JP2015004352A - Filter abnormality determination device - Google Patents

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徹 木所
Toru Kidokoro
徹 木所
一哉 高岡
Kazuya Takaoka
一哉 高岡
大和 西嶋
Yamato Nishijima
大和 西嶋
知由 小郷
Tomoyoshi Ogo
知由 小郷
雄貴 照井
Yuki Terui
雄貴 照井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine an abnormality of a filter in a filter abnormality determination device for collecting PM in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.SOLUTION: A filter abnormality determination device includes: a filter for collecting PM in exhaust gas; a differential pressure sensor for detecting differential pressure before and after the filter; and an abnormality determination section for calculating a ratio of variation of the differential pressure to variation of a flow rate of the exhaust gas from first differential pressure and second differential pressure that is acquired when the flow rate of the exhaust gas is within a higher flow rate region, and determining an abnormality of the filter on the basis of the ratio. When an accumulation amount of the PM on the filter that has increased from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure is a predetermined threshold increase amount or larger, the abnormality determination section prohibits the abnormality determination of the filter.

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気内の粒子状物質を捕集するフィルタの異常判定装置に関する。   The present invention relates to an abnormality determination device for a filter that collects particulate matter in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

従来、内燃機関の排気通路には、排気内の粒子状物質(PM)を捕集するフィルタが設けられている。このフィルタは、例えばフィルタ再生処理中に異常発熱が生じた場合には破損(溶損)することがある。フィルタが破損すると、該フィルタのPM捕集性能が低下するため、フィルタの破損を精度良く検出する必要がある。   Conventionally, an exhaust passage of an internal combustion engine has been provided with a filter that collects particulate matter (PM) in the exhaust. This filter may be damaged (melted) if, for example, abnormal heat is generated during the filter regeneration process. When the filter is damaged, the PM collection performance of the filter is lowered, and therefore it is necessary to detect the filter damage with high accuracy.

ところで、フィルタ内を流通する排気の流量とフィルタの前後差圧(上流側の排気圧と下流側の排気圧との差)との間には相関関係がある。しかしながら、破損したフィルタは、PMの捕集性能が低下しているため、排気流量が増大してもフィルタの前後差圧は上昇しにくい。そこで、排気流量の変化量(または排気流量と相関関係にある吸入空気量の変化量)に対するフィルタの前後差圧の変化量の比率(以下、「差圧変化率」ともいう。)からフィルタの異常を判定する技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。当該技術においては、算出された差圧変化率が、予め用意された判定基準としての差圧変化率よりも小さい場合に、フィルタが異常であると判定される。   Incidentally, there is a correlation between the flow rate of the exhaust gas flowing through the filter and the differential pressure across the filter (the difference between the upstream exhaust pressure and the downstream exhaust pressure). However, a damaged filter has poor PM collection performance, and therefore the differential pressure across the filter is unlikely to increase even if the exhaust flow rate increases. Therefore, the ratio of the change amount of the differential pressure across the filter to the change amount of the exhaust flow rate (or the change amount of the intake air amount correlated with the exhaust flow rate) (hereinafter also referred to as “differential pressure change rate”) is used. A technique for determining an abnormality is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In this technique, when the calculated differential pressure change rate is smaller than a differential pressure change rate as a determination criterion prepared in advance, it is determined that the filter is abnormal.

特開2007−327392号公報JP 2007-327392 A 特開2009−216077号公報JP 2009-216077 A

ところで、内燃機関の運転が継続することによってフィルタのPMの堆積量が増大すると、フィルタにおける排気の圧力損失も増大するため、排気流量が等しい場合であっても検出されるフィルタの前後差圧が上昇する。ゆえに、フィルタのPMの堆積量が増大しているときに前後差圧が取得されると、排気流量の変化量が等しい場合であっても算出される差圧変化率が異なるときがある。特に、排気流量の変化の前後でPMの堆積量が過度に増大した場合には、排気流量が高いときに取得されたフィルタの前後差圧が過度に高くなるため、算出される差圧変化率が過度に高くなることがある。この場合には、破損した異常なフィルタであっても、算出された差圧変化率が高いことを理由に正常と誤判定が下される虞がある。   By the way, if the PM accumulation amount of the filter increases as the operation of the internal combustion engine continues, the pressure loss of the exhaust gas in the filter also increases. Therefore, even if the exhaust gas flow rate is equal, the detected differential pressure across the filter. To rise. Therefore, when the front-rear differential pressure is acquired when the PM accumulation amount of the filter is increasing, the calculated differential pressure change rate may be different even when the exhaust flow rate change amount is equal. In particular, when the PM accumulation amount is excessively increased before and after the change of the exhaust flow rate, the calculated differential pressure change rate is obtained because the differential pressure before and after the filter obtained when the exhaust flow rate is high becomes excessively high. May become excessively high. In this case, even a damaged abnormal filter may be erroneously determined to be normal because the calculated differential pressure change rate is high.

一方、排気流量の変化の前にPMの堆積量が過度に増大した場合には、排気流量が低いときに取得されたフィルタの前後差圧が過度に高くなるため、算出される差圧変化率が過度に低くなることがある。この場合には、正常なフィルタであっても、算出された差圧変化率が低いことを理由に異常と誤判定が下される虞がある。   On the other hand, when the PM accumulation amount increases excessively before the change in the exhaust flow rate, the differential pressure change rate calculated is increased because the differential pressure across the filter obtained when the exhaust flow rate is low becomes excessively high. May be too low. In this case, even a normal filter may be erroneously determined as abnormal because the calculated differential pressure change rate is low.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、内燃機関から排出される排気内のPMを捕集するフィルタの異常判定装置において、フィルタの異常を精度良く判定することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to accurately determine a filter abnormality in a filter abnormality determination device that collects PM in exhaust gas discharged from an internal combustion engine. To do.

上述した課題を解決するために、本発明に係るフィルタの異常判定装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧を検出する差圧センサと、
前記排気通路を流通する排気の流量が第1の流量領域内にあるときに取得された第1の差圧と、前記第1の差圧の取得後であって、前記排気の流量が前記第1の流量領域よりも高い第2の流量領域内にあるときに取得された第2の差圧とから、前記排気の流量の変化量に対する前記差圧の変化量の比率を算出し、該比率に基づいて前記フィルタの異常を判定する異常判定部と、
を備えるフィルタの異常判定装置であって、
前記異常判定部は、前記第1の差圧が取得されてから前記第2の差圧が取得されるまでに増大した前記フィルタの粒子状物質の堆積量が所定の閾増大量以上のときは、前記フィルタの異常判定を禁止するようにした。
In order to solve the above-described problem, a filter abnormality determination device according to the present invention includes:
A filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
A differential pressure sensor for detecting a differential pressure between the exhaust pressure upstream of the filter and the exhaust pressure downstream;
After the acquisition of the first differential pressure acquired when the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is in the first flow rate region and the first differential pressure, the flow rate of the exhaust gas is the first flow rate. A ratio of the change amount of the differential pressure to the change amount of the flow rate of the exhaust gas is calculated from the second differential pressure acquired when the second flow rate region is higher than the first flow rate region; An abnormality determination unit for determining an abnormality of the filter based on
A filter abnormality determination device comprising:
The abnormality determining unit, when the accumulated amount of particulate matter of the filter that has increased from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure is equal to or greater than a predetermined threshold increase amount The abnormality determination of the filter is prohibited.

排気通路を流通する排気の流量と、フィルタよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧(以下、「前後差圧」ともいう。)との間には相関関係がある。ここで、破損した異常なフィルタは、内部を流通する排気の圧力損失が小さいため、排気流量が増大してもフィルタの前後差圧は上昇しにくい。つまり、異常なフィルタでは、排気流量の変化量に対するフィルタの前後差圧の変化量の比率(以下、「差圧変化率」ともいう。)が、正常なフィルタのそれよりも小さくなる。そこで、本発明に係る異常判定部は、例えば、算出された差圧変化率が予め用意された判定基準値よりも小さい場合にフィルタが異常であると判定する。   There is a correlation between the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage and the differential pressure between the exhaust pressure upstream of the filter and the exhaust pressure downstream (hereinafter also referred to as “front-rear differential pressure”). Here, since the damaged abnormal filter has a small pressure loss of the exhaust gas flowing through the inside, even if the exhaust gas flow rate increases, the differential pressure across the filter hardly increases. That is, in the abnormal filter, the ratio of the change amount of the differential pressure across the filter to the change amount of the exhaust flow rate (hereinafter also referred to as “differential pressure change rate”) is smaller than that of the normal filter. Therefore, the abnormality determination unit according to the present invention determines that the filter is abnormal, for example, when the calculated differential pressure change rate is smaller than a predetermined determination reference value.

ここで、内燃機関の運転が継続することによってフィルタの粒子状物質(以下、「PM」ともいう。)の堆積量が増大すると、フィルタにおける排気の圧力損失が増大するため、排気流量が等しい場合であっても検出されるフィルタの前後差圧が上昇する。つまり、第1の差圧が取得されてから第2の差圧が取得されるまでにPMの堆積量が過度に増大すると、排気の流量の変化量が過度に大きくなることによって、算出された差圧変化率が判定基準値よりも高くなる虞がある。その結果、異常なフィルタであっても、正常と誤判定が下される(誤正常判定が下される)虞がある。   Here, when the accumulation amount of particulate matter (hereinafter also referred to as “PM”) of the filter increases as the operation of the internal combustion engine continues, the pressure loss of the exhaust gas in the filter increases. Even so, the differential pressure across the detected filter increases. That is, when the PM accumulation amount increases excessively from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure, the amount of change in the exhaust gas flow rate is excessively increased. There is a possibility that the differential pressure change rate becomes higher than the determination reference value. As a result, even an abnormal filter may be erroneously determined to be normal (an erroneous normal determination is made).

そこで、本発明に係る異常判定部は、第1の差圧が取得されてから第2の差圧が取得されるまでに増大したフィルタのPMの堆積量が所定の閾増大量以上のときは、フィルタの異常判定を禁止する。この閾増大量は、PMの増大量と差圧の変化量(第2の差圧と第1の差圧との差分)との関係から実験等によって予め定めればよく、例えば、誤正常判定が下される程度まで差圧の変化量が大きくなるときにおけるPMの増大量とすればよい。ゆえに、本発明によれば、第1の差圧が取得されてから第2の差圧が取得されるまでにPMの堆積量が過度に増大した場合には、フィルタの異常判定が禁止されるため、異常判定部によって異常なフィルタが正常と誤判定されることが抑制される。   Therefore, the abnormality determination unit according to the present invention, when the accumulated amount of PM of the filter that has increased from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure is equal to or greater than a predetermined threshold increase amount. The filter abnormality judgment is prohibited. This threshold increase amount may be determined in advance by an experiment or the like from the relationship between the increase amount of PM and the change amount of the differential pressure (difference between the second differential pressure and the first differential pressure). The amount of increase in PM when the amount of change in the differential pressure increases to the extent that is reduced. Therefore, according to the present invention, when the PM accumulation amount increases excessively from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure, the filter abnormality determination is prohibited. Therefore, erroneous determination of an abnormal filter as normal by the abnormality determination unit is suppressed.

なお、本発明によれば、前記異常判定部は、前記算出された比率が所定の基準比率より低い場合に、前記フィルタが異常であると判定し、前記所定の閾増大量は、前記比率の算出において仮に前記フィルタの粒子状物質の堆積量が一定と想定した場合の、前記算出された比率に対応する想定比率が前記所定の基準比率を下回り、且つ、該算出された比率が該所定の基準比率を上回ることになるように設定された、該フィルタに堆積した粒子状物質の増大量にしてもよい。   According to the present invention, the abnormality determination unit determines that the filter is abnormal when the calculated ratio is lower than a predetermined reference ratio, and the predetermined threshold increase amount is equal to the ratio. In the calculation, if it is assumed that the amount of particulate matter deposited on the filter is constant, the assumed ratio corresponding to the calculated ratio is less than the predetermined reference ratio, and the calculated ratio is the predetermined ratio. The increase amount of the particulate matter deposited on the filter may be set so as to exceed the reference ratio.

ここで、算出された比率に対応する想定比率とは、フィルタへのPMの堆積の影響を排除したときにおける差圧変化率であり、換言すれば、実際のフィルタの状態を反映する差圧変化率である。したがって、所定の閾増大量は、換言すれば、フィルタの実際の差圧変化率が所定の基準比率を下回るような異常状態にあるにもかかわらず、PMの堆積量が過
度に増大することで、算出された差圧変化率が見かけ上高くなり、その結果、算出された差圧変化率が所定の基準比率を上回ることによって、誤ってフィルタが正常状態にあると判定される可能性があるような閾値である。
Here, the assumed ratio corresponding to the calculated ratio is the differential pressure change rate when the influence of PM accumulation on the filter is excluded, in other words, the differential pressure change that reflects the actual filter state. Rate. Therefore, the predetermined threshold increase amount is, in other words, an excessive increase in the PM accumulation amount even though the filter is in an abnormal state where the actual differential pressure change rate is below the predetermined reference ratio. The calculated differential pressure change rate becomes apparently high, and as a result, the calculated differential pressure change rate exceeds a predetermined reference ratio, so that the filter may be erroneously determined to be in a normal state. Such a threshold.

ところで、第1の差圧が取得される前にフィルタのPMの堆積量が過度に増大した場合には、排気の流量が第1の流量領域内にあるときであっても、過度に高い前後差圧が検出される虞がある。この場合には、差圧の変化量が過度に小さくなる虞があるため、算出された差圧変化率が判定基準値よりも低くなる虞がある。その結果、正常なフィルタであっても、異常と誤判定が下される(誤異常判定が下される)虞がある。   By the way, if the amount of PM accumulated in the filter increases excessively before the first differential pressure is acquired, even if the exhaust flow rate is within the first flow rate region, it is too high or low. There is a risk that differential pressure is detected. In this case, since the change amount of the differential pressure may be excessively small, the calculated differential pressure change rate may be lower than the determination reference value. As a result, even with a normal filter, there is a risk that an abnormality and an erroneous determination are made (an erroneous abnormality determination is made).

そこで、本発明に係る異常判定部は、フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が、排気の流量が第1の流量領域内にあるときの差圧が過大になる所定の閾堆積量未満のときに、第1の差圧を取得してもよい。この閾堆積量は、PMの堆積量と排気の流量が第1の流量領域内にあるときの差圧との関係から実験等によって予め定めればよく、例えば、誤異常判定が下される程度まで高い第1の差圧が取得されるときにおけるPMの堆積量とすればよい。ゆえに、本発明によれば、フィルタのPMの堆積量が過度に増大する前に第1の差圧が取得されるため、異常判定部によって正常なフィルタが異常と誤判定されることが抑制される。   Therefore, the abnormality determination unit according to the present invention has an accumulation amount of particulate matter deposited on the filter that is less than a predetermined threshold accumulation amount at which the differential pressure becomes excessive when the exhaust gas flow rate is in the first flow rate region. Sometimes the first differential pressure may be acquired. This threshold deposition amount may be determined in advance by experiments or the like from the relationship between the PM deposition amount and the differential pressure when the exhaust gas flow rate is within the first flow rate region. What is necessary is just to set it as the amount of accumulation of PM when the high 1st differential pressure | pressure is acquired. Therefore, according to the present invention, since the first differential pressure is acquired before the PM accumulation amount of the filter increases excessively, it is suppressed that a normal filter is erroneously determined to be abnormal by the abnormality determination unit. The

本発明によれば、内燃機関から排出される排気内のPMを捕集するフィルタの異常判定装置において、PMの堆積量の影響によって誤判定が下されることが抑制されるため、破損によるフィルタの異常を精度良く判定することが可能になる。   According to the present invention, in a filter abnormality determination device that collects PM in exhaust discharged from an internal combustion engine, it is possible to suppress erroneous determination due to the influence of the amount of accumulated PM. It is possible to accurately determine the abnormality.

実施例に係る内燃機関とフィルタの異常判定装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine and filter abnormality determination apparatus which concern on an Example. フィルタ内を流通する排気の流量とフィルタの前後差圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flow volume of the exhaust_gas | exhaustion which distribute | circulates the inside of a filter, and the differential pressure before and behind a filter. 差圧センサによるフィルタの前後差圧の検出結果を示す図である。It is a figure which shows the detection result of the differential pressure before and behind the filter by a differential pressure sensor. 実施例に係るフィルタの異常判定のルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine of the abnormality determination of the filter which concerns on an Example.

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。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

[実施例]
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。図1は、本発明が適用される内燃機関とフィルタの異常判定装置の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、複数の気筒を有する自動車用の圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)である。
[Example]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and a filter abnormality determination apparatus to which the present invention is applied. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) for an automobile having a plurality of cylinders.

内燃機関1は、気筒内の燃焼室内へ燃料を噴射する燃料噴射弁1aを備えている。また、内燃機関1には、吸気通路2と排気通路3が接続されている。吸気通路2は、大気から取り込まれた空気を内燃機関1の気筒へ導く通路であり、内燃機関1の気筒内に吸入される空気量を検出するエアフローメータ4が設けられている。また、排気通路3は、内燃機関1の気筒内から排出される排気を流通させるための通路である。   The internal combustion engine 1 includes a fuel injection valve 1a that injects fuel into a combustion chamber in a cylinder. An intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to the internal combustion engine 1. The intake passage 2 is a passage that guides air taken in from the atmosphere to a cylinder of the internal combustion engine 1, and is provided with an air flow meter 4 that detects the amount of air taken into the cylinder of the internal combustion engine 1. Further, the exhaust passage 3 is a passage for circulating the exhaust discharged from the cylinder of the internal combustion engine 1.

排気通路3には、上流側から順に、酸化能力を有する酸化触媒5と、排気内のPMを捕集するフィルタ6が配置されている。酸化触媒5は、内燃機関1から排出される未燃燃料
や一酸化炭素等を酸化し、これらが大気へ排出されることを抑制する。また、フィルタ6の近傍には、フィルタ6よりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する差圧センサ7が設けられている。更に、フィルタ6の下流側には、排気に含まれるPM量を検出するPMセンサ11が設けられている。なお、排気通路3におけるフィルタ6よりも下流側には、排気内のNOxを還元するSCR触媒等を適宜設けてもよい。
In the exhaust passage 3, an oxidation catalyst 5 having an oxidation capability and a filter 6 for collecting PM in the exhaust are disposed in order from the upstream side. The oxidation catalyst 5 oxidizes unburned fuel, carbon monoxide and the like discharged from the internal combustion engine 1, and suppresses these from being discharged to the atmosphere. Further, in the vicinity of the filter 6, there is provided a differential pressure sensor 7 that detects a front-rear differential pressure that is a differential pressure between the exhaust pressure upstream of the filter 6 and the exhaust pressure downstream. Furthermore, a PM sensor 11 that detects the amount of PM contained in the exhaust gas is provided on the downstream side of the filter 6. Note that an SCR catalyst or the like for reducing NOx in the exhaust may be appropriately provided on the downstream side of the filter 6 in the exhaust passage 3.

また、内燃機関1には、内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU10が併設されている。上述の燃料噴射弁1aは、ECU10に電気的に接続されており、ECU10によって制御される。また、ECU10には、エアフローメータ4、差圧センサ7、PMセンサ11に加えて、機関回転数を検知するクランクポジションセンサ8や、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサ9が電気的に接続されており、これらの出力信号がECU10に入力される。なお。ECU10は、クランクポジションセンサ8やアクセルポジションセンサ9等の検出値に基づいて内燃機関1の運転状態を推定する。   The internal combustion engine 1 is also provided with an ECU 10 that is an electronic control unit for controlling the internal combustion engine 1. The above-described fuel injection valve 1a is electrically connected to the ECU 10 and controlled by the ECU 10. In addition to the air flow meter 4, the differential pressure sensor 7, and the PM sensor 11, the ECU 10 includes a crank position sensor 8 that detects the engine speed and an accelerator position sensor 9 that detects the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. They are electrically connected, and these output signals are input to the ECU 10. Note that. The ECU 10 estimates the operating state of the internal combustion engine 1 based on detection values of the crank position sensor 8, the accelerator position sensor 9, and the like.

ところで、内燃機関1の運転が継続すると、フィルタ6に捕集されるPMの堆積量が増大する。PMが過度に堆積するとフィルタ6の目詰まり等の不具合が生じる虞があるため、PMの堆積量が所定量に達した段階で、このような不具合の発生を未然に防止するためにフィルタ6の再生処理が行われる。ここで、所定量とは、フィルタ6の再生処理の必要性を判断するために設定される量であり、予め実験等により求められる。本実施例においては、再生処理が実行されると、燃料噴射弁1aによってトルクを発生させるための主噴射とは別に副噴射が行われる。副噴射によって噴射された燃料は、排気を介して酸化触媒5に供給されて、酸化触媒5内において燃焼される。これにより酸化触媒5から流出してフィルタ6に流入する排気の温度が上昇するため、フィルタ6に堆積したPMの酸化除去が促進されてPMの堆積量が減少する。なお、この再生処理は、図示しない燃料添加弁から酸化触媒5に燃料を供給することによって実行してもよい。   By the way, when the operation of the internal combustion engine 1 continues, the amount of PM accumulated in the filter 6 increases. If PM accumulates excessively, problems such as clogging of the filter 6 may occur. Therefore, in order to prevent such problems from occurring before the PM accumulation amount reaches a predetermined amount, Playback processing is performed. Here, the predetermined amount is an amount set in order to determine the necessity of the regeneration process of the filter 6, and is obtained in advance through experiments or the like. In the present embodiment, when the regeneration process is executed, the sub-injection is performed separately from the main injection for generating torque by the fuel injection valve 1a. The fuel injected by the sub-injection is supplied to the oxidation catalyst 5 through the exhaust gas and burned in the oxidation catalyst 5. As a result, the temperature of the exhaust gas flowing out of the oxidation catalyst 5 and flowing into the filter 6 rises, so that the oxidation removal of the PM deposited on the filter 6 is promoted and the amount of PM deposition decreases. This regeneration process may be executed by supplying fuel to the oxidation catalyst 5 from a fuel addition valve (not shown).

ここで、フィルタ6におけるPMの堆積状態によっては、再生処理中にPMの酸化反応が急激に進行することによって異常発熱が発生し、フィルタ6が部分的に破損(溶損)することがある。このような破損が生じると、フィルタ6によるPMの捕集性能が低下する虞があるため、破損が生じた段階で、フィルタ6が異常な状態にあると判定される必要がある。なお、破損して異常な状態になると、フィルタ6における圧力損失が小さくなるため、排気流量が増大してもフィルタ6の前後差圧は上昇しにくくなる。そこで、この傾向を利用することによって、フィルタ6の異常を判定することが可能になる。以下、この傾向を用いたフィルタ6の異常判定の方法について説明する。   Here, depending on the accumulation state of PM in the filter 6, abnormal oxidation of heat may occur due to a rapid progress of the oxidation reaction of PM during the regeneration process, and the filter 6 may be partially damaged (melted). When such a breakage occurs, there is a possibility that the PM collection performance by the filter 6 may be lowered. Therefore, it is necessary to determine that the filter 6 is in an abnormal state when the breakage occurs. In addition, when it breaks and becomes an abnormal state, since the pressure loss in the filter 6 becomes small, even if the exhaust gas flow rate increases, the differential pressure across the filter 6 becomes difficult to increase. Therefore, it is possible to determine the abnormality of the filter 6 by using this tendency. Hereinafter, a method for determining abnormality of the filter 6 using this tendency will be described.

図2は、フィルタ6内を流通する排気の流量とフィルタ6の前後差圧との関係を示すグラフである。図2の横軸は排気流量を示し、縦軸は前後差圧を示している。なお、排気流量に代えて、排気流量と相関関係にある吸入空気量を用いてもよい。また、グラフL1及びL2は、それぞれフィルタ6が正常な状態及び異常な状態にあるときにおける上述の関係を示している。ここで、グラフL1の傾きは、排気の流量の変化量に対する前後差圧の変化量の比率(以下、「差圧変化率」ともいう。)である。この差圧変化率は、排気流量が第1の流量領域内にあるときに取得されたフィルタ6の前後差圧と、排気流量が第2の流量領域内にあるときに取得されたフィルタ6の前後差圧とから求められる。例えば、排気流量が第1の流量領域内の流量V1にあるときに取得された第1の差圧dp1と、第2の流量領域内のV2にあるときに取得された第2の差圧dp2とを用いると、差圧変化率は演算式(dp2−dp1)/(V2−V1)から求められる。ここで、差圧dp1は、排気流量がV1のときに差圧センサ7によって検出された値を用いてもよい。あるいは、排気流量が第1の流量領域内にあるときに差圧センサ7を用いて前後差圧を複数回検出し、検出時の排気流量の平均値をV1、検出された前後差圧の平均値をdp1としてもよい
。なお、V2及びdp2についても同様に求めることができる。また、グラフL2の傾きも同様の方法によって求めることができる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the flow rate of the exhaust gas flowing through the filter 6 and the differential pressure across the filter 6. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the exhaust gas flow rate, and the vertical axis indicates the front-rear differential pressure. Instead of the exhaust flow rate, an intake air amount correlated with the exhaust flow rate may be used. Graphs L1 and L2 indicate the above-described relationship when the filter 6 is in a normal state and an abnormal state, respectively. Here, the slope of the graph L1 is the ratio of the change amount of the differential pressure before and after the change amount of the exhaust gas flow rate (hereinafter also referred to as “differential pressure change rate”). This differential pressure change rate is obtained by calculating the differential pressure across the filter 6 obtained when the exhaust flow rate is in the first flow rate region and the filter 6 obtained when the exhaust flow rate is in the second flow rate region. It is calculated from the differential pressure across the front and back. For example, the first differential pressure dp1 acquired when the exhaust flow rate is at the flow rate V1 in the first flow rate region, and the second differential pressure dp2 acquired when the exhaust flow rate is at V2 in the second flow rate region. Is used, the differential pressure change rate can be obtained from the arithmetic expression (dp2-dp1) / (V2-V1). Here, as the differential pressure dp1, a value detected by the differential pressure sensor 7 when the exhaust flow rate is V1 may be used. Alternatively, when the exhaust flow rate is within the first flow rate region, the differential pressure sensor 7 is used to detect the differential pressure before and after multiple times, the average value of the exhaust flow rate at the time of detection is V1, and the average of the detected differential pressure before and after The value may be dp1. Note that V2 and dp2 can be similarly obtained. Further, the slope of the graph L2 can be obtained by the same method.

ここで、第1の流量領域は、例えば、内燃機関1が低負荷領域で運転された場合に排出される排気の流量の領域である。また、第2の流量領域は、第1の流量領域よりも高い流量領域であって、例えば、内燃機関1が中高負荷領域で運転された場合に排出される排気の流量の領域である。両流量領域は、フィルタの異常判定が好適に行えるように予め実験的に定めておけばよい。   Here, the first flow rate region is a region of the flow rate of exhaust gas discharged when the internal combustion engine 1 is operated in a low load region, for example. The second flow rate region is a higher flow rate region than the first flow rate region, and is, for example, a flow rate region of exhaust gas that is discharged when the internal combustion engine 1 is operated in a medium to high load region. Both flow regions may be experimentally determined in advance so that the filter abnormality can be suitably determined.

既に述べたように、破損した異常なフィルタ6では、排気の圧力損失が小さくなるために、排気流量が増大してもフィルタ6の前後差圧が上昇しにくい。ゆえに、グラフL2に示されるように、フィルタ6が異常な状態にある場合は、フィルタ6が正常な場合と比較して、グラフの傾き、即ち差圧変化率が小さくなる。ゆえに、異常判定の基準値として適当な差圧変化率(本発明における所定の基準比率に相当)を定めておくことによって、フィルタ6の異常を判定することが可能になる。つまり、フィルタ6の異常判定を行う際には、排気流量がV1のときにおける差圧dp1と、排気流量がV2のときにおける差圧dp2を取得し、算出された差圧変化率が基準値以上であればフィルタ6は正常であると判定される。一方、当該差圧変化率が基準値未満であればフィルタ6は異常であると判定される。   As described above, in the abnormal filter 6 that has been damaged, the pressure loss of the exhaust gas becomes small, so that the differential pressure across the filter 6 does not easily increase even if the exhaust gas flow rate increases. Therefore, as shown in the graph L2, when the filter 6 is in an abnormal state, the slope of the graph, that is, the rate of change in differential pressure is smaller than when the filter 6 is normal. Therefore, it is possible to determine the abnormality of the filter 6 by determining an appropriate differential pressure change rate (corresponding to a predetermined reference ratio in the present invention) as a reference value for abnormality determination. That is, when determining the abnormality of the filter 6, the differential pressure dp1 when the exhaust flow rate is V1 and the differential pressure dp2 when the exhaust flow rate is V2 are acquired, and the calculated differential pressure change rate is equal to or greater than the reference value. If so, it is determined that the filter 6 is normal. On the other hand, if the differential pressure change rate is less than the reference value, the filter 6 is determined to be abnormal.

ところで、フィルタ6を流通する排気の圧力損失は、フィルタ6におけるPMの堆積量の影響を受ける。そのため、フィルタ6の異常判定の実行中にPMの堆積量が増大した場合には、圧力損失の変化によって取得される差圧が増大するため、求められる差圧変化率が変化する。現実の運転状況下においては、内燃機関1の運転状態が、排気の流量が第1の流量領域内にあるような低負荷領域から、排気の流量が第2の流量領域内にあるような中高負荷領域まで移行する際には、比較的長時間を要する場合があるため、PMの堆積量が比較的に多くなることがある。このようなときには、PMの堆積量の増大の影響によって差圧変化率が変化するため、フィルタ6の異常判定が精度よく実行できなくなる虞がある。以下、PMの堆積量の増大が差圧変化率に与える影響について説明する。   Incidentally, the pressure loss of the exhaust gas flowing through the filter 6 is affected by the amount of PM accumulated in the filter 6. Therefore, when the PM accumulation amount increases during execution of the abnormality determination of the filter 6, the differential pressure acquired by the change in pressure loss increases, so that the required differential pressure change rate changes. Under actual operating conditions, the operating state of the internal combustion engine 1 is changed from a low load region where the exhaust gas flow rate is in the first flow rate region to a medium-high state where the exhaust gas flow rate is in the second flow rate region. Since it may take a relatively long time to move to the load region, the amount of PM deposited may be relatively large. In such a case, since the differential pressure change rate changes due to an increase in the amount of accumulated PM, there is a possibility that the abnormality determination of the filter 6 cannot be performed accurately. Hereinafter, the influence of the increase in the amount of accumulated PM on the differential pressure change rate will be described.

図3は、差圧センサ7によるフィルタ6の前後差圧の検出値がプロットされた図である。なお、図3(a)は、排気流量の変化中にフィルタ6におけるPMの堆積量が略一定であった場合を示し、図3(b)は、排気流量の変化中にPMの堆積量が増大した場合を示している。   FIG. 3 is a diagram in which the detected values of the differential pressure across the filter 6 by the differential pressure sensor 7 are plotted. FIG. 3A shows a case where the PM accumulation amount in the filter 6 is substantially constant during the change in the exhaust flow rate, and FIG. 3B shows the PM accumulation amount during the change in the exhaust flow rate. The case where it increased is shown.

図3(a)に示されるように、排気流量の変化中にPMの堆積量が略一定であった場合は、差圧センサ7によって検出された検出値は、図に示される直線上に概ね位置する。この場合には、差圧変化率を求める際に、差圧dp1として第1の流量領域内に属する何れの検出値が用いられても、また、差圧dp2として第2の流量領域内に属する何れの検出値が用いられても、算出された差圧変化率は、図に示される直線の傾きに概ね等しくなる。つまり、この場合には、算出された差圧変化率が概ね一定となるため、フィルタ6の異常判定時に誤判定が下される可能性は極めて低くなると考えられる。   As shown in FIG. 3A, when the PM accumulation amount is substantially constant during the change of the exhaust flow rate, the detection value detected by the differential pressure sensor 7 is approximately on the straight line shown in the figure. To position. In this case, when the differential pressure change rate is obtained, any detected value belonging to the first flow rate region is used as the differential pressure dp1, and it belongs to the second flow rate region as the differential pressure dp2. Regardless of which detection value is used, the calculated differential pressure change rate is approximately equal to the slope of the straight line shown in the figure. That is, in this case, since the calculated differential pressure change rate is substantially constant, it is considered that the possibility that an erroneous determination is made when the abnormality of the filter 6 is determined is extremely low.

一方、図3(b)に示されるように、排気流量の増大中にPMの堆積量が増大した場合は、PMの堆積量の増大に伴って検出される前後差圧が上昇する(図中の太線矢印参照)。この場合には、排気流量が同じ流量領域内にあるときであっても、PMの堆積量が増大しているときにはより高い前後差圧が検出される。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the PM accumulation amount increases while the exhaust gas flow rate is increased, the differential pressure detected before and after the PM accumulation amount increases (in the figure). (See the thick arrow in the). In this case, even when the exhaust gas flow rate is within the same flow rate region, a higher front-back differential pressure is detected when the PM accumulation amount is increasing.

ここで、例えば、内燃機関1の運転が中高負荷領域において比較的長時間継続したことによってPMの排出量が増大した場合は、排気流量が第2の流量領域にあるときにおける
フィルタ6のPMの堆積量が過度に増大することがある。この場合には、排気流量が第2の流量領域内にあるときに検出される前後差圧の検出値が、PMの堆積量が過度に増大していない場合(例えば、図3(a)に示される場合)に比較して大きくなる。そのため、差圧変化率が求められる際に、差圧dp2として第2の流量領域内に属する比較的に高い検出値P2が用いられた場合は、差圧dp1として第1の流量領域内に属する検出値から平均的な検出値P1が用いられた場合であっても、差圧の変化量が過度に大きくなることがある。つまり、破線のグラフL3で示されるように、算出された差圧変化率が、PMの堆積による影響がない場合(図3(a)に示される直線の傾き)に比して過度に大きくなることがある。その結果、実際にはフィルタ6が異常であって、その差圧変化率が基準値を下回っている場合でも、算出された差圧変化率が過度に高くなることによって当該基準値を上回り、結果的に正常であると誤判定が下される虞がある。
Here, for example, when the exhaust amount of PM increases due to the operation of the internal combustion engine 1 being continued for a relatively long time in the middle and high load region, the PM of the filter 6 when the exhaust gas flow rate is in the second flow rate region. The amount of deposition may increase excessively. In this case, the detected value of the differential pressure before and after the exhaust flow rate is in the second flow rate region is determined when the PM accumulation amount does not increase excessively (for example, in FIG. 3A). As compared to the case shown). Therefore, when the differential pressure change rate is obtained, if a relatively high detection value P2 belonging to the second flow rate region is used as the differential pressure dp2, it belongs to the first flow rate region as the differential pressure dp1. Even when the average detection value P1 is used from the detection values, the amount of change in the differential pressure may become excessively large. In other words, as indicated by the broken line graph L3, the calculated differential pressure change rate becomes excessively large as compared with the case where there is no influence due to the accumulation of PM (the slope of the straight line shown in FIG. 3A). Sometimes. As a result, even when the filter 6 is actually abnormal and the differential pressure change rate is below the reference value, the calculated differential pressure change rate is excessively high, and thus exceeds the reference value. If it is normal, there is a risk of erroneous determination.

一方、例えば、内燃機関1の運転が低負荷領域において比較的長時間継続した場合には、排気流量が第1の流量領域内にあるときであっても、フィルタ6におけるPMの堆積量が過度に増大することがある。この場合には、排気流量が第1の流量領域内にあるときに検出される前後差圧の検出値が、PMの堆積量が過度に増大していない場合に比較して大きくなる。そのため、差圧変化率が求められる際に、差圧dp1として第1の流量領域内に属する比較的に高い検出値P3が用いられた場合は、差圧dp2として第2の流量領域内に属する検出値から平均的な検出値P4が用いられた場合であっても、差圧の変化量が過度に小さくなることがある。この場合には、グラフL4で示されるように、算出された差圧変化率が、PMの堆積による影響がない場合(図3(a)に示される直線の傾き)に比して過度に低くなることがある。その結果、実際にはフィルタ6が正常であって、その差圧変化率が基準値を上回っている場合でも、算出された差圧変化率が過度に低くなることによって当該基準値を下回り、結果的に異常であると誤判定が下される虞がある。   On the other hand, for example, when the operation of the internal combustion engine 1 continues for a relatively long time in the low load region, the PM accumulation amount in the filter 6 is excessive even when the exhaust gas flow rate is in the first flow rate region. May increase. In this case, the detected value of the front-rear differential pressure detected when the exhaust flow rate is in the first flow rate region becomes larger than when the PM accumulation amount has not increased excessively. Therefore, when the differential pressure change rate is obtained, if a relatively high detection value P3 belonging to the first flow region is used as the differential pressure dp1, it belongs to the second flow region as the differential pressure dp2. Even when the average detection value P4 is used from the detection values, the amount of change in the differential pressure may become excessively small. In this case, as shown by the graph L4, the calculated differential pressure change rate is excessively low as compared with the case where there is no influence due to the accumulation of PM (the slope of the straight line shown in FIG. 3A). May be. As a result, even when the filter 6 is actually normal and the differential pressure change rate exceeds the reference value, the calculated differential pressure change rate becomes excessively low and falls below the reference value. There is a risk that an erroneous determination will be made if it is abnormal.

そこで、本実施例に係るフィルタ6の異常判定においては、第1の差圧dp1が取得されてから第2の差圧dp2が取得されるまでにPMの堆積量が過度に増大した場合には、誤正常判定を回避するために異常判定が禁止される。また、本実施例に係るフィルタ6の異常判定においては、排気流量が第1の流量領域内にあるときは、誤異常判定を回避するために、PMの堆積量が過度に増大する前に第1の差圧dp1の取得が完了される。以下、図面を用いて本実施例に係るフィルタ6の異常判定の方法について説明する。   Therefore, in the abnormality determination of the filter 6 according to the present embodiment, when the accumulation amount of PM increases excessively from the acquisition of the first differential pressure dp1 to the acquisition of the second differential pressure dp2. In order to avoid erroneous normal determination, abnormality determination is prohibited. Further, in the abnormality determination of the filter 6 according to the present embodiment, when the exhaust gas flow rate is in the first flow rate region, in order to avoid the erroneous abnormality determination, the first time before the PM accumulation amount increases excessively. Acquisition of the differential pressure dp1 of 1 is completed. Hereinafter, a method for determining abnormality of the filter 6 according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図4は、ECU10によって行われる、フィルタ6の異常判定のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは、ECU10によって所定時間毎に、または必要に応じて実行される。なお、このECU10が、本発明における異常判定部に相当する。   FIG. 4 is a flowchart showing a routine for determining abnormality of the filter 6 performed by the ECU 10. This routine is executed by the ECU 10 every predetermined time or as necessary. The ECU 10 corresponds to the abnormality determination unit in the present invention.

ステップS101において、ECU10は、本ステップ実行時におけるフィルタ6のPMの堆積量が閾堆積量未満であり、且つ、排気流量が第1の流量領域内にあるかを判定する。つまり、本ステップにおいては、異常判定のルーチンの開始条件が確認される。ここで、PMの堆積量は、PMセンサ11の検出値に基づいて演算により取得される。あるいは、フィルタ6の再生処理が最後に実行されたときから本ステップ実行時までの期間における内燃機関1の運転状態や燃料噴射弁1aによる燃料噴射量から演算によって取得されてもよい。なお、上述の閾堆積量は、図3(b)に示されるグラフL4のように、差圧変化率が過度に低く算出されることによって誤異常判定が下される程度まで高い第1の差圧(図3(b)におけるP3)が取得されるときにおけるPMの堆積量とすればよい。また、本ステップ実行時における排気流量は、エアフローメータ4によって検出された吸入空気量から所得される。本ステップにおいては、開始条件が確認されるまでは待機状態となる。そして、本ステップにおいて肯定判定が下されると、ECU10は、ステップS102へ進む。   In step S101, the ECU 10 determines whether the PM accumulation amount of the filter 6 during execution of this step is less than the threshold accumulation amount and whether the exhaust flow rate is within the first flow rate region. That is, in this step, the start condition of the abnormality determination routine is confirmed. Here, the PM accumulation amount is obtained by calculation based on the detection value of the PM sensor 11. Alternatively, the filter 6 may be obtained by calculation from the operating state of the internal combustion engine 1 and the fuel injection amount by the fuel injection valve 1a in the period from the last execution of the regeneration process of the filter 6 to the execution of this step. In addition, the above-described threshold accumulation amount is the first difference that is high to the extent that a false abnormality determination is made by calculating the differential pressure change rate too low, as in the graph L4 shown in FIG. The amount of PM deposited when the pressure (P3 in FIG. 3B) is acquired may be used. Further, the exhaust flow rate at the time of execution of this step is obtained from the intake air amount detected by the air flow meter 4. In this step, a standby state is entered until the start condition is confirmed. If an affirmative determination is made in this step, the ECU 10 proceeds to step S102.

ステップS102において、ECU10は、差圧センサ7を用いてフィルタ6の前後差圧を検出する。本ステップにおける検出値が、排気流量が第1の流量領域内にあるときに取得された第1の差圧dp1に相当する。   In step S <b> 102, the ECU 10 detects the differential pressure across the filter 6 using the differential pressure sensor 7. The detected value in this step corresponds to the first differential pressure dp1 acquired when the exhaust gas flow rate is in the first flow rate region.

ステップS103において、ECU10は、エアフローメータ4によって検出された吸入空気量から、本ステップ実行時の排気流量が第2の流量領域内にあるか否かを判定する。本ステップにおいて肯定判定が下されると、ECU10は、ステップS104へ進む。   In step S103, the ECU 10 determines from the intake air amount detected by the air flow meter 4 whether or not the exhaust flow rate at the time of executing this step is within the second flow rate region. If a positive determination is made in this step, the ECU 10 proceeds to step S104.

ステップS104において、ECU10は、差圧センサ7を用いてフィルタ6の前後差圧を検出する。本ステップにおける検出値が、排気流量が第2の流量領域内にあるときに取得された第2の差圧dp2に相当する。   In step S <b> 104, the ECU 10 detects the differential pressure across the filter 6 using the differential pressure sensor 7. The detected value in this step corresponds to the second differential pressure dp2 acquired when the exhaust gas flow rate is in the second flow rate region.

ステップS105において、ECU10は、第1の差圧dp1が取得されてから第2の差圧dp2が取得されるまでに増大したPMの増大量を取得する。このPMの増大量は、ステップS102が実行されてからステップS104が実行されるまでの時間内に増大したPMの堆積量を推定することによって求めることができる。   In step S105, the ECU 10 acquires an increase amount of PM that has increased from the acquisition of the first differential pressure dp1 to the acquisition of the second differential pressure dp2. The increase amount of PM can be obtained by estimating the PM accumulation amount increased within the time from the execution of step S102 to the execution of step S104.

ステップS106において、ECU10は、第1の差圧dp1が取得されてから第2の差圧dp2が取得されるまでに増大したPMの堆積量が閾増大量以上であるか否かを判定する。つまり、ECU10は、前ステップにおいて取得されたPMの堆積量とステップS101において取得されたPMの堆積量との差分が、閾増大量以上であるか否かを判定する。なお、この閾増大量は、図3(b)に示されるグラフL3のように、差圧変化率が過度に高く算出されることによって誤正常判定が下される程度まで高い第2の差圧(図3(b)におけるP2)が取得されるときにおけるPMの増大量とすればよい。本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、PMの堆積量の増大によって、差圧の変化量(即ち、第2の差圧dp2と第1の差圧dp1との差分)が過度に大きくなった虞があることを意味する。ゆえに、この場合には、算出される差圧変化率が過度に高くなる虞があるため、フィルタ6が異常であっても正常と誤判定が下される虞がある。そこで、ECU10は、ステップS107に進んで、本ルーチンにおけるフィルタ6の異常判定を禁止する。ステップS107が実行されると、本ルーチンは終了される。   In step S106, the ECU 10 determines whether or not the accumulated amount of PM that has increased from the acquisition of the first differential pressure dp1 to the acquisition of the second differential pressure dp2 is equal to or greater than a threshold increase amount. That is, the ECU 10 determines whether or not the difference between the PM accumulation amount acquired in the previous step and the PM accumulation amount acquired in Step S101 is equal to or greater than the threshold increase amount. Note that the threshold increase amount is the second differential pressure that is high to the extent that an erroneous determination is made when the differential pressure change rate is calculated to be excessively high, as in the graph L3 shown in FIG. What is necessary is just to make it the increase amount of PM when (P2 in FIG.3 (b)) is acquired. If an affirmative determination is made in this step, the amount of change in the differential pressure (that is, the difference between the second differential pressure dp2 and the first differential pressure dp1) becomes excessively large due to an increase in the amount of accumulated PM. It means that there is a fear. Therefore, in this case, since the calculated differential pressure change rate may be excessively high, there is a possibility that the filter 6 may be judged to be normal even if it is abnormal. Therefore, the ECU 10 proceeds to step S107 and prohibits the abnormality determination of the filter 6 in this routine. When step S107 is executed, this routine ends.

一方、ステップS106において否定判定が下された場合は、誤正常判定が下される程度まで、PMの堆積量が増大していないことを意味する。そこで、ECU10は、ステップS108に進んで、フィルタ6の異常判定を実行する。本ステップにおいて、ECU10は、以前のステップにおいて取得された第1の差圧dp1及び第2の差圧dp2、並びに両差圧が取得されたときの排気流量(または吸入空気量)から差圧変化率を算出する。なお、この第1の差圧dp1は、ステップS102において、フィルタ6におけるPMの堆積量が閾堆積量を超える前に取得された前後差圧であるから、本ステップにおいて算出される差圧変化率が過度に小さくなることは回避される。そして、ECU10は、算出された差圧変化率がフィルタ6の異常判定のための基準値以上であるときは正常判定を下し、当該差圧変化率が基準値未満のときには異常判定を下す。本ステップが実行されると、本ルーチンは終了される。   On the other hand, if a negative determination is made in step S106, it means that the amount of accumulated PM has not increased to the extent that an erroneous normal determination is made. Therefore, the ECU 10 proceeds to step S108 and executes abnormality determination of the filter 6. In this step, the ECU 10 changes the differential pressure from the first differential pressure dp1 and the second differential pressure dp2 acquired in the previous step, and the exhaust flow rate (or intake air amount) when both differential pressures are acquired. Calculate the rate. The first differential pressure dp1 is the differential pressure obtained before and after the PM accumulation amount in the filter 6 exceeds the threshold accumulation amount in step S102, and therefore the differential pressure change rate calculated in this step. Is prevented from becoming too small. The ECU 10 makes a normal determination when the calculated differential pressure change rate is equal to or higher than a reference value for determining the abnormality of the filter 6, and makes an abnormal determination when the differential pressure change rate is less than the reference value. When this step is executed, this routine is terminated.

以上より、本実施例によれば、第1の差圧dp1が取得されてから第2の差圧dp2が取得されるまでにPMの堆積量が過度に増大した場合には、フィルタ6の異常判定が禁止されるため、異常なフィルタ6に対して誤正常判定が下されることが抑制される。また、本実施例によれば、フィルタ6のPMの堆積量が過度に増大する前に第1の差圧dp1が取得されるため、ECU10によってフィルタ6の異常判定が実行される場合に、正常なフィルタ6に対して誤異常判定が下されることが抑制される。このように、本実施例によれば、誤判定が下されることが抑制されるため、フィルタ6の異常判定を精度良く実行す
ることが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, when the PM accumulation amount increases excessively from the acquisition of the first differential pressure dp1 to the acquisition of the second differential pressure dp2, the filter 6 is abnormal. Since the determination is prohibited, it is possible to prevent an erroneous normal determination from being made with respect to the abnormal filter 6. Further, according to the present embodiment, since the first differential pressure dp1 is acquired before the PM accumulation amount of the filter 6 increases excessively, it is normal when the abnormality determination of the filter 6 is executed by the ECU 10. It is suppressed that the erroneous abnormality determination is made with respect to the simple filter 6. As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the erroneous determination, and therefore it is possible to accurately determine the abnormality of the filter 6.

1 内燃機関
3 排気通路
4 エアフローメータ
5 酸化触媒
6 フィルタ
7 差圧センサ
10 ECU
1 Internal combustion engine 3 Exhaust passage 4 Air flow meter 5 Oxidation catalyst 6 Filter 7 Differential pressure sensor 10 ECU

Claims (3)

内燃機関の排気通路に設けられ、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧を検出する差圧センサと、
前記排気通路を流通する排気の流量が第1の流量領域内にあるときに取得された第1の差圧と、前記第1の差圧の取得後であって、前記排気の流量が前記第1の流量領域よりも高い第2の流量領域内にあるときに取得された第2の差圧とから、前記排気の流量の変化量に対する前記差圧の変化量の比率を算出し、該比率に基づいて前記フィルタの異常を判定する異常判定部と、
を備えるフィルタの異常判定装置であって、
前記異常判定部は、前記第1の差圧が取得されてから前記第2の差圧が取得されるまでに増大した前記フィルタの粒子状物質の堆積量が所定の閾増大量以上のときは、前記フィルタの異常判定を禁止する、フィルタの異常判定装置。
A filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
A differential pressure sensor for detecting a differential pressure between the exhaust pressure upstream of the filter and the exhaust pressure downstream;
After the acquisition of the first differential pressure acquired when the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is in the first flow rate region and the first differential pressure, the flow rate of the exhaust gas is the first flow rate. A ratio of the change amount of the differential pressure to the change amount of the flow rate of the exhaust gas is calculated from the second differential pressure acquired when the second flow rate region is higher than the first flow rate region; An abnormality determination unit for determining an abnormality of the filter based on
A filter abnormality determination device comprising:
The abnormality determining unit, when the accumulated amount of particulate matter of the filter that has increased from the acquisition of the first differential pressure to the acquisition of the second differential pressure is equal to or greater than a predetermined threshold increase amount A filter abnormality determination device that prohibits abnormality determination of the filter.
請求項1において、
前記異常判定部は、前記算出された比率が所定の基準比率より低い場合に、前記フィルタが異常であると判定し、
前記所定の閾増大量は、前記比率の算出において仮に前記フィルタの粒子状物質の堆積量が一定と想定した場合の、前記算出された比率に対応する想定比率が前記所定の基準比率を下回り、且つ、該算出された比率が該所定の基準比率を上回ることになるように設定された、該フィルタに堆積した粒子状物質の増大量である、フィルタの異常判定装置。
In claim 1,
The abnormality determination unit determines that the filter is abnormal when the calculated ratio is lower than a predetermined reference ratio,
The predetermined threshold increase amount is an assumption ratio corresponding to the calculated ratio when the accumulation amount of the particulate matter of the filter is assumed to be constant in the calculation of the ratio below the predetermined reference ratio, An abnormality determination device for a filter, which is an increased amount of particulate matter deposited on the filter, set so that the calculated ratio exceeds the predetermined reference ratio.
請求項1または2において、
前記異常判定部は、前記フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が、前記排気の流量が前記第1の流量領域内にあるときの差圧が過大になる所定の閾堆積量未満のときに、前記第1の差圧を取得する、フィルタの異常判定装置。
In claim 1 or 2,
The abnormality determination unit is configured such that the amount of particulate matter deposited on the filter is less than a predetermined threshold deposition amount at which the differential pressure when the flow rate of the exhaust gas is within the first flow rate region is excessive. A filter abnormality determination device that acquires the first differential pressure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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