CN105402012B - 微粒过滤器的异常诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微粒过滤器的异常诊断装置，其目的在于提高使用设置在比微粒过滤器靠下游侧的排气通路上的PM传感器的输出值来进行微粒过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度。本发明的微粒过滤器的异常诊断装置具备设置在比微粒过滤器靠下游侧的排气通路上且输出与作为传感器元件的电极间的PM堆积量对应的信号的PM传感器、执行基于PM传感器的输出值来诊断微粒过滤器的异常的过滤器诊断处理的过滤器诊断部，基于执行过滤器诊断处理的时期之前的PM传感器的输出值的变动程度，决定是否执行过滤器诊断处理。

Description

微粒过滤器的异常诊断装置

技术领域

本发明涉及对设置在内燃机的排气通路上的排气中的PM(Particulate Matter：颗粒物)进行捕集的微粒过滤器的异常诊断装置。

背景技术

以往，已知有在内燃机的排气通路上设有对排气中的PM进行捕集的微粒过滤器(以下，有时简称为“过滤器”)的技术。在过滤器中，有时会发生熔损或破损等故障。当这样的过滤器的故障发生时，未由该过滤器捕集而从该过滤器流出的PM的量增加。当这样的过滤器的故障发生或从排气通路拆下过滤器这样的过滤器的异常发生时，会导致向大气中放出的PM的增加。因此，开发出一种在比过滤器靠下游侧的排气通路设有PM传感器，并基于该PM传感器的输出值来进行过滤器的异常诊断的技术。作为这样的过滤器的异常诊断所使用的PM传感器，已知有具有一对电极作为传感器元件并输出与堆积于该电极间的PM的量对应的信号的结构。

另外，在专利文献1中公开了如下技术：通过将设置在比过滤器靠下游侧的排气通路上的PM传感器的输出值与该PM传感器中的PM堆积量的推定值进行比较，来判别过滤器的故障的有无。在该专利文献1记载的技术中，推定假定为过滤器为规定的状态时的从该过滤器的PM流出量。并且，基于该PM流出量的累计值，算出PM传感器中的PM堆积量的推定值。通过将这样算出的PM堆积量的推定值与PM传感器的实际的输出值进行比较，能够把握过滤器的状态。

另外，在专利文献2中公开了如下技术：基于由于在比过滤器靠下游侧的排气通路上设置的PM传感器的电极间堆积PM而开始通电的时期，来进行过滤器的故障诊断。在该专利文献2记载的技术中，在PM传感器的电极间开始通电的时期比假定为过滤器发生了故障的情况下的通电开始时期提前的情况下，判定为过滤器发生了故障。

另外，在专利文献3中公开了关于PM传感器的异常检测的技术。在该专利文献3记载的技术中，通过利用加热器进行加热而将堆积在PM传感器的电极间的PM燃烧除去。并且，基于此时的相对于燃烧除去时间的电极间的电阻值的变化来检测PM传感器的异常。

【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

【专利文献4】国际公开第2013/175572号

发明内容

【发明要解决的课题】

如上所述，当过滤器的故障发生时，从该过滤器的PM流出量增加。因此，在比过滤器靠下游侧的排气通路上设置的PM传感器的电极间捕集的PM的量增加。其结果是，PM传感器的电极间的PM堆积量与过滤器为正常的状态的情况下相比增多。这在从排气通路拆下过滤器的情况下也同样。因此，基于规定的时期的PM传感器的输出值能够进行过滤器的异常诊断。

另一方面，可知有时会产生如下的现象：从内燃机排出的PM的一部分在到达PM传感器之前，会暂时附着于排气通路的壁面、过滤器的下游侧端面、催化剂、及还原剂添加装置等的设置在排气通路上的各种结构物(以下，称为“排气系统结构物”)，然后，该附着的PM剥落而到达直至PM传感器而被捕集在该PM传感器的电极间。在发生了这样的现象时，无论过滤器是否为正常的状态，被捕集到PM传感器的电极间的PM的量都比通常时增加。因此，在产生上述那样的现象的情况下，当基于PM传感器的输出值而进行过滤器的异常诊断时，存在尽管实际上过滤器为正常的状态，还是被误判断为发生过滤器的异常的可能性。

本发明鉴于上述那样的问题而作出，目的在于提高使用比过滤器靠下游侧的排气通路上设置的PM传感器的输出值进行过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度。

【用于解决课题的方案】

本发明基于执行根据PM传感器的输出值而诊断过滤器的异常的过滤器诊断处理的时期之前的PM传感器的输出值的变动程度，来决定是否执行过滤器诊断处理。

更详细而言，本发明的微粒过滤器的异常诊断装置是设置在内燃机的排气通路上而捕集排气中的PM的微粒过滤器的异常诊断装置，具备：

PM传感器，设置在比所述微粒过滤器靠下游侧的排气通路上，具有一对电极作为传感器元件，当由于该电极间堆积PM而该电极间导通时，输出与该PM堆积量对应的信号；

传感器再生部，执行将堆积于所述PM传感器的电极间的PM除去的传感器再生处理；

电压施加部，在由所述传感器再生部进行的所述传感器再生处理的执行结束后，在规定的电压施加时期开始向所述PM传感器的电极的电压施加；

过滤器诊断部，执行基于从所述电压施加时期起经过了规定的判定期间时的所述PM传感器的输出值来诊断所述微粒过滤器的异常的过滤器诊断处理；

监视部，持续监视所述电压施加时期以后的所述PM传感器的输出信号；及

决定部，基于由所述监视部监视的、从所述电压施加时期到经过所述判定期间为止的期间的所述PM传感器的输出值从零开始上升的输出开始时期以后的该PM传感器的输出值的变动程度，来决定是否执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理。

在本发明的PM传感器中，当在作为传感器元件的电极间堆积的PM量成为某一定量以上时，该电极间由于PM而导通。在此，将PM传感器的电极间因PM而成为导通状态的该电极间的PM堆积量称为“有效PM堆积量”。即，在本发明的PM传感器中，在电压施加部对电极的电压施加开始之后，当电极间的PM堆积量达到有效PM堆积量时，该输出值从零开始上升。以下，将PM传感器的输出值从零开始上升的时期称为“输出开始时期”。

在此，将从内燃机排出的排气中含有的通常的PM称为“通常PM”。而且，将暂时附着于排气通路的壁面或排气系统结构物之后从该壁面或该排气系统结构物剥落的PM称为“剥落PM”。当PM附着于排气通路的壁面或排气系统结构物时，PM堆积而冷凝于该壁面或该排气系统结构物上。该冷凝的PM剥落而成为“剥落PM”。因此，剥落PM的大小比通常PM的大小更大。

由于在PM传感器的电极间捕集通常PM而该电极间的PM堆积量逐渐增加，当该PM堆积量达到有效PM堆积量时，由于通常PM而电极间导通，PM传感器的输出值开始上升。并且，当之后也由于通常PM的捕集持续而电极间的PM堆积量逐渐增加时，随着该增加而PM传感器的输出值逐渐上升。另一方面，在电极间的通常PM的堆积量未达到有效PM堆积量的状态下在该电极间捕集到剥落PM的情况下，剥落PM的大小比通常PM的大小更大，因此由于剥落PM而该电极间导通。而且，在电极间的通常PM的堆积量成为有效PM堆积量以上的状态下捕集到剥落PM的情况下，在该电极的与通过通常PM而导通的位置不同的位置，该电极间也通过剥落PM而导通。因此，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况下，该PM传感器的输出值表现出与在该电极间捕集到通常PM的情况下不同的行为。

因此，在本发明中，由监视部持续监视通过电压施加部开始向PM传感器的电极的电压施加的电压施加时期以后的PM传感器的输出信号。由此，能够持续把握PM传感器的输出值的行为。并且，基于从电压施加时期到经过判定期间为止的期间的输出开始时期以后的PM传感器的输出值的变动程度，通过决定部来决定是否执行过滤器诊断部的过滤器诊断处理。即，若输出开始时期以后的PM传感器的输出值的变动程度表现出在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况，则决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

由此，在从电压施加时期起经过判定期间之前，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况下，不执行过滤器诊断处理。因此，能够抑制尽管实际上过滤器为正常的状态也以在PM传感器的电极间捕集剥落PM为起因而通过过滤器诊断部误诊断为发生过滤器的异常的情况。因此，根据本发明，能够提高使用PM传感器的输出值进行过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度。

本发明的微粒过滤器的异常诊断装置还可以具备上升率计算部，该上升率计算部算出由监视部监视的PM传感器的输出值的、电极间的基准PM堆积量的每单位增加量的上升量即传感器输出上升率。在此，基准PM堆积量是假定为过滤器处于基准故障状态的情况下的PM传感器的电极间的PM堆积量的推定值。基准故障状态是在过滤器的异常诊断中应判定为在过滤器发生异常的状态中的故障的程度为最小的故障状态。并且，传感器输出上升率是推定的基准PM堆积量增加单位量的期间的实际的PM传感器的输出值的上升量。在本发明中，也可以是，在输出开始时期以后，存在通过上升率计算部算出的传感器输出上升率比规定的第一判定上升率大的情况的情况下，决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

在电极间的通常PM的堆积量未达到有效PM堆积量的状态下由于捕集剥落PM而该电极间导通的情况下，与由于通常PM的堆积量逐渐增加而该电极间的PM堆积量成为有效PM堆积量以上的情况下相比，在输出开始时期，PM传感器的输出值急剧上升。而且，当在输出开始时期之后在PM传感器的电极间捕集剥落PM时，在与该电极的通过通常PM而导通的位置不同的位置，由于剥落PM而该电极间也导通。这种情况下，与对应于由于通常PM被捕集而该电极间的PM堆积量逐渐增加从而PM传感器的输出值上升的情况下相比，PM传感器的输出值急剧上升。因此，在输出开始时期以后PM传感器的输出值急剧上升的情况下，该PM传感器的输出值的变动程度表现出在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况的可能性高。

因此，在上述结构中，在输出开始时期以后，存在传感器输出上升率比规定的第一判定上升率大的情况的情况下，通过决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。由此，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况下，不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

需要说明的是，在上述结构中，第一判定上升率可以设定为如下的值，即，由于通常PM被捕集于电极间而该电极间的PM堆积量增加时，对应于该PM堆积量的增加而PM传感器的输出值增加时的传感器输出上升率(以下，称为“通常传感器输出上升率”。)的最大值以上的值。在此，通常传感器输出上升率的最大值例如规定作为假定为在排气通路不存在过滤器的情况下的通常传感器输出上升率。

在本发明中，可以在输出开始时期之后，存在通过上升率计算部算出的传感器输出上升率比规定的第二判定上升率小的情况的情况下，决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理。

通常PM在PM传感器的电极间被持续捕集。因此，在由于电极间的通常PM的堆积量达到有效PM堆积量而PM传感器的输出值从零开始上升的情况下，输出开始时期后，也对应于通常PM的堆积量的持续增加而PM传感器的输出值持续上升。这在过滤器为正常的状态的情况下、和在过滤器发生异常的情况下都同样。相对于此，从排气通路的壁面的PM的剥落不会持续发生。因此，在PM传感器的电极间，不会继续捕集剥落PM。因此，在电极间捕集剥落PM引起的PM传感器的输出值的急剧上升是暂时性的。因此，在电极间的通常PM的堆积量未达到有效PM堆积量的状态下由于捕集剥落PM而该电极间导通的情况下，如上所述，在输出开始时期，PM传感器的输出值急剧上升，但是之后，由于通常PM继续被捕集而该通常PM的堆积量达到有效PM堆积量为止的期间，PM传感器的输出值几乎不上升。即，在输出开始时期PM传感器的输出值急剧上升之后，会产生PM传感器的输出值几乎不上升的期间。而且，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM之后，该剥落PM的一部分有时会从该电极间脱离。这种情况下，由于电极间的PM堆积量减少，因此PM传感器的输出值下降。这样的话，传感器输出上升率成为负的值。因此，在输出开始时期之后，产生PM传感器的输出值几乎不上升的期间的情况下，或者传感器输出上升率成为负的值的情况下，该PM传感器的输出值的变动程度表现出在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况的可能性高。

因此，在上述结构中，在输出开始时期之后存在传感器输出上升率比规定的第二判定上升率小的情况的情况下，通过决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。由此，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况下，不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

需要说明的是，在上述结构中，第二判定上升率可以设定为通常传感器输出上升率的最小值以下的值。在此，通常传感器输出上升率的最小值可规定为例如假定为过滤器未劣化(即，过滤器为新品)的情况下的通常传感器输出上升率。

另外，在本发明中，也可以是，在输出开始时期之后，存在通过上升率计算部算出的传感器输出上升率下降的情况的情况下，决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

如上所述，在由于电极间的通常PM的堆积量达到有效PM堆积量而PM传感器的输出值开始上升的情况下，在输出开始时期后，也对应于通常PM的堆积量的持续增加而PM传感器的输出值持续上升。此时，PM传感器的电极间的PM堆积量越多，与该PM堆积量的增加量相对的PM传感器的输出值的上升量越大。因此，在对应于电极间的通常PM的堆积量的持续增加而PM传感器的输出值上升的情况下，在输出开始时期以后，传感器输出上升率逐渐上升。另一方面，在电极间捕集剥落PM引起的PM传感器的输出值的急剧上升是暂时性的。并且，在电极间的通常PM的堆积量未达到有效PM堆积量的状态下由于捕集剥落PM而该电极间导通的情况下，在输出开始时期，PM传感器的输出值急剧上升之后，产生PM传感器的输出值几乎不上升的期间。而且，在由于电极间的通常PM的堆积量达到有效PM堆积量而PM传感器的输出值开始上升之后，由于剥落PM被捕集而PM传感器的输出值急剧上升的情况下，在该输出值的急剧上升后，传感器输出上升率也下降直至与通常PM的堆积量的持续增加对应的值。而且，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM之后，该剥落PM的一部分从该电极间脱离的情况下，传感器输出上升率下降至负的值。因此，在输出开始时期之后，存在传感器输出上升率下降的情况的情况下，该PM传感器的输出值的变动程度表现出在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况的可能性高。

因此，在上述结构中，在输出开始时期之后存在传感器输出上升率下降的情况的情况下，通过决定部决定为不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。由此，在PM传感器的电极间捕集到剥落PM的情况下，不执行由过滤器诊断部进行的过滤器诊断处理。

需要说明的是，本发明的微粒过滤器的异常诊断装置具备对内燃机进行控制的电子控制单元(ECU)或对PM传感器进行控制的传感器控制单元(SCU)的情况下，ECU或SCU可以具有在电压施加时期以后判定是否成为输出开始时期的功能。

【发明效果】

根据本发明，能够提高使用设置在比过滤器靠下游侧的排气通路上的PM传感器的输出值进行过滤器的异常诊断的情况下的诊断精度。

附图说明

图1是表示实施例的内燃机及其吸排气系统的概略结构的图。

图2是示意性地表示实施例的PM传感器的结构的图。

图3是表示实施例的PM传感器的电极间的PM堆积量与输出值的关系的图。

图4是表示实施例的电压施加时期以后的PM传感器的输出值的推移的第一图。

图5是表示在实施例的PM传感器的电极间堆积PM的情况的示意图。图5(a)示出由于通常PM被捕集于电极间而PM堆积的情况。图5(b)示出除了通常PM之外，由于剥落PM被捕集于电极间而PM堆积的情况。

图6是表示实施例的电压施加时期以后的PM传感器的输出值的推移的第二图。

图7是表示实施例1的过滤器的异常诊断流程的一部分的流程图。

图8是表示实施例1的过滤器的异常诊断流程的另一部分的流程图。

图9是表示实施例2的过滤器的异常诊断流程的一部分的流程图。

图10是表示实施例3的过滤器的异常诊断流程的一部分的流程图。

【标号说明】

1...内燃机

4...进气通路

5...排气通路

50..氧化催化剂

51..微粒过滤器

55..PM传感器

550..绝缘体

551、552..电极

553..传感器元件

554..电流计

555..加热器

556..罩

557..贯通孔

60..电源

10..ECU

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的具体的实施方式。本实施例记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别记载，就不是将发明的技术范围仅限定于此的意思。

<实施例1>

图1是表示本实施例的内燃机及其吸排气系统的概略结构的图。图1所示的内燃机1是以轻油为燃料的压燃式的内燃机(柴油发动机)。需要说明的是，内燃机1也可以是以汽油等为燃料的火花点火式的内燃机。

内燃机1具备向气缸2内喷射燃料的燃料喷射阀3。需要说明的是，在内燃机1是火花点火式的内燃机的情况下，燃料喷射阀3也可以构成为向进气口喷射燃料。

内燃机1与进气通路4连接。在进气通路4设有空气流量计40及进气节气门41。空气流量计40输出与在进气通路4内流动的进气(空气)的量(质量)对应的电信号。进气节气门41配置在比进气通路4的空气流量计40靠下游侧的位置。进气节气门41通过变更进气通路4内的通路截面积来调整内燃机1的吸入空气量。

内燃机1与排气通路5连接。在排气通路5设有氧化催化剂50及微粒过滤器(以下，称为“过滤器”)51。过滤器51配置在排气通路5中的比氧化催化剂50靠下游侧的位置。过滤器51是由多孔的基材构成的壁流型的过滤器，对排气中含有的PM进行捕集。

在比氧化催化剂50靠上游侧的排气通路5上设有燃料添加阀52。燃料添加阀52向在排气通路5内流动的排气中添加燃料。在比过滤器51靠下游的排气通路5上设有温度传感器54及PM传感器55。温度传感器54输出与排气的温度对应的电信号。PM传感器55输出与从过滤器51流出的PM量存在相关的电信号。

在此，基于图2，说明PM传感器55的概略结构。图2是表示PM传感器55的概略结构的图。PM传感器55是电极式的PM传感器。需要说明的是，在图2中，虽然图示一组电极，但也可以具备多组电极。

PM传感器55具备传感器元件553、电流计554、加热器555、罩556。传感器元件553由在板状的绝缘体550的表面上相互分离配置的一对电极551、552构成。电流计554计测在电极551、552间流动的电流。加热器555是在绝缘体550的背面配置的电热式的加热器。罩556将传感器元件553覆盖。在罩556上形成有多个贯通孔557。从设于外部的电源60向PM传感器55的电极551、552及加热器555供给电力。并且，从PM传感器55输出与由电流计554计测的电流值对应的输出值。该PM传感器55的输出值向ECU 10中的监视部101输入。即，在本实施例中，通过ECU 10的监视部101，能够持续监视PM传感器55的输出值。需要说明的是，在PM传感器55设有对该PM传感器55进行控制的传感器控制单元(SCU)的情况下，可以是SCU具备持续监视PM传感器55的输出值的监视部。

当如上述那样构成的PM传感器55安装于排气通路5时，在排气通路5中流动的排气的一部分通过贯通孔557而流入该罩556内。并且，流入到罩556内的排气中含有的PM被捕集到电极551、552间。此时，当向电极551、552施加电压时，促进向电极551、552间的PM的捕集。

在此，基于图3来说明电极551、552间的PM堆积量与PM传感器55的输出值的关系。在图3中，横轴表示电极551、552间的PM堆积量，纵轴表示PM传感器55的输出值。当在电极551、552间捕集PM时，该电极551、552间的PM堆积量逐渐增加。此时，当向电极551、552间施加电压时，由于PM具有导电性，因此在电极551、552间堆积有一定量的PM而PM从一方的电极551连结到另一方的电极552时，电极551、552间由该PM导通。但是，当电极551、552间的PM堆积量小于一定量时，电极551、552成为非导通状态。在此，将电极551、552成为导通状态的PM堆积量称为“有效PM堆积量”。

如图3所示，电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量之前，电极551、552为非导通状态，因此PM传感器55的输出值为零。并且，当电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量时，PM传感器55的输出值变得大于零。电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量之后，伴随该电极551、552间的PM堆积量的增加而该电极551、552间的电阻减小。其结果是，在电极551、552间流动的电流增大。因此，对应于电极551、552间的PM堆积量的增加而PM传感器55的输出值增大。以下，将PM传感器55的输出值从零开始上升的时期称为“输出开始时期”。而且，电极551、552间的PM堆积量越多，与该PM堆积量的增加量相对的电极551、552间的电阻的下降量越大，因此在该电极551、552间流动的电流的增加量变大。因此，电极551、552间的PM堆积量越增多，与该PM堆积量的增加量相对的PM传感器55的输出值的上升量越大。

在此，返回图1。在内燃机1同时设有电子控制单元(ECU)10。ECU 10是对内燃机1的运转状态等进行控制的单元。在ECU 10上，除了上述的空气流量计40、温度传感器54及PM传感器55之外，还电连接有油门位置传感器7及曲轴位置传感器8等各种传感器。油门位置传感器7是输出与未图示的油门踏板的操作量(油门开度)相关的电信号的传感器。曲轴位置传感器8是输出与内燃机1的发动机输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。并且，上述传感器的输出信号向ECU 10输入。而且，在ECU 10上电连接有上述的燃料喷射阀3、进气节气门41、及燃料添加阀52等各种设备。ECU 10基于上述那样的各传感器的输出信号，来控制上述的各种设备。例如，ECU 10执行来自燃料添加阀52的燃料添加，由此进行将堆积于过滤器51的PM除去的过滤器再生处理。在过滤器再生处理中，由于从燃料添加阀52添加的燃料在氧化催化剂50处被氧化而产生的氧化热，而过滤器51升温。其结果是，堆积于过滤器51的PM燃烧而被除去。

需要说明的是，在本实施例中，在排气通路5上未设置以氨为还原剂而对排气中的NOx进行还原的选择还原型NOx催化剂及用于向该选择还原型NOx催化剂供给尿素的尿素添加阀。但是，本发明也可以适用于将选择还原型NOx催化剂及尿素添加阀设于排气通路的内燃机。这种情况下，选择还原型NOx催化剂及尿素添加阀也可以配置在比PM传感器靠上游侧或下游侧的任一侧。

[过滤器异常诊断]

在过滤器51中，以与上述的过滤器再生处理的执行相伴的升温等为起因，有时会发生破损或熔损等故障。当这样的过滤器51的故障发生或从排气通路5拆下过滤器51这样的过滤器的异常发生时，会导致向大气中放出的PM的增加。因此，在本实施例中，使用PM传感器55的输出值，进行判定过滤器异常的有无的过滤器的异常诊断。以下，对本实施例的过滤器的异常诊断方法进行说明。

在本实施例的过滤器的异常诊断方法中，首先，为了将堆积于PM传感器55的电极551、552间的PM除去而执行传感器再生处理。具体而言，通过从电源60向加热器555供给电力，而利用该加热器555对传感器元件553进行加热。由此，将堆积于电极551、552间的PM氧化并除去。需要说明的是，在传感器再生处理中，通过调整向加热器555的电力供给量，将传感器元件553的温度控制成能够使PM氧化的温度。

当通过传感器再生处理将堆积在电极551、552间的PM除去时，接着，开始从电源60的向电极551、552的电压施加。以下，将向电极551、552的电压施加开始的时期称为“电压施加时期”。需要说明的是，在传感器再生处理的结束后，在短暂的期间，电极551、552成为高温。因此，在从传感器再生处理结束至电压施加时期为止的期间，可以夹有用于对电极551、552进行冷却的冷却期间。

在此，基于图4来说明从向电极551、552的电压施加开始起的PM传感器55的输出值的行为。图4是表示电压施加时期以后的PM传感器55的输出值的推移的图。在图4中，横轴表示从电压施加时期起的经过时间，纵轴表示PM传感器55的输出值。而且，在图4中，线L1表示过滤器51为正常的状态时的PM传感器55的输出值的推移，线L2表示过滤器51发生故障时的PM传感器55的输出值的推移。需要说明的是，从排气通路5拆卸过滤器51时的PM传感器55的输出值的推移相对于过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移，表现出与过滤器51发生故障的情况下同样的倾向。而且，在图4中，ts1表示过滤器51为正常的状态的情况下的输出开始时期，ts2表示过滤器51发生故障的情况下的输出开始时期。需要说明的是，图4所示那样的PM传感器55的输出值的行为可以由ECU 10的监视部101来监视。

当过滤器51发生故障时，该过滤器51的PM捕集效率下降。因此，每单位时间从过滤器51流出的PM的量(流出PM量)增加。伴随于此，到达PM传感器55而捕集于电极551、552间的PM量也增加。即，电极551、552间的PM堆积量的增加速度变大。其结果是，当过滤器51发生故障时，与过滤器51为正常的状态时相比，电极551、552间的PM堆积量更早地达到有效PM堆积量。因此，如图4所示，在过滤器51发生故障的情况下，与过滤器51为正常的状态的情况下相比，从电压施加时期到输出开始时期为止的期间缩短(ts2<ts1)。而且，当过滤器51发生故障时，与过滤器51为正常的状态时相比，输出开始时期以后的电极551、552间的PM堆积量的增加速度也增大。因此，如图4所示，在过滤器51发生故障的情况下，与过滤器51为正常的状态的情况下相比，输出开始时期以后的PM传感器55的输出值的每单位时间的上升量变大。

在过滤器51为正常的状态时和过滤器51发生异常时，PM传感器55的输出值的行为产生上述那样的差异的结果是，在过滤器51发生异常的情况下，从电压施加时期起经过一定期间后的PM传感器55的输出值比过滤器51为正常的状态的情况下变大。因此，在本实施例的过滤器的异常诊断方法中，读入从电压施加时期经过规定的判定期间dtd后的判定时期td的PM传感器55的输出值。并且，在读入的PM传感器55的输出值为规定的异常判定值Sth以上的情况下，判定为发生PM传感器55的异常。

在此，判定期间dtd设定作为从电压施加时期至PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量的基准值(以下，称为“基准PM堆积量”)达到规定的判定PM堆积量为止的期间。基准PM堆积量是假定为过滤器51处于基准故障状态而推定的值。基准故障状态是在过滤器的异常诊断中应判定为过滤器51发生异常的状态中的故障的程度最小的故障状态。即，即使过滤器51为劣化一定程度的状态，只要该状态相比该基准故障状态为良好，则在过滤器的异常诊断中，就判定为过滤器51为正常的状态。而且，异常判定值Sth设定为PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量为判定PM堆积量时的PM传感器55的输出值。

对假定为过滤器51处于基准故障状态时的被捕集于PM传感器55的电极551、552间的PM的量(以下，简称为“PM捕集量”)进行推定，并对该PM捕集量的推定值进行累计，由此算出基准PM堆积量。需要说明的是，即使在过滤器51自身的状态相同的情况下，对应于内燃机1的运转状态(从燃料喷射阀3的燃料喷射量、排气的流量等)、过滤器51的PM堆积量，从该过滤器51的流出PM量也会变动。而且，对应于排气的流量，该排气含有的PM量中的被捕集于PM传感器55的电极551、552间的PM的比例(以下，称为PM捕集比例)也会变动。因此，在假定为过滤器51处于基准故障状态而推定PM捕集量时，也考虑内燃机1的运转状态及过滤器51中的PM堆积量。需要说明的是，作为基准PM堆积量的具体的计算方法，可以使用周知的任意方法。

[剥落PM]

在本实施例中，排气中的PM的一部分附着于排气通路5的壁面、过滤器51的下游侧端面及氧化催化剂50等的排气系统结构物。并且，有时会产生如下的现象：暂时附着于排气通路5的壁面或排气系统结构物之后从该壁面或该排气系统结构物剥落的PM即剥落PM到达PM传感器55而由电极551、552捕集。以下，基于图5及6来说明在产生这样的现象的情况下剥落PM给PM传感器55的输出值造成的影响。图5是表示在PM传感器55的电极551、552间堆积有PM的情况的示意图。图5(a)示出由于从内燃机1排出的排气中含有的通常PM被捕集于电极551、552间而PM堆积的情况。另一方面，图5(b)示出除了通常PM之外，由于剥落PM被捕集于电极551、552间而PM堆积的情况。

另外，图6与图4同样是表示电压施加时期以后的PM传感器55的输出值的推移的图。在图6中，横轴表示从电压施加时期起的经过时间，纵轴表示PM传感器55的输出值。而且，在图6中，与图4同样，线L1表示过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移，线L2表示过滤器51发生故障的情况下的PM传感器55的输出值的推移。需要说明的是，线L1、L2都表示由于在PM传感器55的电极551、552间捕集通常PM而该电极551、552间的PM堆积量增加的情况下的PM传感器55的输出值的推移。而且，在图6中，线L3、L4、L5都表示过滤器51为正常的状态的情况下的PM传感器55的输出值的推移。但是，线L3、L4、L5都表示在PM传感器55的电极551、552间除了通常PM之外还捕集剥落PM的情况下的PM传感器55的输出值的推移。

当PM附着于排气通路5的壁面或排气系统结构物时，该PM堆积并冷凝于该壁面或排气系统结构物上。该冷凝的PM剥落而成为“剥落PM”。因此，剥落PM的大小比通常PM的大小更大。因此，如图5(b)所示，剥落PM被捕集于PM传感器55的电极551、552间时，如图5(a)所示，与仅通常PM被捕集于PM传感器55的电极551、552间时相比，电极551、552间的PM堆积量急增。其结果是，PM传感器55的输出值急剧上升。

在此，图6中的线L3、L4表示PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量未达到有效PM堆积量的状态时，在电极551、552间捕集有剥落PM的情况下的PM传感器55的输出值的推移。这样的情况下，由于剥落PM的大小比通常PM的大小更大，因此由于剥落PM而该电极551、552间导通。因此，在输出开始时期，PM传感器55的输出值急剧上升(即，线L3、L4的输出开始时期的切线的斜率相比线L1、L2的输出开始时期的切线的斜率大幅增大)。因此，与由于在电极551、552间通常PM的堆积量逐渐增加而该PM堆积量超过了有效PM堆积量时相比，在输出开始时期，PM传感器55的输出值大幅上升。其结果是，无论过滤器51是否为正常的状态，都存在判定时期td的PM传感器55的输出值比异常判定值Sth增大的可能性。

另外，图6中的线L5表示由于捕集通常PM而PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量超过了有效PM堆积量之后，剥落PM被捕集于该电极551、552间的情况下的PM传感器55的输出值的推移。这样的情况下，在电极551、552中的与通过通常PM而导通的位置不同的位置，该电极551、552间也通过剥落PM导通(例如，成为图5(b)所示的状态。)。并且，在剥落PM被捕集的时刻，PM传感器55的输出值急剧上升(即，线L5的切线的斜率在该线L5的中途大幅变大)。这样的情况下，无论过滤器51是否为正常的状态，都存在判定时期td的PM传感器55的输出值比异常判定值Sth变大的可能性。

但是，从排气通路5的壁面的PM的剥落不会继续产生。因此，在电极5551、552间，通常PM被继续捕集，但是剥落PM未被继续捕集。因此，如图6的线L3、L4、L5所示，在电极551、552间捕集剥落PM造成的PM传感器55的输出值的急剧上升是暂时性的。

另外，如图6的线L3所示，在PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量未达到有效PM堆积量的状态下由于捕集剥落PM而PM传感器55的输出值急剧上升的情况下，然后，产生该PM传感器55的输出值几乎不上升而成为大致恒定的期间。这是因为，电极551、552间的通常PM的堆积量未达到有效PM堆积量，因此在由于剥落PM而该电极551、552间导通之后，在短暂的期间内，即使捕集通常PM而该电极551、552间的电阻值也不变化。这种情况下，当电极551、552间的通常PM的堆积量达到有效PM堆积量时，对应于该堆积量的增加而PM传感器55的输出值再次开始上升。而且，如图6的线L5所示，在PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量成为有效PM堆积量以上的状态下由于捕集剥落PM而PM传感器55的输出值急剧上升的情况下，然后，对应于电极551、552间的通常PM的堆积量的增加而PM传感器55的输出值也上升。而且，在图6的线L4中，PM传感器55的输出值在输出开始时期急剧上升之后，暂时下降。这是因为，剥落PM被捕集于电极551、552间之后，该捕集到的剥落PM的一部分从电极551、552间脱离，由此电极551、552间的PM堆积量减少。

如上所述，在电压施加时期以后且到判定时期为止的期间，当在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM时，无论过滤器51是否为正常的状态，判定时期td的PM传感器55的输出值都可能会大于异常判定值Sth。因此，在进行上述那样的使用PM传感器55的输出值的过滤器的异常诊断的情况下，无论过滤器51是否为正常的状态，都可能误判断为发生过滤器51的异常。

[可否执行过滤器异常诊断的决定方法]

因此，在本实施例中，在ECU 10的监视部101持续监视电压施加时期以后的PM传感器55的输出信号。并且，基于通过监视部101监视的、从电压施加时期到判定时期为止的期间的输出开始时期以后的PM传感器55的输出值的变动程度，决定是否执行使用PM传感器55的输出值的过滤器的异常诊断。即，若PM传感器55的输出值的变动程度表示在该PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况，则决定为不进行过滤器的异常诊断。

更详细而言，在输出开始时期以后存在传感器输出上升率大于规定的第一判定上升率的情况下，决定为不进行基于判定时期td的PM传感器55的输出值来诊断过滤器51的异常的处理即过滤器诊断处理。在此，传感器输出上升率是PM传感器55的电极551、552间的基准PM堆积量的每单位增加量的PM传感器55的输出值的上升量(即，推定的基准PM堆积量的增加单位量的期间的实际的PM传感器55的输出值的上升量)。而且，第一判定上升率设定为由于通常PM被捕集于电极551、552间而该电极551、552间的PM堆积量增加时，对应于该PM堆积量的增加而PM传感器55的输出值增加时的传感器输出上升率即通常传感器输出上升率的最大值。如上所述，在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况下，与由于通常PM被捕集于电极551、552间而该电极间的PM堆积量增加的情况下相比，PM传感器55的输出值急剧上升。并且，基准PM堆积量是假定为过滤器51处于基准故障状态的情况下的电极551、552间的通常PM的堆积量的推定值。因此，在由于在电极551、552间捕集剥落PM而PM传感器55的实际的输出值急剧上升的情况下，传感器输出上升率急剧上升。因此，在输出开始时期以后，在传感器输出上升率超过了第一判定上升率的情况下，能够判断为该PM传感器55的输出值的变动程度表示在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况的可能性高。因此，在本实施例中，这样的情况下，决定为不进行过滤器诊断处理。

[过滤器的异常诊断流程]

以下，基于图7、8来说明本实施例的过滤器的异常诊断流程。图7、8是表示本实施例的过滤器的异常诊断流程的流程图。本流程预先存储于ECU 10，在内燃机1的运转中，通过ECU 10以规定的间隔反复执行。需要说明的是，在PM传感器55设置SCU的情况下，本流程也可以由SCU执行。

在本流程中，首先在S101中，判别规定的过滤器诊断准备条件是否成立。在此，过滤器诊断准备条件是用于执行过滤器诊断处理之前的传感器再生处理的条件。该过滤器诊断准备条件是以能够必要充分地确保过滤器诊断处理的执行频度的方式设定的条件。作为过滤器诊断准备条件，可以例示内燃机1的运转状态为稳态运转且从上次的过滤器诊断处理的执行起经过了规定期间的情况、及从本次的内燃机1的运转开始起经过了规定期间的情况等。在S101中，在作出否定判定的情况下，本流程的执行暂时结束。

另一方面，在S101中作出肯定判定的情况下，接着，在S102中，判别PM传感器55是否为正常的状态。在本实施例中，作为与本流程不同的例程而执行PM传感器55的异常诊断流程，其诊断结果存储于ECU 10。并且，在S102中，读入存储于ECU 10的PM传感器的故障诊断的结果。需要说明的是，作为PM传感器55的故障诊断方法，可以采用周知的任意方法。在S102中，在作出否定判定的情况下，暂时结束本流程的执行。

另一方面，在S102中作出肯定判定的情况下，接着，在S103中，开始传感器再生处理。即，从电源60开始向加热器555的电力供给。并且，将传感器元件553的温度控制成能够使PM氧化的温度。接着，在S104中，判别从在S103中开始传感器再生处理起是否经过了规定的再生时间dtr。在此，再生时间dtr可以是作为对于将堆积于PM传感器55的电极551、552间的PM除去而言充分的时间，而基于实验等预先确定的一定值。而且，也可以推定传感器再生处理的开始时的电极551、552间的PM堆积量，并基于推定的PM堆积量来设定再生时间dtr。在S104中作出否定判定的情况下，再次执行该S104的处理。另一方面，在S105中作出肯定判定的情况下，接着，在S105中，结束传感器再生处理。即，停止从电源60向加热器555的电力供给。该时刻的PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量大致成为零。

接着，在S106中，开始向PM传感器55的电极551、552的电压施加。由此，在电极551、552间PM再次开始堆积。需要说明的是，也可以如上述那样，在从传感器再生处理结束到使向PM传感器55的电极551、552的电压施加开始为止的期间，设置用于对电极551、552进行冷却的冷却期间。接着，在S107中，判别PM传感器55的输出值Sout是否大于零。在PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量成为有效PM堆积量以上时，在S107中作出肯定判定。在S107中作出肯定判定的时期相当于输出开始时期。

在S107中作出否定判定的情况下，接着，在S108中，算出基准PM堆积量Qpme。在此，基于内燃机1的运转状态及假定为过滤器51处于基准故障状态的情况下的该过滤器51的PM堆积量，算出基准PM堆积量Qpme。需要说明的是，对假定为过滤器51处于基准故障状态的情况下的该过滤器51的PM捕集量、及由于排气温度上升被氧化而被从该过滤器51除去的PM除去量进行推定，将这些推定值进行累计，由此能够算出假定为过滤器51处于基准故障状态的情况下的该过滤器51的PM堆积量。接着，在S109中，判别在S108中算出的基准PM堆积量Qpme是否为判定PM堆积量Qpm0以上。即，判别是否成为应执行过滤器诊断处理的时期。在S109中作出否定判定的情况下，再次执行S107的处理。另一方面，在S109中作出肯定判定的情况下，即，PM传感器55的输出值仍维持为零且基准PM堆积量Qpme达到判定PM堆积量Qpm0的情况下，能够判断为在PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量达到有效PM堆积量之前，从电压施加时起经过了判定期间dtd。这种情况下，执行后述的S118的处理。

另一方面，在S107中作出肯定判定的情况下，接着，在S110中，算出PM传感器55的传感器输出上升率Rsout。此时，在S110中，算出输出开始时期的传感器输出上升率。

接着，在S111中，算出第一判定上升率Rth1。如上所述，第一判定上升率Rth1被算出作为通常传感器输出上升率的最大值。因此，例如，可以算出第一判定上升率Rth1作为假定为在排气通路5不存在过滤器51的情况下的通常传感器输出上升率。在此，即使过滤器51不存在于排气通路5的情况下，对应于内燃机1的运转状态而从该内燃机1的排出PM量也会变动。而且，如上所述，对应于排气的流量而PM捕集比例也变动。因此，首先，基于内燃机1的运转状态，对假定为过滤器51不存在于排气通路5的情况下的电极551、552间的通常PM的堆积量进行推定。并且，可以基于推定出的电极551、552间的通常PM的堆积量的增加量所对应的PM传感器55的输出值的上升量和基准PM堆积量的增加量，来算出第一判定上升率Rth1。

接着，在S112中，判别在S110中算出的传感器输出上升率Rsout是否为在S111中算出的第一判定上升率Rth1以下。在S112中作出肯定判定的情况下，在当前时刻，能够判断为在电极551、552间未捕集剥落PM。这种情况下，接着，在S113中，通过与S108同样的方法，算出基准PM堆积量Qpme。

接着，在S114中，判别在S113中算出的基准PM堆积量Qpme是否为判定PM堆积量Qpm0以上。即，判别是否成为应执行过滤器诊断处理的时期。在S114中作出否定判定的情况下，再次执行S110的处理。这种情况下，在S110中，算出输出开始时期之后的时期的传感器输出上升率Rsout。另一方面，在S114中作出肯定判定的情况下，能够判断为在PM传感器55的电极551、552间未捕集剥落PM，而从电压施加时期起经过了判定期间dtd。因此，这种情况下，决定执行基于判定时期td的PM传感器55的输出值的过滤器诊断处理。因此，在S114中作出肯定判定时，接着，在S115中执行过滤器诊断处理。具体而言，判别基准PM堆积量Qpme达到判定PM堆积量Qpm0时的PM传感器55的输出值Sout(即，判定时期td的PM传感器55的输出值)是否为异常判定值Sth以上。并且，在S115中作出了肯定判定的情况下，接着在S116中，判定为发生过滤器51的异常。另一方面，在S115中作出了否定判定的情况下，接着在S118中，判定为未发生过滤器51的异常，即，过滤器51为正常的状态。需要说明的是，在S109中作出了肯定判定的情况下，在PM传感器55的电极551、552间未捕集剥落PM而从电压施加时期起经过判定期间dtd，且基准PM堆积量Qpme达到判定PM堆积量Qpm0时的PM传感器55的输出值Sout为零，因此当然比异常判定值Sth小。因此，这种情况下，接着在S118中，判定为过滤器51为正常的状态。在进行了S116或S118中的过滤器51的异常或正常判定之后，在S117中，停止向PM传感器55的电极551、552的电压施加。

另外，在S112中作出了否定判定的情况下，即，在判定为传感器输出上升率Rsout比第一判定上升率Rth1大的情况下，在从电压施加时期经过判定期间dtd之前，能够判断为在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM。因此，这种情况下，决定不执行基于判定时期td的PM传感器55的输出值的过滤器诊断处理。因此，在S112中作出否定判定的情况下，接着在S117中，停止向PM传感器55的电极551、552的电压施加。即，不执行过滤器诊断处理而停止向电极551、552的电压施加。需要说明的是，在S112中作出否定判定的情况下，未必非要直接停止向PM传感器55的电极551、552的电压施加。即，即使在S112中作出了否定判定的情况下，也可以算出基准PM堆积量Qpme，并且在该基准PM堆积量Qpme达到判定PM堆积量Qpm0之前继续向电极551、552的电压施加。但是，这种情况下，也不执行基于基准PM堆积量Qpme达到判定PM堆积量Qpm0时、即判定时期td的PM传感器55的输出值的过滤器诊断处理。而且，在S112中作出了否定判定的情况下，也可以为了除去在电极551、552间捕集的剥落PM而开始传感器再生处理的执行，并再次执行S103以后的处理。这样，在S112中作出了否定判定的情况下不进行过滤器诊断处理而进行其他的处理的情况下的任一个在本发明中都相当于“决定部决定为不执行过滤器诊断部的过滤器诊断处理”。

根据上述的过滤器的异常诊断流程，在从电压施加时期起经过判定期间dtd之前，在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况下，不执行过滤器诊断处理。因此，在过滤器诊断处理中，能够抑制尽管实际上过滤器51为正常的状态也以PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM为起因而误诊断为发生过滤器de异常的情况。因此，能够提高过滤器诊断处理的诊断精度。

需要说明的是，在本实施例的过滤器的异常诊断中，可以将决定是否执行过滤器诊断处理时的阈值即第一判定上升率Rth1设定为比通常传感器输出上升率的最大值大的值。例如，可以将第一判定上升率Rth1设定成比假定为在排气通路5不存在过滤器51的情况下的通常传感器输出上升率大的值。而且，可以将第一判定上升率Rth1设定为规定的一定值。这种情况下，第一判定上升率Rth1作为能够判断为以剥落PM被捕集于电极551、552间的情况为起因而PM传感器55的输出值上升的阈值，基于实验等来确定，并预先存储于ECU 10。

另外，在本实施例中，作为过滤器的异常诊断所使用的参数，算出了传感器输出上升率Rsout，但也可以取代于此而使用与传感器输出上升率存在相关的值作为参数。例如，可以将以PM传感器55的第一输出值与检测到该第一输出值的时期的基准PM堆积量之差作为第一输出差、以该第一输出值被输出起经过了规定时间后的PM传感器55的第二输出值与检测到该第二输出值的时期的基准PM堆积量之差作为第二输出差时的第一输出差与第二输出差之差、或它们的值之比作为参数进行异常诊断。

<实施例2>

本实施例2的可否执行过滤器诊断处理的具体的决定方法与上述实施例1不同。在本实施例中，在输出开始时期之后，传感器输出上升率比规定的第二判定上升率小的情况下，决定为不进行过滤器诊断处理。在此，第二判定上升率设定为通常传感器输出上升率的最小值。

如上所述，在电极551、552间捕集剥落PM造成的PM传感器55的输出值的急剧上升是暂时性的。并且，如图6的线L3所示，在PM传感器55的电极551、552间的PM堆积量未达到有效PM堆积量的状态下由于捕集剥落PM而PM传感器55的输出值急剧上升的情况下，然后产生该PM传感器55的输出值成为大致恒定的期间。这种情况下，传感器输出上升率大致成为零。而且，如图6的线L4所示，在剥落PM被捕集于电极551、552间之后，在该捕集的剥落PM的一部分从该电极551、552间脱离的情况下，PM传感器55的输出值下降。这种情况下，传感器输出上升率成为负的值。因此，在输出开始时期以后，在传感器输出上升率比第二判定上升率小的情况下，能够判断为该PM传感器55的输出值的变动程度表示PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况的可能性高。因此，在本实施例中，这样的情况下，决定为不进行过滤器诊断处理。

[过滤器的异常诊断流程]

以下，基于图9，说明本实施例的过滤器的异常诊断流程。图9是表示本实施例的过滤器的异常诊断流程的一部分的流程图。需要说明的是，在本实施例的过滤器的异常诊断流程中，S208之前的流程也与图7所示的流程(从S101到S109的流程)同样。而且，S113至S118与图8所示的流程同样。因此，省略关于已经说明的流程的一部分的说明。本流程预先存储于ECU 10，在内燃机1的运转中，通过ECU 10以规定的间隔反复执行。需要说明的是，在PM传感器55设置SCU的情况下，本流程也可以由SCU执行。

在本流程中，在图7所示的流程的S107中作出肯定判定的情况下，接着在S210中，判别从PM传感器55的输出值由零起开始上升(即输出开始时期)后是否经过了规定时间dt0。在此，规定时间dt0设定为如下的时间，即：若从输出开始时期起经过规定时间dt0，则基于传感器输出上升率是否比第二判定上升率小，能够判断是否捕集到剥落PM的时间。该规定时间dt0可以基于实验等而预先确定。在S210中作出了否定判定的情况下，再次执行S210的处理。

另一方面，在S210中作出了肯定判定的情况下，接着，在S211中，算出PM传感器55的传感器输出上升率Rsout。即，在S211中，算出输出开始时期之后的传感器输出上升率。

接着，在S212中，算出第二判定上升率Rth2。如上所述，第二判定上升率Rth2被算出作为通常传感器输出上升率的最小值。因此，例如，可以算出第二判定上升率Rth2作为假定为过滤器51未劣化(即，过滤器51为新品的过滤器)的情况下的通常传感器输出上升率。在此，假定为过滤器51未劣化的情况下的从该过滤器51的PM流出量对应于内燃机1的运转状态及假定为过滤器51未劣化的情况下的该过滤器51的PM堆积量而变动。而且，如上所述，根据排气的流量而PM捕集比例也变动。因此，首先，基于内燃机1的运转状态及假定为过滤器51未劣化的情况下的该过滤器51的PM堆积量，来推定假定为过滤器51未劣化的情况下的电极551、552间的通常PM的堆积量。并且，也可以基于推定的电极551、552间的通常PM的堆积量的增加量所对应的PM传感器55的输出值的上升量和基准PM堆积量的增加量，来算出第二判定上升率Rth2。需要说明的是，可以对假定为过滤器51未劣化的情况下的该过滤器51的PM捕集量、及由于排气温度上升被氧化而从该过滤器51除去的PM除去量进行推定，对这些推定值进行累计来算出假定为过滤器51未劣化的情况下的该过滤器51的PM堆积量。

接着，在S213中，判别在S211中算出的传感器输出上升率Rsout是否为在S212中算出的第二判定上升率Rth2以上。在S213中进行了肯定判定的情况下，在当前时刻，能够判断为在电极551、552间未捕集剥落PM。这种情况下，接着执行S113的处理。而且，在本流程中，在S114中作出了否定判定的情况下，接着再次执行S211至S213的处理。

另一方面，在S213中作出否定判定的情况下，即，在判定为传感器输出上升率Rsout比第二判定上升率Rth2小的情况下，在从电压施加时期起经过判定期间dtd之前，能够判断为在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM。因此，这种情况下，决定不执行基于判定时期td的PM传感器55的输出值的过滤器诊断处理。因此，在S213中作出了否定判定的情况下，与在图8所示的流程的S112中作出了否定判定的情况同样，接着在S117中，停止向PM传感器55的电极551、552的电压施加。需要说明的是，这种情况下，与在图8所示的流程的S112中作出了否定判定的情况同样，也可以进行其他的处理。

根据上述的过滤器的异常诊断流程，在电压施加时期之后，在由于在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM而该PM传感器55的输出值从零起开始上升的情况下，不执行过滤器诊断处理。因此，在过滤器诊断处理中，能够抑制尽管实际上过滤器51为正常的状态也以在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM为起因而误诊断为发生过滤器的异常的情况。

需要说明的是，在本实施例的过滤器的异常诊断中，可以将决定是否执行过滤器诊断处理时的阈值即第二判定上升率Rth2设定为比通常传感器输出上升率的最小值小的值。例如，可以将第二判定上升率Rth2设定成比假定为过滤器51未劣化的情况下的通常传感器输出上升率小的值。而且，可以将第二判定上升率Rth2设定为规定的一定值。这种情况下，第二判定上升率Rth2作为能够判断为以剥落PM被捕集于电极551、552间为起因而PM传感器55的输出值急剧上升之后该输出值成为大致恒定或减少的阈值，基于实验等来确定，并预先存储于ECU 10。

另外，在本实施例中，作为过滤器的异常诊断使用的参数，也算出了传感器输出上升率Rsout，但是也可以与实施例1的过滤器的异常诊断同样，取代于此，而使用与传感器输出上升率存在相关的值作为参数。

<实施例3>

本实施例3的可否执行过滤器诊断处理的具体的决定方法与上述实施例1不同。在本实施例中，在存在输出开始时期之后传感器输出上升率下降的的情况的情况下，决定为不进行过滤器诊断处理。

如上所述，在由于在电极551、552间的通常PM的堆积量达到有效PM堆积量而PM传感器55的输出值开始上升的情况下，即使在输出开始时期后，对应于通常PM的堆积量的继续增加而PM传感器的输出值也会继续上升。并且，电极551、552间的PM堆积量越多，与该PM堆积量的增加量相对的PM传感器55的输出值的上升量越大。因此，对应于电极551、552间的通常PM的堆积量的继续增加而PM传感器55的输出值上升的情况下，在输出开始时期以后，传感器输出上升率逐渐上升。

另一方面，在电极551、552间捕集剥落PM造成的PM传感器55的输出值的急剧上升是暂时性的。并且，即使由于在PM传感器55的电极55、552间捕集剥落PM而PM传感器55的输出值急剧上升，然后，也如图6的线L3所示那样，PM传感器55的输出值大致成为恒定，或者如图6的线L4所示，PM传感器55的输出值下降，或者如图6的线L5所示，PM传感器55的输出值的上升程度成为与电极551、552间的通常PM的堆积量的增加对应的程度。因此，在PM传感器55的输出值的急剧上升之后，无论在哪种情况下，与PM传感器55的输出值的急剧上升时的传感器输出上升率相比，传感器输出上升率都会下降。因此，在输出开始时期之后，存在传感器输出上升率下降的情况的情况下，能够判断为该PM传感器55的输出值的变动程度表现出在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM的情况的可能性高。因此，在本实施例中，这样的情况下，决定为不进行过滤器诊断处理。

[过滤器的异常诊断流程]

以下，基于图10，说明本实施例的过滤器的异常诊断流程。图10是表示本实施例的过滤器的异常诊断流程的一部分的流程图。需要说明的是，在本实施例的过滤器的异常诊断流程中，S308之前的流程也与图7所示的流程(从S101到S109的流程)同样。而且，S113至S118与图8所示的流程同样。因此，省略已经关于流程的一部分的说明。本流程预先存储于ECU 10，在内燃机1的运转中，通过ECU 10以规定的间隔反复执行。需要说明的是，在PM传感器55设置SCU的情况下，本流程也可以由SCU执行。

在本流程中，在图7所示的流程的S107中作出肯定判定的情况下，接着在S310中，算出PM传感器55的传感器输出上升率Rsout1。以下，将在S310中算出的传感器输出上升率称为“第一传感器输出上升率Rsout1”。接着，在S311中，算出从在S310中算出第一传感器输出上升率Rsout1起经过规定时间后的PM传感器55的传感器输出上升率Rsout2。以下，将在S311中算出的传感器输出上升率称为“第二传感器输出上升率Rsout2”。

接着，在S312中，判别在S310中算出的第一传感器输出上升率Rsout1是否为在S311中算出的第二传感器输出上升率Rsout2以下。在S312中作出肯定判定的情况下，在当前时刻，能够判断为在电极551、552间未捕集剥落PM。这种情况下，接着执行S113的处理。而且，在本流程中，在S114中作出了否定判定的情况下，接着再次执行S310至S312的处理。即，重复进行经过规定时间前后的传感器输出上升率的比较。

另一方面，在S312中作出了否定判定的情况下，即，在判定为传感器输出上升率下降的情况下，在从电压施加时期经过判定期间dtd之前，能够判断为在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM。因此，这种情况下，决定不执行基于判定时期td的PM传感器55的输出值的过滤器诊断处理。因此，在S312中作出了否定判定的情况下，与在图8所示的流程的S112中作出了否定判定的情况同样，接着在S115中，停止向PM传感器55的电极551、552的电压施加。需要说明的是，这种情况下，也可以与在图8所示的流程的S112中作出了否定判定的情况同样，进行其他的处理。

根据上述的过滤器的异常诊断流程，在从电压施加时期经过判定期间dtd之前，在PM传感器55的电极551、552间捕集到剥落PM的情况下，不执行过滤器诊断处理。因此，在过滤器诊断处理中，能够抑制尽管实际上过滤器51为正常的状态也以在PM传感器55的电极551、552间捕集剥落PM为起因而误判断为发生过滤器的异常的情况。

需要说明的是，在本实施例中，作为过滤器的异常诊断所使用的参数，算出了传感器输出上升率Rsout1、Rsout2，但也可以与实施例1同样，取代于此而使用与传感器输出上升率存在相关的值作为参数。

Claims (7)

1.一种微粒过滤器的异常诊断装置，所述微粒过滤器设置在内燃机的排气通路上而捕集排气中的微粒，所述微粒过滤器的异常诊断装置具备：

微粒传感器，设置在比所述微粒过滤器靠下游侧的排气通路上，具有一对电极作为传感器元件，当由于在该电极间堆积微粒而该电极间导通时，输出与该微粒堆积量对应的信号；

传感器再生部，执行将堆积于所述微粒传感器的电极间的微粒除去的传感器再生处理；

电压施加部，在由所述传感器再生部进行的所述传感器再生处理的执行结束后，在规定的电压施加时期开始向所述微粒传感器的电极的电压施加；

过滤器诊断部，执行基于从所述电压施加时期起经过了规定的判定期间时的所述微粒传感器的输出值来诊断所述微粒过滤器的异常的过滤器诊断处理；

监视部，持续监视所述电压施加时期以后的所述微粒传感器的输出信号；及

决定部，基于由所述监视部监视的、从所述电压施加时期到经过所述判定期间为止的期间的所述微粒传感器的输出值从零开始上升的输出开始时期以后的该微粒传感器的输出值的变动程度，来决定是否执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理，其中，

还具备上升率计算部，该上升率计算部算出由所述监视部监视的所述微粒传感器的输出值的、假定为所述微粒过滤器处于基准故障状态时的所述微粒传感器的所述电极间的微粒堆积量的每单位增加量的上升量即传感器输出上升率，

在所述输出开始时期以后，存在通过所述上升率计算部算出的所述传感器输出上升率比规定的第一判定上升率大的情况的情况下，所述决定部决定为不执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理。

2.根据权利要求1所述的微粒过滤器的异常诊断装置，其中，

所述规定的判定期间设定作为从所述电压施加时期至所述微粒传感器的电极间的微粒堆积量的基准值达到规定的判定微粒堆积量为止的期间。

3.根据权利要求1所述的微粒过滤器的异常诊断装置，其中，

在所述微粒传感器的输出值的变动程度表示在该微粒传感器的电极间捕集到剥落微粒的情况下，决定为不进行过滤器的异常诊断。

4.根据权利要求3所述的微粒过滤器的异常诊断装置，其中，

所述第一判定上升率设定为如下的值，即，由于从内燃机排出且未附着于排气通路的壁面或排气系统结构物而到达所述微粒传感器的微粒被捕集于所述电极间而该电极间的微粒堆积量增加时，对应于该微粒堆积量的增加而所述微粒传感器的输出值上升时的所述传感器输出上升率的最大值以上的值。

5.一种微粒过滤器的异常诊断装置，所述微粒过滤器设置在内燃机的排气通路上而捕集排气中的微粒，所述微粒过滤器的异常诊断装置具备：

微粒传感器，设置在比所述微粒过滤器靠下游侧的排气通路上，具有一对电极作为传感器元件，当由于在该电极间堆积微粒而该电极间导通时，输出与该微粒堆积量对应的信号；

传感器再生部，执行将堆积于所述微粒传感器的电极间的微粒除去的传感器再生处理；

电压施加部，在由所述传感器再生部进行的所述传感器再生处理的执行结束后，在规定的电压施加时期开始向所述微粒传感器的电极的电压施加；

过滤器诊断部，执行基于从所述电压施加时期起经过了规定的判定期间时的所述微粒传感器的输出值来诊断所述微粒过滤器的异常的过滤器诊断处理；

监视部，持续监视所述电压施加时期以后的所述微粒传感器的输出信号；及

决定部，基于由所述监视部监视的、从所述电压施加时期到经过所述判定期间为止的期间的所述微粒传感器的输出值从零开始上升的输出开始时期以后的该微粒传感器的输出值的变动程度，来决定是否执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理，其中，

还具备上升率计算部，该上升率计算部算出由所述监视部监视的所述微粒传感器的输出值的、假定为所述微粒过滤器处于基准故障状态时的所述微粒传感器的所述电极间的微粒堆积量的每单位增加量的上升量即传感器输出上升率，

在所述输出开始时期之后，存在通过所述上升率计算部算出的所述传感器输出上升率比规定的第二判定上升率小的情况的情况下，所述决定部决定为不执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理。

6.根据权利要求5所述的微粒过滤器的异常诊断装置，其中，

所述第二判定上升率设定为如下的值，即，由于从内燃机排出且未附着于排气通路的壁面或排气系统结构物而到达所述微粒传感器的微粒被捕集于所述电极间而该电极间的微粒堆积量增加时，对应于该微粒堆积量的增加而所述微粒传感器的输出值上升时的所述传感器输出上升率的最小值以下的值。

7.一种微粒过滤器的异常诊断装置，所述微粒过滤器设置在内燃机的排气通路上而捕集排气中的微粒，所述微粒过滤器的异常诊断装置具备：

微粒传感器，设置在比所述微粒过滤器靠下游侧的排气通路上，具有一对电极作为传感器元件，当由于在该电极间堆积微粒而该电极间导通时，输出与该微粒堆积量对应的信号；

传感器再生部，执行将堆积于所述微粒传感器的电极间的微粒除去的传感器再生处理；

电压施加部，在由所述传感器再生部进行的所述传感器再生处理的执行结束后，在规定的电压施加时期开始向所述微粒传感器的电极的电压施加；

过滤器诊断部，执行基于从所述电压施加时期起经过了规定的判定期间时的所述微粒传感器的输出值来诊断所述微粒过滤器的异常的过滤器诊断处理；

监视部，持续监视所述电压施加时期以后的所述微粒传感器的输出信号；及

决定部，基于由所述监视部监视的、从所述电压施加时期到经过所述判定期间为止的期间的所述微粒传感器的输出值从零开始上升的输出开始时期以后的该微粒传感器的输出值的变动程度，来决定是否执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理，其中，

还具备上升率计算部，该上升率计算部算出由所述监视部监视的所述微粒传感器的输出值的、假定为所述微粒过滤器处于基准故障状态时的所述微粒传感器的所述电极间的微粒堆积量的每单位增加量的上升量即传感器输出上升率，

在所述输出开始时期之后，存在通过所述上升率计算部算出的所述传感器输出上升率下降的情况的情况下，所述决定部决定为不执行由所述过滤器诊断部进行的所述过滤器诊断处理。