JP2010275977A - 粒子状物質検出手段の故障判定装置 - Google Patents

粒子状物質検出手段の故障判定装置 Download PDF

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Abstract

【課題】DPFの下流側にPMセンサが設けられた排気浄化システムにおいて、そのPMセンサの故障検知装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、DPFと、排気管のうちDPFの下流側に設けられたセンサ素子を有しPMがセンサ素子に付着することによるセンサ素子の静電容量の変化に基づいて排気に含まれるPMを検出するPMセンサと、を備えた排気浄化システムにおける、PMセンサの故障判定装置を提供する。故障判定装置は、DPF再生運転が終了した後の所定の故障判定期間内におけるセンサ素子の静電容量の変化に基づいてPMセンサの故障を判定する。この故障判定期間は、DPF再生運転が終了してから、DPFに流入したPMの積算量Wが所定の終了判定値Wmaxを超えるまでの期間である。
【選択図】図7

Description

本発明は、粒子状物質検出手段の故障判定装置に関する。より詳しくは、排気通路に設けられた電極部の電気的特性の変化に基づいて、排気に含まれる粒子状物質を検出する粒子状物質検出手段の故障判定装置に関する。
従来、内燃機関の排気通路となる排気管内には、内燃機関から排出された粒子状物質を検出するため粒子状物質検出手段が設けられる。粒子状物質の検出には様々な手法が知られているが、中でも特許文献1や特許文献2に示されているもののように、排気管内に設けられた電極部の電気的特性の変化に基づいて粒子状物質を検出する粒子状物質検出手段は、簡易な構成であっても高い精度で検出できることから近年では特に注目されている。
より具体的には、特許文献1の煤検出センサでは、多孔質の導電性物質で形成された一対の煤検出電極を排気管内に設け、排気に含まれる煤が付着することによる煤検出電極の電気抵抗の変化に基づいて、排気に含まれる煤の量を検出する。
また、特許文献2の粒子状物質検出装置では、排気管内に設けられた電極部に所定の電圧を印加することにより、排気に含まれる粒子状物質を電極部に積極的に付着させつつ、この時における電極部の電気的特性の変化に基づいて、排気中の粒子状物質の量を検出する。
一方、特許文献3や特許文献4には、このような粒子状物質検出手段を、粒子状物質を捕集する排気浄化フィルタの故障判定装置に応用した技術が示されている。
より具体的には、特許文献3には、排気浄化フィルタの下流側に粒子状物質検出手段を設け、この粒子状物質検出手段により検出された粒子状物質の量に基づいて排気浄化フィルタの故障を判定する故障判定装置が示されている。
また、特許文献4には、排気浄化フィルタの上流側と下流側に粒子状物質検出手段を設け、これら2つの粒子状物質検出手段の出力に基づいて排気浄化フィルタの故障を判定する故障判定装置が示されている。この故障判定装置では、2つの粒子状物質検出手段の出力値の比に基づいて、排気浄化フィルタに流入した粒子状物質のうち排気浄化フィルタを通過した粒子状物質の割合を算出し、この割合を正常値と比較することにより排気浄化フィルタの故障を判定する。
特開2006−266961号公報 特開2008−139294号公報 特開2007−315275号公報 特開2007−132290号公報
特許文献3や特許文献4に示された排気浄化フィルタの故障判定装置では、粒子状物質検出手段が正常に作動している場合には排気浄化フィルタの故障の判定を行えるものの、粒子状物質検出手段が故障した場合には排気浄化フィルタの故障の判定を行えないばかりか、誤信号に基づいて内燃機関の制御が行われてしまうおそれもある。このため、排気浄化フィルタの故障の判定に加えて、粒子状物質検出手段の故障も判定することが好ましい。
しかしながら、粒子状物質検出手段を排気浄化フィルタの下流側に設けた場合、内燃機関から排出された粒子状物質は排気浄化フィルタに捕集されてしまい、粒子状物質検出手段の電極部にまで到達する粒子状物質の量は非常に限られてしまう。すなわち、排気浄化フィルタが正常である限りは、粒子状物質検出手段が正常に作動すること、つまり電極部に粒子状物質が付着することに応じてその電気的特性が正常に変化することを確認するのは困難であると考えられる。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、排気浄化フィルタの下流側に粒子状物質検出手段が設けられた排気浄化システムにおいて、その粒子状物質検出手段の故障検知装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関(例えば、後述のエンジン1)の排気通路(例えば、後述の排気管4)に設けられ、当該内燃機関の排気に含まれる粒子状物質を捕集する排気浄化フィルタ(例えば、後述のDPF3)と、前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去する再生手段(例えば、後述のECU5、及び図6に示すDPF再生処理の実行に係る手段)と、前記排気通路のうち前記排気浄化フィルタの下流側に設けられた電極部(例えば、後述のセンサ素子12)を有し、粒子状物質が前記電極部に付着することによる当該電極部の電気的特性の変化に基づいて排気に含まれる粒子状物質を検出する粒子状物質検出手段(例えば、後述のPMセンサ11)と、を備えた排気浄化システム(例えば、後述の排気浄化システム2)における粒子状物質検出手段の故障判定装置を提供する。前記粒子状物質検出手段の故障判定装置は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了した後の所定の判定期間(例えば、後述の故障判定期間)内における前記電極部の電気的特性の変化に基づいて前記粒子状物質検出手段の故障を判定する故障判定手段(例えば、後述のECU5、及び図8、図9、図11、図13、及び図14に示す故障判定処理の実行に係る手段)を備える。
上述のように、排気浄化フィルタの下流側に粒子状物質検出手段が設けられた排気浄化システムでは、排気浄化フィルタが正常である限り粒子状物質検出手段の電極部にまで到達する粒子状物質の量は、非常に限られることとなる。しかしながら、捕集された粒子状物質を燃焼除去した直後から、粒子状物質が排気浄化フィルタに形成された無数の細孔を埋めるまでの間は、排気浄化フィルタが正常な状態であるか否かにかかわらず捕集性能が一時的に低下するため、有意な量の粒子状物質が粒子状物質検出手段の電極部にまで到達する場合がある。そこで本発明によれば、このような排気浄化フィルタの捕集性能が一時的に低下する期間を利用して、再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了した後の所定の判定期間内における電極部の電気的特性の変化に基づいて、粒子状物質検出手段の故障を判定する。これにより、排気浄化フィルタが正常な状態であっても粒子状物質検出手段の故障を判定することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記故障判定装置は、前記排気浄化フィルタに流入した粒子状物質の積算量(例えば、後述のPM積算量W)を算出する積算量算出手段(例えば、後述の図8のステップS13及びS16の実行に係る手段)をさらに備える。前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記積算量が所定量(例えば、後述の終了判定値Wmax)を超えるまでの期間であることを特徴とする。
再生手段により粒子状物質を燃焼除去してから、排気浄化フィルタに新たに流入した粒子状物質の積算量が所定量を超えた場合には、排気浄化フィルタの無数の細孔は粒子状物質により埋められたと考えられる。本発明によれば、再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、排気浄化フィルタに流入した粒子状物質の積算量が所定量を超えるまでの期間を判定期間とすることにより、排気浄化フィルタの捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記故障判定装置は、前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量(例えば、後述のPM捕集量Q)を推定する捕集量推定手段(例えば、後述の図11のステップS53及びS56の実行に係る手段)をさらに備える。前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量が所定量(例えば、後述の終了判定値Qmax)を超えるまでの期間であることを特徴とする。
再生手段により粒子状物質を燃焼除去してから、排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量が所定量を超えた場合には、排気浄化フィルタの無数の細孔は粒子状物質により埋められたと考えられる。本発明によれば、再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量が所定量を超えるまでの期間を判定期間とすることにより、排気浄化フィルタの捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記故障判定装置は、前記排気浄化フィルタに流入する粒子状物質のうち捕集される粒子状物質の割合を示す捕集率(例えば、後述のPM捕集率TR)を推定する捕集率推定手段(例えば、後述の図13のステップS73、S76、及びS77の実行に係る手段)をさらに備える。前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記捕集率が所定値(例えば、後述の終了判定値TRmax)を超えるまでの期間であることを特徴とする。
本発明によれば、再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、排気浄化フィルタの捕集率が所定値を超えるまでの期間を判定期間とすることにより、排気浄化フィルタの捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記故障判定装置は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してからの経過時間を計測する計時手段(例えば、後述の図14のステップS94及びS96の実行に係る手段)をさらに備える。前記所定の判定期間は、前記計時手段による経過時間の計測を開始してから当該経過時間が所定時間(例えば、後述の終了判定値TMmax)を超えるまでの期間であることを特徴とする。
再生手段により粒子状物質を燃焼除去してから、所定の時間が経過した場合には、排気浄化フィルタの無数の細孔は粒子状物質により埋められたと考えられる。本発明によれば、再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから経過した時間が所定時間を超えるまでの期間を判定期間とすることにより、排気浄化フィルタの捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記故障判定装置は、前記排気浄化フィルタの温度を推定又は検出するフィルタ温度検出手段(例えば、後述の排気温度センサ9、及びECU5)をさらに備える。前記故障判定手段は、前記排気浄化フィルタの温度(例えば、後述のDPF温度T_DPF)が粒子状物質の燃焼温度(例えば、後述のPM燃焼温度T_PM)以上である場合には、前記粒子状物質検出手段の故障の判定を禁止することを特徴とする。
再生手段により粒子状物質の燃焼除去が終了した後であり、排気浄化フィルタの捕集性能が低下した状態であっても、例えば余熱により、排気浄化フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度よりも高い場合には、新たに流入する粒子状物質もこの排気浄化フィルタで燃焼してしまうため、電極部まで到達する粒子状物質の量は少ない。本発明によれば、排気浄化フィルタの温度が所定温度以上である場合に故障の判定を禁止することで、電極部に粒子状物質が付着しない状態で故障の判定を行うことによる誤判定の発生を防止することができる。
請求項7に記載の発明は、請求項1から5の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、前記排気浄化フィルタの温度を推定又は検出するフィルタ温度検出手段をさらに備え、前記故障判定手段は、前記排気浄化フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度未満になった場合に、前記粒子状物質検出手段の故障の判定を行うことを特徴とする。
本発明によれば、排気浄化フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度未満となった場合に粒子状物質検出手段の故障の判定を行う。これにより、内燃機関から排出された粒子状物質を排気浄化フィルタの余熱で燃焼させることなく電極部に付着させた上で故障の判定を行うことができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。
請求項8に記載の発明は、請求項1から7の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置において、記故障判定手段は、前記所定の判定期間内に前記電極部に所定の電圧を印加することにより、排気に含まれる粒子状物質を前記電極部に付着させることを特徴とする。
本発明によれば、判定期間内に電極部に所定の電圧を印加し、粒子状物質を電極部に効率的に付着させることにより、判定期間内における電極部の電気的特性の変化を大きくすることができるので、粒子状物質検出手段の故障の判定精度を向上することができる。また、電圧を印加し効率的に粒子状物質を付着させることにより、内燃機関から排出される粒子状物質の量が少ない低負荷の運転状態であっても、故障の判定精度を高く維持することができる。
本発明の第1実施形態に係る粒子状物質検出手段の故障判定装置、及びこれを適用したエンジンとその排気浄化システムの構成を示す模式図である。 上記実施形態に係るPMセンサの概略構成を示す図である。 上記実施形態に係るセンサ素子の斜視図である。 上記実施形態に係るセンサ素子の分解斜視図である。 上記実施形態に係るセンサ素子の集塵部内にPMが全面に付着して堆積したときの様子を模式的に示した図である。 上記実施形態に係るDPF再生処理の手順を示すフローチャートである。 DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。 上記実施形態に係るPMセンサ故障判定処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係るDPF再生処理の手順を示すフローチャートである。 DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。 本発明の第3実施形態に係るDPF再生処理の手順を示すフローチャートである。 DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。 本発明の第4実施形態に係るDPF再生処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の第5実施形態に係るDPF再生処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第2実施形態以後の説明において、第1実施形態と共通する構成については説明を省略する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る粒子状物質検出手段の故障判定装置、及びこれを適用した内燃機関(以下、「エンジン」という)1とその排気浄化システム2の構成を示す模式図である。エンジン1は、各気筒内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒には図示しない燃料噴射弁が設けられている。これら燃料噴射弁は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に電気的に接続されており、燃料噴射弁の開弁時間及び閉弁時間は、ECU5により制御される。
エンジン1の排気通路となる排気管4には、排気浄化フィルタ(以下、「DPF(Diesel Particulate Filter)」という)3と、排気に含まれる炭素を主成分とした粒子状物質(以下、「PM(Particulate Matter)」という)を検出する粒子状物質検出手段(以下、「PMセンサ」という)11とが、上流側からこの順で設けられている。
DPF3は、無数の細孔が形成された多孔質体のフィルタ壁を備え、排気がこのフィルタ壁を通過する際、排気に含まれるPMを、フィルタ壁の表面及びフィルタ壁中の細孔に堆積させることにより、これを捕集する。フィルタ壁の構成材料としては、例えば、チタン酸アルミニウムやコージェライト等を材料とした多孔質体が使用される。
DPF3の捕集能力の限界、すなわち堆積限界までPMを捕集すると、圧損が大きくなる。そこで、DPFに捕集されたPMを適切な時期に燃焼除去するDPF再生処理がECU5により実行される。なお、このDPF再生処理の具体的な手順については、後に図6を参照して詳述する。
図2は、PMセンサ11の概略構成を示す図である。
PMセンサ11は、排気管4の内部のうちDPF3の下流側に設けられたセンサ素子12と、ECU5に接続され、このセンサ素子12を制御するセンサコントローラ17と、を備える。PMセンサ11は、以下に示すように、排気管4内を流通する排気に含まれるPMが付着したセンサ素子12の電気的特性を測定し、この測定値の変化に基づいて、排気管内を流通する排気中のPMを検出する。
センサコントローラ17は、集塵用DC電源13と、インピーダンス測定器14と、センサ素子12の温度を制御する温度制御装置15と、を含んで構成される。
図3は、センサ素子12の斜視図である。図3に示すように、センサ素子12は、PMを含む排気が通過する通気孔を有しており、この通気孔により集塵部120が形成される。排気中に含まれるPMは、この集塵部120の内壁に付着して堆積する。
図4は、センサ素子12の分解斜視図である。センサ素子12は、図4に示すように、一対の電極板130,131を、板状のスペーサ125A,125Bを介装して組み合わせ、ヒーター層122,129及びアルミナプレート121で挟持することにより構成される。これにより、電極板130,131、スペーサ125A,125Bに囲まれた集塵部120が形成される。
電極板130は、誘電体層124と、集塵電極層123とを積層することにより形成される。また、電極板131は、誘電体層126と、測定電極層127と、集塵電極層128とを積層することにより形成される。
測定電極層127は、一対の櫛形の測定電極127A,127Bを備える。具体的には、測定電極127A,127Bは、測定電極層127の一端側の集塵部120に対応する位置に形成された一対の櫛歯部と、この櫛歯部から他端側へかけて延びる一対の櫛本体部と、を含んで構成される。より具体的には、測定電極127A,127Bは、一方の櫛形の測定電極127Aの櫛歯部と他方の櫛形の測定電極127Bの櫛歯部とが相互に挟み合うように対向配置されている。
また、一対の櫛本体部は、インピーダンス測定器14に電気的に接続されている。
ここで、測定電極層127に櫛形の測定電極127A,127Bを備える本実施形態のPM検出メカニズムについて説明する。
図5は、本実施形態のセンサ素子12の集塵部120内にPMが全面に付着して堆積したときの様子を模式的に示した図である。図5に示すように、集塵部120に集塵されたPMは、櫛形の測定電極127A,127Bの櫛歯部上に誘電体層を介して堆積する。このとき、隣接する測定電極127A,127B間におけるもれ電界が、堆積したPMによる影響を受け、測定電極127A,127B間の電気的特性が変化する。この電気的特性の変化は、PM堆積量に相関があることから、この電気的特性の変化を測定することにより、排気に含まれるPMを検出できる。なお、以下の説明において、センサ素子12の電気的特性とは、センサ素子12のうちPM堆積量に相関のある集塵部120の電気的特性を意味する。
集塵電極層123,128は、タングステン導体層からなる集塵電極123A,128Aを備える。この集塵電極123A,128Aは、集塵電極層123,128の一端側の集塵部120に対応する位置に略正方形状に形成された導体部と、この導体部からアルミナ基板の他端側へかけて線状に延びる導線部と、を含んで構成される。
また、集塵電極123A,128Aの導線部は、集塵用DC電源13に電気的に接続されている。
なお、集塵電極123A、128Aの導体部の一辺の長さは、約10mmである。
ヒーター層122,129は、ヒーター配線122A,129Aを備え、これらヒーター配線122A,129Aは、温度制御装置15に電気的に接続されている。
また、アルミナプレート121は、略矩形状のアルミナ基板であり、厚みは約1mmである。
集塵用DC電源13は、集塵電極層123,128に備えられた集塵電極123A,128Aの導線部に電気的に接続されている。集塵用DC電源13は、ECU5から送信された制御信号に基づいて動作し、後述する測定電圧よりも大きい所定の集塵電圧を集塵電極層123,128間に印加する。このように、集塵電圧を印加することにより、集塵電圧を印加しない場合と比較してより短時間で効率的に、排気中のPMを集塵部120に付着させることができる。
インピーダンス測定器14は、測定電極層127の一対の櫛本体部に電気的に接続されている。インピーダンス測定器14は、ECU5から送信された制御信号に基づいて動作し、所定の測定電圧及び測定周期のもとで、センサ素子12の電気的特性を検出し、検出した静電容量に略比例した検出信号をECU5に出力する。なお、本実施形態では、インピーダンス測定器14により、センサ素子12の電気的特性として特に静電容量を測定するが、これに限るものではない。
温度制御装置15は、各電極板130,131に接して設けられたヒーター層122,129のヒーター配線122A,129Aに電気的に接続されており、これらヒーター層122,129に電力を供給するヒーター用DC電源(図示せず)を含んで構成される。
ヒーター用DC電源は、ECU5から送信された制御信号に基づいて動作し、ヒーター層122,129に所定の電流を通電する。ヒーター層122,129は、ヒーター用電源から電流が供給されると発熱し、各電極板130,131を加熱する。これにより、各電極板130,131を加熱し、集塵部120に付着したPMを燃焼除去でき、センサ素子12を再生できる。
図1に戻って、ECU5には、以上のようなPMセンサ11のセンサコントローラ17の他、警告灯6、クランク角度位置センサ7、アクセルセンサ8、及び排気温度センサ9等が接続されている。
警告灯6は、例えば、車両のメータパネルに設けられ、ECU5から送信された制御信号に基づいて点灯する。ECU5は、PMセンサ11が故障したと判定した場合、すなわちPMセンサ11が故障した状態であることを示す後述の故障判定フラグに「1」がセットされた場合には、この警告灯6を点灯させる。これにより、PMセンサ11が故障したことを運転者に報知することができる。
クランク角度位置センサ7は、エンジン1のクランク軸の回転角度を検出し、検出信号をECU5に出力する。アクセルセンサ8は、車両のアクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出信号をECU5に出力する。エンジン1の運転状態を示す運転状態パラメータとしてのエンジン回転数NEや燃料噴射量QINJは、これらクランク角度位置センサ7及びアクセルセンサ8の出力に基づいて、ECU5により算出される。
排気温度センサ9は、排気管4内のうちDPF3の直下に設けられた熱電対91と、この熱電対91からの入力を増幅し、DPF3の直下の排気温度に略比例した信号をECU5に出力する熱電対コントローラ92とを含んで構成される。DPF3の温度T_DPFは、この熱電対コントローラ92の出力に基づいて、ECU5により算出される。
ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット(以下「CPU」という)とを備える。この他、ECU5は、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、センサコントローラ17、警告灯6、及びエンジン1の燃料噴射弁等に制御信号を出力する出力回路とを備える。以上のようなハードウェア構成により、ECU5には、以下に示すDPF再生処理(図6参照)や、PMセンサ故障判定処理(図8参照)等を実行する各種モジュールが構成される。
図6は、DPF再生処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。以下、詳細に説明するように、このDPF再生処理では、DPFに捕集されているPMの量(以下、「PM堆積量」という)QPMを逐次算出し、このPM堆積量QPMが所定の開始判定量REGstartを上回ったことに応じてDPFに捕集されたPMを燃焼除去するDPF再生運転を実行し、その後、PM堆積量QPMが所定の終了判定量REGendを下回ったことに応じてDPF再生運転を終了する。
ステップS1では、DPF再生運転フラグF_DPFが「1」であるか否かを判別する。このDPF再生運転フラグF_DPFは、DPF再生運転中であることを示すフラグである。この判別がYESであり、DPF再生運転中である場合には、ステップS5に移る。この判別がNOであり、DPF再生運転中でない場合には、ステップS2に移る。
ステップS2では、PM堆積量QPMが開始判定量REGstartより大きいか否かを判別する。ステップS2の判別がNOの場合には、DPF再生運転を実行する時期ではないと判断し、ステップS3に移る。
ステップS3では、PM堆積量QPMを算出し、この処理を終了する。より具体的には、下記式(1)に示すように、前回の制御サイクル時におけるPM堆積量QPMに今回の制御サイクル時にDPFに捕集されたPM量ΔQPMを加算することにより、PM堆積量QPMを算出する。ここで、今回制御サイクル時においてエンジンから排出されDPFに捕集されたPM量ΔQPMは、例えば、燃料噴射量QINJやエンジン回転数NE等のエンジンの運転状態を示す複数のパラメータに基づいて、所定のマップを検索することにより算出される。
QPM←QPM+ΔQPM (1)
一方、ステップS2の判別がYESの場合には、DPFに捕集されたPMを燃焼させるためにDPF再生運転を実行する必要があると判断し、ステップS4に移り、DPF再生運転フラグF_DPFを「1」にセットした後、ステップS5に移る。
ステップS5では、DPF昇温制御を実行し、ステップS6に移る。より具体的には、このDPF昇温制御では、エンジンの吸気を絞るとともに、ポスト噴射(排気工程中での燃料噴射)を実行して、DPFの上流側に設けられた酸化触媒での酸化反応を促進することにより、DPFに流入する排気の温度を上昇させる。このようなDPF昇温制御を実行し、DPFの温度をPMの燃焼温度以上にすることにより、PMに捕集されていたPMが燃焼し始める。
ステップS6では、PM堆積量QPMを算出し、ステップS7に移る。より具体的には、下記式(2)に示すように、前回の制御サイクル時におけるPM堆積量QPMに、今回の制御サイクル時に燃焼除去されたPM量ΔQPMを減算することにより、PM堆積量QPMを算出する。ここで、DPF昇温制御を実行することにより今回制御サイクル時に燃焼除去されたPM量ΔQPMは、例えば、エンジン回転数NEやDPF温度T_DPFに基づいて、所定のマップを検索することにより算出される。
QPM←QPM−ΔQPM (2)
ステップS7では、PM堆積量QPMが終了判定量REGendより小さいか否かを判別する。この判別がNOの場合には、直ちにこの処理を終了する。この判別がYESの場合には、DPFに堆積したPMの燃焼除去が終了したと判断し、ステップS8に移る。ステップS8では、DPF再生運転フラグF_DPFを「0」にリセットすることにより、DPF再生運転を終了し、そしてこの処理を終了する。
図7は、DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。
図7中、破線で示すDPFの温度は、以下のような振る舞いを示す。
先ず、時刻t1においてDPF再生運転を開始すると、DPFの温度が急激に上昇し、PMの燃焼温度T_PMを超えたことに応じて、DPFに捕集されていたPMの燃焼が開始する。時刻t2では、捕集されたPMの燃焼が終了したことに応じて、DPF再生運転が終了する。この時刻t2以降、DPFの温度は徐々に低下し始める。時刻t3では、DPFの温度がPMの燃焼温度T_PMを下回り、さらに時刻t4以降は、通常走行時における温度に安定する。
これに対して、図7中、実線で示すDPF下流の排気のPM濃度は、以下のような振る舞いを示す。
先ず、時刻t1〜t2の間では、DPF再生運転を実行することにより、DPFに捕集されていたPM及びDPFに流入したPMは燃焼除去されるため、DPF下流の排気のPM濃度は低い。また、時刻t2においてDPF再生運転を終了してから、時刻t5において新たにDPFに流入したPMによりDPFの無数の細孔が埋められるまでの間は、DPFのPMの捕集性能が一時的に低下するため、PMがDPFを通過しやすい状態となる。このため、図7に示すように、時刻t2〜t5の間で、DPF下流のPM濃度が一時的に上昇する。
より具体的には、時刻t2の直後では、DPF再生運転の終了に伴いDPFのPMの捕集性能は低下した状態であるものの、DPFの温度はDPF再生運転の予熱によりPMの燃焼温度よりも高いため、新たに流入するPMはDPFで燃焼してしまい、その下流へ排出される量は少ない。
しかしながら、DPFの温度が徐々に低下し、時刻t3においてPMの燃焼温度を下回る頃から、DPFの予熱で燃焼仕切れなかったPMがDPFを通過し始めるため、DPF下流の排気のPM濃度が上昇する。そして、時刻t4においてDPFの温度がPMの燃焼温度以下で安定する頃には、DPF下流の排気のPM濃度は最大となる。その後、DPFの細孔が新たに流入するPMにより埋められてゆくことにより、DPFの捕集性能が回復し、DPF下流のPM濃度は低下し始める。そして、時刻t5以降では、DPFの無数の細孔がPMで埋められることにより、DPF下流のPM濃度は安定する。
本実施形態のPMセンサの故障判定処理では、このようなDPF再生運転の終了直後のDPFの捕集性能が一時的に低下した期間を故障判定期間とし、この故障判定期間を利用して、PMセンサの故障を判定する。
DPFの捕集性能は、DPF再生運転の終了後、新たにDPFに流入してくるPMを捕集することにより回復する。そこで本実施形態では、図7において一点鎖線で示すように、DPF再生運転の終了後、DPFに流入するPMの積算量Wを逐次算出する。そして、DPF再生運転が終了してから、PM積算量Wが所定の終了判定値Wmaxを超えるまでの期間(時刻t2〜t5)を、上述の故障判定期間として定義し、この故障判定期間内におけるセンサ素子の静電容量の変化に基づいて、PMセンサの故障を判定する。
ところで、PMセンサのセンサ素子の静電容量に有意な変化を引き起こすためには、所定量以上のPMをセンサ素子に付着させる必要がある。しかしながら、上述のようにDPF再生運転の終了後、DPFの温度が余熱によりPMの燃焼温度よりも高くなっている間(時刻t2〜t3)は、DPFに流入するPMの多くはDPFで燃焼しセンサ素子に付着しないため、PMセンサの故障の判定に利用することができない。したがって、このようなDPF温度の高い状態が長引くと、センサ素子に有意な量のPMが付着することなく故障判定期間が終了してしまい、PMセンサの故障を判定できなくなる場合がある。
そこで本実施形態では、PMの燃焼温度を下回ったときにおけるPM積算量(図7中、黒丸参照)を算出し、このPM積算量が所定の判定可能上限値W0よりも大きい場合には、故障判定期間の間にPMセンサの故障を判定するために必要な量のPMをセンサ素子に付着させることができないと判断し、故障判定処理を中止する。すなわち、終了判定値と判定可能上限値との差(Wmax−W0)は、PMセンサの故障を判定するためには、DPFに流入させる必要がある最低限のPMの量を示す。
次に、以上のような概念に基づいてPMセンサの故障を判定する本実施形態の故障判定処理について、図8を参照して説明する。
図8は、PMセンサの故障判定処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。
ステップS11では、前回から今回の制御サイクルにかけてDPF再生運転フラグF_DPFが「1」から「0」にリセットされたか否かを判別する。この判別がYESの場合、すなわちDPF再生運転を終了した直後である場合には、PMセンサの故障判定処理の初期設定を行うべく、ステップS12に移る。
ステップS12では、センサ素子の静電容量を測定し、この測定値を初期静電容量C0とし、ステップS13に移る。ステップS13では、DPF再生運転の終了後にDPFに流入したPMの積算量を示すPM積算量Wを値0にリセットし、ステップS14に移る。ステップS14では、故障判定処理の実行中であることを示す判定処理実行フラグF_JUDに「1」をセットし、ステップS16に移る。
一方、ステップS11の判別がNOである場合には、ステップS15に移り、判定処理実行フラグF_JUDが「1」であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には、ステップS16に移り、NOの場合には、この処理を直ちに終了する。
ステップS16では、PM積算量Wを算出し、ステップS17に移る。より具体的には、下記式(3)に示すように、前回のPM積算量Wに今回の制御サイクル時にDPFに流入したPMの量ΔWを加算することにより、PM積算量Wを算出する。ここで、今回制御サイクル時にDPFに流入したPMの量ΔWは、例えば、エンジン回転数NE及び燃料噴射量QINJに基づいて、所定のマップを検索することにより算出される。
W←W+ΔW (3)
ステップS17では、前回から今回の制御サイクル時にかけて、DPF温度T_DPFが、PMの燃焼温度T_PM(例えば、約600℃)を下回ったか否かを判別する。この判別がYESの場合、ステップS18に移る。
ステップS18では、PM積算量Wが判定可能上限値W0より小さいか否かを判別する。この判別がNOの場合には、PMセンサの故障を正確に判定することができないと判断し、ステップS19に移り、判定処理実行フラグF_JUDを「0」にリセットした後、この処理を終了する。この判別がYESの場合には、PMセンサの故障を判定することができると判断し、ステップS20に移る。
ステップS20では、DPF温度T_DPFが燃焼温度T_PMより低いか否かを判別する。この判別がYESの場合、すなわち、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度よりも低い場合には、ステップS21に移る。一方、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度以上である場合には、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度以下に故障の判定を禁止するべく、この処理を直ちに終了する。
ステップS21では、PM積算量Wが所定の終了判定値Wmax以上であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には、ステップS22に移り、この判別がNOの場合には、この処理を直ちに終了する。
ステップS22では、センサ素子の静電容量を測定し、この測定値を終了時静電容量Cmaxとし、ステップS23に移る。
ステップS23では、下記式(4)に示すように、終了時静電容量Cmaxと初期静電容量C0との差に基づいて、故障判定期間内におけるセンサ素子の静電容量の変化量を示す静電容量変化量ΔCを算出し、ステップS24に移る。
ΔC=Cmax−C0 (4)
ステップS24では、静電容量変化量ΔCが所定の故障判定値C_TH以上であるか否かを判別する。
この判別がYESの場合は、DPF下流のPM濃度が一時的に上昇する故障判定期間内に、有意な静電容量の変化を検出できたことを示すのであるから、PMセンサは正常な状態であると判断し、ステップS25に移る。そして、ステップS25では、PMセンサが故障判定フラグF_NGに「0」をセットし、この処理を終了する。
一方、ステップS24の判別がNOの場合は、DPF下流のPM濃度が一時的に上昇する故障判定期間内に、有意な静電容量の変化を検出できなかったことを示すのであるから、PMセンサは正常な状態ではないと判断し、ステップS26に移る。そして、ステップS26では、PMセンサが故障した状態であることを示す故障判定フラグに「1」をセットし、この処理を終了する。
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態によれば、DPF3の捕集性能が一時的に低下する期間を利用して、DPF再生運転が終了した後の故障判定期間内におけるセンサ素子12の静電容量の変化に基づいて、PMセンサ11の故障を判定する。これにより、DPF3が正常な状態であってもPMセンサ11の故障を判定することができる。
(2)本実施形態によれば、DPF再生運転が終了してから、DPF3に流入したPMの積算量Wが終了判定値Wmaxを超えるまでの期間を故障判定期間とすることにより、DPFの捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、PMセンサ11の故障の判定精度を向上することができる。
(3)本実施形態によれば、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度T_PM以上である場合に故障の判定を禁止することで、センサ素子12にPMが付着しない状態で故障の判定を行うことによる誤判定の発生を防止することができる。
[第2実施形態]
第2実施形態に係るPMセンサの故障判定装置は、故障判定処理の具体的な手順が第1実施形態と異なる。より具体的には、本実施形態の故障判定処理では、故障判定期間内においてセンサ素子に集塵電圧を印加する点が第1実施形態の故障判定処理と異なる。
図9は、本実施形態に係るPMセンサの故障判定処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。
図9において、ステップS31〜S46は、それぞれ図8のステップS11〜S26と同じ内容であるので、詳細な説明を省略する。
本実施形態の故障判定処理では、ステップS37及びステップS38において、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度T_PMを下回り、その時点におけるPM積算量Wが判定可能上限値W0より小さく、PMセンサの故障を判定することができると判断された場合には、ステップS47に移る。そして、ステップS47では、センサ素子への集塵電圧の印加を開始し、ステップS40に移る。
その後、ステップS41においてPM積算量Wが終了判定値Wmaxを超えたと判別された場合には、ステップS48に移り、ステップS48では、センサ素子への集塵電圧の印加を停止し、ステップS42に移る。
これにより、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度T_PMを下回ってから、PM積算量Wが終了判定値Wmaxを超えるまでの間、センサ素子に集塵電圧を印加し、排気中のPMをセンサ素子に積極的に付着させることができる。
以上詳述したように、本実施形態によれば、上述の(1)〜(3)の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(4)本実施形態によれば、故障判定期間内にセンサ素子12に集塵電圧を印加し、PMをセンサ素子12に効率的に付着させることにより、故障判定期間内におけるセンサ素子12の静電容量の変化を大きくすることができるので、PMセンサ11の故障の判定精度を向上することができる。また、集塵電圧を印加し効率的にPMを付着させることにより、エンジン1から排出されるPMの量が少ない低負荷の運転状態であっても、故障の判定精度を高く維持することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態に係るPMセンサの故障判定装置は、故障判定処理の具体的な手順が第1実施形態と異なる。第1実施形態では、DPF再生運転を終了してからDPFに流入するPMの積算量に基づいてPMセンサの故障判定期間を定義したが、本実施形態では、DPF再生運転を終了してからDPFに捕集されたPMの量に基づいてPMセンサの故障判定期間を定義する。
図10は、DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。
図10中、実線で示すDPF下流の排気のPM濃度、及び破線で示すDPF温度の振る舞いは、上述の図7に示すものと同じであるので、その詳細な説明を省略する。
図10中、一点鎖線は、DPF再生運転の終了後、DPFに捕集されたPMの量(以下、「PM捕集量」という)を示す。この図に示すように、DPF再生運転の終了直後はDPFの余熱により、新たに流入したPMも燃焼してしまうため、PM捕集量の増加率は低いが、DPF温度がPMの燃焼温度T_PMを下回った時刻t13以降では、流入したPMは燃焼せずにDPFに捕集されるため、PM捕集量の増加率は高くなる。
本実施形態では、図10において一点鎖線で示すように、DPF再生運転の終了後、PM捕集量を逐次算出する。そして、DPF再生運転が終了してから、PM捕集量が所定の終了判定値Qmaxを超えるまでの期間(時刻t12〜t15)を、故障判定期間として定義し、この故障判定期間内におけるセンサ素子の静電容量の変化に基づいて、PMセンサの故障を判定する。
図11は、本実施形態に係るPMセンサの故障判定処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。
図11において、ステップS51,S52,S54,S55,S62〜S66は、それぞれ、図8のステップS11,S12,S14,S15,S22〜S26と同じ内容であるので、詳細な説明を省略する。
ステップS53では、DPF再生運転の終了後にDPFに捕集されたPMの量を示すPM捕集量Qを値0にリセットし、ステップS54に移る。
ステップS56では、PM捕集量Qを算出し、ステップS61に移る。より具体的には、下記式(5)に示すように、前回のPM捕集量Qに今回の制御サイクル時にDPFに捕集されたPMの量ΔQを加算することにより、PM捕集量Qを算出する。ここで、今回制御サイクル時にDPFに捕集されたPMの量ΔQは、例えば、エンジン回転数NE及び燃料噴射量QINJに基づいてDPFに新たに流入したPMの量を算出するとともに、DPF温度T_DPFに基づいてDPFで燃焼したPMの量を算出し、そして新たに流入したPMの量から燃焼したPMの量を減算することにより算出される。
Q←Q+ΔQ (5)
ステップS61では、PM捕集量Qが所定の終了判定値Qmax以上であるか否かを判別する。この判別がYESの場合には、ステップS62に移り、この判別がNOの場合には、この処理を直ちに終了する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、上述した(1)の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(5)本実施形態によれば、DPF再生運転が終了してから、PM捕集量Qが終了判定値Qmaxを超えるまでの期間を故障判定期間とすることにより、DPF3の捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、PMセンサ11の故障の判定精度を向上することができる。
[第4実施形態]
第4実施形態に係るPMセンサの故障判定装置は、故障判定処理の具体的な手順が第1実施形態と異なる。第1実施形態では、DPF再生運転を終了してからDPFに流入するPMの積算量に基づいてPMセンサの故障判定期間を定義したが、本実施形態では、DPFのPMの捕集率に基づいてPMセンサの故障判定期間を定義する。
図12は、DPF再生運転を実行した後におけるDPF下流の排気のPM濃度の特徴的な振る舞いを示す図である。
図12中、実線で示すDPF下流の排気のPM濃度、及び破線で示すDPF温度の振る舞いは、上述の図7に示すものと同じであるので、その詳細な説明を省略する。
図12中、一点鎖線は、DPF再生運転の終了後におけるDPFのPMの捕集率を示す。この図に示すように、DPF再生運転の終了直後はDPFの余熱により、新たに流入したPMも燃焼してしまうため、DPFの細孔内に堆積するPMの量も少なくDPFの捕集率は低いが、DPF温度がPMの燃焼温度T_PMを下回った時刻t23以降では、流入したPMは燃焼せずにDPFに捕集されるため、PMの捕集率は高くなる。そして、DPFの無数の細孔が新たに流入したPMで埋められてゆくことにより、時刻t25以降では、PMの捕集率は略一定になる。
本実施形態では、図12において一点鎖線で示すように、DPF再生運転の終了後、DPFのPM捕集率を逐次算出する。そして、DPF再生運転が終了してから、PM捕集率が所定の終了判定値TRmaxを超えるまでの期間(時刻t22〜t25)を、故障判定期間として定義し、この故障判定期間内におけるセンサ素子の静電容量の変化に基づいて、PMセンサの故障を判定する。
図13は、本実施形態に係るPMセンサの故障判定処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。
図13において、ステップS71,S72,S74,S75,S82〜S86は、それぞれ、図8のステップS11,S12,S14,S15,S22〜S26と同じ内容であるので、詳細な説明を省略する。
ステップS73では、DPF再生運転の終了後にDPFに捕集されたPMの量を示すPM捕集量Qを値0にリセットし、ステップS74に移る。
ステップS76では、PM捕集量Qを算出し、ステップS77に移る。より具体的には、下記式(6)に示すように、前回のPM捕集量Qに今回の制御サイクル時にDPFに捕集されたPMの量ΔQを加算することにより、PM捕集量Qを算出する。
Q←Q+ΔQ (6)
ステップS77では、PM捕集量Qに基づいてDPFのPM捕集率TRを算出し、ステップS81に移る。
ステップS81では、PM捕集率TRが所定の終了判定値TRmax以上であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS82に移り、この判別がNOの場合には、この処理を直ちに終了する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、上述した(1)の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(6)本実施形態によれば、DPF再生運転が終了してから、DPF3のPM捕集率TRが終了判定値TRmaxを超えるまでの期間を故障判定期間とすることにより、DPF3の捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、PMセンサ11の故障の判定精度を向上することができる。
[第5実施形態]
第5実施形態に係るPMセンサの故障判定装置は、故障判定処理の具体的な手順が第1実施形態と異なる。第1実施形態では、DPF再生運転を終了してからDPFに流入するPMの積算量に基づいてPMセンサの故障判定期間を定義したが、本実施形態では、この故障判定期間を一定の時間で定義する。
図14は、本実施形態に係るPMセンサの故障判定処理の手順を示すフローチャートであり、ECUにより所定の周期で繰り返し実行される。
図14において、ステップS91,S92,S94,S95,S102〜S106は、それぞれ、図8のステップS11,S12,S14,S15,S22〜S26と同じ内容であるので、詳細な説明を省略する。
ステップS93では、DPF再生運転が終了してからの経過時間を計測するタイマTMを値0にリセットし、ステップS94に移る。
ステップS96では、前回制御サイクル時から今回制御サイクル時まで進んだ時間をタイマTMに加算し、ステップS101に移る。
ステップS101では、タイマTMが所定の終了判定値TMmax以上であるか否かを判別する。この判別がYESの場合にはステップS102に移り、この判別がNOの場合には、この処理を直ちに終了する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、上述した(1)の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(7)本実施形態によれば、DPF再生運転が終了してから経過した時間が終了判定値TMmaxを超えるまでの期間を故障判定期間とすることにより、DPF3の捕集性能が一時的に低下する期間をより正確に把握することができるので、PMセンサ11の故障の判定精度を向上することができる。
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、DPF再生運転が終了したこと、すなわちDPF再生運転フラグF_DPFが「1」から「0」にリセットされたことに伴い、初期静電容量C0の測定やPM積算量Wの演算などの故障の判定に必要な各種測定や演算を開始したが、これに限らない。例えば、DPF再生運転が終了してから、DPF温度T_DPFがPMの燃焼温度T_PM未満になったことに伴って、PMセンサの故障の判定や、上述のような各種測定や演算を開始してもよい。
1…エンジン(内燃機関)
11…PMセンサ(粒子状物質検出手段)
12…センサ素子(電極部)
2…排気浄化システム
3…DPF(排気浄化フィルタ)
4…排気管(排気通路)
5…ECU(再生手段、故障判定手段、捕集量推定手段、捕集率推定手段、計時手段、フィルタ温度検出手段)
6…排気温度センサ(フィルタ温度検出手段)

Claims (8)

  1. 内燃機関の排気通路に設けられ、当該内燃機関の排気に含まれる粒子状物質を捕集する排気浄化フィルタと、
    前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去する再生手段と、
    前記排気通路のうち前記排気浄化フィルタの下流側に設けられた電極部を有し、粒子状物質が前記電極部に付着することによる当該電極部の電気的特性の変化に基づいて排気に含まれる粒子状物質を検出する粒子状物質検出手段と、を備えた排気浄化システムにおける粒子状物質検出手段の故障判定装置であって、
    前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了した後の所定の判定期間内における前記電極部の電気的特性の変化に基づいて前記粒子状物質検出手段の故障を判定する故障判定手段を備えることを特徴とする粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  2. 前記排気浄化フィルタに流入した粒子状物質の積算量を算出する積算量算出手段をさらに備え、
    前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記積算量が所定量を超えるまでの期間であることを特徴とする請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  3. 前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量を推定する捕集量推定手段をさらに備え、
    前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記排気浄化フィルタに捕集された粒子状物質の量が所定量を超えるまでの期間であることを特徴とする請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  4. 前記排気浄化フィルタに流入する粒子状物質のうち捕集される粒子状物質の割合を示す捕集率を推定する捕集率推定手段をさらに備え、
    前記所定の判定期間は、前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してから、前記捕集率が所定値を超えるまでの期間であることを特徴とする請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  5. 前記再生手段による粒子状物質の燃焼除去が終了してからの経過時間を計測する計時手段をさらに備え、
    前記所定の判定期間は、前記計時手段による経過時間の計測を開始してから当該経過時間が所定時間を超えるまでの期間であることを特徴とする請求項1に記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  6. 前記排気浄化フィルタの温度を推定又は検出するフィルタ温度検出手段をさらに備え、
    前記故障判定手段は、前記排気浄化フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度以上である場合には、前記粒子状物質検出手段の故障の判定を禁止することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  7. 前記排気浄化フィルタの温度を推定又は検出するフィルタ温度検出手段をさらに備え、
    前記故障判定手段は、前記排気浄化フィルタの温度が粒子状物質の燃焼温度未満になった場合に、前記粒子状物質検出手段の故障の判定を行うことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
  8. 前記故障判定手段は、前記所定の判定期間内に前記電極部に所定の電圧を印加することにより、排気に含まれる粒子状物質を前記電極部に付着させることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の粒子状物質検出手段の故障判定装置。
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