JP2010270675A - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】排気通路に設けられたパティキュレートフィルタの損傷の有無について精度良く診断することの可能な内燃機関の排気浄化システムを提供する。
【解決手段】主経路フィルタ１１から流出した排気の一部を吸気管３に再循環させるＥＧＲ通路３１を介した排気の再循環を行いつつ、主経路フィルタ１１を昇温させて該主経路フィルタ１１に捕集されているパティキュレートを燃焼させるＰＭ再生を実行する。そして、直近のＰＭ再生終了時に検出されたＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆからの、次回のＰＭ再生の開始以前に検出されたＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの増加量（ΔＰｉｏｓ）が所定の閾値（損傷判定基準差圧）ΔＰｉｏｓｂを超える場合に主経路フィルタ１１に損傷があると判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。

内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化装置より下流の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路を介して、排気浄化装置から流出した比較的低圧の排気を吸気通路に還流させるＥＧＲ装置が公知である。

また、近年では、車両に搭載されている排気浄化装置が故障した場合、速やかにユーザーに警告を与えて修理等の実施を促すための車載式故障自己診断（ＯＢＤ）システム（On-board Diagnosis System）の開発も盛んに行われている。一方、排気浄化装置として、
排気中の粒子状物質（一般に、パティキュレート（ＰＭ）と呼ばれている）を捕集するパティキュレートフィルタがある。パティキュレートフィルタに対する粒子状物質の堆積量、即ち粒子状物質の捕集量が増加すると排気の通過抵抗が増え、同フィルタの上流側と下流側との差圧（以下、「前後差圧」ともいう場合がある）が増加する。そこで通常は、パティキュレートフィルタの前後差圧に基づいて（例えば、規定値を超えた場合に）、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させて除去するＰＭ再生が行われる。

しかしながら、排気通路に設けられたパティキュレートフィルタに損傷（例えば、破損、クラック等）が生じると、粒子状物質の捕集能力が低下する。つまり、パティキュレートフィルタに損傷が生じていない場合に比べて粒子状物質がトラップされずに下流へとすり抜け易くなり、パティキュレートフィルタの前後差圧が増加し難くなる。そのため、従来では、このようにパティキュレートフィルタの前後差圧が少ないという状況がパティキュレートフィルタの損傷に起因するものなのか否かを的確に判別することが難しいという実情があった。

特開２００８−１５０９５５号公報 特開２００７−２４７５９６号公報 特開平８−３３８３２０号公報 特開２００８−１５７１３５号公報 特開平１１−１２５１４８号公報

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気通路に設けられたパティキュレートフィルタの損傷の有無について精度良く診断することの可能な内燃機関の排気浄化システムを提供することである。

上記した課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、以下の手段を採用した。
すなわち、内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタである主経路フィルタと、前記主経路フィルタより下流の排気通路と内燃機関の吸気通路とを接続して該主経路フィルタから流出した排気の一部を吸気通路に再循環
させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタであるＥＧＲ用フィルタと、前記ＥＧＲ通路を介した排気の再循環を行いつつ、前記主経路フィルタを昇温させて該主経路フィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させるＰＭ再生を実行する制御手段と、前記ＥＧＲ用フィルタの前後差圧を検出する差圧検出手段と、直近のＰＭ再生終了時に検出された前記前後差圧からの、次回のＰＭ再生の開始以前に検出された前記前後差圧の増加量が所定の閾値を超える場合に前記主経路フィルタに損傷があると判定する診断手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成においては、主経路フィルタへのＰＭ再生を実行する際にＥＧＲ通路を介した排気の再循環を行うことで、ＰＭ再生時に主経路フィルタから流出してくる高温の排気がＥＧＲ用フィルタへと導かれる。これにより、ＥＧＲ用フィルタが昇温されて、ＥＧＲ用フィルタに堆積している粒子状物質も燃焼・除去される。

主経路フィルタにクラック等の損傷が発生すると、その損傷発生時期を境に主経路フィルタのパティキュレートの捕集能力が低下する。その結果、主経路フィルタにおける粒子状物質のすり抜け量が増加し、それ以降はＥＧＲ通路への粒子状物質の流入量が増加する。したがって、ＥＧＲ用フィルタにおける粒子状物質の堆積量が減少するＰＭ再生時を除き、主経路フィルタに損傷が無い場合と比べてＥＧＲ用フィルタにおける前後差圧の増加速度が大きくなる。

本発明では、主経路フィルタにおける損傷の有無によって、ＥＧＲ用フィルタにおける前後差圧の増加速度が変化することに着目して、主経路フィルタの損傷診断が行われる。これに際して、主経路フィルタへの直近のＰＭ再生終了時に検出されたＥＧＲ用フィルタの前後差圧からの、主経路フィルタへの次回のＰＭ再生の開始以前に検出された同前後差圧の増加量が所定の閾値を超える場合に主経路フィルタに損傷があると判定する。その結果、主経路フィルタにおける損傷の有無についての判定精度を高めることが出来る。

本発明によれば、排気通路に設けられたパティキュレートフィルタの損傷の有無について精度良く診断することの可能な内燃機関の排気浄化システムを提供することができる。

実施例１に係る内燃機関の排気浄化システムを適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。 主経路フィルタへのＰＭ再生を繰り返し行った場合の主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆ及びＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの時間変化を例示したタイムチャート図である。 主経路フィルタの損傷診断に係る制御ルーチンを示したフローチャート図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、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。

図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムを適用する内燃機関とその吸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、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。

内燃機関１には、吸気管３および排気管４が接続されている。この吸気管３の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。また、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量を調節する第１スロットル６が設けられている。この第１スロットル６は、電動アクチュエータにより開閉される。第１スロットル６よりも上流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ７が設けられている。このエアフローメータ７により、内燃機関１の吸入空気量が測定される。

コンプレッサハウジング５ａよりも下流の吸気管３には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ８が設けられている。そして、インタークーラ８よりも下流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量を調整する第２スロットル９が設けられている。この第２スロットル９は、電動アクチュエータにより開閉される。

一方、排気管４の途中には、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。また、タービンハウジング５ｂよりも下流の排気管４には、排気中の粒子状物質（パティキュレート：ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、「主経路フィルタ」という）１１が設けられている。また、主経路フィルタ１１より下流の排気管４には、該排気管４を流れる排気の流路断面積を変更可能な排気絞り弁１０が設けられている。

主経路フィルタ１１はハニカム型のフィルタであり、排気は通過可能であり且つパティキュレートが通過不能なコージェライト製の多孔質の隔壁で仕切られた多数の多角形通路を有している。そして、この多孔質の隔壁表面には活性金属（例えば、Ｐｔ）が担持されているため、主経路フィルタ１１は酸化触媒としても機能する。主経路フィルタ１１には、該主経路フィルタ１１の上流側と下流側との圧力差（以下、「前後差圧」と称呼する）を測定、検出する差圧センサ１２が取り付けられている。この差圧センサ１２により、主経路フィルタ１１に堆積している粒子状物質の量（ＰＭ堆積量）を検出、推定することができる。また、タービンハウジング５ｂと主経路フィルタ１１の間の排気管４には、排気中に燃料を添加する燃料添加弁１３が設けられている。

内燃機関１には、主経路フィルタ１１より下流の排気管４内を流れる、比較的低圧の排気の一部を吸気管３へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２、及びＥＧＲクーラ３３を主要部品として備えている。ＥＧＲ通路３１は、主経路フィルタ１１よりも下流側の排気管４と、コンプレッサハウジング５ａよりも上流且つ第１スロットル６よりも下流の吸気管３とを接続している。このＥＧＲ通路３１を通って、排気の一部がＥＧＲガスとして低圧で再循環される。ＥＧＲ弁３２は、ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスの量を調整する。ＥＧＲクーラ３３は、該ＥＧＲクーラ３３を通過するＥＧＲガスと内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、該ＥＧＲガスの温度を低下させる。

更に、ＥＧＲ通路３１には、該ＥＧＲ通路３１によって還流されるＥＧＲガス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（以下、「ＥＧＲ用フィルタ」という）３４が設けられている。ＥＧＲ用フィルタ３４も、主経路フィルタ１１と同様に多孔質材料からなる隔壁に酸化触媒が担持されている。この実施例におけるＥＧＲ用フィルタ３４では、当該多孔質材料における細孔径を１００μｍ以下としている。

また、ＥＧＲ用フィルタ３４には、該ＥＧＲ用フィルタ３４の上流側と下流側との圧力差、すなわち前後差圧を測定、検出する第２差圧センサ３５が取り付けられている。本実
施例においては第２差圧センサ３５が本発明における差圧検出手段に対応している。また、本実施例においては吸気管３と排気管４のそれぞれが本発明における吸気通路と排気通路に対応している。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ２０には、上述した各種センサが電気配線を介して接続され、これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。一方、ＥＣＵ２０には、第１スロットル６、第２スロットル９、排気絞り弁１０、燃料添加弁１３、及びＥＧＲ弁３２が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２０によりこれらの機器が制御される。

例えば、ＥＣＵ２０は、内燃機関１に供給する燃料の噴射制御やＥＧＲ制御、或いは主経路フィルタ１１に堆積したパティキュレートを燃焼させるＰＭ再生等の既知の制御に加え、本発明の要旨となる主経路フィルタ１１の損傷診断を行う。

主経路フィルタ１１のＰＭ再生について説明する。ＥＣＵ２０は、一定周期毎に差圧センサ１２の出力値に基づいて主経路フィルタ１１の前後差圧（以下、「主経路フィルタ前後差圧」という）ΔＰｍｆを検出し、その検出値から主経路フィルタ１１のＰＭ堆積量（以下、「主経路フィルタＰＭ堆積量」という）Ｍｍｆを推定する。そして、この主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが基準堆積量Ｍｓｔ以上であると判定した場合に、主経路フィルタ１１へのＰＭ再生を行う。この基準堆積量Ｍｓｔは、主経路フィルタ１１に堆積しているパティキュレートを燃焼除去しないと内燃機関１の背圧が過度に上昇して機関出力性能が悪化すると判断されるＰＭ堆積量の基準値である。

主経路フィルタ１１のＰＭ再生を行う場合、ＥＣＵ２０は燃料添加弁１３に排気中へと還元成分である燃料を添加させる。燃料添加弁１３から主経路フィルタ１１へと供給された燃料（以下、「ＰＭ再生用燃料」と称する）は、主経路フィルタ１１の酸化触媒機能によって酸化される。そして、主経路フィルタ１１がパティキュレートの酸化可能な温度域まで昇温すると、これに捕集されているパティキュレートが燃焼・除去される。

一方、ＥＧＲ用フィルタ３４には、主経路フィルタ１１をすり抜けてきた後、ＥＧＲ通路３１に流入してくるＥＧＲガス中のパティキュレートが捕集される。本実施例では、ＥＧＲ用フィルタ３４に堆積しているパティキュレートの燃焼・除去を、主経路フィルタ１１に堆積しているパティキュレートの燃焼・除去と併せて行う。

具体的に述べると、ＥＣＵ２０はＥＧＲ弁３２を開弁状態に制御してＥＧＲ通路３１を介した排気の再循環を行いつつ、主経路フィルタ１１に対するＰＭ再生を実行する。そうすると、燃料添加弁１３から排気中に添加されたＰＭ再生用燃料を含み、且つ主経路フィルタ１１におけるＰＭ再生用燃料の酸化反応熱によって高温となった排気がＥＧＲ通路３１を介してＥＧＲ用フィルタ３４に供給される。そうすると、ＥＧＲ用フィルタ３４は高温のＥＧＲガスによって加熱される。また、ＥＧＲガスに含まれるＰＭ再生用燃料はＥＧＲ用フィルタ３４の酸化触媒機能によって酸化される。その際に発生する反応熱によってもＥＧＲ用フィルタ３４が昇温する。このようにして、ＥＧＲ用フィルタ３４が、該ＥＧＲ用フィルタ３４に堆積しているパティキュレートの酸化可能な温度域まで昇温することで、このパティキュレートが燃焼・除去される。

図２は、主経路フィルタ１１へのＰＭ再生を繰り返し行った場合の、主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆ及びＥＧＲ用フィルタ３４の前後差圧（以下、「ＥＧＲ用フィルタ前後差圧」という）ΔＰｅｇｒｆの時間変化を例示したタイムチャート図である。上段に示した
主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆ、下段に示したＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの各々は、差圧センサ１２及び第２差圧センサ３５のそれぞれの出力値から検出される。

図中のΔＰｆｓは再生開始基準差圧を表しており、主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが基準堆積量Ｍｓｔに到達したときの主経路フィルタ１１の前後差圧に対応するものである（この図では、例示的に概ね一定の値として表す）。

この図では、時刻Ａ、Ｃ、Ｅの各々において主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが基準堆積量Ｍｓｔに到達し（主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆが再生開始基準差圧ΔＰｆｓに到達し）、主経路フィルタ１１のＰＭ再生が行われる。そして、主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが第２基準堆積量Ｍｓｔ２まで減少（主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆが再生終了基準差圧ΔＰｆｅまで減少）した時点（時刻Ｂ、Ｄ）で主経路フィルタ１１のＰＭ再生を終了させることとしている。
この第２基準堆積量Ｍｓｔ２は、ＰＭ再生を終了させるときの基準となる主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆであって、ＰＭ再生終了後の当面の間はＰＭ再生を再開する必要が生じないように基準堆積量Ｍｓｔに比して充分に小さな値に設定される。また、再生終了基準差圧ΔＰｆｅは、主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが第２基準堆積量Ｍｓｔ２となるときの主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆに略対応している。以下、時刻Ａ〜Ｂ、Ｃ〜Ｄのように主経路フィルタ１１のＰＭ再生が行われる期間を「ＰＭ再生期間」と称し、それ以外の時期を「ＰＭ堆積期間」と称する。

主経路フィルタ１１のＰＭ再生時にはＥＧＲ通路３１を介した排気の再循環（ＥＧＲ）が行われるため、ＥＧＲ用フィルタ３４に堆積しているパティキュレートも併せて燃焼・除去される。そのため、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆ（下段）の時間的推移は、図示のように主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆの時間推移と対応する。即ち、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆも主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆと同様、ＰＭ再生期間（時刻Ａ〜Ｂ、時刻Ｃ〜Ｄ）において減少し、ＰＭ堆積期間（時刻Ｂ〜Ｃ、時刻Ｄ〜Ｅ）において増加する。

横軸に示した時刻Ｘにおいて、主経路フィルタ１１にクラック等の損傷が発生したとする。この場合、時刻Ｘを境に、主経路フィルタ１１のパティキュレートの捕集能力が低下する。そのため、それ以降は主経路フィルタ１１においてトラップされずに下流へとすり抜けるパティキュレートのすり抜け量が増加する。その結果、ＰＭ堆積期間において主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆが増加する傾き、即ち主経路フィルタ前後差圧ΔＰｍｆの増加速度が小さくなる。逆に、時刻Ｘを境に、ＥＧＲ通路３１へのパティキュレートの流入量が増加するようになるため、ＰＭ堆積期間においてＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆが増加する傾き、即ちＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの増加速度は大きくなる。

本実施例では、主経路フィルタ１１に損傷があるか否かの違いにより、ＰＭ堆積期間にＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆが増加する速度の変化に着目して、主経路フィルタ１１の損傷診断を行う。主経路フィルタ１１の損傷診断はＥＣＵ２０によって実行される制御であって、当該損傷診断に際してＥＣＵ２０は主経路フィルタ１１に対する直近のＰＭ再生終了時と次回のＰＭ再生開始時におけるＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆを検出する。例えば、「直近のＰＭ再生終了時」として時刻Ｂ（時刻Ｄ）が採用された場合、対応する「次回のＰＭ再生開始時」は時刻Ｃ（時刻Ｅ）である。

ＥＣＵ２０は、直近のＰＭ再生（主経路フィルタ１１に対するＰＭ再生であり、以下同様とする）終了時に検出されたＥＧＲ用フィルタ前後差圧（以下、「再生終了時ＥＧＲ用フィルタ前後差圧」と称呼する）ΔＰｅｇｒｆｅからの次回のＰＭ再生開始時に検出され
たＥＧＲ用フィルタ前後差圧（以下、「再生開始時ＥＧＲ用フィルタ前後差圧」と称呼する）ΔＰｅｇｒｆｓの増加量ΔＰｉｏｓを算出する。この増加量ΔＰｉｏｓは、再生開始時ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆｓから再生終了時ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆｅを減算した値であり、以下、「前後差圧増加量ΔＰｉｏｓ」と称する（ΔＰｉｏｓ＝ΔＰｅｇｒｆｓ−ΔＰｅｇｒｆｅ）。

そして、主経路フィルタ１１の損傷診断においてＥＣＵ２０は、前後差圧増加量ΔＰｉｏｓが損傷判定基準差圧（所定の閾値に相当）ΔＰｉｏｓｂを超えている場合に、主経路フィルタ１１にクラック等の損傷があると判定する。損傷判定基準差圧ΔＰｉｏｓｂは、主経路フィルタ１１における損傷の有無を判断する基準となる前後差圧増加量ΔＰｉｏｓの閾値であり、予め実験等の経験則に基づいて定めておくことができる。

図３は、主経路フィルタの損傷診断に係る制御ルーチンを示したフローチャート図である。本ルーチンはＥＣＵ２０によって一定周期毎に実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ２０が本発明における診断手段に相当する。ステップＳ１０１においては、現在、ＰＭ再生期間であるか否かが判定される。肯定判定された場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１０２に進み、否定判定された場合（Ｎｏ）にはステップＳ１０４に進む。尚、本ステップで否定判定された場合とは、現在はＰＭ堆積期間に該当していることを意味する。

ステップＳ１０２では、主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが推定され、その推定値が第２基準堆積量Ｍｓｔ２以下であるか否かが判定される。本ステップにおいて肯定判定された場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１０３に進み、否定判定された場合（Ｎｏ）には肯定判定がなされるまで本ルーチンの判定処理が一定時間毎に繰り返される。

ステップＳ１０３において、第２差圧センサ３５の出力値に基づいてＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆが検出され、「直近のＰＭ再生終了時におけるＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆ」としてＥＣＵ２０に記憶される。本ステップの処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０４において、主経路フィルタＰＭ堆積量Ｍｍｆが推定され、その推定値が基準堆積量Ｍｓｔ以上であるか否かが判定される。本ステップにおいて肯定判定された場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１０５に進み、否定判定された場合（Ｎｏ）には本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０５において、第２差圧センサ３５の出力値に基づいてＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆが検出される。本ステップにおける検出値は上述した「ＰＭ再生開始時におけるＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆ」としてＥＣＵ２０に記憶される。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５において記憶された値からステップＳ１０３において記憶された値を減算し、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧の増加量ΔＰｉｏｓを算出する。

ステップＳ１０７では、ＥＧＲ用フィルタ３４における前後差圧増加量ΔＰｉｏｓが損傷判定基準差圧ΔＰｉｏｓｂを超えているか否かが判定される。肯定判定された場合（Ｙｅｓ）には、主経路フィルタ１１に損傷があると判別され、ステップＳ１０８に進む。一方、否定判定された場合（Ｎｏ）には主経路フィルタ１１に異常がないと判別され、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０８では、図示しない運転室の警告灯（MIL：Multifunction Indicator Light）が点灯される。そして、本ステップの処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する
。これにより、主経路フィルタ１１の損傷について速やかにユーザーに警告が与えられ、修理等の実施が促される。

更に、ステップＳ１０８ではＰＭ再生処理禁止フラグがＯＮにされる。これによれば、同フラグが再びＯＦＦにされるまでの期間に亘り、ＰＭ再生が禁止される。現在は、主経路フィルタ１１の損傷に起因してＥＧＲ用フィルタ３４に対してパティキュレートが過度に堆積しており、ＥＧＲ弁３２を開弁状態に制御してＥＧＲ通路３１を介した排気の再循環を行いつつ主経路フィルタ１１に対するＰＭ再生をしてしまうと、ＥＧＲ用フィルタ３４が過度に加熱されてしまい損傷が生じる虞があるからである。このように主経路フィルタ１１の損傷が検知された時点で以後のＰＭ再生を禁止することによりＥＧＲ用フィルタ３４の故障を未然に防ぐことができる。また、ＰＭ再生処理禁止フラグは、主経路フィルタ１１の修理が終了した時点でＯＦＦにすれば良い。

ところで、図２に示したように、主経路フィルタ１１に比べれば少量ではあるものの、主経路フィルタ１１に損傷の有無にかかわらずＥＧＲ用フィルタ３４に対してパティキュレートは堆積するため、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの絶対値自体は比較的大きい値が検出されることがある。その場合、前後差圧ΔＰｅｇｒｆの絶対値の大きさのみに基づいて主経路フィルタ１１の損傷診断を行っていると、主経路フィルタ１１の損傷の有無について誤った診断がなされることが懸念される。

これに対して本実施例に係る主経路フィルタ１１の損傷診断によれば、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの絶対値ではなく、直近のＰＭ再生終了時からのＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの差分に基づいて主経路フィルタ１１の損傷の有無を判定するため、損傷診断に係る精度を高めることが可能となる。

次に、主経路フィルタ１１の損傷診断に係る制御の変形例について説明する。主経路フィルタ１１の損傷診断は、主経路フィルタ１１に対する直近のＰＭ再生終了時に検出されたＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆからの、主経路フィルタ１１への次回のＰＭ再生開始以前に検出されたＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆの増加量に基づいて行われる。

したがって、主経路フィルタ１１へのＰＭ再生が終了して主経路フィルタＰＭ堆積期間が開始された後は、例えば主経路フィルタＰＭ堆積期間に比して短い所定期間毎にＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆを検出しても良い。そして、ＥＧＲ用フィルタ前後差圧ΔＰｅｇｒｆを検出する度に直近（前回）のＰＭ再生終了時からのＥＧＲ用フィルタ前後差圧の増加量ΔＰｉｏｓを算出して、当該増加量ΔＰｉｏｓが損傷判定基準差圧ΔＰｉｏｓｂを超えているか否かの判定を行い、肯定判定をもって主経路フィルタ１１に損傷有りと判定することができる。この場合には、次回の主経路フィルタ１１へのＰＭ再生が開始される前であっても、増加量ΔＰｉｏｓが損傷判定基準差圧ΔＰｉｏｓｂを超えたと判定された時点で主経路フィルタ１１の損傷が検知され、ユーザーへと速やかに報知される。

１・・・エンジン
３・・・吸気管
４・・・排気管
５・・・ターボチャージャ
５ｂ・・タービンハウジング
１１・・主経路フィルタ
１３・・燃料添加弁
２０・・ＥＣＵ
３０・・ＥＧＲ装置
３１・・ＥＧＲ通路
３２・・ＥＧＲ弁
３４・・ＥＧＲ用フィルタ
３５・・第２差圧センサ

Claims (1)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタである主経路フィルタと、
   前記主経路フィルタより下流の排気通路と内燃機関の吸気通路とを接続して該主経路フィルタから流出した排気の一部を吸気通路に再循環させるＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタであるＥＧＲ用フィルタと、
   前記ＥＧＲ通路を介した排気の再循環を行いつつ、前記主経路フィルタを昇温させて該主経路フィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させるＰＭ再生を実行する制御手段と、
   前記ＥＧＲ用フィルタの前後差圧を検出する差圧検出手段と、
   直近のＰＭ再生終了時に検出された前記前後差圧からの、次回のＰＭ再生の開始以前に検出された前記前後差圧の増加量が所定の閾値を超える場合に前記主経路フィルタに損傷があると判定する診断手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。

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