JP6658211B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置、特に、排気浄化装置の排気フィルタの再生に関する。

内燃機関、例えば車両に搭載されるディーゼルエンジンの排気は、大気汚染の原因となる微粒子（Particulate Matter；以下、ＰＭという）を含んでいる。このため、ディーゼルエンジンが搭載された自動車には、排気を浄化する排気浄化装置が備えられている（特許文献１参照）。かかる排気浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気中からＰＭを除去し、ＰＭ除去後のクリーンガスを大気中に放出している。

ＰＭは、煤（カーボン）と可溶性有機成分（Soluble Organic Fraction；以下、ＳＯＦという）を主成分とする粒子状物質の総称である。ＳＯＦは、燃料（軽油）やエンジンオイルの燃え残りで構成される多成分物質であり、高温では蒸気（気体）であるが、温度が低下すると煤の表面に付着して煤を大きくする性質がある。

排気浄化装置は、排気を浄化するための排気フィルタ（例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備えて構成され、排気フィルタで排気からＰＭを捕集し、排気中のＰＭを除去する。排気フィルタは、例えば炭化ケイ素やコージライトなどを素材とした多孔質セラミックからなるウォールフロー型のフィルタとして構成され、排気通路に配置される。

排気フィルタでＰＭを捕集し続けると、いずれは排気フィルタに目詰まりが生じ、排気圧の増大によって燃費を低下させるおそれがある。したがって、捕集したＰＭは、排気フィルタから適宜取り除かなければならない。

排気浄化装置は、例えば、エンジンが所定条件（所定時間や所定速度など）で継続して運転され、所定量のＰＭが排気フィルタに捕集された場合、排気温度を所定時間（２０分から３０分間程度）に亘って連続してＰＭの燃焼温度（３００℃から６００℃程度）まで上昇させる。これにより、排気フィルタに捕集されたＰＭを燃焼させて排気フィルタから除去し、ＰＭを適正に捕集することが可能な状態に排気フィルタを再生する。このような再生を繰り返すことで、排気フィルタの継続使用が可能となる。

特許文献１には、排気フィルタに加え、酸化触媒が排気フィルタの上流の排気通路に設けられた排気浄化装置が開示されている。酸化触媒を設けることで、排気フィルタに流入する前に、排気からある程度のＳＯＦが捕集（酸化除去）されている。このように、排気フィルタに達するＳＯＦの量は、酸化触媒で捕集されるＳＯＦの量や酸化触媒から脱離されるＳＯＦの量に応じて、換言すれば酸化触媒の状態に応じて変動する。このため、特許文献１に開示された排気浄化装置では、酸化触媒によるＳＯＦの捕集具合を加味して、排気フィルタの再生処理開始のタイミングを制御している。

特開２０１４−２１８９８２号公報

ここで、ＰＭ、およびＰＭに含まれる煤とＳＯＦとは、それぞれ燃焼特性が異なる。例えば、ＳＯＦの燃焼温度は３００℃から４００℃程度、煤の燃焼温度は６００℃程度であるので、ＳＯＦは煤よりも低温で、つまり煤に先行して燃焼しやすい。その際、燃焼されるＳＯＦの量が多いほど燃焼熱量は大きくなる。

したがって、燃焼させるＳＯＦの量によっては、燃焼時に燃焼温度が急激に上昇してしまうおそれがある。このため、排気フィルタの再生開始時に、燃焼させるＳＯＦの量に関わらず一律に排気の温度を上昇させると、排気フィルタに溶損や割れなどを生じさせるおそれがある。また、排気フィルタの再生開始後も、燃焼中のＳＯＦの量によっては、上昇させた排気温度のままでは排気フィルタに溶損や割れなどを生じさせるおそれがある。しかしながら、特許文献１に開示の排気浄化装置では、排気フィルタの再生処理開始後の制御について考慮されていない。

例えば、燃焼開始時のＳＯＦ量を、排気フィルタの溶損などを生じさせる危険量まで十分に余裕を持たせた量にとどめることで、溶損などを回避することは可能である。その一方でこの場合には、排気フィルタの再生回数や総再生時間などが増加し、燃費の悪化などを招きやすい。

そこで、本発明は、燃焼させるＰＭ中のＳＯＦの量を考慮して、排気フィルタの再生開始時、およびその後の制御内容を決定することが可能な排気浄化装置を提供する。

本発明の排気浄化装置は、内燃機関から排出された排気に含まれる微粒子を捕集する排気フィルタと、排気フィルタを通過する排気の温度を上昇させる昇温制御を実施する昇温制御部と、排気フィルタが捕集した微粒子の捕集量を推定する捕集量推定部と、排気フィルタに捕集されている前記微粒子に含まれる可溶性有機成分の捕集量を推定する可溶性有機成分捕集量推定部と、昇温制御の実施内容を定める制御内容決定部とを備えている。昇温制御部は、捕集量推定部で推定した微粒子の捕集量が所定の閾値を超えた際に、制御内容決定部が定めた実施内容に基づいて昇温制御を実施する。制御内容決定部は、可溶性有機成分捕集量推定部が推定した可溶性有機成分の捕集量が所定値以下である場合、昇温制御部が実施する昇温制御手段として、排気への還元剤の添加を選択し、可溶性有機成分の捕集量が少なくなるにつれて、還元剤の添加量を増加させる。

また、本発明の排気浄化装置は、内燃機関から排出された排気に含まれる微粒子を捕集する排気フィルタと、排気フィルタを通過する排気の温度を上昇させる昇温制御を実施する昇温制御部と、排気フィルタが捕集した微粒子の捕集量を推定する捕集量推定部と、排気フィルタに捕集されている微粒子に含まれる可溶性有機成分の捕集量を推定する可溶性有機成分捕集量推定部と、昇温制御の実施内容を定める制御内容決定部とを備えている。昇温制御部は、捕集量推定部で推定した微粒子の捕集量が所定の閾値を超えた際に、制御内容決定部が定めた実施内容に基づいて昇温制御を実施する。制御内容決定部は、昇温制御部が実施する昇温制御手段として、内燃機関への吸気、排気への還元剤の添加、および排気の循環の少なくとも１つを選択し、可溶性有機成分の捕集量に応じて内燃機関への吸気量、排気への還元剤の添加量、および排気の循環量を定める。

その際、制御内容決定部は、可溶性有機成分捕集量推定部が推定した可溶性有機成分の捕集量が所定値以下である場合、排気の循環を制限するとともに、可溶性有機成分の捕集量が所定値を超えている場合よりも内燃機関への吸気量を減少させる。同様に、可溶性有機成分捕集量推定部が推定した可溶性有機成分の捕集量が所定値以下である場合、制御内容決定部は、可溶性有機成分の捕集量が少なくなるにつれて、還元剤の添加量を増加させる。制御内容決定部は、可溶性有機成分捕集量推定部が推定した可溶性有機成分の捕集量が大きいほど、排気の昇温目標温度を低く定める。

また、排気浄化装置は、排気が流れる排気通路の排気フィルタよりも上流で、微粒子を酸化除去する酸化触媒と、排気通路を流れる排気の温度を測定する温度測定部とを備えている。温度測定部は、排気通路の酸化触媒の上流で排気の温度を測定する第１の温度センサと、排気通路の酸化触媒の下流かつ排気フィルタの上流で排気の温度を測定する第２の温度センサとを有している。捕集量推定部は、第１の温度センサおよび第２の温度センサで測定された排気の温度に基づいて、微粒子の捕集量を推定する。

本発明の排気浄化装置によれば、燃焼させるＰＭ中のＳＯＦの量を考慮して、排気フィルタの再生開始時、およびその後の制御内容を決定することができる。

本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の概略構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における排気フィルタの再生開始の要否を判断する処理の流れを示すフロー図。 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における排気フィルタの再生を実施する際の処理の流れを示すフロー図の第１分図。 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における排気フィルタの再生を実施する際の処理の流れを示すフロー図の第２分図。 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置における排気フィルタの再生を実施する際の処理の流れを示すフロー図の第３分図。

以下、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置について、図１から図５を参照して説明する。本実施形態の排気浄化装置は、内燃機関、例えば車両に搭載されたディーゼルエンジンの排気を浄化する装置である。車両は、自家用の乗用自動車、あるいはトラックやバスなどの事業用自動車のいずれであってもよく、用途や車種は特に問わない。また、ディーゼルエンジンが搭載された車両のみならず、車両としては、例えばガソリンエンジンが搭載された自動車やハイブリッド自動車であっても構わない。

図１は、本実施形態の排気浄化装置１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、排気浄化装置１は、エンジン２の燃焼室２１から排出される排気を浄化する構成となっている。

エンジン２の燃焼室２１には、吸気弁２２を開いて吸気通路３から吸気が吸入される。燃焼室２１への吸気量は、吸気絞り弁２３の開閉によって調整される。次いで、加熱圧縮された吸気にインジェクタ２４から燃料（軽油）が噴射されると、燃料が発火し、空気と燃料を含む混合気が燃焼室２１で燃焼する。混合気の燃焼により、燃焼室２１内でピストン２５が往復運動し、このエネルギーがピストン２５に連結されたクランクシャフト２６の回転運動に変換されて出力される。燃焼後の混合気（排気）は、排気弁２７を開いて燃焼室２１から排気通路４を通して排出され、排気浄化装置１で浄化された後に大気中へ放出される。

エンジン２は、排気通路４から分岐して排気を燃焼室２１へ循環させる排気循環路５を有している。循環気（以下、ＥＧＲガスという）は、排気循環路５に設けられたＥＧＲクーラやターボチャージャ（いずれも図示省略）などを経由し、ＥＧＲ弁６の開閉によって吸気通路３の最下流などに導入される。

排気浄化装置１は、本体部１０と、酸化触媒１２と、排気フィルタ（例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ）１３を備えている。本体部１０は、排気を通流させる通気路１１を内部に有する略筒状の構造体であり、燃焼室２１と繋がる排気通路４の途中もしくは終端に配置され、排気通路４の一部を構成している。酸化触媒１２と排気フィルタ１３は、燃焼室２１から排出された排気に含まれる微粒子（ＰＭ）を除去して排気を浄化するための部材であり、酸化触媒１２を排気の流れの上流側（図１においては、左側）、排気フィルタ１３を下流側（同、右側）に位置付けてそれぞれ通気路１１に配置されている。ＰＭは、粒子状物質の総称であるが、本実施形態では便宜上、煤（カーボン）と可溶性有機成分（ＳＯＦ）の２つを成分として構成されているものとして扱う。したがって、ＰＭ、煤、ＳＯＦのうちの２つの量が推定できれば、残りの１つの推定量を算出することができる。

酸化触媒１２は、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成させる。また、酸化触媒１２は、ＰＭに含まれるＳＯＦ、具体的には燃焼室２１で燃焼されなかった燃料（軽油）やエンジンオイルの燃え残りを酸化させて除去する。したがって、排気浄化装置１に流入した排気は、通気路１１において酸化触媒１２と接することでＰＭに含まれるＳＯＦの量が減少し、排気フィルタ１３へ向けて流れていく。その際、ＳＯＦの酸化反応で生じる反応熱によって排気の温度が上昇する（後述する第１状態の排気ＥＧ１よりも第２状態の排気ＥＧ２の方が高温となる）。

排気フィルタ１３は、排気（本実施形態では、燃焼室２１から排出された後、酸化触媒１２でＳＯＦ量が減少した排気）に含まれるＰＭを捕集して除去する。排気フィルタ１３の構成は特に限定されないが、例えば炭化ケイ素やコージライトなどを素材とした多孔質セラミックからなるウォールフロー型のフィルタとして構成することができる。排気フィルタ１３の排気との接触部位は、酸化触媒でコーティングされている。したがって、排気浄化装置１の通気路１１で酸化触媒１２と接した排気は、排気フィルタ１３を通過することでＰＭが酸化除去および捕集され、浄化された状態で排気浄化装置１から流出される。ただし、捕集されたＰＭが排気フィルタ１３に堆積していくため、排気フィルタ１３に目詰まりが生じて排気圧が徐々に増大していく。このため、捕集されたＰＭを適宜燃焼させて排気フィルタ１３から取り除き、ＰＭを適正に捕集することが可能な状態に排気フィルタ１３を再生させねばならない。なお、酸化触媒１２における酸化反応により生成されたＮＯ_２による酸化反応によっても、捕集されたＰＭは、一部が燃焼して排気フィルタ１３から取り除かれる。

排気浄化装置１は、排気フィルタ１３の再生を制御する制御部７を備えている。制御部７は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路などを備えたマイクロコンピュータとして構成されている。制御部７は、各種データを入出力回路により読み込み、メモリから読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算処理し、処理結果に基づいて所定の制御を行う。制御部７は、例えばエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に含めて構成すればよいが、ＥＣＵとは別途に構成してもよい。

図１に示すように、制御部７は、具体的な制御を実行するため、昇温制御部７１、捕集量推定部７２、可溶性有機成分（ＳＯＦ）捕集量推定部７３、および制御内容決定部７４を備えている。これらの昇温制御部７１、捕集量推定部７２、ＳＯＦ捕集量推定部７３、および制御内容決定部７４は、例えばプログラムとしてメモリに格納されている。なお、かかるプログラムをクラウド上に格納し、制御部７をクラウドと適宜通信させて所望のプログラムを利用可能とする構成であってもよい。この場合、制御部７は、クラウドとの通信モジュールなどを備えた構成とする。

排気フィルタ１３の再生にあたって、昇温制御部７１は、排気フィルタ１３を通過する排気の温度を上昇させる昇温制御を実施する。排気温度の上昇により、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭが燃焼して除去される。再生させる排気フィルタ１３は、ＰＭが捕集されて堆積した状態となっており、捕集量推定部７２は、排気フィルタ１３が捕集したＰＭの捕集量を推定する。ＳＯＦ捕集量推定部７３は、排気フィルタ１３に捕集されているＰＭに含まれるＳＯＦの捕集量を推定する。ＰＭの燃焼が開始されると、排気フィルタ１３が捕集したＰＭは、燃焼が進行するにつれて減少する。その際、排気フィルタ１３に捕集されているＰＭに含まれるＳＯＦも同様に、ＰＭの燃焼に伴って減少していく。このため、これらの捕集量の減少状況により、ＰＭの燃焼の進行具合を推定することができる。また、制御内容決定部７４は、昇温制御部７１で実施される昇温制御の実施内容を定める。例えば、制御内容決定部７４は、排気の昇温目標温度を設定し、排気温度を設定した昇温目標温度とするための昇温制御手段を定める。本実施形態では、昇温制御手段として、エンジン２への吸気、排気への還元剤の添加（燃料のポスト噴射）、および排気の循環（ＥＧＲガスの導入）の少なくとも1つを選択する。そして、制御内容決定部７４は、ＳＯＦ捕集量推定部７３が推定したＳＯＦの捕集量に応じて、エンジン２への吸気量、排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）、および排気の循環量（ＥＧＲガスの導入量）を定める。

昇温制御部７１は、捕集量推定部７２が推定したＰＭの捕集量が所定の閾値を超えた際に、制御内容決定部７４が定めた実施内容に基づいて排気温度の昇温制御を実施する。昇温制御部７１が実施する昇温制御の内容は、制御内容決定部７４が決定する。昇温制御部７１が昇温制御を開始する際、制御内容決定部７４は、ＳＯＦ捕集量推定部７３が推定したＳＯＦの捕集量に応じて、昇温制御の開始時の実施内容を定める。そして、その後にＳＯＦ捕集量推定部７３が推定したＳＯＦの捕集量（別の捉え方をすれば、ＳＯＦの未燃焼量）に応じて、制御内容決定部７４は、開始時に定めた昇温制御の実施内容を変更する。

また、排気浄化装置１は、排気通路４を流れる排気の温度を測定する温度測定部８を備えている。本実施形態において、排気浄化装置１には、３つの温度センサ８ａ，８ｂ，８ｃが温度測定部８として備えられている。第１の温度センサ８ａは、排気通路４の酸化触媒１２の上流（具体的には、通気路１１よりも上流）で排気の温度を測定している。第２の温度センサ８ｂは、排気通路４の酸化触媒１２の下流かつ排気フィルタ１３の上流（すなわち、通気路１１における酸化触媒１２と排気フィルタ１３の間）で排気の温度を測定している。そして、第３の温度センサ８ｃは、排気通路４の排気フィルタ１３の下流（具体的には、通気路１１よりも下流）で排気の温度を測定している。さらに、排気浄化装置１は、排気フィルタ１３の上流側と下流側での排気の差圧を測定する差圧測定部（一例として、差圧センサ）９を備えている。温度センサ８ａ，８ｂ，８ｃで測定された温度データ、および差圧センサ９で測定された差圧データは、例えば通信ケーブルなどを介して制御部７に送られる。

図２から図５には、排気浄化装置１における排気フィルタ１３の再生制御のフローを示す。以下、排気フィルタ１３の再生制御の具体例およびその作用について、図２から図５に示すフローに従って説明する。

排気浄化装置１は、例えばエンジン２が所定条件（所定時間や所定速度など）で継続して運転され、排気フィルタ１３の再生開始要件を満たした場合、排気フィルタ１３の再生を実施する。本実施形態では、排気フィルタ１３が捕集したＰＭの捕集量（以下、ＰＭ捕集量という）が所定の閾値を超えているか否かを昇温制御部７１で判定している。閾値は、排気フィルタ１３のＰＭ除去性能などに応じて任意に設定することが可能であり、本実施形態では特に限定しない。

図２は、排気フィルタ１３の再生開始の要否を判断する処理の流れの一例を示すフロー図である。ＰＭ捕集量は、捕集量推定部７２で推定される。本実施形態では、排気フィルタ１３の再生開始の要否判断処理において、排気フィルタ１３に捕集されているＰＭに含まれるＳＯＦの捕集量（以下、ＳＯＦ捕集量という）も、ＳＯＦ捕集量推定部７３で併せて推定される。図２に示すように、捕集量推定部７２は、燃焼室２１から排出されて酸化触媒１２と接する前の排気（図１において矢印ＥＧ１で示す。以下、第１状態の排気ＥＧ１という）に含まれるＰＭ量とＳＯＦ量を、エンジン２の回転数とトルクとの関係を示す既知のマップ（図示省略）を参照してそれぞれ推定する（Ｓ２０１）。推定されたＰＭ量からＳＯＦ量を減ずることで、第１状態の排気ＥＧ１に含まれる煤の推定量が算出される。この場合、捕集量推定部７２は、例えばエンジン回転数センサなどが検出した回転数データを読み込み、かかるマップを参照して第１状態の排気ＥＧ１に含まれるＰＭ量とＳＯＦ量をそれぞれ推定する。かかるマップは、制御部７のメモリ、あるいはクラウド上に格納されている。

酸化触媒１２における排気のＳＯＦ浄化率は、酸化触媒１２と接する排気の温度によって推定することができる。このため、捕集量推定部７２では、第１状態の排気ＥＧ１の温度により、酸化触媒１２における第１状態の排気ＥＧ１のＳＯＦ浄化率を推定する（Ｓ２０２）。制御部７のメモリ、あるいはクラウド上には、第１状態の排気ＥＧ１の温度と、酸化触媒１２における第１状態の排気ＥＧ１のＳＯＦ浄化率との関係を示す既知のマップ（図示省略）が格納されている。第１状態の排気ＥＧ１の温度は、第１の温度センサ８ａで測定されている。

そして、推定した浄化率を用いて、第１状態の排気ＥＧ１が酸化触媒１２と接して浄化された排気（図１において矢印ＥＧ２で示す。以下、第２状態の排気ＥＧ２という）のＰＭ量およびＳＯＦ量を、捕集量推定部７２においてそれぞれ推定する（Ｓ２０３）。

例えば、測定された第１状態の排気ＥＧ１の温度に対する酸化触媒１２のＳＯＦ浄化率（酸化触媒１２での酸化反応により除去されるＳＯＦの割合）をα１とすれば、第１状態の排気ＥＧ１に含まれるＳＯＦ量（Ｘ）のうちのＸ＊α１が、酸化触媒１２によって酸化除去される。したがって、Ｘ＊(１−α１)のＳＯＦが除去されずに残存し、第２状態の排気ＥＧ２に含まれていることになる。すなわち、第２状態の排気ＥＧ２に含まれているＳＯＦ量は、Ｘ＊(１−α１)と算出できる。

一方、第１状態の排気ＥＧ１が酸化触媒１２で浄化された後であっても、第２状態の排気ＥＧ２に含まれている煤の量は変わらない。したがって、この煤量に第２状態の排気ＥＧ２のＳＯＦ量を加えることで、第２状態の排気ＥＧ２に含まれているＰＭの量を算出できる。

排気フィルタ１３における排気のＳＯＦ浄化率は、排気フィルタ１３を通過する排気の温度によって推定することができる。このため、捕集量推定部７２では、第２状態の排気ＥＧ２の温度により、排気フィルタ１３における第２状態の排気ＥＧ２のＳＯＦ浄化率を推定する（Ｓ２０４）。制御部７のメモリ、あるいはクラウド上には、第２状態の排気ＥＧ２の温度と、排気フィルタ１３における第２状態の排気ＥＧ２のＳＯＦ浄化率との関係を示す既知のマップ（図示省略）が格納されている。第２状態の排気ＥＧ２の温度は、第２の温度センサ８ｂで測定されている。

そして、推定した浄化率を用いて、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭの量（ＰＭ捕集量）を、捕集量推定部７２において推定する（Ｓ２０５）。併せて、ＰＭ捕集量に含まれるＳＯＦの量（ＳＯＦ捕集量）を、ＳＯＦ捕集量推定部７３において推定する（Ｓ２０５）。

例えば、測定された第２状態の排気ＥＧ２の温度に対する排気フィルタ１３のＳＯＦ浄化率（排気フィルタ１３での酸化反応により除去されるＳＯＦの割合）をα２とすれば、第２状態の排気ＥＧ２に含まれるＳＯＦ量（Ｘ＊(１−α１)）のうちのＸ＊(１−α１)＊α２が、排気フィルタ１３によって酸化除去される。すなわち、Ｘ＊(１−α１)＊α２のＳＯＦが排気フィルタ１３で酸化除去されるので、排気フィルタ１３におけるＳＯＦ捕集量は、Ｘ＊(１−α１)＊(１−α２)と算出できる。

第２状態の排気ＥＧ２が排気フィルタ１３を通過することで、第２状態の排気ＥＧ２に含まれる煤はすべて排気フィルタ１３で捕集されたものと推定できる。したがって、この煤量（つまり、第１状態の排気ＥＧ１に含まれていた煤の量）にＳＯＦ捕集量を加えることで、排気フィルタ１３のＰＭ捕集量を算出する。

すでにＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量が算出されている場合、捕集量推定部７２およびＳＯＦ捕集量推定部７３は、これらの既算出値に新たに算出した値をそれぞれ加えて積算し、その積算値を、現時点におけるＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量として推定する。ＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量が既算出されていない（つまり、これらが初期値である）場合、捕集量推定部７２およびＳＯＦ捕集量推定部７３は、新たに算出した値を、現時点におけるＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量として推定する。

なお、本実施形態では、温度センサ８ａ，８ｂの温度データを用いてＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量を推定しているが、推定方法はこれに限定されない。例えば、差圧センサ９で測定した排気フィルタ１３の上流側と下流側での排気の差圧データを用いて、ＰＭ捕集量を推定してもよい。あるいは、車両の走行距離やＰＭ捕集量を直接検出するセンサなどを用いて、ＰＭ捕集量を推定しても構わない。

昇温制御部７１は、捕集量推定部７２で推定されたＰＭ捕集量に基づいて排気フィルタ１３の再生を行うか否かを判断する。このため、昇温制御部７１は、ＰＭ捕集量が所定の閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ２０６）。閾値は、上述のとおり、排気フィルタ１３のＰＭ除去性能などに応じて任意に設定されている。ＰＭ捕集量が閾値を超えていない場合、排気フィルタ１３の再生は実施されず、所定時間経過後にＳ２０１からの制御が繰り返される。

これに対し、ＰＭ捕集量が閾値を超えた場合、排気フィルタ１３の再生が実施される。図３から図５は、排気フィルタ１３を再生させる際の処理の流れを示すフロー図である。

図３から図５に示すように、昇温制御部７１は、制御内容決定部７４が定めた実施内容に基づいて昇温制御を実施する。この場合、制御内容決定部７４に昇温制御の実施内容を決定させるため、昇温制御部７１は、ＳＯＦ捕集量推定部７３で推定されたＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えているか否かを判定する（Ｓ３０１）。本実施形態において、第１の所定値は、燃焼時の熱量が排気フィルタ１３を溶損させる熱量に相当するＳＯＦ量の値に設定されている。排気フィルタ１３が溶損する（溶け出す）熱量は、排気フィルタ１３の材質などに応じて定められる。したがって、第１の所定値は、ＳＯＦ捕集量のＳＯＦを燃焼させた場合、排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある危険値として設定されている。

ＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えている場合、昇温制御部７１は、制御内容決定部７４に昇温制御の実施内容を決定させる（Ｓ３０２）。

この場合、制御内容決定部７４は、排気温度の昇温目標温度を第１の昇温目標温度に定めるとともに、排気温度を第１の昇温目標温度とするための昇温制御手段を第１の昇温制御手段に定める（Ｓ３０３）。第１の昇温目標温度は、例えばＳＯＦを燃焼（着火）させることが可能な温度（以下、ＳＯＦ燃焼可能温度という）に設定される。ＳＯＦ燃焼可能温度は、３００℃から４００℃程度であり、煤（カーボン）の燃焼可能温度（６００℃程度）よりも低温となっている。また、第１の昇温制御手段としては、エンジン２への吸気量の減少（吸気絞り）と排気の循環（ＥＧＲガスの導入）が選択される。

制御内容決定部７４により、昇温目標温度および昇温制御手段として、第１の昇温目標温度および第１の昇温制御手段が定められると、昇温制御部７１は、第２状態の排気ＥＧ２の温度を、第１の昇温制御手段を用いて第１の昇温目標温度まで上昇させる（Ｓ３０４）。その際、制御内容決定部７４は、ＳＯＦ捕集量に応じて、エンジン２への吸気量および排気の循環量を定める。昇温制御部７１は、制御内容決定部７４が定めたエンジン２への吸気量および排気の循環量に基づいて、吸気絞りとＥＧＲガスの導入を行う。

第１の昇温目標温度は、ＳＯＦ燃焼可能温度に設定されているので、第２状態の排気ＥＧ２の温度を第１の昇温目標温度まで上昇させることで、ＳＯＦが着火して燃焼を始める。ＳＯＦが燃焼すると、その燃焼熱によって第３状態の排気ＥＧ３の温度が上昇する。この場合、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値（排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある危険値）を超えているため、ＳＯＦの着火後（第２状態の排気ＥＧ２の温度を第１の昇温目標温度まで上昇させた後）、昇温制御部７１は、ＳＯＦの実燃焼温度に相当する第３状態の排気ＥＧ３の温度が第１の昇温目標温度を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。これにより、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値（排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある危険値）を超えている場合であっても、ＳＯＦの急激な燃焼（ＳＯＦ捕集量のすべてが一気に燃焼すること）を抑制することができるので、排気フィルタ１３の溶損などを防止することができる。

第２状態の排気ＥＧ２の温度を第１の昇温目標温度まで上昇させるため、昇温制御部７１は、エンジン２の燃焼室２１へ送る吸気量を吸気絞りにより減少させる。その際、ポスト噴射による通気路１１への燃料の送出は行わず、ＥＧＲガスを導入して酸素濃度を下げることで、ＳＯＦが急激に燃焼することを防いでいる。

昇温制御部７１は、吸気絞り弁２３やＥＧＲ弁６などの動作を制御することで、エンジン２への吸気量や排気の循環量（ＥＧＲガスの導入量）を調整する。ＳＯＦの実燃焼温度は、第３状態の排気ＥＧ３の温度として、第３の温度センサ８ｃで測定されている。昇温制御部７１は、第２の温度センサ８ｂで測定された温度データを読み込み、第２状態の排気ＥＧ２の温度が第１の昇温目標温度（ＳＯＦ燃焼可能温度）に達したことを確認する。その後、昇温制御部７１は、第３の温度センサ８ｃで測定された温度データを併せて読み込み、第３状態の排気ＥＧ３の温度が第１の昇温目標温度（ＳＯＦ燃焼可能温度）を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。

このように第２状態の排気ＥＧ２の温度を上昇させることで、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭに含まれるＳＯＦが燃焼される。燃焼開始後、昇温制御部７１は、ＰＭ捕集量に含まれるＳＯＦの未燃焼量（燃焼開始後の現時点におけるＳＯＦ捕集量）をＳＯＦ捕集量推定部７３に推定させる（Ｓ３０５）。

ＳＯＦ捕集量推定部７３は、例えば、第２状態の排気ＥＧ２の温度を第１の昇温目標温度に上昇させ、ＳＯＦの燃焼を開始させてからの燃焼時間の経過により、ＳＯＦの燃焼量を推定する。そして、ＳＯＦ捕集量推定部７３は、ＳＯＦ捕集量（Ｓ２０５での推定量）からＳＯＦの燃焼量を減じて算出したＳＯＦの量、つまりＳＯＦの未燃焼量にＳＯＦ捕集量を更新する。また別の方法として、ＳＯＦ捕集量推定部７３は、例えば、差圧センサ９で測定した排気フィルタ１３の上流側と下流側での排気の差圧データを用いて、現時点（ＳＯＦの燃焼開始後）におけるＰＭの未燃焼量を、ＰＭ捕集量としてまず推定する。第１の昇温目標温度は、煤の燃焼可能温度よりも低温に設定されているので、第２状態の排気ＥＧ２の温度を第１の昇温目標温度まで上昇させたとしても、煤はほぼ未燃焼のままＰＭに残存している。このため、ＰＭの未燃焼量から第２状態の排気ＥＧ２に含まれている煤の量を減ずることで、ＰＭの未燃焼量に占めるＳＯＦの量をＳＯＦ捕集量として算出する。第２状態の排気ＥＧ２に含まれている煤の量は、捕集量推定部７２で推定されている。

次いで、昇温制御部７１は、ＳＯＦ捕集量推定部７３で推定されたＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下まで減少しているか否かを判定する（Ｓ３０６）。ＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えている間は、排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある量のＳＯＦが燃焼されずに未だ残存しているので、昇温制御部７１は、Ｓ３０４から昇温制御を繰り返す。

ＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下である場合、昇温制御部７１は、制御内容決定部７４に昇温制御の実施内容を変更（再決定）させる（Ｓ３０７）。

この場合、制御内容決定部７４は、排気温度の昇温目標温度を第２の昇温目標温度に定めるとともに、排気温度を第２の昇温目標温度とするための昇温制御手段を第２の昇温制御手段に定める（Ｓ３０８）。第２の昇温目標温度は、例えばＳＯＦ燃焼可能温度（第１の昇温目標温度）よりも高く、煤を燃焼させることが可能な温度（一例として、６００℃程度）よりも低い温度に設定される。また、第２の昇温制御手段としては、エンジン２への吸気量の減少（吸気絞り）と排気への還元剤の添加（燃料のポスト噴射）が選択される。

制御内容決定部７４により、昇温目標温度および昇温制御手段として、第２の昇温目標温度および第２の昇温制御手段が定められると、昇温制御部７１は、第２状態の排気ＥＧ２の温度を、第２の昇温制御手段を用いて第２の昇温目標温度まで上昇させる（Ｓ３０９）。その際、制御内容決定部７４は、ＳＯＦ捕集量に応じて、エンジン２への吸気量および排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）を定める。本実施形態では、エンジン２への吸気量は、上述したＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えている場合（Ｓ３０４）よりも減少させる。例えば、ＳＯＦ捕集量が少なくなるにつれて、エンジン２への吸気量を減少させる。排気への還元剤の添加量は、ＳＯＦ捕集量が少なくなるにつれて増加させる。昇温制御部７１は、制御内容決定部７４が定めたエンジン２への吸気量および排気への還元剤の添加量に基づいて、吸気絞りと燃料のポスト噴射を行う。

第２状態の排気ＥＧ２の温度を第２の昇温目標温度としてもＳＯＦは燃焼を続け、それによる燃焼熱の発生も継続される。ただし、ＳＯＦの燃焼による熱量は、燃焼が進行してＳＯＦ捕集量が減少するにつれて徐々に低下していく。このため、第２の昇温目標温度は、第１の昇温目標温度よりも高温に設定されている。この場合、排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある量のＳＯＦは残存しないものの、所定量のＳＯＦが燃焼されずに未だ残存しているので、昇温制御部７１は、第３状態の排気ＥＧ３が第２の昇温目標温度を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。これにより、ＳＯＦの急激な燃焼（ＳＯＦ変化量のすべてが一気に燃焼すること）を抑制しつつ、ＳＯＦの燃焼を確実に継続させることができる。また、ＳＯＦの燃焼熱の発生も継続されるため、ＳＯＦの実燃焼温度に相当する第３状態の排気ＥＧ３の温度が、一時的に煤の燃焼可能温度まで上昇すれば、ＳＯＦに続いて煤を着火させることができる。ただし、ＳＯＦの燃焼熱量は徐々に低下するので、煤が急激に燃焼してしまうことは抑制できる。

第２状態の排気ＥＧ２の温度を第２の昇温目標温度まで上昇させるため、昇温制御部７１は、エンジン２の燃焼室２１へ送る吸気量を吸気絞りにより減少させるとともに、ポスト噴射により排気へ還元剤を添加する（通気路１１へ燃料を送る）。その際、所定量のＳＯＦが未燃焼のまま残存しているので、ポスト噴射する燃料をＳＯＦ捕集量に応じて徐々に通常の噴射量まで増加させる。ポスト噴射における燃料の通常の噴射量は、後述する第２状態の排気ＥＧ２を第３の昇温目標温度まで上昇させる場合の噴射量として定義する。またこの場合、排気の循環を制限する（ＥＧＲガスの導入はしない）。これにより、酸素濃度を上げてＳＯＦや煤の燃焼を促進させるとともに、ポスト噴射燃料が燃焼室２１へ回り込むことを防いでいる。

昇温制御部７１は、吸気絞り弁２３やインジェクタ２４、ＥＧＲ弁６などの動作を制御することで、エンジン２（燃焼室２１）への吸気量や排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）を調整するとともに、ＥＧＲガスの導入をカットする。また、昇温制御部７１は、第２の温度センサ８ｂで測定された温度データを読み込み、第２状態の排気ＥＧ２の温度が第２の昇温目標温度に達したことを確認する。その後、昇温制御部７１は、第３の温度センサ８ｃで測定された温度データを併せて読み込み、第３状態の排気ＥＧ３の温度が第２の昇温目標温度を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。

これにより、ＳＯＦの燃焼がさらに進行する。この状態で、昇温制御部７１は、ＳＯＦ捕集量推定部７３にＳＯＦ捕集量を推定させる（Ｓ３１０）。ＳＯＦ捕集量推定部７３は、Ｓ３０５と同様にＳＯＦ捕集量を推定する。例えば、ＳＯＦの燃焼を開始させてから現時点までの燃焼時間の経過により、ＳＯＦの燃焼量を推定し、ＳＯＦ捕集量（Ｓ２０５での推定量）からＳＯＦの燃焼量を減じて算出したＳＯＦの未燃焼量に、ＳＯＦ捕集量を更新する。

次いで、昇温制御部７１は、ＳＯＦ捕集量推定部７３で推定されたＳＯＦ捕集量が第２の所定値よりも減少しているか否かを判定する（Ｓ３１１）。ＳＯＦ捕集量が第２の所定値以上である（ＳＯＦ変化量が第２の範囲である）間は、上述したとおり、排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある量のＳＯＦは残存しないものの、所定量のＳＯＦが燃焼されずに未だ残存しているので、昇温制御部７１は、Ｓ３０９から昇温制御を繰り返す。

ＳＯＦ捕集量が第２の所定値よりも減少している場合、昇温制御部７１は、制御内容決定部７４に昇温制御の実施内容を変更させる（Ｓ３１２）。

この場合、制御内容決定部７４は、排気温度の昇温目標温度を第３の昇温目標温度に定めるとともに、排気温度を第３の昇温目標温度とするための昇温制御手段を第３の昇温制御手段に定める（Ｓ３１３）。第３の昇温目標温度は、例えば第２の昇温目標温度よりも高く、煤を燃焼（着火）させることが可能な温度（以下、煤燃焼可能温度という）に設定されている。一例として、煤燃焼可能温度は６００℃程度である。また、第３の昇温制御手段としては、排気への還元剤の添加（燃料のポスト噴射）とエンジン２への吸気量の減少（吸気絞り）が選択される。

制御内容決定部７４により、昇温目標温度および昇温制御手段として、第３の昇温目標温度および第３の昇温制御手段が定められると、昇温制御部７１は、第２状態の排気ＥＧ２の温度を、第３の昇温制御手段を用いて第３の昇温目標温度まで上昇させる（Ｓ３１４）。その際、制御内容決定部７４は、ＳＯＦ捕集量に応じて、エンジン２への吸気量および排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）を定める。本実施形態では、エンジン２への吸気量は、上述したＳＯＦ捕集量が第２の所定値以上である場合（Ｓ３０９）よりも減少させる。例えば、ＳＯＦ捕集量が少なくなるにつれて、エンジン２への吸気量を減少させる。排気への還元剤の添加量は、上述したＳＯＦ捕集量が第２の所定値以上である場合（Ｓ３０９）よりも増加させる。例えば、ＳＯＦ捕集量が少なくなるにつれて増加させる。昇温制御部７１は、制御内容決定部７４が定めたエンジン２への吸気量および排気への還元剤の添加量に基づいて、吸気絞りと燃料のポスト噴射を行う。

第２状態の排気ＥＧ２の温度を第３の昇温目標温度としてもＳＯＦは燃焼を続けるが、それによる燃焼熱はほとんど発生しない。一方、第２状態の排気ＥＧ２の温度を第３の昇温目標温度まで上昇させることで、ＰＭ中の煤を積極的に着火させて燃焼させる。煤が燃焼すると、その燃焼熱によって、第３状態の排気ＥＧ３の温度が上昇する。この場合、ＳＯＦ捕集量が第２の所定値（排気フィルタ１３に捕集されたＰＭにＳＯＦが含まれていないとみなせる値）を下回っているため、昇温制御部７１は、ＳＯＦがほぼ燃え尽きたＰＭの実燃焼温度（煤の燃焼熱による温度上昇を加味したＰＭの燃焼温度）に相当する第３状態の排気ＥＧ３の温度が第３の昇温目標温度を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。これにより、ＳＯＦに続いて煤の燃焼を継続させることができるので、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭを除去して、排気フィルタ１３を再生させることができる。

第２状態の排気ＥＧ２の温度を第３の昇温目標温度まで上昇させるため、昇温制御部７１は、エンジン２の燃焼室２１へ送る吸気量を吸気絞りにより減少させるとともに、ポスト噴射により排気へ還元剤を添加する（通気路１１へ燃料を送る）。その際、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭには、ＳＯＦが含まれていないとみなせる。すなわち、燃料となるＳＯＦがＰＭにほとんど存在していないので、通常の噴射量で燃料をポスト噴射し、新たな燃料を積極的に供給する。またこの場合、排気の循環を制限する（ＥＧＲガスの導入はしない）。これにより、酸素濃度を上げてＳＯＦや煤の燃焼を促進させるとともに、ポスト噴射燃料が燃焼室２１へ回り込むことを防いでいる。

昇温制御部７１は、吸気絞り弁２３やインジェクタ２４、ＥＧＲ弁６などの動作を制御することで、エンジン２（燃焼室２１）への吸気量や排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）を調整するとともに、ＥＧＲガスの導入をカットする。また、昇温制御部７１は、第２の温度センサ８ｂで測定された温度データを読み込み、第２状態の排気ＥＧ２の温度が第３の昇温目標温度に達したことを確認する。その後、昇温制御部７１は、第３の温度センサ８ｃで測定された温度データを併せて読み込み、第３状態の排気ＥＧ３の温度が第３の昇温目標温度を維持するように、第２状態の排気ＥＧ２の温度を制御する。

これらの制御は、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭが完全に燃焼され、排気フィルタ１３から除去されるまで所定時間（例えば２０分から３０分間程度）に亘って継続される（Ｓ３１５）。昇温制御部７１は、例えば、差圧センサ９で測定した排気フィルタ１３の上流側と下流側での排気の差圧データを用いて、排気フィルタ１３からＰＭが除去されたか否かを判定する。差圧センサ９で測定された差圧が所定の基準値よりも小さければ、排気フィルタ１３に目詰まりが生じておらず、圧損もないものとして、排気フィルタ１３からＰＭが除去されたと判定できる。かかる判定は、所定時間経過後の現時点におけるＰＭ捕集量を、昇温制御部７１が捕集量推定部７２に推定させることにより行ってもよい。

第３の昇温目標温度での所定時間の燃焼後、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭが除去されると、昇温制御部７１は、第２状態の排気ＥＧ２の温度制御を停止させ、第２状態の排気ＥＧ２の温度をもとの温度（第１の昇温目標温度への上昇前の温度）へ戻す（Ｓ３１６）。例えば、吸気絞り弁２３やインジェクタ２４、ＥＧＲ弁６などの動作を制御し、エンジン２（燃焼室２１）への吸気や排気への還元剤の添加（燃料のポスト噴射）を停止させるとともに、排気の循環（ＥＧＲガスの導入）を再開させる。これにより、第２状態の排気ＥＧ２の温度は、次第に上昇前（排気フィルタ１３の再生開始前）の状態まで低下する。

また、昇温制御部７１は、ＰＭ捕集量およびＳＯＦ捕集量を初期値にリセット（例えば、パラメータをゼロクリア）する（Ｓ３１７）。併せて、ＰＭ（ＳＯＦおよび煤）の燃焼時間を初期値にリセット（例えば、タイマーをゼロクリア）する。

一方、第３の目標温度での所定時間の燃焼後、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭが除去されていない場合（Ｓ３１５）、昇温制御部７１は、排気フィルタ１３からＰＭが除去されるまで、Ｓ３１４の昇温制御を繰り返す。

なお、Ｓ３０１でＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えていない、つまりＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下である場合、昇温制御部７１は、ＳＯＦ捕集量が第２の所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３１８）。

ＳＯＦ捕集量が第２の所定値以上である場合、制御内容決定部７４は、昇温制御部７１からの指示を受けて、排気温度の昇温目標温度を第２の昇温目標温度に定めるとともに、排気温度を第２の昇温目標温度とするための昇温制御手段を第２の昇温制御手段に定める（Ｓ３０８）。以降は、Ｓ３０９からの昇温制御が行われる。

これに対し、ＳＯＦ捕集量が第２の所定値を下回っている場合、制御内容決定部７４は、昇温制御部７１からの指示を受けて、排気温度の昇温目標温度を第３の昇温目標温度に定めるとともに、排気温度を第３の昇温目標温度とするための昇温制御手段を第３の昇温制御手段に定める（Ｓ３１３）。以降は、Ｓ３１４からの昇温制御が行われる。

このように、本実施形態によれば、排気フィルタ１３の再生にあたって、ＳＯＦ捕集量に応じて、再生の制御内容を決定するとともに、その制御内容を変更することができる。具体的には、ＳＯＦ捕集量と、第１の所定値および第２の所定値との関係に基づいて、排気フィルタ１３の再生開始時および再生開始後における排気温度の昇温目標温度と昇温制御手段を変更することができる。ＳＯＦ捕集量は、ＰＭに占めるＳＯＦの割合を左右するものであり、ＰＭの質に相当する。したがって、本実施形態では、排気フィルタ１３に捕集されたＰＭの質に基づいて、排気フィルタ１３の再生制御内容の決定と変更を行うことができる。

例えば、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えている場合、排気フィルタ１３には、ＰＭを燃焼させるための燃料として過剰な量のＳＯＦが存在している。この場合、ＳＯＦを着火させるために吸気絞りによって第２状態の排気ＥＧ２の温度を上昇させれば、着火したＳＯＦの燃焼熱で、ＳＯＦの実燃焼温度に相当する第３状態の排気ＥＧ３の温度をＳＯＦ燃焼可能温度に維持することができる。したがって、第２状態の排気ＥＧ２の温度を上昇させる際にポスト噴射で燃料を供給せずに済み、余計な燃料の噴射を抑制することができる。

また、ポスト噴射による燃料の供給を行わず、ＥＧＲガスを導入して酸素濃度を下げているので、ＳＯＦが急激に燃焼することを防ぐことができる。このため、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値（排気フィルタ１３が溶損してしまうおそれのある危険値）を超えている場合であっても、ＳＯＦを燃焼させて排気フィルタ１３の再生を行うことができる。その際、ＳＯＦの燃焼による排気フィルタ１３の溶損などを防止することができる。

加えて、本実施形態では、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下である場合、排気の循環を制限（一例として、ＥＧＲガスの導入をカット）するとともに、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値を超えている場合よりもエンジン２への吸気量を減少させている。そして、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下である場合、ＳＯＦ捕集量が少なくなるにつれて、排気への還元剤の添加量を増加させている。これにより、ＰＭを燃焼させるための燃料として十分な量のＳＯＦが存在していない場合、さらには燃料となるＳＯＦがほとんど存在していない場合であっても、エンジン２への吸気量、排気への還元剤の添加量（燃料のポスト噴射量）、および排気の循環量（ＥＧＲガスの導入量）を、ＳＯＦ捕集量に応じて常に最適量に維持した状態で、ＰＭを燃焼させて排気フィルタ１３の再生を行うことができる。

例えば、ＳＯＦ捕集量が第１の所定値以下で、かつ第２の所定値以上である場合、排気フィルタ１３には、ＰＭを燃焼させるための燃料として過剰な量のＳＯＦは存在しないが、所定量のＳＯＦは存在している。この場合、ＳＯＦを燃焼させるためにポスト噴射により燃料を供給するが、その量をＳＯＦ捕集量に応じて減らすことができる。すなわち、排気フィルタ１３の再生を開始してからＳＯＦ捕集量が第２の所定値を下回るまでの間、端的には、ポスト噴射により通常量の燃料を供給するまでに、ＳＯＦの燃焼熱を利用して排気フィルタ１３の再生を進行させることができる。このため、余計な燃料の噴射を抑制することができる。

また、本実施形態では、ＳＯＦ捕集量が大きいほど、排気の昇温目標温度を低く設定している。具体的には、排気の昇温目標温度は、ＳＯＦ捕集量が最も少ない場合の第３の目標温度が最も高く、次いで第２の目標温度、そしてＳＯＦ捕集量が最も多い場合の第１の目標温度を最も低く設定している。排気の昇温目標温度をこのように設定した場合であっても、燃料となるＳＯＦがほとんど存在しなくなるまでは、ＳＯＦの燃焼熱を利用して排気フィルタ１３の再生を進行させることができる。すなわち、ＳＯＦ捕集量が第２の所定値を下回り、ポスト噴射により通常量の燃料を供給するまでは、排気の昇温温度を抑えることができる。したがって、排気の昇温目標温度の観点でも、余計な燃料の噴射を抑制することができる。

排気フィルタ１３を再生させる際、このように余計な燃料の噴射を抑制することができるので、結果として、エンジン２の燃費改善や燃費向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。このような新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…排気浄化装置、２…エンジン、３…吸気通路、４…排気通路、５…排気循環路、６…ＥＧＲ弁、７…制御部、８…温度測定部、８ａ…第１の温度センサ、８ｂ…第２の温度センサ、８ｃ…第３の温度センサ、９…差圧測定部（差圧センサ）、１０…本体部、１１…通気路、１２…酸化触媒、１３…排気フィルタ、２１…燃焼室、２２…吸気弁、２３…吸気絞り弁、２４…インジェクタ、２５…ピストン、２６…クランクシャフト、２７…排気弁、７１…昇温制御部、７２…捕集量推定部、７３…可溶性有機成分（ＳＯＦ）捕集量推定部、７４…制御内容決定部、ＥＧ１…第１状態の排気、ＥＧ２…第２状態の排気、ＥＧ３…第３状態の排気。

Claims (5)

1. 内燃機関から排出された排気に含まれる微粒子を捕集する排気フィルタと、
   前記排気フィルタを通過する前記排気の温度を上昇させる昇温制御を実施する昇温制御部と、
   前記排気フィルタが捕集した前記微粒子の捕集量を推定する捕集量推定部と、
   前記排気フィルタに捕集されている前記微粒子に含まれる可溶性有機成分の捕集量を推定する可溶性有機成分捕集量推定部と、
   前記昇温制御の実施内容を定める制御内容決定部と、
   を備え、
   前記昇温制御部は、前記捕集量推定部で推定した前記微粒子の捕集量が所定の閾値を超えた際に、前記制御内容決定部が定めた前記実施内容に基づいて前記昇温制御を実施し、
   前記制御内容決定部は、前記可溶性有機成分捕集量推定部が推定した前記可溶性有機成分の捕集量が所定値以下である場合、前記昇温制御部が実施する昇温制御手段として、前記排気への還元剤の添加を選択し、前記可溶性有機成分の捕集量が少なくなるにつれて、前記還元剤の添加量を増加させる
   ことを特徴とする排気浄化装置。
2. 内燃機関から排出された排気に含まれる微粒子を捕集する排気フィルタと、
   前記排気フィルタを通過する前記排気の温度を上昇させる昇温制御を実施する昇温制御部と、
   前記排気フィルタが捕集した前記微粒子の捕集量を推定する捕集量推定部と、
   前記排気フィルタに捕集されている前記微粒子に含まれる可溶性有機成分の捕集量を推定する可溶性有機成分捕集量推定部と、
   前記昇温制御の実施内容を定める制御内容決定部と、
   を備え、
   前記昇温制御部は、前記捕集量推定部で推定した前記微粒子の捕集量が所定の閾値を超えた際に、前記制御内容決定部が定めた前記実施内容に基づいて前記昇温制御を実施し、
   前記制御内容決定部は、前記昇温制御部が実施する昇温制御手段として、前記内燃機関への吸気、前記排気への還元剤の添加、および前記排気の循環の少なくとも１つを選択し、前記可溶性有機成分の捕集量に応じて前記内燃機関への吸気量、前記排気への還元剤の添加量、および前記排気の循環量を定める
   ことを特徴とする排気浄化装置。
3. 前記制御内容決定部は、前記可溶性有機成分捕集量推定部が推定した前記可溶性有機成分の捕集量が所定値以下である場合、前記排気の循環を制限するとともに、前記可溶性有機成分の捕集量が所定値を超えている場合よりも前記内燃機関への吸気量を減少させる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。
4. 前記制御内容決定部は、前記可溶性有機成分捕集量推定部が推定した前記可溶性有機成分の捕集量が大きいほど、前記排気の昇温目標温度を低く定める
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の排気浄化装置。
5. 前記排気が流れる排気通路の前記排気フィルタよりも上流で、前記微粒子を酸化除去する酸化触媒と、
   前記排気通路を流れる前記排気の温度を測定する温度測定部と、を備え、
   前記温度測定部は、前記排気通路の前記酸化触媒の上流で前記排気の温度を測定する第１の温度センサと、前記排気通路の前記酸化触媒の下流かつ前記排気フィルタの上流で前記排気の温度を測定する第２の温度センサと、を有し、
   前記捕集量推定部は、前記第１の温度センサおよび前記第２の温度センサで測定された前記排気の温度に基づいて、前記微粒子の捕集量を推定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の排気浄化装置。

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