JP2009264225A

JP2009264225A - 差圧センサの誤差低減装置

Info

Publication number: JP2009264225A
Application number: JP2008114099A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kitaura; 浩一北浦; Daisuke Shibata; 大介柴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】差圧センサの誤差低減装置において、オフセット補正値を算出する機会を多くし、短時間で各温度におけるオフセット補正値を取得する技術を提供する。
【解決手段】内燃機関の運転中における内燃機関へ燃料供給を停止する燃料供給停止時に、排気弁を閉弁状態に維持してＤＰＦを流通する排気流量を略零にしてＤＰＦの前後差圧を消失させ、前後差圧が消失している間に、その時の温度における差圧センサが検出する前後差圧検出値を当該温度におけるオフセット誤差とし、当該オフセット誤差を相殺する当該温度におけるオフセット補正値を算出する。そして内燃機関の運転中におけるＤＰＦの前後差圧測定時に、差圧センサが検出する前後差圧検出値に、その時の温度におけるオフセット補正値を加算し、差圧センサが検出するフィルタの前後差圧を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、差圧センサの誤差低減装置に関する。

内燃機関の機関停止時に差圧センサの検出値からその時の温度における差圧センサのオフセット補正値を算出し、温度ごとにオフセット補正値を記憶する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そしてこの特許文献１では、内燃機関の運転中におけるフィルタの前後差圧測定時に、差圧センサが検出する前後差圧検出値に、この時の温度におけるオフセット補正値を加減し、差圧センサが検出するフィルタの前後差圧を補正する。
特開２００４−２４５１２３号公報特開２００６−４６２４７号公報特開２００６−９０２２４号公報特開２００３−３１４２４８号公報特開２００５−３０７８８３号公報特開２００２−２０６４１９号公報特開２０００−２４８９８２号公報特開２００３−７４３８５号公報特開２００３−８３１４８号公報

上記特許文献１では、内燃機関の機関停止時のみオフセット補正値を算出するため、各温度におけるオフセット補正値を取得するまでには、複数回の機関停止が必要である。しかしながら内燃機関を機関停止する機会は少ないのでオフセット補正値を算出する機会が少なく、各温度におけるオフセット補正値を取得できるまでに長時間を要する場合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、差圧センサの誤差低減装置において、オフセット補正値を算出する機会を多くし、短時間で各温度におけるオフセット補正値を取得する技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の排気通路に配置され粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの前後差圧を検出する差圧センサと、
前記差圧センサの温度を取得する差圧センサ温度取得手段と、
前記内燃機関の運転中における前記内燃機関へ燃料供給を停止する燃料供給停止時に、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させる前後差圧消失制御手段と、
前記前後差圧消失制御手段が前記フィルタの前後差圧を消失させる時に、前記差圧センサ温度取得手段が取得する温度における前記差圧センサが検出する前後差圧検出値を当該温度におけるオフセット誤差とし、当該オフセット誤差を相殺する当該温度におけるオフセット補正値を算出するオフセット補正値算出手段と、
前記内燃機関の運転中における前記フィルタの前後差圧測定時に、前記差圧センサが検出する前後差圧検出値に、前記差圧センサ温度取得手段が取得するこの時の温度における前記オフセット補正値を加算し、前記差圧センサが検出する前記フィルタの前後差圧を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする差圧センサの誤差低減装置である。

本発明によると、内燃機関の運転中における内燃機関へ燃料供給を停止する燃料供給停止時に、オフセット補正値を算出できる。ここで内燃機関の運転中における燃料供給停止時は、内燃機関の減速時等に多々行われる。したがってオフセット補正値を算出する機会が多く、短時間で各温度におけるオフセット補正値を取得できる。

また内燃機関の運転中における燃料供給停止時は、内燃機関で燃料が燃焼しておらず、空気が内燃機関を通過するだけであるので、排気をフィルタに早急に送って排気を浄化する必要がない。このため燃料供給停止時に、フィルタを流通する排気流量を略零にしてフィルタの前後差圧を消失させても、弊害が生じずにオフセット補正値を算出できる。

前記内燃機関は閉弁状態に維持可能な排気弁を備え、前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記排気弁を閉弁状態に維持し、前記内燃機関から前記排気通路に排気を流出させないことにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させるとよい。

本発明によると、内燃機関から排気通路に排気を流出させないので、フィルタの前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また内燃機関から排気通路に排気を流出させないので、排気エミッションの悪化も無い。さらに内燃機関から排気通路に排気を流出させないことによる内燃機関のフリクションロスは内燃機関の減速に利用できる。

前記フィルタよりも上流側の前記排気通路に、排気流量を調整可能な排気流量調整弁を備え、前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記排気流量調整弁を閉弁し、前記排気流量調整弁よりも下流側の前記排気通路に排気を流出させないことにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させるとよい。

本発明によると、排気流量調整弁よりも下流側の排気通路に排気を流出させないので、フィルタの前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また排気流量調整弁よりも下流側の排気通路に排気を流出させないので、排気エミッションの悪化も無い。さらに排気流量調整弁よりも下流側の排気通路に排気を流出させないことによる内燃機関のフリクションロスは内燃機関の減速に利用できる。

排気に前記フィルタをバイパスさせるバイパス通路と、前記バイパス通路を流通する排気流量を調整可能なバイパス弁と、を備え、前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記バイパス弁を開弁し、排気を前記バイパス通路に流通させ排気に前記フィルタをバイパスさせることにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させるとよい。

本発明によると、排気をバイパス通路に流通させ排気にフィルタをバイパスさせるので、フィルタの前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また排気をバイパス通路に流通させ排気にフィルタをバイパスさせるが、この時のフィルタをバイパスする排気は既燃焼ガスではなく空気であるので、エミッションの悪化も無い。さらに排気をバイパス通路に流通させ排気にフィルタをバイパスさせることにより、内燃機関のフリクションロスも発生しない。

本発明によると、差圧センサの誤差低減装置において、オフセット補正値を算出する機会を多くし、短時間で各温度におけるオフセット補正値を取得できる。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る差圧センサの誤差低減装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、気筒２を４つ有する水冷式の４ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関１は、車両に搭載されている。

内燃機関１の各気筒２内にはピストン３が摺動自在に配置されている。気筒２の上部にはシリンダヘッド４が形成されている。シリンダブロックに形成された気筒２、ピストン３及びシリンダヘッド４で囲まれた領域が燃焼室になっている。燃焼室には、内燃機関１に吸気を供給する吸気通路へつながる吸気ポート５と、内燃機関１からの排気を排出する排気通路６へつながる排気ポート７と、が接続されている。

吸気ポート５及び排気ポート７の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁８及び排気弁９によって開閉される。排気弁９には、該排気弁９のバルブタイミングを制御する排気側ＶＶＴ機構１０が設けられている。この排気側ＶＶＴ機構１０に指令を出し、排気弁９を閉弁状態に維持可能である。なお排気側ＶＶＴ機構１０の構成については、例えば特許文献８等の周知の構成を用いることができる。

シリンダヘッド４には燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射ノズル１１が設けられている。燃料噴射ノズル１１はピストン３の頂面に形成されたキャビティに向けて燃料を噴射する。

内燃機関１に接続された排気通路６の途中には、酸化触媒１２が配置されている。酸化触媒は、排気中のＨＣ（炭化水素）等を酸化除去する特性を有する。

酸化触媒１２よりも下流側の排気通路６には、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）１３が配置されている。ＤＰＦ１３には吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下単にＮＯｘ触媒という）が担持されている。ＤＰＦ１３は、排気通路６を流通する排気中の煤（ＳＯＯＴ）やＳＯＦなどの粒子状物質（Particulate Matter：以下ＰＭという）を捕集する特性を有する。ＤＰＦ１３が本発明のフィルタに相当する。

ＤＰＦ１３の前後には、ＤＰＦ１３の前後差圧を検出する差圧センサ１４が配置されている。この差圧センサ１４には、一体的に差圧センサ１４の温度を検出する温度センサも具備されている。差圧センサ１４に具備される温度センサが本発明の差圧センサ温度取得手段に相当する。これら排気通路６及びそれに配置された機器が内燃機関１から排気を排出させるための排気系を構成している。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１５が併設されている。このＥＣＵ１５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。

ＥＣＵ１５には、差圧センサ１４、クランクポジションセンサ１６、及びアクセルポジションセンサ１７などの各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１５には、排気側ＶＶ
Ｔ機構１０及び燃料噴射ノズル１１が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１５によりこれらの機器が制御される。

ＥＣＵ１５は、上記各種センサ等の出力信号を受けて内燃機関１の運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関１や上記機器を電気的に制御する。

ところで、ＤＰＦ１３に捕集されるＰＭは内燃機関１の運転時間と共に増加する。そしてＤＰＦ１３は捕集したＰＭが増加すると、ＤＰＦ１３における流通抵抗の増大で内燃機関１の背圧が上昇し機関出力の低下が生じてしまう。そこでＤＰＦ１３の捕集されたＰＭを除去するために、ＤＰＦ１３に堆積したＰＭ堆積量が所定量以上になると、内燃機関１でのリッチ燃焼、ポスト噴射、アフタ噴射、又は排気通路６での排気への燃料添加等により、排気へ燃料を供給し酸化触媒１２やＤＰＦ１３が担持するＮＯｘ触媒を用いて燃料を酸化反応させＤＰＦ１３を例えば６００℃の高温に昇温しＤＰＦ１３からＰＭを強制的に酸化除去させるフィルタ再生制御を実施する場合がある。

ここでＤＰＦ１３に堆積するＰＭ堆積量は、例えばＰＭがＤＰＦ１３に堆積することにより、ＤＰＦ１３で圧力損失が増大することを利用して、差圧センサ１４を用いてＤＰＦ１３の前後差圧を検出することで求めるようにしている。そしてこのＤＰＦ１３の前後差圧が所定値以上になる時を、ＤＰＦ１３のＰＭ堆積量が所定量以上になる時と判断してフィルタ再生制御を実施するようにしている。

しかしながらＤＰＦ１３の前後差圧を検出する差圧センサ１４は、個々にオフセット誤差を有し温度特性が異なるものであった。このため差圧センサ１４が出力する前後差圧検出値をそのまま用いてしまうと、ＤＰＦ１３の前後差圧を正確に測定できず、フィルタ再生制御を適正な時期に行うことができなかった。

これに対し、特許文献１では、内燃機関１の機関停止時に差圧センサ１４が出力する前後差圧検出値からその時の温度における差圧センサ１４のオフセット補正値を算出し、温度ごとにオフセット補正値を記憶する。そして差圧センサ１４が検出する前後差圧検出値に、この時の温度におけるオフセット補正値を加減し、差圧センサ１４が検出するＤＰＦ１３の前後差圧を補正することが考えられていた。

ここで上記特許文献１では、内燃機関１の機関停止時のみオフセット補正値を算出するため、各温度におけるオフセット補正値を取得するまでには、複数回の機関停止が必要である。しかしながら内燃機関１を機関停止する機会は比較的少ないのでオフセット補正値を算出する機会が少なく、各温度におけるオフセット補正値を取得できるまでに長時間を要する場合があった。

そこで本実施例では、内燃機関１の運転中における内燃機関１へ燃料供給を停止する燃料供給停止時（内燃機関１の減速を行うエンジンブレーキ時等）に、オフセット補正値を算出するようにした。

具体的には、まず、燃料供給停止時に排気弁９を閉弁状態に維持する制御を行い、内燃機関１から排気通路６に排気を流出させないことにより、ＤＰＦ１３を流通する排気流量を略零にしてＤＰＦ１３の前後差圧を消失させる。これによりＤＰＦ１３のＰＭ堆積量にかかわらずＤＰＦ１３の実際の前後差圧は零となる。ここで排気側ＶＶＴ１０を用いて燃料供給停止時に排気弁９を閉弁状態に維持する制御を実行するＥＣＵ１５が本発明の前後差圧消失制御手段に相当する。

次に、燃料供給停止時のＤＰＦ１３の前後差圧を消失させている間に、差圧センサ１４
の現在の温度における差圧センサ１４が検出する前後差圧検出値を当該温度におけるオフセット誤差とし、当該オフセット誤差を相殺する当該温度におけるオフセット補正値を算出する。これによりオフセット補正値をその時の温度と対応させて算出できる。よって個々の差圧センサ１４の温度特性に応じたオフセット補正値を取得できる。ここでオフセット補正値を算出する制御を実行するＥＣＵ１５が本発明のオフセット補正値算出手段に相当する。

そして内燃機関１の運転中におけるＤＰＦ１３の前後差圧測定時に、差圧センサ１４が検出する前後差圧検出値に、この時の温度におけるオフセット補正値を加算し、差圧センサ１４が検出するフィルタの前後差圧を補正する。これにより個々の差圧センサ１４の温度特性に応じて差圧センサ１４の検出する前後差圧検出値が補正されるので、差圧センサ１４の温度が大きく変動しても、ＤＰＦ１３の前後差圧の測定誤差を低減できる。ここで差圧センサ１４が検出するフィルタの前後差圧を補正する制御を実行するＥＣＵ１５が本発明の補正手段に相当する。

このような本実施例によると、内燃機関１の運転中における内燃機関１へ燃料供給を停止する燃料供給停止時に、オフセット補正値を算出できる。ここで内燃機関１の運転中における燃料供給停止時は、内燃機関１を減速させるエンジンブレーキ時等に多々行われる。したがってオフセット補正値を算出する機会が多く、短時間で各温度におけるオフセット補正値を取得できる。

また内燃機関１の運転中における燃料供給停止時は、内燃機関１で燃料が燃焼しておらず、空気が内燃機関１を通過するだけであるので、排気をＤＰＦ１３に早急に送って排気中のＰＭをＤＰＦ１３で捕集する必要がない。このため燃料供給停止時に、ＤＰＦ１３を流通する排気流量を略零にしてＤＰＦ１３の前後差圧を消失させても、弊害が生じずにオフセット補正値を算出できる。

そして燃料供給停止時に排気弁９を閉弁状態に維持する制御を行うと、内燃機関１から排気通路６に排気を流出させないので、ＤＰＦ１３の前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また内燃機関１から排気通路６に排気を流出させないので、排気エミッションの悪化も無い。さらに内燃機関１から排気通路６に排気を流出させないことによる内燃機関１のフリクションロスは内燃機関１の減速に利用できるので、より効果的にエンジンブレーキを働かせることができる。

次に、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンについて説明する。図２は、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１０１では、ＥＣＵ１５は、所定条件が成立したか否かを判別する。ここで所定条件が成立するとは、差圧センサ１４が正常、差圧センサ１４に一体的に具備された温度センサが正常、燃料供給停止を実施、の全てが満たされた場合である。ステップＳ１０１において所定条件が成立していないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。ステップＳ１０１において所定条件が成立したと肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ１５は、排気側ＶＶＴ機構１０に指令を出し、排気弁９を閉弁状態に維持する。

ステップＳ１０３では、差圧センサ１４の出力する前後差圧検出値が安定しているか否
かを判別する。差圧センサ１４の出力が安定するとは、例えば所定時間での前後差圧検出値の出力変動が所定範囲内に収まっている場合である。ステップＳ１０３において差圧センサ１４の出力する前後差圧検出値が安定していないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。ステップＳ１０３において差圧センサ１４の出力する前後差圧検出値が安定していると肯定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ１５は、差圧センサ１４の出力する前後差圧検出値をオフセット誤差として取得する。なお同時に差圧センサ１４に一体的に具備された温度センサからその時の差圧センサ１４の温度を取得する。これによりその時の温度におけるオフセット誤差を取得する。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１５は、その時のオフセット誤差から当該オフセット誤差を相殺するその時の温度におけるオフセット補正値を算出する。つまりオフセット補正値は、オフセット誤差の正負を逆にした値であればよい。そして算出されたその時の温度におけるオフセット補正値をＥＣＵ１５内に記憶する。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ１５は、排気側ＶＶＴ機構１０に指令を出し、排気弁９を通常制御する。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明した本ルーチンによれば、比較的条件が満たされ易い所定条件が成立すると、その時の温度のオフセット補正値が算出できる。したがってオフセット補正値を算出する機会が多く、短時間で複数の温度におけるオフセット補正値を取得できる。

なお上記ルーチンでは、所定条件が成立すると、その都度、オフセット補正値を算出するようにしていた。しかしこれに限られず、一度所定温度におけるオフセット補正値が算出された場合には、学習履歴をＯＮにし、次回同じ所定温度におけるオフセット補正値は算出しないようにしてもよい。

次に、本実施例によるＤＰＦ前後差圧測定制御ルーチンについて説明する。図３は、本実施例によるＤＰＦ前後差圧測定制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ２０１では、ＥＣＵ１５は、差圧センサ１４の出力する前後差圧検出値を取り込む。なお同時に差圧センサ１４に一体的に具備された温度センサからその時の温度を取り込む。

ステップＳ２０２では、ＥＣＵ１５は、前後差圧検出値に、格納しているその時の温度におけるオフセット補正値を加算し、差圧センサが検出するＤＰＦ１３の前後差圧を補正し、この補正後の値をＤＰＦ１３の前後差圧測定値とする。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明した本ルーチンによれば、個々の差圧センサ１４の各温度におけるオフセット補正値を加算して差圧センサ１４の検出する前後差圧検出値が補正される。よって差圧センサ１４の温度が大きく変動しても、ＤＰＦ１３の前後差圧の測定誤差を低減できる。

＜実施例２＞
図４は、本実施例に係る差圧センサの誤差低減装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、その特徴部分を説明し、その他の構成は上記実施例と同様であるので説明を省略する。

図４に示すように、酸化触媒１２よりも下流側且つＤＰＦ１３よりも上流側の排気通路６に、排気流量を調整可能な排気流量調整弁１８を備えている。排気流量調整弁１８は、ＥＣＵ１５の指令を受けた電動アクチュエータにより開閉される。

本実施例では、燃料供給停止時に排気流量調整弁１８を閉弁（全閉）する制御を行い、排気流量調整弁１８よりも下流側の排気通路６に排気を流出させないことにより、ＤＰＦ１３を流通する排気流量を略零にしてＤＰＦ１３の前後差圧を消失させる。これによりＤＰＦ１３のＰＭ堆積量にかかわらずＤＰＦ１３の実際の前後差圧は零となる。ここで燃料供給停止時に排気流量調整弁１８を閉弁する制御を実行するＥＣＵ１５が本発明の前後差圧消失制御手段に相当する。

本実施例によると、燃料供給停止時に排気流量調整弁１８を閉弁する制御を行うと、排気流量調整弁１８よりも下流側の排気通路６に排気を流出させないので、ＤＰＦ１３の前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また排気流量調整弁１８よりも下流側の排気通路６に排気を流出させないので、排気エミッションの悪化も無い。さらに排気流量調整弁１８よりも下流側の排気通路６に排気を流出させないことによる内燃機関１のフリクションロスは内燃機関１の減速に利用できるので、より効果的にエンジンブレーキを働かせることができる。

次に、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンについて説明する。図５は、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンは、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理以外は上記実施例の図２に示すルーチンと同じであるので、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理だけを説明する。

所定条件が成立した後のステップＳ３０１では、ＥＣＵ１５は、排気流量調整弁１８を閉弁（全閉）する。

そしてオフセット補正値を算出した後のステップＳ３０２では、ＥＣＵ１５は、排気流量調整弁１８を通常制御する。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明した本ルーチンによっても、比較的条件が満たされ易い所定条件が成立すると、その時の温度のオフセット補正値が算出できる。したがってオフセット補正値を算出する機会が多く、短時間で複数の温度におけるオフセット補正値を取得できる。

＜実施例３＞
図６は、本実施例に係る差圧センサの誤差低減装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、その特徴部分を説明し、その他の構成は上記実施例と同様であるので説明を省略する。

図６に示すように、排気にＤＰＦ１３をバイパスさせるバイパス通路１９を備えている。すなわちバイパス通路１９は、ＤＰＦ１３の上流側の排気通路６に流入部があり、ＤＰＦ１３の下流側の排気通路６に流出部がある。

バイパス通路１９には、バイパス通路１９を流通する排気流量を調整可能なバイパス弁２０を備えている。バイパス弁２０は、ＥＣＵ１５の指令を受けた電動アクチュエータにより開閉される。

本実施例では、燃料供給停止時にバイパス弁２０を開弁し、排気をバイパス通路１９に流通させ排気にＤＰＦ１３をバイパスさせることにより、ＤＰＦ１３を流通する排気流量を略零にしてＤＰＦ１３の前後差圧を消失させる。これによりＤＰＦ１３のＰＭ堆積量にかかわらずＤＰＦ１３の実際の前後差圧は零となる。ここで燃料供給停止時にバイパス弁２０を開弁する制御を実行するＥＣＵ１５が本発明の前後差圧消失制御手段に相当する。

本実施例によると、燃料供給停止時にバイパス弁２０を開弁する制御を行うと、排気をバイパス通路１９に流通させ排気にＤＰＦ１３をバイパスさせるので、ＤＰＦ１３の前後差圧を消失でき、オフセット誤差を高精度に検出できる。このためオフセット誤差に基づくオフセット補正値も高精度に算出できる。また排気をバイパス通路１９に流通させ排気にＤＰＦ１３をバイパスさせるが、この時のＤＰＦ１３をバイパスする排気は燃料供給停止時に内燃機関１を通過したものであり既燃焼ガスではなく空気であるので、エミッションの悪化も無い。さらに排気をバイパス通路１９に流通させ排気にＤＰＦ１３をバイパスさせることにより、内燃機関１のフリクションロスも発生しないので、燃料供給停止時が内燃機関１の減速を伴わない場合に内燃機関１を減速させないので有利である。

次に、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンについて説明する。図７は、本実施例によるオフセット補正値算出制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンは、ステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理以外は上記実施例の図２に示すルーチンと同じであるので、ステップＳ４０１、Ｓ４０２の処理だけを説明する。

所定条件が成立した後のステップＳ４０１では、ＥＣＵ１５は、バイパス弁２０を開弁（全開）する。

そしてオフセット補正値を算出した後のステップＳ４０２では、ＥＣＵ１５は、バイパス弁２０を閉弁（全閉）する。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

なお本実施例では、上記実施例１，２と同様に燃料供給停止時にオフセット補正値を算出していた。しかし燃料供給停止時以外でもオフセット補正値を算出することができる。本実施例の他の例によるオフセット補正値算出制御ルーチンについて説明する。図８は、本実施例の他の例によるオフセット補正値算出制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンは、ステップＳ５０１〜Ｓ５０３の処理以外は上記実施例の図２に示すルーチンと同じであるので、ステップＳ５０１〜Ｓ５０３の処理だけを説明する。

ステップＳ５０１では、ＥＣＵ１５は、第２所定条件が成立したか否かを判別する。ここで第２所定条件が成立するとは、差圧センサ１４が正常、差圧センサ１４に一体的に具備された温度センサが正常、アイドル等の低負荷条件等の吸入空気量が所定量よりも少ない、の全てが満たされた場合である。ステップＳ５０１において第２所定条件が成立していないと否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。ステップＳ５０１において第２所定条件が成立したと肯定判定された場合には、ステップＳ５０２へ移行する。

第２所定条件が成立したステップＳ５０２では、ＥＣＵ１５は、バイパス弁２０を開弁（全開）する。またこれと同時に、内燃機関１の運転を内燃機関１から排出されるＰＭを
低減する運転状態に設定する。

ここで内燃機関１から排出されるＰＭを低減する運転状態としては、例えば、燃料噴射ノズル１１からの燃料噴射時期の進角や、内燃機関１の膨張行程での燃料噴射ノズル１１からの燃料噴射や、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガス量の低減等の実施がある
。これにより、排気中のＰＭ濃度を低減することができる。

そしてオフセット補正値を算出した後のステップＳ５０３では、ＥＣＵ１５は、バイパス弁２０を閉弁（全閉）する。またこれと同時に、内燃機関１の運転を通常運転にする。そして本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。

以上説明した本ルーチンによれば、燃料供給停止時以外の時でも満たされる第２所定条件が成立すると、その時の温度のオフセット補正値が算出できる。したがってオフセット補正値を算出する機会が多く、短時間で複数の温度におけるオフセット補正値を取得できる。

なお上記実施例では、差圧センサ１４に一体的に差圧センサ１４の温度を検出する温度センサが具備されていた。しかし差圧センサ温度取得手段としては、差圧センサ１４の近傍に配置される温度センサであってもよい。また吸気温度センサの出力値等から差圧センサ１４の温度を推定するものであってもよい。

本発明に係る差圧センサの誤差低減装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

実施例１に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。実施例１に係るオフセット補正値算出制御ルーチンを示すフローチャート。実施例１に係るＤＰＦ前後差圧測定制御ルーチンを示すフローチャート。実施例２に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。実施例２に係るオフセット補正値算出制御ルーチンを示すフローチャート。実施例３に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図。実施例３に係るオフセット補正値算出制御ルーチンを示すフローチャート。実施例３の他の例に係るオフセット補正値算出制御ルーチンを示すフローチャート。

符号の説明

１内燃機関
２気筒
３ピストン
４シリンダヘッド
５吸気ポート
６排気通路
７排気ポート
８吸気弁
９排気弁
１０排気側ＶＶＴ機構
１１燃料噴射ノズル
１２酸化触媒
１３ＤＰＦ
１４差圧センサ
１５ＥＣＵ
１６クランクポジションセンサ
１７アクセルポジションセンサ
１８排気流量調整弁
１９バイパス通路
２０バイパス弁

Claims

内燃機関の排気通路に配置され粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの前後差圧を検出する差圧センサと、
前記差圧センサの温度を取得する差圧センサ温度取得手段と、
前記内燃機関の運転中における前記内燃機関へ燃料供給を停止する燃料供給停止時に、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させる前後差圧消失制御手段と、
前記前後差圧消失制御手段が前記フィルタの前後差圧を消失させる時に、前記差圧センサ温度取得手段が取得する温度における前記差圧センサが検出する前後差圧検出値を当該温度におけるオフセット誤差とし、当該オフセット誤差を相殺する当該温度におけるオフセット補正値を算出するオフセット補正値算出手段と、
前記内燃機関の運転中における前記フィルタの前後差圧測定時に、前記差圧センサが検出する前後差圧検出値に、前記差圧センサ温度取得手段が取得するこの時の温度における前記オフセット補正値を加算し、前記差圧センサが検出する前記フィルタの前後差圧を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする差圧センサの誤差低減装置。
前記内燃機関は閉弁状態に維持可能な排気弁を備え、
前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記排気弁を閉弁状態に維持し、前記内燃機関から前記排気通路に排気を流出させないことにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させることを特徴とする請求項１に記載の差圧センサの誤差低減装置。
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路に、排気流量を調整可能な排気流量調整弁を備え、
前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記排気流量調整弁を閉弁し、前記排気流量調整弁よりも下流側の前記排気通路に排気を流出させないことにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させることを特徴とする請求項１に記載の差圧センサの誤差低減装置。
排気に前記フィルタをバイパスさせるバイパス通路と、
前記バイパス通路を流通する排気流量を調整可能なバイパス弁と、
を備え、
前記前後差圧消失制御手段は、前記内燃機関の運転中における燃料供給停止時に、前記バイパス弁を開弁し、排気を前記バイパス通路に流通させ排気に前記フィルタをバイパスさせることにより、前記フィルタを流通する排気流量を略零にして前記フィルタの前後差圧を消失させることを特徴とする請求項１に記載の差圧センサの誤差低減装置。