(57)【要約】【課題】ＰＭ捕集用のフィルタのＰＭ堆積量を精度良く推定できるようにする。【解決手段】エンジン１１の排出ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する片栓フィルタ３１は、複数のセルのうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセルのうち出口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造となっている。片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量とＰＭセンサ３２で検出したＰＭ量（センサ検出ＰＭ量）と片栓フィルタ３１のＰＭ捕集率との間には所定の相関関係が成り立つため、ＥＣＵ３０は、センサ検出ＰＭ量とＰＭ捕集率とに基づいてＰＭ堆積量を推定（算出）する。その際、ＰＭ堆積量、排出ガス流量、排気圧、排出ガス温度、アッシュ堆積量等のパラメータに応じてＰＭ捕集率が変化することを考慮して、これらのパラメータに応じてＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）の排出ガス中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と表記する）を捕集するフィルタであって該フィルタに設けられた複数のセル（３３）のうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセルのうち出口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造又は一部のセルの出口側が閉鎖されて残りのセルのうち入口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造の片栓フィルタ（３１）と、
前記片栓フィルタ（３１）を通過した排出ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ（３２）と、
前記ＰＭセンサ（３２）で検出したＰＭ量と前記片栓フィルタ（３１）のＰＭ捕集率とに基づいて前記片栓フィルタ（３１）のＰＭ堆積量を推定する推定手段（３０）と
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記推定手段（３０）は、前記ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を前記ＰＭ堆積量に応じて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制御装置。
【請求項３】
前記推定手段（３０）は、前記ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を前記片栓フィルタ（３１）を通過する排出ガスの流量に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記推定手段（３０）は、前記ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を前記片栓フィルタ（３１）の上流側の排気圧に応じて変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記推定手段（３０）は、前記ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を前記片栓フィルタ（３１）に流入する排出ガスの温度と前記片栓フィルタ（３１）から流出する排出ガスの温度と前記片栓フィルタ（３１）の温度のうちの少なくとも一つに応じて変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記推定手段（３０）は、前記ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を前記片栓フィルタ（３１）のアッシュ堆積量に応じて変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排出ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタを備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関においては、燃費規制の強化に伴って、筒内噴射式のガソリンエンジンの需要増加が予想されている。しかし、筒内噴射式のガソリンエンジンは、吸気ポート噴射式のガソリンエンジンに比べて、ＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）の排出量が多くなるという問題がある。この対策として、エンジンの排気通路にエンジンから排出されるＰＭを捕集するフィルタを配置するようにしたものがある。
【０００３】
このようなＰＭ捕集用のフィルタを備えたシステムでは、フィルタの再生制御（フィルタに堆積したＰＭを燃焼させて除去する制御）や異常診断等を行うために、フィルタのＰＭ堆積量（フィルタに堆積したＰＭの量）を推定する必要が生じる場合がある。
【０００４】
ＰＭ捕集用のフィルタのＰＭ堆積量を推定する技術としては、例えば、特許文献１（特開２００７−２６２９８３号公報）に記載されているように、フィルタの前後差圧と排気ガス流量及び排気粘度に基づいてフィルタのＰＭ堆積量を算出し、その際、排気ガス流量に応じて排気粘度を補正するようにしたものがある。
【０００５】
従来、ＰＭ捕集用のフィルタにおいては、フィルタに設けられた複数のセルのうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセル（つまり入口側が開放されたセル）の出口側が閉鎖された構造としたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６２９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のフィルタは、入口側が開放されたセルに流入した排出ガスのほぼ全てが、セルを区画する多孔質の隔壁（仕切壁）を通過して、出口側が開放されたセルから流出し、排出ガスが隔壁を通過する際に排出ガス中のＰＭを捕集するようにしたものであるが、排気の圧力損失が増大するという欠点がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、フィルタによる排気の圧力損失を低減するために、複数のセルのうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセルのうち出口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造（又は一部のセルの出口側が閉鎖されて残りのセルのうち入口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造）の片栓フィルタを備えたシステムを研究しているが、その研究過程で次のような新たな課題が判明した。
【０００９】
片栓フィルタを備えたシステムでは、フィルタによる排気の圧力損失を低減できるが、それに伴ってＰＭの堆積によるフィルタの前後差圧の変化が小さくなるため、上記特許文献１の技術のように、フィルタの前後差圧を用いてフィルタのＰＭ堆積量を推定する方法では、フィルタのＰＭ堆積量を精度良く推定することが困難である。また、上記特許文献１の技術では、フィルタの前後差圧を検出するための差圧センサを設ける必要があるため、システムのコストアップや複雑化を招くという欠点がある。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、システムのコストアップや複雑化を招くことなく、ＰＭ捕集用のフィルタのＰＭ堆積量を精度良く推定することができる内燃機関の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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関（１１）の排出ガス中の粒子状物質（以下「ＰＭ」と表記する）を捕集するフィルタであって該フィルタに設けられた複数のセル（３３）のうちの一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセルのうち出口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造又は一部のセルの出口側が閉鎖されて残りのセルのうち入口側が開放されたセルを少なくとも一つ以上有する構造の片栓フィルタ（３１）と、この片栓フィルタ（３１）を通過した排出ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ（３２）と、このＰＭセンサ（３２）で検出したＰＭ量と片栓フィルタ（３１）のＰＭ捕集率とに基づいて片栓フィルタ（３１）のＰＭ堆積量を推定する推定手段（３０）とを備えた構成としたものである。
【００１２】
片栓フィルタのＰＭ堆積量と、ＰＭセンサで検出したＰＭ量（片栓フィルタを通過したＰＭ量）と、片栓フィルタのＰＭ捕集率との間には所定の相関関係が成り立つ。従って、ＰＭセンサで検出したＰＭ量とＰＭ捕集率とを用いれば、ＰＭ堆積量を推定（算出）することができる。その際、片栓フィルタの前後差圧を用いずにＰＭ堆積量を推定することができるため、ＰＭ堆積量が少なく、片栓フィルタの前後差圧が小さいときでも、ＰＭ堆積量を精度良く推定することができる。また、片栓フィルタの前後差圧を検出するための差圧センサを設ける必要がないため、システムのコストアップや複雑化を招くことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は片栓フィルタの排出ガス流れ方向に沿った断面図である。
【図３】図３は片栓フィルタの入口側の排出ガス流れ方向に対して直角方向に沿った断面図である。
【図４】図４は片栓フィルタの出口側の排出ガス流れ方向に対して直角方向に沿った断面図である。
【図５】図５はリニアタイプのＰＭセンサの出力特性図である。
【図６】図６は積算タイプのＰＭセンサの出力特性図である。
【図７】図７は再生制御を説明するタイムチャートである。
【図８】図８はＰＭ堆積量とＰＭ捕集率との関係を示す図である。
【図９】図９は排出ガス流量とＰＭ捕集率との関係を示す図である。
【図１０】図１０は排気圧とＰＭ捕集率との関係を示す図である。
【図１１】図１１は排出ガス温度とＰＭ捕集率との関係を示す図である。
【図１２】図１２はアッシュ堆積量とＰＭ捕集率との関係を示す図である。
【図１３】図１３はＰＭ堆積量推定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
【００１５】
筒内噴射式の内燃機関であるエンジン１１は、燃料としてガソリンを筒内に直接噴射する筒内噴射式のガソリンエンジンである。このエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。
【００１６】
更に、スロットルバルブ１６の下流側には、サージタンク１８が設けられ、このサージタンク１８に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１９が設けられている。また、サージタンク１８には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２０が設けられ、エンジン１１の各気筒には、それぞれ筒内に燃料（ガソリン）を直接噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２２が取り付けられ、各気筒の点火プラグ２２の火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。
【００１７】
一方、エンジン１１の排気管２３には、排出ガスの空燃比又はリッチ／リーン等を検出する排出ガスセンサ２４（空燃比センサ又は酸素センサ等）が設けられ、この排出ガスセンサ２４の下流側に、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯX 等を浄化する三元触媒等の触媒２５が設けられている。
【００１８】
また、エンジン１１の排気管２３のうちの触媒２５の下流側には、エンジン１１の排出ガス中のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕集する片栓フィルタ３１が設けられている。触媒２５と片栓フィルタ３１は、一つのケース内に収容するようにしても良いし、別々のケース内に収容するようにしても良い。更に、片栓フィルタ３１の下流側には、片栓フィルタ３１を通過した排出ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ３２が設けられている。
【００１９】
また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２６や、ノッキングを検出するノックセンサ２７が取り付けられている。また、クランク軸２８の外周側には、クランク軸２８が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ２９が取り付けられ、このクランク角センサ２９の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
【００２０】
これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）３０に入力される。このＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。
【００２１】
図２乃至図４に示すように、片栓フィルタ３１は、排出ガス流れ方向（入口側から出口側に向かう方向）に延びる複数のセル３３が多孔質の隔壁（仕切壁）３４によって区画形成され、複数のセル３３のうちの一部のセル３３の入口側の端部が封止部材３５で閉鎖されて、全てのセル３３の出口側が開放された構造となっている。本実施例では、入口側が閉鎖されて出口側が開放されたセル（以下「入口閉鎖セル」という）３３Ａと、入口側と出口側が両方とも開放されたセル（以下「両側開放セル」という）３３Ｂとが隣り合うように交互に配置されている。
【００２２】
この片栓フィルタ３１は、両側開放セル３３Ｂの入口側からセル３３Ｂ内に排出ガスが流入すると、両側開放セル３３Ｂ内の圧力が上昇して、入口閉鎖セル３３Ａ内の圧力が両側開放セル３３Ｂ内の圧力に対して相対的に低くなる。このため、両側開放セル３３から排出ガスの一部が、多孔質の隔壁３４を通過して入口閉鎖セル３３内に流入して、入口閉鎖セル３３の出口側からセル３３外へ流出する。その際、排出ガス中のＰＭ（例えば粒径が２０〜１００ｎｍのＳＯＯＴ粒子）が隔壁３４の気孔内（気孔の内壁面）や表層壁面に付着して捕集される。また、排出ガス中の不燃性物質（例えばエンジン１１のオイルに起因する灰分）であるアッシュも隔壁３４の気孔内や表層壁面に付着して捕集される。
【００２３】
また、ＰＭセンサ３２は、出力特性がリニアタイプのＰＭセンサを用いることが望ましいが、出力特性が積算タイプのＰＭセンサを用いるようにしても良い。図５に示すように、リニアタイプのＰＭセンサは、排出ガス中のＰＭ量に応じてセンサ出力がリニアに変化する。一方、図６に示すように、積算タイプのＰＭセンサは、ＰＭセンサに付着するＰＭ量の積算値が一定値以上になると、そのＰＭ量の積算値に応じてセンサ出力が変化する。
【００２４】
ところで、ＰＭ捕集用の片栓フィルタ３１を備えたシステムでは、片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量（片栓フィルタ３１に堆積したＰＭの量）が多くなり過ぎると、排気の圧力損失が大きくなる。このため、ＥＣＵ３０は、図７に示すように、片栓フィルタ３１に捕集されたＰＭを燃焼させて除去する再生制御を実施して、片栓フィルタ３１を再生させる（片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量を減少させる）ようにしている。再生制御としては、例えば、所定の燃料カット実行条件が成立したとき（例えば減速時）に実行される燃料カット制御がある。また、片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量が所定の上限値（図７参照）を越えたときに、再生制御として例えば空燃比をリーンにする制御や排気温度を上昇させる制御等を実行する。
【００２５】
その際、本実施例では、ＥＣＵ３０により後述する図１３のＰＭ堆積量推定ルーチンを実行することで、ＰＭセンサ３２で検出したＰＭ量であるセンサ検出ＰＭ量と片栓フィルタ３１のＰＭ捕集率とに基づいて片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量を推定するようにしている。
【００２６】
ＰＭ堆積量（例えば所定時間当りのＰＭ堆積量）と、センサ検出ＰＭ量（例えば片栓フィルタ３１を通過した所定時間当りのＰＭ量）と、ＰＭ捕集率との間には所定の相関関係［下記（１）式で示す関係］が成り立つ。
ＰＭ堆積量＝センサ検出ＰＭ量×ＰＭ捕集率／（１−ＰＭ捕集率）  ……（１）
従って、センサ検出ＰＭ量とＰＭ捕集率とを用いれば、上記（１）式によりＰＭ堆積量を推定（算出）することができる。
【００２７】
また、片栓フィルタ３１は、ＰＭ堆積量に応じてＰＭ捕集率が変化するという特性がある。具体的には、図８に示すように、片栓フィルタ３１は、再生制御等によりＰＭが除去された後（ＰＭ堆積量がほぼ０になった後）には、まず、隔壁３４の気孔内にＰＭが堆積し、その後、隔壁３４の表層壁面にＰＭが堆積する。隔壁３４の気孔内にＰＭが堆積する気孔内堆積領域（ＰＭ堆積量が比較的少ない領域）では、ＰＭ堆積量の増加に伴って、ＰＭ捕集率が一旦上昇した後に低下する。この後、隔壁３４の表層壁面にＰＭが堆積する表層堆積領域では、ＰＭ捕集率がほぼ一定となる。このような特性を考慮して、本実施例では、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、ＰＭ堆積量の前回値（前回までの積算値）に応じて変更する。
【００２８】
また、片栓フィルタ３１は、片栓フィルタ３１を通過する排出ガスの流量に応じてＰＭ捕集率が変化するという特性がある。具体的には、図９に示すように、片栓フィルタ３１は、排出ガス流量が比較的少ない領域では、ＰＭ捕集率がほぼ一定となるが、排出ガス流量が比較的多い領域では、排出ガス流量が増加するほど、隔壁３４を通過せずに吹き抜ける排出ガス流量が増加（つまり隔壁３４を通過する排出ガス流量が減少）して、ＰＭ捕集率が低くなる。このような特性を考慮して、本実施例では、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、片栓フィルタ３１を通過する排出ガスの流量に応じて変更する。
【００２９】
また、片栓フィルタ３１は、片栓フィルタ３１の上流側の排気圧に応じてＰＭ捕集率が変化するという特性がある。具体的には、図１０に示すように、片栓フィルタ３１は、排気圧が高くなるほど、隔壁３４を通過する排出ガス流量が増加して、ＰＭ捕集率が高くなる。このような特性を考慮して、本実施例では、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、片栓フィルタ３１の上流側の排気圧に応じて変更する。
【００３０】
また、片栓フィルタ３１は、片栓フィルタ３１に流入する排出ガスの温度に応じてＰＭ捕集率が変化するという特性がある。具体的には、図１１に示すように、片栓フィルタ３１は、排出ガス温度が高くなるほど、ＰＭのブラウン運動が活発になって、ＰＭ捕集率が高くなる。このような特性を考慮して、本実施例では、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、片栓フィルタ３１に流入する排出ガスの温度に応じて変更する。尚、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、片栓フィルタ３１から流出する排出ガスの温度又は片栓フィルタ３１の温度に応じて変更するようにしても良い。
【００３１】
また、片栓フィルタ３１は、片栓フィルタ３１のアッシュ堆積量に応じてＰＭ捕集率が変化するという特性がある。具体的には、図１２に示すように、片栓フィルタ３１は、アッシュ堆積量が増加するほど、隔壁３４を通過する排出ガス流量や隔壁３４に接触する排出ガス流量が減少して、ＰＭ捕集率が低くなる。このような特性を考慮して、本実施例では、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を、片栓フィルタ３１のアッシュ堆積量に応じて変更する。
【００３２】
つまり、本実施例では、ＰＭ堆積量、排出ガス流量、排気圧、排出ガス温度、アッシュ堆積量等のパラメータに応じてＰＭ捕集率が変化することを考慮して、これらのパラメータに応じてＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更する。
【００３３】
以下、本実施例でＥＣＵ３０が実行する図１３のＰＭ堆積量推定ルーチンの処理内容を説明する。
図１３に示すＰＭ堆積量推定ルーチンは、ＥＣＵ３０の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう推定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、再生制御の実行中であるか否かを判定し、再生制御の実行中であると判定された場合には、ステップ１０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。
【００３４】
一方、上記ステップ１０１で、再生制御の実行中ではないと判定された場合には、ステップ１０２に進み、再生制御の終了時のＰＭ堆積量をＰＭ堆積量の初期値として算出する。この際、再生制御の実行時間が所定時間（片栓フィルタ３１に堆積したＰＭを除去するのに必要な時間）以上の場合には、ＰＭ堆積量の初期値を「０」にする。一方、再生制御の実行時間が所定時間よりも短い場合には、再生制御の開始時のＰＭ堆積量と、再生制御の実行時間と、片栓フィルタ３１の温度等に基づいて、ＰＭ堆積量の初期値（再生制御の終了時のＰＭ堆積量）をマップ又は数式等により算出する。
この後、ステップ１０３に進み、ＰＭセンサ３２で検出したＰＭ量（例えば片栓フィルタ３１を通過した所定時間当りのＰＭ量）をセンサ検出ＰＭ量として読み込む。
【００３５】
この後、ステップ１０４に進み、ＰＭ堆積量の初期値又は前回値に応じてベースＰＭ捕集率をマップ又は数式等により算出する。この際、再生制御の終了直後（終了後の初回）は、ＰＭ堆積量の初期値に応じてベースＰＭ捕集率をマップ等により算出する。それ以降は、ＰＭ堆積量の前回値（前回までの積算値）に応じてベースＰＭ捕集率をマップ等により算出する。ベースＰＭ捕集率のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいてＰＭ堆積量とＰＭ捕集率との関係（図８参照）を考慮して作成され、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている。
【００３６】
この後、ステップ１０５に進み、片栓フィルタ３１を通過する排出ガス流量に応じてＰＭ捕集率の第１の補正係数をマップ又は数式等により算出する。この際、排出ガス流量の代用情報として、例えば吸入空気流量を用いる。或は、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度や負荷等）に基づいて排出ガス流量を算出するようにしても良い。第１の補正係数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて排出ガス流量とＰＭ捕集率との関係（図９参照）を考慮して作成され、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている。
【００３７】
この後、ステップ１０６に進み、片栓フィルタ３１の上流側の排気圧に応じてＰＭ捕集率の第２の補正係数をマップ又は数式等により算出する。この際、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度や負荷等）に基づいて排気圧を算出する。或は、片栓フィルタ３１の上流側の排気圧を検出する圧力センサを備えたシステムの場合には、その圧力センサで検出した排気圧を用いる。第２の補正係数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて排気圧とＰＭ捕集率との関係（図１０参照）を考慮して作成され、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている。
【００３８】
この後、ステップ１０７に進み、片栓フィルタ３１に流入する排出ガス温度に応じてＰＭ捕集率の第３の補正係数をマップ又は数式等により算出する。この際、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度や負荷等）に基づいて排出ガス温度を算出する。或は、片栓フィルタ３１に流入する排出ガス温度を検出する温度センサを備えたシステムの場合には、その温度センサで検出した排出ガス温度を用いる。第３の補正係数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて排出ガス温度とＰＭ捕集率との関係（図１１参照）を考慮して作成され、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている。尚、片栓フィルタ３１から流出する排出ガス温度又は片栓フィルタ３１の温度に応じてＰＭ捕集率の第３の補正係数をマップ又は数式等により算出するようにしても良い。
【００３９】
この後、ステップ１０８に進み、片栓フィルタ３１のアッシュ堆積量に応じてＰＭ捕集率の第４の補正係数をマップ又は数式等により算出する。この際、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度や負荷等）に基づいてアッシュ堆積量を算出する。第４の補正係数のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいてアッシュ堆積量とＰＭ捕集率との関係（図１２参照）を考慮して作成され、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されている。
【００４０】
この後、ステップ１０９に進み、第１〜第４の補正係数を用いてベースＰＭ捕集率を補正して、最終的なＰＭ捕集率を求める。これらのステップ１０４〜１０９の処理により、ＰＭ堆積量、排出ガス流量、排気圧、排出ガス温度、アッシュ堆積量等のパラメータに応じてＰＭ捕集率が変化することを考慮して、これらのパラメータに応じてＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更する。
【００４１】
この後、ステップ１１０に進み、センサ検出ＰＭ量とＰＭ捕集率とを用いて上記（１）式により今回のＰＭ堆積量（例えば所定時間当りのＰＭ堆積量）を推定（算出）する。この後、ステップ１１１に進み、ＰＭ堆積量の前回までの積算値に今回のＰＭ堆積量を積算して、ＰＭ堆積量の今回までの積算値を求める。
【００４２】
以上説明した本実施例では、ＰＭセンサ３２で検出したＰＭ量（センサ検出ＰＭ量）と片栓フィルタ３１のＰＭ捕集率とに基づいて片栓フィルタ３１のＰＭ堆積量を推定するようにしている。ＰＭ堆積量とセンサ検出ＰＭ量とＰＭ捕集率との間には所定の相関関係が成り立つため、センサ検出ＰＭ量とＰＭ捕集率とを用いれば、ＰＭ堆積量を推定（算出）することができる。その際、片栓フィルタ３１の前後差圧を用いずにＰＭ堆積量を推定することができるため、ＰＭ堆積量が少なく、片栓フィルタ３１の前後差圧が小さいときでも、ＰＭ堆積量を精度良く推定することができる。また、片栓フィルタ３１の前後差圧を検出するための差圧センサを設ける必要がないため、システムのコストアップや複雑化を招くことを回避できる。
【００４３】
また、本実施例では、ＰＭ堆積量、排出ガス流量、排気圧、排出ガス温度、アッシュ堆積量等のパラメータに応じてＰＭ捕集率が変化することを考慮して、これらのパラメータに応じてＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更するようにしている。これにより、ＰＭ堆積量、排出ガス流量、排気圧、排出ガス温度、アッシュ堆積量等に応じてＰＭ捕集率が変化するのに対応して、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更して適正値に設定することができ、ＰＭ堆積量の推定精度を向上させることができる。
【００４４】
尚、上記実施例では、ＰＭ堆積量と排出ガス流量と排気圧と排出ガス温度とアッシュ堆積量の全てに応じて、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更するようにしたが、これに限定されず、ＰＭ堆積量と排出ガス流量と排気圧と排出ガス温度とアッシュ堆積量のちの一つ又は二つ以上に応じて、ＰＭ堆積量の推定に用いるＰＭ捕集率を変更するようにしても良い。
【００４５】
また、上記実施例では、一部のセルの入口側が閉鎖されて全てのセルの出口側が開放された構造の片栓フィルタを備えたシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、一部のセルの入口側が閉鎖されて残りのセル（入口側が開放されたセル）のうち一部のセルの出口側が閉鎖された構造の片栓フィルタを備えたシステムに本発明を適用しても良い。或は、一部のセルの出口側が閉鎖されて全てのセルの入口側が開放された構造の片栓フィルタや、一部のセルの出口側が閉鎖されて残りのセル（出口側が開放されたセル）のうち一部のセルの入口側が閉鎖された構造の片栓フィルタを備えたシステムに本発明を適用しても良い。要は、一部のセルの入口側と出口側が両方とも開放された構造の片栓フィルタを備えたシステムであれば、本発明を適用することができる。
【００４６】
また、上記実施例では、筒内噴射式ガソリンエンジンを搭載したシステムに本発明を適用したが、これに限定されず、片栓フィルタを備えたシステムであれば、ディーゼルエンジンや吸気ポート噴射式ガソリンエンジンを搭載したシステムであっても、本発明を適用して実施できる。
【符号の説明】
【００４７】
１１…エンジン（内燃機関）、３０…ＥＣＵ（推定手段）、３１…片栓フィルタ、３２…ＰＭセンサ、３３…セル
【図１】
2016130456.tif 000003
【図２】
2016130456.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016130456.tif 000006
【図５】
2016130456.tif 000007
【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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