(57)【要約】【課題】フィルタの異常判定精度をより高める。【解決手段】内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段と、フィルタに堆積している粒子状物質の量に応じて検出値が変化するセンサと、堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量、及び、センサの検出値に基づいてフィルタの異常を判定する判定手段と、を備えたフィルタの異常判定装置において、フィルタに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水流入量推定手段と、凝縮水流入量推定手段により推定される凝縮水の量が、閾値以上の場合に、堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量を減少させる堆積量変更手段と、を備える。【選択図】図４
2014098363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段と、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量に応じて検出値が変化するセンサと、
前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量、及び、前記センサの検出値に基づいて前記フィルタの異常を判定する判定手段と、
を備えたフィルタの異常判定装置において、
前記フィルタに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水流入量推定手段と、
前記凝縮水流入量推定手段により推定される凝縮水の量が、閾値以上の場合に、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量を減少させる堆積量変更手段と、
を備えるフィルタの異常判定装置。
【請求項２】
前記堆積量変更手段は、堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量を０とする請求項１に記載のフィルタの異常判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量に基づいて、前記フィルタの異常を判定するときの閾値を設定する請求項１または２に記載のフィルタの異常判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量が所定範囲内である場合に限り、前記フィルタの異常判定を実施する請求項１から３の何れか１項に記載のフィルタの異常判定装置。
【請求項５】
内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段と、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量に応じて検出値が変化するセンサと、
前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量及び前記センサの検出値に基づいて前記フィルタの異常を判定する判定手段と、
を備えたフィルタの異常判定装置において、
前記フィルタに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水流入量推定手段と、
前記凝縮水流入量推定手段により推定される凝縮水の量が、閾値以上の場合に、前記判定手段による判定を禁止する禁止手段と、
を備えるフィルタの異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタの異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気中の粒子状物質（以下、ＰＭともいう。）を捕集するフィルタの異常を、該フィルタの上流側と下流側との差圧（以下、前後差圧ともいう。）を検出する差圧センサを用いて判定することができる。たとえば、内燃機関の排気の流量とフィルタの前後差圧との関係を複数求め、この関係から、排気の流量の変化量に対するフィルタの前後差圧の変化量の比（傾き）を算出し、該傾きに基づいてフィルタの異常判定を実施する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、内燃機関が始動された直後などの排気管の温度が低い場合には、排気管内で水が凝縮することがある。この凝縮水がフィルタに到達すると、フィルタに堆積しているＰＭが剥離することがある。そうすると、フィルタの前後差圧が減少するため、前記傾きが変化する。これにより、フィルタの異常判定の精度が低下する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６０７７号公報
【特許文献２】特開平０８−２６０９４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１５３０２０号公報
【特許文献４】特開平２００９−０９７４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの異常判定精度をより高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために本発明は、
内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段と、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量に応じて検出値が変化するセンサと、
前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量、及び、前記センサの検出値に基づいて前記フィルタの異常を判定する判定手段と、
を備えたフィルタの異常判定装置において、
前記フィルタに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水流入量推定手段と、
前記凝縮水流入量推定手段により推定される凝縮水の量が、閾値以上の場合に、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量を減少させる堆積量変更手段と、
を備える。
【０００７】
堆積量推定手段は、前記フィルタに堆積している粒子状物質の量を、前記センサの検出値を用いずに推定することができる。例えば、内燃機関から排出される粒子状物質の量を、内燃機関の運転状態（例えば、機関回転数及び機関負荷）から推定し、この値に基づいて、フィルタに堆積している粒子状物質の量（以下、ＰＭ堆積量ともいう。）の推定値（以下、推定ＰＭ堆積量ともいう。）を求めてもよい。また、推定ＰＭ堆積量は、フィルタが正常であると仮定したときのＰＭ堆積量であってもよく、フィルタに異常が生じている
と仮定したときのＰＭ堆積量であってもよく、フィルタが正常と異常との境の状態にあると仮定したときのＰＭ堆積量であってもよい。凝縮水流入量推定手段が推定するフィルタに流入する凝縮水の量は、単位時間当たりの量であってもよく、所定の期間における量であってもよく、積算値であってもよい。
【０００８】
ここで、フィルタに多くの凝縮水が流入すると、該凝縮水によりフィルタからＰＭが剥離することがある。この場合、センサの検出値が大きく変化する。一方、フィルタに流入する凝縮水の量が少なければ、フィルタからＰＭが剥離しない場合もある。そこで、堆積量変更手段は、推定される凝縮水の量が閾値以上の場合に、推定ＰＭ堆積量を減少させる。減少させる量は、一定量としても良く、全量としてもよい。また、凝縮水の量に応じて減少させてもよい。ここでいう閾値は、フィルタに流入する凝縮水の量であって、フィルタからＰＭが剥離する凝縮水の量である。
【０００９】
なお、フィルタからＰＭが剥離したとしても、その後に内燃機関の運転が継続すれば、内燃機関から新たに排出されるＰＭがフィルタに堆積する。そして、内燃機関の運転が継続されると、排気管の温度が上がるために、凝縮水は発生しなくなる。したがって、内燃機関の始動時から十分な時間が経過すれば、フィルタにＰＭが堆積する。このような状態になった後にフィルタの異常判定を実施すれば、凝縮水による影響を小さくすることができる。すなわち、凝縮水によりフィルタからＰＭが剥離したとしても、フィルタの異常判定に必要なほどのＰＭが内燃機関から排出された後であれば、フィルタの異常判定の精度が高くなる。このように、内燃機関から十分な量のＰＭが排出されてから異常判定を実施することで、精度の低下を抑制し得る。
【００１０】
そして、判定手段が、フィルタの異常判定を実施する時期や、フィルタの異常判定時に用いる閾値を、推定ＰＭ堆積量に基づいて設定すれば、フィルタからＰＭが剥離したとしても、適正な時期にフィルタの異常判定を実施したり、適正な閾値を設定したりすることができる。すなわち、判定手段は、推定ＰＭ堆積量に基づいて、フィルタの異常判定を実施可能であるか否かを判断する条件、または、フィルタが異常であるか否かを判断する条件を設定することができる。
【００１１】
なお、前記センサは、差圧センサに限らず、フィルタよりも下流のＰＭ量を検出するセンサ（以下、ＰＭセンサという。）であってもよい。また、判定手段は、例えば、推定ＰＭ堆積量がフィルタの異常判定を実施するために必要な量に達した場合に、センサの検出値と閾値とを比較することで異常判定を実施してよい。なお、フィルタの異常には、フィルタが割れたり、フィルタが溶損したりする他、フィルタを取り外した場合も含むことができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記堆積量変更手段は、堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量を０とすることができる。
【００１３】
すなわち、フィルタに堆積していたＰＭが全て剥離したと考えて、ＰＭ堆積量を０としてもよい。
【００１４】
また、本発明においては、前記判定手段は、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量に基づいて、前記フィルタの異常を判定するときの閾値を設定することができる。
【００１５】
ここで、推定ＰＭ堆積量と、センサの検出値と、には相関関係があるため、フィルタが正常であれば、センサの検出値は、推定ＰＭ堆積量に応じた値となる。したがって、センサの検出値が、推定ＰＭ堆積量に応じた値となっていない場合には、フィルタが異常であ
ると判定することができる。このため、センサの検出値が推定ＰＭ堆積量に応じた値となっているか否かの境として閾値を設定することができる。なお、閾値は、センサの検出値と比較してもよいが、例えば、排気の体積流量の変化量に対しするセンサの検出値の変化量の比のように、センサの検出値を用いた値と比較してもよい。すなわち、センサの検出値を用いて何らかの方法によりフィルタの異常判定を実施するときの閾値を設定してもよい。
【００１６】
本発明においては、前記判定手段は、前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量が所定範囲内である場合に限り、前記フィルタの異常判定を実施することができる。
【００１７】
ここで、ＰＭ堆積量が少な過ぎると、正常なフィルタであっても前後差圧が小さいために、異常判定が困難となる。また、ＰＭ堆積量が多すぎると、フィルタが異常であっても前後差圧が大きくなるために、異常判定が困難となる。したがって、正常なフィルタであれば前後差圧が大きくなり、且つ、異常なフィルタであれば前後差圧が小さい範囲を所定範囲としてフィルタの異常判定を実施すれば、判定精度を向上させることができる。すなわち、正常なフィルタと異常なフィルタとで前後差圧に差がある推定ＰＭ堆積量の範囲を、所定範囲としてもよい。
【００１８】
また、上記課題を達成するために本発明は、
内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段と、
前記フィルタに堆積している粒子状物質の量に応じて検出値が変化するセンサと、
前記堆積量推定手段により推定される粒子状物質の量及び前記センサの検出値に基づいて前記フィルタの異常を判定する判定手段と、
を備えたフィルタの異常判定装置において、
前記フィルタに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水流入量推定手段と、
前記凝縮水流入量推定手段により推定される凝縮水の量が、閾値以上の場合に、前記判定手段による判定を禁止する禁止手段と、
を備える。
【００１９】
すなわち、推定ＰＭ堆積量を減少する代わりに、フィルタの異常判定を禁止してもよい。そうすると、フィルタからのＰＭの剥離によりフィルタの前後差圧が変化したときには、フィルタの異常判定が禁止されるので、誤判定を抑制できる。これにより、フィルタの異常判定の精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フィルタの異常判定精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１，２，３に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図２】フィルタに流入するＰＭ量の積算値（フィルタ流入ＰＭ量）と、フィルタの前後差圧との関係を示した図である。
【図３】凝縮水流入量及び推定ＰＭ堆積量の推移を示したタイムチャートである。
【図４】実施例１に係るフィルタの異常判定のフローを示したフローチャートである。
【図５】実施例１に係るフィルタの異常判定の他のフローを示したフローチャートである。
【図６】実施例２に係るフィルタの異常判定のフローを示したフローチャートである。
【図７】推定ＰＭ堆積量とフィルタの前後差圧との関係を示した図である。
【図８】実施例３に係るフィルタの異常判定のフローを示したフローチャートである。
【図９】実施例４に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。
【図１０】実施例４に係るフィルタの異常判定のフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施例１）
図１は、本実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有するディーゼル機関である。なお、本実施例は、ガソリン機関であっても適用できる。
【００２４】
内燃機関１には、排気通路２が接続されている。この排気通路２の途中には、排気中の粒子状物質（以下、ＰＭという。）を捕集するフィルタ３が設けられている。フィルタ３は、たとえば、互いに平行をなして延びる複数個の通路を具備する。これら通路は上流端が栓により閉塞された通路と、下流端が栓により閉塞された通路とにより構成される。なお、フィルタ３には、不織布などを用いることもできる。
【００２５】
また、フィルタ３よりも上流側の排気通路２と、下流側の排気通路２と、の圧力差を検出する差圧センサ４が取り付けられている。差圧センサ４は、フィルタ３の前後差圧を検出する。
【００２６】
また、内燃機関１には、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁５が設けられている。
【００２７】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１を制御する。
【００２８】
また、ＥＣＵ１０には、差圧センサ４の他、運転者がアクセルペダル１１を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ１２、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ１３が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。
【００２９】
また、ＥＣＵ１０は、これら入力される各センサによる検出値に基づいて内燃機関１の運転状態の制御を行う。たとえば、ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁５からの燃料噴射量を制御する。
【００３０】
そして、ＥＣＵ１０は、差圧センサ４の検出値に基づいて、フィルタ３の異常を判定する。ここで、排気の体積流量とフィルタ３の前後差圧とは比例すると考えられる。本実施例では、フィルタ３を通過する排気の体積流量に対するフィルタ３の前後差圧の関係を、排気の体積流量が異なる複数の運転状態のときに夫々検出し、排気の体積流量とフィルタ３の前後差圧との関係を示す近似式を求める。そして、横軸を排気の体積流量とし、縦軸をフィルタ３の前後差圧として、前記近似式を図示した場合の該近似式の傾き（すなわち、フィルタ３を通過する排気の体積流量の変化量に対するフィルタ３の前後差圧の変化量の比）が閾値よりも小さい場合に、フィルタ３が異常であると判定する。また、傾きが閾
値以上であればフィルタ３は正常であると判定する。この閾値は、フィルタ３が正常であるときの傾きの下限値として予め実験又はシミュレーション等により求められる。
【００３１】
また、ＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転状態に基づいて該内燃機関１から排出されるＰＭ量（以下、ＰＭ排出量という。）を推定し、このＰＭ排出量の積算値に基づいて、フィルタ３に堆積しているＰＭ量（以下、ＰＭ堆積量という。）を推定する。
【００３２】
なお、本実施例では、内燃機関１から排出されるＰＭが全てフィルタ３に堆積すると考えてもよいが、内燃機関１から排出されるＰＭが所定の割合でフィルタ３に堆積すると考えてもよい。この場合、ＰＭ排出量の積算値に所定値を乗算して推定ＰＭ堆積量を算出してもよい。この所定値は、予め実験又はシミュレーション等により最適値を求めておく。
【００３３】
また、ＰＭ排出量は、内燃機関１の運転状態（機関回転数及び機関負荷）と相関関係があるため、該ＰＭ排出量と内燃機関１の運転状態との関係を予め実験又はシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておけば、内燃機関１の運転状態に基づいて、ＰＭ排出量を算出することができる。なお、このときの機関負荷は、アクセル開度または燃料噴射量としてもよい。また、内燃機関１の運転状態（機関回転数及び機関負荷）から推定ＰＭ堆積量を算出してもよい。
【００３４】
なお、本実施例では、推定ＰＭ堆積量が所定範囲内のときに限り、前記近似式の傾きに基づいたフィルタ３の異常判定を実施する。すなわち、ＰＭ堆積量が少なすぎる場合には、フィルタ３が正常な場合と異常な場合とで前後差圧の差が小さいため、判定精度が低下する。また、ＰＭ堆積量が多すぎると、フィルタ３に異常があったとしてもフィルタ３の前後差圧が大きくなってしまい、フィルタ３が正常な場合と異常な場合とで前後差圧の差が小さくなるため、判定精度が低下する。このような判定精度が低下する時期には、フィルタ３の異常判定を実施しない。
【００３５】
ところで、フィルタ３に液状の水が流入したり、フィルタ３内で水が凝縮したりすると、該フィルタ３に堆積しているＰＭが、該フィルタ３から剥離することがある。このように、フィルタ３からＰＭが剥離すると、ＰＭ堆積量が減少してフィルタ３の前後差圧が小さくなる。
【００３６】
ここで、図２は、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値（フィルタ流入ＰＭ量）と、フィルタ３の前後差圧との関係を示した図である。フィルタ流入ＰＭ量は、ＰＭ排出量の積算値と等しいと考えてもよい。図２中のＡ，Ｂ，Ｃは、内燃機関１を１日停止させたときの値である。
【００３７】
内燃機関１を停止させると、排気通路２の壁面の温度が低下し、次の機関始動時に排気中の水分が凝縮する。このため、フィルタ３に凝縮水が流入する。内燃機関１が停止される前は、フィルタ３に流入するＰＭ量に応じてフィルタ３の前後差圧が大きくなるが、図２中のＡ，Ｂ，Ｃにおいて、内燃機関１が停止される毎に、フィルタ３の前後差圧が小さくなる。これは、フィルタ３に流入する凝縮水により、フィルタ３からＰＭが剥離したためである。そして、凝縮水によりフィルタ３の前後差圧が低下したときにフィルタ３の異常を判定すると、誤判定を招く。
【００３８】
そこで本実施例では、凝縮水によるフィルタ３からのＰＭの剥離を考慮して、フィルタ３の異常判定を実施する。
【００３９】
ここで、図３は、凝縮水流入量及び推定ＰＭ堆積量の推移を示したタイムチャートである。凝縮水流入量は、フィルタ３に流入する凝縮水の量の推定値である。この凝縮水流入
量は、単位時間当たりの量としてもよく、所定期間の量としてもよい。凝縮水流入量は、燃料噴射量と、排気通路２の壁面温度と、から凝縮水の発生量を算出し、さらに、排気の流量から求まる係数を乗算することにより算出する。すなわち、燃料噴射量は、排気中に含まれている水蒸気量と相関関係にあり、排気通路２の壁面温度は、排気中に含まれている水蒸気のうち、凝縮する水の割合と相関関係にあるため、これらの値から、排気通路２内で発生する凝縮水の量を算出することができる。また、排気通路２内で発生した凝縮水のうち、フィルタ３に流入する凝縮水の量は、排気の流量と相関関係にある。したがって、これらの値から、フィルタ３に流入する凝縮水の量を算出することができる。なお、周知の技術を用いて、フィルタ３に流入する凝縮水の量を算出してもよい。また、推定ＰＭ堆積量は、内燃機関１の運転状態に基づいて推定される。
【００４０】
なお、図３において、Ｔ１で示す時点において凝縮水流入量が閾値に達している。この閾値は、フィルタ３に付着しているＰＭが剥離する凝縮水の量である。この閾値は、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。そして、凝縮水流入量が閾値に達した時点Ｔ１で、推定ＰＭ堆積量をリセットしている。すなわち、推定ＰＭ堆積量を０としている。そして、この時点Ｔ１から新たに、推定ＰＭ堆積量の積算が開始される。なお、凝縮水流入量が閾値に達したときに、推定ＰＭ堆積量を、所定値だけ減少させてもよく、所定割合だけ減少させてもよい。すなわち、Ｔ１で示す時点において、推定ＰＭ堆積量を減少させればよい。
【００４１】
そして、図３では、Ｔ２で示す時点において推定ＰＭ堆積量が閾値に達している。この閾値は、フィルタ３の異常判定が可能となるＰＭ堆積量の下限値である。なお、フィルタ３の再生を実施した時点で推定ＰＭ堆積量を０とする。
【００４２】
図４は、本実施例に係るフィルタ３の異常判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００４３】
ステップＳ１０１では、凝縮水発生量が算出される。凝縮水発生量は、排気通路２内で発生する凝縮水の量であり、燃料噴射量及び排気通路２の壁面温度に基づいて算出される。燃料噴射量は、アクセル開度または吸入空気量、機関回転数に基づいて算出される。また、排気通路２の壁面温度は、センサを取り付けて測定してもよく、内燃機関１の運転状態から推定してもよい。燃料噴射量及び排気通路２の壁面温度と、凝縮水発生量との関係は、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００４４】
ステップＳ１０２では、発生した凝縮水のうちフィルタ３に流入する凝縮水の割合である凝縮水流入率が算出される。この凝縮水流入率は、排気の流量と相関関係にある。また、排気の流量は、吸入空気量と燃料噴射量とに基づいて算出される。吸入空気量及び燃料噴射量と、排気の流量と、の関係は、予め実験等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。また、排気の流量と凝縮水流入率との関係も、予め実験等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００４５】
ステップＳ１０３では、フィルタ３に流入する凝縮水の量である凝縮水流入量が算出される。ステップＳ１０１で算出される凝縮水発生量に、ステップＳ１０２で算出される凝縮水流入率を乗算して、凝縮水流入量が算出される。なお、周知の技術を用いて、凝縮水流入量を算出してもよい。また、凝縮水発生量は、フィルタ３に流入する凝縮水の量を積算した値であってもよい。なお、本実施例においてはステップＳ１０３を処理するＥＣＵ１０が、本発明における凝縮水流入量推定手段に相当する。
【００４６】
ステップＳ１０４では、凝縮水流入量が閾値以上であるか否か判定される。閾値は、フィルタ３に堆積しているＰＭが該フィルタ３から剥離する凝縮水流入量の下限値として、
予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【００４７】
ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０５では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭがリセットされる。なお、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭから所定量減算してもよく、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに０よりも大きく１よりも小さい値である所定値を乗算してもよい。なお、本実施例においてはステップＳ１０５を処理するＥＣＵ１０が、本発明における堆積量変更手段に相当する。
【００４９】
ステップＳ１０６では、体積流量ＤＶＯＬが算出される。体積流量ＤＶＯＬは、吸入空気量及び燃料噴射量と相関関係にあるため、これらの関係を予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【００５０】
ステップＳ１０７では、フィルタ３の前後差圧ΔＰが検出される。この前後差圧ΔＰは、差圧センサ４により検出される。
【００５１】
ステップＳ１０８では、体積流量ＤＶＯＬに対する前後差圧ΔＰの近似式が算出される。体積流量ＤＶＯＬと前後差圧ΔＰとの関係を複数求め、周知の技術により近似式を求める。
【００５２】
ステップＳ１０９では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが算出される。推定ＰＭ堆積量ＭＰＭは、ＰＭ排出量の積算値としてもよく、該積算値に所定値を乗算することで算出してもよい。ＰＭ排出量は、内燃機関１の運転状態（機関回転数及び機関負荷）と相関関係があるため、該ＰＭ排出量と内燃機関１の運転状態との関係を予め実験又はシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。なお、本実施例においてはステップＳ１０９を処理するＥＣＵ１０が、本発明における堆積量推定手段に相当する。
【００５３】
ステップＳ１１０では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが、下限閾値ＭＰＭＬ以上で且つ上限閾値ＭＰＭＨ以下であるか否か判定される。
【００５４】
本ステップでは、異常判定の精度が許容範囲内となる範囲に、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが入っているか否か判定している。すなわち、ＰＭ堆積量が少なすぎる場合には、フィルタ３が正常な場合と異常な場合とで前後差圧の差が小さいため、判定精度が低下する。また、ＰＭ堆積量が多すぎると、フィルタ３に異常があったとしてもフィルタ３の前後差圧が大きくなってしまい、フィルタ３が正常な場合と異常な場合とで前後差圧の差が小さくなるため、判定精度が低下する。
【００５５】
下限閾値ＭＰＭＬ及び上限閾値ＭＰＭＨは、予め実験またはシミュレーション等により最適値を求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。なお、下限閾値ＭＰＭＬは、正常なフィルタ３においてフィルタ３の前後差圧が、フィルタ３の異常判定を実施可能な閾値に到達するときの推定ＰＭ堆積量の最大値としてもよい。すなわち、フィルタ３が正常であって、フィルタ３の前後差圧が閾値に到達するまでの時間が最も長い場合を想定し、この場合のフィルタ３の前後差圧が閾値に到達するときの推定ＰＭ堆積量を下限閾値ＭＰＭＬとする。これにより、フィルタ３が正常な場合に、異常であると誤判定されることを抑制できる。
【００５６】
また、上限閾値ＭＰＭＨは、異常なフィルタ３においてフィルタ３の前後差圧が、フィルタ３の異常判定を実施可能な閾値に到達するときの推定ＰＭ堆積量の最小値としてもよい。すなわち、フィルタ３が異常であって、フィルタ３の前後差圧が閾値に到達するまで
の時間が最も短い場合を想定し、この場合のフィルタ３の前後差圧が閾値に到達するときの推定ＰＭ堆積量を上限閾値ＭＰＭＨとする。これにより、フィルタ３が異常な場合に、正常であると誤判定されることを抑制できる。
【００５７】
ステップＳ１１０で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１１へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはフィルタ３の異常判定を実施することができないため本ルーチンを終了させる。
【００５８】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０８で算出される近似式の傾きが、閾値ＴＨ以上であるか否か判定される。閾値ＴＨは、フィルタ３が正常である場合の傾きの下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００５９】
ステップＳ１１１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１１２へ進んで、フィルタ３が正常であると判定される。一方、ステップＳ１１１で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１３へ進んで、フィルタ３が異常であると判定される。なお、本実施例においてはステップＳ１１０以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定手段に相当する。
【００６０】
なお、本実施例では、前記傾きに基づいてフィルタ３の異常判定を実施しているが、フィルタ３の前後差圧及び推定ＰＭ堆積量を用いたフィルタ３の異常判定であれば、前記傾き以外に基づいた異常判定であっても本発明を適用可能である。例えば、前記ステップＳ１１０において推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに応じて、フィルタ３の異常判定を実施可能か否か判定しているが、これに代えて、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに応じて、ステップＳ１１１における閾値ＴＨを変更してもよい。
【００６１】
図５は、本実施例に係るフィルタ３の異常判定の他のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。また、図４に示したステップと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図５に示したフローでは、ステップＳ１０９の処理が完了した後にステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２０１では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに基づいて、ステップＳ１１１にて用いられる閾値ＴＨを算出する。ここで、体積流量が同じとすると、フィルタ３が正常の場合には、異常の場合よりも、フィルタ３の前後差圧が大きくなる。このため、フィルタ３が正常の場合には、異常の場合よりも、前記傾きが大きくなる。したがって、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに応じて閾値ＴＨを大きくすることで、フィルタ３の異常判定の精度を向上させることができる。
【００６３】
推定ＰＭ堆積量ＭＰＭと閾値ＴＨ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ＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００６４】
以上説明したように、本実施例によれば、推定ＰＭ堆積量及びフィルタ３の前後差圧に基づいてフィルタ３の異常判定を実施するときに、凝縮水によりＰＭの剥離が発生したと推定されるときには、推定ＰＭ堆積量を減少させるため、より精度の高いフィルタ３の異常判定が可能となる。
【００６５】
（実施例２）
本実施例では、凝縮水流入量に基づいてフィルタ３の異常判定を実施するか否か判定する。その他の装置等は実施例と同じため説明を省略する。
【００６６】
ここで、実施例１では、体積流量とフィルタ３の前後差圧との関係を示す近似式から傾きを求め、さらに、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに基づいてフィルタ３の異常判定を実施するか否か判定している。または、推定ＰＭ堆積量に基づいて傾きの閾値を設定している。一方、本実施例では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭの変化量に対する、フィルタ３の前後差圧の変化量の比（傾き）を求め、この比が閾値以上であれば、フィルタ３は正常であると判定する。さらに、凝縮水流入量に基づいてフィルタ３の異常判定を実施するか否か判定する。
【００６７】
すなわち、フィルタ３が正常の場合には、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭの増加にしたがって、フィルタ３の前後差圧が大きくなるが、フィルタ３が異常の場合には、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが増加しても、フィルタ３の前後差圧の増加は緩慢となる。すなわち、フィルタ３が異常の場合には、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭの変化量に対する、フィルタ３の前後差圧の変化量の比（傾き）が小さくなるため、該傾きを閾値と比較することで、フィルタ３の異常判定を実施することができる。
【００６８】
図６は、本実施例に係るフィルタ３の異常判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。また、図４に示したステップと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図６に示したフローでは、ステップＳ１０３の処理が完了すると、ステップＳ３０１へ進む。ステップＳ３０１では、凝縮水流入量が閾値以上であるか否か判定される。閾値は、フィルタ３に堆積しているＰＭが該フィルタ３から剥離する凝縮水流入量の下限値として、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【００７０】
ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合には、本ルーチンを終了させる。すなわち、本ルーチンでは、フィルタ３からＰＭが剥離した場合には、フィルタ３の異常判定を禁止する。一方、ステップＳ３０１で否定判定がなされた場合には、ステップＳ３０２へ進む。なお、本実施例においてはステップＳ３０１を処理するＥＣＵ１０が、本発明における禁止手段に相当する。
【００７１】
ステップＳ３０２では、フィルタ３の前後差圧ΔＰ１が検出される。フィルタ３の前後差圧ΔＰ１は、差圧センサ４により検出される。
【００７２】
ステップＳ３０３では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭ１が算出される。
【００７３】
ステップＳ３０４では、フィルタ３の前後差圧ΔＰ２が検出される。フィルタ３の前後差圧ΔＰ２は、差圧センサ４により検出される。
【００７４】
ステップＳ３０５では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭ２が算出される。
【００７５】
ステップＳ３０６では、推定ＰＭ堆積量の増加量ΔＭＰＭが、閾値以上であるか否か判定される。推定ＰＭ堆積量の増加量ΔＭＰＭは、ステップＳ３０５で算出される推定ＰＭ堆積量ＭＰＭ２から、ステップＳ３０３で算出される推定ＰＭ堆積量ＭＰＭ１を減算した値である。この値は、ステップＳ３０３が処理されてから、ステップＳ３０５が処理されるまでに増加した推定ＰＭ堆積量である。また、ここでいう閾値は、ステップＳ３０７において算出される傾きの精度が許容範囲内となる増加量とすることができる。すなわち、推定ＰＭ堆積量の増加量ΔＭＰＭが小さすぎると、フィルタ３の前後差圧の変化量が小さいために、推定ＰＭ堆積量の増加量ΔＭＰＭに対する、フィルタ３の前後差圧の変化量の比（傾き）を算出しても、誤差が大きくなる。このため、異常判定の精度が低下する虞がある。したがって、推定ＰＭ堆積量が十分に増加した後に、フィルタ３の異常判定を実施
する。閾値は、予め実験等により求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ステップＳ３０６で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０７へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ３０４へ戻る。
【００７６】
ステップＳ３０７では、推定ＰＭ堆積量の増加量ΔＭＰＭに対する、フィルタ３の前後差圧の変化量（ΔＰ２−ΔＰ１）の比が、傾きとして算出される。そして、ステップＳ１１１へ進む。
【００７７】
このように、推定ＰＭ堆積量をフィルタ３の異常判定時のパラメータとして用いる場合には、凝縮水流入量が閾値以上の場合に推定ＰＭ堆積量をリセットするのではなく、フィルタ３の異常判定を禁止してもよい。すなわち、凝縮水によってフィルタ３からＰＭが剥離した場合に異常判定を禁止することで、誤判定を抑制できる。
【００７８】
（実施例３）
本実施例においては、内燃機関１から排出されるＰＭ量（以下、ＰＭ排出量という。）の積算値及び推定ＰＭ堆積量に基づいてフィルタ３の異常判定を実施する。ＰＭ排出量の積算値は、内燃機関１が停止される毎にリセットされる。ここで、凝縮水が発生するのは、内燃機関１の始動時であるため、内燃機関１の始動時点から十分に時間が経過すれば、凝縮水によるフィルタ３からのＰＭの剥離は発生しない。したがって、フィルタ３にＰＭが堆積していると推定される時期にフィルタ３の異常を判定することで、誤判定を抑制できる。また、本実施例では、凝縮水流入量を算出する必要が無い。
【００７９】
ここで、図７は、推定ＰＭ堆積量とフィルタ３の前後差圧との関係を示した図である。この図７は、説明のために抽象化した図である。図７において、実線は、フィルタ３が正常の場合を示し、一点鎖線は、フィルタ３が異常の場合を示している。なお、本実施例では、内燃機関１から排出されるＰＭが全てフィルタ３に堆積するものとする。すなわち、単位時間当たりの推定ＰＭ堆積量の増加量と、単位時間当たりのＰＭ排出量の積算値の増加量とが等しいものと考える。
【００８０】
機関始動時からのＰＭ排出量の積算値は、内燃機関１が始動される毎にリセットされる。そして、ＰＭ排出量の積算値は、内燃機関１の始動時からの運転状態に応じて増加する。推定ＰＭ堆積量は、内燃機関１が始動されてもリセットされず、内燃機関１の運転状態に応じて増加する。この増加の度合いは、フィルタ３が正常である場合のほうが、フィルタ３が異常である場合よりも高い。すなわち、フィルタ３が異常の場合と比較して、フィルタ３が正常の場合には、推定ＰＭ堆積量の増加量に対する、フィルタ３の前後差圧の増加量が大きくなる。このため、フィルタ３が正常の場合のほうが、図７における傾きが大きくなる。
【００８１】
そして、本実施例では、推定ＰＭ堆積量が下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬ以上で且つ上限閾値ＭＰＭＨ以下の場合に、フィルタ３の異常判定を許可する。すなわち、推定ＰＭ堆積量が下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬ未満の場合、及び、上限閾値ＭＰＭＨよりも多い場合には、フィルタ３の異常判定を禁止する。
【００８２】
なお、下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬは、正常なフィルタ３においてフィルタ３の前後差圧が、フィルタ３の異常判定を実施可能な閾値Ｈに到達するときの推定ＰＭ堆積量の最大値としてもよい。ここで、フィルタ３の前後差圧の上昇が最も遅くなるのは、内燃機関１の始動毎にＰＭがフィルタ３から剥離する場合である。したがって、フィルタ３が正常の場合であって、ＰＭ排出量の積算値を推定ＰＭ堆積量とすれば、内燃機関１の始動毎に推定ＰＭ堆積量がリセットされるため、フィルタ３の前後差圧の上昇が最も遅くなる。
【００８３】
このように、フィルタ３が正常であって、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈに到達するまでの時間が最も長い場合を想定し、この場合のフィルタ３の前後差圧が閾値Ｈに到達するときの推定ＰＭ堆積量を下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬとする。これにより、フィルタ３が正常な場合に、異常であると誤判定されることを抑制できる。なお、下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬは、フィルタ３からＰＭが剥離した場合であっても、フィルタ３が正常であれば、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈまで上昇する推定ＰＭ堆積量ともいえる。
【００８４】
この下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬ未満の推定ＰＭ堆積量では、ＰＭ堆積量が少なすぎるために、フィルタ３の異常判定を実施すると誤判定の虞がある。すなわち、フィルタ３が正常の場合であっても、フィルタ３にＰＭが堆積していないために、フィルタ３の前後差圧が小さくなり、閾値Ｈ未満となる虞がある。しかし、フィルタ３が正常の場合には、異常の場合よりも、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上となるまでの時間が短い。そこで、フィルタ３が正常の場合には、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上となる期間の始まりとして、下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬを設定している。図７における実線は、このようなフィルタ３の前後差圧が上昇し難い状況において、フィルタ３が正常であるときの推移を示している。なお、本実施例に係る下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬは、前記実施例に係る下限閾値ＭＰＭＬと等しいとしてもよい。
【００８５】
また、図７における上限閾値ＭＰＭＨは、異常なフィルタ３においてフィルタ３の前後差圧が、フィルタ３の異常判定を実施可能な閾値Ｈに到達するときの推定ＰＭ堆積量の最小値としてもよい。ここで、フィルタ３の前後差圧の上昇が最も早くなるのは、内燃機関１が始動されてもＰＭがフィルタ３から剥離しない場合である。したがって、フィルタ３が異常の場合においては、推定ＰＭ堆積量をリセットしない場合に、フィルタ３の前後差圧の上昇が最も早くなる。このように、フィルタ３が異常であって、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈに到達するまでの時間が最も短い場合を想定し、この場合のフィルタ３の前後差圧が閾値Ｈに到達するときの推定ＰＭ堆積量を上限閾値ＭＰＭＨとする。これにより、フィルタ３が異常な場合に、正常であると誤判定されることを抑制できる。
【００８６】
推定ＰＭ堆積量が、上限閾値ＭＰＭＨを超えると、ＰＭ堆積量が多くなりすぎて、フィルタ３の異常判定を実施すると誤判定の虞がある。すなわち、フィルタ３に異常が生じている場合であっても、フィルタ３にＰＭが捕集されるにしたがって、フィルタ３の前後差圧が大きくなり、閾値Ｈ以上となる虞がある。しかし、フィルタ３に異常が生じている場合には、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上となるまでには、時間がかかる。そこで、フィルタ３に異常が生じている場合には、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ未満となっている期間の終わりとして、上限閾値ＭＰＭＨを設定している。図７における一点鎖線は、このようなフィルタ３の前後差圧が上昇しやすい状況において、フィルタ３が異常であるときの推移を示している。なお、本実施例に係る上限閾値ＭＰＭＨは、前記実施例に係る上限閾値ＭＰＭＨと等しいとしてもよい。
【００８７】
そして、推定ＰＭ堆積量が下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬ以上で且つ上限閾値ＭＰＭＨ以下の場合に、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上であれば、傾きが十分に大きく、フィルタ３は正常であると判定することができ、閾値Ｈ未満であれば、傾きが小さく、フィルタ３は異常であると判定することができる。
【００８８】
なお、フィルタ３の異常判定が可能となる閾値Ｈは、異常判定の精度や異常判定を実施する頻度に応じて決定してもよい。すなわち、ＰＭ排出量の積算値が大きいときに異常判定を実施するようにすれば、異常判定の精度は高くなるものの、異常判定を実施する頻度が低くなる。また、ＰＭ排出量の積算値が大きくなるのを待っている間に内燃機関１が停止されると、異常判定を実施する機会を失うことになる。したがって、何れを優先させるのかにより、閾値Ｈを変えてもよい。
【００８９】
図８は、本実施例に係るフィルタ３の異常判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。また、図４に示したステップと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９０】
ステップＳ４０１では、ＰＭ排出量ＭＰＭＥＮＧＯが算出される。例えば、燃料噴射量等に基づいて、内燃機関１から排出されるＰＭ量を算出する。
【００９１】
ステップＳ４０２では、ＰＭ排出量ＭＰＭＥＮＧＯの積算値ＭＰＭＤＰＦＩが算出される。なお、ＰＭ排出量ＭＰＭＥＮＧＯの積算値ＭＰＭＤＰＦＩは、内燃機関１の始動毎にリセットされる。
【００９２】
ステップＳ４０３では、ＰＭ排出量の積算値ＭＰＭＤＰＦＩが、下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬ以上であるか否か判定される。下限閾値ＭＰＭＤＰＦＩＬは、予め実験またはシミュレーションにより最適値を求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【００９３】
ステップＳ４０３で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０６へ進み、一方、否定判定がなされた場合には、ステップＳ４０２へ戻る。なお、ステップＳ４０１から４０３までにおいて、正常なフィルタ３が、凝縮水によるフィルタ３からのＰＭの剥離の影響で、異常であると誤判定されることを抑制している。すなわち、フィルタ３からＰＭが剥離したとしても、フィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上となるまで、フィルタ３の異常判定を実施しないので、実際のＰＭ堆積量が十分に多くなってからフィルタ３の異常判定を実施することができる。
【００９４】
また、図８に示すフローでは、ステップＳ１０９の処理の後にステップＳ４０４へ進む。ステップＳ４０４では、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが上限閾値ＭＰＭＨ以下であるか否か判定される。上限閾値ＭＰＭＨは、予め実験またはシミュレーションにより最適値を求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。ステップＳ４０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１１１へ進み、一方、否定判定がなされた場合には、フィルタ３の異常を判定すると誤判定の虞があるため、本ルーチンを終了させる。なお、ステップＳ１０９及びステップＳ４０４において、異常なフィルタ３が、正常であると誤判定されることを抑制している。すなわち、異常なフィルタ３の前後差圧が閾値Ｈ以上となる場合には、フィルタ３の異常判定を実施しないようにしている。
【００９５】
このように、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭに基づいて、フィルタ３の異常判定を実施する時期を制限することで、凝縮水によるフィルタ３からのＰＭの剥離の影響を小さくすることができる。これにより、フィルタ３の異常判定の精度を向上させることができる。また、凝縮水の発生量を推定する必要が無いため、適合作業や実際の制御を簡素化することができる。
【００９６】
（実施例４）
図９は、本実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、前記図１に示す差圧センサ４に代えて、フィルタ３よりも下流の排気通路２にＰＭセンサ６を備えている。ＰＭセンサ６の出力信号は、ＥＣＵ１０に入力される。
【００９７】
このＰＭセンサ６には、たとえば、電極に付着したＰＭ量に応じて電流が流れるものを用いる。この電流の大きさを読み取ることにより、排気中のＰＭ量を求めることができる。なお、ＰＭセンサ６は、ＰＭ量を測定可能なものであればよい。このＰＭ量は瞬時値であってもよく、比較的長い期間におけるＰＭの総量であっても良い。そして、フィルタ３
よりも下流のＰＭ量に基づいて、フィルタ３の異常判定を実施することができる。
【００９８】
例えば、ＰＭ堆積量が多くなるほど、ＰＭがフィルタ３に捕集されやすくなるため、フィルタ３を通過するＰＭ量が減少する。一方、フィルタ３に割れ等の異常が生じると、フィルタ３から流出するＰＭ量が多くなる。このため、例えばフィルタ３から流出するＰＭ量を、閾値と比較することにより、フィルタ３の異常を判定することができる。しかし、フィルタ３からＰＭが剥離すると、ＰＭがフィルタ３を通り抜けやすくなる。このため、ＰＭセンサ６の検出値が大きくなり得る。このように、フィルタ３の異常以外にも、フィルタ３からのＰＭの剥離によってＰＭセンサ６の検出値が大きくなるので、ＰＭセンサ６の検出値によるフィルタ３の異常判定の精度が低下し得る。これに対して、フィルタ３からＰＭが剥離したと推定される場合に、推定ＰＭ堆積量をリセットすることで、判定精度の低下を抑制し得る。
【００９９】
なお、本実施例及び前記実施例においては、ＰＭ排出量を内燃機関１の運転状態に基づいて推定しているが、これに代えて、フィルタ３よりも上流の排気通路２にＰＭセンサを設け、該ＰＭセンサによりＰＭ排出量を検出してもよい。
【０１００】
図１０は、本実施例に係るフィルタ３の異常判定のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ１０により所定の時間毎に繰り返し実行される。また、前記フローと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１０１】
図１０に示すフローでは、ステップＳ１０６の後にステップＳ５０１が処理される。ステップＳ５０１では、フィルタ３に流入するＰＭ量に対する、フィルタ３を通過するＰＭ量の比を、通過率ＫＰＭとして算出する。ここで、フィルタ３が正常であっても、フィルタ３を通過するＰＭが存在する。通過率ＫＰＭは、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭが多いほど、低くなる。また、通過率ＫＰＭは、体積流量ＤＶＯＬが小さいほど、低くなる。すなわち、通過率ＫＰＭは、推定ＰＭ堆積量ＭＰＭ及び体積流量ＤＶＯＬと相関関係があるため、こられの関係を予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。また、本ステップで用いられる推定ＰＭ堆積量ＭＰＭは、凝縮水によりフィルタ３からＰＭが剥離した状態になると、ステップＳ１０５においてリセットされている。
【０１０２】
ステップＳ５０２では、フィルタ３を通過するＰＭ量の積算値（通過ＰＭ量積算値ＭＰＭＤＰＦＯ）が算出される。ステップＳ４０１で算出されるＰＭ排出量ＭＰＭＥＮＧＯに、ステップＳ５０１で算出される通過率ＫＰＭを乗算した値を積算することで、通過ＰＭ量積算値ＭＰＭＤＰＦＯが算出される。
【０１０３】
ステップＳ５０３では、通過ＰＭ量積算値ＭＰＭＤＰＦＯが、閾値以上であるか否か判定される。この閾値は、フィルタ３の異常判定の精度が許容範囲となる通過ＰＭ量積算値ＭＰＭＤＰＦＯの下限値である。この値は、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。
【０１０４】
ここで、ＰＭセンサ６は、例えば、一対の電極間に電流を流し、該電極間に堆積したＰＭによる抵抗値の変化によりＰＭ量を検出している。このため、電極間にある程度のＰＭが堆積しなければ、ＰＭ量を検出することは困難である。このＰＭ量を検出することができるのが、通過ＰＭ量積算値ＭＰＭＤＰＦＯが閾値以上となるときである。
【０１０５】
ステップＳ５０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ５０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ４０１へ戻る。
【０１０６】
ステップＳ５０４では、ＰＭセンサ６により検出されるＰＭ量が閾値ＴＨ以下であるか
否か判定される。閾値ＴＨは、フィルタ３が正常である時の値の上限値として、予め実験またはシミュレーションにより求めてＥＣＵ１０に記憶させておく。すなわち、フィルタ３に割れや溶損などが生じると、フィルタ３を通過するＰＭ量が多くなるため、ＰＭセンサ６により検出されるＰＭ量が多くなる。したがって、ＰＭセンサ６により検出されるＰＭ量が閾値ＴＨよりも多くなったときに、フィルタ３は異常であると判定することができる。
【０１０７】
ステップＳ５０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１２へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１３へ進む。
【０１０８】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭセンサ６を用いた場合であっても、凝縮水によるフィルタ３からのＰＭの剥離の影響を小さくすることができるので、フィルタ３の異常判定の精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１     内燃機関
２     排気通路
３     フィルタ
４     差圧センサ
５     燃料噴射弁
６     ＰＭセンサ
１０   ＥＣＵ
１１   アクセルペダル
１２   アクセル開度センサ
１３   クランクポジションセンサ
【図１】
2014098363.tif 000003
【図２】
2014098363.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014098363.tif 000012