JP2008045413A - Abnormality detecting device of reducing agent adding valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気通路に還元剤を添加する還元剤添加弁の異常検出装置に関する。 The present invention relates to an abnormality detection device for a reducing agent addition valve that adds a reducing agent to an exhaust passage.
還元剤添加弁(以下「添加弁」と略することもある。)から添加される還元剤添加量を空燃比センサ出力に基づいて推定し、この推定された還元剤添加量を添加指示量と比較することにより、添加弁の異常判定を行う装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 A reducing agent addition amount added from a reducing agent addition valve (hereinafter sometimes abbreviated as “addition valve”) is estimated based on the air-fuel ratio sensor output, and this estimated reducing agent addition amount is used as an addition instruction amount. An apparatus for performing abnormality determination of an addition valve by comparison is known (see, for example, Patent Document 1).
還元剤添加量の推定は、リッチスパイク実施前に検出された空燃比を基準値とし、この基準値とリッチスパイク実施中に検出された空燃比との差分に基づいて行われる。しかしながら、リッチスパイク中に燃焼空燃比が変化すると、上記基準値と実際の空燃比との間にズレが生じてしまう。そうすると、還元剤添加量の推定を精度良く行うことができず、添加弁の異常検出を精度良く行うことができなくなる可能性がある。従って、従来の方法によれば、定常状態でしか添加弁の異常検出が行うことができない。 The estimation of the reducing agent addition amount is performed based on the difference between the reference value and the air-fuel ratio detected during the rich spike operation, using the air-fuel ratio detected before the rich spike operation as a reference value. However, if the combustion air-fuel ratio changes during the rich spike, a deviation occurs between the reference value and the actual air-fuel ratio. If so, there is a possibility that the amount of reducing agent addition cannot be estimated with accuracy and the addition valve abnormality cannot be detected with accuracy. Therefore, according to the conventional method, the abnormality of the addition valve can be detected only in a steady state.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、リッチスパイク実施中に燃焼空燃比が変化する場合であっても、還元剤添加弁の異常検出を精度良く行うことが可能な還元剤添加弁の異常検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to accurately detect the abnormality of the reducing agent addition valve even when the combustion air-fuel ratio changes during the rich spike operation. An object of the present invention is to provide an abnormality detecting device for a reducing agent addition valve.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、触媒の浄化能力を回復させるために該触媒の上流に還元剤を添加する還元剤添加弁の異常を検出する異常検出装置であって、
前記還元剤添加弁に対して還元剤の添加量を指示する添加量指示手段と、
前記還元剤添加弁の下流の排気空燃比である第1空燃比を検出する第1空燃比検出手段と、
前記還元剤添加弁による還元剤の添加中に、内燃機関の排気空燃比である第2空燃比を取得する第2空燃比取得手段と、
前記第2空燃比取得手段により取得された第2空燃比と、前記第1空燃比検出手段により検出された第1空燃比とに基づいて、前記還元剤添加弁から添加された還元剤の添加量を計測する添加量計測手段と、
前記添加量指示手段により指示された添加量と、前記添加量計測手段により計測された添加量とを比較することにより、前記還元剤添加弁の異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is an abnormality detection device for detecting an abnormality of a reducing agent addition valve for adding a reducing agent upstream of the catalyst in order to restore the purification ability of the catalyst,
An addition amount indicating means for instructing an addition amount of a reducing agent to the reducing agent addition valve;
First air-fuel ratio detection means for detecting a first air-fuel ratio that is an exhaust air-fuel ratio downstream of the reducing agent addition valve;
Second air-fuel ratio acquisition means for acquiring a second air-fuel ratio that is an exhaust air-fuel ratio of the internal combustion engine during the addition of the reducing agent by the reducing agent addition valve;
Addition of the reducing agent added from the reducing agent addition valve based on the second air-fuel ratio acquired by the second air-fuel ratio acquisition means and the first air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio detection means An additive amount measuring means for measuring the amount;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent addition valve by comparing the addition amount instructed by the addition amount instructing means with the addition amount measured by the addition amount measuring means; Features.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加する前に、前記第1空燃比検出手段により検出された第1空燃比と前記第2空燃比取得手段により取得された第2空燃比との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された差分に基づいて、前記第1空燃比又は第2空燃比を補正する補正手段とを更に備えたことを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
Before adding the reducing agent from the reducing agent addition valve, the difference between the first air / fuel ratio detected by the first air / fuel ratio detecting means and the second air / fuel ratio acquired by the second air / fuel ratio acquiring means is calculated. Difference calculating means for
And a correction means for correcting the first air-fuel ratio or the second air-fuel ratio based on the difference calculated by the difference calculation means.
また、第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記第2空燃比取得手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記第2空燃比を推定する第2空燃比推定手段と、前記還元剤添加弁の上流の前記第2空燃比を検出する第2空燃比検出手段との少なくとも何れかを有することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The second air-fuel ratio acquisition means detects second air-fuel ratio estimation means for estimating the second air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine, and detects the second air-fuel ratio upstream of the reducing agent addition valve. It has at least any one of a 2nd air fuel ratio detection means.
第1の発明によれば、内燃機関の排気空燃比である第2空燃比と、還元剤添加弁下流の排気空燃比である第1空燃比とに基づいて、還元剤の添加量が計測される。この第2空燃比は、内燃機関の燃焼空燃比の変化に追従することができる。よって、還元剤の添加中に燃焼空燃比が変化した場合であっても、還元剤の添加量を精度良く計測することができる。従って、還元剤の添加中に燃焼空燃比が変化した場合であっても、還元剤添加弁の異常検出を精度良く行うことができる。 According to the first aspect of the invention, the reducing agent addition amount is measured based on the second air-fuel ratio that is the exhaust air-fuel ratio of the internal combustion engine and the first air-fuel ratio that is the exhaust air-fuel ratio downstream of the reducing agent addition valve. The This second air-fuel ratio can follow the change in the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine. Therefore, even when the combustion air-fuel ratio changes during addition of the reducing agent, the amount of reducing agent added can be accurately measured. Therefore, even when the combustion air-fuel ratio changes during the addition of the reducing agent, it is possible to accurately detect the abnormality of the reducing agent addition valve.
第2の発明によれば、第1空燃比又は第2空燃比を補正することで、還元剤非添加時に存在する差分を無くすことができる。よって、還元剤の添加量を更に精度良く検出することができる。 According to the second invention, by correcting the first air-fuel ratio or the second air-fuel ratio, it is possible to eliminate the difference existing when the reducing agent is not added. Therefore, the amount of reducing agent added can be detected with higher accuracy.
第3の発明によれば、第2空燃比推定手段と第2空燃比検出手段との少なくとも何れかを有することで、還元剤添加中であっても内燃機関の燃焼空燃比の変化に追従する第2空燃比を取得することができる。 According to the third invention, by having at least one of the second air-fuel ratio estimating means and the second air-fuel ratio detecting means, the change in the combustion air-fuel ratio of the internal combustion engine is followed even when the reducing agent is being added. The second air / fuel ratio can be acquired.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1によるシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、内燃機関1として、4サイクルのディーゼルエンジン(圧縮着火内燃機関)を備えている。ディーゼルエンジン1は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。図1に示すディーゼルエンジン1は直列4気筒型であるが、本発明において、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to
ディーゼルエンジン1の各気筒2のピストンは、クランク機構を介してクランク軸4に連結されている。クランク軸4の近傍には、クランク軸4の回転角度(クランク角)を検出するクランク角センサ5が設けられている。
The piston of each
ディーゼルエンジン1の各気筒2には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ6が設置されている。各気筒のインジェクタ6は、共通のコモンレール7に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ8によって所定の燃圧まで加圧される。この加圧された燃料は、コモンレール7内に蓄えられ、コモンレール7から各インジェクタ6に供給される。インジェクタ6は、1サイクル中に複数回、任意のタイミングで燃料を筒内に噴射することができる。
Each
ディーゼルエンジン1の吸気ポート10には、吸気バルブ12が設けられている。この吸気バルブ12の開弁特性(開弁時期、リフト量、作用角)は、図示しない公知の可変動弁機構により変更可能である。
An
吸気ポート10は、吸気マニホールド16を介して吸気通路18に接続されている。吸気通路18の途中には、吸気絞り弁20が設けられている。吸気絞り弁20は、アクセル開度センサ21により検出されるアクセル開度AAに基づき、その開度が決定される電子制御弁である。吸気絞り弁20の上流には、インタークーラ22が設けられている。インタークーラ22の上流にはターボ過給機24のコンプレッサ24aが設けられている。コンプレッサ24aは、排気通路38のタービン24bと連結軸により連結されている。
The
コンプレッサ24aの上流には、吸入空気量Gaを検出するエアフロメータ26が設けられている。エアフロメータ26の上流にはエアクリーナ28が設けられている。
An
このような構成によれば、ターボ過給機24のコンプレッサ24aにより圧縮された吸入空気は、インタークーラ22で冷却される。インタークーラ22を通過した吸入空気は、吸気マニホールド16によって各気筒の吸気ポート10に分配される。
According to such a configuration, the intake air compressed by the
また、ディーゼルエンジン1の排気ポート30には、排気バルブ32が設けられている。この排気バルブ32の開弁特性(開弁時期、リフト量、作用角)は、図示しない公知の可変動弁機構により変更可能である。
An
排気ポート30は、排気マニホールド36を介して排気通路38に接続されている。排気通路38には、ターボ過給機24のタービン24bが設けられている。タービン24bの下流には、前処理触媒である酸化触媒40が設けられている。酸化触媒40は、HCやCOを酸化する機能を有する触媒である。
The
酸化触媒40の下流には、NOx触媒42が設けられている。NOx触媒42は、空燃比が理論空燃比より大きい雰囲気中、つまり理論空燃比よりリーンな雰囲気中では排気ガス中のNOxを吸蔵し、空燃比が理論空燃比以下の雰囲気中、つまり理論空燃比以下のリッチの雰囲気中では吸蔵されたNOxを還元浄化して放出する機能を有している。
A
このNOx触媒42は、NOxを吸蔵還元する機能のみを有するものでもよく、あるいは、排気ガス中のすすを捕集する機能を併せ持つDPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)のようなものでもよい。また、NOx触媒42は、すすを捕集すること以外の機能を併せ持つものでもよい。なお、酸化触媒40とNOx触媒42とは、1つの容器内に収納されていてもよい。
The
タービン24bと酸化触媒40との間には、排気ガス中に還元剤である燃料を添加する排気燃料添加弁(以下「添加弁」と略する。)44が設けられている。添加弁44は、図示しない燃料供給管を介して上記サプライポンプ8と連通している。
Between the
酸化触媒40とNOx触媒42との間には、第1空燃比センサ46が設けられている。また、NOx触媒42の下流には、第2空燃比センサ48が設けられている。これらの空燃比センサ46,48は、設置位置での排気空燃比をそれぞれ検出するように構成されている。
A first air-
吸気通路18の吸気マニホールド16の近傍には、外部EGR通路52の一端が接続されている。外部EGR通路52の他端は、排気通路38の排気マニホールド36近傍に接続されている。本システムでは、この外部EGR通路52を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路18に還流させること、つまり外部EGR(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。
One end of the
外部EGR通路52の途中には、外部EGRガスを冷却するためのEGRクーラ54が設けられている。外部EGR通路52におけるEGRクーラ54の下流には、EGR弁56が設けられている。このEGR弁56の開度を大きくするほど、外部EGR通路52を通る排気ガス量(すなわち、外部EGR量もしくは外部EGR率)を増大させることができる。
In the middle of the
また、本実施の形態1のシステムは、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60の出力側には、インジェクタ6、サプライポンプ8、吸気絞り弁20、添加弁44、EGR弁56等が接続されている。ECU60の入力側には、クランク角センサ5、アクセル開度センサ21、エアフロメータ26、第1空燃比センサ46、第2空燃比センサ48等が接続されている。
The system of the first embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60 as a control device. An injector 6, a
また、ECU60は、クランク角センサ5の出力に基づいて、機関回転数NEを算出する。また、ECU60は、アクセル開度AA等に基づいて、機関負荷KLを算出する。また、ECU60は、この機関負荷KLに基づいて、インジェクタ6からの燃料噴射量(筒内燃料噴射量)Qを算出する。ECU60は、各センサからの信号に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、ディーゼルエンジン1の運転状態を制御する。
Further, the
[本実施の形態1の特徴]
上記システムのNOx触媒42に吸蔵されたNOx量が所定値以上になると、NOxを還元・放出させるため、いわゆるリッチスパイクが実施される。すなわち、添加弁44から還元剤である燃料の添加が行われ、この還元剤によりNOx触媒42の浄化能力回復処理(再生処理)が行われる。
[Features of Embodiment 1]
When the amount of NOx occluded in the
ところで、添加弁44の添加量(噴射量)制御の異常検出を精度良く行うことが要求される場合がある。
図2は、添加弁44の異常を判定する方法の一例を説明するための図である。図2における横軸は、ECU60から添加弁44に対して指示される添加量(指示添加量)であり、縦軸は後述する方法により計測(推定)される添加量(計測添加量)である。
図2に示すように、指示添加量と計測添加量とを比較することで、添加弁44の異常検出を行うことができる。指示添加量に対する計測添加量の比率Rが1である場合、すなわち、添加弁44から還元剤が指示量通りに添加される場合には、当然添加弁44は正常であると判定される。しかし、添加弁44のばらつき・経時変化を考慮することも必要である。そこで、比率Rが図2に示す基準範囲内である場合には添加弁44は正常であると判定し、比率Rがこの基準範囲外である場合には添加弁44は異常(故障)であると判定することができる。換言すれば、指示添加量が所定量Aである場合において、指示添加量Aと計測添加量との誤差(絶対値)が基準値Dth以下である場合には添加弁44は正常であると判定し、基準値Dthよりも大きい場合には添加弁44は異常(故障)であると判定することができる。なお、これらの基準範囲又は基準値Dthは、車種に応じて予め設定しておくことができる。
By the way, there is a case where it is required to accurately detect abnormality of the addition amount (injection amount) control of the
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a method for determining an abnormality of the
As shown in FIG. 2, the abnormality of the
図3は、リッチスパイク実施時の第1空燃比センサ46の出力(以下「空燃比センサ出力」という。)A/Fsの変化を示す図である。
リッチスパイクが実施されていない時、つまり、添加弁44から燃料添加が行われていない時には、空燃比センサ出力A/Fsは、図3において一点鎖線で示すような出力A/F_Aとなる。一方、リッチスパイク時間tには、添加弁44から燃料添加が行われる。このため、空燃比センサ出力A/Fsは、図3において実線で示すような出力A/F_Bに変化する。
FIG. 3 is a diagram showing a change in the output (hereinafter referred to as “air-fuel ratio sensor output”) A / Fs of the first air-
When the rich spike is not performed, that is, when fuel addition is not performed from the
詳細は後述するが、このリッチスパイク非実施時の空燃比センサ出力A/F_Aを基準値A/Fbaseとし、該基準値A/Fbaseとリッチスパイク実施時の空燃比センサ出力A/F_Bとの差分に基づいて、添加弁44から添加された燃料量を計測(推定)することができる。すなわち、空燃比センサ出力A/Fs(A/F_A,A/F_B)に基づいて、上記の計測添加量を求めることができる。
Although details will be described later, the air-fuel ratio sensor output A / F_A when the rich spike is not executed is set as a reference value A / Fbase, and the difference between the reference value A / Fbase and the air-fuel ratio sensor output A / F_B when the rich spike is executed Based on this, the amount of fuel added from the
図4は、添加弁44から添加された燃料量を計測する方法を説明するための図である。図4において、符号「A/Fs」は空燃比センサ出力を表している。また、符号「A/Fs(t0)」はリッチスパイク非実施時、具体的には、リッチスパイク実施直前である時刻t0における空燃比センサ出力を表している。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of measuring the amount of fuel added from the
時刻t0における空燃比センサ出力A/Fs(t0)は、次式(1)のように表すことができる。次式(1)において、「Ga」は吸入空気量であり、「Q」は筒内燃料噴射量である。
A/Fs(t0)=Ga/Q・・・(1)
上式(1)を変形すると、次式(2)が得られる。
Q=Ga/(A/F(t0))・・・(2)
The air-fuel ratio sensor output A / Fs (t0) at time t0 can be expressed as the following equation (1). In the following equation (1), “Ga” is the intake air amount, and “Q” is the in-cylinder fuel injection amount.
A / Fs (t0) = Ga / Q ... (1)
When the above equation (1) is transformed, the following equation (2) is obtained.
Q = Ga / (A / F (t0)) ... (2)
また、リッチスパイク実施時の空燃比センサ出力A/Fsは、次式(3)のように表すことができる。次式(3)において、「Qex」は添加弁44から添加された燃料量である。
A/Fs=Ga/(Q+Qex)・・・(3)
上式(3)を変形すると、次式(4)が得られる。
Q+Qex=Ga/(A/Fs)・・・(4)
Further, the air-fuel ratio sensor output A / Fs at the time of rich spike execution can be expressed as the following equation (3). In the following equation (3), “Qex” is the amount of fuel added from the
A / Fs = Ga / (Q + Qex) ... (3)
When the above equation (3) is transformed, the following equation (4) is obtained.
Q + Qex = Ga / (A / Fs) ... (4)
上式(4)から上式(2)を減算することにより次式(5)が得られ、さらに次式(5)を変形することにより次式(6)が得られる。
Qex=Ga×{1/(A/Fs)-1/(A/Fs(t0))}・・・(5)
=Ga×{(A/Fs(t0))-(A/Fs)}/(A/Fs(t0))/(A/Fs)・・・(6)
The following equation (5) is obtained by subtracting the above equation (2) from the above equation (4), and the following equation (6) is obtained by further modifying the following equation (5).
Qex = Ga × {1 / (A / Fs) -1 / (A / Fs (t0))} ... (5)
= Ga × {(A / Fs (t0))-(A / Fs)} / (A / Fs (t0)) / (A / Fs) ... (6)
上式(6)中の空燃比センサ出力A/Fs(t0)は、リッチスパイク実施直前の時刻t0において取得することができる。よって、吸入空気量Gaと空燃比センサ出力A/Fsが分かれば、上式(6)に従って、リッチスパイク実施中における瞬時(ある時刻)の添加燃料量を算出することができる。この添加燃料量を、図4に示すリッチスパイク時間tの間だけ積算することで、リッチスパイク実施時に添加弁44から添加された燃料量を計測することができる。すなわち、計測添加量が求められる。
The air / fuel ratio sensor output A / Fs (t0) in the above equation (6) can be obtained at time t0 immediately before the rich spike operation. Accordingly, if the intake air amount Ga and the air-fuel ratio sensor output A / Fs are known, the instantaneous amount of fuel added (at a certain time) during the rich spike can be calculated according to the above equation (6). By accumulating the amount of added fuel only during the rich spike time t shown in FIG. 4, the amount of fuel added from the
上記の方法によれば、リッチスパイク実施直前の空燃比センサ出力A/Fs(t0)が基準値A/Fbaseとされ、この基準値A/Fbaseと空燃比センサ出力A/Fsとの差分に基づいて計測添加量が求められている(図3及び図4参照)。 According to the above method, the air-fuel ratio sensor output A / Fs (t0) immediately before the rich spike is performed is the reference value A / Fbase, and based on the difference between the reference value A / Fbase and the air-fuel ratio sensor output A / Fs. Thus, the measured addition amount is obtained (see FIGS. 3 and 4).
しかしながら、図5に示すように、リッチスパイク実施中に燃焼空燃比が変動する場合(例えば、過渡状態)がある。かかる場合に、上記方法のようにリッチスパイク実施直前の空燃比センサ出力A/Fs(t0)を基準値A/Fbaseとすると、基準値A/Fbaseと実際の排気空燃比A/Fact(添加弁44上流の空燃比)との間にずれが生じてしまう。図5は、リッチスパイク実施中に燃焼空燃比が変動した場合において、基準値A/Fbaseと実際の排気空燃比A/Factとのずれを示す図である。この場合、不正確な基準値A/Fbaseを用いて計測添加量が求められるため、計測添加量の算出精度が低下してしまう。 However, as shown in FIG. 5, the combustion air-fuel ratio may fluctuate (for example, a transient state) during the rich spike operation. In such a case, if the air-fuel ratio sensor output A / Fs (t0) immediately before the rich spike is performed as the reference value A / Fbase as in the above method, the reference value A / Fbase and the actual exhaust air-fuel ratio A / Fact (addition valve) 44 upstream air-fuel ratio). FIG. 5 is a diagram showing a difference between the reference value A / Fbase and the actual exhaust air-fuel ratio A / Fact when the combustion air-fuel ratio fluctuates during execution of rich spike. In this case, since the measurement addition amount is obtained using the inaccurate reference value A / Fbase, the calculation accuracy of the measurement addition amount is lowered.
そこで、本実施の形態1では、リッチスパイク実施中の内燃機関1の運転状態(Ga,Ne,Q)に基づいて、排気空燃比A/Fcalを推定する。例えば、図1に示す直列4気筒ディーゼルエンジンの場合には1回転毎に2回燃料が噴射されるため、軽油の密度[g/cm3]を0.833とすると、次式(7)に従って、上記排気空燃比A/Fcalを推定することができる。
A/Fcal=Ga/{(Ne/60)×2×Q×0.833}・・・(7)
Therefore, in the first embodiment, the exhaust air / fuel ratio A / Fcal is estimated based on the operating state (Ga, Ne, Q) of the
A / Fcal = Ga / {(Ne / 60) × 2 × Q × 0.833} ... (7)
図6は、本実施の形態1において、計測添加量を求めるための基準値A/Fbaseを示す図である。
本実施の形態1では、図6に示すように、上式(7)により推定された排気空燃比A/Fcalを、基準値A/Fbaseとする。すなわち、上式(6)における空燃比センサ出力A/Fs(t0)に代えて、上記推定された排気空燃比A/Fcalを用いて、添加燃料量Qexを算出する。この排気空燃比A/Fcalは、燃焼空燃比の変動に追従する。よって、計測添加量を求めるための基準値A/Fbaseを、リッチスパイク実施中の燃焼空燃比の変動に追従させることができる。よって、リッチスパイク実施中に過渡状態のように燃焼空燃比が変動する場合であっても、計測添加量を精度良く求めることができる。
FIG. 6 is a diagram showing the reference value A / Fbase for obtaining the measured addition amount in the first embodiment.
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the exhaust air / fuel ratio A / Fcal estimated by the above equation (7) is set as the reference value A / Fbase. That is, the added fuel amount Qex is calculated using the estimated exhaust air / fuel ratio A / Fcal instead of the air / fuel ratio sensor output A / Fs (t0) in the above equation (6). This exhaust air-fuel ratio A / Fcal follows the fluctuation of the combustion air-fuel ratio. Therefore, the reference value A / Fbase for obtaining the measured addition amount can be made to follow the fluctuation of the combustion air-fuel ratio during the rich spike operation. Therefore, even when the combustion air-fuel ratio fluctuates as in a transient state during execution of rich spike, the measured addition amount can be obtained with high accuracy.
また、エアフロメータ26、インジェクタ6及び第1空燃比センサ46は、それぞればらつきを有している。このため、これらの全てが正常に動作する場合であっても、図7に示すように、上記推定された排気空燃比A/Fcalと、空燃比センサ出力A/Fsとが一致しない可能性がある。かかる場合にも、計測添加量を精度良く求めることができなくなってしまう。
Further, the
そこで、本実施の形態1では、図7に示すように、リッチスパイク実施前に排気空燃比A/Fcalと排気空燃比A/Fsの差分ΔA/Fを求める。そして、リッチスパイク実施中に排気空燃比A/Fcalをこの差分ΔA/Fだけオフセット補正する。図7は、本実施の形態1において、空燃比A/Fcalのオフセット補正を示す図である。図7に示すオフセット補正により、エアフロメータ26、インジェクタ6及び第1空燃比センサ46のばらつきの影響を吸収することができる。よって、還元剤非添加時において存在する空燃比A/Fcalと空燃比センサ出力A/Fsのずれを無くすことができるため、精度良く計測添加量を求めることができる。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 7, the difference ΔA / F between the exhaust air / fuel ratio A / Fcal and the exhaust air / fuel ratio A / Fs is obtained before the rich spike operation. Then, the exhaust air-fuel ratio A / Fcal is offset-corrected by this difference ΔA / F during the rich spike operation. FIG. 7 is a diagram showing offset correction of the air-fuel ratio A / Fcal in the first embodiment. The offset correction shown in FIG. 7 can absorb the influence of variations in the
[実施の形態1における具体的処理]
図8は、本実施の形態1において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。図8に示すルーチンは、所定間隔毎に起動される。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 8 is a flowchart showing a routine executed by the
図8に示すルーチンによれば、先ず、添加弁異常検出要求フラグがONであるか否かを判別する(ステップ100)。この「添加弁異常検出要求フラグ」とは、前回異常検出を実行してから所定距離又は所定時間だけ走行した場合や、前回異常検出を実行してから添加弁44への指示添加量が所定値を超えた場合に、“ON”にセットされるフラグである。
According to the routine shown in FIG. 8, first, it is determined whether or not the addition valve abnormality detection request flag is ON (step 100). This “addition valve abnormality detection request flag” means that the specified addition amount to the
上記ステップ100で添加弁異常検出要求フラグがONであると判別された場合には、オフセット算出完了フラグがONであるか否かを判別する(ステップ102)。この「オフセット算出完了フラグ」とは、添加弁の異常検出に先立って、空燃比センサ出力A/Fsと推定空燃比A/Fcalとのずれ量(オフセット)の算出が完了したときに“ON”にセットされるフラグである。
If it is determined in
このステップ102でオフセット算出完了フラグがOFFであると判別された場合には、ステップ104の処理に移行する。このステップ104では、吸入空気量Gaと筒内燃料噴射量Qと機関回転数Neとを用いて、上式(7)に従って空燃比A/Fcalが算出される。すなわち、このステップ104では、内燃機関1の運転状態(Ga,Q,Ne)に基づいて、内燃機関1の排気空燃比A/Fcalが推定される。
If it is determined in
その後、上記ステップ104で推定された空燃比A/Fcalから空燃比センサ出力(空燃比センサ46で検出された空燃比)A/Fsを減算することで得られた数値を、空燃比の差分(オフセット)ΔA/Fとしてセットする(ステップ106)。すなわち、推定空燃比A/Fcalと空燃比センサ出力A/Fsの差分ΔA/Fが求められる。この差分ΔA/Fは、後述する図9のステップ126において、推定空燃比A/Fcalをオフセット補正するために用いられる。
Thereafter, the numerical value obtained by subtracting the air-fuel ratio sensor output (the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor 46) A / Fs from the air-fuel ratio A / Fcal estimated in the
そして、オフセット算出完了フラグを“ON”にセットする(ステップ108)。続いて、指示添加量を“0(ゼロ)”にセットし(ステップ110)、計測添加量を“0(ゼロ)”にセットする(ステップ112)。すなわち、これらのステップ110,112では、指示添加量と計測添加量とがリセットされる。
Then, the offset calculation completion flag is set to “ON” (step 108). Subsequently, the indicated addition amount is set to “0 (zero)” (step 110), and the measured addition amount is set to “0 (zero)” (step 112). That is, in these
ステップ112の処理を実行した後、本ルーチンを一旦終了する。その後、本ルーチンが再度起動されると、上記ステップ100の処理が実行される。このステップ100で添加弁異常検出要求フラグがOFFであると判別された場合、すなわち、添加弁44の異常検出が行われない場合には、オフセット算出完了フラグが“OFF”にセットされる(ステップ114)。
After executing the processing of
一方、上記ステップ100で添加弁異常検出要求フラグがONであると判別された場合には、上記ステップ102の処理が実行される。ここで、前回実行されたルーチンの上記ステップ108において、オフセット算出完了フラグがONにセットされている。このため、ステップ102の処理では、“YES”と判別される。そうすると、図9に示す添加弁異常検出フローが起動される。図9は、本実施の形態1において、ECU60が実行する添加弁異常検出のためのルーチンを示すフローチャートである。
On the other hand, if it is determined in
図9に示すルーチンによれば、先ず、指示添加量が所定値以上であるか否かを判別する(ステップ120)。この所定値は、添加弁の異常検出が可能な燃料量、すなわち、指示添加量と計測添加量の比較を精度良く行うことが可能な指示添加量であり、車種毎に予め定めておくことができる。このステップ120で指示添加量が所定値よりも少ないと判別された場合には、添加弁44に対して還元剤である燃料の添加を指示する(ステップ122)。その後、前回までの指示添加量に上記ステップ122で指示された今回の指示添加量を加算することで得られた数値を、指示添加量としてセットする(ステップ124)。このステップ124では、上記ステップ110でリセットされてからの指示添加量の積算が行われる。
According to the routine shown in FIG. 9, first, it is determined whether or not the indicated addition amount is a predetermined value or more (step 120). This predetermined value is an amount of fuel that can detect the abnormality of the addition valve, that is, an indicated addition amount that can accurately compare the indicated addition amount and the measured addition amount, and may be determined in advance for each vehicle type. it can. If it is determined in
次に、内燃機関1の運転状態(Ga,Q,Ne)に基づき、基準値A/Fbase(図6,7参照)となる空燃比A/Fcalを推定する(ステップ126)。このステップ126では、吸入空気量Gaと筒内燃料噴射量Qと機関回転数Neとを用いて、上式(7)に従って空燃比A/Fcalが算出される。さらに、このステップ126では、上式(7)に従い算出された内燃機関1の排気空燃比A/Fcalから上記ステップ106(図8)で算出されたオフセットΔA/Fを減算することで得られた数値が、空燃比A/Fcalとしてセットされる。すなわち、推定された空燃比A/Fcalがオフセット補正される。
Next, the air-fuel ratio A / Fcal that becomes the reference value A / Fbase (see FIGS. 6 and 7) is estimated based on the operating state (Ga, Q, Ne) of the internal combustion engine 1 (step 126). In
その後、計測添加量(Δt)を算出する(ステップ128)。この計測添加量(Δt)は、その瞬間Δtにおける計測添加量である。このステップ128では、吸入空気量Gaを空燃比センサ出力A/Fsで除算することにより得られた数値(Ga/A/Fs)から、吸入空気量Gaを上記ステップ126でオフセット補正された空燃比A/Fcalで除算することにより得られた数値(Ga/A/Fcal)を減算することにより得られた数値が、計測添加量(Δt)としてセットされる。
Thereafter, the measured addition amount (Δt) is calculated (step 128). This measured addition amount (Δt) is the measured addition amount at the instant Δt. In
次に、前回までの計測添加量に、上記ステップ128で算出された計測添加量(Δt)を加算することにより得られた数値を、計測添加量としてセットする(ステップ130)。このステップ130では、上記ステップ112でリセットされてからの計測添加量の積算が行われる。その後、本ルーチンを一旦終了する。
Next, the numerical value obtained by adding the measured addition amount (Δt) calculated in
次回以降本ルーチンが起動されると、指示添加量が所定値に達するまでは、上記ステップ122〜130の処理が順次実行される。これにより、指示添加量及び計測添加量の積算が行われる。
When this routine is started from the next time onward, the processing of
一方、供給燃料量が所定値以上になると、上記ステップ120の処理において“YES”と判別される。その後、計測添加量から指示添加量を減算することにより、推定誤差を求める(ステップ132)。その後、上記ステップ132で求められた推定誤差が基準値よりも大きいか否かを判別する(ステップ134)。この基準値は、添加弁44が正常であると判定される場合の推定誤差の許容値であり、この添加弁44の異常判定を行うための判別値である。この基準値の例として、図2において基準値Dthが示されている。
On the other hand, when the amount of supplied fuel exceeds a predetermined value, “YES” is determined in the process of
このステップ134で推定誤差が基準値よりも大きいと判別された場合には、添加弁44が異常(故障)であると判定する。この場合、添加弁異常フラグが“ON”にセットされる(ステップ136)。一方、上記ステップ134で推定誤差が基準値以下であると判別された場合には、添加弁44が正常であると判定する。この場合、添加弁異常フラグが“OFF”にセットされる(ステップ138)。ステップ136又は138の処理の後、添加弁異常検出要求フラグを“OFF”にする(ステップ140)。
If it is determined in
以上説明したように、図8及び図9に示すルーチンによれば、リッチスパイク実施直前(時刻t0)の空燃比センサ出力A/Fs(t0)ではなく、リッチスパイク実施中に内燃機関1の運転状態(Ga,Q,Ne)に基づいて推定された空燃比A/Fcalと、空燃比センサ出力A/Fsとに基づき、計測添加量が求められる。この空燃比A/Fcalは、リッチスパイク実施中の内燃機関1の燃焼空燃比の変化に追従することができる。このため、過渡状態のようにリッチスパイク実施中に燃焼空燃比が変動する場合であっても、計測添加量を精度良く求めることができる。よって、燃焼空燃比が変動する場合であっても、添加弁44の異常検出を精度良く行うことができる。
また、燃焼空燃比が変動する場合であっても異常検出を行うことができるため、異常検出を実行する頻度を増やすことができる。よって、添加弁44の噴射量制御を頻繁にモニタすることができる。
As described above, according to the routines shown in FIGS. 8 and 9, the operation of the
In addition, since the abnormality detection can be performed even when the combustion air-fuel ratio fluctuates, the frequency of performing abnormality detection can be increased. Therefore, the injection amount control of the
また、本ルーチンによれば、リッチスパイクに先立ち、推定空燃比A/Fcalと空燃比センサ出力A/Fsとの差分ΔA/Fが算出される。そして、リッチスパイク実施中に空燃比A/Fcalが、この算出された差分ΔA/Fの分だけオフセット補正される。よって、リッチスパイク非実施時に存在する空燃比ずれΔA/Fを無くすことができるため、計測添加量の算出精度を更に向上させることができる。 Further, according to this routine, the difference ΔA / F between the estimated air-fuel ratio A / Fcal and the air-fuel ratio sensor output A / Fs is calculated prior to the rich spike. During the rich spike operation, the air-fuel ratio A / Fcal is offset-corrected by the calculated difference ΔA / F. Therefore, since the air-fuel ratio deviation ΔA / F existing when the rich spike is not performed can be eliminated, the calculation accuracy of the measured addition amount can be further improved.
ところで、上記実施の形態1では、推定された空燃比A/Fcalをオフセット補正しているが、空燃比センサ出力A/Fsを差分ΔA/Fだけオフセット補正してもよい。図10は、本実施の形態1の変形例において、ECU60が実行する添加弁異常検出のためのルーチンを示すフローチャートである。図10に示すルーチンは、図9に示すルーチンのステップ126の代わりにステップ127の処理を有するものである。このステップ127では、図8のステップ106で算出された空燃比ずれΔA/Fの分だけ、空燃比センサ出力A/Fsがオフセット補正されている。本変形例によっても、リッチスパイク非実施時に存在する空燃比ずれΔA/Fを無くすことができるため、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the estimated air-fuel ratio A / Fcal is offset-corrected, but the air-fuel ratio sensor output A / Fs may be offset-corrected by the difference ΔA / F. FIG. 10 is a flowchart illustrating a routine for detecting an addition valve abnormality executed by the
また、上記実施の形態1では、第1空燃比センサ46の出力A/Fsを用いて計測添加量を求めているが、第2空燃比センサ48の出力を用いて求めることもできる。但し、第1空燃比センサ46の出力を用いる方が、第2空燃比センサ48の出力を用いる場合に比して精度良く計測添加量を求めることができる。
In the first embodiment, the measured addition amount is obtained using the output A / Fs of the first air-
また、上記実施の形態1では、酸化触媒40の前後で空燃比変化は無いものとして、空燃比センサ出力A/Fsを補正せずにそのまま用いているが、公知の触媒モデルを用いてこの空燃比センサ出力A/Fsに補正を加えたものを用いることもできる。
In the first embodiment, the air-fuel ratio sensor output A / Fs is used as it is without correction, assuming that there is no change in the air-fuel ratio before and after the
また、上記実施の形態1では、添加弁44がタービン24bと酸化触媒40との間に設けられているが、タービン24bの上流(例えば、排気ポート30や排気マニホールド36)に設けられてもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the
また、上記実施の形態1では、推定誤差を基準値と比較することで添加弁44の異常判定を行っているが、指示添加量に対する計測添加量の比率Rを基準値と比較することによって異常判定を行ってもよい。
In the first embodiment, the abnormality of the
尚、本実施の形態1においては、NOx触媒42が第1の発明における「触媒」に、添加弁44が第1の発明における「還元剤添加弁」に、第1空燃比センサ46が第1の発明における「第1空燃比検出手段」に、それぞれ相当している。また、本実施の形態1においては、ECU60が、ステップ122の処理を実行することにより第1の発明における「添加量指示手段」が、ステップ126の処理を実行することにより第1の発明における「第2空燃比取得手段」及び第3の発明における「第2空燃比推定手段」が、ステップ128の処理を実行することにより第1の発明における「添加量計測手段」が、ステップ132,134,136,138の処理を実行することにより第1の発明における「異常検出手段」が、それぞれ実現されている。また、本実施の形態1又はその変形例においては、ECU60が、ステップ106の処理を実行することにより第2の発明における「差分算出手段」が、ステップ126又はステップ127の処理を実行することにより第2の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
次に、図11を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図11は、本実施の形態2のシステム構成を説明するための図である。図11に示すシステムは、添加弁44の上流に空燃比センサ45を更に備える点で、図1に示すシステムと異なっている。この空燃比センサ45は、添加弁44により燃料添加中であっても、内燃機関1の排気空燃比を検出することができる。なお、本システムのその他の構成は、図1に示すシステムと同様であるので、説明を省略する。
Next,
FIG. 11 is a diagram for explaining the system configuration of the second embodiment. The system shown in FIG. 11 is different from the system shown in FIG. 1 in that an air-
[実施の形態2の特徴]
図4に示すように、リッチスパイク実施中の空燃比センサ46の出力A/Fsは、内燃機関1の排気空燃比と異なってしまう。これは、空燃比センサ46が添加弁44の下流に設けられているためである。そこで、図4に示す方法によれば、リッチスパイク実施中は、リッチスパイク実施直前の空燃比センサ出力A/Fs(t0)が、計測添加量を求めるための基準値A/Fbaseとして用いられている。
[Features of Embodiment 2]
As shown in FIG. 4, the output A / Fs of the air-
しかし、上記実施の形態1において説明したように、この基準値A/Fbaseは、リッチスパイク実施中における燃焼空燃比の変動に追従することができない。そこで、上記実施の形態1では、内燃機関1の運転状態(Ga,Q,Ne)に基づいて推定した空燃比A/Fcalを、計測添加量を求めるための基準値A/Fbaseとした。すなわち、この空燃比A/Fcalと空燃比センサ出力A/Fsとの差分に基づいて、計測添加量を求めるようにした。
However, as described in the first embodiment, the reference value A / Fbase cannot follow the fluctuation of the combustion air-fuel ratio during the rich spike operation. Therefore, in the first embodiment, the air-fuel ratio A / Fcal estimated based on the operating state (Ga, Q, Ne) of the
ところで、図11に示す本実施の形態2のシステムは、添加弁44の上流に空燃比センサ45を備えている。このため、添加弁44から燃料を添加しているときであっても、空燃比センサ45を用いて内燃機関1の排気空燃比を検出することができる。すなわち、この空燃比センサ45の出力A/Fsuは、リッチスパイク実施中の燃料空燃比の変動に追従することができる。
Incidentally, the system of the second embodiment shown in FIG. 11 includes an air-
そこで、本実施の形態2では、空燃比センサ出力A/Fsuを、計測添加量を求めるための基準値A/Fbaseとして用いる。すなわち、空燃比センサ出力A/Fsuと空燃比センサ出力A/Fsとの差分に基づいて、計測添加量が求められる。従って、リッチスパイク実施中に過渡状態のように燃焼空燃比が変動する場合であっても、計測添加量を精度良く求めることができる。 Therefore, in the second embodiment, the air-fuel ratio sensor output A / Fsu is used as a reference value A / Fbase for obtaining the measured addition amount. That is, the measured addition amount is obtained based on the difference between the air-fuel ratio sensor output A / Fsu and the air-fuel ratio sensor output A / Fs. Therefore, even if the combustion air-fuel ratio fluctuates during a rich spike operation as in a transient state, the measured addition amount can be obtained with high accuracy.
また、空燃比センサ45と空燃比センサ46は、それぞればらつきを有している。このため、これら2つの空燃比センサ45,46が共に正常に動作する場合であっても、リッチスパイク非実施時において空燃比センサ出力A/Fsuと空燃比センサ出力A/Fsとが一致しない可能性がある。
Further, the air-
そこで、本実施の形態2では、リッチスパイク実施前にこれら2つの空燃比センサ出力A/Fsu,A/Fsの差分量ΔA/Fsを求める。そして、何れかの空燃比センサ出力をこの差分ΔA/Fsだけオフセット補正する。このオフセット補正により、空燃比センサ45,46のばらつきの影響を吸収することができる。よって、還元剤非添加時において存在する2つの空燃比センサ出力A/Fsu,A/FsのずれΔA/Fsを無くすことができるため、精度良く計測添加量を求めることができる。
Therefore, in the second embodiment, the difference amount ΔA / Fs between the two air-fuel ratio sensor outputs A / Fsu and A / Fs is obtained before the rich spike operation. Any one of the air-fuel ratio sensor outputs is offset-corrected by this difference ΔA / Fs. By this offset correction, the influence of variations in the air-
[実施の形態2における具体的処理]
図12は、本実施の形態2において、ECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。図12に示すルーチンは、所定間隔毎に起動される。図12に示すルーチンは、図8に示すルーチンのステップ104,106の代わりに、ステップ142の処理を有している。以下、この相違するステップ142の処理を中心に説明する。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 12 is a flowchart showing a routine executed by
図12に示すルーチンによれば、ステップ102でオフセット算出完了フラグがONではないと判別された場合には、ステップ142の処理に移行する。このステップ142では、空燃比センサ45の出力A/Fsuから空燃比センサ46の出力A/Fsを減算することで得られた数値が、空燃比の差分(オフセット)ΔA/Fsとしてセットされる。この差分ΔA/Fsは、後述する図13のステップ144において、空燃比センサ出力A/Fsuをオフセット補正するために用いられる。このステップ142の処理の後、図8に示すルーチンと同様に、オフセット算出完了フラグを“ON”にセットする(ステップ108)。
According to the routine shown in FIG. 12, if it is determined in
また、上記ステップ102でオフセット算出完了フラグがONであると判別された場合には、図13に示す添加弁異常検出フローが起動される。図13は、本実施の形態2において、ECU60が実行する添加弁異常検出のためのルーチンを示すフローチャートである。図13に示すルーチンは、図9に示すルーチンのステップ126,128,130の代わりに、ステップ144,146,148の処理を有している。以下、これらの相違するステップの処理を中心に説明する。
When it is determined in
図13に示すルーチンによれば、ステップ124で指示添加量の積算が行われた後、ステップ144の処理に移行する。このステップ144では、空燃比センサ出力A/Fsuから上記ステップ142(図12)で算出されたオフセットΔA/Fsを減算することで得られた数値が、空燃比センサ出力A/Fsuとしてセットされる。すなわち、空燃比センサ出力A/Fsuがオフセット補正される。
According to the routine shown in FIG. 13, after the instruction addition amount is integrated in
その後、計測添加量(Δt)を算出する(ステップ146)。この計測添加量(Δt)は、その瞬間Δtにおける計測添加量である。このステップ146では、吸入空気量Gaを空燃比センサ出力A/Fsuで除算することにより得られた数値(Ga/A/Fsu)から、吸入空気量Gaを空燃比センサ出力A/Fsで除算することにより得られた数値(Ga/A/Fs)を減算することにより得られた数値が、計測添加量(Δt)としてセットされる。
Thereafter, the measured addition amount (Δt) is calculated (step 146). This measured addition amount (Δt) is the measured addition amount at the instant Δt. In this
次に、前回までの計測添加量に、上記ステップ146で算出された計測添加量(Δt)を加算することにより得られた数値を、計測添加量としてセットする(ステップ148)。このステップ148では、図12のステップ112でリセットされてからの計測添加量の積算が行われる。その後、本ルーチンを一旦終了する。
Next, a numerical value obtained by adding the measured addition amount (Δt) calculated in
次回以降本ルーチンが起動されると、指示添加量が所定値に達するまでは、上記ステップ122,124,144〜148の処理が順次実行される。これにより、指示添加量及び計測添加量の積算が行われる。
When this routine is started from the next time onward, the processing of
一方、指示添加量が所定値以上になると、図9に示すルーチンと同様に、上記ステップ120の処理において“YES”と判別される。その後、図9に示すルーチンと同様に、ステップ132〜140の処理が実行される。
On the other hand, when the indicated addition amount is equal to or greater than the predetermined value, “YES” is determined in the process of
以上説明したように、図12及び図13に示すルーチンによれば、リッチスパイク実施直前(時刻t0)の空燃比センサ出力A/Fs(t0)ではなく、リッチスパイク実施中の空燃比センサ出力A/Fsuと空燃比センサ出力A/Fsとに基づき、計測添加量が求められる。この空燃比センサ出力A/Fsuは、リッチスパイク実施中の内燃機関1の燃焼空燃比の変化に追従することができる。このため、過渡状態のようにリッチスパイク実施中に燃焼空燃比が変動する場合であっても、計測添加量を精度良く求めることができる。よって、燃焼空燃比が変動する場合であっても、添加弁44の異常検出を精度良く行うことができる。
As described above, according to the routines shown in FIGS. 12 and 13, not the air-fuel ratio sensor output A / Fs (t0) immediately before the rich spike operation (time t0) but the air-fuel ratio sensor output A during the rich spike operation. Based on / Fsu and the air-fuel ratio sensor output A / Fs, the measured addition amount is obtained. This air-fuel ratio sensor output A / Fsu can follow the change in the combustion air-fuel ratio of the
また、本ルーチンによれば、リッチスパイクに先立ち、空燃比センサ出力A/Fsuと空燃比センサ出力A/Fsとの差分ΔA/Fsが算出される。そして、リッチスパイク実施中に空燃比センサ出力A/Fsuが、この算出された差分ΔA/Fsの分だけオフセット補正される。よって、リッチスパイク非実施時に存在する空燃比センサ出力ずれΔA/Fsを無くすことができるため、計測添加量の算出精度を更に向上させることができる。 Further, according to this routine, prior to the rich spike, the difference ΔA / Fs between the air-fuel ratio sensor output A / Fsu and the air-fuel ratio sensor output A / Fs is calculated. Then, during rich spike execution, the air-fuel ratio sensor output A / Fsu is offset-corrected by the calculated difference ΔA / Fs. Therefore, since the air-fuel ratio sensor output deviation ΔA / Fs existing when the rich spike is not performed can be eliminated, the calculation accuracy of the measured addition amount can be further improved.
ところで、上記実施の形態2では、空燃比センサ出力A/Fsuを差分ΔA/Fsだけオフセット補正しているが、空燃比センサ出力A/Fsを差分ΔA/Fsだけオフセット補正してもよい。この場合も、リッチスパイク非実施時に存在する空燃比センサ出力ずれΔA/Fsを無くすことができる。 In the second embodiment, the air-fuel ratio sensor output A / Fsu is offset-corrected by the difference ΔA / Fs, but the air-fuel ratio sensor output A / Fs may be offset-corrected by the difference ΔA / Fs. Also in this case, the air-fuel ratio sensor output deviation ΔA / Fs existing when the rich spike is not performed can be eliminated.
また、上記実施の形態2では、空燃比センサ出力A/Fsuの方が空燃比センサ出力A/FsよりもΔA/Fsだけ大きい場合について説明したが、ΔA/Fsだけ小さい場合にも本発明を適用できることは明らかである。この場合、上記ステップ144において、空燃比センサ出力A/Fsuに差分ΔA/Fsだけ加算することにより得られた数値を、空燃比センサ出力A/Fsuとしてセットすればよい。
In the second embodiment, the case where the air-fuel ratio sensor output A / Fsu is larger by ΔA / Fs than the air-fuel ratio sensor output A / Fs has been described. However, the present invention is also applied when ΔA / Fs is smaller. It is clear that it can be applied. In this case, the numerical value obtained by adding the difference ΔA / Fs to the air-fuel ratio sensor output A / Fsu in
尚、本実施の形態2においては、空燃比センサ45が第1の発明における「第2空燃比取得手段」及び第3の発明における「第2空燃比検出手段」に相当している。また、本実施の形態2においては、ECU60が、ステップ142の処理を実行することにより第2の発明における「差分算出手段」が、ステップ144の処理を実行することにより第2の発明における「補正手段」が、それぞれ実現されている。
In the second embodiment, the air-
1 内燃機関
5 クランク角センサ
40 酸化触媒
42 NOx触媒
44 排気燃料添加弁
45 空燃比センサ
46 第1空燃比センサ
60 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記還元剤添加弁に対して還元剤の添加量を指示する添加量指示手段と、
前記還元剤添加弁の下流の排気空燃比である第1空燃比を検出する第1空燃比検出手段と、
前記還元剤添加弁による還元剤の添加中に、内燃機関の排気空燃比である第2空燃比を取得する第2空燃比取得手段と、
前記第2空燃比取得手段により取得された第2空燃比と、前記第1空燃比検出手段により検出された第1空燃比とに基づいて、前記還元剤添加弁から添加された還元剤の添加量を計測する添加量計測手段と、
前記添加量指示手段により指示された添加量と、前記添加量計測手段により計測された添加量とを比較することにより、前記還元剤添加弁の異常を検出する異常検出手段とを備えたことを特徴とする還元剤添加弁の異常検出装置。 An abnormality detection device for detecting an abnormality of a reducing agent addition valve for adding a reducing agent upstream of the catalyst in order to recover the purification ability of the catalyst,
An addition amount indicating means for instructing an addition amount of a reducing agent to the reducing agent addition valve;
First air-fuel ratio detection means for detecting a first air-fuel ratio that is an exhaust air-fuel ratio downstream of the reducing agent addition valve;
Second air-fuel ratio acquisition means for acquiring a second air-fuel ratio that is an exhaust air-fuel ratio of the internal combustion engine during the addition of the reducing agent by the reducing agent addition valve;
Addition of the reducing agent added from the reducing agent addition valve based on the second air-fuel ratio acquired by the second air-fuel ratio acquisition means and the first air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio detection means An additive amount measuring means for measuring the amount;
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the reducing agent addition valve by comparing the addition amount instructed by the addition amount instructing means with the addition amount measured by the addition amount measuring means; An apparatus for detecting abnormality of a reducing agent addition valve.
前記還元剤添加弁から還元剤を添加する前に、前記第1空燃比検出手段により検出された第1空燃比と前記第2空燃比取得手段により取得された第2空燃比との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段により算出された差分に基づいて、前記第1空燃比又は第2空燃比を補正する補正手段とを更に備えたことを特徴とする還元剤添加弁の異常検出装置。 In the reducing agent addition valve abnormality detection device according to claim 1,
Before adding the reducing agent from the reducing agent addition valve, the difference between the first air / fuel ratio detected by the first air / fuel ratio detecting means and the second air / fuel ratio acquired by the second air / fuel ratio acquiring means is calculated. Difference calculating means for
A reducing agent addition valve abnormality detection device, further comprising: a correction unit that corrects the first air-fuel ratio or the second air-fuel ratio based on the difference calculated by the difference calculation unit.
前記第2空燃比取得手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記第2空燃比を推定する第2空燃比推定手段と、前記還元剤添加弁の上流の前記第2空燃比を検出する第2空燃比検出手段との少なくとも何れかを有することを特徴とする還元剤添加弁の異常検出装置。 In the abnormality detection apparatus of the reducing agent addition valve according to claim 2 or 3,
The second air-fuel ratio acquisition means detects second air-fuel ratio estimation means for estimating the second air-fuel ratio based on the operating state of the internal combustion engine, and detects the second air-fuel ratio upstream of the reducing agent addition valve. A reducing agent addition valve abnormality detection device comprising at least one of second air-fuel ratio detection means.
Priority Applications (1)
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JP2009221939A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Denso Corp | Exhaust purification system and exhaust purification control device |
JP2011106325A (en) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust emission control device |
-
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- 2006-08-10 JP JP2006218813A patent/JP2008045413A/en active Pending
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