JP2019190368A - 微粒子捕集フィルタの異常判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】より高い頻度で異常診断を実行することが可能であり、複雑な演算を行うことなく、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合等を、適切に異常として判定することができる、微粒子捕集フィルタの異常判定システムを提供する。【解決手段】内燃機関の排気通路１２に設けられて排気ガス中の微粒子状物質を捕集する微粒子捕集フィルタ４３の上流側の排気管内圧力と微粒子捕集フィルタ４３の下流側の排気管内圧力との差圧を検出する差圧検出手段３５と、内燃機関の運転状態を検出することが可能であるとともに内燃機関の運転時において微粒子捕集フィルタ４３の診断を行って差圧検出手段３５を用いて検出した差圧が所定差圧未満の場合に微粒子捕集フィルタ４３が異常であると判定する制御手段（５０）と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の微粒子捕集フィルタの異常判定システムに関する。

内燃機関の１つであるディーゼルエンジンでは、排気経路に、排気ガス中に含まれている微粒子状物質を捕集する微粒子捕集フィルタ（いわゆるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter））が設けられている。環境保全等の観点から、微粒子捕集フィルタが正しく取り付けられていない場合に、微粒子捕集フィルタの異常を検出することが望まれている。なお、微粒子捕集フィルタが正しく取り付けられていない場合とは、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合を含む。

例えば特許文献１に記載のパティキュレートフィルタ（微粒子捕集フィルタ）の診断装置は、（パティキュレート）フィルタの前後差圧を検出する差圧センサと、内燃機関の吸入空気量を取得する吸入空気量取得部と、フィルタ内に捕集されている微粒子状物質を燃焼除去する強制再生処理を実行する強制再生処理実行部と、前記燃焼除去される連続再生が生じる条件が成立しているか否かを判定する連続再生判別部と、を有している。そして診断装置は、強制再生処理の実行停止期間中、かつ、連続再生の条件が不成立時において、内燃機関の吸入空気量が増加傾向にある期間が存在した場合、当該期間における吸入空気量の増加量に対する差圧センサの検出値の増加量の比率である差圧勾配が、所定値以下の場合に、パティキュレートフィルタが異常である、と診断している。特許文献１では、上記の異常診断によって、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合であっても、フィルタの完全故障として異常を検出することができる。

特開２０１１−２５２４２３号公報

特許文献１に記載の異常診断の方法では、吸入空気量が増加傾向にある期間における差圧センサの検出値の増加量を検出しているので、吸入空気量がほぼ一定の運転状態の場合では、異常診断を行うことができない。また、差圧勾配の精度を出すためには、分母となる吸入空気量の増加量が、より大きな運転状態でなければならない。しかも、強制再生処理の実行停止期間中、かつ、連続再生の条件が不成立時でなければ異常診断が実行されないので、異常診断が実行される頻度が低い。また、吸入空気量の増加量に対する差圧センサの検出値の増加量の比率である差圧勾配を算出する必要があるので、処理がやや複雑である。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より高い頻度で異常診断を実行することが可能であり、複雑な演算を行うことなく、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合等を、適切に異常として判定することができる、微粒子捕集フィルタの異常判定システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気通路に設けられて排気ガス中の微粒子状物質を捕集する微粒子捕集フィルタの上流側の排気管内圧力と、前記微粒子捕集フィルタの下流側の排気管内圧力と、の差圧を検出する差圧検出手段と、前記内燃機関の運転状態を検出することが可能であるとともに、前記内燃機関の運転時において前記微粒子捕集フィルタの診断を行い、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、所定差圧未満の場合に、前記微粒子捕集フィルタが異常であると判定する制御手段と、を有する、微粒子捕集フィルタの異常判定システムである。

本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きい場合に、前記微粒子捕集フィルタの診断を実行する、微粒子捕集フィルタの異常判定システムである。

本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係る微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きく、かつ、前記内燃機関のシリンダへの燃料の噴射量が所定噴射量よりも大きい場合に、前記微粒子捕集フィルタの診断を実行する、微粒子捕集フィルタの異常判定システムである。

本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、前記制御手段は、前記微粒子捕集フィルタの診断において、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、前記所定差圧未満の状態の累積時間または累積回数が、第１所定時間または第１所定回数に達した場合に、前記微粒子捕集フィルタが異常であると判定する、微粒子捕集フィルタの異常判定システムである。

本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、前記制御装置は、前記微粒子捕集フィルタの診断において、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、前記所定差圧以上の状態の累積時間または累積回数が、第２所定時間または第２所定回数に達した場合に、前記微粒子捕集フィルタが正常であると判定する、微粒子捕集フィルタの異常判定システムである。

第１の発明によれば、内燃機関の運転時に診断を行い、吸入空気量がほぼ一定の場合や強制再生処理の実行中であっても診断を行うことができるので、より高い頻度で診断を実行することができる。また、検出した差圧そのものを用いて異常の判定を行っており、単位時間あたりの増加量等（勾配等）を算出する必要が無く、複雑な演算を行う必要もない。従って、シンプルな判定にて、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合等を、適切に異常として判定することができる。また、微粒子捕集フィルタの差圧を検出する差圧検出手段は、微粒子捕集フィルタが捕集した微粒子状物質の堆積量の推定等に利用するために、すでに取り付けられている場合が多い。差圧検出手段がすでに取り付けられている場合、差圧検出手段を新たに追加する必要がないので便利である。

第２の発明によれば、微粒子捕集フィルタの診断を行う内燃機関の運転時とは、内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きい場合であり、より高い頻度で診断を実行することができる。また、所定回転数を適切な回転数に設定することで、誤判定を適切に防止することができる。

第３の発明によれば、微粒子捕集フィルタの診断を行う内燃機関の運転時とは、内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きく、かつ、シリンダへの燃料の噴射量が所定噴射量よりも大きい場合であり、より高い頻度で診断を実行することができる。また、所定回転数、所定噴射量を適切な回転数、適切な噴射量に設定することで、誤判定をさらに適切に防止することができる。

第４の発明によれば、累積時間または累積回数で異常と判定することで、誤判定を適切に回避して、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合等の異常状態を、適切に検出することができる。

第５の発明によれば、累積時間または累積回数で正常と判定することで、誤判定を適切に回避して、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されていない場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されていない場合等の正常状態を、適切に検出することができる。

本発明の微粒子捕集フィルタの異常判定システムを適用した内燃機関の構成の例を説明する図である。 図１に示す内燃機関の構成に対して、酸化触媒と微粒子捕集フィルタを分離して別々に構成した例を説明する図である。 異常判定システムの制御装置（制御手段）の処理手順の例（例１）を説明するフローチャートである。 ＤＰＦ（微粒子捕集フィルタ）が取り付けられている状態（正常状態）と、ＤＰＦが取り外されている状態（異常状態）の、排気ガス流量・差圧特性の例を説明する図である。 異常判定システムの制御装置（制御手段）の処理手順の例（例２）を説明するフローチャートである。 各排気ガス流量（Ｍ１、Ｍ２）に対する、エンジン回転数・燃料噴射量指令値特性の例を説明する図である。

●［微粒子捕集フィルタの異常判定システムを適用した内燃機関の構成（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、微粒子捕集フィルタの異常判定システムを適用した内燃機関の構成の例を示しており、内燃機関１０は、例えばディーゼルエンジンである。なお、以下の説明において、ＤＰＦ４３（Diesel Particulate Filter）は、微粒子捕集フィルタに相当している。また、ＤＰＦ４３よりも下流側の排気経路に配置されて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する選択還元触媒等については、記載を省略している。なお、微粒子捕集フィルタの異常判定システムは、差圧検出手段３５と、制御装置５０（制御手段に相当）と、を有している。

図１に示す例では、内燃機関１０の排気経路１２には、一体型酸化触媒４１が設けられている。また一体型酸化触媒４１の内部には、上流側から、酸化触媒４２、ＤＰＦ４３が設けられている。酸化触媒４２は、炭化水素（ＨＣ）と一酸化炭素（ＣＯ）を無害化する触媒であり、ＤＰＦ４３は、排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタである。

酸化触媒４２の上流側（一体型酸化触媒４１の上流側）には、燃料添加弁２８と、排気温度検出手段３６Ａ（例えば、排気温度センサ）と、が設けられている。燃料添加弁２８は、微粒子が堆積したＤＰＦを再生する際（微粒子を燃焼焼却する際）に、酸化触媒４２内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。また、酸化触媒４２の下流側、かつ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出手段３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。

ＤＰＦ４３の下流側（一体型酸化触媒４１の下流側）には、排気温度検出手段３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。また、酸化触媒４２の下流側かつＤＰＦ４３の上流側の排気管内圧力と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧検出手段３５（例えば差圧センサ）が設けられている。

燃料添加弁２８は、制御装置５０からの制御信号にて駆動される。また排気温度検出手段３６Ａは、酸化触媒４２の上流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また排気温度検出手段３６Ｂは、酸化触媒４２の下流側かつＤＰＦ４３の上流側を流れる排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また排気温度検出手段３６Ｃは、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。差圧検出手段３５は、酸化触媒４２の下流側かつＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

制御装置５０（制御手段に相当）には、吸気経路１１に設けられた吸入空気流量検出手段３１の検出信号、アクセル開度検出手段３３の検出信号、回転検出手段３４の検出信号、のそれぞれが入力されている。また制御装置５０には、上述した排気温度検出手段３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃの検出信号、差圧検出手段３５の検出信号が入力されている。そして制御装置５０は、これらの検出手段からの信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出手段３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２８から噴射する燃料量を制御する。

吸入空気流量検出手段３１（例えば、吸気流量センサ）は、内燃機関１０の吸気経路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出手段３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出手段３４（例えば、回転センサ）は、例えば内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

また図１の例では、制御装置５０は、ＤＰＦ４３の異常を含む各種の異常を検出した際に点灯する警告灯１５の点灯／消灯が可能である。例えば警告灯１５は、車両のインスツルメントパネル内に設けられている。また制御装置５０は、別体の車両診断ツールＴを接続するためのコネクタ１６に接続されている。車両診断ツールＴがコネクタ１６に接続された場合、制御装置５０と車両診断ツールＴは、種々の情報やコマンド等を送受信することができる。

●［酸化触媒４２と微粒子捕集フィルタ４３を分離して別々に構成した例（図２）］
図２は、図１に示す内燃機関の構成に対して、酸化触媒４２と微粒子捕集フィルタ４３を分離して別々に構成した例を示している。図２に示す内燃機関の構成は、図１に示す内燃機関の構成の一体型酸化触媒４１（酸化触媒４２とＤＰＦ４３を有している一体型酸化触媒４１）の代わりに、それぞれ別体とされた酸化触媒４２と、ＤＰＦ４３と、が分離されて設けられている点が異なる。その他は図１に示す内燃機関の構成と同じである。

●［制御装置５０（異常判定装置）の処理手順の例１（図３）］
次に図３に示すフローチャートを用いて、制御装置５０（制御手段に相当）による、ＤＰＦ４３の異常を判定する処理手順の例１について説明する。なお、本実施の形態における異常判定では、ＤＰＦ４３そのものが排気経路１２から取り外されている状態、ＤＰＦ４３のケース内のフィルタ基材が取り外されている状態等を検出した場合等に、ＤＰＦ４３が異常である、と判定する。また、図１に示す構成の内燃機関と図２に示す構成の内燃機関において、図３に示す処理手順は共通である。制御装置５０は、例えば所定時間間隔（例えば数ｍｓ〜数１００ｍｓ間隔）にて、図３に示す処理を起動し、起動した場合、ステップＳ０１０へと処理を進める。

ステップＳ０１０にて制御装置５０は、差圧検出手段３５（図１、図２参照）が異常であるか否かを判定し、異常である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５５Ｃに処理を進め、異常でない場合（Ｎｏ）はステップＳ０１５に処理を進める。なお、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、差圧検出手段そのものが異常（故障）であるか否かを判定しており、判定結果を記憶している。ステップＳ０１０では、その判定結果を利用する。

ステップＳ０１５に処理を進めた場合、制御装置５０は、差圧学習が済んでいるか否かを判定し、差圧学習が済んでいる場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０２０に処理を進め、差圧学習が済んでいない場合（Ｎｏ）はステップＳ０５５Ｃに処理を進める。なお、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、エンジンが停止時（すなわち、明らかに差圧がゼロの状態）にて、差圧検出手段からの検出信号を取り込み、差圧がゼロの場合における検出値に基づいて、差圧学習値を算出して記憶し、差圧学習を行ったか否かを記憶している。ステップＳ０１５では、差圧学習を行ったか否かの結果を利用する。

ステップＳ０２０に処理を進めた場合、制御装置５０は、回転検出手段３４（図１、図２参照）が異常であるか否かを判定し、異常である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５５Ｃに処理を進め、異常でない場合（Ｎｏ）はステップＳ０３０に処理を進める。なお、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、回転検出手段そのものが異常（故障）であるか否かを判定しており、判定結果を記憶している。ステップＳ０２０では、その判定結果を利用する。

ステップＳ０３０に処理を進めた場合、制御装置５０は、エンジン回転数が診断実行回転数（所定回転数に相当）よりも大きいか否かを判定し、診断実行回転数よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０に処理を進め、診断実行回転数以下である場合（Ｎｏ）は処理を終了する。なお、制御装置５０は、回転検出手段３４（図１、図２参照）からの検出信号に基づいて、エンジン回転数を算出する。また、診断実行回転数は、例えば１５００［ｒｐｍ］であり、誤判定を回避可能な回転数であるとともに、診断頻度を高めるために、できるだけ低い回転数であることが好ましい。診断実行回転数の選定方法については後述する。

ステップＳ０５０に処理を進めた場合、制御装置５０は、差圧が異常判定差圧（所定圧力差に相当）未満であるか否かを判定し、異常判定差圧未満である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５５Ａに処理を進め、異常判定差圧以上である場合（Ｎｏ）はステップＳ０５５Ｂに処理を進める。なお、制御装置５０は、差圧検出手段３５（図１、図２参照）からの検出信号と、上記の差圧学習値と、に基づいて差圧を求める。また、異常判定差圧は、例えば１［ｋＰａ］であり、誤判定を回避して、異常と正常を確実に区別できる圧力差とされている。異常判定差圧の選定方法については後述する。

ステップＳ０５５Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、正常カウンタをクリアし、異常カウンタをカウントアップし、ステップＳ０６０Ａに処理を進める。つまり、制御装置５０は、ステップＳ０５５Ａにて、異常の時間または回数を累積する。

ステップＳ０６０Ａにて制御装置５０は、異常カウンタが異常判定閾値（第１所定時間または第１所定回数に相当）以上であるか否かを判定し、異常判定閾値以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０６５Ａに処理を進め、異常判定閾値未満である場合（Ｎｏ）は処理を終了する。

ステップＳ０６５Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＤＰＦ異常フラグをＯＮにして処理を終了する。なお、制御装置５０は、図示省略した別の処理にて、ＤＰＦ異常フラグがＯＮの場合、警告灯１５（図１、図２参照）を点灯させる。また、ＤＰＦ異常フラグは、例えば車両診断ツールＴをコネクタ１６に接続した場合（図１、図２参照）、当該車両診断ツールＴからのＤＰＦ異常フラグのクリアコマンドによって、ＯＦＦにすることができる。

ステップＳ０５５Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、異常カウンタをクリアし、正常カウンタをカウントアップし、ステップＳ０６０Ｂに処理を進める。つまり、制御装置５０は、ステップＳ０５５Ｂにて、正常の時間または回数を累積する。

ステップＳ０６０Ｂにて制御装置５０は、正常カウンタが正常判定閾値（第２所定時間または第２所定回数に相当）以上であるか否かを判定し、正常判定閾値以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０６５Ｂに処理を進め、正常判定閾値未満である場合（Ｎｏ）は処理を終了する。

ステップＳ０６５Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＤＰＦ正常フラグをＯＮにして処理を終了する。また、ＤＰＦ正常フラグは、例えばイグニッション（ＩＧ）キーまたはスイッチのＯＦＦにて、ＯＦＦとされる。

ステップＳ０５５Ｃに処理を進めた場合、制御装置５０は、異常カウンタをクリアし、正常カウンタをクリアし、処理を終了する。

●［排気ガス流量・差圧特性（図４）について］
図４に示す排気ガス流量・差圧特性は、ＤＰＦ４３の基材なしの場合（異常状態）と、ＤＰＦ４３の基材ありの場合（正常状態）における、排気ガス流量と差圧（差圧検出手段を用いて検出した差圧）と、を実際の車両で計測した結果の例を示している。ＤＰＦ基材なしの場合、排気ガス流量の変化に対して差圧は変化せず、差圧ゼロの状態となっている。また、ＤＰＦ基材ありの場合、排気ガス流量の増加に応じて差圧も増加している。なお、エンジン停止中の場合（排気ガス流量がゼロの場合）では、ＤＰＦ基材なし、ＤＰＦ基材あり、のどちらも差圧はゼロである。

また、図４中において、排気ガス流量＝Ｍ１の位置は、エンジンの運転状態が、暖機後のアイドリング状態の位置である。例えば、誤判定を回避して検出頻度をより高くするために、排気ガス流量＝Ｍ１の場合であっても、ＤＰＦ基材ありの差圧よりも低い差圧＝Ｐ１を異常判定差圧に選定する。また、誤判定をより確実に回避するために、排気ガス流量＝Ｍ１よりもやや高い排気ガス流量＝Ｍ２を設定し、［排気ガス流量がＭ２よりも大きく、かつ、差圧がＰ１よりも大きい領域］を正常判定領域Ａｓに設定し、［排気ガス流量がＭ２よりも大きく、かつ、差圧がＰ１以下の領域］を異常判定領域Ａｅに設定すると、好ましい。なお、エンジン回転数＝Ｎ１の場合、排気ガス流量＝Ｍ２となる。このエンジン回転数Ｎ１は、ステップＳ０３０の診断実行回転数である。例えば、排気ガス流量Ｍ２は４０［ｇ／ｓ］であり、エンジン回転数Ｎ１は１５００［ｒｐｍ］であり、差圧Ｐ１は１［ｋＰａ］である。

制御装置５０は、排気ガス流量（エンジン回転数で代用）と差圧が、正常判定領域Ａｓに存在している累積時間または累積回数が、第２所定時間（例えば約５００［ｓｅｃ］）または第２所定回数の場合に、ＤＰＦは正常である、と判定する。また制御装置５０は、排気ガス流量（エンジン回転数で代用）と差圧が、異常判定領域Ａｅに存在している累積時間または累積回数が、第１所定時間（例えば約５００［ｓｅｃ］）または第１所定回数の場合に、ＤＰＦは異常である、と判定する。これにより、誤判定を回避して異常をより確実に判定し、誤判定を回避して正常をより確実に判定することができる。

●［制御装置５０（異常判定装置）の処理手順の例２（図５）］
次に図５に示すフローチャートを用いて、制御装置５０（制御手段に相当）による、ＤＰＦ４３の異常を判定する処理手順の例２について説明する。図５に示すフローチャートは、図３に示すフローチャートに対して、ステップＳ０４０が追加されている点が異なり、他は同じである。以下、図３に示すフローチャートとの相違点を主に説明する。

ステップＳ０３０に処理を進めた場合、制御装置５０は、エンジン回転数が診断実行回転数（所定回転数に相当）よりも大きいか否かを判定し、診断実行回転数よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４０に処理を進め、診断実行回転数以下である場合（Ｎｏ）は処理を終了する。なお、診断実行回転数は、図３のステップＳ０３０の診断実行回転数と同じである。

ステップＳ０４０に処理を進めた場合、制御装置５０は、インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄ（図１、図２参照）から噴射する燃料量に応じた燃料噴射量指令値が診断実行噴射量よりも大きいか否かを判定し、診断実行噴射量よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０に処理を進め、診断実行噴射量以下である場合（Ｎｏ）は処理を終了する。なお、制御装置５０は、内燃機関の運転状態やアクセル開度検出手段３３（図１、図２参照）を用いて検出した運転者のアクセル踏込量に応じて燃料噴射量指令値を算出している。また、診断実行噴射量は、例えば３０［ｍｍ³／ストローク］であり、誤判定を回避可能な噴射量であるとともに、診断頻度を高めるために、できるだけ低い噴射量であることが好ましい。診断噴射量の選定方法については後述する。

●［エンジン回転数・燃料噴射量指令値特性（図６）について］
図６に示すエンジン回転数・燃料噴射量指令値特性は、実際の車両を用いて計測した、エンジン回転数と、燃料噴射量指令値と、排気ガス流量と、の関係を示している。排気ガス流量＝Ｍ２の曲線は、排気ガス流量＝Ｍ２（一定）の場合における、エンジン回転数と燃料噴射量指令値との関係を示している。例えば、エンジン回転数＝Ｎ１かつ燃料噴射量指令値＝Ｖ１の場合、排気ガス流量＝Ｍ２となることを示している。また、図６中における排気ガス流量のＭ２、Ｍ１は、図４中における排気ガス流量のＭ２、Ｍ１である。従って、排気ガス流量がＭ２よりも大きい場合は、図６における排気ガス流量＝Ｍ２の曲線よりも右上となるエンジン回転数及び燃料噴射量指令値となっている場合である。例えば、排気ガス流量Ｍ２は４０［ｇ／ｓ］であり、エンジン回転数Ｎ１は１５００［ｒｐｍ］であり、燃料噴射量指令値Ｖ１は３０［ｍｍ³／ストローク］である。

例えば、図６におけるエンジン回転数Ｎ１が１５００［ｒｐｍ］、燃料噴射量指令値Ｖ１が３０［ｍｍ³／ストローク］である場合、排気ガス流量＝Ｍ２を維持するとともにエンジン回転数をＮ２まで下げることを所望した場合は燃料噴射量指令値をＶ２まで上げればよい。つまり、（診断実行回転数、診断実行噴射量）＝（Ｎ１［ｒｐｍ］、Ｖ１［ｍｍ³／ストローク］）を、（Ｎ２［ｒｐｍ］、Ｖ２［ｍｍ³／ストローク］）に変更しても、同等の排気ガス流量＝Ｍ２が確保される。

●［本願の効果］
以上に説明したＤＰＦ４３（微粒子捕集フィルタ）の異常判定システムは、吸入空気量の増加量や差圧の増加量を必要とせず、差圧そのものを用いて異常診断するので、吸入空気量がほぼ一定の状態であっても、また強制再生処理の実行中であっても、ＤＰＦ４３の異常を検出することができる。従って、より高い頻度で異常診断を実行することが可能であり、複雑な演算を行う必要もなく、微粒子捕集フィルタそのものが排気経路から取り外されている場合や、微粒子捕集フィルタのケース内のフィルタ基材が取り外されている場合等を、適切に異常として判定することができる。

本発明の、微粒子捕集フィルタの異常判定システムは、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

本実施の形態にて示した排気ガス流量・差圧特性は、図４に示す例に限定されるものではない。また本実施の形態にて示したエンジン回転数・燃料噴射量指令値特性は、図６に示す例に限定されるものではない。

また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

１０ 内燃機関
１１ 吸気経路
１２ 排気経路
１４Ａ〜１４Ｄ インジェクタ
１５ 警告灯
１６ コネクタ
２８ 燃料添加弁
３１ 吸入空気流量検出手段
３３ アクセル開度検出手段
３４ 回転検出手段
３５ 差圧検出手段
３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ 排気温度検出手段
４１ 一体型酸化触媒
４２ 酸化触媒
４３ ＤＰＦ（微粒子捕集フィルタ）
５０ 制御装置（制御手段）
Ｎ１ 診断実行回転数（所定回転数）
Ｐ１ 異常判定差圧（所定差圧）
Ｖ１ 診断実行噴射量（所定噴射量）
Ｔ 車両診断ツール

Claims (5)

1. 内燃機関の排気通路に設けられて排気ガス中の微粒子状物質を捕集する微粒子捕集フィルタの上流側の排気管内圧力と、前記微粒子捕集フィルタの下流側の排気管内圧力と、の差圧を検出する差圧検出手段と、
   前記内燃機関の運転状態を検出することが可能であるとともに、前記内燃機関の運転時において前記微粒子捕集フィルタの診断を行い、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、所定差圧未満の場合に、前記微粒子捕集フィルタが異常であると判定する制御手段と、
   を有する、
   微粒子捕集フィルタの異常判定システム。
2. 請求項１に記載の微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、
   前記制御手段は、
   前記内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きい場合に、前記微粒子捕集フィルタの診断を実行する、
   微粒子捕集フィルタの異常判定システム。
3. 請求項１に記載の微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、
   前記制御手段は、
   前記内燃機関の回転数が所定回転数よりも大きく、かつ、前記内燃機関のシリンダへの燃料の噴射量が所定噴射量よりも大きい場合に、前記微粒子捕集フィルタの診断を実行する、
   微粒子捕集フィルタの異常判定システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、
   前記制御手段は、
   前記微粒子捕集フィルタの診断において、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、前記所定差圧未満の状態の累積時間または累積回数が、第１所定時間または第１所定回数に達した場合に、前記微粒子捕集フィルタが異常であると判定する、
   微粒子捕集フィルタの異常判定システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の微粒子捕集フィルタの異常判定システムであって、
   前記制御装置は、
   前記微粒子捕集フィルタの診断において、前記差圧検出手段を用いて検出した差圧が、前記所定差圧以上の状態の累積時間または累積回数が、第２所定時間または第２所定回数に達した場合に、前記微粒子捕集フィルタが正常であると判定する、
   微粒子捕集フィルタの異常判定システム。
   
   

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