JP4929781B2 - Ｄｐｆ再生制御装置及びｄｐｆ再生制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、デーゼルエンジンの排気後処理装置に関し、特に排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集・除去するフィルタ（ＤＰＦ）の再生制御装置及び再生制御方法に関する。

ディーゼルエンジンの下流に位置し、ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中のパティキュレート（以下、ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）において、ＰＭの捕集量が所定の捕集量を超えた場合にＰＭを燃焼させＤＰＦの機能を再生するものが知られている。

ところで、前記再生を行う際には、ＤＰＦのベッド温度をＰＭが燃焼する温度まで昇温する必要があり、そのために、燃料噴射量増量、吸気絞り、または燃料噴射時期の遅延等の制御を実行することで排気温度を６００〜６５０程度まで昇温していた。なお、この６００〜６５０度という温度は、ＰＭ中のスートを燃焼させるのに必要な温度である。

ところで、上記制御の実行中は、燃料噴射量や噴射時期等が運転状態に応じて定まる適正な燃料噴射量や噴射時期等から外れているため、出力の低下や燃費性能の悪化等を生じるという問題があった。

これらの問題を回避するための手段として、特許文献１には以下のような手段が開示されている。

まず、再生開始前にアフター噴射を行い、ＰＭ中の未燃ＨＣやオイルからなるＳＯＦの割合を増加させる。このＳＯＦは、スート等の表面に付着した状態で排気ガス中に存在し、排気ガスが触媒装置を通過する際に触媒装置上に捕捉される。

ＳＯＦは燃焼温度が比較的低く、触媒装置の酸化反応により容易に燃焼を開始するという特性がある。

そこで、上記ＳＯＦの特性を利用し、前記排気温度を昇温させる制御の実行期間をＳＯＦが燃焼を開始するまでとして、その後はＳＯＦの燃焼熱によってスートが燃焼する温度まで昇温させる。
特開２００２−７４６０２号

しかしながら、特許文献１のようにＳＯＦを着火源として利用しようとした場合、機関の運転状態によって排気温度が３００〜４５０度程度まで上昇した場合には、スートに付着していたＳＯＦが除去されてしまい、再生制御時にスートを燃焼させ得る温度まで昇温できなくなるおそれがある。また、酸化触媒をＤＰＦ前段に装着した場合には、ＳＯＦが前段の酸化触媒で浄化されてしまい、ＤＰＦまで到達しない、すなわち、ＤＰＦ内のスートにＳＯＦが付着しないというおそれがある。

そこで本発明では、ＤＰＦ再生時に、小さい排気温度昇温幅で確実にＰＭを燃焼除去させることを目的とする。

本発明の内燃機関のＤＰＦ再生制御装置は、機関の排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備える内燃機関のＤＰＦ再生制御装置において、前記ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を検知するＰＭ堆積量検知手段と、前記ＰＭ堆積量が前記ＤＰＦの再生を開始すべき再生開始堆積量より少ない所定量に達したら、機関高回転域で生成されるスートと同等の結晶化度である低結晶化度スートを増加させる制御を行なう低結晶化度スート増加手段と、前記結晶化度の低いスートが所定量堆積したら前記ＤＰＦを前記結晶化度の低いスートが燃焼する温度まで昇温する昇温手段と、を備える。

本発明によれば、結晶化度の低いスートの燃焼熱を利用して、結晶化度の高いスートが燃焼する温度、すなわちＰＭ全体が燃焼する温度まで昇温させるので、ポスト噴射やエンジン負荷の増大等といった昇温のための制御によって結晶化度の高いスートが燃焼する温度まで昇温する必要がない。

したがって、昇温のための制御による燃費性能の悪化等を抑制することができる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

１はディーゼルエンジン本体、２は各気筒の燃料噴射弁、３は高圧の燃料を蓄える蓄圧室を有する燃料噴射装置（以下、コモンレール式燃料噴射装置という）、４は吸気コレクタ、５は吸気通路、１１は排気通路、１０は種々の制御を行うコントロールユニット、１３はディーゼルエンジン本体１の駆動力を駆動軸に伝達する変速機である。なお、変速機１３は有段変速機、無段変速機のいずれであっても構わない。

燃料噴射弁２には、コモンレール式燃料噴射装置３によって高圧燃料が供給される。また、各燃料噴射弁２はコントロールユニット（ＥＣＵ）１０からの噴射信号に応じて開閉動作し、高圧燃料を気筒内に噴射する。

ディーゼルエンジン本体１の角吸気ポートに接続する吸気コレクタ４には、吸気通路５が接続し、吸気通路５には、上流側からの過給のための可変ノズル式ターボチャージャ６のコンプレッサ６ａ、加圧されて高温となった空気を冷却するインタークーラ７、吸気量を制御する吸気絞弁８が設置される。

また、排気通路１１には、その上流側から、ターボチャージャ６のタービン６ｂ、排気中の未燃焼成分を酸化処理する酸化触媒１２、排気中のパティキュレート（ＰＭ）を補集する排気トラップ（ＤＰＦ）１４が順次配置される。

また、排気通路１１の前記タービン６ｂの上流から分岐して吸気コレクタ４に接続するＥＧＲ通路２１が設けられ、このＥＧＲ通路２１にはＥＧＲ弁２２が設置され、運転条件に応じて吸気中に還流される排気量を制御する。

ＥＣＵ１０には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ３１、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ３２、また排気通路１１の酸化触媒１２とＤＰＦ１４との間の排気圧力を検出する排気圧センサ３３、ＤＰＦ１４の下流の排気空燃比を検出する排気空燃比センサ３４、ＤＰＦ１４の温度を検出する温度センサ３５、酸化触媒１２の上流の排気温度を検出する温度センサ３６などからの各検出信号が入力し、これらに基づいてターボチャージャ６の可変ノズルベーンの開度を制御するための信号、ＥＧＲ弁２２の開度を制御するための信号、吸気絞弁８の開度を制御するための信号、さらには、ＰＭ堆積量検知手段としてＤＰＦ１４内のＰＭ堆積量、燃料噴射弁２による燃料噴射量を制御するための信号、ＤＰＦ再生制御開始時期判定手段としてＤＰＦ１４の再生時期を判断し、昇温手段として再生のための排気温度上昇に必要な燃料供給をする燃料噴射弁２を作動させるための信号などをそれぞれ演算し、出力する。

以下、ＥＣＵ１０が実行するＤＰＦ再生に関する制御について図２〜図５を用いて説明する。

ＤＰＦ再生制御は、ＤＰＦ１４内のＰＭ堆積量が所定量に達した場合に開始するものであり、排気温度を上昇させたりＤＰＦ１４をヒーター等によって直接加熱すること（以下、昇温制御）によって、ＰＭが燃焼する温度（以下、燃焼温度という）である６００〜６５０度程度までＤＰＦ１４のベッド温度を昇温させる。これによりＤＰＦ１４内に堆積したＰＭを燃焼除去し、ＤＰＦ１４のＰＭ捕集能力を再生するものである。

ＰＭにはスートと呼ばれる無機炭素、ＳＯＦと呼ばれる炭化水素等が含まれている。このなかで、スートは燃焼温度が比較的高温であることがわかっており、その温度は６００〜６５０度である。すなわち、一般的なＤＰＦ再生制御において、ＤＰＦ１４のベッド温度を６００〜６５０度程度に昇温するのは、スートを確実にＰＭを燃焼させるためである。

ところで、スートの燃焼温度は、その結晶化度により異なることがわかった。具体的には、図１３に示すように結晶化度が低いほど燃焼温度も低く、結晶化度が高くなるにしたがって燃焼温度も高くなることがわかった。すなわち、結晶化度の低いスートは、少なくとも３００〜４００度よりも高い温度であって、６００〜６５０度に達する前に燃焼を開始する。

そこで、本実施形態では、ＤＰＦ１４のベッド温度を結晶化度の低いスートが燃焼する温度まで昇温し、結晶化度の低いスートが燃焼することによって発生する燃焼熱によって６００〜６５０度までベッド温度を昇温させることとする。

ただし、結晶化度の低いスートの量が少ない場合には、十分に昇温させることができないおそれがある。結晶化度は、排出されたときの運転状態に相関があり、図１２に示すように、筒内温度が低い運転状態若しくはエンジン回転数が高い（すなわち、燃焼ガスが筒内に滞留する時間が短い）運転状態で排出されたスートは結晶化度が低く、筒内温度が高くなるほど、またはエンジン回転数が低くなるほど結晶化度も高くなる。

そこで、ＤＰＦ再生制御を開始する前に、結晶化度の低いスートを排出するような運転を行うことにより、ＤＰＦ再生制御開始時に結晶化度の低いスートが十分に堆積した状態にする。

なお、エンジンの仕様ごとに、実現可能な筒内温度の下限値、エンジン回転の上限値があるので、生成可能な結晶化度の下限値もエンジンの仕様によって決定する。そこで、本実施形態では、エンジンの高回転域で生成されるスートの結晶化度と同等の結晶化度を「低い」とし、中高回転域で生成されるスートの結晶化度と同等の結晶化度を「高い」とする。

以下、ＥＣＵ１０が実行する上記制御について、図２〜図５を用いて具体的に説明する。

図２はＤＰＦ再生に関する制御のメインフローチャートであり、図３はＤＰＦ再生を実行する際のフローチャート、図４は後述する結晶化度の低いスートを増加させる制御を実行するフローチャート（低結晶化度スート増加手段）、図５は結晶化度の低いスートを所定量堆積させることができたか否かを判定するフローチャート（低結晶化度スート堆積量検知手段）である。

図２のステップＳ１では、運転状態検出手段としてのエンジン回転数センサ３１、アクセル開度センサ３２の検出値を読み込む。

ステップＳ２では、ＤＰＦ１４内のＰＭ堆積量を検知または推定する。具体的な検知又は推定方法は、一般に知られているものと同様の方法を用いる。例えば、ＰＭ堆積量の増加に伴って排気通路１１の圧力も高まることを利用し、圧力センサ３３の検出値と大気圧との差圧ΔＰを算出し、このΔＰに基づいて、予め作成しておいたＰＭ堆積量マップを検索することにより行ってもよいし、前回のＤＰＦ再生後から現在までの走行距離、エンジン回転数の積算値、及び排気通路１１内の圧力等といった運転履歴に基づいて推定してもよい。また、ＤＰＦ１４の上下流の排気通路の差圧を検知する差圧センサを設け、差圧とＰＭ堆積量との関係を予めマップ化しておき、検出した差圧で前記マップを検索して求めてもよい。

また、ステップＳ２では、前回のＤＰＦ再生制御終了時からの運転履歴に基づいて、検知したＰＭ堆積量に含まれるスートの結晶化度を推定し、メモリしておく。

ステップＳ３では、再生要求フラグｒｅｇに基づいてＤＰＦ再生制御を開始するか否かを判定する。再生要求フラグｒｅｇ＝０、すなわち再生要求がない場合はステップＳ４に進み、ｒｅｇ＝１、すなわち再生要求が有る場合は図３に示すＤＰＦ再生用のフローチャートを実行する。

ステップＳ４では、ＤＰＦ１４内のＰＭ堆積量が規定量ＰＭ１以下であるか否かを判定する。規定量ＰＭ１は、ＤＰＦ再生制御を開始しなければならないＰＭ堆積量（ＤＰＦ再生開始堆積量）より小さい値に設定する。例えば、ステップＳ２でＰＭ堆積量を検知したときに、含有されているスートのすべてが結晶化度の高いスートであっても、そこから後ＤＰＦ再生開始堆積量になるまで後述する運転制御を行うことにより、ＤＰＦ１４ベッド温度を結晶化度の高いスートの燃焼温度まで昇温させるために必要な量の結晶化度の低いスートを堆積させることができるように、ＤＰＦ再生開始堆積量より小さい値に設定する。

規定量ＰＭ１以下の場合はステップＳ５に進み、規定量ＰＭ１を超えた場合は図４に示す結晶化度の低いＰＭを増加させるフローチャートを実行する。

ステップＳ５では、フラグＥ−ＰＭに基づいて、結晶化度の低いＰＭを増加させるモードであるか否かを判定する。

結晶化度の低いＰＭを増加させるモードではないと判定した場合（フラグＥ−ＰＭ＝０）は、そのままリターンに抜ける。上記モードであると判定した場合（フラグＥ−ＰＭ＝１）は、図５に示すフローチャートを実行する。

次に、ステップＳ３でＤＰＦ再生要求フラグｒｅｇ＝１であった場合に実行する図３のフローチャートについて説明する。本フローチャートはＤＰＦ再生の開始が決定してからＤＰＦ再生が終了するまでの制御ルーチンを表す。

ステップＳ１０１では、ＤＰＦ１４のベッド温度をＤＰＦ再生可能な温度まで上昇させるために、排気温度及び空気過剰率の制御を行う。具体的な制御としては、例えば、主噴射後に行うポスト噴射、吸気絞り弁８の開度減少による吸気量低減、主噴射の噴射時期遅角等が適用可能であるが、本実施形態では、吸気絞り弁８の開度調整とポスト噴射を行う。

ステップＳ１０２では、ＤＰＦ１４のベッド温度がＤＰＦ再生時の目標ベッド温度の上限値Ｔ１より高いか否かの判定を行う。目標ベッド温度の上限値Ｔ１は、結晶化度の高いＰＭの燃焼温度範囲の下限以下、例えば６００度程度に設定する。

高い場合にはステップＳ１０８に進み、ベッド温度を低下させるためにポスト噴射量を減少させる。低い場合にはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３ではＤＰＦ１４のベッド温度がＤＰＦ再生時の目標ベッド温度の下限値Ｔ２より低いか否かの判定を行う。低い場合にはステップＳ１０７に進み、ベッド温度を上昇させるためにポスト噴射量を増量する。目標ベッド温度の下限値Ｔ２は、結晶化度の低いＰＭの燃焼温度範囲の略下限値、例えば５００度程度に設定する。

ステップＳ１０４では、ＤＰＦ再生開始からの経過時間ｔ１がＤＰＦ再生に必要な時間ｔ_ｄｐｆ_ｒｅｇを超えたか否かの判定を行う。ここで、経過時間ｔ１はステップＳ１０３の判定が肯定的になったとき、すなわち、ＤＰＦベッド温度が目標ベッド温度の下限Ｔ２から上限Ｔ１の範囲に入ったときからの経過時間である。

ＤＰＦ再生に必要な時間ｔ_ｄｐｆ_ｒｅｇとは、ＤＰＦ再生開始時にＤＰＦ１４内に堆積しているＰＭをすべて燃焼除去するのに必要な時間のことをいう。

経過時間ｔ１がＤＰＦ再生に必要な時間ｔ_ｄｐｆ_ｒｅｇを超えていない場合はリターンに戻り、超えた場合はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、ポスト噴射及び吸気量低減の制御を停止する。

ステップＳ１０６では、再生要求フラグｒｅｇをゼロに戻し、処理を終了する。

次に、図２のステップＳ４でＰＭ堆積量がＰＭ１を超えていると判定したときに実行するフローチャートについて図４を用いて説明する。

ステップＳ２０１では、ＤＰＦ１４内の結晶化度の低いＰＭの堆積量を増加させるために、ディーゼルエンジン１本体からの結晶化度の低いスートの排出量が多くなるような制御を行う。上述したように、結晶化度が低いスートが排出されるのは、筒内温度が低い場合、またはエンジン回転数が高い場合である。

筒内温度を低下させるための方法としては、以下のようなものが適用できる。

まず、ＥＧＲ率を増大させる方法がある。図１４に示すように、ＥＧＲ率を増大させるほど、比熱の大きいＥＧＲガスが増大することによって筒内温度が低下する特性を利用するものである。

また、燃料噴射の主噴射時期を遅角させて膨張行程に移行する方法等も適用できる。図１５に示すように、主噴射時期を遅角させて膨張行程へと移行すると、遅角量が大きくなるほど筒内温度が低下する特性を利用するものである。

なお、本実施形態のように、インタークーラ７によって吸気温度を低下させておけば、燃焼時の筒内温度の上昇が抑制され、生成されるスートの結晶化度の上限値を低下させることができる。

エンジン回転数を低下さえるための方法としては、変速機を高回転側に変速する方法がある。自動変速機であれば、有段、無段を問わずに適用可能である。

そこで、ステップＳ２０１では、上記のいずれかの方法、またはこれらの組み合わせによって、ディーゼルエンジン本体１から結晶化度の低いスートを排出させ、ＤＰＦ１４内の結晶化度の低いスートの堆積量を増加させる。

なお、例えば特開２００１−２６３１１４号公報に記載されているような圧縮比可変機構を備えている場合には、ステップＳ２０１で、圧縮比を低圧縮比側に変更することによって筒内温度を低下させるようにしてもよい。

ステップＳ２０２では、結晶化度の低いスートを増加させるモードのフラグＥ−ＰＭをたて（Ｅ−ＰＭ＝１にする）、図５のステップＳ５に進む。

次に、図２のステップＳ５でフラグＥ−ＰＭ＝０ではないと判定したときに実行する図５のフローチャートについて説明する。

ステップＳ３０１では結晶化度の低いスートが規定量に達したか否かの判定を行う。この判定は、以下のように設定する。

まず、運転履歴等に基づいて、図２のステップＳ２で走行履歴から推定した、堆積しているＰＭに含まれるスートの結晶化度に基づいて、結晶化度の高いスート、低いスートの含有量を推定する。そして、堆積している結晶化度の高いスートを酸化熱で燃焼除去可能な結晶化度の低いスートの量を規定量として設定し、結晶化度の低いスートが規定量に達したか否かを判定する。

規定量に達したと判定した場合には、ステップＳ３０２に進み、達していないと判定した場合にはそのままリターンに抜ける。

ステップＳ３０２ではフラグＥ−ＰＭをゼロにし、ステップＳ３０３では再生要求フラグｒｅｇを１にしてリターンに抜ける。

上記の制御をまとめると、ＤＰＦ再生制御が近くなったら、結晶化度の低いスートを、結晶化度が高く燃焼温度が高いスートを確実に燃焼させることができる量だけ堆積させる。そして、ＤＰＦ再生制御時には結晶化度の低いスートの燃焼温度まで昇温し、その燃焼熱によって、結晶化度の高いスートの燃焼温度である６００〜６５０度程度まで昇温させる。

ＰＭの成分のうち最も燃焼温度が高いのが結晶化度の高いスートであるから、結晶化度の高いスートが燃焼するということは、堆積したＰＭそのものが燃焼することになる。

したがって、ＰＭを燃焼させるための昇温代が小さくなるので、ＤＰＦ再生制御のための燃費性能の悪化等を低減することができる。

以上により本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

ＤＰＦ再生制御を行う際に、結晶化度の低いスートの燃焼温度まで昇温し、その結晶化度の低いスートの燃焼熱によって結晶化度の高いスートの燃焼温度まで昇温させるので、昇温のための制御を実行することによる燃費性能の悪化等を抑制することができる。

また、ＤＰＦ再生制御を開始する前に、前記運転条件を変更することによって前記結晶化度の低いスートを増加させるので、結晶化度の低いスートの燃焼熱によって結晶化度の高いスートの燃焼温度まで確実に昇温させることができる。

第二実施形態について説明する。

本実施形態は、駆動源として、第１実施形態と同様のディーゼルエンジン１の他にモータを備えるハイブリッド車両に関する。

図６は本実施形態のシステムの概略構成図である。

４３は動力分割装置、３７は発電機として機能する第２モータ、３８は駆動源として機能する第１モータ、３９はインバータ、４０はバッテリ、４２は駆動輪、４４は減速機、である。

ディーゼルエンジン本体１で発生した駆動力は駆動軸４１を介して動力分割装置４３に入力される。動力分割装置４３では、入力された駆動力を、モータ３７の駆動用と車輪４２の駆動用に分割する。分割方法は、一般的なハイブリッド車両と同様に、車両の要求駆動力とバッテリの蓄電量（ＳＯＣ）とに基づいて行う。

第２モータ３７で発電された電力は、インバータ３９を介してバッテリ４０に充電される。また、バッテリ４０の電力は、インバータ３９を介して第１モータ３８に入力され、車輪４２の駆動に使用される。

バッテリＳＯＣが少ないときには、ディーゼルエンジン本体１で発生した駆動力の一部を用いて第２モータ３７で発電し、充電を行う。バッテリＳＯＣに余裕があるときには、第１モータ３８を駆動して、アシスト走行、または第１モータ３８の駆動力のみによる走行を行う。これらの制御は、ＥＣＵ１０が運転状態やバッテリＳＯＣに基づいて実行する。

次に、上記ハイブリッド車両におけるＤＰＦ再生制御について、図７〜図１１を用いて説明する。

図７はディーゼルエンジン本体１、第１モータ３８、第２モータ３７の運転状態を設定する制御のフローチャートである。

ステップＳ４０１では、図２のステップＳ１と同様に運転状態を読み込む。

ステップＳ４０２では、運転状態に基づいて、例えば予め作成しておいたマップ等を検索することにより、目標駆動エネルギを決定する。

ステップＳ４０３では、目標駆動エネルギに応じて、ディーゼルエンジン本体１、第１モータ３８、第２モータ３７の運転条件を設定する。

例えば、目標駆動エネルギが現在のディーゼルエンジン本体１の出力よりも小さく、バッテリＳＯＣが少ない場合には、ディーゼルエンジン本体１の出力を保持し、その出力の一部を第２モータ３７によって回生し、バッテリ４０を充電する。また、目標駆動エネルギが現在のディーゼルエンジン本体１の出力よりも大きく、バッテリＳＯＣに余裕がある場合には、バッテリ４０の電力によって第１モータ３８を駆動してアシスト走行を行う。

ステップＳ４０４では、図２のステップＳ２と同様にＤＰＦ１４内のＰＭ堆積量を検知する。

ステップＳ４０５では、図８に示すフローチャートによって、ディーゼルエンジン本体１、第１モータ３８、第２モータ３７の運転条件を変更する。なお、図８のＳ５０１〜Ｓ５０３は図２のステップＳ３〜Ｓ５と同様なので、説明を省略する。

ステップＳ４０６では、ステップＳ４０５で変更した運転条件での運転を実行する。

ここで、図８のステップＳ５０１で再生要求フラグｒｅｇが１であった場合に実行する図９のフローチャートについて説明する。

図９は基本的には図３と同様である。但し、ハイブリッド車両であることから、ステップＳ１０６、Ｓ１０７に相当するステップＳ６０７、Ｓ６０８では異なる方法によってベッド温度の調整を行うことができる。例えば、ベッド温度を上昇させる場合には、ディーセルエンジン本体１の負荷を大きくし、要求出力に対して余剰となる出力は第２モータ３７での回生することとする。この場合、バッテリＳＯＣが飽和した場合には、ステップｓ１０７と同様にポスト噴射によって昇温する。逆にベッド温度を低下させる場合には、ディーゼルエンジン本体１の負荷を低下させる。

このように、第２モータ３７での回生量によってベッド温度を調整する場合には、図３のステップＳ１０５に相当するステップＳ６０５では、ポスト噴射制御の停止に替えて、第２モータ３７の駆動を停止することになる。

ステップＳ５０２でＰＭ堆積量が規定量に達したと判定した場合に実行する図１０のフローチャートについて説明する。

図１０のフローチャートは、基本的には図４と同様である。ただし、ステップＳ７０１で実行する、結晶化度の低いスートを増加させるための制御が異なる。

ここでは、第１モータ３８の駆動力を増加させることでディーゼルエンジン本体１を低負荷運転とし、これにより筒内温度を低下させる。

なお、バッテリＳＯＣが少なく、第１モータ３８によるアシストが不可能な場合には、ステップＳ２０１で実行したような制御を行うこととなる。

ステップＳ５０３でフラグＥ−ＰＭが１の場合に実行する図１１のフローチャートは、図５と同様なので説明を省略する。

以上の実施形態によれば、ハイブリッド車両においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

第１実施形態を適用するシステムの概略構成図である。 第１実施形態の制御フローチャートである（その１）。 第１実施形態の制御フローチャートである（その２）。 第１実施形態の制御フローチャートである（その３）。 第１実施形態の制御フローチャートである（その４）。 第２実施形態を適用するシステムの概略構成図である。 第２実施形態の制御フローチャートである（その１）。 第２実施形態の制御フローチャートである（その２）。 第２実施形態の制御フローチャートである（その３）。 第２実施形態の制御フローチャートである（その４）。 第２実施形態の制御フローチャートである（その５）。 スートの結晶化度と筒内温度、機関回転数との関係を表す図である。 スートの燃焼温度と結晶化度の関係を表す図である。 筒内温度とＥＧＲ率との関係を表す図である。 筒内温度と主噴射時期との関係を表す図である。

符号の説明

１ ディーゼルエンジン本体
２ 燃料噴射弁
３ 燃料噴射装置（コモンレール式燃料噴射装置）
４ 吸気コレクタ
５ 吸気通路
６ 可変ノズル式ターボチャージャー
７ インタークーラ
８ 吸気絞り弁
１０ コントロールユニット（ＥＣＵ）
１２ 酸化触媒
１４ ＤＰＦ
３７ 第２モータ
３８ 第１モータ
３９ インバータ
４０ バッテリ
４３ 動力分割装置

Claims (6)

1. 機関の排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備える内燃機関のＤＰＦ再生制御装置において、
   前記ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を検知するＰＭ堆積量検知手段と、
   前記ＰＭ堆積量が前記ＤＰＦの再生を開始すべき再生開始堆積量より少ない所定量に達したら、機関高回転域で生成されるスートと同等の結晶化度である低結晶化度スートを増加させる制御を行なう低結晶化度スート増加手段と、
   前記結晶化度の低いスートが所定量堆積したら前記ＤＰＦを前記結晶化度の低いスートが燃焼する温度まで昇温する昇温手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関のＤＰＦ再生制御装置。
2. 前記結晶化度の低いスートは、筒内温度が低くなる運転条件又は排気の筒内での滞留時間が短い運転条件の少なくともいずれか一方の運転条件で排出されたスートであることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＤＰＦ再生制御装置。
3. 前記低結晶化度スート増加手段は、排気循環量（ＥＧＲガス量）の増加、燃料の主噴射時期の遅角、吸気温度の低下、機関回転数の高回転側への変更、の少なくともいずれか一つの運転条件の変更を行うことにより前記結晶化度の低いスートを増加させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のＤＰＦ再生制御装置。
4. 圧縮比を可変に制御可能な圧縮比可変機構を備え、
   前記低結晶化度スート増加手段は、前記圧縮比を低下させることにより前記結晶化度の低いスートを増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関のＤＰＦ再生制御装置。
5. 前記内燃機関の出力をアシストするモータを備え、
   前記低結晶化度スート増加手段は、前記モータのアシスト量を増大し、前記内燃機関の負荷を低減させることにより前記結晶化度の低いスートを増加させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関のＤＰＦ再生制御装置。
6. 機関の排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備える内燃機関のＤＰＦ再生制御方法において、
   前記ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を検知するＰＭ堆積量検知段階と、
   前記ＤＰＦ内のＰＭ堆積量が前記ＤＰＦの再生を開始すべき再生開始堆積量より少ない所定量に達したら機関高回転域で生成されるスートと同等の結晶化度である低結晶化度のスートを所定量まで増加させる低結晶化度スート増加段階と、
   前記結晶化度の低いスートが所定量堆積したら前記ＤＰＦを前記結晶化度の低いスートが燃焼する温度まで昇温する昇温段階と、
   からなる内燃機関のＤＰＦ再生制御方法。

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