内燃機関の排気浄化装置
【課題】過昇温発現位置の残存パティキュレート量の変化に応じて、再生温度を変化させるという手法をとることで、燃費が悪化することなく、フィルタ強制再生を行える内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【解決手段】内燃機関１の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタ２２と、フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段ＭＦと、ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御によりフィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段１２３と、フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段１２３−４と、フィルタ温度目標値を残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段１２３−６と、を備えた。
【解決手段】内燃機関１の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタ２２と、フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段ＭＦと、ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御によりフィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段１２３と、フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段１２３−４と、フィルタ温度目標値を残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段１２３−６と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス中に含まれる有害成分を除去する排気後処理装置を備えた内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンという）はその排気系に排気浄化装置を配備し、排ガスの無害化を図っている。この種の排気浄化装置で用いる排気後処理装置としては、排出ＨＣ抑制の手段として三元触媒や酸化触媒、特に、ディーゼルエンジンの場合、リーン運転域で排出され易いＮＯｘを浄化するＮＯｘ触媒や排出される微粒子状物質であるパティキュレートを除去するための細孔が設けられた濾過壁を有するウオール・フロー型のディーゼルパティキュレートフィルタ（以後単にフィルタと記す）が採用されている。
【０００３】
当該フィルタを備えた排気浄化装置では、通常エンジンの排気系の上流側に酸化触媒を設け、下流側にフィルタを設け、排ガス中のパティキュレートをフィルタに捕集する。この運転中において、排ガス温度が比較的高い運転状態にあると、酸化触媒の作用により排ガス中のＮＯからＮＯ２を生成し、このＮＯ２を酸化剤として利用してフィルタに捕集されたパティキュレートを焼却除去し、フィルタの連続再生を行っている。
【０００４】
ところが、ディーゼル機関は排気温度が比較的低い運転域が多く、この連続再生作用が得られない運転状態が継続されて、パティキュレート堆積量が許容量を越える場合がある。このような場合、排圧が過度に上がり、この圧力損失の過増は燃費の悪化要因ともなる。また、許容値を超えた最悪の場合には、エンジン始動不可という状態に到達する。そこでフィルタに所定量のパティキュレートが堆積した際には、強制的にパティキュレートを除去する必要がある。このフィルタからパティキュレートを除去する手段の一つとして、運転中にフィルタへ高温ガスを流入させ、パティキュレートを燃焼除去する方法がある。
【０００５】
しかし、ディーセルエンジンにおいてパティキュレート燃焼が可能となる高温ガス（６００℃以上）を適時にフィルタに流入させることは困難である。そこでフィルタの上流に酸化触媒を設置し、そこへ未燃燃料（ＨＣ）を供給して燃焼させ、その反応熱を利用してフィルタへ高温ガスを流入させる手法がある。以下、本手法をフィルタ強制再生と呼ぶ。 従来のフィルタ強制再生では酸化触媒への未燃燃料供給量をフィードバック（Ｆ／Ｂ）し、フィルタに流入する「入口ガス温度」が目標焼却温度となるように、計測もしくは推定しながら制御する手法がとられている。
【０００６】
パティキュレートを除去する手段の一つとして、例えばポスト噴射により膨張行程或いは排気行程で追加燃料を噴射し、追加燃料中のＨＣを燃焼させて、フィルタへ高温ガス（約６００℃以上）を流入させ、フィルタ上のパティキュレートを強制的に焼却除去し、フィルタ強制再生を行っている。
ところで、特開２００６−９０１４７号公報（特許文献１）に開示の内燃機関の排気浄化装置では、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて設定する燃料添加量を含む燃料が排気系中に添加され、強制再生がなされた場合において、フィルタの上流と下流の間の差圧に応じて推定される量のパティキュレートがフィルタに堆積すると見做す。その上で、堆積パティキュレートが燃焼した際のフィルタの温度を予め推定し、推定されたフィルタの温度が予め設定された目標温度履歴をたどるようにポスト噴射量を逐次補正する。これにより、フィルタの過昇温に起因する溶損や破損を回避しながら、フィルタの再生処理を実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−９０１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、フィルタ強制再生において、フィルタの入口の流入ガス温度を制御するという従来の一般的な手法では、図１１に示すように、ポスト噴射開始時ｔａよりフィルタ入口温度（フィルタ．ｉｎ）が、続いてフィルタ内部温度（フィルタ．ｂｅｄ）が上昇し、時点ｔｂでアイドル運転（ＩＤＬＥ）に切り換わるとフィルタ入口温度（破線で示す）は低下するが、フィルタ内部温度（実線で示す）は堆積パティキュレートの燃焼が急速に進んで過昇温状態を招き易く、フィルタ強制再生時のフィルタ溶損リスクが高いものとなっている。また、従来のフィルタ強制再生のように流入ガス温度を一定（もしくは二段階）の目標温度で温度制御するものでは、再生に伴う燃費悪化抑制に対して最適値を得ることができない。
【０００９】
次に、本発明者が本発明を推考するに至った理由を（１）〜（４）に沿って順説明する。
（１）フィルタ強制再生は、パティキュレート堆積が強制再生時を判定するパティキュレート堆積所定量に達した時点で実施される。
（２）このパティキュレート堆積所定量は予め実験等で決定される。ここでのパティキュレート堆積所定量はそれより強制再生が成され、運転域をＩＤＬＥに移行させた際にフィルタ内部温度が急上昇するが、その急上昇するフィルタ内部温度が所定温度以下に抑制されるような量として設定される。
（３）ここで強制再生中のＩＤＬＥ移行時のフィルタ内部昇温量は、ｌＤＬＥ移行時の過昇温発現位置の「残存パティキュレート量」と「温度」の影響を受ける。しかし、過昇温発生位置の「温度」は、パティキュレート燃焼速度に比例して、フィルタ入口温度に対して上昇することが明らかである。
【００１０】
ここでパティキュレート燃焼速度はパティキュレート堆積密度および温度に比例するため、結果的にパティキュレート堆積量に比例してフィルタ入口温度が上昇する。すなわち、フィルタ入口温度のみに基づいて再生制御した場合には、実際にはパティキュレート堆積量に応じて入口温度に対して高温化しており、それにより過昇温に伴う溶損リスクが相対的に高くなっている。
（４）このため、本来は強制再生の進行に伴う過昇温発現位置の「残存パティキュレート量」の変化に応じて、再生温度を変化させるべきである。
【００１１】
即ち、過昇温が発生しやすいパティキュレート堆積多量時には相対的に低温で発生し、パティキュレート堆積量の減少に伴い再生温度を連続的に相対的に高温側に変化させるべきであり、その状態が最も燃比悪化を抑制できると見做される。
しかし、現行はパティキュレート堆積量の変化に因らず、再生温度を一定（もしくは２段階）として再生が実施されている。この点は、引用文献１の技術でも同様である。
更に、この場合、基本的に再生温度が高い方が燃費悪化に対するパティキュレート燃焼効率が高い。しかし溶損を回避するとの判断で、相対的に低温かつ長時間の再生が成され、再生に要する燃費が悪化することとなっている。
【００１２】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、過昇温発現位置の残存パティキュレート量の変化に応じて、再生温度を変化させるという手法をとることで、燃費が悪化することなく、フィルタ強制再生を行える内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願請求項１の発明は、内燃機関の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段と、前記ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御により前記フィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段と、前記フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段と、前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本願請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの内部の温度を演算するフィルタ内部温度演算手段を備え、前記フィルタ再生手段は、前記フィルタの内部温度が前記フィルタ温度目標値となるようＨＣ供給量を制御することを特徴とする。
【００１５】
本願請求項３の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタを通過する排気ガス温度に応じたパティキュレートの燃焼速度を演算するパティキュレート燃焼速度演算手段と、前記パティキュレート燃焼速度相当のパティキュレート燃焼量を演算するパティキュレート燃焼量演算手段を備え、前記残存パティキュレート量演算手段は、前記フィルタの前回の残存パティキュレート量と前記パティキュレート燃焼量とから今回の残存パティキュレート量を演算することを特徴とする。
【００１６】
本願請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、再生中の残存パティキュレート量に基づいたフィルタ温度目標値を設定し、同フィルタ温度目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの温度を調整するので、フィルタ再生に伴う燃費悪化を抑制できるとともに、フィルタ内に過昇温発生部が発生することを的確に回避でき、フィルタの溶損を確実に防止できる。
【００１８】
請求項２の発明は、フィルタ再生手段が、フィルタの内部の温度がフィルタ温度目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの内部温度を調整するので、最も過昇温を発生しやすいフィルタ内部に過昇温が発生することを的確に回避できる。
【００１９】
請求項３の発明は、パティキュレートの燃焼速度及び燃焼量に基づいて残存パティキュレート量を演算するので、再生中であってもパティキュレート堆積量の変化を正確に演算することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、フィルタ温度目標値が残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定されるので、残存パティキュレート量が多いときにはパティキュレートの燃焼温度を比較的低くして過昇温発生を抑え、残存パティキュレート量が比較的少なくなるとパティキュレートの燃焼温度を比較的高めて速やかな焼却を図ることで、燃費悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置の全体構成図である。
【図２】図１の内燃機関の排気浄化装置で用いるＨＣ供給手段がインジェクタを通常噴射モードで駆動する場合の説明図で、（ａ）は駆動信号を、（ｂ）は噴射量を示す。
【図３】図１の内燃機関の排気浄化装置で用いるＨＣ供給手段がインジェクタを再生噴射モードで駆動する場合の説明図で、（ａ）は駆動信号を、（ｂ）は噴射量を示す。
【図４】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるフィルタ流入Ｏ２モル量を用いたパティキュレート燃焼速度算出マップｍ−１の説明図である。
【図５】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるＯ２流入速度を用いたパティキュレート燃焼速度算出マップｍ−１’の説明図である。
【図６】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いる昇温量算出マップｍ−２の説明図である。
【図７】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いる目標値であるフィルタ入口制御温度を設定する制御テーブルｍ−３の説明図である。
【図８】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるフィルタ内部温度（ピーク温度）に関連した入口温度（縦軸）とパティキュレート堆積量とを関連させるピーク温度設定マップｍ−４の説明図である。
【図９】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御でフィルタのパティキュレート堆積量が経時的に焼却により低減する際の目標値の変化特性線図である。
【図１０】図１の内燃機関の排気浄化装置が行うフィルタ強制再生制御ルーチンの制御フローチャートである。
【図１１】従来のフィルタに堆積するパティキュレートの再生処理中におけるアイドル切換えにより生じる過昇温の変化特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置を装着するディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１を図１に沿って説明する。
エンジン１は直列に４つの燃焼室３を配備し、各燃焼室３には直接燃料を噴射する燃料噴射弁８が設けられ、各燃料噴射弁８はコモンレール１５（蓄圧室）に接続され、コモンレール１５には燃料タンク１４の燃料（軽油）が高圧燃料噴射ポンプ１３によって加圧供給されており、これらが燃料供給装置ＭＦを構成する。
【００２３】
燃料供給装置ＭＦはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１３の高圧燃料をＥＣＵ１２内の燃圧制御手段１２１により制御される燃圧調整部１４１で定圧化した上でコモンレール１５に導き、コモンレール１５より分岐して延出する噴射管１６を介し各インジェクタ８に供給している。なお、燃料供給装置ＭＦは本発明において、ＨＣ供給手段としての機能を備える。
【００２４】
ここでのインジェクタ８はエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと記す）１２から出力される燃料制御信号に応じて制御される。即ち、インジェクタ８の電磁バルブ１７はインジェクタドライバ１０を介して噴射制御部１２２に接続される。同噴射制御部１２２は演算された燃料噴射量、噴射時期に応じた出力Ｄｊ信号を電磁バルブ１７に出力し、インジェクタ８を噴射制御する。
【００２５】
ここで噴射制御部１２２はエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｕｆを求める。更に噴射時期は、周知の基本進角値に運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、図２、３に示すように、演算された燃料噴射量（図２、３ではＱｐ＋Ｑｍ、Ｑｆｐ＋Ｑｆｍ＋Ｑｆａ）に応じて、通常噴射モードＭ１時には、パイロット噴射Ｑｐ（時間幅Ｔｍ）、主噴射Ｑｍ（時間幅Ｔｐ）を、ＨＣ添加噴射モードＭ２時には、パイロット噴射Ｑｆｐ（時間幅Ｔｍ）、主噴射Ｑｆｍ（時間幅Ｔｐ）及びポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）を行う。
【００２６】
各燃焼室３の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド４に連通し、同排気マニホールド４には排気路Ｒが接続される。排気路Ｒは排気マニホールド４に接続された排気管５と、酸化触媒装置２１と、パティキュレート除去用のフィルタ（フィルタ）２２と、その下流の図示しないマフラーとを備える。
各燃焼室３の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド９０１に連通し、同吸気マニホールド９０１が吸気路Ｉを形成する吸気管９に接続される。この吸気管９はエアクリーナ１１よりの吸気の量を吸気絞り弁である吸気スロットル弁３３で調整してから吸気マニホールド９０１に導入している。なお、吸気スロットル弁３３のアクチュエータ３３１はＥＣＵ１２により駆動制御される。
【００２７】
次に、ここでの排気後処理装置は排気マニホールド４、排気管５を経て排気ガスが順次流入する前段の酸化触媒装置２１とフィルタ装置２２とを備える。酸化触媒装置２１はケーシング２１１内に配備された触媒担持体１９に酸化触媒２を担持し、排ガス中のＨＣの燃焼を促進する。しかも、この酸化触媒２は、エンジン１から排出される排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸素Ｏ２で酸化して高活性の二酸化窒素（ＮＯ２）に生成し、すなわち、「２ＮＯ＋Ｏ２→２ＮＯ２」の反応を促進させるもので、ここではプラチナ系酸化触媒が採用される。
酸化触媒装置２１の下流のパティキュレート除去用のフィルタ装置２２は、細孔が設けられた濾過壁を有するウオール・フロー型のディーゼルパティキュレートフィルタであり、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカーボン等の排気微粒子（パティキュレート）を捕集し、大気に放出しないよう排気通路Ｒに配設される。
【００２８】
フィルタ装置であるフィルタ２２はその内部に触媒担持体１９を収容する。この触媒担持体１９はセラミック製、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉを主成分とするコージェライトから成り、多数の排ガス通路ｒ２を排気路Ｒの方向に向けて並列状に積層してなるハニカム構造体として形成される。
ここで互いに隣り合う各排ガス通路ｒ２は交互に排気路Ｒ上流側と下流側のいずれか一方が端部２３で閉鎖されるように形成される。これにより上流側に流入した排ガスは各排ガス通路ｒ２−１の通路対向壁ｂの細孔を通過して排気路Ｒ下流側に出口を形成された各排ガス通路ｒ２−２に達し、排出され、その際、排ガス中のパティキュレートが通路対向壁ｂによって捕集され、このパティキュレートは所定温度（５００〜６００℃）を上回る高温排気ガスが流入した際に焼却除去される。
【００２９】
一方、本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いるＥＣＵ１２は、その入出力回路に多数のポートを有し、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローセンサ７と、エンジン１のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ２４と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ２５と、フィルタ２２の入口の排気ガス温度（以後、入口ガス温度と記す）フィルタｉｎＴを検出する排気温度検出手段である排気温度センサ２６と、エンジン１の水温ｗｔを検出する水温センサ２７と、大気圧Ｐａを出力する大気圧センサ２８と、フィルタ２２の前後差圧ｄＰを出力する差圧センサ２９と、排気中のＯ２濃度を検出するＯ２濃度センサ（Ａ／Ｆセンサ）４９とが接続される。なお、クランク角情報ΔθはＥＣＵ１２においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に燃料噴射時期（ｔｐ、ｔｍ、ｔａ：図２、３参照）制御に使用される。
【００３０】
ＥＣＵ１２は各センサ２４、２５、２６、２７、２８、２９等よりの検出信号を採り込み、制御手段として機能する。即ち、ＥＣＵ１２は周知のエンジン制御処理機能に加え、特に、燃圧制御部１２１、噴射制御部１２２及び再生噴射制御部１２３としての機能を備える。ここで、再生噴射制御部１２３はパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段としての機能を備える。
ここで、噴射制御部１２２はＥＣＵ１２からの制御信号に応じてインジェクタ８を通常噴射モードＭ１（図２参照）で制御する。
【００３１】
一方、再生噴射制御部１２３はＥＣＵ１２からの制御信号に応じてインジェクタ８を再生噴射モードＭ２（図３参照）で制御する。
ここで、再生噴射制御部１２３は、再生前の当初の堆積パティキュレート量を演算するフィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１と、パティキュレート燃焼速度演算手段１２３−２と、パティキュレート燃焼量演算手段１２３−３と、フィルタ残存パティキュレート量演算手段１２３−４と、フィルタ内部温度演算手段１２３−５と、フィルタ再生目標温度演算手段１２３−６と、フィルタ昇温制御手段１２３−７としての機能を有する。
【００３２】
フィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１は、運転情報であるエンジン回転数Ｎｅと、フィルタの前後差圧ｄＰより現在のフィルタに堆積する堆積パティキュレート量を演算する。ここでのフィルタの堆積パティキュレート量は、後述するように、再生開始の条件が満たされた際に、パティキュレート堆積初期量として用いられ、これが再生処理に入ると焼却により順次減算されることとなる。
【００３３】
パティキュレート燃焼速度演算手段１２３−２は、予め、排気温度センサ２６からのフィルタ２２の流入ガス温度である入口ガス温度フィルタｉｎＴと、流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのデータ）ｆ（λ）と、フィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ−１）を引数とした、例えば図４に示す３Ｄマップｍ−１を作成しておく。このマップはフィルタ堆積パティキュレート量（Ｚ軸の量）の変化に対応し複数用意される。その上で、今回のフィルタの堆積パティキュレート量に対応するマップｍ−１を選択し、これより今回の入口ガス温度フィルタｉｎＴと流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのデータ）ｆ（λ）とから、今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）を演算する。
【００３４】
なお、ここでは図４に示す３Ｄマップｍ−１の変形例マップｍ−１’を更に説明する。図５に示すマップｍ−１’においては、Ｏ２流入速度（ｇ／ｓｅｃ）を横軸に、入口ガス温度フィルタｉｎＴを縦軸にとり、パティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）（大小複数配列されたパティキュレートｂｖ毎の速度線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に応じて演算）を演算できる。ここで、Ｏ２流入速度（ｇ／ｓｅｃ）は新気量である吸入空気量ＡＦＳＡＶと流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのＡ／Ｆデータ）ｆ（λ）とゲインＫとの乗算値（∝ＡＦＳＡＶ×ｆ（λ）×Ｋ）に比例する値として演算される。
【００３５】
パティキュレート燃焼量演算手段１２３−３は、今回のパティキュレート燃焼量［ｇ］を今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）に制御周期及びグラム変換の補正のための補正値Δｔ／１０００を乗算して演算する。
次に、フィルタ残存パティキュレート量演算手段１２３−４は、今回のフィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）を、前回のフィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ―１）から今回のパティキュレート燃焼量［ｇ］を減算して演算する。なお、初回のフィルタ堆積パティキュレート量（０）は、フィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１で求めた、フィルタ再生処理に入る直前のフィルタのパティキュレート堆積量となる。
【００３６】
次に、フィルタ内部温度演算手段１２３−５は、今回のフィルタ内部温度（ｎ）をフィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して求める。ここで昇温量ΔＴ（ｎ）は、吸入空気量及び燃料噴射量に応じたフィルタ入口ガス流量（ｎ）とパティキュレート燃焼速度（ｎ）を引数としたマップｍ−２（図６参照）を予め作成しておく。マップｍ−２において、昇温量ΔＴ（ｎ）はフィルタの入口ガス流量が高く、パティキュレート燃焼速度（ｎ）が小さくほど小さく設定され、入口ガス温度フィルタｉｎＴが低くパティキュレート燃焼速度（ｎ）が大きいほど大きく設定され、フィルタ２２の後段内部（図１中に符号Ｅで示す領域）の内部温度の特性に適合するように設定されている。
【００３７】
次に、フィルタ再生目標温度演算手段１２３−６はフィルタ温度目標値設定手段を成し、フィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）を引数に、フィルタ再生目標温度（ｎ）としての入口制御温度を制御テーブルｍ−３で検索する。ここで、制御テーブルｍ−３は次のように作成された。
【００３８】
まず、フィルタ２２内での堆積パティキュレートの異常燃焼は、再生時に運転域がＩＤＬＥに切り替わった際に生じるという点にある。その異常燃焼発生時の変化要因は、フィルタ２２の過昇温発生部のフィルタ内部温度（ｎ）と、その過昇温発生部に堆積していたフィルタ堆積パティキュレート量（堆積Ｓｏｏｔ量）となる。ここで、フィルタ内部温度（ｎ）は入口ガス温度フィルタｉｎＴ及びフィルタパティキュレート燃焼速度（ｎ）と関連すると見做される。
【００３９】
そこで、図８に示すピーク温度マップｍ−４を作成した。ここで、フィルタ２２のフィルタの堆積パティキュレート量（横軸に記載：パティキュレート堆積量）を複数変化させ、再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（℃）（縦軸記載：入口ガス温度フィルタｉｎＴとフィルタパティキュレート燃焼速度（ｎ）に関連する値）を増減複数変化させ、各再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（入口ガス温度フィルタｉｎＴから増加変動する）に対する過昇温発生時の昇温変化値をフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（マップ内の○位置での小文字で表示）としてデータを求め、これらのデータに基づき、ピーク温度マップｍ−４を作成した。
【００４０】
このピーク温度マップｍ−４において、実線ａはフィルタ２２の溶損に対する安全率を考慮したピーク温度限界ライン、即ち、フィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔが９００℃以下の領域を示すしきい線である。
このようなピーク温度マップｍ−４を用い、このピーク温度マップｍ−４の横軸の各フィルタのパティキュレート堆積量に対する縦軸の各再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（即ち、入口ガス温度フィルタｉｎＴ）を過昇温発生時に溶損を防止できるような値となるものを特定し、これをＤＰＦ入口制御目標温度（フィルタ温度目標値Ｍ１〜Ｍ９）として上述の制御テーブルｍ−３を作成した。
【００４１】
なお、ピーク温度マップｍ−４の作成にあたり、各フィルタ堆積パティキュレート量とフィルタ温度目標値毎に、図１１に示すような従来の一般的な再生を行い、途中ＩＤＬＥへ移行させた際のフィルタ内最高温度がピーク温度マップｍ−４の作成に採取された。
次に、フィルタ昇温制御手段１２３−７は、今回検出したフィルタの入口ガス温度フィルタｉｎＴがＨＣ供給量手段によるＨＣ供給量を制御することで、即ち、燃料供給装置ＭＦを用い、図３に示す再生噴射モードＭ２（参照）でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を調整することで、ＤＦＰ入口制御目標温度（フィルタ温度目標値）を保持するようにフィードバック制御する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ１２が不図示のメインルーチンの途中の所定の時点で行うフィルタ強制再生制御処理を図１０の再生制御ルーチンに沿って説明する。
この再生制御ルーチンに先立ち不図示のメインルーチンでは各種の運転情報データを取り込み、所定の格納エリアにストアしている。しかも、エンジン１が通常運転中にあると、燃圧制御部１２１や噴射制御部１２２がインジェクタ８を通常噴射モードＭ１で制御している。
このメインルーチンの各制御周期ｄｔ毎にその制御処理の途中で再生制御ルーチンのステップｓ１に達すると、ここでは、フィルタ堆積パティキュレート量演算処理を行う。ここではエンジン回転数Ｎｅが判定基準値内にあるとの判断の上で、フィルタの前後差圧ｄＰを求め、これより現在のフィルタの堆積パティキュレート量（ｎ）を演算する。
【００４３】
次いで、ステップｓ２では現在のフィルタの堆積パティキュレート量（ｎ）が所定の再生開始判定値を上回るか否か判断し、満たない間はメインルーチンにリターンし、満たすと強制再生開始時と判断し、ステップｓ３に進む。なお、図９中には再生開始時点ｔ１を示した。
ステップｓ３ではステップｓ１で求めた現在のフィルタのパティキュレート堆積量をフィルタの強制再生開始時のパティキュレート堆積量（後述の残存パティキュレート量（ｎ））の初期値としてメモリにストアする。
【００４４】
次いで、ステップｓ４に達すると、ここではパティキュレート燃焼速度を演算する。ここでは今回のフィルタ堆積パティキュレート量（Ｚ軸の量）に対応するマップｍ−１（図４に示す）を選択し、更に、排気温度センサ２６よりの最新の入口ガス温度フィルタｉｎＴ（ｎ）を取り込み、Ｏ２濃度センサ４９から流入Ｏ２モル量ｆ（λ）（ｎ）を取り込む。これらデータに応じた今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）をマップｍ−１より演算する。
【００４５】
次いで、ステップｓ５ではパティキュレート燃焼量［ｇ］を演算する。ここでは、前ステップｓ４で求めたパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）に補正値Δｔ／１０００を乗算して今回のパティキュレート燃焼量（ｎ）［ｇ］を演算する。
【００４６】
次いで、ステップｓ６では今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）を、前回のフィルタ堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ―１）から前ステップｓ５で求めたパティキュレート燃焼量（ｎ）［ｇ］を減算して演算する。なお、初回時におけるフィルタ残存パティキュレート量（０）はステップｓ１で求めた、初回のフィルタ堆積初期量となる。
【００４７】
次いで、ステップｓ７では今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）が、再生完了と見做すに相当する残存量（ゼロでも良い）に達しているか判断し、達していると今回の再生処理を停止し、メインルーチンにリターンし、そうでないと、ステップｓ８に進む。 ステップｓ８では、フィルタ内部温度（ｎ）を今回の昇温量ΔＴ（ｎ）を入口ガス温度フィルタｉｎＴに加算して求める。なお、今回の昇温量ΔＴ（ｎ）はマップｍ−２（図６参照）を用い、入口ガス温度フィルタｉｎＴとパティキュレート燃焼速度（ｎ）に基づき演算する。
【００４８】
次いで、ステップｓ９では、前ステップｓ６で求めた今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）より今回のフィルタ再生目標温度（ｎ）を図７の制御テーブルｍ−３で検索して、設定する。
【００４９】
次いで、ステップｓ１０に達すると、ここでは、今回検出したフィルタの入口ガス温度フィルタｉｎＴを今回のフィルタ再生目標温度（ｎ）に修正するように、図３に示す再生噴射モードＭ２でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を増減調整して、噴射量をフィードバック制御する。図９中には再生開始時点ｔ１後に経時的に順次フィルタ再生目標温度（ｎ）を順次変更する制御モードを示した。
【００５０】
このステップｓ１０の制御処理の後、ステップｓ４に戻り、再度、パティキュレート燃焼速度を演算する。ここでは今回のフィルタ堆積パティキュレート量としての前回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）に対応するマップｍ−１（図４に示す）を再度選択し、更に、排気温度センサ２６よりの最新の入口ガス温度フィルタｉｎＴ（ｎ）を再度取り込み、Ｏ２濃度センサ４９から流入Ｏ２モル量ｆ（λ）（ｎ）を再度取り込む。これらデータに応じた再度のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）をマップｍ−１より演算する。以下ステップｓ５〜ｓ１０を繰り返し、やがて、ステップｓ７においてフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）が、再生完了と見做す残存量（ゼロでも良い）に達していると判断した際に（図９中の時点ｔ２参照）、上で再生処理を停止し、メインルーチンにリターンする。
【００５１】
このように、図１の内燃機関の排気浄化装置では、ステップｓ９で今回のフィルタの残存パティキュレート量（ｎ）より過昇温を抑制できるフィルタ温度目標値（ｎ）を制御テーブルｍ−３（マップ）を用いて設定する。これに先立ち、ステップｓ８において、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して今回のフィルタ内部温度（ｎ）を求めておく。その上で、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴがフィルタ温度目標値（ｎ）となるようにＨＣ供給量を、即ち、図３に示す再生噴射モードＭ２でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を増減調整して、噴射量をフィードバック制御する。
【００５２】
このため、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴをフィルタ温度目標値（ｎ）に制御することで、フィルタ内部に過昇温発生部が発生することを的確に回避でき、フィルタ内部温度（ｎ）が過度に上昇してフィルタ２２の溶損を招くことを的確に防止できる。
更に、ここでは、ステップｓ４からステップｓ１０を繰り返すことで、堆積パティキュレート量である残存パティキュレート量が徐々に低減するのに応じて、制御テーブルｍ−３（マップ）が入口ガス温度フィルタｉｎＴである目標温度を増加して設定しており、即ち、残存パティキュレート量が多いときにはパティキュレートの燃焼温度を比較的低くして過昇温発生を抑え、残存パティキュレート量が比較的少なくなるとパティキュレートの燃焼温度を比較的高めて速やかな焼却を図ることで、経時的に目標温度である入口ガス温度フィルタｉｎＴが増加し、残存パティキュレート量が比較的少なくなる時点ｔ３（図９参照）以降は目標温度が６５０℃にクリップされ、残存パティキュレート量の焼却完了を待つように制御される。
【００５３】
特に、ステップｓ８で、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して今回のフィルタ内部温度（ｎ）を求めており、入口ガス温度フィルタｉｎＴ相当のフィルタ内部温度（ｎ）が明らかであるので、制御テーブルｍ−３が入口ガス温度フィルタｉｎＴを用いることが実質的にフィルタ内部温度（ｎ）を用い、これを目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの内部温度を調整することとなるので、フィルタの最も過昇温を発生しやすいフィルタ内部が過昇温を発生し、フィルタ２２が溶損することを確実に防止できる。
【符号の説明】
【００５４】
１ エンジン（内燃機関）
２ 酸化触媒
８ インジェクタ
１２ 制御手段（ＥＣＵ）
１２２ 噴射制御部
１２３ 再生噴射制御部
１２３−１ フィルタ堆積パティキュレート量演算手段
１２３−２ パティキュレート燃焼速度演算手段
１２３−３ パティキュレート燃焼量演算手段
１２３−４ フィルタ残存パティキュレート量演算手段
１２３−５ フィルタ内部温度演算手段
１２３−６ フィルタ再生目標温度演算手段
１２３−７ フィルタ昇温制御手段
２２ フィルタ
２９ 差圧センサ
ｄＰ 前後差圧
ｍ−３ 制御テーブル（マップ）
フィルタｉｎＴ 入口ガス温度
Ｍ１ 通常噴射モード
Ｍ２ 再生噴射モード
ＭＦ ＨＣ供給手段
Ｑｆａ ポスト噴射
Ｒ 排気系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス中に含まれる有害成分を除去する排気後処理装置を備えた内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（以下、エンジンという）はその排気系に排気浄化装置を配備し、排ガスの無害化を図っている。この種の排気浄化装置で用いる排気後処理装置としては、排出ＨＣ抑制の手段として三元触媒や酸化触媒、特に、ディーゼルエンジンの場合、リーン運転域で排出され易いＮＯｘを浄化するＮＯｘ触媒や排出される微粒子状物質であるパティキュレートを除去するための細孔が設けられた濾過壁を有するウオール・フロー型のディーゼルパティキュレートフィルタ（以後単にフィルタと記す）が採用されている。
【０００３】
当該フィルタを備えた排気浄化装置では、通常エンジンの排気系の上流側に酸化触媒を設け、下流側にフィルタを設け、排ガス中のパティキュレートをフィルタに捕集する。この運転中において、排ガス温度が比較的高い運転状態にあると、酸化触媒の作用により排ガス中のＮＯからＮＯ２を生成し、このＮＯ２を酸化剤として利用してフィルタに捕集されたパティキュレートを焼却除去し、フィルタの連続再生を行っている。
【０００４】
ところが、ディーゼル機関は排気温度が比較的低い運転域が多く、この連続再生作用が得られない運転状態が継続されて、パティキュレート堆積量が許容量を越える場合がある。このような場合、排圧が過度に上がり、この圧力損失の過増は燃費の悪化要因ともなる。また、許容値を超えた最悪の場合には、エンジン始動不可という状態に到達する。そこでフィルタに所定量のパティキュレートが堆積した際には、強制的にパティキュレートを除去する必要がある。このフィルタからパティキュレートを除去する手段の一つとして、運転中にフィルタへ高温ガスを流入させ、パティキュレートを燃焼除去する方法がある。
【０００５】
しかし、ディーセルエンジンにおいてパティキュレート燃焼が可能となる高温ガス（６００℃以上）を適時にフィルタに流入させることは困難である。そこでフィルタの上流に酸化触媒を設置し、そこへ未燃燃料（ＨＣ）を供給して燃焼させ、その反応熱を利用してフィルタへ高温ガスを流入させる手法がある。以下、本手法をフィルタ強制再生と呼ぶ。 従来のフィルタ強制再生では酸化触媒への未燃燃料供給量をフィードバック（Ｆ／Ｂ）し、フィルタに流入する「入口ガス温度」が目標焼却温度となるように、計測もしくは推定しながら制御する手法がとられている。
【０００６】
パティキュレートを除去する手段の一つとして、例えばポスト噴射により膨張行程或いは排気行程で追加燃料を噴射し、追加燃料中のＨＣを燃焼させて、フィルタへ高温ガス（約６００℃以上）を流入させ、フィルタ上のパティキュレートを強制的に焼却除去し、フィルタ強制再生を行っている。
ところで、特開２００６−９０１４７号公報（特許文献１）に開示の内燃機関の排気浄化装置では、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて設定する燃料添加量を含む燃料が排気系中に添加され、強制再生がなされた場合において、フィルタの上流と下流の間の差圧に応じて推定される量のパティキュレートがフィルタに堆積すると見做す。その上で、堆積パティキュレートが燃焼した際のフィルタの温度を予め推定し、推定されたフィルタの温度が予め設定された目標温度履歴をたどるようにポスト噴射量を逐次補正する。これにより、フィルタの過昇温に起因する溶損や破損を回避しながら、フィルタの再生処理を実行するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−９０１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、フィルタ強制再生において、フィルタの入口の流入ガス温度を制御するという従来の一般的な手法では、図１１に示すように、ポスト噴射開始時ｔａよりフィルタ入口温度（フィルタ．ｉｎ）が、続いてフィルタ内部温度（フィルタ．ｂｅｄ）が上昇し、時点ｔｂでアイドル運転（ＩＤＬＥ）に切り換わるとフィルタ入口温度（破線で示す）は低下するが、フィルタ内部温度（実線で示す）は堆積パティキュレートの燃焼が急速に進んで過昇温状態を招き易く、フィルタ強制再生時のフィルタ溶損リスクが高いものとなっている。また、従来のフィルタ強制再生のように流入ガス温度を一定（もしくは二段階）の目標温度で温度制御するものでは、再生に伴う燃費悪化抑制に対して最適値を得ることができない。
【０００９】
次に、本発明者が本発明を推考するに至った理由を（１）〜（４）に沿って順説明する。
（１）フィルタ強制再生は、パティキュレート堆積が強制再生時を判定するパティキュレート堆積所定量に達した時点で実施される。
（２）このパティキュレート堆積所定量は予め実験等で決定される。ここでのパティキュレート堆積所定量はそれより強制再生が成され、運転域をＩＤＬＥに移行させた際にフィルタ内部温度が急上昇するが、その急上昇するフィルタ内部温度が所定温度以下に抑制されるような量として設定される。
（３）ここで強制再生中のＩＤＬＥ移行時のフィルタ内部昇温量は、ｌＤＬＥ移行時の過昇温発現位置の「残存パティキュレート量」と「温度」の影響を受ける。しかし、過昇温発生位置の「温度」は、パティキュレート燃焼速度に比例して、フィルタ入口温度に対して上昇することが明らかである。
【００１０】
ここでパティキュレート燃焼速度はパティキュレート堆積密度および温度に比例するため、結果的にパティキュレート堆積量に比例してフィルタ入口温度が上昇する。すなわち、フィルタ入口温度のみに基づいて再生制御した場合には、実際にはパティキュレート堆積量に応じて入口温度に対して高温化しており、それにより過昇温に伴う溶損リスクが相対的に高くなっている。
（４）このため、本来は強制再生の進行に伴う過昇温発現位置の「残存パティキュレート量」の変化に応じて、再生温度を変化させるべきである。
【００１１】
即ち、過昇温が発生しやすいパティキュレート堆積多量時には相対的に低温で発生し、パティキュレート堆積量の減少に伴い再生温度を連続的に相対的に高温側に変化させるべきであり、その状態が最も燃比悪化を抑制できると見做される。
しかし、現行はパティキュレート堆積量の変化に因らず、再生温度を一定（もしくは２段階）として再生が実施されている。この点は、引用文献１の技術でも同様である。
更に、この場合、基本的に再生温度が高い方が燃費悪化に対するパティキュレート燃焼効率が高い。しかし溶損を回避するとの判断で、相対的に低温かつ長時間の再生が成され、再生に要する燃費が悪化することとなっている。
【００１２】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、過昇温発現位置の残存パティキュレート量の変化に応じて、再生温度を変化させるという手法をとることで、燃費が悪化することなく、フィルタ強制再生を行える内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願請求項１の発明は、内燃機関の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段と、前記ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御により前記フィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段と、前記フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段と、前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本願請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタの内部の温度を演算するフィルタ内部温度演算手段を備え、前記フィルタ再生手段は、前記フィルタの内部温度が前記フィルタ温度目標値となるようＨＣ供給量を制御することを特徴とする。
【００１５】
本願請求項３の発明は、請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタを通過する排気ガス温度に応じたパティキュレートの燃焼速度を演算するパティキュレート燃焼速度演算手段と、前記パティキュレート燃焼速度相当のパティキュレート燃焼量を演算するパティキュレート燃焼量演算手段を備え、前記残存パティキュレート量演算手段は、前記フィルタの前回の残存パティキュレート量と前記パティキュレート燃焼量とから今回の残存パティキュレート量を演算することを特徴とする。
【００１６】
本願請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、再生中の残存パティキュレート量に基づいたフィルタ温度目標値を設定し、同フィルタ温度目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの温度を調整するので、フィルタ再生に伴う燃費悪化を抑制できるとともに、フィルタ内に過昇温発生部が発生することを的確に回避でき、フィルタの溶損を確実に防止できる。
【００１８】
請求項２の発明は、フィルタ再生手段が、フィルタの内部の温度がフィルタ温度目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの内部温度を調整するので、最も過昇温を発生しやすいフィルタ内部に過昇温が発生することを的確に回避できる。
【００１９】
請求項３の発明は、パティキュレートの燃焼速度及び燃焼量に基づいて残存パティキュレート量を演算するので、再生中であってもパティキュレート堆積量の変化を正確に演算することができる。
【００２０】
請求項４の発明は、フィルタ温度目標値が残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定されるので、残存パティキュレート量が多いときにはパティキュレートの燃焼温度を比較的低くして過昇温発生を抑え、残存パティキュレート量が比較的少なくなるとパティキュレートの燃焼温度を比較的高めて速やかな焼却を図ることで、燃費悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置の全体構成図である。
【図２】図１の内燃機関の排気浄化装置で用いるＨＣ供給手段がインジェクタを通常噴射モードで駆動する場合の説明図で、（ａ）は駆動信号を、（ｂ）は噴射量を示す。
【図３】図１の内燃機関の排気浄化装置で用いるＨＣ供給手段がインジェクタを再生噴射モードで駆動する場合の説明図で、（ａ）は駆動信号を、（ｂ）は噴射量を示す。
【図４】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるフィルタ流入Ｏ２モル量を用いたパティキュレート燃焼速度算出マップｍ−１の説明図である。
【図５】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるＯ２流入速度を用いたパティキュレート燃焼速度算出マップｍ−１’の説明図である。
【図６】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いる昇温量算出マップｍ−２の説明図である。
【図７】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いる目標値であるフィルタ入口制御温度を設定する制御テーブルｍ−３の説明図である。
【図８】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御で用いるフィルタ内部温度（ピーク温度）に関連した入口温度（縦軸）とパティキュレート堆積量とを関連させるピーク温度設定マップｍ−４の説明図である。
【図９】図１の内燃機関の排気浄化装置の再生噴射モードでの制御でフィルタのパティキュレート堆積量が経時的に焼却により低減する際の目標値の変化特性線図である。
【図１０】図１の内燃機関の排気浄化装置が行うフィルタ強制再生制御ルーチンの制御フローチャートである。
【図１１】従来のフィルタに堆積するパティキュレートの再生処理中におけるアイドル切換えにより生じる過昇温の変化特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態としての内燃機関の排気浄化装置を装着するディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）１を図１に沿って説明する。
エンジン１は直列に４つの燃焼室３を配備し、各燃焼室３には直接燃料を噴射する燃料噴射弁８が設けられ、各燃料噴射弁８はコモンレール１５（蓄圧室）に接続され、コモンレール１５には燃料タンク１４の燃料（軽油）が高圧燃料噴射ポンプ１３によって加圧供給されており、これらが燃料供給装置ＭＦを構成する。
【００２３】
燃料供給装置ＭＦはエンジン駆動の高圧燃料ポンプ１３の高圧燃料をＥＣＵ１２内の燃圧制御手段１２１により制御される燃圧調整部１４１で定圧化した上でコモンレール１５に導き、コモンレール１５より分岐して延出する噴射管１６を介し各インジェクタ８に供給している。なお、燃料供給装置ＭＦは本発明において、ＨＣ供給手段としての機能を備える。
【００２４】
ここでのインジェクタ８はエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと記す）１２から出力される燃料制御信号に応じて制御される。即ち、インジェクタ８の電磁バルブ１７はインジェクタドライバ１０を介して噴射制御部１２２に接続される。同噴射制御部１２２は演算された燃料噴射量、噴射時期に応じた出力Ｄｊ信号を電磁バルブ１７に出力し、インジェクタ８を噴射制御する。
【００２５】
ここで噴射制御部１２２はエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込量θａに応じた燃料噴射量Ｕｆを求める。更に噴射時期は、周知の基本進角値に運転条件に応じた補正を加えて導出される。その上で、図２、３に示すように、演算された燃料噴射量（図２、３ではＱｐ＋Ｑｍ、Ｑｆｐ＋Ｑｆｍ＋Ｑｆａ）に応じて、通常噴射モードＭ１時には、パイロット噴射Ｑｐ（時間幅Ｔｍ）、主噴射Ｑｍ（時間幅Ｔｐ）を、ＨＣ添加噴射モードＭ２時には、パイロット噴射Ｑｆｐ（時間幅Ｔｍ）、主噴射Ｑｆｍ（時間幅Ｔｐ）及びポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）を行う。
【００２６】
各燃焼室３の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド４に連通し、同排気マニホールド４には排気路Ｒが接続される。排気路Ｒは排気マニホールド４に接続された排気管５と、酸化触媒装置２１と、パティキュレート除去用のフィルタ（フィルタ）２２と、その下流の図示しないマフラーとを備える。
各燃焼室３の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド９０１に連通し、同吸気マニホールド９０１が吸気路Ｉを形成する吸気管９に接続される。この吸気管９はエアクリーナ１１よりの吸気の量を吸気絞り弁である吸気スロットル弁３３で調整してから吸気マニホールド９０１に導入している。なお、吸気スロットル弁３３のアクチュエータ３３１はＥＣＵ１２により駆動制御される。
【００２７】
次に、ここでの排気後処理装置は排気マニホールド４、排気管５を経て排気ガスが順次流入する前段の酸化触媒装置２１とフィルタ装置２２とを備える。酸化触媒装置２１はケーシング２１１内に配備された触媒担持体１９に酸化触媒２を担持し、排ガス中のＨＣの燃焼を促進する。しかも、この酸化触媒２は、エンジン１から排出される排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸素Ｏ２で酸化して高活性の二酸化窒素（ＮＯ２）に生成し、すなわち、「２ＮＯ＋Ｏ２→２ＮＯ２」の反応を促進させるもので、ここではプラチナ系酸化触媒が採用される。
酸化触媒装置２１の下流のパティキュレート除去用のフィルタ装置２２は、細孔が設けられた濾過壁を有するウオール・フロー型のディーゼルパティキュレートフィルタであり、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカーボン等の排気微粒子（パティキュレート）を捕集し、大気に放出しないよう排気通路Ｒに配設される。
【００２８】
フィルタ装置であるフィルタ２２はその内部に触媒担持体１９を収容する。この触媒担持体１９はセラミック製、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉを主成分とするコージェライトから成り、多数の排ガス通路ｒ２を排気路Ｒの方向に向けて並列状に積層してなるハニカム構造体として形成される。
ここで互いに隣り合う各排ガス通路ｒ２は交互に排気路Ｒ上流側と下流側のいずれか一方が端部２３で閉鎖されるように形成される。これにより上流側に流入した排ガスは各排ガス通路ｒ２−１の通路対向壁ｂの細孔を通過して排気路Ｒ下流側に出口を形成された各排ガス通路ｒ２−２に達し、排出され、その際、排ガス中のパティキュレートが通路対向壁ｂによって捕集され、このパティキュレートは所定温度（５００〜６００℃）を上回る高温排気ガスが流入した際に焼却除去される。
【００２９】
一方、本発明の内燃機関の排気浄化装置で用いるＥＣＵ１２は、その入出力回路に多数のポートを有し、吸入空気量Ｑａを検出するエアフローセンサ７と、エンジン１のアクセルペダル開度θａを検出するアクセルペダル開度センサ２４と、クランク角情報Δθを検出するクランク角センサ２５と、フィルタ２２の入口の排気ガス温度（以後、入口ガス温度と記す）フィルタｉｎＴを検出する排気温度検出手段である排気温度センサ２６と、エンジン１の水温ｗｔを検出する水温センサ２７と、大気圧Ｐａを出力する大気圧センサ２８と、フィルタ２２の前後差圧ｄＰを出力する差圧センサ２９と、排気中のＯ２濃度を検出するＯ２濃度センサ（Ａ／Ｆセンサ）４９とが接続される。なお、クランク角情報ΔθはＥＣＵ１２においてエンジン回転数Ｎｅの導出に用いられると共に燃料噴射時期（ｔｐ、ｔｍ、ｔａ：図２、３参照）制御に使用される。
【００３０】
ＥＣＵ１２は各センサ２４、２５、２６、２７、２８、２９等よりの検出信号を採り込み、制御手段として機能する。即ち、ＥＣＵ１２は周知のエンジン制御処理機能に加え、特に、燃圧制御部１２１、噴射制御部１２２及び再生噴射制御部１２３としての機能を備える。ここで、再生噴射制御部１２３はパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段としての機能を備える。
ここで、噴射制御部１２２はＥＣＵ１２からの制御信号に応じてインジェクタ８を通常噴射モードＭ１（図２参照）で制御する。
【００３１】
一方、再生噴射制御部１２３はＥＣＵ１２からの制御信号に応じてインジェクタ８を再生噴射モードＭ２（図３参照）で制御する。
ここで、再生噴射制御部１２３は、再生前の当初の堆積パティキュレート量を演算するフィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１と、パティキュレート燃焼速度演算手段１２３−２と、パティキュレート燃焼量演算手段１２３−３と、フィルタ残存パティキュレート量演算手段１２３−４と、フィルタ内部温度演算手段１２３−５と、フィルタ再生目標温度演算手段１２３−６と、フィルタ昇温制御手段１２３−７としての機能を有する。
【００３２】
フィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１は、運転情報であるエンジン回転数Ｎｅと、フィルタの前後差圧ｄＰより現在のフィルタに堆積する堆積パティキュレート量を演算する。ここでのフィルタの堆積パティキュレート量は、後述するように、再生開始の条件が満たされた際に、パティキュレート堆積初期量として用いられ、これが再生処理に入ると焼却により順次減算されることとなる。
【００３３】
パティキュレート燃焼速度演算手段１２３−２は、予め、排気温度センサ２６からのフィルタ２２の流入ガス温度である入口ガス温度フィルタｉｎＴと、流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのデータ）ｆ（λ）と、フィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ−１）を引数とした、例えば図４に示す３Ｄマップｍ−１を作成しておく。このマップはフィルタ堆積パティキュレート量（Ｚ軸の量）の変化に対応し複数用意される。その上で、今回のフィルタの堆積パティキュレート量に対応するマップｍ−１を選択し、これより今回の入口ガス温度フィルタｉｎＴと流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのデータ）ｆ（λ）とから、今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）を演算する。
【００３４】
なお、ここでは図４に示す３Ｄマップｍ−１の変形例マップｍ−１’を更に説明する。図５に示すマップｍ−１’においては、Ｏ２流入速度（ｇ／ｓｅｃ）を横軸に、入口ガス温度フィルタｉｎＴを縦軸にとり、パティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）（大小複数配列されたパティキュレートｂｖ毎の速度線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に応じて演算）を演算できる。ここで、Ｏ２流入速度（ｇ／ｓｅｃ）は新気量である吸入空気量ＡＦＳＡＶと流入Ｏ２モル量（Ｏ２濃度センサ４９からのＡ／Ｆデータ）ｆ（λ）とゲインＫとの乗算値（∝ＡＦＳＡＶ×ｆ（λ）×Ｋ）に比例する値として演算される。
【００３５】
パティキュレート燃焼量演算手段１２３−３は、今回のパティキュレート燃焼量［ｇ］を今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）に制御周期及びグラム変換の補正のための補正値Δｔ／１０００を乗算して演算する。
次に、フィルタ残存パティキュレート量演算手段１２３−４は、今回のフィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）を、前回のフィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ―１）から今回のパティキュレート燃焼量［ｇ］を減算して演算する。なお、初回のフィルタ堆積パティキュレート量（０）は、フィルタ堆積パティキュレート量演算手段１２３−１で求めた、フィルタ再生処理に入る直前のフィルタのパティキュレート堆積量となる。
【００３６】
次に、フィルタ内部温度演算手段１２３−５は、今回のフィルタ内部温度（ｎ）をフィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して求める。ここで昇温量ΔＴ（ｎ）は、吸入空気量及び燃料噴射量に応じたフィルタ入口ガス流量（ｎ）とパティキュレート燃焼速度（ｎ）を引数としたマップｍ−２（図６参照）を予め作成しておく。マップｍ−２において、昇温量ΔＴ（ｎ）はフィルタの入口ガス流量が高く、パティキュレート燃焼速度（ｎ）が小さくほど小さく設定され、入口ガス温度フィルタｉｎＴが低くパティキュレート燃焼速度（ｎ）が大きいほど大きく設定され、フィルタ２２の後段内部（図１中に符号Ｅで示す領域）の内部温度の特性に適合するように設定されている。
【００３７】
次に、フィルタ再生目標温度演算手段１２３−６はフィルタ温度目標値設定手段を成し、フィルタの堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）を引数に、フィルタ再生目標温度（ｎ）としての入口制御温度を制御テーブルｍ−３で検索する。ここで、制御テーブルｍ−３は次のように作成された。
【００３８】
まず、フィルタ２２内での堆積パティキュレートの異常燃焼は、再生時に運転域がＩＤＬＥに切り替わった際に生じるという点にある。その異常燃焼発生時の変化要因は、フィルタ２２の過昇温発生部のフィルタ内部温度（ｎ）と、その過昇温発生部に堆積していたフィルタ堆積パティキュレート量（堆積Ｓｏｏｔ量）となる。ここで、フィルタ内部温度（ｎ）は入口ガス温度フィルタｉｎＴ及びフィルタパティキュレート燃焼速度（ｎ）と関連すると見做される。
【００３９】
そこで、図８に示すピーク温度マップｍ−４を作成した。ここで、フィルタ２２のフィルタの堆積パティキュレート量（横軸に記載：パティキュレート堆積量）を複数変化させ、再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（℃）（縦軸記載：入口ガス温度フィルタｉｎＴとフィルタパティキュレート燃焼速度（ｎ）に関連する値）を増減複数変化させ、各再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（入口ガス温度フィルタｉｎＴから増加変動する）に対する過昇温発生時の昇温変化値をフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（マップ内の○位置での小文字で表示）としてデータを求め、これらのデータに基づき、ピーク温度マップｍ−４を作成した。
【００４０】
このピーク温度マップｍ−４において、実線ａはフィルタ２２の溶損に対する安全率を考慮したピーク温度限界ライン、即ち、フィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔが９００℃以下の領域を示すしきい線である。
このようなピーク温度マップｍ−４を用い、このピーク温度マップｍ−４の横軸の各フィルタのパティキュレート堆積量に対する縦軸の各再生前のフィルタ内部温度フィルタｂｅｄ．Ｔ（即ち、入口ガス温度フィルタｉｎＴ）を過昇温発生時に溶損を防止できるような値となるものを特定し、これをＤＰＦ入口制御目標温度（フィルタ温度目標値Ｍ１〜Ｍ９）として上述の制御テーブルｍ−３を作成した。
【００４１】
なお、ピーク温度マップｍ−４の作成にあたり、各フィルタ堆積パティキュレート量とフィルタ温度目標値毎に、図１１に示すような従来の一般的な再生を行い、途中ＩＤＬＥへ移行させた際のフィルタ内最高温度がピーク温度マップｍ−４の作成に採取された。
次に、フィルタ昇温制御手段１２３−７は、今回検出したフィルタの入口ガス温度フィルタｉｎＴがＨＣ供給量手段によるＨＣ供給量を制御することで、即ち、燃料供給装置ＭＦを用い、図３に示す再生噴射モードＭ２（参照）でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を調整することで、ＤＦＰ入口制御目標温度（フィルタ温度目標値）を保持するようにフィードバック制御する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ１２が不図示のメインルーチンの途中の所定の時点で行うフィルタ強制再生制御処理を図１０の再生制御ルーチンに沿って説明する。
この再生制御ルーチンに先立ち不図示のメインルーチンでは各種の運転情報データを取り込み、所定の格納エリアにストアしている。しかも、エンジン１が通常運転中にあると、燃圧制御部１２１や噴射制御部１２２がインジェクタ８を通常噴射モードＭ１で制御している。
このメインルーチンの各制御周期ｄｔ毎にその制御処理の途中で再生制御ルーチンのステップｓ１に達すると、ここでは、フィルタ堆積パティキュレート量演算処理を行う。ここではエンジン回転数Ｎｅが判定基準値内にあるとの判断の上で、フィルタの前後差圧ｄＰを求め、これより現在のフィルタの堆積パティキュレート量（ｎ）を演算する。
【００４３】
次いで、ステップｓ２では現在のフィルタの堆積パティキュレート量（ｎ）が所定の再生開始判定値を上回るか否か判断し、満たない間はメインルーチンにリターンし、満たすと強制再生開始時と判断し、ステップｓ３に進む。なお、図９中には再生開始時点ｔ１を示した。
ステップｓ３ではステップｓ１で求めた現在のフィルタのパティキュレート堆積量をフィルタの強制再生開始時のパティキュレート堆積量（後述の残存パティキュレート量（ｎ））の初期値としてメモリにストアする。
【００４４】
次いで、ステップｓ４に達すると、ここではパティキュレート燃焼速度を演算する。ここでは今回のフィルタ堆積パティキュレート量（Ｚ軸の量）に対応するマップｍ−１（図４に示す）を選択し、更に、排気温度センサ２６よりの最新の入口ガス温度フィルタｉｎＴ（ｎ）を取り込み、Ｏ２濃度センサ４９から流入Ｏ２モル量ｆ（λ）（ｎ）を取り込む。これらデータに応じた今回のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）をマップｍ−１より演算する。
【００４５】
次いで、ステップｓ５ではパティキュレート燃焼量［ｇ］を演算する。ここでは、前ステップｓ４で求めたパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）に補正値Δｔ／１０００を乗算して今回のパティキュレート燃焼量（ｎ）［ｇ］を演算する。
【００４６】
次いで、ステップｓ６では今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）を、前回のフィルタ堆積パティキュレート量（フィルタ残存パティキュレート量）（ｎ―１）から前ステップｓ５で求めたパティキュレート燃焼量（ｎ）［ｇ］を減算して演算する。なお、初回時におけるフィルタ残存パティキュレート量（０）はステップｓ１で求めた、初回のフィルタ堆積初期量となる。
【００４７】
次いで、ステップｓ７では今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）が、再生完了と見做すに相当する残存量（ゼロでも良い）に達しているか判断し、達していると今回の再生処理を停止し、メインルーチンにリターンし、そうでないと、ステップｓ８に進む。 ステップｓ８では、フィルタ内部温度（ｎ）を今回の昇温量ΔＴ（ｎ）を入口ガス温度フィルタｉｎＴに加算して求める。なお、今回の昇温量ΔＴ（ｎ）はマップｍ−２（図６参照）を用い、入口ガス温度フィルタｉｎＴとパティキュレート燃焼速度（ｎ）に基づき演算する。
【００４８】
次いで、ステップｓ９では、前ステップｓ６で求めた今回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）より今回のフィルタ再生目標温度（ｎ）を図７の制御テーブルｍ−３で検索して、設定する。
【００４９】
次いで、ステップｓ１０に達すると、ここでは、今回検出したフィルタの入口ガス温度フィルタｉｎＴを今回のフィルタ再生目標温度（ｎ）に修正するように、図３に示す再生噴射モードＭ２でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を増減調整して、噴射量をフィードバック制御する。図９中には再生開始時点ｔ１後に経時的に順次フィルタ再生目標温度（ｎ）を順次変更する制御モードを示した。
【００５０】
このステップｓ１０の制御処理の後、ステップｓ４に戻り、再度、パティキュレート燃焼速度を演算する。ここでは今回のフィルタ堆積パティキュレート量としての前回のフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）に対応するマップｍ−１（図４に示す）を再度選択し、更に、排気温度センサ２６よりの最新の入口ガス温度フィルタｉｎＴ（ｎ）を再度取り込み、Ｏ２濃度センサ４９から流入Ｏ２モル量ｆ（λ）（ｎ）を再度取り込む。これらデータに応じた再度のパティキュレート燃焼速度パティキュレートｂｖ（ｇ／ｓｅｃ）をマップｍ−１より演算する。以下ステップｓ５〜ｓ１０を繰り返し、やがて、ステップｓ７においてフィルタ残存パティキュレート量（ｎ）が、再生完了と見做す残存量（ゼロでも良い）に達していると判断した際に（図９中の時点ｔ２参照）、上で再生処理を停止し、メインルーチンにリターンする。
【００５１】
このように、図１の内燃機関の排気浄化装置では、ステップｓ９で今回のフィルタの残存パティキュレート量（ｎ）より過昇温を抑制できるフィルタ温度目標値（ｎ）を制御テーブルｍ−３（マップ）を用いて設定する。これに先立ち、ステップｓ８において、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して今回のフィルタ内部温度（ｎ）を求めておく。その上で、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴがフィルタ温度目標値（ｎ）となるようにＨＣ供給量を、即ち、図３に示す再生噴射モードＭ２でのポスト噴射Ｑｆａ（時間幅Ｔａ：排気行程での噴射）の量を増減調整して、噴射量をフィードバック制御する。
【００５２】
このため、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴをフィルタ温度目標値（ｎ）に制御することで、フィルタ内部に過昇温発生部が発生することを的確に回避でき、フィルタ内部温度（ｎ）が過度に上昇してフィルタ２２の溶損を招くことを的確に防止できる。
更に、ここでは、ステップｓ４からステップｓ１０を繰り返すことで、堆積パティキュレート量である残存パティキュレート量が徐々に低減するのに応じて、制御テーブルｍ−３（マップ）が入口ガス温度フィルタｉｎＴである目標温度を増加して設定しており、即ち、残存パティキュレート量が多いときにはパティキュレートの燃焼温度を比較的低くして過昇温発生を抑え、残存パティキュレート量が比較的少なくなるとパティキュレートの燃焼温度を比較的高めて速やかな焼却を図ることで、経時的に目標温度である入口ガス温度フィルタｉｎＴが増加し、残存パティキュレート量が比較的少なくなる時点ｔ３（図９参照）以降は目標温度が６５０℃にクリップされ、残存パティキュレート量の焼却完了を待つように制御される。
【００５３】
特に、ステップｓ８で、フィルタ２２の入口ガス温度フィルタｉｎＴに昇温量ΔＴ（ｎ）を加算して今回のフィルタ内部温度（ｎ）を求めており、入口ガス温度フィルタｉｎＴ相当のフィルタ内部温度（ｎ）が明らかであるので、制御テーブルｍ−３が入口ガス温度フィルタｉｎＴを用いることが実質的にフィルタ内部温度（ｎ）を用い、これを目標値となるようにＨＣ供給量を制御してフィルタの内部温度を調整することとなるので、フィルタの最も過昇温を発生しやすいフィルタ内部が過昇温を発生し、フィルタ２２が溶損することを確実に防止できる。
【符号の説明】
【００５４】
１ エンジン（内燃機関）
２ 酸化触媒
８ インジェクタ
１２ 制御手段（ＥＣＵ）
１２２ 噴射制御部
１２３ 再生噴射制御部
１２３−１ フィルタ堆積パティキュレート量演算手段
１２３−２ パティキュレート燃焼速度演算手段
１２３−３ パティキュレート燃焼量演算手段
１２３−４ フィルタ残存パティキュレート量演算手段
１２３−５ フィルタ内部温度演算手段
１２３−６ フィルタ再生目標温度演算手段
１２３−７ フィルタ昇温制御手段
２２ フィルタ
２９ 差圧センサ
ｄＰ 前後差圧
ｍ−３ 制御テーブル（マップ）
フィルタｉｎＴ 入口ガス温度
Ｍ１ 通常噴射モード
Ｍ２ 再生噴射モード
ＭＦ ＨＣ供給手段
Ｑｆａ ポスト噴射
Ｒ 排気系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタと、
前記フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段と、
前記ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御により前記フィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段と、
前記フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段と、
前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタの内部の温度を演算するフィルタ内部温度演算手段を備え、
前記フィルタ再生手段は、前記フィルタの内部温度が前記フィルタ温度目標値となるようＨＣ供給量を制御することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタを通過する排気ガス温度に応じたパティキュレートの燃焼速度を演算するパティキュレート燃焼速度演算手段と、
前記パティキュレート燃焼速度相当のパティキュレート燃焼量を演算するパティキュレート燃焼量演算手段を備え、
前記残存パティキュレート量演算手段は、前記フィルタの前回の残存パティキュレート量と前記パティキュレート燃焼量とから今回の残存パティキュレート量を演算することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１】
内燃機関の排気系のパティキュレートを捕集するフィルタと、
前記フィルタの上流側の排気系に炭化水素を供給するＨＣ供給手段と、
前記ＨＣ供給手段によるＨＣ供給量制御により前記フィルタ温度を目標値に上昇させて該フィルタに捕集されたパティキュレートを燃焼除去するフィルタ再生手段と、
前記フィルタの再生中の残存パティキュレート量を演算する残存パティキュレート量演算手段と、
前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量に基づいて設定するフィルタ温度目標値設定手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタの内部の温度を演算するフィルタ内部温度演算手段を備え、
前記フィルタ再生手段は、前記フィルタの内部温度が前記フィルタ温度目標値となるようＨＣ供給量を制御することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタを通過する排気ガス温度に応じたパティキュレートの燃焼速度を演算するパティキュレート燃焼速度演算手段と、
前記パティキュレート燃焼速度相当のパティキュレート燃焼量を演算するパティキュレート燃焼量演算手段を備え、
前記残存パティキュレート量演算手段は、前記フィルタの前回の残存パティキュレート量と前記パティキュレート燃焼量とから今回の残存パティキュレート量を演算することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記フィルタ温度目標値を前記残存パティキュレート量の増加に応じて低くなるように設定することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２６５８４４（Ｐ２０１０−２６５８４４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１９０９７（Ｐ２００９−１１９０９７）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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