(57)【要約】【課題】ＰＭ堆積量の算出精度の低下を抑え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、ＰＭフィルタと、ＰＭフィルタの前後差圧を検出する差圧センサとを備え、内燃機関の運転状態に基づいた第１推定量ＰＭｆと、差圧センサによって検出した前後差圧に基づいた第２推定量ＰＭｃとを算出する。内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の停止後から始動開始までの期間（ｔ６１６〜ｔ６１７）における差圧センサの状態に基づいて該差圧センサの異常判定を行う。そして、内燃機関を始動する際に（ｔ６１８）、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃに基づいて補正する補正処理を実行する。内燃機関の排気浄化装置は、第１推定量ＰＭｆ及び第２推定量ＰＭｃのうち値の大きい方をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出し、該ＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量以上であるときに（ｔ６１９）ＰＭフィルタのフィルタ再生制御を開始する。【選択図】図６
2019105181.tif 000002
【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ていて、排気に含まれるＰＭを捕集するＰＭフィルタと、
前記ＰＭフィルタよりも排気上流側の圧力と前記ＰＭフィルタよりも排気下流側の圧力との差である前後差圧を検出する差圧センサとを備え、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第１推定量を算出するとともに、前記差圧センサによって検出した前後差圧に基づいて前記ＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第２推定量を算出する内燃機関の排気浄化装置であって、
前記内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における前記差圧センサの状態に基づいて該差圧センサの異常判定を行い、
前記内燃機関を始動する際に、前記第１推定量を前記第２推定量に基づいて補正する補正処理を実行し、
前記第１推定量及び前記第２推定量のうち値の大きい方をＰＭ堆積量として算出し、該ＰＭ堆積量が所定量以上であるときに前記ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを燃焼除去するためのフィルタ再生制御を開始する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記第１推定量が前記第２推定量に比して多いときには前記補正処理において前記第１推定量を減量補正し、前記第１推定量が前記第２推定量に比して少ないときには、前記補正処理において前記第１推定量を増量補正し、
前記減量補正を行うときには、前記増量補正を行うときに比して前記第１推定量の補正度合いを小さくする
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記第１推定量を増量補正する場合、一度の前記補正処理において補正後の前記第１推定量の値を前記第２推定量と等しい値にする
請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第１推定量を減量補正する場合、一度の前記補正処理における前記第１推定量の補正量に上限を設定する
請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記異常判定によって前記差圧センサが正常であると判定されているときには前記補正処理を実行し、前記差圧センサが異常であると判定されているときには前記補正処理を実行しない
請求項１〜４のいずれか一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】
特許文献１に記載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に含まれる粒子状物質（以下「ＰＭ」という。ＰＭは、Particulate Matterの略。）を捕集するＰＭフィルタ、及び排気通路におけるＰＭフィルタよりも排気上流側の圧力と該ＰＭフィルタよりも排気下流側の圧力との差である前後差圧を検出する差圧センサを有している。特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の運転状態に基づいてＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第１推定量を算出するとともに、差圧センサによって検出したＰＭフィルタの前後差圧に基づいてＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第２推定量を算出する。そして、第１推定量及び第２推定量のうち値の大きい方をＰＭフィルタに堆積しているＰＭの堆積量であるＰＭ堆積量として算出する。特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置では、ＰＭ堆積量が所定量以上であるときに、ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを除去するための再生制御を開始する。再生制御では、排気の温度を上昇させることでＰＭフィルタに捕集されたＰＭを燃焼除去する。
【０００３】
また、特許文献２に記載の内燃機関の排気浄化装置は、上記特許文献１に記載の内燃機関の排気浄化装置と同様に第１推定量及び第２推定量を算出する。これら第１推定量及び第２推定量については、第２推定量を算出したときに該第２推定量に基づいて第１推定量を補正して、これをＰＭ堆積量とすることで、ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを除去するための再生制御に供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４‐１９７７２２号公報
【特許文献２】特開２００８‐０５７４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
差圧センサに異常が生じると、該差圧センサの検出信号に基づいて算出される第２推定量の値が実際のＰＭ堆積量に対応した適切な値とならないこともある。この場合、特許文献２に記載されているように、第１推定量を第２推定量に基づいて補正すると、ＰＭ堆積量の算出精度が低下することにもなる。こうした点については、上記特許文献１及び２には何ら開示がない。
【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、内燃機関の排気通路に設けられていて、排気に含まれるＰＭを捕集するＰＭフィルタと、前記ＰＭフィルタよりも排気上流側の圧力と前記ＰＭフィルタよりも排気下流側の圧力との差である前後差圧を検出する差圧センサとを備え、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記ＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第１推定量を算出するとともに、前記差圧センサによって検出した前後差圧に基づいて前記ＰＭフィルタに堆積しているＰＭの推定量として第２推定量を算出する内燃機関の排気浄化装置であって、前記内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における前記差圧センサの状態に基づいて該差圧センサの異常判定を行い、前記内燃機関を始動する際に、前記第１推定量を前記第２推定量に基づいて補正する補正処理を実行し、前記第１推定量及び前記第２推定量のうち値の大きい方をＰＭ堆積量として算出し、該ＰＭ堆積量が所定量以上であるときに前記ＰＭフィルタに捕集されたＰＭを燃焼除去するためのフィルタ再生制御を開始する。
【０００７】
上記構成では、内燃機関を始動する際に、内燃機関の運転状態に基づいて算出された第１推定量を、ＰＭフィルタの前後差圧に基づいて算出された第２推定量に基づいて補正する。ＰＭフィルタの前後差圧は差圧センサによって検出される。差圧センサについては、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における状態に基づいて異常判定がなされることから、内燃機関を始動する際のタイミングで差圧センサの異常判定を行うことが適切である。そのため、内燃機関を始動する際のタイミングであれば、差圧センサが正常であることに裏付けられた第２推定量の算出が可能となり、第２推定量の算出に正確性を担保することが可能となる。なお、第１推定量は、内燃機関の運転状態に基づいて算出されるものであり、算出可能な運転領域が広い。一方で、差圧センサによって検出される前後差圧とＰＭフィルタに堆積したＰＭの量とが相関関係を有するときの内燃機関の運転領域は限定的であるため、第２推定量の算出可能な運転領域は狭い。実際にＰＭフィルタに堆積したＰＭの量の影響は、ＰＭフィルタの前後差圧に反映されることから、第２推定量は、第１推定量に比して、ＰＭフィルタに堆積している実際のＰＭの量を反映しやすい。したがって、上記構成のように、算出可能な運転領域が広い第１推定量を、差圧センサの異常判定がなされる上で適切となるタイミングを考慮して第２推定量に基づいて補正することで、ＰＭ堆積量の算出精度が低下することを抑えることができる。
【０００８】
また、上記内燃機関の排気浄化装置では、前記第１推定量が前記第２推定量に比して多いときには前記補正処理において前記第１推定量を減量補正し、前記第１推定量が前記第２推定量に比して少ないときには、前記補正処理において前記第１推定量を増量補正し、前記減量補正を行うときには、前記増量補正を行うときに比して前記第１推定量の補正度合いを小さくすることが望ましい。
【０００９】
上記構成では、第１推定量が前記第２推定量に比して多いときであって第１推定量を減量補正する際には、第１推定量が第２推定量に比して少ないときであって第１推定量を増量補正する際に比して、第１推定量の補正度合いを小さくする。第１推定量が第２推定量に比して多いときには、フィルタ再生制御の実行判断のためのパラメータであるＰＭ堆積量として第１推定量が用いられる。そのため、第１推定量を減量補正する場合の補正度合いを小さくすることで、仮に差圧センサの外乱などの影響により第２推定量の正確性が低下するような状況が生じたとしても、ＰＭ堆積量の急な変化を抑えることができる。その結果、第１推定量を第２推定量に基づいて補正する際に、補正後の第１推定量が実際にＰＭフィルタに堆積しているＰＭの量よりも少ない量となることを抑えることができ、ＰＭ堆積量の設定を適切なものとすることができる。
【００１０】
また、上記内燃機関の排気浄化装置では、前記第１推定量を増量補正する場合、一度の前記補正処理において補正後の前記第１推定量の値を前記第２推定量と等しい値にすることが望ましい。
【００１１】
上記構成では、第１推定量が第２推定量に比して少ないときであって第１推定量を増量補正する場合、一度の補正処理において補正後の第１推定量の値が第２推定量と等しい値になるように補正される。そのため、第１推定量の値が第２推定量と等しい値になるまで複数回の補正処理を実行して徐々に増量補正する構成に比して、ＰＭ堆積量が実際にＰＭフィルタに堆積しているＰＭの量よりも少ない量となる状態を早期に回避しやすくなる。
【００１２】
また、上記内燃機関の排気浄化装置では、前記第１推定量を減量補正する場合、一度の前記補正処理における前記第１推定量の補正量に上限を設定することが望ましい。
差圧センサは、異常が生じていない場合であっても何らかの影響によってその検出信号が乱れることもある。差圧センサの検出信号が乱れた場合、第２推定量が実際にＰＭフィルタに堆積しているＰＭの量よりも少ない量として算出されることも生じ得る。
【００１３】
上記構成によれば、第１推定量を減量補正する場合、その補正量に上限が設定される。そのため、一度の補正処理において、第１推定量の値が第２推定量と等しい値まで減量され難くなる。これにより、複数回の補正処理を実行することによって、第１推定量の値を徐々に第２推定量と等しい値まで減量させることができる。したがって、差圧センサの検出信号の一時的な乱れ等に起因して、補正後の第１推定量の値が実際のＰＭ堆積量の値よりも低くなることを抑えることができ、ＰＭ堆積量の設定を適切なものとすることができる。
【００１４】
また、上記内燃機関の排気浄化装置では、前記異常判定によって前記差圧センサが正常であると判定されているときには前記補正処理を実行し、前記差圧センサが異常であると判定されているときには前記補正処理を実行しないことが望ましい。
【００１５】
上記構成によれば、差圧センサが正常であって第２推定量の正確性が担保されるときに補正処理が行われ、差圧センサが異常であって第２推定量の正確性が担保されないときには補正処理が行われない。そのため、第１推定量を第２推定量に基づいて補正したときに、補正前の第１推定量に比して、補正後の第１推定量を実際のＰＭ堆積量を反映した値とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関の排気浄化装置の構成を示す模式図。
【図２】制御装置の機能ブロック図。
【図３】偏差と補正量との関係を示すマップ。
【図４】補正処理に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図５】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６】（ａ）〜（ｅ）は、差圧センサが正常であるときの内燃機関の運転状態の変化に伴う各パラメータの推移を示すタイミングチャート。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、差圧センサに異常が発生したときの内燃機関の運転状態の変化に伴う各パラメータの推移を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
内燃機関の排気浄化装置の一実施形態について、図１〜図７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。
【００１８】
図１に示すように、内燃機関の機関本体１０には、複数の燃焼室１０Ａが設けられている。機関本体１０には、各燃焼室１０Ａに燃料を供給するための燃料噴射弁１１が設けられている。燃料噴射弁１１は、各々の燃焼室１０Ａに１つ設けられている。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。
【００１９】
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ＰＭ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。
【００２０】
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前後差圧ΔＰを検出する。また、内燃機関の排気浄化装置１００は、報知ランプ４９も有している。
【００２１】
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、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ４５、内燃機関の出力軸の回転速度である機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ４６、イグニッションスイッチ４７、及び機関本体１０に供給される吸入空気量Ｇａを検出するエアフローメータ４８等からの出力信号も入力される。制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備えている。制御装置６０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、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、後述する補正処理等を実行する。
【００２２】
図２に示すように、制御装置６０は、機能部として、噴射弁制御部６１、第１推定量算出部６２、第２推定量算出部６３、ＰＭ堆積量算出部６４、偏差記憶部６５、開始要求判定部６６、実行部６７、ＰＭ燃焼量推定部６８、及び終了要求判定部６９を有している。また、制御装置６０は、機能部として、イグニッションスイッチ操作判定部７０、基準点学習部７１、異常判定部７２、補正処理部７３、及び報知部７４を有している。
【００２３】
噴射弁制御部６１は、例えば、アクセルセンサ４５及び回転速度センサ４６からの出力信号に基づいて、燃料噴射弁１１から噴射される燃料量の目標値である目標燃料噴射量Ｑを算出する。そして、算出した目標燃料噴射量Ｑ分の燃料が噴射されるように燃料噴射弁１１を制御する。なお、目標燃料噴射量Ｑが理論空燃比となる燃料量よりも多い場合には、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。
【００２４】
第１推定量算出部６２は、内燃機関の運転状態に基づいてＰＭフィルタ３１に堆積しているＰＭの推定量として第１推定量ＰＭｆを算出する。第１推定量算出部６２はまず、回転速度センサ４６によって検出された機関回転速度ＮＥ、及び噴射弁制御部６１によって算出された目標燃料噴射量Ｑに基づいて、単位時間当たりに機関本体１０から排気通路２０に排出されるＰＭの推定量であるＰＭ排出量を算出する。目標燃料噴射量Ｑが多いときほど、排気に含まれるＰＭの量は多くなる傾向にある。また、機関回転速度ＮＥが速いときほど単位時間当たりに排出される排気の量が多くなることから、単位時間当たりに排気通路２０に排出されるＰＭの量は多くなる傾向にある。このように、内燃機関の運転状態に応じて、排気に含まれるＰＭの量は変化する。第１推定量算出部６２には、機関回転速度ＮＥ及び目標燃料噴射量Ｑと、ＰＭ排出量との関係を示すマップが記憶されている。このマップは、予め実験やシミュレーションによって求められている。第１推定量算出部６２は、算出したＰＭ排出量を上記単位時間毎に積算することで第１推定量ＰＭｆを算出する。なお、第１推定量算出部６２は、フィルタ再生制御の実行中には、後述するＰＭ燃焼量推定部６８によって算出されたＰＭ燃焼量を該積算値から減算する。
【００２５】
第２推定量算出部６３は、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、ＰＭフィルタ３１に堆積しているＰＭの推定量として第２推定量ＰＭｃを算出する。ＰＭフィルタ３１にＰＭが堆積することで、排気通路２０における圧力損失は変化する。すなわち、ＰＭフィルタ３１に堆積しているＰＭの量が多くなるほど、排気通路２０においてＰＭフィルタ３１よりも排気上流側における排気の圧力が高くなる傾向にある。このように、排気通路２０においてＰＭフィルタ３１の前後差圧ΔＰと、ＰＭフィルタ３１に堆積しているＰＭの量とは相関を有している。なお、前後差圧ΔＰは、内燃機関の機関本体１０から排気通路２０に排出される排気の流量、すなわち内燃機関の機関回転速度ＮＥなどの変化も反映する。そのため、本実施形態では、第２推定量算出部６３は、機関本体に流入する吸入空気量Ｇａ、すなわち排気の流量が充分であり、前後差圧ΔＰが相応に大きいときであって、機関回転速度ＮＥの変化が少なく安定している運転領域であるときに、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、第２推定量ＰＭｃを算出する。第２推定量算出部６３には、差圧センサ４１からの出力信号に基づいて算出される前後差圧ΔＰと、第２推定量ＰＭｃとの関係を示すマップが記憶されている。このマップは、予め実験やシミュレーションによって求められたものである。
【００２６】
偏差記憶部６５は、第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃが算出されたときに、第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃから減算した値を偏差ΔＰＭ（＝ＰＭｃ−ＰＭｆ）として算出して記憶する。
【００２７】
ＰＭ堆積量算出部６４は、ＰＭフィルタ３１に堆積しているＰＭの量であるＰＭ堆積量Ｐｒを算出する。ＰＭ堆積量算出部６４は、後述する異常判定部７２によって差圧センサ４１が正常であると判定されている場合であって、第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域であるときには、第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆと、第２推定量算出部６３によって算出された第２推定量ＰＭｃのうち値の大きい方をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。すなわち、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃ以上のときには（ＰＭｆ≧ＰＭｃ）、ＰＭ堆積量算出部６４は、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する（Ｐｒ＝ＰＭｆ）。また、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃ未満のときには（ＰＭｆ＜ＰＭｃ）、ＰＭ堆積量算出部６４は、第２推定量ＰＭｃをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する（Ｐｒ＝ＰＭｃ）。ＰＭ堆積量算出部６４は、その後、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域ではなくなった場合には、偏差記憶部６５に記憶された偏差ΔＰＭと第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆとに基づいてＰＭ堆積量Ｐｒを算出する。すなわち、第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域において、第２推定量ＰＭｃが第１推定量ＰＭｆ以下であり、偏差記憶部６５に記憶された偏差ΔＰＭが「０」以下のときには、ＰＭ堆積量算出部６４は、第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域ではなくなった後、第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。また、第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域において、第２推定量ＰＭｃが第１推定量ＰＭｆよりも大きく、偏差記憶部６５に記憶された偏差ΔＰＭが「０」よりも大きいときには、ＰＭ堆積量算出部６４は、第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域ではなくなった後、第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆと偏差ΔＰＭとを加算した値をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００２８】
また、ＰＭ堆積量算出部６４は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が異常であると判定されている場合には、第２推定量ＰＭｃを用いずに、第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。なお、ＰＭ堆積量算出部６４は、フィルタ再生制御の実行中には、第１推定量算出部６２によって算出されたＰＭ排出量をＰＭ堆積量Ｐｒに加算するとともに、後述するＰＭ燃焼量推定部６８によって算出されたＰＭ燃焼量をＰＭ堆積量Ｐｒから減算することで、フィルタ再生制御の実行中におけるＰＭ堆積量Ｐｒを算出する。
【００２９】
開始要求判定部６６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６６は、ＰＭ堆積量算出部６４によって算出されたＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量以上であると判定されているときに、フィルタ再生制御の開始要求があると判定する。第１所定量は、ＰＭフィルタ３１におけるＰＭの堆積量の許容上限値よりも若干少ない量に設定されている。第１所定量は、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。
【００３０】
実行部６７は、開始要求判定部６６によってフィルタ再生制御の開始要求があると判定されているときにフィルタ再生制御を開始する。また、フィルタ再生制御を開始した後、後述する終了要求判定部６９によってフィルタ再生制御の終了要求があると判定されているときに、フィルタ再生制御を終了する。フィルタ再生制御では、例えば、目標燃料噴射量が理論空燃比となる燃料量よりも多くなるように噴射弁制御部６１を制御することで、排気通路２０に未燃燃料を含んだ排気が排出されるようにする。未燃燃料は、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。
【００３１】
ＰＭ燃焼量推定部６８は、フィルタ再生制御によって燃焼除去されたＰＭの量であるＰＭ燃焼量を算出する。本実施形態では、ＰＭ燃焼量推定部６８は、排気温度センサ４０からの出力信号に基づいて算出される第２排気管２３内の排気の温度に基づき、フィルタ再生制御によって燃焼除去されたＰＭの量であるＰＭ燃焼量を算出する。なお、第２排気管２３内の排気の温度とＰＭ燃焼量との関係を示すマップは予め実験やシミュレーションによって求められて記憶されている。
【００３２】
終了要求判定部６９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６９は、フィルタ再生制御の開始後、ＰＭ堆積量算出部６４によって算出されたＰＭ堆積量Ｐｒが第２所定量以下となっているときに終了要求があると判定する。第２所定量は、ＰＭフィルタ３１におけるＰＭの堆積量の許容上限値よりも相応に少ない量であって、第１所定量よりも少ない量に設定されている。第２所定量は、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。
【００３３】
イグニッションスイッチ操作判定部７０は、イグニッションスイッチ４７からの出力信号に基づいて、イグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態へ切り替えられたか否か、及びイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられたか否かを判定する。
【００３４】
基準点学習部７１は、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習する。差圧センサ４１は、前後差圧ΔＰが「０」となっているときの基準電圧が個体毎に異なる。そのため、基準点学習部７１は、イグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態へ切り替えられた後、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられる前であって、前後差圧ΔＰがほぼ０となっている状態における差圧センサ４１の出力電圧に基づいて基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。このように、学習値は、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の状態に基づいて算出される。
【００３５】
異常判定部７２は、イグニッションスイッチ操作判定部７０によって、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられたと判定されたときに、基準点学習部７１によって学習された学習値に基づいて差圧センサ４１の異常判定を行う。本実施形態では、異常判定部７２は、上記学習値が上限判定値以上であること、または上記学習値が下限判定値未満であるときに、差圧センサ４１が異常であると判定する。なお、上述したように、学習値は、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の状態に基づいて算出されることから、異常判定部７２では、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の状態に基づいて該差圧センサ４１の異常判定を行う。
【００３６】
補正処理部７３は、イグニッションスイッチ操作判定部７０によって、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられた後であって、内燃機関を始動する際に、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃに基づいて補正する補正処理を実行する。補正処理は、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられて、異常判定部７２によって差圧センサ４１の異常判定が行われた後に実行される。補正処理部７３は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が正常であると判定されているときには補正処理を実行し、差圧センサ４１が異常であると判定されているときには補正処理を実行しない。なお、内燃機関を始動する際とは、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられたときから、内燃機関の始動が終了するまでの期間である。内燃機関の始動は、完爆が終了して内燃機関がアイドル運転状態となったときに終了する。アイドル運転状態になったか否かは、例えば内燃機関の回転速度が所定回転速度よりも高い状態が所定時間継続したか否かで判定することができる。
【００３７】
補正処理部７３は、偏差記憶部６５に記憶されている偏差ΔＰＭが「０」よりも小さいとき（ΔＰＭ＜０）、すなわち、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して多いときには、補正処理において第１推定量ＰＭｆを減量補正する。この場合、補正処理部７３はまず、偏差ΔＰＭに基づいて補正量を算出する。
【００３８】
図３に示すように、補正処理部７３には、偏差ΔＰＭと補正量との関係を示すマップが予め実験やシミュレーションによって求められて記憶されている。図３に示すように、第１推定量ＰＭｆを減量補正する際の補正量は、偏差ΔＰＭが「０」から該「０」よりも小さい所定量Ｐ１までの領域では、該偏差ΔＰＭが小さいときほど多くなる。補正処理部７３は、補正量を算出すると、第１推定量算出部６２において算出された第１推定量ＰＭｆから補正量を減算することで補正後の第１推定量ＰＭｆを算出する。偏差ΔＰＭが「０」から所定量Ｐ１までの領域では、補正量は、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃと等しい値に補正するために設定されており、これにより、補正処理によって、第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値になる。
【００３９】
また、図３に示すように、第１推定量ＰＭｆの補正量には上限が設定されている。すなわち、偏差ΔＰＭが所定量Ｐ１以下のときには、それ以上偏差ΔＰＭが小さくなっても、補正量は変化せず上限値Ｆｕと等しい値となる。このように補正量の上限が設定されていることから、第１推定量ＰＭｆと第２推定量ＰＭｃとの差が大きく、偏差ΔＰＭが所定量Ｐ１以下であるときには、一度の補正処理では第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値までは減量されない。
【００４０】
また、補正処理部７３は、偏差記憶部６５に記憶されている偏差ΔＰＭが「０」よりも大きいとき（ΔＰＭ＞０）、すなわち、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して少ないときには、補正処理において第１推定量ＰＭｆを増量補正する。この場合、補正処理部７３は、偏差ΔＰＭと等しい値を第１推定量算出部６２において算出された第１推定量ＰＭｆに加算することで補正後の第１推定量ＰＭｆを算出する。これにより、一度の補正処理において、第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値になるように補正される。このように、補正処理部７３では、第１推定量ＰＭｆを減量補正する際の補正量に上限が設定されている。すなわち、偏差ΔＰＭが所定量Ｐ１以下となった場合には、偏差ΔＰＭ分のずれを解消する上で必要となる補正量よりも１回の補正処理における補正量が少なくなるため、この場合、第１推定量ＰＭｆの減量補正を行うときには、増量補正を行うときに比して第１推定量ＰＭｆの補正度合いを小さくできる。
【００４１】
なお、第１推定量算出部６２では、第１推定量ＰＭｆが補正処理部７３によって補正された場合、補正後の第１推定量ＰＭｆに対してＰＭ排出量を積算することで第１推定量ＰＭｆを算出する。
【００４２】
図２に示すように、報知部７４は、異常判定部７２によって、差圧センサ４１が異常であると判定されたときに、報知ランプ４９を点灯させて異常を報知する。
図４のフローチャートを参照して、制御装置６０が実行する補正処理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、所定の周期毎に実行される。
【００４３】
図４に示すように、制御装置６０がこの一連の処理を開始すると、まずイグニッションスイッチ操作判定部７０が、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられたか否かを判定する（ステップＳ４００）。内燃機関の始動操作が実行され、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、ステップＳ４００の処理において肯定判定となる（ステップＳ４００：ＹＥＳ）。この場合、次に異常判定部７２が差圧センサ４１の異常判定を行う（ステップＳ４０１）。なお、イグニッションスイッチ操作判定部７０は、前回の処理で判定したイグニッションスイッチ４７の状態がオフ状態であり、今回の処理で判定したイグニッションスイッチ４７の状態がオン状態であるときに、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられたと判定する。
【００４４】
ステップＳ４０１の処理において、異常判定部７２は、基準点学習部７１によって学習された学習値に基づいて差圧センサ４１の異常判定を行う。この学習値は、ステップＳ４００の処理においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられたと判定される直前のイグニッションスイッチ４７がオフ状態となっている期間に算出される。学習値が上限判定値以上または下限判定値未満であるときには、異常判定部７２は差圧センサ４１が異常であると判定する。この場合、報知部７４は、報知ランプ４９を点灯させて異常を報知する。また、学習値が上限判定値未満であって下限判定値以上であるときには、異常判定部７２は差圧センサ４１が正常であると判定する。このように、異常判定部７２が、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の状態に基づいて該差圧センサ４１の異常判定を行うと、次に補正処理部７３は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が正常であると判定されたか否かを判定する（ステップＳ４０２）。
【００４５】
補正処理部７３は、差圧センサ４１が正常であると判定されている場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、ステップＳ４０３の処理に移行して補正処理を実行する。補正処理ではまず、偏差記憶部６５に記憶されている偏差ΔＰＭが「０」よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理において、偏差ΔＰＭが「０」よりも小さいと判定された場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、すなわち、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して多い場合、補正処理部７３は、偏差ΔＰＭに基づいて算出した補正量を第１推定量ＰＭｆから減算する。これにより、第１推定量ＰＭｆを減量補正する（ステップＳ４０４）。補正処理部７３が第１推定量ＰＭｆを減量補正すると、制御装置６０は、補正処理に係る一連の処理を終了する。
【００４６】
また、ステップＳ４０３の処理において、偏差ΔＰＭが「０」よりも小さくないと判定された場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、補正処理部７３は、偏差ΔＰＭが「０」よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５の処理において、偏差ΔＰＭが「０」よりも大きいと判定した場合（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、すなわち、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して少ない場合、補正処理部７３は、偏差ΔＰＭを第１推定量ＰＭｆに加算する。これにより、第１推定量ＰＭｆを増量補正する（ステップＳ４０６）。補正処理部７３が第１推定量ＰＭｆを増量補正すると、制御装置６０は、補正処理に係る一連の処理を終了する。
【００４７】
一方、ステップＳ４０５の処理において、偏差ΔＰＭが「０」よりも大きくないと判定された場合（ステップＳ４０５：ＮＯ）、すなわち、第１推定量ＰＭｆの値と第２推定量ＰＭｃの値とが等しい場合、補正処理部７３は第１推定量ＰＭｆを補正しない。この場合、第１推定量ＰＭｆが補正されることなく、制御装置６０によってこの補正処理に係る一連の処理が終了される。なお、補正処理において、第１推定量ＰＭｆが増量補正または減量補正されたときには、偏差記憶部６５は偏差ΔＰＭを「０」にリセットする。偏差記憶部６５はその後、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域になったときに、算出された第２推定量ＰＭｃと第１推定量ＰＭｆとに基づいて偏差ΔＰＭを算出して記憶する。
【００４８】
また、ステップＳ４０１の処理において、異常判定部７２によって差圧センサ４１が異常であると判定されている場合には、ステップＳ４０２の処理において否定判定となり（ステップＳ４０２：ＮＯ）、以降のステップＳ４０３〜ステップＳ４０６までの補正処理が行われない。その後、制御装置６０によってこの補正処理に係る一連の処理が終了される。
【００４９】
また、ステップＳ４００の処理において、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態へ切り替えられていないと判定された場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、制御装置６０は以降の処理を実行せずに、補正処理に係る一連の処理を終了する。なお、第１推定量算出部６２では、ステップＳ４０４及びステップＳ４０６の処理によって第１推定量ＰＭｆが補正された場合、その後、内燃機関の運転状態に基づいて上記単位時間毎に算出したＰＭ排出量を補正後の第１推定量ＰＭｆに対して積算することで第１推定量ＰＭｆを算出する。
【００５０】
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、内燃機関が運転状態であるときに所定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００５１】
図５に示すように、この一連の処理を開始すると、制御装置６０はまず差圧センサ４１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ５００）。上述した再生処理に係る一連の処理は、内燃機関が始動する際に実行されるものであり、この一連の処理よりも早いタイミングで実行される。そのため、ステップＳ５００の処理では、制御装置６０は、再生処理に係る一連の処理において異常判定部７２が実行する異常判定（図４のステップＳ４０１の処理）の結果に基づいて差圧センサ４１が正常であるか否かを判定する。
【００５２】
ステップＳ５００の処理において、制御装置６０が差圧センサ４１は正常であると判定した場合（ステップＳ５００：ＹＥＳ）、制御装置６０は、内燃機関の運転領域が第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域であるか否かを判定する（ステップＳ５０１）。前後差圧ΔＰが相応に大きく、機関回転速度ＮＥが安定しているときには、制御装置６０は、第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域であると判定し（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、ステップＳ５０２の処理に移行する。ステップＳ５０２の処理では、ＰＭ堆積量算出部６４が、第１推定量ＰＭｆと第２推定量ＰＭｃのうち値の大きい方をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。その後、偏差記憶部６５が、第２推定量ＰＭｃから第１推定量ＰＭｆを減算した値を偏差ΔＰＭとして算出して記憶する（ステップＳ５０３）。
【００５３】
一方で、ステップＳ５０１の処理において、第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域ではないと判定された場合（ステップＳ５０１：ＮＯ）、次に、制御装置６０は偏差記憶部６５に記憶されている偏差ΔＰＭが「０」よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ５０４）。偏差ΔＰＭが「０」よりも大きい場合には、補正処理の実行後に偏差ΔＰＭが「０」にリセットされた後に第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域となる状況が既に発生していて、そのときの運転領域において第２推定量算出部６３によって算出された第２推定量ＰＭｃが第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆよりも大きかったと判断できる。そのため、ステップＳ５０４の処理において肯定判定となった場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）には、ＰＭ堆積量算出部６４は、第１推定量ＰＭｆと偏差記憶部６５に記憶されている偏差ΔＰＭとを加算した値をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する（ステップＳ５０５）。
【００５４】
また、ステップＳ５００の処理において差圧センサ４１が異常であると判定された場合（ステップＳ５００：ＮＯ）、及びステップＳ５０４の処理において否定判定となった場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、ＰＭ堆積量算出部６４は、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する（ステップＳ５０６）。
【００５５】
こうしてＰＭ堆積量Ｐｒを算出すると、ステップＳ５０７の処理に移行して、開始要求判定部６６がフィルタ再生制御の開始要求があるか否かを判定する。ＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量以上であると判定されていて、フィルタ再生制御の開始要求があると判定された場合には（ステップＳ５０７：ＹＥＳ）、実行部６７がフィルタ再生制御を開始する（ステップＳ５０８）。その後、終了要求判定部６９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Ｓ５０９）。ステップＳ５０９の処理において、フィルタ再生制御の開始直後は、フィルタ再生制御が開始されてからのＰＭ燃焼量が少ないことから、ＰＭ堆積量算出部６４によって算出されるＰＭ堆積量Ｐｒは第２所定量を超えており、終了要求がないと判定される（ステップＳ５０９：ＮＯ）。終了要求がないと判定された場合には、制御装置６０は、ステップＳ５０９の処理を繰り返し実行する。その後、相応の時間が経過して、フィルタ再生制御が開始されてからのＰＭ燃焼量が多くなり、ＰＭ堆積量算出部６４によって算出されたＰＭ堆積量Ｐｒが第２所定量以下となると、終了要求があると判定される（ステップＳ５０９：ＹＥＳ）。この場合には、次のステップＳ５１０の処理に移行する。ステップＳ５１０の処理では、実行部６７がフィルタ再生制御を終了する。これにより、フィルタ再生制御に係る一連の処理を終了する。
【００５６】
また、ステップＳ５０７の処理において、ＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量未満であるときには、開始要求判定部６６はフィルタ再生制御の開始要求がないと判定する（ステップＳ５０７：ＮＯ）。この場合には、制御装置６０は、以降のステップＳ５０８〜ステップＳ５１０までの処理、すなわちフィルタ再生制御を実行せずに、この一連の処理を終了する。
【００５７】
本実施形態の作用及び効果について、図６及び図７を参照して説明する。まず図６を参照して、差圧センサが正常である場合を例に説明する。
（１）図６（ａ）に示すように、タイミングｔ６１０においてイグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。この状態において、基準点学習部７１は、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。
【００５８】
その後、タイミングｔ６１１においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、内燃機関が始動され、停止状態から始動状態となる。タイミングｔ６１１の後、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態となったタイミングｔ６１３までが内燃機関の始動状態となる。また、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態となったタイミングｔ６１３以降を、通常運転状態という。上述したように、制御装置６０は、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態になったか否かを内燃機関の回転速度が所定回転速度よりも高い状態が所定時間継続したか否かで判定する。本実施形態において、内燃機関を始動する際とは内燃機関が始動状態である期間内をいう。
【００５９】
タイミングｔ６１１において内燃機関が始動されると、再生処理に係る一連の処理が実行され、まず異常判定部７２により差圧センサ４１の異常判定が行われる。図６に示す例では、差圧センサ４１が正常であることから、図６（ｃ）に示すように、タイミングｔ６１１における異常判定では差圧センサ４１が正常であると判定される。そのため、図６（ｄ）に示すように、報知ランプ４９は点灯しない。
【００６０】
その後、タイミングｔ６１１よりも遅いタイミングｔ６１２において、補正処理部７３によって補正処理が実行される。タイミングｔ６１０の直前であって、内燃機関が運転状態であるときに偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭは「０」である。この場合、タイミングｔ６１２において実行される補正処理では、第１推定量ＰＭｆの値と第２推定量ＰＭｃの値とが等しいことから、補正処理において第１推定量ＰＭｆは変化しない。
【００６１】
図６（ｂ）に実線で示すように、タイミングｔ６１１以降は、第１推定量算出部６２が、内燃機関の運転状態に基づいて第１推定量ＰＭｆを算出する。タイミングｔ６１１からタイミングｔ６１４までの間は、内燃機関の機関回転速度ＮＥの変化が大きく、第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域となっていて、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭは「０」である。そのため、タイミングｔ６１１においてＰＭ堆積量算出部６４がＰＭ堆積量Ｐｒの算出を開始すると、以降は、第１推定量ＰＭｆがＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。
【００６２】
タイミングｔ６１４では、前後差圧ΔＰが相応に大きくなり、機関回転速度ＮＥが安定することで、差圧センサ４１によって検出される前後差圧ΔＰとＰＭフィルタ３１に堆積したＰＭの量とが相関関係を有する内燃機関の運転状態となる。そのため、第２推定量算出部６３は、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、第２推定量ＰＭｃを算出する。図６（ｂ）に一点鎖線で示す第１推定量ＰＭｆよりも第２推定量ＰＭｃの方が値が大きいことから、ＰＭ堆積量算出部６４は、図６（ｂ）に実線で示すように第２推定量ＰＭｃをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００６３】
その後、タイミングｔ６１５において、内燃機関の機関回転速度ＮＥが変化する等して第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域となると、第２推定量算出部６３は、前後差圧ΔＰに基づいた第２推定量ＰＭｃの算出を停止する。図６に示す例では、タイミングｔ６１４からタイミングｔ６１５の間の期間において、第２推定量ＰＭｃが算出される。そして、第２推定量ＰＭｃが算出されると、偏差記憶部６５が第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃから減算した偏差ΔＰＭを算出して記憶する。偏差ΔＰＭは、最も遅く算出されたものが記憶されることとなる。すなわちタイミングｔ６１５において算出された偏差ΔＰＭが偏差ΔＰＭ（１）として記憶される。偏差ΔＰＭ（１）は「０」よりも大きい。これにより、図６（ｂ）に実線で示すように、ＰＭ堆積量算出部６４は、タイミングｔ６１５以降は、第１推定量ＰＭｆに偏差ΔＰＭ（１）を加算した値をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、その後のタイミングｔ６１６においてイグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。この状態になると、基準点学習部７１は再び、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。なお、内燃機関が停止状態のときには、ＰＭ堆積量Ｐｒは算出されないため「０」となる。また、制御装置６０は、内燃機関が停止状態の間、第１推定量ＰＭｆ及び偏差ΔＰＭ（１）の値を保持する。
【００６５】
その後、タイミングｔ６１７においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、内燃機関が始動され、停止状態から始動状態となる。これにより、再生処理に係る一連の処理が開始され、タイミングｔ６１７において差圧センサ４１の異常判定が実行されるとともに、タイミングｔ６１７よりも遅いタイミングｔ６１８において補正処理が実行される。また、内燃機関が始動されるとＰＭ堆積量算出部６４はＰＭ堆積量Ｐｒの算出を開始し、タイミングｔ６１７では、制御装置６０に保持された第１推定量ＰＭｆと偏差ΔＰＭ（１）とを加算した値がＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。
【００６６】
補正処理では、タイミングｔ６１６直前の内燃機関が運転状態であるときに（タイミングｔ６１１〜タイミングｔ６１６）、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭ（１）に基づいて第１推定量ＰＭｆを補正する。この補正処理では、偏差ΔＰＭ（１）は「０」よりも大きいことから、補正後の第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値となるように第１推定量ＰＭｆを増量補正する。タイミングｔ６１８では、このタイミングｔ６１８において仮に第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃを算出したとするときの第２推定量ＰＭｃの値と、補正前の第１推定量ＰＭｆの値との差は上記偏差ΔＰＭ（１）と等しいとみなすことができる。そのため、第１推定量ＰＭｆに偏差ΔＰＭを加算することで、補正後の第１推定量ＰＭｆを、タイミングｔ６１８において仮に第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃを算出したとするときの第２推定量ＰＭｃと等しい値にする。このように、補正前の第１推定量ＰＭｆを偏差ΔＰＭ分増大させることにより、一度の補正処理によって第１推定量ＰＭｆと第２推定量ＰＭｃとのずれを解消し、補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値にすることができる。すなわち、図６（ｂ）に一点鎖線で示すように、タイミングｔ６１８では、第１推定量ＰＭｆが増大する。こうして第１推定量ＰＭｆを増量補正すると、偏差記憶部６５は記憶している偏差ΔＰＭを「０」にリセットする。タイミングｔ６１８では、第２推定量ＰＭｃが算出されておらず、偏差ΔＰＭが「０」であることから、補正後の第１推定量ＰＭｆがＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。
【００６７】
タイミングｔ６１８以降は、第１推定量算出部６２が、補正後の第１推定量ＰＭｆに内燃機関の運転状態に基づいて算出したＰＭ排出量を積算することで第１推定量ＰＭｆを算出する。タイミングｔ６１８からタイミングｔ６１９までの間は、第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域であるため、第１推定量ＰＭｆが増大することに伴いＰＭ堆積量Ｐｒが増大する。
【００６８】
そして、図６（ｂ）に実線で示すようにＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量以上となったタイミングｔ６１９において、フィルタ再生制御の開始要求があると判定され、図６（ｅ）に示すように、フィルタ再生制御に係る一連の処理が開始される。フィルタ再生制御が開始されると、ＰＭフィルタ３１に捕集されているＰＭが燃焼除去され、図６（ｂ）に実線で示すようにＰＭ堆積量Ｐｒは減少する。
【００６９】
そして、ＰＭ堆積量Ｐｒが第２所定量以下となったタイミングｔ６２０において、図６（ｅ）に示すようにフィルタ再生制御が終了される。その後は、内燃機関の運転状態が継続していることから、図６（ｂ）に示すように、第１推定量ＰＭｆの増大に伴いＰＭ堆積量Ｐｒも増大する。
【００７０】
タイミングｔ６２０から相応の時間が経過したタイミングｔ６２１において、内燃機関の運転状態が前後差圧ΔＰとＰＭフィルタ３１に堆積したＰＭの量とが相関関係を有する内燃機関の運転状態となる。これにより、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する。タイミングｔ６２１では、図６（ｂ）に二点鎖線で示すように、第１推定量ＰＭｆよりも第２推定量ＰＭｃの方が値が小さい。そのため、ＰＭ堆積量算出部６４は、図６（ｂ）に実線で示すように第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００７１】
その後、タイミングｔ６２２において、イグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。タイミングｔ６２１から内燃機関が停止されるタイミングｔ６２２までの期間において第２推定量ＰＭｃが算出される。偏差記憶部６５は、タイミングｔ６２２における第１推定量ＰＭｆと第２推定量ＰＭｃとの偏差を偏差ΔＰＭ（２）として算出して記憶する。偏差ΔＰＭ（２）は「０」よりも小さい値となる。また、内燃機関が停止状態になると、基準点学習部７１は再び、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。タイミングｔ６２２以降は、内燃機関が停止状態であるため、ＰＭ堆積量Ｐｒは「０」となる。
【００７２】
その後、タイミングｔ６２３においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、内燃機関が始動され、停止状態から始動状態となる。これにより、再生処理に係る一連の処理が開始され、タイミングｔ６２３において差圧センサ４１の異常判定が実行されるとともに、タイミングｔ６２３よりも遅いタイミングｔ６２４において補正処理が実行される。また、内燃機関が始動されるとＰＭ堆積量算出部６４はＰＭ堆積量Ｐｒの算出を開始する。タイミングｔ６２３では、偏差ΔＰＭ（２）は「０」よりも小さい値であることから、制御装置６０に保持された第１推定量ＰＭｆがＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。
【００７３】
タイミングｔ６２４における補正処理では、タイミングｔ６２２直前の内燃機関が運転状態であるときに（タイミングｔ６１７〜タイミングｔ６２２）、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭ（２）に基づいて第１推定量ＰＭｆを補正する。この補正処理では、偏差ΔＰＭ（２）は「０」よりも小さいことから、図３に示すマップに基づいて算出した補正量を第１推定量ＰＭｆから減算することで、第１推定量ＰＭｆを減量補正する。この例では、偏差ΔＰＭ（２）が所定量Ｐ１以下であることから、補正量は上限値Ｆｕと等しい値が算出される。タイミングｔ６２４では、このタイミングｔ６２４において仮に第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃを算出したとするときの第２推定量ＰＭｃの値と、補正前の第１推定量ＰＭｆの値との差は上記偏差ΔＰＭ（２）と等しいとみなすことができる。上限値Ｆｕは偏差ΔＰＭ（２）よりも小さい値である。そのため、補正前の第１推定量ＰＭｆから補正量である上限値Ｆｕを減算した補正後の第１推定量ＰＭｆは、タイミングｔ６２４において仮に第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃを算出したとするときの第２推定量ＰＭｃと等しい値（≒タイミングｔ６２２における第２推定量ＰＭｃ）にはならず、該第２推定量ＰＭｃよりも多い値となる。以降は、第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域となるまでは、第１推定量ＰＭｆがＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。なお、タイミングｔ６２４以降に記憶された偏差ΔＰＭが「０」よりも小さい場合には、次に内燃機関を始動する際に実行される補正処理において、第１推定量ＰＭｆが減量補正される。このように、複数回の補正処理を実行することで、補正後の第１推定量ＰＭｆの値は第２推定量ＰＭｃと等しい値となる。その結果、第１推定量ＰＭｆと第２推定量ＰＭｃとのずれが解消される。
【００７４】
本実施形態では、内燃機関を始動する際に、内燃機関の運転状態に基づいて算出された第１推定量ＰＭｆを、ＰＭフィルタ３１の前後差圧ΔＰに基づいて算出された第２推定量ＰＭｃに基づいて補正する。ＰＭフィルタ３１の前後差圧ΔＰは差圧センサ４１によって検出される。差圧センサ４１については、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における状態に基づいて異常判定がなされることから、内燃機関を始動する際のタイミングで差圧センサ４１の異常判定を行うことが適切である。そのため、内燃機関を始動する際のタイミングであれば、差圧センサ４１が正常であることに裏付けられた第２推定量ＰＭｃの算出が可能となり、第２推定量ＰＭｃの算出に正確性を担保することが可能となる。なお、第１推定量ＰＭｆは、内燃機関の運転状態に基づいて算出されるものであり、算出可能な運転領域が広い。一方で、差圧センサ４１によって検出される前後差圧ΔＰとＰＭフィルタ３１に堆積したＰＭの量とが相関関係を有するときの内燃機関の運転領域は限定的であるため、第２推定量ＰＭｃの算出可能な運転領域は狭い。実際にＰＭフィルタ３１に堆積したＰＭの量の影響は、ＰＭフィルタ３１の前後差圧ΔＰに反映されることから、第２推定量ＰＭｃは、第１推定量ＰＭｆに比して、ＰＭフィルタ３１に堆積している実際のＰＭの量を反映しやすい。したがって、算出可能な運転領域が広い第１推定量ＰＭｆを、差圧センサ４１の異常判定がなされる上で適切となるタイミングを考慮して第２推定量ＰＭｃに基づいて補正することで、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃによって補正してＰＭ堆積量Ｐｒを算出する際に、ＰＭ堆積量Ｐｒの算出精度が低下することを抑えることができる。
【００７５】
（２）上記実施形態では、タイミングｔ６１８において第１推定量ＰＭｆを増量補正するときには、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃと等しい値となるように第１推定量ＰＭｆが増量される。一方で、タイミングｔ６２４において第１推定量ＰＭｆを減量補正するときには、補正量に上限が設けられている。すなわち、偏差ΔＰＭが所定量Ｐ１以下となったときには、偏差ΔＰＭ分のずれを解消する上で必要となる補正量よりも１回の補正処理における補正量が少なくなる。そのため、この場合、第１推定量ＰＭｆの減量補正を行うときには、増量補正を行うときに比して第１推定量ＰＭｆの補正度合いを小さくできる。第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して多いときには、フィルタ再生制御の実行判断のためのパラメータであるＰＭ堆積量Ｐｒとして第１推定量ＰＭｆが用いられる。そのため、第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合の補正度合いを小さくすることで、仮に差圧センサ４１の外乱などの影響により第２推定量ＰＭｃの正確性が低下するような状況が生じたとしても、ＰＭ堆積量Ｐｒの急な変化を抑えることができる。その結果、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃに基づいて補正する際に、補正後の第１推定量ＰＭｆが実際にＰＭフィルタに堆積しているＰＭの量よりも少ない量となることを抑えることができ、ＰＭ堆積量Ｐｒの設定を適切なものとすることができる。
【００７６】
（３）第１推定量ＰＭｆを増量補正するときには、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃと等しい値となるように第１推定量ＰＭｆを増量している。そのため、第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値になるまで複数回の補正処理を実行して徐々に増量補正する構成に比して、算出したＰＭ堆積量Ｐｒが実際にＰＭフィルタに堆積しているＰＭの量よりも少ない量となる状態を早期に回避しやすくなる。
【００７７】
（４）上記実施形態では、第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合、一度の補正処理における第１推定量ＰＭｆの補正量に上限を設定している。これにより、一度の補正処理において、第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値まで減量され難くなるため、複数回の補正処理を実行することによって、第１推定量ＰＭｆの値を徐々に第２推定量ＰＭｃと等しい値まで減量させることができる。したがって、差圧センサ４１の検出信号の一時的な乱れ等に起因して、補正後の第１推定量ＰＭｆの値が実際のＰＭ堆積量Ｐｒの値よりも低くなることを抑えることができ、ＰＭ堆積量Ｐｒの設定を適切なものとすることができる。
【００７８】
（５）次に、図７を参照して、差圧センサ４１に異常が生じた場合を例に説明する。
図７（ａ）に示すように、タイミングｔ７１０においてイグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。この状態において、基準点学習部７１は、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。
【００７９】
その後、タイミングｔ７１１においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、内燃機関が始動され、停止状態から始動状態となる。タイミングｔ７１１の後、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態となったタイミングｔ７１３までが内燃機関の始動状態となる。また、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態となったタイミングｔ７１３以降を、通常運転状態という。
【００８０】
タイミングｔ７１１において内燃機関が始動されると、再生処理に係る一連の処理が実行され、まず異常判定部７２により差圧センサ４１の異常判定が行われる。図７に示す例では、図７（ｃ）に示すように、タイミングｔ７１１における異常判定では差圧センサ４１が正常であると判定される。そのため、図７（ｄ）に示すように、報知ランプ４９は点灯しない。
【００８１】
その後、タイミングｔ７１１よりも遅いタイミングｔ７１２において、補正処理部７３によって補正処理が実行される。この補正処理では、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭは「０」であり、第１推定量ＰＭｆの値と第２推定量ＰＭｃの値とが等しいことから、第１推定量ＰＭｆは補正されない。
【００８２】
図７（ｂ）に実線で示すように、タイミングｔ７１１以降は、第１推定量算出部６２が、内燃機関の運転状態に基づいて第１推定量ＰＭｆを算出する。タイミングｔ７１１からタイミングｔ７１４までの間は、内燃機関の機関回転速度ＮＥの変化が大きく、第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域となっていて、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭは「０」である。そのため、タイミングｔ７１１においてＰＭ堆積量算出部６４がＰＭ堆積量Ｐｒの算出を開始すると、以降は、第１推定量ＰＭｆがＰＭ堆積量Ｐｒとして算出される。
【００８３】
タイミングｔ７１４では、前後差圧ΔＰが相応に大きくなり、機関回転速度ＮＥが安定することで、差圧センサ４１によって検出される前後差圧ΔＰとＰＭフィルタ３１に堆積したＰＭの量とが相関関係を有する内燃機関の運転状態となる。そのため、第２推定量算出部６３は、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、第２推定量ＰＭｃを算出する。その後、タイミングｔ７１６において、内燃機関の機関回転速度ＮＥが変化する等して第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域となると、第２推定量算出部６３は、前後差圧ΔＰに基づいた第２推定量ＰＭｃの算出を停止する。
【００８４】
このように、第２推定量算出部６３は、タイミングｔ７１４からタイミングｔ７１６までの期間、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、第２推定量ＰＭｃを算出する。タイミングｔ７１４では、第２推定量ＰＭｃは第１推定量ＰＭｆよりも小さいが、タイミングｔ７１６では第２推定量ＰＭｃが第１推定量ＰＭｆよりも大きくなる。そのため、タイミングｔ７１４とタイミングｔ７１６との間のタイミングｔ７１５において、第２推定量ＰＭｃは第１推定量ＰＭｆと等しくなる。タイミングｔ７１４からタイミングｔ７１５までの期間では、図７（ｂ）に二点鎖線で示す第２推定量ＰＭｃよりも第１推定量ＰＭｆの方が値が大きいことから、図７（ｂ）に実線で示すように、ＰＭ堆積量算出部６４は、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。また、タイミングｔ７１５からタイミングｔ７１６までの期間では、図７（ｂ）に一点鎖線で示す第１推定量ＰＭｆよりも第２推定量ＰＭｃの方が値が大きいことから、図７（ｂ）に実線で示すように、ＰＭ堆積量算出部６４は、第２推定量ＰＭｃをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００８５】
第２推定量ＰＭｃが算出されると、偏差記憶部６５が第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃから減算した偏差ΔＰＭを算出して記憶する。偏差ΔＰＭは、最も遅く算出されたものが記憶されることとなる。すなわち、偏差記憶部６５は、タイミングｔ７１６における偏差ΔＰＭを記憶する。この偏差ΔＰＭは「０」よりも大きい。
【００８６】
タイミングｔ７１６以降は、第２推定量ＰＭｃが算出されない運転領域となっていて、偏差記憶部６５によって記憶された偏差ΔＰＭは「０」よりも大きい。そのため、図７（ｂ）に実線で示すように、ＰＭ堆積量算出部６４は、タイミングｔ７１６以降は、第１推定量ＰＭｆに偏差ΔＰＭを加算した値をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。そして、図７（ａ）に示すように、タイミングｔ７１７においてイグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。この状態になると、基準点学習部７１は再び、差圧センサ４１の出力信号における基準点を学習し、該基準点を所定の値とするための学習値を記憶する。なお、内燃機関が停止状態のときには、ＰＭ堆積量Ｐｒは算出されないため「０」となる。また、制御装置６０は、内燃機関が停止状態の間、第１推定量ＰＭｆ及び偏差ΔＰＭの値を保持する。
【００８７】
その後、タイミングｔ７１８においてイグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられると、内燃機関が始動され、停止状態から始動状態となる。これにより、再生処理に係る一連の処理が開始され、タイミングｔ７１８において差圧センサ４１の異常判定が実行される。図７（ｃ）に示すように、この例では、タイミングｔ７１８における異常判定において、上記学習値が上限値以上となっており、異常判定部７２は差圧センサ４１が異常であると判定される。このように、異常判定部７２によって差圧センサ４１が異常であると判定されると、図７（ｄ）に示すように、報知ランプ４９が点灯して異常が報知される。
【００８８】
また、差圧センサ４１の異常が判定されていることから、ＰＭ堆積量算出部６４は、偏差ΔＰＭに拘わらず、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。そのため、タイミングｔ７１８におけるＰＭ堆積量Ｐｒ（＝第１推定量ＰＭｆ）は、タイミングｔ７１７におけるＰＭ堆積量Ｐｒ（＝第１推定量ＰＭｆ＋偏差ΔＰＭ）よりも少なくなる。
【００８９】
また、差圧センサ４１の異常が判定されていることから、補正処理は行われず、仮に差圧センサ４１が正常であれば補正処理が行われることとなるタイミングｔ７１９において、第１推定量ＰＭｆは変化しない。タイミングｔ７１９以降は、第１推定量ＰＭｆが増大されることに伴ってＰＭ堆積量Ｐｒが増大する。
【００９０】
そして、図７（ｂ）に実線で示すようにＰＭ堆積量Ｐｒが第１所定量以上となったタイミングｔ７２０において、フィルタ再生制御の開始要求があると判定され、図７（ｅ）に示すように、フィルタ再生制御に係る一連の処理が開始される。フィルタ再生制御が開始されると、ＰＭフィルタ３１に捕集されているＰＭが燃焼除去され、図７（ｂ）に実線で示すようにＰＭ堆積量Ｐｒは減少する。
【００９１】
そして、ＰＭ堆積量Ｐｒが第２所定量以下となったタイミングｔ７２１において、図７（ｅ）に示すようにフィルタ再生制御が終了される。その後は、内燃機関の運転状態が継続していることから、図７（ｂ）に示すように、第１推定量ＰＭｆの増大に伴いＰＭ堆積量Ｐｒも増大する。
【００９２】
その後、タイミングｔ７２１から相応の時間が経過したタイミングｔ７２２において、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出可能な運転領域となる。この場合であっても、差圧センサ４１が異常であると判定されていることから、ＰＭ堆積量算出部６４は、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出する。
【００９３】
その後、タイミングｔ７２３において、イグニッションスイッチ４７がオン状態からオフ状態に切り替えられると、内燃機関は停止状態となる。
本実施形態では、差圧センサ４１が正常であると判定されていて、第２推定量ＰＭｃの正確性が担保されるときに補正処理を行い、差圧センサ４１が異常であると判定されていて、第２推定量ＰＭｃの正確性が担保されないときには補正処理を行わない。そのため、第１推定量ＰＭｆを第２推定量ＰＭｃに基づいて補正したときに、補正前の第１推定量ＰＭｆに比して、補正後の第１推定量ＰＭｆを実際のＰＭ堆積量を反映した値とすることができる。
【００９４】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ＰＭ堆積量算出部６４は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が異常であると判定されているときには、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出するようにした。こうした構成に代えて、ＰＭ堆積量算出部６４は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が異常であると判定されているときであっても、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域であるときには、第１推定量ＰＭｆ及び第２推定量ＰＭｃのうち値の大きい方をＰＭ堆積量Ｐｒとして算出するといった構成を採用することもできる。
【００９５】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、異常判定部７２によって差圧センサ４１が正常であると判定されているときには補正処理を実行し、差圧センサ４１が異常であると判定されているときには補正処理を実行しないようにした。こうした構成は必ずしも備える必要はない。すなわち、差圧センサ４１が異常であると判定された状態において補正処理を実行する構成を採用することも可能である。例えば、異常判定部７２における異常判定の実行タイミングと、補正処理の開始タイミングとが間近である場合には、異常判定によって差圧センサ４１が異常であると判定されてから該情報が補正処理部７３に到達する前に補正処理の開始タイミングとなる場合もある。こうした場合においては、差圧センサ４１の異常判定がなされた後において補正処理を行うこともある。
【００９６】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合、一度の補正処理における補正量に上限を設定したが、上限は必ずしも設定する必要はない。この場合、偏差ΔＰＭを解消する上で適切な値となるように、偏差ΔＰＭが小さいときほど補正量が多くなるように算出してもよい。
【００９７】
・第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合の補正量を偏差ΔＰＭに基づいて算出したが、この補正量の算出態様は適宜変更が可能である。例えば、補正量を偏差ΔＰＭに依らずに固定値として算出するようにしてもよい。
【００９８】
・第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合、偏差ΔＰＭに基づいて算出した補正量を第１推定量ＰＭｆから減算するようにしたが、第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合の補正態様はこれに限らない。例えば、偏差ΔＰＭに基づいて補正量を算出せずに、該偏差ΔＰＭ（＜０）を第１推定量ＰＭｆに加算するようにしてもよい。この構成では、第１推定量ＰＭｆを減量補正する場合に、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値にすることも可能となる。
【００９９】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、第１推定量ＰＭｆを増量補正する場合、偏差ΔＰＭを第１推定量ＰＭｆに加算することで、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値にするようにした。補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値にする上では、例えば偏差ΔＰＭに基づく補正量を算出し、該補正量を第１推定量ＰＭｆに加算、乗算する等の方法を採用してもよい。
【０１００】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、第１推定量ＰＭｆを増量補正する場合、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値にするようにした。第１推定量ＰＭｆを増量補正する場合の補正態様はこれに限らない。例えば、第１推定量ＰＭｆを増量補正する場合に、複数回の補正処理を実行することで、補正後の第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値まで増大させるようにしてもよい。こうした構成では、例えば、偏差ΔＰＭに基づいて増量補正における補正量を算出するとともに該補正量に上限を設定するといった構成を採用する。この構成によれば、補正量の上限を、偏差ΔＰＭ分のずれを解消する上で必要となる必要補正量よりも少ない量とすることで、１回の補正処理における補正量を必要補正量よりも少なくする。これにより、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値まで増大しないようにする。また、偏差ΔＰＭよりも小さい固定の値を補正量として設定することによって、一度の補正処理において補正後の第１推定量ＰＭｆの値が第２推定量ＰＭｃと等しい値まで増大しないようにすることも可能である。
【０１０１】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、第１推定量ＰＭｆの値を第２推定量ＰＭｃと等しい値となるように補正していた。すなわち、補正後の第１推定量ＰＭｆの目標値として第２推定量ＰＭｃと等しい値を設定していた。補正処理部７３における補正後の第１推定量ＰＭｆの目標値の設定態様はこれに限らない。例えば、補正処理部７３は、補正処理部７３における補正後の第１推定量ＰＭｆの目標値として、第２推定量ＰＭｃよりも大きい値や小さい値を設定することも可能である。なお、こうした構成において、第１推定量ＰＭｆの目標値に制限を設ければ、補正処理によって、第１推定量ＰＭｆを補正する際の補正度合いに上限や下限を設定することも可能になる。すなわち、補正度合いを制限することで、補正後の第１推定量ＰＭｆが取り得る値を所定の範囲に制限することも可能になる。
【０１０２】
・上記実施形態では、補正処理部７３は、内燃機関が始動される前であって、該内燃機関が運転状態となっているときに記憶された偏差ΔＰＭに基づいて補正処理を行った。補正処理部７３において補正処理に供せられる偏差ΔＰＭは、内燃機関が始動される前に記憶されたものに限らない。例えば、内燃機関の始動後から補正処理を開始するまでの間に第２推定量ＰＭｃを算出することができるのであれば、その第２推定量ＰＭｃと第１推定量ＰＭｆとの偏差ΔＰＭを用いて補正処理を実行することも可能である。
【０１０３】
・第２推定量算出部６３は、機関本体に流入する吸入空気量Ｇａ、すなわち排気の流量が充分であり、前後差圧ΔＰが相応に大きいときであって、機関回転速度ＮＥの変化が少なく安定している運転領域であるときに、差圧センサ４１によって検出した前後差圧ΔＰに基づいて、第２推定量ＰＭｃを算出した。こうした構成に代えて、第２推定量算出部６３は、内燃機関の運転状態に拘わらず、常に第２推定量ＰＭｃを算出するようにしてもよい。この場合、偏差記憶部６５は、第２推定量算出部６３によって算出した第２推定量ＰＭｃの正確性が担保できる状態で偏差ΔＰＭを記憶することが望ましい。
【０１０４】
・上記実施形態では、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して多いときには、補正処理において第１推定量ＰＭｆを減量補正したが、こうした構成に限らない。例えば、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して多いときであっても、実際のＰＭ堆積量に近い値に補正する上で必要があるのであれば、補正処理において第１推定量ＰＭｆを増量補正することも可能である。また、上記実施形態では、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して少ないときには、補正処理において第１推定量ＰＭｆを増量補正したが、こうした構成に限らない。例えば、第１推定量ＰＭｆが第２推定量ＰＭｃに比して少ないときであっても、実際のＰＭ堆積量に近い値に補正する上で必要があるのであれば、補正処理において第１推定量ＰＭｆを減量補正することも可能である。
【０１０５】
・上記実施形態では、第１推定量ＰＭｆの減量補正を行うときには、増量補正を行うときに比して第１推定量ＰＭｆの補正度合いを小さくした。第１推定量ＰＭｆを補正する際の補正度合いについては適宜変更が可能である。例えば、第１推定量ＰＭｆの減量補正を行うときには、増量補正を行うときに比して第１推定量ＰＭｆの補正度合いを大きくしてもよいし、これらの補正度合いを等しくしてもよい。
【０１０６】
・異常判定部７２は、基準点学習部７１が学習した学習値に基づいて差圧センサ４１の異常判定を行ったが、異常判定の態様はこれに限らない。すなわち、異常判定部７２は、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の状態に基づいて該差圧センサ４１の異常判定を行えばよく、例えば、内燃機関の停止後から該内燃機関の始動開始までの期間における差圧センサ４１の出力電圧と判定値とを比較することで異常判定を行うことも可能である。
【０１０７】
・上記実施形態では、異常判定部７２は、イグニッションスイッチ４７がオフ状態からオン状態に切り替えられた内燃機関の始動時に異常判定を行うようにした。異常判定部７２における異常判定のタイミングはこれに限らない。例えば、内燃機関の始動時よりも遅いタイミングや、内燃機関が停止しているときに差圧センサ４１の異常判定を行うことも可能である。
【０１０８】
・上記実施形態では、ＰＭ堆積量算出部６４は、第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域となった後、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域ではなくなった場合には、偏差記憶部６５に記憶された偏差ΔＰＭと第１推定量算出部６２によって算出された第１推定量ＰＭｆとに基づいてＰＭ堆積量Ｐｒを算出したが、こうした構成を省略することも可能である。例えば、第２推定量算出部６３によって第２推定量ＰＭｃが算出される運転領域となった後、第２推定量算出部６３が第２推定量ＰＭｃを算出する運転領域ではなくなった場合に、偏差ΔＰＭに拘わらず、第１推定量ＰＭｆをＰＭ堆積量Ｐｒとして算出するようにしてもよい。
【０１０９】
・上記実施形態では、差圧センサを、排気差圧検出部４２、上流側検出通路４３、及び下流側検出通路４４によって構成した例を示したが、差圧センサの構成は適宜変更が可能である。例えば、差圧センサの下流側検出通路４４を第３排気管２５に接続せずに、大気開放してもよい。この場合は、ＰＭフィルタ３１よりも排気下流側の圧力を大気圧とみなしてＰＭフィルタ３１の前後差圧を検出する。また、ＰＭフィルタ３１よりも排気上流側の圧力を検出する第１圧力センサと、ＰＭフィルタ３１よりも排気下流側の圧力を検出する第２圧力センサとを備え、第１圧力センサと第２圧力センサとの検出信号の差に基づいてＰＭフィルタ３１の前後差圧を検出する差圧センサを採用することも可能である。
【０１１０】
・上記実施形態では、制御装置６０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、フィルタ再生制御や補正処理を実行した。すなわち、内燃機関の排気浄化装置１００は、フィルタ再生制御や補正処理を実行するための全てのプログラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム格納装置と、該プログラムに従って処理を実行するＣＰＵ等の処理装置とを備え、ソフトウェア処理を実行することにより、フィルタ再生制御や補正処理を実行するようにした。内燃機関の排気浄化装置１００は、このようにソフトウェア処理のみによって上記各種制御を行うものに限らない。例えば、上記実施形態において実行されるソフトウェア処理の少なくとも一部を実行する専用のハードウェア回路を備えるようにしてもよい。この構成は、例えば、上記実施形態において実行される処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置及びプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えることで実現できる。また、例えば、上記実施形態において実行される処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備えることによっても実現することは可能である。このように、１または複数のソフトウェア処理回路、及び１または複数の専用のハードウェア回路の少なくとも一方を備えた処理回路によって上記各種制御に必要な処理を実行すればよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…機関本体、１０Ａ…燃焼室、１１…燃料噴射弁、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、３１…ＰＭ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…アクセルセンサ、４６…回転速度センサ、４７…イグニッションスイッチ、４８…エアフローメータ、４９…報知ランプ、６０…制御装置、６１…噴射弁制御部、６２…第１推定量算出部、６３…第２推定量算出部、６４…ＰＭ堆積量算出部、６５…偏差記憶部、６６…開始要求判定部、６７…実行部、６８…ＰＭ燃焼量推定部、６９…終了要求判定部、７０…イグニッションスイッチ操作判定部、７１…基準点学習部、７２…異常判定部、７３…補正処理部、７４…報知部、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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