JP2008101542A - Exhaust emission control system for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately calculate an oxidation amount of particulate matter in a particulate filter. <P>SOLUTION: The oxidation amount of particulate matter in the particulate filter is calculated (S104, S105) based on a difference between a CO<SB>2</SB>concentration in exhaust led to flow into the particulate filter and a CO<SB>2</SB>concentration in exhaust led to flow out from the particulate filter which results from oxidation of particulate matter in the particulate filter. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気通路に設けられ排気中の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システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a particulate filter that is provided in an exhaust passage and collects particulate matter in exhaust gas.

内燃機関の排気に含まれる粒子状物質（Particulate Matter：以下、ＰＭと称する）を捕集するために排気通路にパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）を設ける技術が知られている。   A technique is known in which a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) is provided in an exhaust passage in order to collect particulate matter (hereinafter referred to as PM) contained in the exhaust gas of an internal combustion engine.

特許文献１には、このようなフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタの温度および内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関の運転を制御する機関制御手段を備える技術が開示されている。この特許文献１には、機関制御手段によって内燃機関の運転を制御することでフィルタによるＰＭの捕集率を制御することが記載されている。   Patent Document 1 discloses a technique including an engine control means for controlling the operation of an internal combustion engine based on the temperature of the filter and the operation state of the internal combustion engine in an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with such a filter. Yes. This Patent Document 1 describes that the PM collection rate by the filter is controlled by controlling the operation of the internal combustion engine by the engine control means.

また、特許文献２には、フィルタに捕集されたＰＭを燃焼させるべく、フィルタの入口側に燃焼用空気を送り込むと共に該燃焼用空気を加熱する技術が開示されている。この特許文献２には、ＰＭの燃焼を開始する前とＰＭの燃焼を行っているときとにおけるフィルタの出口側ガスのＣＯ２濃度の差が所定の判定値よりも小さくなったことを条件として燃焼用空気の加熱を停止させることが記載されている。
特開２００４−７６６８４号公報 特開２００４−３３９９９６号公報 特開平８−２５４１６０号公報 Patent Document 2 discloses a technique for sending combustion air to the inlet side of the filter and heating the combustion air in order to burn PM collected by the filter. In this Patent Document 2, it is a condition that the difference in the CO 2 concentration of the gas at the outlet side of the filter before PM combustion is started and when PM combustion is being performed is smaller than a predetermined determination value. It is described that heating of the combustion air is stopped.
JP 2004-76684 A JP 2004-339996 A JP-A-8-254160

内燃機関の排気通路にフィルタが設けられている場合、内燃機関から排気と共に排出されたＰＭは該フィルタに捕集される。また、内燃機関の運転状態が高負荷運転となる等により排気の温度が上昇し、それに伴ってフィルタの温度が上昇すると、フィルタに一旦捕集されたＰＭの一部が酸化され該フィルタから除去される場合がある。つまり、フィルタにおけるＰＭ捕集量は、内燃機関から排出されたＰＭの量からフィルタにおいて酸化されたＰＭの量を減算したものとなる。そのため、ＰＭ捕集量を検出するためには、フィルタにおけるＰＭの酸化量であるＰＭ酸化量をより精度良く算出することが重要である。   When a filter is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, PM discharged together with the exhaust gas from the internal combustion engine is collected by the filter. Further, when the temperature of the exhaust gas rises due to, for example, the operation state of the internal combustion engine becoming a high load operation, and the temperature of the filter rises accordingly, a part of the PM once collected by the filter is oxidized and removed from the filter. May be. That is, the amount of collected PM in the filter is obtained by subtracting the amount of PM oxidized in the filter from the amount of PM discharged from the internal combustion engine. Therefore, in order to detect the PM trapping amount, it is important to calculate the PM oxidation amount, which is the PM oxidation amount in the filter, with higher accuracy.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、フィルタにおけるＰＭ酸化量をより精度良く算出することが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of calculating the amount of PM oxidation in a filter with higher accuracy.

本発明は、フィルタに流入する排気のＣＯ２濃度とフィルタから流出する排気のＣＯ２濃度との差に基づいてフィルタにおけるＰＭの酸化量を算出するものである。 The present invention calculates the amount of oxidation of PM in the filter based on the difference between the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing into the filter and the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing out of the filter.

より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を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流入する排気のＣＯ２濃度である流入側ＣＯ２濃度を検出する流入側ＣＯ２濃度検出手段と、
前記パティキュレートフィルタから流出する排気のＣＯ２濃度である流出側ＣＯ２濃度
を検出する流出側ＣＯ２濃度検出手段と、
前記パティキュレートフィルタにおいて粒子状物質が酸化することで生じる流入側ＣＯ２濃度と流出側ＣＯ２濃度との差に基づいて前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の酸化量であるＰＭ酸化量を算出するＰＭ酸化量算出手段と、
を備えることを特徴とする。 More specifically, the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention is:
A particulate filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
Inflow-side CO 2 concentration detection means for detecting the inflow side the CO 2 concentration is the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing into the particulate filter,
And the outflow side the CO 2 concentration detection means for detecting the outflow side the CO 2 concentration is the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing out from the particulate filter,
Based on the difference between the inflow side CO 2 concentration and the outflow side CO 2 concentration generated when the particulate matter is oxidized in the particulate filter, a PM oxidation amount that is an oxidation amount of the particulate matter in the particulate filter is calculated. PM oxidation amount calculating means;
It is characterized by providing.

フィルタにおいて捕集されているＰＭが酸化すると流出側ＣＯ２濃度が流入側ＣＯ２濃度に比べて高くなる。本発明によれば、フィルタにおいて実際にＰＭが酸化することで生じる流入側ＣＯ２濃度と流出側ＣＯ２濃度との差に基づいてＰＭ酸化量が算出される。従って、フィルタにおけるＰＭ酸化量をより精度良く算出することが出来る。 When the PM collected in the filter is oxidized, the outflow side CO 2 concentration becomes higher than the inflow side CO 2 concentration. According to the present invention, the PM oxidation amount is calculated based on the difference between the inflow side CO 2 concentration and the outflow side CO 2 concentration that are generated by the actual oxidation of PM in the filter. Therefore, the amount of PM oxidation in the filter can be calculated with higher accuracy.

本発明においては、内燃機関から排出されるＰＭの量であるＰＭ排出量を算出するＰＭ排出量算出手段と、該ＰＭ排出量算出手段によって算出されるＰＭ排出量からＰＭ酸化量算出手段によって算出されるＰＭ酸化量を減算することでフィルタにおけるＰＭ捕集量を算出するＰＭ捕集量算出手段と、をさらに備えてもよい。尚、この場合、ＰＭ排出量算出手段は内燃機関の運転状態に基づいてＰＭ排出量を算出する。   In the present invention, the PM emission amount calculating means for calculating the PM emission amount that is the amount of PM discharged from the internal combustion engine, and the PM oxidation amount calculating means is calculated from the PM emission amount calculated by the PM emission amount calculating means. PM collection amount calculating means for calculating the PM collection amount in the filter by subtracting the PM oxidation amount to be performed may be further provided. In this case, the PM emission amount calculating means calculates the PM emission amount based on the operating state of the internal combustion engine.

これによれば、フィルタにおけるＰＭ捕集量をより精度よく算出することが出来る。   According to this, the amount of PM trapped in the filter can be calculated with higher accuracy.

また、本発明においては、前記ＰＭ酸化量算出手段を第一ＰＭ酸化量算出手段としてもよい。そして、フィルタの温度を検出する温度検出手段と、フィルタの温度およびフィルタにおけるＰＭの酸化速度であるＰＭ酸化速度との関係を示すマップと、フィルタの温度とマップとに基づいてＰＭ酸化量を算出する第二ＰＭ酸化量算出手段と、をさらに備えてもよい。   In the present invention, the PM oxidation amount calculation means may be a first PM oxidation amount calculation means. Then, the amount of PM oxidation is calculated based on the temperature detection means for detecting the temperature of the filter, a map showing the relationship between the temperature of the filter and the PM oxidation rate, which is the oxidation rate of PM in the filter, and the filter temperature and map And a second PM oxidation amount calculating means.

フィルタにおけるＰＭ酸化速度は該フィルタの温度が高いほど大きい値となる。上記においては、このようなフィルタの温度とＰＭ酸化速度との関係を示すマップが備えられている。第二ＰＭ酸化量算出手段は、このマップおよびフィルタの温度からＰＭ酸化量を算出する。   The PM oxidation rate in the filter increases as the temperature of the filter increases. In the above, a map showing the relationship between the temperature of the filter and the PM oxidation rate is provided. The second PM oxidation amount calculating means calculates the PM oxidation amount from the map and the temperature of the filter.

また、上記の場合において、内燃機関の運転状態に基づいてＰＭ排出量を算出するＰＭ排出量算出手段と、ＰＭ排出量算出手段によって算出されるＰＭ排出量から第二ＰＭ酸化量算出手段によって算出されるＰＭ酸化量を減算することで、フィルタにおけるＰＭ捕集量を算出するＰＭ捕集量算出手段と、をさらに備えてもよい。そして、この場合、所定の条件が成立したときに、第一ＰＭ酸化量算出手段によってＰＭ酸化量を算出し、このときの算出値およびフィルタの温度に基づいてマップにおけるフィルタの温度に対するＰＭ酸化速度を補正してもよい。   Further, in the above case, the PM emission amount calculating means for calculating the PM emission amount based on the operating state of the internal combustion engine, and the second PM oxidation amount calculating means calculated from the PM emission amount calculated by the PM emission amount calculating means. PM collection amount calculation means for calculating the PM collection amount in the filter by subtracting the PM oxidation amount to be performed may be further provided. In this case, when a predetermined condition is satisfied, the PM oxidation amount is calculated by the first PM oxidation amount calculation means, and the PM oxidation rate with respect to the filter temperature in the map based on the calculated value and the filter temperature at this time May be corrected.

上述したように、第一ＰＭ酸化量算出手段によればＰＭ酸化量をより精度よく算出することが出来る。そこで、上記においては、所定の条件が成立したときに第一ＰＭ酸化量算出手段によってＰＭ酸化量を算出する。つまり、上記の場合、第一ＰＭ酸化量算出手段によるＰＭ酸化量の算出を常時実行するのではなく、所定の条件が成立したときにのみ実行する。   As described above, according to the first PM oxidation amount calculation means, the PM oxidation amount can be calculated with higher accuracy. Therefore, in the above, the PM oxidation amount is calculated by the first PM oxidation amount calculation means when a predetermined condition is satisfied. That is, in the above case, the calculation of the PM oxidation amount by the first PM oxidation amount calculation means is not always executed, but only when a predetermined condition is satisfied.

そして、第一ＰＭ酸化量算出手段によって算出されたＰＭ酸化量および該ＰＭ酸化量を算出したときのフィルタの温度に基づいてマップを補正し、補正したマップおよび温度検出手段によって検出されるフィルタの温度に基づいて第二ＰＭ酸化量算出手段がＰＭ酸化量を算出する。上述したように、第一ＰＭ酸化量算出手段によればＰＭ酸化量をより精度よく算出することが出来る。従って、上記のように補正したマップに基づいてＰＭ酸化量を算出することで、第二ＰＭ酸化量算出手段によるＰＭ酸化量の算出精度を向上させるこ
とが出来る。 Then, the map is corrected based on the PM oxidation amount calculated by the first PM oxidation amount calculation unit and the temperature of the filter when the PM oxidation amount is calculated, and the corrected map and the filter detected by the temperature detection unit are corrected. Based on the temperature, the second PM oxidation amount calculating means calculates the PM oxidation amount. As described above, according to the first PM oxidation amount calculation means, the PM oxidation amount can be calculated with higher accuracy. Therefore, by calculating the PM oxidation amount based on the map corrected as described above, the calculation accuracy of the PM oxidation amount by the second PM oxidation amount calculation means can be improved.

さらに、ＰＭ捕集量算出手段が、ＰＭ排出量算出手段によって算出されるＰＭ排出量から第二ＰＭ酸化量算出手段によって算出されるＰＭ酸化量を減算することでフィルタにおけるＰＭ捕集量を算出する。これにより、ＰＭ捕集量をより精度よく算出することが出来る。   Further, the PM collection amount calculation means calculates the PM collection amount in the filter by subtracting the PM oxidation amount calculated by the second PM oxidation amount calculation means from the PM emission amount calculated by the PM emission amount calculation means. To do. Thereby, PM collection amount can be calculated more accurately.

また、本発明においては、フィルタを昇温させることで該フィルタに捕集されたＰＭを酸化させ除去するフィルタ再生制御を実行するフィルタ再生手段をさらに備えてもよい。そして、この場合、フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御が実行されていないときにＰＭ捕集量算出手段によってＰＭ捕集量を算出し、ＰＭ捕集量算出手段によって算出されたＰＭ捕集量が所定捕集量以上となったときにフィルタ再生手段によるフィルタ再生制御の実行を開始してもよい。   Moreover, in this invention, you may further provide the filter reproduction | regeneration means which performs the filter reproduction | regeneration control which oxidizes and removes PM collected by this filter by heating up a filter. In this case, when the filter regeneration control is not executed by the filter regeneration unit, the PM collection amount is calculated by the PM collection amount calculation unit, and the PM collection amount calculated by the PM collection amount calculation unit is predetermined. You may start execution of filter regeneration control by a filter regeneration means when it becomes more than the amount of collection.

ここで、所定捕集量は、フィルタ再生制御の実行開始の閾値であって予め定められている。   Here, the predetermined collection amount is a threshold value for starting execution of the filter regeneration control and is determined in advance.

上記によれば、フィルタ再生制御の実行開始時期をより好適な時期とすることが出来る。   According to the above, it is possible to set the execution start time of the filter regeneration control to a more preferable time.

本発明によれば、フィルタにおけるＰＭ酸化量をより精度良く算出することが出来る。   According to the present invention, the amount of PM oxidation in the filter can be calculated with higher accuracy.

以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

＜実施例１＞
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。 <Example 1>
<Schematic configuration of intake and exhaust system of internal combustion engine>
Here, a case where the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described as an example. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an intake / exhaust system of an internal combustion engine according to the present embodiment.

内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。この内燃機関１には、吸気通路３および排気通路２が接続されている。吸気通路３にはエアフローメータ１１が設けられている。排気通路２には排気中のＰＭを捕集するフィルタ５が設けられている。フィルタ５より上流側の排気通路２には前段触媒として酸化触媒４が設けられている。尚、本実施例において、前段触媒は酸化機能を有する触媒であればよく、酸化触媒４に代えて、三元触媒や吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等の触媒を設けてもよい。   The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle. An intake passage 3 and an exhaust passage 2 are connected to the internal combustion engine 1. An air flow meter 11 is provided in the intake passage 3. The exhaust passage 2 is provided with a filter 5 that collects PM in the exhaust. An oxidation catalyst 4 is provided as an upstream catalyst in the exhaust passage 2 upstream of the filter 5. In this embodiment, the pre-stage catalyst may be a catalyst having an oxidation function, and a catalyst such as a three-way catalyst or an occlusion reduction type NOx catalyst may be provided in place of the oxidation catalyst 4.

酸化触媒４よりも上流側の排気通路２には、排気中に燃料を添加する燃料添加弁６が設けられている。また、フィルタ５には該フィルタ５の温度を検出する温度センサ７が設けられている。さらに、酸化触媒４より下流側かつフィルタ５より上流側の排気通路２には、フィルタ５に流入する排気のＣＯ２濃度（流入側ＣＯ２濃度）を検出する上流側ＣＯ２濃度センサ８が設けられている。フィルタ５より下流側の排気通路２には、フィルタ５から流出する排気のＣＯ２濃度（流出側ＣＯ２濃度）を検出する下流側ＣＯ２濃度センサ９が設けられている。尚、本実施例においては、上流側ＣＯ２濃度センサ８および下流側ＣＯ２濃度センサ９がそれぞれ本発明に係る流入側ＣＯ２濃度検出手段および流出側ＣＯ２濃度検出手段に相当する。 A fuel addition valve 6 for adding fuel to the exhaust gas is provided in the exhaust passage 2 upstream of the oxidation catalyst 4. The filter 5 is provided with a temperature sensor 7 that detects the temperature of the filter 5. Further, an upstream CO 2 concentration sensor 8 that detects the CO 2 concentration (inflow side CO 2 concentration) of the exhaust gas flowing into the filter 5 is provided in the exhaust passage 2 downstream from the oxidation catalyst 4 and upstream from the filter 5. It has been. A downstream CO 2 concentration sensor 9 that detects the CO 2 concentration (outflow side CO 2 concentration) of the exhaust gas flowing out from the filter 5 is provided in the exhaust passage 2 downstream of the filter 5. In the present embodiment, the upstream CO 2 concentration sensor 8 and the downstream CO 2 concentration sensor 9 correspond to the inflow side CO 2 concentration detection means and the outflow side CO 2 concentration detection means according to the present invention, respectively.

以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制
御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１０にはエアフローメータ１１および温度センサ７、上流側ＣＯ２濃度センサ８、下流側ＣＯ２濃度センサ９、内燃機関１のクランク角を検出するクランクポジションセンサ１２が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。ＥＣＵ１０はクランクポジションセンサ１２の出力信号に基づいて内燃機関１の回転数を算出する。 The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 10 for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 10 is electrically connected to an air flow meter 11 and a temperature sensor 7, an upstream CO 2 concentration sensor 8, a downstream CO 2 concentration sensor 9, and a crank position sensor 12 that detects the crank angle of the internal combustion engine 1. These output signals are input to the ECU 10. The ECU 10 calculates the rotational speed of the internal combustion engine 1 based on the output signal of the crank position sensor 12.

また、ＥＣＵ１０には燃料添加弁６および内燃機関１の燃料噴射弁が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０によってこれらが制御される。   Further, the ECU 10 is electrically connected to the fuel addition valve 6 and the fuel injection valve of the internal combustion engine 1. These are controlled by the ECU 10.

＜フィルタ再生制御＞
本実施例においては、フィルタ５に捕集されたＰＭを除去すべくフィルタ再生制御が行われる。フィルタ再生制御では燃料添加弁６によって排気中に燃料が添加される。添加された燃料は酸化触媒４に供給され該酸化触媒４において酸化される。このときに生じる酸化熱によって排気が昇温され、該排気によってフィルタ５が昇温される。そして、フィルタ再生制御においては、燃料添加弁６からの燃料添加量を制御することでフィルタ５の温度を目標温度に制御する。ここで、目標温度とは、フィルタ５に捕集されたＰＭを酸化させ除去することが可能となる閾値以上の値であり、実験等によって予め定められている。 <Filter regeneration control>
In this embodiment, filter regeneration control is performed to remove PM collected by the filter 5. In the filter regeneration control, fuel is added to the exhaust by the fuel addition valve 6. The added fuel is supplied to the oxidation catalyst 4 and is oxidized in the oxidation catalyst 4. The exhaust gas is heated by the oxidation heat generated at this time, and the filter 5 is heated by the exhaust gas. In the filter regeneration control, the temperature of the filter 5 is controlled to the target temperature by controlling the amount of fuel added from the fuel addition valve 6. Here, the target temperature is a value that is equal to or higher than a threshold value that enables oxidation and removal of the PM collected by the filter 5 and is determined in advance by an experiment or the like.

また、本実施例において、フィルタ再生制御は、フィルタ５におけるＰＭの捕集量が所定捕集量以上となったときに実行される。ここで、所定捕集量とは、フィルタ５よりも上流側の背圧が過剰に上昇する虞がある量よりも少ない量であって実験等によって予め定められている。   Further, in the present embodiment, the filter regeneration control is executed when the amount of collected PM in the filter 5 becomes equal to or greater than a predetermined amount of collection. Here, the predetermined collection amount is an amount smaller than the amount that the back pressure upstream of the filter 5 may increase excessively, and is determined in advance by experiments or the like.

＜ＰＭ捕集量算出方法＞
ここで、本実施例に係るＰＭ捕集量の算出方法について説明する。フィルタ５には、内燃機関１から排気と共に排出されたＰＭが捕集される。内燃機関１からのＰＭ排出量は該内燃機関１の運転状態に応じて変化する。また、上記のようなフィルタ再生制御が実行されていない場合であっても、内燃機関１の運転状態の変化等により排気の温度が上昇し、それによりフィルタ５の温度がある程度まで上昇すると、フィルタ５に流入し一旦捕集されたＰＭの一部が酸化され除去される場合がる。 <PM collection amount calculation method>
Here, a method for calculating the amount of collected PM according to the present embodiment will be described. The filter 5 collects PM discharged together with the exhaust gas from the internal combustion engine 1. The amount of PM emission from the internal combustion engine 1 changes according to the operating state of the internal combustion engine 1. Even when the filter regeneration control as described above is not executed, if the temperature of the exhaust gas rises due to a change in the operating state of the internal combustion engine 1 and so on, and the temperature of the filter 5 rises to a certain level, the filter Part of the PM that flows into the gas 5 and is once collected may be oxidized and removed.

フィルタ５においてＰＭが酸化すると流出側ＣＯ２濃度が流入側ＣＯ２濃度に比べて高くなる。図２は、フィルタ５の温度Ｔｆと、流出側ＣＯ２濃度から流入側ＣＯ２濃度を減算することで算出されるＣＯ２濃度差ΔＣＯ２との推移を示すグラフである。図２の（ａ）において、縦軸はフィルタ５の温度Ｔｆを表しており、横軸は時間ｔを表している。また、図２の（ｂ）において、縦軸はＣＯ２濃度差ΔＣＯ２を表しており、横軸は時間ｔを表している。 When PM is oxidized in the filter 5, the outflow side CO 2 concentration becomes higher than the inflow side CO 2 concentration. Figure 2 is a graph showing the temperature Tf of the filter 5, the transition of the CO 2 concentration difference? CO2 2 which is calculated by subtracting the inflow side CO 2 concentration from the outflow side the CO 2 concentration. In FIG. 2A, the vertical axis represents the temperature Tf of the filter 5, and the horizontal axis represents time t. In FIG. 2B, the vertical axis represents the CO 2 concentration difference ΔCO 2 , and the horizontal axis represents time t.

フィルタ５の温度Ｔｆが高くなるほど該フィルタ５におけるＰＭの酸化が促進される。そのため、図２に示すように、フィルタ５の温度Ｔｆの変化に応じてＣＯ２濃度差ΔＣＯ２が変化する。そして、図２の（ｂ）の斜線部の面積がＰＭ酸化量の総量に相当する値となる。 As the temperature Tf of the filter 5 increases, the oxidation of PM in the filter 5 is promoted. Therefore, as shown in FIG. 2, the CO 2 concentration difference ΔCO 2 changes according to the change in the temperature Tf of the filter 5. Then, the area of the hatched portion in FIG. 2B is a value corresponding to the total amount of PM oxidation.

そこで、本実施例では、フィルタ再生制御が実行されていないときに、内燃機関１の運転状態に基づいてＰＭ排出量を算出し、ＣＯ２濃度差ΔＣＯ２に基づいてＰＭ酸化量を算出する。そして、ＰＭ排出量からＰＭ酸化量を減算することでフィルタ５におけるＰＭ捕集量を算出する。 Therefore, in this embodiment, when the filter regeneration control is not being executed, it calculates the PM emission amount based on the operating state of the internal combustion engine 1, and calculates the PM oxidation amount based on the CO 2 concentration difference? CO2 2. Then, the PM trapping amount in the filter 5 is calculated by subtracting the PM oxidation amount from the PM discharge amount.

ここで、本実施例に係るＰＭ捕集量を算出するためのルーチンについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃
機関１の運転中、所定の間隔で実行される。 Here, a routine for calculating the amount of collected PM according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 10 and is executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1.

本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ずＳ１０１において、フィルタ再生制御が実行されているか否かを判別する。このＳ１０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。また、Ｓ１０１において、否定判定された場合、即ち、フィルタ再生制御が実行されていない場合、ＥＣＵ１０はＳ１０２に進む。   In this routine, the ECU 10 first determines in S101 whether or not filter regeneration control is being executed. If an affirmative determination is made in S101, the ECU 10 once ends the execution of this routine. If a negative determination is made in S101, that is, if filter regeneration control is not being executed, the ECU 10 proceeds to S102.

Ｓ１０２において、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態（即ち、吸入空気量および燃料噴射量、機関回転数等）に基づいて現時点のＰＭ排出量Ｑｐｍｅａを算出する。内燃機関１の運転状態とＰＭ排出量Ｑｐｍｅａとの関係は実験等によって求められており、マップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。   In S102, the ECU 10 calculates the current PM emission amount Qpmea based on the operating state of the internal combustion engine 1 (that is, the intake air amount, the fuel injection amount, the engine speed, etc.). The relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the PM emission amount Qpmea is obtained by experiments or the like and is stored in advance in the ECU 10 as a map.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３に進み、Ｓ１０２において算出されたＰＭ排出量Ｑｐｍｅａを積算し、ＰＭ排出量の積算値Ｑｐｍｅを算出する。   Next, the ECU 10 proceeds to S103, integrates the PM emission amount Qpmea calculated in S102, and calculates an integrated value Qpme of the PM emission amount.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０４に進み、流出側ＣＯ２濃度から流入側ＣＯ２濃度を減算することでＣＯ２濃度差ΔＣＯ２を算出する。 Next, the ECU 10 proceeds to S104, and calculates the CO 2 concentration difference ΔCO 2 by subtracting the inflow side CO 2 concentration from the outflow side CO 2 concentration.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０５に進み、ＣＯ２濃度差ΔＣＯ２に基づいて現時点のＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａを算出する。ＣＯ２濃度差ΔＣＯ２とＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａとの関係は実験等によって求められており、マップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。 Next, the ECU 10 proceeds to S105 and calculates the current PM oxidation amount Qpmoa based on the CO 2 concentration difference ΔCO 2 . The relationship between the CO 2 concentration difference ΔCO 2 and the PM oxidation amount Qpmoa is obtained through experiments or the like, and is stored in advance in the ECU 10 as a map.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０６に進み、Ｓ１０５において算出されたＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａを積算し、ＰＭ酸化量の積算値Ｑｐｍｏを算出する。   Next, the ECU 10 proceeds to S106, integrates the PM oxidation amount Qpmoa calculated in S105, and calculates an integrated value Qpmo of the PM oxidation amount.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０７に進み、ＰＭ排出量の積算値ＱｐｍｅからＰＭ酸化量の積算値Ｑｐｍｏを減算することでＰＭ捕集量Ｑｐｍｆを算出する。その後、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。   Next, the ECU 10 proceeds to S107, and calculates the PM collection amount Qpmf by subtracting the PM oxidation amount integrated value Qpmo from the PM emission amount integrated value Qpme. Thereafter, the ECU 10 once terminates execution of this routine.

本実施例によれば、フィルタ５において実際にＰＭが酸化することで生じる流入側ＣＯ２濃度と流出側ＣＯ２濃度との差に基づいてＰＭ酸化量が算出される。従って、ＰＭ酸化量をより精度良く算出することが出来る。 According to the present embodiment, the amount of PM oxidation is calculated based on the difference between the inflow side CO 2 concentration and the outflow side CO 2 concentration generated by the actual oxidation of PM in the filter 5. Therefore, the PM oxidation amount can be calculated with higher accuracy.

また、上記のように算出されたＰＭ酸化量に基づいてＰＭ捕集量が算出される。従って、ＰＭ捕集量をより精度よく算出することが出来る。また、本実施例においては、ＰＭ捕集量が所定捕集量以上となったときにフィルタ再生制御の実行が開始されるため、ＰＭ捕集量をより精度よく算出することにより、フィルタ再生制御の実行開始時期をより好適な時期とすることが出来る。   Further, the PM trapping amount is calculated based on the PM oxidation amount calculated as described above. Therefore, the amount of PM collected can be calculated with higher accuracy. In this embodiment, since the filter regeneration control is started when the PM collection amount becomes equal to or greater than the predetermined collection amount, the filter regeneration control is performed by calculating the PM collection amount more accurately. The execution start time can be set to a more suitable time.

＜実施例２＞
本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成は実施例１と同様であるため、その説明を省略する。また、本実施例においても実施例１と同様のフィルタ再生制御が行われる。 <Example 2>
Since the schematic configuration of the intake and exhaust system of the internal combustion engine according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Also in the present embodiment, the same filter regeneration control as in the first embodiment is performed.

＜ＰＭ酸化量算出方法＞
本実施例においても、ＰＭ排出量からＰＭ酸化量を減算することでフィルタ５におけるＰＭ捕集量を算出する。ここで、本実施例に係るＰＭ酸化量の算出方法について説明する。 <PM oxidation amount calculation method>
Also in the present embodiment, the PM trapping amount in the filter 5 is calculated by subtracting the PM oxidation amount from the PM discharge amount. Here, a method for calculating the PM oxidation amount according to the present embodiment will be described.

上述したように、フィルタ５の温度Ｔｆが高いほど該フィルタ５におけるＰＭの酸化が促進される。そこで、本実施例においては、フィルタ５の温度Ｔｆと、単位時間当たりの
ＰＭ酸化量であるＰＭ酸化速度ｖｐｍｏと、の関係が実験等によって予め求められており、これらの関係が図４に示すようなマップとしてＥＵＣ１０に記憶されている。図４において、縦軸はＰＭ酸化速度ｖｐｍｏを表しており、横軸はフィルタ５の温度Ｔｆを表している。以下、図４に示すマップをＴ−ｖマップと称する。 As described above, the higher the temperature Tf of the filter 5, the more the oxidation of PM in the filter 5 is promoted. Therefore, in this embodiment, the relationship between the temperature Tf of the filter 5 and the PM oxidation rate vpmo that is the amount of PM oxidation per unit time is obtained in advance by experiments or the like, and these relationships are shown in FIG. Such a map is stored in the EUC 10. In FIG. 4, the vertical axis represents the PM oxidation rate vpmo, and the horizontal axis represents the temperature Tf of the filter 5. Hereinafter, the map shown in FIG. 4 is referred to as a Tv map.

本実施例では、フィルタ再生制御が実行されていないときに、フィルタ５の温度Ｔｆがこのマップに代入されることでＰＭ酸化速度ｖｐｍｏが算出される。そして、算出されたＰＭ酸化速度ｖｐｍｏに基づいてＰＭ酸化量が算出される。   In this embodiment, when the filter regeneration control is not being executed, the PM oxidation rate vpmo is calculated by substituting the temperature Tf of the filter 5 into this map. Then, the PM oxidation amount is calculated based on the calculated PM oxidation rate vpmo.

ところが、フィルタ５の経時変化等に伴いフィルタ５の温度ＴｆとＰＭ酸化速度ｖｐｍｏとの関係は変化する虞がある。そこで、本実施例においては、所定の条件が成立したときに、実施例１と同様の方法でＰＭ酸化量を算出する。即ち、流出側ＣＯ２濃度から流入側ＣＯ２濃度を減算することで算出されるＣＯ２濃度差に基づいてＰＭ酸化量を算出する。そして、このときのフィルタ５の温度およびＣＯ２濃度差に基づいて算出されたＰＭ酸化量との関係に基づいて、Ｔ−ｖマップにおけるフィルタ５の温度Ｔｆに対するＰＭ酸化速度ｖｐｍｏを補正する。 However, the relationship between the temperature Tf of the filter 5 and the PM oxidation rate vpmo may change as the filter 5 changes with time. Therefore, in this embodiment, when a predetermined condition is satisfied, the PM oxidation amount is calculated by the same method as in the first embodiment. That is, to calculate the PM oxidation amount based on the CO 2 density difference is calculated by subtracting the inflow side CO 2 concentration from the outflow side the CO 2 concentration. Then, based on the relationship between the temperature of the filter 5 and the PM oxidation amount calculated based on the difference in CO 2 concentration at this time, the PM oxidation rate vpmo with respect to the temperature Tf of the filter 5 in the Tv map is corrected.

以下、本実施例に係るＴ−ｖマップを補正するためのルーチンについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で実行される。   Hereinafter, a routine for correcting the TV map according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 10 and is executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1.

本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、先ず２０１において、所定の条件が成立したか否かを判別する。ここで、所定の条件としては、前回のＴ−ｖマップの補正が終了してから、所定の時間以上の時間が経過した場合や内燃機関１を搭載している車両の走行距離が所定の距離以上となった場合等を例示することが出来る。Ｓ２０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In this routine, the ECU 10 first determines in 201 whether or not a predetermined condition is satisfied. Here, as a predetermined condition, when a time equal to or longer than a predetermined time has elapsed since the last correction of the TV map is completed, or a travel distance of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted is a predetermined distance. The case where it becomes above can be illustrated. If an affirmative determination is made in S201, the ECU 10 proceeds to S202, and if a negative determination is made, the ECU 10 once ends the execution of this routine.

Ｓ２０２において、ＥＣＵ１０は、流出側ＣＯ２濃度から流入側ＣＯ２濃度を減算することでＣＯ２濃度差ΔＣＯ２を算出する。 In S202, ECU 10 calculates the CO 2 concentration difference? CO2 2 by subtracting the inflow side CO 2 concentration from the outflow side the CO 2 concentration.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０３に進み、ＣＯ２濃度差ΔＣＯ２に基づいて現時点のＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａを算出する。実施例１と同様、ＣＯ２濃度差ΔＣＯ２とＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａとの関係は実験等によって求められており、マップとしてＥＣＵ１０に予め記憶されている。 Next, the ECU 10 proceeds to S203 and calculates the current PM oxidation amount Qpmoa based on the CO 2 concentration difference ΔCO 2 . As in the first embodiment, the relationship between the CO 2 concentration difference ΔCO 2 and the PM oxidation amount Qpmoa is obtained through experiments or the like and is stored in advance in the ECU 10 as a map.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０４に進み、現時点のフィルタの温度ＴｆおよびＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａを記憶する。   Next, the ECU 10 proceeds to S204 and stores the current filter temperature Tf and PM oxidation amount Qpmoa.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０５に進み、Ｓ２０４において記憶されたフィルタの温度ＴｆおよびＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａの関係に基づいて、Ｔ−ｖマップにおけるフィルタ５の温度Ｔｆに対するＰＭ酸化速度ｖｐｍｏを補正する。   Next, the ECU 10 proceeds to S205, and corrects the PM oxidation rate vpmo with respect to the temperature Tf of the filter 5 in the Tv map based on the relationship between the filter temperature Tf and the PM oxidation amount Qpmoa stored in S204.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０６に進み、所定の条件が成立してから所定補正期間Δｔが経過したか否かを判別する。ここで、所定補正期間Δｔは、Ｔ−ｖマップの十分な補正が可能と判断出来る時間であって、実験等によって予め定められている。Ｓ２０６において、肯定判定された場合、ＥＣＵ１０は本ルーチンの実行を一旦終了し、否定判定された場合、ＥＣＵ１０はＳ２０２に戻る。   Next, the ECU 10 proceeds to S206, and determines whether or not a predetermined correction period Δt has elapsed since a predetermined condition was established. Here, the predetermined correction period Δt is a time during which it can be determined that sufficient correction of the Tv map is possible, and is determined in advance by experiments or the like. If an affirmative determination is made in S206, the ECU 10 once terminates the execution of this routine. If a negative determination is made, the ECU 10 returns to S202.

次に、本実施例に係るＰＭ捕集量を算出するためのルーチンについて図６に示すフロー
チャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ１０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で実行される。尚、本ルーチンは、実施例１に係るＰＭ捕集量を算出するためのルーチンのＳ１０４およびＳ１０５をＳ３０４およびＳ３０５にそれぞれ変更したものである。そのため、ここでは、Ｓ３０４およびＳ３０５についてのみ説明しその他のステップの説明を省略する。 Next, a routine for calculating the amount of collected PM according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 10 and is executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1. This routine is obtained by changing S104 and S105 of the routine for calculating the PM trapping amount according to the first embodiment to S304 and S305, respectively. For this reason, only S304 and S305 will be described here, and descriptions of other steps will be omitted.

本ルーチンでは、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０３の次にＳ３０４に進む。Ｓ３０４において、ＥＣＵ１０は、上記方法で補正されたＴ−ｖマップに現時点のフィルタ５の温度Ｔｆを代入することでＰＭ酸化速度ｖｐｍｏを算出する。   In this routine, the ECU 10 proceeds to S304 after S103. In S304, the ECU 10 calculates the PM oxidation rate vpmo by substituting the current temperature Tf of the filter 5 into the Tv map corrected by the above method.

次に、ＥＣＵ１０は、Ｓ３０５に進み、Ｓ３０４において算出されたＰＭ酸化速度ｖｐｍｏに基づいて現時点のＰＭ酸化量Ｑｐｍｏａを算出する。その後、ＥＣＵ１０はＳ１０６に進む。   Next, the ECU 10 proceeds to S305, and calculates the current PM oxidation amount Qpmoa based on the PM oxidation rate vpmo calculated in S304. Thereafter, the ECU 10 proceeds to S106.

本実施例によれば、ＣＯ２濃度差に基づいてＴ−ｖマップが補正され、補正されたＴ−ｖマップに基づいてＰＭ酸化量が算出される。従って、ＰＭ酸化量をより精度良く算出することが出来る。その結果、実施例１と同様、ＰＭ捕集量をより精度よく算出することが出来、また、フィルタ再生制御の実行開始時期をより好適な時期とすることが出来る。 According to the present embodiment, the Tv map is corrected based on the CO 2 concentration difference, and the PM oxidation amount is calculated based on the corrected Tv map. Therefore, the PM oxidation amount can be calculated with higher accuracy. As a result, as in the first embodiment, the amount of PM trapped can be calculated more accurately, and the execution start timing of the filter regeneration control can be set to a more suitable timing.

尚、排気中にはＰＭ及びＣＯ２の他にＨＣやＣＯが含まれている。これらがフィルタ５において酸化された場合、これも流出側ＣＯ２濃度が流入側ＣＯ２濃度よりも上昇する要因となる。しかしながら、上記各実施例においては、フィルタ５よりも上流側の排気通路２に酸化触媒４が設けられており、この酸化触媒４によって排気中のＨＣやＣＯが酸化される。つまり、酸化触媒４を設けることでＨＣやＣＯのフィルタ５への流入を抑制することが出来る。従って、ＨＣやＣＯが酸化することによる流出側ＣＯ２濃度の変動を抑制することが出来るため、上記の方法によりＰＭ捕集量をより精度よく算出することが可能となる。 The exhaust gas contains HC and CO in addition to PM and CO 2 . If it is oxidized in the filter 5, which also causes the outflow side CO 2 concentration increases than the inflow side CO 2 concentration. However, in each of the above embodiments, the oxidation catalyst 4 is provided in the exhaust passage 2 upstream of the filter 5, and HC and CO in the exhaust are oxidized by the oxidation catalyst 4. That is, by providing the oxidation catalyst 4, the inflow of HC and CO into the filter 5 can be suppressed. Therefore, since fluctuations in the outflow side CO 2 concentration due to oxidation of HC and CO can be suppressed, the amount of PM trapped can be calculated more accurately by the above method.

また、上記各実施例においては、排気中のＨＣやＣＯの一部が酸化触媒４によって酸化されずにフィルタ５に流入する場合がある。そこで、フィルタ５よりも上流側にＨＣ濃度センサおよび／またはＣＯ濃度センサを設けてもよい。この場合、これらのセンサの検出値に基づき、酸化触媒４によって酸化されずにフィルタ５に流入するＨＣおよび／またはＣＯの量を推定し、これらがフィルタ５において酸化することに起因する流出側ＣＯ２濃度の変動分を算出する。そして、流入側ＣＯ２濃度と流出側ＣＯ２濃度との差からこの変動分を減算し、この減算値に基づいてＰＭ酸化量を算出する。これにより、ＰＭ捕集量をさらに精度よく算出することが出来る。 In each of the above embodiments, some HC and CO in the exhaust gas may flow into the filter 5 without being oxidized by the oxidation catalyst 4. Therefore, an HC concentration sensor and / or a CO concentration sensor may be provided upstream of the filter 5. In this case, the amount of HC and / or CO that flows into the filter 5 without being oxidized by the oxidation catalyst 4 is estimated on the basis of the detection values of these sensors, and the outflow side CO resulting from the oxidation in the filter 5 Calculate the variation of the two concentrations. Then, the fluctuation amount is subtracted from the difference between the inflow side CO 2 concentration and the outflow side CO 2 concentration, and the PM oxidation amount is calculated based on the subtraction value. Thereby, the amount of PM trapped can be calculated with higher accuracy.

また、上記各実施例において、上流側ＣＯ２濃度センサ８によって流入側ＣＯ２濃度を検出するが、吸入空気量および内燃機関１での燃料噴射量、燃料添加弁６からの燃料添加量等に基づいて流入側ＣＯ２濃度を推定してもよい。また、上流側ＣＯ２濃度センサ８に代えて、吸気通路３に吸気のＣＯ２濃度を検出するＣＯ２濃度センサが設けられている場合は、該ＣＯ２濃度センサの検出値を用いて流入側ＣＯ２濃度を推定してもよい。これらの場合、流入側ＣＯ２濃度の推定を行うＥＣＵ１０が本発明に係る流入側ＣＯ２濃度検出手段に相当する。 In each of the above embodiments, the inflow side CO 2 concentration is detected by the upstream side CO 2 concentration sensor 8, but the intake air amount, the fuel injection amount in the internal combustion engine 1, the fuel addition amount from the fuel addition valve 6, etc. Based on this, the inflow side CO 2 concentration may be estimated. Further, instead of the upstream CO 2 concentration sensor 8, when the CO 2 concentration sensor for detecting a CO 2 concentration of the intake air in the intake passage 3 is provided, the inflow-side using the detection value of the CO 2 concentration sensor The CO 2 concentration may be estimated. In these cases, ECU 10 performing the inflow side CO 2 concentration estimated to correspond to the inlet side CO 2 concentration detector according to the present invention.

また、上記各実施例に係るフィルタ再生制御おいては、燃料添加弁６による燃料添加に代えて、内燃機関１において主燃料噴射よりも後の時期に副燃料噴射を実行することで酸化触媒４に燃料を供給してもよい。また、ヒータ等を用いてフィルタ５を昇温させてもよい。   In the filter regeneration control according to each of the above embodiments, instead of fuel addition by the fuel addition valve 6, the oxidation catalyst 4 is executed by performing sub fuel injection at a timing later than the main fuel injection in the internal combustion engine 1. The fuel may be supplied. Further, the temperature of the filter 5 may be raised using a heater or the like.

実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of an intake / exhaust system of an internal combustion engine according to Embodiment 1. FIG. フィルタの温度とＣＯ２濃度差との推移を示すグラフ。図２の（ａ）はフィルタの温度の推移を示し、図２の（ｂ）はＣＯ２濃度差の推移を示す。Graph showing changes in the temperature and CO 2 concentration difference of the filter. 2A shows the transition of the filter temperature, and FIG. 2B shows the transition of the CO 2 concentration difference. 実施例１に係るＰＭ捕集量を算出するためのルーチンを示すフローチャート。3 is a flowchart showing a routine for calculating a PM collection amount according to the first embodiment. 実施例２に係るフィルタの温度とＰＭ酸化速度との関係を示すマップ。6 is a map showing the relationship between the temperature of a filter according to Example 2 and the PM oxidation rate. 実施例２に係るＴ−ｖマップを補正するためのルーチンを示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a routine for correcting a TV map according to the second embodiment. 実施例２に係るＰＭ捕集量を算出するためのルーチンを示すフローチャート。9 is a flowchart showing a routine for calculating a PM collection amount according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・内燃機関
２・・・排気通路
４・・・酸化触媒
５・・・パティキュレートフィルタ
６・・・燃料添加弁
７・・・温度センサ
８・・・上流側ＣＯ２濃度センサ
９・・・下流側ＣＯ２濃度センサ
１０・・ＥＣＵ
１１・・エアフローメータ
１２・・クランクポジションセンサ 1 ... internal combustion engine 2 ... exhaust passage 4 ... oxidizing catalyst 5 ... particulate filter 6 ... fuel addition valve 7 ... temperature sensor 8 ... upstream CO 2 concentration sensor 9,・ ・ Downstream CO 2 concentration sensor 10 ・ ・ ECU
11. ・ Air flow meter 12. ・ Crank position sensor

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を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流入する排気のＣＯ２濃度である流入側ＣＯ２濃度を検出する流入側ＣＯ２濃度検出手段と、
前記パティキュレートフィルタから流出する排気のＣＯ２濃度である流出側ＣＯ２濃度を検出する流出側ＣＯ２濃度検出手段と、
前記パティキュレートフィルタにおいて粒子状物質が酸化することで生じる流入側ＣＯ２濃度と流出側ＣＯ２濃度との差に基づいて前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の酸化量であるＰＭ酸化量を算出するＰＭ酸化量算出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 A particulate filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
Inflow-side CO 2 concentration detection means for detecting the inflow side the CO 2 concentration is the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing into the particulate filter,
And the outflow side the CO 2 concentration detection means for detecting the outflow side the CO 2 concentration is the CO 2 concentration of the exhaust gas flowing out from the particulate filter,
Based on the difference between the inflow side CO 2 concentration and the outflow side CO 2 concentration generated when the particulate matter is oxidized in the particulate filter, a PM oxidation amount that is an oxidation amount of the particulate matter in the particulate filter is calculated. PM oxidation amount calculating means;
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, comprising: 前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関から排出される粒子状物質の量であるＰＭ排出量を算出するＰＭ排出量算出手段と、
該ＰＭ排出量算出手段によって算出されるＰＭ排出量から前記ＰＭ酸化量算出手段によって算出されるＰＭ酸化量を減算することで、前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の捕集量であるＰＭ捕集量を算出するＰＭ捕集量算出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。 PM emission amount calculating means for calculating a PM emission amount that is an amount of particulate matter discharged from the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine;
By subtracting the PM oxidation amount calculated by the PM oxidation amount calculation means from the PM emission amount calculated by the PM emission amount calculation means, PM collection that is the amount of particulate matter collected in the particulate filter PM collection amount calculation means for calculating the amount;
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: 前記ＰＭ酸化量算出手段を第一ＰＭ酸化量算出手段とし、
前記パティキュレートフィルタの温度を検出する温度検出手段と、
前記パティキュレートフィルタの温度および前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物資の酸化速度であるＰＭ酸化速度との関係を示すマップと、
前記パティキュレートフィルタの温度と前記マップとに基づいてＰＭ酸化量を算出する第二ＰＭ酸化量算出手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関から排出される粒子状物質の量であるＰＭ排出量を算出するＰＭ排出量算出手段と、
前記ＰＭ排出量算出手段によって算出されるＰＭ排出量から前記第二ＰＭ酸化量算出手段によって算出されるＰＭ酸化量を減算することで、前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の捕集量であるＰＭ捕集量を算出するＰＭ捕集量算出手段と、を備え、
所定の条件が成立したときに、前記第一ＰＭ酸化量算出手段によってＰＭ酸化量を算出し、このときの算出値および前記パティキュレートフィルタの温度に基づいて前記マップにおける前記パティキュレートフィルタの温度に対するＰＭ酸化速度を補正することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。 The PM oxidation amount calculation means is a first PM oxidation amount calculation means,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the particulate filter;
A map showing the relationship between the temperature of the particulate filter and the PM oxidation rate which is the oxidation rate of particulate matter in the particulate filter;
A second PM oxidation amount calculating means for calculating a PM oxidation amount based on the temperature of the particulate filter and the map;
PM emission amount calculating means for calculating a PM emission amount that is an amount of particulate matter discharged from the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine;
PM which is the amount of particulate matter trapped in the particulate filter by subtracting the PM oxidation amount calculated by the second PM oxidation amount calculation means from the PM emission amount calculated by the PM emission amount calculation means PM collection amount calculation means for calculating the collection amount,
When a predetermined condition is established, the first PM oxidation amount calculating means calculates a PM oxidation amount, and based on the calculated value and the temperature of the particulate filter, the temperature of the particulate filter in the map is calculated. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the PM oxidation rate is corrected. 該パティキュレートフィルタを昇温させることで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酸化させ除去するフィルタ再生制御を実行するフィルタ再生手段をさらに備え、
前記ＰＭ捕集量算出手段が、前記フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御が実行されていないときにＰＭ捕集量を算出し、
前記フィルタ再生手段が、前記ＰＭ捕集量算出手段によって算出されたＰＭ捕集量が所定捕集量以上となったときにフィルタ再生制御の実行を開始することを特徴とする請求項２または３記載の内燃機関の排気浄化システム。
A filter regeneration means for performing filter regeneration control for oxidizing and removing particulate matter collected by the particulate filter by raising the temperature of the particulate filter;
The PM collection amount calculating means calculates the PM collection amount when filter regeneration control is not being executed by the filter regeneration means,
The filter regeneration means starts executing the filter regeneration control when the PM collection amount calculated by the PM collection amount calculation means becomes equal to or greater than a predetermined collection amount. An exhaust purification system for an internal combustion engine as described.
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