JP2003166411A

JP2003166411A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP2003166411A
Application number: JP2001364466A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Matsuoka; 広樹松岡; Tatsumasa Sugiyama; 辰優杉山; Yasuhiko Otsubo; 康彦大坪; Taro Aoyama; 太郎青山; Takekazu Ito; 丈和伊藤; Atsushi Tawara; 淳田原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、排気中に含まれる煤などの微粒子を
捕集する捕集機構を備えた内燃機関の排気浄化装置にお
いて、捕集機構の詰まり度合いを正確に判定することが
できる技術を提供することを課題とする。【解決手段】排気中に含まれる微粒子を捕集する捕集機
構を備えた内燃機関の排気浄化装置において、捕集機構
へ流入する排気流量の増加に対して捕集機構の前後差圧
が増加する割合をパラメータとして捕集機構の詰まり度
合いを判定することにより、捕集機構へ流入する排気流
量の変化やセンサのばらつきなどの影響を受けることな
く正確に捕集機構の詰まり度合いを判定する。

Description

【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（ＮＯ
x）等に加え、排気中に含まれる煤やＳＯＦ（Soluble O
rganic Fraction）等の微粒子（ＰＭ：Particulate Mat
ter）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、パティ
キュレートフィルタより上流の排気圧力とパティキュレ
ートフィルタより下流の排気圧力との差（パティキュレ
ートフィルタの前後差圧）を検出し、その前後差圧が所
定圧以上となった時点でパティキュレートフィルタのＰ
Ｍ捕集能力を再生する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、パティキュ
レートフィルタの前後差圧は排気流量などによって変化
するとともに、前後差圧を検出するためのセンサの検出
値も排気流量などの影響を受けてばらつく場合があるた
め、前後差圧と判定基準圧力との比較のみによってパテ
ィキュレートフィルタの詰まり度合いを正確に判定する
ことは困難である。

【０００７】本発明は、上記したような種々の問題点に
鑑みてなされたものであり、排気中に含まれる煤などの
微粒子を捕集する捕集機構を備えた内燃機関の排気浄化
装置において、捕集機構の詰まり度合いを正確に判定す
ることができる技術を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、前記捕集機構へ流入する排気流量に対
する前記捕集機構の前後差圧を随時検出する差圧検出手
段と、前記差圧検出手段の検出値に基づき排気流量の増
加に対して前後差圧が増加する割合を演算する差圧増加
率演算手段と、前記差圧増加率演算手段により算出され
た差圧増加率をパラメータとして前記捕集機構の詰まり
度合いを判定する詰まり判定手段と、を備えている。

【０００９】この発明は、排気中に含まれる微粒子を捕
集する捕集機構を備えた内燃機関の排気浄化装置におい
て、捕集機構へ流入する排気流量の増加に対して捕集機
構の前後差圧が増加する割合をパラメータとして捕集機
構の詰まり度合いを判定することを最大の特徴としてい
る。

【００１０】かかる内燃機関の排気浄化装置では、差圧
検出手段は、捕集機構へ流入する排気流量に対する捕集
機構の前後差圧を随時に検出する。差圧増加率演算手段
は、差圧検出手段が随時に検出した複数の値に基づき、
排気流量の増加に対して前後差圧が増加する割合を演算
する。

【００１１】ここで、捕集機構の前後差圧は、捕集機構
の詰まり度合いが同一であっても捕集機構に流入する排
気流量が多くなるほど大きくなり、この傾向は、捕集機
構の詰まり度合いが高くなるほど顕著となる。つまり、
排気流量の増加に対して前後差圧が増加する割合（差圧
増加率）は、捕集機構の詰まり度合いが高くなるほど高
くなる。

【００１２】このように差圧増加率と捕集機構の詰まり
度合いとの間には正の相関関係があるため、詰まり判定
手段は、差圧増加率演算手段により算出される差圧増加
率をパラメータとして捕集機構の詰まり度合いを判定す
ることが可能となる。

【００１３】その際、差圧増加率は、差圧検出手段が随
時に検出した複数の値に基づいて算出されるため、捕集
機構に流入する排気流量の変化や差圧検出手段の検出値
のばらつき等の影響を受け難い。

【００１４】従って、捕集機構に流入する排気流量の変
化や差圧検出手段の検出値のばらつき等が発生した場合
であっても、差圧増加率と捕集機構の詰まり度合いとの
相関関係が崩れ難く、判定精度の低下が抑制されること
になる。

【００１５】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置において、詰まり判定手段は、差圧増加率演算手段に
より算出された差圧増加率が所定値を越えた場合に、前
記捕集機構の捕集能力を再生する必要があると判定する
ようにしてもよい。

【００１６】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置において、詰まり判定手段は、差圧増加率演算手段に
より算出された差圧増加率が前記した所定値より高い上
限値を超えた場合には、捕集機構が異常であると判定す
るようにしてもよい。

【００１７】これは、捕集機構に微粒子以外の物質が堆
積した場合や捕集機構に捕集されてている微粒子量が過
多である場合などを想定したものである。

【００１８】尚、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置
は、詰まり判定手段により捕集機構が異常であると判定
された場合に、捕集機構の温度上昇を抑制する抑制手段
を更に備えるようにしてもよい。

【００１９】捕集機構の温度上昇を抑制する方法として
は、内燃機関の吸気通路に吸気絞り弁を設け、その吸気
絞り弁を所定量閉弁させる方法を例示することができ
る。

【００２０】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置において、差圧増加率演算手段は、排気流量に対する
前後差圧の平均値を算出し、その平均値を用いて差圧増
加率を演算するようにしてもよい。

【００２１】この場合、差圧検出手段は、同一の排気流
量に対して複数の前後差圧値を検出し、差圧増加率演算
手段は、それら複数の前後差圧値の平均値を用いて差圧
増加率を算出することになる。この結果、差圧検出手段
の出力値にばらつきに起因した差圧増加率のばらつきが
抑制される。

【００２２】また、本発明に係る内燃機関の排気浄化装
置において、捕集機構としては、パティキュレートフィ
ルタ、或いはＮＯx触媒が担持されたパティキュレート
フィルタ等を例示することができる。

【００２３】尚、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置
は、捕集機構へ流入する排気流量の増加に対して捕集機
構の前後差圧が増加する割合の代わりに、捕集機構へ流
入する排気流量の増加に対して捕集機構の前圧が増加す
る割合をパラメータとして捕集機構の詰まり度合いを判
定するようにしてもよい。

【００２４】この場合、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、前記捕集機構へ流
入する排気流量に対する前記捕集機構の前圧を随時検出
する前圧検出手段と、前記前圧検出手段の検出値に基づ
き排気流量の増加に対して前圧が増加する割合を演算す
る前圧増加率演算手段と、前記前圧増加率演算手段によ
り算出された前圧増加率をパラメータとして前記捕集機
構の詰まり度合いを判定する詰まり判定手段と、を備え
るようにすればよい。

【００２５】ここでいう捕集機構の前圧とは、捕集機構
より上流における排気の圧力である。この前圧は、捕集
機構の前後差圧と同様に、捕集機構の詰まり度合いが同
一であっても捕集機構に流入する排気流量が多くなるほ
ど高くなり、この傾向は、捕集機構の詰まり度合いが高
くなるほど顕著となる。つまり、排気流量の増加に対し
て前圧が増加する割合（前圧増加率）は、捕集機構の詰
まり度合いが高くなるほど高くなる。

【００２６】このように前圧増加率と捕集機構の詰まり
度合いとの間には正の相関関係があるため、詰まり判定
手段は、前圧増加率演算手段により算出される前圧増加
率をパラメータとして捕集機構の詰まり度合いを判定す
ることが可能となる。

【００２７】その際、前圧増加率は、前圧検出手段が随
時に検出した複数の値に基づいて算出されるため、捕集
機構に流入する排気流量の変化や前圧検出手段の検出値
のばらつき等の影響を受け難い。

【００２８】従って、捕集機構に流入する排気流量の変
化や前圧検出手段の検出値のばらつき等が発生した場合
であっても、前圧増加率と捕集機構の詰まり度合いとの
相関関係が崩れ難く、判定精度の低下が抑制されること
になる。

【００２９】

【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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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１
２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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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１
９ａが設けられている。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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２
５ａ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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】遠心過給機１９のタービンハウジング１９
ｂ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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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ＰＭ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。

【００６０】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１０
０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。

【００６１】前記ＥＧＲ通路１００の途中には、該ＥＧ
Ｒ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。

【００６２】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。

【００６３】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Ｅ
ＧＲ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１
０５を冷却水導出管１０５と称するものとする。

【００６４】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。

【００６５】このように構成された排気再循環機構（Ｅ
ＧＲ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１
４へ導かれる。

【００６６】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。

【００６７】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１
４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。

【００６８】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
（ＮＯ_x）の発生量が抑制される。

【００６９】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、ＥＧ
Ｒ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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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１０
７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。

【００７３】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、ＣＰ
Ｕ４１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。

【００７４】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。

【００７５】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ＲＡＭ４
３へ送信する。

【００７６】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１０
７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。

【００７７】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、Ｅ
ＧＲ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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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の詰まり判定
制御を実行する。

【００８１】詰まり判定制御では、ＣＰＵ４１は、パテ
ィキュレートフィルタ２９へ流入する排気流量に対する
パティキュレートフィルタ２９の前後差圧を所定時間毎
に検出する。

【００８２】パティキュレートフィルタ２９へ流入する
排気流量は、内燃機関１の吸入空気量と相関関係がある
ため、パティキュレートフィルタ２９へ流入する排気流
量としてエアフローメータ１７の出力信号値（吸入空気
量）：Ｇａを用いることができる。また、パティキュレ
ートフィルタ２９の前後差圧は、差圧センサ３９によっ
て直接検出されるため、差圧センサ３９の出力信号値
（差圧）：△Ｐをパティキュレートフィルタ２９の前後
差圧として用いることができる。

【００８３】尚、エアフローメータ１７を通過した空気
がパティキュレートフィルタ２９に到達するまでには多
少の時間（応答遅れ時間）を要するため、エアフローメ
ータ１７が吸入空気量：Ｇａを検出した時点から前記の
応答遅れ時間経過後に差圧センサ３９が差圧：△Ｐを検
出するようにすることが好ましい。

【００８４】上記したような方法により吸入空気量：Ｇ
ａに対する差圧：△Ｐが検出されると、ＣＰＵ４１は、
吸入空気量：Ｇａに対する差圧：△Ｐを予めＲＡＭ４３
に設定されている差圧マップに記憶させる。

【００８５】差圧マップは、図３に示すように、吸入空
気量：Ｇａと差圧：△Ｐとを座標軸とした二次元マップ
であり、一定間隔：△Ｇａの吸入空気量（図中のGa1,Ga
2,Ga3,Ga4,Ga5,・・・Gan）によって複数の領域に分割
されている。

【００８６】ＣＰＵ４１は、図４に示すように、差圧マ
ップの一つの領域において少なくとも二点以上の座標：
（Ｇａ,△Ｐ）が記憶されると、それらの点の座標：
（Ｇａ,△Ｐ）の平均値（以下、平均点座標と称する）
を算出する。差圧マップの所定数（例えば、５つ）以上
の領域について平均点座標が算出されると、ＣＰＵ４１
は、前記した所定数の平均点座標を用いて、吸入空気
量：Ｇａの増加に対して差圧：△Ｐが増加する割合（以
下、差圧増加率と称する）を演算する。

【００８７】差圧増加率を演算する方法としては、図５
に示すように、前記した所定数の平均点座標およびまた
は各平均点座標の近傍を通る直線（以下、差圧直線と称
する）の方程式を求め、その直線の傾きを差圧増加率と
して算出する方法を例示することができる。

【００８８】ここで、パティキュレートフィルタ２９の
前後差圧：△Ｐは、図６に示すように、該パティキュレ
ートフィルタ２９の詰まり度合いが同一であっても該パ
ティキュレートフィルタ２９に流入する排気流量が多く
なるほど大きくなる傾向があり、その傾向はパティキュ
レートフィルタ２９の詰まり度合いが高くなるほど顕著
となる。従って、差圧増加率は、パティキュレートフィ
ルタ２９の詰まり度合いが高くなるほど高くなると言え
る。

【００８９】このように差圧増加率とパティキュレート
フィルタ２９の詰まり度合いとの間には正の相関関係が
あるため、ＣＰＵ４１は、差圧増加率をパラメータとし
てパティキュレートフィルタ２９の詰まり度合いを判定
することが可能となる。

【００９０】その際、差圧増加率は、エアフローメータ
１７及び差圧センサ３９が複数回にわたって検出した値
を用いて算出されるため、パティキュレートフィルタ２
９に流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及
び差圧センサ３９の検出値のばらつき等の影響を受け難
い。特に、エアフローメータ１７及び差圧センサ３９の
出力信号値の平均値を用いて差圧増加率が算出される場
合には、差圧増加率は、パティキュレートフィルタ２９
に流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及び
差圧センサ３９の検出値のばらつき等の影響を一層受け
難くなる。

【００９１】従って、パティキュレートフィルタ２９に
流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及び差
圧センサ３９の検出値のばらつき等が発生した場合であ
っても、パティキュレートフィルタ２９の詰まり度合い
と差圧増加率との相関関係が崩れ難くなり、パティキュ
レートフィルタ２９の詰まり度合いを正確に判定するこ
とが可能となる。

【００９２】以下では、上記した詰まり判定制御を利用
したＰＭ再生制御の実施例について述べる。

【００９３】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、パティキュレートフィルタ２９
の詰まり度合いが高くなる。パティキュレートフィルタ
２９の詰まり度合いが高くなると、パティキュレートフ
ィルタ２９内を通過する排気の抵抗が増大し、内燃機関
１に作用する背圧が増加する。

【００９４】これに対し、内燃機関１に作用する背圧が
過剰に高くならない範囲でＰＭ捕集量の上限値（以下、
ＰＭ捕集量上限値と称する）を設定し、ＰＭ捕集量がＰ
Ｍ捕集量上限値に達した時点で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
再生処理を行う必要がある。

【００９５】本実施の形態では、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に悪影響を
及ぼさない範囲内でＰＭ捕集量上限値を設定するととも
に、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量がＰＭ
捕集量上限値であるときの差圧増加率（以下、基準差圧
増加率と称する）を予め実験的に求めておくようにし
た。

【００９６】この場合、ＣＰＵ４１は、前述した方法に
よって算出される差圧増加率が前記基準差圧増加率を超
えたときに、ＰＭ再生処理を実行することになる。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。

【００９７】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。

【００９８】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Ｐ
Ｍ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
が再生されることになる。

【００９９】次に、本実施の形態におけるＰＭ再生制御
について図７に沿って説明する。図７は、ＰＭ再生制御
ルーチンを示すフローチャート図である。ＰＭ再生制御
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。

【０１００】ＰＭ再生制御ルーチンでは、ＣＰＵ４１
は、先ずＳ７０１においてエアフローメータ１７の出力
信号値（吸入空気量）：Ｇａを入力する。

【０１０１】Ｓ７０２では、ＣＰＵ４１は、該ＣＰＵ４
１内に設定されているカウンタ：Ｃを起動する。このカ
ウンタ：Ｃは、エアフローメータ１７の出力信号値（吸
入空気量）：Ｇａを入力した時点からの経過時間を計時
するカウンタである。

【０１０２】Ｓ７０３では、ＣＰＵ４１は、前記カウン
タ：Ｃの計時時間が所定時間：ｔ以上であるか否かを判
別する。前記所定時間：ｔは、エアフローメータ１７を
通過した空気がパティキュレートフィルタ２９へ到達す
るまでに要する応答遅れ時間である。

【０１０３】前記Ｓ７０３において前記カウンタ：Ｃの
計時時間が所定時間：ｔ未満であると判定された場合
は、ＣＰＵ４１は、前記カウンタ：Ｃの計時時間が所定
時間：ｔ以上となるまで前記Ｓ７０３の処理を繰り返し
実行する。

【０１０４】前記Ｓ７０３において前記カウンタ：Ｃの
計時時間が所定時間：ｔ以上であると判定されると、Ｃ
ＰＵ４１は、Ｓ７０４へ進み、差圧センサ３９の出力信
号値（差圧）：△Ｐを入力する。

【０１０５】Ｓ７０５では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ７０
１で入力された吸入空気量：Ｇａと前記Ｓ７０４で入力
された差圧：△Ｐとを座標：（Ｇａ,△Ｐ）としてＲＡ
Ｍ４３の差圧マップへ記憶させる。

【０１０６】Ｓ７０６では、ＣＰＵ４１は、前記差圧マ
ップ内に二つ以上の座標：（Ｇａ,△Ｐ）が記憶された
領域が存在するか否かを判別する。

【０１０７】前記Ｓ７０６において前記差圧マップ内に
二つ以上の座標：（Ｇａ,△Ｐ）が記憶された領域が存
在しないと判定された場合は、ＣＰＵ４１は、前述した
Ｓ７０１以降の処理を再度実行する。

【０１０８】一方、前記Ｓ７０６において前記差圧マッ
プ内に二つ以上の座標：（Ｇａ,△Ｐ）が記憶された領
域が存在すると判定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ７
０７へ進み、二つ以上の座標：（Ｇａ,△Ｐ）が記憶さ
れた領域の平均座標を算出する。

【０１０９】Ｓ７０８では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ７０
７の処理により前記差圧マップ内で平均座標算出済みの
領域数が５つ以上となったか否かを判別する。

【０１１０】前記Ｓ７０８において前記差圧マップ内で
平均座標算出済みの領域数が５つ未満であると判定され
た場合は、ＣＰＵ４１は、前述したＳ７０１以降の処理
を再度実行する。

【０１１１】一方、前記Ｓ７０８において前記差圧マッ
プ内で平均座標算出済みの領域数が５つ以上であると判
定された場合は、ＣＰＵ４１は、Ｓ７０９へ進み、前記
差圧マップ内の５つの領域の平均座標およびまたは平均
座標の近傍を通る直線の傾きを演算し、その傾きを差圧
増加率とみなす。

【０１１２】Ｓ７１０では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ７０
９で算出された差圧増加率と予めＲＯＭ４２に記憶され
ている基準差圧増加率とを比較し、前記差圧増加率が前
記基準差圧増加率を越えている否かを判別する。

【０１１３】前記Ｓ７１０において前記差圧増加率が前
記基準差圧増加率以下であると判定された場合は、ＣＰ
Ｕ４１は、パティキュレートフィルタ２９のＰＭ捕集量
がＰＭ捕集量上限値に達しておらず、ＰＭ再生処理を実
行する必要がないとみなす。この場合、ＣＰＵ４１は、
Ｓ７１３においてＲＡＭ４３の差圧マップの記憶内容を
リセットして本ルーチンの実行を一旦終了する。

【０１１４】一方、前記Ｓ７１０において前記差圧増加
率が前記基準差圧増加率を超えていると判定された場合
は、ＣＰＵ４１は、パティキュレートフィルタ２９のＰ
Ｍ捕集量がＰＭ捕集量上限値を超えているとみなし、Ｓ
７１１へ進む。

【０１１５】Ｓ７１１では、ＣＰＵ４１は、前記Ｓ７０
９で算出された差圧増加率と予めＲＯＭ４２に記憶され
ている限界差圧増加率とを比較する。前記限界差圧増加
率は、基準差圧増加率より高い値であって、ＰＭ再生処
理時に発生する熱によってパティキュレートフィルタ２
９の温度が閾値を超えると判断される差圧増加率であ
る。

【０１１６】前記Ｓ７１１において前記差圧増加率が前
記限界差圧増加率以下であると判定された場合は、ＣＰ
Ｕ４１は、Ｓ７１２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。

【０１１７】前記Ｓ７１２においてＰＭ再生処理を実行
し終えたＣＰＵ４１は、Ｓ７１３へ進み、差圧マップの
記憶内容をリセットする。

【０１１８】一方、前記Ｓ７１１において前記差圧増加
率が前記限界差圧増加率を超えていると判定された場合
は、ＣＰＵ４１は、Ｓ７１４へ進み、パティキュレート
フィルタ２９が異常であると判定する。その際、車室内
に予め警告灯や音声出力機を設けておき、ＣＰＵ４１が
警告灯を点灯又は音声出力機から警告音を出力させるこ
とにより、車両の乗員に対してパティキュレートフィル
タ２９の異常を通知するようにしてもよい。

【０１１９】Ｓ７１５では、ＣＰＵ４１は、吸気絞り弁
２１の最大開度を規制し、内燃機関１の吸入空気量を絞
る。この場合、パティキュレートフィルタ２９に流入す
る排気流量が減少するため、排気からパティキュレート
フィルタ２９へ伝達される熱量が減少し、パティキュレ
ートフィルタ２９の不用意な昇温が防止されることにな
る。その結果、パティキュレートフィルタ２９において
過剰量のＰＭが燃焼することがなくなる。

【０１２０】このようにＣＰＵ４１がＰＭ再生制御ルー
チンを実行することにより、本発明に係る差圧検出手
段、差圧増加率演算手段、及び詰まり判定手段が実現さ
れることになる。

【０１２１】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
詰まり度合いを精度良く判定することが可能となり、以
てパティキュレートフィルタ２９の再生時期や異常を正
確に判定することが可能となる。

【０１２２】＜他の実施の形態＞前述した実施の形態で
は、吸入空気量：Ｇａの増加に対して差圧：△Ｐが増加
する割合（差圧増加率）をパラメータとしてパティキュ
レートフィルタ２９の詰まり度合いを判定する例につい
て述べたが、図８に示されるように、差圧センサ３９の
代わりにパティキュレートフィルタ２９の前圧：Ｐを検
出する前圧センサ５０が上流側排気管２５ａに設けられ
ている場合には、吸入空気量：Ｇａの増加に対して前
圧：Ｐが増加する割合（以下、前圧増加率と称する）を
パラメータとしてパティキュレートフィルタ２９の詰ま
り度合いを判定するようにしてもよい。

【０１２３】この場合の詰まり判定制御では、ＣＰＵ４
１は、エアフローメータ１７の出力信号値（吸入空気
量）：Ｇａに対する前圧センサ５０の出力信号値（前
圧）：Ｐを所定時間毎に検出する。

【０１２４】上記したような方法により吸入空気量：Ｇ
ａに対する前圧：Ｐが検出されると、ＣＰＵ４１は、吸
入空気量：Ｇａに対する前圧：Ｐを予めＲＡＭ４３に設
定されている前圧マップに記憶させる。

【０１２５】前圧マップは、図９に示すように、吸入空
気量：Ｇａと前圧：Ｐとを座標軸とした二次元マップで
あり、一定間隔：△Ｇａの吸入空気量（図中のGa1,Ga2,
Ga3,Ga4,Ga5,・・・Gan）によって複数の領域に分割さ
れている。

【０１２６】ＣＰＵ４１は、前記の前圧マップの一つの
領域において少なくとも二点以上の座標：（Ｇａ,Ｐ）
が記憶されると、それらの点の座標：（Ｇａ,Ｐ）の平
均値（以下、平均点座標と称する）を算出する。前圧マ
ップの所定数（例えば、５つ）以上の領域について平均
点座標が算出されると、ＣＰＵ４１は、前記した所定数
の平均点座標を用いて、吸入空気量：Ｇａの増加に対し
て前圧：Ｐが増加する割合（前圧増加率）を演算する。

【０１２７】前圧増加率を演算する方法としては、図１
０に示すように、前記した所定数の平均点座標およびま
たは各平均点座標の近傍を通る直線（以下、前圧直線と
称する）の方程式を求め、その直線の傾きを前圧増加率
として算出する方法を例示することができる。

【０１２８】ここで、パティキュレートフィルタ２９の
前圧：Ｐは、図１１に示すように、該パティキュレート
フィルタ２９の詰まり度合いが同一であっても該パティ
キュレートフィルタ２９に流入する排気流量が多くなる
ほど大きくなる傾向があり、その傾向はパティキュレー
トフィルタ２９の詰まり度合いが高くなるほど顕著とな
る。従って、前圧増加率は、パティキュレートフィルタ
２９の詰まり度合いが高くなるほど高くなると言える。

【０１２９】このように前圧増加率とパティキュレート
フィルタ２９の詰まり度合いとの間には正の相関関係が
あるため、ＣＰＵ４１は、前圧増加率をパラメータとし
てパティキュレートフィルタ２９の詰まり度合いを判定
することが可能となる。

【０１３０】その際、前圧増加率は、エアフローメータ
１７及び前圧センサ５０が複数回にわたって検出した値
を用いて算出されるため、パティキュレートフィルタ２
９に流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及
び前圧センサ５０の検出値のばらつき等の影響を受け難
い。特に、エアフローメータ１７及び前圧センサ５０の
出力信号値の平均値を用いて前圧増加率が算出される場
合には、前圧増加率は、パティキュレートフィルタ２９
に流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及び
前圧センサ５０の検出値のばらつき等の影響を一層受け
難くなる。

【０１３１】従って、パティキュレートフィルタ２９に
流入する排気流量の変化やエアフローメータ１７及び前
圧センサ５０の検出値のばらつき等が発生した場合であ
っても、パティキュレートフィルタ２９の詰まり度合い
と前圧増加率との相関関係が崩れ難くなり、前述した実
施の形態と同様にパティキュレートフィルタ２９の詰ま
り度合いを正確に判定することが可能となる。

【発明の効果】本発明は、排気中に含まれる微粒子を捕
集する捕集機構を備えた内燃機関の排気浄化装置におい
て、捕集機構へ流入する排気流量の増加に対して捕集機
構の前後差圧又は前圧が増加する割合（差圧増加率又は
前圧増加率）をパラメータとして捕集機構の詰まり度合
いを判定することにより、差圧検出手段又は前圧検出手
段の検出値のばらつきや、捕集機構に流入する排気流量
の変化等に起因した判定精度の低下を抑制することが可
能となる。

【０１３２】この結果、本発明に係る内燃機関の排気浄
化装置によれば、捕集機構の詰まり度合いを正確に判定
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】差圧マップの構成を示す図

【図４】差圧マップに座標：（Ｇａ,△Ｐ）が記憶さ
れる様子を示す図

【図５】差圧マップを用いて差圧増加率を算出する手
順を説明する図

【図６】パティキュレートフィルタの詰まり度合いと
差圧と吸入空気量との関係を示す図

【図７】ＰＭ再生制御ルーチンを示すフローチャート
図

【図８】他の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９】前圧マップの構成を示す図

【図１０】前圧マップを用いて前圧増加率を算出する
手順を説明する図

【図１１】パティキュレートフィルタの詰まり度合い
と前圧と吸入空気量との関係を示す図

【符号の説明】

１・・・・内燃機関２・・・・気筒１７・・・エアフローメータ２１・・・吸気絞り弁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）３３・・・排気絞り弁３５・・・ＥＣＵ３９・・・差圧センサ４１・・・ＣＰＵ４２・・・ＲＯＭ４３・・・ＲＡＭ５０・・・前圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ４Ｄ０１９Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｑ４Ｄ０４８Ｆ０２Ｄ 9/02 41/38 Ｂ４Ｄ０５８ 41/38 45/00 ３６８Ｓ 45/00 ３６８Ｂ０１Ｄ 46/24 Ｂ // Ｂ０１Ｄ 46/24 53/36 １０３Ｂ１０３Ｃ (72)発明者大坪康彦愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者青山太郎愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者伊藤丈和愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田原淳愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G065 AA01 AA03 AA04 AA09 AA10 CA12 DA04 DA15 GA05 GA06 GA08 GA09 GA10 GA27 GA41 GA46 HA06 HA21 HA22 JA04 JA09 JA11 KA02 3G084 AA01 BA05 BA08 BA13 BA15 BA19 BA20 DA10 DA19 DA27 EA05 EB12 FA07 FA10 FA20 FA27 FA33 3G090 AA03 BA02 CA01 CB01 CB21 DA04 DA13 DA18 EA05 EA06 EA07 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AB13 BA07 BA17 CA02 CA18 CA27 CB02 CB03 DA02 DC01 EA01 EA03 EA05 EA07 EA16 EA17 EA32 FB14 GA06 GB02W GB04W GB05W 3G301 HA02 HA11 HA13 JA21 JA24 LA01 LB11 MA11 MA19 MA26 ND01 PA01Z PA10Z PD14Z PE01Z PE03Z PE08Z 4D019 AA01 BA05 BA06 BC05 BC07 CA01 CB04 CB09 4D048 AA06 AA18 AB01 AB02 BB02 BB14 CD05 DA01 DA02 DA03 DA05 DA06 DA07 DA08 DA13 DA20 EA04 4D058 JA32 JB02 JB06 MA44 NA04 SA08 TA02 TA06

Claims

【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、前記捕集機構へ流入する排気流量に対する前記捕集機構
の前後差圧を随時検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段の検出値に基づき排気流量の増加に対
して前後差圧が増加する割合を演算する差圧増加率演算
手段と、前記差圧増加率演算手段により算出された差圧増加率を
パラメータとして前記捕集機構の詰まり度合いを判定す
る詰まり判定手段と、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】前記差圧増加率演算手段は、排気流量に
対する前後差圧の平均値を算出し、その平均値を用いて
差圧増加率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３】前記詰まり判定手段は、前記差圧増加率
演算手段により算出された差圧増加率が所定値を越えた
場合に、前記捕集機構の捕集能力を再生する必要がある
と判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】前記詰まり判定手段は、前記差圧増加率
演算手段により算出された差圧増加率が前記所定値より
高い上限値を超えた場合に、前記捕集機構が異常である
と判定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関
の排気浄化装置。
【請求項５】前記詰まり判定手段により前記捕集機構
が異常であると判定された場合に、前記捕集機構の温度
上昇を抑制する抑制手段を更に備え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装置。
【請求項６】前記内燃機関の吸気通路に設けられ該吸
気通路を流れる吸気流量を絞る吸気絞り弁を更に備え、前記抑制手段は、前記差圧増加率演算手段により算出さ
れた差圧増加率が前記上限値を超えた場合に、前記吸気
絞り弁を所定量閉弁させることを特徴とする請求項５に
記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】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。
【請求項８】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、前記捕集機構へ流入する排気流量に対する前記捕集機構
の前圧を随時検出する前圧検出手段と、前記前圧検出手段の検出値に基づき排気流量の増加に対
して前圧が増加する割合を演算する前圧増加率演算手段
と、前記前圧増加率演算手段により算出された前圧増加率を
パラメータとして前記捕集機構の詰まり度合いを判定す
る詰まり判定手段と、を備えることを特徴とする内燃機
関の排気浄化装置。