过滤器异常判定系统技术方案

一种过滤器异常判定系统，包括：PM传感器(8)，其配置为将流入过滤器(4)的下游侧的排气通道(2)中的排气的一部分引入至传感器主体中并将传感器输出与传感器主体中的传感器元件上积聚的颗粒物质的量相关联；异常判定单元(20)，其配置为基于PM传感器(8)的输出来执行过滤器异常判定；判定时机确定单元，其配置为基于传感器元件上积聚的颗粒物质的估计量来确定异常判定单元(20)执行异常判定的时机；以及判定执行调整单元，其配置为依据布置有PM传感器(8)的排气通道(2)中每单位时间内排气流速的变动来调整由判定时机确定单元所确定的执行时机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及布置在内燃机的排气通道中的过滤器的异常判定系统。
技术介绍
为了捕集从内燃机排放的排气中包含的颗粒物质(下文也称作“PM”)，过滤器布置在其排气通道中。当过滤器由于破损等原因到达异常状态时，会排放出没有充分去除PM的排气，因此用于检测排气中的PM的PM传感器可以布置在过滤器的下游侧以便检测过滤器的异常状态。此处，依据PM传感器所处状况，PM传感器的输出和排气中的PM的量之间会发生偏离，并且可能难以恰当地检测PM。因此，在国际公开号2012/77182(WO2012/77182)所公开的技术中，关注点集中在该偏差和排气流速之间的关联上，通过用排气流速作为参数来校正PM传感器的输出而实现了PM检测精度的改进。日本专利申请公开号2012-122399(JP2012-122399A)公开了这样一种配置，其基于PM在PM传感器的传感器元件上的附着依据排气流速而变化的事实来调整PM传感器的输出。
技术实现思路
当PM传感器用于判定过滤器是否异常时，将包含PM的排气引入PM传感器中以便于准确地检测排气中的PM是重要的，该PM传感器布置在过滤器的下游侧，该过滤器布置在内燃机的排气通道中。尤其在配置为将传感器元件中积聚的PM的量与传感器输出相关联的PM传感器中，当待检测的排气没有恰当地到达传感器元件时，难以检测排气中包含的PM。当设有PM传感器的排气通道中的排气流速的变动增大时，诸如当内燃机的发动机负载增加时，本专利技术的申请人发现PM传感器附近的排气流受到扰动且待检测的排气没有恰当地引入PM传感器的主体中。本专利技术的申请人还发现该排气的扰动即使在排气流速的变动消失之后仍然保持了相对较长的时间，从而对PM传感器的PM检测精度具有较大影响。当PM传感器的检
测精度下降时，难以高精度地判定过滤器是否异常，从而难以促使使用者对过滤器进行修理等。本专利技术提供了一种能够利用具有高精度的PM传感器来判定过滤器是否异常的过滤器异常判定系统。在本专利技术中，申请人依据短时间内排气流速的变动(即，布置有PM传感器的排气通道中的每单位时间内排气流速的变动)来调整基于PM传感器的输出来执行过滤器异常判定的时间。根据该配置，可以抑制由于排气引入PM传感器中失败而引起的PM传感器的检测精度降低进而造成的过滤器异常判定的精度下降。根据本专利技术的方案，提供了一种过滤器异常判定系统，其包括：过滤器，其布置在内燃机的排气通道中以便于捕集排气中的颗粒物质；PM传感器，其配置为将流入过滤器的下游的排气通道的排气的一部分引入传感器主体中并将传感器输出与传感器主体中的传感器元件上积聚的颗粒物质的量相关联；异常判定单元，其配置为基于PM传感器的输出来执行过滤器异常判定；判定时机确定单元，其配置为基于传感器元件上积聚的颗粒物质的估计量来确定异常判定单元执行异常判定的时机；以及判定执行调整单元，其配置为依据布置有PM传感器的排气通道中每单位时间内排气流速的变动来调整由判定时机确定单元所确定的执行时机。根据本专利技术的另一方案，提供了一种过滤器异常判定系统，其包括：过滤器，其布置在内燃机的排气通道中，过滤器配置为捕集排气中的颗粒物质；传感器，其包括在传感器的主体中的传感器元件，传感器配置为将流入过滤器的下游的排气通道的排气的一部分引入主体中，传感器元件配置为输出与传感器元件上的颗粒物质的积聚量相关的值；以及电子控制单元，其配置为a)基于传感器的输出来执行过滤器异常判定，b)估计传感器元件上的颗粒物质的积聚量，c)基于颗粒物质的量来确定异常判定的执行时机，d)依据布置有传感器的排气通道中每单位时间内排气流速的变动来调整执行时机。根据本专利技术的该方案的过滤器异常判定系统判定布置在排气通道中的过滤器是否异常。此处，过滤器具有捕集排气中的颗粒物质(PM)的功能。当在过滤器中出现了因升温过高而引起的诸如裂缝或腐蚀的异常状态时，其中的PM没有充分地捕集的排气会向过滤器的下游侧流出，从而PM传感器布
置在过滤器的下游侧以便于检测排气。此处，PM传感器配置为将流入排气通道的排气的一部分引入传感器主体中并将PM传感器的输出与通过将所引入排气中包含的PM积聚在设置在传感器主体中的传感器元件上而积聚的PM的量相关联。在具有上述配置的PM传感器中，由于排气中的PM逐渐引入传感器主体中，因此PM传感器的输出反映了引入至传感器主体中的PM的积聚量。因此，为了使异常判定单元基于PM传感器的输出有效地判定过滤器的异常状态(即，为了在PM传感器的输出中显著地反映出过滤器的异常状态)，PM传感器在预定时段内引入PM并利用在该时段内传感器元件上积聚的PM的量。因此，为了实现有效的过滤器异常判定，执行该异常判定的时机由判定时机确定单元基于传感器元件上积聚的PM的估计量来确定。但是，如上所述，当布置有PM传感器的排气通道中的每单位时间内排气流速的变动(下文简称为“排气流速的变动”或“变动”)增加时，排气没有准确地引入至PM传感器的主体，从而PM没有准确地在传感器元件上积聚。因此，在由判定时机确定单元所确定的异常判定执行时机与适合进行过滤器异常判定的时机之间可能会发生偏差。在某些情况中，依据判定时机确定单元所确定的执行时机，可能会在PM实际上没有充分地在传感器元件上积聚的情形下(即，没有充分地反映出排气中的PM的量且积聚的PM的量过小的情形下)执行过滤器异常判定，且异常判定单元会错误地判定过滤器为正常(错误的正常判定)。因此，在根据本专利技术的过滤器异常判定系统中，判定执行调整单元依据排气流速的变动来调整由判定时机确定单元所确定的执行时机。即，考虑到在排气流速的变动变大时更难将排气恰当地引入PM传感器的主体中，调整了由判定时机确定单元所调整的执行时机。例如，由于认为在排气流速的变动变大且所引入的排气的量变得较小时传感器元件上积聚的PM的量下降，因此执行了由判定执行调整单元所进行的调整以便于避免因积聚的PM的量的下降而引起过滤器异常判定精度的下降。根据该配置，在恰当的时机来执行基于PM传感器的输出的过滤器异常判定，从而可以改善异常判定单元的异常判定精度。在过滤器异常判定系统中，PM传感器可以包括配置为将排气引入至传
感器的主体的引入部，并且传感器可以附着至排气通道上使得由上述引入部所引入的排气的方向与排气通道中的排气的流动方向成预定角度。此处，引入方向为排气从引入部流入传感器主体的方向。由该引入方向和排气通道中排气的流动方向所限定的预定角度为PM传感器的附着角度，其引起了在排气通道中的排气流速的变动增大时所发生的排气流的扰动妨碍了排气通过引入部而引入的情形。以预定角度附着至排气通道的PM传感器在检测到PM时容易受到排气通道中的排气流速的变动影响，从而可以适当地将本专利技术应用于此。在过滤器异常判定系统中，判定执行调整单元可以配置为在每单位时间内排气流速的变动大于或等于预定参考变动时避免由判定时机确定单元执行异常判定。判定执行调整单元可以配置为在每单位时间内排气流速的变动小于预定参考变动时使异常判定单元依据判定时机确定单元的确定而进行异常判定。此处，预定参考变动为用于判定在排气通道中的排气流速的变动变大时因排气引入传感器主体失败而使传感器元件上的不良的PM积聚的影响相对变大的阈值。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤器异常判定系统，其包括：过滤器，其布置在内燃机的排气通道中，所述过滤器配置为捕集排气中的颗粒物质；传感器，其包括在所述传感器的主体中的传感器元件，所述传感器配置为将流入所述过滤器的下游的排气通道的排气的一部分引入至所述主体中，所述传感器元件配置为输出与所述传感器元件上的颗粒物质的积聚量相关的值；以及电子控制单元，其配置为a)基于所述传感器的所述输出来执行过滤器异常判定，b)估计所述传感器元件上的所述颗粒物质的积聚量，c)基于所述颗粒物质的量来确定所述异常判定的执行时机；并且d)依据布置有所述传感器的所述排气通道中的每单位时间内排气流速的变动来调整所述执行时机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.17 JP 2014-0067811.一种过滤器异常判定系统，其包括：过滤器，其布置在内燃机的排气通道中，所述过滤器配置为捕集排气中的颗粒物质；传感器，其包括在所述传感器的主体中的传感器元件，所述传感器配置为将流入所述过滤器的下游的排气通道的排气的一部分引入至所述主体中，所述传感器元件配置为输出与所述传感器元件上的颗粒物质的积聚量相关的值；以及电子控制单元，其配置为a)基于所述传感器的所述输出来执行过滤器异常判定，b)估计所述传感器元件上的所述颗粒物质的积聚量，c)基于所述颗粒物质的量来确定所述异常判定的执行时机；并且d)依据布置有所述传感器的所述排气通道中的每单位时间内排气流速的变动来调整所述执行时机。2.根据权利要求1所述的过滤器异常判定系统，其中所述传感器包括配置为将所述排气引入至所述传感器的所述主体的引入部，并且其中所述传感器附着至所述排气通道使得由所述引入部所引入的排气的引入方向与所述排气通道中的所述排气的流动方向成预定角度。3.根据权利要求1或2所述的过滤器异常判定系统，其中所述电子控制单元配置为当每单位时间内所述排气流速的所述变动大于或等于预定参考变动时避免所述异常判定的执行，并且其中所述电子控制单元配置为当每单位时间内所述排气流速的所述变动小于所述预定参考变动时在所述执行时机执行所述异常判定。4.根据权利要求1或2所述的过滤器异常判定系统，其中所述电子控制单元配置为当所述颗粒物质的积...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈一哉，小郷知由，西嶋大和，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP