專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。更具體而言，本發(fā)明適合用作設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣路徑中、且具有用于檢測廢氣中的微粒量的微粒傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，例如如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，已知有檢測內(nèi)燃機(jī)的廢氣中的微粒(particulate matter :以下也稱作“PM”)量的傳感器。專利文獻(xiàn)I所公開的傳感器具備供PM附著的絕緣層以及相互隔開間隔配置于絕緣層的一對電極。當(dāng)該傳感器與廢氣接觸而廢氣中的PM堆積在電極間時(shí)，根據(jù)PM堆積量，電極間的導(dǎo)電性變化，電極間的電阻變化。因而，通過檢測電極間的電阻的變化，能夠檢測電極間的PM堆積量，由此推定廢氣中的PM量。對于該傳感器，當(dāng)PM堆積量超過一定量時(shí)，電極間的電阻值不再變化，此后成為無法輸出與PM堆積量相應(yīng)的輸出值的狀態(tài)。對此，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，在PM堆積量增加的階段，利用內(nèi)置于傳感器的加熱器將傳感器加熱規(guī)定時(shí)間，進(jìn)行使所堆積的PM燃燒而將其除去的PM重置。專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 144577號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2000 — 144512號公報(bào)在上述專利文獻(xiàn)I中，通過對傳感器加熱規(guī)定時(shí)間而使所附著的PM燃燒以將其除去。通過進(jìn)行該P(yáng)M重置，結(jié)果，堆積于絕緣層的PM被完全除去或者被除去至僅殘留極少的程度。但是，用于幾乎完全除去堆積于傳感器的PM的耗電量通常較大，因此期望省電力化。并且，當(dāng)通過PM重置而形成為PM被幾乎完全除去的狀態(tài)時(shí)，傳感器的電極間成為不導(dǎo)通的狀態(tài)。因而，在PM重置結(jié)束后的短暫期間，電極間被絕緣而處于高電阻狀態(tài)，傳感器輸出為零附近的值。即，在PM重置后，到PM再次堆積在電極間而電極間借助PM導(dǎo)通為止的期間，成為無法得到與PM堆積量相應(yīng)的傳感器輸出的狀態(tài)。因而，在該期間無法掌握廢氣中的PM量的變化。因而，例如存在設(shè)置于傳感器上游的PM過濾器發(fā)生故障等、廢氣中的PM量在短時(shí)間內(nèi)急劇增加的情況。但是，在進(jìn)行上述以往的PM重置的情況下，在PM重置后的一定期間的時(shí)間，存在無法檢測上述的異常的PM量的增減的事態(tài)。并不希望發(fā)生這樣的事態(tài)，期望更長地確保能夠穩(wěn)定地掌握PM量的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以解決上述課題為目的，提供一種改進(jìn)后的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，實(shí)現(xiàn)堆積于傳感器的元件部的PM的除去處理中的省電力化，并且即便在剛剛結(jié)束除去處理之后也能夠根據(jù)傳感器輸出檢測PM量。為了達(dá)成上述目的，第一發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備微粒傳感器，該微粒傳感器具備隔開間隔配置的一對電極，用于計(jì)測氣體中的微粒量；除去構(gòu)件，該除去構(gòu)件用于使附著于上述微粒傳感器的微粒燃燒而進(jìn)行除去處理；微粒量判別構(gòu)件，該微粒量判別構(gòu)件判別附著于上述微粒傳感器的微粒量是否比基準(zhǔn)微粒量少，上述基準(zhǔn)微粒量被設(shè)定為使上述一對電極在至少一個(gè)部位以上導(dǎo)通的最低限度的微粒殘留量；以及除去處理控制構(gòu)件，在判別為上述微粒量比上述基準(zhǔn)微粒量少的情況下，上述除去處理控制構(gòu)件結(jié)束利用上述除去構(gòu)件進(jìn)行的上述微粒的除去處理。對于第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定構(gòu)件，該基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定構(gòu)件根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將能夠使上述微粒量減少至上述基準(zhǔn)微粒量的上述除去處理的時(shí)間設(shè)定為基準(zhǔn)時(shí)間，上述微粒量判別構(gòu)件基于上述除去處理是否已被執(zhí)行了上述基準(zhǔn)時(shí)間來判別上述微粒量是否比上述基準(zhǔn)微粒量少。對于第三發(fā)明，在第一或第二發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備傳感器輸出檢測構(gòu)件，該傳感器輸出檢測構(gòu)件檢測上述微粒傳感器的輸出，上述微粒量判別構(gòu)件基于上述微粒傳感器的輸出是否低于基準(zhǔn)輸出來判別上述微粒量是否比上述基準(zhǔn)微粒量少，上述基準(zhǔn)輸出被設(shè)定為與上述基準(zhǔn)微粒量對應(yīng)的微粒傳感器的輸出。對于第四發(fā)明，在第三發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測上述微粒傳感器的元件部的溫度；以及基準(zhǔn)輸出設(shè)定構(gòu)件，該基準(zhǔn)輸出設(shè)定構(gòu)件根據(jù)利用上述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度來設(shè)定上述基準(zhǔn)輸出。對于第五發(fā)明，在第一或第二發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測上述微粒傳感器的溫度；以及發(fā)熱量算出構(gòu)件，該發(fā)熱量算出構(gòu)件根據(jù)利用上述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度算出上述微粒傳感器的發(fā)熱量，上述微粒量判別構(gòu)件基于上述發(fā)熱量是否高于基準(zhǔn)發(fā)熱量來判別上述微粒量是否比上述基準(zhǔn)微粒量少。對于第六發(fā)明，在第一或第二發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測上述微粒傳感器的溫度；發(fā)熱量算出構(gòu)件，該發(fā)熱量算出構(gòu)件根據(jù)利用上述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度算出上述微粒傳感器的發(fā)熱量；以及累計(jì)發(fā)熱量檢測構(gòu)件，該累計(jì)發(fā)熱量檢測構(gòu)件檢測從開始進(jìn)行上述除去處理之后的發(fā)熱量的累計(jì)量，上述微粒量判別構(gòu)件基于上述累計(jì)量是否大于基準(zhǔn)累計(jì)發(fā)熱量來判別上述微粒量是否比上述基準(zhǔn)微粒量少。對于第七發(fā)明，在第一或第二發(fā)明中，上述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測上述微粒傳感器的溫度；以及溫度變化算出構(gòu)件，該溫度變化算出構(gòu)件算出上述微粒傳感器的溫度變化，上述微粒量判別構(gòu)件基于上述溫度變化是否小于基準(zhǔn)溫度變化量來判別上述微粒量是否比上述基準(zhǔn)微粒量少。對于第八發(fā)明，在第四至第七發(fā)明的任一發(fā)明中，上述溫度檢測構(gòu)件是設(shè)置于上述微粒傳感器的上述一對電極附近的溫度傳感器。對于第九發(fā)明，在第一至第八發(fā)明的任一發(fā)明中，上述除去構(gòu)件是設(shè)置于上述一對電極附近的加熱器，上述除去處理控制構(gòu)件通過以固定的脈沖寬度向上述加熱器供給電力來對上述一對電極進(jìn)行加熱，從而使上述微粒燃燒。對于第十發(fā)明，在第一至第九發(fā)明的任一發(fā)明中，上述除去構(gòu)件是設(shè)置于上述一對電極附近的加熱器，上述一對電極具備過密區(qū)域，在該過密區(qū)域，與其他部分相比，電極過密配置，上述加熱器構(gòu)成為，發(fā)熱的中心對上述一對電極的上述過密區(qū)域進(jìn)行加熱。根據(jù)第一發(fā)明，在微粒的除去處理中，在微粒量變得比被設(shè)定為使一對電極在至少一個(gè)部位以上導(dǎo)通的最低限度的微粒殘留量的基準(zhǔn)微粒量少的情況下，結(jié)束微粒的除去處理。因而，即便在剛剛結(jié)束微粒除去處理之后，也能夠成為傳感器輸出根據(jù)微粒的堆積量而變化的狀態(tài)，能夠在剛剛結(jié)束微粒除去處理之后再次開始計(jì)測氣體中的微粒量。并且，由于在殘留有基準(zhǔn)微粒量的微粒的時(shí)刻結(jié)束除去處理，因此能夠使除去處理的時(shí)間較短，能夠更長地確保能夠利用微粒傳感器計(jì)測微粒量的期間，并且能夠降低除去處理相關(guān)的耗電
且雄里寺。根據(jù)第二發(fā)明，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定能夠使微粒量減少至基準(zhǔn)微粒量的除去處理的時(shí)間，并以該時(shí)間為基準(zhǔn)來判斷除去處理的結(jié)束時(shí)刻。因而，能夠根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以最佳的時(shí)間進(jìn)行除去處理，能夠更可靠地殘留基準(zhǔn)微粒量的微粒并結(jié)束除去處理。并且，通過以這種方式設(shè)定除去處理的時(shí)間，能夠?qū)⒊ヌ幚淼臅r(shí)間設(shè)定在充分必要的最佳時(shí)間內(nèi)，因此能夠減少除去處理中的耗電量。根據(jù)第三發(fā)明，以微粒傳感器的輸出是否變得比所設(shè)定的基準(zhǔn)輸出低為基準(zhǔn)來判斷除去處理的結(jié)束。此處，基準(zhǔn)輸出被設(shè)定為與基準(zhǔn)微粒量對應(yīng)的傳感器輸出。因而，能夠在可靠地殘留有基準(zhǔn)微粒量的微粒的最佳時(shí)刻結(jié)束除去處理。根據(jù)第四發(fā)明，能夠根據(jù)微粒傳感器的元件部的溫度設(shè)定作為除去處理結(jié)束的判斷基準(zhǔn)的上述基準(zhǔn)輸出。因而，即便在除去處理時(shí)的微粒傳感器的溫度變化大的情況下，也能夠?qū)⒆鳛榕袛嗷鶞?zhǔn)的基準(zhǔn)輸出設(shè)定為與該溫度下的基準(zhǔn)微粒量相應(yīng)的輸出值，能夠在更合適的時(shí)刻結(jié)束除去處理。根據(jù)第五 第七發(fā)明的任一發(fā)明，根據(jù)微粒傳感器的溫度的檢測值來檢測微粒傳感器的發(fā)熱量、發(fā)熱量的累計(jì)量或者溫度變化。此外，根據(jù)該檢測值來判別微粒的除去處理的結(jié)束時(shí)刻。此處，在進(jìn)行微粒的除去處理時(shí)，產(chǎn)生與所燃燒的微粒量相應(yīng)的發(fā)熱。因而，若根據(jù)發(fā)熱量、發(fā)熱量的累計(jì)量、溫度變化進(jìn)行判斷，則能夠適當(dāng)?shù)嘏袛喑ヌ幚斫Y(jié)束的時(shí)刻。根據(jù)第八發(fā)明，能夠利用設(shè)置于一對電極附近的溫度傳感器進(jìn)行溫度檢測，能夠更高精度地對電極的溫度變化和發(fā)熱量進(jìn)行檢測。根據(jù)第九發(fā)明，通過以固定的脈沖寬度向加熱器供給電力來進(jìn)行除去處理。由此，能夠在短時(shí)間內(nèi)局部加熱電極，因此能夠降低電力消耗。根據(jù)第十發(fā)明，加熱器構(gòu)成為以與其他部分相比而電極過密配置的區(qū)域?yàn)橹行倪M(jìn)行發(fā)熱。因而，在除去處理中，能夠更高效地對電極進(jìn)行加熱，能夠降低除去處理時(shí)所消耗的電力。


圖1是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的PM傳感器進(jìn)行說明的示意圖。圖2是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的PM傳感器的傳感器元件部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的示意圖。圖3是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的PM傳感器的傳感器元件部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的示意圖。圖4是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的PM傳感器的PM的堆積狀態(tài)進(jìn)行說明的示意圖。圖5是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與基準(zhǔn)時(shí)間之間的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。圖6是用于對進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式I的PM重置的情況下的PM傳感器的輸出變化進(jìn)行說明的示意圖。圖7是用于對在本發(fā)明的實(shí)施方式I中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明的流程圖。圖8是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式2的PM重置中的元件溫度的變化進(jìn)行說明的圖。圖9是用于對在本發(fā)明的實(shí)施方式2中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明的流程圖。 圖10是對在本發(fā)明的實(shí)施方式3中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在各附圖中，對相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同標(biāo)號并簡化或省略說明。實(shí)施方式I[實(shí)施方式I的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)]圖1以及圖2是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式的PM傳感器(微粒傳感器)進(jìn)行說明的示意圖，圖1是PM傳感器的整體圖，圖2是將傳感器元件部的一部分放大后的圖。如圖1所示，PM傳感器2具備罩4、以及設(shè)置于罩4內(nèi)的空間的元件部6。罩4具有供氣體通過的多個(gè)孔。在使用PM傳感器2時(shí)，罩4設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，廢氣從罩4的多個(gè)孔流入罩4的內(nèi)部，元件部6成為與廢氣接觸的狀態(tài)。如圖2所示，元件部6在其表面具有一對電極8、10。一對電極8、10在互不接觸的狀態(tài)下相互隔開一定間隙配置。電極8、10分別具有與其他部分相比電極過密配置的過密區(qū)域。更具體而言，電極8、10分別在過密區(qū)域以外的區(qū)域形成有沿元件部6的長度方向延伸的導(dǎo)電部8a、10a。另一方面，在元件部6的前端附近的過密區(qū)域形成有導(dǎo)電部8a、10a，以及在與導(dǎo)電部8a、10b垂直的方向形成的多個(gè)導(dǎo)電部8b、10b。S卩，電極8、10分別具有在元件部6的過密區(qū)域呈梳齒形狀配置的導(dǎo)電部8b、10b，該梳齒形狀的部分以相互嚙合的方式配置。圖3是用于說明圖2的A— B方向的截面的示意圖。圖3的上側(cè)與圖2的元件部6的表面?zhèn)葘?yīng)。如圖3所示，電極8、10與絕緣層12接觸配置。絕緣層12具有使PM(particulate matter ;微粒)附著的功能。在絕緣層12內(nèi)部的非常接近電極8、10的部位埋入有與電極8、10分別對應(yīng)的熱電偶等溫度傳感器14 (溫度檢測構(gòu)件)。在溫度傳感器14的下層埋入有加熱器16(除去構(gòu)件)。加熱器16形成為其發(fā)熱中心位于緊靠電極8、10的過密區(qū)域的下層，構(gòu)成為尤其是能夠?qū)υ撨^密區(qū)域進(jìn)行高效的加熱。電極8和電極10分別經(jīng)由電源電路等與電源(未圖示)連接。由此，能夠?qū)﹄姌O8和電極10之間施加電壓。利用檢測器(未圖示)對此時(shí)的輸出(電流值)進(jìn)行檢測，由此能夠求出與該輸出對應(yīng)的電極8、10之間的電阻值所對應(yīng)的廢氣中的PM的量。并且，在溫度傳感器14經(jīng)由規(guī)定的電路連接有檢測在各溫度傳感器14產(chǎn)生的電動(dòng)勢的檢測器(未圖示)。通過檢測溫度傳感器14的電動(dòng)勢，能夠檢測電極8、10附近的溫度。并且，加熱器16經(jīng)由電源電路等與電源(未圖示)連接，通過對加熱器16供給規(guī)定的電力而對包括電極8、10在內(nèi)的元件部6進(jìn)行加熱。上述檢測器和電源電路等與未圖示的控制裝置連接?？刂蒲b置根據(jù)檢測器的輸出執(zhí)行對PM量等進(jìn)行檢測等的、與各種傳感器輸出相應(yīng)的值的算出，并且根據(jù)朝電源電路等發(fā)送的控制信號對朝各電極8、10和加熱器16的電力供給等進(jìn)行控制。在該實(shí)施方式I中控制裝置所執(zhí)行的控制包括PM量的檢測、以及所堆積的PM的除去處理(以下稱作“PM重置”)。[PM量的檢測]圖4是用于對相對于元件部6的PM堆積狀態(tài)進(jìn)行說明的圖。具體而言，在將電極8、10之間的PM幾乎完全除去的以往的PM重置之后不久(或者傳感器初始的狀態(tài))，如圖4的紙面左側(cè)所示那樣，成為在電極8、10之間幾乎未堆積PM的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，電極8、10之間并未導(dǎo)通，因此，即便對電極8、10之間施加傳感器輸出檢測用的規(guī)定的電壓，PM傳感器2的輸出(電流值)也是接近零的值。在像這樣電極8、10之間處于絕緣狀態(tài)的期間，即便PM堆積量稍微增減，PM傳感器2也幾乎不顯示與其相應(yīng)的變化。另一方面，隨著PM傳感器2與廢氣接觸而逐漸在電極8、10之間附著PM。如圖4的紙面右側(cè)所示，所堆積的PM使電極8、10之間的至少一個(gè)部位或者多個(gè)部位導(dǎo)通。如果成為該狀態(tài)，則傳感器輸出開始根據(jù)電極8、10之間的導(dǎo)電狀態(tài)的變化而變化。即，傳感器輸出開始進(jìn)行與電極8、10之間的PM堆積量相應(yīng)的變化。如果成為該狀態(tài)，則控制裝置作為傳感器輸出檢測對電極8、10之間施加一定的電壓時(shí)的電流,求出與此對應(yīng)的電極8、10之間的電阻值，并根據(jù)該電阻值來推定內(nèi)燃機(jī)的廢氣中的PM量。[實(shí)施方式I的PM重置]當(dāng)相對于PM傳感器2的電極8、10的PM堆積量進(jìn)一步增加而PM的堆積達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，PM傳感器2不再顯示進(jìn)一步的輸出變化，成為無法正確計(jì)測PM量的狀態(tài)。因而，控制裝置執(zhí)行PM重置，以便在堆積于電極8、10之間的PM達(dá)到飽和狀態(tài)之前將其除去。具體而言，使加熱器16中流過有規(guī)定的直流電流，使元件部6升溫至800°C左右。由此，所堆積的PM燃燒而被除去。但是，此處，如果如以往那樣進(jìn)行通電直至完全除去PM，則成為在導(dǎo)通電極8、10之間不存在PM的狀態(tài)(參照圖4紙面左圖)。結(jié)果，電極8、10之間的傳感器輸出固定在大致零附近，在到電極8、10之間因PM堆積而導(dǎo)通為止的期間，即便PM堆積量變化，傳感器輸出也不會(huì)顯示與此相應(yīng)的變化。因而，在該期間無法檢測PM量的增加。另外，為了方便，以下也將這樣的期間稱作“盲區(qū)”。在該實(shí)施方式I的系統(tǒng)中，對PM重置的時(shí)間進(jìn)行控制以便不產(chǎn)生盲區(qū)。更具體而言，使PM重置在PM的量減少至滿足下述(一)和(二)的基準(zhǔn)PM量(基準(zhǔn)微粒量)的時(shí)間(以下設(shè)為“基準(zhǔn)時(shí)間”)結(jié)束。(一)電極8、10之間在至少一個(gè)部位或者幾個(gè)部位以上成為經(jīng)由PM導(dǎo)通的狀態(tài)的PM的量(二)即便在剛剛進(jìn)行PM重置之后，傳感器輸出也顯示與PM堆積量的變化相應(yīng)的變化的程度的最低限度的PM量
以下，對PM重置的基準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定方法進(jìn)行說明。[實(shí)施方式I的基準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定]圖5是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與基準(zhǔn)時(shí)間之間的關(guān)系進(jìn)行說明的圖。如圖5所示，例如在氣體流量多的情況下、空燃比A/F大的情況下，在設(shè)置有PM傳感器2的排氣通路中流通的氧量也增加。因而，PM重置時(shí)的PM燃燒被促進(jìn)。因而，越是在氣體流量多的情況下、空燃比A/F大的情況下等，基準(zhǔn)時(shí)間被設(shè)定得越短。并且，在氣體溫度高的情況下，PM燃燒也被促進(jìn)。因而，越是在氣體溫度高的情況下，基準(zhǔn)時(shí)間被設(shè)定得越短。并且，越是在PM堆積量多的情況下等，PM的燃燒除去越需要時(shí)間。因而，越是在PM堆積量多的情況下，基準(zhǔn)時(shí)間被設(shè)定得越長。能夠通過檢測即將開始PM重置之前的傳感器輸出來推定PM堆積量。與氣體流量、空燃比、廢氣溫度、PM堆積量(傳感器輸出)等相應(yīng)的最佳的基準(zhǔn)時(shí)間預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出。即，能夠針對每種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和PM堆積量求出用于將PM堆積量除去至基準(zhǔn)PM量的最佳時(shí)間來作為基準(zhǔn)時(shí)間。這樣求出的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和PM堆積量與基準(zhǔn)時(shí)間之間的關(guān)系作為映射而存儲(chǔ)于控制裝置。在具體的控制下，控制裝置檢測當(dāng)前的氣體流量、空燃比、廢氣溫度、PM堆積量等，并根據(jù)檢測值基于映射來設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)間。圖6是用于對進(jìn)行實(shí)施方式I的PM重置的情況下的傳感器輸出的變化進(jìn)行說明的圖。在圖6中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示傳感器輸出。并且，在圖6中，實(shí)線(a)表示進(jìn)行實(shí)施方式I的PM重置的情況下的傳感器輸出，為了進(jìn)行比較，虛線(b)表示進(jìn)行以往的PM重置的情況下的傳感器輸出。如圖6所示，首先，在時(shí)刻tl，當(dāng)判別為PM堆積量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，開始PM重置。在實(shí)施方式I中，基準(zhǔn)時(shí)間T 是使PM殘留有基準(zhǔn)PM量的時(shí)間，因此，是比以往的PM重置時(shí)間A小的時(shí)間。在從時(shí)刻tl開始經(jīng)過基準(zhǔn)時(shí)間T后的時(shí)刻t2，結(jié)束實(shí)施方式I的最初的PM重置。此時(shí)，在電極8、10之間殘留有基準(zhǔn)PM量的PM，成為至少在一個(gè)部位以上導(dǎo)通的狀態(tài)。因而，在經(jīng)過基準(zhǔn)時(shí)間T后，傳感器輸出立即顯示與PM堆積量相應(yīng)的變化。之后，在到PM傳感器2再次達(dá)到飽和的時(shí)刻t4為止的期間，能夠根據(jù)PM傳感器2的輸出來檢測PM量。另一方面，如果如以往那樣進(jìn)行長基準(zhǔn)時(shí)間A的除去處理而將PM幾乎完全除去，則在經(jīng)過基準(zhǔn)時(shí)間A之后到PM再次堆積而使電極8、10之間導(dǎo)通的時(shí)刻t5為止的期間，產(chǎn)生PM傳感器2的輸出不變化的盲區(qū)B。即，在進(jìn)行以往的PM重置的情況下，在基準(zhǔn)時(shí)間A和盲區(qū)B的合計(jì)期間C的期間，無法利用PM傳感器檢測PM堆積量。S卩，通過本實(shí)施方式I的PM重置，能夠消除PM傳感器2的盲區(qū)，能夠有效地利用PM傳感器2在短時(shí)間的PM重置時(shí)間以外進(jìn)行PM量的檢測。然而，如上所述，基準(zhǔn)時(shí)間T是根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定的。但是，當(dāng)在PM重置中運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)急劇變化的情況下，即便執(zhí)行最初設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間T的PM重置，也存在PM堆積量未減少至基準(zhǔn)PM量的情況。在該情況下，如果PM被一定程度地除去的話，則PM傳感器輸出呈現(xiàn)與PM量相應(yīng)的變化，但期望在PM重置時(shí)PM堆積量被除去至一定的基準(zhǔn)PM量。因此，當(dāng)在基準(zhǔn)時(shí)間T的PM重置之后PM堆積量未降低至基準(zhǔn)PM量的情況下，到PM堆積量降低至基準(zhǔn)PM量為止的期間，繼續(xù)進(jìn)行PM重置。具體而言，在基準(zhǔn)時(shí)間T的PM重置之后，當(dāng)PM傳感器2的輸出并未變得小于基準(zhǔn)輸出的情況下，再次根據(jù)當(dāng)前的PM傳感器輸出檢測殘留的PM堆積量，進(jìn)而，檢測運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并據(jù)此對基準(zhǔn)時(shí)間T進(jìn)行再設(shè)定。之后，繼續(xù)進(jìn)行PM重置，直至認(rèn)為經(jīng)過了再設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間T為止。另外，此處，基準(zhǔn)輸出被設(shè)定為PM的堆積量為基準(zhǔn)PM量的情況下的、PM重置時(shí)的溫度下的傳感器輸出。[實(shí)施方式I的具體的控制]圖7是用于對在本發(fā)明中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明的流程圖。圖7的程序是在發(fā)出執(zhí)行PM除去處理的指令的情況下執(zhí)行的程序。在圖7所示的程序中，當(dāng)發(fā)出執(zhí)行PM重置的指令時(shí)，首先，開始PM重置(S100)。根據(jù)來自控制裝置的信號對加熱器16施加規(guī)定的電壓，使得加熱器16中流過有直流電，由此開始PM重置。由此，電極8、10被加熱，堆積于電極8、10的PM逐漸被除去。在PM重置期間，元件溫度升溫至800°C左右。接著，開始對PM重置的執(zhí)行時(shí)間t進(jìn)行計(jì)數(shù)(S102)。執(zhí)行時(shí)間t是表示從該計(jì)數(shù)開始后的持續(xù)時(shí)間的時(shí)間計(jì)數(shù)值。接著，檢測當(dāng)前的PM堆積量(S104)。此處，根據(jù)當(dāng)前的PM傳感器2的輸出和溫度傳感器14的輸出值，在控制裝置中算出PM堆積量。接著，檢測當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(S106 )。作為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，檢測作為決定基準(zhǔn)時(shí)間時(shí)所需要的參數(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，但在實(shí)施方式I中，檢測基于A/F傳感器(未圖示)的輸出的空燃比A/F、基于空氣流量計(jì)(未圖示)的輸出的氣體流量、基于設(shè)置于排氣路徑的溫度傳感器(未圖不)的輸出的廢氣溫度。接著，設(shè)定進(jìn)行PM重置的基準(zhǔn)時(shí)間T (S108)?；鶞?zhǔn)時(shí)間T是根據(jù)在步驟S104中檢測出的PM堆積量、在步驟106中檢測出的表示運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各檢測值，并基于預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置的映射算出的。接著，判別PM重置的執(zhí)行時(shí)間t是否大于基準(zhǔn)時(shí)間T(S110)。此處，判別PM重置是否已被執(zhí)行了比作為使得在電極8、10附近僅殘留有所需要的最低限度的基準(zhǔn)PM量而設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間T長的時(shí)間。在步驟SllO中，在認(rèn)為執(zhí)行時(shí)間t >基準(zhǔn)時(shí)間T不成立的情況下，直至認(rèn)為執(zhí)行時(shí)間t >基準(zhǔn)時(shí)間T成立為止的期間，反復(fù)執(zhí)行步驟SllO的處理。另一方面，在步驟SllO中，當(dāng)認(rèn)為執(zhí)行時(shí)間t >基準(zhǔn)時(shí)間T成立時(shí)，接著，檢測當(dāng)前的傳感器輸出(S112)。接著，判別傳感器輸出是否小于基準(zhǔn)輸出(S114)。此處，基準(zhǔn)輸出是PM重置時(shí)的溫度(800°C左右)、或者某規(guī)定溫度(200°C左右 800°C左右)下的、與基準(zhǔn)PM量對應(yīng)的傳感器輸出，作為固定值預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置。在步驟S114中，在認(rèn)為傳感器輸出 < 基準(zhǔn)輸出不成立的情況下，接著，判別計(jì)數(shù)i是否大于基準(zhǔn)次數(shù)I(S116)。后面將敘述，計(jì)數(shù)i是用于對該程序的S102 S116的PM重置的處理的反復(fù)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)值，初始值被設(shè)定為I?；鶞?zhǔn)次數(shù)I是被預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置的、用于判斷PM傳感器2的故障的基準(zhǔn)值。在步驟SI 16中，在認(rèn)為計(jì)數(shù)i >基準(zhǔn)次數(shù)I成立的情況下，成為在基準(zhǔn)時(shí)間T的PM重置處理的程序被執(zhí)行了基準(zhǔn)次數(shù)I次之后，傳感器輸出也未降低至與基準(zhǔn)PM量對應(yīng)的基準(zhǔn)輸出的情況。在該情況下，判斷為PM傳感器2發(fā)生故障(S118)，例如使顯示警告燈等顯示等的規(guī)定處理。之后，結(jié)束PM重置(S120)。具體而言,停止向加熱器16通電。之后,將計(jì)數(shù)值i設(shè)定為初始值I (S122)，結(jié)束此次的處理。
另一方面，在步驟S120中，在認(rèn)為計(jì)數(shù)i <基準(zhǔn)次數(shù)I成立的情況下，接著，對計(jì)數(shù)值i加1，使之成為i=i+l (S124)。再次返回到步驟S102，PM重置的執(zhí)行時(shí)間t的計(jì)數(shù)值被重置，并重新開始時(shí)間的計(jì)數(shù)(S102)。之后，與上述同樣地再次執(zhí)行S104 S114的處理。根據(jù)以上的處理，在步驟S114中，在認(rèn)為傳感器輸出 <基準(zhǔn)輸出成立的情況下，認(rèn)為PM堆積量通過PM的燃燒除去而降低至基準(zhǔn)PM量。因而，結(jié)束PM重置(S120)。具體而言，停止向加熱器16通電。接著，使計(jì)數(shù)值i=l (S122)。之后，結(jié)束此次的處理。如以上說明的那樣，在實(shí)施方式I中，根據(jù)PM堆積量和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)適當(dāng)設(shè)定PM重置的基準(zhǔn)時(shí)間T。此處，基準(zhǔn)時(shí)間T是殘留有使電極8、10之間在最少一個(gè)部位或者幾個(gè)部位導(dǎo)通的程度的PM的時(shí)間，且被設(shè)定為在剛剛進(jìn)行PM重置之后傳感器輸出就根據(jù)PM堆積量的變動(dòng)而呈現(xiàn)變化的時(shí)間范圍的上限值附近的時(shí)間。因而，能夠在PM重置剛剛結(jié)束之后進(jìn)行PM量的變化的監(jiān)測。并且，通過像這樣將基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定為所需要的最低限度的短時(shí)間，能夠減少PM重置時(shí)的耗電量。另外，在實(shí)施方式I中，對僅在經(jīng)過了所設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間T之后傳感器輸出降低至規(guī)定的基準(zhǔn)輸出的情況下結(jié)束PM重置的情況進(jìn)行了說明。這是為了應(yīng)對如下情況即便經(jīng)過基準(zhǔn)時(shí)間T，由于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)大幅變化，PM燃燒量少于預(yù)定的量，并未將PM除去至基準(zhǔn)PM量。即，通過僅在PM傳感器輸出降低至基準(zhǔn)輸出的情況下進(jìn)行PM重置，能夠防止在PM殘留量過剩的狀態(tài)下結(jié)束PM重置。并且，即便在該情況下，通過每次設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)間，能夠防止PM重置被執(zhí)行過長的時(shí)間從而過度進(jìn)行PM除去處理的情況。但是，本發(fā)明并不限定于如實(shí)施方式I那樣并用基于基準(zhǔn)時(shí)間的推移和傳感器輸出的對PM重置結(jié)束的判斷，也可以形成為在判別為經(jīng)過了所設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間的情況下，立即結(jié)束PM重置。并且，在實(shí)施方式I中，對僅在傳感器輸出不比基準(zhǔn)輸出小的情況下再次檢測傳感器輸出、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并對基準(zhǔn)時(shí)間T進(jìn)行再設(shè)定的情況進(jìn)行了說明。但是，在本發(fā)明中，基準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定并不限定于此。例如，也可以在PM重置開始之后到認(rèn)為經(jīng)過了基準(zhǔn)時(shí)間T為止的PM重置的期間，反復(fù)檢測當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并據(jù)此對基準(zhǔn)時(shí)間T進(jìn)行修正。由此，能夠根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對此后的應(yīng)當(dāng)進(jìn)行PM重置的時(shí)間進(jìn)行修正。因而，也能夠與PM重置時(shí)所引起的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化對應(yīng)，并能夠進(jìn)行更適當(dāng)?shù)臅r(shí)間的PM重置。并且，在實(shí)施方式I中，對根據(jù)PM堆積量、空燃比A/F、氣體流量、氣體溫度設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)間T的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不限定于此，也可以根據(jù)對PM堆積量或者PM燃燒量造成影響的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)間。并且，在實(shí)施方式I中，對當(dāng)步驟S114中的傳感器輸出<基準(zhǔn)輸出不成立的次數(shù)達(dá)到基準(zhǔn)次數(shù)I次的情況下，判定PM傳感器2發(fā)生故障的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明也可以不進(jìn)行這樣的故障診斷，或者也可以形成為一旦確認(rèn)步驟S114的傳感器輸出<基準(zhǔn)輸出不成立，則立即判定為PM傳感器2發(fā)生故障。并且，在實(shí)施方式I中，對溫度傳感器14埋入電極8、10的下層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。但是，在本發(fā)明中，PM傳感器2并不限定于這樣的結(jié)構(gòu)，也可以利用其他的溫度檢測構(gòu)件來檢測元件部的溫度。并且，例如也可以是通過檢測PM傳感器的阻抗來檢測PM傳感器的元件部的溫度的結(jié)構(gòu)等、未設(shè)置溫度檢測構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。這在以下的實(shí)施方式中也同樣。
并且，本發(fā)明的加熱構(gòu)件并不限定于實(shí)施方式I中說明的加熱器16的配置結(jié)構(gòu)。加熱構(gòu)件例如可以設(shè)置于其他位置，或者也可以利用其他構(gòu)件對電極8、10附近進(jìn)行加熱。這在以下的實(shí)施方式中也同樣。并且，在實(shí)施方式I中，對在PM處理中施加一定的電壓而將電極8、10之間的電流值作為傳感器輸出，并據(jù)此進(jìn)行各步驟的判別的情況進(jìn)行了說明。但是，在本發(fā)明中并不限定于此，也能夠適用于電壓變化的情況。在該情況下，例如能夠根據(jù)PM傳感器的輸出，算出電極8、10之間的電阻值，并基于該電阻值進(jìn)行各步驟的判別。具體而言，在使用與傳感器輸出對應(yīng)的電阻值執(zhí)行各判別的情況下，例如當(dāng)在步驟SllO中電阻值變得大于基準(zhǔn)的電阻值的情況下，判別為PM堆積量變得少于基準(zhǔn)PM量，結(jié)束PM重置。這在以下的實(shí)施方式中也同樣。另外，在實(shí)施方式I中，通過執(zhí)行步驟108的處理而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的“基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S112的處理而實(shí)現(xiàn)“傳感器輸出檢測構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟SllO或者S114的處理而實(shí)現(xiàn)“微粒量判別構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S120的處理而實(shí)現(xiàn)“除去處理控制構(gòu)件”。實(shí)施方式2在實(shí)施方式I中，對作為判斷PM重置結(jié)束的參數(shù)，使用根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定的基準(zhǔn)時(shí)間T和PM傳感器2的輸出的情況進(jìn)行了說明。與此相對，在實(shí)施方式2中，使用PM傳感器2的發(fā)熱量進(jìn)行PM傳感器結(jié)束的判斷。圖8是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式2的PM重置的執(zhí)行時(shí)間和PM傳感器2的元件溫度之間的關(guān)系進(jìn)行說明的圖，在圖8中橫軸表示時(shí)間，縱軸表示元件溫度。并且，圖8的曲線(a)表示堆積有PM的PM傳感器的執(zhí)行PM重置時(shí)的溫度變化，曲線(b)表示未堆積PM的PM傳感器的執(zhí)行PM重置時(shí)的溫度變化。如圖8所示，在執(zhí)行PM重置的過程中，堆積有PM的PM傳感器的元件溫度、未堆積PM的PM傳感器的元件溫度均通過利用加熱器16進(jìn)行的加熱而上升。但是，在堆積有PM的PM傳感器中，所堆積的PM開始燃燒，因此，因PM燃燒而引起的發(fā)熱，元件溫度以比因加熱器16的加熱而引起的溫度上升大的程度上升。因而，如果在執(zhí)行PM重置后PM開始燃燒，則堆積有PM的PM傳感器的元件溫度與未堆積PM的PM傳感器的元件溫度相比較上升得更高。之后，如果不久PM被完全燃燒除去從而因PM燃燒產(chǎn)生的發(fā)熱消失，則堆積有PM的PM傳感器的元件溫度降低，變得與未堆積PM的PM傳感器的溫度一致。此處，所燃燒的PM的量與發(fā)熱量相關(guān)，如果PM燃燒量變大，則發(fā)熱量也變大。因而，通過檢測通過當(dāng)前的PM燃燒而產(chǎn)生的發(fā)熱量，能夠判斷PM燃燒的進(jìn)展情況。在實(shí)施方式2中，利用該情況，在因PM燃燒而產(chǎn)生的發(fā)熱量Q達(dá)到了基準(zhǔn)發(fā)熱量α的時(shí)刻結(jié)束PM重置。由此，能夠在PM被完全燃燒除去之前的階段停止PM燃燒，使得在元件表面殘留有基準(zhǔn)PM量的PM。另外，發(fā)熱量Q是從所檢測到的元件溫度減去與執(zhí)行PM重置時(shí)同樣地利用加熱器16加熱未堆積PM的PM傳感器的情況下的元件溫度而得到的熱量。發(fā)熱量Q能夠根據(jù)當(dāng)前的時(shí)刻與向加熱器16通電的通電量、元件溫度之間的關(guān)系確定。上述關(guān)系預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出并作為映射存儲(chǔ)于控制裝置。在實(shí)際的控制中，根據(jù)元件溫度和當(dāng)前的時(shí)刻等，基于映射求出發(fā)熱量Q。
并且，相對于發(fā)熱量Q的基準(zhǔn)發(fā)熱量α被設(shè)定為下述發(fā)熱量的范圍中的上限值附近的值，該發(fā)熱量的范圍是以使得殘留于PM傳感器2的PM量為使得電極8、10之間在至少一個(gè)部位導(dǎo)通的程度、即在剛剛執(zhí)行PM傳感器2的PM重置之后也不會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)的程度的方式在元件部表面殘留有PM的情況下的發(fā)熱量的范圍。該值通過實(shí)驗(yàn)等預(yù)先設(shè)定，并存儲(chǔ)于控制裝置。在實(shí)施方式2中，在推定為PM堆積量成為一定量的情況下開始PM重置，且將相對于發(fā)熱量Q的基準(zhǔn)發(fā)熱量α設(shè)為固定值。圖9是用于對在本發(fā)明的實(shí)施方式2中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明的流程圖。在圖9所示的流程圖中，首先，當(dāng)對加熱器16通電而開始PM重置時(shí)(S202)，檢測兀件溫度(S204)。將設(shè)置于電極8、10下層的溫度傳感器14的輸出作為輸入信息，在控制裝置中檢測元件溫度。接著，算出發(fā)熱量Q(S206)。發(fā)熱量Q是通過PM燃燒而產(chǎn)生的熱量。在控制裝置中預(yù)先存儲(chǔ)有發(fā)熱量Q、時(shí)間以及向加熱器16通電的通電量等之間的關(guān)系，基于該關(guān)系算出發(fā)熱量Q。接著，判別發(fā)熱量Q是否大于基準(zhǔn)發(fā)熱量a (S208)。此處，在發(fā)熱量Q>基準(zhǔn)發(fā)熱量a不成立的情況下，再次返回步驟S204，進(jìn)行元件溫度的檢測、發(fā)熱量Q的算出，執(zhí)行步驟S208的判別。反復(fù)執(zhí)行步驟S204 S208的處理直到步驟S208中發(fā)熱量Q >基準(zhǔn)發(fā)熱量a成立。另一方面，在步驟S208中，如果發(fā)熱量Q >基準(zhǔn)發(fā)熱量a成立，則結(jié)束PM重置(S210)。具體而言，結(jié)束向加熱器16的通電。由此，能夠在PM傳感器2上殘留有所需要的基準(zhǔn)PM量的狀態(tài)下結(jié)束PM重置。之后，結(jié)束此次的處理。如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式2中，對根據(jù)發(fā)熱量Q是否大于基準(zhǔn)發(fā)熱量a來進(jìn)行PM重置的結(jié)束的 判斷的情況進(jìn)行了說明。此處，發(fā)熱量Q是通過PM燃燒所產(chǎn)生的熱量，在被燃燒除去的PM量多的情況下變大。因而，通過像這樣以發(fā)熱量Q為基準(zhǔn)來判斷PM重置的結(jié)束，能夠在PM燃燒進(jìn)展到某一程度的適當(dāng)階段結(jié)束PM燃燒，能夠殘留適當(dāng)量的PM并結(jié)束PM重置。因而，能夠在PM重置剛剛結(jié)束之后檢測與PM堆積量相應(yīng)的PM傳感器2的輸出變化而開始PM量的計(jì)測。另外，在實(shí)施方式2中，根據(jù)設(shè)置于電極8、10下層的溫度傳感器14的輸出檢測元件溫度。由此，能夠以高精度靈敏地檢測電極8、10的溫度變化。因而，能夠以高精度適當(dāng)?shù)貦z測通過PM燃燒產(chǎn)生的發(fā)熱量Q，能夠在最佳的階段結(jié)束PM重置。但是，在本發(fā)明中，元件溫度的檢測構(gòu)件并不限定于此，例如也可以不在電極8、10的附近而在絕緣層的任一部位埋入元件溫度傳感器來檢測溫度，并且，也可以不設(shè)置溫度傳感器14而例如根據(jù)電極8、10之間的阻抗的變化來檢測元件溫度。并且，在實(shí)施方式2中，對算出發(fā)熱量Q，并基于發(fā)熱量Q是否大于基準(zhǔn)發(fā)熱量a來判別PM重置的結(jié)束的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不限定于此。如上所述，隨著PM開始燃燒，發(fā)熱量Q逐漸增加，在該期間PM傳感器2的元件溫度的溫度上升率也變大。因而，例如也可以當(dāng)PM傳感器2的元件溫度的變化量(傳感器溫度的微分值)超過基準(zhǔn)值時(shí)，判斷PM重置結(jié)束。只要將該基準(zhǔn)值設(shè)定為即便進(jìn)行PM重置也能夠殘留有基準(zhǔn)PM量的PM的元件溫度變化范圍的上限值附近的值即可。并且，通過PM重置而燃燒的PM的總量與發(fā)熱量Q的累計(jì)值相關(guān)。因而，也可以形成為算出從開始進(jìn)行PM重置起的發(fā)熱量的累計(jì)值，在發(fā)熱量的累計(jì)值超過基準(zhǔn)量的情況下，結(jié)束PM傳感器2的重置。只要將該基準(zhǔn)量設(shè)定為通過PM堆積量減少至基準(zhǔn)PM量為止的期間的燃燒而產(chǎn)生的總發(fā)熱量附近的量即可。
并且，在實(shí)施方式2中，對將相對于發(fā)熱量Q的判別的基準(zhǔn)發(fā)熱量α、或者以溫度變化量進(jìn)行判別的情況下的基準(zhǔn)值、或者以累計(jì)值進(jìn)行判別的情況下的基準(zhǔn)量設(shè)為固定值的情況進(jìn)行了說明。但是，在本發(fā)明中并不限定于此。例如，PM重置時(shí)的總發(fā)熱量根據(jù)實(shí)際被燃燒除去的PM量而不同。因而，認(rèn)為在PM傳感器2殘留有基準(zhǔn)PM量的PM的狀態(tài)下的發(fā)熱量Q、溫度變化值、累計(jì)發(fā)熱量也根據(jù)即將開始PM重置之前的PM堆積量而不同。因而，在僅通過上次PM重置后的經(jīng)過時(shí)間來判別PM重置的開始的情況等、預(yù)想PM重置開始時(shí)的PM堆積量存在偏差的情況下等，將作為PM重置結(jié)束的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)發(fā)熱量α、基準(zhǔn)溫度變化量、相對于累計(jì)值的基準(zhǔn)量也據(jù)此加以設(shè)定的做法是有效的。
并且，在實(shí)施方式2中，對基于發(fā)熱量(或者溫度變化量、累計(jì)發(fā)熱量)判別PM重置結(jié)束的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不限定于此，例如如實(shí)施方式I所示那樣，也可以形成為預(yù)先設(shè)定基準(zhǔn)時(shí)間，在認(rèn)為經(jīng)過了該基準(zhǔn)時(shí)間、且發(fā)熱量超過基準(zhǔn)量的情況下，結(jié)束PM重置。通過像這樣與設(shè)定PM重置的基準(zhǔn)時(shí)間的控制進(jìn)行組合，能夠在PM重置已進(jìn)行了適當(dāng)時(shí)間后的階段調(diào)查發(fā)熱量，能夠更可靠地在元件部表面殘留基準(zhǔn)PM量。
并且，也可以形成為在步驟S208的結(jié)束的判定反復(fù)進(jìn)行基準(zhǔn)次數(shù)后仍不降低的情況下，與實(shí)施方式I同樣，進(jìn)行判斷為發(fā)生故障的處理。
另外，在實(shí)施方式2中，通過執(zhí)行步驟S204的處理而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的“溫度檢測構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S206的處理而實(shí)現(xiàn)“發(fā)熱量算出構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S208的處理而實(shí)現(xiàn)“微粒量判別構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S210的處理而實(shí)現(xiàn)“除去處理控制構(gòu)件”。
實(shí)施方式3
實(shí)施方式3的系統(tǒng)具有與實(shí)施方式I的系統(tǒng)同樣的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施方式3中，僅使用傳感器輸出來判斷PM重置結(jié)束。具體而言，當(dāng)PM重置開始時(shí)，實(shí)施方式3的系統(tǒng)向加熱器16供給脈沖電壓。即，每隔極短的固定時(shí)間對向加熱器16的通電在0N/0FF之間進(jìn)行切換。通過反復(fù)進(jìn)行該短時(shí)間的通電0N/0FF，電極8、10附近被局部加熱。
基于傳感器輸出進(jìn)行PM重置結(jié)束的判別。如上所述，與傳感器輸出對應(yīng)的電極8、 10之間的電阻值與PM堆積量相關(guān)，在電壓一定的情況下，如果PM堆積量減少，則傳感器輸出也變小。因而，當(dāng)規(guī)定電壓下的傳感器輸出下降至低于基準(zhǔn)輸出的時(shí)刻，判別為PM傳感器2的PM堆積量降低至基準(zhǔn)PM量，結(jié)束PM重置。
此處，即便PM堆積量相同，傳感器輸出也根據(jù)元件溫度而不同。即，作為相對于相同PM堆積量的傳感器輸出，在元件溫度高的情況下傳感器輸出大，在元件溫度低的情況下傳感器輸出小。特別是在實(shí)施方式3的系統(tǒng)中，向加熱器16脈沖狀供給電力，由此，電極8、 10在短時(shí)間內(nèi)被反復(fù)地局部加熱。因此，在執(zhí)行PM重置的過程中，PM傳感器2的元件溫度變動(dòng)變大，并不一定是恒定的。
因而，在實(shí)施方式 3的系統(tǒng)中，根據(jù)此時(shí)的溫度對與基準(zhǔn)PM量對應(yīng)的傳感器輸出亦即基準(zhǔn)輸出進(jìn)行修正。這種情況下的修正值是通過預(yù)先利用實(shí)驗(yàn)等求出與基準(zhǔn)PM量對應(yīng)的基準(zhǔn)輸出的由溫度引起的變化而決定的。另外，這樣求出的溫度與對基準(zhǔn)輸出的修正值之間的關(guān)系作為映射而存儲(chǔ)于控制裝置，在實(shí)際的控制中，基于該映射算出修正值。
圖10是用于對在本發(fā)明的實(shí)施方式3中控制裝置所執(zhí)行的控制的程序進(jìn)行說明 的流程圖。在圖10的流程圖中，首先，當(dāng)PM重置開始時(shí)(S302)，開始向加熱器16供給脈沖 狀的電力。
接著，檢測傳感器輸出(S304)。在控制裝置中檢測PM傳感器2的電極8、10之間 的電流值來作為傳感器輸出。接著，檢測傳感器溫度(S306)。將設(shè)置于電極8、10下層的溫 度傳感器(熱電偶)14的輸出作為輸入信息，在控制裝置中檢測傳感器溫度。
接著，算出基準(zhǔn)輸出(S308)。通過根據(jù)溫度對預(yù)先存儲(chǔ)的輸出值進(jìn)行修正而算出 基準(zhǔn)輸出。此處，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)于控制裝置的映射，作為與溫度對應(yīng)的值而求出修正值。
接著，判別傳感器輸出是否小于在步驟S308中設(shè)定的基準(zhǔn)輸出(S310)。在步驟 S310中，在傳感器輸出<基準(zhǔn)輸出不成立的情況下，再次返回到步驟S304的處理，反復(fù)執(zhí) 行傳感器輸出、傳感器溫度的檢測、基準(zhǔn)輸出的算出、以及傳感器輸出 <基準(zhǔn)輸出的成立/ 不成立的判別(S304 S310)。
另一方面，如果在步驟S310中判定為傳感器輸出 <基準(zhǔn)輸出成立，則結(jié)束PM重置 (S312)，結(jié)束此次的處理。
如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式3的系統(tǒng)中，以脈沖狀進(jìn)行元件部的加熱。并 且，加熱器16的圖案設(shè)計(jì)成特別是對電極8、10的形成為梳齒形狀的部分進(jìn)行加熱。因而， 在PM重置時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)對電極8、10的形成為梳齒狀的部分進(jìn)行局部加熱。由此，能 夠抑制元件部整體被過度加熱的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)PM重置時(shí)的省電力化。
并且，在傳感器輸出變得小于基準(zhǔn)輸出的情況下結(jié)束PM重置。由此，能夠在PM傳 感器2殘留有必要的基準(zhǔn)PM量的PM。因而，能夠消除剛剛進(jìn)行PM重置之后的盲區(qū)、或者將 該盲區(qū)抑制得較小，能夠較長地確?？衫肞M傳感器2進(jìn)行PM量計(jì)測的時(shí)間。
此外，根據(jù)溫度對作為PM重置結(jié)束判斷的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)輸出進(jìn)行修正。由此，能夠 使用與PM基準(zhǔn)量對應(yīng)的適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)輸出，更準(zhǔn)確地判別PM量的降低。
另外，在本實(shí)施方式3中，對根據(jù)溫度對基準(zhǔn)輸出進(jìn)行修正的情況進(jìn)行了說明。但 是，本發(fā)明并不限定于此，也可以形成為與實(shí)施方式I同樣，將基準(zhǔn)輸出作為固定值加以 存儲(chǔ)。在該情況下，通過脈沖狀供給電力并進(jìn)行加熱，能夠在抑制電極8、10附近的過度升 溫的同時(shí)進(jìn)行PM重置。并且，這樣的向加熱器16呈脈沖狀地供給電力的做法也適用于實(shí) 施方式1、2的情況。
并且，在實(shí)施方式3中，說明了以脈沖狀對加熱器16進(jìn)行通電的情況。但是，本發(fā) 明例如也可以形成為與實(shí)施方式1、2的PM重置同樣，通過供給直流電來進(jìn)行PM重置。即 便這樣，也能夠在傳感器輸出變得小于基準(zhǔn)輸出(修正值)的時(shí)刻結(jié)束PM重置，因此能夠抑 制PM被過度除去的情況。
并且，在實(shí)施方式3中，說明了根據(jù)溫度對基本輸出進(jìn)行修正的情況。該修正在脈 沖狀的加熱等、溫度易于產(chǎn)生偏差的情況下特別有效。但是，也能夠?qū)⒃趯?shí)施方式3中說明 的基于溫度對基準(zhǔn)輸出進(jìn)行的修正應(yīng)用于實(shí)施方式I的基準(zhǔn)輸出。
并且，同樣地，也可以在實(shí)施方式3中組合實(shí)施方式I的進(jìn)行PM重置的時(shí)間亦即 基準(zhǔn)時(shí)間的設(shè)定，僅在執(zhí)行了基準(zhǔn)時(shí)間的PM重置后的情況下判別傳感器輸出是否小于修 正后的基準(zhǔn)輸出。
另外，在實(shí)施方式3中，通過執(zhí)行步驟S304的處理而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的“傳感器輸出檢測構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S306的處理而實(shí)現(xiàn)“溫度檢測構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S308的處理而實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)輸出設(shè)定構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S310的處理而實(shí)現(xiàn)“微粒量判別構(gòu)件”，通過執(zhí)行步驟S312的處理而實(shí)現(xiàn)“除去處理控制構(gòu)件”。
另外，在以上的實(shí)施方式中提到的各要素的個(gè)數(shù)、數(shù)量、量、范圍等的數(shù)目的情況下，除去特別明示的情況和理論上明確特定于該數(shù)目的情況之外，本發(fā)明并不限定于所提及的數(shù)目。并且，對于在本實(shí)施方式中說明的構(gòu)造等，除去特別明示的情 況和理論上明確特定于該構(gòu)造的情況之外，并不是本發(fā)明所必須具備的。
標(biāo)號說明
2…傳感器；6…兀件部；8、10···電極；12…絕緣層；14…溫度傳感器；16···加熱器。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備 微粒傳感器，該微粒傳感器具備隔開間隔配置的一對電極，用于計(jì)測氣體中的微粒量; 除去構(gòu)件，該除去構(gòu)件用于使附著于所述微粒傳感器的微粒燃燒而進(jìn)行除去處理； 微粒量判別構(gòu)件，該微粒量判別構(gòu)件判別附著于所述微粒傳感器的微粒量是否比基準(zhǔn)微粒量少，所述基準(zhǔn)微粒量被設(shè)定為使所述一對電極在至少一個(gè)部位以上導(dǎo)通的最低限度的微粒殘留量；以及 除去處理控制構(gòu)件，在判別為所述微粒量比所述基準(zhǔn)微粒量少的情況下，所述除去處理控制構(gòu)件結(jié)束利用所述除去構(gòu)件進(jìn)行的所述微粒的除去處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定構(gòu)件，該基準(zhǔn)時(shí)間設(shè)定構(gòu)件根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，將能夠使所述微粒量減少至所述基準(zhǔn)微粒量的所述除去處理的時(shí)間設(shè)定為基準(zhǔn)時(shí)間， 所述微粒量判別構(gòu)件基于所述除去處理是否已被執(zhí)行了所述基準(zhǔn)時(shí)間來判別所述微粒量是否比所述基準(zhǔn)微粒量少。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備傳感器輸出檢測構(gòu)件，該傳感器輸出檢測構(gòu)件檢測所述微粒傳感器的輸出， 所述微粒量判別構(gòu)件基于所述微粒傳感器的輸出是否低于基準(zhǔn)輸出來判別所述微粒量是否比所述基準(zhǔn)微粒量少，所述基準(zhǔn)輸出被設(shè)定為與所述基準(zhǔn)微粒量對應(yīng)的微粒傳感器的輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備 溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測所述微粒傳感器的元件部的溫度；以及基準(zhǔn)輸出設(shè)定構(gòu)件，該基準(zhǔn)輸出設(shè)定構(gòu)件根據(jù)利用所述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度來設(shè)定所述基準(zhǔn)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備 溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測所述微粒傳感器的溫度；以及發(fā)熱量算出構(gòu)件，該發(fā)熱量算出構(gòu)件根據(jù)利用所述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度算出所述微粒傳感器的發(fā)熱量， 所述微粒量判別構(gòu)件基于所述發(fā)熱量是否高于基準(zhǔn)發(fā)熱量來判別所述微粒量是否比所述基準(zhǔn)微粒量少。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備 溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測所述微粒傳感器的溫度； 發(fā)熱量算出構(gòu)件，該發(fā)熱量算出構(gòu)件根據(jù)利用所述溫度檢測構(gòu)件檢測出的溫度算出所述微粒傳感器的發(fā)熱量；以及 累計(jì)發(fā)熱量檢測構(gòu)件，該累計(jì)發(fā)熱量檢測構(gòu)件檢測從開始進(jìn)行所述除去處理之后的發(fā)熱量的累計(jì)量， 所述微粒量判別構(gòu)件基于所述累計(jì)量是否大于基準(zhǔn)累計(jì)發(fā)熱量來判別所述微粒量是否比所述基準(zhǔn)微粒量少。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置還具備 溫度檢測構(gòu)件，該溫度檢測構(gòu)件檢測所述微粒傳感器的溫度；以及 溫度變化算出構(gòu)件，該溫度變化算出構(gòu)件算出所述微粒傳感器的溫度變化， 所述微粒量判別構(gòu)件基于所述溫度變化是否小于基準(zhǔn)溫度變化量來判別所述微粒量是否比所述基準(zhǔn)微粒量少。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述溫度檢測構(gòu)件是設(shè)置于所述微粒傳感器的所述一對電極附近的溫度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述除去構(gòu)件是設(shè)置于所述一對電極附近的加熱器， 所述除去處理控制構(gòu)件通過以固定的脈沖寬度向所述加熱器供給電力來對所述一對電極進(jìn)行加熱，從而使所述微粒燃燒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述除去構(gòu)件是設(shè)置于所述一對電極附近的加熱器， 所述一對電極具備過密區(qū)域，在該過密區(qū)域，與其他部分相比，電極過密配置， 所述加熱器構(gòu)成為，發(fā)熱的中心對所述一對電極的所述過密區(qū)域進(jìn)行加熱。
全文摘要
本發(fā)明提供內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。在本發(fā)明中，內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備微粒傳感器(2)，其具備隔開間隔配置的一對電極(8、10)，用于計(jì)測氣體中的微粒量；和除去構(gòu)件(16)，其使附著于微粒傳感器的微粒燃燒而進(jìn)行除去處理。在基于該控制裝置的微粒的除去處理中，判別附著于微粒傳感器的微粒量是否變得比作為使一對電極在至少一個(gè)部位以上導(dǎo)通的最低限度的微粒的殘留量設(shè)定的基準(zhǔn)微粒量少，在判別為微粒量比基準(zhǔn)微粒量少的情況下，結(jié)束由除去構(gòu)件進(jìn)行的該微粒的除去處理。由此，實(shí)現(xiàn)堆積于傳感器的元件部的PM的除去處理中的省電力化，且在剛剛進(jìn)行除去處理之后也能夠根據(jù)傳感器輸出檢測PM量。
文檔編號G01N15/06GK103038630SQ20108006836
公開日2013年4月10日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者西嶋大貴, 橋田達(dá)弘 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社