(57)【要約】【課題】排気通路内に設けられた排気センサの破損を適切に防ぐことが出来るようにする。【解決手段】  車両１０に搭載されたエンジン１１に接続された排気通路２２内に設けられた排気センサ３４を直接的に昇温するセンサ昇温手段３５と、排気通路２２内に設けられた排気浄化装置２５，２６，２７の再生を行なう再生実行手段４１，４２，４３と、所定のセンサ昇温許可条件が満たされるとセンサ昇温手段３５による排気センサ３４の昇温制御を実行するセンサ昇温制御手段４４とを備え、センサ昇温許可条件には、再生実行手段４１，４２，４３により該排気浄化装置２５，２６，２７の再生が実行されたという条件が含まれるように構成する。【選択図】図１
2009243362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンに接続された排気通路内に設けられた排気センサと、
該排気センサを直接的に昇温するセンサ昇温手段と、
該排気通路内に設けられた排気浄化装置と、
該排気浄化装置の再生を行なう再生実行手段と、
所定のセンサ昇温許可条件が満たされると該センサ昇温手段による該排気センサの昇温制御を実行するセンサ昇温制御手段とを備え、
該センサ昇温許可条件には、
該再生実行手段により該排気浄化装置の再生が実行されたという条件が含まれる
ことを特徴とする、排気センサの昇温制御装置。
【請求項２】
該排気浄化装置が、ＮＯｘ吸蔵触媒であり、
該再生実行手段は、該ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵された成分を該ＮＯｘ吸蔵触媒から脱離させるパージ再生制御を実行するパージ再生制御手段である
ことを特徴とする、請求項１記載の排気センサの昇温制御装置。
【請求項３】
該排気浄化装置が、該エンジンからの排気に含まれるパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタであり、
該再生実行手段は、該パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを強制的に燃焼させるフィルタ強制再生制御を実行するフィルタ強制再生制御手段である
ことを特徴とする、請求項１記載の排気センサの昇温制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられて好適な、排気センサの昇温制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のエンジンからの排気の空燃比をセンサによって計測する技術が知られている。このような排気空燃比センサによる検出を行なう場合、その検出素子の特性上、所定の温度（例えば、約６００〜７００℃）に排気空燃比センサを加熱することが求められる。
一方で、排気管内で排気が冷やされると、排気管内に水（いわゆる、凝縮水）が生じる。そして、この凝縮水が、加熱された排気空燃比センサにかかった場合、当該センサは急激に冷却されることとなる。
【０００３】
そしてこの場合、この排気空燃比センサには熱衝撃が加わり、センサ素子が破損するという事態が生じる。
このような事態を回避するための技術を示す文献の一例としては、以下の特許文献１が挙げられる。
この特許文献１においては、排気温度を推定することで、排気管内に凝縮水が生じる状況であると判断された場合には、センサの加熱を中止することで、センサの破損を防ぐようになっている。
【特許文献１】特開２００５−４２６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両が置かれる環境は多種多様であり、排気温度に基づいて排気管内に凝縮水が生じているか否かを判定することは、事実上、かなり困難である。このため、特許文献１の技術では、排気空燃比センサの破損を適切に防ぐことは難しい。
一方で、排気空燃比センサの設置位置を工夫することにより、排気空燃比センサが被水することを防ぐ手法も考えられる。
【０００５】
しかしながら、車両が加速或いは減速或いは旋回する際に、凝縮水は排気管内全体に飛散する場合が多く、このため、当該手法による排気空燃比センサの破損防止も、事実上極めて困難である。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、排気通路内に設けられた排気センサの破損を適切に防ぐことが出来る、排気センサの昇温制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の排気センサの昇温制御装置（請求項１）は、車両に搭載されたエンジンに接続された排気通路内に設けられた排気センサと、該排気センサを直接的に昇温するセンサ昇温手段と、該排気通路内に設けられた排気浄化装置と、該排気浄化装置の再生を行なう再生実行手段と、所定のセンサ昇温許可条件が満たされると該センサ昇温手段による該排気センサの昇温制御を実行するセンサ昇温制御手段とを備え、該センサ昇温許可条件には、該再生実行手段により該排気浄化装置の再生が実行されたという条件が含まれることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明の排気センサの昇温制御装置は、請求項１記載の内容において、該排気浄化装置が、ＮＯｘ吸蔵触媒であり、該再生実行手段は、該ＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵された成分を該ＮＯｘ吸蔵触媒から脱離させるパージ再生制御を実行するパージ再生制御手段であることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の排気センサの昇温制御装置は、請求項１記載の内容において、該排気浄化装置が、該エンジンからの排気に含まれるパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタであり、該再生実行手段は、該パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを強制的に燃焼させるフィルタ強制再生制御を実行するフィルタ強制再生制御手段であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の排気センサの昇温制御装置によれば、加熱された排気センサが被水する事態を回避することで、この排気センサが破損する事態を防ぐことが出来る。（請求項１）
ＮＯｘ吸蔵触媒から吸蔵された成分を脱離させるパージ再生制御を実行し、排気通路内の気温を極めて高くした際に排気センサの加熱を許可することで、排気センサを確実に保護することが出来る。（請求項２）
パティキュレートフィルタにおいて、フィルタ強制再生制御を実行し、排気通路内の気温を極めて高くした際に排気センサの加熱を許可することで、排気センサを確実に保護することが出来る。（請求項３）
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式的な構成図、図２および図３はその要部構成を示す模式的なフローチャートである。
図１に示すように、車両１０には、ディーゼルエンジン（エンジン）１１が設けられている。
【００１０】
このエンジン１１のインジェクタ１２には高圧ポンプ１３が接続され、この高圧ポンプ１３からインジェクタ１２に対し高い圧力で燃料を供給することが出来るようになっている。
このエンジン１１の吸気通路１４の入り口にはエアクリーナ１５が設けられ、さらに、吸気通路１４中にはインタークーラ１６およびスロットルバルブ１７が設けられている。
【００１１】
エアクリーナ１５は、エンジン１１へ供給される空気をろ過するものであって、このエアクリーナ１５の下流側にターボチャージャ１８が設けられている。
このターボチャージャ１８は、図示しないタービン−コンプレッサを有し、エンジン１１から排出された排気によりこのタービン−コンプレッサを回転させることで、エンジン１１の過給を行なうことが出来るようになっている。
【００１２】
インタークーラ１６は、ターボチャージャ１８のタービンを通過する際に熱せられた空気を冷却するものであって、燃焼室１９内の燃焼温度が過剰に高くなることを防ぎ、エンジン１１からの排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）成分の量を低減することが出来るようになっている。さらに、燃焼室１９内における空気の充填効率を高めることで、エンジン１１の出力を向上することが出来るようになっている。
【００１３】
ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)バルブ２１は、吸気通路１４と排気通路２２とを結ぶＥＧＲ通路２３と、吸気通路１４との間を開閉するものである。つまり、このＥＧＲバルブ２１が開くことによってエンジン１１からの排気が吸気通路１４内に流入し、一方、このＥＧＲバルブ２１が閉じることによってエンジン１１からの排気が吸気通路１４内に流入することを防ぐことが出来るようになっている。なお、このＥＧＲ通路２３を通って吸気通路１４に流れ込む排気をＥＧＲガスという。
【００１４】
スロットルバルブ１７は、吸気通路１４内を流れる吸気量を制御するものであって、ＥＧＲバルブ２１を開くだけではＥＧＲガスの流量を十分に得られない場合に、吸気流量を制限することでＥＧＲガス流量を増大させるようになっている。
また、ＥＧＲ通路２３にはＥＧＲクーラ２４が設けられている。このＥＧＲクーラ２４は、ＥＧＲガスを冷却するものであって、これにより、燃焼室１９内の燃焼温度が過剰に高くなることを防ぎ、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）成分の量を低減することが出来るようになっている。
【００１５】
また、排気通路２２においては、ターボチャージャ１８よりも下流側に、前段酸化触媒２５，後段酸化触媒２６およびディーゼルパティキュレートフィルタ２７が設けられている。
これらのうち、前段酸化触媒２５は、後段酸化触媒２６よりもエンジン１１に近接して設けられた触媒であって、白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属を含んでいる。これにより、排気に含まれる酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）とを酸化し、二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）とに化学変化させ、排気を浄化出来るようになっている。
【００１６】
さらに、この前段酸化触媒２５には、ＮＯｘ吸蔵材としてアルカリ金属（例えば、バリウム（Ｂａ））の層が形成され、これにより、排気中のＮＯｘを吸蔵することが出来るようになっている。つまり、この前段酸化触媒２５は、酸化触媒であり且つＮＯｘ吸蔵触媒でもある。
ＮＯｘ吸蔵材は、排気がリーン雰囲気にある場合に排気中のＮＯｘ成分を吸蔵し、一方、排気がリッチ雰囲気にある場合に吸蔵したＮＯｘを排気中に放出することが出来るようになっている。
【００１７】
後段酸化触媒２６は、前段酸化触媒２５よりも下流側の排気通路２２中に設けられた触媒である。この後段酸化触媒２６の構造や機能は概ね前段酸化触媒２５と同様に、酸化触媒であり且つＮＯｘ吸蔵触媒でもある。つまり、この後段酸化触媒２６も、白金（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ）といった貴金属を含み、これにより、排気に含まれる酸化炭素（ＣＯ）と炭化水素（ＨＣ）とを酸化し、二酸化炭素（ＣＯ2）と水（Ｈ2Ｏ）とに化学変化させ、排気を浄化出来るようになっている。
【００１８】
また、この後段酸化触媒２６にも、ＮＯｘ吸蔵材としてアルカリ金属の層が形成され、これにより、放出可能にＮＯｘを吸蔵することが出来るようになっている。なお、前段酸化触媒２５は、ＮＯｘ吸蔵材層が形成されていない単なる酸化触媒であってもよい。
また、後段酸化触媒２６は、排気中のＮＯｘを酸化させることで二酸化窒素（ＮＯ２）とし、後述するディーゼルパティキュレートフィルタ２７に捕集されたパティキュレートを連続的に燃焼させることが出来るようになっている。
【００１９】
また、前段酸化触媒２５の上流側には、排気通路２２内に燃料を噴射する燃料添加インジェクタ２９が設けられている。前段酸化触媒２５および後段酸化触媒２６のＮＯｘ吸蔵材は、燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）成分により被毒した場合、その機能が劣化するという特徴がある。このため、必要に応じてＳ成分をＮＯｘ吸蔵材から除去することが求められる。
【００２０】
この場合、インジェクタ１２によるポスト噴射や燃料添加インジェクタ２９により排気への燃料添加が実行されることで、前段酸化触媒２５および後段酸化触媒２６内での酸化反応を促進させ、排気温を上昇させ、且つ、排気をリッチ雰囲気とすることで、前段酸化触媒２５および後段酸化触媒２６のＮＯｘ吸蔵材からＳ成分を除去する制御（Ｓパージ再生制御）が実行されるようになっている。なお、このＳパージ再生制御は、後述するＥＣＵ４０のＳパージ再生制御部４２により実行されるようになっている。
【００２１】
ディーゼルパティキュレートフィルタ２７は、後段酸化触媒２６よりも下流側の排気通路２２中に設けられた排気フィルタであって、排気中に含まれる粒子のパティキュレート（いわゆる、パティキュレートマター（ＰＭ））を捕集するものである。
もっとも、このディーゼルパティキュレートフィルタ２７におけるＰＭの捕集量が増えると、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７が目詰まりを起こしてしまう。
【００２２】
このため、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７で捕集されたＰＭを連続的に燃焼させるとともに、所定の強制再生条件（例えば、車両１０の走行距離或いは排気通路２２内の気圧などに応じて設定された条件）が満たされた場合に、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７で捕集されたＰＭを強制的に燃焼させることで、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７の再生を強制的に図る制御（ＤＰＦ強制再生制御）が実行されるようになっている。なお、このＤＰＦ強制再生制御は、後述するＥＣＵ４０のＤＰＦ強制再生制御部４３により実行されるようになっている。
【００２３】
排気通路２２内において、前段酸化触媒２５と後段酸化触媒２６との間には、前段排気温センサ３１が設けられている。
また、排気通路２２内において、後段酸化触媒２６とディーゼルパティキュレートフィルタ２７との間には中段排気温センサ３２が設けられている。
さらに、排気通路２２内において、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７の下流側には後段排気温センサ３３と排気Ａ／Ｆセンサ（排気センサ）３４とが設けられている。
【００２４】
なお、前段排気温センサ３１，中段排気温センサ３２および後段排気温センサ３３は、それぞれ、排気温を検出するものである。また、前段排気温センサ３１による検出結果ＴＳ１，中段排気温センサ３２による検出結果ＴＳ２，後段排気温センサ３３による検出結果ＴＳ３は、後述するＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
また、排気Ａ／Ｆセンサ３４は、排気の空燃比ＡＦｅｘを連続的に検出するものである。なお、この排気Ａ／Ｆセンサ３４によって検出された排気空燃比ＡＦｅｘは、後述するＥＣＵ４０において読み込まれた後、図示しないエンジンコントローラへ転送され、燃料噴射量制御や吸入空気量制御など種々の制御に用いられるようになっている。
【００２５】
また、排気Ａ／Ｆセンサ３４には、センサヒータ（センサ昇温手段）３５が組み込まれている。このセンサヒータ３５は、排気Ａ／Ｆセンサ３４の検出素子（図示略）を加熱するマイクロヒータであって、そのオンオフはＥＣＵ４０によって制御されるようになっている。
さらに、排気通路２２内において、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７の上流側と下流側の差圧を検出する差圧センサ３６が設けられ、検出された差圧ＰｄｉｆがＥＣＵ４０によって読み込まれるようになっている。
【００２６】
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０は、いずれも図示しないメモリ，ＣＰＵ，タイマカウンタなどを備える電子制御ユニットである。
また、このＥＣＵ４０は、いずれもソフトウェアとして、ＮＯｘパージ再生制御部（パージ再生制御手段；再生実行手段）４１，Ｓパージ再生制御部（パージ再生制御手段；再生実行手段）４２，ＤＰＦ強制再生制御部（ＤＰＦ強制再生制御手段；再生実行手段）４３およびセンサヒータ制御部（センサヒータ制御手段）４４を備えている。
【００２７】
これらのうち、ＮＯｘパージ再生制御部４１は、所定のＮＯｘパージ条件が成立すると、燃料添加インジェクタ２９により排気への燃料添加が実行されることで、排気をリッチ雰囲気とし、前段酸化触媒２５および後段酸化触媒２６のＮＯｘ吸蔵材に吸着されたＮＯｘ成分を排気中に放出させる制御（ＮＯｘパージ再生制御）を実行するものである。
ここで、ＮＯｘパージ条件とは、少なくとも以下の〔条件Ａ１〕または〔条件Ａ２〕を含む条件である。
【００２８】
〔条件Ａ１〕前回のＮＯｘパージ再生制御が実行されてから、所定期間が経過した。
〔条件Ａ２〕推定されるＮＯｘ吸蔵量が所定値を超えた。
Ｓパージ再生制御部４２は、所定のＳパージ条件が成立すると、上述のＳパージ再生制御を実行するものである。
ここで、Ｓパージ条件とは、少なくとも以下の〔条件Ｂ１〕または〔条件Ｂ２〕を含む条件である。
【００２９】
〔条件Ｂ１〕前回のＳパージ再生制御が実行されてから、所定燃料量が消費された。
〔条件Ｂ２〕前回のＮＯｘパージ再生制御が実行されてから、車両１０が所定の距離を走行した。
これらの条件Ｂ１およびＢ２は、前回のＮＯｘパージ再生制御を実行後、所定燃料量（例えば、約２００Ｌ）が消費されたり、車両１０が所定の距離（例えば、約２０００ｋｍ）を走行したりすると、前段酸化触媒２５および後段酸化触媒２６におけるＮＯｘ吸蔵材に悪影響が生じる程度のＳ成分が付着しているとみなすことが出来ることにより設定された条件である。
【００３０】
ＤＰＦ強制再生制御部４３は、所定のＤＰＦ強制再生条件が成立すると、上述のＤＰＦ強制再生制御を実行するものである。
ここで、ＤＰＦ強制再生条件とは、少なくとも以下の〔条件Ｃ１〕または〔条件Ｃ２〕または〔条件Ｃ３〕を含む条件である。
〔条件Ｃ１〕差圧センサ３６で検出された差圧Ｐｄｉｆが所定以上、または、差圧Ｐｄｉｆを用いて推定されるＰＭの堆積量が所定値以上である。
【００３１】
〔条件Ｃ２〕前回のＤＰＦ強制再生が実行されてから、車両１０が所定の距離を走行した。
〔条件Ｃ３〕条件Ｃ１とは異なる方法で求められたＰＭ推定堆積量（例えば、モデルによる積算量）が所定値以上である。
センサヒータ制御部４４は、所定のセンサ昇温許可条件が満たされるとセンサヒータ３５による排気Ａ／Ｆセンサ３４の昇温制御、即ち、センサヒータ３５への電力供給を行なうものである。
【００３２】
ここで、以下の各〔条件ＯＮ１〕〜〔条件ＯＮ３〕のいずれか１つが成立するとセンサ昇温許可条件が成立する。
〔条件ＯＮ１〕
・Ｓパージ再生制御部４２によるＳパージ再生制御が実行、または、ＤＰＦ強制再生制御部４３によるＤＰＦ強制再生制御が実行され、且つ、
・Ｓパージ再生制御４２またはＤＰＦ強制再生制御４３の実行完了後、ｔ１秒（例えば、ｔ１＝約３００秒）が経過していない。
【００３３】
〔条件ＯＮ２〕
・Ｓパージ再生制御部４２によるＳパージ再生制御、または、ＤＰＦ強制再生制御部４３によるＤＰＦ強制再生制御が実行され、且つ、
・Ｓパージ再生制御４２またはＤＰＦ強制再生制御４３の実行完了後、ｔ１秒（例えば、ｔ１＝約３００秒）が経過しているものの、
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後、前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１の最小値ＴＳ１ｍｉｎがＴ１℃（例えば、Ｔ１＝約９０℃）以下に低下せず、または、中段排気温センサ２６の検出結果ＴＳ２の最小値ＴＳ２ｍｉｎがＴ２℃（例えば、Ｔ２＝約９０℃）以下に低下せず、または、後段排気温センサ２７の検出結果ＴＳ３の最小値ＴＳ３ｍｉｎがＴ３℃（例えば、Ｔ３＝約９０℃）以下に低下しない。
【００３４】
〔条件ＯＮ３〕
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御のいずれもが実行されず、且つ、
・前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１の最小値ＴＳ１ｍｉｎがＴ４℃（例えば、Ｔ４＝約１００℃）未満、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２の最小値ＴＳ２ｍｉｎがＴ５℃（例えば、Ｔ５＝約１００℃）未満、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３の最小値ＴＳ３ｍｉｎがＴ６℃（例えば、Ｔ６＝約１００℃）未満である状態がＴ２秒（ｔ２＝約１８０秒）以上経過したという条件を満たさず、且つ、
・前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１がＴ７℃（例えば、Ｔ７＝約２００℃）を超えた状態がｔ３秒（例えば、ｔ３＝約１８０秒）継続した、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２がＴ８℃（例えば、Ｔ５＝約２００℃）を超えた状態がｔ４秒（例えば、ｔ４＝約１８０秒）以上継続した、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３がＴ９℃（例えば、Ｔ６＝約２００℃）を超えた状態がｔ５秒（例えば、ｔ５＝約１８０秒）以上継続したという条件が満たされた。
【００３５】
これらのうち、〔条件ＯＮ１〕は、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御が実行された直後であれば、排気通路２２内の気温が約５００〜７００℃という非常に高くなっていることに着目して設定されたものである。つまり、排気通路２２内が非常に高い気温になることで、排気通路２２内に滞留していた凝縮水は蒸発して消滅しているとみなすことが出来ることに基づいて設定されたものである。
【００３６】
〔条件ＯＮ２〕は、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御が実行された後、約３００秒の時間が経過した後であって、排気通路２２内の気温が約９０℃以下に低下していないのであれば、排気通路２２内に滞留していた凝縮水は蒸発して消滅しているとみなすことが出来ることに基づいて設定されたものである。
【００３７】
〔条件ＯＮ３〕は、排気通路２２内の気温が約２００℃を超えた状態が約１８０秒継続しているのであれば、排気通路２２内に滞留していた凝縮水は蒸発して消滅してしまっているとみなすことができることに基づいて設定されたものである。
【００３８】
なお、上述した各条件ＯＮ１〜３では、ＮＯｘパージ再生制御を除外している。これはＮＯｘパージ再生制御を実行した場合の排気通路２２内の排気温が、Ｓパージ再生制御やＤＰＦ強制再生制御を実行した場合と比較して低いため、排気通路２２内に滞留していた凝縮水が蒸発して確実に消滅したとは言い切れない倍があるためある。もっとも、凝縮水が確実に消滅すると推定できるような状況であれば、ＮＯｘパージ再生制御の実行を条件ＯＮ１〜３に加えても良い。
【００３９】
さらに、センサヒータ制御部４４は、所定のセンサ昇温禁止条件が満たされるとセンサヒータ３５による排気Ａ／Ｆセンサ３４の昇温制御を禁止するようになっている。
ここで、以下の各〔条件ＯＦＦ１〕〜〔条件ＯＦＦ３〕のいずれか１つが成立するとセンサ昇温禁止条件が成立する。
【００４０】
〔条件ＯＦＦ１〕
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御が実行されたものの、
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後、ｔ１秒（例えば、ｔ１＝約３００秒）が経過し、且つ、
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後、前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１の最小値ＴＳ１ｍｉｎがＴ１℃（例えば、Ｔ１＝約９０℃）以下に低下し、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２の最小値ＴＳ２ｍｉｎがＴ２℃（例えば、Ｔ２＝約９０℃）以下に低下し、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３の最小値ＴＳ３ｍｉｎがＴ３℃（例えば、Ｔ３＝約９０℃）以下に低下した。
【００４１】
〔条件ＯＦＦ２〕
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御のいずれもが実行されず、且つ、
・前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１がＴ４℃（例えば、Ｔ４＝約１００℃）未満となる、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２がＴ５℃（例えば、Ｔ５＝約１００℃）未満となる、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３がＴ６℃（例えば、Ｔ６＝約１００℃）未満となった状態がｔ２秒（例えば、ｔ２＝約１８０秒）以上継続した。
【００４２】
〔条件ＯＦＦ３〕
・Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御のいずれもが実行されず、且つ、
・前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１がＴ４℃（例えば、Ｔ４＝約１００℃）未満となった、または、中段排気温センサの検出結果ＴＳ２がＴ５℃（例えば、Ｔ５＝約１００℃）未満となった、または、後段排気温センサの検出結果ＴＳ３がＴ６℃（例えば、Ｔ６＝約１００℃）未満となった状態が、ｔ２秒（例えば、ｔ２＝約１８０秒）以上経過したという条件を満たさないで、
・前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１がＴ７℃（例えば、Ｔ７＝約２００℃）を超えているという状態がｔ３秒（例えば、ｔ３＝約１８０秒）継続した、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２がＴ８℃（例えば、Ｔ５＝約２００℃）を超えているという状態がｔ４秒（例えば、ｔ４＝約１８０秒）継続した、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３がＴ９℃（例えば、Ｔ６＝約２００℃）を超えているという状態がｔ５秒（例えば、ｔ５＝約１８０秒）継続したという条件を満たさない。
【００４３】
これらのうち、〔条件ＯＦＦ１〕は、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後、約３００秒の時間が経過し、且つ、排気通路２２内の気温が約９０℃を下回ると、排気通路２２内に凝縮水が滞留する可能性があることに基づいて設定されたものである。
また、〔条件ＯＦＦ２〕は、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御が実行されず、且つ、排気通路２２内が１００℃未満になった状態が約１８０秒継続した場合、排気通路２２内に凝縮水が滞留する可能性があることに基づいて設定されたものである。
【００４４】
また、〔条件ＯＦＦ３〕は、排気通路２２内が１００℃以上になった状態が約１８０秒継続したとしても、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御が実行されず、且つ、排気通路２２内の気温が２００℃を超えた状態が約１８０秒継続しないのであれば、排気通路２２内に凝縮水が滞留する可能性があることに基づいて設定されたものである。
本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
【００４５】
図２のフローチャートに示すように、センサヒータ制御部４４は、エンジン１１が運転中である場合（ステップＳ１１のＹｅｓルート）、Ｓパージ制御およびＤＰＦ強制再生制御のうち少なくとも１つの実行が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。
ここで、Ｓパージ制御、または、ＤＰＦ強制再生制御の実行が開始されている場合には（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、その後、センサヒータ制御部４４が、Ｓパージ制御およびＤＰＦ強制再生制御のうち少なくとも１つの実行が完了してからｔ１秒（例えば、ｔ１＝約３００秒）が経過していないか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４６】
そして、センサヒータ制御部４４は、ＮＯｘパージ制御、Ｓパージ制御、または、ＤＰＦ強制再生制御の実行完了後ｔ１秒以内である場合（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、センサヒータ３５をオンとし、排気Ａ／Ｆセンサの昇温制御を実行する（ステップＳ１５）。
つまり、このステップＳ１２およびＳ１３を経てステップＳ１５へ至るルートは上記の〔条件ＯＮ１〕を満たした場合を示している。
【００４７】
一方、センサヒータ制御部４４は、Ｓパージ制御、または、ＤＰＦ強制再生制御の実行完了後ｔ１秒を超えて時間が経過している場合には（ステップＳ１３のＮｏルート）、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後、前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１の最小値ＴＳ１ｍｉｎがＴ１℃（例えば、Ｔ１＝約９０℃）を超え、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２の最小値ＴＳ２ｍｉｎがＴ２℃（例えば、Ｔ２＝約９０℃）を超え、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３の最小値ＴＳ３ｍｉｎがＴ３℃（例えば、Ｔ３＝約９０℃）を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４８】
ここで、ＴＳ１ｍｉｎがＴ１よりも大きい、または、ＴＳ２ｍｉｎがＴ２よりも大きい、または、ＴＳ３ｍｉｎがＴ３よりも大きい場合（ステップＳ１４のＹｅｓルート）、センサヒータ制御部４４は、センサヒータ３５をオンとし、排気Ａ／Ｆセンサ３４を熱する（ステップＳ１５）。
つまり、ステップＳ１２，Ｓ１３およびＳ１４を経てステップＳ１５へ至るルートは、上記の〔条件ＯＮ２〕を満たした場合を示している。
【００４９】
一方、ステップＳ１４において、ＴＳ１ｍｉｎがＴ１以下であり、ＴＳ２ｍｉｎがＴ２以下であり、ＴＳ３ｍｉｎがＴ３以下である場合（ステップＳ１４のＮｏルート）、センサヒータ制御部４４は、センサヒータ３５をオフとし、排気Ａ／Ｆセンサ３４が被水して破損する事態を防ぐ（ステップＳ１７）。
つまり、ステップＳ１２，Ｓ１３およびＳ１４を経てステップＳ１７へ至るルートは、上記の〔条件ＯＦＦ１〕を満たした場合を示している。
【００５０】
また、ステップＳ１２において、ＮＯｘパージ制御，Ｓパージ制御およびＤＰＦ強制再生制御のいずれの実行も開始されていない場合（ステップＳ１２のＮｏルート）、センサヒータ制御部４４は、前段排気温センサ３１の検出結果ＴＳ１がＴ４℃（例えば、Ｔ４＝約１００℃）未満、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２がＴ５℃（例えば、Ｔ５＝約１００℃）未満、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３がＴ６℃（例えば、Ｔ６＝約１００℃）未満となった状態がｔ２秒（例えば、ｔ２＝約１８０秒）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００５１】
ここで、ＴＳ１がＴ４よりも小さい、または、ＴＳ２がＴ５よりも小さい、または、ＴＳ３がＴ６よりも小さいという状態がｔ２秒以上継続したという条件が満たされた場合（ステップＳ１６のＹｅｓルート）、センサヒータ制御部４４は、センサヒータ３５をオフにし、被水による排気Ａ／Ｆセンサ３４の破損を防止する（ステップＳ１７）。
つまり、ステップＳ１２およびＳ１６を経てステップＳ１７へ至るルートは、上記の〔条件ＯＦＦ２〕を満たした場合を示している。
【００５２】
一方、ステップＳ１６において、ＴＳ１がＴ４未満である、または、ＴＳ２がＴ５未満である、または、ＴＳ３がＴ６未満であるという状態が、ｔ２秒（例えば、ｔ２＝約１８０秒）以上継続したという条件が満たされない場合（ステップＳ１６のＮｏルート）、図３のフローチャートのステップＳ１８に進む。そして、この場合、センサヒータ制御部４４は、前段排気温センサ２５の検出結果ＴＳ１がＴ７℃（例えば、Ｔ７＝約２００℃）を超えているという状態がｔ３秒（例えば、ｔ３＝約１８０秒）以上継続した、または、中段排気温センサ３２の検出結果ＴＳ２がＴ８℃（例えば、Ｔ５＝約２００℃）を超えているという状態がｔ４秒（例えば、ｔ４＝約１８０秒）以上継続した、または、後段排気温センサ３３の検出結果ＴＳ３がＴ９℃（例えば、Ｔ６＝約２００℃）を超えているという状態がｔ５秒（例えば、ｔ５＝約１８０秒）以上継続したか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００５３】
ここで、ＴＳ１がＴ７℃を超えているという状態がｔ３秒以上継続し、または、ＴＳ２がＴ８℃を超えているという状態がｔ４秒以上継続し、または、ＴＳ３がＴ９℃を超えているという状態がｔ５秒以上継続した場合（ステップＳ１８のＹｅｓルート）、センサヒータ制御部４４は、センサヒータ３５をオンにする（ステップＳ１９）。
つまり、ステップＳ１２，Ｓ１６およびＳ１８を経てステップＳ１９へ至るルートは、上記の〔条件ＯＮ３〕を満たした場合を示している。
【００５４】
一方、ＴＳ１がＴ７℃を超えているという状態がｔ３秒以上継続し、または、ＴＳ２がＴ８℃を超えているという状態がｔ４秒以上継続し、または、ＴＳ３がＴ９℃を超えているという状態がｔ５秒以上継続するという条件を満たさない場合（ステップＳ１８のＮｏルート）、センサヒータ制御部４４は、センサヒータ３５をオフにする（ステップＳ２０）。
【００５５】
つまり、ステップＳ１２，Ｓ１６およびＳ１８を経てステップＳ２０へ至るルートは、上記の〔条件ＯＦＦ３〕を満たした場合を示している。
このように、本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置によれば、前段酸化触媒２５，後段酸化触媒２６およびディーゼルパティキュレートフィルタ２７といった排気浄化装置の再生が実行されたことに基づいて、排気通路２２内に水が滞留していないことを速やか且つ容易に推定することが可能となる。これにより、排気Ａ／Ｆセンサ３４が被水しない状況に限って排気Ａ／Ｆセンサ３４を熱することが可能となり、被水した排気Ａ／Ｆセンサ３４が熱衝撃により破損する事態を確実に防ぐことが出来る。
【００５６】
ここで、排気浄化装置の再生とは、例えば、前段酸化触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒）２５または後段酸化触媒（ＮＯｘ急増触媒）２６からＮＯｘ成分を脱離させるＮＯｘパージ再生制御であってもよいし、前段酸化触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒）２５または後段酸化触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒）２６からＳ成分を脱離させるＳパージ再生制御であってもよいし、ディーゼルパティキュレートフィルタ２７に捕集されたＰＭを強制的に燃焼させるＤＰＦ強制再生制御であってもよい。なお、ＮＯｘパージ再生制御はＳパージ再生制御やＤＰＦ強制再生制御と比較して排気温の上昇をさせにくい、ＮＯｘパージ再生制御後も排気通路２２内に凝縮水が滞留するようであれば、センサ昇温許可条件から外すことが好ましい。
【００５７】
つまり、パージ再生制御およびＤＰＦ強制再生制御のいずれを実行しても、排気通路２２内の気温を非常に高くすることが可能となるため、排気通路２２内に凝縮水が滞留する事態を回避することが出来るのである。
また、近年、地球環境保護の観点から、排気成分の性質を向上させることが強く求められている。このため、近年の車両においては、本実施形態のように、前段酸化触媒２５，後段酸化触媒２６およびディーゼルパティキュレートフィルタ２７というように、複数の排気浄化装置を多段的に配設する場合が増えている。
【００５８】
しかしながら、車両のスペースは限られているため、複数の排気浄化装置を多段的に車載する場合、どうしても排気通路２２を直線的に構成することは困難であり、曲がりくねった形状となることが多い。
そして、このような場合、排気通路２２内には凝縮水が滞留しやすくなってしまうのである。
【００５９】
つまりは、近年の車両においては、凝縮水が排気Ａ／Ｆセンサ３４にかかることで、この排気Ａ／Ｆセンサ３４が破損するリスクが高まっているのである。
これに対して、本実施形態に係る本願発明においては、地球環境を保護しながら車両１０が走行するために必要な制御、即ち、パージ再生制御、または、ＤＰＦ強制再生制御といった制御を実行することをトリガとして、排気Ａ／Ｆセンサ３４の加熱を許可することで、コストや制御負荷の増大を防ぎながら、確実に排気Ａ／Ｆセンサ３４が破損する事態を防ぐことが出来るのである。
【００６０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。その一例を以下に示す。
上述の実施形態においては、前段排気温センサ３１，中段排気温センサ３２および後段排気温センサ３３を排気通路２２内に設けた場合を説明したが、これらのセンサ３１，３２および３３を廃することも可能である。
【００６１】
この場合、図４に示すように、より簡素な制御にすることが出来る。
なお、この図４に示すフローチャートは、図２に示すフローチャートから、ステップＳ１３，Ｓ１４およびＳ１６を除いたものであるので、ここでは詳しい説明を省略する。
つまり、図１〜図３を用いて上述したように、前段排気温センサ３１，中段排気温センサ３２および後段排気温センサ３３を排気通路２２内に設けることで、よりきめ細やかな制御を実現することが可能となる。一方、これらのセンサ３１，３２および３３を廃することで、図４に示すように、コストの抑制を図るとともにより簡素な制御を実現することが可能となる。
【００６２】
また、上述の実施形態においては、ｔ１秒を、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行完了後からの期間として設定したが、これに限定されるものではない。例えば、Ｓパージ再生制御またはＤＰＦ強制再生制御の実行を開始してからの期間として設定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態において示したｔ１秒，ｔ２秒，ｔ３秒，ｔ４秒，ｔ５秒，Ｔ１℃，Ｔ２℃，Ｔ３℃，Ｔ４℃，Ｔ５℃，Ｔ６℃，Ｔ７℃，Ｔ８℃およびＴ９℃は、あくまでも例示であって、車両、エンジン、排気浄化装置などの種類に応じて適宜設定されるものである。
【００６３】
また、上述の実施形態において排気センサとしてＡ／Ｆセンサを用いて説明したが、排気ガスの成分を検出するもの、たとえばＮＯｘセンサなどであってもよい。
また、上述の実施形態においては、前段酸化触媒２５がＮＯｘ吸蔵層が形成されている場合を例にとって説明したが、これに限定するものではなく、ＮＯｘ吸蔵層を有さない、単なる酸化触媒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置の全体構成を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置の制御内容を示す模式的なフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る排気センサの昇温制御装置の制御内容を示す模式的なフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の変形例に係る排気センサの昇温制御装置の制御内容を示す模式的なフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  車両
１１  ディーゼルエンジン（エンジン）
２２  排気通路
２５  前段酸化触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒；排気浄化装置）
２６  後段酸化触媒（ＮＯｘ吸蔵触媒；排気浄化装置）
２７  ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ，ＤＰＦ）
３４  排気Ａ／Ｆセンサ（排気Ａ／Ｆセンサ）
３５  センサヒータ（センサ昇温手段）
４１  ＮＯｘパージ再生制御部（ＮＯｘパージ再生制御手段；パージ再生制御手段；再生実行手段）
４２  Ｓパージ再生制御部（Ｓパージ再生制御手段；パージ再生制御手段；再生実行手段）
４３  ＤＰＦ再生制御部（ＤＰＦ再生制御手段；再生実行手段）
４４  センサヒータ制御部（センサ昇温制御手段）
【図１】
2009243362.tif 000003
【図２】
2009243362.tif 000004
【図３】
2009243362.tif 000005
【図４】
2009243362.tif 000006