(57)【要約】【課題】簡易な構成で粒子状物質除去フィルタが取り外されたことを検出することができるフィルタ取り外し検出装置を提供する。【解決手段】粒子状物質を捕集する粒子状物質除去フィルタの上流側の第１温度を所定時間毎に取得して時系列的に記憶する第１温度取得装置と、前記粒子状物質除去フィルタの下流側の第２温度を前記所定時間毎に検出する第２温度検出装置と、前記第１温度取得装置によって取得された前記第１温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタが装着されている際の前記粒子状物質除去フィルタの下流側の推定温度を算出する下流側温度推定装置と、前記下流側温度推定装置によって算出された前記推定温度と前記第２温度検出装置によって検出された前記第２温度とに基づいて前記粒子状物質除去フィルタが取り外されているか否かを判定するフィルタ判定装置と、を備えるように構成する。【選択図】図２
2019214952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガス通路に配置されて粒子状物質を捕集する粒子状物質除去フィルタの上流側の第１温度を所定時間毎に取得して時系列的に記憶する第１温度取得装置と、
前記粒子状物質除去フィルタの下流側の第２温度を前記所定時間毎に検出する第２温度検出装置と、
前記第１温度取得装置によって取得された前記第１温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタが装着されている際の前記粒子状物質除去フィルタの下流側の推定温度を算出する下流側温度推定装置と、
前記下流側温度推定装置によって算出された前記推定温度と前記第２温度検出装置によって検出された前記第２温度とに基づいて前記粒子状物質除去フィルタが取り外されているか否かを判定するフィルタ判定装置と、
を備えた、
フィルタ取り外し検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィルタ取り外し検出装置において、
前記下流側温度推定装置は、
所定のむだ時間前に記憶された前記第１温度と、前記むだ時間前の更に１つ前に記憶された前記第１温度と、１次遅れ係数と、粒子状物質除去フィルタ放熱係数と、により前記推定温度を算出する算出部を有する、
フィルタ取り外し検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフィルタ取り外し検出装置において、
前記内燃機関を冷却する冷却水の水温を検出する水温検出装置と、
前記水温検出装置によって検出された前記水温が所定温度以上であるか否かを判定する水温判定装置と、
を備え、
前記下流側温度推定装置は、
前記水温判定装置によって前記水温が所定温度以上であると判定された場合に、前記推定温度の算出を実行する、
フィルタ取り外し検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ取り外し検出装置において、
前記フィルタ判定装置は、
前記推定温度と前記第２温度との温度差の絶対値が、所定の誤差閾値以上になった累積回数をカウントするカウント部を有し、
前記カウント部によってカウントされた前記累積回数が所定回数に達した場合に、前記粒子状物質除去フィルタが取り外されていると判定する、
フィルタ取り外し検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタが取り外されたことを検出するフィルタ取り外し検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下、「ＤＰＦ」という。）等の浄化処理部材を備えている。ここで、排気ガスを浄化処理するＤＰＦは、排気ガス中の粒子状物質を捕集するものであることから、環境保全の観点から、ＤＰＦが取り外された状態で走行した場合に、ＤＰＦが取り外されていることを検出することが望まれている。そこで、ＤＰＦが取り外されたことを検出する技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載された粒子フィルタを監視するための装置では、排ガス通路内で内燃機関の後に三元触媒が配置されており、三元触媒の後ろに粒子フィルタが配置されている。排気ガスの温度は、粒子フィルタの前に配置された第１の温度センサと、粒子フィルタの後ろに配置された第２の温度センサによって決定される。第１の温度センサ及び第２の温度センサは、制御ユニットに接続されており、この制御ユニット内で各温度センサの信号が評価され、その結果から、粒子フィルタの存在が監視される。
【０００４】
具体的には、内燃機関の冷間始動後の粒子フィルタの前の温度は、内燃機関の始動に伴って、上昇し、最大値を過ぎてから運転温度に調整される。粒子フィルタの後の温度は、粒子フィルタの熱容量によって規定された遅延（むだ時間）を伴って、粒子フィルタの前の温度変化よりも小さい、温度変動の振幅を有している。一方、粒子フィルタが排ガス通路から取り除かれると、この遅延時間は無くなり、粒子フィルタの後の温度は、ほんの少しだけ遅れて追従して上昇し運転温度に達する。このように、粒子フィルタの前の温度上昇に対して、粒子フィルタの後の温度上昇が、規定された遅延を伴って、粒子フィルタの前の温度変化よりも小さい、温度変動の振幅の時に、制御ユニット内で、粒子フィルタが正しく組み込まれていると推定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１６−５３５８３１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、前記特許文献１に記載された粒子フィルタを監視するための装置では、内燃機関の過渡運転時における粒子フィルタの前の温度上昇に対する、粒子フィルタの後の温度上昇の遅延時間を検出する必要がある。このため、一定周期（例えば、１秒間隔等）で粒子フィルタの前の温度と後の温度をそれぞれ検出した場合には、過渡運転の時間が短いため、過渡運転を過ぎて、一定状態の運転時に粒子フィルタの前と後の温度を測定してしまい、測定誤差が大きくなる虞がある。
【０００７】
また、粒子フィルタの前と後の温度変動の振幅を測定する必要があるが、測定間隔（例えば、１秒間隔等）が大きい場合には、振幅の最大値の測定誤差が大きくなる虞がある。更には、粒子フィルタの前の温度を検出した後、所定時間だけ遅延した時刻まで粒子フィルタの後の温度を検出して、この前の温度と後の温度とを比較する必要がある。このため、測定間隔が大きい場合（例えば、１秒間隔等）には、粒子フィルタの後の温度の測定誤差が大きくなる、つまり、粒子フィルタの後の温度の測定漏れが発生する虞がある。その結果、粒子フィルタが組み込まれていないにも関わらず、粒子フィルタが組み込まれていると誤判定される虞がある。
【０００８】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡易な構成で粒子状物質除去フィルタが取り外されたことを検出することができるフィルタ取り外し検出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】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気ガス通路に配置されて粒子状物質を捕集する粒子状物質除去フィルタの上流側の第１温度を所定時間毎に取得して時系列的に記憶する第１温度取得装置と、前記粒子状物質除去フィルタの下流側の第２温度を前記所定時間毎に検出する第２温度検出装置と、前記第１温度取得装置によって取得された前記第１温度に基づいて、前記粒子状物質除去フィルタが装着されている際の前記粒子状物質除去フィルタの下流側の推定温度を算出する下流側温度推定装置と、前記下流側温度推定装置によって算出された前記推定温度と前記第２温度検出装置によって検出された前記第２温度とに基づいて前記粒子状物質除去フィルタが取り外されているか否かを判定するフィルタ判定装置と、を備えた、フィルタ取り外し検出装置である。
【００１０】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るフィルタ取り外し検出装置において、前記下流側温度推定装置は、所定のむだ時間前に記憶された前記第１温度と、前記むだ時間前の更に１つ前に記憶された前記第１温度と、１次遅れ係数と、粒子状物質除去フィルタ放熱係数と、により前記推定温度を算出する算出部を有する、フィルタ取り外し検出装置である。
【００１１】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係るフィルタ取り外し検出装置において、前記内燃機関を冷却する冷却水の水温を検出する水温検出装置と、前記水温検出装置によって検出された前記水温が所定温度以上であるか否かを判定する水温判定装置と、を備え、前記下流側温度推定装置は、前記水温判定装置によって前記水温が所定温度以上であると判定された場合に、前記推定温度の算出を実行する、フィルタ取り外し検出装置である。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれか１つに係るフィルタ取り外し検出装置において、前記フィルタ判定装置は、前記推定温度と前記第２温度との温度差の絶対値が、所定の誤差閾値以上になった累積回数をカウントするカウント部を有し、前記カウント部によってカウントされた前記累積回数が所定回数に達した場合に、前記粒子状物質除去フィルタが取り外されていると判定する、フィルタ取り外し検出装置である。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、第１温度取得装置によって取得された粒子状物質除去フィルタ（以下、「ＤＰＦ」という。）の上流側の第１温度に基づいて、ＤＰＦの下流側の推定温度を算出する。そして、この推定温度と第２温度検出装置によって検出されたＤＰＦの下流側の第２温度とに基づいてＤＰＦが取り外されているか否かが判定される。
【００１４】
これにより、第１温度取得装置と第２温度検出装置をＤＰＦの上流側と下流側に配置する簡易な構成で、ＤＰＦが取り外されたことを検出することができる。また、第２温度検出装置によってＤＰＦの下流側の第２温度を検出する毎に、この第２温度と推定温度に基づいてＤＰＦが取り外されたか否かを判定することができるため、第１温度及び第２温度の測定間隔が大きくなっても、誤判定を抑止することが可能となる。
【００１５】
第２の発明によれば、ＤＰＦの下流側の第２温度の上昇は、ＤＰＦの上流側の第１温度の上昇に対して、所定の時間遅れ（むだ時間）がある。従って、ＤＰＦのむだ時間と、１次遅れ係数と、粒子状物質除去フィルタ放熱係数と、を予め実測又はＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析等によって取得することによって、所定のむだ時間前に記憶されたＤＰＦの上流側の第１温度と、このむだ時間前の更に１つ前に記憶されたＤＰＦの上流側の第１温度と、１次遅れ係数と、粒子状物質除去フィルタ放熱係数と、により、ＤＰＦの下流側の推定温度を算出することが可能となる。
【００１６】
これにより、ＤＰＦの下流側の第２温度を検出する毎に、この算出された推定温度と第２温度とに基づいてＤＰＦが取り外されたか否かを判定することができるため、ＤＰＦが取り外されたことを迅速に検出することができる。
【００１７】
第３の発明によれば、内燃機関を冷却する冷却水の水温が所定温度以上であると判定された場合に、推定温度が算出されるため、推定温度の精度の向上を図ることができ、ＤＰＦが取り外されたことを高精度に判定することが可能となる。
【００１８】
第４の発明によれば、ＤＰＦの下流側における推定温度と第２温度との温度差（誤差）の絶対値が、所定の誤差閾値以上になった累積回数が所定回数に達した場合に、ＤＰＦが取り外されていると判定されるため、所定回数を適切な回数に設定することによって、誤判定を適切に抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係るフィルタ取り外し検出装置を適用した内燃機関を示す図である。
【図２】ＤＰＦの取り外しを検出するフィルタ取り外し検出処理を示すフローチャートである。
【図３】ＤＰＦが装着されているときのＤＰＦの上流側と下流側の各温度と、下流側の推定温度のそれぞれの温度変化の一例を示す図である。
【図４】ＤＰＦが取り外されているときのＤＰＦが装着される位置における上流側と下流側の各温度と、下流側の推定温度のそれぞれの温度変化の一例を示す図である。
【図５】ＤＰＦが装着されているときと、取り外されているときにおけるＤＰＦの下流側の推定温度に対する測定温度の誤差の絶対値の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るフィルタ取り外し検出装置を具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明に係るフィルタ取り外し検出装置を適用した内燃機関１０の構成の一例を示している。内燃機関１０は、ディーゼルエンジンである。尚、以下の説明において、ＤＰＦ４３は、粒子状物質除去フィルタ（Diesel Particulate Filter）に相当している。また、ＤＰＦ４３よりも下流側の排気通路に配置されて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する選択還元触媒等については、記載を省略している。
【００２１】
図１に示すように、内燃機関１０の排気通路（排気ガス通路）１２には、排気ガス浄化装置４１が設けられている。また、排気ガス浄化装置４１の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４２、ＤＰＦ４３が設けられている。排気ガス浄化装置４１は、排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。ここで、内燃機関１０は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。
【００２２】
酸化触媒４２は、セラミック製の円柱状等に形成されたセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属がコーティングされている。そして、酸化触媒４２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。
【００２３】
ＤＰＦ４３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ４３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。
【００２４】
酸化触媒４２の上流側（排気ガス浄化装置４１の上流側）には、燃料添加弁２８と、排気温度検出装置３６Ａ（例えば、排気温度センサ）と、が設けられている。燃料添加弁２８は、微粒子が堆積したＤＰＦ４３を再生する際（粒子状物質を燃焼焼却する際）に、酸化触媒４２内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。また、酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出装置３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）（第１温度取得装置）が設けられている。尚、排気温度検出装置３６Ｂは、排気ガスの流れ方向において、ＤＰＦ４３の前端に配置してもよい。
【００２５】
ＤＰＦ４３の下流側には、排気温度検出装置３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）（第２温度検出装置）が設けられている。尚、排気温度検出装置３６Ｃは、排気ガスの流れ方向において、ＤＰＦ４３の後端に配置してもよい。また、排気ガス浄化装置４１内における、酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧検出装置３５（例えば、差圧センサ）が設けられている。
【００２６】
燃料添加弁２８は、制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０からの制御信号にて駆動される。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、不図示のバックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップＲＡＭは、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【００２７】
また、排気温度検出装置３６Ａは、酸化触媒４２の上流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｂは、酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側を流れる排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、排気温度検出装置３６Ｃは、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。差圧検出装置３５は、酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００２８】
制御装置５０には、吸気通路１１に設けられた吸入空気流量検出装置３１（例えば、エアフローメーター）の検出信号、水温検出装置３２（例えば、水温センサ）の検出信号、アクセル開度検出装置３３の検出信号、回転検出装置３４の検出信号、のそれぞれが入力されている。また、制御装置５０には、車両の外気温を検出する外気温センサ１８の検出信号が入力されている。
【００２９】
また、制御装置５０には、上述した各排気温度検出装置３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの検出信号、差圧検出装置３５の検出信号が入力されている。そして制御装置５０は、これらの検出装置からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出装置３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、各インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２８から噴射する燃料量を制御する制御信号を出力する。
【００３０】
燃料添加弁２８から排気ガス中に噴射された燃料は、酸化触媒４２によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。この高温になった排気ガスによりＤＰＦ４３の床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５９０℃以上）になると、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される。このような状態を所定の時間、維持することによってＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去し、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するというＤＰＦ４３の捕集機能を回復（再生）させることができる。
【００３１】
吸入空気流量検出装置３１（例えば、吸気流量センサ）は、内燃機関１０の吸気通路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。水温検出装置３２（例えば、水温センサ）は、例えば、内燃機関１０の冷却水の水温に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出装置３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出装置３４（例えば、回転センサ）は、例えば内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００３２】
また、図１に示す例では、制御装置５０は、後述のように、ＤＰＦ４３が取り外されたことを検出した際に点灯するフィルタ警告ランプ１５の点灯／消灯が可能である。フィルタ警告ランプ１５は、例えば、車両のインスツルメントパネル内に設けられている。また、制御装置５０は、別体の車両診断ツール６１を接続するためのコネクタ１６に接続されている。車両診断ツール６１がコネクタ１６に接続された場合、制御装置５０と車両診断ツール６１は、種々の情報やコマンド等を送受信することができる。
【００３３】
次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０によるＤＰＦ４３の取り外しを検出するフィルタ取り外し検出処理の一例について図２乃至図５に基づいて説明する。尚、制御装置５０は、内燃機関１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１００ｍｓｅｃ〜約１秒間隔）にて、図２のフローチャートに示される制御処理を繰り返し実行する。図２にフローチャートで示されるプログラムは、制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００３４】
図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６ＣによってＤＰＦ４３の上流側の排気ガスの温度Ｔ１（第１温度）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度Ｔ２（第２温度）を測定して、各温度Ｔ１、Ｔ２をそれぞれ時系列的にＲＡＭに記憶する。尚、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の排気ガスの温度Ｔ１だけを時系列的にＲＡＭに記憶し、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度Ｔ２は、今回の測定値だけをＲＡＭに記憶するようにしてもよい。
【００３５】
続いて、ステップＳ１２において、制御装置５０は、予め設定されている前提条件が成立したか否かを判定する。この前提条件は、ＤＰＦ４３が取り外されているか否かを判定するステップＳ１３以降の処理を実行するための実行条件である。例えば、前提条件は、水温検出装置３２から入力される内燃機関１０の冷却水の水温が所定温度以上（例えば、約７０℃以上）であることを条件として含む。
【００３６】
更に、前提条件は、外気温センサ１８から入力される外気温が所定温度範囲内（例えば、−１０℃以上、４０℃未満）、内燃機関１０の始動後の運転時間が所定時間以上（例えば、３分以上）、回転検出装置３４から入力されるエンジン回転数が所定範囲内（例えば、８００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ）、ＤＰＦ４３の再生中でないこと、のうちの少なくとも１つの条件を含むようにしてもよい。
【００３７】
そして、前提条件が成立していないと判定した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。一方、前提条件が成立していると判定した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１の測定値から、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅを算出してＲＡＭに記憶する。具体的には、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅ（ｔ）を下記式（１）にて算出する。ここで、Ｋは、１次遅れ係数である。Ｌは、むだ時間である。Ｍは粒子状物質除去フィルタ放熱項（ＤＰＦ放熱項）（ＤＰＦ放熱係数）である。
【００３８】
Ｔ２Ｅ（ｔ）＝［Ｔ１（ｔ−Ｌ）×Ｋ＋Ｔ１（ｔ−Ｌ−１）×（１−Ｋ）］×Ｍ          ・・・（１）
【００３９】
従って、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅ（ｔ）は、上記ステップＳ１１で記憶したＤＰＦ４３の上流側の排気ガスの温度Ｔ１（ｔ）よりもむだ時間Ｌだけ前にＲＡＭに記憶した上流側の排気ガスの温度Ｔ１（ｔ−Ｌ）と、その前回に記憶した上流側の排気ガスの温度Ｔ１（ｔ−Ｌ−１）と、１次遅れ係数Ｋと、ＤＰＦ放熱項Ｍと、を基に上記式（１）により算出される。尚、ＤＰＦ４３のむだ時間Ｌと、１次遅れ係数Ｋと、ＤＰＦ放熱項Ｍとは、予め実測又はＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析等によって取得され、制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４０】
ここで、前記ステップＳ１１で測定したＤＰＦ４３の上流側の排気ガスの温度Ｔ１と、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度Ｔ２と、上記式（１）にて算出したＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅのそれぞれの温度変化の一例について図３及び図４に基づいて説明する。尚、ＤＰＦ４３の上流側と下流側の排気ガスの各温度Ｔ１、Ｔ２の測定は、過渡試験モード（ＮＲＴＣモード）で内燃機関１０を運転して測定した。
【００４１】
図３に示すように、排気ガス浄化装置４１にＤＰＦ４３が装着されている際には、内燃機関１０の運転時間が進むに従って、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２の変化は、ＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１の上昇又は下降に対して、所定のむだ時間遅れて追従し、上昇又は下降している。一方、上記式（１）にて算出したＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅの変化は、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２の上昇又は下降に対して、ほぼ同期して上昇又は下降している。
【００４２】
一方、図４に示すように、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されている際には、内燃機関１０の運転時間が進むに従って、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２の変化は、ＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１の上昇又は下降に対して、ほんの少しだけ遅れて追従し、上昇又は下降している。一方、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅの変化は、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２の上昇又は下降に対して、ほぼ所定のむだ時間遅れて追従し、上昇又は下降している。
【００４３】
そして、ステップＳ１４において、制御装置５０は、前記ステップＳ１３で算出したＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅ（ｔ）に対する、前記ステップＳ１１で測定したＤＰＦ４３の下流側の測定温度Ｔ２（ｔ）の誤差（温度差）ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜を算出して、ＲＡＭに記憶する。具体的には、制御装置５０は、誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜を下記式（２）にて算出する。
【００４４】
｜ＴＤ（ｔ）｜＝｜Ｔ２（ｔ）−Ｔ２Ｅ（ｔ）｜        ・・・（２）
【００４５】
続いて、ステップＳ１５において、前記ステップＳ１４で算出した誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜が所定の誤差閾値ＴＪ以上か否かを判定する。尚、誤差閾値ＴＪは、制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４６】
ここで、上記式（２）にて算出した誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜の温度変化の一例について図５に基づいて説明する。図５に示すように、排気ガス浄化装置４１にＤＰＦ４３が装着されている際（ＤＰＦ有時）には、上記式（２）にて算出した誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜は、実線で示されるように、内燃機関１０の過渡運転時においても、常に誤差閾値ＴＪ（℃）（例えば、１５℃）未満である。尚、誤差閾値ＴＪは、誤判定を回避して、確実にＤＰＦ４３が装着されていると判別できる閾値とされる。例えば、誤差閾値ＴＪは、排気ガス浄化装置４１にＤＰＦ４３が装着されている際（ＤＰＦ有時）における誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜の最大値の約２倍の値に設定されている。
【００４７】
一方、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されている際（ＤＰＦ無時）には、上記式（２）にて算出した誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜は、破線で示されるように、内燃機関１０の過渡運転時において、誤差閾値ＴＪ（℃）（例えば、１５℃）以上になる状態が発生している。
【００４８】
続いて、図２に示すように、前記ステップＳ１５で、誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜が所定の誤差閾値ＴＪ未満であると判定した場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、制御装置５０は、排気ガス浄化装置４１にＤＰＦ４３が装着されていると判定して、当該処理を終了する。
【００４９】
一方、前記ステップＳ１５で、誤差ＴＤ（ｔ）の絶対値｜ＴＤ（ｔ）｜が所定の誤差閾値ＴＪ以上であると判定した場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、制御装置５０は、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されていると判定して、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、制御装置５０は、異常カウンタのカウント値をＲＡＭから読み出し、カウントアップして再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１７に進む。つまり、制御装置５０は、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されていると判定した回数を累積している。尚、異常カウンタは、制御装置５０の起動時に、「０」が代入されてＲＡＭに記憶されている。
【００５０】
ステップＳ１７において、制御装置５０は、異常カウンタのカウント値をＲＡＭから読み出し、このカウント値が異常判定閾値（所定回数）ＮＪ以上であるか否かを判定する。尚、異常判定閾値ＮＪは、制御装置５０のＲＯＭに予め記憶されている。例えば、異常判定閾値ＮＪは、１０回〜２０回である。そして、異常カウンタのカウント値が異常判定閾値ＮＪ未満であると判定した場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、制御装置５０は、当該処理を終了する。
【００５１】
一方、異常カウンタのカウント値が異常判定閾値ＮＪ以上であると判定した場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１８に進む。つまり、制御装置５０は、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されていると判定して、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、制御装置５０は、ＲＡＭからＤＰＦ取り外しフラグを読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。尚、ＤＰＦ取り外しフラグは、制御装置５０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。
【００５２】
尚、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、ＤＰＦ取り外しフラグが「ＯＮ」に設定された場合、フィルタ警告ランプ１５（図１参照）を点灯させる。また、ＤＰＦ取り外しフラグは、例えば、車両診断ツール６１をコネクタ１６に接続した場合（図１参照）、この車両診断ツール６１からのＤＰＦ取り外しフラグのクリアコマンドによって、「ＯＦＦ」に再設定することができる。また、フィルタ警告ランプ１５は、点灯されると、車両診断ツール６１からの消灯コマンドによって消灯するように設定することができる。また、異常カウンタは、この車両診断ツール６１からのカウントクリアコマンドによって、「０」に再設定することができる。
【００５３】
ここで、制御装置５０と排気温度検出装置３６Ｂは、第１温度取得装置の一例として機能する。制御装置５０と排気温度検出装置３６Ｃは、第２温度検出装置の一例として機能する。制御装置５０は、下流側温度推定装置、フィルタ判定装置、算出部、水温判定装置、カウント部の一例として機能する。制御装置５０、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６Ｃ、排気ガス浄化装置４１、ＤＰＦ４３及び水温検出装置３２は、フィルタ取り外し検出装置の一例を構成する。
【００５４】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る内燃機関１０では、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ｂによって検出されたＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１（第１温度）に基づいて、式（１）によりＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅを算出する。そして、制御装置５０は、推定温度Ｔ２Ｅと、排気温度検出装置３６Ｃによって検出されたＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２（第２温度）との誤差（温度差）ＴＤの絶対値｜ＴＤ｜を式（２）により算出する。
【００５５】
そして、制御装置５０は、誤差（温度差）ＴＤの絶対値｜ＴＤ｜が所定の誤差閾値ＴＪ以上になった累積回数をカウントする。そして、この累積回数が異常判定閾値（所定回数）ＮＪに達した場合に、ＤＰＦ取り外しフラグが「ＯＮ」に設定される。つまり、制御装置５０は、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されていると判定する。
【００５６】
これにより、各排気温度検出装置３６Ｂ、３６ＣをＤＰＦ４３の上流側と下流側にそれぞれ配置する簡易な構成で、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されたことを検出することができる。また、排気温度検出装置３６ＣによってＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２を検出する毎に、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２と推定温度Ｔ２Ｅに基づいてＤＰＦ４３が取り外されたか否かを判定することができるため、ＤＰＦ４３の上流側と下流側の各温度Ｔ１、Ｔ２の測定間隔が大きくなっても、誤判定を抑止することが可能となる。
【００５７】
また、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２を検出する毎に、算出された推定温度Ｔ２Ｅと温度Ｔ２とに基づいてＤＰＦ４３が取り外されたか否かを判定することができるため、ＤＰＦ４３が取り外されたことを迅速に検出することができる。また、ＤＰＦ４３の下流側における推定温度Ｔ２Ｅと温度Ｔ２との誤差（温度差）ＴＤの絶対値｜ＴＤ｜が、所定の誤差閾値ＴＪ以上になった累積回数が異常判定閾値（所定回数）ＮＪに達した場合に、排気ガス浄化装置４１からＤＰＦ４３が取り外されていると判定される。その結果、異常判定閾値（所定回数）ＮＪを適切な回数に設定することによって、誤判定を適切に抑止することができる。
【００５８】
また、ＤＰＦ４３のむだ時間Ｌと、１次遅れ係数Ｋと、ＤＰＦ放熱項Ｍとを、予め実測又はＣＡＥ解析等によって取得することによって、むだ時間Ｌだけ前に記憶されたＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１と、このむだ時間Ｌだけ前の更に１つ前に記憶されたＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１と、１次遅れ係数Ｋと、ＤＰＦ放熱項と、により、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅを算出することができる。これにより、ＤＰＦ４３の下流側の温度Ｔ２を検出する毎に、この算出された推定温度Ｔ２Ｅと温度Ｔ２とに基づいてＤＰＦ４３が取り外されたか否かを判定することができるため、ＤＰＦ４３が取り外されたことを迅速に検出することができる。
【００５９】
ＤＰＦ４３が取り外されているか否かを判定するステップＳ１３以降の処理を実行するための実行条件に、水温検出装置３２から入力される内燃機関１０の冷却水の水温が所定温度以上（例えば、約７０℃以上）であることが含まれる。これにより、内燃機関１０を冷却水の水温が所定温度以上であると判定された場合に、ＤＰＦ４３の下流側の推定温度Ｔ２Ｅが算出されるため、推定温度Ｔ２Ｅの精度の向上を図ることができ、ＤＰＦ４３が取り外されたことを高精度に判定することが可能となる。
【００６０】
本発明のフィルタ取り外し検出装置は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１〜図５の前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【００６１】
（Ａ）例えば、前記ステップＳ１１において、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の上流側の温度Ｔ１を、排気温度検出装置３６Ｂに替えて、内燃機関１０の下記の運転条件パラメータから推定（算出）して時系列的にＲＡＭに記憶するようにしてもよい。これにより、排気温度検出装置３６Ｂを削減することが可能となる。運転条件パラメータには、回転検出装置３４によって検出される内燃機関１０のエンジン回転数、各インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄによる燃料噴射量、外気温センサ１８によって検出される外気温、水温検出装置３２によって検出される内燃機関１０の冷却水の水温、不図示のターボチャージャによる吸気の過給圧、ＤＰＦ４３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼焼却するＤＰＦ４３の再生の有無、などのうち、少なくとも１つが含まれる。
【００６２】
（Ｂ）また、例えば、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、ＤＰＦ取り外しフラグが「ＯＮ」に設定された場合、所定時間毎（例えば、１分毎）に不図示のスピーカを介して、ＤＰＦ４３が取り外された旨を知らせる音声案内を所定回数（例えば、５回）ずつ行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０    内燃機関
１２    排気通路
３２    水温検出装置
３６Ｂ、３６Ｃ    排気温度検出装置
４３    粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
５０    制御装置
【図１】
2019214952.tif 000003
【図２】
2019214952.tif 000004
【図３】
2019214952.tif 000005
【図４】
2019214952.tif 000006
【図５】
2019214952.tif 000007