(57)【要約】【課題】ＮＯｘセンサが正常な値を出力しているとは限らないような場合でも、ＰＭセンサの有効性を正確に判断することができるＰＭセンサ有効性判断装置およびＰＭセンサ有効性判断方法を提供する。【解決手段】ＤＰＦ１１の下流側の排気管内の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量を検出するＮＯｘセンサ（第２ＮＯｘセンサ１５）と、ＮＯｘセンサの検出値であるＮＯｘセンサ値と、ディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘ量の理論値に基づいて算出されるＮＯｘモデル値と、に基づいて、ＰＭセンサ２５の検出値の有効性を判断するＥＣＵ２６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を漉し取って前記排気ガスを浄化するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）と、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の前記排気ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサと、を有する排気ガス浄化システムにおいて、ＰＭセンサの有効性を判断するＰＭセンサ有効性判断装置であって、
前記ＤＰＦの下流側の排気管内の前記排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量を検出するＮＯｘセンサと、
前記ＮＯｘセンサの検出値であるＮＯｘセンサ値と、前記ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値に基づいて算出されるＮＯｘモデル値と、に基づいて、前記ＰＭセンサの検出値の有効性を判断する判断部と、
を有するＰＭセンサ有効性判断装置。
【請求項２】
前記排気ガス中のＮＯｘを浄化するための選択触媒還元（ＳＣＲ）装置をさらに有し、
前記判断部は、前記ＮＯｘ量の理論値と、前記ＳＣＲ装置の浄化効率と、に基づいて、前記ＮＯｘモデル値を算出する、
請求項１に記載のＰＭセンサ有効性判断装置。
【請求項３】
前記判断部は、前記ＮＯｘ量の理論値を、エンジン回転数と燃料噴射量と吸気温度の関係に基づいて算出する、
請求項１または２に記載のＰＭセンサ有効性判断装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記ＮＯｘセンサ値と前記ＮＯｘモデル値との差分を算出し、当該差分が所定値以上である場合に前記ＰＭセンサの検出値が有効ではないと判断する、
請求項１から３のいずれか一項に記載のＰＭセンサ有効性判断装置。
【請求項５】
前記判断部は、前記ＮＯｘセンサ値と前記ＮＯｘモデル値のいずれか大きい方の値が所定のしきい値未満である場合に、前記ＰＭセンサの検出値が有効ではないと判断する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のＰＭセンサ有効性判断装置。
【請求項６】
ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を漉し取って排気ガスを浄化するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を有する排気ガス浄化システムにおけるＰＭセンサの有効性判断方法であって、
前記ＤＰＦの下流側の排気管内の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量であるＮＯｘセンサ値を取得するステップと、
前記ディーゼルエンジンの特性に基づいて、前記ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値であるＮＯｘモデル値を算出するステップと、
前記ＮＯｘセンサ値と前記ＮＯｘモデル値とに基づいて、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の排気ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサの検出値の有効性を判断するステップと、
を有するＰＭセンサ有効性判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気中に含まれる微粒子を浄化するＰＭセンサの有効性を判断する有効性判断装置およびＰＭセンサの有効性判断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関が搭載された車両では、内燃機関から大気までの排ガスの排出流路にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）が設置され、このＤＰＦに粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）が捕集される。ＤＰＦは、多孔質セラミックからなるハニカム細孔状のフィルタにＰＭを一時的に捕集する部材である。
【０００３】
ＤＰＦが故障してしまうと、ＤＰＦにより本来捕集されるべきＰＭが排気ガス中に漏れ出してしまう。このため、ＤＰＦの信頼性を判断するために、排気ガス中のＰＭを検出することが必要となる。排気ガス中のＰＭを検出するために、排気管中にＰＭセンサが設けられる。
【０００４】
しかし、ＰＭセンサが故障していた場合には、ＤＰＦの信頼性を正確に診断することができない。このため、ＰＭセンサの故障を検出する方法として、例えば特許文献１には、ＤＰＦに流入する排気中のＰＭの量である流入ＰＭ量と、ＰＭセンサによって検出される流出ＰＭ量とに基づいて、フィルタのＰＭ捕集率を連続的に算出し、算出されたＰＭ捕集率が１００％に張り付いた場合、ＰＭセンサに故障が生じたと判定する故障検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０１３０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディーゼルエンジンの排気ガスには、上述したＰＭの他に、窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれる。ＮＯｘには、ＰＭを除去する性質があるため、ＰＭセンサが故障していなくても、ＰＭセンサから正しいＰＭ値が得られるとは限らない。このため、排気ガス中のＮＯｘ量をＮＯｘセンサ等により取得し、ＮＯｘセンサ値に基づいて、ＰＭセンサから得られる値の有効性を判断する必要がある。
【０００７】
しかしながら、このようにＮＯｘセンサ値の大きさに基づいてＰＭセンサ値の有効性を判断する技術では、例えばＮＯｘセンサの故障等によりＮＯｘセンサが正常な値を出力しない場合には、ＰＭセンサ値の有効性を正確に判断することができなくなってしまう。
【０００８】
本発明は、ＮＯｘセンサが正常な値を出力しているとは限らないような場合でも、ＰＭセンサの有効性を正確に判断することができるＰＭセンサ有効性判断装置およびＰＭセンサ有効性判断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＰＭセンサ有効性判断装置は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を漉し取って前記排気ガスを浄化するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）と、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の前記排気ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサと、を有する排気ガス浄化システムにおいて、ＰＭセンサの有効性を判断するＰＭセンサ有効性判断装置であって、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の前記排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量を検出するＮＯｘセンサと、前記ＮＯｘセンサの検出値であるＮＯｘセンサ値と、前記ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値に基づいて算出されるＮＯｘモデル値と、に基づいて、前記ＰＭセンサの検出値の有効性を判断する判断部と、を有する。
【００１０】
本発明のＰＭセンサ有効性判断方法は、ディーゼルエンジンの排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を漉し取って排気ガスを浄化するディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を有する排気ガス浄化システムにおけるＰＭセンサの有効性判断方法であって、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量であるＮＯｘセンサ値を取得するステップと、前記ディーゼルエンジンの特性に基づいて、前記ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値であるＮＯｘモデル値を算出するステップと、前記ＮＯｘセンサ値と前記ＮＯｘモデル値とに基づいて、前記ＤＰＦの下流側の排気管内の排気ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサの検出値の有効性を判断するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＮＯｘセンサが正常な値を出力しているとは限らないような場合でも、ＰＭセンサの有効性を正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＭセンサ有効性判断装置の構成の一例を示す図
【図２】ＥＣＵによるＰＭセンサ有効性判断処理の動作例を示すフローチャート
【図３】エンジン回転数と燃料噴射量と吸気温度の関係に基づいて、ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値を算出する方法の一例を示す図
【図４】触媒温度、ＮＨ３吸蔵量とＮＯｘ浄化効率との関係を示すマップ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るＰＭセンサ有効性判断装置１００の構成の一例を示す図である。トラックやバス等の車両に搭載されたディーゼルエンジン１の排気管１０には、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２が接続されている。ＳＣＲ装置１２の上流側には、ＳＣＲ装置１２の還元剤として働く尿素水を噴射するドージングバルブ１３が設けられる。また、排気管１０におけるＳＣＲ装置１２の上流側および下流側には、それぞれ第１ＮＯｘセンサ１４および第２ＮＯｘセンサ１５が設けられる。
【００１４】
ＤＰＦ１１は、排気ガス中のＰＭをフィルタによって漉し取ることで排気ガスを浄化する。また、ＳＣＲ装置１２は、ドージングバルブ１３から噴射される尿素水が排気ガスの高温により加水分解され生成されたアンモニアを用いて、ＳＣＲ装置１２内の触媒によってＮＯｘを窒素ガスと水蒸気に還元することで排気ガスを浄化する。なお、図１においてはＤＰＦ１１の下流側にＳＣＲ装置１２が設けられているが、本発明はこれに限定されない。ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の設置順序は、逆でもよい。
【００１５】
第１ＮＯｘセンサ１４は、ディーゼルエンジン１から排出され、ＳＣＲ装置１２に入る排気ガス中のＮＯｘを検出する。第２ＮＯｘセンサ１５は、ＳＣＲ装置１２およびＤＰＦ１１による浄化後の排気ガス中のＮＯｘを検出する。第１ＮＯｘセンサ１４および第２ＮＯｘセンサ１５は、計測値をＤＣＵ１６へ送信する。
【００１６】
ＤＣＵ（Dosing Control Unit）１６は、ＳＣＲ装置１２の動作制御を行う。具体的には、ＤＣＵ１６は、第１ＮＯｘセンサ１４および第２ＮＯｘセンサ１５からの検出値等に基づいてＳＣＲ装置１２へ供給すべき尿素水の量やタイミングを算出し、サプライモジュール１７により尿素水タンク１８内の尿素水を規定圧まで高め、ドージングバルブ１３を開閉して算出したタイミングで算出した量の尿素水を噴射させる。これにより、ＳＣＲ装置１２は、排気管１０内の排気ガスを脱硝して浄化する。
【００１７】
サプライモジュール１７は、以下のような構成を有する。尿素水は、尿素水タンク１８に貯留されている。尿素水は、サクションライン１９からサプライポンプ２０に吸引され圧送ライン２１にてドージングバルブ１３に圧送され、ドージングバルブ１３が開状態のとき、排気管内に噴射される。この際、フィルタ２２を通して尿素水中の異物が除去される。また、余剰の尿素水は、フィルタ２２の吐出側の圧送ライン２１から戻しライン２３によって尿素水タンク１８内に戻される。圧送ライン２１内の尿素水の圧力は、圧力センサ２４によって計測され、ＤＣＵ１６に送信される。
【００１８】
さらに、排気管１０におけるＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側に、排気管１０内のＰＭ量を検出するＰＭセンサ２５が設けられる。ＰＭセンサ２５は、検出したＰＭ量をＥＣＵ２６に送信する。
【００１９】
ＥＣＵ（Engine Control Unit、あるいはElectronic Control Unit）２６は、ディーゼルエンジン１に対する制御を行うとともに、ＰＭセンサ２５から受信したＰＭ量に応じて、ＤＰＦ１１により本来捕集されるべきＰＭが、ＤＰＦ１１の故障等により排気管１０に漏れ出していないかを判断する。なお、ＥＣＵ２６は、本発明の判断部に対応している。
【００２０】
なお、ＥＣＵ２６は、図示は省略するが、例えばＣＰＵとメモリとを有し、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを読み出し、実行することで本実施の形態にて説明する動作を行う。
【００２１】
また、図１において、ＤＣＵ１６あるいはＥＣＵ２６とＰＭセンサ有効性判断装置１００の各構成とは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等により、互いに通信可能に接続されている。
【００２２】
ＤＰＦ１１は、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。ＤＰＦ１１は、排気中のＰＭを隔壁の細孔や表面によって捕集する。ＤＰＦ１１中のＰＭ堆積量が所定量に達すると、ＥＣＵ２６の制御により、これを燃焼除去する燃焼再生が実行される。ＥＣＵ２６は、ＤＰＦ１１の燃焼再生を行うべきか否かを判断し、燃焼再生を行うべきと判断した場合には、排気管内噴射器２７によって排気管１０内に燃料を供給し、ＤＰＦ１１に流入する排気温度をＰＭ燃焼温度（例えば、約６００℃）まで昇温することで、ＤＰＦ１１の燃焼再生を行う。
【００２３】
ＤＰＦ１１が故障した場合には、ＰＭがＤＰＦ１１を通過し、排気管１０内に漏れ出すことになる。ＥＣＵ２６は、ＰＭセンサ２５の検出値に基づいて、ＤＰＦ１１にて本来捕集されるべきＰＭが漏れ出していないかを診断する。具体的には、ＥＣＵ２６は、ＰＭセンサ２５の検出値が所定のしきい値を超えた場合に、ＤＰＦ１１からＰＭが漏れ出ている、すなわちＤＰＦ１１が故障していると判断する。
【００２４】
しかしながら、ＰＭセンサ２５の検出値は、常に信頼できるとは限らない。例えば、ＮＯｘにはＰＭを除去する性質があるため、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側の排気管１０内にＮＯｘが多い場合には、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側の排気管１０に設置されたＰＭセンサ２５の検出値は、ＤＰＦ１１が除去できずに排気管１０に排出されたＰＭ量よりも小さい値となる可能性がある。
【００２５】
このような可能性を考慮して、ＥＣＵ２６は、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側の排気管１０に設置された第２ＮＯｘセンサ１５の検出値が所定のしきい値より高い場合には、ＰＭセンサ２５の検出値は、ＤＰＦ１１の故障診断を行うか否かを判断するために使用する値としての有効性が低いと判断する。このしきい値は、例えば経験的に決定される値である。
【００２６】
しかし、第２ＮＯｘセンサ１５の検出値も、常に信頼できるとは限らない。例えば、第２ＮＯｘセンサ１５が故障している場合には、第２ＮＯｘセンサ１５は排気管１０内の排気ガス中のＮＯｘ量を正確に検出することができない。また、ＳＣＲ装置１２において脱硝に使用されるアンモニアが何らかの原因でＳＣＲ装置１２から排出されてしまう場合がある。ＮＯｘセンサは一般にアンモニアに対する感度も有しているので、このような場合にも、第２ＮＯｘセンサ１５は排気管１０内の排気ガス中のＮＯｘ量を正確に検出することができない。さらに、ディーゼルエンジン１における排気ブレーキ動作時等に、排気が不安定になる場合があり、このような場合にも第２ＮＯｘセンサ１５は排気管１０内の排気ガス中のＮＯｘ量を正確に検出することができない。
【００２７】
このため、ＥＣＵ２６は、ディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘ量の理論値と、ＳＣＲ装置１２によるＮＯｘの浄化効率の理論値とに基づいて、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側の排気管１０内の排気ガス中のＮＯｘ量の理論値を算出し、この値に基づいてＰＭセンサ２５の検出値の有効性の判断を行うＰＭセンサ有効性判断処理を任意のタイミングで行う。以下では、ＥＣＵ２６によるＰＭセンサ有効性判断処理について詳細に説明する。
【００２８】
図２は、ＥＣＵ２６によるＰＭセンサ有効性判断処理の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１において、ＥＣＵ２６は、ＤＰＦ１１およびＳＣＲ装置１２の下流側のＮＯｘセンサ値である第２ＮＯｘセンサ１５の検出値（以下、ＮＯｘセンサ値と称する）を取得する。なお、図１においては、第２ＮＯｘセンサ１５の検出値はＤＣＵ１６に送信されるため、そのような場合、ＥＣＵ２６はＤＣＵ１６を介してＮＯｘセンサ値を取得すればよい。本発明はこれに限定されず、例えば第２ＮＯｘセンサ１５の検出値をＥＣＵ１６が直接受信するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ２において、ＥＣＵ２６は、ＮＯｘモデル値の算出を行う。ＥＣＵ２６によるＮＯｘモデル値の算出は、例えば以下のように行われる。
【００３０】
まず、ＥＣＵ２６は、ディーゼルエンジン１のエンジン回転数、燃料噴射量、吸気温度センサ等のパラメータを図１に図示しないエンジン回転数センサ、燃料圧力センサ、吸気温度センサ等から取得する。そして、ＥＣＵ２６は、これらのパラメータに基づいて、エンジンから排出されるＮＯｘ濃度値を出力するマップを予め作成してメモリ等に格納しておき、その数値を参照することにより、その運転状態でのエンジンの排出するＮＯｘ濃度値を求める。このようにして求められるＮＯｘ濃度値は、エンジンから排出されるＮＯｘ量の理論値（ＮＯｘ理論値）である。
【００３１】
エンジン回転数、燃料噴射量、吸気温度等のパラメータに基づいて、ＥＣＵ２６がＮＯｘ濃度値を算出する方法については、本発明では特に限定しない。図３には、エンジン回転数と燃料噴射量と吸気温度の関係に基づいて、ディーゼルエンジンから排出されるＮＯｘ濃度値を算出する方法の一例を示す。
【００３２】
図３に示すように、ＥＣＵ２６は、例えばエンジン回転数および燃料噴射量とＮＯｘ濃度値との関係を示すマップを参照し、センサから取得したエンジン回転数および燃料噴射量の検出値に対応するＮＯｘ濃度値を得る。また、ＥＣＵ２６は、上記関係を低い吸気温度（例えば−１０℃）のマップ（Ｍａｐ１）、常温（例えば２０℃）のマップ（Ｍａｐ２）、高い吸気温度（例えば３５℃）のマップ（Ｍａｐ３）を用意しておき、運転時の吸気温度に応じて、複数のＭａｐからの直線補間値を算出する。具体的には、例えば、ＥＣＵ２６は、吸気温度が−１０℃と２０℃の丁度中間となる５℃であれば、−１０℃でのエンジン回転数および燃料噴射量とＮＯｘ濃度値との関係を示すマップ（Ｍａｐ１）と、２０℃でのエンジン回転数および燃料噴射量とＮＯｘ濃度値との関係を示すマップ（Ｍａｐ２）の平均値を演算することで、５℃におけるＮＯｘ濃度値を算出する。これにより、吸気温度によるＮＯｘ濃度値の変化に対してよりロバストなＮＯｘ濃度値を算出することができる。
【００３３】
図３に例示した方法により取得したＮＯｘ濃度値は、定常状態でのディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘ量の参照値である。また、さらに精度よくＮＯｘ濃度値を求めるために、ＥＣＵ２６は、上記取得したＮＯｘ濃度値に対して水温、大気圧、ＥＧＲ開度等による補正を行ってもよい。
【００３４】
さらに、ＥＣＵ２６は、ＳＣＲ装置１２によるＮＯｘ浄化効率ｅＮＯｘを取得する。ＥＣＵ２６は、例えば図４に示すような触媒温度、ＮＨ３吸蔵量とＮＯｘ浄化効率との関係を示すマップに基づいて、ＳＣＲ装置１２のＮＯｘ浄化効率ｅＮＯｘを取得すればよい。そして、ＥＣＵ２６は、下記数式（１）を用いてＮＯｘモデル値ＮＯｘｄｓ，ｍｏｄｅｌを算出する。
ＮＯｘｄｓ，ｍｏｄｅｌ＝ＮＯｘｕｓ，ｍｏｄｅｌ（１−ｅＮＯｘ）      （１）
ここで、ＮＯｘｕｓ，ｍｏｄｅｌはＳＣＲ装置１２の上流側のＮＯｘモデル値、すなわち上記算出したＮＯｘ濃度値である。
【００３５】
なお、上記の演算は、ＰＭセンサ２５がＳＣＲ触媒下流に設置されている場合に行われるものである。ＰＭセンサ２５がＳＣＲ触媒よりも上流に設置されている場合には、この演算は不要である。このような場合、ＥＣＵ２６は、上記算出したＮＯｘ濃度値をＮＯｘモデル値とすればよい。
【００３６】
図２の説明に戻る。ステップＳ３において、ＥＣＵ２６は、ステップＳ１で取得したＮＯｘセンサ値と、ステップＳ２で算出したＮＯｘモデル値との差分を算出する。
【００３７】
ステップＳ４において、ＥＣＵ２６は、ステップＳ３において算出した、ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値との差分が所定値以上であるか否かを判定する。この判定の基準となる所定値は、例えばＮＯｘモデル値およびＮＯｘセンサのトレランス（許容範囲）から決定される値であり、例えば、そのときのＮＯｘモデル値の３０％である。この値以上ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値とが離れている場合は、ＥＣＵ２６はＰＭセンサ２５の有効性が低いと判断する。ステップＳ４において、ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値との差分が所定値以上であると判定された場合、処理はステップＳ７に進み、そうでない場合、ステップＳ５に進む。
【００３８】
ステップＳ５において、ＥＣＵ２６は、ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値の大きさを比較し、大きい方が所定のしきい値未満であるか否かの判定を行う。この判定の基準となる所定のしきい値は、例えば経験的に算出された値であり、ＮＯｘ量がこの値より大きい場合にはＰＭセンサ２５の有効性が低いと判断される値である。ステップＳ５において、ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値のうちの大きい方が所定のしきい値未満であると判定された場合、処理はステップＳ７に進み、そうでない場合、ステップＳ６に進む。このように、ＮＯｘセンサ値とＮＯｘモデル値の大きい方の値を採用することにより、例えばセンサ値のみを使用する場合よりも確実に、ＰＭセンサの有効性判定をすることができる。
【００３９】
ステップＳ６において、ＥＣＵ２６は、そのときのＰＭセンサ２５の検出値は有効であると判断する。ＥＣＵ２６は、ＰＭセンサ２５の検出値が有効であると判断すると、図示は省略するが、ＰＭセンサ２５の検出値に基づいて、ＤＰＦ１１にて本来捕集されるべきＰＭが、排気管１０に漏れ出していないかの判断、換言すれば、ＤＰＦ１１が故障しているか否かの診断を行う。
【００４０】
一方、ステップＳ７において、ＥＣＵ２６は、そのときのＰＭセンサ２５の検出値が有効でないと判断する。ＥＣＵ２６は、ＰＭセンサ２５の検出値が有効でないと判断すると、ＤＰＦ１１の故障診断の判断を停止する。
【００４１】
なお、図２に示すフローチャートにおいて、例えばステップＳ１におけるＮＯｘセンサ値の取得と、ステップＳ２においてＮＯｘモデル値の算出は、必ずしもこの順番で行われる必要はなく、ＮＯｘモデル値の算出がＮＯｘセンサ値の取得よりも先に行われるようにしてもよい。また、ステップＳ４における判定と、ステップＳ５における判定とも同様に、ステップＳ４の方が先に行われる必要はなく、ステップＳ５の方が先に行われるようにしてもよい。
【００４２】
また、図２に示すフローチャートでは、ステップＳ４とステップＳ５における２種類の判定に基づいてＰＭセンサ２５の有効性を判断していたが、本発明はこれには限定されず、例えばステップＳ４とステップＳ５のいずれかのみの判定に基づいてＰＭセンサ２５の有効性を判断するようにしてもよい。
【００４３】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るＰＭセンサ有効性判断装置１００は、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を漉し取って排気ガスを浄化するＤＰＦ１１と、ＤＰＦ１１の下流側の排気管１０内の排気ガス中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ２５と、を有する排気ガス浄化システムにおいて、ＰＭセンサ２５の有効性を判断するＰＭセンサ有効性判断装置１００であって、ＤＰＦ１１の下流側の排気管内の排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）量を検出するＮＯｘセンサ（第２ＮＯｘセンサ１５）と、ＮＯｘセンサの検出値であるＮＯｘセンサ値と、ディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘ量の理論値に基づいて算出されるＮＯｘモデル値と、に基づいて、ＰＭセンサ２５の検出値の有効性を判断するＥＣＵ２６と、を有する。
【００４４】
このような構成により、本発明の実施の形態に係るＰＭセンサ有効性判断装置１００は、ＮＯｘセンサ値だけではなく、ディーゼルエンジン１が排出するＮＯｘ量の理論値であるＮＯｘモデル値も用いてＰＭセンサの検出値の有効性を判断している。このため、例えば、第２ＮＯｘセンサ１５が故障している場合や、ディーゼルエンジン１における排気ブレーキ動作時等に、排気が不安定になった場合等、第２ＮＯｘセンサ１５の検出値（ＮＯｘセンサ値）が正常な値とは限らないような場合でも、ＰＭセンサの有効性を正確に判断することができるようになる。これにより、ＤＰＦ１１の故障診断を行うべきか否かの判定を好適に行うことができるようになり、ＤＰＦ１１を交換する必要がないにもかかわらず交換する、といった事態を回避することができる。
【００４５】
なお、上述した実施の形態においては、ディーゼルエンジン１の回転数と燃料噴射量と吸気温度の関係に基づいてディーゼルエンジン１から排出されるＮＯｘ量の理論値を算出していたが、これは一例であり、本発明はこれに限定されない。ＮＯｘモデル値は、例えば、吸気中の酸素濃度等のパラメータを用いて算出されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、排気ガス中を浄化するＤＰＦの故障診断を行う際に利用されるＰＭセンサの有効性を判断するＰＭセンサ有効性判断装置に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  ＰＭセンサ有効性判断装置
１  ディーゼルエンジン
１０  排気管
１１  ＤＰＦ
１２  ＳＣＲ装置
１３  ドージングバルブ
１４  第１ＮＯｘセンサ
１５  第２ＮＯｘセンサ
１６  ＤＣＵ
１７  サプライモジュール
１８  尿素水タンク
１９  サクションライン
２０  サプライポンプ
２１  圧送ライン
２２  フィルタ
２３  戻しライン
２４  圧力センサ
２５  ＰＭセンサ
２６  ＥＣＵ
２７  排気管内噴射器
【図１】
2017223165.tif 000003
【図２】
2017223165.tif 000004
【図３】
2017223165.tif 000005
【図４】
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