(57)【要約】【課題】内燃機関の排気通路に配設した微粒子捕集装置の破損を検出することができて、微粒子捕集装置の破損に起因する排気浄化性能の低下を防止することができる微粒子捕集装置の破損検出システム及び微粒子捕集装置の破損検出方法を提供する。【解決手段】予め設定したデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）の間において、微粒子捕集装置２３の前後差圧ΔＰに基づいて再生処理する差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と、車両の前回の再生処理の後の走行距離ΔＤに基づいて再生処理する距離再生の回数Ｎ２（ｉ）と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離ΔＤｎとのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンＰ（ｉ）を作成し、最新の再生パターンＰ（ｉ）が前回の再生パターンＰ（ｉ−１）から予め設定した第１設定範囲ΔＰ１以上に逸脱したと判定されたときに、微粒子捕集装置２３に破損があると判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関の排気通路に配設された微粒子捕集装置の破損検出システムであって、
予め設定したデータ取得期間の間において、前記微粒子捕集装置の前後差圧に基づいて再生処理する差圧再生の回数と、前記車両の再生処理の後の走行距離に基づいて再生処理する距離再生の回数と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離とのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンを作成し、
最新の再生パターンが前回の再生パターンから予め設定した第１設定範囲以上に逸脱したと判定されたときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定する破損判定手段を備えて構成されたことを特徴とする微粒子捕集装置の破損検出システム。
【請求項２】
前記破損判定手段が、前記データ取得期間における、最新の再生パターンの前記差圧再生の回数と前記距離再生の回数の和である再生回数に対する差圧再生の回数の割合である第１判定用数値が、前回の再生パターンの第１判定用数値よりも、予め設定した第１判定値以上小さくなったときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の微粒子捕集装置の破損検出システム。
【請求項３】
前記破損判定手段が、前記データ取得期間における、最新の再生パターンの再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離の平均値が、前回の再生パターンの再生開始時の前回の再生処理の後の走行距離の平均値よりも、予め設定した第２判定値以上大きくなったときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の微粒子捕集装置の破損検出システム。
【請求項４】
前記破損判定手段が、再生パターンを求めるときの前記データ取得期間における走行パターンを求め、前記微粒子捕集装置に破損があると判定した場合において、この最新の再生パターンを求めたときの最新の走行パターンが、前回の再生パターンを求めたときの前回の走行パターンから、予め設定した第２設定範囲以上に逸脱しているときは、再生パターンによる判定を無効にして、前記微粒子捕集装置に破損が無いと判定するように構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の微粒子捕集装置の破損検出システム。
【請求項５】
前記破損判定手段が、走行パターンを車速と燃費のデータから求めるように構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の微粒子捕集装置の破損検出システム。
【請求項６】
車両に搭載された内燃機関の排気通路に配設された微粒子捕集装置の破損検出方法であって、
予め設定したデータ取得期間の間において、前記微粒子捕集装置の前後差圧に基づいて再生処理する差圧再生の回数と、前記車両の前回の再生処理の後の走行距離に基づいて再生処理する距離再生の回数と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離とのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンを作成し、
最新の再生パターンが前回の再生パターンから予め設定した第１設定範囲以上に逸脱したと判定されたときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定することを特徴とする微粒子捕集装置の破損検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に備え、前後差圧と走行距離により再生を行う微粒子捕集装置の破損を検出することができる微粒子捕集装置の破損検出システム及び微粒子捕集装置の破損検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関より排出される排気ガスの中にはＰＭ（Particulate Matter）と呼ばれる粒子状物質が含まれるので、内燃機関の排気通路に配設した微粒子捕集装置によりＰＭを捕集し、大気中への排出量を低減している。この微粒子捕集装置では、ＰＭの堆積量が捕集限界量を超える前に微粒子捕集装置を昇温して捕集されたＰＭを燃焼する再生処理を行って、ＰＭ捕集能力を回復する必要がある。
【０００３】
この微粒子捕集装置の再生処理では、微粒子捕集装置の前後差圧が予め設定した判定用差圧値を超えた場合に再生する差圧再生、内燃機関を搭載した車両の走行距離が予め設定した判定用走行距離を超えた場合に再生する距離再生の両方を組み合わせることが行われ、これらにより、微粒子捕集装置に捕集されたＰＭを燃焼してＰＭ捕集能力を回復している。
【０００４】
この差圧再生と距離再生の両方を行う場合において、微粒子捕集装置が物理的に亀裂、溶損等で破損したときは、この破損により前後差圧の値は正常時の値よりも低くなるため、前後差圧が判定用差圧値以上にならず、差圧再生が行われなくなり、常に距離再生のみとなる。例えば、微粒子捕集装置が正常であれば、前後差圧の判定により車両が１００〜１５０ｋｍ走行する毎に差圧再生を行うが、微粒子捕集装置が破損すると、この差圧再生が行われず、常に、判定用走行距離に設定された距離毎、例えば、４００ｋｍ毎の距離再生のみが行われるようなことが起こる。
【０００５】
一方、再生処理後に、微粒子捕集装置の前後差圧が完了判定用差圧よりも低くなっているか否かで再生処理の成否を判定するが、微粒子捕集装置が破損しているときは、前後差圧が低くなっているため、再生処理失敗の判定とはならない。そのため、再生処理失敗の判定から微粒子捕集装置の破損そのものの検出はできず、排気管からの黒煙の排出等を目視で確認する方法に頼ることになる。
【０００６】
しかしながら、黒煙が目視されるような状態になるまで微粒子捕集装置の破損をそのまま放置すると、排気ガスが適正に処理されないまま大気中に排出されることになるので、微粒子捕集装置の破損を検出することが重要になっている。
【０００７】
この問題に関連して、エンジンの排気通路に、排気ガス中の排気微粒子を捕集するパティキュレートフィルタを設け、排気通路におけるパティキュレートフィルタの下流側に、このパティキュレートフィルタを通過した排気微粒子量を検出する排気微粒子検出手段を設けて、この排気微粒子検出手段に堆積した排気微粒子量が所定量になったとき、この堆積した排気微粒子を除去するリセットを行い、所定期間中にカウントされたリセット回数が所定回数以上であるとき、パティキュレートフィルタが故障していると判定するエンジンの排気浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、このエンジンの排気浄化装置では、排気通路に排気微粒子を堆積させると共にこの堆積した排気微粒子をパティキュレートフィルタの再生頻度よりも高い頻度で除去してリセットできるＰＭセンサ等の排気微粒子検出手段を、パティキュレートフィルタとは別に新たに設ける必要があり、コスト増の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−６２８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に配設した微粒子捕集装置の破損を検出することができて、微粒子捕集装置の破損に起因する排気浄化性能の低下を防止することができる微粒子捕集装置の破損検出システム及び微粒子捕集装置の破損検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明の微粒子捕集装置の破損検出システムは、車両に搭載された内燃機関の排気通路に配設された微粒子捕集装置の破損検出システムであって、予め設定したデータ取得期間の間において、前記微粒子捕集装置の前後差圧に基づいて再生処理する差圧再生の回数と、前記車両の再生処理の後の走行距離に基づいて再生処理する距離再生の回数と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離とのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンを作成し、最新の再生パターンが前回の再生パターンから予め設定した第１設定範囲以上に逸脱したと判定されたときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定する破損判定手段を備えて構成される。
【００１２】
つまり、予め設定したデータ取得期間の間において、差圧再生の回数と距離再生の回数と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離のデータから得られる、微粒子捕集装置の再生パターンに、第１範囲を逸脱するような著しい変化が生じたか否かを判定し、著しい変化が無い場合は、微粒子捕集装置に破損が生じていないと判定し、著しい変化が有る場合は、微粒子捕集装置等に亀裂、溶損等の破損が有ると判定する。なお、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離とは、前回の再生処理がなされたときにゼロにリセットされ、この前回の再生処理の後から今回の再生開始時までの間の走行距離のことである。
【００１３】
この構成により、微粒子捕集装置に亀裂、溶損等の破損が発生すると、微粒子捕集装置の前後差圧が低くなるので、差圧再生の回数が減少して距離再生の回数が増加し、また、再生開始時の再生処理後の走行距離も大きくなる。従って、これらの変化を検知することで、新たなＰＭセンサ等を設けることなく、データ処理のみで、容易に、微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００１４】
また、前回の再生パターンと最新の再生パターンとの比較で、微粒子捕集装置の破損の有無を判定するので、その微粒子捕集装置を搭載した車両ごとの走行パターン、例えば、長距離走行が主であったり、市街地走行が主であったり、市街地で配達に使用されて停車状態が多かったりする等の、対象車両が通常走行している走行パターンが組み込まれた判定となる。従って、それぞれの車両の運転状況に合った判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置の破損の有無を判定することができる。
【００１５】
なお、破損判定手段が、微粒子捕集装置に破損が有ると判定したときに、この破損情報を車両の運転者に発信して、微粒子捕集装置に対する整備工場等での保守点検及び交換を促すことが好ましく、これにより、微粒子捕集装置の破損に起因する排気浄化性能の低下の期間を短くすることができる。
【００１６】
また、上記の微粒子捕集装置の破損検出システムにおいて、前記破損判定手段が、前記データ取得期間における、最新の再生パターンの前記差圧再生の回数と前記距離再生の回数の和である再生回数に対する差圧再生の回数の割合である第１判定用数値が、前回の再生パターンの第１判定用数値よりも、予め設定した第１判定値以上小さくなったときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定するように構成される。
【００１７】
この構成によれば、差圧再生の回数と距離再生の回数の和である再生回数に対する差圧再生の回数の割合である第１判定用数値という、簡単に求められる数値のみで、精度良く微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００１８】
また、上記の微粒子捕集装置の破損検出システムにおいて、前記破損判定手段が、前記データ取得期間における、最新の再生パターンの再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離の平均値が、前回の再生パターンの再生開始時の前回の再生処理の後の走行距離の平均値よりも、予め設定した第２判定値以上大きくなったときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定するように構成される。
【００１９】
この構成によれば、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離の平均値という、簡便に算出できる数値のみで、精度良く微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００２０】
なお、この再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離の平均値の判定と、上記した第１判定用数値の判定との両方を組み合わせて、どちらか一方、又は、両方の判定で、微粒子捕集装置の破損の有無を判定するように構成すると、さらに精度良く微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００２１】
また、上記の微粒子捕集装置の破損検出システムにおいて、前記破損判定手段が、再生パターンを求めるときの前記データ取得期間における走行パターンを求め、前記微粒子捕集装置に破損があると判定した場合において、この最新の再生パターンを求めたときの最新の走行パターンが、前回の再生パターンを求めたときの前回の走行パターンから、予め設定した第２設定範囲以上に逸脱しているときは、再生パターンによる判定を無効にして、前記微粒子捕集装置に破損が無いと判定するように構成される。
【００２２】
この構成により、走行パターンの変化に起因する再生パターンの変化を検出して、この再生パターンの変化に基づく「微粒子捕集装置の破損有の判定」を無効にするので、その車両の運転状況の変化を考慮できる判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置の破損の有無を判定することができる。
【００２３】
また、上記の微粒子捕集装置の破損検出システムにおいて、前記破損判定手段が、走行パターンを車速と燃費のデータから求めるように構成されると、車速と燃費という比較的簡単に得られる数値、例えば燃費等の数値から走行パターンを求めることができるので、比較的簡便な方法で微粒子捕集装置の破損の有無の判定の精度を高めることができる。
【００２４】
この走行パターン間の比較としては、平均車速、又は、車速の分布、又は、平均燃費、又は、燃費の分布等を比較するが、これらの幾つかを組み合わせて用いることで、比較的容易に、走行パターンの変化を検出できるようになる。
【００２５】
そして、上記の目的を達成するための本発明の微粒子捕集装置の破損検出方法は、車両に搭載された内燃機関の排気通路に配設された微粒子捕集装置の破損検出方法であって、予め設定したデータ取得期間の間において、前記微粒子捕集装置の前後差圧に基づいて再生処理する差圧再生の回数と、前記車両の前回の再生処理の後の走行距離に基づいて再生処理する距離再生の回数と、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離とのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンを作成し、最新の再生パターンが前回の再生パターンから予め設定した第１設定範囲以上に逸脱したと判定されたときに、前記微粒子捕集装置に破損があると判定することを特徴とする方法である。
【００２６】
この方法により、微粒子捕集装置に亀裂、溶損等の破損が発生すると、微粒子捕集装置の前後差圧が低くなり、差圧再生の回数が減少し、距離再生の回数が増加し、また、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離も大きくなるので、新たなＰＭセンサ等を設けることなく、データ処理のみで、容易に、微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００２７】
また、前回の再生パターンと最新の再生パターンとの比較で、微粒子捕集装置の破損の有無を判定するので、対象車両が通常走行している走行パターンが組み込まれた判定となる。従って、それぞれの車両の運転状況に合った判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置の破損の有無を判定することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の微粒子捕集装置の破損検出システム及び微粒子捕集装置の破損検出方法によれば、内燃機関の排気通路に配設した微粒子捕集装置の破損を検出することができて、微粒子捕集装置の破損に起因する排気浄化性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る実施の形態の微粒子捕集装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の微粒子捕集装置の破損検出方法の制御フローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態の微粒子捕集装置の破損検出システム及びその破損検出方法について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態の微粒子捕集装置の破損検出システム１が設けられる、エンジン１０（内燃機関）及びその排気ガス浄化システム２は次のように構成される。
【００３１】
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０は、空気Ａが流れる吸気通路１１と、排気ガスＧ、又は、この排気ガスＧからＥＧＲガスＧｅが除かれた排気ガスＧａが流れる排気通路１２と、排気ガスＧの一部であるＥＧＲガスＧｅが流れるＥＧＲ通路１３を備えている。
【００３２】
この吸気通路１１には、上流側より順に、エアクリーナ１４、ターボチャージャ（ターボ式過給器）１５のコンプレッサ１５ｂ、インタークーラ１６、インテークスロットルバルブ１７が設けられている。また、排気通路１２には、上流側より順に、ターボチャージャ１５のタービン１５ａ、排気ガス浄化装置２０が設けられている。
【００３３】
また、ＥＧＲ通路１３は、コンプレッサ１５ｂより下流の吸気通路１１とタービン１５ａより上流の排気通路１２を接続して設けられ、このＥＧＲ通路１３には、上流側より順に、ＥＧＲクーラ１８、ＥＧＲバルブ１９が設けられている。
【００３４】
また、排気ガス浄化システム２を構成する排気ガス浄化装置２０は、図１の構成では、酸化触媒装置（ＤＯＣ）２２、微粒子捕集装置（ＤＰＤ）２３、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）２４及び酸化触媒装置（ＤＯＣ）２５等で構成される。
【００３５】
この酸化触媒装置２２は、例えば、コージェライトハニカム等の多孔質のセラミックのハニカム構造体の担持体に、ロジウム、酸化セリウム、白金、酸化アルミニウム等を担持して形成される。この酸化触媒装置２２は、排気ガスＧａ中に未燃燃料である炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等があるとこれを酸化し、この酸化で発生する熱により排気ガスＧａを昇温して、この昇温した排気ガスＧａで下流側の微粒子捕集装置２３を昇温させる。
【００３６】
また、微粒子捕集装置２３は、一般的に、多孔質のセラミックのハニカムのチャンネルの入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型ウォールフロータイプのフィルタ等で形成され、このフィルタの部分に、白金や酸化セリウム等の酸化触媒やＰＭ酸化触媒を担持する場合が多い。この微粒子捕集装置２３により、排気ガスＧａ中のＰＭ（粒子状物質）は、多孔質のセラミックの壁で捕集される。
【００３７】
また、燃料噴射装置２６は、酸化触媒装置２２の上流側に配設された、未燃燃料を排気通路１２内に噴射する装置であり、微粒子捕集装置２３の再生処理時に、排気通路１２内に未燃燃料を噴射し、この未燃燃料を下流側の酸化触媒装置２２で酸化して、この酸化で発生する熱により排気ガスＧａを昇温して、この昇温した排気ガスＧａで下流側の微粒子捕集装置２３を再生処理可能な温度域まで昇温させる役割を持っている。
【００３８】
また、尿素噴射装置２７は、選択還元型触媒装置２４の上流側に配設された、ＮＯｘ還元用の尿素水を排気通路１２内に噴射する装置であり、噴射された尿素水は排気通路１２内の排気ガスＧａに噴出されると分解してアンモニアを生成し、アンモニアと排気ガスＧａ内のＮＯｘを反応させることでＮＯｘを水と窒素に無害化する役割を持っている。
【００３９】
さらに、微粒子捕集装置２３の前後差圧を検出するために、差圧センサ４１が設けられ、また、排気ガス浄化装置２０へ流入する排気ガスＧａの温度を測定するために温度センサ４２が設けられる。
【００４０】
また、微粒子捕集装置２３の再生処理を制御する制御装置５１を備えて構成する。この制御装置５１は、差圧センサ４１の検出値ΔＰや走行距離ΔＤ等のデータを得て、微粒子捕集装置２３の再生処理を行うと共に、破損判定手段５１ａを備えて構成される。この制御装置５１は、アクセル開度センサ（図示しない）等の各種センサの情報に基づいて、エンジン１０の全般の制御を行う全体システム制御装置（ＥＣＵ）５０に組み込んでもよいし、独立して設けてもよい。
【００４１】
この制御装置５１は、差圧センサ４１の検出値ΔＰに基づいて、この検出値ΔＰが予め設定又は判定時までに算出される再生開始差圧値ΔＰｓより大きくなると再生開始であると判定されて微粒子捕集装置２３の再生処理を行う差圧再生と、エンジン１０を搭載した車両の再生処理後の走行距離ΔＤに基づいて、この再生処理後の走行距離ΔＤが予め設定又は判定時までに算出される再生開始走行距離ΔＤｃより大きくなると再生開始であると判定されて微粒子捕集装置２３の再生処理を行う距離再生との両方を行うように構成される。
【００４２】
また、破損判定手段５１ａは、次のように構成される。「ｉ」をエンジン１０の運転開始からの再生パターンの番号とすると、予め設定したデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）の間において、微粒子捕集装置２３の前後差圧ΔＰに基づいて再生処理する差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と、車両の再生処理後の走行距離ΔＤに基づいて再生処理する距離再生の回数Ｎ２（ｉ）と、再生開始時の再生処理後の走行距離ΔＤｎ（ｎ＝１，２，３・・・Ｎｔ（ｉ））とのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンＰ（ｉ）を作成するように構成する。ここで、Ｎｔ（ｉ）＝Ｎ１（ｉ）＋Ｎ２（ｉ）である。
【００４３】
この最新のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）は前回のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ−１）と同じ内容とし、例えば、再生パターンＰ（ｉ）のデータ採取開始後の累積走行距離ΔＤｔが予め設定したデータ取得走行距離ΔＤｔｃを超えるまでとしたり、再生パターンＰ（ｉ）のデータ採取開始後の累積の燃料消費量ΔＦｃｔが予め設定したデータ取得燃料消費量ΔＦｃｔｃを超えるまでとしたり、再生回数Ｎｔ（ｉ）が予め設定されたデータ取得回数Ｎｔｃになるまでとしたりする。言い換えれば、データ取得走行距離ΔＤｔｃ毎に、又は、データ取得燃料消費量ΔＦｃｔｃ毎に、又は、データ取得回数Ｎｔｃ毎に、新たな再生パターンＰ（ｉ）を求める。なお、このデータ取得回数Ｎｔｃとしては、例えば、１００回程度が考えられるが、データ取得走行距離ΔＤｔｃに関しては、その車両の設計値として設定される。
【００４４】
そして、更に、破損判定手段５１ａを、最新のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）における最新の再生パターンＰ（ｉ）が、前回のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）における前回の再生パターンＰ（ｉ−１）から予め設定した第１設定範囲ΔＰ１以上に逸脱したと判定されたときに、微粒子捕集装置２３に破損があると判定するように構成される。
【００４５】
より、具体的には、破損判定手段５１ａが、最新のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）における、最新の再生パターンＰ（ｉ）の差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と距離再生の回数Ｎ２（ｉ）の和である再生回数Ｎｔ（ｉ）（＝Ｎ１（ｉ）＋Ｎ２（ｉ））を算出し、この再生回数Ｎｔ（ｉ）に対する差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）の割合である第１判定用数値Ｒ１（ｉ）（＝Ｎ１（ｉ）／Ｎｔ（ｉ））を算出する。そして、この第１判定用数値Ｒ１（ｉ）が、前回のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ−１）における、前回の再生パターンＰ（ｉ−１）の第１判定用数値Ｒ１（ｉ−１）よりも、予め設定した第１判定値ΔＲ１ｃ以上小さくなったときに、微粒子捕集装置２３に破損があると判定する。
【００４６】
この判定方法によれば、差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と距離再生の回数Ｎ２（ｉ）の和である再生回数Ｎｔ（ｉ）に対しての差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）の割合である第１判定用数値Ｒ１（ｉ）という、簡単に求められる数値のみで、精度良く微粒子捕集装置２３の破損を検出することができる。
【００４７】
あるいは、破損判定手段５１ａが、最新のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）における、最新の再生パターンＰ（ｉ）の再生開始時における再生処理の後の走行距離ΔＤｎの平均値ΔＤｍ（ｉ）が、前回のデータ取得期間Ｔｄ（ｉ−１）における、前回の再生パターンＰ（ｉ−１）の再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離ΔＤｎの平均値ΔＤｍ（ｉ−１）よりも、予め設定した第２判定値ΔＤｍｃ以上大きくなったときに、微粒子捕集装置２３に破損があると判定する。
【００４８】
この判定方法によれば、再生開始時の再生処理後の走行距離ΔＤｎの平均値ΔＤｍという、簡便に算出できる数値のみで、精度良く微粒子捕集装置の破損を検出することができる。
【００４９】
あるいは、この再生開始時における再生処理後の走行距離ΔＤの平均値ΔＤｍ（ｉ）による判定と、上記した第１判定用数値Ｒ１（ｉ）による判定との両方を組み合わせて、どちらか一方、又は、両方の判定で、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定するように構成する。この構成によれば、さらに精度良く微粒子捕集装置２３の破損を検出することができる。
【００５０】
また、破損判定手段５１ａが、再生パターンＰ（ｉ）を求めるときのデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）における走行パターンＬ（ｉ）を求め、微粒子捕集装置２３に破損があると判定した場合において、この最新の再生パターンＰ（ｉ）を求めたときの最新の走行パターンＬ（ｉ）が、前回の再生パターンＰ（ｉ−１）を求めたときの前回の走行パターンＬ（ｉ−１）から、予め設定した第２設定範囲ΔＬｃ以上に逸脱しているときは、再生パターンＰ（ｉ）による判定を無効にして、微粒子捕集装置２３に破損が無いと判定するように構成される。
【００５１】
この構成により、走行パターンＬ（ｉ）の変化による再生パターンＰ（ｉ）の変化を検出して、再生パターンＰ（ｉ）の変化での微粒子捕集装置２３の破損有の判定を無効にするので、その車両の運転状況の変化を考慮できる判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定することができる。
【００５２】
この走行パターンＬ（ｉ）を車速Ｖと燃費Ｆｃのデータから求めると、車速Ｖと燃費Ｆｃという比較的簡単に得られる数値、例えば燃費Ｆｃ等の数値から走行パターンＬ（ｉ）を求めることができるので、比較的簡便な方法で微粒子捕集装置２３の破損の有無の判定の精度を高めることができる。
【００５３】
この走行パターンＬ（ｉ）、Ｌ（ｉ−１）間の比較としては、車速Ｖと燃費Ｆｃを所定間隔でサンプリングして、このサンプリング値を統計処理して得られる、平均車速Ｖｍ、又は、車速Ｖの分布、又は、平均燃費Ｆｃｍ、又は、燃費Ｆｃの分布等を比較するが、これらの幾つかを組み合わせて用いることで、比較的容易に、走行パターンの変化を検出できるようになる。
【００５４】
つまり、予め設定したデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）の間において、差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と距離再生の回数Ｎ２（ｉ）と再生開始時の再生処理後の走行距離ΔＤｎのデータから得られる、微粒子捕集装置２３の再生パターンＰ（ｉ）に、第１設定範囲ΔＰ１以上に逸脱するような著しい変化が生じたか否かを判定し、著しい変化が無い場合は、微粒子捕集装置２３に破損が生じていないと判定し、著しい変化が有る場合は、微粒子捕集装置２３に亀裂、溶損等の破損が有ると判定する。
【００５５】
この構成により、微粒子捕集装置２３に破損が発生すると、微粒子捕集装置２３の前後差圧ΔＰが低くなり、差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）が減少して距離再生の回数Ｎ２（ｉ）が増加し、また、再生開始時の再生処理後の走行距離ΔＤｎも大きくなるので、新たなＰＭセンサ等を設けることなく、データ処理のみで、容易に、微粒子捕集装置２３の破損を検出することができる。
【００５６】
また、最新の再生パターンＰ（ｉ）と前回の再生パターンＰ（ｉ−１）との比較で、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定するので、その微粒子捕集装置２３を搭載した車両ごとの走行パターンＬ（ｉ）、例えば、長距離走行が主であったり、市街地走行が主であったり、市街地で配達に使用されて停車状態が多かったりする等の走行パターンＬ（ｉ）が組み込まれた判定となる。従って、それぞれの車両の運転状況に合った判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定することができる。
【００５７】
なお、破損判定手段５１ａが、微粒子捕集装置２３に破損が有ると判定したときに、この破損情報を車両の運転者に発信して、微粒子捕集装置２３に対する整備工場等での保守点検及び交換を促すことが好ましく、これにより、微粒子捕集装置２３の破損に起因する排気浄化性能の低下の期間を短くすることができる。
【００５８】
また、更に、破損判定手段５１ａが、微粒子捕集装置２３に破損があると判定したときに、微粒子捕集装置２３に対して整備工場等での確認を促すような破損情報を、車両の運転者に通知するための警報装置(図示しない)を設ける。これにより、微粒子捕集装置２３の破損に起因する排気浄化性能の低下の期間を短くすることができる。
【００５９】
次に、上記の実施の形態の微粒子捕集装置の破損検出システム１における、微粒子捕集装置の破損検出方法について、図２の制御フローを参照しながら説明する。この図２の制御フローは、エンジン１０が運転開始すると、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、この図２の制御フローの制御を実施し、制御の途中でエンジン１０が停止すると、割り込みが生じてリターンに行って上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了するものとして示してある。
【００６０】
この図２の制御フローが上級の制御フローから呼ばれてスタートすると、ステップＳ１１で、必要に応じて、再生パターンＰ（ｉ）と走行パターンＬ（ｉ）の番号付け用の整理番号「ｉ」をゼロにリセットする初期設定を行って、ステップＳ１２に行く。この整理番号「ｉ」のリセットは、予め設定した走行距離毎、燃料消費量毎、再生回数毎等に行うが、データ取得期間Ｔｄ（ｉ）を十分な数含むことができるような期間でリセットする。リセットする必要がない場合は、ｉをそのままにして、ステップＳ１２に行く。
【００６１】
〔再生パターンと走行パターンの作成〕
次のステップＳ１２で、予め設定したデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）の間の再生パターンＰ（ｉ）と走行パターンＬ（ｉ）を作成する。データ取得期間Ｔｄ（ｉ）が経過して、この再生パターンＰ（ｉ）と走行パターンＬ（ｉ）の作成が終了したら、ステップＳ１３に行く。
【００６２】
この再生パターンＰ（ｉ）としては、差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と距離再生の回数Ｎ２（ｉ）の和である再生回数Ｎｔ（ｉ）（＝Ｎ１（ｉ）＋Ｎ２（ｉ））を算出し、この再生回数Ｎｔ（ｉ）に対する差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）の割合である第１判定用数値Ｒ１（ｉ）（＝Ｎ１（ｉ）／Ｎｔ（ｉ））を算出したり、または、再生開始時における再生処理後の走行距離ΔＤｎの平均値ΔＤｍ（ｉ）を算出したりする。また、走行パターンＬ（ｉ）は、車速Ｖと燃費Ｆｃのデータから求める。
【００６３】
次のステップＳ１３では、ｉ＝１では「ＮＯ」判定として、ステップＳ１２に戻るが、ｉ＝２以上では、最新の再生パターンＰ（ｉ）を前回の再生パターンＰ（ｉ−１）と比較して、最新の再生パターンＰ（ｉ）に著しく変化があったか否かを判定する。変化が無かった場合は（ＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。一方、変化があった場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ１４に行く。
【００６４】
なお、ｉ＝１の場合に、「ＮＯ」判定として、ステップＳ１２に戻る代わりに、ｉをゼロにリセットする前の再生パターンＰ（Ｉ）をＰ（ｉ−１）として判定に用いてもよい。
【００６５】
この再生パターンの判定では、第１判定用数値Ｒ１（ｉ）が、前回の第１判定用数値Ｒ１（ｉ−１）よりも、予め設定した第１判定値ΔＲ１ｃ以上小さくなったときに、著しい変化があったと判定したり、あるいは、再生開始時における再生処理後の走行距離ΔＤの平均値ΔＤｍ（ｉ）が、前回の平均値ΔＤｍ（ｉ−１）よりも、予め設定した第２判定値ΔＤｍｃ以上大きくなったときに、著しい変化があったと判定したりする。
【００６６】
次のステップＳ１４では、最新の走行パターンＬ（ｉ）を前回の走行パターンＬ（ｉ−１）と比較して、最新の走行パターンＬ（ｉ）に著しく変化があったか否かを判定する。変化があった場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に戻る。一方、変化が無かった場合には（ＮＯ）、ステップＳ１５に行く。
【００６７】
この走行パターンの判定では、車速Ｖと燃費Ｆｃを所定間隔でサンプリングして得られる平均車速Ｖｍ、車速Ｖの分布、平均燃費Ｆｃｍ、燃費Ｆｃの分布等を比較して、これらの最新の数値や分布が、前回の数値や分布から、予め設定した第２設定範囲以上に差が生じた場合に走行パターンが著しく変化したと判定する。なお、これらの数値と分布の比較結果の一つのみで判定してもよく、組み合わせで判定してもよい。
【００６８】
次のステップＳ１５では、微粒子捕集装置２３の破損があると判定する。そして、次のステップＳ１６で、車両の運転者にこの破損情報をブザーやランプ等を用いて通知して、整備工場等での粒子捕集装置２３の保守点検及び交換をするように促す。
【００６９】
この通知後、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２からの制御を繰り返す。なお、制御の途中でエンジン１０が停止すると、割り込みが生じてリターンに行って、上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する。
【００７０】
この制御フローに従った制御により、予め設定したデータ取得期間Ｔｄ（ｉ）の間において、微粒子捕集装置２３の前後差圧ΔＰに基づいて再生処理する差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）と、車両の再生処理後の走行距離ΔＤに基づいて再生処理する距離再生の回数Ｎ２（ｉ）と、再生開始時の再生処理後の走行距離ΔＤｎとのデータのいずれか１つ又は幾つかの組み合わせから再生パターンＰ（ｉ）を作成し、最新の再生パターンＰ（ｉ）が前回の再生パターンＰ（ｉ−１）から予め設定した第１設定範囲ΔＰ１以上に逸脱したと判定されたときに、微粒子捕集装置２３に破損があると判定することができる。
【００７１】
本発明の微粒子捕集装置の破損検出システム及び微粒子捕集装置の破損検出方法によれば、微粒子捕集装置２３に亀裂、溶損等の破損が発生すると、微粒子捕集装置２３の前後差圧ΔＰが低くなり、差圧再生の回数Ｎ１（ｉ）が減少して、距離再生の回数Ｎ２（ｉ）が増加し、また、再生開始時における前回の再生処理の後の走行距離ΔＤも大きくなるので、新たなＰＭセンサ等を設けることなく、データ処理のみで、容易に、微粒子捕集装置２３の破損を検出することができる。
【００７２】
また、最新の再生パターンＰ（ｉ）と前回の再生パターンＰ（ｉ−１）との比較で、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定するので、走行パターンＬ（ｉ）が組み込まれた判定となる。従って、それぞれの車両の運転状況に合った判定となり、より精度よく、微粒子捕集装置２３の破損の有無を判定することができる。
【００７３】
つまり、車速、走行距離、燃料消費量等から算出される区間車速、区間燃費等の過去履歴を十分なサインプリング回数で参照しながら走行パターンＬ（ｉ）を作成して、車両の走行パターンＬ（ｉ）の著しい変化の有無を判定するため、微粒子捕集装置２３の破損の有無をより精度良く判定することができる。また、区間車速や区間燃費等の簡単に求められるデータを基にしているため、新たな構成や制御を必要としない。
【００７４】
さらに、車両の走行パターンＬ（ｉ）を判定に加えた場合は、微粒子捕集装置２３の再生パターンＰ（ｉ）の著しい変化を検出したときに、車両の走行パターンＬ（ｉ）の著しい変化の有無を判定し、著しい変化の無かった場合のみ、微粒子捕集装置２３に破損があると判定するため、走行パターンＬ（ｉ）の著しい変化に起因する再生パターンＰ（ｉ）の著しい変化の場合を除外でき、微粒子捕集装置２３の破損をより精度良く検出することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  微粒子捕集装置の破損検出システム
２  排気ガス浄化システム
１０  エンジン（内燃機関）
１２  排気通路
２０  排気ガス浄化装置
２２  酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２３  微粒子捕集装置（ＤＰＤ）
２４  選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）
２５  酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２６  燃料噴射装置
４１  差圧センサ
５０  全体システム制御装置（ＥＣＵ）
５１  制御装置
５１ａ  破損判定手段
Ａ  空気
Ｇ、Ｇａ  排気ガス
Ｇｅ  ＥＧＲガス
【図１】
2015151968.tif 000003
【図２】
2015151968.tif 000004