(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられる内燃機関に適用され、フィルタの前後差圧及びフィルタに流入する排気の流量を検出し、この前後差圧を前記排気の流量で除した除算値を算出するとともに同除算値のなまし処理を行い、なまし処理されたなまし値に基づきフィルタに堆積している粒子状物質の量を推定するとともにこの堆積量推定値を記憶更新する内燃機関の排気浄化装置において、
機関始動に際して、フィルタの前後差圧の活用を許可する所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量と前記除算値との対応関係から当該記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値のなまし値に基づき粒子状物質の堆積量推定値を算出する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
機関始動に際して、前回の機関停止の際に最後に算出された粒子状物質の堆積量推定値に基づき、当該堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値を前記除算値のなまし値の初期値に設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
機関始動に際して、前記所定の条件が成立するまでは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に内燃機関から排出された粒子状物質の量を機関運転状態に基づき推定するとともに、この推定値を、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に加算し、この加算値に基づき同加算値に対応する前記除算値を導出する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記所定の条件は前記排気の流量が所定流量以上となることをもって成立するものとされる
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
機関運転状態に基づきフィルタに堆積しているアッシュの量を推定するとともにこの堆積量推定値を記憶更新するものであり、
機関始動に際して、前記所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値及びアッシュの堆積量推定値の双方に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量及びアッシュの量と前記除算値との対応関係から当該記憶されている各堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値のなまし値に基づき粒子状物質の堆積量推定値を算出する
ことを特徴と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、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられる内燃機関に適用され、同フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル機関の排気通路にフィルタを設け、このフィルタによって排気中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するようにした排気浄化装置が周知である（例えば特許文献１参照）。フィルタに堆積しているＰＭの量（以下、ＰＭ堆積量）が増大するにつれてフィルタでの圧力損失が増大し、これに伴いエンジンの排気背圧が増大して機関出力が低下するといった問題や燃費が悪化するといった問題が生じる。
【０００３】
そこで、ＰＭ堆積量を推定するとともに、この推定値が所定値以上になると、ポスト噴射の実行等を通じてフィルタに流入する排気の温度を上昇させてフィルタを高温化し、これにより、フィルタに堆積しているＰＭを酸化（燃焼）除去してフィルタを再生するようにしている。
【０００４】
ここで、従来、フィルタの前後差圧ΔＰ及びフィルタに流入する排気の流量Ｆをセンサによってそれぞれ検出するとともに、この前後差圧ΔＰを排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆを算出する。そして、この除算値ΔＰ／Ｆに基づきＰＭ堆積量を推定するとともにこの推定値をメモリに記憶更新するようにしている。これは、ＰＭ堆積量が多くなるほどフィルタの前後差圧ΔＰが大きくなること、及びＰＭ堆積量が同一であってもフィルタに流入する排気の流量Ｆが大きくなるほどフィルタの前後差圧ΔＰが大きくなることに着目したものである。このように除算値ΔＰ／Ｆに基づきＰＭ堆積量を推定することにより、ＰＭ堆積量の推定値に対して排気の流量Ｆが及ぼす影響を小さくするようにしている。
【０００５】
また、上記除算値ΔＰ／Ｆは、排気の脈動等の影響を受けて変動しやすいことから、実際には、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし処理を行ない、なまし処理された除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量を推定するようにしている。これにより、排気の脈動等に起因してＰＭ堆積量の推定精度が低下することを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９―２２８４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、こうした内燃機関の排気浄化装置にあっては、イグニッションスイッチがオン操作されることによって機関始動指令が出力されると、その直後から、各センサによって検出されたフィルタの前後差圧ΔＰ及び同フィルタに流入する排気の流量Ｆが読み込まれるとともに、これらによって上記除算値ΔＰ／Ｆが算出されるようになる。そして、この除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量が推定されるようになる。
【０００８】
しかしながら、機関始動指令が出力された直後からクランキングが開始されるまでは機関出力軸が回転停止しており、実際に検出される排気の流量Ｆ及び前後差圧ΔＰがそれぞれ「０」となり、その除算値ΔＰ／Ｆが「０」となる。そのため、クランキングが開始されて排気の流量Ｆ及び前後差圧ΔＰが上昇するようになっても、しばらくの間は、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａには機関始動指令が出力された直後における上記除算値ΔＰ／Ｆ、すなわち「０」の影響を受けることとなる。その結果、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａが、実際に検出されるフィルタの前後差圧ΔＰを同フィルタに流入する排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆよりも小さくなり、ＰＭ堆積量が実際よりも少なく推定されることとなる。そして、こうした状況下においてフィルタの再生が行なわれると、実際には多くのＰＭがフィルタに堆積しているので、同ＰＭから発生する熱量が想定よりも大きくなり、フィルタの温度が想定よりも上昇することとなり、同フィルタの割れや劣化を早めるといった問題が生じる。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関始動の開始直後からフィルタに堆積している粒子状物質の量を精度良く推定することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが排気通路に設けられる内燃機関に適用され、フィルタの前後差圧及びフィルタに流入する排気の流量を検出し、この前後差圧を前記排気の流量で除した除算値を算出するとともに同除算値のなまし処理を行い、なまし処理されたなまし値に基づきフィルタに堆積している粒子状物質の量を推定するとともにこの堆積量推定値を記憶更新する内燃機関の排気浄化装置において、機関始動に際して、フィルタの前後差圧の活用を許可する所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量と前記除算値との対応関係から当該記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値のなまし値に基づき粒子状物質の堆積量推定値を算出することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、機関始動指令が出力された直後から上記所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量と上記除算値との対応関係から当該記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に対応する除算値が導出されるようになる。すなわち、機関始動指令が出力された直後であってクランキングが開始される前のように実際に検出されるフィルタの前後差圧及び同フィルタに流入する排気の流量がそれぞれ「０」となり、その除算値が「０」となるとき、当該除算値に代えて、粒子状物質の実際の堆積量に即した値が除算値として採用されるようになる。このため、上記除算値のなまし値が、実際に検出されるフィルタの前後差圧を同フィルタに流入する排気の流量で除した除算値よりも小さくなることが抑制されるようになる。従って、機関始動の開始直後からフィルタに堆積している粒子状物質の量を精度良く推定することができるようになる。
【００１２】
（２）請求項１に記載の発明は、請求項２に記載の発明によるように、機関始動に際して、前回の機関停止の際に最後に算出された粒子状物質の堆積量推定値に基づき、当該堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値を前記除算値のなまし値の初期値に設定するといった態様をもって具体化することができる。
【００１３】
（３）請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、機関始動に際して、前記所定の条件が成立するまでは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に内燃機関から排出された粒子状物質の量を機関運転状態に基づき推定するとともに、この推定値を、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に加算し、この加算値に基づき同加算値に対応する前記除算値を導出することをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、機関始動に際して、上記所定の条件が成立するまでは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に内燃機関から排出された粒子状物質の量が機関運転状態に基づき推定される。そして、この推定値が、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値に加算され、この加算値に基づき同加算値に対応する上記除算値が導出される。このため、上記所定の条件が成立するまでの期間において上記除算値が、フィルタに実際に堆積している粒子状物質の量に即した値として的確に算出されるようになる。従って、上記所定の条件が成立するまでの期間であっても、フィルタに堆積している粒子状物質の量を精度良く的確に推定することができるようになる。
【００１５】
（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記所定の条件は前記排気の流量が所定流量以上となることをもって成立するものとされることをその要旨としている。
【００１６】
クランキングが開始された直後においては排気の流量が少なく、フィルタの前後差圧の検出値の信頼性は概ね低い。上記構成によれば、排気の流量が所定流量以上となることをもって、実際に検出されるフィルタの前後差圧を同フィルタに流入する排気の流量で除した除算値が算出されるようになるとともに、この除算値が加味されたなまし値に基づき粒子状物質の堆積量推定値が算出されるようになる。従って、実際に検出されるフィルタの前後差圧及び同フィルタに流入する排気の流量から算出される除算値を、適切なタイミングにて上記除算値のなまし値に対して反映させることができるようになる。
【００１７】
ちなみに、所定流量は実験やシミュレーション等を通じて予め適切な値に設定されている。
（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態に基づきフィルタに堆積しているアッシュの量を推定するとともにこの堆積量推定値を記憶更新するものであり、機関始動に際して、前記所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値及びアッシュの堆積量推定値の双方に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量及びアッシュの量と前記除算値との対応関係から当該記憶されている各堆積量推定値に対応する前記除算値を導出するとともに、この導出された除算値のなまし値に基づき粒子状物質の堆積量推定値を算出することをその要旨としている。
【００１８】
フィルタに堆積している粒子状物質の量が同一であっても、フィルタに堆積しているアッシュ（灰分）の量が多くなるほど、フィルタの前後差圧が大きくなり、この前後差圧を排気の流量で除した除算値が大きくなる。
【００１９】
上記構成によれば、機関始動指令が出力された直後から上記所定の条件が成立するまでは、記憶されている粒子状物質の堆積量推定値及びアッシュの堆積量推定値の双方に基づき、フィルタに堆積している粒子状物質の量及びアッシュの量と上記除算値との対応関係から当該記憶されている各堆積量推定値に対応する除算値が導出されるようになる。このため、上記除算値をより精度良く算出することができるようになり、同除算値のなまし値が、実際に検出されるフィルタの前後差圧を同フィルタに流入する排気の流量で除した除算値よりも小さくなることが一層抑制されるようになる。従って、機関始動の開始直後からフィルタに堆積している粒子状物質の量を一層精度良く推定することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を具体化した電子制御装置及びその制御対象である内燃機関の排気通路の構成を模式的に示す模式図。
【図２】同実施形態におけるＰＭ堆積量推定値の算出処理の実行手順を示すフローチャート。
【図３】ＰＭ堆積量推定値と除算値との対応関係を異なるアッシュ堆積量推定値毎に規定したマップ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図３を参照して、本発明を車載ディーゼル機関（以下、機関）の排気浄化装置として具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、機関の排気通路２には上流側から順に、酸化触媒４、排気中のＰＭを捕集するフィルタ６が設けられている。
【００２２】
機関の各種制御は電子制御装置１０により実行される。電子制御装置１０は、各種制御に係る演算処理等を行なう中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種制御に必要なプログラムやデータを記憶する不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、入力データや演算処理の結果等を一時的に記憶する揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ）、算出された学習値等を記憶する書き換え可能な不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）等を備えている。そして、電子制御装置１０は、各種センサの検出信号を読み込み、各種の演算処理を実行し、その結果に基づいて機関を統括的に制御する。
【００２３】
各種センサとしては、機関回転速度ＮＥを検出する機関回転速度センサ１１、アクセル操作量ＡＣＣＰを検出するアクセル操作量センサ１２、吸入空気量ＧＡを検出する吸入空気量センサ１３、フィルタ６の前後差圧ΔＰを検出する差圧センサ１４、及びイグニッションスイッチ（以下、Ｉ／Ｇスイッチ１５）が設けられている。またこの他、機関運転状態や車両走行状態を把握するための各種センサが設けられている。
【００２４】
また、電子制御装置１０は、フィルタ６に堆積しているＰＭの量であるＰＭ堆積量の推定値（以下、ＰＭ堆積量推定値Ｄｐ）及びフィルタ６に堆積しているアッシュ（灰分）の量であるアッシュ堆積量の推定値（以下、アッシュ堆積量推定値Ｄａ）を算出するとともに、これらを上記ＥＥＰＲＯＭに記憶する。
【００２５】
具体的には、吸入空気量センサ１３により検出される吸入空気量ＧＡと燃料噴射量Ｑから周知の態様にてフィルタ６に流入する排気の流量Ｆを推定し、差圧センサ１４により検出されるフィルタ６の前後差圧ΔＰを上記排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆを算出する。そして、この除算値ΔＰ／Ｆに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出する。これは、ＰＭ堆積量が多くなるほどフィルタ６の前後差圧ΔＰが大きくなること、及びＰＭ堆積量が同一であってもフィルタ６に流入する排気の流量Ｆが大きくなるほどフィルタ６の前後差圧ΔＰが大きくなることに着目したものである。このように除算値ΔＰ／Ｆに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出することにより、ＰＭ堆積量推定値Ｄｐに対して排気の流量Ｆが及ぼす影響を小さくするようにしている。
【００２６】
また、機関潤滑油の消費量及び車両の走行距離の積算値の双方に基づきアッシュ堆積量推定値Ｄａを算出する。これは、機関潤滑油の消費量が多くなるほど、また車両の走行距離の積算値が大きくなるほどアッシュ堆積量が多くなることに着目したものである。ちなみに、アッシュ（灰分）は、フィルタ６に堆積する堆積物のうちポスト噴射等によってフィルタ６を再生した際に酸化除去されない成分である。そのため、ＰＭ堆積量が同一であっても、アッシュ堆積量が多くなるほど、フィルタ６の前後差圧ΔＰが大きくなり、この前後差圧ΔＰを排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆが大きくなる。従って、上記除算値ΔＰ／Ｆに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出する際には、別途算出されるアッシュ堆積量推定値Ｄａを考慮する必要がある。
【００２７】
ここで、上記除算値ΔＰ／Ｆは、排気の脈動等の影響を受けて変動しやすいことから、本実施形態では、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし処理を行なうようにしている。
すなわち、なまし処理では以下の式（１）に従って、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値（以下、なまし値Ａ）が算出される。
Ａｎ  ＝  （ΔＰ／Ｆｎ  −  Ａｎ−１）／Ｃ  ＋  Ａｎ−１  ・・・（１）
ここで、ΔＰ／Ｆｎは今回の制御周期において算出された除算値ΔＰ／Ｆであり、Ａｎ−１は前回の制御周期において算出されたなまし値Ａであり、Ａｎは今回の制御周期におけるなまし値Ａであり、Ｃは、なまし係数（Ｃ＞１）である。
【００２８】
そして、こうして算出されるなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出するようにしている。これにより、排気の脈動等に起因してＰＭ堆積量推定値Ｄｐの算出精度が低下することを抑制するようにしている。
【００２９】
ところで、前述したように、従来の排気浄化装置にあっては、Ｉ／Ｇスイッチがオン操作されることによって電子制御装置に対して機関始動指令が出力されると、その直後から、各センサによって検出された前後差圧及び排気の流量が読み込まれるとともに、これらによって上記除算値が算出される。そして、この除算値のなまし値に基づきＰＭ堆積量推定値が算出される。
【００３０】
しかしながら、機関始動指令が出力された直後からクランキングが開始されるまでは機関出力軸が回転停止しており、少なくともこの期間においては、実際に検出される排気の流量及び前後差圧がそれぞれ「０」となり、その除算値が「０」となる。そのため、クランキングが開始されて排気の流量及び前後差圧が上昇するようになっても、しばらくの間は、上記除算値のなまし値には機関始動指令が出力された直後における上記除算値、すなわち「０」の影響を受けることとなる。その結果、上記除算値のなまし値が、実際に検出されるフィルタの前後差圧を同フィルタに流入する排気の流量で除した除算値よりも小さくなり、ＰＭ堆積量推定値を精度良く算出することができない。
【００３１】
そこで、本実施形態の電子制御装置１０は、こうした不都合を解決するために、機関始動に際して、フィルタ６の前後差圧ΔＰの活用を許可する所定の条件が成立するまでは、以下のようにしてＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出するようにしている。すなわち、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐ及びアッシュ堆積量推定値Ｄａの双方に基づき、マップを参照して当該記憶されている各堆積量推定値Ｄｐ、Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出するとともに、この導出された除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出するようにしている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施形態におけるＰＭ堆積量推定値Ｄｐの算出処理について説明する。図２に同算出処理の実行手順を示す。尚、この一連の処理は、Ｉ／Ｇスイッチ１５がオン操作されることをもって開始されるとともに、それ以降、機関運転が停止されるまで所定期間毎に繰り返し実行される。
【００３３】
図２に示すように、この一連の処理では、まず、ステップＳ１において、なまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌが設定されていないか否かを判断する。Ｉ／Ｇスイッチ１５がオン操作された直後の最初の制御周期においては、なまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌが設定されていないことから、ここでは肯定判断されて（ステップＳ１：「ＹＥＳ」）、次に、ステップＳ２に進む。
【００３４】
ステップＳ２では、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐとアッシュ堆積量推定値Ｄａとに基づき、すなわち前回の機関停止の際に最後に算出されたＰＭ堆積量推定値Ｄｐとアッシュ堆積量推定値Ｄａとに基づき、図３のマップを参照して、これら堆積量推定値Ｄｐ，Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出する。
【００３５】
図３は、ＰＭ堆積量推定値Ｄｐと除算値ΔＰ／Ｆとの関係を異なるアッシュ堆積量推定値Ｄａ毎に規定したマップである。すなわち、図３のマップによって、フィルタ６に堆積しているＰＭの量及びアッシュの量と除算値ΔＰ／Ｆとの対応関係が規定されている。尚、これらの対応関係は実験等を通じて予め求められている。
【００３６】
こうしてステップＳ２においてＰＭ堆積量推定値Ｄｐ及びアッシュ堆積量推定値Ｄａから除算値ΔＰ／Ｆを導出すると、次に、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ステップＳ２において導出された除算値ΔＰ／Ｆを、なまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌに設定する。
【００３７】
そして、次に、ステップＳ４に進み、なまし値Ａ（この場合は初期値Ａｉｎｔｌ）に基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出して、この一連の処理を一旦終了する。尚、こうして算出されたＰＭ堆積量推定値ＤｐはＥＥＰＲＯＭに記憶更新される。
【００３８】
一方、ステップＳ１において否定判断された場合（ステップＳ１：「ＮＯ」）、すなわち、なまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌが設定されている場合には、次に、ステップＳ５に進み、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上であるか否かを判断する。
【００３９】
排気の流量Ｆが少なく、差圧センサ１４により検出されるフィルタ６の前後差圧ΔＰが低い場合には、その信頼性が概ね低いことから、同前後差圧ΔＰに基づき算出されるＰＭ堆積量推定値Ｄｐの精度も概ね低くなる。そこで、本実施形態では所定流量Ｆｔｈが、前後差圧ΔＰ及びＰＭ堆積量推定値Ｄｐの信頼性を確保することのできる排気の流量Ｆの大きさとされ、実験等を通じて予め適切な値に設定されている。すなわち、本実施形態では、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上である場合に、フィルタ６の前後差圧ΔＰの活用を許可する所定の条件が成立するものとされている。
【００４０】
Ｉ／Ｇスイッチ１５のオン操作がなされることにより電子制御装置１０に対して機関始動指令が出力された直後はもちろんのこと、クランキングが開始された直後においては、排気の流量Ｆが少ないことから、ここでは否定判断されて（ステップＳ５：「ＮＯ」）、次に、ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ６では、前回の制御周期から今回の制御周期までの期間に内燃機関から新たに排出されたＰＭの量（以下、ＰＭ量Ｄｐ１）を同期間における機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量Ｑに基づきマップに基づき算出する。尚、上記マップは、機関回転速度ＮＥ及び燃料噴射量ＱとＰＭ量Ｄｐ１との関係を規定したものであり、予め実験等を通じて求められている。
【００４２】
こうしてＰＭ量Ｄｐ１を算出すると、次に、ステップＳ７に進み、ＥＥＰＲＯＭに記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐ、すなわち前回の制御周期において算出されたＰＭ堆積量推定値Ｄｐに対して、上記ＰＭ量Ｄｐ１を加算することにより、ＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出する。そして、次に、ステップＳ８に進む。
【００４３】
ステップＳ８では、ステップＳ７において算出されたＰＭ堆積量推定値Ｄｐとアッシュ堆積量推定値Ｄａとに基づき、図３のマップを参照して、これら堆積量推定値Ｄｐ，Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出する。そして、次に、ステップＳ１１に進み、ステップＳ８において導出された除算値ΔＰ／Ｆに基づきなまし値Ａを算出する。そして、次に、ステップＳ４に進み、このなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出して、この一連の処理を一旦終了する。
【００４４】
機関が自立運転するようになり、排気の流量Ｆが大きくなることによって、ステップＳ５において肯定判断されるようになる。この場合（ステップＳ５：「ＹＥＳ」）、すなわち排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上であると判断された場合には、次に、ステップＳ９に進み、差圧センサ１４により検出されたフィルタ６の前後差圧ΔＰと、吸入空気量ＧＡ等から間接的に検出された排気の流量Ｆとを読み込む。そして、次に、ステップＳ１０に進み、上記前後差圧ΔＰと排気の流量Ｆとから除算値ΔＰ／Ｆを算出する。そして、次に、ステップＳ１１に進み、ステップＳ１０において算出された除算値ΔＰ／Ｆに基づきなまし値Ａを算出し、次に、ステップＳ４に進み、このなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出して、この一連の処理を一旦終了する。
【００４５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
Ｉ／Ｇスイッチ１５のオン操作がなされることにより電子制御装置１０に対して機関始動指令が出力された直後から排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上となるまでは、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐ及びアッシュ堆積量推定値Ｄａに基づきマップ（図３）を参照して各堆積量推定値Ｄｐ、Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆが導出されるようになる。
【００４６】
すなわち、機関始動指令が出力された直後であってクランキングが開始される前のように各センサ１３、１４により実際に検出される前後差圧ΔＰ及び排気の流量Ｆがそれぞれ「０」となり、その除算値ΔＰ／Ｆが「０」となるとき、当該除算値ΔＰ／Ｆに代えて、ＰＭの実際の堆積量に即した値が除算値ΔＰ／Ｆとして採用されるようになる。このため、上記除算値ΔＰ／Ｆを精度良く算出することができるようになり、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａが、各センサ１３、１４により実際に検出される前後差圧ΔＰを排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆよりも小さくなることが抑制されるようになる。従って、機関始動の開始直後からフィルタ６に堆積しているＰＭの量が精度良く推定されるようになる。
【００４７】
また、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上となることをもって、実際に検出されるフィルタ６の前後差圧ΔＰをフィルタ６に流入する排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆが算出されるとともに、この除算値ΔＰ／Ｆが加味されたなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐが算出されるようになる。従って、各センサ１３、１４により検出される前後差圧ΔＰ及び排気の流量Ｆから算出される除算値ΔＰ／Ｆが、適切なタイミングにてなまし値Ａに対して反映されるようになる。
【００４８】
また、機関始動に際して、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌが設定されてから上記所定の条件が成立するまでは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に内燃機関から排出されたＰＭの量（ＰＭ量Ｄｐ１）が機関運転状態に基づき推定される（図２のステップＳ６）。そして、このＰＭ量Ｄｐ１が、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐに加算され、この加算値Ｄｐ＋Ｄｐ１に基づき同加算値Ｄｐ＋Ｄｐ１に対応する上記除算値ΔＰ／Ｆが導出される（図２のステップＳ８）。このため、上記所定の条件が成立するまでの期間において上記除算値ΔＰ／Ｆが、フィルタ６に実際に堆積しているＰＭの量に即した値として的確に算出されるようになる。
【００４９】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）電子制御装置１０は、フィルタ６の前後差圧ΔＰ及びフィルタ６に流入する排気の流量Ｆを検出し、この前後差圧ΔＰを排気の流量Ｆで除した除算値ΔＰ／Ｆを算出するとともに同除算値ΔＰ／Ｆのなまし処理を行い、なまし処理された除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出するとともにこれを記憶更新する。また、機関潤滑油の消費量及び車両の走行距離の双方に基づきアッシュ堆積量推定値Ｄａを算出するとともにこのアッシュ堆積量推定値Ｄａを記憶更新する。また、機関始動に際して、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上となるまでは、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐ及びアッシュ堆積量推定値Ｄａの双方に基づき、マップを参照して当該記憶されている各堆積量推定値Ｄｐ、Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出する。そして、この導出された除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａに基づきＰＭ堆積量推定値Ｄｐを算出する。こうした構成によれば、機関始動の開始直後からフィルタ６に堆積しているＰＭの量を精度良く推定することができるようになる。
【００５０】
（２）上記所定の条件は排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上となることをもって成立するものとされる。こうした構成によれば、各センサ１３、１４により検出される前後差圧ΔＰ及び排気の流量Ｆから算出される除算値ΔＰ／Ｆを、適切なタイミングにてなまし値Ａに対して反映させることができるようになる。
【００５１】
（３）機関始動に際して、上記除算値ΔＰ／Ｆのなまし値Ａの初期値Ａｉｎｔｌが設定されてから上記所定の条件が成立するまでは、前回の制御周期から今回の制御周期までの間に内燃機関から排出されたＰＭの量を機関運転状態（機関回転速度ＮＥ、燃料噴射量Ｑ）に基づき推定する。そして、この推定値Ｄｐ１を、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐに加算し、この加算値Ｄｐ＋Ｄｐ１に基づき同加算値Ｄｐ＋Ｄｐ１に対応する上記除算値ΔＰ／Ｆを導出する。こうした構成によれば、上記所定の条件が成立するまでの期間において上記除算値ΔＰ／Ｆが、フィルタ６に実際に堆積しているＰＭの量に即した値として的確に算出されるようになるため、上記所定の条件が成立するまでの期間であっても、フィルタ６に堆積しているＰＭの量を精度良く的確に推定することができるようになる。
【００５２】
尚、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００５３】
・本発明はディーゼル機関の排気浄化装置に限られるものではなく、ガソリン機関の排気浄化装置に対して本発明を適用することもできる。
・機関潤滑油の消費量及び車両の走行距離の積算値のいずれか一方に基づきアッシュ堆積量推定値Ｄａを算出するようにしてもよい。また、機関運転状態を把握するための他のパラメータに基づきアッシュ堆積量を推定するようにしてもよい。
【００５４】
・上記実施形態のように、機関始動に際して、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上となるまでは、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐ及びアッシュ堆積量推定値Ｄａの双方に基づきこれら堆積量推定値Ｄｐ、Ｄａに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出するようにすることが、ＰＭ堆積量推定値Ｄｐの算出精度を向上させる上では望ましい。しかしながら、車両の走行距離の積算値が短い場合のようにフィルタ６に堆積しているアッシュの量が無視できるほど小さい場合には、記憶されているＰＭ堆積量推定値Ｄｐのみに基づき同ＰＭ堆積量推定値Ｄｐに対応する除算値ΔＰ／Ｆを導出するようにしてもよい。
【００５５】
・上記実施形態では、排気の流量Ｆが所定流量Ｆｔｈ以上である場合に、フィルタ６の前後差圧ΔＰの活用を許可する所定の条件が成立するものとしたが、本発明に係る所定の条件の成立条件はこれに限られるものではない。ＰＭ堆積量推定値Ｄｐを精度良く算出する上で排気の流量Ｆ及びフィルタ６の前後差圧ΔＰの信頼性が確保される条件であればよく、他に例えば、クランキングが開始されてからの経過期間が所定期間以上となることをもって所定の条件が成立するものとすることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
２…排気通路、４…酸化触媒、６…フィルタ、１０…電子制御装置、１１…機関回転速度センサ、１２…アクセル操作量センサ、１３…吸入空気量センサ、１４…差圧センサ、１５…Ｉ／Ｇスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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