

上記開放音抑制ルーチンによると、ステップ１４０，１５０の処理が行われることで、これらの処理がなくＰＭフィルタ２１の再生完了直後に排気絞り弁２５の開弁を開始する場合に比べ、Ａ時間だけ遅れて排気絞り弁２５の開弁が開始される。表現を変えると、ＰＭフィルタ２１の再生終了時からエンジン回転速度ＮＥが所定量低下するまで、排気絞り弁２５の開き側への復帰動作（開弁動作）が遅延される。

図３の実線は、上記開放音抑制ルーチンの各処理が行われた場合のアイドルアップ再生制御、目標アイドル回転速度、ポスト噴射、排気絞り弁２５の動作、排気圧力の各変化態様を示している。

図３中、タイミングｔ１よりも前の期間では、アイドル回転速度制御中にフィルタ再生制御が実行されている（アイドルアップ再生制御が行われている）。ポスト噴射が行われ、排気絞り弁２５が閉弁されている。これに加え、目標アイドル回転速度が、フィルタ再生制御の非実行時よりも高い値（アイドルアップ回転速度）に設定されている。アイドル回転速度制御により、エンジン回転速度ＮＥが上記のように高められた目標アイドル回転速度（アイドルアップ回転速度）に維持されるように燃料噴射量が増量されている。排気絞り弁２５が閉弁されている状態で、増量された燃料が燃焼されて排気の流量が増えていることから、排気圧力が高くなっている。

タイミングｔ１でＰＭフィルタ２１の再生が終了すると、ステップ１４０の処理により、ポスト噴射が停止されるとともに、目標アイドル回転速度が所定量α低下される。アイドル回転速度制御により、エンジン回転速度ＮＥが上記のように低下された目標アイドル回転速度に維持されるように燃料噴射量が減量される。この減量された燃料が燃焼されることで、排気量が減少し、排気圧力が低くなる。排気絞り弁２５は閉弁されたままである。

タイミングｔ１以降、Ａ時間が経過するまでは、ステップ１５０の判定条件が満たされず、ステップ１４０の処理が継続して行われる。そのため、目標アイドル回転速度が低下され続けて燃料噴射量が減量されていき、排気圧力が低下していく。

そして、ＰＭフィルタ２１の再生が終了したタイミングｔ１からＡ時間が経過したタイミングｔ２になると、排気絞り弁２５の開弁が開始される。このタイミングｔ２では、上記タイミングｔ１よりも排気圧力が大きく低下している。そのため、排気絞り弁２５の開弁開始により排気圧力が急激に大きく低下することが起こりにくく、同開弁開始に伴い生ずる開放音は小さい。また、タイミングｔ２は、エンジン回転速度ＮＥがフィルタ再生制御の非実行時の目標アイドル回転速度に達するタイミングｔ３よりも若干早いタイミングである。

以上詳述した第１実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）アイドル回転速度制御中にＰＭフィルタ２１の再生が終了したときには、その終了時からＡ時間が経過してエンジン回転速度ＮＥが所定量低下するまで、排気絞り弁２５の開弁動作開始を遅延させるようにしている。すなわち、エンジン回転速度ＮＥが高く排気圧力の高いＰＭフィルタ２１の再生終了時から、エンジン回転速度ＮＥが所定量低下して排気圧力が低くなるまで待って、排気絞り弁２５の開弁を開始させるようにしている。このため、ＰＭフィルタ２１の再生終了直後の排気圧力の高いときに排気絞り弁２５を開弁させ始める場合に比べ、排気圧力の急激な低下が起こりにくく、排気絞り弁２５の開弁に伴う開放音の発生を抑制することができる。

（２）フィルタ再生制御中における排気絞り弁２５の閉弁は、エンジン１０の排気抵抗を増大させるため、燃費、排気エミッション等の悪化を招く原因となり得る。そのため、排気絞り弁２５の開弁に伴う開放音の問題がなければ、ＰＭフィルタ２１の再生終了後、できるだけ早期に排気絞り弁２５を開弁させることが望ましい。

この点、第１実施形態では、上記（１）における所定量を、フィルタ再生制御の実行時における目標アイドル回転速度とフィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度との偏差よりも小さな値に設定している。より詳しくは、Ａ時間として、目標アイドル回転速度を所定量αずつ減少させていった場合に、通常時（フィルタ再生制御の非実行時）の目標アイドル回転速度よりも若干高い値になるまでにかかる時間を設定している。

このため、エンジン回転速度ＮＥがフィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度まで低下する前に、排気絞り弁２５の開弁が開始される。従って、エンジン回転速度ＮＥが目標アイドル回転速度まで低下した後に排気絞り弁２５の開弁動作を開始させる場合に比べ、排気抵抗増大に起因する上記不具合（燃費、排気エミッション等の悪化）の発生を抑制することができる。このように、開放音の抑制と、排気抵抗増大に起因する不具合の抑制との両立を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。第２実施形態では、フィルタ再生制御中にエンジン１０に出力を要求する操作がなされたとき、排気絞り弁２５の復帰動作開始の遅延を無効化し、同排気絞り弁２５を強制的に開き側へ作動させるようにしている。

これを実現するために、電子制御装置３５は、上記図２に代えて図４のフローチャートに示す開放音抑制ルーチンを実行する。なお、この図４において図２と同様の処理については同一のステップ数を付し、詳しい説明を省略する。

この開放音抑制ルーチンでは、電子制御装置３５は、ステップ１００の判定条件が満たされている（アイドルアップ再生制御の実行中である）と、ステップ１１０へ移行する。
ステップ１１０では、運転者がエンジン１０に対し出力を要求する操作をしていないかどうかを判定する。この判定は、例えば、アクセルセンサ３７によって検出されるアクセル操作量に基づき、運転者によるアクセル操作がなされていないかどうかを判定することで実施可能である。アクセル操作量が所定値以下であれば、エンジン１０に対する運転者の出力要求はないことになる。また、アクセル操作量が所定値よりも多ければ、運転者が車両の発進を意図してアクセル操作を行っている、換言すると、アクセル操作を通じて出力を要求していることになる。

そのほかにも、上記ステップ１１０の判定を、シフトレバー装置３２における操作位置に基づいて間接的に実施することも可能である。操作位置が、（Ｐ）位置、又は（Ｎ）位置であれば、運転者には車両を発進させる意思がなく、エンジン１０に対し出力を要求していないといえる。これに対し、上記操作位置から、それ以外の操作位置、例えば（Ｄ）位置に変更操作された場合、その変更操作が車両の発進を意図してなされたものであり、その後にアクセル操作が行われてエンジン１０に対し出力が要求される可能性が高いと考えられる。これらのことから、ステップ１１０の処理内容として、「シフトレバー装置３２における操作位置が（Ｐ）位置、又は（Ｎ）位置からそれ以外の装置位置に変更操作されていないかどうか」としてもよい。

上記ステップ１１０の判定条件が満たされている（出力要求なし）と、第１実施形態で説明したステップ１２０へ移行する。これに対し、ステップ１１０の判定条件が満たされていない（出力要求あり）と、ステップ１９０へ移行し、アイドルアップ再生制御及びポスト噴射をそれぞれ停止させる。また、通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）よりも高く設定されていた目標アイドル回転速度を低下させる。そして、このステップ１９０の処理を経た後、上述したステップ１２０〜１５０の処理を行うことなく、ステップ１６０へ移行し、それまで閉弁されていた排気絞り弁２５の開弁を開始させる。なお、上記目標アイドル回転速度の低下は、同目標アイドル回転速度が通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）の値となるまで行われる。

電子制御装置３５による上記開放音抑制ルーチン中、ステップ１１０の処理、及び同ステップ１１０の判定条件が満たされない場合にステップ１６０へ移行する処理、が遅延無効化手段に相当する。

上記の遅延無効化の際には、アイドルアップ再生制御、目標アイドル回転速度、ポスト噴射、排気絞り弁２５の動作、排気圧力が図３の二点鎖線に示す態様で変化する。
アイドルアップ再生制御中のタイミングｔ０において、運転者によりアクセル操作がなされてエンジン１０に対し出力が要求された場合には、開放音抑制ルーチンにおけるステップ１１０の判定条件が満たされない。そのため、同開放音抑制ルーチンでは、ステップ１００→１１０→１９０→１６０→エンドの順に処理が行われて、排気絞り弁２５の開弁が開始される。アイドルアップ再生制御及びポスト噴射がともに停止され、目標アイドル回転速度が低下される。

アイドルアップ再生制御中に上記出力要求がなければ、第１実施形態と同様の順に処理が行われて、開放音が抑制される。
上記開放音抑制ルーチンによると、排気絞り弁２５の開き側への復帰動作は、原則として、ＰＭフィルタ２１の再生が終了してエンジン回転速度ＮＥが所定量低下すること（Ａ時間が経過すること）を条件に開始される。しかし、フィルタ再生制御中に、アクセル操作等、エンジン１０に出力を要求する操作が運転者によってなされた場合には、復帰動作開始の遅延が無効化される。そして、排気絞り弁２５が強制的に開き側へ作動させられる。排気絞り弁２５が閉弁された状態では、排気の排気通路１５の外部への排出が妨げられ、アクセル操作をしてもエンジン出力が発生しにくくドライバビリティの低下を招く。しかし、上記のように排気絞り弁２５が強制的に開弁させられることにより、排気が排気通路１５の外部へ排出されやすくなり、エンジン出力が発生しやすくなる。

従って、第２実施形態によれば、上述した（１），（２）に加え、次の効果が得られる。
（３）アイドルアップ再生制御中に、運転者によりエンジン１０に出力を要求する操作がなされたときには、排気絞り弁２５の復帰動作（開弁動作）開始の遅延を無効化し、排気絞り弁２５を強制的に開弁させるようにしている。そのため、運転者が出力を要求する操作を行った場合には、開放音の抑制よりもエンジン出力増大を優先させて、運転者の意図に応えることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について説明する。第３実施形態では、フィルタ再生制御中に酸化触媒の過昇温が予測されるときには、排気絞り弁２５の復帰動作（開弁動作）開始の遅延を無効化し、同排気絞り弁２５を強制的に開き側へ作動させるようにしている。

これを実現するために、電子制御装置３５は、上記図２に代えて図５のフローチャートに示す開放音抑制ルーチンを実行する。なお、この図５において図２と同様の処理については同一のステップ数を付し、詳しい説明を省略する。

この開放音抑制ルーチンでは、電子制御装置３５は、上記フィルタ再生制御の中止要求があってステップ１２０の判定条件が満たされていないと、酸化触媒が過昇温するおそれがあるかどうかの判定を、ステップ１７０，１８０において行う。酸化触媒の過昇温とは、同酸化触媒が粒子状物質ＰＭの燃焼除去に伴い、触媒としての機能（酸化機能）を発揮する温度領域の上限値（高温限界温度）よりも高くなる現象をいう。そして、次の条件が満たされた場合に酸化触媒が過昇温する可能性があると判定する、すなわち酸化触媒の過昇温を予測する。その条件とは、例えば粒子状物質ＰＭの堆積量が所定値Ｂよりも多く、かつＰＭフィルタ２１よりも排気上流側での排気温度（入排気温）が所定値Ｃよりも高いことである。

ステップ１７０では、粒子状物質ＰＭの堆積量（ＰＭ堆積量）が所定値Ｂ以下であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（ＰＭ堆積量が所定値Ｂよりも多い）と、ステップ１８０へ移行し、排気温度（入排気温）が所定値Ｃ以下であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされていないと、燃焼除去の対象となる粒子状物質ＰＭが多く、しかもこの粒子状物質ＰＭが燃焼されやすい状況にあって、燃焼に伴う発熱量が多く、上記酸化触媒の過昇温が予測されるとして、ステップ２００へ移行する。ステップ２００では、ポスト噴射を停止させるとともに、通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）よりも高く設定されていた目標アイドル回転速度を低下させる。そして、このステップ２００の処理を経た後、上述したステップ１３０〜１５０の処理を行うことなく、ステップ１６０へ移行する。ステップ１６０では、それまで閉弁されていた排気絞り弁２５の開弁を開始させる。なお、上記目標アイドル回転速度の低下は、同目標アイドル回転速度が通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）の値となるまで行われる。

これに対し、ステップ１７０の判定条件が満たされている（ＰＭ堆積量≦Ｂ）場合には、粒子状物質ＰＭがさほど多くなく燃焼除去されたとしても、その燃焼に伴う発熱量が許容範囲内にあり、酸化触媒が過昇温するおそれがないと考えられることから、ステップ１４０へ移行する。また、ステップ１７０の判定条件が満たされていない（ＰＭ堆積量＞Ｂ）が、ステップ１８０の判定条件が満たされている（排気温度≦Ｃ）場合には、粒子状物質ＰＭが活発に燃焼除去される状況になく、燃焼に伴う発熱量が許容範囲内にあり、酸化触媒の過昇温のおそれがないと考えられることからステップ１４０へ移行する。

電子制御装置３５による上記開放音抑制ルーチン中、ステップ１７０，１８０の処理、及び同ステップ１７０，１８０の各判定条件がともに満たされない場合にステップ１６０へ移行する処理、が遅延無効化手段に相当する。

上記の遅延無効化の際には、アイドルアップ再生制御、目標アイドル回転速度、ポスト噴射、排気絞り弁２５の動作、排気圧力が図３の二点鎖線に示す態様で変化する。
アイドルアップ再生制御中のタイミングｔ０において、酸化触媒の過昇温が予測される場合には、開放音抑制ルーチンにおけるステップ１７０，１８０の判定条件がともに満たされない。そのため、同開放音抑制ルーチンでは、ステップ１００→１２０→１７０→１８０→２００→１６０→エンドの順に処理が行われて、排気絞り弁２５の開弁が開始される。ポスト噴射が停止され、目標アイドル回転速度が低下される。なお、アイドルアップ再生制御については、制御中止要求（ステップ１２０）に応じて別途に停止される。これに対し、アイドルアップ再生制御中に酸化触媒の過昇温が予測されなければ、第１実施形態と同様の順に処理が行われて、開放音が抑制される。

上記開放音抑制ルーチンによると、排気絞り弁２５の開き側への復帰動作は、原則として、ＰＭフィルタ２１の再生が終了してエンジン回転速度ＮＥが所定量低下すること（Ａ時間が経過すること）を条件に開始される。しかし、アイドルアップ再生制御中に、酸化触媒の過昇温が予測される場合には、排気絞り弁２５の復帰動作（開弁動作）開始の遅延が無効化される。そして、排気絞り弁２５が強制的に開き側へ作動させられる。

排気絞り弁２５が閉弁された状態では、それよりも排気上流側での排気温度（入排気温）が上昇し、酸化触媒が酸化機能を発揮する温度領域の上限値（高温限界温度）よりも高くなり（過昇温し）、その過昇温により酸化触媒の排気浄化機能が損なわれるおそれがある。しかし、排気絞り弁２５の開弁により排気温度（入排気温）の上昇が抑制される。排気絞り弁２５の閉弁に起因する酸化触媒の過昇温が起こりにくくなって、排気浄化機能が損なわれることが抑制される。

従って、第３実施形態によれば、上述した（１），（２）に加え、次の効果が得られる。
（４）アイドルアップ再生制御中に、ＰＭ堆積量が所定値Ｂよりも多くなり、かつ排気温度（入排気温）が所定値Ｃよりも高くなって、酸化触媒の過昇温が予測されるときには、排気絞り弁２５の復帰動作（開弁動作）開始の遅延を無効化し、排気絞り弁２５を強制的に開弁させるようにしている。そのため、酸化触媒の過昇温のおそれがある場合には、開放音の抑制よりも酸化触媒の過昇温からの保護を優先させて、酸化機能が損なわれるのを抑制することができる。

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・図６のフローチャートに示すように、開放音抑制ルーチンとして、第１実施形態の内容に第２実施形態及び第３実施形態の各内容を加えてもよい。

具体的には、図２のフローチャートに示す開放音抑制ルーチンをベースとし、ステップ１００とステップ１２０との間にステップ１１０の処理を加える。ステップ１１０の判定条件が満たされている場合（出力要求なし）にはステップ１２０へ移行し、満たされていない場合（出力要求あり）には、ステップ２１０へ移行する。ステップ２１０では、アイドルアップ再生制御を停止させる。続いて、ステップ２２０において、ポスト噴射を停止させるとともに、通常時（アイドルアップ再生制御の非実行時）よりも高く設定されていた目標アイドル回転速度を低下させる。このステップ２２０の処理を経た後にステップ１６０へ移行する。これらの処理の内容は、第２実施形態における特徴部分と同様である。

また、ステップ１２０の判定条件が満たされていない場合の処理として、ステップ１７０及びステップ１８０の処理を加える。ステップ１７０，１８０の判定条件がともに満たされていない場合には、上記ステップ２２０へ移行する。これに対し、ステップ１７０，１８０の判定条件の少なくとも一方が満たされている場合にはステップ１４０へ移行する。これらの処理の内容は、第３実施形態における特徴部分と同様である。

このように変更した場合には、上述した（１）〜（４）の効果がいずれも得られることとなる。
・前記各実施形態では、ＰＭフィルタ２１の再生完了後、Ａ時間が経過するまで排気絞り弁２５の開弁開始を遅延させたが、これに代え、エンジン回転速度ＮＥがアイドルアップ回転速度から所定量低下するまで、又は所定の値（アイドルアップ回転速度から所定量を減算した値）に低下するまで排気絞り弁２５の開弁開始を遅延させてもよい。

・ＰＭフィルタ２１の再生終了後、排気絞り弁２５の開弁開始が遅延されている期間に、エンジン１０に出力を要求する操作が運転者によりなされたとき、その遅延にかかる期間を短縮してもよい。この短縮の態様には、出力要求操作に応じ即座に排気絞り弁２５を開弁させる態様も含まれるものとする。この場合には、開放音の抑制よりもエンジン出力増大を優先させて、運転者の意図に応えることができる。

・エンジン１０が低負荷で長時間運転された場合、排気温度（入排気温）が低下して酸化触媒の活性が下がり、ＰＭフィルタ２１に捕集された粒子状物質ＰＭの堆積量が増大するため、噴射燃料の増加あるいはポスト噴射等の手段によりＰＭフィルタ２１の再生を行う必要がある。このＰＭフィルタ２１の再生は、上記各実施形態では主に車両の走行中にいわば自動的に実施するよう設定されているが、車両の運転状況によっては、ＰＭフィルタ２１の堆積量が多くなって排気絞り弁２５を併用する再生が必要となることがある。

そこで、排気浄化装置において、排気絞り弁２５を併用するフィルタ再生制御を実施するために運転者が手動操作するマニュアル再生スイッチを設け、さらに、このようなフィルタ再生制御の必要性を運転者に知らせる警告灯等の報知手段を設けてもよい。

この場合、例えば、排気温センサ２２，２３により検出された排気温度（入・出排気温）が所定値以下であり、かつ差圧センサ２４によって検出された差圧が所定値を越えていると、警告灯を点灯（又は点滅）させ、マニュアル再生スイッチを手動操作するよう運転者に促す。

そして、警告灯の点灯（又は点滅）に応じて運転者がマニュアル再生スイッチを手動操作すると、フィルタ再生制御を待機状態にする。この待機状態のもと、運転者が車両の走行を停止させてアクセルペダル等のアクセル操作部材を非操作位置まで戻し、エンジン１０をアイドル運転状態にしている場合、排気絞り弁２５を併用するＰＭフィルタ２１のフィルタ再生制御を開始させるようにしてもよい。

・上記各実施形態においては説明を省略したが、電子制御装置３５では吸気絞り弁１６の開度制御として、エンジン運転状態に応じた目標吸入空気量が算出され、エアフロメータ１７によって検出される実際の吸入空気量がこの目標吸入空気量となるように吸気絞り弁１６の開度が制御される。

この吸気絞り弁１６の開度制御として、ＰＭフィルタ２１の再生完了後、Ａ時間が経過するまでの期間には、それ以外の期間とは異なる内容の処理を行うようにしてもよい。
例えば、フィルタ再生制御の実行時には、燃焼を安定させるために必要な空気量を目標吸入空気量とし、ＰＭフィルタ２１の再生終了後にＡ時間が経過するまでは、開放音を抑制するうえで必要な空気量を目標空気量としてもよい。

・本発明は、酸化触媒が担持されていないＰＭフィルタと、そのＰＭフィルタの排気上流に配置された酸化触媒とを備え、排気中の未燃燃料成分等を酸化触媒によって酸化してその温度を上昇させるようにした内燃機関の排気浄化装置にも適用可能である。

・上記各実施形態では、排気絞り弁２５は、開弁状態と閉弁状態との切換えにより排気通路１５の流路断面積を変更するようにしているが、排気絞り弁２５の開度を任意に設定できるように構成し、排気通路１５の流路断面積を可変とするようにしてもよい。排気絞り弁２５の開度を任意に設定できるように構成しても、同様の原理を用いて本発明を適用することができる。また、このようにすると、バイパス通路２７及び調圧弁２８を廃止した構成にすることが可能となる。

なお、上記のように変更した場合、フィルタ再生制御がアイドル回転速度制御中に実行されるときには、排気絞り弁２５をフィルタ再生制御の非実行時よりも閉じ側に作動させる。また、アイドル回転速度制御中にＰＭフィルタ２１の再生が終了したときには、排気絞り弁２５を開き側に作動させて、フィルタ再生制御の非実行時の状態に復帰させる。

・上記各実施形態では、燃料噴射弁１８からのポスト噴射等により、未燃燃料成分の供給を行うようにしているが、排気通路１５におけるＰＭフィルタ２１の上流に、燃料噴射弁１８とは別に添加弁を設け、その添加弁から未燃燃料成分を供給するように構成してもよい。

・本発明は、ディーゼルエンジンに限らず、希薄燃焼式ガソリンエンジン等について同様な触媒構成を採用した場合にも適用できる。
・本発明は車両以外に搭載された内燃機関の排気浄化装置にも適用することができる。

本発明の排気浄化装置を具体化した第１実施形態についてその構成を示す略図。 第１実施形態における開放音抑制ルーチンを説明するフローチャート。 第１実施形態における排気浄化装置の作用を説明するタイミングチャート。 第２実施形態における開放音抑制ルーチンを説明するフローチャート。 第３実施形態における開放音抑制ルーチンを説明するフローチャート。 開放音抑制ルーチンの別の実施形態を説明するフローチャート。

符号の説明

１０…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１１…排気浄化装置、１５…排気通路、２１…ＰＭフィルタ（フィルタ）、２５…排気絞り弁、３５…電子制御装置（復帰遅延手段、遅延無効化手段）、ＰＭ…粒子状物質、ＮＥ…エンジン回転速度（機関回転速度）。

Claims (4)

1. 排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、同フィルタよりも排気下流側に配置された排気絞り弁とを排気通路に備え、アイドル運転時に機関回転速度を目標アイドル回転速度に維持するアイドル回転速度制御が行われる内燃機関に適用され、
   前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去することにより同フィルタを再生するフィルタ再生制御が前記アイドル回転速度制御中に実行されるときには、前記排気絞り弁を前記フィルタ再生制御の非実行時よりも閉じ側に作動させ、かつ前記目標アイドル回転速度を前記フィルタ再生制御の非実行時よりも高くする一方、前記アイドル回転速度制御中に前記フィルタの再生が終了したときには、その再生終了に応じ前記排気絞り弁及び前記目標アイドル回転速度を前記フィルタ再生制御の非実行時の態様に復帰させるようにした排気浄化装置であって、
   前記アイドル回転速度制御中に前記フィルタの再生が終了したときには、その終了時から前記機関回転速度が所定量低下するまで、前記排気絞り弁の開き側への復帰動作開始を遅延させる復帰遅延手段を備えることを特徴とする排気浄化装置。
2. 前記所定量は、前記フィルタ再生制御の実行時における目標アイドル回転速度と同フィルタ再生制御の非実行時における目標アイドル回転速度との偏差よりも小さな値に設定される請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 前記フィルタ再生制御中に前記内燃機関に出力を要求する操作がなされたときには、前記復帰遅延手段による復帰動作開始の遅延を無効化し、前記排気絞り弁を強制的に開き側へ作動させる遅延無効化手段をさらに備える請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
4. 前記フィルタ再生制御中に、触媒の過昇温が予測されるときには、前記復帰遅延手段による復帰動作開始の遅延を無効化し、前記排気絞り弁を強制的に開き側へ作動させる遅延無効化手段をさらに備える請求項１〜３のいずれか１つに記載の排気浄化装置。

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