JP2007187006A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の排気浄化装置において、フィルタの強制再生の回数を減少させることができる技術を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられ排気中に含まれる粒子状物質を一時捕集するパティキュレートフィルタと、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段と、内燃機関の停止時において捕集量推定手段により推定される粒子状物質の量が所定量よりも多い場合で、且つ内燃機関の停止中に、前記パティキュレートフィルタの再生処理を行うフィルタ再生手段と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

ディーゼルエンジンは経済性に優れている反面、排気中に含まれる浮遊粒子状物質である煤に代表されるパティキュレートマター（Particulate Matter：以下特に断らない限
り「ＰＭ」という。）の除去が重要な課題となっている。このため、大気中にＰＭが放出されないようにディーゼルエンジンの排気系にＰＭの捕集を行うパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」とする）を設ける技術が周知である。

そして、フィルタに触媒を担持させることにより、ＰＭを連続的に除去する連続再生式フィルタが知られている。この連続再生式フィルタは、該フィルタの温度が低い場合にはフィルタの再生能力が低下してＰＭが堆積することがある。そして、排気中のＰＭ量がある程度多くなると、ＰＭを連続的に除去することが困難となる。そのため、フィルタに堆積したＰＭを別途除去する必要が生じる。例えば、フィルタに堆積したＰＭの量を算出し、該ＰＭの量が所定量以上となった場合にフィルタの強制再生を行う。

ここで、車両の停車時に運転者の意思によらずに内燃機関を停止させるアイドルストップ制御よりも優先して、燃料添加によるフィルタの強制再生を実行する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１５０４１６号公報 特開平１０−２３１７２０号公報 特開平１０−２８０９８７号公報 特開２００５−６１２９６号公報 特開平５−２４００２７号公報

ところで、内燃機関が停止されたときに、フィルタにＰＭが多く堆積している場合、このＰＭは時間が経過するに従い酸化し難い状態に変化する。そして、次回の機関始動時にはフィルタの温度が低下しているため、該フィルタに担持された触媒によるＰＭの酸化が困難となり、ＰＭがさらに堆積するおそれがある。

ここで、フィルタに捕集された粒子状物質を連続再生により酸化させるためには、フィルタに捕集されたＰＭが触媒に接触している必要がある。しかし、内燃機関の停止後にはフィルタの温度が急激に低下するため、機関停止時にフィルタに捕集されているＰＭを酸化させることは困難となる。そして、フィルタに捕集されているＰＭは、機関停止時に時間の経過と共に結晶構造が安定且つ強固になり、次回の機関始動後であっても酸化しにくくなる。

そして、次回に内燃機関が始動された直後では、フィルタの温度が低いためにＰＭはほとんど酸化されない。そして、機関始動時にフィルタにＰＭが堆積していると、新たにフィルタに流入するＰＭは、その既に堆積しているＰＭに付着する。このように新たに捕集されたＰＭは、触媒に接触している古いＰＭが酸化されるまでは、触媒に接触できないので直ぐには酸化されない。そして、フィルタの温度が上昇するまでにさらにＰＭが捕集され、ＰＭの堆積量が増加する。これが繰り返されると、連続再生を行うことが困難となり、フィルタの強制再生が必要となる。そして、フィルタの強制再生が繰り返されると、燃
費が悪化してしまう。

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィルタの強制再生の回数を減少させることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明によ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粒子状物質を一時捕集するパティキュレートフィルタと、
前記パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段と、
内燃機関の停止時において前記捕集量推定手段により推定される粒子状物質の量が所定量よりも多い場合で、且つ内燃機関の停止中に、前記パティキュレートフィルタの再生処理を行うフィルタ再生手段と、
を備えることを特徴とする。

パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質は、酸化されることにより除去される。そして、パティキュレートフィルタで酸化される粒子状物質の量が、該パティキュレートフィルタで捕集される粒子状物質の量よりも多ければ、パティキュレートフィルタに粒子状物質がほとんど堆積しなくなる。

しかし、内燃機関が停止される時期によっては、パティキュレートフィルタに粒子状物質が残留していることもある。そして、再生手段は、内燃機関の停止時においてパティキュレートフィルタに残留している粒子状物質の量が所定量よりも多い場合には、内燃機関の停止中においてパティキュレートフィルタの再生を行う。ここで、所定量よりも多い場合としたのは、次回内燃機関の始動後において、その粒子状物質が容易に酸化され除去されるのであれば、内燃機関の停止時にパティキュレートフィルタの再生を行う必要はないからである。すなわち、所定量とは、内燃機関の始動後に強制再生を行うことなく酸化させることができる粒子状物質の量の上限値であり、たとえば、機関始動後に連続再生可能な量、機関始動後に強制再生が必要のない量、機関始動後の粒子状物質の堆積を抑制し得る量、または機関始動後に粒子状物質が堆積しない量としてもよい。

このようにして、機関停止中においてパティキュレートフィルタの再生を行うことにより、次回機関始動後の粒子状物質の堆積を抑制することができる。また、粒子状物質の捕集量が所定量よりも多い場合にだけ再生処理を行うため、余計なエネルギの消費を抑制することができる。さらに、機関停止中では、排気による熱の持ち去りがないため、パティキュレートフィルタの温度を上昇させやすいので、短期間で再生処理を完了させることができる。

なお、「内燃機関の停止」は、「内燃機関への燃料の供給を停止」としてもよく、燃料の供給が停止された状態で内燃機関が回転している場合でも内燃機関が停止しているとすることができる。また、「内燃機関の停止時」とは、例えば、内燃機関を停止させるための操作を運転者が開始した場合、または車両停止中に自動的に内燃機関が停止される車両において該車両が停止した場合、を含むことができる。そして、捕集量推定手段は、この停止時において粒子状物質の量を推定するが、これは、この後次回機関始動時までにパティキュレートフィルタに捕集される粒子状物質がほとんど無い、又は全く無い時期に粒子状物質の量を推定するためである。さらに、「停止時」には、内燃機関が停止する直前、または停止した直後をも含むことができる。また、パティキュレートフィルタの再生処理
を行う「内燃機関の停止中」とは、内燃機関の停止直後、または内燃機関の停止後であってパティキュレートフィルタの温度が高いとき、としてもよい。

また、本発明においては、前記パティキュレートフィルタは触媒を担持し、捕集した粒子状物質を連続的に酸化させる連続再生式のパティキュレートフィルタであり、前記再生手段はフィルタに捕集されている粒子状物質の量が前記所定量以下となるまで再生処理を行うことができる。

連続再生式のパティキュレートフィルタは、連続的に粒子状物質を酸化させて該パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去する。たとえば前記所定量を機関始動後に連続再生可能な量とすると、次回機関始動後においてパティキュレートフィルタで酸化される粒子状物質の量が、該パティキュレートフィルタで捕集される粒子状物質の量よりも多くなり、パティキュレートフィルタに粒子状物質がほとんど堆積しなくなる。これにより、粒子状物質の堆積を抑制することができる。

また、本発明においては、前記所定量は、前記パティキュレートフィルタの強制再生を行うときの閾値であってもよい。

すなわち、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質の量を機関始動後に強制再生が必要のない量としておくことで、次回機関始動後に強制再生を行う必要がなくなる。また、機関停止中に再生処理を行うことで、エネルギの消費を抑制することができる。

また、本発明においては、前記パティキュレートフィルタに燃料を供給する燃料添加手段と、 前記パティキュレートフィルタの温度を推定若しくは検出するフィルタ温度検出手段と、をさらに備え、 前記フィルタ再生手段は、前記フィルタ温度検出手段により推定若しくは検出される温度が所定温度以上の場合に前記燃料添加手段により燃料を添加させることができる。

パティキュレートフィルタの温度が所定温度以上の場合には、パティキュレートフィルタに添加された燃料は、該パティキュレートフィルタにて酸化され該パティキュレートフィルタの温度が上昇する。このようにしてパティキュレートフィルタの温度が上昇すると、該パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質が酸化される。なお、所定温度とは、パティキュレートフィルタに担持されている触媒の活性温度の下限値とすることができる。この活性温度は、添加した燃料を酸化可能な温度とすることができる。また、内燃機関の停止中には該内燃機関からの排気が流れないため、排気による熱の持ち去りがないので、パティキュレートフィルタの温度を効率よく上昇させることができる。そのため燃費を向上させることができる。

また、本発明においては、前記燃料添加手段よりも上流側から前記パティキュレートフィルタに空気を供給する空気供給手段をさらに備えることができる。

燃料添加手段よりも上流側から空気を供給することにより、内燃機関からの排気がなくても、該燃料添加手段により添加された燃料を空気の流れに乗せてパティキュレートフィルタに供給することができる。また、パティキュレートフィルタに酸素を供給することにより、添加された燃料の酸化が促進されるので、パティキュレートフィルタの温度がより速やかに上昇する。さらに、パティキュレートフィルタに酸素を供給することにより、捕集されている粒子状物質の酸化が促進される。これらから、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を速やかに除去することが可能となる。なお、空気供給手段は、内燃機関に燃料を供給しないで電動モータにより回転させて排気通路に空気を排出させ
たり、またはパティキュレートフィルタの上流にエアポンプにて二次空気を供給したりするようにしてもよい。また、堆積している粒子状物質が短時間で大量に酸化する等によりパティキュレートフィルタの温度が異常なほど上昇し、触媒の劣化フィルタの溶損のおそれがあるときには、燃料の添加を停止し、さらに大量の空気を供給することによりパティキュレートフィルタの温度を低下させ、触媒の劣化をパティキュレートフィルタの溶損を抑制することができる。

また、本発明においては、前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる温度上昇手段をさらに備え、
前記フィルタ再生手段は、前記フィルタ温度検出手段により推定若しくは検出される温度が前記所定温度よりも低い場合に前記温度上昇手段により前記パティキュレートフィルタの温度を前記所定温度まで上昇させることができる。

温度上昇手段は、触媒の酸化反応以外の方法によりパティキュレートフィルタの温度を上昇させる。これにより、パティキュレートフィルタの温度が低すぎて燃料による温度上昇が望めない場合であっても、該パティキュレートフィルタの温度を上昇させることができる。そして、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を酸化させることができる。ここで、温度上昇手段としては、たとえば電気ヒータまたはマイクロ波を挙げることができる。

そして、前記温度上昇手段によりパティキュレートフィルタの温度が所定温度まで上昇したときに、燃料添加手段による燃料添加に切り替えることにより、温度上昇手段の使用を最低限に抑えることができる。

本発明によれば、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を機関停止時に酸化させるので、パティキュレートフィルタの強制再生の回数を減少させることができる。

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。

図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。

内燃機関１には、排気枝管２が接続され、この排気枝管２の各枝管は燃焼室へと通じている。排気枝管２は、ターボチャージャ３のタービンハウジング３１と接続されている。また、タービンハウジング３１は、排気管４と接続されている。

前記排気管４の途中には、パティキュレートフィルタ５（以下、フィルタ５という。）が備えられている。フィルタ５には、吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒という。）が担持されている。このＮＯx触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮ
Ｏxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵してい
たＮＯxを還元する機能を有する。また、フィルタ５よりも下流の排気管４には、該排気
管４を流通する排気の温度を検出する排気温度センサ６が取り付けられている。この排気温度センサ６の出力信号に基づいてフィルタ５の温度が検出される。なお、本発明においては排気温度センサ６が、本発明におけるフィルタ温度検出手段に相当する。

さらに、本実施例では、フィルタ５よりも上流の排気管４を流通する排気中に還元剤たる燃料（軽油）を添加する燃料添加弁７を備えている。ここで、燃料添加弁７は、後述するＥＣＵ１０からの信号により開弁して燃料を噴射する。そして、燃料添加弁７から排気管４内へ噴射された燃料は、排気管４の上流から流れてきた排気の空燃比をリッチにすると共に、ＮＯx触媒に吸蔵されていたＮＯxを還元する。ＮＯx還元時には、ＮＯx触媒に流入する排気の空燃比を比較的に短い周期でスパイク的（短時間）にリッチとする、所謂リッチスパイク制御を実行する。

また、燃料添加弁７からフィルタ５に燃料が添加されると、燃料の反応により該フィルタ５の温度が上昇する。そして、フィルタ５が高温で且つ酸化雰囲気となればフィルタ５に捕集されているＰＭが酸化される。また、フィルタ５は、温度等の所定の条件を満たすことにより捕集したＰＭを酸化させる連続再生式のフィルタである。なお、本実施例における燃料添加弁７は、本発明における燃料添加手段に相当する。

さらに、内燃機関１と燃料添加弁７との間の排気管４には、二次空気供給機構８が備えられている。この二次空気供給機構８は、排気管４内に二次空気を供給する二次空気供給弁８１、二次空気供給管８２、およびエアポンプ８３を備えて構成されている。この二次空気供給弁８１は、二次空気供給管８２を介してエアポンプ８３に接続されている。エアポンプ８３は電動モータを備えて構成され、その回転数に応じた空気を吐出する。

そして、二次空気供給弁８１が開弁されることにより、エアポンプ８３と、排気管４とが連通される。このときにエアポンプ８３が作動して空気を吐出することにより、排気管４へ空気が供給される。なお、本実施例における二次空気供給機構８は、本発明における空気供給手段に相当する。

また、フィルタ５には、該フィルタ５を加熱するための電気ヒータ５１が備えられている。なお、本発明においては電気ヒータ５１が、本発明における温度上昇手段に相当する。

以上述べ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であるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０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。ＥＣＵ１０には、排気温度センサ６が電気配線を介して接続され、該排気温度センサ６の出力信号が入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１０には、燃料添加弁７、二次空気供給弁８１および電気ヒータ５１が電気配線を介して接続され、これらはＥＣＵ１０により制御される。

そして、本実施例では、内燃機関１の始動後におけるＰＭの堆積の進行を抑制するために、内燃機関１の停止中にフィルタ５に捕集されているＰＭを酸化させることにより除去する。

ここで、図２は、フィルタ表面に付着するＰＭの状態を示した図である。図２（Ａ）は、内燃機関１の始動時にフィルタ５にＰＭが堆積している状態を示し、図２（Ｂ）は、その後さらにＰＭの堆積が進行した状態を示し、図２（Ｃ）は、内燃機関１の始動時にフィルタ５にＰＭが堆積していない状態を示している。そして、Ｘは、内燃機関１の始動時においてフィルタ５に堆積しているＰＭを示している。また、Ｙは、内燃機関１の始動後に新たにフィルタ５に捕集されるＰＭを示している。

内燃機関１の始動時にフィルタ５にＰＭが堆積している場合（図２（Ａ）参照。）には
、この堆積しているＰＭ（Ｘ）がフィルタ５に接触している。そのため、内燃機関１の始動後に新たにフィルタ５に捕集されるＰＭ（Ｙ）は、フィルタ５の表面ではなく、堆積しているＰＭ（Ｘ）に多く付着することになる。ＰＭはＮＯｘ触媒に接触していなければ酸化されないので、新たに捕集されるＰＭ（Ｙ）は、ほとんど酸化されないでフィルタ５に堆積する。

また、堆積しているＰＭ（Ｘ）は、内燃機関１の停止中に酸化され難くなっており、内燃機関１の始動直後におけるフィルタ５の温度が低い状態では、ほとんど酸化されない。そのため、堆積していたＰＭ（Ｘ）も新たに捕集されるＰＭ（Ｙ）も酸化されずに、ＰＭの堆積が進行する（図２（Ｂ）参照。）。

一方、内燃機関１の始動時にフィルタ５にＰＭが堆積していなければ、内燃機関１の始動後に新たにフィルタ５に流入するＰＭ（Ｙ）は、フィルタ５の表面に付着する（図２（Ｃ）参照。）。そのため、ＰＭ（Ｙ）は、ＮＯｘ触媒と直接接触することになる。また、フィルタ５に流入したばかりのＰＭは酸化されやすいため、その後にフィルタ５の温度が上昇したときに連続再生により酸化される。これにより、ＰＭの堆積が抑制される。

ところで、内燃機関１が停止されると、フィルタ５に排気が流入しなくなるため、該フィルタ５の温度が急激に低下する。フィルタ５に燃料を添加して該フィルタ５に捕集されているＰＭを効果的に酸化させるためには、フィルタ５の温度がＰＭの酸化に必要な温度（以下、ＰＭ要求温度という。）以上でなければならない。そのため、本実施例では、内燃機関１の停止直後のまだフィルタ５の温度が高いときにＰＭの酸化を行う。

しかし、通常の走行状態ではフィルタ５の温度がＰＭ要求温度まで上昇することはほとんどない。そこで、本実施例では、内燃機関１の停止直後にフィルタ５の温度をＰＭ要求温度まで上昇させるために、燃料添加弁７により燃料添加を行う。これにより、ＰＭを酸化させて除去することができる。ただし、添加された燃料がフィルタ５で効果的に反応するためには、フィルタ５の温度が燃料の反応に必要な温度（燃料要求温度という。）以上でなければならない。

そのため、内燃機関１の停止直後にフィルタ５の温度が燃料要求温度以上となっていない場合には、電気ヒータ５１を作動させてフィルタ５を加熱する。その後、フィルタ５の温度が燃料要求温度まで上昇したときに燃料添加弁７により燃料添加を行う。これにより、フィルタ５をＰＭ要求温度まで上昇させることができるので、ＰＭを酸化させて除去することができる。

ところで、内燃機関１の停止中には該内燃機関１から既燃ガスが排出されない。そのため、燃料添加弁７により燃料が添加されても、該燃料がフィルタ５まで到達しないおそれがある。また、フィルタ５に燃料を添加しても酸素が不足していると該フィルタ５の温度が上昇しなかったり、ＰＭが酸化されなかったりするおそれもある。

そこで、本実施例では、燃料添加弁７により燃料を添加するときに、二次空気供給弁８１から排気管４内へ二次空気を供給する。これにより、フィルタ５に酸素を供給させることができる。また、燃料添加弁７から添加された燃料をフィルタ５に到達させることができる。

次に、本実施例に係る機関停止後のフィルタ再生制御について説明する。

図３は、本実施例に係る機関停止後のフィルタ再生制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは機関停止時に実行される。たとえば、運転者が内燃機関１を停止
させるためにイグニッションキーをＯＦＦとした場合や、燃費向上のために車両停止時に内燃機関１を自動的に停止されるときに実行される。

ステップＳ１０１では、フィルタ５に残存しているＰＭが所定量以下となったか否か判定される。所定量とは、内燃機関１の始動後に連続再生可能なＰＭ堆積量、または強制再生が必要となるＰＭ堆積量であり、予め実験等により求めておく。

たとえば、機関停止時におけるＰＭの堆積量と、燃料添加時間と、に基づいてＰＭの残存量を推定する。ここで、燃料添加時の単位時間当たりのＰＭ酸化量を予め実験等により求めておくことで、燃料添加時間に対するＰＭ酸化量を算出する。そして、機関停止時におけるＰＭ堆積量からＰＭ酸化量を減じてＰＭの残存量を推定する。また、機関停止時におけるＰＭの堆積量は、フィルタ５よりも上流および下流の差圧を検出する差圧センサを排気管４に取り付けて、該差圧センサの検出値に応じたＰＭ量を予め実験等により求めておき、これと比較することにより得ることができる。または、内燃機関１の運転状態（排気温度、燃料噴射量、機関回転数）に応じたＰＭ捕集量を予め実験等により求めてマップ化しておき、このマップにより得られるＰＭ捕集量を積算してＰＭの堆積量とすることもできる。さらに、車両走行距離若しくは走行時間に応じてＰＭの堆積量を推定しても良い。

また、燃料添加弁７から燃料を添加した時間が予め定めた時間以上となった場合に、フィルタ５に堆積しているＰＭが所定量以下となったと判定してもよい。なお、本実施例では本ステップにおいてＰＭの堆積量を推定するＥＣＵ１０が、本発明における捕集量推定手段に相当する。

ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。

ステップＳ１０２では、フィルタ５の温度が燃料要求温度以上であるか否か判定される。フィルタ５の温度は内燃機関１の停止時における排気温度センサ６の出力信号により得ることができる。本ステップでは、フィルタ５を電気ヒータ５１により昇温する必要があるか否か判定している。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３では、電気ヒータ５１によりフィルタ５の温度を燃料要求温度まで上昇させる。すなわち、燃料添加弁７から添加される燃料によりフィルタ５の昇温が可能となる温度まで電気ヒータ５１により上昇させる。

ステップＳ１０４では、燃料添加弁７から排気管４内に燃料を噴射させる。

ステップＳ１０５では、二次空気供給弁８１から二次空気を噴射させる。これにより、排気管４内の燃料をフィルタ５に到達させることができる。また、フィルタ５に酸素を供給することができる。これらにより、燃料がＮＯx触媒で反応し、フィルタ５の温度が上
昇する。そして、ステップＳ１０１へ戻る。なお、本実施例においては本ルーチンによりフィルタ５の再生を行うＥＣＵ１０が、本発明におけるフィルタ再生手段に相当する。

このようにして、機関停止直後にＰＭの酸化を行うことにより、次回機関始動後には、速やかにＰＭの連続再生が可能となる。そのため、ＰＭの堆積を抑制することができる。これにより、強制再生を行う回数を低減することができる。また、機関停止時にフィルタ５の再生を行うことにより使用する燃料量を少なくすることができるので、燃費を向上させることができる。

図４は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。

本実施例では、実施例１と異なり燃料添加弁７０を排気枝管２に備えている。また、実施例１で備えている二次空気供給機構８に代えて、内燃機関１を回転させるための電動モータ９を備えている。すなわち、内燃機関１を電動モータ９で回転させることにより、該内燃機関１から空気を排出させて排気枝管２内に空気を供給する。たとえば、ハイブリッド車において車両を駆動するための電動モータにより内燃機関を回転させたり、内燃機関１を始動させるためのスタータモータにより内燃機関を回転させたりする。このときに内燃機関１へは燃料を供給しない。

なお、本実施例における電動モータ９で回転される内燃機関１は、本発明における空気供給手段に相当する。

燃料添加弁７０から燃料を添加すると共に、内燃機関１を電動モータ９で回転させることにより、内燃機関１から排出される空気の流れに燃料を乗せることができる。これにより、フィルタ５へ燃料および空気を供給することができる。このようにしても、内燃機関の停止中にフィルタの再生を行うことができるので、次回機関始動後においてＰＭの連続再生が可能となる。そのため、ＰＭの堆積を抑制することができる。

実施例１に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。 フィルタ表面に付着するＰＭの状態を示した図である。図２（Ａ）は、内燃機関の始動時にフィルタにＰＭが堆積している状態を示し、図２（Ｂ）は、その後さらにＰＭの堆積が進行した状態を示し、図２（Ｃ）は、内燃機関の始動時にフィルタにＰＭが堆積していない状態を示している。 実施例に係る機関停止後のフィルタ再生制御のフローを示したフローチャートである。 実施例２に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 排気枝管
３ ターボチャージャ
３１ タービンハウジング
４ 排気管
５ パティキュレートフィルタ
５１ 電気ヒータ
６ 排気温度センサ
７ 燃料添加弁
７０ 燃料添加弁
８ 二次空気供給機構
８１ 二次空気供給弁
８２ 二次空気供給管
８３ エアポンプ
９ 電動モータ
１０ ＥＣＵ

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ排気中に含まれる粒子状物質を一時捕集するパティキュレートフィルタと、
   前記パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段と、
   内燃機関の停止時において前記捕集量推定手段により推定される粒子状物質の量が所定量よりも多い場合で、且つ内燃機関の停止中に、前記パティキュレートフィルタの再生処理を行うフィルタ再生手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記パティキュレートフィルタは触媒を担持し、捕集した粒子状物質を連続的に酸化させる連続再生式のパティキュレートフィルタであり、前記再生手段はフィルタに捕集されている粒子状物質の量が前記所定量以下となるまで再生処理を行う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。
3. 前記所定量は、前記パティキュレートフィルタの強制再生を行うときの閾値であることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記パティキュレートフィルタに燃料を供給する燃料添加手段と、
   前記パティキュレートフィルタの温度を推定若しくは検出するフィルタ温度検出手段と、
   をさらに備え、
   前記フィルタ再生手段は、前記フィルタ温度検出手段により推定若しくは検出される温度が所定温度以上の場合に前記燃料添加手段により燃料を添加させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記燃料添加手段よりも上流側から前記パティキュレートフィルタに空気を供給する空気供給手段をさら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。
6. 前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させる温度上昇手段をさらに備え、
   前記フィルタ再生手段は、前記フィルタ温度検出手段により推定若しくは検出される温度が前記所定温度よりも低い場合に前記温度上昇手段により前記パティキュレートフィルタの温度を前記所定温度まで上昇させ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。

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