[發明專利]內燃機的粒狀物質檢測裝置

有效

• 申請號: 201080057593.5
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN102656438A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 西嶋大貴
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;王軼

技術領域

本發明涉及內燃機的粒狀物質檢測裝置。

背景技術

在日本特開2009-144577號公報中公開了一種微粒過濾器的故障判定裝置，其具備：設置在內燃機的排氣通路的微粒過濾器；設置于微粒過濾器的下游的、供微粒（PM）附著的電絕緣材料；與該電絕緣材料相互分離設置的多個電極；和對與該多個電極間的電阻相關的指標進行計測，當檢測到計測出的指標小于規定基準的情況時，判定微粒過濾器發生故障的控制機構。

特許文獻1:日本特開2009-144577號公報

在上述公報所公開的PM傳感器中，通過對電極間施加電壓來產生電場，利用該電場來吸引并捕集廢氣中的帶電的粒狀物質。而且，利用當粒狀物質堆積在電極間時電極間的電阻降低的特性，來檢測廢氣中的粒狀物質的量。在該PM傳感器中，設置有用于將堆積的粒狀物質燃燒除去的加熱器。在堆積于PM傳感器的粒狀物質達到了規定量的情況下，對該加熱器通電，將堆積的粒狀物質燃燒除去、即進行PM傳感器的重置。

對這樣的PM傳感器而言，在重置之后到電極間的粒狀物質的堆積量達到一定量為止的期間，電極間的電阻不會出現變化。下面將在PM傳感器重置之后到電極間的電阻（傳感器輸出）出現變化之前的時間稱為“不敏感時間段”。一次的檢測完成至少需要不敏感時間段以上的時間。

單位時間的粒狀物質的排出量根據內燃機的運轉狀況等而大不相同。例如，在內燃機負荷的變動平緩的情況下粒狀物質排出量少，但在內燃機負荷的急劇變動多的情況下粒狀物質排出量多。由于在單位時間的粒狀物質排出量少時，電極間的粒狀物質的堆積量達到上述一定量要花費時間，所以不敏感時間段長。因此，一次檢測所要的時間變長，無法把握粒狀物質的排出量的狀態持續長時間，并不優選。相反，由于在單位時間的粒狀物質排出量多時，電極間的粒狀物質的堆積量在短時間就達到應該進行重置的量。因此，存在PM傳感器的重置被頻繁進行，使得加熱器的功耗變大這一問題。

發明內容

本發明鑒于上述問題點而提出，其目的在于，提供一種內燃機的粒狀物質檢測裝置，其能夠恰當地保持一次檢測所要的時間的縮短、和用于傳感器重置的加熱器功耗的抑制之間的平衡。

為了達成上述目的，第1發明涉及一種內燃機的粒狀物質檢測裝置，其特征在于，具備：傳感器，其被配置于內燃機的排氣通路并具有捕集粒狀物質的一對電極；電壓施加機構，其對所述一對電極間施加電壓；排出量指標取得機構，其取得與所述粒狀物質的排出量的多寡相關聯的規定指標；以及電壓調節機構，其基于由所述排出量指標取得機構取得的指標來調節電壓，使得在粒狀物質排出量多的情況下對所述一對電極間施加的電壓低于在粒狀物質排出量少的情況下對所述一對電極間施加的電壓。

另外，第2發明在第1發明的基礎上提出，其特征在于，所述指標是表示所述內燃機的負荷變動的緩急的值。

另外，第3發明在第1發明的基礎上提出，其特征在于，所述指標是在除去了堆積于所述傳感器的粒狀物質之后到所述傳感器的輸出出現變化為止的時間。

另外，第4發明在第1至第3發明中任意一項的基礎上提出，其特征在于，具備：平均運轉時間算出機構，其算出作為所述內燃機的平均一次的運轉時間的平均的運轉時間；和修正機構，其在由所述平均運轉時間算出機構算出的平均運轉時間短的情況下與該平均運轉時間長的情況相比將對所述一對電極間施加的電壓向提高的方向修正。

根據第1發明，在粒狀物質排出量多的情況下，能夠相對降低電極間的施加電壓來減弱電場。因此，能夠抑制粒狀物質在電極間堆積的速度。由此，即使在粒狀物質排出量多的情況下，也能夠可靠地防止頻繁地進行用于將在電極間堆積的粒狀物質除去的傳感器重置，可降低傳感器重置所要的加熱器功耗。另一方面，在粒狀物質排出量少的情況下，能夠相對地提高電極間的施加電壓來增強電場。因此，由于能夠使粒狀物質在電極間進行堆積的速度上升，所以可縮短粒狀物質排出量的一次檢測所要的時間。由此，即使在粒狀物質排出量少的情況下也能夠可靠地防止一次檢測所要的時間變長的情況。

根據第2發明，通過將表示內燃機的負荷變動的緩急的值設為指標，能夠高精度地推測粒狀物質排出量的多寡。

根據第3發明，通過將在除去了堆積于傳感器的粒狀物質之后到傳感器的輸出出現變化為止的時間（不敏感時間段）設為指標，能夠高精度地推測粒狀物質排出量的多寡。