JP2004019524A

JP2004019524A - 内燃機関の排気ガス浄化装置

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Publication number: JP2004019524A
Application number: JP2002174485A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kuboshima; 窪島　司; Shinichiro Okugawa; 奥川　伸一朗; Makoto Saito; 斉藤　誠; Shigeto Yabaneta; 矢羽田　茂人
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: US20030230079A1; DE10326528A1; US6962046B2; DE10326528B4; JP3922107B2

Abstract

【課題】パティキュレートフィルタの再生時期を誤らないようにすることである。
【解決手段】パティキュレートフィルタ４を再生するか否かを判定するＥＣＵ５１を、パティキュレートフィルタ４の差圧および排気流量とから得られた堆積量が再生開始値を越えるとパティキュレートフィルタ４の昇温を行うように設定することで再生頻度を抑制する一方、堆積量の検出精度が低下する、排気流量が小さいほど、また、アクセル開度の変化率が大きいほど、再生開始値が小さくなるように再生開始値を与えるように設定することで、堆積量が過剰になるまで再生処理が行われないことがないようにする。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化装置に関し、特にパティキュレートフィルタを再生する技術に関する。
【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エンジンでは、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ　に加え、排気ガス中に含まれる煤やＳＯＦ等の排気微粒子を除去することが必要になる。このため、排気通路にパティキュレートフィルタを配置し、ここで排気ガス中の排気微粒子を捕集している。
【０００３】
パティキュレートフィルタは、流入した排気ガスに多孔質の隔壁を透過させ、その際に、隔壁の表面や細孔で排気ガス中の排気微粒子を捕集する。捕集量が過剰に増えると、パティキュレートフィルタにおける流通抵抗の増大で内燃機関の背圧が上昇し出力の低下等をもたらす。このため、パティキュレートフィルタに捕集された排気微粒子を適宜、除去して、パティキュレートフィルタの排気微粒子捕集能力を回復させる必要がある。
【０００４】
パティキュレートフィルタの再生を内燃機関の運転中に可能としたものとして、パティキュレートフィルタに白金等の酸化触媒を設けて、酸化触媒の酸化作用を利用したものがある。このものでは、所定の時期になると、例えば膨張行程中に燃料を噴射するポスト噴射により燃料をパティキュレートフィルタに供給し、その燃焼熱を利用して酸化触媒の温度を上げ、捕集排気微粒子を除去する。また、通常の燃料噴射の時期をリタードして機関の効率を減じ、動力に変換されない廃熱を増やすことで、この熱を利用して酸化触媒の温度を上げる。これにより、パティキュレートフィルタに堆積した排気微粒子を燃焼し、除去する。
【０００５】
特開平７−３３２０６５号には、排気微粒子の捕集量が増大による前記流通抵抗の増大で、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越えると再生すべき時期と判じるものが開示されている。パティキュレートフィルタの再生は頻繁に行うと燃費が悪化することから、前記所定値は許容限界内でできるだけ大きな値に設定し、再生の頻度を抑えるのが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平７−３３２０６５号の技術では、パティキュレートフィルタを通過する排気ガスの流量が少ないと前記差圧も小さくなり、必ずしも十分な精度で排気微粒子の捕集量を得ることができない。
【０００７】
このため、例えば、排気微粒子が多く捕集されて、前記前後差圧が実際には再生すべきレベル、すなわち、再生処理を行わないことが許容される排気微粒子の捕集量の上限のレベルを越えているにもかかわらず、検出差圧が前記所定値を越えないということも起こり得る。この場合、その後、再生すべきと判じられた時には排気微粒子の捕集量が過剰で、パティキュレートフィルタの再生処理において、排気微粒子が急激に燃焼し、パティキュレートフィルタが異常な高温となり、破損するおそれがある。
【０００８】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、再生頻度を適正にし得る内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、内燃機関本体の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路の途中に、前記排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを有し、所定の時期にパティキュレートフィルタに捕集された排気微粒子を除去してパティキュレートフィルタを再生する内燃機関の排気ガス浄化装置において、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された運転状態に基づいて排気微粒子の捕集量を演算する捕集量演算手段と、
演算された捕集量を、前記パティキュレートフィルタの再生を開始すべき再生開始値と比較することにより、前記パティキュレートフィルタを再生するか否かを決定する再生決定手段と、
検出された運転状態に基づいて捕集量の検出精度の指標となる検出精度判定値を演算する検出精度判定値演算手段と、
前記捕集量の検出精度が低いほど前記再生開始値が小さくなるように、前記検出精度判定値に応じて前記再生開始値を再設定する再生開始値再設定手段とを具備せしめる。
【００１０】
排気微粒子の捕集量の検出精度が低い状態では、パティキュレートフィルタを再生すべきほどに捕集量が増大しているか否かを判断するための再生開始値が小さくなるから、検出精度が低く捕集量が実際よりも少量側に演算されるような場合であっても、再生時期が遅すぎてしまうということが回避される。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記再生開始値再設定手段には、
前記再生開始値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値を予め設定した所定値と比較して、前記捕集量の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記再生開始値の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
かつ、前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定する。
【００１２】
再生開始値を補正するようにしているが、補正を行うのを、検出精度が低いときに限定しているので、制御負担が減じられるとともに、前記再生開始値の補正用のマップのサイズを小型化することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、内燃機関本体の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路の途中に、前記排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを有し、所定の時期にパティキュレートフィルタに捕集された排気微粒子を除去してパティキュレートフィルタを再生する内燃機関の排気ガス浄化装置において、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段であって、その一つとして、排気微粒子の捕集量に応じて前記パティキュレートフィルタの流通抵抗が変化すると、これに伴って変化する排気ガスの圧力を検出する圧力検出手段を含む運転状態検出手段と、
運転状態に基づいて前記パティキュレートフィルタの再生を開始すべき排気ガス圧力を演算してこれを再生開始値とする再生開始値演算手段と、
前記圧力検出手段により検出された排気ガス圧力を前記再生開始値と比較することにより、前記パティキュレートフィルタを再生するか否かを決定する再生決定手段と、
検出された運転状態に基づいて前記排気ガス圧力の検出精度の指標となる検出精度判定値を演算する検出精度判定値演算手段と、
前記排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記再生開始値が小さくなるように、検出精度判定値に応じて前記再生開始値を設定する再生開始値再設定手段とを具備せしめる。
【００１４】
排気ガス圧力の検出精度が低い状態では、パティキュレートフィルタを再生すべきほどに差圧が増大しているか否かを判断するための再生開始値が小さくなるから、検出精度が低く排気ガス圧力が実際よりも低圧側に検出されるような場合であっても、再生時期が遅すぎてしまうということが回避される。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記再生開始値再設定手段を、前記再生開始値演算手段により演算された前記再生開始値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値を予め設定した所定値と比較して、前記排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記再生開始値の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定する。
【００１６】
再生開始値を補正するようにしているが、補正を行うのを、検出精度が低いときに限定しているので、制御負担が減じられるとともに、前記再生開始値の補正用のマップのサイズを小型化することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４の発明の構成において、前記再生決定手段を、前記捕集量若しくは前記排気ガス圧力が再生開始値を越えた合計時間が予め設定した所定の時間を越えていることを条件として、パティキュレートフィルタの再生を許可するように設定する。
【００１８】
検出精度の低いときでも、高精度な検出が可能なときと同様に、パティキュレートフィルタを再生すべきか否かを正確に判定することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項５の発明の構成において、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記所定時間が長くなるように、前記検出精度判定値に応じて前記所定時間を設定する所定時間設定手段を具備せしめる。
【００２０】
捕集量や排気ガス圧力の検出精度が低ければその分、所定時間を長くしないと、パティキュレートフィルタの再生が必要であるとの判断が確実にならないが、一方、検出精度が高ければその分、所定時間は短くとも、パティキュレートフィルタの再生が必要であるとの判断を確実になし得る。検出精度の低いときには前記所定時間が長くなり、検出精度の高いときには所定時間が短くなるので、検出精度に応じて所定時間を適正化することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、請求項６の発明の構成において、前記所定時間設定手段を、前記所定時間の、予め設定した基準時間を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値をそのしきい値と比較して、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記所定時間の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定する。
【００２２】
所定時間を補正するようにしているが、補正を行うのを、検出精度が低いときに限定しているので、制御負担が減じられるとともに、所定時間の補正用のマップのサイズを小型化することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし４の発明の構成において、前記再生決定手段を、所定時間内において前記捕集量若しくは前記排気ガス圧力が再生開始値を越えた時間の割合が予め設定した所定の割合を越えていることを条件として、パティキュレートフィルタの再生を許可するように設定する。
【００２４】
捕集量や排気ガス圧力の検出精度の低いときでも、高精度な検出が可能なときと同様に、パティキュレートフィルタを再生すべきか否かを正確に判定することができる。しかも、突発的なノイズ等で前記捕集量若しくは前記排気ガス圧力が再生開始値を越える時間が散発的に生じ、その合計時間が一定時間を越えることになっても、これを再生すべき時期と判断することはない。したがって、再生時期を早まることが回避され、パティキュレートフィルタを再生すべきか否かをより正確に判定することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、請求項８の発明の構成において、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記所定割合が大きくなるように、前記検出精度判定値に応じて前記所定割合を設定する時間割合設定手段を具備せしめる。
【００２６】
捕集量や排気ガス圧力の検出精度が低ければその分、所定割合を大きくしないと、パティキュレートフィルタの再生が必要であるとの判断が確実にならないが、一方、検出精度が高ければその分、所定割合は小さくとも、パティキュレートフィルタの再生が必要であるとの判断を確実になし得る。検出精度の低いときには前記所定割合が大きくなり、検出精度の高いときには所定割合が小さくなるので、検出精度に応じて所定割合を適正化することができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、請求項９の発明の構成において、前記時間割合設定手段を、前記所定割合の予め設定した基準割合値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値をそのしきい値と比較して、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記所定割合の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定する。
【００２８】
所定割合を補正するようにしているが、補正を行うのを、検出精度が低いときに限定しているので、所定割合の補正用のマップのサイズを小型化することができる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０の発明の構成において、前記検出精度判定値には、運転状態量の時間に対する変化率を含む。
【００３０】
運転状態が過渡状態にあるときには内燃機関の各部が定常運転時とは異なる挙動を示すため、捕集量や排気ガス圧力の検出で誤差を生じやすい。したがって、運転状態量の時間に対する変化率例えばアクセル開度の時間に対する変化率等が好適な検出精度判定値となる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明では、請求項１ないし１１の発明の構成において、前記検出精度判定値には、前記パティキュレートフィルタを流通する排気ガスの流量を含む。
【００３２】
パティキュレートフィルタを流通する排気ガスの流量の少量域では、排気微粒子の捕集量に応じて前記パティキュレートフィルタの流通抵抗が変化しても、これに伴って変化する排気ガスの圧力が小さくなり、検出誤差を生じやすい。また、前記排気ガスの流量や排気ガスの圧力に基づいて捕集量を演算する場合にも、検出誤差を生じやすい。したがって、前記排気ガス流量が好適な検出精度判定値となる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明を適用した第１実施形態になるディーゼルエンジンの構成を示す。ディーゼルエンジンは、エンジン本体１に、吸入空気が流通する吸気通路２と、エンジン本体１の気筒からの排気ガスが流通する排気通路３とが接続され、排気通路３の途中にはパティキュレートフィルタ４が設けてある。パティキュレートフィルタ４は、コーディエライトや炭化珪素等の多孔質セラミック製のハニカム体の流路を目封じしてフィルタ本体を形成したもので、入口４ａから流入したエンジン本体１の各気筒からの排気ガスが、多孔質の隔壁を透り、出口４ｂから下流へと流れる。このとき、パティキュレートフィルタ４には、排気ガスに含まれる排気微粒子が捕集され、運転時間を経るとともに堆積していく。また、パティキュレートフィルタ４のフィルタ本体の表面には、白金やパラジウム等の貴金属を主成分とする酸化触媒が担持されており、所定の温度条件下で排気微粒子を酸化、燃焼し、除去する。
【００３４】
エンジン本体１のインジェクタ等、エンジン各部を制御するＥＣＵ５１が設けられている。ＥＣＵ５１はマイクロコンピュータを中心に構成された一般的なものである。
【００３５】
ＥＣＵ５１には、運転状態を示す種々の信号が入力している。すなわち、排気通路３には管壁を貫通して運転状態検出手段である温度センサ５２ａ，５２ｂが設けてあり、排気温度を検出するようになっている。温度センサ５２ａ，５２ｂはパティキュレートフィルタ４の直上流と直下流とのそれぞれに設けられる。上流側の温度センサ５２ａの検出温度はパティキュレートフィルタ４の入口４ａにおける、流通する排気ガスの温度であり、ＤＰＦ入口温度という。下流側の温度センサ５２ｂの検出温度はパティキュレートフィルタ４の出口４ｂにおける、流通する排気ガスの温度であり、ＤＰＦ出口温度という。
【００３６】
ＥＣＵ５１では、このＤＰＦ入口温度とＤＰＦ出口温度とからＤＰＦ温度Ｔが求められる。ＤＰＦ温度Ｔはパティキュレートフィルタ４を代表する温度であり、ＤＰＦ入口温度に一次遅れフィルタ演算を作用させた出力と、ＤＰＦ出口温度との平均値をとって得る。ＤＰＦ入口温度に一次遅れフィルタ演算を作用させるのは、ＤＰＦ入口温度はエンジン本体１からの排気ガスの排出状況で大きく変動するので、その影響を排除するためである。要求される仕様によっては、単に、ＤＰＦ入口温度とＤＰＦ出口温度との平均でもよいし、加重平均でもよい。パティキュレートフィルタ４を代表する温度であればよい。
【００３７】
また、排気通路３には、パティキュレートフィルタ４の直上流側で分岐する第１の分岐通路３１ａと、パティキュレートフィルタ４の直下流側で分岐する第２の分岐通路３１ｂとが接続され、両分岐通路３１ａ，３１ｂに介設された運転状態検出手段である差圧センサ５３が、パティキュレートフィルタ４の入口４ａと出口４ｂとの間の差圧を検出するようになっている。差圧は、パティキュレートフィルタ４における排気微粒子の捕集量（以下、適宜、ＰＭ捕集量という）が増大すると圧力損失が大きくなって増大する排気ガス圧力である。
【００３８】
また、吸気通路２には運転状態検出手段であるエアフローメータ５４が設けられ、吸入空気の流量（以下、適宜、吸気量という）を検出する。また、運転状態検出手段であるアクセル開度センサ５５の出力信号からアクセル開度が、運転状態検出手段であるクランク角センサ５６の出力信号からエンジン回転数が知られるようになっている。
【００３９】
図２に、パティキュレートフィルタ４の再生処理に関し、ＥＣＵ５１で実行される制御内容を示す。これは、タイマ割り込みにて所定周期で立ち上がるプログラムである。先ずステップＳ１０１では、吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、アクセル開度α、再生開始値である再生開始ＰＭ捕集量ｍを読み込む。吸気量ＧＡは本実施形態では質量流量として読み込まれる。
【００４０】
再生開始ＰＭ捕集量ｍは、パティキュレートフィルタ４の再生を開始すべきＰＭ捕集量であり、予めＥＣＵ５１のＲＯＭに格納しておく。再生開始ＰＭ捕集量ｍは、パティキュレートフィルタ４の再生が頻繁になされるのを回避すべく、許容範囲内でできるだけ大きな値、例えば８ｇに設定される。
【００４１】
ステップＳ１０２は検出精度判定値演算手段としての処理であり、吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔおよび差圧Ｐｄｐｆ　に基づいて、排気流量Ｖｅｘを算出する。これは、質量流量の吸気量ＧＡを、ＤＰＦ温度Ｔおよび差圧Ｐｄｐｆ　に基づいて体積流量に換算するものである。また、アクセル開度αの時間に対する変化率（以下、適宜、アクセル開度変化率という）α’を算出する。これは、前回値との差分により求めることができる。
【００４２】
ステップＳ１０３は捕集量演算手段としての手順で、排気流量Ｖｅｘおよび差圧Ｐｄｐｆ　に基づいて、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を算出する。これはＥＣＵ５１のＲＯＭに格納されたマップに基づいてなされる。図３にこのマップの内容を示す。図中の曲線群は、それぞれの曲線が同じＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　をとる排気流量Ｖｅｘおよび差圧Ｐｄｐｆ　を示しており、同じＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　であっても、排気流量Ｖｅｘが少なければ、差圧Ｐｄｐｆ　が低く現れる。マップ化するデータは予め実験等により求めておく。
【００４３】
ステップＳ１０４，Ｓ１０５は補正禁止手段としての処理であり、後述するステップＳ１０６，Ｓ１０７とで、再生開始値再設定手段としての処理を構成する。ステップＳ１０４では、排気流量Ｖｅｘを予め設定した所定値Ｖｅｘ０　と比較し、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定する。肯定判断されると、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、アクセル開度変化率α’を予め設定した所定値α’０　と比較し、アクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定する。肯定判断されると、ステップＳ１０８に進む。
【００４４】
ステップＳ１０４またはステップＳ１０５が否定判断されると、ステップＳ１０６，Ｓ１０７を実行して、ステップＳ１０８に進むようになっている。すなわち、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きく、かつ、アクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいときのみ、ステップＳ１０６，Ｓ１０７を非実行とすることになる。ステップＳ１０６，Ｓ１０７については後で詳述する。
【００４５】
排気流量Ｖｅｘが少ないほどパティキュレートフィルタ４に十分な差圧が生じないので、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出誤差は増大する。また、アクセル開度αが大きく変化する過渡状態では、排気流量Ｖｅｘおよび差圧Ｐｄｐｆ　が大きく変化するから、アクセル開度変化率α’が大きいほど、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出誤差は増大する。したがって、ステップＳ１０４およびステップＳ１０５のいずれもが肯定判断される場合は、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出精度が十分な状態であり、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の少なくともいずれかが否定判断される場合は、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出精度が十分ではない、と判ずることができる。
【００４６】
さて、排気流量Ｖｅｘが少ない場合、または、アクセル開度変化率α’が大きい場合にＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出精度が十分ではないとして実行されるステップＳ１０６，Ｓ１０７は、補正手段としての処理で、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’に基づいて前記再生開始ＰＭ捕集量ｍを補正する処理である。補正はＲＯＭに記憶された再生開始ＰＭ捕集量ｍから所定の減量分Δｍを減じることで行う。
【００４７】
図４は、排気流量Ｖｅｘと、減量分Δｍ、ＰＭ捕集量検出誤差および補正後の再生開始ＰＭ捕集量ｍとの対応関係を示すもので、排気流量Ｖｅｘが少なくＰＭ捕集量検出誤差が大きいほど、減量分Δｍは大きな値が与えられ、ＰＭ捕集量検出誤差が大きいほど、補正後の再生開始ＰＭ捕集量ｍは、再生が必要なＰＭ捕集量に対して余裕ができる。また、図５は、アクセル開度変化率α’と、減量分Δｍ、ＰＭ捕集量検出誤差および補正後の再生開始ＰＭ捕集量ｍとの対応関係を示すもので、アクセル開度変化率α’が大きくＰＭ捕集量検出誤差が大きいほど、減量分Δｍは大きな値が与えられ、ＰＭ捕集量検出誤差が大きいほど、補正後の再生開始ＰＭ捕集量ｍは、再生が必要なＰＭ捕集量に対して余裕ができる。ＥＣＵ５１のＲＯＭには、排気流量Ｖｅｘと減量分Δｍとの対応関係を示すマップ、および、アクセル開度変化率α’と減量分Δｍとの対応関係を示すマップが記憶されており、ステップＳ１０６では、それぞれのマップから減量分Δｍを求めて加算し、ステップＳ１０７で、この加算された減量分Δｍを、ステップＳ１０１で読み込んだ再生開始ＰＭ捕集量ｍから減じて、補正後の再生開始ＰＭ捕集量ｍとする。
【００４８】
なお、再生開始ＰＭ捕集量ｍを、２種類のマップではなく、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’に対して１つの減量分Δｍが対応する単一の二次元マップにより補正してもよい。
【００４９】
ステップＳ１０８は再生決定手段としての処理で、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を再生開始ＰＭ捕集量ｍと比較し、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きいか否かを判定する。ここで、排気流量Ｖｅｘが少ない場合、または、アクセル開度変化率α’が大きい場合には、再生開始ＰＭ捕集量ｍは補正されたものである（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。ステップＳ１０８が肯定判断されると、ステップＳ１０９で、パティキュレートフィルタ４の昇温を実行し、パティキュレートフィルタ４を再生処理する。パティキュレートフィルタ４の昇温は、ポスト噴射や燃料噴射時期のリタードによりなされる。ステップＳ１０８が否定判断されると、パティキュレートフィルタ４の再生が必要なほどには未だ排気微粒子が捕集されていないものとしてステップＳ１０９を非実行とする。
【００５０】
さて、本発明では、図４、図５より知られるように、ＰＭ捕集量の検出精度が低い状態では、再生開始ＰＭ捕集量ｍが低い値に補正されることで、排気微粒子が、実際には検出されたＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　よりも多めに捕集されていても、実際のＰＭ捕集量が過剰な量になるまで再生処理がなされないということが回避され、パティキュレートフィルタ４の破損を好適に防止することができる。
【００５１】
しかも、減量分Δｍを、ＰＭ捕集量の検出精度の指標となる排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’に基づいて与えるようにしているので、ＰＭ捕集量の検出精度が相当程度悪化していれば減量分Δｍは大きくなって、パティキュレートフィルタ４の破損の防止が優先されるが、ＰＭ捕集量の検出精度がやや悪い程度であれば減量分Δｍは小さく、パティキュレートフィルタ４の破損を防止可能な許容限界内で、できるだけ再生頻度を抑制することができる。
【００５２】
また、排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’がそれぞれの所定値Ｖｅｘ０　，α’０　を越えなければ、再生開始ＰＭ捕集量ｍの補正はなされない。すなわち、補正をする場合を限定することで、制御負担を軽減することができる。この場合、排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’のうち一方のみが所定値Ｖｅｘ０　，α’０　を越えて再生開始ＰＭ捕集量ｍの補正を行う場合において、排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’のうち所定値Ｖｅｘ０　，α’０　を越えなかった方については、減量分Δｍを求めないようにすれば、所定値Ｖｅｘ０　，α’０　以上の範囲についてはマップが不要であり、さらに制御負担が小さくなる。
【００５３】
（第２実施形態）
図６に本発明を適用した第２実施形態になる内燃機関のＥＣＵで実行される制御を示す。このＥＣＵで実行される制御を除き、構成は第１実施形態と実質的に同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。また、ＥＣＵも含め、エンジン各部については同じ番号を付して説明するものとする。
【００５４】
ステップＳ２０１は、吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度αを読み込み、ステップＳ２０２では、第１実施形態のステップＳ１０２と同様に、吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔおよび差圧Ｐｄｐｆ　に基づいて、排気流量Ｖｅｘを算出し、アクセル開度αに基づいてアクセル開度変化率α’を算出する。
【００５５】
ステップＳ２０３は再生開始値演算手段としての処理で、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度αに基づいて、再生を開始すべき差圧（再生開始差圧）Ｐを算出する。図７は、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度αと再生開始差圧Ｐとの対応関係を示すもので、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度αが大きく排気流量が多くなると、大きな再生開始差圧Ｐが与えられる。ＥＣＵ５１のＲＯＭには、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度αと再生開始差圧Ｐとの対応関係を示すマップが記憶されており、マップにしたがって再生開始差圧Ｐが与えられるようになっている。
【００５６】
ステップＳ２０４では、第１実施形態のステップＳ１０４と同様に排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ２０５では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様にアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定し、判定結果に応じてステップＳ２０６，Ｓ２０７を非実行とするか否かを決定する。
【００５７】
ステップＳ２０６，Ｓ２０７は補正手段としての処理で、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも小さいか、またはアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも大きいときに実行される。ステップＳ２０６では、次のように、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’に基づいて前記再生開始差圧Ｐを補正する。補正はステップＳ２０２で算出された再生開始差圧Ｐから所定の減量分ΔＰを減じることで行う。ステップＳ２０６，Ｓ２０７は前記ステップＳ２０４，Ｓ２０５とともに、再生開始値再設定手段としての処理を構成する。
【００５８】
図８は、排気流量Ｖｅｘと、減量分ΔＰ、差圧検出誤差および補正後の再生開始差圧Ｐとの対応関係を示すもので、排気流量Ｖｅｘが少なく差圧検出誤差が大きいほど、減量分ΔＰは大きな値が与えられ、差圧検出誤差が大きいほど、補正後の再生開始差圧Ｐは、再生が必要な再生開始差圧Ｐに対して余裕ができる。また、図９は、アクセル開度変化率α’と、減量分ΔＰ、差圧検出誤差および補正後の再生開始差圧Ｐとの対応関係を示すもので、アクセル開度変化率α’が大きく差圧検出誤差が大きいほど、減量分ΔＰは大きな値が与えられ、差圧検出誤差が大きいほど、補正後の再生開始差圧Ｐは、再生が必要な再生開始差圧Ｐに対して余裕ができる。ＥＣＵ５１のＲＯＭには、排気流量Ｖｅｘと減量分ΔＰとの対応関係を示すマップ、および、アクセル開度変化率α’と減量分ΔＰとの対応関係を示すマップが記憶されており、それぞれのマップから減量分ΔＰを求めて加算したものを、ステップＳ２０３で算出された再生開始差圧Ｐから減じて、補正後の再生開始差圧Ｐとする。
【００５９】
ステップＳ２０８は再生決定手段としての処理で、差圧Ｐｄｐｆ　を再生開始差圧Ｐと比較し、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きいか否かを判定する。ここで、排気流量Ｖｅｘが少ない場合、または、アクセル開度変化率α’が大きい場合には、再生開始差圧Ｐは補正されたものである（ステップＳ２０６，Ｓ２０７）。ステップＳ２０８が肯定判断されると、ステップＳ２０９で、パティキュレートフィルタ４の昇温を実行し、パティキュレートフィルタ４を再生処理する。ステップＳ２０８が否定判断されると、パティキュレートフィルタ４の再生が必要なほどには未だ排気微粒子が捕集されていないものとしてステップＳ２０９を非実行とする。
【００６０】
本実施形態では、差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度が低下する状態では再生開始差圧Ｐが低い値に再設定されるから、実際のＰＭ捕集量が過剰になることを回避し、再生時にパティキュレートフィルタ４が破損することを防止することができる。
【００６１】
（第３実施形態）
図１０に本発明を適用した第３実施形態になる内燃機関のＥＣＵで実行される制御を示す。このＥＣＵで実行される制御を除き、構成は第１実施形態と実質的に同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６２】
ステップＳ３０１では、第１実施形態と同様に吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、アクセル開度αおよび再生開始捕集量ｍを取り込むのに加えて所定時間である再生開始条件継続時間ｔを読み込む（ステップＳ３０１）。再生開始条件継続時間ｔは再生開始捕集量ｍとともにＥＣＵ５１のＲＯＭに記憶されており、詳しくは後述する。ステップＳ３０２，Ｓ３０３では、第１実施形態と同様に、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’を算出する（ステップＳ３０２）とともに、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を算出する（ステップＳ３０３）。
【００６３】
ステップＳ３０４では、第１実施形態のステップＳ１０４と同様に排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ３０５では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様にアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定し、判定結果に応じてステップＳ３０６，Ｓ３０７を非実行とするか否かを決定する。
【００６４】
ステップＳ３０６，Ｓ３０７は、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも小さいか、またはアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも大きいときに実行される。ステップＳ３０６では、第１実施形態のステップＳ１０６と同様に、前記再生開始ＰＭ捕集量ｍの減量分Δｍを求めるのに加えて、再生開始条件継続時間ｔの増量分Δｔを求める。ステップＳ３０７では、第１実施形態のステップＳ１０７と同様に、前記再生開始ＰＭ捕集量ｍを、これから減量分Δｍを減じることで補正するとともに、再生開始条件継続時間ｔを、これに増量分Δｔを加算することで補正する。
【００６５】
ステップＳ３０６，Ｓ３０７は再生開始ＰＭ捕集量ｍを補正する補正手段としての処理であるとともに、再生開始条件継続時間ｔを補正する補正手段としての処理である。また、ステップＳ３０４，Ｓ３０５は再生開始ＰＭ捕集量ｍの補正を禁止する補正禁止手段としての処理であるとともに、再生開始条件継続時間ｔの補正を禁止する補正禁止手段としての処理である。ステップＳ３０４〜Ｓ３０７により、所定時間設定手段としての処理を構成する。
【００６６】
再生開始条件継続時間ｔは、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えているとの判断が十分に継続していることを確認するための再生処理の待ち時間の長さであり、後述するように、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えているとの判断が再生開始条件継続時間ｔの間、例えば、継続すると、再生処理が実行される。したがって、再生開始条件継続時間ｔが十分に長ければ、ＰＭ捕集量の検出精度が低下している状態でも、実際のＰＭ捕集量が再生を開始すべき捕集量を越えている確度が高くなり、再生をすべきとの判断をより確かなものにすることができる。しかしながら、再生開始条件継続時間ｔが長すぎると、再生を開始する適正な時期を逸することになり、短すぎれば徒に再生頻度を上げてしまうことになる。そこで、ＰＭ捕集量の検出精度を考慮して、以下のように再生開始条件継続時間ｔが補正される。
【００６７】
図１１は、排気流量Ｖｅｘと増量分Δｔとの対応関係を示すもので、排気流量Ｖｅｘが少ないほど、増量分Δｔは大きな値が与えられる。また、図１２は、アクセル開度変化率α’と増量分Δｔとの対応関係を示すもので、アクセル開度変化率α’が大きいほど、増量分Δｔは大きな値が与えられる。ＥＣＵ５１のＲＯＭには、排気流量Ｖｅｘと増量分Δｔとの対応関係を示すマップ、および、アクセル開度変化率α’と増量分Δｔとの対応関係を示すマップが記憶されており、ステップＳ３０６では、それぞれのマップから増量分Δｔを求めて加算し、ステップＳ３０７で、この増量分ΔｔをＲＯＭに記憶された再生開始条件継続時間ｔから減じて、補正後の再生開始条件継続時間ｔとする。
【００６８】
ステップＳ３０８〜Ｓ３１１は再生決定手段としての処理であり、ステップ３０８では、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を再生開始捕集量ｍと比較し、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ３０８が否定判断されると、未だパティキュレートフィルタ４の再生が必要なほどには排気微粒子が捕集されていないものとして、ステップＳ３０９およびステップＳ３１０〜Ｓ３１２をスキップしてリターンに抜ける。
【００６９】
ステップＳ３０８が肯定判断されると、ステップＳ３０９で再生待機時間ｔｒｅｇ　をインクリメントし、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０では、再生待機時間ｔｒｅｇ　を再生開始条件継続時間ｔと比較し、再生待機時間ｔｒｅｇ　が再生開始条件継続時間ｔよりも大きいか否かを判定する。否定判断されると、リターンに抜ける。
【００７０】
ステップＳ３１０が肯定判断されると、ステップＳ３１１で再生待機時間ｔｒｅｇ　をリセット（ｔｒｅｇ　＝０）するとともに、ステップＳ３１２でパティキュレートフィルタ４の昇温を実行し、パティキュレートフィルタ４を再生処理する。
【００７１】
したがって、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きくパティキュレートフィルタ４の再生が必要であるとの判断が再生開始条件継続時間ｔの間、継続する等、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きかった合計時間が再生開始条件継続時間ｔになることを条件に、パティキュレートフィルタ４の再生処理が実行されることになる。
【００７２】
このように、パティキュレートフィルタ４の再生処理を実行するに当たり、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きく再生が必要であるとの判断が一定時間を越えた後で再生処理を行うようにすることで、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の検出精度が低い状態でも、再生処理が必要か否かをさらに適正に判断することができる。なお、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えるようになってからＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも小さい時間が突発的に生じても（ステップＳ３０８）、そのときの再生待機時間ｔｒｅｇ　は保持されてリターンに抜けるので、ノイズ性の要因でＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも小さくなることがあっても、パティキュレートフィルタ４の再生処理が必要であるとの判断には影響がなく、実用的である。
【００７３】
しかも、この再生開始条件継続時間ｔが、ＰＭ捕集量の検出精度が低い状態では、より長い値に再設定されることで、真に再生処理が必要か否かをさらに確実に判断することができる。
【００７４】
（第４実施形態）
図１３に本発明を適用した第４実施形態になる内燃機関のＥＣＵで実行される制御を示す。このＥＣＵで実行される制御を除き、構成は第１実施形態と実質的に同じであり、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７５】
ステップＳ４０１では、第２実施形態と同様に吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、回転数ＮＥ、およびアクセル開度αを読み込むのに加えて再生開始条件継続時間ｔを読み込む（ステップＳ４０１）。次いで、第２実施形態と同様に、排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’を算出する（ステップＳ４０２）とともに、再生開始差圧Ｐを算出する（ステップＳ４０３）。
【００７６】
ステップＳ４０４では、第１実施形態のステップＳ１０４と同様に排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ４０５では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様にアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定し、判定結果に応じてステップＳ４０６，Ｓ４０７を非実行とするか否かを決定する。
【００７７】
ステップＳ４０６，Ｓ４０７は、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも小さいか、またはアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも大きいときに実行される。ステップＳ４０６では、第２実施形態のステップＳ２０６と同様に、前記再生開始差圧Ｐの減量分ΔＰを求めるのに加えて、再生開始条件継続時間ｔの増量分Δｔを求める。ステップＳ４０７では、第２実施形態のステップＳ２０７と同様に、前記再生開始差圧Ｐを、これから減量分ΔＰを減じることで補正するとともに、再生開始条件継続時間ｔを、これに増量分Δｔを加算することで補正する。
【００７８】
再生開始条件継続時間ｔは、第３実施形態と同趣旨のもので、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを越えているとの判断が十分に繰り返されていることを確認するための再生処理の待機時間の長さである。差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度を考慮して再生開始条件継続時間ｔが補正される。
【００７９】
再生開始条件継続時間の増量分Δｔは、第３実施形態のものと同様に、排気流量Ｖｅｘが小さいほど、アクセル開度変化率α’が大きいほど、大きな値が与えられる。
【００８０】
ステップ４０８では、差圧Ｐｄｐｆ　を再生開始差圧Ｐと比較し、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４０８が否定判断されると、未だパティキュレートフィルタ４の再生が必要なほどには排気微粒子が捕集されていないものとして、ステップＳ４０９およびステップＳ４１０〜Ｓ４１２をスキップしてリターンに抜ける。
【００８１】
ステップＳ４０８が肯定判断されると、ステップＳ４０９で再生待機時間ｔｒｅｇ　をインクリメントし、ステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０では、再生待機時間ｔｒｅｇ　を再生開始条件継続時間ｔと比較し、再生待機時間ｔｒｅｇ　が再生開始条件継続時間ｔよりも大きいか否かを判定する。否定判断されると、リターンに抜ける。
【００８２】
ステップＳ４１０が肯定判断されると、ステップＳ４１１で再生待機時間ｔｒｅｇ　をリセット（ｔｒｅｇ　＝０）するとともに、ステップＳ４１２でパティキュレートフィルタ４の昇温を実行し、パティキュレートフィルタ４を再生処理する。
【００８３】
したがって、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きくパティキュレートフィルタ４の再生が必要であるとの判断が再生開始条件継続時間ｔの間、継続する等、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きかった合計時間が再生開始条件継続時間ｔになることを条件に、パティキュレートフィルタ４の再生処理が実行されることになる。
【００８４】
このように、再生処理を実行するに当たり、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きく、再生が必要であるとの判断が一定時間を越えた後で再生処理を行うようにすることで、差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度が低い状態でも、再生処理が必要か否かをさらに適正に判断することができる。なお、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを越えるようになってから差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも小さい時間が突発的に生じても（ステップＳ４０８）、そのときの再生待機時間ｔｒｅｇ　は保持されてリターンに抜けるので、ノイズ性の要因で差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも小さくなることがあっても、パティキュレートフィルタ４の再生処理が必要であるとの判断には影響がなく、実用的である。
【００８５】
しかも、この再生開始条件継続時間ｔが、差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度が低い状態では、より長い値に再設定されることで、真に再生処理が必要か否かをさらに確実に判断するとができる。
【００８６】
（第５実施形態）
図１４に本発明を適用した第５実施形態になる内燃機関のＥＣＵで実行される制御を示す。本実施形態では、パティキュレートフィルタ４の再生時期についてより確かな判断を可能とすべく、第３実施形態とは別の処理が実行される。第３実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８７】
ステップＳ５０１では、第１実施形態と同様に吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、アクセル開度αおよび再生開始ＰＭ捕集量ｍを読み込むのに加えて再生開始条件成立回数ｘを読み込む。再生開始条件成立回数ｘは再生開始ＰＭ捕集量ｍとともにＥＣＵ５１のＲＯＭに記憶されており、詳しくは後述する。ステップＳ５０２，Ｓ５０３では、第１実施形態と同様に、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’を算出する（ステップＳ５０２）とともに、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を算出する（ステップＳ５０３）。
【００８８】
ステップＳ５０４では、第１実施形態のステップＳ１０４と同様に排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ５０５では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様にアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定し、判定結果に応じて、後述するステップＳ５０６，Ｓ５０７を非実行とするか否かを決定する。
【００８９】
ステップＳ５０６，Ｓ５０７は、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか、またはアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいときに実行される。ステップＳ５０６では、第１実施形態のステップＳ１０６と同様に、前記再生開始ＰＭ捕集量ｍの減量分Δｍを求めるのに加えて、所定割合である再生開始条件成立回数ｘの増量分Δｘを求める。ステップＳ５０７では、前記再生開始ＰＭ捕集量ｍを、これから減量分Δｍを減じることで補正するとともに、再生開始条件成立回数ｘを、これに増量分Δｘを加算することで補正する。図１５は、排気流量Ｖｅｘと増量分Δｘ　との対応関係を示すもので、排気流量が少ないほど増量分Δｘ　は大きな値が与えられる。また、図１６は、アクセル開度変化率α’と増量分Δｘ　との対応関係を示すもので、アクセル開度変化率α’が大きいほど、増量分Δｘ　は大きな値が与えられる。ＥＣＵ５１のＲＯＭには排気流量Ｖｅｘと増量分Δｘ　との対応関係を示すマップ、アクセル開度変化率α’と増量分Δｘ　との対応関係を示すマップが記憶されており、ステップＳ５０６で読みだされる。
【００９０】
ステップＳ５０６，Ｓ５０７は再生開始ＰＭ捕集量ｍを補正する補正手段としての処理であるとともに、再生開始条件成立回数ｘを補正する補正手段としての処理である。また、ステップＳ５０４，Ｓ５０５は再生開始ＰＭ捕集量ｍの補正を禁止する補正禁止手段としての処理であるとともに、再生開始条件成立回数ｘの補正を禁止する補正禁止手段としての処理である。ステップＳ５０４〜Ｓ５０７で時間割合設定手段としての処理を構成する。
【００９１】
ステップＳ５０８〜Ｓ５１３は再生決定手段としての処理であり、ステップＳ５０８ではＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を再生開始ＰＭ捕集量ｍと比較し、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きいか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ５０８が肯定判断されるとステップＳ５０９でＪ１　をインクリメントし（Ｊ１　＝Ｊ１　＋１）、ステップＳ５１１に進む。否定判断されるとステップＳ５１０でＪ０　をインクリメントし（Ｊ０　＝Ｊ０　＋１）、ステップＳ５１１に進む。
【００９３】
ステップＳ５１１では、Ｊ１　＋Ｊ０　を予め設定した所定時間である所定数Ｎと比較し、Ｊ１　＋Ｊ０　がＮに達した（Ｊ１　＋Ｊ０　＝Ｎ）か否かを判定する。否定判断されると、後述するステップＳ５１２〜Ｓ５１６をスキップして、リターンに抜ける。
【００９４】
ステップＳ５１１が肯定判断されると、ステップＳ５１２でＪ１　を再生開始条件成立回数ｘと比較し、Ｊ１　が再生開始条件成立回数ｘよりも大きいか否かを判定する。肯定判断されると、ステップＳ５１３でＪ１　，Ｊ０　をリセットするとともに、ステップＳ５１５でパティキュレートフィルタ４の再生処理を実行する。否定判断されると、ステップＳ５１４でＪ１　，Ｊ０　をリセットし、パティキュレートフィルタ４の再生が必要なほどには排気微粒子が未だ捕集されていないものとしてステップＳ５１５を非実行としてリターンに抜ける。
【００９５】
本実施形態でも、適正に、パティキュレートフィルタ４の再生処理をすべきである、との判断をすることができる。しかも、第３実施形態に比して再生処理をすべきである、との判断を次のようにさらに適正になし得る。すなわち、パティキュレートフィルタ４に再生が必要なほどには排気微粒子が捕集されていないときに、ノイズ性の要因で、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えることが突発的に発生する。これがある程度の時間をおいて散発的に発生し、その回数が積算されていくと、再生待機時間ｔｒｅｇ　が再生開始条件継続時間ｔを越え、再生すべき時期に達していないにもかかわらず再生が実行されてしまうことになる。このため、再生開始条件継続時間ｔの値に十分配慮する必要があるが、本実施形態によれば、Ｎ回のＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　と再生開始ＰＭ捕集量ｍとの比較の中で、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えた回数（Ｊ１　）が再生開始条件成立回数ｘを越えなければ、すなわちＮに対するＪ１　の割合が所定割合を越えなければ再生されないから、突発的にＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを越えても、これが後で、誤再生の要因となることはない。
【００９６】
（第６実施形態）
図１７に本発明を適用した第６実施形態になる内燃機関のＥＣＵで実行される制御を示す。本実施形態では、パティキュレートフィルタ４の再生時期についてより確かな判断を可能とすべく、第４実施形態とは別の処理が実行される。第４実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９７】
ステップＳ６０１では、第２実施形態と同様に吸気量ＧＡ、ＤＰＦ温度Ｔ、差圧Ｐｄｐｆ　、およびアクセル開度αを読み込むのに加えて再生開始条件成立回数ｘを読み込む。ステップＳ６０２，Ｓ６０３では、第２実施形態と同様に、排気流量Ｖｅｘおよびアクセル開度変化率α’を算出する（ステップＳ６０２）とともに、再生開始差圧Ｐを算出する（ステップＳ６０３）。
【００９８】
ステップＳ６０４では、第１実施形態のステップＳ１０４と同様に排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか否かを判定し、ステップＳ６０５では、第１実施形態のステップＳ１０５と同様にアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいか否かを判定し、判定結果に応じて、後述するステップＳ６０６，Ｓ６０７を非実行とするか否かを決定する。
【００９９】
ステップＳ６０６，Ｓ６０７は、排気流量Ｖｅｘが所定値Ｖｅｘ０　よりも大きいか、またはアクセル開度変化率α’が所定値α’０　よりも小さいときに実行される。ステップＳ６０６では、第２実施形態のステップＳ２０６と同様に、前記再生開始差圧Ｐの減量分ΔＰを求めるのに加えて、再生開始条件成立回数ｘの増量分Δｘを求める。ステップＳ６０７では、前記再生開始差圧Ｐを、これから減量分Δｍを減じることで補正するとともに、再生開始条件成立回数ｘを、これに増量分Δｘを加算することで補正する。
【０１００】
ステップＳ６０８では差圧Ｐｄｐｆ　を再生開始差圧Ｐと比較し、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きいか否かを判定する。
【０１０１】
ステップＳ６０８が肯定判断されるとステップＳ６０９でＪ１　をインクリメントし（Ｊ１　＝Ｊ１　＋１）、ステップＳ６１１に進む。否定判断されるとステップＳ６１０でＪ０　をインクリメントし（Ｊ０　＝Ｊ０　＋１）、ステップＳ６１１に進む。
【０１０２】
ステップＳ６１１では、Ｊ１　＋Ｊ０　を予め設定した所定数Ｎと比較し、Ｊ１　＋Ｊ０　がＮに達した（Ｊ１　＋Ｊ０　＝Ｎ）か否かを判定する。否定判断されると、後述するステップＳ６１２〜Ｓ６１５をスキップして、リターンに抜ける。
【０１０３】
ステップＳ６１１が肯定判断されると、ステップＳ６１２でＪ１　を再生開始条件成立回数ｘと比較し、Ｊ１　が再生開始条件成立回数ｘよりも大きいか否かを判定する。肯定判断されると、ステップＳ６１３でＪ１　，Ｊ０　をリセットするとともに、ステップＳ６１５でパティキュレートフィルタ４の再生処理を実行する。否定判断されると、ステップＳ６１４でＪ１　，Ｊ０　をリセットし、未だ排気微粒子が再生が必要なほどには捕集されていないものとしてステップＳ６１５を非実行としてリターンに抜ける。
【０１０４】
本実施形態でも、適正に、パティキュレートフィルタ４の再生処理をすべきである、との判断をすることができる。しかも、第４実施形態に比して再生処理をすべきである、との判断を次のようにさらに適正になし得る。すなわち、パティキュレートフィルタ４に再生が必要なほどには排気微粒子が捕集されていないときに、ノイズ性の要因で、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを越えることが突発的に発生する。これがある程度の時間をおいて散発的に発生し、その回数が積算されていくと、再生待機時間ｔｒｅｇ　が再生開始条件継続時間ｔを越え、再生すべき時期に達していないにもかかわらず再生が実行されてしまうことになる。このため、再生開始条件継続時間ｔの値に十分配慮する必要があるが、本実施形態によれば、Ｎ回の差圧Ｐｄｐｆ　と再生開始差圧Ｐとの比較の中で、差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを越えた回数（Ｊ１　）が再生開始条件成立回数ｘを越えなければ再生されないから、突発的に差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを越えても、これが後で、誤再生の要因となることはない。
【０１０５】
なお、第５、第６実施形態では、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　（差圧Ｐｄｐｆ　）をＮ回検出するごとに１回ずつ、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを上回った回数（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを上回った回数）Ｊ１　が再生開始条件成立回数ｘよりも多いか否かを判定しているが、次のようにしてもよい。
【０１０６】
すなわち、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きいか否か（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐよりも大きいか否か）の二値判定（ステップＳ５０８，Ｓ６０８）の結果を、例えば「１」と「０」で記憶し、それがＮ個になったら、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを上回った回数（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを上回った回数）Ｊ１　（例えば記憶したデータが「１」のものの数）が再生開始条件成立回数ｘよりも多いか否かを判定する。そして、次に前記二値判定がなされたときには、これを、前記Ｎ個の二値判定結果のうち最先のものと入れ替え、入れ替え後のＮ個の二値判定結果に基づいて、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを上回った回数（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを上回った回数）Ｊ１　が再生開始条件成立回数ｘよりも多いか否かを判定する。この場合には、前記二値判定の結果がＮ個になり次第、以後、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍよりも大きいか否か（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを上回ったか否か）の二値判定をするごとに、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　が再生開始ＰＭ捕集量ｍを上回った回数（差圧Ｐｄｐｆ　が再生開始差圧Ｐを上回った回数）Ｊ１　が再生開始条件成立回数ｘよりも多いか否かを判定することができる。
【０１０７】
また、前記各実施形態では差圧Ｐｄｐｆ　に基づいてＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　を求めたり、差圧Ｐｄｐｆ　の大きさにより再生すべきか否かを判定しているが、図１８に示すように、パティキュレートフィルタ４の直上流に設けた圧力センサ５３Ａにより排気通路３を流通する排気ガスの圧力を検出するようにし、ＥＣＵ５１Ａで圧力センサ５３Ａにより検出された圧力に基づいて、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　の演算をしてもよいし、圧力の大小により再生すべきか否かを判定してもよい。パティキュレートフィルタ４の直下流における圧力は、パティキュレートフィルタ４の下流の触媒やマフラーにおける圧力損失に大気圧を加えたものであり、要求される精度によっては一定値とみなすこともできるからである。この場合、前記圧力損失を予め求めておくことになる。あるいは、前記圧力損失と、パティキュレートフィルタ４の直上流の排気ガス圧力との関係を予め求めておけば、より精度上、望ましい。
【０１０８】
また、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　、差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度が十分か否かを、排気流量Ｖｅｘ、アクセル開度変化率α’に基づいて判定し、十分と判定されると、再生開始ＰＭ捕集量ｍ、再生開始差圧Ｐの補正はなされないようにしているが、排気流量Ｖｅｘやアクセル開度変化率α’の大きさによらず補正をするようにしてもよい。
【０１０９】
また、再生開始ＰＭ捕集量ｍ、再生開始差圧Ｐの補正は排気流量Ｖｅｘまたはアクセル開度変化率α’のいずれかのみに対して減量分Δｍ，ΔＰを与えるのもよい。
【０１１０】
また、ＰＭ捕集量ｍｄｐｆ　、差圧Ｐｄｐｆ　の検出精度の指標となる検出精度判定値としては、アクセル開度変化率α’に限らず、エンジン回転数の変化率や車速の変化率でもよい。
【０１１１】
また、再生開始差圧Ｐを、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度αにより算出しているが、この場合のアクセル開度αに代えて燃料噴射量や出力トルクを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第１の実施形態になる内燃機関の構成図である。
【図２】前記内燃機関の各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図３】前記制御内容を説明する第１の図である。
【図４】前記制御内容を説明する第２の図である。
【図５】前記制御内容を説明する第３の図である。
【図６】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第２の実施形態になる内燃機関の、各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図７】前記制御内容を説明する第１の図である。
【図８】前記制御内容を説明する第２の図である。
【図９】前記制御内容を説明する第３の図である。
【図１０】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第３の実施形態になる内燃機関の、各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１１】前記制御内容を説明する第１の図である。
【図１２】前記制御内容を説明する第２の図である。
【図１３】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第４の実施形態になる内燃機関の、各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第５の実施形態になる内燃機関の、各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１５】前記制御内容を説明する第１の図である。
【図１６】前記制御内容を説明する第２の図である。
【図１７】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第６の実施形態になる内燃機関の、各部を制御するＥＣＵで実行される制御内容を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の排気ガス浄化装置を適用した第７の実施形態になる内燃機関の構成図である。
【符号の説明】
１　エンジン本体（内燃機関本体）
２　吸気通路
３　排気通路
４　パティキュレートフィルタ
４ａ　入口
４ｂ　出口
５１　ＥＣＵ（捕集量演算手段、再生決定手段、補正手段、補正禁止手段、再生開始値演算手段、再生開始値再設定手段、所定時間設定手段、時間割合設定手段）
５２ａ，５２ｂ　温度センサ（運転状態検出手段）
５３　差圧センサ（運転状態検出手段、圧力検出手段）
５３Ａ　圧力センサ（運転状態検出手段、圧力検出手段）
５４　エアフローメータ（運転状態検出手段）
５５　アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
５６　クランク角センサ（運転状態検出手段）

Claims

内燃機関本体の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路の途中に、前記排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを有し、所定の時期にパティキュレートフィルタに捕集された排気微粒子を除去してパティキュレートフィルタを再生する内燃機関の排気ガス浄化装置において、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出された運転状態に基づいて排気微粒子の捕集量を演算する捕集量演算手段と、
演算された捕集量を、前記パティキュレートフィルタの再生を開始すべき再生開始値と比較することにより、前記パティキュレートフィルタを再生するか否かを決定する再生決定手段と、
検出された運転状態に基づいて捕集量の検出精度の指標となる検出精度判定値を演算する検出精度判定値演算手段と、
前記捕集量の検出精度が低いほど前記再生開始値が小さくなるように、前記検出精度判定値に応じて前記再生開始値を再設定する再生開始値再設定手段とを具備せしめたことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項１記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記再生開始値再設定手段には、
前記再生開始値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値を予め設定した所定値と比較して、前記捕集量の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記再生開始値の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
かつ、前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
内燃機関本体の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路の途中に、前記排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを有し、所定の時期にパティキュレートフィルタに捕集された排気微粒子を除去してパティキュレートフィルタを再生する内燃機関の排気ガス浄化装置において、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段であって、その一つとして、排気微粒子の捕集量に応じて前記パティキュレートフィルタの流通抵抗が変化すると、これに伴って変化する排気ガスの圧力を検出する圧力検出手段を含む運転状態検出手段と、
運転状態に基づいて前記パティキュレートフィルタの再生を開始すべき排気ガス圧力を演算してこれを再生開始値とする再生開始値演算手段と、
前記圧力検出手段により検出された排気ガス圧力を前記再生開始値と比較することにより、前記パティキュレートフィルタを再生するか否かを決定する再生決定手段と、
検出された運転状態に基づいて前記排気ガス圧力の検出精度の指標となる検出精度判定値を演算する検出精度判定値演算手段と、
前記排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記再生開始値が小さくなるように、検出精度判定値に応じて前記再生開始値を設定する再生開始値再設定手段とを具備せしめたことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項３記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記再生開始値再設定手段には、
前記再生開始値演算手段により演算された前記再生開始値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値を予め設定した所定値と比較して、前記排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記再生開始値の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
かつ、前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記再生決定手段を、前記捕集量若しくは前記排気ガス圧力が再生開始値を越えた合計時間が予め設定した所定の時間を越えていることを条件として、パティキュレートフィルタの再生を許可するように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項５記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記所定時間が長くなるように、前記検出精度判定値に応じて前記所定時間を設定する所定時間設定手段を具備せしめた内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項６記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記所定時間設定手段を、前記所定時間の、予め設定した基準時間を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値をそのしきい値と比較して、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記所定時間の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記再生決定手段を、所定時間内において前記捕集量若しくは前記排気ガス圧力が再生開始値を越えた時間の割合が予め設定した所定の割合を越えていることを条件として、パティキュレートフィルタの再生を許可するように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項８記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が低いほど前記所定割合が大きくなるように、前記検出精度判定値に応じて前記所定割合を設定する時間割合設定手段を具備せしめた内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項９記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記時間割合設定手段を、前記所定割合の予め設定した基準割合値を補正する補正手段と、
前記検出精度判定値をそのしきい値と比較して、前記捕集量若しくは排気ガス圧力の検出精度が高いか否かを判定し、肯定判断されると、前記所定割合の補正を非実行とする補正禁止手段とを具備せしめ、
前記補正手段における補正量を、予め記憶した前記検出精度判定値と前記補正量との対応関係に基づいて得るように設定した内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項１ないし１０いずれか記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記検出精度判定値には、運転状態量の時間に対する変化率を含む内燃機関の排気ガス浄化装置。
請求項１ないし１１いずれか記載の内燃機関の排気ガス浄化装置において、前記検出精度判定値には、前記パティキュレートフィルタを流通する排気ガスの流量を含む内燃機関の排気ガス浄化装置。