(57)【要約】【課題】フィルタの温度を直接検出することなく、フィルタ内の各部の燃え残り量を好適に算出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】制御装置２５は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ３２の再生処理を行う。フィルタ３２の中心部から外周部にかけては複数の領域が設定されており、制御装置２５は、再生処理の実行中において、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配を排気流量に基づいて推定する。また、その温度勾配及びフィルタ３２に流入する排気の温度に基づいて各領域毎の推定温度を算出する。そして、再生処理の実行中における各領域毎の粒子状物質の燃え残り量を、各領域毎に算出された推定温度に基づいて算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中の粒子状物質を捕集するフィルタの再生処理を行う内燃機関の排気浄化装置であって、
前記フィルタの中心部から外周部にかけて複数の領域が設定されており、
前記再生処理の実行中における前記フィルタの中心部から外周部にかけての温度勾配を排気流量に基づいて推定する温度勾配推定手段と、
前記領域毎の推定温度を前記フィルタに流入する排気の温度及び前記温度勾配に基づいて算出する温度推定手段と、
前記再生処理の実行中における前記領域毎の粒子状物質の燃え残り量を前記領域毎に算出された前記推定温度に基づいて算出する燃え残り量算出手段とを備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記温度勾配推定手段は、前記排気流量が少ないときほど前記温度勾配が大きくなるように同温度勾配を推定する
請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記温度勾配推定手段は、前記領域のうちの前記フィルタの中心領域における温度を基準温度として、前記中心領域とは異なる他の領域の前記基準温度に対する温度低下量を算出することで前記温度勾配を推定するものであり、かつ前記中心領域から離れた領域ほど前記温度低下量が大きくなるように同温度低下量を算出し、
前記温度推定手段は、前記排気の温度に基づいて前記中心領域の推定温度を算出するとともにその算出された推定温度を前記基準温度として設定し、同基準温度及び前記温度低下量に基づいて前記他の領域の推定温度を算出する
請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記燃え残り量算出手段は、前記領域毎に算出される前記推定温度に基づいて前記領域毎に粒子状物質の酸化速度を算出し、その領域毎に算出される酸化速度に基づいて前記領域毎に前記燃え残り量を算出する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記フィルタにあって排気の流れ方向にも複数の領域が設定されており、その排気の流れ方向に設定された領域毎に、前記フィルタの中心部から外周部にかけての前記複数の領域が設定されており、
前記温度勾配推定手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけての前記温度勾配を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に推定し、
前記温度推定手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけて設定された前記領域毎の推定温度を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に算出し、
前記燃え残り量算出手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけて設定された前記領域毎の前記燃え残り量を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に算出する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記領域のうちで前記フィルタの中心領域における前記燃え残り量が所定の再生終了値にまで低下しており、かつ前記中心領域とは異なる他の領域の推定温度が所定の判定温度以下である場合には、前記再生処理の実行を中止する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記再生処理の中止回数を計数し、同中止回数が所定の判定値を超えた場合には、前記再生処理の中止を禁止して、前記中心領域とは異なる他の領域の燃え残り量が所定の再生終了値以下になるまで前記再生処理を実行する
請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置として、排気中の粒子状物質（以下、ＰＭ（Particulate Matter）という）を捕集するフィルタを備える装置が知られている。
こうした排気浄化装置では、フィルタに捕集されたＰＭの量が増大するにつれて同フィルタの圧力損失が増大し、機関出力等に悪影響を与えるようになる。そこで、フィルタに流入する排気の温度を上げて同フィルタを昇温することで捕集したＰＭを燃焼処理する、いわゆる再生処理が行われる。
【０００３】
ここで、再生処理の実行中にはフィルタの外周部の温度が低下しやすく、そうした外周部近傍にはＰＭの燃え残りが発生しやすくなる。
そこで、特許文献１に記載の装置では、フィルタ外周部の温度をセンサにて直接検出し、その検出された温度に基づいて燃え残り量を算出するようにしている。
【特許文献１】特開平６−５８１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記文献１に記載の装置のように、フィルタ内の燃え残り量を算出するためにフィルタの温度を直接検出するようにした場合には、次のような不都合が生じる。
すなわち、フィルタに温度センサを設ける必要があることから部品点数が増加してしまう。特に、フィルタ内の燃え残り量をより詳細に算出するために、そうした燃え残り量の算出部位を増やそうとする場合には、その算出部位の増加分だけ温度センサをさらに設ける必要があり、さらに部品点数が増加してしまう。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの温度を直接検出することなく、フィルタ内の各部の燃え残り量を好適に算出することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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に記載の発明は、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタの再生処理を行う内燃機関の排気浄化装置であって、前記フィルタの中心部から外周部にかけて複数の領域が設定されており、前記再生処理の実行中における前記フィルタの中心部から外周部にかけての温度勾配を排気流量に基づいて推定する温度勾配推定手段と、前記領域毎の推定温度を前記フィルタに流入する排気の温度及び前記温度勾配に基づいて算出する温度推定手段と、前記再生処理の実行中における前記領域毎の粒子状物質の燃え残り量を前記領域毎に算出された前記推定温度に基づいて算出する燃え残り量算出手段とを備えることをその要旨とする。
【０００７】
フィルタの再生処理では、排気によってフィルタは昇温されるのであるが、そのフィルタの外周部は、同フィルタを収納する外筒などを介して外気により冷却される。そのため、フィルタ内には、中心部から外周部に向かうほど温度が低くなるといった温度勾配が生じやすく、温度が低い部位ほどＰＭの燃え残りが発生しやすくなる。ここで、排気流量が多いときほど排気を熱源とするフィルタの受熱量は多くなるため、外周部からの放熱量を排気からの受熱量で補うことが可能であり、フィルタの中心部から外周部にかけての温度勾配は小さくなる。
【０００８】
一方、機関運転状態が低負荷低回転状態のときなどのように排気流量が少ないときには、排気を熱源とするフィルタの受熱量が少なくなる。そのため、排気流量が少なくなるほどフィルタの中心部から外周部にかけての温度勾配は大きくなる。
【０００９】
このようにフィルタの中心部から外周部にかけての温度勾配の状態は、排気流量に基づいて推定することができる。そこで同構成では、フィルタの中心部から外周部にかけて複数の領域を設定し、排気流量に基づいて推定された上記温度勾配及びフィルタに流入する排気の温度に基づいて各領域の推定温度を算出するようにしており、これによりフィルタの中心部から外周部にかけて設定された複数の領域の温度を適切に推定することができる。そして、各領域に対応して算出された推定温度に基づき、各領域でのＰＭの燃え残り量を算出するようにしており、これによりフィルタの中心部から外周部にかけて設定された複数の領域毎でのＰＭの燃え残り量を適切に算出することができる。従って、同構成によれば、フィルタの温度を直接検出することなく、フィルタ内の各部の燃え残り量を好適に算出することができるようになる。
【００１０】
排気流量に基づいて上記温度勾配を推定する場合には、請求項２に記載の発明によるように、前記温度勾配推定手段は、前記排気流量が少ないときほど前記温度勾配が大きくなるように同温度勾配を推定する、といった構成を採用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記温度勾配推定手段は、前記領域のうちの前記フィルタの中心領域における温度を基準温度として、前記中心領域とは異なる他の領域の前記基準温度に対する温度低下量を算出することで前記温度勾配を推定するものであり、かつ前記中心領域から離れた領域ほど前記温度低下量が大きくなるように同温度低下量を算出し、前記温度推定手段は、前記排気の温度に基づいて前記中心領域の推定温度を算出するとともにその算出された推定温度を前記基準温度として設定し、同基準温度及び前記温度低下量に基づいて前記他の領域の推定温度を算出することをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、フィルタの中心領域における温度を基準温度として、その中心領域とは異なる他の領域の上記基準温度に対する温度低下量が算出される。また、その温度低下量は、上記中心領域から離れた領域ほど大きくなるように算出されることによりフィルタ内の温度勾配の状態が適切に推定される。そして、フィルタに流入する排気の温度に基づいて上記基準温度が設定されることにより上記中心領域の温度が推定され、同基準温度及び上記温度低下量に基づいて他の領域の温度が推定されることにより、そうした他の領域についても適切に温度が推定される。従って、同構成によれば、フィルタの中心部から外周部にかけて複数設定された各領域の推定温度を適切に算出することができるようになる。
【００１３】
フィルタ内でのＰＭの燃え残り量は、再生処理中のＰＭの酸化速度に基づいて推定可能であり、その酸化速度はフィルタの温度が高いほど速くなる。そこで、フィルタの中心部から外周部にかけて複数設定された各領域でのＰＭの燃え残り量は、請求項４に記載の発明によるように、前記燃え残り量算出手段は、前記領域毎に算出される前記推定温度に基づいて前記領域毎に粒子状物質の酸化速度を算出し、その領域毎に算出される酸化速度に基づいて前記領域毎に前記燃え残り量を算出する、といった構成を採用することにより適切に算出することができるようになる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタにあって排気の流れ方向にも複数の領域が設定されており、その排気の流れ方向に設定された領域毎に、前記フィルタの中心部から外周部にかけての前記複数の領域が設定されており、前記温度勾配推定手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけての前記温度勾配を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に推定し、前記温度推定手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけて設定された前記領域毎の推定温度を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に算出し、前記燃え残り量算出手段は、前記フィルタの中心部から外周部にかけて設定された前記領域毎の前記燃え残り量を排気の流れ方向に設定された前記領域毎に算出することをその要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、フィルタにあって排気の流れ方向にも温度勾配がある場合でも、そうした温度勾配を推定することができ、フィルタ内の各領域の温度及びＰＭの燃え残り量をより適切に推定することができるようになる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記領域のうちで前記フィルタの中心領域における前記燃え残り量が所定の再生終了値にまで低下しており、かつ前記中心領域とは異なる他の領域の推定温度が所定の判定温度以下である場合には、前記再生処理の実行を中止することをその要旨とする。
【００１７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成によれば、フィルタにあって複数設定された各領域の推定温度及びＰＭの燃え残り量をそれぞれ算出することが可能になる。ここで、上述したように、フィルタ内にあって中心部から外周部に向かうほど温度が低くなるといった温度勾配が生じると、フィルタの中心領域については再生が進行するものの、その中心領域とは異なる領域、すなわち中心領域よりも温度が低くなりやすい領域については再生が進行しにくい状態になる。そのため、そうした温度が低くなりやすい領域でのＰＭの燃え残り量を所定の再生終了値にまで低下させようとすると、フィルタの再生時間が過剰に長くなってしまうおそれがある。
【００１８】
そこで、請求項６に記載の構成では、フィルタの中心領域における燃え残り量が再生終了値にまで低下しており、その中心領域については再生が完了していること、及び中心領域とは異なる他の領域の推定温度が所定の判定温度以下に低く、そうした低温領域の再生が進みにくい状態になっていることといった各条件を満たす場合には、再生処理の実行を中止するようにしている。このように、フィルタの中心領域の再生が完了している場合には、その中心領域とは異なる他の領域の再生完了に依らずフィルタの再生が途中で中止されることにより、そうした他の領域の再生効率が低下しているときの再生時間の増大を抑えることができるようになる。なお、フィルタの再生処理に際して、機関燃料などの添加剤を用いてフィルタを昇温させる場合には、そうした添加剤の消費量を抑えることも可能になる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記再生処理の中止回数を計数し、同中止回数が所定の判定値を超えた場合には、前記再生処理の中止を禁止して、前記中心領域とは異なる他の領域の燃え残り量が所定の再生終了値以下になるまで前記再生処理を実行することをその要旨とする。
【００２０】
上述したように、中心領域とは異なる他の領域の推定温度が所定の判定温度以下である場合に再生処理を中止するようにすると、フィルタの中心領域以外の領域にはＰＭが残るため、フィルタの捕集容量は低下してしまうようになる。しかし、その後、排気流量が多い状態で再生処理が実行されれば、中心領域以外の領域でのＰＭの燃え残りは十分に焼失されてフィルタの捕集容量は回復するようになるため、捕集容量の低下は一時的なものとなる。一方、低負荷運転が継続して行われる等して、排気流量が少ない状態での再生処理が繰り返し行われると、中心領域以外の領域に残ったＰＭを焼失させることができず、フィルタの捕集容量を回復させることができない。そこで、同構成では、再生処理の中止回数を計測し、その回数が所定の判定値を超えた場合には、再生処理の中止を禁止し、中心領域以外の領域の燃え残り量が所定の再生終了値以下になるまで再生処理を実行するようにしている。このように再生処理を中止する処理を実行する場合には、その中止処理の実行回数に制限を設けることにより、フィルタの捕集容量を適切に回復させることができるようになる。
【００２１】
ちなみに、排気流量はセンサなどで直接検出したり、機関運転状態に基づいて推定したりすることも可能であるが、同排気流量は吸入空気量と相関関係にあり、吸入空気量が多いときほど排気流量も多くなる。従って、排気流量に相当する値として吸入空気量を利用することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１に、本実施形態にかかる排気浄化装置が適用されたディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図を示す。
【００２３】
エンジン１には複数の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド２には複数の燃料噴射弁４ａ〜４ｄが取り付けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄは各気筒＃１〜＃４の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド２には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート６ａ〜６ｄとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。
【００２４】
燃料噴射弁４ａ〜４ｄは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール９に接続されている。コモンレール９はサプライポンプ１０に接続されている。サプライポンプ１０は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール９に高圧燃料を供給する。コモンレール９に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開弁時に同燃料噴射弁４ａ〜４ｄから気筒内に噴射される。
【００２５】
吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁１６が設けられている。
【００２６】
排気ポート６ａ〜６ｄにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。エキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１が設けられている。同ターボチャージャ１１の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
【００２７】
また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１の排気側タービンの下流側には、排気成分を浄化するコンバータ３０が設けられている。このコンバータ３０の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒３１及びフィルタ３２が配設されている。
【００２８】
酸化触媒３１には、排気中のＨＣを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ３２は、排気中のＰＭ（粒子状物質）を捕集する部材であって、多孔質のセラミック構造体で構成されており、排気中のＰＭは多孔質の壁を通過する際に捕集される。
【００２９】
また、シリンダヘッド２には、酸化触媒３１やフィルタ３２に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁５が設けられている。この燃料添加弁５は、燃料供給管２７を介して前記サプライポンプ１０に接続されており、同燃料添加弁５からは第４気筒＃４の排気ポート６ｄ内に向けて燃料が噴射される。この噴射された燃料は、排気とともに酸化触媒３１やフィルタ３２に到達する。なお、燃料添加弁５は燃料噴射弁４ａ〜４ｄと同様な構造を有している。また、燃料添加弁５の配設位置は、排気系にあってコンバータ３０の上流側であれば適宜変更するも可能である。
【００３０】
この他、エンジン１には排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）が備えられている。このＥＧＲ装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの発生量を低減させる装置である。この排気再循環装置は、吸気通路３と排気通路（エキゾーストマニホールド８）とを連通する排気再循環通路としてのＥＧＲ通路１３、同ＥＧＲ通路１３に設けられて流量制御弁として機能するＥＧＲ弁１５、及びＥＧＲクーラ１４等により構成されている。ＥＧＲ弁１５の開度が調整されることにより排気通路２６から吸気通路３に導入される排気再循環量、すなわちＥＧＲ量が調量される。また、ＥＧＲクーラ１４によってＥＧＲ通路１３内を流れる排気の温度が低下される。
【００３１】
エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡ（単位時間当たりの吸入空気量）を検出する。絞り弁開度センサ２０は吸気絞り弁１６の開度を検出する。酸化触媒３１の排気下流側に設けられた第１排気温度センサ３３は、同酸化触媒３１を通過した直後の排気の温度である第１排気温度ＴＥ１を測定する。フィルタ３２の排気下流側に設けられた第２排気温度センサ３５は、フィルタ３２を通過した直後の排気の温度である第２排気温度ＴＥ２を測定する。差圧センサ３４は、フィルタ３２の排気上流側及び排気下流側の排圧の圧力差ΔＰを検出する。機関回転速度センサ２３はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度ＮＥを検出する。アクセルセンサ２４はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。
【００３２】
これら各種センサの出力は制御装置２５に入力される。この制御装置２５は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。
【００３３】
そして、この制御装置２５により、例えば燃料噴射弁４ａ〜４ｄや燃料添加弁５の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、サプライポンプ１０の吐出圧力制御、吸気絞り弁１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動量制御、ＥＧＲ弁１５の開度制御等、エンジン１の各種制御が行われる。また、上記フィルタ３２に捕集されたＰＭを燃焼させるフィルタの再生制御等といった各種の排気浄化制御も同制御装置２５によって行われる。
【００３４】
上記フィルタ３２の再生制御は、基本的に以下のようにして行われる。
まず、エンジン１の全燃焼室から排出されるＰＭの量であるＰＭ排出量ＰＭｅが、予めの実験等を通じて設定されたマップ、例えば図２に示すように、燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量Ｑと機関回転速度ＮＥとをパラメータとするＰＭ排出量算出マップに基づいて算出される。なお、同図２に示すように、機関回転速度ＮＥが高いほど、燃料噴射量Ｑが多いほど、ＰＭ排出量ＰＭｅが多くなるように同ＰＭ排出量ＰＭｅは算出される。そして、このＰＭ排出量ＰＭｅの算出が所定周期毎に繰り返し行われてその積算値が算出されることにより、フィルタ３２に堆積したＰＭの推定堆積量が算出される。
【００３５】
そして、このように算出された推定堆積量が、再生開始値ＰＭｓｔａｒｔに達すると、フィルタ３２の再生処理が開始される。この再生処理では、上記燃料添加弁５による燃料添加が実行される。この燃料添加弁５から噴射された燃料は、酸化触媒３１に達すると燃焼され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒３１にて昇温された排気がフィルタ３２に流入することにより、同フィルタ３２は昇温され、これによりフィルタ３２に堆積したＰＭが燃焼処理されてフィルタ３２の再生が図られる。ちなみに、上記再生開始値ＰＭｓｔａｒｔとしては、フィルタ３２に捕集されたＰＭが再生処理によって燃焼されても、同フィルタ３２の過剰な温度上昇を抑えることができる程度の最大捕集量が設定されている。
【００３６】
フィルタ３２の再生処理中におけるＰＭの燃え残り量、すなわちフィルタ３２の再生処理中における推定堆積量は次式（１）に基づいて推定される。
再生処理中の推定堆積量＝再生処理開始時の推定堆積量＋ＰＭｅ−ＰＭｃ  …（１）
ＰＭｅ：ＰＭ排出量
ＰＭｃ：ＰＭ酸化量
上記ＰＭ酸化量ＰＭｃは、フィルタ３２に捕集されたＰＭが燃焼処理される量である。このＰＭ酸化量ＰＭｃは、予めの実験等を通じて設定されたマップ、例えば図３に示すように、フィルタ３２の温度であるフィルタ温度をパラメータとするＰＭの酸化速度マップ等に基づいて算出される。なお、同図３に示すように、フィルタ温度が高いときほど、ＰＭの酸化速度ＯＸＳが大きくなるように同酸化速度ＯＸＳは算出される。そして、酸化速度ＯＸＳに基づいたＰＭ酸化量ＰＭｃの算出及び上記ＰＭ排出量ＰＭｅの算出が所定周期毎に繰り返し行われ、それらの算出に同期して上記式（１）による推定堆積量の算出が行われることにより、再生処理中の推定堆積量が算出される。
【００３７】
こうして算出される再生処理中の推定堆積量が十分に少なくなり、所定の再生終了値以下になると、フィルタ３２の再生処理は終了される。
ところで、上記フィルタ３２は排気によって昇温されるのであるが、そのフィルタ３２の外周部は、同フィルタ３２を収納する上記コンバータ３０などを介して外気により冷却される。そのため、排気の流れ方向に対して直交する断面において、フィルタ３２内には、
中心部から外周部に向かうほど温度が低くなるといった温度勾配が生じやすい。そして、温度が低い部位ほどＰＭの酸化速度は小さくなるため、フィルタ３２の外周部に向かうほどＰＭの燃え残り量が多くなる。ここで、排気流量が多いときほど排気を熱源とするフィルタ３２の受熱量は多くなるため、外周部からの放熱量を排気からの受熱量で補うことが可能であり、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配は小さくなる。
【００３８】
一方、機関運転状態が低負荷低回転状態のときなどのように排気流量が少ないときには、排気を熱源とするフィルタ３２の受熱量が少なくなる。そのため、図４に示すように、排気流量が少なくなるほど、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配は大きくなり、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度低下量が増大する。なお、温度低下量が大きくなると外周部近傍の温度が大きく低下するため、そうした外周部近傍で燃え残るＰＭの量が特に増大するようになる。
【００３９】
このように、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配の状態は、排気流量に基づいて推定することができる。そこで本実施形態では、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて複数の領域を設定し、排気流量に基づいて推定されたフィルタ３２内の温度勾配及びフィルタ３２に流入する排気の温度に基づき各領域の推定温度を算出することで、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて設定された複数の領域の温度を適切に推定することができるようにしている。より詳細には、図５に示すように、フィルタ３２の内部にあって中心から半径ｒ１内の領域を中心領域Ｃとして設定するようにしている。また、フィルタ３２の内部にあって同フィルタ３２の外径に相当する半径ｒ２と上記半径ｒ１との間における領域を外周領域Ｇとして設定し、中心領域Ｃの推定温度である中心部推定温度Ｔ１と外周領域Ｇの推定温度である外周部推定温度Ｔ２とをそれぞれ算出するようにしている。
【００４０】
そして、中心領域Ｃに対応して算出された中心部推定温度Ｔ１に基づいて中心領域ＣでのＰＭの燃え残り量である中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１を算出する。また、外周領域Ｇに対応して算出された外周部推定温度Ｔ２に基づいて外周領域ＧでのＰＭの燃え残り量である外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２を算出することで、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて設定された中心領域Ｃ及び外周領域Ｇ毎にＰＭの燃え残り量を算出するようにしている。
【００４１】
図６に、再生制御の処理手順を示す。なお本処理は、制御装置２５によって所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、再生条件が成立したか否かが判定される（Ｓ１００）。ここでは、ＰＭの推定堆積量が上記再生開始値ＰＭｓｔａｒｔに達しており、且つ排気温度の昇温が可能な状態にある場合（例えば冷却水温が所定値以上である、アイドル運転状態ではない、燃料カット実行中ではないといった条件等が成立する場合）に、再生条件が成立していると判定される。そして、再生条件が成立していない場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は終了される。
【００４２】
一方、再生条件が成立している場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、上述したフィルタ３２の再生処理（昇温処理）が実行され（Ｓ１１０）、これによりフィルタ３２に堆積したＰＭの燃焼処理が行われる。
【００４３】
次に、吸入空気量ＧＡ及び第１排気温度ＴＥ１が読み込まれる（Ｓ１２０）。なお、吸入空気量は排気流量と相関関係にあり、吸入空気量が多いときほど排気流量も多くなる。そこで、本実施形態では、排気流量に相当する値として吸入空気量を利用するようにしているが、同排気流量はセンサなどで直接検出したり、機関運転状態に基づいて推定したりすることも可能である。
【００４４】
次に、吸入空気量ＧＡ及び第１排気温度ＴＥ１に基づいて中心部推定温度Ｔ１及び外周部推定温度Ｔ２が算出される（Ｓ１３０）。このステップＳ１３０では、次のようにして中心部推定温度Ｔ１及び外周部推定温度Ｔ２が算出される。
【００４５】
まず、図７に示すように、第１排気温度ＴＥ１に基づき、同第１排気温度ＴＥ１が高くなるほど中心部推定温度Ｔ１も高くなるように同中心部推定温度Ｔ１が算出される。
また、フィルタ３２内の温度勾配については、中心領域Ｃから離れた領域ほど温度低下量が大きくなることから、中心部推定温度Ｔ１を基準温度にしてその中心部推定温度Ｔ１に対する外周領域Ｇの温度低下量ＴＤを算出することで上記温度勾配が推定される。そして、排気流量が少ないときほど上記温度勾配は大きくなるため、その温度低下量ＴＤの算出に際しては、図８に示す温度低下量設定マップのごとく、排気流量の代用値である吸入空気量ＧＡが少ないときほど上記温度低下量ＴＤが大きくなるように同温度低下量ＴＤは算出される。そして、中心部推定温度Ｔ１から温度低下量ＴＤを減算した値が上記外周部推定温度Ｔ２として算出されることにより、中心領域Ｃ及び外周領域Ｇの推定温度が適切に算出される。なお、このステップＳ１３０の処理は、上記温度勾配推定手段及び温度推定手段を構成している。
【００４６】
次に、中心部推定温度Ｔ１に基づいて中心部酸化速度ＯＸＳ１が算出されるとともに、外周部推定温度Ｔ２に基づいて外周部酸化速度ＯＸＳ２が算出される（Ｓ１４０）。ここでは、先の図３に示したような酸化速度マップに基づき、中心部推定温度Ｔ１が高いときほど中心部酸化速度ＯＸＳ１が大きくなるように、また外周部推定温度Ｔ２が高いときほど外周部酸化速度ＯＸＳ２が大きくなるようにそれぞれ算出される。
【００４７】
次に、中心部酸化速度ＯＸＳ１に基づいてＰＭ酸化量ＰＭｃが算出され、上記式（１）により再生処理中の中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１が算出される。また、外周部酸化速度ＯＸＳ２に基づいてＰＭ酸化量ＰＭｃが算出され、上記式（１）により再生処理中の外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２が算出される（Ｓ１５０）。なお、上記ステップＳ１４０及びステップＳ１５０の処理は、上記燃え残り量算出手段を構成している。
【００４８】
ここまでの処理により、フィルタ３２に設定した中心領域Ｃ及び外周領域Ｇ毎でのＰＭの燃え残り量が適切に算出される。従って、上述した従来の装置のように、フィルタの温度を直接検出することなくフィルタ３２内の各部の燃え残り量を算出することができる。
【００４９】
ここで、上述したように、フィルタ３２内にあって中心部から外周部に向かうほど温度が低くなるといった温度勾配が生じると、フィルタ３２の中心領域Ｃについては再生が進行するものの、その中心領域Ｃとは異なる領域、すなわち中心領域よりも温度が低くなりやすい外周領域Ｇについては再生が進行しにくい状態になる。そのため、外周領域ＧでのＰＭの燃え残り量を再生終了値にまで低下させようとすると、フィルタ３２の再生時間が過剰に長くなってしまうおそれがある。なお、本実施形態のように、フィルタ３２の再生処理に際し、機関燃料といった添加剤を用いてフィルタ３２を昇温させる場合には、再生時間が長くなることでそうした添加剤の消費量も増大してしまう。
【００５０】
この点、本実施形態では、上記ステップＳ１５０までの処理を行うことにより、フィルタ３２の中心領域Ｃ及び外周領域Ｇ毎に推定温度及びＰＭの燃え残り量を算出することが可能である。そこで、ステップＳ１５０の処理の後、次の各条件１、２が満たされる場合には、外周領域Ｇの再生が完了していなくても、再生処理の実行を中止する処理を行うようにしている。
【００５１】
条件１：フィルタ３２の中心領域Ｃにおける推定堆積量ＰＭｓｍ１が再生終了値ＰＭｆ１にまで低下しており、中心領域Ｃについては再生が完了していること。
条件２：外周領域Ｇの推定温度が判定温度α以下に低く、外周領域Ｇの再生が進みにくい状態になっていること。
【００５２】
このように、フィルタ３２の中心領域Ｃの再生が完了している場合には、外周領域Ｇの再生完了に依らずフィルタ３２の再生を途中で中止することにより、外周領域Ｇの再生効率（再生処理中に燃焼処理されるＰＭの単位時間当たりの量）が低下しているときの再生時間の増大を抑えることができる。また、フィルタ３２の再生処理に用いられる添加剤の消費量を抑えることも可能になる。
【００５３】
上記ステップＳ１５０の処理の後に実行される、こうした再生処理の中止処理について、先の図６を参照しつつ引き続き説明する。
ステップＳ１５０の処理が行われると、次に、中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１が再生終了値ＰＭｆ１以下であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。この再生終了値ＰＭｆ１には、フィルタ３２の圧力損失等を考慮した適切な値が設定されている。そして、中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１が再生終了値ＰＭｆ１を超えている場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、中心領域Ｃの再生が完了していないため、再生処理が継続されたまま本処理は一旦終了され、次回の実行周期で再び本処理が実行される。
【００５４】
一方、中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１が再生終了値ＰＭｆ１以下であり、上記条件１を満たしている場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、中心領域Ｃの再生が完了していると判断され、次に、外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下であるか否かが判定される（Ｓ１７０）。この判定温度αとしては、外周領域Ｇの温度が低く、同外周領域Ｇの再生効率が低下していることを判定することのできる値が適宜設定されている。
【００５５】
そして、外周部推定温度Ｔ２が判定温度αを超えている場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２が再生終了値ＰＭｆ２以下であるか否かが判定される（Ｓ１８０）。この再生終了値ＰＭｆ２も、フィルタ３２の圧力損失等を考慮した適切な値が設定されている。
【００５６】
そして、外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２が再生終了値ＰＭｆ２を超えている場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、外周領域Ｇの再生が完了していないため、再生処理が継続されたまま本処理は一旦終了され、次回の実行周期で再び本処理が実行される。
【００５７】
一方、外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２が再生終了値ＰＭｆ２以下である場合には（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、外周領域Ｇの再生が完了しているため、再生処理が終了されて（Ｓ１９０）、本処理は一旦終了される。このように外周部推定温度Ｔ２が判定温度αを超えている場合には、中心領域ＣにおけるＰＭの燃え残り量と外周領域ＧにおけるＰＭの燃え残り量とがそれぞれ所定の再生終了値に低下するまで再生処理が行われることにより、フィルタ３２の中心領域Ｃ及び外周領域Ｇに堆積したＰＭが十分に減少するまで再生処理が行われる。
【００５８】
他方、上記ステップＳ１７０にて、外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下であり、上記条件２を満たしていると判定される場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、上記ステップＳ１８０の処理が行われることなく、速やかに再生処理が終了されて（Ｓ１９０）、本処理は一旦終了される。このように外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下の場合には、外周領域ＧにおけるＰＭの燃え残り量が所定の再生終了値ＰＭｆ２にまで低下したか否かに依らず再生処理が中止されることにより、外周領域Ｇの再生効率が低下しているときの再生時間の増大等が抑えられる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を得ることができる。
（１）フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配の状態は、排気流量に基づいて推定することができ、より具体的には、排気流量が少ないときほど温度勾配は大きくなる傾向がある。そこで、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて中心領域Ｃ及び外周領域Ｇを設定し、排気流量に基づいて推定された上記温度勾配及びフィルタ３２に流入する排気の温度に基づいて各領域の推定温度を算出するようにしており、これにより中心領域Ｃ及び外周領域Ｇの温度を適切に推定することができるようになる。そして、各領域に対応して算出された推定温度に基づき、各領域でのＰＭの燃え残り量を算出するようにしており、これにより中心領域Ｃ及び外周領域Ｇ毎でのＰＭの燃え残り量を適切に算出することができるようになる。従って、フィルタ３２の温度を直接検出することなくフィルタ３２内の各部の燃え残り量を算出することができるようになる。
【００６０】
（２）フィルタ３２の中心領域Ｃにおける温度を基準温度として、外周領域Ｇの上記基準温度に対する温度低下量ＴＤを算出するようにしており、これによりフィルタ３２内の温度勾配の状態を適切に推定することができるようになる。そして、上記基準温度に相当する中心部推定温度Ｔ１を第１排気温度ＴＥ１に基づいて算出するようにしており、これにより中心領域Ｃの温度を適切に推定することができるようになる。また、中心部推定温度Ｔ１及び上記温度低下量ＴＤに基づいて外周領域Ｇの外周部推定温度Ｔ２を算出するようにしており、これにより外周領域Ｇについても適切に温度を推定することができるようになる。従って、中心領域Ｃ及び外周領域Ｇの推定温度を適切に算出することができるようになる。
【００６１】
（３）中心部推定温度Ｔ１に基づいて中心領域ＣでのＰＭの酸化速度ＯＸＳ１を算出し、その酸化速度ＯＸＳ１に基づき、中心領域ＣでのＰＭの燃え残り量（中心部推定堆積量ＰＭｓｍ１）を算出するようにしている。また、外周部推定温度Ｔ２に基づいて外周領域ＧでのＰＭの酸化速度ＯＸＳ２を算出し、その酸化速度ＯＸＳ２に基づき、外周領域ＧでのＰＭの燃え残り量（外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２）を算出するようにしている。従って、中心領域Ｃ及び外周領域ＧのＰＭの燃え残り量をそれら領域毎に適切に算出することができるようになる。
【００６２】
（４）中心領域ＣにおけるＰＭの燃え残り量が再生終了値ＰＭｆ１にまで低下しており、かつ外周領域Ｇの推定温度である外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下である場合には、再生処理の実行を中止するようにしている。従って、外周領域Ｇの再生効率が低下しているときの再生時間の増大を抑えることができるようになる。また、フィルタ３２の再生処理に際し、同フィルタ３２を昇温させるために用いられる添加剤の消費量を抑えることも可能になる。
【００６３】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・中心領域Ｃの推定温度を基準温度にして、その基準温度からの温度低下量を求めることで外周領域Ｇの推定温度を算出するようにした。この他、排気温度ＴＥ及び排気流量に基づいて外周領域Ｇの温度を推定し、その外周領域Ｇの推定温度を基準温度にする。こうして求められる基準温度は、排気流量の増大に伴って低くなるため、同基準温度に対する中心領域Ｃの温度上昇量は排気流量が増大するほど小さくなる。そこで、同基準温度に対する中心領域Ｃの温度上昇量を排気流量に基づいて算出し、こうして算出された温度上昇量を同基準温度に加算することで中心領域Ｃの推定温度を求めるようにしてもよい。
【００６４】
・上述したように、外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下である場合に再生処理を中止するようにすると、フィルタ３２の中心領域Ｃ以外の領域にはＰＭが残るため、フィルタ３２の捕集容量は低下してしまう。しかし、その後、排気流量が多い状態で再生処理が実行されれば、外周部推定温度Ｔ２が判定温度αを超えるようになるため、中心領域Ｃ以外の領域でのＰＭの燃え残りは十分に焼失されてフィルタ３２の捕集容量は回復するようになる。従って、この場合には、捕集容量の低下は一時的なものとなる。
【００６５】
一方、低負荷運転が継続して行われる等して、排気流量が少ない状態での再生処理が繰り返し行われると、中心領域Ｃ以外の領域に残ったＰＭを焼失させることができず、フィルタ３２の捕集容量を回復させることができない。そこで、再生処理の中止回数を計測し、その回数が所定の判定値βを超えた場合には、再生処理の中止を禁止して、中心領域Ｃ以外の領域の燃え残り量が再生終了値ＰＭｆ２以下になるまで再生処理を実行するようにしてもよい。この変形例は、図９に示すように、先の図６に示した再生制御の処理手順を一部変更して、ステップＳ３００及びステップＳ３１０の処理を追加することにより実施可能である。
【００６６】
即ち、上記ステップＳ１６０にて肯定判定されて、ステップＳ１７０にて外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下である場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、低温判定カウンタＫを更新する（Ｓ３００）。この低温判定カウンタＫの初期値は「０」であり、ステップＳ３００の処理が行われるたびに「１」ずつ増大されることにより、再生処理の中止回数が反映される。
【００６７】
次に、低温判定カウンタＫが所定の判定値β以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この判定値βとしては、再生処理の中止回数に制限を設けるうえで適切な値を適宜設定しておく。そして、低温判定カウンタＫが判定値β以上である場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、再生処理を終了する（Ｓ１９０）。
【００６８】
一方、低温判定カウンタＫが判定値β未満である場合には（Ｓ３１０：ＮＯ）、上記ステップＳ１８０以降の処理を実行することにより、外周部推定温度Ｔ２が判定温度α以下であっても、外周部推定堆積量ＰＭｓｍ２が再生終了値ＰＭｆ２以下になるまで再生処理が実行される。こうした変形例によるように、再生処理を中止する処理を実行する場合には、その中止処理の実行回数に制限を設けることにより、フィルタ３２の捕集容量を適切に回復させることができるようになる。
【００６９】
ちなみに、低温判定カウンタＫが判定値β以上である場合には、スイッチ操作などによりフィルタ３２の再生処理を手動で開始する、いわゆる手動再生の実行を要求するように警告ランプなどを点灯させる等してもよい。
【００７０】
・フィルタ３２の中心部から外周部にかけて、中心領域Ｃ及び外周領域Ｇといった２つの領域を設定するようにしたが、３つ以上の領域を設定するようにしてもよい。
例えば３つの領域を設定する場合には、図１０に示すようして各領域を設定すればよい。即ち、フィルタ３２の中心からの距離が「ｒａ＜ｒｂ＜ｒｃ」であって、距離ｒｃがフィルタ３２の外周までの距離である場合、フィルタ３２の中心から半径ｒａ内の領域を中心領域Ｃとして設定し、半径ｒａと半径ｒｂとの間における領域を第１外周領域Ｇ１として設定し、半径ｒｂと半径ｒｃとの間における領域を第２外周領域Ｇ２として設定する。
【００７１】
そして、第１排気温度ＴＥ１が高くなるほど中心領域Ｃの推定温度である中心部推定温度ＴＡが高くなるように算出する。
また、中心部推定温度ＴＡを基準温度にしてその中心部推定温度Ｔ１に対する第１外周領域Ｇ１の温度低下量ＴＤ１を算出することで上記温度勾配を推定する。その際、排気流量が少ないときほど上記温度勾配は大きくなるため、温度低下量ＴＤ１の算出に際しては、図１１に示す温度低下量設定マップのように、排気流量の代用値である吸入空気量ＧＡが少ないときほど温度低下量ＴＤ１が大きくなるように同温度低下量ＴＤ１を算出する。そして、中心部推定温度Ｔ１から温度低下量ＴＤ１を減算して、第１外周領域Ｇ１の推定温度である第１外周部推定温度ＴＢを算出する。
【００７２】
また、中心部推定温度ＴＡを基準温度にしてその中心部推定温度Ｔ１に対する第２外周領域Ｇ２の温度低下量ＴＤ２を算出することで上記温度勾配を推定する。その際、排気流量が少ないときほど上記温度勾配は大きくなるため、温度低下量ＴＤ２の算出に際しても、先の図１１に示す温度低下量設定マップのように、排気流量の代用値である吸入空気量ＧＡが少ないときほど温度低下量ＴＤ２が大きくなるように同温度低下量ＴＤ２を算出する。さらに、フィルタ３２内の温度勾配については、中心領域Ｃから離れた領域ほど温度低下量が大きくなるため、先の図１１に示す温度低下量設定マップのように、同一の吸入空気量ＧＡ（同一の排気流量）において、上記温度低下量ＴＤ１よりも値が大きくなるように上記温度低下量ＴＤ２を算出する。そして、中心部推定温度Ｔ１から温度低下量ＴＤ２を減算して、第２外周領域Ｇ２の推定温度である第２外周部推定温度ＴＣを算出する。
【００７３】
そして、上記中心部推定温度ＴＡ、第１外周部推定温度ＴＢ、及び第２外周部推定温度ＴＣに基づいて各領域の酸化速度ＯＸＳをそれぞれ算出することにより、各領域でのＰＭの燃え残り量を算出することが可能になる。
【００７４】
さらには、フィルタ３２にあって排気の流れ方向にも複数の領域を設定し、その排気の流れ方向に設定された領域毎に、上述したような複数の領域、即ちフィルタ３２の中心部から外周部にかけて径方向に設定された複数の領域を設定するようにしてもよい。
【００７５】
例えば、図１２に示すように、フィルタ３２にあって排気の流れ方向における中間点を境にして前部領域Ｆ及び後部領域Ｒといった２つの領域を設定し、前部領域Ｆ及び後部領域Ｒ毎に、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて３つの領域を設定するようにしてもよい。この場合には、フィルタ３２の中心部から外周部にかけての温度勾配を排気の流れ方向に設定された前部領域Ｆ及び後部領域Ｒ毎に推定する。その温度勾配の推定に際しては、先の図１１に示したような温度低下量設定マップを、前部領域Ｆ及び後部領域Ｒでの温度勾配の状態にあわせて２つ用意しておく。
【００７６】
そして、上述したような推定態様にて、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて設定された領域毎の推定温度を排気の流れ方向に設定された前部領域Ｆ及び後部領域Ｒ毎に算出し、フィルタ３２の中心部から外周部にかけて設定された領域毎でのＰＭの燃え残り量を排気の流れ方向に設定された前部領域Ｆ及び後部領域Ｒ毎に算出する。
【００７７】
こうした変形例によれば、フィルタ３２にあって排気の流れ方向にも温度勾配がある場合でも、そうした温度勾配を推定することができ、フィルタ３２内の各領域の温度及びＰＭの燃え残り量を適切に推定することができるようになる。
【００７８】
なお、上述したようにフィルタ３２内に３つ以上の領域を設定した場合の再生処理の中止処理については、中心領域Ｃとは異なる他の領域の推定温度のうちで最も低い推定温度が上記判定温度α以下となったときに、上述したような再生処理の中止処理を行うようにすればよい。
【００７９】
・フィルタ３２の再生処理実行中において、ＰＭの燃焼処理が適切に進行しているときには、第１排気温度ＴＥ１よりも第２排気温度ＴＥ２の方が高くなる傾向がある。一方、ＰＭの燃焼処理が十分に進行していないときには、第１排気温度ＴＥ１よりも第２排気温度ＴＥ２の方が低くなる傾向がある。そこで、再生処理の実行中にあって、第２排気温度ＴＥ２と第１排気温度ＴＥ１との差を求め、その差が負の値であって絶対値が所定の値を超える場合には、フィルタ３２内に堆積したＰＭ量が所定の再生終了値にまで低下していなくても、再生処理を中止するようにしてもよい。なお、この変形例における再生処理の中止処理は、上記実施形態で説明した中止処理（上記条件１及び条件２が満たされることで実行される中止処理）と併用してもよく、また上記実施形態で説明した中止処理を省略して、この変形例における中止処理を行うようにしてもよい。
【００８０】
・上記実施形態では、各領域毎に推定された温度に基づきＰＭの酸化速度ＯＸＳを算出することで、再生処理中における各領域毎でのＰＭの燃え残り量を算出するようにしたが、この他の態様で各領域毎の燃え残り量を算出するようにしてもよい。例えば、フィルタの温度が高いほど単位時間当たりに燃焼処理されるＰＭの量は多くなる。また、再生開始後の経過時間が長いほど、ＰＭの燃え残り量は少なくなる。そこで、各領域毎に推定された温度と再生開始後の経過時間とに基づいて各領域毎でのＰＭの燃え残り量を算出するようにしてもよい。
【００８１】
・フィルタ３２の昇温を図るための燃料を燃料添加弁５から供給するようにした。この他、燃料噴射弁４ａ〜４ｄによるポスト噴射（メイン噴射の実行時期から遅れた時期に再度行われる燃料噴射）を実行することで、フィルタ３２の昇温を図るようにしてもよい。また、燃料添加弁５による燃料供給とポスト噴射による燃料供給と併用するようにしてもよい。
【００８２】
・上記添加剤はエンジン１の燃料であったが、これと同様な作用が得られる添加剤であればどのようなものでもよい。
・フィルタ３２に、排気成分を浄化する触媒を担持させるようにしてもよい。
【００８３】
・コンバータ３０内に配設される触媒やフィルタの数は任意にすることができる。例えば、フィルタ３２のみを備えており、同フィルタ３２上で燃料を酸化させることにより当該フィルタ３２の温度を上昇させる排気浄化装置にも、本発明は同様に適用することができる。
【００８４】
・上記エンジン１は、直列４気筒の内燃機関であったが、その他の気筒数や気筒配列を備える内燃機関の排気浄化装置にも、本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。
【図２】機関回転速度及び燃料噴射量とＰＭ排出量との関係を示すグラフ。
【図３】フィルタの温度とＰＭの酸化速度との関係を示すグラフ。
【図４】フィルタ内の温度低下量と排気流量との関係を示すグラフ。
【図５】フィルタ内の各領域の設定態様を示す模式図。
【図６】同実施形態における再生制御の処理手順を示すフローチャート。
【図７】排気温度と中心部推定温度との対応関係を示すグラフ。
【図８】温度低下量設定マップに設定された吸入空気量と温度低下量との対応関係を示すグラフ。
【図９】同実施形態の変形例における再生制御の処理手順についてその一部を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の変形例におけるフィルタ内の各領域の設定態様を示す模式図。
【図１１】同変形例における温度低下量設定マップに設定された吸入空気量と温度低下量との対応関係を示すグラフ。
【図１２】同実施形態の変形例におけるフィルタ内の各領域の設定態様を示す模式図。
【符号の説明】
【００８６】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、５…燃料添加弁、６ａ〜６ｄ…排気ポート、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホール、９…コモンレール、１０…サプライポンプ、１１…ターボチャージャ、１３…ＥＧＲ通路、１４…ＥＧＲクーラ、１５…ＥＧＲ弁、１６…吸気絞り弁、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…絞り弁開度センサ、２３…機関回転速度センサ、２４…アクセルセンサ、２５…制御装置、２６…排気通路、２７…燃料供給管、３０…コンバータ、３１…酸化触媒、３２…フィルタ、３３…第１排気温度センサ、３４…差圧センサ、３５…第２排気温度センサ。
【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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