JP2017110596A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate the amount of PMs accumulated in a partition wall of a filter and adjust a reductant supply amount on the basis of the amount of the PMs.SOLUTION: An exhaust emission control device for an internal combustion engine estimates an in-wall PM accumulation amount using the following formula: in-wall PM accumulation amount=(correction differential pressure-second inclination*total PM accumulation amount-reference correction differential pressure)/(first inclination-second inclination), where first inclination is the ratio of a variation of a correction differential pressure to a variation of a gross PM accumulation amount during a time when PMs are accumulated in the partition wall of the filter without being oxidized, second inclination is the ratio of a variation of a correction differential pressure to a variation of a gross PM accumulation amount when the PMs are accumulated on the surface of the partition wall of the filter without being oxidized, and a reference correction differential pressure is a correction differential pressure when a gross PM accumulation amount is zero, on the basis of the gross PM accumulation amount on the filter and the correction differential pressure as a value obtained by dividing a differential pressure on the filter by the flow amount of exhaust gas, and corrects the reductant supply amount so that the reductant supply amount becomes smaller when the in-wall PM accumulation amount is greater than when it is smaller.SELECTED DRAWING: Figure 13

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

アンモニアを還元剤として使用することで、内燃機関からの排気中に含まれるＮＯｘを浄化する選択還元型ＮＯｘ触媒（以下、単に「ＮＯｘ触媒」という。）が知られている。このＮＯｘ触媒よりも上流側には、排気中にアンモニア又はアンモニアの前駆体を添加する添加弁等が設置される。アンモニアの前駆体としては、尿素を例示できる。以下、アンモニアの前駆体またはアンモニアをまとめて「還元剤」ともいう。   A selective reduction NOx catalyst (hereinafter simply referred to as “NOx catalyst”) that purifies NOx contained in exhaust gas from an internal combustion engine by using ammonia as a reducing agent is known. On the upstream side of the NOx catalyst, an addition valve for adding ammonia or an ammonia precursor to the exhaust is installed. Examples of the ammonia precursor include urea. Hereinafter, the precursor of ammonia or ammonia is also collectively referred to as “reducing agent”.

ここで、ＮＯｘ触媒よりも上流側にフィルタを備えた構成において、フィルタに粒子状物質（以下、ＰＭともいう。）が捕集されている場合には、このＰＭによって排気中のＮＯ_２がＮＯに還元される。これにより、ＮＯｘを浄化するためにＮＯｘ触媒に供給する還元剤の適正量が変化する。このため、フィルタにおけるＰＭ堆積量に基づいてＮＯｘ触媒へ供給する還元剤量を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 Here, in a configuration in which a filter is provided on the upstream side of the NOx catalyst, when particulate matter (hereinafter also referred to as PM) is collected in the filter, NO ₂ in the exhaust gas is reduced to NO by this PM. Reduced to As a result, the appropriate amount of reducing agent supplied to the NOx catalyst in order to purify NOx changes. For this reason, a technique for adjusting the amount of reducing agent supplied to the NOx catalyst based on the amount of PM accumulated in the filter is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２００９−２９３６０６号公報JP 2009-293606 A 特開２００１−１９３４４０号公報JP 2001-193440 A

"Physico-Chemical Modeling of an Integrated SCR on DPF (SCR/DPF) System," SAE International Journal of Engines, August 2012 vol. 5 no. 3, 958-974"Physico-Chemical Modeling of an Integrated SCR on DPF (SCR / DPF) System," SAE International Journal of Engines, August 2012 vol. 5 no. 3, 958-974

ここで、ＮＯｘ触媒を担持したフィルタが知られている。このＮＯｘ触媒を担持したフィルタにおいては、アンモニアの飽和吸着量が、フィルタの隔壁内（すなわち、隔壁に形成された細孔内）のＰＭ堆積量に応じては変化するが、フィルタの隔壁の表面上のＰＭ堆積量に応じては変化しないことが判明した。このため、単にＰＭ堆積量に応じて還元剤供給量を調整しても、ＰＭが堆積している場所によっては還元剤供給量が適正でない虞もある。一方、フィルタの壁内のＰＭ堆積量に基づいて還元剤供給量を調整することで適正量の還元剤を供給することが可能となるが、フィルタの壁内のＰＭ堆積量を求めることは困難であった。   Here, a filter carrying a NOx catalyst is known. In the filter carrying the NOx catalyst, the saturated adsorption amount of ammonia varies depending on the PM deposition amount in the filter partition wall (that is, in the pores formed in the partition wall), but the surface of the filter partition wall It turned out that it does not change according to the amount of PM deposited above. For this reason, even if the reducing agent supply amount is simply adjusted according to the PM deposition amount, the reducing agent supply amount may not be appropriate depending on the location where PM is deposited. On the other hand, an appropriate amount of reducing agent can be supplied by adjusting the amount of reducing agent supplied based on the amount of PM deposited in the filter wall, but it is difficult to determine the amount of PM deposited in the wall of the filter. Met.

そこで本発明は、フィルタの壁内に堆積しているＰＭ量を推定すると共に、このＰＭ量に基づいて還元剤供給量を調整することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to estimate the amount of PM accumulated in the wall of the filter and to adjust the amount of reducing agent supplied based on this amount of PM.

上記課題を解決するために本発明は、内燃機関の排気通路に設けられ該排気通路内にアンモニアの前駆体またはアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給装置と、前記還元剤供給装置よりも下流の排気通路に設けられ、還元剤によりＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒を担持し、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも上流側の排気の圧力と前記フィルタよりも下流側の排気の圧力との差である差圧を排気の流量で除算した値である補正差圧を取得する補正差圧取得部と、前記フィルタに流入す
る粒子状物質の量及び前記フィルタにおいて酸化により減少する粒子状物質の量を積算することにより、前記フィルタに堆積している粒子状物質の総量である総ＰＭ堆積量を推定する総堆積量推定部と、粒子状物質が酸化されずに前記フィルタの隔壁内に粒子状物質が堆積している途中における総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比を第一傾きとし、粒子状物質が酸化されずに前記フィルタの隔壁の表面上に粒子状物質が堆積しているときにおける総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比を第二傾きとし、総ＰＭ堆積量が０のときの補正差圧を基準補正差圧として、前記総堆積量推定部により推定される総ＰＭ堆積量と前記補正差圧取得部により取得される補正差圧とに基づいて、以下の式：壁内ＰＭ堆積量＝（補正差圧−第二傾き・総ＰＭ堆積量−基準補正差圧）／（第一傾き−第二傾き）により前記フィルタの隔壁内に堆積している粒子状物質の量である壁内ＰＭ堆積量を推定する壁内堆積量推定部と、前記壁内堆積量推定部により推定される壁内ＰＭ堆積量が多いときは少ないときよりも還元剤供給量が少なくなるように前記還元剤供給装置からの還元剤供給量を補正する還元剤供給量補正部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a reducing agent supply device that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and supplies ammonia precursor or ammonia as a reducing agent into the exhaust passage, and downstream of the reducing agent supply device. Provided in the exhaust passage, which carries a selective reduction-type NOx catalyst that selectively reduces NOx with a reducing agent, collects particulate matter in the exhaust, pressure of the exhaust upstream of the filter, and the filter A corrected differential pressure acquisition unit that acquires a corrected differential pressure that is a value obtained by dividing a differential pressure that is a difference with the pressure of the exhaust on the downstream side by the flow rate of the exhaust; an amount of particulate matter that flows into the filter; and A total deposition amount estimation unit that estimates a total PM deposition amount that is a total amount of particulate matter deposited on the filter by integrating the amount of particulate matter that decreases due to oxidation in the filter; The ratio of the amount of change in the corrected differential pressure to the amount of change in the total PM deposition during the accumulation of particulate matter in the filter partition without being oxidized is the first slope, and the particulate matter is oxidized. The ratio of the change amount of the corrected differential pressure to the change amount of the total PM deposition amount when the particulate matter is deposited on the surface of the partition wall of the filter is the second slope, and the total PM deposition amount is 0 Based on the total PM accumulation amount estimated by the total accumulation amount estimation unit and the correction differential pressure acquired by the correction differential pressure acquisition unit, using the corrected differential pressure of PM deposition amount = (corrected differential pressure−second slope / total PM deposited amount−reference corrected differential pressure) / (first slope−second slope) / the amount of particulate matter deposited in the partition wall of the filter. A deposition amount estimation unit for estimating a PM deposition amount in a wall, and the deposition in the wall A reducing agent supply amount correction unit that corrects the reducing agent supply amount from the reducing agent supply device so that the reducing agent supply amount is smaller than when the amount of PM deposition in the wall estimated by the estimation unit is large; Is provided.

本発明によれば、フィルタの壁内に堆積しているＰＭ量を推定すると共に、このＰＭ量に基づいて還元剤供給量を調整することができる。   According to the present invention, the amount of PM accumulated in the wall of the filter can be estimated, and the amount of reducing agent supplied can be adjusted based on the amount of PM.

実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系と、の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, its intake system, and an exhaust system. 還元剤供給量を求めるためのブロック図である。It is a block diagram for calculating | requiring a reducing agent supply amount. フィルタの壁内に堆積しているＰＭ量と飽和吸着量との関係を示している。The relationship between the amount of PM accumulated in the filter wall and the saturated adsorption amount is shown. フィルタの隔壁の表面上に堆積しているＰＭ量と飽和吸着量との関係を示している。The relationship between the amount of PM deposited on the surface of the partition wall of the filter and the saturated adsorption amount is shown. フィルタにＰＭが堆積していない場合における、ＮＯｘ触媒の総アンモニア吸着量と、フィルタから流出するアンモニアの濃度と、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率との推移を示したタイムチャートである。6 is a time chart showing transitions of the total ammonia adsorption amount of the NOx catalyst, the concentration of ammonia flowing out from the filter, and the NOx purification rate of the NOx catalyst when PM is not deposited on the filter. フィルタの隔壁内にＰＭが堆積している場合における、ＮＯｘ触媒の総アンモニア吸着量と、フィルタから流出するアンモニアの濃度と、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率との推移を示したタイムチャートである。6 is a time chart showing transitions of the total ammonia adsorption amount of the NOx catalyst, the concentration of ammonia flowing out from the filter, and the NOx purification rate of the NOx catalyst when PM is accumulated in the partition walls of the filter. 触媒温度と飽和吸着量との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between catalyst temperature and saturated adsorption amount. 触媒温度、総アンモニア吸着量、流出アンモニア濃度の推移を示したタイムチャートである。3 is a time chart showing changes in catalyst temperature, total ammonia adsorption amount, and outflow ammonia concentration. フィルタにおける総ＰＭ堆積量と、飽和吸着量と、の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the total amount of PM deposits in a filter, and saturated adsorption amount. フィルタにおける総ＰＭ堆積量と、フィルタ差圧を排気の流量で除算した値である補正差圧と、の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the total PM accumulation amount in a filter, and the correction | amendment differential pressure which is the value which divided the filter differential pressure by the flow volume of exhaust_gas | exhaustion. 総ＰＭ堆積量と、補正差圧との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between total PM deposition amount and correction | amendment differential pressure | voltage. 壁内ＰＭ堆積量と、触媒温度と、アンモニア脱離量を補正するための補正係数との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the PM accumulation amount in a wall, a catalyst temperature, and the correction coefficient for correct | amending ammonia desorption amount. 実施例に係る還元剤供給制御のフローを示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the flow of the reducing agent supply control which concerns on an Example. 還元剤供給量を補正するためのブロック図である。It is a block diagram for correct | amending the reducing agent supply amount. 壁内ＰＭ堆積量に対する、補正係数、総アンモニア吸着量、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化率、触媒温度が上昇した場合の流出アンモニア濃度を示した図である。It is the figure which showed the correction | amendment coefficient with respect to PM deposit amount in a wall, the total ammonia adsorption amount, the NOx purification rate in a NOx catalyst, and the outflow ammonia density | concentration when a catalyst temperature rose.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨
のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified.

（実施例）
図１は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系と、の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、内燃機関１はガソリンエンジンであってもよい。 (Example)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to the present embodiment and its intake system and exhaust system. The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle. However, the internal combustion engine 1 may be a gasoline engine.

内燃機関１には排気通路２が接続されている。排気通路２には、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒３１（以下、「ＮＯｘ触媒３１」という。）を担持したフィルタ３が設けられている。フィルタ３は、排気中のＰＭを捕集するウォールフロー型のフィルタである。また、ＮＯｘ触媒３１は、アンモニアを吸着し、該アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを還元する。   An exhaust passage 2 is connected to the internal combustion engine 1. The exhaust passage 2 is provided with a filter 3 carrying a selective reduction type NOx catalyst 31 (hereinafter referred to as “NOx catalyst 31”) that selectively reduces NOx in the exhaust gas using ammonia as a reducing agent. The filter 3 is a wall flow type filter that collects PM in the exhaust gas. The NOx catalyst 31 adsorbs ammonia and reduces NOx in the exhaust gas using the ammonia as a reducing agent.

また、ＮＯｘ触媒３１よりも上流の排気通路２には、還元剤を噴射する添加弁４が設けられている。還元剤には、アンモニア（ＮＨ_３）が用いられる。なお、添加弁４は、アンモニアに代えて、アンモニアの前駆体である尿素水を噴射してもよい。添加弁４から噴射された尿素水は、排気の熱またはＮＯｘ触媒３１からの熱により加水分解されてアンモニアとなり、ＮＯｘ触媒３１に吸着する。このアンモニアは、ＮＯｘ触媒３１において還元剤として利用される。すなわち、添加弁４からは、アンモニアに変化する物質、または、アンモニアを供給すればよい。なお、本実施例においては添加弁４が、本発明における還元剤供給装置に相当する。 An addition valve 4 that injects a reducing agent is provided in the exhaust passage 2 upstream of the NOx catalyst 31. Ammonia (NH ₃ ) is used as the reducing agent. Note that the addition valve 4 may inject urea water, which is a precursor of ammonia, instead of ammonia. The urea water injected from the addition valve 4 is hydrolyzed by the heat of the exhaust or the heat from the NOx catalyst 31 to become ammonia, and is adsorbed on the NOx catalyst 31. This ammonia is used as a reducing agent in the NOx catalyst 31. That is, a substance that changes to ammonia or ammonia may be supplied from the addition valve 4. In this embodiment, the addition valve 4 corresponds to the reducing agent supply device in the present invention.

さらに、添加弁４よりも上流の排気通路２には、フィルタ３に流れ込む排気中のＮＯｘを検出する上流側ＮＯｘセンサ１１が設けられている。また、フィルタ３よりも下流の排気通路２には、フィルタ３から流れ出る排気中のＮＯｘを検出する下流側ＮＯｘセンサ１２と、排気温度を検出する温度センサ１３と、が設けられている。さらに、排気通路２には、フィルタ３よりも上流側の排気の圧力とフィルタ３よりも下流側の排気の圧力との差であるフィルタ差圧を検出する差圧センサ１７が設けられている。   Further, an upstream NOx sensor 11 that detects NOx in the exhaust gas flowing into the filter 3 is provided in the exhaust passage 2 upstream of the addition valve 4. The exhaust passage 2 downstream of the filter 3 is provided with a downstream NOx sensor 12 that detects NOx in the exhaust gas flowing out from the filter 3 and a temperature sensor 13 that detects the exhaust temperature. Further, the exhaust passage 2 is provided with a differential pressure sensor 17 that detects a filter differential pressure that is a difference between the pressure of the exhaust upstream of the filter 3 and the pressure of the exhaust downstream of the filter 3.

また、内燃機関１には、吸気通路６が接続されている。吸気通路６の途中には、内燃機関１の吸入空気量を調整するスロットル７が設けられている。また、スロットル７よりも上流の吸気通路６には、内燃機関１の吸入空気量を検知するエアフローメータ１６が取り付けられている。   An intake passage 6 is connected to the internal combustion engine 1. A throttle 7 for adjusting the intake air amount of the internal combustion engine 1 is provided in the middle of the intake passage 6. An air flow meter 16 that detects the intake air amount of the internal combustion engine 1 is attached to the intake passage 6 upstream of the throttle 7.

そして、内燃機関１には電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態や排気浄化装置等を制御する。ＥＣＵ１０には、上述した上流側ＮＯｘセンサ１１、下流側ＮＯｘセンサ１２、温度センサ１３、エアフローメータ１６、差圧センサ１７の他、クランクポジションセンサ１４及びアクセル開度センサ１５が電気的に接続され、各センサの出力値がＥＣＵ１０に渡される。   The internal combustion engine 1 is also provided with an ECU 10 that is an electronic control unit. The ECU 10 controls the operating state of the internal combustion engine 1, the exhaust purification device, and the like. In addition to the upstream NOx sensor 11, the downstream NOx sensor 12, the temperature sensor 13, the air flow meter 16, and the differential pressure sensor 17, the crank position sensor 14 and the accelerator opening sensor 15 are electrically connected to the ECU 10. The output value of each sensor is passed to the ECU 10.

ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１４の検知に基づく機関回転速度や、アクセル開度センサ１５の検知に基づく機関負荷等の内燃機関１の運転状態を把握可能である。なお、本実施例では、フィルタ３に流れ込む排気中のＮＯｘは上流側ＮＯｘセンサ１１によって検出可能であるが、内燃機関１から排出される排気（ＮＯｘ触媒３１に浄化される前の排気であり、すなわちフィルタ３に流れ込む排気）に含まれるＮＯｘは、内燃機関１の運転状態と関連性を有することから、上記内燃機関１の運転状態に基づいて、推定することも可能である。また、ＥＣＵ１０は、温度センサ１３によって検出される排気温度に基づいて、フィルタ３及びＮＯｘ触媒３１の温度を検出することが可能である。なお、フィルタ３とＮＯｘ触媒３１とは一体であるため、フィルタ３の温度とＮＯｘ触媒３１の温度は等しいものとみなすことができる。また、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態に基
づいて、フィルタ３及びＮＯｘ触媒３１の温度を推定することも可能である。一方、ＥＣＵ１０には、添加弁４及びスロットル７が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの機器が制御される。 The ECU 10 can grasp the operating state of the internal combustion engine 1 such as the engine speed based on the detection of the crank position sensor 14 and the engine load based on the detection of the accelerator opening sensor 15. In this embodiment, the NOx in the exhaust gas flowing into the filter 3 can be detected by the upstream NOx sensor 11, but the exhaust gas exhausted from the internal combustion engine 1 (the exhaust gas before being purified by the NOx catalyst 31) That is, the NOx contained in the exhaust gas flowing into the filter 3 is related to the operation state of the internal combustion engine 1 and can be estimated based on the operation state of the internal combustion engine 1. Further, the ECU 10 can detect the temperatures of the filter 3 and the NOx catalyst 31 based on the exhaust temperature detected by the temperature sensor 13. Since the filter 3 and the NOx catalyst 31 are integrated, the temperature of the filter 3 and the temperature of the NOx catalyst 31 can be regarded as equal. The ECU 10 can also estimate the temperatures of the filter 3 and the NOx catalyst 31 based on the operating state of the internal combustion engine 1. On the other hand, the addition valve 4 and the throttle 7 are connected to the ECU 10 via electric wiring, and these devices are controlled by the ECU 10.

ＥＣＵ１０は、ＮＯｘ触媒３１のアンモニア吸着量が、ＮＯｘ触媒３１におけるアンモニア吸着量の目標値（以下、目標吸着量ともいう。）となるように、添加弁４から還元剤を供給する。この際、ＥＣＵ１０は、前回の還元剤の供給開始時点から今回の還元剤の供給開始時点までの期間（以下、供給間隔ともいう。）における、ＮＯｘ触媒３１においてＮＯｘを浄化するために消費されたアンモニア量（以下、アンモニア消費量ともいう。）と、ＮＯｘ触媒３１から脱離してＮＯｘを浄化することなく減少したアンモニア量（以下、アンモニア脱離量ともいう。）と、を補うように、添加弁４から添加する還元剤量（以下、還元剤供給量ともいう。）を算出する。このため、ＥＣＵ１０は、供給間隔中にフィルタ３に流入するＮＯｘ量（以下、流入ＮＯｘ量ともいう。）、ＮＯｘ触媒３１の温度（以下、触媒温度ともいう。）、ＮＯｘ触媒３１における目標吸着量に基づいて、還元剤供給量を算出する。   The ECU 10 supplies the reducing agent from the addition valve 4 so that the ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 31 becomes a target value of the ammonia adsorption amount in the NOx catalyst 31 (hereinafter also referred to as a target adsorption amount). At this time, the ECU 10 is consumed to purify NOx in the NOx catalyst 31 during a period from the previous reducing agent supply start time to the current reducing agent supply start time (hereinafter also referred to as a supply interval). Added to compensate for the amount of ammonia (hereinafter also referred to as ammonia consumption) and the amount of ammonia that has been desorbed from the NOx catalyst 31 and reduced without purifying NOx (hereinafter also referred to as ammonia desorption). The amount of reducing agent added from the valve 4 (hereinafter also referred to as reducing agent supply amount) is calculated. For this reason, the ECU 10 detects the amount of NOx flowing into the filter 3 during the supply interval (hereinafter also referred to as the inflow NOx amount), the temperature of the NOx catalyst 31 (hereinafter also referred to as the catalyst temperature), and the target adsorption amount at the NOx catalyst 31. Based on the above, the reducing agent supply amount is calculated.

図２は還元剤供給量を求めるためのブロック図である。この図２は、ＥＣＵ１０での処理で実現される機能をイメージ化したものである。アンモニア消費量は、流入ＮＯｘ量、触媒温度、目標吸着量に基づいて得ることができる。また、アンモニア脱離量は、触媒温度及び目標吸着量に基づいて得ることができる。単位時間当たりにＮＯｘ触媒３１に流入するＮＯｘ量は、排気のＮＯｘ濃度と排気の流量とに関連しており、排気の流量はエアフローメータ１６により検出される吸入空気量と関連している。したがって、上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値及びエアフローメータ１６の検出値に基づいて、単位時間当たりにＮＯｘ触媒３１に流入するＮＯｘ量を算出値し、このＮＯｘ量を積算することにより、流入ＮＯｘ量を算出することができる。また、触媒温度は、温度センサ１３により検出することができる。還元剤供給量を算出するときに用いる触媒温度には、前回の還元剤の供給開始時点のＮＯｘ触媒３１の温度、今回の還元剤の供給開始時点のＮＯｘ触媒３１の温度、または、供給間隔中のＮＯｘ触媒３１の温度の平均値を用いることができる。さらに、目標吸着量は、今回の還元剤の供給開始時点での内燃機関１の運転状態に基づいて決定されるアンモニア吸着量である。目標吸着量は、ＮＯｘ触媒３１において所望のＮＯｘ浄化率を確保でき、且つ、フィルタ３からのアンモニアの流出量を許容範囲内に抑制することができる値として、予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。アンモニア消費量は、触媒温度が高いほど多くなり、流入ＮＯｘ量が多いほど多くなり、目標吸着量が多いほど多くなる。アンモニア脱離量は、触媒温度が高いほど多くなり、目標吸着量が多いほど多くなる。なお、アンモニア脱離量は、ラングミュアの吸着等温式などを利用して算出すこともできる。そしてＥＣＵ１０は、ＮＯｘ触媒３１におけるアンモニア消費量と、ＮＯｘ触媒３１におけるアンモニア脱離量と、の総量を還元剤供給量とする。   FIG. 2 is a block diagram for obtaining the reducing agent supply amount. FIG. 2 is an image of functions realized by processing in the ECU 10. The ammonia consumption amount can be obtained based on the inflow NOx amount, the catalyst temperature, and the target adsorption amount. Further, the ammonia desorption amount can be obtained based on the catalyst temperature and the target adsorption amount. The amount of NOx flowing into the NOx catalyst 31 per unit time is related to the NOx concentration of exhaust gas and the flow rate of exhaust gas, and the flow rate of exhaust gas is related to the intake air amount detected by the air flow meter 16. Therefore, based on the detected value of the upstream NOx sensor 11 and the detected value of the air flow meter 16, the calculated amount of NOx flowing into the NOx catalyst 31 per unit time is calculated, and this inflow NOx amount is integrated. Can be calculated. Further, the catalyst temperature can be detected by the temperature sensor 13. The catalyst temperature used when calculating the reducing agent supply amount includes the temperature of the NOx catalyst 31 at the start of the previous supply of the reducing agent, the temperature of the NOx catalyst 31 at the start of the current supply of the reducing agent, or during the supply interval. The average value of the temperatures of the NOx catalyst 31 can be used. Further, the target adsorption amount is an ammonia adsorption amount that is determined based on the operating state of the internal combustion engine 1 at the start of the current supply of the reducing agent. The target adsorption amount can be obtained in advance by experiment or simulation as a value that can secure a desired NOx purification rate in the NOx catalyst 31 and can suppress the outflow amount of ammonia from the filter 3 within an allowable range. it can. The ammonia consumption increases as the catalyst temperature increases, increases as the inflow NOx amount increases, and increases as the target adsorption amount increases. The ammonia desorption amount increases as the catalyst temperature increases, and increases as the target adsorption amount increases. The ammonia desorption amount can also be calculated using the Langmuir adsorption isotherm. The ECU 10 sets the total amount of the ammonia consumption amount in the NOx catalyst 31 and the ammonia desorption amount in the NOx catalyst 31 as the reducing agent supply amount.

ところで、フィルタ３にＰＭが堆積している場合には、ＰＭが堆積していない場合よりも、ＮＯｘ触媒３１が吸着可能なアンモニア量（以下、飽和吸着量ともいう。）が増加することが見出された。ここで、図３は、フィルタ３の隔壁内に堆積しているＰＭ量（以下、壁内ＰＭ堆積量ともいう。）と飽和吸着量との関係を示している。一方、図４は、フィルタ３の隔壁の表面上に堆積しているＰＭ量（以下、表層ＰＭ堆積量ともいう。）と飽和吸着量との関係を示している。ＰＭがフィルタ３の隔壁内に堆積している途中では、壁内ＰＭ堆積量が増加するにしたがって飽和吸着量も増加するが、ＰＭがフィルタ３の隔壁の表面上に堆積している途中では、表層ＰＭ堆積量が増加したとしても飽和吸着量は増加しない。なお、ＰＭがフィルタ３に堆積するときには、まずは隔壁内に堆積し、隔壁内へのＰＭの堆積が終了した後に、隔壁の表面上に堆積することが判明している。したがって、ＰＭが隔壁内に堆積している途中では、ＰＭの堆積量が増加するにしたがって飽和吸着量が増加するが、隔壁内へのＰＭの堆積が終了してＰＭが隔壁の表面上に堆積するようにな
ると、ＰＭの堆積量が増加しても飽和吸着量は増加しない。 By the way, when PM is deposited on the filter 3, it can be seen that the amount of ammonia that can be adsorbed by the NOx catalyst 31 (hereinafter also referred to as a saturated adsorption amount) increases more than when PM is not deposited. It was issued. Here, FIG. 3 shows the relationship between the amount of PM deposited in the partition wall of the filter 3 (hereinafter also referred to as “in-wall PM deposition amount”) and the saturated adsorption amount. On the other hand, FIG. 4 shows the relationship between the amount of PM deposited on the surface of the partition wall of the filter 3 (hereinafter also referred to as surface PM deposition amount) and the saturated adsorption amount. While PM is being deposited in the partition wall of the filter 3, the saturated adsorption amount is increased as the PM deposition amount in the wall is increased, but in the middle of PM being deposited on the surface of the partition wall of the filter 3, Even if the surface PM deposition amount increases, the saturated adsorption amount does not increase. It is known that when PM is deposited on the filter 3, it is first deposited in the partition wall, and after PM deposition in the partition wall is completed, it is deposited on the surface of the partition wall. Therefore, while the PM is being deposited in the partition wall, the saturated adsorption amount increases as the PM deposition amount increases, but the PM deposition into the partition wall is completed and the PM is deposited on the surface of the partition wall. Then, even if the PM deposition amount increases, the saturated adsorption amount does not increase.

ここで、還元剤供給量が変化しない場合であっても、飽和吸着量が増加することにより、ＮＯｘ触媒３１に吸着されるアンモニアの総量（以下、総アンモニア吸着量ともいう。）が増加する。しかし、総アンモニア吸着量が増加すると、触媒温度が上昇したときに、ＮＯｘ触媒３１から脱離するアンモニア量も増加するため、ＮＯｘ触媒３１から流れ出るアンモニア量が多くなる虞がある。   Here, even if the reducing agent supply amount does not change, the total amount of ammonia adsorbed on the NOx catalyst 31 (hereinafter also referred to as the total ammonia adsorption amount) increases due to the increase in the saturated adsorption amount. However, when the total ammonia adsorption amount increases, when the catalyst temperature rises, the ammonia amount desorbed from the NOx catalyst 31 also increases, so that the ammonia amount flowing out from the NOx catalyst 31 may increase.

ここで、図５は、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合における、ＮＯｘ触媒３１の総アンモニア吸着量と、フィルタ３から流出するアンモニアの濃度（流出アンモニア濃度）と、ＮＯｘ触媒３１のＮＯｘ浄化率との推移を示したタイムチャートである。また、図６は、フィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合における、ＮＯｘ触媒３１の総アンモニア吸着量と、フィルタ３から流出するアンモニアの濃度（流出アンモニア濃度）と、ＮＯｘ触媒３１のＮＯｘ浄化率との推移を示したタイムチャートである。図５及び図６は、後述する本実施例に係る還元剤供給量の補正を実施していない場合であって、図５と図６とで同量の還元剤を供給した場合を示している。実線は実測値を示し、一点鎖線は目標値を示している。図５においては、実測値と目標値とは略等しい。また、総アンモニア吸着量における「制御目標値」は、総アンモニア吸着量の最終的な目標値を示している。   Here, FIG. 5 shows the total ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 31, the concentration of ammonia flowing out from the filter 3 (flowing ammonia concentration), and the NOx purification of the NOx catalyst 31 when PM is not deposited on the filter 3. It is a time chart which showed transition with a rate. 6 shows the total ammonia adsorption amount of the NOx catalyst 31, the concentration of ammonia flowing out from the filter 3 (flowing ammonia concentration), and the NOx catalyst 31 when PM is deposited in the partition wall of the filter 3. It is a time chart which showed transition with NOx purification rate. 5 and 6 show a case where correction of the reducing agent supply amount according to the present embodiment, which will be described later, is not performed, and the case where the same amount of reducing agent is supplied in FIGS. 5 and 6. . The solid line indicates the actual measurement value, and the alternate long and short dash line indicates the target value. In FIG. 5, the actual measurement value and the target value are substantially equal. The “control target value” in the total ammonia adsorption amount indicates the final target value of the total ammonia adsorption amount.

図５に示されるように、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合には、総アンモニア吸着量、流出アンモニア濃度、ＮＯｘ濃度の何れも実測値と目標値とが略等しい。一方、図６に示されるように、フィルタ３にＰＭが堆積している場合には、ＮＯｘ触媒３１の飽和吸着量の増加により、総アンモニア吸着量の実測値が目標値よりも大きくなる。このため、流出アンモニア濃度が増加を始める時期が、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合よりも遅れる。さらに、フィルタ３にＰＭが堆積している場合には、堆積していない場合よりも、流出アンモニア濃度が収束するまでの時間が長くなる。また、総アンモニア吸着量が増加することによりＮＯｘ浄化率が増加するため、ＮＯｘ浄化率が必要以上に高くなってしまう。ＮＯｘ浄化率が高くなると、消費されるアンモニア量が増加するため、流出アンモニア濃度が低くなる。   As shown in FIG. 5, when PM is not deposited on the filter 3, the measured value and the target value are almost equal for all of the total ammonia adsorption amount, the outflow ammonia concentration, and the NOx concentration. On the other hand, as shown in FIG. 6, when PM is deposited on the filter 3, the actual value of the total ammonia adsorption amount becomes larger than the target value due to the increase of the saturated adsorption amount of the NOx catalyst 31. For this reason, the time when the outflow ammonia concentration starts to increase is delayed as compared with the case where PM is not deposited on the filter 3. Furthermore, when PM is deposited on the filter 3, the time until the outflow ammonia concentration converges is longer than when PM is not deposited. Further, since the NOx purification rate increases as the total ammonia adsorption amount increases, the NOx purification rate becomes higher than necessary. As the NOx purification rate increases, the amount of ammonia consumed increases, so the outflow ammonia concentration decreases.

そして、ＮＯｘ触媒３１の温度が低温から高温へ変化した場合には、ＮＯｘ触媒３１からアンモニアが脱離するが、このときには総アンモニア吸着量が多いほど、ＮＯｘ触媒３１から脱離するアンモニア量が多くなる。ここで、図７は、触媒温度と飽和吸着量との関係を示した図である。実線はフィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合を示し、一点鎖線はフィルタ３にＰＭが堆積していない場合を示している。何れも触媒温度が低いほど、飽和吸着量が多くなるが、フィルタ３にＰＭが堆積している場合には、堆積していない場合よりも、低温側で飽和吸着量がより多くなる。すなわち、ＰＭが堆積している影響は、低温側ほど大きいといえる。したがって、触媒温度が低温から高温へ変化したときの飽和吸着量の変化量は、フィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合の方が、ＰＭが堆積していない場合よりも大きい。例えば、触媒温度が図７におけるＴＡからＴＢへ上昇した場合、フィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合には飽和吸着量がＧＡだけ減少し、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合には飽和吸着量がＧＢだけ減少する。そして、ＧＢよりもＧＡのほうが大きい。このため、触媒温度がＴＡからＴＢに変化したときには、フィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合の方が、ＰＭが堆積していない場合よりも、飽和吸着量の減少量が大きくなるため、ＮＯｘ触媒３１からアンモニアが脱離し易い。   When the temperature of the NOx catalyst 31 changes from a low temperature to a high temperature, ammonia is desorbed from the NOx catalyst 31. At this time, as the total ammonia adsorption amount increases, the ammonia amount desorbed from the NOx catalyst 31 increases. Become. Here, FIG. 7 is a graph showing the relationship between the catalyst temperature and the saturated adsorption amount. The solid line indicates the case where PM is deposited in the partition wall of the filter 3, and the alternate long and short dash line indicates the case where PM is not deposited on the filter 3. In both cases, the lower the catalyst temperature, the greater the saturated adsorption amount. However, when PM is deposited on the filter 3, the saturated adsorption amount is greater on the low temperature side than when it is not deposited. That is, it can be said that the effect of PM accumulation is greater at lower temperatures. Therefore, the amount of change in the saturated adsorption amount when the catalyst temperature is changed from the low temperature to the high temperature is larger when PM is deposited in the partition wall of the filter 3 than when PM is not deposited. For example, when the catalyst temperature rises from TA to TB in FIG. 7, when PM is accumulated in the partition wall of the filter 3, the saturated adsorption amount is decreased by GA, and PM is not accumulated on the filter 3. The saturated adsorption amount decreases by GB. And GA is larger than GB. For this reason, when the catalyst temperature changes from TA to TB, the amount of decrease in the saturated adsorption amount is greater when PM is accumulated in the partition walls of the filter 3 than when PM is not accumulated. Therefore, ammonia is easily desorbed from the NOx catalyst 31.

図８は、触媒温度、総アンモニア吸着量、流出アンモニア濃度の推移を示したタイムチャートである。実線はフィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積している場合を示し、一点鎖線はフィルタ３にＰＭが堆積していない場合を示している。図８は、内燃機関１の運転状態の変化により触媒温度が上昇した場合を示しており、触媒温度の上昇度合いは、フィルタ３
の隔壁内にＰＭが堆積している場合と、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合とで等しい。そして、触媒温度の上昇にしたがって、飽和吸着量が減少するため、総アンモニア吸着量が減少する。ただし、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合よりも、フィルタ３にＰＭが堆積している場合の方が、総アンモニア吸着量の減少量が大きくなる。このため、触媒温度が上昇したときの流出アンモニア濃度は、フィルタ３にＰＭが堆積していない場合よりも、フィルタ３にＰＭが堆積している場合の方が高くなる。 FIG. 8 is a time chart showing changes in catalyst temperature, total ammonia adsorption amount, and outflow ammonia concentration. The solid line indicates the case where PM is deposited in the partition wall of the filter 3, and the alternate long and short dash line indicates the case where PM is not deposited on the filter 3. FIG. 8 shows a case where the catalyst temperature has risen due to a change in the operating state of the internal combustion engine 1.
The case where PM is deposited in the partition wall is equal to the case where PM is not deposited on the filter 3. As the catalyst temperature rises, the saturated adsorption amount decreases, so the total ammonia adsorption amount decreases. However, the amount of decrease in the total ammonia adsorption amount is greater when PM is accumulated on the filter 3 than when PM is not accumulated on the filter 3. For this reason, the effluent ammonia concentration when the catalyst temperature rises is higher when PM is deposited on the filter 3 than when PM is not deposited on the filter 3.

次に、図９は、フィルタ３におけるＰＭ堆積量の総量（以下、総ＰＭ堆積量ともいう。）と、飽和吸着量と、の関係を示した図である。なお、図９は、ＰＭが途中で酸化されることなく堆積した場合における総ＰＭ堆積量と飽和吸着量との関係を示している。図９においてＧ１は、隔壁内へのＰＭの堆積が終了したときの総ＰＭ堆積量を示している。したがって、総ＰＭ堆積量がＧ１以下の場合には、壁内ＰＭ堆積量が増加している状態であり、総ＰＭ堆積量がＧ１よりも多い場合には、表層ＰＭ堆積量が増加している状態である。壁内ＰＭ堆積量が増加している途中、すなわち、総ＰＭ堆積量がＧ１以下の場合では、総ＰＭ堆積量が増加するにしたがって、飽和吸着量が増加する。一方、表層ＰＭ堆積量が増加している途中、すなわち総ＰＭ堆積量がＧ１よりも多い場合には、総ＰＭ堆積量が増加したとしても、飽和吸着量は増加しない。したがって、飽和吸着量は、壁内ＰＭ堆積量によって変化する。そうすると、触媒温度が上昇したときの流出アンモニア濃度の上昇度合いも、壁内ＰＭ堆積量によって変化するといえる。このため、本実施例では、還元剤の供給に関する他の条件が同じ場合には、壁内ＰＭ堆積量が多いときは少ないときよりも還元剤供給量が少なくなるようにＥＣＵ１０が還元剤供給量を調整する。   Next, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the total amount of PM deposition (hereinafter also referred to as total PM deposition amount) in the filter 3 and the saturated adsorption amount. FIG. 9 shows the relationship between the total PM deposition amount and the saturated adsorption amount when PM is deposited without being oxidized on the way. In FIG. 9, G1 indicates the total amount of PM deposited when the deposition of PM in the partition walls is completed. Therefore, when the total PM deposition amount is less than or equal to G1, the in-wall PM deposition amount is increasing, and when the total PM deposition amount is greater than G1, the surface layer PM deposition amount is increasing. State. While the PM deposition amount in the wall is increasing, that is, when the total PM deposition amount is G1 or less, the saturated adsorption amount increases as the total PM deposition amount increases. On the other hand, when the surface layer PM deposition amount is increasing, that is, when the total PM deposition amount is larger than G1, even if the total PM deposition amount increases, the saturated adsorption amount does not increase. Therefore, the saturated adsorption amount varies depending on the amount of PM deposition in the wall. If it does so, it can be said that the raise degree of the outflow ammonia concentration when a catalyst temperature rises also changes with the amount of PM deposition in a wall. For this reason, in this embodiment, when other conditions relating to the supply of the reducing agent are the same, the ECU 10 causes the reducing agent supply amount to be smaller when the amount of PM deposition in the wall is large than when it is small. Adjust.

図１０は、フィルタ３における総ＰＭ堆積量と、フィルタ差圧を排気の流量で除算した値である補正差圧と、の関係を示した図である。補正差圧を用いるのは、フィルタ差圧から排気の流量の影響を排除するためである。図１０は、ＰＭが途中で酸化されることなく堆積した場合の総ＰＭ堆積量と補正差圧との関係を示している。図１０においてＧ１は、図９におけるＧ１と対応しており、フィルタ３の隔壁内へのＰＭの堆積が終了したときの総ＰＭ堆積量を示している。総ＰＭ堆積量がＧ１以下の場合には、総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比（すなわち、推移を示す線の傾き）は比較的大きい。一方、総ＰＭ堆積量がＧ１よりも多い場合には、総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比は、総ＰＭ堆積量がＧ１以下の場合と比較して小さい。これは、フィルタ３の隔壁内にＰＭが堆積するにしたがって、排気が細孔を通過する際の抵抗が大きくなるが、フィルタ３の隔壁の表面にＰＭが堆積しても、排気が通過する際の抵抗には影響しないためである。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the total PM accumulation amount in the filter 3 and the corrected differential pressure that is a value obtained by dividing the filter differential pressure by the exhaust gas flow rate. The reason why the corrected differential pressure is used is to eliminate the influence of the exhaust gas flow rate from the filter differential pressure. FIG. 10 shows the relationship between the total PM deposition amount and the corrected differential pressure when PM is deposited without being oxidized in the middle. 10, G1 corresponds to G1 in FIG. 9, and indicates the total PM deposition amount when PM deposition in the partition wall of the filter 3 is completed. When the total PM accumulation amount is G1 or less, the ratio of the change amount of the correction differential pressure to the change amount of the total PM accumulation amount (that is, the slope of the line indicating the transition) is relatively large. On the other hand, when the total PM deposition amount is larger than G1, the ratio of the change amount of the corrected differential pressure to the change amount of the total PM deposition amount is smaller than that in the case where the total PM deposition amount is G1 or less. This is because, as PM accumulates in the partition walls of the filter 3, the resistance when the exhaust passes through the pores increases. However, even when PM accumulates on the surface of the partition walls of the filter 3, the exhaust passes through. This is because it does not affect the resistance.

図９及び図１０は、堆積しているＰＭが酸化により減少しない場合を示している。この場合、補正差圧に対応する総ＰＭ堆積量を一義的に求めることができるため、検出した補正差圧から、図１０の関係にしたがって、壁内ＰＭ堆積量を求めることができる。そして、この壁内ＰＭ堆積量にしたがって還元剤供給量を調整することができる。しかし、内燃機関１の運転状態によっては、フィルタ３に堆積しているＰＭが酸化されることにより減少することもある。この場合、総ＰＭ堆積量と補正差圧とが図１０に示した関係になるとは限らない。すなわち、補正差圧に対応する総ＰＭ堆積量を一義的に求めることができない。したがって、補正差圧から図１０の関係を用いて壁内ＰＭ堆積量を求めることが困難になる。そこで本実施例では、現時点における総ＰＭ堆積量の推定値（以下、推定ＰＭ堆積量ともいう。）及び補正差圧に基づいて壁内ＰＭ堆積量を推定する。   9 and 10 show a case where the deposited PM does not decrease due to oxidation. In this case, since the total PM deposition amount corresponding to the corrected differential pressure can be uniquely determined, the in-wall PM deposition amount can be determined from the detected corrected differential pressure according to the relationship of FIG. The reducing agent supply amount can be adjusted according to the amount of PM deposition in the wall. However, depending on the operating state of the internal combustion engine 1, the PM accumulated on the filter 3 may be reduced by being oxidized. In this case, the total PM accumulation amount and the corrected differential pressure do not always have the relationship shown in FIG. That is, the total PM accumulation amount corresponding to the corrected differential pressure cannot be uniquely determined. Therefore, it becomes difficult to obtain the PM deposition amount in the wall from the corrected differential pressure using the relationship of FIG. Therefore, in this embodiment, the PM deposition amount in the wall is estimated based on the estimated value of the total PM deposition amount at the present time (hereinafter also referred to as the estimated PM deposition amount) and the corrected differential pressure.

推定ＰＭ堆積量は、差圧センサ１７の検出値を用いずに求める。本実施例では、推定ＰＭ堆積量は、フィルタ３に単位時間当たりに流入するＰＭ量の積算値から、フィルタ３で単位時間当たりに酸化により減少するＰＭ量の積算値を減少することにより得ることができる。フィルタ３に単位時間当たりに流入するＰＭ量は、内燃機関１の運転状態（機関回
転速度及び機関負荷）と関係がある。したがって、この関係を予め実験またはシミュレーション等により求めておけば、内燃機関１の運転状態から、フィルタ３に単位時間当たりに流入するＰＭ量を求めることができる。なお、フィルタ３に単位時間当たりに流入するＰＭ量は、センサによって検出することもできる。フィルタ３で単位時間当たりに酸化により減少するＰＭ量は、フィルタ３の温度及び内燃機関１の運転状態等に基づいて算出することができる。なお、推定ＰＭ堆積量の算出方法はこれに限らず、周知の技術を用いることもできる。また、現時点の補正差圧は、差圧センサ１７及びエアフローメータ１６の検出値に基づいて得ることができる。 The estimated PM accumulation amount is obtained without using the detection value of the differential pressure sensor 17. In this embodiment, the estimated amount of accumulated PM is obtained by reducing the integrated value of the PM amount that decreases due to oxidation per unit time in the filter 3 from the integrated value of the PM amount flowing into the filter 3 per unit time. Can do. The amount of PM that flows into the filter 3 per unit time is related to the operating state (engine speed and engine load) of the internal combustion engine 1. Therefore, if this relationship is obtained in advance by experiment or simulation, the amount of PM flowing into the filter 3 per unit time from the operating state of the internal combustion engine 1 can be obtained. The amount of PM flowing into the filter 3 per unit time can also be detected by a sensor. The amount of PM that is reduced by oxidation per unit time in the filter 3 can be calculated based on the temperature of the filter 3, the operating state of the internal combustion engine 1, and the like. Note that the method for calculating the estimated PM deposition amount is not limited to this, and a known technique can also be used. Further, the current corrected differential pressure can be obtained based on the detection values of the differential pressure sensor 17 and the air flow meter 16.

図１１は、総ＰＭ堆積量と、補正差圧との関係を示した図である。図１１は、総ＰＭ堆積量と補正差圧との関係を直線を用いて近似している。実線は、ＰＭが酸化されずにフィルタ３の隔壁内に堆積した場合の軌跡を示しており、一点鎖線は、ＰＭが酸化されずにフィルタ３の隔壁の表面上に堆積した場合の軌跡を示している。横軸をＸとし、縦軸をＹとした場合に、実線をＹ＝Ａ１・Ｘ＋Ｃ１で表し、一点鎖線をＹ＝Ｂ１・Ｘ＋Ｄ１で表している。ＰＭが酸化されずにフィルタ３の隔壁内に堆積した場合の軌跡（実線）、及び、ＰＭが酸化されずにフィルタ３の隔壁の表面上に堆積した場合の軌跡（一点鎖線）は、予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。ＰＭが酸化されずにフィルタ３に堆積した場合には、ＰＭはまずは隔壁内に堆積し、総ＰＭ堆積量がＧ１になると隔壁内には堆積せずに隔壁の表面上に堆積するようになる。図１１において、現時点における推定ＰＭ堆積量をＥ１とし、現時点の補正差圧をＦ１としている。すなわち、点（Ｅ１，Ｆ１）は、現時点の推定ＰＭ堆積量及び現時点の補正差圧を示した点である。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the total PM accumulation amount and the corrected differential pressure. FIG. 11 approximates the relationship between the total PM deposition amount and the corrected differential pressure using a straight line. The solid line shows the trajectory when PM is not oxidized but deposited in the partition wall of the filter 3, and the alternate long and short dash line shows the trajectory when PM is deposited on the partition wall surface of the filter 3 without being oxidized. ing. When the horizontal axis is X and the vertical axis is Y, the solid line is represented by Y = A1 · X + C1, and the alternate long and short dash line is represented by Y = B1 · X + D1. The locus (solid line) when PM is deposited in the partition wall of the filter 3 without being oxidized and the locus (dotted line) when PM is deposited on the surface of the partition wall of the filter 3 without being oxidized are previously tested. Or it can obtain | require by simulation etc. When PM is deposited on the filter 3 without being oxidized, the PM is first deposited in the partition wall, and when the total PM deposition amount reaches G1, it is not deposited in the partition wall but is deposited on the surface of the partition wall. . In FIG. 11, the current estimated PM accumulation amount is E1, and the current corrected differential pressure is F1. That is, the points (E1, F1) are points indicating the current estimated PM accumulation amount and the current corrected differential pressure.

ここで、フィルタ３の隔壁内に堆積していたＰＭのみが減少した場合には、推定ＰＭ堆積量と補正差圧との関係は、Ｙ＝Ａ１・Ｘ＋Ｃ１で示される直線と平行に推移すると考えられる。一方、フィルタ３の隔壁の表面上に堆積していたＰＭのみが減少した場合には、推定ＰＭ堆積量と補正差圧との関係は、Ｙ＝Ｂ１・Ｘ＋Ｄ１で示される直線と平行に推移すると考えられる。このため、点（Ｅ１，Ｆ１）がＹ＝Ｂ１・Ｘ＋Ｄ１で示される直線から外れている場合には、壁内ＰＭ堆積量が酸化により減少しているものと考えられる。この場合には、飽和吸着量も変化している。点（Ｅ１，Ｆ１）から隔壁の表面上のＰＭのみを除去したと仮定した場合には、点（Ｅ１，Ｆ１）を通り、Ｙ＝Ｂ１・Ｘ＋Ｄ１と平行な直線上を、総ＰＭ堆積量及び補正差圧が推移すると考えられる。このときの直線を図１１では二点鎖線で示されており、この二点鎖線はＹ＝Ｂ１・Ｘ＋（Ｆ１−Ｂ１・Ｅ１）の式で表すことができる。そして、Ｙ＝Ｂ１・Ｘ＋（Ｆ１−Ｂ１・Ｅ１）と、Ｙ＝Ａ１・Ｘ＋Ｃ１と、の交点は、隔壁の表面上のＰＭが全て無くなったと仮定した場合における総ＰＭ堆積量及び補正差圧を示している。すなわち、このときの総ＰＭ堆積量は、壁内ＰＭ堆積量のみを示している。   Here, when only the PM accumulated in the partition wall of the filter 3 decreases, the relationship between the estimated PM accumulation amount and the corrected differential pressure is considered to be parallel to the straight line represented by Y = A1 · X + C1. It is done. On the other hand, when only the PM deposited on the surface of the partition wall of the filter 3 decreases, the relationship between the estimated PM deposition amount and the corrected differential pressure changes in parallel with the straight line represented by Y = B1 · X + D1. Conceivable. For this reason, when the point (E1, F1) deviates from the straight line indicated by Y = B1 · X + D1, it is considered that the PM deposition amount in the wall is decreased by oxidation. In this case, the saturated adsorption amount also changes. When it is assumed that only PM on the surface of the partition wall is removed from the point (E1, F1), the total PM deposition amount and the line passing through the point (E1, F1) and parallel to Y = B1 · X + D1 The corrected differential pressure is considered to change. The straight line at this time is shown by a two-dot chain line in FIG. 11, and this two-dot chain line can be expressed by an equation of Y = B1 · X + (F1−B1 · E1). The intersection of Y = B1 · X + (F1−B1 · E1) and Y = A1 · X + C1 represents the total PM deposition amount and the corrected differential pressure when it is assumed that all the PM on the surface of the partition wall has disappeared. Show. That is, the total PM deposition amount at this time shows only the PM deposition amount in the wall.

以上をまとめると、現時点における推定ＰＭ堆積量がＥ１であり、現時点の補正差圧がＦ１である場合には、現時点における壁内ＰＭ堆積量は以下に示した式（１）により求めることができる。
壁内ＰＭ堆積量＝（Ｆ１−Ｂ１・Ｅ１−Ｃ１）／（Ａ１−Ｂ１）・・・式（１）
図１１において「Ａ１」，「Ｂ１」，「Ｃ１」は予め求めることができる値であり、ＥＣＵ１０に備わるメモリ内に保持されている。なお、Ａ１は本発明における第一傾きに相当し、Ｂ１は本発明における第二傾きに相当し、Ｃ１は本発明における基準補正差圧に相当し、Ｅ１は本発明における総ＰＭ堆積量に相当し、Ｆ１は本発明における補正差圧に相当する。 In summary, when the estimated PM deposition amount at the present time is E1 and the current corrected differential pressure is F1, the PM deposition amount in the wall at the current time can be obtained by the following equation (1). .
PM deposition amount in the wall = (F1-B1 · E1-C1) / (A1-B1) (1)
In FIG. 11, “A1”, “B1”, and “C1” are values that can be obtained in advance and are held in a memory provided in the ECU 10. A1 corresponds to the first inclination in the present invention, B1 corresponds to the second inclination in the present invention, C1 corresponds to the reference correction differential pressure in the present invention, and E1 corresponds to the total PM accumulation amount in the present invention. F1 corresponds to the corrected differential pressure in the present invention.

ここで、飽和吸着量は、壁内ＰＭ堆積量と相関関係がある。したがって、壁内ＰＭ堆積量を正確に求めることができれば、そのときの飽和吸着量をより正確に求めることができる。飽和吸着量が多くなると、図７及び図８で説明したように、触媒温度が低温から高温
に変化したときに流出アンモニア濃度が増加する虞がある。そこで本実施例では、壁内ＰＭ堆積量が多いときは、少ないときよりも還元剤供給量が少なくなるように、補正係数を用いて還元剤供給量を補正する。これにより、触媒温度が上昇したときにＮＯｘ触媒３１から脱離するアンモニア量を減少させる。なお、壁内ＰＭ堆積量がＧ１に達した後、すなわち、隔壁の表面上にＰＭが堆積し始めた後の飽和吸着量は、壁内ＰＭ堆積量がＧ１であるときの値を用いればよい。 Here, the saturated adsorption amount has a correlation with the amount of PM deposition in the wall. Therefore, if the amount of PM deposition in the wall can be obtained accurately, the saturated adsorption amount at that time can be obtained more accurately. When the saturated adsorption amount increases, as described with reference to FIGS. 7 and 8, when the catalyst temperature changes from a low temperature to a high temperature, the outflow ammonia concentration may increase. In this embodiment, therefore, the reducing agent supply amount is corrected using the correction coefficient so that the reducing agent supply amount becomes smaller when the in-wall PM accumulation amount is larger than when it is small. Thereby, the amount of ammonia desorbed from the NOx catalyst 31 when the catalyst temperature rises is reduced. The saturated adsorption amount after the in-wall PM deposition amount reaches G1, that is, after the PM starts to deposit on the surface of the partition wall, may be the value when the in-wall PM deposition amount is G1. .

ここで、壁内ＰＭ堆積量が多いときは該壁内ＰＭ堆積量が少ないときに比べてＮＯｘ触媒３１でのアンモニア吸着量が増加し易くなるのは、壁内ＰＭ堆積量が増加すると該ＮＯｘ触媒３１におけるアンモニアの飽和吸着量が増加し、それに伴って、該ＮＯｘ触媒３１から脱離するアンモニア量が減少するためだと考えられる。したがって、図２におけるアンモニア消費量及びアンモニア脱離量のうち、飽和吸着量の変化の影響を受けるのは、アンモニア脱離量に限られるため、壁内ＰＭ堆積量に応じてアンモニア脱離量を補正する。この補正後のアンモニア脱離量と、上記のアンモニア消費量との総量が還元剤供給量となる。壁内ＰＭ堆積量と、アンモニア脱離量を補正するための補正係数と、の関係は予め実験またはシミュレーション等により求めておく。なお、飽和吸着量はＮＯｘ触媒３１の温度の影響を受けるため、アンモニア脱離量を補正する補正係数は温度が低いほど小さくなるようにしてもよい。   Here, when the amount of PM deposition in the wall is large, the amount of ammonia adsorbed on the NOx catalyst 31 is likely to increase as compared to when the amount of PM deposition in the wall is small. This is presumably because the amount of ammonia adsorbed on the catalyst 31 increases and the amount of ammonia desorbed from the NOx catalyst 31 decreases accordingly. Therefore, of the ammonia consumption amount and the ammonia desorption amount in FIG. 2, only the ammonia desorption amount is affected by the change in the saturated adsorption amount. Therefore, the ammonia desorption amount is set according to the PM deposition amount in the wall. to correct. The total amount of the ammonia desorption amount after the correction and the ammonia consumption amount becomes the reducing agent supply amount. The relationship between the PM deposition amount in the wall and the correction coefficient for correcting the ammonia desorption amount is obtained in advance by experiments or simulations. Since the saturated adsorption amount is affected by the temperature of the NOx catalyst 31, the correction coefficient for correcting the ammonia desorption amount may be made smaller as the temperature is lower.

図１２は、壁内ＰＭ堆積量と、触媒温度と、アンモニア脱離量を補正するための補正係数との関係を示した図である。補正係数は０よりも大きく且つ１以下の値である。壁内ＰＭ堆積量が多いほど補正係数を小さくし、触媒温度が低いほど補正係数を小さくする。この関係は、予め実験またはシミュレーション等により求める。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship among the PM deposition amount in the wall, the catalyst temperature, and the correction coefficient for correcting the ammonia desorption amount. The correction coefficient is a value greater than 0 and 1 or less. The correction coefficient is decreased as the PM deposition amount in the wall increases, and the correction coefficient is decreased as the catalyst temperature decreases. This relationship is obtained in advance by experiments or simulations.

図１３は、本実施例に係る還元剤供給量を算出するフローを示したフローチャートである。本フローチャートはＥＣＵ１０により所定の供給間隔毎に実行される。   FIG. 13 is a flowchart illustrating a flow for calculating the reducing agent supply amount according to the present embodiment. This flowchart is executed by the ECU 10 at predetermined supply intervals.

ステップＳ１０１では、推定ＰＭ堆積量が読み込まれる。推定ＰＭ堆積量は、図１１におけるＥ１に相当する値であり、ＥＣＵ１０が別途計算している値である。すなわち、推定ＰＭ堆積量は、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値からフィルタ３で酸化されるＰＭ量の積算値を減算することでＥＣＵ１０が計算している値である。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０が推定ＰＭ堆積量を算出することで、本発明における総堆積量推定部として機能する。   In step S101, the estimated PM accumulation amount is read. The estimated PM accumulation amount is a value corresponding to E1 in FIG. 11, and is a value calculated separately by the ECU 10. That is, the estimated PM accumulation amount is a value calculated by the ECU 10 by subtracting the integrated value of the PM amount oxidized by the filter 3 from the integrated value of the PM amount flowing into the filter 3. In this embodiment, the ECU 10 calculates the estimated PM accumulation amount, thereby functioning as a total accumulation amount estimation unit in the present invention.

ステップＳ１０２では、補正差圧が取得される。補正差圧は、図１１におけるＦ１に相当する値であり、差圧センサ１７により検出される差圧を、エアフローメータ１６により検出される吸入空気量に基づいて算出される排気の流量で除算して得ることができる。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がステップＳ１０２を処理することで、本発明における補正差圧取得部として機能する。   In step S102, a corrected differential pressure is acquired. The corrected differential pressure is a value corresponding to F1 in FIG. 11, and the differential pressure detected by the differential pressure sensor 17 is divided by the flow rate of exhaust gas calculated based on the intake air amount detected by the air flow meter 16. Can be obtained. In this embodiment, the ECU 10 processes step S102 to function as a corrected differential pressure acquisition unit in the present invention.

ステップＳ１０３では、上記の式（１）に基づいて壁内ＰＭ堆積量が算出される。なお、式（１）中の「Ａ１」，「Ｂ１」，「Ｃ１」は予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がステップＳ１０３を処理することで、本発明における壁内堆積量推定部として機能する。   In step S103, the PM deposition amount in the wall is calculated based on the above equation (1). Note that “A1”, “B1”, and “C1” in Equation (1) can be obtained in advance by experiments or simulations. In this embodiment, the ECU 10 processes step S103, thereby functioning as an intra-wall accumulation amount estimation unit in the present invention.

ステップＳ１０４では、壁内ＰＭ堆積量に基づいてアンモニア脱離量の補正係数が算出される。このときにはＮＯｘ触媒３１の温度も考慮してもよい。補正係数は、図１２の関係に従って求めることができる。   In step S104, a correction coefficient for the ammonia desorption amount is calculated based on the PM deposition amount in the wall. At this time, the temperature of the NOx catalyst 31 may be taken into consideration. The correction coefficient can be obtained according to the relationship of FIG.

ステップＳ１０５では、供給間隔中のアンモニア消費量が算出される。本ステップＳ１
０５では、流入ＮＯｘ量、触媒温度、目標吸着量に基づいてアンモニア消費量が算出される。ＥＣＵ１０は、本フローチャートとは別に、供給間隔中に、上流側ＮＯｘセンサ１１の検出値及びエアフローメータ１６の検出値に基づいて、単位時間当たりにＮＯｘ触媒３１に流入するＮＯｘ量を算出値し、このＮＯｘ量を積算することにより、流入ＮＯｘ量を算出している。触媒温度は、例えば現時点の触媒温度である。目標吸着量は、現時点での内燃機関１の運転状態に応じて決定される。これらの関係は予めマップ化しておいてＥＣＵ１０に記憶させておいてもよい。 In step S105, the ammonia consumption during the supply interval is calculated. This step S1
In 05, the ammonia consumption amount is calculated based on the inflow NOx amount, the catalyst temperature, and the target adsorption amount. The ECU 10 calculates the amount of NOx flowing into the NOx catalyst 31 per unit time based on the detected value of the upstream NOx sensor 11 and the detected value of the air flow meter 16 during the supply interval, separately from this flowchart. The inflow NOx amount is calculated by integrating the NOx amount. The catalyst temperature is, for example, the current catalyst temperature. The target adsorption amount is determined according to the current operating state of the internal combustion engine 1. These relationships may be mapped in advance and stored in the ECU 10.

ステップＳ１０６では、供給間隔中のアンモニア脱離量が算出される。本ステップＳ１０６では、ＮＯｘ触媒３１の温度及び目標吸着量に基づいてアンモニア脱離量が算出される。これらの関係は予めマップ化しておいてＥＣＵ１０に記憶させておいてもよい。   In step S106, the ammonia desorption amount during the supply interval is calculated. In step S106, the ammonia desorption amount is calculated based on the temperature of the NOx catalyst 31 and the target adsorption amount. These relationships may be mapped in advance and stored in the ECU 10.

ステップＳ１０７では、アンモニア脱離量が補正される。ステップＳ１０６で算出されるアンモニア脱離量に、ステップＳ１０４で求めた補正係数を乗算することでアンモニア脱離量を補正する。ここで図１４は、還元剤供給量を補正するためのブロック図である。この図１４は、ＥＣＵ１０での処理で実現される機能をイメージ化したものである。図２に示したブロック図に対して、アンモニア脱離量を補正する処理が追加されている。   In step S107, the ammonia desorption amount is corrected. The ammonia desorption amount is corrected by multiplying the ammonia desorption amount calculated in step S106 by the correction coefficient obtained in step S104. FIG. 14 is a block diagram for correcting the reducing agent supply amount. FIG. 14 is an image of functions realized by processing in the ECU 10. A process for correcting the ammonia desorption amount is added to the block diagram shown in FIG.

ステップＳ１０８では、還元剤供給量が算出される。すなわち、ステップＳ１０５で算出されるアンモニア消費量と、ステップＳ１０７で算出される補正後のアンモニア脱離量と、を合算して還元剤供給量が算出される。なお、本実施例においてはＥＣＵ１０がステップＳ１０４からステップＳ１０８を処理することで、本発明における還元剤供給量補正部として機能する。このように還元剤供給量が算出された後、この還元剤供給量にしたがって添加弁４から還元剤を供給する。   In step S108, the reducing agent supply amount is calculated. That is, the reducing agent supply amount is calculated by adding the ammonia consumption amount calculated in step S105 and the corrected ammonia desorption amount calculated in step S107. In this embodiment, the ECU 10 processes step S104 to step S108, thereby functioning as a reducing agent supply amount correction unit in the present invention. After the reducing agent supply amount is calculated in this way, the reducing agent is supplied from the addition valve 4 according to the reducing agent supply amount.

図１５は、壁内ＰＭ堆積量に対する、補正係数、総アンモニア吸着量、ＮＯｘ触媒３１におけるＮＯｘ浄化率、触媒温度が上昇した場合の流出アンモニア濃度を示した図である。実線は本実施例に係る還元剤供給量の補正を行う場合を示し、破線は本実施例に係る還元剤供給量の補正を行わない場合を示している。図１５における流出アンモニア濃度は、図８に示したように、仮に触媒温度が上昇した場合の流出アンモニア濃度を示している。   FIG. 15 is a diagram showing the correction coefficient, the total ammonia adsorption amount, the NOx purification rate in the NOx catalyst 31, and the outflow ammonia concentration when the catalyst temperature rises with respect to the PM accumulation amount in the wall. A solid line indicates a case where the correction of the reducing agent supply amount according to the present embodiment is performed, and a broken line indicates a case where the correction of the reducing agent supply amount according to the present embodiment is not performed. The effluent ammonia concentration in FIG. 15 shows the effluent ammonia concentration when the catalyst temperature rises as shown in FIG.

本実施例に係る還元剤供給量の補正を行う場合には、還元剤の供給に関する他の条件が同じときに、壁内ＰＭ堆積量が多くなるほど、還元剤供給量を減少させるように補正係数が小さくされる。一方、本実施例に係る還元剤供給量の補正を行わない場合には、総アンモニア吸着量が過剰に多くなってしまい、ＮＯｘ浄化率も過剰に高くなってしまう。そして、補正を行わない場合には、ＮＯｘ触媒３１の温度が上昇したときの流出アンモニア濃度が壁内ＰＭ堆積量に応じて高くなってしまう。これに対して、本実施例に係る還元剤供給量の補正を行う場合には、総アンモニア吸着量が過剰に多くなることを抑制できるため、ＮＯｘ浄化率も目標値に合わせることができる。さらには、壁内ＰＭ堆積量が増加したとしても、流出アンモニア濃度の増加を抑制することができる。   When correcting the reducing agent supply amount according to the present embodiment, when other conditions related to the supply of the reducing agent are the same, the correction coefficient is set so as to decrease the reducing agent supply amount as the PM deposition amount in the wall increases. Is reduced. On the other hand, when the correction of the reducing agent supply amount according to the present embodiment is not performed, the total ammonia adsorption amount is excessively increased and the NOx purification rate is excessively increased. And when correction | amendment is not performed, the outflow ammonia density | concentration when the temperature of the NOx catalyst 31 rises will become high according to the amount of PM deposition in a wall. On the other hand, when correcting the reducing agent supply amount according to the present embodiment, it is possible to suppress an excessive increase in the total ammonia adsorption amount, so that the NOx purification rate can be adjusted to the target value. Furthermore, even if the amount of PM deposition in the wall increases, an increase in the outflow ammonia concentration can be suppressed.

以上説明したように本実施例によれば、壁内ＰＭ堆積量を求めることができるため、壁内ＰＭ堆積量に応じて還元剤供給量を補正することができる。これにより、ＮＯｘ触媒３１からのアンモニアの流出を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the amount of PM deposition in the wall can be obtained, the amount of reducing agent supplied can be corrected according to the amount of PM deposition in the wall. Thereby, the outflow of ammonia from the NOx catalyst 31 can be suppressed.

１ 内燃機関
２ 排気通路
３ フィルタ
４ 添加弁
６ 吸気通路
７ スロットル
１０ ＥＣＵ
１１ 上流側ＮＯｘセンサ
１２ 下流側ＮＯｘセンサ
１３ 温度センサ
１４ クランクポジションセンサ
１５ アクセル開度センサ
１６ エアフローメータ
１７ 差圧センサ
３１ 選択還元型ＮＯｘ触媒 1 Internal combustion engine 2 Exhaust passage 3 Filter 4 Addition valve 6 Intake passage 7 Throttle 10 ECU
11 upstream NOx sensor 12 downstream NOx sensor 13 temperature sensor 14 crank position sensor 15 accelerator opening sensor 16 air flow meter 17 differential pressure sensor 31 selective reduction type NOx catalyst

Claims (1)

内燃機関の排気通路に設けられ該排気通路内にアンモニアの前駆体またはアンモニアを還元剤として供給する還元剤供給装置と、
前記還元剤供給装置よりも下流の排気通路に設けられ、還元剤によりＮＯｘを選択還元する選択還元型ＮＯｘ触媒を担持し、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の排気の圧力と前記フィルタよりも下流側の排気の圧力との差である差圧を排気の流量で除算した値である補正差圧を取得する補正差圧取得部と、
前記フィルタに流入する粒子状物質の量及び前記フィルタにおいて酸化により減少する粒子状物質の量を積算することにより、前記フィルタに堆積している粒子状物質の総量である総ＰＭ堆積量を推定する総堆積量推定部と、
粒子状物質が酸化されずに前記フィルタの隔壁内に粒子状物質が堆積している途中における総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比を第一傾きとし、粒子状物質が酸化されずに前記フィルタの隔壁の表面上に粒子状物質が堆積しているときにおける総ＰＭ堆積量の変化量に対する補正差圧の変化量の比を第二傾きとし、総ＰＭ堆積量が０のときの補正差圧を基準補正差圧として、前記総堆積量推定部により推定される総ＰＭ堆積量と前記補正差圧取得部により取得される補正差圧とに基づいて、以下の式：
壁内ＰＭ堆積量＝（補正差圧−第二傾き・総ＰＭ堆積量−基準補正差圧）／（第一傾き−第二傾き）
により前記フィルタの隔壁内に堆積している粒子状物質の量である壁内ＰＭ堆積量を推定する壁内堆積量推定部と、
前記壁内堆積量推定部により推定される壁内ＰＭ堆積量が多いときは少ないときよりも還元剤供給量が少なくなるように前記還元剤供給装置からの還元剤供給量を補正する還元剤供給量補正部と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。 A reducing agent supply device that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and supplies an ammonia precursor or ammonia as a reducing agent into the exhaust passage;
A filter that is provided in an exhaust passage downstream of the reducing agent supply device, carries a selective reduction type NOx catalyst that selectively reduces NOx by the reducing agent, and collects particulate matter in the exhaust;
A corrected differential pressure acquisition unit that acquires a corrected differential pressure that is a value obtained by dividing a differential pressure, which is a difference between an exhaust pressure upstream of the filter and an exhaust pressure downstream of the filter, by an exhaust flow rate; ,
By integrating the amount of particulate matter that flows into the filter and the amount of particulate matter that decreases due to oxidation in the filter, a total PM deposition amount that is the total amount of particulate matter that has accumulated on the filter is estimated. A total deposit estimation unit;
The ratio of the change amount of the corrected differential pressure to the change amount of the total PM deposition amount in the middle of the particulate matter being deposited in the partition wall of the filter without being oxidized is the first slope, and the particulate matter The ratio of the change amount of the correction differential pressure to the change amount of the total PM deposition amount when the particulate matter is deposited on the surface of the partition wall of the filter without being oxidized is the second slope, and the total PM deposition amount is 0. Based on the total PM accumulation amount estimated by the total accumulation amount estimation unit and the correction differential pressure acquired by the correction differential pressure acquisition unit, using the corrected differential pressure at the time as a reference correction differential pressure:
PM deposition amount in wall = (corrected differential pressure−second slope / total PM deposited amount−reference corrected differential pressure) / (first slope−second slope)
A deposit amount estimation unit in the wall that estimates the PM deposit amount in the wall, which is the amount of particulate matter deposited in the partition walls of the filter,
Reducing agent supply for correcting the reducing agent supply amount from the reducing agent supply device so that the reducing agent supply amount becomes smaller when the amount of PM accumulation in the wall estimated by the intra-wall accumulation amount estimating unit is large than when it is small. An amount correction unit;
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine.

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