本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置。

背景技術(shù)：

一種公知的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具有設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道中的用于捕獲排氣中的顆粒物質(zhì)的顆粒過(guò)濾器。排氣控制裝置基于內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)計(jì)算推定捕獲量，該推定捕獲量是在顆粒過(guò)濾器中捕獲的顆粒物質(zhì)的量的推定值，當(dāng)該推定捕獲量超過(guò)預(yù)定上限量時(shí)，排氣控制裝置執(zhí)行升高顆粒過(guò)濾器的溫度的溫度升高控制，以從顆粒過(guò)濾器中去除顆粒物質(zhì)。

但是，推定捕獲量不一定準(zhǔn)確地表示被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量。如果推定捕獲量小于被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量，則即使被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量超過(guò)上限量，也不會(huì)開(kāi)始溫度升高控制，因此，顆粒過(guò)濾器的壓力損耗可能變得過(guò)大。另一方面，如果推定捕獲量大于被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量，則在被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量超過(guò)上限量之前會(huì)執(zhí)行溫度升高控制，這樣，溫度升高控制可能被太頻繁地執(zhí)行。

因此，公開(kāi)號(hào)為2005-155500的日本專利申請(qǐng)(JP 2005-155500 A)中描述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置被設(shè)計(jì)為在溫度升高控制被執(zhí)行的同時(shí)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)的顆粒過(guò)濾器的溫度升高率，并且基于該溫度升高率校正推定捕獲量。更具體地說(shuō)，當(dāng)溫度升高率小時(shí)，對(duì)推定捕獲量進(jìn)行減少校正，當(dāng)溫度升高率大時(shí)，對(duì)推定捕獲量執(zhí)行增加校正。

但是，執(zhí)行溫度升高控制時(shí)的顆粒過(guò)濾器的溫度升高率例如不僅取決于溫度升高控制開(kāi)始時(shí)的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量，而且還取決于在溫度升高控制被執(zhí)行的同時(shí)流入顆粒過(guò)濾器的排氣的量和溫度。更具體地說(shuō)，例如，當(dāng)流入顆粒過(guò)濾器的排氣的量大時(shí)，排氣從顆粒過(guò)濾器帶走的熱量也大，因此，溫度升高率較小。在這種情況下，即使被捕獲的顆粒物質(zhì)的實(shí)際量大于推定捕獲量，也可能對(duì)推定捕獲量進(jìn)行減少校正。也就是說(shuō)，在JP 2005-155500 A中，未準(zhǔn)確地確定排氣從顆粒過(guò)濾器帶走的熱量，因此，不能始終準(zhǔn)確地校正或計(jì)算該推定捕獲量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，該排氣控制裝置配備顆粒過(guò)濾器并且適當(dāng)?shù)赜?jì)算推定的顆粒物質(zhì)捕獲量。

因此，本發(fā)明的第一方面涉及一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，所述排氣控制裝置包括顆粒過(guò)濾器和電子控制單元。所述顆粒過(guò)濾器被配置為捕獲從所述內(nèi)燃機(jī)排放的排氣中的顆粒物質(zhì)。該顆粒過(guò)濾器被設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道內(nèi)。所述電子控制單元被配置為i)基于所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)或所述顆粒過(guò)濾器的前后差壓計(jì)算推定捕獲量，所述推定捕獲量是所述顆粒物質(zhì)的量的推定值，所述顆粒物質(zhì)在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲；ii)基于預(yù)定基準(zhǔn)狀態(tài)執(zhí)行升高所述顆粒過(guò)濾器的溫度的基準(zhǔn)溫度升高控制，以便去除在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)；iii)檢測(cè)作為在所述基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間所述顆粒過(guò)濾器的溫度的實(shí)際溫度；iv)預(yù)先存儲(chǔ)作為假設(shè)在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)的量是預(yù)定基準(zhǔn)初始捕獲量的情況下已經(jīng)執(zhí)行所述基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)所述顆粒過(guò)濾器的溫度的基準(zhǔn)溫度；v)基于所述實(shí)際溫度和所述基準(zhǔn)溫度校正所述推定捕獲量；以及vi)當(dāng)所述推定捕獲量超過(guò)預(yù)定上限量時(shí)，執(zhí)行從所述顆粒過(guò)濾器去除所述顆粒物質(zhì)的顆粒物質(zhì)去除控制。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，基于所述實(shí)際溫度與所述基準(zhǔn)溫度的比率，或所述實(shí)際溫度與所述基準(zhǔn)溫度之間的差值校正所述推定捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為i)存儲(chǔ)推定的初始捕獲量，所述推定的初始捕獲量是當(dāng)所述基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始時(shí)的所述推定捕獲量；ii)基于所述實(shí)際溫度和所述基準(zhǔn)溫度計(jì)算作為通過(guò)所述基準(zhǔn)溫度升高控制實(shí)際從所述顆粒過(guò)濾器去除的顆粒物質(zhì)的量的實(shí)際去除量；以及iii)基于所述實(shí)際去除量與所述推定的初始捕獲量的比率，或所述實(shí)際去除量與所述推定的初始捕獲量之間的差值校正所述推定捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，將所述基準(zhǔn)初始捕獲量設(shè)定為基本為零。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為i)基于所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)，重復(fù)地計(jì)算在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)的量的每單位時(shí)間增加量；ii)通過(guò)累積所述增加量來(lái)計(jì)算所述推定捕獲量；以及iii)通過(guò)基于所述實(shí)際溫度和所述基準(zhǔn)溫度校正所述增加量來(lái)校正所述推定捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，當(dāng)所述推定捕獲量超過(guò)設(shè)定量時(shí)，開(kāi)始所述基準(zhǔn)溫度升高控制，所述設(shè)定量被設(shè)定為小于所述上限量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，當(dāng)所述實(shí)際溫度與所述基準(zhǔn)溫度基本匹配時(shí)，完成所述基準(zhǔn)溫度升高控制。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，當(dāng)所述基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)，將所述推定捕獲量校正為所述基準(zhǔn)初始捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，當(dāng)所述電子控制單元判定在所述基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間所述顆粒過(guò)濾器不處于所述基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，取消所述基準(zhǔn)溫度升高控制。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，當(dāng)所述基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，基于直到所述基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)的所述基準(zhǔn)溫度和所述實(shí)際溫度，校正所述基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的所述推定捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為，在所述基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始之后，基于當(dāng)所述顆粒過(guò)濾器的溫度的上升速度超過(guò)預(yù)定的設(shè)定速度時(shí)的上升速度，校正所述推定捕獲量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述電子控制單元可以被配置為i)在所述推定捕獲量超過(guò)設(shè)定量的情況下，當(dāng)所述基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始并且所述實(shí)際溫度與所述基準(zhǔn)溫度基本匹配時(shí)完成所述基準(zhǔn)溫度升高控制，所述設(shè)定量被設(shè)定為小于所述上限量；以及ii)當(dāng)所述基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的次數(shù)超過(guò)預(yù)定的上限次數(shù)時(shí)，減少所述設(shè)定量。

另外，在上述排氣控制裝置中，所述基準(zhǔn)狀態(tài)可以是穩(wěn)定狀態(tài)。另外在此處，所述基準(zhǔn)狀態(tài)可以是其中氣體量小于預(yù)定的設(shè)定氣體量的穩(wěn)定狀態(tài)，所述氣體流入所述顆粒過(guò)濾器。

進(jìn)一步地，上述排氣控制裝置還可以包括升溫器。該升溫器可以被配置為在不更改所述內(nèi)燃機(jī)的控制的情況下升高所述顆粒過(guò)濾器的溫度。所述排氣控制裝置可以使用所述升溫器執(zhí)行所述基準(zhǔn)溫度升高控制。

而且，上述排氣控制裝置還可以包括電加熱器。該電加熱器可以被設(shè)置在所述升溫器中，并且所述電加熱器可以被設(shè)置在位于所述顆粒過(guò)濾器上游的所述排氣通道內(nèi)，或者所述顆粒過(guò)濾器內(nèi)。

另外，本發(fā)明的另一方面涉及一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，所述排氣控制裝置包括顆粒過(guò)濾器和電子控制單元。該顆粒過(guò)濾器被配置為捕獲從所述內(nèi)燃機(jī)排放的排氣中的顆粒物質(zhì)。該顆粒過(guò)濾器被設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道內(nèi)。所述電子控制單元被配置為i)基于預(yù)定基準(zhǔn)狀態(tài)執(zhí)行升高所述顆粒過(guò)濾器的溫度的基準(zhǔn)溫度升高控制，以便去除在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)；ii)檢測(cè)作為在所述基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間所述顆粒過(guò)濾器的溫度的實(shí)際溫度；iii)預(yù)先存儲(chǔ)作為假設(shè)在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)的量是預(yù)定基準(zhǔn)初始捕獲量的情況下已經(jīng)執(zhí)行所述基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)所述顆粒過(guò)濾器的溫度的基準(zhǔn)溫度；iv)基于所述實(shí)際溫度和所述基準(zhǔn)溫度計(jì)算推定捕獲量，所述推定捕獲量是在所述顆粒過(guò)濾器中被捕獲的所述顆粒物質(zhì)的量的推定值；以及v)當(dāng)所述推定捕獲量超過(guò)預(yù)定上限量時(shí)，執(zhí)行從所述顆粒過(guò)濾器去除所述顆粒物質(zhì)的顆粒物質(zhì)去除控制。

所述推定捕獲量能夠被更準(zhǔn)確地校正或計(jì)算。

附圖說(shuō)明

下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和工業(yè)意義，在所述附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的部件，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的整體視圖；

圖2A是圖1所示的顆粒過(guò)濾器的前視圖；

圖2B是圖1所示的顆粒過(guò)濾器的側(cè)視剖面圖；

圖3是示出第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的PM去除控制的時(shí)間圖；

圖4是在圖1所示的顆粒過(guò)濾器中被捕獲的顆粒物質(zhì)的捕獲量的每單位時(shí)間增加量的映射圖；

圖5是在圖1所示的顆粒過(guò)濾器中被捕獲的顆粒物質(zhì)的捕獲量的每單位時(shí)間減少量的映射圖；

圖6是示出圖1所示的顆粒過(guò)濾器的實(shí)際溫度和基準(zhǔn)溫度的時(shí)間圖；

圖7是顆粒物質(zhì)的實(shí)際去除量的映射圖；

圖8是示出第一到第四實(shí)例實(shí)施例的基準(zhǔn)溫度升高控制的時(shí)間圖；

圖9是示出第一到第四實(shí)例實(shí)施例的基準(zhǔn)溫度升高控制的取消的時(shí)間圖；

圖10是本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的被執(zhí)行以計(jì)算推定捕獲量的例程的一部分的流程圖；

圖11是示出本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程的一部分的流程圖；

圖12是本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程的一部分的流程圖；

圖13是本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程的另一部分的流程圖；

圖14是根據(jù)本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程的又一部分的流程圖；

圖15是與第一實(shí)例實(shí)施例的圖14對(duì)應(yīng)的流程圖，并且示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程；

圖16是說(shuō)明第三實(shí)例實(shí)施例的示出實(shí)際溫度的上升速度的時(shí)間圖；

圖17是說(shuō)明第三實(shí)例實(shí)施例的實(shí)際初始捕獲量的映射圖；

圖18是與第一實(shí)例實(shí)施例的圖14對(duì)應(yīng)的流程圖，并且示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程；

圖19是示出本發(fā)明的第四實(shí)例實(shí)施例的時(shí)間圖；

圖20是根據(jù)第四實(shí)例實(shí)施例的用于執(zhí)行排氣凈化控制的例程的一部分的流程圖；以及

圖21是說(shuō)明本發(fā)明的第一到第四實(shí)例實(shí)施例中的另一實(shí)例的增加量的映射圖。

具體實(shí)施方式

圖1是壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)1的主體、氣缸的燃燒室2、用于將燃料噴射到燃燒室2的電子控制燃料噴射閥3、進(jìn)氣歧管4和排氣歧管5的視圖。進(jìn)氣歧管4經(jīng)由進(jìn)氣導(dǎo)管6被連接到排氣渦輪增壓器7的壓縮機(jī)7a的出口，壓縮機(jī)7a的入口經(jīng)由其中設(shè)置氣流計(jì)8的進(jìn)氣入口管8a被連接到空氣濾清器9。電子控制節(jié)流閥10被設(shè)置在進(jìn)氣導(dǎo)管6內(nèi)，用于對(duì)流過(guò)進(jìn)氣導(dǎo)管6的進(jìn)氣進(jìn)行冷卻的冷卻裝置11被設(shè)置在進(jìn)氣導(dǎo)管6的周圍。

同時(shí)，排氣歧管5被連接到排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪7b的入口，排氣渦輪7b的出口經(jīng)由排氣導(dǎo)管12被連接到排氣后處理裝置13。排氣后處理裝置13包括套管(casing)14，顆粒過(guò)濾器15被容納在該套管14中。另外，電加熱器16被容納在套管14中，并且位于顆粒過(guò)濾器15的上游。檢測(cè)從顆粒過(guò)濾器15流出的排氣的溫度的溫度傳感器17、以及檢測(cè)顆粒過(guò)濾器15前后差壓(differential pressure)的差壓傳感器18也被安裝到套管14上。溫度傳感器17檢測(cè)到的排氣的溫度指示顆粒過(guò)濾器15的溫度。

排氣歧管5和進(jìn)氣歧管4經(jīng)由排氣再循環(huán)(下文簡(jiǎn)稱為“EGR”)通道19連接在一起。電氣控制EGR控制閥20被設(shè)置在該EGR通道19中。另外，用于對(duì)流過(guò)EGR通道19的EGR氣體進(jìn)行冷卻的冷卻裝置21被設(shè)置在EGR通道19的周圍。同時(shí)，燃料噴射閥3經(jīng)由燃料供給管路22被連接到共軌23。該共軌23經(jīng)由電子控制可變流量燃料泵24被連接到燃料箱24。存儲(chǔ)在燃料箱25中的燃料通過(guò)燃料泵24被提供到共軌23，被提供到共軌23的燃料經(jīng)由燃料供給管路22被提供到燃料噴射閥3。在未示出的另一實(shí)例中，內(nèi)燃機(jī)1由火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)形成。

電子控制單元30由數(shù)字計(jì)算機(jī)形成，并且包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)32、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33、CPU(微處理器)34、輸入端口35和輸出端口36，所有這些組件通過(guò)雙向總線31連接在一起。來(lái)自氣流計(jì)8、溫度傳感器17和差壓傳感器18的輸出信號(hào)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD變換器37被輸入到輸入端口35。另外，產(chǎn)生與加速踏板40的下壓量D成比例的輸出電壓的負(fù)荷傳感器41被連接到加速踏板40，并且負(fù)荷傳感器41的輸出電壓經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD傳感器37被輸入到輸入端口35。進(jìn)一步地，每當(dāng)曲柄軸旋轉(zhuǎn)15°時(shí)產(chǎn)生輸出脈沖的曲柄角傳感器42例如被連接到輸入端口35。在CPU 34中，基于來(lái)自曲柄角傳感器42的輸出脈沖計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne。同時(shí)，輸出端口36經(jīng)由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路38被連接到燃料噴射閥3、節(jié)流閥10的驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器、電加熱器16、EGR控制閥20和燃料泵24。

圖2A和2B是壁流型顆粒過(guò)濾器15的結(jié)構(gòu)視圖。圖2A是顆粒過(guò)濾器15的前視圖，圖2B是顆粒過(guò)濾器15的側(cè)面剖面圖。如圖2A和2B所示，顆粒過(guò)濾器15具有蜂巢結(jié)構(gòu)，并且包括多個(gè)彼此平行延伸的排氣流通道71i和71o，以及將這些排氣流通道71i和71b彼此分隔的分隔壁(partition wall)72。在圖2A所示的實(shí)例中，排氣流通道71i和71o由排氣流入通道71i和排氣流出通道71o形成，每個(gè)排氣流入通道71i的上游端開(kāi)放，下游端由塞子73d封閉，每個(gè)排氣流出通道71o的上游端由塞子73u封閉，下游端開(kāi)放。圖2A中的陰影表示的部分表示塞子73u。因此，排氣流入通道71i和排氣流出通道71o經(jīng)由薄分隔壁72交替地設(shè)置。換言之，排氣流入通道71i和排氣流出通道71o被設(shè)置為，使得每個(gè)排氣流入通道71i被四個(gè)排氣流出通道71o包圍，并且每個(gè)排氣流出通道71o被四個(gè)排氣流入通道71i包圍。分隔壁72是多孔的，以使排氣首先流入排氣流入通道71i，然后通過(guò)周圍的分隔壁72流出到鄰近的排氣流出通道71o，如圖2B中的箭頭所示。在未示出的另一實(shí)例中，排氣流通道由排氣流入通道和排氣流出通道形成，每個(gè)排氣流入通道的上游端和下游端開(kāi)放，每個(gè)排氣流出通道的上游端由塞子封閉，下游端開(kāi)放。同樣在該另一實(shí)例中，流入排氣流入通道的排氣穿過(guò)分隔壁，然后流出到排氣流出通道。

分隔壁72例如由諸如堇青石、碳化硅、氮化硅、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化硅、莫來(lái)石、葉長(zhǎng)石或磷酸鋯之類的陶瓷構(gòu)成。這些分隔壁72承載具有氧化作用的催化劑。諸如鉑Pt、銠Rh或鈀Pd之類的鉑系金屬可以被用作具有氧化作用的催化劑。

被設(shè)置在顆粒過(guò)濾器15的上游的電加熱器16也具有蜂巢結(jié)構(gòu)，以使排氣能夠穿過(guò)電加熱器16。因此，當(dāng)電加熱器16被激活時(shí)，穿過(guò)電加熱器16的氣體被電加熱器16加熱。該加熱的氣體然后流入顆粒過(guò)濾器15，結(jié)果，顆粒過(guò)濾器15的溫度升高。在未示出的另一實(shí)例中，電加熱器16被設(shè)置在顆粒過(guò)濾器15中。

排氣包括主要由固態(tài)碳形成的顆粒物質(zhì)。該顆粒物質(zhì)在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲。同時(shí)，在燃燒室2中，通過(guò)過(guò)剩的氧執(zhí)行燃燒。因此，只要未從燃料噴射閥3二次供應(yīng)燃料，顆粒過(guò)濾器15便處于氧化氣氛中。因此，在分隔壁72上被捕獲的顆粒物質(zhì)被依次氧化。如果每單位時(shí)間捕獲的顆粒物質(zhì)的量大于每單位時(shí)間氧化的顆粒物質(zhì)的量，則在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)的量在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的期間將隨著時(shí)間增加。如果在顆粒過(guò)濾器15上被捕獲的顆粒物質(zhì)的量變大，則顆粒過(guò)濾器15的壓力損耗最終會(huì)變大。

因此，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，計(jì)算推定捕獲量，該推定捕獲量是在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)的量的推定值，并且當(dāng)該推定捕獲量超過(guò)預(yù)定上限量時(shí)，執(zhí)行從顆粒過(guò)濾器去除顆粒物質(zhì)的顆粒物質(zhì)去除控制(下文稱為PM去除控制)。因此，從顆粒過(guò)濾器15去除顆粒物質(zhì)，所以能夠?qū)㈩w粒過(guò)濾器15的壓力損耗保持為低。

也就是說(shuō)，如圖3所示，當(dāng)推定捕獲量PM在時(shí)間ta1處超過(guò)上限量PMU時(shí)，開(kāi)始PM去除控制。因此，顆粒過(guò)濾器15中的顆粒物質(zhì)被氧化并去除，這樣，推定捕獲量PM減少。接著，當(dāng)推定捕獲量PM在時(shí)間ta2處達(dá)到下限量(例如，零)時(shí)，PM去除控制完成。然后，當(dāng)推定捕獲量PM在時(shí)間ta3處再次超過(guò)上限量PMU時(shí)，再次開(kāi)始PM去除控制。通過(guò)此方式，重復(fù)地執(zhí)行PM去除控制。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，PM去除控制由溫度升高控制構(gòu)成，該控制將顆粒過(guò)濾器15的溫度升高到PM去除溫度，并且保持該溫度，同時(shí)使顆粒過(guò)濾器15保持在氧化氣氛中，以便氧化并且去除顆粒物質(zhì)。在該溫度升高控制的一個(gè)實(shí)例中，與用于燃燒的燃料不同的附加燃料在壓縮行程或排氣行程期間被從燃料噴射閥3噴射，并且該添加的燃料在燃燒室2中，在顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中，或者在顆粒過(guò)濾器15內(nèi)燃燒。在溫度升高控制的另一未示出的實(shí)例中，附加燃料被從設(shè)置于顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中的燃料添加閥添加，并且該添加的燃料在顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中，或者在顆粒過(guò)濾器15中燃燒。在溫度升高控制的又一也未示出的實(shí)例中，電加熱器16被激活。在這些情況下，PM去除溫度例如被設(shè)定在600℃與650℃之間。

在又一未示出的實(shí)例中，PM去除控制由NOx增加控制形成，該控制增加流入顆粒過(guò)濾器15的排氣中的NOx的量，以便通過(guò)NOx氧化并去除顆粒物質(zhì)。為了增加NOx的量，例如，EGR氣體的量減少。在又一未示出的實(shí)例中，PM去除控制由臭氧供應(yīng)控制構(gòu)成，該控制將臭氧從連接到顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道的臭氧供應(yīng)器提供到顆粒過(guò)濾器15，以便通過(guò)臭氧氧化和去除顆粒物質(zhì)。

同時(shí)，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，推定捕獲量PM基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)而被計(jì)算。也就是說(shuō)，被捕獲的顆粒物質(zhì)的量的每單位時(shí)間增加量dPMi和每單位時(shí)間減少量dPMd基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)而被重復(fù)地計(jì)算，并且通過(guò)累積增加量dPMi和減少量dPMd來(lái)計(jì)算推定捕獲量PM。也就是說(shuō)，推定捕獲量PM根據(jù)以下表達(dá)式(1)而被計(jì)算。

PM＝PM+dPMi-dPMd(1)

在此，增加量dPMi以圖4所示的映射(map)的形式被預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 32中，例如作為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L和發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne的函數(shù)。另外，減少量dPMd以圖5所示的映射的形式被預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 32中，例如作為顆粒過(guò)濾器15的溫度TF和推定捕獲量PM的函數(shù)。在圖4和5中，增加量dPMi和減少量dPMd以點(diǎn)的形式示出。在另一未示出的實(shí)例中，推定捕獲量PM基于顆粒過(guò)濾器15的前后差壓而被計(jì)算。在這種情況下，推定捕獲量PM隨著差壓的增加而變大。

存在其中通過(guò)表達(dá)式(1)計(jì)算的推定捕獲量PM未準(zhǔn)確地表示在顆粒過(guò)濾器15中實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量的情況。因此，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，推定捕獲量PM被校正，并且當(dāng)校正的推定捕獲量大于上限量PMU時(shí)，執(zhí)行PM去除控制。因此，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間執(zhí)行PM去除控制。

也就是說(shuō)，基于預(yù)定的基準(zhǔn)狀態(tài)執(zhí)行升高顆粒過(guò)濾器15的溫度的基準(zhǔn)溫度升高控制，以便去除在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)。另外，開(kāi)始基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)的推定捕獲量PM被存儲(chǔ)作為推定的初始捕獲量PM0。換言之，實(shí)際溫度是在推定捕獲量PM為推定的初始捕獲量PM0時(shí)執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制的情況下，顆粒過(guò)濾器15的溫度。然后，檢測(cè)作為當(dāng)執(zhí)行該基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)的顆粒過(guò)濾器15的溫度的實(shí)際溫度。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，基準(zhǔn)狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)。特別地，基準(zhǔn)狀態(tài)是其中流入顆粒過(guò)濾器15的氣體量小于預(yù)定的設(shè)定氣體量的穩(wěn)定狀態(tài)。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)時(shí)，判定顆粒過(guò)濾器15處于基準(zhǔn)狀態(tài)，否則，判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne被保持為怠速速度，或者進(jìn)氣量被保持為根據(jù)怠速速度設(shè)定的怠速空氣量。另外，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，通過(guò)預(yù)定的基準(zhǔn)輸出激活電加熱器16，以便執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。也就是說(shuō)，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例的基準(zhǔn)溫度升高控制中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)的期間，使用電加熱器16升高顆粒過(guò)濾器15的溫度，以便去除在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)。在此，在基準(zhǔn)狀態(tài)下流入顆粒過(guò)濾器15的氣體量被設(shè)定為小，因此，執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制所需的能量能夠減少。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，電加熱器16被用于增加顆粒過(guò)濾器15的溫度。在這種情況下，顆粒過(guò)濾器15的溫度能夠在不更改發(fā)動(dòng)機(jī)控制的情況下(即，獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)控制)升高。在另一未示出的實(shí)例中，從被設(shè)置在位于顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中的添加閥將燃料添加到排氣中的技術(shù)被用于在不更改發(fā)動(dòng)機(jī)控制的情況下升高顆粒過(guò)濾器15的溫度。在又一未示出的實(shí)例中，激活被設(shè)置在位于顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中的燃燒器以在不更改發(fā)動(dòng)機(jī)控制的情況下升高顆粒過(guò)濾器15的溫度。在又一未示出的實(shí)例中，例如使用這樣的技術(shù)升高顆粒過(guò)濾器15的溫度：在該技術(shù)中，用于燃燒的燃料之外的附加燃料在壓縮行程或排氣行程期間被從燃料噴射閥3噴射，并且該添加的燃料在燃燒室2中，在位于顆粒過(guò)濾器15上游的排氣通道中，或者在顆粒過(guò)濾器15內(nèi)燃燒。但是，通過(guò)該技術(shù)，有必要更改發(fā)動(dòng)機(jī)控制。

另一方面，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，預(yù)先獲取作為假設(shè)在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)的量是預(yù)定基準(zhǔn)初始捕獲量的情況下已經(jīng)執(zhí)行上述基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)顆粒過(guò)濾器15的溫度的基準(zhǔn)溫度，并且該基準(zhǔn)溫度被存儲(chǔ)在ROM 32中作為從基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)間的函數(shù)。另外，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，基準(zhǔn)初始捕獲量被設(shè)定為基本為零。因此,基準(zhǔn)溫度是假設(shè)在幾乎沒(méi)有任何顆粒物質(zhì)在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的情況下已經(jīng)執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)顆粒過(guò)濾器15的溫度。

圖6是實(shí)際溫度TFAC和基準(zhǔn)溫度TFRF的一個(gè)實(shí)例的視圖。在圖6中，實(shí)線指示實(shí)際溫度TFAC，虛線指示基準(zhǔn)溫度TFRF。如圖6所示，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制在時(shí)間tb1處開(kāi)始時(shí)，基準(zhǔn)溫度TFRF升高，然后保持為根據(jù)電加熱器16的輸出設(shè)定的恒定溫度。另一方面，實(shí)際溫度TFAC首先增加得相對(duì)緩慢，同時(shí)基本上與基準(zhǔn)溫度TFRF匹配。接著，在時(shí)間tb2處，實(shí)際溫度TFAC的上升速度增大，并且實(shí)際溫度TFAC偏離基準(zhǔn)溫度TFRF。換言之，實(shí)際溫度TFAC相對(duì)于基準(zhǔn)溫度TFRF的溫度差dTF從零開(kāi)始增加。這是因?yàn)樵陬w粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)開(kāi)始被氧化并去除，從而開(kāi)始產(chǎn)生熱量。然后，在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)的量逐漸減少，以使每單位時(shí)間去除的顆粒物質(zhì)的量逐漸減少。因此，每單位時(shí)間產(chǎn)生的熱量逐漸減少，以使溫度差dTF逐漸減小。然后，在時(shí)間tb3處，實(shí)際溫度TFAC與基準(zhǔn)溫度TFRF基本匹配，即，溫度差dTF變?yōu)榛緸榱恪４藭r(shí)，在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)的量基本為零。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)實(shí)際溫度TFAC與基準(zhǔn)溫度TFRF基本匹配時(shí)(即，當(dāng)溫度差dFT變?yōu)榛緸榱銜r(shí))，基準(zhǔn)溫度升高控制完成。在此，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，基準(zhǔn)溫度TFRF是假設(shè)在被捕獲的顆粒物質(zhì)的量基本為零的情況下已經(jīng)執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制時(shí)顆粒過(guò)濾器15的溫度，因此還可以構(gòu)想，當(dāng)在顆粒過(guò)濾器15中實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量基本為零時(shí)，基準(zhǔn)溫度升高控制完成。備選地，當(dāng)在顆粒過(guò)濾器15中實(shí)際被捕獲的幾乎所有顆粒物質(zhì)已經(jīng)被去除時(shí)，基準(zhǔn)溫度升高控制完成。圖6是其中即使在實(shí)際溫度TFAC已經(jīng)達(dá)到基本與基準(zhǔn)溫度TFRF匹配之后，基準(zhǔn)溫度升高控制也繼續(xù)的實(shí)例的視圖。

在基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被執(zhí)行時(shí)的顆粒過(guò)濾器15的溫度準(zhǔn)確地表示通過(guò)在基準(zhǔn)溫度升高控制期間氧化并且去除顆粒物質(zhì)而產(chǎn)生的熱量，并且該熱量準(zhǔn)確地表示已經(jīng)通過(guò)基準(zhǔn)溫度升高控制氧化并去除的顆粒物質(zhì)的量。在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，如上所述，基準(zhǔn)溫度TFRF是當(dāng)幾乎沒(méi)有任何顆粒物質(zhì)在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲時(shí)的顆粒過(guò)濾器15的溫度，因此，此時(shí)幾乎未通過(guò)顆粒物質(zhì)的氧化和去除產(chǎn)生任何熱量。因此，實(shí)際溫度TFAC相對(duì)于基準(zhǔn)溫度TFRF的溫度差dTF準(zhǔn)確地表示實(shí)際已經(jīng)通過(guò)基準(zhǔn)溫度升高控制每單位時(shí)間從顆粒過(guò)濾器15氧化并去除的顆粒物質(zhì)的量。因此，溫度差dTF的累積值準(zhǔn)確地表示實(shí)際去除量，該實(shí)際去除量是實(shí)際已經(jīng)通過(guò)基準(zhǔn)溫度升高控制從顆粒過(guò)濾器15去除的顆粒物質(zhì)的量。溫度差dTF的累積值與指示實(shí)際溫度TFAC的曲線和指示基準(zhǔn)溫度TFRF的曲線所包圍的區(qū)域A的大小對(duì)應(yīng)。在圖6中，該區(qū)域A由陰影指示。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間，溫度差dTF(dTF＝TFAC-TFRF)被重復(fù)地計(jì)算(dTF＝TFAC-TFRF)，并且溫度差dTF的累積值SdTF被重復(fù)地計(jì)算(SdTF＝SdTF+dTF)。接下來(lái)，根據(jù)溫度差累積值SdTF計(jì)算實(shí)際去除量PMRZ。實(shí)際去除量PMRZ以圖7所示的映射(map)形式被預(yù)先存儲(chǔ)在ROM 32中，作為溫度差累積值SdTF的函數(shù)。在另一未示出的實(shí)例中，實(shí)際去除量PMRZ根據(jù)實(shí)際溫度TFAC與基準(zhǔn)溫度TFRF的比率(TFAC/TFRF)的累積值而被計(jì)算。

在基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始時(shí)在顆粒過(guò)濾器15中實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量被稱為“實(shí)際初始捕獲量”的情況下，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)的實(shí)際去除量PMRZ準(zhǔn)確地表示實(shí)際初始捕獲量。因此，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，將推定的初始捕獲量PM0與實(shí)際去除量PMRZ進(jìn)行比較，并且基于該比較的結(jié)果校正推定捕獲量PM。也就是說(shuō)，當(dāng)判定推定的初始捕獲量PM0不基本等于實(shí)際去除量PMRZ時(shí)，使用實(shí)際去除量PMRZ校正推定捕獲量PM。更具體地說(shuō)，根據(jù)實(shí)際去除量PMRZ更新校正系數(shù)KPMi。該校正系數(shù)KPMi例如以實(shí)際去除量PMRZ與推定的初始捕獲量PM0的比率(PMRZ/PM0)的形式而被計(jì)算。在另一未示出的實(shí)例中，該校正系數(shù)KPMi基于實(shí)際去除量PMRZ與推定的初始捕獲量PM0之間的差值(PMRZ-PM0)而被計(jì)算。接下來(lái)，使用校正系數(shù)KPMi校正以圖4中的點(diǎn)形式指示的增加量dPMi(dPMi＝dPMi×KPMi)。也就是說(shuō)，例如當(dāng)推定的初始捕獲量PM0小于實(shí)際去除量PMRZ時(shí)，推定捕獲量PM小于實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量。在這種情況下，上述校正系數(shù)KPMi大于1，因此，對(duì)增加量dPMi進(jìn)行增加校正。使用已經(jīng)通過(guò)此方式校正的增加量dPMi計(jì)算推定捕獲量PM。在另一未示出的實(shí)例中，圖4所示的增加量dPMi在不被校正的情況下累積，而且此時(shí)獲得的累積值通過(guò)校正系數(shù)KPMi而被校正。在任一情況下，已經(jīng)通過(guò)此方式校正的推定捕獲量PM準(zhǔn)確地表示實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量。校正系數(shù)KPMi的初始值為1。

另一方面，如果判定推定的初始捕獲量PM0基本等于實(shí)際去除量PMRZ，則增加量dPMi不被校正。

在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，如上所述，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)在顆粒過(guò)濾器15中實(shí)際被捕獲的顆粒物質(zhì)的量基本為零。因此，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)，推定捕獲量PM被設(shè)定為零。在此方面，還存在其中當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)，根據(jù)表達(dá)式(1)計(jì)算的推定捕獲量PM不為零的情況。在此方面，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，可以看到當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)，推定捕獲量PM被校正為零。

而且，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)推定捕獲量PM超過(guò)被設(shè)定為小于上述上限量PMU的設(shè)定量PMX時(shí)，執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。另外，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)在最近基準(zhǔn)溫度升高控制完成之后執(zhí)行PM去除控制的次數(shù)，或者在發(fā)動(dòng)機(jī)首次工作之后執(zhí)行PM去除控制的次數(shù)NY超過(guò)預(yù)定的設(shè)定次數(shù)NYX時(shí)，執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。也就是說(shuō)，如圖8所示，當(dāng)PM去除控制在時(shí)間tc1處完成時(shí)，執(zhí)行PM去除控制的次數(shù)NY(即，PM去除控制的執(zhí)行次數(shù)NY)遞增1。因此，執(zhí)行次數(shù)NY將超過(guò)設(shè)定次數(shù)NYX。另外，推定捕獲量PM增加。接下來(lái)，當(dāng)推定捕獲量PM在時(shí)間tc2處超過(guò)設(shè)定量PMX時(shí)，此時(shí)的執(zhí)行次數(shù)NY大于設(shè)定次數(shù)NYX，因此，基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始。這樣，推定捕獲量PM減少。接著，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制在時(shí)間tc3處完成時(shí)，執(zhí)行次數(shù)NY返回到零。另外，推定捕獲量PM再次增加。然后，PM去除控制在時(shí)間tc4處再次開(kāi)始。然后，當(dāng)PM去除控制在時(shí)間tc5處完成時(shí)，執(zhí)行次數(shù)NY遞增1。另外，推定捕獲量PM再次增加。接下來(lái)，在時(shí)間tc6處，推定捕獲量PM超過(guò)設(shè)定量PMX。此時(shí)，執(zhí)行次數(shù)NY不超過(guò)設(shè)定次數(shù)NYX，因此，不執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。通過(guò)此方式，能夠阻止基準(zhǔn)溫度升高控制被頻繁地執(zhí)行。另外，設(shè)定量PMX被設(shè)定為較小，因此，完成基準(zhǔn)溫度升高控制所需的時(shí)間段也能被縮短，這樣，能夠減少基準(zhǔn)溫度升高控制所需的能量。

當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制正在被執(zhí)行，并且發(fā)動(dòng)機(jī)正在加速而非處于怠速狀態(tài)時(shí)，例如判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)。在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制正在被執(zhí)行，并且判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，取消基準(zhǔn)溫度升高控制。也就是說(shuō)，停用電加熱器16，并且取消實(shí)際溫度TFAC的檢測(cè)。

也就是說(shuō)，如圖9所示，在時(shí)間td1處，推定捕獲量PM超過(guò)設(shè)定量PMX。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne為怠速速度Neid，因此發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。因此，判定顆粒過(guò)濾器15處于基準(zhǔn)狀態(tài)，這樣便開(kāi)始基準(zhǔn)溫度升高控制。然后，在時(shí)間td2處，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne變得高于怠速速度Neid并且發(fā)動(dòng)機(jī)因此不再處于怠速狀態(tài)時(shí)，判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)，因此，取消基準(zhǔn)溫度升高控制。接下來(lái)，在時(shí)間td3處，推定捕獲量PM再次超過(guò)設(shè)定量PMX。此時(shí)，判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)，因此不開(kāi)始基準(zhǔn)溫度升高控制。

當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，幾乎未去除在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)，因此，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ并不準(zhǔn)確地表示實(shí)際初始捕獲量。因此，在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被取消時(shí)，不校正推定捕獲量PM。另外，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被取消時(shí)，推定捕獲量PM被保持為此時(shí)的推定捕獲量PM。

因此，當(dāng)在概念上表示時(shí)，推定捕獲量PM基于實(shí)際溫度TFAC和基準(zhǔn)溫度TFRF而被校正。另外，推定捕獲量PM也基于實(shí)際溫度TFAC與基準(zhǔn)溫度TFRF的比率或它們之間的差值而被校正。而且，推定捕獲量PM也基于實(shí)際去除量PMRX與推定的初始捕獲量PM0的比率或它們的之間的差值而被校正。

在這種情況下，實(shí)際去除量PMRZ基于在同一條件(即，基準(zhǔn)狀態(tài))下檢測(cè)到的基準(zhǔn)溫度TFRF和實(shí)際溫度TFAC而被計(jì)算，因此，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算實(shí)際去除量PMRZ，并且基于該準(zhǔn)確的實(shí)際去除量PMRZ校正推定捕獲量PM。這樣能夠準(zhǔn)確地校正推定捕獲量PM。

在另一未示出的實(shí)例中，基準(zhǔn)初始捕獲量被設(shè)定為大于零的值。在這種情況下，上述溫度差累積值SdTF準(zhǔn)確地表示實(shí)際初始捕獲量與基準(zhǔn)初始捕獲量之間的差值。因此，通過(guò)將基準(zhǔn)初始捕獲量加到溫度差累積值SdTF表示的顆粒物質(zhì)捕獲量上，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算實(shí)際初始捕獲量或?qū)嶋H去除量PMRZ。

圖10是用于計(jì)算上述推定捕獲量PM的例程的視圖。該例程通過(guò)每預(yù)定的設(shè)定時(shí)間段的中斷而被執(zhí)行。參考圖10，在步驟100使用圖4中的映射計(jì)算顆粒物質(zhì)的捕獲量的每單位時(shí)間增加量dPMi。接著在步驟101，增加量dPMi通過(guò)校正系數(shù)KPMi而被校正(dPMi←dPMi×KPMi)。然后在步驟102，使用圖5所示的映射計(jì)算顆粒物質(zhì)的捕獲量的每單位時(shí)間減少量dPMd。接著在步驟103，根據(jù)表達(dá)式(1)計(jì)算推定捕獲量PM。

圖11到14是示出用于執(zhí)行上述排氣凈化控制的例程的視圖。該例程通過(guò)每預(yù)定的設(shè)定時(shí)間段的中斷而被執(zhí)行。參考圖11到14，在步驟200，判定基準(zhǔn)溫度升高控制是否當(dāng)前正在被執(zhí)行。如果基準(zhǔn)溫度升高控制當(dāng)前未被執(zhí)行，則處理繼續(xù)到步驟201，其中判定最近基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)完成之后的PM去除控制的執(zhí)行次數(shù)NY是否大于設(shè)定次數(shù)NYX。如果NY＞NYX，則處理繼續(xù)到步驟202，其中判定推定捕獲量PM是否大于設(shè)定量PMX。如果PM＞PMX，則處理繼續(xù)到步驟S203，其中判定顆粒過(guò)濾器15是否處于基準(zhǔn)狀態(tài)。如果判定顆粒過(guò)濾器15處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理繼續(xù)到步驟211。另一方面，如果在步驟201判定NY≤NYX，在步驟202判定PM≤PMX，或者在步驟203判定顆粒過(guò)濾器15不處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理繼續(xù)到步驟204。

在步驟S204，判定PM去除控制是否當(dāng)前正在被執(zhí)行。如果PM去除控制當(dāng)前正在被執(zhí)行，則處理繼續(xù)到步驟205，其中判定在圖10的例程中計(jì)算的推定捕獲量PM是否大于上限量PMU。如果PM≤PMU，則該例程的循環(huán)結(jié)束。如果PM＞PMU，則處理繼續(xù)到步驟206，其中開(kāi)始PM去除控制。

如果PM去除控制正在被執(zhí)行，則處理從步驟S204繼續(xù)到步驟207，其中判定推定捕獲量PM是否等于或小于零。如果PM＞0，則該例程的循環(huán)結(jié)束。也就是說(shuō)，繼續(xù)PM去除控制。另一方面，如果PM≤0，則處理從步驟207繼續(xù)到步驟208，其中PM去除控制完成。然后在步驟209，將推定捕獲量PM設(shè)定為零。接著在步驟210，將PM去除控制的執(zhí)行次數(shù)NY遞增1。

另一方面，如果判定NY＞NYX，PM＞PMX，以及顆粒過(guò)濾器15處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理從步驟203繼續(xù)到步驟211。在步驟211，將此時(shí)的推定捕獲量PM存儲(chǔ)為推定的初始捕獲量PM0。接著在步驟212，開(kāi)始基準(zhǔn)溫度升高控制。

如果基準(zhǔn)溫度升高控制正在被執(zhí)行，則處理從步驟200繼續(xù)到步驟220，其中計(jì)算溫度差累積值SdTF(SdTF＝SdTF+dTF)。然后在步驟221，使用圖7中的映射計(jì)算實(shí)際去除量PMRZ。接著在步驟222，判定顆粒過(guò)濾器15是否處于基準(zhǔn)狀態(tài)。如果判定顆粒過(guò)濾器15處于基準(zhǔn)狀態(tài)，即，如果顆粒過(guò)濾器15被保持在基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理繼續(xù)到步驟223，其中判定溫度差dTF是否基本為零。如果判定溫度差dTF不基本等于零，則該例程的循環(huán)結(jié)束。也就是說(shuō)，繼續(xù)基準(zhǔn)溫度升高控制。另一方面，如果判定溫度差dTF基本等于零(即，dTF≈0)，則處理從步驟223繼續(xù)到步驟224，其中基準(zhǔn)溫度升高控制完成。然后在步驟225，將推定捕獲量PM設(shè)定為零。接著在步驟226，將PM去除控制的執(zhí)行次數(shù)NY重設(shè)為零。然后在步驟227，判定實(shí)際去除量PMRZ是否基本等于推定的初始捕獲量PM0。如果判定實(shí)際去除量PMRZ不基本等于推定的初始捕獲量PM0，則處理繼續(xù)到步驟228，其中更新校正系數(shù)KPMi。然后，處理繼續(xù)到步驟229。另一方面，如果判定實(shí)際去除量PMRZ基本等于推定的初始捕獲量PM0(即，PMRZ≈PM0)，則處理從步驟227跳到步驟229。在這種情況下，不更新校正系數(shù)KPMi。

另一方面，如果判定在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理從步驟222繼續(xù)到步驟230，其中取消基準(zhǔn)溫度升高控制。然后處理繼續(xù)到步驟229。同樣在這種情況下，不更新校正系數(shù)KPMi。在步驟229，將溫度差累積值SdTF和實(shí)際去除量PMRZV重置為零。

接下來(lái)，將描述本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例。下文描述與上述本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例的不同之處。同樣在本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例中，與第一實(shí)例實(shí)施例類似，在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間重復(fù)地計(jì)算實(shí)際去除量PMRZ。因此，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ準(zhǔn)確地表示在基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始的時(shí)間與基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)間之間實(shí)際已經(jīng)從顆粒過(guò)濾器15去除的顆粒物質(zhì)的量。這樣，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的顆粒物質(zhì)的捕獲量由推定的初始捕獲量PM0減基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ的差(即，PM0-PMRZ)來(lái)表示。

因此，在本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的推定捕獲量PM被校正為推定的初始捕獲量PM0減實(shí)際去除量PMRZ的差(PM0-PMRZ)。這樣可以更準(zhǔn)確地校正推定捕獲量PM。

在本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例中，執(zhí)行圖11到13以及圖15所示的例程。也就是說(shuō)，如果判定在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理從圖13的步驟222繼續(xù)到圖15的步驟230，其中取消基準(zhǔn)溫度升高控制。然后在步驟231，將推定捕獲量PM校正為推定的初始捕獲量PM0減基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ的差(即，PM0-PMRZ)。然后，處理繼續(xù)到圖13的步驟229。

接下來(lái)將描述本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例。下文描述與本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例的不同之處。如上所述，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始時(shí)，實(shí)際溫度TFAC首先緩慢升高，然后突然升高。也就是說(shuō)，如圖16所示，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制在時(shí)間te1處開(kāi)始時(shí)，實(shí)際溫度TFAC首先以相對(duì)緩慢的上升速度或斜率vTFAC0升高，然后在時(shí)間te2處，實(shí)際溫度TFAC以相對(duì)快的上升速度vTFAC1升高。換言之，時(shí)間te2處的實(shí)際溫度TFAC的上升速度vTFAC超過(guò)預(yù)定的設(shè)定上升速度vTFACX，并且達(dá)到相對(duì)高的上升速度vTFAC1。這是因?yàn)槿缟纤?，在顆粒過(guò)濾器15中被捕獲的顆粒物質(zhì)開(kāi)始氧化。

設(shè)定上升速度vTFACX被超過(guò)時(shí)的上升速度vTFAC1準(zhǔn)確地表示實(shí)際初始捕獲量。也就是說(shuō)，如圖17所示，當(dāng)上升速度vTFAC1增大時(shí)，實(shí)際初始捕獲量變大。另一方面，實(shí)際初始捕獲量減基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ的差準(zhǔn)確地表示基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ。

因此，在本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，計(jì)算設(shè)定速度vTFACX被超過(guò)時(shí)的上升速度vTFAC1，并且根據(jù)該上升速度vTFAC1，使用圖17所示的映射計(jì)算實(shí)際的初始捕獲量PM0Z。然后，根據(jù)實(shí)際的初始捕獲量PM0Z和基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ計(jì)算基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ(即，PMZ＝PM0Z-PMRZ)。接著將基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處根據(jù)表達(dá)式(1)計(jì)算的推定捕獲量PM與基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ進(jìn)行比較，并且基于該比較的結(jié)果校正推定捕獲量PM。也就是說(shuō)，當(dāng)推定捕獲量PM與被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ基本相同時(shí)，推定捕獲量PM被校正為基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ。另外，根據(jù)被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ更新校正系數(shù)KPMi，并且使用該校正系數(shù)KPMi校正增加量dPMi(dPMi＝dPMi×KPMi)。這種情況下的校正系數(shù)KPMi例如以被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ與推定捕獲量PM的比率(PMZ/PM)的形式而被計(jì)算。因此，即使在基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，也可以準(zhǔn)確地校正推定捕獲量PM。

通過(guò)此方式，在本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例中，基于基準(zhǔn)溫度升高控制完成時(shí)的實(shí)際去除量PMRZ校正推定捕獲量PM，并且當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被取消時(shí)(即，當(dāng)實(shí)際去除量PMRZ無(wú)法被計(jì)算時(shí))，基于超過(guò)設(shè)定速度vTFACX時(shí)的實(shí)際溫度TFAC的上升速度vTFAC1校正推定捕獲量PM。

在本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例中，執(zhí)行圖11到13以及圖18所示的例程。也就是說(shuō)，如果判定在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)，則處理從圖13中的步驟222繼續(xù)到圖18中的步驟230，其中取消基準(zhǔn)溫度升高控制。然后在步驟231a，計(jì)算超過(guò)設(shè)定速度vTFACX時(shí)的實(shí)際溫度TFAC的上升速度vTFAC1。接著在步驟232a，使用圖17中的映射計(jì)算實(shí)際的初始捕獲量PM0Z。然后在步驟233a，計(jì)算基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ(PMZ＝PM0Z-PMRZ)。然后在步驟234a，判定此時(shí)的推定捕獲量PM是否基本等于基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ。如果在此判定推定捕獲量PM不基本等于被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ，則處理繼續(xù)到步驟S235a，其中將推定捕獲量PM校正為基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ。然后在步驟236a，更新校正系數(shù)KPMi。接著處理繼續(xù)到圖13中的步驟229。另一方面，如果在步驟234a判定推定捕獲量PM基本等于被捕獲的顆粒物質(zhì)的量PMZ(即，PM≈PMZ)，則處理從步驟234a跳到圖13中的步驟229。在這種情況下，不校正推定捕獲量PM，并且不更新校正系數(shù)KPMi。

因此，當(dāng)綜合描述本發(fā)明的第二和第三實(shí)例實(shí)施例時(shí)，在基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，基于直到基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)的基準(zhǔn)溫度TFRF和實(shí)際溫度TFAC校正推定捕獲量PM。

從到目前為止的描述可以理解，實(shí)際的初始捕獲量PM0Z由實(shí)際去除量PMPZ和實(shí)際溫度TFAC的增大的上升速度vTFAC1準(zhǔn)確地表示。但是，本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn)，實(shí)際去除量PMRZ比超過(guò)設(shè)定速度vTFACX時(shí)的實(shí)際溫度TFAC的上升速度vTFAC1更準(zhǔn)確地表示實(shí)際的初始捕獲量PM0Z。因此，在本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例中，推定捕獲量PM基于實(shí)際去除量PMRZ而被校正，并且僅當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被取消時(shí)(即，僅當(dāng)實(shí)際去除量PMRZ無(wú)法被計(jì)算時(shí))基于上升速度vTFAC1而被校正。

在圖18所示的例程中，盡管省略了描述，但是當(dāng)在實(shí)際溫度TFAC的上升速度vTFAC超過(guò)設(shè)定速度vTFACX之前基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)無(wú)法獲得上升速度vTFAC1，因此不能計(jì)算基于上升速度vTFAC1的實(shí)際的初始捕獲量PM0Z。在這種情況下，如在本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例中那樣，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的推定捕獲量PM被校正為推定的初始捕獲量PM0減基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的實(shí)際去除量PMRZ的差(即，PM0-PMRZ)。

接下來(lái)將描述本發(fā)明的第四實(shí)例實(shí)施例。下文描述與上述本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例的不同之處。在本發(fā)明的第一實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制被取消時(shí)，不校正推定捕獲量PM，這并非優(yōu)選的。在此，取消基準(zhǔn)溫度升高控制的原因是因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)基準(zhǔn)溫度升高控制去除顆粒物質(zhì)的設(shè)定量PMX之前判定顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)。因此，通過(guò)縮短完成基準(zhǔn)溫度升高控制所需的時(shí)間段，能夠降低基準(zhǔn)溫度升高控制的取消。在此方面，如果設(shè)定量PMX減少，則完成基準(zhǔn)溫度升高控制所需的時(shí)間段能夠被縮短。

因此，在本發(fā)明的第四實(shí)例實(shí)施例中，當(dāng)基準(zhǔn)溫度升高控制已經(jīng)被取消的次數(shù)NW(即，基準(zhǔn)溫度升高控制的取消次數(shù)NW)超過(guò)上限次數(shù)NWX時(shí)，設(shè)定量PMX例如減少較小的設(shè)定量dPMX。因此，基準(zhǔn)溫度升高控制更容易地完成，這樣可以可靠地校正推定捕獲量PM。

也就是說(shuō)，如圖19所示，當(dāng)推定捕獲量PM在時(shí)間tf1處超過(guò)設(shè)定量PMX時(shí)，基準(zhǔn)溫度升高控制開(kāi)始。接著，當(dāng)在時(shí)間tf2處判定顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，取消基準(zhǔn)溫度升高控制。另外，基準(zhǔn)溫度升高控制的取消次數(shù)NW遞增1。這樣，取消次數(shù)NW超過(guò)設(shè)定次數(shù)NWX。此時(shí)，設(shè)定量PMX減少較小的設(shè)定量dPMX。接著，推定捕獲量PM在時(shí)間tf3處再次超過(guò)設(shè)定量PMX。此時(shí)，判定顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)，因此不開(kāi)始基準(zhǔn)溫度升高控制。

在本發(fā)明的第四實(shí)例實(shí)施例中，執(zhí)行圖11到13以及圖20所示的例程。也就是說(shuō)，當(dāng)判定在基準(zhǔn)溫度升高控制被執(zhí)行的期間顆粒過(guò)濾器15未處于基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，處理從圖13中的步驟222繼續(xù)到圖20中的步驟230，其中取消基準(zhǔn)溫度升高控制。然后在步驟231b，將基準(zhǔn)溫度升高控制的取消次數(shù)NW遞增1。接著，在步驟232b，判定取消次數(shù)NW是否已經(jīng)超過(guò)上限次數(shù)NWX。如果NW≤NWX，則處理繼續(xù)到圖13中的步驟229。另一方面，如果NW＞NWX，則處理繼續(xù)到步驟233b，其中設(shè)定量PMX減少設(shè)定量dPMX(PMX＝PMX-dPMX)。然后，處理繼續(xù)到圖13中的步驟229。

在到目前為止描述的實(shí)例實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)的期間執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。在另一未示出的實(shí)例中，設(shè)置能夠?qū)⒍慰諝馓峁┑轿挥陬w粒過(guò)濾器15上游的排氣通道的二次空氣供應(yīng)器，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間，在通過(guò)二次空氣供應(yīng)器將特定量的空氣提供到顆粒過(guò)濾器15的同時(shí)執(zhí)行基準(zhǔn)溫度升高控制。因此，保持基準(zhǔn)狀態(tài)，以便不會(huì)取消基準(zhǔn)溫度升高控制。也就是說(shuō)，使基準(zhǔn)溫度升高控制可靠地完成。這樣，能夠可靠地校正推定捕獲量PM。

另外，在到目前為止描述的實(shí)例實(shí)施例中，基準(zhǔn)狀態(tài)是穩(wěn)定狀態(tài)。在另一未示出的實(shí)例中，基準(zhǔn)狀態(tài)是過(guò)渡狀態(tài)。在這種情況下，流入顆粒過(guò)濾器15的氣體量例如根據(jù)預(yù)定模式波動(dòng)時(shí)的顆粒過(guò)濾器的溫度被提前獲得作為基準(zhǔn)溫度。在基準(zhǔn)溫度升高控制中，當(dāng)流入顆粒過(guò)濾器15的氣體量根據(jù)前述模式波動(dòng)時(shí)，顆粒過(guò)濾器15的溫度升高。

而且，在到目前為止描述的實(shí)例實(shí)施例中，以圖4中的點(diǎn)的形式示出的所有增加量dPMi均被校正。但是，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)工作歷史，可能存在這樣的情況：其中，僅使用一部分增加量dPMi(例如，圖21中的區(qū)域C中的增加量dPMi)，而不使用區(qū)域C之外的增加量dPMi來(lái)根據(jù)表達(dá)式(1)計(jì)算推定捕獲量PM。因此，在本發(fā)明的另一實(shí)例中，僅校正用于計(jì)算推定捕獲量PM的增加量dPMi，而不校正其它的增加量dPMi。因此，能夠抑制推定捕獲量PM被錯(cuò)誤地校正。

在到目前為止描述的實(shí)例中，使用基于實(shí)際溫度TFAC和基準(zhǔn)溫度TFRF而計(jì)算的校正系數(shù)KPMi校正推定捕獲量PM。在此方面，還可以構(gòu)想基于實(shí)際溫度TFAC和基準(zhǔn)溫度TFRF計(jì)算推定捕獲量PM。另外，基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的推定捕獲量PM在本發(fā)明的第二實(shí)例實(shí)施例中基于實(shí)際去除量PMRZ而被計(jì)算，在本發(fā)明的第三實(shí)例實(shí)施例中基于實(shí)際去除量PMRZ和實(shí)際的初始捕獲量而被計(jì)算。因此，還可以構(gòu)想基于實(shí)際溫度TFAC和基準(zhǔn)溫度TFRF計(jì)算基準(zhǔn)溫度升高控制被取消的時(shí)點(diǎn)處的推定捕獲量PM。