(57)【要約】【課題】本発明は、ＰＭ浄化装置において、電力の消費を可及的に抑制したうえで、排気温度に応じて好適にＰＭを浄化することを目的とする。【解決手段】本発明に係る内燃機関のＰＭ浄化装置は、捕集ＰＭの量に対応する第一パラメータを算出する第一算出部と、第一パラメータが第一所定値以上の場合に捕集ＰＭを酸化除去する第一処理を実行する第一処理実行部と、放電電極堆積ＰＭの量に対応する第二パラメータを算出する第二算出部と、第二パラメータが第二所定値以上の場合に放電電極堆積ＰＭを酸化除去する第二処理を実行する第二処理実行部と、を有する制御手段を備え、第一算出部及び第二算出部は、排気温度が高いときは低いときよりも第一パラメータ及び第二パラメータを大きくなるように算出し、又は、第一処理及び第二処理において、排気温度が高いときは低いときよりも第一所定値及び第二所定値は小さくされる。【選択図】図１０
2018017142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置される放電用電極と、前記排気通路において前記放電用電極を取り囲むように配置され前記放電用電極と対になる電極を形成する捕集用電極と、を備える流れ発生装置であって、該放電用電極に対する電圧印加により排気中の粒子状物質に対して該放電用電極側から該捕集用電極側への粒子状物質の流れを生じさせることで、該捕集用電極に粒子状物質を捕集する流れ発生装置と、
前記流れ発生装置の前記放電用電極と前記捕集用電極との間に配置される処理用電極と、前記放電用電極と前記捕集用電極との間で該処理用電極の少なくとも一部を取り囲むように配置される誘電体と、を備える捕集ＰＭ除去装置であって、該処理用電極に対する電圧印加により前記排気通路における該誘電体の外側で酸化促進成分を生じさせることで、前記捕集用電極に捕集された粒子状物質である捕集ＰＭを酸化除去する捕集ＰＭ除去装置と、
前記放電用電極に配置される加熱手段を有する放電電極堆積ＰＭ除去装置であって、該加熱手段を加熱させることで、前記放電用電極に堆積した排気中の粒子状物質である放電電極堆積ＰＭを酸化除去する放電電極堆積ＰＭ除去装置と、を有するＰＭ浄化装置であって、
前記捕集ＰＭの量に対応するパラメータである第一パラメータを算出する第一算出部と、
前記第一パラメータが第一所定値以上となる場合に、前記捕集ＰＭ除去装置によって前記捕集ＰＭを酸化除去する第一処理を実行する第一処理実行部と、
前記放電電極堆積ＰＭの量に対応するパラメータである第二パラメータを算出する第二算出部と、
前記第二パラメータが第二所定値以上となる場合に、前記放電電極堆積ＰＭ除去装置によって前記放電電極堆積ＰＭを酸化除去する第二処理を実行する第二処理実行部と、を有する制御手段を備え、
前記第一算出部及び前記第二算出部は、排気温度が高いときは低いときよりも前記第一パラメータ及び前記第二パラメータを大きくなるように算出し、又は、前記第一処理及び前記第二処理において、排気温度が高いときは低いときよりも前記第一所定値及び前記第二所定値は小さくされる、
内燃機関のＰＭ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ＰＭ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」と称する場合もある。）が外部に放出されることを抑制すべく、排気通路にフィルタが設けられる。
【０００３】
特許文献１には、ＰＭを捕集するフィルタとして電気集塵装置を用いる技術が開示されている。当該技術では、排気通路において行われるコロナ放電によって帯電されたＰＭが、クーロン力によって排気通路に設けられた集塵電極と集塵フィルタとから成る集塵フィルタ装置に捕集される。そして、このような電気集塵装置では、ヒータを加熱することにより捕集されたＰＭが酸化除去される（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１２９１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２７４４２号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１９６７３号公報
【特許文献４】特開２０１２−２１９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コロナ放電を行う放電用電極と、これと対をなし帯電されたＰＭを捕集する捕集用電極と、を有するＰＭ浄化装置に関する従来技術では、ＰＭの酸化除去のための電圧印加が常に実行されると電力消費が過大になってしまう。また、当該従来技術では、放電用電極にＰＭが堆積していくと、放電用電極と捕集用電極との間に短絡が生じる虞がある。そして、これら電極間に短絡が生じるとＰＭ浄化装置におけるＰＭ浄化率が大幅に低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、ＰＭ浄化装置において、電力の消費を可及的に抑制したうえで、排気温度に応じて好適にＰＭを浄化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る内燃機関のＰＭ浄化装置は、内燃機関の排気通路に配置される放電用電極と、前記排気通路において前記放電用電極を取り囲むように配置され前記放電用電極と対になる電極を形成する捕集用電極と、を備える流れ発生装置であって、該放電用電極に対する電圧印加により排気中の粒子状物質に対して該放電用電極側から該捕集用電極側への粒子状物質の流れを生じさせることで、該捕集用電極に粒子状物質を捕集する流れ発生装置と、前記流れ発生装置の前記放電用電極と前記捕集用電極との間に配置される処理用電極と、前記放電用電極と前記捕集用電極との間で該処理用電極の少なくとも一部を取り囲むように配置される誘電体と、を備える捕集ＰＭ除去装置であって、該処理用電極に対する電圧印加により前記排気通路における該誘電体の外側で酸化促進成分を生じさせることで、前記捕集用電極に捕集された粒子状物質である捕集ＰＭを酸化除去する捕集ＰＭ除去装置と、前記放電用電極に配置される加熱手段を有する放電電極堆積ＰＭ除去装置であって、該加熱手段を加熱させることで、前記放電用電極に堆積した排気中の粒子状物質である放電電極堆積ＰＭを酸化除去する放電電極堆積ＰＭ除去装置
と、を有するＰＭ浄化装置であって、前記捕集ＰＭの量に対応するパラメータである第一パラメータを算出する第一算出部と、前記第一パラメータが第一所定値以上となる場合に、前記捕集ＰＭ除去装置によって前記捕集ＰＭを酸化除去する第一処理を実行する第一処理実行部と、前記放電電極堆積ＰＭの量に対応するパラメータである第二パラメータを算出する第二算出部と、前記第二パラメータが第二所定値以上となる場合に、前記放電電極堆積ＰＭ除去装置によって前記放電電極堆積ＰＭを酸化除去する第二処理を実行する第二処理実行部と、を有する制御手段を備え、前記第一算出部及び前記第二算出部は、排気温度が高いときは低いときよりも前記第一パラメータ及び前記第二パラメータを大きくなるように算出し、又は、前記第一処理及び前記第二処理において、排気温度が高いときは低いときよりも前記第一所定値及び前記第二所定値は小さくされる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＰＭ浄化装置において、電力の消費を可及的に抑制したうえで、排気温度に応じて好適にＰＭを浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係るＰＭ浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すＰＭ浄化装置の放電部材を鉛直方向上側からみた模式図を示すものである。
【図３】図１に示すＰＭ浄化装置の放電部材の断面模式図を示すものである。
【図４】本実施例に係るＰＭ浄化装置における、第一パラメータと、ＰＭ捕集効率と、の相関を示す図である。
【図５】本実施例に係るＰＭ浄化装置における、第二パラメータと、ＰＭ捕集効率と、の相関を示す図である。
【図６】本実施例に係るＰＭ浄化装置の流れ発生装置によってＰＭが捕集されているときのＰＭ捕集効率の時間推移を示す図である。
【図７Ａ】図６に示す線Ｌ１に対応したＰＭの粒子径分布の変化の概念を示す図である。
【図７Ｂ】図６に示す線Ｌ３に対応したＰＭの粒子径分布の変化の概念を示す図である。
【図８】本実施例のＥＣＵにおける第一パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。
【図９】本実施例のＥＣＵにおける第二パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。
【図１０】本実施例に係る第一処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。
【図１１】本実施例に係る第二処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。
【図１２】本変形例に係る第一処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。
【図１３】本変形例のＥＣＵにおける第一パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。
【図１４】本変形例に係る第二処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。
【図１５】本変形例のＥＣＵにおける第二パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明に係る内燃機関のＰＭ浄化装置の具体的な実施態様について、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
＜実施例１＞
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。図１は、本実施例に係るＰＭ浄化装置１の概略構成を示す図である。ＰＭ浄化装置１は、ディーゼル機関の排気通路２に設けられる。なお、ガソリン機関の排気通路に設けることもできる。ここで、図１において、排気の流れが矢印２ａによって表され、図１中左側が排気の流れ方向において上流側であり、図１中右側が排気の流れ方向において下流側である。
【００１２】
ＰＭ浄化装置１は、流れ発生装置１０と、捕集ＰＭ除去装置２０と、を備える。流れ発生装置１０は、コロナ放電によって帯電されたＰＭの流れを生じさせることでＰＭを捕集するので、捕集装置と称されてもよい。そして、流れ発生装置１０によって捕集されたＰＭは、捕集ＰＭ除去装置２０によって酸化除去される。
【００１３】
流れ発生装置１０は、放電用電極１１を備える。放電用電極１１は、排気通路２の長手方向に沿って延在する主部１１ａと、該主部１１ａから排気通路２の長手方向に直交する方向に延びるように各々が突き出る複数の放電突出部１１ｂとを有する。複数の放電突出部１１ｂは、排気の流れ方向において上流側から下流側にかけて、主部１１ａの軸線方向に沿って略一定の間隔をおいて設けられている。また、主部１１ａの軸線方向に沿って同一位置では、放電突出部１１ｂは略等間隔で複数設けられている。例えば、主部１１ａの軸線方向に沿った同一位置での放電突出部１１ｂの数が４つの場合、主部１１ａの周りに放射状に略９０°間隔で放電突出部１１ｂが設けられる。更に、放電用電極１１は、碍子１１ｃとシリコーン栓１１ｄとを有し、主部１１ａの排気の流れ方向における上流側の端部が碍子１１ｃと接続されている。そして、碍子１１ｃはシリコーン栓１１ｄで排気通路２を形成する排気管３に固定されている。ただし、碍子１１ｃはシリコーン栓以外の種々の絶縁材で構成される栓によって固定されてもよい。また、碍子１１ｃは、絶縁性部材が導電性部材を取り囲んで構成され、当該絶縁性部材がシリコーン栓１１ｄで排気管３に固定されている。当該絶縁性部材は、例えば、セラミックまたはガラス製であり、また、種々の絶縁材で構成されることもできる。
【００１４】
また、流れ発生装置１０は、放電用電極１１と対になる捕集用電極１２を形成する排気管３を含む。本実施例では、排気管３が導電性を有することにより、排気管３は排気通路２を形成するだけでなく捕集用電極１２としての機能をも担う。ここで、排気管３は、全体が導電性を有するように形成されてもよいし、一部のみが導電性を有するように形成されてもよい。なお、排気管３の一部のみを導電性を有する捕集用電極１２とする場合には、捕集用電極１２に相当する部分は放電用電極１１の放電突出部１１ｂの先端が方向付けられた位置に位置するとよく、また、排気管３の鉛直方向下方の部分に少なくとも位置するとよい。
【００１５】
また、流れ発生装置１０は、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に電圧を印加するために、第１電圧発生装置１３を更に備える。第１電圧発生装置１３は、直流電圧を発生するように構成されている。なお、電圧の大きさは、排気中のＰＭを負に帯電させることができる電圧として実験等により予め定められ、例えば、７．５ｋＶ以上であるとよい。ただし、本実施例では、電圧の大きさをこの範囲に限定する意図はない。そして、第１電圧発生装置１３は、導線１３ａを介して放電用電極１１の碍子１１ｃに接続され、一方で（不図示部分が）アースされている。ここで、絶縁性部材が導電性部材を取り囲んで構成される碍子１１ｃは、該絶縁性部材によって放電用電極１１の主部１１ａと捕集用電極１２を形成する排気管３とが絶縁され、該導電性部材によって第１電圧発生装置１３から主部１１ａおよび放電突出部１１ｂに電圧が印加されるように構成されている。また、第１
電圧発生装置１３がアースされている一方で、捕集用電極１２を形成する排気管３もアースされている。このことにより、第１電圧発生装置１３による高電圧印加で、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に電位差を確実に生じさせることができる。
【００１６】
次に、捕集ＰＭ除去装置２０は、放電部材２１を備える。放電部材２１は、処理用電極２１ａ、誘電体２１ｂ、碍子２１ｃ、シリコーン栓２１ｄ、および繊維状体２１ｅ（図３参照）を有し、処理用電極２１ａは誘電体２１ｂによって覆われている。処理用電極２１ａは導線部材であり、排気通路２の長手方向に沿って延び、後述の図２における折れ曲がり部を除いて排気通路２の長手方向に概ね平行になるように配置されている。また、処理用電極２１ａは、排気管３のうちの鉛直方向下方の部分に対して設けられていて、排気通路２の長手方向に沿った方向において複数の放電突出部１１ｂが配置された領域を少なくともカバーするように設けられている。なお、排気通路２においてＰＭは排気の流れの影響を受けて下流側に流される傾向を有し得るので、処理用電極２１ａは最下流側の放電突出部１１ｂよりも更に下流側にまで延長されるとよい。ここで、図１における放電部材２１を鉛直方向上側からみた模式図を図２に示す。図２に示すように、放電部材２１は２つの処理部２２Ａおよび２２Ｂを有する。これら処理部は処理用電極２１ａおよび誘電体２１ｂで構成され、第１処理部２２Ａはもう１つの処理部である第２処理部２２Ｂと隣り合うように配置されている。そして、第１処理部２２Ａは折れ曲がった１本の帯状部として構成され、第２処理部２２Ｂも同様である。これら処理部が有する各々の処理用電極２１ａが碍子２１ｃと接続されている。そして、碍子２１ｃはシリコーン栓２１ｄで排気管３に固定されている。ただし、碍子２１ｃはシリコーン栓以外の種々の絶縁材で構成される栓によって固定されてもよい。また、碍子２１ｃは、絶縁性部材が導電性部材を取り囲んで構成され、当該絶縁性部材がシリコーン栓２１ｄで排気管３に固定されている。当該絶縁性部材は、例えば、セラミックまたはガラス製であり、また、種々の絶縁材で構成されることもできる。
【００１７】
更に、放電部材２１の断面模式図を図３に示す。図３は、図２のＳ−Ｓ線に沿った第１処理部２２Ａおよび第２処理部２２Ｂの断面模式図である。図３に示すように、処理用電極２１ａおよび誘電体２１ｂは略円形断面を有する。また、誘電体２１ｂの表面には繊維状体２１ｅが設けられている。繊維状体２１ｅは、いわゆる静電植毛装置を用いて、複数本の繊維が方向付けられて取り付けられることができる。また、繊維状体２１ｅは他の方法で設けられてもよく、例えば、複数本の繊維が手あるいは機械で所定位置に埋設されてもよい。このように、複数本の繊維を有して構成される繊維状体２１ｅの各繊維は、セラミック・ウィスカーからなり、本実施例におけるセラミック・ウィスカーはＳｉＣウィスカーであるが、他の材料から構成されてもよい。また、繊維状体２１ｅは、水分保持機能を有するとともにＰＭ捕捉機能を有する。
【００１８】
そして、上記構成を有する放電部材２１は、その誘電体２１ｂが排気管３の内面に接して配置される。排気管３は上述したように導電性を有していて、処理用電極２１ａの対となる電極（以下、「放電部材対電極」と称する場合もある。）として機能する。このように、本実施例では、排気管３は、放電用電極１１と対になる捕集用電極１２として機能するだけでなく、処理用電極２１ａの対となる放電部材対電極としても機能する。なお、排気管３の一部のみを導電性を有する放電部材対電極とする場合には、放電部材対電極に相当する部分は誘電体２１ｂに接する位置にするとよい。
【００１９】
また、捕集ＰＭ除去装置２０は、処理用電極２１ａと放電部材対電極との間に電圧を印加するために、第２電圧発生装置２３を更に備える。第２電圧発生装置２３は、交流電圧を発生するように構成されている。なお、電圧の大きさは、実験等により予め定められ、例えば、約１２ｋＶ、周波数１ｋＨｚであり得るが、本実施例ではこれに限定する意図はない。そして、第２電圧発生装置２３は、導線２３ａおよび切替装置２３ｂを介して放電
部材２１の碍子２１ｃに接続され、一方で（不図示部分が）アースされている。ここで、切替装置２３ｂでその接続を切替えることで、図２に示した第１処理部２２Ａと第２処理部２２Ｂとは、選択的に第２電圧発生装置２３に接続される。また、絶縁性部材が導電性部材を取り囲んで構成される碍子２１ｃは、該絶縁性部材によって処理用電極２１ａと放電部材対電極を形成する排気管３とが絶縁され、該導電性部材によって第２電圧発生装置２３から処理用電極２１ａに電圧が印加されるように構成されている。また、第２電圧発生装置２３がアースされている一方で、放電部材対電極を形成する排気管３もアースされているので、第２電圧発生装置２３による電圧印加で、処理用電極２１ａと放電部材対電極との間に電位差を生じさせることができる。なお、第２電圧発生装置２３は、パルス直流電圧を発生するように構成されてもよい。
【００２０】
そして、ＰＭ浄化装置１は、放電電極堆積ＰＭ除去装置３０を更に備える。放電電極堆積ＰＭ除去装置３０は、電熱線３１および電源３２を有し、電熱線３１は導線３２ａを介して電源３２に接続されている。ここで、電熱線３１は、放電用電極１１の碍子１１ｃの表面に沿って巻かれている巻き線であって、排気通路２における碍子１１ｃの排気管３への固定部の近傍に設けられている。
【００２１】
ここで、上述した第１電圧発生装置１３、第２電圧発生装置２３、および電源３２は、本実施例に係るＰＭ浄化装置１が設けられるディーゼル機関（以下、「本実施例のディーゼル機関」と称する場合もある。）の運転状態等を制御するユニットとして該ディーゼル機関に併設された電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０に電気的に接続されている。そして、ＥＣＵ４０によってこれら各種装置が制御される。
【００２２】
また、ＥＣＵ４０には、アクセルポジションセンサ４１、クランクポジションセンサ４２、図示しない吸気通路に設けられたエアフローメータ４３、およびＰＭ浄化装置１よりも上流側の排気通路２に設けられた排気温センサ４４等の各種センサが電気的に接続されている。アクセルポジションセンサ４１は、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関した電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ４２は、本実施例のディーゼル機関の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。エアフローメータ４３は、図示しない吸気通路内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力するセンサである。排気温センサ４４は、ＰＭ浄化装置１よりも上流側の排気通路２内を流れる排気の温度に応じた電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ４０に入力される。ＥＣＵ４０は、アクセルポジションセンサ４１の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関負荷を導出する。また、ＥＣＵ４０は、クランクポジションセンサ４２の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関回転速度を導出する。また、ＥＣＵ４０は、エアフローメータ４３の出力信号に基づいてＰＭ浄化装置１に流入する排気の流量を推定する。また、ＥＣＵ４０は、排気温センサ４４の出力信号に基づいてＰＭ浄化装置１に流入する排気の温度（以下、「排気温度」と称する場合もある。）を検出する。
【００２３】
ここで、上記構成を有するＰＭ浄化装置１の作用に関して以下説明する。まず、流れ発生装置１０では、第１電圧発生装置１３からの高電圧が放電用電極１１に印加されると、放電用電極１１、好ましくは放電突出部１１ｂから排気管３に向けてイオンが飛び出し、排気管３内の排気通路２を流れているＰＭが負に帯電する。そして、当該イオンに誘起されたイオン風（不図示）が生じ、放電用電極１１側から排気管３側への流れが生じる。これによって、排気中に含まれるＰＭの大部分は排気通路２において排気管３側に向けて導かれ、ＰＭの大部分が排気管３の内面に集められる。そして、このようにして集められたＰＭは、好ましくは第１処理部２２Ａおよび第２処理部２２Ｂに至る。ＰＭの一部は、重力の影響を受け、鉛直方向下側のこれら処理部に導かれ得る。また、ＰＭの一部は、繊維状体２１ｅによって捕捉される。
【００２４】
次に、捕集ＰＭ除去装置２０では、第２電圧発生装置２３からの交流高電圧が放電部材２１の処理用電極２１ａに印加されると、放電部材２１と排気管３との間で、特に誘電体２１ｂと排気管３との接触部近傍において放電現象が生じる。このことにより、排気管３内の排気通路２において、誘電体２１ｂの周囲でオゾンや活性酸素といったＰＭの酸化促進成分が生じ、流れ発生装置１０によって排気管３の内面に捕集され第１処理部２２Ａおよび第２処理部２２Ｂに至ったＰＭの酸化が促される。つまり、ＰＭを酸化除去（燃焼除去）することができる。ここで、上述したように、繊維状体２１ｅは水分保持機能を有し、繊維状体２１ｅによって保持され得る排気中の水分が誘電体２１ｂの表面に広がり得る。そして、誘電体２１ｂの周囲に水分が広がると、上記の放電現象は、誘電体２１ｂと排気管３との接触部近傍だけでなく、この水分存在領域に沿ってより広い範囲で生じ得る。つまり、誘電体２１ｂの周囲の水分によって放電領域の拡大がもたらされる。
【００２５】
更に、このような放電現象では、イオン流が生じ得る。ここで、上述したように、繊維状体２１ｅは誘電体２１ｂの表面において方向付けられて設けられていて、図３に示すように、誘電体２１ｂの少なくとも一部の繊維が隣りの処理部側に方向付けられて設けられている。したがって、例えば、第１処理部２２Ａにおける放電現象で生じたイオン流に乗ってＰＭが飛散してしまった場合でも、該ＰＭは繊維状体２１ｅによって隣りの第２処理部２２Ｂに方向付けられ得ることになる。すなわち、第２電圧発生装置２３による第１処理部２２Ａへの電圧印加を所定時間行った後、切替装置２３ｂで第２電圧発生装置２３の接続を第１処理部２２Ａから第２処理部２２Ｂへ切替えることにより、第１処理部２２Ａにおける放電現象で生じたイオン流に乗って飛散してしまったＰＭを、第２処理部２２Ｂにおける放電現象で上記の如く酸化除去することができる。そして、本実施例に係る捕集ＰＭ除去装置２０では、切替装置２３ｂにより、第２電圧発生装置２３への第１処理部２２Ａの接続と、第２電圧発生装置２３への第２処理部２２Ｂの接続とが交互に切替えられることによって、流れ発生装置１０によって捕集されたＰＭが第１処理部２２Ａおよび第２処理部２２Ｂで段階的に酸化除去される。更に、このように処理部が切替えられることで、排気管３における作動状態にない処理部の放電部材対電極に相当する部分は、流れ発生装置１０における捕集用電極１２としてＰＭの捕集を続けることができる。したがって、処理部近傍において、流れ発生装置１０でのＰＭの捕集と、捕集ＰＭ除去装置２０でのＰＭの酸化除去とを並行して行うことができる。
【００２６】
ここで、上述したように、本実施例では、捕集ＰＭ除去装置２０が有する処理用電極２１ａに対する電圧印加により酸化促進成分を生じさせ、流れ発生装置１０によって捕集されたＰＭを酸化除去するが、ＰＭの酸化除去のための電圧印加が常に実行されると電力消費が過大になってしまう。そこで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、ＥＣＵ４０によって、流れ発生装置１０により排気管３の内面に捕集されたＰＭ（以下、「捕集ＰＭ」と称する場合もある。）の推定量（以下、「捕集ＰＭ推定量」と称する場合もある。）が算出される。更に、ＥＣＵ４０によって、捕集ＰＭ推定量に対応するパラメータである「第一パラメータ」が算出される。なお、第一パラメータは、後述するように、捕集ＰＭ推定量に、排気温度に応じて変化する第一補正係数を乗じることによって算出される。そして、第一パラメータが第一所定値以上となる場合に、ＥＣＵ４０は、第２電圧発生装置２３を用いて処理用電極２１ａに対して電圧印加を行い誘電体２１ｂの周囲で酸化促進成分を生じさせることで、第１処理部２２Ａおよび第２処理部２２Ｂ周辺の捕集ＰＭを酸化除去する。以下の説明において、ＥＣＵ４０が捕集ＰＭ除去装置２０を用いて捕集ＰＭを酸化除去する処理を「第一処理」と称する。なお、本実施例においては、ＥＣＵ４０が第一パラメータを算出することで、本発明に係る第一算出部として機能する。また、ＥＣＵ４０が第一処理を実行することで、本発明に係る第一処理実行部として機能する。
【００２７】
そして、本実施例に係るＰＭ浄化装置１における、第一パラメータと、ＰＭ浄化装置１
に単位時間当たりに流入するＰＭ量（以下、「流入ＰＭ量」と称する場合もある。）に対する流れ発生装置１０によって単位時間当たりに捕集されるＰＭ量の比率（以下、「ＰＭ捕集効率」と称する場合もある。）と、の相関を図４に示す。図４に示すように、第一パラメータが大きいほどＰＭ捕集効率は低くなる。これは、第一パラメータが大きい場合には、ＰＭ浄化装置１に流入して流れ発生装置１０により捕集されないＰＭの量が相対的に多くなることを意味しており、このような場合には、流れ発生装置１０により捕集されないＰＭがＰＭ浄化装置１から下流側の排気通路２に流出し、ＰＭ浄化率が低下する。そこで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、第一パラメータが第一所定値以上となる場合に、ＥＣＵ４０が第一処理を実行することで捕集ＰＭを酸化除去する。その結果、捕集ＰＭ推定量が比較的少なくなり、該捕集ＰＭ推定量と相関する第一パラメータが比較的小さくなることになる。このときには、ＰＭ捕集効率の低下が回復する。ここで、図４における値Ｑ１は前記第一所定値に相当する第一パラメータの閾値を示していて、前記第一所定値は、本実施例のディーゼル機関が搭載された車両のエミッションとして許容される排出ＰＭ量に基づいて定められるＰＭ捕集効率（図４に示す効率Ｒ１）に対応する第一パラメータとして実験等に基づき予め定められた値である。このように、第一処理が実行されることによって、捕集ＰＭ除去装置２０が有する処理用電極２１ａに対する電圧印加が適切な時期に実行されることになり、電力の消費を可及的に抑制したうえでＰＭを浄化することが可能となる。
【００２８】
また、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、放電電極堆積ＰＭ除去装置３０が有する電源３２から電熱線３１への電力供給によって電熱線３１が加熱され、放電用電極１１の碍子１１ｃに堆積したＰＭが酸化除去される。なお、本実施例においては電熱線３１が、本発明における加熱手段に相当する。
【００２９】
ここで、上述したように、放電用電極１１にＰＭが堆積していくことで、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が生じ得る。本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、放電用電極１１の主部１１ａと、捕集用電極１２を形成する排気管３と、をつなぐ放電用電極１１の碍子１１ｃの近傍に、特にＰＭが堆積し易くなる。そして、これら電極間に短絡が生じると流れ発生装置１０によるＰＭの捕集能が失われ得るため、ＰＭ浄化率が大幅に低下してしまう。そこで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、ＥＣＵ４０によって、放電用電極１１に堆積したＰＭ（以下、「放電電極堆積ＰＭ」と称する場合もある。）の推定量（以下、「堆積ＰＭ推定量」と称する場合もある。）が算出される。更に、ＥＣＵ４０によって、堆積ＰＭ推定量に対応するパラメータである「第二パラメータ」が算出される。なお、第二パラメータは、後述するように、堆積ＰＭ推定量に、排気温度に応じて変化する第二補正係数を乗じることによって算出される。そして、第二パラメータが第二所定値以上となる場合に、ＥＣＵ４０は、電源３２を用いて電熱線３１を加熱させることで、放電電極堆積ＰＭを酸化除去する。以下の説明において、ＥＣＵ４０が放電電極堆積ＰＭ除去装置３０を用いて放電電極堆積ＰＭを酸化除去する処理を「第二処理」と称する。なお、本実施例においては、ＥＣＵ４０が第二パラメータを算出することで、本発明に係る第二算出部として機能する。また、ＥＣＵ４０が第二処理を実行することで、本発明に係る第二処理実行部として機能する。
【００３０】
そして、本実施例に係るＰＭ浄化装置１における、第二パラメータと、ＰＭ捕集効率と、の相関を図５に示す。図５に示すように、第二パラメータがある値（図５に示す値Ｑ２）を超えている場合には、ＰＭ捕集効率は大幅に低くなる。すなわち、このような場合には、本実施例のディーゼル機関が搭載された車両のエミッションが大幅に悪化することになる。そこで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、第二パラメータが第二所定値以上となる場合に、ＥＣＵ４０が第二処理を実行することで放電電極堆積ＰＭを酸化除去する。その結果、堆積ＰＭ推定量が比較的少なくなり、該堆積ＰＭ推定量と相関する第二パラメータが比較的小さくなることになる。このときには、ＰＭ捕集効率の大幅な低下が回避さ
れる。ここで、図５における値Ｑ２は前記第二所定値に相当する第二パラメータの閾値を示していて、前記第二所定値は実験等に基づき予め定められる。このように、第二処理が実行されることによって、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が生じることが回避され、ＰＭ浄化率の大幅な低下が抑制される。
【００３１】
また、流れ発生装置１０によってＰＭが捕集されているときのＰＭ捕集効率の時間推移を図６に示す。ここで、図６では、排気温度が低い場合（低排気温時）のＰＭ捕集効率の時間推移（図６に示す線Ｌ１）、排気温度が高い場合（高排気温時）のＰＭ捕集効率の時間推移（図６に示す線Ｌ３）、および排気温度が上記の低排気温時と高排気温時との間の温度の場合のＰＭ捕集効率の時間推移（図６に示す線Ｌ２）の比較を併せて示している。図６に示すように、時間の経過とともにＰＭ捕集効率は低下していき、線Ｌ１に例示されるように時刻ｔ３におけるＰＭ捕集効率は時刻ｔ１におけるＰＭ捕集効率よりも低くなる。また、線Ｌ２についても、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間において上記の線Ｌ１と同様の傾向を示す。これは、排気温度が同一の場合には時間の経過とともに第一パラメータが大きくなること、および上記の図４に示したように第一パラメータが大きいほどＰＭ捕集効率は低くなることが影響している。ここで、流れ発生装置１０においては、放電用電極１１からのコロナ放電によって帯電されイオン風の流れで排気管３側に向けて導かれたＰＭが既に排気管３の内面に集められた捕集ＰＭに衝突し、捕集ＰＭは再飛散してしまう。そして、捕集ＰＭ推定量が多い場合には、ＰＭ同士の衝突に起因する捕集ＰＭの再飛散が起こり易くなるため、ＰＭ捕集効率が比較的低くなってしまう。
【００３２】
ここで、本発明の発明者は鋭意検討を行った結果、排気温度の影響を受けて捕集ＰＭの再飛散の起こり易さが変化することを見出した。そして、このことを説明するために、本実施例に係るＰＭ浄化装置１における、ＰＭの粒子径分布の変化の概念について図７Ａおよび図７Ｂに基づいて説明する。図７Ａは、上記の図６に示した線Ｌ１に対応したＰＭの粒子径分布の変化の概念を示していて、時刻ｔ１、時刻ｔ２、および時刻ｔ３におけるＰＭの粒子径分布を粒子径と粒子数との相関として表している。図７Ａに示すように、時刻ｔ１、時刻ｔ２、および時刻ｔ３における粒子径と粒子数との相関は、何れにおいても粒子径ｄ１近傍の粒子数が最も多くなっている。このように、排気温度が低い場合には、粒子数が最も多くなる粒子径について、時間の経過とともに変化し難くなっている。一方で、図７Ｂは、上記の図６に示した線Ｌ３に対応したＰＭの粒子径分布の変化の概念を示している。図７Ｂに示すように、時刻ｔ１における粒子径と粒子数との相関では、粒子径ｄ２近傍の粒子数が最も多くなり、時刻ｔ３における粒子径と粒子数との相関では、粒子径ｄ３近傍の粒子数が最も多くなっている。このように、排気温度が高い場合には、流れ発生装置１０によるＰＭの捕集の初期において粒子径が相対的に小さいＰＭが多く存在し、流れ発生装置１０によるＰＭの捕集が進行すると粒子径が相対的に大きいＰＭが多く存在することになる。これは、排気温度が高い場合には、ＰＭ浄化装置１に流入した際のＰＭの粒子径が相対的に小さいことを表している。そして、このときには、流れ発生装置１０によるＰＭの捕集の過程においてＰＭ同士が衝突し易くなり、該ＰＭ同士の衝突に起因して捕集ＰＭの再飛散が比較的高い頻度で起こっていると考えられる。このように、図７Ｂは、排気温度が高い場合には、捕集ＰＭの再飛散が起こり易くなっていることを示している。そして、ＰＭの捕集、衝突、再飛散が繰り返し行われることでＰＭが凝集し、ＰＭの粒子径が相対的に大きくなる。以上をまとめると、排気温度が低い場合には、ＰＭ浄化装置１に流入するＰＭの粒子径は相対的に大きくて、捕集ＰＭの再飛散の発生頻度は比較的低いと考えられる。一方で、排気温度が高い場合には、粒子径が相対的に小さいＰＭ同士が衝突することで、捕集ＰＭの再飛散が比較的高い頻度で起こっていると考えられる。そして、排気温度が高い場合には低い場合よりも捕集ＰＭの再飛散が高い頻度で起こり得るので、図６に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間におけるＰＭ捕集効率の低下代は、線Ｌ１よりも線Ｌ２、更には線Ｌ３の方が大きくなる。
【００３３】
また、図６における線Ｌ３によって示されるように、排気温度が高い場合には、ある時刻においてＰＭ捕集効率が急峻に低下する。このときには、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が起こっている。そして、このこともまた、上述した捕集ＰＭの再飛散の起こり易さが影響していると考えられる。すなわち、排気温度が高い場合には、捕集ＰＭの再飛散が起こり易くなっていて、再飛散したＰＭは放電用電極１１の碍子１１ｃに堆積し得るため、再飛散したＰＭに起因して放電電極堆積ＰＭが増加し、第二パラメータが第二所定値を超えると、ＰＭ捕集効率が大幅に低下することになる。なお、排気温度が低い場合には、捕集ＰＭの再飛散の発生頻度は比較的低いと考えられるので、放電電極堆積ＰＭは増加し難く、放電用電極１１と捕集用電極１２との間の短絡も起こり難くなっている（図６に示す線Ｌ１）、または短絡が起こるとしても短絡発生までの時間が長くなる（図６に示す線Ｌ２）。
【００３４】
そこで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１では、ＥＣＵ４０は、排気温度が高いときは低いときよりも第一パラメータおよび第二パラメータを大きくなるように算出する。以下に、第一パラメータおよび第二パラメータの算出手法についてそれぞれ説明する。
【００３５】
図８は、ＥＣＵ４０における第一パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。本発明における第一算出部に相当する第一パラメータ算出部１１０は、第一パラメータを算出するための機能部であり、ＥＣＵ４０において所定のプログラムが実行されることによって実現される。
【００３６】
第一パラメータ算出部１１０においては、先ず、ＰＭ浄化装置１において単位時間当たりに捕集されるＰＭ量（以下、「ＰＭ捕集量」と称する場合もある。）が算出される。詳細には、ＰＭ捕集量は、流入ＰＭ量にＰＭ捕集効率を乗じることによって算出される。ここで、流入ＰＭ量は、本実施例のディーゼル機関の運転状態（機関回転速度および機関負荷）と関係がある。したがって、この関係を予め実験またはシミュレーション等により求めておけば、運転状態から流入ＰＭを算出することができる。なお、流入ＰＭ量はセンサによって検出することもできる。また、ＰＭ捕集効率は、捕集ＰＭ推定量と相関を有していて、例えば捕集ＰＭ推定量が多いほどＰＭ捕集効率は低くなるという傾向を反映してもよい。また、ＰＭ捕集効率は、排気温度とも相関を有していて、例えば排気温度が高いほどＰＭ捕集効率は低くなるという傾向を反映してもよい。このことは、上述した捕集ＰＭの再飛散が影響していて、捕集ＰＭ推定量が多いほど、または排気温度が高いほど捕集ＰＭの再飛散が起こり易くなり、その結果としてＰＭ捕集効率が低くなるという傾向になる。ＥＣＵ４０のＲＯＭには、このような相関がマップまたは関数として予め記憶されていて、このマップまたは関数を用いてＰＭ捕集効率が算出される。そして、第一パラメータ算出部１１０においては、次に、このようにして算出されたＰＭ捕集量の値に捕集ＰＭ推定量の前回値を積算することにより、捕集ＰＭ推定量の値が更新される。
【００３７】
更に、第一パラメータ算出部１１０は、第一補正係数算出部１１１を有していて、第一補正係数算出部１１１では、捕集ＰＭ推定量を補正するための係数である第一補正係数が算出される。ここで、第一補正係数は、排気温度と相関を有する係数であって、上記図７Ａおよび図７Ｂを示して説明した排気温度に応じて捕集ＰＭの再飛散の起こり易さが変化することを考慮した係数である。すなわち、排気温度が高い場合には、捕集ＰＭの再飛散が起こり易くなり、ＰＭ捕集効率が低下するので、第一補正係数算出部１１１は、排気温度が高いときは低いときよりも第一補正係数が大きくなるように算出する。そして、捕集ＰＭ推定量に第一補正係数を乗じることによって第一パラメータが算出される。したがって、第一補正係数によって補正された第一パラメータは、捕集ＰＭ推定量が同一の場合でも、排気温度が高いときは低いときよりも大きくなる。
【００３８】
以上のように、第一パラメータが算出されることによって、第一パラメータが第一所定
値以上となる場合に実行される第一処理が、排気温度に応じてより適切な時期に実行されることになり、電力の消費を可及的に抑制したうえで、好適にＰＭを浄化することが可能となる。
【００３９】
また、図９は、ＥＣＵ４０における第二パラメータ算出部の機能を示すブロック図である。本発明における第二算出部に相当する第二パラメータ算出部２１０は、第二パラメータを算出するための機能部であり、ＥＣＵ４０において所定のプログラムが実行されることによって実現される。
【００４０】
第二パラメータ算出部２１０においては、先ず、ＰＭ浄化装置１において単位時間当たりに放電用電極１１に堆積するＰＭ量（以下、「ＰＭ堆積量」と称する場合もある。）が算出される。詳細には、ＰＭ堆積量は、流入ＰＭ量にＰＭ堆積率を乗じることによって算出される。ここで、流入ＰＭ量は、第一パラメータ算出部１１０と同様にして算出される。また、ＰＭ堆積率は、ＥＣＵ４０のＲＯＭにマップまたは関数として予め記憶されているＰＭ堆積率と、捕集ＰＭ推定量および排気温度と、の相関を用いて算出される。そして、第二パラメータ算出部２１０においては、次に、このようにして算出されたＰＭ堆積量の値に堆積ＰＭ推定量の前回値を積算することにより、堆積ＰＭ推定量の値が更新される。
【００４１】
更に、第二パラメータ算出部２１０は、第二補正係数算出部２１１を有していて、第二補正係数算出部２１１では、堆積ＰＭ推定量を補正するための係数である第二補正係数が算出される。ここで、第二補正係数は、上述した第一補正係数と同様に、排気温度と相関を有する係数であって、第二補正係数算出部２１１は、排気温度に応じて捕集ＰＭの再飛散の起こり易さが変化することを考慮して、排気温度が高いときは低いときよりも第二補正係数が大きくなるように算出する。そして、堆積ＰＭ推定量に第二補正係数を乗じることによって、第二パラメータが算出される。したがって、第二補正係数によって補正された第二パラメータは、堆積ＰＭ推定量が同一の場合でも、排気温度が高いときは低いときよりも大きくなる。
【００４２】
以上のように、第二パラメータが算出されることによって、第二パラメータが第二所定値以上となる場合に実行される第二処理が、排気温度に応じてより適切な時期に実行されることになり、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が生じることが回避され、ＰＭ浄化率の大幅な低下が抑制される。
【００４３】
ここで、本実施例に係るＰＭ浄化装置１において実行される制御フローについて図１０および図１１に基づいて説明する。
【００４４】
図１０は、本実施例に係る第一処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。本実施例では、本フローが、ＥＣＵ４０によって、本実施例のディーゼル機関の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００４５】
本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、ＥＣＵ４０が、クランクポジションセンサ４２の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関回転速度を取得し、アクセルポジションセンサ４１の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関負荷を取得し、排気温センサ４４の出力信号に基づいて排気温度を取得する。
【００４６】
次に、Ｓ１０２において、第一パラメータＰｒ１が算出される。Ｓ１０２では、上述した第一パラメータ算出部１１０によって第一パラメータＰｒ１が算出される。
【００４７】
次に、Ｓ１０３において、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている第一パラメータの閾値
Ｐｒ１ｔｈが読込まれる。この閾値Ｐｒ１ｔｈは、上述した第一所定値に相当する値であり、実験等に基づき予め定められＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている。そして、Ｓ１０３の処理の後にＳ１０４において、第一パラメータＰｒ１が閾値Ｐｒ１ｔｈ以上であるか否かが判別される。Ｓ１０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ１０５の処理へ進み、Ｓ１０４において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００４８】
Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、第一処理実行時間ｔｓ１が算出される。Ｓ１０５では、捕集ＰＭの酸化除去を可能とするように、第一処理実行時間ｔｓ１が算出される。この値は、Ｓ１０２における第一パラメータＰｒ１の算出の過程で第一パラメータ算出部１１０により算出される捕集ＰＭ推定量Ｑｔｒ、第一処理の終了時における捕集ＰＭ推定量Ｑｔｒ０、第一処理による捕集ＰＭの酸化速度、およびＰＭ浄化装置１において単位時間当たりに捕集されるＰＭ量であるＰＭ捕集量に基づいて算出され、例えば、ＥＣＵ４０のＲＯＭにはこれらの相関が予め記憶されている。
【００４９】
次に、Ｓ１０６において、第一処理が実行される。第一処理が実行されることによって捕集ＰＭが酸化除去されるが、Ｓ１０６では、第一処理による捕集ＰＭの酸化速度がＰＭ捕集量よりも大きくなるように、捕集ＰＭ除去装置２０が有する処理用電極２１ａに印加される電圧の大きさが制御される。このことにより、捕集ＰＭを確実に減らすことができる。
【００５０】
次に、Ｓ１０７において、第一処理の実行が開始されてから第一処理実行時間ｔｓ１が経過したか否かが判別される。Ｓ１０７において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ１０８の処理へ進み、Ｓ１０７において否定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ１０６の処理へ戻る。
【００５１】
Ｓ１０７において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０８において、捕集ＰＭ推定量Ｑｔｒの値が第一処理の終了時における捕集ＰＭ推定量Ｑｔｒ０の値に更新され、Ｓ１０８の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００５２】
また、図１１は、本実施例に係る第二処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。本実施例では、本フローが、ＥＣＵ４０によって、本実施例のディーゼル機関の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００５３】
本フローでは、先ず、Ｓ２０１において、ＥＣＵ４０が、クランクポジションセンサ４２の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関回転速度を取得し、アクセルポジションセンサ４１の出力信号に基づいて本実施例のディーゼル機関の機関負荷を取得し、排気温センサ４４の出力信号に基づいて排気温度を取得する。
【００５４】
次に、Ｓ２０２において、第二パラメータＰｒ２が算出される。Ｓ２０２では、上述した第二パラメータ算出部２１０によって、第二パラメータＰｒ２が算出される。
【００５５】
次に、Ｓ２０３において、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている第二パラメータの閾値Ｐｒ２ｔｈが読込まれる。この閾値Ｐｒ２ｔｈは、上述した第二所定値に相当する値であり、実験等に基づき予め定められＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている。そして、Ｓ２０３の処理の後にＳ２０４において、第二パラメータＰｒ２が閾値Ｐｒ２ｔｈ以上であるか否かが判別される。Ｓ２０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ２０５の処理へ進み、Ｓ２０４において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００５６】
Ｓ２０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ２０５において、第二処理実行時間ｔｓ２が算出される。Ｓ２０５では、放電電極堆積ＰＭの酸化除去を可能とするように、第
二処理実行時間ｔｓ２が算出される。この値は、Ｓ２０２における第二パラメータＰｒ２の算出の過程で第二パラメータ算出部２１０により算出される堆積ＰＭ推定量Ｑｄｐ、第二処理の終了時における堆積ＰＭ推定量Ｑｄｐ０、第二処理による放電電極堆積ＰＭの酸化速度、およびＰＭ浄化装置１において単位時間当たりに放電用電極１１に堆積するＰＭ量であるＰＭ堆積量に基づいて算出され、例えば、ＥＣＵ４０のＲＯＭにはこれらの相関が予め記憶されている。
【００５７】
次に、Ｓ２０６において、第二処理が実行される。第二処理が実行されることによって放電電極堆積ＰＭが酸化除去されるが、Ｓ２０６では、第二処理による放電電極堆積ＰＭの酸化速度がＰＭ堆積量よりも大きくなるように、放電電極堆積ＰＭ除去装置３０が有する電熱線３１に印加される電圧の大きさが制御される。このことにより放電電極堆積ＰＭを確実に減らすことができる。
【００５８】
次に、Ｓ２０７において、第二処理の実行が開始されてから第二処理実行時間ｔｓ２が経過したか否かが判別される。Ｓ２０７において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ２０８の処理へ進み、Ｓ２０７において否定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ２０６の処理へ戻る。
【００５９】
Ｓ２０７において肯定判定された場合、次に、Ｓ２０８において、堆積ＰＭ推定量Ｑｄｐの値が第二処理の終了時における堆積ＰＭ推定量Ｑｄｐ０の値に更新され、Ｓ２０８の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００６０】
本実施例によれば、図１０に示した制御フローにおいて第一処理が実行されることによって、捕集ＰＭ除去装置２０が有する処理用電極２１ａに対する電圧印加が、排気温度が高いときは低いときよりも早期に実行されることになり、電力の消費を可及的に抑制したうえで、好適にＰＭを浄化することが可能となる。更に、本実施例では、第一処理とは独立して第二処理が実行される。ただし、第二処理の実行によって酸化除去される放電電極堆積ＰＭは、第一処理の実行によって酸化除去され得る捕集ＰＭの再飛散に起因して生じ得るものであるので、第二処理の実行については第一処理の実行状況が影響するといえる。そして、図１１に示した制御フローにおいて第二処理が実行されることによって、排気温度が高いときは低いときよりも早期に第二処理が実行されることになり、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が生じることが回避され、ＰＭ浄化率の大幅な低下が抑制される。
【００６１】
＜変形例１＞
実施例１は、排気温度が高いときは低いときよりも第一パラメータおよび第二パラメータを大きくなるように算出する例である。これに対し、本変形例は、排気温度が高いときは低いときよりも第一所定値および第二所定値が小さくされる例である。本変形例において、上記実施例１と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
ここで、本変形例に係るＰＭ浄化装置１において実行される制御フローについて図１２および図１４に基づいて説明する。
【００６３】
図１２は、本変形例に係る第一処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。本変形例では、本フローが、ＥＣＵ４０によって、本変形例に係るＰＭ浄化装置１が設けられたディーゼル機関の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００６４】
本フローでは、Ｓ１０１の処理の後に、Ｓ３０２において、第一パラメータＰｒ１´が算出される。Ｓ３０２では、上記実施例１の第一パラメータ算出部１１０に相当する第一
パラメータ算出部３１０によって第一パラメータＰｒ１´が算出される。ここで、第一パラメータ算出部３１０の機能を示すブロック図を図１３に示す。図１３に示すように、第一パラメータ算出部３１０においては、上記実施例１の第一パラメータ算出部１１０と異なり、捕集ＰＭ推定量の補正は行われない。つまり、捕集ＰＭ推定量が第一パラメータとして算出される。
【００６５】
次に、Ｓ３０３において、第一パラメータの閾値Ｐｒ１´ｔｈが算出される。Ｓ３０３では、上記実施例１と同様にして第一パラメータの閾値Ｐｒ１ｔｈが読込まれる。そして、この閾値Ｐｒ１ｔｈが排気温度に応じて変化する補正係数である第三補正係数によって補正されることで、第一パラメータの閾値Ｐｒ１´ｔｈが算出される。詳細には、第一パラメータの閾値Ｐｒ１´ｔｈは、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている閾値Ｐｒ１ｔｈに第三補正係数を乗じることによって算出される。ここで、第三補正係数は、排気温度と相関を有する係数であって、排気温度が高いときは低いときよりも小さくされる。したがって、第三補正係数によって補正された閾値Ｐｒ１´ｔｈは、排気温度が高いときは低いときよりも小さくなる。そして、Ｓ３０３の処理の後にＳ３０４において、第一パラメータＰｒ１´が閾値Ｐｒ１´ｔｈ以上であるか否かが判別される。Ｓ３０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ１０５の処理へ進み、Ｓ３０４において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００６６】
また、図１４は、本変形例に係る第二処理が実行される際の制御フローを示すフローチャートである。本変形例では、本フローが、ＥＣＵ４０によって、本変形例に係るＰＭ浄化装置１が設けられたディーゼル機関の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００６７】
本フローでは、Ｓ２０１の処理の後に、Ｓ４０２において、第二パラメータＰｒ２´が算出される。Ｓ４０２では、上記実施例１の第二パラメータ算出部２１０に相当する第二パラメータ算出部４１０によって第二パラメータＰｒ２´が算出される。ここで、第二パラメータ算出部４１０の機能を示すブロック図を図１５に示す。図１５に示すように、第二パラメータ算出部４１０においては、上記実施例１の第二パラメータ算出部２１０と異なり、堆積ＰＭ推定量の補正は行われない。つまり、堆積ＰＭ推定量が第二パラメータとして算出される。
【００６８】
次に、Ｓ４０３において、第二パラメータの閾値Ｐｒ２´ｔｈが算出される。Ｓ４０３では、上記実施例１と同様にして第二パラメータの閾値Ｐｒ２ｔｈが読込まれる。そして、この閾値Ｐｒ２ｔｈが排気温度に応じて変化する補正係数である第四補正係数によって補正されることで、第二パラメータの閾値Ｐｒ２´ｔｈが算出される。詳細には、第二パラメータの閾値Ｐｒ２´ｔｈは、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている閾値Ｐｒ２ｔｈに第四補正係数を乗じることによって算出される。ここで、第四補正係数は、排気温度と相関を有する係数であって、排気温度が高いときは低いときよりも小さくされる。したがって、第四補正係数によって補正された閾値Ｐｒ２´ｔｈは、排気温度が高いときは低いときよりも小さくなる。そして、Ｓ４０３の処理の後にＳ４０４において、第二パラメータＰｒ２´が閾値Ｐｒ２´ｔｈ以上であるか否かが判別される。Ｓ４０４において肯定判定された場合、ＥＣＵ４０はＳ２０５の処理へ進み、Ｓ４０４において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。
【００６９】
本変形例によっても、捕集ＰＭ除去装置２０が有する処理用電極２１ａに対する電圧印加が、排気温度が高いときは低いときよりも早期に実行されることになり、電力の消費を可及的に抑制したうえで、好適にＰＭを浄化することが可能となる。また、排気温度が高いときは低いときよりも早期に第二処理が実行されることになり、放電用電極１１と捕集用電極１２との間に短絡が生じることが回避され、ＰＭ浄化率の大幅な低下が抑制される。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・ＰＭ浄化装置
２・・・排気通路
３・・・排気管
１０・・流れ発生装置
１１・・放電用電極
１２・・捕集用電極
１３・・第１電圧発生装置
２０・・捕集ＰＭ除去装置
２１・・放電部材
２１ａ・処理用電極
２１ｂ・誘電体
２２Ａ・第１処理部
２２Ｂ・第２処理部
２３・・第２電圧発生装置
３０・・放電電極堆積ＰＭ除去装置
３１・・電熱線
３２・・電源
４０・・ＥＣＵ
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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