(57)【要約】【課題】排気通路にＰＭを捕集するフィルタが設けられた内燃機関の排気浄化装置において、燃料消費の増大を抑制しながら、アッシュの堆積に起因するフィルタの圧力損失を効果的に低減させる。【解決手段】内燃機関の排気浄化装置が、ＰＭを捕集するフィルタと、ＰＭの堆積量を取得する第１堆積量取得部と、アッシュの堆積量を取得する第２堆積量取得部と、堆積したＰＭを酸化させる再生処理を実行する制御部であって、第２堆積量取得部によって取得されたアッシュの堆積量が閾量以上である場合は、取得されたＰＭの堆積量が、再生処理による酸化熱でフィルタの温度を、堆積したアッシュが収縮する所定温度に上昇させる所定量に到達した状態で、再生処理を実行する制御部と、を備えるようにした。【選択図】図４
2015052291.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た、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を取得する第１堆積量取得部と、
前記フィルタに堆積した不燃物質の堆積量を取得する第２堆積量取得部と、
前記フィルタに堆積した粒子状物質を酸化させる再生処理を実行する制御部であって、前記第２堆積量取得部によって取得された前記不燃物質の堆積量が閾量以上である場合は、前記第１堆積量取得部によって取得された前記粒子状物質の堆積量が、前記再生処理による酸化熱で前記フィルタの温度を、該堆積した不燃物質が収縮する所定温度に上昇させる所定量に到達した状態で、前記再生処理を実行する制御部と、
を備える、内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記第２堆積量取得部は、前記制御部によって前記再生処理が実行された直後における前記フィルタの前後差圧に基づいて、前記フィルタに堆積した不燃物質の堆積量を取得する、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２堆積量取得部によって取得された前記不燃物質の堆積量と、前記所定温度と前記不燃物質の実際の温度との差分と、に基づいて、前記所定量を取得する所定量取得部を更に備える、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、理論空燃比での燃焼が可能な火花点火式の内燃機関であって
前記制御部は、前記内燃機関の減速運転時に該内燃機関の燃料供給停止を実行することで、前記再生処理を実行する、
請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記不燃物質の堆積量が前記閾量以上である場合は、前記粒子状物質の堆積量が前記所定量未満であっても、前記フィルタの温度が前記再生処理による酸化反応が生じない第２所定温度未満であるときには、前記内燃機関の減速運転時に該内燃機関の燃料供給停止を実行する、
請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒と、該酸化触媒に流入する排気に燃料を添加する燃料添加部と、を有する圧縮着火式の内燃機関であって、
前記制御部は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質の堆積量が、前記所定量よりも少ない第２所定量以上であるときに前記燃料添加部により燃料を添加することで、前記再生処理を実行するものであって、
前記制御部は、前記不燃物質の堆積量が前記閾量以上である場合は、前記粒子状物質の堆積量が、前記第２所定量に替えて前記所定量以上であるときに前記燃料添加部により燃料を添加することで、前記再生処理を実行する、
請求項１から３の何れか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】
従来、内燃機関の排気に含まれる煤等の粒子状物質（以下、「ＰＭ」と言う。）が大気へ放出されることを抑制するために、ＰＭを捕集するフィルタが排気通路に設けられている。捕集されたＰＭが過度に堆積すると、圧力損失の増大等のフィルタの機能低下が生じる虞があるため、堆積したＰＭを酸化によって除去する再生処理が実行される。
【０００３】
ところで、排気には内燃機関の潤滑オイル等に含まれる成分に由来する不燃性の物質（以下、「アッシュ」と言う。）が含まれることがある。アッシュもフィルタによって捕集されるため、過度に堆積した場合にはフィルタの機能が低下する虞がある。ここで、アッシュ自身は不燃性であるために、ＰＭのように酸化によって除去することは難しいが、アッシュが堆積していくことで、再生処理時におけるＰＭの酸化速度が低下する問題が知られている。この問題を解決するために、フィルタに堆積したアッシュの量や状態に応じて、再生処理時におけるフィルタの目標温度を補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。当該技術においては、アッシュの堆積量が多いほど目標温度を高く補正し、実際のフィルタの温度がこの目標温度に達するように、燃料噴射量や噴射時期が制御される。これにより、フィルタ温度がより高く設定された目標温度まで上昇されるため、ＰＭの酸化反応がより促進される。その結果、アッシュの堆積によって低下したＰＭの酸化速度が回復される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６９３７４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、堆積したアッシュによって誘発されるフィルタの機能低下としては、アッシュ自身の堆積によって生じるフィルタの濾過面積の減少による、圧力損失の増大がある。上述の従来技術は、ＰＭの酸化反応を促進させるためにフィルタの温度をより上昇させる技術であるため、アッシュの堆積によるフィルタの圧力損失を積極的に解決する技術ではない。また、上述の従来技術においては、フィルタ温度をより高く補正された目標温度まで上昇させるために、燃料噴射量や噴射時期の制御によって排気に含まれる未燃燃料の量が調整される。ゆえに、当該技術では、燃料消費の増大が懸念される。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、排気通路にＰＭを捕集するフィルタが設けられた内燃機関の排気浄化装置において、燃料消費の増大を抑制しながら、アッシュの堆積に起因するフィルタの圧力損失を効果的に低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明に係る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た、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を取得する第１堆積量取得部と、
前記フィルタに堆積した不燃物質の堆積量を取得する第２堆積量取得部と、
前記フィルタに堆積した粒子状物質を酸化させる再生処理を実行する制御部であって、前記第２堆積量取得部によって取得された前記不燃物質の堆積量が閾量以上である場合は
、前記第１堆積量取得部によって取得された前記粒子状物質の堆積量が、前記再生処理による酸化熱で前記フィルタの温度を、該堆積した不燃物質が収縮する所定温度に上昇させる所定量に到達した状態で、前記再生処理を実行する制御部と、
を備える、ようにした。
【０００８】
上述の粒子状物質（以下、「ＰＭ」とも言う。）は、内燃機関において燃料が燃焼した際に生成される煤等の可燃性の固体物質である。フィルタに捕集されたＰＭが堆積すると、フィルタの濾過面積が減少することによってフィルタの圧力損失が大きくなる。そこで、上述の第１堆積量取得部は、フィルタに堆積したＰＭの堆積量を、例えば、フィルタの前後差圧や内燃機関の運転履歴等に基づいて取得する。なお、フィルタに堆積したＰＭは、フィルタの温度が十分に高く（例えば約４００℃以上）、且つ、フィルタ内に十分な酸素が存在するときに酸化される。そこで、本発明に係る排気浄化装置の制御部は、フィルタに堆積したＰＭを除去するために、当該ＰＭを酸化させる再生処理を実行する。ここで、制御部は、例えば、ＰＭの堆積を十分に抑制するために、ＰＭの堆積量が比較的に少ない段階で再生処理を実行する。なお、この再生処理においては、フィルタの加熱や、フィルタへの酸素供給等の処理が行われる。
【０００９】
一方、上述の不燃物質（以下、「アッシュ」とも言う。）は、内燃機関の潤滑オイルに含まれる添加剤や燃料に含まれる硫黄等の成分に由来する不燃性の固体物質である。アッシュは、ＰＭと同様にフィルタに捕集されて堆積するため、アッシュの堆積量が増大するとフィルタの圧力損失が大きくなる。そこで、上述の第２堆積量取得部は、フィルタに堆積したアッシュの堆積量を、フィルタの前後差圧（特に、実質的にアッシュのみが堆積していると考えられる、再生処理の終了直後のフィルタの前後差圧）や内燃機関の運転履歴等に基づいて取得する。アッシュは、不燃性であるため、ＰＭのように酸化によって除去することは困難であるが、所定温度（例えば、約７５０℃）まで加熱されると収縮する（体積が減少して密度が高くなる）ことが知られている。特に、約１０５０℃以上まで加熱されると、密度が約５０％増大する程度まで収縮することが知られている。そこで、フィルタに堆積した未収縮のアッシュが収縮する所定温度までフィルタ温度を上昇させれば、フィルタの濾過面積を増大させることによってフィルタの圧力損失を低減させることが可能になる。しかしながら、当該所定温度は、内燃機関の運転時や再生処理時にフィルタの温度が通常到達する温度よりも高い。ゆえに、フィルタ温度を当該所定温度まで上昇させてアッシュを収縮させるためには、フィルタを追加的に加熱する必要がある。ここで、例えば、フィルタに流入する排気を昇温させればフィルタを追加的に加熱することができるが、この方法では燃料消費が増大するために好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明に係る排気浄化装置の制御部は、第２堆積量取得部によって取得されたアッシュの堆積量が閾量以上である場合は、第１堆積量取得部によって取得されたＰＭの堆積量が、再生処理による酸化熱でフィルタの温度を、該堆積したアッシュが収縮する所定温度に上昇させる所定量に到達した状態で、再生処理を実行する。ここで、当該所定量は、例えば、第２堆積量取得部によって取得されたアッシュの堆積量と、当該所定温度とフィルタの実際の温度との差分と、に基づいて取得することができる。また、当該所定温度は、堆積したアッシュが十分に収縮し、且つ、フィルタが過昇温に至らない温度とすればよく、アッシュの収縮特性（例えば、アッシュの温度に対するアッシュの密度変化率）や、フィルタの耐熱特性等に基づいて設定することができる。なお、アッシュの堆積量に係る上記閾量は、アッシュを収縮させる必要性を判断するために設定されるアッシュの堆積量であり、例えば、アッシュを収縮させることによってフィルタの圧力損失の低減が期待できるときのアッシュの堆積量とすればよく、実験等によって予め設定しておけばよい。
【００１１】
以上より、本発明によれば、制御部は、ＰＭを酸化除去するための再生処理を実行する
が、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記所定量に到達する前は、再生処理を実行しない。再生処理が実行されない状態で、内燃機関の運転が継続すれば、ＰＭの堆積量がいずれは上記所定量に到達する。つまり、制御部は、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記所定量に到達するまでは、再生処理の実行を制限し、ＰＭの堆積量が当該所定量に到達した後に、再生処理を実行する。これにより、本発明によれば、フィルタ温度を上記所定温度まで上昇させるために必要な酸化熱が生成される所定量のＰＭが堆積した状態で、再生処理を実行することができるため、燃料を追加的に消費することなく、アッシュを収縮させることができる。その結果、燃料消費の増大を抑制しながら、フィルタの圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記第２堆積量取得部は、前記制御部によって前記再生処理が実行された直後における前記フィルタの前後差圧に基づいて、前記フィルタに堆積した不燃物質の堆積量を取得する、ようにしてもよい。再生処理が実行された直後におけるフィルタの前後差圧は、フィルタから堆積したＰＭが除去された直後の前後差圧であるため、堆積したＰＭによる影響が排除された前後差圧である。ゆえに、当該前後差圧を用いることにより、アッシュの堆積量を精度良く取得することが可能になる。
【００１３】
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、前記第２堆積量取得部によって取得された前記不燃物質の堆積量と、前記所定温度と前記不燃物質の実際の温度との差分と、に基づいて、前記所定量を取得する所定量取得部を更に備えるようにしてもよい。ここで、アッシュの堆積量が多いほど、また、上記所定温度とＰＭの実際の温度との差分が大きいほど、アッシュを加熱するための酸化熱量が多く必要になるため、より多くのＰＭが必要になる。そこで、上記所定量取得部は、これらの関係に基づいて、上記所定量を取得する。これにより、フィルタの温度を、堆積したアッシュが収縮する温度まで上昇させるために必要なＰＭの量を精度よく取得することができる。
【００１４】
なお、本発明によれば、前記内燃機関は、理論空燃比での燃焼が可能な火花点火式の内燃機関であって、前記制御部は、前記内燃機関の減速運転時に該内燃機関の燃料供給停止を実行することで、前記再生処理を実行する、ようにしてもよい。ここで、当該内燃機関では、燃料供給停止が行われると、フィルタに高濃度の酸素が供給されるため、フィルタに堆積したＰＭが好適に酸化される。なお、内燃機関の減速運転時は、通常は燃料供給が要求されない。そこで、制御部は、内燃機関の減速運転時に燃料供給停止を行うことで、再生処理を実行する。なお、制御部は、上述のように、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記所定量に到達するまでは再生処理を実行しない。そのため、この場合には、制御部は、内燃機関の減速運転時でも燃料供給停止を実行しない。そして、ＰＭの堆積量が当該所定量に到達した後に燃料供給停止を実行する。これにより、本発明によれば、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、上記所定量のＰＭが堆積した状態で、再生処理を実行することができる。その結果、燃料消費の増大を抑制しながら、フィルタの圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記制御部は、前記不燃物質の堆積量が前記閾量以上である場合は、前記粒子状物質の堆積量が前記所定量未満であっても、前記フィルタの温度が前記再生処理による酸化反応が生じない第２所定温度未満であるときには、前記内燃機関の減速運転時に該内燃機関の燃料供給停止を実行する、ようにしてもよい。ここで、フィルタ温度が当該第２所定温度未満であるときは、燃料供給停止が実行されてフィルタに酸素が供給されても、堆積したＰＭは酸化されないため、燃料供給停止を制限する必要はない。そこで、制御部は、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記所定量に到達する前であっても、フィルタ温度が上記第２所定温度未満であるときは、燃料供給停止を実行する。これにより、燃料供給停止の実行頻度が増加するため、内燃機関
の燃料消費を更に低減させることが可能になる。
【００１６】
また、本発明によれば、前記内燃機関は、前記排気通路における前記フィルタよりも上流側に設けられた酸化触媒と、該酸化触媒に流入する排気に燃料を添加する燃料添加部と、を有する圧縮着火式の内燃機関であって、前記制御部は、前記フィルタに堆積した前記粒子状物質の堆積量が、前記所定量よりも少ない第２所定量以上であるときに前記燃料添加部により燃料を添加することで、前記再生処理を実行するものであって、前記制御部は、前記不燃物質の堆積量が前記閾量以上である場合は、前記粒子状物質の堆積量が、前記第２所定量に替えて前記所定量以上であるときに前記燃料添加部により燃料を添加することで、前記再生処理を実行する、ようにしてもよい。ここで、燃料添加部から燃料が添加されると、該燃料が酸化触媒によって酸化されることによって排気温度が上昇するため、酸化触媒よりも下流側に配置されたフィルタの温度を上昇させることができる。当該内燃機関では、排気の酸素濃度が比較的高いため、燃料添加部から燃料を添加してフィルタ温度をＰＭが酸化される温度まで上昇させることによって、フィルタに堆積したＰＭを酸化させることができる。また、上記第２所定量は、例えば、ＰＭの堆積やフィルタの過昇温を十分に抑制するために行われる再生処理の必要性を判定するために設定されたＰＭの堆積量であって、再生処理時のフィルタ温度が、アッシュが収縮する上記所定温度を超えないように、上記所定量よりも少なく設定された量である。
【００１７】
以上より、本発明によれば、制御部は、ＰＭの堆積量が上記第２所定量以上であるときに燃料添加部により燃料を添加させるが、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記所定量以上であるときに、燃料添加部により燃料を添加させる。つまり、制御部は、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、ＰＭの堆積量が上記第２所定量を超えても、上記所定量に到達するまでは、燃料添加を実行しない。これにより、本発明によれば、アッシュの堆積量が上記閾量以上である場合は、上記所定量のＰＭが堆積した状態で、再生処理を実行することができる。その結果、燃料消費の増大を抑制しながら、フィルタの圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、排気通路にＰＭを捕集するフィルタが設けられた内燃機関の排気浄化装置において、燃料消費の増大を抑制しながら、アッシュの堆積に起因するフィルタの圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１に係る内燃機関と排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】フィルタに堆積したアッシュの収縮特性を示すグラフである。
【図３】実施例１に係る燃料カットの実行手順を示すフローチャートである。
【図４】実施例１に係る燃料カット禁止フラグの設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】車両の走行距離に対するアッシュ堆積量とフィルタの圧力損失の関係を示すグラフである。
【図６】目標圧力損失とアッシュ収縮率の関係を示すグラフである。
【図７】アッシュ収縮率と目標温度との関係を示すグラフである。
【図８】目標温度とフィルタの現在温度との差分である温度上昇幅と、目標ＰＭ堆積量の関係を示すグラフである。
【図９】ＰＭ堆積量と過昇温想定温度の関係を示すグラフである。
【図１０】実施例２に係る内燃機関と排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図１１】実施例２に係る通常の再生処理を示すフローチャートである。
【図１２】実施例２に係るアッシュ収縮処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
［実施例１］
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。車両に搭載される火花点火式内燃機関である内燃機関１０は、複数の気筒１１を有する車両用のガソリンエンジンであって、気筒１１内に燃料が直接噴射される、いわゆる直噴ガソリンエンジンである。気筒１１には、気筒１１の上部に設けられた燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２と、気筒１１内の混合気に点火する点火プラグ１３が設けられている。点火プラグ１３は、先端に設けられた電極間で火花を発生させることによって混合気を点火する。
【００２２】
気筒１１の燃焼室に吸気ポートを介して接続された吸気通路２０には、気筒１１内に吸入される吸気の流量を調節するスロットル弁２１と、この流量を検出するエアフローメータ２２が設けられている。また、気筒１１の燃焼室に排気ポートを介して接続された排気通路３０には、酸化機能を有する触媒３１と、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ３２が設けられている。触媒３１は、排気中の未燃燃料や一酸化炭素を酸化することによって浄化する触媒である。触媒３１は、例えば、三元触媒、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。また、フィルタ３２は、例えば、コージェライト製の多孔質の基材により形成されるウォールフロー型のフィルタである。
【００２３】
触媒３１よりも上流側の排気通路３０には、排気の空燃比を検出する空燃比センサ３３が設けられている。なお、この空燃比センサ３３は、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサであってもよい。また、触媒３１よりも下流側であって、フィルタ３２よりも上流側の排気通路３０には、排気の温度を検出する第１温度センサ３４が設けられている。この第１温度センサ３４の検出値に基づいて、触媒３１の温度を検出することができる。また、フィルタ３２よりも下流側の排気通路３０には、排気の温度を検出する第２温度センサ３５が設けられている。この第２温度センサ３５の検出値に基づいて、フィルタ３２の温度を検出することができる。そして、排気通路３０には、フィルタ３２の前後差圧（フィルタ３２よりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差）を検出する差圧センサ３６が設けられている。
【００２４】
そして、内燃機関１０には、内燃機関１０を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ４０が併設されている。このＥＣＵ４０には、燃料噴射弁１２、点火プラグ１３、スロットル弁２１が電気的に接続されており、ＥＣＵ４０によってこれらが制御される。また、ＥＣＵ４０には、上述したエアフローメータ２２、空燃比センサ３３、第１温度センサ３４、第２温度センサ３５及び差圧センサ３６が電気的に接続されており、これらからの出力信号がＥＣＵ４０に入力される。また、ＥＣＵ４０には、車両が備えるアクセルペダル（不図示）の開度を検出するアクセル開度センサ４１と、内燃機関１０のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ４２が電気配線を介して接続されており、これらからの出力信号がＥＣＵ４０に入力される。
【００２５】
ここで、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の通常の運転時においては、エアフローメータ２２や空燃比センサ３３等からの検出値に基づいて、気筒１１内の混合気の空燃比が理論空燃比またはその近傍となるように燃料噴射弁１２からの燃料噴射量等を制御する。
【００２６】
なお、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０への燃料供給を停止させる燃料カットを実行することで、フィルタ３２に堆積したＰＭを酸化させる再生処理を実行する。詳細には、燃料カ
ットが実行されると、気筒１１に吸入された空気がそのまま排出されるため、高濃度の酸素がフィルタ３２に供給される。ゆえに、フィルタ３２の温度が、ＰＭが酸化される所定の温度範囲にあれば、供給された酸素によってフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化されて除去される。本実施例においては、このようにして再生処理を実行するＥＣＵ４０が、本発明における制御部に相当する。ここで、本実施例における再生処理は、通常は、フィルタ３２が過昇温に至らないように、フィルタ３２が許容し得る最高温度（例えば、約１４００℃）よりも十分に低い所定温度範囲内（例えば、約５００℃から約６５０℃）でフィルタ温度が推移するように実行される。以下、このような再生処理を「通常の再生処理」と称する。
【００２７】
ところで、内燃機関１０から排出される排気には、潤滑オイルに含まれる添加剤の成分等に由来する不燃性の固体物質であるアッシュが含まれることがある。排気内のアッシュも、ＰＭと同様にフィルタ３２によって捕集されて堆積する。アッシュの堆積が進行すると、フィルタ３２の濾過面積の減少による圧力損失の増大が誘発される虞があるが、堆積したアッシュを、ＰＭのように酸化によって除去することは困難である。そのため、従来においては、アッシュの影響によって増大した圧力損失を減少させることは困難であった。
【００２８】
ここで、近年の研究によって、アッシュは、通常の再生処理時の温度範囲よりも高い温度まで加熱されると、その体積が減少して高密度化する（収縮する）特性を有することが解明された。以下、フィルタに堆積したアッシュの収縮特性について、図２に基づいて具体的に説明する。
【００２９】
図２は、フィルタ３２に堆積したアッシュが加熱されたときにおける、アッシュの温度と密度変化率との関係を示す図である。なお、図２では、横軸がアッシュ温度を示し、縦軸がアッシュの密度変化率を示している。図２に示されるように、アッシュの温度が、上述の所定温度範囲に相当する範囲内にあるときは、アッシュの密度変化率は概ね０％である。つまり、フィルタ３２に堆積したアッシュは、通常の再生処理の実行時にはほとんど収縮しない。ところが、アッシュの密度変化率は、アッシュ温度が温度Ｔ１（約７５０℃）を超えると上昇を始め、温度Ｔ２（約１０５０℃）まで上昇すると約５０％に到達する。つまり、フィルタ温度を少なくとも温度Ｔ１まで上昇させれば、アッシュを収縮させることが可能であり、温度Ｔ２まで上昇させれば、体積が約３分の２になるまでアッシュを収縮させることができる。ただし、フィルタ温度が過度に上昇すると熔損等の不具合が生じる虞がある。
【００３０】
以上を踏まえて、本実施例では、通常の再生処理とは異なる再生処理によってフィルタ温度をより上昇させて、フィルタ３２に堆積したアッシュの収縮を図ることにした。具体的には、堆積したアッシュを収縮させる場合には、フィルタ温度を、フィルタ３２が過昇温に至らない温度を上限として、アッシュが十分に収縮する温度である所定の収縮温度（例えば、上述の温度Ｔ２）まで上昇させる再生処理を実行させるようにした。以下、このような再生処理を「アッシュ収縮処理」と称する。
【００３１】
ここで、既に述べたように、通常の再生処理は、フィルタ３２の温度が温度Ｔ１より低い温度範囲で推移するように実行されるため、通常の再生処理によってアッシュを収縮させることは困難である。そこで、フィルタ温度を少なくとも温度Ｔ１以上、好ましくは温度Ｔ２の低温側の近傍まで上昇させるためには、内燃機関１０から排出される排気の温度を上昇させることが考えられる。しかしながら、本実施例に係る内燃機関１０の排気浄化装置においては、フィルタ３２よりも上流側に触媒３１が配置されるが、触媒３１が許容できる排気の上限温度は温度Ｔ２より低いため、排気によってフィルタ３２を温度Ｔ２の低温側の近傍まで加熱することは困難である。また、排気温度の昇温には燃料を追加的に
消費する必要があるため、燃料消費の増大による燃費の悪化が懸念される。
【００３２】
そこで、本実施例に係る排気浄化装置においては、アッシュを収縮する必要がある場合は、フィルタ３２に堆積したＰＭから発生する酸化熱を利用して、フィルタ温度をアッシュが収縮する所定温度まで上昇させるようにした。具体的には、フィルタ温度を所定温度まで上昇させるために必要な所定量のＰＭが堆積するまでは、再生処理の実行を制限し、当該所定量が堆積した状態で、再生処理（即ち、アッシュ収縮処理）を実行するようにした。
【００３３】
次に、本実施例に係る再生処理について、図面を用いて具体的に説明する。まず、図３を用いて、燃料カットの実行手順について説明する。図３に示されるフローは、所定時間毎に、ＥＣＵ４０に格納された制御プログラムが実行されることによって実行される。
【００３４】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０が減速運転中であるか否かを判定する。ＥＣＵ４０は、例えば、アクセル開度センサ４１の検出値や内燃機関１０の運転状態に基づいて当該判定を行う。本ステップにおいて否定判定が下された場合は、本フローは終了される。一方、本フローにおいて肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０２に進む。
【００３５】
ステップＳ１０２おいて、ＥＣＵ４０は、燃料カット禁止フラグがＯＮであるか否かを判定する。ここで、燃料カット禁止フラグは、後述する図４に示されるフローによって設定されるフラグである。本実施例では、ステップＳ１０２において、図４に示されるフローによって予め設定された燃料カット禁止フラグが参照される。本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０３へ進んで燃料カットの実行を禁止した後に本フローを終了する。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０４へ進み、燃料噴射弁１２による燃料噴射を停止させることによって燃料カットを実行し、その後本フローを終了する。
【００３６】
次に、燃料カット禁止フラグの設定処理について、図４を用いて説明する。図４は、燃料カット禁止フラグの設定処理の手順を示したフローチャートである。本フローは、所定時間毎に、ＥＣＵ４０に格納された制御プログラムが実行されることによって実行される。
【００３７】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ４０は、本フローの実行時におけるＰＭ堆積量であるＭｐｍとアッシュ堆積量であるＭａｓｈを取得する。ＥＣＵ４０は、差圧センサ３６からの検出値や内燃機関１０の運転履歴等に基づいてＰＭ堆積量Ｍｐｍを取得する。また、ＥＣＵ４０は、差圧センサ３６からの検出値や内燃機関１０の運転履歴等に加えて、過去に実行された通常の再生処理の直後に差圧センサ３６によって検出された検出値に基づいてアッシュ堆積量Ｍａｓｈを取得する。ここで、当該検出値は、ＰＭが除去された直後に検出された値であるため、堆積したＰＭによる影響が排除された値である。そのため、当該検出値を用いることにより（例えば、当該検出値と、当該検出値の検出時以降の検出値や運転履歴等を用いることにより）、アッシュ堆積量Ｍａｓｈを精度良く取得することが可能になる。
【００３８】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ４０は、アッシュを収縮させる必要性を判定するために、前ステップにおいて取得されたアッシュ堆積量Ｍａｓｈが、所定の閾量Ｍａ以上であるか否かを判定する。ここで、車両の走行距離に対するアッシュ堆積量Ｍａｓｈとフィルタ３２の圧力損失ΔＰの関係を示す図５を参照すると、グラフＬ１に示されるように、アッシュ堆積量Ｍａｓｈは車両の走行距離の増大に伴って増大する。そのため、グラフＬ２に示されるように、フィルタ３２の圧力損失ΔＰも車両の走行距離の増大に伴って増大
する。そこで、ＥＣＵ４０は、アッシュ堆積量Ｍａｓｈが閾量Ｍａを超えた場合に、アッシュ収縮処理を実行して圧力損失ΔＰを目標圧力損失Ｐｔまで低下させる。この閾量Ｍａは、アッシュを収縮させることによってフィルタ３２の圧力損失の低減が期待できるときのアッシュの堆積量とすればよく、実験等によって予め求めておけばよい。本ステップにおいて、肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０はステップＳ２０３へ進む。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合は、アッシュ収縮処理が必要な程度までアッシュが堆積していないことを意味する。この場合には、再生処理の実行を制限する必要がないため、内燃機関１０の減速時には燃料カットを実行することができる。ゆえに、ＥＣＵ４０は、燃料カットを許可すべく、ステップＳ２１３に進んで、燃料カット禁止フラグをＯＦＦに設定した後に本フローを終了する。これにより、本フローの終了後に上述の図３に示されるフローが実行されると、内燃機関１０の減速時であれば、ステップＳ１０４において燃料カットが実行される。そして、フィルタ３２にＰＭが堆積しており、且つ、フィルタ温度が十分に高ければ、堆積したＰＭが酸化されて除去される通常の再生処理が実行される。
【００３９】
ステップＳ２０３において、ＥＣＵ４０は、圧力損失の目標値である目標圧力損失Ｐｔを算出する。ＥＣＵ４０は、アッシュ堆積量Ｍａｓｈ、内燃機関１０の運転履歴、車両の走行距離（あるいは、前回のアッシュ収縮処理が実行されてからの走行距離）や目標燃費等に基づいて目標圧力損失Ｐｔを算出する。例えば、アッシュ堆積量Ｍａｓｈが多い場合や、目標燃費に対する実燃費の乖離が大きい場合は、そうでない場合に比べて、目標圧力損失Ｐｔが小さく算出される。
【００４０】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ４０は、前ステップにおいて算出された目標圧力損失Ｐｔまで圧力損失ΔＰを低下させることのできるアッシュの収縮率αを算出する。なお、収縮率は、「（収縮前の体積−収縮後の体積）／収縮前の体積」で表わされる数値であって、収縮率が大きいほど収縮後の体積がより小さくなる。ここで、フィルタ３２の目標圧力損失Ｐｔとアッシュの収縮率αとは、アッシュ堆積量Ｍａｓｈが一定の場合には、図６に示されるような関係にある。即ち、算出された目標圧力損失Ｐｔが小さいほど、収縮率αを大きくする（即ち、アッシュをより収縮させる）必要がある。また、図示されていないが、目標圧力損失Ｐｔが一定の場合には、アッシュ堆積量Ｍａｓｈが多いほど、収縮率αを大きくする必要がある。ＥＣＵ４０は、これらの関係に基づいて、本フローにおいて目標とする収縮率αを算出する。
【００４１】
ステップＳ２０５において、ＥＣＵ４０は、前ステップにおいて算出された収縮率αまでアッシュが収縮するフィルタ３２の目標温度Ｔｔを算出する。ここで、目標温度Ｔｔと収縮率αとは、図７に示されるような関係にある。即ち、目標とする収縮率αが大きいほど（即ち、アッシュをより収縮させる必要があるほど）、目標温度Ｔｔを高くする必要がある。ＥＣＵ４０は、この関係に基づいて、本フローにおける目標温度Ｔｔを算出する。なお、この目標温度Ｔｔは、上述の温度Ｔ２を上限として設定される。なお、ＥＣＵ４０は、図２に示されるアッシュの収縮特性から目標温度Ｔｔを取得してもよい。
【００４２】
ステップＳ２０６において、ＥＣＵ４０は、堆積したＰＭの酸化熱によって、フィルタ３２の温度を目標温度Ｔｔまで上昇させるために必要なＰＭ堆積量である目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔを算出する。ここで、目標温度Ｔｔと現在温度Ｔｃ（本フロー実行時におけるフィルタ温度）との差分である温度上昇幅Ｔｔ−Ｔｃと、目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔとは、図８に示されるような関係にある。ここで、現在温度Ｔｃは、本フロー実行時におけるアッシュの温度に相当するとみなすことができる。つまり、温度上昇幅Ｔｔ−Ｔｃが大きいほど、アッシュを加熱するための酸化熱量が多く必要になるため、目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔを多くする必要がある。また、アッシュ堆積量Ｍａｓｈが多いほど、同じく加熱するための酸化熱量が多く必要になるため、目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔを多くする必要がある。ＥＣ
Ｕ４０は、これらの関係とフィルタ３２の熱容量等に基づいて、本フローにおける目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔを算出する。なお、現在温度Ｔｃは、第２温度センサ３５からの検出値が用いればよい。
【００４３】
ステップＳ２０７において、ＥＣＵ４０は、所定のフィルタ温度範囲の下限温度である過昇温想定温度Ｔｏｔを算出する。ここで、当該所定のフィルタ温度範囲は、仮に本フローの実行時にフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化された場合に、フィルタ３２が過昇温に至ると想定されるときのフィルタ温度範囲である。ここで、ＰＭ堆積量Ｍｐｍと過昇温想定温度Ｔｏｔとは、図９に示されるような関係にある。即ち、ＰＭ堆積量Ｍｐｍが多いほど、生成される酸化熱の熱量が多くなるために、過昇温想定温度Ｔｏｔは低くなる。ＥＣＵ４０は、この関係に基づいて、本フローにおける過昇温想定温度Ｔｏｔを算出する。
【００４４】
ステップＳ２０８において、ＥＣＵ４０は、フィルタ３２の現在温度Ｔｃが前ステップで算出された過昇温想定温度Ｔｏｔより低いか否かを判定する。否定判定が下された場合は、仮にフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化されると、フィルタ３２が過昇温に至る虞があることを意味する。そこで、ＥＣＵ４０は、燃料カットを禁止すべく、ステップＳ２０９に進んで燃料カット禁止フラグをＯＮに設定し、本フローを終了する。
【００４５】
これに対し、ステップＳ２０８において肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２１０へ進み、ＰＭ堆積量Ｍｐｍが目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔ以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて否定判定が下された場合は、本フローの実行時において、フィルタ３２の温度を目標温度Ｔｔまで上昇させるために必要な量のＰＭがフィルタ３２に堆積していないことを意味する。そこで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２１１に進み、フィルタ３２の現在温度Ｔｃが、ＰＭの酸化反応が生じるときのフィルタ温度の最低温度である再生可能温度Ｔｌｏ未満であるか否かを判定する。否定判定が下された場合は、仮に燃料カットが実行されてフィルタ３２に酸素が供給されると、堆積したＰＭが酸化されることを意味する。ここで、ＰＭ堆積量Ｍｐｍは目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔより小さいため、仮にこの場合にＰＭの酸化が開始されるとフィルタ３２の温度が目標温度Ｔｔまで上昇しない。そのため、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２０９に進んで燃料カット禁止フラグをＯＮに設定して、本フローを終了する。これにより、本フローの終了後に上述の図３に示されるフローが実行されると、内燃機関１０の減速時であっても、ステップＳ１０３において燃料カットが禁止される。つまり、フィルタ３２の温度を目標温度Ｔｔまで上昇させるために必要な量のＰＭがフィルタ３２に堆積していないときは、再生処理の実行が制限される。その結果、フィルタ温度を目標温度Ｔｔまで上昇させることができない状態でＰＭが酸化されることが回避される。なお、上述の再生可能温度Ｔｌｏが、本発明における第２所定温度に相当する。
【００４６】
一方、ステップＳ２１１において肯定判定が下された場合は、仮に燃料カットが実行されてフィルタ３２に酸素が供給されたとしても、フィルタ温度が再生可能温度Ｔｌｏよりも低いために堆積したＰＭが酸化されないことを意味する。ゆえに、この場合には、燃料カットが実行されてもＰＭが酸化によって消費されないため、燃費の向上等を目的に燃料カットが実行されてもよい。そこで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２１３へ進んで燃料カット禁止フラグをＯＦＦに設定して、本フローを終了する。
【００４７】
なお、ステップＳ２１０において肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２１２に進み、現在温度Ｔｃが、再生可能温度Ｔｌｏ以上であるか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、ステップＳ２１３に進んで燃料カット禁止フラグをＯＦＦに設定して、本フローを終了する。これにより、本フローの終了後に図３に示されるフローが実行されると、内燃機関１０の減速時であれば、ステップＳ１０４において燃料カットが実行されてフィルタ３２に堆積したＰＭが酸化される。すると、酸化
されたＰＭから発生する酸化熱によってフィルタ温度が目標温度Ｔｔまで上昇するため、フィルタに堆積したアッシュを収縮率αまで収縮させることができる。つまり、このようにしてアッシュ収縮処理が実行される。その結果、フィルタ３２の圧力損失を目標圧力損失Ｐｔまで低下させることができる。
【００４８】
なお、ステップＳ２１２において否定判定が下された場合は、燃料カットが実行されても、堆積したＰＭが酸化されないことを意味する。そのため、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２０９に進んで燃料カット禁止フラグをＯＮに設定して、本フローを終了する。これにより、本フローの終了後に図３に示されるフローが実行されると、内燃機関１０が減速しても、燃料カットが実行されないため、排気温度が上昇してフィルタ３２が加熱される。その結果、より早期にフィルタ３２の温度を再生可能温度Ｔｌｏ以上まで上昇させることができる。なお、ステップＳ２１２において否定判定が下された場合は、燃料カットが実行されてもＰＭが酸化によって消費されないため、燃費の向上等を目的に燃料カットが実行されてもよい。つまり、この場合には、ＥＣＵ４０は、ステップＳ２０９へ進む替わりに、ステップＳ２１３に進んで燃料カット禁止フラグをＯＦＦに設定してもよい。
【００４９】
以上より、本実施例によれば、フィルタ３２に堆積したアッシュを収縮させる必要がある場合であっても、目標ＰＭ堆積量ＭｐｍｔのＰＭが堆積していないときには、燃料カット禁止フラグがＯＮに設定される。これにより、ＰＭ堆積量が目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔに到達するまでは燃料カットが禁止されるため、内燃機関１０が減速しても燃料カットが実行されない。その後、ＰＭが更に堆積し、目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔまで堆積した後には、燃料カット禁止フラグがＯＦＦに設定されることによって燃料カットが許可される。これにより、内燃機関１０の減速時には、燃料カットが実行されて堆積したＰＭが酸化されるため、その酸化熱によってフィルタ３２に堆積したアッシュが収縮される。つまり、本実施例によれば、アッシュを収縮させる必要がある場合は、目標ＰＭ堆積量ＭｐｍｔのＰＭが堆積するまでは、燃料カットが制限されて、目標ＰＭ堆積量ＭｐｍｔのＰＭが堆積した状態で、燃料カットが行われて再生処理が実行される。その結果、燃料消費の増大を抑制しながら、フィルタ３２の圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【００５０】
また、本実施例によれば、アッシュを収縮させる必要がある場合は、目標ＰＭ堆積量ＭｐｍｔのＰＭが堆積する前であっても、フィルタ温度が再生可能温度Ｔｌｏ未満であるときは、燃料カットが実行される。これにより、燃料カットの実行頻度が増加するため、内燃機関１０の燃料消費を更に低減させることが可能になる。
【００５１】
なお、上述のように、本実施例では、図３に示されるフローと図４に示されるフローとは互いに独立に実行されており、図４に示されるフローによって予め設定された燃料カット禁止フラグが、図３に示されるフローのステップＳ１０２において参照される。ただし、両フローの実行態様はこれに限られず、例えば、図４に示されるフローは、図３に示されるフローのステップＳ１０２において実行されてもよい。つまり、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の減速時（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）に、ステップＳ１０２において図４に示されるフローを実行することで燃料カットの実行と禁止を判定してもよい。
【００５２】
［実施例２］
上記の実施例１は、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置が、火花点火式内燃機関である内燃機関１０に適用されたときの例であるが、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、フィルタに流入する排気に燃料を添加する燃料添加部を備える内燃機関（火花点火式内燃機関以外の内燃機関も含む）にも適用することができる。以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置が、燃料添加部を備えた圧縮着火式の内燃機関に適用されたときの例である実施例２について説明する。なお、上記の実施例１の構成と同様の構成については、同じ符号を付すると共に説明を省略する。
【００５３】
図１０は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。車両に搭載される圧縮着火式内燃機関である内燃機関１１０は、複数の気筒１１１を有する車両用のディーゼルエンジンである。気筒１１１には、気筒１１１の上部に設けられた燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁１１２が設けられている。また、気筒１１１の燃焼室に接続された吸気通路１２０及び排気通路１３０には、実施例１の内燃機関１０が備えるセンサや装置と同様の機能を有するものが配置されている。そして、排気通路１３０には、排気中のＰＭを捕集するフィルタ１３２と、フィルタ１３２よりも上流側に設けられた酸化機能を有する触媒１３１が設けられている。触媒１３１は、排気中の未燃燃料や一酸化炭素を酸化することによって浄化する触媒である。また、フィルタ１３２は、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）製の多孔質の基材により形成されるウォールフロー型のフィルタである。
【００５４】
また、触媒１３１よりも上流側の排気通路１３０には、触媒１３１に流入する排気に燃料を添加する燃料添加弁３７が設けられている。そして、内燃機関１１０には、内燃機関１１０を制御するためのＥＣＵ１４０が併設されている。ＥＣＵ１４０によって、電気的に接続された各装置が制御される。また、ＥＣＵ１４０には、上述したセンサ類等が電気的に接続されており、これらからの出力信号がＥＣＵ１４０に入力される。
【００５５】
本実施例においても、内燃機関１１０から排出される排気に含まれるＰＭがフィルタ１３２に堆積する。一般に、ディーゼルエンジンから排出される排気温度は、ガソリンエンジンから排出される排気温度よりも低い。そのため、本実施例では、フィルタ１３２に堆積したＰＭを酸化させる際には、フィルタ１３２の温度を強制的にＰＭが酸化される温度まで上昇させる再生処理（強制再生処理）が実行される。この強制再生処理では、ＥＣＵ１４０は、触媒１３１に流入する排気に燃料添加弁３７により燃料を添加する。添加された燃料は、触媒１３１において酸化されて発熱するため、触媒１３１から流出する排気の温度が上昇する。これにより、昇温された排気がフィルタ１３２に流入するため、フィルタ１３２の温度を、ＰＭが酸化される所定温度範囲（例えば、約４００℃から約５００℃）まで昇温させることができる。本実施例においては、再生処理を実行するＥＣＵ１４０が、本発明における制御部に相当する。また、以下においては、当該所定温度範囲までフィルタ温度を上昇させる再生処理を「通常の再生処理」と称する。
【００５６】
ここで、内燃機関１１０から排出される排気には、潤滑オイルに含まれる添加剤の成分や、燃料に含まれる硫黄等に由来するアッシュが含まれることがあるため、フィルタ１３２にはアッシュが堆積する。なお、内燃機関１１０から排出されるアッシュの収縮特性は、上述の図２に示される収縮特性と同様である。そこで、本実施例においても、アッシュを収縮させる必要がある場合には、通常の再生処理とは異なる再生処理である「アッシュ収縮処理」を実行するようにした。具体的には、フィルタ温度をアッシュが収縮する所定温度まで上昇させるために必要な所定量のＰＭが堆積するまでは、排気への燃料添加を実行せず、当該所定量のＰＭが堆積した状態で、燃料添加を実行するようにした。
【００５７】
次に、本実施例に係る再生処理について、図面を用いて具体的に説明する。まず、図１１を用いて、通常の再生処理のフローについて説明する。図１１に示されるフローは、所定時間毎に、ＥＣＵ１４０に格納された制御プログラムが実行されることによって実行される。
【００５８】
ステップＳ３０１において、ＥＣＵ１４０は、本フローの実行時におけるＰＭ堆積量であるＭｐｍが、通常の再生処理の実行の可否を判定するために設定されたＰＭの堆積量である閾堆積量Ｍｔｈ以上であるか否かを判定する。この閾堆積量Ｍｔｈは、ＰＭの過度の堆積や再生処理時の過昇温を抑制するために十分に低く設定された所定量であって、フィ
ルタ１３２の温度をアッシュが収縮する目標温度Ｔｔまで上昇させるために必要なＰＭ堆積量である目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔよりも少ない量である。本実施例では、この閾堆積量Ｍｔｈが、本発明における第２所定量に相当する。本ステップにおいて否定判定が下された場合は、フィルタ１３２に再生処理による除去が必要な程度のＰＭが堆積していないことを意味するため、本フローは終了される。一方、本フローにおいて肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ１４０は、ステップＳ３０２に進んで燃料添加弁３７からの燃料添加を実行する。これにより、フィルタ１３２の温度が上述の所定温度範囲まで上昇するため、フィルタ１３２に堆積したＰＭが酸化によって除去される。なお、ＥＣＵ１４０は、フィルタ温度が当該所定温度範囲で推移するように、燃料添加弁３７からの添加量を制御する。また、燃料添加弁３７に替えて、燃料噴射弁１１２によるポスト噴射によって、触媒１３１に燃料を供給してもよい。
【００５９】
次に、図１２を用いて、アッシュ収縮処理のフローについて説明する。図１２に示されるフローは、所定時間毎に、ＥＣＵ１４０に格納された制御プログラムが実行されることによって実行される。なお、本フローにおいては、上述の図４に示されるフローにおけるステップＳ２０１からＳ２０６までの処理と同様の処理が行われる。ゆえに、これらのステップについては、同一のステップ番号を付すると共に説明は適宜省略する。
【００６０】
ステップＳ２０２において肯定判定が下されると、ＥＣＵ１４０は、アッシュ収縮処理が必要と判定して、ステップＳ２０３からＳ２０６までのステップを実行して目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔを算出する。ステップＳ２０６が終了すると、ＥＣＵ１４０は、ステップＳ４０１に進み、本フローの実行時におけるＰＭ堆積量Ｍｐｍが、算出された目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔ以上であるか否かを判定する。本実施例では、この目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔが、本発明における所定量に相当する。本ステップにおいて否定判定が下された場合は、フィルタ１３２に、フィルタ温度をアッシュが収縮する所定温度まで上昇させるために必要な量のＰＭが堆積していないことを意味するため、本フローは終了される。一方、本フローにおいて肯定判定が下された場合は、ＥＣＵ１４０は、ステップＳ４０２に進んで燃料添加弁３７からの燃料添加を実行する。つまり、本実施例においては、ＰＭ堆積量Ｍｐｍが、閾堆積量Ｍｔｈに替えて目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔ以上であるときに、燃料添加弁３７からの燃料添加が実行される。これにより、酸化されたＰＭから発生する酸化熱によってフィルタ温度が目標温度Ｔｔまで上昇するため、フィルタに堆積したアッシュを収縮率αまで収縮させることができる。その結果、フィルタ１３２の圧力損失を目標圧力損失Ｐｔまで低下させることができる。なお、ステップＳ２０２において肯定判定が下された場合は、アッシュ収縮処理を実行する必要がないため、ステップＳ４０３に進んで上述の通常の再生処理が実行される。
【００６１】
以上より、本実施例によれば、フィルタ１３２に堆積したアッシュを収縮させる必要がある場合は、ＰＭ堆積量Ｍｐｍが閾堆積量Ｍｔｈを超えても、目標ＰＭ堆積量Ｍｐｍｔに到達するまでは、触媒１３１への燃料添加が制限される。その結果、燃料消費の増大を抑制しながら、堆積したアッシュを収縮させることによって、フィルタ１３２の圧力損失を効果的に低減させることが可能になる。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１１０    内燃機関
３１、１３１    触媒
３２、１３２    フィルタ
４０、１４０    ＥＣＵ
【図１】
2015052291.tif 000003
【図２】
2015052291.tif 000004
【図３】
2015052291.tif 000005
【図４】
2015052291.tif 000006
【図５】
2015052291.tif 000007
【図６】
2015052291.tif 000008
【図７】
2015052291.tif 000009
【図８】
2015052291.tif 000010
【図９】
2015052291.tif 000011
【図１０】
2015052291.tif 000012
【図１１】
2015052291.tif 000013
【図１２】
2015052291.tif 000014