JP2006342768A - 内燃機関用排気ガス浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 内燃機関の排気通路にDPFとその下流に配設された酸素濃度センサーとを備え、内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想最小O2濃度と酸素濃度センサーにより検出された排気ガス中の検出O2濃度との差値を算出し、且つ前記予想最小O2濃度を、前記内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想O2濃度と、内燃機関運転条件情報から計算される、排気ガス中の酸素濃度センサーへ付着して燃焼する可能性のある物質のDPF下流へ通過する総量を燃焼する場合の予想最大O2減少量との差値として算出する算出手段を有し、算出手段により算出された差値に基づいてDPFの亀裂などの異常の有無を判断する判断手段を備えていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図1は、内燃機関(ディーゼルエンジン)のシステム全体を示す全体構成図である。1は内燃機関であり、インジェクタ2より高圧燃料が燃焼室3に噴射される。4は吸気通路であり、5は排気通路である。吸気通路4の上流側にはエアフロメータ7が配設され、吸気通路4内にはスロットル8が配設され、その下流には吸気通路4内の吸気圧或いは吸気温を検出する吸気圧センサー9及び吸気温センサー10が配設されている。排気通路5にはDPF6が配設され、その下流には排気ガス中のO2濃度を検出する酸素濃度センサー12が配設されている。なお、コンプレッサーなどは図から省略されている。
以上により計算された排気微粒子(PM)及び未撚炭化水素の発生量について、DPF6の処理能力に基づく経験値を勘案して、さらにDPF6下流へ通過していく排気微粒子(PM)及び未撚炭化水素の総量を計算する。これらの総量がすべて酸素濃度センサー12へ付着して燃焼すると仮定した場合の酸素消費量を計算して予想最大O2減少量Bとする。
通電停止の許可があった場合にはS7で酸素濃度センサー12への通電を停止し、通電停止の許可が出ない場合には再度S6の最初に戻り通電停止の判断をやり直すこととなる。
具体的には、予め実験データを取得することにより、排気微粒子(PM)発生量とそれに対応した異常判断閾値との関係のマップを作成しておいてECU16に入力しておく。ECU16では内燃機関運転条件情報から排気微粒子(PM)発生量を常時計算し、マップにより排気微粒子(PM)発生量に対応して設定されている異常判断閾値と検出O2濃度との差値を計算するように構成する。
本発明は、このように構成されているので、従来の、DPF下流の排気温度が異常に高温になったことを検出する方法、或いは、DPF前後の排気圧力の差が通常よりも小さくなったことを検出する方法に比較して、酸素濃度センサーにより測定された排気ガス中の検出O2濃度の低下状況を判断するのみで、DPFの亀裂などの異常の有無を、簡単且つ確実に判断できるものである。
また、内燃機関運転条件が時々刻々変化しても、変化する内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想最小O2濃度に対してその時点の酸素濃度センサーにより検出された排気ガス中の検出O2濃度との差値によりDPFの異常の有無を判断することとなり、しかも、常に内燃機関運転条件の変化に対応して予想最小O2濃度を常に安全サイドで正確に計算することができるので、十分な検出精度、更には十分な検出頻度で簡単にDPFの異常の有無を判断できるという効果を奏するものである。
2 インジェクタ
3 燃焼室
4 吸気通路
5 排気通路
6 DPF
7 エアフロメータ
8 スロットル
9 吸気圧センサー
10 吸気温センサー
11 回転角センサー
12 酸素濃度センサー
13 冷却水温センサー
14 アクセル開度センサー
15 アクセルペダル
16 ECU
Claims (4)
- 内燃機関の排気通路にディーゼルパティキュレートフィルタとその下流に配設された酸素濃度センサーとを備えた内燃機関用排気ガス浄化装置において、
前記酸素濃度センサーにより検出された排気ガス中の検出O2濃度に基づき、前記ディーゼルパティキュレートフィルタにおける、PMを補足するように設定された設定隙間を外れて隙間拡大する異常の有無を判断する判断手段を備えたことを特徴とする内燃機関用排気ガス浄化装置。 - 前記判断手段は、内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想最小O2濃度と前記酸素濃度センサーにより検出された排気ガス中の前記検出O2濃度との差値を算出する算出手段を有し、
前記算出手段により算出された前記差値に基づいて、前記異常の有無を判断する判断手段であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。 - 前記算出手段は、前記予想最小O2濃度を、前記内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想O2濃度と、前記内燃機関運転条件情報から計算される、前記ディーゼルパティキュレートフィルタの正常作動時における排気ガス中の前記酸素濃度センサーへ付着して燃焼する可能性のある物質の前記ディーゼルパティキュレートフィルタ下流へ通過する総量が燃焼することとした予想最大O2減少量との差値として算出することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。
- 前記判断手段は、前記内燃機関運転条件情報から計算される排気ガス中の予想排気微粒子(PM)発生量に応じて設定される、前記予想最小O2濃度と前記検出O2濃度との差値の異常判断閾値に基づいて前記異常の有無を判断する判断手段であることを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。
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