(57)【要約】【課題】本発明は、酸化触媒が担持されたフィルタを備える内燃機関の排気浄化装置において、フィルタによる排気の圧力損失に基づいて、フィルタによる粒子状物質の捕集量を推定するに際して、該捕集量の推定をより正確に行う。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒が担持され且つ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、フィルタによる排気の圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が圧力損失飽和状態に達するまでの期間においては、フィルタによる粒子状物質の捕集量は零と推定するとともに（Ｓ１０３）、圧力損失が圧力損失飽和状態に達した後は、内燃機関の運転状態に基づいてフィルタによる粒子状物質の捕集量を推定する（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。【選択図】  図３
2005133560.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、酸化機能を有する触媒が担持され且つ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタによる排気の圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が該圧力損失の増加が停止するか又は該圧力損失の増加が緩やかとなる圧力損失飽和状態に達するまでの期間における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、零と推定するとともに、該圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、前記内燃機関の運転状態に基づいて推定する内燃機関の排気浄化装置における粒子状物質捕集量の推定方法。
【請求項２】
前記内燃機関の排気浄化装置は、前記フィルタに捕集された粒子状物質の温度を推定する温度推定手段を更に備え、
前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達するまでの期間における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、零と推定するとともに、該圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、前記温度推定手段によって推定される粒子状物質の温度が粒子状物質自己酸化温度より低い状態での前記内燃機関の運転状態に基づいて推定する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置における粒子状物質捕集量の推定方法。
【請求項３】
前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量の推定にあたり、前記温度推定手段によって推定される粒子状物質の温度が前記粒子状物質自己酸化温度以上となったときは、前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を減ずる推定を行う請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置における粒子状物質捕集量の推定方法。
【請求項４】
内燃機関の排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒が担持され且つ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタによる排気の圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が該圧力損失の増加が停止するか又は該圧力損失の増加が緩やかとなる圧力損失飽和状態に達したとき、前記内燃機関の運転状態に基づく前記フィルタによる粒子状物質の捕集量推定を開始することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置における粒子状物質捕集量の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられたフィルタによる粒子状物質の捕集量を推定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関における燃料の燃焼によって生成される粒子状物質が大気中に放出されないように内燃機関の排気通路に粒子状物質の捕集を行うパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」とする）を設ける技術が知られている。しかし、フィルタでの粒子状物質の捕集量が増大してフィルタ詰まりが発生すると、フィルタ上流の排気の圧力が上昇し内燃機関の出力低下やフィルタの破損を誘発する虞がある。そこで、フィルタに酸化触媒が担持（フィルタの隔壁表面および隔壁内部の細孔内部に酸化触媒が担持）されている場合には、該酸化触媒に燃料を供給して、そのときに発生した酸化熱によりフィルタに捕集された粒子状物質を酸化除去して、フィルタの再生を行っている。そこで、フィルタによる排気の圧力損失、例えばフィルタ前後の排気の圧力差に基づいて、フィルタによる粒子状物質の捕集量を推定し、該推定量が所定量に達したときにフィルタの再生を行う場合がある。
【０００３】
しかし、排気中の粒子状物質がフィルタの細孔内部において捕集されている間は、フィルタによる粒子状物質の捕集量がフィルタによる排気の圧力損失に反映されるが、該細孔内部にある程度の粒子状物質が捕集され且つフィルタの表層部に粒子状物質が堆積するようになると、フィルタによる粒子状物質の捕集量がフィルタによる排気の圧力損失へ反映されなくなる。即ち、フィルタによって粒子状物質が捕集されているものの、フィルタによる排気の圧力損失の増加が停止する状態か又は該圧力損失の増加が緩やか状態、即ち排気の圧力損失が飽和した状態となる。このような場合、フィルタに捕集された粒子状物質量を正確に把握することが困難となるため、フィルタの再生を行わずフィルタによる粒子状物質の捕集を継続すると内燃機関の出力低下等の虞がある。
【０００４】
そこで、フィルタによる圧力損失が飽和状態に至ってから所定時間後、もしくは該状態に至って直ちにフィルタの再生を行うことで、内燃機関の出力低下等を回避する技術が公開されている（例えば、特許文献１を参照。）。また、フィルタによる粒子状物質の捕集量がフィルタによる排気の圧力損失に反映される期間においては、該圧力損失に基づいてフィルタによる粒子状物質の捕集量を算出し、フィルタによる粒子状物質の捕集量がフィルタによる排気の圧力損失に反映されない期間、即ち該圧力損失が飽和状態であるときは、上述の粒子状物質捕集量の算出とは異なる手法で粒子状物質の捕集量を推定することで、最終的にフィルタによる粒子状物質の総捕集量を推定する。そして、その推定された総捕集量に基づいてフィルタの再生を行う技術が公開されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１６６４１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の排気通路に、酸化触媒が担持されたフィルタを設けて排気中の粒子状物質を捕集する場合、捕集された粒子状物質による内燃機関の出力低下やフィルタの破損を回避するために、フィルタに捕集された粒子状物質を酸化除去する必要がある。そこで、フィルタによる排気の圧力損失に基づいてフィルタによる粒子状物質の捕集量を推定し、適切なタイミングで捕集された粒子状物質を酸化除去する。
【０００６】
ここで、フィルタによる粒子状物質の捕集量の推定が正確に行われず、フィルタに捕集された粒子状物質の捕集量が過度に多量となると、粒子状物質そのものの酸化により生じる酸化熱によりフィルタ温度が過度に上昇し、フィルタを破損する虞がある。一方で、フィルタによる粒子状物質の捕集量の推定が正確に行われず、フィルタに捕集される粒子状物質の量が少量となると、フィルタ再生が頻繁となり、フィルタの再生に伴う燃費悪化や触媒の熱劣化が生じる虞がある。
【０００７】
本発明では、上記した問題に鑑み、酸化触媒が担持されたフィルタを備える内燃機関の排気浄化装置において、フィルタによる排気の圧力損失に基づいて、フィルタによる粒子状物質の捕集量を推定するに際して、該捕集量の推定をより正確に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために、フィルタによる排気の圧力損失が一時的な飽和状態に達するまでの期間におけるフィルタによって捕集された粒子状物質量の推定に着目した。フィルタによる圧力損失が一時的な飽和状態に達するまでの期間においては、排気中の粒子状物質は、フィルタの細孔内部に粒子状物質が徐々に捕集されていく。また、フィルタによる排気の圧力損失が一時的な飽和状態に達した後の期間においては、フィルタの表層部での粒子状物質の捕集が顕著となる。このとき既にフィルタの細孔内部に捕集されている粒子状物質は酸化触媒の酸化機能により酸化除去され得、またフィルタの表層部には粒子状物質が既に捕集されていることにより、粒子状物質の細孔内部への進入量は少なくなっている。その結果、フィルタによる排気の圧力損失が一時的な飽和状態に達した後の期間において、細孔内部に捕集された粒子状物質の捕集量は徐々に減少し、最終的にはほぼ無くなると考え得る。一方で、フィルタの表層部に捕集された粒子状物質は酸化触媒の酸化機能に供されにくいため、該表層部における粒子状物質の捕集量は徐々に増大していくと考え得る。尚、その後フィルタの表層部における粒子状物質の捕集量が増大することで、排気の圧力損失が急激に上昇し、フィルタの破損へと至る虞がある。
【０００９】
そこで、内燃機関の排気通路に設けられ、酸化機能を有する触媒が担持され且つ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタによる排気の圧力損失を検出する圧力損失検出手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が該圧力損失の増加が停止するか又は該圧力損失の増加が緩やかとなる圧力損失飽和状態に達するまでの期間における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、零と推定するとともに、該圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、前記内燃機関の運転状態に基づいて推定する。
【００１０】
換言すると、上記内燃機関の排気浄化装置において、前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が、該圧力損失の増加が停止するか又は該圧力損失の増加が緩やかとなる圧力損失飽和状態に達したとき、前記内燃機関の運転状態に基づく前記フィルタによる粒子状物質の捕集量推定を開始する。
【００１１】
上記内燃機関の排気浄化装置においては、フィルタに粒子状物質が捕集されることで該粒子状物質が大気へ放出されるのが回避される。そして、フィルタに粒子状物質が捕集されることで排気の流れに対する抵抗が高くなる。そこで、フィルタに捕集された粒子状物質は、フィルタによる排気の圧力損失（以下、単に「排気の圧力損失」という）に応じて推定される。排気の圧力損失は、フィルタの上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との差圧や、フィルタに流入する排気流量や吸気流量の変化によって表され、好ましくは同一の内燃機関の運転条件下における、例えばアイドル運転時の排気の差圧や吸排気流量の変化
によって表される。
【００１２】
ここで、圧力損失飽和状態とは、排気の圧力損失の増加が一時的に停止するか若しくは一時的に緩やかとなる状態をいう。排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に至るまでは、排気中の多くの粒子状物質はフィルタの細孔内部に捕集される。その後、更にフィルタの表層部にも粒子状物質が捕集されるようになることで、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態へと至る。そして、先述したようにフィルタの表層部に粒子状物質が捕集されるようになると、既にフィルタの細孔内部に捕集されている粒子状物質は酸化除去されて、最終的にはその捕集量がほぼ無くなるため、結果的にフィルタの表層部に粒子状物質の多くが捕集されていくと考え得る。
【００１３】
そこで、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に達するまでの期間においてはフィルタによる粒子状物質の捕集量を零と推定することが合理的であり、且つ排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に達した後にはフィルタの表層部における粒子状物質の捕集量のみを推定することで、結果的にフィルタによる粒子状物質の捕集量をより正確に推定することが可能となる。即ち、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に達した後にフィルタの表層部における粒子状物質の捕集量の推定を開始することで、フィルタによる粒子状物質の捕集量をより正確に推定することが可能となる。
【００１４】
尚、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に達した後は、内燃機関の機関負荷や機関回転速度、吸入空気量等の運転状態に基づいて、フィルタによる粒子状物質の捕集量を推定する。即ち、内燃機関の燃焼に供された燃料によって生成された粒子状物質がフィルタの表層部に堆積するものとして、内燃機関の運転状態に基づいて該捕集量を推定する。
【００１５】
ここで、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に達した後において、捕集された粒子状物質の温度が粒子状物質の自己酸化する温度より低い場合には、フィルタに流入した粒子状物質は捕集される。その結果、フィルタによる粒子状物質の捕集量が増加することになる。
【００１６】
そこで、上述の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタに捕集された粒子状物質の温度を推定する温度推定手段を更に備え、前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達するまでの期間における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、零と推定するとともに、該圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を、前記温度推定手段によって推定される粒子状物質の温度が粒子状物質自己酸化温度より低い状態での前記内燃機関の運転状態に基づいて推定する。
【００１７】
ここで、粒子状物質自己酸化温度とは、粒子状物質の温度が上昇することで粒子状物質自身が酸化し得る温度をいう。これにより、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に到達した後において、フィルタに捕集された粒子状物質の捕集量をより正確に推定することが可能となる。
【００１８】
また、フィルタに捕集された粒子状物質の温度が粒子状物質自己酸化温度以上となると、該粒子状物質が酸化除去され、フィルタによる粒子状物質の捕集量が減少する場合がある。そこで、上述の内燃機関の排気浄化装置において、前記圧力損失検出手段によって検出される圧力損失が前記圧力損失飽和状態に達した後における前記フィルタによる粒子状物質の捕集量の推定にあたり、前記温度推定手段によって推定される粒子状物質の温度が前記粒子状物質自己酸化温度以上となったときは、前記フィルタによる粒子状物質の捕集量を減ずる推定を行う。これにより、排気の圧力損失が圧力損失飽和状態に到達した後において、フィルタに捕集された粒子状物質の捕集量を更に正確に推定することが可能とな
る。
【発明の効果】
【００１９】
酸化触媒が担持されたフィルタを備える内燃機関の排気浄化装置において、フィルタによる排気の圧力損失に基づいてフィルタによる粒子状物質の捕集量を推定するに際して、該捕集量の推定をより正確に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここで、排気中の粒子状物質を捕集する内燃機関の排気浄化装置における、本発明に係る粒子状物質捕集量の推定方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明が適用される内燃機関の吸排気系の概略構成を表すブロック図である。ここで、内燃機関１は、圧縮着火式の内燃機関である。内燃機関１の燃焼室には吸気通路２が接続されている。吸気通路２には、吸気通路２内を流れる吸気量を検出するエアフローメータ４が設けられ、更にその下流側の吸気通路２には吸気の流量を調整する吸気絞り弁５が設けられている。また、内燃機関１において燃焼により生成された排気は、内燃機関１から排気通路３へと排出される。排気通路３の途中には、酸化機能を有する触媒が担持され、且つ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ６が設けられている。また、フィルタ６の上流側の排気通路３には、排気通路３を流れる排気に燃料を添加する燃料添加弁８が設けられている。
【００２２】
また、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）９が併設されている。このＥＣＵ９は、ＣＰＵの他、後述する各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。
【００２３】
ＥＣＵ９には、アクセル開度センサ１１、クランクポジションセンサ１２、エアフローメータ４等、内燃機関１の運転状態を検出する種々のセンサが電気配線を介して接続され、それらの出力信号がＥＣＵ９に入力されるようになっている。更に、ＥＣＵ９には、フィルタ６の上流側と下流側の排気通路３内の排気圧の差を検出する差圧センサ７が電気的に接続されている。また、フィルタ６の上流側の排気通路３に排気温度を検出する排気温度センサ１０が設けられ、ＥＣＵ９に電気的に接続されている。
【００２４】
一方、ＥＣＵ９には、燃料添加弁８や吸気絞り弁５が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ９からの指令に従って燃料添加弁８から排気通路３を流れる排気に供給される燃料量等や、吸気通路２を流れる吸気流量が制御される。また、図１には図示されていないが内燃機関１に備えられている燃料噴射弁もＥＣＵ９と電気的に接続され、ＥＣＵ９からの指令に従って燃料噴射弁からの燃料の噴射時期や噴射量が制御される。
【００２５】
このように構成される内燃機関１の排気系においては、排気中に含まれる粒子状物質は、フィルタ６によって捕集される。そしてフィルタ６において捕集された粒子状物質量が増大すると排気通路３内の排気の流れが妨げられることにより、フィルタ６による排気の圧力損失が上昇する。ここで、排気の圧力損失は、フィルタ６の上流側の排気通路３内の排気圧力と下流側の排気通路３内の排気圧力との差圧、即ち差圧センサ７によって検出される差圧により表される。該差圧が高くなるに従い、フィルタ６による排気の圧力損失が高くなることを意味する。また、内燃機関１の一定の運転条件下における吸気通路２もしくはフィルタ６より上流側の排気通路３を流れる吸排気の流量の変化によっても、排気の圧力損失が表される。従って、差圧センサ７によって検出される差圧に代えて、エアフローメータ４によって検出される吸気量により排気の圧力損失を表すことが可能である。
【００２６】
フィルタ６によって粒子状物質が捕集されることで排気の圧力損失が上昇すると、内燃機関１の出力が低下したり、フィルタ６が破損したりする虞がある。そこで、燃料添加弁８から排気中へ燃料を添加して、フィルタ６に担持されている酸化触媒に燃料を供給する。これにより発生する酸化熱によって、捕集された粒子状物質が酸化除去される。
【００２７】
ここで、排気の圧力損失を差圧センサ７によって検出される排気の差圧によって表すとき、フィルタ６によって捕集された粒子状物質量と排気の圧力損失との関係について、図２に示すグラフに基づいて説明する。該グラフの横軸はフィルタ６による粒子状物質の捕集量であり、該グラフの縦軸は差圧センサ７によって検出される排気の差圧である。ここで、グラフ中Ｔ１で表される区間では、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が増量するに従い、排気の差圧が上昇する。換言すると、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が排気の差圧に反映されている状態である。このとき、粒子状物質はフィルタ６の細孔内部に捕集されることで、フィルタ６内を排気が通過し得る断面積が徐々に減少し、以て排気の差圧が上昇している。
【００２８】
次に、グラフ中Ｔ２で表される区間では、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が増大しても排気の差圧は概ね一定か、その上昇が区間Ｔ１と比べて緩やかとなり差圧が飽和している状態である。換言すると、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が排気の差圧に反映されていない状態である。このとき、フィルタ６の表層部に粒子状物質が多く捕集され、フィルタ６の細孔内部には捕集される量は減少する。従って、排気の差圧の上昇の程度が鈍化し、排気の差圧が飽和状態となる。
【００２９】
更に、フィルタ６の表層部に粒子状物質が堆積することで、細孔内部に進入する粒子状物質量が減少する。そして、フィルタ６に担持されている酸化触媒の酸化機能により細孔内部に捕集されていた粒子状物質は徐々に酸化除去され、その細孔内部における捕集量は減少する。従って、区間Ｔ２においては、粒子状物質は、主にフィルタ６の表層部に堆積することで捕集される。
【００３０】
次に、グラフ中Ｔ３で表される区間では、区間Ｔ２においてフィルタ６の表層部に粒子状物質が更に堆積することでフィルタ６が目詰まりした状態となり、排気の差圧が急激に上昇する。このように排気の差圧が急激に上昇すると、内燃機関１の出力が急激に低下し、もしくはフィルタ６が破損する虞がある。
【００３１】
従って、フィルタ６に捕集された粒子状物質を酸化除去するのは、粒子状物質の捕集量が区間Ｔ３の状態に至る前が好ましい。また、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が区間Ｔ１の状態である場合に粒子状物質の酸化除去を行うと、該酸化除去を行う頻度が高くなり、該酸化除去に要する燃料量が増大し、燃費が悪化する。そこで、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が区間Ｔ２の状態である場合に粒子状物質の酸化除去を行うのが好ましいが、先述したようにフィルタ６による粒子状物質の捕集量が排気の差圧に反映されないため、フィルタ６による粒子状物質の捕集量を排気の差圧から正確に推定することが困難である。
【００３２】
そこで、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が区間Ｔ２の状態である場合に、フィルタ６による粒子状物質の捕集量をより正確に推定し、該粒子状物質を酸化除去する制御（以下、「粒子状物質除去制御」という。）を行う。以下に、該粒子状物質除去制御について、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、粒子状物質除去制御は、一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。
【００３３】
先ず、Ｓ１０１では、差圧センサ７によってフィルタ６の上流側と下流側とにおける排
気の差圧を検出する。該排気の差圧が、フィルタ６による排気の圧力損失を表す。Ｓ１０１の処理が終了すると、Ｓ１０２へ進む。
【００３４】
Ｓ１０２では、Ｓ１０１で検出した排気の差圧が飽和状態にあるか否かが判定される。即ち、フィルタ６による粒子状物質の捕集量に対する排気の差圧の推移が、図２の区間Ｔ２で示す飽和状態となっているか否かが判断される。具体的には、Ｓ１０１において以前に行われた排気の差圧の履歴等から排気の差圧の変化率を算出し、その排気の差圧の変化率が、概ね一定となったとき若しくは排気の差圧の変化率が所定の変化率より小さくなったことをもって、排気の差圧が飽和状態にあると判定する。排気の差圧が飽和状態にあると判定されるとＳ１０３へ進み、排気の差圧が飽和状態にないと判定されると、再びＳ１０１以降の処理が行われる。
【００３５】
Ｓ１０３では、図２の区間Ｔ１においてフィルタ６による粒子状物質の捕集量ＳｕｍＴ１（以下、「区間Ｔ１における捕集量」という。）を零と設定する。これは、先述したように、フィルタ６による粒子状物質の捕集量が区間Ｔ２の状態となると、区間Ｔ１においてフィルタ６の内部に捕集されていた粒子状物質は徐々に酸化除去され、最終的には零となると考えられる。従って、ＳｕｍＴ１を零と設定することが実際にフィルタ６に捕集されている粒子状物質の状態に即している。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
【００３６】
Ｓ１０４では、図２の区間Ｔ２においてフィルタ６による粒子状物質の捕集量ＳｕｍＴ２（以下、「区間Ｔ２における捕集量」という。）を、内燃機関１の運転状態に基づいて推定する。具体的には、アクセル開度センサ１１、クランクポジションセンサ１２、エアフローメータ４等の信号に基づいて、内燃機関１において燃焼に供された燃料量や吸気量等を算出し、その結果生成される粒子状物質量を推定する。このとき、排気の差圧は飽和状態となっており、内燃機関１によって生成された粒子状物質の多くはフィルタ６の表層部に堆積する。
【００３７】
ここで、排気温度センサ１０によって検出される排気温度からフィルタ６に捕集された粒子状物質の温度を推定する。ここで、予め実験等で測定した排気温度と粒子状物質との温度関係に基づいて該推定を行う。そして、該推定温度が粒子状物質の自己酸化温度である５５０℃未満のときは、内燃機関１によって生成された粒子状物質はフィルタ６の表層部に堆積するものとして、区間Ｔ２における捕集量ＳｕｍＴ２を推定する。一方で、推定温度が粒子状物質の自己酸化温度である５５０℃以上のときは、内燃機関１によって生成された粒子状物質は酸化されてフィルタ６には粒子状物質が堆積せず、更にはフィルタ６に捕集された粒子状物質が酸化除去されるものとして、区間Ｔ２における捕集量ＳｕｍＴ２を減ずる。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。
【００３８】
Ｓ１０５では、Ｓ１０３で零と設定した区間Ｔ１における捕集量ＳｕｍＴ１とＳ１０４で推定した区間Ｔ２における捕集量ＳｕｍＴ２を足し併せることで、最終的なフィルタ６による粒子状物質の捕集量であるＳｕｍ（以下、「総捕集量」という。）とする。従って、総捕集量Ｓｕｍは区間Ｔ２における捕集量ＳｕｍＴ２と同値となる。Ｓ１０５の処理が終了すると、Ｓ１０６へ進む。
【００３９】
Ｓ１０６では、総捕集量Ｓｕｍが基準捕集量Ｓｕｍ０より大きいか否かが判定される。ここで、基準捕集量Ｓｕｍ０とは、粒子状物質がフィルタ６に捕集されることで内燃機関１の出力低下等が生じる虞があり、捕集された粒子状物質を酸化除去すべきと判定するための基準となる捕集量である。Ｓ１０６で、総捕集量Ｓｕｍが基準捕集量Ｓｕｍ０以上であると判定されるとＳ１０７へ進み、総捕集量Ｓｕｍが基準捕集量Ｓｕｍ０より小さいと判定されるとＳ１０４以降の処理が再び行われる。
【００４０】
Ｓ１０７においては、燃料添加弁８から排気へ燃料が添加されて、フィルタ６に捕集された粒子状物質の酸化除去が行われる。Ｓ１０７の処理後、本制御を終了する。
【００４１】
本制御による、区間Ｔ１における捕集量ＳｕｍＴ１を零と設定して、フィルタ６による粒子状物質の捕集量を推定することで、排気の差圧が飽和状態であるときのフィルタ６の細孔内部に捕集された粒子状物質の酸化除去を考慮することになり、以てフィルタ６による粒子状物質の捕集量をより正確に推定することが可能となる。そして、その結果、フィルタ６による粒子状物質の捕集量を過多に推定することが回避されるため、粒子状物質の酸化除去に要する燃料消費の増大、エミッションの悪化、フィルタ６の温度の過度な上昇等を回避することが可能となる。
【００４２】
また、区間Ｔ１における捕集量Ｔ１を零とすることより、フィルタ６による粒子状物質の捕集量の推定は、実質的に排気の差圧が飽和状態となったときに開始され、以降内燃機関１の運転状態に基づいて、該捕集量の推定が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置の吸排気系の概略構成を表すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置のフィルタにおいて、フィルタに捕集された粒子状物質とフィルタの上流側と下流側との排気の差圧との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置のフィルタにおいて、フィルタによる粒子状物質の捕集量をより正確に推定するとともに捕集された粒子状物質を酸化除去するための制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・・内燃機関
２・・・・吸気通路
３・・・・排気通路
４・・・・エアフローメータ
６・・・・フィルタ
７・・・・差圧センサ
８・・・・燃料添加弁
９・・・・ＥＣＵ
１０・・・・排気温度センサ
１１・・・・アクセル開度センサ
１２・・・・クランクポジションセンサ
【図１】
2005133560.tif 000003
【図２】
2005133560.tif 000004
【図３】
2005133560.tif 000005