(57)【要約】【課題】本発明は、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を測定する差圧センサを利用して、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品の異常を判定することを課題とする。【解決手段】本発明に係わる排気装置の異常判定システムは、差圧センサによって測定される差圧である第一実差圧と該第一実差圧が測定されるときの排気流量である第一排気流量に基づいて、第一排気流量と異なる排気流量である第二排気流量における差圧を推定し、実際の排気流量が第二排気流量であるときに差圧センサによって測定される第二実差圧と推定差圧との差が所定の閾値以上であれば、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品が異常であると判定する。【選択図】図７
2016156357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置されて排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ、及び該パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との実際の差である実差圧を取得する差圧取得手段を具備する排気装置の異常を判定する排気装置の異常判定システムにおいて、
前記パティキュレートフィルタを通過する排気の流量を検出する検出手段と、
前記差圧取得手段により取得される実差圧である第一実差圧、及び該第一実差圧が取得されるときに前記検出手段によって検出される排気流量である第一排気流量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が前記第一排気流量と異なる第二排気流量である場合における前記パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定される差圧と、前記検出手段により検出される排気流量が前記第二排気流量と等しいときに前記差圧取得手段によって取得される実差圧である第二実差圧と、の差が所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する判定手段と、
を備える排気装置の異常判定システム。
【請求項２】
請求項１において、大気圧を取得する大気圧取得手段と、
前記第一実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧と前記第二実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧との差である大気圧差に基づいて、前記推定手段によって推定される差圧を補正する補正手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項３】
請求項２において、内燃機関の運転履歴に基づいて、前記第一実差圧が取得される時点における前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量と前記第二実差圧が取得される時点における前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量との差を演算する演算手段を更に備え、
前記補正手段は、前記大気圧差と前記演算手段により算出されるＰＭ捕集量の差とに基づいて、前記推定手段により推定される差圧を補正し、
前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項において、前記推定手段により推定される差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合において、
前記判定手段は、
前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいときは、前記排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生していると判定し、
前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいときは、前記排気系部品の圧力損失が増加する異常が発生していると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項において、前記差圧取得手段により取得される実差圧をパ
ラメータとして、前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得するＰＭ捕集量取得手段と、
前記判定手段により前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止する制御手段と、
を更に備える排気装置の異常判定システム。
【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配置されるパティキュレートフィルタ、及びパティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を取得する手段を具備する排気装置において、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品の異常を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に排気中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するためのパティキュレートフィルタが配置される構成において、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力とパティキュレートフィルタより下流の排気圧力との差圧を測定する差圧センサを設け、該差圧センサの測定値に基づいてパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量や異常等を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１１４０９号公報
【特許文献２】特開平０７−１８０５２８号公報
【特許文献３】特開２００９−０４１４５６号公報
【特許文献４】特開２００９−０８５１２６号公報
【特許文献５】特開２００７−２９２０１３号公報
【特許文献６】特開２００８−０５７４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、パティキュレートフィルタより下流の排気通路は大気と通じていることから、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を取得する差圧取得手段を用いて、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量や異常等を判定する方法が考えられる。
【０００５】
しかしながら、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気管、マフラー、又は排気浄化用触媒等の排気系部品に異常が発生していると、前記差圧取得手段により取得される差圧がパティキュレートフィルタの状態を反映した値とならない可能性がある。これに対し、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品の異常を検出するための装置を設ける方法が考えられるが、部品点数の増加やコストの増加を招く可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記したような実情に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置されたパティキュレートフィルタと、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を取得する差圧取得手段と、を具備する排気装置の異常判定システムにおいて、差圧取得手段を利用してパティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品の異常を判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するために、内燃機関の排気通路に配置されて排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ、及び該パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との実際の差である実差圧を取得する差圧取得手段を具備する排気装置の異常を判定する排気装置の異常判定システムにおいて、差圧取得手段によって取得され
る第一実差圧と該第一実差圧が取得されるときの排気流量である第一排気流量とに基づいて、第一排気流量と異なる第二排気流量における差圧を推定し、推定された差圧と実際の排気流量が第二排気流量であるときに差圧取得手段によって取得される第二実差圧とを比較して、それらの差が所定の閾値以上であれば、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品が異常であると判定するようにした。
【０００８】
詳細には、本発明は、内燃機関の排気通路に配置されて排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ、及び該パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との実際の差である実差圧を取得する差圧取得手段を具備する排気装置の異常を判定する排気装置の異常判定システムにおいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の流量を検出する検出手段と、前記差圧取得手段により取得される実差圧である第一実差圧、及び該第一実差圧が取得されるときに前記検出手段によって検出される排気流量である第一排気流量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が前記第一排気流量と異なる第二排気流量である場合における前記パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を推定する推定手段と、前記推定手段により推定される差圧と、前記検出手段により検出される排気流量が前記第二排気流量と等しいときに前記差圧取得手段によって取得される実差圧である第二実差圧と、の差が所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する判定手段と、を備えるようにした。ここでいう「排気系部品」は、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気管、マフラー、又は排気浄化用触媒等である。また、ここでいう「推定手段により推定される差圧」は、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品が正常であると仮定した場合における差圧の推定値である。さらに、ここでいう「所定の閾値」は、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品に異常が発生すると、第二排気流量における推定差圧と第二実差圧との間に該所定の閾値以上の差が生まれると考えられる値であり、予め実験等を利用した適合処理によって求められる値である。
【０００９】
このように構成された排気装置の異常判定システムでは、差圧取得手段が第一実差圧を取得するとともに検出手段が第一排気流量を検出する。その際、第一排気流量を予め定めておくことで、検出手段により検出される排気流量が第一排気流量と等しくなったときに差圧取得手段が取得した実差圧を第一実差圧として用いてもよい。また、任意の時期に差圧取得手段が取得した実差圧を第一実差圧とし、同時期に検出手段によって検出される排気流量を第一排気流量として用いてもよい。上記したように第一実差圧及び第一排気流量が取得及び検出されると、推定手段は、第一実差圧と第一排気流量とをパラメータとして、パティキュレートフィルタを通過する排気流量が第二排気流量である場合におけるパティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧（以下、「推定差圧」と称する）を推定する。ここで、排気系部品が正常である場合は、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧は、パティキュレートフィルタを通過する排気流量に相関する。例えば、排気系部品が正常である場合は、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧は、パティキュレートフィルタを通過する排気流量が多くなるほど大きくなる。よって、このような相関を予め実験的に求めておけば、第一実差圧と第一排気流量とを引数として、排気系部品が正常であり、且つパティキュレートフィルタを通過する排気流量が第二排気流量であると仮定した場合における差圧を推定することができる。そして、検出手段により検出される排気流量が前記第二排気流量と等しくなったときに、差圧取得手段が第二実差圧を取得する。判定手段は、差圧取得手段によって取得される第二実差圧と推定手段により推定される推定差圧とを比較することで、排気系部品が異常であるか又は正常であるかを判定する。すなわち、判定手段は、第二実差圧と推定差圧との差が所定の閾値以上であれば、排気系部品が異常であると判定する。ここで、排気系部品が異常である場合と正常である場合とでは、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率が相違する。そのため、第二実差圧は、排気系部品に異常が発生している場合と排気系部品が正常である場合とで相違する。その結果、排気系部品が異常である場合の
第二実差圧は、排気系部品が正常である場合の第二実差圧と異なる値になる。そして、推定差圧は、排気系部品が正常である場合の差圧に相当するため、排気系部品に異常が発している場合の第二実差圧は、前記推定差圧と異なる値になると考えられる。ただし、推定差圧が推定誤差を含む可能性があるため、第二実差圧と推定差圧との差が推定誤差より大きいことを条件として排気系部品が異常である判定することが好適である。よって、前記所定の閾値は、前記推定誤差より大きな値に設定されるものとする。このような構成によれば、既存の差圧取得手段を利用して排気系部品の異常を判定することができるため、排気系部品の異常を検出するための装置を別途に設ける必要がない。
【００１０】
なお、差圧取得手段により取得される実差圧は、大気圧に応じて変化する。そのため、第一実差圧が取得されるときの大気圧と第二実差圧が取得されるときの大気圧とが相違すると、排気系部品の異常判定を正確に行えない可能性がある。そこで、本発明の排気装置の異常判定システムは、大気圧を取得する大気圧取得手段と、前記第一実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧と前記第二実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧との差である大気圧差に基づいて、前記推定手段によって推定される推定差圧を補正する補正手段と、を更に備え、前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の推定差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定するようにしてもよい。このような構成によれば、補正手段により補正された推定差圧は、第二実差圧が取得されるときの大気圧と同じ大気圧における差圧の推定値となる。そのため、第一実差圧が取得されるときの大気圧と第二実差圧が取得されるときの大気圧とが相違する場合であっても、補正後の推定差圧と第二実差圧とを比較することで、排気系部品の異常をより正確に判定することができる。
【００１１】
また、差圧取得手段によって取得される実差圧は、大気圧に加え、パティキュレートフィルタに捕集されているＰＭの量（ＰＭ捕集量）によっても変化する。そのため、前記第一実差圧が取得されるときのＰＭ捕集量と前記第二実差圧が取得されるときのＰＭ捕集量とが相違すると、排気系部品の異常判定を正確に行えない可能性がある。そこで、本発明の排気装置の異常判定システムは、内燃機関の運転履歴に基づいて、前記差圧取得手段が前記第一実差圧を取得する時点における前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量と前記差圧取得手段が前記第二実差圧を取得する時点におけるＰＭ捕集量との差を演算する演算手段を更に備え、前記補正手段は、前記大気圧差と前記演算手段により算出されるＰＭ捕集量の差とに基づいて、前記推定手段により推定される推定差圧を補正してもよい。その場合、前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の推定差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定すればよい。このような構成によれば、補正手段により補正された推定差圧は、第二実差圧が取得されるときの大気圧と同じ大気圧における差圧の推定値となり、且つ第二実差圧が取得されるときのＰＭ捕集量と同じＰＭ捕集量における差圧の推定値となる。そのため、第一実差圧が取得されるときの大気圧と第二実差圧が取得されるときの大気圧とが相違する場合、およびまたは第一実差圧が取得されるときのＰＭ捕集量と第二実差圧が取得されるときのＰＭ捕集量とが相違する場合であっても、補正後の推定差圧と第二実差圧とを比較することで、排気系部品の異常をより正確に判定することができる。
【００１２】
ここで、排気系部品の圧力損失が低下する異常（例えば、穴あき等による排気漏れ）が発生した場合は排気系部品が正常な場合に比べ、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率が大きくなる。すなわち、排気流量が増加した場合の差圧の増加分は、排気系部品が正常な場合より排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合の方が大きくなる。また、排気流量が減少した場合の差圧の減少分は、排気系部品が正常な場合より排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合の方が大きくなる。よって、排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合は、前記第一排気流量に対する前記
第二排気流量の大小関係と、前記推定差圧に対する前記第二実差圧の大小関係とが同等になる。すなわち、排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合においては、第一排気流量が第二排気流量より大きければ、推定差圧が第二実差圧より大きくなる関係、又は第一排気流量が第二排気流量より小さければ、推定差圧が第二実差圧より小さくなる関係の何れか一方の関係が成立する。
【００１３】
一方、排気系部品の圧力損失が増加する異常（例えば、詰まりや堆積物の増加等による通路断面積の縮小）が発生した場合は排気系部品が正常な場合に比べ、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率が小さくなる。すなわち、排気流量が増加した場合の差圧の増加分は、排気系部品が正常な場合より排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合の方が小さくなる。また、排気流量が減少した場合の差圧の減少分は、排気系部品が正常な場合より排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生している場合の方が小さくなる。よって、排気系部品の圧力損失が増加する異常が発生している場合は、前記第一排気流量に対する前記第二排気流量の大小関係と前記推定差圧に対する前記第二実差圧の大小関係が反対になる。すなわち、排気系部品の圧力損失が増加する異常が発生している場合においては、第一排気流量が第二排気流量より大きければ、推定差圧が第二実差圧より小さくなる関係、又は第一排気流量が第二排気流量より小さければ、推定差圧が第二実差圧より大きくなる関係の何れか一方の関係が成立する。
【００１４】
したがって、前記推定差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合において、前記判定手段は、前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいときは、前記排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生していると判定し、前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいときは、前記排気系部品の圧力損失が増加する異常が発生していると判定してもよい。このような構成によれば、排気系部品に異常が発生した場合に、その異常が排気系部品の圧力損失が低下する異常であるか、又は排気系部品の圧力損失が増加する異常であるかを判別することができる。
【００１５】
次に、本発明の排気装置の異常判定システムは、前記差圧取得手段により取得される差圧をパラメータとして、前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得するＰＭ捕集量取得手段と、前記判定手段により前記パティキュレートフィルタ又は前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。排気系部品に異常が発生した場合は、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量と差圧取得手段により取得される差圧との相関が低くなるため、差圧取得手段により取得される差圧から正確なＰＭ捕集量を取得することが困難になる。そこで、前記判定手段により前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止することで、誤ったＰＭ捕集量が取得されることを防止することができる。
【００１６】
ところで、排気系部品に異常が発生していない場合であっても、パティキュレートフィルタに異常が発生していると、前記推定差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上になる可能性がある。そこで、排気系部品の異常判定を行う前に、パティキュレートフィルタの異常診断を実行し、パティキュレートフィルタが正常であると診断されたことを条件として排気系部品の異常判定を実行してもよい。パティキュレートフィルタの異常を診断する方法としては、例えば、パティキュレートフィルタより下流の排気通路に電極式ＰＭセンサを配置し、該ＰＭセンサの電極間に堆積しているＰＭを除去する処理が終了してから該電極間が導通するまでにかかる時間が所定の時間以上であれば、パティキュレー
トフィルタが正常であると判定する方法を用いることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内燃機関の排気通路に配置されたパティキュレートフィルタと、パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を取得する差圧取得手段と、を具備する排気装置の異常判定システムにおいて、差圧取得手段を利用してパティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品の異常を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用する内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【図２】パティキュレートフィルタ及び排気系部品が正常である場合において、排気流量と差圧とＰＭ捕集量との相関を示す図である。
【図３】排気系部品の圧力損失を低下させる異常が発生している場合であって、第一排気流量が第二排気流量より少ない場合における推定差圧と第二実差圧との関係を示す図である。
【図４】排気系部品の圧力損失を低下させる異常が発生している場合であって、第一排気流量が第二排気流量より多い場合における推定差圧と第二実差圧との関係を示す図である。
【図５】排気系部品の圧力損失を増加させる異常が発生している場合であって、第一排気流量が第二排気流量より少ない場合における推定差圧と第二実差圧との関係を示す図である。
【図６】排気系部品の圧力損失を増加させる異常が発生している場合であって、第一排気流量が第二排気流量より多い場合における推定差圧と第二実差圧との関係を示す図である。
【図７】異常判定処理を実行する際にＥＣＵによって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２０】
図１は、本発明を適用する内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、車両に搭載される火花点火式の内燃機関であるが、圧縮着火式の内燃機関であってもよい。内燃機関１には、該内燃機関１の気筒内で燃焼された既燃ガスを流通させるための排気管２が接続されている。排気管２の途中には、触媒ケーシング３が配置されている。触媒ケーシング３は、筒状のケーシング内に酸化触媒等の排気浄化用触媒を収容する。触媒ケーシング３より下流の排気管２には、フィルタケーシング４が配置されている。フィルタケーシング４は、筒状のケーシング内にパティキュレートフィルタを収容する。パティキュレートフィルタは、排気中に含まれる煤などの粒子状物質（ＰＭ）を捕集するものである。
【００２１】
前記触媒ケーシング３と前記フィルタケーシング４との間の排気管２には、差圧センサ５が取り付けられている。差圧センサ５は、前記フィルタケーシング４へ流入する排気の圧力と大気圧との実際の差圧を測定するセンサであり、本発明に係わる「差圧取得手段」に相当する。なお、本発明に係わる「差圧取得手段」は、前記フィルタケーシング４へ流入する排気の圧力を測定する圧力センサと、大気圧を測定する圧力センサと、それら２つの圧力センサの測定値の差を演算するＥＣＵ６と、によって実現することも可能である。前記差圧センサ５の測定値は、ＥＣＵ６に入力されるようになっている。ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等から構成される電子制御ユニットである。
ＥＣＵ６は、前記差圧センサ５に加え、アクセルポジションセンサ７、クランクポジションセンサ８、エアフローメータ９、及び大気圧センサ１０等の各種センサと電気的に接続されている。
【００２２】
アクセルポジションセンサ７は、図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に相関する電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ８は、内燃機関１のクランクシャフトの回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。エアフローメータ９は、内燃機関１の吸入空気量に相関する電気信号を出力するセンサである。大気圧センサ１０は、大気圧に相関する電気信号を出力するセンサであり、本発明に係わる「大気圧取得手段」に相当する。
【００２３】
ＥＣＵ６は、前記した各種センサの測定値に基づいて、内燃機関１の運転状態を制御する。また、ＥＣＵ６は、本発明の要旨となる異常判定処理を実行する。ここでいう異常判定処理は、フィルタケーシング４より下流に配置される排気管２、消音器、或いは排気浄化用触媒等の排気系部品の異常を判定する処理であり、該排気系部品の穴あき等による排気漏れや詰まり等を判定する処理である。以下では、本実施例における異常判定処理の実行方法について述べる。
【００２４】
異常判定処理では、ＥＣＵ６は、差圧センサ５の測定値（第一実差圧）を読み込むとともに、前記第一実差圧が測定される時点における排気流量（第一排気流量）を検出する。排気流量は、排気管２に流量センサを取り付けることで直接検出されてもよく、又はエアフローメータ９の測定値（吸入空気量）に燃料噴射量を加算することで演算されてもよい。このような方法によってＥＣＵ６が排気流量を検出することにより、本発明に係わる「検出手段」が実現される。次に、ＥＣＵ６は、前記第一実差圧と前記第一排気流量とをパラメータとして、排気流量が前記第一排気流量と異なる第二排気流量であり、且つ排気系部品が正常である場合に前記フィルタケーシング４へ流入する排気の圧力と大気圧との差の推定値（推定差圧）を推定する。ここで、ＥＣＵ６のＲＯＭには、図２に示すような排気流量と差圧とＰＭ捕集量との相関を示すマップ又は関数式が予め記憶されている。なお、図２に示す相関は、パティキュレートフィルタ及び排気系部品が正常である場合の相関を示すものとする。このような相関を示すマップ又は関数式は、排気流量と差圧センサ５の測定値とを引数としてパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得する際に使用されるものであるが、異常判定処理において前記推定差圧を求める際にも使用される。具体的には、ＥＣＵ６は、先ず第一排気流量と第一実差圧とを引数としてＰＭ捕集量を求め、次いでＰＭ捕集量と第二排気流量とを引数として前記推定差圧を求める。このような方法によってＥＣＵ６が推定差圧を推定することにより、本発明に係わる「推定手段」が実現される。また、ＥＣＵ６が排気流量と差圧センサ５の測定値と図２に示したマップ又は関数式とを用いてパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得することにより、本発明に係わる「ＰＭ捕集量取得手段」が実現される。
【００２５】
第二排気流量における差圧の推定値である推定差圧が求められると、ＥＣＵ６は、排気流量が前記第二排気流量であるときの差圧センサ５の測定値（第二実差圧）と前記推定差圧との差を演算する。そして、ＥＣＵ６は、前記第二実差圧と前記推定差圧との差が所定の閾値以上であるか否かを判別する。ここで、差圧センサ５の測定値は排気流量が多くなるほど大きくなる傾向があるが、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率は排気系部品の正常時と異常時とで相違する。そのため、第二実差圧は、排気系部品に異常が発生している場合と排気系部品が正常である場合とで相違する。その結果、排気系部品が異常である場合の第二実差圧は、排気系部品が正常である場合の第二実差圧と異なる値になる。よって、排気系部品に異常が発している場合の第二実差圧は、排気系部品が正常である場合の差圧の推定値である推定差圧と異なる値になると考えられる。ただし、前記推定差圧に推定誤差が含まれていると、排気系部品が正常であるにもかからず、第二実差圧が推
定差圧と相違したり、排気系部品が異常であるにもかかわらず、第二実差圧が推定差圧と同値になったりする可能性がある。そこで、前記所定の閾値は、前記推定差圧の推定誤差より大きな値であって、排気系部品が異常である場合の推定差圧と第二実差圧との間に該所定の閾値以上の差が生まれると考えられる値に設定されるものとする。このような所定の閾値は、予め実験等を利用した適合処理によって定めておくものとする。そして、ＥＣＵ６は、前記第二実差圧と前記推定差圧との差が前記所定の閾値以上であれば、前記排気系部品が異常であると判定すればよい。
【００２６】
なお、推定差圧と第二実差圧との差は、第一排気流量及び第二排気流量の大きさに応じて変化する。そのため、第一排気流量と第二排気流量とが予め一定の流量に固定される場合は、前記所定の閾値を一定値に固定してもよいが、任意の時期に差圧センサ５が測定した値を第一実差圧として用いる場合のように、第一排気流量と第二排気流量とが予め一定値に固定されない場合は、前記所定の閾値が第一排気流量及び第二排気流量の大きさに応じて変更されるものとする。また、第一排気流量と第二排気流量との差が比較的小さくなると、推定差圧と第二実差圧との差も小さくなる可能性があるため、排気系部品の異常を正確に判定することが困難となる可能性がある。よって、第一排気流量及び第二排気流量が予め一定値に固定される場合、及び第一排気流量及び第二排気流量が予め一定値に固定されない場合の何れの場合においても、第一排気流量と第二排気流量との差が比較的大きくなるように、第一排気流量や第二排気流量を定めることが望ましい。例えば、排気系部品が異常である場合と正常である場合とにおいて、推定差圧と第二実差圧との差に明確な差が生じるように、第一排気流量と第二排気流量との差を定めておくことが望ましい。
【００２７】
次に、推定差圧と第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合において、ＥＣＵ６は、第一排気流量に対する第二排気流量の大小関係と推定差圧に対する第二実差圧の大小関係とが同等であるか否かを判別することにより、排気系部品の圧力損失を低下させる異常が発生しているのか、又は排気系部品の圧力損失を増加させる異常が発生しているのかを判別する。
【００２８】
ここで、排気系部品の圧力損失が小さくなる異常（例えば、穴あき等による排気漏れ）が発生した場合は排気系部品が正常である場合に比べ、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率が大きくなる。よって、第一排気流量が第二排気流量より小さい場合において、排気系部品の圧力損失が小さくなる異常が発生していると、図３に示すように、推定差圧が第二実差圧より小さくなる。また、第一排気流量が第二排気流量より大きい場合において、排気系部品の圧力損失が小さくなる異常が発生していると、図４に示すように、推定差圧が第二実差圧より大きくなる。したがって、排気系部品の圧力損失が小さくなる異常が発生している場合は、第一排気流量に対する第二排気流量の大小関係と、推定差圧に対する第二実差圧の大小関係とが同等になる。
【００２９】
一方、排気系部品の圧力損失が大きくなる異常（例えば、詰まりや堆積物の増加による通路断面積の縮小）が発生した場合は排気系部品が正常である場合に比べ、排気流量の変化量に対する差圧の変化量の比率が小さくなる。よって、第一排気流量が第二排気流量より小さい場合において、排気系部品の圧力損失が大きくなる異常が発生していると、図５に示すように、推定差圧が第二実差圧より大きくなる。また、第一排気流量が第二排気流量より大きい場合において、排気系部品の圧力損失が大きくなる異常が発生していると、図６に示すように、推定差圧が第二実差圧より小さくなる。したがって、排気系部品の圧力損失が大きくなる異常が発生している場合は、第一排気流量に対する第二排気流量の大小関係と、推定差圧に対する第二実差圧の大小関係とが反対になる。
【００３０】
上記した図３乃至図６の特性を鑑みると、第一排気流量に対する第二排気流量の大小関係と、推定差圧に対する第二実差圧の大小関係とが同等（第一排気流量が第二排気流量よ
り小さく、且つ推定差圧が第二実差圧より小さい場合、又は第一排気流量が第二排気流量より大きく、且つ推定差圧が第二実差圧より大きい場合）である場合は、排気系部品の圧力損失を低下させる異常が発生していると判定することができる。一方、第一排気流量に対する第二排気流量の大小関係と、推定差圧に対する第二実差圧の大小関係とが反対（第一排気流量が第二排気流量より小さく、且つ推定差圧が第二実差圧より大きい場合、又は第一排気流量が第二排気流量より大きく、且つ推定差圧が第二実差圧より小さい場合）である場合は、排気系部品の圧力損失を増加させる異常が発生していると判定することができる。
【００３１】
ところで、差圧センサ５の測定値は、大気圧に応じて変化する。そのため、第一実差圧が測定されるときの大気圧と第二実差圧が測定されるときの大気圧とが相違すると、第一実差圧に基づいて推定される推定差圧が第二実差圧の測定時における大気圧に見合った値にならない可能性がある。よって、第一実差圧が測定されるときの大気圧と第二実差圧が測定されるときの大気圧とが相違する場合に、排気系部品の異常を正確に判定することが困難になる可能性がある。このような問題に対し、本実施例では、第一実差圧が測定される時点における大気圧センサ１０の測定値（以下、「第一大気圧」と称する）と第二実差圧が測定される時点における大気圧センサ１０の測定値（以下、「第二大気圧」と称する）との差である大気圧差（第一大気圧から第二大気圧を減算した値）を推定差圧に加算することで、推定差圧を補正するようにした。このようにして推定差圧が補正されると、補正後の推定差圧は、第二実差圧が測定されるときの大気圧に見合った値になる。そして、補正後の推定差圧と第二実差圧とに基づいて排気系部品の異常判定を行うことにより、第一実差圧が測定されるときの大気圧と第二実差圧が測定されるときの大気圧とが相違する場合であっても、排気系部品の異常をより正確に判定することが可能になる。
【００３２】
また、差圧センサ５の測定値は、大気圧に加え、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量に応じても変化する。そのため、第一実差圧が測定されるときのＰＭ捕集量と第二実差圧が測定されるときのＰＭ捕集量とが相違すると、第一実差圧に基づいて推定される推定差圧が第二実差圧の測定時におけるＰＭ捕集量に見合った値にならず、排気系部品の異常を正確に判定することが困難になる可能性がある。そこで、本実施例においては、第一実差圧が測定されるときのＰＭ捕集量（以下、「第一ＰＭ捕集量」と称する）と第二実差圧が測定されるときのＰＭ捕集量（以下、「第二ＰＭ捕集量」と称する）との差に基づいて、推定差圧を補正する。具体的には、第一ＰＭ捕集量と第二ＰＭ捕集量との差（第二ＰＭ捕集量から第一ＰＭ捕集量を減算した値）に起因する差圧の変化量を求め、その変化量を推定差圧に加算すればよい。その際、ＰＭ捕集量の変化量と差圧の変化量との相関を予め実験的に求めておき、それらの相関をマップ又は関数式の態様でＥＣＵ６のＲＯＭに記憶させておくものとする。そして、ＥＣＵ６は、第一ＰＭ捕集量と第二ＰＭ捕集量との差を引数として前記したマップ又は関数式にアクセスすることで、差圧の変化量を導出すればよい。このようにして推定差圧が更に補正されると、補正後の推定差圧は、第二実差圧が測定されるときのＰＭ捕集量に見合った値となる。
【００３３】
なお、上記した第一ＰＭ捕集量及び第二ＰＭ捕集量は、前述した図２の相関を使用せずに求められるものとする。図２の相関を使用してＰＭ捕集量を求める方法では、差圧センサ５の測定値を引数として用いる必要があるが、上記した第一ＰＭ捕集量及び第二ＰＭ捕集量を求める時点では排気系部品が正常であるか不明であるため、差圧センサ５の測定値がＰＭ捕集量を反映した値であるか不明である。よって、上記した第一ＰＭ捕集量及び第二ＰＭ捕集量は、前述した図２の相関を使用せずに、内燃機関１の運転履歴から推定されるものとする。具体的には、ＥＣＵ６は、先ず混合気の空燃比と量（燃料噴射量と吸入空気量との総和）とをパラメータとして、単位時間あたりに内燃機関１から排出されるＰＭの量を演算する。また、ＥＣＵ６は、排気の流量（流速）とＰＭ捕集量の前回の推定値とをパラメータとして、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集率（パティキュレートフィル
タへ流入するＰＭ量に対してパティキュレートフィルタに捕集されるＰＭの量の比率）を演算する。次に、ＥＣＵ６は、単位時間あたりに内燃機関１から排出されるＰＭの量にＰＭ捕集率を乗算することで、単位時間あたりにパティキュレートフィルタに捕集されるＰＭの量を演算する。そして、ＥＣＵ６は、単位時間あたりのＰＭ捕集量を積算することで、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を推定する。このような方法によるＰＭ捕集量の推定処理は、内燃機関１の運転期間中に繰り返し実行されるものとする。そして、ＥＣＵ６は、第一実差圧が測定される時点におけるＰＭ捕集量の推定値（第一ＰＭ捕集量）と第二実差圧が測定される時点におけるＰＭ捕集量の推定値（第二ＰＭ捕集量）との差を演算し（本発明の「演算手段」に相当）、その差を引数としてＰＭ捕集量の変化に起因する差圧の変化量を求めるものとする。
【００３４】
上記したように、ＥＣＵ６が第一大気圧と第二大気圧との差（大気圧差）や、第一ＰＭ捕集量と第二ＰＭ捕集量との差に基づいて推定差圧を補正することにより、本発明に係わる「補正手段」が実現される。
【００３５】
ところで、推定差圧と第二実差圧との差が前記所定の閾値以上となる要因は、排気系部品の異常に限られず、パティキュレートフィルタの異常も考えられる。よって、本実施例における異常判定処理は、パティキュレートフィルタが正常であることを条件として実行されるものとする。パティキュレートフィルタが正常であるか否かを判別する方法としては、フィルタケーシング４より下流の排気管２に電極式のＰＭセンサを取り付け、該ＰＭセンサの電極間に堆積しているＰＭを除去する処理が終了してから該電極間が導通するまでに要する時間（以下、「導通時間」と称する）が所定の時間以上であればパティキュレートフィルタが正常であり、前記導通時間が所定の時間より短ければパティキュレートフィルタが異常であると判定する方法を用いることができる。
【００３６】
以上述べたような方法により実行される異常判定処理において、排気系部品が異常であると判定された場合は、差圧センサ５の測定値がパティキュレートフィルタの状態（例えば、ＰＭ捕集量）を反映した値とならない。そのため、排気流量と差圧センサ５の測定値と図２に示したマップ又は関数式とを用いてパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得する処理が行われると、取得されたＰＭ捕集量と実際のＰＭ捕集量との誤差がおおきくなる可能性がある。そこで、本実施例においては、ＥＣＵ６は、排気系部品が異常であると判定された場合は、差圧センサ５の測定値に基づくＰＭ捕集量の取得を禁止するものとする（制御手段）。
【００３７】
以下、本実施例における異常判定処理の実行手順について図７に沿って説明する。ここでは、第一排気流量及び第二排気流量が予め一定の流量に固定される場合の実行手順を説明する。図７は、排気系部品の異常判定を行う際にＥＣＵ６によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図７に示す処理ルーチンは、予めＥＣＵ６のＲＯＭに記憶されており、内燃機関１の運転期間中に繰り返し実行される。
【００３８】
図７の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６は、先ずＳ１０１の処理において異常判定フラグの値が“０”であるか否かを判別する。ここでいう異常判定フラグは、ＥＣＵ６のバックアップＲＡＭ等に設定された記憶領域であり、排気系部品が正常であると判定されたときに“０”が書き込まれ、排気系部品が異常であると判定されたときに“１”が書き込まれる。Ｓ１０１の処理において否定判定された場合（異常判定フラグ＝１）は、ＥＣＵ６は、本処理ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ１０１の処理において肯定判定された場合（異常判定フラグ＝０）は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０２の処理へ進む。
【００３９】
Ｓ１０２の処理では、ＥＣＵ６は、異常判定処理の実行条件が成立しているか否かを判別する。ここでいう実行条件は、パティキュレートフィルタが正常であることである。パ
ティキュレートフィルタが正常であるか否かの判別は、前述したように、フィルタケーシング４より下流の排気管２に取り付けられた電極式のＰＭセンサの導通時間が所定の時間以上であるか否かを判別することにより実行される。前記Ｓ１０２の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ６は、本処理ルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ１０２の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０３の処理へ進む。
【００４０】
Ｓ１０３の処理では、ＥＣＵ６は、排気流量が予め定められている第一排気流量Ｏｆ１と等しいか否かを判別する。Ｓ１０３において否定判定された場合は、ＥＣＵ６は、該Ｓ１０３の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ１０３の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０４の処理へ進む。
【００４１】
Ｓ１０４の処理では、ＥＣＵ６は、差圧センサ５の測定値（第一実差圧）Ｄｐｂａｓｅ、大気圧センサ１０の測定値（第一大気圧）Ａｐ２、及びパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量の推定値（第一ＰＭ捕集量）ΣＰＭ１を読み込み、それらのデータをＲＡＭ等の記憶装置に記憶させる。
【００４２】
Ｓ１０５の処理では、ＥＣＵ６は、排気流量が予め定められている第二排気流量Ｏｆ２と等しいか否かを判別する。Ｓ１０５の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ６は、該Ｓ１０５の処理を繰り返し実行する。一方、Ｓ１０５の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０６の処理へ進む。なお、ＥＣＵ６がＳ１０５の処理を繰り返し実行している途中で、内燃機関１の運転が停止された場合は、ＥＣＵ６は、ＲＡＭに記憶された各種データ（第一実差圧Ｄｐｂａｓｅ、第一大気圧Ａｐ１、及び第一ＰＭ捕集量ΣＰＭ１）の値をリセットして本処理ルーチンの実行を終了する。
【００４３】
Ｓ１０６の処理では、ＥＣＵ６は、差圧センサ５の測定値（第二実差圧）Ｄｐａｃｔ、大気圧センサ１０の測定値（第二大気圧）Ａｐ１、及びパティキュレートフィルタのＰＭ捕集量の推定値（第二ＰＭ捕集量）ΣＰＭ２を読み込む。なお、前記Ｓ１０４及び前記Ｓ１０５の処理は、前記Ｓ１０３及び前記Ｓ１０４の処理より前に実行されてもよい。
【００４４】
Ｓ１０７の処理では、ＥＣＵ６は、排気流量が第二排気流量と等しく、且つ排気系部品が正常であると仮定した場合の差圧の推定値（推定差圧）Ｄｐｅｓｔを演算する。具体的には、ＥＣＵ６は、前述したように、先ず第一排気流量と第一実差圧Ｄｐｂａｓｅとを引数として図２に示したマップ又は関数式にアクセスすることによってＰＭ捕集量を演算し、そのＰＭ捕集量と第二排気流量とを引数として図２のマップ又は関数式にアクセスすることによって第二排気流量における差圧の推定値を演算する。さらに、ＥＣＵ６は、第一大気圧Ａｐ１と第二大気圧Ａｐ２との差（大気圧差）、及び第一ＰＭ捕集量ΣＰＭ１と第二ＰＭ捕集量ΣＰＭ２との差に基づいて前記推定値を補正することで、推定差圧Ｄｐｅｓｔを求める。
【００４５】
Ｓ１０８の処理では、ＥＣＵ６は、前記Ｓ１０６の処理で読み込まれた第二実差圧Ｄｐａｃｔと前記Ｓ１０７の処理で求められた推定差圧Ｄｐｅｓｔとの差（｜Ｄｐｅｓｔ−Ｄｐａｃｔ｜）が所定の閾値ΔＤｐｔｈｒ以上であるか否かを判別する。前記Ｓ１０８の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１１３の処理へ進み、異常判定フラグに“０”を書き込む。一方、前記Ｓ１０８の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０９の処理へ進み、異常判定フラグに“１”を書き込む。
【００４６】
ＥＣＵ６は、前記Ｓ１０９の処理を実行した後にＳ１１０の処理へ進み、第一排気流量Ｏｆ１に対する第二排気流量Ｏｆ２の大小関係と推定差圧Ｄｐｅｓｔに対する第二実差圧Ｄｐａｃｔの大小関係とが同等（第一排気流量Ｏｆ１が第二排気流量Ｏｆ２より小さく、且つ推定差圧Ｄｐｅｓｔが第二実差圧Ｄｐａｃｔより小さい、又は第一排気流量Ｏｆ１が
第二排気流量Ｏｆ２より大きく、且つ推定差圧Ｄｐｅｓｔが第二実差圧Ｄｐａｃｔより大きい）であるか否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ６は、Ｓ１１０の処理において、前述した図３、４に示した関係が成立しているか否かを判別する。Ｓ１１０の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１１１の処理へ進み、排気系部品の異常が圧力損失を低下させる異常であると判定する。一方、Ｓ１１０の処理において否定判定された場合は、前述した図５、６に示した関係が成立していることになるため、ＥＣＵ６は、Ｓ１１２の処理へ進み、排気系部品の異常が圧力損失を増加させる異常であると判定する。なお、前記Ｓ１１１及び前記Ｓ１１２の処理では、ＥＣＵ６は、異常の種類をバックアップＲＡＭ等に記憶させておくようにしてもよい。
【００４７】
ＥＣＵ６は、Ｓ１１１、Ｓ１１２、又はＳ１１３の処理を実行し終えると、Ｓ１１４の処理へ進み、ＲＡＭに記憶された各種データ（第一実差圧Ｄｐｂａｓｅ、第一大気圧Ａｐ１、及び第一ＰＭ捕集量ΣＰＭ１）の値をリセットして本処理ルーチンの実行を終了する。その際、ＥＣＵ６は、異常判定フラグの値はリセットしないものとする。
【００４８】
なお、ＥＣＵ６がＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１３の処理を実行することにより、本発明に係わる「判定手段」が実現される。
【００４９】
以上述べたように図７の処理ルーチンに従って排気系部品の異常判定処理が実行されると、差圧センサ５を利用して排気系部品の異常を判定することができるため、排気系部品の異常を検出するための装置を別途に設ける必要がない。よって、部品点数の増加やコストの増加を抑制しつつ、排気系部品の異常を判定することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１   内燃機関
２   排気管
３   触媒ケーシング
４   フィルタケーシング
５   差圧センサ
６   ＥＣＵ
７   アクセルポジションセンサ
８   クランクポジションセンサ
９   エアフローメータ
１０ 大気圧センサ
【図１】
2016156357.tif 000003
【図２】
2016156357.tif 000004
【図３】
2016156357.tif 000005
【図４】
2016156357.tif 000006
【図５】
2016156357.tif 000007
【図６】
2016156357.tif 000008
【図７】
2016156357.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月12日(2015.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に配置されて排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ、及び該パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との実際の差である実差圧を取得する差圧取得手段を具備する排気装置の異常を判定する排気装置の異常判定システムにおいて、
前記パティキュレートフィルタを通過する排気の流量を検出する検出手段と、
前記差圧取得手段により取得される実差圧である第一実差圧、及び該第一実差圧が取得されるときに前記検出手段によって検出される排気流量である第一排気流量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が前記第一排気流量と異なる第二排気流量である場合における前記パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定される差圧と、前記検出手段により検出される排気流量が前記第二排気流量と等しいときに前記差圧取得手段によって取得される実差圧である第二実差圧と、の差が所定の閾値以上である場合に、前記パティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品が異常であると判定する判定手段と、
を備える排気装置の異常判定システム。
【請求項２】
請求項１において、大気圧を取得する大気圧取得手段と、
前記第一実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧と前記第二実差圧が取得されるときに前記大気圧取得手段によって取得される大気圧との差である大気圧差に基づいて、前記推定手段によって推定される差圧を補正する補正手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項３】
請求項２において、内燃機関の運転履歴に基づいて、前記第一実差圧が取得される時点における前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量と前記第二実差圧が取得される時点における前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量との差を演算する演算手段を更に備え、
前記補正手段は、前記大気圧差と前記演算手段により算出されるＰＭ捕集量の差とに基づいて、前記推定手段により推定される差圧を補正し、
前記判定手段は、前記補正手段により補正された後の差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合に、前記排気系部品が異常であると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項において、前記推定手段により推定される差圧と前記第二実差圧との差が前記所定の閾値以上である場合において、
前記判定手段は、
前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいときは、前記排気系部品の圧力損失が低下する異常が発生していると判定し、
前記第一排気流量が前記第二排気流量より大きく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より小さいとき、又は前記第一排気流量が前記第二排気流量より小さく、且つ前記推定差圧が前記第二実差圧より大きいときは、前記排気系部品の圧力損失が増加する異常が発生していると判定する排気装置の異常判定システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項において、前記差圧取得手段により取得される実差圧をパラメータとして、前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得するＰＭ捕集量取得手段と、
前記判定手段により前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止する制御手段と、
を更に備える排気装置の異常判定システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
詳細には、本発明は、内燃機関の排気通路に配置されて排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ、及び該パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との実際の差である実差圧を取得する差圧取得手段を具備する排気装置の異常を判定する排気装置の異常判定システムにおいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気の流量を検出する検出手段と、前記差圧取得手段により取得される実差圧である第一実差圧、及び該第一実差圧が取得されるときに前記検出手段によって検出される排気流量である第一排気流量に基づいて、前記パティキュレートフィルタを通過する排気流量が前記第一排気流量と異なる第二排気流量である場合における前記パティキュレートフィルタより上流の排気圧力と大気圧との差圧を推定する推定手段と、前記推定手段により推定される差圧と、前記検出手段により検出される排気流量が前記第二排気流量と等しいときに前記差圧取得手段によって取得される実差圧である第二実差圧と、の差が所定の閾値以上である場合に、前記パティキュレートフィルタより下流に配置される排気系部品が異常であると判定する判定手段と、を備えるようにした。ここでいう「排気系部品」は、パティキュレートフィルタより下流に配置される排気管、マフラー、又は排気浄化用触媒等である。また、ここでいう「推定手段により推定される差圧」は、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品が正常であると仮定した場合における差圧の推定値である。さらに、ここでいう「所定の閾値」は、パティキュレートフィルタより下流の排気系部品に異常が発生すると、第二排気流量における推定差圧と第二実差圧との間に該所定の閾値以上の差が生まれると考えられる値であり、予め実験等を利用した適合処理によって求められる値である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
次に、本発明の排気装置の異常判定システムは、前記差圧取得手段により取得される差圧をパラメータとして、前記パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量を取得するＰＭ捕集量取得手段と、前記判定手段により前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止する制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。排気系部品に異常が発生した場合は、パティキュレートフィルタのＰＭ捕集量と差圧取得手段により取得される実差圧との相関が低くなるため、差圧取得手段により取得される実差圧から正確なＰＭ捕集量を取得することが困難になる。そこで、前記判定手段により前記排気系部品が異常であると判定された場合に、前記ＰＭ捕集量取得手段によるＰＭ捕集量の取得を禁止することで、誤ったＰＭ捕集量が取得されることを防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図７の処理ルーチンでは、ＥＣＵ６は、先ずＳ１０１の処理において異常判定フラグの値が“０”であるか否かを判別する。ここでいう異常判定フラグは、ＥＣＵ６のバックアップＲＡＭ等に設定された記憶領域であり、排気系部品が正常であると判定されたときに“０”が書き込まれ、排気系部品が異常であると判定されたときに“１”が書き込まれる。Ｓ１０１の処理において否定判定された場合（異常判定フラグ＝１）は、ＥＣＵ６は、Ｓ１１５の処理においてＲＡＭに記憶された各種データ（後述する第一実差圧Ｄｐｂａｓｅ、第一大気圧Ａｐ１、及び第一ＰＭ捕集量ΣＰＭ１）の値をリセットして本処理ルーチンの実行を終了する。一方、Ｓ１０１の処理において肯定判定された場合（異常判定フラグ＝０）は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０２の処理へ進む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
Ｓ１０２の処理では、ＥＣＵ６は、異常判定処理の実行条件が成立しているか否かを判別する。ここでいう実行条件は、パティキュレートフィルタが正常であることである。パティキュレートフィルタが正常であるか否かの判別は、前述したように、フィルタケーシング４より下流の排気管２に取り付けられた電極式のＰＭセンサの導通時間が所定の時間以上であるか否かを判別することにより実行される。前記Ｓ１０２の処理において否定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１１５の処理を実行して、本処理ルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ１０２の処理において肯定判定された場合は、ＥＣＵ６は、Ｓ１０３の処理へ進む。