(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１１）の排気管（１３）に設けられ、前記エンジンの排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ装置（１４）と、前記排気管において前記フィルタ装置の下流側に設けられ、前記粒子状物質を付着させてその付着量を検出するＰＭセンサ（１５）と、を備える排気処理システムに適用され、
所定の異常判定期間において、前記ＰＭセンサの出力値が前記フィルタ装置の異常判定値に到達した場合に、前記フィルタ装置が異常であることを判定する異常判定部と、
前記出力値の単位時間あたりの増加量が所定値を超える出力急増が生じたことを判定する急増判定部と、
前記出力急増が生じたことが判定された場合に、出力急増前後の前記出力値の変化量に応じて、前記出力値又は前記異常判定値を補正する補正値を算出する算出部と、
前記出力急増が生じたことが判定された以後に、前記出力値又は前記異常判定値を前記補正値によりオフセット補正するオフセット補正部と、
を備えることを特徴とするフィルタ異常判定装置（２０）。
【請求項２】
前記出力急増が生じたことが判定された後に、前記出力値の単位時間当たりの減少量が所定値を超える出力急減が生じたことを判定する急減判定部を備え、
前記算出部は、前記出力急減が生じたことが判定された場合に、その時点の前記補正値を出力急減前後の前記出力値の変化量に応じて変更する請求項１に記載のフィルタ異常判定装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記出力急増前後の変化量と前記出力急減前後の変化量との差に基づいて、前記補正値を算出する請求項２に記載のフィルタ異常判定装置。
【請求項４】
前記出力急減後の前記出力値が所定の低出力値以下であるか否かを判定する低出力値判定部を備え、
前記算出部は、前記出力急減後の前記出力値が前記低出力値以下であると判定された場合に、前記補正値をゼロにクリアする請求項２又は３に記載のフィルタ異常判定装置。
【請求項５】
前記ＰＭセンサは、前記ＰＭセンサに付着した粒子状物質を燃焼させるヒータ部（３５）を有しており、
前記出力急増後の前記出力値が所定の許容値以上である場合に、前記ヒータ部により前記粒子状物質を燃焼させるセンサ再生部を備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフィルタ異常判定装置。
【請求項６】
前記ＰＭセンサは、前記ＰＭセンサに付着した粒子状物質を燃焼させるヒータ部（３５）を有しており、
前記急増判定部により前記出力急増が生じたと判定された回数をカウントするカウント部を備え、
前記カウント部によりカウントされた前記回数が所定回数に到達した場合に、前記ヒータ部により前記粒子状物質を燃焼させるセンサ再生部を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフィルタ異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
エンジンの排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＰＭフィルタ装置の異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出されるＰＭが大気に放出されることを抑制するために、ＰＭを捕集するフィルタ装置を排気通路に設けるとともに、フィルタ装置の下流側にＰＭセンサを設け、フィルタ装置の割れや溶損等の異常有無を判定する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のものでは、ＰＭセンサに一対の対向電極を設け、その一対の対向電極間におけるＰＭの付着量が増加することにともなう電極間抵抗の低下を利用し、所定の異常判定期間においてＰＭの付着量が所定値以上となった場合に、フィルタ装置の異常があったことを判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１１５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排気管の内面やフィルタ装置等にはＰＭが付着していることがあると考えられる。この場合、そのＰＭが塊で、すなわち粗大ＰＭとなって脱離し、ＰＭセンサの電極間に付着すると、電極間抵抗が大きく低下する。これにより、フィルタ装置が正常であるにもかかわらず、フィルタ装置が異常であるとの誤判定をしてしまう。また、仮にフィルタ装置が異常であると判定された場合には、一連の異常判定をやり直すことがあると考えられる。この場合、ヒータ加熱によるセンサ再生処理を行った後に再び異常判定を実施することで異常の誤判定は解消されるものの、異常判定を実施する効率が著しく低下することになる。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、異常判定の誤判定を抑制しつつ、異常判定を効率よく実施することができるフィルタ異常判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００８】
本発明におけるフィルタ異常判定装置は、エンジン（１１）の排気管（１３）に設けられ、エンジンの排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ装置（１４）と、排気管においてフィルタ装置の下流側に設けられ、粒子状物質を付着させてその付着量を検出するＰＭセンサ（１５）と、を備える排気処理システムに適用され、所定の異常判定期間において、ＰＭセンサの出力値がフィルタ装置の異常判定値に到達した場合に、フィルタ装置が異常であることを判定する異常判定部と、出力値の単位時間あたりの増加量が所定値を超える出力急増が生じたことを判定する急増判定部と、出力急増が生じたことが判定された場合に、出力急増前後の出力値の変化量に応じて、出力値又は異常判定値を補正する補正値を算出する算出部と、出力急増が生じたことが判定された以後に、出力値又は異常判定値を補正値によりオフセット補正するオフセット補正部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、フィルタ装置に割れ等の異常が生じている場合には、フィルタ装置下流への粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増える。このため、異常判定期間においてＰＭセンサの出力値が異常判定値に到達する場合には、フィルタ装置の異常が判定される。また一方で、排気管やフィルタ装置等から粗大ＰＭが脱離し、ＰＭセンサに付着することによる出力急増が生じた場合には、出力急増前後の出力値の変化量に応じて、出力値又は異常判定値を補正する補正値が算出される。また、出力急増が生じたことが判定された以後に、その補正値により出力値又は異常判定値がオフセット補正される。このため、出力急増時に異常判定が誤判定されることを抑制することができる。また、出力急増が生じる都度に、一連の異常判定をやり直すといった処置が不要となる。その結果、異常判定の誤判定を抑制しつつ、異常判定を効率よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における排気処理システムの概要を示す構成図。
【図２】ＰＭセンサを構成するセンサ素子の要部構成を分解して示す分解斜視図。
【図３】ＰＭセンサに関する電気的構成図。
【図４】フィルタ異常判定処理を示すフローチャート。
【図５】Ｖｐｍのオフセット補正を示すタイミングチャート。
【図６】Ｖｐｍのオフセット補正を示すタイミングチャート。
【図７】フィルタ異常判定処理の態様を示すタイミングチャート。
【図８】フィルタ異常判定処理を示すフローチャート。
【図９】Ｖｐｍのオフセット補正を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態は、車載エンジンを備える車両の排気処理システムにおいて、エンジン排気管にフィルタ装置としてのＰＭフィルタを設けるとともに、その下流側にＰＭセンサを設け、ＰＭセンサでのＰＭ付着量に基づいてＰＭフィルタの異常を監視するものとしている。図１は本システムの概略構成を示す構成図である。
【００１２】
図１において、エンジン１１はディーゼルエンジンであり、同エンジン１１には、同エンジン１１の運転に関わるアクチュエータとして燃料噴射弁１２が設けられている。エンジン１１の排気管１３にはＰＭフィルタ１４が設けられており、そのＰＭフィルタ１４の下流側にはＰＭセンサ１５が設けられている。その他、本システムでは、エンジン回転速度を検出するための回転センサ１６が設けられている。
【００１３】
ＥＣＵ２０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータ（マイコン４４）を主体として構成されており、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、都度のエンジン運転状態に応じてエンジン１１の各種制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ２０は、上記各種センサ等から各々信号を入力し、それらの各種信号に基づいて燃料噴射量や噴射時期を演算して燃料噴射弁１２の駆動を制御する。
【００１４】
次に、ＰＭセンサ１５の構成、及びそのＰＭセンサ１５に関する電気的構成を図２及び図３を用いて説明する。図２は、ＰＭセンサ１５を構成するセンサ素子３１の要部構成を分解して示す分解斜視図であり、図３は、ＰＭセンサ１５に関する電気的構成図である。
【００１５】
図２に示すように、センサ素子３１は、長尺板状をなす２枚の絶縁基板３２，３３を有しており、一方の絶縁基板３２にはＰＭ付着量を検出するためのＰＭ検出部３４が設けられ、他方の絶縁基板３３にはセンサ素子３１を加熱するためのヒータ部３５が設けられている。センサ素子３１は、絶縁基板３２，３３が二層に積層されることで構成されている。
【００１６】
絶縁基板３２には、他方の絶縁基板３３とは反対側の基板表面に、互いに離間して設けられる一対の検出電極３６ａ，３６ｂが設けられており、この一対の検出電極３６ａ，３６ｂによりＰＭ検出部３４が構成されている。検出電極３６ａ，３６ｂは、各々複数の櫛歯を有する櫛歯形状をなしており、各検出電極３６ａ，３６ｂの櫛歯同士が互い違いとなるようにして所定間隔をあけて対向配置されている。また、ヒータ部３５は例えば電熱線からなる発熱体により構成されている。
【００１７】
ただし、一対の検出電極３６ａ，３６ｂの形状は上記に限定されず、曲線状をなす形状で設けられているものや、各１本の線からなる一対の電極部が所定距離を隔てて平行に対向配置されているものであってもよい。
【００１８】
なお、図示は省略するが、ＰＭセンサ１５は、センサ素子３１を保持するための保持部を有しており、センサ素子３１はその一端側が保持部により保持された状態で排気管１３に固定されるようになっている。この場合、少なくともＰＭ検出部３４及びヒータ部３５を含む部位が排気管内に位置するように配されるようにして、ＰＭセンサ１５が排気管１３に取り付けられる構成となっている。これにより、ＰＭを含む排気が排気管１３内を流れる際、そのＰＭが絶縁基板３２において検出電極３６ａ，３６ｂ及びその周辺に付着する。また、ＰＭセンサ１５は、センサ素子３１の突出部分を覆う保護カバーを有している。
【００１９】
上記構成のＰＭセンサ１５は、排気中のＰＭがセンサ素子３１の絶縁基板３２に付着すると、それによりＰＭ検出部３４の抵抗値（すなわち一対の検出電極３６ａ，３６ｂ間の抵抗値）が変化すること、及びその抵抗値の変化がＰＭ付着量に対応していることから、その抵抗値の変化を利用してＰＭ付着量を検出するものである。
【００２０】
図３に示すように、ＰＭセンサ１５に関する電気的構成として、ＰＭセンサ１５のＰＭ検出部３４の一端側にはセンサ電源４１が接続され、他端側にはシャント抵抗４２が接続されている。センサ電源４１は、例えば定電圧回路により構成されており、定電圧Ｖｃｃが５Ｖとなっている。この場合、ＰＭ検出部３４とシャント抵抗４２とにより分圧回路４０が形成されており、それらの中間点電圧がＰＭ検出電圧Ｖｐｍ（センサ出力値）としてＥＣＵ２０に入力されるようになっている。つまり、ＰＭ検出部３４ではＰＭ付着量に応じて抵抗値Ｒｐｍが変化し、その抵抗値Ｒｐｍとシャント抵抗４２の抵抗値ＲｓとによりＶｐｍが変化する。そして、そのＶｐｍがＡ／Ｄ変換器４３を介してマイコン４４に入力される。マイコン４４は、Ｖｐｍに応じてＰＭ付着量を算出する。
【００２１】
また、ＰＭセンサ１５のヒータ部３５には、ヒータ電源４５が接続されている。ヒータ電源４５は例えば車載バッテリであり、車載バッテリからの給電によりヒータ部３５が加熱される。この場合、ヒータ部３５のローサイドにはスイッチング素子としてのトランジスタ４６が接続されており、マイコン４４によりトランジスタ４６がオン／オフされることでヒータ部３５の加熱制御が行われる。
【００２２】
絶縁基板３２上にＰＭが付着した状態でヒータ部３５の通電を開始すると、付着したＰＭの温度が上昇し、それに伴い、付着したＰＭが強制的に燃焼される。こうした強制燃焼により、絶縁基板３２に付着したＰＭが燃焼除去される。マイコン４４は、例えば、エンジン始動後や運転終了後に、ＰＭの強制燃焼要求が生じたとしてヒータ部３５による加熱制御を実施する。なお、ＰＭセンサ１５のＰＭ強制燃焼の処理は、ＰＭセンサ１５においてＰＭ付着量の検出機能を再生するものであり、その意味からセンサ再生処理とも称される。
【００２３】
その他、ＥＣＵ２０には、各種の学習値や異常診断値（ダイアグデータ）等を記憶するためのバックアップ用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４７（登録商標）が設けられている。
【００２４】
ここで、ＥＣＵ２０は、Ｖｐｍに基づいてＰＭフィルタ１４の異常判定を実施する。具体的には、エンジン始動後にＰＭフィルタ１４の異常判定を行う異常判定期間を定めており、その異常判定期間において、ＰＭ付着量が所定の異常判定値Ｔｈ１を超えているか否かに基づいて、ＰＭフィルタ１４に割れや溶損等の異常が生じているか否かを判定する。本実施形態では、エンジン始動後においてＰＭセンサ１５の初回のセンサ再生処理（初期再生処理）を行い、その再生処理の完了後、所定時間の期間を異常判定期間としている。なお、所定時間は例えば２０分である。
【００２５】
ところで、排気管１３の内面やＰＭフィルタ１４等にはＰＭが付着していることがあると考えられる。この場合、そのＰＭが塊で、すなわち粗大ＰＭとなって脱離し、ＰＭセンサ１５の電極間に付着すると、Ｖｐｍが大きく上昇する。このため、ＰＭ付着量が異常判定値Ｔｈ１を超え、ＰＭフィルタ１４が正常であるにもかかわらず、ＰＭフィルタ１４が異常であるとの誤判定をしてしまう。また、仮にＰＭフィルタ１４が異常であると判定された場合に、ヒータ加熱によるセンサ再生処理が行われると、異常判定を実施する効率が著しく低下することになる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５に付着したことによりＶｐｍが急増した場合には、Ｖｐｍをオフセット補正することで、Ｖｐｍが異常判定値Ｔｈ１を超えないようにし、ＰＭフィルタ１４の異常判定が誤判定されないようにしている。また、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５から脱離したことによりＶｐｍが急減した場合にも、Ｖｐｍをオフセット補正することで、ＰＭフィルタ１４からのＰＭの排出量を正確に把握し、異常判定が誤判定されないようにしている。
【００２７】
次に、ＥＣＵ２０により実施されるフィルタ異常判定処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。本処理は、ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実施される。
【００２８】
まず、ステップＳ１１では、ＰＭフィルタ１４の異常判定期間中であるか否かを判定する。ステップＳ１１でＮＯである場合は、そのまま本処理を終了する。また、ステップＳ１１でＹＥＳである場合は、ステップＳ１２に進み、Ｖｐｍを取得する。
【００２９】
ステップＳ１３では、Ｖｐｍが急増したか否かを判定する。ここで、Ｖｐｍが急増したか否かの判定は、Ｖｐｍの変化時の時間変化量が閾値Ｔｈ２より大きいか否かによって行われる。具体的には、Ｖｐｍの今回値と前回値との差が閾値Ｔｈ２により大きいか否かを判定する。なお、閾値Ｔｈ２はエンジン１１の実運転状態においてＰＭフィルタ１４を通じて排出されると想定されるＶｐｍの時間変化量よりも大きい値に設定されるとよい。また、ＰＭフィルタ１４の割れや溶損等が生じていること、又はＰＭフィルタ１４を介さずにエンジン１１の排気が直接ＰＭセンサ１５に達することを想定して閾値Ｔｈ２が設定されていてもよい。
【００３０】
ステップＳ１３でＹＥＳである場合は、ステップＳ１４に進み、Ｖｐｍの急増後の値が許容値Ｔｈ３未満であるか否かを判定する。なお、許容値Ｔｈ３はあらかじめ定められた値に設定され、例えば、異常判定値Ｔｈ１より大きな値に設定されるとよい。ただし、許容値Ｔｈ３は異常判定値Ｔｈ１よりも小さい値であってもよい。
【００３１】
ステップＳ１４でＹＥＳである場合は、ステップＳ１５に進み、Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍに応じて、Ｖｐｍを補正する補正値Ｖｓｔを算出する。具体的には、Ｖｐｍの急増前において安定した状態のＶｐｍとＶｐｍの急増後において安定した状態のＶｐｍとから変化量ΔＶｐｍを算出し、それを補正値Ｖｓｔとする（Ｖｓｔ＝急増後Ｖｐｍ−急増前Ｖｐｍ）。このとき、Ｖｐｍの２回目以後の急増に対しては、前回の補正値Ｖｓｔに今回の変化量ΔＶｐｍを加えた値を補正値Ｖｓｔとして算出する。すなわち、補正値Ｖｓｔを、Ｖｓｔ＝前回Ｖｓｔ+ΔＶｐｍとして算出する。
【００３２】
ステップＳ１６では、Ｖｐｍが急増した急増回数ｎをインクリメントする。続くステップＳ１７では、急増回数ｎが所定回数Ｔｈ４未満であるか否かを判定する。なお、所定回数Ｔｈ４はあらかじめ定められた値に設定され、例えば、３である。
【００３３】
ステップＳ１７でＹＥＳである場合は、ステップＳ１８に進み、補正値Ｖｓｔが０以外であることを判定し、ステップＳ１９では、補正値ＶｓｔによりＶｐｍをオフセット補正する。オフセット補正後のＶｐｍｃを、Ｖｐｍｃ＝Ｖｐｍ−Ｖｓｔとして算出する。続くステップＳ２０では、オフセット補正フラグに「１」をセットする。ここで、オフセット補正フラグは「０」によって、補正値Ｖｓｔが０であること、すなわちＶｐｍに対してオフセット補正を実施していない状態であることを示す。一方、オフセット補正フラグは「１」によって、補正値Ｖｓｔが０以外の値であること、すなわちＶｐｍに対してオフセット補正を実施している状態であることを示す。
【００３４】
一方、ステップＳ１３でＮＯである場合は、ステップＳ２３に進み、Ｖｐｍが急減したか否かを判定する。ここで、Ｖｐｍが急減したか否かの判定は、Ｖｐｍの変化時の時間変化量が閾値Ｔｈ５より大きいか否かによって行われる。なお、Ｖｐｍの急増判定をする閾値Ｔｈ２と、Ｖｐｍの急減判定をする閾値Ｔｈ５とは同じでもいいし、それぞれ別の値に設定されていてもよい。
【００３５】
ステップＳ２３でＹＥＳである場合は、ステップＳ２４に進み、その時点の補正値Ｖｓｔを、その急減前後の変化量ΔＶｐｍに応じて変更する。このとき、Ｖｐｍが急増した場合と同様に、補正値Ｖｓｔを、Ｖｓｔ＝前回Ｖｓｔ+ΔＶｐｍとして算出する。この場合、Ｖｐｍの急減時には前回Ｖｓｔに負の変化量ΔＶｐｍを加えて補正値Ｖｓｔを算出する。ここで、急減したＶｐｍに対する補正値Ｖｓｔの算出について、図５、６を用いて説明する。なお、図５、６は、Ｖｐｍのオフセット補正を示すタイミングチャートであり、実線はＶｐｍを示し、破線はＶｐｍｃを示している。
【００３６】
図５では、Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍ１と、Ｖｐｍの急減前後の変化量ΔＶｐｍ２とが等しい場合を示しており、例えば、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５に付着した後、その粗大ＰＭがＰＭセンサ１５から完全に脱離する場合を想定している。この場合、Ｖｐｍの急増時には、その急増前後の変化量ΔＶｐｍ１を補正値Ｖｓｔとし、Ｖｐｍの急減時には、その急減前後のＶｐｍの変化量ΔＶｐｍ２により補正値Ｖｓｔを０に変更している。
【００３７】
図６では、Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍよりＶｐｍの急減前後の変化量ΔＶｐｍ２が小さい場合を示しており、例えば、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５に付着した後、その粗大ＰＭの一部がＰＭセンサ１５から脱離し、粗大ＰＭの残留分がＰＭセンサ１５に付着している場合を想定している。この場合、急減時のΔＶｐｍ２の絶対値が急増時のΔＶｐｍ１の絶対値よりも小さいため、その差分に応じて補正値Ｖｓｔが変更される。これにより、ＰＭセンサ１５に粗大ＰＭの残留分が付着していることにより、Ｖｐｍがその残留分だけ上乗せされた場合であっても、ＰＭフィルタ１４からＰＭの排出量を正確に把握することができる。
【００３８】
図４の説明に戻り、ステップＳ１８では、補正値Ｖｓｔが０でないか否かを判定する。ステップＳ１８でＹＥＳである場合は、ステップＳ１９に進み、Ｖｐｍのオフセット補正を行い、続くステップＳ２０で、オフセット補正フラグを「１」にする。一方、ステップＳ１８でＮＯである場合は、ステップＳ２１に進み、Ｖｐｍのオフセット補正を中止し、続くステップＳ２２で、オフセット補正フラグを「０」にする。
【００３９】
一方、ステップＳ２３でＮＯである場合は、ステップＳ２５に進み、オフセット補正フラグが「１」にセットされているか否かを判定する。ステップＳ２５でＹＥＳである場合は、ステップＳ２６において、Ｖｐｍをオフセット補正する。
【００４０】
ステップＳ２５でＮＯであることが判定された後、又はステップＳ２０，Ｓ２２，Ｓ２６の後、続くステップＳ２７では、Ｖｐｍ又はＶｐｍｃが異常判定値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ２７でＮＯである場合は、そのまま本処理を終了し、ステップＳ２７でＹＥＳである場合は、ステップＳ２８に進み、ＰＭフィルタ１４が異常であることを判定し、本処理を終了する。
【００４１】
一方、ステップＳ１４，Ｓ１７のいずれかでＮＯである場合は、ステップＳ２９に進み、ＰＭセンサ１５のセンサ再生処理を行う。すなわち、急増後のＶｐｍが許容値Ｔｈ３以上となる場合、又はＶｐｍの急増回数ｎがＴｈ４を超える場合には、多量の粗大ＰＭがＰＭセンサ１５に付着していることが想定される。この場合、異常判定の信頼性が低下するため、上記のセンサ再生処理により、ＰＭの燃焼除去を行うこととしている。その後、本処理を終了する。
【００４２】
次に、フィルタ異常判定処理の態様について図７のタイミングチャートを用いて説明する。図７では、ＩＧスイッチのオン切り替えに伴うエンジン始動直後を想定している。
【００４３】
まず、タイミングｔ１１でのＩＧスイッチのオン切り替え後において、初期再生処理としてヒータ通電が開始される。このヒータ通電により、エンジン始動当初にＰＭセンサ１５に付着しているＰＭが燃焼除去される。
【００４４】
初期再生処理によりＶｐｍが０Ｖに低下してから、所定のディレイ時間が経過したタイミングｔ１２で、ヒータ通電が終了され、ＰＭセンサ１５が所定温度に低下した後に、ＰＭフィルタ１４の異常判定が開始される。
【００４５】
タイミングｔ１３で、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５に付着し、Ｖｐｍが急増したことが判定されると、その急増前後の変化量ΔＶｐｍ１が算出され、それが補正値Ｖｓｔとして設定される。これ以降、Ｖｐｍに対して補正値Ｖｓｔによりオフセット補正が行われる。これにより、Ｖｐｍがオフセット補正された値Ｖｐｍｃは急増しないままに維持される。タイミングｔ１４で、粗大ＰＭがＰＭセンサ１５から脱離し、Ｖｐｍが急減したことが判定されると、その時点の補正値Ｖｓｔが、その急減前後の変化量ΔＶｐｍ２に応じて変更される。またこれ以降、Ｖｐｍに対してその変更後の補正値Ｖｓｔによりオフセット補正が行われる。タイミングｔ１５で、異常判定期間が経過し、このタイミングｔ１５でのＶｐｍが異常判定値Ｔｈ１よりも低いと、ＰＭフィルタ１４が正常であることが判定される。
【００４６】
以上、詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４７】
上記構成によれば、排気管１３やＰＭフィルタ１４等から粗大ＰＭが脱離し、ＰＭセンサ１５に付着することによりＶｐｍが急増する場合には、その急増前後のＶｐｍの変化量ΔＶｐｍに応じて、Ｖｐｍを補正する補正値Ｖｓｔが算出される。また、Ｖｐｍが急増したことが判定された以後に、その補正値ＶｓｔによりＶｐｍがオフセット補正される。このため、Ｖｐｍが急増したときに異常判定が誤判定されることを抑制することができる。また、Ｖｐｍが急増する都度に、一連の異常判定をやり直すといった処置が不要となる。その結果、異常判定の誤判定を抑制しつつ、異常判定を効率よく実施することができる。
【００４８】
また、ＰＭセンサ１５から粗大ＰＭが脱離することによりＶｐｍが急減した場合には、その時点の補正値Ｖｓｔを、その急減前後のＶｐｍの変化量ΔＶｐｍに応じて変更する構成にした。この場合、Ｖｐｍの急増時だけでなくＶｐｍの急減時にも対応させて補正値Ｖｓｔが算出される。このため、異常判定期間において、Ｖｐｍの急増や急減が生じたとしても、ＰＭフィルタ１４からのＰＭの排出量を正確に把握することができる。
【００４９】
Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍ１とＶｐｍの急減前後の変化量ΔＶｐｍ２との差に基づいて、補正値Ｖｓｔを算出する構成にした。このため、粗大ＰＭの残留分によりＶｐｍが上乗せされても、異常判定が誤判定されやすくなることを抑制することができる。
【００５０】
急増後のＶｐｍが許容値Ｔｈ３以上である場合や、Ｖｐｍの急増回数ｎが所定回数Ｔｈ４に到達した場合に、センサ再生処理を行う構成にした。このため、異常判定の信頼性を低下させる要因となる多量の粗大ＰＭは燃焼除去される。その結果、多量の粗大ＰＭなどにより異常判定の信頼性が低下する場合には、センサ再生処理が行われることにより、異常判定の信頼性を確保することができる。
【００５１】
（他実施形態）
上記の実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００５２】
Ｖｐｍの急減時において、急減したＶｐｍが所定の低電圧値Ｔｈ６以下である場合に、補正値Ｖｓｔをゼロにクリアする構成としてもよい。ＥＣＵ２０により実施されるフィルタ異常判定処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。本処理は、図４の処理の代わりに実施される。図８では、図４の処理と同じ処理については同じステップ番号を付しており、ステップＳ３１，Ｓ３２を付加した点が相違している。
【００５３】
ステップＳ１１〜Ｓ１３,Ｓ２３で、ＰＭフィルタ１４の異常判定期間であり、かつＶｐｍの急減が生じたことを判定すると、ステップＳ３１では、急減したＶｐｍが所定の低電圧値Ｔｈ６以下であるか否かを判定する。ステップＳ３１でＹＥＳである場合は、ステップＳ３２に進み、補正値Ｖｓｔをゼロにクリアし、ステップＳ１８に進む。
【００５４】
ステップＳ１８，Ｓ２１，Ｓ２２では、補正値Ｖｓｔが０であることを判定し、Ｖｐｍのオフセット補正を中止すると、オフセット補正フラグを「０」にリセットする。ここで、所定の低電圧値Ｔｈ６以下に急減したＶｐｍに対して、オフセット補正を中止した場合について、図９を用いて説明する。なお、図９は、異常判定期間におけるＶｐｍの変化を示しており、実線はＶｐｍの出力値を示し、破線はＶｐｍの出力値に対してオフセット補正した値を示している。
【００５５】
図９では、Ｖｐｍの急減時において、急減後のＶｐｍが低電圧値Ｔｈ６よりも小さい場合を示しており、Ｖｐｍの急減後もＰＭの一部が付着したままであることを想定している。ここで、例えば、Ｖｐｍの急増時から急減時までの期間にＰＭフィルタ１４から排出されたＰＭがＰＭセンサ１５に付着し、その付着分がＶｐｍの急減後も残っていることが考えられる。この場合、オフセット補正を中止することにより、ＰＭフィルタ１４を通じて排出されたＰＭによるＶｐｍの増加分に対して、不要なオフセット補正が行われるといったことを防ぐことができる。
【００５６】
一方、ステップＳ３１でＮＯである場合は、ステップＳ２４に進み、Ｖｐｍの急減前後の変化量ΔＶｐｍに応じて、Ｖｐｍを補正する補正値Ｖｓｔを算出し、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８〜Ｓ２０では、補正値Ｖｓｔが０以外であることを判定し、Ｖｐｍをオフセット補正する。
【００５７】
上記構成によれば、急減したＶｐｍが所定の低電圧値Ｔｈ６以下となる場合に、不要なオフセット補正が行われることが抑制される。その結果、ＰＭセンサ１５におけるＰＭの付着状態に応じて、Ｖｐｍを適宜オフセット補正することができる。
【００５８】
なお、低電圧値Ｔｈ６はあらかじめ定められた値として設定したが、これに限らず、所定の低電圧値Ｔｈ６を可変に設定するようにしてもよい。この場合、急増直後のＶｐｍに対して急減直前のＶｐｍが大きいほど、低電圧値Ｔｈ６を大きく設定するとよい。
【００５９】
Ｖｐｍの出力値をオフセット補正する構成としたが、異常判定値Ｔｈ１をオフセット補正する構成としてもよい。この場合、Ｖｐｍが急増した場合には、Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍを算出し、それを補正値Ｖｓｔとして異常判定値Ｖ１をオフセット補正する。このとき、異常判定値Ｔｈ１をオフセット補正した値Ｔｈ１ｃを、Ｔｈ１ｃ＝Ｔｈ１+Ｖｓｔとして算出する。また、Ｖｐｍが急減した場合には、Ｖｐｍの急増前後の変化量ΔＶｐｍと、Ｖｐｍの急減前後の変化量ΔＶｐｍとの差分を算出し、それを補正値Ｖｓｔとして、異常判定値Ｔｈ１をオフセット補正する。
【００６０】
異常判定期間を、エンジン始動後のセンサ再生処理が完了してから所定期間が経過するまでの期間として設定したが、これを変更してもよい。例えば、エンジン始動後において、エンジン運転中にセンサ再生処理を行う構成とし、そのセンサ再生処理の後に異常判定期間を設定してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１１…エンジン、１３…排気管、１４…ＰＭフィルタ（フィルタ装置）、１５…ＰＭセンサ、２０…ＥＣＵ（フィルタ異常判定装置）。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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