JP5616206B2 - 排気ガス浄化装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、排気ガス浄化装置及びその制御方法に係り、特にＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備える排気ガス浄化装置及びその制御方法に関する。

ディーゼルエンジンの排気系統には、排気ガスに含まれる粒子状物質（パティキュレートマター：ＰＭ）を捕集するためにＤＰＦが設けられる。ＤＰＦには捕集することによってＰＭが堆積するが、堆積したＰＭによってその捕集性能が低下することを防ぐために、ＤＰＦでは、堆積したＰＭを定期的に燃焼消失させるＰＭ再生が行われる。
例えば、特許文献１には、２つの排気系統を有するディーゼルエンジンにおいて、２つの排気通路のそれぞれに設けられた捕集器（ＤＰＦ）を備えた排気ガス浄化装置が記載されている。特許文献１の排気ガス浄化装置では、排気通路に燃料を噴射することによって排気ガス温度を高め、高温になった排気ガスの作用によって捕集器に堆積したＰＭを燃焼除去している。そして、この排気ガス浄化装置では、排気通路における捕集器の上流側と下流側との圧力差に基づき、ＰＭ再生の実施の是非が判定されており、少なくとも一方の捕集器での圧力差が閾値以上となると、両方の捕集器のＰＭ再生が実施され、ＰＭ再生は所定時間行われる。

特開２００５−２２６５３１号公報

しかしながら、特許文献１の排気ガス浄化装置では、設定されるＰＭ再生の時間の長さによっては、未燃のＰＭが捕集器に残留したままＰＭ再生が終了されることや、ＰＭが十分に除去されているにもかかわらずＰＭ再生が継続されるという問題がある。特に、ＰＭの除去後にＰＭ再生を継続することは、過度の加熱によって捕集器を耐熱劣化させ、過度の燃料噴射によってディーゼルエンジンを備える車両の燃費を悪化させるという問題がある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、ＤＰＦ（粒子状物質捕集手段）におけるＰＭ再生終了までの時間を低減することにより、ＤＰＦの耐久性の低下及び車両の燃費の悪化を低減する排気ガス浄化装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る排気ガス浄化装置は、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する粒子状物質捕集手段を複数備え、捕集した粒子状物質を除去することにより粒子状物質捕集手段を再生させることが可能な排気ガス浄化装置であって、粒子状物質捕集手段に捕集された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出手段と、粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が第一基準量以下であることを判定する第一判定を行う第一堆積量判定手段と、粒子状物質捕集手段の再生の終了を判定する再生終了判定手段と、粒子状物質捕集手段の粒子状物質の堆積量が第一基準量より大きな第二基準量以上であることを判定する第二判定を行う第二堆積量判定手段とを備え、第二堆積量判定手段は、粒子状物質捕集手段に対して第二判定を判定したとき、第二判定が判定された粒子状物質捕集手段になされている第一判定を取り消すものであり、再生終了判定手段は、第一堆積量判定手段が再生される粒子状物質捕集手段のいずれかに対して第一判定を判定したとき、再生される粒子状物質捕集手段のいずれに対しても、第一判定が維持されている場合、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させる。

再生終了判定手段は、粒子状物質捕集手段の再生時、第一堆積量判定手段が再生される粒子状物質捕集手段に対して第一判定を判定すると、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、第一判定が判定された粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を低下させてもよい。
再生終了判定手段は、粒子状物質捕集手段の再生時、第一堆積量判定手段が再生される粒子状物質捕集手段に対して第一判定を判定すると、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、第一判定が判定された粒子状物質捕集手段の再生を仮に停止してもよい。

また、この発明に係る排気ガス浄化装置の制御方法は、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する複数の粒子状物質捕集手段から捕集された粒子状物質を除去するための粒子状物質捕集手段の再生を複数同時に実施する排気ガス浄化装置の制御方法であって、粒子状物質捕集手段の再生時、粒子状物質捕集手段に捕集された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出ステップと、粒子状物質捕集手段の再生時、粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が第一基準量以下であることを判定する第一判定を行う第一堆積量判定ステップと、粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が第一基準量より大きな第二基準量以上であることを判定する第二判定を行う第二堆積量判定ステップと、第二堆積量判定ステップで粒子状物質捕集手段に対して第二判定を判定したとき、第二判定が判定された粒子状物質捕集手段になされている第一判定を取り消す第一判定取消ステップと、粒子状物質捕集手段の再生の終了を判定する再生終了判定ステップとを含み、再生終了判定ステップは、第一堆積量判定ステップで、再生される粒子状物質捕集手段のいずれかに対して第一判定を判定したとき、再生される粒子状物質捕集手段のいずれに対しても、第一判定が維持されている場合、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させる。

上記排気ガス浄化装置の制御方法は、第一堆積量判定ステップで粒子状物質捕集手段に対して第一判定を判定すると、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、第一判定が判定された粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を低下させる除去速度制御ステップをさらに含んでもよい。
或いは、第一堆積量判定ステップで粒子状物質捕集手段に対して第一判定を判定すると、再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、第一判定が判定された粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を仮に零とする除去速度制御ステップをさらに含んでもよい。

この発明に係る排気ガス浄化装置及びその制御方法によれば、粒子状物質捕集手段（ＤＰＦ）におけるＰＭ再生終了までの時間を低減することにより、粒子状物質捕集手段の耐久性の低下及び車両の燃費の悪化を低減することが可能になる。

この発明の実施の形態１に係る排気ガス浄化装置及びその周辺の構成を示す模式図である。 実施の形態１におけるＰＭ再生制御のフローチャートを示す図である。 実施の形態１におけるＰＭ再生時のＰＭ残存堆積量の推移を示す図である。 実施の形態２におけるＰＭ再生制御のフローチャートを示す図である。 実施の形態２におけるＰＭ再生時のＰＭ残存堆積量の推移を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１に係る排気ガス浄化装置１０１及びその周辺の構成を説明する。なお、以下の実施形態において、ディーゼルエンジンを搭載する車両に排気ガス浄化装置を使用した場合の例について説明する。

図１を参照すると、ディーゼルエンジン本体１は、いわゆるＶ型エンジン構造を有しており、２つに分けられた第一気筒群１ａ及び第二気筒群１ｂを有している。第一気筒群１ａ及び第二気筒群１ｂはそれぞれ、複数の気筒１ａａ及び１ｂａを同じ数だけ含んでおり、気筒１ａａ及び１ｂａはそれぞれ、一列に配置されている。

第一気筒群１ａの気筒１ａａには、それぞれの図示しない吸入ポートを介して第一吸気マニフォールド（インテークマニフォールド）２ａが接続されており、第一吸気マニフォールド２ａは吸入された吸入空気を各気筒１ａａに分配するものである。さらに、気筒１ａａには、それぞれの図示しない排気ポートを介して第一排気マニフォールド（エキゾーストマニフォールド）３ａが接続されており、第一排気マニフォールド３ａは、各気筒１ａａの排気ポートから排出される排気ガスを１つに集約するものである。
また、第一気筒群１ａと同様にして、第二気筒群１ｂの気筒１ｂａには、それぞれの図示しない吸入ポートを介して第二吸気マニフォールド２ｂが接続されており、さらに、それぞれの図示しない排気ポートを介して第二排気マニフォールド３ｂが接続されている。

第一吸気マニフォールド２ａには、第一吸気管４ａが接続されている。第一吸気管４ａの上流側端部には図示しないエアクリーナが取り付けられ、さらに、第一吸気管４ａの途中には、第一吸気管４ａを流通する吸入空気の流量（吸入空気量）を測定するエアフロメータ５ａが設けられている。そして、エアフロメータ５ａは、車両の制御装置であるＥＣＵ５０に電気的に接続されており、測定した第一吸気管４ａを流通する吸入空気量を電気信号に変換してＥＣＵ５０に送る。

また、第二吸気マニフォールド２ｂには、第二吸気管４ｂが接続されている。第二吸気管４ｂの上流側端部には図示しないエアクリーナが取り付けられ、さらに、第二吸気管４ｂの途中には、第二吸気管４ｂを流通する吸入空気量を測定するエアフロメータ５ｂが設けられている。そして、エアフロメータ５ｂは、ＥＣＵ５０に電気的に接続されており、測定した第二吸気管４ｂを流通する吸入空気量を電気信号に変換してＥＣＵ５０に送る。

また、第一排気マニフォールド３ａには、第一排気管６ａが接続されている。第一排気管６ａの下流側端部には第一消音器（マフラー）７ａが接続されている。また、第一排気管６ａは、第一排気マニフォールド３ａから第一消音器７ａに向かって順次並ぶ、第一管路部６ａ１、第二管路部６ａ２及び第三管路部６ａ３によって構成されている。

第一管路部６ａ１及び第二管路部６ａ２の間には、酸化触媒が担持された第一酸化触媒１３ａが設けられ、第二管路部６ａ２及び第三管路部６ａ３の間には、排気ガスに含まれる粒子状物質（パティキュレートマター：ＰＭ）を捕捉するための第一ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１４ａが設けられている。これにより、第一管路部６ａ１によって第一排気マニフォールド３ａが第一酸化触媒１３ａに連通し、第二管路部６ａ２によって第一酸化触媒１３ａが第一ＤＰＦ１４ａに連通し、第三管路部６ａ３によって第一ＤＰＦ１４ａが第一消音器７ａに連通する。
ここで、第一ＤＰＦ１４ａは、粒子状物質捕集手段を構成している。

また、第一管路部６ａ１における第一酸化触媒１３ａの上流側近傍には、燃料（軽油）を第一管路部６ａ１内に噴射可能な第一燃料噴射弁１２ａが設けられている。第一燃料噴射弁１２ａは、燃料管１２ａ１を介して図示しない燃料供給ポンプと接続されており、開放されることによって燃料を噴射し、閉鎖されることによって燃料の噴射を停止することができる。第一燃料噴射弁１２ａは、ＥＣＵ５０と電気的に接続され、ＥＣＵ５０によってその開放及び閉鎖動作が制御される。

さらに、第二管路部６ａ２における第一ＤＰＦ１４ａの上流側近傍には、第二管路部６ａ２の内部の温度を測定する第一上流温度センサ１５ａが設けられ、第三管路部６ａ３における第一ＤＰＦ１４ａの下流側近傍には、第三管路部６ａ３の内部の温度を測定する第一下流温度センサ１６ａが設けられている。第一上流温度センサ１５ａ及び第一下流温度センサ１６ａはそれぞれ、ＥＣＵ５０と電気的に接続され、測定した温度を電気信号に変換してＥＣＵ５０に送る。

また、第二排気マニフォールド３ｂには、第一排気マニフォールド３ａと同様にして、上流側から下流側に向かって順次並ぶ第一管路部６ｂ１、第二管路部６ｂ２及び第三管路部６ｂ３によって構成される第二排気管６ｂが接続されている。そして、第二排気管６ｂの下流側端部には第二消音器７ｂが接続されている。

さらに、第一管路部６ｂ１及び第二管路部６ｂ２の間には、酸化触媒が担持された第二酸化触媒１３ｂが設けられ、第二管路部６ｂ２及び第三管路部６ｂ３の間には、第二ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１４ｂが設けられている。これにより、第一管路部６ｂ１によって第二排気マニフォールド３ｂが第二酸化触媒１３ｂに連通し、第二管路部６ｂ２によって第二酸化触媒１３ｂが第二ＤＰＦ１４ｂに連通し、第三管路部６ｂ３によって第二ＤＰＦ１４ｂが第二消音器７ｂに連通する。
ここで、第二ＤＰＦ１４ｂは、粒子状物質捕集手段を構成している。

また、第一管路部６ｂ１における第二酸化触媒１３ｂの上流側近傍には、燃料を第一管路部６ｂ１内に噴射可能な第二燃料噴射弁１２ｂが設けられている。第二燃料噴射弁１２ｂは、燃料管１２ｂ１を介して図示しない燃料供給ポンプと接続されると共に、ＥＣＵ５０と電気的に接続されており、ＥＣＵ５０によってその開放及び閉鎖動作が制御されて、燃料の噴射及び噴射の停止を行う。

さらに、第二管路部６ｂ２における第二ＤＰＦ１４ｂの上流側近傍には、第二管路部６ｂ２の内部の温度を測定する第二上流温度センサ１５ｂが設けられ、第三管路部６ｂ３における第二ＤＰＦ１４ｂの下流側近傍には、第三管路部６ｂ３の内部の温度を測定する第二下流温度センサ１６ｂが設けられている。第二上流温度センサ１５ｂ及び第二下流温度センサ１６ｂはそれぞれ、ＥＣＵ５０と電気的に接続され、測定した温度を電気信号に変換してＥＣＵ５０に送る。

そして、排気ガス浄化装置１０１は、第一ＤＰＦ１４ａ、第二ＤＰＦ１４ｂ、第一上流温度センサ１５ａ及び第一下流温度センサ１６ａ、第二上流温度センサ１５ｂ及び第二下流温度センサ１６ｂ、第一燃料噴射弁１２ａ、第二燃料噴射弁１２ｂ、第一酸化触媒１３ａ、第二酸化触媒１３ｂ並びにＥＣＵ５０によって構成されている。

次に、この発明の実施の形態１に係る排気ガス浄化装置１０１及びその周辺の動作を説明する。
図１を参照すると、ディーゼルエンジン本体１が稼動することによって、図示しないエアクリーナ、第一吸気管４ａ及び第一吸気マニフォールド２ａを介して、第一気筒群１ａの各気筒１ａａに外気である吸入空気が吸入されると共に、図示しないエアクリーナ、第二吸気管４ｂ及び第二吸気マニフォールド２ｂを介して、第二気筒群１ｂの各気筒１ｂａに吸入空気が吸入される。そして、気筒１ａａの内部及び気筒１ｂａの内部の吸入空気は、同じく気筒１ａａの内部及び気筒１ｂａの内部に供給される燃料（軽油）と混合されて、自己着火により燃焼する。

気筒１ａａで燃焼した吸入空気及び燃料は、排気ガスとして図示しない排気ポートから第一排気マニフォールド３ａに排出され、さらに、第一排気マニフォールド３ａ内の流通過程で１つに集約されて、第一排気管６ａに流入する。流入した排気ガスは、第一排気管６ａを流通し、その流通過程で第一酸化触媒１３ａ及び第一ＤＰＦ１４ａを通過した後、第一消音器７ａを経由して、車両の外部に排出される。そして、排気ガスは、第一ＤＰＦ１４ａを通過する際、第一ＤＰＦ１４ａによって排気ガスに含まれるＰＭが捕集される。

同様に、気筒１ｂａで燃焼した吸入空気及び燃料は、排気ガスとして第二排気マニフォールド３ｂに排出された後、第二排気管６ｂ及び第二消音器７ｂを経由して車両の外部に排出され、第二排気管６ｂの流通過程で第二酸化触媒１３ｂ及び第二ＤＰＦ１４ｂを通過する。そして、排気ガスは、第二ＤＰＦ１４ｂを通過する際、第二ＤＰＦ１４ｂによって排気ガスに含まれるＰＭが捕集される。

第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂでは、排気ガス中からＰＭを捕集することによってＰＭが堆積されていくが、ＰＭの堆積量が過剰に大きくなるとＰＭの捕集能力が低下するため、ＰＭの堆積量が所定の基準量である再生開始基準量γに達すると、堆積したＰＭを燃焼（酸化）させて除去するＰＭ再生が行われる。
また、ＥＣＵ５０は、ディーゼルエンジン本体１の運転状態、エンジン回転数、燃料噴射量、吸入空気量等の車両の運転状態から、第一気筒群１ａ及び第二気筒群１ｂにおけるＰＭの発生量を推定計算し、ディーゼルエンジン本体１の吸入空気量と第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの推定温度とからＰＭの酸化量を推定計算し、ＰＭの発生量とＰＭの酸化量との差分をディーゼルエンジン本体１の運転時間で積分して、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂに捕集されているＰＭの堆積量を算出している。なお、第一ＤＰＦ１４ａの推定温度は、第一上流温度センサ１５ａ及び第一下流温度センサ１６ａより送られる温度情報から推定計算され、第二ＤＰＦ１４ｂの推定温度は、第二上流温度センサ１５ｂ及び第二下流温度センサ１６ｂより送られる温度情報から推定計算される。
そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ又は第二ＤＰＦ１４ｂのいずれかのＰＭ堆積量が再生開始基準量γに達すると、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂ両方のＰＭ再生を同時に開始する。

ＰＭ再生を開始する際、ＥＣＵ５０は、ディーゼルエンジン本体１の稼働中に、図示しない燃料供給ポンプを作動させると共に第一燃料噴射弁１２ａ及び第二燃料噴射弁１２ｂをそれぞれ開放し、第一排気管６ａの第一管路部６ａ１及び第二排気管６ｂの第一管路部６ｂ１のそれぞれの内部に燃料（軽油）を噴射させる。第一排気管６ａの第一管路部６ａ１及び第二排気管６ｂの第一管路部６ｂ１に噴射された燃料は、それぞれの内部を流通する排気ガスと共に、第一酸化触媒１３ａ及び第二酸化触媒１３ｂにそれぞれ流入する。第一酸化触媒１３ａ及び第二酸化触媒１３ｂでは、担持されている酸化触媒の作用と排気ガスの温度の作用とによって、燃料が燃焼し、それにより、排気ガスの温度が上昇する。そして、温度を上昇させた高温の排気ガスは、第一酸化触媒１３ａ及び第二酸化触媒１３ｂから第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにそれぞれ流入し、堆積しているＰＭを燃焼させる。

このとき、ＥＣＵ５０は、図２のフローチャートに示すＰＭ再生制御に従って、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生の開始及び終了を決定する。
図２を参照すると、ステップＳ１において、ＥＣＵ５０は、上述に示すようにして算出している第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ再生前のＰＭ堆積量（ＰＭ初期堆積量ｄ１ａと呼ぶ）及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生前のＰＭ堆積量（ＰＭ初期堆積量ｄ１ｂと呼ぶ）が再生開始基準量γ以上であるか否かを判定する。ＰＭ初期堆積量ｄ１ａ及びＰＭ初期堆積量ｄ１ｂの少なくとも１つが再生開始基準量γ以上である場合（ＰＭ初期堆積量ｄ１ａ≧γ ｏｒ ＰＭ初期堆積量ｄ１ｂ≧γ）、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおいてＰＭ再生が必要であると判定し、ＰＭ再生を行うためにステップＳ２に進む。一方、ＰＭ初期堆積量ｄ１ａ及びＰＭ初期堆積量ｄ１ｂのいずれもが再生開始基準量γ未満である場合（ＰＭ初期堆積量ｄ１ａ＜γ ａｎｄ ＰＭ初期堆積量ｄ１ｂ＜γ）、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおいてＰＭ再生が不要であると判定し、ＰＭの再生を行わずに、このＰＭ再生制御に関するルーチンを終了する。

ステップＳ２では、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方に対してＰＭ再生を開始し、ステップＳ３に進む。このとき、ＥＣＵ５０は、燃料供給ポンプを作動させると共に第一燃料噴射弁１２ａ及び第二燃料噴射弁１２ｂ（図１参照）をそれぞれ開放し、それによって、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂに堆積したＰＭが燃焼し、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭの堆積量が減少していく。

ステップＳ３において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生中においても上述に示すようにして第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂに捕集されているＰＭの堆積量を算出しており、ＰＭ再生中における第一ＤＰＦ１４ａに残存するＰＭの堆積量（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａと呼ぶ）及び第二ＤＰＦ１４ｂに残存するＰＭの堆積量（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂと呼ぶ）が、第一基準量α以下であるか否かを判定する。なお、第一基準量αは、ＰＭ再生によるＰＭ除去後の目的とするＰＭ残存堆積量であり、予めＥＣＵ５０に記憶されている。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及びＰＭ残存堆積量ｄ２ｂのいずれかが第一基準量α以下であると判定した場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≦α ｏｒ ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ≦α）、第一ＤＰＦ１４ａ又は第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生が完了したと判定し、ステップＳ４に進む。なお、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及びＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの両方が同時に第一基準量α以下となっても、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及びＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの一方に対して第一基準量α以下であるとみなし、ステップＳ４に進む。
ここで、ＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であるとする判定は、第一判定を構成している。また、ＥＣＵ５０は、堆積量算出手段及び第一堆積量判定手段を構成している。

一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及びＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの両方が第一基準量αより大きいと判定した場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ＞α ａｎｄ ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ＞α）、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生は完了していないと判定する。そして、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生をそのまま継続し、再びステップＳ３に進んで第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生が完了しているか否かの判定を繰り返す。

ステップＳ３から進んだステップＳ４では、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３においてＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であると判定したＤＰＦ（ＤＰＦ＃１とする）において、ＰＭ再生が完了したと仮定する。例えば、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３において第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量α以下（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≦α）であると判定すると、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生完了を仮定する。さらに、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生をそのまま継続し、ステップＳ５に進む。なお、ステップＳ４以降では、ステップＳ３で第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量α以下であると判定されて、ステップＳ４で第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生完了が仮定されたとして、説明する。

ステップＳ５において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了が仮定された第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）と別のＤＰＦ（ＤＰＦ＃２とする）である第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが、第一基準量α以下であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量α以下である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ≦α）、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生が完了したと判定し、ステップＳ６に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量αより大きい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ＞α）、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生は完了していないと判定する。そして、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生をそのまま継続し、再びステップＳ５に進んで第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生が完了しているか否かの判定を繰り返す。

ステップＳ５から進んだステップＳ６において、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ再生完了を仮定し、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７において、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ再生完了の仮定及び第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ再生完了の仮定を確認し、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を終了させる。このとき、ＥＣＵ５０は、第一燃料噴射弁１２ａ及び第二燃料噴射弁１２ｂ（図１参照）を閉鎖するように動作させると共に、これらに燃料を供給する燃料供給ポンプを停止する。そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生制御に関するルーチンを終了する。
ここで、ＥＣＵ５０は、再生終了判定手段を構成している。

また、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１〜Ｓ７によって構成される上述のルーチンを定期的に繰り返し実施している。つまりＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおいてＰＭ再生を実施すべきか否かを定期的に判定し、その結果に応じてＰＭ再生を実施する。

上述のようにして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのいずれかのＤＰＦにおけるＰＭ再生の完了を一旦確認すれば、その後、完了を確認できていないＤＰＦにおけるＰＭ再生の完了を確認した時点で、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生を終了させる。

また、図３を参照すると、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生時におけるＰＭ残存堆積量の時間的推移の一例を表すグラフが示されている。図３のグラフは、ＰＭ再生時間及びＰＭ残存堆積量を変数として、ＰＭ再生時間を横軸にとり、ＰＭ残存堆積量を縦軸にとる座標系を有している。また、図３のグラフでは、実線で示される第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、一点鎖線で示される第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂより先に第一基準量αに到達する例が示されている。

第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生が開始された後、まず、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、時間ｔａ１で第一基準量αに到達する。このとき、ＥＣＵ５０は、図２のステップＳ３及びＳ４による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ再生完了を仮定し、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生をそのまま継続する。

第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生が継続されることによって、時間ｔａ１より後の時間ｔｂ１において、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量αに到達する。このとき、ＥＣＵ５０は、図２のステップＳ５及びＳ６による制御によって、さらに第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生が完了したと仮定し、さらに、ステップＳ７による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生を終了させる。

なお、ディーゼルエンジン本体１の運転状態によっては、図示のように、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａは、時間ｔａ１以降時間ｔｂ１までの間で増加することがあり、時間ｔｂ１で第一基準量αより大きくなってしまう場合があるが、ＥＣＵ５０は、時間ｔｂ１で第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生を終了させる。
一方、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの両方が第一基準量αに収束するまでＰＭ再生を継続した場合、ＰＭ再生の終了時期は、時間ｔｃまで延び、時間ｔｂ１より大幅に遅くなる。また、時間ｔａ１以降もそれ以前と同様にＰＭ再生が継続されている状況では、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａは、時間ｔａ１以降では増加方向への変動量が小さく、時間ｔｂ１において第一基準量αより大幅に増加することがない。このような状態で時間ｔｂ１以降もそれ以前と同様にＰＭ再生を継続したとしても、少量のＰＭ残存堆積量ｄ２ａに対してＰＭ再生を継続することになり、効率的なＰＭ再生が行われているとはいえない。

本実施の形態１の排気ガス浄化装置１０１のように、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂのそれぞれについて、第一基準量α以下であると少なくとも一回判定された時点で第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生を終了させることによって、十分なＰＭ除去量が確保されつつＰＭ再生終了までのＰＭ再生時間が低減される。

上述の説明から、この発明の実施の形態１に係る排気ガス浄化装置１０１は、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するＤＰＦ１４ａ，１４ｂを備え、捕集したＰＭを除去することによりＤＰＦ１４ａ，１４ｂをＰＭ再生させることが可能な排気ガス浄化装置である。排気ガス浄化装置１０１のＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂに捕集されたＰＭの堆積量であるＰＭ残存堆積量ｄ２ａ，ｄ２ｂを算出する堆積量算出手段として作用し、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂにおけるＰＭ残存堆積量ｄ２ａ，ｄ２ｂが第一基準量α以下であるかを判定する第一堆積量判定手段として作用する。さらに、ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂのＰＭ再生時、ＰＭ再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてに対して、ＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であるとする第一判定を少なくとも一回判定すると、ＰＭ再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてのＰＭ再生を終了させる再生終了判定手段として作用する。

これによって、ＰＭ再生されているＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてに対して上記第一判定が少なくとも一回された時点でＰＭ再生されているすべてのＤＰＦ１４ａ，１４ｂのＰＭ再生が終了される。このため、ＤＰＦ１４ａ又は１４ｂのＰＭ残存堆積量が第一基準量αに達した後、ＰＭ再生を実施する時間を短縮することができる。従って、排気ガス浄化装置１０１は、ＰＭ再生終了までのＰＭ再生時間を低減することによって、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂの耐久性の低下及び車両の燃費の悪化を低減することが可能になる。さらに、ＰＭ再生終了までＤＰＦ１４ａ，１４ｂのＰＭ再生を継続すると、第一判定が判定された後のＤＰＦにおけるＰＭ残存堆積量は、第一基準量αより大幅に増えずにこの近傍に維持される。このため、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂにおけるＰＭ再生終了時のＰＭ残存堆積量を第一基準量αの近傍に維持することができ、ＰＭ再生によるＰＭ除去量を十分に確保することが可能になる。

また、排気ガス浄化装置１０１のＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ及び１４ｂにおけるＰＭ再生を同時に開始し、再生されるＤＰＦ１４ａ及び１４ｂのすべての再生を同時に終了させる。これによって、ＤＰＦ１４ａ及び１４ｂにおけるＰＭ再生が同時に進行されるため、ＰＭ再生開始からＰＭ再生終了までの時間をさらに短縮することができる。

また、実施の形態１において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生中、第一ＤＰＦ１４ａ又は第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生完了を仮定した場合、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生をＰＭ再生完了の仮定前の状態でそのまま継続していたが、これに限定されるものでない。

例えば、第一ＤＰＦ１４ａに対してＰＭ再生完了を仮定した場合、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａに対してＰＭ再生完了を仮定している間、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生はそのまま継続させるが、第一燃料噴射弁１２ａを閉鎖して第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生を停止してもよい。そして、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生完了を仮定すると、第二燃料噴射弁１２ｂを閉鎖して第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を停止し、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を終了するようにしてもよい。すなわち、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂに対して順次ＰＭ再生を停止させていき、すべてＤＰＦでのＰＭ再生が停止状態となると、ＰＭ再生を完全に終了させてもよい。これによって、ＰＭ再生中の燃料消費量をさらに低く抑えることを可能にする。

また、例えば、第一ＤＰＦ１４ａに対してＰＭ再生完了を仮定した場合、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａに対してＰＭ再生完了を仮定している間、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生はそのまま継続させるが、第一燃料噴射弁１２ａの開度を縮小して第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度（つまり、時間当たりのＰＭ燃焼除去量）を低下させてもよい。そして、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生完了を仮定すると、第一燃料噴射弁１２ａ及び第二燃料噴射弁１２ｂを閉鎖し、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を終了するようにしてもよい。これによって、ＰＭ再生中の燃料消費量をさらに低く抑えることを可能にする。また、例えば、ステップＳ３においてＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及びＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの両方が同時に第一基準量α以下になった場合、ステップＳ４〜ステップＳ６を飛ばして、ステップＳ７に進んで、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生制御に関するルーチンを終了してもよい。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る排気ガス浄化装置は、実施の形態１の排気ガス浄化装置１０１におけるＥＣＵ５０によるＰＭ再生制御を変更したものである。つまり、ＥＣＵ５０が、ＰＭ再生中において、ＰＭ再生完了を仮定したＤＰＦのＰＭ残存堆積量を監視するようにしたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
また、この発明の実施の形態２に係る排気ガス浄化装置及びその周辺の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

実施の形態２に係る排気ガス浄化装置では、ＥＣＵ５０は、図４のフローチャートに示すＰＭ再生制御に従って、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生の開始及び終了を決定する。
図４を参照すると、ステップＳ１〜Ｓ３はそれぞれ、実施の形態１の排気ガス浄化装置１０１における図２のフローチャートに示されるステップＳ１〜Ｓ３と同様である。
このため、以下の説明では、実施の形態１と同様に、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３において、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量α以下（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≦α）であると判定するものとする。

ステップＳ３から進んだステップＳ４において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ３でＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であると判定した第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ再生完了を仮定する。このとき、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了を仮定していない第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）に対して、第一ＤＰＦ１４ａへのＰＭ再生完了の仮定前と同様にＰＭ再生をそのまま継続する。一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了を仮定した第一ＤＰＦ１４ａに対しては、第一燃料噴射弁１２ａ（図１参照）の開度を縮小して第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度（時間当たりのＰＭ燃焼除去量）を減少させる。そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが、第一基準量α以下であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量α以下である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ≦α）、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生が完了したと判定し、ステップＳ６に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量αより大きい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ＞α）、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生は完了していないと判定し、ＰＭ再生をそのまま継続する。そして、ＥＣＵ５０は、ＰＭ除去速度が低下されている第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａを確認するために、ステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１において、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、第二基準量β以上であるか否かを判定する。なお、第二基準量βは、第一基準量αより大きい値に設定され、予めＥＣＵ５０に記憶されている。また、ＰＭ残存堆積量の第二基準量βは、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂが、十分なＰＭ捕集性能を確保できる量であることが好ましく、さらに、頻繁なＰＭ再生の実施を抑えるために、所要のＰＭ捕集性能を所要期間維持できるような量に設定されるのが好ましい。

ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第二基準量β以上である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≧β）、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生は完了していない、すなわち第一ＤＰＦ１４ａに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できないと判定して、ステップＳ５２に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第二基準量βより小さい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ＜β）、第一ＤＰＦ１４ａに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できると判定して、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度をそのまま維持した状態でＰＭ再生を継続する。そして、ＥＣＵ５０は、再びステップＳ５に進んで、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）においてＰＭ再生が完了しているか否かの判定を行う。
ここで、ＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上であるとする判定は、第二判定を構成する。また、ＥＣＵは、第二堆積量判定手段を構成している。

ステップＳ５１から進んだステップＳ５２では、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）に対して仮定したＰＭ再生完了を取り消し、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生を促進するために、第一燃料噴射弁１２ａ（図１参照）の開度を拡大して、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度をＰＭ再生完了の仮定前のＰＭ除去速度に戻す。そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生が完了していないという判定のもと、これらのＰＭ再生を継続する。さらにＥＣＵ５０は、ステップＳ３に進んで第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量を再び判定する。

また、ステップＳ５から進んだステップＳ６では、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量α以下であると判定した第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）に対して、ＰＭ再生完了を仮定する。さらに、ＥＣＵ５０は、先にＰＭ再生完了が仮定されている第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａを確認するためにステップＳ６１に進む。

ステップＳ６１において、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、第二基準量β以上であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第二基準量β以上である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≧β）、第一ＤＰＦ１４ａに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できないと判定し、ステップＳ６２に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第二基準量βより小さい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ＜β）、第一ＤＰＦ１４ａに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できると判定し、ステップＳ７に進む。
そして、ステップＳ７では、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ再生完了の仮定及び第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ再生完了の仮定を確認し、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を終了する。

また、ステップＳ６１から進んだステップＳ６２では、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）に対して仮定したＰＭ再生完了を取り消し、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生を促進するために、第一燃料噴射弁１２ａ（図１参照）の開度を拡大して、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度をＰＭ再生完了の仮定前のＰＭ除去速度に戻す。一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了を仮定している第二ＤＰＦ１４ｂに対しては、第二燃料噴射弁１２ｂ（図１参照）の開度を縮小して第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ除去速度を低下させる。そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を継続し、ステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了が仮定されていない第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、第一基準量α以下であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量α以下である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ≦α）、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ再生が完了したと判定し、ステップＳ６４に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量αより大きい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ａ＞α）、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ再生が完了していないと判定し、ＰＭ再生をそのまま継続する。そして、ＥＣＵ５０は、ＰＭ除去速度が低下されている第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ残存堆積量ｄ２ｂを確認するためにステップＳ６７に進む。

さらに、ステップＳ６７において、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが、第二基準量β以上であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第二基準量βより小さい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ＜β）、第二ＤＰＦ１４ｂに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できると判定して、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ除去速度をそのまま維持した状態でＰＭ再生を継続する。そして、ＥＣＵ５０は、再びステップＳ６３に進んで、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）においてＰＭ再生が完了しているか否かの判定を行う。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第二基準量β以上である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ≧β）、第二ＤＰＦ１４ｂに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できないと判定して、ステップＳ６８に進む。

そして、ステップＳ６８では、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）に対して仮定したＰＭ再生完了を取り消し、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を促進するために、第二燃料噴射弁１２ｂ（図１参照）の開度を拡大して、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ除去速度をＰＭ再生完了の仮定前のＰＭ除去速度に戻す。そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生が完了していないという判定のもと、これらのＰＭ再生を継続する。さらにＥＣＵ５０は、ステップＳ３に進んで第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量を再び判定する。

また、ステップＳ６３から進んだステップＳ６４において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第一基準量α以下であると判定した第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）に対して、ＰＭ再生完了を仮定する。さらに、ＥＣＵ５０は、先にＰＭ再生完了が仮定されている第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ残存堆積量ｄ２ｂを確認するためにステップＳ６５に進む。
ステップＳ６５において、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）のＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが、第二基準量β以上であるか否かを判定する。
ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第二基準量βより小さい場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ＜β）、第二ＤＰＦ１４ｂに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できると判定し、ステップＳ７に進む。
一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第二基準量β以上である場合（ＰＭ残存堆積量ｄ２ｂ≧β）、第二ＤＰＦ１４ｂに対するＰＭ再生完了の仮定を維持できないと判定し、ステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６では、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂ（ＤＰＦ＃２）に対して仮定したＰＭ再生完了を取り消し、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生を促進するために、第二燃料噴射弁１２ｂ（図１参照）の開度を拡大して、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ除去速度をＰＭ再生完了の仮定前のＰＭ除去速度に戻す。一方、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生完了を仮定している第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）に対しては、第一燃料噴射弁１２ａ（図１参照）の開度を縮小して第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ除去速度を低下させる。そして、ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ（ＤＰＦ＃１）のＰＭ再生完了が仮定され、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生は完了していないという判定のもと、これらのＰＭ再生を継続する。さらにＥＣＵ５０は、ステップＳ５に進んで第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂを再び判定する。

上述に示すように、本実施の形態２におけるＥＣＵ５０によるＰＭ再生制御では、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのいずれか一方のＤＰＦに対してＰＭ再生完了が仮定されている場合に、ＰＭ再生完了が仮定されていない他方のＤＰＦに対してＰＭ再生完了が仮定される際、一方のＤＰＦのＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上でない場合に、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生が終了される。さらに、一旦、ＰＭ再生完了が仮定されたＤＰＦでは、いずれかのＤＰＦでＰＭ再生が継続されている間は、ＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上となると、ＰＭ再生完了の仮定を取り消すように制御される。

また、図５を参照すると、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生時におけるＰＭ残存堆積量の時間的推移を表すグラフが示されている。図５のグラフは、ＰＭ再生時間及びＰＭ残存堆積量を変数とし、ＰＭ再生時間を横軸にとり、ＰＭ残存堆積量を縦軸にとる座標系を有している。また、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ残存堆積量ｄ２ａの推移は実線で示され、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの推移は一点鎖線で示されている。

第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生が開始された後、まず、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが、時間ｔａ１で第一基準量αに到達する。このとき、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ３及びＳ４による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ再生完了を仮定する。さらに、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ除去速度をそのまま維持するが、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ除去速度を減少させてＰＭ再生を継続する。

第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ再生が継続されることによって、時間ｔｂ１（ｔｂ１はｔａ１より大きい）において、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第一基準量αに到達する。このとき、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ５及びＳ６による制御によって、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ再生完了を仮定する。
しかしながら、図示のように、時間ｔａ１以降、ＰＭ除去速度が減少された第一ＤＰＦ１４ａにおいてＰＭ残存堆積量ｄ２ａが増加し、時間ｔｂ１でＰＭ残存堆積量ｄ２ａが第二基準量β以上となっていると、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ６１及びＳ６２による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａに対するＰＭ再生完了の仮定を取り消す。このとき、ＥＣＵ５０は、第二ＤＰＦ１４ｂにおけるＰＭ除去速度を減少させるが、第一ＤＰＦ１４ａにおけるＰＭ除去速度をＰＭ再生完了の仮定前のＰＭ除去速度に増加させてＰＭ再生を継続する。

そして、ＰＭ再生が継続されることによって、時間ｔａ２（ｔａ２はｔｂ１より大きい）において、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａが再び第一基準量αに到達する。このとき、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ６３及びＳ６４による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ再生完了を仮定する。
また、時間ｔａ２では、図示のように、第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂが第二基準量β未満となっているため、ＥＣＵ５０は、図４のステップＳ６５及びＳ７による制御によって、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの両方のＰＭ再生を終了させる。

よって、本実施の形態２では、第一ＤＰＦ１４ａのＰＭ残存堆積量ｄ２ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ｂの両方が第一基準量αに収束するまでＰＭ再生を継続した場合のＰＭ再生終了の時間ｔｃに比べ、時間ｔａ２はＰＭ再生終了までのＰＭ再生時間を短縮し、さらに、ＰＭ再生終了時における第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂのＰＭ残存堆積量の変動幅を実施の形態１より抑制している。
また、この発明の実施の形態２に係る排気ガス浄化装置及びその周辺のその他の動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

上述の説明から、この実施の形態２における排気ガス浄化装置は、上記実施の形態１の排気ガス浄化装置と同様の効果を有する。
さらに、実施の形態２における排気ガス浄化装置のＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂのＰＭ残存堆積量ｄ２ａ，ｄ２ｂが第二基準量β以上であるかを判定する第二堆積量判定手段として作用する。このとき、ＥＣＵ５０は、再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてに対して、ＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であるとする第一判定を少なくとも一回判定したとき、再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂのいずれに対してもＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上であるとする第二判定を判定しない場合、再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてのＰＭ再生を終了させる。
これによって、ＰＭ再生終了時、再生されたＤＰＦ１４ａ，１４ｂのすべてにおけるＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上となることがないため、ＰＭ再生後のＤＰＦ１４ａ，１４ｂにおけるＰＭ残存堆積量を低く抑えることが可能になる。

また、ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂに対してＰＭ残存堆積量が第二基準量β以上であるとする第二判定を判定したとき、第二判定が判定されたＤＰＦになされているＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であるとする第一判定を取り消す。これによって、第一判定が取り消されたＤＰＦは、ＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下となるようにＰＭ再生が制御され、ＰＭ残存堆積量の増加を抑制することができる。さらに、第一判定が取り消されたＤＰＦに対して、ＰＭ再生を促進させるようにＰＭ再生を制御することによって、ＰＭ再生終了までのＰＭ再生時間を短縮することもできる。

また、ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂの再生時、再生されるＤＰＦ１４ａ，１４ｂに対してＰＭ残存堆積量が第一基準量α以下であるとする第一判定をすると、第一判定が判定されたＤＰＦにおけるＰＭ除去速度を低下させる。これによって、第一判定が判定されてＰＭ残存堆積量が少ないＤＰＦに対して過度なＰＭ再生が行われないため、燃料噴射弁１２ａ，１２ｂからの燃料添加量を低減することができ、車両の燃費を向上させることが可能になる。

また、実施の形態２において、ＥＣＵ５０は、ＰＭ再生中、第一ＤＰＦ１４ａ又は第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生完了を仮定した場合、ＰＭ再生完了が仮定されたＤＰＦに対してこの仮定を継続している間、このＤＰＦにおけるＰＭ除去速度を低下させていたが、これに限定されるものでない。ＥＣＵ５０は、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの再生時、第一ＤＰＦ１４ａ又は第二ＤＰＦ１４ｂに対してＰＭ再生完了を仮定した場合、ＰＭ再生完了が仮定されたＤＰＦの再生を停止してもよい。これによって、ＰＭ再生完了が仮定されてＰＭ残存堆積量が少ないＤＰＦに対して、燃料噴射弁１２ａ又は１２ｂから燃料が添加されないため、車両の燃費をさらに向上させることが可能になる。一方、ＥＣＵ５０は、実施の形態１のように、ＰＭ再生完了が仮定されたＤＰＦに対して、ＰＭ再生完了の仮定後も仮定前の状態でＰＭ再生を継続してもよい。これによって、第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂでは、ＰＭ再生終了時のＰＭ残存堆積量がさらに低く抑えられるため、ＰＭ除去の効率を向上させることが可能になる。

また、実施の形態２において、ＰＭ除去速度の制御は、燃料噴射弁１２ａ，１２ｂの開度を調節してＤＰＦ１４ａ，１４ｂに流入する排気ガスの温度を調節することによってして行っていたが、これに限定されるものではない。ＤＰＦ１４ａ，１４ｂ自体又はそれらの上流にバーナー、ヒータ等の加熱装置を設け、この加熱装置によってＤＰＦ１４ａ，１４ｂ自体の温度又はＤＰＦ１４ａ，１４ｂに流入する排気ガスの温度を調節してもよい。

実施の形態１及び２において、排気ガス浄化装置は、２つの第一ＤＰＦ１４ａ及び第二ＤＰＦ１４ｂの間でＰＭ再生の制御を行っていたが、これに限定されるものでなく、３つ以上のＤＰＦの間でＰＭ再生の制御を行ってもよい。
実施の形態１及び２において、ＰＭ除去速度は、エアフロメータ５ａ，５ｂによって測定された吸入空気量と、ＤＰＦ１４ａ，１４ｂの推定温度とに基づき算出していたが、これに限定されるものでない。ＤＰＦ１４ａ，１４ｂの上下流の圧力差からＰＭの堆積量を算出することができ、この圧力差の変動からＰＭ除去速度を算出してもよい。

１４ａ 第一ＤＰＦ（粒子状物質捕集手段）、１４ｂ 第二ＤＰＦ（粒子状物質捕集手段）、５０ ＥＣＵ（堆積量算出手段、第一堆積量判定手段、第二堆積量判定手段、再生終了判定手段）、１０１ 排気ガス浄化装置。

Claims (6)

1. 排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する粒子状物質捕集手段を複数備え、捕集した粒子状物質を除去することにより前記粒子状物質捕集手段を再生させることが可能な排気ガス浄化装置であって、
   前記粒子状物質捕集手段に捕集された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出手段と、
   前記粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が第一基準量以下であることを判定する第一判定を行う第一堆積量判定手段と、
   前記粒子状物質捕集手段の再生の終了を判定する再生終了判定手段と、
   前記粒子状物質捕集手段の粒子状物質の堆積量が前記第一基準量より大きな第二基準量以上であることを判定する第二判定を行う第二堆積量判定手段と
   を備え、
   前記第二堆積量判定手段は、
   前記粒子状物質捕集手段に対して前記第二判定を判定したとき、前記第二判定が判定された粒子状物質捕集手段になされている前記第一判定を取り消すものであり、
   前記再生終了判定手段は、
   前記第一堆積量判定手段が再生される前記粒子状物質捕集手段のいずれかに対して前記第一判定を判定したとき、
   前記再生される粒子状物質捕集手段のいずれに対しても、前記第一判定が維持されている場合、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させる排気ガス浄化装置。
2. 前記再生終了判定手段は、前記粒子状物質捕集手段の再生時、前記第一堆積量判定手段が再生される前記粒子状物質捕集手段に対して前記第一判定を判定すると、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、前記第一判定が判定された粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を低下させる請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 前記再生終了判定手段は、前記粒子状物質捕集手段の再生時、前記第一堆積量判定手段が再生される前記粒子状物質捕集手段に対して前記第一判定を判定すると、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、前記第一判定が判定された粒子状物質捕集手段の再生を仮に停止する請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
4. 排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する複数の粒子状物質捕集手段から捕集された粒子状物質を除去するための粒子状物質捕集手段の再生を複数同時に実施する排気ガス浄化装置の制御方法であって、
   前記粒子状物質捕集手段の再生時、前記粒子状物質捕集手段に捕集された粒子状物質の堆積量を算出する堆積量算出ステップと、
   前記粒子状物質捕集手段の再生時、前記粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が第一基準量以下であることを判定する第一判定を行う第一堆積量判定ステップと、
   前記粒子状物質捕集手段における粒子状物質の堆積量が前記第一基準量より大きな第二基準量以上であることを判定する第二判定を行う第二堆積量判定ステップと、
   前記第二堆積量判定ステップで前記粒子状物質捕集手段に対して前記第二判定を判定したとき、前記第二判定が判定された前記粒子状物質捕集手段になされている前記第一判定を取り消す第一判定取消ステップと、
   前記粒子状物質捕集手段の再生の終了を判定する再生終了判定ステップと
   を含み、
   前記再生終了判定ステップは、前記第一堆積量判定ステップで、再生される前記粒子状物質捕集手段のいずれかに対して前記第一判定を判定したとき、前記再生される粒子状物質捕集手段のいずれに対しても、前記第一判定が維持されている場合、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させる、方法。
5. 前記第一堆積量判定ステップで前記粒子状物質捕集手段に対して前記第一判定を判定すると、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、前記第一判定が判定された前記粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を低下させる除去速度制御ステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
6. 前記第一堆積量判定ステップで前記粒子状物質捕集手段に対して前記第一判定を判定すると、前記再生される粒子状物質捕集手段のすべての再生を終了させるまで、前記第一判定が判定された前記粒子状物質捕集手段における粒子状物質の除去速度を仮に零とする除去速度制御ステップをさらに含む請求項４に記載の方法。

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