颗粒过滤器的异常诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种颗粒过滤器的异常诊断装置，其目的在于，使利用被设置在与颗粒过滤器相比靠下游侧的排气通道中的颗粒物传感器的输出值而实施颗粒过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度提高。在本发明专利技术中，将执行根据颗粒物传感器的输出值而对过滤器的异常进行诊断的过滤器诊断处理的时刻之前的该颗粒物传感器的输出值的变化率与阈值进行比较，从而决定是否执行过滤器诊断处理。此时，对用于与颗粒物传感器的输出值的变化率进行比较的阈值以如下方式而进行设定，即，在假定该颗粒物传感器的电极间的颗粒物堆积量较多时，与假定该颗粒物堆积量较少时相比将所述阈值设定为较大的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种被设置在内燃机的排气通道中并对排气中的PM(Part iculate Matter:颗粒物)进行捕集的颗粒过滤器的异常诊断装置。
技术介绍
一直以来，已知一种在内燃机的排气通道中设置对排气中的颗粒物进行捕集的颗粒过滤器(以下，有时也简称为“过滤器”)的技术。在过滤器中，存在产生熔损或破损等故障的情况。当产生此种过滤器的故障时，不被该过滤器捕集而从该过滤器流出的颗粒物的量将会增加。当产生此种过滤器的故障或者发生过滤器从排气通道上脱落的这种过滤器的异常时，会导致向大气中排放的颗粒物的增加。因此，开发了一种在与过滤器相比靠下游侧的排气通道中设置颗粒物传感器，并根据该颗粒物传感器的输出值而实施过滤器的异常诊断的技术。作为被使用于此种过滤器的异常诊断的颗粒物传感器，已知一种具有一对电极以作为传感器元件并输出与该电极间堆积的颗粒物的量相对应的信号的颗粒物传感器。此外，在专利文献1中公开了如下的技术，即，通过对被设置在与过滤器相比靠下游侧的排气通道中的颗粒物传感器的输出值、与该颗粒物传感器中的颗粒物堆积量的推断值进行比较，从而对过滤器有无故障进行判断的技术。在该专利文献1所记载的技术中，对假定过滤器处于预定的状态时的从该过滤器的颗粒物流出量进行推断。而且，根据该颗粒物流出量的累计值而对颗粒物传感器中的颗粒物堆积量的推断值进行计算。通过对以此方式计算出的颗粒物堆积量的推断值与颗粒物传感器的实际的输出值进行比较，从而能够掌握过滤器的状态。此外，在专利文献2中公开了如下技术，即，根据由于在与过滤器相比靠下游侧的排气通道中所设置的颗粒物传感器的电极间堆积有颗粒物而开始通电的时刻，来实施过滤器的故障诊断。在该专利文献2所记载的技
术中，在颗粒物传感器的电极间开始通电的时刻与假定过滤器发生了故障时的通电开始时刻相比而较早的情况下，判断为过滤器发生故障。此外，在专利文献3中，公开了与颗粒物传感器的异常检测相关的技术。在该专利文献3所记载的技术中，通过利用加热器而进行加热，从而将堆积在颗粒物传感器的电极间的颗粒物燃烧去除。而且，根据相对于此时的燃烧去除时间的、电极间的电阻值的变化而对颗粒物传感器的异常进行检测。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-179467号公报专利文献2：日本特开2012-122399号公报专利文献3：日本特开2012-077716号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，当产生过滤器的故障时，来自该过滤器的颗粒物流出量会增加。因此，被设置在与过滤器相比靠下游侧的排气通道中的颗粒物传感器的电极间所捕集到的颗粒物的量会增加。其结果为，颗粒物传感器的电极间的颗粒物堆积量与过滤器为正常状态的情况相比而增多。这与过滤器从排气通道中脱落的情况相同。因此，能够根据预定的时刻处的颗粒物传感器的输出值而实施过滤器的异常诊断。在此，在颗粒物传感器的电极间可能也会被捕集到作为原本的检测对象的颗粒物以外的物质即导电性的物质(以下，将该物质称为“异物”)。即使在过滤器为正常的状态下此种异物也有可能在颗粒物传感器的电极间被捕集。而且，在此种异物在颗粒物传感器的电极间被捕集的情况下，颗粒物传感器的输出值也会产生变化。因此，当在颗粒物传感器的电极间捕集了异物的状态下根据该颗粒物传感器的输出值而实施过滤器的异常诊断时，有可能尽管实际上过滤器处于正常的状态，但也误诊断为产生了过滤器的异常。本专利技术为鉴于上述各种的实际情况而完成的专利技术，其目的在于，使利
用被设置在与过滤器相比靠下游侧的排气通道中的颗粒物传感器的输出值而实施过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度提高。用于解决课题的方法在本专利技术中，将执行根据颗粒物传感器的输出值而对过滤器的异常进行诊断的过滤器诊断处理的时刻之前的该颗粒物传感器的输出值的变化率与阈值进行比较，从而决定是否执行过滤器诊断处理。此时，将用于与颗粒物传感器的输出值的变化率进行比较的阈值以如下方式而进行设定，即，在假定该颗粒物传感器的电极间的颗粒物堆积量较多时，与假定该颗粒物堆积量较少时相比将所述阈值设定为较大的值。更详细而言，在本专利技术所涉及的颗粒过滤器的异常诊断装置中，所述颗粒过滤器被设置在内燃机的排气通道中并对排气中的颗粒物进行捕集，所述颗粒过滤器的异常诊断装置具备：颗粒物传感器，其被设置在与所述颗粒过滤器相比靠下游侧的排气通道中，并具有一对电极以作为传感器元件，当由于颗粒物堆积在该电极间而使该电极间导通时，所述颗粒物传感器输出与该电极间的颗粒物堆积量相对应的信号，并且该电极间的颗粒物堆积量越多，则相对于该电极间的颗粒物堆积量的增加量的、输出值的变化量越增大；传感器再生部，其执行将堆积在所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物去除的传感器再生处理；过滤器诊断部，其执行过滤器诊断处理，所述过滤器诊断处理为，在由所述传感器再生部而实施的所述传感器再生处理的执行完毕之后，根据从所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物的堆积重新开始的时刻即预定的颗粒物堆积重新开始时刻起经过了预定的判断期间时的所述颗粒物传感器的输出值，而对所述颗粒过滤器的异常进行诊断的处理；监测部，其对所述颗粒物堆积重新开始时刻以后的所述颗粒物传感器的输出信号持续地进行监测；决定部，其将假设所述颗粒过滤器处于预定的基准状态时的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量的推断值被设为基准颗粒物堆积量时的、由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的该所述基准颗粒物堆积量的每单位增加量的变化量、或者由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的每单位时间的变化量设为传感器输出变化率，并且在从所述颗粒物堆积重新开始时刻起至经过所述判断期间为止的期间内出现了所述传感器输出变化率与预定的判断变化率相比而变得较大的情况时，决定不执行由所述过滤器诊断部而实
施的所述过滤器诊断处理；设定部，其对所述决定部中与所述传感器输出变化率进行比较的所述判断变化率以如下方式而进行设定，即，在假定与该传感器输出变化率相对应的时刻的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量较多时，与假定该颗粒物堆积量较少时相比将所述判断变化率设定为较大的值。在本专利技术所涉及的颗粒物传感器中，当堆积在作为传感器元件的电极间的颗粒物量成为固定量以上时，该电极间由于颗粒物而导通。在此，将颗粒物传感器的电极间由于颗粒物而成为导通状态的该电极间的颗粒物堆积量称为“有效颗粒物堆积量”。当电极间的颗粒物堆积量成为有效颗粒物堆积量以上时，颗粒物传感器输出与该电极间的颗粒物堆积量相对应的输出值。另外，如果颗粒物传感器为输出与在电极间流通的电流值相对应的输出值的传感器，则该电极间的颗粒物堆积量越增加，则该颗粒物传感器的输出值越上升。另一方面，如果颗粒物传感器为输出与电极间的电阻值相对应的输出值，则该电极间的颗粒物堆积量越增加，该颗粒物传感器的输出值越降低。本专利技术所涉及的颗粒物传感器只要是输出与电极间的颗粒物堆积量相对应的信号的传感器，则可以为具有上述输出特性中的任意一个特征的传感器。此外，电极间的颗粒物堆积量越增多，则相对于该颗粒物堆积量的增加量的电极间的电阻的降低量越增大，从而在该电极间流通的电流的增加量越增大。因此，无论颗粒物传感器是输出与电极间的电阻值相对应的输出值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒过滤器的异常诊断装置，所述颗粒过滤器被设置在内燃机的排气通道中并对排气中的颗粒物进行捕集，所述颗粒过滤器的异常诊断装置具备：颗粒物传感器，其被设置在与所述颗粒过滤器相比靠下游侧的排气通道中，并具有一对电极以作为传感器元件，当由于颗粒物堆积在该电极间而使该电极间导通时，所述颗粒物传感器输出与该电极间的颗粒物堆积量相对应的信号，并且该电极间的颗粒物堆积量越多，则相对于该电极间的颗粒物堆积量的增加量的、输出值的变化量越增大；传感器再生部，其执行将堆积在所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物去除的传感器再生处理；过滤器诊断部，其执行过滤器诊断处理，所述过滤器诊断处理为，在由所述传感器再生部而实施的所述传感器再生处理的执行完毕之后，根据从所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物的堆积重新开始的时刻即预定的颗粒物堆积重新开始时刻起经过了预定的判断期间时的所述颗粒物传感器的输出值，而对所述颗粒过滤器的异常进行诊断的处理；监测部，其对所述颗粒物堆积重新开始时刻以后的所述颗粒物传感器的输出信号持续地进行监测；决定部，其将假设所述颗粒过滤器处于预定的基准状态时的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量的推断值被设为基准颗粒物堆积量时的、由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的该基准颗粒物堆积量的每单位增加量的变化量、或者由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的每单位时间的变化量设为传感器输出变化率，并且在从所述颗粒物堆积重新开始时刻起至经过所述判断期间为止的期间内出现了所述传感器输出变化率与预定的判断变化率相比而变得较大的情况时，决定不执行由所述过滤器诊断部而实施的所述过滤器诊断处理；设定部，其对所述决定部中与所述传感器输出变化率进行比较的所述判断变化率以如下方式而进行设定，即，在假定与该传感器输出变化率相对应的时刻的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量较多时，与假定该颗粒物堆积量较少时相比将所述判断变化率设定为较大的值。...

【技术特征摘要】
2015.04.02 JP 2015-0761061.一种颗粒过滤器的异常诊断装置，所述颗粒过滤器被设置在内燃机的排气通道中并对排气中的颗粒物进行捕集，所述颗粒过滤器的异常诊断装置具备：颗粒物传感器，其被设置在与所述颗粒过滤器相比靠下游侧的排气通道中，并具有一对电极以作为传感器元件，当由于颗粒物堆积在该电极间而使该电极间导通时，所述颗粒物传感器输出与该电极间的颗粒物堆积量相对应的信号，并且该电极间的颗粒物堆积量越多，则相对于该电极间的颗粒物堆积量的增加量的、输出值的变化量越增大；传感器再生部，其执行将堆积在所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物去除的传感器再生处理；过滤器诊断部，其执行过滤器诊断处理，所述过滤器诊断处理为，在由所述传感器再生部而实施的所述传感器再生处理的执行完毕之后，根据从所述颗粒物传感器的电极间的颗粒物的堆积重新开始的时刻即预定的颗粒物堆积重新开始时刻起经过了预定的判断期间时的所述颗粒物传感器的输出值，而对所述颗粒过滤器的异常进行诊断的处理；监测部，其对所述颗粒物堆积重新开始时刻以后的所述颗粒物传感器的输出信号持续地进行监测；决定部，其将假设所述颗粒过滤器处于预定的基准状态时的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量的推断值被设为基准颗粒物堆积量时的、由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的该基准颗粒物堆积量的每单位增加量的变化量、或者由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的每单位时间的变化量设为传感器输出变化率，并且在从所述颗粒物堆积重新开始时刻起至经过所述判断期间为止的期间内出现了所述传感器输出变化率与预定的判断变化率相比而变得较大的情况时，决定不执行由所述过滤器诊断部而实施的所述过滤器诊断处理；设定部，其对所述决定部中与所述传感器输出变化率进行比较的所述判断变化率以如下方式而进行设定，即，在假定与该传感器输出变化率相对应的时刻的所述颗粒物传感器的所述电极间的颗粒物堆积量较多时，与假定该颗粒物堆积量较少时相比将所述判断变化率设定为较大的值。2.如权利要求1所述的颗粒过滤器的异常诊断装置，其中，所述传感器输出变化率为，由所述监测部所监测到的所述颗粒物传感器的输出值的、所述基准颗粒物堆积量的每单位增加量的变化量，所述设定部对所述决定部中与所述传感器输出变化率进行比较的所述判断变化率以如下方式而进行设定，即，在与该传感器输出变化率相对应的时刻的所述基准颗粒物堆积量较多时，与该基准颗粒物堆积量较少时相比将所述判断变化率设定为较大的值。3.如权利要求1所述的颗粒过滤器的异常诊断装置，其中，所述颗粒物传感器为，输出与流过所述电极间的电流值相对应的输出值的装置，并且为该电极间的颗粒物堆积量...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冈一哉，木所徹，
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