(57)【要約】【課題】酸化触媒が担持されたフィルタを有する内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒の劣化程度に影響されにくいフィルタ再生処理を実現する。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタであって、酸化機能を有する酸化触媒が担持されたフィルタを有する内燃機関の排気浄化装置において、フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が所定量を越えると、フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比とし、該粒子状物質を酸化除去するフィルタ再生処理が行われる。その処理の際に、酸化触媒の劣化程度が大きいほど、フィルタ再生処理時においてフィルタに流入する排気の空燃比のリーンの程度が、よりリーン側に調整される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタであって、酸化機能を有する酸化触媒が担持されたフィルタと、
前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が所定量を越えると、前記フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比とし、該粒子状物質を酸化除去するフィルタ再生処理を行うフィルタ再生処理部と、
前記フィルタに担持された前記酸化触媒の劣化の程度を推定する劣化推定部と、
前記劣化推定部により推定される前記酸化触媒の劣化程度が大きいほど、前記フィルタ再生処理時において前記フィルタに流入する排気の空燃比のリーンの程度を、よりリーン側に調整する排気空燃比調整部と、
を備える、内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記フィルタ再生処理部は、前記内燃機関において燃料の燃焼が行われている際に、前記フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比に調整し前記フィルタ再生処理を行う、
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記劣化推定部は、前記酸化触媒の温度が該酸化触媒の劣化に関する所定の閾値温度を越えた時間の積算値に基づいて、該酸化触媒の劣化の程度を推定する、
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、火花点火式内燃機関である、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において排気中の粒子状物質（以下、「ＰＭ」と称する）が外部に放出されるのを抑制すべく、排気通路にフィルタが設けられる。このフィルタには、内燃機関の運転とともに排気中のＰＭが捕集され次第に堆積していくため、その目詰まりを防止するためにフィルタ再生処理が行われる。例えば、ディーゼルエンジンにおけるフィルタ再生処理は、一般には排気の空燃比が継続的にリーン側の空燃比であることから、排気中に未燃燃料を供給し排気通路に設けられた酸化触媒等で排気温度を上昇させ、以て、捕集ＰＭの酸化除去が行われる。
【０００３】
また、ガソリンエンジンでは、一般には、排気空燃比が理論空燃比近傍であることから、例えば、特許文献１に開示するように、エンジンを搭載する車両の減速時に行われる燃料供給停止時に吸入空気量を増加させることで、フィルタに流れ込む排気中の酸素量を増加させ、以て捕集されたＰＭの酸化除去を行う技術が開示されている。これにより、内燃機関での燃焼状態に影響を与えることなく、フィルタ再生処理を実現することが可能とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６９２２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１７０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
排気中のＰＭを除去するために内燃機関の排気通路にフィルタが設けられる場合、該フィルタに酸化触媒を担持することで、該酸化触媒の酸化能を利用した捕集ＰＭの酸化除去が行われる。例えば、従来技術のように、フィルタに流れ込む排気中の酸素量を増やすべく、フィルタ再生処理時の吸入空気量を増量することで、排気中の酸素の作用による捕集ＰＭの酸化除去が図られる。
【０００６】
ここで、内燃機関の運転が行われフィルタが高温の排気に継続的に晒されることで、そこに担持された酸化触媒が劣化し、その酸化能が低下していく傾向がある。フィルタに担持された酸化触媒が劣化した状態においては、劣化していない状態と同じようにフィルタ再生処理のための吸入空気量の供給を行っても、フィルタのＰＭ捕集機能を回復するに十分なＰＭの酸化除去が行われない可能性がある。特に、内燃機関がガソリンエンジンのように一般に排気空燃比が理論空燃比近傍の空燃比にあるような場合、すなわち比較的酸素濃度が低い環境下にある場合には、酸化触媒の劣化程度がフィルタにおけるＰＭの酸化効率に影響しやすく、好適なフィルタ再生処理の実現が阻害されやすくなる。
【０００７】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、酸化触媒が担持されたフィルタを有する内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒の劣化程度に影響されにくいフィルタ再生処理を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明において、上記課題を解決するために、フィルタに流れ込む排気の空燃比をリー
ン側の空燃比とすることでフィルタ再生処理を行う排気浄化装置において、フィルタに担持された酸化触媒の劣化程度に応じて、フィルタ再生処理時の排気空燃比のリーンの程度を調整することとした。これにより、酸化触媒の劣化程度、すなわち酸化触媒の酸化能の状態に応じた酸素供給が可能となり、好適なフィルタ再生処理が実現できる。
【０００９】
具体的には、本発明は、内燃機関の排気浄化装置であって、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタであって、酸化機能を有する酸化触媒が担持されたフィルタと、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が所定量を越えると、前記フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比とし、該粒子状物質を酸化除去するフィルタ再生処理を行うフィルタ再生処理部と、前記フィルタに担持された前記酸化触媒の劣化の程度を推定する劣化推定部と、前記劣化推定部により推定される前記酸化触媒の劣化程度が大きいほど、前記フィルタ再生処理時において前記フィルタに流入する排気の空燃比のリーンの程度を、よりリーン側に調整する排気空燃比調整部と、を備える。
【００１０】
本発明に係る排気浄化装置は、酸化能を有する酸化触媒が担持されたフィルタが排気通路に設けられる構成により、主に排気中のＰＭの捕集が行われる。ここで、排気中のＰＭがフィルタにより捕集され、外部への放出が抑制されるが、その捕集量が多くなるとフィルタの機能を維持することが困難となるため、フィルタ再生処理部によりフィルタ再生処理が行われる。当該フィルタ再生処理は、フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比（以下、単に「リーン側空燃比」ともいう）に調整することで、フィルタに酸素を比較的多く含む排気を送り込み、以て、フィルタに担持された酸化触媒の作用を利用して、捕集されたＰＭの酸化を促進させるものである。なお、フィルタに流れ込む排気空燃比をリーン側空燃比にする手段として、内燃機関における燃焼条件（吸入空気量、燃料噴射量等）を調整する方法や、内燃機関からの排気に二次空気を供給する方法等が挙げられる。
【００１１】
フィルタ再生処理部によるフィルタ再生処理は、フィルタに捕集されたＰＭを酸化除去すべきと判断される上記所定量を超えるＰＭが、フィルタに捕集された場合に行われる。当該所定量は、フィルタによるＰＭの捕集能力の維持等の観点から適宜設定してもよいが、フィルタに捕集されたＰＭが酸化除去される場合に発生する熱エネルギーが過度に大きくなるとフィルタに損傷を与える可能性がある。そこで、そのような熱エネルギーが大きくなり過ぎないように、フィルタ再生処理を行うための捕集ＰＭに関する閾値である上記所定量を決定してもよい。
【００１２】
ここで、フィルタに担持された酸化触媒は、使用とともに内燃機関からの高温の排気に晒され続けることで劣化し、その酸化能が低下していく。酸化触媒の酸化能が低下すると、フィルタ再生処理時に酸化能が低下していない場合と同じようにフィルタにリーン側空燃比の排気を流入させても、効率的にフィルタに捕集されたＰＭを酸化除去するのが困難となり得る。この点を踏まえ、酸化触媒が劣化すると捕集されたＰＭの酸化効率が低下するため、同じようにＰＭを酸化除去するためには酸化触媒が劣化していない場合と比べてより多くの酸素を供給する必要があると考えられる。そこで、本発明に係る排気浄化装置では、劣化推定部による酸化触媒の劣化の程度の推定結果に基づいて、フィルタ再生処理のためにフィルタに流し込むリーン側空燃比の排気の、リーンの程度を調整する構成が採用される。より具体的には、酸化触媒の劣化程度が大きくなるほど、当該リーン側空燃比の排気のリーンの程度が、よりリーン側に調整される。この結果、酸化触媒の劣化による酸化能の低下分を、上述の排気空燃比のリーン側への調整分で補償することができ、以て、可及的にフィルタ再生処理を好適な状態に維持することができる。
【００１３】
なお、上記排気空燃比調整部による排気空燃比のリーン側への調整は、酸化触媒の劣化
程度に対して線形的に行ってもよく、また、段階的に行ってもよい。本発明に係る排気浄化装置において肝要な点は、使用とともに酸化触媒が劣化していく過程を通して、フィルタ再生処理時にフィルタに流れ込む排気空燃比のリーン側への調整が、酸化能の低下分を全部または一部補償できるように行われればよく、仮にその過程の一部において内燃機関での燃焼条件の制約等に起因して当該調整が十分に行われない場合が含まれても、それのみをもって本発明の技術思想を逸脱させるものではない。また、劣化推定部による酸化触媒の劣化程度の推定は、酸化触媒の劣化を導く、フィルタの温度履歴もしくはそこに流れ込む排気の温度履歴等に基づいて推定することができる。
【００１４】
また、上記内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタ再生処理部は、前記内燃機関において燃料の燃焼が行われている際に、前記フィルタに流入する排気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側の空燃比に調整し前記フィルタ再生処理を行うようにしてもよい。これにより、上記フィルタ再生処理部によるフィルタ再生処理と排気空燃比調整部によるリーン側空燃比の調整は、内燃機関で燃料の燃焼が行われている期間において、すなわち、内燃機関が通常の運転状態にある期間において行われることになる。通常の運転状態にはない期間、例えば、内燃機関の減速時に行われるフューエルカット（燃料供給停止）時にフィルタ再生処理を行うと、上記のように排気空燃比調整部によるリーン側空燃比の調整を行ったとしても、フィルタに多くの酸素が流れ込みやすく、フィルタでのＰＭ酸化による発熱量が急激に増加し、フィルタが損傷する可能性がある。また、フューエルカットを行うタイミングが一定ではないため、フィルタ再生処理を行うべき好適なタイミングにそれを行うことが困難となる。一方で、上記のように内燃機関の通常の運転期間にフィルタ再生処理部によるフィルタ再生処理と排気空燃比調整部によるリーン側空燃比の調整を行うことで、適切なタイミングで、フィルタを損傷させることなく捕集されたＰＭの酸化除去を実現することができる。
【００１５】
上述までの内燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関は、火花点火式内燃機関であってもよい。一般的に、火花点火式内燃機関の場合には、燃料の燃焼が行われている場合の排気の空燃比は、理論空燃比近傍となる。したがって、内燃機関の通常の運転状態でフィルタ再生処理が行われる場合は、一時的に排気空燃比がリーン側空燃比となるように調整されるとともに、そのリーンの程度が排気空燃比調整部によって、酸化触媒の劣化程度に基づいて調整されることになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、酸化触媒が担持されたフィルタを有する内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒の劣化程度に影響されにくいフィルタ再生処理が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置において実行される、フィルタ再生処理制御に関するフローチャートである。
【図３】図１に示す排気浄化装置に含まれるフィルタに担持された酸化触媒に関し、酸化触媒の劣化程度とその酸化能の相関を示す図である。
【図４】図２に示すフィルタ再生処理制御が行われる際の、酸化触媒の劣化程度に対応したフィルタ再生処理のための排気空燃比の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１９】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の実施例について、本願明細書に添付された図に基づいて説明する。図１は、本発明を適用する内燃機関およびその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、複数の気筒を備えた４ストローク・サイクルの火花点火式内燃機関（ガソリンエンジン）である。なお、図１では、複数の気筒のうち１気筒のみが示されている。
【００２０】
内燃機関１の各気筒２には、ピストン３が摺動自在に内装されている。ピストン３は、コネクティングロッド４を介して図示しない出力軸（クランクシャフト）と連結されている。また、各気筒２には、筒内に燃料を噴射するための燃料噴射弁５と、筒内の混合気に着火するための点火プラグ６が取り付けられている。また、気筒２の内部は、吸気ポート７及び排気ポート８と連通している。気筒２内における吸気ポート７の開口端は、吸気バルブ９により開閉される。気筒２内における排気ポート８の開口端は、排気バルブ１０により開閉される。吸気バルブ９と排気バルブ１０は、図示しない吸気カムと排気カムとにより各々開閉駆動される。
【００２１】
吸気ポート７は、吸気通路７０と連通している。吸気通路７０には、スロットル弁７１が配置されている。スロットル弁７１より上流の吸気通路７０には、エアフローメータ７２が配置されている。一方で、排気ポート８は、排気通路８０と連通している。排気通路８０には、白金（Ｐｔ）等の貴金属のように酸化能を有する酸化触媒が、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するウォールフロー型のフィルタに担持されて形成されるフィルタ８１が設けられている。
【００２２】
また、フィルタ８１の上流側の排気通路８０内の排気圧とその下流側の排気通路８０内の排気圧との差圧を検出するための、差圧センサ８２が設けられている。更に、フィルタ８１の上流側の排気通路８０には、内燃機関１から排出された排気に、二次空気を供給するための二次空気供給弁１１が設けられている。二次空気供給弁１１は、内燃機関１の吸気系から導いた空気を排気通路８０に二次空気として供給し、その二次空気と内燃機関１からの排気との混合排気が、フィルタ８１に流れ込むように形成されている。更に、フィルタ８１の下流側の排気通路８０には、フィルタ８１から流れ出る排気の温度を検出するための温度センサ１２が設けられている。
【００２３】
そして、内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されており、該ＥＣＵ２０は内燃機関１の運転状態や排気浄化装置等を制御するユニットである。ＥＣＵ２０には、上述した温度センサ１２、差圧センサ８２の他、エアフローメータ７２、クランクポジションセンサ２１及びアクセルポジションセンサ２２が電気的に接続され、各センサの検出値がＥＣＵ２０に渡される。したがって、ＥＣＵ２０は、エアフローメータ７２の検出値に基づく吸入空気量や、クランクポジションセンサ２１の検出に基づく機関回転数や、アクセルポジションセンサ２２の検出に基づく機関負荷等の内燃機関１の運転状態を把握可能である。また、ＥＣＵ２０は、温度センサ１２もしくはフィルタ８１の上流側に設けられた温度センサ（図示せず）によって検出される排気温度に基づいて、フィルタ８１の温度を推定することが可能である。この他、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁５、点火プラグ６、スロットルバルブ７１、二次空気供給弁１１が電気的に接続され、これらの各要素がＥＣＵ２０によって制御される。
【００２４】
このように構成される内燃機関１の排気浄化装置において、フィルタ８１により排気中のＰＭ除去が行われる。ここで、フィルタ８１には、捕集されたＰＭが徐々に堆積し、その堆積量がある程度の量を超えると、内燃機関１の運転に支障を及ぼし得る。そこで、本実施例においては、ＥＣＵ２０によって、フィルタ８１に堆積したＰＭを除去するためのフィルタ再生処理が実行される。本実施例に係るフィルタ再生処理は、ＰＭが堆積してい
るフィルタ８１に流れ込む排気の空燃比を、理論空燃比よりリーン側の空燃比（以下、単に「リーン側空燃比」ともいう）とすることで実現される。内燃機関１は、火花点火式の内燃機関、すなわちガソリンエンジンであり、一般に通常運転（燃料噴射弁５からの燃料噴射および点火プラグ６による点火を伴った運転）を行っている際には、その排気空燃比は理論空燃比近傍であり、通常運転が継続されることでフィルタ８１にＰＭが次第に捕集され、堆積していく。このようにＰＭが堆積しているフィルタに流れ込む排気の空燃比を、上記リーン側空燃比とすることで、フィルタ８１に担持されている酸化触媒の作用により、排気中の酸素で捕集されたＰＭが酸化除去され、フィルタ８１のＰＭ捕集能力が再生されることになる。
【００２５】
ここで、本実施例では、フィルタ８１におけるＰＭ堆積量が所定の堆積量に達する毎にフィルタ再生処理の実行が要求されてもよい。なお、当該所定の堆積量は、好ましくは、フィルタ８１の捕集機能の担保の観点から設定される。例えば、フィルタ８１に堆積するＰＭ量が多くなり過ぎると、フィルタ再生処理時のＰＭ酸化によって発生する熱エネルギーが大きくなり、フィルタ８１が破損するおそれがある。そこで、フィルタ再生処理を行ったとしてもＰＭ酸化による熱エネルギーでフィルタ８１が破損しない程度のＰＭ堆積量を、所定の堆積量として設定することができる。なお、フィルタ８１におけるＰＭ堆積量は、差圧センサ８２の検出値に基づいて算出してもよく、また、内燃機関１での燃料噴射量、フィルタ８１に流入する排気の流量、及びフィルタ８１の温度等の履歴等に基づいて推定してもよい。更には、前回のフィルタ再生処理の実行が終了してからの経過時間や、内燃機関１を搭載した車両の走行距離等に基づいて、フィルタ８１におけるＰＭ堆積量を推定してもよい。
【００２６】
ここで、フィルタ８１に担持されている酸化触媒は、使用とともに高温の排気に晒される等の理由で劣化し、その酸化能が低下していく傾向がある。酸化触媒の酸化能が低下すると、フィルタ再生処理時の捕集ＰＭの酸化除去が効率的に行われにくくなり、排気浄化装置によるＰＭ除去の観点から好ましくない。そこで、本実施例では、ＥＣＵ２０が、図２に示すフィルタ８１に捕集されたＰＭを酸化除去するためのフィルタ再生処理制御を実行することで、フィルタ８１に担持された酸化触媒の劣化に影響されにくいＰＭの酸化除去が行われる。当該制御は、内燃機関１において通常運転の状態、すなわち燃料噴射弁５からの燃料噴射および点火プラグ６による点火を伴った運転状態において、ＥＣＵ２０に格納された制御プログラムが実行されることで、行われる。
【００２７】
先ず、Ｓ１０１では、フィルタ再生処理を実行するための条件が成立しているか否かが判定される。本実施例では、差圧センサ８２の検出値に基づいてフィルタ８１でのＰＭ堆積量が推定され、そのＰＭ堆積量が上述した所定の堆積量を超えた場合に、当該条件が成立していると判断することができる。フィルタ８１でのＰＭ堆積量の推定に関し、別法として、内燃機関１での燃料噴射量、フィルタ８１に流入する排気の流量、及びフィルタ８１の温度等の履歴等に基づいて当該推定を行ってもよい。また、後述するフィルタ再生処理によってＰＭの酸化除去を行うためには、フィルタの温度、すなわちフィルタに担持された酸化触媒の温度が、触媒作用を発揮し得る活性状態となるための温度（活性温度）に到達している必要がある。そこで、上記ＰＭの堆積量に加えて、フィルタの温度が活性温度に到達している場合に、当該条件が成立していると判断してもよい。Ｓ１０１で肯定判定されるとＳ１０２へ進み、否定判定されると再びＳ１０１の処理が行われる。
【００２８】
次に、Ｓ１０２では、フィルタ８１に担持されている酸化触媒の劣化程度の推定が行われる。酸化触媒は高温の排気に晒され続けることでその内部でシンタリング等の触媒劣化につながる現象が発生し、図３に示すように、触媒劣化の程度の増大とともに当該酸化触媒の酸化能が低下する傾向がある。一般には、酸化触媒の温度がある閾値温度を越えると、触媒の劣化が顕著に進むことから、その閾値温度を越えた時間の積算値等に基づいて、
酸化触媒の劣化程度を推定することができる。そこで、本実施例では、温度センサ１２によって検出されるフィルタ８１の温度履歴に基づいて、当該酸化触媒の劣化程度が推定される。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
【００２９】
Ｓ１０３では、Ｓ１０２で推定された酸化触媒の劣化程度に基づいて、フィルタ８１に捕集されているＰＭの酸化除去のために、フィルタ８１に流れ込む排気の空燃比、すなわちフィルタ再生処理のための排気空燃比のリーン程度の決定が行われる。なお、ここでいう「リーン程度」とは、排気空燃比が理論空燃比よりどの程度リーン側にずれているか、そのずれの度合いを表すパラメータであり、例えば、理論空燃比からのずれが大きくなるほど、当該リーン程度が大きいことを意味する。
【００３０】
具体的な排気空燃比のリーン程度の決定について、図４に基づいて説明する。図４の上段は、内燃機関１での通常運転の経過時間、すなわち酸化触媒が担持されたフィルタ８１に燃料燃焼によって生じる排気が流れ込む時間の積算値とともに酸化触媒の劣化程度が進んでいく様子を示すグラフである。そして、図４の中段は、当該内燃機関１での通常運転の経過時間に対応した、排気空燃比の推移、すなわち上記リーン程度の推移を示すグラフである。また、図４の下段は、本実施例に係る内燃機関１の排気浄化装置においてフィルタ再生処理を行うタイミングであるか否かを示す図である。本実施例では、期間ｔ１−ｔ２および期間ｔ３−ｔ４においてフィルタ再生処理が行われ、したがってタイミングｔ１およびｔ３が、後述する本フィルタ再生処理制御のＳ１０４での処理実行開始のタイミングに相当する。そして、図４において、上段、中段、下段の各図における横軸の「経過時間」は共通とされている。
【００３１】
ここで、図４上段に示すように、フィルタ８１に担持されている酸化触媒においては、経過時間の増加とともに、その劣化程度が進行し、酸化能が低下していく。酸化触媒の酸化能が低下すると、フィルタ再生処理における酸化触媒の作用が弱まり、捕集されたＰＭの酸化除去を効率的に行いにくくなる。そこで、本実施例においては、酸化触媒の劣化程度が進むに従い、フィルタ８１に流れ込むリーン側空燃比の排気のリーン程度が、より大きくなるように調整される。具体的には、フィルタ再生処理が行われる期間ｔ１−ｔ２と期間ｔ３−ｔ４を比べると、期間ｔ３−ｔ４における酸化触媒の劣化程度の方が進んでいるため、当該期間ｔ３−ｔ４でのリーン側空燃比の排気のリーン程度は、期間ｔ１−ｔ２でのリーン側空燃比の排気のリーン程度よりも、よりリーン側の空燃比となるように調整される。また、一つのフィルタ再生処理が行われる期間（たとえば、期間ｔ１−ｔ２）においても、その期間中フィルタ８１に担持された酸化触媒は、逐次排気に晒されることでその劣化程度は進行していく。そこで、当該期間においても、フィルタ８１に流れ込むリーン側空燃比の排気のリーン程度を、経過時間の増加とともに増大させるようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施例では、フィルタ８１に流れ込むリーン側空燃比の排気のリーン程度調整は、排気通路に設けられた二次空気供給弁１１から二次空気が排気中に供給されて実現される。すなわち、二次空気供給弁１１からの二次空気の供給量が調整されることで、その下流に設けられたフィルタ８１に流入する排気のリーン程度が調整され、フィルタ８１に担持された酸化触媒の劣化程度に応じた酸素量を供給でき、以て好適なフィルタ再生処理が実現される。なお、別法として、内燃機関１における燃焼条件、例えば、吸入空気量を変更することで、排気空燃比のリーン程度調整を図ってもよい。この場合、気筒２内の新気量が増えることで内燃機関１の出力が変動したり不安定となったりしないように、気筒２内での燃焼状態を適切に制御（たとえば、成層燃焼の実施等）することが好ましい。また、気筒２での混合気の空燃比を周期的にリッチ空燃比、リーン空燃比に変化させて平均的な排気空燃比をリーン側空燃比とし得るいわゆるアクティブ制御や、内燃機関１が有する複数の気筒において、気筒間の排気空燃比を意図的にリッチ側とリーン側に分けて平均
的な排気空燃比をリーン側空燃比とし得る気筒間インバランス制御を用いて、内燃機関１の出力を可及的に安定させながら、フィルタ８１に流れ込む排気空燃比のリーン程度調整を行うこともできる。
【００３３】
Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。Ｓ１０４では、Ｓ１０３で決定されたフィルタ再生処理時の排気空燃比のリーン程度に従って、二次空気供給弁１１からの二次空気の供給量が調整されることで、フィルタ再生処理が実行されることになる。なお、このとき、内燃機関１においては、通常運転、すなわち燃料噴射弁５からの燃料噴射および点火プラグ６による点火を伴った運転が行われている。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。
【００３４】
Ｓ１０５では、フィルタ再生処理の終了タイミングか否かが判定される。具体的には、Ｓ１０４でフィルタ再生処理が開始されてからの経過時間や、温度センサ１２で検出される排気温度推移等に基づいて、フィルタ再生処理の終了タイミングが判定される。Ｓ１０５で肯定判定されると、Ｓ１０６へ進み、否定判定されると再度Ｓ１０５の判定が行われる。そして、Ｓ１０６において、Ｓ１０４で実行開始されたフィルタ再生処理が終了され、再び本制御が繰り返される。
【００３５】
本制御によれば、フィルタ再生処理において、フィルタ８１に担持された酸化触媒の劣化程度が考慮されて、フィルタ８１に流れ込む排気空燃比のリーン程度が調整される。これにより、酸化触媒の劣化状態に影響されずに、もしくは当該劣化状態に影響されにくい状態で、フィルタ８１に捕集されたＰＭの酸化除去が可能となる。また、図２に示すフィルタ再生処理制御によるフィルタ再生処理は、内燃機関１において通常運転が行われている状態で実行されることから、フィルタ再生処理の実行タイミングを広く確保することができ、そのため捕集されたＰＭの燃焼による熱エネルギーで、フィルタ８１が損傷する可能性を可及的に抑制することが可能となる。
【００３６】
＜変形例＞
なお、上記実施例では、内燃機関１は火花点火式内燃機関（ガソリンエンジン）とされたが、それに代えて内燃機関１は、圧縮自着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であってもよい。内燃機関１が圧縮自着火式内燃機関である場合、一般には、排気空燃比は比較的リーン側の空燃比となるが、それでも本願発明のようにフィルタに担持された酸化触媒の劣化程度に応じてフィルタに流れ込むリーン側空燃比の排気のリーン程度を調整することで、フィルタ再生処理を好適に行うことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    内燃機関
５    燃料噴射弁
６    点火プラグ
１１  二次空気供給弁
１２  温度センサ
２０  ＥＣＵ
２１  クランクポジションセンサ
２２  アクセル開度センサ
７０  吸気通路
８０  排気通路
８１  フィルタ
８２  差圧センサ
【図１】
2014156807.tif 000003
【図２】
2014156807.tif 000004
【図３】
2014156807.tif 000005
【図４】
2014156807.tif 000006