CN103717849B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置。在该发明中，在内燃机（2）的排气路径（4）上设置有微粒传感器（8）。该内燃机（2）的控制装置（10）根据微粒传感器（8）的输出，而对排气路径（4）上的废气中的微粒量进行检测。并且，内燃机（2）的控制装置（10）在第一期间内，在微粒传感器的电极之间施加捕集微粒的捕集用电压，从而在电极表面上形成微粒层。此外，在第二期间内，对形成有微粒层的状态进行维持。此处，在“对形成有微粒层的状态进行维持”中包括：对形成有微粒层的状态原封不动地进行维持的方式、和禁止实施对微粒层进行去除的控制的方式。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

该发明涉及一种内燃机的控制装置，更具体而言，涉及一种被设置在内燃机的排气路径上，并具有用于对废气中的微粒量进行检测的微粒传感器的内燃机的控制装置。

背景技术

例如在专利文献1的系统中，在内燃机的排气路径上，配置有对废气中的微粒（particulate matter；以下也称为“PM”）进行捕集的DPF（Diesel Particulate Filter：柴油机微粒过滤器），并在DPF的下游，配置有用于对未被DPF捕集而穿过了该DPF的PM量进行检测的PM传感器。

专利文献1的PM传感器具备：使PM附着的绝缘层、和相互隔开间隔而被配置在绝缘层上的电极。该PM传感器与废气相接触，当废气中的PM堆积在电极之间时，由于电极之间的导电性根据PM堆积量而发生变化，因此电极之间的电阻将发生变化。在专利文献1中，由于通过对PM传感器的电阻值进行检测而检验出与电极的PM堆积量相关联的废气中的PM量，因此根据PM传感器的电阻值而对DPF的故障等进行检测。

但是，当电极之间的PM堆积量超过固定量时，电极之间的电阻值将不再发生变化，之后成为无法输出与PM堆积量相对应的值的状态。对此，在专利文献1的技术中，在电极之间的PM堆积量增加到某种程度的阶段，执行如下的PM清除，所述PM清除通过内置的加热器而对PM传感器的元件部加热预定时间，并对堆积的PM进行燃烧去除。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-144577号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在废气中，除了煤烟（碳等的碳烟状物质）及S0F（Soluble OrganicFraction；可溶性有机成分）等的、由内燃机的燃烧而产生的PM以外，还包含由润滑油而产生的Ash（碳烟）、及由催化剂的氧化而产生的金属化合物等。当这些Ash及金属化合物附着在PM传感器的电极上时，将存在使传感器的输出产生偏差的情况。因此，Ash及金属化合物（以下，包括Ash及金属化合物在内也称为“中毒物”）的附着，可能产生使根据传感器输出而实施的DPF故障检测等的精度降低的事态。

此外，Ash及金属化合物与PM相比燃烧温度较高，在内置于PM传感器中的加热器对元件部的过热处理中，难以实施燃烧去除。因此，当在电极之间直接附着有中毒物时，该中毒物在PM的燃烧去除后仍将残留在电极上。因此可认为，当反复实施PM清除时，中毒物的附着量将逐渐增加，并且PM传感器对PM量的检测及基于该检测的DPF的故障检测的精度将进一步降低。

本发明以解决上述课题为目的，提供了一种如下的内燃机的控制装置，即，以能够对废气中所包含的Ash及金属化合物向电极的附着进行抑制，从而将PM量的测定的精度维持得较高的方式而被改良了的内燃机的控制装置。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的，在该发明中，在内燃机的排气路径上设置有微粒传感器。该发明所涉及的内燃机的控制装置具备：检测单元，其根据微粒传感器的输出，而对排气路径上的废气中的微粒量进行检测；形成单元，其在第一期间内，在微粒传感器的电极之间施加捕集微粒的捕集用电压，并在电极表面上形成微粒层；维持单元，其在第二期间的期间内，对形成有微粒层的状态进行维持。另外，在此，“维持单元”包括：对形成有微粒层的状态原封不动地进行维持的单元、和禁止实施对微粒层进行去除的控制的单元。

此外，该发明所涉及的内燃机的控制装置能够应用于如下的装置中，即，在排气路径上的微粒传感器的上游，配置有用于对废气中的微粒进行捕集的微粒捕集用过滤器。在这种情况下，可以将上述的“第一期间”设为，从对微粒捕集用过滤器的故障的有无进行判断的故障判断控制的完成之后起、到微粒传感器的输出达到基准输出为止的期间，并且可以将上述的“第二期间”设为，在微粒传感器的输出达到基准输出之后起、到内燃机停止为止的期间。在这种情况下，维持单元可以通过停止捕集用电压的施加，从而对微粒层进行维持。

此外，该发明所涉及的内燃机的控制装置还可以具备：使元件部升温，并对堆积在元件部上的微粒进行燃烧去除的单元。在这种情况下，内燃机的控制装置还可以具备温度控制单元，所述温度控制单元在通过形成单元而被施加了电压直至微粒传感器的输出达到基准输出之后、到内燃机停止为止的期间内，将元件部控制为如下的预定的温度，所述预定的温度为，与对微粒进行燃烧去除的温度相比为低温、且抑制向元件部的微粒的堆积的温度。

此外，该发明所涉及的内燃机的控制装置可以应用于如下的装置中，该装置在排气路径上的微粒传感器的上游，配置有用于对废气中的微粒进行捕集的微粒捕集用过滤器。在这种情况下，可以采用如下方式，即，“第一期间”至少包括到过滤器再生控制被开始执行之前为止的期间，所述过滤器再生控制为，对堆积在微粒捕集用过滤器上的微粒进行去除的控制，“第二期间”至少包括从预测到过滤器再生控制的开始之后起、到过滤器再生控制结束为止的期间。而且，可以采用如下方式，即，内燃机的控制装置具备去除单元，所述去除单元使微粒传感器的形成有电极的元件部升温，并对堆积在元件部上的微粒进行燃烧去除，维持单元通过禁止对元件部的微粒的燃烧去除，从而对微粒层进行维持。

此外，在这种情况下，可以采用如下方式，即，将“第一期间”设为，包括从预测到过滤器再生控制的开始之后起、到过滤器再生控制开始执行为止的期间，或者，将“第二期间”设为，还包括从过滤器再生控制结束之后起、到堆积在微粒捕集用过滤器上的微粒变为多于基准堆积量为止的期间。

此外，该发明所涉及的内燃机的控制装置可以采用如下方式，即，还具备：对从内燃机排出的废气中的微粒量进行推断的单元；禁止单元，其在推断出的微粒量少于基准排出量的情况下，禁止上述所说明的维持单元对微粒层的维持。

发明效果

根据该发明，在第一期间内，在微粒传感器的电极表面上形成微粒层，在第二期间内，对该微粒层进行维持。由此，在第二期间内，保护了微粒传感器的电极的表面，从而能够抑制废气中的中毒物直接附着在电极表面上的情况。此处，例如，即使在第二期间内中毒物附着在电极表面的微粒层上，也能够在对附着在电极上的微粒层进行燃烧去除时使中毒物飞散。因此，能够抑制电极上的中毒物的附着量的增加。由此，能够抑制微粒传感器的输出偏差等的时间性劣化。

例如，特别是，在微粒捕集用过滤器的故障判断控制的开始前，设定为堆积在元件部上的微粒被燃烧去除了的状态。因此，当设定为在微粒捕集用过滤器的故障判断控制之后保持不变的状态时，可认为，废气中所包含的中毒物将与微粒一起直接附着在电极上。关于这一点，在本发明中，如果在从微粒捕集用过滤器的故障判断控制完成之后起、到微粒传感器的输出变为大于基准输出为止的“第一期间”内，在通过施加微粒捕集用电压而形成微粒层的基础上，对该状态进行维持直至内燃机停止为止，则在微粒捕集用过滤器的故障判断控制完成之后的、不利用微粒传感器的输出的期间内，能够通过微粒层而对电极进行保护。因此，能够抑制向电极的中毒物的堆积量的增加。

此外，此处，微粒层发挥某种程度的防水效果。因此，如果在到内燃机停止为止的期间内，对微粒层进行维持，则能够在下一次的内燃机的启动时抑制因浸水而产生的元件裂开的同时，更早地使微粒传感器升温。

此外，如果具有在停止向微粒传感器施加捕集用电压之后，进一步将元件部控制为能够抑制微粒堆积的预定的温度的单元，则能够更可靠地抑制向元件部的中毒物的堆积。此外，能够在下一次的内燃机的启动时，成为如下的状态，即，能够在更早的阶段使微粒传感器升温并用于微粒量的检测。

此外，例如，特别是在对堆积在微粒捕集用过滤器上的微粒进行去除的过滤器再生控制的期间中，处于如下的倾向，即，穿过微粒捕集用过滤器而被排出到下游的微粒及中毒物容易增加的倾向。关于这一点，在此发明中，如果在过滤器再生控制的开始之前的期间内形成微粒层，并且在从预测到过滤器再生控制的开始起到控制结束为止的期间内对微粒层进行维持，则在进入到中毒物容易增加的运行区域之前，成为通过微粒层而对电极进行保护的状态，从而能够在中毒物增加的期间中，通过微粒层而对电极进行保护。由此，能够抑制向电极的中毒物的直接附着，从而能够抑制微粒传感器的劣化。

此外，在实施了过滤器再生控制之后、且在微粒捕集用过滤器上某种程度地堆积有微粒之前，被排出到微粒传感器下游侧的微粒及中毒物处于容易增加的倾向。关于这一点，如果在从过滤器再生控制结束之后起、到堆积在微粒捕集用过滤器上的微粒变为多于基准堆积量为止的期间，也对微粒层进行维持，则能够在中毒物较多的环境下，抑制中毒物直接附着在电极上的情况。

此外，在该发明中，对于在被推断为从内燃机排出的废气中的微粒量少于基准排出量的情况下禁止对微粒层的维持的状况，尤其是在微粒量较少的区域内能够以更高的精度利用微粒传感器。由此，能够在抑制微粒传感器的劣化的同时，有效地活用微粒传感器。

附图说明

图1为用于对该发明的实施方式1中的系统的整体结构进行说明的示意图。

图2为用于对该发明的实施方式1的PM传感器的元件部的结构进行说明的示意图。

图3为用于对在该发明的实施方式1中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。

图4为用于对该发明的实施方式1的控制的效果进行说明的图。

图5为用于对在该发明的实施方式2中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。

图6为用于对在该发明的实施方式3中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。

图7为用于对在该发明的实施方式4中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各个图中，对相同或相当的部分标记相同的符号并简化或省略其说明。

实施方式1.

[关于本实施方式的系统的结构]

图1为，用于对此发明的实施方式的系统的整体结构进行说明的图。在图1所示的系统中，在内燃机2的排气路径4上，设置有DPF（Diesel Particulate filter）6。DPF6为，对废气中所包含的微粒状物质（PM：particulate matter）进行捕集的过滤器。在排气路径4的DPF6的下游，设置有PM传感器8（微粒传感器）。PM传感器8被用于对穿过了DPF6的废气中的PM量的检测中。

该系统具备控制装置10。在控制装置10的输入侧，除PM传感器8以外，还连接有各种传感器。此外，在控制装置10的输出侧，连接有内燃机2的各种致动器。控制装置1O根据来自各种传感器的输入信息来执行预定的程序，并通过使各种致动器工作，从而执行与内燃机2相关的各种控制。

图2为，将本实施方式1的PM传感器8的元件部放大表示的示意图。如图2所示，PM传感器8的元件部在其表面上具有一对电极12、14。一对电极12、14以互不接触的状态，隔开固定的间隔而被配置。并且，电极12、14分别具有被形成为梳齿形状的部分，并以在该部分处相互啮合的方式而配置。电极12、14与被形成在其下层上的绝缘层16相接触。绝缘层16具有使PM附着的功能。在绝缘层16内部的电极12、14的下层，埋入有未图示的加热器。

电极12和电极14分别经由电源电路等而与电源（未图示）相连接。由此，能够在电极12与电极14之间施加预定的电压。加热器经由电源电路等而与电源（未图示）相连接，并通过向加热器供给预定的电力，从而对元件部进行加热。电源电路等与控制装置10相连接，并被控制装置10控制。

[本实施方式中的控制的概要]

在本实施方式中，在控制装置10所实施的控制中包括：废气中的PM量的检测及基于该检测的DPF6的故障判断、DPF6的再生、DPF6的故障判断、以及PM传感器8的复位的控制。

（1）PM排出量的检测

在实施PM排出量的检测时，控制装置10在电极12、14之间施加捕集微粒的电压即“捕集用电压”。当在电极12、14之间施加有捕集用电压时，废气中的PM被捕集并堆积在电极12、14之间。随着堆积在电极12、14之间的PM增加，电极12、14之间的导通部位增加，从而电极12、14之间的电阻值变小。在以下的实施方式中，对电流值进行检测以作为PM传感器8的传感器输出。也就是说，PM传感器8的输出随着电极12、14之间的PM堆积量的增加而变大。此外，电极12、14之间的PM堆积量与废气中的PM量、即穿过DPF6而被排出到其下游侧的PM排出量相关联地进行增减。

因此，在本实施方式1中，预先求出传感器输出与PM排出量之间的关系，并基于该关系，且根据PM传感器8的输出而对废气中的PM排出量进行检测。以下，将施加捕集用电压并对传感器输出进行着检测的状态又称为“PM检测模式”。另外，在PM检测模式中，元件部被设为，被维持在300℃以下的温度。

（2）DPF故障判断（故障判断控制）

当DPF6发生故障时，将会产生PM穿过DPF6而被排放到大气中的事态。因此，控制装置10定期地执行对DPF6的故障的有无进行判断的控制。具体而言，控制装置10按照模型而对DPF6的后方（下游）的废气中所含有的PM量进行推断。控制装置1O通过对推断出的量（以下，也称为“推断PM排出量”）和与PM传感器8的输出相对应的PM排出量进行比较，从而对DPF6的故障的有无进行判断。也就是说，当基于PM传感器8的输出的PM排出量的检测值大于推断PM排出量时，判断为DPF6发生故障。另外，将该判断中所使用的推断PM排出量设为，在根据模型而计算出的DPF6后方的废气中所含有的PM排出量的推断值上，加上容许的宽裕量而得到的值。

（3）DPF6的再生（过滤器再生控制）

当DPF6继续实施废气中的PM的捕集时，堆积在DPF6上的PM的量（以下，也称为“PM堆积量”）将很快达到极限，并成为无法对PM进行进一步捕集的状态。为了避免这种状态，在DPF6的PM堆积量达到了某一程度的阶段，对PM进行燃烧去除从而实施DPF6的再生的处理。

具体而言，在DPF6的再生处理中，控制装置10例如实施如下的控制，即，在燃料喷射之后再次喷射燃料的控制、延迟喷射时刻的控制等、按照预定的控制程序而使排气温度上升的控制。由此，堆积在DPF6上的PM被燃烧去除。通过固定时间执行这种PM的燃烧去除，从而堆积在DPF6上的大部分PM被去除，并完成DPF6的再生。

另外，控制装置10通过利用模型等而对从内燃机2排出的废气的PM量进行推断，从而对堆积在DPF6上的PM的量进行推断。而且，将推断出的量（以下，也称为“推断PM堆积量”）达到了预定的量时，作为DPF6的再生时期，而实施上述的再生处理。

（4）PM清除（对微粒进行燃烧去除的控制）

此外，PM传感器8的输出为，根据堆积在元件部上的PM量而发生变化的输出。因此，在例如开始实施DPF6的故障判断时的预定的时刻、和DPF6再生后的预定的时刻，需要对目前为止堆积在PM传感器8上的PM进行一次去除。将对该PM进行去除的处理也称为“PM清除”。

在实施PM清除时，控制装置10向PM传感器8的加热器供给预定的电力，从而使PM传感器8的元件部过热升温。由此，使附着在PM传感器8的元件部上的PM燃烧去除。另外，此处，PM清除时的温度被设为高于500℃的温度。

PM清除的执行可以考虑各种时刻。一般情况下，在内燃机2刚刚启动之后被执行。而且，在PM清除完成之后，采用PM检测模式，并执行DPF6的故障判断。

[本实施方式的特征性的控制]

但是，在废气中，除含有由内燃机2的燃烧而产生的煤烟（碳烟状物质）及S0F（可溶性有机成分）等的PM以外，还含有由润滑油而产生的Ash及由催化剂的氧化而产生的硫酸盐等的金属化合物。另外，在以下的实施方式中，根据需要，仅将PM传感器8的检测对象、且由内燃机2的燃烧而产生的煤烟及SOF等的成分设为“PM”，而将并非由内燃机2的燃烧而产生的Ash及金属化合物等的成分设为“中毒物”，并以此来进行区别。

中毒物与PM一起附着在PM传感器8的电极12、14之间，并对电极12、14之间的电阻值造成影响。因此，在废气中含有中毒物，且该中毒物附着在电极12、14上的情况下，将会产生传感器输出由此而产生误差从而无法准确地对PM的量进行检测的事态。

并且，在上述PM清除时的温度下，虽然PM被燃烧去除，但中毒物未能被燃烧的情况较多，并将就此残留在电极12、14之间。因此可认为，当反复实施PM清除时，残留在电极12、14之间的中毒物将逐渐增加，且PM传感器8的输出偏差将逐渐增大，从而PM传感器8的劣化将会推进。

例如，在上述的DPF6的故障判断中，通过对根据内燃机2的模型而推断出的推断PM堆积量、和与PM传感器8的输出相对应的PM排出量进行比较，从而来对DPF6的故障进行判断。因此可认为，在因中毒物的附着而使PM传感器8的输出产生偏差的情况下，将无法正确地判断出DPF6的故障的有无。

因此，优选为，将向PM传感器8的电极12、14的中毒物的附着量抑制得较小，从而对因中毒物而产生的PM传感器8的输出偏差进行抑制。因此，在本实施方式1中，实施下述的控制。

[本实施方式的特征性的控制]

在本实施方式1中，在内燃机2的启动后、且在暖机完成之后，首先，使元件部升温并实施PM清除。之后，实施DPF6的故障判断。在从DPF6的故障判断完成之后起、到PM传感器8的输出达到第一基准值Ref1（基准输出）为止的期间（第一期间）内，对施加捕集用电压而在电极12、14之间捕集PM的状态进行维持。由此，在电极12、14表面上形成PM的层即中毒防止层（微粒层）。

在形成了中毒防止层之后、且在内燃机2停止之前，停止捕集用电压的施加，使元件部的温度被维持为300度左右。也就是说，在从PM传感器8的输出达到第一基准值Ref1之后起、到内燃机2停止为止的期间（第二期间）内，在电极12、14表面上形成有中毒防止层的状态被原封不动地维持。通过该中毒防止层，从而抑制了废气中所含有的中毒物向电极12、14的直接附着。

另外，即使将捕集用电压施加设为断开，PM及中毒物也将因惯性力而附着在电极12、14之间。但是，即使附着有中毒物，也会在电极12、14之间预先较薄地形成有PM的层、即中毒防止层。堆积在该中毒防止层上的中毒物中的大部分，在PM清除时通过下层的PM的燃烧而从电极12、14上被剥离而飞散。因此，能够在PM清除后，将向电极12、14的中毒物的残留量抑制得较小。

并且，当在内燃机2刚刚启动之后的废气为低温的期间内，使元件部升温时，存在元件因热应力而裂开的可能性。因此，一般情况下，在内燃机2的充分的暖机之后执行PM清除。但是，由PM构成的中毒防止层发挥防水的效果。因此，能够将元件部的与液滴的接触面积抑制得较小，并且能够抑制因升温而产生的热应力。因此，即使在内燃机2的启动之后，在较早的阶段开始实施PM清除，也能够抑制元件裂开，并且能够较早地采用PM检测模式。

[本实施方式的具体的控制的程序]

图3为，用于对在该发明的实施方式中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。图3的程序为，在内燃机的运行过程中，每固定期间而被执行的程序。在图3的程序中，首先，对DPF6的故障检测是否已完成进行辨别（S102）。此处，在内燃机2的启动后，且在执行并完成了DPF6的故障检测后，仅在为最初的辨别处理的情况下设定为是。另外，此处，故障检测被设为，在从内燃机2的启动起到停止为止的一次运行的期间内，被实施一次的检测。DPF6的故障检测在满足了DPF6的故障检测开始条件时，根据被推断为被排出到DPF6的下游的推断PM排出量、和基于PM传感器8的输出的PM排出量之间的比较而被实施。但是，DPF6的故障检测除按照本程序之外，还按照被存储于控制装置10中的控制程序而被执行。

当在步骤S102中不认为DPF6的故障检测完成时，暂时结束本次的处理。另一方面，当在步骤S102中认为DPF6的故障检测完成时，接下来，对PM传感器8的输出进行检测（S104）。接下来，对传感器输出是否小于第一基准值Ref1（基准输出）进行辨别（S106）。第一基准值Ref1为，根据在电极12、14上堆积有相当于中毒防止层的量的PM时所产生的输出而被设定、并被存储于控制装置10中的值。

当在步骤S106，不认为传感器输出＞第一基准值Ref1成立时，反复实施步骤S104～S106的、传感器输出的检测处理和是否认为传感器输出＞第一基准值Ref1成立的辨别处理。另一方面，当在步骤S106中认为传感器输出＞第一基准值Ref1成立时，认为在电极12、14上堆积有固定量的PM，并形成了中毒防止层。在这种情况下，接下来，将捕集用电压设为断开（步骤S108）。由此，向PM传感器8的PM的静电捕集被停止。此处，通过将电源设为断开，从而能够原封不动地维持在电极12、14上较薄地形成有中毒防止层的状态，并且能够抑制中毒物直接附着在电极12、14的表面上的情况。

之后，传感器温度被维持为300度左右（S110）。由此，抑制了向元件部的PM及中毒物的附着。此外，通过以这种方式将传感器维持为较高的温度，从而能够在下一次启动时，在较早的阶段完成PM传感器8的暖机，进而成为PM检测模式。之后，在该状态下结束本次的处理。

如以上所说明的那样，在本实施方式1中，通过在形成有中毒防止层的状态下将捕集用电压设为断开，从而能够抑制中毒物直接附着在电极12、14上的情况。此外，由于形成有中毒防止层，因此即使在该中毒防止层上堆积有中毒物，也能够与PM清除时的中毒防止层的燃烧一起，剥离中毒物而使其飞散。

图4为，用于对本实施方式1中的PM传感器8与现有的PM传感器的、对于使用期间内的输出灵敏度的变化的不同进行比较说明的图。在图4中，横轴为使用期间，纵轴表示输出灵敏度。此外，在图4中，（a）表示现有的PM传感器的输出灵敏度的变化，（b）表示应用本实施方式1的控制而被使用的PM传感器8的输出灵敏度的变化。如图4（a）所示，在现有的PM传感器中，由于中毒物的堆积，而使输出灵敏度随着使用期间变长而降低。另一方面，如图4（b）所示，在本实施方式1的PM传感器8中，由于抑制了向电极12、14的中毒物堆积，因此在使用期间变长的情况下，也能够维持较高的输出灵敏度。

另外，例如，在本实施方式1中，从DPF6的故障检测完成之后起、到传感器输出达到第一基准值Ref1为止的期间，相当于本发明的“第一期间”。通过在该第一期间内，施加捕集用电压，从而实现了本发明的“形成单元”。此外，例如在本实施方式1中，从传感器输出达到第一基准值Ref1之后起、到内燃机2停止为止的期间，相当于本发明的“第二期间”。通过在该第二期间内，停止捕集用电压的施加（S108），从而实现了本发明的“维持单元”。并且，通过使元件温度被维持为300℃左右（Sl10），从而实现了本发明的“温度控制单元”。

但是，在此发明中，为了形成中毒防止层而施加捕集用电压的“第一期间”并不限定于此。例如，可以采用如下方式，即，将“第一期间”设为，从DPF6的故障检测完成之后起、到经过固定的时间为止的期间，并在该期间内，施加捕集用电压从而形成中毒防止层。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，在此发明中，对形成有中毒防止层的状态进行维持的“第二期间”并不限定于到内燃机2停止为止的期间。例如，在从内燃机2的启动到停止为止的一次运行中，实施了多次DPF6的故障检测的情况等下，可以将“第二期间”设为如下的期间，即，从此次的DPF6的故障检测完成并形成了中毒防止层之后起、到下一次的DPF6的故障检测被开始执行之前为止的期间。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，在本实施方式1中，对在中毒防止层形成后，将元件温度维持为300℃（Sl10）的情况进行了说明。但是，该发明并不限定于这种情况，也可以不实施这种温度控制。此外，即使在实施这种元件温度的控制的情况下，元件部的维持温度也并不限定于300℃。但是，优选为，维持温度为，低于PM清除时的温度（在本实施方式中为50O℃）、且能够抑制PM的向元件部的堆积的温度。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，在本实施方式1中，进行了如下的说明，即，对推断PM堆积量、和基于PM传感器8的输出的PM堆积量进行比较，从而实施DPF6的故障检测。但是，DPF6的故障检测法并不对该发明进行任何限制，也可以通过其他的方法来实施。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，在本实施方式1中，对作为PM传感器8的输出而对电流值进行检测的情况进行了说明。但是，在该发明中，PM传感器8的输出并不限定于此，也可以将电极12、14之间的电阻值、或与电阻值相关的其他电气特性设为输出。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

实施方式2.

实施方式2的系统及PM传感器具有与图1、图2所示的系统及PM传感器相同的结构。在实施方式2的系统中，代替在DPF6的故障检测之后于电极12、14之间形成中毒防止层的控制，而以对PM排出量增多的时刻进行预测并形成中毒防止层的方式来进行处理。

如上所述，在DPF6的再生时，通过例如提高废气温度，从而对堆积在DPF6上的PM进行燃烧去除。因此，在实施该处理的期间内，能够预测到流出到DPF6的下游的PM及中毒物的量增多的情况。因此，优选为，在该期间内，对向电极12、14之间的PM等的附着进行抑制。

因此，在本实施方式2的系统中，通过在开始DPF6的再生的控制之前，使PM堆积在电极12、14的表面上而形成中毒防止层，从而在实施DPF6的再生控制时，对电极12、14进行保护。

更具体而言，在本实施方式2中，在按照模型而推断出的推断PM堆积量成为基准的量（此处，称为“第二基准值Ref2”）以上的时间点执行DPF6的再生。因此，在本实施方式2中，在DPF6的推断PM堆积量的值达到少于第二基准值Ref2的第三基准值Ref3的时间点上，对DPF6的再生控制的开始进行预测。而且，当预测到DPF6的再生控制的开始时，PM清除将被禁止。此处，处于施加有捕集用电压的状态，因此，通过禁止PM清除，从而PM能够可靠地被捕集到电极12、14上。

也就是说，在从DPF6的推断PM堆积量达到第三基准值Ref3起、到达到第二基准值Ref2为止的期间（第一期间）内，设定为施加有捕集用电压的状态并对PM进行捕集，从而在电极12、14的表面上形成了中毒防止层。另外，用于对DPF6的再生控制的开始进行预测的第三基准值Ref3被设定为如下的值，即，设想在从推断PM堆积量达到该第三基准值Ref3起、到达到第二基准值Ref2为止的期间内，在PM传感器8的电极12、14上堆积有所需的足够量的PM的值。该值通过实验等而被求出，并被适当设定。

此外，在刚刚DPF6的再生之后，将成为堆积在DPF6上的PM被去除了的状态。因此，存在PM容易穿过DPF6而使DPF6的净化性能降低的倾向。也就是说，在刚刚DPF6的再生之后，存在流出到DPF6下游的废气中的PM及中毒物的量增加的倾向。

因此，在本实施方式2中，在刚刚DPF6的再生之后的固定期间内仍禁止实施PM清除。即，在DPF6的再生完成之后，在从DPF6的推断PM堆积量达到与第三基准值Ref3相比更小的第四基准值Ref4为止的期间内，设定为禁止实施PM清除的状态。

如以上所示，在从推断PM堆积量达到第三基准值Ref3并预测到DPF6的再生的开始时起、到在DPF6的再生后推断PM堆积量达到第四基准值Ref4为止的期间（第二期间）内，PM清除被禁止实施。由此，在DPF6的再生过程中和再生之后，成为中毒防止层被维持从而保护了电极12、14的表面的状态。由此，即使在中毒物的流出较多的区域内，也能够抑制向电极12、14的中毒物的直接附着。另外，第四基准值Ref4为，为了将DPF6的净化率某种程度地确保得较高而所需的PM堆积量，并且通过实验等而被设定了最佳的值且预先被存储于控制装置10中。

图5为，用于对在该发明的实施方式2中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。该程序为，在内燃机2的运行过程中被反复执行的程序。在图5的程序中，首先，计算出DPF6的推断PM堆积量（S202）。推断PM堆积量根据预先被存储于控制装置10中的模型而被计算出。

接下来，对计算出的推断PM堆积量的值是否大于第三基准值Ref3进行辨别（S204）。第三基准值Ref3为，成为对DPF6的再生进行预测的基准的值，且预先被存储于控制装置10中。当在步骤S204中，不认为推断PM堆积量＞第三基准值Ref3成立时，暂时结束此次的处理。

另一方面，当在步骤S204中，认为推断PM堆积量＞第三基准值Ref3成立时，PM清除被禁止实施（S206）。即，对堆积在PM传感器8上的PM进行去除的处理被禁止，而在PM传感器8上，之后继续捕集有PM，且形成有中毒防止层并被维持。

之后，当推断PM堆积量的值达到第二基准值Ref2时，执行DPF6的再生。另外，该DPF6的再生处理按照在图5的程序之外另外设定的存储于控制装置10中的、用于DPF6的再生处理的控制程序而被执行。

在图5的程序中，对DPF6的再生是否已完成进行辨别（S208）。当在步骤S208中，不认为DPF6的再生完成时，在PM清除被禁止了的状态（S206）下，反复实施步骤S208的辨别处理，直至认为DPF6的再生结束为止。

另一方面，当在步骤S208中认为DPF6的再生完成时，接下来，再次对DPF6的推断PM堆积量进行计算（S210）。此处，计算出的推断PM堆积量为DPF6的再生完成后的推断堆积量，并且与步骤S202同样，按照被存储于控制装置10中的模型而被计算出。

接下来，对在步骤S210中计算出的推断PM堆积量的值是否大于第四基准值Ref4进行辨别（S212）。第四基准值Ref4为，用于对是否以能够某种程度地将DPF6的净化性能确保得较高的程度而在DPF6上堆积有PM进行辨别的基准值，且为预先被存储于控制装置10中的值。当在步骤S210中，不认为推断PM堆积量＞第四基准值Ref4成立时，则反复实施步骤S210的推断PM堆积量计算、和步骤S212的辨别处理，直至认为推断PM堆积量＞第四基准值Ref4成立为止。

另一方面，当在步骤S212中，认为推断PM堆积量＞第四基准值成立时，认为DPF6的净化性能变高，并且认为向DPF6下游的PM排出量减少了。因此，在这种情况下，PM清除的禁止将被解除（S214）。当处于该状态时，按照被存储于控制装置10中的其他控制程序，在必要的时刻执行PM清除。

如在上文中所说明的那样，在本实施方式2中，对DPF6的再生的时刻进行预测，并在再生开始前的阶段禁止实施PM清除，之后，DPF6的再生完成，到再次在DPF6上确认有固定量的PM的堆积为止的期间内，PM清除被禁止。此处，在DPF6的再生的期间、和刚刚DPF6的再生之后的固定期间均为，预计被排出到DPF6的下游的PM的量增加的期间。关于这一点，根据实施方式2，能够对该PM量增加的期间进行预测，并设定为在PM传感器8的电极12、14的表面上预先形成有中毒防止层的状态。由此，在废气中的PM量较多，且向电极12、14的中毒物容易堆积的期间内，通过中毒防止层而对电极12、14进行保护。因此，能够有效地抑制向电极12、14的中毒物的直接附着，从而抑制PM传感器8的劣化，并将输出灵敏度维持得较高。

另外，在本实施方式2中，从预测到DPF的再生之后起、到DPF的再生开始被执行之前为止的期间相当于本发明的“第一期间”，通过在该期间内，设定为施加有捕集用电压的状态，从而实现了本发明的“形成单元”。此外，在本实施方式2中，从预测到DPF6的再生之后起、到DPF6的再生控制结束之后，推断PM堆积量达到第四基准值Ref4为止的期间，相当于该发明的“第二期间”，通过在该期间内禁止实施PM清除，从而实现了本发明的“维持单元”。

另外，在本实施方式2中，对如下情况进行了说明，即，作为DPF6下游的废气中的PM的量容易增加的区域，着眼于DPF6的再生过程中和DPF6的再生刚刚结束之后的期间，并禁止PM清除。但是，在该发明中禁止PM清除的“第二期间”并不限定于此。例如，可以采用如下方式，即，将第二期间设定为到DPF6再生完成为止的期间，并仅在该期间内禁止PM清除，从而对中毒防止层进行维持。此外，可以采用如下方式，即，例如仅将从DPF再生完成起、到推断PM堆积量达到第四基准值为止的期间设定为“第二期间”，并仅在该期间内禁止实施PM清除。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

并且，本发明也并不仅仅适用于DPF6的再生时及再生刚刚结束之后，例如，还能够应用于其他的中毒物容易增加的运行区域。具体而言，例如可认为，在NSC的硫黄中毒防止控制中、及NOx还原控制中等，中毒物容易增加。因此，通过对这些控制开始进行预测，并在该控制执行前的“第一期间”内在PM传感器上形成中毒防止层，而在这些控制过程中即在“第二期间”内禁止实施PM清除，从而对中毒防止层进行维持，进而能够抑制中毒物堆积在电极12、14的表面上。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，该发明并不限定于，对某一控制的开始进行预测并禁止实施PM清除的方式。例如，可以考虑如下的控制，即，根据导航信息而对内燃机2的停止的时刻进行预测，并从稍早于停止前起禁止实施PM清除。由此，在下一次启动时，能够设定为形成有中毒防止层的状态。由于中毒防止层具有防水效果，因此通过采用在停止时形成中毒防止层的方式，从而能够在抑制内燃机2的启动时的元件裂开的同时，在较早的阶段利用PM传感器8。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

此外，在本实施方式2中，对如下情况进行了说明，即，在DPF6的推断PM堆积量达到第三基准值Ref3的时间点上，单纯地禁止实施PM清除，由此，在到DPF6再生为止的期间内，将会堆积固定量的PM从而形成了中毒防止层。但是，该发明并不限定于此，也可以以积极地形成中毒防止层的方式实施控制。具体而言，例如，在到DPF6的再生开始、或到催化剂中毒防止控制开始为止的时间较短的这种情况下，越是该时间为短时间时，越将施加的捕集用电压控制得较高。由此，能够以更短的时间将PM堆积在电极12、14上，从而形成中毒防止层。但是，由于在施加电压过高的情况下，将会成为元件部的绝缘破坏或电极12、14的短路等的原因，因此施加电压的设定需要限制在考虑了上述情况的范围内。上述情况在以下的实施方式中也是同样的。

实施方式3.

实施方式3的系统及PM传感器具有与图1、2所示的系统及PM传感器相同的结构。在实施方式3中，执行将实施方式1、2的控制组合了的控制。

图6为，用于对在该发明的实施方式3中控制装置10所执行的控制进行说明的流程图。在图6的程序中，首先，执行与实施方式2的图5的S202～S214相同的处理。也就是说，对是否预测到DPF6的再生进行辨别（S202、204），在预测到DPF6的再生的情况下，PM清除被禁止（S206）。之后，到DPF的再生完成（S208），并且认为在DPF6上堆积有某种程度的PM为止的期间内，继续进行PM清除的禁止（S210、212），当确认了PM的堆积时许可PM清除（S214）。之后，此次的处理结束。

但是，当在步骤S204中，不认为推断PM堆积量＞第三基准值Ref3成立时，接下来，开始实施与实施方式1的图3的S102～Sl10的处理相同的处理。具体而言，在步骤S102中，对是否确认故障检测完成进行辨别，当不认为故障检测完成时，在本实施方式中，暂时结束此次的处理。

另一方面，当在步骤S102中认为故障检测完成时，对检测到的传感器输出（S104）是否大于第一基准值Ref1进行辨别（S106），并且，通过反复实施该辨别处理，直至认为传感器输出＞基准值Ref1成立为止，从而在PM传感器8的表面上形成了中毒防止层。之后，将捕集用电压施加设为断开（S108），并将PM传感器8的元件部维持为300℃左右（S110）。之后，结束此次的处理。

实施方式4.

实施方式4的系统及PM传感器8具有与图1、2的系统及PM传感器相同的结构。在实施方式4中，除了仅在从内燃机2排出的PM量多预定以上的情况下执行实施方式3的控制的这一点以外，实施与实施方式3相同的控制。即，在实施方式4的系统中，在预计来自内燃机2的PM排出量较少的区域内，优先采用通常的PM检测模式。

具体而言，根据内燃机2的燃烧的模型，推断出从内燃机2排出的废气中的PM量，并根据该推断PM量是否多于第五基准值Ref5（基准排出量），而执行或禁止图3的控制。此处，第五基准值Ref5被设定为，向PM传感器8的中毒物的堆积量收敛于容许范围内的量的上限值附近的值。该值以考虑PM传感器及堆积量的容许范围等的方式通过实验等而被求出，并被存储于控制装置10中。

图7为，用于对在该发明的实施方式4中控制装置所执行的控制的程序进行说明的流程图。图7的程序除具有步骤S402～406的处理的这一点以外，与图6的程序相同。具体而言，在图7的程序中，首先，计算出推断PM量（S402）。推断PM量为，从内燃机2排出的废气中的PM量，并按照模型等而被计算出。

接下来，对推断PM量的值是否大于第五基准值Ref5进行辨别（S404）。此处，当不认为推断PM量＞第五基准值Ref5成立时，禁止在图6中所说明的形成中毒防止层的PM堆积控制（S406），并结束此次的处理。另一方面，当在步骤S404中，认为推断PM量＞第五基准值Ref成立时，之后，与图6同样地执行各个处理，并结束此次的处理。

如以上所说明的那样，根据实施方式4，在推断PM量较少的运行区域内，禁止中毒防止层的形成，并作为通常的PM传感器来进行使用。另一方面，在推断PM量较多的区域内，执行形成中毒防止层的控制。由此，能够根据需要形成中毒防止层并对电极12、14进行保护，并且在PM量较少的区域内，在PM传感器8上未形成有中毒防止层的状态下，获得PM传感器输出。由此，能够在有效地提高PM传感器8的耐久性的同时，在被排出的PM量较少的区域内以更高的精度来执行PM量的检测及故障检测。

另外，在本实施方式4中，对如下情况进行了说明，即，对推断PM量进行计算，并在推断PM量为第五基准值以下时，实施禁止PM堆积控制的处理。但是，在该发明中，PM堆积控制禁止的判断并不限定于基于推断PM量与第五基准值之间的比较的判断。

此外，在本实施方式4中，对如下的情况进行了说明，即，应用了实施方式3，并在推断PM量较少的区域内禁止实施图6的处理。但是，该发明并不限定于此，本实施方式4的控制能够应用于如下的控制中，该控制为，在实施方式1或2中所说明的、形成中毒防止层并对其进行维持的控制。

此外，在以上的实施方式中，在提及各个要素的个数、数量、量、范围等的数值的情况下，除特别明示的情况或原理上被明确确定为该数值的情况以外，该发明并不限定于该提及的数值。此外，在该实施方式中所说明的结构及步骤等，除特别明示的情况或原理上被明确确定为该结构或步骤的情况以外，并不一定为该发明所必需的。

符号说明

2 内燃机；

4 排气路径；

6 DPF；

8 PM传感器；

10 控制装置。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，

具备：

微粒传感器(8)，其被设置在内燃机(2)的排气路径(4)上；

微粒捕集用过滤器(6)，其被配置在所述排气路径上的所述微粒传感器的上游，并对废气中的微粒进行捕集；

检测单元(10)，其根据所述微粒传感器的输出，而对所述排气路径上的废气中的微粒量进行检测；

形成单元，其在第一期间内，在所述微粒传感器的电极(12、14)之间施加捕集微粒的捕集用电压，并在所述电极表面上形成微粒层；

维持单元，其在第二期间的期间内，通过停止所述捕集用电压的施加，从而对形成有所述微粒层的状态进行维持，

所述第一期间为，从对所述微粒捕集用过滤器的故障的有无进行判断的故障判断控制的完成之后起、到所述微粒传感器的输出达到基准输出为止的期间，

所述第二期间为，所述微粒传感器的输出达到所述基准输出之后起、到所述内燃机停止为止的期间。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

在所述故障判断控制在从所述内燃机的启动到停止的期间内被执行了一次的情况下，所述第二期间为，从所述微粒传感器的输出达到所述基准输出之后起到所述内燃机停止为止的期间。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

在所述故障判断控制在从所述内燃机的启动到停止的期间内被执行了多次的情况下，所述第二期间为，从所述微粒传感器的输出达到所述基准输出之后起到下一次开始执行所述故障判断控制为止的期间。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

还具备：

去除单元，其使所述微粒传感器的形成有所述电极的元件部升温，并对堆积在所述元件部上的微粒进行燃烧去除；

温度控制单元，其在通过所述形成单元而被施加了电压直至所述微粒传感器的输出达到所述基准输出之后、到所述内燃机停止为止的期间内，将所述元件部控制为如下的预定的温度，所述预定的温度为，与对微粒进行燃烧去除的温度相比为低温、且抑制向所述元件部的微粒堆积的温度。

5.一种内燃机的控制装置，其特征在于，

具备：

微粒传感器(8)，其被设置在内燃机(2)的排气路径(4)上；

微粒捕集用过滤器(6)，其被配置在所述排气路径上的所述微粒传感器的上游，并对废气中的微粒进行捕集；

检测单元(10)，其根据所述微粒传感器的输出，而对所述排气路径上的废气中的微粒量进行检测；

去除单元，其使所述微粒传感器的形成有电极(12、14)的元件部升温，并对堆积在所述元件部上的微粒进行燃烧去除；

形成单元，其在第一期间内，在所述微粒传感器的电极之间施加捕集微粒的捕集用电压，并在所述电极表面上形成微粒层；

维持单元，其在第二期间的期间内，对形成有所述微粒层的状态进行维持，

所述第一期间至少包括从预测到所述过滤器再生控制的开始的时间点起、到过滤器再生控制被开始执行之前为止的期间，所述过滤器再生控制为，对堆积在所述微粒捕集用过滤器上的微粒进行去除的控制，

所述第二期间至少包括从预测到所述过滤器再生控制的开始之后起、到所述过滤器再生控制结束为止的期间，

所述维持单元禁止对所述元件部的微粒的燃烧去除。

6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述第二期间还包括从所述过滤器再生控制结束之后起、到堆积在所述微粒捕集用过滤器上的微粒变为多于基准堆积量为止的期间。

7.如权利要求1、2、3、5中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

还具备：

对从所述内燃机排出的废气中的微粒量进行推断的单元；

禁止单元，其在推断出的所述微粒量少于基准排出量的情况下，禁止所述维持单元对所述微粒层的维持。