(57)【要約】【課題】差圧センサにおいて、上流側検出通路に粒子状物質が堆積することによる検出精度への影響を生じ難くすることができる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置は、酸化触媒３０、ＰＭフィルタ３１、ＰＭフィルタ３１よりも排気上流側の圧力と排気下流側の圧力との差を検出する差圧センサ４１、及び外部から取り込んだ空気を酸化触媒３０よりも排気上流側に導入する空気導入装置５０を備えている。差圧センサ４１は、酸化触媒３０とＰＭフィルタ３１との間に接続されている上流側検出通路４３を含む。空気導入装置５０は、酸化触媒３０よりも排気上流側に接続されている排気側導出通路５４と、上流側検出通路４３に接続されているセンサ側導出通路５５とを含む。空気導入装置５０は、センサ側導出通路５５から上流側検出通路４３に空気を導入して上流側検出通路４３において排気通路２０に向かう空気の流れを生成する。【選択図】図６
2019039373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設けられていて、排気を浄化するための触媒と、
前記排気通路における前記触媒よりも排気下流側に設けられていて、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記排気通路における前記フィルタよりも排気上流側の圧力と前記フィルタよりも排気下流側の圧力との差を検出する差圧センサと、
外部から取り込んだ空気を前記排気通路における前記触媒よりも排気上流側に導入するための空気導入装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記差圧センサは、前記排気通路における前記触媒と前記フィルタとの間に接続されている上流側検出通路を含み、
前記空気導入装置は、前記排気通路における前記触媒よりも排気上流側に接続されている排気側導出通路と、前記上流側検出通路に接続されているセンサ側導出通路とを含んでいて、前記センサ側導出通路から前記上流側検出通路に空気を導入して前記上流側検出通路において前記排気通路に向かう空気の流れを生成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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置は、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化するための酸化触媒と、排気に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタとを有している。酸化触媒はフィルタよりも排気上流側に配置されており、酸化触媒よりも排気上流側には、外部から取り込んだ空気を導入するための空気導入装置が設けられている。空気導入装置は、電動ファンと、該電動ファンから送り出された空気を排気通路に導出するための導出通路とを有している。導出通路は、排気通路における酸化触媒よりも排気上流側に接続されている。また、内燃機関の排気浄化装置は、フィルタの排気上流側と排気下流側との排気差圧を検出する差圧センサも有している。差圧センサは、排気通路においてフィルタよりも排気上流側に接続されている上流側検出通路と、フィルタよりも排気下流側に接続されている下流側検出通路とを有している。
【０００３】
特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置では、排気の温度を上昇させることでフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去する。こうしてフィルタを再生する際には、空気導入装置から排気通路に導入される空気の量が調節される。これにより、フィルタの温度が過度に高くなることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３‐１８５４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の排気浄化装置に設けられている差圧センサは、フィルタよりも排気上流側に接続されている上流側検出通路を有している。上流側検出通路には、フィルタによって粒子状物質が除去される前の排気が流入することから、その内周面には粒子状物質が付着することもある。粒子状物質が付着して堆積すると、上流側検出通路が詰まるおそれがあり、この場合には差圧センサの検出精度に影響が生じることになる。特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置では、こうした点については開示がなく、改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に設けられていて、排気を浄化するための触媒と、前記排気通路における前記触媒よりも排気下流側に設けられていて、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記排気通路における前記フィルタよりも排気上流側の圧力と前記フィルタよりも排気下流側の圧力との差を検出する差圧センサと、外部から取り込んだ空気を前記排気通路における前記触媒よりも排気上流側に導入するための空気導入装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、前記差圧センサは、前記排気通路における前記触媒と前記フィルタとの間に接続されている上流側検出通路を含み、前記空気導入装置は、前記排気通路における前記触媒よりも排気上流側に接続されている排気側導出通路と、前記上流側検出通路に接続されているセンサ側導出通路とを含んでいて、前記センサ側導出通路から前記上流側検出通路に空気を導入して前記上流側検出通路において前記排気通路に向かう空気の流れを生成する。
【０００７】
上記構成では、空気導入装置によって差圧センサの上流側検出通路に空気が導入され、上流側検出通路において排気通路に向かう空気の流れが生成される。そのため、排気に含まれる粒子状物質が上流側検出通路に付着したとしても、該粒子状物質を排気通路に向けて吹き飛ばすことができ、粒子状物質が堆積することによる上流側検出通路の詰まりを抑えることができる。したがって、上記構成によれば、差圧センサにおいて、上流側検出通路に粒子状物質が堆積することによる検出精度への影響を生じ難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す模式図。
【図２】制御装置の機能ブロック図。
【図３】フィルタ再生制御に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図４】フィルタ再生制御における空気の流れを示す模式図。
【図５】センサ側導風制御に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図６】センサ側導風制御における空気の流れを示す模式図。
【図７】内燃機関の排気浄化装置の他の制御例における一連の処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
内燃機関の排気浄化装置の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。なお、本実施形態では、内燃機関としてのガソリンエンジンに排気浄化装置を適用した例を説明する。
【００１０】
図１に示すように、内燃機関の機関本体１０には、燃焼室１０Ａが設けられている。機関本体１０には、燃焼室１０Ａに燃料を供給するための図示しない燃料噴射弁が設けられている。内燃機関の排気浄化装置１００は、機関本体１０に連結されている排気通路２０を有している。排気通路２０には、燃焼室１０Ａから排気が排出される。排気通路２０は、機関本体１０に連結されている第１排気管２１と、第１排気管２１の排気下流側の端部に連結されている第１触媒コンバータ２２とを有している。第１触媒コンバータ２２の内部には、酸化触媒３０が設けられている。酸化触媒３０は、排気に含まれている炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して、水や二酸化炭素を生成する。
【００１１】
第１触媒コンバータ２２には、その排気下流側の端部に第２排気管２３が連結されている。第２排気管２３には、排気の温度を検出する排気温度センサ４０が設けられている。第２排気管２３には、その排気下流側の端部に第２触媒コンバータ２４が連結されている。第２触媒コンバータ２４の内部には、ＰＭフィルタ３１が設けられている。ＰＭフィルタ３１は、排気に含まれている粒子状物質（以下「ＰＭ」という。ＰＭは、Particulate Matterの略。）を捕集する。第２触媒コンバータ２４には、その排気下流側の端部に第３排気管２５が連結されている。
【００１２】
排気通路２０には、差圧センサ４１が設けられている。差圧センサ４１は、排気差圧検出部４２と、該排気差圧検出部４２にそれぞれ接続されている上流側検出通路４３及び下流側検出通路４４とを有している。上流側検出通路４３は、排気通路２０における酸化触媒３０とＰＭフィルタ３１との間の第２排気管２３に接続されている。すなわち、上流側検出通路４３には、酸化触媒３０とＰＭフィルタ３１との間を流れる排気が流入する。また、下流側検出通路４４は、排気通路２０におけるＰＭフィルタ３１よりも排気下流側の第３排気管２５に接続されている。すなわち、下流側検出通路４４には、ＰＭフィルタ３１を通過した後の排気が流入する。排気差圧検出部４２には、上流側検出通路４３を通じて排気通路２０におけるＰＭフィルタ３１よりも排気上流側の圧力が作用し、下流側検出通路４４を通じて排気通路２０におけるＰＭフィルタ３１よりも排気下流側の圧力が作用する。排気差圧検出部４２は、これらの圧力の差である排気差圧を検出する。
【００１３】
内燃機関の排気浄化装置１００は、空気導入装置５０を有している。空気導入装置５０は、電動ファン５１と、該電動ファン５１に一端が接続されている空気導入通路５２を有している。空気導入通路５２の他端は大気開放されている。空気導入通路５２を通じて排気浄化装置１００の外部から電動ファン５１に空気が導入される。電動ファン５１には、導出主通路５３が接続されている。導出主通路５３の他端には、排気側導出通路５４とセンサ側導出通路５５とが接続されている。排気側導出通路５４は、排気通路２０における酸化触媒３０よりも排気上流側の第１排気管２１に接続されている。センサ側導出通路５５は、差圧センサ４１の上流側検出通路４３に接続されている。センサ側導出通路５５の経路上には、電動式の制御弁５６が設けられている。
【００１４】
内燃機関の排気浄化装置１００は、制御装置６０を有している。制御装置６０には、排気温度センサ４０、及び差圧センサ４１の排気差圧検出部４２からの検出信号が入力される。また、制御装置６０には、機関本体１０の冷却水温を検出する水温センサ４５、燃焼室１０Ａに導入される空気量を検出するエアフローメータ４６、イグニッションスイッチ４７等からの出力信号も入力される。制御装置６０は、ＰＭフィルタ３１に捕集されたＰＭを燃焼除去するフィルタ再生制御や、差圧センサ４１の上流側検出通路４３におけるＰＭの堆積を抑制するためのセンサ側導風制御を実行する。
【００１５】
図２に示すように、制御装置６０は、機能部として、開始要求判定部６１、噴射弁駆動部６２、ファン駆動部６３、制御弁駆動部６４、排気温度算出部６５、終了要求判定部６６、水温算出部６７、イグニッション判定部６８、センサ側導風要求判定部６９、カウンタ部７０、及び経過時間判定部７１を有している。
【００１６】
開始要求判定部６１は、フィルタ再生制御の開始要求があるか否かを判定する。開始要求判定部６１は、例えば、差圧センサ４１によって検出された排気差圧が第１所定差圧以上であるときに開始要求があると判定する。第１所定差圧は、ＰＭフィルタ３１に捕集されたＰＭの量が許容上限値となったときの排気差圧と等しい値に設定されている。第１所定差圧は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置６０に記憶されている。
【００１７】
噴射弁駆動部６２は、燃料噴射弁を制御して燃焼室１０Ａに噴射される燃料量を調節する。噴射弁駆動部６２は、例えば、エアフローメータ４６からの出力信号に基づいて、燃料噴射弁から噴射される燃料量が目標空燃比となるように燃料噴射弁を制御する。また、噴射弁駆動部６２は、燃料噴射弁から噴射される燃料量を理論空燃比となる燃料量よりも多くなるように燃料噴射弁を制御することもある。この場合、燃焼室１０Ａにおいて燃料が全て燃焼されず、未燃燃料を含んだ排気が排気通路２０の第１排気管２１に排出されることとなる。
【００１８】
ファン駆動部６３は、電動ファン５１の駆動を制御する。ファン駆動部６３によって電動ファン５１が駆動されると、空気導入通路５２を通じて外部から取り込まれた空気が導出主通路５３へ導出される。導出主通路５３から排気側導出通路５４に流れた空気は、排気通路２０の第１排気管２１に供給される。第１排気管２１に未燃燃料が排出されている状態で、排気側導出通路５４から第１排気管２１に空気が供給されると、空気に含まれている酸素と未燃燃料とが酸化触媒３０において酸化反応により燃焼し、排気の温度を上昇させる。ＰＭを燃焼可能なほど高温になった排気がＰＭフィルタ３１に流れると、ＰＭフィルタ３１に捕集されたＰＭは燃焼して除去される。なお、以下では、ＰＭが燃焼可能な排気の温度を再生温度という。
【００１９】
制御弁駆動部６４は、制御弁５６を開閉駆動する。排気温度算出部６５は、排気温度センサ４０からの出力信号に基づいて排気温度を算出する。
終了要求判定部６６は、フィルタ再生制御の終了要求があるか否かを判定する。終了要求判定部６６は、例えば、フィルタ再生制御を開始してからの経過時間が判定時間以上となっているときに終了要求があると判定する。判定時間は、フィルタ再生制御が開始されてからＰＭフィルタ３１に捕集されたＰＭの量が許容上限値よりも相応に少なくなるまでの時間に相当する時間として設定されている。判定時間は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置６０に記憶されている。なお、フィルタ再生制御を開始してからの経過時間は、後述するカウンタ部７０によって計測される。
【００２０】
水温算出部６７は、水温センサ４５からの出力信号に基づいて機関本体１０の冷却水温を算出する。イグニッション判定部６８は、イグニッションスイッチ４７がＯＮからＯＦＦに切り替えられたか否かを判定する。
【００２１】
センサ側導風要求判定部６９は、差圧センサ４１の上流側検出通路４３に付着するＰＭを吹き飛ばすためのセンサ側導風制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。センサ側導風要求判定部６９は、例えば、水温算出部６７によって算出された冷却水温が所定温度未満であること、及びイグニッション判定部６８によってイグニッションスイッチ４７がＯＮからＯＦＦに切り替えられたと判定されたことのいずれか一方が成立しているときに実行条件が成立していると判定する。所定温度は、機関本体１０の暖機が完了したときの水温と等しい温度に設定されている。所定温度は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置６０に記憶されている。
【００２２】
カウンタ部７０は、所定の制御が実行されてからの経過時間を計測する。経過時間判定部７１は、カウンタ部７０によって計測された経過時間が所定時間以上となったか否かを判定する。
【００２３】
図３のフローチャートを参照して、制御装置６０が実行するフィルタ再生制御に係る一連の処理の流れについて説明する。この一連の処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００２４】
図３に示すように、制御装置６０がフィルタ再生制御に係る一連の処理を開始すると、開始要求判定部６１が、開始要求があるか否かを判定する（ステップＳ３００）。差圧センサ４１によって検出された排気差圧が第１所定圧以上となっていて、開始要求判定部６１によって開始要求があると判定されると（ステップＳ３００：ＹＥＳ）、次に、制御装置６０はフィルタ再生制御を開始する（ステップＳ３０１）。
【００２５】
フィルタ再生制御では、噴射弁駆動部６２が燃料噴射弁を制御して、該燃料噴射弁から噴射される燃料量を理論空燃比となる燃料量よりも多くする。また、ファン駆動部６３が、電動ファン５１を駆動して、空気導入通路５２を通じて外部から取り込んだ空気を、導出主通路５３へ導出する。制御弁駆動部６４は、フィルタ再生制御が実行されている間、制御弁５６を閉弁した状態にする。
【００２６】
こうした制御により、図４に矢印で示すように、フィルタ再生制御が実行されているときには、電動ファン５１に取り込まれた空気は、センサ側導出通路５５には導出されずに、排気側導出通路５４に導出されて、排気通路２０の第１排気管２１に供給される。これにより、第１排気管２１には、空気と未燃燃料が供給される。その結果、空気に含まれている酸素と未燃燃料とが酸化触媒３０において酸化反応により燃焼することで、排気の温度が上昇する。フィルタ再生制御の実行中は、排気温度算出部６５がＰＭフィルタ３１に流入する排気の温度を算出する。噴射弁駆動部６２及びファン駆動部６３は、排気温度算出部６５によって算出された排気温度に基づいて燃料噴射量及び電動ファン５１の駆動量を制御することで、ＰＭフィルタ３１に流入する排気の温度を再生温度となるように調節する。
【００２７】
図３に示すように、制御装置６０がフィルタ再生制御を開始すると、次に終了要求判定部６６が、終了要求があるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。フィルタ再生制御を開始してからの経過時間は、カウンタ部７０によって計測されている。フィルタ再生制御を開始してからの経過時間が判定時間未満である場合には、終了要求判定部６６によって終了要求がないと判定される（ステップＳ３０２：ＮＯ）。この場合には、上記経過時間が判定時間以上となるまでステップＳ３０２の処理が繰り返される。その後、フィルタ再生制御が開始されてから相応の時間が経過すると、上記経過時間が判定時間以上となる。これにより、終了要求判定部６６によって終了要求があると判定される（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）。終了要求があると判定されると、次に、制御装置６０はフィルタ再生制御を終了する（ステップＳ３０３）。この処理では、噴射弁駆動部６２が燃料噴射弁を制御して、該燃料噴射弁から噴射される燃料量を内燃機関の運転状態に応じた量に設定するとともに、ファン駆動部６３が電動ファン５１の駆動を停止することによって、フィルタ再生制御が終了される。また、制御弁駆動部６４は、制御弁５６が閉弁した状態を継続する。こうして、フィルタ再生制御に係る一連の処理を終了する。
【００２８】
一方、ステップＳ３００の処理において、開始要求判定部６１が、開始要求がないと判定した場合には（ステップＳ３００：ＮＯ）、以降の処理を行わずに、フィルタ再生制御に係る一連の処理を終了する。
【００２９】
次に、図５のフローチャートを参照して、制御装置６０が実行するセンサ側導風制御に係る一連の処理の流れについて説明する。この一連の処理は、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００３０】
図５に示すように、制御装置６０がセンサ側導風制御に係る一連の処理を開始すると、センサ側導風要求判定部６９が、差圧センサ４１の上流側検出通路４３に付着するＰＭを吹き飛ばすためのセンサ側導風制御の実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ５００）。冷却水温が所定温度未満であること、及びイグニッションスイッチ４７がＯＦＦからＯＮに切り替えられたことのいずれか一方が成立しているときには、センサ側導風要求判定部６９によって実行条件が成立していると判定される。すなわち、内燃機関の暖機が完了していないとき、及び内燃機関が運転状態から停止状態になったときには、センサ側導風要求判定部６９によって実行条件が成立していると判定される（ステップＳ５００：ＹＥＳ）。センサ側導風要求判定部６９が実行条件が成立していると判定すると、次に、制御弁駆動部６４が制御弁５６を全開させるとともに（ステップＳ５０１）、ファン駆動部６３が、電動ファン５１の駆動を開始する（ステップＳ５０２）。これにより、空気導入通路５２を通じて外部から取り込んだ空気が導出主通路５３へ導出される。
【００３１】
図６に矢印で示すように、制御弁５６が開弁していることから、電動ファン５１から導出主通路５３に導出された空気は、排気側導出通路５４及びセンサ側導出通路５５の双方に流れる。センサ側導出通路５５に流れた空気は、制御弁５６を通過して上流側検出通路４３に導出される。上流側検出通路４３に導出された空気は、排気通路２０に向かって流れる。これにより、上流側検出通路４３において排気通路２０に向かう空気の流れが生成される。
【００３２】
図５に示すように、ステップＳ５０２の処理を実行した後、経過時間判定部７１によって、電動ファン５１の駆動を開始してからの経過時間が所定時間以上であるか否かが判定される（ステップＳ５０３）。なお、経過時間は、カウンタ部７０によって計測されている。所定時間は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置６０に記憶されている。実験やシミュレーションでは、上流側検出通路４３に特定量のＰＭが付着していると仮定し、そのＰＭを上流側検出通路４３に導入した空気によって排気通路２０に向けて吹き飛ばすために必要な時間を求めることとしている。
【００３３】
電動ファン５１の駆動を開始した直後は、経過時間が所定時間未満であり、ステップＳ５０３の処理において否定判定となる（ステップＳ５０３：ＮＯ）。この場合には、上記経過時間が所定時間以上となるまでステップＳ５０３の処理が繰り返される。その後、電動ファン５１の駆動が開始されてからの経過時間が所定時間以上となると、ステップＳ５０３の処理において肯定判定となる（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）。
【００３４】
このように、制御弁５６を全開し、電動ファン５１の駆動を開始してから所定時間経過したときには、制御弁駆動部６４が制御弁５６を全閉させる（ステップＳ５０４）。そして、ファン駆動部６３が、電動ファン５１の駆動を終了する（ステップＳ５０５）。これにより、差圧センサ４１の上流側検出通路４３への導風が停止され、センサ側導風制御に係る一連の処理が終了する。
【００３５】
一方、ステップＳ５００の処理において、センサ側導風要求判定部６９が、上記実行条件が成立していないと判定した場合には（ステップＳ５００：ＮＯ）、以降の処理を行わずに、センサ側導風制御に係る一連の処理を終了する。
【００３６】
本実施形態の作用効果について説明する。
（１）本実施形態では、空気導入装置５０によって差圧センサ４１の上流側検出通路４３に空気が導入され、上流側検出通路４３において排気通路２０に向かう空気の流れが生成される。そのため、排気通路２０を流れる排気に含まれるＰＭが上流側検出通路４３に付着したとしても、該ＰＭを排気通路２０に向けて吹き飛ばすことができ、ＰＭが堆積することによる上流側検出通路４３の詰まりを抑えることができる。したがって、差圧センサ４１において、上流側検出通路４３にＰＭが堆積することによる検出精度への影響を生じ難くすることができる。
【００３７】
（２）排気に含まれるＰＭは、内燃機関の暖機完了前のような上流側検出通路４３の温度が低いときに付着しやすい。本実施形態では、内燃機関の暖機が完了していないときに、センサ側導風制御の実行条件が成立していると判定し、上流側検出通路４３に空気を導入している。そのため、ＰＭが付着しやすいときであっても、上流側検出通路４３にＰＭが堆積することを抑えることができる。
【００３８】
（３）内燃機関が運転状態から停止状態に切り替わった後、再度運転状態となるまでには、相応の時間を要することがある。そのため、内燃機関が停止状態となったときに上流側検出通路４３に付着しているＰＭが時間の経過に伴い上流側検出通路４３に固着化することもある。本実施形態では、内燃機関が運転状態から停止状態になったときに、センサ側導風制御の実行条件が成立している判定し、上流側検出通路４３に空気を導入している。これにより、内燃機関が停止するときに上流側検出通路４３に付着しているＰＭが吹き飛ばされ、内燃機関の停止時において上流側検出通路４３にＰＭが固着化することを抑えることができる。
【００３９】
（４）内燃機関の暖機が完了した後は、上流側検出通路４３の温度が高く、ＰＭが付着しにくくなる。本実施形態では、内燃機関の暖機完了後はセンサ側導風制御を行わない。そのため、上流側検出通路４３へのＰＭの堆積を抑える上で、電動ファン５１を不要に駆動することが抑えられる。したがって、燃費の向上にも貢献できる。
【００４０】
上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。以下の変更例は、互いに適宜組み合わせて実施することも可能である。
・内燃機関の暖機が完了していないとき、及び内燃機関が運転状態から停止状態になったときにセンサ側導風制御を実行したが、いずれか一方の条件を省略してもよい。例えば、内燃機関の暖機が完了していないときのみにセンサ側導風制御を実行してもよいし、内燃機関が運転状態から停止状態になったときのみにセンサ側導風制御を実行するようにしてもよい。また、内燃機関の暖機が完了していないとき、及び内燃機関が運転状態から停止状態になったときとは異なる他の実行条件を設定し、該実行条件が成立したときにセンサ側導風制御を実行するようにしてもよい。他の実行条件としては、例えば、内燃機関の始動後所定時間経過したことなどが挙げられる。こうした実行条件を設定することで、内燃機関の暖機完了後にセンサ側導風制御を実行することも可能になる。
【００４１】
・センサ側導風要求判定部６９は、イグニッションスイッチ４７がＯＦＦからＯＮに切り替えられたことに基づいて、内燃機関が運転状態から停止状態になったか否かを判定した。所定の停止条件が成立したときに自動で内燃機関を停止する自動停止制御を実行する内燃機関に排気浄化装置を適用した場合には、センサ側導風要求判定部６９は、イグニッションスイッチ４７に基づいてだけでなく、上記停止条件が成立したか否かに基づいて、内燃機関が運転状態から停止状態になったか否かを判定することも可能である。
【００４２】
・上記実施形態では、フィルタ再生制御を実行したときに噴射弁駆動部６２によって未燃燃料を排気通路２０に供給するようにした。排気通路２０への未燃燃料の供給態様については適宜変更が可能である。例えば、第１排気管２１に燃料添加弁を設けて、該燃料添加弁から燃料を噴射することで、排気通路２０に未燃燃料を供給することも可能である。
【００４３】
・空気導入装置５０では、空気導入通路５２の他端を大気開放せずに、例えば吸気通路等、空気を取り込み可能な部分に接続してもよい。こうした構成であっても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることはできる。
【００４４】
・差圧センサ４１の構成は、上述したものに限らない。例えば、以下のような構成を採用することもできる。差圧センサは、第２排気管２３に接続されている上流側検出通路、及び該上流側検出通路に接続されている上流側圧力検出部を有する。上流側圧力検出部は、上流側検出通路を通じてＰＭフィルタ３１よりも排気上流側の圧力を検出する。また、差圧センサは、第３排気管２５に接続されている下流側検出通路、及び該下流側検出通路に接続されている下流側圧力検出部を有する。下流側圧力検出部は、下流側検出通路を通じてＰＭフィルタ３１よりも排気下流側の圧力を検出する。制御装置６０には、上流側圧力検出部及び下流側圧力検出部からの出力信号が入力される。制御装置６０は、これらの信号に基づいて、排気通路２０におけるＰＭフィルタ３１よりも排気上流側の圧力と排気下流側の圧力との差を検出する。このように、差圧センサを、上流側検出通路、上流側圧力検出部、下流側検出通路、下流側圧力検出部、及び制御装置６０によって構成することも可能である。この構成では、ＰＭフィルタ３１の排気上流側の圧力を検出する検出部と、ＰＭフィルタ３１の排気下流側の圧力を検出する検出部とを別体として構成できる。なお、この構成では、上流側検出通路にセンサ側導出通路５５が接続される。
【００４５】
・内燃機関の排気浄化装置では、フィルタ再生制御の実行に合わせてセンサ側導風制御を行うことも可能である。この場合、フィルタ再生制御を終了したときにセンサ側導風制御を開始するようにすることもできるし、フィルタ再生制御と同時にセンサ側導風制御を行うこともできる。以下では、図７のフローチャートを参照して、フィルタ再生制御と同時にセンサ側導風制御を行う場合について説明する。
【００４６】
図７に示すように、制御装置６０がフィルタ再生制御に係る一連の処理を開始すると、開始要求判定部６１が、開始要求があるか否かを判定する（ステップＳ７００）。開始要求判定部６１によって開始要求があると判定されると（ステップＳ７００：ＹＥＳ）、次に、制御装置６０はセンサ側導風制御の実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ７０１）。この処理では、冷却水温が上記所定温度未満であり、内燃機関の暖機が完了していないときに実行条件が成立していると判定される。制御装置６０によって実行条件が成立していると判定されると（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、制御弁駆動部６４は制御弁５６を全開させる（ステップＳ７０２）。
【００４７】
一方で、冷却水温が上記所定温度以上であり、暖機が完了しているときには、ステップＳ７０１の処理において制御装置６０によって実行条件が成立していないと判定される（ステップＳ７０１：ＮＯ）。この場合、制御弁駆動部６４は制御弁５６を全閉状態とする（ステップＳ７０３）。
【００４８】
制御弁駆動部６４が制御弁５６を制御すると、制御装置６０はフィルタ再生制御を開始する（ステップＳ７０４）。フィルタ再生制御では、噴射弁駆動部６２が燃料噴射弁を制御して、該燃料噴射弁から噴射される燃料量を理論空燃比となる燃料量よりも多くする。また、ファン駆動部６３が、電動ファン５１を駆動して、空気導入通路５２を通じて外部から取り込んだ空気を、導出主通路５３へ導出する。このとき、上記実行条件が成立しているときには、制御弁５６が全開状態になっていることから、導出主通路５３へ導出された空気は、排気側導出通路５４及びセンサ側導出通路５５の双方に流れる。センサ側導出通路５５に流れた空気は、制御弁５６を通過して上流側検出通路４３に導出される。上流側検出通路４３に導出された空気は、排気通路２０に向かって流れる。これにより、上流側検出通路４３において排気通路２０に向かう空気の流れが生成される。こうした空気の流れによって、上流側検出通路４３に付着しているＰＭは、排気通路２０に向けて吹き飛ばされる。また、排気側導出通路５４に導出された空気は、排気通路２０の第１排気管２１に供給される。
【００４９】
また、ステップＳ７０４の処理においてフィルタ再生制御を開始したときに、上記実行条件が成立していないと判定されているときには、制御弁５６は全閉状態になっている。そのため、導出主通路５３へ導出された空気は、センサ側導出通路５５には流れずに、排気側導出通路５４に流れて、排気通路２０の第１排気管２１に供給される。
【００５０】
このように、フィルタ再生制御の実行により、第１排気管２１には、空気と未燃燃料が供給される。その結果、空気に含まれている酸素と未燃燃料とが酸化触媒３０において酸化反応により燃焼することで、排気の温度が上昇する。フィルタ再生制御の実行中は、排気温度算出部６５がＰＭフィルタ３１に流入する排気の温度を算出する。噴射弁駆動部６２及びファン駆動部６３は、排気温度算出部６５によって算出された排気温度に基づいて燃料噴射量及び電動ファン５１の駆動量を制御することで、ＰＭフィルタ３１に流入する排気の温度を再生温度となるように調節する。
【００５１】
その後、終了要求判定部６６が、フィルタ再生制御の終了要求があるか否かを判定する（ステップＳ７０５）。終了要求判定部６６によって終了要求がないと判定された場合には（ステップＳ７０５：ＮＯ）、繰り返しこの処理が実行される。一方で、ステップＳ７０５の処理において、終了要求判定部６６によって終了要求があると判定された場合には（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、制御装置６０はフィルタ再生制御を終了する（ステップＳ７０６）。この処理では、噴射弁駆動部６２が燃料噴射弁を制御して、該燃料噴射弁から噴射される燃料量を内燃機関の運転状態に応じた量に設定するとともに、ファン駆動部６３が電動ファン５１の駆動を停止することによって、フィルタ再生制御が終了される。また、電動ファン５１の駆動が停止されることから、排気側導出通路５４を通じた上流側検出通路４３への導風も停止される。これにより、センサ側導風制御も終了される。なお、制御弁駆動部６４は、ステップＳ７０２の処理において制御弁５６を全開した場合には、この処理において制御弁５６を閉弁する。また、制御弁駆動部６４は、ステップＳ７０３の処理において制御弁５６を全閉している場合には、この処理でも制御弁５６を閉弁した状態を継続する。その後、制御装置６０は、フィルタ再生制御に係る一連の処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップＳ７００の処理において、開始要求判定部６１が、開始要求がないと判定した場合には（ステップＳ７００：ＮＯ）、以降の処理を行わずに、フィルタ再生制御に係る一連の処理を終了する。
【００５３】
このように本処理を実行することにより、ＰＭフィルタ３１を再生しつつ、上流側検出通路４３に付着したＰＭを吹き飛ばすこともできる。こうした構成によっても、上記（１）と同様の作用効果を得ることは可能である。
【００５４】
・終了要求判定部６６は、フィルタ再生制御を開始してからの経過時間が判定時間以上となっているときに終了要求があると判定した。この構成に代えて、差圧センサ４１によって検出された排気差圧が第１所定差圧よりも低い第２所定差圧以下であるときに終了要求があると判定するようにしてもよい。第２所定差圧は、ＰＭフィルタ３１に捕集されたＰＭの量が許容上限値よりも相応に少なくなったときの排気差圧と等しい値に設定すればよい。第２所定差圧は、予め実験やシミュレーションによって求めることができる。
【００５５】
・上記実施形態では、制御弁駆動部６４は制御弁５６を全開、及び全閉に制御する例を示したが、制御弁５６の開度は適宜設定すればよい。例えば、上流側検出通路４３に付着したＰＭの付着量を推定し、該付着量に応じて制御弁５６の開度を全開及び全閉の間で可変設定することも可能である。
【００５６】
・制御弁は、電動式に限らない。例えば、一方向にのみガスを流動させる機械式のワンウェイバルブを採用することも可能である。ワンウェイバルブは、センサ側導出通路５５において、電動ファン５１が駆動されているときに、導出主通路５３側から上流側検出通路４３側に空気を流動させる。一方で、電動ファン５１が駆動されていないときには、上流側検出通路４３側から導出主通路５３側への排気の流動を抑える。
【符号の説明】
【００５７】
１０…機関本体、１０Ａ…燃焼室、２０…排気通路、２１…第１排気管、２２…第１触媒コンバータ、２３…第２排気管、２４…第２触媒コンバータ、２５…第３排気管、３０…酸化触媒（触媒）、３１…ＰＭフィルタ（フィルタ）、４０…排気温度センサ、４１…差圧センサ、４２…排気差圧検出部、４３…上流側検出通路、４４…下流側検出通路、４５…水温センサ、４６…エアフローメータ、４７…イグニッションスイッチ、５０…空気導入装置、５１…電動ファン、５２…空気導入通路、５３…導出主通路、５４…排気側導出通路、５５…センサ側導出通路、５６…制御弁、６０…制御装置、６１…開始要求判定部、６２…噴射弁駆動部、６３…ファン駆動部、６４…制御弁駆動部、６５…排気温度算出部、６６…終了要求判定部、６７…水温算出部、６８…イグニッション判定部、６９…センサ側導風要求判定部、７０…カウンタ部、７１…経過時間判定部、１００…内燃機関の排気浄化装置。
【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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