(57)【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、排気中に含まれる微粒子を捕集する捕集機構と、
前記捕集機構による排気の圧力損失を検出する圧損検出手段と、
前記圧損検出手段が検出した圧力損失の履歴を記憶する記憶手段と、
前記捕集機構の微粒子捕集量が前記圧損検出手段の検出値に反映されているか否かを判別する判別手段と、
微粒子捕集量の増加が前記圧損検出手段の検出値に反映されているときは、前記圧損検出手段が検出した圧力損失をパラメータとして前記捕集機構の微粒子捕集量を演算するＰＭ捕集量演算手段と、
微粒子捕集量の増加が前記圧損検出手段の検出値に反映されていないときは、前記記憶手段に記憶された圧力損失の履歴のうち微粒子捕集量の増加が前記圧力損失検出手段の検出値に反映されていた時の履歴に基づいて、微粒子捕集量の増加が前記圧力損失検出手段の検出値に反映されていないときの前記捕集機構の微粒子捕集量を推定するＰＭ捕集量推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記判別手段は、所定期間内における前記圧損検出手段の検出値の変化量が所定量以上である場合は微粒子捕集量が前記圧損検出手段の検出値に反映されていると判定し、
所定期間内における前記圧損検出手段の検出値の変化量が所定量未満である場合は微粒子捕集量が前記圧損検出手段の検出値に反映されていないと判定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装置。
【請求項３】
前記ＰＭ捕集量推定手段は、前記記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より前記内燃機関の運転時間に対する圧力損失との変化率を演算し、前記変化率と前記内燃機関の運転時間とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、前記仮想の圧力損失をパラメータとし
て前記捕集機構の微粒子捕集量を演算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装置。
【請求項４】
前記ＰＭ捕集量推定手段は、前記記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より前記内燃機関の吸入空気量の積算値に対する圧力損失の変化率を演算し、前記変化率と前記内燃機関の吸入空気量の積算値とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、前記仮想の圧力損失をパラメータとして前記捕集機構の微粒子捕集量を演算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装置。
【請求項５】
前記ＰＭ捕集量推定手段は、前記記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より前記内燃機関の燃料噴射量の積算値に対する圧力損失の変化率を演算し、前記変化率と前記内燃機関の燃料噴射量の積算値とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、前記仮想の圧力損失をパラメータとして前記捕集機構の微粒子捕集量を演算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装置。
【請求項６】
前記捕集機構は、酸化触媒とＮＯx吸蔵剤とが担持されたパティキュレートフィルタで
あ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、内燃機関の排気を浄化する技術に関し、特に、排気中に含まれる微粒子を捕集する機構を備えた排気浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等に搭載される内燃機関では、排気エミッションの向上が要求されており、特に軽油を燃料とする圧縮着火式のディーゼル機関では、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯx）等に加え、排気中に含まれる煤やＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）等の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化もしくは除去することが要求されている。
【０００３】
このため、ディーゼル機関では、断面積が非常に小さい細孔を多数備えた多孔質の基材からなるパティキュレートフィルタを排気通路に配置し、そのパティキュレートフィルタの細孔に排気を流すことにより、排気中のＰＭを捕集する方法が知られている。
【０００４】
一方、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量が過剰に増加すると、パティキュレートにおける排気抵抗が高くなり、それに応じて内燃機関に作用する背圧が過剰に高くなる虞があるため、パティキュレートフィルに捕集されたＰＭを適当な時期に浄化してパティキュレートフィルタのＰＭ捕集能力を再生させる必要がある。
【０００５】
このような要求に対し、従来では、特開２００１−１５８２３０号公報に記載されているような「内燃機関の排気浄化装置」が提案されている。この公報に記載されている内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関が所定の運転状態にあり且つパティキュレートフィルタに詰まりが発生していない時の吸入空気量を予め実験的に求めておくとともにその吸入空気量を判定基準値として記憶しておき、パティキュレートフィルタの使用過程において内燃機関が所定運転状態にあるときの吸入空気量と前記判定基準値とを比較することにより、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集状態を判定しようとするものである。
【０００６】
この内燃機関の排気浄化装置は、パティキュレートフィルタにＰＭが捕集されるとパティキュレートフィルタによる排気の圧力損失が増加するため、内燃機関に作用する背圧が上昇し、以て内燃機関の吸入空気量が減少するという知見に基づくものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パティキュレートフィルタにＰＭが堆積する態様は一様ではなく、例えばパティキュレートフィルタの広い範囲にわたってＰＭが散在する場合や粒子径が比較的大きいＰＭがパティキュレートフィルタに捕集された場合等には、パティキュレートフィルタ内に排気の流路が確保されるため、ＰＭが捕集されているにも関わらず圧力損失が増加しない現象が発生することがある。このような現象は、内燃機関から排出される排気量が少なく且つ排気の流速が低くなる低回転運転時に現れやすい。
【０００８】
しかしながら、前述した従来の内燃機関の排気浄化装置では、上記したような現象が考慮されていないため、該内燃機関の排気浄化装置により判定されたＰＭ捕集状態とパティキュレートフィルタの実際のＰＭ捕集状態との間に過大な誤差が生じる虞がある。
【０００９】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気系に設けられた捕集機構の微粒子捕集量を該捕集機構による排気の圧力損失に基づいて判定する内燃機関の排気浄化装置において、捕集機構のＰＭ捕集量が排気の圧力損失に反映されない事態が発生した場合に、判定精度の過剰な低下を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、排気中に含まれる微粒子を捕集する捕集機構と、前記捕集機構による排気の圧力損失を検出する圧損検出手段と、前記圧損検出手段が検出した圧力損失の履歴を記憶する記憶手段と、前記捕集機構の微粒子捕集量が前記圧損検出手段の検出値に反映されているか否かを判別する判別手段と、微粒子捕集量の増加が前記圧損検出手段の検出値に反映されているときは、前記圧損検出手段が検出した圧力損失をパラメータとして前記捕集機構の微粒子捕集量を演算するＰＭ捕集量演算手段と、微粒子捕集量の増加が前記圧損検出手段の検出値に反映されていないときは、前記記憶手段に記憶された圧力損失の履歴のうち微粒子捕集量の増加が前記圧力損失検出手段の検出値に反映されていた時の履歴に基づいて、微粒子捕集量の増加が前記圧力損失検出手段の検出値に反映されていないときの前記捕集機構の微粒子捕集量を推定するＰＭ捕集量推定手段と、を備えている。
【００１１】
この発明は、内燃機関の排気系に設けられた捕集機構の微粒子捕集量を、該捕集機構による排気の圧力損失をパラメータとして判定する内燃機関の排気浄化装置において、捕集機構の微粒子捕集量の増加が圧力損失に反映されない場合に、微粒子捕集量の増加が反映されているときの圧力損失の履歴に基づいて、捕集機構の微粒子捕集量を推定することを
最大の特徴としている。
【００１２】
かかる内燃機関の排気浄化装置では、圧損検出手段が捕集機構による排気の圧力損失を検出し記憶手段に記憶させる。判別手段は、圧損検出手段の検出値に捕集機構の微粒子捕集量が反映されているか否かを判別する。
【００１３】
ここで捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されているか否かを判別する方法としては、所定期間内における圧損検出手段の検出値の変化量が所定量以上である場合は微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されていると判定し、所定期間内における圧損検出手段の検出値の変化量が所定量未満である場合は微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されていないと判定する方法を例示することができる。
【００１４】
その際の所定期間は、内燃機関の燃料噴射が停止されていない期間であることが好ましい。これは、内燃機関の燃料噴射が停止されている期間では、内燃機関から排出される微粒子量が減少し、それに応じて捕集機構に捕集される微粒子量も減少するからである。
【００１５】
捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されていると判定された場合には、ＰＭ捕集量演算手段が圧損検出手段の検出値をパラメータとして捕集機構の微粒子捕集量を演算することになる。
【００１６】
一方、捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されていないと判定された場合には、ＰＭ捕集量推定手段が記憶手段に記憶された圧力損失の履歴に基づいて捕集機構の微粒子捕集量を推定することになる。
【００１７】
記憶手段に記憶された圧力損失の履歴に基づいて捕集機構の微粒子捕集量を推定する方法としては、以下のような３つの方法を例示することができる。
【００１８】
先ず、第１の方法は、記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より内燃機関の運転時間に対する圧力損失の変化率を演算し、その変化率と内燃機関の運転時間とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、次いで前記仮想の圧力損失をパラメータとして捕集機構の微粒子捕集量を演算する方法である。
【００１９】
第２の方法は、記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より内燃機関の吸入空気量の積算値に対する圧力損失の変化率を演算し、その変化率と内燃機関の吸入空気量の積算値とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、次いで前記仮想の圧力損失をパラメータとして捕集機構の微粒子捕集量を演算する方法である。
【００２０】
第３の方法は、記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より内燃機関の燃料噴射量の積算値に対する圧力損失の変化率を演算し、その変化率と内燃機関の燃料噴射量の積算値とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、次いで前記仮想の圧力損失をパラメータとして捕集機構の微粒子捕集量を演算する方法である。
【００２１】
尚、上記した３つの方法に加え、記憶手段に記憶された圧力損失の履歴より内燃機関を搭載した車両の走行距離に対する圧力損失の変化率を演算し、その変化率と車両の走行距離とをパラメータとして仮想の圧力損失を算出し、次いで前記仮想の圧力損失をパラメータとして捕集機構の微粒子捕集量を演算する方法であってもよい。
【００２２】
このように本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されない状況においては、捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されていた時の圧力損失の履歴に基づいて微粒子捕集量を推定することになる。
【００２３】
この結果、捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されない現象が発生した場合であっても、本発明によって判定された微粒子捕集量と実際の微粒子捕集量との間に大幅な誤差が生じることはない。
【００２４】
本発明に係る捕集機構としては、酸化触媒とＮＯx吸蔵剤とが担持されたパティキュレートフィルタを例示することができる。
【００２５】
本発明に係る圧損検出手段としては、捕集機構より上流の排気圧力と捕集機構より下流の排気圧力との差圧を検出する差圧センサや、排気の圧力損失と相関がある吸入空気量を検出するエアフローメータなどを例示することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００２６】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第１の実施の形態について図１〜図６に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る排気浄化装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【００２８】
図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する圧縮着火式のディーゼル機関である。この内燃機関１には、各気筒２の燃焼室内へ直接燃料を噴射する燃料噴射弁３と、該内燃機関１の機関出力軸たるクランクシャフトが所定の角度（例えば、１５°）回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ４と、該内燃機関１の図示しないウォータージャケットを流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ５とが取り付けられている。
【００２９】
前記した燃料噴射弁３は、燃料パイプ６を介して蓄圧室（コモンレール）７と接続されている。前記コモンレール７は、燃料タンク８に取り付けられた燃料ポンプ９と燃料パイプ１０を介して接続されるとともに、リターンパイプ１１を介して燃料タンク８と接続されている。
【００３０】
前記コモンレール７におけるリターンパイプ１１の接続部位には、該コモンレール７内の燃料圧力が予め設定された最大圧力より低いときは閉弁してコモンレール７とリターンパイプ１１との導通を遮断し、コモンレール７内の燃料圧力が前記最大圧力以上となったときは開弁してコモンレール７とリターンパイプ１１との導通を許容する圧力調整弁１２が設けられている。
【００３１】
前記コモンレール７には、該コモンレール７内の燃料圧力に応じた電気信号を出力する燃料圧センサ１３が取り付けられている。
【００３２】
このように構成された燃料系では、燃料ポンプ９が燃料タンク８内に貯蔵された燃料を汲み上げ、汲み上げた燃料を燃料パイプ１０を介して前記コモンレール７へ圧送する。その際、燃料ポンプ９の燃料吐出量は、前記した燃料圧センサ１３の出力信号値に基づいてフィードバック制御される。
【００３３】
燃料ポンプ９からコモンレール７へ供給された燃料は、該燃料の圧力が所望の目標圧力に達するまで蓄圧される。コモンレール７において目標圧力まで蓄圧された燃料は、燃料パイプ６を介して各気筒２の燃料噴射弁３へ分配される。各燃料噴射弁３は、駆動電流が印加されたときに開弁して、前記コモンレール７から供給された目標圧力の燃料を各気筒２の燃焼室内へ噴射する。
【００３４】
尚、前記した燃料系では、コモンレール７内の燃料圧力が最大圧力より高くなると、圧力調整弁１２が開弁する。この場合、コモンレール７内に蓄えられた燃料の一部がリターンパイプ１１を介して燃料タンク８へ戻され、コモンレール７内の燃料圧力が減圧されることになる。
【００３５】
次に、内燃機関１には、複数の枝管が一本の集合管に合流するよう形成された吸気枝管１４が連結されている。前記吸気枝管１４の各枝管は、図示しない吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通している。前記吸気枝管１４の集合管は、吸気管１５と接続され、吸気管１５は、エアクリーナボックス１６と接続されている。
【００３６】
前記吸気管１５において前記エアクリーナボックス１６の直下流の部位には、該吸気管１５内を流れる吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ１７と、該吸気管１５内を流れる吸気の温度に対応した電気信号を出力する吸気温度センサ１８とが取り付けられている。
【００３７】
前記吸気管１５において前記エアフローメータ１７より下流の部位には、内燃機関１から排出される排気の熱エネルギを駆動源として作動する遠心過給機（ターボチャージャ）１９のコンプレッサハウジング１９ａが設けられている。
【００３８】
前記吸気管１５において前記コンプレッサハウジング１９ａより下流の部位には、前記コンプレッサハウジング１９ａ内で圧縮されて高温となった新気を冷却するためのインタークーラ２０が設けられている。
【００３９】
前記吸気管１５において前記インタークーラ２０より下流の部位には、該吸気管１５内を流れる吸気の流量を調節する吸気絞り弁２１が設けられている。この吸気絞り弁２１には、該吸気絞り弁２１を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ２１ａと、前記吸気絞り弁２１の開度に応じた電気信号を出力する吸気絞り弁開度センサ２１ｂとが取り付けられている。
【００４０】
このように構成された吸気系では、エアクリーナボックス１６に流入した新気は、該エアクリーナボックス１６内の図示しないエアクリーナによって新気中の塵や埃等が除去された後、吸気管１５を介して遠心過給機１９のコンプレッサハウジング１９ａに流入する。
【００４１】
コンプレッサハウジング１９ａに流入した新気は、該コンプレッサハウジング１９ａに内装されたコンプレッサホイールの回転によって圧縮される。前記コンプレッサハウジング１９ａ内で圧縮されて高温となった新気は、インタークーラ２０にて冷却される。
【００４２】
インタークーラ２０によって冷却された新気は、必要に応じて吸気絞り弁２１によって流量を調節されて吸気枝管１４に導かれる。吸気枝管１４に導かれた新気は、該吸気枝管１４の集合管から各枝管へ分配されて各気筒２の燃焼室へ導かれる。
【００４３】
各気筒２の燃焼室へ分配された新気は、図示しないピストンによって圧縮され、燃料噴射弁３から噴射された燃料を着火源として燃焼する。
【００４４】
次に、内燃機関１には、複数の枝管が一本の集合管に合流するよう形成された排気枝管２４が連結されている。前記排気枝管２４の各枝管は、図示しない排気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通している。前記排気枝管２４の集合管は、遠心過給機１９のタービンハウジング１９ｂを介して排気管２５ａに接続されている。
【００４５】
前記排気枝管２４において前記タービンハウジング１９ｂの直上流に位置する部位と前記排気管２５ａにおいて前記タービンハウジング１９ｂの直下流に位置する部位とは、前記タービンハウジング１９ｂを迂回するタービンバイパス通路２６によって接続されている。
【００４６】
前記タービンバイパス通路２６には、該タービンバイパス通路２６を開閉する弁体２７ａと、弁体２７ａを開閉駆動するアクチュエータ２７ｂとからなるウェストゲートバルブ２７が取り付けられている。
【００４７】
前記アクチュエータ２７ｂは、コンプレッサハウジング１９ａの直下流に位置する吸気管１５と作動圧通路２８を介して接続されており、コンプレッサハウジング１９ａ直下流の吸気管１５内を流れる新気の圧力、言い換えれば、コンプレッサハウジング１９ａにおいて圧縮された新気の圧力（過給圧）を利用して前記弁体２７ａを開閉駆動する。
【００４８】
前記排気管２５ａは、排気中の有害ガス成分、特に煤等の微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化する排気浄化機構２９に接続されている。前記排気浄化機構２９は排気管２５ｂに接続され、排気管２５ｂは下流にて図示しないマフラーに接続されている。以下では、排気浄化機構２９より上流の排気管２５ａを上流側排気管２５ａと称し、排気浄化機構２９より下流の排気管２５ｂを下流側排気管２５ｂと称するものとする。
【００４９】
前記排気浄化機構２９は、本発明に係る捕集機構の一実施態様であり、排気中に含まれるＰＭを捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）や、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白金（Ｐｔ）に代表される酸化触媒とカリウム（Ｋ）やセシウム（Ｃｓ）などに代表されるＮＯx吸蔵剤とが担持されたＤＰＮＲ（Diesel Particulate NOx Reduction）触媒を例示することができる。尚、以下では、排気浄化機構２９をパティキュレートフィルタ２９と称するものとする。
【００５０】
前記上流側排気管２５ａには、該上流側排気管２５ａ内を流れる排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ３８が取り付けられている。前記上流側排気管２５ａと前記下流側排気管２５ｂには、これら上流側排気管２５ａ内の排気圧力と下流側排気管２５ｂ内の排気圧力との差圧、つまりパティキュレートフィルタ２９の前後差圧（以下、フィルタ前後差圧と称する）に対応した電気信号を出力する差圧センサ３９が取り付けられている。
【００５１】
前記下流側排気管２５ｂには、該下流側排気管２５ｂ内を流れる排気の流量を調節する排気絞り弁３３が取り付けられている。この排気絞り弁３３には、該排気絞り弁３３を開閉駆動する排気絞り用アクチュエータ３４が取り付けられている。
【００５２】
このように構成された排気系では、内燃機関１の各気筒２の燃焼室で燃焼された既燃ガスは、各気筒２の排気ポートを介して排気枝管２４へ排出され、次いで排気枝管２４の各枝管から集合管を通って遠心過給機１９のタービンハウジング１９ｂ内に流入する。
【００５３】
遠心過給機１９のタービンハウジング１９ｂ内に排気が流入すると、排気の熱エネルギが前記タービンハウジング１９ｂ内に回転自在に支持されたタービンホイールの回転エネルギに変換される。タービンホイールの回転エネルギは、前述のコンプレッサハウジング１９ａのコンプレッサホイールへ伝達され、コンプレッサホイールは、前記タービンホイールから伝達された回転エネルギによって新気を圧縮する。
【００５４】
その際、コンプレッサハウジング１９ａ内で圧縮された新気の圧力（過給圧）が所定圧以上まで上昇すると、その過給圧が作動圧通路２８を介してウェストゲートバルブ２７のアクチュエータ２７ｂへ印加され、アクチュエータ２７ｂが弁体２７ａを開弁駆動することになる。
【００５５】
ウェストゲートバルブ２７の弁体２７ａが開弁されると、排気枝管２４を流れる排気の一部がタービンバイパス通路２６を介して上流側排気管２５ａへ流れるため、タービンハウジング１９ｂに流入する排気の流量が減少し、タービンハウジング１９ｂ内に流入する排気の熱エネルギ、言い換えれば、タービンハウジング１９ｂにおいてタービンホイールの回転エネルギに変換される熱エネルギが減少する。この結果、タービンホイールからコンプレッサホイールへ伝達される回転エネルギが減少し、過給圧の過剰な上昇が抑制される。
【００５６】
前記タービンハウジング１９ｂから上流側排気管２５ａへ排出された排気、及び、タービンバイパス通路２６から上流側排気管２５ａへ導かれた排気は、上流側排気管２５ａからパティキュレートフィルタ２９へ流入する。パティキュレートフィルタ２９に流入した排気は、該排気に含まれる煤などの微粒子を浄化又は除去された後に下流側排気管２５ｂへ排出され、下流側排気管２５ｂを通って大気中に放出される。
【００５７】
また、排気枝管２４には、排気再循環通路（ＥＧＲ通路）１００が接続され、このＥＧＲ通路１００は、前記吸気枝管１４に接続されている。前記ＥＧＲ通路１００と前記吸気枝管１４との接続部位には、前記吸気枝管１４における前記ＥＧＲ通路１００の開口端を開閉するＥＧＲ弁１０１が設けられている。前記ＥＧＲ弁１０１は、電磁弁などで構成され、印加電力の大きさに応じて開度を変更することが可能となっている。
【００５８】
前記ＥＧＲ通路１００の途中には、該ＥＧＲ通路１００内を流れる排気（以下、ＥＧＲガスと称する）を冷却するためのＥＧＲクーラ１０３が設けられている。
【００５９】
前記ＥＧＲクーラ１０３には、２本の配管１０４、１０５が接続され、これら２本の配管１０４、１０５は、内燃機関１の冷却水が持つ熱を大気中に放熱するためのラジエター１０６と接続されている。
【００６０】
前記した２本の配管１０４、１０５のうちの一方の配管１０４は、前記ラジエター１０６において冷却された冷却水の一部を前記ＥＧＲクーラ１０３へ導くための配管であり、もう一方の配管１０５は、前記ＥＧＲクーラ１０３内を循環した後の冷却水を前記ラジエター１０６へ導くための配管である。尚、以下では、前記配管１０４を冷却水導入管１０４と称し、前記配管１０５を冷却水導出管１０５と称するものとする。
【００６１】
前記冷却水導出管１０５の途中には、該冷却水導出管１０５内の流路を開閉する開閉弁１０７が設けられている。この開閉弁１０７は、駆動電力が印加されたときに開弁する電磁駆動弁などで構成されている。
【００６２】
このように構成された排気再循環機構（ＥＧＲ機構）では、ＥＧＲ弁１０１が開弁されるとＥＧＲ通路１００が導通状態となり、排気枝管２４内を流れる排気の一部が前記ＥＧＲ通路１００を通って吸気枝管１４へ導かれる。
【００６３】
その際、開閉弁１０７が開弁状態にあると、ラジエター１０６と冷却水導入管１０４とＥＧＲクーラ１０３と冷却水導出管１０５とを結ぶ循環経路が導通状態となり、ラジエター１０６で冷却された冷却水がＥＧＲクーラ１０３を循環することになる。その結果、ＥＧＲクーラ１０３では、ＥＧＲ通路１００内を流れるＥＧＲガスとＥＧＲクーラ１０３内を循環する冷却水との間で熱交換が行われ、ＥＧＲガスが冷却される。
【００６４】
ＥＧＲ通路１００を介して排気枝管２４から吸気枝管１４へ還流されたＥＧＲガスは、吸気枝管１４の上流から流れてきた新気と混ざり合いつつ各気筒２の燃焼室へ導かれ、前記燃料噴射弁３から噴射される燃料を着火源として燃焼される。
【００６５】
ここで、ＥＧＲガスには、水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）などのように、自らが燃焼することがなく、且つ、吸熱性を有する不活性ガス成分が含まれている。このため、ＥＧＲガスが混合気中に含有されると、混合気の燃焼温度が低められ、以て窒素酸化物（ＮＯx）の発生量が抑制される。
【００６６】
更に、ＥＧＲクーラ１０３においてＥＧＲガスが冷却された場合は、ＥＧＲガス自体の温度が低下するとともにＥＧＲガスの体積が縮小されるため、ＥＧＲガスが燃焼室内に供給されたときに該燃焼室内の雰囲気温度が不要に上昇することがなくなるとともに、燃焼室内に供給される新気の量（新気の体積）が不要に減少することがない。
【００６７】
上述したように構成された内燃機関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（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３５が併設されている。このＥＣＵ３５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の運転状態を制御するユニットである。
【００６８】
ＥＣＵ３５には、クランクポジションセンサ４、水温センサ５、燃料圧センサ１３、エアフローメータ１７、吸気温度センサ１８、吸気絞り弁開度センサ２１ｂ、排気温度センサ３８、差圧センサ３９に加えて、車両の室内に設けられたアクセルペダル３６の操作量（アクセル開度）に対応した電気信号を出力するアクセルポジションセンサ３７等が電気的に接続され、上記した各センサの出力信号がＥＣＵ３５に入力されるようになっている。
【００６９】
一方、ＥＣＵ３５には、燃料噴射弁３、燃料ポンプ９、吸気絞り用アクチュエータ２１ａ、排気絞り用アクチュエータ３４、ＥＧＲ弁１０１、開閉弁１０７等が電気的に接続され、ＥＣＵ３５が上記した各部を制御することが可能になっている。
【００７０】
ここで、ＥＣＵ３５は、図２に示すように、双方向性バス４０によって相互に接続された、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、バックアップＲＡＭ４４と、入力ポート４５と、出力ポート４６とを備えるとともに、前記入力ポート４５に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）４７を備えている。
【００７１】
前記入力ポート４５は、クランクポジションセンサ４のようにデジタル信号形式の信号を出力するセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号を双方向性バス４０を介してＣＰＵ４１やＲＡＭ４３へ送信する。
【００７２】
前記入力ポート４５は、水温センサ５、燃料圧センサ１３、エアフローメータ１７、吸気温度センサ１８、吸気絞り弁開度センサ２１ｂ、アクセルポジションセンサ３７、排気温度センサ３８、差圧センサ３９等のように、アナログ信号形式の信号を出力するセンサの出力信号をＡ／Ｄ４７を介して入力し、それらの出力信号を双方向性バス４０を介してＣＰＵ４１やＲＡＭ４３へ送信する。
【００７３】
前記出力ポート４６は、燃料噴射弁３、燃料ポンプ９、吸気絞り用アクチュエータ２１ａ、排気絞り用アクチュエータ３４、ＥＧＲ弁１０１、開閉弁１０７等と図示しない駆動回路を介して電気的に接続され、ＣＰＵ４１から出力される制御信号を前記した各部へ送信する。
【００７４】
前記ＲＯＭ４２は、燃料噴射制御ルーチン、吸気絞り制御ルーチン、排気絞り制御ルーチン、ＥＧＲ制御ルーチンなどの各種アプリケーションプログラムを記憶するとともに、種々の制御マップを記憶している。
【００７５】
前記ＲＡＭ４３は、各センサからの出力信号やＣＰＵ４１の演算結果等を格納する。前記演算結果は、例えば、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機関回転数である。これらのデータは、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する都度、最新のデータに書き換えられる。
【００７６】
前記バックアップＲＡＭ４４は、内燃機関１の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリである。
【００７７】
前記ＣＰＵ４１は、前記ＲＯＭ４２に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作して、燃料噴射制御、燃料ポンプ制御、吸気絞り制御、排気絞り制御、ＥＧＲ制御などの周知の制御に加え、本発明の要旨となるパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量判定制御を実行する。
【００７８】
ＰＭ捕集量判定制御では、ＣＰＵ４１は、パティキュレートフィルタ２９に起因した排気の圧力損失をパラメータとして、パティキュレートフィルタ２９に捕集されているＰＭの量（以下、ＰＭ捕集量と称する）を判定する。尚、パティキュレートフィルタ２９による排気の圧力損失は、パティキュレートフィルタ２９より上流における排気圧力とパティキュレートフィルタ２９より下流における排気圧力との差に相当するため、本実施の形態では、差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）をパティキュレートフィルタ２９の圧力損失として用いるものとする。
【００７９】
パティキュレートフィルタ２９にＰＭが捕集されると、パティキュレートフィルタ２９内の排気通路の断面積が狭められてパティキュレートフィルタ２９内の排気抵抗が増加し、以てフィルタ前後差圧が増加することになる。このため、フィルタ前後差圧は、図３に示されるように、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が増加するにつれて大きくなる。
【００８０】
従って、図３に示されるようなＰＭ捕集量とフィルタ前後差圧との関係を予め実験的に求め、それらの関係をマップ化してＲＯＭ４２に記憶しておくことにより、差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）をパラメータとしてＰＭ捕集量を判定することができる。以下では図３に示すようなマップをＰＭ捕集量制御マップと称するものとする。
【００８１】
但し、フィルタ前後差圧は、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が同一であっても、排気温度や排気の流量によって変化するため、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を正確に判定する上では、（１）排気温度及び排気流量が特定条件を満たす機関運転状態（以下、基準機関運転状態と称する）にあるときのフィルタ前後差圧とＰＭ捕集量との関係を予め実験的に求めておき、内燃機関１が基準機関運転状態にあるときのフィルタ前後差圧をパラメータとしてパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を求める方法、（２）基準機関運転状態にあるときのフィルタ前後差圧とＰＭ捕集量との関係を予め実験的に求めておき、適当な時期に検出されたフィルタ前後差圧を排気温度及び排気流量に基づいて補正することにより基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧に換算し、その換算されたフィルタ前後差圧をパラメータとしてパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を求める方法、或いは（３）内燃機関１の個々の運転状態毎にフィルタ前後差圧とＰＭ捕集量との関係を予め実験的に求めておき、適当な時期に検出されたフィルタ前後差圧とその際の内燃機関１の運転状態とをパラメータとしてパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を求める方法を採用することが好ましい。
【００８２】
上記したような方法によりパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が求められると、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量と予め設定されたＰＭ捕集量上限値とを比較する。ＰＭ捕集量がＰＭ捕集量上限値以上である場合は、ＣＰＵ４１は、パティキュレートフィルタ２９に捕集されているＰＭを燃焼及び除去すべくＰＭ再生処理を実行し、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集能力を再生させる。
【００８３】
尚、前記したＰＭ捕集量上限値は、内燃機関１に作用する背圧が過剰に高くならない範囲内の値であり、且つ、ＰＭ再生処理においてＰＭが燃焼する際に発生する熱量がパティキュレートフィルタ２９に熱害を与えない範囲内の値である。
【００８４】
ところで、パティキュレートフィルタ２９にＰＭが捕集される態様は一様ではなく、図４に示すように、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が増加しているにも関わらずフィルタ前後差圧が増加しない現象が発生する場合がある。
【００８５】
例えば、粒子径が比較的大きいＰＭがパティキュレートフィルタ２９に堆積した場合は、粒子間に間隙が生じ易く、その間隙を排気が流通可能となるため、フィルタ前後差圧が増加し難い。また、ＰＭがパティキュレートフィルタ２９内の比較的広い範囲に散在する場合にも、パティキュレートフィルタ２９内の排気通路が目詰まりし難くなるため、フィルタ前後差圧が増加し難くなる。このような現象は、機関回転数が低い時やＥＧＲガスの再循環量が多い時のようにパティキュレートフィルタ２９へ流入する排気量が少なく且つ排気の流速が低くなる時に発生し易い。
【００８６】
上記したような現象が発生した場合に、差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）をパラメータとしてパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が判定されると、ＰＭ捕集量の判定値に対して実際のＰＭ捕集量が多くなるため、ＰＭ再生処理が実行された際に燃焼されるＰＭ量が過剰に多くなり、パティキュレートフィルタ２９の溶損や触媒物質の熱劣化等の弊害を招く虞がある。
【００８７】
これに対し、本実施の形態におけるＰＭ捕集量判定制御では、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されない状況下では、ＰＭ捕集量が反映されているときの差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定するようにした。
【００８８】
パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されているか否かを判別する方法としては、所定期間内における差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）の変化量が所定量以上である場合は、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されていると判定し、所定期間内における差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）の変化量が所定量未満である場合は、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されていないと判定する方法を例示することができる。
【００８９】
前記した所定期間は、内燃機関１の燃料噴射が停止されていない期間であることが好ましい。これは、内燃機関１の燃料噴射が停止されている期間では、内燃機関１から排出される微粒子量が減少し、それに応じてパティキュレートフィルタ２９に捕集されるＰＭ量も減少することになるからである。
【００９０】
上記した判別方法によりパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されていると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）と前述した図３の説明で述べたＰＭ捕集量制御マップとに従って、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を演算する。
【００９１】
一方、上記した判別方法によりパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されていないと判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が反映されているときの差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定する。
【００９２】
ここで、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量を見込み推定する具体的な方法について述べる。
【００９３】
ＣＰＵ４１は、ＰＭ再生処理の実行終了時点からの内燃機関１の運転時間（機関運転時間）：ｔeに対する差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐを所定時間毎に検出し、それら機関運転時間：ｔeとフィルタ前後差圧：△Ｐを予めバックアップＲＡＭ４４に設定されている差圧履歴マップに逐次記憶させる。差圧履歴マップは、フィルタ前後差圧：△Ｐと機関運転時間：ｔeとを座標軸とした二次元マップである。
【００９４】
そして、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないと判定された際に、ＣＰＵ４１は、前記した差圧履歴マップにおいてＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されている領域（以下、ＰＭ捕集量反映領域と称する）に記憶されたデータに基づいて機関運転時間：ｔeとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を表す方程式を求める。
【００９５】
例えば、ＣＰＵ４１は、図５に示すように、ＰＭ捕集量反映領域に記憶された複数の点の座標：（ｔe，△Ｐ）のうち少なくとも２点の座標を用いて、全ての点およびまたは各点の近傍を通る直線の傾き（変化率）を求める。ＣＰＵ４１は、前記した変化率を用いて機関運転時間：ｔeとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ａ・ｔe（Ａは変化率を示す定数）を求める。
【００９６】
機関運転時間：ｔeとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ａ・ｔeが求められると、ＣＰＵ４１は、現時点における機関運転時間：ｔepを前記方程式：△Ｐ＝Ａ・ｔeに代入して仮想のフィルタ前後差圧：△Ｐv（＝Ａ・ｔep）を演算する。ＣＰＵ４１は、前記仮想フィルタ前後差圧：△Ｐvと前述したＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量を算出し、そのＰＭ捕集量を現時点におけるパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量と推定する。
【００９７】
このようにＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていない場合に、ＰＭ捕集量が反映されたフィルタ前後差圧：△Ｐの履歴、つまりＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧：△Ｐに反映されているときの機関運転時間：ｔeとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定することにより、ＰＭ捕集量の判定値と実際のＰＭ捕集量との間に大幅な誤差が生じることが無くなり、ＰＭ再生処理実行時に過剰に多量なＰＭが燃焼することがなくなる。
【００９８】
以下、本実施の形態に係るＰＭ捕集量判定制御について図６に沿って説明する。
図６は、ＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示すフローチャート図である。ＰＭ捕集量判定制御ルーチンは、予めＲＯＭ４２に記憶されているルーチンであり、ＣＰＵ４１によって所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【００９９】
ＰＭ捕集量判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４１は、先ずＳ６０１において差圧センサ３９の出力信号値（第１のフィルタ前後差圧）：△Ｐ1、エアフローメータ１７の出力信号値（第１の吸入空気量）：Ｇａ1、排気温度センサ３８の出力信号値（第１の排気温度）：Tempex1、及び機関運転時間計時カウンタ：ｔeのカウンタ値（第１の機関運転時間)：ｔe1を入力する。前記機関運転時間計時カウンタ：ｔeは、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理実行終了時からの内燃機関１の運転時間、すなわち機関運転時間：ｔeを計時するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成される。
【０１００】
Ｓ６０２では、ＣＰＵ４１は、経過時間計時カウンタ：Ｃを起動する。この経過時間計時カウンタ：Ｃは、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1が検出された時点からの経過時間を計時するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成されている。
【０１０１】
Ｓ６０３では、ＣＰＵ４１は、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されているか否かを判別するための条件（ＰＭ捕集量反映判定条件）が成立しているか否かを判別する。前記したＰＭ捕集量反映判定条件としては、内燃機関１の燃料停止制御（フューエルカット制御）が実行されていない等の条件を例示することができる。
【０１０２】
前記Ｓ６０３においてＰＭ捕集量反映判定条件が不成立であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１０３】
前記Ｓ６０３においてＰＭ捕集量反映判定条件が成立していると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ６０４へ進み、前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１０４】
前記Ｓ６０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、前述したＳ６０３以降の処理を再度実行する。
【０１０５】
前記Ｓ６０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、Ｓ６０５へ進み、差圧センサ３９の出力信号値（第２のフィルタ前後差圧）：△Ｐ2、エアフローメータ１７の出力信号値（第２の吸入空気量）：Ｇａ2、排気温度センサ３８の出力信号値（第２の排気温度）：Tempex2、及び機関運転時間計時カウンタ：ｔeのカウンタ値（第２の機関運転時間）：ｔe2を再度入力する.
Ｓ６０６では、ＣＰＵ４１は、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を前記第１の吸入空気量：Ｇａ1及び前記第１の排気温度：Tempex1により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１０６】
Ｓ６０７では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2を前記第２の吸入空気量：Ｇａ2及び前記第２の排気温度：Tempex2により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１０７】
Ｓ６０８では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ６０７で補正された第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2から前記Ｓ６０６で補正された第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を減算することにより、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）を算出する。
【０１０８】
Ｓ６０９では、ＣＰＵ４１は、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であるか否かを判別する。
【０１０９】
前記Ｓ６０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されているとみなし、Ｓ６１０へ進む。
【０１１０】
Ｓ６１０では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2とＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１１１】
また、前述したＳ６０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量未満であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないとみなし、Ｓ６１１へ進む。
【０１１２】
Ｓ６１１では、ＣＰＵ４１は、差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶された座標：（ｔe，△Ｐ）に基づいて、フィルタ前後差圧：△Ｐと機関運転時間：ｔeとの関係を表す方程式：△Ｐ＝ｆ（ｔe）を求める。
【０１１３】
Ｓ６１２では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ６１１で求められた△Ｐ＝ｆ（ｔe）に前記Ｓ６０５で入力された第２の機関運転時間：ｔe2を代入して仮想フィルタ前後差圧：△Ｐv（＝ｆ（ｔe2））を算出する。
【０１１４】
Ｓ６１３では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ６１２で算出された仮想フィルタ前後差圧：△ＰvとＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１１５】
このように前記Ｓ６１０又は前記Ｓ６１３においてＰＭ捕集量が算出されると、ＣＰＵ４１は、Ｓ６１４へ進み、前記Ｓ６１０又は前記Ｓ６１３で算出されたＰＭ捕集量：ＰＭがＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であるか否かを判別する。
【０１１６】
前記Ｓ６１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ６１５へ進み、補正後の第１のフィルタ前後差圧：△Ｐと第１の機関運転時間：ｔe1とを座標：（ｔe1，△Ｐ1）としてバックアップＲＡＭ４４の差圧履歴マップに記憶するとともに、補正後の第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2と第２の機関運転時間：ｔe2とを座標：（ｔe2，△Ｐ2）として差圧履歴マップに記憶し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１７】
一方、前記Ｓ６１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ６１６へ進み、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理を実行する。
【０１１８】
ＰＭ再生処理では、ＣＰＵ４１は、ＰＭが燃焼し得る温度域まで排気温度を高めるべく排気昇温制御を実行する。
【０１１９】
排気昇温制御の実行方法としては、燃料噴射量を増量させると同時に排気絞り弁３３を所定量閉弁する方法、通常の燃料噴射（主燃料噴射）に加えて各気筒２の膨張行程時に追加の燃料噴射（膨張行程噴射）を行なう方法、主燃料噴射及び膨張行程噴射の燃料量を増加させると同時に排気絞り弁３３を所定量閉弁する方法、主燃料噴射に加えて各気筒２の排気行程時に追加の燃料噴射（排気行程噴射）を行うことで未燃の燃料をパティキュレートフィルタ２９へ供給して燃焼させる方法などを例示することができる。
【０１２０】
このようにしてＰＭ再生処理が実行されると、パティキュレートフィルタ２９に捕集されていたＰＭが燃焼してパティキュレートフィルタ２９から除去され、以てパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集能力が再生される。
【０１２１】
前記Ｓ６１６においてＰＭ再生処理を実行し終えたＣＰＵ４１は、Ｓ６１７へ進み、差圧履歴マップの記憶内容及び機関運転時間計時カウンタ：ｔeのカウンタ値をリセットし、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２２】
以上述べたようにＣＰＵ４１がＰＭ捕集量判定制御ルーチンを実行することにより、本発明に係る判別手段とＰＭ捕集量演算手段とＰＭ捕集量推定手段とが実現されることになる。
【０１２３】
従って、本実施の形態に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されない時に、ＰＭ捕集量が反映されているときのフィルタ前後差圧：△Ｐの履歴に基づいてＰＭ捕集量が推定されるため、実際のＰＭ捕集量と判定値との間に過剰な誤差が生じることが無くなる。
【０１２４】
この結果、ＰＭ再生処理実行時に過剰に多量なＰＭが燃焼することがなく、パティキュレートフィルタ２９の溶損や触媒物質の熱劣化などを防止することが可能となる。
【０１２５】
＜実施の形態２＞
次に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第２の実施の形態について図７〜図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１２６】
本実施の形態と前述した第１の実施の形態との相違点は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されない状況下において、前述の第１の実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと機関運転時間との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定するのに対し、本実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと内燃機関１の吸入空気量の積算値との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定する点にある。
【０１２７】
この場合、ＣＰＵ４１は、ＰＭ再生処理の実行終了時点からの内燃機関１の吸入空気量の積算値（積算吸入空気量）：ΣＧａに対する差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐを所定時間毎に検出し、それら積算吸入空気量：ΣＧａとフィルタ前後差圧：△Ｐを予めバックアップＲＡＭ４４に設定されている差圧履歴マップに逐次記憶させる。差圧履歴マップは、フィルタ前後差圧：△Ｐと積算吸入空気量：ΣＧａとを座標軸とした二次元マップである。
【０１２８】
そして、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないと判定された際に、ＣＰＵ４１は、前記した差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶されたデータに基づいて積算吸入空気量：ΣＧａとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を表す方程式を求める。
【０１２９】
例えば、ＣＰＵ４１は、図７に示すように、ＰＭ捕集量反映領域に記憶された複数の点の座標：（ΣＧａ，△Ｐ）のうち少なくとも２点の座標を用いて、全ての点およびまたは各点の近傍を通る直線の傾き（変化率）を求める。ＣＰＵ４１は、前記した変化率を用いて積算吸入空気量：ΣＧａとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｂ・ΣＧａ（Ｂは変化率を示す定数）を求める。
【０１３０】
積算吸入空気量：ΣＧａとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｂ・ΣＧａが求められると、ＣＰＵ４１は、現時点における積算吸入空気量：ΣＧａpを前記方程式：△Ｐ＝Ｂ・ΣＧａに代入して仮想のフィルタ前後差圧：△Ｐv（＝Ｂ・ΣＧａp）を演算する。ＣＰＵ４１は、前記仮想フィルタ前後差圧：△Ｐvと前述したＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量を算出し、そのＰＭ捕集量を現時点におけるパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量と推定する。
【０１３１】
このようにＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていない場合に、ＰＭ捕集量が反映されたフィルタ前後差圧：△Ｐの履歴、つまりＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧：△Ｐに反映されているときの積算吸入空気量：ΣＧａとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定することにより、ＰＭ捕集量の判定値と実際のＰＭ捕集量との間に大幅な誤差が生じることが無くなり、ＰＭ再生処理実行時に過剰に多量なＰＭが燃焼することがなくなる。
【０１３２】
以下、本実施の形態に係るＰＭ捕集量判定制御について図８に沿って説明する。
図８は、ＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示すフローチャート図である。ＰＭ捕集量判定制御ルーチンは、予めＲＯＭ４２に記憶されているルーチンであり、ＣＰＵ４１によって所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【０１３３】
ＰＭ捕集量判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４１は、先ずＳ８０１において差圧センサ３９の出力信号値（第１のフィルタ前後差圧）：△Ｐ1、エアフローメータ１７の出力信号値（第１の吸入空気量）：Ｇａ1、排気温度センサ３８の出力信号値（第１の排気温度）：Tempex1、及び吸入空気量積算カウンタ：ΣＧａのカウンタ値（第１の積算吸入空気量）：ΣＧａ1を入力する。前記吸入空気量積算カウンタ：ΣＧａは、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理実行終了時からの内燃機関１の吸入空気量を積算するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成される。
【０１３４】
Ｓ８０２では、ＣＰＵ４１は、経過時間計時カウンタ：Ｃを起動する。この経過時間計時カウンタ：Ｃは、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1が検出された時点からの経過時間を計時するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成されている。
【０１３５】
Ｓ８０３では、ＣＰＵ４１は、内燃機関１の燃料停止制御（フューエルカット制御）が実行されているか否かを判別する。
【０１３６】
前記Ｓ８０３において燃料停止制御が実行されていると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１３７】
前記Ｓ８０３において燃料停止制御が実行されていないと判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ８０４へ進み、前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１３８】
前記Ｓ８０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、前述したＳ８０３以降の処理を再度実行する。
【０１３９】
前記Ｓ８０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、Ｓ８０５へ進み、差圧センサ３９の出力信号値（第２のフィルタ前後差圧）：△Ｐ2、エアフローメータ１７の出力信号値（第２の吸入空気量）：Ｇａ2、排気温度センサ３８の出力信号値（第２の排気温度）：Tempex2、及び吸入空気量積算カウンタ：ΣＧａのカウンタ値（第２の積算吸入空気量）：ΣＧａ2を入力する.
Ｓ８０６では、ＣＰＵ４１は、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を前記第１の吸入空気量：Ｇａ1及び前記第１の排気温度：Tempex1により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１４０】
Ｓ８０７では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2を前記第２の吸入空気量：Ｇａ2及び前記第２の排気温度：Tempex2により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１４１】
Ｓ８０８では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ８０７で補正された第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2から前記Ｓ８０６で補正された第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を減算することにより、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）を算出する。
【０１４２】
Ｓ８０９では、ＣＰＵ４１は、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であるか否かを判別する。
【０１４３】
前記Ｓ８０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されているとみなし、Ｓ８１０へ進む。
【０１４４】
Ｓ８１０では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2とＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１４５】
また、前述したＳ８０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量未満であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないとみなし、Ｓ８１１へ進む。
【０１４６】
Ｓ８１１では、ＣＰＵ４１は、差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶された座標：（ΣＧａ，△Ｐ）に基づいて、フィルタ前後差圧：△Ｐと積算吸入空気量：ΣＧａとの関係を表す方程式：△Ｐ＝ｇ（ΣＧａ）を求める。
【０１４７】
Ｓ８１２では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ８１１で求められた方程式：△Ｐ＝ｇ（ΣＧａ）に前記Ｓ８０５で入力された第２の積算吸入空気量：ΣＧａ2を代入して仮想フィルタ前後差圧：△Ｐv（＝ｇ（ΣＧａ2））を算出する。
【０１４８】
Ｓ８１３では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ８１２で算出された仮想フィルタ前後差圧：△ＰvとＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１４９】
このように前記Ｓ８１０又は前記Ｓ８１３においてＰＭ捕集量が算出されると、ＣＰＵ４１は、Ｓ８１４へ進み、前記Ｓ８１０又は前記Ｓ８１３で算出されたＰＭ捕集量：ＰＭがＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であるか否かを判別する。
【０１５０】
前記Ｓ８１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ８１５へ進み、補正後の第１のフィルタ前後差圧：△Ｐと第１の積算吸入空気量：ΣＧａ1とを座標：（ΣＧａ1，△Ｐ1）としてバックアップＲＡＭ４４の差圧履歴マップに記憶するとともに、補正後の第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2と第２の積算吸入空気量：ΣＧａ2とを座標：（ΣＧａ2，△Ｐ2）として差圧履歴マップに記憶し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１５１】
一方、前記Ｓ８１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ８１６へ進み、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理を実行する。
【０１５２】
前記Ｓ８１６においてＰＭ再生処理を実行し終えたＣＰＵ４１は、Ｓ８１７へ進み、差圧履歴マップの記憶内容及び吸入空気量積算カウンタ：ΣＧａのカウンタ値をリセットし、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１５３】
このようにＣＰＵ４１がＰＭ捕集量制御ルーチンを実行することにより、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１５４】
＜実施の形態３＞
次に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第３の実施の形態について図９〜図１０に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１５５】
本実施の形態と前述した第１の実施の形態との相違点は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されない状況下において、前述の第１の実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと機関運転時間との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定するのに対し、本実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと内燃機関１の燃料噴射量の積算値との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定する点にある。
【０１５６】
この場合、ＣＰＵ４１は、ＰＭ再生処理の実行終了時点からの内燃機関１の燃料噴射量の積算値（積算燃料噴射量）：積算燃料噴射量：ΣQinjに対する差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐを所定時間毎に検出し、それら積算燃料噴射量：ΣQinjとフィルタ前後差圧：△Ｐを予めバックアップＲＡＭ４４に設定されている差圧履歴マップに逐次記憶させる。差圧履歴マップは、フィルタ前後差圧：△Ｐと積算燃料噴射量：ΣQinjとを座標軸とした二次元マップである。
【０１５７】
そして、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないと判定された際に、ＣＰＵ４１は、前記した差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶されたデータに基づいて積算燃料噴射量：ΣQinjとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を表す方程式を求める。
【０１５８】
例えば、ＣＰＵ４１は、図９に示すように、ＰＭ捕集量反映領域に記憶された複数の点の座標：（ΣQinj，△Ｐ）のうち少なくとも２点の座標を用いて、全ての点およびまたは各点の近傍を通る直線の傾き（変化率）を求める。ＣＰＵ４１は、前記した変化率を用いて積算燃料噴射量：ΣQinjとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｃ・ΣQinj（Ｃは変化率を示す定数）を求める。
【０１５９】
積算燃料噴射量：ΣQinjとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｃ・ΣQinjが求められると、ＣＰＵ４１は、現時点における積算燃料噴射量：ΣQinjpを前記方程式：△Ｐ＝Ｃ・ΣQinjに代入して仮想のフィルタ前後差圧：△Ｐv（＝Ｃ・ΣQinjp）を演算する。ＣＰＵ４１は、前記仮想フィルタ前後差圧：△Ｐvと前述したＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量を算出し、そのＰＭ捕集量を現時点におけるパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量と推定する。
【０１６０】
このようにＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていない場合に、ＰＭ捕集量が反映されたフィルタ前後差圧：△Ｐの履歴、つまりＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧：△Ｐに反映されているときの積算燃料噴射量：ΣQinjとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定することにより、ＰＭ捕集量の判定値と実際のＰＭ捕集量との間に大幅な誤差が生じることが無くなり、ＰＭ再生処理実行時に過剰に多量なＰＭが燃焼することがなくなる。
【０１６１】
以下、本実施の形態に係るＰＭ捕集量判定制御について図１０に沿って説明する。
図１０は、ＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示すフローチャート図である。ＰＭ捕集量判定制御ルーチンは、予めＲＯＭ４２に記憶されているルーチンであり、ＣＰＵ４１によって所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【０１６２】
ＰＭ捕集量判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４１は、先ずＳ１００１において差圧センサ３９の出力信号値（第１のフィルタ前後差圧）：△Ｐ1、エアフローメータ１７の出力信号値（第１の吸入空気量）：Ｇａ1、排気温度センサ３８の出力信号値（第１の排気温度）：Tempex1、及び燃料噴射量積算カウンタ：ΣQinjのカウンタ値（第１の積算燃料噴射量）：ΣQinj1を入力する。前記燃料噴射量積算カウンタ：ΣQinjは、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理実行終了時からの内燃機関１の燃料噴射量を積算するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成される。
【０１６３】
Ｓ１００２では、ＣＰＵ４１は、経過時間計時カウンタ：Ｃを起動する。この経過時間計時カウンタ：Ｃは、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1が検出された時点からの経過時間を計時するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成されている。
【０１６４】
Ｓ１００３では、ＣＰＵ４１は、内燃機関１の燃料停止制御（フューエルカット制御）が実行されているか否かを判別する。
【０１６５】
前記Ｓ１００３において燃料停止制御が実行されていると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１６６】
前記Ｓ１００３において燃料停止制御が実行されていないと判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１００４へ進み、前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１６７】
前記Ｓ１００４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、前述したＳ１００３以降の処理を再度実行する。
【０１６８】
前記Ｓ１００４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、Ｓ１００５へ進み、差圧センサ３９の出力信号値（第２のフィルタ前後差圧）：△Ｐ2、エアフローメータ１７の出力信号値（第２の吸入空気量）：Ｇａ2、排気温度センサ３８の出力信号値（第２の排気温度）：Tempex2、及び燃料噴射量積算カウンタ：ΣQinjのカウンタ値（第２の積算燃料噴射量）：ΣQinj2を入力する.
Ｓ１００６では、ＣＰＵ４１は、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を前記第１の吸入空気量：Ｇａ1及び前記第１の排気温度：Tempex1により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１６９】
Ｓ１００７では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2を前記第２の吸入空気量：Ｇａ2及び前記第２の排気温度：Tempex2により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１７０】
Ｓ１００８では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１００７で補正された第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2から前記Ｓ１００６で補正された第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を減算することにより、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）を算出する。
【０１７１】
Ｓ１００９では、ＣＰＵ４１は、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であるか否かを判別する。
【０１７２】
前記Ｓ１００９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されているとみなし、Ｓ１０１０へ進む。
【０１７３】
Ｓ１０１０では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2とＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１７４】
また、前述したＳ１００９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量未満であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないとみなし、Ｓ１０１１へ進む。
【０１７５】
Ｓ１０１１では、ＣＰＵ４１は、差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶された座標：（ΣＧａ，△Ｐ）に基づいて、フィルタ前後差圧：△Ｐと積算燃料噴射量：ΣQinjとの関係を表す方程式：△Ｐ＝ｈ（ΣQinj）を求める。
【０１７６】
Ｓ１０１２では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１０１１で求められた方程式：△Ｐ＝ｈ（ΣQinj）に前記Ｓ１００５で入力された第２の積算燃料噴射量：ΣQinj2を代入して仮想フィルタ前後差圧：△Ｐv（＝ｈ（ΣQinj2））を算出する。
【０１７７】
Ｓ１０１３では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１０１２で算出された仮想フィルタ前後差圧：△ＰvとＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０１７８】
このように前記Ｓ１０１０又は前記Ｓ１０１３においてＰＭ捕集量が算出されると、ＣＰＵ４１は、Ｓ１０１４へ進み、前記Ｓ１０１０又は前記Ｓ１０１３で算出されたＰＭ捕集量：ＰＭがＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であるか否かを判別する。
【０１７９】
前記Ｓ１０１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１０１５へ進み、補正後の第１のフィルタ前後差圧：△Ｐと第１の積算燃料噴射量：ΣQinj1とを座標：（ΣQinj1，△Ｐ1）としてバックアップＲＡＭ４４の差圧履歴マップに記憶するとともに、補正後の第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2と第２の積算燃料噴射量：ΣQinj2とを座標：（ΣQinj2，△Ｐ2）として差圧履歴マップに記憶し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１８０】
一方、前記Ｓ１０１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１０１６へ進み、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理を実行する。
【０１８１】
前記Ｓ１０１６においてＰＭ再生処理を実行し終えたＣＰＵ４１は、Ｓ１０１７へ進み、差圧履歴マップの記憶内容及び燃料噴射量積算カウンタ：ΣQinjのカウンタ値をリセットし、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１８２】
このようにＣＰＵ４１がＰＭ捕集量制御ルーチンを実行することにより、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１８３】
＜実施の形態４＞
次に、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の第４の実施の形態について図１１〜図１２に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１８４】
本実施の形態と前述した第１の実施の形態との相違点は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）に反映されない状況下において、前述の第１の実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと機関運転時間との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定するのに対し、本実施の形態ではＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧に反映されていたときのフィルタ前後差圧：△Ｐと内燃機関１を搭載した車両の走行距離との関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定する点にある。
【０１８５】
この場合、ＣＰＵ４１は、ＰＭ再生処理の実行終了時点からの車両走行距離：Ｌに対する差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐを所定時間毎に検出し、それら車両走行距離：Ｌとフィルタ前後差圧：△Ｐを予めバックアップＲＡＭ４４に設定されている差圧履歴マップに逐次記憶させる。差圧履歴マップは、フィルタ前後差圧：△Ｐと車両走行距離：Ｌとを座標軸とした二次元マップである。
【０１８６】
そして、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないと判定された際に、ＣＰＵ４１は、前記した差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶されたデータに基づいて車両走行距離：Ｌとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を表す方程式を求める。
【０１８７】
例えば、ＣＰＵ４１は、図１１に示すように、ＰＭ捕集量反映領域に記憶された複数の点の座標：（ΣQinj，△Ｐ）のうち少なくとも２点の座標を用いて、全ての点およびまたは各点の近傍を通る直線の傾き（変化率）を求める。ＣＰＵ４１は、前記した変化率を用いて車両走行距離：Ｌとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｄ・Ｌ（Ｄは変化率を示す定数）を求める。
【０１８８】
車両走行距離：Ｌとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係を示す方程式：△Ｐ＝Ｄ・Ｌが求められると、ＣＰＵ４１は、現時点における車両走行距離：Ｌpを前記方程式：△Ｐ＝Ｄ・Ｌに代入して仮想のフィルタ前後差圧：△Ｐv（＝Ｄ・Ｌp）を演算する。ＣＰＵ４１は、前記仮想フィルタ前後差圧：△Ｐvと前述したＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量を算出し、そのＰＭ捕集量を現時点におけるパティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量と推定する。
【０１８９】
このようにＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていない場合に、ＰＭ捕集量が反映されたフィルタ前後差圧：△Ｐの履歴、つまりＰＭ捕集量がフィルタ前後差圧：△Ｐに反映されているときの車両走行距離：Ｌとフィルタ前後差圧：△Ｐとの関係に基づいてＰＭ捕集量を見込み推定することにより、ＰＭ捕集量の判定値と実際のＰＭ捕集量との間に大幅な誤差が生じることが無くなり、ＰＭ再生処理実行時に過剰に多量なＰＭが燃焼することがなくなる。
【０１９０】
以下、本実施の形態に係るＰＭ捕集量判定制御について図１２に沿って説明する。
図１２は、ＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示すフローチャート図である。ＰＭ捕集量判定制御ルーチンは、予めＲＯＭ４２に記憶されているルーチンであり、ＣＰＵ４１によって所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ４がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【０１９１】
ＰＭ捕集量判定制御ルーチンでは、ＣＰＵ４１は、先ずＳ１２０１において差圧センサ３９の出力信号値（第１のフィルタ前後差圧）：△Ｐ1、エアフローメータ１７の出力信号値（第１の吸入空気量）：Ｇａ1、排気温度センサ３８の出力信号値（第１の排気温度）：Tempex1、及び車両走行距離カウンタ：Ｌのカウンタ値（第１の車両走行距離）：Ｌ1を入力する。前記車両走行距離カウンタ：Ｌは、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理実行終了時からの車両の車両走行距離を計測するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成される。
【０１９２】
Ｓ１２０２では、ＣＰＵ４１は、経過時間計時カウンタ：Ｃを起動する。この経過時間計時カウンタ：Ｃは、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1が検出された時点からの経過時間を計時するカウンタであり、ＣＰＵ４１に内蔵されたレジスタ等で構成されている。
【０１９３】
Ｓ１２０３では、ＣＰＵ４１は、内燃機関１の燃料停止制御（フューエルカット制御）が実行されているか否かを判別する。
【０１９４】
前記Ｓ１２０３において燃料停止制御が実行されていると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１９５】
前記Ｓ１２０３において燃料停止制御が実行されていないと判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２０４へ進み、前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１９６】
前記Ｓ１２０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、前述したＳ１２０３以降の処理を再度実行する。
【０１９７】
前記Ｓ１２０４において前記経過時間計時カウンタ：Ｃのカウンタ値：Ｃが所定時間：ｔ以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２０５へ進み、差圧センサ３９の出力信号値（第２のフィルタ前後差圧）：△Ｐ2、エアフローメータ１７の出力信号値（第２の吸入空気量）：Ｇａ2、排気温度センサ３８の出力信号値（第２の排気温度）：Tempex2、及び車両走行距離カウンタ：Ｌのカウンタ値（第２の車両走行距離）：Ｌ2を入力する.
Ｓ１２０６では、ＣＰＵ４１は、前記第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を前記第１の吸入空気量：Ｇａ1及び前記第１の排気温度：Tempex1により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１９８】
Ｓ１２０７では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2を前記第２の吸入空気量：Ｇａ2及び前記第２の排気温度：Tempex2により補正して基準機関運転状態に準じたフィルタ前後差圧へ換算する。
【０１９９】
Ｓ１２０８では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２０７で補正された第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2から前記Ｓ１２０６で補正された第１のフィルタ前後差圧：△Ｐ1を減算することにより、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）を算出する。
【０２００】
Ｓ１２０９では、ＣＰＵ４１は、所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であるか否かを判別する。
【０２０１】
前記Ｓ１２０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量以上であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されているとみなし、Ｓ１２１０へ進む。
【０２０２】
Ｓ１２１０では、ＣＰＵ４１は、前記第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2とＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０２０３】
また、前述したＳ１２０９において所定時間：ｔ当たりのフィルタ前後差圧の変化量（△Ｐ2−△Ｐ1）が所定量未満であると判定された場合には、ＣＰＵ４１は、ＰＭ捕集量が差圧センサ３９の出力信号値（フィルタ前後差圧）：△Ｐに反映されていないとみなし、Ｓ１２１１へ進む。
【０２０４】
Ｓ１２１１では、ＣＰＵ４１は、差圧履歴マップのＰＭ捕集量反映領域に記憶された座標：（Ｌ，△Ｐ）に基づいて、フィルタ前後差圧：△Ｐと車両走行距離：Ｌとの関係を表す方程式：△Ｐ＝ｉ（Ｌ）を求める。
【０２０５】
Ｓ１２１２では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２１１で求められた方程式：△Ｐ＝ｉ（Ｌ）に前記Ｓ１２０５で入力された第２の車両走行距離：Ｌ2を代入して仮想フィルタ前後差圧：△Ｐv（＝ｉ（Ｌ2））を算出する。
【０２０６】
Ｓ１２１３では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ１２１２で算出された仮想フィルタ前後差圧：△ＰvとＰＭ捕集量制御マップとに基づいてＰＭ捕集量：ＰＭを算出する。
【０２０７】
このように前記Ｓ１２１０又は前記Ｓ１２１３においてＰＭ捕集量が算出されると、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２１４へ進み、前記Ｓ１２１０又は前記Ｓ１２１３で算出されたＰＭ捕集量：ＰＭがＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であるか否かを判別する。
【０２０８】
前記Ｓ１２１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax未満であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２１５へ進み、補正後の第１のフィルタ前後差圧：△Ｐと第１の車両走行距離：Ｌ1とを座標：（Ｌ1，△Ｐ1）としてバックアップＲＡＭ４４の差圧履歴マップに記憶するとともに、補正後の第２のフィルタ前後差圧：△Ｐ2と第２の車両走行距離：Ｌ2とを座標：（Ｌ2，△Ｐ2）として差圧履歴マップに記憶し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０２０９】
一方、前記Ｓ１２１４において前記ＰＭ捕集量：ＰＭが前記ＰＭ捕集量上限値：ＰＭmax以上であると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ１２１６へ進み、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ再生処理を実行する。
【０２１０】
前記Ｓ１２１６においてＰＭ再生処理を実行し終えたＣＰＵ４１は、Ｓ１２１７へ進み、差圧履歴マップの記憶内容及び車両走行距離カウンタ：Ｌのカウンタ値をリセットし、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０２１１】
このようにＣＰＵ４１がＰＭ捕集量制御ルーチンを実行することにより、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【０２１２】
尚、前述した第１〜第４の実施の形態では、パティキュレートフィルタ２９の圧力損失に相当するパラメータとして、差圧センサ３９の出力信号値を用いる例について説明したが、パティキュレートフィルタ２９による排気の圧力損失に相当するパラメータとしてエアフローメータ１７の出力信号値を用いるようにしてもよい。
【０２１３】
これは、パティキュレートフィルタ２９による排気の圧力損失が増加すると、内燃機関１に作用する背圧が上昇し、以て内燃機関１の吸入空気量が減少することになるからである。
【０２１４】
【発明の効果】
本発明は、内燃機関の排気系に設けられた捕集機構の微粒子捕集量を該捕集機構による排気の圧力損失をパラメータとして判定する内燃機関の排気浄化装置において、捕集機構の微粒子捕集量が圧力損失に反映されない場合には、微粒子捕集量が反映されているときの圧力損失の履歴に基づいて微粒子捕集量を推定することができるため、捕集機構の微粒子捕集量が圧損検出手段の検出値に反映されない現象が発生した場合であっても判定精度の過剰な低下を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態に係る排気浄化装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図
【図２】  ＥＣＵの内部構成を示すブロック図
【図３】  フィルタ前後差圧とＰＭ捕集量との関係を示す図（１）
【図４】  フィルタ前後差圧とＰＭ捕集量との関係を示す図（２）
【図５】  第１の実施の形態においてＰＭ捕集量を見込み推定する方法を説明する図
【図６】  第１の実施の形態におけるＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示す図
【図７】  第２の実施の形態においてＰＭ捕集量を見込み推定する方法を説明する図
【図８】  第２の実施の形態におけるＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示す図
【図９】  第３の実施の形態においてＰＭ捕集量を見込み推定する方法を説明する図
【図１０】  第３の実施の形態におけるＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示す図
【図１１】  第４の実施の形態においてＰＭ捕集量を見込み推定する方法を説明する図
【図１２】  第４の実施の形態におけるＰＭ捕集量判定制御ルーチンを示す図
【符号の説明】
１・・・・内燃機関
１７・・・エアフローメータ
２４・・・排気枝管
２５・・・排気管
２９・・・パティキュレートフィルタ（捕集機構）
３５・・・ＥＣＵ
３９・・・差圧センサ
４１・・・ＣＰＵ
４２・・・ＲＯＭ
４３・・・ＲＡＭ
【図１】
0003911412.tif 000002
【図２】
0003911412.tif 000003
【図３】
0003911412.tif 000004
【図４】
0003911412.tif 000005
【図５】
0003911412.tif 000006
【図６】
0003911412.tif 000007
【図７】
0003911412.tif 000008
【図８】
0003911412.tif 000009
【図９】
0003911412.tif 000010
【図１０】
0003911412.tif 000011
【図１１】
0003911412.tif 000012
【図１２】
0003911412.tif 000013