本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在安裝在車輛等上的內(nèi)燃機(jī)中，為了減少從內(nèi)燃機(jī)排放的顆粒物質(zhì)向大氣中的排放，已知一種用于在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中布置過濾器的技術(shù)。隨著這種過濾器中的顆粒物質(zhì)堆積量過度增加，過濾器中的壓力損失變得過大，結(jié)果作用在內(nèi)燃機(jī)上的背壓增加。因此，當(dāng)過濾器上游的排氣壓力與過濾器下游的排氣壓力之間的差(上游-下游差壓)大于或等于預(yù)定閾值時，有必要根據(jù)需要執(zhí)行用于通過將過濾器的周圍環(huán)境置于高溫和氧氣過量的環(huán)境中來氧化并去除堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)的處理(過濾器再生處理)。

堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)包含可溶性有機(jī)組分和碳煙。即使當(dāng)堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)的量保持不變時，上游-下游差壓也能夠根據(jù)可溶性有機(jī)組分的量和碳煙的量之間的比率而變化。因此，已知有以下的方法(例如，參照日本專利申請公開第2011-169235號(jp2011-169235a))。在該方法中，首先執(zhí)行通過將過濾器的溫度升高至可溶性有機(jī)組分氧化的溫度來氧化并去除堆積在過濾器中的可溶性有機(jī)組分的預(yù)處理，然后執(zhí)行當(dāng)在已經(jīng)去除了可溶性有機(jī)組分的狀態(tài)下上游-下游差壓大于或等于預(yù)定值時通過將過濾器的溫度升高至推測碳煙被氧化的溫度(比可溶性有機(jī)組分氧化的溫度高的溫度)來氧化并去除堆積在過濾器中的碳煙的處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

順便提及，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，堆積在過濾器中的碳煙的氧化速率不均勻，而氧化速率根據(jù)碳煙的晶體結(jié)構(gòu)而變化。因此，如果在不考慮由于碳煙的晶體結(jié)構(gòu)引起的氧化速率的差異的情況下執(zhí)行過濾器再生處理，例如，當(dāng)具有堆積在過濾器中的碳煙中氧化速率趨于增加的這樣一種晶體結(jié)構(gòu)的碳煙的堆積量的比例高時，則過濾器的溫度可能過度升高。

本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣控制系統(tǒng)，其執(zhí)行過濾器再生處理，過濾器再生處理用于氧化并去除設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的過濾器中堆積的顆粒物質(zhì)，并且其氧化并去除堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)的同時抑制過濾器的溫度的過度上升。

本發(fā)明在執(zhí)行過濾器再生處理之前，在比執(zhí)行過濾器再生處理時的溫度低的溫度下執(zhí)行預(yù)再生處理，并且響應(yīng)于在預(yù)再生處理期間的上游-下游差壓的變化速度，在過濾器再生處理的執(zhí)行期間，改變過濾器的溫度的目標(biāo)值。

更具體地，本發(fā)明的一個方案中的一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣控制系統(tǒng)包括：過濾器，其布置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中，并且所述過濾器收集從所述內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒物質(zhì)；差壓傳感器，其檢測上游-下游差壓，所述上游-下游差壓是所述過濾器的上游排氣壓力和所述過濾器的下游排氣壓力之間的差；獲取裝置，其用于獲取作為在所述過濾器中收集的顆粒物質(zhì)的量的顆粒物質(zhì)堆積量；以及再生裝置，其用于當(dāng)由所述獲取裝置獲取的所述顆粒物質(zhì)堆積量大于或等于預(yù)定閾值時，執(zhí)行作為通過將所述過濾器的溫度升高至第一目標(biāo)溫度來氧化并去除收集在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的處理的過濾器再生處理。當(dāng)由所述獲取裝置獲取的所述顆粒物質(zhì)堆積量變得大于或等于所述預(yù)定閾值時，所述再生裝置在預(yù)定時間段執(zhí)行作為將所述過濾器的溫度升高至低于所述第一目標(biāo)溫度的第二目標(biāo)溫度并且增加流入所述過濾器的排氣中所含的二氧化氮(no2)的濃度的處理的預(yù)再生處理，并在完成所述預(yù)再生處理之后執(zhí)行所述過濾器再生處理。所述再生裝置設(shè)定所述第一目標(biāo)溫度并執(zhí)行所述過濾器再生處理，使得在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度高的情況下的所述第一目標(biāo)溫度低于在所述變化速度低的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。

本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于其晶體結(jié)構(gòu)的差異而易于氧化的碳煙被包含在從內(nèi)燃機(jī)排出的碳煙中。易于氧化的碳煙是推測具有大量晶格缺陷的碳煙。本發(fā)明中具有大量晶格缺陷的碳煙是如下的碳煙并且是例如活性碳的碳煙：其在通過拉曼散射光譜法(ramanscatteringspectroscopy)獲得的光譜中不僅在源于晶體的g帶中具有峰而且在源于缺陷的d帶中具有峰，并且d帶的峰值大于或等于預(yù)定值。在下文中，具有大量晶格缺陷的碳煙可以被稱為缺陷碳煙。

與如上所述具有少量晶格缺陷的碳煙相比，缺陷碳煙更易于氧化。因此，在相同的溫度條件下，缺陷碳煙的氧化速率趨于高于具有少量晶格缺陷的碳煙的氧化速率。因此，在所堆積的缺陷碳煙的量對于堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)的總量(顆粒物質(zhì)堆積量)的比例(在下文中，稱為缺陷碳煙比率)大的情況下在所述過濾器再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量趨于大于在缺陷碳煙比率小的情況下在所述過濾器再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量。因此，過濾器的溫度趨于上升。如果不考慮這種情況而設(shè)定執(zhí)行過濾器再生處理時的第一目標(biāo)溫度，則在缺陷碳煙比率高的狀態(tài)下執(zhí)行過濾器再生處理的情況下過濾器的溫度可能過度升高。

與此相反，根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的排氣控制系統(tǒng)在過濾器中的顆粒物質(zhì)堆積量變?yōu)榇笥诨虻扔谒鲱A(yù)定閾值時，在預(yù)定時間段首先執(zhí)行預(yù)再生處理，并且在完成所述預(yù)再生處理之后執(zhí)行過濾器再生處理。響應(yīng)于在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值(上游-下游差壓)的變化速度來設(shè)定執(zhí)行所述過濾器再生處理時的第一目標(biāo)溫度。所述預(yù)定時間段是比執(zhí)行所述過濾器再生處理所需的時間段充分短的時間段，并且是到堆積在所述過濾器中的缺陷碳煙的最細(xì)微的部分被氧化的這種程度的短時間段。根據(jù)本申請的發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)，在存在no2的情況下，缺陷碳煙比具有少量晶格缺陷的碳煙易于在較低溫度下被氧化。因此，在缺陷碳煙比率大的情況下在所述預(yù)再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量大于在缺陷碳煙比率小的情況下在所述預(yù)再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量。因此，在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間上游-下游差壓的變化速度(減速度)增加?？紤]到這種相關(guān)性，當(dāng)在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間上游-下游差壓的變化速度大的情況下的所述第一目標(biāo)溫度被設(shè)定以使其低于在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間上游-下游差壓的變化速度小的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。因此，在缺陷碳煙比率高的情況下的所述第一目標(biāo)溫度被設(shè)定以使其低于在缺陷碳煙比率低的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。結(jié)果，即使在缺陷碳煙比率高的狀態(tài)下執(zhí)行所述過濾器再生處理，也能夠抑制過濾器的溫度的過度上升。

本發(fā)明的方案可以被限定如下。一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣控制系統(tǒng)，包括：過濾器，其布置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中，所述過濾器配置為收集從所述內(nèi)燃機(jī)排出的顆粒物質(zhì)；差壓傳感器，其配置為檢測上游-下游差壓，所述上游-下游差壓是所述過濾器的上游排氣壓力和所述過濾器的下游排氣壓力之間的差；以及電子控制單元，其配置為i)獲取顆粒物質(zhì)堆積量，所述顆粒物質(zhì)堆積量是在所述過濾器中收集的顆粒物質(zhì)的量，ii)執(zhí)行過濾器再生處理，所述過濾器再生處理是如下的處理：當(dāng)所述顆粒物質(zhì)堆積量大于或等于預(yù)定閾值時通過將所述過濾器的溫度升高到第一目標(biāo)溫度來氧化并去除在所述過濾器中收集的顆粒物質(zhì)，iii)在預(yù)定時間段執(zhí)行預(yù)再生處理，并且在所述預(yù)再生處理完成之后執(zhí)行所述過濾器再生處理，所述預(yù)再生處理是如下的處理：當(dāng)所述顆粒物質(zhì)堆積量變?yōu)榇笥诨虻扔谒鲱A(yù)定閾值時將所述過濾器的溫度升高到低于所述第一目標(biāo)溫度的第二目標(biāo)溫度，并且增加流入所述過濾器的排氣中包含的二氧化氮的濃度，以及iv)設(shè)定所述第一目標(biāo)溫度并執(zhí)行所述過濾器再生處理，使得在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度高的情況下的所述第一目標(biāo)溫度低于在所述變化速度低的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。

所述預(yù)定時間段可以是預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時間。在這種情況下，所述再生裝置可以獲得所述預(yù)定時間段內(nèi)的差壓傳感器的檢測值的變化量作為與在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度相關(guān)的物理量。所述再生裝置可設(shè)定所述第一目標(biāo)溫度并執(zhí)行所述過濾器再生處理，使得在所述變化量大的情況下的所述第一目標(biāo)溫度低于在所述變化量小的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。利用這種配置，能夠盡可能多地將所述預(yù)再生處理的執(zhí)行時間段縮短為短的時間。

所述預(yù)定時間段可以是直到所述差壓傳感器的檢測值的變化量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定量為止的時間段。在此情況下，所述再生裝置可以獲得所述預(yù)定時間段的長度作為與在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度相關(guān)的物理量。所述再生裝置可以設(shè)定所述第一目標(biāo)溫度并執(zhí)行過濾器再生處理，使得在所述預(yù)定時間段的長度短的情況下的所述第一目標(biāo)溫度低于在所述預(yù)定時間段的長度長的情況下的所述第一目標(biāo)溫度。利用這種配置，通過將所述規(guī)定量設(shè)定為比由于所述差壓傳感器的不均勻等引起的上游-下游差壓的變化量的變動大的值，能夠更準(zhǔn)確地檢測與在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間上游-下游差壓的變化速度相關(guān)的物理量。

根據(jù)本發(fā)明的方案的所述再生裝置可以基于以下特性，估算所述過濾器的溫度與堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率之間的關(guān)系，所述關(guān)系對應(yīng)于在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度，所述特性是：在執(zhí)行所述預(yù)再生處理期間所述差壓傳感器的檢測值的變化速度高的情況下堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率比在所述變化速度低的情況下堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率高，并且，在所述過濾器的溫度高的情況下堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率比在所述過濾器的溫度低的情況下堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率高。所述再生裝置可以在所估算的關(guān)系中獲得所述過濾器在顆粒物質(zhì)的氧化速率等于預(yù)定上限值處的溫度，并將所獲得的溫度設(shè)定為所述第一目標(biāo)溫度。上限值可以推測是這樣的值：當(dāng)堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)的氧化速率超過上限值時，所述過濾器的溫度過度上升。所述上限值被設(shè)定以使其是隨著所述過濾器的溫度上升而更小的值。利用這種配置，能夠在能夠抑制所述過濾器的溫度過度上升的范圍內(nèi)將所述第一目標(biāo)溫度設(shè)定為盡可能高的溫度。為此，能夠有效地氧化并去除堆積在所述過濾器中的顆粒物質(zhì)，同時抑制過濾器的溫度的過度升高。

當(dāng)在執(zhí)行所述預(yù)再生處理時可溶性有機(jī)組分堆積在所述過濾器中時，缺陷碳煙比率難以精確地反映在所述預(yù)定時間段中上游-下游差壓的變化速度上。更具體地，可溶性有機(jī)組分比缺陷碳煙更易于氧化。因此，當(dāng)將在所述過濾器中堆積有可溶性有機(jī)組分的狀態(tài)下執(zhí)行所述預(yù)再生處理的情況與在所述過濾器中未堆積有可溶性有機(jī)組分的狀態(tài)下執(zhí)行所述預(yù)再生處理的情況進(jìn)行比較時，即使當(dāng)缺陷碳煙比率相同時，在所述過濾器中堆積有可溶性有機(jī)組分的情況下在預(yù)定時間段中上游-下游差壓的變化速度較高。因此，當(dāng)響應(yīng)于在過濾器中堆積有可溶性有機(jī)組分的狀態(tài)下執(zhí)行所述預(yù)再生處理的情況下所述差壓傳感器的檢測值的變化速度來設(shè)定第一目標(biāo)溫度時，所述第一目標(biāo)溫度可低于適合于缺陷碳煙比率的溫度。結(jié)果，可能難以有效地氧化并去除堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的方案的再生裝置可以執(zhí)行可溶性有機(jī)組分去除處理，所述可溶性有機(jī)組分去除處理是如下的處理：在執(zhí)行所述預(yù)再生處理之前，通過將所述過濾器的溫度升高到第三目標(biāo)溫度來氧化并去除堆積在所述過濾器中的可溶性有機(jī)組分，所述第三目標(biāo)溫度比所述第二目標(biāo)溫度低，并且在所述第三目標(biāo)溫度處，所述可溶性有機(jī)組分氧化。利用這種配置，抑制了在過濾器中堆積有可溶性有機(jī)組分的狀態(tài)下執(zhí)行所述預(yù)再生處理，因此能夠?qū)⑺龅谝荒繕?biāo)溫度設(shè)定為適合于堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)的缺陷碳煙比率的溫度。結(jié)果，能夠有效地氧化并去除堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明，在用于內(nèi)燃機(jī)的、執(zhí)行用于氧化并去除在設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的過濾器中堆積的顆粒物質(zhì)的過濾器再生處理的排氣控制系統(tǒng)中，可以氧化并去除堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)，同時抑制過濾器的溫度的過度升高。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發(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，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的示意性構(gòu)造的視圖；

圖2是用于圖示出缺陷碳煙的晶格缺陷的概念的視圖；

圖3a和圖3b是用于圖示出缺陷碳煙被氧化的概念的視圖；

圖4是關(guān)于過濾器溫度與顆粒物質(zhì)氧化速率之間的相關(guān)性用于圖示出堆積缺陷碳煙比率對顆粒物質(zhì)氧化速率的影響的曲線圖；

圖5是示出一系列的預(yù)再生處理和過濾器再生處理的流程的時間圖；

圖6是示出執(zhí)行預(yù)再生處理期間的差壓傳感器的檢測值(上游-下游差壓)的變化速度與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系的曲線圖；

圖7是示出在規(guī)定時間執(zhí)行預(yù)再生處理的情況下的差壓傳感器的檢測值(上游-下游差壓)的變化量與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系的曲線圖；

圖8是示出在執(zhí)行預(yù)再生處理直到差壓傳感器的檢測值的變化量達(dá)到一定量的情況下執(zhí)行預(yù)再生處理所要求的時間(要求時間)和第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系的曲線圖；

圖9是示出第一實(shí)施例中在堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)被氧化并去除的情況下由電子控制單元執(zhí)行的處理程序的流程圖；

圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的替換例的在堆積在過濾器中的顆粒物質(zhì)被氧化并去除的情況下由電子控制單元執(zhí)行的處理程序的流程圖；以及

圖11是圖示出第二實(shí)施例中基于過濾器溫度與再生速率之間的關(guān)系(其對應(yīng)于缺陷碳煙比率)來設(shè)定第一目標(biāo)溫度的過程的曲線圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。除非另有說明，本實(shí)施例中描述的部件的尺寸、材料、形狀、相對布置等不旨在限制技術(shù)范圍。

首先，將參照圖1至圖10描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的示意性構(gòu)造的視圖。圖1所示的內(nèi)燃機(jī)1是使用輕油作為燃料的壓燃式內(nèi)燃機(jī)(柴油發(fā)動機(jī))。內(nèi)燃機(jī)1包括將燃料噴射到氣缸2中的燃料噴射閥3。

內(nèi)燃機(jī)1與進(jìn)氣通道4連接?？諝饬髁坑?jì)40和節(jié)流閥41設(shè)置在進(jìn)氣通道4中?？諝饬髁坑?jì)40輸出與流經(jīng)進(jìn)氣通道4的進(jìn)氣(空氣)的量(質(zhì)量)相對應(yīng)的電信號。節(jié)流閥41在空氣流量計(jì)40的下游部分處布置在進(jìn)氣通道4中。節(jié)流閥41通過改變進(jìn)氣通道4的通道截面積來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)1的進(jìn)氣量。

內(nèi)燃機(jī)1與排氣通道5連接。過濾器殼體50布置在排氣通道5中。過濾器殼體50容納有收集排氣中的顆粒物質(zhì)的顆粒過濾器50a(在下文中，簡稱為過濾器50a)。過濾器50a是壁流式顆粒過濾器。氧化催化劑被支撐在過濾器50a的基材上。燃料添加閥51在過濾器殼體50的上游部分處設(shè)置在排氣通道5中。燃料添加閥51將未燃燒的燃料添加到排氣中。

排氣溫度傳感器52在過濾器殼體50的下游部分處布置在排氣通道5中。排氣溫度傳感器52輸出與從過濾器殼體50流出的排氣的溫度相關(guān)的電信號。差壓傳感器53附接至排氣通道5。差壓傳感器53輸出與過濾器50a的上游排氣壓力和過濾器50a的下游排氣壓力之間的差(在下文中，稱為上游-下游差壓)對應(yīng)的電信號。

電子控制單元10與這樣構(gòu)造的內(nèi)燃機(jī)1設(shè)置在一起。電子控制單元10是包括cpu、rom、ram、備用ram等的電子控制單元。除了上述空氣流量計(jì)40、排氣溫度傳感器52和差壓傳感器53之外，電子控制單元10還電連接至諸如加速器位置傳感器7和曲柄位置傳感器8的各種傳感器。加速器位置傳感器7是輸出與加速器踏板(未示出)的操作量(加速器操作量)相關(guān)的電信號的傳感器。曲柄位置傳感器8是輸出與內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動機(jī)輸出軸(曲軸)的旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的電信號的傳感器。這些各種傳感器的輸出信號被輸入至電子控制單元10。

電子控制單元10電連接至諸如燃料噴射閥3、節(jié)流閥41和燃料添加閥51的各種裝置。電子控制單元10基于上述各種傳感器的輸出信號控制各種裝置。例如，電子控制單元10基于加速器位置傳感器7和曲柄位置傳感器8的輸出信號來計(jì)算空氣燃料混合物的目標(biāo)空燃比，并且由該目標(biāo)空燃比和空氣流量計(jì)40的輸出信號計(jì)算每一個氣缸的目標(biāo)燃料噴射量(燃料噴射時間)。電子控制單元10依照該目標(biāo)燃料噴射量來控制燃料噴射閥3。根據(jù)需要，電子控制單元10執(zhí)行用于氧化并去除堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的過濾器再生處理，以便減少在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)時間段期間由于顆粒物質(zhì)在過濾器50a中的堆積而引起的過濾器50a的堵塞。在下文中，將描述本實(shí)施例中執(zhí)行過濾器再生處理的方法。

當(dāng)堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的量(顆粒物質(zhì)堆積量)σpm超過預(yù)定閾值σpmthr時，由于過濾器50a中的壓力損失而引起的背壓變得過高，這導(dǎo)致了諸如內(nèi)燃機(jī)1的輸出減少和燃料消耗率劣化的不便。因此，電子控制單元10在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)時間段期間以預(yù)定間隔估算過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm，并且在顆粒物質(zhì)堆積量σpm已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值σpmthr時執(zhí)行過濾器再生處理。通過對每單位時間由過濾器50a收集的顆粒物質(zhì)的量與每單位時間在過濾器50a中被氧化的顆粒物質(zhì)的量之間的差進(jìn)行積分的方法，來估算過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm。此時，通過將每單位時間從內(nèi)燃機(jī)1排出的顆粒物質(zhì)的量乘以根據(jù)過濾器50a的規(guī)格確定的收集率，來獲得每單位時間由過濾器50a收集的顆粒物質(zhì)的量。由內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)估算每單位時間從內(nèi)燃機(jī)1排出的顆粒物質(zhì)的量。另一方面，通過使用過濾器50a的溫度、顆粒物質(zhì)堆積量σpm的最終值、流入過濾器50a的排氣中的氧氣的濃度和流入過濾器50a的排氣中的no2的濃度作為參數(shù)，來計(jì)算每單位時間在過濾器50a中被氧化的顆粒物質(zhì)的量。過濾器50a的溫度基于排氣溫度傳感器52的檢測值來估算。流入過濾器50a的排氣中的氧氣的濃度可以由內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)估算，或可以由氧氣濃度傳感器檢測。流入過濾器50a的排氣中的no2的濃度可以由內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)估算，或可以由nox傳感器的檢測值估算?？梢酝ㄟ^使用由差壓傳感器53檢測的上游-下游差壓和排氣流量(燃料噴射量和進(jìn)氣量的總和)作為參數(shù)來計(jì)算過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm。電子控制單元10以這種方法獲得過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm。因此，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的獲取裝置。

可以使用以下方法作為執(zhí)行過濾器再生處理的示例方法。從燃料添加閥51添加燃料到排氣。添加的燃料由被支撐在過濾器50a上的氧化催化劑氧化。利用此時發(fā)生的反應(yīng)熱，過濾器50a的溫度被升高至顆粒物質(zhì)可氧化溫度(第一目標(biāo)溫度)。在不包括燃料添加閥51的內(nèi)燃機(jī)1中，可以使排氣行程中的氣缸2的燃料噴射閥3噴射(后噴射)，從而向過濾器50a供給未燃燒的燃料。當(dāng)電加熱過濾器50a的加熱器與內(nèi)燃機(jī)1設(shè)置在一起時，過濾器50a的溫度可以利用加熱器升高至第一目標(biāo)溫度。

第一目標(biāo)溫度被期望地設(shè)定為以下的溫度：在所述溫度處，從內(nèi)燃機(jī)1排出的顆粒物質(zhì)被有效地氧化并去除，并且在過濾器再生處理的執(zhí)行期間過濾器50a的溫度沒有過度上升。順便提及，在過濾器再生處理的執(zhí)行期間過濾器50a的溫度取決于有多少顆粒物質(zhì)易于被氧化。也就是說，隨著堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的總量中的所堆積的易于氧化的顆粒物質(zhì)的量增加，在過濾器再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量增加。因此，過濾器50a的溫度趨于上升到更高的溫度。然而，通常，已經(jīng)推測到構(gòu)成顆粒物質(zhì)的可溶性有機(jī)組分和碳煙之間的氧化容易度有差異，但是碳煙的氧化容易度是一致的。因此，已經(jīng)提出了基于可溶性有機(jī)組分的堆積量相對于堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的總量的比例來設(shè)定第一目標(biāo)溫度的方法。然而，還沒有提出考慮到在碳煙中存在氧化容易度的差異的事實(shí)來設(shè)定第一目標(biāo)溫度的方法。

關(guān)于碳煙的氧化性，本申請的發(fā)明人勤勉地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)從內(nèi)燃機(jī)1排出的碳煙的氧化容易度不是一致的，而是氧化的容易度根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)而變化。也就是說，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，具有易于氧化的晶體結(jié)構(gòu)的碳煙被包含在從內(nèi)燃機(jī)1排出的碳煙中。具有易于氧化的晶體結(jié)構(gòu)的碳煙推測是具有如上所述的大量晶格缺陷的碳煙(缺陷碳煙)。圖2是示出本發(fā)明的晶格缺陷的概念的視圖。如圖2所示，在由碳原子構(gòu)成的晶格中，由于原子排列的不規(guī)則性引起的光柵密度低的區(qū)域?yàn)楸景l(fā)明中的晶格缺陷。本發(fā)明中的缺陷碳煙是具有大量上述晶格缺陷的碳煙，并且如上文所述，是通過拉曼散射光譜法獲得的光譜中的源自缺陷的d帶的峰值在預(yù)定值以上的碳煙。圖3a和圖3b示出上述缺陷碳煙被氧化的概念。如圖3a和圖3b所示，由于缺陷碳煙在晶格缺陷周圍的部分趨于被氧化物(例如，no2)氧化，因此推測碳煙整體上易于被氧化。在堆積的缺陷碳煙的量相對于堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的總量(顆粒物質(zhì)堆積量σpm)的比例(缺陷碳煙比率)大的情況下過濾器再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量大于在堆積的缺陷碳煙的量相對于堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的總量的比例小的情況下過濾器再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量。也就是說，在缺陷碳煙比率大的情況下執(zhí)行過濾器再生處理期間的顆粒物質(zhì)氧化速率高于在缺陷碳煙比率小的情況下執(zhí)行過濾器再生處理期間的顆粒物質(zhì)氧化速率。圖4是關(guān)于過濾器溫度與顆粒物質(zhì)氧化速率之間的相關(guān)性的用于圖示出堆積的缺陷碳煙比率對顆粒物質(zhì)氧化速率的影響的曲線圖。在圖4中，堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的氧化速率(在下文中，簡稱為顆粒物質(zhì)氧化速率)隨著過濾器50a的溫度上升而增加。另外，在缺陷碳煙比率大的情況下的顆粒物質(zhì)氧化速率高于在缺陷碳煙比率小的情況下的顆粒物質(zhì)氧化速率。如果不考慮這些特性來設(shè)定第一目標(biāo)溫度，顆粒物質(zhì)氧化速率變?yōu)楦哂诋?dāng)在缺陷碳煙比率高的狀態(tài)下執(zhí)行過濾器再生處理時的設(shè)想速率。結(jié)果，過濾器50a的溫度可能過度上升至高于第一目標(biāo)溫度的溫度。

在根據(jù)本實(shí)施例的過濾器再生處理中，考慮到堆積在過濾器50a中的碳煙的缺陷碳煙比率來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。具體地，在執(zhí)行過濾器再生處理之前，在預(yù)定時間段執(zhí)行預(yù)再生處理，并且基于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化速度來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。圖5是示出在執(zhí)行預(yù)再生處理和過濾器再生處理的情況下過濾器50a的溫度(過濾器溫度)、流入過濾器50a的排氣中的no2的濃度以及上游-下游差壓隨時間變化的時間圖。在圖5中，t1表示過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值σpmthr的時間。如圖5所示，電子控制單元10在顆粒物質(zhì)堆積量σpm已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值σpmthr時(圖5中的t1)首先在預(yù)定時間段(圖5中的t1至t2的時間段)執(zhí)行預(yù)再生處理，并且在預(yù)再生處理結(jié)束時開始過濾器再生處理(圖5中的t2)。預(yù)再生處理是如下的處理：將過濾器50a的溫度升高至高于或等于缺陷碳煙氧化的溫度并且低于具有少量晶格缺陷的碳煙氧化的溫度(第一目標(biāo)溫度)的第二目標(biāo)溫度，并且與預(yù)再生處理的執(zhí)行之前的no2濃度相比增加流入過濾器50a的排氣中所包含的no2的濃度。在no2的存在下，與具有少量晶格缺陷的碳煙相比，缺陷碳煙在更低的溫度下被氧化。因此，在no2的存在下，將第二目標(biāo)溫度設(shè)定為使缺陷碳煙氧化而不使具有較少量晶格缺陷的碳煙氧化的溫度(例如，大約400℃)。預(yù)定時間段是比執(zhí)行過濾器再生處理所要求的時間段充分短的時間段，并且是到堆積在過濾器中的缺陷碳煙的最細(xì)微的部分被氧化的這種程度的短時間段。當(dāng)利用這種方法執(zhí)行預(yù)再生處理時，在缺陷碳煙比率大的情況下于預(yù)再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量大于在缺陷碳煙比率小的情況下于預(yù)再生處理的執(zhí)行期間每單位時間被氧化的顆粒物質(zhì)的量。因此，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)中的變化速度(減速度)增加。也就是說，可以認(rèn)為：在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度大的情況下的缺陷碳煙比率高于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度小的情況下的缺陷碳煙比率。因此，使在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度大的情況下的第一目標(biāo)溫度低于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度小的情況下的第一目標(biāo)溫度。結(jié)果，能夠氧化并去除堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)而同時抑制過濾器50a的溫度的過度上升。

允許通過將在開始預(yù)再生處理時(圖5中的t1)由差壓傳感器53檢測的上游-下游差壓δp1與在結(jié)束預(yù)再生處理時(圖5中的t2)由差壓傳感器53檢測的上游-下游差壓δp2之間的差(δp1-δp2)除以預(yù)再生處理的執(zhí)行時間(t2-t1)來獲得在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化速度。預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化速度與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系通過利用實(shí)驗(yàn)等的適宜處理來預(yù)先獲得，并且該關(guān)系以映射圖或函數(shù)表達(dá)式的形式存儲在電子控制單元10的rom中。此時，預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化速度與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系被設(shè)定成使得：如圖6所示，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度大的情況下的第一目標(biāo)溫度低于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度小的情況下的第一目標(biāo)溫度。在圖6中，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化速度與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系大體為線性關(guān)系；然而，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)或過濾器的規(guī)格，其可以是非線性關(guān)系。

預(yù)定時間段可以是預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時間。規(guī)定時間是比執(zhí)行過濾器再生處理所要求的時間充分短的時間，并且是到堆積在過濾器中的缺陷碳煙的最細(xì)微的部分被氧化的這種程度的短時間。在這種情況下，電子控制單元10可以通過使用在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)的變化量來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。具體地，如圖7所示，在預(yù)定時間段期間差壓傳感器53的檢測值的變化量(上游-下游差壓的變化量)大的情況下的第一目標(biāo)溫度應(yīng)設(shè)定為比在變化量小的情況下的第一目標(biāo)溫度低的溫度。當(dāng)以這種方式設(shè)定預(yù)定時間段時，能夠?qū)㈩A(yù)再生處理的執(zhí)行時間段盡可能縮短到短的時間。在圖7中，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的上游-下游差壓的變化量與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系大體為線性關(guān)系；然而，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)或過濾器的規(guī)格，其可以是非線性關(guān)系。

預(yù)定時間段可以是從預(yù)再生處理開始起到差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)的變化量達(dá)到規(guī)定量為止的時間段。規(guī)定量是比由于差壓傳感器的不均勻性等引起的上游-下游差壓的變化量的變動大的值。在這種情況下，電子控制單元10可以通過使用預(yù)定時間段的長度作為參數(shù)來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。具體地，如圖8所示，在從預(yù)再生處理開始起到差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)的變化量達(dá)到規(guī)定量為止的所需的時間(要求時間)短的情況下的第一目標(biāo)溫度應(yīng)被設(shè)定為比在要求時間長的情況下的第一目標(biāo)溫度低的溫度。當(dāng)以這種方式設(shè)定預(yù)定時間段時，能夠更精確地檢測與在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓的變化速度相關(guān)的物理量。在圖8中，預(yù)再生處理的執(zhí)行時間(要求時間)與第一目標(biāo)溫度之間的關(guān)系大體為線性關(guān)系；然而，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)或過濾器的規(guī)格，其可以是非線性關(guān)系。

在下文中，將參照圖9對本實(shí)施例中氧化并去除堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的過程進(jìn)行描述。圖9是示出在將堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)氧化并去除時由電子控制單元10執(zhí)行的處理程序的流程圖。該處理程序預(yù)先存儲在電子控制單元10的rom中，并且由電子控制單元10重復(fù)地執(zhí)行。

在圖9的處理程序中，電子控制單元10首先在s101的處理中判定過濾器50a中的顆粒物質(zhì)堆積量σpm是否大于或等于預(yù)定閾值σpmthr。此時，如上所述，可以由內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)估算顆粒物質(zhì)堆積量σpm，或可以由差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)估算顆粒物質(zhì)堆積量σpm。當(dāng)在s101的處理中作出否定的判定時，電子控制單元10結(jié)束處理程序的執(zhí)行，而不執(zhí)行預(yù)再生處理或過濾器再生處理。另一方面，當(dāng)在s101的處理中作出肯定的判定時，電子控制單元10進(jìn)行到s102的處理。

在s102的處理中，電子控制單元10讀取差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)δp1。隨后，電子控制單元10進(jìn)行至s103的處理，并開始預(yù)再生處理。具體地，電子控制單元10將過濾器50a的溫度升高至第二目標(biāo)溫度，并且與預(yù)再生處理的執(zhí)行之前的no2的濃度相比，增加流入過濾器50a的排氣中所包含的no2的濃度。如在上述過濾器再生處理的情況下那樣，使用從燃料添加閥51添加燃料到排氣的方法或者執(zhí)行從燃料噴射閥3后噴射的方法作為升高過濾器50a的溫度的方法。可以使用將燃料噴射閥3的燃料噴射正時提前至壓縮沖程中的上止點(diǎn)(tdc)之前的正時的方法作為增加流入過濾器50a的排氣中的no2的濃度的方法。當(dāng)用于將流經(jīng)排氣通道5的排氣的一部分再循環(huán)至進(jìn)氣通道4來作為egr氣體的egr裝置與內(nèi)燃機(jī)1設(shè)置在一起時，電子控制單元10通過相比于在預(yù)再生處理的執(zhí)行之前由egr裝置再循環(huán)的egr氣體的量而減少由egr裝置再循環(huán)的egr氣體的量來增加流入到過濾器50a的排氣中的no2的濃度。

在s104的處理中，電子控制單元10判定從預(yù)再生處理開始起的經(jīng)過時間是否長于或等于規(guī)定時間。當(dāng)在s104的處理中作出否定的判定時，電子控制單元10通過再次執(zhí)行s104的處理以繼續(xù)預(yù)再生處理的執(zhí)行。另一方面，當(dāng)在s104的處理中作出肯定的判定時，電子控制單元10進(jìn)行至s105的處理，并且讀取差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)δp2。

在s106的處理中，電子控制單元10設(shè)定第一目標(biāo)溫度。更具體地，通過將在s102的處理中讀取的上游-下游差壓δp1與在s105的處理中讀取的上游-下游差壓δp2之間的差(δp1-δp2)除以規(guī)定時間來計(jì)算上游-下游差壓的變化速度。在s102的處理中讀取的上游-下游差壓δp1對應(yīng)于在預(yù)再生處理開始時的過濾器50a的上游-下游差壓。在s105的處理中讀取的上游-下游差壓δp2對應(yīng)于在預(yù)再生處理完成時的過濾器50a的上游-下游差壓。隨后，電子控制單元10通過使用在上述過程中獲得的上游-下游差壓的變化速度作為自變量訪問上述圖6的映射圖來導(dǎo)出第一目標(biāo)溫度。如參照圖7所示，可以通過使用在規(guī)定時間內(nèi)的上游-下游差壓δp的變化量(δp1-δp2)作為參數(shù)來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。

在s107的處理中，電子控制單元10結(jié)束預(yù)再生處理，并且開始過濾器再生處理。此時，過濾器50a的溫度升高至在s106的處理中設(shè)定的第一目標(biāo)溫度。

在s108的處理中，電子控制單元10判定是否滿足結(jié)束過濾器再生處理的完成條件。完成條件是例如過濾器再生處理的執(zhí)行時間長于或等于預(yù)定時間的條件、差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)低于或等于預(yù)定值的條件、或者通過上述方法估算的顆粒物質(zhì)堆積量σpm小于或等于預(yù)定量的條件。當(dāng)在s108的處理中作出否定的判定時，電子控制單元10再次執(zhí)行s108的處理。另一方面，當(dāng)在s108的處理中作出肯定的判定時，電子控制單元10進(jìn)行至s109的處理，并且結(jié)束過濾器再生處理。

當(dāng)電子控制單元10以這種方式執(zhí)行圖9的處理程序時，實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的再生裝置。結(jié)果，即使在堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的缺陷碳煙比率高的狀態(tài)下執(zhí)行過濾器再生處理時，也能夠抑制過濾器50a的溫度的過度上升。

圖9的處理程序是在執(zhí)行了規(guī)定時間的預(yù)再生處理的情況下的處理程序；然而，可以執(zhí)行預(yù)再生處理，直到從預(yù)再生處理開始起上游-下游差壓δp的變化量達(dá)到規(guī)定量為止。在這種情況下，如圖10所示，代替圖9中的s104至s106的處理，可以執(zhí)行s201至s205的處理。更具體地，電子控制單元10在s201的處理中開始測量從預(yù)再生處理開始起的經(jīng)過時間(要求時間)。隨后，在s202的處理中，電子控制單元10讀取差壓傳感器53的檢測值(上游-下游差壓)δp2。在s203的處理中，電子控制單元10判定在s102的處理中讀取的上游-下游差壓δp1與在s202的處理中讀取的上游-下游差壓δp2之間的差(δp1-δp2)是否大于或等于規(guī)定量。當(dāng)在s203的處理中作出否定的判定時，電子控制單元10返回至s202的處理，并且繼續(xù)預(yù)再生處理的執(zhí)行。另一方面，當(dāng)在s203的處理中作出肯定的判定時，電子控制單元10進(jìn)行至s204的處理，并且結(jié)束測量預(yù)再生處理的執(zhí)行時間(要求時間)。電子控制單元10進(jìn)行至s205的處理，并通過使用要求時間作為自變量訪問上述圖8的映射圖來導(dǎo)出第一目標(biāo)溫度。利用這種方法，當(dāng)規(guī)定量被設(shè)定為比由于差壓傳感器53的不均勻性等引起的上游-下游差壓的變化量的變動大的值時，能夠更精確地檢測在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間實(shí)際上游-下游差壓的變化量。電子控制單元10可以通過將規(guī)定量(上游-下游差壓δp的變化量(δp1-δp2))除以要求時間來計(jì)算上游-下游差壓的變化速度，并且可以基于該變化速度和上述圖6的映射圖來設(shè)定第一目標(biāo)溫度。

順便提及，即使當(dāng)堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的缺陷碳煙比率保持不變時，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓δp的變化速度也可隨著排氣的流量而變化。因此，可以在諸如怠速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行預(yù)再生處理。

接下來，將參照圖11描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。將在此描述與上述第一實(shí)施例的部件不同的部件，并且省略對相似部件的描述。

上述第一實(shí)施例與本實(shí)施例的不同之處在于，獲得與在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓δp的變化速度相對應(yīng)的過濾器50a的溫度(在下文中，簡稱為過濾器溫度)與顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系，并且將在該關(guān)系中顆粒物質(zhì)氧化速率等于預(yù)定上限值處的過濾器溫度設(shè)定為第一目標(biāo)溫度。

具體地，電子控制單元10首先基于上游-下游差壓δp與顆粒物質(zhì)堆積量σpm之間的相關(guān)性將上游-下游差壓δp的變化速度轉(zhuǎn)換為缺陷碳煙的氧化速率。隨后，電子控制單元10基于以下數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)計(jì)算所堆積的缺陷的碳煙的量。

[缺陷碳煙堆積量]＝[缺陷碳煙氧化速率]/([no2的濃度]*[o2的濃度]*k)(1)

在上述數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)中，no2的濃度是在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間流入過濾器50a的排氣中的no2的濃度。o2的濃度是在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間流入過濾器50a的排氣中的o2的濃度。k表示基于排氣的溫度而設(shè)定的系數(shù)。

隨后，電子控制單元10通過將基于上述數(shù)學(xué)表達(dá)式(1)計(jì)算出的缺陷碳煙堆積量除以堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)的總量(顆粒物質(zhì)堆積量σpm)來計(jì)算缺陷碳煙比率。電子控制單元10基于以這種方式計(jì)算的缺陷碳煙比率的顆粒物質(zhì)堆積在過濾器50a中的假定來估算過濾器溫度和顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系。具體地，應(yīng)從圖4的曲線圖描述的關(guān)系中提取與如上所述計(jì)算的缺陷碳煙比率相對應(yīng)的過濾器溫度和顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系。圖4所示的上述關(guān)系是預(yù)先憑經(jīng)驗(yàn)獲得的。

隨后，電子控制單元10在過濾器溫度與顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系(在上述過程中獲得的)中獲得顆粒物質(zhì)氧化速率等于預(yù)定的上限值時的過濾器溫度，并且將該過濾器溫度設(shè)定為第一目標(biāo)溫度。圖11是圖示出了在過濾器溫度與顆粒物質(zhì)氧化速率的關(guān)系中獲得顆粒物質(zhì)氧化速率等于預(yù)定的上限值時的過濾器溫度的方法的曲線圖。圖11中的實(shí)線表示與缺陷碳煙比率相對應(yīng)的過濾器溫度和顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系。圖11中的長短交替的虛線表示預(yù)定的上限值。該上限值可以推測為這種值：在顆粒物質(zhì)氧化速率超過該上限值時，過濾器50a的溫度在過濾器再生處理的執(zhí)行期間可能過度上升。該上限值被設(shè)定為使得其隨著過濾器溫度上升而變小的值。這是因?yàn)槊繂挝粫r間被氧化的顆粒物質(zhì)的量隨著過濾器溫度上升而趨于增加，因此，過濾器溫度趨于過度上升。在本實(shí)施例中，如圖11所示，在與缺陷碳煙比率對應(yīng)的過濾器溫度與顆粒物質(zhì)氧化速率之間的關(guān)系中，將顆粒物質(zhì)氧化速率等于預(yù)定的上限值處的溫度(作為圖11中的實(shí)線與長短交替的虛線的交點(diǎn)的tft)被設(shè)定為第一目標(biāo)溫度。

根據(jù)本實(shí)施例，能夠在能夠抑制過濾器50a的溫度過度上升的范圍內(nèi)將第一目標(biāo)溫度設(shè)定為盡可能高的溫度。結(jié)果，當(dāng)基于這樣的第一目標(biāo)溫度執(zhí)行過濾器再生處理時，能夠更有效地氧化并去除堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)，同時抑制過濾器50a的溫度的過度上升。

堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)可能含有可溶性有機(jī)組分?？扇苄杂袡C(jī)組分比缺陷碳煙更易于氧化。因此，與當(dāng)可溶性有機(jī)組分未堆積在過濾器50a中相比，當(dāng)可溶性有機(jī)組分堆積在過濾器50a中時，在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓δp的變化速度增加。因此，在可溶性有機(jī)組分堆積在過濾器50a中的情況下基于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間上游-下游差壓δp的變化速度而設(shè)定的第一目標(biāo)溫度低于在可溶性有機(jī)組分未堆積在過濾器50a中的情況下的第一目標(biāo)溫度。結(jié)果，雖然過濾器50a的溫度難以上升，但是可能不能有效地氧化并去除堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)。

因此，在執(zhí)行預(yù)再生處理之前，可以執(zhí)行作為氧化并去除堆積在過濾器50a中的可溶性有機(jī)組分的處理的可溶有機(jī)組分去除處理?？扇苄杂袡C(jī)組分去除處理是將過濾器50a的溫度升高到如下溫度的處理：該溫度低于在預(yù)再生處理的執(zhí)行期間的第二目標(biāo)溫度，并且在該溫度處，可溶性有機(jī)組分氧化。此時，和上述過濾器再生處理或預(yù)再生處理一樣，從燃料添加閥51添加燃料到排氣的方法或者從燃料噴射閥3執(zhí)行后噴射的方法被用作使過濾器50a的溫度升高的方法。

以這種方式，當(dāng)在預(yù)再生處理執(zhí)行之前執(zhí)行可溶性有機(jī)組分去除處理時，能夠抑制由于可溶性有機(jī)組分的堆積而引起的過濾器再生處理的效率的降低?？扇苄杂袡C(jī)組分去除處理可以在預(yù)再生處理的執(zhí)行之前確定地執(zhí)行，而不論堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)中是否實(shí)際包含可溶性有機(jī)組分。作為替代，可以僅當(dāng)估算堆積在過濾器50a中的顆粒物質(zhì)中包含的可溶性有機(jī)組分的量的比例(在下文中，稱為可溶性有機(jī)物組分比率)超過預(yù)定比率時執(zhí)行可溶性有機(jī)組分去除處理。此時，應(yīng)基于內(nèi)燃機(jī)1的操作歷史、過濾器50a的溫度歷史等來估算可溶性有機(jī)組分比率。預(yù)定比率是如下的這種值：當(dāng)在執(zhí)行預(yù)再生處理時的可溶性有機(jī)組分比率超過預(yù)定比率時，過濾器再生處理的效率降低。該預(yù)定比率是預(yù)先通過利用實(shí)驗(yàn)等的適宜的工作而獲得的。