WO2015173960A1 - 排気浄化装置及び排気浄化方法 - Google Patents

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WO2015173960A1
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dpf
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大竹　真
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust purification device and an exhaust purification method.
  • a filter Diesel® Particulate® Filter; hereinafter referred to as “DPF”) that collects particulates (Particulate® Matter; hereinafter referred to as “PM”) contained in exhaust gas is known as an exhaust gas purification device for a diesel engine.
  • DPF Diesel® Particulate® Filter
  • PM particulates
  • DPF regeneration filter regeneration
  • JP61-135917A discloses an exhaust emission control device including an additive supply device that adjusts the supply amount of a catalytic fuel additive according to the amount of PM accumulated in the DPF and supplies the additive to fuel at a predetermined timing. Has been.
  • the additive supply device of the exhaust gas purification device disclosed in Patent Document 1 adjusts the supply amount of the additive according to the PM deposition amount, but always supplies the additive. Even if the DPF regeneration is performed, a part of the additive remains in the DPF as an ashing residue, so that there is a problem that the actual PM depositable capacity of the DPF tends to decrease in the conventional exhaust purification device.
  • an object of the present invention is to provide an exhaust emission control device capable of reducing the amount of ashing residue accumulated as an additive.
  • An exhaust emission control device includes a filter that collects particulates in exhaust discharged from an engine, and a filter regeneration control execution unit that regenerates the filter by burning particulates accumulated on the filter. .
  • the exhaust emission control device promotes combustion of particulates according to a regeneration difficulty level determination unit that determines a filter regeneration difficulty level based on a driving history of the vehicle, and a filter regeneration difficulty level determined by the regeneration difficulty level determination unit.
  • an additive supply unit for supplying an additive to the filter to the filter.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device for a vehicle diesel engine according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the flow of DPF regeneration control.
  • FIG. 3 is a graph showing the time change history of the PM accumulation amount accompanying the DPF regeneration.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the additive supply control executed by the controller of the exhaust gas purification apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a characteristic map used for obtaining the target additive concentration based on the PM deposition change amount ⁇ M in the additive supply control.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between additive concentration and PM combustion rate.
  • FIG. 7 is a timing chart when the additive is injected by the additive supply control of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device for a vehicle diesel engine according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the flow of DPF regeneration control.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller of the exhaust gas purification apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a timing chart when the additive is injected by the additive supply control of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller of the exhaust gas purification apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a timing chart when the additive is injected by the additive supply control of the third embodiment.
  • FIG. 12 is a modification of the timing chart when the additive is injected by the additive supply control of the third embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller of the exhaust gas purification apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a timing chart when the additive is injected by the additive supply control of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a characteristic map used for obtaining the target additive concentration based on the oil dilution rate difference ⁇ Do in the additive supply control.
  • FIG. 16 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller of the exhaust emission control system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a characteristic map used to determine the target additive concentration based on an average 1 trip distance in additive supply control.
  • FIG. 18 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller of the exhaust emission control system according to the sixth embodiment.
  • FIG. 19 is a characteristic map used for obtaining the target additive concentration based on the average exhaust temperature in the additive supply control.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust emission control device 100 for a vehicle diesel engine.
  • the vehicle includes an engine 200, an intake system 500 that flows external air to the engine 200, an exhaust system 300 that flows exhaust from the engine 200 to the outside, and a fuel supply that supplies fuel to the engine 200.
  • System 400 the vehicle includes an engine 200, an intake system 500 that flows external air to the engine 200, an exhaust system 300 that flows exhaust from the engine 200 to the outside, and a fuel supply that supplies fuel to the engine 200.
  • System 400 the intake system 500 that flows external air to the engine 200
  • an exhaust system 300 that flows exhaust from the engine 200 to the outside
  • a fuel supply that supplies fuel to the engine 200.
  • the intake system 500 includes an intake passage 510 serving as a flow path for air (intake air) taken from the outside, an intake throttle valve 520 provided in the intake passage 510, and an intake collector 530 provided immediately before the engine 200.
  • the intake throttle valve 520 adjusts the amount of intake air supplied to the engine 200 by changing the intake flow area of the intake passage 510.
  • the intake air that has passed through the intake throttle valve 520 is distributed to each cylinder of the engine 200 via the intake collector 530.
  • the fuel supply system 400 is a system for supplying fuel to the engine 200.
  • the fuel supply system 400 includes a fuel tank 410 that stores fuel, a high-pressure pump 420 that pressurizes and supplies fuel stored in the fuel tank 410, a common rail 430 that temporarily stores high-pressure fuel, and fuel supplied from the common rail 430. Is injected into the engine 200.
  • the fuel supply system 400 does not burn fuel in the engine 200 by performing multi-injection, which is multistage delayed injection of fuel, or post-injection, which is additional injection after the combustion process, and vaporized unburned fuel and exhaust gas.
  • the unburned gas mixed with can also be supplied to the exhaust system 300.
  • a fuel gauge 411 is installed in the fuel tank 410 to detect the remaining amount of fuel.
  • Engine 200 obtains a driving force necessary for traveling of the vehicle by burning an air-fuel mixture vaporized in engine 200.
  • the engine 200 is provided with an injector 440 for each cylinder.
  • the injector 440 is provided so as to face the combustion chamber of each cylinder of the engine 200, and injects fuel into the combustion chamber.
  • the injected fuel is combusted by air that has been highly compressed in the fuel chamber and has reached a high temperature.
  • Exhaust gas generated by the combustion is discharged from the engine 200 to the exhaust passage 310 of the exhaust system 300.
  • the exhaust system 300 includes an exhaust passage 310 that exhausts the exhaust generated by the engine 200 and an exhaust purification device 100 that purifies the exhaust.
  • the exhaust purification device 100 is a device that purifies the exhaust discharged from the engine 200.
  • the exhaust purification device 100 includes a diesel oxidation catalyst (Diesel Oxidative Catalyst; hereinafter referred to as “DOC”) 10 and a DPF 20 attached to an exhaust passage 310, and an additive to the fuel in the fuel tank 410 for supplying the additive to the DPF 20.
  • DOC diesel Oxidative Catalyst
  • an additive supply system 30 provided to inject fuel.
  • the DOC 10 is provided in the exhaust passage 310 of the exhaust system 300.
  • the DOC 10 is coated with a noble metal catalyst such as palladium or platinum, and the noble metal catalyst activates and burns the unburned gas contained in the exhaust gas.
  • the unburned gas is a gas mainly containing hydrocarbons, carbon monoxide, nitrogen oxides and the like.
  • the exhaust gas temperature can be intentionally raised by supplying unburned gas to the DOC 10 and burning it by the post injection of the fuel supply system 400 described above. Note that the exhaust temperature may be raised by multi-injection of the fuel supply system 400.
  • a DPF 20 is provided in the exhaust passage 310 downstream of the DOC 10.
  • the DPF 20 is a filter that purifies exhaust gas by collecting PM contained in the exhaust gas.
  • the DPF 20 is formed of a porous material such as ceramic. Inside the DPF 20, porous thin walls are arranged in a honeycomb structure, and the exhaust gas flowing into the DPF 20 is filtered when passing through the porous thin walls. PM contained in the exhaust gas is collected on the inner surface of the porous thin wall and accumulates in the DPF 20. Exhaust gas purified by filtration of the DPF 20 passes through the exhaust passage 310 and is discharged to the outside of the vehicle.
  • the exhaust purification device 100 may include a NOx occlusion reduction type catalyst for removing nitrogen oxides.
  • the DPF 20 includes a differential pressure sensor 40 that detects a differential pressure (pressure loss) between the inlet and the outlet of the DPF 20.
  • the pressure loss increases as the amount of PM accumulated in the DPF 20 and the amount of additive ashing residue accumulated increase.
  • An exhaust temperature sensor 320 is attached between the DOC 10 and the DPF 20 in the exhaust passage 310.
  • the exhaust temperature sensor 320 is a sensor that detects the temperature of the exhaust gas immediately before passing through the exhaust passage 310 of the exhaust system 300 and flowing into the DPF 20.
  • the additive supply system 30 is a device that supplies the additive to the fuel tank 410.
  • the additive is a liquid in which a catalytic substance that promotes combustion of PM is mixed. For example, particulate alumina, ceria, or iron is used as the catalytic substance.
  • the additive supply system 30 includes an additive tank 31 that stores the additive, a pressure pump 32 that pumps the additive, and an injection nozzle 33 that injects the pressurized additive into the fuel tank 410. .
  • the additive tank 31 a supply amount of additive necessary for DPF regeneration in traveling from tens of thousands to hundreds of thousands km is stored in advance.
  • the injection nozzle 33 is configured to be able to inject an arbitrary supply amount of additive stepwise or steplessly.
  • the supply path 34 is connected to the additive tank 31 and the injection nozzle 33.
  • a pressure pump 32 is provided in the supply path 34.
  • the vehicle is equipped with a controller 50 that controls the engine 200, the additive supply system 30, and the fuel supply system 400.
  • the controller 50 includes a microcomputer that includes a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface).
  • CPU central processing unit
  • ROM read-only memory
  • RAM random access memory
  • I / O interface input / output interface
  • the controller 50 receives detection signals from the differential pressure sensor 40, the exhaust gas temperature sensor 320, and the fuel gauge 411. Then, the controller 50 executes DPF regeneration control and additive supply control based on the detection signal, operation history, and other history information.
  • the DPF regeneration control is a control for regenerating the function of the DPF 20 by burning the accumulated PM by raising the exhaust gas temperature when a predetermined amount of PM is deposited on the DPF 20.
  • the additive supply control is a control for supplying an amount of additive necessary for promoting the combustion of PM when the regeneration difficulty of the DPF 20 is high, that is, when the DPF regeneration is difficult to succeed.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the flow of DPF regeneration control executed by the controller 50. This DPF regeneration control is repeatedly executed after the ignition switch of the vehicle is turned on.
  • step 101 the controller 50 determines whether or not the PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start threshold value Msth. Since the amount of accumulated PM increases in proportion to the output value of the differential pressure sensor 40 that detects the pressure loss between the inlet and the outlet of the DPF 20, the controller 50 constantly monitors the detection signal from the differential pressure sensor 40, and accumulates the PM. Calculate the amount. When the controller 50 determines that the PM accumulation amount has not reached the regeneration start threshold value Msth, the controller 50 ends the DPF regeneration control. When it is determined that the PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start threshold value Msth, the controller 50 executes the process of S102 in order to start the DPF regeneration. Thus, the controller 50 functions as a DPF regeneration control execution unit.
  • the controller 50 starts regeneration of the DPF 20.
  • the DPF regeneration is started when the exhaust temperature required for PM combustion has not been reached, unburned gas is supplied to the DOC 10 by post injection or the like of the fuel supply system 400, and the exhaust in the exhaust passage 310 becomes PM Can be forcibly raised to a combustible temperature. PM accumulated in the DPF 20 by the DPF regeneration is burned, and as a result, the amount of PM deposition decreases.
  • the controller 50 changes the value of the reproduction signal detection value (reproduction Sig) used for determination of the DPF regeneration processing state from 0 to 1 with the start of DPF regeneration.
  • the reproduction signal detection value is a value of 1 when in the DPF regeneration processing state, and a value of 0 when other than the DPF regeneration processing state. Thereafter, the controller 50 executes the process of S103 to determine whether or not to continue the DPF regeneration process state.
  • the controller 50 determines whether or not the DPF regeneration stop condition is satisfied. For example, at the time of cold start when the engine coolant temperature is 40 ° C. or less, it is difficult to secure the exhaust temperature necessary for PM combustion even by post injection or the like. It is determined that the cancellation condition is satisfied. For example, even when DPF regeneration is not completed even after performing DPF regeneration for about 30 minutes, the controller 50 determines that the DPF regeneration stop condition is satisfied. When the ignition switch is turned off, it is necessary to immediately stop the operation of the vehicle engine 200 and the like, so the controller 50 also determines that the DPF regeneration stop condition is satisfied in such a case. When the DPF regeneration stop condition is satisfied in S103, the controller 50 executes the process of S104 in order to stop the DPF regeneration. On the other hand, if the DPF regeneration stop condition is not satisfied, the controller 50 executes the process of S105 to determine the DPF regeneration end condition.
  • the controller 50 stops the post injection and the like, and stops the DPF regeneration of the exhaust purification device 100.
  • the PM accumulation amount becomes a value larger than the regeneration end threshold Meth.
  • the controller 50 determines whether the PM accumulation amount is equal to or less than the regeneration end threshold Meth as the DPF regeneration end condition. When the PM accumulation amount is larger than the regeneration end threshold Meth, the controller 50 executes the process of S103 in order to continue the DPF regeneration process. When it is determined that the PM accumulation amount is equal to or less than the regeneration end threshold value Meth, the controller 50 executes the process of S106 to end the DPF regeneration.
  • the controller 50 stops the post-injection and the like, and ends the DPF regeneration of the exhaust purification device 100. After the completion of the DPF regeneration, the controller 50 executes the process of S107 in order to obtain a regeneration history of the DPF regeneration.
  • the controller 50 returns the value of the reproduction signal detection value changed from 0 to 1 in S102 to 0. Further, the controller 50 records DPF regeneration processing information as one of operation histories.
  • the DPF regeneration processing information is a log relating to execution of DPF regeneration control.
  • the controller 50 for example, DPF regeneration count, DPF regeneration travel distance, post-injection amount, exhaust temperature, PM deposition amount when DPF regeneration is completed or stopped, and determination information on success or failure of DPF regeneration. Record.
  • the flow of DPF regeneration control will be described with reference to FIG.
  • the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold value Msth at time t1
  • post injection is performed and DPF regeneration is started.
  • the PM deposition amount decreases.
  • the controller 50 indicates that the DPF regeneration has been successful.
  • it is recorded as a regeneration success determination. For example, 30 minutes is set between time t1 and time t2.
  • the controller 50 records that the DPF regeneration has failed in addition to the DPF regeneration processing information as a DPF regeneration failure determination. Further, the controller 50 records the difference in the PM deposition amount when the DPF regeneration fails with respect to the regeneration start threshold Msth as the PM deposition change amount ⁇ M.
  • FIG. 4 is a flowchart showing additive supply control.
  • the additive supply control is repeatedly executed at a predetermined interval time after the ignition switch of the vehicle is turned on.
  • the controller 50 determines whether or not there is an additive injection history after fuel supply. If it is determined that there is an injection history, the necessary additive has already been supplied, and there is no need to supply the additive, so the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, when it is determined that there is no injection history, the controller 50 executes the processing after S202.
  • the controller 50 calls the DPF regeneration processing information recorded as one of the operation histories, and calculates the number of continuous suspensions of DPF regeneration since the last successful DPF regeneration.
  • the number of continuous cancellations is the number of times that DPF regeneration has been continuously stopped.
  • the controller 50 executes the process of S203 in order to determine whether or not to supply the additive based on the calculated number of continuous interruptions.
  • the controller 50 determines whether or not the calculated continuous stop count of DPF regeneration is a predetermined count, that is, four times in the case of the present embodiment. When it is determined that the number of continuous discontinuations is less than 4, the controller 50 determines that the regeneration difficulty of the DPF 20 is not so high that the supply of the additive is necessary to promote PM combustion. The agent supply control is terminated. When the number of continuous interruptions becomes 4, the controller 50 determines that the DPF 20 is difficult to be regenerated and the degree of difficulty in regenerating is high, and executes the process of S204 to supply the additive. To do.
  • the controller 50 calculates the PM deposition change amount ⁇ M from the PM deposition amount at the time of the fourth failure and the regeneration start threshold value Msth. Thereafter, the controller 50 executes the process of S205 in order to calculate the target additive concentration.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on the PM deposition change amount ⁇ M calculated in S204.
  • the target additive concentration is the proportion of additive in the fuel.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on, for example, a target additive concentration characteristic map as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a characteristic map showing the relationship between the PM deposition change amount ⁇ M and the target additive concentration.
  • the target additive concentration is basically set lower as the PM deposition change amount ⁇ M increases. However, when the PM deposition change amount ⁇ M is less than the first threshold value ⁇ M1, the target additive concentration is the upper limit concentration A1, and when the PM deposition change amount ⁇ M is greater than or equal to the second threshold value ⁇ M2, the target additive concentration is the lower limit concentration. Set to A2.
  • the PM combustion rate increases according to the additive concentration.
  • the additive concentration is increased to some extent, the PM combustion rate is gradually saturated, so that it is difficult to gradually obtain the speed improvement effect by increasing the additive concentration.
  • increasing the additive concentration causes an increase in ashing residue. For this reason, for example, by setting the upper limit of the target additive concentration to the upper limit concentration A1, it is possible to use the speed V1 up to which the speed improvement effect is easily obtained as the PM combustion speed.
  • the target additive concentration depends on the PM deposition change amount ⁇ M and the upper limit concentration A1 and the lower limit. It varies between the concentration A2.
  • the regeneration of the DPF 20 can be successfully achieved by slightly increasing the PM combustion rate, so that the target additive concentration is constant at the lower limit concentration A2.
  • the lower limit concentration A2 is a concentration at which the PM combustion speed becomes the speed V2.
  • the controller 50 detects the remaining fuel amount by the fuel gauge 411 installed in the fuel tank 410 of the fuel supply system 400.
  • the controller 50 calculates the supply amount of the additive.
  • the controller 50 calculates the supply amount of the additive based on the target additive concentration obtained in S205 and the remaining fuel amount detected in S206. That is, the additive supply amount is set so that the value obtained by multiplying the supply amount of the additive by the total amount of the remaining fuel amount after supply and the supply amount multiplied by 100 becomes the target additive concentration. Ask.
  • the controller 50 functions as an additive amount calculation unit, and calculates so that the supply amount of the additive increases as the remaining fuel amount increases.
  • the controller 50 causes the injection nozzle 33 of the additive supply system 30 to perform injection of the additive based on the supply amount calculated in S207.
  • the controller 50 records the injection history as one of the operation histories after the injection of the additive by the injection nozzle 33 is completed.
  • the PM deposition amount at the initial time t10 is 0 as shown in FIG. Thereafter, the PM accumulation amount gradually increases in accordance with the operation state, and when the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold value Msth at time t11, the DPF regeneration process is started.
  • the value of the regeneration signal detection value changes from 0 to 1 as shown in FIG.
  • the fuel supply system 400 executes post-injection, and PM accumulated in the DPF 20 is gradually burned. For this reason, the PM accumulation amount gradually decreases from time t11 to time t12.
  • Time t12 is the time when the DPF regeneration is stopped halfway through the processing of S107 in FIG.
  • the controller 50 returns the reproduction signal detection value from 1 to 0 at time t12, as shown in FIG. 7C, the number of consecutive DPF regeneration interruptions increases from 0 to 1. After being canceled in this way, the PM accumulation amount starts to increase again according to the driving of the vehicle. After that, at time t13, when the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold value Msth, the DPF regeneration process is started again.
  • the controller 50 executes the DPF regeneration control every time the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold Msth.
  • the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is high when the number of consecutive cancellations is four at time t15.
  • the controller 50 functions as a regeneration difficulty level determination unit that determines the playback difficulty level of the DPF 20.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration of the additive based on the number of continuous suspensions, and then determines the target additive concentration of the additive and the fuel remaining in the fuel tank 410.
  • the supply amount of the additive is calculated based on the amount.
  • the controller 50 injects the additive from the injection nozzle 33 of the additive supply system 30 so that the fuel in the fuel tank 410 contains the additive having the target additive concentration.
  • the controller 50 starts DPF regeneration control.
  • the additive is supplied to the DPF 20 by injecting the additive into the fuel tank 410 at time t15.
  • the PM is in a state where combustion is easily promoted by supplying the additive. Therefore, after starting DPF regeneration at time t16, the PM accumulation amount reaches the regeneration end threshold Meth at time t17 within a predetermined time. As a result, the DPF regeneration end condition is satisfied, and the DPF regeneration ends.
  • the controller 50 determines that the DPF regeneration is successful by the end of the DPF regeneration, and resets the number of continuous suspension from 4 times to 0 times.
  • the fuel in the fuel tank 410 contains the additive having the target additive concentration. Therefore, the DPF regeneration process can be performed with a low degree of regeneration difficulty. Therefore, as shown in S201 of FIG. 4, since there is an additive injection history after refueling, additive injection control is not executed until the next refueling.
  • the exhaust purification apparatus 100 of the present embodiment includes a DPF 20 that collects PM in exhaust exhausted from the engine 200, and a controller 70 that executes DPF regeneration control for regenerating the DPF 20 by burning the PM accumulated in the DPF 20. .
  • the controller 70 determines the regeneration difficulty level of the DPF 20 based on the driving history of the vehicle (for example, DPF regeneration processing information).
  • the controller 50 calculates the supply amount of the additive for promoting the combustion of PM when the regeneration difficulty of the DPF 20 is high, so that the additive is supplied at the calculated supply amount so that the additive is supplied to the DPF 20. Supply.
  • the DPF 20 is more than conventional.
  • the supply amount of the additive can be reduced, and the accumulation amount of the ashing residue of the additive in the DPF 20 can be reduced.
  • a decrease in the actual PM depositable capacity of the DPF 20 can be suppressed.
  • fuel efficiency can also be improved.
  • the controller 50 calls the DPF regeneration processing information recorded as one of the driving histories of the vehicle, and calculates the number of consecutive DPF regeneration interruptions. If the number of consecutive cancellations reaches 4, the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is high. Further, the additive supply system 30 performs injection control when the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is high, and adds a predetermined amount calculated from the target additive concentration obtained based on the PM deposition change amount ⁇ M. Supply agent.
  • the regeneration difficulty level of the DPF 20 according to the number of continuous suspensions of the DPF regeneration calculated from the DPF regeneration processing information, even when the PM deposition amount increases, the supply of the additive is not always continued.
  • the additive is supplied only when it is necessary to promote the combustion of PM. Therefore, the accumulation amount of the ashing residue in the DPF 20 can be further reduced, and the decrease in the actual PM depositable capacity of the DPF 20 can be suppressed.
  • the controller 50 as the additive amount calculation unit calculates the additive supply amount as the remaining amount of fuel in the fuel tank 410 of the fuel supply system 400 increases. In this way, the remaining amount of fuel in the fuel tank 410 when the additive is supplied is calculated by largely calculating the additive supply amount of the additive supplied to the fuel tank 410 according to the remaining amount of fuel in the fuel tank 410. Even if changes, the concentration of the additive in the fuel can be made the target concentration.
  • the additive supply control by the controller 50 is different from the first embodiment.
  • the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and repeated description will be omitted as appropriate.
  • the controller 50 confirms whether or not there is a DPF regeneration success determination after refueling in the process of S301. If there is a DPF regeneration success determination, the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, if there is no DPF regeneration success determination, the controller 50 executes the process of S302 in order to calculate the number of continuous suspensions of DPF regeneration.
  • the controller 50 obtains the number of continuous suspensions of DPF regeneration after fuel refueling based on the DPF regeneration processing information recorded in S106 of FIG. Thereafter, the controller 50 executes the process of S303 in order to obtain the target additive concentration based on the calculated number of consecutive interruptions.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty level is higher as the number of consecutive DPF regeneration interruptions increases, and sets the target additive concentration higher. For example, the target additive concentration is set to be low when the number of continuous interruptions is 1, and the target additive concentration is set to be high when the number of continuous interruptions is increased to 4.
  • a concentration table may be created in advance so that the target additive concentration increases as the number of continuous discontinuations increases.
  • the PM accumulation amount gradually increases from 0, and at time t21, the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold Msth.
  • the DPF regeneration process is started.
  • the value of the regeneration signal detection value changes from 0 to 1 as shown in FIG.
  • the fuel supply system 400 executes post-injection, and PM accumulated in the DPF 20 is gradually burned. For this reason, the PM accumulation amount gradually decreases from time t21 to time t22.
  • the time t22 is a time when the DPF regeneration is stopped halfway.
  • the controller 50 returns the reproduction signal detection value from 1 to 0 at time t22, as shown in FIG. 9C, the number of consecutive DPF regeneration interruptions increases from 0 to 1.
  • the controller 50 calculates
  • the target additive concentration is set to be low.
  • the controller 50 obtains the supply amount of the additive from the target additive concentration and the remaining amount of fuel, and causes the injection nozzle 33 of the additive supply system 30 to execute the injection of the additive. Thereafter, the controller 50 repeatedly executes the DPF regeneration control every time the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold Msth.
  • the time t23 is a time when the DPF regeneration process is stopped again halfway.
  • the number of continuous interruptions of DPF regeneration increases from one to two.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration when the number of continuous interruptions is two.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty is higher when the number of continuous suspensions is two than when it is one, and sets the target additive concentration higher. Then, the controller 50 calculates the supply amount of the additive from the set target additive concentration and the remaining fuel amount, and causes the injection nozzle 33 to execute the injection of the additive.
  • Time t24 is the time when the third DPF regeneration process was stopped halfway.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty level is further higher than when the number of continuous cancellations is 2, and sets the target additive concentration higher, so that the injection nozzle 33 Causes the additive to be injected.
  • the time t25 is a time when the fourth DPF regeneration process is stopped halfway, and the controller 50 determines that the regeneration difficulty level is further increased, sets the target additive concentration higher, and sets the injection nozzle 33. Causes the additive to be injected.
  • the controller 50 determines the regeneration difficulty level according to the number of continuous suspensions, determines that the regeneration difficulty level is higher as the number of continuous suspensions increases, and increases the supply amount of the additive in order to increase the supply amount of the additive. Increase the concentration. As the additive concentration in the fuel increases, the combustion of PM tends to be promoted. Thereafter, in the DPF regeneration process, when the PM accumulation amount reaches the regeneration end threshold Meth at time t26, the DPF termination condition is satisfied, and the DPF regeneration is terminated. When the controller 50 determines that the DPF regeneration is successful by the end of the DPF regeneration, the number of continuous suspension is reset from 4 times to 0 times. Thereafter, until the fuel is supplied, the fuel in the fuel tank 410 contains the additive having the target additive concentration. Therefore, the DPF regeneration process can be performed with a low degree of regeneration difficulty. Therefore, as shown in S301 of FIG. 8, when there is a DPF regeneration success determination after refueling, the injection control of the additive is not executed until the next refueling.
  • the controller 50 determines that the degree of difficulty in regenerating the DPF 20 is higher as the number of consecutive DPF regeneration interruptions is increased.
  • the additive supply system 30 is injection-controlled so as to increase the supply amount of the additive as the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher.
  • the higher the number of consecutive DPF regeneration stops the higher the difficulty of regeneration of the DPF 20 is determined, and the supply amount of additive necessary to promote PM combustion is supplied to the DPF 20 according to the difficulty of regeneration. Therefore, the supply amount of the additive can be reduced as compared with the conventional one. For this reason, the accumulation amount of the ashing residue due to the ashed additive in the DPF 20 can be reduced, and the decrease in the actual PM depositable capacity of the DPF 20 can be suppressed. Moreover, since the supply amount of the additive is increased little by little according to the number of times of continuous discontinuation, it is possible to suppress the supply amount to the minimum necessary amount without supplying the additive excessively.
  • the controller 50 determines the reproduction difficulty level to be high every time the number of continuous interruptions in DPF regeneration increases by one, but determines that the reproduction difficulty level is to be determined to be high every time a predetermined number of times (for example, twice) is continuously stopped. Also good.
  • the additive supply system 30 is subjected to injection control so as to increase the supply amount of the additive every time the continuous supply is stopped twice.
  • the controller 50 determines whether or not there is an additive injection history after fuel supply in the process of S401. When it is determined that there is an injection history, the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, when it is determined that there is no injection history, the controller 50 executes the process of S402 in order to calculate the number of DPF regenerations.
  • the controller 50 obtains the number of DPF regenerations from the DPF regeneration processing information.
  • the DPF regeneration number is the number of regenerations of the DPF 20 in the period from the latest DPF regeneration success determination obtained immediately before to the DPF regeneration success determination obtained one time before the DPF regeneration success determination.
  • the number of DPF regenerations is added not only when DPF regeneration is stopped halfway, but also when it is finished without stopping. Thereafter, the controller 50 executes the process of S403 in order to obtain the target additive concentration based on the number of DPF regenerations.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on the number of DPF regenerations.
  • the target additive concentration is set to be higher as the number of DPF regeneration increases.
  • a concentration table may be prepared in advance such that the target additive concentration increases as the number of DPF regeneration increases.
  • the PM accumulation amount increases according to the driving state of the vehicle, and the DPF regeneration process is started when the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold value Msth at time t31.
  • the DPF regeneration process at time t31 is the first DPF regeneration process after the DPF regeneration success determination is obtained.
  • the value of the regeneration signal detection value changes from 0 to 1 as shown in FIG. 11B
  • the fuel supply system 400 performs post injection
  • the PM accumulated in the DPF 20 is It is gradually burned.
  • the number of reproductions is increased from zero to one.
  • Time t34 is the time when the third DPF regeneration is finished without being interrupted.
  • the controller 50 determines that the DPF regeneration is successful, and records the number of regeneration times, that is, 3 times in the DPF regeneration processing information as the DPF regeneration number. After recording, the controller 50 resets the number of reproductions from 3 times to 0 times.
  • Time t35 is the time when fuel was supplied.
  • the controller 50 changes the value of the fuel supply determination from 0 to 1. After the fuel supply is completed, the controller 50 returns the value of the fuel supply determination from 1 to 0.
  • Time t36 is the first time when the controller 50 executes additive supply control after fuel supply.
  • the controller 50 executes the additive supply control of FIG. 11 to call the DPF regeneration count and to the called DPF regeneration count (three times in this case). Based on this, the target additive concentration is determined. Thereafter, the controller 50 calculates the supply amount using the obtained target additive concentration and the remaining fuel amount, and causes the injection nozzle 33 to inject the additive.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty is high because the DPF regeneration is frequently performed and the DPF regeneration is stopped many times in the middle, and the target additive concentration is set higher. To do. Thereafter, since the fuel in the fuel tank 410 contains the additive having the target additive concentration, the additive injection control is not executed until the next refueling. At time t37 after the next refueling, similarly to time t36, the controller 50 calls the DPF regeneration number (in this case, twice) to supply the additive, obtains the target additive concentration, and 33 is injected with additive.
  • the DPF regeneration number in this case, twice
  • FIG. 12 is a modification of the timing chart when the additive having the target additive concentration according to the third embodiment of the present invention is injected.
  • the number of DPF regeneration is calculated and recorded as 3 times.
  • the PM accumulation amount reaches the regeneration start threshold value Msth at time t45 without performing fuel supply after time t44, the DPF regeneration process is started, and the number of regenerations increases from zero to one.
  • Time t46 is the time when fuel is supplied to the vehicle.
  • the controller 50 executes the additive supply control of FIG. 11 and calls the DPF regeneration count.
  • the number of DPF regenerations is not the number of regenerations counted at time t45, but three times recorded as the number of DPF regenerations at time t44.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on three times of DPF regeneration. As described above, even when the DPF regeneration process is started without performing fuel refueling after the DPF regeneration success determination, the controller 50 similarly performs the regeneration between the previous regeneration success and the previous regeneration success. A target additive concentration is obtained based on the number of DPF regenerations, and the additive is injected to the injection nozzle 33.
  • the controller 50 determines the DPF in the period from the latest DPF regeneration success determination obtained immediately before to the DPF regeneration success determination obtained one time before the DPF regeneration success determination. As the number of times of regeneration increases, the degree of difficulty of regeneration of the DPF 20 is determined higher.
  • the additive supply system 30 is injection-controlled so as to increase the supply amount of the additive as the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher.
  • the higher the number of DPF regenerations the higher the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is determined, and the supply amount of additive necessary to promote PM combustion is supplied to the DPF 20 according to the degree of regeneration difficulty. Therefore, the supply amount of the additive can be reduced as compared with the conventional one. For this reason, the accumulation amount of the ashing residue due to the ashed additive in the DPF 20 can be reduced, and the decrease in the actual PM depositable capacity of the DPF 20 can be suppressed.
  • the degree of regeneration difficulty is determined to be high according to the number of DPF regeneration and the supply amount of the additive is increased, DPF regeneration is stopped many times in the middle, and it is added accurately when DPF regeneration is frequently performed
  • the supply amount of the agent can be increased, and the combustion of PM can be promoted.
  • an additive having a preset concentration may be supplied when the ignition is turned on at the time of the initial operation in which the DPF regeneration frequency is not recorded.
  • the controller 50 determines whether or not the vehicle has traveled a predetermined distance or more in the process of S501.
  • the predetermined distance is set, for example, between several hundred km to several thousand km, and is preferably set longer than the total distance that can travel when the maximum amount of fuel is put in the fuel tank 410. If it is determined that the vehicle has not traveled more than the predetermined distance, the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, if it is determined that the vehicle has traveled more than a predetermined distance, the controller 50 executes the process of S502 in order to calculate the actual oil dilution rate.
  • the controller 50 calculates the actual oil dilution rate based on the DPF regeneration time executed after the oil change and the total amount of post injection during the DPF regeneration.
  • the actual oil dilution ratio is a ratio between the amount of fuel and the amount of additive mixed with the lubricating oil (oil) in the engine 200 by post-injection during DPF regeneration.
  • the actual oil dilution ratio becomes higher as the fuel and additives are mixed in the lubricating oil, that is, as the DPF regeneration time is longer or the total injection amount is larger.
  • the controller 50 calculates the oil dilution rate difference ⁇ Do.
  • the oil dilution rate difference ⁇ Do is a value obtained by subtracting a theoretical oil dilution rate determined in advance according to the travel distance from the actual oil dilution rate. As shown in FIG. 14A, the theoretical oil dilution rate is a theoretical value that basically increases as the travel distance increases. As the actual oil dilution rate is larger than the theoretical oil dilution rate, that is, as the oil dilution rate difference ⁇ Do increases, the DPF regeneration is repeated many times, and the controller 50 determines that the regeneration difficulty is high.
  • the oil dilution rate difference ⁇ Do is recorded as one of the operation histories. Thereafter, the controller 50 executes the process of S504 in order to obtain the target additive concentration based on the oil dilution rate difference ⁇ Do.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on the calculated oil dilution rate difference ⁇ Do.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on, for example, a target additive concentration characteristic map as shown in FIG.
  • FIG. 15 is a characteristic map showing the relationship between the oil dilution rate difference ⁇ Do and the target additive concentration.
  • the controller 50 determines that the degree of regeneration difficulty is higher as the oil dilution rate difference ⁇ Do increases to a positive value, and sets the target additive concentration to a higher concentration.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty level is low and sets the target additive concentration to 0.
  • the target additive concentration gradually saturates as the oil dilution rate difference ⁇ Do becomes a large positive value. This is because when the additive concentration is increased to some extent, the PM combustion rate is gradually saturated, and thus it becomes difficult to obtain the speed improvement effect by increasing the additive concentration.
  • the controller 50 detects the remaining amount of fuel in the fuel tank 410 when the first refueling is completed after the processing in S504.
  • the actual oil dilution rate gradually increases according to the travel distance of the vehicle.
  • the actual oil dilution rate increases as the regeneration time of the DPF 20 becomes longer and the post injection total amount increases.
  • the actual oil dilution rate varies according to the travel distance of the vehicle and the DPF regeneration status.
  • the controller 50 calculates the oil dilution ratio difference ⁇ Do from the difference between the actual oil dilution ratio and the theoretical oil dilution ratio. To do. At the travel distance L1, since the oil dilution rate difference ⁇ Do is large to a positive value, the controller 50 determines that the degree of regeneration difficulty has increased, and sets the target additive concentration high as shown in FIG. . When the refueling is subsequently completed, the controller 50 causes the injection nozzle 33 to inject the supply amount of the additive calculated using the set target additive concentration and the remaining fuel amount.
  • the controller 50 determines that the regeneration difficulty level is low, and sets the target additive concentration to 0. When the target additive concentration is set to 0, additive injection is not performed.
  • the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration is slightly high, and sets the target additive concentration to be small. At the completion of the subsequent refueling, the controller 50 causes the injection nozzle 33 to inject the supply amount of the additive calculated from the target additive concentration and the remaining fuel amount.
  • the controller 50 determines the regeneration difficulty according to the oil dilution rate difference ⁇ Do, sets the target additive concentration higher as the oil dilution rate difference ⁇ Do becomes a positive value, and supplies the additive. Increase. After that, the controller 50 performs the additive injection determination based on the oil dilution rate difference ⁇ Do for every predetermined distance traveled. When the lubricating oil is replaced, the actual oil dilution rate and the theoretical oil dilution rate are reset to zero.
  • the controller 50 determines the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 as the oil dilution rate difference ⁇ Do recorded as one of the operation histories increases to a positive value.
  • the additive supply system 30 is injection-controlled so as to increase the supply amount of the additive as the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher.
  • the degree of regeneration difficulty is determined as the oil dilution rate difference ⁇ Do determined according to the increase in the DPF regeneration time and the total injection amount becomes a positive value, so that the combustion of PM is promoted according to the degree of regeneration difficulty.
  • the amount of additive necessary for the supply can be supplied to the DPF 20. For this reason, the supply amount of the additive can be reduced as compared with the conventional one, and the accumulation amount of the ashing residue of the additive in the DPF 20 can be reduced. In particular, even when the ignition is repeatedly turned on and off and the DPF regeneration is easily stopped during a short distance, the regeneration difficulty can be accurately determined, and the amount of the additive supplied can be reduced. .
  • FIG. 16 is a flowchart showing additive supply control executed by the controller 50 of the exhaust emission control device 100 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the controller 50 determines whether or not the vehicle has traveled more than a predetermined distance in the process of S601.
  • the predetermined distance is set, for example, between several hundred km to several thousand km, and is preferably set longer than the total distance that can travel when the maximum amount of fuel is put in the fuel tank 410. If it is determined that the vehicle has not traveled more than the predetermined distance, the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, when it is determined that the vehicle has traveled more than a predetermined distance, the controller 50 executes the process of S602 in order to obtain the number of times the ignition is turned on.
  • the controller 50 refers to the travel history of the vehicle and obtains the number of times the ignition is turned on.
  • the number of times of turning on is the number of times the ignition is turned on when traveling a predetermined distance, and is recorded in the controller 50 as an operation history (travel history).
  • the controller 50 calculates an average 1 trip distance with reference to the travel history of the vehicle.
  • the average 1 trip distance is a value obtained by dividing the predetermined distance by the number of times the ignition is turned on. For example, when the ignition is turned on 100 times before traveling a predetermined distance of 1,000 km, the average 1 trip distance is 10 km. Thereafter, the controller 50 executes the process of S604 in order to obtain the target additive concentration based on the average 1 trip distance. In addition, the controller 50 is good also as calculating the average 1 trip distance by recording the travel distance of 1 trip every time it drive
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on the calculated average 1 trip distance. For example, the controller 50 obtains the target additive concentration based on the target additive concentration characteristic map as shown in FIG.
  • FIG. 17 is a characteristic map showing the relationship between the average 1 trip distance and the target additive concentration.
  • the target additive concentration is set so as to decrease stepwise as the average 1 trip distance becomes longer.
  • the processing from S605 to S607 in FIG. 16 is the same as the processing from S505 to S507 in FIG. Note that the target additive concentration used in S606 is obtained in S604.
  • the controller 50 calculates an average 1 trip distance as an average of 1 trip distance based on the travel history of the vehicle, and the shorter the average 1 trip distance, the more difficult the regeneration of the DPF 20 is. Judge high.
  • the additive supply system 30 is injection-controlled so as to increase the supply amount of the additive as the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher.
  • the supply amount of additive necessary to promote the combustion of PM is supplied to the DPF 20 according to the regeneration difficulty level. Can do. For this reason, the supply amount of the additive can be reduced as compared with the conventional one, and the accumulation amount of the ashing residue due to the ashed additive in the DPF 20 can be reduced. In particular, even in the case of repeated short-distance running where DPF regeneration is likely to be stopped, the difficulty of regeneration can be accurately determined in the same manner as when the difficulty of regeneration is obtained from the oil dilution rate difference ⁇ Do, and the supply of additives The amount can be reduced.
  • the controller 50 determines whether or not the vehicle has traveled more than a predetermined distance in the process of S701. If it is determined that the vehicle has not traveled more than the predetermined distance, the controller 50 ends the additive supply control. On the other hand, if it is determined that the vehicle has traveled more than a predetermined distance, the controller 50 executes the process of S702.
  • the controller 50 calculates the average exhaust temperature with reference to the driving history of the vehicle.
  • the average exhaust temperature is an average value of the exhaust temperature during operation of the vehicle over a predetermined travel distance.
  • the controller 50 measures the exhaust temperature with an exhaust temperature sensor 320 attached to the exhaust passage 310 and calculates an average exhaust temperature.
  • the controller 50 obtains the target additive concentration based on the calculated average exhaust temperature. For example, the controller 50 obtains the target additive concentration based on the target additive concentration characteristic map as shown in FIG.
  • FIG. 19 is a characteristic map showing the relationship between the average exhaust temperature and the target additive concentration.
  • the target additive concentration is set so as to decrease stepwise as the average exhaust temperature increases. Further, when the average exhaust temperature is higher than a predetermined temperature, the PM can be burned without the additive, so that the target additive concentration is set to zero.
  • the processing from S704 to S706 in FIG. 18 is the same as the processing from S505 to S507 in FIG.
  • the target additive concentration used in S705 is obtained in S703.
  • the controller 50 calculates the average exhaust temperature of the exhaust gas of the engine 200 based on the driving history of the vehicle, and determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher as the average exhaust temperature is lower.
  • the additive supply system 30 is injection-controlled so as to increase the supply amount of the additive as the controller 50 determines that the degree of difficulty in regeneration of the DPF 20 is higher.
  • the amount of the additive supplied can be reduced as compared with the above, and the accumulation amount of the ashing residue due to the ashed additive in the DPF 20 can be reduced.
  • the additive having the target additive concentration may be directly injected into the exhaust passage 310 instead of injecting the additive into the fuel tank 410.
  • an additive having a target additive concentration is supplied in accordance with the amount of unburned gas in the exhaust passage 310 that is increased by post-injection.
  • the supply amount of the additive can be made smaller than when the additive is supplied. For this reason, it can reduce more that the ashing residue by the ashed additive accumulates in DPF20, and can suppress further the fall of the capacity

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Abstract

　エンジンから排出された排気中の微粒子を捕集するフィルタと、フィルタに堆積した微粒子を燃焼させることでフィルタを再生するフィルタ再生制御実行部と、を備える排気浄化装置であって、車両の運転履歴に基づいてフィルタの再生困難度を判定する再生困難度判定部と、再生困難度判定部によって判定されたフィルタの再生困難度に応じて、微粒子の燃焼を促進するための添加剤をフィルタへと供給する添加剤供給部と、を備える。

Description

排気浄化装置及び排気浄化方法
　本発明は、排気浄化装置及び排気浄化方法に関する。
　ディーゼルエンジンの排気浄化装置として、排気中に含まれる微粒子（Particulate Matter；以下「ＰＭ」という）を捕集するフィルタ（Diesel Particulate Filter；以下「ＤＰＦ」という）が知られている。
　ところで、ＤＰＦ内に実際にＰＭを堆積できる量（実ＰＭ堆積可能容量）には制限があるため、ＰＭ堆積量が所定量を超えたら、ＰＭを酸化(燃焼)させる、いわゆるフィルタ再生（ＤＰＦ再生）を行う必要がある。ＰＭを燃焼させるには、車両の通常の走行状態では到達しにくい５００～６００℃程度の高温の排気温度が必要となるが、添加剤をＤＰＦ内に堆積したＰＭ中に添加することでＰＭの燃焼開始温度を低下させられることが知られている。
　ＪＰ６１－１３５９１７Ａには、ＤＰＦ内のＰＭ堆積量に応じて触媒性燃料添加剤の供給量を調整し、所定のタイミングで燃料に添加剤を供給する添加剤供給装置を備えた排気浄化装置が開示されている。
　しかしながら、特許文献１に開示されている排気浄化装置の添加剤供給装置では、ＰＭ堆積量に応じて添加剤の供給量を調整してはいるものの、常に添加剤の供給を続けることとなる。ＤＰＦ再生を行っても、添加剤の一部は灰化残留物としてＤＰＦ内に残留してしまうので、従来の排気浄化装置ではＤＰＦの実ＰＭ堆積可能容量が減少しやすいという問題がある。
　そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、添加剤の灰化残留物の堆積量を低減することが可能な排気浄化装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様による排気浄化装置は、エンジンから排出された排気中の微粒子を捕集するフィルタと、フィルタに堆積した微粒子を燃焼させることでフィルタを再生するフィルタ再生制御実行部と、を備える。排気浄化装置は、車両の運転履歴に基づいてフィルタの再生困難度を判定する再生困難度判定部と、再生困難度判定部によって判定されたフィルタの再生困難度に応じて、微粒子の燃焼を促進するための添加剤をフィルタへと供給する添加剤供給部と、を備える。
図１は、本発明のある態様による車両用ディーゼルエンジンの排気浄化装置の概略構成図である。 図２は、ＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートである。 図３は、ＤＰＦ再生に伴うＰＭ堆積量の時間変化履歴を示すグラフである。 図４は、本発明の第１実施形態の排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図５は、添加剤供給制御においてＰＭ堆積変化量ΔＭに基づいて目標添加剤濃度を求めるために使用される特性マップである。 図６は、添加剤濃度とＰＭ燃焼速度との関係を示すグラフである。 図７は、第１実施形態の添加剤供給制御によって添加剤を噴射するときのタイミングチャートである。 図８は、第２実施形態による排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態の添加剤供給制御によって添加剤を噴射するときのタイミングチャートである。 図１０は、第３実施形態による排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図１１は、第３実施形態の添加剤供給制御によって添加剤を噴射するときのタイミングチャートである。 図１２は、第３実施形態の添加剤供給制御によって添加剤を噴射するときのタイミングチャートの変形例である。 図１３は、第４実施形態による排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図１４は、第４実施形態の添加剤供給制御によって添加剤を噴射するときのタイミングチャートである。 図１５は、添加剤供給制御においてオイル希釈率差ΔＤｏに基づいて目標添加剤濃度を求めるために使用される特性マップである。 図１６は、第５実施形態による排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図１７は、添加剤供給制御において平均１トリップ距離に基づいて目標添加剤濃度を求めるために使用される特性マップである。 図１８は、第６実施形態による排気浄化装置のコントローラが実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。 図１９は、添加剤供給制御において平均排気温度に基づいて目標添加剤濃度を求めるために使用される特性マップである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、車両用ディーゼルエンジンの排気浄化装置１００の概略構成図である。
　図１を参照すると、車両は、エンジン２００と、外部からの空気をエンジン２００へ流す吸気システム５００と、エンジン２００からの排気を外部に流す排気システム３００と、エンジン２００に燃料を供給する燃料供給システム４００と、を備える。
　吸気システム５００は、外部から取り込んだ空気（吸気）の流路となる吸気通路５１０と、吸気通路５１０に設けられる吸気絞り弁５２０と、エンジン２００の直前に設けられる吸気コレクタ５３０と、を備える。
　吸気絞り弁５２０は、吸気通路５１０の吸気流通面積を変化させることで、エンジン２００に供給される吸気量を調整する。吸気絞り弁５２０を通過した吸気は、吸気コレクタ５３０を介してエンジン２００の各気筒に分配される。
　燃料供給システム４００は、エンジン２００に燃料を供給するためのシステムである。燃料供給システム４００は、燃料を貯蔵する燃料タンク４１０と、燃料タンク４１０に蓄えられた燃料を加圧して供給する高圧ポンプ４２０と、高圧燃料を一旦蓄えるコモンレール４３０と、コモンレール４３０から供給された燃料をエンジン２００内に噴射するインジェクタ４４０と、を備える。なお、燃料供給システム４００は、燃料の多段遅延噴射であるマルチ噴射や、燃焼工程後の追加噴射であるポスト噴射を行うことによりエンジン２００で燃料を燃焼させず、気化した未燃燃料と排気とが混合した未燃焼ガスを排気システム３００へと供給することもできる。燃料タンク４１０内には、燃料残量を検出するために燃料計４１１が設置されている。
　エンジン２００は、エンジン２００内で気化した燃料と空気との混合気を燃焼させることによって、車両の走行に必要な駆動力を得る。エンジン２００には、気筒毎にインジェクタ４４０が取り付けられている。
　インジェクタ４４０は、エンジン２００の各気筒の燃焼室に臨むように設けられ、燃焼室内に燃料を噴射する。噴射された燃料は、燃料室内で高圧縮化されて高温になった空気によって、燃焼する。燃焼により生じた排気は、エンジン２００から排気システム３００の排気通路３１０に排出される。
　排気システム３００は、エンジン２００で生成された排気を排出する排気通路３１０と、排気を浄化する排気浄化装置１００と、を備える。
　排気浄化装置１００は、エンジン２００から排出された排気を浄化する装置である。排気浄化装置１００は、排気通路３１０に取付けられるディーゼル酸化触媒（Diesel Oxidative Catalyst；以下「ＤＯＣ」という）１０及びＤＰＦ２０と、添加剤をＤＰＦ２０へと供給するために燃料タンク４１０内の燃料へ添加剤を噴射するように設けられる添加剤供給システム３０と、を備える。
　ＤＯＣ１０は、排気システム３００の排気通路３１０に設けられる。ＤＯＣ１０には、パラジウムや白金等の貴金属触媒がコーティングされており、貴金属触媒は排気中に含まれる未燃焼ガスを活性化させ燃焼する。未燃焼ガスは、主に炭化水素や一酸化炭素、窒素酸化物等を含む気体である。ＤＯＣ１０で未燃焼ガスが燃焼されることによって、未燃焼ガス中の炭化水素等が除去されるとともに、燃焼の熱によって排気温度が上昇する。排気温度は、上述した燃料供給システム４００のポスト噴射により未燃焼ガスをＤＯＣ１０へと供給し燃焼させることによって、意図的に上昇させることができる。なお、排気温度は、燃料供給システム４００のマルチ噴射によって上昇させることとしてもよい。ＤＯＣ１０の下流の排気通路３１０にはＤＰＦ２０が設けられる。
　ＤＰＦ２０は、排気に含まれるＰＭを捕集することによって、排気を浄化するフィルタである。ＤＰＦ２０は、セラミック等の多孔質体で形成される。ＤＰＦ２０の内部には多孔質の薄壁がハニカム構造に配列されており、ＤＰＦ２０内に流入した排気は、多孔質薄壁を透過する際に濾過される。排気に含まれるＰＭは、多孔質薄壁の内側表面で捕集され、ＤＰＦ２０内に堆積する。ＤＰＦ２０の濾過によって浄化された排気は、排気通路３１０を通って車両の外部へと排出される。なお、排気浄化装置１００は、窒素酸化物を除去するためのＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えてもよい。
　また、ＤＰＦ２０は、ＤＰＦ２０の入口と出口との差圧（圧力損失）を検出する差圧センサ４０を有する。圧力損失は、ＤＰＦ２０内に堆積するＰＭのＰＭ堆積量や添加剤の灰化残留物の堆積量が増えることで、大きくなる。
　排気通路３１０のＤＯＣ１０とＤＰＦ２０との間には、排気温度センサ３２０が取り付けられる。排気温度センサ３２０は、排気システム３００の排気通路３１０を通過し、ＤＰＦ２０に流入する直前の排気の温度を検出するセンサである。
　添加剤供給システム３０は、燃料タンク４１０へ添加剤を供給する装置である。添加剤は、ＰＭの燃焼を促進する触媒性物質を混合した液体であり、例えば触媒性物質として微粒子状のアルミナやセリア、鉄が用いられる。添加剤供給システム３０は、添加剤を貯蔵する添加剤タンク３１と、添加剤を圧送する加圧ポンプ３２と、加圧された添加剤を燃料タンク４１０へと噴射する噴射ノズル３３と、を備える。
　添加剤タンク３１には、数万ｋｍから数十万ｋｍの走行におけるＤＰＦ再生に必要な供給量の添加剤が予め貯蔵されている。
　噴射ノズル３３は、段階的に又は無段階的に任意の供給量の添加剤を噴射することができるように構成されている。供給路３４は、添加剤タンク３１と噴射ノズル３３に接続される。供給路３４には、加圧ポンプ３２が設けられる。
　車両には、エンジン２００や添加剤供給システム３０、燃料供給システム４００を制御するコントローラ５０が搭載されている。コントローラ５０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏインターフェイス）を備えたマイクロコンピュータで構成される。
　コントローラ５０には、差圧センサ４０、排気温度センサ３２０及び燃料計４１１からの検出信号が入力される。そして、コントローラ５０は、当該検出信号や運転履歴その他の履歴情報に基づいて、ＤＰＦ再生制御及び添加剤供給制御を実行する。ＤＰＦ再生制御は、ＤＰＦ２０に所定量のＰＭが堆積した時に排気温度を上昇させることで、堆積したＰＭを燃焼させ、ＤＰＦ２０の機能を再生する制御である。添加剤供給制御は、ＤＰＦ２０の再生困難度が高い場合に、すなわちＤＰＦ再生が成功しにくい状態のときに、ＰＭの燃焼を促進させるのに必要な量の添加剤を供給する制御である。
　ここで、図２を参照し、排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御について説明する。
　図２は、コントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御の流れを示すフローチャートである。このＤＰＦ再生制御は、車両のイグニッションスイッチがオンにされた後、繰り返し実行される。
　ステップ１０１（Ｓ１０１）では、コントローラ５０は、ＰＭ堆積量が、再生開始閾値Ｍｓｔｈ以上であるか否かを判定する。ＰＭ堆積量はＤＰＦ２０の入口と出口との圧力損失を検出する差圧センサ４０の出力値に比例して増加するので、コントローラ５０は、差圧センサ４０からの検出信号を常時監視し、ＰＭ堆積量を算出する。コントローラ５０は、ＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに達していないと判定した場合には、ＤＰＦ再生制御を終了する。ＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈ以上であると判定した場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生を開始するためにＳ１０２の処理を実行する。このようにコントローラ５０は、ＤＰＦ再生制御実行部として機能する。
　Ｓ１０２では、コントローラ５０は、ＤＰＦ２０の再生を開始する。ＰＭの燃焼に必要な排気温度に達していない時にＤＰＦ再生が開始された場合には、燃料供給システム４００のポスト噴射等によってＤＯＣ１０に未燃焼ガスが供給され、排気通路３１０内の排気は、ＰＭを燃焼可能な温度へと強制的に上昇させられる。ＤＰＦ再生によってＤＰＦ２０内に堆積したＰＭは燃焼され、その結果、ＰＭ堆積量は減少することとなる。コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の開始に伴い、ＤＰＦ再生処理状態の判別に用いる再生信号検出値（再生Ｓｉｇ）の値を０から１に変える。再生信号検出値は、ＤＰＦ再生処理状態のときは１の値となり、ＤＰＦ再生処理状態以外のときは０の値となる。その後、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生処理状態を継続するか判定するためにＳ１０３の処理を実行する。
　Ｓ１０３では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生中止条件が成立したか否かを判定する。例えば、エンジン冷却水の水温が４０℃以下となっている冷間始動時等には、ポスト噴射等によってもＰＭの燃焼に必要な排気温度の確保が困難であるので、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生中止条件が成立したと判定する。また、例えば、３０分程度ＤＰＦ再生を行ってもＤＰＦ再生が終了しない場合も、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生中止条件が成立したと判定する。イグニッションスイッチがオフにされた時には、すみやかに車両のエンジン２００等の運転を中止させる必要があるので、このような場合にもコントローラ５０は、ＤＰＦ再生中止条件が成立したと判定する。Ｓ１０３においてＤＰＦ再生中止条件が成立した場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生を中止するためにＳ１０４の処理を実行する。他方で、ＤＰＦ再生中止条件が成立しない場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生終了条件を判定するためＳ１０５の処理を実行する。
　Ｓ１０４では、コントローラ５０は、ポスト噴射等を停止して、排気浄化装置１００のＤＰＦ再生を中止する。このようにＤＰＦ再生が途中で中止された場合には、ＰＭ堆積量は再生終了閾値Ｍｅｔｈより大きな値となる。
　一方、Ｓ１０５では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生終了条件として、ＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈ以下であるか否かを判定する。ＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈより大きい場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生処理を継続するためにＳ１０３の処理を実行する。ＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈ以下であると判定された場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生を終了するためにＳ１０６の処理を実行する。
　Ｓ１０６では、コントローラ５０は、ポスト噴射等を停止して、排気浄化装置１００のＤＰＦ再生を終了する。ＤＰＦ再生の終了後、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の再生履歴を取るためにＳ１０７の処理を実行する。
　Ｓ１０７では、コントローラ５０は、Ｓ１０２において０から１に変えた再生信号検出値の値を０へと戻す。また、コントローラ５０は、運転履歴の一つとしてＤＰＦ再生処理情報を記録する。ＤＰＦ再生処理情報は、ＤＰＦ再生制御の実行に関するログである。コントローラ５０は、ＤＰＦ再生処理情報として、例えば、ＤＰＦ再生回数、ＤＰＦ再生時走行距離、ポスト噴射量、排気温度、ＤＰＦ再生終了又は中止時のＰＭ堆積量、及びＤＰＦ再生の成功又は失敗の判定情報を記録する。
　図３を参照して、ＤＰＦ再生制御の流れを説明する。図３に示すように、時刻ｔ１でＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達するとポスト噴射が行われてＤＰＦ再生が開始される。これによりＰＭ堆積量が低下する。ＤＰＦ再生中止条件が成立することなく所定の時刻ｔ２までにＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈまで低下してＤＰＦ再生を正常に終了した場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生が成功した旨をＤＰＦ再生成功判定としてＤＰＦ再生処理情報に追加して記録する。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間は、例えば３０分に設定される。他方で、ＤＰＦ再生中止条件が成立することによって途中でＤＰＦ再生を中止した場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生が失敗した旨をＤＰＦ再生失敗判定としてＤＰＦ再生処理情報に追加して記録する。また、コントローラ５０は、再生開始閾値Ｍｓｔｈに対するＤＰＦ再生失敗時のＰＭ堆積量の差をＰＭ堆積変化量ΔＭとして記録する。
　次に、図４を参照して、排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。
　図４は、添加剤供給制御を示すフローチャートである。添加剤供給制御は、車両のイグニッションスイッチがオンにされた後、所定のインターバル時間で繰り返し実行される。
　Ｓ２０１では、コントローラ５０は、燃料の給油後に添加剤の噴射履歴があるか否かを判定する。噴射履歴があると判定された場合には、すでに必要な添加剤は供給されており、さらに添加剤を供給する必要がないので、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、噴射履歴がないと判定された場合には、コントローラ５０は、Ｓ２０２以降の処理を実行する。
　Ｓ２０２では、コントローラ５０は、運転履歴の一つとして記録されたＤＰＦ再生処理情報を呼び出して、直前のＤＰＦ再生成功からのＤＰＦ再生の連続中止回数を算出する。連続中止回数は、ＤＰＦ再生が連続して中止された回数である。その後、コントローラ５０は、算出した連続中止回数に基づいて、添加剤を供給するか否か判定するためにＳ２０３の処理を実行する。
　Ｓ２０３では、コントローラ５０は、算出したＤＰＦ再生の連続中止回数が所定回数、すなわち本実施形態の場合４回であるか否かを判定する。連続中止回数が４回より少ないと判定された場合には、コントローラ５０は、ＰＭの燃焼を促進するために添加剤の供給が必要なほどＤＰＦ２０の再生困難度が高くはないと判断し、添加剤供給制御を終了する。連続中止回数が４回となった場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ２０が再生されにくい状態になっており、再生困難度が高いと判断して、添加剤を供給するためにＳ２０４の処理を実行する。
　Ｓ２０４では、コントローラ５０は、４回目の失敗時のＰＭ堆積量と再生開始閾値ＭｓｔｈからＰＭ堆積変化量ΔＭを算出する。その後、コントローラ５０は、目標添加剤濃度を算出するためにＳ２０５の処理を実行する。
　Ｓ２０５では、コントローラ５０は、Ｓ２０４で算出したＰＭ堆積変化量ΔＭに基づいて、目標添加剤濃度を求める。目標添加剤濃度は、燃料中における添加剤の割合である。コントローラ５０は、例えば、図５に示すような目標添加剤濃度特性マップに基づいて目標添加剤濃度を求める。
　図５は、ＰＭ堆積変化量ΔＭと目標添加剤濃度との関係を示す特性マップである。図５に示すように、目標添加剤濃度は、基本的にＰＭ堆積変化量ΔＭが大きくなるほど、低く設定される。ただし、ＰＭ堆積変化量ΔＭが第１閾値ΔＭ１未満では目標添加剤濃度は上限濃度Ａ１に、ＰＭ堆積変化量ΔＭが第１閾値ΔＭ１よりも大きい第２閾値ΔＭ２以上では目標添加剤濃度は下限濃度Ａ２に設定される。
　図６に示すように、ＰＭ燃焼速度は、添加剤濃度に応じて速くなる。しかしながら、添加剤濃度がある程度高くなるとＰＭ燃焼速度は徐々に飽和してくるので、添加剤濃度を高くすることによる速度向上効果が徐々に得られにくくなる。また、添加剤濃度を高くすることは、灰化残留物の増加を招く原因となる。このため、例えば、目標添加剤濃度の上限を上限濃度Ａ１とすることで、速度向上効果の得られやすい速度Ｖ１までをＰＭ燃焼速度として用いることが可能となる。
　ＰＭ堆積変化量ΔＭが第１閾値ΔＭ１以上であって第２閾値ΔＭ２未満である場合には、図５に示すように、ＰＭ堆積変化量ΔＭに応じて目標添加剤濃度が上限濃度Ａ１と下限濃度Ａ２との間で変化する。
　ＰＭ堆積変化量ΔＭが第２閾値ΔＭ２以上である場合には、ＰＭ燃焼速度を少しだけ速くさせることでＤＰＦ２０の再生を成功させることができるので、目標添加剤濃度は、下限濃度Ａ２で一定となる。ここで下限濃度Ａ２は、ＰＭ燃焼速度が速度Ｖ２となる濃度である。このように下限濃度Ａ２を定めることにより、ＰＭ堆積量の測定誤差等によらずに、確実にＰＭを燃焼することができる。
　図４に戻り、添加剤供給制御の続きを説明する。Ｓ２０６では、コントローラ５０は、燃料供給システム４００の燃料タンク４１０内に設置された燃料計４１１によって燃料残量を検出する。
　Ｓ２０７では、コントローラ５０は、添加剤の供給量を算出する。コントローラ５０は、Ｓ２０５で求めた目標添加剤濃度と、Ｓ２０６で検出した燃料残量と、に基づいて添加剤の供給量を算出する。すなわち、添加剤の供給量を、供給後の燃料残量と供給量との総量で割った値に１００を乗じて得た値が、目標添加剤濃度となるように、添加剤の供給量を求める。このように、コントローラ５０は、添加剤量演算部として機能し、燃料残量が多くなるほど添加剤の供給量が大きくなるよう演算する。
　Ｓ２０８では、コントローラ５０は、Ｓ２０７で算出した供給量に基づいて添加剤供給システム３０の噴射ノズル３３に添加剤の噴射を実行させる。コントローラ５０は、噴射ノズル３３による添加剤の噴射の終了後に、噴射履歴を運転履歴の一つとして記録する。
　次に、図７を参照し、コントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御及び添加剤供給制御の流れを説明する。
　新品のＤＰＦ２０を用いて運転を始める場合、図７（Ａ）に示すように初期時刻ｔ１０におけるＰＭ堆積量は０である。その後、ＰＭ堆積量は、運転状況に応じて徐々に増えていき、時刻ｔ１１においてＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達することで、ＤＰＦ再生処理が開始される。ＤＰＦ再生処理が開始されると、図７（Ｂ）に示すように再生信号検出値の値が０から１に変わる。ＤＰＦ再生処理の開始によって燃料供給システム４００はポスト噴射を実行し、ＤＰＦ２０に堆積しているＰＭは徐々に燃焼されていく。このため、ＰＭ堆積量は時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて徐々に減少していく。
　時刻ｔ１２は、図２のＳ１０７の処理によってＤＰＦ再生が途中で中止された時刻である。時刻ｔ１２にてコントローラ５０が再生信号検出値を１から０へと戻すことによって図７（Ｃ）に示すようにＤＰＦ再生の連続中止回数は０回から１回へと増える。このように中止された後は、車両の運転に応じてＰＭ堆積量は再び増加し始める。その後、時刻ｔ１３において、ＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達することで、ＤＰＦ再生処理が再び開始される。
　時刻ｔ１４においてＤＰＦ再生が途中で中止された場合には、連続中止回数は１回から２回に増える。その後、コントローラ５０は、同様にＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達するたびにＤＰＦ再生制御を実行する。本実施形態では、時刻ｔ１５において連続中止回数が４回となった時、コントローラ５０は、ＤＰＦ２０の再生困難度が高いと判定する。このように、コントローラ５０は、ＤＰＦ２０の再生困難度を判定する再生困難度判定部として機能する。再生困難度が高いと判定された場合には、コントローラ５０は、連続中止回数に基づいて添加剤の目標添加剤濃度を求めた後に、添加剤の目標添加剤濃度と燃料タンク４１０内の燃料残量に基づいて添加剤の供給量を算出する。コントローラ５０は、燃料タンク４１０内の燃料に目標添加剤濃度の添加剤が含まれるように、添加剤供給システム３０の噴射ノズル３３から添加剤を噴射させる。
　添加剤供給後の時刻ｔ１６において、ＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈを超えたときに、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生制御を開始する。時刻ｔ１５で燃料タンク４１０内に添加剤が噴射されることで、ＤＰＦ２０には添加剤が供給される。添加剤の供給によってＰＭは燃焼が促進されやすい状態となる。したがって、時刻ｔ１６でＤＰＦ再生を開始後、所定の時間内の時刻ｔ１７でＰＭ堆積量は再生終了閾値Ｍｅｔｈに到達することとなる。これにより、ＤＰＦ再生終了条件が成立し、ＤＰＦ再生は終了する。コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の終了によってＤＰＦ再生成功と判定し、連続中止回数を４回から０回へとリセットする。その後、給油を行うまでは、燃料タンク４１０内の燃料には、目標添加剤濃度の添加剤が含まれていることとなるので、再生困難度の低い状態でＤＰＦ再生処理を行うことができる。したがって、図４のＳ２０１に示すように給油後に添加剤の噴射履歴があることになるので、次回の給油まで添加剤の噴射制御は実行されることがない。
　上記した第１実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　本実施形態の排気浄化装置１００は、エンジン２００から排出された排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ２０と、ＤＰＦ２０に堆積したＰＭを燃焼させることでＤＰＦ２０を再生するＤＰＦ再生制御を実行するコントローラ７０と、を備える。コントローラ７０は、車両の運転履歴（例えば、ＤＰＦ再生処理情報）に基づいてＤＰＦ２０の再生困難度を判定する。コントローラ５０は、ＤＰＦ２０の再生困難度が高い場合に、ＰＭの燃焼を促進するための添加剤の供給量を演算して、添加剤がＤＰＦ２０へと供給されるよう、演算した供給量で添加剤を供給する。
　このように、ＤＰＦ２０の再生困難度を判定し、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へと供給することになるので、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができ、ＤＰＦ２０における添加剤の灰化残留物の堆積量を低減できる。この結果、ＤＰＦ２０の実ＰＭ堆積可能容量の減少を抑制することができる。また、添加剤を供給することで低い排気温度でもＰＭを燃焼させることができるので、燃費性能も向上させることができる。
　本実施形態の排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、車両の運転履歴の一つとして記録されているＤＰＦ再生処理情報を呼出してＤＰＦ再生の連続中止回数を算出する。連続中止回数が４回に達したと場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ２０の再生困難度が高いと判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高いと判定された場合に噴射制御され、ＰＭ堆積変化量ΔＭに基づいて求まる目標添加剤濃度から算出された所定量の添加剤を供給する。
　このように、ＤＰＦ再生処理情報から算出したＤＰＦ再生の連続中止回数に応じてＤＰＦ２０の再生困難度を判定することによって、ＰＭ堆積量が増加した場合でも、常に添加剤の供給を続けることなく、ＰＭの燃焼を促進させる必要がある場合のみに添加剤を供給することとなる。したがって、ＤＰＦ２０内での灰化残留物の堆積量をより低減することができ、ＤＰＦ２０の実ＰＭ堆積可能容量の減少を抑制することができる。
　本実施形態の排気浄化装置１００では、添加剤量演算部としてコントローラ５０は、燃料供給システム４００の燃料タンク４１０内の燃料残量が多くなるほど添加剤の供給量を大きく演算する。このように、燃料タンク４１０内の燃料残量に応じて燃料タンク４１０へ供給する添加剤の添加剤供給量を大きく演算することで、添加剤を供給するときの燃料タンク４１０内の燃料残量が変化しても、燃料中の添加剤濃度を目標の濃度とすることができる。
　（第２実施形態）
　図８を参照して、本発明の第２実施形態の排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。
　第２実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０による添加剤供給制御が第１実施形態とは相違する。なお、以下の実施形態では第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
　第２実施形態による排気浄化装置１００では、図８に示すように、コントローラ５０は、Ｓ３０１の処理で、燃料給油後にＤＰＦ再生成功判定があるか否かを確認する。ＤＰＦ再生成功判定がある場合には、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、ＤＰＦ再生成功判定がない場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の連続中止回数を算出するためにＳ３０２の処理を実行する。
　Ｓ３０２では、コントローラ５０は、図２のＳ１０６で記録されたＤＰＦ再生処理情報に基づいて、燃料給油後からのＤＰＦ再生の連続中止回数を求める。その後、コントローラ５０は、算出した連続中止回数に基づいて、目標添加剤濃度を求めるためにＳ３０３の処理を実行する。
　Ｓ３０３では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の連続中止回数が増えるほど再生困難度が高いと判定し、目標添加剤濃度を高く設定する。例えば、連続中止回数が１回のときには目標添加剤濃度は低くなるように設定され、連続中止回数が４回と増えてきたときには目標添加剤濃度は高くなるように設定される。連続中止回数が増えるにしたがって、目標添加剤濃度が高くなるような濃度テーブルを予め作成しておくこととしてもよい。
　Ｓ３０４からＳ３０６の処理は、Ｓ２０６からＳ２０８の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、Ｓ３０５で用いる目標添加剤濃度は、Ｓ３０３で求めたものである。
　次に図９を参照し、コントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御及び添加剤供給制御の流れを説明する。
　新品のＤＰＦ２０を用いて運転を始めると、図９（Ａ）に示すように、ＰＭ堆積量は０から徐々に増えていき、時刻ｔ２１においてＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達することで、ＤＰＦ再生処理が開始される。ＤＰＦ再生処理が開始されると、図９（Ｂ）に示すように再生信号検出値の値が０から１に変わる。ＤＰＦ再生処理の開始によって燃料供給システム４００はポスト噴射を実行し、ＤＰＦ２０に堆積しているＰＭは徐々に燃焼されていく。このため、ＰＭ堆積量は時刻ｔ２１から時刻ｔ２２にかけて徐々に減少する。
　時刻ｔ２２は、ＤＰＦ再生が途中で中止された時刻である。時刻ｔ２２にてコントローラ５０が再生信号検出値を１から０へと戻すことによって、図９（Ｃ）に示すようにＤＰＦ再生の連続中止回数は０回から１回へと増える。そして、コントローラ５０は、連続中止回数が１回のときの目標添加剤濃度を求める。ここで連続中止回数が１回のときには、ＤＰＦ２０の再生困難度が高くないので、目標添加剤濃度は低くなるように設定される。コントローラ５０は、目標添加剤濃度と燃料残量とから添加剤の供給量を求め、添加剤供給システム３０の噴射ノズル３３に添加剤の噴射を実行させる。その後、コントローラ５０は、ＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達するたびに、ＤＰＦ再生制御を繰り返し実行する。
　時刻ｔ２３は、ＤＰＦ再生処理が再度途中で中止された時刻である。図９（Ｃ）に示すように、ＤＰＦ再生の連続中止回数は１回から２回へと増える。コントローラ５０は、連続中止回数が２回のときの目標添加剤濃度を求める。コントローラ５０は、連続中止回数が２回のときの方が１回のときよりも再生困難度が高いと判定し、目標添加剤濃度を高く設定する。そして、コントローラ５０は、設定した目標添加剤濃度と燃料残量から添加剤の供給量を算出し、噴射ノズル３３に添加剤の噴射を実行させる。
　時刻ｔ２４は、３回目のＤＰＦ再生処理が途中で中止された時刻である。連続中止回数が３回となることで、コントローラ５０は、連続中止回数が２回のときよりも再生困難度がさらに高くなったと判定し、目標添加剤濃度をより高く設定して、噴射ノズル３３に添加剤の噴射を実行させる。同様に、時刻ｔ２５は４回目のＤＰＦ再生処理が途中で中止された時間であり、コントローラ５０は、さらに再生困難度が高くなったと判定し、目標添加剤濃度を高く設定して、噴射ノズル３３に添加剤の噴射を実行させる。
　このように、コントローラ５０は、連続中止回数に応じて再生困難度の判定を行い、連続中止回数が増えるほど再生困難度が高いと判定し、添加剤の供給量を増加させるために目標添加剤濃度を高くする。燃料中の添加剤濃度が高くなるに従いＰＭの燃焼が促進されやすくなる。その後、ＤＰＦ再生処理では、時刻ｔ２６でＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈに到達することによりＤＰＦ終了条件が成立し、ＤＰＦ再生は終了する。ＤＰＦ再生の終了によって、コントローラ５０がＤＰＦ再生成功と判定することによって、連続中止回数は４回から０回へとリセットされる。その後、給油を行うまでは、燃料タンク４１０内の燃料には、目標添加剤濃度の添加剤が含まれていることとなるので、再生困難度の低い状態でＤＰＦ再生処理を行うことができる。したがって、図８のＳ３０１に示すように給油後にＤＰＦ再生成功判定がある場合には、次回の給油まで添加剤の噴射制御は実行されることがない。
　上記した第２実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　第２実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の連続中止回数が増えるほどＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高く判定されるほど、添加剤の供給量を増加させるように噴射制御される。
　このように、ＤＰＦ再生の連続中止回数が増えるほどＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定し、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へ供給することになるので、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができる。このため、ＤＰＦ２０内での灰化した添加剤による灰化残留物の堆積量を低減でき、ＤＰＦ２０の実ＰＭ堆積可能容量の減少を抑制することができる。また、連続中止回数に応じて添加剤の供給量を少しずつ増やすこととなるので、過剰に添加剤を供給することがなく必要最低限の供給量に抑えることができる。
　なお、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生の連続中止回数が１回増加するごとに再生困難度を高く判定したが、所定の回数（例えば２回）連続中止するごとに再生困難度を高く判定することとしてもよい。この場合には、添加剤供給システム３０は、２回連続中止するごとに添加剤の供給量を増加させるように噴射制御されることとなる。
　（第３実施形態）
　図１０を参照して、本発明の第３実施形態の排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。
　第３実施形態による排気浄化装置１００では、図１０に示すように、コントローラ５０は、Ｓ４０１の処理で、燃料給油後に、添加剤の噴射履歴があるか否かを判定する。噴射履歴があると判定された場合には、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、噴射履歴がないと判定された場合には、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生回数を算出するためにＳ４０２の処理を実行する。
　Ｓ４０２では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生処理情報からＤＰＦ再生回数を求める。ＤＰＦ再生回数は、直前に得られた最新のＤＰＦ再生成功判定から、当該ＤＰＦ再生成功判定の１回前に得られたＤＰＦ再生成功判定までの期間におけるＤＰＦ２０の再生回数である。ＤＰＦ再生回数は、ＤＰＦ再生が途中で中止された時だけでなく、中止せず終了した時にも加算される。その後、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生回数に基づいて目標添加剤濃度を求めるためにＳ４０３の処理を実行する。
　Ｓ４０３では、コントローラ５０は、ＤＰＦ再生回数に基づいて目標添加剤濃度を求める。目標添加剤濃度は、ＤＰＦ再生回数が増えるほど高い濃度となるように設定される。ＤＰＦ再生回数が増えるにしたがって、目標添加剤濃度が高くなるような濃度テーブルを予め作成しておくこととしてもよい。
　Ｓ４０４からＳ４０６の処理は、Ｓ２０６からＳ２０８の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、Ｓ４０５で用いる目標添加剤濃度は、Ｓ４０３で求めたものである。
　次に図１１及び図１２を参照し、コントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御及び添加剤供給制御の流れを説明する。
　図１１（Ａ）に示すように、ＰＭ堆積量は、車両の運転状況に応じて増加し、時刻ｔ３１においてＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達することで、ＤＰＦ再生処理が開始される。ここで、時刻ｔ３１におけるＤＰＦ再生処理は、ＤＰＦ再生成功判定が得られてから初回のＤＰＦ再生処理である。ＤＰＦ再生処理が開始されると、図１１（Ｂ）に示すように再生信号検出値の値が０から１に変わり、燃料供給システム４００はポスト噴射を実行し、ＤＰＦ２０に堆積しているＰＭは徐々に燃焼されていく。また、図１１（Ｃ）に示すように再生回数が０回から１回に増える。
　その後、時刻ｔ３２及びｔ３３でＤＰＦ再生処理を行う毎に、図１１（Ｃ）に示すように再生回数が１回から２回へ、２回から３回へと増える。時刻ｔ３４は、３回目のＤＰＦ再生が途中で中止されることなく終了した時刻である。コントローラ５０は、ＤＰＦ再生成功と判定し、再生回数の数、すなわち３回をＤＰＦ再生回数としてＤＰＦ再生処理情報に記録する。記録後、コントローラ５０は、再生回数を３回から０回にリセットする。
　時刻ｔ３５は、燃料給油があった時刻である。車両に燃料が給油されると、コントローラ５０は、給油判定の値を０から１に変える。燃料給油が終了した後、コントローラ５０は、給油判定の値を１から０に戻す。時刻ｔ３６は、燃料給油後にコントローラ５０が添加剤供給制御を実行した初回の時刻である。時刻ｔ３６では燃料給油後に添加剤の噴射履歴がないので、コントローラ５０は、図１１の添加剤供給制御を実行しＤＰＦ再生回数を呼び出して、呼び出したＤＰＦ再生回数（今回の場合は３回）に基づいて目標添加剤濃度を求める。その後、コントローラ５０は、求めた目標添加剤濃度と燃料残量を用いて供給量を算出し、噴射ノズル３３に添加剤を噴射させる。ＤＰＦ再生回数が多くなるほど、コントローラ５０は、頻繁にＤＰＦ再生が行われておりＤＰＦ再生が途中で何回も中止されているので、再生困難度が高いと判定し、目標添加剤濃度を高く設定する。その後、燃料タンク４１０の燃料には目標添加剤濃度の添加剤が含まれていることとなるので、次回の給油まで添加剤の噴射制御は実行されることがない。なお、次回の給油後の時刻ｔ３７では、時刻ｔ３６と同様に、コントローラ５０は、添加剤を供給するためにＤＰＦ再生回数（この場合は２回）を呼び出して目標添加剤濃度を求め、噴射ノズル３３に添加剤を噴射させる。
　図１２は、本発明の第３実施形態の目標添加剤濃度の添加剤を噴射するときのタイミングチャートの変形例である。時刻ｔ４１から時刻ｔ４４までのＤＰＦ再生により、ＤＰＦ再生回数は３回と算出され記録される。時刻ｔ４４後に燃料給油を行わずに、時刻ｔ４５でＰＭ堆積量が再生開始閾値Ｍｓｔｈに到達することで、ＤＰＦ再生処理が開始され、再生回数は０回から１回に増える。
　時刻ｔ４６は、車両に燃料の給油があった時刻である。給油後の時刻ｔ４７では、添加剤の噴射履歴がないので、コントローラ５０は、図１１の添加剤供給制御を実行しＤＰＦ再生回数を呼び出す。ＤＰＦ再生回数は、時刻ｔ４５で計数した再生回数の１回ではなく、時刻ｔ４４でＤＰＦ再生回数として記録された３回となる。コントローラ５０は、ＤＰＦ再生回数の３回に基づいて目標添加剤濃度を求める。このように、ＤＰＦ再生成功判定後に燃料給油を行わずに、ＤＰＦ再生処理が開始された場合であっても同様に、コントローラ５０は、直前の再生成功から、それより前の再生成功の間におけるＤＰＦ再生回数に基づいて目標添加剤濃度を求め、噴射ノズル３３に添加剤を噴射させる。
　上記した第３実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　第３実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、直前に得られた最新のＤＰＦ再生成功判定から、当該ＤＰＦ再生成功判定の１回前に得られたＤＰＦ再生成功判定までの期間におけるＤＰＦ再生の回数が増えるほど、ＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高く判定されるほど、添加剤の供給量を増加させるように噴射制御される。
　このように、ＤＰＦ再生回数が増えるほどＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定し、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へと供給することになるので、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができる。このため、ＤＰＦ２０内での灰化した添加剤による灰化残留物の堆積量を低減でき、ＤＰＦ２０の実ＰＭ堆積可能容量の減少を抑制することができる。また、ＤＰＦ再生回数に応じて再生困難度を高く判定して添加剤の供給量を増大させるので、ＤＰＦ再生が途中で何度も中止され、頻繁にＤＰＦ再生が行われているときには的確に添加剤の供給量を増やすことができ、ＰＭの燃焼を促進させることができる。
　なお、ＤＰＦ再生回数の記録がない初回運転時には、予め設定された濃度の添加剤をイグニッションのオンとともに供給することとしてもよい。
　（第４実施形態）
　図１３を参照して、本発明の第４実施形態の排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。
　第４実施形態による排気浄化装置１００では、図１３に示すように、コントローラ５０は、Ｓ５０１の処理で、車両が所定距離以上走行したか否かを判定する。ここで所定距離は、例えば数百ｋｍから数千ｋｍの間に設定され、好ましくは燃料タンク４１０に最大量の燃料を入れた場合に走行可能な総距離より長めに設定される。所定距離以上走行していないと判定された場合には、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、所定距離以上走行したと判定された場合には、コントローラ５０は、実オイル希釈率を算出するためにＳ５０２の処理を実行する。
　Ｓ５０２では、コントローラ５０は、オイル交換後に実行されたＤＰＦ再生時間とＤＰＦ再生時のポスト噴射の総量に基づいて、実オイル希釈率を算出する。実オイル希釈率は、ＤＰＦ再生時のポスト噴射によってエンジン２００内の潤滑油（オイル）に混合する燃料量と添加剤量の割合である。潤滑油中に燃料や添加剤が混合されるほど、つまりＤＰＦ再生時間が長い場合や噴射総量が多い場合ほど、実オイル希釈率は高い値となる。例えば、数ｋｍ～十数ｋｍ程度の短距離走行が繰り返された場合には、ＤＰＦ再生が途中で中止されてＰＭ堆積量が再生終了閾値Ｍｅｔｈ以下にならないので、何度もＤＰＦ再生を行う必要がある。このため、短距離走行が繰り返される場合には、潤滑油中に燃料や添加剤が混合しやすくなり、実オイル希釈率は高い値となる。
　Ｓ５０３では、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏの算出を行う。オイル希釈率差ΔＤｏは、実オイル希釈率から、走行距離に応じて予め定められる理論オイル希釈率を減算することにより求まる値である。理論オイル希釈率は、図１４（Ａ）に示すように、基本的に走行距離が増えるほど大きくなる理論値である。実オイル希釈率が理論オイル希釈率より大きいほど、すなわちオイル希釈率差ΔＤｏが大きくなるほど、何度もＤＰＦ再生が繰り返されている状態であり、コントローラ５０は、再生困難度が高いと判定する。オイル希釈率差ΔＤｏは、運転履歴の一つとして記録される。その後、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏに基づいて目標添加剤濃度を求めるためにＳ５０４の処理を実行する。
　Ｓ５０４では、コントローラ５０は、算出したオイル希釈率差ΔＤｏに基づいて目標添加剤濃度を求める。コントローラ５０は、例えば、図１５に示すような目標添加剤濃度特性マップに基づいて目標添加剤濃度を求める。
　図１５は、オイル希釈率差ΔＤｏと目標添加剤濃度との関係を示す特性マップである。図１５に示すように、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏが正の値に大きくなるほど、再生困難度が高いと判定し、目標添加剤濃度を高い濃度に設定する。他方で、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏが負の値となった時には、再生困難度が低いと判定し、目標添加剤濃度を０に設定する。また、目標添加剤濃度は、オイル希釈率差ΔＤｏが大きな正の値となるにしたがって徐々に飽和していく。これは、添加剤濃度がある程度高くなるとＰＭ燃焼速度は徐々に飽和してくるので、添加剤濃度を高くすることによる速度向上効果が徐々に得られにくくなるからである。
　図１３に戻り、添加剤供給制御の続きを説明する。Ｓ５０５では、コントローラ５０は、Ｓ５０４の処理以後で最初の給油完了時の燃料タンク４１０内の燃料残量を検出する。
　Ｓ５０６及びＳ５０７の処理は、Ｓ２０７及びＳ２０８の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、Ｓ５０６で用いる目標添加剤濃度は、Ｓ５０４で求めたものである。
　次に図１４を参照し、コントローラ５０が実行するＤＰＦ再生制御及び添加剤供給制御の流れを説明する。
　図１４（Ａ）に示すように、実オイル希釈率は、車両の走行距離に応じて徐々に増加していく。また、実オイル希釈率は、ＤＰＦ２０の再生時間が長くなるほど及びポスト噴射総量が多くなるほど、増加する。このように、実オイル希釈率は、車両の走行距離やＤＰＦ再生状況に応じて変動する。
　前回の実オイル希釈率の算出後から車両が所定距離走行し、走行距離がＬ１となった時に、コントローラ５０は、実オイル希釈率と理論オイル希釈率との差からオイル希釈率差ΔＤｏを算出する。走行距離Ｌ１では、オイル希釈率差ΔＤｏは正の値に大きいので、コントローラ５０は、再生困難度が高くなったと判定し、図１４（Ｂ）に示すように、目標添加剤濃度を高く設定する。その後の給油完了時に、コントローラ５０は、設定された目標添加剤濃度と燃料残量を用いて算出した供給量の添加剤を、噴射ノズル３３に噴射させる。
　その後、再び所定距離走行し、走行距離がＬ２となると、実オイル希釈率は、理論オイル希釈率よりも小さな値となる。したがって、オイル希釈率差ΔＤｏは負の値となるので、コントローラ５０は、再生困難度が低い状態であると判定し、目標添加剤濃度を０に設定する。目標添加剤濃度が０に設定された場合、添加剤の噴射は行われない。
　Ｌ２後、さらに所定距離走行し、走行距離がＬ３となると、実オイル希釈率は、理論オイル希釈率よりも少しだけ大きな値となる。したがって、オイル希釈率差ΔＤｏは正の小さな値となるので、コントローラ５０は、再生困難度がやや高くなったと判定し、目標添加剤濃度を小さく設定する。その後の給油完了時に、コントローラ５０は、目標添加剤濃度と燃料残量より算出した供給量の添加剤を、噴射ノズル３３に噴射させる。
　このように、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏに応じて再生困難度の判定を行い、オイル希釈率差ΔＤｏが正の値に大きくなるほど目標添加剤濃度を高く設定し、添加剤の供給量を増大させる。その後、所定距離走行毎に、コントローラ５０は、オイル希釈率差ΔＤｏに基づいて添加剤の噴射判定を行う。なお、潤滑油が交換された場合には、実オイル希釈率及び理論オイル希釈率は０にリセットされる。
　上記した第４実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　第４実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、運転履歴の一つとして記録しているオイル希釈率差ΔＤｏが正の値に大きくなるほどＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高く判定されるほど、添加剤の供給量を増加させるように噴射制御される。
　このように、ＤＰＦ再生時間と噴射総量の増大に応じて定まるオイル希釈率差ΔＤｏが正の値に大きくなるほど再生困難度を高く判定するので、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へと供給することができる。このため、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができ、ＤＰＦ２０内での添加剤の灰化残留物の堆積量を低減できる。特に、イグニッションのオンとオフが繰り返されＤＰＦ再生が途中で中止されやすい短距離走行を繰り返す場合においても、再生困難度を正確に判定することができ、添加剤の供給量を少なくすることができる。
　（第５実施形態）
　図１６を参照して、本発明の第５実施形態の排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。図１６は、本発明の第５実施形態の排気浄化装置１００のコントローラ５０が実行する添加剤供給制御を示すフローチャートである。
　第５実施形態による排気浄化装置１００では、図１６に示すように、コントローラ５０は、Ｓ６０１の処理で、車両が所定距離以上走行したか否かを判定する。ここで所定距離は、例えば数百ｋｍから数千ｋｍの間に設定され、好ましくは燃料タンク４１０に最大量の燃料を入れた場合に走行可能な総距離より長めに設定される。所定距離以上走行していないと判定された場合には、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、所定距離以上走行したと判定された場合には、コントローラ５０は、イグニッションのオン回数を求めるためにＳ６０２の処理を実行する。
　Ｓ６０２では、コントローラ５０は、車両の走行履歴を参照してイグニッションのオン回数を求める。オン回数は、所定距離を走行する際にイグニッションがオンにされた回数であり、運転履歴（走行履歴）としてコントローラ５０に記録されている。
　Ｓ６０３では、コントローラ５０は、車両の走行履歴を参照して平均１トリップ距離を算出する。平均１トリップ距離は、所定距離をイグニッションのオン回数で除算して得られる値である。例えば、所定距離１千ｋｍ走行するまでにイグニッションのオンを１００回した場合、平均１トリップ距離は１０ｋｍとなる。その後、コントローラ５０は、平均１トリップ距離に基づいて目標添加剤濃度を求めるためにＳ６０４の処理を実行する。なお、コントローラ５０は、所定距離を走行するまでの１トリップの走行距離を毎回記録し、その平均を求めることにより平均１トリップ距離を算出することとしてもよい。
　Ｓ６０４では、コントローラ５０は、算出した平均１トリップ距離に基づいて目標添加剤濃度を求める。コントローラ５０は、例えば、図１７に示すような目標添加剤濃度特性マップに基づいて目標添加剤濃度を求める。
　図１７は、平均１トリップ距離と目標添加剤濃度との関係を示す特性マップである。平均１トリップ距離が短い場合には、ＤＰＦ再生が途中で中止されやすく添加剤によってＰＭの燃焼を促進させる必要が生じるので再生困難度は高くなる。他方で、平均１トリップ距離が所定の距離よりも長い場合には、ＤＰＦ再生が実行される時間を十分確保することができるので、再生困難度は低くなる。したがって、図１７に示すように、平均１トリップ距離が長くなるほど、目標添加剤濃度は段階的に低い濃度となるように設定される。また、平均１トリップ距離が所定の距離よりも長く、ポスト噴射によってＰＭを燃焼させる排気温度が十分得られる場合には、目標添加剤濃度は０に設定される。
　図１６のＳ６０５からＳ６０７の処理は、図１３のＳ５０５からＳ５０７の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、Ｓ６０６で用いる目標添加剤濃度は、Ｓ６０４で求めたものである。
　上記した第５実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　第５実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、車両の走行履歴に基づいて１トリップ距離の平均として平均１トリップ距離を算出し、平均１トリップ距離が短いほど、ＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高く判定されるほど、添加剤の供給量を増加させるように噴射制御される。
　このように、平均１トリップ距離の長さが短いほど再生困難度を高く判定するので、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へ供給することができる。このため、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができ、ＤＰＦ２０内での灰化した添加剤による灰化残留物の堆積量を低減できる。特にＤＰＦ再生が中止されやすい短距離走行を繰り返す場合においても、オイル希釈率差ΔＤｏから再生困難度を求めている場合と同様に、再生困難度を正確に判定することができ、添加剤の供給量を少なくすることができる。
　（第６実施形態）
　図１８を参照して、本発明の第６実施形態の排気浄化装置１００におけるコントローラ５０が実行する添加剤供給制御について説明する。
　第６実施形態による排気浄化装置１００では、図１８に示すように、コントローラ５０は、Ｓ７０１の処理で、車両が所定距離以上走行したか否かを判定する。所定距離以上走行していないと判定された場合には、コントローラ５０は、添加剤供給制御を終了する。他方で、所定距離以上走行したと判定された場合には、コントローラ５０は、Ｓ７０２の処理を実行する。
　Ｓ７０２では、コントローラ５０は、車両の運転履歴を参照して平均排気温度を算出する。ここで、平均排気温度は、所定走行距離における車両の運転中の排気温度の平均値である。コントローラ５０は、排気通路３１０に取り付けられた排気温度センサ３２０によって排気温度を測定し、平均排気温度を算出する。
　Ｓ７０３では、コントローラ５０は、算出した平均排気温度に基づいて目標添加剤濃度を求める。コントローラ５０は、例えば、図１９に示すような目標添加剤濃度特性マップに基づいて目標添加剤濃度を求める。
　図１９は、平均排気温度と目標添加剤濃度との関係を示す特性マップである。平均排気温度が低い場合には、ＰＭを燃焼させにくく添加剤によってＰＭの燃焼を促進させる必要が生じるので再生困難度は高くなる。他方で、平均排気温度が高い場合には、ＤＰＦ再生時にＰＭを燃焼させやすいので再生困難度は低くなる。したがって、図１９に示すように、平均排気温度が高くなるほど、目標添加剤濃度は段階的に低い濃度となるように設定される。また、平均排気温度が所定の温度よりも高い場合には、添加剤がなくてもＰＭを燃焼させることができるので目標添加剤濃度は０に設定される。
　図１８のＳ７０４からＳ７０６の処理は、図１３のＳ５０５からＳ５０７の処理と同様であるので、説明を省略する。なお、Ｓ７０５で用いる目標添加剤濃度は、Ｓ７０３で求めたものである。
　上記した第６実施形態による排気浄化装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　第６実施形態による排気浄化装置１００では、コントローラ５０は、車両の運転履歴に基づいてエンジン２００の排気の平均排気温度を算出し、平均排気温度が低いほど、ＤＰＦ２０の再生困難度を高く判定する。また、添加剤供給システム３０は、コントローラ５０によってＤＰＦ２０の再生困難度が高く判定されるほど、添加剤の供給量を増加させるように噴射制御される。
　このように、平均排気温度が低いほど再生困難度を高く判定し、再生困難度に応じてＰＭの燃焼を促進させるために必要な供給量の添加剤をＤＰＦ２０へ供給することになるので、従来のものよりも添加剤の供給量を少なくすることができ、ＤＰＦ２０内での灰化した添加剤による灰化残留物の堆積量を低減できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　添加剤供給システム３０の添加剤の噴射では、燃料タンク４１０内に添加剤を噴射するのではなく、目標添加剤濃度の添加剤を排気通路３１０に直接噴射することとしてもよい。このようにすることによって、ポスト噴射により増える排気通路３１０中の未燃焼ガスの量に応じて目標添加剤濃度の添加剤を供給することとなるので、燃料タンク４１０内に燃料残量に応じて添加剤を供給する場合よりも添加剤の供給量をより少なくすることができる。このため、灰化した添加剤による灰化残留物がＤＰＦ２０内に堆積することをより低減することができ、ＤＰＦ２０の実ＰＭ堆積可能容量の減少をより抑制することができる。
　なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

Claims (12)

  1. 　エンジンから排出された排気中の微粒子を捕集するフィルタと、
    　前記フィルタに堆積した微粒子を燃焼させることで前記フィルタを再生するフィルタ再生制御実行部と、を備える排気浄化装置であって、
    　車両の運転履歴に基づいて前記フィルタの再生困難度を判定する再生困難度判定部と、
    　前記再生困難度判定部によって判定された前記フィルタの再生困難度が高い場合に、前記微粒子の燃焼を促進するための添加剤を前記フィルタへと供給する添加剤供給部と、
    　を備える、排気浄化装置。
  2. 　請求項１に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、前記フィルタ再生制御実行部による前記フィルタの再生に関するＤＰＦ再生処理情報から前記フィルタの再生困難度を判定する、
    　排気浄化装置。
  3. 　請求項２に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、前記フィルタ再生制御実行部による前記フィルタの再生が所定の回数連続中止された場合に、前記フィルタの再生困難度が高いと判定する、
    　排気浄化装置。
  4. 　請求項３に記載の排気浄化装置であって、
    　前記添加剤供給部は、前記再生困難度判定部によって前記フィルタの再生困難度が高いと判定された場合に、所定量の前記添加剤を供給する、
    　排気浄化装置。
  5. 　請求項３に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、前記フィルタ再生制御実行部による前記フィルタの再生の連続中止回数が増えるほど、前記フィルタの再生困難度を高く判定する、
    　排気浄化装置。
  6. 　請求項２に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、直前に得られた最新のフィルタ再生成功判定から、当該フィルタ再生成功判定の１回前に得られたフィルタ再生成功判定までの期間における前記フィルタの再生回数を算出し、前記フィルタの再生回数が多いほど、前記フィルタの再生困難度を高く判定する、
    　排気浄化装置。
  7. 　請求項１に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、エンジン内の潤滑油に混合する燃料量と前記添加剤量の割合である実オイル希釈率を算出し、前記実オイル希釈率が走行距離に応じて予め定められている理論オイル希釈率よりも大きいほど、前記フィルタの再生困難度を高く判定する、
    　排気浄化装置。
  8. 　請求項１に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、所定走行距離における前記エンジンの回転開始から停止までの１トリップ距離の平均を算出し、前記１トリップ距離の平均が短いほど、前記フィルタの再生困難度を高く判定する、
    　排気浄化装置。
  9. 　請求項１に記載の排気浄化装置であって、
    　前記再生困難度判定部は、所定走行距離における前記エンジンの排気の排気温度の平均を算出し、前記排気温度の平均が低いほど、前記フィルタの再生困難度を高く判定する、
    　排気浄化装置。
  10. 　請求項５から請求項９のいずれか一つに記載の排気浄化装置であって、
    　前記添加剤供給部は、前記再生困難度判定部によって前記フィルタの再生困難度が高く判定されるほど、前記添加剤の供給量を増加させる、
    　排気浄化装置。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の排気浄化装置であって、
    　前記添加剤供給部は、燃料タンクの燃料残量が多いときほど前記添加剤の供給量を増加させて、前記添加剤を前記燃料タンクへ供給する、
    　排気浄化装置。
  12. 　エンジンから排出された排気中の微粒子を捕集するフィルタに堆積した微粒子を燃焼させることで前記フィルタを再生するフィルタ再生制御実行ステップを備える排気浄化方法であって、
    　車両の運転履歴に基づいて前記フィルタの再生困難度を判定する再生困難度判定ステップと、
    　前記再生困難度判定ステップによって判定された前記フィルタの再生困難度が高い場合に、前記微粒子の燃焼を促進するための添加剤を前記フィルタへと供給する添加剤供給ステップと、
    　を備える、排気浄化方法。
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