JP5141610B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

従来から、ＥＧＲクーラやＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）の詰まりを検出する内燃機関の排気浄化装置が知られている。例えば、特許文献１には、エンジン停止時にＥＧＲ弁を開いて吸気通路上の電動過給機を駆動し、電動過給機の通気抵抗と、ＤＰＦの通気抵抗とに基づいてＥＧＲクーラの詰まりを検出する技術が開示されている。また、特許文献２には、ＤＰＦの詰まりをＤＰＦ上下流の差圧と排気流量とに基づき検出する技術が開示されている。

特開２００８−０６４０４６号公報 特開２００７−２４７５９６号公報

一般に、低圧ＥＧＲ通路及びＤＰＦを備える内燃機関の排気浄化装置の場合、低圧ＥＧＲ通路上に設置されたＥＧＲクーラ及びＦＯＤトラッパと、排気通路上に設置されたＤＰＦとの詰まり判定をするには、最低２つの差圧センサが必要となる。しかし、この場合、差圧センサを２つ設置するスペースの確保が必要となり、また、コストが増大するという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、差圧センサが１つであっても適切にＥＧＲクーラ、ＦＯＤトラッパ、及びＤＰＦの詰まり判定を実行することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの観点では、内燃機関の排気浄化装置は、ターボ過給機と、排気通路上に設けられた粒子状物質を捕集するフィルタと、前記ターボ過給機の上流側の吸気通路と前記フィルタの下流側の排気通路とに連通する低圧ＥＧＲ通路と、前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲクーラ上流側の前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、ＥＧＲガス中の異物を捕集する異物トラッパと、前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、開閉によりＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、前記低圧ＥＧＲ通路と前記排気通路との連通部分を通過した排気ガスが通る排気通路上に設置され、開閉により排気ガスの流れを調整するＥＧＲ量調整弁と、前記フィルタの上流側の排気通路と、前記ＥＧＲクーラの下流側の前記低圧ＥＧＲ通路とを連通する差圧パイプと、前記差圧パイプ上に設けられた差圧センサと、前記フィルタの再生後に前記ＥＧＲ量調整弁を開弁かつ前記ＥＧＲ弁を全閉にした状態で取得した前記差圧センサの出力値に基づき前記フィルタの詰まり判定を行う第１の詰まり判定手段と、前記第１の詰まり判定手段実行後、前記ＥＧＲ量調整弁を全閉かつＥＧＲ弁を開弁した状態で取得した前記差圧センサの出力値から、前記第１の詰まり判定手段により取得した前記差圧センサの出力値を減じた値に基づき、前記ＥＧＲクーラ及び前記異物トラッパの詰まり判定を行う第２の詰まり判定手段と、を備える。

上記の内燃機関の排気浄化装置は、ディーゼル車両などに搭載され、フィルタと、低圧ＥＧＲ通路と、ＥＧＲクーラと、異物トラッパと、ＥＧＲ弁と、ＥＧＲ量調整弁と、差圧パイプと、差圧センサと、第１及び第２の詰まり判定手段と、を備える。第１の詰まり判定手段は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、フィルタの再生後にＥＧＲ量調整弁を開弁かつＥＧＲ弁を全閉にした状態で取得した差圧センサの出力値に基づきフィルタの詰まり判定を行う。また、第２の詰まり判定手段は、例えばＥＣＵであり、第１の詰まり判定手段実行後、ＥＧＲ量調整弁を全閉かつＥＧＲ弁を開弁した状態で取得した差圧センサの出力値から、第１の詰まり判定手段により取得した差圧センサの出力値を減じた値に基づき、ＥＧＲクーラ及び異物トラッパの詰まり判定を行う。このようにすることで、内燃機関の排気浄化装置は、差圧センサの出力値に基づき、フィルタ、ＥＧＲクーラ、及び異物トラッパの詰まり判定を適切に実行することができる。

本発明の各実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成図を示す。 第１実施形態の詰まり判定時における内燃機関の排気浄化装置の状態を示す図である。 比較例に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成図を示す。 変形例の詰まり判定時における内燃機関の排気浄化装置の状態を示す図である。 ＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの時間変化のグラフである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

［全体構成］
図１は、本実施形態における内燃機関の排気浄化装置１００の概略構成図を示す。なお、図中の破線矢印は、信号の入出力を示している。

内燃機関の排気浄化装置１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、吸気通路２と、排気通路３と、エアフロメータ４と、スロットルバルブ５と、インタークーラ６と、ターボ過給機７と、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）８と、ＬＰＬ−ＥＧＲ（Ｌｏｗ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏｏｐ−ＥＧＲ）通路１０と、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１と、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２と、ＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄａｍｅｇｅ）トラッパ１３と、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４と、差圧パイプ１５と、差圧センサ１６と、ＥＣＵ２２と、を有する。

エンジン１は、例えば直列４気筒のディーゼルエンジンとして構成され、車両における走行用動力源を出力する。エンジン１は、吸気通路２より吸気ガスが供給されると共に、図示しない燃料噴射弁によって燃料が噴射される。供給された吸気ガスと燃料との混合気は、エンジン１の燃焼室内において燃焼される。エンジン１内の燃焼によって発生した排気ガスは、排気通路３に排出される。

吸気通路２上には、エンジン１への吸入空気量（以後、「空気量Ｇａ」と呼ぶ。）を検出するエアフロメータ４と、吸気を過給するターボ過給機５と、吸気を冷却するインタークーラ６と、空気量Ｇａを調整するスロットルバルブ７が設けられている。エアフロメータ４は、検出した空気量Ｇａに相当する信号Ｓ４をＥＣＵ２２へ供給する。また、スロットルバルブ７は、ＥＣＵ２２から供給される制御信号Ｓ７に基づきその開度が調整される。

また、排気通路３上には、ＤＰＦ８と、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４と、が設けられている。ＤＰＦ８は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するための装置（フィルタ）である。また、ＤＰＦ８は、所定の条件下でＰＭを再生する。ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４は、排気通路３上に設けられ、開閉により排気ガスの流れを調整する。ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４は、ＥＣＵ２２からの制御信号Ｓ１４に基づきその開閉が制御される。

ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０は、ターボ過給機５の上流側の吸気通路２とＤＰＦ８の下流側かつＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４の上流側の排気通路３とに連通し、排気ガスの一部を吸気ガス（ＥＧＲガス）として還流させる。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０は、通路上に、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１と、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２と、ＦＯＤトラッパ１３とを備える。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１は、開閉によりＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０を通過するＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）を調整する。ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１は、ＥＣＵ２２から供給される制御信号Ｓ１１によりその開閉が制御される。ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２は、ＥＧＲガスを冷却する。ＦＯＤトラッパ１３は、ＥＧＲガス中の異物を捕集するフィルタ等である。また、ＦＯＤトラッパ１３は、所定の条件下で、捕集した異物のうち有機物を燃焼（再生）させる。

差圧パイプ１５は、ＤＰＦ８の上流側の排気通路３と、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１の上流側かつＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２の下流側のＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０と、に連通するパイプである。差圧パイプ１５上には、差圧センサ１６が設けられている。差圧センサ１６は、ＤＰＦ８の上流側の排気通路３の圧力と、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２の下流側のＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０の圧力との差（以後、「差圧ΔＰ」と呼ぶ。）を検出する。差圧センサ１６は、差圧ΔＰに関する信号Ｓ１６をＥＣＵ２２に供給する。なお、以後では、差圧ΔＰは、ＤＰＦ８の上流側の排気通路３の圧力の方が大きい場合を正とする。

ＥＣＵ２２は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備え、内燃機関の排気浄化装置１００内の各構成要素に対して種々の制御を行う。また、ＥＣＵ２２は、後述するように、ＤＰＦ８、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２、及びＦＯＤトラッパ１３が詰まっている状態、即ち、これらに再生等を実行してもＰＭその他の異物が除去できない状態にあるか否かの判定（以後、「詰まり判定」と呼ぶ。）を行う。このようにＥＣＵ２２は、本発明における第１の詰まり判定手段及び第２の詰まり判定手段として機能する。

［第１実施形態］
次に、第１実施形態においてＥＣＵ２２が実行する処理について説明する。ＥＣＵ２２は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０の流速をゼロ、即ちＥＧＲ量をゼロにした状態から差圧ΔＰに基づきＤＰＦ８の詰まり判定を行う。また、ＥＣＵ２２は、排気ガスを全てＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０を介して還流させた状態から差圧ΔＰに基づきＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定を行う。これにより、ＥＣＵ２２は、ＤＰＦ８、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２、及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定を適切に実行する。

まず、ＤＰＦ８の詰まり判定について図２（ａ）を用いて具体的に説明する。図２（ａ）は、ＤＰＦ８の詰まり判定時での内燃機関の排気浄化装置１００の状態を示す。図２（ａ）中の矢印は、ガスの流れを示している。

ＥＣＵ２２は、ＤＰＦ８のＰＭ再生の終了後、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を全開にすると共に、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１を全閉にする。これにより、図２（ａ）に示すように、ガスは、吸気通路２を通過後、ＤＰＦ８を通過してＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を通過する。

次に、ＥＣＵ２２は、図２（ａ）の状態から取得した差圧ΔＰ（以後、「差圧ΔＰ１」と呼ぶ。）が所定の閾値（以後、「閾値ＴＨｐ１」と呼ぶ。）よりも大きいか否か判定する。これによりＥＣＵ２２は、ＤＰＦ８の詰まり判定を行う。即ち、ＥＣＵ２２は、以下の式（１）が満たされた場合、ＤＰＦ８にＰＭが堆積していると判断する。
ΔＰ１＞ＴＨｐ１ 式（１）
ここで、閾値ＴＨｐ１は、実験等に基づき適切な値に設定される。例えば、閾値ＴＨｐ１は、ＤＰＦ８にＰＭの詰まりが生じていない場合にとり得る差圧ΔＰ１の上限値に設定される。

これについて補足説明する。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０では、ガスの流速が０であるため、圧力損失（圧損）が発生しない。従って、ＥＣＵ２２は、差圧ΔＰ１を、ＤＰＦ８に生じた圧損とみなす。そして、ＥＣＵ２２は、差圧ΔＰ１が閾値ＴＨｐ１より大きい場合には、ＤＰＦ８にＰＭが堆積していると判断する。以後では、差圧ΔＰ１を、「第１の圧損学習値Ｌ１」とも呼ぶ。即ち、第１の圧損学習値Ｌ１は、ＤＰＦ８に生じた圧損の学習値（推定値）である。

そして、ＥＣＵ２２は、第１の圧損学習値Ｌ１をメモリ等に保存する。そして、ＥＣＵ２２は、後述するＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定に第１の圧損学習値Ｌ１を用いる。

次に、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定について図２（ｂ）を用いて具体的に説明する。図２（ｂ）は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定時での内燃機関の排気浄化装置１００の状態を示す。図２（ｂ）中の矢印は、ガスの流れを示している。

ＥＣＵ２２は、ＤＰＦ８の詰まり判定の終了後、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を全閉にすると共に、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１を全開にする。これにより、図２（ｂ）に示すように、ＤＰＦ８を流れた排気ガスは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０に全て供給される。

次に、ＥＣＵ２２は、図２（ｂ）の状態から取得した差圧ΔＰ（以後、「差圧ΔＰ２」と呼ぶ。）から第１の圧損学習値Ｌ１を減じた値（以後、「第２の圧損学習値Ｌ２」と呼ぶ。）が、所定の閾値（以後、「閾値ＴＨｐ２」と呼ぶ。）より大きいか否かを判定する。これにより、ＥＣＵ２２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定を行う。即ち、ＥＣＵ２２は、第２の圧損学習値Ｌ２が以下の式（２）を満たした場合、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２またはＦＯＤトラッパ１３が詰まり状態にあると判断する。
Ｌ２＞ＴＨｐ２ 式（２）
ここで、閾値ＴＨｐ２は、実験等に基づき適切な値に設定される。例えば、閾値ＴＨｐ２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３が詰まり状態になっていない場合にとり得る第２の圧損学習値Ｌ２の範囲の上限値に実験等に基づき設定される。なお、第２の圧損学習値Ｌ２は、上述した定義により以下の式（３）を満たす。
Ｌ２＝ΔＰ２−ΔＰ１＝ΔＰ２−Ｌ１ 式（３）
この判定方法について補足説明する。図２（ｂ）の状態で取得した差圧ΔＰ２は、ＤＰＦ８による圧損とＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３による圧損との合計に相当する。これは、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４が全閉であることに起因する。また、上述したように、第１の圧損学習値Ｌ１（差圧ΔＰ１）は、ＤＰＦ８の圧損に相当する。従って、差圧ΔＰ２から差圧ΔＰ１を減じた値、即ち第２の圧損学習値Ｌ２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２による圧損とＦＯＤトラッパ１３による圧損との合計値に相当する。以上を考慮し、ＥＣＵ２２は、第２の圧損学習値Ｌ２と閾値ＴＨｐ２とに基づきＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２またはＦＯＤトラッパ１３が詰まり状態にあるか否か適切に判定することができる。

次に、第１実施形態による効果について図３を用いて補足説明する。図３は、差圧センサを２つ有する場合（以後、「比較例」と呼ぶ。）の内燃機関の排気浄化装置１００ａの概略構成図を示す。

図３に示すように、内燃機関の排気浄化装置１００ａは、ＦＯＤトラッパ１３の上流側のＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０とＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２の下流側のＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０とに連通する差圧パイプ１５ｘと、ＤＰＦ８の前後の排気通路３を連通する差圧パイプ１５ｙと、を備える。また、差圧パイプ１５ｘ上には差圧センサ１６ｘ、差圧パイプ１５ｙ上には差圧センサ１６ｙがそれぞれ設けられている。ＥＣＵ２２は、差圧センサ１６ｘから供給される検出信号Ｓ１６ｘと、差圧センサ１６ｙから供給される検出信号Ｓ１６ｙをそれぞれ受信する。

図３に示す比較例では、ＥＣＵ２２は、検出信号Ｓ１６ｘ及び検出信号Ｓ１６ｙに基づき、第１実施形態と同様、ＤＰＦ８の圧力損失及びＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の圧力損失を推定し、ＤＰＦ８、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２、及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定をすることが可能である。しかし、比較例では、内燃機関の排気浄化装置１００ａは、差圧センサを１つ多く有する分、第１実施形態の内燃機関の排気浄化装置１００に比べ、コストが掛かると共に、その設置スペースが大きくなる。以上を考慮し、第１実施形態では、１つの差圧センサのみでＤＰＦ８、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２、及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定をする。これにより、内燃機関の排気浄化装置１００のコストの抑制及び小スペース化を実現することができる。

（変形例）
上述の説明では、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４は、排気通路３上に設置されていた。しかし、本発明が適用可能な内燃機関の排気浄化装置１００の構成はこれに限定されない。これに代えて、内燃機関の排気浄化装置１００は、吸気通路２上にＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を備えてもよい。これについて図４を用いて説明する。

図４（ａ）は、変形例でのＤＰＦ８の詰まり判定時での内燃機関の排気浄化装置１００の状態を示す。図４（ａ）に示すように、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路１０の上流側かつエアフロメータ４の下流側の吸気通路２上に設置されている。そして、ＥＣＵ２２は、ＤＰＦ８の詰まり判定時では、図２（ａ）の場合と同様に、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を全開、かつ、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１を全閉にした状態で、差圧ΔＰ１（即ち第１の圧損学習値Ｌ１）を取得する。そして、ＥＣＵ２２は、式（１）に基づき、ＤＰＦ８の詰まり判定を実行する。

図４（ｂ）は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定時での内燃機関の排気浄化装置１００の状態を示す。図４（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定時では、図２（ｂ）の場合と同様に、ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁１４を全閉、かつ、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁１１を全開にした状態で、第２の圧損学習値Ｌ２を取得する。そして、ＥＣＵ２２は、式（２）に基づき、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３の詰まり判定を実行する。

なお、この変形例は、後述する第２実施形態にも同様に適用可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態でＥＣＵ２２が実行する制御について説明する。第２実施形態では、ＥＣＵ２２は、第１実施形態の制御に加えて、またはこれに代えて、第２の圧損学習値を空気量Ｇａで除した値（以後、「ＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆ」と呼ぶ。）に基づきＦＯＤトラッパ１３の詰まりまたは破損を適切に検出する。

これについて図５を用いて具体的に説明する。図５は、ＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの時間変化のグラフである。

具体的には、図５では、時刻Ｔａ乃至Ｔｇは、それぞれＦＯＤトラッパ１３の再生があった直後の時刻を示す。黒点７０ａ乃至７０ｇは、時刻Ｔａ乃至Ｔｇで検出されたＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの実測値を示す。また、破線で示される直線トレンドＬｐは、黒点７０ａ乃至７０ｄのＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆに基づき推定されたＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推移を示す。そして、白点７１ｅ乃至７１ｇは、直線トレンドＬｐに基づき推定された時刻Ｔｅ乃至ＴｇでのＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値を示す。また、折れ線Ｌｒは、ＦＯＤトラッパ１３に詰まり又は破損がない場合のＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推移を示す。また、閾値ＴＨ３は、ＦＯＤトラッパ１３に詰まりが生じているか否かをＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆに基づき判定するための閾値である。さらに、閾値ＴＨ４は、ＦＯＤトラッパ１３に破損が生じているか否かＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆに基づき判定するための閾値である。なお、時刻Ｔａ乃至Ｔｄの各時刻では、ＦＯＤトラッパ１３は詰まり等が生じておらず正常に機能しているものとする。

まず、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔａ乃至Ｔｄの各時刻で黒点７０ａ乃至７０ｄに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆを取得する。なお、上述したように、ＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆは以下の式（４）を満たす。
Ｓｆ＝Ｌ２／Ｇａ 式（４）
また、折れ線Ｌｒに示すように、時刻Ｔａ乃至Ｔｄの各時刻では、ＦＯＤトラッパ１３中の有機物が燃焼されることに起因して第２の圧損学習値Ｌ２が低下し、結果としてＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆが一時的に低下する。

次に、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔｅでは、黒点７０ｅに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆを算出すると共に、白点７１ｅに相当する時刻ＴｅでのＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値を算出する。具体的には、ＥＣＵ２２は、白点７１ｅに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆを決定するため、まず、黒点７０ａ乃至７０ｄに基づき直線トレンドＬｐを作成する。そして、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔｅでの直線トレンドＬｐの値を、白点７１ｅに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値として定める。

ここで、図５に示すように、黒点７０ｅに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆは、詰まり判定用の閾値ＴＨ３よりも大きい。閾値ＴＨ３は、白点７１ｅに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値に基づき相対的に定められた閾値である。そして、この場合、ＥＣＵ２２は、ＦＯＤトラッパ１３に詰まりが生じていると判断する。即ち、この場合、ＥＣＵ２２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３部分での圧損が空気量Ｇａとの関係で異常に大きいと判断し、ＦＯＤトラッパ１３に詰まりが生じていると判断する。

次に、時刻Ｔｆでは、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔｅと同様に、黒点７０ｆに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆを取得すると共に、白点７１ｅに相当する時刻ＴｅでのＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値を算出する。ここで、黒点７０ｆに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆと白点７１ｅに相当する時刻ＴｅでのＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値とはほぼ同一である。従って、ＥＣＵ２２は、ＦＯＤトラッパ１３には詰まり等が生じていないと判断する。

次に、時刻Ｔｇでは、ＥＣＵ２２は、時刻Ｔｅ、Ｔｆと同様に、黒点７０ｇに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆを取得すると共に、白点７１ｇに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値を直線トレンドＬｐにより算出する。

ここで、黒点７０ｇに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆは、閾値ＴＨ４よりも小さい。閾値ＴＨ４は、白点７１ｇに相当するＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値に基づき相対的に定められた閾値である。そして、この場合、ＥＣＵ２２は、ＦＯＤトラッパ１３に破損が生じていると判断する。即ち、この場合、ＥＣＵ２２は、ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ１２及びＦＯＤトラッパ１３部分での圧損が空気量Ｇａとの関係で異常に小さいと判断し、ＦＯＤトラッパ１３に破損が生じていると判断する。

以上のように、ＥＣＵ２２は、ＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆと前回取得したＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆに基づき算出したＦＯＤトラッパ用検出値Ｓｆの推定値とに基づき、適切にＦＯＤトラッパ１３の詰まり及び破損を検出することができる。

１ エンジン（内燃機関）
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ エアフロメータ
５ ターボ過給機
６ インタークーラ
７ スロットルバルブ
８ ＤＰＦ
１０ ＬＰＬ−ＥＧＲ通路
１１ ＬＰＬ−ＥＧＲ弁
１２ ＬＰＬ−ＥＧＲクーラ
１３ ＦＯＤトラッパ
１４ ＬＰＬ−ＥＧＲ量調整弁
１５ 差圧パイプ
１６ 差圧センサ
２２ ＥＣＵ
１００、１００ａ 内燃機関の排気浄化装置

Claims (1)

1. ターボ過給機と、
   排気通路上に設けられた粒子状物質を捕集するフィルタと、
   前記ターボ過給機の上流側の吸気通路と前記フィルタの下流側の排気通路とに連通する低圧ＥＧＲ通路と、
   前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
   前記ＥＧＲクーラ上流側の前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、ＥＧＲガス中の異物を捕集する異物トラッパと、
   前記低圧ＥＧＲ通路上に設けられ、開閉によりＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、
   前記低圧ＥＧＲ通路と前記排気通路との連通部分を通過した排気ガスが通る排気通路上に設置され、開閉により排気ガスの流れを調整するＥＧＲ量調整弁と、
   前記フィルタの上流側の排気通路と、前記ＥＧＲクーラの下流側の前記低圧ＥＧＲ通路とを連通する差圧パイプと、
   前記差圧パイプ上に設けられた差圧センサと、
   前記フィルタの再生後に前記ＥＧＲ量調整弁を開弁かつ前記ＥＧＲ弁を全閉にした状態で取得した前記差圧センサの出力値に基づき前記フィルタの詰まり判定を行う第１の詰まり判定手段と、
   前記第１の詰まり判定手段実行後、前記ＥＧＲ量調整弁を全閉かつＥＧＲ弁を開弁した状態で取得した前記差圧センサの出力値から、前記第１の詰まり判定手段により取得した前記差圧センサの出力値を減じた値に基づき、前記ＥＧＲクーラ及び前記異物トラッパの詰まり判定を行う第２の詰まり判定手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。

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