JP4539595B2 - 内燃機関のｐｍ堆積量推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気路に排気微粒子除去用のフィルタが配備された場合に、フィルタに堆積する排気微粒子の量を推定する装置に関する。

従来、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガス中に含まれる排気微粒子（パティキュレート：ＰＭ）を大気に放出しないよう排気通路に配設したＰＭ除去用のフィルタ（ＤＰＦ）により捕獲することが行われており、特に、近年のディーゼルエンジンのＰＭ排出量規制強化に伴い、フィルタ（ＤＰＦ）の装着が必須となってきている。
このＤＰＦは、そこに経時的に堆積したＰＭがＤＰＦの堆積可能な飽和容量に達する前にＰＭを燃焼させないとＤＰＦが詰まり、エンジン排圧が上昇し、出力が低下するので、堆積したＰＭを燃焼させ、フィルタ機能を再生する制御が必要となる。

そのとき、ＤＰＦの堆積量を精度良く推定し、ＤＰＦのＰＭ過堆積を起こすことで生じる排気圧損増大による出力低下や、再生時に大量のＰＭが燃えることによるＤＰＦ過昇温を防止することが必要である。
そこで、ＤＰＦに備えられたヒータを作動したり、燃料噴射弁からの燃料噴射時期を通常運転時よりも遅角して後燃えを促進させ、排気ガス温度を上昇させる等を行うことにより、ＤＰＦの温度を上昇させてＰＭを燃焼させ、ＤＰＦを再生させることが知られている。

なお、特開２００５−３０７８７８号公報（特許文献１）には、ＰＭをフィルタに捕集しつつ、強制再生が必要な時期の判定を行うに当たって、排気の粘性補正係数も考慮する技術が開示されています。

特開２００５−３０７８７８号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術は、排気の粘性補正係数を求めるに当たって、温度しか考慮していないため、ＰＭ堆積量推定の制度が不十分であるとの問題がある。
この点について詳しく説明すると、従来装置や特許文献１等のＤＰＦの堆積量推定装置では、差圧式のＰＭ堆積量推定を行うが、この際、ＤＰＦへのＰＭ堆積の均一性、ＤＰＦ内部温度や流れ状態の均一性、安定性が前提となり、即ち、定常流れを前提とした堆積量推定モデルが使用されている。

しかし、ディーゼルエンジンは常に定常流れの運転域にあるものではなく、このため、実際のエンジンの過渡運転など非定常での使用条件では堆積量推定の制度が悪く、適用できない不都合があった。
例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すようにディーゼルエンジンの排気路のＤＰＦ内の温度は中央位置ｐｌで最大となり、その周縁部ｐ２、ｐ３・・・ｐｎが比較的低下し、その温度差ｄｔが排気流量が低減するに応じて増加している。しかも、この温度のばらつきに加え、堆積量推定誤差ｄｓも急増している。この堆積量推定誤差ｄｓの原因は、特に、排気流量が低減する場合、排気ガスの粘性により、実際は空いているＤＰＦの細孔が閉鎖状態となり、ガスが流れない状態に陥るためである。

このようにディーゼルエンジンの排気流量が低減する場合、ＤＰＦの細孔が見かけ上閉鎖し、これにより通路面積が減少し、ＤＰＦの諸元によるガスの透過層損よりも高い圧損を示すということを堆積量の算出に反映させる必要がある点に本発明者は着目した。例えば、排気流量によって排気粘度が変化すると見倣して、排気流量低減域での堆積量の算出における誤差を低減させることが考えられる。

本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、排気流量が低減する場合にＤＰＦの透過層損が急増することによる堆積量の算出における誤差を低減させることができる内燃機関のＰＭ堆積量推定装置を提供するものである。

上述の目的を達成するために、請求項１の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置は、内燃機関の排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタの前後差圧を検出する差圧検出手段と、前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、前記フィルタを流通する排気ガス流量を検出する排気ガス流量検出手段と、前記フィルタ温度に基づき排気粘度を算出する排気粘度算出手段と、前記フィルタの前後差圧、前記排気ガス流量及び前記排気粘度に基づき前記フィルタヘのＰＭ堆積量を算出する堆積量算出手段と、を備えた内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は前記排気ガス流量に応じて排気粘度を補正するよう構成されていることを特徴とする。

請求項２の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置は、請求項１記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は前記排気ガス流量が低流量になるに従い排気粘度を増加補正することを特徴とする。

請求項３の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置は、請求項１または２記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は上記排気粘度の算出に際して前記排気ガス温度に乗算する係数を排気流量に応じて補正することを特徴とする。

請求項４の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置は、請求項１、２記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は、前記フィルタ温度に基づき算出された排気粘度に加減算する補正量を排気ガス流量に応じて補正することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、堆積量算出手段がフィルタの前後差圧、排気流量及び排気粘度に基づきフィルタへのＰＭ堆積量を算出するにあたり、フィルタ温度に基づき算出される排気粘度を排気ガス流量に基づき補正することで、排気流量領域の変化に応じてＤＰＦの透過層損が変化することによる堆積量の算出における誤差を低減させることができる。

請求項２の発明によれば、前記フィルタの前後差圧、前記排気粘度及び同排気粘度で補正した排気ガス流量に基づきフィルタヘのＰＭ堆積量を算出する際、特に、排気ガス流量が低流量になるに従い排気粘度を増加補正したものを用いるので、排気流量が低流量になるに従い、ＤＰＦの透過層損が急増することによる誤差を確実に低減させることができる。

請求項３の発明によれば、排気粘度の算出に際して、前記排気ガス温度に乗算する係数を排気ガス流量に応じて補正するので、堆積量の算出における誤差を効果的に低減させることができる。

請求項４の発明によれば、フィルタ温度に基づき算出される排気粘度に加減算する補正量を排気ガス流量に応じて補正するので、堆積量の算出における誤差を効果的に低減させることができる。

以下、本発明の一実施形態としての内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１を組み込んだ内燃機関の排気浄化装置を装着するディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）２を説明する。
エンジン２は直列に４つの燃焼室３を配備し、各燃焼室３には直接燃料を噴射する燃料噴射弁８が設けられ、各燃料噴射弁８はコモンレール１５（蓄圧室）に接続され、コモンレール１５には燃料タンク１４の燃料（軽油）が高圧燃料噴射ポンプ１３によって加圧供給されており、これらが燃料供給装置ＭＦを構成する。ここでの燃料噴射弁８は後述のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２から出力される燃料制御信号に応じてその燃料噴射量Ｕｆ（図２参照）と噴射時期Ｔｎが制御される。

各燃焼室３の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド９０１に連通し、同吸気マニホールド９０１が吸気路Ｉを形成する吸気管９に接続される。この吸気管９はエアクリーナ１１よりの吸気の量を吸気絞り弁である吸気スロットル弁３３で調整してから吸気マニホールド９０１に導入している。なお、吸気スロットル弁３３のアクチュエータ３３１は後述のＥＣＵ１２により駆動制御される。

各燃焼室３の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド４に連通し、同排気マニホールド４には排気路Ｒを形成する排気管５が接続される。排気路Ｒの途中には酸化触媒２１とＰＭ除去用のフィルタ（ＤＰＦ）を収容する２連の排ガス処理コンバータ６と、その下流の図示しないマフラーとが順次接続されている。

燃料供給装置ＭＦはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１３の高圧燃料をエンジンＥＣＵ１２内の燃圧制御部１２１により制御される燃圧調整部１４１で定圧化した上でコモンレール１５に導き、コモンレール１５より分岐して延出する噴射管１６を介し各インジェクタ８に供給する。インジェクタ８の電磁バルブ１７はインジェクタドライバ１０を介して噴射制御部１２２に接続され、同噴射制御部１２２は演算された燃料噴射量、噴射時期に応じた出力Ｄｊ信号を電磁バルブ１７に出力し、インジェクタ８を噴射制御する。

ここで噴射制御部１２２はエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｕｆを求める。更に噴射時期は、周知の基本進角値に運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、演算された噴射時期及び燃料噴射量Ｕｆ相当の出力Ｄｊ信号（後述の主噴射、後噴射）をインジェクタドライバ１０にセットし、燃料噴射部１１の電磁バルブ１７に出力し、インジェクタ８の燃料噴射を制御する。

次に、排気路Ｒを成す排気管５の途中の２連の触媒コンバータ６は金属筒状のケーシング１８ｆ、１８ｒを一対備え、各膨出部１８１の内側に排気路Ｒに沿って酸化触媒２１及びディーゼルパティキュレートフィルタ（以後単にフィルタと記す）２２を直列状に備える。なお、符号１９は酸化触媒２１及びフィルタ２２と膨出部１８１との間の相対的な熱変形を吸収する石綿や嵩高形状の金属網状体からなる支持部材１９を示している。

排ガス処理コンバータ６内の酸化触媒２１は触媒担持体に担持され、触媒担持体２１１内の各排ガス通路ｒ１は両端部が開放され、排ガスを排気路Ｒ上流より下流側に容易に通過させることができる。触媒担持体２１１はセラミック製で断面がハニカム構造を成すモノリシス型であり、互いに並列配備された多数の排ガス通路ｒ１を形成され、各通路の通路対向壁面に酸化触媒２１が触媒層を成して担持される。
酸化触媒２１は、エンジン２から排出される排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸素Ｏ_２で酸化して高活性の二酸化窒素（ＮＯ_２）に生成し、すなわち、「２ＮＯ＋Ｏ_２ → ２ＮＯ_２」の反応を促進させるもので、ここではプラチナ系酸化触媒が採用された。

排ガス処理コンバータ６内のＰＭ除去用のフィルタ（ＤＰＦ）２２は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカーボン等の排気微粒子（パティキュレート：ＰＭ）を大気に放出しないよう排気通路に配設される。フィルタ（ＤＰＦ）２２はセラミック製、例えば、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉを主成分とするコージェライトから成り、多数の排ガス通路ｒ２を排気路Ｒの方向に向けて並列状に積層してなるハニカム構造体として形成される。ここで互いに隣合う各排ガス通路ｒ２は交互に排気路Ｒ上流側と下流側のいずれか一方が端部２３で閉鎖されるように形成される。これにより上流側に流入した排ガスは各排ガス通路ｒ２−１の通路対向壁ｂを透過して排気路Ｒ下流側に出口を形成された各排ガス通路ｒ２−２に達し、排出され、その際、排ガス中のパティキュレート（ＰＭ）が通路対向壁ｂによって濾過される。このようなフィルタ（ＤＰＦ）２２は各通路対向壁ｂの入り口側で排気を急縮し、出口側で急拡大させ、特に、そのＰＭ堆積量によりフィルタ（ＤＰＦ）２２の単位面積当たりの透過層損ΔＰｗが変化する。

更に、実際のフィルタ（ＤＰＦ）２２の前後の差圧ｄｐは、透過層損ΔＰｗとＰＭ除去用のフィルタ（ＤＰＦ）２２全体の一定の流路抵抗ｄｐｆとの加算値となり、実質的にフィルタ２２の差圧ｄｐが堆積量Ｍｓに対応する値を含むこととなる。
ＥＣＵ１２には、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローセンサ７と、エンジン２のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ２４と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ２５と、フィルタ２２の直下流の排気温度（以後、単に排気温度ｇｔ）をフィルタ温度として検出するフィルタ温度検出手段としての排気温度センサ２６と、水温ｗｔを検出する水温センサ２７と、大気圧Ｐａを出力する大気圧センサ２８と、フィルタ（ＤＰＦ）２２の前後差圧ｄＰを出力する差圧センサ２９とが接続される。なお、クランク角情報ΔθはＥＣＵ１２においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に後述の燃料噴射時期制御に使用される。

ＥＣＵ１２はその入出力回路に多数のポートを有し、アクセルペダル開度センサ２４、クランク角センサ２５、排気温度センサ２６、水温センサ２７、大気圧センサ２８、等よりの検出信号を採り込む。ＥＣＵ１２は燃圧制御部１２１、噴射制御部１２２や周知のエンジン制御処理機能を備え、特に、排気ガス流量検出手段Ａ１、排気粘度算出手段Ａ２、堆積量算出手段Ａ３、強制再生時期判定手段Ａ４、フィルタ昇温手段Ａ５とを備えている。なお、排気ガス流量検出手段Ａ１と排気粘度算出手段Ａ２と堆積量算出手段Ａ３とが内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１の制御機能部を構成する。
ここで排気ガス流量検出手段Ａ１はエフローセンサ７から吸入される吸入空気量Ｑａと大気圧センサ２８からの大気圧Ｐａと燃料噴射量（ＥＣＵ１２の燃料噴射制御で演算済みの値を用いる）とに基づき排気ガス流量Ｑｅｘを算出する機能を備える。

排気粘度算出手段Ａ２はフィルタ温度（ＤＰＦ温度Ｔｅ）と排気ガス流量Ｑｅｘとに基づき排気粘度μを算出する機能を備える。具体的には、排気粘度ゲインμｂ（排気温度あたりの基準値）と、排ガス温度の関数（２７３＋Ｔｅ（ＤＰＦ温度））と、排気ガス流量Ｑｅｘに応じた排気粘度オフセット量μａ（修正値）とを用い、排気粘度μ（＝μｂ×（２７３＋Ｔｅ）＋μａ）として算出する。

ここで、排気粘度オフセット量μａは、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるに従い排気粘度μを増加補正するように修正するもので、その排気粘度オフセット量特性線図を図３に示した。ここで、排気粘度オフセット量μａは排気ガス流量Ｑｅｘが低流量Ｑｅｘｄを上回るとほぼ一定値μ１に保持され、低流量Ｑｅｘｄを下回ると、低流量になるほど排気粘度μを増加修正するように設定される。

ここで、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量Ｑｅｘｄを下回る運転域に達すると、排気ガスはフィルタ２２の通路対向壁ｂを通過するにあたり、排気ガス流量が少ない時ほど、細孔が見かけ上閉鎖→通路面積が減少→ＤＰＦの諸元によるガスの透過層損よりも高い圧損を示し、堆積量推定誤差が、図４に従来例として示すように、低流量Ｑｅｘｄを下回る領域で急増している（符号Ｌ０参照）。この排気ガス流量Ｑｅｘが低流量Ｑｅｘｄを下回る領域での実流量との誤差ｄｍを抑制することを目的とし、ここでは、低流量Ｑｅｘｄを下回る領域で排気ガスの粘度μが増加するとして粘度修正する。即ち、比較的流量の大きい定常域の排気粘度をμ１（図３参照）とし、低流量Ｑｅｘｄを下回る領域では、排気粘度μ（＝ｆ（Ｑｅｘｎ）＋μ１）と設定する。ここで排気粘度μの修正値は排気量を変数とした値ｆ（Ｑｅｘｎ）とし、この修正値ｆ（Ｑｅｘｎ）、即ち、排気粘度オフセット値を例えば、図３の特性線図に示すように設定し、排気粘度μを修正している。

堆積量算出手段Ａ３は、差圧センサ２９より検出されるフィルタ２２の前後差圧ｄＰ（＝Ｐｆ−Ｐｒ）と、排気ガス流量検出手段Ａ１より算出される排気ガス流量Ｑｅｘ＝ｆ（ｄＰ）と、排気粘度算出手段Ａ２で算出される排気粘度μに基づきフィルタヘのＰＭ堆積量Ｍｓを算出する。具体的には、排気ガス流量Ｑｅｘｎで補正した排気粘度μと実排気ガス流量Ｑｅｘｎと前後差圧ｄＰとをパラメータとしてあらかじめ設定された計算式に基づいて、ＰＭ堆積量Ｍｓを算出する。
強制再生時期判定手段Ａ４は算出されたＰＭ堆積量Ｍｓが強制再生を必要とする堆積量Ｍｓｂを上回るか否か判定し、堆積量Ｍｓｂに相当すると、即ち、上回ると強制再生時期ｔ１と判定する。

フィルタ昇温手段Ａ５は強制再生時期ｔ１の判定を受けるとフィルタ２２を積極的に昇温させる機能を備える。具体的には燃料噴射量の増量及び噴射リタードやポスト噴射を図る。
このような内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１を装備したエンジン２の駆動時において、ＥＣＵ１２は図示しないメインルーチンにおいて、複数の制御系、即ち、燃料供給装置ＭＦ及び触媒コンバータ６で用いるエンジン２のアクセルペダル開度θａと、クランク角情報Δθと、エンジン回転数Ｎｅと、排気温度（ここではフィルタ温度と見做す）ｇｔと、吸入空気量Ｑａ、燃料噴射量Ｑｆ、水温ｗｔ、大気圧Ｐａ、その他のデータを取込み、これら各値が適正値か否かの判断をし、正常でないと図示しない故障表示灯を駆動する。

次いで、ＥＣＵ１２の燃料供給装置ＭＦは上述の各センサの入力値に応じて制御作動する。即ち、燃料供給装置ＭＦでは燃圧制御部１２１に制御される燃圧調整部１４が高圧燃料を定圧化した上でコモンレール１５に供給する。燃料噴射部１１では噴射制御部１２２から燃料噴射量Ｑｆ、噴射時期θｒの各信号をインジェクタドライバ１０に入力することで、ドライバ１０が燃料噴射量Ｑｆ、噴射時期θｒに応じた出力Ｄｊ信号で電磁バルブ１７を駆動し、インジェクタ８を噴射制御する。

このような運転時において、酸化触媒２１を担持する触媒担持体２１１では多数の排ガス通路ｒ１に排ガスが分散して流入し、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）が酸化されて高活性の二酸化窒素（ＮＯ_２）が生成され、下流側のフィルタ２２に流出される。フィルタ２２では各排ガス通路ｒ２−１に流入した排ガスが通路対向壁ｂを透過して各排ガス通路ｒ２−２の下流側出口に達し、次いで下流側の排気路Ｒを経て大気中に排出される。この際、通路対向壁ｂを流通する排ガスが含有するＰＭがフィルタ２２に捕捉される。

このような状況下においてメインルーチンの途中で図５に示すＰＭ堆積量推定及びフィルタ再生ルーチンとが実行される。
この処理ルーチンではステップｓ１での最新のデータ取り込みと、ステップｓ２での排気ガス流量演算処理と、ステップｓ３での排気粘度算出処理と、ステップｓ４で堆積量算出処理と、ステップｓ５で強制再生時期判定処理と、ステップｓ６でフィルタ昇温処理とを順次実行する。
ステップｓ１では、吸入空気量Ｑａと、アクセルペダル開度θａと、フィルタ温度（排気温度）ｇｔと、水温ｗｔと、大気圧Ｐａと、フィルタ（ＤＰＦ）２２の前後差圧ｄＰと、クランク角情報Δθに基づくエンジン回転数Ｎｅ等が順次取り込まれる。

ステップｓ２では、前述の排気ガス流量検出手段Ａ１により排気ガス流量Ｑｅｘを算出する。
ステップｓ３では、排気粘度ゲインμｂ（定数）と、排気温度ｇｔとを求め、更に、排気ガス流量Ｑｅｘに応じた排気粘度オフセット量μａ（修正値）を図３の特性に応じて設定されている不図示のマップより求める。なお、ここでの特性は排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるに従い排気粘度μを増加補正している。
その上で、排気粘度μ（＝μｂ×（２７３＋ｇｔ）＋μａ）として算出する。ここで、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるに従い排気粘度μが増加するように設定され、これによって、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるほど排気粘度μが増加するように修正される。

ステップｓ４では、フィルタ２２の前後差圧ｄＰ、排気粘度μ、排気ガス流量Ｑｅｘをパラメータとした計算式を用い、ＰＭ堆積量Ｍｓを算出する。
ステップｓ５ではＰＭ堆積量Ｍｓが強制再生を必要とする堆積量Ｍｓｂを上回るか否か判定し、上回るまではこの回の制御をリターンし、上回ると強制再生時期ｔ１と判定する。

ステップｓ６では、強制再生時期ｔ１の判定に応じて、フィルタ２２を積極的に昇温させる。即ち、ここでは、フィルタ２２を強制的に昇温させるため、ポスト噴射制御を所定時間行う。即ち、図２に実線で示すように、現在の運転情報に応じた主噴射Ｊ１用の燃料噴射量（噴射期間Ｕｆｍ）、噴射時期Ｔｎｍを導出し、更に、後噴射Ｊ２用の後噴射量（噴射期間Ｕｆｒ）を予め設定された一定量として設定し、主噴射後の適当な噴射時期Ｔｍｒに設定する。

これにより主噴射Ｊ１用の噴射期間Ｕｆｍ相当の情報を含む出力Ｄｉｎｊと、これに加え、後噴射Ｊ２用の噴射期間Ｕｆｒ相当の情報を含む出力Ｄ’ｉｎｊを燃料噴射用ドライバ１０にセットし、メインルーチンにリターンする。これにより燃料噴射用ドライバ１０は所定噴射期間をカウントし、主噴射Ｊ１及び後噴射Ｊ２を順次実行し、その後、排気温度ｇｔが上昇し、酸化触媒２１上のＨＣが燃焼し、更に、フィルタ２２のフィルタ温度である排気温度ｇｔが速やかに上回り、パティキュレートが高温雰囲気下で十分に焼却される。この強制再生制御処理によりフィルタ２２は確実に再生される。

このように、図１の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１を組み込んだ内燃機関の排気浄化装置によれば、フィルタ２２の前後差圧ｄＰ、排気粘度μ及び同排気粘度μで補正した排気ガス流量Ｑｅｘに基づきフィルタへのＰＭ堆積量Ｍｓを算出するにあたり、まず、排気粘度μを排気ガス流量Ｑｅｘに基づき適切に設定することで、排気流量領域の変化に応じてＤＰＦの透過層損が変化することによる堆積量Ｍｓの算出における誤差を低減させることができる。

更に、フィルタ２２の前後差圧ｄＰ、排気ガス流量Ｑｅｘｎで補正した排気粘度μ及び実排気ガス流量Ｑｅｘｎに基づきフィルタ２２ヘのＰＭ堆積量Ｍｓを算出する際、特に、排気ガス流量が低流量になるに従い排気粘度μを増加補正（図３の特性図参照）したものを用いるので、排気流量Ｑｅｘが低流量になるに従い、ＤＰＦの透過層損が急増することによる排気流量誤差を確実に低減させることができる（図４の符号Ｌ１参照）。
更に、上述の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１からの誤差の少ない堆積量Ｍｓを用いて強制再生時期ｔ１を判定するので、ＰＭ堆積量Ｍｓが過度に堆積することによる過度のフィルタ２２の昇温を防止でき、フィルタ（ＤＰＦ）２２の耐久性を確保できる。

上述のところにおいて、内燃機関のＰＭ堆積量推定装置１では、排気粘度ゲインμｂを定数とし、排気ガス流量Ｑｅｘの低下に応じて排気粘度オフセット量μａを図３の特性に応じて増加するように設定し、これにより、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるほど排気粘度μが増加し、排気ガス流量Ｑｅｘを下方修正していた。これに代えて、排気粘度オフセット量を排除し、排気粘度ゲインμｂを変数化し、即ち、排気粘度μとしてこれを直接、排気ガス流量Ｑｅｘが低流量になるほど排気粘度μが増加する特性が得られる係数をマップ化して設定しても良い。この場合も、図１の排気浄化装置とほぼ同様の作用効果を得ることが出来、制御ステップの簡素化を図れる。

本発明の一実施形態にかかるエンジンの排気浄化装置の全体概略構成図である。 図１の排気浄化装置の行う燃料噴射処理パターン説明図である。 図１の排気浄化装置のＥＣＵが用いる排気粘度オフセット量特性線図を示す。 図１の排気浄化装置の堆積量誤差特性説明線図を示す。 図１の排気浄化装置のＥＣＵが用いるＰＭ堆積量推定及びフィルタ再生処理ルーチンとのフローチャートである。 従来のＤＰＦ温度説明図で、（ａ）は計測位置を、（ｂ）は堆積量推定誤差および排気温度誤差の特性を示す。

符号の説明

２２ フィルタ
２６ 排ガス温度検出手段
２９ 差圧検出手段
ｄｐ 前後差圧
ｇｔ 排気ガス温度
ｔ１ 強制再生時期
μ 排気粘度
Ａ１ 排気ガス流量算出手段
Ａ２ 排気粘度算出手段
Ａ３ 堆積量算出手段
Ａ４ 強制再生時期判定手段
Ａ５ フィルタ昇温手段
Ｍｐ ＰＭ堆積量
Ｍｓ ＰＭ堆積量
Ｍｓｂ 堆積量
Ｑｅｘ 排気ガス流量
Ｑｅｘｎ 実排気ガス流量

Claims (4)

1. 内燃機関の排気ガス中のＰＭを捕集するフィルタの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
   前記フィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
   前記フィルタを流通する排気ガス流量を検出する排気ガス流量検出手段と、
   前記フィルタ温度に基づき排気粘度を算出する排気粘度算出手段と、
   前記フィルタの前後差圧、前記排気ガス流量及び前記排気粘度に基づき前記フィルタヘのＰＭ堆積量を算出する堆積量算出手段と、を備えた内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、
   前記排気粘度算出手段は前記排気ガス流量に応じて排気粘度を補正するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のＰＭ堆積量推定装置。
2. 請求項１記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は前記排気ガス流量が低流量になるに従い排気粘度を増加補正することを特徴とする内燃機関のＰＭ堆積量推定装置。
3. 請求項１または２記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は排気粘度の算出に際して前記排気ガス温度に乗算する係数を排気流量に応じて補正することを特徴とする内燃機関のＰＭ堆積量推定装置。
4. 請求項１、２記載の内燃機関のＰＭ堆積量推定装置において、前記排気粘度算出手段は、前記フィルタ温度に基づき算出された排気粘度に加減算する補正量を排気ガス流量に応じて補正することを特徴とするＰＭ堆積量推定装置。

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