DE112016003009T5

DE112016003009T5 - Vorrichtung zur Bestimmung, ob eine Fehlfunktion in einer Filtervorrichtung vorliegt

Info

Publication number: DE112016003009T5
Application number: DE112016003009.6T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yamamoto; Manabu Yoshidome; Masayuki Tamura; Go Miyagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-03-15
Also published as: WO2017002942A1; JP6256421B2; US10422295B2; JP2017015010A; CN108350778B; US20180187623A1; CN108350778A

Abstract

Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst eine Berechnungsvorrichtung, der nach der Bestimmung, dass der schneller Ausgabeanstieg erfolgt ist, einen Änderungsbetrag des von dem Sensor ausgegebenen Parameterwerts vor und nach dem schnellen Ausgabeanstieg berechnet. Die Berechnungsvorrichtung berechnet anhand des berechneten Änderungsbetrags einen Korrekturwert, um wenigstens entweder den von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle zu berichtigen. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst eine Offset-Korrekturvorrichtung, die eingerichtet ist, anhand des Korrekturwerts eine Offset-Korrektur von wenigstens entweder dem von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle durchzuführen, nachdem bestimmt wurde, dass der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Vorrichtungen, die als Vorrichtungen zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion bezeichnet werden, für die Bestimmung, ob eine Fehlfunktion in einer Filtervorrichtung vorliegt, d. h. einer Filtervorrichtung für Partikel (Particulate Matter, PM).
Hintergrund
Eine Filtervorrichtung ist üblicherweise in dem Abgasauslass eines Motors angeordnet. Die Filtervorrichtung arbeitet, um Partikel, die von dem Motor ausgestoßen werden, abzufangen, um so die Freisetzung von Partikel in die Atmosphäre zu verhindern. Ein PM-Sensor ist nachgeordnet von der Filtervorrichtung angeordnet. Dies erlaubt es, eine Bestimmung durchzuführen, ob eine Fehlfunktion vorliegt, wie zum Beispiel eine Rissbildung oder ein Abbrand in der Filtervorrichtung.
Zum Beispiel umfasst eine in der Patentliteratur 1 offenbarte Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion ein Paar einander gegenüberliegender Elektroden, die einer Filtervorrichtung nachgeschaltet an einem PM-Sensor angebracht sind. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion verwendet einen verringerten Widerstand über den gegenüber liegenden Elektroden als Folge von der Menge abgelagerter Materie zwischen den gegenüberliegenden Elektroden.
Insbesondere ist die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion ausgelegt, zu bestimmen, dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt, sobald bestimmt wurde, dass die Menge abgelagerter Partikel zwischen den gegenüberliegenden Elektroden während einer vorgegebenen Fehlfunktionsbestimmungszeit größer oder gleich einer vorgegebenen Menge ist.
Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Japanische Offenlegungsschrift Nr. 5115873

Kurzbeschreibung
Partikel können an der inneren Oberfläche des Abgasrohrs eines Motors und/oder der Filtervorrichtung haften bleiben. In diesem Fall, wenn eine Masse der Partikel, d. h., ein Großteil der Partikel, von der inneren Oberfläche des Abgasrohrs und/oder der Filtervorrichtung beseitigt wird und sich der beseitigte Großteil der Partikel zwischen den gegenüberliegenden Elektroden des PM-Sensors ablagert, kann sich der Widerstand über den gegenüberliegenden Elektroden des PM-Sensors wesentlich verringern. Dies kann dazu führen, dass die oben erwähnte herkömmliche Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion fälschlicherweise bestimmt, dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt, obwohl die Filtervorrichtung normal arbeitet.
Sollte bestimmt werden, dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt, kann erneut eine Reihe an Schritten zur Bestimmung der Fehlfunktion durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren wird ein Heizerregenerationsschritt durchgeführt, sodass ein Heizer, der an dem PM-Sensor befestigt ist, den PM-Sensor erwärmt. Nach dem Heizerregenerationsschritt wird erneut eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt. Während dieses Verfahren eine fehlerhafte Bestimmung einer Fehlfunktion in der Filtervorrichtung verhindert, kann dieses Verfahren leider zu einer wesentlichen Verringerung der Ausführungseffizienz bei der Bestimmung einer Fehlfunktion der Filtervorrichtung führen.
Die vorliegende Offenbarung beabsichtigt, das obige Problem zu lösen. Insbesondere beabsichtigt die vorliegende Offenbarung, Vorrichtungen zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu bieten, die jeweils geeignet sind, effizient zu bestimmen, ob eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt, während fehlerhafte Bestimmungen, dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorläge, reduziert werden.
Im Folgenden wird eine Einrichtung zur Lösung des Problems beschreiben sowie wie die Einrichtung bedient wird und die von der Einrichtung erzielten Effekte.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auf ein Abgasbehandlungssystem angewandt. Das Abgasbehandlungssystem umfasst eine Filtervorrichtung, die in einem Abgasrohr eines Motors angeordnet ist, und die eingerichtet ist, in den Abgasen eines Motors enthaltene Partikel abzufangen. Das Abgasbehandlungssystem umfasst einen Sensor, der der Filtervorrichtung im Abgasrohr nachgeordnet angeordnet ist und eingerichtet ist, einen Parameterwert abhängig von einer Partikelmenge, die an dem Sensor haftet, auszugeben. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst eine Fehlfunktionsbestimmungsvorrichtung, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert eine vorgegebenen Fehlfunktionsbestimmungsschwelle für die Filtervorrichtung während einer vorgegebenen Fehlfunktionsbestimmungsdauer erreicht hat und zu bestimmen, dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert die vorgegebene Fehlfunktionsbestimmungsschwelle erreicht hat. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst eine Schnell-Anstiegs-Bestimmungsvorrichtung, die eingerichtet ist, zu bestimmen, ob ein schneller Ausgabeanstieg erfolgt ist. Der schnelle Ausgabeanstieg bedeutet, dass ein von dem Sensor ausgegebener betragsmäßiger Anstieg des Parameterwerts pro Zeiteinheit einen vorgegebenen Wert überschritten hat. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst einen Rechner, der eingerichtet ist, nach der Bestimmung, dass der schneller Ausgabeanstieg erfolgt ist, einen Änderungsbetrag des von dem Sensor ausgegebenen Parameterwerts vor und nach dem schnellen Ausgabeanstieg zu berechnen. Die Berechnungsvorrichtung ist eingerichtet, anhand des berechneten Änderungsbetrags einen Korrekturwert zu berechnen, um wenigstens entweder den von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle zu berichtigen. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion umfasst eine Offset-Korrekturvorrichtung, die eingerichtet ist, anhand des Korrekturwerts eine Offset-Korrektur von wenigstens entweder dem von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle durchzuführen, nachdem bestimmt wurde, dass der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist.
Wenn in dem Abgasbehandlungssystem eine Fehlfunktion erfolgt ist, wie zum Beispiel eine Rissbildung in der Filtervorrichtung, erhöht sich die ausgestoßene Menge Partikel stromabwärtsseitig von der Filtervorrichtung. Wenn ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert abhängig von der Menge der an dem Sensor anhaftenden Partikel eine Fehlfunktionsbestimmungsschwelle innerhalb einer Fehlfunktionsbestimmungsdauer erreicht hat, bestimmt aus diesem Grund die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion, dass die Filtervorrichtung defekt ist, d. h., dass eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung vorliegt.
Wenn andererseits der schnelle Ausgabeanstieg als Folge von der Anhaftung von großen Partikeln an dem Sensor erfolgt ist, die aus einem Abgasrohr oder der Filtervorrichtung beseitigt wurden, berechnet die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion anhand des Änderungsbetrags des von dem Sensor ausgegebenen Parameterwerts vor und nach dem schnellen Ausgabeanstieg den Korrekturwert, um wenigstens entweder den von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle zu korrigieren.
Dann führt die Vorrichtung zur Bestimmung einer Fehlfunktion anhand des Korrekturwerts eine Offset-Korrektur von wenigstens entweder den von dem Sensor ausgegebene Parameterwert oder der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle durch, nachdem bestimmt wurde, dass der schnellen Ausgabeanstieg erfolgt ist.
Eine Offset-Korrektur reduziert fehlerhafte Bestimmungen, ob eine Fehlfunktion in der Filtervorrichtung nach dem schnellen Ausgabeanstieg vorliegt. Ein Reduzieren fehlerhafter Bestimmungen aufgrund des schnellen Ausgabeanstiegs erlaubt es, die Ausführung einer Folge von Fehlfunktionsbestimmungsschritten bei jedem Auftreten des schnellen Ausgabeanstiegs zu unterlassen. Dies ermöglicht es, die Fehlfunktionsbestimmung der Filtervorrichtung effizient auszuführen, während fehlerhafte Bestimmungen der Filtervorrichtung als defekt reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine strukturelle Ansicht, in der die schematische Bauweise eines Abgasbehandlungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt wird.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Hauptteil eines Sensorelements eines in 1 dargestellten PM-Sensors darstellt, während der Hauptteil zerlegt ist.
3 ist ein Verdrahtungsplan, der die elektrische Konfiguration jeder der PM-Sensoren und einer in 1 dargestellten ECU darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das schematisch einen Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zeigt, der von der in 1 dargestellten ECU ausgeführt wird.
5 ist eine Zeitkurve, die ein Beispiel einer Offset-Korrektur einer PM-Erfassungsspannung darstellt.
6 ist eine Zeitkurve, die ein weiteres Beispiel einer Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung darstellt.
7 ist eine Zeitkurve, die schematisch darstellt, wie die PM-Erfassungsspannung und eine korrigierte Spannung abhängig von der Ausführung des Ablaufs zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion verändert werden;
8 ist ein Flussdiagramm, das schematisch einen Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
9 ist eine Zeitkurve, die schematisch darstellt, wie die PM-Erfassungsspannung gemäß der abgewandelten Ausführungsform verändert wird.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen sind gleiche Bezugszeichen gleichen oder identischen Teilen der Ausführungsformen zugeordnet, sodass die Beschreibungen für eines der gleichen oder identischen Teile auch für ein anderes der gleichen oder identischen Teilen gelten.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel in einem Abgasbehandlungssystem 1 eingebaut, das mit einem Motor 11 ausgestattet ist; das Abgasbehandlungssystem 1 ist in einem Kraftfahrzeug eingebaut.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 umfasst einen PM-Filter 14 und einen PM-Sensor 15. Der PM-Filter 14, der als Filtervorrichtung dient, ist an einem Abgasrohr 13 des Motors 11 befestigt. Der PM-Sensor 15 ist nachgeordnet von dem PM-Filter 14, d. h. stromabwärtsseitig von dem Abgasstrom angeordnet. Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 ist tätig, zu überwachen, ob eine Fehlfunktion in dem PM-Filter 14 gemäß der Menge an abgelagerten Partikeln vorliegt, d. h., abgelagertem Staub in dem PM-Sensor 15.
In 1 ist der Motor 11 ein Dieselmotor. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 ist für wenigstens einen Zylinder des Motors 11 vorgesehen; die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 dient als Stellglied, das dem Betrieb des Motors 11 zugehörig ist. Wie oben beschrieben, ist der PM-Filter 14 in dem Abgasrohr 13 des Motors 11 vorgesehen und der PM-Sensor 15 ist nachgeordnet von dem PM-Filter 14 angeordnet.
Das Abgasbehandlungssystem 1 umfasst auch einen Drehzahlsensor 16 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 20. Der Drehzahlsensor 16 ist ausgelegt, die Drehzahl des Motors 11 zu messen und die ECU 20 ist ausgelegt, verschiedene Steuerungs-Tasks des Motors 11 durchzuführen. Wie oben beschrieben, dient die ECU 20 als Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20.
Die ECU 20 umfasst zum Beispiel im Wesentlichen wenigstens eine Microcomputerschaltung 44 auf, die, zum Beispiel, eine Zentraleinheit, einen ROM, einen RAM und andere bekannte Peripherievorrichtungen aufweist. Die ECU 20 führt Softwareprogramme aus, die, zum Beispiel, in dem ROM gespeichert sind, um verschiedene Tasks und/oder Abläufe auszuführen. Insbesondere führt die Zentraleinheit 30 mindestens ein Softwareprogramm aus, das, zum Beispiel, auf dem ROM gespeichert ist, um verschiedene Steuerungs-Tasks gemäß dem Betriebszustand des Motors 11 durchzuführen. Zum Beispiel ist jeder der Sensoren eingerichtet, einen entsprechenden Betriebszustand des Motors 11 zu messen. Die ECU 20 erhält von den Sensoren Signale, die den Betriebszustand des Motors 11 darstellen. Dann berechnet die ECU 20 anhand der erhaltenen Signalen die Menge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 eingespritzt werden soll, sowie den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, und steuert den Antrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 entsprechend der berechneten Menge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 12 eingespritzt werden soll, und dem Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung.
Als nächstes werden im Folgenden die Bauweise des PM-Sensors 15 und die dem PM-Sensor 15 zugehörige elektrische Bauweise mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben.
Der PM-Sensor 15 umfasst ein Sensorelement 31.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Hauptteil des Sensorelements 31 darstellt, während der Hauptteil zerlegt ist. 3 ist ein Verdrahtungsplan, der die elektrische Konfiguration jeder der PM-Sensoren 15 und der ECU 20 darstellt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das Sensorelement 31 ein erstes und ein zweites isolierendes Substrat 32 und 33, eine PM-Erkennungsvorrichtung 34 und ein Heizbauteil 35. Sowohl das erste als auch das zweite isolierende Substrat 32 und 33 hat eine längliche, scheibenförmige Gestalt. Die PM-Erkennungsvorrichtung 34 ist, zum Beispiel, an einem ersten Ende des ersten isolierenden Substrats 32 in Längsrichtung des ersten isolierenden Substrats 32 befestigt. Die PM-Erkennungsvorrichtung 34 ist tätig, die Menge an Partikeln zu messen, die an dem ersten isolierenden Substrat 32 haften. Das Heizbauteil 35 ist an dem zweiten isolierenden Substrat 33 befestigt und ist tätig, das Sensorelement 31 zu heizen. Das Sensorelement 31 ist so eingerichtet, dass das erste und das zweite isolierende Substrat 32 und 33 als Doppelschicht übereinander angeordnet sind.
Insbesondere hat das erste isolierende Substrat 32 eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche entgegengesetzt angeordnet ist und dem zweiten isolierenden Substrat 33 zugewandt ist. Das erste isolierende Substrat 32 weist zwei Messelektroden 36a und 36b auf, die auf der ersten Hauptoberfläche befestigt sind und gleichzeitig voneinander beabstandet sind. Die zwei Messelektroden 36a und 36b bilden eine PM-Erkennungsvorrichtung 34.
Die Messelektrode 36a umfasst einen ersten Trägerschichtabschnitt und eine Mehrzahl an Kammstrukturbereichen. Der erste Trägerschichtabschnitt ist auf einem ersten Längsrand der ersten Hauptoberfläche befestigt und erstreckt sich linear an dem ersten Längsrand entlang. Die Kammstrukturbereiche sind auf der ersten Hauptoberfläche befestigt und erstrecken sich linear von dem ersten Längsrand zu dem anderen Längsrand hin. Die Kammstrukturbereiche sind einander an vorgegebenen Interwallen dazwischen zugewandt.
Gleichermaßen umfasst die Messelektrode 36b einen zweiten Trägerschichtabschnitt und eine Mehrzahl an Kammstrukturbereichen. Der zweite Trägerschichtabschnitt ist auf einem zweiten Längsrand der ersten Hauptoberfläche befestigt, die dem ersten Längsrand gegenüber angeordnet ist. Der zweite Trägerschichtabschnitt erstreckt sich linear an dem zweiten Längsrand entlang. Die Kammstrukturbereiche sind auf der ersten Hauptoberfläche befestigt und erstrecken sich linear von dem zweiten Längsrand zu dem ersten Längsrand hin. Die Kammstrukturbereiche sind einander an vorgegebenen Interwallen dazwischen zugewandt.
Es ist zu beachten, dass die Kammstrukturbereiche, die sich von dem ersten Längsrand erstrecken, nicht in Kontakt stehen, d. h. sie sind von dem zweiten Trägerschichtabschnitt, der auf dem zweiten Längsrand befestigt ist, beabstandet. Gleichermaßen sind die Kammstrukturbereiche, die sich von dem zweiten Längsrand erstrecken, nicht in Kontakt, d. h., sie sind von dem ersten Trägerschichtabschnitt, der an dem ersten Längsrand befestigt ist, beabstandet.
Die Kammstrukturbereiche der Messelektrode 36a und die Kammstrukturbereiche der Messelektrode 36b sind, mit vorgegebenen Abständen dazwischen, der Längsrichtung der ersten Hauptoberfläche entlang wechselseitig gegenüber angeordnet.
Das zweite isolierende Substrat 33 hat eine erste Hauptoberfläche, die dem ersten isolierenden Substrat 32 zugewandt ist, und eine zweite Hauptoberfläche gegenüber von der ersten Hauptoberfläche. Das zweite isolierende Substrat 33 umfasst das Heizbauteil 35, das auf der ersten Hauptoberfläche des zweiten isolierenden Substrats 33 befestigt ist. Das Heizbauteil 35 weist, zum Beispiel, einen Heizdraht auf.
Es ist zu beachten, dass die Gestalt jeder der Messelektroden 36a und 36b nicht auf die obige Gestalt beschränkt ist; jede der Messelektroden 36a und 36b kann eine beliebige Gestalt aufweisen. Zum Beispiel kann jede der Messelektroden 36a und 36b eine gekrümmte Gestalt haben. Jede der Messelektroden 36a und 36b weist einen Elektrodenbereich auf, der aus einem einzelnen Draht besteht. Zwei Elektrodenbereiche können als die zwei Messelektroden 36a und 36b so angeordnet sein, dass sie parallel zueinander mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen sind.
Zu beachten ist, dass, obwohl eine Darstellung fehlt, der PM-Sensor 15 einen Haltebereich zum Halten des Sensorelements 31 umfasst. Zum Beispiel ist das Sensorelement 31, zum Beispiel, an der Innenwand des Abgasrohrs 13 befestigt, während eine Längsseite des Sensorelements 31, zum Beispiel, von dem Haltebereich gehalten wird. In diesem Fall ist der PM-Sensor 15 an dem Abgasrohr 13 befestigt, während sein Bereich, der mindestens die PM-Erkennungsvorrichtung 34 und das Heizbauteil 35 umfasst, in dem Abgasrohr 13 angeordnet ist. Diese Einrichtung des PM-Sensors 15 in dem Abgasrohr 13 kann dazu führen, dass, während die die Partikel enthaltenden Abgase durch das Abgasrohr 13 strömen, ein Teil der Partikel an den Messelektroden 36a und 36b und ihren Peripheriekomponenten des ersten isolierenden Substrats 32 haften bleiben.
Der PM-Sensor 15 umfasst ein röhrenförmiges Isoliergehäuse (nicht gezeigt). Das erste Ende des Sensorelements 31 in der Längsrichtung, an der die PM-Erkennungsvorrichtung 34 befestigt ist, ist so angeordnet, dass es von dem Isolierungsgehäuse hervorsteht. Der PM-Sensor 15 umfasst ebenfalls eine nicht dargestellte Schutzabdeckung, die das erste Ende des Sensorelements 31 in der Längsrichtung abdeckt, an der die PM-Erkennungsvorrichtung 34 befestigt ist.
Bei dem oben eingerichteten PM-Sensor 15 führt das Haften von Partikeln in den Abgasen von dem Motor 11 des ersten isolierenden Substrats 32 des Sensorelements 31 zu einer Änderung des Widerstandswerts der PM-Erkennungsvorrichtung 34, das heißt, eine Änderung des Widerstandswerts über den Messelektroden 36a und 36b. Da diese Änderung des Widerstandswerts zu einer Änderung der anhaftenden Menge an Partikel führt, ist der PM-Sensor 15 eingerichtet, die anhaftende Menge an Partikeln anhand des Widerstandswerts zu messen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der PM-Sensor 15 als elektrische Komponente die PM-Erkennungsvorrichtung 34, eine Sensorstromquelle 41 und einen Shunt-Widerstand 42. Die PM-Erkennungsvorrichtung 34 dient als verstellbarer Widerstand mit einem Widerstand, der abhängig von einer Änderung der anhaftenden Menge an Partikeln variiert. Das positive Ende der Sensorstromquelle 41 ist, zum Beispiel, mit der Messelektrode 36a verbunden. Das erste Ende des Shunt-Widerstands 42 ist mit der Messelektrode 36b der PM-Erkennungsvorrichtung 34 verbunden. Das negative Ende der Sensorstromquelle 41 ist mit dem anderen zweiten Ende des Shunt-Widerstands 42 verbunden.
Die Sensorstromquelle 41 weist, zum Beispiel, einen konstanten Spannungskreis mit einer konstanten Spannung Vcc von 5 V auf. Die PM-Erkennungsvorrichtung 34 und der Shunt-Widerstand 42 des PM-Sensors 15 bilden einen Spannungsteiler 40. Die Spannung an einem Zwischenpunkt A des Spannungsteilers 40 wird in die ECU 20 als PM-Erfassungsspannung Vpm eingegeben, d. h., als ein Ausgangswert des PM-Sensors 15.
Insbesondere ist die PM-Erkennungsvorrichtung 34 so eingerichtet, dass ihr Widerstandswert Rpm sich abhängig von der Menge an Partikel, die an dem ersten isolierenden Substrat 34 haften, verändert. Diese Änderung des Widerstandswerts Rpm und ein Widerstandswert Rs des Shunt-Widerstands 42 führen zu einer Änderung des Ausgangswerts des PM-Sensors 15, d. h. der PM-Erfassungsspannung Vpm. Die PM-Erfassungsspannung Vpm wird in die ECU 20 eingegeben.
Insbesondere ist die PM-Erkennungsvorrichtung 34 eingerichtet, einen Wert eines Parameters auszugeben, d. h., die PM-Erfassungsspannung Vpm, die sich abhängig von der Menge an Partikeln, die an der PM-Erkennungsvorrichtung 34 haftet, verändert.
Die ECU 20 umfasst einen A/D-Wandler 43, einen Mikrocomputer 44, einen Transistor, d. h., einen npn-Transistor 46, und einen EEPROM 47, der ein nichtflüchtiger Speicher ist.
Die PM-Erfassungsspannung Vpm wird von dem A/D-Wandler 43 in digitale Daten konvertiert. Die PM-Erfassungsspannung Vpm, die in digitale Daten konvertiert wurde, wird in den Mikrocomputer 44 eingegeben. Der Mikrocomputer 44 berechnet die Menge an Partikeln (PM), die an dem PM-Sensor 15 haftet, entsprechend der PM-Erfassungsspannung Vpm, die darin eingegeben wird.
Das Heizbauteil 35 des PM-Sensors 15 umfasst ein erstes Hochspannungsende und ein diesem gegenüberliegendes zweites Konstantspannungsende. Die Heizerstromquelle 45 ist mit dem ersten Hochspannungsende verbunden. Die Heizerstromquelle 45 ist zum Beispiel eine Batterie, die in dem entsprechenden Kraftfahrzeug eingebaut ist, und das Heizbauteil 35 ist konfiguriert, erwärmt zu werden, wenn es von der Heizerstromquelle 45 mit Strom versorgt wird. Das zweite Konstantspannungsende ist über ein Eingangsanschluss, d. h. dem Kollektor, des Transistors 46 der ECU 20 an der Masse angeschlossen. Der Transistor 46 hat einen Steueranschluss, wie zum Beispiel die Basis, die mit dem Mikrocomputer 44 verbunden ist.
Insbesondere ist das Heizbauteil 35 eingerichtet, nicht erwärmt zu werden, wenn der Mikrocomputer 44 den Transistor 46 ausschaltet, da kein Strom von der Heizerstromquelle 45 über das Heizbauteil 35 in die Masse fließt. Ansonsten ist das Heizbauteil 35 eingerichtet, erwärmt zu werden, wenn der Mikrocomputer 44 ein Steuersignal an den Steueranschluss des Transistors 46 sendet, den Transistor 46 anzuschalten, da Strom von der Heizerstromquelle 45 über das Heizbauteil 35 in die Masse fließt.
Insbesondere steuert der Mikrocomputer 44 an/aus-Schaltungsvorgänge des Transistors 46, um so eine Heizsteuerung des Heizbauteils 35 durchzuführen, d. h., zum Beispiel den Heizzeitpunkt und die Heizdauer des Heizbauteils 35 zu steuern.
Ein Beginn der Stromzufuhr an das Heizbauteil 35 durch den Mikrocomputer 44 während Partikel an dem ersten isolierenden Substrat 32 anhaften, führt zu einem Temperaturanstieg der anhaftenden Partikel, was dazu führt, dass die anhaftenden Partikel zwangsläufig erwärmt werden. Diese Zwangserwärmung beseitigt die an dem ersten isolierenden Substrat 32 anhaftenden Partikel. Der Mikrocomputer 44 bestimmt, dass eine Zwangserwärmungsanforderung erfolgt ist, nachdem der Motor 11 gestartet wurde oder nachdem der Motor 11 abgestellt wurde und führt die Heizsteuerung des Heizbauteils 35 auf Basis von einer Steuerung des Transistors 46 durch, wodurch ein zwangsläufiger Heiz-Task der Partikel auf dem PM-Sensor 15 durchgeführt wird.
Zu beachten ist, dass der Zwangs-Heiz-Task der Partikel des PM-Sensors 15 als Sensorregenerations-Task bezeichnet wird, da der Zwangs-Heiz-Task die Funktion des PM-Sensors 15 regeneriert, die anhaftenden Menge an Partikel in dem PM-Sensor 15 zu erkennen.
Der EEPROM 47 dient als Backup-Speicher zur Speicherung verschiedener Lernwerte und Fehlfunktionsdiagnosewerte, d. h., diagnostische Datenwerte.
Die ECU 20 führt einen Ablauf zur Bestimmung einer Fehlfunktion des PM-Filters 14 durch, d. h., einen Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion entsprechend der PM-Erfassungsspannung Vpm.
Insbesondere führt die ECU 20 den Ablauf zur Bestimmung einer Fehlfunktion des PM-Filters 14 während einer vorgegebenen Fehlfunktionsbestimmungsdauer nach dem Starten des Motors 11 durch. Mit dem Ablauf zur Bestimmung einer Fehlfunktion des PM-Filters 14 ist ein Ablauf zur Bestimmung gemeint, ob eine Fehlfunktion, wie zum Beispiel ein Riss oder ein Abbrand, in dem PM-Filter 14 erfolgt ist in Abhängigkeit davon, ob die anhaftende Menge Partikel in dem PM-Filter 14 eine Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 überschritten hat.
Die ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt einen anfänglichen Sensorregenerations-Task durch, d. h., einen Regenerations-Task in einem frühen Stadium. Dann führt die ECU 20 den Ablauf zur Bestimmung einer Fehlfunktion des PM-Filters 14 während einer vorgegebenen Zeit nach Vollendung des anfänglichen Sensorregenerations-Tasks durch; die vorgegebene Zeit nach Vollendung des anfänglichen Sensorregenerations-Tasks ist definiert als Fehlfunktionsbestimmungsdauer. Es ist zu beachten, dass die vorgegebene Zeit auf, zum Beispiel, 20 Minuten eingestellt werden kann.
Die Partikel können an der Innenoberfläche des Abgasrohrs 13 und/oder dem PM-Filter 14 haften. In diesem Fall, wenn eine Masse der Partikel, d. h., ein Großteil der Partikel, beseitigt wird, der sich zwischen den Elektroden des PM-Sensor 15 ablagern soll, kann sich die PM-Erfassungsspannung 15 wesentlich erhöhen. Dies kann dazu führen, dass die Menge an abgelagerten Partikeln die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 überschritten hat. Dies kann dazu führen, dass die ECU 20 fälschlicherweise bestimmt, dass eine Fehlfunktion in dem PM-Filter 14 vorliegt, obwohl der PM-Filter 14 normal arbeitet. Sollte bestimmt werden, dass eine Fehlfunktion in dem PM-Filter 14 vorliegt, kann ein Ausführen des Sensorregenerations-Tasks durch die ECU 20 mit Erwärmen des Heizbauteils 35 leider dazu führen, dass sich die Ausführeffizienz des Ablaufs zur Bestimmung einer Fehlfunktion durch die ECU 20 wesentlich verschlechtert.
Von diesem Standpunkt aus führt die ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm durch, nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm aufgrund von der Ablagerung des Großteils der Partikel des PM-Sensors 15 schnell angestiegen ist. Diese Offset-Korrektur ist eingerichtet, die PM-Erfassungsspannung Vpm auszugleichen und niedriger anzusetzen, wodurch die PM-Erfassungsspannung Vpm daran gehindert wird, die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 zu überschreiten. Dies verhindert eine fehlerhafte Bestimmung davon, ob der PM-Filter 14 normal oder anormal funktioniert.
Die ECU 20 führt ebenfalls eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm durch, nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm aufgrund der Entfernung eines Großteils der Partikel von dem PM-Sensor 15 schnell gesunken ist. Diese Offset-Korrektur ist eingerichtet, die PM-Erfassungsspannung Vpm nach oben auszugleichen, um so genau die Menge an ausgestoßener Partikel von dem Partikelfilter 14 zu wissen. Dies verhindert eine fehlerhafte Bestimmung davon, ob der PM-Filter 14 normal oder anormal funktioniert.
Als nächstes wird im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm der 4 der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion beschrieben, der von der ECU 20 ausgeführt wird. Dieser Ablauft wird während einer vorgegebenen Zeit mehrfach von der ECU 20 ausgeführt, d. h. dem Mikrocomputer 44.
Zuerst bestimmt der Mikrocomputer 44 in Schritt S11, ob es Zeit ist, den Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer des PM-Filters 14 durchzuführen. Wenn die Bestimmung in Schritt S11 NEIN ergibt, beendet der Mikrocomputer 44 den Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion. Andernfalls, wenn die Bestimmung JA ergibt, schreitet der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu Schritt S12 fort. In Schritt S12 erhält der Mikrocomputer 44 über den A/D-Wandler 43 die PM-Erfassungsspannung Vpm.
In Schritt S13 bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell angestiegen ist. Als Beispiel für die Bestimmung, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell angestiegen ist, bestimmt der Mikrocomputer 44, zum Beispiel, ob der Änderungsbetrag der PM-Erfassungsspannung Vpm pro Zeiteinheit größer ist als eine Schwelle Th2.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 44 die Wertdifferenz des letzten, vorangegangenen Ablaufzyklus zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion aus dem Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm in dem aktuellen Ablaufzyklus zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion. Dann bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die Differenz größer ist als die Schwelle Th2. Zu beachten ist, dass die Schwelle Th2 vorzugsweise größer als der Änderungsbetrag der PM-Erfassungsspannung Vpm eingestellt wird, die basierend auf den Ausstoß durch den PM-Filter 14 während dem tatsächlichen Betriebszustands des Motors 11 geschätzt wurde. Die Schwelle Th2 kann eingestellt werden, sofern eine Rissbildung oder ein Abbrand in dem PM-Filter 14 vorliegt oder das Abgas von dem Motor 11 direkt an den PM-Sensor 15 übertragen wird.
Wenn die Bestimmung in Schritt S13 JA ergibt, schreitet der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu Schritt S14 fort. In Schritt S14 bestimmt der Mikrocomputer 44, ob der Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm, der schnell angestiegen ist, kleiner ist als ein zulässiger Wert Th3. Es ist zu beachten, dass der zulässige Wert Th3 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird. Zum Beispiel wird der zulässige Wert Th3 vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1. Selbstverständlich kann der zulässige Wert Th3 kleiner als die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 eingestellt werden.
Wenn die Bestimmung in Schritt S14 JA ergibt, schreitet der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu Schritt S15 fort. In Schritt S15 berechnet der Mikrocomputer 44 basierend auf einer Änderungsmenge ΔVpm vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm einen Korrekturwert Vst; der Korrekturwert Vst soll die PM-Erfassungsspannung Vpm korrigieren.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 44 die Änderungsmenge ΔVpm zwischen einem Wert Vpm1 und einem Wert Vpm2; der Wert Vpm1 stellt einen Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm dar, der vor seinem schnellen Anstieg stabil ist, und der Wert Vpm2 stellt einen Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm dar, der nach seinem schnellen Anstieg stabil ist, was, zum Beispiel, durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird: Vst = ΔVpm = Vpm2 – Vpm1
Dann betrachtet der Mikrocomputer 44 den Änderungsbetrag ΔVpm als den Korrekturwert Vst.
Bezüglich einem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm zum zweiten oder darauffolgenden Mal, addiert der Mikrocomputer 44 zu diesem Zeitpunkt in Schritt S15 den Änderungsbetrag ΔVpm, der bei dem aktuellen, schnellen Anstieg erhalten wurde, zu dem Änderungsbetrag ΔVpm hinzu, der bei dem letzten, vorangegangenen schnellen Anstieg erhalten wurde, um den Korrekturwert Vst entsprechend zu berechnen. Das heißt, vorausgesetzt, der schnelle Anstieg zu einem aktuellen Zeitpunkt wird als der schnelle Anstieg zum Zeitpunkt x bezeichnet (x ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2), berechnet der Mikrocomputer 44 einen Korrekturwert Vst(x) für den schnellen Anstieg zum aktuellen Zeitpunkt x gemäß der folgenden Gleichung: Vst(x) = Vst(x – 1) + ΔVpm (1)
In Schritt S16 erhöht der Mikrocomputer 44 die Anzahl n des schnellen Anstiegs der PM-Erfassungsspannung Vpm um 1. In dem nachfolgenden Schritt S17 bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die Anzahl schneller Anstiege der PM-Erfassungsspannung Vpm kleiner ist als eine vorgegebene Anzahl Th4. Es ist zu beachten, dass der vorgegebene Wert Th4 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt wird, zum Beispiel 3.
Nach positiver Bestimmung in Schritt S17 schreitet der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu Schritt S18 fort. In Schritt S18 bestimmt der Mikrocomputer 44, ob der Korrekturwert Vst ein anderer Wert als null ist. Nach einer JA-Bestimmung in Schritt S18 führt der Mikrocomputer 44 eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm aus, wodurch, auf Basis des Korrekturwerts Vst, die PM-Erfassungsspannung Vpm nach unten ausgeglichen wird.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 44 eine Offset-korrigierte PM-Erfassungsspannung Vpmc gemäß der folgenden Gleichung (1): Vpmc = Vpm – Vst (1)
In Schritt S20 stellt der Mikrocomputer 44 eine Offset-Korrektur-Flag bei 1 ein. Die Offset-Korrektur-Flag ist eine Variable. Wenn die Variable auf 0 eingestellt wird, stellt sie den Korrekturwert Vst gleich 0 dar, d. h. sie stellt den Zustand dar, bei der die Offset-Korrektur bei der PM-Erfassungsspannung Vpm nicht durchgeführt wird. Andernfalls, wenn die Variable auf 1 eingestellt wird, stellt sie dar, dass der Korrekturwert Vst nicht 0 ist, das heißt, sie stellt den Zustand dar, in dem die Offset-Korrektur bei der PM-Erfassungsspannung Vpm durchgeführt wird.
Andernfalls, bei einer NEIN-Bestimmung in Schritt S13, das heißt, nachdem bestimmt wurde, dass die erhaltene PM-Erfassungsspannung nicht schnell angestiegen ist, bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm in Schritt S23 schnell angestiegen ist. Als Beispiel für die Bestimmung, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell abgesunken ist, bestimmt der Mikrocomputer 44, zum Beispiel, ob der Änderungsbetrag der PM-Erfassungsspannung Vpm pro Zeiteinheit größer ist als eine Schwelle Th5. Zu beachten ist, dass die Schwelle Th2 zur Bestimmung eines schnellen Anstiegs der PM-Erfassungsspannung Vpm und die Schwelle Th5 für die Bestimmung einer schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm miteinander gleichgesetzt werden können oder so eingestellt werden können, dass sie sich voneinander unterscheiden.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 44 die Wertdifferenz des letzten, vorangegangenen Ablaufzyklus zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion aus dem Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm in dem aktuellen Ablaufzyklus zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion. Dann bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die Differenz ein negativer Wert ist und ob der absolute Wert der Differenz größer ist als die Schwelle Th5.
Nach einer JA-Bestimmung in Schritt S23, ändert der Mikrocomputer 44 den Korrekturwert Vst bei der positiven Bestimmung in Schritt S23 gemäß der Korrekturmenge ΔVpm vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm in Schritt S24.
Das heißt, ähnlich wie in dem Fall des schnellen Anstiegs der PM-Erfassungsspannung Vpm, berechnet der Mikrocomputer 44 den Änderungsbetrag ΔVpm, der ein negativer Wert ist, zwischen einem Wert Vpm1 und einem Wert Vpm2; der Wert Vpm1 stellt einen Wert dar, bei dem die PM-Erfassungsspannung Vpm vor ihrer schnellen Abnahme stabil ist, und der Wert Vpm2 stellt einen Wert dar, bei dem die PM-Erfassungsspannung Vpm nach ihrer schnellen Abnahme stabil ist, was zum Beispiel durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird: Vst = ΔVpm = Vpm2 – Vpm1
Ähnlich wieder in dem Fall des schnellen Anstiegs der PM-Erfassungsspannung Vpm, berechnet der Mikrocomputer 44 bei einer schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm beim zweiten oder nachfolgenden Mal, unter der Annahme, dass die schnelle Abnahme an einem aktuellen Zeitpunkt als die schnelle Abnahme zum Zeitpunkt x bezeichnet wird (x ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2), einen Korrekturwert Vst(x) für die schnelle Abnahme zum aktuellen Zeitpunkt x gemäß der folgenden Gleichung: Vst(x) = Vst(x – 1) + ΔVpm (2)
Zu beachten ist, dass ähnlich wie bei dem ersten schnellen Anstieg, bei der ersten schnellen Abnahme der Mikrocomputer 44 den Änderungsbetrag ΔVpm basierend auf der Gleichung ΔVpm = Vpm2 – Vpm1 berechnet, wodurch der Änderungsbetrag ΔVpm als Korrekturspannung Vst angesehen wird, was durch die Gleichung Vst = ΔVpm = Vpm2 – Vpm1 ausgedrückt wird. Da der Änderungsbetrags ΔVpm ein negativer Wert während der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm ist, wird der Korrekturwert Vst ein negativer Wert.
Für die schnelle Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm addiert der Mikrocomputer 44 den negativen Änderungsbetrag ΔVpm zu dem letzten, vorangegangenen Korrekturwert Vst, um so den Korrekturwert Vst zu berechnen.
Im Folgenden wird beschrieben, wie der Korrekturwert Vst für die schnelle Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm berechnet wird, mit Bezug auf die 5 und 6. Zu beachten ist, dass sowohl 5 als auch 6 eine Zeitkurve ist, die die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm darstellt. In jeder der 5 und 6 stellt die durchgezogene Linie die PM-Erfassungsspannung Vpm dar, und die gestrichelte Linie die Offset-korrigierte PM-Erfassungsspannung Vpmc.
5 zeigt einen Fall, bei dem der Änderungsbetrag ΔVpm1 vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm mit dem Änderungsbetrag ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm identisch ist. Zum Beispiel wird dieser Fall als ein Fall bewertet, bei dem ein Großteil der Partikel, die an dem PM-Sensor 15 hafteten, vollständig von dem PM-Sensor 15 entfernt wird. In diesem Fall stellt der Mikrocomputer 44 den Änderungsbetrag ΔVpm1 als Korrekturwert Vst vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm ein und ändert den Korrekturwert Vst auf null auf Basis des Änderungsbetrags ΔVpm2 als Korrekturwert Vst vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm.
Das heißt, der Mikrocomputer 44 berechnet den Korrekturwert Vst während der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm gemäß der folgenden Gleichung (3): Vst = ΔVpm2 – ΔVpm1 (3)
Dies führt dazu, dass der Korrekturwert Vst null beträgt, sobald der Änderungsbetrag ΔVpm1 vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm mit dem Änderungsbetrag ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm identisch ist.
6 zeigt einen Fall, bei dem der Änderungsbetrag ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm kleiner ist als der Änderungsbetrag ΔVpm1 vor und nach einem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm. Zum Beispiel wird dieser Fall als ein Fall bewertet, bei dem ein Großteil der Partikel, die an dem PM-Sensor 15 hafteten, teilweise von dem PM-Sensor 15 entfernt wird, sodass der Rest der großen Partikel an dem PM-Sensor 15 haften bleiben. Da der absolute Wert des Änderungsbetrags ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm kleiner ist als der absolute Wert des Änderungsbetrags ΔVpm1 vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm, ändert der Mikrocomputer 44 in diesem Fall den Korrekturwert Vst gemäß der Differenz „ΔVpm2 – ΔVpm1”. Dies ermöglicht es, die Menge an Partikel, die von dem PM-Filter 14 ausgestoßen wurde, genau zu erhalten, selbst wenn die PM-Erfassungsspannung Vpm auf Basis des Rests der an dem PM-Sensor 15 haftenden großen Partikel angestiegen ist.
Zurück in 4 bestimmt der Mikrocomputer 44 in Schritt S18, ob der Korrekturwert Vst ein anderer Wert als null ist. Nach einer JA-Bestimmung in Schritt S18 führt der Mikrocomputer 44 eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm auf Basis des Korrekturwerts Vst in Schritt S19 aus. Das heißt, bei einer JA-Bestimmung in Schritt S23, d. h. nach Bestimmung, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell abgenommen hat, führt der Mikrocomputer 44 die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm durch, wodurch auf Basis von dem Korrekturwert Vst der Wert Vpm der PM-Erfassungsspannung nach oben ausgeglichen wird.
Insbesondere berechnet der Mikrocomputer 44 die Offset-korrigierte PM-Erfassungsspannung Vpmc gemäß der folgenden Gleichung (4): Vpmc = Vpm – Vst (4)
Da der Korrekturwert Vst, wie oben beschrieben, ein negativer Wert ist, zeigt die Gleichung (4), dass die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm höher ist.
In dem nachfolgenden Schritt S20 stellt der Mikrocomputer 44 die Offset-Korrektur-Flag bei 1 ein.
Andernfalls, bei einer NEIN-Bestimmung in Schritt S18, bricht der Mikrocomputer 44 die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm in Schritt S21 ab und setzt in Schritt S22 die Offset-Korrektur-Flag auf 0.
Andernfalls, bei einer NEIN-Bestimmung in Schritt S23, bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die Offset-Flag in Schritt S25 auf 1 eingestellt wurde. Nach einer JA-Bestimmung in Schritt S25 führt der Mikrocomputer 44 zum Beispiel die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm aus, die mit der Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm, die in dem letzten Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion ausgeführt wurde, identisch ist.
Nach einer negativen Bestimmung in Schritt S25 oder nach dem Vorgang in Schritt S20, S22 oder S26, bestimmt der Mikrocomputer 44 in Schritt S27, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm oder die korrigierte PM-Erfassungsspannung Vpmc größer oder gleich der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 ist.
Bei einer NEIN-Bestimmung in Schritt S27, beendet der Mikrocomputer 44 den Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion. Dagegen bestimmt der Mikrocomputer 44 bei einer JA-Bestimmung in Schritt 28, dass eine Filterfehlfunktion in dem PM-Filter 14 erfolgt ist und beendet darauf den Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion.
Andererseits führt der Mikrocomputer 44 bei einer NEIN-Bestimmung in irgendeinem der Schritte S14 und S17 den oben beschriebenen Sensor-Regenerations-Task des PM-Sensors 15 durch.
Wenn die PM-Erfassungsspannung Vpm, die schnell angestiegen ist, größer oder gleich dem zulässigen Wert Th3 ist oder wenn die Anzahl schneller Anstiege der PM-Erfassungsspannung Vpm die zulässige Anzahl Th4 überschritten hat, wird insbesondere angenommen, dass eine Menge an großen Partikeln an dem PM-Sensor 15 haften. Dies kann zu einer verringerten Zuverlässigkeit der Fehlfunktionsbestimmung führen. Aus diesem Grund ermöglicht es die Ausführung des Sensor-Regenerations-Tasks, die Partikel zu erwärmen, wodurch die Partikel entfernt werden.
Nach dem Vorgang in Schritt S29 stellt der Mikrocomputer 44 in Schritt S30 die Offset-Korrektur-Flag auf 0 ein und danach beendet der Mikrocomputer 44 den Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion.
Als nächstes wird im Folgenden anhand dem Flussdiagramm in 7 beschrieben, wie die PM-Erfassungsspannung Vpm und der Korrekturwert Vst auf Basis von der Ausführung des Ablaufs zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion verändert werden. Es wird angenommen, dass die Zeitkurve aus 7 unmittelbar nach den Starten des Motors 11 als Reaktion auf das Schalten eines Zündschalters (IG) von aus auf ein ausgeführt wird.
Zum Zeitpunkt t11, nach Ausschalten des IG-Schalters, wird mit der Stromzufuhr an das Heizbauteils 35 als anfänglicher Sensor-Regenerations-Task begonnen (AUS ☐ AN in 7). Die Stromzufuhr an das Heizbauteil 35 entfernt unmittelbar nach dem Starten des Motors 11 die Partikel, die an dem PM-Sensor 15 haften.
Bei Zeitpunkt t12, wenn eine vorgegebene Verzögerungszeit seit dem Abfallen der PM-Erfassungsspannung Vpm auf 0 V auf Basis von dem anfänglichen Regenerations-Task verstrichen ist, wird die Stromversorgung des Heizbauteils 35 beendet, sodass die Temperatur des PM-Sensors 15 sinkt. Nachdem die Temperatur des PM-Sensors 15 auf eine vorgegebene Temperatur abgesunken ist, wird die Fehlfunktionsbestimmung des PM-Filters 14 gestartet.
Nachdem bestimmt wurde, dass ein Großteil der Partikel an dem PM-Sensor 15 haftet, sodass die PM-Erfassungsspannung Vpm zum Zeitpunkt t13 schnell angestiegen ist, wird der Änderungsbetrag ΔVpm1 vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm berechnet und die berechnete PM-Erfassungsspannung Vpm wird als Korrekturwert Vst eingestellt. Anschließend wird die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm auf Basis von dem Korrekturwert Vst ausgeführt, sodass die Offset-korrigierte Vpmc erhalten bleibt, ohne schnell anzusteigen.
Zum Zeitpunkt t14, wenn die großen Partikel von dem PM-Sensor 15 entfernt werden, sodass bestimmt wird, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell abgenommen hat, wird der Korrekturwert Vst zum Zeitpunkt T14 abhängig von dem Änderungsbetrag ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm geändert. Zum Zeitpunkt t14 wird die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm auf Basis des geänderten Korrekturwerts Vst ausgeführt.
Danach endet die vorgegebene Fehlfunktionsbestimmungsdauer zum Zeitpunkt t15. Zum Zeitpunkt t15, nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm kleiner ist als die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Tth1, wird bestimmt, dass der PM-Filter 14 normal arbeitet.
Wie oben ausführlich beschrieben, erzielt das Abgasbehandlungssystem 1, d. h., die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20, die das ECU 20 bildet, die folgenden, größeren, vorteilhafte Effekte.
Falls die PM-Erfassungsspannung schnell angestiegen ist aufgrund von einem Großteil, an dem PM-Sensor 15 anhaftenden Partikeln, der aus dem Abgasrohr 13 oder dem PM-Filter 14 entwichen ist, berechnet die obige Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 den Korrekturwert Vst für die Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm gemäß dem Änderungswert ΔVpm vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm. Nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell angestiegen ist, führt die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm abhängig von dem Korrekturwert Vst durch.
Aus diesem Grund verhindert die wie oben eingerichtete Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 eine fälschliche Bestimmung, dass der PM-Filter 14 fehlerhaft sei, wenn die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell angestiegen ist. Die wie oben eingerichtete Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 ermöglicht ein Entfallen der Ausführung einer Sequenz an Filterfehlfunktionsbestimmungsschritten bei jedem Mal, wenn die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell ansteigt. Dies ermöglicht eine effiziente Ausführung des Ablaufs zur Bestimmung einer Fehlfunktion des PM-Filters 14, während fehlerhafte Bestimmungen der Filtervorrichtung 14 als defekt reduziert werden.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 ist eingerichtet, bei schneller Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm aufgrund von einem Entfernen der großen Partikel von dem PM-Sensor 15, den Korrekturwert Vst zur Zeit der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm gemäß dem Änderungsbetrag ΔVpm vor und nach der PM-Erfassungsspannung Vpm zu ändern. Diese Konfiguration ermöglicht es, nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm zusätzlich zu einer schnellen Zunahme der PM-Erfassungsspannung Vpm, den Korrekturwert Vst abhängig von der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm zu berechnen. Aus diesem Grund ermöglicht es die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20, die ausgestoßene Menge an Partikeln von dem PM-Filter 14 genau zu prüfen, selbst wenn es zu einem schnellen Anstieg oder einer schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer kommt.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 ist eingerichtet, den Korrekturwert Vst abhängig von der Differenz zwischen

(1) dem Änderungsbetrag ΔVpm1 vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm
(2) dem Änderungsbetrag ΔVpm2 vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm zu berechnen.

Diese Konfiguration reduziert das Risiko, dass der PM-Filter 14 als defekt bestimmt wird, selbst wenn die PM-Erfassungsspannung aufgrund von dem Rest eines Großteils an Partikeln angestiegen ist.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion 20 ist eingerichtet, den Sensor-Regenerations-Task auszuführen, nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm nach einem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm größer oder gleich dem zugelassenen Wert Th3 ist oder die Anzahl n schneller Anstiege der PM-Erfassungsspannung Vpm die vorgegebene Anzahl Th4 erreicht hat. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass Massen der großen Partikel thermisch entfernt werden; die Massen der großen Partikel ist ein Faktor, der zu einer verringerten Zuverlässigkeit des Ablaufs zur Bestimmung einer Fehlfunktion führt. Der Sensor-Regenerations-Task, der ausgeführt wird, um eine Verringerung der Zuverlässigkeit des Ablaufs zur Bestimmung einer Fehlfunktion aufgrund von Massen an großen Partikeln zu vermeiden, ermöglicht es, die Zuverlässigkeit des Ablaufs zur Bestimmung einer Fehlfunktion, ob der PM-Filter 14 defekt ist, auf einem höheren Niveau beizubehalten.
Weitere Ausführungsformen
Die obige Ausführungsform kann wie nachfolgend beschrieben abgewandelt werden.
Der Mikrocomputer 44 kann so abgewandelt werden, dass der Korrekturwert Vst auf null gesetzt wird, sobald die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell abnimmt, damit dieser kleiner oder gleich einer vorgegebenen unteren Spannungsschwelle Th6 ist.
Im Folgenden wird der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion, der von der ECU 20, d. h. dem Mikrocomputer 44, ausgeführt wird, gemäß dieser Abwandlung anhand dem Flussdiagramm der 8 beschrieben. Dieser Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion wird anstelle des in 4 dargestellten Ablaufs ausgeführt. In 8 werden Vorgänge in manchen Schritten, deren Schrittbezugszeichen den entsprechenden, vergleichbaren Schritten in 4 zugewiesen sind, ausgelassen.
Insbesondere umfasst der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion gemäß der abgewandelten Ausführungsform die Vorgänge in den Schritten S31 und S32 zusätzlich zu dem Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion, der in 4 dargestellt ist.
Nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer in Schritt S11 bis S13 und S23 schnell abgesunken ist, bestimmt der Mikrocomputer 44, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm, die schnell abgesunken ist, kleiner oder gleich der vorgegebenen unteren Schwelle Th6 in Schritt S31 ist.
Nach einer JA-Bestimmung in Schritt S31, setzt der Mikrocomputer 44 den Korrekturwert Vst in Schritt S32 auf null zurück. Dann schreitet der Ablauf zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion zu Schritt S18 fort.
Nachdem bestimmt wurde, dass der Korrekturwert Vst in Schritt S18 null beträgt, und die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm in Schritt S21 abgebrochen wird, setzt der Mikrocomputer 44 die Offset-Korrektur-Flag wieder auf null.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die PM-Erfassungsspannung Vpm geändert wird, wenn die Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm, die schnell abgenommen hat, um kleiner oder gleich der vorgegebenen unteren Spannungsschwelle Th6 zu sein, abgebrochen wird.
Zu beachten ist, dass 9 darstellt, wie die PM-Erfassungsspannung Vpm während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer geändert wird. Insbesondere stellt die durchgezogene Kurve in 9 die Ausgabewerte der PM-Erfassungsspannung Vpm während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer gemäß diesem abgewandelten Beispiel dar, [bei dem] keine Offset-Korrektur [auf] die PM-Erfassungsspannung Vpm angewandt wurde.
Dagegen stellt die gestrichelte Kurve in 9 die Ausgabewerte der PM-Erfassungsspannung Vpm während der Fehlfunktionsbestimmungsdauer gemäß diesem abgewandelten Beispiel dar, bei dem die Offset-Korrektur auf die PM-Erfassungsspannung Vpm angewandt wurde.
9 zeigt ein Beispiel, ob die PM-Erfassungsspannung Vpm, die schnell abgesunken ist, kleiner oder gleich der vorgegebenen unteren Schwelle Vth6 ist. Dies wird angenommen in einer Situation, in der ein Teil der Partikel weiterhin auf dem PM-Sensor 15 haftet. Dies kann an dem Rest der Partikel liegen, der von dem PM-Filter 14 ausgestoßen wurde, der an dem PM-Sensor 15 zum Beispiel während dem Zeitraum von dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm zu der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm haftete. In dieser abgewandelten Ausführungsform verhindert ein Abbrechen der Offset-Korrektur, dass eine unnötige Offset-Korrektur von einer erhöhten PM-Erfassungsspannung Vpm aufgrund von Partikeln, die durch den PM-Filter 14 ausgestoßen wurden, ausgeführt wird.
Ansonsten, bei einer NEIN-Bestimmung in Schritt S31, berechnet der Mikrocomputer 44 den Korrekturwert Vst basierend auf einer Änderungsmenge ΔVpm vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm, um die PM-Erfassungsspannung Vpm in Schritt S24 zu korrigieren und führt danach den Vorgang in Schritt S18 aus. In den Schritten S18 bis S20 bestimmt der Mikrocomputer 44, ob der Korrekturwert Vst ein anderer Wert als 0 ist und führt eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm durch, nachdem bestimmt wurde, dass der Korrekturwert Vst ein anderer Wert als 0 ist.
Die oben genannte Konfiguration dieses abgewandelten Beispiels ermöglicht es, die Ausführung einer unnötigen Offset-Korrektur in einem Fall zu vermeiden, in dem die PM-Erfassungsspannung Vpm, die schnell abgenommen hat, kleiner oder gleich einer vorgegebenen unteren Spannungsschwelle Th6 wird. Dies erlaubt es daher, korrekt zu bestimmen, ob eine Offset-Korrektur der PM-Erfassungsspannung Vpm gemäß der Art, wie die Partikel auf dem PM-Sensor 15 haften, ausgeführt werden soll.
Die geringe Spannungsschwelle Th6 wird auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, aber der Mikrocomputer 44 kann die untere Spannungsschwelle Th6 variable auf einen beliebigen Wert einstellen. In dieser Abwandlung kann der Mikrocomputer 44 zum Beispiel die untere Spannungsschwelle Th6 so einstellen, dass sie größer ist als ein Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm unmittelbar bevor seine schnelle Abnahme größer ist als ein Wert der PM-Erfassungsspannung Vpm unmittelbar nach seinem schnellen Anstieg.
Der Mikrocomputer 44 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eingerichtet, eine Offset-Korrektur des Ausgabewerts der PM-Erfassungsspannung Vpm durchzuführen, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der Mikrocomputer 44 kann insbesondere eingerichtet sein, eine Offset-Korrektur der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 durchzuführen.
In dieser Abwandlung, nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell angestiegen ist (JA in Schritt S13), und die JA-Bestimmung in Schritt S14 JA ist, berechnet der Mikrocomputer 44 den Änderungsbetrag ΔVpm vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm, der oben offenbart ist (siehe Schritt S15). Dann, nachdem bestimmt wurde, dass die Bestimmung jeden Schritts S17 und S18 positiv ist, führt der Mikrocomputer 44 eine Offset-Korrektur der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 anhand des Änderungsbetrags ΔVpm als Korrekturwert Vst durch, um so die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 in Schritt S19 nach oben auszugleichen.
Der Mikrocomputer 44 berechnet insbesondere eine korrigierte Fehlfunktionsbestimmungsschwelle gemäß der folgenden Gleichung (5): Th1c = Th1 + Vst (5)
Wobei Th1c die korrigierte Fehlfunktionsbestimmungsschwelle darstellt.
Nachdem bestimmt wurde, dass die PM-Erfassungsspannung Vpm schnell abgesunken ist (JA in Schritt S23), berechnet der Mikrocomputer 44, zum Beispiel, die Differenz des Änderungsbetrags ΔVpm vor und nach dem schnellen Anstieg der PM-Erfassungsspannung Vpm von dem Änderungsbetrag ΔVpm vor und nach der schnellen Abnahme der PM-Erfassungsspannung Vpm. Danach führt der Mikrocomputer 44 eine Offset-Korrektur der Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 anhand der berechneten Differenz als Korrekturwert Vst durch, um so die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1 in Schritt S19 nach unten auszugleichen.
Der Mikrocomputer 44 berechnet insbesondere die korrigierte Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1c gemäß der folgenden Gleichung (6): Th1c = Th1c + Vst (6)
Da, wie oben beschrieben, der Korrekturwert Vst ein negativer Wert ist, stellt die Gleichung (6) den Offset dar, der die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1c korrigiert, d. h. die Fehlfunktionsbestimmungsschwelle Th1c nach unten ausgleicht.
Die vorgegebene Zeit nach Abschluss des anfänglichen Sensor-Regenerations-Tasks des Motors 11 wird als die Fehlfunktionsbestimmungsdauer definiert, aber die Fehlfunktionsbestimmungsdauer kann frei eingestellt werden. Zum Beispiel kann die ECU 20 eingerichtet sein, den Sensor-Regenerations-Task durchzuführen, während der Motor 11 in Betrieb ist, und die Fehlfunktionsbestimmungsdauer kann nach Abschluss des Sensor-Regenerations-Tasks eingestellt werden.
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung 2015-132866 , auf welche vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Bezugszeichenliste

1: Abgasbehandlungssystem
11: Motor
13: Abgasrohr
14: PM-Filter (Filtervorrichtung)
15: PM-Sensor
20: ECU (Vorrichtung zur Bestimmung einer Filterfehlfunktion)

Claims

Vorrichtung (20) zur Bestimmung eines Filterdefekts, die auf ein Abgasreinigungssystem mit einer in einem Abgasrohr (13) eines Motors (11) angeordnetem Filtervorrichtung (14) angewandt wird und die eingerichtet ist, in Abgasen eines Motors enthaltene Partikel zu sammeln; mit einem Sensor (15), der der Filtervorrichtung im Abgasrohr stromabwärts angeordnet ist und eingerichtet ist, einen Parameterwert abhängig von einer Partikelmenge, die an dem Sensor (15) haftet, auszugeben, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts aufweist: eine Defektbestimmungsvorrichtung (Schritte S27, S28), die eingerichtet ist: zu bestimmen, ob der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert eine vorbestimmten Defektbestimmungsschwelle für die Filtervorrichtung während einer vorbestimmten Defektbestimmungszeit erreicht hat; und zu bestimmen, dass ein Defekt in der Filtervorrichtung vorliegt, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert die vorbestimmte Defektbestimmungsschwelle erreicht hat; ein Schnell-Anstieg-Bestimmungsvorrichtung (Schritt S13), die ausgebildet ist, zu bestimmen, ob ein schneller Ausgabeanstieg erfolgt ist, wobei der schnelle Ausgabeanstieg bedeutet, dass ein von dem Sensor ausgegebener betragsmäßiger Anstieg des Parameterwerts pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Wert überschritten hat; eine Berechnungsvorrichtung (Schritt S15), die ausgebildet ist: nach der Bestimmung, dass der schneller Ausgabeanstieg erfolgt ist, einen Änderungsbetrag des von dem Sensor ausgegebenen Parameterwerts vor und nach dem schnellen Ausgabeanstieg zu berechnen; und anhand des berechneten Änderungsbetrags, einen Korrekturwert zu berechnen, um wenigstens entweder den von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder die Defektbestimmungsschwelle zu berichtigen; und eine Ausgleichskorrekturvorrichtung (Schritt S19), die ausgebildet ist, anhand des Korrekturwerts eine Ausgleichskorrektur von wenigstens entweder dem von dem Sensor ausgegebenen Parameterwert oder der Defektbestimmungsschwelle durchzuführen, nachdem bestimmt wurde, dass der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 1, die ferner aufweist: eine Schnell-Abnahme-Bestimmungsvorrichtung von einer schnellen Ausgabeabnahme, die ausgebildet ist, zu bestimmen, ob ein schneller Ausgabeabnahme erfolgt ist, nachdem bestimmt wurde, dass der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist, wobei die schnelle Ausgabeabnahme bedeutet, dass eine von dem Sensor ausgegebene betragsmäßige Abnahme des Parameterwerts pro Zeiteinheit einen vorbestimmten Wert überschritten hat, wobei die Berechnungsvorrichtung eingerichtet ist: nachdem bestimmt wurde, dass die schnelle Ausgabeabnahme erfolgt ist, eine Änderungsmenge des von dem Sensor ausgegebenen Parameterwerts vor und nach der schnellen Ausgabeabnahme zu berechnen; und den Korrekturwert anhand der Änderungsmenge bei der Bestimmung der schnellen Ausgabeabnahme zu korrigieren.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 2, wobei: die Berechnungsvorrichtung eingerichtet ist, den Korrekturwert entsprechend einer Differenz zwischen der Änderungsmenge vor und nach dem schnellen Ausgabenzunahme und der Änderungsmenge vor und nach der schnellen Ausgabeabnahme zu berechnen.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 2, die ferner aufweist: eine Ausgabewertbestimmungsvorrichtung (Schritt S31), der ausgebildet ist, zu bestimmen, ob der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert nach der schnellen Ausgabeabnahme kleiner oder gleich einem vorbestimmten Ausgabewert ist, wobei die Berechnungsvorrichtung eingerichtet ist, den Korrekturwert auf Null zu setzen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert nach der schnellen Ausgabeabnahme kleiner oder gleich dem vorbestimmten Ausgabewert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 3, die ferner aufweist: eine Ausgabewertbestimmungsvorrichtung (Schritt S31), der ausgebildet ist, zu bestimmen, ob der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert nach der schnellen Ausgabeabnahme kleiner oder gleich einem vorbestimmten Ausgabewert ist, wobei die Berechnungsvorrichtung eingerichtet ist, den Korrekturwert auf Null zu setzen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert nach der schnellen Ausgabeabnahme kleiner oder gleich dem vorbestimmten Ausgabewert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 1, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner umfasst: einen Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der eingerichtet ist: zu bestimmen, ob ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert größer oder gleich einem vorbestimmten zulässigen Wert ist nach dem schnellen Ausgabeanstieg; und das Heizbauteil zu aktivieren, um die Partikel zu erwärmen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert größer oder gleich dem zulässigen Wert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 2, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner umfasst: einen Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der eingerichtet ist: zu bestimmen, ob ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert größer oder gleich einem vorbestimmten zulässigen Wert ist nach dem schnellen Ausgabeanstieg; und das Heizbauteil zu aktivieren, um die Partikel zu erwärmen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert größer oder gleich einem zulässigen Wert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 3, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner umfasst: einen Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der eingerichtet ist: zu bestimmen, ob ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert größer oder gleich einem vorbestimmten zulässigen Wert ist nach dem schnellen Ausgabeanstieg; und das Heizbauteil zu aktivieren, um die Partikel zu erwärmen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert größer oder gleich einem zulässigen Wert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 4, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner umfasst: einen Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der eingerichtet ist: zu bestimmen, ob ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert größer oder gleich einem vorbestimmten zulässigen Wert ist nach dem schnellen Ausgabeanstieg; und das Heizbauteil zu aktivieren, um die Partikel zu erwärmen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert größer oder gleich einem zulässigen Wert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach Anspruch 5, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner umfasst: einen Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der eingerichtet ist: zu bestimmen, ob ein von dem Sensor ausgegebener Parameterwert größer oder gleich einem vorbestimmten zulässigen Wert ist nach dem schnellen Ausgabeanstieg; und das Heizbauteil zu aktivieren, um die Partikel zu erwärmen, nachdem bestimmt wurde, dass der von dem Sensor ausgegebene Parameterwert größer oder gleich einem zulässigen Wert ist.
Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts nach einem beliebigen Anspruch 1 bis 10, wobei: der Sensor ein Heizbauteil (35) umfasst, das ausgebildet ist, die Partikel, die an dem Sensor haften, zu erwärmen; die Bestimmungsvorrichtung von einem schnellen Anstieg ausgebildet ist, mehrfach eine Bestimmung durchzuführen, ob der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist, wobei der schnelle Ausgabeanstieg bedeutet, dass der von dem Sensor ausgegebene betragsmäßige Anstieg des Parameterwerts pro Zeiteinheit den vorbestimmten Wert überschritten hat; und die Vorrichtung zur Bestimmung eines Filterdefekts ferner aufweist: eine Zähleinheit, die ausgebildet ist, zu zählen, wie oft bestimmt wurde, dass der schnelle Ausgabeanstieg erfolgt ist; und ein Sensorregenerator (Schritte S14, S29, S46), der ausgebildet ist, den Heizer zu veranlassen, die Partikel aufzuwärmen, sobald die von der Zähleinheit gezählte Häufigkeit eine vorbestimmte Anzahl übertrifft.