特許 7275987 排気ガス浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-10

(45)【発行日】2023-05-18

(54)【発明の名称】排気ガス浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/36 20060101AFI20230511BHJP

   F01N 3/025 20060101ALI20230511BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

F01N3/36 B ZAB

F01N3/025 101

B01D53/94 241

B01D53/94 280

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019147826

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021028490

(43)【公開日】2021-02-25

【審査請求日】2021-11-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北野 貴之

【審査官】長清 吉範

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２８７５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６５７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－３１８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３３９９７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／３６

Ｆ０１Ｎ ３／０２５

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置と、
前記浄化触媒装置の上流側の排気ガス温度を検出する上流側排気温度検出装置と、
前記浄化触媒装置の下流側の排気ガス温度を検出する下流側排気温度検出装置と、
前記浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する仮想分割装置と、
前記上流側排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数の前記ブロック毎の床温を推定する床温推定装置と、
前記床温推定装置によって推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する浄化率取得装置と、
前記浄化率取得装置によって取得した複数の前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて前記ブロック毎の燃料添加量を取得して、前記浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出する添加量算出装置と、
を備え、
前記浄化率取得装置は、
前記ブロックの前記推定された床温が所定の下限床温よりも小さければ、当該ブロックの前記浄化率として０を取得し、
前記添加量算出装置は、
前記ブロックの前記取得された浄化率が０であれば、当該ブロックの前記燃料添加量として０を取得する、
排気ガス浄化装置。

【請求項2】

請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
制御装置を備え、
前記浄化触媒装置は、
排気ガス中の未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、
前記酸化触媒の下流側に配置されて粒子状物質を捕集すると共に、前記貴金属を担持する粒子状物質除去フィルタと、
前記酸化触媒の下流側で、且つ、前記粒子状物質除去フィルタの上流側の排気ガス温度を検出する中間排気温度検出装置と、
を有し、
前記仮想分割装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれを仮想的に複数のブロックに分割し、
前記床温推定装置は、
前記上流側排気温度検出装置と前記中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記酸化触媒の複数の前記ブロック毎の床温を推定し、
前記中間排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎の床温を推定し、
前記浄化率取得装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率を取得し、
前記添加量算出装置は、
前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量を算出し、
前記制御装置は、
前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎に推定された床温に基づいて前記粒子状物質除去フィルタに捕集された前記粒子状物質の減少量を取得する、
排気ガス浄化装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置を備え、
前記添加量算出装置は、
前記ブロックのそれぞれに対して予め適合された前記排気ガス流量及び前記浄化率と、前記ブロックの燃料添加量と、の関係に、前記取得された排気ガス流量及び前記取得された浄化率を適用することによって前記ブロック毎の燃料添加量を取得する、
排気ガス浄化装置。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置において、
前記仮想分割装置は、
複数の前記ブロックが流れ方向に沿って積層されるように前記浄化触媒装置を仮想的に分割する、
排気ガス浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下、「ＤＰＦ」という。）等の浄化処理部材を備えている。ここで、排気ガスを浄化処理するＤＰＦは、排気ガス中の粒子状物質を捕集するものであることから、粒子状物質が堆積して目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにＤＰＦ内の粒子状物質を燃焼焼却させて、ＤＰＦの捕集機能を再生させる技術に関して種々提案されている。

【0003】

例えば、下記特許文献１に記載された排気浄化装置では、排気通路には、排気ガス中に含まれるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化する酸化触媒コンバートと、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦとが順に配置されている。酸化触媒コンバータの上流側の排気通路には、第１排気温センサが配置されている。酸化触媒コンバータとＤＰＦとの間の排気通路には、第２排気温センサが配置されている。更に、ＤＰＦの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサが設けられている。

【0004】

そして、差圧センサの出力信号に基づいてＤＰＦ内に堆積しているＰＭ堆積量を推定し、所定量に達した場合には、ＤＰＦを再生するフィルタ再生動作が行われる。具体的には、エアフローメータの出力信号に基づいて推定される排気ガス流量と、第２排気温センサにより検出された排気ガス温度から推定される酸化触媒コンバータの温度（触媒床温）とから、排気ガス中に白煙を生じさせない総燃料供給量を求める。そして、総燃料供給量から燃焼室内に噴射する燃料量を減算して、燃料添加弁から供給可能な添加燃料量（Ａ／Ｆ制限添加量）を求め、燃料添加タイミングにおいて、白煙を生じない添加燃料量を添加弁から酸化触媒コンバータに向けて添加するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－２３１６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載された排気浄化装置では、酸化触媒コンバータの上流側半分の温度が、添加燃料を燃焼可能な温度に達して、酸化触媒コンバータが半活性している場合でも、酸化触媒コンバータの全体の温度（触媒床温）が添加燃料を燃焼可能な温度（触媒床温）に達するまで、燃料添加弁から燃料を添加することができない。また、ＤＰＦの内面に貴金属（例えば、白金（Ｐｔ）等）が担持されている場合には、酸化触媒コンバータは、減速により温度低下しているが、ＤＰＦの後半分は未だ高温（例えば、約５００℃）である場合でも、燃料添加弁から燃料を添加してＤＰＦを昇温させ、ＤＰＦの後半分に堆積している粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させることができない。その結果、酸化触媒コンバータ及びＤＰＦの昇温タイミングを逃し、ＤＰＦの再生時間の延長を余儀なくされる虞がある。

【0007】

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＤＰＦの再生時間の短縮化を図ることができる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置と、前記浄化触媒装置の上流側の排気ガス温度を検出する上流側排気温度検出装置と、前記浄化触媒装置の下流側の排気ガス温度を検出する下流側排気温度検出装置と、前記浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する仮想分割装置と、前記上流側排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数の前記ブロック毎の床温を推定する床温推定装置と、前記床温推定装置によって推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する浄化率取得装置と、前記浄化率取得装置によって取得した複数の前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて前記ブロック毎の燃料添加量を取得して、前記浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出する添加量算出装置と、を備え、前記浄化率取得装置は、前記ブロックの前記推定された床温が所定の下限床温よりも小さければ、当該ブロックの前記浄化率として「０」を取得し、前記添加量算出装置は、前記ブロックの前記取得された浄化率が０であれば、当該ブロックの前記燃料添加量として「０」を取得する、排気ガス浄化装置である。

【0009】

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記浄化触媒装置は、排気ガス中の未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、前記酸化触媒の下流側に配置されて粒子状物質を捕集すると共に、前記貴金属を担持する粒子状物質除去フィルタと、前記酸化触媒の下流側で、且つ、前記粒子状物質除去フィルタの上流側の排気ガス温度を検出する中間排気温度検出装置と、を有し、前記仮想分割装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれを仮想的に複数のブロックに分割し、前記床温推定装置は、前記上流側排気温度検出装置と前記中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記酸化触媒の複数の前記ブロック毎の床温を推定し、前記中間排気温度検出装置と前記下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎の床温を推定し、前記浄化率取得装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数の前記ブロック毎の床温に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率を取得し、前記添加量算出装置は、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタのそれぞれの前記ブロック毎の排気ガスの前記浄化率に基づいて、前記酸化触媒と前記粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量を算出する、排気ガス浄化装置である。更に、第２の発明に係る排気ガス浄化装置は、前記粒子状物質除去フィルタの前記ブロック毎に推定された床温に基づいて前記粒子状物質除去フィルタに捕集された前記粒子状物質の減少量を取得する制御装置を備える。

【0010】

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置を備え、前記添加量算出装置は、前記ブロックのそれぞれに対して予め適合された前記排気ガス流量及び前記浄化率と、前記ブロックの燃料添加量と、の関係に、前記取得された排気ガス流量及び前記取得された浄化率を適用することによって前記ブロック毎の燃料添加量を取得する、排気ガス浄化装置である。

【0011】

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれか１つに係る排気ガス浄化装置において、前記仮想分割装置は、複数の前記ブロックが流れ方向に沿って積層されるように前記浄化触媒装置を仮想的に分割する、排気ガス浄化装置である。

【発明の効果】

【0012】

第１の発明によれば、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて排気ガスの浄化を行う浄化触媒装置を排気ガスの流れ方向に沿って仮想的に複数のブロックに分割する。そして、上流側排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数のブロック毎の床温を推定する。続いて、複数のブロック毎の床温に基づいて、ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する。その後、複数のブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、浄化触媒装置に対して添加する燃料添加量が算出される。

【0013】

これにより、浄化触媒装置の各ブロック毎に、推定した床温に基づいて排気ガスの浄化率を取得し、その浄化率に基づいて各ブロック毎の燃料添加量を算出し、各ブロック毎の燃料添加量を合計することによって、触媒浄化装置に添加する燃料添加量を精度良く算出することができる。それにより、浄化触媒装置の上流側のブロックの床温が上昇して活性化され、下流側のブロックが活性化していない場合には、その上流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。また、浄化触媒装置の上流側のブロックの床温が低下して活性化せず、下流側のブロックが活性化している場合には、その下流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。

【0014】

従って、浄化触媒装置への燃料添加が可能な期間を従来よりも延長することができる。そうすることにより、例えば、粒子状物質除去フィルタの再生時間の短縮化を図ることができる。さらには、複数のブロック毎に燃料添加量を取得するため、燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。

【0015】

第２の発明によれば、上流側排気温度検出装置と中間排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、酸化触媒の複数のブロック毎の床温が推定される。また、中間排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて、粒子状物質除去フィルタのブロック毎の床温が推定される。そして、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれの推定した複数のブロック毎の床温に基づいて、ブロック毎の排気ガスの浄化率を取得する。酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれのブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタに対して添加する燃料添加量が算出される。

【0016】

これにより、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれのブロック毎の排気ガスの浄化率に基づいて、各ブロック毎の燃料添加量を算出し、各ブロック毎の燃料添加量を合計することによって、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタに添加する燃料添加量を精度良く算出することができる。それにより、酸化触媒の上流側のブロックの床温が上昇して活性化され、酸化触媒の下流側のブロックが活性化していない場合には、その上流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。また、酸化触媒の床温が低下して活性化せず、粒子状物質除去フィルタの下流側のブロックが活性化している場合には、その下流側のブロックに相当する燃料添加が可能となる。

【0017】

従って、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタへの燃料添加が可能な期間を従来よりも延長することができる。そうすることにより、粒子状物質除去フィルタの再生時間の短縮化を図ることができる。さらには、酸化触媒と粒子状物質除去フィルタのそれぞれの複数のブロック毎に燃料添加量を取得するため、燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。

【0018】

第３の発明によれば、排気ガス流量と複数のブロック毎の排気ガスの浄化率とに基づいて、ブロック毎の燃料添加量を取得して、浄化触媒装置に対して添加する合計燃料添加量を算出することができる。これにより、浄化触媒装置に添加する燃料添加量を簡易な構成で取得することができ、排気ガス中の白煙を精度良く防止することができる。

【0019】

第４の発明によれば、浄化触媒装置は、複数のブロックが流れ方向に沿って積層されるように仮想的に分割されるため、上流側排気温度検出装置と下流側排気温度検出装置とによって検出されたそれぞれの排気ガス温度に基づいて複数のブロック毎の床温を精度良く推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関の構成の一例を説明する図である。

【図2】実施形態に係る制御装置が実行する、ＤＰＦを再生するフィルタ再生処理の一例を示すメインフローチャートである。

【図3】図２に示す「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。

【図4】図２に示す「燃料添加量取得処理」のサブ処理を示す第１サブフローチャートである。

【図5】図２に示す「燃料添加量取得処理」のサブ処理を示す第２サブフローチャートである。

【図6】図２に示す「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。

【図7】酸化触媒とＤＰＦのそれぞれを流れ方向に分割した一例を示す図である。

【図8】酸化触媒とＤＰＦのそれぞれの浄化率と床温との関係の一例を示す図である。

【図9】第１ＤＯＣブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。

【図10】第２ＤＯＣブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。

【図11】第１ＤＰＦブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。

【図12】第２ＤＰＦブロックの燃料添加量を求めるマップの一例を示す図である。

【図13】第１ＤＰＦブロックの床温とＰＭ燃焼速度との関係の一例を示す図である。

【図14】第２ＤＰＦブロックの床温とＰＭ燃焼速度との関係の一例を示す図である。

【図15】フィルタ再生処理の開始時における酸化触媒とＤＰＦの各ブロック毎の床音及び排気ガス温度の温度変化の一例を示す図である。

【図16】フィルタ再生処理の減速時における酸化触媒とＤＰＦの各ブロック毎の床音及び排気ガス温度の温度変化の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明に係る排気ガス浄化装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置を適用した内燃機関１０の構成の一例を示している。内燃機関１０は、ディーゼルエンジンである。尚、以下の説明において、ＤＰＦ４３は、粒子状物質除去フィルタ（Diesel Particulate Filter）に相当している。また、ＤＰＦ４３よりも下流側の排気通路に配置されて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する選択還元触媒等については、記載を省略している。

【0022】

図１に示すように、内燃機関１０の排気通路（排気ガス通路）１２には、排気ガス浄化装置４１が設けられている。また、排気ガス浄化装置４１の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４２、ＤＰＦ４３が設けられている。排気ガス浄化装置４１は、排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。ここで、内燃機関１０は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。

【0023】

酸化触媒（ＤＯＣ）４２は、セラミック製の円柱状等に形成されたセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属が担持されている。そして、酸化触媒（ＤＯＣ）４２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。

【0024】

ＤＰＦ４３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ４３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。

【0025】

尚、本実施形態のＤＰＦ４３は、各小孔の内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属が担持されている。そして、後述のＤＰＦ再生処理（フィルタ再生処理）の際には、この貴金属が排気ガス中の未燃燃料を酸化して排気ガス温度を昇温する。尚、ＤＰＦ４３に担持された貴金属の量は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持された貴金属の量よりも少なくなるように設定されている。

【0026】

酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側（排気ガス浄化装置４１の上流側）には、燃料添加弁２８と、排気温度検出装置３６Ａ（例えば、排気温度センサ）（上流側排気温度検出装置）と、が設けられている。燃料添加弁２８は、微粒子が堆積したＤＰＦ４３を再生するフィルタ再生処理（図２参照）を実行する際（粒子状物質（ＰＭ）を燃焼焼却する際）に、酸化触媒（ＤＯＣ）４２内とＤＰＦ４３内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。また、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出装置３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）（中間排気温度検出装置）が設けられている。

【0027】

ＤＰＦ４３の下流側には、排気温度検出装置３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）（下流側排気温度検出装置）が設けられている。また、排気ガス浄化装置４１内における、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧センサ３５が設けられている。

【0028】

燃料添加弁２８は、制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０からの制御信号にて駆動される。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、ＥＥＰＲＯＭ、不図示のバックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭは、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。

【0029】

また、ＥＥＰＲＯＭには、燃料添加量マップ記憶部５０１と、ＰＭ燃焼速度マップ記憶部５０２と、が設けられている。燃料添加量マップ記憶部５０１には、後述のように、酸化触媒（ＤＯＣ）４２を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＯＣブロック４２Ａと第２ＤＯＣブロック４２Ｂ（図７参照）のそれぞれの燃料添加量を決定する際に使用する各燃料添加量マップＭ１１、Ｍ１２（図９、図１０参照）が格納されている。

【0030】

また、燃料添加量マップ記憶部５０１には、後述のように、ＤＰＦ４３を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂ（図７参照）のそれぞれの燃料添加量を決定する際に使用する各燃料添加量マップＭ２１、Ｍ２２（図１１、図１２参照）が格納されている。また、ＰＭ燃焼速度マップ記憶部５０２には、後述のように、ＤＰＦ４３を排気ガスの流れ方向に沿って仮想分割した第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂ（図７参照）のそれぞれの床温とＰＭ燃焼速度とを対応づけて記憶する各ＰＭ燃焼速度マップＭ３１、Ｍ３２（図１３、図１４参照）が格納されている。

【0031】

また、排気温度検出装置３６Ａ（上流側排気温度検出装置）は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｂ（中間排気温度検出装置）は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側を流れる排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｃ（下流側排気温度検出装置）は、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。差圧センサ３５は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

【0032】

制御装置５０には、吸気通路１１に設けられた吸入空気流量検出装置３１（流量関連量検出装置に相当する。）（例えば、エアフローメータ）の検出信号、アクセル開度検出装置３３の検出信号、回転検出装置３４の検出信号、のそれぞれが入力されている。また、制御装置５０には、上述した各排気温度検出装置３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの検出信号、差圧センサ３５の検出信号が入力されている。

【0033】

そして、制御装置５０は、これらの入力された検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また、制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出装置３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２８から噴射する燃料量を制御する制御信号を出力する。

【0034】

また、制御装置５０は、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄから噴射した毎秒当たりの燃料消費量（ｇ／ｓ）を所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。また、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡを所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。また、制御装置５０は、差圧センサ３５から入力された検出信号から実際の差圧ΔＰを所定時間（例えば、約１０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃ）毎に算出して、ＲＡＭに時系列的に記憶する。

【0035】

燃料添加弁２８から排気ガス中に噴射された燃料は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持された貴金属によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。また、ＤＰＦ４３内に流入した未燃燃料は、ＤＰＦ４３に担持された貴金属によって、排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。

【0036】

そして、この高温になった排気ガスによりＤＰＦ４３の床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５００℃以上）になると、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される。このような状態を所定の時間、維持することによってＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去し、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するというＤＰＦ４３の捕集機能を回復（再生）させることができる（いわゆる、フィルタ再生処理である。）。

【0037】

吸入空気流量検出装置３１（例えば、吸気流量センサ）は、内燃機関１０の吸気通路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出装置３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出装置３４（例えば、回転センサ）は、例えば、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

【0038】

［フィルタ再生処理］
次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０によるＤＰＦ４３に捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去するフィルタ再生処理の一例について図２乃至図１６に基づいて説明する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図２のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。

【0039】

図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、ＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。ＤＰＦ再生要求フラグは、ＤＰＦ４３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が所定ＰＭ堆積量Ｗ３（例えば、約５０ｇ）に達し、ＤＰＦ４３を再生して捕集機能を回復させる必要がある旨を表している。尚、ＤＰＦ再生要求フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。

【0040】

そして、ＤＰＦ再生要求フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、後述のステップＳ１５の処理に進む。一方、ＤＰＦ再生要求フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１２の処理に進む。ステップＳ１２において、制御装置５０は、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１３の処理に進む。「ＰＭ堆積状態取得処理」は、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）の間にＤＰＦ４３に捕集される、即ち、ＤＰＦ４３に堆積する粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を取得する処理である。

【0041】

［ＰＭ堆積状態取得処理］
ここで、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理の詳細について図３に基づいて説明する。図３に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御装置５０は、アクセル開度検出装置３３、回転検出装置３４等からの検出信号から、内燃機関１０のエンジン回転数やエンジン負荷（燃料噴射量）等の運転状態を取得してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１２の処理に進む。

【0042】

ステップＳ１１２において、制御装置５０は、内燃機関１０の運転状態と粒子状物質（ＰＭ）の単位時間当たり堆積量との関係を示した不図示のマップに基づいて、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）における、ＤＰＦ４３への粒子状物質（ＰＭ）の堆積量を算出して、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３において、制御装置５０は、上記ステップＳ１１２で算出した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（以下、「ＰＭ堆積量」ともいう。）を前回算出したＤＰＦ４３のＰＭ堆積量に加算してＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。

【0043】

具体的には、ステップＳ１１３において、制御装置５０は、上記ステップＳ１１２で算出したＰＭ堆積量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＤＰＦ４３の全体に累積堆積したＰＭ堆積量を表すＰＭカウンタのカウント値に加算して、当該ＰＭカウンタを更新した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。従って、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値は、ＤＰＦ４３の全体に累積堆積した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を示している。

【0044】

次に、図２に示すように、ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＰＭカウンタのカウント値をＥＥＰＲＯＭから読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼して、ＤＰＦ４３を再生する必要があるか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１未満であると判定した場合、つまり、ＤＰＦ４３を再生する必要がないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。

【0045】

一方、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であると判定した場合、つまり、ＤＰＦ４３を再生する必要があると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４の処理に進む。ステップＳ１４において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３を再生する必要がある旨を表すＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５の処理に進む。

【0046】

ステップＳ１５において、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａを介して酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度ＴＧを検出する。そして、制御装置５０は、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガスの温度が、燃料添加弁２８を介して燃料を添加する許可温度以上になっているか否かを判定する。尚、燃料添加許可温度ＴＳは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得されて、例えば、約３００℃に設定され、予めＲＯＭに記憶されている。

【0047】

そして、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳよりも低いと判定された場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上に上昇するまで待つ。一方、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であると判定された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１６の処理に進む。ステップＳ１６において、制御装置５０は、燃料添加弁２８による燃料添加が許可された旨を表す燃料添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１７の処理に進む。尚、燃料添加許可フラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。

【0048】

ステップＳ１７において、制御装置５０は、「燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進む。「燃料添加量取得処理」は、燃料添加弁２８から排気ガス中に添加（供給）する燃料の添加量を取得する処理である。

【0049】

［燃料添加量取得処理］
ここで、「燃料添加量取得処理」のサブ処理の詳細について図４、図５、図７～図１２に基づいて説明する。図４に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、制御装置５０は、各排気温度検出装置３６Ａ～３６Ｃによって、それぞれの位置における各排気ガス温度Ｔ１～Ｔ３を検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１２の処理に進む。

【0050】

例えば、図７に示すように、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａによって、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気ガス温度Ｔ１を検出してＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ｂによって、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２を検出してＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ｃによって、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３を検出してＲＡＭに記憶する。

【0051】

続いて、ステップＳ２１２において、制御装置５０は、上記ステップＳ２１１で検出した各排気ガス温度Ｔ１～Ｔ３に基づいて酸化触媒（ＤＯＣ）４２とＤＰＦ４３をそれぞれ流れ方向に沿って積層されるように仮想的に２分割して、各ブロック毎の床温を推定して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１３の処理に進む。

【0052】

具体的には、図７に示すように、制御装置５０は、略円柱状に構成された酸化触媒（ＤＯＣ）４２を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＯＣブロック４２Ａと第２ＤＯＣブロック４２Ｂに仮想的に２分割する。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ１、Ｔ２と、第１ＤＯＣブロック４２Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＯ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ１に基づいて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ１、Ｔ２と、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＯ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ２に基づいて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。

【0053】

また、制御装置５０は、略円柱状に構成されたＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂに仮想的に２分割する。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第１ＤＰＦブロック４３Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ３に基づいて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ４に基づいて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。

【0054】

尚、不図示の各温度マップＭＰ１～ＭＰ４は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により取得されて、予めＲＯＭに記憶されている。

【0055】

図４に示すように、ステップＳ２１３において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」を読み出し、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の浄化率が約１０％になるときの床温に対応している（図８参照）。

【0056】

そして、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１３：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１４の処理に進む。ステップＳ２１４において、制御装置５０は、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１６の処理に進む。

【0057】

一方、今回の第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１５の処理に進む。ステップＳ２１５において、制御装置５０は、図８に示す酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６１で示す２次元マップＭ１を用いて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１に対応する第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１６の処理に進む。

【0058】

図８に示すように、２次元マップＭ１では、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温がＤＯＣ下限床温ＴＣ１以上（例えば、約１５０℃～１８０℃以上）の床温になると、床温に対応する浄化率が急激に上昇する。尚、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温に対応する浄化率を取得する２次元マップＭ１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。

【0059】

図４に示すように、ステップＳ２１６において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」を読み出し、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であるか否かを判定する。

【0060】

そして、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１６：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１７の処理に進む。ステップＳ２１７において、制御装置５０は、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１９の処理に進む。

【0061】

一方、今回の第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２が「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１８の処理に進む。ステップＳ２１８において、制御装置５０は、図８に示す酸化触媒（ＤＯＣ）４２の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６１で示す２次元マップＭ１を用いて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２に対応する第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１９の処理に進む。

【0062】

ステップＳ２１９において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」を読み出し、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」は、ＤＰＦ４３の浄化率が約１０％になるときの床温に対応している（図８参照）。また、ＤＰＦ４３に担持されている白金（Ｐｔ）等の貴金属の量は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に担持されている貴金属の量よりも少ないため、「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」は、「ＤＯＣ下限床温ＴＣ１」よりも高い床温（例えば、約２００℃）に設定される。

【0063】

そして、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２２０の処理に進む。ステップＳ２２０において、制御装置５０は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２２２の処理に進む。

【0064】

一方、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２２１の処理に進む。ステップＳ２２１において、制御装置５０は、図８に示すＤＰＦ４３の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６２で示す２次元マップＭ２を用いて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応する第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２２の処理に進む。

【0065】

図８に示すように、２次元マップＭ２では、ＤＰＦ４３の床温がＤＰＦ下限床温ＴＣ２以上（例えば、約２００℃以上）の床温になると、床温に対応する浄化率が急激に上昇する。尚、ＤＰＦ４３の床温に対応する浄化率を取得する２次元マップＭ２は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。

【0066】

図４に示すように、ステップＳ２２２において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」を読み出し、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であるか否かを判定する。

【0067】

そして、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」よりも低い床温であると判定した場合には（Ｓ２２２：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２２３の処理に進む。ステップＳ２２３において、制御装置５０は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率を「０％」に設定して、ＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２２５の処理（図５参照）に進む。

【0068】

一方、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「ＤＰＦ下限床温ＴＣ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２２４の処理に進む。ステップＳ２２４において、制御装置５０は、図８に示すＤＰＦ４３の床温と浄化率（炭化水素（ＨＣ）又は一酸化炭素（ＣＯ）の酸化される割合）との関係を対応づけた実線６２で示す２次元マップＭ２を用いて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応する第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２５（図５参照）の処理に進む。

【0069】

図５に示すように、ステップＳ２２５において、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。また、制御装置５０は、現在から所定時間（例えば、１秒）前までに各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄに指示した燃料噴射量をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、吸入空気流量ＧＡと燃料噴射量の合計値を排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２６の処理に進む。尚、制御装置５０は、吸入空気流量検出装置３１から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出し、排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶してもよい。

【0070】

ステップＳ２２６において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図９に示す第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１を用いて、第１ＤＯＣブロック４２Ａの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出して、第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２７の処理に進む。

【0071】

ここで、図９に示すように、第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１は、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第１ＤＯＣブロック４２Ａに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第１ＤＯＣブロック４２Ａの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ³／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図９に示す第１ＤＯＣブロック４２Ａの燃料添加量マップＭ１１において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出する。

【0072】

図５に示すように、ステップＳ２２７において、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１０に示す第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２を用いて、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出して、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２８の処理に進む。

【0073】

ここで、図１０に示すように、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２は、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第２ＤＯＣブロック４２Ｂに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第２ＤＯＣブロック４２Ｂの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ³／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１０に示す第２ＤＯＣブロック４２Ｂの燃料添加量マップＭ１２において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出する。

【0074】

図５に示すように、ステップＳ２２８において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１１に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１を用いて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出して、第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２２９の処理に進む。

【0075】

ここで、図１１に示すように、第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第１ＤＰＦブロック４３Ａに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第１ＤＰＦブロック４３Ａの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ³／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１１に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの燃料添加量マップＭ２１において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出する。

【0076】

図５に示すように、ステップＳ２２９において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの今回の浄化率［％］と、上記ステップＳ２２５で取得した今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、図１２に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２を用いて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの今回の浄化率［％］と、今回の排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応する燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出して、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２３０の処理に進む。

【0077】

ここで、図１２に示すように、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率［％］と排気ガス流量［ｇ／ｓｅｃ］とをパラメータとして、第２ＤＰＦブロック４３Ｂに対して添加する白煙が出ない燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めた値をマップ化したものであって、ＲＯＭに予め記憶されている。従って、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの浄化率が「０」［％］に対応する燃料添加量は、「０」［ｍｍ³／ｓｅｃ］に設定されている。尚、図１２に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの燃料添加量マップＭ２２において、浄化率と排気ガス流量がマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］を算出する。

【0078】

図５に示すように、ステップＳ２３０において、制御装置５０は、第１ＤＯＣブロック４２Ａ、第２ＤＯＣブロック４２Ｂ、第１ＤＰＦブロック４３Ａ、及び、第２ＤＰＦブロック４３Ｂのそれぞれの燃料添加量［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＲＡＭから読み出し、合計して、燃料添加弁２８から添加（供給）する燃料の「合計添加量」［ｍｍ³／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１８の処理に進む。

【0079】

図２に示すように、ステップＳ１８において、制御装置５０は、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたか否かを判定する。この燃料実行タイミングとは、例えば、第１番気筒が排気行程を迎えるタイミング、つまり、クランク角度で７２０°回転する毎に燃料添加実行タイミングを迎える。これにより、第１番気筒の排気行程に同期させて、燃料添加弁２８から燃料添加を行うことで、添加燃料が排気ガスに拡散し易くなる。

【0080】

そして、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えていないと判定した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。一方、燃料添加弁２８から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたと判定した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１９の処理に進む。ステップＳ１９において、制御装置５０は、上記ステップＳ２３０で算出した燃料の「合計添加量」［ｍｍ³／ｓｅｃ］をＲＡＭから読み出し、この「合計添加量」［ｍｍ³／ｓｅｃ］に、図２に示す処理を起動する間隔の時間（例えば１０［ｍｓｅｃ］間隔で起動する場合は１０［ｍｓｅｃ］である）を乗算して算出した燃料添加量［ｍｍ³］の燃料を燃料添加弁２８を介して排気ガス中に添加（供給）した後、ステップＳ２０の処理に進む。

【0081】

ステップＳ２０において、制御装置５０は、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２１の処理に進む。「ＰＭカウンタ更新処理」は、不図示のＰＭカウンタから燃焼焼却した粒子状物質（ＰＭ）に相当するカウント値を減算する処理である。

【0082】

［ＰＭカウンタ更新処理］
ここで、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理の詳細について図６、図１３及び図１４に基づいて説明する。図６に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、制御装置５０は、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６Ｃによって、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２（図７参照）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３（図７参照）と、を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１２の処理に進む。

【0083】

ステップＳ３１２において、制御装置５０は、略円柱状に構成されたＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように略等しい体積の第１ＤＰＦブロック４３Ａと第２ＤＰＦブロック４３Ｂに仮想的に２分割する（図７参照）。そして、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第１ＤＰＦブロック４３Ａの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ３に基づいて、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１（図７参照）を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶する。

【0084】

また、制御装置５０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの中心軸上の流れ方向中央位置における床温ＴＰ２との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ４に基づいて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２（図７参照）を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１３の処理に進む。

【0085】

ステップＳ３１３において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」を読み出し、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」は、粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される下限温度であって、例えば、約５００℃～６００℃である。

【0086】

そして、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」未満の床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＮＯ）、制御装置５０は、後述のステップＳ３１６の処理に進む。一方、今回の第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が「第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１４の処理に進む。

【0087】

ステップＳ３１４において、制御装置５０は、図１３に示す第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温とＰＭ燃焼速度との関係を対応づけたＰＭ燃焼速度マップＭ３１を用いて、上記ステップＳ３１２で算出した第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１５に進む。

【0088】

図１３には、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１とＰＭ燃焼速度との関係の一例が示されている。図１３に示すように、ＰＭ燃焼速度マップＭ３１では、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が高くなるほど、粒子状物質（ＰＭ）の燃焼するＰＭ燃焼速度は速くなる。尚、ＰＭ燃焼速度を取得するＰＭ燃焼速度マップＭ３１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。

【0089】

図６に示すように、ステップＳ３１５において、ＰＭ燃焼速度は、第１ＤＰＦブロック４３Ａ内において、単位体積当たりの、且つ、単位時間当たりの粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量であることから、制御装置５０は、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度をＲＡＭから読み出すと共に、ＲＯＭから第１ＤＰＦブロック４３Ａの体積を読み出す。そして、制御装置５０は、ＰＭ燃焼速度に第１ＤＰＦブロック４３Ａの体積と所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）とを乗算して、所定時間内に第１ＤＰＦブロック４３Ａ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を算出する。

【0090】

続いて、制御装置５０は、算出した粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値から減算した後、ステップＳ３１６に進む。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内に堆積したＰＭ堆積量から、所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）内に第１ＤＰＦブロック４３Ａ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を減算した後、ステップＳ３１６に進む。

【0091】

ステップＳ３１６において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２をＲＡＭから読み出す。そして、制御装置５０は、ＲＯＭから「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」を読み出し、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」以上の床温であるか否かを判定する。尚、「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」は、粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される下限温度であって、例えば、約５００℃～６００℃である。

【0092】

そして、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」未満の床温であると判定した場合には（Ｓ３１６：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。一方、今回の第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が「第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２」以上の床温であると判定した場合には（Ｓ３１６：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１７の処理に進む。

【0093】

ステップＳ３１７において、制御装置５０は、図１４に示す第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温とＰＭ燃焼速度との関係を対応づけたＰＭ燃焼速度マップＭ３２を用いて、上記ステップＳ３１２で算出した第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１８に進む。

【0094】

図１４には、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２とＰＭ燃焼速度との関係の一例が示されている。図１４に示すように、ＰＭ燃焼速度マップＭ３２では、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２が高くなるほど、粒子状物質（ＰＭ）の燃焼するＰＭ燃焼速度は速くなる。尚、ＰＭ燃焼速度を取得するＰＭ燃焼速度マップＭ３２は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＲＯＭに予め記憶されている。

【0095】

図６に示すように、ステップＳ３１８において、ＰＭ燃焼速度は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内において、単位体積当たりの、且つ、単位時間当たりの粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量であることから、制御装置５０は、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度をＲＡＭから読み出すと共に、ＲＯＭから第２ＤＰＦブロック４３Ｂの体積を読み出す。そして、制御装置５０は、ＰＭ燃焼速度に第２ＤＰＦブロック４３Ｂの体積と所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）とを乗算して、所定時間内に第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を算出する。

【0096】

続いて、制御装置５０は、算出した粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値から減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内に堆積したＰＭ堆積量から、所定時間（例えば、燃料添加弁２８による燃料の噴射間隔の時間である。）内に第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。

【0097】

図２に示すように、ステップＳ２１において、制御装置５０は、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値を読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」以上であると判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）が、未だ全て燃焼焼却されていないと判定して、当該処理を終了する。

【0098】

一方、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ＤＰＦ４３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたと判定し、燃料添加弁２８による燃料の噴射（添加）を終了して、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、制御装置５０は、ＤＰＦ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、制御装置５０は、燃料添加弁２８による燃料添加が許可された旨を表す燃料添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。

【0099】

［フィルタ再生処理の一例］
ここで、ＤＰＦ４３のフィルタ再生処理の一例について図１５及び図１６に基づいて説明する。尚、図１５及び図１６において、一点鎖線７１は、排気温度検出装置３６Ａによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の排気ガス温度Ｔ１の温度変化の一例を示している。破線７２は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分である第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１の温度変化の一例を示している。実線７３は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側の部分である第２ＤＯＣブロック４２Ｂの床温ＴＯ２の温度変化の一例を示している。

【0100】

二点鎖線７４は、排気温度検出装置３６Ｂによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２の温度変化の一例を示している。太破線７５は、ＤＰＦ４３の上流側の部分である第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１の温度変化の一例を示している。太実線７６は、ＤＰＦ４３の下流側の部分である第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２の温度変化の一例を示している。太一点鎖線７７は、排気温度検出装置３６Ｃによって検出されたＤＰＦ４３の下流側の排気ガス温度Ｔ３の温度変化の一例を示している。

【0101】

図１５に示すように、ＤＰＦ４３のフィルタ再生処理が開始された場合には、破線７２で示すように、時間ＴＳ１［ｓｅｃ］において、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側の部分を構成する第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１は、ＤＯＣ下限床温ＴＣ１（例えば、約１５０℃～１８０℃）以上の約２００℃になり活性化される。このため、第１ＤＯＣブロック４２Ａの床温ＴＯ１に対応する燃料添加量が取得されて、燃料添加弁２８から白煙が出ない添加量の燃料の添加（供給）が開始されて、排気ガス温度が上昇する。

【0102】

一方、二点鎖線７４で示すように、排気温度検出装置３６Ｂによって検出された酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガス温度Ｔ２の温度が、ＤＯＣ下限床温ＴＣ１（例えば、約１５０℃～１８０℃）以上の約２００℃になる時点は、時間ＴＳ２［ｓｅｃ］である。従って、ＤＰＦ４３の従来のフィルタ再生の燃料添加弁２８による燃料の添加（供給）開始時点よりも、時間ΔＴＳ＝ＴＳ２－ＴＳ１［ｓｅｃ］だけ早い時点で、燃料添加弁２８から燃料の添加（供給）が開始される。

【0103】

その結果、酸化触媒（ＤＯＣ）４２からＤＰＦ４３へ流出する排気ガス温度Ｔ２を従来よりも時間ΔＴＳ＝ＴＳ２－ＴＳ１［ｓｅｃ］だけ早い時点から上昇させることができる。これにより、ＤＰＦ４３の上流側部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）以上の床温となる時点を早め、ＤＰＦ４３のフィルタ再生を従来よりも早く開始することができる。従って、ＤＰＦ４３の再生時間の短縮化を図ることができる。

【0104】

また、図１６に示すように、車両が減速して、酸化触媒（ＤＯＣ）４２に流入する排気ガス温度Ｔ１が低下した場合には、太破線７５で示すように、ＤＰＦ４３の上流側の部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降において、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）よりも低い温度となる。一方、太実線７６で示すように、ＤＰＦ４３の下流側の部分を構成する第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］まで、第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２（例えば、５００℃）よりも高い温度となり、活性化されている。

【0105】

ここで、太破線７５と太実線７６で示すように、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１、及び、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］まで、ＤＰＦ下限床温ＴＣ１及びＤＰＦ下限床温ＴＣ２（例えば、約２００℃）以上の温度（℃）である。その結果、時間ＴＧ１［ｓｅｃ］以降においても、白煙が出ない添加量の燃料が、燃料添加弁２８から継続して添加（供給）される。

【0106】

これにより、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２は、時間ＴＧ２［ｓｅｃ］以降においても、第２ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ２（例えば、５００℃）よりも高い温度となるため、上記ステップＳ３１７の処理が実行されて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂの床温ＴＰ２に対応するＰＭ燃焼速度が取得される。そして、上記ステップＳ３１８の処理が実行されて、第２ＤＰＦブロック４３Ｂ内で燃焼焼却される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量が算出され、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）のＰＭ堆積量から減算することができる。

【0107】

その結果、ＤＰＦ４３内に捕集された粒子状物質（ＰＭ）の燃焼焼却を、第１ＤＰＦブロック４３Ａの床温ＴＰ１が、第１ＤＰＦ燃焼下限温度ＴＤ１（例えば、５００℃）よりも低い温度となる時間ＴＧ１［ｓｅｃ］よりも、更に、時間ΔＴＧ＝ＴＧ２－ＴＧ１［ｓｅｃ］だけ遅い時間ＴＧ２［ｓｅｃ］以降まで延長することができる。従って、ＤＰＦ４３のフィルタ再生は、従来のフィルタ再生の終了時点よりも遅い時点まで継続されるため、ＤＰＦ４３の再生時間の更なる短縮化を図ることができる。

【0108】

また、制御装置５０は、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の上流側部分を構成する第１ＤＯＣブロック４２Ａと、酸化触媒（ＤＯＣ）４２の下流側部分を構成する第２ＤＯＣブロック４２Ｂと、ＤＰＦ４３の上流側部分を構成する第１ＤＰＦブロック４３Ａと、ＤＰＦ４３の下流側部分を構成する第２ＤＰＦブロック４３Ｂとの、それぞれにおいて、燃料添加弁２８から添加される燃料の白煙が出ない添加量を算出して、これらの合計添加量を算出する。これにより、燃料添加弁２８から添加される燃料添加量の精度を上げることができ、排気ガス中の白煙をより高い精度で防止することができる。

【0109】

ここで、排気ガス浄化装置４１は、浄化触媒装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ａは、上流側排気温度検出装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ｂは、中間排気温度検出装置の一例として機能する。排気温度検出装置３６Ｃは、下流側排気温度検出装置の一例として機能する。制御装置５０は、仮想分割装置、床温推定装置、浄化率取得装置、添加量算出装置、排気ガス流量取得装置の一例として機能する。

【0110】

本発明の排気ガス浄化装置は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１～図１６の前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。

【0111】

（Ａ）例えば、前記実施形態では、上記ステップＳ１９の処理において、制御装置５０は、燃料添加弁２８を介して、排気ガス中に未燃燃料を添加（供給）したが、各インジェクタ１４Ａ～１４Ｄを介して、いわゆるポスト噴射によって排気ガス中に未燃燃料を供給するようにしてもよい。

【0112】

（Ｂ）また、例えば、酸化触媒（ＤＯＣ）４２とＤＰＦ４３は、それぞれ、流れ方向に沿って積層されるように３つ以上のブロックに仮想的に分割するようにしてもよい。これにより、各ブロック毎の床温を推定することによって、燃料添加弁２８によって添加する燃料を各ブロック毎に高精度に算出して、ＤＰＦ４３の再生処理の期間を更に延長することができる。

【0113】

（Ｃ）また、例えば、酸化触媒（ＤＯＣ）４２を設けないで、ＤＰＦ４３に担持される白金（Ｐｔ）等の貴金属の量を多くして、ＤＰＦ４３だけを設ける場合においても、制御装置５０は、ＤＰＦ４３を流れ方向に沿って積層されるように仮想的に複数のブロックに分割するようにしてもよい。そして、ＤＰＦ４３の床温を、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６Ｃによって検出された排気ガス温度に基づいて、各ブロック毎に算出し、燃料添加弁２８によって添加する白煙のでない燃料の添加量を各ブロック毎に求めるようにしてもよい。これにより、前記実施形態と同様に、ＤＰＦ４３のフィルタ再生の期間を、従来のフィルタ再生の期間よりも延長することができ、ＤＰＦ４３の再生時間の短縮化を図ることができる。

【0114】

（Ｄ）前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。

【符号の説明】

【0115】

１０ 内燃機関
１２ 排気通路（排気ガス通路）
２８ 燃料添加弁
３１ 吸入空気流量検出装置
３６Ａ～３６Ｃ 排気温度検出装置
４１ 排気ガス浄化装置
４２ 酸化触媒（ＤＯＣ）
４２Ａ 第１ＤＯＣブロック
４２Ｂ 第２ＤＯＣブロック
４３ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
４３Ａ 第１ＤＰＦブロック
４３Ｂ 第２ＤＰＦブロック
５０ 制御装置
５０１ 燃料添加量マップ記憶部
５０２ ＰＭ燃焼速度マップ記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】