JP7275987B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from an engine.

ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下、「ＤＰＦ」という。）等の浄化処理部材を備えている。ここで、排気ガスを浄化処理するＤＰＦは、排気ガス中の粒子状物質を捕集するものであることから、粒子状物質が堆積して目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにＤＰＦ内の粒子状物質を燃焼焼却させて、ＤＰＦの捕集機能を再生させる技術に関して種々提案されている。 A diesel engine exhaust gas purifying device has a particulate matter removal filter (usually called a Diesel Particulate Filter, hereinafter referred to as "DPF") that collects and removes particulate matter (PM) in the exhaust gas. ) and other purification treatment members. Here, since the DPF that purifies the exhaust gas collects the particulate matter in the exhaust gas, the particles in the DPF are removed before exhaust resistance increases due to accumulation of particulate matter and clogging. Various proposals have been made regarding techniques for regenerating the trapping function of the DPF by burning and incinerating such substances.

例えば、下記特許文献１に記載された排気浄化装置では、排気通路には、排気ガス中に含まれるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化する酸化触媒コンバートと、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦとが順に配置されている。酸化触媒コンバータの上流側の排気通路には、第１排気温センサが配置されている。酸化触媒コンバータとＤＰＦとの間の排気通路には、第２排気温センサが配置されている。更に、ＤＰＦの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサが設けられている。 For example, in the exhaust purification device described in Patent Document 1 below, the exhaust passage includes an oxidation catalyst convert that oxidizes and purifies HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide) contained in the exhaust gas, and particles A DPF that collects particulate matter (PM) is arranged in this order. A first exhaust gas temperature sensor is arranged in the exhaust passage on the upstream side of the oxidation catalytic converter. A second exhaust temperature sensor is arranged in the exhaust passage between the oxidation catalytic converter and the DPF. Furthermore, a differential pressure sensor is provided to detect the differential pressure between the upstream side pressure and the downstream side pressure of the DPF.

そして、差圧センサの出力信号に基づいてＤＰＦ内に堆積しているＰＭ堆積量を推定し、所定量に達した場合には、ＤＰＦを再生するフィルタ再生動作が行われる。具体的には、エアフローメータの出力信号に基づいて推定される排気ガス流量と、第２排気温センサにより検出された排気ガス温度から推定される酸化触媒コンバータの温度（触媒床温）とから、排気ガス中に白煙を生じさせない総燃料供給量を求める。そして、総燃料供給量から燃焼室内に噴射する燃料量を減算して、燃料添加弁から供給可能な添加燃料量（Ａ／Ｆ制限添加量）を求め、燃料添加タイミングにおいて、白煙を生じない添加燃料量を添加弁から酸化触媒コンバータに向けて添加するように構成されている。 Then, the amount of PM accumulated in the DPF is estimated based on the output signal of the differential pressure sensor, and when the amount reaches a predetermined amount, a filter regeneration operation is performed to regenerate the DPF. Specifically, from the exhaust gas flow rate estimated based on the output signal of the air flow meter and the temperature of the oxidation catalytic converter (catalyst bed temperature) estimated from the exhaust gas temperature detected by the second exhaust temperature sensor, Find the total fuel supply that does not cause white smoke in the exhaust gas. Then, by subtracting the amount of fuel to be injected into the combustion chamber from the total fuel supply amount, the amount of added fuel that can be supplied from the fuel addition valve (A/F limited addition amount) is obtained, and white smoke is not generated at the timing of fuel addition. It is configured to add the amount of added fuel from the addition valve toward the oxidation catalyst converter.

特開２０１１－２３１６４５号公報JP 2011-231645 A

しかしながら、上記特許文献１に記載された排気浄化装置では、酸化触媒コンバータの上流側半分の温度が、添加燃料を燃焼可能な温度に達して、酸化触媒コンバータが半活性している場合でも、酸化触媒コンバータの全体の温度（触媒床温）が添加燃料を燃焼可能な温度（触媒床温）に達するまで、燃料添加弁から燃料を添加することができない。また、ＤＰＦの内面に貴金属（例えば、白金（Ｐｔ）等）が担持されている場合には、酸化触媒コンバータは、減速により温度低下しているが、ＤＰＦの後半分は未だ高温（例えば、約５００℃）である場合でも、燃料添加弁から燃料を添加してＤＰＦを昇温させ、ＤＰＦの後半分に堆積している粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させることができない。その結果、酸化触媒コンバータ及びＤＰＦの昇温タイミングを逃し、ＤＰＦの再生時間の延長を余儀なくされる虞がある。 However, in the exhaust purification device described in Patent Document 1, the temperature of the upstream half of the oxidation catalyst converter reaches a temperature at which the added fuel can be combusted, and even when the oxidation catalyst converter is half-active, oxidation Fuel cannot be added from the fuel addition valve until the temperature of the entire catalytic converter (catalyst bed temperature) reaches a temperature at which the added fuel can be combusted (catalyst bed temperature). Further, when a noble metal (for example, platinum (Pt), etc.) is carried on the inner surface of the DPF, the temperature of the oxidation catalyst converter is lowered due to deceleration, but the rear half of the DPF is still at a high temperature (for example, about 500° C.), it is not possible to add fuel from the fuel addition valve to raise the temperature of the DPF and burn the particulate matter (PM) deposited in the rear half of the DPF. As a result, there is a possibility that the temperature rise timing of the oxidation catalytic converter and the DPF will be missed, and the regeneration time of the DPF will be unavoidably extended.

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＤＰＦの再生時間の短縮化を図ることができる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been devised in view of the above points, and provides an exhaust gas purifying apparatus capable of shortening the regeneration time of the DPF without generating white smoke in the exhaust gas. for the purpose.

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置と、前記浄化触媒装置の上流側の排気ガス温度を検出する上流側排気温度検出装置と、前記浄化触媒装置の下流側の排気ガス温度を検出する下流側排気温度検出装置と、前記浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する仮想分割装置と、前記上流側排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数の前記ブロック毎の床温を推定する床温推定装置と、前記床温推定装置によって推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する浄化率取得装置と、前記浄化率取得装置によって取得した複数の前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて前記ブロック毎の燃料添加量を取得して、前記浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出する添加量算出装置と、を備え、前記浄化率取得装置は、前記ブロックの前記推定された床温が所定の下限床温よりも小さければ、当該ブロックの前記浄化率として「０」を取得し、前記添加量算出装置は、前記ブロックの前記取得された浄化率が０であれば、当該ブロックの前記燃料添加量として「０」を取得する、排気ガス浄化装置である。 In order to solve the above problems, the first invention of the present invention is arranged in an exhaust gas passage of an internal combustion engine, and oxidizes unburned fuel in the exhaust gas to raise the temperature of the exhaust gas and purify the exhaust gas. an upstream exhaust temperature detection device that detects the exhaust gas temperature on the upstream side of the purification catalyst device; and a downstream exhaust temperature detection device that detects the exhaust gas temperature on the downstream side of the purification catalyst device. , a virtual dividing device that virtually divides the purification catalyst device into a plurality of blocks along the flow direction of the exhaust gas; a bed temperature estimating device for estimating the bed temperature for each of the plurality of blocks based on the exhaust gas temperature; a purification rate acquisition device for acquiring a purification rate; and a fuel addition amount for each block based on the purification rate of the exhaust gas for each of the plurality of blocks acquired by the purification rate acquisition device, and the purification catalyst device. and an addition amount calculation device for calculating the total fuel addition amount to be added to the block, and the purification rate acquisition device calculates the block If the obtained purification rate of the block is 0, the addition amount calculation device obtains "0" as the fuel addition amount of the block, It is a gas purifier.

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記浄化触媒装置は、排気ガス中の未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、前記酸化触媒の下流側に配置されて粒子状物質を捕集すると共に、前記貴金属を担持する粒子状物質除去フィルタと、前記酸化触媒の下流側で、且つ、前記粒子状物質除去フィルタの上流側の排気ガス温度を検出する中間排気温度検出装置と、を有し、前記仮想分割装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれを仮想的に複数のブロックに分割し、前記床温推定装置は、前記上流側排気温度検出装置と前記中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記酸化触媒の複数の前記ブロック毎の床温を推定し、前記中間排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎の床温を推定し、前記浄化率取得装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率を取得し、前記添加量算出装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量を算出する、排気ガス浄化装置である。更に、第２の発明に係る排気ガス浄化装置は、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎に推定された床温に基づいて前記粒子状物質除去フィルタに捕集された前記粒子状物質の減少量を取得する制御装置を備える。 Next, according to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purifying device according to the first aspect, the purification catalyst device comprises an oxidation catalyst carrying a precious metal for oxidizing unburned fuel in the exhaust gas, and a particulate matter removal filter arranged downstream of the oxidation catalyst to collect particulate matter and supporting the noble metal; and an intermediate exhaust gas temperature detection device that detects an exhaust gas temperature, wherein the virtual dividing device virtually divides each of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter into a plurality of blocks to detect the bed temperature. The device estimates a bed temperature for each of the plurality of blocks of the oxidation catalyst based on the respective exhaust gas temperatures detected by the upstream side exhaust temperature detection device and the intermediate exhaust temperature detection device, and calculates the intermediate exhaust gas temperature. Based on the respective exhaust gas temperatures detected by the temperature detection device and the downstream exhaust temperature detection device, the bed temperature of each of the blocks of the particulate matter removal filter is estimated, and the purification rate acquisition device The exhaust gas purification rate for each of the blocks of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter is calculated based on the estimated floor temperatures of the plurality of blocks of each of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter. and the addition amount calculation device calculates the amount for the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter based on the purification rate of the exhaust gas for each block of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter. It is an exhaust gas purifier that calculates the amount of fuel to be added. Further, in the exhaust gas purifier according to the second invention, the particulate matter collected by the particulate matter removal filter is reduced based on the bed temperature estimated for each block of the particulate matter removal filter. A controller is provided for obtaining the quantity.

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置を備え、前記添加量算出装置は、前記ブロックのそれぞれに対して予め適合された前記排気ガス流量及び前記浄化率と、前記ブロックの燃料添加量と、の関係に、前記取得された排気ガス流量及び前記取得された浄化率を適用することによって前記ブロック毎の燃料添加量を取得する、排気ガス浄化装置である。
Next, according to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas purifier according to the first aspect or the second aspect, an exhaust gas flow rate acquisition device for acquiring an exhaust gas flow rate is provided, and the addition amount calculation device is , applying the acquired exhaust gas flow rate and the acquired purification rate to the relationship between the exhaust gas flow rate and the purification rate, which are pre-adapted for each of the blocks, and the fuel addition amount of the block. The exhaust gas purifier acquires the fuel addition amount for each block by doing .

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれか１つに係る排気ガス浄化装置において、前記仮想分割装置は、複数の前記ブロックが流れ方向に沿って積層されるように前記浄化触媒装置を仮想的に分割する、排気ガス浄化装置である。 Next, according to a fourth invention of the present invention, in the exhaust gas purifier according to any one of the first to third inventions, the virtual dividing device comprises a plurality of blocks arranged along the flow direction. It is an exhaust gas purifying device in which the purification catalyst device is virtually divided so as to be stacked on each other.

第１の発明によれば、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する。そして、上流側排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数のブロック毎の床温を推定する。続いて、複数のブロック毎の床温に基づいて、ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する。その後、複数のブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、浄化触媒装置に対して添加する燃料添加量が算出される。 According to the first invention, a plurality of purification catalyst devices that purify the exhaust gas by oxidizing unburned fuel in the exhaust gas to increase the temperature of the exhaust gas are virtually arranged along the flow direction of the exhaust gas. Divide into blocks. Then, the bed temperature for each of the plurality of blocks is estimated based on the respective exhaust gas temperatures detected by the upstream side exhaust temperature detection device and the downstream side exhaust temperature detection device. Subsequently, the exhaust gas purification rate for each block is acquired based on the bed temperature for each of the plurality of blocks. After that, the amount of fuel to be added to the purification catalyst device is calculated based on the exhaust gas purification rate for each of the plurality of blocks.

これにより、浄化触媒装置の各ブロック毎に、推定した床温に基づいて排気ガスの浄化率を取得し、その浄化率に基づいて各ブロック毎の燃料添加量を算出し、各ブロック毎の燃料添加量を合計することによって、触媒浄化装置に添加する燃料添加量を精度良く算出することができる。それにより、浄化触媒装置の上流側のブロックの床温が上昇して活性化され、下流側のブロックが活性化していない場合には、その上流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。また、浄化触媒装置の上流側のブロックの床温が低下して活性化せず、下流側のブロックが活性化している場合には、その下流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。 As a result, for each block of the purification catalyst device, the exhaust gas purification rate is obtained based on the estimated bed temperature, the fuel addition amount for each block is calculated based on the purification rate, and the fuel addition amount for each block is calculated. By summing the addition amounts, the fuel addition amount to be added to the catalytic purification device can be calculated with high accuracy. As a result, the bed temperature of the block on the upstream side of the purification catalyst device rises and is activated, and when the block on the downstream side is not activated, it becomes possible to add fuel corresponding to the block on the upstream side. Further, when the floor temperature of the upstream block of the purification catalyst device is lowered and is not activated, and the downstream block is activated, fuel addition corresponding to the downstream block becomes possible.

従って、浄化触媒装置への燃料添加が可能な期間を従来よりも延長することができる。そうすることにより、例えば、粒子状物質除去フィルタの再生時間の短縮化を図ることができる。さらには、複数のブロック毎に燃料添加量を取得するため、燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。 Therefore, the period during which fuel can be added to the purification catalyst device can be extended more than conventionally. By doing so, for example, the regeneration time of the particulate matter removal filter can be shortened. Furthermore, since the added fuel amount is acquired for each of a plurality of blocks, the accuracy of the added fuel amount can be improved, and white smoke in the exhaust gas can be prevented with higher accuracy.

第２の発明によれば、上流側排気温度検出装置と中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、酸化触媒の複数のブロック毎の床温が推定される。また、中間排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、粒子状物質除去フィルタのブロック毎の床温が推定される。そして、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数のブロック毎の床温に基づいて、ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する。酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれのブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量が算出される。 According to the second invention, the bed temperature for each of the plurality of blocks of the oxidation catalyst is estimated based on the respective exhaust gas temperatures detected by the upstream side exhaust temperature detection device and the intermediate exhaust temperature detection device. Further, the bed temperature of each block of the particulate matter removal filter is estimated based on the exhaust gas temperatures detected by the intermediate exhaust temperature detection device and the downstream exhaust temperature detection device. Then, the purification rate of exhaust gas for each block is obtained based on the estimated bed temperatures for each of the plurality of blocks of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter. The amount of fuel to be added to the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter is calculated based on the exhaust gas purification rate of each block of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter.

これにより、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれのブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、各ブロック毎の燃料添加量を算出し、各ブロック毎の燃料添加量を合計することによって、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタに添加する燃料添加量を精度良く算出することができる。それにより、酸化触媒の上流側のブロックの床温が上昇して活性化され、酸化触媒の下流側のブロックが活性化していない場合には、その上流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。また、酸化触媒の床温が低下して活性化せず、粒子状物質除去フィルタの下流側のブロックが活性化している場合には、その下流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。 As a result, the fuel addition amount for each block is calculated based on the exhaust gas purification rate for each block of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter, and the fuel addition amount for each block is totaled. It is possible to accurately calculate the amount of fuel to be added to the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter. As a result, the bed temperature of the block on the upstream side of the oxidation catalyst rises and is activated, and when the block on the downstream side of the oxidation catalyst is not activated, it is possible to add fuel corresponding to the block on the upstream side. Become. Further, when the bed temperature of the oxidation catalyst is lowered and it is not activated, and the block on the downstream side of the particulate matter removal filter is activated, it is possible to add fuel corresponding to the block on the downstream side.

従って、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタへの燃料添加が可能な期間を従来よりも延長することができる。そうすることにより、粒子状物質除去フィルタの再生時間の短縮化を図ることができる。さらには、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれの複数のブロック毎に燃料添加量を取得するため、燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。 Therefore, the period during which fuel can be added to the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter can be extended more than conventionally. By doing so, it is possible to shorten the regeneration time of the particulate matter removal filter. Furthermore, since the amount of added fuel is obtained for each of the multiple blocks of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter, the accuracy of the amount of added fuel can be increased, and white smoke in the exhaust gas can be prevented with a higher degree of accuracy. can do.

第３の発明によれば、排気ガス流量と複数のブロック毎の排気ガスの浄化率とに基づいて、ブロック毎の燃料添加量を取得して、浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出することができる。これにより、浄化触媒装置に添加する燃料添加量を簡易な構成で取得することができ、排気ガス中の白煙を精度良く防止することができる。 According to the third invention, based on the exhaust gas flow rate and the exhaust gas purification rate for each block, the fuel addition amount for each block is acquired, and the total fuel addition amount added to the purification catalyst device. can be calculated. As a result, the amount of fuel to be added to the purification catalyst device can be obtained with a simple configuration, and white smoke in the exhaust gas can be prevented with high accuracy.

第４の発明によれば、浄化触媒装置は、複数のブロックが流れ方向に沿って積層されるように仮想的に分割されるため、上流側排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数のブロック毎の床温を精度良く推定することができる。 According to the fourth invention, since the purification catalyst device is virtually divided so that a plurality of blocks are stacked along the flow direction, the upstream side exhaust temperature detection device and the downstream side exhaust temperature detection device It is possible to accurately estimate the bed temperature for each of a plurality of blocks based on the respective detected exhaust gas temperatures.

本実施形態に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関の構成の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of composition of an internal-combustion engine to which an exhaust gas purification device concerning this embodiment is applied. 実施形態に係る制御装置が実行する、ＤＰＦを再生するフィルタ再生処理の一例を示すメインフローチャートである。4 is a main flowchart showing an example of filter regeneration processing for regenerating a DPF, which is executed by the control device according to the embodiment; 図２に示す「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。FIG. 3 is a sub-flowchart showing a sub-process of a "PM deposition state acquisition process" shown in FIG. 2; FIG. 図２に示す「燃料添加量取得処理」のサブ処理を示す第１サブフローチャートである。FIG. 3 is a first sub-flowchart showing a sub-process of a "fuel addition amount acquisition process" shown in FIG. 2; FIG. 図２に示す「燃料添加量取得処理」のサブ処理を示す第２サブフローチャートである。FIG. 3 is a second sub-flowchart showing a sub-process of a "fuel addition amount acquisition process" shown in FIG. 2; FIG. 図２に示す「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。FIG. 3 is a sub-flowchart showing sub-processing of "PM counter update processing" shown in FIG. 2; FIG. 酸化触媒とＤＰＦのそれぞれを流れ方向に分割した一例を示す図である。It is a figure which shows an example which each divided|segmented the oxidation catalyst and DPF in the flow direction. 酸化触媒とＤＰＦのそれぞれの浄化率と床温との関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the purification rate of each of the oxidation catalyst and the DPF and the bed temperature; 第１ＤＯＣブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a map for obtaining the fuel addition amount of the first DOC block; FIG. 第２ＤＯＣブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a map for obtaining the fuel addition amount of the second DOC block; FIG. 第１ＤＰＦブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a map for obtaining the fuel addition amount of the first DPF block; FIG. 第２ＤＰＦブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a map for obtaining the fuel addition amount of the second DPF block; FIG. 第１ＤＰＦブロックの床温とＰＭ燃焼速度との関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the bed temperature of the first DPF block and the PM burning speed; 第２ＤＰＦブロックの床温とＰＭ燃焼速度との関係の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the bed temperature of the second DPF block and the PM burning speed; フィルタ再生処理の開始時における酸化触媒とＤＰＦの各ブロック毎の床音及び排気ガス温度の温度変化の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of changes in floor noise and exhaust gas temperature for each block of the oxidation catalyst and DPF at the start of filter regeneration processing; フィルタ再生処理の減速時における酸化触媒とＤＰＦの各ブロック毎の床音及び排気ガス温度の温度変化の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of changes in floor noise and exhaust gas temperature for each block of the oxidation catalyst and DPF during deceleration of the filter regeneration process;

以下、本発明に係る排気ガス浄化装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関１０の構成の一例を示している。内燃機関１０は、ディーゼルエンジンである。尚、以下の説明において、ＤＰＦ４３は、粒子状物質除去フィルタ（Diesel Particulate Filter）に相当している。また、ＤＰＦ４３よりも下流側の排気通路に配置されて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する選択還元触媒等については、記載を省略している。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a detailed description will be given with reference to the drawings based on an embodiment in which an exhaust gas purifier according to the present invention is embodied. FIG. 1 shows an example of the configuration of an internal combustion engine 10 to which an exhaust gas purifier according to the present invention is applied. Internal combustion engine 10 is a diesel engine. In the following description, the DPF 43 corresponds to a diesel particulate filter. A selective reduction catalyst or the like that is disposed in the exhaust passage on the downstream side of the DPF 43 and renders nitrogen oxides (NOx) harmless is omitted.

図１に示すように、内燃機関１０の排気通路（排気ガス通路）１２には、排気ガス浄化装置４１が設けられている。また、排気ガス浄化装置４１の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４２、ＤＰＦ４３が設けられている。排気ガス浄化装置４１は、排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。ここで、内燃機関１０は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。 As shown in FIG. 1 , an exhaust gas purification device 41 is provided in an exhaust passage (exhaust gas passage) 12 of the internal combustion engine 10 . An oxidation catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst) 42 and a DPF 43 are provided inside the exhaust gas purification device 41 from the upstream side. The exhaust gas purification device 41 constitutes an exhaust gas passage, and removes harmful substances contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes from the upstream side to the downstream side. Here, the internal combustion engine 10 has high efficiency and excellent durability. is discharged together with the exhaust gas.

酸化触媒（ＤＯＣ）４２は、セラミック製の円柱状等に形成されたセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属が担持されている。そして、酸化触媒（ＤＯＣ）４２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。 The oxidation catalyst (DOC) 42 consists of a cell-like cylindrical body made of ceramic, which is formed in the shape of a column or the like. ing. The oxidation catalyst (DOC) 42 oxidizes and removes carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), etc. contained in the exhaust gas by passing the exhaust gas through a large number of through-holes at a predetermined temperature. do.

ＤＰＦ４３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ４３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。 The DPF 43 is formed in a columnar shape or the like from a porous member made of a ceramic material or the like, and has a honeycomb-structured cellular cylindrical body with a large number of small holes provided in the axial direction. different ends are closed by plugging members. The DPF 43 collects particulate matter (PM) by allowing the exhaust gas flowing into each small hole from the upstream side to pass through the porous material, and allows only the exhaust gas to flow downstream through the adjacent small hole. .

尚、本実施形態のＤＰＦ４３は、各小孔の内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属が担持されている。そして、後述のＤＰＦ再生処理（フィルタ再生処理）の際には、この貴金属が排気ガス中の未燃燃料を酸化して排気ガス温度を昇温する。尚、ＤＰＦ４３に担持された貴金属の量は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持された貴金属の量よりも少なくなるように設定されている。 In addition, in the DPF 43 of the present embodiment, precious metal such as platinum (Pt) is supported on the inner surface of each small hole. Then, during DPF regeneration processing (filter regeneration processing), which will be described later, the noble metal oxidizes unburned fuel in the exhaust gas to raise the temperature of the exhaust gas. The amount of noble metal carried on the DPF 43 is set to be smaller than the amount of noble metal carried on the oxidation catalyst (DOC) 42 .

酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側（排気ガス浄化装置４１の上流側）には、燃料添加弁２８と、排気温度検出装置３６Ａ（例えば、排気温度センサ）（上流側排気温度検出装置）と、が設けられている。燃料添加弁２８は、微粒子が堆積したＤＰＦ４３を再生するフィルタ再生処理（図２参照）を実行する際（粒子状物質（ＰＭ）を燃焼焼却する際）に、酸化触媒（ＤＯＣ）４２内とＤＰＦ４３内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。また、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出装置３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）（中間排気温度検出装置）が設けられている。 On the upstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 (upstream side of the exhaust gas purification device 41), a fuel addition valve 28, an exhaust temperature detection device 36A (for example, an exhaust temperature sensor) (upstream side exhaust temperature detection device), is provided. When the filter regeneration process (see FIG. 2) is performed to regenerate the DPF 43 in which fine particles are deposited (when the particulate matter (PM) is burned), the fuel addition valve 28 is operated to remove the inside of the oxidation catalyst (DOC) 42 and the DPF 43. Fuel is injected to react with the exhaust gas inside to raise the temperature of the exhaust gas. An exhaust temperature detection device 36B (for example, an exhaust temperature sensor) (intermediate exhaust temperature detection device) is provided downstream of the oxidation catalyst (DOC) 42 and upstream of the DPF 43 .

ＤＰＦ４３の下流側には、排気温度検出装置３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）（下流側排気温度検出装置）が設けられている。また、排気ガス浄化装置４１内における、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧センサ３５が設けられている。 An exhaust temperature detection device 36C (for example, an exhaust temperature sensor) (downstream side exhaust temperature detection device) is provided downstream of the DPF 43 . Also, in the exhaust gas purification device 41, the difference between the exhaust pressure (equivalent to the exhaust pipe internal pressure) downstream of the oxidation catalyst (DOC) 42 and upstream of the DPF 43 and the exhaust pipe internal pressure downstream of the DPF 43. A differential pressure sensor 35 is provided to detect pressure (pressure difference).

燃料添加弁２８は、制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０からの制御信号にて駆動される。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、ＥＥＰＲＯＭ、不図示のバックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭは、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。 The fuel addition valve 28 is driven by a control signal from a control device (ECU: Electronic Control Unit) 50 . The control device 50 is a known device including a CPU, RAM, ROM, timer, EEPROM, backup RAM (not shown), and the like. The CPU executes various arithmetic processes based on various programs and maps stored in the ROM. The RAM temporarily stores the results of operations performed by the CPU and the data input from each detection device, and the EEPROM stores data to be saved when the internal combustion engine 10 is stopped, for example.

また、ＥＥＰＲＯＭには、燃料添加量マップ記憶部５０１と、ＰＭ燃焼速度マップ記憶部５０２と、が設けられている。燃料添加量マップ記憶部５０１には、後述のように、酸化触媒（ＤＯＣ）４２を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＯＣブロック４２Ａと第２ＤＯＣブロック４２Ｂ（図７参照）のそれぞれの燃料添加量を決定する際に使用する各燃料添加量マップＭ１１、Ｍ１２（図９、図１０参照）が格納されている。 The EEPROM is also provided with a fuel addition amount map storage section 501 and a PM burning speed map storage section 502 . As will be described later, the fuel addition amount map storage unit 501 stores a first DOC block 42A and a second DOC block 42B (see FIG. 7) obtained by virtually dividing the oxidation catalyst (DOC) 42 along the flow direction of the exhaust gas. Each of the fuel addition amount maps M11 and M12 (see FIGS. 9 and 10) used when determining the fuel addition amount is stored.

また、燃料添加量マップ記憶部５０１には、後述のように、ＤＰＦ４３を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂ（図７参照）のそれぞれの燃料添加量を決定する際に使用する各燃料添加量マップＭ２１、Ｍ２２（図１１、図１２参照）が格納されている。また、ＰＭ燃焼速度マップ記憶部５０２には、後述のように、ＤＰＦ４３を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂ（図７参照）のそれぞれの床温とＰＭ燃焼速度とを対応づけて記憶する各ＰＭ燃焼速度マップＭ３１、Ｍ３２（図１３、図１４参照）が格納されている。 As will be described later, the added fuel amount map storage unit 501 stores the added fuel amount of each of the first DPF block 43A and the second DPF block 43B (see FIG. 7) obtained by virtually dividing the DPF 43 along the flow direction of the exhaust gas. Each of the fuel addition amount maps M21 and M22 (see FIGS. 11 and 12) used when determining is stored. In the PM burning speed map storage unit 502, as will be described later, the floor temperatures of the first DPF block 43A and the second DPF block 43B (see FIG. 7) obtained by virtually dividing the DPF 43 along the flow direction of the exhaust gas are stored. Each of PM burning speed maps M31 and M32 (see FIGS. 13 and 14) are stored in association with the PM burning speed.

また、排気温度検出装置３６Ａ（上流側排気温度検出装置）は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｂ（中間排気温度検出装置）は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側を流れる排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｃ（下流側排気温度検出装置）は、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。差圧センサ３５は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 Further, the exhaust temperature detection device 36A (upstream side exhaust temperature detection device) outputs a detection signal corresponding to the temperature of the exhaust gas in the exhaust pipe on the upstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 to the control device 50 . Further, the exhaust temperature detection device 36B (intermediate exhaust temperature detection device) outputs a detection signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing downstream of the oxidation catalyst (DOC) 42 and upstream of the DPF 43 to the control device 50. . Further, the exhaust temperature detection device 36C (downstream side exhaust temperature detection device) outputs a detection signal corresponding to the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the DPF 43 to the control device 50 . The differential pressure sensor 35 detects the pressure difference between the exhaust pressure downstream of the oxidation catalyst (DOC) 42 and upstream of the DPF 43 (equivalent to the exhaust pipe internal pressure) and the exhaust pipe internal pressure downstream of the DPF 43. A detection signal is output to the control device 50 .

制御装置５０には、吸気通路１１に設けられた吸入空気流量検出装置３１（流量関連量検出装置に相当する。）（例えば、エアフローメータ）の検出信号、アクセル開度検出装置３３の検出信号、回転検出装置３４の検出信号、のそれぞれが入力されている。また、制御装置５０には、上述した各排気温度検出装置３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの検出信号、差圧センサ３５の検出信号が入力されている。 The control device 50 receives a detection signal from an intake air flow rate detection device 31 (corresponding to a flow rate-related quantity detection device) (for example, an air flow meter) provided in the intake passage 11, a detection signal from an accelerator opening detection device 33, A detection signal of the rotation detection device 34 is input. Further, detection signals from the exhaust temperature detection devices 36A, 36B, and 36C and a detection signal from the differential pressure sensor 35 are input to the control device 50 .

そして、制御装置５０は、これらの入力された検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また、制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出装置３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２８から噴射する燃料量を制御する制御信号を出力する。 Then, the control device 50 can detect the operating state of the internal combustion engine 10 based on these input detection signals. In addition, the control device 50 controls the cylinders of the internal combustion engine 10 from the injectors 14A to 14D according to the detected operating state of the internal combustion engine 10 and the driver's request based on the detection signal from the accelerator opening detection device 33. It outputs a control signal for controlling the amount of fuel to be injected inside and the amount of fuel to be injected from the fuel adding valve 28 .

また、制御装置５０は、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄから噴射した毎秒当たりの燃料消費量（ｇ／ｓ）を所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。また、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡを所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。また、制御装置５０は、差圧センサ３５から入力された検出信号から実際の差圧ΔＰを所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。 In addition, the control device 50 calculates the fuel consumption per second (g/s) injected from each injector 14A to 14D every predetermined time (for example, about 10 msec to 100 msec), and stores it in the RAM in time series. do. The control device 50 also calculates the intake air flow rate GA from the detection signal input from the intake air flow rate detection device 31 every predetermined time (for example, approximately 10 msec to 100 msec) and stores it in the RAM in time series. Further, the control device 50 calculates the actual differential pressure ΔP from the detection signal input from the differential pressure sensor 35 every predetermined time (for example, about 10 msec to 100 msec) and stores it in the RAM in time series.

燃料添加弁２８から排気ガス中に噴射された燃料は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持された貴金属によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。また、ＤＰＦ４３内に流入した未燃燃料は、ＤＰＦ４３に担持された貴金属によって、排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。 The fuel injected into the exhaust gas from the fuel addition valve 28 undergoes an oxidation reaction with the oxygen remaining in the exhaust gas due to the noble metal carried on the oxidation catalyst (DOC) 42, and burns. rises. Further, the unburned fuel that has flowed into the DPF 43 undergoes an oxidation reaction with the oxygen remaining in the exhaust gas due to the precious metal supported on the DPF 43, and is burned, and the exhaust gas temperature rises due to the heat generated.

そして、この高温になった排気ガスによりＤＰＦ４３の床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５００℃以上）になると、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される。このような状態を所定の時間、維持することによってＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去し、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するというＤＰＦ４３の捕集機能を回復（再生）させることができる（いわゆる、フィルタ再生処理である。）。 Then, when the bed temperature of the DPF 43 rises due to the high-temperature exhaust gas and reaches a predetermined temperature or higher (for example, 500° C. or higher), the particulate matter (PM) accumulated in the DPF 43 is burned. By maintaining such a state for a predetermined time, the particulate matter (PM) accumulated in the DPF 43 is burned and removed, and the particulate matter (PM) in the exhaust gas is collected. The function can be restored (regenerated) (so-called filter regeneration processing).

吸入空気流量検出装置３１（例えば、吸気流量センサ）は、内燃機関１０の吸気通路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出装置３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出装置３４（例えば、回転センサ）は、例えば、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。 The intake air flow rate detection device 31 (for example, an intake air flow rate sensor) is provided in the intake passage 11 of the internal combustion engine 10 and outputs a detection signal corresponding to the flow rate of the air taken in by the internal combustion engine 10 to the control device 50 . The accelerator opening detection device 33 (for example, an accelerator opening sensor) outputs a detection signal to the control device 50 according to the opening of the accelerator operated by the driver (that is, the load requested by the driver). The rotation detection device 34 (for example, a rotation sensor) outputs a detection signal to the control device 50 according to, for example, the number of revolutions of the crankshaft of the internal combustion engine 10 (that is, the number of engine revolutions).

［フィルタ再生処理］
次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０によるＤＰＦ４３に捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一例について図２乃至図１６に基づいて説明する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図２のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。 [Filter regeneration process]
Next, in the internal combustion engine 10 configured as described above, an example of filter regeneration processing for burning and removing particulate matter (PM) trapped in the DPF 43 by the control device 50 will be described with reference to FIGS. to explain. During operation of the internal combustion engine 10, the control device 50 repeatedly executes the processing procedure shown in the flowchart of FIG.

図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、ＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。ＤＰＦ再生要求フラグは、ＤＰＦ４３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が所定ＰＭ堆積量Ｗ３（例えば、約５０ｇ）に達し、ＤＰＦ４３を再生して捕集機能を回復させる必要がある旨を表している。尚、ＤＰＦ再生要求フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。 As shown in FIG. 2, first, in step S11, the control device 50 reads the DPF regeneration request flag from the RAM and determines whether or not it is set to "ON". The DPF regeneration request flag indicates that the particulate matter (PM) deposited on the DPF 43 has reached a predetermined PM deposition amount W3 (for example, about 50 g), and the DPF 43 needs to be regenerated to restore the collection function. . The DPF regeneration request flag is set to "OFF" and stored in the RAM when the controller 50 is activated.

そして、ＤＰＦ再生要求フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、後述のステップＳ１５の処理に進む。一方、ＤＰＦ再生要求フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１２の処理に進む。ステップＳ１２において、制御装置５０は、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１３の処理に進む。「ＰＭ堆積状態取得処理」は、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）の間にＤＰＦ４３に捕集される、即ち、ＤＰＦ４３に堆積する粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を取得する処理である。 Then, when it is determined that the DPF regeneration request flag is set to "ON" (S11: YES), the control device 50 proceeds to the process of step S15, which will be described later. On the other hand, when it is determined that the DPF regeneration request flag is set to "OFF" (S11: NO), the control device 50 proceeds to the process of step S12. In step S12, the control device 50 executes the sub-process of "PM accumulation state acquisition process", and then proceeds to the process of step S13. The "PM accumulation state acquisition process" is a collection of particulate matter (PM) accumulated in the DPF 43 during a predetermined time interval (for example, an interval of several tens of milliseconds to several hundreds of milliseconds). amount).

［ＰＭ堆積状態取得処理］
ここで、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理の詳細について図３に基づいて説明する。図３に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御装置５０は、アクセル開度検出装置３３、回転検出装置３４等からの検出信号から、内燃機関１０のエンジン回転数やエンジン負荷（燃料噴射量）等の運転状態を取得してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１２の処理に進む。 [PM Accumulation State Acquisition Processing]
Details of the sub-processing of the "PM deposition state acquisition processing" will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, first, in step S111, the control device 50 determines the engine speed and engine load (fuel injection amount) of the internal combustion engine 10 from detection signals from the accelerator opening detection device 33, the rotation detection device 34, and the like. ) and the like and stored in the RAM, the process proceeds to step S112.

ステップＳ１１２において、制御装置５０は、内燃機関１０の運転状態と粒子状物質（ＰＭ）の単位時間当たり堆積量との関係を示した不図示のマップに基づいて、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）における、ＤＰＦ４３への粒子状物質（ＰＭ）の堆積量を算出して、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３において、制御装置５０は、上記ステップＳ１１２で算出した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（以下、「ＰＭ堆積量」ともいう。）を前回算出したＤＰＦ４３のＰＭ堆積量に加算してＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。 In step S112, the control device 50 controls the operation state of the internal combustion engine 10 based on a map (not shown) showing the relationship between the operating state of the internal combustion engine 10 and the accumulation amount of particulate matter (PM) per unit time at predetermined time intervals (for example, several tens of milliseconds). The amount of particulate matter (PM) deposited on the DPF 43 at intervals of up to several hundred milliseconds is calculated, and the process proceeds to step S113. In step S113, the control device 50 adds the accumulated amount of particulate matter (PM) calculated in step S112 (hereinafter also referred to as "PM accumulated amount") to the previously calculated PM accumulated amount of the DPF 43, and stores it in the EEPROM. , the sub-process is terminated, the process returns to the main flowchart, and the process proceeds to step S13.

具体的には、ステップＳ１１３において、制御装置５０は、上記ステップＳ１１２で算出したＰＭ堆積量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＤＰＦ４３の全体に累積堆積したＰＭ堆積量を表すＰＭカウンタのカウント値に加算して、当該ＰＭカウンタを更新した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。従って、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値は、ＤＰＦ４３の全体に累積堆積した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を示している。 Specifically, in step S113, the control device 50 sets a count value corresponding to the PM accumulation amount calculated in the above step S112 to a PM counter representing the accumulation amount of PM accumulated in the entire DPF 43 provided in the EEPROM. After adding it to the count value and updating the PM counter, the sub-process is terminated, the process returns to the main flowchart, and the process proceeds to step S13. Therefore, the count value of the PM counter provided in the EEPROM indicates the accumulated amount of particulate matter (PM) accumulated on the entire DPF 43 (PM accumulation amount).

次に、図２に示すように、ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＰＭカウンタのカウント値をＥＥＰＲＯＭから読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼して、ＤＰＦ４３を再生する必要があるか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１未満であると判定した場合、つまり、ＤＰＦ４３を再生する必要がないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。 Next, as shown in FIG. 2, in step S13, the control device 50 reads the count value of the PM counter from the EEPROM and determines whether or not the count value of the PM counter is equal to or greater than the regeneration start threshold value C1. That is, the control device 50 determines whether or not the DPF 43 needs to be regenerated by burning particulate matter (PM) deposited on the DPF 43 . Then, when it is determined that the count value of the PM counter is less than the regeneration start threshold value C1, that is, when it is determined that the DPF 43 does not need to be regenerated (S13: NO), the control device 50 terminates the process. do.

一方、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であると判定した場合、つまり、ＤＰＦ４３を再生する必要があると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４の処理に進む。ステップＳ１４において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３を再生する必要がある旨を表すＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５の処理に進む。 On the other hand, when it is determined that the count value of the PM counter is equal to or greater than the regeneration start threshold value C1, that is, when it is determined that the DPF 43 needs to be regenerated (S13: YES), the control device 50 performs the process of step S14. proceed to In step S14, the control device 50 reads from the RAM the DPF regeneration request flag indicating that the DPF 43 needs to be regenerated, sets it to "ON", and stores it in the RAM again, and proceeds to the processing of step S15.

ステップＳ１５において、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａを介して酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度ＴＧを検出する。そして、制御装置５０は、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガスの温度が、燃料添加弁２８を介して燃料を添加する許可温度以上になっているか否かを判定する。尚、燃料添加許可温度ＴＳは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得されて、例えば、約３００℃に設定され、予めＲＯＭに記憶されている。 In step S15, the controller 50 detects the exhaust gas temperature TG flowing into the oxidation catalyst (DOC) 42 via the exhaust temperature detector 36A. Then, the control device 50 determines whether or not the exhaust gas temperature TG is equal to or higher than the fuel addition permission temperature TS. That is, the control device 50 determines whether the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst (DOC) 42 is equal to or higher than the permission temperature for adding fuel via the fuel addition valve 28 . The fuel addition permission temperature TS is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment, is set to about 300° C., and is stored in the ROM in advance.

そして、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳよりも低いと判定された場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上に上昇するまで待つ。一方、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であると判定された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１６の処理に進む。ステップＳ１６において、制御装置５０は、燃料添加弁２８による燃料添加が許可された旨を表す燃料添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１７の処理に進む。尚、燃料添加許可フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。 Then, when it is determined that the exhaust gas temperature TG is lower than the fuel addition permission temperature TS (S15: NO), the control device 50 determines that the exhaust gas temperature TG flowing into the oxidation catalyst (DOC) 42 is a fuel addition permission temperature. Wait until the temperature rises above TS. On the other hand, when it is determined that the exhaust gas temperature TG is equal to or higher than the fuel addition permission temperature TS (S15: YES), the control device 50 proceeds to the process of step S16. In step S16, the control device 50 reads from the RAM the fuel addition permission flag indicating that the addition of fuel by the fuel addition valve 28 is permitted, sets it to "ON", and stores it in the RAM again. proceed to The fuel addition permission flag is set to "OFF" and stored in the RAM when the controller 50 is activated.

ステップＳ１７において、制御装置５０は、「燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進む。「燃料添加量取得処理」は、燃料添加弁２８から排気ガス中に添加（供給）する燃料の添加量を取得する処理である。 In step S17, the control device 50 executes the sub-process of "fuel addition amount acquisition process", and then proceeds to the process of step S18. The “fuel addition amount acquisition process” is a process of acquiring the addition amount of fuel to be added (supplied) from the fuel addition valve 28 to the exhaust gas.

［燃料添加量取得処理］
ここで、「燃料添加量取得処理」のサブ処理の詳細について図４、図５、図７～図１２に基づいて説明する。図４に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、制御装置５０は、各排気温度検出装置３６Ａ～３６Ｃによって、それぞれの位置における各排気ガス温度Ｔ１～Ｔ３を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１２の処理に進む。 [Fuel Addition Amount Acquisition Processing]
Here, the details of the sub-processing of the "fuel addition amount acquisition processing" will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 7 to 12. FIG. As shown in FIG. 4, first, in step S211, the control device 50 detects each exhaust gas temperature T1 to T3 at each position by each of the exhaust temperature detection devices 36A to 36C, and stores them in the RAM. The process proceeds to step S212.

例えば、図７に示すように、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａによって、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気ガス温度Ｔ１を検出してＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ｂによって、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２を検出してＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ｃによって、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３を検出してＲＡＭに記憶する。 For example, as shown in FIG. 7, the control device 50 detects the exhaust gas temperature T1 on the upstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 by the exhaust temperature detection device 36A and stores it in the RAM. Further, the control device 50 detects the exhaust gas temperature T2 on the downstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 and the upstream side of the DPF 43 by the exhaust temperature detection device 36B, and stores it in the RAM. Further, the control device 50 detects the exhaust gas temperature T3 on the downstream side of the DPF 43 by the exhaust temperature detection device 36C and stores it in the RAM.

続いて、ステップＳ２１２において、制御装置５０は、上記ステップＳ２１１で検出した各排気ガス温度Ｔ１～Ｔ３に基づいて酸化触媒（ＤＯＣ）４２とＤＰＦ４３をそれぞれ流れ方向に沿って積層されるように仮想的に２分割して、各ブロック毎の床温を推定して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１３の処理に進む。 Subsequently, in step S212, the control device 50 virtually stacks the oxidation catalyst (DOC) 42 and the DPF 43 along the flow direction based on the exhaust gas temperatures T1 to T3 detected in step S211. After the floor temperature is estimated for each block and stored in the RAM, the process proceeds to step S213.

具体的には、図７に示すように、制御装置５０は、略円柱状に構成された酸化触媒（ＤＯＣ）４２を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＯＣブロック４２Ａと第２ＤＯＣブロック４２Ｂに仮想的に２分割する。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ１、Ｔ２と、第１ＤＯＣブロック４２Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＯ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ１に基づいて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ１、Ｔ２と、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＯ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ２に基づいて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。 Specifically, as shown in FIG. 7, the control device 50 controls the oxidation catalyst (DOC) 42 having a substantially cylindrical shape and a first DOC block 42A having substantially the same volume so as to be stacked along the flow direction. It is virtually divided into two second DOC blocks 42B. Based on a temperature map MP1 (not shown), the control device 50 associates the exhaust gas temperatures T1, T2 with the bed temperature TO1 at the central position in the flow direction on the central axis of the first DOC block 42A. A floor temperature TO1 of the first DOC block 42A is calculated (estimated) and stored in the RAM. Further, the control device 50 is based on a temperature map MP2 (not shown) that associates the relationship between the exhaust gas temperatures T1, T2 and the bed temperature TO2 at the central position in the flow direction on the central axis of the second DOC block 42B. A floor temperature TO2 of the second DOC block 42B is calculated (estimated) and stored in the RAM.

また、制御装置５０は、略円柱状に構成されたＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂに仮想的に２分割する。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第１ＤＰＦブロック４３Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ３に基づいて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ４に基づいて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。 In addition, the control device 50 virtually divides the substantially cylindrical DPF 43 into a first DPF block 43A and a second DPF block 43B having substantially the same volume so as to be stacked along the flow direction. Based on a temperature map MP3 (not shown), the controller 50 associates the exhaust gas temperatures T2 and T3 with the floor temperature TP1 at the central position in the flow direction on the central axis of the first DPF block 43A. A floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is calculated (estimated) and stored in the RAM. In addition, the control device 50, based on a temperature map MP4 (not shown) that associates the relationship between the exhaust gas temperatures T2 and T3 and the floor temperature TP2 at the central position in the flow direction on the central axis of the second DPF block 43B, A floor temperature TP2 of the second DPF block 43B is calculated (estimated) and stored in the RAM.

尚、不図示の各温度マップＭＰ１～ＭＰ４は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により取得されて、予めＲＯＭに記憶されている。 Note that the temperature maps MP1 to MP4 (not shown) are obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiments and stored in the ROM in advance.

図４に示すように、ステップＳ２１３において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」を読み出し、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の浄化率が約１０％になるときの床温に対応している（図８参照）。 As shown in FIG. 4, in step S213, the controller 50 reads the bed temperature TO1 of the first DOC block 42A, which is the upstream side portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, from the RAM. Then, the control device 50 reads "DOC lower floor temperature TC1" from the ROM and determines whether or not the current floor temperature TO1 of the first DOC block 42A is equal to or higher than "DOC lower floor temperature TC1". The "DOC lower limit bed temperature TC1" corresponds to the bed temperature when the purification rate of the oxidation catalyst (DOC) 42 is approximately 10% (see FIG. 8).

そして、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１３：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１４の処理に進む。ステップＳ２１４において、制御装置５０は、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１６の処理に進む。 Then, when it is determined that the current bed temperature TO1 of the first DOC block 42A is lower than the "DOC lower limit bed temperature TC1" (S213: NO), the controller 50 proceeds to the process of step S214. . In step S214, the control device 50 sets the purification rate of the first DOC block 42A to "0%", stores it in the RAM, and then proceeds to the process of step S216, which will be described later.

一方、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１５の処理に進む。ステップＳ２１５において、制御装置５０は、図８に示す酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６１で示す２次元マップＭ１を用いて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１に対応する第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１６の処理に進む。 On the other hand, when it is determined that the current bed temperature TO1 of the first DOC block 42A is equal to or higher than the "DOC lower limit bed temperature TC1" (S213: YES), the controller 50 proceeds to the process of step S215. In step S215, the control device 50 associates the bed temperature of the oxidation catalyst (DOC) 42 shown in FIG. Using the two-dimensional map M1 indicated by the solid line 61, the purification rate of the first DOC block 42A corresponding to the bed temperature TO1 of the first DOC block 42A is obtained and stored in the RAM, and then the process proceeds to step S216.

図８に示すように、２次元マップＭ１では、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温がＤＯＣ下限床温ＴＣ１以上（例えば、約１５０℃～１８０℃以上）の床温になると、床温に対応する浄化率が急激に上昇する。尚、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温に対応する浄化率を取得する２次元マップＭ１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。 As shown in FIG. 8, in the two-dimensional map M1, when the bed temperature of the oxidation catalyst (DOC) 42 reaches a bed temperature equal to or higher than the DOC lower limit bed temperature TC1 (for example, about 150° C. to 180° C. or higher), The purification rate to be used rises sharply. The two-dimensional map M1 for acquiring the purification rate corresponding to the bed temperature of the oxidation catalyst (DOC) 42 is acquired in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in advance in the ROM according to maps and formulas. ing.

図４に示すように、ステップＳ２１６において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」を読み出し、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 4, in step S216, the control device 50 reads the bed temperature TO2 of the second DOC block 42B, which is the downstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, from the RAM. Then, the controller 50 reads "DOC lower floor temperature TC1" from the ROM and determines whether or not the current floor temperature TO2 of the second DOC block 42B is equal to or higher than "DOC lower floor temperature TC1".

そして、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１６：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１７の処理に進む。ステップＳ２１７において、制御装置５０は、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１９の処理に進む。 Then, when it is determined that the current bed temperature TO2 of the second DOC block 42B is lower than the "DOC lower limit bed temperature TC1" (S216: NO), the controller 50 proceeds to the process of step S217. . In step S217, the control device 50 sets the purification rate of the second DOC block 42B to "0%", stores it in the RAM, and then proceeds to the processing of step S219, which will be described later.

一方、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１８の処理に進む。ステップＳ２１８において、制御装置５０は、図８に示す酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６１で示す２次元マップＭ１を用いて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２に対応する第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１９の処理に進む。 On the other hand, when it is determined that the current floor temperature TO2 of the second DOC block 42B is equal to or higher than the "DOC lower limit floor temperature TC1" (S216: YES), the controller 50 proceeds to the process of step S218. In step S218, the control device 50 associates the bed temperature of the oxidation catalyst (DOC) 42 shown in FIG. Using the two-dimensional map M1 indicated by the solid line 61, the purification rate of the second DOC block 42B corresponding to the bed temperature TO2 of the second DOC block 42B is acquired and stored in the RAM, and then the process proceeds to step S219.

ステップＳ２１９において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」を読み出し、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」は、ＤＰＦ４３の浄化率が約１０％になるときの床温に対応している（図８参照）。また、ＤＰＦ４３に担持されている白金（Ｐｔ）等の貴金属の量は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持されている貴金属の量よりも少ないため、「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」は、「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも高い床温（例えば、約２００℃）に設定される。 In step S219, the controller 50 reads the floor temperature TP1 of the first DPF block 43A, which is the upstream portion of the DPF 43, from the RAM. Then, the controller 50 reads out the "DPF lower limit floor temperature TC2" from the ROM and determines whether or not the current floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is equal to or higher than the "DPF lower limit floor temperature TC2". The "DPF lower limit bed temperature TC2" corresponds to the bed temperature when the purification rate of the DPF 43 is approximately 10% (see FIG. 8). In addition, since the amount of precious metal such as platinum (Pt) supported on the DPF 43 is less than the amount of precious metal supported on the oxidation catalyst (DOC) 42, "DPF lower limit bed temperature TC2" is equal to "DOC lower limit It is set to a bed temperature (for example, about 200° C.) higher than the bed temperature TC1″.

そして、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２２０の処理に進む。ステップＳ２２０において、制御装置５０は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２２２の処理に進む。 Then, when it is determined that the current bed temperature TP1 of the first DPF block 43A is lower than the "DPF lower limit bed temperature TC2" (S219: NO), the controller 50 proceeds to the process of step S220. . In step S220, the control device 50 sets the purification rate of the first DPF block 43A to "0%" and stores it in the RAM, and then proceeds to the process of step S222, which will be described later.

一方、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２２１の処理に進む。ステップＳ２２１において、制御装置５０は、図８に示すＤＰＦ４３の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６２で示す２次元マップＭ２を用いて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応する第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２２の処理に進む。 On the other hand, when it is determined that the current bed temperature TP1 of the first DPF block 43A is equal to or higher than the "DPF lower limit bed temperature TC2" (S219: YES), the control device 50 proceeds to the process of step S221. In step S221, the control device 50 indicates a solid line 62 that associates the relationship between the bed temperature of the DPF 43 shown in FIG. Using the two-dimensional map M2, the purification rate of the first DPF block 43A corresponding to the floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is obtained and stored in the RAM, and then the process proceeds to step S222.

図８に示すように、２次元マップＭ２では、ＤＰＦ４３の床温がＤＰＦ下限床温ＴＣ２以上（例えば、約２００℃以上）の床温になると、床温に対応する浄化率が急激に上昇する。尚、ＤＰＦ４３の床温に対応する浄化率を取得する２次元マップＭ２は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。 As shown in FIG. 8, in the two-dimensional map M2, when the bed temperature of the DPF 43 becomes equal to or higher than the DPF lower limit bed temperature TC2 (for example, about 200° C. or higher), the purification rate corresponding to the bed temperature rises sharply. . The two-dimensional map M2 for acquiring the purification rate corresponding to the bed temperature of the DPF 43 is acquired in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in the ROM in advance as a map or formula.

図４に示すように、ステップＳ２２２において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」を読み出し、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であるか否かを判定する。 As shown in FIG. 4, in step S222, the controller 50 reads the floor temperature TP2 of the second DPF block 43B, which is the downstream portion of the DPF 43, from the RAM. Then, the controller 50 reads "DPF lower limit floor temperature TC2" from the ROM and determines whether or not the current floor temperature TP2 of the second DPF block 43B is equal to or higher than "DPF lower limit floor temperature TC2".

そして、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２２２：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２２３の処理に進む。ステップＳ２２３において、制御装置５０は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２２５の処理（図５参照）に進む。 Then, when it is determined that the current floor temperature TP2 of the second DPF block 43B is lower than the "DPF lower limit floor temperature TC2" (S222: NO), the controller 50 proceeds to the process of step S223. . In step S223, the control device 50 sets the purification rate of the second DPF block 43B to "0%" and stores it in the RAM, and then proceeds to the process of step S225 (see FIG. 5), which will be described later.

一方、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２２４の処理に進む。ステップＳ２２４において、制御装置５０は、図８に示すＤＰＦ４３の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６２で示す２次元マップＭ２を用いて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応する第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２５（図５参照）の処理に進む。 On the other hand, when it is determined that the current bed temperature TP2 of the second DPF block 43B is equal to or higher than the "DPF lower limit bed temperature TC2" (S222: YES), the controller 50 proceeds to the process of step S224. In step S224, the control device 50 indicates a solid line 62 that associates the relationship between the bed temperature of the DPF 43 shown in FIG. Using the two-dimensional map M2, the purification rate of the second DPF block 43B corresponding to the floor temperature TP2 of the second DPF block 43B is acquired and stored in the RAM, after which the process proceeds to step S225 (see FIG. 5).

図５に示すように、ステップＳ２２５において、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。また、制御装置５０は、現在から所定時間（例えば、１秒）前までに各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄに指示した燃料噴射量をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、吸入空気流量ＧＡと燃料噴射量の合計値を排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２６の処理に進む。尚、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出し、排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶してもよい。 As shown in FIG. 5, in step S225, the control device 50 calculates the intake air flow rate GA [g/sec] from the detection signal input from the intake air flow rate detection device 31. FIG. Further, the control device 50 reads from the RAM the fuel injection amounts instructed to the respective injectors 14A to 14D a predetermined time (for example, one second) before the present. After storing the total value of the intake air flow rate GA and the fuel injection amount as the exhaust gas flow rate [g/sec] in the RAM, the control device 50 proceeds to the process of step S226. The control device 50 may calculate the intake air flow rate GA [g/sec] from the detection signal input from the intake air flow rate detection device 31 and store it in the RAM as the exhaust gas flow rate [g/sec].

ステップＳ２２６において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図９に示す第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１を用いて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出して、第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２７の処理に進む。 In step S226, the control device 50 sets the current purification rate [%] of the first DOC block 42A, which is the upstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, and the current exhaust gas flow rate [g/ sec] are read from the RAM. Then, the control device 50 uses the fuel addition amount map M11 of the first DOC block 42A shown in FIG. , is stored in the RAM as the fuel addition amount [mm 3 /sec] of the first DOC block 42A, and then the process proceeds to step S227.

ここで、図９に示すように、第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１は、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第１ＤＯＣブロック４２Ａに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ3／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図９に示す第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。 Here, as shown in FIG. 9, the fuel addition amount map M11 of the first DOC block 42A is obtained by using the purification rate [%] and the exhaust gas flow rate [g/sec] of the first DOC block 42A as parameters. It is a map of the value obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment for the fuel addition amount [mm 3 / sec] that does not emit white smoke added to the there is Therefore, the fuel addition amount corresponding to the purification rate of the first DOC block 42A of "0" [%] is set to "0" [mm 3 /sec]. In addition, in the fuel addition amount map M11 of the first DOC block 42A shown in FIG. 9, when the purification rate and the exhaust gas flow rate are values between points on the map, the fuel addition amount [mm 3 /sec] is calculated by interpolation processing. Calculate

図５に示すように、ステップＳ２２７において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１０に示す第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２を用いて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出して、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２８の処理に進む。 As shown in FIG. 5, in step S227, the control device 50 sets the current purification rate [%] of the second DOC block 42B, which is the downstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, and the current purification rate [%] acquired in step S225. and the exhaust gas flow rate [g/sec] are read out from the RAM. Then, the control device 50 uses the fuel addition amount map M12 of the second DOC block 42B shown in FIG. , is stored in the RAM as the fuel addition amount [mm 3 /sec] of the second DOC block 42B, and then the process proceeds to step S228.

ここで、図１０に示すように、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２は、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第２ＤＯＣブロック４２Ｂに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ3／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１０に示す第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。 Here, as shown in FIG. 10, the fuel addition amount map M12 of the second DOC block 42B is obtained by using the purification rate [%] and the exhaust gas flow rate [g/sec] of the second DOC block 42B as parameters. It is a map of the value obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment for the fuel addition amount [mm 3 / sec] that does not emit white smoke added to the there is Therefore, the fuel addition amount corresponding to the purification rate of the second DOC block 42B of "0" [%] is set to "0" [mm 3 /sec]. In addition, in the fuel addition amount map M12 of the second DOC block 42B shown in FIG. 10, when the purification rate and the exhaust gas flow rate are values between points on the map, the fuel addition amount [mm 3 /sec] is calculated by interpolation processing. Calculate

図５に示すように、ステップＳ２２８において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１１に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１を用いて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出して、第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２９の処理に進む。 As shown in FIG. 5, in step S228, the control device 50 sets the current purification rate [%] of the first DPF block 43A, which is the upstream portion of the DPF 43, and the current exhaust gas flow rate [%] acquired in step S225. g/sec] are read from the RAM. Then, the control device 50 uses the fuel addition amount map M21 of the first DPF block 43A shown in FIG. , is stored in the RAM as the fuel addition amount [mm 3 /sec] of the first DPF block 43A, and then the process proceeds to step S229.

ここで、図１１に示すように、第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第１ＤＰＦブロック４３Ａに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ3／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１１に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。 Here, as shown in FIG. 11, the fuel addition amount map M21 of the first DPF block 43A is calculated using the purification rate [%] of the first DPF block 43A and the exhaust gas flow rate [g/sec] as parameters. It is a map of the value obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment for the fuel addition amount [mm 3 / sec] that does not emit white smoke added to the there is Therefore, the fuel addition amount corresponding to the purification rate of the first DPF block 43A of "0" [%] is set to "0" [mm 3 /sec]. In addition, in the fuel addition amount map M21 of the first DPF block 43A shown in FIG. 11, when the purification rate and the exhaust gas flow rate are values between points on the map, the fuel addition amount [mm 3 /sec] is calculated by interpolation processing. Calculate

図５に示すように、ステップＳ２２９において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１２に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２を用いて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出して、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２３０の処理に進む。 As shown in FIG. 5, in step S229, the control device 50 sets the current purification rate [%] of the second DPF block 43B, which is the downstream portion of the DPF 43, and the current exhaust gas flow rate [%] acquired in step S225. g/sec] are read from the RAM. Then, the control device 50 uses the fuel addition amount map M22 of the second DPF block 43B shown in FIG. , is stored in the RAM as the fuel addition amount [mm 3 /sec] for the second DPF block 43B, and then the process proceeds to step S230.

ここで、図１２に示すように、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第２ＤＰＦブロック４３Ｂに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ3／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１２に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。 Here, as shown in FIG. 12, the fuel addition amount map M22 of the second DPF block 43B is obtained by using the purification rate [%] and the exhaust gas flow rate [g/sec] of the second DPF block 43B as parameters. It is a map of the value obtained by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experiment for the fuel addition amount [mm 3 / sec] that does not emit white smoke added to the there is Therefore, the fuel addition amount corresponding to the purification rate of the second DPF block 43B of "0" [%] is set to "0" [mm 3 /sec]. In addition, in the fuel addition amount map M22 of the second DPF block 43B shown in FIG. 12, when the purification rate and the exhaust gas flow rate are values between points on the map, the fuel addition amount [mm 3 /sec] is calculated by interpolation processing. Calculate

図５に示すように、ステップＳ２３０において、制御装置５０は、第１ＤＯＣブロック４２Ａ、第２ＤＯＣブロック４２Ｂ、第１ＤＰＦブロック４３Ａ、及び、第２ＤＰＦブロック４３Ｂのそれぞれの燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＲＡＭから読み出し、合計して、燃料添加弁２８から添加（供給）する燃料の「合計添加量」［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１８の処理に進む。 As shown in FIG. 5, in step S230, the control device 50 sets the fuel addition amount [mm 3 /sec] of each of the first DOC block 42A, the second DOC block 42B, the first DPF block 43A, and the second DPF block 43B. After reading from the RAM, totaling, and storing in the RAM as the "total addition amount" [mm 3 /sec] of the fuel added (supplied) from the fuel addition valve 28, the sub-process is terminated and the process returns to the main flow chart. , the process proceeds to step S18.

図２に示すように、ステップＳ１８において、制御装置５０は、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたか否かを判定する。この燃料実行タイミングとは、例えば、第１番気筒が排気行程を迎えるタイミング、つまり、クランク角度で７２０°回転する毎に燃料添加実行タイミングを迎える。これにより、第１番気筒の排気行程に同期させて、燃料添加弁２８から燃料添加を行うことで、添加燃料が排気ガスに拡散し易くなる。 As shown in FIG. 2, in step S18, the control device 50 determines whether or not the fuel addition execution timing for adding fuel from the fuel addition valve 28 has arrived. This fuel execution timing is, for example, the timing at which the first cylinder reaches the exhaust stroke, that is, the fuel addition execution timing is reached every time the crank angle rotates by 720°. As a result, by performing fuel addition from the fuel addition valve 28 in synchronism with the exhaust stroke of the first cylinder, the added fuel is easily diffused into the exhaust gas.

そして、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えていないと判定した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。一方、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたと判定した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１９の処理に進む。ステップＳ１９において、制御装置５０は、上記ステップＳ２３０で算出した燃料の「合計添加量」［ｍｍ3／ｓｅｃ］をＲＡＭから読み出し、この「合計添加量」［ｍｍ3／ｓｅｃ］に、図２に示す処理を起動する間隔の時間（例えば１０［ｍｓｅｃ］間隔で起動する場合は１０［ｍｓｅｃ］である）を乗算して算出した燃料添加量［ｍｍ3］の燃料を燃料添加弁２８を介して排気ガス中に添加（供給）した後、ステップＳ２０の処理に進む。 Then, when it is determined that the fuel addition execution timing for adding fuel from the fuel addition valve 28 has not arrived (S18: NO), the control device 50 terminates the process. On the other hand, when it is determined that the fuel addition execution timing for adding fuel from the fuel addition valve 28 has arrived (S18: YES), the control device 50 proceeds to the processing of step S19. In step S19, the control device 50 reads out the "total addition amount" [mm 3 /sec] of the fuel calculated in step S230 from the RAM, and stores the "total addition amount" [mm 3 /sec] in FIG. The amount of fuel added [mm 3 ] calculated by multiplying the time of the interval for activating the indicated process (for example, 10 [msec] when activating at 10 [msec] intervals) is supplied through the fuel addition valve 28. After adding (supplying) to the exhaust gas, the process proceeds to step S20.

ステップＳ２０において、制御装置５０は、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２１の処理に進む。「ＰＭカウンタ更新処理」は、不図示のＰＭカウンタから燃焼焼却した粒子状物質（ＰＭ）に相当するカウント値を減算する処理である。 In step S20, the control device 50 executes the sub-process of "PM counter update process", and then proceeds to the process of step S21. The "PM counter update process" is a process of subtracting a count value corresponding to incinerated particulate matter (PM) from a PM counter (not shown).

［ＰＭカウンタ更新処理］
ここで、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理の詳細について図６、図１３及び図１４に基づいて説明する。図６に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、制御装置５０は、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６Ｃによって、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２（図７参照）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３（図７参照）と、を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１２の処理に進む。 [PM counter update process]
Here, the details of the sub-processing of "PM counter update processing" will be described with reference to FIGS. 6, 13 and 14. FIG. As shown in FIG. 6, first, in step S311, the control device 50 detects the exhaust gas temperature T2 (see FIG. 7) on the upstream side of the DPF 43 and the After the gas temperature T3 (see FIG. 7) is detected and stored in the RAM, the process proceeds to step S312.

ステップＳ３１２において、制御装置５０は、略円柱状に構成されたＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂに仮想的に２分割する（図７参照）。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第１ＤＰＦブロック４３Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ３に基づいて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１（図７参照）を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。 In step S312, the control device 50 virtually divides the substantially cylindrical DPF 43 into a first DPF block 43A and a second DPF block 43B of substantially equal volume so as to be stacked along the flow direction (Fig. 7). Based on a temperature map MP3 (not shown), the controller 50 associates the exhaust gas temperatures T2 and T3 with the floor temperature TP1 at the central position in the flow direction on the central axis of the first DPF block 43A. A floor temperature TP1 (see FIG. 7) of the first DPF block 43A is calculated (estimated) and stored in the RAM.

また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ４に基づいて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２（図７参照）を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１３の処理に進む。 In addition, the control device 50, based on a temperature map MP4 (not shown) that associates the relationship between the exhaust gas temperatures T2 and T3 and the floor temperature TP2 at the central position in the flow direction on the central axis of the second DPF block 43B, After calculating (estimating) the floor temperature TP2 (see FIG. 7) of the second DPF block 43B and storing it in the RAM, the process proceeds to step S313.

ステップＳ３１３において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」を読み出し、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」は、粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される下限温度であって、例えば、約５００℃～６００℃である。 In step S313, the control device 50 reads the floor temperature TP1 of the first DPF block 43A, which is the upstream portion of the DPF 43, from the RAM. Then, the control device 50 reads out the "first DPF combustion lower limit temperature TD1" from the ROM and determines whether or not the current floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is equal to or higher than the "first DPF combustion lower limit temperature TD1". do. The "first DPF combustion lower limit temperature TD1" is the lower limit temperature at which particulate matter (PM) is combusted, and is, for example, approximately 500°C to 600°C.

そして、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」未満の床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＮＯ）、制御装置５０は、後述のステップＳ３１６の処理に進む。一方、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１４の処理に進む。 Then, when it is determined that the current floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is lower than the "first DPF combustion lower limit temperature TD1" (S313: NO), the control device 50 performs the processing of step S316, which will be described later. proceed to On the other hand, when it is determined that the current bed temperature TP1 of the first DPF block 43A is equal to or higher than the "first DPF combustion lower limit temperature TD1" (S313: YES), the control device 50 proceeds to the process of step S314. .

ステップＳ３１４において、制御装置５０は、図１３に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温とＰＭ燃焼速度との関係を対応づけたＰＭ燃焼速度マップＭ３１を用いて、上記ステップＳ３１２で算出した第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１５に進む。 In step S314, the control device 50 uses the PM burning speed map M31 that associates the relationship between the bed temperature of the first DPF block 43A and the PM burning speed shown in FIG. After acquiring the PM burning rate corresponding to the bed temperature TP1 and storing it in the RAM, the process proceeds to step S315.

図１３には、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１とＰＭ燃焼速度との関係の一例が示されている。図１３に示すように、ＰＭ燃焼速度マップＭ３１では、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が高くなるほど、粒子状物質（ＰＭ）の燃焼するＰＭ燃焼速度は速くなる。尚、ＰＭ燃焼速度を取得するＰＭ燃焼速度マップＭ３１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。 FIG. 13 shows an example of the relationship between the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A and the PM burning speed. As shown in FIG. 13, in the PM burning speed map M31, the higher the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A, the faster the PM burning speed at which particulate matter (PM) burns. Incidentally, the PM burning speed map M31 for obtaining the PM burning speed is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in the ROM in advance as a map or formula.

図６に示すように、ステップＳ３１５において、ＰＭ燃焼速度は、第１ＤＰＦブロック４３Ａ内において、単位体積当たりの、且つ、単位時間当たりの粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量であることから、制御装置５０は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度をＲＡＭから読み出すと共に、ＲＯＭから第１ＤＰＦブロック４３Ａの体積を読み出す。そして、制御装置５０は、ＰＭ燃焼速度に第１ＤＰＦブロック４３Ａの体積と所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）とを乗算して、所定時間内に第１ＤＰＦブロック４３Ａ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を算出する。 As shown in FIG. 6, in step S315, the PM burning rate is the amount of particulate matter (PM) burned per unit volume and per unit time in the first DPF block 43A. A reference numeral 50 reads the PM burning rate corresponding to the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A from the RAM and reads the volume of the first DPF block 43A from the ROM. Then, the control device 50 multiplies the PM combustion speed by the volume of the first DPF block 43A and a predetermined time (for example, the time between fuel injections by the fuel addition valve 28), and the first DPF within the predetermined time. The amount of particulate matter (PM) burned in block 43A is calculated.

続いて、制御装置５０は、算出した粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値から減算した後、ステップＳ３１６に進む。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内に堆積したＰＭ堆積量から、所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）内に第１ＤＰＦブロック４３Ａ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を減算した後、ステップＳ３１６に進む。 Subsequently, the controller 50 subtracts the calculated count value corresponding to the amount of particulate matter (PM) burned from the count value of the PM counter provided in the EEPROM, and then proceeds to step S316. In other words, the control device 50 determines the amount of particulate matter to be burned in the first DPF block 43A within a predetermined time (for example, the time between fuel injections by the fuel addition valve 28) from the amount of PM deposited in the DPF 43. After subtracting the combustion amount of the substance (PM), the process proceeds to step S316.

ステップＳ３１６において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」を読み出し、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」は、粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される下限温度であって、例えば、約５００℃～６００℃である。 In step S316, the controller 50 reads the floor temperature TP2 of the second DPF block 43B, which is the downstream portion of the DPF 43, from the RAM. Then, the control device 50 reads the "second DPF combustion lower limit temperature TD2" from the ROM, and determines whether or not the current bed temperature TP2 of the second DPF block 43B is equal to or higher than the "second DPF combustion lower limit temperature TD2". do. The "second DPF combustion lower limit temperature TD2" is the lower limit temperature at which particulate matter (PM) is combusted, and is, for example, about 500°C to 600°C.

そして、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」未満の床温であると判定した場合には（Ｓ３１６：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。一方、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ３１６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１７の処理に進む。 Then, when it is determined that the current floor temperature TP2 of the second DPF block 43B is lower than the "second DPF combustion lower limit temperature TD2" (S316: NO), the control device 50 terminates the sub-processing. Then, the process returns to the main flowchart and proceeds to the process of step S21. On the other hand, when it is determined that the current bed temperature TP2 of the second DPF block 43B is equal to or higher than the "second DPF combustion lower limit temperature TD2" (S316: YES), the control device 50 proceeds to the process of step S317. .

ステップＳ３１７において、制御装置５０は、図１４に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温とＰＭ燃焼速度との関係を対応づけたＰＭ燃焼速度マップＭ３２を用いて、上記ステップＳ３１２で算出した第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１８に進む。 In step S317, the control device 50 uses the PM burning speed map M32, which associates the relationship between the bed temperature of the second DPF block 43B and the PM burning speed shown in FIG. After acquiring the PM burning rate corresponding to the bed temperature TP2 and storing it in the RAM, the process proceeds to step S318.

図１４には、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２とＰＭ燃焼速度との関係の一例が示されている。図１４に示すように、ＰＭ燃焼速度マップＭ３２では、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が高くなるほど、粒子状物質（ＰＭ）の燃焼するＰＭ燃焼速度は速くなる。尚、ＰＭ燃焼速度を取得するＰＭ燃焼速度マップＭ３２は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。 FIG. 14 shows an example of the relationship between the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B and the PM burning speed. As shown in FIG. 14, in the PM burning speed map M32, the higher the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B, the faster the PM burning speed at which particulate matter (PM) burns. Incidentally, the PM burning speed map M32 for obtaining the PM burning speed is obtained in advance by CAE (Computer Aided Engineering) analysis or experimentation, and is stored in the ROM in advance as a map or formula.

図６に示すように、ステップＳ３１８において、ＰＭ燃焼速度は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内において、単位体積当たりの、且つ、単位時間当たりの粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量であることから、制御装置５０は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度をＲＡＭから読み出すと共に、ＲＯＭから第２ＤＰＦブロック４３Ｂの体積を読み出す。そして、制御装置５０は、ＰＭ燃焼速度に第２ＤＰＦブロック４３Ｂの体積と所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）とを乗算して、所定時間内に第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を算出する。 As shown in FIG. 6, in step S318, the PM burning rate is the amount of particulate matter (PM) burned per unit volume and per unit time in the second DPF block 43B. A reference numeral 50 reads the PM burning rate corresponding to the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B from the RAM and reads the volume of the second DPF block 43B from the ROM. Then, the control device 50 multiplies the PM combustion speed by the volume of the second DPF block 43B and a predetermined time (for example, the time between fuel injections by the fuel addition valve 28), and the second DPF within the predetermined time. The amount of particulate matter (PM) burned in block 43B is calculated.

続いて、制御装置５０は、算出した粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値から減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内に堆積したＰＭ堆積量から、所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）内に第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。 Subsequently, the control device 50 subtracts the calculated count value corresponding to the amount of particulate matter (PM) burned from the count value of the PM counter provided in the EEPROM, and then terminates the sub-processing to complete the main processing. Returning to the flowchart, the process proceeds to step S21. In other words, the control device 50 determines the amount of particulate matter to be burned in the second DPF block 43B within a predetermined time (for example, the time between fuel injections by the fuel addition valve 28) from the amount of PM deposited in the DPF 43. After subtracting the amount of the substance (PM) burned, the sub-process is terminated, the process returns to the main flow chart, and the process proceeds to step S21.

図２に示すように、ステップＳ２１において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値を読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」以上であると判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）が、未だ全て燃焼焼却されていないと判定して、当該処理を終了する。 As shown in FIG. 2, in step S21, the control device 50 reads the count value of the PM counter provided in the EEPROM, and determines whether or not the count value of the PM counter is smaller than the "regeneration end threshold value C2". . That is, the control device 50 determines whether or not substantially all of the particulate matter (PM) within the DPF 43 has been burned. Then, when it is determined that the count value of the PM counter is equal to or greater than the "regeneration end threshold value C2" (S21: NO), the control device 50 determines that all the particulate matter (PM) in the DPF 43 has not yet been burned. It is determined that there is not, and the process ends.

一方、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたと判定し、燃料添加弁２８による燃料の噴射（添加）を終了して、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、制御装置５０は、ＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、制御装置５０は、燃料添加弁２８による燃料添加が許可された旨を表す燃料添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。 On the other hand, when it is determined that the count value of the PM counter is smaller than the "regeneration end threshold value C2" (S21: YES), the control device 50 determines that almost all of the particulate matter (PM) in the DPF 43 has been burned and incinerated. Then, the injection (addition) of fuel by the fuel addition valve 28 is terminated, and the process proceeds to step S22. In step S22, the control device 50 reads out the DPF regeneration request flag from the RAM, sets it to "OFF", stores it in the RAM again, and proceeds to step S23. In step S23, the control device 50 reads from the RAM the fuel addition permission flag indicating that the addition of fuel by the fuel addition valve 28 is permitted, sets it to "OFF", stores it in the RAM again, and then terminates the process. do.

［フィルタ再生処理の一例］
ここで、ＤＰＦ４３のフィルタ再生処理の一例について図１５及び図１６に基づいて説明する。尚、図１５及び図１６において、一点鎖線７１は、排気温度検出装置３６Ａによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気ガス温度Ｔ１の温度変化の一例を示している。破線７２は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１の温度変化の一例を示している。実線７３は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２の温度変化の一例を示している。 [Example of filter regeneration process]
Here, an example of filter regeneration processing of the DPF 43 will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. In FIGS. 15 and 16, a dashed line 71 indicates an example of temperature change in the exhaust gas temperature T1 on the upstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 detected by the exhaust temperature detection device 36A. A dashed line 72 indicates an example of temperature change of the bed temperature TO1 of the first DOC block 42A, which is the upstream side portion of the oxidation catalyst (DOC) 42 . A solid line 73 indicates an example of the temperature change of the bed temperature TO2 of the second DOC block 42B, which is the downstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42 .

二点鎖線７４は、排気温度検出装置３６Ｂによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２の温度変化の一例を示している。太破線７５は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１の温度変化の一例を示している。太実線７６は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２の温度変化の一例を示している。太一点鎖線７７は、排気温度検出装置３６Ｃによって検出されたＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３の温度変化の一例を示している。 A two-dot chain line 74 indicates an example of temperature change in the exhaust gas temperature T2 on the downstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 and on the upstream side of the DPF 43 detected by the exhaust temperature detection device 36B. A thick dashed line 75 indicates an example of a temperature change in the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A, which is the upstream portion of the DPF 43 . A thick solid line 76 indicates an example of the temperature change of the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B, which is the downstream portion of the DPF 43 . A bold dashed line 77 indicates an example of temperature change in the exhaust gas temperature T3 on the downstream side of the DPF 43 detected by the exhaust temperature detection device 36C.

図１５に示すように、ＤＰＦ４３のフィルタ再生処理が開始された場合には、破線７２で示すように、時間ＴＳ１［ｓｅｃ］において、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分を構成する第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１は、ＤＯＣ下限床温ＴＣ１（例えば、約１５０℃～１８０℃）以上の約２００℃になり活性化される。このため、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１に対応する燃料添加量が取得されて、燃料添加弁２８から白煙が出ない添加量の燃料の添加（供給）が開始されて、排気ガス温度が上昇する。 As shown in FIG. 15, when the filter regeneration process of the DPF 43 is started, as indicated by the dashed line 72, at time TS1 [sec], the first DOC constituting the upstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42 The bed temperature TO1 of the block 42A becomes approximately 200° C., which is higher than the DOC lower limit bed temperature TC1 (for example, approximately 150° C. to 180° C.) and is activated. Therefore, the fuel addition amount corresponding to the bed temperature TO1 of the first DOC block 42A is acquired, and addition (supply) of the fuel addition amount that does not emit white smoke from the fuel addition valve 28 is started, and the exhaust gas temperature rises. Rise.

一方、二点鎖線７４で示すように、排気温度検出装置３６Ｂによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２の温度が、ＤＯＣ下限床温ＴＣ１（例えば、約１５０℃～１８０℃）以上の約２００℃になる時点は、時間ＴＳ２［ｓｅｃ］である。従って、ＤＰＦ４３の従来のフィルタ再生の燃料添加弁２８による燃料の添加（供給）開始時点よりも、時間ΔＴＳ＝ＴＳ２－ＴＳ１［ｓｅｃ］だけ早い時点で、燃料添加弁２８から燃料の添加（供給）が開始される。 On the other hand, as indicated by a two-dot chain line 74, the temperature of the exhaust gas temperature T2 on the downstream side of the oxidation catalyst (DOC) 42 and on the upstream side of the DPF 43 detected by the exhaust temperature detection device 36B is the DOC lower limit bed temperature TC1. (For example, about 150° C. to 180° C.) or more to about 200° C. is time TS2 [sec]. Therefore, the fuel is added (supplied) from the fuel addition valve 28 at a time ΔTS=TS2−TS1 [sec] earlier than the time when the addition (supply) of fuel by the fuel addition valve 28 for conventional filter regeneration of the DPF 43 is started. is started.

その結果、酸化触媒（ＤＯＣ）４２からＤＰＦ４３へ流出する排気ガス温度Ｔ２を従来よりも時間ΔＴＳ＝ＴＳ２－ＴＳ１［ｓｅｃ］だけ早い時点から上昇させることができる。これにより、ＤＰＦ４３の上流側部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）以上の床温となる時点を早め、ＤＰＦ４３のフィルタ再生を従来よりも早く開始することができる。従って、ＤＰＦ４３の再生時間の短縮化を図ることができる。 As a result, the temperature T2 of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst (DOC) 42 to the DPF 43 can be increased from a point in time earlier by ΔTS=TS2−TS1 [sec] than conventionally. As a result, the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A, which constitutes the upstream portion of the DPF 43, reaches the first DPF combustion lower limit temperature TD1 (for example, 500° C.) or higher, and the filter regeneration of the DPF 43 is accelerated. can start even earlier. Therefore, the regeneration time of the DPF 43 can be shortened.

また、図１６に示すように、車両が減速して、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度Ｔ１が低下した場合には、太破線７５で示すように、ＤＰＦ４３の上流側の部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降において、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）よりも低い温度となる。一方、太実線７６で示すように、ＤＰＦ４３の下流側の部分を構成する第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］まで、第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２（例えば、５００℃）よりも高い温度となり、活性化されている。 Further, as shown in FIG. 16, when the vehicle decelerates and the exhaust gas temperature T1 flowing into the oxidation catalyst (DOC) 42 decreases, the portion upstream of the DPF 43 is reduced as indicated by the thick dashed line 75. The bed temperature TP1 of the first DPF block 43A constituting the first DPF block 43A becomes a temperature lower than the first DPF combustion lower limit temperature TD1 (eg, 500° C.) after the time TG1 [sec]. On the other hand, as indicated by the thick solid line 76, the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B, which constitutes the downstream portion of the DPF 43, remains at the second DPF combustion lower limit temperature until time TG2 [sec] even after time TG1 [sec]. It becomes a temperature higher than TD2 (for example, 500° C.) and is activated.

ここで、太破線７５と太実線７６で示すように、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１、及び、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］まで、ＤＰＦ下限床温ＴＣ１及びＤＰＦ下限床温ＴＣ２（例えば、約２００℃）以上の温度（℃）である。その結果、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、白煙が出ない添加量の燃料が、燃料添加弁２８から継続して添加（供給）される。 Here, as indicated by the thick dashed line 75 and the thick solid line 76, the bed temperature TP1 of the first DPF block 43A and the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B remain at TG2 [sec] even after the time TG1 [sec]. , the temperature (° C.) is equal to or higher than the DPF lower limit bed temperature TC1 and the DPF lower limit bed temperature TC2 (for example, about 200° C.). As a result, even after the time TG1 [sec], the fuel addition valve 28 continues to add (supply) an amount of fuel that does not produce white smoke.

これにより、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］以降においても、第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２（例えば、５００℃）よりも高い温度となるため、上記ステップＳ３１７の処理が実行されて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度が取得される。そして、上記ステップＳ３１８の処理が実行されて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼焼却される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量が算出され、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）のＰＭ堆積量から減算することができる。 As a result, the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B is higher than the second DPF combustion lower limit temperature TD2 (for example, 500° C.) even after the time TG2 [sec], so the process of step S317 is executed. Then, the PM burning rate corresponding to the bed temperature TP2 of the second DPF block 43B is acquired. Then, the process of step S318 is executed, the amount of particulate matter (PM) burned in the second DPF block 43B is calculated, and the PM accumulation amount of the particulate matter (PM) accumulated in the DPF 43 is calculated. can be subtracted from

その結果、ＤＰＦ４３内に捕集された粒子状物質（ＰＭ）の燃焼焼却を、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）よりも低い温度となる時間ＴＧ１［ｓｅｃ］よりも、更に、時間ΔＴＧ＝ＴＧ２－ＴＧ１［ｓｅｃ］だけ遅い時間ＴＧ２［ｓｅｃ］以降まで延長することができる。従って、ＤＰＦ４３のフィルタ再生は、従来のフィルタ再生の終了時点よりも遅い時点まで継続されるため、ＤＰＦ４３の再生時間の更なる短縮化を図ることができる。 As a result, the combustion of particulate matter (PM) trapped in the DPF 43 is stopped during the time when the floor temperature TP1 of the first DPF block 43A is lower than the first DPF combustion lower limit temperature TD1 (for example, 500° C.). TG1 [sec] can be further extended to after TG2 [sec], which is later by time ΔTG=TG2−TG1 [sec]. Therefore, filter regeneration of the DPF 43 continues until a point later than the end point of conventional filter regeneration, so that the regeneration time of the DPF 43 can be further shortened.

また、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側部分を構成する第１ＤＯＣブロック４２Ａと、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側部分を構成する第２ＤＯＣブロック４２Ｂと、ＤＰＦ４３の上流側部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａと、ＤＰＦ４３の下流側部分を構成する第２ＤＰＦブロック４３Ｂとの、それぞれにおいて、燃料添加弁２８から添加される燃料の白煙が出ない添加量を算出して、これらの合計添加量を算出する。これにより、燃料添加弁２８から添加される燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。 The control device 50 also controls a first DOC block 42A forming an upstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, a second DOC block 42B forming a downstream portion of the oxidation catalyst (DOC) 42, and an upstream portion of the DPF 43. and the second DPF block 43B constituting the downstream portion of the DPF 43, the amount of fuel added from the fuel addition valve 28 that does not emit white smoke is calculated. Calculate the total amount added. As a result, the accuracy of the amount of fuel added from the fuel addition valve 28 can be increased, and white smoke in the exhaust gas can be prevented with higher accuracy.

ここで、排気ガス浄化装置４１は、浄化触媒装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ａは、上流側排気温度検出装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ｂは、中間排気温度検出装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ｃは、下流側排気温度検出装置の一例として機能する。制御装置５０は、仮想分割装置、床温推定装置、浄化率取得装置、添加量算出装置、排気ガス流量取得装置の一例として機能する。 Here, the exhaust gas purification device 41 functions as an example of a purification catalyst device. The exhaust temperature detection device 36A functions as an example of an upstream side exhaust temperature detection device. The exhaust temperature detection device 36B functions as an example of an intermediate exhaust temperature detection device. The exhaust temperature detection device 36C functions as an example of a downstream side exhaust temperature detection device. The control device 50 functions as an example of a virtual dividing device, a bed temperature estimating device, a purification rate obtaining device, an addition amount calculating device, and an exhaust gas flow rate obtaining device.

本発明の排気ガス浄化装置は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１～図１６の前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。 The exhaust gas purifying device of the present invention is not limited to the configuration, structure, appearance, shape, processing procedure, etc. described in the above embodiment, and various modifications, improvements, and modifications are possible without changing the gist of the present invention. Addition and deletion are possible. In the following description, the same reference numerals as those of the internal combustion engine 10 and the like according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 16 denote the same or corresponding parts as the internal combustion engine 10 and the like according to the embodiment.

（Ａ）例えば、前記実施形態では、上記ステップＳ１９の処理において、制御装置５０は、燃料添加弁２８を介して、排気ガス中に未燃燃料を添加（供給）したが、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄを介して、いわゆるポスト噴射によって排気ガス中に未燃燃料を供給するようにしてもよい。 (A) For example, in the above embodiment, in the process of step S19, the control device 50 adds (supplies) unburned fuel to the exhaust gas via the fuel addition valve 28, but each injector 14A to 14D Through so-called post-injection, unburned fuel may be supplied into the exhaust gas.

（Ｂ）また、例えば、酸化触媒（ＤＯＣ）４２とＤＰＦ４３は、それぞれ、流れ方向に沿って積層されるように３つ以上のブロックに仮想的に分割するようにしてもよい。これにより、各ブロック毎の床温を推定することによって、燃料添加弁２８によって添加する燃料を各ブロック毎に高精度に算出して、ＤＰＦ４３の再生処理の期間を更に延長することができる。 (B) Further, for example, the oxidation catalyst (DOC) 42 and the DPF 43 may each be virtually divided into three or more blocks so as to be stacked along the flow direction. As a result, by estimating the bed temperature for each block, the fuel to be added by the fuel addition valve 28 can be calculated for each block with high accuracy, and the period of regeneration of the DPF 43 can be further extended.

（Ｃ）また、例えば、酸化触媒（ＤＯＣ）４２を設けないで、ＤＰＦ４３に担持される白金（Ｐｔ）等の貴金属の量を多くして、ＤＰＦ４３だけを設ける場合においても、制御装置５０は、ＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように仮想的に複数のブロックに分割するようにしてもよい。そして、ＤＰＦ４３の床温を、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６Ｃによって検出された排気ガス温度に基づいて、各ブロック毎に算出し、燃料添加弁２８によって添加する白煙のでない燃料の添加量を各ブロック毎に求めるようにしてもよい。これにより、前記実施形態と同様に、ＤＰＦ４３のフィルタ再生の期間を、従来のフィルタ再生の期間よりも延長することができ、ＤＰＦ４３の再生時間の短縮化を図ることができる。 (C) Further, for example, even when only the DPF 43 is provided by increasing the amount of precious metal such as platinum (Pt) supported on the DPF 43 without providing the oxidation catalyst (DOC) 42, the control device 50 The DPF 43 may be virtually divided into a plurality of blocks so as to be stacked along the flow direction. Then, the bed temperature of the DPF 43 is calculated for each block based on the exhaust gas temperature detected by each of the exhaust temperature detectors 36B and 36C, and the amount of fuel added by the fuel addition valve 28 that does not produce white smoke is calculated. It may be determined for each block. As a result, as in the above-described embodiment, the filter regeneration period of the DPF 43 can be extended longer than the conventional filter regeneration period, and the regeneration time of the DPF 43 can be shortened.

（Ｄ）前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。 (D) Numerical values used in the description of the above embodiment are examples, and are not limited to these numerical values. Greater than (≧), less than (≦), greater than (>), less than (<), etc. may or may not include an equal sign.

１０ 内燃機関
１２ 排気通路（排気ガス通路）
２８ 燃料添加弁
３１ 吸入空気流量検出装置
３６Ａ～３６Ｃ 排気温度検出装置
４１ 排気ガス浄化装置
４２ 酸化触媒（ＤＯＣ）
４２Ａ 第１ＤＯＣブロック
４２Ｂ 第２ＤＯＣブロック
４３ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
４３Ａ 第１ＤＰＦブロック
４３Ｂ 第２ＤＰＦブロック
５０ 制御装置
５０１ 燃料添加量マップ記憶部
５０２ ＰＭ燃焼速度マップ記憶部 10 internal combustion engine 12 exhaust passage (exhaust gas passage)
28 Fuel addition valve 31 Intake air flow rate detection device 36A-36C Exhaust gas temperature detection device 41 Exhaust gas purification device 42 Oxidation catalyst (DOC)
42A First DOC block 42B Second DOC block 43 Particulate matter removal filter (DPF)
43A First DPF block 43B Second DPF block 50 Control device 501 Fuel addition amount map storage unit 502 PM burning speed map storage unit

Claims (4)

内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置と、
前記浄化触媒装置の上流側の排気ガス温度を検出する上流側排気温度検出装置と、
前記浄化触媒装置の下流側の排気ガス温度を検出する下流側排気温度検出装置と、
前記浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する仮想分割装置と、
前記上流側排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数の前記ブロック毎の床温を推定する床温推定装置と、
前記床温推定装置によって推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する浄化率取得装置と、
前記浄化率取得装置によって取得した複数の前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて前記ブロック毎の燃料添加量を取得して、前記浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出する添加量算出装置と、
を備え、
前記浄化率取得装置は、
前記ブロックの前記推定された床温が所定の下限床温よりも小さければ、当該ブロックの前記浄化率として０を取得し、
前記添加量算出装置は、
前記ブロックの前記取得された浄化率が０であれば、当該ブロックの前記燃料添加量として０を取得する、
排気ガス浄化装置。 a purification catalyst device disposed in an exhaust gas passage of an internal combustion engine and oxidizing unburned fuel in the exhaust gas to raise the temperature of the exhaust gas and purify the exhaust gas;
an upstream side exhaust gas temperature detection device that detects the temperature of the exhaust gas upstream of the purification catalyst device;
a downstream exhaust temperature detection device for detecting the exhaust gas temperature downstream of the purification catalyst device;
a virtual dividing device that virtually divides the purification catalyst device into a plurality of blocks along the flow direction of the exhaust gas;
a bed temperature estimating device for estimating a bed temperature for each of the plurality of blocks based on the respective exhaust gas temperatures detected by the upstream side exhaust temperature detecting device and the downstream side exhaust temperature detecting device;
a purification rate acquiring device for acquiring an exhaust gas purification rate for each block based on the bed temperatures for each of the plurality of blocks estimated by the bed temperature estimating device;
A fuel addition amount for each block is acquired based on the purification rate of the exhaust gas for each of the plurality of blocks acquired by the purification rate acquisition device, and a total fuel addition amount to be added to the purification catalyst device is calculated. an addition amount calculation device to
with
The purification rate acquisition device includes:
obtaining 0 as the purification rate of the block if the estimated bed temperature of the block is lower than a predetermined lower limit bed temperature;
The addition amount calculation device is
if the acquired purification rate of the block is 0, acquire 0 as the added fuel amount of the block;
Exhaust gas purification device. 請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
制御装置を備え、
前記浄化触媒装置は、
排気ガス中の未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、
前記酸化触媒の下流側に配置されて粒子状物質を捕集すると共に、前記貴金属を担持する粒子状物質除去フィルタと、
前記酸化触媒の下流側で、且つ、前記粒子状物質除去フィルタの上流側の排気ガス温度を検出する中間排気温度検出装置と、
を有し、
前記仮想分割装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれを仮想的に複数のブロックに分割し、
前記床温推定装置は、
前記上流側排気温度検出装置と前記中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記酸化触媒の複数の前記ブロック毎の床温を推定し、
前記中間排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎の床温を推定し、
前記浄化率取得装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率を取得し、
前記添加量算出装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量を算出し、
前記制御装置は、
前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎に推定された床温に基づいて前記粒子状物質除去フィルタに捕集された前記粒子状物質の減少量を取得する、
排気ガス浄化装置。 In the exhaust gas purification device according to claim 1,
with a control device,
The purification catalyst device is
an oxidation catalyst supporting a precious metal that oxidizes unburned fuel in exhaust gas;
a particulate matter removal filter arranged downstream of the oxidation catalyst to collect particulate matter and support the noble metal;
an intermediate exhaust gas temperature detection device that detects an exhaust gas temperature downstream of the oxidation catalyst and upstream of the particulate matter removal filter;
has
The virtual partitioning device is
virtually dividing each of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter into a plurality of blocks;
The bed temperature estimating device is
estimating a bed temperature for each of the plurality of blocks of the oxidation catalyst based on the respective exhaust gas temperatures detected by the upstream side exhaust temperature detection device and the intermediate exhaust temperature detection device;
estimating the bed temperature of each block of the particulate matter removal filter based on the respective exhaust gas temperatures detected by the intermediate exhaust temperature detection device and the downstream exhaust temperature detection device;
The purification rate acquisition device includes:
The purification rate of the exhaust gas for each of the blocks of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter based on the estimated floor temperatures of the plurality of blocks of each of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter. and get
The addition amount calculation device is
calculating a fuel addition amount to be added to the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter based on the exhaust gas purification rate for each block of the oxidation catalyst and the particulate matter removal filter;
The control device is
Acquiring the decrease amount of the particulate matter trapped in the particulate matter removal filter based on the bed temperature estimated for each block of the particulate matter removal filter;
Exhaust gas purification device. 請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置を備え、
前記添加量算出装置は、
前記ブロックのそれぞれに対して予め適合された前記排気ガス流量及び前記浄化率と、前記ブロックの燃料添加量と、の関係に、前記取得された排気ガス流量及び前記取得された浄化率を適用することによって前記ブロック毎の燃料添加量を取得する、
排気ガス浄化装置。 In the exhaust gas purification device according to claim 1 or claim 2,
Equipped with an exhaust gas flow rate acquisition device that acquires the exhaust gas flow rate,
The addition amount calculation device is
Applying the acquired exhaust gas flow rate and the acquired purification rate to the relationship between the exhaust gas flow rate and the purification rate pre-adapted for each of the blocks and the fuel addition amount of the block. to obtain the fuel addition amount for each block by
Exhaust gas purification device. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置において、
前記仮想分割装置は、
複数の前記ブロックが流れ方向に沿って積層されるように前記浄化触媒装置を仮想的に分割する、
排気ガス浄化装置。 In the exhaust gas purifier according to any one of claims 1 to 3,
The virtual partitioning device is
Virtually dividing the purification catalyst device so that a plurality of the blocks are stacked along the flow direction;
Exhaust gas purification device.
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