(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配設されるとともに同機関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、
前記排気通路に配設されるとともに同配設された部位の温度に応じて変化する出力値を出力する温度センサと、
前記温度センサの出力値をセンサ検出温度に変換する温度変換部と、
再生開始条件成立時点以降において前記パティキュレートフィルタの温度が所定の指令温度に一致するように同パティキュレートフィルタに加えられるエネルギーの量を前記センサ検出温度に基いて制御する再生制御手段と、
を備え、前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させて同パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させることにより同パティキュレートフィルタを再生する内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生制御手段は、
前記再生開始条件成立時点以降において前記パティキュレートフィルタの温度を前記指令温度に一致させるように予め定められたフィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えるフィードフォワード手段と、
前記再生開始条件成立時点以降において前記センサ検出温度が前記指令温度に基づいて定まる最終的な目標温度である最終目標温度と一致するように前記エネルギーの量をフィードバック制御するフィードバック手段と、
を備え、
更に、前記フィードバック手段は、
前記再生開始条件成立時点から前記フィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えた場合における同再生開始条件成立時点からの経過時間に対する前記センサ検出温度を前記最終目標温度に基づいて推定するとともに、その推定したセンサ検出温度を前記フィードバック制御における目標値であるセンサ目標検出温度として発生する温度センサモデルを用いることにより、前記再生開始条件成立時点からの時間経過に応じた前記センサ目標検出温度を算出する目標検出温度算出手段と、
前記センサ目標検出温度と前記センサ検出温度とが一致するように前記パティキュレートフィルタに加えられるエネルギーの量を制御することによって前記フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段と、
前記再生開始条件成立時点から所定期間が経過する特定時点までは前記センサ目標検出温度を用いた前記フィードバック制御の実行を禁止し、前記特定時点以降において前記フィードバック制御の実行を許可するフィードバック制御禁止許可手段と、
を含み、
前記温度センサモデルはパデ近似により構築されており、
前記特定時点は、前記再生開始条件成立時点以降において、前記最終目標温度と前記センサ目標検出温度との差の大きさが所定の閾値温度差よりも大きい状態から同閾値温度差以下となった時点であると定められた、
排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記閾値温度差は、前記最終目標温度と、前記再生開始条件成立時点以降に最初に現れる前記センサ目標検出温度の極大値と、の差の大きさ以下の値に設定されている排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気通路にパティキュレートフィルタを備えるとともに同パティキュレートフィルタを再生するための制御を行う内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（例えば、ディーゼル機関）の排ガスには、ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）とも称呼される粒子状物質が含まれている。そこで、内燃機関の排気通路には、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）とも称呼されるパティキュレートフィルタが配設される。
【０００３】
ＤＰＦの温度が所定温度（例えば、６００℃〜６５０℃）に上昇されると、ＤＰＦに捕集されたＰＭが燃焼しＤＰＦから除去される。即ち、ＤＰＦは、昇温されることにより再生され、連続して使用することができる。ＤＰＦの昇温は、例えば、ポスト噴射とよばれるメイン噴射よりも噴射時期が遅い燃料噴射、及び、排気通路のＤＰＦ上流に燃料を添加する添加燃料供給等により行われる。即ち、未燃燃料をＤＰＦの上流に供給し触媒反応によって燃焼・発熱させることによってＤＰＦに流入する排ガスの温度を上昇させ、以て、ＤＰＦの温度を上昇させる。ＰＭを燃焼して除去することによりＤＰＦを再生させる制御は「ＤＰＦ再生制御」とも称呼される。
【０００４】
ＤＰＦ再生制御を実行する場合、ＤＰＦの温度を適切な温度範囲内に維持する必要がある。なぜなら、ＤＰＦの再生制御中にＤＰＦの温度が過度に高くなりすぎると、ＤＰＦの破損又はＤＰＦに触媒物質が担持されている場合にはその触媒物質の劣化を招く可能性があるからである。更に、ＤＰＦ再生制御中におけるＤＰＦの温度が低すぎるとＰＭの燃焼に長時間を要するので、ポスト噴射量及び／又は添加燃料供給量の増加を招き、その結果、燃費を悪化させる可能性があるからである。
【０００５】
係る課題に対処する従来技術の一つは、排気通路内のＤＰＦの上流に温度センサを有し、その温度センサの検出値に基づくセンサ検出温度が目標温度に一致するようにポスト噴射量（ポスト燃料噴射量）をフィードバック制御する。更に、この従来技術は、ポスト噴射量の変化に対する排気温度の変化の時間的な遅れを伝達関数を用いてモデル化しておき、そのモデルを用いて排気温度の推定値を算出する。このモデルは、時定数（１次遅れ）とむだ時間とを考慮して構築されている。そして、この従来技術は、そのモデルによって推定された排気温度とセンサ検出温度との偏差に基づいて積分学習を行うことにより学習値を取得し、その学習値をフィードバック制御に反映する（例えば、特許文献１を参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１５１９８号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、発明者は、「上記のようなモデルを、例えば、周知のパデ（Ｐａｄｅ）近似等の二次遅れを伴う近似式等により構築した場合、温度推定の開始直後における推定精度が良好でないので、このような期間において実際のセンサ検出温度をその推定温度に一致させるフィードバック制御（学習制御を含む。）を行うことは好ましくない。」との知見を得た。
【０００８】
より具体的に述べると、例えば、図２０に示したように、時刻ｔ０にてＤＰＦの再生開始条件が成立し、時刻ｔ０以降からモデルによる温度推定が開始される場合、理想的な推定温度は破線により示されたＴ１optであるのに対し、モデルにより推定される推定温度は実線により示されたＴ１mdlのように変化する。即ち、少なくとも温度推定の開始直後である「時刻ｔ０〜時刻ｔ１の期間」において推定温度Ｔ１mdlは大きく上下動し、理想的な推定温度Ｔ１optから大きく乖離する。従って、このような期間において上記フィードバック制御を行うことは好ましくない。
【０００９】
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、温度センサモデルを用いたフィードバック制御を行うことによりＤＰＦ再生制御を実施する際、温度センサモデルが適切でない値を推定している期間においてフィードバック制御を禁止することにより、ＤＰＦの温度を適切に上昇させることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
本発明による内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に配設されるとともに同機関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、
前記排気通路に配設されるとともに同配設された部位の温度に応じて変化する出力値を出力する温度センサと、
前記温度センサの出力値をセンサ検出温度に変換する温度変換部と、
再生開始条件成立時点以降において前記パティキュレートフィルタの温度が所定の指令温度に一致するように同パティキュレートフィルタに加えられるエネルギーの量を前記センサ検出温度に基いて制御する再生制御手段と、
を備え、
前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させて同パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼させることにより同パティキュレートフィルタを再生する。
【００１１】
更に、前記再生制御手段は、
前記再生開始条件成立時点以降において前記パティキュレートフィルタの温度を前記指令温度に一致させるように予め定められたフィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えるフィードフォワード手段と、
前記再生開始条件成立時点以降において前記センサ検出温度が前記指令温度に基づいて定まる最終的な目標温度である最終目標温度と一致するように前記エネルギーの量をフィードバック制御するフィードバック手段と、
を備える。
【００１２】
加えて、前記前記フィードバック手段は、
温度センサモデルを用いることにより「前記フィードバック制御における目標値であるセンサ目標検出温度」を算出する目標検出温度算出手段と、
前記センサ目標検出温度を用いて前記フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段と、
前記フィードバック制御の実行を禁止及び許可するフィードバック制御禁止許可手段と、
を含む。
【００１３】
より具体的に述べると、前記目標検出温度算出手段は、
（１）「前記再生開始条件成立時点から前記フィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えた場合における同再生開始条件成立時点からの経過時間に対する前記センサ検出温度」を前記最終目標温度に基づいて推定するとともに、
（２）その推定したセンサ検出温度を「前記フィードバック制御における目標値であるセンサ目標検出温度」として発生する、
温度センサモデルを用いることにより、前記再生開始条件成立時点からの時間経過に応じた前記センサ目標検出温度を算出する。
【００１４】
前記フィードバック制御手段は、前記センサ目標検出温度と前記センサ検出温度とが一致するように「前記パティキュレートフィルタに加えられるエネルギーの量」を制御することによって、前記フィードバック制御を実行する。
【００１５】
前記フィードバック制御禁止許可手段は、「前記再生開始条件成立時点から所定期間が経過する特定時点まで」の期間において前記センサ目標検出温度を用いた前記フィードバック制御の実行を禁止し、前記特定時点以降において前記フィードバック制御の実行を許可する。
【００１６】
前記特定時点は、例えば、前記再生開始条件成立時点からの経過時間が前記所定期間に対応する所定時間に到達した時点であると定められていてもよい。
【００１７】
更に、前記特定時点は、例えば、前記温度センサモデルがパデ（Ｐａｄｅ）近似或いは
ラゲール（Ｌａｇｕｅｒｒｅ）近似等により構築されている場合、前記最終目標温度と前記センサ目標検出温度との差の大きさが所定の閾値温度差よりも大きい状態から同閾値温度差以下となった時点であると定められていてもよい。
【００１８】
図２０に示したように、温度センサモデルがパデ近似及びラゲール近似等により構築されている場合、センサ目標検出温度は、再生開始条件成立時点（ｔ０）から所定期間が経過した特定時点（ｔ２）にて、再生開始条件成立後の極大値Ｔlocalmax（点Ｐ１を参照。）にまで復帰し、その特定時点以降においてセンサ目標検出温度Ｔ１ｍｄｌは理想的な温度Ｔ１ｏｐｔに沿って変化する。従って、上記構成のように特定時点を検出することにより、正しい（モデルによる近似誤差を含まない）センサ目標検出温度Ｔ１ｍｄｌを用いたフィードバック制御を実行することができる。
【００１９】
従って、前記閾値温度差は、「前記最終目標温度と、前記再生開始条件成立時点以降に最初に現れる前記センサ目標検出温度のＴlocalmax（点Ｐ１を参照。）と、の差」の大きさΔＴｔｈ以下の値に設定されることができる。
【００２０】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る排気浄化装置及び同排気浄化装置が適用される内燃機関の概略構成図である。
【図２】図１に示した排気浄化装置が実行するＤＰＦ再生制御を説明するためのブロック図である。
【図３】メイン噴射期間及びポスト噴射期間を説明するための図である。
【図４】指令温度が変化した場合の各値の変化の様子を示したタイムチャートである。
【図５】図１に示した排気浄化装置が使用する第１温度センサモデルのブロック図である。
【図６】（Ａ）は第１温度センサの出力値のむだ時間と空気量との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は第２温度センサの出力値のむだ時間と「空気量及びアッシュ量」との関係を示したグラフである。
【図７】（Ａ）は第１温度センサの出力値の固有周波数と空気量との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は第２温度センサの出力値の固有周波数と「空気量及びアッシュ量」との関係を示したグラフである。
【図８】（Ａ）は第１温度センサの出力値の時定数と空気量との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は第２温度センサの出力値の時定数と「空気量及びアッシュ量」との関係を示したグラフである。
【図９】（Ａ）は第１温度センサを用いたフィードバック制御の積分ゲインと空気量との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は第２温度センサを用いたフィードバック制御の積分ゲインと「空気量及びアッシュ量」との関係を示したグラフである。
【図１０】（Ａ）は第１温度センサを用いたフィードバック制御の比例ゲインと空気量との関係を示したグラフであり、（Ｂ）は第２温度センサを用いたフィードバック制御の比例ゲインと「空気量及びアッシュ量」との関係を示したグラフである。
【図１１】図１に示した排気浄化装置が使用する第２温度センサモデルのブロック図である。
【図１２】図１に示したＤＰＦの実際の温度と、第１温度センサの出力値に基づく第１温度センサ検出温度と、の差、の空気量に対する変化を示したグラフである。
【図１３】図１に示したＤＰＦの実際の温度と、第２温度センサの出力値に基づく第２温度センサ検出温度と、の差、の空気量に対する変化を示したグラフである。
【図１４】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１５】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１６】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１７】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１８】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１９】図１に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図２０】温度センサモデルによる推定値の挙動を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置について図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（構成）
図１に示したように、この排気浄化装置１０は内燃機関２０に適用される。機関２０はディーゼル機関である。機関２０は、本体部３０、インテークマニホールド及び吸気管を含む吸気通路部４０、並びに、エキゾーストマニホールド及び排気管を含む排気通路部５０を備える。
【００２４】
本体部３０は複数の気筒を有している。複数の気筒のそれぞれには燃料噴射弁３１が配設されている。燃料噴射弁３１は、後述する電気制御装置６０からの指示信号に応答して高圧の燃料を燃焼室内に噴射するようになっている。
【００２５】
吸気通路部４０の吸気管には、ターボチャージャのコンプレッサ４１及び吸気絞り弁４２が配設されている。
コンプレッサ４１は後述するターボチャージャのタービンとともに回転し、吸気を圧縮するようになっている。
吸気絞り弁４２は吸気管に回動可能に支持されている。吸気絞り弁４２は吸気絞り弁アクチュエータ４３により回転され、吸気管の吸気通路断面積を変更するようになっている。
【００２６】
排気通路部５０の排気管には、排気の上流側から下流側に向けて順に、ターボチャージャのタービン５１、ＤＯＣ５２及びＤＰＦ５３が配設されている。
タービン５１は排気により回転させられ、コンプレッサ４１を回転するようになっている。
【００２７】
ＤＯＣ５２は、ディーゼル機関用酸化触媒（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）である。ＤＯＣ５２は、ハニカム構造体のセラミック製担持体の表面に酸化触媒を担持している。ＤＯＣ５２は、排気に含まれる炭化水素成分（未燃成分）を触媒反応により燃焼させることにより、排気温度を上昇させるようになっている。これにより、ＤＰＦ５３の温度（床温）が上昇する。
【００２８】
ＤＰＦ５３は、周知の構造を有するセラミック製フィルタである。例えば、ＤＰＦ５３は、ハニカム構造に成形されたコーディライト等の耐熱性セラミックスにより形成される複数のガス流路を備えている。ＤＰＦ５３内に流入した排気は、その複数のガス流路の多孔性の隔壁を通過する。その際、排気中のＰＭ及びアッシュ等が捕集される。
【００２９】
排気浄化装置１０の電気制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体として構成された電子制御回路である。
電気制御装置６０は、アクセル操作量センサ６１、エアフローメータ６２、機関回転速度センサ６３、最上流温度センサ６４、第１温度センサ６５、第２温度センサ６６、差圧センサ６７及び車速センサ６８と接続されている。
【００３０】
アクセル操作量センサ６１は、運転者によって操作されるアクセルペダルの操作量を検出し、アクセルペダル操作量ＡＰ（以下、「アクセル操作量ＡＰ」と称呼する。）を出力する。
エアフローメータ６２は、吸気通路部４０の吸気管内を流れる空気の量を検出し、その空気の量を表す信号ＧＡ（以下、「空気量ＧＡ」と称呼する。）を出力する。
機関回転速度センサ６３は、機関２０のクランク軸が所定の回転角度だけ回転する毎にパルスを発生する。電気制御装置６０は、このパルスに基づいて機関回転速度ＮＥを取得するようになっている。なお、電気制御装置６０は図示しないカムポジションセンサからのパルス及び機関回転速度センサ６３からのパルスに基づいて、機関２０の絶対クランク角を取得するようになっている。
【００３１】
最上流温度センサ６４は、排気通路部５０の排気管であって、タービン５１よりも下流位置且つＤＯＣ５２よりも上流位置に配設されている。最上流温度センサ６４は、その配設位置を流れる排気の温度に応じた出力値ＶＴ０を発生する。電気制御装置６０は、この最上流温度センサ６４の出力値ＶＴ０を温度に変換し、その温度Ｔ０act（以下、「最上流温度検出値Ｔ０act」と称呼する。）を取得するようになっている。
【００３２】
第１温度センサ６５は、排気通路部５０の排気管であって、ＤＯＣ５２よりも下流位置且つＤＰＦ５３よりも上流位置に配設されている。第１温度センサ６５は、その配設位置を流れる排気の温度に応じた出力値ＶＴ１を発生する。電気制御装置６０は、この第１温度センサ６５の出力値ＶＴ１を温度に変換し、その温度Ｔ１act（以下、「第１温度センサ検出温度Ｔ１act」と称呼する。）を取得するようになっている。第１温度センサ検出温度Ｔ１actはＤＯＣ５２から流出し且つＤＰＦ５３に流入する排気の第１温度センサ６５の出力値に基づく検出温度である。よって、第１温度センサ検出温度Ｔ１actはＤＰＦ５３の実際の温度に応じて変化する。
【００３３】
第２温度センサ６６は、排気通路部５０の排気管であって、ＤＰＦ５３の近傍且つＤＰＦ５３よりも下流位置に配設されている。第２温度センサ６６は、その配設位置を流れる排気の温度に応じた出力値ＶＴ２を発生する。電気制御装置６０は、この第２温度センサ６６の出力値ＶＴ２を温度に変換し、その温度Ｔ２act（以下、「第２温度センサ検出温度Ｔ２act」と称呼する。）を取得するようになっている。第２温度センサ検出温度Ｔ２actはＤＰＦ５３から流出した排気の第２温度センサ６６の出力値に基づく検出温度である。よって、第２温度センサ検出温度Ｔ２actはＤＰＦ５３の実際の温度に応じて変化する。なお、第２温度センサ６６はＤＰＦ５３内に配設されていてもよい。
【００３４】
差圧センサ６７は、圧力導入管５４に配設されている。圧力導入管５４の一端は、排気管のタービン５１とＤＯＣ５２との間の位置に接続されている。圧力導入管５４の他端は、排気管のＤＰＦ５３の下流位置に接続されている。従って、差圧センサ６７は、「ＤＯＣ５２及びＤＰＦ５３」の「上流位置の排気圧力と下流位置の排気圧力との差」に応じた値を検出し、その検出した値Ｐｄ（以下、「ＤＰＦ前後差圧Ｐｄ」と称呼する。）を出力する。
【００３５】
車速センサ６８は、機関２０が搭載された車両の速度を検出し、その検出した車速ＳＰＤを出力する。
【００３６】
電気制御装置６０は、更に、吸気絞り弁アクチュエータ４３及び複数の燃料噴射弁３１等と接続されている。電気制御装置６０は、これらに指示信号を送出するようになっている。
【００３７】
（ＤＰＦ再生制御の概要）
次に、上記のように構成された排気浄化装置１０によるＤＰＦ再生制御の概要について説明する。排気浄化装置１０は、ＤＰＦ５３に捕集された（堆積した）ＰＭの量（以下、「ＰＭ堆積量」と称呼する。）を周知の手法により推定している。例えば、排気浄化装置１０は、ＤＰＦ前後差圧Ｐｄに基づいてＰＭ堆積量を推定する。ＰＭ堆積量が大きくなるほどＤＰＦ前後差圧Ｐｄは増大する。ＰＭ堆積量は、前回のＰＭ再生制御終了後からの機関の空気量ＧＡの積算値、或いは、メイン燃料噴射量Ｑfinの積算値に基づいて推定されることもできる。排気浄化装置１０は、そのＰＭ堆積量が制御開始許容量ＰＭｔｈ以上となったとき（即ち、ＤＰＦ再生制御開始条件成立時、又は、「再生開始条件」成立時）ＤＰＦ再生制御を実行する。ＤＰＦ再生制御において「ＤＰＦ５３の温度を上昇するためにＤＰＦ５３に加えられるエネルギー」は、本例においては、所謂「ポスト噴射」される燃料によりもたらされる。
【００３８】
更に、排気浄化装置１０は、ＤＰＦ５３に堆積したアッシュの量（以下、「アッシュ量ＳＡＳＨ」と称呼する。）を後述する周知の手法により推定している。アッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるとＤＰＦ５３の熱容量も大きくなる。そこで、排気浄化装置１０は、そのアッシュ量ＳＡＳＨをＤＰＦ再生制御に反映する。
【００３９】
より具体的には、排気浄化装置１０は、第１温度センサモデルを用いることによりＤＰＦ再生制御における「第１温度センサ６５を使用するフィードバック制御の目標値」を算出する。以下、この目標値は「第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgt、又は、第１温度センサ６５のセンサ目標検出温度Ｔ１tgt」と称呼される。第１温度センサモデルは、「指令温度に応じて定まる所定の目標温度（第１温度センサ最終目標温度Ｔ１in）」に対する「第１温度センサ６５の出力値に基づく検出温度（第１温度センサ検出温度Ｔ１act）」を推定するモデルであり、その推定値を第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtとして出力する。指令温度は、ＤＰＦ再生制御におけるＤＰＦ５３の温度（床温）の最終的な目標温度である。
【００４０】
第１温度センサモデルは、「第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inの変化に対する第１温度センサ検出温度Ｔ１actの変化のむだ時間に対応するむだ時間パラメータ」及び「第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inの変化に対する第１温度センサ検出温度Ｔ１actの変化の時定数に対応する遅れパラメータ」をパラメータとして含む。遅れパラメータは、一次遅れ式により第１温度センサモデルが構築されている場合には「時定数Ｔｄ」であり、Ｐａｄｅ近似の二次遅れ式により第１温度センサモデルが構築されている場合には「固有周波数ωｎ」である。排気浄化装置１０は、この第１温度センサモデルの「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」を空気量ＧＡに基づいて変更する（図６の（Ａ）、図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）を参照。)。
【００４１】
そして、排気浄化装置１０は、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtに一致するように、周知のＰＩ制御（又はＰＩＤ制御）に則ってポスト燃料噴射量のフィードバック量（第１フィードバック量）を算出する。その際、排気浄化装置１０は、ＰＩ制御に用いるフィードバック制御定数（積分ゲインＫｉ１及び比例ゲインＫｐ１等）を「空気量ＧＡ」に基づいて変更する（図９の（Ａ）及び図１０の（Ａ）を参照。)。
【００４２】
同様に、排気浄化装置１０は第２温度センサモデルを用いることによりＤＰＦ再生制御における「第２温度センサ６６を使用するフィードバック制御の目標値」を算出する。以下、この目標値は「第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgt又は、第２温度センサ６６のセンサ目標検出温度Ｔ２tgt」と称呼される。第２温度センサモデルは、「指令温度に応じて定まる所定の目標温度（第２温度センサ最終目標温度Ｔ２in）」に対する「第２温度センサ６６の出力値に基づく検出温度（第２温度センサ検出温度Ｔ２act）」を推定するモデルであり、その推定値を第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtとして出力する。
【００４３】
第２温度センサモデルは、第１温度センサモデルと同型の伝達関数により表現される。
従って、第２温度センサモデルは、「第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inの変化に対する第２温度センサ検出温度Ｔ２actの変化のむだ時間に対応するむだ時間パラメータ」及び「第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inの変化に対する第２温度センサ検出温度Ｔ２actの変化の時定数に対応する遅れパラメータ」をパラメータとして含む。但し、これらの「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」が、第１温度センサモデルにて使用される「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」とそれぞれ相違する。排気浄化装置１０は、第２温度センサモデルの「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」を「空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨ」に基づいて変更する（図６の（Ｂ）、図７の（Ｂ）及び図８の（Ｂ）を参照。)。
【００４４】
そして、排気浄化装置１０は、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtに一致するように、周知のＰＩ制御（又はＰＩＤ制御）に則ってポスト燃料噴射量のフィードバック量（第２フィードバック量）を算出する。その際、排気浄化装置１０は、ＰＩ制御に用いるフィードバック制御定数（積分ゲインＫｉ２及び比例ゲインＫｐ２等）を「空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨ」に基づいて変更する（図９の（Ｂ）及び図１０の（Ｂ）を参照。)。
【００４５】
なお、第１温度センサ６５をＤＰＦ再生制御のフィードバック制御に使用するか（即ち、第１フィードバック量を最終的なフィードバック量とするか）、第２温度センサ６６をＤＰＦ再生制御のフィードバック制御に使用するか（即ち、第２フィードバック量を最終的なフィードバック量とするか）は、以下の点を考慮して決定される。
【００４６】
・ＤＰＦ再生制御においてＤＰＦ５３の温度が収束した場合における実際のＤＰＦ５３の温度（床温）Ｔact（以下、「実ＤＰＦ温度Ｔact」と称呼する。）と第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差（乖離温度）。
・ＤＰＦ再生制御においてＤＰＦ５３の温度が収束した場合における実ＤＰＦ温度Ｔactと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差（乖離温度）。
・第１温度センサモデルの「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」。
・第２温度センサモデルの「むだ時間パラメータ及び遅れパラメータ」。
【００４７】
この結果、特に、第２フィードバック量が最終的なフィードバック量として用いられる場合、アッシュ量ＳＡＳＨによりＤＰＦ５３の熱容量が変化した場合であっても（換言すると、アッシュ量ＳＡＳＨに関わらず）、ＤＰＦ５３の温度を狙いとする温度に精度良く上昇させることができる。従って、ＤＰＦ５３の再生を「効率よく且つＤＰＦ５３の劣化を招くことなく」行うことができる。
【００４８】
排気浄化装置１０は、上述したように、第１フィードバック量及び第２フィードバック量を算出し、その何れかを用いてポスト燃料噴射量のフィードバック制御（ＤＰＦ再生制御のフィードバック制御）を行う。但し、排気浄化装置１０は、後述する種々のフィードバック制御条件が成立しなければ、このフィードバック制御を実行しない（禁止する）。換言すると、フィードバック制御条件が成立したときにのみ、第１フィードバック量及び第２フィードバック量の何れかがポスト燃料噴射量の補正に用いられる。
【００４９】
このフィードバック制御条件のうちの一つは、本例においてパデ近似の二次式により構築された第１温度センサモデルに基づいて推定・算出される「第１温度センサ検出温度Ｔ１act（即ち、第１温度センサの目標検出温度Ｔ１tgt）」が精度の良い値となっているという条件である。
【００５０】
具体的に述べると、図２０に示したように、時刻ｔ０にてＤＰＦの再生開始条件が成立し、時刻ｔ０以降から第１温度センサモデルによる温度推定が開始される場合、理想的な推定温度は破線により示されたＴ１ｏｐｔであるのに対し、第１温度センサモデルにより推定される推定温度は実線により示されたＴ１ｍｄｌのように変化する。即ち、少なくとも温度推定の開始直後である「時刻ｔ０〜時刻ｔ１の期間」において推定温度Ｔ１ｍｄｌは大きく上下動し、理想的な推定温度Ｔ１ｏｐｔから大きく乖離する。従って、排気浄化装置１０は、少なくともこのような期間（即ち、ＤＰＦの再生開始条件が成立した時点から第１所定期間が経過する第１特定時点までの期間）、第１フィードバック量の算出を停止するとともに上記フィードバック制御を禁止する。
【００５１】
この第１特定時点は、ＤＰＦの再生開始条件成立時から予め定められた第１の一定時間が経過した時点と定めることができる。但し、本例においては、第１特定時点は、後述する「第１センサ検出温度Ｔ１actが最終的に到達すべき温度である第１温度センサ最終目標温度Ｔ１in」と「第１センサモデルにより算出された第１センサ目標検出温度Ｔ１tgt（＝Ｔ１ｍｄｌ）」との差（ΔＴ１＝Ｔ１in−Ｔ１tgt）の大きさが、第１の閾値温度差ΔＴ１ｔｈよりも大きい状態から第１の閾値温度差ΔＴ１ｔｈ以下の状態となった時点（図２０の点Ｐ２及び時刻ｔ２を参照。）」であると定められている。第１温度センサモデルによれば、少なくともこの第１特定時点（時刻ｔ２）以降において、第１センサ目標検出温度Ｔ１tgtが理想的な第１センサ目標検出温度Ｔ１ｏｐｔに沿って変化するからである。
【００５２】
同様に、前記フィードバック制御条件のうちの他の一つは、第２温度センサモデルに基づいて推定・算出される「第２温度センサ検出温度Ｔ２act（即ち、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgt）」が精度の良い値となっているという条件である。
【００５３】
排気浄化装置１０は、少なくとも「ＤＰＦの再生開始条件が成立した時点から第２所定期間が経過する第２特定時点までの期間」において第２フィードバック量の算出を停止するとともに上記フィードバック制御を禁止する。
【００５４】
この第２特定時点は、ＤＰＦの再生開始条件成立時から予め定められた第２の一定時間が経過した時点と定めることができる。但し、本例においては、第２特定時点は、後述する「第２センサ検出温度Ｔ２actが最終的に到達すべき温度である第２温度センサ最終目標温度Ｔ２in」と「第２センサモデルにより算出された第２センサ目標検出温度Ｔ２tgt」との差（ΔＴ２＝Ｔ２in−Ｔ２tgt）の大きさが、第２の閾値温度差ΔＴ２ｔｈよりも大きい状態から第２の閾値温度差ΔＴ２ｔｈ以下の状態となった時点」であると定められている。第２温度センサモデルによれば、第１温度センサモデルと同様、少なくともこの第２特定時点以降において、第２センサ目標検出温度Ｔ２tgtが理想的な第２センサ目標検出温度Ｔ２ｏｐｔに沿って変化するからである。
【００５５】
（ＤＰＦ再生制御の詳細）
次に、排気浄化装置１０によるＤＰＦ再生制御の詳細について機能ブロック図である図２を参照しながら説明する。なお、図２に示されたブロックの機能は、実際には電気制御装置６０のＣＰＵが後述する処理を行うことにより実現される。
【００５６】
ＤＰＦ指令温度設定部Ｂ１は、ＤＰＦ再生制御開始条件成立時にＤＰＦ指令温度Ｔshireiを設定する。このＤＰＦ指令温度Ｔshireiは、一定値（例えば、６００℃）であってもよく、機関２０の運転条件（例えば、空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ）及び／又はＰＭ堆積量に応じて変更されてもよい。例えば、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiは、ＰＭ堆積量が高側閾値を超えている場合にはパティキュレートの急激な燃焼を回避するために低めの温度（例えば、６００℃）に設定され、ＰＭ堆積量が高側閾値よりも小さく且つ制御開始許容量ＰＭｔｈよりも大きい場合にはＤＰＦ再生制御に要する時間を短縮するために高めの温度（例えば、６５０℃）に設定されてもよい。
【００５７】
基本ポスト噴射量演算部Ｂ２は、ＤＰＦ指令温度Ｔshirei、機関回転速度ＮＥ及びメイン燃料噴射量Ｑfinに基づいて基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを決定する。基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅは、その量の燃料が図３に示した「膨張下死点近傍のポスト噴射期間（メイン燃料噴射による燃焼が終了した後の期間）」において燃料噴射弁３１から噴射されたとき、実ＤＰＦ温度ＴactがＤＰＦ指令温度Ｔshireiに一致するように、予め実験により定められたフィードフォワード量である。なお、メイン燃料噴射量Ｑfinは、例えば、アクセル操作量ＡＰ及び機関回転速度ＮＥから推定される要求トルクに基づいて別途ＣＰＵにより算出される。メイン燃料噴射量Ｑfinの燃料は、図３に示したように、圧縮上死点近傍のメイン噴射期間において燃料噴射弁３１から噴射される。
【００５８】
図２に示した第１温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３は、第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inを入力し、その第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inに基づき第１温度センサモデルを用いて第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを演算・出力する。ここで、第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inは、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiからオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１を減じた値（Ｔ１in＝Ｔshirei−Ｏｆｆｓｅｔ１）である。このオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１は、図４に示したように、ＤＰＦ５３の実際の温度（実ＤＰＦ温度Ｔact）がＤＰＦ指令温度Ｔshireiに一致（収束）した場合における「ＤＰＦ指令温度Ｔshireiと第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差（定常的な偏差、乖離温度）」である。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１には一定値が設定されもよく、空気量ＧＡに応じて変化する値が設定されてもよい（図１２のラインＣ１を参照。）。
【００５９】
ここで、第１温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３が使用する第１温度センサモデルＭ１について説明する。第１温度センサモデルＭ１は図５に示したように、第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inを入力とし、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを出力するためのモデルである。
【００６０】
ところで、図４は、時刻ｔ０（特定の時点）にてＤＰＦ再生制御が開始されてＤＰＦ指令温度Ｔshireiが増大され、これにより、実ＤＰＦ温度ＴactをＤＰＦ指令温度Ｔshireiに一致させるように予め適合されている基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅの燃料がポスト噴射された場合についての各値の挙動を示している。
【００６１】
図４によれば、第１温度センサ検出温度Ｔ１actはむだ時間Ｌ１が経過した時刻ｔ１にて増大し始める。むだ時間Ｌ１は、ポスト噴射により供給された燃料がＤＯＣ５２にて燃焼し、それによってＤＰＦ５３に流入する排気温度が上昇を開始するまでの時間に相当している。更に、図４から理解されるように、第１温度センサ検出温度Ｔ１actは、遅れを伴って増大する。即ち、第１温度センサ検出温度Ｔ１actの変化は、むだ時間と、一次遅れ又は二次遅れと、を表現する式（本例において周知のＰａｄｅ近似（二次））により近似することができる。
【００６２】
そこで、第１温度センサモデルＭ１は、パデ近似に基づき以下の（１）式の伝達関数を有するモデルとして構築される。
【数１】
0005459306.tif 000002
【００６３】
第１温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３は、上記（１）式のむだ時間Ｌとして第１温度センサ６５のむだ時間Ｌ１を適用するとともに、固有周波数ωｎとして第１温度センサ６５の固有周波数ωｎ１を適用する。
【００６４】
ところで、実験によれば、図６の（Ａ）に示したように、むだ時間Ｌ１は空気量ＧＡが大きくなるほど小さくなる。空気量ＧＡが大きいほど基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅが大きくなってＤＯＣ５２（従って、ＤＰＦ５３）に投入されるエネルギー量が大きくなるからである。
【００６５】
更に、図７の（Ａ）に示したように、固有周波数ωｎ１は空気量ＧＡが大きくなるほど大きくなる。これは、図８の（Ａ）に示したように、一次遅れの近似式で第１温度センサモデルを構築した場合の時定数Ｔｄ１が空気量ＧＡが大きいほど小さくなる（即ち、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが相対的に早く増大する）ことに対応している。
【００６６】
係る観点に基づき、第１温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３は、実際の空気量ＧＡを図６の（Ａ）に示したテーブルに適用してむだ時間Ｌ１を取得し、そのむだ時間Ｌ１を上記（１）式のむだ時間Ｌに代入する。更に、第１温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３は、実際の空気量ＧＡを図７の（Ａ）に示したテーブルに適用して固有周波数ωｎ１を取得し、その固有周波数ωｎ１を上記（１）式の固有周波数ωｎに代入する。以上により、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtが算出される。この第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtは、ＤＰＦの再生開始条件成立時点からの時間経過に応じて変化する第１温度センサ検出温度Ｔ１actの目標値である。
【００６７】
再び図２を参照すると、温度変換部Ｂ４は、第１温度センサ６５の出力値ＶＴ１を関数ｆを用いて第１温度センサ検出温度Ｔ１actに変換する。関数ｆによれば、出力値ＶＴ１が大きいほど第１温度センサ検出温度Ｔ１actは高い値となる。
【００６８】
第１フィードバックコントローラＢ５は、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtに一致するように、ポスト燃料噴射量ＱＰの第１フィードバック量ＫＦＢ１をＰＩ（比例積分）制御に則って算出する。即ち、第１フィードバックコントローラＢ５は、下記の（２）式に従って第１フィードバック量ＫＦＢ１を算出する。（２）式において、ΔＴ１は第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtから第１温度センサ検出温度Ｔ１actを減じた値である（ΔＴ１＝第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgt−第１温度センサ検出温度Ｔ１act）。
【数２】
0005459306.tif 000003
【００６９】
上記（２）式における積分ゲイン（積分定数）Ｋｉ１は図９の（Ａ）に示したように空気量ＧＡが大きいほど大きくなるように設定される。同様に、上記（２）式における比例ゲイン（比例定数）Ｋｐ１は図１０の（Ａ）に示したように空気量ＧＡが大きいほど大きくなるように設定される。積分ゲイン及び比例ゲインはフィードバック制御における制御ゲインであり、フィードバック制御の制御パラメータでもある。
【００７０】
図２に示した第２温度センサ目標検出温度演算部Ｂ６は、第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inを入力し、その第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inに基づき第２温度センサモデルを用いて第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを演算・出力する。ここで、第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inは、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiからオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２を減じた値（Ｔ２in＝Ｔshirei−Ｏｆｆｓｅｔ２）である。このオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２は、図４に示したように、ＤＰＦ５３の実際の温度（実ＤＰＦ温度Ｔact）がＤＰＦ指令温度Ｔshireiに一致（収束）した場合における「ＤＰＦ指令温度Ｔshireiと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差（定常的な偏差、乖離温度）」である。オフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２には一定値が設定されもよく、空気量ＧＡに応じて変化する値が設定されてもよい（図１３のラインＣ１を参照。）。
【００７１】
ここで、第２温度センサ目標検出温度演算部Ｂ６が使用する第２温度センサモデルＭ２について説明する。第２温度センサモデルＭ２は、図１１に示したように、第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inを入力とし、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを出力するためのモデルである。
【００７２】
図４に示したように、第２温度センサ検出温度Ｔ２actは「むだ時間Ｌ１よりも長いむだ時間Ｌ２」が経過した時刻ｔ２にて増大し始める。むだ時間Ｌ２は、ポスト噴射により供給された燃料がＤＯＣ５２にて燃焼し、それによってＤＰＦ５３に流入する排気温度が上昇し、更に、その高温の排気がＤＰＦ５３の温度を増大し始めるまでの時間に対応している。更に、図４から理解されるように、第２温度センサ検出温度Ｔ２actは、遅れを伴って増大する。即ち、第２温度センサ検出温度Ｔ２actの変化も、むだ時間と、一次遅れ又は二次遅れと、を表現する式（本例において周知のＰａｄｅ近似（二次））により近似することができる。従って、第２温度センサモデルＭ２は、上述した第１温度センサモデルＭ１と同じ形の伝達関数（即ち、上記（１）式の伝達関数）により表される。但し、第２温度センサ目標検出温度演算部Ｂ３は、上記（１）式のむだ時間Ｌとして第２温度センサ６６のむだ時間Ｌ２を適用するとともに、固有周波数ωｎとして第２温度センサ６６の固有周波数ωｎ２を適用する。
【００７３】
ところで、実験によれば、図６の（Ｂ）に示したように、むだ時間Ｌ２は空気量ＧＡが大きくなるほど小さくなる。空気量ＧＡが大きいほど基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅが大きくなってＤＯＣ５２（従って、ＤＰＦ５３）に投入されるエネルギー量が大きくなるからである。更に、むだ時間Ｌ２は、図６の（Ｂ）のラインＣ２及びＣ３により示したように、アッシュ量ＳＡＳＨが大きいほど大きくなる。アッシュ量ＳＡＳＨが大きいほどＤＰＦ５３の熱容量が増大するとともに、ＤＰＦ５３内を排気が通過する時間が長くなるからである。
【００７４】
更に、図７の（Ｂ）に示したように、固有周波数ωｎ２は空気量ＧＡが大きくなるほど大きくなる。これは、図８の（Ｂ）に示したように、一次遅れの近似式で第２温度センサモデルを構築した場合の時定数Ｔｄ２が空気量ＧＡが大きいほど小さくなる（即ち、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが相対的に早く増大する）ことに対応している。更に、固有周波数ωｎ２は、図７の（Ｂ）のラインＣ２及びＣ３により示したように、アッシュ量ＳＡＳＨが大きいほど小さくなる。これは、図８の（Ｂ）のラインＣ２及びＣ３により示したように、一次遅れの近似式で第２温度センサモデルを構築した場合の時定数Ｔｄ２がアッシュ量ＳＡＳＨが大きいほど大きくなる（即ち、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが相対的に遅く増大する）ことに対応している。アッシュ量ＳＡＳＨが大きいほどＤＰＦ５３の熱容量が増大するからである。
【００７５】
係る観点に基づき、第２温度センサ目標検出温度演算部Ｂ６は、実際の「空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨ量」を図６の（Ｂ）に示したテーブルに適用してむだ時間Ｌ２を取得し、そのむだ時間Ｌ２を上記（１）式のむだ時間Ｌに代入する。更に、第２温度センサ目標検出温度演算部Ｂ６は、実際の「空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨ量」を図７の（Ｂ）に示したテーブルに適用して固有周波数ωｎ２を取得し、その固有周波数ωｎ２を上記（１）式の固有周波数ωｎに代入する。以上により、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtが算出される。この第１温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtは、ＤＰＦの再生開始条件成立時点からの時間経過に応じて変化する第２温度センサ検出温度Ｔ２actの目標値である。
【００７６】
再び図２を参照すると、温度変換部Ｂ７は、第２温度センサ６６の出力値ＶＴ２を関数ｆを用いて第２温度センサ検出温度Ｔ２actに変換する。関数ｆによれば、出力値ＶＴ２が大きいほど第２温度センサ検出温度Ｔ２actは高い値となる。
【００７７】
第２フィードバックコントローラＢ８は、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtに一致するように、ポスト燃料噴射量ＱＰの第２フィードバック量ＫＦＢ２をＰＩ（比例積分）制御に則って算出する。即ち、第２フィードバックコントローラＢ８は、下記の（３）式に従って第２フィードバック量ＫＦＢ２を算出する。（３）式において、ΔＴ２は第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtから第２温度センサ検出温度Ｔ２actを減じた値である（ΔＴ２＝第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgt−第２温度センサ検出温度Ｔ２act）。
【数３】
0005459306.tif 000004
【００７８】
上記（３）式における積分ゲイン（積分定数）Ｋｉ２は、図９の（Ｂ）に示したように、空気量ＧＡが大きいほど大きくなるように、且つ、アッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるほど小さくなるように設定される。同様に、上記（３）式における比例ゲイン（比例定数）Ｋｐ２は、図１０の（Ｂ）に示したように、空気量ＧＡが大きいほど大きくなるように、且つ、アッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるほど小さくなるように設定される。積分ゲイン及び比例ゲイン等の「フィードバック制御における制御ゲイン（フィードバック制御の制御パラメータ）」がアッシュ量ＳＡＳＨが大きいほど小さい値に設定されるのは、アッシュ量ＳＡＳＨが大きいほどＤＰＦ５３の熱容量が大きくなることに起因してフィードバック制御が発散することを回避するためである。但し、これらの制御ゲインは、アッシュ量ＳＡＳＨに対して適切になるように定められればよく、アッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるほど大きくなるように設定されてもよい。
【００７９】
以上のようにして算出される「第１フィードバック量ＫＦＢ１及び第２フィードバック量ＫＦＢ２」は図２のフィードバック量決定部Ｂ９に入力される。フィードバック量決定部Ｂ９は、それらの何れか一方を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用して出力する。より具体的に述べると、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈ以下である場合、フィードバック量決定部Ｂ９は第１フィードバック量ＫＦＢ１を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用する。これに対し、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈよりも大きい場合、フィードバック量決定部Ｂ９は第２フィードバック量ＫＦＢ２を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用する。この理由について次に述べる。
【００８０】
図１２は、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが所定温度（例えば、５００℃）であるときの「空気量ＧＡに対する、実ＤＰＦ温度Ｔactと第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差（乖離温度）」を示すグラフである。実線Ｃ１は実ＤＰＦ温度Ｔactと第１温度センサ検出温度Ｔ１actと差の設計上の値を示す。破線Ｃ２は、実ＤＰＦ温度Ｔactと第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差の「ばらつき上限値」を示し、破線Ｃ３はその差の「ばらつき下限値」を示す。
【００８１】
これによれば、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈ以下である場合、ばらつき上限値及びばらつき下限値とも設計上の値に近い。これに対し、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈよりも大きい場合、ばらつき下限値は設計上の値に近いが、ばらつき上限値は設計上の値から大きく乖離している。この理由は、空気量ＧＡが大きい場合にはＤＯＣ５２内にて燃焼できない未燃成分が増大し、その未燃成分がＤＰＦ５３内にて燃焼して発熱するからである。
【００８２】
図１３は、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが所定温度（例えば、５００℃）であるときの「空気量ＧＡに対する、実ＤＰＦ温度Ｔactと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差（乖離温度）」を示すグラフである。実線Ｃ１は、実ＤＰＦ温度Ｔactと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差の設計上の値を示す。破線Ｃ２は、実ＤＰＦ温度Ｔactと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差の「ばらつき上限値」を示し、破線Ｃ３はその差の「ばらつき下限値」を示す。図１３から明らかなように、空気量ＧＡに依らず、ばらつき上限値及びばらつき下限値とも設計上の値に近い。
【００８３】
これに対し、図６の（Ａ）及び（Ｂ）から理解できるように、第１温度センサ６５のむだ時間Ｌ１は第２温度センサ６６のむだ時間Ｌ２よりも小さい。但し、第２温度センサ６６のむだ時間Ｌ２は、空気量ＧＡが大きくなるほど小さくなる。更に、図７の（Ａ）及び（Ｂ）から理解できるように、第１温度センサ６５の固有周波数ωｎ１は第２温度センサ６６の固有周波数ωｎ２よりも大きい。但し、第２温度センサ６６の固有周波数ωｎ２は、空気量ＧＡが大きくなるほど大きくなる。
【００８４】
以上から、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈ以下であれば、第１温度センサ検出温度Ｔ１actは実ＤＰＦ温度Ｔactと大きく乖離せず且つ「むだ時間及び固有周波数」の点で第２温度センサ検出温度Ｔ２actよりもフィードバック制御上有利である。一方、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈよりも大きくなると、第１温度センサ検出温度Ｔ１actは実ＤＰＦ温度Ｔactと大きく乖離する可能性があるのに対し、第２温度センサ検出温度Ｔ２actは実ＤＰＦ温度Ｔactと大きく乖離する可能性がない。更に、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈ以上であれば、「むだ時間Ｌ２及び固有周波数ωｎ２」がフィードバック制御上問題となるレベルとはならない。
【００８５】
そこで、フィードバック量決定部Ｂ９は、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈ以下である場合には第１フィードバック量ＫＦＢ１を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用し、空気量ＧＡが閾値ＧＡｔｈよりも大きい場合には第２フィードバック量ＫＦＢ２を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用する。
【００８６】
再び図２を参照すると、フィードバック量決定部Ｂ９から出力されたフィードバック量ＫＦＢは基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅに乗じられ、その積（ＱＰｂａｓｅ・ＫＦＢ）が最終的なポスト燃料噴射量ＱＰとして採用される。即ち、そのポスト燃料噴射量ＱＰの燃料が、図３に示した「膨張下死点近傍のポスト噴射期間」において燃料噴射弁３１から噴射される。
【００８７】
ところで、フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、フィードバック制御条件が成立しているか否かを判定している。従って、フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、ＤＰＦの再生開始条件成立時から前述の第１特定時点までの期間においてフィードバック制御条件は成立していないと判定する。更に、フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、ＤＰＦの再生開始条件成立時から前述の第２特定時点までの期間においてフィードバック制御条件が成立していないと判定する。
【００８８】
フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、フィードバック制御条件が成立していないと判定しているとき、フィードバック量決定部Ｂ９から出力されるフィードバック量ＫＦＢを基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅに乗じることを禁止する。換言すると、フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、フィードバック制御条件が成立していないとき、フィードバック量決定部Ｂ９から出力されるフィードバック量ＫＦＢを「１」（或いは、後述する学習値）に置換する。フィードバック制御禁止許可部Ｂ１０は、フィードバック制御条件が成立していると判定しているとき、フィードバック量決定部Ｂ９から出力されるフィードバック量ＫＦＢを基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅに乗じることにより最終的なポスト燃料噴射量ＱＰを算出することを許容する。なお、フィードバック制御条件については、後に図１９を参照しながら詳述される。以上が、再生制御におけるフィードバック制御の詳細である。
【００８９】
（実際の作動）
次に、排気浄化装置１０の実際の作動について説明する。ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１４にフローチャートにより示した「ＤＰＦ再生制御ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１４のステップ１４００から処理を開始してステップ１４０２に進み、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値が「１」であるか否かを判定する。
【００９０】
この再生制御実行フラグＸＤＰＦの値は、図示しない車両のイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更されたときに実行されるイニシャルルーチンにおいて「０」に設定される。更に、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値は、後述するようにＤＰＦ再生制御が実行されている期間において「１」に設定される（図１４のステップ１４０６及びステップ１４４０を参照。)。
【００９１】
いま、ＤＰＦ再生制御が実行されておらず、且つ、ＤＰＦ再生制御開始条件が成立していないと仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ１４０２にて「Ｎｏ」と判定してステップ１４０４に進み、再生制御開始条件が成立しているか否かを判定する。前述した仮定によれば、再生制御開始条件は成立していない。よって、ＣＰＵはステップ１４０４にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１４９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、ポスト噴射は実行されない。
【００９２】
次に、係る状態において、ＤＰＦ再生制御開始条件が成立したと仮定する。この場合、ＣＰＵはステップ１４０２にて「Ｎｏ」と判定した後、ステップ１４０４にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１４０６乃至ステップ１４２０の処理を順に行う。
【００９３】
ステップ１４０６：ＣＰＵは、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値を「１」に設定する。
ステップ１４０８：ＣＰＵは、現時点が「ＤＰＦ再生制御開始条件が成立した直後の時点」であるか否かを判定する。現時点は、「ＤＰＦ再生制御開始条件が成立した直後の時点」であるので、ＣＰＵはステップ１４０８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４１０に進み、上述したようにＰＭ堆積量等に基づいてＤＰＦ指令温度Ｔshireiを決定する。
【００９４】
ステップ１４１２：ＣＰＵは、図１９に示したＦＢ条件判定ルーチンにより別途算出されている「第１学習値ＫＦＢ１Ｇ及び第２学習値ＫＦＢ２Ｇ」を「第１フィードバック量ＫＦＢ１及び第２フィードバック量ＫＦＢ２」としてそれぞれ格納する。次いで、ＣＰＵはステップ１４１４に進む。なお、現時点が「ＤＰＦ再生制御開始条件が成立した直後の時点」でない場合、ＣＰＵはステップ１４０８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１４１４に直接進む。
【００９５】
ステップ１４１４：ＣＰＵは、ＤＰＦ指令温度Ｔshirei、機関回転速度ＮＥ及びメイン燃料噴射量Ｑfinに基づいて基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅを決定する。なお、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiは一定値であってもよい。
【００９６】
ステップ１４１６：ＣＰＵはアッシュ量ＳＡＳＨを取得する。ＣＰＵは図示しないルーチンによりアッシュ量ＳＡＳＨを周知の方法に従って別途算出している（例えば、特開２０１０−１９６４９８号公報を参照。)。簡単に述べると、アッシュ量ＳＡＳＨは機関２０の潤滑油（エンジンオイル）の消費量が大きくなるほど大きくなる。潤滑油の消費量は車両の走行距離が大きいほど大きくなる。そこで、ＣＰＵは、「車速ＳＰＤ」を積算することにより車両の走行距離を算出し、その走行距離が大きいほどアッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるようにアッシュ量ＳＡＳＨを算出する。
【００９７】
なお、電気制御装置６０に「本体部３０の図示しないオイルパン内に貯留されている潤滑油の液位（オイルレベル）を検出する周知のオイルレベルセンサ」が接続されている場合には、ＣＰＵは、機関２０の始動前にオイルレベルセンサの出力値を取得し、その出力値が低くなるほどアッシュ量ＳＡＳＨが大きくなるようにアッシュ量ＳＡＳＨを算出してもよい。
【００９８】
ステップ１４１８：ＣＰＵは、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを上述したように第１温度センサモデルを用いて演算する。より具体的に述べると、ＣＰＵは図１５に示したルーチンを実行することにより、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを算出する。即ち、ＣＰＵはステップ１４１８に進むと、以下に述べるステップ１５１０乃至ステップ１５４０の処理を順に行い、その後、図１４のステップ１４２０に進む。
【００９９】
ステップ１５１０：ＣＰＵは、図６の（Ａ）に示したテーブルＭａｐＬ１（ＧＡ）に実際の空気量ＧＡを適用することにより、むだ時間Ｌ１を取得する。
ステップ１５２０：ＣＰＵは、図７の（Ａ）に示したテーブルＭａｐωｎ１（ＧＡ）に実際の空気量ＧＡを適用することにより、固有周波数ωｎ１を取得する。
【０１００】
ステップ１５３０：ＣＰＵは、下記の（４）式及び（５）式により計算中間値ｗ（ｎ）を算出する。これらの式において、固有周波数ωｎには固有周波数ωｎ１が代入される。また、ｚ（ｎ）は、第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inであり、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiからオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ１を減じた値（Ｔ１in＝Ｔshirei−Ｏｆｆｓｅｔ１）である。なお、（４）及び（５）式において、前回値ｗ（ｎ−１）及び前々回値ｗ（ｎ−２）が存在しない場合、これらには互いに同じ適当な初期値（例えば、第１温度センサ検出温度Ｔ１act）が適用される。これらの式は、第１温度センサモデルの二次遅れに関する部分を離散化した式である。なお、演算周期Ｔは本ルーチンの実行間隔時間である。
【数４】
0005459306.tif 000005
【数５】
0005459306.tif 000006
【０１０１】
ステップ１５４０：ＣＰＵは、下記の（６）式及び（７）式により値ｙ（ｎ）を第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtとして算出する。（６）式及び（７）式において、むだ時間Ｌにはむだ時間Ｌ１が代入される。なお、（６）及び（７）式において、前回値ｙ（ｎ−１）及び前々回値ｙ（ｎ−２）が存在しない場合、これらには互いに同じ適当な初期値（例えば、第１温度センサ検出温度Ｔ１act）が適用される。これらの式は、第１温度センサモデルのむだ時間に関する部分を離散化した式である。
【数６】
0005459306.tif 000007
【数７】
0005459306.tif 000008
【０１０２】
ステップ１４２０：ＣＰＵは、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを上述した第２温度センサモデルを用いて演算する。より具体的に述べると、ＣＰＵは図１６に示したルーチンを実行することにより、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを算出する。即ち、ＣＰＵはステップ１４２０に進むと、以下に述べるステップ１６１０乃至ステップ１６４０の処理を順に行い、その後、図１４のステップ１４２２に進む。
【０１０３】
ステップ１６１０：ＣＰＵは、図６の（Ｂ）に示したテーブルＭａｐＬ２（ＳＡＳＨ，ＧＡ）に実際の「アッシュ量ＳＡＳＨ及び空気量ＧＡ」を適用することにより、むだ時間Ｌ２を取得する。
ステップ１６２０：ＣＰＵは、図７の（Ｂ）に示したテーブルＭａｐωｎ２（ＳＡＳＨ，ＧＡ）に実際の「アッシュ量ＳＡＳＨ及び空気量ＧＡ」を適用することにより、固有周波数ωｎ２を取得する。
【０１０４】
ステップ１６３０：ＣＰＵは、上記（４）式及び（５）式により計算中間値ｗ（ｎ）を算出する。これらの式において、固有周波数ωｎには固有周波数ωｎ２が代入される。また、ｚ（ｎ）は、第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inであり、ＤＰＦ指令温度Ｔshireiからオフセット値Ｏｆｆｓｅｔ２を減じた値（Ｔ２in＝Ｔshirei−Ｏｆｆｓｅｔ２）である。この結果、これらの式は、第２温度センサモデルの二次遅れに関する部分を離散化した式となる。
【０１０５】
ステップ１６４０：ＣＰＵは、上記（６）式及び（７）式により値ｙ（ｎ）を第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtとして算出する。これらの式において、むだ時間Ｌにはむだ時間Ｌ２が代入される。この結果、これらの式は、第２温度センサモデルのむだ時間に関する部分を離散化した式となる。その後、ＣＰＵは図１４のステップ１４２２に進む。
【０１０６】
ＣＰＵはステップ１４２２にてフィードバック制御条件成立フラグＸＦＢ（以下、「ＦＢ条件成立フラグＸＦＢ」と称呼する。）の値が「１」であるか否かを判定する。ＦＢ条件成立フラグＸＦＢは、その値が「１」であるときフィードバック制御条件が成立していることを示し、その値が「０」であるときフィードバック制御条件が成立していないことを示す。ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値は、後述する図１９に示した「ＦＢ条件判定ルーチン」により変更される。更に、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値は上述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定される。
【０１０７】
このとき、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１４２２にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ１４２４及びステップ１４２６の処理を順に行い、ステップ１４２８に進む。
【０１０８】
ステップ１４２４：ＣＰＵは、第１フィードバック量ＫＦＢ１を上述したようにＰＩ制御に則って演算する。より具体的に述べると、ＣＰＵは図１７に示したルーチンを実行することにより、第１フィードバック量ＫＦＢ１を算出する。即ち、ＣＰＵはステップ１４２４に進むと、以下に述べるステップ１７１０乃至ステップ１７６０の処理を順に行い、その後、ＣＰＵは図１４のステップ１４２６に進む。
【０１０９】
ステップ１７１０：ＣＰＵは、第１温度センサ６５の出力値ＶＴ１を関数ｆを用いて第１温度センサ検出温度Ｔ１actに変換する。
ステップ１７２０：ＣＰＵは、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtから第１温度センサ検出温度Ｔ１actを減ずることにより偏差ΔＴ１を算出する。
ステップ１７３０：ＣＰＵは、前回の積算値ＳＴ１（ｎ−１）（その時点における積算値）にステップ１７２０にて求めた偏差ΔＴ１を加えることにより、今回の積算値ＳＴ１（ｎ）を算出する。なお、積算値ＳＴ１の初期値は「０」である。
【０１１０】
ステップ１７４０：ＣＰＵは、図９の（Ａ）に示したテーブルＭａｐＫｉ１（ＧＡ）に実際の空気量ＧＡを適用することにより、積分ゲインＫｉ１を取得する。
ステップ１７５０：ＣＰＵは、図１０の（Ａ）に示したテーブルＭａｐＫｐ１（ＧＡ）に実際の空気量ＧＡを適用することにより、比例ゲインＫｐ１を取得する。
【０１１１】
ステップ１７６０：ＣＰＵは、ステップ１７６０内に記載した式に従って第１フィードバック量ＫＦＢ１を算出する。この式は、上記（２）式に対応する式である。この後、ＣＰＵは図１４のステップ１４２６に進む。
【０１１２】
ステップ１４２６：ＣＰＵは、第２フィードバック量ＫＦＢ２を上述したＰＩ制御に則って演算する。より具体的に述べると、ＣＰＵは図１８に示したルーチンを実行することにより、第２フィードバック量ＫＦＢ２を算出する。即ち、ＣＰＵはステップ１４２６に進むと、以下に述べるステップ１８１０乃至ステップ１８６０の処理を順に行い、その後、図１４のステップ１４２８に進む。
【０１１３】
ステップ１８１０：ＣＰＵは、第２温度センサ６６の出力値ＶＴ２を関数ｆを用いて第２温度センサ検出温度Ｔ２actに変換する。
ステップ１８２０：ＣＰＵは、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtから第２温度センサ検出温度Ｔ２actを減ずることにより偏差ΔＴ２を算出する。
ステップ１８３０：ＣＰＵは、前回の積算値ＳＴ２（ｎ−１）（その時点における積算値）にステップ１８２０にて求めた偏差ΔＴ２を加えることにより、今回の積算値ＳＴ２（ｎ）を算出する。なお、積算値ＳＴ２の初期値は「０」である。
【０１１４】
ステップ１８４０：ＣＰＵは、図９の（Ｂ）に示したテーブルＭａｐＫｉ２（ＳＡＳＨ，ＧＡ）に実際の「アッシュ量ＳＡＳＨ及び空気量ＧＡ」を適用することにより、積分ゲインＫｉ２を取得する。
ステップ１８５０：ＣＰＵは、図１０の（Ｂ）に示したテーブルＭａｐＫｐ２（ＳＡＳＨ，ＧＡ）に実際の「アッシュ量ＳＡＳＨ及び空気量ＧＡ」を適用することにより、比例ゲインＫｐ２を取得する。
【０１１５】
ステップ１８６０：ＣＰＵは、ステップ１８６０内に記載した式に従って第２フィードバック量ＫＦＢ２を算出する。この式は、上記（３）式に対応する式である。この後、ＣＰＵは図１４のステップ１４２８に進む。
【０１１６】
ステップ１４２８：ＣＰＵは、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈ以下であるか否かを判定する。このとき、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈ以下であれば、ＣＰＵはステップ１４３０に進み、フィードバック量ＫＦＢとして第１フィードバック量ＫＦＢ１を格納する。これに対し、空気量ＧＡが閾値空気量ＧＡｔｈよりも大きければ、ＣＰＵはステップ１４３２に進んでフィードバック量ＫＦＢとして第２フィードバック量ＫＦＢ２を格納する。
【０１１７】
ステップ１４３４：ＣＰＵは、基本ポスト噴射量ＱＰｂａｓｅにフィードバック量ＫＦＢを乗じることにより、最終的なポスト燃料噴射量ＱＰを求め、各気筒のポスト噴射期間においてポスト燃料噴射量ＱＰの燃料を燃料噴射弁３１から噴射させる。この結果、実ＤＰＦ温度ＴactがＤＰＦ指令温度Ｔshireiへと精度良く且つ迅速に近づくので、ＤＰＦ再生制御が円滑に行われる。
【０１１８】
一方、ＣＰＵがステップ１４２２の処理を行う時点において、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値が「０」であると、ＣＰＵはそのステップ１４２２にて「Ｎｏ」と判定してステップ１４３６に進み、フィードバック量ＫＦＢを「１」に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ１４３４に進む。
【０１１９】
以上から明らかなように、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値が「０」である場合、ステップ１４２４及びステップ１４２６の処理は実行されず、ステップ１３４６の処理によってフィードバック量ＫＦＢは「１」に設定される。よって、第１フィードバック量ＫＦＢ１を用いる第１フィードバック制御、及び、第２フィードバック量を用いる第２フィードバック制御、の何れも実行されない。換言すると、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値が「０」であるとき、温度センサ（第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６）の出力値を用いたポスト燃料噴射量ＱＰのフィードバック制御は禁止される。
【０１２０】
この状態において、ＤＰＦ再生制御の終了条件が成立したと仮定する。ＤＰＦ再生制御の終了条件は、例えば、ＰＭ堆積量が制御開始許容量ＰＭｔｈよりも小さい制御終了許可量ＰＭend以下になったときに成立する。或いは、ＤＰＦ再生制御の終了条件は、ＤＰＦ再生制御の開始時点から所定時間が経過した時点にて成立する。
【０１２１】
ＤＰＦ再生制御の終了条件が成立すると、ＣＰＵはステップ１４０２に続くステップ１４３８にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１４４０に進み、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値を「０」に設定する。次いで、ＣＰＵはステップ１４４２に進み、ポスト燃料噴射量ＱＰの値を「０」に設定し、その後、ステップ１４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、ＤＰＦ再生制御が終了する。
【０１２２】
更に、前述したように、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１９にフローチャートにより示した「ＦＢ条件判定ルーチン」を実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図１９のステップ１９００から処理を開始してステップ１９０５に進み、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１２３】
このとき、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値が「０」であると（即ち、ＤＰＦ再生制御が開始されていないと）、ＣＰＵはステップ１９０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０に進み、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値を「０」に設定する。従って、温度センサ（第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６）の出力値を用いたポスト燃料噴射量ＱＰのフィードバック制御は禁止される。
【０１２４】
次いで、ＣＰＵはステップ１９１５に進み、第１フィードバック量ＫＦＢの学習値ＫＦＢ１Ｇ（第１学習値ＫＦＢ１Ｇ）に、その時点の第１フィードバック量ＫＦＢ１を格納するとともに、第２フィードバック量ＫＦＢの学習値ＫＦＢ２Ｇ（第２学習値ＫＦＢ２Ｇ）に、その時点の第２フィードバック量ＫＦＢ２を格納する。その後、ＣＰＵはステップ１９９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１２５】
一方、ＣＰＵがステップ１９０５の処理を行う時点において、再生制御実行フラグＸＤＰＦの値が「１」であると、ＣＰＵはステップ１９０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９２０に進み、ＤＯＰ５２の温度及び／又はＤＰＦ５３の温度が許容温度以上になる可能性があるか否かを判定する。
【０１２６】
より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ１９１０にて、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが第１許容温度Ｔ１ＯＴth以上であるか否かを判定するとともに、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが第２許容温度Ｔ２ＯＴth以上であるか否かを判定する。
【０１２７】
このとき、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが第１許容温度Ｔ１ＯＴth以上であるか、及び／又は、第２温度センサ検出温度Ｔ２actが第２許容温度Ｔ２ＯＴth以上であると、ＣＰＵはステップ１９２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９２５に進み、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値を「０」に設定する。従って、温度センサ（第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６）の出力値を用いたポスト燃料噴射量ＱＰのフィードバック制御は禁止される。
【０１２８】
次いで、ＣＰＵはステップ１９３０に進み、第１学習値ＫＦＢ１Ｇに「１」を格納するとともに、第２学習値ＫＦＢ２Ｇに「１」を格納する。その後、ＣＰＵはステップ１９９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。このように、各学習値に「１」を設定するのは、ＤＯＰ５２の温度及び／又はＤＰＦ５３の温度が許容温度以上になる可能性がある場合の各フィードバック量（ＫＦＢ１、ＫＦＢ２）を学習値として保持しても無駄だからである。その後、ＣＰＵはステップ１９９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１２９】
一方、ＣＰＵがステップ１９２０の処理を行う時点において、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが第１許容温度Ｔ１ＯＴth未満であり且つ第２温度センサ検出温度Ｔ２actが第２許容温度Ｔ２ＯＴth未満であると、ＣＰＵはステップ１９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９３５に進み、触媒失活状態にあるか否かを判定する。
【０１３０】
触媒失活状態とは、ポスト燃料噴射を行ってもＤＯＣ５２の温度及び／又はＰＤＦ５３の温度が上昇してこない状態、即ち、これらが活性を失っている状態を意味する。より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ１９２０にて、ＰＤＦ再生制御の開始時点から所定時間が経過したときの第２温度センサ検出温度Ｔ２actが許容下限値よりも低いとき、触媒失活状態であると判定する。
【０１３１】
ＣＰＵは、ステップ１９３５にて触媒失活状態であると判定すると、ステップ１９３５からステップ１９２５及びステップ１９３０に進む。従って、フィードバック制御は禁止される。また、各フィードバック量（ＫＦＢ１、ＫＦＢ２）は学習値（ＫＦＢ１Ｇ、ＫＦＢ２Ｇ）として保持されない。
【０１３２】
一方、ＣＰＵがステップ１９３５の処理を行う時点において、触媒失活状態でない場合、ＣＰＵはステップ１９３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９４０に進み、「ポスト燃料噴射量を制限すべき条件」が不成立であるか否かを判定する。この「ポスト燃料噴射量を制限すべき条件」は白煙が発生する可能性が高いときに成立する条件であり、具体的には、空気量ＧＡが所定の上限値ＧＡＨｉｔｈ未満であれば「ポスト燃料噴射量を制限すべき条件」は不成立であると判定され、空気量ＧＡが上限値ＧＡＨｉｔｈ以上であれば「ポスト燃料噴射量を制限すべき条件」は成立していると判定される。
【０１３３】
従って、空気量ＧＡが所定の上限値ＧＡＨｉｔｈ以上であるとき、ＣＰＵはステップ１９４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１９１５に進む。この結果、フィードバック制御は禁止される。また、各フィードバック量（ＫＦＢ１、ＫＦＢ２）は学習値（ＫＦＢ１Ｇ、ＫＦＢ２Ｇ）として格納される。
【０１３４】
一方、ＣＰＵがステップ１９４０の処理を行う時点において、空気量ＧＡが上限値ＧＡＨｉｔｈ未満であれば、ＣＰＵはそのステップ１９４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９４５に進み、空気量ＧＡが所定の下限値ＧＡＬｏｔｈ以上であるか否かを判定する。下限値ＧＡＬｏｔｈは上限値ＧＡＨｉｔｈよりも当然に小さい。
【０１３５】
このとき、空気量ＧＡが下限値ＧＡＬｏｔｈ未満であると、上述した「むだ時間」が著しく長くなるとともに、「固有周波数ωｎ」が著しく小さくなる。従って、このような場合に上述したフィードバック制御を実行することは好ましくない。そこで、ＣＰＵは、空気量ＧＡが下限値ＧＡＬｏｔｈ未満であるとき、ステップ１９４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１９１５に進む。
【０１３６】
一方、ＣＰＵがステップ１９４５の処理を行う時点において、空気量ＧＡが下限値ＧＡＬｏｔｈ以上であれば、ＣＰＵはそのステップ１９４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９５０に進み、現時点は「機関２０の始動後から所定時間以上が経過した時点」であるか否かを判定する。このとき、機関２０の始動後から所定時間以上が経過していなければ、ＣＰＵはステップ１９５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１９１５に進む。
【０１３７】
一方、ＣＰＵがステップ１９５０の処理を行う時点において、機関２０の始動後から所定時間以上が経過していれば、ＣＰＵはステップ１９５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９５５に進み、最上流温度センサ６４の出力値ＶＴ０に基づく最上流温度検出値Ｔ０actが最上流温度下限値Ｔ０Ｌｏｔｈ以上であるか否かを判定する。
【０１３８】
最上流温度検出値Ｔ０actが最上流温度下限値Ｔ０Ｌｏｔｈ未満であるとき、排気管の温度は非常に低いので、ポスト燃料噴射を行った場合に燃料が排気管に多量に付着するため、第１温度センサ検出温度Ｔ１act及び第２温度センサ検出温度Ｔ２actが上昇せず、その結果、第１及び第２フィードバック量が過大になる恐れがある。更に、排気管に付着した燃料がある時点にて大量にＤＯＣ５２に流入する恐れがある。
【０１３９】
そこで、ＣＰＵは、最上流温度検出値Ｔ０actが最上流温度下限値Ｔ０Ｌｏｔｈ未満であるとき、ステップ１９５５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１９１５に進み、フィードバック制御を禁止する。
【０１４０】
一方、ＣＰＵがステップ１９５５の処理を行う時点において、最上流温度検出値Ｔ０actが最上流温度下限値Ｔ０Ｌｏｔｈ以上であれば、ＣＰＵはそのステップ１９５５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０６０に進み、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが所定の温度閾値Ｔ１Ｈｉｔｈ以上であるか否かを判定する。
【０１４１】
第１温度センサ検出温度Ｔ１actが温度閾値Ｔ１Ｈｉｔｈ未満であると、フィードバック制御（第１フィードバック制御）開始直後における第１温度センサ検出温度Ｔ１actと第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inとの差の大きさが非常に大きくなる。このような場合に、第１フィードバック制御を行うことは好ましくない。
【０１４２】
そこで、ＣＰＵは、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが温度閾値Ｔ１Ｈｉｔｈ未満であるとき、ステップ１９６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１９１５に進み、フィードバック制御を禁止する。
【０１４３】
一方、ＣＰＵがステップ１９６０の処理を行う時点において、第１温度センサ検出温度Ｔ１actが温度閾値Ｔ１Ｈｉｔｈ以上であれば、ＣＰＵはそのステップ１９６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９６５に進み、下記の「第１温度関連条件及び第２温度関連条件」の双方が成立しているか否かを判定する。
（第１温度関連条件）
第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtと第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差（ΔＴ１＝Ｔ１in−Ｔ１tgt）の大きさが、第１の閾値温度差ΔＴ１ｔｈより小さい。
（第２温度関連条件）
第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtと第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差（ΔＴ２＝Ｔ２in−Ｔ２tgt）の大きさが、第２の閾値温度差ΔＴ２ｔｈより小さい。
【０１４４】
図２０を参照しながら説明したように、第１温度関連条件が満足されない場合、第１温度センサモデルにより算出される第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtの精度は良好でない。同様に、第２温度関連条件が満足されない場合、第２温度センサモデルにより算出される第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtの精度は良好でない。
【０１４５】
そこで、ＣＰＵは、「第１温度関連条件及び第２温度関連条件」の少なくとも一方が不成立である場合、ステップ１９６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１９１０及びステップ１１９１５に進む。この結果、温度センサ（第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６）の出力値を用いたポスト燃料噴射量ＱＰのフィードバック制御は禁止される。
【０１４６】
一方、ＣＰＵがステップ１９６５の処理を行う時点において、「第１温度関連条件及び第２温度関連条件」の双方が成立していると、ＣＰＵはステップ１９６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１９７０に進み、ＦＢ条件成立フラグＸＦＢの値を「１」に設定する。この結果、図１４のステップ１４２４乃至ステップ１４３２のうちの適当なステップの処理が実行されるので、温度センサ（第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６）の出力値を用いたポスト燃料噴射量ＱＰのフィードバック制御が許可及び実行される。
【０１４７】
なお、ＤＰＦの再生開始条件成立時点以降において、第１センサモデルが変動する振幅ΔＷ１（図２０の点Ｐ１の温度と及び点Ｐ３の温度との差）は、むだ時間Ｌ１と、第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inと再生開始条件成立時点における第１温度センサ検出温度Ｔ１actとの差ＳＡ１の大きさと、に応じて変化することが判明している。従って、この振幅ΔＷ１を、空気量ＧＡと図６の（Ａ）のテーブルとから取得されるむだ時間Ｌ１と、差ＳＡ１と、に基づいて求め、更に、その振幅ΔＷ１の半分（ΔＷ１／２）を第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inから減ずることにより得られる値（又は、その値以下の値）を、第１の閾値温度差ΔＴ１ｔｈとして取得してもよい。
【０１４８】
同様に、ＤＰＦの再生開始条件成立時点以降において、第２センサモデルが変動する振幅ΔＷ２は、むだ時間Ｌ２と、第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inと再生開始条件成立時点における第２温度センサ検出温度Ｔ２actとの差ＳＡ２の大きさと、に応じて変化することが判明している。従って、この振幅ΔＷ２を、空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨと図６の（Ｂ）のテーブルとから取得されるむだ時間Ｌ２と、差ＳＡ２と、に基づいて求め、更に、その振幅ΔＷ２の半分（ΔＷ２／２）を第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inから減ずることにより得られる値（又は、その値以下の値）を、第２の閾値温度差ΔＴ２ｔｈとして取得してもよい。
【０１４９】
更に、ＣＰＵは、ＤＰＦの再生開始条件成立時点以降において第１温度センサモデルにより算出される第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを監視し、再生開始条件成立時点以降に最初に現れる第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtの極大値（図２０の点Ｐ１を参照。）を求め、その極大値と第１温度センサ最終目標温度Ｔ１inとの差の大きさ（またはその差の大きさに基づく値であって且つその差以下の値）を第１の閾値温度差ΔＴ１ｔｈとして採用してもよい。
【０１５０】
同様に、ＣＰＵは、ＤＰＦの再生開始条件成立時点以降において第２温度センサモデルにより算出される第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを監視し、再生開始条件成立時点以降に最初に現れる第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtの極大値を求め、その極大値と第２温度センサ最終目標温度Ｔ２inとの差の大きさ（またはその差の大きさに基づく値であって且つその差以下の値）を第２の閾値温度差ΔＴ２ｔｈとして採用してもよい。
【０１５１】
以上、説明したように、排気浄化装置１０のＤＰＦ５３を再生させる再生制御手段は、
前記再生開始条件成立時点以降において前記パティキュレートフィルタの温度を前記指令温度に一致させるように予め定められたフィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えるフィードフォワード手段（図２のＢ２、図１４のステップ１４１４を参照。）と、
前記再生開始条件成立時点以降において前記センサ検出温度が前記指令温度に基づいて定まる最終的な目標温度である最終目標温度と一致するように前記エネルギーの量をフィードバック制御するフィードバック手段（図２のＢ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ９、図１４のステップ１４１０、ステップ１４１２、ステップ１４１８乃至ステップ１４３４を参照。）と、
を備え、
更に、前記フィードバック手段は、
前記再生開始条件成立時点から前記フィードフォワード量のエネルギーを前記パティキュレートフィルタに与えた場合における同再生開始条件成立時点からの経過時間に対する前記センサ検出温度を前記最終目標温度に基づいて推定するとともに、その推定したセンサ検出温度を前記フィードバック制御における目標値であるセンサ目標検出温度として発生する温度センサモデル（第１温度センサモデル、第２温度センサモデル）を用いることにより、前記再生開始条件成立時点からの時間経過に応じた前記センサ目標検出温度を算出する目標検出温度算出手段（図２のＢ３、Ｂ６、及び、図１４のステップ１４１８、ステップ１４２０、図１５、及び、図１６等を参照。）と、
前記センサ目標検出温度と前記センサ検出温度とが一致するように前記パティキュレートフィルタに加えられるエネルギーの量を制御することによって前記フィードバック制御を実行するフィードバック制御手段（図２のＢ５，Ｂ６，Ｂ９、及び、図１４のステップ１４２４、ステップ１４２６、図１７及び図１８等を参照。）と、
前記再生開始条件成立時点から所定期間が経過する特定時点（第１温度関連条件及び第２温度関連条件が成立する時点）までは前記センサ目標検出温度を用いた前記フィードバック制御の実行を禁止し、前記特定時点以降において前記フィードバック制御の実行を許可するフィードバック制御禁止許可手段（図２のＢ１０、図１４のステップ１４２２及びステップ１４３６、並びに、図１９のステップ１９６５、ステップ１９７０及びステップ１９１０を参照。）と、
を含む。
【０１５２】
従って、センサモデルにより算出されるセンサ目標検出温度の推定精度が良好でない期間においてそのセンサ目標検出温度に基づくポスト燃料噴射量のフィードバック制御が禁止され、その後、センサ目標検出温度の推定精度が良好となった時点以降においてセンサ目標検出温度に基づくポスト燃料噴射量のフィードバック制御が実行されるので、ＤＰＦ５３の温度を狙いに近い値へと制御することができる。
【０１５３】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記第２センサモデルは、むだ時間及び固有周波数を空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨに基づいて変更していたが、それらを空気量ＧＡのみに基づいて変更してもよい。更に、第２フィードバック量を算出するＰＩ制御において、フィードバック制御定数（積分ゲインＫｉ２及び比例ゲインＫｐ２等）が「空気量ＧＡ及びアッシュ量ＳＡＳＨ」に基づいて変更されていたが、そのフィードバック制御定数は空気量ＧＡのみに基づいて変更されてもよい。
【０１５４】
更に、ＤＰＦ再生制御においてＤＰＦ５３に加えられるエネルギー（熱エネルギー）は、ポスト燃料噴射量により変更されるだけではなく、メイン燃料噴射量の噴射時期を遅角すること、吸気絞り弁４２の開度を変更すること、機関２０がＥＧＲシステムを備える場合にはＥＧＲ量を変更すること、及び、機関２０がＤＯＣ５２の直前に燃料添加弁を備える場合にはその燃料添加弁から供給される添加燃料量を変更すること、の何れか一つ又は一つ以上の組み合わせによってなされてもよい。
【０１５５】
更に、第１温度センサモデル及び第２温度センサモデルは、Ｐａｄｅの近似式（二次）により構築されていたが、むだ時間と遅れを表現する近似式（例えば、ラゲール（Ｌａｇｕｅｒｒｅ）近似式、又は、Ｋａｔｚ近似式等）に基づいて構築されてもよい。更に、ＤＰＦ５３は酸化触媒を担持していてもよい。この場合、ＤＯＣ５２を省略してもよい。
【０１５６】
また、上記実施形態においては、第１フィードバック量ＫＦＢ１と、第２フィードバック量ＫＦＢ２と、の何れかを最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用していたが、第１フィードバック量ＫＦＢ１及び第２フィードバック量ＫＦＢ２の何れか一方のみを最終的なフィードバック量ＫＦＢとして用いてもよい。換言すると、第１温度センサ６５及び第２温度センサ６６の何れか一方のみを使用してポスト燃料噴射量のフィードバック制御を行ってもよい。
【０１５７】
更に、上記実施形態における「フィードバック制御を許可する特定時点」を、ＤＰＦの再生制御開始時点（ＤＰＦ制御開始条件成立時点）から所定時間が経過した時点として特定してもよい。この場合、所定時間は、むだ時間（Ｌ１，Ｌ２）に応じて定められてもよい。
【０１５８】
更に、再生制御開始時点（ＤＰＦ制御開始条件成立時点）以降において、第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtを監視し、その第１温度センサ目標検出温度Ｔ１tgtが「極大値（図２０の点Ｐ１）を通り、次に、極小値（点Ｐ３）を通ったことが確認された後」に再生制御開始時点の第１温度センサ検出温度Ｔ１act（＝Ｔ０）に戻った時点を、第１温度センサに係る上記特定時点として検出してもよい。
【０１５９】
同様に、再生制御開始時点（ＤＰＦ制御開始条件成立時点）以降において、第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtを監視し、その第２温度センサ目標検出温度Ｔ２tgtが「極大値を通り、次に、極小値を通ったことが確認された後」に再生制御開始時点の第２温度センサ検出温度Ｔ２actに戻った時点を、第２温度センサに係る上記特定時点として検出してもよい。
【０１６０】
更に、上記実施形態においては、第１温度関連条件及び第２温度関連条件の双方が成立したときに、第１フィードバック量ＫＦＢ１及び第２フィードバック量ＫＦＢ２の算出を開始していたが、第１温度関連条件が成立したときに第１フィードバック量ＫＦＢ１の算出を開始し、その時点にて第２温度関連条件が成立していなければ、第１フィードバック量ＫＦＢ１を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用してポスト燃料噴射量のフィードバック制御を開始してもよい。同様に、第２温度関連条件が成立したときに第２フィードバック量ＫＦＢ２の算出を開始し、その時点にて第１温度関連条件が成立していなければ、第２フィードバック量ＫＦＢ２を最終的なフィードバック量ＫＦＢとして採用してポスト燃料噴射量のフィードバック制御を開始してもよい。
【符号の説明】
【０１６１】
１０…排気浄化装置、２０…内燃機関、３１…燃料噴射弁、５０…排気通路部、５２…ＤＯＣ、５３…ＤＰＦ、６０…電気制御装置、６４…最上流温度センサ、６５…第１温度センサ、６６…第２温度センサ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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