JP7167869B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

本開示は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気浄化装置において、排気通路にフィルタを設けたものが知られている。またフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去してフィルタを再生するため、再生制御を行うことも知られている。フィルタの入口側および出口側の差圧が差圧センサにより検出され、この差圧に基づき再生制御が実行される。

特開２０１０－２７５９１７号公報

再生制御は、検出された差圧が所定の第１閾値以上となったとき実行される。他方、第１閾値より高い第２閾値も予め設定され、検出された差圧が第２閾値以上となったときには、再生制御が禁止される。このときには、フィルタに捕集された粒子状物質の量が多すぎる過捕集の状態にあり、仮に再生制御を実行してしまうと、多量の粒子状物質が一気に燃焼してフィルタ温度が過剰に上昇する虞があるからである。

ところで、エンジン停止中に排気通路内のガスが冷却され、排気通路内に凝縮水が発生することがある。この凝縮水が、エンジン再始動後にフィルタに流入すると、フィルタのセル内壁に付着していた粒子状物質が吸水してセル内壁から剥がれ、排気によってフィルタ長手方向下流側に押し流される。すると、この粒子状物質がフィルタの詰まりをもたらし、抵抗となって、フィルタ内の排気の流れを悪化させる。これによりフィルタの差圧が上昇して第２閾値以上となり、過捕集の状態に無いにも拘わらず過捕集と誤判定され、再生制御が禁止されてしまう。

そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、内燃機関の停止中に発生した凝縮水に起因する誤った再生制御の禁止を抑制することができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、
内燃機関の排気通路に設けられたフィルタと、
前記フィルタの入口側および出口側の差圧を検出するための差圧センサと、
前記差圧センサにより検出された差圧に基づき前記フィルタを再生するための再生制御を実行するように構成された制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記差圧に関する第１閾値と、前記第１閾値より高い第２閾値とを予め記憶し、
前記差圧が前記第１閾値以上でかつ前記第２閾値未満の値に達したとき、前記再生制御を実行し、
前記差圧が前記第２閾値以上の値に達したとき、前記再生制御を禁止し、
前記差圧が前記第２閾値以上の値に達したときであっても、前記内燃機関の停止中に前記排気通路内に凝縮水が発生した可能性があると判断したときは、前記再生制御を禁止せずに実行する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置が提供される。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温とその後の再始動時の水温とに基づいて凝縮水が発生した可能性があるか否かを判断する。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温からその後の再始動時の水温を減じて得られる水温差が所定の閾値以上のとき、凝縮水が発生した可能性があると判断する。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温とその後の再始動時の水温、および、再始動時からの経過時間に基づいて凝縮水が発生した可能性があるか否かを判断する。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温からその後の再始動時の水温を減じて得られる水温差が所定の閾値以上であり、かつ、再始動時からの経過時間が所定の閾値以下のとき、凝縮水が発生した可能性があると判断する。

好ましくは、前記制御ユニットは、前記内燃機関が停止されて前記再生制御が途中で中断され、その後、前記内燃機関が再始動された場合に、前記差圧が前記第２閾値以上の値に達し、かつ、前記内燃機関の停止中に前記排気通路内に凝縮水が発生した可能性があると判断したときに、前記再生制御を禁止せずに実行する。

本開示によれば、内燃機関の停止中に発生した凝縮水に起因する誤った再生制御の禁止を抑制することができる。

本開示の実施形態の構成を示す概略図である。 フィルタの第１セルの内部の様子を模式的に示す断面図である。 本実施形態の基本制御のフローチャートである。 本実施形態の特徴的制御のフローチャートである。 制御の変形例のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意すべきである。

図１は、本実施形態の構成を示す概略図である。内燃機関（エンジンともいう）１は、車両（図示せず）に搭載された多気筒エンジンである。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、これに搭載される車両動力源としてのエンジン１は直列４気筒ディーゼルエンジンである。しかしながら、車両および内燃機関の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン１はガソリンエンジンであってもよい。

なおエンジンは、車両以外の移動体、例えば船舶、建設機械、または産業機械に搭載されたものであってもよい。またエンジンは、移動体に搭載されたものでなくてもよく、定置式のものであってもよい。

エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４と、ターボチャージャ１４と、燃料噴射装置５とを備える。エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。

燃料噴射装置５は、コモンレール式燃料噴射装置からなり、各気筒に設けられた燃料噴射用インジェクタ７と、インジェクタ７に接続されたコモンレール８とを備える。インジェクタ７は、対応気筒の筒内に燃料を供給するための筒内インジェクタであり、本実施形態の場合、筒内に燃料を直接噴射する。コモンレール８は、インジェクタ７から噴射される燃料を高圧状態で貯留する。

吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド１０と、吸気マニホールド１０の上流端に接続された吸気管１１とにより主に画成される。吸気マニホールド１０は、吸気管１１から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管１１には、上流側から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃ、インタークーラ１５、および電子制御式の吸気スロットルバルブ１６が設けられる。エアフローメータ１３は、エンジン１の単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量を検出するためのセンサであり、マスエアフロー（ＭＡＦ）センサ等とも称される。

排気通路４は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド２０と、排気マニホールド２０の下流側に接続された排気管２１とにより主に画成される。排気マニホールド２０は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気ガスを集合させる。排気管２１、もしくは排気マニホールド２０と排気管２１の間には、ターボチャージャ１４のタービン１４Ｔが設けられる。

タービン１４Ｔより下流側の排気通路４には、上流側から順に、酸化触媒２２、フィルタ２３および選択還元型ＮＯｘ触媒２４が設けられる。また、ＮＯｘ触媒２４の下流側の排気通路４には、別の酸化触媒であるアンモニア酸化触媒２６が設けられる。フィルタ２３とＮＯｘ触媒２４の間の排気通路４には、還元剤としての尿素水を添加する添加弁２５が設けられる。

酸化触媒２２は、排気中の未燃成分（炭化水素ＨＣおよび一酸化炭素ＣＯ）を酸化して浄化すると共に、このときの反応熱で排気を加熱昇温し、また排気中のＮＯをＮＯ₂に酸化する。フィルタ２３は、所謂連続再生式の触媒付きフィルタからなり、排気中に含まれる粒子状物質（ＰＭ（Particulate Matter））を捕集すると共に、捕集したＰＭを触媒作用により燃焼する。フィルタ２３は一種の触媒とみなせる。ＮＯｘ触媒２４は、添加弁２５から添加された尿素水に由来するアンモニアをＮＯｘと反応させて排気中のＮＯｘを還元浄化する。アンモニア酸化触媒２６は、ＮＯｘ触媒２４から排出された余剰アンモニアを酸化して浄化する。

フィルタ２３は、多孔質セラミック製ハニカム担体の両端開口を交互に目封じしたウォールフロータイプのものとされる。フィルタ２３においては、下流端が目封じされた第１セルと、上流端が目封じされた第２セルとが隔壁を挟んで交互に隣接配置される。排気は先ず第１セルに流入し、その後隔壁を通過して第２セルに流入し、第２セルから排出される。排気が隔壁を通過する際にＰＭが捕集される。

酸化触媒２２より上流側の排気通路４には排気管インジェクタ３８が設けられる。排気管インジェクタ３８は、後述する再生制御時に排気通路４ないし排気管２１内に燃料を噴射し得るものである。以下、こうした排気通路４内への燃料噴射を排気管噴射と称す。本実施形態では排気管インジェクタ３８がタービン１４Ｔの下流側に設けられているが、その設置位置は変更可能である。

エンジン１は排気再循環（ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation））装置３０も備える。ＥＧＲ装置３０は、排気通路４内（特に排気マニホールド２０内）の排気ガスの一部（ＥＧＲガスという）を吸気通路３内（特に吸気マニホールド１０内）に還流させるためのＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲ弁３３とを備える。

車両には、エンジン１を制御するための制御装置が搭載されている。制御装置は、制御ユニット、回路要素（circuitry）もしくはコントローラをなす電子制御ユニット（ＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）１００を含む。ＥＣＵ１００は、演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶媒体であるＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポート、ならびにＲＯＭおよびＲＡＭ以外の記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、筒内インジェクタ７、吸気スロットルバルブ１６、添加弁２５、ＥＧＲ弁３３および排気管インジェクタ３８を制御するように構成され、プログラムされている。

制御装置は、上述のエアフローメータ１３に加えて以下のセンサ類も含む。すなわち、エンジンの冷却水の温度すなわち水温を検出するための水温センサ４０と、フィルタ２３の入口側および出口側の排気圧の差すなわち差圧を検出するための差圧センサ４５とが設けられている。これらセンサ類の出力信号はＥＣＵ１００に送られる。

次に、本実施形態の制御について説明する。

まず、フィルタ２３を再生するための再生制御について説明する。ＥＣＵ１００は、差圧センサ４５により検出された差圧ΔＰに基づき再生制御、特に自動再生制御を実行するように構成されている。差圧ΔＰは、フィルタ２３の入口側排気圧から出口側排気圧を減じて得られる値である。

差圧ΔＰに関する第１閾値ΔＰｓ１と第２閾値ΔＰｓ２が予め設定され、ＥＣＵ１００に記憶される。第２閾値ΔＰｓ２は第１閾値ΔＰｓ１より高い値である。ＥＣＵ１００は、差圧センサ４５により検出された実際の差圧ΔＰが第１閾値ΔＰｓ１以上でかつ第２閾値ΔＰｓ２未満の値に達したとき、フィルタ２３のＰＭ捕集量が満杯付近に達したとみなして、捕集ＰＭを燃焼除去する再生制御を実行する。

この際、ＥＣＵ１００は、排気管インジェクタ３８を作動させて排気管噴射を実行する。すると噴射された再生用燃料が酸化触媒２２で燃焼され、フィルタ２３に供給される排気の温度が上昇される。これによりフィルタ２３内でのＰＭ燃焼が促進され、フィルタ２３内のＰＭが除去される。そしてフィルタ２３のＰＭ捕集能が回復され、フィルタ２３が再生される。このように再生制御はフィルタ２３への排気を昇温する制御でもあるため、排気昇温制御と称することもできる。

差圧ΔＰに関する別の閾値である再生終了閾値ΔＰｓｅも、ＥＣＵ１００に予め記憶される。再生終了閾値ΔＰｓｅは第１閾値ΔＰｓ１よりも著しく低い値である。ＥＣＵ１００は、再生制御中に実際の差圧ΔＰが再生終了閾値ΔＰｓｅ以下の値まで低下したとき、フィルタ２３のＰＭ捕集量がゼロ付近に達したとみなして、再生制御を終了する。

なお、再生制御中には排気管噴射の代わりに周知のポスト噴射を実行してもよい。

一方、ＥＣＵ１００は、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達したとき、再生制御を禁止する。このときには、フィルタ２３に捕集されたＰＭの量が多すぎる過捕集の状態にあり、仮に再生制御を実行してしまうと、多量のＰＭが一気に燃焼してフィルタ温度が過剰に上昇し、フィルタ２３が焼損する虞がある。こうした過捕集の状態は、一般的にはエンジンに何等かの異常が発生した場合に起こり得る。このような過捕集の状態にあるときには、フィルタ２３の過昇温および焼損を防止するために再生制御を禁止する。

ところで、エンジン停止中に排気通路４内のガスが外気等により冷却され、排気通路４内に凝縮水が発生することがある。この凝縮水が、エンジン再始動後にフィルタ２３に流入すると、フィルタ２３のセル内壁に付着していたＰＭが吸水してセル内壁から剥がれ、排気によってフィルタ長手方向下流側に押し流される。すると、このＰＭがフィルタ２３の詰まりをもたらし、抵抗となって、フィルタ２３内の排気の流れを悪化させる。これによりフィルタ２３の差圧ΔＰが上昇して第２閾値ΔＰｓ２以上となり、過捕集の状態に無いにも拘わらず、結果的に過捕集と誤判定され、再生制御が禁止されてしまう。

このようなＰＭの剥がれと詰まりは、主にフィルタ２３の長手方向下流側でかつ半径方向中心側の部位で顕著に起こることが確認されている。図２にはこうした部位における、下流端が目封じされた第１セル５０の内部の様子を模式的に示す。図２（Ａ）は、第１セル５０の内壁５１にＰＭ５２が均等に付着している通常の様子を示す。これに対し図２（Ｂ）は、ＰＭ５２が凝縮水を吸って内壁５１から剥がれたときの様子を示す。

図２（Ｂ）に示すように、第１セル５０は断面四角形（具体的には正方形）であり、この第１セル５０の４辺の内壁５１から剥がれたＰＭは、それぞれ弓形となってセル中心部に集まる傾向がある。こうしたＰＭの剥がれはフィルタ２３の長手方向上流側や中間部でも発生するが、その剥がれたＰＭは排気によって下流側に押し流される。従ってフィルタ２３の長手方向下流側では、そこで剥がれたＰＭに加え、上流側から流されてきたＰＭも堆積し、これによって第１セル５０の内部がＰＭで詰まる結果となる。

こうしたＰＭの剥がれと詰まりは、次の場合に顕著に発生し得ることも確認されている。すなわち、再生制御の実行中にエンジンが停止されて再生制御が途中で中断され、その後、エンジンが再始動されて再生制御が再開され、そのエンジン停止と再始動間のエンジン停止中に凝縮水が発生し、再始動後に凝縮水がフィルタ２３内に流入し、ＰＭに吸収された場合である。

そこで本実施形態では、上述のような誤判定に基づく再生制御禁止を抑制するため、次の制御をＥＣＵ１００により実行する。すなわち、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達したときであっても、エンジンの停止中に排気通路４内に凝縮水が発生した可能性があると判断したときは、再生制御を禁止せずに実行する。

エンジンの停止中に排気通路４内に凝縮水が発生した可能性（凝縮水発生可能性という）がある場合、その凝縮水が原因でＰＭの剥がれと詰まりが発生し、これに起因して実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達している可能性がある。そこで本実施形態では、そうした可能性があると判断した場合に再生制御を禁止せずに実行する。これにより、過捕集の状態で無いのに誤って再生制御が禁止されてしまうことを抑制できる。そして再生制御の機会が徒に減殺されることを抑制できる。

また、再生制御が禁止されると、警告灯等の警告装置が起動され、車両を整備工場に搬送し、特殊な方法でフィルタ２３を再生するよう、点検整備が促される。しかし本実施形態によれば、誤った警告に基づく不必要な点検整備も確実に抑制できる。

本実施形態では、エンジンの停止時の水温（停止時水温という）Ｔｗ１とその後の再始動時の水温（再始動時水温という）Ｔｗ２とに基づいて凝縮水発生可能性の有無を判断する。停止時水温Ｔｗ１に対し再始動時水温Ｔｗ２が低いほど、エンジン停止時間が長く、凝縮水発生可能性は高いと考えられる。よって本実施形態では、これら水温Ｔｗ１，Ｔｗ２に基づいて凝縮水発生可能性の有無を判断する。これにより凝縮水発生可能性の有無を精度良く判断することができる。

具体的には、停止時水温Ｔｗ１から再始動時水温Ｔｗ２を減じて得られる水温差ΔＴｗが所定の閾値ΔＴｗｓ以上のとき、凝縮水発生可能性があると判断する。かかる水温差ΔＴｗは、停止時水温Ｔｗ１に対する再始動時水温Ｔｗ２の低下量を示す好適な指標値である。よって、水温差ΔＴｗが閾値ΔＴｗｓ以上のとき凝縮水発生可能性があると判断することで、判断を正確に行うことができる。

なお代替的に、水温差ΔＴｗの代わりに、停止時水温Ｔｗ１と再始動時水温Ｔｗ２の比を用いてもよい。例えば、停止時水温Ｔｗ１を再始動時水温Ｔｗ２で除して得られる水温比が所定の閾値以上のとき、凝縮水発生可能性があると判断してもよい。

また本実施形態では、停止時水温Ｔｗ１および再始動時水温Ｔｗ２のみならず、再始動時からの経過時間ｔＡにも基づいて凝縮水発生可能性の有無を判断する。再始動時からの経過時間ｔＡが短い間に、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達した場合、凝縮水に起因したＰＭの剥がれと詰まりにより、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達した可能性が高いと考えられる。そこで本実施形態のように、経過時間ｔＡにも基づいて凝縮水発生可能性の有無を判断すれば、凝縮水発生可能性の有無をより精度良く判断することができる。

具体的には、水温差ΔＴｗが閾値ΔＴｗｓ以上であり、かつ、経過時間ｔＡが所定の閾値ｔＡｓ以下のとき、凝縮水発生可能性があると判断する。これにより判断をより正確に行うことができる。

次に、本実施形態のより具体的な制御の内容を説明する。まず図３を参照して、本実施形態の基本制御の内容を説明する。ＥＣＵ１００は、図示のフローチャートの手順に従って制御を行う。

図示のフローチャートは、エンジンの始動と同時に開始される。また後述の再生フラグ（以下、単にフラグという）は、再生制御が実行されているときオン（ＯＮ）、実行されていないときオフ（ＯＦＦ）とされるフラグである。フラグの初期状態はオフである。

まずステップＳ１０１で、ＥＣＵ１００は、フラグがオフか否かを判断する。オフでないとき（オンのとき）には制御を終了し、オフのときにはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２でＥＣＵ１００は、差圧センサ４５により検出された実際の差圧ΔＰが第１閾値ΔＰｓ１以上か否かを判断する。第１閾値ΔＰｓ１以上でなければステップＳ１０２を繰り返して待機し、第１閾値ΔＰｓ１以上であればステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３でＥＣＵ１００は、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上か否かを判断する。第２閾値ΔＰｓ２以上であれば、ステップＳ１１１に進んで再生制御を禁止し、ステップＳ１１２で警告装置を起動させて警告を行う。この場合、エンジン異常等の何等かの原因で過捕集の状態に至ったと考えられるため、再生制御を禁止し、再生制御の実行によるフィルタ２３の損傷を未然に防止する。

他方、第２閾値ΔＰｓ２未満であれば、ステップＳ１０４に進み、再生制御を実行する。そしてステップＳ１０５でフラグをオンにする。

次いでステップＳ１０６でＥＣＵ１００は、実際の差圧ΔＰが再生終了閾値ΔＰｓｅ以下に低下したか否かを判断する。低下した場合、ステップＳ１０９に進んで再生制御を終了し、ステップＳ１１０でフラグをオフする。

他方、実際の差圧ΔＰが再生終了閾値ΔＰｓｅ以下に低下していない場合、ＥＣＵ１００はステップＳ１０７に進み、エンジンが停止されたか否かを判断する。エンジンが停止されてない場合、ステップＳ１０４に戻って再生制御が継続され、ステップＳ１０４～Ｓ１０７が繰り返される。

他方、エンジンが停止された場合、ＥＣＵ１００はステップＳ１０８に進んで、この時に水温センサ４０により検出された水温すなわち停止時水温Ｔｗ１を記憶する。この場合は、再生制御中にエンジンが停止され、再生制御が途中で中断された場合に該当する。フラグは依然としてオンのままである。

次に図４を参照して、本実施形態の特徴的制御の内容を説明する。ＥＣＵ１００は、図示のフローチャートの手順に従って制御を行う。図示のフローチャートも、エンジンの始動と同時に開始される。特に図４の制御は、図３の基本制御においてフラグオンのままエンジンが停止され、その後エンジンが再始動された場合に実質的に実行される。図４の制御は図３の基本制御と並行して行われる。

ステップＳ２０１で、ＥＣＵ１００は、フラグがオンか否かを判断する。オンでないとき（オフのとき）には制御を終了し、オンのときにはステップＳ２０２に進む。オンでないときには実質的に、図３の基本制御が実行されることとなる。

ステップＳ２０２でＥＣＵ１００は、再始動時に水温センサ４０により検出された水温すなわち再始動時水温Ｔｗ２を記憶する。

次にステップＳ２０３でＥＣＵ１００は、再始動時からの経過時間ｔＡを内蔵タイマによりカウントする。

次にステップＳ２０４でＥＣＵ１００は、実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上か否かを判断する。第２閾値ΔＰｓ２以上の場合、ステップＳ２０５に進んで、停止時水温Ｔｗ１と再始動時水温Ｔｗ２の水温差ΔＴｗ（＝Ｔｗ１－Ｔｗ２）を計算すると共に、この水温差ΔＴｗが閾値ΔＴｗｓ以上か否かを判断する。

閾値ΔＴｗｓ以上と判断したとき、ＥＣＵ１００はステップＳ２０６に進み、経過時間ｔＡが閾値ｔＡｓ以下か否かを判断する。

閾値ｔＡｓ以下の場合、ＥＣＵ１００は、凝縮水発生可能性があると実質的に判断し、ステップＳ２０７に進んで再生制御を実行する。これにより、凝縮水の影響で誤って再生制御が禁止されるのを抑制することができる。

他方、ステップＳ２０５で水温差ΔＴｗが閾値ΔＴｗｓ未満のとき、および、ステップＳ２０６で経過時間ｔＡが閾値ｔＡｓを超えているときには、ＥＣＵ１００は、凝縮水発生可能性がないと実質的に判断する。そして基本制御と同様、ステップＳ２１３に進んで再生制御を禁止し、ステップＳ２１４で警告を行う。

他方、ステップＳ２０４で実際の差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２未満の場合、ＥＣＵ１００はステップＳ２０７に進んで再生制御を実行する。

このステップＳ２０７の後、ＥＣＵ１００は、基本制御のステップＳ１０６～Ｓ１１０と同様のステップＳ２０８～Ｓ２１２を実行する。なおＥＣＵ１００は、ステップＳ２０９でエンジンが停止されてないと判断した場合、ステップＳ２０３に戻ってそれ以降のステップを繰り返す。

このように図３および図４の制御によれば、エンジンが停止されて再生制御が途中で中断され（Ｓ１０７，Ｓ２０９：イエス）、その後、エンジンが再始動された場合（Ｓ２０１：イエス）に、差圧ΔＰが第２閾値ΔＰｓ２以上の値に達し（Ｓ２０４：イエス）、かつ、凝縮水発生可能性があると判断したとき（Ｓ２０５，Ｓ２０６：イエス）に、再生制御を禁止せずに実行する（Ｓ２０７）。これにより、かかる場合に顕著に起こり得る誤判定に基づく再生制御禁止を抑制することができる。

次に、本実施形態の制御の変形例を説明する。

図３および図４の制御では、エンジン停止による再生制御中断後にエンジンが再始動された場合に限って、凝縮水発生可能性の有無を判断した。しかし、誤判定に基づく再生制御禁止はこの場合以外にも起こり得る。例えば、フィルタ２３の再生には上述のような再生制御を伴う自動的な再生（自動再生という）の他に、再生制御を伴わない再生（自然再生という）も存在する。例えば、エンジンが高負荷運転されていると、シリンダから排出される排気の温度が高いため、フィルタ２３にも高温の排気が供給され、再生制御を行わなくてもフィルタ２３が再生される。自然再生の途中でエンジンが停止されて自然再生が中断され、その後、エンジンが再始動された場合にも、誤判定に基づく再生制御禁止が起こり得る。

そこで本変形例では、上述の再生制御中断後という限定を外して凝縮水発生可能性の有無を判断する。これにより、自然再生中断後の再始動後にも凝縮水発生可能性の有無を判断することができ、本実施形態の制御の適用範囲を拡大することができる。

本変形例の制御は、図５に示すような単一のフローチャートに従ってＥＣＵ１００により実行される。図示のフローチャートも、エンジンの始動と同時に開始される。

本制御では、図４の制御にあったステップＳ２０１、Ｓ２１２のフラグ処理が省略されている。そして本制御のステップＳ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０４～Ｓ３１１は、図４の制御のステップＳ２０２～Ｓ２１１と同じである。また本制御のステップＳ３１２，Ｓ３１３は、図４の制御のステップＳ２１３，Ｓ２１４と同じである。

本制御では、ステップＳ３０２とステップＳ３０４の間にステップＳ３０３が追加されている。ステップＳ３０３においてＥＣＵ１００は、実際の差圧ΔＰが第１閾値ΔＰｓ１以上か否かを判断する。第１閾値ΔＰｓ１以上でなければステップＳ３０２に戻り、第１閾値ΔＰｓ１以上であればステップＳ３０４に進む。

フラグ処理を省略したので、再生制御中断後すなわち自動再生中断後という限定を外すことができる。よって自動再生中断後のみならず、自然再生中断後の再始動後にも、凝縮水発生可能性の有無を判断でき、誤判定に基づく再生制御禁止を広く抑制できる。

因みに本制御において、前回エンジン停止時の水温Ｔｗ１はステップＳ３１０で記憶され、今回の再始動時の水温はステップＳ３０１で記憶される。これら水温Ｔｗ１，Ｔｗ２に基づき、ステップＳ３０５で水温差ΔＴｗが計算される。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態および変形例は他にも様々考えられる。

（１）例えば、フィルタ２３以外の複数の触媒（酸化触媒２２、ＮＯｘ触媒２４およびアンモニア酸化触媒２６）のうち少なくとも一つを省略することも可能である。

（２）再始動時からの経過時間ｔＡを考慮せずに凝縮水発生可能性の有無を判断してもよい。具体的には、上述のステップＳ２０６，Ｓ３０６を省略してもよい。

（３）水温Ｔｗ１，Ｔｗ２および経過時間ｔＡ以外の他のパラメータに基づいて凝縮水発生可能性の有無を判断してもよい。そのような他のパラメータとしては、例えばエンジン停止時から再始動時までのエンジン停止時間、エンジン停止時および再始動時の油温、ならびに再始動時の吸気温または外気温の少なくとも一つを用いることができる。

本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１ 内燃機関（エンジン）
４ 排気通路
２３ フィルタ
４５ 差圧センサ
４０ 水温センサ
１００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に設けられたフィルタと、
   前記フィルタの入口側および出口側の差圧を検出するための差圧センサと、
   前記差圧センサにより検出された差圧に基づき前記フィルタを再生するための再生制御を実行するように構成された制御ユニットと、
   を備え、
   前記制御ユニットは、
   前記差圧に関する第１閾値と、前記第１閾値より高い第２閾値とを予め記憶し、
   前記差圧が前記第１閾値以上でかつ前記第２閾値未満の値に達したとき、前記再生制御を実行し、
   前記差圧が前記第２閾値以上の値に達したとき、前記再生制御を禁止し、
   前記差圧が前記第２閾値以上の値に達したときであっても、前記内燃機関の停止中に前記排気通路内に凝縮水が発生した可能性があると判断したときは、前記再生制御を禁止せずに実行する
   ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温とその後の再始動時の水温とに基づいて凝縮水が発生した可能性があるか否かを判断する
   請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温からその後の再始動時の水温を減じて得られる水温差が所定の閾値以上のとき、凝縮水が発生した可能性があると判断する
   請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温とその後の再始動時の水温、および、再始動時からの経過時間に基づいて凝縮水が発生した可能性があるか否かを判断する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記制御ユニットは、前記内燃機関の停止時の水温からその後の再始動時の水温を減じて得られる水温差が所定の閾値以上であり、かつ、再始動時からの経過時間が所定の閾値以下のとき、凝縮水が発生した可能性があると判断する
   請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記制御ユニットは、前記内燃機関が停止されて前記再生制御が途中で中断され、その後、前記内燃機関が再始動された場合に、前記差圧が前記第２閾値以上の値に達し、かつ、前記内燃機関の停止中に前記排気通路内に凝縮水が発生した可能性があると判断したときに、前記再生制御を禁止せずに実行する
   請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

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