(57)【要約】【課題】排気ガス浄化フィルタの上流側および下流側間の圧損に基づいて排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を正確に推定する。【解決手段】ＤＰＦ２２の複数のポアにより捕集されたスートを燃焼してＤＰＦ２２を再生した際におけるＤＰＦ２２に堆積するスート量を推定するＤＰＦ２２のスート堆積量推定方法。ＤＰＦ２２の再生後、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が、ＤＰＦ２２に流入するスートの量とＤＰＦ２２内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算し、積算された時間がＤＰＦ２２再生後に各ポアにスートが堆積する時間以上であるか否かを判断するステップと、この判断の結果、積算時間が各ポアに前記スートが堆積する時間以上である場合に、ＤＰＥ２２に対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて再生後のＤＰＦ２２のスート堆積量を推定するステップとを備えている。【選択図】      図１
2004316428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算するステップと、
積算された時間が前記フィルタ再生後に前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上であるか否かを判断するステップと、
この判断の結果、前記積算時間が前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項２】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が略３００℃以下となる時間を積算するステップと、
積算された時間が略３０分以上であるか否かを判断するステップと、
この判断の結果、前記積算時間が前記略３０分以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項３】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記排気ガス浄化フィルタ未再生時における前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失および前記排気ガス浄化フィルタ内のスート堆積量間の関係を表す第１の関係データを記憶するステップと、
前記排気ガス浄化フィルタ再生後、当該排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算するステップと、
前記積算時間に基づいて、前記排気ガス浄化フィルタ再生後における当該排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量とその排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量との関係を表す第２の関係データが前記第１の関係データに略一致するか否か判断するステップと、
この判断の結果、前記第２の関係データが前記第１の関係データに略一致する場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失および前記第１の関係データに基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項４】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、
この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項５】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記フィルタ再生後、前記エンジンの運転状態が前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超えたか否か判断するステップと、
この判断の結果、前記エンジンの運転状態が前記バランス運転状態を超えたと判断された場合に、前記エンジンが前記バランス運転状態を超えて、前記各ポアのスートを焼尽させるために必要な時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、
この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で、前記各ポアのスートを焼尽させるために必要な時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失、および前記排気ガス浄化フィルタにおける前記各ポア内のスート焼尽状態での圧損とスート堆積量との関係を表すデータに基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項６】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、
前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、
この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超えて運転しないと判断された場合、あるいは当該バランス運転状態を超える運転状態が所定時間以上継続しないと判断された場合に、前記エンジンの運転条件を、当該エンジンの運転状態が前記バランス運転状態を超えるように強制的に制御するステップと、
前記強制制御により前記各ポアのスートが焼尽した状態において、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、
を備えたことを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法。
【請求項７】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定するためのコンピュータが読み取り可能な排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を表す温度情報が入力された際に、その温度情報に基づいて、前記検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算する手段と、
積算された時間が前記フィルタ再生後に前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上であるか否かを判断する手段と、
この判断の結果、前記積算時間が前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定する手段と、
してそれぞれ機能させることを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測プログラム。
【請求項８】
排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定するためのコンピュータが読み取り可能な排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断する手段と、
この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定する手段と、
してそれぞれ機能させることを特徴とする排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる黒煙微粒子（本明細書では、スートとも記載する）を捕集して排気ガスを浄化するための排気ガス浄化フィルタの再生方法において、そのフィルタにより捕集されたスートの量を正確に予測するための排気ガス浄化方法およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンは、燃費と耐久性に優れた動力源であり、そのエンジンから排出されるＨＣおよびＣＯはガソリンエンジンに比べて少ないため、近年問題となっている地球温暖化に対しては好ましい内燃機関である。
【０００３】
しかしながら、ディーゼルエンジンにおいては、その混合気燃焼時に発生するＮＯｘおよび黒煙微粒子の排出量がガソリンエンジンに比べて多く、このＮＯｘおよび黒煙微粒子を排出ガスから低減することが早急に改善すべき課題となっている。
【０００４】
この点、ディーゼルエンジンからの排気ガスの流路中に酸化触媒を設け、さらにその下流側に、セラミックの多孔質壁をフィルタエレメントとする排気ガス浄化フィルタを設けておき、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスから酸化触媒によりＮＯ、ＣＯ、ＨＣを酸化し、その排気ガスが微粒子補集フィルタの多孔質壁を通過する際に、フィルタの気孔（ポア）部分において排気ガスに含まれるスートを補集する排気ガス浄化システムが知られている。
【０００５】
この排気ガス浄化システムにおいては、フィルタの壁内の気孔（ポア）部分および壁表面においてスートを捕集する構造であり、捕集されたスートを燃焼除去（再生）する際にフィルタを破損しないように、フィルタにより捕集できるスート量には限界がある。
【０００６】
そこで、排気ガス浄化フィルタの上流側および下流側における排気ガスの圧力差（圧力損失；圧損）および排気ガス温度をそれぞれ検出してフィルタ内に堆積しているスート量を予測して（例えば、下記非特許文献１参照）その予測値に基づいて、排気ガス浄化フィルタが捕集限界（再生限界量に達するスートが捕集されたことを表す）であることを検出し、その検出に応じて、排気ガス浄化フィルタに対して、酸化触媒を介して温度上昇された排気ガスを供給して捕集されたスートを燃焼除去してフィルタを再生し、スート捕集に繰り返し使用するフィルタ再生方法が知られている。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｓ．Ａ．Ｅ．  論文  ２００１−０１−０４７３  『Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ  Ｃａｒ  Ｓｅｒｉａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ａ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｒａｉｌ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｅｓｅｌ  Ｅｎｇｉｎｅ』
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排気ガス浄化フィルタ再生方法は、排気ガス浄化フィルタにおけるスート堆積量をフィルタの上流側および下流側の間の圧損により推定し、この推定結果に基づいてフィルタが再生限界スート量であることを把握する方法であり、排気ガス浄化フィルタのスート堆積量と圧損との関係に基づいて捕集限界を推定している。
【０００９】
この点、排気ガス浄化フィルタによるスート捕集・再生においては、ディーゼルエンジンからの排気ガスを再生に用いているため、運転状況によっては、一度に完全なスートが除去できず、フィルタに残存する場合がある。
【００１０】
この残存スートは、次回の再生を行うにあたり、再生限界スート量を見極めることに影響を与えるため、残存スート量を把握しておく必要がある。
【００１１】
しかしながら、従来の排気ガス浄化フィルタ再生方法では、一度スートを再生させると、部分的な燃焼、スートの移動等によりスート堆積量に対する正確な圧損を再現することができず、圧損から正確なスート堆積量を推定することが困難であった。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、排気ガス浄化フィルタの上流側および下流側間の圧損に基づいて排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を正確に推定することができる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラムを提供することをその目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項１に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算するステップと、積算された時間が前記フィルタ再生後に前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上であるか否かを判断するステップと、この判断の結果、前記積算時間が前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１４】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項２に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が略３００℃以下となる時間を積算するステップと、積算された時間が略３０分以上であるか否かを判断するステップと、この判断の結果、前記積算時間が前記略３０分以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１５】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項３に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記排気ガス浄化フィルタ未再生時における前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失および前記排気ガス浄化フィルタ内のスート堆積量間の関係を表す第１の関係データを記憶するステップと、前記排気ガス浄化フィルタ再生後、当該排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を検出し、この検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算するステップと、前記積算時間に基づいて、前記排気ガス浄化フィルタ再生後における当該排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量とその排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量との関係を表す第２の関係データが前記第１の関係データに略一致するか否か判断するステップと、この判断の結果、前記第２の関係データが前記第１の関係データに略一致する場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失および前記第１の関係データに基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１６】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項４に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１７】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項５に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記フィルタ再生後、前記エンジンの運転状態が前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超えたか否か判断するステップと、この判断の結果、前記エンジンの運転状態が前記バランス運転状態を超えたと判断された場合に、前記エンジンが前記バランス運転状態を超えて、前記各ポアのスートを焼尽させるために必要な時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で、前記各ポアのスートを焼尽させるために必要な時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失、および前記排気ガス浄化フィルタにおける前記各ポア内のスート焼尽状態での圧損とスート堆積量との関係を表すデータに基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１８】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項６に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定する排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定方法であって、前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断するステップと、この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超えて運転しないと判断された場合、あるいは当該バランス運転状態を超える運転状態が所定時間以上継続しないと判断された場合に、前記エンジンの運転条件を、当該エンジンの運転状態が前記バランス運転状態を超えるように強制的に制御するステップと、前記強制制御により前記各ポアのスートが焼尽した状態において、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定するステップと、を備えている。
【００１９】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項７に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集された排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定するためのコンピュータが読み取り可能な排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定プログラムであって、前記コンピュータを、前記フィルタ再生後、前記排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度を表す温度情報が入力された際に、その温度情報に基づいて、前記検出温度が、前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算する手段と、積算された時間が前記フィルタ再生後に前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上であるか否かを判断する手段と、この判断の結果、前記積算時間が前記各ポアに前記スートが堆積する時間以上である場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定する手段と、してそれぞれ機能させる。
【００２０】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、請求項８に記載したように、排気ガス浄化フィルタの複数のポアにより捕集されたエンジンからの排気ガス中のスートを燃焼して前記排気ガス浄化フィルタを再生した際における当該排気ガス浄化フィルタに堆積するスート量を推定するためのコンピュータが読み取り可能な排気ガス浄化フィルタのスート堆積量推定プログラムであって、前記コンピュータを、前記フィルタ再生後、前記エンジンが前記排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と当該排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一となるバランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転しているか否か判断する手段と、この判断の結果、前記エンジンが前記バランス運転状態を超える運転状態で所定時間以上継続して運転していると判断された場合に、前記排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて前記再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を推定する手段と、てそれぞれ機能させる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法が実行される排気ガス浄化システムの制御系を示した図である。
【００２３】
図１に示すように、排気ガス浄化システム１は、ＥＧＲ（排ガス還流）方式のディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という）１１から排出される排気ガス（ＥＧＲガス）を浄化するシステムである。
【００２４】
すなわち、エンジン１１の吸気ポートには吸気マニホールド１３ａを介して吸気管１３ｂが連通接続されており、その排気ポートには排気マニホルド１６ａを介して排気管１６ｂが連通接続されている。上記吸気マニホルド１３ａ及び吸気管１３ｂにより吸気通路１３が構成され、上記排気マニホルド１６ａ及び排気管１６ｂにより排気通路１６が構成される。吸気管１３ｂには、ターボ過給機（ターボチャージャ）１７のコンプレッサ１７ａと、その吸気下流側に対して、コンプレッサ１７ａにより圧縮された吸気を冷却するインタークーラ１８とがそれぞれ連通接続され、排気管１６ｂにはターボ過給機１７のタービン１７ｂが接続されており、コンプレッサ１７ａの回転翼とタービン１７ｂの回転翼とはシャフトにより連結される。
【００２５】
このように構成された吸気系によれば、吸気は吸気管１３ｂを介してコンプレッサ１７ａに流入する。コンプレッサ１７ａに流入した吸気は、圧縮されて高温となり、インタークーラ１８にて冷却された後、吸気量調整用の吸気絞り弁１９を介してエンジン１１に供給されるように構成されている。
【００２６】
また、上記排気管１６ｂの出力側には、その排気ガス上流側から順に、排気ガス中のＮＯ、ＨＣ、ＣＯを酸化するための触媒である白金系触媒等の酸化触媒２１と、この排気ガス中の黒煙微粒子であるスートを捕集するための微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）２２とがそれぞれ接続されている。
【００２７】
酸化触媒２１及びＤＰＦ２２は、排気管１６ｂの直径を拡大した筒状の捕集器２４に収容されている。
【００２８】
酸化触媒２１の白金系触媒としては、例えば、白金−アルミナ触媒、白金−ゼオライト触媒又は白金−ゼオライト−アルミナ触媒が用いられる。白金−アルミナ触媒はコージェライトからなるハニカム担体にγ−アルミナ粉末を含むスラリーをコーティングした後、Ｐｔを担持させて構成される。また白金−ゼオライト触媒はコージェライトからなるハニカム担体に水素イオン交換ゼオライト粉末（Ｈ−ＺＳＭ−５）を含むスラリーをコーティングした後、Ｐｔを担持させて構成される。更に白金−ゼオライト−アルミナ触媒はコージェライトからなるハニカム担体に水素イオン交換ゼオライト粉末（Ｈ−ＺＳＭ−５）及びγ−アルミナ粉末を含むスラリーをコーティングした後、Ｐｔを担持させて構成される。
【００２９】
ＤＰＦ２２は、ハニカムフィルタであって、図２に示すように、コージェライトあるいはＳｉＣのようなセラミックスからなる多孔質、すなわち、スートを除去できる径を有する複数の気孔（ポア）を含む隔壁２２ａをフィルタ要素として有しており、この隔壁２２ａで仕切られた例えば多角形断面を有する。
【００３０】
このフィルタ２２はこれらの隔壁２２ａにより、多数の互いに平行に形成された貫通孔２２ｂの相隣接する入口側セル２２ｃと出口側セル２２ｄを交互かつ千鳥状に塞いで構成されている。
【００３１】
図２に示すように、エンジン１１から排気された排気ガスＥ１は、酸化触媒２１を介してそのガス中に含まれるＮＯ、ＣＯ、ＨＣ等の成分が酸化された後、その酸化反応による高温排気ガスとしてＤＰＦ２２の入り口側セル２２ｃにおける開放側セルからフィルタ２２内に流入し、その多孔質壁２２ａの複数のポアを通過して隣接したセルに流入して、開放端の出口側セル２２ｄを介して排気される。
【００３２】
この多孔質壁２２ａの各ポアを通過するとき、排気ガスＥ１に含まれるスートは、その各ポアによって隣接するセルへの流出を遮断されて各ポア内に堆積し、ＤＰＦ２２を通過した排気ガスＥ２に含まれるスートの量を大幅に低減させることができる。
【００３３】
また、ＥＧＲタイプのエンジン１１には、排気ガスの再循環用配管２５が連通接続されており、この排気ガス再循用配管２５の下流側には、冷却用のＥＧＲクーラ２７が接続され、再循環用配管２５のＥＧＲクーラ２７に対する下流側には、エンジン１１に対する再循環排気ガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御バルブ２９が連通接続されており、この再循環用配管２５の下流側端部は、エンジン１１の吸気管１３ｂに連通接続されている。
【００３４】
すなわち、エンジン１１から排出された排気ガスの一部は、再循環用配管２５を介して案内され、ＥＧＲクーラ２７を介して冷却された後、吸気管１３ｂに流入し、この吸気管１３ｂに対して案内されてきた吸気と混合されてエンジン１１に流入するようになっており、エンジン１１の排気浄化性能の向上が図られている。
【００３５】
一方、タービン１７ｂと捕集器２４との間の排気管１６ｂ、即ち酸化触媒２１の入口側（上流側）には、排気管１６ｂ内の排気ガス温度を検出するガス温度検出部３２が設けられている。このガス温度検出部３２の検出信号（ガス温度信号）は、マイクロコンピュータ等から構成されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３４の図示しない制御入力ポートに入力されている。
【００３６】
さらに、ＥＣＵ３４の制御入力ポートには、エンジン１１の回転速度を検出する回転センサ３８と、アクセル開度の変化を検出するアクセル開度変化センサ４０とがそれぞれ接続されており、検出されたエンジン１１の回転速度（回転数）を表すエンジン回転信号およびアクセル開度を表すアクセル開度信号は、それぞれＥＣＵ３４に入力される。
【００３７】
また、酸化触媒２１に流入される排気ガス、すなわち、酸化触媒２１の上流側の排気ガスの圧力を検出する第１の圧力センサ４２ａと、ＤＰＦ２２から出力される排気ガスの圧力、すなわち、ＤＰＦ２２の下流側の排気ガスの圧力を検出する第２の圧力センサ４２ｂとがそれぞれ設けられており、ＥＣＵ３４の制御入力ポートに接続された圧力検出部４４は、第１および第２の圧力センサ４２ａおよび４２ｂによりそれぞれ検出された圧力信号に基づいて、両者の圧力差である圧損を表す信号をＥＣＵ３４に入力されるようになっている。
【００３８】
そして、ＥＣＵ３４の制御入力ポートには、ターボチャージャ１７のタービン１７ｂに流入される排気ガスの流量を検出するガス流量検出部４４が接続されており、このガス流量検出部４４から出力されタービン１７ｂを介してフィルタ２２側へ排出される排気ガスの流量を表すガス流量信号が入力されるようになっている。
【００３９】
さらに、このエンジン１１が搭載された車両の走行距離を検出する走行距離センサ４６の検出出力がＥＣＵ３４に接続されている。
【００４０】
一方、ＥＣＵ３４の図示しない制御出力ポートは、ターボチャージャ１７に接続されており、上述した制御入力ポートを介して入力される走行情報に基づいて、ターボチャージャ１７の過給圧を制御できるようになっている。また、ＥＣＵ３４の制御出力ポートは、吸気絞り弁２６に接続されており、制御入力ポートを介して入力される走行情報に基づいて、吸気絞り弁２６の絞り量を制御してエンジン１１への吸気供給量を制御できるようになっている。さらに、ＥＣＵ３４の制御端は、ＥＧＲ制御バルブ２９に接続されており、制御入力ポートを介して入力される走行情報に基づいて、ＥＧＲ制御バルブ２９の絞り量を制御してエンジン１１への再循環排気ガスの供給量を制御できるようになっている。
【００４１】
さらに、ＥＣＵ３４の制御出力ポートは、エンジン１１に対して接続されており、制御入力ポートを介して入力される走行情報に基づいて、その燃焼制御を行うとともに、ＤＰＦ１１を再生するための再生開始信号および再生終了信号をそれぞれエンジン１１に対して送信してエンジン１１を駆動制御するようになっている。
【００４２】
また、ＥＣＵ３４のメモリ４５には、所定温度毎（例えば、ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ毎）に予め求められた、排気ガス流量｛ＦＡ（Ｎｍ３）ＦＢ（Ｎｍ３）、ＦＣ（Ｎｍ３）｝毎の圧力損失（上記酸化触媒２１およびＤＰＦ２２に対する上流側および下流側間の圧力の損失；圧損、ＰＬ（Ａ）、ＰＬ（Ｂ）、ＰＬ（Ｃ））とＤＰＦ２２で捕集により堆積されたスート量｛フィルタに堆積したスートをそれ以上堆積させるとフィルタを再生させた時に破損させてしまう限界（最大値）を表す捕集量（再生限界スート量）をＳＬとする）｝との関係を表すマップデータＭＰが予め記憶されている（図３および図４参照）。
【００４３】
さらに、ＥＣＵ３４のメモリ４５には、図５に示すように、ＤＰＦ２２の再生後におけるＤＰＦ２２に対する上流側および下流側の排気ガス間の圧損およびＤＰＦ２２内のスート堆積量間の関係を表すデータもマップデータＭＰの一部として記憶されている。
【００４４】
すなわち、図５に示すように、未再生時のＤＰＦ２２のスート堆積量と圧損との関係が図中実線ＤＱで示されており、この関係ＤＱに応じてＤＰＦ２２に対してスートが堆積されていく。
【００４５】
このとき、再生開始タイミング、つまり、ＤＰＦ２２に堆積されるスート量が再生限界スート量ＳＬ（ｇ／Ｌ）に達した状態において、再生が開始されると、最初にポア内部のスートが燃焼し、その後壁表面のスートが燃焼する。このとき圧損は初期より直線ＤＱから大きく外れて低下していく。
【００４６】
すなわち、ＤＰＦ２２の未再生時、すなわち、初期（スートが堆積していない状態）よりスートが堆積し、ポア内部にスートが入り込んだ状態と、再生したことによりポア内部のスートが焼尽しスートが存在しない状態とでは、図中ＳとＴとの対比から分かるように、同一のスート堆積量（Ｓｇ／Ｌ）でも圧損に差が生じることからひとつの圧損からスート量を推定することは困難である。
【００４７】
この点、本実施形態では、ＤＰＦ２２の再生時からスート堆積量と圧損との関係がＤＰＦ２２の未再生時におけるスート堆積量と圧損との関係と略一致している状態（境界点Ｐ以降の圧損とスート堆積量との関係ＤＱ）を、図中Ｒで示す圧損によるスート堆積量確認可能領域とし、この圧損によるスート堆積量確認可能領域Ｒが成立する境界点Ｐまでに必要な温度条件およびこの温度条件が連続的または断続的に継続しなければならない時間を予め求めており、この温度条件データおよび継続時間データは、予め後述するプログラムＰの一部等としてメモリ４５に記憶されている。
【００４８】
本実施形態では、温度条件データとして、ガスの温度Ｔが、ＤＰＦ２２の各ポア内のスート燃焼量とスート堆積量とが略バランスする温度、言い換えれば、ＤＰＦ２２に流入するスートの量とＤＰＦ２２内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度（バランスポイント温度ＢＰＴ＝３００℃）以下であり（温度条件データＴ≦３００℃）、かつ継続時間データｔ≧３０分として設定されている。
【００４９】
さらに、ＥＣＵ３４には、カウント処理用のカウンタ４７が内蔵されている。
【００５０】
そして、ＥＣＵ３４には、上述した各制御入力を介して入力された信号に基づいてＥＣＵ３４を動作させて、本実施形態に係わるスート堆積用予測プログラムを含む様々な処理を、上述した複数の制御出力の中の少なくとも１つの制御出力等を介して実行させる手段として機能させるためのプログラムＰが予めメモリ４５に記憶されている。このメモリ４５には、読み取り専用メモリ、読み書き専用メモリ、持ち運びできる媒体等が含まれる。
【００５１】
次に本実施形態の全体動作について、特に、ＥＣＵ３４の処理を中心に説明する。なお、図６および図７に示すフローチャートは、ＥＣＵ３４の処理を含む排気ガス浄化システム１全体の処理を示している。
【００５２】
ＥＣＵ３４は、プログラムＰに従って動作しており、制御入力ポートを介してそれぞれ入力される走行情報に基づいて、制御出力ポートを介して走行制御を実行して自車両を通常走行させる制御を実行しながら、図６および図７に示すスート量推定制御を含むフィルタ再生制御を行っている。
【００５３】
すなわち、ＥＣＵ３４は、ガス温度検出部３２から検出され、そのガス温度検出部３２から送られてくる排気ガスのガス温度を表す検出信号を受信して読み込み（図６；ステップＳ１およびＳ２）、このガス温度信号に基づいて、現在の排気ガスの温度ＴがＴ＝ＴＡか（ステップＳ３）、あるいはＴ＝ＴＢか（ステップＳ４）、もしくはＴ＝ＴＣか（ステップＳ５）をそれぞれ判断する。
【００５４】
ステップＳ３の判断がＹＥＳ（Ｙ）の場合、すなわち、現在の排気ガスの温度ＴがＴ＝ＴＡの場合には、ＥＣＵ３４は、メモリ４５に記憶された温度ＴＡに対応するマップデータＭＰを参照してスート量と圧損との関係を把握し（ステップＳ６）、一方、ステップＳ３の判断がＮＯ（Ｎ）でステップＳ４の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の排気ガスの温度ＴがＴ＝ＴＢの場合には、ＥＣＵ３４は、メモリ４５に記憶された温度ＴＢに対応するマップデータＭＰを参照してスート量と圧損との関係を把握し（ステップＳ７）、他方、ステップＳ３およびステップＳ４の判断がそれぞれＮＯで、ステップＳ５の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の排気ガスの温度ＴがＴ＝ＴＣの場合には、ＥＣＵ３４は、メモリ４５に記憶された温度ＴＣに対応するマップデータＭＰを参照してスート量と圧損との関係を把握する（ステップＳ８）。
【００５５】
次いで、ＥＣＵ３４は、ガス流量検出部４４により検出され、ガス流量検出部４４から送信されてきたガス流量信号を受信し（ステップＳ９およびステップＳ１０）、このガス流量信号に基づいて、現在の排気ガスの流量ＦがＦ＝ＦＡか（ステップＳ１１）、あるいはＦ＝ＦＢか（ステップＳ１２）、もしくはＦ＝ＦＣか（ステップＳ１３）それぞれ判断する。
【００５６】
ステップＳ１１の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の排気ガス流量ＦがＦ＝ＦＡの場合には、ＥＣＵ３４は、予め求められた現在の排気ガスのガス温度Ｔ＝ＴＡおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＡから、マップデータＭＰに基づいて、現在のガス温度Ｔ＝ＴＡおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＡに対応する再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ａ）を把握し、圧力検出部４４により検出され、その圧力検出部４４から送られてくる圧損信号を読み込み（ステップＳ１４およびステップＳ１５）、その圧損信号に基づいて、対応する現在の圧損Ｐが上記再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ａ）以上であるか否か判断する（ステップＳ１６）。
【００５７】
このステップＳ１６の判断がＮＯの場合、すなわち、現在の圧損Ｐが再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ａ）よりも小さい場合には、ＥＣＵ３４は、現在の排気ガス温度および流量における現在のＤＰＦ２２の堆積量は限界ではないものと判断し（ステップＳ１６→Ｎ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返し行う。
【００５８】
一方、ステップＳ１１の判断がＮＯでステップＳ１２の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の排気ガス流量ＦがＦ＝ＦＢの場合には、ＥＣＵ３４は、予め求められた現在の排気ガスのガス温度Ｔ＝ＴＢおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＢから、マップデータＭＰに基づいて、現在のガス温度Ｔ＝ＴＢおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＢに対応する再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ｂ）を把握し、圧力検出部４４により検出され、その圧力検出部４４から送られてくる圧損信号を読み込み（ステップＳ１７およびステップＳ１８）、その圧損信号に基づいて、圧損信号に対応する現在の圧損Ｐが上記再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ｂ）以上であるか否か判断する（ステップＳ１９）。
【００５９】
このステップＳ１９の判断がＮＯの場合、すなわち、現在の圧損Ｐが再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ｂ）よりも小さい場合には、ＥＣＵ３４は、現在の排気ガス温度および流量における現在のＤＰＦ２２の堆積量は限界ではないものと判断し（ステップＳ１９→Ｎ）、ステップＳ１以降の処理を繰り返し行う。
【００６０】
他方、ステップＳ１１およびステップＳ１２の判断がそれぞれＮＯでステップＳ１３の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の排気ガス流量ＦがＦ＝ＦＣの場合には、ＥＣＵ３４は、予め求められた現在の排気ガスのガス温度Ｔ＝ＴＣおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＣから、マップデータＭＰに基づいて、現在のガス温度Ｔ＝ＴＣおよび排気ガス流量Ｆ＝ＦＣに対応する限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ｃ）を把握し、圧力検出部４４により検出され、その圧力検出部４４から送られてくる圧損信号を読み込み（ステップＳ２０およびステップＳ２１）、その圧損信号に基づいて、圧損信号に対応する現在の圧損Ｐが上記限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ（Ｃ）以上であるか否か判断する（ステップＳ２２）。
【００６１】
このとき、何れか１つの判断処理における判断がＹＥＳ、すなわち、現在の圧損Ｐが上記再生限界スート堆積量ＳＬに対応する圧損ＰＬ以上である場合、言い換えれば、現在のＤＰＦ２２のスート堆積量が限界に到達したと判断した場合、ＥＣＵ３４は、エンジン１１に対してフィルタ再生開始信号である燃料噴射用制御信号を送信し（ステップＳ２３）、この結果、エンジン１１の燃料室内において燃焼行程の後半に再度燃料が噴射されることにより、フィルタ再生制御、すなわち未燃焼ガスを酸化触媒２１内で燃焼させることにより排気ガス温度を上昇させＤＰＦ２２へ供給し、ＤＰＦ２２に堆積されたスートを燃焼するフィルタ再生制御が実行される（ステップＳ２４）。
【００６２】
続いて、ＥＣＵ３４は、圧力検出部４４により検出され、その圧力検出部４４から送られてくる圧損信号に基づいて、その圧損信号に対応する現在の圧損Ｐが所定の閾値ＰＳ、すなわち、ＤＰＦ２２のスート量が十分に減少したことを表す圧損ＰＳ以下であるか否か判断する（ステップＳ２５およびＳ２６）。
【００６３】
このステップＳ２６の判断がＮＯの場合、すなわち、現在の圧損Ｐが閾値ＰＳを越えている場合には、ＥＣＵ３４は、再生の継続が必要と判断し（ステップＳ２６→ＮＯ）、ステップＳ２４〜ステップＳ２６の再生制御を繰り返し行う。
【００６４】
一方、ステップＳ２６の判断がＹＥＳの場合、すなわち、現在の圧損Ｐが閾値ＰＳ以下である場合には、ＥＣＵ３４は、ＤＰＦ２２内のスートは十分に燃焼し尽くしたもの（再生終了）と判断し、（ステップＳ２６→ＹＥＳ）、エンジン１１に対してフィルタ再生終了信号である燃料噴射終了信号を送信し（ステップＳ２７）、フィルタ再生制御を終了する（ステップＳ２８）。
【００６５】
このようにして、フィルタ再生制御が終了し、ＥＣＵ３４は、通常運転でのエンジン制御に戻る（ステップＳ２９）。
【００６６】
このとき、ＥＣＵ３４は、ＤＰＦ２２再生後におけるＤＰＦ２２に残存するスート堆積量を把握するため、ガス温度検出部３２により検出された排気ガスのガス温度を表す検出信号を読み込み（ステップＳ３０およびＳ３１）、メモリ４５のマップデータＭＰを参照し、ガス温度信号が３００℃以下であるか否か判断する（ステップＳ３２）。
【００６７】
このステップＳ３２の判断の結果ＹＥＳ（３００℃以下の場合）、ＥＣＵ３４は、カウンタ４７を作動させて時間カウント（積算）処理を開始し（ステップＳ３３）、カウンタ４７に積算された時間ｔが３０分以上であるか否か判断し（ステップＳ３４）、このステップＳ３４の判断の結果ＮＯ（３０分未満）の場合には、ＥＣＵ３４は、ステップＳ３０の処理に戻リ、以下、ステップＳ３０以降の時間積算処理を繰り返し実行する。
【００６８】
一方、排気ガスの温度信号が３００℃を越えている場合（ステップＳ３２の判断の結果→ＹＥＳ）、ＥＣＵ３４は、カウンタ４７のカウント動作を停止して時間カウント（積算）処理を一時停止し（ステップＳ３５）、以下、ステップＳ３０以降の時間積算処理を繰り返し実行する。
【００６９】
そして、ステップＳ３４の判断がＹＥＳ、すなわち、カウンタ４７に積算された時間ｔが３０分以上と判断された場合には、図５に示すように、現在のスート堆積量との圧損との関係がスート堆積量確認可能領域Ｒの範囲内、すなわち、壁内のポア部分にスートが十分入り込み、未再生時におけるＤＰＦ２２のスート堆積量と圧損との関係ＤＱに略一致するため、圧損からスート堆積量の正確な把握ができる。
【００７０】
したがって、ＥＣＵ３４は、圧損測定モードに移行し、圧力検出部４４から送られてくる圧損信号に基づいて、その圧損信号に対応する現在の圧損に基づいて現在のＤＰＦ２２に堆積されたスート量を正確に推定することができる（ステップＳ３６）。
【００７１】
以上述べたように、本実施形態によれば、排気ガスの温度がＤＰＦ２２へ流入されるスートの量とＤＰＦ２２内で燃焼されるスートの量とが略同一になるバランスポイント温度（約３００℃）以下となる状態を積算していくことにより、再生後の残存スートの量と圧損との関係が未使用時（スートが堆積していない状態）よりスートを堆積させた場合の圧損とスート堆積量の関係と同一であるか否か（スート堆積量確認可能領域Ｒ内か否か）を判断することができる。
【００７２】
この結果、再生後の残存スートの量と圧損との関係が上記スート堆積量確認可能領域Ｒ内となった時点において、求めた圧損と上記未使用時における圧損とスート堆積量の関係とから正確なスートの堆積量（残存量）を推定することができる。
【００７３】
このため、次回の再生時においてもその再生限界スート量を、推定された残存スート量に基づいて正確に把握することができ、信頼性の高いＤＰＦ再生制御を行うことが可能になる。
【００７４】
なお、本実施形態における図３〜図５に用いた数値は、単なる一例であり、ＤＰＦや排気ガス浄化システムの違いに応じて異なる値になることは当然である。
【００７５】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法が実行される排気ガス浄化システム１Ａの制御系を示した図である。
【００７６】
図８に示すように、本実施の形態の排気ガス浄化システム１Ａにおいては、エンジン１１の運転状態を表すトルクがエンジン１１内において検出されており、検出されたトルクがＥＣＵ３４Ａに送信されるようになっている。
【００７７】
ＥＣＵ３４Ａのメモリ４５Ａには、第１の実施の形態と同様に、所定温度毎（例えば、ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ毎）に予め求められた、排気ガス流量｛ＦＡ（Ｎｍ３）ＦＢ（Ｎｍ３）、ＦＣ（Ｎｍ３）｝毎の圧力損失とＤＰＦ２２で捕集により堆積されたスート量との関係を表すマップデータＭＰ１が予め記憶されている（前掲図３および図４参照）。
【００７８】
ここで、図９は、本発明の第２の実施の形態に係わる排気ガス浄化システム１Ａにおける全負荷運転時のエンジン１１のエンジン回転数とトルクとの関係、および上記エンジン１１がその排気ガスのガス温度が第１の実施の形態で説明したバランスポイント温度ＢＰＴに対応する運転状態、すなわち、ＤＰＦ２２のスート燃焼量とスート堆積量とが略バランスする運転状態｛ＤＰＦ２２に流入するスートの量とＤＰＦ２２内で燃焼されるスートの量とが略同一になる運転状態（バランスポイント領域とする）｝で運転している際の上記エンジン１１のエンジン回転数とトルクとの関係をそれぞれ示すグラフである。
【００７９】
図９に示すように、エンジン１１がバランスポイント領域を下回る運転状態で運転されている場合には、ＤＰＦ２２のスート燃焼量よりもスート堆積量（スート発生量）が大きくなり、エンジン１１がバランスポイント領域を越えた運転状態で運転されている場合には、ＤＰＦ２２のスート燃焼量がスート堆積量（スート発生量）よりも大きくなることが分かる。
【００８０】
すなわち、エンジン１１が、その運転状態がバランスポイント領域を超えて所定時間以上継続して運転した場合には、ＤＰＦ２２の各ポア内のスートが焼尽されることになる。
【００８１】
この継続時間は、ＤＰＦ２２の構成等によって異なり、本実施形態におけるＤＰＦ２２においては、上記エンジン１１の上記運転条件で各ポアのスートを焼尽させるために最低必要な運転継続時間は例えば１０秒（ｓｅｃ）である。
【００８２】
このとき、本実施の形態においては、上記エンジン１１のバランスポイント領域を表すトルクと回転数との関係を表すデータ（バランスポイント運転データ）と、上記最低運転継続時間を表すデータ（１０ｓｅｃ）は、それぞれマップデータＭＰ１の一部としてＥＣＵ３４Ａのメモリ４５Ａに記憶されている。
【００８３】
そして、ＥＣＵ３４Ａのメモリ４５Ａには、図１０に示すように、ＤＰＦ２２の各ポア内スート焼尽時（バランスポイント領域を越えた運転継続時間が１０ｓｅｃ以上の場合）におけるＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳを表すデータが、マップデータＭＰ１の一部として記憶されている。
【００８４】
すなわち、図１０に示すように、ＤＰＦ２２の再生開始後、そのＤＰＦ２２の壁内の各ポア部分あるいは壁表面に堆積されていたスートが焼尽して圧損の低下が増大し、図中破線ＤＳに示すように、圧損とスート堆積量との関係が未再生使用時におけるスート堆積量と圧損との関係ＤＱから外れる。このとき、再生後の圧損とスート堆積量との関係ＤＲ２は、バランスポイントＢＰＴにおいてＤＰＦ２２の各ポア内のスートが焼尽されたときＺ⇒Ｘに圧損低下（図中Ｘ参照）、上記ＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳと一致することになる。
【００８５】
さらに、ＥＣＵ３４には、上述した各制御入力を介して入力された信号に基づいてＥＣＵ３４を動作させて、本実施形態に係わるスート堆積用予測プログラムを含む様々な処理を、上述した複数の制御出力の中の少なくとも１つの制御出力等を介して実行させる手段として機能させるためのプログラムＰ１が予めメモリ４５に記憶されている。
【００８６】
なお、本実施の形態におけるＥＣＵ３４Ａおよびメモリ４５Ａ以外の構成要素については、図１に示した排気ガス浄化システム１の構成と要素略同等であるため、その説明は省略する。
【００８７】
次に、本実施形態の全体動作について、特に、ＥＣＵ３４Ａの処理を中心に説明する。
【００８８】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ１〜ステップＳ２９の処理が実行され（前掲図６および図７参照）、ＤＰＦ２２に対するフィルタ再生制御が終了し、エンジン１１が通常運転に制御される。
【００８９】
このとき、本実施の形態におけるＥＣＵ３４Ａは、図１１に示すように、入力されているエンジン回転信号（回転数）およびトルクに基づいてエンジン１１の運転状態を認識し（ステップＳ４０）、メモリ４５に記憶されたバランスポイント運転データを参照して、認識した運転状態がバランスポイント領域を越えているか否か判断する（ステップＳ４１）。
【００９０】
このステップＳ４１の判断の結果ＮＯ、すなわち、運転状態がバランスポイント領域を超えていない場合には、ＥＣＵ３４Ａは、ステップＳ４１の判断処理を繰り返し実行する。
【００９１】
一方、ステップＳ４１の判断の結果ＹＥＳ、すなわち、運転状態がバランスポイント領域を超えた場合には、ＥＣＵ３４Ａは、カウンタ４７を作動させて上記バランスポイント領域を越えた運転状態でのエンジン１１の運転継続時間ｔ１をカウントし（ステップＳ４２）、カウンタ４７に積算された時間ｔ１が、メモリ４５ＡにマップデータＭＰ１として記憶された最低運転継続時間を表すデータ、すなわち、上記バランスポイント領域を越えた運転状態において各ポアのスートを焼尽させるために最低必要な運転継続時間を表すデータである１０ｓｅｃ以上か否か判断する（ステップＳ４３）。
【００９２】
このステップＳ４３により、上記バランスポイント領域を越えた運転状態でのエンジン１１の運転継続時間ｔ１が最低継続時間１０ｓｅｃを超えない場合には（ステップＳ４３→ＮＯ）、ＥＣＵ３４Ａは、ステップＳ４１の運転状態判断処理を繰り返し実行する。
【００９３】
一方、上記バランスポイント領域を越えた運転状態でのエンジン１１の運転継続時間ｔ１が最低継続時間１０ｓｅｃ以上の場合には（ステップＳ４３→ＹＥＳ）、ＥＣＵ３４Ａは、図１０に示すように、ＤＰＦ２２の各ポア内のスートが焼尽されたもの、すなわち、現在のスート堆積量との圧損との関係が、ＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳに略一致したものと判断し、メモリ４５Ａに記憶されたＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳを用いて圧損からスート堆積量を正確に把握することが可能になる。
【００９４】
したがって、ＥＣＵ３４は、圧損測定モードに移行し、圧力検出部４４から送られてくる圧損信号に基づいて、その圧損信号に対応する現在の圧損に基づいて現在のＤＰＦ２２に堆積されたスート量を正確に推定することができる（ステップＳ４４）。
【００９５】
以上述べたように、本実施形態によれば、バランスポイント領域を越えた運転状態の継続時間ｔ１がエンジン１１における上記運転条件で各ポアのスートを焼尽させるために最低必要な運転継続時間（例えば１０秒（ｓｅｃ））以上であるか否かを判断することにより、再生後の残存スートの量と圧損との関係が各ポア内のスート焼尽時におけるＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳと一致したか否か判断することができる。
【００９６】
この結果、再生後の残存スートの量と圧損との関係がＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳと一致した時点において、求めた圧損と上記関係ＤＳとから正確なスートの堆積量（残存量）を推定することができる。
【００９７】
このため、次回の再生時においてもその再生限界スート量を、推定された残存スート量に基づいて正確に把握することができ、信頼性の高いＤＰＦ再生制御を行うことが可能になる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、ステップＳ４１、あるいはステップＳ４３の判断において、エンジン１１の運転状態がバランスポイント領域を越えない場合、あるいは超えても１０ｓｅｃ以上継続しない場合には、バランスポイント領域を越えるまで、あるいは超えた運転状態が１０ｓｅｃ以上継続するまで判断処理を繰り返し実行しているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。
【００９９】
すなわち、本実施形態の変形例として、ステップＳ４１、あるいはステップＳ４３の判断において、エンジン１１の運転状態がバランスポイント領域を越えない場合、あるいは超えても１０ｓｅｃ以上継続しない場合において、ＥＣＵ３４Ａは、エンジン１１の運転条件を、その運転状態がバランスポイント領域を越えるように強制的に制御してその運転状態を１０ｓｅｃ以上継続させてＤＰＦ２２の各ポアのスート量を完全に焼尽させ（図１２；ステップＳ５０）、図１３に示すように、再生後の残存スートの量と圧損との関係をＤＰＦ２２の壁表面にのみ堆積しているスートと圧損との関係ＤＳに強制的に一致させる（図１３中Ｙ参照）ことも可能である。
【０１００】
この結果、ＥＣＵ３４Ａは、ステップＳ４１、４３の判断処理を繰り返し行うことなく、ステップＳ４４の圧損測定モードにおいて圧損の測定およびスート堆積量の予測をそれぞれ行うことができる。
【０１０１】
上記エンジン１１の運転条件を強制的に制御する手段としては、ＥＣＵ３４Ａから、例えば、エンジン１１に対してポストインジェクション（後噴射）用制御信号を送信してエンジン１１にポストインジェクションを実行させて排気ガスの温度を上昇させる手段や、吸気絞弁１９、ＥＧＲ制御バルブ２９等を制御してエンジン１１の燃焼負荷を増大させて排気ガス温度を上昇させる手段等が適用可能である。
【０１０２】
以上述べたように、本変形例においては、エンジン１１の運転状態がバランスポイント領域を越えたか否か、あるいはバランスポイント領域を超えた運転状態が１０ｓｅｃ以上継続したか否かを繰り返し判断することなく、再生後のＤＰＦ２２のスート堆積量を推定することができるため、第２の実施の形態の効果に加えて、再生後のＤＰＦ２２のスート堆積量を迅速に推定することが可能になる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラムによれば、フィルタ再生後、排気ガス浄化フィルタに流入する排気ガスの温度が、その排気ガス浄化フィルタに流入するスートの量と排気ガス浄化フィルタ内で燃焼されるスートの量とが略同一になる温度以下となる時間を積算していき、この積算された時間がフィルタ再生後に各ポアにスートが堆積する時間以上である場合、排気ガス浄化フィルタ未再生使用時において初期（スートが堆積していない状態）よりスートを堆積させた場合の圧損とスート堆積量との関係および排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて、再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を正確に推定することができる。
【０１０４】
このため、次回の再生時においてもその再生限界を、推定された残存スート量に基づいて正確に把握することができ、信頼性の高いフィルタ再生制御御を行うことが可能になる。
【０１０５】
また、本発明に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法およびプログラムによれば、エンジンがバランス運転状態を越えて所定時間以上継続して運転しているか否かを判断することにより、再生後の残存スートの量と圧損との関係が各ポア内のスート焼尽時におけるスート堆積量と圧損との関係に一致したか否か判断することができる。
【０１０６】
この結果、エンジンがバランス運転状態を越えて所定時間以上継続して運転しているか否かを判断された場合、各ポア内のスート焼尽時におけるスート堆積量と圧損との関係および排気ガス浄化フィルタに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧力損失に基づいて、再生後の排気ガス浄化フィルタのスート堆積量を正確に推定することができる。
【０１０７】
このため、次回の再生時においてもその再生限界を、推定された残存スート量に基づいて正確に把握することができ、信頼性の高いフィルタ再生制御御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法が実行される排気ガス浄化システムの制御系を示した図。
【図２】図１に示すＤＰＦの概略構成を示す図。
【図３】図１に示すマップデータの内容を説明するためのグラフ。
【図４】図１に示すマップデータの内容を説明するためのグラフ。
【図５】図１に示すＤＰＦの再生後におけるＤＰＦに対する上流側および下流側の排気ガス間の圧損およびＤＰＦ内のスート堆積量間の関係を表すデータを説明するためのグラフ。
【図６】図１に示すＥＣＵの処理を含む排気ガス処理システム全体の処理を説明するための概略フローチャート。
【図７】図１に示すＥＣＵの処理を含む排気ガス処理システム全体の処理を説明するための概略フローチャート。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係わる排気ガス浄化フィルタのスート堆積量予測方法が実行される排気ガス浄化システムの制御系を示した図。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係わる排気ガス浄化システムにおける全負荷運転時のエンジンのエンジン回転数とトルクとの関係、およびエンジンがＤＰＦの各ポア内のスート燃焼量とスート堆積量とが略バランスする運転状態で運転している際の上記エンジンのエンジン回転数とトルクとの関係をそれぞれ示すグラフ。
【図１０】図８に示すマップデータの一部の内容を説明するためのグラフ。
【図１１】図８に示すＥＣＵの処理を含む排気ガス処理システム全体の処理を説明するための概略フローチャート。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の変形例に係わるＥＣＵの処理の一例を説明するための概略フローチャート。
【図１３】図１２に示すＥＣＵの処理を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
１、１Ａ  排気ガス浄化システム
１１  エンジン
２１  酸化触媒
２２  微粒子捕集フィルタ
３２  ガス温度検出部
３４、３４Ａ  ＥＣＵ
３８  回転センサ
４０  アクセル開度検出部
４４  ガス流量検出部
４５、４５Ａ  メモリ
４７  カウンタ
Ｐ、Ｐ１  プログラム
ＭＰ、ＭＰ１  マップデータ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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