JP6032241B2 - パティキュレートフィルタの異常判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に備えられたパティキュレートフィルタに異常（故障）が発生しているか否かを判定するパティキュレートフィルタの異常判定装置に関する。

従来から、内燃機関（特に、ディーゼル機関）の排気通路には同機関から排出される微粒子（ＰＭ）を捕集する「パティキュレートフィルタ」が配設されている。このフィルタがディーゼル機関に適用されるとき、このフィルタは「ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）」と称呼されている。

このようなパティキュレートフィルタは、一般に、ウォールフロータイプのフィルタである。即ち、パティキュレートフィルタは、その内部に設けられた多孔質の隔壁を排ガスが通過する際、その排ガス中に含まれる微粒子を捕集する。パティキュレートフィルタは、流路抵抗を生じせしめるフィルタであり、排ガスがパティキュレートフィルタを通過している場合、パティキュレートフィルタの前後差圧（フィルタの入口側の圧力と出口側の圧力との差であり、以下、単に「前後差圧」とも称呼する。）は、微粒子の捕集量が少ない場合においてもある程度の値となる。

これに対し、パティキュレートフィルタが破損した場合には前後差圧が小さくなる。そこで、従来の装置は、パティキュレートフィルタの前後差圧を用いてパティキュレートフィルタに異常が発生したか否かを判定するように構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１１−２５２４２３号公報

しかしながら、パティキュレートフィルタの前後差圧は、吸入空気量が小さい（即ち、結果として排ガスの流量が小さく、それ故、パティキュレートフィルタを通過するガスの流量が小さい）場合、パティキュレートフィルタが正常であっても大きい値にはならない。換言すると、排ガス流量が小さい場合、パティキュレートフィルタに異常が発生している場合と発生していない場合とにおいて前後差圧に大きな差が発生しない場合がある。そのため、排ガス流量が小さい場合に取得された前後差圧を用いてパティキュレートフィルタの異常判定を行うと、その判定の精度は良好でない。従って、前後差圧を用いて精度の良い「パティキュレートフィルタの異常判定」を行うためには、排ガス流量が大きくなる場合まで待つ必要がある。

その一方、近年においては、機関の燃費を改善した結果、機関の通常の運転状態における排ガスの流量が大きくなる機会が減少している。この結果、従来の装置は、前後差圧を用いた精度の良い「パティキュレートフィルタの異常判定」を行う頻度が少なくなる。

本発明は上記問題に対処するために為されたものである。即ち、本発明の目的の一つは、パティキュレートフィルタの前後差圧を用いた同フィルタの異常判定の頻度を確保し、且つその異常判定を精度良く行うことができるパティキュレートフィルタの異常判定装置を提供することにある。

本発明のパティキュレートフィルタの異常判定装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）は、触媒装置と、未燃成分供給部と、差圧取得部と、異常判定部と、を備える。

前記触媒装置は、内燃機関の排気通路に配設されたパティキュレートフィルタ（以下、単に「フィルタ」とも称呼する。）よりも排気通路上流側に配設されている。この触媒装置は、例えば、排ガス中の未燃成分（未燃ガス）を酸化する周知のディーゼル酸化触媒である。

前記未燃成分供給部は、前記触媒装置の温度を上げるための未燃成分（例えば、燃料）を同触媒装置に供給する。この未燃成分供給部は、前記触媒装置よりも排気通路の上流部位に燃料を添加することによって同触媒装置に燃料を供給する装置（例えば、燃料添加弁及び燃料添加弁への燃料供給装置）であってもよい。或いは、未燃成分供給部は、メイン噴射の噴射タイミングから遅れた噴射タイミングにて実行される所謂ポスト噴射を行うための装置（例えば、筒内噴射弁及び筒内噴射弁への燃料供給装置）であってもよい。未燃成分供給部から触媒装置に供給された未燃成分は、触媒装置内にて酸化され熱を発生する。その結果、触媒装置の温度及び触媒装置から排出されるガス（排ガス）の温度が上昇する。よって、そのガスが膨張して体積が増大するので、結果として、フィルタを通過する（フィルタに流入する）ガス流量（体積流量）が増大する。なお、以下において、フィルタを通過するガスの流量は、単に「通過ガス流量」とも称呼される。

前記差圧取得部は、前記パティキュレートフィルタの前後差圧を取得する。この差圧取得部は、パティキュレートフィルタの上流圧（入口側圧力）と下流圧（出口側圧力）との差圧を検出する周知の差圧センサであってもよい。或いは、前記差圧取得部は、パティキュレートフィルタの上流圧を検出する圧力センサの出力と、パティキュレートフィルタの下流圧を検出する圧力センサの出力と、に基づいてパティキュレートフィルタの前後差圧を取得する装置であってもよい。

前記異常判定部は、所定の特定条件が成立したと判定したとき、
（１）前記未燃成分供給部から前記未燃成分を前記触媒装置に供給して同触媒装置を昇温させ、
（２）前記触媒装置が昇温させられた昇温状態において前記差圧取得部を用いて前記パティキュレートフィルタの前後差圧を取得し、
（３）前記取得した前後差圧に相関を有する差圧相関値（判定用パラメータ）と、所定の閾値と、の比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生したか否かを判定する。
前記特定条件は、前記パティキュレートフィルタの異常判定を実行する際に使用する前記判定用パラメータを取得すべき状態であることを示す条件である。

前述したように、触媒装置が昇温されると、触媒装置を通過したガスの流量が増加する。よって、触媒装置の下流に配設されたパティキュレートフィルタの通過ガス流量が増大する。その結果、パティキュレートフィルタの前後差圧は増大する。このとき、正常なパティキュレートフィルタの前後差圧が増大する程度は、異常なパティキュレートフィルタの前後差圧が増大する程度より大きくなる。従って、触媒の昇温状態において取得される前後差圧は、フィルタが正常である場合と、フィルタに異常が発生している場合と、で大きく相違する。よって、その前後差圧に相関を有する差圧相関値もまた、フィルタが正常である場合と、フィルタに異常が発生している場合と、で大きく相違する。本発明装置は、このようにして得られる差圧相関値と所定の閾値との比較結果に基づいてフィルタの異常判定を行う。更に、本発明装置は、前記特定条件が成立したときに触媒温度を上昇させることによってパティキュレートフィルタの通過ガス流量を強制的に増大する。従って、本発明装置は、より高い頻度で精度の良い「フィルタの異常判定」を実行することができる。

なお、「前後差圧に相関を有する差圧相関値」は、前後差圧に応じて変化する値であればよい。例えば、差圧相関値は、前後差圧そのもの、前後差圧の逆数、或いは、「触媒が昇温させられている状態における前後差圧と、触媒が昇温させられていない状態における前後差圧と、の差」に基づいて得られる値（例えば、後述する差圧増加率及びその逆数等）であってもよい。

本発明の一態様に係る異常判定装置において、
前記異常判定部は、
（４）「前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態（未燃成分が供給されていない状態）」において、前記パティキュレートフィルタを通過するガスの流量（通過ガス流量）を第１流量として取得するとともに前記前後差圧を第１差圧として取得し、
（５）「前記触媒装置が昇温させられている昇温状態（未燃成分が供給されている状態）」において、前記通過ガス流量を第２流量として取得するとともに前記前後差圧を第２差圧として取得し、
（６）前記第２流量と前記第１流量との差に対する前記第２差圧と前記第１差圧との差の比である差圧増加率に応じた値（差圧増加率そのもの、及び、差圧増加率の逆数等）を前記差圧相関値として取得する、
ように構成される。

上記差圧増加率は、「前後差圧取得部がゼロ点誤差を有する場合」及び／又は「排ガス流量を取得又は推定する流量取得部がゼロ点誤差を有する場合」等であっても、それらのゼロ点誤差を相殺（補償）した値となる。従って、この態様に係る本発明装置によれば、昇温状態における前後差圧のみに基づいてパティキュレートフィルタの異常判定を行う場合に比較して、より精度の高いパティキュレートフィルタの異常判定を行うことができる。

本発明の一態様に係る異常判定装置において、
前記異常判定部は、
（７）前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記差圧取得部を用いて取得される前記パティキュレートフィルタの前後差圧に相関を有する値を仮判定用値として採用し、
（８）前記仮判定用値と仮判定閾値との比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があると判定した場合に、前記特定条件が成立したと判定する、
ように構成されている。

この態様に係る本発明装置は、触媒装置が非昇温状態にある場合に仮判定用値を取得する。仮判定用値は、パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があるか否かを判定する際に使用されるパラメータである。よって、仮判定用値は、最終的な異常判定を行う際に用いるパラメータに比べ、その精度が多少低くてもよい。従って、仮判定用値はフィルタの通過ガス流量が比較的小さい場合に取得することができるので、機関の通常の運転中に比較的早期に得ることができる。よって、パティキュレートフィルタに異常が発生している可能性があるか否かの判定（仮判定）も、比較的頻度よく実行することができる。その結果、パティキュレートフィルタに異常が発生しているか否かの最終的な判定を頻度よく行うことができる。

更に、この態様に係る本発明装置は、パティキュレートフィルタに異常が発生している可能性があると判定するまで触媒装置を昇温させない（触媒装置に未燃成分を供給しない）ので、未燃成分が無駄に消費されることを回避できる。

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る「パティキュレートフィルタの異常判定装置」が適用された内燃機関の概略構成図である。 図２は、排ガス流量（パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）の通過ガス流量）と図１に示したＤＰＦの前後差圧との関係を示すグラフである。 図３は、第１実施形態に係る異常判定装置の作動の概略を示す概念フローチャートである。 図４は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「初期化ルーチン」を示したフローチャートである。 図５は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「仮判定用値取得ルーチン」を示したフローチャートである。 図６は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「第１領域における仮判定用値の元データ取得ルーチン」を示したフローチャートである。 図７は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「第２領域における仮判定用値の元データ取得ルーチン」を示したフローチャートである。 図８は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「仮異常判定ルーチン」を示したフローチャートである。 図９は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「本判定用値取得ルーチン」を示したフローチャートである。 図１０は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「触媒昇温制御ルーチン」を示したフローチャートである。 図１１は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「第３領域における本判定用値の元データ取得ルーチン」を示したフローチャートである。 図１２は、第１実施形態のＣＰＵが実行する「本異常判定ルーチン」を示したフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係るパティキュレートフィルタの異常判定装置（以下、「第１判定装置」とも称呼する。）について説明する。

（構成）
第１判定装置は、図１に示した内燃機関（機関）１０に適用される。機関１０は、多気筒（本例では直列４気筒）・４サイクル・ピストン往復動型・ディーゼル機関である。機関１０は、機関本体部２０、燃料供給系統３０、吸気系統４０、排気系統５０及びＥＧＲ系統６０を含んでいる。

機関本体部２０は、シリンダブロック、シリンダヘッド及びクランクケース等を含む本体２１を備える。本体２１には、４つの気筒（燃焼室）２２が形成されている。各気筒２２の上部には燃料噴射弁（インジェクタ）２３が配設されている。燃料噴射弁２３は、後述する電子制御装置７０の指示に応答して開弁し、気筒内に燃料を直接噴射するようになっている。

燃料供給系統３０は、燃料加圧ポンプ（サプライポンプ）３１と、燃料送出管３２と、コモンレール（蓄圧室）３３と、添加燃料送出管３４と、燃料添加弁３５、とを含む。燃料加圧ポンプ３１の吐出口は燃料送出管３２及び添加燃料送出管３４に接続されている。燃料送出管３２はコモンレール３３に接続されている。コモンレール３３は燃料噴射弁２３に接続されている。添加燃料送出管３４は燃料添加弁３５に接続されている。

燃料加圧ポンプ３１は、図示しない燃料タンクに貯留されている燃料を汲み上げた後に加圧し、その加圧された高圧燃料を燃料送出管３２を通してコモンレール３３へ供給するようになっている。燃料加圧ポンプ３１は、更に、燃料を添加燃料送出管３４を通して燃料添加弁３５へ供給するようになっている。

燃料添加弁３５は、後述する電子制御装置７０の指示に応答して開弁し、排気系統５０（実際には、後述するエキゾーストマニホールド５１）へ「未燃成分としての燃料」を添加するようになっている。

吸気系統４０は、インテークマニホールド４１、吸気管４２及び過給機ＴＣのコンプレッサ４３を含んでいる。

排気系統５０は、エキゾーストマニホールド５１、排気管５２、ディーゼル酸化触媒５３、パティキュレートフィルタ５４及び過給機ＴＣのタービン５５を含んでいる。以下において、ディーゼル酸化触媒５３は「ＤＯＣ５３」と称呼される。パティキュレートフィルタは「ＤＰＦ５４」と称呼される。ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略である。

エキゾーストマニホールド５１は各気筒に接続された枝部と、枝部が集合した集合部と、を含む。排気管５２はエキゾーストマニホールド５１の集合部に接続されている。エキゾーストマニホールド５１及び排気管５２は排気通路を構成している。排気管５２には、排ガスの流れの上流から下流に向け、燃料添加弁３５、タービン５５、ＤＯＣ５３及びＤＰＦ５４が配設されている。

ＤＯＣ５３は、白金及びパラジウム等の貴金属を触媒として、排ガス中の未燃成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯ）を酸化し、排ガスを浄化する。即ち、ＤＯＣ５３により、ＨＣは水とＣＯ_２に酸化され、ＣＯはＣＯ_２に酸化され、ＮＯはＮＯ_２に酸化される。

更に、ＤＯＣ５３は、燃料添加弁３５から供給された燃料（未燃成分）を酸化する。その際、酸化熱が発生するので、ＤＯＣ５３の温度が上昇する。その結果、ＤＯＣ５３から流出する排ガスの温度が上昇し、従って、その排ガスの流量（体積流量）も増大する。即ち、過給機ＴＣのタービン５５から排出された排ガスの流量（体積流量）が一定であっても、燃料添加弁３５から燃料が供給されるとＤＰＦ５４を通過するガス（ＤＰＦ５４に流入するガス）の流量（体積流量）Ｖdpfが増大する。以下、ＤＰＦ５４を通過するガスの体積流量は、単に「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf」とも称呼される。

ＤＰＦ５４は、炭素からなる煤及びこれに付着した有機物を含むＰＭ（パティキュレートマター）を捕集する。ＤＰＦ５４は、周知のウォールフロータイプのセラミック製フィルタである。より具体的に述べると、ＤＰＦ５４は、ハニカム構造に成形された「コーディライト及びシリコン・カーバイド等」の耐熱性セラミックスにより形成される複数のガス流路を備えている。ガス流路は、隣接するガス流路の片端が互い違いに目詰めされている。ＤＰＦ５４内に流入した排ガスは、目詰めによって直接フィルタを抜けることはできずに、その複数のガス流路を構成する多孔質の隔壁を通過する。その際、排ガス中のＰＭ及びアッシュ等がＤＰＦ５４内部に捕集される。

なお、ＤＰＦ５４の下流に、図示しないＳＣＲ触媒が備えられていてもよい。ＳＣＲ触媒は、ＮＯｘをアンモニア（ＮＨ_３）によって還元することにより排ガスを浄化する「ＮＯｘ選択還元触媒」である。この場合、ＳＣＲ触媒に供給されるアンモニアを加水分解によって生成するための尿素を供給する装置が設けられる。

電子制御装置７０は、周知のマイクロコンピュータを含む電子回路であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ（スタティックＲＡＭ又は不揮発性メモリ）及びインターフェース等を含む。電子制御装置７０は、以下に述べるセンサ類と接続されていて、これらのセンサからの信号を受信（入力）するようになっている。更に、電子制御装置７０は、ＣＰＵからの指示に応じて、各種アクチュエータに指示（駆動）信号を送出するようになっている。なお、バックアップＲＡＭは、電子制御装置７０に電力が供給されていない場合であっても情報を保持しておくことができるように構成されていれば、特に限定されない。

電子制御装置７０は、前後差圧センサ７１、排ガス流量センサ７２、排ガス温度センサ７３及びイグニッション・キー・スイッチ７４等と接続されている。

前後差圧センサ７１は、ＤＰＦ５４の上流圧（入口圧、ＤＯＣ５３とＤＰＦ５４との間の圧力、即ち、上流側圧力）と下流圧（出口圧、即ち、下流側圧力）との差圧を検出し、前後差圧ΔＰを出力する周知の圧力センサである。

排ガス流量センサ７２は、排気管５２であってタービン５５とＤＯＣ５３との間の位置に配設されている。排ガス流量センサ７２は、排気管５２を流れる排ガスの流量（体積流量）を検出し、その排ガス流量Ｖを表す信号を出力する。排ガス流量センサ７２は、その中に温度センサを備え、排ガスの温度を検出し、その排ガス温度Ｔ０を表す信号を出力する。

排ガス温度センサ７３は、排気管５２であってＤＯＣ５３とＤＰＦ５４との間の位置に配設されている。排ガス温度センサ７３は、ＤＯＣ５３を通過してＤＰＦ５４に流入する排ガスの温度を検出し、その排ガス温度Ｔ１を表す信号を出力する。
イグニッション・キー・スイッチ７４は、機関１０の始動を行うためのオン位置と停止を行うためのオフ位置とを備えたスイッチである。

（作動の概要）
次に、第１判定装置の作動の概要について図２を参照しながら説明する。図２は、正常なＤＰＦ５４（正常ＤＰＦ）と、異常が発生しているＤＰＦ５４（異常ＤＰＦ）と、について、排ガス流量Ｖ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf）とＤＰＦ５４の前後差圧ΔＰとの関係を示したグラフである。曲線Ｃ１は正常ＤＰＦに関する曲線であり、曲線Ｃ２は異常ＤＰＦに関する曲線である。

図２の曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２から理解されるように、前後差圧ΔＰは排ガス流量Ｖに対して二次関数的に増加する。即ち、正常ＤＰＦについての前後差圧ΔＰと排ガス流量ＶとはΔＰ＝ａ・Ｖ^２の関係を有し、異常ＤＰＦについての前後差圧ΔＰ’と排ガス流量Ｖ’とはΔＰ’＝ｂ・Ｖ’^２の関係を有していると言うことができる。但し、ａ（正の定数）はｂ（正の定数）よりも大きい。異常ＤＰＦについての前後差圧ΔＰ’は、ｂの値が小さいので、実質的に排ガス流量Ｖ’に比例しているとも言うことができ、ΔＰ’＝ｋ・Ｖ’なる式により表すこともできる。従って、正常ＤＰＦの前後差圧ΔＰと、異常ＤＰＦの前後差圧ΔＰ’との差分（ΔＰ−ΔＰ’）は、排ガス流量Ｖが大きくなるにつれて大きくなる。

図２に示した例において、正常ＤＰＦに関し、排ガス流量Ｖが比較的小さい第１領域（小流量範囲）内にあるとき、点Ｚ１で示した点のデータが得られる。点Ｚ１の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ１，ΔＰ１）である。更に、排ガス流量Ｖが中程度の第２領域（中流量範囲）内にあるとき点Ｚ２で示した点のデータが得られる。点Ｚ２の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ２，ΔＰ２）である。従って、排ガス流量Ｖ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf）の増加量に対する前後差圧ΔＰの増加量の比（以下、「差圧増加率」又は「差圧傾き」と称呼する。）Ｓ１は次式に示したとおりとなる。なお、差圧増加率は、前後差圧ΔＰに相関を有する値であるので「前後差圧相関値」又は「差圧相関値」とも称呼される。

Ｓ１＝（ΔＰ２−ΔＰ１）／（Ｖ２−Ｖ１）

図２から理解されるように、ＤＰＦ５４に異常（破損）が発生すると、ＤＰＦ５４が正常である場合に比べて差圧増加率Ｓは小さくなる。従って、差圧増加率Ｓが所定閾値Ｓａｔｈよりも小さい場合にＤＰＦ５４が異常であると判定し、差圧増加率Ｓが所定閾値Ｓａｔｈ以上である場合にＤＰＦ５４が正常であると判定する異常判定装置が考えられる。

一方、異常ＤＰＦに関し、排ガス流量Ｖが比較的小さい第１領域（小流量範囲）内にあるとき点Ｙ１で示した点のデータが得られる。点Ｙ１の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ１’，ΔＰ１’）である。更に、排ガス流量Ｖが中程度の第２領域（中流量範囲）内にあるとき点Ｙ２で示した点のデータが得られる。点Ｙ２の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ２’，ΔＰ２’）である。従って、この場合の差圧増加率Ｓ１’は次式に示したとおりとなる。

Ｓ１’＝（ΔＰ２’−ΔＰ１’）／（Ｖ２’−Ｖ１’）

この場合、図２から理解されるように、差圧増加率Ｓ１と差圧増加率Ｓ１’との差は比較的小さい。従って、種々の誤差により、正常ＤＰＦに関して得られる差圧増加率Ｓ１と異常ＤＰＦに関して得られる差圧増加率Ｓ１’とが略一致する場合がある。このため、「排ガス流量Ｖが第１領域内にある場合のデータと、排ガス流量Ｖが第２領域内にある場合のデータと、から求められる差圧増加率」が閾値よりも小さいことのみをもって、ＤＰＦ５４が異常であると判定すると、その判定は誤った判定となる場合がある。

これに対し、排ガス流量Ｖ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf）が比較的大きい第３領域（大流量範囲）内の流量に到達している場合、ＤＰＦ５４が正常であれば点Ｚ３で示した点のデータが得られる。点Ｚ３の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ３，ΔＰ３）である。更に、排ガス流量Ｖが比較的大きい第３領域（大流量範囲）内の流量に到達している場合、ＤＰＦ５４が異常であれば点Ｙ３で示した点のデータが得られる。点Ｙ３の（排ガス流量Ｖ，前後差圧ΔＰ）は（Ｖ３’，ΔＰ３’）である。

この場合、点Ｚ３のデータと点Ｚ１のデータとを用いて算出される差圧増加率Ｓ２は、次式により表される。

Ｓ２＝（ΔＰ３−ΔＰ１）／（Ｖ３−Ｖ１）

同様に、点Ｙ３のデータと点Ｙ１のデータとを用いて算出される差圧増加率Ｓ２’は、次式により表される。

Ｓ２’＝（ΔＰ３’−ΔＰ１’）／（Ｖ３’−Ｖ１’）

図２から理解されるように、差圧増加率Ｓ２は差圧増加率Ｓ１に比べて相当に増大しているが、差圧増加率Ｓ２’は差圧増加率Ｓ１’と略同一である。その結果、差圧増加率Ｓ２は差圧増加率Ｓ２’に比べて相当量大きい値となる。よって、閾値Ｓｂｔｈを適切に選択するとき、正常ＤＰＦに関して取得される差圧増加率Ｓ２は閾値Ｓｂｔｈよりも明らかに大きく、異常ＤＰＦに関して取得される差圧増加率Ｓ２’は閾値Ｓｂｔｈよりも明らかに小さくなる。

従って、「排ガス流量Ｖが第１領域内にある場合のデータと、排ガス流量Ｖが第３領域内にある場合のデータと、から求められる差圧増加率」と「閾値Ｓｂｔｈ」とを比較することにより、ＤＰＦ５４が異常であるか否かを精度良く判定することができる。

ところが、最近の機関１０は、その燃費が大幅に改善されているので、少ない排ガス流量の場合でも大きなトルク・出力を発生できる。よって、機関１０が通常運転される場合、排ガス流量Ｖが第３領域（大流量範囲）内の値にまで増大する頻度は小さい。従って、排ガス流量Ｖが第３領域内にある場合のデータを用いた異常判定を行おうとすると、排ガス流量Ｖが第３領域内の値にまで増大するまで長期間待つ必要が生じる。そこで、第１判定装置は、次のようにＤＰＦ５４の異常判定を行う。

（１）第１判定装置は、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖ）が小流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖ）が中流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、を取得し、それらのデータから差圧増加率Ｓを仮判定用値Ａとして求める。これらの場合のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfは排ガス流量Ｖと等しい。
（２）第１判定装置は、その仮判定用値Ａと所定の仮判定閾値Ｓａｔｈとを比較する。
（３）第１判定装置は、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さい場合、ＤＰＦ５４が異常になっている可能性があると判定する。即ち、第１判定装置は、ＤＰＦ５４の異常判定を実行する際に使用する判定用パラメータを取得すべき状態であることを示す条件（即ち、特定条件）を構成する一つの条件が成立したと判定する。

（４）第１判定装置は、ＤＰＦ５４が異常になっている可能性があると判定した場合においてＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖ）が中流量範囲内となったとき、前記特定条件を構成する他の一つの条件が成立したと判定する。このとき、第１判定装置は、燃料添加弁３５から排気経路中に燃料（即ち、未燃成分）を添加することにより、ＤＯＣ５３に未燃成分を供給する。

これにより、ＤＯＣ５３において未燃成分が酸化され、その際に発生する熱によってＤＯＣ５３及びＤＯＣ５３を通過するガス（排ガス）の温度を上昇させる。その結果、排ガスが膨張するので、ＤＰＦ５４に流入するガスの体積流量（ＤＰＦ通過ガス流量）が増大する。その結果、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfは、図２に示した大流量範囲内の値となる。以下、このように、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを増大させるためにＤＯＣ５３に未燃成分を添加してＤＯＣ５３の温度を上昇させることを、「触媒昇温制御」と称呼し、触媒昇温制御によってＤＯＣ５３の温度が上昇している状態を「昇温状態」と称呼する。更に、触媒昇温制御を実行していない状態は「非昇温状態」と称呼する。

（５）第１判定装置は、昇温状態において（即ち、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが大流量範囲内にあるとき）の（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）を取得する。
（６）第１判定装置は、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが小流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが大流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、から差圧増加率Ｓを本判定用値Ｂ（即ち、差圧相関値）として求める。なお、第１判定装置は、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが中流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが大流量範囲内にあるときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）と、から差圧増加率Ｓを本判定用値Ｂとして求めてもよい。

（７）第１判定装置は、「差圧相関値」である本判定用値Ｂと「所定値」である本判定閾値Ｓｂｔｈとを比較する。
（８）第１判定装置は、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さい場合、ＤＰＦ５４が異常であると判定する。第１判定装置は、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈ以上である場合、ＤＰＦ５４は正常であると判定する。

なお、上述した差圧増加率Ｓは、前後差圧センサ７１及び／又は排ガス流量センサ７２の出力値がゼロ点誤差を含んでいる場合であっても、そのゼロ点誤差を相殺（補償）した値となる。従って、差圧増加率Ｓを用いたＤＰＦ５４の異常判定は、前後差圧そのものを用いたＤＰＦ５４の異常判定よりも、精度の高い判定結果をもたらすことができる。

更に、第１判定装置は、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが「０」でない（即ち、原点ではない）小流量範囲（第１領域）内の（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）を基準として差圧増加率Ｓを求めている。これは、前述したように、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfに対して前後差圧ΔＰが二次関数的に増加するので、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが「０」でないときの（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ）を基準として差圧増加率Ｓを求めた方が、より大きな差圧増加率Ｓが得られるので、ＤＰＦ５４の異常判定をより精度良く行うことが可能となるからである。

なお、前述したように、触媒昇温制御が実行されていない場合、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfと排ガス流量センサ７２により検出される排ガス流量Ｖとは実質的に等しい。他方、触媒昇温制御が実行されている場合、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfと排ガス流量センサ７２により検出される排ガス流量Ｖとは相違する。そのため、電子制御装置７０は、排ガス流量センサ７２により検出される排ガス流量Ｖ及び排ガス温度Ｔ０と、排ガス温度センサ７３により検出される排ガス温度Ｔ１と、に基づいてＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを推定する。触媒昇温制御が実行されているときのＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfの推定方法については後述する。

＜概念フロー＞
次に、第１判定装置の具体的作動について図３を参照しながら具体的に説明する。図３は、電子制御装置７０のＣＰＵが実行する処理の流れを概念的に示している。

ＣＰＵは、先ず、ステップ３０５にて、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」であるか否かを判定する。アクティブ実行フラグＸactiveの値は通常は「０」に設定されている。従って、通常、ＣＰＵはステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３１０に進み、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域（小流量範囲）内にある期間における「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」をそれぞれ「Ｖ１及びΔＰ１」として１回取得する。この場合のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfは排ガス流量Ｖと等しい。

次に、ＣＰＵはステップ３１５に進み、機関１０の運転状態が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域（中流量範囲）内になる運転状態」となっているとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域内にある期間における「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf，前後差圧ΔＰ」を「Ｖ２，ΔＰ２」として繰り返し取得する。この場合のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfは排ガス流量Ｖと等しい。更に、ＣＰＵは新たな「Ｖ２，ΔＰ２」の取得を完了する毎にステップ３２０に進み、差圧増加率Ｓ＝（ΔＰ２−ΔＰ１）／（Ｖ２−Ｖ１）を算出する。そして、ＣＰＵは、その新たに算出された差圧増加率Ｓがその時点までに得られている差圧増加率Ｓの最大値（以下、「仮判定用値Ａ」と称呼する。）よりも大きければ、その新たに算出された差圧増加率Ｓを仮判定用値Ａとして採用する。即ち、ＣＰＵは、「Ｖ２，ΔＰ２」の取得毎に算出される差圧増加率Ｓのうちの最大値を仮判定用値Ａとして求める。

「Ｖ２，ΔＰ２」のデータが複数個数取得された時点（即ち、差圧増加率Ｓが複数回算出された時点）にて、ＣＰＵはステップ３２５に進み、機関１０を搭載した車両（図示省略）のイグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されたか否か（即ち、機関１０の運転が停止されたか否か）を判定する。

イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されると、ＣＰＵはステップ３２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３３０に進み、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さいか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」である場合、機関１０の運転が停止される毎に、仮判定用値Ａと仮判定閾値Ｓａｔｈとの比較に基づく仮異常判定を実行する。

仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈ以上である場合、ＤＰＦ５４が異常である可能性はない（又は、その可能性は極めて低い）ので、ＣＰＵはステップ３３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、アクティブ実行フラグＸactiveの値は「０」に維持される。

これに対し、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さい場合、ＤＰＦ５４が異常である可能性があるので、ＣＰＵはステップ３３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３３５に進み、アクティブ実行フラグＸactiveの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ３９５に進む。

このようにしてアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」に設定された場合、機関１０の運転が再開された後にＣＰＵがステップ３０５に進んだとき、ＣＰＵはそのステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３４０に進む。ＣＰＵは、ステップ３４０にて、ステップ３１０と同様、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域（小流量範囲）内にある期間における「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」をそれぞれ「Ｖ１及びΔＰ１」として１回取得する。この場合のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfは排ガス流量Ｖと等しい。

次に、ＣＰＵはステップ３４５に進み、機関１０の運転状態が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域（中流量範囲）内になる特定運転状態」となると、燃料添加弁３５から排気管５２中に燃料を供給してＤＯＣ５３内の酸化反応を促進させる「触媒昇温制御」を実行する。それにより、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内の値へと増加させられる。

次いで、ＣＰＵはステップ３５０に進み、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内となっている期間において「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」をそれぞれ「Ｖ３及びΔＰ３」として繰り返し取得する。更に、ＣＰＵは新たな「Ｖ３，ΔＰ３」の取得を完了する毎にステップ３５５に進み、差圧増加率Ｓ＝（ΔＰ３−ΔＰ１）／（Ｖ３−Ｖ１）を算出する。そして、ＣＰＵは、その新たに算出された差圧増加率Ｓがその時点までに得られている差圧増加率Ｓの最大値（以下、「本判定用値Ｂ」と称呼する。）よりも大きければ、その新たに算出された差圧増加率Ｓを本判定用値Ｂとして採用する。即ち、ＣＰＵは、「Ｖ３，ΔＰ３」の取得毎に算出される差圧増加率Ｓのうちの最大値を本判定用値Ｂ（即ち、ＤＰＦ５４の前後差圧に相関を有する「差圧相関値」）として求める。

「Ｖ３，ΔＰ３」のデータが複数個数取得された時点（即ち、差圧増加率Ｓが複数回算出された時点）にて、ＣＰＵはステップ３６０に進み、ステップ３２５と同様、イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されたか否かを判定する。

イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されると、ＣＰＵはステップ３６０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３６５に進み、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さいか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」である場合、機関１０の運転が停止される毎に、本判定用値Ｂと本判定閾値Ｓｂｔｈとの比較に基づく本異常判定を実行する。

本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さい場合、ＤＰＦ５４は異常であると判断されるので、ＣＰＵはステップ３６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３７０に進み、ＤＰＦ５４が異常であると判定し、その旨をバックアップＲＡＭに記憶する。なお、このとき、ＣＰＵは車室内に設けられた図示しない警報ランプを点灯してもよい。その後、ＣＰＵはステップ３７５に進んでアクティブ実行フラグＸactiveの値を「０」に設定し、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ３６５の処理を実行する時点において、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈ以上である場合、ＤＰＦ５４は正常である（異常でない）と判断されるので、ＣＰＵはステップ３６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３７５に直接進む。なお、このとき、ＣＰＵは、ＤＰＦ５４が正常である旨をバックアップＲＡＭに記憶してもよい。以上が、実際の作動の流れの概要である。

（具体的処理）
次に、ＣＰＵが実際に行う処理についてより具体的に説明する。

＜変数の初期化＞
ＣＰＵは、イグニッション・キー・スイッチ７４がオフ位置からオン位置へと変更されると（即ち、機関１０の始動がされると）、図４にフローチャートにより示したイニシャルルーチンの処理をステップ４００から開始し、以下に述べるステップ４１０乃至ステップ４６０の処理を順に行う。

ステップ４１０：ＣＰＵは仮判定用値Ａを「０」に設定する。
ステップ４２０：ＣＰＵは本判定用値Ｂを「０」に設定する。
ステップ４３０：ＣＰＵは第１フラグＸ１getの値を「０」に設定する。第１フラグＸ１getは、その値が「１」であるとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖ）が比較的小さい第１領域（小流量範囲）内にある場合における「仮判定用値及び本判定用値を求めるためのデータ」が取得されたことを示す。
ステップ４４０：ＣＰＵは第２フラグＸ２getの値を「０」に設定する。第２フラグＸ２getは、その値が「１」であるとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖ）が中程度の第２領域（中流量範囲）内にある場合における仮判定用値を求めるためのデータが取得されたことを示す。
ステップ４５０：ＣＰＵは第３フラグＸ３getの値を「０」に設定する。第３フラグＸ３getは、その値が「１」であるとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが比較的大きい第３領域（大流量範囲）内にある場合における本判定用値を求めるためのデータが取得されたことを示す。
ステップ４６０：ＣＰＵはその他の変数を初期化する。

＜仮判定用値の取得＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図５にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。前述したように、アクティブ実行フラグＸactiveの値は通常「０」である。従って、先ず、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」であると仮定して説明を進める。

イグニッション・キー・スイッチ７４がオフ位置からオン位置へと変更された後、適当なタイミングになると、ＣＰＵは図５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５１０に進んでアクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」であるか否かを判定する。前述の仮定によればアクティブ実行フラグＸactiveの値は「０」である。よって、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、第１フラグＸ１getの値が「１」であるか否かを判定する。第１フラグＸ１getの値は前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されている。従って、ＣＰＵはステップ５２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。なお、ＣＰＵがステップ５１０の処理を実行する時点においてアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」に設定されている場合、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図６にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてＣＰＵはステップ６００から処理を開始し、ステップ６１０に進んで第１フラグＸ１getの値が「０」であるか否かを判定する。このとき、第１フラグＸ１getの値が「０」でなければ、ＣＰＵはステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

現時点において、第１フラグＸ１getの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２０に進み、前後差圧取得条件が成立しているか否かを判定する。この前後差圧取得条件は、本例では、以下の総ての条件が成立したときに成立する。

［条件１］別途実行される図示しない前後差圧センサ７１の異常判定ルーチンにおいて、前後差圧センサ７１が異常と判定されていない。本例では、ＣＰＵは、前後差圧センサ７１の出力が「０」である状態が所定時間以上にわたり継続したとき、前後差圧センサ７１が異常であると判定する。
［条件２］図示しない大気温度センサにより検出された大気温度（吸気温ＴＨＡ）が極めて低い閾値温度以下でない。
［条件３］ＤＰＦ５４の再生制御を実行した直後でない。

前後差圧取得条件が成立していない場合、ＣＰＵはステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、前後差圧取得条件が成立している場合、ＣＰＵはステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６３０に進み、現時点のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第１領域（小流量範囲）内にあるか否かを判定する。より具体的には、この場合、ＣＰＵは排ガス流量センサ７２により検出される排ガス流量Ｖに基づいてＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域内であるか否かを判定する。第１領域は、低側流量閾値Ｖ１Ｌから高側流量閾値Ｖ１Ｈまでの範囲である（図２を参照。）。なお、低側流量閾値Ｖ１Ｌは「０」よりも大きい所定値であり、高側流量閾値Ｖ１Ｈは低側流量閾値Ｖ１Ｌよりも大きい所定値である。

このとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域内でなければ、ＣＰＵはステップ６３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域（小流量範囲）内にある場合、ＣＰＵはステップ６３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進み、前後差圧ΔＰの積算値ＳumΔＰ１を更新する（積算値ＳumΔＰ１に現時点の前後差圧ΔＰを加える）とともに、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）の積算値ＳumＶ１を更新する（積算値ＳumＶ１に現時点のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを加える）。次に、ＣＰＵはステップ６５０に進み、積算されたデータの個数を示すカウンタＮ１の値を「１」だけ増加させる。

ＣＰＵはステップ６６０に進むと、カウンタＮ１の値が所定のデータ数閾値Ｎ１ｔｈ以上であるか否かを判定する。カウンタＮ１の値が所定のデータ数閾値Ｎ１ｔｈ未満であるとＣＰＵはステップ６６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、積算値ＳumΔＰ１及び積算値ＳumＶ１のそれぞれに積算されたデータの数がデータ数閾値Ｎ１ｔｈに到達するまで、ステップ６４０及びステップ６５０の処理が繰り返し実行される。

その後、カウンタＮ１の値が所定のデータ数閾値Ｎ１ｔｈになると、ＣＰＵはステップ６６０にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ６７０乃至ステップ６９０の処理を順に行い、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６７０：ＣＰＵは、前後差圧ΔＰの積算値ＳumΔＰ１を「カウンタＮ１の値であるデータ数閾値Ｎ１ｔｈ」により除することによって、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第１領域（小流量範囲）内にある場合の前後差圧ΔＰの平均値を前後差圧ΔＰ１として取得する。更に、ＣＰＵは、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfの積算値ＳumＶ１を「カウンタＮ１の値であるデータ数閾値Ｎ１ｔｈ」により除することによって、前後差圧（平均値）ΔＰ１を取得した期間におけるＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）の平均値を排ガス流量Ｖ１として取得する。
ステップ６８０：ＣＰＵは第１フラグＸ１getの値を「１」に設定する。
ステップ６９０：ＣＰＵは、積算値ＳumＶ１、積算値ＳumΔＰ１及びカウンタＮ１等を「０」に設定する。

このように、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域（小流量範囲）内にある期間において単数又は複数個（データ数閾値Ｎ１ｔｈ）の「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」のデータが取得され、それらの各々の平均値が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第１領域（小流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ１及び前後差圧ΔＰ１）」として取得される。なお、データ数閾値Ｎ１ｔｈは「１」であってもよい。

このとき、ＣＰＵが図５のステップ５２０に進むと、ＣＰＵはそのステップ５２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３０に進み、第２フラグＸ２getの値が「１」であるか否かを判定する。第２フラグＸ２getの値は前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されている。従って、ＣＰＵはステップ５３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図７のフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてＣＰＵはステップ７００から処理を開始し、ステップ７１０に進んで第２フラグＸ２getの値が「０」であるか否かを判定する。

現時点において、第２フラグＸ２getの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、前述した前後差圧取得条件が成立しているか否かを判定する。

このとき、前後差圧取得条件が成立していると、ＣＰＵはステップ７３０以降のステップの処理を行う。ステップ７３０乃至ステップ７９０までの処理内容は、図６のステップ６３０乃至ステップ６９０までの処理内容と扱う変数を除いて同じであるので、詳細な説明を省略する。

なお、第２領域は、低側流量閾値Ｖ２Ｌから高側流量閾値Ｖ２Ｈまでの範囲であり（図２を参照。）、低側流量閾値Ｖ２Ｌは第１領域の高側流量閾値Ｖ１Ｈよりも大きい。更に、高側流量閾値Ｖ２Ｈは低側流量閾値Ｖ２Ｌよりも大きい。

図７のフローチャートにより扱われる変数及び閾値等は次のとおりである。
ＳumΔＰ２：ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内にある場合の前後差圧ΔＰの積算値
ＳumＶ２：ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内にある場合のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfの積算値
Ｎ２：積算値ＳumΔＰ２及び積算値ＳumＶ２のそれぞれに積算されたデータの数
Ｎ２ｔｈ：データ数閾値（Ｎ１ｔｈと同じ値であってもよく、相違していてもよい。）

この図７に示したルーチンの処理により、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域（中流量範囲）内にある期間において単数又は複数個（データ数閾値Ｎ２ｔｈ）の「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」のデータが取得され、それらの各々の平均値が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域（中流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ２，前後差圧ΔＰ２）」として取得される。更に、このデータの取得に伴い、第２フラグＸ２getの値が「１」に設定される。なお、ＣＰＵは、ステップ７１０、ステップ７２０、ステップ７３０及びステップ７６０の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ７９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

第２フラグＸ２getの値が「１」に設定された後、ＣＰＵが図５のステップ５３０に進むと、ＣＰＵはそのステップ５３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５４０に進み、第２フラグＸ２getの値を「０」に設定する。この結果、図７に示したルーチンにより、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第２領域（中流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ２，前後差圧ΔＰ２）が新たに取得され始める。次いで、ＣＰＵはステップ５５０に進み、次式に従って差圧増加率Ｓ１を算出する。

Ｓ１＝（ΔＰ２−ΔＰ１）／（Ｖ２−Ｖ１）

その後、ＣＰＵはステップ５６０に進み、ステップ５５０にて新たに得られた差圧増加率Ｓ１がその時点の仮判定用値Ａよりも大きいか否かを判定する。このとき、差圧増加率Ｓ１がその時点の仮判定用値Ａよりも大きければ、ＣＰＵはステップ５６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５７０に進み、差圧増加率Ｓ１を仮判定用値Ａとして設定する。これに対し、差圧増加率Ｓ１がその時点の仮判定用値Ａ以下であれば、ＣＰＵはステップ５６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

この結果、「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（排ガス流量Ｖ）が第２領域（中流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ２，前後差圧ΔＰ２）」が新たに算出されることに伴って差圧増加率Ｓ１が新たに取得（算出）される毎に、その時点にて及びその時点までに得られた複数の差圧増加率Ｓ１の最大値（第１の差圧増加率）が仮判定用値Ａとして取得される。

＜仮異常判定＞
ところで、ＣＰＵは所定時間が経過する毎に図８にフローチャートにより示した仮異常判定のためのルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングになるとＣＰＵはステップ８００から処理を開始し、ステップ８１０に進んでアクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」であるか否かを判定する。

現時点においては、アクティブ実行フラグＸactiveの値は「０」である。よって、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２０に進み、イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されたか否かを判定する。このステップ８２０において否定判定がなされる場合、ＣＰＵはステップ８２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５へと直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ８２０の処理を実行する時点が「イグニッション・キー・スイッチ７４のオフ位置への変更」直後であると、ＣＰＵはそのステップ８２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８３０に進み、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さいか否かを判定する。

このとき、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈ以上であれば、ＣＰＵはステップ８３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８５０へと直接進んで電子制御装置７０を非作動状態（オフ）へと変更し、その後ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、後述するステップ８４０の処理が実行されないから、アクティブ実行フラグＸactiveの値は「０」に維持される。なお、この場合、ＣＰＵは「ＤＰＦ５４の異常判定（仮異常判定）を行った結果、ＤＰＦ５４が正常であると判定された旨」をバックアップＲＡＭに書き込んでもよい。

これに対し、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さければ、ＤＰＦ５４が異常となっている可能性がある。従って、この場合、ＣＰＵはステップ８３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８４０に進み、アクティブ実行フラグＸactiveの値を「１」に設定するとともに、そのアクティブ実行フラグＸactiveの値をバックアップＲＡＭに書き込む。そして、ＣＰＵはステップ８５０にて電子制御装置７０を非作動状態（オフ）へと変更し、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

このように、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」である場合、機関１０の運転停止時（イグニッション・キー・スイッチ７４のオフ位置への変更時）に仮判定用値Ａと仮判定閾値Ｓａｔｈとの比較に基づく仮異常判定が実行され、仮判定用値Ａが仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さければアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」へと変更される。なお、ＣＰＵがステップ８１０の処理を実行する時点においてアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」であれば、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８９５へと直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

＜本判定用値の取得＞
ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図９にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。ここでは、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」に設定されていると仮定して説明を進める。

ＣＰＵは、適当なタイミングになると図９のステップ９００から処理を開始し、ステップ９１０に進んでアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」であるか否かを判定する。アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」でない場合、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、前述の仮定によればアクティブ実行フラグＸactiveの値は「１」である。よって、ＣＰＵはステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９２０に進み、第１フラグＸ１getの値が「１」であるか否かを判定する。第１フラグＸ１getの値が「１」でなければ、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

この場合においても図６のルーチンが実行されることにより第１フラグＸ１getの値が「１」に変更されると、ＣＰＵはステップ９２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３０に進み、第３フラグＸ３getの値が「１」であるか否かを判定する。第３フラグＸ３getの値は前述したイニシャルルーチンにおいて「０」に設定されている。従って、ＣＰＵはステップ９３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１０にフローチャートにより示した触媒昇温制御ルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてＣＰＵはステップ１０００から処理を開始してステップ１０１０に進み、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」であるか否かを判定する。なお、このステップ１０１０の条件は前述した「特定条件」を成立させる条件のうちの１つである。

前述の仮定によればアクティブ実行フラグＸactiveの値は「１」である。よって、ＣＰＵはステップ１０１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２０に進み、機関１０の運転状態が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内となる特定運転状態」であるか否か判定する。より具体的には、この場合、ＣＰＵは排ガス流量センサ７２にて検出される排ガス流量Ｖに基づいてＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが低側流量閾値Ｖ２Ｌから高側流量閾値Ｖ２Ｈの間にある（Ｖ２Ｌ＜Ｖdpf＜Ｖ２Ｈ）か否かを判定する。なお、このステップ１０２０の条件は前述した「特定条件」を成立させる条件のうちの他の１つである。

このとき、機関１０の運転状態が前記特定運転状態であると、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０３０に進み、排ガス温度（ＤＯＣ温度）Ｔ１が所定の目標温度Ｔtgtとなるように、燃料添加弁３５により排気管５２中に添加される燃料添加量Ｑaddを決定し、この設定値に従って、燃料添加弁３５を作動させる。その結果、ＤＯＣ５４に燃料添加量Ｑaddの燃料が供給され、よって、ＤＯＣ５４の温度が目標温度Ｔtgtの近傍の値へと上昇する。

より具体的に説明すると、ＣＰＵは、目標温度Ｔtgtがステップ１０３０を開始してからの経過時間に応じて上昇し、最終的にはＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）となるような温度（例えば、４５０℃）となるように燃料添加量Ｑaddを制御する。更に、ＣＰＵは、排ガス温度センサ７３により検出した排ガスの実温度Ｔ１と目標温度Ｔtgtとを比較して、実温度Ｔ１が目標温度Ｔtgt未満の場合は、燃料添加量Ｑaddを所定量ずつ増大させ、実温度Ｔ１が目標温度Ｔtgt以上の場合は燃料添加量Ｑaddを所定量ずつ減少させる。即ち、ＣＰＵは、燃料添加量Ｑaddを温度に関してフィードバック制御する。その後、ＣＰＵはステップ１０９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１０２０の処理を実行する時点において、機関１０の運転状態が前述した特定運転状態でなければ、ＣＰＵはステップ１０２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０４０に進み、燃料添加量Ｑaddを「０」に設定する。即ち、ＣＰＵは、燃料添加を行わない。その後、ＣＰＵはステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

なお、ＣＰＵがステップ１０１０の処理を実行する時点において、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」でなければ、ＣＰＵはそのステップ１０１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０４０に進み、燃料添加量Ｑaddを「０」に設定する。従って、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」でない場合、燃料添加弁３５からの燃料添加は行われない。その後、ＣＰＵはステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図１１にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングにてＣＰＵはステップ１１００から処理を開始し、ステップ１１１０に進んで第３フラグＸ３getの値が「０」であるか否かを判定する。

現時点において、第３フラグＸ３getの値は「０」である。従って、ＣＰＵはステップ１１１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１２０に進み、前述した前後差圧取得条件が成立しているか否かを判定する。

前後差圧取得条件が成立していない場合、ＣＰＵはステップ１１２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、前後差圧取得条件が成立していると、ＣＰＵはステップ１１２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１１３０に進み、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にあるか否かを判定する。なお、第３領域は、低側流量閾値Ｖ３Ｌから高側流量閾値Ｖ３Ｈまでの範囲であり（図２を参照。）、低側流量閾値Ｖ３Ｌは第２領域の高側流量閾値Ｖ２Ｈ以上であり、本例においては両者は互いに等しい。更に、高側流量閾値Ｖ３Ｈは低側流量閾値Ｖ３Ｌよりも大きい。

より具体的に述べると、ＣＰＵは、ステップ１１３０にて、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを推定し、その推定されたＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にあるか否かを判定する。このとき、ＣＰＵは、排ガス流量Ｖ、排ガス温度Ｔ０及び排ガス温度Ｔ１とＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfとの関係を規定するルックアップテーブルに、排ガス流量センサ７２により検出される「排ガス流量Ｖ及び排ガス温度Ｔ０」と、排ガス温度センサ７３により検出される排ガス温度Ｔ１と、を適用することにより、現時点のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを推定する（取得する）。このルックアップテーブルは予め実験等により定められ、ＲＯＭに格納されている。

なお、ＣＰＵは、ステップ１１３０にて、現時点において排ガス流量センサ７２により検出される排ガス流量Ｖが第２領域内であり、且つ、現時点の燃料添加量Ｑaddが所定の範囲内の値であるとき、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域内であると判定してもよい。
更に、排ガス温度センサ７３にガス流量を測定（検出）可能な流量センサを内蔵させてもよい。この場合、ＣＰＵは、その排ガス温度センサ７３の出力に基づいて、ステップ１１３０にて現時点のＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfを直接検出してもよい。

ＣＰＵは、ステップ１１３０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、ステップ１１４０以降のステップの処理を行う。ステップ１１４０乃至ステップ１１９０までの処理内容は、図６のステップ６４０乃至ステップ６９０までの処理内容と扱う変数を除いて同じであるので、詳細な説明を省略する。

図１１のフローチャートにより扱われる変数及び閾値等は次のとおりである。
ＳumΔＰ３：ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合の前後差圧ΔＰの積算値
ＳumＶ３：ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合の排ガス流量Ｖの積算値
Ｎ３：積算値ＳumΔＰ３及び積算値ＳumＶ３のそれぞれに積算されたデータの数
Ｎ３ｔｈ：データ数閾値（Ｎ１ｔｈと同じ値であってもよく、相違していてもよい。）

この図１１に示したルーチンの処理により、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある期間において単数又は複数個（データ数閾値Ｎ３ｔｈ）の「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf及び前後差圧ΔＰ」のデータが取得され、それらの各々の平均値が「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ３，前後差圧ΔＰ３）」として取得される。更に、このデータの取得に伴い、第３フラグＸ３getの値が「１」に設定される。なお、ＣＰＵは、ステップ１１１０、ステップ１１２０、ステップ１１３０及びステップ１１６０の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ１１９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

第３フラグＸ３getの値が図１１のステップ１１８０にて「１」に設定された後、ＣＰＵが図９のステップ９３０に進むと、ＣＰＵはそのステップ９３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９４０に進み、第３フラグＸ３getの値を「０」に設定する。この結果、図１１に示したルーチンにより、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ３，前後差圧ΔＰ３）が新たに取得され始める。次いで、ＣＰＵはステップ９５０に進み、次式に従って差圧増加率Ｓ２を算出する。

Ｓ２＝（ΔＰ３−ΔＰ１）／（Ｖ３−Ｖ１）

その後、ＣＰＵはステップ９６０に進み、ステップ９５０にて新たに得られた差圧増加率Ｓ２がその時点の本判定用値Ｂよりも大きいか否かを判定する。このとき、差圧増加率Ｓ２がその時点の本判定用値Ｂよりも大きければ、ＣＰＵはステップ９６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９７０に進み、差圧増加率Ｓ２を本判定用値Ｂとして設定する。これに対し、差圧増加率Ｓ２がその時点の本判定用値Ｂ以下であれば、ＣＰＵはステップ９６０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

この結果、「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合のデータ（ＤＰＦ通過ガス流量Ｖ３，前後差圧ΔＰ３）」が新たに算出されることに伴って差圧増加率Ｓ２が新たに取得（算出）される毎に、その時点にて及びその時点までに得られた複数の差圧増加率Ｓ２の最大値（即ち、差圧相関値）が本判定用値Ｂとして取得される。

＜本異常判定＞
ところで、ＣＰＵは所定時間が経過する毎に図１２にフローチャートにより示した本異常判定のためのルーチンを実行するようになっている。従って、適当なタイミングになるとＣＰＵはステップ１２００から処理を開始し、ステップ１２１０に進んでアクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」であるか否かを判定する。

現時点においては、アクティブ実行フラグＸactiveの値は「１」である。よって、ＣＰＵはステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２２０に進み、イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されたか否かを判定する。このステップ１２２０において否定判定がなされる場合、ＣＰＵはステップ１２２０からステップ１２９５へと直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、ＣＰＵがステップ１２２０の処理を実行する時点が「イグニッション・キー・スイッチ７４のオフ位置への変更」直後であると、ＣＰＵはそのステップ１２２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２３０に進み、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さいか否かを判定する。なお、本判定閾値Ｓｂｔｈは仮判定閾値Ｓａｔｈと等しくてもよく、相違していてもよい。

このとき、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈ以上であれば、ＣＰＵはステップ１２３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２５０へと直接進む。よって、後述するステップ１２４０の処理が実行されないから、異常判定フラグＸijoの値は「０」に維持される。なお、この場合、ＣＰＵは「ＤＰＦ５４の異常判定（本異常判定）を行った結果、ＤＰＦ５４が正常であると判定された旨」をバックアップＲＡＭに書き込んでもよい。

これに対し、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さければ、ＤＰＦ５４は異常になっていると判断される。従って、この場合、ＣＰＵはステップ１２３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２４０に進み、異常判定フラグＸijoの値を「１」に設定し、異常判定フラグＸijoの値（即ち、「１」）をバックアップＲＡＭに保存する。なお、このとき、ＣＰＵは車室内に設けられた図示しない警報ランプを点灯してもよい。

その後、ＣＰＵはステップ１２５０に進み、アクティブ実行フラグＸactiveの値を「０」に設定するとともに、そのアクティブ実行フラグＸactiveの値をバックアップＲＡＭに書き込む。そして、ＣＰＵはステップ１２６０にて電子制御装置７０を非作動状態（オフ）へと変更し、ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

なお、ＣＰＵがステップ１２１０の処理を実行する時点において、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「０」である場合、ＣＰＵはそのステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

このように、アクティブ実行フラグＸactiveの値が「１」である場合、ＤＯＣ５３（触媒装置）の温度が上昇せしめられ、排ガスの温度及び体積が増加させられ、それにより、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（ＤＰＦ５４を通過する排ガスの流量）が第３領域（大流量範囲）内の値になる頻度が増大させられる。更に、機関１０の運転停止時（イグニッション・キー・スイッチ７４のオフ位置への変更時）に、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合に得られるデータ（Ｖ３，ΔＰ３）を用いて算出された本判定用値Ｂ（差圧増加率Ｓ２の最大値）と本判定閾値Ｓｂｔｈとの比較に基づく本異常判定が実行され、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さければＤＰＦ５４に異常が発生したと判定される。

即ち、第１判定装置は、内燃機関１０の排気通路に配設されたパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ５４）の異常判定装置であって、
前記排気通路であって前記パティキュレートフィルタの上流側位置に配設される触媒装置（ＤＯＣ５３）と、
前記触媒装置の温度を上げるための未燃成分を同触媒装置に供給する未燃成分供給部（燃料添加弁３５及び添加燃料送出管３４等）と、
前記パティキュレートフィルタの前後差圧を取得するための差圧取得部（前後差圧センサ７１）と、
前記パティキュレートフィルタの異常判定を実行する際に使用する判定用パラメータを取得すべき状態であることを示す特定条件（図１０のステップ１０１０及び１０２０）が成立したと判定したとき前記未燃成分供給部から前記未燃成分を前記触媒装置に供給して同触媒装置を昇温させるとともに（図３のステップ３４５、図１０のステップ１０１０乃至ステップ１０３０）同触媒装置が昇温させられた昇温状態において前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を取得し（図３のステップ３５０、図１１のルーチン）、前記取得した前後差圧に相関を有する前記判定用パラメータとしての差圧相関値（Ｂ）と、所定の閾値（Ｓｂｔｈ）と、の比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生したか否かを判定する異常判定部（図３のステップ３５５、ステップ３６５及びステップ３７０、図１２のルーチン）と、
を備える。

更に、前記異常判定部は、
前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記パティキュレートフィルタを通過するガスの流量である通過ガス流量を第１流量（Ｖ１）として取得するとともに前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を第１差圧（ΔＰ１）として取得し（図３のステップ３４０、図６のルーチン）、
前記昇温状態において前記通過ガス流量を第２流量（Ｖ３）として取得するとともに前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を第２差圧（ΔＰ３）として取得し（図３のステップ３４５及びステップ３５０、図１１のルーチン）、
前記第２流量と前記第１流量との差に対する前記第２差圧と前記第１差圧との差の比である差圧増加率（（ΔＰ３−ΔＰ１）／（Ｖ３−Ｖ１））に応じた値を前記差圧相関値（本判定用値Ｂ）として取得する（図３のステップ３５５、図９のルーチン）。

更に、前記異常判定部は、
前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記差圧取得部を用いて取得される前記前後差圧に相関を有する値（（ΔＰ２−ΔＰ１）／（Ｖ２−Ｖ１）の最大値）を仮判定用値（Ａ）として採用し、前記仮判定用値（Ａ）と所定の仮判定閾値（Ｓａｔｈ）との比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があると判定した場合であって（図３のステップ３３０及びステップ３３５、図５及び図８のルーチン）更に前記パティキュレートフィルタを通過するガスの流量である通過ガス流量が所定の範囲内にあると判定したとき前記特定条件が成立したと判定する（図３のステップ３０５及びステップ３４５、図１０のステップ１０１０及びステップ１０２０）。

従って、第１判定装置は、無駄に未燃成分を消費することなく、且つ、高い頻度で「精度の良いパティキュレートフィルタの異常判定」を実行することができる。

なお、第１判定装置は、図９に示したルーチンにおいて、第１フラグＸ１getを第２フラグＸ２getに置換するとともに、ステップ９５０において以下の式により示される差圧増加率Ｓ２を採用してもよい。

Ｓ２＝（ΔＰ３−ΔＰ２）／（Ｖ３−Ｖ２）

即ち、第１判定装置は、「前記第３通過ガス流量Ｖ３と前記第２通過ガス流量Ｖ２との差」に対する「前記第３前後差圧ΔＰ３と前記第２前後差圧ΔＰ２との差」の比、を差圧増加率Ｓ２として求め、その値に基づいて前記本判定用値Ｂを取得してもよい。

また、第１判定装置は、図１０のステップ１０２０の処理を省略し、ステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定したときステップ１０３０に直接進んでもよい。即ち、前記異常判定部は、前記仮判定用値（Ａ）と所定の仮判定閾値（Ｓａｔｈ）との比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があると判定した場合に前記特定条件が成立したと判定して、触媒昇温制御（ステップ１０３０）を実行してもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るパティキュレートフィルタの異常判定装置（以下、「第２判定装置」とも称呼する。）について説明する。第２判定装置は、前記パティキュレートフィルタの異常判定を実行する際に使用する判定用パラメータ（本判定用値Ｂ及び本判定用値Ｂの元データ（Ｖ３，ΔＰ３））を取得すべき状態であることを示す特定条件の１つが、パティキュレートフィルタの仮異常判定によらない点のみにおいて、第１判定装置と相違している。従って、以下、この相違点について説明する。なお、この特定条件は、触媒昇温制御の開始条件でもある。

第１判定装置において、その特定条件は、「仮異常判定においてＤＰＦ５４に異常が発生した可能性があると判定し（第１条件）、且つ、ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内にあること（第２条件）」が成立するとき成立する。

これに対し、第２判定装置における特定条件は、次の総ての条件が成立するときに成立する条件である。
［条件１］前回のパティキュレートフィルタの異常判定の実行時期からの機関１０の積算運転時間、積算回転数又は機関１０を搭載した車両の走行距離が所定値を超えている。
［条件２］ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内にある。

従って、第２判定装置は、第１判定装置において行っていた仮異常判定を行わずに本異常判定のみを行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るパティキュレートフィルタの異常判定装置（以下、「第３判定装置」とも称呼する。）について説明する。第３判定装置は、差圧増加率に代え、前後差圧ΔＰそのものを用いて仮異常判定及び／又は本異常判定を実行する点のみにおいて、第１判定装置と相違している。

第３判定装置のＣＰＵは、図７のステップ７４０にて前後差圧ΔＰを積算して積算値ＳumΔＰ２を求め、ステップ７７０にてその前後差圧ΔＰの積算値ＳumΔＰ２をデータ数閾値Ｎ２ｔｈにより除することによって「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpf（この場合、排ガス流量Ｖと等しい。）が第２領域（中流量範囲）内にある場合の前後差圧ΔＰ２」を取得する。

そして、ＣＰＵは、図５のステップ５５０の処理を省略するとともに、ステップ５６０及びステップ５７０にて、前後差圧ΔＰ２の最大値を仮判定用値Ａとして取得する。更に、ＣＰＵは、図８のステップ８３０にて、その仮判定用値Ａ（前後差圧ΔＰ２の最大値）が仮判定閾値Ｓａｔｈ未満であるか否かを判定することにより、仮異常判定を実行する。即ち、ＣＰＵは、仮判定用値Ａ（前後差圧ΔＰ２の最大値）が仮判定閾値Ｓａｔｈよりも小さいとき、ＤＰＦ５４が異常となっている可能性があると判断し、ステップ８４０にてアクティブ実行フラグＸactiveの値を「１」に設定し、その値をバックアップＲＡＭに格納する。

同様に、第３判定装置のＣＰＵは、図１１のステップ１１４０にて前後差圧ΔＰを積算して積算値ＳumΔＰ３を求め、ステップ１１７０にてその前後差圧ΔＰの積算値ＳumΔＰ３をデータ数閾値Ｎ３ｔｈにより除することによって「ＤＰＦ通過ガス流量Ｖdpfが第３領域（大流量範囲）内にある場合の前後差圧ΔＰ３」を取得する。

そして、ＣＰＵは、図９のステップ９５０の処理を省略するとともに、ステップ９６０及びステップ９７０にて、前後差圧ΔＰ３の最大値を本判定用値Ｂとして取得する。更に、ＣＰＵは図１２のステップ１２３０にて、その本判定用値Ｂ（前後差圧ΔＰ３の最大値）が本判定閾値Ｓｂｔｈ未満であるか否かを判定することにより、本異常判定を実行する。即ち、ＣＰＵは、本判定用値Ｂ（前後差圧ΔＰ３の最大値）が本判定閾値Ｓｂｔｈよりも小さいとき、ＤＰＦ５４が異常となっていると判断し、ステップ１２４０にて異常判定フラグＸijoの値を「１」に設定し、その値をバックアップＲＡＭへ格納する。更にステップ１２５０にてアクティブ実行フラグＸactiveの値を「０」に設定し、その値をバックアップＲＡＭへ格納する。

なお、第３判定装置は、前後差圧（ΔＰ１又はΔＰ２）そのものを用いて仮異常判定を実行し、差圧増加率（Ｓ２）を用いて本異常判定を実行してもよい。或いは、第３判定装置は、差圧増加率（Ｓ１）を用いて仮異常判定を実行し、前後差圧（ΔＰ３）そのものを用いて本異常判定を実行してもよい。

本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、各判定装置は、本判定用値Ｂが本判定閾値Ｓｂｔｈ未満であり、且つ、第３前後差圧ΔＰ３そのものが別の判定閾値Ｓｂｔｈ’未満であるとき、ＤＰＦ５４が異常であると判定してもよい。或いは、各判定装置は、仮判定用値Ａが本判定閾値Ｓａｔｈ未満であり、且つ、第１前後差圧ΔＰ１又は第２前後差圧ΔＰ２そのものが別の判定閾値Ｓａｔｈ’未満であるとき、ＤＰＦ５４に異常が発生している可能性があると判定してもよい。即ち、各判定装置は、差圧増加率と前後差圧の両方を用いて、仮異常判定及び／又は本異常判定を実行してもよい。

更に、上記各判定装置は、燃料添加弁３５をエキゾーストマニホールド５１に備え、燃料添加弁３５からエキゾーストマニホールド５１へ未燃成分を添加するようにしているが、燃料添加弁３５を排気管５２であってタービン５５の下流側乃至ＤＯＣ５３の上流側位置に備え、排気管５２へ未燃成分を添加するものであってもよい。

加えて、上記各判定装置は、燃料添加弁３５からの燃料の添加に代え、又は、その添加に加え、燃料噴射弁２３によるメイン噴射（主噴射）の噴射タイミングから大幅に遅れた噴射タイミングにて燃料噴射弁２３から燃料噴射を行い（即ち、所謂、ポスト噴射を行い）、それにより、機関１０の本体２１から排気系統５０へと未燃成分を排出し、その未燃成分を用いて触媒昇温制御を実行してもよい。

上記各判定装置は本異常判定を実行する際に、無駄に未燃成分が消費されないように、触媒装置（ＤＯＣ５３）の昇温時間及び／又は昇温回数を制限するものであってもよい。例えば、ＣＰＵは、排ガス温度センサ７３により排ガス温度Ｔ１を監視して、排ガス温度Ｔ１が所定温度以上である時間の積算値が所定値を超えないように、或いは、排ガス温度Ｔ１が所定温度以下から所定温度以上へと変化する回数が所定回数を超えないように、触媒装置５３への未燃燃料の供給を制御してもよい。

より具体的には、差圧相関値（差圧増加率Ｓ２）を算出する図９のステップ９５０を所定回数繰り返すまでを触媒昇温時間の上限としてもよいし、通常走行状態における触媒昇温時間の最大値（つまり、ＤＰＦ５４の再生時間の最大値）を触媒昇温時間の上限としてもよい。

上記各判定装置は、排ガス流量センサ７２の出力に基づいて排ガス流量Ｖを取得していたが、機関１０の運転状態（燃料噴射量Ｑfin、機関回転速度ＮＥ）等に基づいて排ガス流量Ｖを推定することにより、排ガス流量Ｖを取得してもよい。更に、上記各判定装置は、吸入空気量センサの出力及び／又はＥＧＲ弁の開度等に基づいて排ガス流量Ｖを推定してもよい。

上記各判定装置は、図５のステップ５６０及びステップ５７０にて差圧増加率Ｓ１の最大値（仮判定値Ａ）を算出・更新し、イグニッション・キー・スイッチ７４がオフ位置に変更されたときに仮異常判定（図８のステップ８３０）をしているが、イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されるのを待たずにステップ５６０及びステップ５７０を実行するタイミングにて、逐次仮異常判定をするものであってもよい。

同様に、上記各判定装置は、図９のステップ９６０及びステップ９７０にて差圧増加率Ｓ２の最大値（本判定値Ｂ）を算出・更新し、イグニッション・キー・スイッチ７４がオフ位置に変更されたときに本異常判定（図１２のステップ１２３０）をしているが、イグニッション・キー・スイッチ７４がオン位置からオフ位置へと変更されるのを待たずにステップ９６０及びステップ９７０を実行するタイミングにて、逐次本異常判定をするものであってもよい。

更に、仮判定用値Ａは、「差圧増加率Ｓ１又は前後差圧ΔＰ２」の最大値であったが、その最大値の逆数であってもよく、「複数の差圧増加率Ｓ１の平均値又は複数の前後差圧ΔＰ２の平均値」であってもよく、「複数の差圧増加率Ｓ１の平均値の逆数、又は、複数の前後差圧ΔＰ２の平均値の逆数」であってもよい。

同様に、本判定用値Ｂは、「差圧増加率Ｓ２又は前後差圧ΔＰ３」の最大値であったが、その最大値の逆数であってもよく、「複数の差圧増加率Ｓ２の平均値又は複数の前後差圧ΔＰ３の平均値」であってもよく、「複数の差圧増加率Ｓ２の平均値の逆数又は複数の前後差圧ΔＰ３の平均値の逆数」であってもよい。

１０…内燃機関、２１…本体、２２…気筒（燃焼室）、３４…添加燃料送出管、３５…燃料添加弁、４０…吸気系統、５０…排気系統、５２…排気管、５３…ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、５４…パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、７０…電子制御装置、７１…前後差圧センサ、７２…排ガス流量センサ、７３…排ガス温度センサ。

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路に配設されたパティキュレートフィルタの異常判定装置であって、
   前記排気通路であって前記パティキュレートフィルタの上流側位置に配設される触媒装置と、
   前記触媒装置の温度を上げるための未燃成分を同触媒装置に供給する未燃成分供給部と、
   前記パティキュレートフィルタの前後差圧を取得するための差圧取得部と、
   前記パティキュレートフィルタの異常判定を実行する際に使用する判定用パラメータを取得すべき状態であることを示す特定条件が成立したと判定したとき前記未燃成分供給部から前記未燃成分を前記触媒装置に供給して同触媒装置を昇温させるとともに同触媒装置が昇温させられた昇温状態において前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を取得し、前記取得した前後差圧に相関を有する前記判定用パラメータとしての差圧相関値と、所定の閾値と、の比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生したか否かを判定する異常判定部と、を備え、
   前記異常判定部は、
   前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記差圧取得部を用いて取得される前記前後差圧に相関を有する値を仮判定用値として採用し、前記仮判定用値と所定の仮判定閾値との比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があると判定した場合に前記特定条件が成立したと判定するように構成された異常判定装置。
2. 内燃機関の排気通路に配設されたパティキュレートフィルタの異常判定装置であって、
   前記排気通路であって前記パティキュレートフィルタの上流側位置に配設される触媒装置と、
   前記触媒装置の温度を上げるための未燃成分を同触媒装置に供給する未燃成分供給部と、
   前記パティキュレートフィルタの前後差圧を取得するための差圧取得部と、
   前記パティキュレートフィルタの異常判定を実行する際に使用する判定用パラメータを取得すべき状態であることを示す特定条件が成立したと判定したとき前記未燃成分供給部から前記未燃成分を前記触媒装置に供給して同触媒装置を昇温させるとともに同触媒装置が昇温させられた昇温状態において前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を取得し、前記取得した前後差圧に相関を有する前記判定用パラメータとしての差圧相関値と、所定の閾値と、の比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生したか否かを判定する異常判定部と、を備え、
   前記異常判定部は、
   前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記差圧取得部を用いて取得される前記前後差圧に相関を有する値を仮判定用値として採用し、前記仮判定用値と所定の仮判定閾値との比較結果に基づいて前記パティキュレートフィルタに異常が発生した可能性があると判定し、更に前記パティキュレートフィルタを通過するガスの流量である通過ガス流量が中流量範囲内となった場合に前記特定条件が成立したと判定するように構成された異常判定装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のパティキュレートフィルタの異常判定装置において、
   前記異常判定部は、
   前記触媒装置が昇温させられていない非昇温状態において前記パティキュレートフィルタを通過するガスの流量である通過ガス流量を第１流量として取得するとともに前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を第１差圧として取得し、
   前記昇温状態において前記通過ガス流量を第２流量として取得するとともに前記差圧取得部を用いて前記前後差圧を第２差圧として取得し、
   前記第２流量と前記第１流量との差に対する前記第２差圧と前記第１差圧との差の比である差圧増加率に応じた値を前記差圧相関値として取得するように構成された異常判定装置。
   

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