[发明专利]颗粒过滤器的故障检测装置以及故障检测方法

说明书

一种颗粒过滤器(101)的故障检测装置(1)，具备：传感器(2)，具有输出与PM堆积量对应的信号的颗粒状物质检测部(20)和将上述颗粒状物质检测部加热的加热部(3)；在内燃机停止中利用上述加热部加热到能够将颗粒状物质燃烧去除的再生温度T的再生控制部(10A)；判定上述内燃机的启动的启动判定部(10B)；在内燃机运转中判定有无排气中的水滴的故障判定部(10C)；加热控制部(10D)，在再生控制后，判定为上述内燃机启动且无水滴时，利用上述加热部加热到能够使堆积的颗粒状物质残留并去除颗粒状物质所含的水分的第一温度(T1)；以及基于传感器输出值判定有无过滤器故障的故障判定部(10E)。

相关申请的相互参照

本申请基于2017年6月15日申请的日本申请号2017－117948，通过参照将其专利申请的全部内容引入本说明书中。

技术领域

本公开涉及捕集从内燃机排出的颗粒状物质的颗粒过滤器的故障检测装置以及故障检测方法。

背景技术

近年来，汽车发动机的排出限制变严，在排气通路设置颗粒过滤器来对颗粒状物质(即，Particulate Matter；以下，适当地称作PM)进行捕集。颗粒状物质是以导电性的Soot(即，煤)为主要成分并包含由未燃烧的燃料、发动机油产生的SOF(即，SolubleOrganic Fraction；可溶性有机成分)的混合物。另外，要求设置检测颗粒状物质的PM传感器来迅速地检测颗粒过滤器的故障。

PM传感器例如具备在绝缘性基体的表面配置有一对电极的电阻式的传感器元件，若颗粒状物质堆积于元件表面而一对电极间导通，则检测出与PM堆积量相应的电流输出。另外，存在具备静电电容式的传感器元件的PM传感器，例如利用一对电极间的静电电容与颗粒状物质的堆积一同变化的情况，计算PM堆积量。通过将这种PM传感器配置于颗粒过滤器的下游侧，能够基于传感器输出检测故障的有无。

使用了堆积型的PM传感器的故障检测装置通常在周期性地执行的判定处理之前进行再生处理，将附着于PM传感器的颗粒状物质燃烧去除。在该情况下，在进行再生处理的期间，由于不执行判定处理，因此能够检测颗粒状物质的期间会相应变短。为了延长能够进行该检测的期间，例如在专利文献1中公开了在检测发动机中的PM排出量异常的装置中，在使用了PM传感器的发动机启动时的异常诊断之前，在发动机停止时利用加热机构实施颗粒状物质的燃烧去除。

另外，专利文献2所公开的过滤器的故障诊断装置设置在发动机停止中进行PM传感器的再生的再生控制机构，并且设置进行排气管的干燥判定的干燥判定机构，判断能否进行传感器再生。例如在未进行干燥判定的状态下发动机停止了的情况下，传感器再生中止，在传感器再生完成之前发动机启动了的情况下，传感器再生结束。通过这种控制，可抑制PM传感器在浸水的状态下被加热所引起的浸水开裂，不需要或者缩短启动后的传感器再生，因此诊断期间变长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5533477号公报

专利文献2：日本特开2016－205168号公报

发明内容

然而，在发动机启动时，由于排出相对较多的颗粒状物质，因此如专利文献1、2那样，通过在发动机停止中进行再生处理，从而在发动机启动后迅速地进行故障判定，有望提早检测出颗粒过滤器的故障。然而，在发动机停止后，到再次启动为止经过了时间的情况下，排气管内的温度降低而排气所含的水分成为冷凝水，成为PM传感器容易浸水的状态。

在如冷启动时那样排气管内存在大量的水滴的条件下，发动机启动的话，则水滴乘着排气流而移动，容易被PM传感器获取。若与颗粒状物质一起附着于传感器元件的一对电极间的水分量增大，则会给电阻、静电电容带来影响，因此担心传感器输出变化，导致检测精度降低。因而，以往在冷启动时，需要排气管内成为干燥状态之后重新进行再生处理，发现不能检测在冷启动时排出的颗粒状物质这一课题。