(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、
該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、
前記コントローラは、
エンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、
該算出したエンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、
該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、
前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、
該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、
前記コントローラは、
エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、
暖機運転が完了したと判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、
該算出した暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、
該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、
前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生することを特徴とするエンジン。
【請求項３】
排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、
該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、
前記コントローラは、
エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、
前記パティキュレートフィルタを強制的に再生してからの経過時間を計測し、
該計測した経過時間が所定の基準時間を経過しているか否かを判断し、
暖機運転が完了し、かつ、前記計測した経過時間が前記基準時間を経過していると判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、
該算出した暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、
該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、
前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生することを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに関し、特に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等のエンジンにおいては、排気ガスに含まれる粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ、以下「ＰＭ」という。）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ、以下「ＤＰＦ」という。）がＰＭによって目詰まりすると、ＰＭの酸化反応が低下する。そこで、ＤＰＦにおけるＰＭの酸化反応を維持するため、ＤＰＦの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧に基づいてＤＰＦのＰＭ堆積量を推定し、該推定したＰＭ堆積量が所定の基準堆積量を上回る場合に、燃料をポスト噴射してＤＰＦを強制的に再生させる、という技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３３２０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記技術では、エンジン始動後において、エンジン停止中における差圧の経時変化によって差圧が低下している場合に、該低下した差圧に基づいてＰＭ堆積量を推定すると、実際のＰＭ堆積量との誤差が大きくなり、推定したＰＭ堆積量が実際のＰＭ堆積量よりも小さくなって実際のＰＭ堆積量を過小評価することになる。特に、エンジンが停止してから長時間経過してからエンジンを始動した場合には、エンジン始動後における差圧の低下が一層大きい。
【０００５】
従って、ＤＰＦのＰＭ堆積量を正確に推定することができず、ＤＰＦの強制再生を適切な時期に実施することができない、という問題があった。ＤＰＦの強制再生を適切な時期に実施することができないと、ＤＰＦの溶損いわゆる暴走再生を招く恐れがある。
【０００６】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、ＤＰＦのＰＭ堆積量を正確に推定して、ＤＰＦの強制再生を適切な時期に実施することができるエンジンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上のとおりであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
すなわち、請求項１においては、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、前記コントローラは、エンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、該算出したエンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するものである。
【０００９】
請求項２においては、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、前記コントローラは、エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、暖機運転が完了したと判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、該算出した暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するものである。
【００１０】
請求項３においては、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサと、該差圧センサが接続され、前記差圧センサによって検知された差圧に基づいて前記パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を推定し、該推定した粒子状物質堆積量を記憶部に記憶し、前記推定した粒子状物質堆積量に基づいて前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するか否かを判断するコントローラと、を備えるエンジンにおいて、前記コントローラは、エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生してからの経過時間を計測し、該計測した経過時間が所定の基準時間を経過しているか否かを判断し、暖機運転が完了し、かつ、前記計測した経過時間が前記基準時間を経過していると判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を算出し、該算出した暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を、前記記憶部に記憶されているエンジン始動前の粒子状物質堆積量に積算し、該積算して求めた粒子状物質堆積量が所定の基準堆積量を上回るか否かを判断し、前記積算して求めた粒子状物質堆積量が前記基準堆積量を上回る場合に、前記パティキュレートフィルタを強制的に再生するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、エンジン始動前の粒子状物質堆積量にエンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分を積算することにより、実際の粒子状物質堆積量との誤差が小さくなる。従って、パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を正確に推定して、パティキュレートフィルタの強制再生を適切な時期に実施することができる。
【００１３】
請求項２においては、エンジン始動前の粒子状物質堆積量に暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を積算することにより、実際の粒子状物質堆積量との誤差が小さくなる。暖機運転完了後には、低下した差圧の回復が見込まれるため、暖機運転完了後における差圧に基づいて算出した粒子状物質堆積量の増加分は、実際の粒子状物質堆積量の増加分と精度良く一致する。従って、パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を正確に推定して、パティキュレートフィルタの強制再生を適切な時期に実施することができる。
【００１４】
請求項３においては、エンジン始動前の粒子状物質堆積量に暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分を積算することにより、実際の粒子状物質堆積量との誤差が小さくなる。暖機運転完了後には、低下した差圧の回復が見込まれるため、暖機運転完了後における差圧に基づいて算出した粒子状物質堆積量の増加分は、実際の粒子状物質堆積量の増加分と精度良く一致する。また、前回の強制再生から時間が経っている場合に限って、積算して求めた粒子状物質堆積量に基づいて強制再生の要否を判断することにより、前回の強制再生が近時に行われている場合にまで、過度の強制再生が行われることがない。従って、パティキュレートフィルタの粒子状物質堆積量を正確に推定して、パティキュレートフィルタの強制再生を適切な時期に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一実施形態に係るエンジンの全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第一実施形態に係るＤＰＦの強制再生の制御手順を示すフロー図。
【図３】本発明の第一実施形態に係るＰＭ堆積量とエンジン運転時間との関係を示す図。
【図４】本発明の第二実施形態に係るＤＰＦの強制再生の制御手順を示すフロー図。
【図５】本発明の第二実施形態に係るＰＭ堆積量とエンジン運転時間との関係を示す図。
【図６】本発明の第三実施形態に係るＤＰＦの強制再生の制御手順を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００１７】
先ず、本発明の第一実施形態に係るエンジン１の全体構成について、図１により説明する。
【００１８】
エンジン１は、直列四気筒型ディーゼルエンジン等のエンジン本体２、燃料噴射装置としてのコモンレール燃料噴射装置３、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、以下「ＥＧＲ」という。）装置４、排気タービン式過給機（ターボチャージャー）等の過給機５、排気浄化装置６等から構成される。
【００１９】
このうちのエンジン本体２においては、シリンダヘッド２１がシリンダブロック２２の上面に固定される。シリンダブロック２２には、クランク軸２４が回転可能に軸支されると共に、クランク軸２４の軸方向に沿って四つのシリンダ２３・２３・・・が等間隔で形成される。また、クランク軸２４の軸直交方向にてシリンダヘッド２１の一側には、図示せぬ吸気マニホールドを介して吸気管２５が接続される一方、シリンダヘッド２１の他側には、図示せぬ排気マニホールドを介して排気管２６が接続される。
【００２０】
コモンレール燃料噴射装置３は、燃料を高圧にする図示せぬサプライポンプ、該サプライポンプで高圧にされた燃料を蓄えるコモンレール３１、コモンレール３１内の高圧燃料をシリンダ２３・２３・・・内に噴射するインジェクタ３２・３２・・・等から構成される。このうちのインジェクタ３２・３２・・・とコントローラ７とが接続されており、コントローラ７からの信号により、インジェクタ３２・３２・・・から燃料が噴射される。
【００２１】
ＥＧＲ装置４は、吸気に再循環される排気ガスが流れるＥＧＲ管４１、ＥＧＲ管４１内の排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ４２、ＥＧＲ管４１を開閉するＥＧＲ弁４３等から構成される。このうちのＥＧＲ弁４３とコントローラ７とが接続されており、コントローラ７からの信号により、ＥＧＲ弁４３が所定の開度で開閉される。これにより、ＥＧＲ弁４３の開度に応じた量の排気ガスが、ＥＧＲ管４１によってエンジン本体２の図示せぬ燃焼室内に送り込まれ、低酸素雰囲気により該燃焼室内の燃焼温度が低下するため、高温燃焼により発生するＮＯｘの排出量を低減することができる。
【００２２】
過給機５においては、吸気管２５及び排気管２６と連通するハウジング５１内に、回転軸５２が回転可能に軸支され、回転軸５２上の排気管２６側には、タービン５３が固定される一方、回転軸５２上の吸気管２５側には、コンプレッサ５４が固定される。これにより、排気管２６内を流れる排気ガスのエネルギーによってタービン５３が回転すると、回転軸５２を介してタービン５３と共に回転するコンプレッサ５４によって吸気が圧縮され、圧縮された吸気がシリンダ２３・２３・・・内に送り込まれることにより、シリンダ２３・２３・・・内の吸気充填効率が向上して、エンジン１の出力を増大させることができる。
【００２３】
排気浄化装置６は、酸化触媒担体（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下「ＤＯＣ」という。）６１、例えばウォールフロー型のＤＰＦ６２等から構成され、排気管２６の排気出口側に設けられる。これにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び有機可溶成分（ＳＯＦ）がＤＯＣ６１で酸化されると共に、排気ガスに含まれるＰＭがＤＰＦ６２で捕集・酸化されて、排気ガスを浄化することができる。
【００２４】
また、排気浄化装置６には、ＤＯＣ６１の排気ガス上流側に設けられる上流側センサ６３１と、ＤＰＦ６２の排気ガス下流側に設けられる下流側センサ６３２とから構成される差圧センサ６３が設けられる。そして、差圧センサ６３とコントローラ７とが接続されており、上流側センサ６３１によって検知された圧力と下流側センサ６３２によって検知された圧力との差が、ＤＰＦ６２の排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧としてコントローラ７に入力される。
【００２５】
コントローラ７は、図示せぬ中央処理部、記憶部７１等から構成される。コントローラ７では、差圧センサ６３によって検知された差圧に基づいてＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を推定し、該推定したＰＭ堆積量が記憶部７１に記憶される。そして、コントローラ７の有する図示せぬカウンターによって、エンジン始動後からの経過時間（以下「始動後経過時間」という。）Ｔｓが計測される。また、記憶部７１には、推定したＰＭ堆積量に関する基準値となる基準堆積量Ｓｃ、始動後経過時間Ｔｓに関する基準値となる基準始動後経過時間Ｔｓｃ、後述するＤＰＦ６２の強制再生を行うための制御プログラム等が記憶されている。
【００２６】
次に、ＤＰＦ６２の強制再生の制御手順について、図２及び図３により説明する。
【００２７】
図２に示すように、エンジン１が始動されると（ステップＳ１、ＹＥＳ）、エンジン始動後からのＰＭ堆積量の増加分（以下「始動後ＰＭ堆積量増加分」という。）ΔＳ１が算出される（ステップＳ２）。
【００２８】
具体的には、図３において、縦軸が推定されたＰＭ堆積量、横軸がエンジン運転時間、エンジン始動時Ｔ０におけるＰＭ堆積量をＳａ０、始動後経過時間ＴｓにおけるＰＭ堆積量をＳａ１とすると、始動後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ１は、Ｓａ１からＳａ０を引算した値（Ｓａ１−Ｓａ０）である。
【００２９】
そして、図２に戻って、記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに、始動後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ１が積算され（ステップＳ３）、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かが判断される（ステップＳ４）。
【００３０】
そして、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１が基準堆積量Ｓｃを上回る場合は（ステップＳ４、ＹＥＳ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われる（ステップＳ５）。つまり、コントローラ７からの信号により、インジェクタ３２・３２・・・から燃料がポスト噴射される。
【００３１】
一方、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１が基準堆積量Ｓｃ以下の場合は（ステップＳ４、ＮＯ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われることなく、ステップＳ２以降の手順が繰り返される。
【００３２】
以上のように、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するパティキュレートフィルタとしてのＤＰＦ６２と、ＤＰＦ６２の排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサ６３と、差圧センサ６３が接続され、差圧センサ６３によって検知された差圧に基づいてＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を推定し、該推定したＰＭ堆積量を記憶部７１に記憶し、前記推定したＰＭ堆積量に基づいてＤＰＦ６２を強制的に再生するか否かを判断するコントローラ７と、を備えるエンジン１において、コントローラ７は、エンジン始動後からのＰＭ堆積量の増加分としての始動後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ１を算出し、算出した始動後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ１を記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに積算し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かを判断し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１が基準堆積量Ｓｃを上回る場合に、ＤＰＦ６２を強制的に再生するものである。
【００３３】
このような構成により、エンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに始動後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ１を積算することにより、実際のＰＭ堆積量との誤差が小さくなる。従って、ＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を正確に推定して、ＤＰＦ６２の強制再生を適切な時期に実施することができる。
【００３４】
次に、本発明の第二実施形態に係るエンジンについて、図４及び図５により説明する。なお、第一実施形態と同一符号の部材等は第一実施形態と同一構造であるため詳細な説明は省略する。
【００３５】
第二実施形態に係るエンジンでは、図４に示すように、エンジン１が始動されると（ステップＳ２１、ＹＥＳ）、コントローラ７のタイマーにより始動後経過時間Ｔｓのタイムカウントが開始され（ステップＳ２２）、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過しているか否か、つまり、暖機運転が完了したか否かが判断される（ステップＳ２３）。
【００３６】
そして、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過している場合は（ステップＳ２３、ＹＥＳ）、暖機運転が完了したと判断され、引き続き、暖機運転完了後からのＰＭ堆積量の増加分（以下「暖機後ＰＭ堆積量増加分」という。）ΔＳ２が算出される（ステップＳ２４）。
【００３７】
具体的には、図５において、縦軸が推定されたＰＭ堆積量、横軸がエンジン運転時間、基準始動後経過時間ＴｓｃにおけるＰＭ堆積量をＳａ２、始動後経過時間ＴｓにおけるＰＭ堆積量をＳａ３とすると、暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２は、Ｓａ３からＳａ２を引算した値（Ｓａ３−Ｓａ２）である。
【００３８】
そして、図４に戻って、記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに、暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２が積算され（ステップＳ２５）、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かが判断される（ステップＳ２６）。
【００３９】
そして、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回る場合は（ステップＳ２６、ＹＥＳ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われる（ステップＳ２７）。つまり、コントローラ７からの信号により、インジェクタ３２・３２・・・から燃料がポスト噴射される。
【００４０】
一方、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃ以下の場合は（ステップＳ２６、ＮＯ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われることなく、ステップＳ２４以降の手順が繰り返される。
【００４１】
なお、ステップＳ２３において、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過していない場合は（ステップＳ２３、ＮＯ）、暖機運転が完了していないと判断され、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過するまで、ステップＳ２２以降の手順が繰り返される。
【００４２】
以上のように、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するパティキュレートフィルタとしてのＤＰＦ６２と、ＤＰＦ６２の排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサ６３と、差圧センサ６３が接続され、差圧センサ６３によって検知された差圧に基づいてＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を推定し、該推定したＰＭ堆積量を記憶部７１に記憶し、前記推定したＰＭ堆積量に基づいてＤＰＦ６２を強制的に再生するか否かを判断するコントローラ７と、を備えるエンジン１において、コントローラ７は、エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、暖機運転が完了したと判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分としての暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を算出し、算出した暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに積算し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かを判断し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回る場合に、ＤＰＦ６２を強制的に再生するものである。
【００４３】
このような構成により、エンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を積算することにより、実際のＰＭ堆積量との誤差が小さくなる。暖機運転完了後には、低下した差圧の回復が見込まれるため、暖機運転完了後における差圧に基づいて算出した暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２は、実際の粒子状物質堆積量の増加分と精度良く一致する。従って、ＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を正確に推定して、ＤＰＦ６２の強制再生を適切な時期に実施することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを、始動後経過時間Ｔｓに基づいて判断するようにしているが、これに代えて、エンジン１の冷却水温に基づいて判断するようにしてもよい。
【００４５】
また、エンジン始動時Ｔ０から基準始動後経過時間Ｔｓｃまでの間（図５参照）、つまり、暖機運転期間中におけるＰＭ堆積量の推定は、差圧に基づいてＰＭ堆積量を推定するものに代えて、例えば、ＰＭ排出量からＰＭ燃焼量を引算してＰＭ堆積量を推定するものとしてもよい。
【００４６】
次に、本発明の第三実施形態に係るエンジンについて、図６により説明する。なお、第一実施形態と同一符号の部材等は第一実施形態と同一構造であるため詳細な説明は省略する。
【００４７】
第三実施形態に係るエンジンでは、コントローラ７の有する図示せぬカウンターによって、ＤＰＦ６２を強制的に再生してからの経過時間（以下「再生後経過時間」という。）Ｔｒが計測される。記憶部７１には、再生後経過時間Ｔｒに関する基準値となる基準再生後経過時間Ｔｒｃが記憶されている。
【００４８】
図６に示すように、エンジン１が始動されると（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、コントローラ７のタイマーにより始動後経過時間Ｔｓのタイムカウントが開始され（ステップＳ３２）、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過しているか否か、つまり、暖機運転が完了したか否かが判断される（ステップＳ３３）。
【００４９】
そして、始動後経過時間Ｔｓが基準始動後経過時間Ｔｓｃを経過している場合は（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、暖機運転が完了したと判断され、引き続き、再生後経過時間Ｔｒが基準再生後経過時間Ｔｒｃを経過しているか否かが判断される（ステップＳ３４）。
【００５０】
そして、再生後経過時間Ｔｒが基準再生後経過時間Ｔｒｃを経過している場合は（ステップＳ３４、ＹＥＳ）、暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２が算出される（ステップＳ３５）（図５参照）。
【００５１】
そして、記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに、暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２が積算され（ステップＳ３６）、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かが判断される（ステップＳ３７）。
【００５２】
そして、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回る場合は（ステップＳ３７、ＹＥＳ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われる（ステップＳ３８）。つまり、コントローラ７からの信号により、インジェクタ３２・３２・・・から燃料がポスト噴射される。
【００５３】
一方、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃ以下の場合は（ステップＳ３７、ＮＯ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われることなく、ステップＳ３５以降の手順が繰り返される。
【００５４】
また、ステップ３４において、再生後経過時間Ｔｒが基準再生後経過時間Ｔｒｃを経過していない場合は（ステップＳ３４、ＮＯ）、差圧センサ６３によって検知された差圧に基づいて始動後経過時間ＴｓにおけるＰＭ堆積量Ｓａ３が推定され（ステップＳ３９）（図５参照）、ＰＭ堆積量Ｓａ３が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かが判断される（ステップＳ４０）。
【００５５】
そして、ＰＭ堆積量Ｓａ３が基準堆積量Ｓｃを上回る場合は（ステップＳ４０、ＹＥＳ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われる（ステップＳ３８）。つまり、コントローラ７からの信号により、インジェクタ３２・３２・・・から燃料がポスト噴射される。
【００５６】
一方、ＰＭ堆積量Ｓａ３が基準堆積量Ｓｃ以下の場合は（ステップＳ４０、ＮＯ）、ＤＰＦ６２の強制再生が行われることなく、ステップＳ３４以降の手順が繰り返される。
【００５７】
以上のように、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するパティキュレートフィルタとしてのＤＰＦ６２と、ＤＰＦ６２の排気ガス上流側と排気ガス下流側との差圧を検知する差圧センサ６３と、差圧センサ６３が接続され、差圧センサ６３によって検知された差圧に基づいてＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を推定し、該推定したＰＭ堆積量を記憶部７１に記憶し、前記推定したＰＭ堆積量に基づいてＤＰＦ６２を強制的に再生するか否かを判断するコントローラ７と、を備えるエンジン１において、コントローラ７は、エンジン始動後にて暖機運転が完了したか否かを判断し、ＤＰＦ６２を強制的に再生してからの経過時間としての再生後経過時間Ｔｒを計測し、計測した再生後経過時間Ｔｒが基準再生後経過時間Ｔｒｃを経過しているか否かを判断し、暖機運転が完了し、かつ、計測した再生後経過時間Ｔｒが基準再生後経過時間Ｔｒｃを経過していると判断した場合に、暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分としての暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を算出し、算出した暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を記憶部７１に記憶されているエンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに積算し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回るか否かを判断し、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２が基準堆積量Ｓｃを上回る場合に、ＤＰＦ６２を強制的に再生するものである。
【００５８】
このような構成により、エンジン始動前のＰＭ堆積量Ｓｂに暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２を積算することにより、実際のＰＭ堆積量との誤差が小さくなる。暖機運転完了後には、低下した差圧の回復が見込まれるため、暖機運転完了後における差圧に基づいて算出した暖機後ＰＭ堆積量増加分ΔＳ２は、実際の粒子状物質堆積量の増加分と精度良く一致する。また、前回の強制再生から時間が経っている場合に限って、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ２に基づいて強制再生の要否を判断することにより、前回の強制再生が近時に行われている場合にまで、過度の強制再生が行われることがない。つまり、前回の強制再生が近時に行われている場合は、積算して求めたＰＭ堆積量Ｓｂ＋ΔＳ１に代えて、低下した差圧から推定したＰＭ堆積量Ｓａ３に基づいて強制再生の要否を判断するため、強制再生が行われる頻度が抑制される。従って、ＤＰＦ６２のＰＭ堆積量を正確に推定して、ＤＰＦ６２の強制再生を適切な時期に実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  エンジン
７  コントローラ
６２  ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ）
６３  差圧センサ
７１  記憶部
Ｓａ３  ＰＭ堆積量（暖機運転完了後における粒子状物質堆積量）
Ｓｂ  エンジン始動前の粒子状物質堆積量
Ｓｂ＋ΔＳ１  積算して求めた粒子状物質堆積量
Ｓｂ＋ΔＳ２  積算して求めた粒子状物質堆積量
Ｓｃ  基準堆積量
Ｔｒ  再生後経過時間（パティキュレートフィルタを強制的に再生してからの経過時間）
Ｔｒｃ  基準再生後経過時間
Ｔｓ  始動後経過時間
Ｔｓｃ  基準始動後経過時間
ΔＳ１  始動後ＰＭ堆積量増加分（エンジン始動後からの粒子状物質堆積量の増加分）
ΔＳ２  暖機後ＰＭ堆積量増加分（暖機運転完了後からの粒子状物質堆積量の増加分）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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