JP2012127268A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は内燃機関の制御装置に関する。更に具体的には、内燃機関の排気経路中に設置され、排気ガス中の微粒子量を検知するための微粒子検知用センサを有する内燃機関の制御装置として好適なものである。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine. More specifically, it is suitable as a control device for an internal combustion engine that is installed in the exhaust path of the internal combustion engine and has a particulate detection sensor for detecting the amount of particulates in the exhaust gas.
例えば特許文献1には、内燃機関の排気ガス中の微粒子(particulate matter;以下「PM」とも称する)量を検出するセンサが開示されている。特許文献1のセンサは、PMを付着させる絶縁層と互いに間隔を開けて絶縁層に配置された一対の電極とを備えている。このセンサが排気ガスに接し、排気ガス中のPMが電極間に堆積すると、PM堆積量に応じて電極間の導電性が変化するため、電極間の抵抗が変化する。従って、センサの電極間の抵抗を検出することで、電極間のPM堆積量が検出され、それにより排気ガス中のPM量が推定される。 For example, Patent Document 1 discloses a sensor that detects the amount of particulate matter (hereinafter also referred to as “PM”) in the exhaust gas of an internal combustion engine. The sensor of Patent Document 1 includes an insulating layer to which PM is attached and a pair of electrodes arranged on the insulating layer at a distance from each other. When this sensor is in contact with the exhaust gas and PM in the exhaust gas is deposited between the electrodes, the conductivity between the electrodes changes in accordance with the amount of PM deposited, so the resistance between the electrodes changes. Therefore, by detecting the resistance between the electrodes of the sensor, the amount of PM deposited between the electrodes is detected, whereby the amount of PM in the exhaust gas is estimated.
このセンサにおいて、電極間のPM堆積量が一定量を超えると、電極間の抵抗値はもはや変化しなくなり、それ以降はPM堆積量に応じた出力値を出力できない状態となる。これに対し特許文献1の技術では、電極間のPM堆積量が増加した段階で、センサに内蔵されたヒータによってセンサを所定時間加熱し、堆積したPMを燃焼除去するPMリセットが実行される。 In this sensor, when the PM deposition amount between the electrodes exceeds a certain amount, the resistance value between the electrodes no longer changes, and thereafter, the output value corresponding to the PM deposition amount cannot be output. On the other hand, in the technique of Patent Document 1, when the amount of PM deposition between the electrodes increases, the sensor is heated for a predetermined time by a heater built in the sensor, and PM reset is performed to burn and remove the accumulated PM.
上記のようにセンサに堆積したPMを燃焼により除去するPMリセットには、長時間を要する場合がある。PMリセット中は、センサを通常のPM量検出に用いることができず、PM量の計測を停止することとなる。また、PMリセットの処理を、内燃機関の始動のタイミングで行なわれるものが知られているが、この場合、排気管の水分が排出された後でPMリセットが行なわれる。このため、内燃機関の始動後、PM量の検出モードに入るまでに相当の時間を要することとなる。更に、例えば、低温始動後、水温が上がりきらないうちに停止するショートトリップ運転が繰り返されるような場合等には、センサが検出モードに入らないといった事態をも生じ得る。 The PM reset that removes the PM accumulated on the sensor as described above by combustion may take a long time. During the PM reset, the sensor cannot be used for normal PM amount detection, and the measurement of the PM amount is stopped. Further, it is known that the PM reset process is performed at the start timing of the internal combustion engine. In this case, the PM reset is performed after moisture in the exhaust pipe is discharged. For this reason, after starting the internal combustion engine, it takes a considerable time to enter the PM amount detection mode. Furthermore, for example, after a low temperature start, when the short trip operation that stops before the water temperature has risen is repeated, a situation may occur in which the sensor does not enter the detection mode.
この発明は上記課題を解決することを目的とし、PMリセットのためにPM量の測定ができない状態となる期間が短くなるように改良された内燃機関の制御装置を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved control device for an internal combustion engine that shortens the period during which the amount of PM cannot be measured due to PM reset.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の停止時において、微粒子検知用センサの電極間の抵抗が、基準抵抗よりも小さい場合に、前記微粒子検知用センサの素子部を、第1温度に加熱して、前記素子部に堆積した微粒子を燃焼除去する微粒子除去手段と、
前記内燃機関の始動を予測する始動予測手段と、
前記内燃機関の始動が予測された場合に、前記素子部を前記第1温度より低い第2温度に加熱して、前記素子部表面の付着物を燃焼除去する付着物除去手段と、
前記内燃機関が始動され、かつ、前記素子部表面の付着物が燃焼除去された後、前記内燃機関の排気ガス中の微粒子量の検出を開始する微粒子量検出手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
When the internal combustion engine is stopped, if the resistance between the electrodes of the particulate detection sensor is smaller than the reference resistance, the element portion of the particulate detection sensor is heated to the first temperature and deposited on the element portion. Fine particle removing means for burning and removing fine particles;
Start prediction means for predicting start of the internal combustion engine;
When the start of the internal combustion engine is predicted, the element portion is heated to a second temperature lower than the first temperature, and the deposit removal means for burning and removing deposits on the surface of the element portion;
Fine particle amount detection means for starting detection of the amount of fine particles in the exhaust gas of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started and the deposits on the surface of the element portion are burned and removed;
Is provided.
第2の発明は、第1の発明において、
前記付着物除去手段により前記素子部表面の付着物が燃焼除去された後、前記素子部を、前記第2温度より低く100℃より高い第3温度に加熱する加熱手段と、
前記内燃機関の排気ガス温度が、100℃より高いか否かを判別する排気ガス温度判別手段と、を更に備え、
前記微粒子量検出手段は、前記排気ガスの温度が100℃より高いことが認められた場合にのみ、前記排気ガス中の微粒子量の検出を開始する。
According to a second invention, in the first invention,
Heating means for heating the element portion to a third temperature lower than the second temperature and higher than 100 ° C. after the deposit on the surface of the element portion is burned and removed by the deposit removing means;
Exhaust gas temperature determining means for determining whether or not the exhaust gas temperature of the internal combustion engine is higher than 100 ° C.,
The particulate matter detection means starts detecting particulate matter in the exhaust gas only when the temperature of the exhaust gas is found to be higher than 100 ° C.
第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記微粒子除去手段による微粒子の燃焼除去の後、前記内燃機関の停止時における前記微粒子検知用センサの出力を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段により検出された前記出力に応じて、前記微粒子検知用センサのゼロ点を補正する補正手段と、
を、更に備える。
According to a third invention, in the first or second invention,
Output detection means for detecting the output of the particulate detection sensor when the internal combustion engine is stopped after the combustion removal of the particulates by the particulate removal means;
Correction means for correcting the zero point of the particle detection sensor in accordance with the output detected by the output detection means;
Is further provided.
第1の発明によれば、微粒子検知用センサの素子部に微粒子が堆積している場合には、内燃機関の停止時にそれを燃焼除去する処理(PMリセット)が行なわれる。更に、内燃機関の始動予測が検出された段階で、素子部に付着した付着物を燃焼する処理が行なわれる。従って、内燃機関の始動時の早い段階で、微粒子検知用センサにより排気ガス中の微粒子量を検出できる状態とすることができる。 According to the first invention, when fine particles are accumulated in the element portion of the fine particle detection sensor, a process (PM reset) for removing the combustion when the internal combustion engine is stopped is performed. Further, at the stage when the start prediction of the internal combustion engine is detected, a process of burning the deposits adhering to the element portion is performed. Therefore, the particulate matter amount in the exhaust gas can be detected by the particulate detection sensor at an early stage when the internal combustion engine is started.
第2の発明によれば、内燃機関の始動時、素子部の付着物を除去する処理を行なった後、排気ガスの温度が100℃より高くなるまでの間、素子部の温度を100℃に維持する。これにより、内燃機関の排気管内の水分の電極への影響を抑制することができ、排気ガスが100℃より高くなった段階で、すぐに微粒子量の検出を開始することができる。 According to the second invention, when the internal combustion engine is started, the temperature of the element portion is set to 100 ° C. until the temperature of the exhaust gas becomes higher than 100 ° C. after the treatment for removing the deposits on the element portion is performed. maintain. As a result, the influence of moisture on the electrodes in the exhaust pipe of the internal combustion engine can be suppressed, and detection of the amount of fine particles can be started immediately when the exhaust gas becomes higher than 100 ° C.
第3の発明によれば、微粒子の燃焼除去処理後のセンサ出力により、微粒子検知用センサのゼロ点を補正することができる。これにより、センサの経年劣化等による出力ずれの影響を抑え、より正確に微粒子量を検出することができる。 According to the third aspect of the invention, the zero point of the particulate detection sensor can be corrected based on the sensor output after the particulate combustion removal process. Thereby, it is possible to suppress the influence of the output deviation due to the aging of the sensor or the like and detect the amount of fine particles more accurately.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
実施の形態1.
図1及び図2はこの発明の実施の形態におけるPMセンサ(微粒子検知用センサ)について説明するための模式図であり、図1はPMセンサの全体図、図2はセンサ素子部の一部を拡大した図である。図1に示されるPMセンサ2は、例えば車両に搭載された内燃機関の排気経路に設置され、排気ガス中のPM(微粒子;particulate matter)の検出に用いられる。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are schematic views for explaining a PM sensor (particle detection sensor) according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall view of the PM sensor, and FIG. 2 is a part of a sensor element portion. FIG. A
図1に示されるように、PMセンサ2は、カバー4と、カバー4内の空間に設置された素子部6とを備えている。カバー4は気体を通過させる複数の孔を有している。PMセンサ2使用時は、カバー4が内燃機関の排気通路に設置され、カバー4の複数の孔からカバー4内部に排気ガスが流入し、素子部6が排気ガスに接した状態となる。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、素子部6は、その表面に一対の電極8、10を有している。一対の電極8、10は互いに接触しない状態で、一定の間隔を開けて配置されている。更に、電極8、10それぞれは櫛歯形状に形成された部分を有し、この部分において互いに噛み合わされるように配置されている。電極8、10は、その下層に形成された絶縁層12に接している。絶縁層12はPMを付着させる機能を有する。絶縁層12内部の電極8、10の下層には、図示しないヒータ(除去手段)が埋め込まれている。
As shown in FIG. 2, the
電極8と電極10とには、それぞれに電源回路等を介して電源(図示せず)に接続されている。これにより電極8と電極10との間に所定の電圧を印加することができる。また、ヒータには、電源回路等を介して電源(図示せず)に接続されており、ヒータに所定の電力が供給されることで電極8、10を含む素子部6が加熱される。
The
上記の検出器や電源回路等は図示しない制御装置に接続されている。制御装置が実行する制御には、例えば、排気ガス中のPM量の検出や、素子部6の温度制御が含まれる。具体的に、制御装置は、電極8、10間にPM量検出用の所定の電圧(以下、「PM量検出電圧」とする)が印加されるよう制御し、このときの出力(電流値)を検出器(図示せず)を介して検出することで、それに対応する電極8、10間の抵抗値に応じて排気ガス中のPMの量を検出する。また、制御装置は、ヒータに供給する電力を制御することで、素子部6の温度を制御する。
The above-described detector, power supply circuit, and the like are connected to a control device (not shown). The control executed by the control device includes, for example, detection of the PM amount in the exhaust gas and temperature control of the
本実施の形態において制御装置が実行する制御には、更に、PMセンサ2の素子部6に堆積したPMを燃焼除去するPMリセットと、内燃機関の始動後、PMセンサ2によりPM量を検出するPM検出モードにするまでの始動制御とが含まれる。
The control executed by the control device in the present embodiment further includes a PM reset for burning and removing PM accumulated in the
図3は、素子部6へのPM堆積状態を説明するための図である。具体的に、電極8、10間のPMをほぼ完全に除去したPMリセット直後(あるいはセンサ初期の状態)においては、図3の紙面左側に示されるように、電極8、10間にPMはほとんど堆積していない状態となる。一方、PMセンサ2が排気ガスに接することで次第に電極8、10間にPMが堆積する。堆積したPMにより図3の紙面右側に示されるように、電極8、10間の導通し、更に、PM堆積量が増加するにつれて、電極8、10間の導通箇所が増加する。
FIG. 3 is a diagram for explaining the PM deposition state on the
図4は、電極8、10間へのPM堆積量とセンサ出力との関係を説明するためのグラフであり、横軸はPM堆積量、縦軸はセンサ出力を表している。上述したようにPMリセット直後、電極8、10間にPMが殆ど付着していない状態では、電極8、10間が導通していない。従って、PMリセット直後、電極8、10間にPM量検出電圧を印加しても、PMセンサ2の出力(電流値)は0近傍の値となる。その後、PM堆積量が多少増加しても、電極8、10の間が絶縁されている状態の期間(A)では、PMセンサ2の出力はほぼ0に近い値となり、PM堆積量に応じた変化をほとんど示さない。以下において、この期間(A)を「センサ不感帯」と称するものとする。
FIG. 4 is a graph for explaining the relationship between the PM deposition amount between the
次第に、PM堆積量が増加し電極8、10間がPMにより導通した状態となると、その後は、PM堆積量が増加するに従い電極8、10間の抵抗が小さくなる。従って、センサ出力は、電極8、10間のPM堆積量に応じた変化を開始する。この状態になると、制御装置は、電極8、10間にPM量検出電圧を印加した時の電流をセンサ出力として検出して、これに対応する電極8、10間の抵抗値から排気ガス中のPM量を推定することができる。
Gradually, when the amount of deposited PM increases and the
ところでPM量の検出を継続し、PMセンサ2の電極8、10に堆積したPMが飽和状態となると、PMセンサ2はもはやそれ以上の出力を出すことができず、PM量を正しく計測することができない状態となる。このような事態を避けるため、一般に、内燃機関の始動時にPMを燃焼除去するPMリセットが行なわれるが、この始動時のPMリセットには相当の時間を要する。しかし内燃機関の始動後、より早い段階でPM検出モードに移行できることが望ましい。
By the way, when the PM amount is continuously detected and the PM accumulated on the
そこで、本実施の形態1において制御装置は、電極8、10間に堆積するPMが飽和状態となるのを避け、かつ、内燃機関の始動後、早い段階でPM量の測定を開始できるようにするため、後述するPMリセットと始動制御とを行なう。
Therefore, in the first embodiment, the control device avoids the PM accumulated between the
図5は、この発明の本実施の形態における制御について説明するためのタイミングチャートである。図5において、横軸は時間、縦軸は温度を示し、(a)は素子温、(b)は排気ガスの温度を示している。 FIG. 5 is a timing chart for illustrating control in the present embodiment of the present invention. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates temperature, (a) indicates element temperature, and (b) indicates exhaust gas temperature.
この制御では、まず、内燃機関が停止した時刻T1におけるセンサ出力が0でないとき、電極8、10間にPMが堆積しているものと判断される。この場合、直ちにPMリセットが実行される。具体的には、素子部6の温度(素子温)が800℃程度(第1温度)となるように昇温され、所定のPMリセット時間(図5の期間(A))の間、加熱される。これにより素子部6に堆積したPMが燃焼除去される。なお、PMリセット時間(A)は、予め堆積したPMを燃焼させるのに十分かつ最適な時間であって、予め実験等により求め制御装置に記憶しておくものとする。
In this control, first, when the sensor output at time T1 when the internal combustion engine is stopped is not 0, it is determined that PM is accumulated between the
PMリセット時間(A)経過後の時刻T2においてPMリセットが完了する。この状態で、理想的には、素子部6にはPMが全く堆積していない状態となり、かつセンサ出力は0となる。
The PM reset is completed at time T2 after the PM reset time (A) has elapsed. In this state, ideally, no PM is deposited on the
その後、内燃機関の始動予測が検出された時刻T3において、PMセンサ2の始動制御が実行される。即ち、まず時刻T3において、素子部6は、温度が300℃程度(第2温度)となるよう昇温制御され、所定の付着物除去時間(図5の期間(B))の間、加熱される。これにより素子部6表面の付着物、例えばオイルや燃料成分等が燃焼除去される。なお、付着物除去時間(B)は、素子部6の付着物を燃焼させるのに十分かつ最適な時間であって、予め実験等により求め、制御装置に記憶しておくものとする。また、始動予測の検出は、ACC(アクセサリー電源)ON時の信号や、車両のドア開閉の信号などを受ける等、所定の条件を満たす状態が検出されたか否かにより判断される。
Thereafter, the start control of the
付着物の燃焼除去終了後、時刻T4において内燃機関の始動が検出されると、素子温は100℃程度(第3温度)に制御される。これにより素子部6の電極8、10上の結露等が防止される。更に、時刻T5において、排気ガスの温度(b)が100℃より高くとなると、素子部6への結露の影響がない状態であると考えられる。また、このとき、熱泳動による素子部6へのPM付着が可能となる。従って、排気ガスが100℃より高くなる時刻T5において、ヒータへの通電を停止すると共に、電極8、10間にPM量検出電圧を印加して、PM量の検出を開始する。
When the start of the internal combustion engine is detected at time T4 after the completion of combustion removal of the deposit, the element temperature is controlled to about 100 ° C. (third temperature). Thereby, dew condensation on the
図6は、内燃機関の始動時に従来のPMリセットを実行した場合の、時間とセンサ出力とを説明するための図である。図6において、横軸は、時間を表し、縦軸はセンサ出力を表している。また、参考までに、時間軸下部に、その時間に対応する車両の車速変化の一例を示している。 FIG. 6 is a diagram for explaining time and sensor output when a conventional PM reset is executed when the internal combustion engine is started. In FIG. 6, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents sensor output. For reference, an example of a change in vehicle speed corresponding to the time is shown below the time axis.
図6に示される時刻T5において、本実施の形態のPMリセット処理は完了して、PM検出モードとなっている。一方、従来のPMリセットの場合、まず、内燃機関の始動後、排気管の水分による影響を回避するため、排気管中の水分が無くなると推定される時刻T6までの耐被水期間が取られる。 At time T5 shown in FIG. 6, the PM reset processing of the present embodiment is completed and the PM detection mode is set. On the other hand, in the case of the conventional PM reset, first, after the start of the internal combustion engine, in order to avoid the influence of the moisture in the exhaust pipe, a moisture-proof period is taken until time T6 when it is estimated that the moisture in the exhaust pipe is exhausted. .
排気管の水分消失後の時刻T6において、PMリセットが開始される。即ち、センサ素子温を800℃程度に昇温させた状態で、予め設定されたPMリセット時間の間維持される。 At time T6 after the disappearance of moisture in the exhaust pipe, PM reset is started. That is, the sensor element temperature is maintained at a temperature of about 800 ° C. and maintained for a preset PM reset time.
PMリセットにより、素子部6に堆積するPMはほぼ完全に除去された状態となる。従って、PMリセット時間経過後の時刻T7から時刻T8の間は「センサ不感帯」となる。即ち、この状態では、PM量検出電圧が印加されていても、排気ガス中のPM量に応じたセンサ出力を得ることが出来ない状態となる。従来のPMリセット処理では、電極間にある程度のPMが堆積し「センサ不感帯」でなくなった時刻T8になって初めて、PM量を検出することができる。
By PM reset, PM deposited on the
このように、従来の処理では、PMリセット開始後、PM量検出開始できるようになるまで相当の時間を要するのに対し、本実施の形態のように内燃機関の停止時のPMリセット及び内燃機関の始動予測後の始動制御を行なうことにより、内燃機関の始動後の早い段階でPM検出モードに移行することができる。 As described above, in the conventional processing, after the PM reset is started, it takes a considerable time until the PM amount detection can be started. On the other hand, the PM reset and the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped as in the present embodiment. By performing the start control after the start prediction, it is possible to shift to the PM detection mode at an early stage after the start of the internal combustion engine.
図7、図8は、本発明の実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図7のルーチンでは、ステップS2において内燃機関の停止が認められると、次に、停止時のPMセンサ2の出力が検出され、記録される(S4)。停止時のセンサ出力は、内燃機関停止時に、PMセンサにPM量検出電圧を印加して得られる出力である。
7 and 8 are flowcharts for illustrating a control routine executed by the control device in the embodiment of the present invention. In the routine of FIG. 7, when the stop of the internal combustion engine is recognized in step S2, the output of the
次に、現在のPMセンサ2の出力が0より大きいか否かが判別される(S6)。ステップS2において、PMセンサ2の出力>0の成立が認められない場合、PMセンサ2の電極8、10間にPMが堆積していない状態であると推定される。従って、この場合、今回の内燃機関の停止時においてPMリセットは行なわず、このルーチンは終了する。
Next, it is determined whether or not the current output of the
一方、ステップS6において、出力>0の成立が認められた場合、電極8、10間にPMが堆積しているものと認められる。この場合、PMリセットが実行される(S8)。ここでは、ヒータに所定の電力が供給され、素子部6を800℃程度に昇温させる。この状態が、予め制御装置に記憶されているPMリセット時間、継続される。
On the other hand, if the establishment of output> 0 is recognized in
ステップS8におけるPMリセットが終了すると、次に、現在のPMセンサ2の出力と温度とが検出され、記録される(S10)。なお、センサ素子温の検出方法としては、例えば、電極8、10間に所定の交流電圧を印加した場合のインピーダンスを検出し、インピーダンスとセンサ素子温との関係から求める方法や、あるいは、ヒータ抵抗を検出し、ヒータ抵抗とセンサ素子温との関係から求める等の方法が挙げられる。その後、今回の停止時の処理は終了する。
When the PM reset in step S8 is completed, the current output and temperature of the
図8のルーチンにおいては、まず、内燃機関の始動予測が検出される(S102)。ここで、内燃機関の始動予測は、例えば、ACCの作動又は車両のドアの開閉等が検出されたか否かなど、予め定められた始動予測条件のいずれかを満たすことで検出される。 In the routine of FIG. 8, first, a start prediction of the internal combustion engine is detected (S102). Here, the start prediction of the internal combustion engine is detected by satisfying any of the predetermined start prediction conditions such as, for example, whether the operation of the ACC or the opening / closing of the door of the vehicle is detected.
ステップS102において始動予測の検出が認められると、次に、付着物除去の処理が行なわれる(S104)。付着物除去の処理は、ヒータに所定の電力が供給されることで、素子部6を300℃程度の温度に昇温させる。この状態が、予め制御装置に記憶された付着物除去時間の間継続される。これにより、素子部6の表面に付着したオイル成分等が燃焼除去される。
If the detection of the start prediction is recognized in step S102, then a deposit removal process is performed (S104). In the deposit removal process, the
次に、前回の内燃機関停止時のセンサ出力が0より大きかったか否かが判別される(S106)。ここで、停止時のセンサ出力は、図7のステップS4又はS10の処理により検出され、制御装置に記録されている。 Next, it is determined whether or not the sensor output at the previous stop of the internal combustion engine was greater than 0 (S106). Here, the sensor output at the time of stopping is detected by the process of step S4 or S10 in FIG. 7 and recorded in the control device.
ステップS106において、停止時センサ出力>0の成立が認められた場合、次に、ゼロ点補正が実行される(S108)。ゼロ点補正は、PMリセット後にも生じているセンサ出力のずれを補正するものであり、センサ出力のゼロ点が、停止時のセンサ出力に応じて求められる補正値により補正される。 If it is determined in step S106 that the sensor output at stop> 0 is established, then zero point correction is executed (S108). The zero point correction is to correct a deviation of the sensor output that occurs even after the PM reset, and the zero point of the sensor output is corrected by a correction value that is obtained according to the sensor output at the time of stop.
ステップS106において、停止時センサ出力>0の成立が認められない場合、または、ステップS108においてセンサ出力のゼロ点補正が行われた後、内燃機関の始動が開始されたか否かが判別される(S110)。内燃機関の始動が認められない場合、始動が認められるまで、一定期間ごとにステップS110の判別が繰り返される。 In step S106, it is determined whether or not establishment of the sensor output at stop> 0 is recognized, or after the zero point correction of the sensor output is performed in step S108, the internal combustion engine is started. S110). If the start of the internal combustion engine is not permitted, the determination in step S110 is repeated at regular intervals until the start is permitted.
一方、ステップS108において内燃機関の始動が認められると、次に、素子部6の温度が100℃に維持される(S112)。具体的には、ヒータへの通電が制御され、素子部6が加熱され100℃に維持される。
On the other hand, if the start of the internal combustion engine is recognized in step S108, then the temperature of the
次に、排気ガスの温度が100℃より高くなったか否かが判別される(S114)。具体的には、内燃機関の排気管に設置された排気ガス温度センサの出力に応じて排気ガスの現在の温度が検出され、この検出温度が100℃より高いか否かが判別される。 Next, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas has become higher than 100 ° C. (S114). Specifically, the current temperature of the exhaust gas is detected according to the output of the exhaust gas temperature sensor installed in the exhaust pipe of the internal combustion engine, and it is determined whether or not the detected temperature is higher than 100 ° C.
排気ガス温度>100℃の成立が認められない場合には、排気ガス温度>100℃の成立が認められるまでの間、センサ素子が100℃程度に維持され(S112)、ステップS114の、排気ガス温度>100℃の成否の判定が一定期間ごとに繰り返される。 If the establishment of the exhaust gas temperature> 100 ° C. is not recognized, the sensor element is maintained at about 100 ° C. until the establishment of the exhaust gas temperature> 100 ° C. is recognized (S112). Success / failure determination of temperature> 100 ° C. is repeated at regular intervals.
一方、ステップS114において、排気ガス温度>100℃の成立が認められると、次に、センサによるPM量の検出開始が許可される(S116)。ここではPMセンサ2の電極8、10間に、PM量検出電圧が印加され、このときの出力に応じて求められる抵抗値に基づいてPM量の検出が行なわれる。
On the other hand, if the establishment of the exhaust gas temperature> 100 ° C. is recognized in step S114, then the start of detection of the PM amount by the sensor is permitted (S116). Here, a PM amount detection voltage is applied between the
以上説明したように、本実施の形態では、内燃機関の停止時にPMセンサ2の出力が0となっていない場合にはPMリセットを行なう。更に、内燃機関の始動予測があった時点で、素子部6の表面に付着したオイル成分等の付着物を除去する処理を行なう。始動後は排気ガスが100℃となるまでの間、素子部6を100℃に維持することで排気管内の水分の影響を抑制する。この制御により、内燃機関の排気ガスが100℃より高くなった時点でPM量の検出を開始することができ、内燃機関の始動時のより早い段階でPM検出モードに移行することができる。
As described above, in the present embodiment, PM reset is performed when the output of the
なお、本実施の形態において、ステップS8の処理が実行されることにより、この発明の「微粒子除去手段」が実現し、ステップS102の処理が実行されることにより「始動予測手段」が実現し、ステップS104の処理が実行されることにより「付着物除去手段」が実現し、ステップS116の処理が実行されることにより「微粒子量検出手段」が実現し、ステップS112の処理が実行されることにより「加熱手段」が実現し、ステップS114の処理が実行されることにより「排気ガス温度判別手段」が実現し、ステップS4又はS10が実行されることにより「出力検出手段」が実現し、ステップS108の処理が実行されることにより[補正手段]が実現する。 In this embodiment, the “particulate removal unit” of the present invention is realized by executing the process of step S8, and the “starting prediction unit” is realized by executing the process of step S102. By executing the process of step S104, an “adherent removal means” is realized, and by executing the process of step S116, a “fine particle amount detection means” is realized, and the process of step S112 is executed. The “heating means” is realized, the “exhaust gas temperature determining means” is realized by executing the processing of step S114, the “output detecting means” is realized by executing step S4 or S10, and step S108. [Correction means] is realized by executing the above process.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、内燃機関の停止時に、センサ出力が0より大きい場合にはPMリセットを行なうものとしたが、センサ出力が所定の基準値よりも大きい場合のみ、PMリセットを行なうものとしてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, when the sensor output is larger than 0 when the internal combustion engine is stopped, PM reset is performed. However, PM reset may be performed only when the sensor output is larger than a predetermined reference value.
また、本実施の形態では、センサ出力として所定のPM量検出電圧を印加した場合の電流値を検出する場合について説明したが、PMセンサ2は電流値を出力するものに限らず、電極8、10間の抵抗と相関を有する値を出力するものであればよい。
In the present embodiment, the case where a current value is detected when a predetermined PM amount detection voltage is applied as the sensor output has been described. However, the
また、本実施の形態では、始動制御において、素子部6表面の付着物を除去する処理と、排気ガスが100℃になるまで素子部6を100℃に維持する処理とを共に行なう場合について説明した。しかし、この発明においては、これに限るものではなく、素子部表面の付着物除去処理のみを行なうものとしてもよい。
Further, in the present embodiment, in the start-up control, a case where both the process for removing the deposits on the surface of the
また、本実施の形態では、始動制御において、停止時のセンサ出力に基づき、PMセンサ2のゼロ点を補正する場合について説明した。しかし、この発明はこのようなゼロ点補正を行なうものに限るものではない。また、本実施の形態では、停止時のセンサ出力に応じて補正値を求め、ゼロ点を補正する場合について説明したが、この発明においてゼロ点の補正方法はこれに限るものではない。例えば、停止時のセンサ出力をそのままゼロ点とするものであってもよい。また、始動時のタイミングでゼロ点補正を行なうものに限られず、例えば、内燃機関の停止時にセンサ出力を検出したタイミングでゼロ点補正を行うものであってもよい。
In the present embodiment, the case where the zero point of the
また、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 Further, in the above embodiment, when the number of each element, number, quantity, range, etc. is mentioned, it is mentioned unless otherwise specified or clearly specified in principle. The invention is not limited to the numbers. The structures, steps, and the like described in this embodiment are not necessarily essential to the present invention unless otherwise specified or clearly specified in principle.
2 PMセンサ
6 素子部
8、10 電極
2
Claims (3)
前記内燃機関の始動を予測する始動予測手段と、
前記内燃機関の始動が予測された場合に、前記素子部を前記第1温度より低い第2温度に加熱して、前記素子部表面の付着物を燃焼除去する付着物除去手段と、
前記内燃機関が始動され、かつ、前記素子部表面の付着物が燃焼除去された後、前記内燃機関の排気ガス中の微粒子量の検出を開始する微粒子量検出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 When the internal combustion engine is stopped, if the resistance between the electrodes of the particulate detection sensor is smaller than the reference resistance, the element portion of the particulate detection sensor is heated to the first temperature and deposited on the element portion. Fine particle removing means for burning and removing fine particles;
Start prediction means for predicting start of the internal combustion engine;
When the start of the internal combustion engine is predicted, the element portion is heated to a second temperature lower than the first temperature, and the deposit removal means for burning and removing deposits on the surface of the element portion;
Fine particle amount detection means for starting detection of the amount of fine particles in the exhaust gas of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started and the deposits on the surface of the element portion are burned and removed;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記内燃機関の排気ガス温度が、100℃より高いか否かを判別する排気ガス温度判別手段と、を更に備え、
前記微粒子量検出手段は、前記排気ガスの温度が100℃より高いことが認められた場合にのみ、前記排気ガス中の微粒子量の検出を開始することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 Heating means for heating the element portion to a third temperature lower than the second temperature and higher than 100 ° C. after the deposit on the surface of the element portion is burned and removed by the deposit removing means;
Exhaust gas temperature determining means for determining whether or not the exhaust gas temperature of the internal combustion engine is higher than 100 ° C.,
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the fine particle amount detection means starts detection of the fine particle amount in the exhaust gas only when it is recognized that the temperature of the exhaust gas is higher than 100 ° C. 3. Engine control device.
前記出力検出手段により検出された前記出力に応じて、前記微粒子検知用センサのゼロ点を補正する補正手段と、
を、更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 Output detection means for detecting the output of the particulate detection sensor when the internal combustion engine is stopped after the combustion removal of the particulates by the particulate removal means;
Correction means for correcting the zero point of the particle detection sensor in accordance with the output detected by the output detection means;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
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