JP2015001165A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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達弘 橋田
Tatsuhiro Hashida
達弘 橋田
守谷 栄記
Sakanori Moriya
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy of failure determination of a particulate sensor.SOLUTION: An internal combustion engine control device is applied to an internal combustion engine which has a particulate collection filter in an exhaust passage and a particulate sensor. The internal combustion engine control device: detects or estimates both a temperature of an element section of the particulate sensor and the temperature of exhaust gas at a downstream side of the particulate collection filter in the exhaust passage; executes regeneration control to remove particulates attached to the particulate collection filter by combusting the same; and determines whether or not failure occurs in the particulate sensor according to output thereof after finishing the regeneration control and when identifying that the temperature of the exhaust gas at the downstream side of the particulate collection filter is not less than the temperature of the element section.

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、内燃機関の排気通路中に設置され、排ガス中の微粒子量を検知するための微粒子センサを有する内燃機関の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to a control device for an internal combustion engine that is installed in an exhaust passage of the internal combustion engine and has a particulate sensor for detecting the amount of particulates in the exhaust gas.

例えば特許文献1には、内燃機関の排気通路に、排ガス中の微粒子(particulate matter;以下「PM」とも称する)を捕集するDPF(Diesel Particulate Filter)が配置され、DPFの下流に、DPFに捕集されずに通過したPM量を検出するための微粒子センサ(以下「PMセンサ」とも称する)が配置されたシステムが開示されている。   For example, in Patent Document 1, a DPF (Diesel Particulate Filter) that collects particulate matter (hereinafter also referred to as “PM”) in exhaust gas is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine. A system in which a particulate sensor (hereinafter also referred to as “PM sensor”) for detecting the amount of PM that has passed without being collected is disclosed.

この様なシステムでは内燃機関から排出されたPMはDPFで捕集される。従ってDPFが正常に機能している場合には、PMセンサ付近に到達するPMの量は非常に限られている。しかし、PMセンサの故障の有無を判定する故障判定制御を行う場合、PMセンサの出力が電極に付着したPM量に応じて正常に変化するか否かを判別する必要がある。このため、故障判定制御の精度を高くするためには、故障判定制御実行時にDPF下流のPMセンサ付近にある程度の量のPMが存在することが望ましい。   In such a system, PM discharged from the internal combustion engine is collected by the DPF. Therefore, when the DPF is functioning normally, the amount of PM reaching the vicinity of the PM sensor is very limited. However, when performing failure determination control for determining the presence or absence of a PM sensor failure, it is necessary to determine whether or not the output of the PM sensor changes normally according to the amount of PM attached to the electrode. Therefore, in order to increase the accuracy of the failure determination control, it is desirable that a certain amount of PM exists near the PM sensor downstream of the DPF when the failure determination control is executed.

この点、特許文献1では、DPFに付着したPMを燃焼除去するDPF再生制御直後の、DPFのPM捕集率が低下する期間中にPMセンサの出力を取得し、これに応じてPMセンサの故障判定を行うことが提案されている。   In this regard, in Patent Document 1, the output of the PM sensor is acquired during a period in which the PM collection rate of the DPF decreases immediately after the DPF regeneration control for burning and removing the PM adhering to the DPF. It has been proposed to perform fault determination.

特開2010−275977号公報JP 2010-275977 A 特開2005−325812号公報JP 2005-325812 A 特開2012−013058号公報JP 2012-013058 A

例えば、DPFの再生制御直後に内燃機関の低負荷運転が実行されたような場合には、排ガスの温度低下が早く、一時的にPMセンサの素子部の温度より排ガスの温度が低い状態となる場合がある。このようにPMセンサの素子部より、その近傍の排ガス温度が低い状況下では、PMの熱泳動が起こり、PMがPMセンサ側に流入しにくい状態となる。その結果、PMセンサの出力は、排ガス量に応じた変化を示さず、排ガス中の実際のPM量に応じた値とは乖離したものとなる。従って、DPF再生制御直後であっても、排ガス温度が素子温度より低温であるタイミングでPMセンサの故障判定が実行されると、PMセンサの故障の有無に誤判定が生じ得る。   For example, when the low load operation of the internal combustion engine is executed immediately after the regeneration control of the DPF, the temperature of the exhaust gas is rapidly decreased, and the temperature of the exhaust gas is temporarily lower than the temperature of the element portion of the PM sensor. There is a case. In this way, under the situation where the exhaust gas temperature in the vicinity of the element part of the PM sensor is lower, the thermophoresis of PM occurs, and the PM hardly enters the PM sensor side. As a result, the output of the PM sensor does not show a change according to the amount of exhaust gas, but deviates from a value according to the actual amount of PM in the exhaust gas. Therefore, even immediately after the DPF regeneration control, if the PM sensor failure determination is performed at a timing when the exhaust gas temperature is lower than the element temperature, an erroneous determination may be made on the presence or absence of the PM sensor failure.

本発明は、上記課題を解決することを目的とし、PMセンサの故障判定制御の実行時期の適正化を図ることにより、高い精度でPMセンサの故障の有無の判定をでき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。   An object of the present invention is to improve the internal combustion engine so as to determine the presence or absence of a PM sensor failure with high accuracy by optimizing the execution timing of PM sensor failure determination control. An engine control apparatus is provided.

本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設置された、排ガス中の微粒子を捕集するための微粒子捕集用フィルタと、排気通路の、微粒子捕集用フィルタの下流に設置された、排ガス中の微粒子量に応じた出力を発するPMセンサ(微粒子センサ)とを備える。またこの内燃機関の制御装置は、PMセンサの素子部の温度と、排気通路の微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度とを、それぞれ検出又は推定する手段を備えている。更に、本発明の制御装置は、微粒子捕集用フィルタに付着した微粒子を燃焼除去する再生制御を実行する手段と、再生制御の完了後、かつ、微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度が素子部の温度以上の状態であることが認められた場合に、PMセンサの出力に応じてPMセンサの故障の有無を判定する判定制御を実行する判定手段を備える。   The control device for an internal combustion engine of the present invention is installed in the exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulates in the exhaust gas, and in the exhaust passage downstream of the particulate collection filter. And a PM sensor (particulate sensor) that emits an output corresponding to the amount of particulates in the exhaust gas. The control device for the internal combustion engine includes means for detecting or estimating the temperature of the element portion of the PM sensor and the temperature of the exhaust gas downstream of the particulate collection filter in the exhaust passage. Furthermore, the control device of the present invention includes a means for performing regeneration control for burning and removing particulates adhering to the particulate collection filter, and the temperature of exhaust gas after completion of regeneration control and downstream of the particulate collection filter. When it is recognized that the temperature is equal to or higher than the temperature of the part, a determination unit is provided that executes determination control for determining whether or not the PM sensor has failed according to the output of the PM sensor.

また、本発明において、判定手段は、微粒子捕集用フィルタの再生制御が完了した時点から基準時間経過後のPMセンサの出力に応じて、判定制御を実行するものとしてもよい。   In the present invention, the determination means may execute the determination control according to the output of the PM sensor after the lapse of the reference time from the time when the regeneration control of the particulate collection filter is completed.

また、本発明の内燃機関の制御装置は、排気通路から前記内燃機関の吸気通路に、排ガスの一部をEGRガスとして還流させるEGR装置と、再生制御の完了後、判定制御が実行されるまでの間に、EGRガスの量を増量する増量制御を実行する手段とを備えるものであってもよい。   The control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an EGR device that recirculates a part of the exhaust gas as EGR gas from the exhaust passage to the intake passage of the internal combustion engine, and until determination control is executed after completion of the regeneration control. And a means for executing an increase control for increasing the amount of EGR gas.

また、本発明の内燃機関の制御装置は、排気通路から前記内燃機関の吸気通路に、排ガスの一部をEGRガスとして還流させるEGR装置と、再生制御の完了後、かつ微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度が基準温度より低くなるまでの間、EGRガスの還流を停止させる手段と、を備えるものであってもよい。   The control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an EGR device that recirculates a part of exhaust gas as EGR gas from an exhaust passage to the intake passage of the internal combustion engine, and downstream of the particulate collection filter after regeneration control is completed. Means for stopping the recirculation of the EGR gas until the temperature of the exhaust gas becomes lower than the reference temperature.

この発明によれば、微粒子捕集用フィルタの再生完了後、かつ、排ガス温度が素子部の温度以上の状態であることが認められた場合に、PMセンサの故障の有無の判定制御が実行される。従って、PMの熱泳動に起因する誤判定を回避しつつ、PMセンサ近傍へのPM流入量が多い環境下で、PMセンサの故障判定制御を実行することができる。PMセンサの故障の有無の判定精度を向上させることができる。   According to the present invention, after completion of regeneration of the particulate collection filter, and when it is recognized that the exhaust gas temperature is equal to or higher than the temperature of the element portion, the determination control for the presence or absence of the PM sensor failure is performed. The Therefore, it is possible to execute PM sensor failure determination control in an environment where there is a large amount of PM inflow into the vicinity of the PM sensor while avoiding erroneous determination due to PM thermophoresis. The accuracy of determining whether or not a PM sensor has failed can be improved.

本発明の実施の形態1におけるシステムの全体構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the whole structure of the system in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における制御の内容について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content of the control in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1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。It is a flowchart for demonstrating the control routine which a control apparatus performs in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における制御の内容について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content of the control in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における制御の内容について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content of the control in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3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。It is a flowchart for demonstrating the control routine which a control apparatus performs in Embodiment 3 of this invention.

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.
[本実施の形態のシステムの構成について]
図1は、この発明の実施の形態のシステムの全体構成について説明するための図である。図1に示すシステムにおいて、内燃機関2の排気通路4には、酸化触媒6とDPF(Diesel Particulate Filter)8とが設置されている。DPF8は、排ガスに含まれる微粒子状物質(PM;particulate matter)を捕集する微粒子捕集用フィルタである。排気通路4のDPF8の下流には、PMセンサ10(微粒子センサ)と温度センサ12とが設置されている。PMセンサ10は、検出対象となるガス中のPM量に応じた出力を発するセンサであり、ここではDPF8を通過した排ガス中のPM量の検出に用いられる。温度センサ12は、被検対象となるガスの温度に応じた出力を発するセンサであり、ここではDPF8の下流側の排ガスの温度の検出に用いられる。
Embodiment 1 FIG.
[System configuration of this embodiment]
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of a system according to an embodiment of the present invention. In the system shown in FIG. 1, an oxidation catalyst 6 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 8 are installed in the exhaust passage 4 of the internal combustion engine 2. The DPF 8 is a particulate collection filter that collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. A PM sensor 10 (particulate sensor) and a temperature sensor 12 are installed downstream of the DPF 8 in the exhaust passage 4. The PM sensor 10 is a sensor that emits an output corresponding to the amount of PM in the gas to be detected. Here, the PM sensor 10 is used to detect the amount of PM in the exhaust gas that has passed through the DPF 8. The temperature sensor 12 is a sensor that emits an output corresponding to the temperature of the gas to be examined. Here, the temperature sensor 12 is used to detect the temperature of the exhaust gas downstream of the DPF 8.

本実施の形態において、PMセンサ10は、対向して配置された一対の電極を有する。一対の電極間に微粒子を捕集する電圧が印加されると、排ガス中のPMが捕集され電極間に堆積する。電極間に堆積するPMが増加するにつれて、電極間の導通箇所が増加するため電極間の抵抗値が小さくなるなど、PM堆積量に応じて電極間の電気的特性が変化する。PMセンサ10は、この電気的特性の変化に関連するセンサ出力を発する。PMセンサ10の電極へのPM堆積量は、排ガス中のPM量に比例すると考えられる。従って、PMセンサ10のセンサ出力に基づいて、排ガス中のPM量を検出することができる。なお、PMセンサ10は、PM量を出力するものに限らず、PM量に相関する電気的特性(電圧値、電流値、抵抗値等)を出力するものであってもよい。但し、説明の簡略化のため、以下の実施の形態ではPMセンサ10は、電極間のPM堆積量が増加するに連れて大きくなる値を出力するものとする。   In the present embodiment, the PM sensor 10 has a pair of electrodes arranged to face each other. When a voltage for collecting fine particles is applied between the pair of electrodes, PM in the exhaust gas is collected and deposited between the electrodes. As the PM deposited between the electrodes increases, the electrical characteristics between the electrodes change according to the amount of deposited PM, for example, the number of conductive points between the electrodes increases and the resistance value between the electrodes decreases. The PM sensor 10 emits a sensor output related to this change in electrical characteristics. The amount of PM deposited on the electrode of the PM sensor 10 is considered to be proportional to the amount of PM in the exhaust gas. Therefore, the amount of PM in the exhaust gas can be detected based on the sensor output of the PM sensor 10. Note that the PM sensor 10 is not limited to outputting the PM amount, and may output an electrical characteristic (voltage value, current value, resistance value, etc.) correlated with the PM amount. However, in order to simplify the description, in the following embodiment, the PM sensor 10 outputs a value that increases as the PM deposition amount between the electrodes increases.

このシステムは制御装置20を備えている。制御装置20の入力側には、PMセンサ10及び温度センサ12の他、各種センサが接続されており、各種センサの出力信号は制御装置20に取り込まれる。また制御装置20の出力側には、内燃機関2の各種アクチュエータが接続されている。制御装置20は、取り込んだ各種センサの信号を処理して、所定の制御プログラムに従って各種アクチュエータを操作する。なお、制御装置20に接続されるアクチュエータやセンサは図中に示す以外にも多数存在するが、本明細書においてはそのような説明は省略する。   This system includes a control device 20. Various sensors are connected to the input side of the control device 20 in addition to the PM sensor 10 and the temperature sensor 12, and output signals of the various sensors are taken into the control device 20. Various actuators of the internal combustion engine 2 are connected to the output side of the control device 20. The control device 20 processes the signals of the various sensors taken in, and operates the various actuators according to a predetermined control program. There are many actuators and sensors connected to the control device 20 other than those shown in the figure, but such description is omitted in this specification.

[本実施の形態における制御の概要]
本実施の形態において、制御装置20が行う制御には、DPF8の再生及びPMセンサ10の故障判定の制御が含まれる。
[Outline of control in this embodiment]
In the present embodiment, the control performed by the control device 20 includes regeneration of the DPF 8 and failure determination control of the PM sensor 10.

(1)DPF8の再生(フィルタ再生制御)
DPF8は排ガス中のPMを捕集するフィルタであるが、DPF8がPMの捕集をし続けると、やがてDPF8に堆積したPMの量が限界に達し、それ以上PMを捕集できない状態となる。このような状態を避けるため、DPF8のPM堆積量がある程度となった段階で、PMを燃焼除去してDPF8の再生を行う。
(1) Regeneration of DPF 8 (filter regeneration control)
The DPF 8 is a filter that collects PM in the exhaust gas. However, if the DPF 8 continues to collect PM, the amount of PM deposited on the DPF 8 eventually reaches a limit, and the PM cannot be collected any more. In order to avoid such a state, when the amount of accumulated PM in the DPF 8 reaches a certain level, the PM is burned and removed to regenerate the DPF 8.

具体的に、DPF8の再生制御では、制御装置20は、例えば、燃料噴射の後に再度燃料を噴射する制御や噴射タイミングを遅らせる制御等の、排ガス温度を上昇させる制御を所定の制御プログラムに従って実行する。これにより、DPF8に堆積したPMが燃焼除去される。このようなPMの燃焼除去を一定時間実行することで、DPF8に堆積したPMの多くが除去され、DPF8の再生が完了する。   Specifically, in the regeneration control of the DPF 8, the control device 20 executes control for increasing the exhaust gas temperature, for example, control for injecting fuel again after fuel injection or control for delaying the injection timing, according to a predetermined control program. . Thereby, the PM deposited on the DPF 8 is burned and removed. By executing such PM combustion removal for a certain period of time, most of the PM deposited on the DPF 8 is removed, and the regeneration of the DPF 8 is completed.

本実施の形態において制御装置20は、内燃機関2から排出される排ガスのPM量をモデル等により推定することで、DPF8に堆積するPMの量を推定する。そして推定された量が所定の量に達したとき、上記の再生制御を開始する。   In the present embodiment, the control device 20 estimates the amount of PM accumulated in the DPF 8 by estimating the PM amount of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 2 using a model or the like. Then, when the estimated amount reaches a predetermined amount, the above regeneration control is started.

(2)PMセンサ10の故障判定制御
図2は、本発明の実施の形態1における制御の内容について説明するための図である。図2の例では、時刻T10においてDPF8の再生制御が完了する。図2のPM捕集率に示されるように、DPF8のPM捕集率はDPF8の再生制御完了時は低く、その後、徐々に増加して、やがて概ね一定の捕集率に安定する。これはDPF8の再生制御によってDPF8の細孔にPMが付着していない状態となるため、一時的にPMがDPF8下流に通り抜けやすい状態となるためである。PM捕集率の変化に伴い、DPF8下流へのPM通過量は、DPF8の再生制御完了時のT10において最も高く、その後次第に減少して、やがてごく僅かなPM通過量に安定する。
(2) Failure determination control of PM sensor 10 FIG. 2 is a diagram for explaining the contents of control in the first embodiment of the present invention. In the example of FIG. 2, the regeneration control of the DPF 8 is completed at time T10. As shown in the PM collection rate of FIG. 2, the PM collection rate of the DPF 8 is low when the regeneration control of the DPF 8 is completed, and then gradually increases and eventually stabilizes at a substantially constant collection rate. This is because PM is not attached to the pores of the DPF 8 due to regeneration control of the DPF 8, and therefore, the PM is likely to temporarily pass downstream of the DPF 8. With the change in the PM collection rate, the PM passage amount downstream of the DPF 8 is the highest at T10 when the regeneration control of the DPF 8 is completed, and then gradually decreases, and eventually stabilizes to a very small amount of PM passage.

図2において、センサ出力の実線aはPMセンサ10が正常である場合の出力であり、破線bはPMセンサ10に異常がある場合の出力である。DPF8の再生制御完了直後から一定期間の間、DPF8の下流へのPM通過量が比較的増加するため、PMセンサ10の電極間には比較的多くのPMが堆積する。従って、PMセンサ10が正常である場合、実線aに見られるようにPMセンサ10の出力はPM通過量に応じて次第に上昇する。一方、PMセンサ10に異常が生じている場合、PMセンサ10の出力はPM量に応じた変化を示さず、低出力のままとなる。   In FIG. 2, the solid line a of the sensor output is an output when the PM sensor 10 is normal, and the broken line b is an output when the PM sensor 10 is abnormal. Immediately after completion of regeneration control of the DPF 8, the amount of PM passing downstream of the DPF 8 relatively increases for a certain period, so that a relatively large amount of PM accumulates between the electrodes of the PM sensor 10. Therefore, when the PM sensor 10 is normal, the output of the PM sensor 10 gradually increases according to the PM passing amount as seen by the solid line a. On the other hand, when an abnormality has occurred in the PM sensor 10, the output of the PM sensor 10 does not show a change according to the PM amount, and remains at a low output.

従って、本実施の形態の故障判定制御では、DPF8の再生制御完了後、故障判定制御を開始してPMセンサ10の電極への通電を行う。これにより電極にPMが堆積する。そして、センサ出力がPM通過量に応じて上昇を開始した後の時点である検出時T12において、センサ出力を検出する。このセンサ出力が基準値Ref1以上の場合には、センサ出力はPM通過量(図中A)に応じて変化していると判断できる。従って、この場合にはセンサは正常と判定される。一方、検出時T12におけるセンサ出力が基準値Ref1より小さい場合には、PMセンサ10に異常が有ると判定される。   Therefore, in the failure determination control of the present embodiment, after completion of regeneration control of the DPF 8, failure determination control is started to energize the electrodes of the PM sensor 10. As a result, PM is deposited on the electrode. Then, the sensor output is detected at detection time T12, which is a time point after the sensor output starts to rise in accordance with the PM passing amount. When the sensor output is equal to or greater than the reference value Ref1, it can be determined that the sensor output changes according to the PM passing amount (A in the figure). Therefore, in this case, the sensor is determined to be normal. On the other hand, when the sensor output at the time of detection T12 is smaller than the reference value Ref1, it is determined that the PM sensor 10 has an abnormality.

図2に示されるように、PMセンサ10が正常であっても、再生制御完了後、PMセンサがPM通過量に応じた出力を発するまでには一定の遅れがあり、センサ出力は再生制御完了後一定時間が経過した後に、PM量に応じて変化を開始する。従って、本実施の形態では、故障判定制御において、センサ出力を検出する検出時T12は、再生制御完了後から基準時間が経過した時点とする。なお、センサ出力がPM量に応じた出力を発するまでに要する時間は、実験やシミュレーション等のデータに基づいて求めることができる。この時間に応じて基準時間は適宜設定され、制御装置20に記憶される。   As shown in FIG. 2, even if the PM sensor 10 is normal, there is a certain delay after the regeneration control is completed until the PM sensor outputs an output corresponding to the PM passing amount, and the regeneration of the sensor output is completed. After a certain period of time has elapsed, the change starts according to the amount of PM. Therefore, in the present embodiment, in the failure determination control, the detection time T12 for detecting the sensor output is the time when the reference time has elapsed after the completion of the regeneration control. The time required for the sensor output to generate an output corresponding to the PM amount can be obtained based on data such as experiments and simulations. The reference time is appropriately set according to this time and stored in the control device 20.

また故障判定制御における基準値Ref1は、PMセンサ10が正常である場合に、再生制御完了後、基準時間が経過した時点で予測されるセンサ出力の範囲の最低値付近の値に設定される。   Further, the reference value Ref1 in the failure determination control is set to a value near the lowest value of the sensor output range predicted when the reference time has elapsed after completion of the regeneration control when the PM sensor 10 is normal.

ところで、上述したように再生制御では排ガス温度を上昇させる制御が実行される。従って、再生制御完了直後は排ガス温度が高い状態となっており、それに伴ってPMセンサ10の素子温度も高い状態となっている。ここで再生制御完了直後に、例えば内燃機関2の低負荷運転が行われた場合などには、排ガス温度は低下速度が速くなる。このような場合、PMセンサ10の素子温度の低下は排ガス温度の低下よりも遅れ、排ガス温度がある程度低下して安定した温度となった後で、遅れて、素子温度も安定した温度にまで低下することとなる。   Incidentally, as described above, in the regeneration control, control for increasing the exhaust gas temperature is executed. Therefore, immediately after the regeneration control is completed, the exhaust gas temperature is high, and accordingly, the element temperature of the PM sensor 10 is also high. Here, immediately after the regeneration control is completed, for example, when the low-load operation of the internal combustion engine 2 is performed, the exhaust gas temperature decreases at a faster rate. In such a case, the decrease in the element temperature of the PM sensor 10 is delayed from the decrease in the exhaust gas temperature, and after the exhaust gas temperature has decreased to a certain level to a stable temperature, the element temperature also decreases to a stable temperature after a delay. Will be.

このように、再生制御完了後、一時的に排ガス温度が素子温度より低くなる状態となる場合がある。しかし排ガス温度が素子温度より低温である場合、PMセンサ10の近傍の温度勾配によってPMの熱泳動が起こり、PMが排ガス側に移動しやすく、PMセンサ10の素子部側に移動しにくい状態となる。従って、排ガス温度が素子温度より低い状態では、排ガス中のPM量に応じたセンサ出力を得ることができず、判定故障制御において誤判定を生じ得る。そこで、本実施の形態では、排ガス温度が素子温度より低温である場合の故障判定を禁止し、排ガス温度が素子温度以上の状態でセンサ出力を取得し故障判定制御を行うものとする。   Thus, after completion of regeneration control, the exhaust gas temperature may temporarily become lower than the element temperature. However, when the exhaust gas temperature is lower than the element temperature, PM thermophoresis occurs due to the temperature gradient in the vicinity of the PM sensor 10, and the PM is likely to move to the exhaust gas side and difficult to move to the element part side of the PM sensor 10. Become. Therefore, in a state where the exhaust gas temperature is lower than the element temperature, a sensor output corresponding to the amount of PM in the exhaust gas cannot be obtained, and erroneous determination may occur in determination failure control. Therefore, in the present embodiment, failure determination when the exhaust gas temperature is lower than the element temperature is prohibited, and sensor output is acquired in a state where the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature to perform failure determination control.

なお、PMセンサ10の出力は素子部に堆積しているPM量に応じて変化する出力である。従って、所定のタイミングごとにそれまでPMセンサ10に堆積していたPMを、一度除去するPMリセットを行う必要がある。PMリセットに際し、制御装置20は、PMセンサ10のヒータに所定の電力を供給し、PMセンサ10の素子部を過熱昇温させる。これにより、PMセンサ10の素子部に付着したPMを燃焼除去させる。PMリセットの実行は、種々のタイミングが考えられ、具体的には、例えば、DPF8の故障検出前のタイミングや、本実施の形態におけるPMセンサ10の故障判定の後、あるいは内燃機関2の停止時のタイミング等が挙げられる。   Note that the output of the PM sensor 10 is an output that changes in accordance with the amount of PM accumulated in the element section. Therefore, it is necessary to perform PM reset that removes the PM that has been accumulated in the PM sensor 10 until a predetermined timing. At the time of PM reset, the control device 20 supplies predetermined power to the heater of the PM sensor 10 and causes the element portion of the PM sensor 10 to overheat. Thereby, PM adhering to the element part of the PM sensor 10 is burned and removed. Various timings can be considered for the execution of the PM reset. Specifically, for example, the timing before the failure detection of the DPF 8, the failure determination of the PM sensor 10 in the present embodiment, or when the internal combustion engine 2 is stopped. The timing of this is mentioned.

図3は、本発明の実施の形態1において制御装置20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3のルーチンは内燃機関2の運転中、一定時間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図3のルーチンでは、まずステップS102においてDPF8の再生制御が開始されたか否かが判別される。DPF8の再生制御の開始が認めらない場合、今回の処理は一旦終了する。   FIG. 3 is a flowchart for illustrating a control routine executed by control device 20 in the first embodiment of the present invention. The routine of FIG. 3 is a routine that is repeatedly executed at regular intervals during the operation of the internal combustion engine 2. In the routine of FIG. 3, it is first determined in step S102 whether or not regeneration control of the DPF 8 has been started. If the start of regeneration control of the DPF 8 is not permitted, the current process is temporarily terminated.

一方、ステップS102においてDPF8の再生制御が開始されたことが認められると、次に、ステップS104においてDPF8の再生制御が完了したか否かが判別される。ステップS104においてDPF8の再生制御が完了したことが認められない場合、処理は再びステップS104に戻され、DPF8の再生制御の完了が認められるまでの間、ステップS104の判別処理が一定時間ごとに繰り返し実行される。   On the other hand, if it is determined in step S102 that the regeneration control of DPF 8 has been started, it is next determined in step S104 whether the regeneration control of DPF 8 has been completed. If it is not recognized in step S104 that the regeneration control of DPF 8 has been completed, the process returns to step S104 again, and the determination process in step S104 is repeated at regular intervals until the completion of regeneration control of DPF 8 is recognized. Executed.

一方、ステップS104においてDPF8の再生制御の完了が認められると、次に、ステップS106において、PMセンサ10の故障判定の制御が開始される。ここではPMセンサ10の電極間に所定の電圧が印加され、センサ出力のモニタリングが開始される。   On the other hand, when the completion of regeneration control of the DPF 8 is recognized in step S104, control for determining the failure of the PM sensor 10 is started in step S106. Here, a predetermined voltage is applied between the electrodes of the PM sensor 10, and monitoring of the sensor output is started.

続くステップS108では、ステップS104で再生制御の完了が認められてからの経過時間が基準時間に達したか否かが判別される。基準時間は予め制御装置20に記憶された適合値である。ステップS108において基準時間の経過が認められない場合、処理はステップS108に戻される。ステップS108において基準時間の経過が認められるまでの間、ステップS108の判別処理が一定時間ごとに繰り返し実行される。   In subsequent step S108, it is determined whether or not an elapsed time after completion of the regeneration control in step S104 has reached a reference time. The reference time is an adaptation value stored in the control device 20 in advance. If the reference time has not elapsed in step S108, the process returns to step S108. Until the elapse of the reference time is recognized in step S108, the determination process in step S108 is repeatedly executed at regular time intervals.

一方、ステップS108において基準時間の経過が認められると、ステップS110において排ガス温度及び素子温度が取得される。ここで排ガス温度及び素子温度は、排気通路に設置された温度センサ12及びPMセンサ10に内蔵された温度センサ(図示せず)の出力に応じてそれぞれ検出される。   On the other hand, when the passage of the reference time is recognized in step S108, the exhaust gas temperature and the element temperature are acquired in step S110. Here, the exhaust gas temperature and the element temperature are detected according to the outputs of a temperature sensor 12 installed in the exhaust passage and a temperature sensor (not shown) built in the PM sensor 10, respectively.

次に、ステップS112において排ガス温度が素子温度以上であるか否かが判別される。排ガス温度が素子温度以上であることが認められない場合、処理はステップS110に戻される。ステップS112において排ガス温度が素子温度以上であることが認められるまでの間、ステップS110〜S112の処理が一定時間ごとに繰り返される。   Next, in step S112, it is determined whether or not the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature. When it is not recognized that the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature, the process returns to step S110. Until it is recognized in step S112 that the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature, the processes in steps S110 to S112 are repeated at regular intervals.

一方、ステップS112において排ガス温度が素子温度以上であることが認められると、次に、現在のPMセンサ10のセンサ出力が、基準値より大きいか否かが判別される。基準値は予め制御装置20に記憶された適合値である。   On the other hand, if it is determined in step S112 that the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature, it is next determined whether or not the current sensor output of the PM sensor 10 is greater than a reference value. The reference value is a compatible value stored in the control device 20 in advance.

ステップS114において、センサ出力が基準値より大きいことが認められた場合、PMセンサ10はPM量に応じた出力を発していると判断することができる。従って、この場合、ステップS116においてPMセンサ10は正常と判定される。一方、ステップS114においてセンサ出力が基準値より大きいことが認められない場合、次に、ステップS118において、PMセンサ10に異常有りと判定される。ステップS116又はS118の後、今回の処理は一旦終了する。   If it is determined in step S114 that the sensor output is greater than the reference value, it can be determined that the PM sensor 10 is outputting an output corresponding to the PM amount. Therefore, in this case, it is determined in step S116 that the PM sensor 10 is normal. On the other hand, if it is not recognized in step S114 that the sensor output is larger than the reference value, it is then determined in step S118 that the PM sensor 10 is abnormal. After step S116 or S118, the current process is temporarily terminated.

以上説明したように、本実施の形態では、DPF8の再生制御が完了して基準時間経過後、かつ、排ガス温度が素子温度以上の状態でのPMセンサ10の出力に基づいて、故障判定が行われる。従って、DPF8の再生完了後のPM排出量が多い状態を利用し、かつ、安定的にPMがPMセンサ10の電極に付着する状態で、PMセンサ10の故障判定を行うことができる。これによりPMセンサ10の故障判定制御の精度を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, failure determination is performed based on the output of the PM sensor 10 when the regeneration control of the DPF 8 is completed and the reference time has elapsed and the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature. Is called. Therefore, the failure determination of the PM sensor 10 can be performed using the state in which the PM emission amount after completion of regeneration of the DPF 8 is utilized and the PM is stably attached to the electrode of the PM sensor 10. Thereby, the accuracy of the failure determination control of the PM sensor 10 can be improved.

なお、本実施の形態では排ガス温度が素子温度以上で、かつDPF8の再生制御完了後基準時間が経過した場合に、故障判定を行う場合について説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、安定的に排ガス温度が素子温度以上の状態となり、かつ正常なセンサ出力がPM量に応じた出力を発する程度に必要な量のPMが、PMセンサ10に堆積した後であれば、基準時間経過後でなくてもよい。また、基準時間経過後のセンサ出力に基づき故障判定を行う場合の基準時間は、例えば運転状態等に応じてその都度設定されるものとしてもよい。これは以下の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, the case where the failure determination is performed when the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature and the reference time after completion of the regeneration control of the DPF 8 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the amount of PM required to stably output the exhaust gas temperature equal to or higher than the element temperature and the normal sensor output to output in accordance with the PM amount is equal to PM. As long as it is deposited on the sensor 10, it may not be after the reference time has elapsed. In addition, the reference time when performing failure determination based on the sensor output after the lapse of the reference time may be set each time according to, for example, the driving state. The same applies to the following embodiments.

また本実施の形態ではディーゼル機関の排気通路4にDPF8が設置された構成において、DPFの再生制御完了後にPMセンサ10の故障判定制御を実行する場合について説明した。しかし本発明はこれに限るものではない。本発明は、ガソリンエンジンの排気通路にGPF(Gasoline Particulate Filter)を有する構成に本実施の形態を適用し、同様にGPFの再生制御を行った後にPMセンサの故障判定制御を実行するものであってもよい。これは以下の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, the case where the failure determination control of the PM sensor 10 is executed after the completion of the DPF regeneration control in the configuration in which the DPF 8 is installed in the exhaust passage 4 of the diesel engine has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention applies the present embodiment to a configuration having a GPF (Gasoline Particulate Filter) in the exhaust passage of a gasoline engine, and similarly executes a failure determination control of a PM sensor after performing a regeneration control of the GPF. May be. The same applies to the following embodiments.

また本実施の形態では、DPF8下流の排ガス温度を、温度センサ12の出力に応じて検出する場合について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではない。本実施の形態において用いられるDPF8下流の排ガス温度は、他の個所の温度等に応じて推定された温度等を用いてもよい。これは、以下の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, the case where the exhaust gas temperature downstream of the DPF 8 is detected according to the output of the temperature sensor 12 has been described. However, the present invention is not limited to this. As the exhaust gas temperature downstream of the DPF 8 used in the present embodiment, a temperature or the like estimated according to the temperature or the like at another location may be used. The same applies to the following embodiments.

また本実施の形態では、PMセンサ10が温度センサを内蔵しており、これに応じてPMセンサ10の素子温度を検出する場合について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではなく、例えば、PMセンサ10のインピーダンス等に基づいて算出されるものであってもよい。また、素子温度として他の部分の温度等に応じて演算される推定温度を用いてもよい。これは、以下の実施の形態についても同様である。   In the present embodiment, the PM sensor 10 has a built-in temperature sensor, and the element temperature of the PM sensor 10 is detected according to the temperature sensor. However, the present invention is not limited to this, and may be calculated based on, for example, the impedance of the PM sensor 10. Moreover, you may use the estimated temperature calculated according to the temperature of another part etc. as element temperature. The same applies to the following embodiments.

また、本実施の形態では、DPF8へのPM堆積量の推定値が所定の量に達したとき、DPF8の再生制御を実行し、その後続けてPMセンサ10の故障判定制御を実行する場合について説明した。しかし本発明は、これに限られるものではない。DPF8の再生制御は、例えば、一定の走行距離や一定の走行時間ごとに行うなどとしてもよい。また、PMセンサ10の故障判定制御は、再生制御後、毎回実行するものに限られない。例えば、内燃機関2の始動から停止の間に、一度故障判定を行うような設定することもでき、この場合、例えば内燃機関2の始動後、最初のDPF8の再生制御完了後にのみPMセンサ10の故障判定を行うようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, a case where the regeneration control of the DPF 8 is executed when the estimated value of the PM accumulation amount on the DPF 8 reaches a predetermined amount, and then the failure determination control of the PM sensor 10 is executed subsequently. did. However, the present invention is not limited to this. The regeneration control of the DPF 8 may be performed, for example, at a certain traveling distance or every certain traveling time. Further, the failure determination control of the PM sensor 10 is not limited to being executed every time after the regeneration control. For example, it is possible to set so that the failure is determined once between the start and stop of the internal combustion engine 2. In this case, for example, after the start of the internal combustion engine 2, only after the completion of the regeneration control of the first DPF 8, A failure determination may be performed.

また、本実施の形態では、排ガス温度が素子温度以上の状態であるか否かは、ステップS112における排ガス温度と素子温度との比較により判定する場合について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではなく、例えば排ガス温度と素子温度との差が所定値以上となったことが認められる場合に、排ガス温度と素子温度が概ね同じ温度、又は排ガス温度が素子温度より高くなった状態であると判断し、故障判定を行うようにしてもよい。また、排ガス温度や素子温度に替えて、複数回に渡り検出又は推定された温度の平均値やなまし値等の値を用いて判別するようにしてもよい。   In the present embodiment, the case has been described in which whether or not the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature is determined by comparing the exhaust gas temperature with the element temperature in step S112. However, the present invention is not limited to this. For example, when it is recognized that the difference between the exhaust gas temperature and the element temperature is equal to or greater than a predetermined value, the exhaust gas temperature and the element temperature are approximately the same temperature, or the exhaust gas temperature is It may be determined that the temperature is higher than the temperature, and failure determination may be performed. Further, instead of the exhaust gas temperature or the element temperature, the determination may be made using a value such as an average value or an annealing value of the temperature detected or estimated over a plurality of times.

実施の形態2.
実施の形態2のシステムは、排気ガスの一部を吸気通路に還流させるEGR装置を有する点を除き、図1のシステムと同一の構成を有している。図4は本発明の実施の形態2における制御について説明するための図である。実施の形態2の制御では、実施の形態1の制御に加え、PMセンサ10の故障判定制御を開始する前に、PM排出量を増量する制御を実行する。具体的には、本実施の形態では、DPF8の再生制御の完了後、EGRを増量する制御を実行する。
Embodiment 2. FIG.
The system of the second embodiment has the same configuration as the system of FIG. 1 except that it has an EGR device that recirculates part of the exhaust gas to the intake passage. FIG. 4 is a diagram for explaining the control in the second embodiment of the present invention. In the control of the second embodiment, in addition to the control of the first embodiment, the control for increasing the PM discharge amount is executed before starting the failure determination control of the PM sensor 10. Specifically, in the present embodiment, after completion of regeneration control of the DPF 8, control for increasing the EGR is executed.

図4のPM捕集率、PM通過量、及びセンサ出力の各図において、本実施の形態の制御によりEGRを増量する制御を行った場合の値を実線a1に示し、比較のため実施の形態1のEGR制御を実行しない場合の値を破線a2に示している。   In each figure of the PM collection rate, the PM passage amount, and the sensor output in FIG. 4, the value when the control for increasing the EGR is performed by the control of the present embodiment is shown by a solid line a <b> 1, and for comparison A value when the EGR control of 1 is not executed is indicated by a broken line a2.

図4に示されるように、EGR増量制御を行わない場合と比較して、EGR増量制御を行なった場合、DPF8の再生制御完了後のより早い段階で、PM捕集率は高い状態に回復する。DPF8下流へのPM通過量は、再生制御完了直後からしばらくはEGR増量制御を行わない場合(a2)と比較して大きいが、EGR増量制御を行わない場合よりも早期に収束し、PM通過量が少ない状態に安定する。   As shown in FIG. 4, when EGR increase control is performed as compared with the case where EGR increase control is not performed, the PM collection rate is recovered to a higher state at an earlier stage after completion of regeneration control of DPF 8. . The PM passage amount downstream of the DPF 8 is larger than the case where the EGR increase control is not performed for a while immediately after the completion of the regeneration control (a2), but converges earlier than the case where the EGR increase control is not performed, and the PM passage amount It stabilizes in a state with few.

EGR増量制御によって、早期に排出されるPMが増加することから、センサが正常な場合のセンサ出力は、EGR増量制御を行わない場合に比べると早期に増加し、異常を有する場合のセンサ出力との区別ができる状態となる。従って、故障判定制御のためのセンサ出力を検出する検出時T22を、EGR増量制御を行わない場合の検出時T12よりも早くに設定する。これにより再生制御完了後の早期にPMセンサの故障判定を行うことができる。また、PM排出量を増量させていることから、DPF8の下流へのPM通過量も多くなり、正常なPMセンサ10のセンサ出力もPM量に応じて大きくなる。従って、正常なPMセンサ10のセンサ出力と、異常を有するPMセンサの出力との出力差を大きくすることができ、故障判定の精度を向上させることができる。   Since the PM discharged earlier is increased by the EGR increase control, the sensor output when the sensor is normal increases earlier than when the EGR increase control is not performed, and the sensor output when there is an abnormality It will be in a state that can be distinguished. Accordingly, the detection time T22 for detecting the sensor output for the failure determination control is set earlier than the detection time T12 when the EGR increase control is not performed. Thereby, it is possible to determine the failure of the PM sensor at an early stage after completion of the regeneration control. Further, since the PM discharge amount is increased, the PM passing amount downstream of the DPF 8 is increased, and the sensor output of the normal PM sensor 10 is increased according to the PM amount. Therefore, the output difference between the sensor output of the normal PM sensor 10 and the output of the abnormal PM sensor can be increased, and the accuracy of failure determination can be improved.

EGR増量制御実行開始のタイミングは、故障判定制御における検出時T22より前であれば特に限定されない。例えば、図3におけるステップS104においてDPF再生制御完了が認められた後、あるいはステップS106における故障判定制御が開始される前又は故障判定制御が開始された直後に、EGR増量制御を実行すればよい。   The timing for starting execution of EGR increase control is not particularly limited as long as it is before detection time T22 in failure determination control. For example, EGR increase control may be executed after completion of DPF regeneration control is recognized in step S104 in FIG. 3, or before failure determination control is started in step S106 or immediately after failure determination control is started.

なお、本実施の形態では、EGR量の増量によりPM排出量を増量する場合について説明した。しかし本発明においてはこれに限られるものではなく、PMセンサ10の故障検出制御中にPM排出量を増加できる制御であれば、他の制御によりPM発生量を増量させるようにしてもよい。これは以下の実施の形態においても同様である。   In the present embodiment, the case where the PM emission amount is increased by increasing the EGR amount has been described. However, the present invention is not limited to this, and the PM generation amount may be increased by other control as long as the PM discharge amount can be increased during the failure detection control of the PM sensor 10. The same applies to the following embodiments.

実施の形態3.
実施の形態3のシステムは、排気ガスの一部を吸気通路に還流させるEGR装置を有する点を除き、図1のシステムと同一の構成を有している。実施の形態3のシステムは、実施の形態1のシステムに加え、排ガス温度が所定温度より低下するまで、EGRを停止させる制御を行う点を除き、実施の形態1と同様の制御を行う。
Embodiment 3 FIG.
The system of the third embodiment has the same configuration as the system of FIG. 1 except that it has an EGR device that recirculates part of the exhaust gas to the intake passage. In addition to the system of the first embodiment, the system of the third embodiment performs the same control as that of the first embodiment except that control for stopping EGR is performed until the exhaust gas temperature falls below a predetermined temperature.

図5は本実施の形態の制御について説明するための図である。図5においては、本実施の形態のEGRを停止させる制御の後、EGR増量制御を行った場合の各値と実線a1で表し、比較のため、実施の形態1の場合の値を破線a2で表している。   FIG. 5 is a diagram for explaining the control of the present embodiment. In FIG. 5, each value when EGR increase control is performed after the control for stopping the EGR according to the present embodiment is represented by a solid line a1, and for comparison, the value in the first embodiment is represented by a broken line a2. Represents.

図5に示されるようにDPF8の再生制御完了直後、排ガス温度は高温であり、その後次第に排ガス温度が低下する。排ガス温度が基準温度Ref2より高温である間、PMの挙動が不安定となる。このようにPM挙動が不安定な状況下では、DPF8でのPMの捕集や、PMセンサ10へのPM付着を避けることが望ましい。従って、本実施の形態では、排ガス温度がPMの挙動がある程度安定する基準温度に低下するまで、PMの排出を減らす制御を実行する。   As shown in FIG. 5, immediately after the regeneration control of the DPF 8 is completed, the exhaust gas temperature is high, and then the exhaust gas temperature gradually decreases. While the exhaust gas temperature is higher than the reference temperature Ref2, the PM behavior becomes unstable. In such a situation where PM behavior is unstable, it is desirable to avoid PM collection by the DPF 8 and PM adhesion to the PM sensor 10. Therefore, in the present embodiment, control is performed to reduce PM emission until the exhaust gas temperature falls to a reference temperature at which PM behavior is stabilized to some extent.

具体的には、再生制御完了後の時点T30から、排ガス温度が基準温度Ref2に低下する時点T31まで、EGR弁を閉弁しEGRカットを実施する。これにより、DPF8の再生制御完了時点T30から、排ガス温度が基準温度に低下した時点T31までの間のPM排出量が減少する。その結果、時点T30から時点T31までの間、PM捕集率の線a1に示されるように、PM捕集率も低下するが、PM自体の排出量が抑制されているため、PM通過量も低いままとなる。   Specifically, the EGR valve is closed and EGR cut is performed from time T30 after completion of regeneration control to time T31 when the exhaust gas temperature falls to the reference temperature Ref2. Accordingly, the PM emission amount from the time T30 when the regeneration control of the DPF 8 is completed to the time T31 when the exhaust gas temperature is reduced to the reference temperature decreases. As a result, between time T30 and time T31, the PM collection rate also decreases as shown by the line a1 of the PM collection rate, but the PM passing amount is also reduced because the emission amount of PM itself is suppressed. Stays low.

その後、排ガス温度が基準温度よりも低くなった時点T31において、EGRカットを停止して、EGRの増量制御を開始する。これによりPM捕集率は上昇し、PM通過量も増加する。その後、PM捕集率が上昇するに連れてPM通過量が減少し、次第にPM通過量はごく少量に安定する。   Thereafter, at time T31 when the exhaust gas temperature becomes lower than the reference temperature, the EGR cut is stopped and the EGR increase control is started. As a result, the PM collection rate increases, and the PM passage amount also increases. Thereafter, as the PM collection rate increases, the PM passage amount decreases, and the PM passage amount gradually stabilizes to a very small amount.

本実施の形態では、排ガス温度が基準温度より低くなった時点T31から基準時間経過後、かつ、排気ガス温度が素子温度以上である時点T32において取得されたセンサ出力に基づいて、PMセンサ10の故障判定を行う。   In the present embodiment, based on the sensor output acquired at time T32 after the reference time has elapsed from time T31 when the exhaust gas temperature has become lower than the reference temperature and when the exhaust gas temperature is equal to or higher than the element temperature, the PM sensor 10 Perform failure determination.

なお、基準温度は、PMの挙動がある程度安定する排ガス温度に応じて設定される。PMの挙動が安定する排ガス温度は実験やシミュレーション等のデータに従って求めることができる。設定された基準温度は予め制御装置に記憶される。また、基準時間は、実施の形態1と同様に、センサ出力がPM量に応じた出力を発するのに要する時間に応じて適宜設定され、制御装置20に記憶される。   The reference temperature is set according to the exhaust gas temperature at which the PM behavior is stabilized to some extent. The exhaust gas temperature at which the PM behavior is stabilized can be obtained according to data such as experiments and simulations. The set reference temperature is stored in advance in the control device. In addition, the reference time is appropriately set according to the time required for the sensor output to generate an output corresponding to the PM amount, and stored in the control device 20, as in the first embodiment.

図6は本発明の実施の形態3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6のルーチンは、図3のルーチンのステップS104とS106との間に、ステップS302〜S308の処理を有する点を除き、図3のルーチンと同一である。図6のルーチンでは、ステップS104においてDPF8の再生制御完了が認められると、続くステップS302において、排ガス温度が取得される(S302)。排ガス温度は排気通路に設置された温度センサ12の出力に応じて検出される。   FIG. 6 is a flowchart for illustrating a control routine executed by the control device in Embodiment 3 of the present invention. The routine in FIG. 6 is the same as the routine in FIG. 3 except that steps S302 to S308 are included between steps S104 and S106 in the routine in FIG. In the routine of FIG. 6, when completion of regeneration control of the DPF 8 is recognized in step S104, the exhaust gas temperature is acquired in the subsequent step S302 (S302). The exhaust gas temperature is detected according to the output of the temperature sensor 12 installed in the exhaust passage.

次に、ステップS304において、排ガス温度が基準温度より低い状態となったか否かが判別される。ステップS304において排ガス温度が基準温度より低くなったことが認められない場合、次に、PM減量制御が実行又は維持される。ここではPM減量制御としてEGR弁を閉弁しEGRをカットする制御が実行される。その後、処理はS302に戻される。ステップS304において排ガス温度が基準温度より低い状態となったことが認められるまでの間、ステップS302〜S306に従って、処理が一定時間ごとに繰り返し実行される。   Next, in step S304, it is determined whether or not the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature. If it is not recognized in step S304 that the exhaust gas temperature has become lower than the reference temperature, then PM reduction control is executed or maintained. Here, the control for closing the EGR valve and cutting the EGR is executed as the PM reduction control. Thereafter, the process returns to S302. Until it is recognized in step S304 that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature, the processing is repeatedly executed at regular intervals according to steps S302 to S306.

一方、ステップS304において排ガス温度が基準温度より低い状態であることが認められると、次に、ステップS308において、PM増量制御が開始される。ここでPM増量制御として、EGR量を増量するEGR増量制御が実行される。次に、ステップS106に進み、図3のルーチンで説明した通り、ステップS106〜S118の処理が実行される。その後、今回の処理は一旦終了する。   On the other hand, if it is recognized in step S304 that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature, then in step S308, PM increase control is started. Here, as the PM increase control, EGR increase control for increasing the EGR amount is executed. Next, it progresses to step S106 and the process of step S106-S118 is performed as demonstrated by the routine of FIG. Thereafter, the current process is temporarily terminated.

以上説明したように本実施の形態では、排ガス温度が基準温度に低下するまでの間、PM減量補正を実行しDPF8へのPMの付着を防止する。これにより、PMの挙動が不安定な間のPMセンサ10へのPM付着を抑制することができ、PMセンサ10の故障判定の精度を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, PM reduction correction is executed until the exhaust gas temperature falls to the reference temperature to prevent the PM from adhering to the DPF 8. Thereby, PM adhesion to the PM sensor 10 while the PM behavior is unstable can be suppressed, and the accuracy of the failure determination of the PM sensor 10 can be improved.

なお、本実施の形態では排ガス温度が基準温度より低い状態となったか否かは、ステップS304の排ガス温度と基準温度との比較により判定する場合について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではなく、排ガス温度が基準温度より低い状態となったことが推定されるものであればよい。従って、例えば排ガス温度の平均値が基準温度より低くなった場合や、排ガス温度が複数回、基準温度より低いと判定されたような場合に、排ガス温度が基準温度より低い状態であると判断するようにしてもよい。   In the present embodiment, the case has been described in which whether or not the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature is determined by comparing the exhaust gas temperature with the reference temperature in step S304. However, the present invention is not limited to this, as long as it is estimated that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature. Therefore, for example, when the average value of the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature, or when the exhaust gas temperature is determined to be lower than the reference temperature a plurality of times, it is determined that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature. You may do it.

また、本実施の形態では、排ガス温度が基準温度より低い状態となったことが認められた場合、実施の形態2と同様にPM増量制御を行う場合について説明した。しかし本発明はこれに限られるものではなく、実施の形態1と同様に、PM増量制御を行わないものであってもよい。   Further, in the present embodiment, a case has been described in which PM increase control is performed in the same manner as in the second embodiment when it is recognized that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature. However, the present invention is not limited to this, and the PM increase control may not be performed as in the first embodiment.

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 内燃機関
4 排気通路
6 酸化触媒
10 PMセンサ
12 温度センサ
20 制御装置
2 Internal combustion engine 4 Exhaust passage 6 Oxidation catalyst 10 PM sensor 12 Temperature sensor 20 Control device

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設置された、排ガス中の微粒子を捕集するための微粒子捕集用フィルタと、
前記排気通路の、前記微粒子捕集用フィルタの下流に設置された、排ガス中の微粒子量に応じた出力を発する微粒子センサと、
前記微粒子センサの素子部の温度を検出又は推定する手段と、
前記排気通路の微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度を検出又は推定する手段と、
前記微粒子捕集用フィルタに付着した微粒子を燃焼除去する再生制御を実行する手段と、
前記再生制御の完了後、かつ、前記微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度が前記素子部の温度以上の状態であることが認められた場合に、前記微粒子センサの出力に応じて前記微粒子センサの故障の有無を判定する判定制御を実行する判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A particulate collection filter for collecting particulates in exhaust gas, installed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A particulate sensor installed downstream of the particulate collection filter in the exhaust passage and emitting an output corresponding to the amount of particulates in the exhaust gas;
Means for detecting or estimating the temperature of the element portion of the particulate sensor;
Means for detecting or estimating the temperature of the exhaust gas downstream of the particulate collection filter in the exhaust passage;
Means for performing regeneration control for burning and removing particulates adhering to the particulate collection filter;
After completion of the regeneration control, and when it is found that the temperature of the exhaust gas downstream of the particulate collection filter is equal to or higher than the temperature of the element portion, the particulate sensor according to the output of the particulate sensor Determination means for executing determination control for determining whether or not there is a failure;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記判定手段は、前記微粒子捕集用フィルタの再生制御が完了した時点から基準時間経過後の前記微粒子センサの出力に応じて、前記判定制御を実行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。   2. The determination unit according to claim 1, wherein the determination unit executes the determination control according to an output of the particle sensor after a lapse of a reference time from the time when regeneration control of the particle collection filter is completed. Control device for internal combustion engine. 前記排気通路から前記内燃機関の吸気通路に、排ガスの一部をEGRガスとして還流させるEGR装置と、
前記再生制御の完了後、前記判定制御が実行されるまでの間に、EGRガスの量を増量する増量制御を実行する手段と、
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。
An EGR device that recirculates part of the exhaust gas as EGR gas from the exhaust passage to the intake passage of the internal combustion engine;
Means for executing an increase control for increasing the amount of EGR gas between the completion of the regeneration control and the execution of the determination control;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
前記排気通路から前記内燃機関の吸気通路に、排ガスの一部をEGRガスとして還流させるEGR装置と、
前記再生制御の完了後、かつ前記微粒子捕集用フィルタ下流の排ガスの温度が基準温度より低くなるまでの間、EGRガスの還流を停止させる手段とを、更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
An EGR device that recirculates part of the exhaust gas as EGR gas from the exhaust passage to the intake passage of the internal combustion engine;
The apparatus further comprises means for stopping the recirculation of EGR gas after completion of the regeneration control and until the temperature of the exhaust gas downstream of the particulate collection filter becomes lower than a reference temperature. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
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