JP2009180216A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＭフィルタの再生処理に要する時間を短縮し、該ＰＭフィルタの再生処理に伴う燃費の悪化を効果的に抑制する。
【解決手段】ＰＭ堆積量が再生開始閾値（第１所定量）となると、ＤＰＦを昇温させてＤＰＦ再生処理を実行する（Ｓ２１〜Ｓ２３）。ＤＰＦの昇温開始からＤＰＦの温度がＰＭ燃焼温度となるまでの再生無駄時間を計測すると共にＤＰＦ再生温度を検出し（Ｓ２４〜Ｓ２８）、再生無駄時間及びＤＰＦ再生温度に基づいて再生終了閾値（第２所定量）を設定し（Ｓ２９）、再生処理中に算出されるＰＭ堆積量が再生終了閾値まで減少するとＤＰＦ再生処理を終了する（Ｓ３０〜Ｓ３１）。
【選択図】図８

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳しくは、排気ガス中に含まれる微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタの再生処理に関する。

従来の内燃機関の排気浄化装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の装置は、ＰＭフィルタ（微粒子捕集フィルタ）の再生処理中に算出される微粒子堆積量（ＰＭ堆積量）が所定の微粒子燃焼速度（ＰＭ燃焼速度）を得ることのできる量を下回ると、ＰＭフィルタの再生処理を終了させるようにしている。
特開２００５−３０７７４６号公報

上記従来技術によれば、再生処理時にＰＭ燃焼速度をある程度高く維持し、ＰＭの燃焼時間を短縮することはできる。
しかし、燃費の観点から見れば、単にＰＭ燃焼時間だけを短縮するだけでは十分とは言えず、さらなる改善の余地がある。ＰＭフィルタの再生処理は、一般にポスト噴射や排気への燃料添加によってＰＭフィルタを昇温させて行われるため、ＰＭフィルタがＰＭ燃焼温度に到達するまでの時間、すなわち、ＰＭが燃焼せず実質的に再生処理に寄与しない時間の長短も燃費に直接影響することになるからである。

そこで、本発明は、排気ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタの再生処理時間を短縮し、該微粒子捕集フィルタの再生処理に伴う燃費の悪化を効果的に抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明による第１の内燃機関の排気浄化装置は、排気ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタの微粒子堆積量が第１所定量となると微粒子捕集フィルタを昇温させて微粒子捕集フィルタの再生処理を実行し、微粒子捕集フィルタの昇温開始から微粒子捕集フィルタの温度が微粒子物質の燃焼温度となるまでの再生無駄時間に基づいて微粒子捕集フィルタの再生処理を停止させる第２所定量（第１所定量よりも小さい値である）を設定し、微粒子捕集フィルタの再生処理中に算出される微粒子堆積量が第２所定量まで減少すると微粒子捕集フィルタの再生処理を停止する。

本発明による第２の内燃機関の排気浄化装置は、排気ガス中の微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタの微粒子堆積量が第１所定量となると微粒子捕集フィルタを昇温させて微粒子捕集フィルタの再生処理を実行し、微粒子捕集フィルタの昇温開始から微粒子捕集フィルタの温度が微粒子物質の燃焼温度となるまでの再生無駄時間と再生処理温度とに基づいて微粒子捕集フィルタの再生処理を停止させる第２所定量（第１所定量よりも小さい値である）を設定し、微粒子捕集フィルタの再生処理中の算出される微粒子堆積量が第２所定量まで減少すると微粒子捕集フィルタの再生処理を停止する。

微粒子捕集フィルタの再生処理の実行間隔（周期）に対する、再生無駄時間を含む再生処理時間の割合（再生時間割合）は、微粒子捕集フィルタの再生処理を停止させる微粒子堆積量（再生終了微粒子堆積量）の変化に対して極小点を持つこと、及び、再生時間割合が極小となる再生終了微粒子堆積量が再生無駄時間や再生処理温度によって異なることが確認されている。

本発明によると、再生無駄時間、又は、再生無駄時間及び再生処理温度に基づいて、再生時間割合が極小となる再生終了微粒子堆積量を第２所定量として設定することができるので、微粒子捕集フィルタの再生を十分に行いつつ、微粒子捕集フィルタの再生処理に要する時間を効果的に短縮することができる。この結果、ポスト噴射量や排気への燃料添加量が低減されて燃費の悪化を抑制できる。また、ポスト噴射量が低減されることによりエンジンオイルの希釈化も抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る内燃機関（ディーゼルエンジン）の全体構成図である。図１において、エンジン１の吸気通路２には、エアクリーナ３の下流側にターボ過給機４の吸気コンプセッサ41が設けられている。この吸気コンプレッサ41は、排気通路５に設けられて排気のエネルギーによって回転駆動される排気タービン42に同軸結合されている。ターボ過給機４は、吸気コンプレッサ41、排気タービン42及び可変ノズル43を含んで構成され、排気タービン42の回転に伴って吸気コンプレッサ41が回転することで空気を圧縮して送り込む。可変ノズル43は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）10からの制御信号によりアクチュエータ44を介して駆動され、タービン容積を可変する。

吸気コンプレッサ41の下流側にはインタークーラー６が設けられている。このインタークーラー６は、吸気コンプレッサ41によって圧縮された空気（過給空気）を冷却する。インタークーラー６によって冷却された過給空気は、さらに下流側の吸気絞り弁７、コレクタ部８及び吸気マニホールド９を経てエンジン１の各気筒の燃焼室に供給される。吸気絞り弁７は、ＥＣＵ10からの制御信号によってアクチュエータ71を介して駆動される。

排気通路５には、排気タービン42よりも下流側にディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）11及びディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）12が介装されている。ＤＯＣ11は排気中のＨＣ、ＣＯを酸化処理すると共にＮＯ_２を生成し、ＤＰＦ12はエンジン１から排出される排気ガス中の微粒子物質（パティキュレート：以下単に「ＰＭ」という）を捕集する。

排気通路５の排気タービン42よりも上流側と、吸気通路２のコレクタ部８とを結ぶＥＧＲ通路13には、ＥＧＲクーラー14及びＥＧＲ弁15が設けられている。ＥＧＲクーラー14はＥＧＲ通路13を介して再循環する排気を冷却し、ＥＧＲ弁15はＥＣＵ10からの制御信号によって開閉駆動されて運転状態に応じた所定のＥＧＲ率となるように再循環する排気量を調整する。

また、エンジン１は、コモンレール式の燃焼噴射装置16を備えている。燃料噴射装置16は、サプライポンプ17と、コモンレール18と、燃料噴射弁19とを含んで構成される。サプライポンプ17から圧送された燃料はコモンレール18に蓄えられる。燃料噴射弁19はＥＣＵ10によって開弁駆動され、コモンレール18を介して供給される加圧燃料を各気筒のシリンダ内に噴射する。燃焼噴射装置16（燃料噴射弁19）は、ＤＰＦ12を昇温させるためにメイン噴射の後にさらに所定量の燃料を噴射するポスト噴射を行うことが可能である。

ＥＣＵ10は、各種センサから出力される検出信号を入力し、これら検出信号に基づいて各種エンジン制御を実行する。特に、ＥＣＵ10は、ＤＰＦ12に捕集された微粒子堆積量（以下「ＰＭ堆積量」という）が所定値に達するとＤＰＦ12の再生処理（以下「ＤＰＦ再生処理」という）を実行し、ＤＰＦ12に堆積しているＰＭを燃焼除去する。

ここで、各種センサとしては、アクセル開度（踏込量）を検出するアクセルセンサ21、クランク角センサ（エンジン回転速度センサとしても機能する）22、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ23、吸入空気量を検出するエアフローメータ24、ＤＰＦ12の入口排気温度を検出する上流側温度センサ25、ＤＰＦ12の出口排気温度を検出する下流側温度センサ26、ＤＰＦ12をバイパスする差圧検出通路27に設けられてＤＰＦ12の上流側と下流側との圧力差（圧力損失）を検出する差圧センサ28、排気空燃比を検出する空燃比センサ29などがある。

次に、ＥＣＵ10によって実行されるＤＰＦ再生処理を説明する。
ＥＣＵ10は、ＤＰＦ12のＰＭ堆積量が所定の再生開始閾値（本発明の第１所定量に相当する）となるとＤＰＦ12を昇温させて該ＤＰＦ12に堆積したＰＭを燃焼除去するＤＰＦ再生処理を実行し、かかるＤＰＦ再生処理によってＤＰＦ12のＰＭ堆積量が所定の再生終了閾値（本発明の第２所定量に相当する）まで減少すると該ＤＰＦ再生処理を停止する。

ここで、ＤＰＦ12の昇温は、主として主噴射後のポスト噴射によって行われる。そのため、燃費の観点からはＤＰＦ12の再生処理に要する時間（総再生処理時間）を可能な限り短縮することが望ましい。そして、かかる総再生処理時間を最小化するには、ＤＰＦ12の再生処理の実行周期（実行間隔）と各再生処理時間との両方を考慮する必要がある。１回の再生処理時間が短くてもその実行間隔が短ければ、結局は、ＤＰＦ12の再生処理に要する総時間が長くなってしまう場合があるからである。

また、既述したように、ポスト噴射はＤＰＦ12の温度が、ＰＭが燃焼するＰＭ燃焼温度となるまでの間も行われるため、燃費の観点からは、ＤＰＦ12に堆積しているＰＭが燃焼する時間（ＰＭ燃焼時間）だけではなく、ＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度になるまでの時間、すなわち、ＰＭが燃焼せず実質的にＤＰＦ12の再生処理に寄与しない時間（以下「再生無駄時間」という）も考慮する必要がある。

そこで、本実施形態では、「ＤＰＦ再生処理時間」＝「再生無駄時間」＋「ＰＭ燃焼時間」とし、ＤＰＦ12の再生処理の実行間隔に対する「ＤＰＦ再生処理時間」の割合である「再生時間割合」を最小化するようにＤＰＦ再生処理を実行する（停止させる）ことを基本とする。なお、「再生時間割合」は、より具体的に説明すれば、ＤＰＦ再生処理の開始から次のＤＰＦ再生処理の開始までの時間ｔｃに対するＤＰＦ再生処理時間（再生無駄時間＋ＰＭ燃焼時間）ｔｐの割合（％）として表される（図２参照）。

図３〜図５は、ＤＰＦ12の再生処理を停止させるＰＭ堆積量、換言すれば、ＤＰＦ再生処理後のＰＭ残量（以下「再生終了ＰＭ堆積量」という）と、再生時間割合との関係を示している。

実験により、図３に実線で示すように再生時間割合には再生終了ＰＭ堆積量として妥当な範囲において極小点が存在すること、図４に示すように再生無駄時間がほぼ一定であれば、エンジン１からのＰＭ排出レベル（ｇ／ｋｍ）、すなわち、ＤＰＦ再生処理の実行間隔が変化しても、再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量は変化しないこと、そして、図５に示すように再生無駄時間が変化すると再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量も変化すること、が確認されている。なお、図３の破線は、再生無駄時間を考慮しない場合、すなわち、ＤＰＦ再生処理の実行間隔に対するＰＭ燃焼時間の割合（ＰＭ燃焼時間割合）を比較例として示したものである。

これらの実験結果より、ＤＰＦ12の再生処理を実行する際に、再生無駄時間に応じて再生時間割合が極小となるような再生終了ＰＭ堆積量を設定すれば、ＤＰＦ12の再生を十分に行いつつＤＰＦ12の総再生処理時間をほぼ最小にすることができ、この結果、ＤＰＦ12の再生処理に伴う燃費の悪化も効果的に抑制することが可能となる。

そこで、第１実施形態に係るＤＰＦ再生処理は、ＰＭ堆積量が所定の再生開始閾値となったときにＤＰＦ12の昇温を開始し、該昇温開始からＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度（例えば500℃以上）となるまでの再生無駄時間を計測し、この計測した再生無駄時間に基づいて再生終了閾値を設定し、再生処理中に算出されるＰＭ堆積量（ＰＭ残量）が該再生終了閾値まで減少したときに終了する。

図６は、第１実施形態に係るＤＰＦ再生処理のフローチャートである。
図６において、ステップＳ１では、ＤＰＦ12のＰＭ堆積量を算出する。具体的には、ＤＰＦ12の上下流の圧力差とＰＭ堆積量との関係を予めマップ化して格納しておき、このマップを差圧センサ28により検出された圧力差に基づいて検索してＰＭ堆積量を算出する。但し、この算出方法に限るものではなく、公知の他の算出方法、例えば、前回のＤＰＦ12の再生処理後から現在までの運転履歴（走行距離等）に基づいてＰＭ堆積量を推定してもよい。

ステップＳ２では、算出したＰＭ堆積量があらかじめ設定した再生開始閾値以上であるか否かを判定する。ＰＭ堆積量が再生開始閾値以上であればステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、ＤＰＦ再生処理を実行する。具体的には、燃料噴射弁19を制御して主噴射後に燃料のポスト噴射を行って排気中にＨＣを供給し、このＨＣの酸化反応熱によってＤＰＦ12を昇温させる。かかるポスト噴射はＤＰＦ再生処理が終了するまで行われ、ポスト噴射量は上流側温度センサ25及び下流側温度センサ26の検出温度に基づき、ＤＰＦ12の温度が目標温度（例えば600〜650℃）を中心とした所定範囲を維持するように調整される。なお、より効果的にＤＰＦ12を昇温させるため、ポスト噴射を行うと共に吸気絞り弁７を閉じて吸気量を減少させるようにしてもよい。また、排気通路５に直接燃料を噴射する構成を設け、ポスト噴射に代えて排気に直接燃料を添加するようにしてもよい。

ステップＳ４では、ＤＰＦ再生処理の開始、すなわち、ＤＰＦ12の昇温開始からの経過時間の計測を開始する（再生無駄時間の計測を開始する）。
ステップＳ５では、ＤＰＦ12の温度を検出する。基本的には、上流側温度センサ25及び下流側温度センサ26の検出温度からＤＰＦ12の温度を推定する。もちろん、吸入空気量や吸気温度を更に考慮してＤＰＦ12の温度を推定してもよいし、ＤＰＦ12の温度を直接検出する温度センサを設けてもよい。また、各種運転パラメータからマップ等を検索してＤＰＦ12の温度を算出するようにしてもよい。

ステップＳ６では、ＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度（再生可能温度）まで上昇したか否かを判定する。ＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度まで上昇したらステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、ＤＰＦ12の昇温開始からの経過時間、すなわち、ＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度に到達するまでに要した時間（再生無駄時間）を読込む。

ステップＳ８では、読込んだ再生無駄時間に基づいて再生終了閾値を設定する。図５に示すように、再生無駄時間が変化すると再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量も変化する。そこで、再生無駄時間毎に再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量をあらかじめ求めてマップ化しておき、このマップをステップＳ７で読込んだ再生無駄時間で検索して再生終了閾値を設定する。基本的には、再生無駄時間が大きくなるほど再生終了閾値（再生終了ＰＭ堆積量）は小さな値に設定される。

ステップＳ９では、ＤＰＦ12のＰＭ堆積量を算出する。このＰＭ堆積量は再生処理の実行中に算出されるものであり、再生処理によって除去された分を除くＰＭ堆積量（ＰＭ残量）である。

ステップＳ１０では、ステップＳ９で算出されたＰＭ堆積量が再生終了閾値となったか否かを判定する。そして、ステップＳ９で算出されたＰＭ堆積量、すなわち、ＤＰＦ12に残っているＰＭ量が再生終了閾値となったらステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、ポスト噴射を停止すると共に計測時間をクリアし、ＤＰＦ再生処理を終了する。
本実施形態において、図６のステップＳ１、Ｓ９の処理が本発明の「微粒子堆積量算出手段」に相当し、ステップＳ２、Ｓ３の処理が本発明の「フィルタ再生手段」に相当し、ステップＳ８〜Ｓ１１の処理が本発明の「フィルタ再生停止手段」に相当する。

本実施形態では、ＤＰＦ12のＰＭ堆積量が再生開始閾値となるとＤＰＦ再生処理を実行する。すなわち、ポスト噴射を実施してＤＰＦ12を昇温させてＤＰＦ12に堆積したＰＭを燃焼除去する。そして、ＤＰＦ再生処理（ＰＭの燃焼除去）によりＤＰＦ12のＰＭ堆積量が減少し再生終了閾値となるとＤＰＦ再生処理を停止する。ここで、ＤＰＦ12の昇温開始からＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度になるまでの時間、すなわち、ＤＰＦ再生処理に実質的に寄与しない時間を再生無駄時間として計測し、この計測した再生無駄時間に基づいて再生時間割合が極小となるＰＭ堆積量（再生終了ＰＭ堆積量）を再生終了閾値として設定するので、ＤＰＦ再生処理に要する時間（総再生処理時間）を効果的に短縮してほぼ最小化することができる。この結果、ポスト噴射量が低減されることとなり、ＤＰＦ再生処理に伴う燃費の悪化を抑制できる。また、ポスト噴射量が低減されることによってエンジンオイルの希釈化も抑制され、エンジンオイルの潤滑性や粘度の低下が抑制できる。

次に、第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理を説明する。
上記第１実施形態では再生無駄時間に基づいて再生終了閾値を設定しているが、第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理では、さらにＤＰＦ再生処理中のＤＰＦ12の温度（以下「ＤＰＦ再生温度」という）を考慮して再生終了閾値を設定する。なお、ＤＰＦ再生温度は、ＤＰＦ再生処理に実行によって制御されるＤＰＦ12の実際の温度のことであり、ＤＰＦ再生処理時のＰＭ燃焼温度に相当する。より具体的には、ＰＭ燃焼温度以上のほぼ安定した時点のＤＰＦ12の温度のことである。

図７は、ＤＰＦ再生温度毎に再生終了ＰＭ堆積量と再生時間割合との関係を示したものである。図７に示すように、再生無駄時間にほとんど差がなくても、ＤＰＦ再生温度に応じて再生時間割合の極小値が変化する。ポスト噴射量の調整によってＤＰＦ再生温度をある程度制御することは可能であるが、運転状態等によってはＤＰＦ再生温度が目標温度に対して大きく下回ってしまう（もちろん、ＰＭ燃焼温度は超えている）場合がある。

従って、再生無駄時間に加えてＤＰＦ再生温度をもあらかじめ考慮しておけば、再生時間割合（ひいては、ＤＰＦ12の総再生処理時間）をさらに効果的に短縮することが可能となる。

そこで、第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理は、ＰＭ堆積量が所定の再生開始閾値となったときにＤＰＦ12の昇温を開始し、該昇温開始からＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度となるまでの再生無駄時間を計測すると共にＤＰＦ再生温度を検出又は推定し、再生無駄時間及びＤＰＦ再生温度に基づいて再生終了閾値を設定し、再生処理中に算出されるＰＭ堆積量（残量）が該再生終了閾値まで減少したときに終了する。

図８は、第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理のフローチャートである。
ステップＳ２１〜ステップＳ２７までの処理は、第１実施形態（図６）におけるステップＳ１〜ステップＳ７までの処理と同じである。

ステップＳ２８では、ＤＰＦ再生温度を検出する。具体的には、上流側温度センサ25及び下流側温度センサ26の検出温度に基づいて、ＤＰＦ12の温度がＰＭ燃焼温度以上となってほぼ安定したとき（例えば、ＤＰＦ12の温度上昇速度が所定値以下となったとき）のＤＰＦ12の温度をＤＰＦ再生温度として検出する。但し、これに限るものではなく、各種運転パラメータ（吸入空気量、エンジン回転速度、ポスト噴射量等）に基づいてマップ等を検索してＤＰＦ再生温度を算出（推定）してもよい。

ステップＳ２９では、再生無駄時間及びＤＰＦ再生温度に基づいて再生終了閾値を設定する。図５に示すように、再生無駄時間が変化すると再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量も変化する。また、図７に示すように、ＤＰＦ再生温度が変化すると再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量も変化する。そこで、再生無駄時間及びＤＰＦ再生温度に応じて再生時間割合が極小となる再生終了ＰＭ堆積量（適合値）をあらかじめ求めてマップ化しておき、このマップをステップＳ２７で読込んだ再生無駄時間及びステップＳ２８で算出したＤＰＦ再生温度で検索することによって再生終了閾値を設定する。図９は、かかるマップの一例を示している。基本的には、再生無駄時間が大きく、ＤＰＦ再生温度が高いほど再生終了閾値（再生終了ＰＭ堆積量）は小さな値に設定される。

ステップＳ３０〜ステップＳ３２までの処理は、第１実施形態（図６）におけるステップＳ９〜ステップＳ１１までの処理と同じである。
図１０、１１は、本実施形態と前記従来技術とを比較した結果を示している。なお、比較に当たり、便宜的にＤＰＦ再生温度が６００℃のときの両者の再生終了ＰＭ堆積量（再生終了閾値）を一致させている。図１０に示すように、再生無駄時間及びＤＰＦ再生温度に基づいて再生時間割合がほぼ最小となるようにＤＰＦ再生処理を停止する本実施形態と、ＰＭ燃焼速度が所定値となったときにＤＰＦ再生処理を停止する従来技術とでは、再生終了ＰＭ堆積量（換言すれば、ＤＰＦ再生処理時にＤＰＦ12に残すＰＭ量）に明らかな差が生じること、そしてこの結果、本実施形態に係るＤＰＦ再生処理では、図１１に示すように、従来技術に対して再生処理割合を数％低減できる（すなわち、その分、ＤＰＦ再生処理に伴う燃費の悪化が抑制できる）ことが確認された。

本実施形態において、図８のステップＳ２１、Ｓ３０の処理が本発明の「微粒子堆積量算出手段」に相当し、Ｓ２２、Ｓ２３の処理が本発明の「フィルタ再生手段」に相当し、Ｓ２８〜Ｓ３２の処理が本発明の「フィルタ再生停止手段」に相当する。

本実施形態においても上記第１実施形態と同様、ＤＰＦ再生処理に要する時間をほぼ最小してポスト噴射量を低減し、ＤＰＦ再生処理に伴う燃費の悪化やエンジンオイルの希釈化を抑制できる。特に、本実施形態では、再生無駄時間に加えてＤＰＦ再生温度をも考慮して再生終了閾値を設定するので、ＤＰＦ再生処理に要する時間の短縮（最小化）をより効果的に行うことができる。

本発明の実施形態に係る内燃機関の全体構成図である。 再生時間割合を説明するための図である。 再生終了ＰＭ堆積量と再生時間割合との関係を示す図である。 ＰＭ排出量が変化した場合の再生終了ＰＭ堆積量と再生時間割合との関係を示す図である。 再生無駄時間が変化した場合の再生終了ＰＭ堆積量と再生時間割合との関係を示す図である。 第１実施形態に係るＤＰＦ再生処理のフローチャートである。 ＤＰＦ再生温度が変化した場合の再生終了ＰＭ堆積量と再生時間割合との関係を示す図である。 第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理のフローチャートである。 再生終了閾値の設定に用いるマップの一例を示す図である。 第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理と従来技術とを比較した図である。 同じく第２実施形態に係るＤＰＦ再生処理と従来技術とを比較した図である。

符号の説明

１…内燃機関、５…排気通路、７…吸気絞り弁、10…ＥＣＵ、12…ＤＰＦ（ＰＭフィルタ）、16…燃料噴射装置、17…サプライポンプ、18…コモンレール、19…燃料噴射弁、21…アクセルセンサ、22…クランク角センサ、23…水温センサ、24…エアフローメータ、25…上流側温度センサ、26…下流側温度センサ、28…差圧センサ

Claims (6)

1. 内燃機関から排出される排気ガス中に含まれる微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記微粒子捕集フィルタの温度を検出又は推定する温度検出手段と、
   前記微粒子捕集フィルタの微粒子堆積量を算出する微粒子堆積量算出手段と、
   前記微粒子堆積量が第１所定量となると、前記微粒子捕集フィルタを所定の再生処理温度まで昇温させて前記微粒子捕集フィルタの再生処理を実行するフィルタ再生手段と、
   前記微粒子捕集フィルタの再生処理中に算出される微粒子堆積量が前記第１所定量よりも小さい第２所定量まで減少すると、前記微粒子捕集フィルタの再生処理を停止するフィルタ再生停止手段と、
   を含んで構成され、
   前記フィルタ再生停止手段は、前記微粒子捕集フィルタの昇温開始から前記微粒子捕集フィルタの温度が前記微粒子物質の燃焼温度となるまでの再生無駄時間に基づいて前記第２所定量を設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 内燃機関から排出される排気ガス中に含まれる微粒子物質を捕集する微粒子捕集フィルタを備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
   前記微粒子捕集フィルタの温度を検出又は推定する温度検出手段と、
   前記微粒子捕集フィルタの微粒子堆積量を算出する微粒子堆積量算出手段と、
   前記微粒子堆積量が第１所定量となると、前記微粒子捕集フィルタを所定の再生処理温度まで昇温させて前記微粒子捕集フィルタの再生処理を実行するフィルタ再生手段と、
   前記微粒子捕集フィルタの再生処理中に算出される微粒子堆積量が前記第１所定量よりも小さい第２所定値まで減少すると、前記微粒子捕集フィルタの再生処理を停止するフィルタ再生停止手段と、
   を含んで構成され、
   前記フィルタ再生停止手段は、前記微粒子捕集フィルタの昇温開始から前記微粒子捕集フィルタの温度が前記微粒子物質の燃焼温度となるまでの再生無駄時間と前記再生処理温度とに基づいて前記第２所定量を設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記フィルタ再生停止手段は、前記微粒子捕集フィルタの再生処理を停止させる再生終了微粒子堆積量と、前記微粒子捕集フィルタの再生処理の実行間隔に対する前記再生無駄時間を含む再生処理時間の割合である再生時間割合との関係において、該再生時間割合が極小となる再生終了微粒子堆積量を前記第２所定量に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記第２所定量は、前記再生無駄時間が大きいほど小さな値に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記第２所定量は、前記再生処理温度が高いほど小さな値に設定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記フィルタ再生手段は、主噴射後に燃料を噴射するポスト噴射によって前記微粒子捕集フィルタを昇温させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。

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