JP4244652B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス中の排気微粒子を捕集する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等に搭載される内燃機関では、排気エミッションの向上が要求されており、特に軽油を燃料とする圧縮着火式のディーゼルエンジンでは、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯx に加え、排気ガス中に含まれる煤やＳＯＦ等の排気微粒子を除去することが必要になる。このため、排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、適宜、ＤＰＦという）を配置し、ここで、排気ガス中の排気微粒子を捕集している。排気微粒子が堆積したＤＰＦは、捕集されて堆積した排気微粒子を定期的に燃焼除去することで再生されて、パティキュレートの捕集能力を回復する。フィルタ基体に触媒を担持させた触媒付ＤＰＦでは再生温度が低下してより安定した燃焼が可能になる。ＤＰＦの再生は、リタードや、ポスト噴射等による未燃ＨＣの供給により、ＤＰＦを例えば６００°Ｃ以上に昇温することによって行われる。
【０００３】
リタードは、燃焼熱のうち、エンジンの出力トルクにならない廃熱を増大するものであり、ポスト噴射は、燃焼室内の燃焼に寄与しない燃料噴射であるから、さほどＰＭが堆積していない段階で再生を頻繁に行うと、再生頻度が増えて燃料消費が増え燃費が悪化する。一方、再生を行うのが多量のＰＭが堆積してからでは、急速に燃焼してＤＰＦの温度が高くなり（例えば１０００°Ｃ）、ＤＰＦの基材の破損や触媒の劣化のおそれが増大する。このため、ＤＰＦの再生のタイミングは適切に設定する必要があるが、ＰＭの堆積がエンジンの運転履歴で異なるから、ＰＭの堆積量を演算して、演算されたＰＭの堆積量に基づいて行うのが望ましい。
【０００４】
ＰＭの堆積量は、例えば、堆積により圧力損失が増大することを利用して、ＤＰＦの前後差圧を検出し、検出値が所定の上限値を越えると再生時期と判断するようにしたものがある（特許文献１等参照）。ＤＰＦの前後差圧を知るための圧力センサは、今日、半導体式圧力センサが一般的である。半導体式圧力センサは被検出圧力の受圧面となる半導体薄膜が被検出圧力に応じて撓み変形し、圧電効果により変形に応じた電気出力を生成するもので、小型化が可能である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３４１３１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＤＰＦの前後差圧は、ＰＭ堆積量が同じでも、ＤＰＦを通過する排気流量により変化する。自動車が比較的低速で走行する市街を走行中には排気流量が少なく、前後差圧も小さくなる。一方、高速道路で高速走行中には排気流量が多く、前後差圧も大きくなる。
【０００７】
また、気温は季節を通じて大きく変動するものであり、また、自動車は寒冷な地域から酷熱の地域での使用を考慮しなければならないから、ＤＰＦの前後差圧を得るための圧力センサの温度も大きく変動する。
【０００８】
このため、圧力センサは十分に広い検出レンジをもち、また、温度特性に優れているものであることが要求される。ところが、実際には、必ずしも十分に要求を満たすものとはなっていない。
【０００９】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ＤＰＦの前後差圧を高精度に知ることができ、適正な時期にＤＰＦの再生を行うことのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、内燃機関の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタを設置し、該ディーゼルパティキュレートフィルタで排気ガス中の排気微粒子を捕集する排気浄化装置であって、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の検出用として圧力センサを有し、前記ディーゼルパティキュレートフィルタに排気微粒子が堆積するほど増大する前記前後差圧に基づいて、前記ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積した排気微粒子を燃焼除去するようにした内燃機関の排気浄化装置において、
前記圧力センサの温度を推定する温度推定手段と、
機関停止時に前記圧力センサの出力値とともに前記温度推定手段による温度推定値とを取り込む補正情報取得処理を実行し、取り込まれた前記圧力センサの出力値と、圧力ゼロ時での温度変化によらず一定値とすべき所定の前記圧力センサの出力値との差分を前記圧力センサのオフセット誤差として、該オフセット誤差を相殺するオフセット補正値を求め、該オフセット補正値と圧力センサ温度との対応関係を記憶手段に記憶せしめる補正値設定手段と、
機関作動時で前記ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の測定時には、前記圧力センサの出力値とともに前記温度推定手段による温度推定値とを取り込み、該温度推定値に対応する前記記憶手段のオフセット補正値を選択し、該オフセット補正値に基づいて前記圧力センサの出力値を加減補正する補正手段とを具備する構成とする。
【００１１】
例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧を差圧センサで測定する場合、機関非作動時には圧力センサからの出力値の真値は０（排気の流れがないため、ディーゼルパティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量によらず０）であるから、出力値からオフセット誤差が知られる。したがって、このオフセット誤差に基づいて設定したオフセット補正値をそのときの温度と対応させて記憶しておくことで、個々の圧力センサの温度特性に応じたオフセット補正値を取得していくことができる。個々の圧力センサの温度特性に応じて圧力センサの出力値が補正されることで、圧力センサの設置雰囲気の温度が大きく変動しても、ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の測定誤差を抑制することができる。
【００１２】
これにより、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を適正な時期に行うことができる。
【００１３】
なお、記憶手段に記憶するものがオフセット誤差としての圧力センサからの出力値であっても、オフセット補正値と等価であるのは勿論である。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記補正値設定手段を、温度推定値を複数の温度区分のうちのいずれかに分類するように設定し、前記記憶手段は、各温度区分と前記オフセット補正値とが１対１に対応するように前記オフセット補正値を記憶する構成とした内燃機関の排気浄化装置。
構成とする。
【００１５】
温度区分の数を、ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の必要な精度を確保するのに必要な下限数を考慮して設定することで、前記精度を確保しつつ、記憶手段の負担を軽減することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項２の発明の構成において、前記補正値設定手段を、前記補正情報取得処理にて同じ温度区分についての前記オフセット補正値が求められたとき、最新のオフセット補正値により更新するように設定する。
【００１７】
オフセット補正値を最新の補正情報取得処理により更新することにより、圧力センサ出力の経時変化をも吸収することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記補正値設定手段は、前記補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められたとき、該オフセット補正値が求められた温度区分を第１の温度区分として、既に前記補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められた温度区分であって前記第１の温度区分と最も近い第２の温度区分があり、かつ、前記第１の温度区分と前記第２の温度区分との間に１以上の別の温度区分があるときには、前記第１の温度区分のオフセット補正値と、前記第２の温度区分のオフセット補正値とを内挿して、第１および第２の温度区分で挟まれた温度区分のオフセット値を算出するように設定する。
【００１９】
これによりすべての温度区分について補正情報取得処理を実行することなく、個々の圧力センサの温度特性に応じた補正値を取得していくことができる。したがって、速やかに、個々の圧力センサの全温度区分のオフセット補正値を得ることができる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項１ないし４の発明の構成において、前記記憶手段には、さらに圧力センサのゲインのばらつきに基因したゲイン誤差を相殺するゲイン補正値と圧力センサ温度との対応関係を記憶せしめ、
前記補正手段は、前記温度推定手段による温度推定値に対応する前記記憶手段のゲイン補正値を選択し、該ゲイン補正値に基づいて前記圧力センサの出力値を加減補正するように設定した内燃機関の排気浄化装置。
【００２１】
オフセット誤差に加えて圧力センサの温度でばらつくゲインに基因したゲイン誤差が抑制されるので、さらにディーゼルパティキュレートフィルタの測定誤差を抑制することができる。
【００２５】
請求項１ないし５の発明は、請求項６記載の発明のように、前記圧力センサが設置雰囲気の温度の影響を受けやすい半導体式圧力センサである装置に適用することで、特にすぐれた効果を奏する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に本発明の排気浄化装置を付設したディーゼルエンジンシステムの全体構成を示す。エンジン１の排気通路２２には、排気後処理装置としての酸化触媒付きのディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、酸化触媒付ＤＰＦと称する）３１が設置されている。酸化触媒付ＤＰＦ３１は、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、ガス流路となる多数のセルを入口側または出口側が互い違いとなるように目封じしてなり、セル壁表面には、Ｐｔ等の酸化触媒が塗布されている。エンジン１から排出された排気ガスは、酸化触媒付ＤＰＦ３１の多孔性の隔壁を通過しながら下流へ流れ、その間にパティキュレート（以下、適宜、ＰＭと称する）が捕集されて次第に堆積する。酸化触媒付ＤＰＦ３１はエンジンルームＲの外側、例えばエンジンルームＲの直下に配置される。
【００２７】
酸化触媒付ＤＰＦ３１にて捕集されて堆積したパティキュレートの量（以下、適宜、ＰＭ堆積量と称する）を知るために、酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧を検出する差圧センサ４３が設けられている。差圧センサ４３は、酸化触媒付ＤＰＦ３１よりも上流側で排気通路２２と連通する圧力導入管２４１と、酸化触媒付ＤＰＦ３１よりも下流側で排気通路２２と連通する圧力導入管２４２との間に介設され、酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧に応じた信号をＥＣＵ５１に出力する。差圧センサ４３には半導体式の圧力センサが用いられる。
【００２８】
また、吸気通路２１には、エアフローメータ（吸気量センサ）４１が設置してあり、吸気量を検出して、その出力信号をＥＣＵ５１に入力している。エアフローメータ４１は一般的なもので、吸気量が質量流量として与えられる。
【００２９】
また、吸気通路２１には吸気温度センサ４２が設けてあり、吸気温を検出して、その出力信号がＥＣＵ５１に入力している。
【００３０】
ＥＣＵ５１には、さらに、一般的なエンジンと同様に、アクセル開度センサ４４の出力、および、回転数センサ４５の出力がそれぞれ入力しており、アクセル開度やエンジン１の回転数（以下、適宜、エンジン回転数と称する）が知られるようになっている。ＥＣＵ５１は、運転状態に応じた最適な燃料噴射量、噴射時期、噴射圧等を算出して、エンジン１の制御を行う。
【００３１】
ＥＣＵ５１は演算部５１１やメモリ部５１２を有し、マイクロコンピュータや図示しない周辺回路からなる。メモリ部５１２は演算部５１１の作業領域としてのＲＡＭ、および制御プログラム等を記憶するＲＯＭからなる。図２にＥＣＵ５１で実行される制御ルーチンを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ５１においてタイマ割り込みにより所定の周期で実行されるもので、まず、ステップ１０１ではイグニッションオンでかつエンジン回転数ＮＥが０であるか否かを判定する。肯定判断されると、すなわち機関停止状態であればステップＳ１０２に進む。イグニッションオンであることを要件としているのは、ＥＣＵ５１の電源がオンしていることを確認するためである。
【００３２】
ステップＳ１０２，Ｓ１０３は補正値設定手段としての処理である。ステップＳ１０２は補正情報取得処理を実行する。すなわち、差圧センサ４３の出力を取り込むとともに、差圧センサ温度４３の温度推定値を算出する。差圧センサ温度推定値の算出は吸気温度センサ４２の出力を取り込み、その検出値を差圧センサ温度推定値とする。
【００３３】
続くステップＳ１０３では、オフセット補正値を更新する。オフセット補正値は、差圧センサ出力に加減することによりオフセット誤差を解消するもので、メモリ部５１２には、温度区分とオフセット補正値との対応関係を示すオフセット補正マップが記憶してある。本例では、オフセット補正マップは７つのオフセット補正値を有し、オフセット補正値が７つの温度区分と１対１に対応している。温度区分は、本発明の排気浄化装置が適用される自動車の使用環境を考慮して、想定される温度変動を７つの温度区分でカバーするように、例えば各温度区分が同じ温度幅に設定される。図３は、オフセット補正マップのオフセット補正値が更新されていく過程を５段階に表したものである。マップ中、温度Ｔ1 〜Ｔ7 は前記温度区分を代表する温度であり、例えば中心温度とする。なお、以下の説明において各温度区分も、Ｔ1 〜Ｔ7 を使って温度区分Ｔ1 のように表すものとする。オフセット補正値は図例のものでは初期状態はいずれも同一の値ａとなっている。このａは例えば０とする。
【００３４】
オフセット補正値の更新は、ステップＳ１０２で得られた差圧センサ温度推定値が属する温度区分Ｔ1 〜Ｔ7 を判断し、当該温度区分Ｔ1 〜Ｔ7 のオフセット補正値を上書きすることでなされる。更新後のオフセット補正値は、ステップＳ１０２で取り込まれた差圧センサ出力に基づいて求められる。エンジン回転数ＮＥが０であれば、圧力センサからの出力値の真値は０（排気の流れがないため、ディーゼルパティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量によらず０）であり、差圧センサ４３の出力値がオフセット誤差を示しているから、例えば、該差圧センサ出力をオフセット補正値とすることができる。オフセット誤差取り込み時に所定の係数を乗じてなましてもよい。オフセット補正値の更新は、機関停止状態のときに何度も実行される。具体的には本ステップＳ１０３および後述するステップＳ１１４で実行される。そして、図例のごとくオフセット補正値が推移していく。推移の詳細については後述する。
【００３５】
ステップＳ１０３の実行後、ステップＳ１０４に進む。なお、イグニッションオンでかつエンジン回転数ＮＥが０であるか否かを判定するステップＳ１０１が否定判断されると、ステップＳ１０２，Ｓ１０３をスキップしてステップＳ１０４に進む。
【００３６】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２と同様に差圧センサ出力を取り込むとともに、差圧センサ温度を推定する。
【００３７】
ステップＳ１０５では、差圧センサ温度推定値に基づいて、差圧センサ４３のゲインのばらつきに基因したゲイン誤差の平均特性を算出する。ゲインは差圧変化に対する出力信号の傾きであり、ゲイン誤差の特性は差圧センサ４３の被検出圧力の大きさに比例するものとなる。ゲイン誤差の平均特性は、差圧センサ４３と同型式の圧力センサのゲイン誤差の特性を平均したものである。ゲイン誤差の平均特性は、例えば差圧センサ出力値に乗じる係数により表される。該係数を差圧センサ出力値に乗じたものが、その差圧センサ出力値のときに加減すべき補正値となるものである。メモリ部５１２にはゲイン平均特性マップが記憶されており、ゲイン誤差平均特性マップは、例えばオフセット補正マップと同様に設定された温度区分ごとにゲイン誤差が記憶されたものである。ゲイン平均特性マップは、センサの使用に伴うゲイン誤差の経時的な変化が少ないとい特性を利用し、オフセット補正マップと異なり内容の更新はなされない。ステップＳ１０４で算出された差圧センサ温度推定値が属する温度区分に対応するゲイン誤差平均特性を選択する。ゲイン誤差平均特性マップは、同型の差圧センサに共通のものである。
【００３８】
続くステップＳ１０６では、ゲイン誤差を補正するためのゲイン補正値を算出する。ゲイン補正値は差圧センサ出力に加減してゲイン誤差を相殺するためのもので、差圧センサ出力値、およびステップＳ１０５で算出されたゲイン誤差平均特性を規定する係数に比例した値が与えられる。
【００３９】
続くステップＳ１０７ではオフセット補正値を算出する。オフセット補正値の算出値は、ステップＳ１０４で推定された差圧センサ温度推定値に対応するオフセット補正値をオフセット補正値マップから読み出すことで得る。あるいは、算出された差圧センサ温度推定値が属する温度区分に対応するオフセット補正値と、当該温度区分と相隣れる温度区分に対応するオフセット補正値とから、差圧センサ温度推定値に対応するオフセット補正値を算出するのもよい。
【００４０】
ステップＳ１０８では、式（１）にしたがって差圧を算出する
差圧＝差圧センサ出力−オフセット補正値−ゲイン補正値・・・（１）
【００４１】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８で得た差圧にしたがってＰＭ量を算出する。ＰＭ量の算出は、例えば、差圧とともに吸気の質量流量を換算することで排気体積流量を求めておき、各差圧および排気体積流量に対して１つのＰＭ量が対応する二次元マップにより演算する。図４はかかる二次元マップの一例で、各排気体積流量では差圧が大きいほどＰＭ量は多くなり、同じ差圧であっても、排気体積流量が少ないほどＰＭ量は多くなる。ＰＭ量の演算方法は差圧を利用した演算方法であれば公知の方法が用いられ得る。
【００４２】
ステップＳ１１０では、算出したＰＭ量が予め設定した所定値よりも大きいか否かを判定し、肯定判断されると、ステップＳ１１１で酸化触媒付ＤＰＦ３１を再生する。酸化触媒付ＤＰＦ３１の再生はリタードやポスト噴射により行う。ステップＳ１１１実行後はステップＳ１１２に進む。算出したＰＭ量が前記所定値に達しておらずステップＳ１１０が否定判断されると、ステップＳ１１１をスキップしてステップＳ１１２に進む。
【００４３】
ステップＳ１１２では、イグニッションオンか否かを判定し、肯定判断されると、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１２が否定判断されると、ステップＳ１０４に戻り、ステップＳ１０４以降の処理が繰り返される。
【００４４】
ステップＳ１１３，Ｓ１１４は、補正値設定手段としての処理であり、ステップＳ１１３では、ステップＳ１０２と同様に差圧センサ４３の出力を取り込むとともに、差圧センサ温度の推定値を算出し、続くステップＳ１１４でステップＳ１０３と同様にオフセット補正値を演算する。
【００４５】
イグニッションオフ後にも、差圧が０になるから、この時の差圧センサ出力はオフセット誤差のデータとなり得る。したがって、オフセット補正値の更新頻度を高めることができる。
【００４６】
さて、オフセット補正値の更新によるオフセット補正マップの推移について説明する。図例の最初の更新では温度区分Ｔ2 でオフセット補正値が「ａ」から「Ｂに入れ替わっている。温度区分Ｔ1 ，Ｔ3 〜Ｔ7 では「ａ」から「ｂ」に入れ替わっている。ここで、「ｂ」と「Ｂ」とは同じ値で、オフセット補正値が大文字で表された温度区分が、更新されるオフセット補正値の算出の基礎となった差圧センサ出力がステップＳ１０２（ステップ１１３）で取り込まれたときに、ともに取り込まれた差圧センサ温度推定値が属する温度区分であることを示している。
【００４７】
次に２回目以降のオフセット補正値の更新について説明する。例えば、ステップＳ１０２（Ｓ１１３）で算出された差圧センサ温度推定値が温度区分Ｔ4 に属する温度であり、図例のように温度区分Ｔ4 のオフセット補正値がＣに更新されたとする。また、前記のごとく、温度区分Ｔ2 も、オフセット補正値の算出の基礎となった差圧センサ出力がステップＳ１０２（ステップ１１３）で取り込まれたときに、ともに取り込まれた差圧センサ温度推定値が属する温度区分である。そして、第１の温度区分Ｔ4 と第２の温度区分Ｔ2 との間には、これらに挟まれた温度区分Ｔ3 がある。この場合には、かかる温度区分Ｔ3 をｄに更新する。ｄは、温度区分Ｔ2 のオフセット補正値Ｂと温度区分Ｔ4 のオフセット補正値Ｃとの内挿補間により与えられる。差圧センサ４３のオフセット誤差の温度特性は、連続した滑らかなプロファイル（図５参照）を示すため、内挿補間により厳密とはいえないまでも、比較的適切な補正値を与えることができる。温度区分Ｔ3 に属する差圧センサ温度推定値が得られるまで待たないので、速やかに、オフセット補正値を各区分について更新することができる。
【００４８】
３回目のオフセット補正値の更新では、温度区分Ｔ7 でオフセット補正値がＤに更新される。そして、今回も２回目のオフセット補正値の更新と同様に、今回の補正情報取得処理（ステップＳ１０２，Ｓ１１３）に係る第１の温度区分Ｔ7 と、過去の補正情報取得処理（ステップＳ１０２，Ｓ１１３）に係る第２の温度区分Ｔ4 とで挟まれた温度区分Ｔ5 、Ｔ6 をｅ，ｆに更新する。ｅ，ｆは、温度区分Ｔ4 のオフセット補正値Ｃと温度区分Ｔ7 のオフセット補正値Ｄとで内挿補間により与えられたものである。この場合、オフセット補正値ｅがオフセット補正値Ｃに近い値をとり、オフセット補正値ｆがオフセット補正値Ｄに近い値をとるのは勿論である。
【００４９】
このようにして、オフセット補正値が更新されていく。なお、初回の更新により、初回の補正情報取得処理（ステップＳ１０２）に係るオフセット補正値で代替して更新されたオフセット補正値ｂや、内挿により更新されたオフセット補正値ｄ，ｅ，ｆが格納された温度区分Ｔ1 ，Ｔ3 ，Ｔ5 、Ｔ6 は、その後の補正情報取得処理（ステップＳ１０２，Ｓ１１３）により、これらの温度区分Ｔ1 ，Ｔ3 ，Ｔ5 、Ｔ6 に属する差圧センサ温度推定値が算出された場合には、旧いオフセット補正値に代えて新しいオフセット補正値に更新される。このように、ステップＳ１０２，Ｓ１１３を繰り返すことによって、全ての温度区分Ｔ1 〜Ｔ7 のそれぞれに属する差圧センサ温度推定値が算出されて、そのときともに取り込まれた差圧センサ出力値に基づいてオフセット補正値が更新されていくことになる。そして図３の最後のマップのようになる。
【００５０】
また、全ての温度区分Ｔ1 〜Ｔ7 のそれぞれに属する差圧センサ温度推定値が算出されて、そのときともに取り込まれた差圧センサ出力値に基づいてオフセット補正値が更新された後でも、さらに、補正情報取得処理（ステップＳ１０２，Ｓ１１３）により、旧いオフセット補正値に代えて新しいオフセット補正値に更新される。この際に更新されるのは、オフセット補正値の算出の基礎となった差圧センサ出力がステップＳ１０２（ステップ１１３）で取り込まれたときに、ともに取り込まれた差圧センサ温度推定値が属する温度区分のみとするようにする。これにより、差圧センサ４３の温度特性が経時変化しても、これを吸収することができる。
【００５１】
図５は半導体式圧力センサの圧力センサ出力の温度特性を示すものである。測定圧力が０のときのもので、圧力センサ出力はそのセンサのオフセット誤差と等しい。図より知られるように、オフセット誤差は温度に対して一定ではなく、その上、センサの個体差が大きく、オフセット誤差が示すプロファイルも一定ではない。本発明では、差圧センサ温度推定値とともにそのときのオフセット誤差を求め、該オフセット誤差に基づいて設定したオフセット補正値を温度と対応させて記憶しておくことで、個々の差圧センサ４３の温度特性に応じたオフセット補正値を取得していくことができる。かかる、個々の差圧センサ４３の温度特性に応じて検出値が補正されることで、差圧センサ４３の設置雰囲気の温度が大きく変動しても、検出誤差を抑制することができる。
【００５２】
しかも、オフセット補正マップは、各温度区分とオフセット補正値とが１対１に対応しているので、温度区分の数を、酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧の必要な精度を確保するのに必要な下限数を考慮して設定することで、前記精度を確保しつつ、メモリ部５１２の負担を軽減することができる。
【００５３】
また、補正情報取得処理により同じ温度区分についての重ねて前記オフセット補正値が求められたとき、最新のオフセット補正値により更新されるから、差圧センサ４３の特性の経時変化をも吸収することができる。
【００５４】
補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められたとき、該オフセット補正値が求められた温度区分を第１の温度区分として、既に補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められた温度区分であって前記第１の温度区分と最も近い第２の温度区分があり、かつ、前記第１の温度区分と前記第２の温度区分との間に１以上の別の温度区分があるときには、前記第１の温度区分のオフセット補正値と、前記第２の温度区分のオフセット補正値とを内挿して、第１および第２の温度区分で挟まれた温度区分のオフセット値を算出するから、すべての温度区分について補正情報取得処理を実行することなく、個々の差圧センサ４３の温度特性に応じた補正値を取得していくことができる。
【００５５】
また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、測定しようとする圧力に比例する半導体式圧力センサのゲイン誤差の特性を示すもので、図６（Ａ）と図６（Ｂ）とでセンサの温度が異なっている。温度が同じであれば、センサの個体差は小さく、また経時的な変化も小さいため、ゲイン誤差の特性を個体間で平均したゲイン誤差の平均特性から適正なゲイン補正値を設定することができる。しかし、温度が異なると、同じセンサであっても大きくゲイン誤差の特性が変動する。本発明では、予め、温度区分ごとにゲイン誤差の平均特性を求めておき、これをゲイン誤差の補正用にメモリ部５１２に記憶することで、差圧センサ４３の設置雰囲気の温度が大きく変動しても、酸化触媒付ＤＰＦ４１の前後差圧の測定誤差を抑制することができる。ゲイン誤差の平均特性は各温度区分ごとに、差圧センサ出力値に乗じる係数を記憶するだけでよいから簡単であり、メモリ部５１２の負担も軽い。
【００５６】
これらにより、酸化触媒付ＤＰＦ３１の再生を適正な時期に行うことができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、２つの温度区分でオフセット誤差が求められて当該温度区分についてオフセット補正値が更新されると、その温度区分で挟まれた温度区分についても、オフセット補正値が内挿補間により更新されるようになっているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、内挿補間による更新は省略してもよい。
【００５８】
また、初回に、オフセット誤差が読み込まれて当該温度区分についてオフセット補正値が更新されると、他の温度区分についても前記オフセット補正値により更新されるようになっているが、前記他の温度区分については更新されないようにしてもよい。
【００５９】
また、差圧センサ温度推定値が得られた時の温度推定値をも一緒に記憶し、ＰＭ堆積量の演算に供する酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧を求める際のオフセット補正値の算出（Ｓ１０７）では、その温度推定値が属する温度区分のオフセット補正値と、該温度区分と相隣れる温度区分のオフセット補正値とで内挿補間により算出するものとすることもできる。
【００６０】
また、オフセット補正マップのオフセット補正値の更新のうち、内挿補間によるものは、直線ではなく曲線と考えて内挿補間してもよいのは勿論である。
【００６１】
また、要求される仕様によっては、すべての温度区分について補正情報取得処理が実行されてオフセット補正値が更新されたら、その時点で更新を停止してもよい。また、同じ温度区分について重ねて補正情報取得処理が実行された場合にも、更新を禁止するのもよい。メモリ部５１２における上書き回数を制限し、制御負担やメモリ部５１２の負担を軽減することができる。
【００６２】
また、オフセット補正値をオフセット誤差に一定の係数を乗じることによりなます場合において、各温度区分とオフセット誤差との対応関係をマップとして記憶しても、オフセット補正マップと実質的に等価なものであり、本発明に含まれる。
【００６３】
また、本実施形態ではオフセット補正値による高精度化とゲイン補正値による高精度化との両方を実施しているが、いずれか一方のみを実施する構成でもよい。
【００６４】
また、メモリ部５１２のうちオフセット補正マップを記憶するデバイスには例えばＥＥＰＲＯＭのように書き込み可能なものが用いられるが、書き込みの回数を制限するため、ステップＳ１０３のオフセット補正値の更新はＲＡＭ上で行い、ＥＥＰＲＯＭ等への書き込みはステップＳ１１４のオフセット補正値の更新とともにするのもよい。
【００６５】
また、吸気温度センサ４２の検出値から差圧センサ４３の温度を推定しているので、両者の相関が十分なように差圧センサ４３の配置に留意するのが望ましい。例えば、前記エンジンルームＲの直下位置としたとき、良好な結果を得た。また、圧力導入管２４１，２４２の長さも排気通路２２を流通する排気ガスの温度の影響を排除すべく十分な長さとするのがよい。
【００６６】
また、吸気温度センサ４２という通常のエンジンが備えるデバイスを利用して差圧センサ４３の温度を推定しているが、別途、差圧センサ４３の温度の推定に専用の温度センサを差圧センサ４３と一体に又は近接位置に設けてもよいのは勿論である。
【００６７】
また、本発明は、差圧センサが半導体式圧力センサのものに限らず、適用することができる。
【００６８】
また、図７に示すように、排気浄化装置ＣＡは、排気通路２２と酸化触媒付ＤＰＦ３１の上流側で接続する圧力導入管２４３のみを設けて、圧力センサ４３Ａにより酸化触媒付ＤＰＦ３１の上流の圧力を検出し、酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧を測定するものにも本発明は適用することができる。このものでは、ＥＣＵ５１Ａは、酸化触媒付ＤＰＦ３１の下流の圧力を、エンジン１の運転状態、例えばエンジン回転数ＮＥと出力トルクとからマップ等にしたがって求めておき、圧力センサ４３Ａによる酸化触媒付ＤＰＦ３１の上流側の圧力の検出値と、エンジン１の運転状態から演算した酸化触媒付ＤＰＦ３１の下流側の圧力との差分を酸化触媒付ＤＰＦ３１の前後差圧とする。かかる構成の装置でも、圧力センサ４３Ａの温度特性や個体差により検出誤差が生じるから、本発明が好適に適用できる。この場合、圧力センサ４３Ａは機関停止時（エンジン回転数ＮＥ＝０）のとき排気流量が０で酸化触媒付ＤＰＦ３１の上流側の圧力が０（大気圧）となることを利用して、オフセット補正値を取得していくことができる。
また、酸化触媒付ＤＰＦ３１上流の圧力および下流の圧力をそれぞれ別の圧力センサで検出し、両センサの出力の差を前後差圧としてもよいことは言うまでもない。
【００６９】
なお、前記実施形態では圧力０時での温度変化によらず一定値とすべき所定の前記圧力センサの出力値が０であるため、補正情報取得処理により取り込まれた圧力センサの出力値をオフセット誤差としているが、圧力０時での温度変化によらず一定値とすべき所定の前記圧力センサの出力値が０ではない場合には、補正情報取得処理により取り込まれた圧力センサの出力値と、圧力０時での温度変化によらず一定値とすべき所定の前記圧力センサの出力値との差分をオフセット誤差とする。
【００７０】
また、本発明は酸化触媒がフィルタ基体に担持されていないＤＰＦを備えた排気浄化装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気浄化装置を付設した内燃機関の全体概略構成図である。
【図２】前記排気浄化装置を構成するＥＣＵの再生制御の内容を示すフローチャートである。
【図３】前記ＥＣＵで実行される差圧の補正方法を説明する図である。
【図４】前記酸化触媒付ＤＰＦにおける前後差圧および排気流量と、ＰＭ堆積量との関係を示すグラフである。
【図５】前記排気浄化装置を構成する半導体式圧力センサの特性を示すグラフである。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ前記排気浄化装置を構成する半導体式圧力センサの特性を示す別のグラフである。
【図７】本発明の別の排気浄化装置を付設した内燃機関の全体概略構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
２１ 吸気通路
２２ 排気通路
３１ 酸化触媒付ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）
４１ エアフローメータ
４２ 吸気温度センサ（温度推定手段）
４３ 差圧センサ（圧力センサ）
４３Ａ 圧力センサ
５１ ＥＣＵ
５１１ 演算部（補正値設定手段、補正手段）
５１２ メモリ部（記憶手段）
Ｃ，ＣＡ 排気浄化装置

Claims (6)

  1. 内燃機関の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタを設置し、該ディーゼルパティキュレートフィルタで排気ガス中の排気微粒子を捕集する排気浄化装置であって、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の検出用として圧力センサを有し、前記ディーゼルパティキュレートフィルタに排気微粒子が堆積するほど増大する前記前後差圧に基づいて、前記ディーゼルパティキュレートフィルタに堆積した排気微粒子を燃焼除去するようにした内燃機関の排気浄化装置において、
    前記圧力センサの温度を推定する温度推定手段と、
    機関停止時に前記圧力センサの出力値とともに前記温度推定手段による温度推定値とを取り込む補正情報取得処理を実行し、取り込まれた前記圧力センサの出力値と、圧力ゼロ時での温度変化によらず一定値とすべき所定の前記圧力センサの出力値との差分を前記圧力センサのオフセット誤差として、該オフセット誤差を相殺するオフセット補正値を求め、該オフセット補正値と圧力センサ温度との対応関係を記憶手段に記憶せしめる補正値設定手段と、
    機関作動時で前記ディーゼルパティキュレートフィルタの前後差圧の測定時には、前記圧力センサの出力値とともに前記温度推定手段による温度推定値とを取り込み、該温度推定値に対応する前記記憶手段のオフセット補正値を選択し、該オフセット補正値に基づいて前記圧力センサの出力値を加減補正する補正手段とを具備することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
  2. 請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記補正値設定手段を、温度推定値を複数の温度区分のうちのいずれかに分類するように設定し、
    前記記憶手段は、各温度区分と前記オフセット補正値とが１対１に対応するように前記オフセット補正値を記憶する構成とした内燃機関の排気浄化装置。
  3. 請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記補正値設定手段を、前記補正情報取得処理にて同じ温度区分についての前記オフセット補正値が求められたとき、最新のオフセット補正値により更新するように設定した内燃機関の排気浄化装置。
  4. 請求項３記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記補正値設定手段は、前記補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められたとき、該オフセット補正値が求められた温度区分を第１の温度区分として、既に前記補正情報取得処理によりオフセット補正値が求められた温度区分であって前記第１の温度区分と最も近い第２の温度区分があり、かつ、前記第１の温度区分と前記第２の温度区分との間に１以上の別の温度区分があるときには、前記第１の温度区分のオフセット補正値と、前記第２の温度区分のオフセット補正値とを内挿して、第１および第２の温度区分で挟まれた温度区分のオフセット値を算出するように設定した内燃機関の排気浄化装置。
  5. 請求項１ないし４いずれか記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記記憶手段には、さらに圧力センサのゲインのばらつきに基因したゲイン誤差を相殺するゲイン補正値と圧力センサ温度との対応関係を記憶せしめ、
    前記補正手段は、前記温度推定手段による温度推定値に対応する前記記憶手段のゲイン補正値を選択し、該ゲイン補正値に基づいて前記圧力センサの出力値を加減補正するように設定した内燃機関の排気浄化装置。
  6. 請求項１ないし５いずれか記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記圧力センサは、半導体式圧力センサである内燃機関の排気浄化装置。
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