(57)【要約】【課題】排気浄化装置のＰＭ再生処理などにおいて、より確実にまたはより効率良く、排気浄化装置を昇温させることができる技術を提供する。【解決手段】内燃機関が搭載される車両の外気温を外気温センサなどを用いて取得し（Ｓ１０３）、取得された外気温と排気浄化装置のＰＭ再生処理に適した温度の最低値である限界外気温とを比較し（Ｓ１０４）、外気温が限界外気温以下の場合にはＰＭ再生処理の実施を禁止する。これにより、より効率よく、またはより確実に排気浄化装置の微粒子物質を酸化除去できる状況において、優先的にＰＭ再生処理を行う。【選択図】図２
2007255289.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、該内燃機関からの排気を浄化する排気浄化装置と、
外気温を取得する外気温取得手段と、
前記排気浄化装置の温度を上昇させて、前記排気の浄化に伴って前記排気浄化装置に蓄積した物質を除去する昇温処理を実施する昇温手段と、
前記外気温取得手段によって取得した外気温に応じて前記昇温手段による昇温処理を禁止または昇温処理の開始時期を変更する昇温処理制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段によって取得した外気温が所定温度以下の場合に前記昇温手段による昇温処理を禁止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記所定温度は、所定期間における外気温の平均値であることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記排気の浄化に伴って前記排気浄化装置に蓄積した物質の前記排気浄化装置における蓄積量を取得する蓄積量取得手段と、
取得された前記蓄積量が所定量以上である場合に前記昇温手段に前記昇温処理を開始させる昇温処理開始手段と、をさらに備え、
前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段により取得した外気温に応じて前記所定量の値を変更させることによって、前記昇温手段による前記昇温処理の開始時期を変更することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段により取得した外気温が低いほど前記所定量の値を大きくすることによって、前記昇温手段による前記昇温処理の開始時期を延期することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項６】
前記昇温手段は、前記排気通路に設けられて該排気通路を通過する排気に還元剤を添加し、前記排気浄化装置に還元剤を供給することによって前記排気浄化装置の温度を上昇させる還元剤添加手段を有し、
該還元剤添加手段から前記排気に添加されるべき還元剤の少なくとも一部の成分が低温に起因して固化したことを検出する還元剤凍結検出手段をさらに備え、
該還元剤凍結検出手段によって前記還元剤の少なくとも一部の成分が固化したことが検出された場合に、前記昇温処理を禁止することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【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システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気にはＮＯxなどの有害物質が含まれている。これらの有害物質の排出を
低減するために、内燃機関の排気系に、排気中のＮＯxを浄化するＮＯx触媒を設けることが知られている。この技術において例えば吸蔵還元型ＮＯx触媒を設けた場合には、吸蔵
されたＮＯxの量が増加すると浄化能力が低下するため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給し、同触媒に吸蔵されたＮＯxを還元放出することが行われる（以下、「ＮＯx還元処理」という。）。さらに、ＮＯx触媒に排気中のＳＯxが吸蔵され、浄化能力が低下するＳＯx被毒を解消するために、ＮＯx触媒の床温を上昇させるとともに還元剤を供給する場合もある（以下、「ＳＯx再生処理」という。）。
【０００３】
一方、内燃機関の排気にはカーボンを主成分とする微粒子物質（ＰＭ：Particulate Matter）も含まれている。これらの微粒子物質の大気への放散を防止するために内燃機関の排気系に微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という。）を設ける技術が知られている。
【０００４】
かかるフィルタにおいては、捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタの目詰まりによって排気における背圧が上昇し機関性能が低下するので、フィルタに導入される排気の温度を上昇させることによりフィルタの温度を上昇させ、捕集された微粒子物質を酸化除去することとしている（以下、「ＰＭ再生処理」という。）。
【０００５】
ここで、上記のＳＯx再生処理やＰＭ再生処理など、排気浄化装置の温度を上昇させる
ことにより排気浄化装置におけるＳＯxや微粒子物質を除去する処理について考える。こ
れらの処理は、外気の温度が低い場合には円滑に行うことが困難となる場合があった。例えば吸気を絞って排気の温度を上昇させることにより排気浄化装置の温度を上昇させる場合は、外気の温度が低いと吸気の温度が低いため失火の原因となった。また、排気浄化装置に還元剤を供給して温度上昇させる場合には、外気の温度が低いと排気浄化装置の温度が上昇しづらく燃費が悪化するのみならず、還元剤自身が低温により凍結してしまう場合もあった。
【特許文献１】特開２００４−１６２６７５号公報
【特許文献２】特開平１１−３６９４４号公報
【特許文献３】特開２００５−８３３５０号公報
【特許文献４】特開２０００−２７６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的とするところは、より確実にまたはより効率良く、排気浄化装置を昇温させることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の外気温を取得し、内燃機関の外気温が排気浄化装置の昇温処理に不適当な場合には、昇温処理の実施を禁止または開始時期を変更することを最大の特徴とする。
【０００８】
より詳しくは、内燃機関の排気通路に設けられ、該内燃機関からの排気を浄化する排気
浄化装置と、
外気温を取得する外気温取得手段と、
前記排気浄化装置の温度を上昇させて、前記排気の浄化に伴って前記排気浄化装置に蓄積した物質を除去する昇温処理を実施する昇温手段と、
前記外気温取得手段によって取得した外気温に応じて前記昇温手段による昇温処理を禁止または昇温処理の開始時期を変更する昇温処理制御手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで前述のように、外気温が排気浄化装置の昇温処理に不適当であるにも拘らず、昇温処理を実行した場合には、昇温処理に係る燃費が悪化する場合がある。同様に、昇温処理によって排気浄化装置のＳＯxを確実に還元放出したり、微粒子物質を確実に酸化除去
したりすることが困難となる場合がある。しかし、本発明によれば、外気温が排気浄化装置の昇温処理に不適当な場合には昇温処理を禁止または開始時期を変更できる。従って、昇温処理によってより効率よく、またはより確実に排気浄化装置の微粒子物質を酸化除去でき、あるいはＳＯxを還元放出できる状況において、優先的に昇温処理を行うことがで
きる。
【００１０】
また、本発明においては、前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段によって取得した外気温が所定温度以下の場合に前記昇温手段による昇温処理を禁止するようにしてもよい。
【００１１】
ここで所定温度とは、外気温がこの温度以下である状態で前記昇温処理を実施した場合には、排気浄化装置のＳＯxを確実に還元放出したり微粒子物質を確実に酸化除去したり
することが困難となり、または燃費が悪化するおそれがあると判断される閾値としての外気温である。すなわち本発明によれば、排気浄化装置のＳＯxを確実に還元放出したり微
粒子物質を確実に酸化除去したりすることが困難とならず、且つ燃費が顕著に悪化するおそれがない外気温においてのみ、前記昇温処理を実行することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記所定温度は、所定期間における外気温の平均値であるようにしてもよい。
【００１３】
ここで所定期間とは、例えば前記昇温処理制御手段が、前記外気温取得手段によって取得した外気温が所定温度以下かどうかを判定する前の２４時間、あるいは７日間という期間であってもよい。そうすれば、例えば夜間など、外気温が前記所定期間の平均より低い場合には昇温処理を禁止することができる。従って、排気浄化装置のＰＭやＳＯxを確実
に除去することが困難となったり、燃費が悪化したりすることを抑制できる。
【００１４】
また、本発明においては、前記排気の浄化に伴って前記排気浄化装置に蓄積した物質の前記排気浄化装置における蓄積量を取得する蓄積量取得手段と、
取得された前記蓄積量が所定量以上である場合に前記昇温手段に前記昇温処理を開始させる昇温処理開始手段と、をさらに備え、
前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段により取得した外気温に応じて前記所定量の値を変更させることによって、前記昇温手段による前記昇温処理の開始時期を変更するようにしてもよい。
【００１５】
すなわち、例えば排気浄化装置に捕集された微粒子物質の量または排気浄化装置に吸蔵されたＳＯxの量を検出し、それらの量が所定量以上となった際に昇温処理を開始する制
御において、外気温に応じて前記所定量を変更する。そうすれば、より簡単な制御によって前記昇温処理の開始時期を外気温に応じて変更することができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記昇温処理制御手段は、前記外気温取得手段により取得した外気温が低いほど前記所定量の値を大きくすることによって、前記昇温手段による前記昇温処理の開始時期を延期するようにしてもよい。
【００１７】
そうすれば、外気温が低いほど、前記昇温処理の開始時期を大幅に延期させることができる。そうすると、前期昇温処理の開始時期の延期幅が小さい場合と比較して、外気温が現時点より上昇して少しでも良い条件において昇温処理が実施される確率を増やすことができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記昇温手段は、前記排気通路に設けられて該排気通路を通過する排気に還元剤を添加し、前記排気浄化装置に還元剤を供給することによって前記排気浄化装置の温度を上昇させる還元剤添加手段を有し、
該還元剤添加手段から前記排気に添加されるべき還元剤の少なくとも一部の成分が低温に起因して固化したことを検出する還元剤凍結検出手段をさらに備え、
該還元剤凍結検出手段によって前記還元剤の少なくとも一部の成分が固化したことが検出された場合に、前記昇温処理を禁止するようにしてもよい。
【００１９】
ここで、外気温が低くなると、還元剤添加手段から添加される還元剤の少なくとも一部の成分が固化するおそれがある。例えば添加還元剤として燃料を用いた場合においては、外気温が低くなると燃料のパラフィン分が析出し、還元剤添加手段からの添加が困難となる場合があることが判っている。従って、本発明においては、外気温が低温化し、還元剤の少なくとも一部の成分が固化したことが検出された場合には、昇温処理を禁止するようにしてもよい。そうすれば、還元剤を供給することによって排気浄化装置を昇温することが困難となる状況を正確に判断することができ、排気浄化装置のＳＯxを確実に還元放出
したり、微粒子物質を確実に酸化除去したりすることが困難となることや、昇温処理に係る燃費が悪化することをより確実に抑制できる。
【００２０】
ここで固化とは、完全な固体として析出する状態のみを意味しない。常温では液状である還元剤の少なくとも一部の成分の粘度が低温に起因して著しく高くなった状態や、前記少なくとも一部の成分がゲル状、半固体状となった状態など、還元剤添加手段からの添加が困難となりうる状態を広く含む。
【００２１】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にあっては、より確実にまたはより効率良く、排気浄化装置を昇温させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本実施例に係る内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。なお、図１においては、内燃機関１の内部及びその吸気系は省略されている。図１において、内燃機関１には、内燃機関１から排出される排気が流通する排気管５が接続され、この排気管５は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管５の途中には、排気中のＮＯx及び微粒子物質を浄化する排気浄化装置１０が配置されている。
【００２５】
本実施例における排気浄化装置１０には、酸化能を有する酸化触媒１０ａと、多孔質の基材からなるウォールフロー型のパティキュレートフィルタに吸蔵還元型ＮＯx触媒が担
持されたフィルタ１０ｂとが直列に配置されている。
【００２６】
排気管５における排気浄化装置１０の上流側には、フィルタ１０ｂの昇温処理の際に、排気浄化装置１０に還元剤としての燃料を供給する燃料添加弁１２が配置されている。燃料添加弁１２から添加された燃料は、内燃機関１からの排気とともに排気浄化装置１０に運ばれ酸化触媒１０ａにおいて酸化反応を起こす。その結果、酸化触媒１０ａから下流側の排気温度が上昇しフィルタ１０ｂの温度が上昇する。なお、燃料添加弁１２は、本実施例における還元剤添加手段を構成する。
【００２７】
以上述べたように構成された内燃機関１及びその排気系には、該内燃機関１及び排気系を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０が併設さ
れている。このＥＣＵ２０は、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他、内燃機関１の排気浄化装置１０に係る制御を行うユニットである。
【００２８】
ＥＣＵ２０には、図示しないクランクポジションセンサや、アクセルポジションセンサ、吸入空気量を検出するエアフローメータなどの内燃機関１の運転状態の制御に係るセンサ類の他、内燃機関１が搭載された車両の外気の温度を検出する外気温センサ１５が電気配線を介して接続され、出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２０には、内燃機関１内の図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続される他、本実施例における燃料添加弁１２が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０によって制御されるようになっている。なお、上記の外気温センサ１５は、本実施例における外気温取得手段を構成する。
【００２９】
また、ＥＣＵ２０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。フィルタ１０ｂの微粒子物質を酸化除去することにより、フィルタ１０ｂの上流側における背圧を低減するためのＰＭ再生処理を制御する、後述のＰＭ再生制御ルーチンも、ＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されているプログラムの一つである。
【００３０】
ここで、上記内燃機関１の排気系においては、先述のとおり、フィルタ１０ｂによって排気中の微粒子物質を捕集することにより排気浄化を行っている。しかし、フィルタ１０ｂ中に捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタ１０ｂの目詰まりが生じ、その結果、内燃機関１に係る背圧が上昇し、運転性能が劣化するおそれがある。
【００３１】
そこで、内燃機関１においては、フィルタ１０ｂに所定量以上の微粒子物質が捕集されたことが検出される毎に、フィルタ１０ｂ内の微粒子物質を酸化除去するＰＭ再生処理が行われる。
【００３２】
このＰＭ再生処理においては、燃料添加弁１２から、還元剤としての燃料が排気浄化装置１０上の酸化触媒１０ａに供給される。このことにより、酸化触媒１０ａにおいて燃料の酸化反応が起こり、酸化触媒１０ａ及び、下流側のフィルタ１０ｂの温度が上昇し、フィルタ１０ｂの温度が微粒子物質の着火温度以上になる。そのことにより、フィルタ１０ｂ内の微粒子物質を酸化除去させることができる。
【００３３】
ここで、内燃機関１が搭載された車両の外気温が、フィルタ１０ｂにおけるＰＭ再生処理に影響を及ぼすことが分かっている。すなわち、外気温があまりに低い場合には、フィルタ１０ｂの熱が外気に奪われ易いため、フィルタ１０ｂの温度を微粒子物質の酸化除去
に充分な高温に維持するには、燃料添加弁１２からの添加燃料の量を増加させるなど、多量のエネルギを必要とすることが多く、燃費の悪化を招くおそれがある。また、燃料添加弁１２からの添加燃料の量を増加させない場合には、フィルタ１０ｂが微粒子物質を充分に酸化除去できる温度まで昇温されずに、フィルタ１０ｂにおけるＰＭ再生処理が充分に完了しないおそれがある。
【００３４】
そこで、本実施例においてはＰＭ再生処理を行う際に外気温を取得し、取得された外気温が限界外気温以下である場合には、ＰＭ再生処理の実行を禁止することとした。図２には本実施例におけるＰＭ再生制御ルーチンを示す。
【００３５】
本ルーチンが実行されるとまずＳ１０１においてフィルタ１０ｂにおけるＰＭ堆積量が取得される。このＰＭ堆積量は、前回のＰＭ再生処理の終了後の吸入空気量の積算値などから算出してもよいし、排気浄化装置１０の上流側と下流側に図示しない排気圧センサを設け、その差圧によって検出するようにしてもよい。なお、Ｓ１０１の処理を実行するＥＣＵ２０は、本実施例における蓄積量取得手段を構成する。
【００３６】
Ｓ１０２においては、Ｓ１０１で取得されたＰＭ堆積量が再生開始ＰＭ堆積量以上かどうかが判定される。ここで再生開始ＰＭ堆積量とは、フィルタ１０ｂにこれ以上の微粒子物質が堆積した場合には、内燃機関１の排気系において背圧の上昇を招き、内燃機関１の運転性能に影響が及ぶと考えられる閾値としてのＰＭ堆積量である。ここでＰＭ堆積量が再生開始ＰＭ堆積量より少ないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、ＰＭ堆積量が再生開始ＰＭ堆積量以上であると判定された場合にはＳ１０３に進む。なお、再生開始ＰＭ堆積量は本実施例における所定量の蓄積量に相当する。
【００３７】
Ｓ１０３においては外気温が取得される。具体的には外気温センサ１５の出力値をＥＣＵ２０に読み込むことによって取得される。
【００３８】
Ｓ１０４においては、Ｓ１０３において取得された外気温が限界外気温以下かどうかが判定される。ここで限界外気温は、内燃機関１の外気温がこれ以下である場合には、フィルタ１０ｂの温度が微粒子物質を酸化除去させるのに充分に上昇させるためには多くの燃料を燃料添加弁１２から添加せねばならず、燃費が著しく悪化すると判断される閾値としての外気温であり、予め実験的に求められる。この限界外気温は本実施例における所定温度に相当する。
【００３９】
ここで外気温が限界外気温以下であると判定された場合にはＰＭ再生処理を実行すると燃費が悪化すると判断されるので本ルーチンを一旦終了する。一方、外気温が限界外気温より高いと判定された場合には、Ｓ１０５に進む。
【００４０】
Ｓ１０５においては、燃料添加弁１２から適量の燃料が添加されることにより、ＰＭ再生処理が行われる。Ｓ１０５の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００４１】
以上、説明したとおり、本実施例においては外気温を取得し、外気温が低温でありＰＭ再生処理を行うのに不適当である場合には、ＰＭ再生処理を禁止している。従って、ＰＭ再生処理に係る燃費が悪化したり、充分にＰＭ再生処理が行われなかったりする不具合を抑制することができる。
【００４２】
ここで限界外気温の値は、Ｓ１０４の処理の実行前２４時間の外気温の平均値としてもよい。そうすれば、冬季の夜間など特に気温が低くなる条件においてＰＭ再生処理を禁止することができる。
【００４３】
なお、上記のＰＭ再生制御ルーチンにおいて、ＰＭ再生処理は昇温処理に相当する。そしてＳ１０５の処理を実行するＥＣＵ２０及び燃料添加弁１２は昇温手段を構成する。また、Ｓ１０４以降の処理を行うＥＣＵ２０は昇温処理制御手段に相当する。
【００４４】
次に、本実施例におけるＰＭ再生制御ルーチンの別の態様について説明する。本態様においては、外気温を逐一取得せず、車両が備える時計によって冬季の夜間を検知し、冬季の夜間における外気温は低いという前提のもとにＰＭ再生処理の実行を禁止する。
【００４５】
図３には本態様におけるＰＭ再生制御ルーチン２のフローチャートを示す。本ルーチンとＰＭ再生制御ルーチンとの相違点は、Ｓ１０３及びＳ１０４の処理の代わりにＳ２０１及びＳ２０２の処理が設けられている点である。ここでは本ルーチンとＰＭ再生処理ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
【００４６】
Ｓ２０１においては現在時刻が取得される。この現在時刻は内燃機関１が搭載された車両の時計の出力値をＥＣＵ２０に読み込むことによって取得してもよい。Ｓ２０２においては、現在時刻からこの時点が冬季の夜間かどうかが判定される。例えば現在時刻が１２月から２月までの２２時から翌朝６時までを夜間と判定してもよい。そして現在が冬季の夜間であると判定された場合には外気温が前述の限界外気温以下であると推定してＰＭ再生処理を禁止して本ルーチンを終了する。一方、冬季の夜間でないと判定された場合には外気温は限界外気温より高いと推定しＳ１０５に進む。
【００４７】
以上、本態様におけるＰＭ再生制御ルーチン２においては、時間データのみから外気温を推定し、ＰＭ再生処理の可否を判断するのでより簡単な制御で、ＰＭ再生処理に係る燃費が悪化したり、充分にＰＭ再生処理が行われなかったりすることを抑制できる。
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２においては、前述の再生開始ＰＭ堆積量を外気温に応じて変更し、外気温が低い場合には、ＰＭ再生処理を禁止するのではなく実質的に延期する処理について説明する。
【００４９】
図４には、本実施例におけるＰＭ再生制御ルーチン３のフローチャートを示す。本ルーチンと図２に示したＰＭ再生制御ルーチンとの相違点は、ＰＭ再生制御ルーチンにおけるＳ１０２〜Ｓ１０４の処理が、Ｓ１０３、Ｓ３０１及びＳ１０２の処理の組合せに置換された点である。以下、本ルーチンとＰＭ再生制御ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
【００５０】
本ルーチンにおいてはＳ１０１の処理が終了するとＳ１０３において外気温が取得される。具体的な取得方法については図２において説明した方法と同様である。次にＳ３０１において、Ｓ１０３で取得された外気温に応じた再生開始ＰＭ堆積量の値が導出される。ここで、本ルーチンにおいては、外気温が低くなるほど、再生開始ＰＭ堆積量を大きな値とし、外気温が低い状態においては実質的にＰＭ再生処理を延期する制御としている。
【００５１】
具体的には、外気温が低くなるほど、再生開始ＰＭ堆積量が大きくなるような、外気温と適切な再生開始ＰＭ堆積量との関係を予め実験的に求めてマップ化しておき、Ｓ３０１においては、このマップから、Ｓ１０３で取得された外気温に対応する再生開始ＰＭ堆積量の値を読み出すことによって取得する。図５には、本マップのベースとなる外気温と再生開始ＰＭ堆積量との関係のグラフの例を示す。
【００５２】
Ｓ１０２においては、Ｓ１０１で取得された現時点におけるＰＭ堆積量がＳ３０１において導出された再生開始ＰＭ堆積量以上かどうかが判定される。ここでＰＭ堆積量が再生
開始ＰＭ堆積量より少ないと判定された場合には、まだＰＭ再生処理を行う必要がない（外気温が低いのでまだ行わないほうがよい）と判断し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ＰＭ堆積量が再生開始ＰＭ堆積量以上と判定された場合には、ＰＭ再生処理を行う必要があると判断されるのでＳ１０５に進む。
【００５３】
以上、説明したとおり、本実施例においては、ＰＭ再生処理を実行の判断をする際の外気温を取得し、外気温が低いほど再生開始ＰＭ堆積量を大きな値とした。そうすれば、外気温が低いほど、フィルタ１０ｂに多くの微粒子物質が蓄積されないとＰＭ再生処理が開始されないこととなり、ＰＭ再生処理が実質的に延期される。また、本実施例においては外気温が低温の状態が長時間続いたとしても、ＰＭ堆積量がＳ３０１で設定された大きい再生開始ＰＭ堆積量以上となった場合にはＰＭ再生処理が実施される。
【００５４】
従って、ＰＭ再生処理に係る燃費が悪化したり、充分にＰＭ再生処理が行われなかったりすることを抑制できる。それと同時に、外気温が低温であるためにＰＭ再生処理が実施されず、微粒子物質が過剰にフィルタ１０ｂに堆積することによって内燃機関１の運転状態に影響が及ぶことを抑制することができる。
【００５５】
なお、本実施例においてＳ１０１の処理を実行するＥＣＵ２０は蓄積量取得手段を構成する。また、再生開始ＰＭ堆積量は所定量の蓄積量に相当する。さらに、Ｓ１０２の処理を実行するＥＣＵ２０は昇温処理開始手段に相当する。
【００５６】
なお、上記においては、外気温が限界外気温より低い場合には再生開始ＰＭ堆積量をより大きな値に変更することにより、ＰＭ再生処理を延期する制御を行ってもよい。また、例えば外気温が所定の高温側限界外気温より高い場合には、再生開始ＰＭ堆積量をより小さな値に変更することにより、ＰＭ再生処理を早めに実施してもよい。すなわち後者の制御においては、外気温が高い期間中にＰＭ再生処理を実施することで排気浄化装置の温度上昇幅を少なくすることができると判断した場合に、ＰＭ再生処理を早めに実施することで、ＰＭ再生処理に係る燃費を向上させることができる。
【実施例３】
【００５７】
次に本発明の実施例３について説明する。本実施例においては、燃料添加弁１２から添加されるべき燃料が凍結している場合にはＰＭ再生処理を禁止する制御について説明する。
【００５８】
図６には、本実施例におけるＰＭ再生制御ルーチン４についてのフローチャートを示す。本ルーチンと図２に示したＰＭ再生制御ルーチンとの相違点は、Ｓ１０４とＳ１０５の処理の間にＳ４０１及びＳ４０２の処理が挿入された点である。以下、本ルーチンとＰＭ再生制御ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
【００５９】
Ｓ４０１においては、添加燃料の状態が取得される。具体的には燃料添加弁１２から所定量の燃料を添加し、その直後の下流側における空燃比が図示しない空燃比センサによって検出される。
【００６０】
Ｓ４０２においては、添加燃料が凍結しているかどうかが判定される。具体的には、Ｓ４０１において検出された燃料添加弁１２の下流側の空燃比が、燃料が凍結していない場合に予定される空燃比範囲より高くなる場合に燃料が凍結していると判定される。そして、添加燃料が凍結していると判定された場合にはＰＭ再生処理を実行すべきでないと判断され本ルーチンを一旦終了する。一方、添加燃料が凍結していないと判定された場合にはＳ１０５に進みＰＭ再生処理が開始される。
【００６１】
以上説明したとおり、本実施例においては、燃料添加弁１２から添加される燃料が凍結しているかどうかをＰＭ再生処理を実行する前に判定し、燃料が凍結していると判定された場合はＰＭ再生処理を禁止している。従って、外気温が限界外気温より高い場合であっても、それ以前に外気温が低い状態が続いた結果燃料添加弁１２から添加されるべき燃料が凍結しているような場合においてＰＭ再生処理が実施されることを抑制でき、充分にＰＭ再生処理が行われないという事態の発生を抑制することができる。
【００６２】
なお、本実施例において添加燃料の凍結は、燃料添加弁１２の下流にＨＣセンサを設け、燃料添加弁１２からの燃料添加時におけるＨＣセンサの出力が変化するかどうかによって判定するようにしてもよい。また、ＰＭ再生処理の開始後に、フィルタ１０ｂの昇温の度合いが小さいことをもって凍結を判定し、燃料が凍結していると判定された場合にＰＭ再生処理を中止するような制御でもかまわない。
【００６３】
なお、上記において燃料の凍結とは燃料の全ての成分が固化することを必ずしも意味しない。凝固点の高い一部の成分が固化することをもって凍結と判断してもよい。例えば、燃料中のパラフィン分が析出したような場合である。そして、Ｓ４０１及びＳ４０２の処理を実行するＥＣＵ２０は還元剤凍結検出手段を構成する。
【００６４】
また、上記実施例においては、昇温手段によって燃料添加手段１２から燃料を添加して排気浄化装置１０を昇温させる例について説明したが、本発明を、昇温手段によって内燃機関１への吸気量を減少させて排気浄化装置１０の温度を上昇させる昇温処理について適用してもよい。その場合は、昇温処理が実施される際に、外気温が低温の状態で吸気量が減少することを抑制でき、内燃機関１において失火が生じることを抑制できる。
【００６５】
また、上記実施例においては、昇温処理としてフィルタ１０ｂのＰＭ再生処理を例に挙げて説明をしたが、同様の制御をフィルタ１０ｂのＳＯx再生処理に対して適用してもよ
い。
【００６６】
また、上記実施例においては、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤としての燃料を添加する
ことによりＮＯx還元処理などを実施する場合について説明したが、尿素水を還元剤とし
て排気通路内に供給し、排気ガス中のＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒システムにも適用が可能である。
【００６７】
また、上記で説明した制御において、外気温が低温の場合にはＰＭ再生やＳＯx再生の
再生時間を長くする制御や、外気温が低温の場合には燃料添加弁１２からの燃料添加量を増加する制御、外気温が低温の場合には、昇温のための吸気絞りの開度を開き気味にする制御などを併用してもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例における内燃機関と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るＰＭ再生制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係るＰＭ再生制御ルーチン２を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係るＰＭ再生制御ルーチン３を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２における外気温と再生開始ＰＭ堆積量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例３に係るＰＭ再生制御ルーチン４を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・内燃機関
５・・・排気管
１０・・・排気浄化装置
１０ａ・・・酸化触媒
１０ｂ・・・フィルタ
１２・・・燃料添加弁
１５・・・外気温センサ
２０・・・ＥＣＵ
【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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