(57)【要約】【課題】大気圧が変化してもフィルタの温度を好適に制御することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】エンジン１の排気通路２６には、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ３２が設けられている。制御装置２５は、燃料噴射弁４の噴射時期を制御してポスト噴射を行うことによりフィルタ３２の再生処理を行う。また、再生処理の実行時におけるフィルタ３２の目標温度を設定するとともに、大気圧センサ４７で検出された大気圧に基づいて目標温度を修正した修正目標温度を算出する。この修正目標温度は、大気圧が基準大気圧よりも低くなるほど目標温度よりも低い温度される。そして、制御装置２５には基準大気圧においてポスト噴射を行ったときのポスト噴射量とフィルタ３２の温度との対応関係が予め設定されており、ポスト噴射を行うときにはその対応関係に基づき、修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定する。【選択図】図１
2008121518.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排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関の燃料噴射弁の噴射時期を制御してポスト噴射を行うことにより前記フィルタの温度を上昇させて前記粒子状物質を燃焼させる再生処理を行う内燃機関の排気浄化装置において、
前記再生処理の実行に際して前記フィルタの目標温度を設定する目標温度設定手段と、
大気圧検出手段にて検出された大気圧に基づいて前記目標温度を修正した修正目標温度を算出する修正温度算出手段と、
基準大気圧においてポスト噴射を行ったときのポスト噴射量と前記フィルタの温度との対応関係が予め設定されており、ポスト噴射を行うときには前記対応関係に基づき、前記修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定する噴射量設定手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記修正温度算出手段は、前記大気圧が前記基準大気圧よりも低くなるほど、前記修正目標温度を前記目標温度よりも低い温度にする
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記修正温度算出手段は、前記大気圧が前記基準大気圧よりも高くなるほど、前記修正目標温度を前記目標温度よりも高い温度にする
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】
前記目標温度設定手段は、前記フィルタに捕集された前記粒子状物質の堆積量に基づいて前記目標温度を設定する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記噴射量設定手段は、前記修正目標温度と、機関回転速度及び機関負荷のうちの少なくも一方とに基づいて前記ポスト噴射量を設定する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記フィルタの温度と前記修正目標温度との偏差に基づいて算出される値であって所定の範囲内の値となるように制限される補正量にて前記ポスト噴射量は補正される
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記大気圧と前記基準大気圧との差が所定値以上であるときには、前記修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定し、前記差が前記所定値に満たないときには、前記ポスト噴射の実行中における吸入空気量を、前記差に基づいて算出される吸気補償量の分だけ変化させるとともに、前記目標温度に対応したポスト噴射量を設定する
請求項１〜６のいずれか１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ものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置として、排気中のＰＭ（Particulate Matter:粒子状物質）を捕集するフィルタを備える装置が知られている。
こうした排気浄化装置では、フィルタに捕集されたＰＭの量が増大するにつれて同フィルタでの圧力損失が増大し、その結果、機関出力等に悪影響を与えるようになる。そこで、フィルタの温度を上げて捕集されたＰＭを燃焼させるといった再生処理が行われる。
【０００３】
この再生処理では、まず、フィルタに捕集されたＰＭの堆積量や機関負荷等に基づいて同フィルタの目標温度が設定される。そして、フィルタの温度を目標温度にするために、主燃料噴射時期から遅れた時期に再度行われる燃料噴射、いわゆるポスト噴射が実行される。このポスト噴射で噴射された燃料は、基本的に未燃のまま排気通路に供給され、同排気通路内で酸化される。そして、その燃料の酸化熱によって排気の温度は上昇し、この昇温された排気によってフィルタが昇温される。
【０００４】
ところで、標高が高く大気圧の低い高地では、低地と比較して空気密度が低くなるため、内燃機関の吸入空気量が減少し、これにより排気流量も減少するようになる。このように排気流量が減少すると、ポスト噴射により昇温された排気がフィルタを通過する時間が長くなり、フィルタの受熱時間も長くなるため、同フィルタの温度は上昇しやすくなる。また、吸入空気量が減少すると、ポスト燃料（ポスト噴射で噴射された燃料）の酸化熱で昇温される排気の体積が減少して排気の単位体積当たりの受熱量が増大するため、排気温度そのものも上昇しやすくなる。このように、大気圧の変化は、ポスト噴射によるフィルタの昇温度合に対して影響を与える。
【０００５】
そのため、上記排気浄化装置を搭載した車両が高地を走行しているときに、低地走行時と同様な噴射量にてポスト噴射を行うと、場合によってはフィルタが過度に昇温されてしまうおそれがある。そこで、特許文献１に記載の装置では、標高の変化等による排気の温度上昇分を予測するなどしてフィルタの温度を予測し、その予測されたフィルタの温度が同フィルタの溶損を招く所定温度よりも高いときには、ポスト噴射量を減量することにより、同フィルタの温度が所定温度以下となるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２１８４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記文献に記載されるように、フィルタの過昇温が予測されるときにポスト噴射量を減量するようにすれば、大気圧の変化によるフィルタの過昇温についてはこれを抑えることができる。しかし、大気圧に依らずフィルタを上記目標温度に制御するといった点については特に考慮されておらず、こうした点について更なる改善の余地を残すものになっている。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、大気圧が変化してもフィルタの温度を好適に制御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】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関の燃料噴射弁の噴射時期を制御してポスト噴射を行うことにより前記フィルタの温度を上昇させて前記粒子状物質を燃焼させる再生処理を行う内燃機関の排気浄化装置において、前記再生処理の実行に際して前記フィルタの目標温度を設定する目標温度設定手段と、大気圧検出手段にて検出された大気圧に基づいて前記目標温度を修正した修正目標温度を算出する修正温度算出手段と、基準大気圧においてポスト噴射を行ったときのポスト噴射量と前記フィルタの温度との対応関係が予め設定されており、ポスト噴射を行うときには前記対応関係に基づき、前記修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定する噴射量設定手段とを備えることをその要旨とする。
【０００９】
同構成では、適宜設定された基準大気圧（例えば標準大気圧の１０１．３ｋＰａ等）においてポスト噴射を行ったときのポスト噴射量（ポスト噴射で噴射される燃料の量）とフィルタの温度との対応関係が予め設定されている。そして、実際の大気圧がその基準大気圧と同一の場合には、同対応関係に基づき、上記目標温度に対応したポスト噴射量を設定することで、実際のフィルタの温度は上記目標温度になる。しかし、実際の大気圧が基準大気圧と異なる場合には、上述したような大気圧による空気密度の変化に起因して上記対応関係がずれてしまい、例えば実際の大気圧が基準大気圧よりも低い場合に上記目標温度に対応したポスト噴射量を設定すると、実際のフィルタの温度は目標温度よりも高くなってしまう。また、実際の大気圧が基準大気圧よりも高い場合に上記目標温度に対応したポスト噴射量を設定すると、実際のフィルタの温度は目標温度よりも低くなってしまう。
【００１０】
そこで同構成では、大気圧センサなどの大気圧検出手段にて検出された実際の大気圧に基づいて上記目標温度を修正した修正目標温度を算出し、ポスト噴射を行うときには、上記対応関係にあって同修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定するようにしている。このように、大気圧に基づいて目標温度を修正し、その修正された温度に対応するポスト噴射量が設定されることにより、ポスト噴射によるフィルタの昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響は極力抑えられるようになり、実際のフィルタの温度は上記目標温度に調整される。従って、同構成によれば、大気圧が変化してもフィルタの温度を好適に制御することができるようになる。
【００１１】
なお、大気圧に基づいて上記目標温度を修正する際には、請求項２に記載の発明によるように、前記修正温度算出手段は、前記大気圧が前記基準大気圧よりも低くなるほど、前記修正目標温度を前記目標温度よりも低い温度にする、といった構成や、請求項３に記載の発明によるように、前記修正温度算出手段は、前記大気圧が前記基準大気圧よりも高くなるほど、前記修正目標温度を前記目標温度よりも高い温度にする、といった構成を採用することにより、ポスト噴射によるフィルタの昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響を適切に抑えることができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記目標温度設定手段は、前記フィルタに捕集された前記粒子状物質の堆積量に基づいて前記目標温度を設定することをその要旨とする。
【００１３】
再生処理の実行に際して、フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が多いときほど、粒子状物質の燃焼熱によってフィルタの昇温は促進される。そのため、同堆積量が多いときほど上記目標温度を低くするようにしても、粒子状物質を燃焼させるために必要な温度を確保することができる。そこで、同構成によるように、フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量に基づいて上記目標温度を設定することにより、フィルタの再生処理を効率よく行うことができるようになる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記噴射量設定手段は、前記修正目標温度と、機関回転速度及び機関負荷のうちの少なくも一方とに基づいて前記ポスト噴射量を設定することをその要旨とする。
【００１５】
フィルタの温度を昇温させる際、排気の温度が低いときほど多くのポスト噴射量が必要になる。また、排気の流量が多いときほど、排気がフィルタを通過する時間は短くなり、フィルタの受熱時間も短くなるため、同フィルタの温度は上昇しにくくなる。そのため、フィルタの温度を昇温させる際、排気の流量が多いときほど多くのポスト噴射量が必要になる。従って、ポスト噴射を通じてフィルタを昇温させる際には、排気温度や排気流量を考慮することが望ましい。
【００１６】
ここで、機関負荷が高くなるほど、メイン噴射の噴射量は増大されるため、排気温度は高くなる。また、機関回転速度が高くなるほど、高温の排気が排気通路に流れ込む間隔は短くなるため、排気通路内の排気温度は高くなる。
【００１７】
また、機関負荷が高いときほど吸入空気量は多くなっており、これにより排気流量も多くなる。また、機関回転速度が高くなるほど、上述したように、排気通路に排気が流れ込む間隔は短くなるため、単位時間当たりの排気流量は増大するようになる。このように、排気温度や排気流量は機関負荷や機関回転速度によって変化する。
【００１８】
そこで、同構成では、上記修正目標温度に加え、さらに排気温度や排気流量に関与する機関回転速度及び機関負荷のうちの少なくとも一方に基づいてポスト噴射量を設定するようにしている。従って、フィルタを昇温させるために必要なポスト噴射量を適切に設定することができるようになる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの温度と前記修正目標温度との偏差に基づいて算出される値であって所定の範囲内の値となるように制限値で制限されるフィードバック補正量にて前記ポスト噴射量は補正されることをその要旨とする。
【００２０】
ポスト噴射を通じてフィルタの温度を上記目標温度にする際には、フィルタの目標温度とフィルタの温度（実際のフィルタの温度）との偏差に基づいてポスト噴射量に対する補正量を算出し、その補正量にてポスト噴射量を修正するといった、いわゆるフィードバック制御を行うことにより、通常であれば、フィルタの温度と上記目標温度とのずれを好適に抑えることができる。しかし、大気圧の影響を受けてフィルタの温度が目標温度からずれるときには、そのずれ量が比較的大きくなるため、そうした大きなずれ量を早期に解消するためには、上記フィードバック制御のゲインを大きくする必要がある。ここで、そのように大きなゲインを設定すると、上記補正量が大きく変化するようになるため、フィードバック制御によるフィルタの温度制御は発散しやすくなり、同フィルタの温度が不安定になるおそれがある。
【００２１】
この点、同構成によれば、大気圧に基づいて目標温度を修正した修正目標温度に対応するポスト噴射量が設定されることにより、フィルタの温度は上記目標温度に向けて調整される。
【００２２】
ここで、目標温度と修正目標温度との間には大気圧に応じて修正された分だけの差があるため、フィルタの温度が目標温度に調整されるときには、フィルタの温度と修正目標温度との間に一定のずれが常に生じる。従って、同構成によるように、修正目標温度とフィルタの温度との偏差に基づいてフィードバック補正量を算出する場合には、フィルタの温度が上記目標温度にかなり近づいても、偏差に基づいて算出されるフィードバック補正量はある程度大きな値になり、最終的には上記制限値で制限されて一定の値になる。このようにポスト噴射実行中のフィードバック補正量は、大きく変化することなく一定の値になるため、フィルタの温度は安定するようになる。
【００２３】
なお、同構成によれば、上記制限値に相当する分だけ、フィルタの温度は目標温度からずれるようになるが、その制限値の絶対値を比較的小さくしておくことで、そうしたずれ量を極力小さくすることが可能である。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記大気圧と前記基準大気圧との差が所定値以上であるときには、前記修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定し、前記差が前記所定値に満たないときには、前記ポスト噴射の実行中における吸入空気量を、前記差に基づいて算出される吸気補償量の分だけ変更するとともに、前記目標温度に対応したポスト噴射量を設定することをその要旨とする。
【００２５】
上述したように、ポスト噴射によるフィルタの昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響は、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化に起因している。そこで同構成では、実際の大気圧と基準大気圧との差が所定値に満たないときには、ポスト噴射の実行中における吸入空気量を、上記差に基づいて算出される吸気補償量の分だけ変更するようにしており、これにより大気圧変化に起因する吸入空気量の変化が補償される。そのため大気圧の変化がフィルタの昇温度合に与える影響も抑えられるようになる。そして、このように大気圧変化による影響が抑えられることから、上記目標温度に対応したポスト噴射量を設定するようにしてもフィルタの温度は同目標温度に調整される。従って、大気圧が変化してもフィルタの温度を好適に制御することができるようになる。
【００２６】
ここで、吸入空気量の変更量には限界があるため、実際の大気圧と基準大気圧との差がある程度大きくなり、大気圧変化による吸入空気量の変化が上記変更量の限界を超えてしまうと、大気圧変化による吸入空気量の変化を上記補償量で補うことができなくなる。そこで、同構成では、大気圧と前記基準大気圧との差が上記所定値以上であり、大気圧変化による吸入空気量の変化が大きくなるときには、上述したように修正目標温度に対応したポスト噴射量を設定するようにしており、これにより実際の大気圧と基準大気圧との差がある程度大きくなってもフィルタの温度を好適に制御することができるようになる。
【００２７】
なお、同構成において、実際の大気圧と基準大気圧との間に差があり、基準大気圧下における吸入空気量よりも実際の吸入空気量が少ないときには、ポスト噴射の実行中における吸入空気量が増量されるように上記補償量を設定し、基準大気圧下における吸入空気量よりも実際の吸入空気量が多いときには、ポスト噴射の実行中における吸入空気量が減量されるように上記補償量を設定することにより、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化を適切に補償することができる。また、吸入空気量の変更に際しては、吸気通路に設けられるスロットル弁の開度を変更したり、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を変更する機構が設けられている場合にはそのバルブ特性を変更したり、吸入空気を過給する過給機を備える場合にはその過給圧を変更したりすることによって、実際に吸入空気量を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１実施形態）
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２９】
図１に、本実施形態にかかる排気浄化装置を備えるディーゼル機関の制御装置、これが適用されるエンジン１、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図を示す。
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には、各気筒＃１〜＃４にそれぞれ対応した燃料噴射弁４が複数取り付けられている。また、シリンダヘッド２には外気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００３０】
各燃料噴射弁４は、燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９には、高圧ポンプ１０が接続されており、この高圧ポンプ１０によってコモンレール９には高圧燃料が供給される。そして、コモンレール９に供給された高圧燃料は、燃料噴射弁４が開弁されることにより、各気筒の燃焼室に噴射供給される。
【００３１】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためのスロットル弁１６が設けられている。このスロットル弁１６は、モータ１７によって開閉駆動される。
【００３２】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１が設けられている。同ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサとスロットル弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
【００３３】
また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの下流側には、排気成分を浄化する第１酸化触媒３０が設けられており、更にその下流側には、排気成分を浄化するコンバータ３４が設けられている。このコンバータ３４の内部には、排気の流れ方向に対して直列に第２酸化触媒３１及びフィルタ３２が配設されている。
【００３４】
第１酸化触媒３０及び第２酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ３２は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する部材であって、多孔質のセラミック構造体で構成されており、排気中のＰＭは多孔質の壁を通過する際に捕集される。
【００３５】
排気通路２６の途中にあって、コンバータ３４の下流側には排気の流量を制限する排気絞り弁３５が設けられている。この排気絞り弁３５の非作動時には弁体が全開となっている。一方、作動時には弁体がある程度閉じられることによって排気の流量が減少される。
【００３６】
この他、エンジン１にはＥＧＲ装置が備えられている。このＥＧＲ装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量を低減させる装置である。この装置はインテークマニホールド７とエキゾーストマニホールド８とを連通するＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられたＥＧＲ弁１５、及びＥＧＲクーラ１４等により構成されている。そして、ＥＧＲ弁１５の弁開度が調整されることによりエキゾーストマニホールド８からインテークマニホールド７に導入される排気の量、すなわちＥＧＲ量が調整される。また、ＥＧＲクーラ１４によってＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度が低下される。このＥＧＲ装置によってエンジン１の燃焼室に排気の一部が戻されると、混合気の燃焼温度が低下してＮＯｘの発生量が減少する。
【００３７】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、吸気通路３の上流側に設けられたエアフロメータ４０によって吸入空気量ＧＡが検出される。また、スロットル弁１６を開閉するモータ１７に設けられたスロットル開度センサ４１によってスロットル弁１６の開度（スロットル開度ＴＡ）が検出される。また、第２酸化触媒３１の排気上流側に設けられた第１排気温度センサ４２によって同第２酸化触媒３１に流入する排気の温度である第１排気温度Ｔａが検出され、第２酸化触媒３１とフィルタ３２との間に設けられた第２排気温度センサ４３によって、第２酸化触媒３１を通過した直後の排気の温度である第２排気温度Ｔｂが検出される。また、第２酸化触媒３１とフィルタ３２との間に設けられた圧力センサ４４によって、フィルタ３２の上流側の圧力が検出される。また、エンジン１のクランクシャフト近傍に設けられたクランク角センサ４５によってクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥが検出され、アクセルペダルに設けられたアクセルセンサ４６によってアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰが検出される。そして、大気圧センサ４７によって大気圧ＡＰが検出される。
【００３８】
これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。
【００３９】
そして、この制御装置２５により、例えば燃料噴射弁４の燃料噴射量制御や燃料噴射時期制御、高圧ポンプ１０の吐出圧力制御、スロットル弁１６の開度制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。また、上記フィルタ３２に捕集されたＰＭを燃焼させるフィルタの再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置２５によって行われる。
【００４０】
上記フィルタ３２の再生処理は、以下のようにして行われる。
まず、フィルタ３２で捕集されたＰＭの堆積量が多くなるほど、上記圧力センサ４４で検出される圧力Ｐは高くなる傾向にある。そこで、圧力Ｐに基づいてフィルタ３２でのＰＭ堆積量ＰＭｓｍが推定される。
【００４１】
そして、このＰＭ堆積量ＰＭｓｍが再生開始基準値ＰＭｓｔａｒｔに達すると、フィルタ３２の再生処理が開始される。
この再生処理が開始されると、制御装置２５は、燃料噴射弁４の噴射時期を制御してポスト噴射を行う。このポスト噴射は、機関出力を得るための主燃料噴射の噴射時期から遅れた時期に再度行われる燃料噴射であり、同ポスト噴射で噴射された燃料は排気通路２６に供給される。この排気通路２６に供給された燃料が第１酸化触媒３０に到達すると、その一部は酸化されてその酸化熱で排気温度が上昇する。この第１酸化触媒３０による排気温度の上昇作用によって第２酸化触媒３１の昇温が図られ、これにより第２酸化触媒３１の活性化が促進される。第１酸化触媒３０で酸化されることなく通過した燃料が第２酸化触媒３１に到達すると、同第２酸化触媒３１で酸化されて排気温度は上昇する。そして昇温された排気がフィルタ３２に流入して同フィルタ３２の温度が上昇することにより、捕集されたＰＭは燃焼処理される。
【００４２】
再生処理を行うことで減少するＰＭの量、換言すれば再生処理中のＰＭ堆積量ＰＭｓｍは次式（１）に基づいて推定される。
再生処理中のＰＭｓｍ＝再生処理開始時のＰＭｓｍ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ  …（１）
ＰＭｓｍ：ＰＭ堆積量
ＰＭｅ：ＰＭ排出量
ＰＭｃ：ＰＭ酸化量
ＰＭ排出量ＰＭｅは、エンジン１の全燃焼室から排出されるＰＭの量であり、予めの実験等を通じて設定されたマップ、例えば機関回転速度ＮＥと機関負荷とをパラメータとするＰＭ排出量算出マップを参照して求められる。なお、機関負荷を示すパラメータとしては、ポスト噴射に先立って行われる燃料噴射であって、機関出力を得るために行われるメイン噴射の噴射量（以下、メイン噴射量という）に基づいて推定される。
【００４３】
ＰＭ酸化量ＰＭｃは、フィルタ３２に捕集されたＰＭが燃焼処理される量である。このＰＭ酸化量ＰＭｃは、予めの実験等を通じて設定されたマップ、すなわちフィルタ３２の温度であるフィルタ温度ＦＴ（ここではフィルタ３２に流入する排気温度を示す上記第２排気温度Ｔｂを利用）とエアフロメータ４０によって検出される吸入空気量ＧＡとをパラメータとするＰＭの酸化速度マップ等に基づいて算出される。
【００４４】
こうして推定される再生処理中のＰＭ堆積量ＰＭｓｍが十分に少なくなり、所定の再生完了基準値ＰＭｅｎｄを下回ると、フィルタ３２の再生処理は終了される。
また、機関の低負荷時などのように排気温度が低い運転領域において再生処理を行う場合には、ポスト噴射の実行に併せて排気絞り弁３５が作動される。この排気絞り弁３５の作動によって排気の流量が制限されると、同排気絞り弁３５の上流側における背圧が増大して排気温度は上昇するようになる。また、背圧が増大することで機関負荷も増大し、燃料噴射弁４から噴射される燃料の量が増大されることによっても排気温度は上昇するようになる。このように、排気絞り弁３５を作動させることで排気温度は上昇するようになるため、低負荷運転時等のように排気温度が低い運転領域においても、フィルタ３２の再生処理を行うことが可能になる。
【００４５】
ところで、前述したように、標高が高く大気圧の低い高地では、低地と比較して空気密度が低くなるため、内燃機関の吸入空気量が減少し、これにより排気流量も減少するようになる。このように排気流量が減少すると、ポスト噴射により昇温された排気がフィルタを通過する時間が長くなり、フィルタの受熱時間も長くなるため、同フィルタの温度は上昇しやすくなる。また、吸入空気量が減少すると、ポスト燃料の酸化熱で昇温される排気の体積が減少して排気の単位体積当たりの受熱量が増大するため、排気温度そのものも上昇しやすくなる。このように、大気圧の変化は、ポスト噴射によるフィルタの昇温度合に対して影響を与える。そのため、標高が高く大気圧の低い高地において、低地と同様な噴射量にてポスト噴射を行うと、フィルタ３２の温度が理想的な目標温度よりも高くなり、場合によってはフィルタ３２が過度に昇温されてしまうおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、ポスト噴射時の燃料噴射量であるポスト噴射量ＰＱを以下のような態様で設定することにより、大気圧が変化してもフィルタの温度を適切に制御することができるようにしている。
【００４７】
図２に、ポスト噴射量ＰＱを設定するポスト噴射量設定処理についてその手順を示す。なお、本処理は、再生処理の実行中において制御装置２５により繰り返し実行される。また、本処理は、前記噴射量設定手段を構成している。
【００４８】
本処理が開始されるとまず、メイン噴射量Ｑ、上記式（１）にて算出される再生処理中のＰＭ堆積量ＰＭｓｍ、機関回転速度ＮＥ、及び上記フィルタ温度ＦＴ、及び大気圧ＡＰが読み込まれる（Ｓ１００）。
【００４９】
次に、メイン噴射量Ｑ及びＰＭ堆積量ＰＭｓｍに基づき、制御装置２５のＲＯＭに記憶された目標温度設定マップＦＴｍａｐを参照して、再生処理の実行中におけるフィルタ３２の目標温度ＦＴｐが設定される（Ｓ１１０）。この目標温度ＦＴｐは、再生処理によってフィルタ３２の温度を昇温させる際に実際に目標とされる温度である。なお、ステップＳ１１０の処理は、上記目標温度設定手段を構成している。
【００５０】
この目標温度ＦＴｐは、次のような傾向にて設定される。すなわち、各気筒＃１〜＃４内の温度が低いときほど、目標温度ＦＴｐはより低い温度に設定される。ここで、各気筒＃１〜＃４内の温度は、機関負荷が低いときほど低下する傾向にあり、同機関負荷が低いときほどメイン噴射量Ｑは減量される。そこで、図３に示すように、メイン噴射量Ｑが少ないほど、換言すれば機関負荷が低く、各気筒＃１〜＃４内の温度が低いときほど、目標温度ＦＴｐは低くなるように設定される。このように、メイン噴射量Ｑが少なくなるほど目標温度ＦＴｐは低くされることにより、各気筒＃１〜＃４内の温度が低いときほど、ポスト噴射量ＰＱは減量される。従って、ポスト噴射で噴射された燃料が低温のシリンダ壁等に付着してエンジン１の潤滑油を希釈するといった、いわゆるオイル希釈の発生が抑えられる。
【００５１】
また、同図３に示すように、ＰＭ堆積量ＰＭｓｍが多いほど、目標温度ＦＴｐは低くなるように設定される。これは、ＰＭ堆積量ＰＭｓｍが多いときほど、ＰＭ自身の燃焼によってフィルタ３２の昇温が促進されるため、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温効果を低減しても、同フィルタ３２の温度は、ＰＭを燃焼させるために必要な温度になるためである。
【００５２】
次に、目標温度ＦＴｐを修正するためのオフセット温度ＯＳＴが大気圧ＡＰに基づいて算出される（Ｓ１２０）。このオフセット温度ＯＳＴは、大気圧ＡＰが低くなるほど、より詳細には、図４に示すように、基準大気圧ＡＰｂから大気圧ＡＰを減じた値である圧力差ΔＡＰがプラス側に大きくなるほど、すなわち大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも低くなるほど、プラス側に大きくされる。また、圧力差ΔＡＰがマイナス側に大きくなるほど、すなわち大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも高くなるほど、オフセット温度ＯＳＴはマイナス側に大きくされる。
【００５３】
次に、目標温度ＦＴｐから上記オフセット温度ＯＳＴを減算した修正目標温度ＦＴｐｏｓが算出される（Ｓ１３０）。なお、上記ステップＳ１２０及びステップＳ１３０は、前記修正温度算出手段を構成している。
【００５４】
次に、制御装置２５のＲＯＭに記憶された噴射量設定マップＰＱｍａｐを参照して、ポスト噴射量の基本値である基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される（Ｓ１４０）。
この噴射量設定マップＰＱｍａｐは、フィルタの目標温度、メイン噴射量Ｑ、及び機関回転速度ＮＥをパラメータとする三次元マップである。そして、ポスト噴射を行ったときのポスト噴射量とフィルタ３２の温度との対応関係が予め設定されており、その対応関係に基づいて基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。
【００５５】
ここで、大気圧が異なると、同一のポスト噴射量であってもフィルタ３２の温度は違った温度になる。そこで、噴射量設定マップＰＱｍａｐの設定に際しては、上記基準大気圧ＡＰｂにおいてポスト噴射を行ったときのポスト噴射量とフィルタ３２の温度との対応関係が設定されている。
【００５６】
上記噴射量設定マップＰＱｍａｐに基づいて設定される基本ポスト噴射量ＰＱｂは、基本的に次のような傾向にて設定される。まず、図５に示すように、フィルタの目標温度が低いほど、基本ポスト噴射量ＰＱｂは少なくされる。これは、フィルタ３２を目標温度にまで昇温させるために必要なポスト噴射量は、目標温度が低いほど少なくなるためである。
【００５７】
また、同図５に示すように、排気温度が高いほど、基本ポスト噴射量ＰＱｂは少なくされる。逆にいえば、排気温度が低いほど、基本ポスト噴射量ＰＱｂは多くされる。これは、フィルタ３２の温度を目標温度にまで昇温させる際、排気温度が低いときほど、より多くのポスト噴射量が必要になるためである。
【００５８】
そして、同図５に示すように、排気流量が少ないほど、基本ポスト噴射量ＰＱｂは少なくされる。逆にいえば、排気流量が多いほど、基本ポスト噴射量ＰＱｂは多くされる。これは、排気流量が多いときほど、排気がフィルタ３２を通過する時間は短くなり、フィルタ３２の受熱時間も短くなるため、同フィルタ３２の温度は上昇しにくくなる。そのため、フィルタ３２の温度を目標温度にまで昇温させる際、排気流量が多いときほど多くのポスト噴射量が必要になるためである。
【００５９】
ここで、機関負荷が高くなるほど、メイン噴射量Ｑは増大されて排気温度は高くなる。また、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、高温の排気が排気通路２６に流れ込む間隔は短くなり、排気通路２６内の排気温度は高くなる。
【００６０】
また、機関負荷が高いときほど吸入空気量は多くなっており、これにより排気流量も多くなる。また、機関回転速度ＮＥが高くなるほど、上述したように、排気通路２６に排気が流れ込む間隔は短くなるため、単位時間当たりの排気流量は増大するようになる。このように、排気温度や排気流量は、機関負荷を示すメイン噴射量Ｑの量や機関回転速度ＮＥによって変化する。
【００６１】
そこで、上述したようにフィルタ３２の昇温に影響を与える排気温度や排気流量を考慮するべく、フィルタの目標温度に対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定する際には、排気温度や排気流量に関与する機関回転速度ＮＥやメイン噴射量Ｑも加味した状態で基本ポスト噴射量ＰＱｂは設定される。
【００６２】
さらにステップＳ１４０では、フィルタ３２の目標温度に対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂを上記噴射量設定マップＰＱｍａｐに基づいて設定する際に、上記ステップＳ１１０で設定された本来の目標温度ＦＴｐではなく、その目標温度ＦＴｐを大気圧ＡＰで修正した上記修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。すなわち、上記ステップＳ１４０では、修正目標温度ＦＴｐｏｓ、メイン噴射量Ｑ、及び機関回転速度ＮＥに基づき、噴射量設定マップＰＱｍａｐを参照して基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。このように修正目標温度ＦＴｐｏｓは、再生処理によってフィルタ３２の温度を昇温させる際に実際に目標とされる温度ではなく、ポスト噴射量を設定するときのパラメータとして上記目標温度ＦＴｐの代わりに利用される温度である。
【００６３】
次に、フィルタ温度ＦＴと修正目標温度ＦＴｐｏｓとの偏差ΔＴが算出され（Ｓ１５０）、その偏差ΔＴに基づき、基本ポスト噴射量ＰＱｂに対するフィードバック補正量Ｈが算出される（Ｓ１６０）。このフィードバック補正量Ｈは、偏差ΔＴが大きくなるほど大きな値に設定される。より詳細には、フィルタ温度ＦＴが修正目標温度ＦＴｐｏｓよりも高いときほど、ポスト噴射量はより減量されるようにその値は大きくされる一方、フィルタ温度ＦＴが修正目標温度ＦＴｐｏｓよりも低いときほど、ポスト噴射量はより増量されるようにその値は大きくされる。また、フィードバック補正量Ｈは、所定の範囲内の値となるように上限値Ｕ及び下限値Ｌといった制限値で制限される。
【００６４】
次に、基本ポスト噴射量ＰＱｂをフィードバック補正量Ｈで補正したポスト噴射量ＰＱが算出されて（Ｓ１７０）、本処理は一旦終了される。
そして、適宜設定された噴射時期において、上記ポスト噴射量ＰＱに応じた指令値が制御装置２５から燃料噴射弁４に出力されて、同燃料噴射弁４の開弁制御が行われる。
【００６５】
次に、上記ポスト噴射量設定処理の実行による作用効果を説明する。
大気圧ＡＰが標準大気圧と同一の場合には、噴射量設定マップＰＱｍａｐに設定されたポスト噴射量とフィルタ３２の温度との対応関係に基づき、目標温度ＦＴｐに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定することで、実際のフィルタ３２の温度は目標温度ＦＴｐに調整される。しかし、大気圧ＡＰが標準大気圧と異なる場合には、上述したような大気圧による空気密度の変化に起因して、噴射量設定マップＰＱｍａｐに設定された上記の対応関係がずれてしまう。そのため、例えば大気圧ＡＰが標準大気圧よりも低い場合には、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合が高くなるため、そうした低い大気圧状態において上記目標温度ＦＴｐに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定すると、フィルタ温度ＦＴは目標温度ＦＴｐよりも高くなってしまう。逆に、大気圧ＡＰが標準大気圧よりも高い場合には、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合が低くなるため、そうした高い大気圧状態において上記目標温度ＦＴｐに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定すると、フィルタ温度ＦＴは目標温度ＦＴｐよりも低くなってしまう。
【００６６】
そこで、上記ポスト噴射量設定処理では、フィルタ３２の目標温度に対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂを上記噴射量設定マップＰＱｍａｐに基づいて設定する際に、上記ステップＳ１１０で設定された目標温度ＦＴｐではなく、その目標温度ＦＴｐを大気圧ＡＰで修正した上記修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。
【００６７】
このように、修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定されることにより、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響は極力抑えられるようになる。
【００６８】
より詳細には、標準大気圧に対して大気圧ＡＰが低くなるほど、修正目標温度ＦＴｐｏｓは低くされるため、基本ポスト噴射量ＰＱｂも減量される。このように大気圧ＡＰが低くなるほど基本ポスト噴射量ＰＱｂは減量されるため、大気圧の低下に伴う上記昇温度合の上昇が相殺され、実際のフィルタ３２の温度は上記目標温度ＦＴｐに調整される。
【００６９】
また、標準大気圧に対して大気圧ＡＰが高くなるほど、修正目標温度ＦＴｐｏｓは高くされるため、基本ポスト噴射量ＰＱｂは増量される。このように大気圧ＡＰが高くなるほど基本ポスト噴射量ＰＱｂは増量されるため、大気圧の増大に伴う上記昇温度合の低下が相殺され、実際のフィルタ３２の温度は上記目標温度ＦＴｐに調整される。
【００７０】
このように、大気圧変化に応じてその値が変化する修正目標温度ＦＴｐｏｓを算出し、その修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定されることにより、実際のフィルタ３２の温度は上記目標温度ＦＴｐに調整される。従って、大気圧が変化してもフィルタ３２の温度は適切に制御される。
【００７１】
他方、ポスト噴射を通じてフィルタ３２の温度を目標温度にする際、フィルタ３２の目標温度と実際のフィルタ３２の温度との偏差に基づいてポスト噴射量に対する補正量を算出する。そして、その補正量にてポスト噴射量を修正するといった、いわゆるフィードバック制御を行うことにより、通常であれば、フィルタ３２の温度と目標温度とのずれを抑えることができる。しかし、大気圧の影響を受けてフィルタの温度が目標温度からずれるときには、そのずれ量が比較的大きいため、そうした大きなずれ量を早期に解消するためには、上記フィードバック制御のゲインを大きくする必要がある。ここで、そのように大きなゲインを設定すると、上記補正量が大きく変化するようになって、フィードバック制御によるフィルタの温度制御は発散しやすくなり、同フィルタの温度が不安定になるおそれがある。従って、大気圧変化に起因して、実際のフィルタ３２の温度が目標温度からずれてしまうことをフィードバック制御で抑えようとすると、フィルタ３２の温度が不安定になるといった問題が生じてしまう。なお、このようにフィルタ３２の温度が不安定になる場合には、同フィルタの過昇温を抑えるためにポスト噴射実行時の目標温度を低くしなければならず、このように目標温度を低くすると、フィルタ３２の再生処理に要する時間が長くなるといった不都合が生じる。
【００７２】
この点、上記ポスト噴射量設定処理が実行されると、大気圧ＡＰに基づいて目標温度ＦＴｐを修正した修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定されることにより、フィルタ３２の温度は上記目標温度ＦＴｐに向けて調整される。
【００７３】
ここで、目標温度ＦＴｐと修正目標温度ＦＴｐｏｓとの間には大気圧に応じて修正された分だけの差があるため、フィルタ３２の温度が上記目標温度ＦＴｐに調整されるときには、フィルタ３２の温度と修正目標温度ＦＴｐｏｓとの間に一定のずれが常に生じる。ここで、先のステップＳ１５０では、修正目標温度ＦＴｐｏｓとフィルタ温度ＦＴとの偏差ΔＴに基づいてフィードバック補正量Ｈが算出されるため、フィルタの温度が上記目標温度ＦＴｐにかなり近づいても、偏差ΔＴに基づいて算出されるフィードバック補正量Ｈはある程度大きな値になり、最終的には上記制限値で制限された一定の値になる。このようにポスト噴射実行中のフィードバック補正量Ｈは、大きく変化することなく一定の値になるため、フィルタ３２の温度は安定するようになる。
【００７４】
なお、フィードバック補正量Ｈが制限値によって一定の値になる場合には、制限値に相当する分だけフィルタ３２の温度は目標温度ＦＴｐからずれるようになるが、その制限値の絶対値を比較的小さくしておくことで、そうしたずれ量を極力小さくすることが可能である。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）フィルタ３２の再生処理の実行に際して、同フィルタ３２の目標温度ＦＴｐを設定するとともに、大気圧ＡＰに基づいて目標温度ＦＴｐを修正した修正目標温度ＦＴｐｏｓを算出するようにしている。そして、基準大気圧ＡＰｂでポスト噴射を行ったときのポスト噴射量とそのときのフィルタ３２の温度との対応関係が予め設定された噴射量設定マップＰＱｍａｐを有しており、ポスト噴射を行うときには同マップに設定された対応関係に基づき、修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定するようにしている。このように大気圧ＡＰに基づいて目標温度ＦＴｐを修正し、その修正された温度である修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定されることにより、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響は極力抑えられるようになり、実際のフィルタ３２の温度は上記目標温度ＦＴｐに調整される。従って、大気圧が変化してもフィルタ３２の温度を好適に制御することができるようになる。
【００７６】
（２）大気圧ＡＰに基づいて目標温度ＦＴｐを修正する際には、大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも低くなるほど、修正目標温度ＦＴｐｏｓを目標温度ＦＴｐよりも低い温度にするようにしている。また、大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも高くなるほど、修正目標温度ＦＴｐｏｓを目標温度ＦＴｐよりも高い温度にするようにしている。従って、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響を適切に抑えることができるようになる。
【００７７】
（３）ＰＭ堆積量ＰＭｓｍに基づいて目標温度ＦＴｐを設定するようにしているため、フィルタ３２の再生処理を効率よく行うことができるようになる。
（４）基本ポスト噴射量ＰＱｂを、上記修正目標温度ＦＴｐｏｓのみならず、さらに機関回転速度ＮＥ及び機関負荷を示すメイン噴射量Ｑに基づいて設定するようにしている。従って、フィルタ３２を目標温度にするために必要な基本ポスト噴射量ＰＱｂを適切に設定することができるようになる。
【００７８】
（５）目標温度ＦＴｐとは異なる修正目標温度ＦＴｐｏｓとフィルタ温度ＦＴとの偏差ΔＴに基づき、基本ポスト噴射量ＰＱｂを補正するフィードバック補正量Ｈを算出するようにしている。そして、このフィードバック補正量Ｈが所定の範囲内の値となるように上限値Ｕや下限値Ｌといった制限値で同フィードバック補正量Ｈを制限するようにしている。そのため、フィルタ３２の温度が目標温度ＦＴｐにかなり近づいても、偏差ΔＴに基づいて算出されるフィードバック補正量Ｈはある程度大きな値になり、最終的には上記制限値で制限されて一定の値になる。従って、ポスト噴射実行中のフィードバック補正量Ｈは、大きく変化することなく一定の値になり、フィルタ３２の温度は安定するようになる。
（第２実施形態）
次に、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第２実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。
【００７９】
上述したように、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響は、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化に起因している。
そこで本実施形態では、そうした吸入空気量の変化をスロットル弁１６の開度調整を通じて抑えることにより、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化を補償し、もって大気圧の変化がフィルタ３２の昇温度合に与える影響を抑えるようにしている。
【００８０】
一方、スロットル弁１６の開度調整を通じた吸入空気量の変更量には限界がある。そこで、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化がそうした変更量の限界を超えるときには、第１実施形態で説明したように、修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定するようにしている。
【００８１】
この第２実施形態におけるポスト噴射量設定処理は、第１実施形態で説明したポスト噴射量設定処理の一部を変更することで実施される。以下、第１実施形態のポスト噴射量設定処理との相違点を中心に、本実施形態におけるポスト噴射量設定処理を説明する。
【００８２】
図６に、本実施形態のポスト噴射量設定処理についてその処理手順を示す。なお、本処理も、再生処理の実行中において制御装置２５により繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、メイン噴射量Ｑ、上記式（１）にて算出される再生処理中のＰＭ堆積量ＰＭｓｍ、機関回転速度ＮＥ、及び上記フィルタ温度ＦＴ、及び大気圧ＡＰが読み込まれる（Ｓ１００）。
【００８３】
次に、メイン噴射量Ｑ及びＰＭ堆積量ＰＭｓｍに基づき、制御装置２５のＲＯＭに記憶された目標温度設定マップＦＴｍａｐを参照して、再生処理の実行中におけるフィルタ３２の目標温度ＦＴｐが設定される（Ｓ１１０）。ここで設定される目標温度ＦＴｐも、第１実施形態と同様な傾向をもって設定される。
【００８４】
次に、基準大気圧ＡＰｂから大気圧ＡＰを減じた値である圧力差ΔＡＰが算出されて（Ｓ２００）、その圧力差ΔＡＰの絶対値が判定値α以上であるか否かが判定される（Ｓ２１０）。この判定値αは、現在の圧力差ΔＡＰに応じた吸入空気量の変化をスロットル弁１６の開度調整で補償することができるか否かを判定するための値であり、本実施形態では予めの実験等を通じて得られた適切な固定値が設定されている。
【００８５】
なお、上記判定値αを以下のような態様で可変設定するようにしてもよい。すなわち、大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも低く、吸入空気量が減少しているときには、現在のスロットル開度ＴＡとスロットル弁１６の最大開度との差を算出し、その差が小さいときほど、換言すれば増量可能な吸入空気の量が少ないときほど、上記判定値αが小さくなるように可変設定する。一方、大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも高く、吸入空気量が増大しているときには、現在のスロットル開度ＴＡとスロットル弁１６の最小開度との差を算出し、その差が小さいときほど、換言すれば減量可能な吸入空気の量が少ないときほど、上記判定値αが小さくなるように可変設定する。このように判定値αを可変設定することにより、ステップＳ２１０での判定精度をさらに高めることも可能である。
【００８６】
ステップＳ２１０で、圧力差ΔＡＰの絶対値が判定値α以上である旨判定される場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、スロットル弁１６の開度を調整しても大気圧変化に起因する吸入空気量の変化を補償することはできないため、先の図２に示したステップＳ１２０以降の処理が実行される。すなわち、第１実施形態で説明したように、前記修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。
【００８７】
一方、ステップＳ２１０で、圧力差ΔＡＰの絶対値が判定値α未満である旨判定される場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、スロットル弁１６の開度を調整することで大気圧変化に起因する吸入空気量の変化を補償することができるため、吸入空気量の変更処理を行うべく、ステップＳ２２０及びステップＳ２３０の処理が行われる。
【００８８】
ステップＳ２２０では、圧力差ΔＡＰに基づいて吸気補償量Ｒが算出される。この吸気補償量Ｒは、大気圧変化に起因する吸入空気量の変化を補償するための吸入空気量である。そして、図７に示すように、圧力差ΔＡＰがプラス側に大きくなるほど、すなわち大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも低く、基準大気圧ＡＰｂにおける吸入空気量よりも現在の吸入空気量が少ないときほど、ポスト噴射の実行中における吸入空気量が増量補正されるように上記吸気補償量Ｒの値はプラス側に大きくされる。また、圧力差ΔＡＰがマイナス側に大きくなるほど、すなわち大気圧ＡＰが基準大気圧ＡＰｂよりも高く、基準大気圧ＡＰｂにおける吸入空気量よりも現在の吸入空気量が多いときほど、ポスト噴射の実行中における吸入空気量が減量補正されるように上記吸気補償量Ｒの値はマイナス側に大きくされる。
【００８９】
そして、現在の機関運転状態に基づいて設定されているスロットル弁１６の開度が吸気補償量Ｒに基づいて変更される（Ｓ２３０）。ここでは、吸気補償量Ｒがプラス側の値になっているときには、同吸気補償量Ｒの絶対値に相当する分だけ現在の吸入空気量が増量されるように、スロットル弁１６の開度は大きくされる。また、吸気補償量Ｒがマイナス側の値になっているときには、同吸気補償量Ｒの絶対値に相当する分だけ現在の吸入空気量が減量されるように、スロットル弁１６の開度は小さくされる。
【００９０】
次に、目標温度ＦＴｐ、メイン噴射量Ｑ、及び機関回転速度ＮＥに基づき、前記噴射量設定マップＰＱｍａｐを参照して、ポスト噴射量の基本値である基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される（Ｓ２４０）。この噴射量設定マップＰＱｍａｐは、第１実施形態で説明した噴射量設定マップＰＱｍａｐと同一のマップである。そして、このステップＳ２４０では、第１実施形態で説明した前記修正目標温度ＦＴｐｏｓではなく、目標温度ＦＴｐに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂが設定される。
【００９１】
次に、フィルタ温度ＦＴと目標温度ＦＴｐとの偏差ΔＴが算出されて（Ｓ２５０）、先の図２に示したステップＳ１６０以降の処理が実行される。すなわち、第１実施形態で説明したように、偏差ΔＴに基づいて基本ポスト噴射量ＰＱｂに対するフィードバック補正量Ｈが算出され、そのフィードバック補正量Ｈで基本ポスト噴射量ＰＱｂを補正したポスト噴射量ＰＱが算出される。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態では、実際の大気圧ＡＰと基準大気圧ＡＰｂとの圧力差ΔＡＰが判定値αに満たないときには、ポスト噴射の実行中における吸入空気量を、圧力差ΔＡＰに基づいて算出される吸気補償量Ｒの分だけ変更するようにしており、これにより大気圧変化に起因する吸入空気量の変化が補償される。そのため大気圧の変化がフィルタ３２の昇温度合に与える影響も抑えられるようになる。そして、このように大気圧変化による影響が抑えられることから、上記目標温度ＦＴｐに対応する基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定するようにしてもフィルタ３２の温度は同目標温度ＦＴｐに調整される。従って、大気圧が変化してもフィルタ３２の温度は好適に制御されるようになる。
【００９３】
一方、吸入空気量の変更量には限界があるため、実際の大気圧ＡＰと基準大気圧ＡＰｂとの圧力差ΔＡＰがある程度大きくなり、大気圧変化による吸入空気量の変化がその変更量の限界を超えてしまうと、大気圧変化による吸入空気量の変化を上記吸気補償量Ｒで補うことができなくなる。そこで、上記圧力差ΔＡＰが上記判定値α以上であり、大気圧変化による吸入空気量の変化が大きくなっているときには、前述したように修正目標温度ＦＴｐｏｓに対応した基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定するようにしており、これにより圧力差ΔＡＰがある程度大きくなってもフィルタ３２の温度を好適に制御することができるようになる。
【００９４】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・基準大気圧ＡＰｂとして標準大気圧を設定するようにしたが、この他の圧力を設定するようにしてもよい。
【００９５】
・吸入空気量は大気圧のみならず、機関運転状態によっても変化する。そこで、大気圧のみならず機関回転速度や機関負荷といった機関運転状態も考慮してオフセット温度ＯＳＴを設定するようにしてもよい。同様に、上記圧力差ΔＡＰのみならず機関運転状態も考慮して上記吸気補償量Ｒを設定するようにしてもよい。これらの場合には、ポスト噴射によるフィルタ３２の昇温度合に対して大気圧の変化が与える影響をより好適に抑えることができるようになる。
【００９６】
・第２実施形態では、吸入空気量を変更するためにスロットル弁１６の開度を変更するようにしたが、この他の態様で吸入空気量を変更するようにしてもよい。例えば、内燃機関の吸気バルブや排気バルブのバルブ特性を変更する可変バルブ機構が設けられている場合にはそれら各バルブのバルブ特性を変更するようにしてもよい。また、吸気の過給圧を任意に変更可能な過給機（例えば可変容量型過給機など）を備える場合には、その過給圧を変更することにより、実際の吸入空気量を変更することができる。
【００９７】
・上記目標温度ＦＴｐを設定するパラメータは、機関負荷及びＰＭ堆積量であったが、機関負荷を省略するようにしてもよい。また、上記基本ポスト噴射量ＰＱｂを設定する各パラメータのうち、機関負荷及び機関回転速度のいずれか一方を省略するようにしてもよい。
【００９８】
・上記各実施形態では、機関負荷を示すパラメータとして、メイン噴射量Ｑを利用するようにしたが、アクセルペダルの操作量や、吸入空気量等を利用するようにしてもよい。
・上記フィードバック補正量Ｈによる基本ポスト噴射量ＰＱｂのフィードバック補正を省略するようにしてもよい。
【００９９】
・第１実施形態で説明した排気浄化装置は、第１酸化触媒３０や第２酸化触媒３１で燃料を酸化させて排気温度を上昇させるものであった。この他、例えばフィルタ３２のみを備えており、同フィルタ３２上で燃料を酸化させることにより当該フィルタ３２の温度を上昇させる排気浄化装置にも、本発明は同様に適用することができる。
【０１００】
・上記エンジン１は、直列４気筒の内燃機関であったが、その他の気筒数や気筒配列を備える内燃機関の排気浄化装置にも、本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置の第１実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。
【図２】同実施形態において実行されるポスト噴射量設定処理についてその手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において、機関負荷及びＰＭ堆積量とフィルタの目標温度との関係を示すグラフ。
【図４】同実施形態において、圧力差とオフセット温度との関係を示すグラフ。
【図５】同実施形態において、フィルタの目標温度、排気温度、及び排気流量と基本ポスト噴射量との関係を示すグラフ。
【図６】第２実施形態において実行されるポスト噴射量設定処理についてその手順の一部を示すフローチャート。
【図７】同実施形態において、圧力差と吸気補償量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１０２】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホールド、９…コモンレール、１０…高圧ポンプ、１１…ターボチャージャ、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…スロットル弁、１７…モータ、１８…インタークーラ、２５…制御装置、２６…排気通路、３０…第１酸化触媒、３１…第２酸化触媒、３２…フィルタ、３４…コンバータ、３５…排気絞り弁、４０…エアフロメータ、４１…スロットル開度センサ、４２…第１排気温度センサ、４３…第２排気温度センサ、４４…圧力センサ、４５…クランク角センサ、４６…アクセルセンサ、４７…大気圧センサ、＃１〜＃４…気筒。
【図１】
2008121518.tif 000003
【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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