(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタの昇温処理を行うべきか否かを正確に判断する。【解決手段】機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置する。機関運転状態が基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）（ｉ＝１，２，…）を検出し、基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとでパティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行う。先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が、前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎから一定値だけ減算した結果である許容上限量ＵＬ（＝Ｇｎ（ｉ−１）−Ｘ）よりも多いときには、エアクリーナが交換されたと判断し（Ｒ）、このとき昇温処理を行う（Ｔ）。【選択図】      図３
2004225554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量に対する今回検出された基準状態吸入空気量の変化量を求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量を該記憶されている変化量に基づいて補正し、該補正された基準状態吸入空気量が前記許容下限量よりも少なくなったときに昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
吸気通路内に配置されたエアクリーナが交換されると、今回検出された基準状態吸入空気量が前記許容上限量よりも多くなる請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量を記憶装置に記憶されている比較対象値と比較することにより前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去すべきか否かを判断し、該堆積微粒子を酸化除去すべきと判断されたときには、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、前記比較対象値が前記検出された基準状態吸入空気量に基づき設定されて前記記憶装置に記憶されるようになっており、前記記憶装置の記憶内容がクリアされたか否かを判断し、前記記憶装置の記憶内容がクリアされたと判断されたときには昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量が予め定められた設定量よりも多くなったときに、パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとでパティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関が公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量が多くなるにつれてパティキュレートフィルタにおける圧力損失が次第に大きくなり、その結果基準状態吸入空気量が次第に少なくなる。即ち、概略的に言うと、基準状態吸入空気量それ自体、又は比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量はパティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量の増大量を表している。そこでこの内燃機関では、比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量が設定量よりも多くなったときに昇温処理を行うようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８９２３４号公報
【特許文献２】
特開２０００−９７０１１号公報
【特許文献３】
特開平１１−２２９８４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸気系部品又は排気系部品、例えばエアクリーナの圧力損失も時間の経過と共に少しずつ大きくなる。このため、例えばエアクリーナが新品に交換されてエアクリーナの圧力損失が小さくなると、パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量が多いときであっても、基準状態吸入空気量が大幅に増大する場合がある。この場合、基準状態吸入空気量が多いということで昇温制御が行われないと、パティキュレートフィルタ上の堆積微粒子量がかなり多くなる恐れがある。即ち、この場合の比較対象値に対する基準状態吸入空気量の減少量は堆積微粒子量を正確に表しておらず、従ってこの減少量に基づいて昇温処理を行うべきか否かを判断しても、必ずしも最適な昇温処理を行うことができないという問題点がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、パティキュレートフィルタの昇温処理を行うべきか否かを正確に判断することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために１番目の発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには昇温処理を行うようにしている。
【０００８】
また、前記課題を解決するために２番目の発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量が許容下限量よりも少なくなったときに、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量が、前回検出された基準状態吸入空気量に応じて定められる許容上限量よりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量に対する今回検出された基準状態吸入空気量の変化量を求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量を該記憶されている変化量に基づいて補正し、該補正された基準状態吸入空気量が前記許容下限量よりも少なくなったときに昇温処理を行うようにしている。
【０００９】
また、３番目の発明によれば１番目又は２番目の発明において、吸気通路内に配置されたエアクリーナが交換されると、今回検出された基準状態吸入空気量が前記許容上限量よりも多くなる。
【００１０】
また、前記課題を解決するために４番目の発明によれば、機関排気通路内に排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、機関運転状態が予め定められた基準状態のときの吸入空気量である基準状態吸入空気量を検出し、該検出された基準状態吸入空気量を記憶装置に記憶されている比較対象値と比較することにより前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去すべきか否かを判断し、該堆積微粒子を酸化除去すべきと判断されたときには、前記パティキュレートフィルタ上に堆積している微粒子を酸化除去するためにリーン空燃比のもとで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる昇温処理を行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、前記比較対象値が前記検出された基準状態吸入空気量に基づき設定されて前記記憶装置に記憶されるようになっており、前記記憶装置の記憶内容がクリアされたか否かを判断し、前記記憶装置の記憶内容がクリアされたと判断されたときには昇温処理を行うようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点火式内燃機関にも適用することもできる。
【００１２】
図１を参照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介してエアクリーナ１４に連結される。吸気ダクト１３内にはステップモータ１５により駆動されるスロットル弁１６が配置される。本発明による実施例では、スロットル開度はほぼ全ての運転領域において最大開度に維持され、要求負荷Ｌがかなり小さくなると最大開度よりも小さくされ、要求負荷Ｌがゼロになると小さなアイドル開度にされる。
【００１３】
一方、排気ポート１０は排気マニホルド１７及び排気管１８を介してケーシング１９に連結される。ケーシング１９内には、排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ２０が収容され、パティキュレートフィルタ２０上には酸化能を有する触媒が担持されている。
【００１４】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、バッテリ３５ａに接続されているＢ−ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）３５、入力ポート３６、及び出力ポート３７を具備する。スロットル弁１６上流の吸気ダクト１３内には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ４０が取り付けられる。また、図示しないアクセルペダルにはアクセルペダルの踏み込み量に比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ４１が接続される。このアクセルペダルの踏み込み量は要求負荷を表している。これらセンサ４０，４１の出力電圧は対応するＡＤ変換器３８を介して入力ポート３６に入力される。更に入力ポート３６には機関回転数を表す出力パルスを発生する回転数センサ４２が接続される。一方、出力ポート３７は対応する駆動回路３９を介して燃料噴射弁６及びスロットル弁駆動用ステップモータ１５にそれぞれ接続される。
【００１５】
図１に示される内燃機関では、圧縮上死点付近で行われる機関出力を得るための燃料噴射が、機関減速運転時に一時的に停止される。即ち、要求負荷Ｌがゼロになりこのとき機関回転数ＮＥが第１のしきい値ＮＥ１よりも高いときには、燃料噴射が一時的に停止される。次いで、要求負荷Ｌがゼロよりも大きくなるか又は機関回転数ＮＥが第２のしきい値ＮＥ２（＜ＮＥ１）よりも低くなると、燃料噴射が再開される。
【００１６】
さて、排気ガス中に含まれる主に炭素の固体からなる微粒子はパティキュレートフィルタ２０上に捕集される。図１に示される内燃機関はリーン空燃比のもとでの燃焼が継続して行われており、また、パティキュレートフィルタ２０は酸化能を有する触媒を担持しているので、パティキュレートフィルタ２０の温度が微粒子を酸化しうる温度、例えば２５０℃以上に維持されていれば、パティキュレートフィルタ２０上で微粒子が酸化せしめられ除去される。
【００１７】
ところが、パティキュレートフィルタ２０の温度が微粒子を酸化しうる温度に維持されなくなるか又は単位時間当たりにパティキュレートフィルタ２０内に流入する微粒子の量がかなり多くなると、パティキュレートフィルタ２０上に堆積する微粒子の量が次第に増大し、パティキュレートフィルタ２０の圧損が次第に増大する。
【００１８】
そこで本発明による実施例では、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量を減少させるべきか否かを判断し、堆積微粒子量を減少させるべきと判断されたときには、パティキュレートフィルタ２０に流入する排気ガスの空燃比をリーンに維持しつつ、パティキュレートフィルタ２０の温度を例えば６００℃以上まで上昇し６００℃以上に維持する昇温処理を行うようにしている。この昇温処理が行われると、パティキュレートフィルタ２０上に堆積した微粒子が着火燃焼せしめられて除去され、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量が例えばほぼゼロまで減少される。
【００１９】
ここで、パティキュレートフィルタ２０の温度を上昇させる方法には様々な方法があり、例えばパティキュレートフィルタ２０の上流端に電気ヒータを配置して電気ヒータによりパティキュレートフィルタ２０又はパティキュレートフィルタ２０に流入する排気ガスを加熱する方法や、パティキュレートフィルタ２０上流の排気通路内に燃料を二次的に噴射してこの燃料を燃焼させることによりパティキュレートフィルタ２０を加熱する方法や、内燃機関から排出される排気ガスの温度を上昇させてパティキュレートフィルタ２０の温度を上昇させる方法がある。ここで、内燃機関から排出される排気ガスの温度を上昇させるために、例えば燃料噴射時期を遅角することもできるし、又は膨張行程中又は排気行程中に追加の燃料を噴射することもできる。
【００２０】
ところで、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量が多くなってパティキュレートフィルタ２０の圧力損失が大きくなるにつれて、吸入空気量が次第に少なくなる。そこで本発明による実施例では、機関運転状態が予め定められた基準状態になる毎に吸入空気量（以下、基準状態吸入空気量と称する）Ｇｎを検出し、検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容下限量ＬＬよりも少なくなったときに上述した昇温処理を行うようにしている。
【００２１】
図２は昇温処理が完了してからｉ回目（ｉ＝１，２，…）に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）を示している。図２に示されるように、検出回数ｉが増えるにつれて基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）は次第に減少する。次いで、例えばｋ回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｋ）が許容下限量ＬＬよりも少ないときには、図２において矢印Ｔで示されるように昇温処理が行われる。昇温処理が行われるとパティキュレートフィルタ２０の圧力損失が低減されるので、基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が再び大きくなる。
【００２２】
基準状態は一定の状態である限りどのような機関運転状態であってもよいが、本発明による実施例では上述した機関減速運転時の燃料供給停止時が基準状態とされる。このようにすると吸入空気量に対する機関回転数変動の影響を除去することができる。
【００２３】
一方、許容下限量ＬＬは本発明による実施例では次のように設定される。即ち、昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になったときの基準状態吸入空気量Ｇｎ（１）から例えば一定値Ｚだけ減算した結果が許容下限量ＬＬとされる（ＬＬ＝Ｇｎ（１）−Ｚ）。言い換えると、基準値Ｇｎ（１）に対する基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量（＝Ｇｎ（１）−Ｇｎ（ｉ））がしきい値Ｚよりも多くなったときに、昇温処理が行われる。
【００２４】
昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になったときには、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量はかなり少なく、従ってこのときの基準状態吸入空気量Ｇｎ（１）は堆積微粒子量がかなり少ないときの吸入空気量ということになる。そうすると、基準状態吸入空気量Ｇｎ（１）に対する基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量は堆積微粒子量を表していると考えることができる。そこで本発明による実施例では、基準値Ｇｎ（１）に対する基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量（＝Ｇｎ（１）−Ｇｎ（ｉ））がしきい値Ｚよりも多くなったときに、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量が許容量よりも多くなったと判断し、このとき昇温処理を行うようにしている。なお、許容下限量ＬＬは算出される毎にＢ−ＲＡＭ３５内に記憶される。また、基準値Ｇｎ（１）を検出される毎にＢ−ＲＡＭ３５内に記憶しておき、基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）（ｉ＝２，３，…）が検出される毎に許容下限量ＬＬを算出するようにすることもできる。
【００２５】
ここで、パティキュレートフィルタ２０以外の吸気系部品又は排気系部品の経時変化によっても、基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）は次第に減少する。この場合の吸気系部品又は排気系部品には、例えばエアクリーナ１４、吸気管、排気管の他、ＥＧＲ（排気ガス再循環）装置を備えた内燃機関ではＥＧＲ通路やＥＧＲ制御弁、排気ガス駆動式過給機を備えた内燃機関では過給機のタービンやコンプレッサ、ウェストゲート弁などが含まれる。しかしながら、昇温処理直後のＧｎ（ｉ）は吸気系部品又は排気系部品の経時変化があろうとなかろうと、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量がかなり少ないときの吸入空気量である。従って、基準値Ｇｎ（１）に対する基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量、又は基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）それ自体は吸気系部品又は排気系部品の経時変化の大小に関わらず、堆積微粒子量を表しているということになる。
【００２６】
このように、時間の経過と共に基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）は次第に小さくなる。ところが、例えばエアクリーナ１４が新品に交換されその結果エアクリーナ１４の圧力損失が小さくなると、パティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量が多いときであっても、基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が大幅に増大する恐れがある。この場合の基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）はもはや堆積微粒子量を表しておらず、従ってこの場合の基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）に基づいて昇温処理を行うか否かを判断しても、昇温処理を行うべきか否かを正確に判断できないということになる。
【００２７】
そこで本発明による実施例では、今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ−１）よりも大幅に増大したときには、例えばエアクリーナ１４が交換されたと判断し、このとき昇温処理を行うようにしている。昇温処理が行われた後には、基準値Ｇｎ（１）に対する基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量、又は基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）それ自体が堆積微粒子量を表すようになる。
【００２８】
具体的に説明すると、図３に矢印Ｒで示されるように、今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ−１）に応じて定められる許容上限量ＵＬよりも多いときには、エアクリーナ１４が交換されたと判断し、矢印Ｔで示されるように昇温処理が行われる。この許容上限量ＵＬは前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ−１）から例えば一定値Ｘだけ減算した結果の形で設定される（ＵＬ＝Ｇｎ（ｉ−１）−Ｘ）。言い換えると、前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ−１）に対する今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の減少量（＝Ｇｎ（ｉ−１）−Ｇｎ（ｉ））がしきい値Ｘよりも少ないときに、昇温処理が行われる。
【００２９】
即ち、エアクリーナ１４が交換されなければ、図３に破線で示されるように、今回検出される基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）は許容上限量ＵＬよりも少なくなるはずであり、従って図３に実線で示されるようにＧｎ（ｉ）＞ＵＬのときにはエアクリーナ１４が交換されたと判断できることになる。
【００３０】
図４は上述した微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００３１】
図４を参照すると、まずステップ１００では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ１０１に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。この基準状態吸入空気量Ｇｎは図３を参照して説明したＧｎ（ｉ）に相当する。続くステップ１０２では今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容下限量ＬＬよりも少ないか否かが判別される。Ｇｎ＜ＬＬのときには次いでステップ１０３に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ１０４では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち昇温処理が完了した後機関運転状態が初めて基準状態になると、ステップ１０５に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。この基準状態吸入空気量Ｇｎは図２を参照して説明したＧｎ（１）に相当する。続くステップ１０６ではステップ１０５で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎに基づいて許容下限量ＬＬが設定される（ＬＬ＝Ｇｎ−Ｚ）。次いでステップ１０７に進み、ステップ１０５で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。
【００３２】
一方、ステップ１０２においてＧｎ≧ＬＬのときには次いでステップ１０８に進み、前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯに基づいて許容上限量ＵＬが設定される（ＵＬ＝ＧｎＯ−Ｘ）。この基準状態吸入空気量ＧｎＯは図３を参照して説明したＧｎ（ｉ−１）に相当する。続くステップ１０９では今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容上限量ＵＬよりも多いか否かが判別される。Ｇｎ＞ＵＬのときには次いでステップ１０３に進み、昇温処理が行われる。次いでステップ１０４から１０７に順次進む。これに対し、Ｇｎ≦ＵＬのときには次いでステップ１０７に進んだ後に処理サイクルを終了する。
【００３３】
次に、図５を参照しながら本発明による別の実施例を説明する。
【００３４】
図５において実線はエアフローメータ４０により検出される実際の基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）を表している。図５に示される例では、矢印Ｒで示されるように、ｊ回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ）が許容上限量ＵＬよりも多くなっている。
【００３５】
上述した実施例では、基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ）が許容上限量ＵＬよりも多くなると、直ちに昇温処理が開始される。ところが、このときパティキュレートフィルタ２０上の堆積微粒子量がかなり少ない場合もあり、この場合にも昇温処理を行うのはエネルギ消費の観点から好ましくない。
【００３６】
一方、図５に示されるように、ｊ回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ）は（ｊ−１）回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ−１）に対してＹ（＝Ｇｎ（ｊ）−Ｇｎ（ｊ−１））だけ変化している。この変化量Ｙは概略的に言うと、例えばエアクリーナ１４の交換の影響によるものである。
【００３７】
そうすると、基準状態吸入空気量Ｇｎが許容上限量ＵＬよりも多くなった後に検出される基準状態吸入空気量Ｇｎから変化量Ｙだけ減算すれば、この減算結果はエアクリーナ１４の交換の影響が排除されているということになる。
【００３８】
そこで本発明による実施例では、Ｇｎ（ｉ）＞ＵＬとなった後には、エアフローメータ４０により検出された基準状態吸入空気量Ｇｎから変化量Ｙだけ減算することにより基準状態吸入空気量補正値ＧｎＣ（＝Ｇｎ−Ｙ）を求め、この基準状態吸入空気量補正値ＧｎＣが許容下限量ＬＬよりも少なくなったときに、昇温処理を行うようにしている。このようにすると、微粒子酸化制御のためにエネルギを有効に利用することができる。
【００３９】
具体的には、図５に示されるように、ｊ回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ）が許容上限量ＵＬよりも多いときには、（ｊ−１）回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｊ−１）に対するＧｎ（ｊ）の変化量Ｙ（＝Ｇｎ（ｊ）−Ｇｎ（ｊ−１））が算出され、記憶される。その上で、（ｊ＋１）回目以降は、Ｇｎ（ｉ）から変化量Ｙだけ減算することにより、図５に破線で示されるように基準状態吸入空気量補正値ＧｎＣ（ｉ）が逐次算出される。
【００４０】
次いで、例えばｋ回目に検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｋ）が許容下限量ＬＬよりも少ないときには、図５において矢印Ｔで示されるように昇温処理が行われる。このとき、検出されたＧｎ（ｋ）は許容下限量ＬＬよりも多いけれども、本発明による別の実施例では昇温処理が行われるのである。
【００４１】
従って、一般的にいうと、先の昇温処理が行われてから次の昇温処理が行われるまでの間において、今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）が許容上限量ＵＬよりも多いときには、前回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ−１）に対する今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）の変化量Ｙを求めて記憶し、その後に検出される基準状態吸入空気量Ｇｎ（ｉ）を変化量Ｙに基づいて補正し、補正された基準状態吸入空気量ＧｎＣが許容下限量ＬＬよりも少なくなったときに昇温処理を行うようにしているということになる。
【００４２】
図６及び図７は上述した本発明による別の実施例の微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００４３】
図６及び図７を参照すると、まずステップ１２０では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ１２１に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。続くステップ１２２ではフラグがセットされているか否かが判別される。このフラグは基準状態吸入空気量Ｇｎを補正すべきときにセットされ、それ以外はリセットされる。フラグがリセットされているときには次いでステップ１２３に進み、今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容下限量ＬＬよりも少ないか否かが判別される。Ｇｎ＜ＬＬのときには次いでステップ１２４に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ１２５では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち機関運転状態が昇温処理が完了した後初めて基準状態になると、ステップ１２６に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。この基準状態吸入空気量Ｇｎは図２を参照して説明したＧｎ（１）に相当する。続くステップ１２７ではステップ１２６で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎに基づいて許容下限量ＬＬが設定される（ＬＬ＝Ｇｎ−Ｚ）。次いでステップ１２８に進み、ステップ１２６で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。
【００４４】
一方、ステップ１２３においてＧｎ≧ＬＬのときには次いでステップ１２９に進み、前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯに基づいて許容上限量ＵＬが設定される（ＵＬ＝ＧｎＯ−Ｘ）。続くステップ１３０では今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容上限量ＵＬよりも多いか否かが判別される。Ｇｎ＞ＵＬのときには次いでステップ１３１に進み、変化量Ｙが算出される（Ｙ＝Ｇｎ−ＧｎＯ）。この基準状態吸入空気量ＧｎＯは図５を参照して説明したＧｎ（ｊ−１）に相当する。続くステップ１３２ではフラグがセットされる。次いでステップ１２８に進む。これに対し、Ｇｎ≦ＵＬのときにはステップ１３０からステップ１２８にジャンプする。この場合のステップ１２８では、ステップ１２１で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。
【００４５】
フラグがセットされたときにはステップ１２２からステップ１３３に進み、基準状態吸入空気量補正値ＧｎＣが算出される（ＧｎＣ＝Ｇｎ−Ｙ）。続くステップ１３４では、基準状態吸入空気量補正値ＧｎＣが許容下限量ＬＬよりも少ないか否かが判別される。ＧｎＣ≧ＬＬのときにはステップ１２８にジャンプし、ステップ１２１で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。これに対し、ＧｎＣ＜ＬＬのときにはステップ１３５に進んでフラグをリセットした後に、ステップ１２４からステップ１２８に順次進む。
【００４６】
次に、本発明による更に別の実施例を説明する。
【００４７】
上述したように許容下限量ＬＬは算出される毎にＢ−ＲＡＭ３５内に記憶され、保持される。ところが、バッテリ３５ａが交換のために一時的に取り外されると、Ｂ−ＲＡＭ３５内の記憶内容がクリアされる。この場合、許容下限量ＬＬは例えばゼロにリセットされ、このとき検出された基準状態吸入空気量Ｇｎと許容下限量ＬＬとを比較しても意味がない。基準値Ｇｎ（１）をＢ−ＲＡＭ３５内に記憶しておく場合も同様である。
【００４８】
そこで本発明による更に別の実施例では、Ｂ−ＲＡＭ３５の記憶内容がクリアされたか否かを判断し、Ｂ−ＲＡＭ３５の記憶内容がクリアされたと判断されたときには、昇温処理を行うようにしている。
【００４９】
図８は上述した本発明による別の実施例の微粒子酸化制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。
【００５０】
図８を参照すると、まずステップ１４０ではバッテリ３５ａが交換されたか否かが判別される。バッテリ３５ａが交換されたときには次いでステップ１４１に進み、上述した昇温処理が行われる。続くステップ１４２では現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。機関運転状態が基準状態になると、即ち機関運転状態が昇温処理が完了した後初めて基準状態になると、ステップ１４３に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。この基準状態吸入空気量Ｇｎは図２を参照して説明したＧｎ（１）に相当する。続くステップ１４４ではステップ１４３で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎに基づいて許容下限量ＬＬが設定される（ＬＬ＝Ｇｎ−Ｚ）。次いでステップ１４５に進み、ステップ１４３で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。
【００５１】
一方、バッテリ３５ａが交換されていないときには次いでステップ１４６に進み、現在の機関運転状態が基準状態であるか否かが判別される。現在の機関運転状態が基準状態でないときには処理サイクルを終了し、基準状態であるときには次いでステップ１４７に進んでこのときの吸入空気量Ｇｎが検出される。続くステップ１４８では今回検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが許容下限量ＬＬよりも少ないか否かが判別される。Ｇｎ＜ＬＬのときには次いでステップ１４１に進み、昇温処理が行われる。次いでステップ１４２から１４５に順次進む。これに対し、Ｇｎ≧ＬＬのときには次いでステップ１４５に進み、ステップ１４７で検出された基準状態吸入空気量Ｇｎが前回検出された基準状態吸入空気量ＧｎＯとして記憶される。
【００５２】
【発明の効果】
パティキュレートフィルタの昇温処理を行うべきか否かを正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】昇温処理を説明するための図である。
【図３】本発明による実施例を説明するための図である。
【図４】本発明による実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図５】本発明による更に別の実施例を説明するための図である。
【図６】本発明による別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図７】本発明による別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【図８】本発明による更に別の実施例の微粒子酸化制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…機関本体
７…吸気弁
１４…エアクリーナ
１８…排気管
２０…パティキュレートフィルタ
４０…エアフローメータ
【図１】
2004225554.tif 000003
【図２】
2004225554.tif 000004
【図３】
2004225554.tif 000005
【図４】
2004225554.tif 000006
【図５】
2004225554.tif 000007
【図６】
2004225554.tif 000008
【図７】
2004225554.tif 000009
【図８】
2004225554.tif 000010