JP2017186940A - 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム - Google Patents

異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム Download PDF

Info

Publication number
JP2017186940A
JP2017186940A JP2016075412A JP2016075412A JP2017186940A JP 2017186940 A JP2017186940 A JP 2017186940A JP 2016075412 A JP2016075412 A JP 2016075412A JP 2016075412 A JP2016075412 A JP 2016075412A JP 2017186940 A JP2017186940 A JP 2017186940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake air
air amount
abnormality
abnormality detection
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016075412A
Other languages
English (en)
Inventor
尚利 米納
Naotoshi Yoneno
尚利 米納
克士 蔀
Katsushi Shitomi
克士 蔀
郁司 藤川
Ikuji Fujikawa
郁司 藤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2016075412A priority Critical patent/JP2017186940A/ja
Priority to CN201780022082.1A priority patent/CN108884793A/zh
Priority to EP17779062.3A priority patent/EP3441604A4/en
Priority to PCT/JP2017/013687 priority patent/WO2017175683A1/ja
Priority to US16/091,501 priority patent/US20190120182A1/en
Publication of JP2017186940A publication Critical patent/JP2017186940A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/49Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/45Sensors specially adapted for EGR systems
    • F02M26/46Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
    • F02M26/47Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

【課題】吸気排気系の異常の検出精度を向上させる。
【解決手段】異常検出装置1は、複数の異なる時刻において計測された、EGRバルブ52が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを取得する吸気量取得部141と、吸気量取得部141が取得した複数の吸気量データを、吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する記憶部13と、所定の期間に計測された複数の吸気量の変化傾向に基づいて、EGRバルブ52の異常を検出する異常検出部142と、を有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、吸気排気系の異常を検出する異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システムに関する。
従来、車両のエンジンからの排気の一部を燃焼室に還流させることにより、排気中の窒素酸化物(NOx)を低減させる排気還流(以下、EGR(Exhaust Gas Recirculation)という場合がある)装置が知られている。EGR装置においては、吸気量を調節する排気還流弁(以下、EGRバルブという)の開度を制御することにより、排気の還流量が調節される(例えば、特許文献1を参照)。
特開2015−14275号公報
従来の技術においては、EGRバルブの開閉の変化に伴う吸気圧の変化が、吸気圧の変化の予想値と一致しているか否かによって、EGRバルブの異常を判定していた。しかしながら、吸気圧はさまざまな要因によって変化し得るので、1回の吸気圧の変化に基づいて異常の有無を判定すると、判定結果に誤りが生じることが多いという問題があった。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、吸気排気系の異常の検出精度を向上させることができる異常検出装置及び異常検出方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様の異常検出装置は、車両に搭載された排気還流弁の異常を検出する異常検出装置であって、複数の異なる時刻において計測された、前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを取得する吸気量取得部と、前記吸気量取得部が取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する記憶部と、所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する異常検出部と、を有する。
前記記憶部は、例えば、前記変化傾向が正常であると判定される正常範囲を記憶し、前記異常検出部は、前記吸気量取得部が新たな前記吸気量データを取得した場合に、直近の前記所定の期間内の前記変化傾向を前記正常範囲と比較することにより、前記異常を検出する。
前記吸気量取得部は、前記排気還流弁の制御内容に関連付けて前記吸気量を取得し、前記異常検出部は、前記制御内容ごとに、前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出してもよい。
前記異常検出部は、前記車両のエンジンがアイドル状態である間に計測された吸気量を示す前記吸気量データに基づいて、前記排気還流弁の異常を検出してもよい。
前記吸気量取得部は、前記車両の周辺環境の状態を示す情報に関連付けて前記吸気量を取得し、前記異常検出部は、前記周辺環境の状態に基づいて前記吸気量取得部が取得した前記吸気量を補正した補正吸気量に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出してもよい。
本発明の第2の態様の異常検出方法は、車両に搭載された排気還流弁の異常を検出する異常検出方法であって、複数の異なる時刻において計測された、前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを取得するステップと、取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶するステップと、所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出するステップと、を有する。
本発明の第3の態様の異常検出システムは、車両に搭載された排気還流装置と、前記排気還流装置において計測した排気還流弁における吸気量に基づいて前記排気還流弁の異常を検出する異常検出装置と、を備える異常検出システムであって、前記排気還流装置は、前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を、複数の異なる時刻で計測する計測部と、前記吸気量を示す吸気量データを、無線通信回線を介して前記異常検出装置に送信する通信部と、を有し、前記異常検出装置は、前記排気還流装置が送信した前記吸気量データを取得する吸気量取得部と、前記吸気量取得部が取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する記憶部と、所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する異常検出部と、を有する。
本発明によれば、吸気排気系の異常の検出精度を向上させることができるという効果を奏する。
異常検出システムの構成を示す図である。 車両の吸気排気系の構成を示す図である。 異常検出装置の構成を示す図である。 異常検出部が分析に用いる吸気量データの一例を示す図である。 異常検出装置が排気還流弁の異常を検出する動作のフローチャートである。
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態に係る異常検出システムSの構成を示す図である。異常検出システムSは、異常検出装置1と車両Tとが連動して車両Tの異常を検出するシステムである。異常検出装置1は、各種の車両Tの状態を示すデータを収集するデータ収集センターCに設置されている。異常検出装置1は、無線通信回線を介して複数の車両Tと接続されており、それぞれの車両Tから所定の時間間隔で、車両Tの状態を示すデータを受信する。異常検出装置1は、車両Tから受信した各種のデータに基づいて車両Tの異常を検出する。
異常検出装置1は、ネットワーク(例えばインターネット)を介して、車両Tを管理する管理基地局Mに設置されたコンピュータと接続されている。管理基地局Mは、例えば車両Tを所有する会社や車両Tを整備する会社である。管理基地局Mの社員は、異常検出装置1から車両Tに異常が発生したことの通知を受けると、車両Tの運転者に異常が発生していることを通知したり、車両Tの整備を行ったりすることで、重大な事故を未然に防ぐことができる。
本実施形態の車両Tには、吸気排気系が搭載されている。吸気排気系は、EGR装置を有している。EGR装置は、ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)の排気の一部を還流させることにより、排気中の窒素酸化物(NOx)を低減させる装置である。吸気排気系は、吸気量を計測し、計測した吸気量を示す吸気量データを所定の時間間隔で異常検出装置1に送信する。
[吸気排気系2の構成]
図2は、車両Tの吸気排気系2の構成を示す図である。エンジン20の吸気マニホールド20aには吸気通路21が接続され、排気マニホールド20bには排気通路22が接続されている。吸気通路21には、上流側から順に、可変ノズルターボ30のコンプレッサ30a、スロットルバルブ23、インタークーラ24が設けられ、排気通路22には可変ノズルターボ30のタービン30bが設けられている。
コンプレッサ30aの吸気上流側には吸気流量センサ40が設けられている。また、吸気マニホールド20aには吸気圧センサ41が設けられている。吸気流量センサ40の検出値(以下、吸気量)及び、吸気圧センサ41の検出値(以下、吸気圧)は、電気的に接続されたECU(Engine Control Unit)60に入力される。
可変ノズルターボ30は、吸気通路21に設けられたコンプレッサ30aと、排気通路22に設けられたタービン30bと、タービン30bに設けられた可変ノズル30cとを備えている。コンプレッサ30aとタービン30bとは、回転軸を介して連結されている。
EGR装置50は、タービン30bよりも排気上流側の排気通路22とインタークーラ24よりも吸気上流側の吸気通路21とを連通するEGR通路51と、EGRガスの流量を調整するEGRバルブ(排気還流弁)52と、EGRガスを冷却するEGRクーラ53とを備えている。EGR装置50におけるEGRガスの流量は、ECU60から出力される開度制御信号に応じてEGRバルブ52の開度が制御されることで調整される。この際、EGRバルブ52の開度が変化することにより、EGR通路51及びEGRクーラ53を介して排気通路22から流入する排気量が変化するので、コンプレッサ30aを介して流入する吸気量が変化する。したがって、吸気流量センサ40が検出する吸気量に基づいて、EGRバルブ52の開度を特定することができる。
ECU60は、エンジン20の燃料噴射、及びEGR装置50が有するEGRバルブ52の開度の制御等の各種の制御を行う。ECU60は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備えている。
また、ECU60は、吸気流量センサ40が検出した吸気量を示す吸気量データを、吸気量が計測された時刻、及び吸気量が計測された時点における開度制御信号の値に関連付けてRAMに記憶させる。ECU60は、例えば、EGRバルブ52の開度を0%とすることを指示したタイミングにおいて計測された吸気量データと、EGRバルブ52の開度を100%とすることを指示したタイミングにおいて計測された吸気量データとを区別してRAMに記憶させる。
通信部70は、無線通信回線を介してデータを送受信するための無線通信ユニットである。通信部70は、ECU60から取得した各種のデータを異常検出装置1に送信するとともに、異常検出装置1が送信した各種のデータを受信してECU60に通知する。通信部70は、例えば、ECU60が一時的に蓄積した、吸気流量センサ40が所定の期間にわたって検出した吸気量を示す吸気量データを、所定の時間間隔で異常検出装置1に送信する。この際、通信部70は、吸気量が計測された時点での開度制御情報が示す制御内容(例えば開度の値)に関連付けて、吸気量データを送信する。
EGRバルブ52が正常である場合、開度制御情報が一定であれば、EGRバルブ52の開度が一定の値になるので、吸気量も一定である。ところがEGRバルブ52の劣化や故障によりEGRバルブ52に異常が発生すると、開度制御情報が一定であっても、EGRバルブ52の開度が徐々に変化してしまう。そこで、本実施形態の吸気排気系2は、通信部70が吸気量データを所定の時間間隔で異常検出装置1に送信することにより、異常検出装置1が、所定の期間にわたる吸気量の変化の傾向に基づいて、EGRバルブ52に異常が発生していることを検出できるようにする。
[異常検出装置1の構成]
図3は、異常検出装置1の構成を示す図である。
異常検出装置1は、第1通信部11と、第2通信部12と、記憶部13と、制御部14とを有する。制御部14は、吸気量取得部141と、異常検出部142と、異常通知部143とを有する。
第1通信部11は、無線通信回線を介して、吸気排気系2との間でデータを送受信するための無線通信ユニットである。第1通信部11は、例えばパケット通信網のコンピュータを介して、予め登録された複数の車両Tから吸気量データ等の各種データを含む電波を受信する。第1通信部11は、受信した電波に含まれる吸気量データを抽出し、吸気量データを吸気量取得部141に入力する。
第2通信部12は、インターネットを介して管理基地局Mのコンピュータとの間でデータを送受信するための通信コントローラである。第2通信部12は、異常検出部142が車両TのEGRバルブ52の異常を検出した場合に、車両Tを管理する管理基地局Mのコンピュータに対して、異常を通知するメッセージを送信する。
記憶部13は、ROM、RAM、ハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部13は、制御部14が実行するプログラムを記憶している。また、記憶部13は、車両Tから送信される吸気量データを、各車両Tに固有の識別情報、及び吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する。
また、記憶部13は、異常検出部142がEGRバルブ52の異常を検出するために用いる吸気量データの変化傾向が正常であると判定される正常範囲を示す情報(以下、正常範囲情報)を記憶している。正常範囲は車両Tの車種ごとに異なるので、記憶部13は、例えば車両Tの車種に関連付けて正常範囲情報を記憶する。記憶部13は、車両Tの出荷時に測定されたEGRバルブ52の特性に基づいて決定された正常範囲情報を、車両Tの識別情報に関連付けて記憶してもよい。また、記憶部13は、多数の同じ車種の車両Tから取得された吸気量データに基づいて、定期的に正常範囲情報を更新してもよい。
制御部14は、例えばCPUであり、記憶部13に記憶されたプログラムを実行することにより、吸気量取得部141、異常検出部142及び異常通知部143として機能する。
吸気量取得部141は、複数の異なる時刻において計測された、EGRバルブ52が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを、第1通信部11を介して取得する。車両Tからは、吸気量が計測された時点での開度制御情報の値に関連付けて吸気量データが送られてくるので、吸気量取得部141は、取得した吸気量データを、吸気量が計測された時刻及び吸気量が計測された時刻における開度制御情報の値に関連付けて、記憶部13に記憶させる。
異常検出部142は、所定の期間に計測された複数の吸気量の変化傾向に基づいて、EGRバルブ52の異常を検出する。異常検出部142は、例えば、吸気量データが車両Tから送信されてきた場合に、車両Tの外部環境の変化等によって生じる吸気量の変動により発生し得る吸気量の変動周期よりも長い期間にわたって計測された複数の吸気量データを記憶部13から読み出し、読み出した吸気量データを分析する。
異常検出部142は、吸気量が計測された時点における開度制御情報の値ごとに、複数の吸気量の変化傾向を特定して異常の有無を判定する。異常検出部142は、例えば、開度制御情報が、EGRバルブ52の開度を0%に設定することを示している場合の吸気量の変化傾向が異常状態(例えば、本来は吸気量が1000mgになるべきであるにもかかわらず、所定の期間内に吸気量が800mgにまで低下する傾向にある状態)を示している場合、EGRバルブ系統の一部でのガスの漏えい又はEGRバルブ52が閉塞しないという故障が発生している可能性があると判定する。
異常検出部142は、開度制御情報が、EGRバルブ52の開度を100%に設定することを示している場合の吸気量の変化傾向が異常状態(例えば、本来は吸気量が800mgになるべきであるにもかかわらず、吸気量が800mgよりも増加して、所定の期間内に1000mgに達した状態)を示している場合、EGRバルブ52が正常に開かないという故障が発生している可能性があると判定する。
図4は、異常検出部142が分析に用いる吸気量データの一例を示す図である。図4における横軸は計測日時を示しており、縦軸は吸気量を示している。図4(a)は、EGRバルブ52に異常が発生していない状態における吸気量データを示している。異常検出部142は、最新の吸気量データを吸気量取得部141から取得すると、直近の判定期間内に計測された吸気量データの変化傾向を特定する。異常検出部142は、計測日時の変化量に対する吸気量の変化量、すなわち図4(a)に示す直線L1の傾きを変化傾向として特定する。異常検出部142は、例えば判定期間内の吸気量データの回帰直線を求めることにより、直線L1を決定することができる。
異常検出部142は、直近の判定期間内の変化傾向を正常範囲と比較することにより、異常を検出する。具体的には、異常検出部142は、特定した変化傾向が、記憶部13に記憶されている正常範囲情報が示す正常範囲に含まれているかどうかを判定する。異常検出部142は、例えば、変化傾向として特定した直線L1の傾きが所定の範囲内である場合にEGRバルブ52が正常であり、直線L1の傾きが正常範囲外である場合にEGRバルブ52が異常であると判定する。
図4(b)は、EGRバルブ52に異常が発生している状態における吸気量データを示している。図4(b)においては、異常検出部142が判定期間内の吸気量データに基づいて特定した直線L2の傾きが、図4(a)に示した直線L1の傾きよりも大きい。直線L2の傾きが正常範囲に含まれていない場合、異常検出部142は、EGRバルブ52に異常が発生していると判定する。異常検出部142は、異常が発生したと判定した場合、異常が発生したと判定した吸気量データに関連付けられている車両Tの識別情報と、異常が発生した旨を異常通知部143に通知する。
なお、異常検出部142は、車両Tのエンジンがアイドル状態である間に計測された吸気量を示す吸気量データに基づいて、EGRバルブ52の異常を検出することが好ましい。エンジンがアイドル状態である間は、エンジンにかかっている負荷が一定で、吸気量の変動が小さいので、異常検出部142は、異常検出の精度を向上させることができる。
異常通知部143は、異常検出部142がEGRバルブ52に異常が発生していると判定した場合に、異常が発生したことを管理基地局Mのコンピュータに通知する。具体的には、異常通知部143は、異常が発生した車両Tの識別情報と、当該車両Tを管理している管理基地局Mのコンピュータのアドレスと、異常が発生した旨と、を含む異常通知メッセージを作成して、第2通信部12を介して送信することにより、管理基地局Mのコンピュータに異常が発生したことを通知する。
[異常検出動作のフローチャート]
図5は、異常検出装置1がEGRバルブ52の異常を検出する動作のフローチャートである。
まず、吸気量取得部141は、車両Tから送信された吸気量データを取得する(S11)。吸気量取得部141は、吸気量データを取得するたびに、吸気量データと車両Tの識別情報とを関連付けて、記憶部13に記憶させる(S12)。
吸気量取得部141が新たな吸気量データを取得したことに応じて、異常検出部142は、直近の所定期間内に吸気量取得部141が取得した複数の吸気量データの変化傾向を特定する(S13)。そして、異常検出部142は、特定した変化傾向が、記憶部13に記憶された正常範囲情報が示す正常範囲に入っているか否かを判定する(S14)。
異常検出部142は、変化傾向が正常範囲に入っている場合(S14においてYES)、異常が発生していないと判定して処理をステップS11に戻し、次の吸気量データが送信されてくるまで待機する。異常検出部142は、変化傾向が正常範囲に入っていない場合(S14においてNO)、EGRバルブ52に異常が発生したと判定する(S15)。
ここで、異常検出部142は、異常のレベルが、緊急対応が必要なほどのレベルであるか、緊急対応は要しない程度のレベルであるかを判定し、異常が発生した旨とともに、緊急性のレベルを異常通知部143に通知する(S16)。異常通知部143は、緊急性がある異常(例えば運転に支障を生じさせる異常)の発生の通知を受けた場合、管理基地局Mと車両Tの両方に、異常が発生したことを通報する(S17)。異常通知部143は、緊急性がない異常(例えば、部品の劣化が推定される異常)の発生の通知を受けた場合、管理基地局Mに対してのみ、異常が発生したことを通報する(S18)。
[変形例1]
以上の説明において、異常検出部142は、吸気量取得部141が取得した吸気量データの値に基づいて異常の有無を判定した。しかしながら、車両Tの周辺環境の状態によって、吸気量が変化する場合がある。例えば、標高が高い地域を車両Tが走行している場合、標高が低い地域を車両Tが走行している場合よりも吸気量が増える傾向にある。そこで、吸気量取得部141は、吸気量が計測された時に車両Tが走行していた場所の標高又は気圧等のように周辺環境の状態を示す情報を吸気量データに関連付けて取得し、異常検出部142は、周辺環境の状態を示す情報に基づいて補正した後の吸気量の変化傾向に基づいて、異常の有無を判定してもよい。
[変形例2]
以上の説明において、異常検出部142は、吸気量の変化傾向として、所定の期間内の吸気量の変化量を用いて異常の有無を判定したが、変化傾向を示す情報として他の情報を用いてもよい。例えば、異常検出部142は、所定の期間内に計測された複数の吸気量の分散の大きさ等の統計値を用いて吸気量データの変化傾向を特定してもよい。
[変形例3]
以上の説明において、異常検出部142が、エンジンがアイドル状態である間に計測された吸気量に基づいてEGRバルブ52の異常の有無を判定する例について説明したが、異常検出部142は、アイドル状態以外の複数の状態において計測された吸気量に基づいて異常の有無を判定してもよい。異常検出部142は、複数の状態において計測された多数の吸気量を平均した値を用いることにより、ばらつきの影響を抑制することができるので、異常発生の検出精度を向上させることができる。
[本実施形態の異常検出装置1による効果]
以上説明したように、異常検出装置1は、複数の異なる時刻において計測された吸気量データを車両Tから受信し、継続的に受信した複数の吸気量データを、吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する。そして、異常検出装置1は、所定の期間に計測された複数の吸気量の変化傾向に基づいて、排気還流弁の異常を検出する。このようにすることで、一時的な吸気量の変化によって異常を誤検出する可能性が低くなるので、異常の検出精度を向上させることができる。
また、異常検出装置1は、車両TにおけるEGRバルブ52の制御内容に関連付けて吸気量を取得し、制御内容ごとに、複数の吸気量の変化傾向に基づいて、EGRバルブ52の異常を検出する。このようにすることで、異常検出装置1は、EGRバルブ52が同じ条件で制御されている状態で計測された吸気量の変化傾向に基づいて異常を検出できるので、異常の検出精度を向上させることができる。
また、異常検出装置1は、車両Tのエンジンがアイドル状態である間に計測された吸気量に基づいて、EGRバルブ52の異常を検出する。このようにすることで、異常検出装置1は、吸気量が安定している状態に計測されたデータに基づいて異常を検出できるので、異常の検出精度を向上させることができる。
また、異常検出装置1は、車両Tの周辺環境の状態を示す情報に関連付けて吸気量を取得し、周辺環境の状態に基づいて吸気量を補正した補正吸気量に基づいて、EGRバルブ52の異常を検出する。このようにすることで、車両Tが標高の大きなエリアを走行している間等のように、周辺環境の影響で吸気量が変動したことの影響を受けることなく異常を検出できるので、異常の検出精度を向上させることができる。
<第2の実施形態>
第1の実施形態においては、データ収集センターCに設置された異常検出装置1において、EGRバルブ52の異常を検出したが、車両Tが、第1の実施形態の異常検出装置1と同等の異常検出装置を有し、車両TにおいてEGRバルブ52の異常を検出してもよい。この場合、車両Tの異常検出装置が異常を検出した場合、車両Tの異常検出装置は、異常が発生したことをインスツルメントパネルに表示して運転者に通知したり、管理基地局に異常の発生を通報したりする。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
1 異常検出装置
2 吸気排気系
11 第1通信部
12 第2通信部
13 記憶部
14 制御部
20 エンジン
20a 吸気マニホールド
20b 排気マニホールド
21 吸気通路
22 排気通路
23 スロットルバルブ
24 インタークーラ
30 可変ノズルターボ
30a コンプレッサ
30b タービン
30c 可変ノズル
40 吸気流量センサ
41 吸気圧センサ
50 EGR装置
51 EGR通路
52 EGRバルブ
53 EGRクーラ
60 ECU
70 通信部
141 吸気量取得部
142 異常検出部
143 異常通知部

Claims (7)

  1. 車両に搭載された排気還流弁の異常を検出する異常検出装置であって、
    複数の異なる時刻において計測された、前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを取得する吸気量取得部と、
    前記吸気量取得部が取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
    所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する異常検出部と、
    を有する異常検出装置。
  2. 前記記憶部は、前記変化傾向が正常であると判定される正常範囲を記憶し、
    前記異常検出部は、前記吸気量取得部が新たな前記吸気量データを取得した場合に、直近の前記所定の期間内の前記変化傾向を前記正常範囲と比較することにより、前記異常を検出する、
    請求項1に記載の異常検出装置。
  3. 前記吸気量取得部は、前記排気還流弁の制御内容に関連付けて前記吸気量を取得し、
    前記異常検出部は、前記制御内容ごとに、前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する、
    請求項1又は2に記載の異常検出装置。
  4. 前記異常検出部は、前記車両のエンジンがアイドル状態である間に計測された吸気量を示す前記吸気量データに基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の異常検出装置。
  5. 前記吸気量取得部は、前記車両の周辺環境の状態を示す情報に関連付けて前記吸気量を取得し、
    前記異常検出部は、前記周辺環境の状態に基づいて前記吸気量取得部が取得した前記吸気量を補正した補正吸気量に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の異常検出装置。
  6. 車両に搭載された排気還流弁の異常を検出する異常検出方法であって、
    複数の異なる時刻において計測された、前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を示す吸気量データを取得するステップと、
    取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶するステップと、
    所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出するステップと、
    を有する異常検出方法。
  7. 車両に搭載された排気還流装置と、前記排気還流装置において計測した排気還流弁における吸気量に基づいて前記排気還流弁の異常を検出する異常検出装置と、を備える異常検出システムであって、
    前記排気還流装置は、
    前記排気還流弁が所定の状態における吸気量を、複数の異なる時刻で計測する計測部と、
    前記吸気量を示す吸気量データを、無線通信回線を介して前記異常検出装置に送信する通信部と、
    を有し、
    前記異常検出装置は、
    前記排気還流装置が送信した前記吸気量データを取得する吸気量取得部と、
    前記吸気量取得部が取得した複数の前記吸気量データを、前記吸気量が計測された時刻に関連付けて記憶する記憶部と、
    所定の期間に計測された前記複数の吸気量の変化傾向に基づいて、前記排気還流弁の異常を検出する異常検出部と、
    を有する異常検出システム。
JP2016075412A 2016-04-04 2016-04-04 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム Pending JP2017186940A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016075412A JP2017186940A (ja) 2016-04-04 2016-04-04 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム
CN201780022082.1A CN108884793A (zh) 2016-04-04 2017-03-31 异常检测装置、异常检测方法以及异常检测系统
EP17779062.3A EP3441604A4 (en) 2016-04-04 2017-03-31 ANOMALITY DETECTION DEVICE, ANOMALITY DETECTION METHOD AND ANOMALITY DETECTION SYSTEM
PCT/JP2017/013687 WO2017175683A1 (ja) 2016-04-04 2017-03-31 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム
US16/091,501 US20190120182A1 (en) 2016-04-04 2017-03-31 Abnormality detection device, abnormality detection method, and abnormality detection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016075412A JP2017186940A (ja) 2016-04-04 2016-04-04 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017186940A true JP2017186940A (ja) 2017-10-12

Family

ID=60000398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016075412A Pending JP2017186940A (ja) 2016-04-04 2016-04-04 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190120182A1 (ja)
EP (1) EP3441604A4 (ja)
JP (1) JP2017186940A (ja)
CN (1) CN108884793A (ja)
WO (1) WO2017175683A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529249A (zh) * 2019-09-19 2019-12-03 潍柴动力股份有限公司 节气门异常检测方法及设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7218705B2 (ja) * 2019-10-17 2023-02-07 トヨタ自動車株式会社 エンジン装置
JP2022142126A (ja) * 2021-03-16 2022-09-30 トヨタ自動車株式会社 Egr弁の劣化度算出システム、内燃機関の制御装置、及び車両

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0854924A (ja) * 1994-06-30 1996-02-27 Caterpillar Inc 故障状態指示方法と装置
JP2000170558A (ja) * 1998-12-02 2000-06-20 Denso Corp 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JP2000516374A (ja) * 1997-06-05 2000-12-05 キャタピラー インコーポレイテッド 故障状態予測方法と装置
JP2002227727A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Toyota Motor Corp 排気還流装置の異常検出装置
JP2005188501A (ja) * 2003-12-03 2005-07-14 Toyota Motor Corp 車両の故障診断システム
JP2010209826A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd 過給機付きエンジンの故障診断装置
WO2011077517A1 (ja) * 2009-12-22 2011-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2011252399A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Daihatsu Motor Co Ltd 排気ガス再循環装置の故障判定方法
JP2012092677A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Toyota Motor Corp 排気還流装置の異常検出装置
JP2015014275A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの排気還流装置のための故障検出装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4165448B2 (ja) * 2004-05-12 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常検出装置
US9945343B2 (en) * 2014-01-22 2018-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine control device and engine control method
KR101927184B1 (ko) * 2016-12-09 2018-12-10 현대자동차 주식회사 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0854924A (ja) * 1994-06-30 1996-02-27 Caterpillar Inc 故障状態指示方法と装置
JP2000516374A (ja) * 1997-06-05 2000-12-05 キャタピラー インコーポレイテッド 故障状態予測方法と装置
JP2000170558A (ja) * 1998-12-02 2000-06-20 Denso Corp 内燃機関用バルブタイミング制御装置
JP2002227727A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Toyota Motor Corp 排気還流装置の異常検出装置
JP2005188501A (ja) * 2003-12-03 2005-07-14 Toyota Motor Corp 車両の故障診断システム
JP2010209826A (ja) * 2009-03-11 2010-09-24 Nissan Motor Co Ltd 過給機付きエンジンの故障診断装置
WO2011077517A1 (ja) * 2009-12-22 2011-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2011252399A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Daihatsu Motor Co Ltd 排気ガス再循環装置の故障判定方法
JP2012092677A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Toyota Motor Corp 排気還流装置の異常検出装置
JP2015014275A (ja) * 2013-07-08 2015-01-22 愛三工業株式会社 過給機付きエンジンの排気還流装置のための故障検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529249A (zh) * 2019-09-19 2019-12-03 潍柴动力股份有限公司 节气门异常检测方法及设备
CN110529249B (zh) * 2019-09-19 2020-12-22 潍柴动力股份有限公司 节气门异常检测方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441604A4 (en) 2019-03-13
CN108884793A (zh) 2018-11-23
US20190120182A1 (en) 2019-04-25
EP3441604A1 (en) 2019-02-13
WO2017175683A1 (ja) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9772273B2 (en) Method and device for monitoring a humidity sensor in a combustion engine, using oxygen measurement of other sensors in the engine, such as NOx, lambda and/or oxygen sensors
US8596114B2 (en) System and method for monitoring exhaust gas recirculation
US20060137436A1 (en) Method for testing at least three sensors, which detect a measurable variable for an internal combustion engine
WO2017175683A1 (ja) 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム
GB2389627A (en) Diagnosing i.c. engine EGR valve performance
EP2716899B1 (en) Sensor characteristic correction device
JP5376051B2 (ja) Egrシステムの異常検出装置及び異常検出方法
US10526991B2 (en) Abnormality detection device, abnormality detection method, and abnormality detection system
CN113847154B (zh) 一种喷射阀故障检测方法和装置
CN113756999B (zh) Egr流量故障检测方法及装置
WO2018025804A1 (ja) 異常検出装置及び異常検出方法
US11326540B2 (en) Abnormality determination device of internal combustion engine
WO2018025763A1 (ja) 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム
CN116066266A (zh) 废气再循环系统故障检测方法、装置、存储介质及车辆
CN113221056A (zh) 故障监测方法、曲轴箱通风系统及存储介质
CN113586215B (zh) 一种发动机排气管路故障检测方法
JP7259887B2 (ja) 異常判定装置
KR102323409B1 (ko) 부스트 압력 센서의 진단 방법 및 진단 시스템
JP5594068B2 (ja) 内燃機関において空燃比検出手段のばらつきを判定する方法および装置
CN115217624A (zh) 曲轴箱通风管路脱落诊断方法、装置、车辆及存储介质
JP2017101625A (ja) 故障判定装置
JP2018071374A (ja) 内燃機関の故障判定装置
WO2008142199A2 (en) An indicator arrangement
KR20030014483A (ko) 배기가스 재순환 장치의 모니터링 제어방법
JP2003222609A (ja) Co検査方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200512