(57)【要約】【課題】  本発明は、車両の高地走行時に、パティキュレートフィルタの過昇温を抑制しつつ効率的にＰＭ強制再生処理を行うことができる技術を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、高地においてＰＭ強制再生処理を実行する場合に、車両の走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔ以下であれば平地のＰＭ強制再生処理より少ない目標ＰＭ捕集量：ｃｐ１及び平地のＰＭ強制再生処理と同等の目標フィルタ温度：ｔｆ０に従ってＰＭ強制再生処理を行い、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高ければ平地のＰＭ強制再生処理と同等の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０及び平地のＰＭ強制再生処理より低い目標フィルタ温度：ｔｆ１に従ってＰＭ強制再生処理を実行することにより、ＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を最小限に抑えるようにした。【選択図】  図３
2006046174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を搭載した車両の走行高度が基準高度にある場合は、内燃機関の排気通路に設けられたパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量が第１の目標ＰＭ捕集量に達した時に前記パティキュレートフィルタを第１の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行う内燃機関の排気浄化方法であって、
前記走行高度が前記基準高度より高く且つ前記基準高度より高い所定高度以下である場合は、ＰＭ捕集量が第１のＰＭ捕集量より少ない第２の目標ＰＭ捕集量に達したときにパティキュレートフィルタを第１の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行い、
前記走行高度が前記所定高度より高い場合は、ＰＭ捕集量が第１のＰＭ捕集量に達したときにパティキュレートフィルタを第１の目標フィルタ温度より低い第２の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項２】
請求項１において、走行高度が前記所定高度より高い限界高度を超える場合は、ＰＭ捕集量が前記第２の目標ＰＭ捕集量に達したときに前記パティキュレートフィルタを前記第２の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第２の目標ＰＭ捕集量は、前記走行高度が高くなるほど少なく設定されることを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一において、前記第２の目標フィルタ温度は、前記走行高度が高くなるほど低く設定されることを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一において、走行高度が前記所定高度を超える頻度を演算し、その頻度が所定頻度より低い場合には、走行高度が前記所定高度を超えても前記第２の目標ＰＭ捕集量及び前記第１の目標フィルタ温度に基づいてＰＭ強制再生処理を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。
【請求項６】
内燃機関の排気通路に設けられたパティキュレートフィルタと、
パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を求めるＰＭ捕集量取得手段と、
ＰＭ捕集量が目標ＰＭ捕集量に達したときにパティキュレートフィルタを目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行うＰＭ強制再生手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
内燃機関を搭載した車両の走行高度が基準高度にある場合は、目標ＰＭ捕集量を第１のＰＭ捕集量に設定するとともに目標フィルタ温度を第１の目標フィルタ温度に設定し、
走行高度が基準高度より高く且つ基準高度より高い所定高度以下である場合は、目標ＰＭ捕集量を第１の目標ＰＭ捕集量より少ない第２の目標ＰＭ捕集量に設定するとともに目標フィルタ温度を第１の目標フィルタ温度に設定し、
走行高度が所定高度より高い場合は、目標ＰＭ捕集量を第１の目標ＰＭ捕集量に設定するとともに目標フィルタ温度を第１の目標フィルタ温度より低い第２の目標フィルタ温度に設定する再生条件設定手段を備えることを特徴とする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技術に関し、特に高地においてパティキュレートフィルタのＰＭ捕集能力を再生させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パティキュレートフィルタが捕集可能なパティキュレート（以下、ＰＭと記す）の量には限りがあるため、ＰＭ捕集時間が所定時間以上となったときにパティキュレートフィルタの捕集能力を強制的に再生させる処理（以下、ＰＭ強制再生処理と記す）を実行する技術が知られている。
【０００３】
また、内燃機関を搭載した車両が高地を走行する際には、大気圧が高くなるほどＰＭ捕集時間を短くする技術も提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平１０−１９６３４７号公報
【特許文献２】特開２００２−３６４３４２号公報
【特許文献３】特許２５４３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＰＭ捕集時間を短くしてＰＭ強制再生処理を実行する方法は全ての高度（大気圧）において有効であるとは限らず、高度（大気圧）によってはＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化が助長される可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は高地においてパティキュレートフィルタの過昇温を抑制しつつ効率的にＰＭ強制再生処理を行うことが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するために以下のような手段を採用した。この発明の特徴は、パティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排気浄化方法において、内燃機関を搭載した車両が高地を走行している場合に、平地走行時とは異なるＰＭ強制再生処理を実行すると同時に、そのＰＭ強制再生処理の実行方法を高度に応じて変更する点にある。
【０００７】
ＰＭ強制再生処理の実行時にはパティキュレートフィルタにおいてＰＭの酸化反応が生起されるため、その際の反応熱によってパティキュレートフィルタの温度が目標フィルタ温度を大きく上回る可能性がある。しかしながら、パティキュレートフィルタを通過する排気によって該パティキュレートフィルタの熱が奪われるため、パティキュレートフィルタの過剰な昇温が抑制される。
【０００８】
ところで、車両の走行高度が平地の高度より高い場合、すなわち車両が高地走行している場合にＰＭ強制再生処理が実行されると、吸入空気の密度低下に伴って排気の密度も低下する。排気の密度が低下すると排気の熱容量が小さくなるため、パティキュレートフィルタから排気へ伝達される熱量が減少する。その結果、高地走行時のＰＭ強制再生処理が平地走行時と同様に行われると、パティキュレートフィルタが過昇温する可能性がある。
【０００９】
これに対し、高地走行時のＰＭ強制再生処理（以下、高地ＰＭ強制再生処理と記す）に係る目標ＰＭ捕集量を平地走行時のＰＭ強制再生処理（以下、平地ＰＭ強制再生処理と記
す）に係る目標ＰＭ捕集量より少なくし、或いは高地ＰＭ強制再生処理に係る目標フィルタ温度を平地ＰＭ強制再生処理に係る目標フィルタ温度より低くすることにより、パティキュレートフィルタの過昇温を抑制する方法が考えられる。尚、ここでいう平地は、気圧が略１気圧となる高度の土地を示すものとする。
【００１０】
高地ＰＭ強制再生処理の目標ＰＭ捕集量が平地ＰＭ強制再生処理の目標ＰＭ捕集量より少なくなると、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量が平地ＰＭ強制再生処理の目標ＰＭ捕集量より少ないときに高地ＰＭ強制再生処理が実行されることになる。このため、高地ＰＭ強制再生処理の実行時に発生するＰＭ酸化反応熱の量は、平地ＰＭ強制再生処理の実行時より少なくなる。その結果、高地ＰＭ強制再生処理の実行時におけるパティキュレートフィルタの過昇温が抑制される。
【００１１】
また、高地ＰＭ強制再生処理の目標フィルタ温度が平地ＰＭ強制再生処理の目標フィルタ温度より低くなると、高地ＰＭ強制再生処理実行時におけるパティキュレートフィルタの温度は平地ＰＭ強制再生処理実行時より低くなる。
【００１２】
高地ＰＭ強制再生処理の目標ＰＭ捕集量を平地ＰＭ強制再生処理より少なくする方法によれば、高地ＰＭ強制再生処理の一回当たりの実行時間が平地ＰＭ強制再生処理より短くなる。
【００１３】
しかしながら、高地ＰＭ強制再生処理の実行頻度が平地ＰＭ強制再生処理より高くなる。このため、高地における走行距離（運転時間）がある程度長くなると、ＰＭ強制再生処理実行時間の総和が平地ＰＭ強制再生処理より増加し、燃費の悪化が生じる。
【００１４】
また、高地ＰＭ強制再生処理の目標フィルタ温度を平地ＰＭ強制再生処理より低くする方法によれば、高地ＰＭ強制再生処理実行時のパティキュレートフィルタの温度が平地ＰＭ強制再生処理実行時より低くなるため、パティキュレートフィルタを昇温させる際に必要となる燃料量が平地ＰＭ強制再生処理より少なくなる。
【００１５】
しかしながら、一回当たりのＰＭ強制再生処理実行時間が平地ＰＭ強制再生処理より長くなり易いため、燃費の悪化が生じる。
【００１６】
本願の発明者は、上記した二つの方法について鋭意の実験及び比較検証を行った結果、走行高度が所定の高度以下のときは目標フィルタ温度を低下させる方法に対して目標ＰＭ捕集量を減少させる方法の方がＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化が少なく、且つ、走行高度が所定高度を超えるときは目標ＰＭ捕集量を減少させる方法に対して目標フィルタ温度を低下させる方法の方がＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化が少なくなるという特性を見出した。
【００１７】
上記の特性に関して本願発明者が更なる実験及び検証を行った結果、上記の所定高度は内燃機関や排気浄化装置の諸元によって異なるものの、同一諸元の内燃機関及び排気浄化装置については略一定の高度であることも見出された。
【００１８】
そこで、本発明は、走行高度が基準高度である場合はパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量が第１の目標ＰＭ捕集量に達した時にパティキュレートフィルタを第１の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行う内燃機関の排気浄化方法において、走行高度が基準高度より高く且つ基準高度より高い所定高度以下である場合にはＰＭ捕集量が第１の目標ＰＭ捕集量より少ない第２の目標ＰＭ捕集量に達した時にパティキュレートフィルタを第１の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行い、走行高度が所定高度より高い場合にはＰＭ捕集量が第１の目標ＰＭ捕集量に達したときにパティキュレ
ートフィルタを第１の目標フィルタ温度より低い第２の目標フィルタ温度まで昇温させてＰＭ強制再生処理を行うようにした。
【００１９】
すなわち、高地ＰＭ強制再生処理を行う場合に、車両の走行高度が所定高度以下であれば平地ＰＭ強制再生処理より少ない目標ＰＭ捕集量（第２の目標ＰＭ捕集量）及び平地ＰＭ強制再生処理と同等の目標フィルタ温度（第１の目標フィルタ温度）に従って高地ＰＭ強制再生処理を行い、車両の走行高度が所定高度より高ければ平地ＰＭ強制再生処理と同等の目標ＰＭ捕集量（第１の目標フィルタ温度）及び平地ＰＭ強制再生処理より低い目標フィルタ温度（第２の目標フィルタ温度）に従って高地ＰＭ強制再生処理を実行するようにした。
【００２０】
尚、ここでいう基準高度は、平地の高度（すなわち、気圧が略１気圧となる高度）を示すものとする。
【００２１】
このような方法によれば、高地走行時においてパティキュレートフィルタの過昇温を抑制しつつＰＭ強制再生処理を実行することが可能となる上、ＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を最小限に抑えることが可能となる。
【００２２】
本発明において、車両の走行高度が前記所定高度より高い限界高度を超えたときには、第２の目標ＰＭ捕集量と第２の目標フィルタ温度に従って高地ＰＭ強制再生処理が行われるようにしてもよい。
【００２３】
この場合、走行高度が非常に高い状況下においてもパティキュレートフィルタの過昇温を抑制しつつＰＭ強制再生処理を行うことが可能となる。その結果、車両が限界高度を超える場所で頻繁に使用されるような場合であっても、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集能力を再生させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明は、車両の走行高度が所定高度を超える頻度を求め、その頻度が低い場合には走行高度が所定高度を超えても第２の目標ＰＭ捕集量及び第１の目標フィルタ温度に従って高地ＰＭ強制再生処理を実行するようにしてもよい。
【００２５】
走行高度が所定高度を超える頻度が低い場合には、走行高度が所定高度を超える期間に高地ＰＭ強制再生処理が実行される可能性が低くなる。特に、高地ＰＭ強制再生処理が上記の期間内に複数回実行される可能性は極めて低いと言える。
【００２６】
従って、走行高度が所定高度を超えたときに第２の目標ＰＭ捕集量及び第１の目標フィルタ温度に従って高地ＰＭ強制再生処理が実行されれば、高地ＰＭ強制再生処理の一回当たりの実行時間が短くなるため、ＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を少なくすることができる。
【００２７】
本発明において、第２の目標ＰＭ捕集量は、走行高度が高くなるほど少なくなるようにしてもよい。その際、第２の目標ＰＭ捕集量は、走行高度に反比例して減少するようにしてもよく、走行高度が所定量上がる毎に段階的に減少するようにしてもよい。
【００２８】
これは、走行高度が高くなるほど排気の熱容量が小さくなり、それに応じてパティキュレートフィルタから排気へ伝達される熱量が減少するためである。
【００２９】
また、本発明において、第２の目標フィルタ温度は、走行高度が高くなるほど低くなるようにしてもよい。その際、第２の目標フィルタ温度は、走行高度に反比例して減少するようにしてもよく、走行高度が所定量上がる毎に段階的に低下するようにしてもよい。
【００３０】
これは、走行高度が高くなるほど排気の熱容量が小さくなり、それに応じてパティキュレートフィルタから排気へ伝達される熱量が減少するためである。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る内燃機関の排気浄化方法によれば、高地においてＰＭ強制再生処理を行う場合に目標ＰＭ捕集量を減少させる方法と目標フィルタ温度を低下させる方法とを走行高度に応じて切り換えることにより、パティキュレートフィルタの過昇温を抑制しつつＰＭ強制再生処理を実行することが可能となる上、ＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を最小限に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、圧縮着火式の内燃機関（ディーゼルエンジン）である。内燃機関１は、複数のシリンダ２を有し、各シリンダ２にはシリンダ２内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁３が配置されている。
【００３４】
内燃機関１には吸気通路４が接続されている。吸気通路４には遠心過給器（ターボチャージャ）５のコンプレッサハウジング５０が配置されている。コンプレッサハウジング５０より下流の吸気通路４には給気冷却器（インタークーラ）６が配置されている。インタークーラ６より下流の吸気通路４には吸気絞り弁１３が配置されている。
【００３５】
また、内燃機関１には排気通路７が接続されている。排気通路７の途中には、ターボチャージャ５のタービンハウジング５１が配置されている。タービンハウジング５１より下流の排気通路７にはパティキュレートフィルタ８が配置されている。パティキュレートフィルタ８は、排気中のＰＭを捕集するフィルタと、フィルタの担体に担持された酸化触媒とを具備している。
【００３６】
タービンハウジング５１より上流の排気通路７には、該排気通路７内を流れる排気中へ燃料を添加する燃料添加弁９が配置されている。パティキュレートフィルタ８より下流の排気通路７には排気温度センサ１０が配置されている。
【００３７】
このように構成された内燃機関１には、ＥＣＵ１１が併設されている。ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される算術論理演算回路である。
【００３８】
ＥＣＵ１１は、上記した排気温度センサ１０に加え大気圧センサ１２等の各種センサと電気的に接続され、各種センサの出力信号を入力可能となっている。また、ＥＣＵ１１は、燃料噴射弁３、燃料添加弁９、吸気絞り弁１３等と電気的に接続され、それらを電気的に制御することができるようになっている。
【００３９】
ＥＣＵ１１は、各種センサの出力信号に基づいて燃料噴射制御等の既知の制御に加え、本発明の要旨となるＰＭ強制再生処理を実行する。以下、ＰＭ強制再生処理について具体的に述べる。
【００４０】
先ず、車両の走行高度：Ｈが平地の高度（基準高度）：Ｈｓである場合、すなわち、車両が平地走行している場合には、ＥＣＵ１１は、平地ＰＭ強制再生処理を実行する。平地
ＰＭ強制再生処理では、ＥＣＵ１１は、パティキュレートフィルタ８のＰＭ捕集量が第１の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０に達した時点でパティキュレートフィルタ８を第１の目標フィルタ温度：ｔｆ０まで昇温させることにより、パティキュレートフィルタ８に捕集されたＰＭを酸化させる。
【００４１】
また、車両の走行高度が基準高度より高い場合、すなわち、車両が高地走行している場合には、ＥＣＵ１１は、高地ＰＭ強制再生処理を実行する。高地ＰＭ強制再生処理では、ＥＣＵ１１は、内燃機関１を搭載した車両の走行高度に応じて高地ＰＭ強制再生処理の実行方法を変更する。
【００４２】
具体的には、ＥＣＵ１１は、第１の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０より少ない第２の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ１及び第１の目標フィルタ温度：ｔｆ０に従った高地ＰＭ強制再生処理（以下、第１の高地ＰＭ強制再生処理）と、第１の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０及び第１の目標フィルタ温度：ｔｆ０より低い第２の目標フィルタ温度：ｔｆ１に従った高地ＰＭ強制再生処理（以下、第２の高地ＰＭ強制再生処理）とを、走行高度に応じて切り換える。
【００４３】
図２は、平地ＰＭ強制再生処理に対する高地ＰＭ強制再生処理の効率低下割合を示す図である。図２中の一点鎖線は第１の高地ＰＭ強制再生処理を示し、実線は第２の高地ＰＭ強制再生処理を示している。
【００４４】
上記の効率低下割合は、平地ＰＭ強制再生処理に対する高地ＰＭ強制再生処理の燃料消費量の増加量、及び平地ＰＭ強制再生処理に対する高地ＰＭ強制再生処理の実行時間の増加量をパラメータとして算出された値である。
【００４５】
その際の燃料消費量は車両が一定距離（平地ＰＭ強制再生処理が少なくとも２回以上実行される距離）を走行した際に消費される燃料消費量であり、実行時間は車両が前記一定距離を走行した際に行われたＰＭ強制再生処理の実行時間の総和である。
【００４６】
図２において、高度が所定高度：Ｈｔ以下であるときには第２の高地ＰＭ強制再生処理に比して第１の高地ＰＭ強制再生処理の方が効率低下割合が低く、高度が所定高度：Ｈｔより高いときには第１の高地ＰＭ強制再生処理に比して第２の高地ＰＭ強制再生処理の方が効率低下割合が低くなっている。
【００４７】
このような特性に関し本願発明者が実験及び検証を行った結果、所定高度：Ｈｔは内燃機関や排気浄化装置の諸元によって異なるものの、同一諸元の内燃機関及び排気浄化装置については略一定の高度であることが見出された。
【００４８】
そこで、本実施形態の高地ＰＭ強制再生処理では、ＥＣＵ１１は、走行高度が所定高度：Ｈｔ以下であるときには第１の高地ＰＭ強制再生処理を実行し、走行高度が所定高度：Ｈｔを超えたときには第２の高地ＰＭ強制再生処理を行うようにした。
【００４９】
但し、走行高度が所定高度：Ｈｔを越える頻度が少ない場合は、走行高度が所定高度：Ｈｔを超えたときであっても第１の高地ＰＭ強制再生処理を行うことが好ましい。
【００５０】
走行高度が所定高度を超える頻度が低い場合は、走行高度が所定高度：Ｈｔを超えている期間内に、第１の高地ＰＭ強制再生処理が複数回実行される可能性が少なくなる。
【００５１】
従って、走行高度が所定高度：Ｈｔを超えたときも第１の高地ＰＭ強制再生処理が実行されるようにすれば、第１の高地ＰＭ強制再生処理の一回当たりの実行時間が第２の高地ＰＭ強制再生処理より短いため、第２の高地ＰＭ強制再生処理が実行される場合よりＰＭ
強制再生処理実行時間の増加及び燃費の悪化を少なくすることができる。
【００５２】
次に、本実施形態における高地ＰＭ強制再生処理について図３、４、５に基づいて説明する。図３は、ＰＭ再生方法選択ルーチンを示すフローチャートである。このＰＭ再生方法選択ルーチンは、ＰＭ強制再生処理に係る目標ＰＭ捕集量：ｃｐと目標フィルタ温度：ｔｆを選択及び設定するためのルーチンであり、所定時間毎にＥＣＵ１１が実行するルーチンである。
【００５３】
ＰＭ再生方法選択ルーチンでは、ＥＣＵ１１は、先ずＳ１０１において車両の走行高度：Ｈを演算する。具体的には、ＥＣＵ１１は、大気圧センサ１２の出力信号（大気圧）を走行高度：Ｈへ換算する。
【００５４】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ１０１で演算された走行高度：Ｈが基準高度：Ｈｓより高いか否かを判別する。
【００５５】
尚、上記Ｓ１０１及びＳ１０２の処理では、ＥＣＵ１１は、大気圧センサ１２の出力信号が標準大気圧（＝１ｈｐａ）より低いか否かを判別することにより、走行高度：Ｈが平地の高度：Ｈｓより高いか否かを判別するようにしてもよい。
【００５６】
前記Ｓ１０２において走行高度：Ｈが基準高度：Ｈｓより高くない（Ｈ≦Ｈｓ）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、平地ＰＭ強制再生処理を選択する。具体的には、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０９において目標ＰＭ捕集量：ｃｐとして第１の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０を設定し、続いてＳ１１０において目標フィルタ温度：ｔｆとして第１の目標フィルタ温度：ｔｆ０を設定する。これら目標ＰＭ捕集量：ｃｐ及び目標フィルタ温度：ｔｆはＲＡＭやバックアップＲＡＭの所定領域に記憶される。
【００５７】
前記Ｓ１０２において走行高度：Ｈが基準高度：Ｈｓより高いと判定された場合は、ＥＣＵ１１はＳ１０３へ進む。Ｓ１０３では、ＥＣＵ１１は走行頻度判定フラグに“１”が記憶されているか否かを判別する。
【００５８】
前記の走行頻度判定フラグは、予めバックアップＲＡＭ等に設定された記憶領域であり、車両の走行高度が所定高度を超える頻度が所定頻度以上のときに“１”が記憶され、所定頻度未満であるときには“０”が記憶される。
【００５９】
ＥＣＵ１１は、走行高度が所定高度：Ｈｔを超える頻度が所定頻度以上であるか否かを判定する場合に、図４に示すような高地走行頻度判定ルーチンを実行する。この高地走行頻度判定ルーチンは、内燃機関１の始動時に実行されるルーチンである。
【００６０】
高地走行頻度判定ルーチンでは、ＥＣＵ１１は先ずＳ２０１において、タイマ：Ｔを起動させる。このタイマ：Ｔは内燃機関１の始動から停止までの時間（すなわち、内燃機関１の運転時間）を計時するタイマである。
【００６１】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ１１は、大気圧センサ１２の出力信号を走行高度：Ｈへ換算する。
【００６２】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ２０２で算出された走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高いか否かを判別する。
【００６３】
尚、上記Ｓ２０２及びＳ２０３の処理では、ＥＣＵ１１は、大気圧センサ１２の出力信号と所定高度における大気圧とを比較することにより、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔよ
り高いか否かを判別するようにしてもよい。
【００６４】
前記Ｓ２０３において走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高いと判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０４においてカウンタ：Ｃの値を“１”インクリメントする。このカウンタ：Ｃは、車両が所定高度：Ｈｔ以上の高地を走行した時間をカウントするものである。
【００６５】
前記Ｓ２０３において走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高くない（Ｈ≦Ｈｔ）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０４をスキップしてＳ２０５へ進む。
【００６６】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ１１は内燃機関１が運転停止されたか否かを判別する。内燃機関１の運転停止を判定する方法としては、イグニションスイッチがオフへ切り換えられたときに内燃機関１が運転停止されたと判定する方法、若しくは機関回転数が“０”になったときに内燃機関１が運転停止されたと判定する方法等を例示することができる。
【００６７】
前記Ｓ２０５において内燃機関１が運転停止されていないと判定された場合は、ＥＣＵ１１は上記したＳ２０２以降の処理を繰り返し実行する。
【００６８】
前記Ｓ２０５において内燃機関１が運転停止されたと判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０６へ進む。Ｓ２０６では、ＥＣＵ１１は、カウンタ：Ｃの値をタイマ：Ｔの計測時間で除算して高地走行頻度：Ｆ（＝Ｃ／Ｔ）を求める。
【００６９】
尚、高地走行頻度は、カウンタ：Ｃの値を車両の走行距離で除算することにより定められるようにしてもよく、或いは、ナビゲーションシステムが記憶している走行路の履歴に基づいて一定の走行距離あたりに所定高度：Ｈｔより高い高度を走行した距離を求めるようにしてもよい。
【００７０】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ１１は、前記高地走行頻度：Ｆが所定頻度：Ｆｓ以上であるか否かを判別する。
【００７１】
前記Ｓ２０７において高地走行頻度：Ｆが所定頻度：Ｆｓ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ２０８において走行頻度判定フラグに“１”を記憶させる。
【００７２】
前記Ｓ２０７において高地走行頻度：Ｆが所定頻度：Ｆｓ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ１１はＳ２０９において走行頻度判定フラグに“０”を記憶させる。
【００７３】
前記したＳ２０８又はＳ２０９の処理を実行し終えたＥＣＵ１１は、Ｓ２１０へ進み、タイマ：Ｔ及びカウンタ：Ｃをリセットする。
【００７４】
ここで図３のＰＭ再生方法選択ルーチンに戻り、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０３において走行頻度判定フラグに“１”が記憶されていると判定した場合は、Ｓ１０４へ進む。Ｓ１０４では、ＥＣＵ１１は、前記Ｓ１０１で算出された走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高いか否かを判別する。
【００７５】
前記Ｓ１０４において走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高いと判定された場合は、ＥＣＵ１１は、第２の高地ＰＭ強制再生処理を選択する。具体的には、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０５において目標ＰＭ捕集量：ｃｐとして第１の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ０を設定し、続いてＳ１０６において目標フィルタ温度：ｔｆとして第２の目標フィルタ温度：ｔｆ１を設定する。これら目標ＰＭ捕集量：ｃｐ及び目標フィルタ温度：ｔｆはＲＡＭやバックアップＲＡＭの所定領域に記憶される。
【００７６】
尚、第２の目標フィルタ温度：ｔｆ１は、走行高度：Ｈをパラメータとする関数やマップに従って定められるようにしてもよい。その際、前記した関数やマップは、第２の目標フィルタ温度：ｔｆ１が走行高度：Ｈに反比例して低くなるように定められてもよく、或いは走行高度：Ｈが一定高度上がる毎に所定温度ずつ低くなるように定められてもよい。
【００７７】
前記Ｓ１０３において走行頻度判定フラグに“０”が記憶されていると判定された場合、及び前記Ｓ１０４において走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高くない（Ｈ≦Ｈｔ）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、第１の高地ＰＭ強制再生処理を選択する。具体的には、ＥＣＵ１１は、Ｓ１０７において目標ＰＭ捕集量：ｃｐとして第２の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ１を設定し、続いてＳ１０８において目標フィルタ温度：ｔｆとして第１の目標フィルタ温度：ｔｆ０を設定する。これら目標ＰＭ捕集量：ｃｐ及び目標フィルタ温度：ｔｆはＲＡＭやバックアップＲＡＭの所定領域に記憶される。
【００７８】
尚、第２の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ１は、走行高度：Ｈをパラメータとする関数やマップに従って定められるようにしてもよい。その際、前記した関数やマップは、第２の目標ＰＭ捕集量：ｃｐ１が走行高度：Ｈに反比例して少なくなるように定められてもよく、或いは走行高度：Ｈが一定高度上がる毎に所定量ずつ少なくなるように定められてもよい。
【００７９】
このようにＰＭ再生方法選択ルーチンによって目標ＰＭ捕集量：ｃｐ及び目標フィルタ温度：ｔｆが定められると、ＥＣＵ１１は、図５に示すようなＰＭ強制再生処理ルーチンに従ってＰＭ強制再生処理を実行する。ＰＭ強制再生処理ルーチンは、上記したＰＭ再生方法選択ルーチンとは別途にＥＣＵ１１が繰り返し実行するルーチンである。
【００８０】
ＰＭ強制再生処理ルーチンでは、ＥＣＵ１１は、先ずＳ３０１においてパティキュレートフィルタ８のＰＭ捕集量：ΣＰＭを演算する。ＰＭ捕集量：ΣＰＭを演算する方法としては、パティキュレートフィルタ８の前後差圧をＰＭ捕集量：ΣＰＭに換算する方法、機関負荷と機関回転数をパラメータとして内燃機関１から排出されるＰＭ量を求めそのＰＭ量を積算することによりＰＭ捕集量：ΣＰＭを算出する方法等を例示することができる。
【００８１】
Ｓ３０２では、ＥＣＵ１１は、先ずＲＡＭ又はバックアップＲＡＭの所定領域から目標ＰＭ捕集量：ｃｐを読み出す。次いでＥＣＵ１１は、Ｓ３０１で算出されたＰＭ捕集量：ΣＰＭが目標ＰＭ捕集量：ｃｐを超えているか否かを判別する。
【００８２】
前記Ｓ３０２においてＰＭ捕集量：ΣＰＭが目標ＰＭ捕集量：ｃｐを超えていない（ΣＰＭ≦ｃｐ）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８３】
一方、前記Ｓ３０２においてＰＭ捕集量：ΣＰＭが目標ＰＭ捕集量：ｃｐを超えている（ΣＰＭ＞ｃｐ）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０３へ進む。Ｓ３０３では、ＥＣＵ１１は、先ずＲＡＭ又はバックアップＲＡＭの所定領域から目標フィルタ温度：ｔｆを読み出す。次いでＥＣＵ１１は、パティキュレートフィルタ８の温度を目標フィルタ温度：Ｔｆまで昇温させるための昇温制御を実行する。
【００８４】
昇温制御の実行方法としては、（１）燃料添加弁９から燃料を噴射させることによりパティキュレートフィルタ８へ燃料を供給し、パティキュレートフィルタ８において燃料を酸化させる方法、（２）膨張行程およびまたは排気行程中に燃料噴射弁３から燃料を噴射（ポスト噴射）させることによりパティキュレートフィルタ８へ燃料を供給し、パティキュレートフィルタ８において燃料を酸化させる方法、（３）燃料噴射弁３からの主噴射時期を遅角或いはポスト噴射時期を主噴射に近づけることにより燃料を後燃えさせて排気温度を上昇させる方法、（４）上記した（１）〜（３）の方法を適宜組み合わせる方法等を
例示することができる。
【００８５】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ１１は、パティキュレートフィルタ８の温度（フィルタ温度）：Ｔを演算する。その際、ＥＣＵ１１は、排気温度センサ１０の出力信号をフィルタ温度：Ｔとして用いてもよく、或いは排気温度とパティキュレートフィルタ８の熱容量と排気流量と添加燃料量などをパラメータとして推定演算してもよい。
【００８６】
Ｓ３０５では、ＥＣＵ１１は、先ずＲＡＭ又はバックアップの所定領域から目標フィルタ温度：ｔｆを読み出す。次いでＥＣＵ１１は、前記Ｓ３０４で算出されたフィルタ温度：Ｔが目標フィルタ温度：ｔｆと等しいか否かを判別する。
【００８７】
前記Ｓ３０５においてフィルタ温度：Ｔが目標フィルタ温度：ｔｆと等しくないと判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０３〜Ｓ３０４の処理を再度実行する。
【００８８】
前記Ｓ３０５においてフィルタ温度：Ｔが目標フィルタ温度：ｔｆと等しいと判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０６へ進む。Ｓ３０６では、ＥＣＵ１１は、パティキュレートフィルタ８において酸化されたＰＭの総量（ＰＭ酸化量）：ΣＯｐｍを演算する。パティキュレートフィルタ８において単位時間当たりに酸化されるＰＭ量はパティキュレートフィルタ８の温度によって変化する。このため、パティキュレートフィルタ８の温度とＰＭ強制再生処理の実行時間とをパラメータとしてＰＭ酸化量：ΣＯｐｍを求めることができる。
【００８９】
Ｓ３０７では、ＥＣＵ１１は目標ＰＭ捕集量：ｃｐから前記ＰＭ酸化量：ΣＯｐｍを減算した値が“０”以下であるか否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ１１は、パティキュレートフィルタ８に残存しているＰＭ量（＝ｃｐ−ΣＯｐｍ）が“０”以下であるか否かを判別する。
【００９０】
Ｓ３０７においてＰＭの残存量が“０”以下ではない（（ｃｐ−ΣＯｐｍ）＞０）であると判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０６以降の処理を再度実行する。
【００９１】
Ｓ３０７においてＰＭの残存量が“０”以下である（（ｃｐ−ΣＯｐｍ）≦０）と判定された場合は、ＥＣＵ１１は、Ｓ３０８へ進み、昇温制御の実行を終了する。
【００９２】
尚、本実施形態のＰＭ強制再生処理では、パティキュレートフィルタ８に残存しているＰＭ量が“０”以下となった時点でＰＭ強制再生処理が終了されるが、パティキュレートフィルタ８に残存しているＰＭ量が“０”より大きな所定量以下となった時点でＰＭ強制再生処理が終了されるようにしてもよく、或いはＰＭ強制再生処理の実行時間が所定時間以上となった時点でＰＭ強制再生処理が終了されるようにしてもよい。
【００９３】
以上述べた実施形態によれば、走行高度：Ｈが基準高度：Ｈｓより高く且つ所定高度：Ｈｔ以下である場合には第１の高地ＰＭ強制再生処理が実行され、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高い場合には第２の高地ＰＭ強制再生処理が実行されるようになる。
【００９４】
走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔ以下であるときには第１の高地ＰＭ強制再生処理の効率低下割合が第２の高地ＰＭ強制再生処理より低くなるため、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔ以下である時に第１の高地ＰＭ強制再生処理が実行されればＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を少なくすることができる。
【００９５】
走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔを越えるときには第２の高地ＰＭ強制再生処理の効率低下割合が第１のＰＭ強制再生処理より低くなるため、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより
高い時に第２の高地ＰＭ強制再生処理が実行されればＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を少なくすることができる。
【００９６】
従って、本実施形態によれば、高地走行時にパティキュレートフィルタ８の過昇温を抑制しつつＰＭ強制再生処理を実行することが可能になるとともに、ＰＭ強制再生処理実行時間の増加や燃費の悪化を最小限に抑えることが可能となる。
【００９７】
更に、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔを越える頻度が少ない場合には、走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔを超えても第１の高地ＰＭ強制再生処理が実行されるため、所定高度：Ｈｔを超えた際のＰＭ強制再生処理実行時間の増加及び燃費の悪化を少なくすることが可能となる。
【００９８】
尚、本実施形態では、大気圧センサの出力信号をパラメータとして走行高度を求める例について述べたが、吸気圧センサの出力信号、パティキュレートフィルタ８の差圧を求めるセンサの出力信号、エアフローメータの出力信号等から推定演算するようにしてもよく、或いはナビゲーションシステムから直接取得するようにしてもよい。
【００９９】
また、車両の走行高度：Ｈが所定高度：Ｈｔより高い限界高度を超えたときには、ＥＣＵ１１は、第１の目標ＰＭ捕集量：Ｃｐ１と第２の目標フィルタ温度：Ｔｆ２に従ってＰＭ強制再生処理を行うようにしてもよい。
【０１００】
この場合、走行高度が非常に高い状況下においてもパティキュレートフィルタ８を過昇温させることなくＰＭ強制再生処理を行うことが可能となる。このため、車両が限界高度を超える場所で頻繁に使用されるような場合であっても、パティキュレートフィルタ８のＰＭ捕集能力を飽和させることなく再生させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図
【図２】高地ＰＭ強制再生処理の効率低下割合を示す図
【図３】ＰＭ再生方法選択ルーチンをフローチャート
【図４】高地走行頻度判定ルーチンを示すフローチャート
【図５】ＰＭ強制再生処理ルーチンを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・・・内燃機関
３・・・・・燃料噴射弁
７・・・・・排気通路
８・・・・・パティキュレートフィルタ
１１・・・・ＥＣＵ
１２・・・・大気圧センサ
１３・・・・吸気絞り弁
【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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