内燃機関の排気制御装置
【課題】水分吸収によってＰＭの堆積量が異常であると誤判定されることを防止する。
【解決手段】ＥＣＵ１００は、ＤＰＦ２２の上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧ΔＰＡを検出する差圧検出部１１５と、フィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定する堆積量推定部１１６と、堆積量推定部１１６によって推定されたＰＭの堆積量ＱＰが、予め設定された過堆積判定値ＱＰｔｈ以上である場合に、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量が異常であると判定する過堆積判定部１１８と、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定部１１３と、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定を禁止する禁止部１１４と、を備える。
【解決手段】ＥＣＵ１００は、ＤＰＦ２２の上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧ΔＰＡを検出する差圧検出部１１５と、フィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定する堆積量推定部１１６と、堆積量推定部１１６によって推定されたＰＭの堆積量ＱＰが、予め設定された過堆積判定値ＱＰｔｈ以上である場合に、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量が異常であると判定する過堆積判定部１１８と、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定部１１３と、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定を禁止する禁止部１１４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質は、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）等のフィルタに捕集される。また、従来、上記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を、上記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧に基づいて算出する技術が知られている。
【０００３】
例えば、フィルタ差圧に基づいて第１の粒子状物質堆積量を推定するとともに、粒子状物質の排出量を積算して第２の粒子状物質堆積量を推定し、最終的に推定されるべき粒子状物質堆積量として、これら第１の粒子状物質堆積量及び第２の粒子状物質堆積量のうち大きい方の値を選択するエンジンの排気ガス浄化装置が開示されている（特許文献１参照）。このエンジンの排気ガス浄化装置によれば、フィルタを再生すべき時期をより的確に判定し、フィルタを保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のエンジンの排気ガス浄化装置では、排気通路内で結露した水がＤＰＦ等のフィルタに吸収されると、フィルタの圧損が大きくなり、上記フィルタ差圧が大きくなるため、結果的に求められる粒子状物質堆積量が過大な値となる虞がある。特に、外気温が低い環境において、エンジンの始動及び停止が繰り返し行われる場合には、排気通路内で結露する水の量が増大し、上記課題が顕在化する可能性が高くなる。
【０００６】
また、上述のように粒子状物質堆積量が過大な値として求められると、「フィルタに堆積した粒子状物質の量が多すぎるため、堆積した粒子状物質を燃焼させるとフィルタ内の温度がフィルタ基材の耐熱温度を超える虞がある」と誤って判定されて、粒子状物質の堆積量が異常である（いわゆる、「過堆積」である）と誤判定される虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常である（過堆積である）と誤判定されることを防止することが可能な内燃機関の排気制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置であって、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧を検出する差圧検出手段と、前記フィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、前記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定する過堆積判定手段と、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定手段と、前記蒸発判定手段によって前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、前記堆積量推定手段による堆積量の推定を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧が検出され、検出されたフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が推定される。そして、推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定される。また、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定され、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止されるため、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常である（過堆積である）と誤判定されることを防止することができる。
【００１１】
すなわち、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止される。よって、前記フィルタに吸収されている水分によって、前記フィルタ差圧が過大に検出され、このフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が過大に推定されることが回避される。したがって、水分吸収によって前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定されることを防止することができるのである。
【００１２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記内燃機関からの粒子状物質の排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量を求める排出量積算手段を更に備え、前記禁止手段によって前記堆積量推定手段による堆積量の推定が禁止された場合に、前記過堆積判定手段が、前記排出量積算手段によって求められた積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することが好ましい。
【００１３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記内燃機関からの粒子状物質の排出量が求められると共に、求められた排出量が積算されて積算排出量が求められる。そして、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止された場合に、前記積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かが判定されるため、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止された場合であっても、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００１５】
なお、「排気ガスの温度を認識する」とは、本明細書においては、「排気ガスの温度を検出する」、「排気ガスの温度を取得する」、及び、「排気ガスの温度を推定する」との意味を包含する上位概念の表現である。また、本明細書においては、「認識する」とは、「検出する」、「取得する」、及び、「推定する」との意味を包含する上位概念の表現である。
【００１６】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識され、認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００１７】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が高い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を検出する温度センサを更に備え、前記温度認識手段が、前記温度センサによって検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識することが好ましい。
【００１９】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、温度センサによって前記フィルタに流入する排気ガスの温度が検出され、検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識されるため、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を正確に認識することができる。
【００２０】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００２１】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間が求められ、求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００２２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００２３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識され、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００２４】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が多い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００２５】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を検出する流量センサを更に備え、前記温度認識手段が、前記流量センサによって検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識することが好ましい。
【００２６】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、流量センサによって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が検出され、検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識されるため、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を正確に認識することができる。
【００２７】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間算出手段によって求められた期間が予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００２８】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間が求められ、求められた期間が予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００２９】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段と、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段と、を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００３０】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識されると共に、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識される。そして、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００３１】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が高い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。また、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が多い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量、に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００３２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間を設定する期間設定手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間設定手段によって設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００３３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間が設定される。そして、設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定するため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧が検出され、検出されたフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が推定される。そして、推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定される。また、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定され、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止されるため、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常であると誤判定されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジン及びその給排気系統の概略構成の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＥＣＵ等の制御系統の一例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第一実施形態）を示す機能構成図である。
【図４】エンジン始動後における排気ガス温度及び排気ガス流量の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図５】エンジン始動後におけるフィルタ差圧の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図６】図３に示す本発明の第一実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の他の一例（第二実施形態）を示す機能構成図である。
【図８】図７に示す本発明の第二実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の更に他の一例（第三実施形態）を示す機能構成図である。
【図１０】図９に示す本発明の第三実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
−エンジン−
まず、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」が適用されるディーゼルエンジンの概略構成を、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジン１及びその給排気系統の概略構成の一例を示す構成図である。
【００３８】
ディーゼルエンジン１（以下、「エンジン１」という）は、例えば、コモンレール式筒内直噴４気筒エンジンであって、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａには、燃焼室１ａ内での燃焼に供される燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２が、それぞれ配置されている。各気筒の添加用インジェクタ２は、それぞれコモンレール１１に接続されている。また、コモンレール１１には、サプライポンプ１０が接続されている。
【００３９】
サプライポンプ１０は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、汲み上げられた燃料を高圧にした後に、燃料通路１０ａを介して、コモンレール１１に供給するポンプである。コモンレール１１は、サプライポンプ１０から供給された高圧燃料を、所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各添加用インジェクタ２に分配するものである。添加用インジェクタ２は、所定電圧が印加されたときに開弁して、燃焼室１ａ内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。添加用インジェクタ２の開閉（燃料噴射量及び噴射時期）はＥＣＵ１００によってデューティ制御される。
【００４０】
また、エンジン１には、吸気通路３及び排気通路４が接続されている。吸気通路３には、吸入空気の流れの上流側から下流側に向けて順に、エアクリーナ９、エアフロー（Ａｉｒ Ｆｌｏｗ）メータ３３、ターボチャージャ６のコンプレッサインペラ６３、インタークーラ８、及び、スロットルバルブ５が配設されている。
【００４１】
スロットルバルブ５は、吸気空気量を調整するバルブであって、スロットルモータ５１によってスロットルバルブ５の開度であるスロットル開度が調整される。また、スロットルバルブ５のスロットル開度は、スロットル開度センサ４１によって検出される。なお、吸気通路３は、スロットルバルブ５の下流側に配設された吸気マニホールド３ａにおいて各気筒に対応して分岐されている。
【００４２】
排気通路４は、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａと繋がる排気マニホールド４ａにおいて各気筒に分岐した状態から１つに集合するべく構成されている。排気通路４には、排気ガスの流れの上流側から下流側に向けて順に、ＣＣＯ２１及びＤＰＦ２２が配設されており、燃焼室１ａにおける燃料の燃焼によって生じた排気ガスが送り込まれる。
【００４３】
ＣＣＯ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ：酸化触媒コンバータ）２１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ものである。ＤＰＦ２２は、粒子状物質（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：以下、「ＰＭ」ともいう）を捕集するフィルタである。なお、ＤＰＦ２２は、特許請求の範囲に記載の「フィルタ」に相当する。
【００４４】
ＣＣＯ２１の上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路４には、第１排気温センサ３６が配設されている。第１排気温センサ３６は、ＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度を検出するセンサである。また、ＣＣＯ２１とＤＰＦ２２との間の排気通路４には、第２排気温センサ３７及び排気流量センサ３８が配設されている。第２排気温センサ３７は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度を検出するセンサである。排気流量センサ３８は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量を検出するセンサである。また、ＤＰＦ２２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３９が配設されている。
【００４５】
第１排気温センサ３６、第２排気温センサ３７、排気流量センサ３８、及び、差圧センサ３９の各出力信号はＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）に入力される（図２参照）。なお、第２排気温センサ３７は、特許請求の範囲に記載の「温度センサ」に相当する。また、排気流量センサ３８は、特許請求の範囲に記載の「流量センサ」に相当する。
【００４６】
また、エンジン１には、ターボチャージャ６が配設されている。ターボチャージャ６は、ロータシャフト６１を介して連結されたタービンホイール６２とコンプレッサインペラ６３とを備えている。コンプレッサインペラ６３は、吸気通路３に介設され、タービンホイール６２は、排気通路４に介設されている。また、ターボチャージャ６は、タービンホイール６２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサインペラ６３を回転させることによって吸入空気を過給するものである。ターボチャージャ６は、例えば、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール６２側に可変ノズルベーン機構６４が設けられており、この可変ノズルベーン機構６４の開度を調整することによって、エンジン１の過給圧を調整することができる。なお、ターボチャージャ６での過給によって昇温した吸入空気は、吸気通路３に配置したインタークーラ８によって強制冷却される。
【００４７】
また、エンジン１にはＥＧＲ装置７が配設されている。ＥＧＲ装置７は、排気通路４を流れる排気ガスの一部を吸気通路３に還流させて、各気筒の燃焼室１ａへ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させる装置である。ＥＧＲ装置７は、吸気マニホールド３ａと排気マニホールド４ａとを接続するＥＧＲ通路７１を備えている。ＥＧＲ通路７１には、ＥＧＲガスの流れの上流側から下流側に向けて順に、ＥＧＲクーラ７３及びＥＧＲバルブ７２が配設されている。ＥＧＲクーラ７３は、ＥＧＲ通路７１を通過（還流）するＥＧＲガスを冷却するクーラである。ＥＧＲバルブ７２は、排気通路４（排気マニホールド４ａ）から吸気通路３（吸気マニホールド３ａ）に導入されるＥＧＲガス量（排気還流量）を調整するバルブである。
【００４８】
−ＥＣＵ−
次に、図２を参照して、ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るＥＣＵ等の制御系統の一例を示す構成図である。図２に示すように、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４を備えている。
【００４９】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、各種制御プログラム、及び、各種制御プログラムを実行する際に参照されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）、マップ等を記憶する不揮発性のメモリである。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラム、及び、ルックアップテーブル、マップ等に基づいて演算処理を実行するものである。また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果、及び、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ１０４は、エンジン１の停止時、又は、イグニッションＯＦＦ時に、保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５０】
ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。
【００５１】
入力インターフェース１０５は、各センサからの検出信号に対してＡ／Ｄ変換等の処理を行い、ＣＰＵ１０１が処理可能な検出情報に変換するものであって、エンジン回転数センサ３１、水温センサ３２、エアフローメータ３３、吸気温センサ３４、吸気圧センサ３５、第１排気温センサ３６、第２排気温センサ３７、排気流量センサ３８、差圧センサ３９、レール圧センサ４０、スロットル開度センサ４１、アクセル開度センサ４２、及び、車速センサ４３等が通信可能に接続されている。
【００５２】
エンジン回転数センサ３１は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数を検出するセンサである。水温センサ３２は、エンジン水温（冷却水温）を検出するセンサである。エアフローメータ３３は、吸入空気量を検出するセンサである。吸気温センサ３４は、吸気マニホールド３ａに配置され、吸入空気の温度を検出するセンサである。吸気圧センサ３５は、吸入空気の圧力を検出するセンサである。レール圧センサ４０は、コモンレール１１内の高圧燃料の圧力を検出するセンサである。
【００５３】
出力インターフェース１０６は、ＣＰＵ１０１が出力する指示情報等の情報に対してＤ／Ａ変換等の処理を行い、各装置（又は、機器）が受け付け可能な指示信号等に変換するものであって、添加用インジェクタ２、サプライポンプ１０、スロットルバルブ５のスロットルモータ５１、ターボチャージャ６の可変ノズルベーン機構６４、及び、ＥＧＲバルブ７２等が通信可能に接続されている。
【００５４】
ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、上記各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ５の開度制御、燃料噴射量制御、噴射時期制御（添加用インジェクタ２の開閉制御）等を含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、排気デバイス（排気流量センサ３８、差圧センサ３９など）の故障診断も実行する。
【００５５】
−ＥＣＵの機能構成（第一実施形態）−
次に、図３を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図３は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第一実施形態）を示す機能構成図である。
【００５６】
図３に示すように、ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９等の機能部として機能する。ここで、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【００５７】
なお、第一実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８が機能部として構成されている場合について説明するが、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【００５８】
温度認識部１１１は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する機能部である。なお、温度認識部１１１は、特許請求の範囲に記載の「温度認識手段」に相当する。具体的には、温度認識部１１１は、第２排気温センサ３７（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する。
【００５９】
このように、第２排気温センサ３７によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出され、検出された排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを正確に認識することができる。
【００６０】
第一実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出される場合について説明するが、温度認識部１１１が、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。例えば、温度認識部１１１が、第１排気温センサ３６によって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。この場合には、第２排気温センサ３７を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。
【００６１】
期間算出部１１２は、温度認識部１１１によって認識された排気ガスの温度ＴＥが、予め設定された判定温度ＴＥ０（例えば、１００℃）以上である期間を求める機能部である。なお、期間算出部１１２は、特許請求の範囲に記載の「期間算出手段」に相当する。
【００６２】
具体的には、期間算出部１１２は、例えば、温度ＴＥが、連続して判定温度ＴＥ０以上である期間を連続期間ＰＴとして求める。ここで、図４を参照して、期間算出部１１２の機能について具体的に説明する。図４は、エンジン１の始動後における排気ガス温度ＴＥ及び排気ガス流量ＦＥの時間的変化の一例をそれぞれ示すグラフＧ１及びグラフＧ２である。
【００６３】
図４（ａ）の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であり、縦軸は、第２排気温センサ３７によって検出された排気ガスの温度ＴＥである。図４（ａ）に示すように、エンジン１の始動時には、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０未満であり、時点Ｔ１１において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。そして、時点Ｔ１１以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ１２において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ１１から時点Ｔ１２までの期間Ｐ１１の間は、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である。よって、期間Ｐ１１が連続期間ＰＴとして求められる。
【００６４】
次に、時点Ｔ１２以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０未満である状態であった後、時点Ｔ１３において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。よって、時点Ｔ１２から時点Ｔ１３までの期間は、連続期間ＰＴが「０」として求められる。そして、時点Ｔ１３以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ１４において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ１３から時点Ｔ１４までの期間Ｐ１２の間は、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である。よって、期間Ｐ１２が連続期間ＰＴとして求められる。
【００６５】
再び、図３に戻って、ＥＣＵ１００の機能構成について説明する。蒸発判定部１１３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１１３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１１３は、温度認識部１１１によって認識された排気ガスの温度ＴＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。
【００６６】
更に具体的には、蒸発判定部１１３は、期間算出部１１２によって求められた連続期間ＰＴが、予め設定された判定期間ＰＡ（例えば、１０分間）以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【００６７】
ここで、図５を参照して、排気ガスの温度ＴＥと、水分が蒸発するために要する期間の関係について説明する。図５は、エンジン１の始動後におけるフィルタ差圧ΔＰＡの時間的変化の一例を示すグラフＧ３及びグラフＧ４である。グラフＧ３は、排気ガスの温度ＴＥが１００℃の場合であって、グラフＧ４は、排気ガスの温度ＴＥが８０℃の場合である。図５の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であって、縦軸は差圧センサ３９によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡである。
【００６８】
グラフＧ４に示すように、排気ガスの温度ＴＥが１００℃の場合には、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が沸騰して急激に蒸発し、これに伴って、フィルタ差圧ΔＰＡが急激に減少する。これに対して、グラフＧ３に示すように、排気ガスの温度ＴＥが８０℃の場合には、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分の蒸発量が少なく、フィルタ差圧ΔＰＡの減少は緩やかである。
【００６９】
図５に示すように、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが高い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、排気ガスの温度ＴＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００７０】
また、上述のように、期間算出部１１２によって、排気ガスの温度ＴＥが、予め設定された判定温度ＴＥ０以上である連続期間ＰＴが求められ、蒸発判定部１１３によって、連続期間ＰＴが、予め設定された判定期間ＰＡ以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００７１】
第一実施形態では、蒸発判定部１１３が、連続期間ＰＴが判定期間ＰＡ以上であるときにＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する場合について説明したが、蒸発判定部１１３が、その他の方法でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する形態でもよい。例えば、蒸発判定部１１３が、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である期間の累積値（以下、「累積期間」という）が判定期間ＰＡ以上継続したときに、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する形態でもよい。この形態では、上述した図４（ａ）の場合には、時点Ｔ１４における「累積期間」は、期間Ｐ１１と期間Ｐ１２との和として求められる。
【００７２】
再び、図３に戻って、ＥＣＵ１００の機能構成について説明する。禁止部１１４は、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定を禁止する機能部である。なお、禁止部１１４は、特許請求の範囲に記載の「禁止手段」に相当する。
【００７３】
また、禁止部１１４は、エンジン１が始動されてから予め設定された期間Ｐ０が経過したか否かを判定し、期間Ｐ０が経過したと判定された場合には、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されたときであっても、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理を許可する。ここで、期間Ｐ０は、エンジン１が始動されてから期間Ｐ０以上経過すれば、経験的に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していると断定できる値（例えば、３０分間）に設定される。なお、期間Ｐ０は外気温が低い程、長い時間（例えば、１時間）に設定される。これは、外気温が低い程、結露した水が蒸発する温度に上昇するまでに時間を要するからである。
【００７４】
差圧検出部１１５は、ＤＰＦ２２の上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧ΔＰＡを検出する機能部である。なお、差圧検出部１１５は、特許請求の範囲に記載の「差圧検出手段」に相当する。具体的には、差圧検出部１１５は、差圧センサ３９によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡを取得することによって、フィルタ差圧ΔＰＡを検出する。
【００７５】
堆積量推定部１１６は、差圧検出部１１５によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定する機能部である。なお、堆積量推定部１１６は、特許請求の範囲に記載の「堆積量推定手段」に相当する。具体的には、例えば、フィルタ差圧ΔＰＡとＰＭの堆積量ＱＰとの関係を示すマップ（又は、ＬＵＴ）をＲＯＭ１０２等に記憶しておき、堆積量推定部１１６は、差圧検出部１１５によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに対応するＰＭの堆積量ＱＰを、ＲＯＭ１０２等に記憶されたマップ（又は、ＬＵＴ）から読み出すことによってＰＭの堆積量ＱＰを推定する。また、堆積量推定部１１６は、禁止部１１４によって堆積量ＱＰの推定が禁止された場合には、堆積量ＱＰの推定処理を行わない。
【００７６】
排出量積算部１１７は、エンジン１からのＰＭの排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量ＱＥを求める機能部である。なお、排出量積算部１１７は、特許請求の範囲に記載の「排出量積算手段」に相当する。具体的には、例えば、エンジン１の運転状態（例えば、エンジン回転数及び燃料噴射量）に対応付けてＰＭの排出量をＲＯＭ１０２等に記憶しておき、排出量積算部１１７は、エンジン１の運転状態に対応するＰＭの排出量をＲＯＭ１０２等に記憶されたマップ（又は、ＬＵＴ）から読み出すことによってＰＭの排出量を求める（詳細は、例えば、特開２０１０−１９６４９８号公報参照）。
【００７７】
過堆積判定部１１８は、堆積量推定部１１６によって推定されたＰＭの堆積量ＱＰが、予め設定された過堆積判定値ＱＰｔｈ以上である場合に、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定する機能部である。なお、過堆積判定部１１８は、特許請求の範囲に記載の「過堆積判定手段」に相当する。また、禁止部１１４によって堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定が禁止された場合に、過堆積判定部１１８は、排出量積算部１１７によって求められた積算排出量ＱＥに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定し、推定されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する。
【００７８】
上述のように、排出量積算部１１７によって、エンジン１からのＰＭの排出量が求められると共に、求められた排出量が積算されて積算排出量ＱＥが求められる。そして、堆積量推定部１１６によるフィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止された場合に、積算排出量ＱＥに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かが判定されるため、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止された場合であっても、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定することができる。
【００７９】
第一実施形態では、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止されたときに、過堆積判定部１１８が、排出量積算部１１７によって求められた積算排出量ＱＥに基づいてＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する場合について説明したが、過堆積判定部１１８が、その他の方法でＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する形態でもよい。例えば、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止される前に、堆積量推定部１１６によって求められた堆積量ＱＰの履歴をバックアップＲＡＭ１０４等に記憶しておき、過堆積判定部１１８が、堆積量ＱＰの履歴に基づいて堆積量ＱＰを推定する形態でもよい。この場合には、排出量積算部１１７が不要となる。
【００８０】
異常処理部１１９は、過堆積判定部１１８によってＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定された場合に、予め設定された「異常処理」を実行する機能部である。具体的には、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定された場合に、例えば、異常処理部１１９は、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示す警報を報知して、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させる処理を禁止する。
【００８１】
具体的には、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示す警報としては、例えば、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示すＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を点灯すると共に、ＰＭの堆積量ＱＰが異常である旨のメッセージを音声出力する。また、異常処理部１１９は、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させるための添加用インジェクタ２からの燃料の噴射を停止して、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させる処理を停止する。
【００８２】
−ＥＣＵの動作（第一実施形態）−
次に、図６を参照して、ＥＣＵ１００の動作を説明する。図６は、図３に示す本発明の第一実施形態に係るＥＣＵ１００の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、禁止部１１４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０９へ進められる。ステップＳ１０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ１０３へ進められる。
【００８３】
次に、温度認識部１１１によって、第２排気温センサ３７で検出された排気ガスの温度ＴＥが取得される（ステップＳ１０３）。そして、期間算出部１１２によって、ステップＳ１０３で取得された温度ＴＥが、連続して判定温度ＴＥ０以上の期間である連続期間ＰＴが求められる（ステップＳ１０５）。次いで、蒸発判定部１１３によって、ステップＳ１０５で求められた連続期間ＰＴが、判定期間ＰＡ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１１３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１１４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ１１３に進められる。
【００８４】
ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１１３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ１０９に進められる。次いで、差圧検出部１１５によって、フィルタ差圧ΔＰＡが検出される（ステップＳ１０９）。次に、堆積量推定部１１６によって、ステップＳ１０９で検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが推定される（ステップＳ１１１）。そして、処理がステップＳ１１７へ進められる。
【００８５】
一方、ステップＳ１０７でＮＯの場合には、排出量積算部１１７によって、エンジン１から排出されるＰＭ排出量の積算値である積算排出量ＱＥが求められる（ステップＳ１１３）。次いで、過堆積判定部１１８によって、ステップＳ１１３において求められた積算排出量ＱＥに基づいて堆積量ＱＰが推定される（ステップＳ１１５）。そして、処理がステップＳ１１７へ進められる。
【００８６】
ステップＳ１１１の処理が終了した場合、又はステップＳ１１５の処理が終了した場合には、過堆積判定部１１８によって、ステップＳ１１１又はステップＳ１１５で求められた堆積量ＱＰが、過堆積判定値ＱＰｔｈ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１１７）。ステップＳ１１７でＮＯの場合には、過堆積判定部１１８によって堆積量ＱＰが異常ではないと判定されて、処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。
【００８７】
ステップＳ１１７でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１９へ進められる。そして、過堆積判定部１１８によって堆積量ＱＰが異常であると判定されて、異常処理部１１９によって、警報が報知されると共に添加用インジェクタ２からの燃料の噴射が停止されて処理が終了される。
【００８８】
このようにして、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止される。よって、ＤＰＦ２２に吸収されている水分によって、フィルタ差圧ΔＰＡが過大に検出され、このフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが過大に推定されることが回避される。したがって、水分吸収によってＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常である（過堆積である）と判定されることを防止することができる。
【００８９】
−ＥＣＵの機能構成（第二実施形態）−
次に、図７を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図７は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第二実施形態）を示す機能構成図である。
【００９０】
図７に示すように、ＥＣＵ１００Ａは、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、過堆積判定部１２８、及び、異常処理部１２９等の機能部として機能する。ここで、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【００９１】
なお、第二実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８が機能部として構成されている場合について説明するが、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【００９２】
また、第二実施形態に係るＥＣＵ１００Ａは、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）と比較して、温度認識部１１１、期間算出部１１２及び蒸発判定部１１３に換えて、流量認識部１２１、期間算出部１２２及び蒸発判定部１２３を備える点において相違する。よって、以下の説明では、第一実施形態に係るＥＣＵ１００と相違する構成（流量認識部１２１、期間算出部１２２及び蒸発判定部１２３）について主に説明する。
【００９３】
また、ＥＣＵ１００Ａの禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、過堆積判定部１２８、及び、異常処理部１２９は、それぞれ、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）の禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９と略同一の機能を有する機能部である。
【００９４】
流量認識部１２１は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する機能部である。なお、流量認識部１２１は、特許請求の範囲に記載の「流量認識手段」に相当する。具体的には、流量認識部１２１は、排気流量センサ３８（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する。
【００９５】
このように、排気流量センサ３８によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出され、検出された排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを正確に認識することができる。
【００９６】
第二実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出される場合について説明するが、流量認識部１２１が、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。例えば、流量認識部１２１が、エアフローメータ３３によって検出された吸入空気量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。この場合には、排気流量センサ３８を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。また、例えば、ＣＣＯ２１の上流側の排気通路４にエアフローメータが配設されている場合には、流量認識部１２１が、このエアフローメータによって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの流量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。
【００９７】
期間算出部１２２は、流量認識部１２１によって認識された排気ガスの流量ＦＥが、予め設定された判定流量ＦＥ０（例えば、１０ｇ／秒）以上である期間を求める機能部である。なお、期間算出部１１２は、特許請求の範囲に記載の「期間算出手段」に相当する。
【００９８】
具体的には、期間算出部１１２は、例えば、流量ＦＥが、連続して判定流量ＦＥ０以上である期間を連続期間ＰＦとして求める。ここで、図４を参照して、期間算出部１２２の機能について具体的に説明する。図４は、エンジン１の始動後における排気ガス温度ＴＥ及び排気ガス流量ＦＥの時間的変化の一例をそれぞれ示すグラフＧ１及びグラフＧ２である。
【００９９】
図４（ｂ）の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であり、縦軸は、排気流量センサ３８によって検出された排気ガスの流量ＦＥである。図４（ｂ）に示すように、エンジン１の始動時には、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０未満であり、時点Ｔ２１において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。そして、時点Ｔ２１以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ２２において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ２１から時点Ｔ２２までの期間Ｐ２１の間は、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である。よって、期間Ｐ２１が連続期間ＰＦとして求められる。
【０１００】
次に、時点Ｔ２２以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０未満である状態であった後、時点Ｔ２３において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。よって、時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの期間は、連続期間ＰＦが「０」として求められる。そして、時点Ｔ２３以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ２４において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ２３から時点Ｔ２４までの期間Ｐ２２の間は、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である。よって、期間Ｐ２２が連続期間ＰＴとして求められる。
【０１０１】
再び、図７に戻って、ＥＣＵ１００Ａの機能構成について説明する。蒸発判定部１２３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１２３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１２３は、流量認識部１２１によって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。
【０１０２】
更に具体的には、蒸発判定部１２３は、期間算出部１２２によって求められた連続期間ＰＦが、予め設定された判定期間ＰＢ（例えば、２０分間）以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【０１０３】
また、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１０４】
更に、上述のように、期間算出部１２２によって、排気ガスの流量ＦＥが、予め設定された判定流量ＦＥ０以上である連続期間ＰＦが求められ、蒸発判定部１２３によって、連続期間ＰＦが、予め設定された判定期間ＰＢ以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【０１０５】
第二実施形態では、蒸発判定部１２３が、連続期間ＰＦが判定期間ＰＢ以上であるときにＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する場合について説明したが、蒸発判定部１２３が、その他の方法でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する形態でもよい。例えば、蒸発判定部１２３が、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である期間の累積値（以下、「累積期間」という）が判定期間ＰＢ以上継続したときに、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する形態でもよい。。この形態では、上述した図４（ｂ）の場合には、時点Ｔ２４における「累積期間」は、期間Ｐ２１と期間Ｐ２２との和として求められる。
【０１０６】
−ＥＣＵの動作（第二実施形態）−
次に、図８を参照して、ＥＣＵ１００Ａの動作を説明する。図８は、図７に示す本発明の第二実施形態に係るＥＣＵ１００Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、禁止部１２４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ２０９へ進められる。ステップＳ２０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ２０３へ進められる。
【０１０７】
次に、流量認識部１２１によって、排気流量センサ３８で検出された排気ガスの流量ＦＥが取得される（ステップＳ２０３）。そして、期間算出部１２２によって、ステップＳ２０３で取得された流量ＦＥが、連続して判定流量ＦＥ０以上の期間である連続期間ＰＦが求められる（ステップＳ２０５）。次いで、蒸発判定部１２３によって、ステップＳ２０５で求められた連続期間ＰＦが、判定期間ＰＢ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１２３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ２０９に進められる。ステップＳ２０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１２３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１２４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ２１３に進められる。
【０１０８】
ステップＳ２０９以降の処理、及び、ステップＳ２１３以降の処理は、それぞれ、図６に示すフローチャートのステップＳ１０９以降の処理、及び、ステップＳ１１３以降の処理と概ね同一であるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１０９】
このようにして、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識され、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１１０】
すなわち、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。したがって、流量認識部１２１で認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【０１１１】
−ＥＣＵの機能構成（第三実施形態）−
次に、図９を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図９は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第三実施形態）を示す機能構成図である。
【０１１２】
図９に示すように、ＥＣＵ１００Ｂは、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、過堆積判定部１３８、及び、異常処理部１３９等の機能部として機能する。ここで、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【０１１３】
なお、第三実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８が機能部として構成されている場合について説明するが、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【０１１４】
また、第三実施形態に係るＥＣＵ１００Ｂは、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）と比較して、温度認識部１１１、期間算出部１１２及び蒸発判定部１１３に換えて、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２及び蒸発判定部１３３を備える点において相違する。よって、以下の説明では、第一実施形態に係るＥＣＵ１００と相違する構成（流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２及び蒸発判定部１３３）について主に説明する。
【０１１５】
また、ＥＣＵ１００Ｂの禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、過堆積判定部１３８、及び、異常処理部１３９は、それぞれ、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）の禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９と略同一の機能を有する機能部である。
【０１１６】
流量認識部１３１ａは、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する機能部である。なお、流量認識部１３１ａは、特許請求の範囲に記載の「流量認識手段」に相当する。具体的には、流量認識部１３１ａは、排気流量センサ３８（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する。
【０１１７】
このように、排気流量センサ３８によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出され、検出された排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを正確に認識することができる。
【０１１８】
第三実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出される場合について説明するが、流量認識部１３１ａが、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。例えば、流量認識部１３１ａが、エアフローメータ３３によって検出された吸入空気量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。この場合には、排気流量センサ３８を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。また、例えば、ＣＣＯ２１の上流側の排気通路４に排気流量センサが配設されている場合には、流量認識部１３１ａが、この排気流量センサによって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの流量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。
【０１１９】
温度認識部１３１ｂは、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する機能部である。なお、温度認識部１３１ｂは、特許請求の範囲に記載の「温度認識手段」に相当する。具体的には、温度認識部１３１ｂは、第２排気温センサ３７（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する。
【０１２０】
このように、第２排気温センサ３７によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出され、検出された排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを正確に認識することができる。
【０１２１】
第三実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出される場合について説明するが、温度認識部１３１ｂが、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。例えば、温度認識部１３１ｂが、第１排気温センサ３６によって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。この場合には、第２排気温センサ３７を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。
【０１２２】
期間記憶部１３１ｃは、排気ガスの流量ＦＥ及び排気ガスの温度ＴＥに対応付けて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣ０を記憶する機能部である。なお、期間記憶部１３１ｃは、特許請求の範囲に記載の「期間設定手段」の一部に相当する。具体的には、期間記憶部１３１ｃは、例えば、ＲＯＭ１０２にマップ又はＬＵＴとして、排気ガスの流量ＦＥ及び排気ガスの温度ＴＥに対応付けて、判定期間ＰＣ０が記憶されている。期間記憶部１３１ｃに記憶された判定期間ＰＣ０は、期間設定部１３２によって読み出される。
【０１２３】
期間設定部１３２は、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣを設定する機能部である。なお、期間設定部１３２は、特許請求の範囲に記載の「期間設定手段」の一部に相当する。
【０１２４】
具体的には、期間設定部１３２は、例えば、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに対応する判定期間ＰＣ０を期間記憶部１３１ｃから読み出して、読み出された判定期間ＰＣ０を用いて、期間設定部１３２によって前回に設定された判定期間ＰＣを補正することによって、判定期間ＰＣを設定する。
【０１２５】
更に具体的には、エンジン１が始動されてから、期間設定部１３２によって期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０が、時系列に沿って、判定期間ＰＣ１、ＰＣ２、・・・、ＰＣＮ（ここで、Ｎは、期間設定部１３２によって期間記憶部１３１ｃから判定期間ＰＣ０が読み出された回数である）とすると、期間設定部１３２は、例えば、次の（１）式によって、判定期間ＰＣを求める。
【０１２６】
ＰＣ＝（ＰＣ１＋ＰＣ２＋・・・＋ＰＣＮ）／Ｎ （１）
すなわち、期間設定部１３２は、期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０を単純平均することによって判定期間ＰＣを求める。上記（１）式による処理を、期間設定部１３２が、読み出された判定期間ＰＣ０を用いて、期間設定部１３２によって前回に設定された判定期間ＰＣを補正する処理として表現すると次の（２）式で表される。
【０１２７】
ＰＣ←（ＰＣ×（Ｎ−１）＋ＰＣ０）／Ｎ （２）
すなわち、前回の判定期間ＰＣに前回までの期間記憶部１３１ｃから読み出された回数である（Ｎ−１）を乗じた積に、今回読み出された判定期間ＰＣ０を加算して、読み出された回数Ｎで除した商を今回の判定期間ＰＣとすればよい。
【０１２８】
なお、第三実施形態では、期間設定部１３２が、期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０を単純平均することによって判定期間ＰＣを求める場合について説明するが、期間設定部１３２が、その他の方法で判定期間ＰＣを求める形態でもよい。例えば、重み付き平均法で判定期間ＰＣを求める形態でもよい。この場合には、重みを適正に設定することによって、より適正な判定期間ＰＣを設定することができる。
【０１２９】
蒸発判定部１３３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１３３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１３３は、期間設定部１３２によって設定された判定期間ＰＣに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。更に具体的には、蒸発判定部１３３は、期間設定部１３２によって設定された判定期間ＰＣが経過した場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【０１３０】
このようにして、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣが設定される。そして、設定された判定期間ＰＣが経過した場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定するため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１３１】
−ＥＣＵの動作（第三実施形態）−
次に、図１０を参照して、ＥＣＵ１００Ｂの動作を説明する。図１０は、図９に示す本発明の第三実施形態に係るＥＣＵ１００Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、禁止部１３４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ３０１）。ステップＳ３０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ３０９へ進められる。ステップＳ３０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ３０２へ進められる。
【０１３２】
次に、温度認識部１３１ｂによって、第２排気温センサ３７で検出された排気ガスの温度ＴＥが取得される（ステップＳ３０２）。そして、流量認識部１３１ａによって、排気流量センサ３８で検出された排気ガスの流量ＦＥが取得される（ステップＳ３０３）。次いで、期間設定部１３２によって、ステップＳ３０２で取得された温度ＴＥ、及び、ステップＳ３０３で取得された流量ＦＥに対応する判定期間ＰＣ０が期間記憶部１３１ｃから読み出されて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣが設定される（ステップＳ３０５）。次いで、蒸発判定部１３３によって、ステップＳ３０５で求められた判定期間ＰＣが経過したか否かの判定が行われる（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１３３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ３０９に進められる。ステップＳ３０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１３３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１３４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ３１３に進められる。
【０１３３】
ステップＳ３０９以降の処理、及び、ステップＳ３１３以降の処理は、それぞれ、図６に示すフローチャートのステップＳ１０９以降の処理、及び、ステップＳ１１３以降の処理と概ね同一であるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１３４】
このようにして、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されると共に、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識される。そして、認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１３５】
すなわち、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが高い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。また、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【０１３６】
−他の実施形態−
第一実施形態、第二実施形態、及び、第三実施形態（以下、まとめて「本実施形態」という）では、内燃機関がディーゼルエンジン１である場合について説明したが、内燃機関がガソリンエンジン等である形態でもよい。
【０１３７】
本実施形態では、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタがＤＰＦ２２である場合について説明したが、その他の種類のフィルタである形態でもよい。排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタが、酸化触媒とＰＭを捕集するためのＤＰＦとを組み合わせた触媒付きフィルタであるＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ)である形態でもよいし、ＮＳＲ(ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ)とＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）とを有するＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）である形態でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）
２ インジェクタ
３ 吸気通路
４ 排気通路
１０ サプライポンプ
２１ ＣＣＯ
２２ ＤＰＦ（フィルタ）
３３ エアフローメータ
３４ 吸気温センサ
３６ 第１排気温センサ
３７ 第２排気温センサ（温度センサ）
３８ 排気流量センサ（流量センサ）
３９ 差圧センサ
１００ ＥＣＵ
１１１ 温度認識部（温度認識手段）
１１２ 期間算出部（期間算出手段）
１１３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１１４ 禁止部（禁止手段）
１１５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１１６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１１７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１１８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１１９ 異常処理部
１００Ａ ＥＣＵ
１２１ 流量認識部（流量認識手段）
１２２ 期間算出部（期間算出手段）
１２３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１２４ 禁止部（禁止手段）
１２５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１２６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１２７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１２８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１２９ 異常処理部
１００Ｂ ＥＣＵ
１３１ａ 流量認識部（流量認識手段）
１３１ｂ 温度認識部（温度認識手段）
１３１ｃ 期間記憶部（期間設定手段の一部）
１３２ 期間設定部（期間設定手段の一部）
１３３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１３４ 禁止部（禁止手段）
１３５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１３６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１３７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１３８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１３９ 異常処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質は、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）等のフィルタに捕集される。また、従来、上記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量を、上記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧に基づいて算出する技術が知られている。
【０００３】
例えば、フィルタ差圧に基づいて第１の粒子状物質堆積量を推定するとともに、粒子状物質の排出量を積算して第２の粒子状物質堆積量を推定し、最終的に推定されるべき粒子状物質堆積量として、これら第１の粒子状物質堆積量及び第２の粒子状物質堆積量のうち大きい方の値を選択するエンジンの排気ガス浄化装置が開示されている（特許文献１参照）。このエンジンの排気ガス浄化装置によれば、フィルタを再生すべき時期をより的確に判定し、フィルタを保護することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９７７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のエンジンの排気ガス浄化装置では、排気通路内で結露した水がＤＰＦ等のフィルタに吸収されると、フィルタの圧損が大きくなり、上記フィルタ差圧が大きくなるため、結果的に求められる粒子状物質堆積量が過大な値となる虞がある。特に、外気温が低い環境において、エンジンの始動及び停止が繰り返し行われる場合には、排気通路内で結露する水の量が増大し、上記課題が顕在化する可能性が高くなる。
【０００６】
また、上述のように粒子状物質堆積量が過大な値として求められると、「フィルタに堆積した粒子状物質の量が多すぎるため、堆積した粒子状物質を燃焼させるとフィルタ内の温度がフィルタ基材の耐熱温度を超える虞がある」と誤って判定されて、粒子状物質の堆積量が異常である（いわゆる、「過堆積」である）と誤判定される虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常である（過堆積である）と誤判定されることを防止することが可能な内燃機関の排気制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、以下のように構成されている。
【０００９】
すなわち、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置であって、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧を検出する差圧検出手段と、前記フィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、前記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定する過堆積判定手段と、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定手段と、前記蒸発判定手段によって前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、前記堆積量推定手段による堆積量の推定を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧が検出され、検出されたフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が推定される。そして、推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定される。また、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定され、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止されるため、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常である（過堆積である）と誤判定されることを防止することができる。
【００１１】
すなわち、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止される。よって、前記フィルタに吸収されている水分によって、前記フィルタ差圧が過大に検出され、このフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が過大に推定されることが回避される。したがって、水分吸収によって前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定されることを防止することができるのである。
【００１２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記内燃機関からの粒子状物質の排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量を求める排出量積算手段を更に備え、前記禁止手段によって前記堆積量推定手段による堆積量の推定が禁止された場合に、前記過堆積判定手段が、前記排出量積算手段によって求められた積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することが好ましい。
【００１３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記内燃機関からの粒子状物質の排出量が求められると共に、求められた排出量が積算されて積算排出量が求められる。そして、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止された場合に、前記積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かが判定されるため、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止された場合であっても、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することができる。
【００１４】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００１５】
なお、「排気ガスの温度を認識する」とは、本明細書においては、「排気ガスの温度を検出する」、「排気ガスの温度を取得する」、及び、「排気ガスの温度を推定する」との意味を包含する上位概念の表現である。また、本明細書においては、「認識する」とは、「検出する」、「取得する」、及び、「推定する」との意味を包含する上位概念の表現である。
【００１６】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識され、認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００１７】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が高い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を検出する温度センサを更に備え、前記温度認識手段が、前記温度センサによって検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識することが好ましい。
【００１９】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、温度センサによって前記フィルタに流入する排気ガスの温度が検出され、検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識されるため、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を正確に認識することができる。
【００２０】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００２１】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間が求められ、求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００２２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００２３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識され、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００２４】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が多い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００２５】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を検出する流量センサを更に備え、前記温度認識手段が、前記流量センサによって検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識することが好ましい。
【００２６】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、流量センサによって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が検出され、検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識されるため、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を正確に認識することができる。
【００２７】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間算出手段によって求められた期間が予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００２８】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間が求められ、求められた期間が予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００２９】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段と、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段と、を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することが好ましい。
【００３０】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が認識されると共に、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が認識される。そして、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００３１】
すなわち、前記フィルタに流入する排気ガスの温度が高い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。また、前記フィルタに流入する排気ガスの流量が多い程、前記フィルタに吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間で前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量、に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【００３２】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間を設定する期間設定手段を更に備え、前記蒸発判定手段が、前記期間設定手段によって設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することが好ましい。
【００３３】
かかる構成を備える内燃機関の排気制御装置によれば、認識された排気ガスの温度、及び、認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間が設定される。そして、設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定するため、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る内燃機関の排気制御装置によれば、前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧が検出され、検出されたフィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が推定される。そして、推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定される。また、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定され、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、前記フィルタ差圧に基づく堆積量の推定が禁止されるため、水分吸収によって粒子状物質の堆積量が異常であると誤判定されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジン及びその給排気系統の概略構成の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＥＣＵ等の制御系統の一例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第一実施形態）を示す機能構成図である。
【図４】エンジン始動後における排気ガス温度及び排気ガス流量の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図５】エンジン始動後におけるフィルタ差圧の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図６】図３に示す本発明の第一実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の他の一例（第二実施形態）を示す機能構成図である。
【図８】図７に示す本発明の第二実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の更に他の一例（第三実施形態）を示す機能構成図である。
【図１０】図９に示す本発明の第三実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
−エンジン−
まず、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」が適用されるディーゼルエンジンの概略構成を、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジン１及びその給排気系統の概略構成の一例を示す構成図である。
【００３８】
ディーゼルエンジン１（以下、「エンジン１」という）は、例えば、コモンレール式筒内直噴４気筒エンジンであって、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａには、燃焼室１ａ内での燃焼に供される燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２が、それぞれ配置されている。各気筒の添加用インジェクタ２は、それぞれコモンレール１１に接続されている。また、コモンレール１１には、サプライポンプ１０が接続されている。
【００３９】
サプライポンプ１０は、燃料タンクから燃料を汲み上げ、汲み上げられた燃料を高圧にした後に、燃料通路１０ａを介して、コモンレール１１に供給するポンプである。コモンレール１１は、サプライポンプ１０から供給された高圧燃料を、所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各添加用インジェクタ２に分配するものである。添加用インジェクタ２は、所定電圧が印加されたときに開弁して、燃焼室１ａ内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。添加用インジェクタ２の開閉（燃料噴射量及び噴射時期）はＥＣＵ１００によってデューティ制御される。
【００４０】
また、エンジン１には、吸気通路３及び排気通路４が接続されている。吸気通路３には、吸入空気の流れの上流側から下流側に向けて順に、エアクリーナ９、エアフロー（Ａｉｒ Ｆｌｏｗ）メータ３３、ターボチャージャ６のコンプレッサインペラ６３、インタークーラ８、及び、スロットルバルブ５が配設されている。
【００４１】
スロットルバルブ５は、吸気空気量を調整するバルブであって、スロットルモータ５１によってスロットルバルブ５の開度であるスロットル開度が調整される。また、スロットルバルブ５のスロットル開度は、スロットル開度センサ４１によって検出される。なお、吸気通路３は、スロットルバルブ５の下流側に配設された吸気マニホールド３ａにおいて各気筒に対応して分岐されている。
【００４２】
排気通路４は、エンジン１の各気筒の燃焼室１ａと繋がる排気マニホールド４ａにおいて各気筒に分岐した状態から１つに集合するべく構成されている。排気通路４には、排気ガスの流れの上流側から下流側に向けて順に、ＣＣＯ２１及びＤＰＦ２２が配設されており、燃焼室１ａにおける燃料の燃焼によって生じた排気ガスが送り込まれる。
【００４３】
ＣＣＯ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ：酸化触媒コンバータ）２１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ものである。ＤＰＦ２２は、粒子状物質（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：以下、「ＰＭ」ともいう）を捕集するフィルタである。なお、ＤＰＦ２２は、特許請求の範囲に記載の「フィルタ」に相当する。
【００４４】
ＣＣＯ２１の上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路４には、第１排気温センサ３６が配設されている。第１排気温センサ３６は、ＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度を検出するセンサである。また、ＣＣＯ２１とＤＰＦ２２との間の排気通路４には、第２排気温センサ３７及び排気流量センサ３８が配設されている。第２排気温センサ３７は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度を検出するセンサである。排気流量センサ３８は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量を検出するセンサである。また、ＤＰＦ２２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３９が配設されている。
【００４５】
第１排気温センサ３６、第２排気温センサ３７、排気流量センサ３８、及び、差圧センサ３９の各出力信号はＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）に入力される（図２参照）。なお、第２排気温センサ３７は、特許請求の範囲に記載の「温度センサ」に相当する。また、排気流量センサ３８は、特許請求の範囲に記載の「流量センサ」に相当する。
【００４６】
また、エンジン１には、ターボチャージャ６が配設されている。ターボチャージャ６は、ロータシャフト６１を介して連結されたタービンホイール６２とコンプレッサインペラ６３とを備えている。コンプレッサインペラ６３は、吸気通路３に介設され、タービンホイール６２は、排気通路４に介設されている。また、ターボチャージャ６は、タービンホイール６２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサインペラ６３を回転させることによって吸入空気を過給するものである。ターボチャージャ６は、例えば、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービンホイール６２側に可変ノズルベーン機構６４が設けられており、この可変ノズルベーン機構６４の開度を調整することによって、エンジン１の過給圧を調整することができる。なお、ターボチャージャ６での過給によって昇温した吸入空気は、吸気通路３に配置したインタークーラ８によって強制冷却される。
【００４７】
また、エンジン１にはＥＧＲ装置７が配設されている。ＥＧＲ装置７は、排気通路４を流れる排気ガスの一部を吸気通路３に還流させて、各気筒の燃焼室１ａへ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させる装置である。ＥＧＲ装置７は、吸気マニホールド３ａと排気マニホールド４ａとを接続するＥＧＲ通路７１を備えている。ＥＧＲ通路７１には、ＥＧＲガスの流れの上流側から下流側に向けて順に、ＥＧＲクーラ７３及びＥＧＲバルブ７２が配設されている。ＥＧＲクーラ７３は、ＥＧＲ通路７１を通過（還流）するＥＧＲガスを冷却するクーラである。ＥＧＲバルブ７２は、排気通路４（排気マニホールド４ａ）から吸気通路３（吸気マニホールド３ａ）に導入されるＥＧＲガス量（排気還流量）を調整するバルブである。
【００４８】
−ＥＣＵ−
次に、図２を参照して、ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るＥＣＵ等の制御系統の一例を示す構成図である。図２に示すように、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４を備えている。
【００４９】
ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、各種制御プログラム、及び、各種制御プログラムを実行する際に参照されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）、マップ等を記憶する不揮発性のメモリである。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラム、及び、ルックアップテーブル、マップ等に基づいて演算処理を実行するものである。また、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果、及び、各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ１０４は、エンジン１の停止時、又は、イグニッションＯＦＦ時に、保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５０】
ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。
【００５１】
入力インターフェース１０５は、各センサからの検出信号に対してＡ／Ｄ変換等の処理を行い、ＣＰＵ１０１が処理可能な検出情報に変換するものであって、エンジン回転数センサ３１、水温センサ３２、エアフローメータ３３、吸気温センサ３４、吸気圧センサ３５、第１排気温センサ３６、第２排気温センサ３７、排気流量センサ３８、差圧センサ３９、レール圧センサ４０、スロットル開度センサ４１、アクセル開度センサ４２、及び、車速センサ４３等が通信可能に接続されている。
【００５２】
エンジン回転数センサ３１は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数を検出するセンサである。水温センサ３２は、エンジン水温（冷却水温）を検出するセンサである。エアフローメータ３３は、吸入空気量を検出するセンサである。吸気温センサ３４は、吸気マニホールド３ａに配置され、吸入空気の温度を検出するセンサである。吸気圧センサ３５は、吸入空気の圧力を検出するセンサである。レール圧センサ４０は、コモンレール１１内の高圧燃料の圧力を検出するセンサである。
【００５３】
出力インターフェース１０６は、ＣＰＵ１０１が出力する指示情報等の情報に対してＤ／Ａ変換等の処理を行い、各装置（又は、機器）が受け付け可能な指示信号等に変換するものであって、添加用インジェクタ２、サプライポンプ１０、スロットルバルブ５のスロットルモータ５１、ターボチャージャ６の可変ノズルベーン機構６４、及び、ＥＧＲバルブ７２等が通信可能に接続されている。
【００５４】
ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、上記各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ５の開度制御、燃料噴射量制御、噴射時期制御（添加用インジェクタ２の開閉制御）等を含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００（１００Ａ、１００Ｂ）は、排気デバイス（排気流量センサ３８、差圧センサ３９など）の故障診断も実行する。
【００５５】
−ＥＣＵの機能構成（第一実施形態）−
次に、図３を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図３は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第一実施形態）を示す機能構成図である。
【００５６】
図３に示すように、ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９等の機能部として機能する。ここで、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【００５７】
なお、第一実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８が機能部として構成されている場合について説明するが、温度認識部１１１、期間算出部１１２、蒸発判定部１１３、禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、及び、過堆積判定部１１８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【００５８】
温度認識部１１１は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する機能部である。なお、温度認識部１１１は、特許請求の範囲に記載の「温度認識手段」に相当する。具体的には、温度認識部１１１は、第２排気温センサ３７（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する。
【００５９】
このように、第２排気温センサ３７によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出され、検出された排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを正確に認識することができる。
【００６０】
第一実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出される場合について説明するが、温度認識部１１１が、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。例えば、温度認識部１１１が、第１排気温センサ３６によって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。この場合には、第２排気温センサ３７を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。
【００６１】
期間算出部１１２は、温度認識部１１１によって認識された排気ガスの温度ＴＥが、予め設定された判定温度ＴＥ０（例えば、１００℃）以上である期間を求める機能部である。なお、期間算出部１１２は、特許請求の範囲に記載の「期間算出手段」に相当する。
【００６２】
具体的には、期間算出部１１２は、例えば、温度ＴＥが、連続して判定温度ＴＥ０以上である期間を連続期間ＰＴとして求める。ここで、図４を参照して、期間算出部１１２の機能について具体的に説明する。図４は、エンジン１の始動後における排気ガス温度ＴＥ及び排気ガス流量ＦＥの時間的変化の一例をそれぞれ示すグラフＧ１及びグラフＧ２である。
【００６３】
図４（ａ）の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であり、縦軸は、第２排気温センサ３７によって検出された排気ガスの温度ＴＥである。図４（ａ）に示すように、エンジン１の始動時には、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０未満であり、時点Ｔ１１において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。そして、時点Ｔ１１以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ１２において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ１１から時点Ｔ１２までの期間Ｐ１１の間は、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である。よって、期間Ｐ１１が連続期間ＰＴとして求められる。
【００６４】
次に、時点Ｔ１２以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０未満である状態であった後、時点Ｔ１３において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。よって、時点Ｔ１２から時点Ｔ１３までの期間は、連続期間ＰＴが「０」として求められる。そして、時点Ｔ１３以降において、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ１４において排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ１３から時点Ｔ１４までの期間Ｐ１２の間は、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である。よって、期間Ｐ１２が連続期間ＰＴとして求められる。
【００６５】
再び、図３に戻って、ＥＣＵ１００の機能構成について説明する。蒸発判定部１１３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１１３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１１３は、温度認識部１１１によって認識された排気ガスの温度ＴＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。
【００６６】
更に具体的には、蒸発判定部１１３は、期間算出部１１２によって求められた連続期間ＰＴが、予め設定された判定期間ＰＡ（例えば、１０分間）以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【００６７】
ここで、図５を参照して、排気ガスの温度ＴＥと、水分が蒸発するために要する期間の関係について説明する。図５は、エンジン１の始動後におけるフィルタ差圧ΔＰＡの時間的変化の一例を示すグラフＧ３及びグラフＧ４である。グラフＧ３は、排気ガスの温度ＴＥが１００℃の場合であって、グラフＧ４は、排気ガスの温度ＴＥが８０℃の場合である。図５の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であって、縦軸は差圧センサ３９によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡである。
【００６８】
グラフＧ４に示すように、排気ガスの温度ＴＥが１００℃の場合には、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が沸騰して急激に蒸発し、これに伴って、フィルタ差圧ΔＰＡが急激に減少する。これに対して、グラフＧ３に示すように、排気ガスの温度ＴＥが８０℃の場合には、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分の蒸発量が少なく、フィルタ差圧ΔＰＡの減少は緩やかである。
【００６９】
図５に示すように、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが高い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、排気ガスの温度ＴＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【００７０】
また、上述のように、期間算出部１１２によって、排気ガスの温度ＴＥが、予め設定された判定温度ＴＥ０以上である連続期間ＰＴが求められ、蒸発判定部１１３によって、連続期間ＰＴが、予め設定された判定期間ＰＡ以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【００７１】
第一実施形態では、蒸発判定部１１３が、連続期間ＰＴが判定期間ＰＡ以上であるときにＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する場合について説明したが、蒸発判定部１１３が、その他の方法でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する形態でもよい。例えば、蒸発判定部１１３が、排気ガスの温度ＴＥが判定温度ＴＥ０以上である期間の累積値（以下、「累積期間」という）が判定期間ＰＡ以上継続したときに、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する形態でもよい。この形態では、上述した図４（ａ）の場合には、時点Ｔ１４における「累積期間」は、期間Ｐ１１と期間Ｐ１２との和として求められる。
【００７２】
再び、図３に戻って、ＥＣＵ１００の機能構成について説明する。禁止部１１４は、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定を禁止する機能部である。なお、禁止部１１４は、特許請求の範囲に記載の「禁止手段」に相当する。
【００７３】
また、禁止部１１４は、エンジン１が始動されてから予め設定された期間Ｐ０が経過したか否かを判定し、期間Ｐ０が経過したと判定された場合には、蒸発判定部１１３によってＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されたときであっても、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理を許可する。ここで、期間Ｐ０は、エンジン１が始動されてから期間Ｐ０以上経過すれば、経験的に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していると断定できる値（例えば、３０分間）に設定される。なお、期間Ｐ０は外気温が低い程、長い時間（例えば、１時間）に設定される。これは、外気温が低い程、結露した水が蒸発する温度に上昇するまでに時間を要するからである。
【００７４】
差圧検出部１１５は、ＤＰＦ２２の上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧ΔＰＡを検出する機能部である。なお、差圧検出部１１５は、特許請求の範囲に記載の「差圧検出手段」に相当する。具体的には、差圧検出部１１５は、差圧センサ３９によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡを取得することによって、フィルタ差圧ΔＰＡを検出する。
【００７５】
堆積量推定部１１６は、差圧検出部１１５によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定する機能部である。なお、堆積量推定部１１６は、特許請求の範囲に記載の「堆積量推定手段」に相当する。具体的には、例えば、フィルタ差圧ΔＰＡとＰＭの堆積量ＱＰとの関係を示すマップ（又は、ＬＵＴ）をＲＯＭ１０２等に記憶しておき、堆積量推定部１１６は、差圧検出部１１５によって検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに対応するＰＭの堆積量ＱＰを、ＲＯＭ１０２等に記憶されたマップ（又は、ＬＵＴ）から読み出すことによってＰＭの堆積量ＱＰを推定する。また、堆積量推定部１１６は、禁止部１１４によって堆積量ＱＰの推定が禁止された場合には、堆積量ＱＰの推定処理を行わない。
【００７６】
排出量積算部１１７は、エンジン１からのＰＭの排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量ＱＥを求める機能部である。なお、排出量積算部１１７は、特許請求の範囲に記載の「排出量積算手段」に相当する。具体的には、例えば、エンジン１の運転状態（例えば、エンジン回転数及び燃料噴射量）に対応付けてＰＭの排出量をＲＯＭ１０２等に記憶しておき、排出量積算部１１７は、エンジン１の運転状態に対応するＰＭの排出量をＲＯＭ１０２等に記憶されたマップ（又は、ＬＵＴ）から読み出すことによってＰＭの排出量を求める（詳細は、例えば、特開２０１０−１９６４９８号公報参照）。
【００７７】
過堆積判定部１１８は、堆積量推定部１１６によって推定されたＰＭの堆積量ＱＰが、予め設定された過堆積判定値ＱＰｔｈ以上である場合に、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定する機能部である。なお、過堆積判定部１１８は、特許請求の範囲に記載の「過堆積判定手段」に相当する。また、禁止部１１４によって堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定が禁止された場合に、過堆積判定部１１８は、排出量積算部１１７によって求められた積算排出量ＱＥに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰを推定し、推定されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する。
【００７８】
上述のように、排出量積算部１１７によって、エンジン１からのＰＭの排出量が求められると共に、求められた排出量が積算されて積算排出量ＱＥが求められる。そして、堆積量推定部１１６によるフィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止された場合に、積算排出量ＱＥに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かが判定されるため、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止された場合であっても、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定することができる。
【００７９】
第一実施形態では、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止されたときに、過堆積判定部１１８が、排出量積算部１１７によって求められた積算排出量ＱＥに基づいてＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する場合について説明したが、過堆積判定部１１８が、その他の方法でＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であるか否かを判定する形態でもよい。例えば、堆積量推定部１１６による堆積量ＱＰの推定処理が禁止部１１４によって禁止される前に、堆積量推定部１１６によって求められた堆積量ＱＰの履歴をバックアップＲＡＭ１０４等に記憶しておき、過堆積判定部１１８が、堆積量ＱＰの履歴に基づいて堆積量ＱＰを推定する形態でもよい。この場合には、排出量積算部１１７が不要となる。
【００８０】
異常処理部１１９は、過堆積判定部１１８によってＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定された場合に、予め設定された「異常処理」を実行する機能部である。具体的には、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であると判定された場合に、例えば、異常処理部１１９は、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示す警報を報知して、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させる処理を禁止する。
【００８１】
具体的には、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示す警報としては、例えば、ＰＭの堆積量ＱＰが異常であることを示すＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を点灯すると共に、ＰＭの堆積量ＱＰが異常である旨のメッセージを音声出力する。また、異常処理部１１９は、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させるための添加用インジェクタ２からの燃料の噴射を停止して、堆積したＰＭ（粒子状物質）を燃焼させる処理を停止する。
【００８２】
−ＥＣＵの動作（第一実施形態）−
次に、図６を参照して、ＥＣＵ１００の動作を説明する。図６は、図３に示す本発明の第一実施形態に係るＥＣＵ１００の動作の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、禁止部１１４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ１０１）。ステップＳ１０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１０９へ進められる。ステップＳ１０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ１０３へ進められる。
【００８３】
次に、温度認識部１１１によって、第２排気温センサ３７で検出された排気ガスの温度ＴＥが取得される（ステップＳ１０３）。そして、期間算出部１１２によって、ステップＳ１０３で取得された温度ＴＥが、連続して判定温度ＴＥ０以上の期間である連続期間ＰＴが求められる（ステップＳ１０５）。次いで、蒸発判定部１１３によって、ステップＳ１０５で求められた連続期間ＰＴが、判定期間ＰＡ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１１３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１１４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ１１３に進められる。
【００８４】
ステップＳ１０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１１３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ１０９に進められる。次いで、差圧検出部１１５によって、フィルタ差圧ΔＰＡが検出される（ステップＳ１０９）。次に、堆積量推定部１１６によって、ステップＳ１０９で検出されたフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが推定される（ステップＳ１１１）。そして、処理がステップＳ１１７へ進められる。
【００８５】
一方、ステップＳ１０７でＮＯの場合には、排出量積算部１１７によって、エンジン１から排出されるＰＭ排出量の積算値である積算排出量ＱＥが求められる（ステップＳ１１３）。次いで、過堆積判定部１１８によって、ステップＳ１１３において求められた積算排出量ＱＥに基づいて堆積量ＱＰが推定される（ステップＳ１１５）。そして、処理がステップＳ１１７へ進められる。
【００８６】
ステップＳ１１１の処理が終了した場合、又はステップＳ１１５の処理が終了した場合には、過堆積判定部１１８によって、ステップＳ１１１又はステップＳ１１５で求められた堆積量ＱＰが、過堆積判定値ＱＰｔｈ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１１７）。ステップＳ１１７でＮＯの場合には、過堆積判定部１１８によって堆積量ＱＰが異常ではないと判定されて、処理がステップＳ１０１に戻され、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返し実行される。
【００８７】
ステップＳ１１７でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ１１９へ進められる。そして、過堆積判定部１１８によって堆積量ＱＰが異常であると判定されて、異常処理部１１９によって、警報が報知されると共に添加用インジェクタ２からの燃料の噴射が停止されて処理が終了される。
【００８８】
このようにして、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合には、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止される。よって、ＤＰＦ２２に吸収されている水分によって、フィルタ差圧ΔＰＡが過大に検出され、このフィルタ差圧ΔＰＡに基づいて、ＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが過大に推定されることが回避される。したがって、水分吸収によってＤＰＦ２２に捕集されたＰＭの堆積量ＱＰが異常である（過堆積である）と判定されることを防止することができる。
【００８９】
−ＥＣＵの機能構成（第二実施形態）−
次に、図７を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図７は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第二実施形態）を示す機能構成図である。
【００９０】
図７に示すように、ＥＣＵ１００Ａは、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、過堆積判定部１２８、及び、異常処理部１２９等の機能部として機能する。ここで、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【００９１】
なお、第二実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８が機能部として構成されている場合について説明するが、流量認識部１２１、期間算出部１２２、蒸発判定部１２３、禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、及び、過堆積判定部１２８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【００９２】
また、第二実施形態に係るＥＣＵ１００Ａは、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）と比較して、温度認識部１１１、期間算出部１１２及び蒸発判定部１１３に換えて、流量認識部１２１、期間算出部１２２及び蒸発判定部１２３を備える点において相違する。よって、以下の説明では、第一実施形態に係るＥＣＵ１００と相違する構成（流量認識部１２１、期間算出部１２２及び蒸発判定部１２３）について主に説明する。
【００９３】
また、ＥＣＵ１００Ａの禁止部１２４、差圧検出部１２５、堆積量推定部１２６、排出量積算部１２７、過堆積判定部１２８、及び、異常処理部１２９は、それぞれ、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）の禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９と略同一の機能を有する機能部である。
【００９４】
流量認識部１２１は、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する機能部である。なお、流量認識部１２１は、特許請求の範囲に記載の「流量認識手段」に相当する。具体的には、流量認識部１２１は、排気流量センサ３８（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する。
【００９５】
このように、排気流量センサ３８によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出され、検出された排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを正確に認識することができる。
【００９６】
第二実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出される場合について説明するが、流量認識部１２１が、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。例えば、流量認識部１２１が、エアフローメータ３３によって検出された吸入空気量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。この場合には、排気流量センサ３８を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。また、例えば、ＣＣＯ２１の上流側の排気通路４にエアフローメータが配設されている場合には、流量認識部１２１が、このエアフローメータによって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの流量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。
【００９７】
期間算出部１２２は、流量認識部１２１によって認識された排気ガスの流量ＦＥが、予め設定された判定流量ＦＥ０（例えば、１０ｇ／秒）以上である期間を求める機能部である。なお、期間算出部１１２は、特許請求の範囲に記載の「期間算出手段」に相当する。
【００９８】
具体的には、期間算出部１１２は、例えば、流量ＦＥが、連続して判定流量ＦＥ０以上である期間を連続期間ＰＦとして求める。ここで、図４を参照して、期間算出部１２２の機能について具体的に説明する。図４は、エンジン１の始動後における排気ガス温度ＴＥ及び排気ガス流量ＦＥの時間的変化の一例をそれぞれ示すグラフＧ１及びグラフＧ２である。
【００９９】
図４（ｂ）の横軸は、エンジン１の始動後の経過時間であり、縦軸は、排気流量センサ３８によって検出された排気ガスの流量ＦＥである。図４（ｂ）に示すように、エンジン１の始動時には、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０未満であり、時点Ｔ２１において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。そして、時点Ｔ２１以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ２２において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ２１から時点Ｔ２２までの期間Ｐ２１の間は、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である。よって、期間Ｐ２１が連続期間ＰＦとして求められる。
【０１００】
次に、時点Ｔ２２以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０未満である状態であった後、時点Ｔ２３において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。よって、時点Ｔ２２から時点Ｔ２３までの期間は、連続期間ＰＦが「０」として求められる。そして、時点Ｔ２３以降において、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である状態であった後、時点Ｔ２４において排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０に到達している。すなわち、時点Ｔ２３から時点Ｔ２４までの期間Ｐ２２の間は、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である。よって、期間Ｐ２２が連続期間ＰＴとして求められる。
【０１０１】
再び、図７に戻って、ＥＣＵ１００Ａの機能構成について説明する。蒸発判定部１２３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１２３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１２３は、流量認識部１２１によって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。
【０１０２】
更に具体的には、蒸発判定部１２３は、期間算出部１２２によって求められた連続期間ＰＦが、予め設定された判定期間ＰＢ（例えば、２０分間）以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【０１０３】
また、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１０４】
更に、上述のように、期間算出部１２２によって、排気ガスの流量ＦＥが、予め設定された判定流量ＦＥ０以上である連続期間ＰＦが求められ、蒸発判定部１２３によって、連続期間ＰＦが、予め設定された判定期間ＰＢ以上である場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを更に正確に判定することができる。
【０１０５】
第二実施形態では、蒸発判定部１２３が、連続期間ＰＦが判定期間ＰＢ以上であるときにＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する場合について説明したが、蒸発判定部１２３が、その他の方法でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する形態でもよい。例えば、蒸発判定部１２３が、排気ガスの流量ＦＥが判定流量ＦＥ０以上である期間の累積値（以下、「累積期間」という）が判定期間ＰＢ以上継続したときに、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する形態でもよい。。この形態では、上述した図４（ｂ）の場合には、時点Ｔ２４における「累積期間」は、期間Ｐ２１と期間Ｐ２２との和として求められる。
【０１０６】
−ＥＣＵの動作（第二実施形態）−
次に、図８を参照して、ＥＣＵ１００Ａの動作を説明する。図８は、図７に示す本発明の第二実施形態に係るＥＣＵ１００Ａの動作の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、まず、禁止部１２４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ２０９へ進められる。ステップＳ２０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ２０３へ進められる。
【０１０７】
次に、流量認識部１２１によって、排気流量センサ３８で検出された排気ガスの流量ＦＥが取得される（ステップＳ２０３）。そして、期間算出部１２２によって、ステップＳ２０３で取得された流量ＦＥが、連続して判定流量ＦＥ０以上の期間である連続期間ＰＦが求められる（ステップＳ２０５）。次いで、蒸発判定部１２３によって、ステップＳ２０５で求められた連続期間ＰＦが、判定期間ＰＢ以上であるか否かの判定が行われる（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１２３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ２０９に進められる。ステップＳ２０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１２３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１２４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ２１３に進められる。
【０１０８】
ステップＳ２０９以降の処理、及び、ステップＳ２１３以降の処理は、それぞれ、図６に示すフローチャートのステップＳ１０９以降の処理、及び、ステップＳ１１３以降の処理と概ね同一であるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１０９】
このようにして、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識され、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１１０】
すなわち、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。したがって、流量認識部１２１で認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【０１１１】
−ＥＣＵの機能構成（第三実施形態）−
次に、図９を参照して本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」の主要部の構成について説明する。図９は、本発明に係る内燃機関の排気制御装置における主要部の構成の一例（第三実施形態）を示す機能構成図である。
【０１１２】
図９に示すように、ＥＣＵ１００Ｂは、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２等に記憶された制御プログラムを読み出して実行することによって、機能的に、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、過堆積判定部１３８、及び、異常処理部１３９等の機能部として機能する。ここで、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８は、本発明に係る「内燃機関の排気制御装置」を構成する。
【０１１３】
なお、第三実施形態では、「内燃機関の排気制御装置」を構成する流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８が機能部として構成されている場合について説明するが、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２、蒸発判定部１３３、禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、及び、過堆積判定部１３８の少なくとも１つが電子回路等のハードウェアから構成されている形態でもよい。
【０１１４】
また、第三実施形態に係るＥＣＵ１００Ｂは、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）と比較して、温度認識部１１１、期間算出部１１２及び蒸発判定部１１３に換えて、流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２及び蒸発判定部１３３を備える点において相違する。よって、以下の説明では、第一実施形態に係るＥＣＵ１００と相違する構成（流量認識部１３１ａ、温度認識部１３１ｂ、期間記憶部１３１ｃ、期間設定部１３２及び蒸発判定部１３３）について主に説明する。
【０１１５】
また、ＥＣＵ１００Ｂの禁止部１３４、差圧検出部１３５、堆積量推定部１３６、排出量積算部１３７、過堆積判定部１３８、及び、異常処理部１３９は、それぞれ、第一実施形態に係るＥＣＵ１００（図３参照）の禁止部１１４、差圧検出部１１５、堆積量推定部１１６、排出量積算部１１７、過堆積判定部１１８、及び、異常処理部１１９と略同一の機能を有する機能部である。
【０１１６】
流量認識部１３１ａは、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する機能部である。なお、流量認識部１３１ａは、特許請求の範囲に記載の「流量認識手段」に相当する。具体的には、流量認識部１３１ａは、排気流量センサ３８（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを認識する。
【０１１７】
このように、排気流量センサ３８によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出され、検出された排気ガスの流量ＦＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを正確に認識することができる。
【０１１８】
第三実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが検出される場合について説明するが、流量認識部１３１ａが、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。例えば、流量認識部１３１ａが、エアフローメータ３３によって検出された吸入空気量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。この場合には、排気流量センサ３８を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。また、例えば、ＣＣＯ２１の上流側の排気通路４に排気流量センサが配設されている場合には、流量認識部１３１ａが、この排気流量センサによって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの流量に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥを推定する形態でもよい。
【０１１９】
温度認識部１３１ｂは、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する機能部である。なお、温度認識部１３１ｂは、特許請求の範囲に記載の「温度認識手段」に相当する。具体的には、温度認識部１３１ｂは、第２排気温センサ３７（図１参照）によって検出されたＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを認識する。
【０１２０】
このように、第２排気温センサ３７によってＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出され、検出された排気ガスの温度ＴＥによって、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されるため、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを正確に認識することができる。
【０１２１】
第三実施形態では、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが検出される場合について説明するが、温度認識部１３１ｂが、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。例えば、温度認識部１３１ｂが、第１排気温センサ３６によって検出されたＣＣＯ２１に流入する排気ガスの温度に基づき、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥを推定する形態でもよい。この場合には、第２排気温センサ３７を配設する必要がないため、製造コストを低減することができる。
【０１２２】
期間記憶部１３１ｃは、排気ガスの流量ＦＥ及び排気ガスの温度ＴＥに対応付けて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣ０を記憶する機能部である。なお、期間記憶部１３１ｃは、特許請求の範囲に記載の「期間設定手段」の一部に相当する。具体的には、期間記憶部１３１ｃは、例えば、ＲＯＭ１０２にマップ又はＬＵＴとして、排気ガスの流量ＦＥ及び排気ガスの温度ＴＥに対応付けて、判定期間ＰＣ０が記憶されている。期間記憶部１３１ｃに記憶された判定期間ＰＣ０は、期間設定部１３２によって読み出される。
【０１２３】
期間設定部１３２は、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣを設定する機能部である。なお、期間設定部１３２は、特許請求の範囲に記載の「期間設定手段」の一部に相当する。
【０１２４】
具体的には、期間設定部１３２は、例えば、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに対応する判定期間ＰＣ０を期間記憶部１３１ｃから読み出して、読み出された判定期間ＰＣ０を用いて、期間設定部１３２によって前回に設定された判定期間ＰＣを補正することによって、判定期間ＰＣを設定する。
【０１２５】
更に具体的には、エンジン１が始動されてから、期間設定部１３２によって期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０が、時系列に沿って、判定期間ＰＣ１、ＰＣ２、・・・、ＰＣＮ（ここで、Ｎは、期間設定部１３２によって期間記憶部１３１ｃから判定期間ＰＣ０が読み出された回数である）とすると、期間設定部１３２は、例えば、次の（１）式によって、判定期間ＰＣを求める。
【０１２６】
ＰＣ＝（ＰＣ１＋ＰＣ２＋・・・＋ＰＣＮ）／Ｎ （１）
すなわち、期間設定部１３２は、期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０を単純平均することによって判定期間ＰＣを求める。上記（１）式による処理を、期間設定部１３２が、読み出された判定期間ＰＣ０を用いて、期間設定部１３２によって前回に設定された判定期間ＰＣを補正する処理として表現すると次の（２）式で表される。
【０１２７】
ＰＣ←（ＰＣ×（Ｎ−１）＋ＰＣ０）／Ｎ （２）
すなわち、前回の判定期間ＰＣに前回までの期間記憶部１３１ｃから読み出された回数である（Ｎ−１）を乗じた積に、今回読み出された判定期間ＰＣ０を加算して、読み出された回数Ｎで除した商を今回の判定期間ＰＣとすればよい。
【０１２８】
なお、第三実施形態では、期間設定部１３２が、期間記憶部１３１ｃから読み出された判定期間ＰＣ０を単純平均することによって判定期間ＰＣを求める場合について説明するが、期間設定部１３２が、その他の方法で判定期間ＰＣを求める形態でもよい。例えば、重み付き平均法で判定期間ＰＣを求める形態でもよい。この場合には、重みを適正に設定することによって、より適正な判定期間ＰＣを設定することができる。
【０１２９】
蒸発判定部１３３は、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する機能部である。なお、蒸発判定部１３３は、特許請求の範囲に記載の「蒸発判定手段」に相当する。具体的には、蒸発判定部１３３は、期間設定部１３２によって設定された判定期間ＰＣに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する。更に具体的には、蒸発判定部１３３は、期間設定部１３２によって設定された判定期間ＰＣが経過した場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定する。
【０１３０】
このようにして、温度認識部１３１ｂによって認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、流量認識部１３１ａによって認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣが設定される。そして、設定された判定期間ＰＣが経過した場合に、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定するため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１３１】
−ＥＣＵの動作（第三実施形態）−
次に、図１０を参照して、ＥＣＵ１００Ｂの動作を説明する。図１０は、図９に示す本発明の第三実施形態に係るＥＣＵ１００Ｂの動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、禁止部１３４によって、エンジン１が始動した後、期間Ｐ０が経過したか否かの判定が行われる（Ｓ３０１）。ステップＳ３０１でＹＥＳの場合には、処理がステップＳ３０９へ進められる。ステップＳ３０１でＮＯの場合には、処理がステップＳ３０２へ進められる。
【０１３２】
次に、温度認識部１３１ｂによって、第２排気温センサ３７で検出された排気ガスの温度ＴＥが取得される（ステップＳ３０２）。そして、流量認識部１３１ａによって、排気流量センサ３８で検出された排気ガスの流量ＦＥが取得される（ステップＳ３０３）。次いで、期間設定部１３２によって、ステップＳ３０２で取得された温度ＴＥ、及び、ステップＳ３０３で取得された流量ＦＥに対応する判定期間ＰＣ０が期間記憶部１３１ｃから読み出されて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間ＰＣが設定される（ステップＳ３０５）。次いで、蒸発判定部１３３によって、ステップＳ３０５で求められた判定期間ＰＣが経過したか否かの判定が行われる（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７でＹＥＳの場合には、蒸発判定部１３３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したと判定されて、処理がステップＳ３０９に進められる。ステップＳ３０７でＮＯの場合には、蒸発判定部１３３によって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発していないと判定されて、禁止部１３４によって、フィルタ差圧ΔＰＡに基づく堆積量ＱＰの推定が禁止され、処理がステップＳ３１３に進められる。
【０１３３】
ステップＳ３０９以降の処理、及び、ステップＳ３１３以降の処理は、それぞれ、図６に示すフローチャートのステップＳ１０９以降の処理、及び、ステップＳ１１３以降の処理と概ね同一であるため、ここでは、その説明を省略する。
【０１３４】
このようにして、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが認識されると共に、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが認識される。そして、認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かが判定されるため、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができる。
【０１３５】
すなわち、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの温度ＴＥが高い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。また、ＤＰＦ２２に流入する排気ガスの流量ＦＥが多い程、ＤＰＦ２２に吸収されている水分は蒸発し易いため、短期間でＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発することになる。よって、認識された排気ガスの温度ＴＥ、及び、認識された排気ガスの流量ＦＥに基づいて、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することによって、ＤＰＦ２２に吸収されていた水分が蒸発したか否かを正確に判定することができるのである。
【０１３６】
−他の実施形態−
第一実施形態、第二実施形態、及び、第三実施形態（以下、まとめて「本実施形態」という）では、内燃機関がディーゼルエンジン１である場合について説明したが、内燃機関がガソリンエンジン等である形態でもよい。
【０１３７】
本実施形態では、排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタがＤＰＦ２２である場合について説明したが、その他の種類のフィルタである形態でもよい。排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタが、酸化触媒とＰＭを捕集するためのＤＰＦとを組み合わせた触媒付きフィルタであるＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ)である形態でもよいし、ＮＳＲ(ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ)とＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｃｔｉｖｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）とを有するＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）である形態でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明は、内燃機関（主に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１ ディーゼルエンジン（内燃機関）
２ インジェクタ
３ 吸気通路
４ 排気通路
１０ サプライポンプ
２１ ＣＣＯ
２２ ＤＰＦ（フィルタ）
３３ エアフローメータ
３４ 吸気温センサ
３６ 第１排気温センサ
３７ 第２排気温センサ（温度センサ）
３８ 排気流量センサ（流量センサ）
３９ 差圧センサ
１００ ＥＣＵ
１１１ 温度認識部（温度認識手段）
１１２ 期間算出部（期間算出手段）
１１３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１１４ 禁止部（禁止手段）
１１５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１１６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１１７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１１８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１１９ 異常処理部
１００Ａ ＥＣＵ
１２１ 流量認識部（流量認識手段）
１２２ 期間算出部（期間算出手段）
１２３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１２４ 禁止部（禁止手段）
１２５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１２６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１２７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１２８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１２９ 異常処理部
１００Ｂ ＥＣＵ
１３１ａ 流量認識部（流量認識手段）
１３１ｂ 温度認識部（温度認識手段）
１３１ｃ 期間記憶部（期間設定手段の一部）
１３２ 期間設定部（期間設定手段の一部）
１３３ 蒸発判定部（蒸発判定手段）
１３４ 禁止部（禁止手段）
１３５ 差圧検出部（差圧検出手段）
１３６ 堆積量推定部（堆積量推定手段）
１３７ 排出量積算部（排出量積算手段）
１３８ 過堆積判定部（過堆積判定手段）
１３９ 異常処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置であって、
前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧を検出する差圧検出手段と、
前記フィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、
前記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定する過堆積判定手段と、
前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定手段と、
前記蒸発判定手段によって前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、前記堆積量推定手段による堆積量の推定を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記内燃機関からの粒子状物質の排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量を求める排出量積算手段を更に備え、
前記禁止手段によって前記堆積量推定手段による堆積量の推定が禁止された場合に、前記過堆積判定手段は、前記排出量積算手段によって求められた積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を検出する温度センサを更に備え、
前記温度認識手段は、前記温度センサによって検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を検出する流量センサを更に備え、
前記温度認識手段は、前記流量センサによって検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段と、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段と、を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間を設定する期間設定手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間設定手段によって設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気制御装置であって、
前記フィルタの上流側の圧力から下流側の圧力を減じた差の圧力であるフィルタ差圧を検出する差圧検出手段と、
前記フィルタ差圧に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量を推定する堆積量推定手段と、
前記堆積量推定手段によって推定された粒子状物質の堆積量が、予め設定された過堆積判定値以上である場合に、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であると判定する過堆積判定手段と、
前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する蒸発判定手段と、
前記蒸発判定手段によって前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発していないと判定された場合に、前記堆積量推定手段による堆積量の推定を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記内燃機関からの粒子状物質の排出量を求めると共に、求められた排出量を積算して積算排出量を求める排出量積算手段を更に備え、
前記禁止手段によって前記堆積量推定手段による堆積量の推定が禁止された場合に、前記過堆積判定手段は、前記排出量積算手段によって求められた積算排出量に基づいて、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が異常であるか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を検出する温度センサを更に備え、
前記温度認識手段は、前記温度センサによって検出された排気ガスの温度によって、前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度が、予め設定された判定温度以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を検出する流量センサを更に備え、
前記温度認識手段は、前記流量センサによって検出された排気ガスの流量によって、前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量が、予め設定された判定流量以上である期間を求める期間算出手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間算出手段によって求められた期間が、予め設定された判定期間以上である場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項９】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記フィルタに流入する排気ガスの温度を認識する温度認識手段と、
前記フィルタに流入する排気ガスの流量を認識する流量認識手段と、を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の排気制御装置において、
前記温度認識手段によって認識された排気ガスの温度、及び、前記流量認識手段によって認識された排気ガスの流量に基づいて、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したか否かを判定する期間である判定期間を設定する期間設定手段を更に備え、
前記蒸発判定手段は、前記期間設定手段によって設定された判定期間が経過した場合に、前記フィルタに吸収されていた水分が蒸発したと判定することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８７６４５（Ｐ２０１３−８７６４５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６６２１（Ｐ２０１１−２２６６２１）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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