(57)【要約】【課題】排気微粒子検出手段の異常を正確に判定することができる排気浄化装置を提供すること。【解決手段】排気浄化装置は、ＥＣＵ６が、ＤＰＦ再生制御中のＰＭセンサ５の出力変化速度の値Ｘ２と、ＤＰＦ再生制御後においてＤＰＦ再生制御中の燃料の噴射時間Ｔと同一時間におけるＰＭセンサ５の出力変化速度の値Ｘ３との差が、予め定められた閾値よりも小さいことを条件として、ＤＰＦ４の異常であることを判定している。【選択図】図１
2014051933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスに含まれる排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段と、前記排気微粒子捕集手段の上流に燃料を供給することにより、前記排気微粒子捕集手段を再生制御する燃料供給手段と、前記排気微粒子捕集手段の下流に設置され、前記排気微粒子の堆積量に応じた値を出力する排気微粒子検出手段とを備えた排気浄化装置であって、
前記再生制御中の前記排気微粒子検出手段の出力変化速度の値と、前記再生制御後において前記再生制御中の前記燃料噴射手段の燃料噴射時間と同一時間における前記排気微粒子検出手段の出力変化速度の値との差が、予め定められた閾値よりも小さいことを条件として、前記排気微粒子捕集手段の異常であることを判定する異常判定手段を有することを特徴とする排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関し、特に、排気ガス中の排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段の異常を判定するようにした排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気ガス中の排気微粒子であるＰＭ（Particulate Matter）を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、単にＤＰＦという）の異常を検出するものとして、特許文献１に記載された排気浄化装置が知られている。
【０００３】
この排気浄化装置は、排気管に設けられたＤＰＦと、ＤＰＦに堆積したＰＭを除去して、ＤＰＦを再生制御する再生手段と、ＤＰＦのＰＭの捕集能力に関する値を検出するＰＭセンサとを備えている。
【０００４】
この排気浄化装置は、図６に示すように、ＤＰＦのＰＭの捕集能力に関する再生制御中のＰＭセンサの出力変化速度の値Ｘ２と、実線で示す再生制御前のＰＭセンサの出力変化速度の値Ｘ１との差（Ｘ２−Ｘ１）を算出し、この差（Ｘ２−Ｘ１）が所定の閾値よりも小さいとき、ＤＰＦが異常であるものと判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の排気浄化装置にあっては、ＤＰＦ再生制御中のＰＭセンサの出力変化速度の値Ｘ２と再生制御前のＰＭセンサの出力変化速度の値Ｘ１との差を比較しているが、ＰＭの燃焼除去が実行される再生制御前にＤＰＦに導入されるＰＭの量と、ＰＭが燃焼される再生制御中にＤＰＦに導入されるＰＭの量とを正確に把握することが困難である。
【０００７】
このため、ＤＰＦに亀裂等が発生して亀裂箇所にＰＭが詰まった場合等に、ＤＰＦ再生制御前にＰＭがＤＰＦから脱離しないことがある。
この場合には、図６に破線で示すように、ＰＭセンサの出力値の上昇が緩やかで、一点鎖線で示すように、ＰＭセンサの出力変化速度の値Ｘ０が小さいのにもかかわらず、ＤＰＦ再生制御中と再生制御前の変化速度の差（Ｘ２−Ｘ０）が所定の閾値よりも大きくなってしまう。この結果、ＤＰＦが異常であるのに正常であると誤判定されてしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、排気微粒子検出手段の異常を正確に判定することができる排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る排気浄化装置は、上記目的を達成するため、（１）排気ガスに含まれる排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段と、前記排気微粒子捕集手段の上流に燃料を供給することにより、前記排気微粒子捕集手段を再生制御する燃料供給手段と、前記排気微粒子捕集手段の下流に設置され、前記排気微粒子の堆積量に応じた値を出力する排気微粒子検出手段とを備えた排気浄化装置であって、前記再生制御中の前記排気微粒子検出手段の出力変化速度の値と、前記再生制御後において前記再生制御中の前記燃料噴射手段の燃料噴射時間と同一時間における前記排気微粒子検出手段の出力変化速度の値との差が、予め定められた閾値よりも小さいことを条件として、前記排気微粒子捕集手段の異常であることを判定する異常判定手段を有するものから構成されている。
【００１０】
この排気浄化装置は、再生制御中と再生制御後に排気微粒子捕集手段に導入される排気微粒子の量を揃えた状態で、再生制御中と再生制御後の排気微粒子検出手段の出力変化速度の値を比較することができるため、排気微粒子捕集手段の異常判定を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排気微粒子検出手段の異常を正確に判定することができる排気浄化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図であり、排気浄化装置を備えた内燃機関の概略構成図である。
【図２】本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図であり、ＰＭセンサの概略構成図である。
【図３】本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図であり、正常なＤＰＦの再生制御に伴うＰＭセンサの出力値の変化と出力変化速度の変化の態様を示す図である。
【図４】本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図であり、異常なＤＰＦの再生制御に伴うＰＭセンサの出力値の変化と出力変化速度の変化の態様を示す図である。
【図５】本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図であり、異常判定プログラムのフローチャートを示す図である。
【図６】従来の異常なＤＰＦの再生制御に伴うＰＭセンサの出力値の変化と出力変化速度の変化の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る排気浄化装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明に係る排気浄化装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、内燃機関１は、例えば、気筒を４つ有する直列ディーゼルエンジンから構成されており、この内燃機関１は、車両に搭載されている。なお、内燃機関１は、ガソリンエンジン等の他の内燃機関であってもよい。また、内燃機関１の気筒数は、４気筒に限定されるものではなく、また、直列ではなく、Ｖ型であってもよい。
【００１４】
内燃機関１には、排気管２が接続されている。排気管２には、酸化触媒３が配置されている。酸化触媒３の下流側には、排気微粒子捕集手段としてのＤＰＦ４が配置されている。ＤＰＦ４は、排気管２内を流通する排気ガス中のＰＭ（排気微粒子）を捕集するようになっている。
【００１５】
ＤＰＦ４は、ハニカム状となるコーディエライト等の耐熱性セラミックスの基材を用い、排気の流路となる多数のセルを入口側または出口側が互い違いとなるように目封じされて構成されている。
【００１６】
ＤＰＦ４のセル壁は多孔性を備えており、ＤＰＦ４に流入した排気は、セル壁を通過しながら下流側に流れ、ＤＰＦ４内を排気が流れる間にＰＭがセル壁の孔部やセル壁面に捕集されて堆積される。
【００１７】
ＤＰＦ４よりも下流の排気管２には排気微粒子検出手段としてのＰＭセンサ５が設けられており、ＰＭセンサ５は、ＤＰＦ４で捕集されずにＤＰＦ４の下流に流れるＰＭを検出部１１（図２参照）に堆積させて検出部１１に堆積したＰＭ堆積量（微粒子堆積量）に応じた電流値を出力し、排気ガス中のＰＭ量等を検出する。
【００１８】
このＰＭセンサ５の出力に基づいて、ＰＭセンサ５に堆積したＰＭを燃焼除去することもできるし、ＰＭセンサ５が排気ガス中のＰＭ量の規定量以上の増加を検出した場合には、ＤＰＦ４が劣化や破損等により異常が発生したものと判断することもできる。
【００１９】
図２において、ＰＭセンサ５は、排気管２内に配置される２つの櫛歯電極１２が隙間を空けて互い違いに組み合わされた検出部１１を有する。検出部１１は、櫛歯電極１２間にＰＭが堆積し、絶縁破壊が起こると電流が流れる。検出部１１では、櫛歯電極１２間のＰＭ堆積量が多くなる程、櫛歯電極１２間（ＰＭセンサ５）の抵抗値が低下し、電流が多く流れる。
【００２０】
このため、検出部１１は、堆積したＰＭ堆積量に応じて高まる電流値を出力値として電子制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）６に出力する。ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５から出力された電流値をメモリに記憶する。なお、ＰＭセンサ５の出力としては、ＰＭセンサ５から出力された電流値で供給電圧値を割ってＰＭセンサ５の抵抗値であってもよい。
【００２１】
また、ＰＭセンサ５の検出部１１の周りには、ヒータ１３が設けられており、ＰＭが検出部１１に規定量以上に堆積すると、ヒータ１３で検出部１１を例えば、８００℃に加熱し、堆積したＰＭを燃焼させて除去する。なお、この加熱温度は、例示であって、これに限定されるものではない。
【００２２】
また、ＥＣＵ６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の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ６には、ＰＭセンサ５、クランクポジションセンサ７およびアクセルポジションセンサ８等の各種センサが電気配線を介して接続されており、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ６に入力される。
【００２３】
ＥＣＵ６は、クランクポジションセンサ７、アクセルポジションセンサ８等の出力信号を受けて内燃機関１の運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関１等を電気的に制御する。
例えば、ＥＣＵ６は、燃料噴射制御等の既知の制御の他に、ＤＰＦ４のＰＭ捕集能力を再生する制御（以下、ＤＰＦ再生制御という）を実行する。
【００２４】
ＤＰＦ再生制御は、ＤＰＦ４にＰＭが許容量以上に堆積された場合に、ＤＰＦ４の上流側の排気管２に配置される燃料噴射手段としての燃料添加弁９から排気ガス中に燃料添加することや、内燃機関１での主噴射とは別の燃料噴射手段としてのインジェクからタポスト噴射をすること等によって燃料をＤＰＦ４の上流側の酸化触媒３に供給する。なお、本実施の形態では、燃料添加弁９の噴射によってＤＰＦ再生制御を実行する。
【００２５】
ＤＰＦ４は、酸化触媒３に供給される燃料の酸化反応によって、例えば６００℃等に昇温されることで、ＤＰＦ４に堆積されているＰＭを酸化および除去する。なお、この加熱温度は、例示であって、これに限定されるものではない。
【００２６】
また、ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５の検出部１１に堆積したＰＭを除去する燃焼除去制御を実行する。燃焼除去制御は、ＰＭセンサ５の検出部１１に規定量以上のＰＭが堆積した場合に、ヒータ１３で検出部１１を、例えば、８００℃程度に加熱し、堆積したＰＭを燃焼除去する。
燃焼除去制御を行うと、検出部１１にＰＭが無い状態に戻るので、ＰＭセンサ５の出力も０付近にまで下がることになる。
【００２７】
また、ＥＣＵ６は、燃料添加弁９からの燃料噴射を行うＤＰＦ再生制御中のＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値と、ＤＰＦ再生制御後においてＤＰＦ再生制御中の燃料添加弁９の燃料噴射時間と同一時間におけるＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値との差が、予め定められた閾値よりも小さいことを条件として、ＤＰＦ４の異常であることを判定するようになっており、異常判定手段を構成している。
【００２８】
具体的には、ＤＰＦ再生制御が実行されると、ＤＰＦ４に捕集されるＰＭ量が減少するため、ＰＭがＤＰＦ４を通過し易くなり、ＤＰＦ４のＰＭの捕集能力は、ＤＰＦ再生制御中に一時的に低下する。このときには、ＰＭセンサ５に堆積されるＰＭの量も多くなり、それに伴ってＰＭセンサ５の出力変化速度の値は、大きくなる。
【００２９】
一方、ＤＰＦ４のＰＭの捕集能力が高い場合には、ＤＰＦ４を通過するＰＭの量が少ないため、ＰＭセンサ５に堆積されるＰＭの量も少なくなり、それに伴ってＰＭセンサ５の出力変化速度の値は、小さくなる。
【００３０】
そして、ＰＭセンサ５のＰＭの堆積量が所定量を超えると、ＰＭセンサ５の精度が低下するため、ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５の出力値が所定値を超えたことを検出すると、ＰＭセンサ５に堆積したＰＭを除去するために、ヒータ１３によってＰＭセンサ５に堆積されたＰＭを燃焼除去する。
【００３１】
また、ＰＭセンサ５は、小型であるため、単位時間当りのＰＭの堆積量は多くなるため、ＰＭの燃焼除去の頻度は、ＤＰＦ再生制御の頻度よりも多くなる。
【００３２】
また、ＤＰＦ４の異常時等にＰＭの捕集能力が低い場合には、ＤＰＦ４を通過するＰＭの量は多いため、ＰＭセンサ５に捕集されるＰＭの量も多くなり、それに伴ってＰＭセンサ５の出力変化速度の値は、大きくなる。
【００３３】
このため、ヒータ１３によってＰＭセンサ５に堆積されたＰＭを燃焼除去する頻度は、ＤＰＦ４の捕集率が高い場合に比べてが高くなる。このように、ＰＭセンサ５の出力変化速度は、ＰＭセンサ５に捕集されるＰＭの堆積量に応じて可変される。
【００３４】
また、ＥＣＵ６は、メモリを備えており、このメモリには、ＤＰＦ再生制御中において燃料添加弁９から燃料が噴射される時間、すなわち、噴射時間Ｔが記憶されている。ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御中にこのメモリに記憶された噴射時間Ｔに相当する時間だけ燃料添加弁９から燃料を噴射する。
【００３５】
ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御中のＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値と、再生制御が終了した後に燃料添加弁９の噴射時間Ｔに相当する時間のＰＭセンサ５の出力値の平均値との差を、予め設定された閾値と比較し、この差が閾値よりも小さいことを条件として、ＤＰＦ４の異常であることを判定し、警報装置１４によって報知を行う。
【００３６】
この警報装置１４は、例えば、搭乗者に視覚的にＤＰＦ４の異常を通知する異常ランプ、あるいは、聴覚的にＤＰＦ４の異常を通知するブザー等から構成されている。なお、本実施の形態では、ＤＰＦ４と、ＰＭセンサ５、ＥＣＵ６および燃料添加弁９が排気浄化装置を構成している。
【００３７】
次に、作用を説明する。
まず、図３に基づき、ＤＰＦ４が正常である場合のＤＰＦ再生制御中およびＤＰＦ再生制御の前後に検出されるＰＭセンサ５の出力値と出力変化速度の値の変化を説明する。
【００３８】
ＤＰＦ４が正常な場合には、ＤＰＦ４がＰＭの全てを捕集することはできないため、ＰＭセンサ５によってＰＭが捕集されることになり、ＰＭセンサ５の出力値は緩やかに上昇する。そして、この出力値が所定値Ｌに達する度にＥＣＵ６からの信号に基づいてヒータ１３が加熱されることで、ＰＭセンサ５に堆積されるＰＭが燃焼除去される。
【００３９】
一方、ＰＭセンサ５の出力変化速度は、ＤＰＦ再生制御が開始されると、ＤＰＦ再生制御の開始時Ｔ１の出力変化速度Ｘ１から出力変化速度Ｘ２まで緩やかに上昇し、ＤＰＦ４が正常である場合、ＤＰＦ４の再生制御に伴ってＰＭセンサ５の出力変化速度は比較的大きく上昇し、ＤＰＦ再生制御前のＰＭセンサ５の出力変化速度Ｘ１とＤＰＦ再生制御中の出力変化速度Ｘ２との差（Ｘ２−Ｘ１）は大きな値となる。
【００４０】
また、ＤＰＦ再生制御後には、ＤＰＦ４によってＰＭが正常に捕集されるので、ＰＭセンサ５の出力変化速度Ｘ２とＤＰＦ再生制御後の出力変化速度Ｘ３との差（Ｘ２−Ｘ３）は大きな値となる。
【００４１】
一方、図４に示すように、ＤＰＦ４の異常が発生した場合には、ＤＰＦ再生制御前からＤＰＦ４のＰＭの捕集能力が低下しているため、ＤＰＦ再生制御前のＰＭセンサ５の出力変化速度Ｘ１は、高くなっている。また、ＤＰＦ４の異常時にはＤＰＦ再生制御を行った場合であっても、ＤＰＦ再生制御の終了後（Ｔ２後）のＰＭセンサ５の出力変化速度Ｘ３は、大きく上昇しない。
【００４２】
すなわち、ＤＰＦ４の異常時に、再生制御前の出力変化速度Ｘ１と再生制御中の出力変化速度Ｘ２との差（Ｘ２−Ｘ１）は小さな値となるとともに、再生制御後の出力変化速度Ｘ３と再生制御中の出力変化速度Ｘ２との差（Ｘ２−Ｘ３）も小さな値となる。
【００４３】
従来の排気浄化装置では、図４に示すように、ＤＰＦ再生制御前の出力変化速度の値Ｘ１とＤＰＦ再生制御中の出力変化速度の値Ｘ２との差（Ｘ２−Ｘ１）が閾値よりも小さい場合に、ＤＰＦ４の異常と判定している。
【００４４】
しかしながら、ＤＰＦ４のセルに亀裂が発生して亀裂した部位にＰＭが詰まった場合等には、ＤＰＦ再生制御前にＰＭがＤＰＦ４から脱離しないことがある。この場合には、図４に破線で示すように、ＰＭセンサ５の出力値の上昇が緩やかで、一点鎖線で示すように出力変化速度Ｘ０が小さいのにもかかわらず、出力変化速度の値の差（Ｘ２−Ｘ０）が閾値よりも大きくなってしまい、ＤＰＦ４が異常であるのに正常であると誤判定されてしまうおそれがある。
【００４５】
従来技術でこのように誤判定が行われるのは、ＰＭセンサ５の出力変化速度の値を取得するタイミングをＤＰＦ再生制御前とＤＰＦ再生制御中に行っており、ＤＰＦ再生制御前とＤＰＦ再生制御中にＤＰＦ４に導入されるＰＭを考慮してＤＰＦ再生制御前とＤＰＦ再生制御中とのＰＭセンサ５の出力値の出力変化速度を比較していないからである。
【００４６】
本実施の形態の排気浄化装置は、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御後にＤＰＦ４に導入されるＰＭ量を揃えた状態で、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御後のＰＭセンサ５の出力変化速度の値を比較することにより、ＤＰＦ４の異常を正確に判定するものである。
【００４７】
図５は、ＥＣＵ６によって実行されるＤＰＦ４の異常判定プログラムのフローチャートであり、この異常判定プログラムは、ＥＣＵ６のメモリに記憶されている。また、この異常判定プログラムは、ＥＣＵ６によって所定の時間毎に繰り返して実行される。
【００４８】
図５において、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御の開始条件が成立したか否かを判別し（ステップＳ１）、ＤＰＦ再生制御の開始条件が成立していないものと判断した場合には、今回の処理を終了する。
【００４９】
また、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御の開始条件が成立したものと判断した場合には、ＰＭセンサ５の出力値をメモリに記憶する（ステップＳ２）。また、ステップＳ１において、ＥＣＵ６は、前回のＤＰＦ再生制御から一定期間以上、または車両の一定走行距離以上、内燃機関１が運転された場合等にＤＰＦ再生制御の開始条件が成立したものと判断する。なお、ＤＰＦ再生制御の開始条件の成立を判断するパラメータは、これに限定されるものではない。
【００５０】
また、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ４の再生制御の開始条件が成立すると、燃料添加弁９から酸化触媒３に向けて燃料の噴射を行う。燃料添加弁９から燃料噴射が行われると、酸化触媒３に供給される燃料の酸化反応によって、酸化触媒３が昇温されることで、ＤＰＦ４に堆積されているＰＭを酸化および除去する。
【００５１】
次いで、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御が終了したか否かを判別する（ステップＳ３）。ＥＣＵ６は、メモリに記憶された噴射時間Ｔだけ燃料添加弁９から燃料が噴射された場合には、ＤＰＦ再生制御が終了したものと判断し、ＤＰＦ再生制御中にメモリに記憶されたＰＭセンサ５の出力値に基づいて、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２を算出する（ステップＳ４）。なお、噴射時間Ｔは、固定値でもよく、内燃機関１の運転状態に応じて可変してもよい。
【００５２】
次いで、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御の終了時機にメモリから噴射時間Ｔを読み出した後（ステップＳ５）、タイマーによってＤＰＦ再生制御の終了時機からの時間を計時し、計時時間が噴射時間Ｔに到達したか否かを判別する（ステップＳ６）。なお、ＤＰＦ再生制御の終了後の噴射時間Ｔでは、燃料添加弁９から燃料の噴射が行われないことは、勿論である。
【００５３】
ＥＣＵ６は、タイマーによって計時時間が噴射時間Ｔに到達したものと判断した場合には、ＤＰＦ再生制御の終了時機からメモリに記憶されたＰＭセンサ５の出力値、すなわち、ＤＰＦ再生制御の終了時機から噴射時間ＴにおけるＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３を算出する（ステップＳ７）。
次いで、ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００５４】
ステップＳ１０で、ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値以上であるものと判断した場合には、ＤＰＦ４が正常であるものと判断して（ステップＳ９）、今回の処理を終了する。
【００５５】
なお、この閾値は、予め、正常なＤＰＦ４と異常なＤＰＦ４とを用いてベンチ評価や車両の実車評価を行うことにより、得られたものであり、ＥＣＵ６のメモリに記憶されている。
【００５６】
また、ＥＣＵ６は、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値未満であるものと判断した場合には、ＤＰＦ４が異常であるものと判断して（ステップＳ１０）、警報装置１４を作動した後（ステップＳ１１）、今回の処理を終了する。
【００５７】
次に、ＥＣＵ６がステップＳ８でＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）と閾値とを比較する処理を図３、図４に基づいて具体的に説明する。
【００５８】
本実施の形態の排気浄化装置は、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御の終了後とにおいてＰＭセンサ５の出力値が取得される時間は、同一の噴射時間Ｔであるため、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦの再生制御の終了後においてＤＰＦ４に導入されるＰＭの量は、略同一量となる。また、同一の噴射時間ＴでＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２、Ｘ３が取得される。
【００５９】
このため、図３に示すように、ＤＰＦ４の正常時には、ＤＰＦ再生制御中にＤＰＦ４に堆積されたＰＭが燃焼されることに加えて、ＤＰＦ４に新たに導入されるＰＭが付加されることによってＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２は、大きくなる。
【００６０】
また、ＤＰＦ再生制御の終了後、すなわち、終了時期Ｔ２後には、再生されたＤＰＦ４によってＰＭが捕集されることによってＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３は、小さくなる。
【００６１】
このため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値以上となり、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ４が正常であるものと判断する。
【００６２】
また、図４に示すように、ＤＰＦ４の異常時には、ＤＰＦ４のＰＭの捕集性能が悪化しているため、ＤＰＦ再生制御中にＰＭの燃焼量は小さいが、ＤＰＦ再生制御中にＤＰＦ４に導入されるＰＭが付加されるため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２は、比較的大きくなる。
【００６３】
また、ＤＰＦ再生制御の終了後、すなわち、終了時期Ｔ２以降には、ＤＰＦ４によって捕集されるＰＭが少ないため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３は、比較的大きくなる。
このため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値未満となり、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ４が異常であるものと判断する。
【００６４】
一方、ＤＰＦ４のセルに亀裂が発生して亀裂した部位にＰＭが詰まった場合等には、ＤＰＦ再生制御中にＤＰＦ４に詰まったＰＭが燃焼されることに加えて、ＤＰＦ再生制御中にＤＰＦ４に導入されるＰＭが付加されるため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２は、比較的大きくなる。
【００６５】
また、亀裂が発生する程度にＤＰＦ４が劣化していることから、ＤＰＦ再生制御の終了後には、ＤＰＦ４によって捕集されるＰＭが少ないとともに、ＤＰＦ再生制御後の直後には亀裂等にＰＭが詰まることがなく、ＤＰＦ４の捕集性能は低い。このため、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３は、比較的大きくなる。
したがって、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ３とＸ２との差（Ｘ２−Ｘ３）が閾値未満となり、ＥＣＵ６は、従来のようにＤＰＦ再生制御の開始前にＤＰＦ４にＰＭが詰まった場合であっても、ＤＰＦ４が異常であるものと正確に判断することができる。
【００６６】
このように本実施の形態の排気浄化装置は、ＥＣＵ６が、ＤＰＦ再生制御中のＰＭセンサ５の出力変化速度の値Ｘ２と、ＤＰＦ再生制御後においてＤＰＦ再生制御中の燃料の噴射時間Ｔと同一時間におけるＰＭセンサ５の出力変化速度の値Ｘ３との差が、予め定められた閾値よりも小さいことを条件として、ＤＰＦ４の異常であることを判定している。
【００６７】
このため、ＥＣＵ６は、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御後にＤＰＦ４に導入されるＰＭ量を揃えた状態で、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御後のＰＭセンサ５の出力変化速度の値Ｘ２、Ｘ３を比較することができ、ＤＰＦ４の異常判定を正確に行うことができる。
【００６８】
すなわち、本実施の形態の排気浄化装置は、ＤＰＦ再生制御中とＤＰＦ再生制御後とでＤＰＦ４に導入されるＰＭの量を同一にし、ＤＰＦ再生制御によってＰＭが除去された状態のＤＰＦ４とＤＰＦ再生制御後にＤＰＦ４のＰＭの堆積状態とを比較することにより、ＤＰＦ４の異常を正確に判定することができるのである。
【００６９】
なお、本実施の形態の排気浄化装置は、ＤＰＦ再生制御中およびＤＰＦ再生制御の終了後にＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２、Ｘ３を算出し、この平均値Ｘ２、Ｘ３と閾値とを比較しているが、これに限定されるものではない。
【００７０】
例えば、ＤＰＦ再生制御中およびＤＰＦ再生制御の終了後にＰＭセンサ５の出力変化速度の累積値Ｘ２、Ｘ３を算出し、この累積値Ｘ２、Ｘ３と閾値とを比較するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施の形態の排気浄化装置は、ＥＣＵ６が、ＤＰＦ再生制御中およびＤＰＦ再生制御の終了後の噴射時間Ｔの間にＰＭセンサ５の出力値をメモリに記憶し、ＰＭセンサ５の出力変化速度の平均値Ｘ２、Ｘ３を算出しているので、例えば、過去に取得した複数ＰＭセンサ５の出力値をメモリに保存しておく必要がないため、ＥＣＵ６のメモリの容量を少なくすることができる。
【００７２】
以上のように、本発明に係る排気浄化装置は、排気微粒子検出手段の異常を正確に判定することができるという効果を有し、排気ガス中の排気微粒子を捕集する排気微粒子捕集手段の異常を判定するようにした排気浄化装置等として有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１…内燃機関、４…ＤＰＦ（排気微粒子捕集手段、排気浄化装置）、５…ＰＭセンサ（排気微粒子検出手段、排気浄化装置）、６…ＥＣＵ（異常判定手段、排気浄化装置）、９…燃料添加弁（燃料供給手段、排気浄化装置）
【図１】
2014051933.tif 000003
【図２】
2014051933.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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