(57)【要約】【課題】  燃焼室からの粒子状物質の排出量を的確に推定することのできるエンジンの粒子状物質排出量推定方法及びエンジンの排気浄化制御装置を提供する。【解決手段】  この排気浄化制御装置は、ＰＭ排出量ＰＭｅ（基準排出量ＰＭｅｂａｓｅ）をエンジンの運転状態に基づいて推定し、ＰＭ排出量ＰＭｅを加味してＰＭフィルタのＰＭ堆積量を推定し、ＰＭ堆積量に基づいて、ＰＭフィルタに堆積しているＰＭを浄化するための昇温処理を実行する。そして、ＰＭ排出量ＰＭｅの推定にかかる処理を、エンジン回転速度ＮＥ及び燃料噴射量ｑｉに基づいて基準吸気量ＧＡｂａｓｅを算出する処理と、実吸気量ＧＡａｃｔを基準吸気量ＧＡｂａｓｅで除算することにより得られる吸気量偏差率ｄＧＡを算出する処理と、吸気量偏差率ｄＧＡに基づいて算出した排出量補正係数ｅｋＰＭにより基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを補正する処理とを含めて構成した。【選択図】    図５
2005256725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化装置を備えたエンジンに適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を推定するエンジンの粒子状物質排出量推定方法であって、
前記粒子状物質の排出量の推定値である基準排出量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、
前記実吸気量を前記基準吸気量で除算することにより得られる吸気量偏差率を算出する処理と、
前記吸気量偏差率に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する
ことを特徴とするエンジンの粒子状物質排出量推定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの粒子状物質排出量推定方法において、
前記吸気量偏差率が小さくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正する
ことを特徴とするエンジンの粒子状物質排出量推定方法。
【請求項３】
排気浄化装置を備えたエンジンに適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を推定するエンジンの粒子状物質排出量推定方法であって、
前記粒子状物質の排出量の推定値である基準排出量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、
前記基準吸気量に対する前記実吸気量の偏差を算出する処理と、
前記偏差に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する
ことを特徴とするエンジンの粒子状物質排出量推定方法。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの粒子状物質排出量推定方法において、
前記偏差が正側に大きくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正し、前記偏差が負側に大きくなるほど前記基準排出量を減少側へ補正する
ことを特徴とするエンジンの粒子状物質排出量推定方法。
【請求項５】
エンジンの排気系に設けられた排気浄化装置に適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を前記エンジンの運転状態に基づいて推定し、該排出量の推定値である基準排出量を加味して前記排気浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を推定し、該堆積量の推定値に基づいて、前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化するための昇温処理を実行する制御手段を備えたエンジンの排気浄化制御装置において、
前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、
前記実吸気量を前記基準吸気量で除算することにより得られる吸気量偏差率を算出する処理と、
前記吸気量偏差率に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する推定手段を備えた
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記推定手段は、前記吸気量偏差率が小さくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項７】
エンジンの排気系に設けられた排気浄化装置に適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を前記エンジンの運転状態に基づいて推定し、該排出量の推定値である基準排出量を加味して前記排気浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を推定し、該堆積量の推定値に基づいて、前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化するための昇温処理を実行する制御手段を備えたエンジンの排気浄化制御装置において、
前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、
前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、
前記基準吸気量に対する前記実吸気量の偏差を算出する処理と、
前記偏差に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する推定手段を備えた
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記推定手段は、前記偏差が正側に大きくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正し、前記偏差が負側に大きくなるほど前記基準排出量を減少側へ補正する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記堆積量の推定値が基準堆積量以上となったときに、前記昇温処理として前記排気浄化装置へ未燃燃料成分を供給する燃料添加を開始するものであり、
該昇温処理の実行により前記堆積量の推定値が前記基準堆積量よりも小さく設定された変換判定値以下となったとき、前記昇温処理を、前記排気浄化装置への集中的な間欠燃料添加及び該燃料添加の停止を繰り返し実行する第１昇温処理へ切り替える
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記堆積量の推定値が基準堆積量以上となったときに前記昇温処理の実行を開始し、該昇温処理の実行により前記堆積量の推定値が前記基準堆積量よりも小さく設定された変換判定値以下となったことを条件に、差圧センサによる前記排気浄化装置の上流側と下流側との排気圧力差が基準差圧よりも大きいことを検出したとき、前記堆積量の推定値を前記変換判定値よりも大きい値へ変換する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記堆積量の推定値が前記基準堆積量以上となったときに、前記昇温処理として前記排気浄化装置へ未燃燃料成分を供給する燃料添加を開始するものであり、
前記堆積量の推定値の変換後、前記昇温処理を、前記排気浄化装置への集中的な間欠燃料添加及び該燃料添加の停止を繰り返し実行する第２昇温処理へ切り替える
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記堆積量の推定値の変換後、前記堆積量の推定値が変換後の値から減少して前記変換判定値以下となったことを条件に、前記排気圧力差が前記基準差圧よりも大きいことを検出したとき、前記堆積量の推定値の変換を再度実行する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記排気圧力差が前記基準差圧よりも大きい状態が継続していることにより、前記堆積量の推定値の変換を実行した回数が停止判定値に達したとき、そのときに継続されている昇温処理が一旦完了するまでは前記堆積量の推定値の変換を停止する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
前記制御手段は、前記排気浄化装置から硫黄成分を放出させて硫黄被毒から回復させる処理の実行中あるいは該処理の実行要求があるときには、前記堆積量の推定値の変換を実行しない
ことを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼室から排出される粒子状物質の量を推定するエンジンの粒子状物質排出量推定方法、及び排気浄化装置に堆積した粒子状物質の浄化をその推定値に基づいて実行するエンジンの排気浄化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用ディーゼルエンジン等の排気浄化装置として、排気フィルタによって捕集された排気中の粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を浄化する装置が実用化されている。
【０００３】
こうした排気浄化装置の採用されたエンジンでは、捕集された粒子状物質によって排気フィルタの詰まりをまねくことがある。この場合、排気フィルタの通気性が損なわれることにより、エンジンの背圧の増大をまねくようになる。そのため、上記排気浄化装置においては、排気フィルタの詰まりが発生する前に、堆積した粒子状物質を除去して排気フィルタを再生させる必要がある。
【０００４】
そこで従来、例えば特許文献１に見られるように、排気フィルタ前後の差圧を差圧センサにより検出し、この検出値を通じて把握される排気フィルタの詰まり度合いに基づいて同フィルタの再生の開始時期を設定するエンジンの排気浄化制御装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１６６４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排気フィルタの再生の開始時期は、上記差圧センサの検出値の他に、排気フィルタ上における粒子状物質の堆積量（粒子状物質堆積量）の推定値に基づいて設定することもできる。
【０００６】
粒子状物質堆積量は、燃焼室から排出される粒子状物質の量（粒子状物質排出量）に応じてその増加度合いが変動するため、推定値の算出に際しては粒子状物質排出量を適切に把握することが要求される。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃焼室からの粒子状物質の排出量を的確に推定することのできるエンジンの粒子状物質排出量推定方法及びエンジンの排気浄化制御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＞
請求項１に記載の発明は、排気浄化装置を備えたエンジンに適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を推定するエンジンの粒子状物質排出量推定方法であって、前記粒子状物質の排出量の推定値である基準排出量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、前記実吸気量を前記基準吸気量で除算することにより得られる吸気量偏差率を算出する処理と、前記吸気量偏差率に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定することを要旨としている。
【０００９】
上記構成では、基準排出量を吸気量偏差率に基づいて補正し、この補正後の値を粒子状物質の排出量の推定値として採用するようにしている。ちなみに、粒子状物質の排出量は、基本的には、エンジンの回転速度及び負荷に基づいて把握することができる。ただし、エンジンの過渡運転状態においては、実吸気量と基準吸気量（本来得られるべき吸入空気量）とにずれが生じることにより、基準排出量と実際の排出量とが異なることも考えられる。
【００１０】
この点、上記構成においては、実吸気量と基準吸気量とのずれを加味して粒子状物質排出量の推定値を算出するようにしているため、粒子状物質の排出量を的確に推定することができるようになる。
【００１１】
＜請求項２＞
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンの粒子状物質排出量推定方法において、前記吸気量偏差率が小さくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正することを要旨としている。
【００１２】
粒子状物質排出量は、混合気の空燃比が小さくなるほど増大する傾向を示す。一方で、吸気量偏差率が小さくなるほど混合気の空燃比が小さい状態となる。そこで、上記構成のように基準排出量の補正を行うことにより、粒子状物質の排出量をより適切に推定することができるようになる。
【００１３】
＜請求項３＞
請求項３に記載の発明は、排気浄化装置を備えたエンジンに適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を推定するエンジンの粒子状物質排出量推定方法であって、前記粒子状物質の排出量の推定値である基準排出量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、前記基準吸気量に対する前記実吸気量の偏差を算出する処理と、前記偏差に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定することを要旨としている。
【００１４】
上記構成では、基準排出量を吸気量偏差率に基づいて補正し、この補正後の値を粒子状物質の排出量の推定値として採用するようにしている。こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に粒子状物質の排出量を的確に推定することができるようになる。
【００１５】
＜請求項４＞
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のエンジンの粒子状物質排出量推定方法において、前記偏差が正側に大きくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正し、前記偏差が負側に大きくなるほど前記基準排出量を減少側へ補正することを要旨としている。
【００１６】
上記偏差が正側に大きくなるほど混合気の空燃比が小さい状態となるため、粒子状物質排出量は増大する傾向を示す。一方で、上記偏差が負側に大きくなるほど混合気の空燃比が大きい状態となるため、粒子状物質排出量は減少する傾向を示す。そこで、上記構成のように基準排出量の補正を行うことにより、粒子状物質の排出量をより適切に推定することができるようになる。
【００１７】
＜請求項５＞
請求項５に記載の発明は、エンジンの排気系に設けられた排気浄化装置に適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を前記エンジンの運転状態に基づいて推定し、該排出量の推定値である基準排出量を加味して前記排気浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を推定し、該堆積量の推定値に基づいて、前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化するための昇温処理を実行する制御手段を備えたエンジンの排気浄化制御装置において、前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、前記実吸気量を前記基準吸気量で除算することにより得られる吸気量偏差率を算出する処理と、前記吸気量偏差率に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する推定手段を備えたことを要旨としている。
【００１８】
上記構成では、基準排出量を吸気量偏差率に基づいて補正し、この補正後の値を粒子状物質の排出量の推定値として採用するようにしている。こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に粒子状物質の排出量を的確に推定することができるようになる。さらには、粒子状物質の浄化の開始時期が適切に設定されるようになるため、排気浄化装置における粒子状物質の詰まりを好適に回避することができるようになる。
【００１９】
＜請求項６＞
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記推定手段は、前記吸気量偏差率が小さくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正することを要旨としている。
【００２０】
こうした構成を採用することによっても、請求項２に記載の発明と同様に、粒子状物質の排出量をより適切に推定することができるようになる。
＜請求項７＞
請求項７に記載の発明は、エンジンの排気系に設けられた排気浄化装置に適用されて、燃焼室からの粒子状物質の排出量を前記エンジンの運転状態に基づいて推定し、該排出量の推定値である基準排出量を加味して前記排気浄化装置における前記粒子状物質の堆積量を推定し、該堆積量の推定値に基づいて、前記排気浄化装置に堆積している粒子状物質を浄化するための昇温処理を実行する制御手段を備えたエンジンの排気浄化制御装置において、前記エンジンの吸入空気量の推定値である基準吸気量を前記エンジンの回転速度及び前記エンジンの負荷に基づいて算出する処理と、前記エンジンの実際の吸入空気量である実吸気量を前記エンジンの吸気センサの検出データから把握する処理と、前記基準吸気量に対する前記実吸気量の偏差を算出する処理と、前記偏差に基づいて前記基準排出量を補正する処理とを含めて前記粒子状物質の排出量を推定する推定手段を備えたことを要旨としている。
【００２１】
上記構成では、基準排出量を吸気量偏差率に基づいて補正し、この補正後の値を粒子状物質の排出量の推定値として採用するようにしている。こうした構成を採用することによっても、上記請求項１に記載の発明と同様に粒子状物質の排出量を的確に推定することができるようになる。さらには、粒子状物質の浄化の開始時期が適切に設定されるようになるため、排気浄化装置における粒子状物質の詰まりを好適に回避することができるようになる。
【００２２】
＜請求項８＞
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記推定手段は、前記偏差が正側に大きくなるほど前記基準排出量を増大側へ補正し、前記偏差が負側に大きくなるほど前記基準排出量を減少側へ補正することを要旨としている。
【００２３】
こうした構成を採用することによっても、請求項４に記載の発明と同様に、粒子状物質の排出量をより適切に推定することができるようになる。
＜請求項９＞
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記堆積量の推定値が基準堆積量以上となったときに、前記昇温処理として前記排気浄化装置へ未燃燃料成分を供給する燃料添加を開始するものであり、該昇温処理の実行により前記堆積量の推定値が前記基準堆積量よりも小さく設定された変換判定値以下となったとき、前記昇温処理を、前記排気浄化装置への集中的な間欠燃料添加及び該燃料添加の停止を繰り返し実行する第１昇温処理へ切り替えることを要旨としている。
【００２４】
上記第１昇温処理による集中的な間欠燃料添加を行うことにより、排気浄化装置への未燃燃料成分及び酸素の単位時間あたりの供給量が、それまでの昇温処理（堆積量の推定値が変換判定値よりも大きいときに実行される昇温処理）では十分に燃焼することのできなかった粒子状物質の燃焼が可能となる値まで増量されるようになる。これにより、粒子状物質を確実に除去することができるようになる。
【００２５】
＜請求項１０＞
請求項１０に記載の発明は、請求項５〜９のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記堆積量の推定値が基準堆積量以上となったときに前記昇温処理の実行を開始し、該昇温処理の実行により前記堆積量の推定値が前記基準堆積量よりも小さく設定された変換判定値以下となったことを条件に、差圧センサによる前記排気浄化装置の上流側と下流側との排気圧力差が基準差圧よりも大きいことを検出したとき、前記堆積量の推定値を前記変換判定値よりも大きい値へ変換することを要旨としている。
【００２６】
ところで、堆積量の推定値（推定堆積量）に基づいて昇温処理の開始を設定する装置においては、外乱により推定堆積量との実際の堆積量（実堆積量）との間に著しい乖離が生じることも考えられる。この場合、昇温処理が適切に実行されないことにより、排気浄化装置の熱劣化をまねくことが懸念される。
【００２７】
上記請求項５〜９のいずれかに記載の発明が適用された排気浄化装置においては、推定堆積量がより高い精度をもって算出されるため、上述のような問題をまねくことは比較的少なくなるものの、そうした問題が完全に回避されるとは言い難い。従って、排気浄化装置における粒子状物質の浄化をより適切に行ううえで、上記問題への対策を講じることが望ましいといえる。
【００２８】
排気の流動抵抗は排気浄化装置における粒子状物質の堆積度合いに応じて増加するため、排気圧力差は粒子状物質の実際の堆積量（実堆積量）に応じて増大する傾向を示す。従って、堆積量の推定値（推定堆積量）と実堆積量とに乖離が存在していないとき、排気圧力差は推定堆積量に対応していることになる。
【００２９】
こうしたことから、推定堆積量が変換判定値以下に達したときに、差圧センサの検出データに基づいて把握される排気圧力差が変換判定値を上限とする推定堆積量の領域に対応した値であれば推定堆積量は正確に推定されていることになる。
【００３０】
しかし、排気圧力差が上記領域に対応した値よりも大きな値であれば、実堆積量が推定堆積量よりも大きいことになる。この場合、そのときの推定堆積量に基づいて粒子状物質の浄化を完了させたとすると、実際には粒子状物質が残存しているにもかかわらずその除去が行われないようになる。そして、こうした処理が繰り返されたとすると、推定堆積量と実堆積量との乖離が次第に大きくなり、最終的には予定よりも大量の粒子状物質が急激に燃焼することにより排気浄化装置の熱劣化をまねくようになる。
【００３１】
この点、上記請求項１０に記載の発明においては、推定堆積量が変換判定値以下のとき、排気圧力差と基準差圧との比較を通じて、推定堆積量と実堆積量とに乖離が生じているか否かを判定し、排気圧力差が基準差圧よりも大きいときには、推定堆積量を変換判定値よりも大きい値へ変換するようにしている。これにより、推定堆積量を実堆積量に近づけるあるいは一致させることが可能となるため、推定堆積量と実堆積量との乖離を補償して粒子状物質を適切な態様をもって浄化することができるようになる。そして、こうした処理を通じて、大量の粒子状物質が急激に燃焼する事態を好適に回避することができるようになる。
【００３２】
＜請求項１１＞
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記堆積量の推定値が前記基準堆積量以上となったときに、前記昇温処理として前記排気浄化装置へ未燃燃料成分を供給する燃料添加を開始するものであり、前記堆積量の推定値の変換後、前記昇温処理を、前記排気浄化装置への集中的な間欠燃料添加及び該燃料添加の停止を繰り返し実行する第２昇温処理へ切り替えることを要旨としている。
【００３３】
上記第２昇温処理による集中的な間欠燃料添加を行うことにより、排気浄化装置への未燃燃料成分及び酸素の単位時間あたりの供給量が、それまでの昇温処理（堆積量の推定値が変換判定値よりも大きいときに実行される昇温処理）では十分に燃焼することのできなかった粒子状物質の燃焼が可能となる値まで増量されるようになる。これにより、粒子状物質を確実に除去することができるようになる。
【００３４】
＜請求項１２＞
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記堆積量の推定値の変換後、前記堆積量の推定値が変換後の値から減少して前記変換判定値以下となったことを条件に、前記排気圧力差が前記基準差圧よりも大きいことを検出したとき、前記堆積量の推定値の変換を再度実行することを要旨としている。
【００３５】
上記構成によれば、前回実行された推定堆積量の変換処理によって推定堆積量と実堆積量との乖離が十分に解消されなかった場合にあっても、こうした乖離の解消を図ることができるようになる。
【００３６】
＜請求項１３＞
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記排気圧力差が前記基準差圧よりも大きい状態が継続していることにより、前記堆積量の推定値の変換を実行した回数が停止判定値に達したとき、そのときに継続されている昇温処理が一旦完了するまでは前記堆積量の推定値の変換を停止することを要旨としている。
【００３７】
排気浄化装置においては、非可燃性物質が堆積していることにより、排気圧力差が基準差圧より大きい状態が継続することもある。このような場合に、推定堆積量の変換を繰り返して昇温処理を継続したとすると、燃費の悪化をまねくようになる。この点、上記構成を採用することにより、推定堆積量の変換の回数が制限されるため、上述のように燃費の悪化をまねくことを好適に回避することができるようになる。
【００３８】
＜請求項１４＞
請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載のエンジンの排気浄化制御装置において、前記制御手段は、前記排気浄化装置から硫黄成分を放出させて硫黄被毒から回復させる処理の実行中あるいは該処理の実行要求があるときには、前記堆積量の推定値の変換を実行しないことを要旨としている。
【００３９】
ちなみに、硫黄被毒からの回復を図る処理が行われている場合には、同処理を通じて粒子状物質の浄化が行われるため、推定堆積量と実堆積量との乖離の解消が図られるようになる。即ち、上記回復処理の実行中は、推定堆積量の変換を実行しなくとも推定堆積量と実堆積量との乖離度合いが低減される。そこで、上記構成のように、硫黄被毒からの回復処理の実行中は推定堆積量の変換を実行しないことにより、昇温処理を抑制して燃費の向上を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。
＜エンジンの構造＞
図１に、本発明が適用されたディーゼルエンジン（エンジン１）の概略構造を示す。
【００４１】
エンジン１は、ターボチャージャ２、コモンレール式燃料供給装置３、排気再循環装置４及び排気浄化装置５を備えて構成される。
エンジン１のシリンダ１１内には、ピストン１２が往復動可能に収容されている。
【００４２】
シリンダ１１内には、ピストン１２の頂面とシリンダ１１の壁面とにより燃焼室１３が区画形成されている。
シリンダ１１には、吸気管１４及び排気管１５が接続されている。
【００４３】
吸気管１４には、吸気流通方向の上流側から順に、エアクリーナ１６、ターボチャージャ２のコンプレッサ２１、インタークーラ１７及び吸気絞り弁１８が配設されている。
排気管１５には、ターボチャージャ２の排気タービン２２が設けられている。
【００４４】
〔１〕「排気浄化装置の構造」
排気浄化装置５は、ＮＯｘ触媒コンバータ５１、ＰＭフィルタ５２及び酸化触媒コンバータ５３を備えて構成される。また、排気管１５の排気タービン２２下流に配設されている。
【００４５】
ＮＯｘ触媒コンバータ５１は、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する。
ＰＭフィルタ５２は、粒子状物質（ＰＭ）及びＮＯｘを浄化する。
酸化触媒コンバータ５３は、炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を浄化する。
【００４６】
これら各装置は、排気管１５において、排気流通方向の上流側からＮＯｘ触媒コンバータ５１、ＰＭフィルタ５２、酸化触媒コンバータ５３の順に配設されている。
ＮＯｘ触媒コンバータ５１には、吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が担持されている。
【００４７】
ＮＯｘ触媒コンバータ５１においては、次のような態様をもってＮＯｘの浄化が行われる。
エンジン１の通常の運転状態において、排気が酸化雰囲気（リーン）の状態にあるとき、排気中のＮＯｘがＮＯｘ触媒に吸蔵される。そして、排気が還元雰囲気（ストイキあるいはリッチ）の状態となったとき、ＮＯｘ触媒に吸蔵されているＮＯｘが一酸化窒素（ＮＯ）として離脱してＨＣやＣＯにより還元される。なお、「ストイキ」は、空燃比が理論空燃比に相当する状態を示す。また、「リッチ」は、空燃比が理論空燃比よりも小さい状態を示す。
【００４８】
ＰＭフィルタ５２は、多孔質材料によって形成されており、排気中のＰＭを捕集することが可能となっている。また、ＰＭフィルタ５２には、ＮＯｘ触媒コンバータ５１と同様に吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が担持されている。これにより、ＰＭフィルタ５２においても排気中のＮＯｘの浄化が行われる。
【００４９】
ＰＭフィルタ５２においては、高温の酸化雰囲気でＮＯｘ吸蔵時に発生する活性酸素によりＰＭの酸化が開始され、さらに周囲の過剰酸素によりＰＭが除去（燃焼）される。このように、ＰＭフィルタ５２ではＮＯｘの浄化とともにＰＭの浄化が行われる。
【００５０】
酸化触媒コンバータ５３には、酸化触媒が担持されている。この酸化触媒は、排気中のＨＣやＣＯを酸化して浄化する。
〔２〕「排気再循環装置の構造」
エンジン１においては、排気再循環装置４を通じて、排気の一部を吸気管１４内の空気に再循環させる排気再循環（ＥＧＲ）が行われる。
【００５１】
排気再循環装置４は、排気管１５と吸気管１４とを連通するＥＧＲ通路４１を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路４１において、排気流通方向の最上流部は、排気管１５の排気タービン２２の上流側に接続されている。
【００５２】
ＥＧＲ通路４１には、排気流通方向の上流側から順に、ＥＧＲ触媒４２、ＥＧＲクーラ４３、ＥＧＲ弁４４が配設されている。
ＥＧＲ触媒４２は、再循環される排気を改質する。
【００５３】
ＥＧＲクーラ４３は、再循環される排気を冷却する。
ＥＧＲ弁４４は、再循環される排気の流量を調整する。
ＥＧＲ通路４１において、排気流通方向の最下流部は、吸気管１４の吸気絞り弁１８の下流側に接続されている。
【００５４】
排気再循環装置４では、ＥＧＲ弁４４の開度制御を行うことにより、ＥＧＲ通路４１を介して排気管１５から吸気管１４へ再循環されるＥＧＲガスの流量を調整することが可能となっている。
【００５５】
〔３〕「コモンレール式燃料供給装置の構造」
燃料供給装置３は、燃料噴射弁ＤＩ、添加弁ＥＩ、燃料タンク３１、燃料ポンプ３２及びコモンレール３３を備えて構成されている。
【００５６】
燃料噴射弁ＤＩは、シリンダ１１毎に設けられており、燃焼室１３へ燃料を噴射する。
添加弁ＥＩは、各シリンダ１１の排気管１５に設けられており、排気中へ燃料を添加する。
【００５７】
エンジン１においては、添加弁ＥＩの制御を通じて、排気浄化装置５にかかる以下の各処理が行われる。
（ａ）燃料の添加を通じて排気を一時的に還元雰囲気とすることにより、ＮＯｘ触媒コンバータ５１及びＰＭフィルタ５２に吸蔵されているＮＯｘを還元する処理。
（ｂ）燃料の添加を通じて排気を高温化することにより、ＰＭフィルタ５２に堆積したＰＭの除去を行う処理。
（ｃ）燃料の添加を通じてＮＯｘ触媒コンバータ５１及びＰＭフィルタ５２を高温化することにより、ＮＯｘ触媒コンバータ５１及びＰＭフィルタ５２の硫黄被毒（Ｓ被毒）からの回復を図る処理。
【００５８】
燃料ポンプ３２は、高圧燃料を燃料噴射弁ＤＩへ供給する一方で、低圧燃料を添加弁ＥＩへ供給することが可能となっている。燃料ポンプ３２により加圧された燃料は、コモンレール３３により畜圧される。
【００５９】
燃料タンク３１と燃料ポンプ３２とは、第１燃料配管３４ａにより接続されている。
燃料ポンプ３２とコモンレール３３とは、第２燃料配管３４ｂにより接続されている。
コモンレール３３と燃料噴射弁ＤＩとは、第３燃料配管３４ｃにより接続されている。
【００６０】
燃料ポンプ３２と添加弁ＥＩとは、第４燃料配管３４ｄにより接続されている。
〔４〕「制御系の構造」
電子制御装置９は、エンジン制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、エンジン制御に必要なプログラムや情報の記憶するためのメモリ、外部との信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートを備えて構成される。
【００６１】
電子制御装置９の入力ポートには、エンジン運転状況を検出する以下の各種センサが接続されている。
流入ガス温度センサ９１は、ＰＭフィルタ５２に流入する排気の温度（流入ガス温度ｔｈｃｉ）を検出する。流入ガス温度センサ９１は、排気管１５のＰＭフィルタ５２の上流側に設けられる。
【００６２】
流出ガス温度センサ９２は、ＰＭフィルタ５２から流出した排気の温度（流出ガス温度ｔｈｃｏ）を検出する。流出ガス温度センサ９２は、排気管１５のＰＭフィルタ５２の下流側に設けられる。
【００６３】
差圧センサ９３は、ＰＭフィルタ５２の排気上流側と排気下流側との圧力差（差圧△Ｐ）を検出する。差圧センサ９３は、排気管１５のＰＭフィルタ５２の近傍に設けられる。
空燃比センサ９４は、ＰＭフィルタ５２と酸化触媒コンバータ５３との間を流通する排気の空燃比（空燃比ＡＦ）を検出する。空燃比センサ９４は、ＰＭフィルタ５２と酸化触媒コンバータ５３との間に設けられる。
【００６４】
エアフロメータ９５は、吸気管１４内を流通する空気の流量（吸入空気量ＧＡ）を検出する。エアフロメータ９５は、吸気管１４のエアクリーナ１６とコンプレッサ２１との間に設けられる。
【００６５】
吸気温センサ９６は、燃焼室１３に導入される空気の温度（吸気温度ｔｈａ）を検出する。吸気温センサ９６は、排気管１５のインタークーラ１７の下流側に設けられる。
回転速度センサ９７は、エンジン１のクランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出する。回転速度センサ９７は、クランクシャフトの近傍に設けられる。
【００６６】
電子制御装置９の出力ポートには、吸気絞り弁１８、ＥＧＲ弁４４、燃料ポンプ３２、燃料噴射弁ＤＩ及び添加弁ＥＩ等の駆動回路が接続されている。
電子制御装置９は、上記各センサから入力される検出信号より把握されるエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に指令信号を出力する。
【００６７】
電子制御装置９は、こうした駆動回路の制御を通じて、吸気絞り弁１８の開度制御、ＥＧＲ弁４４の開度制御に基づくＥＧＲ制御、燃料噴射弁ＤＩからの燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧の制御、添加弁ＥＩからの燃料添加の制御等の各種制御を実行する。
【００６８】
＜燃焼制御＞
本実施形態では、エンジン１の燃焼モードとして、低温燃焼モード及び通常燃焼モードの２種類を設定している。電子制御装置９は、エンジン１の運転状態に応じてこれら各燃焼モードのいずれかを適宜選択し、選択した燃焼モードを実行する。
【００６９】
（Ａ）低温燃焼モードでは、ＥＧＲガスの流量を大きくすることにより、燃焼温度の上昇を緩慢にしてＮＯｘ及びスモークの発生を同時に低減する。
（Ｂ）通常燃焼モードでは、低温燃焼モード以外の通常のＥＧＲ制御（ＥＧＲ制御を実行しない場合も含む）を行う。
【００７０】
＜触媒制御＞
本実施形態では、排気浄化装置５の触媒制御モードとして、ＰＭ再生制御モード、Ｓ被毒回復制御モード、ＮＯｘ還元制御モード及び通常制御モードの４種類を設定している。電子制御装置９は、エンジン１の運転状態に基づいて各触媒制御モードを適宜実行する。
【００７１】
（Ａ）ＰＭ再生制御モードは、ＰＭフィルタ５２に捕集されたＰＭを燃焼することにより、ＰＭを二酸化炭素（ＣＯ2）及び水（Ｈ2Ｏ）にして排出するために行われる。
ＰＭ再生制御モード時には、添加弁ＥＩから排気への燃料添加を継続的に繰り返すことにより、添加された燃料を排気中や触媒上で酸化させる。そして、その酸化反応に伴う発熱で触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）することにより、ＰＭの燃焼を図るようにしている。
【００７２】
（Ｂ）Ｓ被毒回復制御モードは、ＮＯｘ触媒が硫黄酸化物（ＳＯｘ）の吸蔵によりＮＯｘ吸蔵能力の低下（Ｓ被毒）をまねいたとき、ＮＯｘ触媒から硫黄成分を放出させることによりＳ被毒を解消するために行われる。
【００７３】
Ｓ被毒回復制御モード時には、添加弁ＥＩから排気への燃料添加を継続的に繰り返すことにより、添加された燃料を排気中や触媒上で酸化させる。そして、その酸化反応に伴う発熱で触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）する昇温制御を行う。
【００７４】
その後、添加弁ＥＩからの燃料添加を一定の時間をおいて間欠的に行うことにより、ＮＯｘ触媒周囲の排気の空燃比を一時的にストイキまたはストイキよりも小さいリッチの状態にする。そして、ＮＯｘ触媒からのＳＯｘの放出及びその還元を促進して、ＮＯｘ吸蔵能力の回復を図るようにしている。
【００７５】
（Ｃ）ＮＯｘ還元制御モードは、ＮＯｘ触媒コンバータ５１及びＰＭフィルタ５２に吸蔵されたＮＯｘをＮ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに還元して放出するために行われる。
ＮＯｘ還元制御モード時には、添加弁ＥＩからの燃料添加を一定の時間をおいて間欠的に行うことにより、ＮＯｘ触媒周囲の排気の空燃比を一時的にストイキまたはストイキよりも小さいリッチの状態にする。これにより、ＮＯｘ触媒からのＮＯｘの放出及びその還元を促進して、上記ＮＯｘの還元浄化を図るようにしている。
【００７６】
ちなみに、エンジン１では、上記ＰＭ再生制御モードやＳ被毒回復制御モードの実行時における触媒床温の高温化中、必要に応じて燃料噴射弁ＤＩによる昇温マルチ噴射を行うようにしている。この昇温マルチ噴射では、パイロット噴射及びメイン噴射がなされた後の圧縮行程中や排気行程中に燃料の噴射（アフター噴射）を実施するようにしている。
【００７７】
このアフター噴射は、パイロット噴射やメイン噴射のような燃焼室１３での燃焼に供される燃料の噴射とは別の燃料の副噴射となっている。アフター噴射において噴射された燃料の多くは、燃焼室１３内で燃焼されることなく排気系に排出される。そのため、こうした昇温マルチ噴射の実施によっても、排気中の未燃燃料成分を増量して触媒床温の高温化を図ることができる。
【００７８】
＜ＰＭ再生制御＞
図２〜図１２を参照して、ＰＭ再生制御モードにかかる処理の詳細について説明する。
本実施形態では、ＰＭ再生制御モードにかかる処理として、以下の［ａ］〜［ｄ］の処理が電子制御装置９を通じて行われる。なお、ＰＭ再生制御モードは、「ＰＭ再生制御処理」を含めて構成される。
［ａ］「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」（図２）：「ＰＭ再生制御処理」を実行するための条件が満たされているか否かを判定するための処理。
［ｂ］「ＰＭ堆積量推定処理」（図３）：ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭの量を推定するための処理。
［ｃ］「ＰＭ排出量補正処理」（図５）：「ＰＭ堆積量推定処理」において推定されたＰＭ排出量（エンジン１の燃焼室１３から排出されるＰＭの量）を適正値へ補正するための処理。
［ｄ］「ＰＭ再生制御処理」（図１１及び図１２）：ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭを酸化して浄化するための処理。
【００７９】
電子制御装置９は、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」を通じて「ＰＭ再生制御処理」の実行条件が満たされている旨判定したとき、同「ＰＭ再生制御処理」を通じてＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭの除去を行うようにしている。「ＰＭ堆積量推定処理」及び「ＰＭ排出量補正処理」は、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」の一貫として行われる。
【００８０】
なお、上記［ａ］［ｂ］及び［ｄ］の処理は制御手段を通じて行われる処理に相当する。また、上記［ｃ］の処理は推定手段を通じて行われる処理に相当する。また、制御手段及び推定手段は、それぞれ電子制御装置９を含めて構成される。
【００８１】
以下、上記各処理の詳細について説明する。
＜ＰＭ再生制御モード実行判定処理＞
図２に、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」の処理手順を示す。
【００８２】
本処理は、所定の周期毎に繰り返し実行される。
［ステップＳ１００］「ＰＭ堆積量推定処理」（図３）の実行を開始する。「ＰＭ堆積量推定処理」では、ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭの量の推定値（ＰＭ堆積量ＰＭｓ）を算出する。なお、「ＰＭ堆積量推定処理」の詳細については後述する。
【００８３】
［ステップＳ２００］「ＰＭ堆積量推定処理」の実行後、同処理を通じて算出されたＰＭ堆積量ＰＭｓに基づいて、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上か否かを判定する。即ち、下記条件
ＰＭｓ≧ＰＭｓｔ
が満たされているか否かを判定する。
【００８４】
基準堆積量ＰＭｓｔは、ＰＭフィルタ５２の詰まりをまねくおそれがあることを判定するための値として予め設定される。
上記判定処理においては、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上のとき、ＰＭの堆積によりＰＭフィルタ５２の詰まりをまねくおそれがあると判定される。一方で、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ未満のときは、ＰＭフィルタ５２によるＰＭの捕集を継続して行うことができると判定される。
【００８５】
［ステップＳ３００］ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上のとき、「ＰＭ再生制御処理」（図１１及び図１２）において、Ｓ被毒回復制御モードによるＰＭ浄化用昇温処理の停止が設定されているか否かを判定する。
【００８６】
［ステップＳ４００］Ｓ被毒回復制御モードによるＰＭ浄化用昇温処理の停止が設定されていないとき、「ＰＭ再生制御処理」（図１１）の実行を開始する。
＜ＰＭ堆積量推定処理＞
図３に、「ＰＭ堆積量推定処理」の処理手順を示す。
【００８７】
本処理は、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」のステップＳ１００の処理を通じて開始される。そして、以下のステップＳ１１０〜Ｓ１４０の処理を実行した後、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」のステップＳ２００の処理へ復帰する。
【００８８】
［ステップＳ１１０］本処理の１制御周期の間にエンジン１の全ての燃焼室１３から排出されるＰＭの量（ＰＭ排出量ＰＭｅ）を算出する。ここでは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷（本実施形態では、エンジン負荷の相当値として燃料噴射弁ＤＩからの燃料噴射量ｑｉを採用する）を基準排出量演算マップ（図４）に適用して基準排出量ＰＭｅｂａｓｅの算出を行う。そして、この基準排出量ＰＭｅｂａｓｅをＰＭ排出量ＰＭｅとして設定する。
【００８９】
なお、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷をパラメータとして、これらパラメータとＰＭ排出量ＰＭｅとの関係を試験等から把握することにより、この把握された関係に基づいて基準排出量演算マップを予め設定することができる。
【００９０】
［ステップＳ１２０］「ＰＭ排出量補正処理」（図５）の実行を開始する。「ＰＭ排出量補正処理」では、主にエンジン１の吸入空気量に基づいて基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを適正値へ補正する。同補正処理において、補正後の値がＰＭ排出量ＰＭｅとして設定される。なお、「ＰＭ排出量補正処理」の詳細については後述する。
【００９１】
［ステップＳ１３０］「ＰＭ排出量補正処理」の実行後、ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭが本処理の１制御周期の間に酸化を通じて浄化される量（ＰＭ酸化量ＰＭｃ）を算出する。ここでは、流出ガス温度ｔｈｃｏ及び吸入空気量ＧＡを酸化量演算マップに適用してＰＭ酸化量ＰＭｃの算出を行う。
【００９２】
なお、流出ガス温度ｔｈｃｏ及び吸入空気量ＧＡをパラメータとして、これらパラメータとＰＭ酸化量ＰＭｃとの関係を試験等から把握することにより、この把握された関係に基づいて酸化量演算マップを予め設定することができる。
【００９３】
［ステップＳ１４０］ＰＭ排出量ＰＭｅ及びＰＭ酸化量ＰＭｃに基づいて、ＰＭ堆積量ＰＭｓを算出する。即ち、下記計算式
ＰＭｓ  ←  Ｍａｘ｛ＰＭｓＬ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ，０｝
を通じてＰＭ堆積量ＰＭｓの算出を行う。
【００９４】
上記計算式において、ＰＭ堆積量ＰＭｓＬは、本処理の前回の実行周期に算出されたＰＭ堆積量ＰＭｓを示す。また、「Ｍａｘ」は、｛  ｝内の数値の内で大きい方の数値を抽出する演算子を示す。
【００９５】
これにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓは、「ＰＭｓ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ」の演算結果に応じて次のように設定される。
（ａ）「ＰＭｓＬ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ＞０」のとき、「ＰＭｓＬ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ」の演算結果がＰＭ堆積量ＰＭｓとして設定される。
（ｂ）「ＰＭｓＬ＋ＰＭｅ−ＰＭｃ＜０」のとき、「０」がＰＭ堆積量ＰＭｓとして設定される。
【００９６】
＜ＰＭ排出量補正処理＞
図５に、「ＰＭ排出量補正処理」の処理手順を示す。
本処理は、「ＰＭ堆積量推定処理」のステップＳ１２０の処理を通じて開始される。そして、以下のステップＳ１２１〜Ｓ１２４の処理を実行した後、「ＰＭ堆積量推定処理」のステップＳ１３０の処理へ復帰する。
【００９７】
［ステップＳ１２１］エンジン１の吸入空気量の推定値（基準吸気量ＧＡｂａｓｅ）を算出する。基準吸気量ＧＡｂａｓｅは、エンジン１の定常運転状態時に得られる吸入空気量に相当する。ここでは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷（燃料噴射弁ＤＩの燃料噴射量ｑｉ）を基準吸気量演算マップ（図６）に適用して基準吸気量ＧＡｂａｓｅを算出する。
【００９８】
なお、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷をパラメータとして、これらパラメータと吸入空気量との関係を試験等から把握することにより、この把握された関係に基づいて基準吸気量演算マップを予め設定することができる。
【００９９】
［ステップＳ１２２］エアフロメータ９５の検出データ（吸入空気量ＧＡ）を実吸気量ＧＡａｃｔとして設定する。
［ステップＳ１２３］実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅとの比（吸気量偏差率ｄＧＡ）を算出する。即ち、下記計算式
ｄＧＡ  ←  ＧＡａｃｔ／ＧＡｂａｓｅ
を通じて吸気量偏差率ｄＧＡの算出を行う。
【０１００】
［ステップＳ１２４］基準排出量ＰＭｅｂａｓｅの補正係数（排出量補正係数ｅｋＰＭ）を算出する。ここでは、吸気量偏差率ｄＧＡ及び大気圧ＰＡを補正係数演算マップ（図７）に適用して排出量補正係数ｅｋＰＭの算出を行う。
【０１０１】
排出量補正係数ｅｋＰＭは、基準吸気量ＧＡｂａｓｅに対応したＰＭ排出量（定常排出量ＰＭｅＡ）と実吸気量ＧＡａｃｔに対応したＰＭ排出量（実排出量ＰＭｅＢ）との比（排出量比ＰＭｅＢ／ＰＭｅＡ）に相当する。即ち、排出量補正係数ｅｋＰＭは、基準吸気量ＧＡｂａｓｅに対する実吸気量ＧＡａｃｔの偏差度合いに応じて基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを補正することにより、適切なＰＭ排出量ＰＭｅを把握するための値として設定されている。
【０１０２】
ここで、補正係数演算マップの設定態様について説明する。
図８に、吸気量偏差率ｄＧＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとの関係を示す。
吸気量偏差率ｄＧＡが「１」のとき、実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅとが等しい状態にあるため、基準排出量ＰＭｅｂａｓｅに対する補正は不要となる。従って、吸気量偏差率ｄＧＡが「１」のときに対応する排出量補正係数ｅｋＰＭは「１」に設定される。
【０１０３】
吸気量偏差率ｄＧＡが「ｄＧＡ＜１」のとき、実吸気量ＧＡａｃｔが基準吸気量ＧＡｂａｓｅを下回った状態にあるため、実際の混合気の空燃比は基準吸気量ＧＡｂａｓｅに基づいて把握される空燃比よりも小さい値となる。空燃比が小さい値となるほどＰＭ排出量は増大する傾向にあるため、「ｄＧＡ＜１」のときには、実排出量ＰＭｅＢが基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを上回っていることになる。
【０１０４】
従って、排出量補正係数ｅｋＰＭは「ｄＧＡ＜１」の領域において、基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを増大側へ補正する値（「１」よりも大きい値）に設定される。また、「ｄＧＡ＜１」の領域において、吸気量偏差率ｄＧＡが「１」から離れるほど（吸気量偏差率ｄＧＡが小さくなるほど）排出量補正係数ｅｋＰＭは大きな値に設定される。これにより、「ｄＧＡ＜１」の領域においては、吸気量偏差率ｄＧＡが小さな値となるほど基準排出量ＰＭｅｂａｓｅは増大側へ補正される。
【０１０５】
吸気量偏差率ｄＧＡが「ｄＧＡ＞１」のとき、実吸気量ＧＡａｃｔが基準吸気量ＧＡｂａｓｅを上回った状態にあるため、実際の混合気の空燃比は基準吸気量ＧＡｂａｓｅに基づいて把握される空燃比よりも大きい値となる。空燃比が大きい値となるほどＰＭ排出量は減少する傾向にあるため、「ｄＧＡ＞１」のときには、実排出量ＰＭｅＢが基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを下回っていることになる。
【０１０６】
従って、排出量補正係数ｅｋＰＭは「ｄＧＡ＞１」の領域において、基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを減少側へ補正する値（「１」よりも小さい値）に設定される。また、「ｄＧＡ＞１」の領域において、吸気量偏差率ｄＧＡが「１」から離れるほど（吸気量偏差率ｄＧＡが大きくなるほど）排出量補正係数ｅｋＰＭは小さな値に設定される。これにより、「ｄＧＡ＞１」の領域においては、吸気量偏差率ｄＧＡが大きな値となるほど基準排出量ＰＭｅｂａｓｅは減少側に補正される。
【０１０７】
図９に、大気圧ＰＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとの関係を示す。なお、ここでは、基準吸気量ＧＡｂａｓｅが標準大気圧ＰＡｂａｓｅを基準として設定されている場合を想定している。
【０１０８】
大気圧ＰＡが標準大気圧ＰＡｂａｓｅのとき、実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅとが等しい状態にあるため、排出量補正係数ｅｋＰＭは「１」に設定される。
「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」のとき、実吸気量ＧＡａｃｔが基準吸気量ＧＡｂａｓｅを下回った状態にあるため、実排出量ＰＭｅＢは基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを上回っていることになる。
【０１０９】
従って、排出量補正係数ｅｋＰＭは「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」の領域において、基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを増大側へ補正する値に設定される。また、「ｄＧＡ＜１」の領域において、吸気量偏差率ｄＧＡが小さくなるほど排出量補正係数ｅｋＰＭは大きな値に設定される。これにより、「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」の領域においては、大気圧ＰＡが小さな値となるほど基準排出量ＰＭｅｂａｓｅは増大側に補正される。
【０１１０】
「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」のとき、実吸気量ＧＡａｃｔが基準吸気量ＧＡｂａｓｅを下回った状態にあるため、実排出量ＰＭｅＢは基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを上回っていることになる。
【０１１１】
従って、排出量補正係数ｅｋＰＭは「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」の領域において、基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを増大側へ補正する値に設定される。また、「ｄＧＡ＜１」の領域において、吸気量偏差率ｄＧＡが小さくなるほど排出量補正係数ｅｋＰＭは大きな値に設定される。これにより、「ＰＡ＜ＰＡｂａｓｅ」の領域においては、大気圧ＰＡが小さな値となるほど基準排出量ＰＭｅｂａｓｅは減少側に補正される。
【０１１２】
補正係数演算マップ（図７）は、こうした吸気量偏差率ｄＧＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとの関係、及び大気圧ＰＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとの関係に基づいて、吸気量偏差率ｄＧＡ及び大気圧ＰＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとの対応関係が設定されている。即ち、補正係数演算マップ（図７）においては、吸気量偏差率ｄＧＡが大きくなるほど排出量補正係数ｅｋＰＭは小さい値を示す。また、大気圧ＰＡが大きくなるほど排出量補正係数ｅｋＰＭは小さい値を示す。
【０１１３】
［ステップＳ１２５］排出量補正係数ｅｋＰＭに基づいて基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを補正する。そして、この補正後の値をＰＭ排出量ＰＭｅとして設定する。即ち、下記計算式
ＰＭｅ  ←  ＰＭｅｂａｓｅ×ｅｋＰＭ
を通じてＰＭ排出量ＰＭｅの算出を行う。
【０１１４】
これにより、吸気量偏差率ｄＧＡ及び大気圧ＰＡに応じて補正された基準排出量ＰＭｅｂａｓｅがＰＭ排出量ＰＭｅとして採用されることになるめ、実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅとにずれが生じている場合にあっても、こうしたずれが補償されて適切なＰＭ排出量ＰＭｅを得ることができるようになる。
【０１１５】
＜バーンアップ型昇温処理＞
「ＰＭ再生制御処理」の説明に先立ち、「ＰＭ再生制御処理」における昇温処理の一形態として実施されるバーンアップ型昇温処理について、図１０を参照して説明する。なお、本実施形態で実行されるバーンアップ型昇温処理が第２昇温処理に相当する。
【０１１６】
図１０に、バーンアップ型昇温処理における添加弁ＥＩの燃料添加態様、及び同添加態様に対応した排気の空燃比の推移を示す。
同図に示すように、バーンアップ型昇温処理では、添加弁ＥＩからの集中的な間欠燃料添加（Ａの期間）及び同燃料添加の停止（Ｂの期間）を繰り返し実行するようにしている。
【０１１７】
集中的な間欠燃料添加によれば、主にＰＭフィルタ５２への未燃燃料成分及び酸素の時間当たりの供給量を、通常の昇温処理では燃焼しきらないＰＭを燃焼することのできる値まで上昇させることができる。これにより、ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭが確実に除去されるようになる。
【０１１８】
ただし、上述のような集中的な間欠添加を実施すると、触媒床温の上昇が顕著になるため、バーンアップ型昇温処理においては、燃料添加を定期的に停止して触媒床温が過度に上昇することを抑制するようにしている。その結果、集中的な間欠燃料添加及び停止が繰り返されることになり、これに対応して排気の空燃比がリッチとリーンとの間で反転するようになる。
【０１１９】
＜ＰＭ再生制御処理＞
図１１及び図１２に、「ＰＭ再生制御処理」の処理手順を示す。
本処理は、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」のステップＳ４００の処理を通じて開始される。また、ＰＭ再生制御モード実行判定処理（図２）と同じ周期で実行され、同判定処理の処理の次に実行される。
【０１２０】
［ステップＳ４０１］ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定基準範囲（変換判定値ＰＭｎｄ以下）内か否かを判定する。即ち、下記条件
ＰＭｓ≦ＰＭｎｄ
が満たされているか否かを判定する。
【０１２１】
変換判定基準範囲は、バーンアップ型昇温処理の実行が許容される範囲として設定される。ただし、基準堆積量ＰＭｓｔが変換判定基準範囲にある場合であっても、予め設定されている条件が満たされていないときは、バーンアップ型昇温処理が実行されることはない。
【０１２２】
変換判定値ＰＭｎｄは、基準堆積量ＰＭｓｔよりも十分に小さく、且つ後述する終了判定値ＰＭｒｄ（ここでは「０」）よりもわずかに大きい値として予め設定される。
［ステップＳ４０２］ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きいとき（ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定基準範囲外のとき）、ＰＭ浄化用昇温処理の実行が開始される。なお、ここで実行されるＰＭ浄化用昇温処理を、バーンアップ型昇温処理（ステップＳ４１２）と区別するために、適宜「通常の昇温処理」として示す。
【０１２３】
このＰＭ浄化用昇温処理（通常の昇温処理）では、排気がストイキよりも大きい空燃比にある状態で、添加弁ＥＩからの燃料添加を繰り返して触媒床温を高温化（例えば６００〜７００℃）する処理を行う。
【０１２４】
これにより、ＰＭ酸化量ＰＭｃが大きくなるため、ＰＭ堆積量ＰＭｓは次第に小さくなる。なお、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きいときは、上記燃料添加によるＰＭの浄化処理が継続して行われる。
【０１２５】
［ステップＳ４０３］ＰＭ浄化用昇温処理によりＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下となったとき（ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定基準範囲内となったとき）、次の（ａ）及び（ｂ）の条件のいずれかが満たされているか否かを判定する。
（ａ）Ｓ被毒回復制御モードの実行中。
（ｂ）Ｓ被毒回復制御モードの実行要求がある。
【０１２６】
［ステップＳ４０４］「Ｓ被毒回復制御モードの実行中」あるいは「Ｓ被毒回復制御モードの実行要求がある」の条件のいずれかが満たされているとき、ＰＭ浄化用昇温処理を停止する。なお、ここでは、Ｓ被毒回復制御モードを通じて、ＰＭ浄化用昇温処理と類似の処理が実行されることを考慮して、ＰＭ浄化用昇温処理を停止するようにしている。
【０１２７】
［ステップＳ４０５］「Ｓ被毒回復制御モードの実行中」あるいは「Ｓ被毒回復制御モードの実行要求がある」の条件のいずれもが満たされていないとき、ＰＭフィルタ５２の排気上流側と排気下流側との差圧（差圧センサ９３の検出データ（差圧△Ｐ））と吸入空気量ＧＡとの比（排気差圧ＰＧ）を算出する。即ち、下記計算式
ＰＧ  ←  △Ｐ／ＧＡ
を通じて排気差圧ＰＧの算出を行う。なお、排気差圧ＰＧは、排気圧力差に相当する。
【０１２８】
［ステップＳ４０６］排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上か否かを判定する。即ち、下記条件
ＰＧ≧Ｄｐ
が満たされているか否かを判定する。
【０１２９】
基準差圧Ｄｐは、排気差圧ＰＧが以下の（ａ）及び（ｂ）の条件を満たす領域にあるか否かを判定するための値として予め設定される。
（ａ）ＰＭフィルタ５２にＰＭの詰まりが生じていない。
（ｂ）ＰＭフィルタ５２における実際のＰＭの堆積量（実堆積量）がＰＭ堆積量ＰＭｓと乖離していない。
【０１３０】
上記判定処理においては、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上のとき、上記各条件が満たされた状態にあると判定される。一方で、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ未満のとき、上記各条件のいずれもが満たされていない状態にあると判定される。
【０１３１】
なお、こうした「ＰＭの詰まり」及び「実堆積量とＰＭ堆積量ＰＭｓとの乖離」についての判定に際しては、差圧△Ｐと排気流量との比に基づいて判定することもできるが、吸入空気量ＧＡは排気流量と正比例関係にあるため、上記態様をもって判定処理を行った場合にあってもその判定結果の精度は確保される。
【０１３２】
［ステップＳ４０７］排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ未満のとき、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下か否かを判定する。即ち、下記条件
ＰＭｓ≦ＰＭｒｄ
が満たされているか否かを判定する。
【０１３３】
なお、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となるまでは、ＰＭ浄化用昇温処理（ステップＳ４０２）が継続されるため、ＰＭ堆積量ＰＭｓは減少する傾向を示す。
［ステップＳ４０８］「ＰＧ＜Ｄｐ」の状態が継続している状況下において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となったとき（ここではＰＭ堆積量ＰＭｓが「０」となったときに相当する）、ＰＭ浄化用昇温処理を停止する。
【０１３４】
［ステップＳ４０９］ＰＭ再生制御モードを完了状態に設定する。
こうした態様をもって、ＰＭフィルタ５２内に捕集されていたＰＭの浄化が完了する。そして、「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」（図２）において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下の値から増加して基準堆積量ＰＭｓｔ以上となったとき、Ｓ被毒回復制御モードによる「ＰＭ再生制御処理」の停止が設定されていないことを条件に、「ＰＭ再生制御処理」が上記態様をもって行われる。
【０１３５】
一方で、ＰＭフィルタ５２にＰＭの詰まりが生じており、実堆積量がＰＭ堆積量ＰＭｓと乖離しているとき（排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上のとき）、以下の態様をもってＰＭの浄化が行われる。
【０１３６】
［ステップＳ４１０］「ＰＧ≧Ｄｐ」であることを連続して判定した回数（判定回数Ｎｃ）が停止判定値ＮｃＸ（例えば２回）以下か否かを判定する。即ち、下記条件
Ｎｃ≦ＮｃＸ
が満たされているか否かを判定する。
【０１３７】
停止判定値ＮｃＸは、ＰＭ浄化用昇温処理を通常の昇温処理からバーンアップ型昇温処理へ切り替える必要があることを判定するための値として予め設定される。
上記判定処理においては、判定回数Ｎｃが停止判定値ＮｃＸ以下のとき、バーンアップ型昇温処理の実行要求がないと判定される。一方で、判定回数Ｎｃが停止判定値ＮｃＸよりも大きいときは、バーンアップ型昇温処理の実行要求があると判定される。
【０１３８】
［ステップＳ４１１］判定回数Ｎｃが停止判定値ＮｃＸ以下のとき、ＰＭ堆積量ＰＭｓを増加変換量ＵＰｐｍに変換する。即ち、下記処理
ＰＭｓ  ←  ＵＰｐｍ
を通じて増加変換量ＵＰｐｍをＰＭ堆積量ＰＭｓとして設定する。
【０１３９】
増加変換量ＵＰｐｍは、変換判定値ＰＭｎｄよりも大きく、且つ基準堆積量ＰＭｓｔよりも小さい値を有する一定値として予め設定される。従って、ステップＳ４１１の処理を通じて、ＰＭ堆積量ＰＭｓは変換判定値ＰＭｎｄよりも大きい値へ増加することになる。
【０１４０】
［ステップＳ４１２］ＰＭ浄化用昇温処理を通常の昇温処理からバーンアップ型昇温処理に切り替えて、同昇温処理を実行する。
このバーンアップ型昇温処理では、添加弁ＥＩからの燃料添加を集中的に行う期間と添加弁ＥＩからの燃料添加量を「０」にする期間を規定の回数にわたって交互に繰り返す。
【０１４１】
これにより、ＮＯｘ触媒コンバータ５１の前端面のＰＭ詰まりが解消されるとともに、ＰＭフィルタ５２内に堆積しているＰＭ（ＰＭ堆積量ＰＭｓよりも多い量のＰＭ）を燃焼し尽くす処理が行われる。また、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離の解消が図られる。
【０１４２】
上記処理においては、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下となった後にＰＭ堆積量ＰＭｓの変換を通じてバーンアップ型昇温処理を実行するようにしているため、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量とが乖離していている場合にあっても大量のＰＭが急激に燃焼される事態を回避することが可能となる。
【０１４３】
そして、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以上の間は、バーンアップ型昇温処理に切り替えられたＰＭ浄化用昇温処理が実行される（ステップＳ４０２）。
＜ＰＭ再生制御処理の実行態様＞
図１３及び図１４を参照して、「ＰＭ再生制御処理」の実行態様の一例について説明する。
【０１４４】
ここでは、「ＰＭ再生制御処理」によるＰＭの浄化態様を、〔１〕「通常の昇温処理を通じてＰＭの除去が行われる場合」と〔２〕「バーンアップ型昇温処理を通じてＰＭの除去が行われる場合」とに分類し、それぞれの浄化態様について説明する。
【０１４５】
〔１〕「通常の昇温処理によるＰＭの浄化態様」
図１３に、通常の昇温処理を通じてＰＭ堆積量ＰＭｓを終了判定値ＰＭｒｄ以下まで減少させた場合のＰＭ堆積量ＰＭｓの推移を示す。
【０１４６】
時刻ｔ１３１において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上であることが検出されたとすると（図２：ステップＳ２００→Ｙｅｓ）、Ｓ被毒回復制御モードによりＰＭ浄化用昇温処理が停止されていないことを条件に（図２：ステップＳ３００→Ｙｅｓ）、「ＰＭ再生制御処理」の実行が開始される（図２：ステップＳ４００）。
【０１４７】
時刻ｔ１３１以降は、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きいことに基づいて（図１０：ステップＳ４０１→Ｎｏ）、ＰＭ浄化用昇温処理（通常の昇温処理）が実行される（図１１：ステップＳ４０２）。そして、この昇温処理を通じてＰＭの浄化が図られるため、ＰＭ堆積量ＰＭｓは減少する傾向を示す。
【０１４８】
時刻ｔ１３２において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下であることが検出されて（図１１：ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、さらにＳ被毒回復制御モードの実行／実行要求がオフ（図１１：ステップＳ４０３→Ｙｅｓ）であることが判定されたとすると、バーンアップ型昇温処理の実行要求があるか否かについての判定が行われる。
【０１４９】
ここで、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ未満（図１１：ステップＳ４０６→Ｎｏ）であることが判定されたとすると、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄよりも大きいことを条件に（図１２：ステップＳ４０７→Ｎｏ）、通常の昇温処理が継続して実行される（図１２：ステップＳ４０２）。
【０１５０】
時刻ｔ１３３において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下であることが検出されたとすると（図１２：ステップＳ４０７→Ｙｅｓ）、ＰＭ浄化用昇温処理の停止（図１２：ステップＳ４０８）、及びＰＭ再生制御モードの完了状態の設定（図１２：ステップＳ４０９）が行われる。
【０１５１】
時刻ｔ１３３以降は、ＰＭ浄化用昇温処理が停止されたことにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓが増加する傾向を示す。そして、再度、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上となったとき、上記時刻ｔＸ０以降と同様の態様をもってＰＭの浄化処理が再開される。
【０１５２】
〔２〕「バーンアップ型昇温処理によるＰＭの浄化態様」
図１４に、バーンアップ型昇温処理を通じてＰＭ堆積量ＰＭｓを終了判定値ＰＭｒｄ以下まで減少させた場合のＰＭ堆積量ＰＭｓの推移を示す。
【０１５３】
時刻ｔ１４１において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが基準堆積量ＰＭｓｔ以上であることが検出されたとすると（図２：ステップＳ２００→Ｙｅｓ）、Ｓ被毒回復制御モードによりＰＭ浄化用昇温処理が停止されていないことを条件に（図２：ステップＳ３００→Ｙｅｓ）、「ＰＭ再生制御処理」の実行が開始される（図２：ステップＳ４００）。
【０１５４】
時刻ｔ１４１以降は、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きいことに基づいて（図１１：ステップＳ４０１→Ｎｏ）、ＰＭ浄化用昇温処理（通常の昇温処理）が実行される（図１２：ステップＳ４０２）。そして、この昇温処理を通じてＰＭの浄化が図られるため、ＰＭ堆積量ＰＭｓは減少する傾向を示す。
【０１５５】
時刻ｔ１４２において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下であることが検出され（図１１：ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、さらにＳ被毒回復制御モードの実行／実行要求がオフ（図１１：ステップＳ４０３→Ｙｅｓ）であることが判定されたとすると、バーンアップ型昇温処理の実行要求があるか否かについての判定が行われる。
【０１５６】
ここで、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上であるとすると（図１１：ステップＳ４０６→Ｙｅｓ）、判定回数Ｎｃ（１回）が停止判定値ＮｃＸ（２回）以下であることに基づいて（図１１：ステップＳ４１０→Ｙｅｓ）、ＰＭ堆積量ＰＭｓが増加変換量ＵＰｐｍに変換される（図１１：ステップＳ４１１）。これにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓは変換判定値ＰＭｎｄよりも大きい値へ増加するようになる。
【０１５７】
そして、ＰＭ浄化用昇温処理が通常の昇温処理からバーンアップ型昇温処理に切り替えられる（図１１：ステップＳ４１２）。これにより、ＮＯｘ触媒コンバータ５１におけるＰＭ詰まりが解消されるとともに、ＰＭフィルタ５２内のＰＭの燃焼によりＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離の解消が図られるようになる。
【０１５８】
時刻ｔ１４２以降において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きいことが検出されている間は（図１１：ステップＳ４０１→Ｎｏ）、バーンアップ型昇温処理に切り替えられたＰＭ浄化用昇温処理が継続して実行される（図１２：ステップＳ４０２）。
【０１５９】
時刻ｔ１４３において、再度、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下となったときに（図１１：ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ未満であることが検出されたとすると（図１１：ステップＳ４０６→Ｎｏ）、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となるまで（図１２：ステップＳ４０７→Ｙｅｓ）、ＰＭ浄化用昇温処理が継続して実行される（図１２：ステップＳ４０２）。なお、こうした態様でＰＭ浄化用昇温処理が実行された場合は、時刻ｔ１４３以降、一点鎖線で示すようにＰＭ堆積量ＰＭｓが推移する。
【０１６０】
時刻ｔ１４３ａにおいて、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下であることが検出されたとすると（図１２：ステップＳ４０７→Ｙｅｓ）、ＰＭ浄化用昇温処理の停止（図１２：ステップＳ４０８）、及びＰＭ再生制御モードの完了状態の設定（図１２：ステップＳ４０９）が行われる。
【０１６１】
一方、時刻ｔ１４３において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下となったときに（図１１：ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上であることが検出されたとすると（図１１：ステップＳ４０６→Ｙｅｓ）、判定回数Ｎｃ（２回）が停止判定値ＮｃＸ（２回）以下であることに基づいて（図１１：ステップＳ４１０→Ｙｅｓ）、ＰＭ堆積量ＰＭｓが増加変換量ＵＰｐｍに変換される（図１１：ステップＳ４１１）。
【０１６２】
そして、バーンアップ型昇温処理が継続して実行される（図１１：ステップＳ４１２）。なお、こうした態様でＰＭ浄化用昇温処理が実行された場合は、時刻ｔ１４３以降、実線で示すようにＰＭ堆積量ＰＭｓが推移する。
【０１６３】
時刻ｔ１４３以降において、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄよりも大きい間は（図１１：ステップＳ４０１→Ｎｏ）、ＰＭ浄化用昇温処理（バーンアップ型昇温処理）が継続される（図１２：ステップＳ４０２）。
【０１６４】
時刻ｔ１４４において、再度、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下となったときに（図１１：ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上であることが検出されたとする（図１１：ステップＳ４０６→Ｙｅｓ）。
【０１６５】
このとき、判定回数Ｎｃ（３回）が停止判定値ＮｃＸ（２回）よりも大きいため、ＰＭ堆積量ＰＭｓの増加変換量ＵＰｐｍへの変換は実行されず（図１１：ステップＳ４１０→Ｎｏ）、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となるまでバーンアップ型昇温処理が継続される（図１２：ステップＳ４０２）。
【０１６６】
そして、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となったことに基づいて（図１２：ステップＳ４０７→Ｙｅｓ）、ＰＭ浄化用昇温処理の停止（図１２：ステップＳ４０８）、及びＰＭ再生制御モードの完了状態の設定（図１２：ステップＳ４０９）が行われる。
【０１６７】
一方、時刻ｔ１４４において、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ未満であることが検出されたとすると（図１１：ステップＳ４０６→Ｎｏ）、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となるまでバーンアップ型昇温処理が継続される（図１２：ステップＳ４０２）。
【０１６８】
そして、ＰＭ堆積量ＰＭｓが終了判定値ＰＭｒｄ以下となったことに基づいて（図１２：ステップＳ４０７→Ｙｅｓ）、ＰＭ浄化用昇温処理の停止（図１２：ステップＳ４０８）、及びＰＭ再生制御モードの完了状態の設定（図１２：ステップＳ４０９）が行われる。
【０１６９】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第１実施形態にかかるエンジンの排気浄化制御装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【０１７０】
（１）排気の流動抵抗はＰＭフィルタ５２におけるＰＭの堆積度合いに応じて増加するため、排気差圧ＰＧはＰＭの実堆積量に応じて増大する傾向を示す。従って、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量とに乖離が存在していないとき、排気差圧ＰＧはＰＭ堆積量ＰＭｓに対応していることになる。
【０１７１】
こうしたことから、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定基準範囲内（変換判定値ＰＭｎｄ以下）に達したとき、差圧センサ９３の検出データに基づいて把握される排気差圧ＰＧが変換判定基準範囲に対応した値であればＰＭ堆積量ＰＭｓは正確に推定されていることになる。
【０１７２】
しかし、排気差圧ＰＧが変換判定基準範囲に対応した値よりも大きな値であれば、実堆積量がＰＭ堆積量ＰＭｓよりも大きいことになる。この場合、そのときのＰＭ堆積量ＰＭｓに基づいてＰＭ再生制御モードを完了させたとすると、実際にはＰＭが残存しているにもかかわらずＰＭの除去が行われないようになる。そして、こうした処理が繰り返されたとすると、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離が次第に大きくなり、最終的には予定よりも大量のＰＭが急激に燃焼することによりＰＭフィルタ５２の熱劣化をまねくようになる。
【０１７３】
この点、本実施形態では、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下のとき、排気差圧ＰＧと基準差圧Ｄｐとの比較を通じて、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量とに乖離が生じているか否かを判定する。そして、「ＰＧ≧Ｄｐ」のときは、ＰＭ堆積量ＰＭｓを増加変換量ＵＰｐｍへ変換するようにしている。これにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓを実堆積量に近づけるあるいは一致させることが可能となるため、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離を補償してＰＭを適切な態様をもって浄化することができるようになる。そして、こうした処理を通じて、大量のＰＭが急激に燃焼する事態が好適に回避されるようになる。
【０１７４】
（２）本実施形態では、ＰＭ再生制御モードが完了される直前の領域（終了判定値ＰＭｒｄの直前の領域）を変換判定基準範囲として設定するようにしている。
これにより、バーンアップ型昇温処理は、ＰＭ浄化用昇温処理（通常の昇温処理）を通じてＰＭフィルタ５２のＰＭが十分に除去された後、ＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離を解消すべく実行されることになる。従って、大量のＰＭが急激に燃焼する事態が防止されるようになるため、ＰＭフィルタ５２の過熱状態を好適に回避することができるようになる。
【０１７５】
（３）本実施形態では、ＰＭ堆積量ＰＭｓを増加変換量ＵＰｐｍに変換した後において、再度、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上であることを判定したとき、ＰＭ堆積量ＰＭｓから増加変換量ＵＰｐｍへの変換をもう一度実行するようにしている。
【０１７６】
これにより、前回のＰＭ堆積量ＰＭｓの変換処理によってＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離が十分に解消されなかった場合にあっても、こうした乖離を的確に解消することができるようになる。
【０１７７】
（４）本実施形態では、判定回数Ｎｃが停止判定値ＮｃＸを上回ったとき、排気差圧ＰＧが基準差圧Ｄｐ以上であっても、ＰＭ堆積量ＰＭｓから増加変換量ＵＰｐｍへの変換を実行しないようにしている。
【０１７８】
ちなみに、アッシュなどの非可燃性物質がＰＭフィルタ５２へ堆積していることにより、「ＰＧ≧Ｄｐ」の状態が継続することもある。このような場合に、ＰＭ堆積量ＰＭｓの変換を繰り返してＰＭ再生制御モードを継続したとすると、燃費の悪化をまねくようになる。
【０１７９】
この点、上記本実施形態の構成を採用することにより、ＰＭ堆積量ＰＭｓの変換の回数が制限されるため、上述のように燃費の悪化をまねくことを好適に回避することができるようになる。
【０１８０】
（５）本実施形態では、Ｓ被毒回復制御モードの実行中（あるいはその実行要求があるとき）、ＰＭ浄化用昇温処理（バーンアップ型昇温処理を含む）を停止するようにしている。
【０１８１】
ちなみに、Ｓ被毒回復制御は、バーンアップ型昇温処理と同様の効果を伴う制御であるため、このＳ被毒回復制御が実行されているときは、バーンアップ型昇温処理を実行しなくともＰＭ堆積量ＰＭｓと実堆積量との乖離の解消が図られることになる。
【０１８２】
従って、上記本実施形他の構成を採用することにより、ＰＭ浄化用昇温処理（本実施形態では特にバーンアップ型昇温処理）の実行の抑制を通じて、燃費の向上を図ることができるようになる。
【０１８３】
（６）本実施形態では、エンジン回転速度ＮＥ及び燃料噴射量ｑｉから算出されたＰＭ排出量（基準排出量ＰＭｅｂａｓｅ）を吸気量偏差率ｄＧＡに基づいて補正して、ＰＭ堆積量ＰＭｓを算出するようにしている。
【０１８４】
ちなみに、エンジン１の過渡運転状態には、実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅと間にずれが生じるようになる。また、環境条件（例えば大気圧）が変化することによっても、実吸気量ＧＡａｃｔと基準吸気量ＧＡｂａｓｅとのずれが生じるようになる。
【０１８５】
上記本実施形態の構成を採用することにより、こうした基準吸気量ＧＡｂａｓｅと実吸気量ＧＡａｃｔとのずれが生じた場合にあっても、ＰＭ堆積量の推定誤差を補償して、適切なＰＭ堆積量を把握することができるようになる。
【０１８６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図１５を参照して説明する。
本実施形態は、前記第１実施形態の「ＰＭ再生制御処理」（図１１及び図１２）に対して、図１５の破線内の処理をさらに追加した構成となっている。
【０１８７】
本実施形態では、ＰＭフィルタ５２にＰＭの詰まりが生じていない場合にバーンアップ型昇温処理を実行することにより、通常の昇温処理では燃焼しきらないＰＭを確実に除去することができるようにしている。なお、本実施形態で実施されるバーンアップ型昇温処理を前記第１実施形態のバーンアップ型昇温処理と区別するため、以降では定常バーンアップ型昇温処理とする。なお、定常バーンアップ処理が第１昇温処理に相当する。
【０１８８】
本実施形態の定常バーンアップ型昇温処理も、集中的な間欠燃料添加により、主にＰＭフィルタ５２への未燃燃料成分及び酸素の時間当たりの供給量を、通常の昇温処理では燃焼しきらないＰＭを燃焼することのできる値まで上昇させるようにしている。
【０１８９】
＜ＰＭ再生制御処理＞
［ステップＳ４２１］ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下のとき、バーンアップ型昇温処理の停止中か否かを判定する。
【０１９０】
［ステップＳ４２２］バーンアップ型昇温処理が停止中のとき、ＰＭ浄化用昇温処理を通常の昇温処理から定常バーンアップ型昇温処理に切り替えて、同昇温処理を実行する。
このように、定常バーンアップ型昇温処理は、バーンアップ型昇温処理の停止中であることを条件に実行される。即ち、バーンアップ型昇温処理が実行されているときは、ＰＭ再生制御モードが一旦完了されるまで、同昇温処理が継続されるとともに定常バーンアップ型昇温処理が実行されない。
【０１９１】
［ステップＳ４２３］定常バーンアップ型昇温処理における間欠燃料添加及び停止の実行回数（実行回数Ｎｆ）が停止判定値ＮｆＸ（例えば３回）以下か否かを判定する。即ち、下記条件
Ｎｆ≦ＮｆＸ
が満たされているか否かを判定する。なお、上記処理においては、図１０にて示したＡの期間及びＢの期間を間欠燃料添加及び停止の１回の実行としてカウントする。
【０１９２】
停止判定値ＮｃＸは、ＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭをすべて燃焼した状態まで定常バーンアップ処理を継続するための値として予め設定される。
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかるエンジンの排気浄化制御装置によれば、先の第１実施形態による前記（１）〜（６）の効果に加えて、以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１９３】
（７）本実施形態では、ＰＭ堆積量ＰＭｓが変換判定値ＰＭｎｄ以下のとき、バーンアップ型昇温処理の停止中であることを条件に、定常バーンアップ型昇温処理を実行するようにしている。これにより、ＰＭフィルタ５２への未燃燃料成分及び酸素の単位時間あたりの供給量が、通常の昇温処理では十分に燃焼することのできなかった粒子状物質の燃焼が可能となる値まで増量されるようになる。これにより、粒子状物質を確実に除去することができるようになる。
【０１９４】
＜変更例＞
なお、上記第２実施形態は、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。
【０１９５】
・上記第２実施形態において、バーンアップ型昇温処理を廃止し、定常バーンアップ型昇温処理のみを通じてＰＭフィルタ５２に堆積しているＰＭの完全な除去を図ることもできる。この場合、「ＰＭ再生制御処理」においては、ステップＳ４０５，Ｓ４０６，Ｓ４１０，Ｓ４１１，Ｓ４１２の処理が省略されるとともに、ステップＳ４０３の判定結果が「Ｙｅｓ」のときは常にステップＳ４０７へ移行するように変更される。また、バーンアップ型昇温処理の廃止にあわせてステップＳ４２１の処理も省略される。
【０１９６】
（その他の実施形態）
その他、上記各実施形態に共通して変更することができる要素を以下に列挙する。
・上記各実施形態では、吸気量偏差率ｄＧＡ及び大気圧ＰＡをパラメータとして排出量補正係数ｅｋＰＭを算出する構成としたが、吸気量偏差率ｄＧＡのみをパラメータとして排出量補正係数ｅｋＰＭを算出することもできる。こうした構成を採用した場合にあっても、ＰＭ排出量ＰＭｅの推定精度が好適に確保されるようになる。
【０１９７】
・上記各実施形態では、「ＰＭ排出量補正処理」において、吸気量偏差率ｄＧＡに基づいて排出量補正係数ｅｋＰＭを算出する構成としたが、例えば次のように変更することも可能である。即ち、吸気量偏差率ｄＧＡに換えて、基準吸気量ＧＡｂａｓｅに対する実吸気量ＧＡａｃｔの偏差（吸気量偏差△ＧＡ＝ＧＡｂａｓｅ−ＧＡａｃｔ）を算出し、この吸気量偏差△ＧＡをパラメータとして排出量補正係数ｅｋＰＭを算出することもできる。この場合、吸気量偏差△ＧＡと排出量補正係数ｅｋＰＭとは次のような関係に設定される。
（ａ）吸気量偏差△ＧＡが正側に大きくなるほど粒子状物質排出量が増大する傾向を示すため、排出量補正係数ｅｋＰＭは吸気量偏差△ＧＡに応じて基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを増大側へ補正する値に設定される。
（ｂ）吸気量偏差△ＧＡが負側に大きくなるほど粒子状物質排出量が減少する傾向を示すため、排出量補正係数ｅｋＰＭは吸気量偏差△ＧＡに応じて基準排出量ＰＭｅｂａｓｅを減少側へ補正する値に設定される。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】本発明にかかるエンジンの排気浄化制御装置を具体化した第１実施形態について、装置の全体構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態において行われる「ＰＭ再生制御モード実行判定処理」の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態において行われる「ＰＭ堆積量推定処理」の処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の「ＰＭ堆積量推定処理」にて用いられる基準排出量演算マップの一例を示す図。
【図５】同実施形態において行われる「ＰＭ排出量補正処理」の処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態の「ＰＭ排出量補正処理」にて用いられる基準吸気量演算マップの一例を示す図。
【図７】同実施形態の「ＰＭ排出量補正処理」にて用いられる補正係数演算マップの一例を示す図。
【図８】同実施形態の補正係数演算マップについて、吸気量偏差率と排出量補正係数との関係を示す図。
【図９】同実施形態の補正係数演算マップについて、大気圧と排出量補正係数との関係を示す図。
【図１０】同実施形態のバーンアップ型昇温処理にともなう燃料添加量及び排気空燃比の推移を示すタイミングチャート。
【図１１】同実施形態において行われる「ＰＭ再生制御処理」の処理手順の一部を示すフローチャート。
【図１２】同実施形態において行われる「ＰＭ再生制御処理」の処理手順の一部を示すフローチャート。
【図１３】同実施形態の「ＰＭ再生制御処理」によるＰＭの除去態様の一例を示すタイムチャート。
【図１４】同実施形態の「ＰＭ再生制御処理」によるＰＭの除去態様の一例を示すタイムチャート。
【図１５】本発明にかかるエンジンの排気浄化制御装置を具体化した第２実施形態について、同実施形態にて行われる「ＰＭ再生制御処理」の処理手順の一部を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１９９】
１…ディーゼルエンジン、１１…シリンダ、１２…ピストン、１３…燃焼室、１４…吸気管、１５…排気管、１６…エアクリーナ、１７…インタークーラ、１８…吸気絞り弁、２…ターボチャージャ、２１…コンプレッサ、２２…排気タービン、３…コモンレール式燃料供給装置、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…コモンレール、３４ａ…第１燃料配管、３４ｂ…第２燃料配管、３４ｃ…第３燃料配管、３４ｄ…第４燃料配管、ＤＩ…燃料噴射弁、ＥＩ…添加弁、４…排気再循環装置、４１…ＥＧＲ通路、４２…ＥＧＲ触媒、４３…ＥＧＲクーラ、４４…ＥＧＲ弁、５…排気浄化装置、５１…ＮＯｘ触媒コンバータ、５２…ＰＭフィルタ、５３…酸化触媒コンバータ、９…電子制御装置、９１…流入ガス温度センサ、９２…流出ガス温度センサ、９３…差圧センサ、９４…空燃比センサ、９５…エアフロメータ、９６…吸気温センサ、９７…回転速度センサ。
【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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【図１４】
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【図１５】
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