JP2016053351A - 酸化触媒の異常判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異常判定装置は、燃料のセタン価を検出するセタン価検出部と、要求排ガス温度Tceを、検出されたセタン価が低いほど高くなるように、検出されたセタン価に基づいて算出する要求排ガス温度算出部と、DOCに流入する排ガスの温度を上昇させる上流側排ガス昇温部と、DOCの異常判定を実行すべき条件が成立したとき、検出される上流側排ガス温度Tinが算出された要求排ガス温度Tceよりも低いと判定した場合、上流側排ガス昇温部を用いて検出される上流側排ガス温度Tinを算出された要求排ガス温度Tceまで上昇させた後、DOC前後の温度差ΔTと、所定閾値ΔTthと、の比較結果に基づいてDOCが異常であるか否かを判定する異常判定部と、を備える。これにより、本判定装置は、誤判定を防止することができる。
【選択図】図4
Description
を備える。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る酸化触媒の異常判定装置(以下、「本判定装置」とも称呼する。)について説明する。
本判定装置は、図1に示した内燃機関(機関)10に適用される。機関10は、多気筒(本例では直列4気筒)・4サイクル・ピストン往復動型・ディーゼル機関である。機関10は、機関本体部20、燃料供給系統30、吸気系統40及び排気系統50を含んでいる。
次に、本判定装置の作動の概要について説明する。DOC53は、その床温が活性化温度以上であるとき、排ガス中の未燃成分を酸化して排ガスを浄化する。しかしながら、前述したように、DOC53において燃料の酸化反応が生じる排ガス温度は、燃料のセタン価が低いほど高い。よって、燃料のセタン価が低い場合には、DOC53の床温が「セタン価が高い燃料に対して設定された活性化温度」を超えていても、DOC53が正常であるにもかかわらず、酸化反応が生じないことがある。
(5)本判定装置は、第1温度センサ61によって検出される上流側排ガス温度Tinと、第2温度センサ62によって検出される下流側排ガス温度Toutと、の差分(触媒前後の温度差)ΔT(=Tout−Tin)を取得する。
(6)本判定装置は、触媒前後の温度差ΔTが所定閾値ΔTth以上であるか否かを判定する。本判定装置は、触媒前後の温度差ΔTが所定閾値ΔTth以上である場合は正常と判定し、触媒前後の温度差ΔTが所定閾値ΔTthよりも小さい場合は異常と判定する。
次に、CPUがDOC異常判定を行う際の実際の作動について説明する。CPUは、所定時間が経過する毎に図4にフローチャートにより示した「フラグ設定ルーチン」を実行する。CPUは、所定時間が経過する毎に図5にフローチャートにより示した「DOC異常判定ルーチン」を実行する。更に、CPUは、機関10の任意の気筒22のクランク角度CAがその気筒22の圧縮上死点前の所定角度に達したときに図6にフローチャートにより示した「DOC昇温制御ルーチン」をその気筒22に対して実行する。なお、以下の説明において、前述の「DOC異常判定前提条件」は成立しており、カウンタの値Cの初期値は「0」であると仮定する。以下、実際の作動について場合分けをして説明を行う。
ステップ520:CPUはステップ515で算出された未燃成分の供給量に基づいて、DOC53上流の排気管52に未燃成分を供給する。
ステップ525:CPUはカウンタの値Cを1つだけカウントアップする。
ステップ620:CPUはセタン価と上流側排ガス温度Tinとに基づいてアフター噴射量Qaを算出する。なお、アフター噴射量Qaは、セタン価が低いほど大きく、上流側排ガス温度Tinが低いほど大きくなるように算出される。アフター噴射量Qaは、セタン価と上流側排ガス温度Tinと、アフター噴射量Qaと、の関係を規定するルックアップテーブルを参照して取得される。
ステップ625:CPUは予め定められたメイン噴射時期からメイン噴射量Qmの燃料を噴射する処理を行う。
ステップ630:CPUはメイン噴射時期よりも遅角側のアフター噴射時期からアフター噴射量Qaの燃料を噴射する処理を行う。これにより排ガス温度が上昇する。
前記排気通路を流れ且つ前記酸化触媒に流入する排ガスの温度を上流側排ガス温度Tinとして検出する第1温度検出部(第1温度センサ61)と、
前記酸化触媒から流出する排ガスの温度を下流側排ガス温度Toutとして検出する第2温度検出部(第2温度センサ62)と、
前記酸化触媒に所定量(図5のステップ515にて決定された量)の未燃成分を供給する(図5のステップ520)未燃成分供給部と、
前記酸化触媒の異常判定を実行すべき条件(DOC異常判定前提条件)が成立したとき(図5のステップ510にて肯定判定)、前記未燃成分供給部により前記所定量の未燃成分を前記酸化触媒へと供給する(図5のステップ520)とともに、前記検出される上流側排ガス温度と前記検出される下流側排ガス温度との差分である触媒前後の温度差ΔTと、所定閾値ΔTthと、の比較結果に基づいて前記酸化触媒が異常であるか否かを判定する(図5のステップ530、ステップ535、ステップ540及びステップ545)異常判定部と、
を備える。
そして、前記異常判定装置は、
前記燃料のセタン価を検出する(図4のステップ415)セタン価検出部と、
要求排ガス温度(酸化反応可能温度Tce)を、前記検出されたセタン価が低いほど高くなるように、前記検出されたセタン価に基づいて算出する(図4のステップ420)要求排ガス温度算出部と、
前記酸化触媒に流入する排ガスの温度を上昇させる(図6のステップ620及びステップ630)上流側排ガス昇温部と、
を更に備え、
前記異常判定部は、
前記異常判定を実行すべき条件が成立したとき(図4のステップ425にて肯定判定)、前記検出される上流側排ガス温度が前記算出された要求排ガス温度よりも低いと判定した場合(図4のステップ430にて否定判定)、前記上流側排ガス昇温部を用いて前記検出される上流側排ガス温度を前記算出された要求排ガス温度まで上昇させた後(図6のステップ635にて肯定判定)、前記触媒前後の温度差と、前記所定閾値と、の比較結果に基づいて前記酸化触媒が異常であるか否かを判定する(図5のステップ505乃至ステップ545)。
前述のセタン価検出部が燃料のセタン価を検出するのに必要な情報としては、例えば、燃料のセタン価に応じて変化する機関10の「発生トルク」が考えられる。以下、図8及び図9を参照しながら、セタン価検出部が機関10の「発生トルク」に基づいてセタン価を検出する方法について説明する。
Tr0=(ωb)2−(ωa)2 …(1)
Tr1=(ωc)2−(ωa)2 …(2)
ΔTr=Tr1−Tr0 …(3)
セタン価検出部がセタン価を検出する処理の流れは次のとおりである。
先ず、セタン価検出部は、次の各条件が成立している場合にセタン価検出処理を行う。
(1)フューエルカット制御が実行中であること。
(2)機関と変速機とが「非接続状態」であること。
(3)セタン価検出条件(例えば、アクセルペダルAP開放)が成立していること。
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路に配設された酸化触媒と、
前記排気通路を流れ且つ前記酸化触媒に流入する排ガスの温度を上流側排ガス温度として検出する第1温度検出部と、
前記酸化触媒から流出する排ガスの温度を下流側排ガス温度として検出する第2温度検出部と、
前記酸化触媒に所定量の未燃成分を供給する未燃成分供給部と、
前記酸化触媒の異常判定を実行すべき条件が成立したとき、前記未燃成分供給部により前記所定量の未燃成分を前記酸化触媒へと供給するとともに、前記検出される上流側排ガス温度と前記検出される下流側排ガス温度との差分である触媒前後の温度差と、所定閾値と、の比較結果に基づいて前記酸化触媒が異常であるか否かを判定する異常判定部と、
を備えた酸化触媒の異常判定装置において、
前記異常判定装置は、
前記燃料のセタン価を検出するセタン価検出部と、
要求排ガス温度を、前記検出されたセタン価が低いほど高くなるように、前記検出されたセタン価に基づいて算出する要求排ガス温度算出部と、
前記酸化触媒に流入する排ガスの温度を上昇させる上流側排ガス昇温部と、
を更に備え、
前記異常判定部は、
前記異常判定を実行すべき条件が成立したとき、前記検出される上流側排ガス温度が前記算出された要求排ガス温度よりも低いと判定した場合、前記上流側排ガス昇温部を用いて前記検出される上流側排ガス温度を前記算出された要求排ガス温度まで上昇させた後、前記触媒前後の温度差と、前記所定閾値と、の比較結果に基づいて前記酸化触媒が異常であるか否かを判定するように構成された、
異常判定装置。 - 請求項1に記載の酸化触媒の異常判定装置において、
前記要求排ガス温度算出部は、
前記要求排ガス温度を前記酸化触媒において前記燃料の酸化反応が生じるのに必要な温度として算出するように構成された、
異常判定装置。
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