JP2005226531A - 内燃機関における排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段に各々対応する各排気経路における排気ガス流量を精度良く推定する。
【解決手段】捕集器２５Ａ，２５Ｂは、排気ガスに含まれる黒煙粒子（不浄物質）を捕集する。差圧検出器２４Ａは、捕集器２５Ａにおける上流側と下流側との第１の圧力差を検出し、差圧検出器２４Ｂは、捕集器２５Ｂにおける上流側と下流側との第２の圧力差を検出する。エアフローメータ２３Ａは、分岐吸気通路１６Ａ内における空気流量を検出し、エアフローメータ２３Ｂは、分岐吸気通路１６Ｂ内における空気流量を検出する。捕集器２５Ａ，２５Ｂ内の黒煙粒子を除去するという再生処理の終了直後、第１の圧力差と第２の圧力差とに基づき、制御コンピュータ２８は、排気通路２０Ａ，２０Ｂにおける排気ガス流量を推定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段を並列に備えた内燃機関における排気ガス浄化装置に関するものである。

内燃機関で発生する排気ガス中の不浄物質（黒煙粒子、窒素酸化物等）を捕集する手段を排気通路上に設ける構成は、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１では、黒煙粒子を捕集するフィルタの捕集機能を再生させるために、捕集した黒煙粒子を加熱して焼き切る手段が開示されている。

特許文献２では、ＮＯｘ触媒を再生させるために、触媒の下流における排気ガスの温度を温度センサで検出し、この温度検出結果に基づいてＮＯｘ触媒の温度を高めてＮＯｘ触媒を再生させるように制御している。
特開昭５８−２８５０５号公報 特開平１１−１１７７８６号公報

特許文献２に開示の装置のように、排気ガスの温度を検出して捕集手段の温度を制御する場合、それ以外のやり方として、温度センサによって検出された排気ガスの温度を用いて排気ガスのエネルギーを推定し、この推定された排気ガスエネルギーから捕集手段における温度を推定する方式がある。排気ガスエネルギーは、排気ガスの温度と空気流量との積として求められる。排気経路が単一であって捕集手段がこの排気経路上にある場合には、単一の排気経路における空気流量を精度よく求められるので、排気ガスエネルギーの値は、精度よく推定される。

しかし、排気経路が複数あって複数の捕集手段が並列に配設されている場合には、各排気経路における排気抵抗にバラツキがある（つまり、排気ガス流量にバラツキがある）とすると、各排気経路における排気ガスエネルギーを精度よく推定することができない。つまり、各排気経路における排気ガスエネルギーは、検出された空気流量を複数の排気経路の数に等分にした空気流量と排気ガス温度との積として求めることになるが、排気ガス流量にバラツキがあるとすると、等分にした空気流量は、各排気経路における排気ガス流量を正確に反映しない。

本発明は、排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段に各々対応する各排気経路における排気ガス流量を正確に推定することを目的とする。

そのために本発明は、排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段を並列に備えた排気ガス浄化装置を対象とし、請求項１の発明では、前記複数の捕集手段における上流と下流との差圧を検出する複数の差圧検出手段と、前記複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、前記複数の捕集手段が設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定する排気ガス流量推定手段とを備えた排気ガス浄化装置を構成した。

捕集手段における上流と下流との差圧が大きい状態は、この捕集手段における排気ガス流量が大きい状態を反映し、捕集手段における上流と下流との差圧が小さい状態は、この捕集手段における排気ガス流量が小さい状態を反映する。或る捕集手段における上流と下流との差圧が別の捕集手段における上流と下流との差圧よりも大きいとする。そうすると、排気ガス流量推定手段は、前者の捕集手段に対応する排気経路の排気ガス流量が後者の捕集手段に対応する排気経路の排気ガス流量よりも多いと推定する。従って、複数の排気経路における排気抵抗にバラツキがある場合にも、複数の捕集手段に対応するそれぞれの排気経路の排気ガス流量が精度良く推定される。精度良く推定された排気ガス流量は、排気ガスエネルギーを推定したり、各排気経路における排気ガス流量を同じにしたりする場合に利用される。

請求項２の発明では、請求項１において、前記排気ガス流量推定手段は、前記捕集手段の再生処理により不浄物質が完全に除去された時に前記複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、前記複数の捕集手段が設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定するものとした。

捕集手段における再生処理とは、捕集手段によって捕集された不浄物質を捕集手段から除去する処理である。不浄物質が捕集手段に捕集されていない状態は、排気経路における排気抵抗のバラツキを探る上で適切な状態である。

請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記排気ガス流量推定手段により推定されたそれぞれの排気経路の排気ガス流量に基づいて、前記複数の捕集手段に対応した排気ガスのエネルギーを推定する排気ガスエネルギー推定手段を備えた排気ガス浄化装置を構成した。

或る捕集手段における上流と下流との差圧が別の捕集手段における上流と下流との差圧よりも大きいとする。そうすると、排気ガス流量推定手段は、前者の捕集手段に対応する排気経路の排気ガス流量が後者の捕集手段に対応する排気経路の排気ガス流量よりも多いと推定する。排気ガスエネルギー推定手段は、前者の捕集手段に対応する排気ガスエネルギーが後者の捕集手段に対応する排気ガスエネルギーよりも大きいものと推定する。従って、複数の排気経路における排気抵抗にバラツキがある場合にも、複数の捕集手段に対応するそれぞれの排気ガスエネルギーが精度良く推定される。

請求項４の発明では、請求項３において、前記排気ガスエネルギー推定手段は、空気流量を検出する空気流量検出手段と、排気ガスの温度を推定する排気ガス温度推定手段とを備えた排気ガス浄化装置を構成した。

複数の捕集手段を通過する排気ガス流量に対応する空気流量（準空気流量ということにする）は、空気流量検出手段によって検出された空気流量から把握される。例えば、複数の捕集手段における排気ガス流量に対応する準空気流量は、全空気流量を捕集手段の数によって割って求められる。このようにして求められた準空気流量と推定された排気ガス温度との積で表される排気ガスエネルギーを推定された排気ガスエネルギー初期値ということにする。例えば、排気ガスエネルギー推定手段は、複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、推定された排気ガスエネルギー初期値に補正を加える。

請求項５の発明では、請求項３及び請求項４のいずれか１項において、前記捕集手段は、一対とし、前記複数の差圧検出手段によってそれぞれ検出されたこれら２つの差圧に基づいて、前記排気ガスエネルギー推定手段は、これら２つの差圧に各々対応する捕集手段に対応して排気ガスエネルギーを推定するものとした。

例えば、複数の捕集手段における排気ガス流量に対応する準空気流量は、全空気流量を捕集手段の数によって割って求められる。このようにして求められた準空気流量と推定された排気ガス温度との積で表される排気ガスエネルギーを推定された排気ガスエネルギー初期値ということにする。一方の捕集手段における差圧と、他方の捕集手段における差圧とに差があるとする。この場合、例えば、排気ガスエネルギー推定手段は、推定された排気ガスエネルギー初期値を一方の捕集手段に対応して補正すると共に、推定された排気ガスエネルギー初期値を他方の捕集手段に対応して補正する。一方の捕集手段における差圧が他方の捕集手段における差圧よりも大きい場合には、一方の捕集手段に対応して補正された排気ガスエネルギーは、他方の捕集手段に対応して補正された排気ガスエネルギーよりも大きい値となる。

請求項６の発明では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、排気ガス流を利用して空気を供給する過給機を備えた内燃機関に前記複数の捕集手段を付属させた。
過給機における過給能力にバラツキがある場合には、本発明は、過給機を備えた内燃機関における排気ガス浄化装置への適用に好適である。

本発明は、排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段に各々対応する排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段に各々対応する各排気経路における排気ガス流量を正確に推定できるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、内燃機関１０は、複数の気筒１２Ａ，１２Ｂを備えており、複数の気筒１２Ａ，１２Ｂは２群に分けられている。一方の群の気筒１２Ａに対応するシリンダヘッド１３Ａには気筒１２Ａ毎に燃料噴射ノズル１４Ａが取り付けられており、他方の群の気筒１２Ｂに対応するシリンダヘッド１３Ｂには気筒１２Ｂ毎に燃料噴射ノズル１４Ｂが取り付けられている。燃料噴射ノズル１４Ａ，１４Ｂは、各気筒１２Ａ，１２Ｂ内に燃料を噴射する。１１は、燃料噴射ノズル１４Ａ，１４Ｂを含む燃料噴射装置を表す。

シリンダヘッド１３Ａ，１３Ｂにはインテークマニホールド１５が接続されている。インテークマニホールド１５は、分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂに接続されている。分岐吸気通路１６Ａの途中には第１の過給機１９Ａのコンプレッサ部１９１が介在されており、分岐吸気通路１６Ｂの途中には第２の過給機１９Ｂのコンプレッサ部１９１が介在されている。第１，２の過給機１９Ａ，１９Ｂは、排気ガス流によって作動される公知の可変ノズル式ターボチャージャーである。

分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂは、基幹吸気通路２１に接続されている。基幹吸気通路２１は、エアクリーナ２２に接続されている。第１，２の過給機１９Ａ，１９Ｂとインテークマニホールド１５との間の分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂの途中にはスロットル弁１７Ａ，１７Ｂが設けられている。スロットル弁１７Ａ，１７Ｂは、エアクリーナ２２及び基幹吸気通路２１を経由して分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂに吸入される空気流量を調整するためのものである。スロットル弁１７Ａ，１７Ｂは、図示しないアクセルペダルの操作に伴って開度調整される。

アクセルペダルの踏み込み角は、アクセル開度検出器２６によって検出される。図示しないクランクシャフトの回転角度（クランク角度）は、クランク角度検出器２７によって検出される。アクセル開度検出器２６によって得られた踏み込み角検出情報、及びクランク角度検出器２７によって得られたクランク角度検出情報は、制御コンピュータ２８に送られる。制御コンピュータ２８は、踏み込み角検出情報及びクランク角度検出情報に基づいて、燃料噴射ノズル１４Ａ，１４Ｂにおける噴射開始時期及び噴射終了時期を制御する。

基幹吸気通路２１に吸入された空気は、分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂに分流し、分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂを流れる空気は、インテークマニホールド１５内で合流する。つまり、第１及び第２の過給機１９Ａ，１９Ｂのコンプレッサ部１９１から送り出される吸気は、インテークマニホールド１５内で合流して気筒１２Ａ，１２Ｂに供給される。

なお、分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂは、これらにおける空気流量が同等となるように設計されている。
シリンダヘッド１３Ａにはエキゾーストマニホールド１８Ａが接続されており、シリンダヘッド１３Ｂにはエキゾーストマニホールド１８Ｂが接続されている。エキゾーストマニホールド１８Ａは、第１の過給機１９Ａのタービン部１９２を介して排気通路２０Ａに接続されている。エキゾーストマニホールド１８Ｂは、第２の過給機１９Ｂのタービン部１９２を介して排気通路２０Ｂに接続されている。気筒１２Ａ，１２Ｂから排出される排気ガスは、エキゾーストマニホールド１８Ａ，１８Ｂ及び排気通路２０Ａ，２０Ｂを経由して大気に放出される。

なお、エキゾーストマニホールド１８Ａ，１８Ｂ及び排気通路２０Ａ，２０Ｂは、これらにおける排気ガス流量が同等となるように設計されている。
第１の過給機１９Ａのコンプレッサ部１９１より上流（吸気上流）の分岐吸気通路１６Ａにはエアフローメータ２３Ａが配設されている。第２の過給機１９Ｂのコンプレッサ部１９１より上流（吸気上流）の分岐吸気通路１６Ｂにはエアフローメータ２３Ｂが配設されている。空気流量検出手段としてのエアフローメータ２３Ａは、分岐吸気通路１６Ａ内における空気流量を検出し、空気流量検出手段としてのエアフローメータ２３Ｂは、分岐吸気通路１６Ｂ内における空気流量を検出する。

排気通路２０Ａ，２０Ｂ上には捕集器２５Ａ，２５Ｂが介在されている。捕集器２５Ａ，２５Ｂは、排気ガスに含まれる黒煙粒子（不浄物質）を捕集する捕集手段である。
排気通路２０Ａには差圧検出器２４Ａが接続されており、排気通路２０Ｂには差圧検出器２４Ｂが接続されている。差圧検出器２４Ａは、捕集器２５Ａにおける上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出手段であり、差圧検出器２４Ｂは、捕集器２５Ｂにおける上流側と下流側との圧力差を検出する差圧検出手段である。

エアフローメータ２３Ａによって検出された第１の空気流量Ｆ１の情報、及びエアフローメータ２３Ｂによって検出された第２の空気流量Ｆ２の情報は、制御コンピュータ２８に送られる。又、差圧検出器２４Ａによって検出された第１の差圧ΔＰ１の情報、及び差圧検出器２４Ｂによって検出された第２の差圧ΔＰ２の情報は、制御コンピュータ２８に送られる。

制御コンピュータ２８は、図３にフローチャートで示す補正制御プログラムを実行する。以下、図３のフローチャートに基づいて補正制御を説明する。内燃機関１０は、作動状態にあるとする。

制御コンピュータ２８は、第１の差圧ΔＰ１及び第２の差圧ΔＰ２の各情報を所定の周期で取り込んでいる（ステップＳ１）。制御コンピュータ２８は、第１の差圧ΔＰ１又は第２の差圧ΔＰ２が予め設定された閾値α（＞０）以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。第１の差圧ΔＰ１及び第２の差圧ΔＰ２のいずれもが予め設定された閾値αに達していない場合（ステップＳ２においてＮＯ）、制御コンピュータ２８は、ステップＳ１に移行する。第１の差圧ΔＰ１又は第２の差圧ΔＰ２が予め設定された閾値α以上である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８は、所定の再生処理を遂行する（ステップＳ３）。

所定の再生処理は、燃料噴射ノズル１４Ａ，１４Ｂにおける燃料噴射期間を長くして燃料噴射量を増大させる等により排気ガス温度を高める処理である。捕集器２５Ａ，２５Ｂに捕集された黒煙粒子を焼き切るには、捕集器２５Ａ，２５Ｂ内を例えば６００°Ｃ程度に加熱する必要がある。そのため、制御コンピュータ２８は、クランク角度検出器２７によって得られるクランク角度検出情報に基づいて算出したエンジン回転数情報、燃料噴射期間情報、エアフローメータ２３Ａ，２３Ｂによって得られる空気流量情報等に基づいて、排気通路２０Ａ，２０Ｂにおける排気ガス温度Ｔｘを推定する。

制御コンピュータ２８及びエアフローメータ２３Ａ，２３Ｂは、排気ガスの温度を推定する排気ガス温度推定手段を構成する。
そして、制御コンピュータ２８は、エアフローメータ２３Ａ，２３Ｂによって検出された空気流量Ｆ１，Ｆ２の平均値（Ｆ１＋Ｆ２）／２（準空気流量ということにする）と推定された排気ガス温度Ｔｘとの積を算出する。準空気流量（Ｆ１＋Ｆ２）／２と推定された排気ガス温度Ｔｘとの積〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘは、排気ガスエネルギーの推定値（以下、排気ガスエネルギー初期値という）を表す。空気流量検出手段としてのエアフローメータ２３Ａ，２３Ｂ及び制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を推定する手段を構成する。

推定された排気ガスエネルギー初期値は、捕集器２５Ａ，２５Ｂ内の温度を反映する。制御コンピュータ２８は、捕集器２５Ａ，２５Ｂに捕集された黒煙粒子を焼き切るのに必要な温度（例えば６００°Ｃ）に対応する排気ガスエネルギーとなるように、燃料噴射を制御する。このような再生処理は、所定時間遂行される。

再生処理の終了直後、制御コンピュータ２８は、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２との差値（ΔＰ１−ΔＰ２）を算出する（ステップＳ４）。制御コンピュータ２８は、算出した差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値β（＞０）以上か否かを判定する（ステップＳ５）。差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値β以上である場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘを補正する（ステップＳ６）。

ΔＰ１＞ΔＰ２の場合、推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘは、捕集器２５Ａに対応するように、例えばγ×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘ（但し、γは、２＞γ＞１を満たす正数）と補正される。これは、捕集器２５Ａ側の排気通路２０Ａの流量がγ×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕であることに基づいている。又、推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘは、捕集器２５Ｂに対応するように、例えば（２−γ）×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘと補正される。これは、捕集器２５Ｂ側の排気通路２０Ｂの流量が（２−γ）×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕であることに基づいている。つまり、制御コンピュータ２８は、複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、複数の捕集器２５Ａ，２５Ｂが設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定する。

逆に、ΔＰ１＜ΔＰ２の場合、推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘは、捕集器２５Ａに対応するように、例えばδ×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘ（但し、δは１未満の正数）と補正される。又、推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘは、捕集器２５Ｂに対応するように、例えば（２−δ）×〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘと補正される。γ，δの値は、（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値の大きさに対応して予め設定されている。

制御コンピュータ２８は、複数の捕集器２５Ａ，２５Ｂが設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定する排気ガス流量推定手段を構成する。制御コンピュータ２８は、上記のように補正された推定算出式を次回の再生処理時に利用する。つまり、次回の再生処理時には補正された推定算出式が排気ガスエネルギーの推定に用いられる。

差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値βに満たない場合（ステップＳ５においてＮＯ）、制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘの補正を行わない。そして、制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘを次回の再生処理時に利用する。つまり、次回の再生処理時には補正しない推定算出式が排気ガスエネルギーの推定に用いられる。

制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を推定する手段によって推定された排気ガスエネルギー初期値を捕集器２５Ａ，２５Ｂに対応して補正するか否かを判定すると共に、補正要の判定のときには排気ガスエネルギー初期値を補正して推定する手段である。つまり、空気流量検出手段としてのエアフローメータ２３Ａ，２３Ｂ及び制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギーを推定する排気ガスエネルギー推定手段を構成する。

第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１−１）捕集器２５Ａにおける上流と下流との差圧ΔＰ１が大きい状態は、捕集器２５Ａ（つまり、排気通路２０Ａ）における排気ガス流量が大きい状態を反映する。又、捕集器２５Ｂにおける上流と下流との差圧ΔＰ２が大きい状態は、捕集器２５Ｂ（つまり、排気通路２０Ｂ）における排気ガス流量が大きい状態を反映する。逆に、捕集器２５Ａにおける上流と下流との差圧ΔＰ１が小さい状態は、捕集器２５Ａ（つまり、排気通路２０Ａ）における排気ガス流量が小さい状態を反映する。又、捕集器２５Ｂにおける上流と下流との差圧ΔＰ２が小さい状態は、捕集器２５Ｂ（つまり、排気通路２０Ｂ）における排気ガス流量が小さい状態を反映する。

エキゾーストマニホールド１８Ａ，１８Ｂ及び排気通路２０Ａ，２０Ｂは、これらにおける排気ガス流量が同等となるように設計されている。しかし、製造上のバラツキのために、エキゾーストマニホールド１８Ａから排気通路２０Ａにわたる排気経路と、エキゾーストマニホールド１８Ｂから排気通路２０Ｂにわたる排気経路とにおける排気抵抗に差が生じる場合がある。そうすると、エキゾーストマニホールド１８Ａから排気通路２０Ａにわたる排気経路における排気ガス流量と、エキゾーストマニホールド１８Ｂから排気通路２０Ｂにわたる排気経路における排気ガス流量とに差が生じる。

エキゾーストマニホールド１８Ａから排気通路２０Ａにわたる排気経路における排気抵抗と、エキゾーストマニホールド１８Ｂから排気通路２０Ｂにわたる排気経路における排気抵抗とに差があるとする。そうすると、捕集器２５Ａにおける上流と下流との差圧ΔＰ１と、捕集器２５Ｂにおける上流と下流との差圧ΔＰ２とに差が生じる。つまり、捕集器２５Ａ（つまり、排気通路２０Ａ）における排気ガス流量と、捕集器２５Ｂ（つまり、排気通路２０Ｂ）における排気ガス流量とに差が生じる。

図２（ａ）のタイミングチャートにおける曲線Ｃ１は、差圧検出器２４Ａによって検出された第１の差圧ΔＰ１の変化の例を示し、曲線Ｃ２は、差圧検出器２４Ｂによって検出された第２の差圧ΔＰ２の変化の例を示す。曲線Ｄは、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２との差（ΔＰ１−ΔＰ２）の変化を表す。曲線Ｅ１は、再生処理の開始と終了とを表す。図２（ａ）のタイミングチャートは、再生処理の実行終了直後における第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２とに差がない〔つまり、｜ΔＰ１−ΔＰ２｜＜β〕場合を表している。

図２（ｂ）のタイミングチャートにおける曲線Ｃ３は、差圧検出器２４Ａによって検出された第１の差圧ΔＰ１の変化の例を示し、曲線Ｃ４は、差圧検出器２４Ｂによって検出された第２の差圧ΔＰ２の変化の例を示す。曲線Ｆは、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２との差（ΔＰ１−ΔＰ２）の変化を表す。曲線Ｅ２は、再生処理の開始と終了とを表す。図２（ｂ）のタイミングチャートは、再生処理の実行終了直後における第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２とに差がある〔つまり、｜ΔＰ１−ΔＰ２｜≧β〕場合を表している。

図２（ｂ）の例では、捕集器２５Ａにおける上流と下流との差圧ΔＰ１が捕集器２５Ｂにおける上流と下流との差圧ΔＰ２よりも大きい場合を表している。この場合、制御コンピュータ２８は、推定した排気ガスエネルギー初期値を捕集器２５Ａに対応して増大補正すると共に、推定した排気ガスエネルギー初期値を捕集器２５Ｂに対応して低減補正する。逆に、捕集器２５Ａにおける上流と下流との差圧ΔＰ１が捕集器２５Ｂにおける上流と下流との差圧ΔＰ２よりも小さいとする。そうすると、制御コンピュータ２８は、推定した排気ガスエネルギー初期値を捕集器２５Ａに対応して低減補正すると共に、推定した排気ガスエネルギー初期値を捕集器２５Ｂに対応して増大補正する。従って、エキゾーストマニホールド１８Ａから排気通路２０Ａにわたる排気経路における排気抵抗と、エキゾーストマニホールド１８Ｂから排気通路２０Ｂにわたる排気経路における排気抵抗とに差がある場合にも、捕集器２５Ａ，２５Ｂの各々に対応して排気ガスエネルギーが精度良く推定される。

（１−２）図２（ａ），（ｂ）に示すように、再生処理を実行する前においては、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２とに差が生じている。これは、捕集器２５Ａにおける黒煙粒子の堆積量と捕集器２５Ｂにおける黒煙粒子の堆積量とに差が生じているためである。そのため、このような状態において排気ガスエネルギー初期値を補正するのは、好ましくない。再生処理後においては、不浄物質である黒煙粒子が殆ど除去された状態となっていると見なせる。黒煙粒子が捕集器２５Ａ，２５Ｂに捕集されていない状態（つまり、再生処理直後の状態）は、捕集器２５Ａ側の排気経路における排気抵抗と、捕集器２５Ｂ側の排気経路における排気抵抗とに差があるか否かを探る上で適切な状態である。

（１−３）過給機１９Ａ，１９Ｂにおける過給能力にバラツキがあるような場合には、過給機１９Ａ，１９Ｂのタービン部１９２における排気ガスの通過抵抗（排気抵抗）に差が生じる。排気抵抗に差をもたらすような複数の過給機を備えた内燃機関における排気ガス浄化装置は、本発明の適用対象として好適である。

（１−４）第１の実施形態では、再生処理を行なう毎に推定算出式を補正するか否かを判定する。再生処理を行なった場合にも、捕集器２５Ａ，２５Ｂ内の黒煙粒子が完全に除去できていない場合もある。捕集器２５Ａ，２５Ｂにおける黒煙粒子の除去状態が捕集器２５Ａと捕集器２５Ｂとで異なれば、捕集器２５Ａと捕集器２５Ｂとにおける排気抵抗が再生処理後においても異なってくる。捕集器２５Ａ，２５Ｂにおける黒煙粒子の除去状態が再生処理毎に異なるとすると、再生処理後における捕集器２５Ａ側の排気ガス流量と捕集器２５Ｂ側の排気ガス流量とが再生処理毎に異なる。捕集器２５Ａ，２５Ｂにおける黒煙粒子の除去状態が再生処理後に常に同じとなる保障はないので、再生処理を行なう毎に推定算出式を補正するか否かを判定するのが望ましい。

次に、図４〜図６の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図６に示す制御コンピュータ２８Ａは、図４及び図５にフローチャートで示す補正制御プログラムを実行する。以下、図４及び図５のフローチャートに基づいて補正制御を説明する。

制御コンピュータ２８Ａは、クランク角度検出器２７によって検出されるクランク角度検出情報を取り込む（ステップＳ７）。制御コンピュータ２８Ａは、クランク角度検出情報に基づいて、クランクシャフトが回転しているか否か（エンジン作動か否か）を判定する（ステップＳ８）。エンジンが作動していない場合（ステップＳ８においてＮＯ）、制御コンピュータ２８Ａは、ステップＳ７へ移行する。エンジンが作動している場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８Ａは、クランクシャフトの回転が初めてであるか否か（エンジン初動か否か）を判定する（ステップＳ９）。

エンジンが初動である場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８Ａは、ステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１は、第１の実施形態におけるステップＳ１と同じ処理である。制御コンピュータ２８Ａは、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２との差値（ΔＰ１−ΔＰ２）を算出する（ステップＳ１４）。制御コンピュータ２８は、算出した差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値β（＞０）以上か否かを判定する（ステップＳ１５）。差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値β以上である場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８は、排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘを補正する（ステップＳ１６）。差値（ΔＰ１−ΔＰ２）の絶対値が閾値βに満たない場合（ステップＳ１５においてＮＯ）、制御コンピュータ２８Ａは、排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘの補正を行わない。

ステップＳ１５又はステップＳ１６の処理後、制御コンピュータ２８Ａは、クランク角度検出器２７によって検出されるクランク角度検出情報を取り込む（ステップＳ１７）。制御コンピュータ２８Ａは、クランク角度検出情報に基づいて、クランクシャフトが回転しているか否か（エンジン作動か否か）を判定する（ステップＳ１８）。エンジンが作動していない場合（ステップＳ１８においてＮＯ）、制御コンピュータ２８Ａは、ステップＳ１７へ移行する。エンジンが作動している場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、制御コンピュータ２８Ａは、ステップＳ１〜Ｓ６の処理へ移行する。ステップＳ１〜Ｓ６の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１〜Ｓ６の処理と同じである。

ステップＳ５又はステップＳ６の処理後、制御コンピュータ２８Ａは、ステップＳ１７へ移行する。
制御コンピュータ２８Ａは、第１の実施形態における制御コンピュータ２８と同様に、排気ガス温度推定手段及び排気ガスエネルギー推定手段を構成すると共に、排気ガス流量推定手段を構成する。制御コンピュータ２８Ａは、推定算出式が補正された場合には補正された推定算出式を次回の再生処理時に利用し、推定算出式が補正されない場合には補正しない推定算出式を次回の再生処理時に利用する。

第２の実施形態では、内燃機関１０を初めて作動したときには、第１の差圧ΔＰ１と第２の差圧ΔＰ２との差値に基づいて、排気ガスエネルギー初期値を求めるための推定算出式を補正するか否かの判定が行われる。内燃機関１０の初動時には捕集器２５Ａ，２５Ｂ内には黒煙粒子が堆積していないので、排気ガスエネルギー初期値を求めるための推定算出式を補正するか否かの判定は、精度良く行われる。

次に、図７及び図８の第３の実施形態を説明する。第２の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
図７に示す差圧検出器２９Ａ，２９Ｂは、製品出荷前の試験工程において排気通路２０Ａ，２０Ｂに取り付けられるものであり、出荷された製品には取り付けられてはいない。製品出荷前の試験工程においては、制御コンピュータ２８Ｂは、図８にフローチャートで示す補正制御プログラムを遂行する。図８にフローチャートで示す補正制御プログラムは、第２の実施形態におけるステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６と同じ処理を遂行するプログラムである。つまり、排気ガスエネルギー初期値を求めるための推定算出式を補正するか否かの判定がエンジン初動時にのみ行われる。

制御コンピュータ２８Ｂは、第１の実施形態における制御コンピュータ２８と同様に、排気ガス温度推定手段及び排気ガスエネルギー推定手段を構成すると共に、排気ガス流量推定手段を構成する。推定算出式を補正した場合には、補正された推定算出式が以後の全ての場合に用いられ、推定算出式を補正しない場合には、補正しない推定算出式が以後の全ての場合に用いられる。

第３の実施形態では、各製品毎に差圧検出器を必要としないので、第１及び第２の実施形態の場合よりも、製品コストを低減することができる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。

（１）第１の実施形態において、エンジン初動時のみ、又は初回の再生処理直後にのみ、排気ガスエネルギー初期値を求めるための推定算出式を補正するか否かの判定を行なうようにしてもよい。

（２）第１の実施形態では、分岐吸気通路１６Ａ，１６Ｂにおける空気流量を検出したが、基幹吸気通路２１における空気流量を検出するようにしてもよい。この場合、検出された空気流量の半分が排気ガスエネルギー初期値を求めるための推定算出式に用いられる。このようにすれば、エアフローメータは、１つで済む。

（３）過給機１９Ａ，１９Ｂを備えていない内燃機関における排気ガス浄化装置に本発明を適用してもよい。
（４）ＮＯｘ（不浄物質）を捕集するＮＯｘ触媒、ＳＯｘ（不浄物質）を捕集するＳＯｘ触媒、あるいは三元触媒からなる捕集手段を備えた内燃機関における排気ガス浄化装置に本発明を適用してもよい。

（５）３つ以上の捕集手段を並列に備えた内燃機関における排気ガス浄化装置に本発明を適用してもよい。
（６）排気ガス流量によって推定された各排気経路の排気ガス流量に基づいて、各排気経路の排気ガス流量が同じになるように調整してもよい。このようにすれば、第１の実施形態における排気ガスエネルギー初期値を求める推定算出式〔（Ｆ１＋Ｆ２）／２〕×Ｔｘを補正する必要は無くなる。

そのためには、例えば、インテークマニホールドを各バンク別個とし、それぞれに設けられたスロットル弁を別個に制御する方法が考えられる。あるいは各排気経路上に流量調整弁を介在し、流量調整弁の開度を調整して各排気経路の排気ガス流量が同じになるように調整することもできる。

前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
〔１〕排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段を並列に備え、排気ガスのエネルギーを推定する排気ガスエネルギー推定手段を備えた内燃機関における排気ガス浄化方法において、
前記複数の捕集手段における上流と下流との差圧を検出し、前記複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、前記排気ガスエネルギー推定手段によって推定された排気ガスエネルギー初期値を前記捕集手段に対応して補正するか否かを判定し、補正要の判定のときには前記排気ガスエネルギー初期値を補正する内燃機関における排気ガス浄化方法。

第１の実施形態を示す排気ガス浄化装置の全体構成図。 （ａ），（ｂ）は、補正制御を説明するためのグラフ。 補正制御プログラムを示すフローチャート。 第２の実施形態における補正制御プログラムを示すフローチャート。 補正制御プログラムを示すフローチャート。 排気ガス浄化装置の構成図。 第３の実施形態を示す排気ガス浄化装置の構成図。 補正制御プログラムを示すフローチャート。

符号の説明

１０…内燃機関。１９Ａ，１９Ｂ…過給機。２０Ａ，２０Ｂ…排気経路としての排気通路。２３Ａ，２３Ｂ…空気流量検出手段としてのエアフローメータ。２４Ａ，２４Ｂ…差圧検出手段としての差圧検出器。２５Ａ，２５Ｂ…捕集手段としての捕集器。２８，２８Ａ，２８Ｂ…排気ガスエネルギー推定手段及び排気ガス温度推定手段を構成すると共に、排気ガス流量推定手段を構成する制御コンピュータ。Ｆ１，Ｆ２…空気流量。ΔＰ１，ΔＰ２…差圧。

Claims (6)

1. 排気ガスに含まれる不浄物質を捕集する複数の捕集手段を並列に備えた内燃機関における排気ガス浄化装置において、
   前記複数の捕集手段における上流と下流との差圧を検出する複数の差圧検出手段と、
   前記複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、前記複数の捕集手段が設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定する排気ガス流量推定手段とを備えた内燃機関における排気ガス浄化装置。
2. 前記排気ガス流量推定手段は、前記捕集手段の再生処理により不浄物質が完全に除去された時に前記複数の差圧検出手段によって得られた各差圧情報に基づいて、前記複数の捕集手段が設けられたそれぞれの排気経路の排気ガス流量を推定する請求項１に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
3. 前記排気ガス流量推定手段により推定されたそれぞれの排気経路の排気ガス流量に基づいて、前記複数の捕集手段に対応した排気ガスのエネルギーを推定する排気ガスエネルギー推定手段を備えた請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
4. 前記排気ガスエネルギー推定手段は、空気流量を検出する空気流量検出手段と、排気ガスの温度を推定する排気ガス温度推定手段とを備えている請求項３に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
5. 前記捕集手段は、一対とし、前記複数の差圧検出手段によってそれぞれ検出されたこれら２つの差圧に基づいて、前記排気ガスエネルギー推定手段は、これら２つの差圧に各々対応する捕集手段に対応して排気ガスエネルギーを推定する請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。
6. 前記複数の捕集手段は、排気ガス流を利用して空気を供給する過給機を備えた内燃機関に付属されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関における排気ガス浄化装置。

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