(57)【要約】【課題】簡便な方法でＰＭフィルタの故障を確実に判定し、誤判定の虞を低減し得るＰＭフィルタの故障判定装置及び方法を提供する。【解決手段】排気管７途中に設置され、ＰＭを燃焼させるための酸化触媒８を備えた触媒再生型のＰＭフィルタ９に対して燃料を添加し、ＰＭフィルタ９の強制再生を行った時刻と、ＰＭフィルタ９より下流側で検出部２にＰＭを堆積させて排気中のＰＭを検出し、検出部２に堆積したＰＭを燃焼させて検出部２の再生を行うＰＭセンサ１が検出部２の再生を行った時刻とに基づいて、ＰＭフィルタ９の故障を判定する。【選択図】図１
2015222045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中に設置され、ＰＭを燃焼させるための酸化触媒を備えた触媒再生型のＰＭフィルタに対して強制再生を行った時刻と、
前記ＰＭフィルタより下流側で検出部にＰＭを堆積させて排気中のＰＭを検出し、前記検出部に堆積したＰＭを燃焼させて前記検出部の再生を行うＰＭセンサで前記検出部の再生が行われた時刻とに基づいて、前記ＰＭフィルタの故障を判定することを特徴とするＰＭフィルタの故障判定方法。
【請求項２】
前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値以下である場合には、前記ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載のＰＭフィルタの故障判定方法。
【請求項３】
前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値以下である場合には、ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定することを特徴とする請求項１に記載のＰＭフィルタの故障判定方法。
【請求項４】
排気管の途中に設置され、ＰＭを燃焼させるための酸化触媒を備えた触媒再生型のＰＭフィルタと、
該ＰＭフィルタより下流側で検出部にＰＭを堆積させて排気中のＰＭを検出し、前記検出部に堆積したＰＭを燃焼させて前記検出部の再生を行うＰＭセンサと、
前記酸化触媒より上流側で排気中に燃料を添加する燃料添加手段と、
該燃料添加手段に燃料添加を指示して前記ＰＭフィルタの強制再生を行う制御装置とを備え、
前記ＰＭセンサの前記検出部の再生を行った時刻と、前記ＰＭフィルタの強制再生を行った時刻とに基づいて、前記ＰＭフィルタの故障を判定するように構成したことを特徴とするＰＭフィルタの故障判定装置。
【請求項５】
前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値以下である場合には、前記ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するように構成したことを特徴とする請求項４に記載のＰＭフィルタの故障判定装置。
【請求項６】
前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値以下である場合には、ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するように構成したことを特徴とする請求項４に記載のＰＭフィルタの故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＭフィルタの故障を簡便且つ確実に検出し得るＰＭフィルタの故障判定方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質、パティキュレート）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のＰＭの低減対策として、排気が流通する排気管の途中に、ＰＭフィルタを装備することが従来行われている。
【０００３】
この種のＰＭフィルタは、例えば、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気のみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】
そして、排気中のＰＭは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、ＰＭの堆積量が増加してきた段階で捕集済みのＰＭを強制的に加熱して燃焼除去し、ＰＭフィルタの再生を図る必要がある。
【０００５】
具体的には、ＰＭフィルタの前段にフロースルー型の酸化触媒を備えると共に、該酸化触媒より上流側に燃料を添加するようにし、その添加燃料をＰＭフィルタの前段の酸化触媒で酸化反応させ、その反応熱により昇温した排気ガスをＰＭフィルタへと導入して触媒床温度を上げてＰＭを燃やし尽くし、ＰＭフィルタの再生を図るようにしている。燃料添加を実行するための手段としては、圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を追加することで排気に燃料を添加すれば良い。
【０００６】
この種のＰＭフィルタにおいては、多量のＰＭが一気に燃焼することによる溶損や、物理的な衝撃等による破損等を要因として、ＰＭフィルタに故障が生じる虞がある。ＰＭフィルタが故障したまま運転を続けると、エンジンから排出されるＰＭを排気から適切に除去することができず、大気汚染物質であるＰＭが大気中へ放出されてしまう。
【０００７】
そこで、ＰＭフィルタの故障を自己診断により自動的に検知するＯＢＤ（On-Board Diagnostics：自己診断機能）を自動車に搭載し、ＰＭフィルタが故障したことを運転者に知らせてＰＭフィルタの交換を促すことが従来行われている。ＰＭフィルタの故障を検知する方法としては、例えば、ＰＭフィルタの上流と下流で排気の圧力を測定し、その圧力差が所定値より低い場合にはＰＭフィルタが故障していると判定するといった方法が用いられている。
【０００８】
ところで、自動車の排気に関する規制は年々強化される傾向にある。特に米国においては、排気浄化装置の故障を検知するＯＢＤの設置がいち早く義務付けられた経緯があり、更に近い将来、排気浄化装置の故障の検知機能に対する規制は一層強化される見通しである。そのような厳しい規制に対応するためには、上記したような圧力の測定による検知方法では不十分であり、ＰＭフィルタの故障をこれまでより一層精度良く検知し得る検知手段が求められている。
【０００９】
そのような高精度の検知手段として、例えば、２つの電極を備えた基盤表面にＰＭを堆積させ、電極間の通電によりＰＭの堆積を検出する堆積式ＰＭセンサと呼ばれるＰＭセンサを構成要素として備えたＰＭ検出装置を用いることが提案されている。このような装置においては、ＰＭセンサをＰＭフィルタの下流に設置し、ＰＭフィルタを通過してきた排気中のＰＭの量を測定するようになっている。
【００１０】
こうしたＰＭセンサの構造及び作用を、図２〜図５を参照しながら説明する。
【００１１】
ＰＭセンサ１は、図２に示す如く、表面にＰＭを堆積させて検出する検出部２と、該検出部２に電圧を印加すると共に検出部２からの電流を出力する出力部３と、該出力部３の制御を行う制御部４を有し、検出部２は、基盤５の表面に２つの電極６，６を有する構造である。基盤５は絶縁体であり、電極６，６は基盤５上に互いに離間して設置されているため、電極６，６同士は絶縁されている。
【００１２】
ＰＭセンサ１は、図３に示す如く、排気管７中に設置され、前段に酸化触媒８を備えるＰＭフィルタ９の下流に、排気管７の外側から挿入するようにして設置される。このとき、ＰＭセンサ１は、検出部２が排気管７の内側に突出するように設置され、検出部２は、電極６，６を有する面が上流側に向くように配置される。また、検出部２の電極６，６の間には、出力部３から所定の電圧が印加される。このようにしてＰＭセンサ１を設置すると、図４（ａ）〜（ｅ）に示す如く、ＰＭフィルタ９を通過した排気Ｇに含まれるＰＭが、ＰＭセンサ１の検出部２の表面に徐々に堆積していく。
【００１３】
ＰＭの堆積がない状態（図４（ａ））では、上記したように、検出部２の電極６，６は絶縁されているため、電極６，６間に電圧が印加されていても電極６，６同士が通電することはない。検出部２の表面にＰＭが堆積しはじめ、図４（ｂ）に示す如く、微量のＰＭが付着した状態となっても、電極６，６同士は通電しない。ＰＭの堆積量がある一定量を超え、図４（ｃ）に示す如く、ＰＭが電極６，６同士を架橋するようになると、主成分として炭素を含むＰＭは導電体であるので、電極６，６間にＰＭを介して電流が流れ始め、この電流が出力部３から出力される。すなわち、ＰＭセンサ１は、検出部２の表面のＰＭの堆積量を電流として出力する。
【００１４】
ＰＭの堆積量がさらに増えていくと（図４（ｄ））、電極６，６間の電気抵抗値が下がっていくため、検出部２からの出力値は上がっていく。ＰＭの堆積量がある一定量以上に達すると（図４（ｅ））、電極６，６の間の通電量は飽和し、検出部２の出力はそれ以上上がらなくなる。
【００１５】
出力値が飽和すると、ＰＭセンサ１の制御部４は、検出部２上にＰＭが多量に堆積したと判断して検出部２を再生する制御を行う。具体的には、出力部３に対して検出部２を加熱する指令を出す。出力部３は、検出部２を加熱する操作を行って検出部２上に堆積したＰＭを燃焼させる。検出部２を加熱する操作は、例えば、電極６，６間に大きい電圧を印加し、堆積したＰＭに電流を流してジュール熱を発生させることにより行われる。ＰＭの燃焼により検出部２は再生されて図４（ａ）の状態に戻り、その後再びＰＭが堆積して図４（ｅ）の状態になると再びＰＭが燃焼され、図４（ａ）の状態に戻る（以下、ＰＭセンサの再生が行われてから、次に再生が行われるまでの時間を、「ＰＭ堆積インターバル」と称する）。このようにして、ＰＭセンサ１の出力値は、ＰＭの堆積に伴い、図４（ｆ）に示すように変化する。
【００１６】
また、ＰＭセンサ１の検出部２の再生は、ＰＭフィルタ９の再生によっても行われる。すなわち、このような排気浄化装置においては、上記したように、ＰＭフィルタ９へのＰＭの捕集量が増加してくると、燃料の添加によりＰＭを燃焼除去してＰＭフィルタ９の強制再生を図るようになっている。このとき、ＰＭフィルタ９の下流に設置されたＰＭセンサ１の検出部２上に堆積したＰＭも同時に燃焼し、ＰＭの堆積状態にかかわらず、検出部２は強制的に再生されることになる（以下、ＰＭフィルタの強制再生が行われてから、次に強制再生が行われるまでの時間を、「フィルタ再生インターバル」と称する）。
【００１７】
こうして、ＰＭの堆積量に応じた検出部２の再生のサイクルと、ＰＭフィルタ９の強制再生のサイクルにより、ＰＭセンサ１の出力は図５に実線で示すように周期的に変化し、継続的に検出部２へのＰＭの堆積が検出される。
【００１８】
ここで、ＰＭフィルタ９が故障している場合には、排気Ｇ中のＰＭの捕集除去が十分に行われず、ＰＭフィルタ９が正常な場合に比べ、ＰＭフィルタ９を通過した排気Ｇ中のＰＭ濃度が高くなる。そして、ＰＭ濃度が高いほど、検出部２表面にＰＭが堆積する速度が速いため、図５に破線で示す如く、上記サイクルのうちＰＭの堆積量が少ないためにＰＭセンサ１の出力がゼロである時間（不感帯）が短く、ＰＭセンサ１の出力が上昇する際の単位時間あたりの出力上昇（グラフの斜線部分の傾き）が大きく、また、検出部２の再生サイクル１回あたりの時間（ＰＭ堆積インターバル）が短くなる。したがって、ＰＭセンサ１の出力値の経時変化を読み取り、ＰＭフィルタ９が正常な場合の経時変化と比較することにより、ＰＭフィルタ９の故障を判定することが、原理的に可能である。
【００１９】
しかしながら、実際には、ＰＭの堆積速度は一定ではなく、運転状態に伴って時々刻々と変化するため、ＰＭフィルタ９の故障を正確に判定することは容易ではない。排気中のＰＭの濃度は、排気温度やエンジンの回転数に依存して変動し、ＰＭの堆積速度は排気流量によっても変化する。例えば、エンジンにほとんど負荷がかかっていない状態では、ＰＭの発生量自体が少ないため、ＰＭフィルタ９が正常か故障しているかにかかわりなくＰＭセンサ１にＰＭがほとんど堆積せず、ＰＭフィルタ９の故障を検出できない。逆に、加速時等の高負荷時には、ＰＭの発生量が多いため、必然的にＰＭフィルタ９をすり抜けるＰＭも多くなり、ＰＭセンサ１にＰＭが堆積しやすく、ＰＭフィルタ９が正常であっても故障していると判定される虞がある。
【００２０】
したがって、ＰＭフィルタ９の故障を正確に判定するためには、例えば、エンジンの運転状態や排気温度、排気流量等を随時モニターし、それらからＰＭフィルタ９が正常であると仮定した場合のＰＭセンサ１へのＰＭの予想堆積量を算出し、それに基づいてＰＭセンサ１のＰＭ堆積インターバルを予想し、実際のＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルが予想されたＰＭ堆積インターバルより短い場合にはＰＭフィルタ９が故障していると判定する、といった工程が必要である。そして、この工程にはエンジンの運転状態に対するＰＭセンサの出力値の複雑な経時変化モデルを作成する必要があり、このモデルの作成に非常に手間がかかるという問題があった。
【００２１】
このようなモデル作成にかかわる煩雑さを回避し、堆積式ＰＭセンサの出力値から簡便にＰＭフィルタの故障を検知する技術としては、例えば、特許文献１に記載の装置が提案されている。これは、ＰＭセンサの出力波形の傾きに基づいてＰＭフィルタの故障を判定するもので、出力波形の傾きが所定の閾値より大きい場合にＰＭフィルタが故障していると判定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２０１１−１８５１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、ごく短時間における出力波形の傾きに基づいてＰＭフィルタの故障を判定するため、ＰＭフィルタが故障していなくても、何らかの理由でＰＭセンサが一時的に誤動作を起こしたり、加速時等、瞬間的に排気中のＰＭ量が増大した場合に故障と判定されてしまう虞があった。特に、ＰＭフィルタは多孔質のコージェライトによりＰＭを捕集するという構造から、捕集したＰＭが少ないフィルタ再生直後には、ＰＭフィルタをすり抜けるＰＭの量が一時的に増大するため、故障していないＰＭフィルタが故障していると判定されてしまう可能性が特に高くなる。
【００２４】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもので、簡便な方法でＰＭフィルタの故障を確実に判定し、誤判定の虞を低減し得るＰＭフィルタの故障判定方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、排気管の途中に設置され、ＰＭを燃焼させるための酸化触媒を備えた触媒再生型のＰＭフィルタに対して強制再生を行った時刻と、前記ＰＭフィルタより下流側で検出部にＰＭを堆積させて排気中のＰＭを検出し、前記検出部に堆積したＰＭを燃焼させて前記検出部の再生を行うＰＭセンサで前記検出部の再生が行われた時刻とに基づいて、前記ＰＭフィルタの故障を判定することを特徴とするＰＭフィルタの故障判定方法にかかるものである。
【００２６】
而して、このようにすれば、ＰＭフィルタの故障の判定に複雑なモデルが不要であり、また、ＰＭセンサの一時的な誤動作や瞬間的なＰＭ濃度の変動等によるＰＭフィルタの故障の誤判定の虞もなくなる。
【００２７】
本発明のＰＭフィルタの故障判定方法において、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値以下である場合には、前記ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するようにしても良い。
【００２８】
このようにすれば、ある期間におけるフィルタ再生インターバルとＰＭ堆積インターバルに基づいてＰＭフィルタの故障の判定が行われるため、ＰＭセンサの一時的な誤動作や瞬間的なＰＭ濃度の変動等によるＰＭフィルタの故障の誤判定の虞は一層低減される。
【００２９】
本発明のＰＭフィルタの故障判定方法において、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値以下である場合には、ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するようにしても良い。
【００３０】
このようにすれば、フィルタ再生インターバル一回あたりのＰＭセンサの再生回数に基づいてＰＭフィルタの故障の判定が行われるため、ＰＭフィルタの故障を迅速に検知し得る。
【００３１】
また、本発明は、排気管の途中に設置され、ＰＭを燃焼させるための酸化触媒を備えた触媒再生型のＰＭフィルタと、該ＰＭフィルタより下流側で検出部にＰＭを堆積させて排気中のＰＭを検出し、前記検出部に堆積したＰＭを燃焼させて前記検出部の再生を行うＰＭセンサと、前記酸化触媒より上流側で排気中に燃料を添加する燃料添加手段と、該燃料添加手段に燃料添加を指示して前記ＰＭフィルタの強制再生を行う制御装置とを備え、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生を行った時刻と、前記ＰＭフィルタの強制再生を行った時刻とに基づいて、前記ＰＭフィルタの故障を判定するように構成したことを特徴とするＰＭフィルタの故障判定装置にかかるものである。
【００３２】
本発明のＰＭフィルタの故障判定装置において、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値以下である場合には、前記ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタのフィルタ再生インターバルの値を、前記ＰＭセンサのＰＭ堆積インターバルの値で割った値が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するように構成しても良い。
【００３３】
本発明のＰＭフィルタの故障判定装置において、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値以下である場合には、ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点から、次に前記ＰＭフィルタの強制再生が行われた時点までの間に、前記ＰＭセンサの前記検出部の再生が行われた回数が閾値より大きい場合には、前記ＰＭフィルタが故障していると判定するように構成しても良い。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のＰＭフィルタの故障判定方法及び装置によれば、簡便な方法でＰＭフィルタの故障を確実に判定し、誤判定の虞を低減し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態によるＰＭフィルタの故障判定装置の一例を示す概念図である。
【図２】ＰＭセンサの一例を示す概念図である。
【図３】ＰＭセンサを組み込んだＰＭ検出装置の一例を示す概念図である。
【図４】ＰＭセンサの作動を示す概念図であり、（ａ）〜（ｅ）はＰＭセンサの検出部にＰＭが堆積する様子を表す概念図、（ｆ）はＰＭセンサの出力の変動を表す線図である。
【図５】ＰＭセンサの出力値の経時変化を表す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は本発明を実施するＰＭフィルタの故障判定方法ないし故障判定装置の形態の一例を示すものであって、図中、図２〜図４と同一の符号を付した部分は同一物を表す。ディーゼルエンジン１０から排気マニホールド１１を介して排出された排気Ｇが流通している排気管７の途中に、前段に酸化触媒８を備えた触媒再生型のＰＭフィルタ９が介装され、該ＰＭフィルタ９の下流にはＰＭセンサ１が設置されている。
【００３８】
ＰＭセンサ１の設置部分の構成は図３に示すものと同様であり、ＰＭフィルタ９の下流側の排気管７に外側から挿入するようにして設置される。このとき、ＰＭセンサ１は、検出部２が排気管７の内側に突出するように設置され、検出部２は、電極６，６を有する面が上流側に向くように配置される。また、検出部２の電極６，６の間には、出力部３から所定の電圧が印加される（図２参照）。
【００３９】
ＰＭセンサ１は、ＰＭフィルタ９を通過してきた排気Ｇ中のＰＭを検出部２に堆積させ、堆積量を電流として出力することにより排気中のＰＭを検出し、ＰＭが多量に堆積すると再生制御を行いＰＭを燃焼させてＰＭセンサ１を再生するようになっている（図４参照）。そして、本実施例においては、ＰＭセンサ１において検出部２の再生制御が行われる際、同時に再生記録信号１ａがエンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１２に対し入力されるようになっている。
【００４０】
また、この制御装置１２においては、例えば、ＰＭフィルタ９の上流と下流の圧力差に基づいてＰＭフィルタ９におけるＰＭの堆積量を推定し、該堆積量に基づいてＰＭフィルタ９の強制再生を実行するようにもなっている。
【００４１】
尚、このようなＰＭの堆積量を推定する手段には各種の方式があり、例えば、ディーゼルエンジン１０の現在の運転状態に基づくＰＭの基本的な発生量を推定し、この基本的な発生量に対しＰＭの発生にかかわる各種の条件を考慮した補正係数を掛け且つ現在の運転状態におけるＰＭの処理量を減算して最終的な発生量を求め、この最終的な発生量を時々刻々積算してＰＭフィルタ９におけるＰＭの堆積量を推定することも可能である。
【００４２】
また、ここに図示している制御装置１２は、エンジン制御コンピュータを兼ねていることから燃料の噴射に関する制御も担っており、例えば、アクセル開度とエンジン回転数に基づいてディーゼルエンジン１０の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置１３に向け燃料噴射信号１３ａを出力するようになっている。
【００４３】
尚、燃料噴射装置１３は、各気筒ごとに装備される複数のインジェクタにより構成され、これら各インジェクタの電磁弁が前記燃料噴射信号１３ａにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング（開弁時期）及び噴射量（開弁時間）が適切に制御されるようになっている。
【００４４】
しかも、制御装置１２では、アクセル開度及びエンジン回転数に基づき通常モードの燃料噴射信号１３ａが決定されるようになっている一方、ＰＭフィルタ９の強制再生を行うべき時に通常モードから再生モードに切り替わり、圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うような噴射パターンの燃料噴射信号１３ａが決定されるようにもなっている。
【００４５】
これにより、本実施例においては、燃料噴射装置１３がＰＭフィルタ９の強制再生のための燃料添加手段としての機能を果たすようになっており、前述のようにメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気Ｇ中に未燃の燃料が添加されることになり、この未燃の燃料がＰＭフィルタ９の前段の酸化触媒８上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してＰＭフィルタ９に捕集されたＰＭが燃焼除去されるようになっている。
【００４６】
更に、キャブ内のインストルメントパネルには、運転者にＰＭフィルタ９に故障が発生したことを報知する警告ランプ１４が設けられている。
【００４７】
そして、制御装置１２では、燃料噴射装置１３に対し燃料添加を指示しＰＭフィルタ９の強制再生を実行した時刻と、ＰＭセンサ１から再生記録信号１ａが入力された時刻に基づいて、ＰＭフィルタ９の故障が判定される。ＰＭフィルタ９が故障していると判定された場合には、警告ランプ１４が点灯し、運転者に対してＰＭフィルタ９の交換が促される。
【００４８】
而して、このようにすれば、ＰＭフィルタ９の故障の判定に複雑なモデルが不要であり、また、ＰＭセンサ１の一時的な誤動作や瞬間的なＰＭ濃度の変動等によるＰＭフィルタ９の故障の誤判定の虞もなくなる。
【００４９】
具体的には、ＰＭフィルタ９の故障判定は、例えば、以下のように行われる。ＰＭフィルタ９の強制再生制御を行った時刻と、ＰＭセンサ１から再生記録信号１ａが入力された時刻に基づき、ＰＭフィルタ９のフィルタ再生インターバルと、ＰＭセンサ１のＰＭ堆積インターバルがそれぞれ算出される。ある期間におけるフィルタ再生インターバルの値を、ＰＭ堆積インターバルの値で割った値が所定の閾値以下である場合には、ＰＭフィルタ９は正常であると判定され、前記の値が所定の閾値より大きい場合には、ＰＭフィルタ９が故障していると判定され、警告ランプ１４が点灯する。このとき、ＰＭ堆積インターバルの値及びフィルタ再生インターバルの値は、それぞれ、ある一定期間における各インターバルの平均値として求めるようにしても良い。
【００５０】
このようにすれば、ある期間におけるフィルタ再生インターバルとＰＭ堆積インターバルに基づいてＰＭフィルタ９の故障の判定が行われるため、ＰＭセンサ１の一時的な誤動作や瞬間的なＰＭ濃度の変動等によるＰＭフィルタ９の故障の誤判定の虞は一層低減される。
【００５１】
または、ＰＭ堆積インターバルを時間として算出することなく、ＰＭフィルタ９の再生制御が行われたある時点から、次にＰＭフィルタ９の再生制御が行われた時点までの間（一回のフィルタ再生インターバル）に、ＰＭセンサ１から再生記録信号１ａが入力された回数を記録し、その値が所定の閾値以下の場合には、ＰＭフィルタは正常であると判定し、前記値が閾値より大きい場合には、ＰＭフィルタ９が故障していると判定するようにしても良い。図５に記載した例では、一回のフィルタ再生インターバルあたり、ＰＭフィルタ９が正常な場合にはＰＭセンサ１の再生が１回行われ、ＰＭフィルタ９が故障している場合には３回行われている。この場合は、一回のフィルタ再生インターバルに実行されるＰＭセンサ１の再生回数の閾値を例えば２回と設定しておき、一回のフィルタ再生インターバルあたりＰＭセンサ１の再生が実行された回数が０〜２回ならＰＭフィルタ９は正常であると判定し、３回以上ならＰＭフィルタ９は故障していると判定するようにすれば良い。
【００５２】
このようにすれば、フィルタ再生インターバル一回あたりのＰＭセンサ１の再生回数に基づいてＰＭフィルタ９の故障の判定が行われるため、ＰＭフィルタ９の故障を迅速に検知し得る。
【００５３】
したがって、上記本実施例によれば、簡便な方法でＰＭフィルタの故障を確実に判定し、誤判定の虞を低減し得る。
【００５４】
尚、本発明のＰＭフィルタの故障判定方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、ＰＭセンサとしては上記以外の各種の形式のものを使用し得ること、ＰＭフィルタの故障の判定はＰＭフィルタの再生制御を行った時刻と、ＰＭセンサの再生制御を行った時刻に基づいてするものであれば、上記以外の判定方法も用い得ること、酸化触媒は必ずしもＰＭフィルタの前段に設置するものに限定されず、ＰＭフィルタ自体を担体とした酸化触媒であっても良いこと、燃料添加手段は、燃料噴射装置からポスト噴射により排気中に未燃燃料を添加する形式のものに限らず、酸化触媒に直接燃料を噴射する形式のものでも良いこと等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ＰＭセンサ
２  検出部
７  排気管
８  酸化触媒
９  ＰＭフィルタ
１２  制御装置
１３  燃料添加手段（燃料噴射装置）
Ｇ  排気
ＰＭ  パティキュレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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