CN108350778A - 判定在过滤器装置中是否发生了异常的装置 - Google Patents

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Abstract

过滤器异常判定装置具备：计算部，在判定为在传感器中发生了输出急增的情况下，计算从上述传感器输出的参数值的输出急增前后的变化量，根据计算出的变化量，计算用来将从上述传感器输出的参数值及异常判定阈值中的至少一方修正的修正值；偏移修正部，在判定为发生了上述输出急增以后，将从上述传感器输出的参数值及上述异常判定阈值的至少一方基于上述修正值进行偏移修正。

Description

判定在过滤器装置中是否发生了异常的装置
技术领域
本发明涉及判定在将发动机的排气中包含的粒子状物质(Particulate Matter，PM，颗粒物)捕集的过滤器(PM过滤器)装置中是否发生了异常的装置(以下，也简单称作过滤器异常判定装置)。
背景技术
以往，为了抑制从发动机排出的粒子状物质被释放到大气中，在排气通路中设有将粒子状物质捕集的过滤器装置。此外，在过滤器装置的下游侧设置PM传感器，判定是否发生了过滤器装置的破裂或熔损等的异常。
例如，专利文献1所记载的过滤器异常判定装置在设在过滤器装置的下游侧的PM传感器中设有一对对置电极，利用伴随着该一对对置电极间的粒子状物质的附着量增加的电极间电阻的下降。即，该过滤器异常判定装置在规定的异常判定期间中上述对置电极间的粒子状物质的附着量成为规定量以上的情况下，判定有过滤器装置的异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5115873号公报
发明内容
可是，可以想到有在发动机的排气管的内面或过滤器装置等上附着有粒子状物质的情况。在此情况下，该粒子状物质为块、即粗大粒子状物质，如果从对应的对象物(排气管内面或过滤器装置)脱离而附着在PM传感器的电极间，则对置电极间电阻较大地下降。由此，即使过滤器装置是正常的，以往的过滤器异常判定装置也有可能做出上述过滤器装置是异常的误判定。
此外，假如在判定为过滤器装置是异常的情况下，可以考虑有重新做出一系列的异常判定的情况。在此情况下，通过由安装在PM传感器上的加热器将PM传感器加热，来进行PM传感器再生处理。并且，在进行了PM传感器再生处理后，再次由上述过滤器异常判定装置实施在过滤器装置中是否发生了异常。在该方法中，尽管过滤器装置的异常的误判定被消除，但实施过滤器装置的异常判定的效率显著下降。
本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种能够抑制在过滤器装置中发生了异常的误判定、并且效率良好地实施在过滤器装置中是否发生了异常的判定的过滤器异常判定装置。
以下，对用来解决上述课题的手段及其作用效果进行说明。
有关本发明的例示形态的过滤器异常判定装置，是在排气处理系统中使用的过滤器异常判定装置，所述排气处理系统具备：过滤器装置，设置于发动机的排气管，将上述发动机的排气中包含的粒子状物质捕集；传感器，在上述排气管中设置在上述过滤器装置的下游侧，输出与上述粒子状物质对于该传感器的附着量对应的参数值。该过滤器异常判定装置具备：异常判定部，在规定的异常判定期间中，判定从上述传感器输出的参数值是否达到了上述过滤器装置的异常判定阈值，在判断为达到的情况下，判定上述过滤器装置为异常；急增判定部，判定是否发生了输出急增，该输出急增是指从上述传感器输出的参数值的每单位时间的增加量超过规定值；计算部，在判定为发生了上述输出急增的情况下，计算从上述传感器输出的参数值的输出急增前后的变化量，根据计算出的变化量，计算用来将从上述传感器输出的参数值及上述异常判定阈值之中的至少一方修正的修正值；偏移修正部，在判定为发生了上述输出急增以后，将从上述传感器输出的参数值及上述异常判定阈值的至少一方基于上述修正值进行偏移修正。
在上述排气处理系统中，在过滤器装置中发生了破裂等的异常的情况下，向过滤器装置下游的粒子状物质的排出量增加。因此，在异常判定期间中，在从设在上述过滤器装置的下游侧的传感器输出的、与上述粒子状物质对于该传感器的附着量对应的参数值达到异常判定阈值的情况下，上述过滤器异常判定装置判定为过滤器装置为异常，即在过滤器装置中发生了异常。
另一方面，在发生了因粗大粒子状物质从排气管或过滤器装置等脱离、附着到上述传感器上造成的输出急增的情况下，上述过滤器异常判定装置根据输出急增前后的从传感器输出的参数值的变化量，计算将从上述传感器输出的参数值及异常判定阈值之中的至少一方修正的修正值。
并且，在判定为发生了输出急以后，上述过滤器异常判定装置通过该修正值将从上述传感器输出的参数值及上述异常判定阈值的至少一方进行偏移修正。通过该偏移修正，能够抑制在输出急增时、因为该输出急增而将是否在上述过滤器装置中发生了异常的判定做出误判定。通过抑制伴随着输出急增的误判定，上述过滤器异常判定装置能够不需要每当发生输出急增就重新进行一系列的异常判定的处理，结果是能够抑制将在上述过滤器装置中是否发生了异常的判定做出误判定，并且能够效率良好地实施该异常判定。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的排气处理系统的概要的结构图。
图2是将构成图1所示的PM传感器的传感器元件的主要部结构分解而表示的分解立体图。
图3是表示图1所示的PM传感器及ECU各自的电气结构的电路图。
图4是概略地表示由图1所示的ECU执行的过滤器异常判定处理的流程图。
图5是表示PM检测电压的偏移修正的一例的时间图。
图6是表示PM检测电压的偏移修正的另一例的时间图。
图7是概略地表示因过滤器异常判定处理的执行带来的PM检测电压及修正电压的变化方式的时间图。
图8是概略地表示有关本发明的实施方式的变形例的过滤器异常判定处理的流程图。
图9是概略地表示本变形例的PM检测电压的变化的方式的一例的时间图。
具体实施方式
基于附图说明本发明的实施方式。另外，在以下的各实施方式相互之间，对相互相同或等同的部分在图中赋予相同的标号，关于相同标号的部分援用其说明。
有关本实施方式的过滤器异常判定装置20，例如被装入搭载于车辆的、具备发动机11的排气处理系统1中。该过滤器异常判定装置20包括：设置于发动机11的排气管13的作为过滤器装置的PM过滤器14；以及设置于相对于该PM过滤器14的下游侧、即排气流动的方向的下游侧的PM传感器15，该过滤器异常判定装置是基于PM传感器15上的粒子状物质的附着量来监视PM过滤器14的异常的装置。
图1是表示上述排气处理系统1的概略结构的结构图。
在图1中，发动机11是柴油发动机，在该发动机11中，作为关于该发动机11的运转的致动器，对于发动机11的至少1个缸设有燃料喷射阀12。如上述那样，在发动机11的排气管13中设有PM过滤器14，在该PM过滤器14的下游侧设有PM传感器15。
排气处理系统1还具备用来检测发动机11的旋转速度的旋转传感器16、和用来执行发动机11的各种动作控制的电子控制单元(Electronic Control Unit、ECU)20。如上述那样，该ECU20构成过滤器异常判定装置20。
ECU20例如以由中央处理器(Central Processing Unit、CPU)、ROM、RAM及其他未图示的周边设备等构成的微型计算机44(参照图3)为主体构成，例如通过执行存储在ROM中的各种控制程序，根据发动机11的运转状态实施发动机11的各种动作控制。例如，ECU20接收从检测发动机11的运转状态的未图示的多个传感器分别发送的、表示该发动机11的运转状态的信号，基于接收到的信号运算从燃料喷射阀12喷射的燃料喷射量及喷射时期，基于运算出的燃料喷射量及喷射时期来控制燃料喷射阀12的驱动。
接着，使用图2及图3说明PM传感器15的结构、及关于该PM传感器15的电气结构。
PM传感器15具有传感器元件31。
图2是将构成PM传感器15的传感器元件31的主要部结构分解而表示的分解立体图，图3是表示PM传感器15的电气结构及ECU20的电气结构的电路图。
如图2所示，传感器元件31具备：呈长条板状的两片第1及第2绝缘基板32、33；PM检测部34，设在第1绝缘基板32的例如长边侧一端部上，用来检测附着在该第1绝缘基板32上的粒子状物质的附着量；加热器部35，设在第2绝缘基板33上，用来将传感器元件31加热。传感器元件31通过将第1及第2绝缘基板32及33层叠为二层而构成。
即，第1绝缘基板32具有第1主面、和作为该第1主面的相反侧且与第2绝缘基板33对置的第2主面。并且，第1绝缘基板32具备设在该第1主面上的、相互离开而设置的一对检测电极36a及36b，由该一对检测电极36a及36b构成PM检测部34。
检测电极36a具备：第1线状部，设在第1主面上的第1长边侧边缘上，沿着上述第1长边侧边缘以直线状延伸；多个梳齿部，设在第1主面上，从该第1线状部朝向另一方的边缘以直线状延伸；该多个梳齿部以规定的间隔对置。
同样，检测电极36b具备：第2线状部，设在第1主面中的、第1长边侧边缘的相反侧的第2长边侧边缘上，沿着上述第2长边侧边缘延伸；多个梳齿部，设在第1主面上，从该第2线状部朝向第1长边侧边缘以直线状延伸；该多个梳齿部以规定的间隔对置。另外，从第1长边侧边缘延伸的梳齿部相对于设在第2长边侧边缘上的第2线状部不接触即离开，同样，从第2长边侧边缘延伸的梳齿部相对于设在第1长边侧边缘上的第1线状部不接触即离开。
并且，检测电极36a的梳齿部及检测电极36b的梳齿部沿着第1主面的长边方向相互错开且隔开规定间隔地对置配置。
第2绝缘基板33具有对置于第1绝缘基板32的第1主面、和该第1主面的相反侧的第2主面。此外，第2绝缘基板33具备由设在该第1主面上的例如电热线构成的加热器部35。
但是，一对检测电极36a及36b的形状并不限定于上述，可以分别具有希望的形状。例如，检测电极36a及36b也可以分别以呈曲线状的形状设置。此外，检测电极36a及36b也可以是分别由1条线构成的电极部，将分别构成一对检测电极36a及36b的一对电极部隔开规定距离而平行地对置配置。
另外，虽然图示省略，但PM传感器15具有用来保持传感器元件31的保持部，传感器元件31例如在其一方的较长的侧部被保持部保持的状态下被固定到排气管13的例如内壁上。在此情况下，PM传感器15以至少包括PM检测部34及加热器部35的部位位于排气管13内的方式被安装在排气管13上。通过该PM传感器15的排气管13内的配置，当包含粒子状物质的排气流过排气管13内时，该粒子状物质的一部分在第1绝缘基板32中附着在检测电极36a、36b及其周边。
此外，PM传感器15具备未图示的筒状的绝缘体壳体，传感器元件31以其设有PM检测部34的长边侧一端部从该绝缘体壳体突出的方式设置。PM传感器15具有将该传感器元件31的设有PM检测部34的长边侧一端部覆盖而保护的未图示的保护罩。
上述结构的PM传感器15，在来自发动机11的排气中的粒子状物质附着在传感器元件31的第1绝缘基板32上的情况下，根据PM检测部34的电阻值(即一对的检测电极36a及36b间的电阻值)变化，以及其电阻值的变化对应于粒子状物质附着量的变化，利用其电阻值来检测粒子状物质的附着量。
如图3所示，PM传感器15具备上述PM检测部34、传感器电源41和分流电阻42作为其电气结构，上述PM检测部34如上述那样构成具有对应于粒子状物质附着量的变化而改变的电阻的可变电阻器。在PM检测部34的例如检测电极36a上，连接着传感器电源41的正侧端部，在PM检测部34的例如检测电极36b上，连接着分流电阻42的一端部。分流电阻42的另一端部连接着传感器电源41的负侧端部。
传感器电源41例如由定电压电路构成，定电压Vcc为5V。这样构成的PM传感器15由PM检测部34和分流电阻42构成分压电路40，该分压电路40的中间点A的电压被作为PM检测电压Vpm、即PM传感器15的输出值，向ECU20输入。
具体而言，PM检测部34对应于附着在该PM检测部34上的粒子状物质的量而其电阻值Rpm变化，根据其电阻值Rpm和分流电阻42的电阻值Rs，PM传感器15的输出值(PM检测电压)Vpm变化。并且，该PM检测电压Vpm被输入到ECU20中。
即，PM检测部34构成为，输出与附着在该PM检测部34上的粒子状物质的量对应而变化的参数(即，PM检测电压Vpm)的值。
ECU20具备A/D变换器43、微型计算机44、晶体管(例如NPN型晶体管)46、和作为非易失性存储器的例如EEPROM47。
在将上述PM检测电压Vpm经由A/D变换器43被变换为数字形式的数据后，将被变换为该数字数据的PM检测电压Vpm向微型计算机44输入。微型计算机44基于被输入的PM检测电压Vpm，计算附着在PM传感器15上的粒子状物质(PM)的量。
此外，PM传感器15的加热器部35具有第1高电压侧端部、和与该第1高电压侧端部相反的第2定电压侧端部，在第1高电压侧端部上连接着加热器电源45。该加热器电源45例如是搭载在对应的车辆上的电池，加热器部35构成为，通过来自该加热器电源45的供电而被加热。此外，第2定电压侧端部经由ECU20的晶体管46的输入端子(例如集电极)被连接在地电位上。此外，晶体管46具有控制端子(例如基极)，该基极被连接在微型计算机44上。
即，加热器部35在由微型计算机44将晶体管46控制为断开的情况下，从加热器电源45经由加热器部35到地电位不流过电流，加热器部35不被加热。另一方面，在由微型计算机44向晶体管46的控制端子发送控制信号而使晶体管46导通的情况下，从加热器电源45经由加热器部35到地电位流过电流，加热器部35被加热。即，微型计算机44通过将晶体管46导通/断开控制，能够进行加热器部35的加热控制，即加热器部35的加热定时及加热期间等的控制。
如果在粒子状物质附着在第1绝缘基板32上的状态下通过微型计算机44开始加热器部35的通电，则附着的粒子状物质的温度上升，随之，附着的粒子状物质被强制地燃烧。通过这样的强制燃烧，将附着在第1绝缘基板32上的粒子状物质燃烧除去。微型计算机44例如在发动机11的启动后及发动机11的运转结束后判断为发生了粒子状物质的强制燃烧要求，通过实施基于晶体管46的控制的加热器部35的加热控制，由此执行PM传感器15的粒子状物质的强制燃烧处理。另外，PM传感器15的粒子状物质的强制燃烧处理是指在PM传感器15中将粒子状物质的附着量的检测功能再生，从该意义上，也被称作传感器再生处理。
此外，EEPROM47具有用来存储各种学习值及异常诊断值(诊断数据)等的作为后备用存储器的功能。
这里，ECU20基于PM检测电压Vpm，实施PM过滤器14的异常判定处理、即过滤器异常判定处理。
具体而言，ECU20在发动机11的启动后，在预先设定的异常判定期间中，执行PM过滤器14的异常判定处理，即，执行基于PM过滤器14上的粒子状物质的附着量是否超过了规定的异常判定阈值Th1来判定是否在PM过滤器14中发生了破裂或熔损等的异常的处理。
在本实施方式中，ECU20在发动机11的启动后进行PM传感器15的初次的传感器再生处理(初始再生处理)，从该再生处理的完成后起将规定时间设为异常判定期间，在该异常判定期间中执行上述PM过滤器14的异常判定处理。另外，规定时间例如是20分钟。
顺便说一下，可以想到有在排气管13的内面或PM过滤器14等上附着有粒子状物质的情况。在此情况下，该粒子状物质是块，即如果成为粗大粒子状物质而脱离，附着到PM传感器15的电极间，则PM检测电压Vpm较大地上升。因此，粒子状物质附着量超过异常判定阈值Th1，尽管PM过滤器14是正常的，ECU20也有可能做出PM过滤器14是异常的误判定。此外，假如判定为PM过滤器14是异常的情况下，如果由ECU20进行基于加热器部35的加热的传感器再生处理，则实施由ECU20进行的异常判定处理的效率显著地下降。
所以，在本实施方式中，ECU20在通过粗大粒子状物质附着在PM传感器15上而判定为PM检测电压Vpm急增的情况下，将该PM检测电压Vpm进行偏移修正，即，通过使PM检测电压Vpm向减少侧偏移，使得PM检测电压Vpm不超过异常判定阈值Th1，防止PM过滤器14的正常或异常判定被误判定。
此外，在通过粗大粒子状物质从PM传感器15脱离而判断为PM检测电压Vpm急减的情况下，ECU20也将PM检测电压Vpm进行偏移修正，即，通过使PM检测电压Vpm向增大侧偏移，正确地掌握从PM过滤器14的粒子状物质的排出量，防止PM过滤器14被误判定为正常或异常。
接着，使用图4的流程图对由ECU20实施的过滤器异常判定处理进行说明。本处理被ECU20即微型计算机44的CPU以规定周期反复实施。
首先，在步骤S11中，微型计算机44判定是否是PM过滤器14的异常判定期间中。在步骤S11中为否的情况下，微型计算机44结束过滤器异常判定处理。此外，在步骤S11中为是的情况下，过滤器异常判定处理向步骤S12前进。在步骤S12中，微型计算机44经由A/D变换器43取得PM检测电压Vpm。
在步骤S13中，微型计算机44判定所取得的PM检测电压Vpm是否急增了。这里，作为PM检测电压Vpm是否急增的判定，微型计算机44例如进行PM检测电压Vpm的变化时的时间变化量是否比阈值Th2大的判定。
具体而言，微型计算机44求出此次的过滤器异常判定处理中的PM检测电压Vpm的值(此次值)与前次过滤器异常判定处理中的PM检测电压Vpm的值(前次值)的差，判定该差是否比阈值Th2大。另外，阈值Th2可以设定为比设想在发动机11的实际运转状态下经由PM过滤器14被排出的PM检测电压Vpm的时间变化量大的值。此外，也可以设想发生PM过滤器14的破裂或熔损等，或发动机11的排气不经由PM过滤器14而直接达到PM传感器15，来设定阈值Th2。
在步骤S13中为是的情况下，过滤器异常判定处理向步骤S14前进。在步骤S14中，微型计算机44判定PM检测电压Vpm的急增后的值是否不到容许值Th3。另外，可以将容许值Th3设定为预先决定的值，例如设定为比异常判定阈值Th1大的值。但是，容许值Th3也可以是比异常判定阈值Th1小的值。
在步骤S14中为是的情况下，过滤器异常判定处理前进到步骤S15，微型计算机44根据PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm，计算将PM检测电压Vpm修正的修正值Vst。
具体而言，微型计算机44根据在PM检测电压Vpm的急增前稳定了的状态下的PM检测电压Vpm(设为Vpm1)和在PM检测电压Vpm的急增后稳定了的状态下的PM检测电压Vpm(设为Vpm2)，例如通过Vpm2－Vpm1计算变化量ΔVpm，将其设为修正值Vst(Vst＝ΔVpm＝Vpm2－Vpm1)。
此时，对于PM检测电压Vpm的第2次以后的急增，在步骤S15中，微型计算机44计算对前次的急增时的修正值Vst加上此次的急增时的变化量ΔVpm后的值作为修正值Vst。即，计算此次(例如设为第x次，x是2以上的整数)的急增时的修正值Vst(x)为Vst(x)＝Vst(x－1)+ΔVpm。
在步骤S16中，微型计算机44将PM检测电压Vpm急增的急增次数n进行递增。在接着的步骤S17中，微型计算机44判定急增次数n是否不到规定次数Th4。另外，规定次数Th4被设定为预先决定的值，例如是3。
在步骤S17中为是的情况下，过滤器异常判定处理前进到步骤S18，微型计算机44判定修正值Vst是否是0以外。在步骤S18中为是的情况下，微型计算机44在步骤S19中用修正值Vst将PM检测电压Vpm进行偏移修正，即使其向减少侧偏移。
即，微型计算机44通过将偏移修正后的PM检测电压用Vpmc表示，将该修正后的PM检测电压Vpmc用下式(1)计算。
Vpmc＝Vpm－Vst (1)
在接着的步骤S20中，微型计算机44将偏移修正标志设置为“1”。这里，偏移修正标志是变量，通过设定0，表示修正值Vst是0，即为对PM检测电压Vpm没有实施偏移修正的状态。另一方面，通过对偏移修正标志设定1，表示修正值Vst是0以外的值，即为对PM检测电压Vpm实施了偏移修正的状态。
另一方面，在步骤S13中为否的情况下，即在判定为所取得的PM检测电压Vpm没有急增的情况下，微型计算机44在步骤S23中判定PM检测电压Vpm是否急减了。这里，作为PM检测电压Vpm是否急减了的判定，微型计算机44例如进行PM检测电压Vpm的变化时的时间变化量是否比阈值Th5大的判定。另外，进行PM检测电压Vpm的急增判定的阈值Th2和进行PM检测电压Vpm的急减判定的阈值Th5既可以相同，也可以分别被设定为不同的值。
具体而言，微型计算机44求出此次的过滤器异常判定处理中的PM检测电压Vpm的值(此次值)与前次过滤器异常判定处理中的PM检测电压Vpm的值(前次值)的差，该差的值是负值，判定其绝对值是否比阈值Th5大。
在步骤S23中为是的情况下，在步骤S24中，微型计算机44将该时点的修正值Vst根据其急减前后的变化量ΔVpm而变更。
此时，与PM检测电压Vpm急增的情况同样，微型计算机44根据在PM检测电压Vpm的急减前稳定了的状态下的PM检测电压Vpm(设为Vpm1)和在PM检测电压Vpm的急减后稳定了的状态的PM检测电压Vpm(设为Vpm2)，例如通过Vpm2－Vpm1计算变化量ΔVpm(负值)。
并且，微型计算机44与PM检测电压Vpm急增的情况同样，将此次(例如设为第x次，x是2以上的整数)的急减时的修正值Vst(x)通过下式(2)计算。
Vst(x)＝Vst(x－1)+ΔVpm (2)
另外，在第1次的急减时，与第1次的急增时同样，微型计算机44通过Vpm2－Vpm1计算变化量ΔVpm，将其设为修正值Vst(Vst＝ΔVpm＝Vpm2－Vpm1)。即，在急减时，由于变化量ΔVpm为负值，所以修正值Vst为负值。
在此情况下，微型计算机44在PM检测电压Vpm的急减时对前次Vst加上负的变化量ΔVpm，来计算修正值Vst。这里，使用图5、图6，说明对于急减的PM检测电压Vpm的修正值Vst的计算。另外，图5、图6是表示PM检测电压Vpm的偏移修正的时间图，实线表示PM检测电压Vpm，虚线表示修正后的PM检测电压Vpmc。
在图5中，表示PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm1与PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm2相等的情况，例如，设想在粗大粒子状物质附着在PM传感器15上之后、该粗大粒子状物质从PM传感器15完全脱离的情况。在此情况下，在PM检测电压Vpm的急增时，微型计算机44将该急增前后的变化量ΔVpm1作为修正值Vst，在PM检测电压Vpm的急减时，通过该急减前后的PM检测电压Vpm的变化量ΔVpm2，将修正值Vst变更为0。
即，微型计算机44将PM检测电压Vpm的急减时的修正值Vst通过下式(3)计算。
Vst＝ΔVpm2－ΔVpm1 (3)
结果，在PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm1与PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm2相等的情况下，急减时的修正值Vst成为零。
在图6中，表示PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm2比PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm1小的情况，例如，设想在粗大粒子状物质附着在PM传感器15上之后、该粗大粒子状物质的一部分从PM传感器15脱离、粗大粒子状物质的残留量附着在PM传感器15上的情况。在此情况下，由于急减时的ΔVpm2的绝对值比急增时的ΔVpm1的绝对值小，所以由上式(3)，根据其差(ΔVpm2－ΔVpm1)将修正值Vst变更。由此，通过粗大粒子状物质的残留量附着在PM传感器15上，即使是PM检测电压Vpm相应于该残留量而增加的情况，也能够正确地掌握从PM过滤器14粒子状物质的排出量。
回到图4的说明，在步骤S18中，微型计算机44判定修正值Vst是否不是0。
在步骤S18中为是的情况下，在步骤S19中，微型计算机44进行PM检测电压Vpm的偏移修正。
即，在步骤S23中做出肯定判断，即PM检测电压Vpm急减的情况下，在步骤S19中，微型计算机44通过修正值Vst将PM检测电压Vpm进行偏移修正，即使其向增大侧偏移。
即，微型计算机44如果将偏移修正后的PM检测电压用Vpmc表示，则将该修正后的PM检测电压Vpmc通过下式(4)计算。
Vpmc＝Vpm－Vst (4)
如上述那样，修正值Vst为负值，所以上式(4)表示将PM检测电压Vpm偏移修正、即向增大侧偏移。
在接着的步骤S20中，微型计算机44将偏移修正标志设为“1”。
另一方面，在步骤S18中为否的情况下，在步骤S21中，微型计算机44将PM检测电压Vpm的偏移修正中止，在接着的步骤S22中，将偏移修正标志设为0。
另一方面，在步骤S23中为否的情况下，微型计算机44在步骤S25中判定偏移修正标志是否被设置为“1”。在步骤S25中为是的情况下，在步骤S26中，微型计算机44例如对PM检测电压Vpm进行与在前次的过滤器异常判定处理中执行的偏移修正同样的偏移修正。
在步骤S25中判定为否后，或者在步骤S20、S22、S26之后，在接着的步骤S27中，微型计算机44判定PM检测电压Vpm或修正后的PM检测电压Vpmc是否是异常判定阈值Th1以上。在步骤S27中为否的情况下，微型计算机44将过滤器异常判定处理结束，在步骤S27中为是的情况下，在步骤S28中，微型计算机44判定PM过滤器14是异常，结束过滤器异常判定处理。
另一方面，在步骤S14、S17的某一个中为否的情况下，在步骤S29中，微型计算机44进行上述PM传感器15的传感器再生处理。即，在急增后的PM检测电压Vpm为容许值Th3以上的情况下，或者在PM检测电压Vpm的急增次数n超过Th4的情况下，可以想到大量的粗大粒子状物质附着在PM传感器15上。在此情况下，由于异常判定的可靠性下降，所以通过上述传感器再生处理，进行粒子状物质的燃烧除去。在步骤S29的处理后，微型计算机44在步骤S30中将偏移修正标志设为0。然后，微型计算机44结束过滤器异常判定处理。
接着，使用图7的时间图对由过滤器异常判定处理的执行带来的PM检测电压Vpm及修正值Vst的变化方式进行说明。在图7中，设想伴随着车辆的IG开关(IG)从断开向导通的切换的发动机11刚启动后。
首先，在定时t11的IG开关的导通切换后，作为初始再生处理而开始对于加热器部35的通电(图7中的断开(OFF)→导通(ON))。通过向该加热器部35的通电，将在发动机11的启动最初附着在PM传感器15上的粒子状物质燃烧除去。
通过初始再生处理而PM检测电压Vpm下降为0V后，在经过了规定的滞后时间的定时t12，结束向加热器部35的通电，在PM传感器15下降为规定温度后，开始PM过滤器14的异常判定。
在定时t13，如果粗大粒子状物质附着在PM传感器15上而判定为PM检测电压Vpm急增，则计算该急增前后的变化量ΔVpm1，将其设定为修正值Vst。在这以后，对于PM检测电压Vpm通过修正值Vst进行偏移修正。由此，将PM检测电压Vpm偏移修正后的值Vpmc被维持为不急增的原状。在定时t14，如果粗大粒子状物质从PM传感器15脱离，判定为PM检测电压Vpm急减，则将该时点的修正值Vst根据该急减前后的变化量ΔVpm2来变更。此外，在这以后，对于PM检测电压Vpm通过该变更后的修正值Vst进行偏移修正。在定时t15，如果经过了异常判定期间而该定时t15下的PM检测电压Vpm比异常判定阈值Th1低，则判定为PM过滤器14是正常的。
以上详述的有关本实施方式的排气处理系统1、即构成ECU20的过滤器异常判定装置20，能够得到以下的良好的效果。
上述结构的过滤器异常判定装置20在通过粗大粒子状物质从排气管13或PM过滤器14等脱离并附着到PM传感器15上而PM检测电压Vpm急增的情况下，根据该急增前后的PM检测电压Vpm的变化量ΔVpm，计算将PM检测电压Vpm修正的修正值Vst。此外，在判定为PM检测电压Vpm急增以后，过滤器异常判定装置20通过该修正值Vst将PM检测电压Vpm偏移修正。
因此，上述结构的过滤器异常判定装置20能够抑制当PM检测电压Vpm急增时误判定为PM过滤器14是异常。此外，上述结构的过滤器异常判定装置20不需要每当PM检测电压Vpm急增就重新进行一系列的异常判定。结果，能够抑制PM过滤器14是异常这样的误判定，并且能够效率良好地实施PM过滤器14的异常判定处理。
此外，过滤器异常判定装置20构成为，在通过粗大粒子状物质从PM传感器15脱离而PM检测电压Vpm急减的情况下，将该时点的修正值Vst根据该急减前后的PM检测电压Vpm的变化量ΔVpm来变更。通过该结构，不仅是PM检测电压Vpm的急增时，而且在PM检测电压Vpm的急减时，也能够计算与该急减对应的修正值Vst。因此，过滤器异常判定装置20即使在异常判定期间中发生了PM检测电压Vpm的急增或急减，也能够正确地掌握从PM过滤器14的粒子状物质的排出量。
过滤器异常判定装置20构成为，基于PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm1与PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm2的差来计算急减时的修正值Vst。因此，即使由于粗大粒子状物质的残留量而PM检测电压Vpm增加，也能够减小PM过滤器14容易被误判定为异常的可能性。
过滤器异常判定装置20构成为，在急增后的PM检测电压Vpm是容许值Th3以上的情况、或PM检测电压Vpm的急增次数n达到了规定次数Th4的情况下，进行传感器再生处理。通过该结构，能够将作为使PM过滤器14是否为异常的异常判定处理的可靠性下降的因素的大量的粗大粒子状物质燃烧除去。结果，在由于大量的粗大粒子状物质等而异常判定处理的可靠性下降的情况下，通过进行传感器再生处理，能够将PM过滤器14是否是异常的异常判定处理的可靠性维持得较高。
(其他实施方式)
也可以将上述实施方式例如如以下这样变更。
也可以构成为，在PM检测电压Vpm的急减时，在急减后的PM检测电压Vpm是规定的低电压阈值Th6以下的情况下，微型计算机44将修正值Vst清零。
使用图8的流程图，对有关该变形例的ECU20即微型计算机44实施的过滤器异常判定处理进行说明。将该过滤器异常判定处理代替图4的处理而实施。在图8中，对与图4的处理相同的处理赋予相同的步骤号，省略该处理的说明。即，图8所示的有关本变形例的过滤器异常判定处理与图4所示的过滤器异常判定处理相比，附加了步骤S31及S32这一点不同。
在步骤S11～S13及S23中，如果是PM过滤器14的异常判定期间，并且判定为发生了PM检测电压Vpm的急减，则微型计算机44在步骤S31中判定急减后的PM检测电压Vpm是否是规定的低电压阈值Th6以下。
在步骤S31中为是的情况下，在步骤S32中，微型计算机44将修正值Vst清零，过滤器异常判定处理向步骤S18前进。
如果在步骤S18中判定为修正值Vst是0，在步骤S21中将PM检测电压Vpm的偏移修正中止，则微型计算机44在步骤S22中将偏移修正标志重置为“0”。
这里，使用图9说明相对于急减为规定的低电压阈值Th6以下的PM检测电压Vpm、偏移修正被中止的本变形例的情况下的PM检测电压Vpm的变化。另外，图9表示异常判定期间中的PM检测电压Vpm的变化，实线表示本变形例的PM检测电压Vpm的输出值，即没有被偏移修正的PM检测电压Vpm的输出值，虚线表示被偏移修正后的PM检测电压Vpm的输出值。
在图9中，表示了在PM检测电压Vpm的急减时、急减后的PM检测电压Vpm比低电压阈值Th6小的情况，设想了在PM检测电压Vpm的急减后也是PM的一部分附着的状态。可以考虑这是因为，例如在从PM检测电压Vpm的急增时到急减时的期间中从PM过滤器14排出的粒子状物质附着在PM传感器15上、其附着量在PM检测电压Vpm的急减后也残留。在此情况下，通过将偏移修正中止，能够防止对由经由PM过滤器14被排出的粒子状物质所带来的PM检测电压Vpm的增加量进行不需要的偏移修正。
另一方面，在步骤S31中为否的情况下，在步骤S24中，微型计算机44根据PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm，计算将PM检测电压Vpm修正的修正值Vst，向步骤S18前进。在步骤S18～S20中，微型计算机44判定修正值Vst是0以外，在修正值Vst是0以外的情况下，将PM检测电压Vpm偏移修正。
根据上述变形例的结构，在急减后的PM检测电压Vpm成为规定的低电压阈值Th6以下的情况下，抑制进行不需要的偏移修正。结果，根据PM传感器15上的粒子状物质的附着状态，能够可靠地判断是否将PM检测电压Vpm进行偏移修正。
另外，低电压阈值Th6设定为预先决定的值，但并不限于此，微型计算机44也可以可变地设定规定的低电压阈值Th6。在此情况下，例如微型计算机44优选的是，急减紧前的PM检测电压Vpm相对于急增紧后的PM检测电压Vpm越大，将低电压阈值Th6设定得越大。
在上述实施方式中，微型计算机44为将PM检测电压Vpm的输出值进行偏移修正的结构，但本发明并不限定于该结构，也可以为将异常判定阈值Th1进行偏移修正的结构。
在此情况下，在PM检测电压Vpm急增(在步骤S13中为是)、并且在步骤S14中为是的情况下，微型计算机44如上述那样计算PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm(参照步骤S15)。并且，在步骤S17及步骤S18的判断都为是的情况下，微型计算机44在步骤S19中将其变化量ΔVpm作为修正值Vst而将异常判定阈值Th1进行偏移修正，即使其向增大侧偏移。
即，微型计算机44如果将偏移修正后的异常判定阈值Th1用Th1c表示，则将该修正后的异常判定阈值Th1c通过下式(5)计算。
Th1c＝Th1+Vst (5)
此外，在PM检测电压Vpm急减的情况下(在步骤S23中为是)，在步骤S24中，微型计算机44例如计算PM检测电压Vpm的急增前后的变化量ΔVpm与PM检测电压Vpm的急减前后的变化量ΔVpm的差。并且，微型计算机44在步骤S19中，将上述差设为修正值Vst，将异常判定阈值Th1进行偏移修正，即使其向减少侧偏移。
即，微型计算机44如果将偏移修正后的异常判定阈值Th1用Th1c表示，则将该修正后的异常判定阈值Th1c通过下式(6)计算。
Th1c＝Th1c+Vst (6)
如上述那样，由于修正值Vst为负值，所以上式(6)表示将异常判定阈值Th1c进行偏移修正、即向减少侧偏移。
将异常判定期间设定为从发动机11的启动后的传感器再生处理完成到经过规定时间的期间，但也可以将其变更。例如，也可以为在发动机11的启动后、ECU20在发动机11的运转中进行传感器再生处理的结构，在该传感器再生处理后设定异常判定期间。
另外，本申请以日本专利申请第2015－132866号为基础主张优先权，作为优先权的基础的日本专利申请的公开内容，作为参考书类被援引于本申请中。
附图符号说明
1排气处理系统；11发动机；13排气管；14 PM过滤器(过滤器装置)；15 PM传感器；20 ECU(过滤器异常判定装置)。

Claims (11)

1.一种过滤器异常判定装置(20)，应用于排气处理系统中，所述排气处理系统具备：过滤器装置(14)，设置于发动机(11)的排气管(13)，将上述发动机的排气中所包含的粒子状物质捕集；以及传感器(15)，在上述排气管中设置于上述过滤器装置的下游侧，输出与上述粒子状物质对于该传感器(15)的附着量对应的参数值；
上述过滤器异常判定装置的特征在于，具备：
异常判定部(步骤S27、S28)，在规定的异常判定期间中，判断从上述传感器输出的参数值是否达到了上述过滤器装置的异常判定阈值，在判断为达到的情况下，判定上述过滤器装置是异常；
急增判定部(步骤S13)，判定是否发生了输出急增，该输出急增指从上述传感器输出的参数值的每单位时间的增加量超过规定值；
计算部(步骤S15)，在判定为发生了上述输出急增的情况下，计算从上述传感器输出的参数值的输出急增前后的变化量，根据计算出的变化量，计算用来将从上述传感器输出的参数值以及上述异常判定阈值之中的至少一方修正的修正值；以及
偏移修正部(步骤S19)，在判定为发生了上述输出急增以后，将从上述传感器输出的参数值以及上述异常判定阈值的至少一方基于上述修正值进行偏移修正。
2.如权利要求1所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
还具备急减判定部，在判定为发生了上述输出急增之后，上述急减判定部判定是否发生了输出急减，该输出急减指从上述传感器输出的参数值的每单位时间的减少量超过规定值；
在判定为发生了上述输出急减的情况下，上述计算部计算从上述传感器输出的参数值的输出急减前后的变化量，将上述输出急减判定时的上述修正值根据计算出的变化量而变更。
3.如权利要求2所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述计算部基于上述输出急增前后的变化量与上述输出急减前后的变化量的差，计算上述修正值。
4.如权利要求2所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
还具备输出值判定部(步骤S31)，该输出值判定部判定上述输出急减之后的从上述传感器输出的参数的值是否是规定的输出值以下；
在判定为上述输出急减之后的从上述传感器输出的参数值是上述规定的输出值以下的情况下，上述计算部将上述修正值清零。
5.如权利要求3所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
还具备输出值判定部(步骤S31)，该输出值判定部判定上述输出急减之后的从上述传感器输出的参数的值是否是规定的输出值以下；
在判定为上述输出急减之后的从上述传感器输出的参数值是上述规定的输出值以下的情况下，上述计算部将上述修正值清零。
6.如权利要求1所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述过滤器异常判定装置还具备传感器再生部(步骤S14、S29，46)，该传感器再生部判断上述输出急增之后的从上述传感器输出的参数值是否是规定的容许值以上，在该参数值是上述规定的容许值以上的情况下使上述加热器部驱动而使上述粒子状物质燃烧。
7.如权利要求2所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述过滤器异常判定装置还具备传感器再生部(步骤S14、S29，46)，该传感器再生部判断上述输出急增之后的从上述传感器输出的参数值是否是规定的容许值以上，在该参数值是上述规定的容许值以上的情况下使上述加热器部驱动而使上述粒子状物质燃烧。
8.如权利要求3所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述过滤器异常判定装置还具备传感器再生部(步骤S14、S29，46)，该传感器再生部判断上述输出急增之后的从上述传感器输出的参数值是否是规定的容许值以上，在该参数值是上述规定的容许值以上的情况下使上述加热器部驱动而使上述粒子状物质燃烧。
9.如权利要求4所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述过滤器异常判定装置还具备传感器再生部(步骤S14、S29，46)，该传感器再生部判断上述输出急增之后的从上述传感器输出的参数值是否是规定的容许值以上，在该参数值是上述规定的容许值以上的情况下使上述加热器部驱动而使上述粒子状物质燃烧。
10.如权利要求5所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述过滤器异常判定装置还具备传感器再生部(步骤S14、S29，46)，该传感器再生部判断上述输出急增之后的从上述传感器输出的参数值是否是规定的容许值以上，在该参数值是上述规定的容许值以上的情况下使上述加热器部驱动而使上述粒子状物质燃烧。
11.如权利要求1～10中任一项所述的过滤器异常判定装置，其特征在于，
上述传感器具有使附着在该传感器上的粒子状物质燃烧的加热器部(35)；
上述急增判定部构成为，反复执行判定是否发生了输出急增的处理，该输出急增指从上述传感器输出的参数值的每单位时间的增加量超过规定值；
上述过滤器异常判定装置具备：
计数部，将由上述急增判定部判定为发生了上述输出急增的次数计数；以及
传感器再生部(步骤S14、S29，46)，在由上述计数部计数的上述次数达到了规定次数的情况下，通过上述加热器部使上述粒子状物质燃烧。
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