JP4512519B2 - 内燃機関の排ガス浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置に関する。

一般に、この種の排ガス浄化装置を用いたディーゼルエンジン（以下「エンジン」という）では、フィルタへのパティキュレート（以下「ＰＭ」という）の堆積量が多くなると、排圧の上昇によってエンジンの出力の低下や燃費の悪化を招く。このような不具合を回避するためにフィルタを再生する排ガス浄化装置が、従来から知られており、例えば特許文献１に開示されている。

この排ガス浄化装置では、エンジンの燃焼に必要な燃料に加え、排気行程中に燃料を燃焼室に噴射するポスト噴射によって未燃燃料を排ガス中に含ませ、この未燃燃料を排気管内のフィルタよりも上流側で燃焼させ、排気温度を強制的に高めることによって、フィルタに堆積したＰＭを燃焼させ、フィルタを再生する。また、フィルタには、温度センサが直接、取り付けられており、上記ポスト噴射によって噴射される燃料量（以下「ポスト噴射量」という）は、温度センサで検出されたフィルタの温度が所定の目標温度になるように設定される。この目標温度は、フィルタを再生可能で、かつフィルタが溶損しないような温度に設定されている。

上記のように、従来の排ガス浄化装置では、フィルタの温度を検出する温度センサがフィルタに直接、取り付けられている。このため、例えば、温度センサの素子をフィルタのケーシングに配置した場合には、外気の影響などによって、温度センサの検出温度が、フィルタの実際の温度よりも低温側にずれやすくなる。また、この排ガス浄化装置では、この検出温度が所定の目標温度になるようにポスト噴射量を設定するので、検出温度が低温側にずれると、それに応じてポスト噴射量が過大に設定され、燃費が悪化してしまう。また、フィルタの実際の温度が目標温度を超えて、フィルタが過熱状態になることによって、フィルタが溶損するおそれがある。

あるいは、フィルタの温度を適正に検出するために、温度センサの素子をフィルタの内部に配置した場合には、フィルタに穴をあけることが必要になる。その場合には、堆積可能なＰＭの量が減少するとともに、排ガスの流れが不均一になり、ＰＭの堆積状態がばらつくため、フィルタの所期の性能が得られなくなる。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、フィルタの実際の温度に応じて、フィルタの再生動作を適切に行うことができ、それにより、燃費を向上させるとともに、フィルタの溶損を防止することができる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することを目的とする。

特開２００３−３５１３１号公報

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関３から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置１であって、排気系（実施形態における（以下、本項において同じ）排気管５）に設けられ、排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタ８と、排気系のフィルタ８よりも上流側に設けられ、排ガスを酸化する触媒（酸化触媒７）と、触媒よりも上流側において排ガス中に未燃燃料を供給することによって、フィルタを再生する再生手段（インジェクタ６、ＥＣＵ２）と、排ガスの流量ＱＥＧを検出する排ガス流量検出手段（エアフローセンサ１２、ＥＣＵ２、ステップ４）と、排気系の触媒よりも上流側に設けられ、排ガスの温度を触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧとして検出する触媒前ガス温度検出手段（第１排ガス温度センサ１３）と、再生手段の再生動作中に未燃燃料がフィルタ８において燃焼することによって上昇したフィルタの上昇温度ＴＵＤＰＦを、検出された排ガス流量ＱＥＧおよび触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧの双方に応じて算出するフィルタ上昇温度算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４Ａ〜６）と、排気系の触媒とフィルタ８との間に設けられ、排ガスの温度をフィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧとして検出するフィルタ前ガス温度検出手段（第２排ガス温度センサ１４）と、検出されたフィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧおよび算出されたフィルタの上昇温度ＴＵＤＰＦに応じて、再生手段の再生動作を制御する再生制御手段（ＥＣＵ２、ステップ７〜９Ａ、１３〜１６）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の排ガス浄化装置によれば、排気系には、上流側から順に、排ガスを酸化する触媒と、排ガス中のパティキュレート（以下「ＰＭ」という）を捕集するフィルタが設けられており、再生手段によって、触媒よりも上流側において排ガス中に未燃燃料が供給される。これにより、この未燃燃料が触媒で燃焼することで昇温された排ガスがフィルタに流入することなどによって、フィルタの温度が上昇する結果、フィルタに堆積したＰＭが燃焼し、フィルタが再生される。

また、再生手段の再生動作中に未燃燃料がフィルタ内で燃焼することによって上昇したフィルタの上昇温度が、フィルタ上昇温度算出手段によって算出されるとともに、排気系の触媒とフィルタとの間に設けられたフィルタ前ガス温度検出手段によって、フィルタの上流側の排ガスの温度がフィルタ前ガス温度として検出される。そして、これらのフィルタ前ガス温度およびフィルタの上昇温度に応じて、再生制御手段が再生手段の再生動作を制御する。このように再生動作を制御するのは、上述したように未燃燃料は基本的には触媒で燃焼するものの、その一部が触媒で燃焼せずに、フィルタに流入し、燃焼することによって、フィルタの温度が上昇する場合があるのを考慮したものである。その場合には、フィルタの実際の温度は、フィルタ上流側で検出された排ガス温度とは一致せず、これにフィルタの温度上昇分を加えた値になる。したがって、上記のように、フィルタ前ガス温度だけでなく、フィルタの上昇温度に応じて、再生動作を制御することにより、フィルタの実際の温度に応じて、未燃燃料を過不足なく供給しながら、再生動作を適切に行うことができ、それにより、燃費を向上させるとともに、フィルタの溶損を防止することができる。
さらに、前述した構成によれば、フィルタの上昇温度が、検出された排ガスの流量および触媒前ガス温度すなわち触媒に流入する排ガスの温度に応じて算出される。触媒での未燃燃料の燃焼のしにくさは、排ガスの流量や触媒に流入する排ガスの温度に応じて変化する。例えば、排ガスの流量が大きいほど、また、触媒に流入する排ガスの温度が低いほど、未燃燃料は、触媒で燃焼しにくく、触媒をすり抜けてフィルタに流入しやすくなるため、フィルタでの未燃燃料の燃焼によるフィルタの上昇温度がより大きくなる。したがって、フィルタの上昇温度を上記のように算出することによって、その算出を排ガスの流量や触媒に流入する排ガスの温度に応じて適切に行うことができ、それにより、フィルタの再生動作をより適切に行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置１において、再生手段の再生動作中におけるフィルタの所定の目標温度ＴＤＰＦＲＥＦおよびフィルタの上昇温度ＴＵＤＰＦに応じて、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧの目標温度ＴＤＰＦＣＭＤを設定する目標温度設定手段（ＥＣＵ２、ステップ１４）をさらに備え、再生制御手段は、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧが設定された目標温度ＴＤＰＦＣＭＤになるように再生手段の再生動作を制御する（ステップ１５）ことを特徴とする。

この構成によれば、フィルタ前ガス温度の目標温度が、再生動作中のフィルタの所定の目標温度およびフィルタの上昇温度に応じて、目標温度設定手段により設定される。そして、再生動作によって、フィルタ前ガス温度、すなわちフィルタの上流側の排ガス温度が設定した目標温度になるように制御される。このため、例えば、フィルタの目標温度からフィルタの上昇温度を差し引くことによりフィルタ前ガス温度の目標温度を設定することによって、再生動作中、フィルタの実際の温度をその本来の所定の目標温度に良好に維持でき、したがって、再生動作を適切に行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の排ガス浄化装置１において、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧおよびフィルタの上昇温度ＴＵＤＰＦに基づいて、フィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段（ＥＣＵ２、ステップ７）をさらに備え、再生制御手段は、再生手段の再生動作の終了タイミングを、推定されたフィルタの温度（フィルタ温度ＴＤＰＦ）に基づいて決定する（ステップ８〜９Ａ、１３、１６）ことを特徴とする。

この構成によれば、フィルタ温度推定手段により、検出されたフィルタ前ガス温度およびフィルタの上昇温度に基づいて、再生動作中におけるフィルタの実際の温度を精度良く推定することができる。また、推定されたフィルタの温度に基づいて、再生動作の終了タイミングが決定される。フィルタにおけるＰＭの燃焼速度は、フィルタの温度に応じて変化し、フィルタの温度が高いほど、より大きく、それに応じて、再生が完了するタイミングもより早くなる。したがって、上記のように推定されたフィルタの温度に基づき、再生動作の終了タイミングを最適に決定でき、それにより、再生を確実に完了させることができるとともに、再生完了後の未燃燃料の無駄な供給を防止することによって、燃費をより向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明による排ガス浄化装置１、およびこれを適用した内燃機関３を示している。この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば４気筒タイプのディーゼルエンジンである。

エンジン３のピストン３ａとシリンダヘッド３ｂの間には、燃焼室３ｃが形成されている。シリンダヘッド３ｂには、吸気管４および排気管５（排気系）がそれぞれ接続されるとともに、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６（再生手段）が、燃焼室３ｃに臨むように取り付けられている。

インジェクタ６は、燃焼室３ｃの天壁中央部に配置されており、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に順に接続されている。燃料タンクの燃料は、高圧ポンプによって、高圧に昇圧された後、コモンレールを介してインジェクタ６に送られ、インジェクタ６から燃焼室３ｃに噴射される。また、インジェクタ６の燃料噴射量ＱＩＮＪおよび噴射時期はＥＣＵ２によって設定され、インジェクタ６の開弁時間および開弁タイミングは、ＥＣＵ２からの駆動信号によって、設定した燃料噴射量ＱＩＮＪおよび噴射時期が得られるように制御される。

エンジン３のクランクシャフト３ｄには、マグネットロータ１１ａが取り付けられており、このマグネットロータ１１ａとＭＲＥピックアップ１１ｂによって、クランク角センサ１１が構成されている。クランク角センサ１１は、クランクシャフト３ｄの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。

ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、各気筒のピストン３ａが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号であり、４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。また、吸気管４には、エアフローセンサ１２（排ガス流量検出手段）が設けられており、エアフローセンサ１２は吸入空気量ＱＡを検出し、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。

排気管５には、上流側から順に、酸化触媒７（触媒）およびフィルタ８が設けられている。酸化触媒７は、排ガス中のＨＣおよびＣＯを酸化し、排ガスを浄化する。フィルタ８は、排ガス中の煤などのパティキュレート（以下「ＰＭ」という）を捕集することによって、大気中に排出されるＰＭを低減する。また、フィルタ８の表面には、酸化触媒７と同様の触媒（図示せず）が担持されている。

さらに、排気管５には、酸化触媒７のすぐ上流側およびフィルタ８のすぐ上流側に、第１排ガス温度センサ１３（触媒前ガス温度検出手段）および第２排ガス温度センサ１４（フィルタ前ガス温度検出手段）が、それぞれ設けられている。第１排ガス温度センサ１３は、酸化触媒７のすぐ上流側の排ガスの温度（以下「触媒前ガス温度」という）ＴＣＡＴＧを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。第２排ガス温度センサ１４は、フィルタ８のすぐ上流側の排ガスの温度（以下「フィルタ前ガス温度」という）ＴＤＰＦＧを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２にはさらに、アクセル開度センサ１５から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種センサ１１〜１５からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。

ＣＰＵは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、フィルタ８を再生するための再生制御処理を実行する。また、本実施形態では、ＥＣＵ２によって、再生手段、フィルタ上昇温度算出手段、再生制御手段、排ガス流量検出手段、目標温度設定手段およびフィルタ温度推定手段が構成されている。

次に、図２および３を参照しながら、上記の再生制御処理について説明する。本処理は、ＴＤＣ信号の入力に同期して実行される。また、本処理におけるフィルタ８の再生動作は、膨張行程中または排気行程中に燃焼室３ｃに燃料を噴射するポスト噴射によって行われ、それにより、排ガス中に未燃燃料を供給し、フィルタ８を高温状態に制御し、フィルタ８に堆積したＰＭを燃焼させることによって、フィルタ８が再生される。

まず、図２のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じ、ＰＭ排出量マップ（図示せず）を検索することによって、ＰＭの排出量（以下、単に「ＰＭ排出量」という）ＰＭＥを算出する。このＰＭ排出量ＰＭＥは、エンジン３から排出された、１ＴＤＣ当たり、すなわち１燃焼ごとのＰＭの排出量を表す。

ＰＭ排出量マップは、エンジン３から排出されるＰＭの排出量を実験によって求め、その結果をエンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じてマップ化したものである。燃料噴射量ＱＩＮＪは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出される。

次いで、再生中フラグＦ＿ＰＯＳＴＯＮが「１」であるか否かを判別する（ステップ２）。この答がＮＯのとき、すなわち、再生動作の実行中でないときには、フィルタ８の内部の温度（以下、単に「フィルタ温度」という）ＴＤＰＦをフィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧに設定する（ステップ３）。

一方、上記ステップ２の答がＹＥＳで、再生動作の実行中のときには、排ガス流量ＱＥＧを、吸入空気量ＱＡおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出する（ステップ４）。このマップは、排ガスの流量を実験によって求め、その結果を吸入空気量ＱＡおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じてマップ化したものである。

次いで、算出した排ガス流量ＱＥＧおよび触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧに応じ、図４に示すＰＣＳＲマップを検索することによって、すり抜け率ＰＣＳＲを算出する（ステップ４Ａ）。このすり抜け率ＰＣＳＲは、ポスト噴射により排ガス中に供給された未燃燃料量のうち、酸化触媒７で燃焼せずにすり抜けた未燃燃料量の割合を表す。このＰＣＳＲマップでは、排ガス流量ＱＥＧおよび触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧに応じた７つの領域に区分されている。これらの領域に対して、所定のすり抜け率ＰＣＳＲがそれぞれ割り当てられており、各領域に付した数字は、その値が小さいほど、すり抜け率ＰＣＳＲが大きいことを表す。すなわち、すり抜け率ＰＣＳＲは、排ガス流量ＱＥＧが大きいほど、酸化触媒７で燃焼しきれずにすり抜ける未燃燃料の割合が高くなるため、より大きな値に設定され、また、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧが低いほど、すなわち酸化触媒７に流入する排ガスの温度が低いほど、未燃燃料が酸化触媒７で燃焼しにくく、酸化触媒７をすり抜けやすいため、より大きな値に設定されている。

次に、算出したすり抜け率ＰＣＳＲをそのときに設定されているポスト噴射による噴射量（以下「ポスト噴射量」という）ＱＰＯＳＴに乗算することによって、すり抜け量ＱＰＤＰＦを算出する（ステップ５）。この算出手法から明らかなように、すり抜け量ＱＰＤＰＦは、酸化触媒７をすり抜けてフィルタ８に流入する未燃燃料の量である。

次いで、算出したすり抜け量ＱＰＤＰＦおよび排ガス流量ＱＥＧを用い、次式（１）によってフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを算出する（ステップ６）。
ＴＵＤＰＦ←ＱＰＤＰＦ／（Ｃ・ＱＥＧ） ……（１）
ここで、Ｃは、定数であり、すり抜け量ＱＰＤＰＦをその分の未燃燃料が燃焼したときに発生する熱量とみなした場合の排ガスの比熱に相当するものである。したがって、フィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦは、酸化触媒７をすり抜けた未燃燃料がフィルタ８で燃焼することによって生じるフィルタ８内部の温度の上昇分に相当する。

次に、算出したフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦをフィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧに加算することによって、フィルタ温度ＴＤＰＦを算出する（ステップ７）。

前記ステップ３または７に続くステップ８では、ＰＭ燃焼量ＰＭＢを、フィルタ温度ＴＤＰＦに基づき、テーブル（図示せず）を検索することによって算出する。このＰＭ燃焼量ＰＭＢは、フィルタ８で燃焼するＰＭの燃焼量であり、同テーブルでは、フィルタ温度ＴＤＰＦが高いほど、より大きな値に設定されている。次いで、前記ステップ１で算出したＰＭ排出量ＰＭＥからＰＭ燃焼量ＰＭＢを減算することによって、１ＴＤＣ当たりのＰＭ堆積量ＱＰＭＤＰＦを算出する（ステップ９）。

次に、そのときまでに得られているＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦに、ステップ９で算出したＰＭ堆積量ＱＰＭＤＰＦを加算することによって、今回のＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦを算出する（ステップ９Ａ）。このＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦは、後述するようにフィルタ８の再生が終了したときに値０にリセットされるものであり、したがって、その時点においてフィルタ８に堆積しているＰＭの堆積量を表す。

次いで、図３のステップ１０において、再生中フラグＦ＿ＰＯＳＴＯＮが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、再生動作の実行中でないときには、上記ステップ９Ａで算出したＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦが、所定のしきい値ＰＭＲＥＦ（例えば９ｇ）よりも大きいか否かを判別する（ステップ１１）。この答がＮＯのときには、フィルタ８におけるＰＭの堆積量がまだ少ないため、再生動作を実行しないものとして、本処理を終了する。

一方、ステップ１１の答がＹＥＳで、ＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦがしきい値ＰＭＲＥＦよりも大きくなったときには、再生動作を開始するものとして、再生中フラグＦ＿ＰＯＳＴＯＮを「１」にセットし（ステップ１２）、ステップ１３に進む。一方、上記ステップ１０の答がＹＥＳで、すでに再生動作の実行中であるときには、ステップ１１および１２をスキップし、ステップ１３に進む。

このステップ１３では、ＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦが判定値ＲＥＦＩＮよりも小さいか否かを判別する。この判定値ＲＥＦＩＮは、値０に近い小さな所定値に設定されている。この答がＮＯのときには、フィルタ８の所定の目標温度ＴＤＰＦＲＥＦから前記ステップ６で算出したフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを減算した値を、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧの目標温度ＴＤＰＦＣＭＤとして設定する（ステップ１４）。このフィルタ８の目標温度ＴＤＰＦＲＥＦは、堆積したＰＭの燃焼によって、フィルタ８を確実に再生できるとともに、フィルタ８の溶損を防止できるような温度、例えば６００℃に設定されている。

次いで、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧが上記ステップ１４で設定した目標温度ＴＤＰＦＣＭＤになるように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、ポスト噴射量ＱＰＯＳＴを算出し（ステップ１５）、本処理を終了する。これにより、算出したポスト噴射量ＱＰＯＳＴによるポスト噴射がインジェクタ６により行われることによって、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧが目標温度ＴＤＰＦＣＭＤになるように制御される。

一方、上記ステップ１３の答がＹＥＳで、ＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦが判定値ＲＥＦＩＮよりも小さくなったときには、上記ステップ１４および１５による再生動作の実行によって、フィルタ８に堆積したＰＭが十分に燃焼し、ＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦが十分に小さくなり、再生が完了したとして、再生動作を終了し、再生中フラグＦ＿ＰＯＳＴＯＮを「０」にリセットする（ステップ１６）。次いで、ＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦを値０にリセットし（ステップ１７）、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧの目標温度ＴＤＰＦＣＭＤを、フィルタ８の所定の目標温度ＴＤＰＦＲＥＦからフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを差し引いた値に設定する（ステップ１４）とともに、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧが目標温度ＴＤＰＦＣＭＤになるようにポスト噴射量を制御する（ステップ１５）。したがって、再生動作中に、フィルタ８の実際の温度をその本来の目標温度ＴＤＰＦＲＥＦに良好に維持できる。このように、フィルタ８の実際の温度に応じ、未燃燃料を過不足なく供給しながら、ポスト噴射を適切に行うことができるので、燃費を向上させるとともに、フィルタ８の溶損を防止することができる。

また、フィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを、排ガス流量ＱＥＧおよび触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧに応じて求めたすり抜け率ＰＣＳＲに基づいて算出する（ステップ４Ａ〜６）ので、このフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦの算出を適切に行うことができ、したがって、ポスト噴射をより適切に行うことができる。

さらに、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧにフィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを加算することによってフィルタ温度ＴＤＰＦを算出する（ステップ７）ので、再生動作中におけるフィルタ８の実際の温度を精度良く推定することができる。また、フィルタ温度ＴＤＰＦに応じてＰＭ堆積量ＱＰＭＤＰＦを求め（ステップ８、９）、これをさらに積算したＰＭ堆積量積算値ＳＱＰＭＤＰＦ（ステップ９Ａ）が判定値ＲＥＦＩＮよりも小さくなったときに（ステップ１３：ＹＥＳ）、再生動作を終了する（ステップ１６）。したがって、再生を確実に完了させることができるとともに、再生完了後の無駄なポスト噴射を防止することによって、燃費をより向上させることができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、排ガス中への未燃燃料の供給を、インジェクタ６を用いた燃焼室３ｃへのポスト噴射によって行っているが、排気管５の酸化触媒７よりも上流側にインジェクタを別個に設け、これにより燃料を排気管５内に直接、噴射するようにしてもよい。また、実施形態では、フィルタ上昇温度ＴＵＤＰＦを、排ガス流量ＱＥＧおよび触媒前ガス温度ＴＣＡＴＧの双方に応じて算出したが、これらの一方に応じて算出してもよい。

また、実施形態では、ポスト噴射量ＱＰＯＳＴの算出を、フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧが目標温度ＴＤＰＦＣＭＤになるように行っているが、目標温度ＴＤＰＦＣＭＤを用いることなく、算出したフィルタ温度ＴＤＰＦのみに応じて行ってもよい。さらに、実施形態は、本発明をディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ディーゼルエンジン以外の各種のエンジン、例えば、ガソリンエンジンやクランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本実施形態による排ガス浄化装置、およびこれを適用した内燃機関を概略的に示す図である。 再生制御処理を示すフローチャートである。 図３の続きを示すフローチャートである。 図２の処理で用いられるＰＣＳＲマップの一例である。

符号の説明

１ 排ガス浄化装置
２ ＥＣＵ（再生手段、フィルタ上昇温度算出手段、再生制御手段、排ガス流
量検出手段、目標温度設定手段、フィルタ温度推定手段）
３ エンジン
５ 排気管（排気系）
６ インジェクタ（再生手段）
７ 酸化触媒（触媒）
８ フィルタ
１２ エアフローセンサ（排ガス流量検出手段）
１３ 第１排ガス温度センサ（触媒前ガス温度検出手段）
１４ 第２排ガス温度センサ（フィルタ前ガス温度検出手段）
ＴＵＤＰＦ フィルタ上昇温度
ＴＤＰＦＧ フィルタ前ガス温度
ＱＥＧ 排ガス流量
ＴＣＡＴＧ 触媒前ガス温度
ＴＤＰＦＲＥＦ フィルタ８の所定の目標温度
ＴＤＰＦＣＭＤ フィルタ前ガス温度ＴＤＰＦＧの目標温度
ＴＤＰＦ フィルタ温度（推定されたフィルタの温度）

Claims (3)

1. 内燃機関から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって排ガスを浄化する内燃機関の排ガス浄化装置であって、
   排気系に設けられ、排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタと、
   前記排気系の前記フィルタよりも上流側に設けられ、排ガスを酸化する触媒と、
   当該触媒よりも上流側において排ガス中に未燃燃料を供給することによって、前記フィルタを再生する再生手段と、
   排ガスの流量を検出する排ガス流量検出手段と、
   前記排気系の前記触媒よりも上流側に設けられ、排ガスの温度を触媒前ガス温度として検出する触媒前ガス温度検出手段と、
   前記再生手段の再生動作中に未燃燃料が前記フィルタにおいて燃焼することによって上昇した前記フィルタの上昇温度を、前記検出された排ガス流量および触媒前ガス温度の双方に応じて算出するフィルタ上昇温度算出手段と、
   前記排気系の前記触媒と前記フィルタとの間に設けられ、排ガスの温度をフィルタ前ガス温度として検出するフィルタ前ガス温度検出手段と、
   当該検出されたフィルタ前ガス温度および前記算出されたフィルタの上昇温度に応じて、前記再生手段の再生動作を制御する再生制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
2. 前記再生手段の再生動作中における前記フィルタの所定の目標温度および前記フィルタの上昇温度に応じて、前記フィルタ前ガス温度の目標温度を設定する目標温度設定手段をさらに備え、
   前記再生制御手段は、前記フィルタ前ガス温度が前記設定された目標温度になるように前記再生手段の再生動作を制御することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
3. 前記フィルタ前ガス温度および前記フィルタの上昇温度に基づいて、前記フィルタの温度を推定するフィルタ温度推定手段をさらに備え、
   前記再生制御手段は、前記再生手段の再生動作の終了タイミングを、前記推定されたフィルタの温度に基づいて決定することを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。

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