(57)【要約】【課題】  エンジンの排気浄化装置において、排気温度センサの異常を速やかに検出し、システム全体の安全性、信頼性を高める。【解決手段】  エンジン１の排気管２ａ、２ｂの間に酸化触媒付ＤＰＦ３を設置し、これを間に挟むように一対の排気温度センサ４１、４２を配置する。ＥＣＵ６は、エンジン始動直後または高速高負荷運転条件において、上流側の排気温度センサ４１の出力から酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度を推定する下流温度推定手段と、下流温度推定値と下流側の排気温度センサ４２の出力とを比較して、その差が所定範囲を超える場合に、排気温度センサ４１、４２のいずれかが異常であると判定する判定手段とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に、触媒成分を含有する排気後処理装置を少なくとも１つないしそれ以上設置し、上記排気後処理装置の少なくとも１つないしそれ以上を間に挟むように一対の排気温度センサを配置した排気浄化装置に設けられて上記排気温度センサの故障を検出するための装置であって、
所定の運転条件が成立した時に、上流側の上記排気温度センサの出力から上記排気後処理装置の下流温度を推定する下流温度推定手段と、
上記下流温度推定手段による下流温度推定値と、下流側の上記排気温度センサの出力とを比較して、その差が所定範囲を超える場合に、上記一対の排気温度センサのいずれかが異常であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする排気温度センサの故障検出装置。
【請求項２】
上記所定の運転条件は、触媒が活性温度に達していない運転条件または高速高負荷運転条件である請求項１記載の排気温度センサの故障検出装置。
【請求項３】
上記下流温度推定手段は、上記排気後処理装置の下流温度を、上流温度変化に対する下流温度変化の伝達関数を用いて算出する請求項２記載の排気温度センサの故障検出装置。
【請求項４】
上記下流温度推定手段において、上記伝達関数は一次遅れとムダ時間で表現される請求項３記載の排気温度センサの故障検出装置。
【請求項５】
上記下流温度推定手段は、上記伝達関数における一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌをそれぞれ排気流量に応じて変更する請求項４記載の排気温度センサの故障検出装置。
【請求項６】
内燃機関の排気通路に、触媒成分を含有する排気後処理装置を少なくとも１つないしそれ以上設置し、上記排気後処理装置の少なくとも１つないしそれ以上を間に挟むように一対の排気温度センサを配置した排気浄化装置に設けられて上記排気温度センサの故障を検出するための装置であって、
所定の運転条件が成立した時に、上流側の上記排気温度センサの出力から上記排気後処理装置の下流温度を推定する下流温度推定手段と、
上記下流温度推定手段による下流温度推定値と、下流側の上記排気温度センサの出力の単位時間当たりの変化量を比較して、その差が所定範囲を超える場合に、上記一対の排気温度センサのいずれかが異常であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする排気温度センサの故障検出装置。
【請求項７】
上記排気後処理装置は、酸化触媒、触媒付パティキュレートフィルタ、ＮＯｘ触媒または三元触媒である請求項１ないし６のいずれか記載の排気温度センサの故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気後処理装置を備える内燃機関の排気浄化装置において、排気通路内に設置される排気温度センサの故障を検出するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境対策として、内燃機関から排出される大気汚染物質の削減が大きな課題となっている。このため、酸化触媒やＮＯｘ触媒、三元触媒といった排気後処理装置を含む浄化システムが種々提案されている。また、ディーゼルエンジンにおける排気後処理装置として、排気中のパティキュレート（粒子状物質）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下ＤＰＦと称する）が注目されている。ＤＰＦは、捕集したパティキュレートを定期的に燃焼除去することで再生され、再生温度を低くして安定した燃焼を行うために、酸化触媒を担持させることが行われる。
【０００３】
排気後処理装置を効率よく作動させるには、装置の温度管理が重要となる。特に、触媒を用いた場合には、十分な触媒活性が得られる温度以上で、かつ過昇温による触媒の損傷等のおそれのない温度以下（例えば、２００〜７００℃）で使用することが望ましい。また、ＤＰＦの再生は、例えば、ポスト噴射等を行って未燃ＨＣを供給し、ＤＰＦを６００℃以上に昇温することによって行われるが、パティキュレートの燃焼熱でＤＰＦが過昇温となるおそれがあり、触媒の劣化やフィルタ基材の破損等が懸念される。
【０００４】
このため、排気後処理装置の上流または下流に排気温度センサを配設し、検出される排気温度から触媒の状態を監視することが行われる。例えば、特許文献１には、ＮＯｘ還元触媒の下流に排気温度センサを設けた排気浄化装置が記載され、検出された温度に応じて空気過剰率を増減し、排気温度を変化させることで、触媒温度を所定範囲に制御している。また、特許文献２には、触媒の上流側および下流側にそれぞれ排気温度センサを設け、これら排気温度センサの出力信号を比較することで触媒劣化を判断する装置が開示されている。
【特許文献１】特開平４−２２４２２１号公報
【特許文献２】特許第２５９３５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら特許文献１、２においては、触媒やＤＰＦといった排気後処理装置の状態を検出するために、排気温度センサが高い信頼性を有することが大前提となる。ところが、従来、排気温度センサそのものの故障等を検出することは行われておらず、何らかの対策が必要となっている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、排気温度センサに異常が生じた場合に、これを速やかに検出して運転者に知らせる装置を開発し、システム全体の安全性、信頼性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の排気温度センサの故障検出装置は、内燃機関の排気通路に、触媒成分を含有する排気後処理装置を少なくとも１つないしそれ以上設置し、上記排気後処理装置の少なくとも１つないしそれ以上を間に挟むように一対の排気温度センサを配置した排気浄化装置に設けられる。
そして、所定の運転条件が成立した時に、上流側の上記排気温度センサの出力から上記排気後処理装置の下流温度を推定する下流温度推定手段と、
上記下流温度推定手段による下流温度推定値と、下流側の上記排気温度センサの出力とを比較して、その差が所定範囲を超える場合に、上記一対の排気温度センサのいずれかが異常であると判定する判定手段とを備えている。
【０００８】
上記排気後処理装置における触媒反応を無視できる所定の運転条件では、排気後処理装置の上流の排気温度変化と下流の排気温度変化との関係は、間にはさまれた排気後処理装置の熱容量に基づく温度変化の遅れとなまりのみで表現できる。従って、この関係を予め知り、上流側の排気温度センサの出力から下流排気温度を推定して、その推定値を下流側の排気温度センサの出力と比較することで、故障等の検出が可能となる。すなわち、上記推定値とセンサ出力との差が所定範囲内であれば、排気温度センサはいずれも正常であり、その差が所定範囲より大きければ、排気温度センサの少なくとも一方が異常となる。
【０００９】
このように、本発明の故障検出装置を用いれば、簡単にかつ精度よく排気温度センサの異常を検出することができるので、排気後処理装置を含む排気浄化システム全体の安全性、信頼性を高めることができる。
【００１０】
本発明の請求項２の装置において、上記所定の運転条件は、触媒が活性温度に達していない運転条件または高速高負荷運転条件とする。
【００１１】
触媒が活性温度に達していない運転条件や、触媒が活性温度に達しているが内燃機関から排出されるＨＣ量が極めて少ない高速高負荷運転域では、ＨＣの反応熱による影響が無視できるか非常に小さく、上流の排気温度から、排気後処理装置の下流の排気温度を容易にかつ精度よく算出可能である。
【００１２】
本発明の請求項３の装置において、上記下流温度推定手段は、上記排気後処理装置の下流温度を、上流温度変化に対する下流温度変化の伝達関数を用いて算出する。
【００１３】
上記所定の運転条件では、排気後処理装置の上流温度変化と下流温度変化の関係を簡単な伝達関数で表すことができるので、この伝達関数を用いて比較的容易に下流温度の推定値を算出することができる。
【００１４】
本発明の請求項４の装置では、上記下流温度推定手段における伝達関数を一次遅れとムダ時間で表現する。
【００１５】
具体的には、排気後処理装置の上流温度変化に対する下流温度変化は、一次遅れとムダ時間という簡単な系で近似でき、簡易に精度よく下流温度を推定することができる。
【００１６】
本発明の請求項５の装置において、上記下流温度推定手段は、上記伝達関数における一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌをそれぞれ排気流量に応じて変更する。
【００１７】
排気流量が大きいと、排気と排気後処理装置の間の単位時間あたりの熱伝達が多くなる。これを考慮して一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌを変更することで、排気流量の影響を排除し、下流温度をより精度よく推定することができる。
【００１８】
本発明の請求項６の発明は、内燃機関の排気通路に、触媒成分を含有する排気後処理装置を少なくとも１つないしそれ以上設置し、上記排気後処理装置の少なくとも１つないしそれ以上を間に挟むように一対の排気温度センサを配置した排気浄化装置に設けられて上記排気温度センサの故障を検出するための装置であって、
所定の運転条件が成立した時に、上流側の上記排気温度センサの出力から上記排気後処理装置の下流温度を推定する下流温度推定手段と、
上記下流温度推定手段による下流温度推定値と、下流側の上記排気温度センサの出力の単位時間当たりの変化量を比較して、その差が所定範囲を超える場合に、上記一対の排気温度センサのいずれかが異常であると判定する判定手段とを備えている。
【００１９】
下流温度推定値と下流側の上記排気温度センサの出力の差を比較する代わりに、それぞれの単位時間当たりの変化量、 すなわち勾配を比較することによっても、同様にして故障等の検出が可能である。よって、簡単かつ精度よく排気温度センサの異常を検出することができるので、排気後処理装置を含む排気浄化システム全体の安全性、信頼性を高めることができる。
【００２０】
本発明の請求項７の装置において、上記排気後処理装置は、酸化触媒、触媒付パティキュレートフィルタ、ＮＯｘ触媒または三元触媒から選ばれる。
【００２１】
触媒や触媒付パティキュレートフィルタは、発熱反応を伴うために装置の温度管理が重要であり、これらのいずれかまたは２つ以上を組み合わせた装置に本発明を適用して、装置前後に配置された排気温度センサの異常を検出可能とすることで、信頼性の高いシステムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の排気温度センサの故障検出装置を備えたディーゼルエンジンの排気浄化装置の全体構成である。図１において、エンジン１の排気通路には、排気管２ａ、２ｂ間に排気後処理装置としての酸化触媒付ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、酸化触媒付ＤＰＦと称する）３が設置されている。酸化触媒付ＤＰＦ３は、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、ガス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してなり、セル壁表面には、Ｐｔ等の酸化触媒が塗布されている。エンジン１から排出された排気ガスは、酸化触媒付ＤＰＦ３の多孔性の隔壁を通過しながら下流へ流れ、その間にパティキュレートが捕集されて次第に堆積する。
【００２３】
酸化触媒付ＤＰＦ３の上流側の排気管２ａには、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流の排気温度を検出するための排気温度センサ４１が設置されている。一方、酸化触媒付ＤＰＦ３の下流側の排気管２ｂには、酸化触媒付ＤＰＦ３の下流の排気温度を検出するための排気温度センサ４２が設置されている。これら排気温度センサ４１、４２はＥＣＵ６に接続されており、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流および下流温度を検出して、ＥＣＵ６に出力する。また、エンジン１の吸気管１１には、エアフローメータ（吸気量センサ）１２が設置され、吸気量を検出してＥＣＵ６に出力するようになっている。
【００２４】
排気管２ａ、２ｂには、酸化触媒付ＤＰＦ３にて捕集されたパティキュレートの量（ＰＭ捕集量）を知るために、酸化触媒付ＤＰＦ３の前後差圧を検出する差圧センサ５が接続される。差圧センサ５の一端側は酸化触媒付ＤＰＦ３上流の排気管２ａに、他端側は酸化触媒付ＤＰＦ３下流の排気管２ｂにそれぞれ圧力導入管５１、５２を介して接続されており、酸化触媒付ＤＰＦ３の前後差圧に応じた信号をＥＣＵ６に出力する。
【００２５】
ＥＣＵ６には、アクセル開度センサ６１や回転数センサ６２といった各種センサが接続されており、これらセンサからの検出信号を基にエンジン１の運転状態を検出するようになっている。ＥＣＵ６は、運転状態に応じた最適な燃料噴射量、噴射時期、噴射圧等を算出して、公知のエンジン１のフィードバック制御を行う。また、ＥＣＵ６は、排気温度センサ４１、４２、差圧センサ５、エアフローメータ１２の出力値に基づき、酸化触媒付ＤＰＦ３のパティキュレート堆積量（ＰＭ堆積量）を算出して、ＰＭ堆積量が所定量を超えているかどうかを判断し、酸化触媒付ＤＰＦ３の再生を制御する。
【００２６】
さらに、本発明において、ＥＣＵ６は、排気温度センサ４１、４２の故障検出装置を構成し、所定の運転条件が成立した時に、上流側の排気温度センサ４１の出力から酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度を推定する（下流温度推定手段）。そして、この下流温度推定手段による下流温度推定値と、下流側の排気温度センサ４２の出力とを比較し、その差が所定範囲を超える場合に、一対の排気温度センサのいずれかが異常であると判定する（判定手段）。ここで、所定の運転条件とは、ＨＣの酸化燃焼熱の影響をほぼ無視できる運転条件、具体的には、触媒が活性温度に達していない運転条件(例えば、冷間始動直後など)、または高速高負荷運転条件とする。これら運転条件における下流温度の推定方法と故障判定方法について、図２〜図７により説明する。
【００２７】
図２は、触媒が活性温度に達していない運転条件時の一例で、エンジン１の冷間始動時における、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流の排気温度（上流温度）変化に対し、ＤＰＦ中心温度、下流の排気温度（下流温度）、それぞれの変化の様子を示す図である。図示するように、エンジン始動と同時に上流温度が急激に上昇するのに対し、ＤＰＦ中心温度および下流温度は直ちに上昇を開始せず、ある時間遅れ後に緩やかに温度上昇する。これは、酸化触媒付ＤＰＦ３が熱容量の大きいセラミック構造体からなるためであり、冷間始動直後は、酸化触媒が活性温度に到達していないため、ＨＣの酸化燃焼による発熱は生じない。従って、ＤＰＦ中心温度および下流温度は一定の時間遅れの後、上流温度とほぼ同じ温度に収束する。
【００２８】
図３は、高速高負荷運転時における、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流温度変化に対する、ＤＰＦ中心温度および下流温度の変化の様子を示す図である。同様に、アクセル開度を増大すると同時に上流温度が急激に上昇するのに対し、ＤＰＦ中心温度および下流温度は、ある時間遅れ後に緩やかに温度上昇し、上流温度とほぼ同じ温度に収束する。これは、高速高負荷運転時は、ＨＣの排出量が極めて少ないため、酸化触媒が活性温度に到達していたとしても、ＨＣの酸化反応がほとんど生じないからである。なお、図３に示されるように、高速高負荷運転時は排気流量が多いため、エンジン始動時に比べてＤＰＦ中心温度および下流温度の応答は早くなる。
【００２９】
このような運転条件下において、上流の排気温度変化と下流の排気温度変化との関係は、排気温度センサ４１、４２間に挟まれた、酸化触媒付ＤＰＦ３の熱容量に起因する温度変化の遅れとなまりのみで表現可能となる。この系の伝達関数は図５のようになり、「一次遅れ＋ムダ時間」で表現される。このように、上流温度変化に対する下流温度変化の伝達関数を用いて、上流温度から下流温度推定値を求めることができる。図５中、Ｔは一次遅れの時定数、Ｌはムダ時間である。
【００３０】
算出された下流温度推定値は、排気温度センサ４１、４２が正常であれば、下流温度推定値排気温度センサ４２の出力とほぼ一致するので、両者を比較することによって故障の判定を行うことができる。排気温度センサ４１、４２の少なくとも一方に異常があれば、両者の差が大きくなる。図４は、下流側の排気温度センサ４２に故障がある場合で、下流温度推定値に対して、下流側の排気温度センサ４２の出力特性が高温側にずれている。そこで、ある時点における下流温度推定値Ｔex０と、下流側の排気温度センサ４２の出力値Ｔex１の差を求め、その差（絶対値）が許容限界（所定値）より大きい時に、故障と判定する（下記式（１））。
｜Ｔex１−Ｔex０｜＞所定値・・・（１）
【００３１】
なお、上流温度変化に対する下流温度変化の関係は、排気流量によって変化するので、図６、７のように、一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌも、それぞれ排気流量に応じて変更する。図６、７は排気流量を変更することにより実験的に求められたもので、排気流量が大きいほど、時定数Ｔおよびムダ時間Ｌを小さくする。これは、排気流量が大きいほど、排気と酸化触媒付ＤＰＦ３との間の単位時間あたりの熱伝達が多くなることによるもので、排気流量が所定値以上の範囲では時定数Ｔおよびムダ時間Ｌはほぼ一定となる。このため、ＥＣＵ６の下流温度推定手段は、まず、排気流量を算出し、排気流量に応じて一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌを設定変更するとともに、これら設定値と上記図５の伝達関数を用いて、下流温度を推定する。
【００３２】
このＥＣＵ６の作動の一例（冷間始動直後の故障検出方法）を、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８において、まず、ステップ１０１でイグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＮとなったことを認識したら、ステップ１０２に進み、酸化触媒付ＤＰＦ３の触媒が活性状態であるかどうかを判定する。判定方法は、例えば、上流側及び下流側の排気温センサで検出した温度がいずれも所定温度以下の場合、触媒が活性状態にないと判定する。所定温度とは例えば２００℃で使用する触媒の活性温度に相当する。あるいは、図示しない水温センサでエンジン水温を検出し、エンジン水温が所定値以下（例えば、４０℃）である場合に触媒が活性状態にないと判定する。このような手法により、触媒が活性状態にあると判定された場合には、そのまま本処理を終了する。
【００３３】
ステップ１０２で、触媒が活性状態にないと判定されたら、ステップ１０３において、エアフローメータ１２の出力から吸気量を、排気温度センサ４１、４２の出力から、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流温度および下流温度を読み込む。次いで、ステップ１０４で吸気量から排気流量を算出する。ここで算出される排気流量は、排気の質量流量（ｇ／sec ）であり、エアフローメータ７１は、通常、吸気の質量流量（ｇ／sec ）を検出するので、ここでは、吸気量＝排気流量となる。
【００３４】
ステップ１０５では、ステップ１０４で算出した排気流量における一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌを算出する。ＥＣＵ６は、図６、７に示した排気流量と時定数Ｔ、ムダ時間Ｌとの関係を、予めマップとして記憶しており、これを基に時定数Ｔ、ムダ時間Ｌを算出する。さらに、ステップ１０６で、ステップ１０５で算出した時定数Ｔ、ムダ時間Ｌを用い、図５に示した伝達関数を基に、酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度推定値Ｔex０を算出する。
【００３５】
ステップ１０７では、ステップ１０６で算出した酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度推定値Ｔex０と、下流側の排気温度センサ４２の実測値Ｔex１の差を算出し、その絶対値が、予め決められた所定値より大きいかどうかを判定する。下流温度推定値Ｔex０と下流温度実測値Ｔex１の差が所定値以下である場合には、排気温度センサ４１、４２のいずれかも正常であると判断してステップ本処理を終了する。一方、下流温度推定値Ｔex０と下流温度実測値Ｔex１の差が所定値より大きい場合には、排気温度センサ４１、４２のいずれかが故障であると判断し、ステップ１０８へ進んで、故障警告灯（ＭＩＬ）を点灯する。
【００３６】
図９は、ＥＣＵ６の作動の他の例（高速高負荷運転域での故障検出方法）を示すフローチャートである。図９のステップ２０１で、まず、現在のエンジン回転数、アクセル開度を読み込む。次いで、ステップ２０２に進んで、読み込んだエンジン回転数、アクセル開度の値を基に、現在の運転条件が高速高負荷条件かどうかを判定する。判定方法は、例えば、エンジン回転数、アクセル開度が、図１０に示すように予め決められた高速高負荷条件の範囲に入っているかどうかで判定する。高速高負荷運転条件ではないと判定された場合には、そのまま本処理を終了する。
【００３７】
ステップ２０２で、高速高負荷運転条件と判定されたら、ステップ２０３に進む。以降、上記図８のステップ１０４ないし１０８と同様であり、ステップ２０３において、エアフローメータ１２の出力から吸気量を、排気温度センサ４１、４２の出力から、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流温度および下流温度を読み込む。次いで、ステップ２０４で吸気量から排気流量を算出する。ステップ２０５では、ステップ２０４で算出した排気流量における一次遅れの時定数Ｔとムダ時間Ｌを算出する。さらに、ステップ２０６で、ステップ２０５で算出した時定数Ｔ、ムダ時間Ｌを用い、図５に示した伝達関数を基に、酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度推定値Ｔex０を算出する。
【００３８】
ステップ２０７では、ステップ２０６で算出した酸化触媒付ＤＰＦ３の下流温度推定値Ｔex０と、下流側の排気温度センサ４２の実測値Ｔex１の差を算出し、その絶対値が、予め決められた所定値より大きいかどうかを判定する。下流温度推定値Ｔex０と下流温度実測値Ｔex１の差が所定値以下である場合には、排気温度センサ４１、４２のいずれかも正常であると判断してステップ本処理を終了する。一方、下流温度推定値Ｔex０と下流温度実測値Ｔex１の差が所定値より大きい場合には、排気温度センサ４１、４２のいずれかが故障であると判断し、ステップ２０８へ進んで、故障警告灯（ＭＩＬ）を点灯する。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によれば、酸化触媒付ＤＰＦ３等の排気後処理装置の前後に配置した排気温度センサ４１、４２の相互監視により、排気温度センサ４１、４２の故障を容易に検出することができる。図１２は、排気温度センサの故障モードを示す図で、正常な出力に対するゲインずれ（故障モードＭ１）の他、出力Ｈｉ固定の故障モードＭ２、出力Ｌｏ固定の故障モードＭ３の検出が可能である。
【００４０】
触媒成分を含む排気後処理装置の前後に排気温度センサを配置した構成において、排気温度センサの相互監視により出力特性ずれ故障を判定しようとする場合、両センサ間において触媒反応による発熱が生じる運転条件においては、正確な判定が困難である。本発明はこの点を考慮し、故障判定時の運転条件を限定することで、相互監視による故障判定を可能とする。すなわち、ＨＣがエンジンから排出されても反応しない冷間始動直後の触媒未活性温度運転域、もしくは、触媒が活性温度に昇温していたとしても、エンジンから排出されるＨＣが極少の高速高負荷定常運転条件に限定したので、簡単な伝達関数を用いて酸化触媒付ＤＰＦ３の上流温度から下流温度を推定し、この推定値と下流側の排気温度センサ４２の実測値の差から、容易に故障判定ができる。よって、故障を速やかに運転者に知らせることができ、安全で信頼性の高いシステムとすることができる。
【００４１】
図１１に、本発明の第２の実施の形態を示す。上記第１の実施の形態では、酸化触媒付ＤＰＦ３の上流温度から推定した下流温度推定値Ｔex０と、下流側の排気温度センサ４２の出力値Ｔex１を比較したが、他の方法で故障判定を行なうこともできる。例えば、図１１に示すように、下流温度推定値Ｔex０の単位時間当たりの変化量（ΔＴex１／Δｔ）と、排気温度センサ４２の出力値Ｔex１の単位時間当たりの変化量（Ｔex０／Δｔ）をそれぞれ求めて、その差（絶対値）が許容限界（所定値）より大きい時に、故障と判定する（下記式（２））。
｜ΔＴex１／Δｔ−Ｔex０／Δｔ｜＞所定値・・・（２）
【００４２】
本実施の形態の方法によっても、冷間始動直後もしくは高速高負荷の運転条件が成立した場合に、同様のフローチャートに従って故障判定を行なうことにより、同様の効果が得られる。本実施の形態の故障判定方法では、図１２の故障モードＭ１の検出が可能である。
【００４３】
上記各実施の形態では、排気後処理装置として、酸化触媒付ＤＰＦを用いたが、酸化触媒以外の触媒を担持したＤＰＦや、酸化触媒、ＮＯｘ触媒、三元触媒等の触媒を用いることもできる。これら排気後処理装置は、少なくとも１つないしそれ以上を組み合わせて使用することができ、少なくとも１つないしそれ以上を間に挟むようにして、その前後に排気温度センサを配置した構成において、同様の方法で故障判定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の排気温度センサの故障検出装置を適用した内燃機関の排気浄化装置の全体概略構成図である。
【図２】エンジン冷間始動時における上流温度変化時のＤＰＦ中心温度及び下流温度変化の様子を示す図である。
【図３】高速高負荷条件における上流温度変化時のＤＰＦ中心温度及び下流温度変化の様子を示す図である。
【図４】排気温度センサ故障時の下流温度推定値とセンサ出力との関係を示す図で、第１の実施の形態における故障判定方法を説明する図である。
【図５】本実施の形態における下流温度算出方法を説明する図である。
【図６】上流温度変化に対する下流温度変化の時定数を、排気流量に対して示す図である。
【図７】上流温度変化に対する下流温度変化のムダ時間を、排気流量に対して示す図である。
【図８】本実施の形態の作動を示すフローチャート図 (冷間始動直後の検出方法）である。
【図９】本実施の形態の作動を示すフローチャート図 (高速高負荷運転域での検出方法）である。
【図１０】エンジンからのＨＣ排出量が極めて少ない高速高負荷運転条件の範囲を示す図である。
【図１１】排気温度センサ故障時の下流温度推定値とセンサ出力との関係を示す図で、第２の実施の形態における故障判定方法を説明する図である。
【図１２】排気温度センサの故障モードを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  内燃機関
１１  吸気管
１２  エアフローメータ
２ａ、２ｂ  排気管
３  酸化触媒付ＤＰＦ（排気後処理装置）
４１  上流側の排気温度センサ
４２  下流側の排気温度センサ
５  差圧センサ
６  ＥＣＵ（下流温度推定手段、判定手段）
【図１】
2005140069.tif 000003
【図２】
2005140069.tif 000004
【図３】
2005140069.tif 000005
【図４】
2005140069.tif 000006
【図５】
2005140069.tif 000007
【図６】
2005140069.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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