(57)【要約】【課題】ＤＰＦにおけるＰＭの偏堆積の発生によってＰＭ堆積量の推定精度が低減することが回避できる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気温度を取得し（Ｓ１１０）、さらに排気流量を取得する（Ｓ１２０）。排気の流通方向が軸方向となる円筒形状のＤＰＦの径方向中心部と外周部とにおける温度係数を、排気流量の値から算出する（Ｓ１３０）。そして排気温度からＤＰＦの径方向中心部の温度を推定し、これに温度係数を乗算することによって、ＤＰＦの径方向中心部と外周部とにおける温度を算出する（Ｓ１４０）。次にＤＰＦの径方向中心部と外周部とにおける温度から、径方向中心部と外周部とにおけるＰＭの燃焼速度を算出する（Ｓ１５０）。径方向中心部と外周部とにおけるＰＭの燃焼速度を積算することによって得られた燃焼量の差分をＰＭ偏堆積度として算出する（Ｓ１６０）。ＰＭ偏堆積度が所定値を越えたらＤＰＦを完全再生して偏堆積状態を解消する。【選択図】図３
2009228494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路の途中に配置されて粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記パティキュレートフィルタにおいて排気の流通方向と直交する断面での中心部と外周部とにおける前記粒子状物質の燃焼量の差分を前記パティキュレートフィルタにおける前記粒子状物質の偏堆積度として算出する偏堆積度算出手段と、
その偏堆積度算出手段によって算出された前記偏堆積度が所定値を越えた場合に前記パティキュレートフィルタに堆積された前記粒子状物質を燃焼する再生手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気通路における排気の温度を検出する排気温度検出手段と、
前記排気温度検出手段によって検出された前記排気の温度から前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度を推定する温度推定手段とを備え、
前記偏堆積度算出手段は、前記温度推定手段によって推定された前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度から、前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける前記粒子状物質の燃焼量の差分を算出する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気通路における排気の流量を検出する排気流量検出手段を備え、
前記温度推定手段は、前記排気流量検出手段によって検出された前記排気の流量も用いて前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度を推定する請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記パティキュレートフィルタにおける前記粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を備え、
前記偏堆積度算出手段は前記堆積量推定手段によって推定された前記堆積量が大きいほど前記燃焼量を大きく算出する請求項１乃至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】
前記排気通路における排気の流量を算出する排気流量検出手段を備え、
前記偏堆積度算出手段は前記排気流量検出手段によって検出された前記排気の流量が大きいほど前記燃焼量を大きく算出する請求項１乃至４のいずれか１項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。
【背景技術】
【０００２】
今日、環境保護意識の高まりのなかで内燃機関に対してすぐれた排気浄化性能が求められている。特にディーゼルエンジンにおいては、エンジンから排出される黒煙などのいわゆる排気微粒子（または粒子状物質、パティキュレートマター、ＰＭ）の除去がより一層の普及のために重要である。この目的のために排気管の途中にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）が装備されることが多い。
【０００３】
ＤＰＦがＰＭを捕集することにより排気中のＰＭは大部分が除去されるが、ＤＰＦ内にＰＭが堆積し続ける一方では、ＤＰＦは目詰まりを起こしてしまうので、堆積されたＰＭを燃焼して除去することで、ＤＰＦを再生する必要がある。ＤＰＦ内に堆積したＰＭを燃焼するためにシリンダ内でのメイン噴射後のポスト噴射などの手法が用いられる。
【０００４】
ＤＰＦの再生のために燃料が消費されるので、頻繁なＤＰＦ再生は燃費の悪化を招いてしまう。一方ＤＰＦ再生の回数が少なすぎると、堆積量が過剰となり再生処理において昇温し過ぎてＤＰＦが破損する可能性がある。したがってＤＰＦ再生は適切な時期に行わなければならない。そのためにＤＰＦにおけるＰＭの堆積量を何らかの方法でできるだけ正確に推定できるシステムの開発が必要である。
【０００５】
下記特許文献１には、パティキュレートフィルタへの排気微粒子の堆積量の増大による通気抵抗の増大で、パティキュレートフィルタの入口と出口との間の圧力の差である差圧が増大することを利用して、この差圧を検出し、検出差圧が所定値を超えると再生すべき時期だと判断する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３３２０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＭ堆積量とＤＰＦ差圧（ＤＰＦ圧損）との関係は、一般に図９に示された関係となる（あるいは近似される）ことが知られている。すなわち、内燃機関の運転が続いてＤＰＦへのＰＭ堆積が進行するに従ってＰＭ堆積量とＤＰＦ差圧（圧損）とを示す点は、図９に示された初期点１００から実線１１０上を図示右上へ移動し、さらに遷移点１２０以後は実線１３０上を図示右上へ移動する。
【０００８】
そして点１４０に達したらＰＭの燃焼を開始すると、以後ＰＭ堆積量とＤＰＦ差圧を示す点は破線１５０、遷移点１６０、破線１７０を通って初期点１００へ戻る。実線１１０、破線１５０はＤＰＦのフィルタ壁の壁内にＰＭが堆積する段階に対応し、実線１３０、破線１７０はフィルタ壁の壁面上にＰＭが堆積する段階に対応する。図９の特性と差圧の計測値とからＰＭ堆積量が推定できる。
【０００９】
しかし差圧を用いてＤＰＦにおけるＰＭ堆積量を推定する方法（差圧式推定）には推定精度を劣化させる要因があり、それは例えばＰＭの偏堆積と呼ばれる現象である。ＰＭの偏堆積とは、ＤＰＦ内に均一にＰＭが堆積せず、ＤＰＦ内の場所によって堆積量に偏りがある現象である。通常ＤＰＦは円筒状の形状を有して、その軸方向が排気の流通方向となるように排気管内に配置されるが、そうしたＤＰＦでは径方向外周部に多くＰＭが堆積し、径方向中心部にはＰＭ堆積量が少なくなるかたちで偏堆積が発生することが多い。
【００１０】
こうした偏堆積が発生する一番大きな原因は、ＤＰＦ再生が完全再生では終了しない場合があることである。完全再生とはＰＭ堆積量がゼロとなるまでＤＰＦを再生することである。完全再生ではない再生は部分再生と呼ばれる。部分再生となってしまう原因としては、再生途中に運転者によってエンジンが停止されたり、低負荷の運転が続いたことなどによってＥＣＵが再生を終了させるといったことがあげられる。
【００１１】
上述のような円筒状のＤＰＦでは径方向外周部は外気への放熱があるために径方向中心部と比して温度が低くなるのでＤＰＦ再生中のＰＭの燃焼速度が遅い。したがってＤＰＦ再生が部分再生で終わった場合、径方向外周部のＰＭがより多く燃え残ってしまい偏堆積となる。
【００１２】
またＤＰＦにおけるＰＭの偏堆積は、部分再生に限らず通常の運転中にも徐々に拡大する場合がある。排気管のレイアウトにもよるが、例えば、排気流れがまっすぐにＤＰＦの前端面中央に当たる場合は、一般に排気ガスはＤＰＦの中心部により多く流れる傾向があるので、ＤＰＦの径方向中心部は外周部よりも温度が高くなり、径方向中心部のＰＭは燃焼しやすいからである。
【００１３】
図９の特性はＰＭがＤＰＦに均一に堆積することを前提としており、ＰＭの偏堆積が発生すると、図９の特性がＤＰＦ差圧とＰＭ堆積量の関係を精度良く表さなくなる。ＤＰＦにおけるＰＭの偏堆積によってＰＭ堆積量の推定精度が低減することを回避できる排気浄化装置は従来技術では提案されていない。
【００１４】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、ＤＰＦにおけるＰＭの偏堆積の発生によってＰＭ堆積量の推定精度が低減することが回避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及び発明の効果】
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気通路の途中に配置されて粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、前記パティキュレートフィルタにおいて排気の流通方向と直交する断面での中心部と外周部とにおける前記粒子状物質の燃焼量の差分を前記パティキュレートフィルタにおける前記粒子状物質の偏堆積度として算出する偏堆積度算出手段と、その偏堆積度算出手段によって算出された前記偏堆積度が所定値を越えた場合に前記パティキュレートフィルタに堆積された前記粒子状物質を燃焼する再生手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
これにより本発明に係る内燃機関の排気浄化装置ではパティキュレートフィルタにおいて排気の流通方向と直交する断面での中心部と外周部とにおける粒子状物質の燃焼量の差をパティキュレートフィルタにおける粒子状物質の偏堆積度として算出するので、燃焼量の差分という算出可能な数値によって粒子状物質の偏堆積の程度が把握できる。したがって算出可能な数値によって偏堆積度を算出して、これが所定値を超えたらパティキュレートフィルタを再生して偏堆積状態を解消できる。したがって偏堆積の発生によって粒子状物質の堆積量の推定精度が悪化することが回避できる。
【００１７】
また前記排気通路における排気の温度を検出する排気温度検出手段と、前記排気温度検出手段によって検出された前記排気の温度から前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度を推定する温度推定手段とを備え、前記偏堆積度算出手段は、前記温度推定手段によって推定された前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度から、前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける前記粒子状物質の燃焼量の差を算出するとしてもよい。
【００１８】
これにより、検出された排気温度からパティキュレートフィルタの中心部と外周部とでの温度を推定し、その温度からパティキュレートフィルタの中心部と前記外周部とにおける粒子状物質の燃焼量の差を算出するので、粒子状物質の燃焼量の差、すなわち偏堆積度が精度よく算出できる。したがって精度よく算出された偏堆積度を用いて偏堆積の発生によって粒子状物質の堆積量の推定精度が悪化することを回避する排気浄化装置が実現できる。
【００１９】
また前記排気通路における排気の流量を検出する排気流量検出手段を備え、前記温度推定手段は、前記排気流量検出手段によって検出された前記排気の流量も用いて前記パティキュレートフィルタの前記中心部と前記外周部とにおける温度を推定するとしてもよい。
【００２０】
これにより検出された排気温度のみでなく排気流量も用いてパティキュレートフィルタの中心部と外周部とにおける温度を推定するので、さらに精度よく同部の温度が推定できる。したがって精度よく算出された温度を用いて偏堆積度を算出することによって、偏堆積の発生によって粒子状物質の堆積量の推定精度が悪化することを回避する排気浄化装置が実現できる。
【００２１】
また前記パティキュレートフィルタにおける前記粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段を備え、前記偏堆積度算出手段は前記堆積量推定手段によって推定された前記堆積量が大きいほど前記燃焼量を大きく算出するとしてもよい。
【００２２】
これにより粒子状物質の堆積量を推定して、堆積量が多いほど燃焼量を大きく算出するので、堆積量に応じた精度のよい燃焼量の推定値によって偏堆積度を算出できる。したがって精度よく偏堆積度を算出することにより、偏堆積の発生によって粒子状物質の堆積量の推定精度が悪化することを回避する排気浄化装置が実現できる。
【００２３】
また前記排気通路における排気の流量を算出する排気流量検出手段を備え、前記偏堆積度算出手段は前記排気流量検出手段によって検出された前記排気の流量が大きいほど前記燃焼量を大きく算出するとしてもよい。
【００２４】
これにより排気の流量を検出して、排気の流量が大きいほど燃焼量を大きく算出するので、排気の流量に応じた精度のよい燃焼量の推定値によって偏堆積度を算出できる。したがって精度よく偏堆積度を算出することにより、偏堆積の発生によって粒子状物質の堆積量の推定精度が悪化することを回避する排気浄化装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置１の一実施形態の概略構成図である。
【００２６】
排気浄化装置１は、４気筒のディーゼルエンジン２（以下では単にエンジンと称する）に対して構成されており、吸気管３、排気管４、排気還流管５を備える。エンジン２に接続された吸気管３からエンジン２に空気が供給され、排気管４へ排気が排出される。排気還流管５によって排気管４から吸気管３へと排気が還流される。排気の還流によって筒内の燃焼反応を抑制してエンジン２からのＮｏｘの排出量を低減することができる。
【００２７】
吸気管３にはエアフロメータ３１が装備されている。エアフロメータ３１によって吸気量が計測される。またエンジン２にはインジェクタ２１が装備されている。インジェクタ２１によってシリンダ内に燃料が供給される。
【００２８】
排気管５の途中にはディーゼルパティキュレートフィルタ６（ＤＰＦ）が配置されている。ＤＰＦ６は酸化触媒が担持されている酸化触媒付きＤＰＦ（Ｃ―ＤＰＦ）とすればよい。ＤＰＦ６の入口側と出口側とにはそれぞれ排気温度センサ６１、６２が配置されて、それぞれの位置における排気温度が計測される。またＤＰＦ６の入口側と出口側における排気圧の差である差圧（ＤＰＦ差圧）を計測する差圧センサ６３も装備されている。
【００２９】
ＤＰＦ６は例えば代表的な構造として、いわゆるハニカム構造において入口側と出口側を交互に目詰めした構造とすればよい。エンジン２の運転中に排出される排気には粒子状物質（ＰＭ）が含まれ、このＰＭはＤＰＦ６の上記構造のＤＰＦ壁を排気が通過するときに、このＤＰＦ壁の内部あるいは表面に捕集される。ＤＰＦ６に堆積したＰＭの堆積量が十分大きくなった度ごとに、堆積したＰＭを燃焼することによって除去し、ＤＰＦ６を再生しなければならない。
【００３０】
ＤＰＦ６の再生のための方法として、例えばインジェクタ２１からメイン噴射後にポスト噴射をおこない、それによりＤＰＦ６に未燃ＨＣ（炭化水素）を供給する。そして未燃ＨＣが触媒の作用によって燃焼してＤＰＦ６を昇温し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭを燃焼させる。なお本実施例ではＤＰＦ６は円筒状の形状を有し、その軸中心線が排気の流通方向となるように排気管４の途中に装備されているとする。したがってＤＰＦ６における径方向とは軸に直交する円形状における半径方向を指す。
【００３１】
また排気浄化装置１は電子制御装置７（ＥＣＵ）を備える。ＥＣＵ７によりインジェクタ２１によるエンジン２への燃料噴射における噴射量や噴射のタイミングが制御される。またエアフロメータ３１、排気温度センサ６１、６２、差圧センサ６３の計測値もＥＣＵ７へ送られる。ＥＣＵ７は各種演算をおこなうＣＰＵと各種情報の記憶を行うメモリ７１とを有する構造とする。
【００３２】
本実施例におけるＤＰＦ６におけるＰＭ偏堆積度算出の処理手順が図２に示されている。図２の処理がＥＣＵ７によって自動的に順次実行されるとすればよい。
【００３３】
図２の処理ではまずＳ１０でＤＰＦ６におけるＰＭの偏堆積度を推定する。Ｓ１０での処理の具体的手順は図３に示されており後述する。次にＳ２０ではＳ１０で算出したＰＭ偏堆積度が所定値よりも大きいか否かを判断する。ＰＭ偏堆積度が所定値よりも大きい場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）Ｓ３０へ進み、所定値以下の場合（Ｓ２０：Ｎｏ）図２の処理を終了する。
【００３４】
次にＳ３０でＤＰＦ６が再生可能かどうかが判断される。再生可能ならば（Ｓ３０：Ｙｅｓ）Ｓ４０へ進み、再生不可能ならば（Ｓ３０：Ｎｏ）再びＳ３０を繰り返して再生可能となるまで待つ。ここで再生不可能とはエンジン２が停止している場合や、低回転あるいは低負荷の運転状態なので排気温度が低くＤＰＦ６に担持された触媒が機能する温度に達しない場合などとすればよい。
【００３５】
Ｓ４０ではＤＰＦ６の再生を実行する。再生の方法としては例えば、インジェクタ２１からのポスト噴射を行えばよい。Ｓ４０では完全再生を実行する。Ｓ５０ではＤＰＦ６の完全再生が終了したことを受けてＰＭ偏堆積度の値をゼロにリセットする。もしＳ４０が部分再生に終わったらＳ５０の手順を実行しないとすればよい。以上が図２の処理手順である。
【００３６】
なおＳ２０における所定値を小さく設定すると、ＰＭの偏堆積度がそれほど進行していなくても再生を実行することとなる。しかし通常、偏堆積度が小さいとＰＭ堆積量も多くないとみなせる。偏堆積度が小さいときに再生を行うと少ないＰＭを燃焼させることとなる。しかし一般にＤＰＦ６を再生する場合、ＰＭがある程度堆積された状態で燃焼した方が効率がよい。したがってＳ２０における所定値はこのような意味の効率が所望の範囲におさまるように設定すればよい。
【００３７】
図２のＳ１０ＰＭ偏堆積度の推定処理は図３のフローチャートによって実行される。まず偏堆積度の定義を説明する。ＤＰＦ６におけるＰＭの堆積量はエンジン２から排出されて堆積したＰＭ量から燃焼したＰＭの量を減算した値である。そしてエンジン２から排出されたＰＭはＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とで均一に堆積するとみなせる。
【００３８】
したがってＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とでのＰＭの燃焼量の積算値の差分を算出すれば、それがＤＰＦ６におけるＰＭの偏堆積の程度を示すこととなる。以上の考え方から、ＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とでのＰＭの燃焼量の積算値の差分をＤＰＦ６におけるＰＭ偏堆積度と定義する。
【００３９】
図３の処理ではまずＳ１１０で排気温度を取得する。これは排気温度センサ６１あるいは６２で計測すればよい。次にＳ１２０では排気流量を取得する。これは例えばエアフロメータ３１で計測した吸気量を排気流量とみなせばよい。
【００４０】
次にＳ１３０ではＤＰＦ温度係数を取得する。ＤＰＦ温度係数（あるいは単に温度係数）とは、ＤＰＦ内の任意の位置で定義される量であり、ＤＰＦ６内の軸中心線上の位置での温度に対する当該位置での温度の比とする。したがって軸中心線上の位置での温度係数は１となる。ＤＰＦ温度係数の取得では図４に示された特性を用いる。図４はＤＰＦ６の内部の位置における軸中心線からの距離とその位置での温度係数との関係を示している。なお図４ではＤＰＦ６の軸方向に直交する断面の半径をＲとしている。
【００４１】
図４のとおりＤＰＦ６の外部への放熱の影響、及び排気ガスが径方向中心部により多く流れる影響で軸中心線からの距離が大きくなるほど温度係数は小さくなる。そして排気流量が大きくなるほどＤＰＦ６内の温度分布は均一となる、つまり径方向中心部と外周部との温度係数の差は小さくなる傾向がある。Ｓ１３０ではまず、図４の曲線のなかからＳ１２０で得た排気流量に対応する曲線を選択する。そしてその選択された曲線から、径方向外周部における温度係数を得る。これは、軸中心線からの距離がＲの所の温度係数を得ればよい。
【００４２】
次にＳ１４０ではＤＰＦ温度を算出する。ただしここでのＤＰＦ温度とはＤＰＦ６内における径方向中心部と外周部とにおける温度である。Ｓ１４０では、まずＳ１１０で得た排気温度からＤＰＦ６内の軸中心線上の位置における温度を推定する。このために排気温度センサ６１あるいは６２の計測値からＤＰＦ６内の軸中心線上の位置における温度を算出するモデルを予め求めておいてメモリ７１に記憶しておき、これを用いればよい。
【００４３】
こうして得たＤＰＦ６内の軸中心線上の位置における温度がＤＰＦ６の径方向中心部における温度である。そして、このＤＰＦ６内の軸中心線上の位置における温度にＳ１３０で得た径方向外周部におけるＤＰＦ温度係数を乗算した値をＤＰＦ６における径方向外周部の温度とする。
【００４４】
次にＳ１５０ではＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ燃焼速度を取得する。ここでＰＭ燃焼速度とは、ＤＰＦ６内において、単位体積当たりの、かつ単位時間当たりのＰＭの燃焼量とすればよい。径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ燃焼量の算出のために図５の特性を用いる。図５はＤＰＦ６内部の温度とＰＭ燃焼速度の関係を示している。
【００４５】
ＤＰＦ６内の任意の位置における温度が取得されたら、図５を用いることによってその位置でのＰＭの燃焼速度が算出できる。図５に示されているように温度が高くなるほどＰＭ燃焼速度は増加する。Ｓ１５０では、Ｓ１４０で求めたＤＰＦ６における径方向中心部と外周部それぞれの温度と図５とを用いて、ＤＰＦ６における径方向中心部と外周部それぞれにおけるＰＭ燃焼速度の値を取得する。図５の特性は予めメモリ７１に記憶しておけばよい。
【００４６】
Ｓ１６０ではＰＭ偏堆積度を算出する。上述のとおり、ＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とでのＰＭの燃焼量の積算値の差分がＤＰＮ６におけるＰＭ偏堆積度である。したがってＳ１６０では、Ｓ１５０で求めたＤＰＦ６における径方向中心部と外周部それぞれにおけるＰＭ燃焼速度の値を積算して、その差分を算出する。以上が図３の処理である。
【００４７】
なおＳ１５０におけるＰＭ燃焼速度の算出において、ＤＰＦ６における径方向中心部と外周部それぞれのＰＭ堆積量の情報も用いてもよい。図６にはＰＭ堆積量とＰＭ燃焼速度との関係が示されている。同図のとおりＰＭ堆積量が多くなるほどＰＭは燃焼しやすくなるのでＰＭ燃焼速度は大きくなる。
【００４８】
さらにＳ１５０におけるＰＭ燃焼速度の算出において、ＤＰＦ６を流れる排気ガス流量の情報も用いてもよい。図７には排気ガス流量とＰＭ燃焼速度との関係が示されている。同図のとおり排気ガス流量が多くなるほどＰＭ燃焼速度は大きくなる傾向がある。Ｓ１５０では、図６、図７の特性を図５の特性と組み合わせることによって、ＤＰＦ温度とＰＭ堆積量と排気ガス流量からＰＭ燃焼速度への特性を予めメモリ７１に記憶しておき、これを用いてＤＰＦ６の径方向中心部と外周部のＰＭ燃焼速度を算出するとしてもよい。
【００４９】
その際に用いられる排気ガス流量の算出では例えば、エアフロメータ３１で計測される吸気流量を排気流量とみなしてもよい。またＰＭ堆積量の算出は例えば差圧センサ６３と図９の特性から求めても良い。また以下のようにＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とで個々にＰＭ堆積量を算出してもよい。まずエンジン回転数と燃料噴射量とで示されるエンジン２の運転状態を示す平面を複数の領域に分割しておき、個々の領域におけるエンジン２からの単位時間あたりのＰＭ排出量を記憶しておく。
【００５０】
そしてエンジン２の運転履歴に従って同平面上を辿っていき、通過した領域のＰＭ排出量を積算していく。上述のとおり、こうして得られた排出量のＰＭがＤＰＦ６に均一に堆積していくとみなされる。そしてＳ１５０でＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおける燃焼速度が取得されるので、これを積算すればＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおける燃焼量の積算値が得られる。
【００５１】
以上で得られたＰＭの排出量と燃焼量とを組み合わせることにより、ＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ堆積量が算出できる。なお図２、図３のフローチャートは周期的に繰り返し処理されるので、ＰＭ堆積量の算出においてＳ１５０の結果を用いる際には１回前の処理におけるＳ１５０の結果を用いればよい。以上がＰＭ堆積量の算出方法である。
【００５２】
図８にはＰＭ偏堆積度及びＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ燃焼量積算値の時間的推移の例が示されている。時刻ｔ０はＤＰＦ６の完全再生が終了した時刻である。時刻ｔ１からｔ２ではＤＰＦ６の再生、つまりポスト噴射などによってＤＰＦ６に堆積したＰＭの燃焼を実行したが、結果的に部分再生で終了している。
【００５３】
本発明ではＤＰＦ６の完全再生終了時点から図２、図３の処理を周期的に実行してＤＰＦ６のＰＭ偏堆積度を算出していく。上述のとおりＰＭ偏堆積度は、ＤＰＦ６の径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ燃焼量の積算値の差分である。時刻ｔ１からｔ２の間のＤＰＦ６の再生時にも図２、図３の処理は継続して実行していく。
【００５４】
図８に示されているように、ＤＰＦ６におけるＰＭ燃焼量の積算値はエンジン２の運転に伴なって増加していき、径方向中心部と外周部とのＰＭ燃焼量の積算値の差は広がっていく。特に部分再生時に径方向中心部と外周部とのＰＭ燃焼量の積算値の差は広がる。Ｓ２０、Ｓ３０の手順によって、ＰＭ偏堆積度が所定値を越え、さらに再生可能ならばＤＰＦ６の再生を実行する。
【００５５】
図２、３の処理は差圧センサ６３の計測値と図９の特性を用いた差圧式のＰＭ堆積量の推定と平行して行えばよい。その場合、差圧式推定によるＰＭ堆積量の推定値が所定値を越えた場合にもＤＰＦ６の再生を実行すればよい。つまり差圧式推定によるＰＭ堆積量の推定値が所定値を越えた場合、あるいは図２のＳ２０、Ｓ３０の結果が肯定判断の場合に、ＤＰＦ６の再生を実行すればよい。
【００５６】
上記実施例において、Ｓ１６０の手順が偏堆積度算出手段を構成する。Ｓ４０の手順が再生手段を構成する。Ｓ１１０の手順が排気温度検出手段を構成する。Ｓ１４０の手順が温度推定手段を構成する。Ｓ１２０の手順が排気流量検出手段を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成図。
【図２】ＰＭ偏堆積度推定・ＤＰＦ再生処理を示すフローチャート。
【図３】ＰＭ偏堆積度推定処理を示すフローチャート。
【図４】軸中心線からの距離とＤＰＦ温度係数との関係を示す図。
【図５】ＤＰＦ温度とＰＭ燃焼速度との関係を示す図。
【図６】ＰＭ堆積量とＰＭ燃焼速度との関係を示す図。
【図７】排気ガス流量とＰＭ燃焼速度との関係を示す図。
【図８】ＰＭ偏堆積度及びＤＰＦの径方向中心部と外周部とにおけるＰＭ燃焼量積算値の時間推移の例を示す図。
【図９】ＤＰＦ圧損とＰＭ堆積量の関係を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１    排気浄化装置
２    ディーゼルエンジン（エンジン、内燃機関）
３    吸気管
４    排気管（排気通路）
６    ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ、パティキュレートフィルタ）
７    電子制御装置（ＥＣＵ）
２１    インジェクタ
３１    エアフロメータ
６１、６２    排気温度センサ
６３    差圧センサ
７１    メモリ
【図１】
2009228494.tif 000003
【図２】
2009228494.tif 000004
【図３】
2009228494.tif 000005
【図４】
2009228494.tif 000006
【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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