(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの燃焼量を精度よく求めることが可能な排気浄化装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ４０は、パティキュレートフィルタ３２の強制再生の際に、パティキュレートの燃焼に影響を与える因子として予め設定されたパラメータであるパティキュレート堆積量ｘ、パティキュレートフィルタ３２の温度ｙ、及びパティキュレートフィルタ３２内を流動する排気中の酸素質量流量ｚと、適応パラメータ係数とを用いた多項式により、パティキュレートフィルタ３２におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを求める。ここで用いられる多項式は、パティキュレートフィルタ３２の上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧ΔＰから求めた実燃焼量に基づき、ＥＣＵ４０が適応推定計算を行って適応パラメータ係数を同定することにより更新される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に介装され、上記エンジンの排気中に含まれるパティキュレートを捕集す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の上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、
上記パティキュレートフィルタの強制再生における上記パティキュレートの燃焼に影響を与える因子として予め設定されたパラメータと所定の適応パラメータ係数とを用いた多項式により、上記強制再生における上記パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求める燃焼量演算手段と、
上記差圧検出手段によって検出された上記差圧から求めた、上記パティキュレートフィルタの強制再生における上記パティキュレートの単位時間あたりの実燃焼量に基づき、上記適応パラメータ係数の適応推定計算を行って上記多項式を更新する更新手段と
を備えることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
上記多項式は、
ｒ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）
＝ｋ0＋ｋ1・ｘ＋ｋ2・ｙ＋ｋ3・ｚ＋ｋ4・ｘ・ｙ＋ｋ5・ｙ・ｚ＋ｋ6・ｚ・ｘ
＋ｋ7・ｘ2・ｙ＋ｋ8・ｘ・ｙ2＋・・・
であって、
ｒは上記パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量、ｘは上記パティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量、ｙは上記パティキュレートフィルタの温度、ｚは上記パティキュレートフィルタ内を流動する酸素流量、ｋ0，ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4，ｋ5，ｋ6，ｋ7，ｋ8，・・・は適応パラメータ係数を示す
ことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
上記更新手段は、上記差圧から求めた上記実燃焼量を用いて逐次最小２乗法による適応推定計算を行うことにより、上記適応パラメータ係数を同定して上記多項式を更新することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
上記更新手段は、上記差圧検出手段によって検出された上記差圧が所定下限値より低い場合に、上記差圧から求めた上記実燃焼量に代えて、予め定められた基準点におけるパティキュレートの燃焼量に基づき上記適応推定計算を行って上記多項式を更新することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気浄化装置に関し、特に排気中に含まれるパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを備えた排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジン等のエンジンの排気通路にパティキュレートフィルタを設け、エンジンから排出された排気中に含まれるパティキュレートをパティキュレートフィルタで捕集し、大気中にパティキュレートが放出されないようにする技術が知られている。
このようなパティキュレートフィルタでは、例えばその上流側に酸化触媒を配置し、この酸化触媒により排気中のＮＯ（一酸化窒素）が酸化されて生成されたＮＯ２（二酸化窒素）を酸化剤として、パティキュレートフィルタに堆積したパティキュレートを連続的に酸化除去する連続再生が行われるようになっている。しかしながら、エンジンの排気温度が低い運転状態が継続して酸化触媒によるＮＯ２の生成が十分に行われないなどの理由により、連続再生が良好に行われない場合がある。このような状態が継続すると、捕集したパティキュレートが堆積することによって次第に排気抵抗が増大するため、適宜堆積したパティキュレートを何らかの方法で強制的に焼却してパティキュレートフィルタを再生する、いわゆる強制再生を行う必要がある。
【０００３】
パティキュレートフィルタの強制再生では、例えば、エンジンの膨張行程や排気行程で気筒内に燃料を噴射する、いわゆるポスト噴射を行う。このようなポスト噴射を行って排気通路に供給したＨＣを、パティキュレートフィルタ上流の酸化触媒で酸化させ、パティキュレートフィルタに流入する排気の温度を上昇させる。
このようにして強制再生を実行することによって、パティキュレートフィルタに堆積していたパティキュレートの除去が完了すると強制再生が終了するが、パティキュレートの除去完了を適正に判定しなければ、必要以上に強制再生が継続されて燃料が無駄に消費されたり、パティキュレートフィルタの再生が不十分となって捕集性能が十分に回復しなくなったりするおそれがある。
【０００４】
そこで、パティキュレートの燃焼に影響を及ぼす酸素の質量流量に基づきパティキュレートの燃焼量を推定し、この燃焼量に基づいて強制再生の終了を判定するようにした排気浄化装置が特許文献１によって提案されている。特許文献１の排気浄化装置では、パティキュレートフィルタにおける酸素質量流量の積算値のほかに、強制再生開始時のパティキュレート堆積量及び予め実験で求められた演算係数などを用いてパティキュレートの燃焼量を演算する。
【特許文献１】特開２００４−２９３３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の排気浄化装置で用いられる演算係数は、実験で用いられたパティキュレートフィルタに対するものであって、実際に使用されるパティキュレートフィルタは、実験で用いられたパティキュレートフィルタに対して個体差などによりパティキュレートの燃焼特性が相違する可能性がある。また、実際に使用されるパティキュレートフィルタは、使用時間の経過と共に劣化するため、使用開始当初に比べ燃焼特性が徐々に相違していく可能性がある。更に、上述したように酸化触媒と組み合わせてパティキュレートフィルタの強制再生を行う場合には、酸化触媒の特性の変化や劣化度合いによってもパティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの燃焼特性が変化していく。
【０００６】
このため、実際に使用されているパティキュレートフィルタにおいて、強制再生によるパティキュレートの燃焼量を正確に求めることができない場合がある。そして、このような場合には、パティキュレートの除去完了を適正に判定することができず、必要以上に強制再生が継続されて燃料が無駄に消費されるという問題や、パティキュレートフィルタの再生が不十分となって捕集性能が十分に回復されないという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの燃焼量を精度よく求めることが可能な排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、エンジンの排気通路に介装され、上記エンジンの排気中に含まれるパティキュレートを捕集す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の上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、上記パティキュレートフィルタの強制再生における上記パティキュレートの燃焼に影響を与える因子として予め設定されたパラメータと所定の適応パラメータ係数とを用いた多項式により、上記強制再生における上記パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求める燃焼量演算手段と、上記差圧検出手段によって検出された上記差圧から求めた、上記パティキュレートフィルタの強制再生における上記パティキュレートの単位時間あたりの実燃焼量に基づき、上記適応パラメータ係数の適応推定計算を行って上記多項式を更新する更新手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
このように構成された排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタの強制再生の際に、パティキュレートの燃焼に影響を与える因子として予め設定されたパラメータと所定の適応パラメータ係数とを用いた多項式により、燃焼量演算手段がパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求める。ここで用いられる多項式は、パティキュレートフィルタの上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧から求めた実燃焼量に基づき、更新手段が適応パラメータ係数の適応推定計算を行うことにより更新される。
【００１０】
従って、パティキュレートフィルタなどの特性のばらつきや劣化により、多項式がパティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの実際の燃焼特性に対応しなくなるようなことがあっても、更新手段が行う適応パラメータ係数の適応推定計算によって多項式が直ちに更新され、多項式はパティキュレートの実際の燃焼特性に対応するように修正される。
【００１１】
上記排気浄化装置において具体的には、上記多項式は、
ｒ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）
＝ｋ0＋ｋ1・ｘ＋ｋ2・ｙ＋ｋ3・ｚ＋ｋ4・ｘ・ｙ＋ｋ5・ｙ・ｚ＋ｋ6・ｚ・ｘ
＋ｋ7・ｘ2・ｙ＋ｋ8・ｘ・ｙ2＋・・・
であって、ｒは上記パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量、ｘは上記パティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量、ｙは上記パティキュレートフィルタの温度、ｚは上記パティキュレートフィルタ内を流動する酸素流量、ｋ0，ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4，ｋ5，ｋ6，ｋ7，ｋ8，・・・は適応パラメータ係数を示すことを特徴とする（請求項２）。
【００１２】
また、上記排気浄化装置において具体的には、上記更新手段は、上記差圧から求めた上記実燃焼量を用いて逐次最小２乗法による適応推定計算を行うことにより、上記適応パラメータ係数を同定して上記多項式を更新することを特徴とする（請求項３）。
また、上記排気浄化装置において、上記更新手段は、上記差圧検出手段によって検出された上記差圧が所定下限値より低い場合に、上記差圧から求めた上記実燃焼量に代えて、予め定められた基準点におけるパティキュレートの燃焼量に基づき上記適応推定計算を行って上記多項式を更新することを特徴とする（請求項４）。
【００１３】
パティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量が少なくなると、堆積量の変化に対して差圧の変化が小さくなり、差圧に基づいて精度よく実燃焼量を求めることができなくなるが、このように構成された排気浄化装置によれば、差圧が所定値より低い場合に、差圧から求めた実燃焼量に代えて、予め定められた基準点におけるパティキュレートの燃焼量に基づき、更新手段が適応推定計算を行って多項式を更新する。
【００１４】
従って、強制再生の進行により差圧が低下し、精度よく実燃焼量を求めることができなくなっても、予め定められた基準点におけるパティキュレートの燃焼量に基づき、多項式が適正に修正される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求めるための多項式が、パティキュレートフィルタの特性のばらつきや劣化などによって実際のパティキュレートの燃焼特性に対応しなくなるようなことがあっても、適応パラメータ係数の適応推定計算によって、パティキュレートの実際の燃焼特性に対応するように多項式が直ちに修正される。従って、パティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を精度よく求めることが可能となる。また、こうして求められた燃焼量を強制再生の終了判定に用いた場合には、強制再生の終了判定を適切に行うことができる。この結果、必要以上の強制再生の実行による燃費の低下や、パティキュレートフィルタの不十分な再生を防止することができる。
【００１６】
また、請求項２の排気浄化装置のような多項式を用いた場合には、多項式をパティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの燃焼特性に沿った最適なものとすることができる。
また、請求項３の排気浄化装置のように、差圧から求めた実燃焼量を用いて逐次最小２乗法による適応推定計算を行うことにより、適応パラメータ係数を同定して多項式を更新するようにした場合には、迅速且つ適正に多項式を修正することができる。
【００１７】
また、請求項４の排気浄化装置によれば、強制再生の進行により差圧が低下し、差圧からは精度よく実燃焼量を求めることができなくなっても、予め定められた基準点におけるパティキュレートの燃焼量に基づき、適応推定計算を行って多項式が修正されるので、引き続き精度よくパティキュレートフィルタの強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用された４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１の全体構成図である。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料が、各気筒に設けられたインジェクタ４に供給され、各インジェクタ４からそれぞれの気筒内に噴射される。
【００１９】
吸気管６にはターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、吸気管６からターボチャージャ８のコンプレッサ８ａへと流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁１２を介して吸気マニホールド吸気通路１４に導入される。吸気管６のコンプレッサ８ａより上流側には、大気からエンジン１に吸入される空気の質量流量を検出するための吸気量センサ１６が設けられている。
【００２０】
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管（排気通路）２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通するＥＧＲ通路２４が設けられており、ＥＧＲ弁２２の開度を変更することにより排気マニホールド１８から吸気マニホールド１４への排気還流量を調整可能となっている。
【００２１】
排気管２０は、ターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気ブレーキとして作動する排気絞り弁２６を介して排気後処理装置２８に接続されている。なお、タービン８ｂの回転軸はコンプレッサ８ａの回転軸と機械的に連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動するようになっている。
排気後処理装置２８には、酸化触媒３０が収容されると共に、この酸化触媒３０の下流側に、排気中のパティキュレートを捕集することによりエンジン１の排気を浄化するパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）３２が収容されている。
【００２２】
この酸化触媒３０は、流入する排気中に含まれるＮＯを酸化させてＮＯ２を生成し、このＮＯ２を酸化剤としてフィルタ３２に供給する機能を有している。また、フィルタ３２はハニカム型のセラミック体からなり、上流側と下流側とを連通する通路が多数並設されると共に、通路の上流側開口と下流側開口とが交互に閉鎖されており、エンジン１の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。
【００２３】
酸化触媒３０で排気中のＮＯから生成されたＮＯ２はフィルタ３２に流入し、フィルタ３２に捕集されて堆積したパティキュレートに対して酸化剤として作用することにより、フィルタ３２に堆積しているパティキュレートを酸化して除去し、フィルタ３２を連続再生すると共にＮ２やＣＯ２などとなって大気中に排出される。
フィルタ３２の上流側には、フィルタ３２に流入する排気の温度を検出する排気温度センサ３４、及びフィルタ３２の上流側における排気の圧力を検出する上流側排気圧センサ３６が設けられている。また、フィルタ３２の下流側には、フィルタ３２の下流側における排気の圧力を検出する下流側排気圧センサ３８が設けられている。これら上流側排気圧センサ３６及び下流側排気圧センサ３８は、後述する制御においてフィルタ３２の上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧を検出するために用いられ、本発明の差圧検出手段に相当するものである。
【００２４】
ＥＣＵ４０は、エンジン１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うと共に、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。
ＥＣＵ４０の入力側には、各種制御に必要な情報を収集するため、上述した吸気量センサ１６、排気温度センサ３４、上流側排気圧センサ３６及び下流側排気圧センサ３８のほか、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ４２、及びアクセルペダル（図示せず）の踏込量を検出するアクセル開度センサ４４などの各種センサ類が接続されている。
【００２５】
一方、ＥＣＵ４０の出力側には、演算した制御量に基づいて制御が行われる各気筒のインジェクタ４、吸気制御弁１２、ＥＧＲ弁２２及び排気絞り弁２６などの各種デバイス類が接続されている。
例えばＥＣＵ４０は、エンジン１の各気筒への燃料供給量の演算、及び演算した燃料供給量に基づくインジェクタ４からの燃料供給制御を行う。エンジン１の運転に必要な燃料供給量（主噴射量）は、回転数センサ４２によって検出されたエンジン１の回転数とアクセル開度センサ４４によって検出されたアクセルペダルの踏込量とに基づき、予め記憶しているマップから読み出して決定する。各気筒に供給される燃料の量は、インジェクタ４の開弁時間によって調整され、決定された燃料量に対応した駆動時間で各インジェクタ４が開弁駆動され、各気筒に主噴射が行われることにより、エンジン１の運転に必要な燃料量が供給される。
【００２６】
更に、ＥＣＵ４０は、このような各気筒への燃料供給制御のほか、フィルタ３２を強制再生して機能回復させるための制御も行う。
フィルタ３２に堆積したパティキュレートは、前述したように酸化触媒３０によって生成されてフィルタ３２に流入するＮＯ２を酸化剤とした連続再生によって酸化除去されるが、アイドル運転などのように排気温度が低い運転状態が長時間続いた場合などでは、このような連続再生だけでは堆積したパティキュレートが十分に酸化除去されない場合がある。このような状態が継続すると、フィルタ３２内にパティキュレートが過剰に堆積し、フィルタ３２が目詰まりを起こすおそれがあるため、ＥＣＵ４０が強制再生制御を実行することにより、フィルタ３２におけるパティキュレートの堆積状況に応じ、適宜フィルタ３２の強制再生を行う。
【００２７】
以下では、このような強制再生制御の詳細について、図２に基づき説明する。なお図２は、ＥＣＵ４０がエンジン１の運転中に所定の制御周期で繰り返し実行する強制再生制御のフローチャートである。
強制再生制御が開始されると、まずステップＳ１１において、ＥＣＵ４０はフラグＦの値が１であるか否かを判定する。フラグＦはフィルタ３２の強制再生が必要であるか否かを示すものであり、その値が１であると強制再生が必要であることを示し、値が０であると強制再生が不要であることを示す。強制再生制御開始時のフラグＦの初期設定値は０となっているので、強制再生制御開始後の最初の制御周期では、ＥＣＵ４０がステップＳ１１からステップＳ１２に処理を進める。
【００２８】
ステップＳ１２において、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生が必要であるか否かの判定を行う。具体的には、上流側排気圧センサ３６及び下流側排気圧センサ３８の両検出値の偏差であるフィルタ３２前後の差圧ΔＰと、予め設定された判定用差圧ΔＰｆとを比較し、差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回っている場合に、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生が必要であると判断する。
【００２９】
フィルタ３２前後の差圧ΔＰと、フィルタ３２に堆積しているパティキュレートの堆積量との間には、図３に示されるような関係がある。従って、このような関係に基づき、フィルタ３２の強制再生が必要となるパティキュレートの堆積量Ｍｆに対応した差圧ΔＰを判定用差圧ΔＰｆとしてＥＣＵ４０に記憶させ、差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回った場合に、フィルタ３２の強制再生が必要であるとＥＣＵ４０が判断するようにしている。
【００３０】
また、エンジン１にはフィルタ３２の強制再生を手動で開始させるための図示しない強制再生スイッチが設けられており、上述の差圧ΔＰに基づく判断とは別に、この強制再生スイッチが操作された場合にも、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生が必要であると判断する。
フィルタ３２前後の差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回っておらず、且つ強制再生スイッチが強制再生を開始させるべく操作されていない場合、ＥＣＵ４０は現時点での強制再生が不要であると判定し、ステップＳ１２からステップＳ１３に処理を進めてフィルタ３２の強制再生を停止状態とした後、この制御周期を終了する。
【００３１】
次の制御周期において、ＥＣＵ４０は再びステップＳ１１から処理を開始するが、フラグＦの値は依然として０のままであるので、ＥＣＵ４０は再びステップＳ１２でフィルタ３２の強制再生が必要であるか否かの判定を行う。従って、フィルタ３２前後の差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回るか、或いは強制再生スイッチが強制再生を開始させるべく操作されない限り、ＥＣＵ４０は制御周期ごとにステップＳ１１乃至Ｓ１３の処理を繰り返し、フィルタ３２の強制再生は行われない。
【００３２】
一方、フィルタ３２前後の差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回るか、或いは強制再生スイッチが強制再生を開始させるべく操作され、ステップＳ１２でフィルタ３２の強制再生が必要と判断した場合、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ１４に進め、フラグＦの値を１とする。
ＥＣＵ４０は、次のステップＳ１５に処理を進めると、後述する燃焼量演算制御で求められた強制再生におけるパティキュレートの総燃焼量Ｒを、予め設定された終了判定燃焼量と比較することにより、フィルタ３２の強制再生が完了したか否かを判定する。即ち、総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達した場合にはフィルタ３２の強制再生が完了したと判定し、総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達していない場合にはフィルタ３２の強制再生が完了していないと判定する。通常、強制再生が開始された当初は総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達していないので、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生が完了していないと判定し処理をステップＳ１６に進める。
【００３３】
ステップＳ１６においてＥＣＵ４０は、フィルタ３２の強制再生を実行し、その制御周期を終了する。次の制御周期において、ＥＣＵ４０は再びステップＳ１１から処理を開始するが、フラグＦの値は既に１となっているので、処理はステップＳ１１から直接ステップＳ１５に進むようになる。そして、ＥＣＵ４０はステップＳ１５において、上述したようにしてフィルタ３２の強制再生が完了したか否かを判定する。従って、ステップＳ１５においてフィルタ３２の強制再生が完了したと判定するまでは、処理がステップＳ１１からステップＳ１５を経てステップＳ１６に進められ、フィルタ３２の強制再生が実行される。
【００３４】
ステップＳ１６で制御周期ごとに実行されるフィルタ３２の強制再生の詳細は以下の通りである。まず、フィルタ３２の強制再生が開始されると、ＥＣＵ４０は酸化触媒３０が活性化しているか否かを判定する。酸化触媒３０が活性化していない場合には、吸気制御弁１２や排気絞り弁２６の閉方向への制御と共に、各気筒の膨張行程においてインジェクタ４から第１の追加燃料噴射を行って、酸化触媒３０を活性化温度まで昇温する。酸化触媒３０が既に活性化している場合、或いはこのような昇温によって活性化すると、ＥＣＵ４０はフィルタ３２に流入する排気の温度を、パティキュレートが燃焼可能な所定温度（例えば６００℃）に維持するように、インジェクタ４から第２の追加燃料を排気行程で各気筒に噴射させる。このような噴射タイミングで第２の追加燃料が各気筒に噴射されることにより、第２の追加燃料は気筒内や排気マニホールド１８内で燃焼することなく酸化触媒３０に達し、酸化触媒３０で酸化される。フィルタ３２に流入する排気の温度は、この酸化によりパティキュレートが燃焼可能な所定温度まで上昇し、フィルタ３２に堆積しているパティキュレートが燃焼してフィルタ３２から除去される。
【００３５】
こうしてフィルタ３２の強制再生が行われ、ステップＳ１５において、強制再生におけるパティキュレートの総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達してフィルタ３２の強制再生が完了したと判定すると、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ１５からステップＳ１７に進める。フィルタ３２の強制再生が完了したことから、ステップＳ１７でＥＣＵ４０はフラグＦの値を０とし、ステップＳ１３に処理を進めてフィルタ３２の強制再生を停止する。
【００３６】
次の制御周期において、ＥＣＵ４０は再びステップＳ１１から処理を開始するが、フラグＦの値は０に変更されているので、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ１２に進め、フィルタ３２の強制再生が必要であるか否かの判定を行う。フィルタ３２の強制再生が完了した当初は、フィルタ３２前後の差圧ΔＰが低いため判定用差圧ΔＰｆに達しておらず、強制再生スイッチが強制再生を開始させるべく操作されることもない。このため、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生が不要であると判定して処理をステップＳ１３に進め、引き続きフィルタ３２の強制再生を停止状態とする。従って、再びフィルタ３２前後の差圧ΔＰが判定用差圧ΔＰｆを上回るか、或いは強制再生スイッチが強制再生を開始させるべく操作されない限り、ＥＣＵ４０は制御周期ごとにステップＳ１１乃至Ｓ１３の処理を繰り返し、フィルタ３２の強制再生は行われない。
【００３７】
以上のようにしてＥＣＵ４０が強制再生制御を実行することにより、フィルタ３２に堆積したパティキュレートが適宜焼却され、フィルタ３２による排気浄化機能が良好に維持される。
上述したように、本実施形態では強制再生におけるパティキュレートの総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達したことをもってフィルタ３２の強制再生が完了したと判定するようにしているので、パティキュレートの総燃焼量Ｒを適正に把握する必要がある。そこでＥＣＵ４０は、パティキュレートの総燃焼量Ｒを求めるための燃焼量演算制御を所定の制御周期ごとに実行する。なお、燃焼量演算制御の制御周期と、上述した強制再生制御の制御周期とは同じであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００３８】
まず、この燃焼量演算制御の概要について説明する。強制再生中のフィルタ３２におけるパティキュレートの燃焼は、フィルタ３２におけるパティキュレート堆積量、フィルタ３２の温度、及びフィルタ３２内を流動する排気中の酸素の質量流量によって影響を受ける。そこで、強制再生中のフィルタ３２におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒは、これらパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ３２の温度ｙ（以下、フィルタ温度ｙという）、及びフィルタ３２内を流動する排気中の酸素の質量流量ｚ（以下、単に酸素質量流量ｚという）をパラメータとして予め実験等によってパティキュレートの燃焼をモデル化することにより、下記の多項式（１）で表すことができる。なお、多項式（１）中におけるｋ0，ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4，ｋ5，ｋ6，ｋ7，ｋ8，・・・は適応パラメータ係数を示す。
【００３９】
ｒ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）
＝ｋ0＋ｋ1・ｘ＋ｋ2・ｙ＋ｋ3・ｚ＋ｋ4・ｘ・ｙ＋ｋ5・ｙ・ｚ＋ｋ6・ｚ・ｘ
＋ｋ7・ｘ2・ｙ＋ｋ8・ｘ・ｙ2＋・・・          ・・・  （１）
このように、パティキュレートの燃焼に影響を与える３つのパラメータであるパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを用いてパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを表す多項式を設定することにより、強制再生の際のフィルタ３２におけるパティキュレートの燃焼特性に沿った最適な多項式を得ることができる。
【００４０】
ＥＣＵ４０は上記多項式（１）を記憶しており、燃焼量演算制御では、強制再生中のフィルタ３２におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを、多項式（１）を用いて演算する（燃焼量演算手段）。
なお、多項式（１）中に用いられる３つのパラメータのうち、パティキュレート堆積量ｘは、上述したように図３に示される関係からフィルタ３２前後の差圧ΔＰに基づき求めることができる。即ち、ＥＣＵ４０は図３に示されるパティキュレート堆積量ｘと差圧ΔＰとの関係を予め記憶しており、検出された差圧ΔＰに対応するパティキュレート堆積量ｘを求める。また、フィルタ温度ｙは、排気温度センサ３４が検出したフィルタ３２に流入する排気の温度を用いる。更に、酸素質量流量ｚは、吸気量センサ１６が検出したエンジン１の吸入空気の質量流量をＱａ、ＥＣＵ４０が演算してエンジン１に供給された燃料噴射量をＱｆ、理論空燃比をａ、空気中における酸素含有率をｂとすると、下記式（２）によって求められる。
【００４１】
ｚ＝（Ｑａ−Ｑｆ・ａ）・ｂ      ・・・  （２）
更にＥＣＵ４０は、こうして求められた単位時間あたりの燃焼量ｒを強制再生の間に積算することにより、パティキュレートの総燃焼量Ｒを求めている。本実施形態では、燃焼量演算制御において制御周期ごとにパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを求めているので、燃焼量演算制御の制御周期を単位時間としている。なお、制御周期と単位時間とは必ずしも一致させる必要はなく、例えば単位時間あたりの燃焼量に基づき制御周期ごとの燃焼量を求めた後、この燃焼量を制御周期ごとに積算して総燃焼量Ｒを求めてもよい。
【００４２】
多項式（１）で表されるパティキュレートの燃焼のモデルは、多項式（１）を設定する際に用いたフィルタ３２及び酸化触媒３０の特性等によって定まり、実際に使用されるフィルタ３２及び酸化触媒３０は、特性のばらつきなどによって、これとは異なる特性を有する可能性があるほか、経年変化によっても特性が変化していく。
そこで本実施形態では、このような特性の違いや変化を考慮し、多項式（１）に用いられている適応パラメータ係数について、フィルタ３２前後の差圧ΔＰから求めたフィルタ３２におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ’を用い、ＥＣＵ４０が逐次最小２乗法による適応推定計算を行うことにより、適応パラメータ係数を同定して多項式（１）を更新する（更新手段）。即ち、ＥＣＵ４０は下記式（３）を用い、逐次最小２乗法による適応推定計算を行って適応パラメータを同定する。
【００４３】
Ｋnew＝Ｋold＋δ・（ｒ’−Ｋold・ＰＴ）・Ｐ      ・・・  （３）
ここで、Ｋは下記式（４）により表される適応パラメータベクトルであり、式（３）中のＫoldは更新前、Ｋnewは更新後の適応パラメータベクトルをそれぞれ示す。また、Ｐはパラメータであるパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを用いて下記式（５）で表される入力値ベクトルであり、ＰＴは入力値ベクトルＰの転置行列である。従って、式（３）中のＫold・ＰＴは、更新前の適応パラメータ係数を用いた多項式（１）で求められるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を示す。なお、上記式（３）中において、δは適応ゲインである。
【００４４】
Ｋ＝［ｋ0，ｋ1，ｋ2，ｋ3，ｋ4，ｋ5，ｋ6，ｋ7，ｋ8，・・・］    ・・・  （４）
Ｐ＝［１，ｘ，ｙ，ｚ，ｘ・ｙ，ｙ・ｚ，ｚ・ｘ，ｘ2・ｙ，ｘ・ｙ2，・・・］
・・・  （５）
ここで、差圧ΔＰに基づく単位時間あたりの燃焼量ｒ’は次のようにして求められる。まずＥＣＵ４０は、ある時刻ｔnにおいて上流側排気圧センサ３６及び下流側排気圧センサ３８の検出値から、フィルタ３２前後の差圧ΔＰnを求める。ＥＣＵ４０は、上述したように図３に示されるような関係を予め記憶していて、求められた差圧ΔＰnから、図４の関係に基づいて時刻ｔnにおけるパティキュレートの堆積量Ｍnを求める。ＥＣＵ４０は同様に、時刻ｔnから単位時間経過後の時刻ｔn+1におけるパティキュレートの堆積量Ｍn+1を差圧ΔＰn+1から求め、下記式（６）により差圧ΔＰに基づく単位時間あたりの燃焼量ｒ’を求める。
【００４５】
ｒ’＝Ｍn+1−Ｍn      ・・・  （６）
従って、式（３）を用いて適応推定計算を行えば、フィルタ３２前後の差圧ΔＰに基づき求められたパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量（ｒ’）と、その時点で既に設定されている適応パラメータ係数（Ｋold）を用いた多項式（１）で求められるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量（Ｋold・ＰＴ）との偏差に基づき、この偏差をなくす方向に適応パラメータ係数が修正されることにより、新たな適応パラメータ係数（Ｋnew）が得られる。
【００４６】
ＥＣＵ４０は、上記式（３）によって求められた新たな適応パラメータ係数を適用して多項式（１）を更新する。このようにして逐次最小２乗法による適応推定計算を行って適応パラメータ係数を同定し、パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を表す多項式を更新することにより、フィルタ３２や酸化触媒３０の特性のばらつきや経年変化等によって、フィルタ３２における強制再生時の実際のパティキュレートの燃焼特性と多項式との間にずれが生じても、パティキュレートの実際の燃焼特性に対応するように多項式を直ちに修正することができる。
【００４７】
従って、フィルタ３２の強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを精度よく求めることが可能となる。このようにして求められた単位時間あたりの燃焼量ｒは、前述したようにフィルタ３２の強制再生の完了判定に用いているので、強制再生の完了判定を適切に行うことができる。この結果、必要以上の強制再生の実行によるエンジン１の燃費の低下や、フィルタ３２の不十分な再生を防止することができる。
【００４８】
なお、図３に示されるように、強制再生が実行されることによってパティキュレートの堆積量が減少し、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るような場合には、堆積量の変化に対して差圧ΔＰがごくわずかしか変化しない。このため、図３に示される関係を用いて直接的に強制再生の完了を判定することは不可能であって、本実施形態を用いる場合に限り、強制再生の完了を的確に判定することができる。
【００４９】
以下では、ＥＣＵ４０が実行するこのような燃焼量演算制御の詳細について、図４に基づき説明する。なお図４は、ＥＣＵ４０がエンジン１の運転中に制御周期ごとに繰り返し実行する燃焼量演算制御のフローチャートである。
燃焼量演算制御が開始されると、まずＥＣＵ４０はステップＳ２１でフラグＦの値が１であるか否かを判定する。フラグＦの値は前述した強制再生制御において設定され、フィルタ３２の強制再生が行われていない場合には０となり、フィルタ３２の強制再生が行われている場合には１となる。
【００５０】
フィルタ３２の強制再生が行われておらず、フラグＦの値が０である場合、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２２に進め、強制再生におけるパティキュレートの総燃焼量Ｒの値を０として、その制御周期を終了する。即ち、この場合にはフィルタ３２の強制再生が行われていないので強制再生によるパティキュレートの燃焼は生じず、総燃焼量Ｒの値を０として、次に強制再生が実行された場合の総燃焼量Ｒの演算に備えている。
【００５１】
次の制御周期において、ＥＣＵ４０は再びステップＳ２１から処理を開始するが、フィルタ３２の強制再生が行われない限り、フラグＦの値は０のままであり、ＥＣＵ４０はステップＳ２１及びＳ２２の処理を繰り返すことになる。
前述の強制再生制御においてフィルタ３２の強制再生が開始され、フラグＦの値が１となると、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２１からステップＳ２３に進める。ステップＳ２３でＥＣＵ４０は、上流側排気圧センサ３６及び下流側排気圧センサ３８の両検出値の偏差であるフィルタ３２前後の差圧ΔＰと、予め設定された下限差圧ΔＰａ（所定下限値）とを比較し、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回ったか否かを判定する。
【００５２】
前述したように、フィルタ３２前後の差圧ΔＰとフィルタ３２に堆積しているパティキュレートの堆積量との間には図３に示されるような関係がある。図３に示されているように、パティキュレートがフィルタ３２にある程度堆積している場合には、堆積量の変化に対する差圧ΔＰの変化が大きいので、差圧ΔＰからパティキュレートの堆積量を的確に求めることが可能である。ところが、パティキュレートの堆積量が減少して差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るような場合には、堆積量の変化に対して差圧ΔＰがごくわずかしか変化しない。このため、このような場合には差圧ΔＰからパティキュレートの堆積量を的確に求めることができなくなる。結果として、上述したような、差圧ΔＰに基づくパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を用いた逐次最小２乗法による適応パラメータ係数の適応推定計算を精度よく行うことができなくなる。
【００５３】
そこで本実施形態では、ステップＳ２３で差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るか否かを判定することにより、適応推定計算を用いた適応パラメータ係数の同定の方法を切り換えるようにしている。即ち、強制再生を開始した当初は、フィルタ３２に多くのパティキュレートが堆積しているので差圧ΔＰが比較的高く、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａ以上である場合には、差圧ΔＰに基づいてパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を精度よく求めることができるものとして、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２４に進める。
【００５４】
ステップＳ２４においてＥＣＵ４０は、上述したように式（３）による適応推定計算を行って、フィルタ３２前後の差圧ΔＰに基づき求められたパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量（ｒ’）と、その時点で既に設定されている更新前の適応パラメータ係数（Ｋold）を用いた多項式（１）によって求められるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量（Ｋold・ＰＴ）との偏差に基づき、この偏差をなくす方向に適応パラメータ係数を修正することにより、新たな適応パラメータ係数（Ｋnew）を得る。こうして求められた新たな適応パラメータ係数はＥＣＵ４０に記憶され、次のステップＳ２５における演算で用いられると共に、次の制御周期におけるステップＳ２４等の処理に用いられる。
【００５５】
ステップＳ２５でＥＣＵ４０は、ステップＳ２４において求められた適応パラメータ係数を適用して多項式（１）を更新し、更新後の多項式（１）を用いてパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを演算する。
次のステップＳ２６では、こうして求められたパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを積算して総燃焼量Ｒを求め、その制御周期を終了する。フィルタ３２の強制再生を開始するまでは、前述したようにステップＳ２２で総燃焼量Ｒの値が０とされていたので、ステップＳ２６の処理により、強制再生開始後のパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量が積算されていく。
【００５６】
次の制御周期においてもＥＣＵ４０は、ステップＳ２１でフラグＦの値が１であるか否かを判定するが、フィルタ３２の強制再生が行われている限りフラグＦの値は１のままであるので、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２３に進め、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るか否かを再び判定する。強制再生の進行によりパティキュレートの堆積量が減少し、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回らない限り、ＥＣＵ４０はステップＳ２３の判定により処理をステップＳ２４に進める。
【００５７】
ステップＳ２４でＥＣＵ４０は、再び上述のようにして適応推定計算を行い、新たな適応パラメータ係数を得る。こうして求められた新たな適応パラメータ係数はＥＣＵ４０に記憶され、次のステップＳ２５において、新たな適応パラメータ係数を用いて更新された多項式（１）を用い、パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒが演算される。
次のステップＳ２６では、こうして求められたパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを積算して総燃焼量Ｒを求め、その制御周期を終了する。従って、フィルタ３２の強制再生が継続し、ステップＳ２３で差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａ以上であると判定する限り、このようにして制御周期ごとにステップＳ２６の処理が繰り返され、単位時間あたりの燃焼量ｒを積算していくことにより、強制再生開始後のパティキュレートの総燃焼量Ｒが求められる。
【００５８】
フィルタ３２の強制再生が進むことによって、フィルタ３２に堆積しているパティキュレートの堆積量が減少し、ステップＳ２３において差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回ったと判定すると、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２７に進める。
上述したように、パティキュレートの堆積量が減少して差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るような場合、差圧ΔＰからパティキュレートの堆積量を的確に求めることができなくなり、差圧ΔＰに基づくパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を用いた逐次最小２乗法による適応推定計算を精度よく行うことができなくなる。そこで、このような場合にはステップＳ２７において、ステップＳ２４の適応推定計算とは異なる代替適応推定計算を行うようにしている。
【００５９】
ＥＣＵ４０は、ステップＳ２３からステップＳ２７に処理を進めると、予め設定されている基準点における燃焼量ｒ、及び基準点においてこの燃焼量ｒを得るためのパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを用い、式（３）による適応パラメータ係数の適応推定計算を行う。即ち、式（３）における差圧ΔＰに基づくパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ’に代えて基準点における燃焼量ｒを用いると共に、その時点でＥＣＵ４０が記憶している適応パラメータ係数Ｋoldが適用された多項式（１）に相当する式（３）中のＫold・ＰＴ及び入力値ベクトルＰに、基準点におけるパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを適用して新たな適応パラメータ係数Ｋnewを求める。
【００６０】
なお、パティキュレートが燃焼する際の、パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ、パティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚの関係は、多くの場合、酸化触媒３０やフィルタ３２の経年変化により徐々に変化していくが、経年変化の影響が少なく、これらの関係があまり変化しないない領域が一部に存在する。そこで、本実施形態ではこのような領域に含まれるいくつかの点を基準点として予め設定し、ＥＣＵ４０は、これらの基準点のそれぞれにおけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ、及び基準点においてこの燃焼量ｒを得るためのパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを記憶している。なお、これら基準点の１つとして、パティキュレート堆積量ｘが０となる点を含めてもよい。この場合、パティキュレート堆積量ｘが０となることから、パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒも０となる。
【００６１】
これらの基準点においては、酸化触媒３０やフィルタ３２に経年変化による特性の変化があったとしても、その基準点に対して記憶されているパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚが実際に成立した場合には、その基準点に対して記憶されているパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒが得られることになる。従って、これら基準点におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ、パティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを用いて式（３）による適応パラメータ係数の適応推定計算を行うことにより、各基準点については適正な適応パラメータ係数を得ることができる。
【００６２】
但し、実際にはパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚが変化させながら各基準点以外の領域も通過しつつフィルタ３２の強制再生が行われていくので、ＥＣＵ４０は、その時点におけるパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ及び酸素質量流量ｚを求め、これらパティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ及び酸素質量流量ｚと各基準点におけるこれら各パラメータとの関係に基づいて、各基準点に対応して求められた適応パラメータ係数を補間することにより、多項式（１）に適用する適応パラメータ係数を決定する。
【００６３】
なお、このときのパティキュレート堆積量ｘは、差圧ΔＰを用いて求めることができないので、ＥＣＵ４０は、前回の制御周期で求められているパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを、前回求められたパティキュレート堆積量ｘから減算することにより、このパティキュレート堆積量ｘを求めている。
このようにして、ステップＳ２７で基準点におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ、パティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ及び酸素質量流量ｚに基づく代替適応推定計算を行って適応パラメータ係数を同定すると、ＥＣＵ４０は求められた適応パラメータ係数を記憶した後、処理をステップＳ２５に進め、ステップＳ２７で求められた適応パラメータ係数を適応して更新した多項式（１）を用い、パティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを求める。
【００６４】
次のステップＳ２６では、ステップＳ２５で求められた単位時間あたりの燃焼量ｒを積算して総燃焼量Ｒを求め、その制御周期を終了する。ステップＳ２６における単位時間あたりの燃焼量ｒの積算は、ステップＳ２４による適応推定計算からステップＳ２７による代替適応推定計算に移行する前から継続しており、ステップＳ２７による代替適応推定計算に移行した後にステップＳ２６で得られる総燃焼量Ｒは、フィルタ３２の強制再生を開始してから制御周期ごとにパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒが積算されたものとなる。
【００６５】
次の制御周期においてもＥＣＵ４０は、ステップＳ２１でフラグＦの値が１であるか否かを判定するが、フィルタ３２の強制再生が行われている限りフラグＦの値は１のままであるので、ＥＣＵ４０は処理をステップＳ２３に進め、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回るか否かを再び判定する。一端差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回ると、フィルタ３２の強制再生が終了しない限り一端差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａ以上となることはないので、ＥＣＵ４０はステップＳ２３の判定により処理を再びステップＳ２７に進める。
【００６６】
従って、フィルタ３２の強制再生が継続し、ステップＳ２３で差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回っていると判定する限り、このようにして制御周期ごとにステップＳ２７の処理が繰り返され、ＥＣＵ４０は、上述のようにして代替適応推定計算を行うことにより適応パラメータ係数を同定する。
そしてＥＣＵ４０は、ステップＳ２７で求められた適応パラメータ係数を適応して更新した多項式（１）を用い、ステップＳ２５においてパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを求める。従って、差圧ΔＰが下限差圧ΔＰａを下回った後も、ステップＳ２７の代替適応推定計算により求められた適応パラメータ係数により、制御周期ごとに多項式（１）が更新されていく。また次のステップＳ２６では、上述のように、ステップＳ２５で求められた単位時間あたりの燃焼量ｒを積算して総燃焼量Ｒを求めるので、強制再生開始後のパティキュレートの総燃焼量Ｒが求められる。
【００６７】
こうして求められた強制再生開始後のパティキュレートの総燃焼量Ｒは前述の強制再生制御で用いられ、図２のフローチャートのステップＳ１５において総燃焼量Ｒが終了判定燃焼量に達したと判定すると、ＥＣＵ４０はフィルタ３２の強制再生を終了し、フラグＦの値が０となる。従って燃焼量演算制御では、ＥＣＵ４０が処理をステップＳ２１からステップＳ２２に進め、パティキュレートの総燃焼量Ｒの値を０として、次の強制再生実行時に備える。
【００６８】
以上のようにして燃焼量演算制御が行われることにより、フィルタ３２及び酸化触媒３０の特性のばらつきや経年変化等によって、フィルタ３２における強制再生時の実際のパティキュレートの燃焼特性と多項式との間にずれが生じるようなことがあっても、逐次最小２乗法による適応推定計算を行って多項式の適応パラメータ係数を同定し、多項式が適正に更新される。
【００６９】
従って、フィルタ３２の強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒを精度よく求めることが可能となる。しかも、フィルタ３２前後の差圧ΔＰから求めたパティキュレートの燃焼量に基づき、逐次最小２乗法による適応推定計算を行って多項式の適応パラメータ係数を同定し、多項式を更新するので、上流側に設けられた酸化触媒３０の経年変化や、特性のばらつきによるパティキュレートの燃焼特性の変化にも対応して多項式を適正に更新することができる。
【００７０】
こうして求められた燃焼量ｒを用い、前述したようにフィルタ３２の強制再生の完了を判定するので、強制再生の完了判定を適正に行うことができる。この結果、必要以上の強制再生の実行によるエンジン１の燃費の低下や、フィルタ３２の不十分な再生を防止することができる。
また、強制再生の進行によりフィルタ３２前後の差圧ΔＰが低下し、差圧ΔＰからは精度よく実燃焼量を求めることができなくなっても、予め定められた基準点におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量ｒ、パティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚに基づき、代替適応推定計算を行って適応パラメータ係数を同定し、多項式を適正に修正するので、引き続き精度よくフィルタ３２の強制再生におけるパティキュレートの単位時間あたりの燃焼量を求めることができる。
【００７１】
以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、フィルタ３２の強制再生におけるパティキュレートの燃焼に影響を与えるパラメータとして、パティキュレート堆積量ｘ、フィルタ温度ｙ、及び酸素質量流量ｚを用いたが、上記パラメータはこれに限定されるものではなく、強制再生におけるパティキュレートの燃焼に影響を与えるパラメータとして、更に別のパラメータを加えてもよいし、制御を簡略化して一部のパラメータの使用を省略してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、フィルタ３２の上流側に酸化触媒３０を配置するようにしたが、酸化触媒３０と同様の目的でフィルタ３２自体に酸化触媒を担持させるようにした場合にも、本発明を同様に適用することが可能であり、本発明と同様の効果を得ることが可能である。
また、上記実施形態では、エンジン１を４気筒のディーゼルエンジンとしたが、気筒数及びエンジンの形式については、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用されたエンジンの全体構成図である。
【図２】図１のエンジンにおいて、ＥＣＵが実行する強制再生制御のフローチャートである。
【図３】パティキュレートフィルタにおけるパティキュレートの堆積量と差圧との関係を示すグラフである。
【図４】図１のエンジンにおいて、ＥＣＵが実行する燃焼量演算制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１  エンジン
２０  排気管（排気通路）
３２  パティキュレートフィルタ
３６  上流側排気圧センサ（差圧検出手段）
３８  下流側排気圧センサ（差圧検出手段）
４０  ＥＣＵ（燃焼量演算手段、更新手段）
【図１】
2010007507.tif 000003
【図２】
2010007507.tif 000004
【図３】
2010007507.tif 000005
【図４】
2010007507.tif 000006