(57)【要約】【課題】ＰＭ捕集用のフィルタ装置において触媒層の機能の適正化を図る。【解決手段】エンジン１０の排気管３３にはＧＰＦ４２が設けられており、このＧＰＦ４２は捕集されたＰＭを燃焼除去することで捕集機能を再生させるものとなっている。ＧＰＦ４２はＧＰＦ再生促進用の触媒層４２ａを有している。ＥＣＵ６０は、ＧＰＦ４２の触媒層４２ａが劣化しているか否かを判定し、触媒層４２ａが劣化していると判定された場合に、ＧＰＦ４２を所定温度以上に昇温させ、かつＧＰＦ４２に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管（３３）に設けられ排気中のＰＭを捕集するフィルタ装置（４２）を備え、該フィルタ装置において捕集されたＰＭを燃焼除去することで捕集機能を再生させるものである内燃機関に適用される排気浄化制御装置（６０）であって、
前記フィルタ装置は、担体の表面に設けられたフィルタ再生促進用の触媒層（４２ａ）を有するものであり、
前記触媒層が劣化しているか否かを判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により前記触媒層が劣化していると判定された場合に、前記フィルタ装置を所定温度以上に昇温させ、かつ当該フィルタ装置に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施する回復制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項２】
前記劣化判定手段は、前記フィルタ装置のフィルタ再生が実施されている又は実施直後の状況下である場合に、前記フィルタ装置を通過した排気中のＰＭ量に基づいて前記触媒層の劣化の有無を判定するものである請求項１に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項３】
前記劣化判定手段は、前記フィルタ装置のフィルタ再生が実施されている又は実施直後の状況下である場合に、前記フィルタ装置を通過した排気中のＰＭ量が第１判定値未満であれば前記触媒層が劣化していると判定し、
前記回復制御手段は、前記劣化回復処理が実施されている状況下で、前記フィルタ装置を通過した排気中のＰＭ量が前記第１判定値よりも大きい第２判定値に達したことに基づいて、前記劣化回復処理を終了する請求項２に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関において排気が所定の高温かつ低酸素濃度の状態であったことの履歴を記憶する記憶手段を備え、
前記回復制御手段は、前記記憶手段により記憶された前記履歴に基づいて、前記劣化回復処理を実施する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【請求項５】
前記回復制御手段は、
前記フィルタ装置を昇温させる処理として、前記排気管内において未燃燃料を燃焼させる処理を実施し、
前記フィルタ装置に供給される排気の雰囲気をリーンにする処理として、当該フィルタ装置にリーンガスを導入させる処理を実施する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化制御装置。
【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制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気に含まれるＰＭ（粒子状物質）を捕集除去する技術として、排気管にＰＭ捕集用のフィルタ装置を設けることが実用化されており、このフィルタ装置は一般にディーゼルエンジンの場合にはＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）、ガソリンエンジンの場合にはＧＰＦ（ガソリンパティキュレートフィルタ）と称される。特に近年では、世界的に燃費規制強化が図られており、それに伴うガソリンエンジンの直噴化が進められているために、ガソリンエンジンでのＰＭ対策としてＧＰＦの技術検討がなされている。
【０００３】
また、上記のフィルタ装置では、捕集したＰＭをフィルタ再生処理により燃焼除去するようにしており、そのフィルタ再生処理を促進させる技術として、フィルタ装置の担体に触媒層を形成する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。例えば、触媒層として銀触媒層を形成する技術が知られており、この銀触媒層によって、フィルタ再生が実施可能となるフィルタ再生温度を下げることができ、ひいては内燃機関の運転中においてフィルタ再生の機会を確保できるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９１９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、フィルタ装置の担体に形成された触媒層は高温・低酸素濃度の状態下で凝集が生じ、それに伴い劣化が生じると考えられる。この場合、触媒層での劣化が生じると、フィルタ再生温度を下げる機能が低下し、触媒層を有することによる効果が目減りすることが懸念される。そのため、触媒層における機能回復を図るための技術改善を要すると考えられる。
【０００６】
本発明は、ＰＭ捕集用のフィルタ装置において触媒層の機能の適正化を図ることができる内燃機関の排気浄化制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００８】
本発明の排気浄化制御装置は、排気管（３３）に設けられ排気中のＰＭを捕集するフィルタ装置（４２）を備え、該フィルタ装置において捕集されたＰＭを燃焼除去することで捕集機能を再生させる内燃機関に適用される。また、前記フィルタ装置は、担体の表面に設けられたフィルタ再生促進用の触媒層（４２ａ）を有するものである。そして特に、前記触媒層が劣化しているか否かを判定する劣化判定手段と、前記劣化判定手段により前記触媒層が劣化していると判定された場合に、前記フィルタ装置を所定温度以上に昇温させ、かつ当該フィルタ装置に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施する回復制御手段と、を備えている。
【０００９】
担体の表面にフィルタ再生促進用の触媒層が設けられたフィルタ装置では、フィルタ再生温度を下げることでフィルタ再生の促進が可能となるが、触媒層において凝集により劣化が生じると、フィルタ再生温度を下げる機能が低下する。この点、上記構成では、触媒層が劣化していると判定された場合に、フィルタ装置を所定温度以上に昇温させ、かつフィルタ装置に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施する。これにより、フィルタ装置の触媒層において再拡散が行われ、触媒層の機能回復を図ることができる。その結果、ＰＭ捕集用のフィルタ装置において触媒層の機能の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図。
【図２】ＰＭ捕集率と時間との関係を示す図。
【図３】ＧＰＦ触媒層の劣化回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】触媒層の劣化判定をより具体的に示すタイムチャート。
【図５】触媒層の劣化回復処理をより具体的に示すタイムチャート。
【図６】別例においてＧＰＦ触媒層の劣化回復制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載される筒内噴射式の多気筒４サイクルガソリンエンジン（内燃機関）を制御対象とし、当該エンジンにおける各種アクチュエータの電子制御を実施するものとしている。まず、図１によりエンジン制御システムの全体概略構成を説明する。
【００１２】
図１に示すエンジン１０において、吸気管１１には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ１２が設けられている。エアフロメータ１２の下流側には、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１３によって開度調節されるスロットル弁１４が設けられており、該スロットル弁１４の開度（スロットル開度）はスロットルアクチュエータ１３に内蔵されたスロットル開度センサにより検出される。スロットル弁１４の下流側にはサージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６には吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ１７が設けられている。サージタンク１６には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が接続されている。
【００１３】
エンジン本体２０には気筒ごとに電磁駆動式のインジェクタ２１が設けられており、シリンダ内壁とピストン２２の上面（頂部）とにより区画形成される燃焼室２３内にはインジェクタ２１から燃料が直接噴射される。インジェクタ２１が筒内噴射用の燃料噴射弁に相当する。インジェクタ２１に対しては、高圧ポンプを有してなる高圧燃料システムから高圧燃料が供給されるようになっている。高圧燃料システムは周知のため図面を用いた説明は割愛するが、簡単に説明すると、燃料タンク内の燃料が低圧ポンプによりくみ上げられ、その燃料が高圧ポンプにより高圧化される。そして、蓄圧室（デリバリパイプ）内に蓄えられた高圧燃料が各気筒のインジェクタ２１からそれぞれ噴射される。
【００１４】
また、エンジン１０の吸気ポート及び排気ポートには、それぞれ図示しないカム軸の回転に応じて開閉動作する吸気弁３１及び排気弁３２が設けられている。吸気弁３１の開動作により吸入空気が燃焼室２３内に導入され、排気弁３２の開動作により燃焼後の排気が排気管３３に排出される。吸気弁３１及び排気弁３２には、それら各弁の開閉タイミングを可変とする可変動弁機構３１Ａ，３２Ａが設けられている。可変動弁機構３１Ａ，３２Ａは、エンジン１０のクランク軸と吸排気の各カム軸との相対回転位相を調整するものであり、所定の基準位置に対して進角側及び遅角側への位相調整が可能となっている。可変動弁機構３１Ａ，３２Ａとしては、油圧駆動式又は電動式の可変動弁機構が用いられる。
【００１５】
エンジン１０のシリンダヘッドには気筒ごとに点火手段としての点火プラグ３４が取り付けられており、点火プラグ３４には、図示しない点火コイル等を通じて、所望とする点火時期において高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ３４の対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室２３内において燃料が着火されて燃焼に供される。
【００１６】
また、エンジン本体２０には、エンジン水温（エンジン温度に相当）を検出する水温センサ３５や、エンジン１０の運転時に所定クランク角ごとに（例えば１０°ＣＡ周期で）矩形状のクランク角信号を出力するクランク角度センサ３６が取り付けられている。
【００１７】
排気管３３には、排気を浄化するための排気浄化装置として三元触媒４１とＧＰＦ（ガソリンパティキュレートフィルタ）４２とが設けられている。三元触媒４１は排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを浄化する。ＧＰＦ４２は、三元触媒４１の下流側に設けられ、排気中のＰＭを捕集する。ＧＰＦ４２は、例えば多孔質セラミックスの担体（フィルタ基材）を有するフィルタ装置であり、その担体にてＰＭを捕集する構成としている。周知のとおりＧＰＦ４２の担体は、隔壁により区画された複数のセルと、隣り合うセルの端部を互い違いに閉塞する閉塞部とを有するウォールフロー構造となっている。また本実施形態では、ＧＰＦ４２は、担体の表面に銀触媒を担持させることでＧＰＦ再生促進用の触媒層４２ａを有する構成となっている。
【００１８】
ＧＰＦ４２に捕集されたＰＭはエンジン１０の運転中に繰り返し燃焼除去され、これによりＰＭ捕集機能の再生（ＧＰＦ再生）が行われる。こうしたＧＰＦ再生は、ＧＰＦ４２が所定の高温状態にあり、かつＧＰＦ４２に酸素が存在している状況下で実施される。例えば、エンジン１０の燃料カット時にＧＰＦ再生が実施される。また、これまでに知られているように、ＧＰＦ４２に銀触媒よりなる触媒層４２ａを設けることでＧＰＦ４２での再生温度（ＰＭ燃焼温度）を下げることが可能となっており、銀触媒付きＧＰＦを用いることでＧＰＦ再生の機会が適正に確保されるようになっている。
【００１９】
排気管３３において三元触媒４１の上流側及び下流側には、排気を検出対象として混合気の空燃比を検出する空燃比センサ４４，４５が設けられている。また、ＧＰＦ４２の下流側には、ＧＰＦ４２を通過してその下流側に排出されるＰＭの量（ＰＭ濃度）を検出するＰＭセンサ４６が設けられている。例えば、ＰＭセンサ４６は、互いに対向する発光素子と受光素子とを備えており、これらの素子間に排気を通過させるように構成されている。この場合、発光素子から受光素子に到達する光の量は、排気中のＰＭ量（ＰＭ濃度）が高いほど小さくなることから、受光素子の受光量に基いて排気中のＰＭ量の検出が可能となっている。さらに、ＧＰＦ４２にはその上流側と下流側との圧力の差（差圧）を検出する差圧センサ４７が設けられている。
【００２０】
また、排気管３３において、三元触媒４１の上流側には燃料を添加する燃料添加弁４８が設けられ、三元触媒４１とＧＰＦ４２との間には、ＧＰＦ４２の上流部分に空気を供給するエア供給手段４９が設けられている。
【００２１】
上述した各種センサの出力は、エンジン制御を司る電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ６０という）に入力される。ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを有して構成され、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じてインジェクタ２１の燃料噴射量を制御したり、点火プラグ３４の点火時期を制御したりする。例えば燃料噴射量制御に関しては、ＥＣＵ６０は、空燃比センサ４４，４５の検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を実施する。また、ＥＣＵ６０は、アクセルオフであることや、エンジン回転速度が所定値以上であること等の燃料カット条件が成立している場合に、エンジン１０に対する燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを実施する。
【００２２】
ところで、ＧＰＦ４２においては、当該ＧＰＦ４２でのＰＭ堆積の状態に応じてその時々のＰＭ捕集率（％）が相違し、エンジン１０の運転に際しては、例えば図２のように時間経過に伴いＰＭ捕集率が変化すると考えられる。なおＰＭ捕集率は、排気中の所定ＰＭ量あたりの捕集量の比率である。つまり、図２において、ＧＰＦ４２にＰＭが捕集されていない初期状態（ＰＭ堆積量がゼロ又は少量である状態）では、ＰＭ捕集率が比較的小さく、その後時間の経過に伴いＧＰＦ４２のＰＭ堆積量が増えていくと、次第にＰＭ捕集率が上昇する。これは、ＧＰＦ４２でのＰＭ堆積量に応じてＰＭのすり抜けに違いが生じるためであり、ＰＭ堆積量の小さい初期状態ほど、ＰＭのすり抜けが生じやすくなり、それに起因してＰＭ捕集率が小さくなると考えられる。
【００２３】
ＰＭ堆積過程とＰＭ捕集率との関係を以下に補足説明する。まずＧＰＦ４２の初期状態（ＰＭ未捕集の状態）では、ＧＰＦ担体に形成された気孔の壁面にＰＭが付着していないため、ＧＰＦ４２に到達したＰＭのすり抜けが生じやすく、ＰＭは捕集されずにＧＰＦ下流側に流出する。これにより、ＰＭ捕集率が低くなっている。そしてその後、次第にＧＰＦ４２の気孔壁面にＰＭが付着していくと、付着したＰＭにより後続のＰＭも付着しやすくなる。これにより、ＰＭ捕集率が徐々に増加する。
【００２４】
その後、気孔内でのＰＭの堆積により気孔入り口にブリッジが形成されると、ＰＭ捕集率がほぼ１００％に到達する。そしてそれ以降は、担体の表層部分にＰＭが堆積し、かかる状態ではＰＭ捕集率がほぼ１００％のまま保持される。
【００２５】
ここで、ＧＰＦ４２の触媒層４２ａは、ＧＰＦ再生の促進機能を有するものとして設けられているが、触媒層４２ａにおいてＡｇの凝集により劣化が生じると、ＧＰＦ再生温度を下げる機能が低下する。例えば触媒層４２ａは、高温・低酸素濃度の条件下で劣化が進むと考えられる。そこで本実施形態では、触媒層４２ａが劣化していると判定された場合に、ＧＰＦ４２を所定温度以上（通常運転時の温度よりも高温）に昇温させ、かつＧＰＦ４２に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施する。これにより、ＧＰＦ４２の触媒層４２ａにおいて凝集していたＡｇの再拡散を行わせ、触媒層４２ａの機能回復を図るようにしている。
【００２６】
具体的には、ＥＣＵ６０は、燃料カットの実施に伴うＧＰＦ再生の実施に際し、ＧＰＦ４２の下流側におけるＰＭ量（ＰＭ濃度）に基づいて触媒層４２ａの劣化の有無を判定する。そして、触媒層４２ａの劣化が生じていると判定された場合に、劣化回復処理を実施する。
【００２７】
図３は、ＧＰＦ触媒層の劣化回復制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理はＥＣＵ６０により所定周期で繰り返し実施される。
【００２８】
図３において、ステップＳ１１では、今現在、劣化フラグに１がセットされているか否かを判定する。劣化フラグは、ＧＰＦ４２の触媒層４２ａが劣化状態にある、すなわちＡｇの凝集によりＧＰＦ再生温度の低下機能が損なわれていると判定された場合に１がセットされるフラグである。当初は劣化フラグ＝０であり、ステップＳ１１が否定される。
【００２９】
ステップＳ１１が否定されてステップＳ１２に進むと、触媒層４２ａの劣化判定の実施条件が成立しているか否かを判定する。このステップＳ１２では、例えば直前に燃料カットが実施され、その燃料カットに伴いＧＰＦ再生が実施される条件が成立していたとみなされる場合に、実施条件が成立していると判定される。そして、実施条件の成立時には、ステップＳ１３に進む。燃料カット中であることを劣化判定の実施条件とすることも可能である。
【００３０】
ステップＳ１３では、ＰＭセンサ４６の検出値を取得し、続くステップＳ１４では、ＰＭセンサ４６の検出値から算出されるＧＰＦ下流のＰＭ量と所定の判定値Ｋ１との比較に基づいて、ＧＰＦ４２の触媒層４２ａの劣化の有無を判定する。このとき、ＰＭ量がＫ１未満であるか否かを判定する。ステップＳ１４は、触媒層４２ａの劣化を原因としてＧＰＦ再生が正常に実施されなかったことを判定する処理でもある。
【００３１】
この場合、触媒層４２ａが正常に機能していれば、例えば燃料カット時においてＧＰＦ再生が正常に実施される。したがって、ＧＰＦ再生の実施に伴いＧＰＦ４２でのＰＭ捕集率が低下することから、ＧＰＦ下流側のＰＭ量（ＰＭ濃度）が増加する。これにより、触媒層４２ａが正常であると判定される。これに対し、触媒層４２ａが劣化していれば、例えば燃料カット時においてＧＰＦ再生が正常に実施されない。したがって、ＧＰＦ４２でのＰＭ捕集率がさほど低下しないことから、ＧＰＦ下流側のＰＭ量（ＰＭ濃度）がさほど増加しない。これにより、触媒層４２ａが劣化していると判定される。
【００３２】
触媒層４２ａの劣化が生じていると判定した場合、ステップＳ１５に進み、劣化フラグに１をセットする。
【００３３】
また、劣化フラグがセットされた状態では、ステップＳ１１を肯定し、ステップＳ１６に進む。そして、ステップＳ１６では、排気管３３内の温度を上昇させる昇温処理を実施し、続くステップＳ１７では、ＧＰＦ４２に流入するガス（排気）をリーンにするリーン化処理を実施する。これら昇温処理とリーン化処理とが劣化回復処理に相当する。
【００３４】
ここで、昇温処理では、現時点の排気管内温度を検出又は推定により求め、その排気管内温度が所定温度（例えば７００℃）以下であるか否かを判定する。そして、排気管内温度が所定温度以下であれば、エンジン運転制御等により排気管内温度を上昇させる。例えば排気管３３に対して未燃燃料を供給することで、排気管３３内で未燃燃料の燃焼反応を生じさせ、排気管内温度を上昇させる。より具体的には、点火時期を遅角させる処理、及び排気管３３内においてＧＰＦ４２の上流側に燃料を供給する処理の少なくともいずれかを実施する。なお、排気管３３内への燃料供給は、排気管３３に設けられた燃料添加弁４８を用いて行われるとよい。
【００３５】
また、リーン化処理では、エンジン１０の燃焼混合気をリーンにする処理、及び、排気管３３内においてＧＰＦ４２の上流側に空気（新気）を供給する処理の少なくともいずれかを実施する。なお、ＧＰＦ４２の上流側への空気供給は、排気管３３において三元触媒４１とＧＰＦ４２との間に設けられたエア供給手段４９を用いて行われるとよい。
【００３６】
その他に、昇温処理として、エンジン１０の燃焼混合気をリッチ化する処理を実施するとともに、リーン化処理として、エア供給手段４９によるエア供給を実施することも可能である。
【００３７】
その後、ステップＳ１８では、ＰＭセンサ４６の検出値を取得し、続くステップＳ１９では、ＰＭセンサ４６の検出値から算出されるＧＰＦ下流のＰＭ量と所定の判定値Ｋ２との比較に基づいて、触媒層４２ａの劣化回復が完了したか否かを判定する。このとき、ＰＭ量がＫ２以上であるか否かを判定する。判定値Ｋ２は、上述の判定値Ｋ１よりも大きい値である。ステップＳ１９が否定される場合、そのまま本処理を終了し、ステップＳ１９が肯定される場合、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０に進むと、劣化フラグを０にリセットした後、本処理を終了する。
【００３８】
図４は、上記の劣化回復制御における触媒層４２ａの劣化判定をより具体的に示すタイムチャートである。なお、ＰＭ量（ＧＰＦ下流のＰＭ量）及びＰＭ堆積量のチャートにおいてｔ１以降の一点鎖線は触媒層４２ａが正常である場合の挙動を示し、実線は触媒層４２ａが劣化している場合の挙動を示す。
【００３９】
図４では、タイミングｔ１以前においてＧＰＦ４２のＰＭ堆積量が比較的多くなっており、タイミングｔ１で燃料カットが実施されると、ＧＰＦ再生が実施される。これにより、ＰＭ堆積量が減少する。ただし、触媒層４２ａが正常な場合と劣化している場合とを比べると、ＰＭ堆積量の減少の度合いが異なり、劣化している場合の方がＰＭ堆積量の減少の度合いが小さくなっている。この場合、ＧＰＦ再生が実施されてもＰＭ堆積量の減りが少ないと、ＧＰＦ４２のＰＭ捕集率がさほど低下しない。そのため、触媒層４２ａが劣化している場合には、ＧＰＦ下流のＰＭ量がさほど上昇しない。したがって、ＧＰＦ下流のＰＭ量に基づいて、触媒層４２ａの劣化判定が可能となっている。
【００４０】
そして、燃料カットが終了されるタイミングｔ２においてＧＰＦ下流のＰＭ量＜Ｋ１であると、劣化フラグに１がセットされる。
【００４１】
なお、図示のように判定値Ｋ１を定めておき、ＧＰＦ下流のＰＭ量と判定値Ｋ１との比較により劣化判定を行う以外に、ＧＰＦ再生前後（燃料カット前後）のＰＭ量の変化量に基づいて劣化判定を行う構成であってもよい。また、差圧センサ４７の検出値（ＧＰＦ４２の前後差圧）に基づいてＰＭ堆積量を算出するとともに、ＧＰＦ再生前後（燃料カット前後）のＰＭ堆積量の変化量に基づいて劣化判定を行う構成であってもよい。
【００４２】
図５は、触媒層４２ａの劣化回復処理をより具体的に示すタイムチャートである。
【００４３】
図５では、タイミングｔ１１で劣化フラグがセットされていることに伴い、劣化回復処理として昇温処理とリーン化処理とが開始される。これにより、排気管内温度が上昇するとともに、ＧＰＦ上流側の雰囲気がリーン化される。タイミングｔ１１以降、触媒層４２ａにおいてＡｇの再拡散が行われ、触媒層４２ａの機能が次第に回復する。
【００４４】
なお、劣化回復処理の開始は、劣化フラグに１がセットされたタイミングよりも後であればよく、劣化フラグのセット後において劣化回復処理（昇温処理及びリーン化処理）を実施してよいか否かを判定した上で、当該処理を開始するようにしてもよい。例えば、車両の加速時でないこと等を許可条件として、その条件成立時に劣化回復処理を実施してもよい。
【００４５】
ＧＰＦ下流のＰＭ量は、劣化回復処理の実施に伴い次第に上昇し、タイミングｔ１２ではそのＰＭ量が判定値Ｋ２に到達する。これにより、劣化フラグがリセットされ、劣化回復処理が終了される。
【００４６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４７】
ＧＰＦ再生促進用の触媒層４２ａが設けられたＧＰＦ４２では、ＧＰＦ再生温度を下げることでＧＰＦ再生の促進が可能となるが、触媒層４２ａにおいて凝集により劣化が生じると、ＧＰＦ再生温度を下げる機能が低下する。この点、上記構成では、触媒層４２ａが劣化していると判定された場合に、ＧＰＦ４２を所定温度以上に昇温させ、かつＧＰＦ４２に供給される排気の雰囲気をリーンにする劣化回復処理を実施するようにした。これにより、触媒層４２ａにおいて再拡散が行われ、触媒層４２ａの機能回復を図ることができる。その結果、ＧＰＦ４２において触媒層４２ａの機能の適正化を図ることができる。
【００４８】
ＧＰＦ再生が適正に実施されてＧＰＦ４２でのＰＭ堆積量が少なくなれば、ＰＭ捕集率が下がり、ＧＰＦ下流側のＰＭ量（ＰＭ濃度）が上昇するはずであることを利用して、燃料カットの実施に対応付けてＧＰＦ４２（触媒層４２ａ）の劣化判定を実施した。この場合、劣化判定の精度確保と適正なる劣化回復処理の実施とを実現できる。
【００４９】
燃料カットの実施に基づくＧＰＦ再生の実施に際し、ＧＰＦ４２の下流側におけるＰＭ量（ＰＭ濃度）が判定値Ｋ１未満であることを条件に劣化回復の処理を実施し、その後、同ＰＭ量（ＰＭ濃度）が判定値Ｋ２（＞Ｋ１）に達したことを条件に劣化回復の処理を終了する構成とした。この場合、実際のＰＭ堆積量の変化を監視しつつ適正に劣化回復処理を実施できる。
【００５０】
劣化回復のための昇温処理として、排気管３３内において未燃燃料を燃焼させる処理を実施するとともに、排気のリーン化処理として、ＧＰＦ４２にリーンガスを導入させる処理を実施する構成とした。この場合、劣化状態にある触媒層４２ａを、いち早く機能回復した状態に移行させることができる。例えば、燃料添加弁４８により排気管３３内に未燃燃料を供給し、かつエア供給手段４９によりＧＰＦ上流側に空気を供給する構成であれば、エンジン１０の出力に与える影響を抑えつつも、適正なる劣化回復処理を実施できる。
【００５１】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００５２】
・ＧＰＦ４２の触媒層４２ａは、高温・低酸素濃度の条件下で劣化が進むと考えられるため、エンジン１０において排気が所定の高温かつ低酸素濃度の状態であったことの履歴をＥＣＵ６０内のメモリ（バックアップ領域）に逐次記憶し、その履歴に基づいて劣化回復処理を実施するようにしてもよい。具体的には図６の処理を実施するとよい。図６の処理はＥＣＵ６０により所定周期で繰り返し実施される。
【００５３】
図６において、ステップＳ３１では、今現在、ＧＰＦ４２が所定の高温かつ低酸素濃度の状態になっているか否かを判定し、ＹＥＳであればステップＳ３２でその状態を履歴としてメモリに記憶する。ＧＰＦ４２が所定の高温かつ低酸素濃度の状態になっているか否かの判定は、センサ等による検出値、又はエンジン運転状態に基づく推定値により実施されるとよい。
【００５４】
その後、ステップＳ３３では、ＧＰＦ４２が所定の高温かつ低酸素濃度の状態になったことの履歴が存在しているか否かを判定し、続くステップＳ３４では、今現在、劣化回復処理の実施条件が成立しているか否かを判定する。この実施条件は、例えば車両の加速時でないこと等が含まれているとよい。そして、ステップＳ３３，Ｓ３４が共にＹＥＳであればステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、劣化回復処理として、排気管３３内の温度を上昇させる昇温処理と、ＧＰＦ４２に流入するガス（排気）をリーンにするリーン化処理とを実施する（図３のステップＳ１６，Ｓ１７と同様）。その後、ステップＳ３６では、メモリに記憶されている過去の高温・低酸素状態の履歴情報を消去する。
【００５５】
上記によれば、排気が高温かつ低酸素濃度の状態であったことの履歴が存在していることから、触媒層４２ａの劣化が生じていることを把握でき、ひいては触媒層４２ａの劣化の有無に対応させて適正に劣化回復処理を実施できる。
【００５６】
・ＧＰＦ再生促進用の触媒層４２ａは、銀を含有するもの以外に銀の酸化物を含有するものであってもよい。要は、ＧＰＦ再生促進の機能を有する触媒層であればよい。
【００５７】
・本発明をＤＰＦ（ディーゼルパティュイレートフィルタ）を具備するシステムに適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…エンジン（内燃機関）、３３…排気管、４２…ＧＰＦ（フィルタ装置）、４２ａ…触媒層、６０…ＥＣＵ（排気浄化制御装置、劣化判定手段、回復制御手段）。
【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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