JP2022128974A - Defect determination device and defect determination method - Google Patents

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Abstract

To provide a defect determination device and a defect determination method which enable a user to grasp defect of an exhaust brake system before engine failure occurs.SOLUTION: A defect determination device is mounted to a moving body having an exhaust brake device enabling exhaust brake by blocking a flow of exhaust gas discharged from an engine. The defect determination device includes: a measurement section measuring a time when a lambda value of the exhaust gas is less than a threshold value when release of the exhaust brake is instructed to the exhaust brake device; and a determination section determining that defect has occurred in the exhaust brake device when the measured time is longer than a predetermined time.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、排気ブレーキ装置の不具合を判定する不具合判定装置および不具合判定方法に関する。 The present disclosure relates to a malfunction determination device and malfunction determination method for determining malfunction of an exhaust brake device.

従来、エンジンを搭載した移動体(例えば、自動車、船舶等)には、バルブにより排気管を閉塞して排ガスの流れを遮断することにより排気ブレーキを実現する排気ブレーキ装置を搭載することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, it is known that an engine-mounted moving body (for example, an automobile, a ship, etc.) is equipped with an exhaust brake device that implements an exhaust brake by closing an exhaust pipe with a valve to block the flow of exhaust gas. (See, for example, Patent Document 1).

特開2011-69321号公報JP 2011-69321 A

排気ブレーキ装置に不具合が発生した場合、エンジンの故障を招くおそれがある。 If the exhaust brake system malfunctions, it may lead to engine failure.

本開示の一態様の目的は、エンジンの故障が発生する前に、ユーザが排気ブレーキ装置の不具合の発生を把握することができる不具合判定装置および不具合判定方法を提供することである。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide a malfunction determination device and malfunction determination method that enable a user to grasp the occurrence of a malfunction in an exhaust brake device before an engine failure occurs.

本開示の一態様に係る不具合判定装置は、エンジンから排出される排ガスの流れを遮断することにより排気ブレーキを実現する排気ブレーキ装置の不具合を判定する不具合判定装置であって、前記排気ブレーキ装置に対して排気ブレーキの解除が指示された場合、前記排ガスのラムダ値が閾値未満である時間を計測する計測部と、計測された時間が予め定められた時間以上である場合、前記排気ブレーキ装置に不具合が発生したと判定する判定部と、を有する。 A malfunction determination device according to one aspect of the present disclosure is a malfunction determination device that determines a malfunction of an exhaust brake device that implements an exhaust brake by interrupting the flow of exhaust gas discharged from an engine, On the other hand, when an instruction to release the exhaust brake is given, a measurement unit that measures the time during which the lambda value of the exhaust gas is less than the threshold value, and if the measured time is equal to or longer than a predetermined time, the exhaust brake device and a determination unit that determines that a problem has occurred.

本開示の一態様に係る不具合判定方法は、エンジンから排出される排ガスの流れを遮断することにより排気ブレーキを実現する排気ブレーキ装置の不具合を判定する不具合判定方法であって、前記排気ブレーキ装置に対して排気ブレーキの解除が指示された場合、前記排ガスのラムダ値が閾値未満である時間を計測するステップと、計測された時間が予め定められた時間以上である場合、前記排気ブレーキ装置に不具合が発生したと判定するステップと、を有する。 A malfunction determination method according to one aspect of the present disclosure is a malfunction determination method for determining a malfunction of an exhaust brake device that realizes an exhaust brake by interrupting a flow of exhaust gas discharged from an engine, When the release of the exhaust brake is instructed, the step of measuring the time during which the lambda value of the exhaust gas is less than the threshold; and determining that has occurred.

本開示によれば、エンジンの故障が発生する前に、ユーザが排気ブレーキ装置の不具合の発生を把握することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, a user can recognize the occurrence of a problem with an exhaust brake device before an engine failure occurs.

本開示の実施の形態に係る車両に搭載される構成要素の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of components mounted on a vehicle according to an embodiment of the present disclosure 本開示の実施の形態に係る不具合判定装置の構成の一例を示すブロック図Block diagram showing an example of configuration of a failure determination device according to an embodiment of the present disclosure 本開示の実施の形態に係る不具合判定装置の動作の一例を示すフローチャートFlowchart showing an example of the operation of the failure determination device according to the embodiment of the present disclosure

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

まず、本実施の形態に係る車両1に搭載される構成要素について、図1を用いて説明する。図1は、車両1に搭載される構成要素(具体的には、エンジン周りの構成要素)の一例を示す模式図である。 First, components mounted on a vehicle 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of components mounted on a vehicle 1 (specifically, components around an engine).

図1に示す車両1(移動体の一例)は、例えば、トラックまたはバス等の大型車両である。但し車両の種類、形式、用途等に特に限定はなく、車両1は乗用車等の小型車両であってもよい。また、本実施の形態では、移動体が車両である場合を例に挙げて説明するが、これに限定されない。移動体は、例えば、船舶、建設機械、産業機械、または、その他の移動体であってもよい。 A vehicle 1 (an example of a moving object) shown in FIG. 1 is, for example, a large vehicle such as a truck or a bus. However, there are no particular limitations on the type, type, application, etc. of the vehicle, and the vehicle 1 may be a small vehicle such as a passenger car. Further, in the present embodiment, a case where the moving body is a vehicle will be described as an example, but the present invention is not limited to this. The mobile object may be, for example, a ship, construction machine, industrial machine, or other mobile object.

図1に示すように、車両1には、エンジン2(気筒3、インジェクタ4、コモンレール5を含む)、エアフィルタ6、吸気管7、高圧側吸気管7a、ターボチャージャ8(コンプレッサ9、タービン10を含む)、インタークーラ11、吸気マニホールド12、排気マニホールド13、排気管14、高圧側排気管14a、EGR(Exhaust Gas Recirculation)管15、EGRクーラ16、EGRバルブ17、ラムダセンサ19、プレキャタライザ20、排気ブレーキ装置21(バタフライバルブ22を含む)、メインキャタライザ23が搭載されている。 As shown in FIG. 1, a vehicle 1 includes an engine 2 (including cylinders 3, injectors 4, and a common rail 5), an air filter 6, an intake pipe 7, a high-pressure side intake pipe 7a, a turbocharger 8 (compressor 9, turbine 10, ), intercooler 11, intake manifold 12, exhaust manifold 13, exhaust pipe 14, high pressure side exhaust pipe 14a, EGR (Exhaust Gas Recirculation) pipe 15, EGR cooler 16, EGR valve 17, lambda sensor 19, precatalyzer 20 , an exhaust brake device 21 (including a butterfly valve 22), and a main catalyzer 23 are mounted.

エンジン2は、例えば、4つの気筒3を有する天然ガスエンジンである。なお、エンジン2は、4気筒以外の多気筒エンジンでもよいし、単気筒エンジンでもよい。 Engine 2 is, for example, a natural gas engine with four cylinders 3 . Note that the engine 2 may be a multi-cylinder engine other than a four-cylinder engine, or may be a single-cylinder engine.

各気筒3には、吸気ポート4と排気ポート5とが接続されている。各吸気ポート4は、吸気マニホールド12に接続されている。各排気ポート5は、排気マニホールド13に接続されている。各吸気ポート4には、図示しないインジェクタ(燃料噴射弁と言ってもよい)が設けられている。各インジェクタは、燃料(天然ガス)を吸気ポート4に噴射する。 An intake port 4 and an exhaust port 5 are connected to each cylinder 3 . Each intake port 4 is connected to an intake manifold 12 . Each exhaust port 5 is connected to an exhaust manifold 13 . Each intake port 4 is provided with an injector (not shown) (which may be called a fuel injection valve). Each injector injects fuel (natural gas) into the intake port 4 .

エアフィルタ(エアクリーナと言ってもよい)6には、吸気管7の上流端が接続されている。吸気管7の下流端は、ターボチャージャ8のコンプレッサ9の入口に接続されている。 An air filter (which may also be called an air cleaner) 6 is connected to an upstream end of an intake pipe 7 . A downstream end of the intake pipe 7 is connected to an inlet of a compressor 9 of the turbocharger 8 .

コンプレッサ9の出口には、高圧側吸気管7aの上流端が接続されている。また、高圧側吸気管7aの下流端は、吸気マニホールド12に接続されている。高圧側吸気管7aには、インタークーラ11が設けられている。高圧側吸気管7aにおけるインタークーラ11の下流側には、EGR管15の下流端が接続されている。 The outlet of the compressor 9 is connected to the upstream end of the high pressure side intake pipe 7a. A downstream end of the high-pressure side intake pipe 7 a is connected to the intake manifold 12 . An intercooler 11 is provided in the high pressure side intake pipe 7a. A downstream end of an EGR pipe 15 is connected to a downstream side of the intercooler 11 in the high pressure side intake pipe 7a.

エアフィルタ6から取り込まれた空気(以下、吸入空気という)は、吸気管7を経て、コンプレッサ9により圧縮され、高圧の吸入空気となる。 Air taken in from the air filter 6 (hereinafter referred to as intake air) passes through the intake pipe 7 and is compressed by the compressor 9 to become high-pressure intake air.

その後、吸入空気は、コンプレッサ9から高圧側吸気管7aへ流入し、インタークーラ11により冷却された後、EGR管15からのEGRガスと混合する。そして、EGRガスと混合した吸入空気は、吸気マニホールド12、各吸気ポート4を経て各気筒3の燃焼室へ流入する。 After that, the intake air flows from the compressor 9 into the high-pressure side intake pipe 7a, is cooled by the intercooler 11, and is mixed with the EGR gas from the EGR pipe 15. Intake air mixed with EGR gas flows into the combustion chamber of each cylinder 3 through the intake manifold 12 and each intake port 4 .

排気マニホールド13には、高圧側排気管14aの上流端が接続されている。高圧側排気管14aには、EGR管15が接続されている。EGR管15には、EGRガスを冷却するEGRクーラ16と、高圧側吸気管7aへ流入するEGRガスの流量(質量流量を意味する)を調節するEGRバルブ17とが設けられている。 The exhaust manifold 13 is connected to an upstream end of a high pressure side exhaust pipe 14a. An EGR pipe 15 is connected to the high pressure side exhaust pipe 14a. The EGR pipe 15 is provided with an EGR cooler 16 that cools the EGR gas, and an EGR valve 17 that adjusts the flow rate (mass flow rate) of the EGR gas flowing into the high pressure side intake pipe 7a.

また、高圧側排気管14aの下流端は、ターボチャージャ10のタービン10の入口に接続されている。タービン10の出口には、排気管14が接続されている。 A downstream end of the high pressure side exhaust pipe 14 a is connected to an inlet of the turbine 10 of the turbocharger 10 . An exhaust pipe 14 is connected to the outlet of the turbine 10 .

排気管14には、その上流側から順に、ラムダセンサ19、プレキャタライザ20、排気ブレーキ装置21、メインキャタライザ23が設けられている。 The exhaust pipe 14 is provided with a lambda sensor 19, a precatalyst 20, an exhaust brake device 21, and a main catalyzer 23 in this order from the upstream side.

ラムダセンサ19は、排気管14を流れる排ガス中の酸素濃度(以下、ラムダ値という)を検知する。ラムダセンサ19は、後述する不具合判定装置100(図2参照)と電気的に接続されており、検知したラムダ値を不具合判定装置100へ通知する。 The lambda sensor 19 detects the oxygen concentration (hereinafter referred to as lambda value) in the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 14 . The lambda sensor 19 is electrically connected to a defect determination device 100 (see FIG. 2), which will be described later, and notifies the defect determination device 100 of the detected lambda value.

プレキャタライザ20およびメインキャタライザ23は、排気管14を流れる排ガスを浄化する触媒である。プレキャタライザ20およびメインキャタライザ23としては、例えば、三元触媒等が挙げられるが、これに限定されない。なお、プレキャタライザ20とメインキャタライザ23とは、同じ種類の触媒でもよいし、異なる種類の触媒でもよい。 The precatalyst 20 and the main catalyzer 23 are catalysts that purify the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 14 . Examples of the precatalyst 20 and the main catalyzer 23 include, but are not limited to, a three-way catalyst. Note that the precatalyst 20 and the main catalyzer 23 may be of the same type of catalyst, or may be of different types.

排気ブレーキ装置21のバタフライバルブ22は、シャフト(符号略)を軸に回動し、排気管14を閉塞したり、開放したりする。 A butterfly valve 22 of the exhaust brake device 21 rotates around a shaft (not shown) to close or open the exhaust pipe 14 .

バタフライバルブ22が開状態であるとき、排気管14は開放され、排ガスは、排気ブレーキ装置21の下流側を流れる。 When the butterfly valve 22 is open, the exhaust pipe 14 is opened and the exhaust gas flows downstream of the exhaust brake device 21 .

一方、バタフライバルブ22が閉状態であるとき、排気管14は閉塞され、排ガスは、排気ブレーキ装置21の下流側を流れない。すなわち、排ガスの流れが排気ブレーキ装置21の位置で遮断される。 On the other hand, when the butterfly valve 22 is in the closed state, the exhaust pipe 14 is blocked and the exhaust gas does not flow downstream of the exhaust brake device 21 . That is, the flow of exhaust gas is blocked at the position of the exhaust brake device 21 .

排気ブレーキ装置21は、後述する不具合判定装置100(図2参照)と電気的に接続されている。 The exhaust brake device 21 is electrically connected to a malfunction determination device 100 (see FIG. 2), which will be described later.

排気ブレーキ装置21が不具合判定装置100から、バタフライバルブ22を閉状態にする指示を意味する信号(以下、閉弁指示信号という)を受け取った場合、バタフライバルブ22は閉状態に制御される。これにより、排気ブレーキが実行される。 When the exhaust brake device 21 receives a signal indicating an instruction to close the butterfly valve 22 (hereinafter referred to as a valve closing instruction signal) from the failure determination device 100, the butterfly valve 22 is controlled to close. Exhaust braking is thereby performed.

一方、排気ブレーキ装置21が不具合判定装置100から、バタフライバルブ22を開状態にする指示を意味する信号(以下、開弁指示信号という)を受け取った場合、バタフライバルブ22は開状態に制御される。これにより、排気ブレーキが解除される。 On the other hand, when the exhaust brake device 21 receives a signal indicating an instruction to open the butterfly valve 22 (hereinafter referred to as a valve opening instruction signal) from the failure determination device 100, the butterfly valve 22 is controlled to open. . This releases the exhaust brake.

各気筒3の燃焼室からの排ガスは、排気マニホールド13から高圧側排気管14aへ流入する。この排ガスのうち、一部はEGR管15へ流入し、残りはタービン10へ流入する。 Exhaust gas from the combustion chamber of each cylinder 3 flows from the exhaust manifold 13 into the high pressure side exhaust pipe 14a. A part of this exhaust gas flows into the EGR pipe 15 and the rest flows into the turbine 10 .

EGR管15へ流入した排ガス(すなわち、EGRガス)は、EGRクーラ16、開状態であるEGRバルブ17を順に通過し、高圧側吸気管7aへ流入する。 Exhaust gas (that is, EGR gas) that has flowed into the EGR pipe 15 passes through the EGR cooler 16 and the EGR valve 17 in the open state in order, and flows into the high-pressure side intake pipe 7a.

一方、タービン10へ流入した排ガスは、排気管14を流れる。すなわち、排ガスは、プレキャタライザ20、バタフライバルブ22が開状態である排気ブレーキ装置21、メインキャタライザ23を順に通過し、最終的に車両外へ排出される。 On the other hand, the exhaust gas that has flowed into the turbine 10 flows through the exhaust pipe 14 . That is, the exhaust gas sequentially passes through the precatalyst 20, the exhaust brake device 21 with the butterfly valve 22 in an open state, and the main catalyzer 23, and is finally discharged out of the vehicle.

図1では図示を省略しているが、車両1には、図2に示す不具合判定装置100が搭載されている。不具合判定装置100の詳細については、後述する。 Although not shown in FIG. 1, the vehicle 1 is equipped with a malfunction determination device 100 shown in FIG. Details of the defect determination device 100 will be described later.

以上、車両1に搭載される構成要素について説明した。 The components mounted on the vehicle 1 have been described above.

次に、本実施の形態に係る不具合判定装置100の構成について、図2を用いて説明する。図2は、不具合判定装置100の構成例を示すブロック図である。 Next, the configuration of defect determination apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the defect determination device 100. As shown in FIG.

図示は省略するが、不具合判定装置100は、ハードウェアとして、例えば、CPU(Central Processing Unit)、コンピュータプログラムを格納したROM(Read Only Memory)、作業用メモリであるRAM(Random Access Memory)等を有する。以下に説明する不具合判定装置100の各機能は、CPUがROMから読み出したコンピュータプログラムをRAMにて実行することにより実現される。不具合判定装置100は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)によって実現されてもよい。 Although illustration is omitted, the defect determination apparatus 100 includes hardware such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a computer program, and a RAM (Random Access Memory) that is a working memory. have. Each function of the defect determination device 100 described below is implemented by the CPU executing a computer program read from the ROM in the RAM. The malfunction determination device 100 may be realized by an ECU (Electronic Control Unit), for example.

図2に示すように、不具合判定装置100は、制御部110、計測部120、判定部130を有する。 As shown in FIG. 2 , the defect determination device 100 has a control section 110 , a measurement section 120 and a determination section 130 .

制御部110は、排気ブレーキ装置21のバタフライバルブ22の状態を制御する。 The control section 110 controls the state of the butterfly valve 22 of the exhaust brake device 21 .

具体的には、車両1の乗員によって排気ブレーキの実行(開始と言ってもよい)を指示する操作が行われた場合、制御部110は、バタフライバルブ22を閉状態にするために、上述した閉弁指示信号を排気ブレーキ装置21へ出力する。 Specifically, when the occupant of the vehicle 1 performs an operation instructing execution (which may be called start) of the exhaust brake, the control unit 110 closes the butterfly valve 22. A valve closing instruction signal is output to the exhaust brake device 21 .

一方、車両1の乗員によって排気ブレーキの解除(終了と言ってもよい)を指示する操作が行われた場合、制御部110は、バタフライバルブ22を開状態にするために、上述した開弁指示信号を排気ブレーキ装置21へ出力する。 On the other hand, when the occupant of the vehicle 1 performs an operation instructing release (which may be called termination) of the exhaust brake, the control unit 110 issues the above-described valve opening instruction to open the butterfly valve 22. A signal is output to the exhaust brake device 21 .

計測部120は、排気ブレーキ装置21に対して開弁指示信号が出力された場合(換言すれば、排気ブレーキの解除が指示された場合)、ラムダセンサ19により検知されたラムダ値が予め定められた閾値(例えば、1)未満である時間を計測する。 When the valve opening instruction signal is output to the exhaust brake device 21 (in other words, when the release of the exhaust brake is instructed), the measurement unit 120 determines the lambda value detected by the lambda sensor 19 in advance. time is less than a threshold (eg, 1).

判定部130は、ラムダセンサ19により検知されたラムダ値が閾値未満であるか否かを判定する。 The determination unit 130 determines whether the lambda value detected by the lambda sensor 19 is less than the threshold.

また、判定部130は、計測部120により計測された時間(以下、計測時間という)が予め定められた時間(以下、設定時間という)以上であるか否かを判定する。 The determination unit 130 also determines whether or not the time measured by the measurement unit 120 (hereinafter referred to as measurement time) is equal to or longer than a predetermined time (hereinafter referred to as set time).

計測時間が設定時間以上である場合、判定部130は、バタフライバルブ22のシャフトの渋りが発生したと判定する。 If the measured time is equal to or longer than the set time, the determination unit 130 determines that the shaft of the butterfly valve 22 has become stiff.

一方、ラムダ値が閾値未満ではない場合、または、計測時間が設定時間未満である場合、判定部130は、バタフライバルブ22のシャフトの渋りが発生していないと判定する。 On the other hand, if the lambda value is not less than the threshold value, or if the measured time is less than the set time, the determination unit 130 determines that the shaft of the butterfly valve 22 is not stiff.

以下では、バタフライバルブ22のシャフトの渋りを「シャフト渋り」という。シャフト渋りは、排気ブレーキ装置21の不具合(詳細には、バタフライバルブ22の解除遅れ)の一例に相当する。なお、本実施の形態では、バタフライバルブ22の解除遅れの要因の一例としてシャフト渋りを挙げ、そのシャフト渋りの発生の有無を判定する場合を例に挙げて説明するが、判定対象となる要因は、シャフト渋りに限定されない。 Below, stiffness of the shaft of the butterfly valve 22 is referred to as "shaft stiffness". The tightness of the shaft corresponds to an example of a malfunction of the exhaust brake device 21 (more specifically, delayed release of the butterfly valve 22). In the present embodiment, shaft tightness is given as an example of a cause of release delay of the butterfly valve 22, and the case of determining whether or not the shaft tightness has occurred will be described as an example. , but not limited to shaft astringency.

判定部130は、シャフト渋りが発生したと判定した場合、シャフト渋りが発生した旨を乗員(ユーザの一例)に対して報知するように、車室内に設けられた報知用デバイス(図示略)を制御する。 When the determination unit 130 determines that the shaft stiffness has occurred, the determination unit 130 activates a notification device (not shown) provided in the vehicle interior so as to notify the passenger (an example of the user) of the occurrence of the shaft stiffness. Control.

報知用デバイスとしては、ランプ、ディスプレイ、スピーカ等が挙げられる。報知用デバイスがランプである場合、判定部120は、ランプを点灯(または、点滅でもよい)させてもよい。報知用デバイスがディスプレイである場合、判定部120は、シャフト渋りが発生した旨を示す画像をディスプレイに表示させてもよい。報知用デバイスがスピーカである場合、判定部120は、シャフト渋りが発生した旨を示す音声(または、効果音でもよい)をスピーカから出力させてもよい。 Notification devices include lamps, displays, speakers, and the like. If the notification device is a lamp, the determination unit 120 may light (or blink) the lamp. If the notification device is a display, the determination unit 120 may cause the display to display an image indicating that shaft stiffness has occurred. If the notification device is a speaker, the determination unit 120 may cause the speaker to output a sound (or a sound effect) indicating that shaft stiffness has occurred.

なお、本実施の形態では、判定部130は、車両1内に設けられた報知用デバイスを制御する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、判定部130は、シャフト渋りが発生した旨を示す報知情報を、車両1の外部(遠隔地)に設置された報知用デバイスへ送信するように、車両1に搭載された通信装置(図示略)を制御してもよい。これにより、遠隔地の報知用デバイスにおいて報知情報が出力され、車両1の運行管理者(ユーザの一例)は、シャフト渋りが発生した旨を把握することができる。 In addition, although the case where the determination part 130 controls the device for information provided in the vehicle 1 was mentioned as an example and this Embodiment demonstrated it, it is not limited to this. For example, the determination unit 130 may transmit notification information indicating that shaft stiffness has occurred to a notification device installed outside the vehicle 1 (remote location). ) may be controlled. As a result, notification information is output from the notification device in the remote location, and the operation manager (an example of the user) of the vehicle 1 can grasp that the shaft stiffness has occurred.

以上、不具合判定装置100の構成について説明した。 The configuration of the defect determination device 100 has been described above.

次に、不具合判定装置100の動作について、図3を用いて説明する。図3は、不具合判定装置100の動作例を示すフローチャートである。図3に示すフローは、排気ブレーキの解除が行われる場合に開始される。 Next, the operation of the defect determination device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the defect determination device 100. As shown in FIG. The flow shown in FIG. 3 is started when the exhaust brake is released.

まず、制御部110は、開弁指示信号を排気ブレーキ装置21へ出力する(ステップS1)。 First, the control unit 110 outputs a valve opening instruction signal to the exhaust brake device 21 (step S1).

次に、判定部130は、ラムダセンサ19により検知されたラムダ値が閾値未満であるか否かを判定する(ステップS2)。 Next, the determination unit 130 determines whether the lambda value detected by the lambda sensor 19 is less than the threshold (step S2).

ラムダ値が閾値未満である場合(ステップS2:YES)、フローは、後述するステップS3へ進む。一方、ラムダ値が閾値未満ではない場合(ステップS2:NO)、フローは、後述するステップS7へ進む。 If the lambda value is less than the threshold (step S2: YES), the flow proceeds to step S3, which will be described later. On the other hand, if the lambda value is not less than the threshold (step S2: NO), the flow proceeds to step S7, which will be described later.

次に、計測部120は、ラムダ値が閾値未満である時間を計測する(ステップS3)。 Next, the measurement unit 120 measures the time during which the lambda value is less than the threshold (step S3).

次に、判定部130は、計測部120により計測された計測時間が設定時間以上であるか否かを判定する(ステップS4)。 Next, the determination unit 130 determines whether or not the measurement time measured by the measurement unit 120 is equal to or longer than the set time (step S4).

計測時間が設定時間以上である場合(ステップS4:YES)、判定部130は、シャフト渋りが発生したと判定する(ステップS5)。 If the measured time is equal to or longer than the set time (step S4: YES), the determination unit 130 determines that shaft stiffness has occurred (step S5).

そして、判定部130は、シャフト渋りの発生を報知するように報知用デバイスを制御する(ステップS6)。これにより、車両1の乗員は、シャフト渋りが発生したことを把握(認識と言ってもよい)することができる。 Then, the determination unit 130 controls the notification device to notify the occurrence of shaft stiffness (step S6). As a result, the occupant of the vehicle 1 can grasp (or recognize) that the shaft stiffness has occurred.

一方、ラムダ値が閾値未満ではない場合(ステップS2:NO)、または、計測時間が設定時間以上ではない場合(ステップS4:NO)、判定部130は、シャフト渋りが発生していないと判定する(ステップS7)。この場合、報知用デバイスによる報知は行われない。 On the other hand, if the lambda value is not less than the threshold (step S2: NO), or if the measured time is not equal to or longer than the set time (step S4: NO), determination unit 130 determines that shaft stiffness has not occurred. (Step S7). In this case, no notification is made by the notification device.

以上、不具合判定装置100の動作について説明した。 The operation of the defect determination device 100 has been described above.

例えば、排気ブレーキ装置の不具合(具体的には、排気ブレーキの頻度が多いことによって生じるシャフト渋り)が生じると、瞬間的に排ガス圧が上昇し、EGR率の増加によって排ガス中の酸素濃度が減少する。本開示は、このような現象を利用したものである。すなわち、本実施の形態の不具合判定装置100は、排気ブレーキの解除が行われる際に、排ガスのラムダ値が閾値未満である時間を計測し、その時間が設定時間以上であれば、排気ブレーキ装置21の不具合(具体的には、シャフト渋り)が発生したと判定することを特徴とする。これにより、エンジン2の故障(例えば、車両1の路上故障)が発生する前に、乗員は、排気ブレーキ装置21に不具合が発生したことを把握することができる。 For example, when a malfunction of the exhaust brake system (specifically, shaft stiffness caused by frequent exhaust braking) occurs, the exhaust gas pressure rises instantaneously, and the oxygen concentration in the exhaust gas decreases due to the increase in the EGR rate. do. The present disclosure takes advantage of such phenomena. That is, when the exhaust brake is released, the failure determination device 100 of the present embodiment measures the time during which the lambda value of the exhaust gas is less than the threshold, and if the time is equal to or longer than the set time, the exhaust brake device 21 malfunction (specifically, shaft tightness) is determined to have occurred. This allows the occupant to know that the exhaust brake device 21 has a problem before a failure of the engine 2 (for example, a road failure of the vehicle 1) occurs.

なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。 It should be noted that the present disclosure is not limited to the description of the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the present disclosure. Modifications will be described below.

[変形例1]
実施の形態では、不具合判定装置100が、排気ブレーキ装置21(具体的には、バタフライバルブ22の開閉)を制御する制御部110を有する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 1]
In the embodiment, the case where the malfunction determination device 100 has the control unit 110 that controls the exhaust brake device 21 (specifically, the opening and closing of the butterfly valve 22) has been described as an example, but the present invention is not limited to this.

例えば、制御部110は、不具合判定装置100とは別の装置(例えば、ECU)によって実現されてもよい。その場合、不具合判定装置100は、図3のステップS1の代わりに、その別の装置からの通知により開弁指示信号が排気ブレーキ装置21へ出力されたことを認識し、その後、図3のステップS2以降を実行してもよい。 For example, control unit 110 may be realized by a device (for example, an ECU) different from malfunction determination device 100 . In that case, instead of step S1 in FIG. 3, the failure determination device 100 recognizes that the valve opening instruction signal has been output to the exhaust brake device 21 by notification from the other device, and then performs step S1 in FIG. You may perform after S2.

[変形例2]
実施の形態では、ラムダセンサ19により検知されたラムダ値と比較される閾値が1である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
[Modification 2]
In the embodiment, the case where the threshold value to be compared with the lambda value detected by the lambda sensor 19 is 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this.

例えば、閾値は、1より小さい値(例えば、0.8)であってもよい。1より小さい閾値を用いることにより、シャフト渋りがより深刻な状態(すなわち、車両の故障の発生が近い状態)であることを判定することができる。 For example, the threshold may be a value less than 1 (eg, 0.8). By using a threshold smaller than 1, it is possible to determine that the shaft stiffness is in a more serious state (that is, a state in which vehicle failure is imminent).

本開示の不具合判定装置および不具合判定方法は、排気ブレーキ装置の不具合の判定に有用である。 The failure determination device and failure determination method of the present disclosure are useful for determining failure of an exhaust brake device.

1 車両
2 エンジン
3 気筒
4 吸気ポート
5 排気ポート
6 エアフィルタ
7 吸気管
7a 高圧側吸気管
8 ターボチャージャ
9 コンプレッサ
10 タービン
11 インタークーラ
12 吸気マニホールド
13 排気マニホールド
14 排気管14
14a 高圧側排気管
15 EGR管
16 EGRクーラ
17 EGRバルブ
19 ラムダセンサ
20 プレキャタライザ
21 排気ブレーキ装置
22 バタフライバルブ
23 メインキャタライザ
100 不具合判定装置
110 制御部
120 計測部
130 判定部
1 Vehicle 2 Engine 3 Cylinder 4 Intake Port 5 Exhaust Port 6 Air Filter 7 Intake Pipe 7a High Pressure Side Intake Pipe 8 Turbocharger 9 Compressor 10 Turbine 11 Intercooler 12 Intake Manifold 13 Exhaust Manifold 14 Exhaust Pipe 14
14a High-pressure side exhaust pipe 15 EGR pipe 16 EGR cooler 17 EGR valve 19 Lambda sensor 20 Precatalyzer 21 Exhaust brake device 22 Butterfly valve 23 Main catalyzer 100 Defect determination device 110 Control unit 120 Measurement unit 130 Determination unit

Claims (6)

エンジンから排出される排ガスの流れを遮断することにより排気ブレーキを実現する排気ブレーキ装置の不具合を判定する不具合判定装置であって、
前記排気ブレーキ装置に対して排気ブレーキの解除が指示された場合、前記排ガスのラムダ値が閾値未満である時間を計測する計測部と、
計測された時間が予め定められた時間以上である場合、前記排気ブレーキ装置に不具合が発生したと判定する判定部と、を有する、
不具合判定装置。
A malfunction determination device that determines a malfunction of an exhaust brake device that realizes an exhaust brake by interrupting the flow of exhaust gas discharged from an engine,
a measuring unit that measures the time during which the lambda value of the exhaust gas is less than a threshold when the exhaust brake device is instructed to release the exhaust brake;
a determination unit that determines that a malfunction has occurred in the exhaust brake device when the measured time is equal to or longer than a predetermined time;
Defect determination device.
前記判定部は、
前記排気ブレーキ装置に不具合が発生した旨の報知を行うように、前記不具合判定装置が搭載された移動体の内部または前記移動体の外部に設けられた報知用デバイスを制御する、
請求項1に記載の不具合判定装置。
The determination unit
controlling an informing device provided inside or outside the moving body on which the malfunction determination device is mounted so as to notify that the exhaust brake device has malfunctioned;
The malfunction determination device according to claim 1.
前記不具合は、
前記排気管の開放または閉塞を行うバタフライバルブのシャフトの渋りである、
請求項1または2に記載の不具合判定装置。
The above defects are
The tightness of the shaft of the butterfly valve that opens or closes the exhaust pipe,
3. The defect determination device according to claim 1 or 2.
前記閾値は、1である、
請求項1から3のいずれか1項に記載の不具合判定装置。
the threshold is 1;
The malfunction determination device according to any one of claims 1 to 3.
前記閾値は、1より小さい値である、
請求項1から3のいずれか1項に記載の不具合判定装置。
wherein the threshold is a value smaller than 1;
The malfunction determination device according to any one of claims 1 to 3.
エンジンから排出される排ガスの流れを遮断することにより排気ブレーキを実現する排気ブレーキ装置の不具合を判定する不具合判定方法であって、
前記排気ブレーキ装置に対して排気ブレーキの解除が指示された場合、前記排ガスのラムダ値が閾値未満である時間を計測するステップと、
計測された時間が予め定められた時間以上である場合、前記排気ブレーキ装置に不具合が発生したと判定するステップと、を有する、
不具合判定方法。
A defect determination method for determining a defect of an exhaust brake device that implements an exhaust brake by interrupting the flow of exhaust gas discharged from an engine, comprising:
measuring the time for which the lambda value of the exhaust gas is less than a threshold when the exhaust brake device is instructed to release the exhaust brake;
determining that a malfunction has occurred in the exhaust brake device when the measured time is equal to or longer than a predetermined time;
defect determination method.
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