JP2020172936A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気後処理装置が排気管から取り外されたことを検知する。【解決手段】内燃機関１００の制御装置２００が、ＰＭ捕集装置５０に流入する排気の温度である第１排気温度を算出する第１排気温度算出部と、ＰＭ捕集装置５０から流出した排気の温度である第２排気温度を算出する第２排気温度算出部と、第１排気温度の時間変化率及び第２排気温度の時間変化率を算出する時間変化率算出部と、第１排気温度の時間変化率と第２排気温度の時間変化率との相違に基づいて、ＰＭ捕集装置５０が排気管２２から取り外された取り外し状態であるか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、内燃機関の排気管に設けられた排気後処理装置の盗難防止装置として、排気後処理装置に取り付けられた温度センサの電気的配線が切断されたことを検知することによって、排気後処理装置が排気管から取り外されたことを検知するものが開示されている。

特開２００７−１３８８３７号公報

しかしながら、前述した特許文献１のものでは、温度センサの電気的配線を切断せずに排気後処理装置が排気管から取り外された場合には、排気後処理装置が排気管から取り外されたことを検知することができないという問題点がある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、排気後処理装置の熱容量を利用して排気後処理装置が排気管から取り外されたことを検知することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様による内燃機関は、機関本体と、機関本体の排気通路に設けられた排気後処理装置と、を備える。そして、この内燃機関の制御装置が、排気後処理装置に流入する排気の温度である第１排気温度を算出する第１排気温度算出部と、排気後処理装置から流出した排気の温度である第２排気温度を算出する第２排気温度算出部と、第１排気温度の時間変化率及び第２排気温度の時間変化率を算出する時間変化率算出部と、第１排気温度の時間変化率と第２排気温度の時間変化率との相違に基づいて、排気後処理装置が排気通路から取り外された取り外し状態であるか否かを判定する判定部と、を備える。

本発明のこの態様によれば、排気後処理装置の熱容量を利用して排気後処理装置が排気管から取り外されたことを検知することができる。

図１は、本発明の第１実施形態による内燃機関、及び内燃機関を制御するための電子制御ユニットの概略構成図である。 図２は、ＰＭ捕集装置が取り外された取り外し状態で内燃機関を運転したときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示した図である。 図３は、ＰＭ捕集装置が取り外されていない正常状態で内燃機関を運転したときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示した図である。 図４は、本発明の第１実施形態によるＰＭ捕集装置の取り外しを診断するための取り外し診断制御について説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第１実施形態による前提条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図６は、本発明の第１実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図７は、本発明の第１実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図８は、本発明の第２実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図９は、本発明の第３実施形態による内燃機関、及び内燃機関を制御するための電子制御ユニットの概略構成図である。 図１０は、推定第１排気温度を算出する推定制御について説明するフローチャートである。 図１１は、吸入空気流量と、外気温度と、に基づいて、第１排気温度センサからＰＭ捕集装置までの間の排気管を流れる過程で低下する排気の温度低下量を算出するためのマップである。 図１２は、本発明の第４実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１３は、ハイブリッド車両の概略構成図である。 図１４Ａは、通常車両において、ＰＭ捕集装置が取り外されていない正常状態で内燃機関が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。 図１４Ｂは、機関間欠運転実施車両としてのハイブリッド車両において、ＰＭ捕集装置が取り外されていない正常状態で内燃機関が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。 図１５は、本発明の第５実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１６は、本発明の第６実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１７は、本発明の第７実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図１８は、本発明の第８実施形態による取り外し判定処理について説明するフローチャートである。 図１９は、第１排気温度の平均値に基づいて、補正係数を算出するためのテーブルの一例である。 図２０は、本発明の第８実施形態による取り外し判定処理の動作について説明するタイムチャートである。 図２１は、第１排気温度の平均値に基づいて、閾値を設定するためのテーブルの一例である。 図２２は、本発明の第９実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図２３は、本発明の第１０実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図２４は、各排気温度センサの応答速度のバラつきが、取り外し状態であるか否かを判定する際に判定精度を悪化させる要因となる理由について説明するためのタイムチャートである。 図２５Ａは、比率Ｒｉｏに基づいて取り外し状態であるか否かを判定している場合において、各排気温度センサの応答速度のバラつきによって閾値として設定すべき値がどのように変化するかを示した図である。 図２５Ｂは、差分値Ｄｉｏに基づいて取り外し状態であるか否かを判定している場合において、各排気温度センサの応答速度のバラつきによって閾値として設定すべき値がどのように変化するかを示した図である。 図２６は、第１排気温度センサの応答速度を学習するための本発明の第１１実施形態による学習制御について説明するフローチャートである。 図２７は、学習条件判定処理の詳細について説明するためのフローチャートである。 図２８は、或る一定の条件が満たされた加速時に取得された第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの中から、その時間微分値Ａｉｎ’が最大となる時間変化率Ａｉｎを、第１排気温度センサの応答速度毎に学習用時間変化率ＬＡｉｎとして取得したときのその学習用時間変化率ＬＡｉｎの違いを、加速開始時の第１排気温度毎に示した図である。 図２９は、本発明の第１１実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図３０Ａは、ＰＭ捕集装置が取り外されていない正常状態で内燃機関が運転されている場合の加速時における第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を、各排気温度センサの応答速度毎に示したタイムチャートである。 図３０Ｂは、ＰＭ捕集装置が取り外されていない正常状態で内燃機関が運転されている場合の加速時における第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を、各排気温度センサの応答速度毎に示したタイムチャートである。 図３１は、或る排気温度センサの応答性について説明する図である。 図３２は、排気温度センサの応答時定数毎の或る時間における排気温度の時間変化率を数式に基づき算出して示した図である。 図３３は、本発明の第１２実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。 図３４は、本発明の第１３実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による内燃機関１００、及び内燃機関１００を制御するための電子制御ユニット２００の概略構成図である。

本実施形態による内燃機関１００は、火花点火式のガソリンエンジンであって、複数の気筒１１を備える機関本体１０と、排気装置２０と、を備える。なお、内燃機関１００の種類は、特に限られるものではなく、予混合圧縮着火式のガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。

機関本体１０は、燃料噴射弁１２から噴射された燃料を各気筒１１の内部で燃焼させることによって、例えば車両などを駆動するための動力を発生させる。なお図１においては、図面の煩雑を防止するために、吸気装置や点火プラグ等の記載は省略している。また燃料の噴射方式も筒内直噴式に限られるものではなく、ポート噴射式であってもよい。

排気装置２０は、各気筒１１の内部で生じた排気（燃焼ガス）を浄化して外気に排出するための装置であって、排気マニホールド２１と、排気管２２と、排気後処理装置３０と、を備える。

機関本体１０の各気筒１１で生じた排気は、排気マニホールド２１によって纏められて排気管２２に排出される。排気中には、未燃ガス（一酸化炭素（ＣＯ）及び炭化水素（ＨＣ））や窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ；Particular Matter）などの有害物質が含まれている。そのために本実施形態では、排気管２２に、これらの排気中の有害物質を取り除くための排気後処理装置３０として、触媒装置４０と、ＰＭ捕集装置５０と、が設けられている。そして本実施形態では、ＰＭ捕集装置５０の前後の排気管２２に、第１排気温度センサ５３と、第２排気温度センサ５４と、が設けられている。

触媒装置４０は、ケーシング４１と、ケーシング４１内に保持されたコーディライト（セラミック）から成るハニカム型の担体に担持された排気浄化触媒４２と、を備える。排気浄化触媒４２は、例えば酸化触媒（二元触媒）や三元触媒であり、これらに限らず内燃機関１００の種類や用途に応じて適当な触媒を用いることができる。本実施形態では、排気浄化触媒４２として三元触媒を用いている。排気浄化触媒４２として三元触媒を用いた場合は、触媒装置４０に流入した排気中の未燃ガス（ＣＯ及びＨＣ）及びＮＯｘが排気浄化触媒４２によって浄化される。

ＰＭ捕集装置５０は、触媒装置４０よりも排気流れ方向下流側の排気管２２に設けられる。ＰＭ捕集装置５０は、ケーシング５１と、ケーシング５１内に保持されたウォールフロー型のフィルタ５２と、を備える。フィルタ５２によって、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気中のＰＭが捕集される。そして本実施形態では、このフィルタ５２にも排気浄化触媒としての三元触媒を担持させており、これにより、ＰＭ捕集装置５０においても、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気中の未燃ガス及びＮＯｘを浄化することができるようにしている。なお、フィルタ５２に担持させる排気浄化触媒も三元触媒に限られるものではなく、内燃機関１００の種類や用途に応じて適当な触媒を用いることができる。

ＰＭ捕集装置５０は、内燃機関１００がガソリンエンジンの場合には、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）と称され、内燃機関１００がディーゼルエンジンの場合には、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）と称されることがある。

第１排気温度センサ５３は、ＰＭ捕集装置５０に流入する排気の温度（以下「第１排気温度」という。）を検出するためのセンサである。本実施形態では、第１排気温度センサ５３は、ＰＭ捕集装置５０の入口側近傍の排気管２２に取り付けられている。

第２排気温度センサ５４は、ＰＭ捕集装置５０から流出した排気の温度（以下「第２排気温度」という。）を検出するためのセンサである。本実施形態では、第２排気温度センサ５４は、ＰＭ捕集装置５０の出口側近傍の排気管２２に取り付けられている。

電子制御ユニット２００は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの各種メモリ、入力ポート、及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。

電子制御ユニット２００には、前述した第１排気温度センサ５３や第２排気温度センサ５４の他にも、機関本体１０に吸入される吸入空気流量Ｇａ［ｇ／ｓ］を検出するためのエアフローメータ２１１や、外気温度を検出するための外気温度センサ２１２、機関本体１０の負荷（機関負荷）に相当するアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２１３、機関回転速度などを算出するための信号として機関本体１０のクランクシャフト（図示せず）が例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１４などの各種センサからの出力信号が入力される。

電子制御ユニット２００は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射弁１２などを制御して、内燃機関１００を制御する。

また電子制御ユニット２００は、排気装置２０を介して外気に排出される有害物質の排出量が、国などが定めた規制値を上回った状態で内燃機関１００が運転されることのないように、排気装置２０の異常を検知するための自己診断を実施している。

例えばＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態（ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に、盗難や車両改造等によりＰＭ捕集装置５０に替えて排気管２２と同径の配管が接続されているような状態）で内燃機関１００が運転されると、排気装置２０を介して外気に排出されるＰＭの排出量が規制値を上回るおそれがある。そこで本実施形態では、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態で内燃機関１００が運転されているか否かの自己診断、すなわちＰＭ捕集装置５０が取り外されているか否かの取り外し診断を実施している。

以下、この本実施形態によるＰＭ捕集装置５０の取り外し診断の詳細について、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態で内燃機関１００が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。一方で図３は、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態で内燃機関１００が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。

図２（Ａ）に示すように、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態では、第１排気温度センサ５３から第２排気温度センサ５４までの間を流れる排気の熱は、ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に接続された配管を介して外気に放熱されるだけなので、第２排気温度は第１排気温度よりも低くなるものの、第２排気温度の温度変化曲線の形状は、第１排気温度の温度変化曲線の形状とほぼ同形状となる。

そのため、図２（Ｂ）に示すように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ［℃／ｓ］（すなわち第１排気温度の温度変化曲線の傾き）、及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔ［℃／ｓ］（すなわち第２排気温度の温度変化曲線の傾き）は、ほぼ同一の値となり、図２（Ｃ）に示すように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値との差分値Ｄｉｏは、基本的にゼロとなる。

その結果、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態では、図２（Ｄ）に示すように、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏも、基本的にゼロ（若しくはゼロ近傍の値）となる。

これに対し、図３（Ａ）に示すように、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態では、ＰＭ捕集装置５０の熱容量の分だけ、第２排気温度の温度変化が、第１排気温度の温度変化よりも緩慢になる。

例えば図３（Ａ）に示すように、第１排気温度が上昇している場合において、ＰＭ捕集装置５０の温度が第１排気温度よりも低いときには、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気の熱がＰＭ捕集装置５０に奪われるため、第２排気温度の上昇幅は、第１排気温度の上昇幅よりも小さくなる。したがって図３（Ｂ）に示すように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値とを比較すると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値よりも小さくなる。

また、第１排気温度が低下している場合において、ＰＭ捕集装置５０の温度が第１排気温度よりも高いときには、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気は、ＰＭ捕集装置５０から熱を受けるため、第２排気温度の低下幅は、第１排気温度の低下幅よりも小さくなる。したがって図３（Ｂ）に示すように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値とを比較すると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値よりも小さくなる。

そのため、図３（Ｂ）に示すように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ、及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔは、同一の値とならず、図３（Ｃ）に示すように、差分値Ｄｉｏが生じる。その結果、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態では、図３（Ｄ）に示すように、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏが徐々に大きくなる。

したがって、内燃機関１００の運転中において、或る一定期間の第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値との差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏが、所定閾値Ｉｔｈ未満であれば、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態であると判定することができる。

このように本実施形態では、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて、取り外し状態であるか否かを判定しているが、例えば、単に第１排気温度と第２排気温度との温度差に基づいて取り外し状態であるか否かを判定することも考えられる。しかしながら、発明者らの鋭意研究の結果、この後者の方法では、以下のような問題が生じることが分かっている。

すなわち、第１排気温度センサ５３や第２排気温度センサ５４は、例えば搭載スペースや耐熱上の問題から、ＰＭ捕集装置５０の近傍に取り付けることができない場合がある。そうすると、例えば第１排気温度センサ５３がＰＭ捕集装置５０の入口から離れた位置に取り付けられていた場合には、排気の温度は、第１排気温度センサ５３からＰＭ捕集装置５０までの間の排気管２２を流れる過程で排気管２２からの放熱によって低下する。また第２排気温度センサ５４がＰＭ捕集装置５０から離れた位置に取り付けられていた場合には、排気の温度は、ＰＭ捕集装置５０から第２排気温度センサ５４までの間の排気管２２を流れる過程で排気管２２からの放熱によって低下する。

したがって、各排気温度センサ５３、５４の取り付け位置がＰＭ捕集装置５０から離れるほど、各排気温度センサ５３、５４によって検出された第１排気温度及び第２排気温度の温度差と、ＰＭ捕集装置５０の前後で生じた実際の温度差と、の間の誤差が大きくなる。その結果、各排気温度センサ５３、５４の取り付け位置がＰＭ捕集装置５０から離れるほど、正常状態であるにもかかわらず取り外し状態であると誤判定したり、取り外し状態であるにもかかわらず正常状態であると誤判定したりする可能性が高くなる。

このように、単に第１排気温度と第２排気温度との温度差に基づいて取り外し状態であるか否かを判定しようとすると、第１排気温度センサ５３や第２排気温度センサ５４の取り付け位置がＰＭ捕集装置５０から離れるほど、排気管２２からの放熱の影響によって判定精度が悪化するという問題が生じる。

これに対して、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ、すなわち第１排気温度の温度変化曲線の傾きを考えると、単位長さ当たりの排気管２２からの放熱量は基本的に一定なので、第１排気温度センサ５３がＰＭ捕集装置５０の入口から離れた位置に取り付けられていたとしても、第１排気温度センサ５３からＰＭ捕集装置５０の入口までの間の排気管２２を排気が流れる過程における第１排気温度の温度変化曲線の傾きは基本的に一定となる。そのため、ＰＭ捕集装置５０の入口から離れた位置における第１排気温度の温度変化曲線の傾きと、ＰＭ捕集装置５０の入口近傍における第１排気温度の温度変化曲線の傾きと、の相違は少ない。

また第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔ、すなわち第２排気温度の温度変化曲線の傾きを考えると、ＰＭ捕集装置５０の出口から第２排気温度センサ５４までの間の排気管２２を排気が流れる過程において、第２排気温度の温度変化曲線の傾きが排気管２２からの放熱の影響を受けた傾きに変化するまでには、或る程度の距離（時間）を要する。そのため、ＰＭ捕集装置５０の出口近傍における第２排気温度の温度変化曲線の傾きと、ＰＭ捕集装置５０の出口から或る程度の距離が離れるまでの間の位置における第２排気温度の温度変化曲線の傾きと、の相違も少ない。

したがって、本実施形態のように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて、取り外し状態であるか否かを判定することで、単に第１排気温度と第２排気温度との温度差に基づいて取り外し状態であるか否かを判定する場合よりも、取り外し状態であるか否かを精度良く判定することができるのである。

図４は、この本実施形態によるＰＭ捕集装置５０の取り外しを診断するための取り外し診断について説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０の取り外しを検出するための前提条件が成立しているか否かを判定するための前提条件判定処理を実施する。前提条件判定処理の詳細については、図５を参照して後述する。

ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、前提条件成立フラグＦ１が１に設定されているか否かを判定する。前提条件成立フラグＦ１は、前提条件判定処理において１又は０に設定されるフラグである。前提条件成立フラグＦ１の初期値は０に設定されており、前提条件判定処理においてＰＭ捕集装置５０の取り外しを検出するための前提条件が成立していると判定されたときに１に設定される。電子制御ユニット２００は、前提条件成立フラグＦ１が１に設定されていれば、ステップＳ３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、前提条件成立フラグＦ１が０に設定されていれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０の取り外しを精度良く検出するための実施条件が成立しているか否かを判定するための実施条件判定処理を実施する。実施条件判定処理の詳細については、図６を参照して後述する。

ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が１に設定されているか否かを判定する。実施条件成立フラグＦ２は、実施条件判定処理において１又は０に設定されるフラグである。実施条件成立フラグＦ２の初期値は０に設定されており、実施条件判定処理においてＰＭ捕集装置５０の取り外しを精度良く検出するための実施条件が成立していると判定されたときに１に設定される。電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が１に設定されていれば、ステップＳ５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が０に設定されていれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ５において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０が取り外されているか否かを判定するための取り外し判定処理を実施する。取り外し判定処理の詳細については、図７を参照して後述する。

図５は、前提条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ１１において、電子制御ユニット２００は、今回のトリップ中（車両の１トリップ中）にＰＭ捕集装置５０が取り外されているか否かの判定がまだ行われていないか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、後述する取り外し判定処理の実施済フラグＦ３（図７参照）が０であれば、今回のトリップ中にＰＭ捕集装置５０が取り外されているか否かの判定がまだ行われていないと判定してステップＳ１２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、後述する取り外し判定処理の実施済フラグＦ３が１であれば、今回のトリップ中にＰＭ捕集装置５０が取り外されているか否かの判定が既に１度行われたと判定してステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１２において、電子制御ユニット２００は、取り外し判定処理を実施するために使用するパラメータを算出するために必要なセンサ類が故障していないか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４が故障していないかを判定する。電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４が故障していなければ、ステップＳ１３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３又は第２排気温度センサ５４のいずれか一方が故障してれば、ステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１３において、電子制御ユニット２００は、実施条件判定処理において実施条件が成立しているか否かを判定するために使用するセンサ類が故障していないか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３、エアフローメータ２１１及び外気温度センサ２１２が故障していないかを判定する。電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３、エアフローメータ２１１及び外気温度センサ２１２が故障していなければ、ステップＳ１４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３、エアフローメータ２１１又は外気温度センサ２１２のいずれか１つが故障していれば、ステップＳ１５の処理に進む。

ステップＳ１４において、電子制御ユニット２００は、前提条件成立フラグＦ１を１に設定する。

ステップＳ１５において、電子制御ユニット２００は、前提条件成立フラグＦ１を０に設定する。

図６は、実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ３１において、電子制御ユニット２００は、外気温度センサ２１２の検出値に基づいて算出した外気温度が、所定温度（例えば−１５［℃］）以上であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、外気温度が所定温度以上であれば、ステップＳ３２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、外気温度が所定温度未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。なお、このような判定を行うのは以下の理由によるものである。

前述した通り、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態では、第１排気温度センサ５３から第２排気温度センサ５４までの間を流れる排気の熱は、ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に接続された配管を介して外気に放熱されることになる。このとき、外気温度が低いときは、高いときと比較して外気への放熱量が多くなる。そのため、外気温度が低いときには、この外気への放熱量が多くなる影響で、取り外し状態であるときの第２排気温度の温度変化曲線の形状が、第１排気温度の温度変化曲線の形状と同形状とならないおそれがあり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがあるためである。

ステップＳ３２において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０に流入する排気の流量Ｇｅ［ｇ／ｓ］（以下「排気流量」という。）が、所定範囲内に収まっているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、排気流量Ｇｅが所定範囲内に収まっていればステップＳ３３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、排気流量Ｇｅが所定範囲内に収まっていなければステップＳ３５の処理に進む。

このような判定を行うのは、第１排気温度及び第２排気温度の温度変化を検出するためには、少なくともＰＭ捕集装置５０に排気が流入している必要があると共に、排気流量Ｇｅが多くなるほど、仮にＰＭ捕集装置５０に熱を奪われたり、逆にＰＭ捕集装置５０から熱を受けたりしたとしても、ＰＭ捕集装置５０を通過する排気の温度変化が少なくなるためである。すなわち、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態であるときにおいて、排気流量Ｇｅが多くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔと、の間に差が生じにくくなり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがあるためである。

本実施形態では電子制御ユニット２００は、ステップＳ３２において、下記の（１）式を満たしているか、すなわち排気流量Ｇｅが所定の下限流量Ｇｅ＿ｌ（例えば２［ｇ／ｓ］）以上であり、かつ所定の上限流量Ｇｅ＿ｈ（例えば２０［ｇ／ｓ］）以下であるか否かを判定する。
Ｇｅ＿ｌ≦Ｇｅ≦Ｇｅ＿ｈ …（１）

なお排気流量Ｇｅは、簡易的にはエアフローメータ２１１の検出値に基づいて算出した吸入空気流量Ｇａ［ｇ／ｓ］としてもよいが、本実施形態では、吸入空気流量Ｇａと、燃料噴射弁１２から噴射された燃料の質量流量Ｇｆ［ｇ／ｓ］と、の和を排気流量Ｇｅ（＝Ｇａ＋Ｇｆ）として算出している。

ステップＳ３３において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００を始動してからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが所定の第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１以上であるか否かを判定する。内燃機関１００の始動とは、例えばアイドルストップ機能を備える車両やハイブリッド車両において、１トリップ中に内燃機関１００の始動及び停止が複数回繰り返される場合の再始動も含まれる。電子制御ユニット２００は、内燃機関１００を始動してからの積算値ＩＧａが第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１以上であれば、ステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、内燃機関１００を始動してからの積算値ＩＧａが第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。

なお、このような判定を行うのは以下の理由によるものである。すなわち、内燃機関１００の始動直後は、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態において、ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に接続された配管の温度が相対的に低く、この配管からの放熱量が多くなる傾向になる。そのため、外気温度が低いときと同様に、取り外し状態であるときの第２排気温度の温度変化曲線の形状が、第１排気温度の温度変化曲線の形状と同形状とならないおそれがあり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがあるためである。なお第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１は、本実施形態では予め設定された一定値としているが、例えば内燃機関１００の停止時間が長くなるほど大きくなる可変値としてもよい。

ステップＳ３４において、電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２を１に設定する。

ステップＳ３５において、電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２を０に設定する。

図７は、取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ５１において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３の検出値に基づいて第１排気温度の時間変化率Ａｉｎを算出すると共に、第２排気温度センサ５４の検出値に基づいて第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔを算出する。

ステップＳ５２において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値との差分値Ｄｉｏ（＝｜Ａｉｎ｜−｜Ａｏｕｔ｜）を算出する。

ステップＳ５３において、電子制御ユニット２００は、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏ（＝ＩＤｉｏ（前回値）＋Ｄｉｏ）を算出する。

ステップＳ５４において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏを算出するにあたって使用した差分値Ｄｉｏのサンプル数Ｎ（＝Ｎ（前回値）＋１）、すなわち積算した差分値Ｄｉｏの個数を算出する。

ステップＳ５５において、電子制御ユニット２００は、サンプル数Ｎが所定数Ｎｔｈ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、サンプル数Ｎが所定数Ｎｔｈ以上であれば、ステップＳ５６の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、サンプル数Ｎが所定数Ｎｔｈ未満であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ５６において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ以上であれば、ステップＳ５７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ未満であれば、ステップＳ５８の処理に進む。

ステップＳ５７において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態であると判定する。

ステップＳ５８において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置が取り外された取り外し状態であると判定する。

ステップＳ５９において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏを初期値のゼロに戻し、取り外し判定処理の実施済フラグＦ３を１に設定する。取り外し判定処理の実施済フラグＦ３は、トリップの終了時、又は開始時に、初期値である０に戻される。

以上説明した本実施形態による内燃機関１００は、機関本体１０と、機関本体１０の排気管２２（排気通路）に設けられた排気後処理装置３０としてのＰＭ捕集装置５０と、を備える。そして、この内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、ＰＭ捕集装置５０に流入する排気の温度である第１排気温度を算出する第１排気温度算出部と、ＰＭ捕集装置５０から流出した排気の温度である第２排気温度を算出する第２排気温度算出部と、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔを算出する時間変化率算出部と、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて、ＰＭ捕集装置５０が排気管２２から取り外された取り外し状態であるか否かを判定する判定部と、を備える。

なお本実施形態においては、第１排気温度算出部は、ＰＭ捕集装置５０よりも排気流れ方向上流側の排気管２２に設けられた第１排気温度センサ５３の検出値に基づいて第１排気温度を算出している。また第２排気温度算出部は、ＰＭ捕集装置５０よりも排気流れ方向下流側の排気管２２に設けられた第２排気温度センサ５４の検出値に基づいて第２排気温度を算出している。

このように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて取り外し状態であるか否かを判定することで、ＰＭ捕集装置５０の熱容量を利用してＰＭ捕集装置５０が排気管２２から取り外されたことを精度良く検知することができる。

また、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて取り外し状態であるか否かを判定することで、仮に第１排気温度センサ５３や第２排気温度センサ５４の取り付け位置がＰＭ捕集装置５０から離れたとしても、単に第１排気温度と第２排気温度との温度差に基づいて取り外し状態であるか否かを判定する場合と比べて、取り外し状態であるか否かを精度良く判定することができる。

また第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４は、個体差によってそれらの検出値が個体毎に許容誤差の範囲内でばらつくことがある。したがって、第１排気温度と第２排気温度との温度差に基づいて取り外し状態であるか否かを判定する場合には、このような第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４の個体差に起因する検出値のばらつきの影響を受けて、判定精度が低下するおそれもある。これに対して、本実施形態のように第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づいて取り外し状態であるか否かを判定することで、このような個体差に起因する検出値のばらつきを無くすことができるので、判定精度の低下を抑制することができる。

本実施形態による判定部は、より詳細には、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と、第２排気温度の時間変化率の絶対値と、の差分値Ｄｉｏを算出する差分値算出部と、差分値Ｄｉｏを一定数以上積算した積算値ＩＤｉｏを算出する積算値算出部と、を備え、積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ未満であれば、取り外し状態であると判定するように構成されている。

このように、差分値Ｄｉｏを一定数以上積算した積算値ＩＤｉｏに基づいて取り外し状態であるか否かを判定することで、取り外し状態であるか否かを一層精度良く判定することができる。

また本実施形態による判定部は、所定の条件が成立しているときに、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づく取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、所定の条件は、排気流量Ｇｅが所定の下限流量Ｇｅ＿ｌ以上であることである。

排気が流れていないとき、すなわちＰＭ捕集装置５０と排気との間で熱の授受が行われていないときは、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔは基本的に同じ値となってしまうため、取り外し状態であると誤判定するおそれがある。そのため、排気流量Ｇｅが所定の下限流量Ｇｅ＿ｌ以上である場合に取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

また本実施形態では、所定の条件に、排気流量Ｇｅが下限流量Ｇｅ＿ｌよりも大きい所定の上限流量Ｇｅ＿ｈ以下であることをさら加えている。

排気流量Ｇｅが多くなると、仮にＰＭ捕集装置５０に熱を奪われたり、逆にＰＭ捕集装置５０から熱を受けたりしたとしても、ＰＭ捕集装置５０を通過する排気の温度変化が少なくなる。したがって、排気流量Ｇｅが上限流量Ｇｅ＿ｈ以下であるである場合に取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

また本実施形態では、所定の条件に、外気温度が所定温度以上であることをさら加えている。

前述した通り、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態では、第１排気温度センサ５３から第２排気温度センサ５４までの間を流れる排気の熱は、ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に接続された配管を介して外気に放熱されることになる。このとき、外気温度が低いときは、高いときと比較して外気への放熱量が多くなる。そのため、外気温度が低いときには、この外気への放熱量が多くなる影響で、取り外し状態であるときの第２排気温度の温度変化曲線の形状が、第１排気温度の温度変化曲線の形状と同形状とならないおそれがあり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。したがって、外気温度が所定温度以上である場合に取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

また本実施形態では、所定の条件として、内燃機関１００が始動されてからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第１積算値（所定積算値）ＩＧａ＿ｔｈ１以上であることをさら加えている。

内燃機関１００の始動直後は、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態において、ＰＭ捕集装置５０が取り付けられていた位置に接続された配管の温度が相対的に低く、この配管からの放熱量が多くなる傾向になる。そのため、外気温度が低いときと同様に、取り外し状態であるときの第２排気温度の温度変化曲線の形状が、第１排気温度の温度変化曲線の形状と同形状とならないおそれがあり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。したがって、吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１以上である場合に取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

なお第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１は、内燃機関１００が停止されてから再始動されるまでの機関停止時間を算出するようにして、機関停止時間が長いときには短いときに比べて大きくするようにすることもできる。これにより、機関停止後の排気通路の温度低下度合いに応じた適切なタイミングで、取り外し状態であるか否かの判定を行うことができる。

（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、差分値Ｄｉｏの平均値ＡＤｉｏを所定閾値Ａｔｈと比較することによって、取り外し状態であるか否かの判定を行う点で、第１実施形態と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。

図８は、本実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図８において、ステップＳ５１からステップＳ５５、及びステップＳ５７からステップ５９までの処理の内容は、第１実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ６１において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＤｉｏを、積算値ＩＤｉｏを算出するにあたって使用した差分値Ｄｉｏのサンプル数Ｎで除算することによって、差分値Ｄｉｏの平均値ＡＤｉｏを算出し、この平均値ＡＤｉｏが所定閾値Ａｔｈ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、平均値ＡＤｉｏが所定閾値Ａｔｈ以上であれば、ステップＳ５７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、平均値ＡＤｉｏが所定閾値Ａｔｈ未満であれば、ステップＳ５８の処理に進む。

以上説明した本実施形態のように、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値と、の差分値を算出し、一定数以上の差分値Ｄｉｏの平均値ＡＤｉｏを算出し、平均値ＡＤｉｏが所定閾値Ａｔｈ未満であれば取り外し状態であると判定するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１排気温度センサ５３の取り付け位置が、第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図９は、本発明の第３実施形態による内燃機関１００、及び内燃機関１００を制御するための電子制御ユニット２００の概略構成図である。

図９に示すように、本実施形態においては、第１排気温度センサ５３が、前述したような搭載スペースや耐熱上の問題から、ＰＭ捕集装置５０よりも排気流れ方向上流側、かつＰＭ捕集装置５０の入口から離れた位置の排気管２２に取り付けられている。このような場合において、第１排気温度センサ５３からＰＭ捕集装置５０の入口までの距離が長いと、第１排気温度センサ５３によって検出した第１排気温度の温度変化率Ａｉｎを用いて取り外し状態であるか否かの判定を行ったときの判定精度が低下するおそれがある。

したがって、このよう場合には、第１排気温度センサ５３の検出値に基づいて、ＰＭ捕集装置５０の入口近傍の推定排気温度（以下「推定第１排気温度」という。）を算出し、推定第１排気温度の温度変化率Ａｉｎを用いて第１実施形態のように取り外し状態であるか否かの判定を行ったほうが好ましい場合がある。そこで本実施形態では、第１排気温度センサ５３の検出値に基づいて推定第１排気温度を算出することとした。

図１０は、ＰＭ捕集装置５０の入口から離れた位置の排気管２２に取り付けられた第１排気温度センサ５３に基づいて、推定第１排気温度を算出する推定制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ７１において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３の検出値を読み込む。

ステップＳ７２において、電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成された図１１のマップを参照し、吸入空気流量Ｇａと、外気温度と、に基づいて、第１排気温度センサ５３からＰＭ捕集装置５０までの間の排気管２２を流れる過程で低下する排気の温度低下量を算出する。図１１のマップに示すように、排気の温度低下量は、吸入空気流量Ｇａが少ないときほど、また排気温度が低いときほど、大きくなる傾向にある。

ステップＳ７３において、電子制御ユニット２００は、排気の温度低下量に対して、例えば一次遅れ処理等の遅れ処理を施す。このような遅れ処理を施すのは、第１排気温度センサ５３の検出値が、実際に第１排気温度センサ５３近傍を通過する排気の排気温度相当の値に変化するまでには、或る程度の時間を要するため、このような第１排気温度センサ５３の応答速度を考慮したものである。

ステップＳ７４において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３の検出値に相当する排気温度から、遅れ処理を施した排気の温度低下量を減算したものを、推定第１排気温度として算出する。

以上説明した本実施形態においても、内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、第１実施形態と同様の第１排気温度算出部、第２排気温度算出部、時間変化率算出部、及び判定部と、を備える。そして本実施形態では、第１排気温度算出部が、第１排気温度センサ５３の取り付け位置から排気後処理装置３０としてのＰＭ捕集装置５０までの排気管２２を流れる過程で低下する排気の温度低下量を算出する低下量算出部を備え、第１排気温度センサ５３の検出値から排気の温度低下量を減算したものを第１排気温度として算出するように構成されている。より詳細には、低下量算出部は、吸入空気流量Ｇａの積算値と外気温度とに基づいて、排気の温度低下量を算出するように構成されている。

これにより、第１排気温度センサ５３からＰＭ捕集装置５０の入口までの距離が長い場合に、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するのを抑制することができる。

（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図１２は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図１２において、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理の内容は、第１実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ８１において、電子制御ユニット２００は、例えば減速時など、第１排気温度が低下している状態であるか否かを判定する。このような判定を行うのは、第１排気温度の温度上昇時と比較して、温度低下時のほうが、第１排気温度の温度変化よりも第２排気温度の温度変化が緩慢になる傾向があり、差分値Ｄｉｏが大きくなる傾向があるためである。すなわち、第１排気温度の温度上昇時と比較して、温度低下時のほうが、ＰＭ捕集装置５０が取り外された取り外し状態であるか否かを精度良く検出することができるためである。

本実施形態では電子制御ユニット２００は、ステップＳ８１において、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ（負の値であり、例えば−５［℃／ｓ］）以下であるか否かを判定する。そして電子制御ユニット２００は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であれば、第１排気温度が低下している状態であると判定してステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。

以上説明した本実施形態においても、内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、第１実施形態と同様の第１排気温度算出部、第２排気温度算出部、時間変化率算出部、及び判定部と、を備える。そして判定部は、所定の条件が成立しているときに取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、所定の条件として、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが負の値をとる所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であることがさらに含まれている。これにより、取り外し状態であるか否かの判定精度を一層向上させることができる。

（第５実施形態）
次に本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第４実施形態のように、取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件として、排気流量Ｇｅが下限流量Ｇｅ＿ｌ以上であることの他に、第１排気温度が低下している状態であること（第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であること）を加えると、１トリップ中に内燃機関１００の始動及び停止が複数回実施されることのある車両（以下「機関間欠運転実施車両」という。）の場合、以下のような問題が生じるおそれがある。

なお、機関間欠運転実施車両の例としては、アイドルストップ機能を備える車両（すなわち、内燃機関１００の制御として電子制御ユニット２００によってアイドルストップ制御を実施している車両）や、図１３に示すような車両駆動源として内燃機関１００の他に走行モータ３００を備えてＥＶモード（走行モータ３００の動力で走行するモード）とＨＶモード（車両要求トルクに応じて走行モータ３００の動力に加えて内燃機関１００の動力を使用して走行するモード）との切り替え制御が行われるハイブリッド車両などが挙げられる。

アイドルストップ制御とは、予め設定された機関停止条件の成立時に内燃機関１００を自動的に停止させ、予め設定された機関再始動条件の成立時に内燃機関１００を自動的に再始動させる制御である。機関停止条件としては、例えば自車両の速度（車速）が０［ｋｍ／ｈ］であること、ブレーキペダルが踏み込まれていること（すなわちブレーキ踏込量が一定量以上）であること、アクセルペダルが踏み込まれていないこと（すなわちアクセル踏込量がゼロ）、バッテリの充電量が所定量以上であることなどが挙げられる。また機関再始動条件としては、例えばブレーキペダルが踏み込まれていないこと（すなわちブレーキ踏込量がゼロ）、シフトレバーがドライブレンジ（例えばＤレンジやＲレンジ）であることなどが挙げられる。

また、以下の説明では、１トリップ中に内燃機関１００を停止することなく運転させる車両のことを、機関間欠運転実施車両と区別するために「通常車両」ということとする。

図１４Ａは、通常車両において、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態で内燃機関１００が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。図１４Ｂは、機関間欠運転実施車両としてのハイブリッド車両において、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態で内燃機関１００が運転されたときの第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。

図１４Ａに示すように、通常車両の場合は、加速後の定常走行時や減速時において車両要求トルクが低下しても、内燃機関１００が停止されることがないので、車両要求トルクの低下に伴って吸入空気流量Ｇａ、ひいては排気流量Ｇｅが低下すると共に第１排気温度が低下する。そのため、通常車両の場合は、定常走行時や減速時などに、第１排気温度が低下している状態で排気流量Ｇｅが所定範囲内（下限流量Ｇｅ＿ｌから上限流量Ｇｅ＿ｈの間）に収まって実施条件が成立する。

これに対して、図１４Ｂに示すように、ハイブリッド車両の場合は、内燃機関１００及び走行モータ３００の動力によって加速した後、定常走行時や減速時において車両要求トルクが低下して車両要求トルクが所定トルク未満になると、内燃機関１００が一時的に停止されることなる。そのため、ハイブリッド車両の場合は、第１排気温度が低下しやすい定常走行時や減速時などに、内燃機関１００が一時的に停止されて吸入空気流量Ｇａ、ひいては排気流量Ｇｅがゼロとなって下限流量Ｇｅ＿ｌ以下となるので、通常車両の場合と比較して実施条件が成立する頻度が少なくなる。したがって、ハイブリッド車両の場合、実施条件として第１排気温度が低下している状態であることを加えることは好適ではない。

ここで、図１４Ａに示すように、通常車両の場合は、車両停止時においても内燃機関１００がアイドル運転状態となるため、機関本体１０から排気が排出される。そのため、通常車両の場合は、車両停止時においても、第１排気温度及び第２排気温度の低下は緩やかとなる。

これに対して、図１４Ｂに示すように、ハイブリッド車両の場合は、車両停止時においても内燃機関１００は停止されたままであり、機関本体１０から排気が排出されないので、排気管２２からの放熱によって、第１排気温度及び第２排気温度は通常車両よりも大きく低下する。そのため、ハイブリッド車両の場合は、再始動後の加速時において、第１排気温度が低下した状態から大きく上昇する。すなわち、ハイブリッド車両の場合は、通常車両と比較して、再始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが大きくなる。またアイドルストップ機能を備える車両でも同様に、車両停止時には内燃機関１００が停止されることになるので、再始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが大きくなる。

このように、機関間欠運転実施車両の場合は、再始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが大きくなる傾向があり、再始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じやすい。したがって機関間欠運転実施車両の場合は、再始動後の加速時が、取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件として適している。

そこで機関間欠運転実施車両の場合には、再始動後の加速時に、取り外し状態であるか否かの判定が行われるように、実施条件判定処理の内容を変更することとした。

図１５は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図１５において、ステップＳ３４及びステップＳ３５の処理の内容は、第１実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ９１において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００が始動（再始動を含む）される前において、内燃機関１００が停止されていた時間（以下「機関停止時間」という。）Ｔｓが、第１所定時間Ｔｓ＿ｔｈ（例えば１０秒）以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、機関停止時間Ｔｓが第１所定時間Ｔｓ＿ｔｈ以上であれば、ステップＳ９２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、機関停止時間Ｔｓが第１所定時間Ｔｓ＿ｔｈ未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。

このような判定を行うのは、機関停止時間が短いと、第１排気温度の低下幅が少なく、その結果、機関始動後の加速時における第１排気温度の上昇幅も少なくなるため、機関始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなって、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがあるためである。

ステップＳ９２において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００が始動（再始動も含む）されてからの経過時間（以下「始動後経過時間」という。）Ｔｏが、第２所定時間Ｔｏ＿ｔｈ（例えば３秒）以上か否かを判定する。このような判定を行うのは、内燃機関１００を始動してから第１排気温度が上昇するまでには、一定の時間遅れがあるためである。電子制御ユニット２００は、始動後経過時間Ｔｏが第２所定時間Ｔｏ＿ｔｈ以上であれば、ステップＳ９２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、始動後経過時間Ｔｏが第２所定時間Ｔｏ＿ｔｈ未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。

ステップＳ９３において、電子制御ユニット２００は、排気流量Ｇｅが、所定流量Ｇｅ＿ｔｈ（例えば１８［ｇ／ｓ］）以上であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、排気流量Ｇｅが所定流量Ｇｅ＿ｔｈ以上であれば、ステップＳ９４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、排気流量Ｇｅが所定流量Ｇｅ＿ｔｈ未満であれば、ステップＳ３５の処理に進む。

なお、このような判定を行うのは、以下の理由によるものである。すなわち、機関本体１０から排出される排気の温度は、基本的に機関負荷が高くなるほど、換言すれば吸入空気流量Ｇａ、ひいては排気流量Ｇｅが多くなるほど高くなる傾向がある。したがって、排気流量Ｇｅが多くなるほど、機関始動後の加速時における第１排気温度の上昇幅も大きくなって、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎも大きくなる。逆を言えば、機関負荷が低く、排気流量Ｇｅが少ないときは、第１排気温度の上昇幅が少なく、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが小さくなるため、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなる。そのため、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。そこで本実施形態では、排気流量Ｇｅが所定流量Ｇｅ＿ｔｈ以上であるか否か、すなわち機関負荷が一定負荷以上であるか否か（平坦路であれば加速度が一定加速度以上であるか否か）を判定しているのである。

ステップＳ９４において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置５０の温度が所定温度（例えば３８０［℃］）以下か否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、第２排気温度をＰＭ捕集装置５０の温度とみなして第２排気温度が所定温度以下か否かを判定している。電子制御ユニット２００は、第２排気温度が所定温度以下であれば、ステップＳ９５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、第２排気温度が所定温度よりも高ければ、ステップＳ３５の処理に進む。

なお、このような判定を行うのは、以下の理由によるものである。すなわちＰＭ捕集装置５０の温度が低いほど、ＰＭ捕集装置５０を通過する過程で排気温度が低下するため、第１排気温度の温度変化率（温度上昇率）Ａｉｎと比較して、第２排気温度の温度変化率（温度上昇率）Ａｏｕｔが小さくなる傾向がある。したがってＰＭ捕集装置５０の温度が低いほど、機関始動後の加速時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じやすく、取り外し状態であるか否かの判定を精度良く行うことができるためである。

ステップＳ９５において、電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が０に設定されているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が０に設定されていれば、ステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、実施条件成立フラグＦ２が１に設定されていれば、ステップＳ９６の処理に進む。

ステップＳ９６において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００を始動してからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが所定の第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２（例えば１５０［ｇ］）以下であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、積算値ＩＧａが第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２以下であれば、ステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、積算値ＩＧａが第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２よりも大きければ、ステップＳ３５の処理に進む。

なお、このような判定を行うのは、以下の理由によるものである。

ステップＳ９１からステップＳ９５までの各条件が成立してステップＳ３４で実施条件成立フラグＦ２が１になると、取り外し判定処理が実施されることになるが、機関始動後の加速時における第１排気温度の時間変化率（温度上昇率）Ａｉｎは、加速時に第１排気温度が高くなるにつれて徐々に小さくなっていく。すなわち、加速開始からの排気の総熱量が或る一定量を超えると、第１排気温度の時間変化率（温度上昇率）Ａｉｎが徐々に小さくなっていく。

ここで排気の総熱量は、加速開始からの排気量、すなわち吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａと比例関係にある。したがって、内燃機関１００を始動してからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２よりも多くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが小さくなるため、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなって、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。そこで本実施形態では、実施条件成立フラグＦ２が１になって、取り外し判定処理が実施されているときに、吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２以下であるか否かを判定するようにしているのである。

以上説明した本実施形態による内燃機関１００の電子制御ユニット２００も、第１実施形態と同様に、第１排気温度算出部、第２排気温度算出部、時間変化率算出部、及び判定部と、を備える。そして本実施形態では、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００が停止されてから始動されるまでの機関停止時間を算出する機関停止時間算出部をさらに備えている。そして判定部は、所定の条件が成立しているときに、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づく取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、所定の条件は、内燃機関１００が始動される前の機関停止時間Ｔｓが第１所定時間Ｔｓ＿ｔｈ（所定時間）以上であり、かつ内燃機関１００が始動された後の排気流量Ｇｅが所定流量Ｇｅ＿ｔｈ以上であることである。

これにより、機関停止中に第１排気温度が低下した後に内燃機関１００が始動されて機関負荷が一定以上になっているとき（加速しているとき）、すなわち第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが大きくなるときに取り外し状態か否かの判定を行うことができる。そのため、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じやすく、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

また本実施形態による電子制御ユニット２００は、内燃機関１００が始動されてからの経過時間である始動後経過時間Ｔｏを算出する経過時間算出部をさらに備えており、本実施形態では所定の条件として、始動後経過時間Ｔｏが第２所定時間Ｔｏ＿ｔｈ（所定時間）以上であることをさらに加えている。

前述したように、内燃機関１００を始動してから第１排気温度が上昇するまでには、一定の時間遅れがある。したがって、このような時間遅れを考慮して内燃機関１００の始動直後の一定期間は取り外し状態か否かの判定を行わないようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を一層向上させることができる。

また本実施形態では、所定の条件として、ＰＭ捕集装置５０の温度が所定温度以下であることをさらに加えている。

前述したように、ＰＭ捕集装置５０の温度が低いほど、ＰＭ捕集装置５０を通過する過程で排気温度が低下するため、第１排気温度の温度変化率（温度上昇率）Ａｉｎと比較して、第２排気温度の温度変化率（温度上昇率）Ａｏｕｔが小さくなる傾向がある。すなわち、機関始動後の加速時においては、ＰＭ捕集装置５０の温度が低いほど、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じやすく、取り外し状態であるか否かの判定を精度良く行うことができる。したがって、ＰＭ捕集装置５０の温度が所定温度より高いときには取り外し状態か否かの判定を行わないようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を一層向上させることができる。

また本実施形態では、所定の条件として、内燃機関１００が始動されてからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第２積算値ＩＧａ＿ｔｈ２（所定積算値）以下であることをさらに加えている。

これにより、内燃機関１００が始動された後の加速直後の相対的に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが大きくなるときに取り外し状態か否かの判定を行うことができる。そのため、取り外し状態であるか否かの判定精度を一層向上させることができる。

（第６実施形態）
次に本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、第４実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

ＰＭ捕集装置５０内のフィルタ５２は、例えば加速時などの第１排気温度が上昇している場合において、フィルタ５２の温度が第１排気温度よりも低いときに、ＰＭ捕集装置５０内に流入した排気の熱によって加熱される。より詳細には、ＰＭ捕集装置５０内に流入した排気がＰＭ捕集装置５０内をその入口側から出口側に流れる過程で、当該排気の熱がフィルタ５２に徐々に奪われることによってフィルタ５２が加熱される。

したがって、ＰＭ捕集装置５０内に流入した排気の温度は、ＰＭ捕集装置５０内をその入口側から出口側に流れる過程で徐々に低下することになる。その結果、フィルタ５２は、ＰＭ捕集装置５０内に入口側においては相対的に高温の排気によって加熱され、ＰＭ捕集装置５０内に出口側においては相対的に低温の排気によって加熱されることになる。

そのため、フィルタ５２のＰＭ捕集装置５０の入口側に位置する部分（以下「フィルタ上流部」という。）の温度と、出口側に位置する部分（以下「フィルタ下流部」という。）の温度と、を比較すると、フィルタ５２の加熱中においては、フィルタ上流部の温度と比較して、フィルタ下流部の温度が低くなる傾向にあり、フィルタ５２の温度分布の偏りが大きくなる傾向にある。このフィルタ５２の温度分布の偏りは、加速後、定常運転（第１排気温度の変動が少ない運転）が或る程度継続されることによって、徐々に改善される。

そして前述した第４実施形態のように、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させるため、取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件として、例えば減速時などの第１排気温度が低下している状態であること（第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であること）を加えると、このフィルタ５２の温度分布の偏りに起因して、以下のような問題が生じるおそれがある。

すなわち、例えば加速後、すぐに減速が始まって第１排気温度が低下した場合などには、フィルタ５２の温度分布の偏りが大きい状態（フィルタ上流部の温度に対してフィルタ下流部の温度が所定温度以上低い状態）で取り外し状態であるか否かの判定が実施されることになる。そうすると、フィルタ５２の温度分布の偏りが小さい場合と比較して、フィルタ下流部において排気がフィルタ５２から受ける熱量が少なくなってしまう。その結果、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気が、ＰＭ捕集装置５０のフィルタ５２から受ける熱量が少なくなってしまうので、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなり、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。

そこで本実施形態では、取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件として、第１排気温度が低下している状態であることを加えると共に、フィルタ５２の温度分布の偏りが小さい状態（フィルタ上流部とフィルタ下流部との温度差が所定温度差未満の状態）であることをさらに加えることにした。

図１６は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図１６において、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理、及びステップＳ８１の処理の内容は、第１実施形態等で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１０１において、電子制御ユニット２００は、フィルタ５２の温度分布の偏りが小さい状態であるか否か、すなわちフィルタ５２の温度分布の偏り度合が所定の偏り度合以下であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、フィルタ５２の温度分布の偏りが小さい状態であればステップＳ３４の処理に進み、フィルタ５２の温度分布の偏りが大きい状態であればステップＳ３５の処理に進む。

なお、フィルタ５２の温度分布の偏りが小さい状態であるか否かは、例えば、定常運転が所定時間継続されているか否かで判定することができる。定常運転が所定時間継続されているか否かの判定手法は、特に限られるものではなく、例えば、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定範囲内（例えば−６［℃／ｓ］から６［℃／ｓ］の範囲内）に所定時間収まっていれば、定常運転が所定時間継続されていると判定することができる。また例えば、吸入空気流量Ｇａの時間変化率が所定範囲内（例えば−５［（ｇ／ｓ）／ｓ］から５［（ｇ／ｓ）／ｓ］の範囲内）に所定時間収まっていれば定常運転が所定時間継続されていると判定することができる。また例えば、フィルタ５２の温度を機関運転状態などに応じて推定している場合には、フィルタ５２の推定温度の時間変化率が所定範囲内（例えば−５［℃／ｓ］から５［℃／ｓ］の範囲内）に所定時間収まっていれば、定常運転が所定時間継続されていると判定することができる。

以上説明した本実施形態によれば、取り外し状態であるか否かの判定を実施する所定の条件として、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが負の値をとる所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であることと、ＰＭ捕集装置５０内の温度分布の偏り度合が所定の偏り度合以下であることと、が含まれている。

これにより、減速時においてＰＭ捕集装置５０内の温度分布の偏り度合が大きいとき、すなわち、減速時において第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなって判定精度が悪化するおそれがあるときには、取り外し状態であるか否かの判定が行われないので、減速時に取り外し状態であるか否かを判定する際の判定精度を一層向上させることができる。

（第７実施形態）
次に本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、第５実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第５実施形態では、機関間欠運転実施車両の場合には、再始動後の加速時に取り外し状態であるか否かの判定を行うようにすることで、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させていた。

しかしながら、機関間欠運転実施車両において、例えばバッテリ等の電力系統に異常が生じているときや、走行モータ３００を備えている場合には走行モータ３００に異常が生じているときなど、何らかの理由によって機関間欠運転が禁止されて、内燃機関１００を停止させることなく運転させなければならない状態になると、実施条件が成立しなくなってしまい、ＰＭ捕集装置５０の取り外し判定処理を実施することができなくなってしまう。

そこで本実施形態では、機関間欠運転が禁止されたときには、第５実施形態で説明した実施条件判定処理に替えて、第１実施形態、第４実施形態又は第６実施形態で説明した実施条件判定処理を実施することにした。これにより、機関間欠運転実施車両において機関間欠運転が禁止された場合であっても、ＰＭ捕集装置５０の取り外し判定処理を実施する頻度を確保することができる。

図１７は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図１７において、ステップＳ３１からステップＳ３５、及びステップＳ９１からからステップＳ９６までの処理の内容は、第１実施形態及び第５実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１１１において、電子制御ユニット２００は、機関間欠運転が禁止されているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、機関間欠運転が禁止されていれば、ステップＳ３１の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、機関間欠運転が禁止されていなければ、ステップＳ９１の処理に進む。なお本実施形態では、機関間欠運転が禁止されているときには第１実施形態で説明した実施条件判定処理を実施しているが、前述した通り、第４実施形態又は第６実施形態で説明した実施条件判定処理を実施してもよい。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、内燃機関１００を間欠的に運転させる間欠運転実施部をさらに備えている。そして本実施形態による判定部は、所定の条件が成立しているときに、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づく取り外し状態であるか否かの判定を実施し、内燃機関１００の間欠運転が許可されている場合と許可されていない場合とで、所定の条件の内容を変更するようにさらに構成されている。

所定の条件は、例えば、内燃機関１００の間欠運転が許可されている場合には、内燃機関１００が始動される前の機関停止時間Ｔｓが第１所定時間Ｔｓ＿ｔｈ（所定時間）以上であり、かつ内燃機関１００が始動された後の排気流量Ｇｅが所定流量Ｇｅ＿ｔｈ以上であることとされ、一方で内燃機関１００の間欠運転が許可されていない場合には、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが負の値をとる所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であることとされる。

これにより、機関間欠運転実施車両において機関間欠運転が禁止された場合であっても、ＰＭ捕集装置５０の取り外し判定処理を実施する頻度を確保しつつ、機関間欠運転が許可されているとき及び禁止されているときのそれぞれにおいて、適切な条件のもとで取り外し状態であるか否かの判定を行うことができる。

（第８実施形態）
次に本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、取り外し判定処理の内容が、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第４実施形態では、取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件として、例えば減速時などの第１排気温度が低下している状態であること（第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが所定変化率Ａｉｎ＿ｔｈ以下であること）を加えることによって、取り外し状態であるか否かの判定精度を向上させていた。

ここで第１排気温度は、機関運転状態に応じて変化するため、減速前の機関運転状態に応じて、減速時において第１排気温度が相対的に高い状態から低下していく場合もあれば、相対的に低い状態から低下していく場合もある。そして、減速時において第１排気温度が相対的に高い状態から低下していた場合は、減速前において相対的に高温の排気によってＰＭ捕集装置５０が加熱されて、ＰＭ捕集装置５０が相対的に高温になっている傾向がある。一方、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合は、減速前において相対的に低温の排気によってＰＭ捕集装置５０が加熱されて、ＰＭ捕集装置５０が相対的に低温になっている傾向がある。

したがって、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合は、減速時において第１排気温度が相対的に高い状態から低下していた場合よりも、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気がＰＭ捕集装置５０から受ける熱量が少なくなる傾向がある。すなわち、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じにくくなる。

そのため、減速時において第１排気温度が相対的に高い状態から低下していた場合と、相対的に高い状態から低下していた場合とで、仮に取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件が同じ時間だけ成立していたとしても、その時間内において算出される差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏの大きさは、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合の方が小さくなる。その結果、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合には、正常状態であっても積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ以上とならず、取り外し状態であると誤判定してしまうおそれがある。

その結果、例えば第１実施形態のように、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較して取り外し状態であるか否かの判定をしていた場合には、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していたときは、正常状態であっても積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ以上とならずに取り外し状態であると誤判定してしまうおそれがある。また、例えば第２実施形態のように、差分値Ｄｉｏの平均値ＡＤｉｏを所定閾値Ａｔｈと比較して取り外し状態であるか否かの判定をしていた場合には、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していたときは、正常状態であっても平均値ＡＤｉｏが所定閾値Ａｔｈ以上とならずに取り外し状態であると誤判定してしまうおそれがある。

そこで本実施形態では、前提条件及び実施条件が成立して差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏ又は平均値ＡＤｉｏを算出している期間の第１排気温度の平均値に基づいて、所定閾値Ｉｔｈ又は所定閾値Ａｔｈを補正することとした。以下では、前提条件及び実施条件が成立して差分値Ｄｉｏの平均値ＡＤｉｏを算出している期間の第１排気温度の平均値に基づいて、所定閾値Ａｔｈを補正する実施例について説明する。

図１８は、本実施形態による取り外し判定処理について説明するフローチャートである。なお図１８において、ステップＳ５１からステップＳ５９までの処理の内容、及びステップＳ６１の処理の内容は、第１実施形態及び第５実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１２１において、電子制御ユニット２００は、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏ（＝ＩＤｉｏ（前回値）＋Ｄｉｏ）を算出すると共に、第１排気温度ＴＥｉｎの積算値ＩＴＥｉｎ（＝ＩＴＥｉｎ（前回値）＋ＴＥｉｎ）を算出する。

ステップＳ１２２において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度ＴＥｉｎの積算値ＩＴＥｉｎをサンプル数Ｎで除算することによって、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎを算出する。

ステップＳ１２３において、電子制御ユニット２００は、図１９のテーブルを参照し、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎに基づいて、所定閾値Ａｔｈを補正するための補正係数ｋを算出する。そして電子制御ユニット２００は、所定閾値Ａｔｈに補正係数ｋを掛け合わせることで、所定閾値Ａｔｈを補正する。

図１９のテーブルに示すように、補正係数ｋは、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎが或る基準温度（例えば６００［℃］）よりも低くなるほど、所定閾値Ａｔｈが大きくなるような値に設定される。これは前述した通り、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合ほど、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏが小さくなる傾向にあるためである。なお本実施形態では、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎが或る基準温度よりも高ければ補正係数ｋを１に設定しているが、これは、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎが或る基準温度よりも高ければ、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏにほとんど差が生じなかったためである。

図２０は、本実施形態による取り外し判定処理の動作について説明するタイムチャートである。

時刻ｔ１で、前提条件及び実施条件が成立すると、差分値Ｄｉｏが電子制御ユニット２００の制御周期毎に算出される。

時刻ｔ２で、差分値Ｄｉｏのサンプル数Ｎが所定数Ｎｔｈ以上になると、差分値Ｄｉｏの算出期間中に取得された第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎに基づいて、補正係数ｋが算出される。そして補正係数ｋに基づいて、所定閾値Ａｔｈが補正される。

なお本実施形態では、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎに基づいて補正係数ｋを算出していたが、これに限らず、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎと相関関係にあるパラメータ（例えば、ＰＭ捕集装置５０の床温など）に基づいて、補正係数ｋを算出するようにしてもよい。

また本実施形態では、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎが或る基準温度であるときの所定閾値Ａｔｈを基準として当該所定閾値Ａｔｈを補正していたが、これに限らず、例えば図２１のテーブルに示すように、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎ毎に所定閾値Ａｔｈの値を設定しておき、当該テーブルを参照して、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎに基づいて所定閾値Ａｔｈの値を設定するようにしてもよい。前述したように、仮に取り外し状態であるか否かの判定を実施する実施条件が同じ時間だけ成立していたとしても、その時間内において算出される差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏの大きさは、減速時において第１排気温度が相対的に低い状態から低下していた場合の方が小さくなる。したがって図２１に示すように、第１排気温度ＴＥｉｎの平均値ＡＴＥｉｎが小さいほど、所定閾値Ａｔｈの値も小さくなる。

以上説明した本実施形態による判定部は、差分値Ｄｉｏを算出した期間の第１排気温度の平均値ＡＴＥｉｎ、又は当該平均値ＡＴＥｉｎと相関関係にあるパラメータに基づいて、所定閾値Ｉｔｈ（又は所定閾値Ａｔｈ）を補正する補正部をさらに備える。第１排気温度の平均値ＡＴＥｉｎと相関関係にあるパラメータは、例えばＰＭ捕集装置５０のフィルタ５２の温度である。

そして補正部は、第１排気温度の平均値ＡＴＥｉｎ、又は当該平均値ＡＴＥｉｎと相関関係にあるパラメータが小さいときには、大きいときと比較して所定閾値Ｉｔｈ（又は所定閾値Ａｔｈ）を大きくするように構成されている。

これにより、減速時に取り外し状態であるか否かを判定するにあたって、減速前の機関運転状態に応じた適切な閾値を設定することができる。そのため、減速時に取り外し状態であるか否かを判定する際の判定精度を一層向上させることができる。

（第９実施形態）
次に本発明の第９実施形態について説明する。本実施形態は、取り外し判定処理の内容が、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第１実施形態では、前提条件及び実施条件が成立したときの第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの絶対値と第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの絶対値との差分値Ｄｉｏ（＝｜Ａｉｎ｜−｜Ａｏｕｔ｜）を算出し、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較することで、取り外し状態であるか否かの判定をしていた。

これに対して本実施形態では、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに対する第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの比率Ｒｉｏ（＝Ａｏｕｔ／Ａｉｎ）の積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで、取り外し状態であるか否かを判定する。以下、その理由について説明する。

第１排気温度の微小時間当たりの変化量をｄＴＥｉｎとし、微小時間当たりにＰＭ捕集装置５０に流入する排気（＝ＰＭ捕集装置５０から流出する排気）の質量をｍ、排気の比熱をｃとすると、ＰＭ捕集装置５０に流入する排気の熱量の微小時間当たりの変化量ｄＱ１は、下記の（１）式の通りとなる。また、第２排気温度の微小時間当たりの変化量をｄＴＥｏｕｔとすると、ＰＭ捕集装置５０から流出した排気の熱量の微小時間当たりの変化量ｄＱ２は、下記の（２）式の通りとなる。

ｄＱ１＝ｍ×ｃ×ｄＴＥｉｎ …（１）
ｄＱ２＝ｍ×ｃ×ｄＴＥｏｕｔ …（２）

ここで、第１排気温度の変化量ｄＴＥｉｎ、及び第２排気温度の変化量ｄＴＥｏｕｔは、それぞれ第１排気温度の温度変化率Ａｉｎ、及び第２排気温度の温度変化率Ａｏｕｔと同義なので、（１）式及び（２）式に基づいて、差分値Ｄｉｏ、及び比率Ｒｉｏは、それぞれ下記の（３）式及び（４）式の通りに表すことができる。

Ｄｉｏ＝｜Ａｉｎ｜−｜Ａｏｕｔ｜
＝（｜ｄＱ１｜−｜ｄＱ２｜）／（ｍ×ｃ） …（３）
Ｒｉｏ＝Ａｏｕｔ／Ａｉｎ
＝ｄＱ２／ｄＱ１ …（４）

この（３）式から明らかなように、差分値Ｄｉｏは、微小時間当たりにＰＭ捕集装置５０に流入する排気の質量ｍ、すなわち排気流量Ｇｅの影響を受けて変化する値となる。したがって、排気流量Ｇｅが変化する運転時（例えば加速時等の過渡運転時）においては、算出される差分値Ｄｉｏの値にバラつきが生じやすい。そしてこのように、排気流量Ｇｅ、ひいては前提条件及び実施条件が成立しているときの機関運転状態に応じて、算出される差分値Ｄｉｏの値にバラつきが生じると、同じサンプル数Ｎの差分値Ｄｉｏを積算したとしても、機関運転状態に応じて、その積算値ＩＤｉｏが所定閾値Ｉｔｈ未満となったり、所定閾値Ｉｔｈ以上となったりするおそれがある。すなわち、取り外し状態であるか否かを判定精度が低下するおそれがある。

一方で、（４）式から明らかなように、比率Ｒｉｏは、微小時間当たりにＰＭ捕集装置５０から流出する排気の質量ｍ、すなわち排気流量Ｇｅの影響を受けない。したがって、排気流量Ｇｅ、ひいては前提条件及び実施条件が成立しているときの機関運転状態が変化しても、算出される比率Ｒｉｏの値にバラつきが生じない。そのため、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定するよりも、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定したほうが、排気流量Ｇｅの影響を受けない分だけ、判定精度を向上させることができる。

そこで本実施形態では、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで、取り外し状態であるか否かを判定することとしたのである。

図２２は、本実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図２２において、ステップＳ５１からステップＳ５８までの処理の内容は、第１実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１３１において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに対する第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔの比率Ｒｉｏ（＝Ａｏｕｔ／Ａｉｎ）を算出する。なお比率Ｒｉｏは、各時間変化率Ａｉｎ、Ａｏｕｔの絶対値に基づいて算出してもよい。

ステップＳ１３２において、電子制御ユニット２００は、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏ（＝ＩＲｉｏ（前回値）＋Ｒｉｏ）を算出する。

ステップＳ１３３において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＲｉｏが所定閾値ＩＲｔｈ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、積算値ＩＲｉｏが所定閾値ＩＲｔｈ以上であれば、ステップＳ５７の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、積算値ＩＲｉｏが所定閾値ＩＲｔｈ未満であれば、ステップＳ５８の処理に進む。

ステップＳ１３４において、電子制御ユニット２００は、積算値ＩＲｉｏを初期値のゼロに戻し、取り外し判定処理の実施済フラグＦ３を１に設定する。取り外し判定処理の実施済フラグＦ３は、トリップの終了時、又は開始時に、初期値である０に戻される。

なお本実施形態では、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較していたが、前述した第２実施形態と同様にして、比率Ｒｉｏの平均値ＡＲｉｏを所定閾値ＡＲｔｈと比較することによって、取り外し状態であるか否かを判定するようにしてもよい。

以上説明した本実施形態による判定部は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔと、の比率Ｒｉｏを算出する比率算出部と、比率Ｒｉｏを一定数以上積算した積算値ＩＲｉｏを算出する積算値算出部と、を備え、積算値ＩＲｉｏが所定閾値ＩＲｔｈ未満であれば取り外し状態であると判定するように構成されている。

前述したように、比率Ｒｉｏは、排気流量Ｇｅの影響を受けないパラメータであるため、機関運転状態が変化し、その結果、排気流量Ｇｅが変化しても、算出される比率Ｒｉｏの値にバラつきが生じない。そのため、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定することで、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定するよりも、排気流量Ｇｅの影響を受けない分だけ、判定精度を向上させることができる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、第９実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

第９実施形態において前述したように、比率Ｒｉｏは、排気流量Ｇｅの影響を受けないため、加速時においても取り外し状態であるか否かを精度良く検出することができる。そして加速時及び減速時は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの間に差が生じやすくなるため、取り外し状態であるか否かを相対的に精度良く判定することができる。

そこで本実施形態では、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較して取り外し状態であるか否かを判定するにあたって、その判定精度を一層向上させるため、加速時及び減速時に取り外し判定処理を実施できるように、実施条件判定処理の内容を変更することとした。

図２３は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図２３において、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理、及びステップＳ８１の処理の内容は、第１実施形態等で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１４１において、電子制御ユニット２００は、加速時であるか否かを判定する。加速時であるか否かの判定方法は特に限られるものではなく、例えば吸入空気流量Ｇａが所定流量以上であるかや、吸入空気流量Ｇａの所定時間内における変化量が所定量以上であるかなどを検出して判定することができる。電子制御ユニット２００は、加速時であれば、ステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、加速時でなければ、ステップＳ３５の処理に進む。

以上説明した本実施形態によれば、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較して取り外し状態であるか否かを判定すると共に、その判定を相対的に精度良く判定することが可能な加速時及び減速時の双方で行うため、判定精度を向上させつつ、判定頻度も増やすことができる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。本実施形態は、第１排気温度センサ５３の応答速度を学習し、その学習結果に基づいて第１排気温度センサ５３の検出値（すなわち第１排気温度）を補正する点で、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述したように、第１排気温度センサ５３の検出値が、実際に第１排気温度センサ５３の近傍を通過する排気の排気温度相当の値に変化するまでには、或る程度の時間を要する。また第２排気温度センサ５４の検出値も同様に、実際に第２排気温度センサ５４の近傍を通過する排気の排気温度相当の値に変化するまでには、或る程度の時間を要する。

この各排気温度センサ５３、５４の応答速度は、仮に第１排気温度センサ５３と第２排気温度センサ５４がそれぞれ全く同じ構造のセンサであったとしても、許容誤差（製造誤差）の範囲内でバラつくことがある。すなわち、第１排気温度センサ５３と第２排気温度センサ５４がそれぞれ全く同じ構造のセンサであったとしても、各排気温度センサ５３、５４の応答速度が、同じ構造をもつセンサの平均的な応答速度と比較して、許容誤差の範囲内で遅かったり、又は早かったりする場合がある。そして、この各排気温度センサ５３，５４の応答速度のバラつきは、取り外し状態であるか否かの判定精度を悪化させる要因となる。以下、図２４を参照して、その理由について説明する。

図２４は、各排気温度センサ５３，５４の応答速度のバラつきが、取り外し状態であるか否かの判定精度を悪化させる要因となる理由について説明するためのタイムチャートであって、ＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態で内燃機関１００が運転されている場合の加速時における第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を示したタイムチャートである。

なお、図２４に示す例では、ＰＭ捕集装置５０の温度が第１排気温度よりも低くなっており、ＰＭ捕集装置５０に流入した排気の熱がＰＭ捕集装置５０に奪われるため、第２排気温度は第１排気温度よりも低くなっている。

また、図２４において、第１排気温度の温度変化は、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の温度変化を示している。一方で、第２排気温度５４の温度変化については、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合の温度変化を細い実線で示し、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合の温度変化を細い破線で示している。

図２４（Ｂ）に示すように、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合には、遅かった場合と比較して、第２排気温度の温度変化が急峻になる。そのため、図２４（Ｃ）に細い実線で示すように、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合の第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔは、図２４（Ｃ）に細い破線で示すように、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合の第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔよりも大きくなる。

その結果、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定している場合においては、図２４（Ｄ）に実線で示すように、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合に算出される比率Ｒｉｏ（＝Ａｏｕｔ／Ａｉｎ）の値が、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合に算出される比率Ｒｉｏの値よりも小さくなってしまう。

また図示はしないが、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定している場合においては、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合に算出される差分値Ｄｉｏ（＝｜Ａｉｎ｜−｜Ａｏｕｔ｜）の値が、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合に算出される差分値Ｄｉｏの値よりも小さくなってしまう。

したがって、機関運転状態が同条件のときに取得された同じサンプル数Ｎの比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを積算したとしても、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあると、積算値ＩＲｉｏや積算値ＩＤｉｏの値が変化してしまう。そのため、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあると、取り外し状態であるか否かを判定するために設定すべき適切な閾値の値（所定閾値ＩＲｔｈ及び所定閾値Ｉｔｈの値）も変化してしまうことになる。

図２５Ａは、比率Ｒｉｏの積算値ＩＲｉｏを所定閾値ＩＲｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定している場合において、各排気温度センサ５３，５４の応答速度のバラつきによって、所定閾値ＩＲｔｈとして設定すべき値がどのように変化するかを示した図である。

図２５Ａに示すように、各排気温度センサ５３，５４の応答速度が平均的な応答速度であったときの適切な所定閾値ＩＲｔｈを基準値とすると、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅く、かつ第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合に所定閾値ＩＲｔｈとして設定すべき値は、基準値よりも大きくなる。これは、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが相対的に小さくなり、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早くなると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが相対的に大きくなるため、比率Ｒｉｏの値が相対的に大きくなる傾向にあるためである。

また逆に、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早く、かつ第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合に所定閾値ＩＲｔｈとして設定すべき値は、基準値よりも小さくなる。これは、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが相対的に大きくなり、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅くなると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが相対的に小さくなるため、比率Ｒｉｏの値が相対的に小さくなる傾向にあるためである。

図２５Ｂは、差分値Ｄｉｏの積算値ＩＤｉｏを所定閾値Ｉｔｈと比較することで取り外し状態であるか否かを判定している場合において、各排気温度センサ５３，５４の応答速度のバラつきによって、所定閾値Ｉｔｈとして設定すべき値がどのように変化するかを示した図である。

図２５Ｂに示すように、各排気温度センサ５３，５４の応答速度が平均的な応答速度であったときの適切な所定閾値Ｉｔｈを基準値とすると、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅く、かつ第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合に所定閾値Ｉｔｈとして設定すべき値は、基準値よりも小さくなる。これは、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが相対的に小さくなり、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも早くなると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが相対的に大きくなるため、差分値Ｄｉｏの値が相対的に小さくなる傾向にあるためである。

また逆に、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早く、かつ第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合に所定閾値Ｉｔｈとして設定すべき値は、基準値よりも大きくなる。これは、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早くなると、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが相対的に大きくなり、第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度よりも遅くなると、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが相対的に小さくなるため、差分値Ｄｉｏの値が相対的に大きくなる傾向にあるためである。

このように、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあると、取り外し状態であるか否かを判定するために設定すべき適切な閾値の値（所定閾値ＩＲｔｈ及び所定閾値Ｉｔｈの値）が変化する。そして、これら閾値の値は、通常、各排気温度センサ５３，５４の応答速度が平均的な応答速度であった場合に得られる比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値に基づいて決定される。そのため、例えば、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあり、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値が相対的に小さくなったり、又は大きくなったりすると、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するのである。

このような問題の解決方法としては、例えば、各排気温度センサ５３，５４の応答速度を学習し、その学習結果に基づいて、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎや第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔを、各排気温度センサ５３，５４の応答速度が平均的な応答速度であった場合の第１排気温度の時間変化率Ａｉｎや第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔに補正することが考えられる。

しかしながら、第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４の応答速度を精度良く学習するには、同じ条件のもとで第１排気温度センサ５３及び第２排気温度センサ５４の応答速度をそれぞれ比較する必要がある。

このとき、第１排気温度は、基本的に機関運転状態に依存するので、同じ条件のもとで第１排気温度センサ５３の応答速度を比較するにあたって、或る限られた機関運転状態になったときの第１排気温度センサ５３の応答速度を検出すればよい。しかしながら、第２排気温度は、機関運転状態に加えてＰＭ捕集装置５０の温度の影響を受けるため、或る限られた機関運転状態になったときの第２排気温度センサ５４の応答速度を検出したとしても、そのときのＰＭ捕集装置５０の温度が異なっている場合がある。そのため、第２排気温度センサ５４に関しては、同じ条件のもとでその応答速度を比較することが難しい。

そこで本実施形態では、第１排気温度センサ５３の応答速度のみを学習し、その学習結果に基づいて、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎのみを、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに補正することとした。

図２６は、第１排気温度センサ５３の応答速度を学習するための本実施形態による学習制御について説明するフローチャートである。

ステップＳ１５１において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３の応答速度を精度良く学習するための学習条件が成立しているか否かを判定するための学習条件判定処理を実施する。以下、学習条件判定処理の詳細について、図２７を参照して説明する。

図２７は、学習条件判定処理の詳細について説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１５１１において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００の暖機が完了しているか否かを判定する。これは、内燃機関１００の暖機完了前においては、排気管２２が温まっておらず、排気管２２からの放熱の影響を受けて第１排気温度が変化してしまうおそれがあるためのである。電子制御ユニット２００は、内燃機関１００の暖機が完了していれば、ステップＳ１５１２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、内燃機関１００の暖機が完了していなければ、ステップＳ１５１４の処理に進む。

なお本実施形態では、電子制御ユニット２００は、内燃機関１００を始動してからの吸入空気流量Ｇａの積算値ＩＧａが第１積算値ＩＧａ＿ｔｈ１以上であれば、内燃機関１００の暖機が完了していると判定しているが、これに換えて、又はこれと共に、例えば機関本体１０を冷却するための冷却水の水温が所定温度以上となっていることを判定して内燃機関１００の暖機が完了しているか否かを判定するようにしてもよい。

ステップＳ１５１２において、電子制御ユニット２００は、或る一定の条件を満たす加速時であるか否かを判定する。このように、まず加速時であるか否かの判定を行うのは、加速時は第１排気温度の温度変化（温度上昇）が大きくなる傾向にあり、第１排気温度センサ５３の応答速度の違いに起因する温度変化の違いを検出するのに適しているためである。また加速時の中でも或る一定の条件を満たす加速時に限定したのは、加速時であっても、加速の条件（例えば加速前の機関運転状態や加速時の機関運転状態など）が異なれば第１排気温度の時間変化率Ａｉが変化してしまい、学習精度が悪化してしまうためである。

本実施形態では電子制御ユニット２００は、加速開始時（加速前）の第１排気温度が所定範囲内（例えば２５０［℃］から３５０［℃］の範囲内）に収まっていたか否かや、加速時における吸入空気流量Ｇａが所定範囲内（例えば２０［ｇ／ｓ］から２５［ｇ／ｓ］の範囲内）に収まっているか否かなどを判定し、それらの条件が満たされていれば、ステップＳ１５１３の処理に進み、一方でそれらの条件が満たされていなければ、ステップＳ１５１４の処理に進む。なお、機関間欠運転実施車両である場合には、前述の条件として、機関停止時間Ｔｓが所定時間実施された後の加速時であるか否かの判定を加えてもよい。

ステップＳ１５１３において、電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４を１に設定する。

ステップＳ１５１４において、電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４を０に設定する。

図２６に戻り、ステップＳ１５２において、電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４が１に設定されているか否かを判定する。学習条件成立フラグＦ４は、学習条件判定処理において１又は０に設定されるフラグである。学習条件成立フラグＦ４の初期値は０に設定されており、学習条件判定処理において学習条件が成立していると判定されたときに１に設定される。電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４が１に設定されていれば、ステップＳ１５３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４が０に設定されていれば、ステップＳ１５４の処理に進む。

ステップＳ１５３において、電子制御ユニット２００は、第１排気温度センサ５３の検出値に基づいて、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ（＝第１排気温度の１階時間微分値）と、時間変化率Ａｉｎの時間微分値Ａｉｎ’（＝第１排気温度の２階時間微分値）と、を算出する。

ステップＳ１５４において、電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４の前回値が１であったか否かを判定する。すなわち、直前まで学習条件が成立しており、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ、及び、時間変化率Ａｉｎの時間微分値Ａｉｎ’が取得されていたか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４の前回値が１であれば、ステップＳ１５５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、学習条件成立フラグＦ４の前回値が０であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ１５５において、電子制御ユニット２００は、学習条件が成立している期間に取得された第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの中から、その時間微分値Ａｉｎ’が最大となる時間変化率Ａｉｎを学習用時間変化率ＬＡｉｎとして取得する。これは温度変化の応答加速度が最も大きくなるタイミングにおいて、第１排気温度センサ５３の応答速度の違いによる応答性の違いが大きく表れる傾向にあるためである。

ステップＳ１５６において、電子制御ユニット２００は、学習用時間変化率ＬＡｉｎに基づいて、学習値ＬＣを算出する。この学習値ＬＣの具体的な算出方法については、図２８を参照して説明する。

図２８は、前述した或る一定の条件が満たされた加速時に取得された第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの中から、その時間微分値Ａｉｎ’が最大となる時間変化率Ａｉｎを、第１排気温度センサ５３の応答速度毎に学習用時間変化率ＬＡｉｎとして取得したときのその学習用時間変化率ＬＡｉｎの違いを、加速開始時の第１排気温度毎に示した図である。

図２８に示すように、第１排気温度センサ５３の応答速度にかかわらず、加速開始時の第１排気温度が高くなるほど学習用時間変化率ＬＡｉｎは小さくなる。

その一方で、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の学習用時間変化率ＬＡｉｎと、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合の学習用時間変化率ＬＡｉｎと、を比較すると、それらの差分値は、加速開始時の第１排気温度にかかわらず、概ね一定となっている。また、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の学習用時間変化率ＬＡｉｎと、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合の学習用時間変化率ＬＡｉｎと、を比較しても、それらの差分値は、加速開始時の第１排気温度にかかわらず、概ね一定となっている。

したがって、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の学習用時間変化率ＬＡｉｎを、基準時間変化率ＬＡｉｎ＿ｂとして加速開始時の第１排気温度毎に予め実験等によって求めておけば、加速開始時の第１排気温度に対応する基準時間変化率ＬＡｉｎ＿ｂと、取得された学習用時間変化率ＬＡｉｎと、の差分値を算出することができる。

そして本実施形態では、このようにして算出した今回の差分値と、過去に算出された差分値と、に基づいて、これまでに算出された差分値の平均値を学習値ＬＣとして算出する。これにより、この学習値ＬＣを第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに加算することで、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎを、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の時間変化率Ａｉｎに補正することができる。

図２９は、本実施形態による取り外し判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図２９において、ステップＳ５１からステップＳ５８までの処理の内容、及びステップＳ１３１からステップＳ１３３までの処理の内容は、第１実施形態及び第９実施形態で説明した処理の内容と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１６１において、電子制御ユニット２００は、ステップＳ５１で算出された第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに学習値ＬＣを加算して、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の時間変化率Ａｉｎに補正する。

以上説明した本実施形態によれば、第１排気温度センサ５３の応答速度を学習し、その学習結果に基づいて、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎを、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合の第１排気温度の時間変化率Ａｉｎに補正することができる。そのため、第１排気温度センサ５３の応答速度のバラつきの影響を小さくすることができるので、第１排気温度センサ５３の応答速度のバラつきに起因する取り外し状態であるか否かの判定精度の悪化を抑制することができる。

（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

前述した第１１実施形態では、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあると、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値がバラついて取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するため、第１排気温度センサ５３の応答速度を学習することで、取り外し状態であるか否かの判定精度の低下を抑制していた。

これに対して発明者らは、鋭意研究の結果、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあったとしても、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値のバラつきが小さくなるタイミングが存在することを見出した。そこで本実施形態では、このようなタイミングで検出された第１排気温度及び第２排気温度に基づいて比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを算出することで、取り外し状態であるか否かの判定精度の低下を抑制することとした。

図３０Ａ及び図３０Ｂは、それぞれＰＭ捕集装置５０が取り外されていない正常状態で内燃機関１００が運転されている場合の加速時における第１排気温度及び第２排気温度の温度変化等を、各排気温度センサ５３，５４の応答速度毎に示したタイムチャートである。

なお、図３０Ａ及び図３０Ｂの（Ａ）及び（Ｂ）において、細線は、第１排気温度の温度変化及び時間変化率Ａｉｎを示している。そして細線の中で、実線、破線及び一点鎖線は、それぞれ第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度であった場合のもの、平均的な応答速度よりも早かった場合のもの、及び平均的な応答速度よりも遅かった場合のものを示している。また太線は、第２排気温度の温度変化及び時間変化率Ａｏｕｔを示している。そして太線の中で、実線、破線及び一点鎖線は、それぞれ第２排気温度センサ５４の応答速度が平均的な応答速度であった場合のもの、平均的な応答速度よりも早かった場合のもの、及び平均的な応答速度よりも遅かった場合のものを示している。

そして図３０Ａの（Ｃ）には、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ、及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔに基づいて算出された比率Ｒｉｏを示し、図３０Ｂの（Ｃ）には、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ、及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔに基づいて算出された差分値Ｄｉｏを示している。

また図３０Ａ及び図３０Ｂの（Ｃ）において、実線は、各排気温度センサ５３，５４の応答速度がそれぞれ平均的な応答速度であった場合の比率Ｒｉｏ及び差分値Ｄｉｏを示している。破線は、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早く、第２排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合の比率Ｒｉｏ及び差分値Ｄｉｏを示している。一点鎖線は、第１排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも遅く、第２排気温度センサ５３の応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合の比率Ｒｉｏ及び差分値Ｄｉｏを示している。

図３０Ａ及び図３０Ｂの（Ｂ）に示すように、第１排気温度５３の応答速度にバラつきがあったとしても、応答速度にかかわらず、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが概ね同じ値となるタイミングがあり、また同様に、第２排気温度５４の応答速度にバラつきがあったとしても、応答速度にかかわらず、第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが概ね同じ値となるタイミングがあることがわかる。そして、図３０Ａ及び図３０Ｂの（Ｃ）に示すように、このタイミングにおいて算出された比率Ｒｉｏ及び差分値Ｄｉｏは、応答速度にかかわらず、概ね同じ値となっていることがわかる。

したがって、このタイミングで検出した第１排気温度及び第２排気温度に基づいて、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを算出すれば、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあったとしても、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値のバラつきを小さくすることができる。その結果、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあったとしても、取り外し状態であるか否かの判定精度の低下を抑制することができる。

なお、各排気温度センサ５３、５４の応答速度にかかわらず、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎ及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが概ね同じ値をとるタイミングが生じることは、下記の通り、数式から導くこともできる。

すなわち図３１に示すように、各排気温度センサ５３、５４と同じ構造をもつ或る排気温度センサの周囲の温度が所定の第１温度Ｔ１（加速開始時の排気温度に相当）から第２温度Ｔ２（加速終了時の排気温度に相当）まで上昇したときの、当該排気温度センサによって検出される或る時間ｔにおける排気温度をＴ（ｔ）とすると、排気温度Ｔ（ｔ）は、当該排気温度センサの応答時定数をτとして下記の（５）式によって表すことができる。

したがって、或る時間ｔにおける排気温度の時間変化率（すなわち、ｄＴ（ｔ）／ｄｔ）は、下記の（６）式の通りとなる。

そして図３２は、排気温度センサの周囲の温度が２００［℃］から４００［℃］、６００［℃］又は８００［℃］まで上昇したときの応答時定数毎の或る時間ｔにおける排気温度の時間変化率と、排気温度センサの周囲の温度が４００［℃］から６００［℃］又は８００［℃］まで上昇したときの応答時定数毎の或る時間ｔにおける排気温度の時間変化率とを、この（６）式に基づいて算出して示した図である。

なお図３２において、応答時定数τ１は、排気温度センサの応答速度が平均的な応答速度であった場合の応答時定数である。応答時定数τ２は、排気温度センサの応答速度が平均的な応答速度よりも早かった場合の応答時定数である。応答時定数τ３は、排気温度センサの応答速度が平均的な応答速度よりも遅かった場合の応答時定数である。

図３２に示すように、排気温度の時間変化率は、排気温度センサの応答速度にバラつきがあったとしても、また第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２との温度差が異なっていたとしても、概ね同じタイミングで同じ値となっていることがわかる。

ここで、各排気温度センサ５３、５４の応答速度にかかわらず、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎが及び第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔが概ね同じ値となるタイミングは、図３０Ａや図３０Ｂから分かるように、例えば加速開始時から所定時間経過後とすることができる。

また図３０Ａや図３０Ｂから分かるように、各排気温度センサ５３、５４の応答速度にかかわらず、各排気温度の時間変化率Ａｉｎ、Ａｏｕｔが変曲点をとるタイミング（時間変化率の傾きが正から負に変化するタイミング）、すなわち時間変化率Ａｉｎ、Ａｏｕｔの時間微分値Ａｉｎ’（＝第１排気温度の２階時間微分値）、Ａｏｕｔ’（＝第２排気温度の２階時間微分値）がゼロとなるタイミングは概ね同じなので、そのタイミングから所定時間経過後とすることもできる。

そこで本実施形態では、このような基準となるタイミング（すなわち、例えば加速開始時や各排気温度の排気温度の２階時間微分値がゼロとなるタイミング）から所定時間経過したときに検出された第１排気温度及び第２排気温度に基づいて、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを算出することとした。

図３３は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図３３において、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理、及びステップＳ８１の内容は、前述した第１実施形態等と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１７１において、電子制御ユニット２００は、一定の条件を満たす加速時であるか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、内燃機関１００の吸入空気流量Ｇａが増加してから所定時間内に吸入空気流量Ｇａが所定流量以上になっている加速時（過渡時）であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、一定の条件を満たす加速時であれば、ステップＳ１７２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、一定の条件を満たす加速時でなければ、ステップＳ３５の処理に進む。

なお、このように加速状態を限定するのは、以下の理由による。すなわち、後述するステップＳ１７２で基準タイミングから所定のディレー時間が経過した時期か否かを判定するにあたり、ディレー時間については予め実験等によって求めておく必要があり、加速状態が異なればこのディレー時間も変化することになる。したがって、加速状態を限定することで、このディレー時間を一意に定めることができるためである。

ステップＳ１７２において、電子制御ユニット２００は、基準タイミングから所定のディレー時間が経過した時期か否かを判定する。基準タイミングは、前述した通り、例えば加速開始時期とすることもできるし、各排気温度の２階時間微分値がゼロとなる時期とすることもできる。電子制御ユニット２００は、基準タイミングから所定のディレー時間が経過した時期であれば、ステップＳ３４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、基準タイミングから所定のディレー時間が経過した時期でなければ、ステップＳ３５の処理に進む。

以上説明した本実施形態による判定部は、所定の条件が成立しているときに、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎと第２排気温度の時間変化率Ａｏｕｔとの相違に基づく取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されている。そして本実施形態では、所定の条件として、内燃機関１００の吸入空気流量Ｇａが増加してから所定時間内に吸入空気流量Ｇａが所定流量以上になっている過渡状態時であって、過渡状態に遷移してから所定のディレー時間が経過した時期であること、又は、内燃機関１００の吸入空気流量Ｇａが増加してから所定時間内に吸入空気流量Ｇａが所定流量以上になっている過渡状態時であって、過渡状態時に第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの時間微分値Ａｉｎ’がゼロになってから所定のディレー時間が経過した時期であることが含まれている。

前述した通り、この時期に検出した第１排気温度及び第２排気温度に基づいて、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを算出することで、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあったとしても、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏの値のバラつきを小さくすることができる。その結果、各排気温度センサ５３，５４の応答速度にバラつきがあったとしても、取り外し状態であるか否かの判定精度の低下を抑制することができる。

（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。本実施形態は、実施条件判定処理の内容が、上記の各実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

加速時は、減速時と異なりドライバによるアクセル操作によって負荷変動が生じやすい。その結果、第１排気温度が一律に上昇せずに、一旦上昇した後に下降し、再度上昇するようなことがある。したがって、このような機関運転状態が不安定な加速時に比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを取得すると、比率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏにバラつきが生じやすく、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。

また加速時に率Ｒｉｏや差分値Ｄｉｏを取得する場合、ＰＭ捕集装置５０が高温になっていると、排気の熱がＰＭ捕集装置５０に奪われず、第１排気温度と第２排気温度との温度差が小さくなるため、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するおそれがある。

そこで本実施形態では、加速時に取り外し状態であるか否かを判定する場合には、このようなシーンでは実施条件が成立しないようにした。以下、図３４を参照して、この本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明する。

図３４は、本実施形態による実施条件判定処理の詳細について説明するフローチャートである。なお図３４において、ステップＳ３１からステップＳ３５までの処理、ステップＳ８１の処理、及びステップＳ１４１の処理の内容は、第１実施形態等で前述した処理と同様の内容なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ１８１において、電子制御ユニット２００は、機関運転状態が安定しているか否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの時間微分値Ａｉｎ’（＝第１排気温度の２階時間微分値）がゼロを中央値とする所定範囲内に収まっているか否かを判定し、第１排気温度の２階時間微分値Ａｉｎ’が所定範囲内に収まっていれば、機関運転状態が安定していると判定してステップＳ３４の処理に進む。これは、加減速初期などの瞬間的な負荷変動幅が大きいときには、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの傾きが大きくなり、その結果、第１排気温度の２階時間微分値Ａｉｎ’が大きくなるので、第１排気温度の２階時間微分値Ａｉｎ’ がゼロを中央値とする所定範囲内に収まっていれば、負荷変動幅が小さく、機関運転状態が安定していると判断できるためである。

ステップＳ１８２において、電子制御ユニット２００は、ＰＭ捕集装置内のＰＭを燃焼除去するための処理中（いわゆるＰＭ再生処理中）でないか否かを判定し、ＰＭ再生処理中でなければステップＳ３４の処理に進み、ＰＭ再生処理中であればステップＳ３５の処理に進む。これは、ＰＭ再生処理中は、ＰＭ捕集装置５０が特に高温となるため、ＰＭ再生処理中に取り外し状態であるか否かの判定を行ってしまうと、排気の熱がＰＭ捕集装置５０に奪われず、第１排気温度と第２排気温度との温度差が小さくなって、取り外し状態であるか否かの判定精度が低下するためである。

以上説明した本実施形態によれば、内燃機関１００の吸入空気流量Ｇａが所定流量以上となっている過渡時には、第１排気温度の時間変化率Ａｉｎの時間微分値Ａｉｎ’がゼロを含む所定範囲内に収まっていることと、ＰＭ再生処理中でないこととを、取り外し状態であるか否かの判定を実施する際の所定の条件に加えている。

これにより、負荷変動が生じやすい加速時であっても安定した運転条件のときに取り外し状態であるか否かの判定を実施できる。また加速時においては、ＰＭ捕集装置５０が特に高温となっているＰＭ再生処理中に取り外し状態であるか否かの判定を実施してしまうのを防ぐことができる。したがって、加速時に取り外し状態であるか否かの判定を実施する際の判定精度を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上記の各実施形態では、排気後処理装置３０としてのＰＭ捕集装置５０が取り外されたことを検出していたが、例えば同様の手法によって、触媒装置４０が取り外されたことを検出するようにしてもよい。すなわち、排気管２２に取り付けられた或る程度の熱容量を持つ装置の取り外しを、上記の各実施形態で説明した方法によって検出するようにしてもよい。

１０ 機関本体
２２ 排気管（排気通路）
５０ ＰＭ捕集装置（排気後処理装置）
５３ 第１排気温度センサ
５４ 第２排気温度センサ
１００ 内燃機関
２００ 電子制御ユニット（制御装置）

Claims (31)

1. 機関本体と、
   前記機関本体の排気通路に設けられた排気後処理装置と、
   を備える内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置であって、
   前記排気後処理装置に流入する排気の温度である第１排気温度を算出する第１排気温度算出部と、
   前記排気後処理装置から流出した排気の温度である第２排気温度を算出する第２排気温度算出部と、
   前記第１排気温度の時間変化率及び前記第２排気温度の時間変化率を算出する時間変化率算出部と、
   前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づいて、前記排気後処理装置が前記排気通路から取り外された取り外し状態であるか否かを判定する判定部と、
   を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記判定部は、
   前記第１排気温度の時間変化率の絶対値と、前記第２排気温度の時間変化率の絶対値と、の差分値を算出する差分値算出部と、
   前記差分値を一定数以上積算した積算値を算出する積算値算出部と、
   を備え、
   前記積算値が所定閾値未満であれば、前記取り外し状態であると判定する、
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記判定部は、
   前記第１排気温度の時間変化率の絶対値と、前記第２排気温度の時間変化率の絶対値と、の差分値を算出する差分値算出部と、
   一定数以上の前記差分値の平均値を算出する平均値算出部と、
   を備え、
   前記平均値が所定閾値未満であれば、前記取り外し状態であると判定する、
   請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記判定部は、
   所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
   前記所定の条件は、排気流量が所定の下限流量以上であることである、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記所定の条件として、前記排気流量が前記下限流量よりも大きい所定の上限流量以下であることをさらに含む、
   請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記所定の条件として、前記内燃機関が始動されてからの吸入空気流量の積算値が所定積算値以上であることをさらに含む、
   請求項４又は請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関が停止されてから始動されるまでの機関停止時間を算出する機関停止時間算出部を備え、
   前記判定部は、
   前記機関停止時間が長いときには短いときに比べて、前記所定積算値を大きくする、
   請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記所定の条件として、外気温度が所定温度以上であることをさらに含む、
   請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記判定部は、
   所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
   前記所定の条件として、前記第１排気温度の時間変化率が所定変化率以下であることを含み、
   前記所定変化率は、負の値である、
   請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記内燃機関が停止されてから始動されるまでの機関停止時間を算出する機関停止時間算出部を備え、
    前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
    前記所定の条件は、前記内燃機関が始動される前の前記機関停止時間が所定時間以上であり、かつ前記内燃機関が始動された後の排気流量が所定流量以上であることである、
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
11. 前記内燃機関が始動されてからの経過時間を算出する経過時間算出部を備え、
    前記所定の条件として、前記経過時間が所定時間以上であることをさらに含む、
    請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
12. 前記所定の条件として、前記排気後処理装置の温度が所定温度以下であることをさらに含む、
    請求項１０又は請求項１１に記載の内燃機関の制御装置。
13. 前記所定の条件として、前記内燃機関が始動されてからの吸入空気流量の積算値が所定積算値以下であることをさらに含む、
    請求項１０から請求項１２までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
14. 前記内燃機関がハイブリッド車両に搭載されている、
    請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
15. 予め設定された機関停止条件の成立時に前記内燃機関を自動的に停止させ、予め設定された機関再始動条件の成立時に前記内燃機関を自動的に再始動させるアイドルストップ制御を実施するアイドルストップ制御部を備える、
    請求項１０から請求項１３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
16. 前記第２排気温度算出部は、
    前記排気後処理装置よりも排気流れ方向下流側の前記排気通路に設けられた第２排気温度センサの検出値に基づいて、前記第２排気温度を算出する、
    請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
17. 前記第１排気温度算出部は、
    前記排気後処理装置よりも排気流れ方向上流側の前記排気通路に設けられた第１排気温度センサの検出値に基づいて、前記第１排気温度を算出する、
    請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
18. 前記第１排気温度算出部は、
    前記第１排気温度センサの取り付け位置から前記排気後処理装置までの前記排気通路を流れる過程で低下する排気温度の低下量を算出する低下量算出部を備え、
    前記第１排気温度センサの検出値から前記低下量を減算したものを前記第１排気温度として算出する、
    請求項１７に記載の内燃機関の制御装置。
19. 前記低下量算出部は、
    吸入空気流量と外気温度とに基づいて、前記低下量を算出する、
    請求項１８に記載の内燃機関の制御装置。
20. 前記所定の条件として、前記排気後処理装置内の温度分布の偏り度合が所定の偏り度合以下であることを含む、
    請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
21. 前記内燃機関を間欠的に運転させる間欠運転実施部をさらに備え、
    前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施し、
    前記内燃機関の間欠運転が許可されている場合と許可されていない場合とで、前記所定の条件の内容を変更するようにさらに構成されている、
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
22. 前記内燃機関が停止されてから始動されるまでの機関停止時間を算出する機関停止時間算出部をさらに備え、
    前記所定の条件は、前記内燃機関の間欠運転が許可されている場合には、前記内燃機関が始動される前の前記機関停止時間が所定時間以上であり、かつ前記内燃機関が始動された後の排気流量が所定流量以上であることとされ、前記内燃機関の間欠運転が許可されていない場合には、前記第１排気温度の時間変化率が負の値をとる所定変化率以下であることとされる、
    請求項２１に記載の内燃機関の制御装置。
23. 前記判定部は、
    前記差分値を算出した期間の前記第１排気温度の平均値、又は当該平均値と相関関係にあるパラメータに基づいて、前記所定閾値を補正する補正部をさらに備え、
    前記補正部は、
    前記第１排気温度の平均値、又は当該平均値と相関関係にあるパラメータが小さいときには、大きいときと比較して前記所定閾値を大きくする、
    請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
24. 前記第１排気温度の平均値と相関関係にあるパラメータは、前記排気後処理装置内の温度である、
    請求項２３に記載の内燃機関の制御装置。
25. 前記判定部は、
    前記第１排気温度の時間変化率と、前記第２排気温度の時間変化率と、の比率を算出する比率算出部と、
    前記比率を一定数以上積算した積算値を算出する積算値算出部と、
    を備え、
    前記積算値が所定閾値未満であれば、前記取り外し状態であると判定する、
    請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
26. 前記判定部は、
    前記第１排気温度の時間変化率と、前記第２排気温度の時間変化率と、の比率を算出する比率算出部と、
    一定数以上の前記比率の平均値を算出する平均値算出部と、
    を備え、
    前記平均値が所定閾値未満であれば、前記取り外し状態であると判定する、
    請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
27. 前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
    前記所定の条件として、前記内燃機関の吸入空気流量が増加してから所定時間内に吸入空気流量が所定流量以上になっている過渡状態時であって、前記過渡状態に遷移してから所定のディレー時間が経過した時期であることを含む、
    請求項２、請求項３、請求項２５又は請求項２６に記載の内燃機関の制御装置。
28. 前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
    前記所定の条件として、前記内燃機関の吸入空気流量が増加してから所定時間内に吸入空気流量が所定流量以上になっている過渡状態時であって、前記過渡状態時に前記第１排気温度の時間変化率の時間微分値がゼロになってから所定のディレー時間が経過した時期であることを含む、
    請求項２、請求項３、請求項２５又は請求項２６に記載の内燃機関の制御装置。
29. 前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
    前記所定の条件として、前記内燃機関の吸入空気流量が所定流量以上となっている過渡時において前記第１排気温度の時間変化率の時間微分値がゼロを含む所定範囲内に収まっていることを含む、
    請求項２、請求項３、請求項２５又は請求項２６に記載の内燃機関の制御装置。
30. 前記排気後処理装置は、排気中のＰＭを捕集することができるように構成されており、
    前記判定部は、
    所定の条件が成立しているときに、前記第１排気温度の時間変化率と前記第２排気温度の時間変化率との相違に基づく前記取り外し状態であるか否かの判定を実施するようにさらに構成されており、
    前記所定の条件として、前記内燃機関の吸入空気流量が所定流量以上となっている過渡時において前記排気後処理装置内のＰＭを燃焼させて除去するための再生処理が実施されていないことを含む、
    請求項２、請求項３、請求項２５又は請求項２６に記載の内燃機関の制御装置。
31. 前記第１排気温度センサの応答速度を学習し、その学習結果に基づいて当該第１排気温度センサの検出値を補正する、
    請求項１７に記載の内燃機関の制御装置。

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