JP7263773B2 - 検出装置、検出方法及び、検出装置を備えた排気浄化装置 - Google Patents

検出装置、検出方法及び、検出装置を備えた排気浄化装置 Download PDF

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Description

本開示は、検出装置、検出方法及び、検出装置を備えた排気浄化装置に関する。
排気浄化装置の一例として、内燃機関から排出される排気ガス中の粒子状物質（Particulate Matter:以下、ＰＭ）を捕集するパティキュレイト・フィルタ（以下、フィルタ）を備えるものが知られている。この種の排気浄化装置においては、フィルタの前後差圧からフィルタのＰＭ堆積量を推定すると共に、ＰＭ堆積量が所定量に達すると、ＰＭを燃焼除去するいわゆるフィルタ再生が定期的に実施される。
フィルタ再生を定期的に実施しても、フィルタにＰＭが過大に堆積するいわゆるＰＭ過捕集状態になることがある。このようなＰＭ過捕集状態でフィルタ再生を実施すると、過剰に堆積したＰＭの急激な燃焼に伴う熱暴走等によってフィルタの亀裂や溶損を引き起こす場合がある。このようなフィルタの溶損等を防止する技術として、例えば特許文献１には、ＰＭ堆積量が所定の上限量を超えている場合には、フィルタ再生を禁止する技術が開示されている。
特開２００６－３１６７３３号公報
ところで、エンジン停止後に、例えば、排気浄化装置が低温環境下に置かれると、排気管内には結露等による凝縮水が発生する場合がある。このような凝縮水がフィルタに堆積したＰＭに付着すると、エンジン始動後に流れ込む排気ガスの影響等により、ＰＭが崩落する場合がある。ＰＭが崩落すると、フィルタのセルが部分的に閉塞されて差圧を上昇させることにより、実際にはフィルタにＰＭが過大に捕集されていないにもかかわらず、ＰＭ過捕集状態と誤検出する可能性がある。
本開示の技術は、フィルタに捕集されたＰＭの崩落を効果的に検出することを目的とする。
本開示の検出装置は、内燃機関の排気系流路内に設けられたフィルタに捕集されている粒子状物質の崩落を検出する検出装置であって、前記フィルタの排気入口側と排気出口側との差圧を取得する差圧取得手段と、前記排気系流路内に水が発生したか否かを判定する水発生判定手段と、取得される前記差圧が所定の第１差圧閾値以上又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定の第１堆積量閾値以上、且つ、前記水発生判定手段により水が発生したと判定された状態で、所定期間内に取得される前記差圧が所定差圧以上増加又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定堆積量以上増加すると、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の少なくとも一部が崩落したと判定する崩落判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記内燃機関の冷却水の水温を取得する水温取得手段をさらに備え、前記水発生判定手段は、前記内燃機関の停止時に前記水温取得手段により取得された停止時水温から、前記内燃機関の再始動時に前記水温取得手段により取得される再始動時水温を減算して得られる停止期間中の水温低下量が所定量以上の場合に、前記排気系流路内に水が発生したと判定することが好ましい。
本開示の検出方法は、内燃機関の排気系流路内に設けられたフィルタに捕集されている粒子状物質の崩落を検出する検出方法であって、前記フィルタの排気入口側と排気出口側との差圧を取得すると共に、前記排気系流路内に水が発生したか否かを判定し、取得される前記差圧が所定の第１差圧閾値以上又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定の第１堆積量閾値以上、且つ、前記排気系流路内に水が発生したと判定した状態で、所定期間内に取得される前記差圧が所定差圧以上増加又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定堆積量以上増加すると、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の少なくとも一部が崩落したと判定することを特徴とする。
本開示の排気浄化装置は、前記検出装置を備える排気浄化装置であって、前記フィルタと、前記フィルタよりも排気上流側の前記排気系流路内に設けられた酸化触媒と、前記酸化触媒に未燃燃料を供給可能な燃料供給手段と、前記崩落判定手段により粒子状物質が崩落したと判定されると、前記燃料供給手段に前記未燃燃料を供給させて、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生を実施するフィルタ再生手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記フィルタ再生手段は、取得される前記差圧が前記第１差圧閾値よりも大きい所定の第２差圧閾値又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が前記第１堆積量閾値よりも大きい所定の第２堆積量閾値に達した場合も前記フィルタ再生を実施することが好ましい。
また、取得される前記差圧が前記第２差圧閾値よりも大きい所定の第３差圧閾値又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が前記第２堆積量閾値よりも大きい所定の第３堆積量閾値に達すると、前記フィルタに粒子状物質が過大に捕集されている過捕集状態と判定する過捕集判定手段と、前記過捕集判定手段により過捕集状態と判定されると、前記フィルタ再生手段による前記フィルタ再生の実施を禁止する禁止手段と、をさらに備えることが好ましい。
本開示の技術によれば、フィルタに捕集されたＰＭの崩落を効果的に検出することができる。
本実施形態に係る内燃機関の排気系を示す模式的な全体構成図である。 本実施形態に係る電子制御ユニット及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。 本実施形態に係るフィルタに堆積したＰＭが崩落によりセルを閉塞するまでの流れの一例を説明する模式図である。 ＰＭ崩落により増加するフィルタの前後差圧及び、該前後差圧から推定されるＰＭ堆積量の変化の一例を説明するタイミングチャート図である。 本実施形態に係る検出処理及び、フィルタ再生処理を説明するフローチャート図である。
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る検出装置、検出方法及び、検出装置を備えた排気浄化装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図１は、本実施形態に係る内燃機関の排気系を示す模式的な全体構成図である。
図１に示すように、エンジン（内燃機関）１０の各気筒には、筒内に燃料を直接噴射する筒内インジェクタ１１（燃料供給手段の一例）が設けられている。筒内インジェクタ１１の燃料噴射量や噴射タイミング、噴射回数等は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit：以下、ＥＣＵ）１００から入力される指示信号に応じて制御される。
エンジン１０には、各気筒から排出される排気ガスを集合させる排気マニホールド１２（排気系流路の一例）が設けられている。排気マニホールド１２には、排気ガスを導出する排気管１３（排気系流路の一例）が接続されている。排気管１３には、排気上流側から順に排気管インジェクタ２０（燃料供給手段の一例）、排気後処理装置３０等が設けられている。
排気後処理装置３０は、排気管１３に接続されたケース３０Ａ（排気系流路の一例）を備えている。また、ケース３０Ａ内には、排気上流側から順に酸化触媒３１及び、フィルタ３２が収容されている。酸化触媒３１の直下流（出口部）には、フィルタ３２に流入する排気ガスの温度ＴＥを取得する排気温度センサ９０が設けられている。フィルタ３２の排気入口部及び排気出口部には、フィルタ３２の前後差圧ΔＰを取得する差圧センサ９１（差圧取得手段）が設けられている。これら各センサ９０，９１のセンサ値は、電気的に接続されたＥＣＵ１００に送信される。
酸化触媒３１は、例えば、コーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体表面に触媒成分等を担持して形成されている。酸化触媒３１は、筒内インジェクタ１１のポスト噴射や排気管インジェクタ２０の排気管噴射によって未燃燃料（ＨＣ）が供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
フィルタ３２は、例えば、多孔質性の隔壁３２Ａで区画された多数のセル３２Ｃを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセル３２Ｃの上流端と下流端とをプラグ３２Ｂによって交互に目封止して形成されている。本実施形態において、フィルタ３２は、好ましくは、セル３２Ｃの流路方向（軸方向）が略横方向（略水平方向）に向けられるように、ケース３０Ａ内に収容されている。
フィルタ３２は、排気ガス中のＰＭを隔壁３２Ａの細孔や表面に捕集すると共に、堆積したＰＭを定期的に燃焼除去するフィルタ再生が実施される。フィルタ再生は、筒内インジェクタ１１のポスト噴射及び、又は排気管インジェクタ２０の排気管噴射によって酸化触媒３１に未燃燃料を供給し、フィルタ３２に流入する排気ガスの温度をＰＭ燃焼温度（例えば、約６００℃）まで上昇させることにより行われる。フィルタ再生の詳細については後述する。
エンジン回転数センサ９２は、エンジン１０の不図示のクランクシャフトからエンジン回転数Ｎｅを取得する。アクセル開度センサ９３は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたエンジン１０の燃料噴射量Ｑ（筒内インジェクタ１１への指示値）を取得する。冷却水温センサ９４（水温取得手段）は、エンジン１０の不図示の冷却水回路の冷却水温ＴＷを取得する。これら各センサ９２～９４のセンサ値は、電気的に接続されたＥＣＵ１００に送信される。
図２は、本実施形態に係るＥＣＵ１００及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
ＥＣＵ１００は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。
また、ＥＣＵ１００は、ＰＭ堆積量推定部１１０と、水発生判定部１２０と、ＰＭ崩落判定部１３０と、フィルタ再生制御部１４０と、ＰＭ過捕集判定部１５０と、フィルタ再生禁止部１６０とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
ＰＭ堆積量推定部１１０は、差圧センサ９１から入力されるフィルタ３２の前後差圧ΔＰに基づいて、フィルタ３２のＰＭ堆積量ＤＡを推定する。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリには、予め作成したフィルタ３２の前後差圧ΔＰとＰＭ堆積量ＤＡとの関係を規定したＰＭ堆積量マップＭが格納されている。ＰＭ堆積量マップＭにおいて、ＰＭ堆積量ＤＡは前後差圧ΔＰが高くなるほど増加するように設定されている。ＰＭ堆積量推定部１１０は、差圧センサ９１から入力される前後差圧ΔＰに基づいてＰＭ堆積量マップＭを参照することにより、フィルタ３２のＰＭ堆積量ＤＡを所定の周期毎又はリアルタイムに推定する。なお、ＰＭ堆積量ＤＡの推定手法は、マップＭを用いた手法に限定されず、演算式等に基づいて推定してもよい。
水発生判定部１２０は、排気管１３やケース３０Ａ等を含む排気系流路内に結露を起因とした凝縮水等、排気系流路内に水が発生しているか否かを判定する。具体的には、水発生判定部１２０は、エンジン１０が不図示のイグニッションスイッチのＯＦＦ操作により停止すると、その時に冷却水温センサ９４により検出される冷却水温（以下、停止時冷却水温ＴＷ１）をＥＣＵ１００のメモリに格納する。さらに、水発生判定部１２０は、エンジン１０がイグニッションスイッチのＯＮ操作により再始動すると、その時に冷却水温センサ９４により検出される冷却水温（以下、再始動時冷却水温ＴＷ２）を取得する。そして、水発生判定部１２０は、停止時冷却水温ＴＷ１から再始動時冷却水温ＴＷ２を減算して得られるエンジン停止期間中の水温低下量ΔＴＷ（＝ＴＷ１－ＴＷ２）が所定の上限低下量閾値ΔＴＷＭａｘ以上であれば、排気系流路内に水が発生したと判定する。上限低下量閾値ΔＴＭａｘは、例えば、エンジン１０が停止期間中に低温環境下に置かれたことにより、排気系流路内に凝縮水を発生させ得る冷却水の水温低下量を予め実験等により取得することにより設定すればよい。
ＰＭ崩落判定部１３０は、フィルタ３２に捕集されているＰＭが、フィルタ３２の隔壁３２Ａからセル３２Ｃ内に崩落するＰＭ崩落が発生したか否かを判定する。ここで、ＰＭ崩落とは、例えば、図３（Ａ）に示すように、フィルタ３２の隔壁３２Ａに堆積したＰＭが、図３（Ｂ）に示すように、凝縮水等の水付着により隔壁３２Ａから浮いてセル３２Ｃの軸心側に張り出し、その後、当該張り出したＰＭが、図３（Ｃ）に示すように、フィルタ３２を通過する排気ガス等の影響を受けてセル３２Ｃ内に崩落し、セル３２Ｃを部分的に閉塞した状態をいう。
ＰＭ崩落判定部１３０は、ＰＭ堆積量推定部１１０により推定されるＰＭ堆積量ＤＡが、フィルタ３２にＰＭがある程度堆積していることを示す所定の第１堆積量閾値ＤＡ１以上（又は、前後差圧ΔＰが所定の第１差圧閾値ΔＰ１以上）にあり、且つ、水発生判定部１２０により水が発生したと判定されている状態で、ＰＭ堆積量推定部１１０により推定されるＰＭ堆積量ＤＡ（又は、前後差圧ΔＰ）が異常な速度で増加した場合に、ＰＭ崩落が発生したと判定する。ＰＭ堆積量ＤＡの増加度合いが異常増加に該当するか否かは、例えば、図４に示すように、時刻ｔ１～ｔ２におけるＰＭ堆積量ＤＡの増加量ΔＤＡ（又は、前後差圧ΔＰの増加量ΔＰＩｎｃ）が、エンジン１０の運転状態等から想定される通常の基準ＰＭ増加量ΔＤＡ＿ＳＴ（又は、基準差圧増加量ΔＰＩｎｃ＿ＳＴ）に対して所定量以上増加した場合に該当すると判定すればよい。エンジン１０の運転状態は、例えば、エンジン回転数センサ９２やアクセル開度センサ９３等により取得すればよい。
このように、所定期間ｔ１～ｔ２におけるＰＭ堆積量ＤＡの増加度合いに基づいて、ＰＭ崩落を検出することにより、ＰＭ堆積量ＤＡが単に大きな値を示したことでＰＭ過捕集状態と判定するいわゆる誤判定を効果的に防止することが可能になる。なお、ＰＭ崩落の判定は、ＰＭ堆積量ＤＡに基づいた判定に限定されず、前後差圧ΔＰの増加度合いに基づいて判定してもよい。
フィルタ再生制御部１４０は、（１）ＰＭ崩落判定部１３０によりＰＭ崩落が発生したと判定された場合、又は、（２）ＰＭ堆積量推定部１１０により推定されるＰＭ堆積量ＤＡが第１堆積量閾値ＤＡ１よりも大きい所定の第２堆積量閾値ＤＡ２（又は、前後差圧ΔＰが第１差圧閾値Ｐ１よりも大きい所定の第２差圧閾値ΔＰ２）に達した場合に、フィルタ３２からＰＭを燃焼除去するフィルタ再生を実行する。
フィルタ再生は、ポスト噴射及び、又は排気管噴射によって酸化触媒３１に未燃燃料を供給し、フィルタ３２に流入する排気ガスの温度をＰＭ燃焼温度まで上昇させることにより行われる。フィルタ再生時の燃料噴射量は、例えば、目標となるＰＭ燃焼温度と、排気温度センサ９０により取得される排気温度ＴＥとの偏差に基づいてフィードバック制御すればよい。フィルタ再生は、例えば、ＰＭ堆積量推定部１１０により推定されるＰＭ堆積量ＤＡが所定の下限堆積量（又は、前後差圧ΔＰが所定の下限差圧）まで低下するか、或いは、フィルタ再生開始からの経過時間が所定に上限時間に達すると終了する。
ＰＭ過捕集判定部１５０は、ＰＭ堆積量推定部１１０により推定されるＰＭ堆積量ＤＡが第２堆積量閾値ＤＡ２よりも大きい所定の第３堆積量閾値ＤＡ３（又は、前後差圧ΔＰが第２差圧閾値ΔＰ２よりも大きい所定の第３差圧閾値ΔＰ３）に達すると、フィルタ３２にＰＭが過大に堆積しているＰＭ過捕集状態と判定する。ＰＭ過捕集状態と判定されると、フィルタ３２のメンテナンスが必要な旨を表示装置２００に表示する警告が実行される。なお、警告の手法は、特に限定されず、スピーカ２１０等による音声で行ってもよい。
フィルタ再生禁止部１６０は、ＰＭ過捕集判定部１５０によりＰＭ過捕集状態と判定されると、フィルタ再生制御部１４０によるフィルタ再生の実施を禁止する。フィルタ再生の禁止は、フィルタ３２が整備工場等でメンテナンス（例えば、清掃や交換等）されると解除される。
次に、図５に基づいて、本実施形態に係る検出処理及び、フィルタ再生処理のフローを説明する。本ルーチンは、例えば、エンジン１０のイグニッションスイッチのＯＮ操作により開始される。
ステップＳ１００では、フィルタ３２の前後差圧ΔＰから推定されるＰＭ堆積量ＤＡが所定の第１堆積量閾値ＤＡ１以上にあるか否かを判定する。ＰＭ堆積量ＤＡが第１堆積量閾値ＤＡ１以上の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ１１０に進む。一方、ＰＭ堆積量ＤＡが第１堆積量閾値ＤＡ１未満の場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ１００の判定処理を繰り返す。
ステップＳ１１０では、前回のエンジン停止時に記憶した停止時冷却水温ＴＷ１から今回の再始動時冷却水温ＴＷ２を減算して得られるエンジン停止期間中の水温低下量ΔＴＷ（＝ＴＷ１－ＴＷ２）が所定の上限低下量閾値ΔＴＷＭａｘ以上にあるか否かを判定する。水温低下量ΔＴＷが上限低下量閾値ΔＴＷＭａｘ以上の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ１２０に進む。一方、水温低下量ΔＴＷが上限低下量閾値ΔＴＷＭａｘ未満の場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ１５０の判定に進む。なお、ステップＳ１００及び、ステップＳ１１０の各処理は順不同である。
ステップＳ１２０では、排気管１３やケース３０Ａ等を含む排気系流路内に水が発生したと判定する。次いで、ステップＳ１３０では、所定期間内に前後差圧ΔＰから推定されるＰＭ堆積量ＤＡが異常な速度で増加しているか否かを判定する。ＰＭ堆積量ＤＡが異常増加している場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４０に進み、ＰＭ崩落が発生したと判定し、ステップＳ２００の処理に進む。一方、ＰＭ堆積量ＤＡが異常増加していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１５０の判定に進む。
ステップＳ１５０では、前後差圧ΔＰから推定されるＰＭ堆積量ＤＡが所定の第２堆積量閾値ＤＡ２以上にあるか否かを判定する。ＰＭ堆積量ＤＡが第２堆積量閾値ＤＡ２以上の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ１６０の判定に進む。一方、ＰＭ堆積量ＤＡが第２堆積量閾値ＤＡ２未満の場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ１５０の判定処理を繰り返す。
ステップＳ１６０では、前後差圧ΔＰから推定されるＰＭ堆積量ＤＡが所定の第３堆積量閾値ＤＡ３以上にあるか否かを判定する。ＰＭ堆積量ＤＡが第３堆積量閾値ＤＡ３以上の場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ３００に進み、ＰＭ過捕集状態と判定し、ステップＳ３１０にてフィルタ再生を禁止し、その後、本制御は終了する。一方、ＰＭ堆積量ＤＡが第３堆積量閾値ＤＡ３未満の場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ２００の処理に進む。
ステップＳ１４０又は、ステップＳ１６０から、ステップＳ２００に進むと、ポスト噴射や排気管噴射によるフィルタ再生を実行する。次いで、ステップＳ２１０では、フィルタ再生の終了条件が成立したか否かを判定する。フィルタ再生の終了条件は、ＰＭ堆積量ＤＡが所定の下限堆積量まで低下するか、或いは、フィルタ再生開始からの経過時間が所定の上限時間に達した場合に成立さればよい。終了条件が成立する場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２２０の判定に進む。一方、終了条件が成立しない場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ２００の処理を継続させる。
ステップＳ２２０では、エンジン１０がイグニッションスイッチのＯＦＦ操作により停止したか否かを判定する。エンジン１０が停止していない場合（Ｎｏ）、本制御はステップＳ１００の処理に戻される。一方、エンジン１０が停止している場合（Ｙｅｓ）、本制御はステップＳ２３０の処理に進み、停止時冷却水温ＴＷ１をＥＣＵ１００のメモリに格納し、その後終了する。
以上詳述した本実施形態によれば、フィルタ３２のＰＭ堆積量ＤＡが第１堆積量閾値ＤＡ１以上にあり、且つ、排気系流路内に水が発生したと判定されている状態で、所定期間１ｔ～ｔ２に推定されるＰＭ堆積量ＤＡが異常な速度で増加した場合には、フィルタ３２に捕集されているＰＭの少なくとも一部が崩落するＰＭ崩落が発生したと判定する。すなわち、所定期間ｔ１～ｔ２におけるＰＭ堆積量ＤＡの増加度合いに基づいて、ＰＭ崩落を効果的に検出するように構成されている。これにより、実際にはフィルタ３２にＰＭが過大に捕集されていないにもかかわらず、ＰＭ堆積量ＤＡが単に大きな値を示したことで一律にＰＭ過捕集状態と判定するいわゆる誤判定を効果的に防止することが可能になる。
また、ＰＭ崩落を検出した場合には、ＰＭを燃焼除去するフィルタ再生が実施されるように構成されている。これにより、ＰＭが崩落した場合には、崩落によりセル３２Ｃを部分的に閉塞するＰＭが適宜に燃焼除去されるようになり、ＰＭ崩落後もフィルタ３２を継続的に使用することが可能になる。
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
例えば、図５に示すフローにおいて、ステップＳ２００のフィルタ再生実行前に、排気温度センサ９０のセンサ値に基づいて、酸化触媒３１の温度が所定の活性温度（例えば、約２００℃）に達しているかを判定し、活性温度に達していない場合には、吸気絞りや筒内インジェクタ１１にアーリー・ポスト噴射（アフタ噴射に近いタイミングで行う噴射）を実行させる触媒昇温制御を行うように構成してもよい。
また、上記実施形態において、フィルタ再生は、ポスト噴射や排気管噴射により行われるものとして説明したが、フィルタ３２に加熱ヒータ等を設け、該加熱ヒータによりＰＭを燃焼除去するように構成してもよい。また、エンジン１０は、図示例の４気筒に限定されず、単気筒、或いは、４気筒以外の多気筒エンジンであってもよい。
１０ エンジン（内燃機関）
１１ 筒内インジェクタ（燃料供給手段）
１２ 排気マニホールド（排気系流路）
１３ 排気管（排気系流路）
２０ 排気管インジェクタ（燃料供給手段）
３０ 排気後処理装置
３０Ａ ケース（排気系流路）
３１ 酸化触媒
３２ フィルタ
９０ 排気温度センサ
９１ 差圧センサ（差圧取得手段）
９２ エンジン回転数センサ
９３ アクセル開度センサ
９４ 冷却水温センサ（水温取得手段）
１００ ＥＣＵ
１１０ ＰＭ堆積量推定部
１２０ 水発生判定部（水発生判定手段）
１３０ ＰＭ崩落判定部（崩落判定手段）
１４０ フィルタ再生制御部（フィルタ再生手段）
１５０ ＰＭ過捕集判定部（過捕集判定手段）
１６０ フィルタ再生禁止部（禁止手段）

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気系流路内に設けられたフィルタに捕集されている粒子状物質の崩落を検出する検出装置であって、
    前記フィルタの排気入口側と排気出口側との差圧を取得する差圧取得手段と、
    前記排気系流路内に水が発生したか否かを判定する水発生判定手段と、
    取得される前記差圧が所定の第１差圧閾値以上又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定の第１堆積量閾値以上、且つ、前記水発生判定手段により水が発生したと判定された状態で、所定期間内に取得される前記差圧が所定差圧以上増加又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定堆積量以上増加すると、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の少なくとも一部が崩落したと判定する崩落判定手段と、
    前記内燃機関の冷却水の水温を取得する水温取得手段と、を備え、
    前記水発生判定手段は、前記内燃機関の停止時に前記水温取得手段により取得された停止時水温から、前記内燃機関の再始動時に前記水温取得手段により取得される再始動時水温を減算して得られる停止期間中の水温低下量が所定量以上の場合に、前記排気系流路内に水が発生したと判定する
    ことを特徴とする検出装置。
  2. 内燃機関の排気系流路内に設けられたフィルタに捕集されている粒子状物質の崩落を検出する検出方法であって、
    前記内燃機関の冷却水の水温を取得し、
    前記内燃機関の停止時に取得された停止時水温から前記内燃機関の再始動時に取得された再始動時水温を減算して得られる停止期間中の水温低下量が所定量以上の場合に、前記排気系流路内に水が発生したと判定し、
    前記フィルタの排気入口側と排気出口側との差圧を取得すると共に、取得される前記差圧が所定の第１差圧閾値以上又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定の第１堆積量閾値以上、且つ、前記排気系流路内に水が発生したと判定した状態で、所定期間内に取得される前記差圧が所定差圧以上増加又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が所定堆積量以上増加すると、前記フィルタに捕集されている粒子状物質の少なくとも一部が崩落したと判定する
    ことを特徴とする検出方法。
  3. 請求項１に記載の検出装置を備える排気浄化装置であって、
    前記フィルタと、
    前記フィルタよりも排気上流側の前記排気系流路内に設けられた酸化触媒と、
    前記酸化触媒に未燃燃料を供給可能な燃料供給手段と、
    前記崩落判定手段により粒子状物質が崩落したと判定されると、前記燃料供給手段に前記未燃燃料を供給させて、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生を実施するフィルタ再生手段と、を備える
    ことを特徴とする排気浄化装置。
  4. 前記フィルタ再生手段は、取得される前記差圧が前記第１差圧閾値よりも大きい所定の第２差圧閾値又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が前記第１堆積量閾値よりも大きい所定の第２堆積量閾値に達した場合に、前記粒子状物質堆積量が前記第２堆積量閾値よりも大きい所定の第３堆積量閾値に達していなければ前記フィルタ再生を実施し、前記フィルタの粒子状物質堆積量が前記第３堆積量閾値に達していれば前記フィルタ再生を実施しない
    請求項３に記載の排気浄化装置。
  5. 取得される前記差圧が前記第２差圧閾値よりも大きい所定の第３差圧閾値又は、前記差圧から推定される前記フィルタの粒子状物質堆積量が前記第３堆積量閾値に達すると、前記フィルタに粒子状物質が過大に捕集されている過捕集状態と判定する過捕集判定手段と、
    前記過捕集判定手段により過捕集状態と判定されると、前記フィルタ再生手段による前記フィルタ再生の実施を禁止する禁止手段と、をさらに備える
    請求項４に記載の排気浄化装置。
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