(57)【要約】【課題】ＰＭセンサを用いてフィルタの異常の判定するときの判定精度を高める。【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、フィルタよりも下流側で排気中の粒子状物質の量を検出するＰＭセンサと、ＰＭセンサに堆積した粒子状物質量が所定量以上となった場合に、ＰＭセンサから粒子状物質を除去する処理であるＰＭセンサ再生処理を実施するＰＭセンサ再生部と、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタに流入した粒子状物質の量の積算値と、基準値との差が、閾値以上の場合には、フィルタが異常であると判定する判定部と、を備える。【選択図】図６
2014185542.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、
前記フィルタよりも下流側で排気中の粒子状物質の量を検出するＰＭセンサと、
前記フィルタよりも上流側で排気中の粒子状物質の量を検出または推定するフィルタ流入ＰＭ量検出装置と、
を備えたフィルタの異常検出装置において、
前記ＰＭセンサに堆積した粒子状物質量が所定量以上となった場合に、ＰＭセンサから粒子状物質を除去する処理であるＰＭセンサ再生処理を実施するＰＭセンサ再生部と、
前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値と、基準値との差が、閾値以上の場合には、前記フィルタが異常であると判定する判定部と、
を備えるフィルタの異常検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記フィルタに流入する排気中のＮＯ２量が所定量よりも多い場合には、前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値を、基準値から減算した値が、負の値である閾値以下のときに前記フィルタが異常であると判定する請求項１に記載のフィルタの異常検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記基準値を、前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値であって、前回に検出または推定された粒子状物質の量の積算値とする請求項１または２に記載のフィルタの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタの異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に設けられて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と、該フィルタよりも下流側の排気通路において排気中のＰＭを検出するＰＭセンサと、を備えることがある。ＰＭセンサは、ＰＭセンサ自身に堆積したＰＭ量に対応する電気信号を出力するセンサである。このため、ＰＭセンサに堆積したＰＭ量が所定値となると、該ＰＭセンサからＰＭを除去する処理であるＰＭセンサの再生が行われる。そして、フィルタに割れや欠けの異常があると、内燃機関から排出されるＰＭ量に応じて、ＰＭセンサに堆積するＰＭ量が変化することが知られている。また、内燃機関から排出されるＰＭ量の積算値が同じであっても、フィルタが異常の場合と、フィルタが正常の場合と、でＰＭセンサに堆積するＰＭ量が異なることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、排気中のＮＯ２により、フィルタに堆積しているＰＭが酸化されるような運転状態が続くと、フィルタが異常であっても下流に流出するＰＭ量が減少する。このため、フィルタから流出するＰＭ量が減少するため、フィルタが異常であっても、ＰＭセンサへ到達するＰＭ量が減少し得る。そうすると、内燃機関から排出されるＰＭ量の積算値と、ＰＭセンサに堆積するＰＭ量と、の関係が変わる。
【０００４】
また、ＰＭセンサの再生回数に基づいて、フィルタの異常を判定することも考えられるが、ＮＯ２により、ＰＭセンサの再生回数が減少することもある。また、フィルタに流入するＰＭ量が変化する過渡運転が実施されると、ＰＭセンサの再生回数も変化する。したがって、ＰＭセンサの再生回数のみに基づいてフィルタの異常を判定しようとすると、判定精度が低くなる虞がある。また、フィルタよりも上流側と下流側との差圧によりフィルタの異常を判定することもできるが、フィルタに堆積しているＰＭ量によって差圧が変化するため、判定精度が低くなる虞がある。また、フィルタよりも下流のＰＭセンサの検出値に基づいてフィルタの異常を判定する場合には、ＰＭセンサに堆積しているＰＭ量を精度良く求める必要があるため、ＰＭセンサの検出値のばらつきの影響が大きくなる。このため、ＰＭセンサの検出値がばらつくと、フィルタの異常の判定精度が低くなる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０１７６７８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２２３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、ＰＭセンサを用いてフィルタの異常の判定するときの判定精度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、
前記フィルタよりも下流側で排気中の粒子状物質の量を検出するＰＭセンサと、
前記フィルタよりも上流側で排気中の粒子状物質の量を検出または推定するフィルタ流入ＰＭ量検出装置と、
を備えたフィルタの異常検出装置において、
前記ＰＭセンサに堆積した粒子状物質量が所定量以上となった場合に、ＰＭセンサから粒子状物質を除去する処理であるＰＭセンサ再生処理を実施するＰＭセンサ再生部と、
前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値と、基準値との差が、閾値以上の場合には、前記フィルタが異常であると判定する判定部と、
を備える。
【０００８】
ここで、フィルタに割れや欠け等の異常が生じた場合には、フィルタにおけるＰＭ堆積量に応じて、該フィルタを通り抜けるＰＭ量が変化する。すなわち、フィルタにおけるＰＭ堆積量が多くなるほど、割れや欠け等の異常が生じていない箇所の抵抗が相対的に大きくなるため、異常が生じた箇所に排気がより多く流入するようになる。このため、異常が生じた箇所からより多くのＰＭが流出するようになる。一方、フィルタが正常な場合には、フィルタにおけるＰＭ堆積量が変化しても、フィルタを通り抜けるＰＭ量はほとんど変化しない。このため、フィルタを通り抜けるＰＭの比率（フィルタへ流入するＰＭ量に対する、フィルタから流出するＰＭ量の比率。以下、ＰＭ通り抜け率ともいう。）は、フィルタが正常な場合には、略一定となるが、フィルタが異常な場合には、フィルタにおけるＰＭ堆積量に応じて変化する。
【０００９】
ところで、ＰＭセンサは、該ＰＭセンサ自身に堆積したＰＭ量に応じた出力をする。そして、ＰＭセンサに堆積しているＰＭ量が多くなりすぎると、ＰＭ量に応じた出力が困難となるため、ＰＭセンサに堆積したＰＭ量が所定量以上となった場合には、ＰＭセンサ再生処理によりＰＭセンサからＰＭが除去される。なお、所定量は、ＰＭセンサ再生処理が必要となるＰＭ堆積量である。
【００１０】
ここで、フィルタが正常であるか否かにかかわらず、フィルタへ流入するＰＭ量が多くなるほど、フィルタから流出するＰＭ量が多くなる。しかし、フィルタを通り抜けるＰＭの比率は、フィルタが正常の場合よりも異常の場合のほうが大きくなる。
【００１１】
そして、フィルタが正常であれば、フィルタにおけるＰＭ堆積量によらずフィルタを通り抜けるＰＭの比率は一定となるので、ＰＭセンサに到達するＰＭ量は、フィルタに流入するＰＭ量に応じて変化する。したがって、フィルタが正常であれば、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタに流入するＰＭ量の積算値（以下、ＰＭ流入量積算値ともいう。）に応じて、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が変化する。このため、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が所定量に達するまでのＰＭ流入量積算値は、略一定の値となる。
【００１２】
一方、フィルタが異常であれば、フィルタにおけるＰＭ堆積量によってフィルタを通り抜けるＰＭの比率は変化するので、ＰＭセンサに到達するＰＭ量は、フィルタに流入するＰＭ量及びフィルタを通り抜けるＰＭの比率に応じて変化する。したがって、フィルタが異常であれば、ＰＭ流入量積算値及びＰＭ通り抜け率に応じて、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が変化する。このため、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が所定量に達するまでのＰＭ流入量積算値は、ＰＭ通り抜け率に応じて変化する。
【００１３】
したがって、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタに流入するＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）を、基準値と比較して、ＰＭ流入量積算値が変化したことが分かれば、フィルタが異常であると判定する
ことができる。このように、フィルタに流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタの異常を判定することにより、過渡運転時であっても、フィルタの異常を判定することが可能となる。
【００１４】
なお、基準値は、例えば、前回の「ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値」としてもよい。また、基準値は、例えば、以前の「ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値」としてもよい。また、基準値は、フィルタが正常といえる範囲である場合の「ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値」としてもよい。また、閾値は、フィルタが異常である場合の前記差とすることができる。
【００１５】
なお、「ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点まで」の期間は、ＰＭセンサ再生処理の間隔としてもよい。また、期間は、時間又は走行距離としてもよい。
【００１６】
本発明においては、前記判定部は、前記フィルタに流入する排気中のＮＯ２量が所定量よりも多い場合には、前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値を、基準値から減算した値が、負の値である閾値以下のときに前記フィルタが異常であると判定することができる。
【００１７】
ここでいう所定量は、フィルタにおけるＰＭ堆積量が減少するＮＯ２量とすることができる。なお、ＮＯ２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い。また、ＮＯ２量をＮＯ２濃度としてもよい。ここで、フィルタにＮＯ２が流入すると、フィルタに堆積しているＰＭが酸化されるため、フィルタにおけるＰＭ堆積量が減少し得る。フィルタにおけるＰＭ堆積量が減少しても、フィルタが正常な場合には、フィルタを通り抜けるＰＭの比率は変化しない。そして、フィルタが正常であれば、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタに流入するＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）も変化しない。
【００１８】
一方、フィルタが異常な場合には、フィルタにおけるＰＭ堆積量が減少すると、フィルタを通り抜けるＰＭの比率が小さくなる。このため、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が所定量に達するまでのＰＭ流入量積算値は大きくなる。したがって、ＰＭ流入量積算値を、基準値から減算した値は、負の値になる。この値が小さいほど（絶対値が大きいほど）、フィルタから流出するＰＭ量の変化量が大きいといえるため、閾値を負の値とし、該閾値と前記差とを比較することで、フィルタが異常であるか否か判定することができる。
【００１９】
本発明においては、前記判定部は、前記基準値を、前記ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までに前記フィルタ流入ＰＭ量検出装置において検出または推定された粒子状物質の量の積算値であって、前回に検出または推定された粒子状物質の量の積算値とすることができる。
【００２０】
すなわち、ＰＭ流入量積算値の前回値と今回値とを比較している。フィルタが正常であれば、ＰＭ流入量積算値はほとんど変化しないため、ＰＭ流入量積算値の前回値と今回値とはほとんど同じになる。このため、ＰＭ流入量積算値の前回値と今回値との差は小さい。一方、フィルタが異常であれば、ＰＭ流入量積算値が変化するため、ＰＭ流入量積算値の前回値と今回値とで差が生じる。したがって、この差が閾値以上であれば、フィルタが
異常であると判定することができる。なお、前回に検出または推定された粒子状物質の量の積算値とは、前回の内燃機関の作動時において検出または推定された粒子状物質の量の積算値であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＰＭセンサを用いてフィルタの異常の判定するときの判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】フィルタにおけるＰＭの堆積量と、該フィルタに流入するＰＭに対するフィルタを通り抜けるＰＭの比率（ＰＭ通り抜け率）と、の関係を示した図である。
【図３】実施例１に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタに流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。
【図４】実施例１に係るフィルタが正常な場合及びフィルタが異常な場合のＰＭセンサの検出値と、フィルタに流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。
【図５】実施例１に係るフィルタが正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。
【図６】実施例１に係るフィルタの異常検出のフローを示したフローチャートである。
【図７】実施例２に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタに流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。
【図８】実施例２に係るフィルタが正常な場合及びフィルタが異常な場合のＰＭセンサの検出値と、フィルタに流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。
【図９】実施例２に係るフィルタが正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。
【図１０】実施例２に係るフィルタの異常検出のフローを示したフローチャートである。
【図１１】実施例３に係るフィルタの異常検出のフローを示したフローチャートである。
【図１２】実施例４に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタに流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。
【図１３】実施例４に係るフィルタが正常な場合及びフィルタが異常な場合のＰＭセンサの検出値と、フィルタに流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。
【図１４】実施例４に係るフィルタが正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。
【図１５】実施例４に係るフィルタの異常検出のフローを示したフローチャートである。
【図１６】実施例５に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタに流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。
【図１７】実施例５に係るフィルタが正常な場合及びフィルタが異常な場合のＰＭセンサの検出値と、フィルタに流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。
【図１８】実施例５に係るフィルタが正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。
【図１９】実施例５に係るフィルタの異常検出のフローを示したフローチャートである。
【図２０】実施例６に係るフィルタの異常検出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】
【００２３】
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。
【００２４】
＜実施例１＞
図１は実施例に係る内燃機関の概略構成を示す図である。本実施例における内燃機関１はガソリン機関であるが、ディーゼル機関を用いてもよい。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には排気中の微粒子物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ３が設けられる。
【００２５】
フィルタ３よりも下流側の排気通路２にはフィルタ３から流出する排気中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ４が設けられる。ＰＭセンサ４は、一対の電極を有し、電極間に付着（堆積）しているＰＭ量に応じて該電極間の抵抗が変化することを利用して、該ＰＭ量に応じた信号を出力する。この信号に基づいて、単位時間あたりにフィルタ３を通過するＰＭ量を検出することができる。なお、所定の期間においてフィルタ３を通過するＰＭ量を検出してもよい。
【００２６】
また、フィルタ３よりも上流側の排気通路２にも、ＰＭセンサ５が設けられている。このＰＭセンサ５によれば、単位時間当たりにフィルタ３に流入するＰＭ量を検出することができる。なお、所定の期間においてフィルタ３に流入するＰＭ量を検出してもよい。また、本実施例においては、ＰＭセンサ５によりフィルタ３に流入するＰＭ量を検出しているが、これに代えて、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量を推定し、このＰＭ量をフィルタ３に流入するＰＭ量としてもよい。内燃機関１の運転状態（例えば、機関回転数及び機関負荷）と、内燃機関１から排出されるＰＭ量と、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ることができる。なお、本実施例においてはＰＭセンサ５が、本発明におけるフィルタ流入ＰＭ量検出装置に相当する。
【００２７】
また、排気通路２には、フィルタ３よりも上流の排気通路２内の圧力と、フィルタ３よりも下流の排気通路２内の圧力と、の差を検出する差圧センサ１４が設けられている。この差圧センサ１４によれば、フィルタ３よりも上流側と下流側との圧力差（以下、フィルタ差圧ともいう。）を検出することができる。
【００２８】
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。ＥＣＵ１０には、上記センサの他、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に入力されるようになっている。
【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の制御を行う。たとえば、ＥＣＵ１０は、ＰＭセンサ４の出力信号に基づいて、単位時間当たりにフィルタ３から流出するＰＭ量を算出する。ＰＭセンサ４の出力信号とフィルタ３から流出するＰＭ量との関係は予めマップ化しておいてもよい。そして、本実施例ではＰＭセンサ４の出力信号に基づいてフィルタ３の異常検出を行う。
【００３０】
ここで、フィルタ３に割れや欠け等の異常が生じると、割れや欠けが生じた部分をＰＭが通過するため、フィルタ３の下流側へ流出するＰＭ量が増加する。このため、フィルタ３よりも下流側で検出される単位時間あたりのＰＭ量が増加する。すなわち、ＰＭセンサ４の検出値は、フィルタ３の状態によって変化する。
【００３１】
図２は、フィルタ３におけるＰＭの堆積量と、該フィルタ３に流入するＰＭに対するフィルタ３を通り抜けるＰＭの比率（ＰＭ通り抜け率）と、の関係を示した図である。実線はフィルタ３が正常な場合を示し、破線はフィルタ３が異常な場合を示している。フィルタ３が正常な場合には、フィルタ３におけるＰＭ堆積量によらず、ＰＭ通り抜け率は比較的低い値で略一定である。一方、フィルタ３が異常な場合には、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が多くなるほど、ＰＭ通り抜け率が大きくなる。ここで、フィルタ３に割れ等の異常が生じると、この割れた箇所をＰＭが通過する。そして、ＰＭの堆積量が多くなると、抵抗のより小さな割れた箇所を排気が通過するようになるため、フィルタ３を通過するＰＭ量が増加する。
【００３２】
このため、フィルタ３が異常な場合には、ＰＭセンサ４への単位時間当たりのＰＭ堆積量（以下、ＰＭ堆積速度ともいう。）が増加する。ここで、ＰＭセンサ４におけるＰＭ堆積量が所定量以上となった場合に、ＰＭセンサ４からＰＭを除去する処理であるＰＭセンサ再生処理を実施する。このＰＭセンサ再生処理は、ＰＭセンサ４の温度を、ＰＭが酸化する温度まで上昇させることにより行われる。ここでいう所定量は、ＰＭセンサの検出値の精度を許容範囲内に維持するように決定される。
【００３３】
そして、フィルタ３が異常な場合には、図２に示されるように、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が多くなるほど、ＰＭ通り抜け率が大きくなるため、時間の経過と共に、ＰＭセンサ４へのＰＭ堆積速度が大きくなり得る。このため、フィルタ３が異常な場合には、ＰＭセンサ再生処理を実施する頻度が徐々に高くなり得る。一方、フィルタ３が正常な場合には、ＰＭ通り抜け率はほとんど変化しないため、ＰＭセンサ４へのＰＭ堆積速度も略一定である。このため、フィルタ３が正常な場合には、ＰＭセンサ再生処理を実施する頻度が一定となる。
【００３４】
ここで、図３は、本実施例に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタ３に流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。また、図４は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合及びフィルタ３が異常な場合のＰＭセンサ４の検出値と、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。図３において、ＰＭ流入量は、車速に応じて変化している。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量は、内燃機関１から排出されるＰＭにより増加していく。なお、図４において、「再生」で示される時点において、ＰＭセンサ再生処理が実施されている。
【００３５】
ＰＭセンサ４の検出値が閾値以上となると、ＰＭセンサ再生処理が実施されるため、ＰＭセンサ４の検出値が０に戻る。なお、ＰＭセンサ４にある程度のＰＭが堆積するまでは、該ＰＭセンサが備える一対の電極間に電流が流れないため、検出値が増加しない。すなわち、ある程度のＰＭが堆積して、ＰＭセンサ４に備わる一対の電極の間に電流が流れるようになってから検出値が増加を始める。その後は、排気中のＰＭ量に応じて検出値が増加していく。また、内燃機関１の始動後には、前回の内燃機関１の作動時にＰＭセンサ４に堆積したＰＭを除去するためのＰＭセンサ再生処理が１回実施される。なお、本実施例においてはＰＭセンサ再生処理を実施するＥＣＵ１０が、本発明におけるＰＭセンサ再生部に相当する。
【００３６】
ここで、フィルタ３が正常であるか否かにかかわらず、フィルタ３へ流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）が多くなるほど、フィルタ３から流出するＰＭ量が多くなる。しかし、ＰＭ通り抜け率は、フィルタ３が正常の場合よりも異常の場合のほうが大きくなる。
【００３７】
そして、フィルタ３が正常であれば、フィルタ３におけるＰＭ堆積量によらずＰＭ通り抜け率は一定となるので、ＰＭセンサ４に到達するＰＭ量は、ＰＭ流入量に応じて変化す
る。したがって、フィルタ３が正常であれば、ＰＭセンサ４におけるＰＭ堆積量は、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ３に流入するＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）に応じて変化する。このため、ＰＭセンサ４におけるＰＭ堆積量が所定量に達するまでのＰＭ流入量積算値は、略一定の値となる。したがって、図４において、フィルタ３が正常の場合には、略同じ間隔でＰＭセンサ再生処理が実施される。
【００３８】
一方、フィルタ３が異常であれば、フィルタ３におけるＰＭ堆積量によってＰＭ通り抜け率は変化する。このため、ＰＭセンサ４に到達するＰＭ量は、ＰＭ流入量及びＰＭ通り抜け率に応じて変化する。したがって、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量は、フィルタ３が異常であれば、ＰＭ流入量積算値及びＰＭ通り抜け率に応じて変化する。このため、ＰＭセンサにおけるＰＭ堆積量が所定量に達するまでのＰＭ流入量積算値は、ＰＭ通り抜け率に応じて変化する。したがって、図４において、フィルタ３が異常の場合には、ＰＭセンサ再生処理が実施される間隔が、徐々に短くなる。
【００３９】
以上より、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ３に流入したＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）は、フィルタ３が正常な場合には、略一定となるが、フィルタ３が異常な場合には、徐々に小さくなる。
【００４０】
したがって、ＰＭ流入量積算値を、基準値と比較して、この間のＰＭ流入量積算値が変化したことが分かれば、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【００４１】
なお、基準値は、例えば、前回に求められたＰＭ流入量積算値としてもよい。また、基準値は、フィルタ３が正常といえる範囲である場合のＰＭ流入量積算値としてもよい。この場合の基準値は、予め実験又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。また、基準値は、前回に求められたＰＭ流入量積算値に限らず、それ以前に求められたＰＭ流入量積算値であってもよい。この場合、内燃機関１の運転状態が異なるときに求められたＰＭ流入量積算値であってもよく、また、ＰＭ流入量が異なるときに求められたＰＭ流入量積算値であってもよい。さらには、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が異なっていてもよい。フィルタ３が正常であれば、内燃機関１の運転状態が異なっていても、また、ＰＭ流入量が異なる運転状態であっても、さらには、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が異なっていても、ＰＭ流入量積算値は略等しくなるため、以前に求められたＰＭ流入量積算値を基準値として用いることができる。
【００４２】
そして、本実施例では、ＰＭセンサ再生処理が実施される毎に、前回のＰＭセンサ再生処理が完了した時点から今回のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ３に流入したＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）を求め、前回のＰＭ流入量積算値と今回のＰＭ流入量積算値とを比較し、ＰＭ流入量積算値の減少量が閾値未満であれば、フィルタ３が正常であると判定し、ＰＭ流入量積算値の減少量が閾値以上であれば、フィルタ３が異常であると判定する。この閾値は、フィルタ３が異常である場合のＰＭ流入量積算値の減少量の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【００４３】
図５は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。前回のＰＭ流入量積算値から今回のＰＭ流入量積算値を減算した値をＰＭ流入量積算値の変化量としている。フィルタ３が正常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量は０に近いが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値以上となる。
【００４４】
図６は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。
【００４５】
ステップＳ１０１では、フィルタ３の異常検出を行うための前提条件が成立しているか否か判定される。例えば、ＰＭセンサ４が正常であるか否か判定される。ＰＭセンサ４が正常であるか否かは、公知の技術を用いることができる。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【００４６】
ステップＳ１０２では、ＰＭセンサ４が活性しているか否か判定される。本ステップでは、ＰＭセンサ４の温度が、ＰＭの検出に適した温度となっているか否か判定される。これには、公知の技術を用いることができる。本ステップでは、ＰＭセンサ再生処理が完了し、ＰＭセンサ４の温度が低下して、ＰＭを検出可能な温度まで低下したか否か判定してもよい。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０２を再度実行する。
【００４７】
ステップＳ１０３では、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算が開始される。本ステップからフィルタ３に流入するＰＭ量を、第一ＰＭ流入量とし、その積算値を第一ＰＭ流入量積算値とする。フィルタ３に流入するＰＭ量は、ＰＭセンサ５により検出してもよく、内燃機関１の運転状態に基づいて推定してもよい。
【００４８】
ステップＳ１０４では、ＰＭセンサ再生処理が実施されたか否か判定される。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Ｓ１０４を再度実行する。
【００４９】
ステップＳ１０５では、第一ＰＭ流入量の積算を終了し、次のＰＭ流入量の積算を開始する。なお、本ステップからフィルタ３に流入するＰＭ量を、第二ＰＭ流入量とし、その積算値を第二ＰＭ流入量積算値とする。
【００５０】
ステップＳ１０６では、ＰＭセンサ再生処理が実施されたか否か判定される。ステップＳ１０６で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０６を再度実行する。
【００５１】
ステップＳ１０７では、第二ＰＭ流入量の積算を終了する。
【００５２】
ステップＳ１０８では、第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値が、閾値未満であるか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値未満であるか否か判定される。
【００５３】
ステップＳ１０８で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。一方、ステップＳ１０８で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ１０８以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【００５４】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常
を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【００５５】
＜実施例２＞
本実施例では、フィルタ３に捕集されているＰＭが、ＮＯ２などにより酸化される場合におけるＰＭ流入量積算値の変化量に基づいて、フィルタ３の異常を検出する。その他の装置等は、実施例１と同じため、説明を省略する。
【００５６】
ここで、フィルタ３に捕集されているＰＭは、排気の状態によっては、酸化され除去される。例えば、フィルタ３の温度がある程度に高い場合には、フィルタ３に流入する排気中のＮＯ２によりＰＭが酸化される。このような場合であっても、フィルタ３が正常であれば、フィルタ３を通過するＰＭ量はほとんど変わらないので、ＰＭ流入量積算値も略一定となる。一方、フィルタ３が異常であれば、フィルタ３におけるＰＭ堆積量の減少により、フィルタ３を通り抜けるＰＭ量が減少するため、ＰＭ流入量積算値が大きくなる。
【００５７】
ここで、図７は、本実施例に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタ３に流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。また、図８は、フィルタ３が正常な場合及びフィルタ３が異常な場合のＰＭセンサ４の検出値と、本実施例に係るフィルタ３に流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。図７において、ＰＭ流入量は、車速に応じて変化している。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量は、ＮＯ２による酸化により減少していく。
【００５８】
このように、ＰＭセンサ再生処理が完了した時点から次のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ３に流入したＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）は、フィルタ３が正常な場合には、略一定となるが、フィルタ３が異常な場合には、徐々に大きくなる。したがって、ＰＭ流入量積算値が大きくなったことにより、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【００５９】
そして、本実施例では、ＰＭセンサ再生処理が実施される毎に、前回のＰＭセンサ再生処理が完了した時点から今回のＰＭセンサ再生処理が開始される時点までにフィルタ３に流入したＰＭ量の積算値（ＰＭ流入量積算値）を求める。さらに、前回のＰＭ流入量積算値と今回のＰＭ流入量積算値との差を求め、この差が閾値よりも大きければ、フィルタ３が正常であると判定し、この差が閾値以下であれば、フィルタ３が異常であると判定する。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の前回のＰＭ流入量積算値と今回のＰＭ流入量積算値との差の上限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、本実施例に係る閾値は、負の値となる。また、実施例１と同様に、フィルタ３が正常といえる範囲である場合のＰＭ流入量積算値と、今回のＰＭ流入量積算値と、を比較してもよい。また、前回に求められたＰＭ流入量積算値に限らず、それ以前に求められたＰＭ流入量積算値と、今回のＰＭ流入量積算値と、を比較してもよい。
【００６０】
図９は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。前回のＰＭ流入量積算値から今回のＰＭ流入量積算値を減算した値をＰＭ流入量積算値の変化量としている。フィルタ３が正常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量は０に近いが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値以下となる。
【００６１】
図１０は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。なお、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。また、本ル
ーチンは、フィルタに流入する排気中のＮＯ２量が所定量よりも多い場合に限り実施してもよい。すなわち、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少する状態にある場合に限り、本ルーチンを実行してもよい。
【００６２】
本実施例では、ステップＳ１０７の処理の後にステップＳ２０１が処理される。ステップＳ２０１では、第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値が、閾値よりも大きいか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値の上限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、閾値は、負の値である。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値よりも大きいか否か判定される。
【００６３】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。一方、ステップＳ２０１で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ２０１以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【００６４】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少した場合であっても、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【００６５】
＜実施例３＞
本実施例では、実施例１で説明した場合と実施例２で説明した場合とを合わせて考える。その他の装置等は、実施例１と同じため、説明を省略する。
【００６６】
実施例１の場合と実施例２の場合とを共に考慮すると、ＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値が閾値未満であれば、フィルタ３は正常であり、閾値以上であれば、フィルタ３は異常であるといえる。この閾値は、フィルタ３が異常である場合のＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【００６７】
すなわち、フィルタ３が正常であれば、ＰＭの堆積量の増減によらず、ＰＭ流入量積算値は略一定となるが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭの堆積量の増減によってＰＭ流入量積算値が変化する。したがって、ＰＭ流入量積算値が変化したことによって、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【００６８】
図１１は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。なお、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。
【００６９】
本実施例では、ステップＳ１０７の処理の後にステップＳ３０１が処理される。ステップＳ３０１では、第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値の絶対値が、閾値未満であるか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の第一ＰＭ流入量積算値から第二ＰＭ流入量積算値を減算した値の絶対値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、閾値は、正の値である。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値が閾値よりも大きい
か否か判定される。
【００７０】
ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。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Ｓ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ３０１以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【００７１】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少した場合であっても、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、本実施例では、フィルタ３におけるＰＭ堆積量の増減によらず、フィルタ３の異常を判定することができる。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【００７２】
＜実施例４＞
前記実施例１−３では、車両の１回の走行において、少なくとも２回、ＰＭ流入量積算値を求めなければ、フィルタ３の異常を検出することができない。このため、車両が短時間又は短距離の走行を繰り返した場合には、ＰＭセンサ再生処理の回数が不足することにより、フィルタ３の異常検出が行われない虞がある。
【００７３】
これに対し、本実施例では、ＰＭ流入量積算値の変化量を求めるときに、１回の走行中に限らずに求める。このため、前回のＰＭ流入量積算値をＥＣＵ１０に記憶させ、次にＰＭ流入量積算値が求められたときに、記憶していた前回のＰＭ流入量積算値と比較する。その他の装置等は、実施例１と同じため、説明を省略する。
【００７４】
ここで、図１２は、本実施例に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタ３に流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。また、図１３は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合及びフィルタ３が異常な場合のＰＭセンサ４の検出値と、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。図１２において、ＰＭ流入量は、車速に応じて変化している。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量は、内燃機関１から排出されるＰＭにより増加していく。なお、図１３において、「再生」で示される時点において、ＰＭセンサ再生処理が実施されている。また、「車両停止」よりも前が前回の走行であり、後が今回の走行である。
【００７５】
ＰＭセンサ４の検出値が閾値以上となると、ＰＭセンサ再生処理が実施されるが、１回目の走行では、ＰＭセンサ再生処理が１回しか実施されていないため、ＰＭ流入量積算値は１回しか求められていない。そして、２回目の走行において、２回目のＰＭ流入量積算値が求められている。
【００７６】
このような場合であっても、実施例１と同様に、フィルタ３が異常な場合には、正常な場合よりも、ＰＭ流入量積算値が小さい。また、フィルタ３が異常な場合には、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が多くなるほど、ＰＭ流入量積算値が小さくなる。また、フィルタ３が異常な場合には、正常な場合よりも、ＰＭセンサ４の検出値の増加が始まってから、閾値に達するまでの期間が短い。
【００７７】
以上より、ＰＭ流入量積算値は、フィルタ３が正常な場合には、内燃機関１が一旦停止
しても、略一定となるが、フィルタ３が異常な場合には、徐々に小さくなる。
【００７８】
したがって、内燃機関１が停止されたとしても、ＰＭ流入量積算値が小さくなったことにより、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【００７９】
そして、本実施例では、ＰＭセンサ再生処理が実施される毎にＰＭ流入量積算値を記憶し、前回のＰＭ流入量積算値の記憶値と今回のＰＭ流入量積算値とを比較し、ＰＭ流入量積算値の減少量が閾値未満であれば、フィルタ３が正常であると判定し、ＰＭ流入量積算値の減少量が閾値以上であれば、フィルタ３が異常であると判定する。この閾値は、フィルタ３が異常である場合のＰＭ流入量積算値の減少量の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。また、前回のＰＭ流入量積算値の記憶値に限らず、それ以前の内燃機関１の作動時に求められたＰＭ流入量積算値の記憶値と、今回のＰＭ流入量積算値と、を比較してもよい。
【００８０】
図１４は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。前回のＰＭ流入量積算値から今回のＰＭ流入量積算値を減算した値をＰＭ流入量積算値の変化量としている。フィルタ３が正常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量は０に近いが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値以上となる。
【００８１】
図１５は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。なお、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。
【００８２】
本実施例では、ステップＳ１０２で肯定判定がなされると、ステップＳ４０１へ進む。ステップＳ４０１では、ＰＭ流入量の積算が開始される。そして、ステップＳ１０４へ進み、ステップＳ１０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ４０２へ進む。ステップＳ４０２では、ＰＭ流入量の積算が終了する。
【００８３】
次に、ステップＳ４０３では、前回のＰＭ流入量積算値がＥＣＵ１０に記憶されているか否か判定される。本ステップでは、以前のルーチンにおける後述するステップＳ４０５において、ＰＭ流入量積算値が記憶されているか否か判定する。ステップＳ４０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ４０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ４０５へ進む。
【００８４】
ステップＳ４０４では、前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値が、閾値未満であるか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の減少量が閾値未満であるか否か判定される。
【００８５】
ステップＳ４０４で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。一方、ステップＳ４０４で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ４０４以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【００８６】
そして、ステップＳ４０５では、今回に求められたＰＭ流入量積算値をＥＣＵ１０に記憶させる。ここで記憶されるＰＭ流入量積算値は、次回のＰＭ流入量積算値と比較される
。
【００８７】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【００８８】
＜実施例５＞
本実施例では、実施例４と同様に、ＰＭ流入量積算値の変化量を求めるときに、１回の走行中に限らずに求める。このため、前回のＰＭ流入量積算値をＥＣＵ１０に記憶させ、次にＰＭ流入量積算値が求められたときに、記憶していた前回のＰＭ流入量積算値と比較する。
【００８９】
また、本実施例では、実施例２と同様に、フィルタ３に捕集されているＰＭが、ＮＯ２などにより酸化される場合におけるＰＭ流入量積算値の変化量に基づいて、フィルタ３の異常を検出する。その他の装置等は、実施例１と同じため、説明を省略する。
【００９０】
ここで、図１６は、本実施例に係る車速と、フィルタ３におけるＰＭ堆積量と、フィルタ３に流入するＰＭ量（ＰＭ流入量）と、の推移を示したタイムチャートである。また、図１７は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合及びフィルタ３が異常な場合のＰＭセンサ４の検出値と、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値との関係を示した図である。図１６において、ＰＭ流入量は、車速に応じて変化している。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量は、ＮＯ２による酸化により減少していく。なお、図１７において、「再生」で示される時点において、ＰＭセンサ再生処理が実施されている。また、「車両停止」よりも前が前回の走行であり、後が今回の走行である。
【００９１】
ＰＭセンサ４の検出値が閾値以上となると、ＰＭセンサ再生処理が実施されるが、１回目の走行では、ＰＭセンサ再生処理が１回しか実施されていないため、ＰＭ流入量積算値は１回しか求められていない。そして、２回目の走行において、２回目のＰＭ流入量積算値が求められている。
【００９２】
このような場合であっても、実施例２と同様に、フィルタ３が異常な場合には、正常な場合よりも、ＰＭ流入量積算値が小さい。また、フィルタ３が異常な場合には、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が少なくなるほど、ＰＭ流入量積算値が大きくなる。また、フィルタ３が異常な場合には、正常な場合よりも、ＰＭセンサ４の検出値の増加が始まってから、閾値に達するまでの期間が短い。
【００９３】
以上より、ＰＭ流入量積算値は、フィルタ３が正常な場合には、内燃機関１が一旦停止しても、略一定となるが、フィルタ３が異常な場合には、徐々に大きくなる。
【００９４】
したがって、内燃機関１が停止されたとしても、ＰＭ流入量積算値が大きくなったことにより、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【００９５】
そして、本実施例では、ＰＭセンサ再生処理が実施される毎にＰＭ流入量積算値を記憶する。さらに、前回のＰＭ流入量積算値の記憶値と今回のＰＭ流入量積算値との差を求め、この差が閾値よりも大きければ、フィルタ３が正常であると判定し、この差が閾値以下であれば、フィルタ３が異常であると判定する。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の前回のＰＭ流入量積算値の記憶値と今回のＰＭ流入量積算値との差の上限値として、
予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、本実施例に係る閾値は、負の値となる。また、前回のＰＭ流入量積算値の記憶値に限らず、それ以前の内燃機関１の作動時に求められたＰＭ流入量積算値の記憶値と、今回のＰＭ流入量積算値と、を比較してもよい。
【００９６】
図１８は、本実施例に係るフィルタ３が正常な場合と異常な場合とのＰＭ流入量積算値の変化量の関係を示した図である。前回のＰＭ流入量積算値から今回のＰＭ流入量積算値を減算した値をＰＭ流入量積算値の変化量としている。フィルタ３が正常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量は０に近いが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値以下となる。
【００９７】
図１９は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。なお、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。また、本ルーチンは、フィルタに流入する排気中のＮＯ２量が所定量よりも多い場合に限り実施してもよい。すなわち、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少する状態にある場合に限り、本ルーチンを実行してもよい。
【００９８】
本実施例では、ステップＳ４０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ５０１へ進む。ステップＳ５０１では、前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値が、閾値よりも大きいか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値の上限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、閾値は、負の値である。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の変化量が閾値よりも大きいか否か判定される。
【００９９】
ステップＳ５０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。一方、ステップＳ５０１で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ５０１以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【０１００】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少した場合であっても、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【０１０１】
＜実施例６＞
本実施例では、実施例４で説明した場合と実施例５で説明した場合とを合わせて考える。その他の装置等は、実施例１と同じため、説明を省略する。
【０１０２】
実施例４の場合と実施例５の場合とを共に考慮すると、ＰＭ流入量積算値の変化量を求めるときに、１回の走行中に限らずに求めたとしても、ＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値が閾値未満であれば、フィルタ３は正常であり、閾値以上であれば、フィルタ３は異常であるといえる。この閾値は、フィルタ３が異常である場合のＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。
【０１０３】
すなわち、ＰＭ流入量積算値の変化量を求めるときに、１回の走行中に限らずに求めたとしても、フィルタ３が正常であれば、ＰＭの堆積量の増減によらず、ＰＭ流入量積算値は略一定となるが、フィルタ３が異常であれば、ＰＭの堆積量の増減によってＰＭ流入量積算値が変化する。したがって、ＰＭ流入量積算値が変化したことによって、フィルタ３が異常であると判定することができる。
【０１０４】
図２０は、本実施例に係るフィルタ３の異常検出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、所定の時間毎に実行される。なお、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。
【０１０５】
本実施例では、ステップＳ４０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ６０１へ進む。ステップＳ６０１では、前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値の絶対値が、閾値未満であるか否か判定される。この閾値は、フィルタ３が異常である場合の前回に記憶したＰＭ流入量積算値から今回に求められたＰＭ流入量積算値を減算した値の絶対値の下限値として、予め実験またはシミュレーション等により求めてＥＣＵ１０に記憶しておく。なお、閾値は、正の値である。本ステップでは、ＰＭ流入量積算値の変化量の絶対値が閾値未満であるか否か判定される。
【０１０６】
ステップＳ６０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０９へ進んで、フィルタ３は正常であると判定される。一方、ステップＳ６０１で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１１０へ進んで、フィルタ３は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Ｓ６０１以降を処理するＥＣＵ１０が、本発明における判定部に相当する。
【０１０７】
以上説明したように、本実施例によれば、ＰＭ流入量積算値の変化量と閾値とを比較することにより、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、ＰＭセンサ４に堆積するＰＭ量を正確に求める必要がないため、ＰＭセンサ４の検出値のばらつきの影響を受け難い。また、フィルタ３におけるＰＭ堆積量が減少した場合であっても、フィルタ３の異常を高精度に判定することができる。また、本実施例では、フィルタ３におけるＰＭ堆積量の増減によらず、フィルタ３の異常を判定することができる。また、フィルタ３に流入するＰＭ量の積算値に基づいてフィルタ３の異常を判定することにより、フィルタ３に流入するＰＭ量が変化し得る過渡運転時であっても、フィルタ３の異常を判定することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１     内燃機関
２     排気通路
３     フィルタ
４     ＰＭセンサ
５     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
１４   差圧センサ
【図１】
2014185542.tif 000003
【図２】
2014185542.tif 000004
【図３】
2014185542.tif 000005
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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