BR102020026375A2

BR102020026375A2 - Detector de falha e método de detecção de falha

Info

Publication number: BR102020026375A2
Application number: BR102020026375-7A
Authority: BR
Inventors: Akifumi Uozumi; Tadashi Toyota; Dai Murata
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-03-03
Also published as: JP2021110540A; AU2020289792A1; EP3845871A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um detector de falhas que inclui um tanque de agente de redução no qual a solução do agente de redução é armazenada, um sensor de nível de líquido configurado para detectar um nível de líquido da solução do agente de redução, um detector de variação de comportamento configurado para detectar as variações de comportamento de um veículo e um controlador configurado para executar o controle para fazer com que o detector de variação de comportamento detecte as variações de comportamento do veículo durante um primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível do líquido da solução do agente de redução durante um segundo tempo especificado. O controlador tem uma unidade de detecção de falha que detecta a presença de uma falha de cada um do detector de variação de comportamento e do sensor de nível de líquido com base nas variações de comportamento e nas variações no nível do líquido da solução do agente de redução.

Description

DETECTOR DE FALHA E MÉTODO DE DETECÇÃO DE FALHA

TÉCNICA ANTERIOR

[001] A presente descrição refere-se a um detector de falha que detecta a presença de uma falha de um sensor de nível de líquido para detectar um nível de líquido de solução do agente de redução e um método de detecção de falha realizado pelo detector de falha.

[002] Convencionalmente, uma variedade de técnicas que detectam uma falha de um sensor de aceleração montado em um veículo foi proposta. Por exemplo, a Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2017-67586 descreve um dispositivo de diagnóstico de falha incluindo um controlador. O controlador determina se uma diferença entre a primeira aceleração de um veículo (valor medido da aceleração), que é detectada por um sensor de aceleração e a segunda aceleração do veículo (valor estimado da aceleração), que é calculada a partir de uma velocidade do veículo detectada por um sensor de velocidade do veículo é superior ou não a um valor de limiar A.

[003] Em resposta à determinação de que a diferença entre a primeira aceleração e a segunda aceleração é maior do que o valor de limiar A, o controlador conta, por um tempo determinado com antecedência, o número de vezes em que um nível de um sinal inserido a partir de um sensor de nível que está disposto em um tanque de solução aquosa de ureia e detecta um nível de líquido da solução aquosa de ureia é deslocado para um nível diferente. O controlador diagnostica uma condição do sensor de aceleração como uma condição normal em resposta ao número de vezes em que o nível do sinal inserido do sensor de nível é alterado para o nível diferente e que é menor ou igual ao número de vezes B determinado com antecedência para o tempo determinado com antecedência. Ao passo que o controlador é configurado para diagnosticar a condição do sensor de aceleração como uma condição de falha em resposta ao número de vezes em que o nível do sinal inserido a partir do sensor de nível é deslocado para o nível diferente e que é maior que o número de vezes B determinado com antecedência para o tempo determinado com antecedência.

[004] Com esta configuração, quando o veículo está subindo em uma inclinação, a diferença entre a primeira aceleração e a segunda aceleração é maior do que o valor de limite A, a frequência de uma variação de uma superfície do líquido da solução aquosa de ureia no tanque da solução aquosa de ureia é mais baixa. Como resultado, o controlador suprime um diagnóstico da condição do sensor de aceleração como uma condição de falha em resposta ao número de vezes em que o nível do sinal inserido a partir do sensor de nível é deslocado para o nível diferente e que é menor que o número de vezes B determinado previamente para o tempo determinado previamente, de modo que um diagnóstico errado é impedido.

[005] No entanto, embora o dispositivo de diagnóstico de falha descrito na Publicação determine uma presença de uma falha do sensor de aceleração de acordo com a entrada do sinal a partir do sensor de nível, o dispositivo de diagnóstico de falha, quando o sensor de aceleração está em uma condição normal, não determina uma presença de uma falha do sensor de nível de acordo com a entrada de sinal do sensor de aceleração.

[006] A presente descrição foi feita em vista das circunstâncias acima e é direcionada para fornecer um detector de falha que detecta a presença de uma falha de um sensor de nível de líquido.

SUMÁRIO

[007] De acordo com um aspecto da presente descrição, é fornecido um detector de falha que inclui um tanque de agente de redução no qual a solução do agente de redução de concentração especificada é armazenada, um sensor de nível de líquido configurado para detectar um nível de líquido da solução do agente de redução armazenada no tanque do agente de redução, um detector de variação de comportamento configurado para detectar as variações de comportamento de um veículo, e um controlador configurado para realizar o controle para fazer com que o detector de variação de comportamento detecte as variações de comportamento do veículo para um primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível de líquido da solução do agente de redução por um segundo tempo especificado. O controlador tem uma unidade de detecção de falha que detecta a presença de uma falha de cada um do detector de variação de comportamento e do sensor de nível de líquido com base nas variações de comportamento do veículo detectadas pelo detector de variação de comportamento e nas variações no nível do líquido da solução do agente de redução detectadas pelo sensor de nível de líquido.

[008] De acordo com um aspecto da presente descrição, é fornecido um método de detecção de falha realizado por um detector de falha que inclui um tanque de agente de redução no qual a solução do agente de redução de concentração especificada é armazenada, um sensor de nível de líquido configurado para detectar um nível de líquido da solução do agente de redução armazenada no tanque de agente de redução, um detector de variação de comportamento configurado para detectar variações de comportamento de um veículo e um controlador. O método de detecção de falha inclui detectar as variações de comportamento do veículo durante um primeiro tempo especificado pelo detector de variação do comportamento, detectar as variações no nível do líquido da solução do agente de redução por um segundo tempo especificado pelo sensor de nível de líquido e detectar a presença de uma falha de cada um do detector de variação de comportamento e do sensor de nível de líquido com base nas variações de comportamento detectadas do veículo e nas variações detectadas no nível do líquido da solução do agente de redução, em que a detecção das variações de comportamento, das variações no nível do líquido da solução do agente de redução e da presença da falha é realizada pelo controlador.

[009] Outros aspectos e vantagens da descrição se tornarão evidentes a partir da descrição a seguir, tomada em conjunto com os desenhos anexos, ilustrando a título de exemplo os princípios da descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A descrição, juntamente com os objetivos e vantagens da mesma, pode ser melhor compreendida por referência à descrição a seguir das modalidades juntamente com os desenhos anexos, nos quais:

[0011] A Figura 1 é uma vista explicativa de um exemplo de configuração de um motor de combustão interna de acordo com uma modalidade da presente descrição,

[0012] A Figura 2 é uma vista explicativa de uma configuração de um detector de nível aquoso ultrassônico da Figura 1,

[0013] A Figura 3 é um fluxograma principal de um primeiro processo de detecção de falha de sensor em que um controlador detecta a presença de uma falha presa de cada um de um sensor de aceleração e um sensor ultrassônico de nível de líquido,

[0014] A Figura 4 é um subfluxograma que mostra um subprocesso de um processo de diagnóstico de sensor da Figura 3,

[0015] A Figura 5 é uma vista que mostra um exemplo de uma saída de cada um dentre um sensor de aceleração e o sensor ultrassônico de nível de líquido, e

[0016] A Figura 6 é um fluxograma principal de um segundo processo de detecção de falha de sensor no qual um controlador de acordo com outra primeira modalidade detecta uma presença de uma falha presa de cada um dentre o sensor de aceleração e o sensor ultrassônico de nível de líquido.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0017] O seguinte irá descrever uma modalidade de um detector de falha de acordo com a presente descrição em detalhes com referência aos desenhos. A Figura 1 ilustra uma configuração de um motor de combustão interna 10 de acordo com a presente modalidade. O motor de combustão interna 10 é um motor a diesel. Aqui, enquanto o motor de combustão interna 10 possui geralmente elevada eficiência e elevada durabilidade, o motor de combustão interna 10 descarrega substâncias nocivas, tais como partículas (PMs), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (HC) com o gás de exaustão.

[0018] Conforme ilustrado na Figura 1, um dispositivo de purificação do gás de exaustão 40 é fornecido em uma passagem de descarga (passagem do gás de descarga) 12 do motor de combustão interna 10. O dispositivo de purificação do gás de exasutão 40 inclui um dispositivo de purificação de gás de exaustão a montante 41 e um dispositivo de purificação de gás de exaustão a jusante 45 que é disposto em um lado a jusante do dispositivo de purificação de gás de exaustão a montante 41. O dispositivo de purificação de gás de exaustão a montante 41 inclui um primeiro catalisador de oxidação (DOC: Catalisador de Oxidação Diesel) 42 e um filtro de remoção de material particulado (DPF: Filtro de Partículas Diesel) 43. O filtro de remoção de material particulado 43 fica localizado em um lado a jusante do primeiro catalisador de oxidação 42.

[0019] O primeiro catalisador de oxidação 42 tem um corpo cilíndrico celular formado a partir de um corpo de cerâmica colunar, etc. O primeiro catalisador de oxidação 42 tem em uma direção axial do mesmo uma pluralidade de orifícios, cujas superfícies internas são revestidas com um metal nobre, como a platina (Pt). O gás de exaustão flui através da pluralidade de orifícios do primeiro catalisador de oxidação 42 a uma temperatura especificada, de modo que o primeiro catalisador de oxidação 42 oxida e remove monóxido de carbono e hidrocarbonetos contidos no gás de exaustão.

[0020] O filtro de remoção de material particulado 43 (doravante denominado DPF) tem um corpo cilíndrico celular formado a partir de um corpo colunar. O corpo colunar é formado a partir de um elemento poroso feito de material cerâmico, etc. O corpo cilíndrico celular do DPF 43 tem uma estrutura em colmeia na qual uma pluralidade de pequenos orifícios é formada em uma direção axial do DPF 43. Uma primeira extremidade de um primeiro pequeno orifício de dois pequenos orifícios adjacentes é vedada por um elemento de vedação e uma primeira extremidade de um segundo orifício pequeno é aberta, enquanto uma segunda extremidade do primeiro orifício pequeno de dois orifícios pequenos adjacentes é aberta e uma segunda extremidade do segundo pequeno orifício é vedada pelo elemento de vedação. O gás de exaustão flui para cada pequeno orifício do material poroso a partir de um lado a montante do DPF 43, de modo que o DPF 43 captura as matérias particuladas (PMS) e descarrega apenas o gás de exaustão em relação a um lado a jusante do DPF 43 através do pequeno orifício adjacente.

[0021] Uma válvula de aditivo de combustível 28 e um detector de temperatura do gás de exaustão 36A (por exemplo, sensor de temperatura do gás de exaustão) são fornecidos em um lado a montante do primeiro catalisador de oxidação 42 (em uma porção a montante do dispositivo de purificação do gás de exaustão a montante 41). A válvula de aditivo de combustível 28, quando o DPF 43 no qual as matérias particuladas estão acumuladas é regenerado (quando as matérias particuladas são queimadas e incineradas), injeta combustível que reage com o gás de exaustão no primeiro catalisador de oxidação 42 para aumentar a temperatura do gás de exaustão. Além disso, um detector de temperatura do gás de exaustão 36B (por exemplo, sensor de temperatura do gás de exaustão) é fornecido no lado a jusante do primeiro catalisador de oxidação 42 e no lado a montante do DPF 43.

[0022] Um detector de temperatura do gás de exaustão 36C (por exemplo, sensor de temperatura do gás de exaustão) é fornecido no lado a jusante do DPF 43. Um sensor de pressão diferencial 35 é fornecido no dispositivo de purificação do gás de exaustão a montante 41 e detecta a pressão diferencial (diferença de pressão) entre a pressão de exaustão correspondente à pressão em um tubo de exaustão no lado a jusante do primeiro catalisador de oxidação 42 e no lado a montante do DPF 43 e a pressão em um tubo de exaustão no lado a jusante do DPF 43.

[0023] O dispositivo de purificação do gás de exaustão a jusante 45 que fica disposto no lado a jusante do dispositivo de purificação do gás de exaustão a montante 41 inclui uma válvula de aditivo de solução aquosa de ureia (válvula de aditivo do agente de redução) 61, uma redução catalítica seletiva (SCR) 46 e um segundo catalisador de oxidação 47 que são dispostos nesta ordem. A válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 fica localizada em um lado a montante da redução catalítica seletiva 46. A redução catalítica seletiva (doravante denominada SCR) 46 é acoplada a uma porção a jusante do DPF 43 através de um tubo de exaustão 12A. A válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 é disposta no lado a jusante do DPF 43 e em um lado a montante do SCR 46 no tubo de exaustão 12A e adiciona (pulveriza) a solução aquosa de ureia como solução do agente de redução no gás de exaustão em direção à SCR 46 em intervalos especificados (por exemplo, a partir de 200 ms a 400 ms). Um sensor de NOx 37A é fornecido em um lado a montante da válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 no tubo de exaustão 12A.

[0024] O segundo catalisador de oxidação 47 é acoplado à SCR 46 em um lado a jusante da mesma por meio de um tubo de exaustão 12B. Um detector de temperatura do gás de exaustão (detector de temperatura do catalisador) 36D (por exemplo, sensor de temperatura do gás de exaustão) é fornecido no lado a jusante da SCR 46 no tubo de exaustão 12B. Um sensor de NOx 37B também é fornecido em um lado a jusante do detector de temperatura do gás de exaustão 36D no tubo de exaustão 12B. Cada um dos sensores de NOx 37A, 37B detecta um sinal de detecção correspondente à concentração de NOx no gás de exaustão.

[0025] A válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 é acoplada a um tanque de solução aquosa de ureia (tanque de agente de redução) 65 por meio de um tubo de abastecimento 62 e uma bomba de solução aquosa de ureia 63. A solução aquosa de ureia 67 de uma concentração especificada é armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65. A bomba de solução aquosa de ureia 63 é uma bomba elétrica que é acionada rotativamente por um sinal de acionamento de um controlador (ECU) 50, e rotativa nas direções padrão e inversa. A solução aquosa de ureia (solução do agente de redução) 67 é bombeada do tanque de solução aquosa de ureia 65 por rotação da bomba de solução aquosa de ureia 63 na direção padrão e fornecida à válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 através do tubo de abastecimento 62. Por outro lado, a solução aquosa de ureia 67 é bombeada do tubo de abastecimento 62 por rotação da bomba de solução aquosa de ureia 63 e flui para o tanque de solução aquosa de ureia 65 na direção inversa. É notado que um sensor de pressão de água que detecta a pressão da solução aquosa de ureia 67 pode ser fornecido no tubo de abastecimento 62.

[0026] Um detector ultrassônico de nível de líquido 68 que detecta uma quantidade restante da solução aquosa de ureia 67 armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65 é fornecido no tanque de solução aquosa de ureia 65. Conforme ilustrado na Figura 2, o detector ultrassônico de nível de líquido 68 tem uma porção de base 68A, uma porção tubular 68B e uma porção de parede 68C. A porção de base tem uma forma semelhante a uma placa e é disposta horizontalmente em uma porção inferior do tanque de solução aquosa de ureia 65. A porção tubular 68B tem uma forma de tubo retangular e se projeta verticalmente para cima a partir de uma primeira porção de borda (porção de borda no lado esquerdo na Figura 2) da porção de base 68A. A porção de parede 68C se estende verticalmente para cima a partir de uma segunda porção de borda (porção de borda no lado direito na Figura 2) que é o lado oposto da porção de base 68A em relação à primeira porção de borda. Uma altura da porção de parede 68C é inferior a uma altura da porção tubular 68B. Uma face lateral (face lateral no lado direito na Figura 2) da porção tubular 68B está voltada para a porção de parede 68C.

[0027] Um sensor ultrassônico de nível de líquido (sensor de nível de líquido) 71 é disposto em uma porção inferior da porção tubular 68B e usado para detectar um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67. Um sensor de concentração ultrassônico 72 é disposto em uma porção de extremidade de base da face lateral externa da porção tubular 68B que está voltada para a porção de parede 68C e usado para detectar a concentração da solução aquosa de ureia 67. Uma placa de reflexão ultrassônica 73 é fixada a uma superfície de parede (superfície de parede no lado esquerdo na Figura 2) da porção de parede 68C, de tal maneira que uma superfície da placa de reflexão ultrassônica 73 fica de frente para o sensor de concentração ultrassônico 72.

[0028] A placa de reflexão ultrassônica 73 reflete a onda ultrassônica transmitida do sensor de concentração ultrassônico 72 para o sensor de concentração ultrassônico 72. Consequentemente, a altura saliente da porção tubular 68B da porção de base 68A é definida de tal maneira que a onda ultrassônica refletida da placa de reflexão ultrassônica 73 não entre na porção tubular 68B. Um sensor de temperatura de solução aquosa de ureia (sensor de temperatura) 75 é fixado a uma porção de extremidade de base de uma superfície lateral externa (superfície lateral no lado esquerdo na Figura 2) da porção tubular 68B que é o lado oposto da porção tubular 68B em relação ao sensor de concentração ultrassônico 72 e usado para detectar a temperatura da solução aquosa de ureia 67.

[0029] O sensor de temperatura da solução aquosa de ureia 75 emite um sinal de detecção correspondente à temperatura da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 para o controlador (ECU: Unidade de Controle Eletrônico) 50. O sensor de concentração ultrassônico 72 transmite a onda ultrassônica W1 em resposta a um sinal de transmissão do controlador 50 e emite um sinal de recepção para o controlador 50 em resposta ao recebimento da onda ultrassônica W1 refletida da placa de reflexão ultrassônica 73. Ao usar o sinal de reflexão, o controlador 50 calcula a velocidade do som a partir de uma distância de ida e volta entre o sensor de concentração ultrassônica 72 e a placa de reflexão ultrassônica 73 e um tempo entre a transmissão da onda ultrassônica W1 e a recepção da onda ultrassônica W1, e armazena a velocidade do som em uma RAM.

[0030] Então, o controlador 50 se refere a um mapa de concentração (não mostrado) no qual uma correlação entre a velocidade do som e a concentração da solução aquosa de ureia é armazenada com antecedência para obter a concentração da solução aquosa de ureia 67 correspondente à velocidade calculada do som. Além disso, o controlador 50 corrige a concentração de acordo com a temperatura da solução aquosa de ureia 67 detectada pelo sensor de temperatura de solução aquosa de ureia 75, com isso determinando finalmente a concentração. Observa-se que uma ROM armazena um mapa de correlação (não mostrado) no qual a concentração da solução aquosa de ureia e a velocidade do som na solução aquosa de ureia que é obtida por um teste prévio são correlacionadas entre si.

[0031] Além disso, o sensor ultrassônico de nível de líquido 71 transmite a onda ultrassônica W2 em resposta a um sinal de transmissão do controlador 50 e emite um sinal de recepção para o controlador 50 em resposta ao recebimento da onda ultrassônica W2 refletida de uma superfície líquida da solução aquosa de ureia 67. Ao usar o sinal de reflexão, o controlador 50 calcula um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67, isto é, um nível aquoso de ureia de um tempo entre a transmissão da onda ultrassônica W2 e a recepção da onda ultrassônica W2 e a velocidade do som detectada pelo sensor de concentração ultrassônico 72.

[0032] A SCR 46 é um catalisador que desintoxica os óxidos de nitrogênio (NOx) usando a solução aquosa de ureia (solução do agente de redução) adicionada pela válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61. Especificamente, a solução aquosa de ureia adicionada (pulverizada) da válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 é hidrolisada pelo calor de exaustão do gás de exaustão. Neste tempo, a amônia (NH3) é gerada por uma reação mostrada na seguinte Equação 1.
(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2∙ ∙ ∙(1)

[0033] Enquanto o gás de exaustão flui através da SCR 46, os óxidos de nitrogênio (NOx) no gás de exaustão são seletivamente reduzidos e purificados pela amônia absorvida na SCR 46. Neste tempo, uma reação de redução mostrada nas seguintes Equações 2 a 4 é realizada, de modo que o NOx é reduzido e purificado.
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 +6H2O· · ·(2)
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O· · ·(3)
NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O· · ·(4)

[0034] Quando o NOx é reduzido e purificado pela amônia mostrada nas Equações 2 a 4 acima, o excesso de amônia que sobrou no final da redução e purificação, uma vez que toda a amônia não foi usada para a reação com o NOx flui para um segundo catalisador de oxidação 47 através do tubo de exaustão 12B no lado a jusante da SCR 46. Neste caso, o segundo catalisador de oxidação 47 oxida e remove o excesso de amônia transportado para o segundo catalisador de oxidação 47.

[0035] A válvula de aditivo de combustível 28, a válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61 e a bomba de solução aquosa de ureia 63 são acionadas por sinais de controle do controlador (ECU) 50. O controlador 50 é um controlador de conhecimento geral que inclui uma CPU, uma RAM, uma ROM, um temporizador, uma EEPROM, etc. A CPU executa uma variedade de processos de cálculo de acordo com vários programas e um mapa que estão armazenados na ROM. A RAM armazena temporariamente um resultado de cálculo pela CPU, entrada de dados de cada detector, etc. A EEPROM armazena, por exemplo, dados que precisam ser preservados quando o motor de combustão interna 10 para.

[0036] A EEPROM tem, como descrito mais tarde, um armazenamento de valor de variação de aceleração integrado 501 que armazena um valor de variação de aceleração integrado. O valor da variação da aceleração integrado é obtido integrando os valores absolutos (variações da aceleração) das diferenças entre a aceleração atual e a aceleração anterior que são detectadas por um sensor de aceleração 38 (detector de variação de comportamento) montado em um veículo. Além disso, a EEPROM tem um armazenamento de valor de variação do nível aquoso de ureia integrado 502 que armazena um valor de variação de nível aquoso de ureia integrado. O valor de variação do nível aquoso de ureia integrado é obtido integrando os valores absolutos (variações do nível aquoso de ureia) das diferenças entre um nível aquoso de ureia atual e o nível aquoso de ureia anterior que são detectados pelo sensor ultrassônico de nível de líquido 71, conforme descrito posteriormente. O detector de variação de comportamento aqui refere-se a um detector que detecta as variações de comportamento do veículo. As variações de comportamento aqui referem-se a um comportamento que provoca variações em um nível do líquido da solução do agente de redução armazenado no tanque do agente de redução.

[0037] O detector de temperatura do gás de exaustão 36A emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma temperatura do gás de exaustão no tubo de exaustão no lado a montante do primeiro catalisador de oxidação 42 para o controlador 50. O detector de temperatura do gás de exaustão 36B emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma temperatura do gás de exaustão que fluiu no lado a jusante do primeiro catalisador de oxidação 42 e no lado a montante do DPF 43. O detector de temperatura do gás de exaustão 36C emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma temperatura do gás de exaustão que fluiu no lado a jusante do DPF 43 e no lado a montante da SCR 46. O detector de temperatura do gás de exaustão 36D emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma temperatura do gás de exaustão que fluiu no lado a jusante da SCR 46 e no lado a montante do segundo catalisador de oxidação 47.

[0038] O sensor de pressão diferencial 35 emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma pressão diferencial entre a pressão de exaustão correspondente à pressão no tubo de exaustão no lado a jusante do primeiro catalisador de oxidação 42 e no lado a montante do DPF 43 e a pressão no tubo de exaustão no lado a jusante do DPF 43. O sensor de NOx 37A emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente à concentração de NOx do gás de exaustão no lado a montante da válvula de aditivo de solução aquosa de ureia 61. O sensor de NOx 37B emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente à concentração de NOx do gás de exaustão no lado a jusante da SCR 46 e no lado a montante do segundo catalisador de oxidação 47.

[0039] Cada sinal de detecção de um detector de fluxo de ar de sucção 31 (por exemplo, medidor de fluxo de ar) fornecido em uma passagem de sucção 11, de um detector de abertura do acelerador 33, de um detector de rotação 34, do sensor de aceleração 38 e de um sensor de velocidade do veículo 39 é inserido no controlador 50. Além disso, cada sinal de detecção dos detectores de temperatura do gás de exaustão 36A, 36B, 36C, 36D, do sensor de pressão diferencial 35, dos sensores de NOx 37A, 37B, do sensor ultrassônico de nível de líquido 71, do sensor de concentração ultrassônico 72 e do sensor de temperatura da solução aquosa de ureia 75, que são acima descritos, é inserido no controlador 50.

[0040] O controlador 50 detecta um estado de operação do motor de combustão interna 10, com base nestes sinais de detecção inseridos no controlador 50. O controlador 50 emite sinais de controle para controlar uma quantidade de combustível que é injetada em um cilindro do motor de combustão interna 10 a partir de cada um dos injetores 14A a 14D e uma quantidade de combustível que é injetada a partir da válvula de aditivo de combustível 28 de acordo com o estado de operação detectado do motor de combustão interna 10 e uma demanda de um motorista com base no sinal de detecção do detector de abertura do acelerador 33.

[0041] O controlador 50 calcula a quantidade de consumo de combustível por segundo (g/s), injetado a partir de cada um dos injetores 14A a 14D em intervalos especificados (por exemplo, cerca de 10 ms a 100 ms), e armazena a quantidade de consumo de combustível por segundo na RAM em séries de tempos. Além disso, o controlador 50 calcula a pressão diferencial (diferença de pressão) por um sinal de detecção inserido a partir do sensor de pressão diferencial 35 em intervalos especificados (por exemplo, 10 ms a 100 ms) e armazena a pressão diferencial na RAM em séries de tempos.

[0042] O combustível injetado no gás de exaustão da válvula de aditivo de combustível 28 reage com o oxigênio que permaneceu no gás de exaustão pelo primeiro catalisador de oxidação 42 e é queimado. A temperatura do gás de exaustão é aumentada pelo calor gerado pela combustão. O gás de exaustão da alta temperatura aumenta a temperatura do leito do DPF 43. As matérias particuladas acumuladas no DPF 43 são queimadas e incineradas em resposta à temperatura do leito do DPF 43 que atinge uma temperatura especificada ou superior (por exemplo, 590°C ou superior). As matérias particuladas (PMs) acumuladas no DPF 43 são queimadas e removidas, mantendo tal estado em um tempo especificado. Isso significa que uma função de captura do DPF 43 para capturar as partículas no gás de exaustão é restaurada (regenerada).

[0043] O detector de fluxo do ar de sucção 31 (por exemplo, sensor de taxa de fluxo do ar de entrada) é fornecido na passagem de sucção 11 do motor de combustão interna 10, e envia, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma taxa de fluxo do ar sugado pelo motor de combustão interna 10. O detector de abertura do acelerador 33 (por exemplo, sensor de abertura do acelerador) emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondente a uma abertura de um acelerador (isto é, carga exigida pelo motorista) que é operado pelo motorista.

[0044] O detector de rotação 34 (por exemplo, sensor de detecção de rotação) emite, para o controlador 50, um sinal de detecção correspondendo, por exemplo, ao número de rotação de um eixo de manivela do motor de combustão interna 10 (isto é, velocidade do motor). O sensor de aceleração 38 emite um sinal de detecção correspondente à aceleração do veículo para o controlador 50. O sensor de velocidade do veículo 39 (detector de variação de comportamento) é fornecido nas rodas do veículo, um eixo de transmissão que é integralmente rodado com as rodas, etc., e emite um sinal de detecção correspondente a uma velocidade do veículo para o controlador 50.

[0045] Em um exemplo ilustrado na Figura 1, o controlador 50, conforme descrito posteriormente, liga e desliga uma lâmpada de alerta 15. A lâmpada de alerta 15 é ligada em resposta à detecção de uma falha presa na qual uma saída do sensor de aceleração 38 ou uma saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está presa. A lâmpada de alerta 15 é fornecida, por exemplo, em um painel de instrumentos do veículo.

[0046] O que se segue irá, no motor de combustão interna 10 que é configurado como descrito acima, descrever um exemplo de um primeiro processo de detecção de falha de sensor no qual uma presença de uma falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector de nível de líquido ultrassônio 68 é detectada pelo controlador 50 com referência às Figuras 3 a 5. É notado que enquanto o motor de combustão interna 10 é operado, o controlador 50 executa repetidamente o processo mostrado em um fluxograma da Figura 3 em intervalos especificados (por exemplo, vários 10 ms a vários 100 ms).

[0047] Conforme ilustrado na Figura 3, em primeiro lugar, na etapa S11, o controlador 50 lê um "sinalizador de diagnóstico" que indica se é satisfeita ou não uma condição de diagnóstico para diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 a partir da RAM e determina se o sinalizador de diagnóstico está ou não definido como "LIGADO". Observa-se que o sinalizador de diagnóstico é colocado em "DESLIGADO" no início do controlador 50 e armazenado na RAM.

[0048] Em resposta à determinação de que o sinalizador de diagnóstico está definido como "LIGADO" (SIM em S11), o controlador 50 determina que a condição de diagnóstico está satisfeita e prossegue para a Etapa S16 que é descrita posteriormente. Por outro lado, em resposta à determinação de que o sinalizador de diagnóstico está definido como "DESLIGADO" (NÃO em S11), o controlador 50 segue para a Etapa S12. Na Etapa S12, o controlador 50 determina se a condição de diagnóstico para diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está satisfeita.

[0049] Por exemplo, o controlador 50 obtém uma temperatura da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 a partir de uma entrada de sinal de detecção do sensor de temperatura de solução aquosa de ureia 75 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 e, então, determina se a solução aquosa de ureia 67 está congelada ou não, isto é, se a temperatura da solução aquosa de ureia 67 é maior ou não do que -11 °C. Note-se que a solução aquosa de ureia 67 congela a cerca de -11°C. O controlador 50 determina, a partir de uma entrada de sinal de detecção do sensor de velocidade do veículo 39, se o veículo começa ou não a partir de um estado de parada. O controlador 50 também determina, a partir da entrada do sinal de detecção do sensor de velocidade do veículo 39, se a velocidade do veículo é ou não uma velocidade especificada (por exemplo, 20 km por hora) ou menos, isto é, se a velocidade do veículo é ou não uma velocidade quando o veículo começa.

[0050] Em resposta à determinação de que a condição de diagnóstico para diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 não está satisfeita (NÃO em S12), o controlador 50 prossegue para a Etapa S13. Por exemplo, em resposta à determinação de que a solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 está congelada, à determinação de que a velocidade do veículo é 0, isto é, o veículo se encontra no estado de parada, ou à determinação de que o veículo está se movimentando na velocidade especificada ou maior, o controlador 50 determina que a condição de diagnóstico não está satisfeita (NÃO em S12) e prossegue para a Etapa S13.

[0051] Na Etapa S13, o controlador 50 lê um valor de variação de aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |) descrito posteriormente a partir do armazenamento do valor de variação de aceleração integrado 501 da EEPROM. O controlador 50 define o valor de variação de aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |) para "0" para redefini-lo e armazena o valor de variação de aceleração integrado redefinido (Σ | Δ aceleração |) no armazenamento do valor de variação de aceleração integrado 501 novamente. O controlador 50 lê um valor de variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) descrito posteriormente a partir do armazenamento do valor de variação de nível aquoso de ureia integrado 502 da EEPROM. O controlador 50 define o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) para "0" para redefini-lo, armazena o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado redefinido (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) no armazenamento do valor de variação do nível aquoso de ureia integrado 502 novamente e, em seguida, termina o primeiro processo de detecção de falha do sensor.

[0052] Por outro lado, em resposta à determinação de que a condição de diagnóstico para diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está satisfeita (SIM em S12), o controlador 50 segue para a Etapa S14. Por exemplo, em resposta à determinação de que a solução aquosa de ureia aquosa 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 não está congelada, e o veículo começa a partir de um estado de parada e a velocidade do veículo é uma velocidade especificada (por exemplo, 10 km por hora) ou menos, o controlador 50 determina que a condição de diagnóstico está satisfeita (SIM em S12) e prossegue para a Etapa S14.

[0053] Na Etapa S14, o controlador 50 lê o "sinalizador de diagnóstico" da RAM, define o sinalizador de diagnóstico para "LIGADO", armazena o sinalizador de diagnóstico na RAM novamente e prossegue para a Etapa S15. Na Etapa S15, o controlador 50 inicia uma medição de um tempo decorrido TM por um temporizador e prossegue para a Etapa S16.

[0054] Na Etapa S16, o controlador 50 obtém a aceleração do veículo a partir de uma entrada de sinal de detecção do sensor de aceleração 38 e armazena a RAM em séries de tempo. O controlador 50 emite um sinal de transmissão para cada um do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 e o sensor de concentração ultrassônico 72. Em seguida, o controlador 50 calcula a velocidade do som de um tempo que passa até que o controlador 50 receba, a partir do sensor de concentração ultrassônico 72, um sinal de recepção indicando que a onda ultrassônica W1 (ver Figura 2) é recebida pelo sensor de concentração ultrassônica 72 e uma distância de ida e volta entre o sensor de concentração ultrassônico 72 e a placa de reflexão ultrassônica 73, e armazena a velocidade do som na RAM.

[0055] Além disso, o controlador 50 calcula um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65, isto é, um nível aquoso de ureia de um tempo que passa até que o controlador 50 receba, do sensor ultrassônico de nível de líquido 71, um sinal de recepção que indica que a onda ultrassônica W2 (ver Figura 2) é recebida pelo sensor ultrassônico de nível de líquido 71 e a velocidade do som detectada pelo sensor de concentração ultrassônica 72 e armazena o nível aquoso de ureia na RAM em séries de tempos. Então, o controlador 50 segue para a Etapa S17.

[0056] Na Etapa S17, o controlador 50 lê a aceleração anterior e a aceleração atual do veículo a partir da RAM e calcula uma diferença (Δ aceleração) entre a aceleração anterior e a aceleração atual. O controlador 50 lê o valor de variação da aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |) do armazenamento do valor de variação da aceleração integrado 501 da EEPROM, adiciona um valor absoluto da diferença (Δ aceleração) ao valor de variação da aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |), e armazena o valor de variação da aceleração integrado resultante (Σ | Δ aceleração |) no armazenamento de valor da variação de aceleração integrado 501 novamente.

[0057] Posteriormente, o controlador 50 lê o nível aquoso de ureia anterior e o nível aquoso de ureia atual da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 da RAM e calcula uma diferença (Δ nível aquoso de ureia) entre o nível aquoso de ureia anterior e o nível aquoso de ureia atual. O controlador 50 lê o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) do armazenamento do valor de variação de nível aquoso de ureia integrado 502 da EEPROM, adiciona um valor absoluto da diferença (Δ nível aquoso de ureia) ao valor de variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |), e armazena o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado resultante (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) no armazenamento de valor de variação do nível aquoso de ureia integrado 502 novamente. Em seguida, o controlador 50 prossegue para a Etapa S18.

[0058] Na etapa S18, o controlador 50 determina se o tempo decorrido TM a partir de um tempo em que o sinalizador de diagnóstico foi definido para "LIGADO" na etapa S14 descrita acima é igual ou não a um tempo decorrido T1 (por exemplo, cerca de 2 a 3 segundos) previamente armazenado na ROM. O tempo decorrido T1 corresponde a um primeiro tempo especificado na presente descrição. Por exemplo, o controlador 50 determina se o tempo decorrido TM está ou não em uma faixa do tempo decorrido T1 armazenado na ROM com antecedência ± 50 ms.

[0059] Em resposta à determinação de que o tempo decorrido TM é igual ao tempo decorrido T1 (por exemplo, cerca de 2 a 3 segundos) armazenado na ROM com antecedência (SIM em S18), o controlador 50 prossegue para a Etapa S19. Na Etapa S19, o controlador 50 lê o valor de variação de aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |) do armazenamento de valor de variação de aceleração integrado 501 da EEPROM, armazena o valor de variação de aceleração integrado (Σ | Δ aceleração |) como um valor de variação de aceleração diagnóstico integrado (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) para diagnosticar a presença da falha presa do sensor de aceleração 38 na RAM, e finaliza o primeiro processo de detecção de falha de sensor.

[0060] Aqui, o seguinte irá descrever um exemplo de um sinal de saída do sensor de aceleração 38 quando o veículo começa a partir de um estado de parada com referência à Figura 5. Conforme ilustrado em um gráfico superior da Figura 5, em um caso em que o sensor de aceleração 38 funciona em uma condição normal, uma amplitude de um sinal de saída 81 do sensor de aceleração 38 aumenta e, em seguida, diminui e se torna substancialmente "0" pelo tempo decorrido T1 (por exemplo, cerca de 2 a 3 segundos) desde o tempo em que o veículo parte do estado de parada até o tempo em que a velocidade do veículo atinge uma velocidade constante (por exemplo, 20 km por hora). Consequentemente, o valor de variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) no tempo decorrido T1 é um valor de limite de integração de aceleração especificado ou mais. Observa-se que o valor do limite de integração da aceleração é obtido por um teste de desempenho em um produto real e armazenado antecipadamente na ROM.

[0061] Por outro lado, em resposta à determinação de que o tempo decorrido TM não é igual ao tempo decorrido T1 (por exemplo, cerca de 2 a 3 segundos) armazenado na ROM com antecedência (NÃO em S18), o controlador 50 segue para a Etapa S20. Na Etapa S20, o controlador 50 determina se o tempo decorrido TM de um tempo em que o sinalizador de diagnóstico foi definido para "LIGADO" na etapa S14 descrita acima é igual a um tempo decorrido T2 (por exemplo, cerca de 15 a 30 segundos, 20 segundos é preferível) armazenado na ROM com antecedência. O tempo decorrido T2 corresponde a um segundo tempo especificado na presente descrição. Por exemplo, o controlador 50 determina se o tempo decorrido TM está ou não em uma faixa do tempo decorrido T2 armazenado na ROM com antecedência ± 50 ms.

[0062] Em resposta à determinação de que o tempo decorrido TM não é igual ao tempo decorrido T2 (por exemplo, cerca de 15 a 30 segundos, 20 segundos é preferível) armazenado na ROM previamente (NÃO em S20), o controlador 50 termina o primeiro processo de detecção de falha do sensor.

[0063] Por outro lado, em resposta à determinação de que o tempo decorrido TM é igual ao tempo decorrido T2 (por exemplo, cerca de 15 a 30 segundos, 20 segundos é preferível) armazenado na ROM com antecedência (SIM em S20), o controlador 50 prossegue para a Etapa S21. Na Etapa S21, o controlador 50 lê o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) do armazenamento de valor de variação de nível aquoso de ureia integrado 502 da EEPROM, armazena o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado (Σ | Δ nível aquoso de ureia |) como um valor de variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) para diagnosticar a presença da falha presa do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 na RAM e prossegue para a Etapa S22.

[0064] Aqui, o seguinte irá descrever um exemplo de um sinal de saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 quando o veículo começa a partir de um estado de parada com referência à Figura 5. Conforme ilustrado em um gráfico inferior da Figura 5, quando o sensor ultrassônico de nível de líquido 71 funciona em uma condição normal, uma amplitude de um sinal de saída 82 do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 diminui gradualmente enquanto o sinal de saída se torna alternadamente um valor positivo e um valor negativo em uma pluralidade de vezes de acordo com as variações no nível de líquido, e se aproxima substancialmente de "0" pelo tempo decorrido T2 (por exemplo, cerca de 15 a 30 segundos, 20 segundos é preferível) de um tempo em que o veículo começa a partir de um estado de parada até um tempo em que uma variação de um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 torna-se substancialmente constante. Consequentemente, o valor da variação do nível de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) no tempo decorrido T2 é um valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado ou maior. O valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado corresponde ao valor do limite de integração do nível de líquido na presente descrição. Observa-se que o valor do limite de integração do nível aquoso da ureia é obtido por um teste de desempenho no produto real e armazenado previamente na ROM.

[0065] Na Etapa S22, o controlador 50 lê o "sinalizador de diagnóstico" da RAM, define o sinalizador de diagnóstico para " DESLIGADO ", armazena o sinalizador de diagnóstico na RAM novamente e prossegue para a Etapa S23. Na Etapa S23, o controlador 50 define o tempo decorrido TM que é medido pelo temporizador para "0" para reiniciá-lo e prossegue para a Etapa S24. Na Etapa S24, o controlador 50 executa um subprocesso (ver Figura 4) denominado "processo de diagnóstico do sensor" descrito posteriormente em que a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 é determinada e termina o primeiro processo de detecção de falha do sensor.

[0066] O seguinte irá descrever o subprocesso denominado "processo de diagnóstico do sensor" com referência à Figura 4. Conforme ilustrado na Figura 4, em primeiro lugar, na Etapa S111, o controlador 50 lê o valor da variação de aceleração diagnóstico integrado (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) a partir da RAM, e determina se o valor da variação de aceleração diagnóstico integrado (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é o valor do limite de integração de aceleração ou maior. Em resposta à determinação de que o valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é menor do que o valor do limite de integração de aceleração (NÃO em S111), o controlador 50 segue para a Etapa S115 descrita mais tarde.

[0067] Por outro lado, em resposta à determinação de que o valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é o valor do limite de integração de aceleração ou maior (SIM em S111), o controlador 50 determina que a saída do sensor de aceleração 38 não está presa e prossegue para a Etapa S112. Na Etapa S112, o controlador 50 lê o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) da RAM e determina se o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) é o valor do limite de integração do nível aquoso da ureia ou maior.

[0068] Em resposta à determinação de que o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) é o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia ou maior (SIM em S112), o controlador 50 determina que a saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 não está presa e prossegue para a Etapa S113. Na Etapa S113, o controlador 50 lê um sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia da RAM, define o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia para "DESLIGADO", armazena o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia na RAM novamente e prossegue para a Etapa S115. Observa-se que o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso da ureia está definido como "DESLIGADO" no início do controlador 50 e armazenado na RAM.

[0069] Por outro lado, em resposta à determinação de que o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) é menor do que o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia (NÃO em S112), o controlador 50 determina que a saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está presa, isto é, invariável, e prossegue para a Etapa S114. Na Etapa S114, o controlador 50 lê o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia da RAM, define o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia para "LIGADO", armazena o sinalizador de falha de nível aquoso de ureia na RAM novamente e prossegue para a Etapa S115.

[0070] Na Etapa S115, o controlador 50 lê o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) da RAM e determina se o valor da variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) é ou não o valor do limite de integração do nível aquoso da ureia ou maior. Em resposta à determinação de que o valor de variação do nível aquoso de ureia integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ nível aquoso de ureia |) é o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia ou maior (SIM em S115), o controlador 50 determina que a saída do sensor do nível de líquido ultrassônico 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 não está presa e prossegue para a Etapa S116.

[0071] Na Etapa S116, o controlador 50 lê o valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) da RAM e determina se o valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é o valor do limite da integração de aceleração ou maior. Em resposta à determinação de que o valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é o valor do limite de integração da aceleração ou maior (SIM em S116), o controlador 50 determina que a saída do sensor de aceleração 38 não está presa e prossegue para a Etapa S117. Na Etapa S117, o controlador 50 lê um sinalizador de falha do sensor de aceleração da RAM, define o sinalizador de falha do sensor de aceleração para "DESLIGADO", armazena o sinalizador de falha do sensor de aceleração na RAM novamente e prossegue para a Etapa S119. Observa-se que o sinalizador de falha do sensor de aceleração é definido como "DESLIGADO" no início do controlador 50 e armazenado na RAM.

[0072] Por outro lado, em resposta à determinação de que o valor da variação da aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |) é menor do que o valor do limite de integração da aceleração (NÃO em S116), o controlador 50 determina que a saída do sensor de aceleração 38 está presa, isto é, invariável, e prossegue para a Etapa S118. Na Etapa S118, o controlador 50 lê o sinalizador de falha do sensor de aceleração da RAM, define o sinalizador de falha do sensor de aceleração como "LIGADO", armazena o sinalizador de falha do sensor de aceleração na RAM novamente e prossegue para a Etapa S119.

[0073] Na Etapa S119, o controlador 50 lê o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia da RAM e determina se o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia está ou não definido para "LIGADO". Em resposta à determinação de que o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia está definido como "LIGADO" (SIM em S119), o controlador 50 segue para a Etapa S122 descrita posteriormente. Por outro lado, em resposta à determinação de que o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia está definido como "DESLIGADO" (NÃO em S119), o controlador 50 segue para a Etapa S120.

[0074] Na Etapa S120, o controlador 50 lê o sinalizador de falha do sensor de aceleração da RAM e determina se o sinalizador de falha do sensor de aceleração está ou não definido para "LIGADO". Em resposta à determinação de que o sinalizador de falha do sensor de aceleração está definido como "DESLIGADO" (NÃO em S120), o controlador 50 prossegue para a Etapa S121. Na Etapa S121, o controlador 50 desliga a lâmpada de alerta 15 e termina o subprocesso. Em seguida, o controlador 50 retorna ao fluxograma principal e termina o primeiro processo de detecção de falha do sensor. Com este processo, quando a saída de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 não está presa, a lâmpada de alerta 15 é desligada.

[0075] Por outro lado, em resposta à determinação de que o sinalizador de falha do sensor de aceleração está definido para "LIGADO" (SIM em S120), o controlador 50 segue para a Etapa S122. Na Etapa S122, o controlador 50 liga a lâmpada de alerta 15 e prossegue para a Etapa S123. Isto alerta os usuários que a saída do sensor de aceleração 38, ou a saída do do sensor do nível de líquido ultrassônico 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está presa, ou seja, invariável.

[0076] Na etapa S123, o controlador 50 lê o sinalizador de falha do sensor de nível aquoso de ureia e o sinalizador de falha do sensor de aceleração da RAM, define ambos os sinalizadores para "DESLIGADO" e armazena ambos os sinalizadores na RAM novamente. Em seguida, o controlador 50 termina o subprocesso, retorna ao fluxograma principal e termina o primeiro processo de detecção de falha do sensor.

[0077] Aqui, o controlador 50 serve como uma unidade de detecção de falha e uma unidade de determinação de variação de velocidade. O sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 serve como um sensor de nível de líquido.

[0078] Conforme descrito acima em detalhes, no motor de combustão interna 10 de acordo com a presente modalidade, o controlador 50 certamente detecta se a saída do sensor de aceleração 38 ou a saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 está presa ou não, ou seja, invariável quando o veículo parte de um estado de parada. Em resposta à saída do sensor de aceleração 38 ou do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 que está presa, o controlador 50 liga a lâmpada de alerta 15 para alertar os usuários. Assim, os usuários do veículo certamente reconhecem que ou a saída do sensor de aceleração 38 ou a saída do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 está presa.

[0079] Na presente modalidade, o controlador 50 detecta a presença da falha de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 com base nas variações de aceleração do veículo detectadas pelo sensor de aceleração 38 para o tempo decorrido T1 e variações em um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 detectadas pelo sensor ultrassónico de nível de líquido 71 para o tempo decorrido T2. Assim, a presença da falha de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 é detectada com base na entrada de sinais de detecção do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71.

[0080] Na presente modalidade, em resposta a uma variação de saída do sensor de aceleração 38 que é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior e uma variação de saída do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 que é menor do que o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado, o controlador 50 determina que o sensor ultrassónico do nível de líquido 71 está na condição de falha. Além disso, em resposta a uma variação de saída do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 que é o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado ou maior e uma variação de saída do sensor de aceleração 38 que é menor do que o valor do limite de integração de aceleração especificado, o controlador 50 determina que o sensor de aceleração 38 está na condição de falha. Assim, a presença da falha de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 é detectada.

[0081] Na presente modalidade, em resposta a um valor integrado de valores absolutos de variações de aceleração do veículo detectadas para o tempo decorrido T1 que é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior e um valor integrado de valores absolutos de variações no nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 detectadas para o tempo decorrido T2 que é o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado ou maior, o controlador 50 determina que o sensor ultrassónico de nível de líquido 71 está em uma condição normal. Por outro lado, em resposta a um valor integrado de valores absolutos de variações de aceleração do veículo detectadas para o tempo decorrido T1 que é um valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior, e um valor integrado de valores absolutos de variações no nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 detectadas para o tempo decorrido T2 que é menor do que o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia, o controlador 50 determina que o sensor ultrassônico de nível de líquido 71 está na condição de falha. Por conseguinte, a presença da falha do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 é detectada com base nas variações de aceleração detectadas pelo sensor de aceleração 38 e as variações no nível de líquido detectadas pelo sensor ultrassônico de nível de líquido 71.

[0082] Na presente modalidade, o controlador 50 executa o controle, quando o veículo começa a partir de um estado de parada, para fazer com que o sensor de aceleração 38 detecte as variações de aceleração do veículo para o tempo decorrido T1 e o sensor ultrassônico de nível de líquido 71 detecte as variações no nível de líquido da solução aquosa de ureia 67. Quando o veículo começa a partir do estado de parada, um valor integrado de valores absolutos das variações de aceleração do veículo detectadas para o tempo decorrido T1 é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior. Como resultado, na partida do veículo, a presença da falha do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 é certamente detectada pela determinação de se um valor integrado de valores absolutos das variações no nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 detectadas para o tempo decorrido T2 é ou não o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado ou maior.

[0083] Na presente modalidade, o tempo decorrido T2 é um tempo até que um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 se torne estável. Por conseguinte, as variações no nível do líquido da solução aquosa de ureia 67 são certamente detectadas pelo sensor ultrassônico de nível de líquido 71, de modo que a presença da falha do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 é certamente detectada.

[0084] Na presente modalidade, o tempo decorrido T1 é menor do que o tempo decorrido T2. Por conseguinte, mesmo quando as variações de comportamento do veículo são grandes, a presença da falha do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 é certamente detectada.

[0085] Na presente modalidade, um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65 é detectado com alta precisão pelo sensor ultrassónico de nível de líquido 71 disposto no tanque de solução aquosa de ureia 65. Como resultado, a precisão da detecção do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 para a presença da falha é melhorada.

[0086] Note-se que os valores numéricos usados na descrição da modalidade acima descrita são apresentados como um exemplo e a presente descrição não está limitada a esses valores numéricos. Além disso, os sinais de desigualdade, como maior ou igual a (>), menor ou igual a (≤), maior que (>) e menor que (<), podem incluir um sinal de igualdade.

[0087] O detector de falhas da presente descrição não se limita à configuração, à estrutura, ao aspecto exterior, ao processo, etc. que são descritos na modalidade acima descrita e pode ser modificado, melhorado, adicionado ou eliminado dentro da essência da presente descrição. Note-se que na descrição seguinte, os mesmos números de referência como o motor de combustão interna 10, etc. de acordo com a modalidade acima descrita das Figuras 1 a 5 indicam componentes idênticos ou substancialmente idênticos para o motor de combustão interna 10, etc. de acordo com a modalidade acima descrita.

Outra Primeira Modalidade

[0088] (A) Por exemplo, o controlador 50 pode realizar um segundo processo de detecção de falha do sensor ilustrado na Figura 6, em vez do primeiro processo de detecção de falha do sensor ilustrado na Figura 3. Conforme ilustrado na Figura 6, o segundo processo de detecção de falha do sensor é substancialmente o mesmo que o primeiro processo de detecção de falha do sensor. No entanto, o segundo processo de detecção de falha do sensor é diferente do primeiro processo de detecção de falha do sensor em que o controlador 50 realiza um processo na Etapa S211 em vez do processo da etapa S12 descrita acima.

[0089] Especificamente, conforme ilustrado na Figura 6, na etapa S11 descrita acima, em resposta à determinação de que o sinalizador de diagnóstico está definido como "DESLIGADO" (NÃO em S11), o controlador 50 prossegue para a Etapa S211. Na Etapa S211, o controlador 50 determina se uma condição para gerar a aceleração para diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 está satisfeita ou não durante a viagem de um veículo.

[0090] Por exemplo, o controlador 50, a partir de uma entrada de sinal de detecção do sensor de velocidade do veículo 39, determina se a velocidade do veículo é alterada ou não por uma velocidade especificada ou maior (por exemplo, 30 km por hora ou mais) por um tempo especificado (por exemplo, cerca de 2 a 3 segundos). Em resposta à determinação de que a velocidade do veículo não é alterada pela velocidade especificada ou maior (NÃO em S211) durante o tempo especificado, o controlador 50 pode prosseguir para a Etapa S13. Por outro lado, em resposta à determinação de que a velocidade do veículo é alterada pela velocidade especificada ou maior (SIM em S211) para o tempo especificado, o controlador 50 pode prosseguir para a Etapa S14. Com este processo, o controlador 50 pode diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 durante a viagem do veículo.

[0091] Na presente modalidade, o controlador 50 como a unidade de determinação de variação de velocidade determina se uma variação de velocidade detectada pelo sensor de velocidade do veículo 39 é ou não um valor do limite de velocidade especificado ou maior. Quando a variação de velocidade do veículo é o valor do limite de velocidade especificado ou maior, um valor integrado de valores absolutos de variações de aceleração do veículo detectadas para o tempo decorrido T1 é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior. Como resultado, a presença da falha do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 é detectada certamente ao determinar se um valor integrado de valores absolutos de variações no nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 detectadas para o tempo decorrido T2 é ou não o valor do limite de integração do nível aquoso de ureia especificado ou maior, quando a variação de velocidade do veículo é o valor do limite de velocidade especificado ou maior durante a viagem do veículo.

[0092] Por exemplo, em resposta a, na Etapa S211, uma abertura do acelerador detectada pelo detector de abertura do acelerador 33 que é uma abertura especificada ou maior e uma posição de deslocamento detectada por um detector de posição de deslocamento (não mostrado) que é uma posição de deslocamento especificada ou menor, o controlador 50 pode determinar que a velocidade do veículo foi alterada pela velocidade especificada ou maior. Com este processo, o controlador 50 pode diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassónico de nível de líquido 71 do detector ultrassónico de nível de líquido 68 durante a viagem do veículo.

[0093] Além disso, por exemplo, na Etapa S211, em resposta a uma quantidade de injeção de combustível injetada nos cilindros do motor de combustão interna 10 pelos injetores 14A a 14D que é uma quantidade especificada ou maior e uma posição de deslocamento detectada por um detector de posição de deslocamento (não mostrado) que é uma posição de deslocamento especificada ou menor, o controlador 50 pode determinar que a velocidade do veículo foi alterada pela velocidade especificada ou maior. Com este processo, o controlador 50 pode diagnosticar a presença da falha presa de cada um do sensor de aceleração 38 e do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 do detector ultrassônico de nível de líquido 68 durante a viagem do veículo.

Segunda Modalidade

[0094] (B) Por exemplo, o tempo decorrido T1 medido na etapa acima S18 pode ser definido substancialmente ao mesmo tempo que o tempo decorrido T2 medido na etapa S20 acima. Esta configuração pode melhorar a precisão do valor da variação de aceleração integrado diagnóstico (diagnóstico Σ | Δ aceleração |), de modo que o controlador 50 pode detectar a presença da falha presa do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 mesmo se cada variação de aceleração (Δ aceleração) do veículo for pequena. Portanto, a presença da falha presa do sensor ultrassônico de nível de líquido 71 é certamente detectada.

Terceira Modalidade

[0095] (C) Por exemplo, nas modalidades acima descritas, a solução aquosa de ureia 67 é armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65. No entanto, a amônia como o agente redundante pode ser armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65.

Quarta Modalidade

[0096] (D) Por exemplo, um sensor de aceleração tridimensional e um sensor de velocidade angular tridimensional podem ser usados como o sensor de aceleração 38. O nível aquoso de ureia detectado pelo sensor ultrassônico de nível de líquido 71 pode ser corrigido por uma inclinação de uma superfície do líquido da solução aquosa de ureia 67 no tanque de solução aquosa de ureia 65 a partir de uma superfície horizontal detectada pelo sensor de aceleração tridimensional e o sensor de velocidade angular tridimensional. Com esta correção, a precisão da medição do nível do líquido da solução aquosa de ureia no tanque de solução aquosa de ureia 65 e a precisão da estimativa do restante da solução aquosa de ureia podem ser melhoradas.

Quinta Modalidade

[0097] (E) Por exemplo, em vez do detector ultrassônico de nível de líquido 68, um sensor de nível de líquido a laser pode ser disposto em uma porção de teto do tanque de solução aquosa de ureia 65. O controlador 50 pode calcular um nível aquoso de ureia detectando um nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65 pelo sensor de nível de líquido a laser.

[0098] Com esta configuração, o nível de líquido da solução aquosa de ureia 67 armazenada no tanque de solução aquosa de ureia 65 é detectado com alta precisão pelo sensor de nível de líquido a laser disposto no teto do tanque da solução aquosa de ureia 65. Como resultado, a precisão da detecção do sensor de nível de líquido a laser para a presença da falha é aprimorada.

Claims

Detector de falha, que compreende:
um tanque de agente de redução (65) no qual a solução do agente de redução (67) de concentração especificada é armazenada;
um sensor de nível de líquido configurado para detectar um nível de líquido da solução do agente de redução (67) armazenada no tanque de agente de redução (65);
um detector de variação de comportamento configurado para detectar as variações de comportamento de um veículo; e
um controlador (50) configurado para realizar o controle para fazer com que o detector de variação de comportamento detecte as variações de comportamento do veículo para um primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível do líquido da solução do agente de redução (67) por um segundo tempo especificado, caracterizado pelo fato de que:
o controlador (50) tem uma unidade de detecção de falha que detecta a presença de uma falha de cada um do detector de variação de comportamento e do sensor de nível de líquido com base nas variações de comportamento do veículo detectadas pelo detector de variação de comportamento e nas variações no nível de líquido da solução do agente de redução (67) detectadas pelo sensor de nível de líquido.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
o detector de variação de comportamento inclui um sensor de aceleração (38) montado no veículo,
a unidade de detecção de falha determina que o sensor de nível de líquido está em uma condição de falha em resposta a uma variação de saída do sensor de aceleração (38) que é um valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior e uma variação de saída do sensor de nível de líquido que é menor do que um valor do limite de integração de nível de líquido especificado, e
a unidade de detecção de falha determina que o sensor de aceleração (38) está em uma condição de falha em resposta a uma variação de saída do sensor de nível de líquido que é o valor do limite de integração do nível de líquido especificado ou maior e uma variação de saída do sensor de aceleração (38) que é menor que o valor do limite de integração de aceleração especificado.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que:
o controlador (50) executa o controle para fazer com que o sensor de aceleração (38) detecte as variações de aceleração do veículo para o primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível do líquido da solução do agente de redução (67) pelo segundo tempo especificado,
a unidade de detecção de falha determina que o sensor de nível de líquido está em uma condição normal em resposta a um valor integrado de valores absolutos das variações de aceleração do veículo que é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior e um valor integrado de valores absolutos das variações no nível de líquido que é o valor do limite de integração do nível de líquido especificado ou maior, e
a unidade de detecção de falha determina que o sensor de nível de líquido está na condição de falha em resposta a um valor integrado de valores absolutos das variações de aceleração do veículo que é o valor do limite de integração de aceleração especificado ou maior, e um valor integrado de valores absolutos das variações no nível de líquido que é menor que o valor do limite de integração do nível de líquido especificado.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
o controlador (50) executa o controle, quando o veículo começa a partir de um estado de parada, para fazer com que o sensor de aceleração (38) detecte as variações de aceleração do veículo para o primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível de líquido da solução do agente de redução (67) pelo segundo tempo especificado.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que:
o detector de variação de comportamento inclui ainda um sensor de velocidade do veículo (39) montado no veículo,
o controlador (50) tem uma unidade de determinação de variação de velocidade determinando se uma variação de velocidade detectada pelo sensor de velocidade do veículo (39) é ou não um valor do limite de velocidade especificado ou maior, e
em resposta à determinação de que a variação da velocidade detectada pelo sensor de velocidade do veículo (39) é o valor do limite de velocidade especificado ou maior, o controlador (50) executa o controle para fazer com que o sensor de aceleração (38) detecte as variações de aceleração do veículo para o primeiro tempo especificado e o sensor de nível de líquido detecte as variações no nível do líquido da solução do agente de redução (67) para o segundo tempo especificado.
Detector de falha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que:
o segundo tempo especificado é um tempo até que o nível de líquido da solução aquosa de ureia (67) se torne estável.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que:
o primeiro tempo especificado é menor que o segundo tempo especificado.
Detector de falha, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que:
o primeiro tempo especificado é o mesmo que o segundo tempo especificado.
Detector de falha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que:
o sensor de nível de líquido inclui um sensor ultrassônico de nível de líquido (71), disposto no tanque do agente de redução (65) ou um sensor de nível de líquido a laser disposto em uma porção de teto do tanque do agente de redução (65).
Método de detecção de falha realizado por um detector de falha que inclui um tanque de agente de redução (65) no qual a solução do agente de redução (67) de concentração especificada é armazenada, um sensor de nível de líquido configurado para detectar um nível de líquido da solução do agente de redução (67) armazenada no tanque do agente de redução (65), um detector de variação de comportamento configurado para detectar as variações de comportamento de um veículo e um controlador (50), o método de detecção de falha caracterizado pelo fato de que compreende:
detectar as variações de comportamento do veículo para um primeiro tempo especificado pelo detector de variação de comportamento,
detectar as variações no nível do líquido da solução do agente de redução (67) para um segundo tempo especificado pelo sensor de nível de líquido, e
detectar a presença de uma falha de cada um do detector de variação de comportamento e do sensor de nível de líquido com base nas variações de comportamento detectadas do veículo e nas variações detectadas no nível de líquido da solução do agente de redução (67), em que
a detecção das variações de comportamento, das variações no nível do líquido da solução do agente de redução (67) e da presença da falha é realizada pelo controlador (50).