JP4247843B2

JP4247843B2 - 温度検出装置の異常判定装置

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Publication number: JP4247843B2
Application number: JP2006238219A
Authority: JP
Inventors: 宏征大西; 裕二佐々木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: EP1895131B1; JP2008057502A; EP1895131A1

Description

本発明は、内燃機関から排気系に排出された排ガスの温度を検出する温度検出装置の異常判定装置に関する。

従来のこの種の温度検出装置の異常判定装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この温度検出装置は、内燃機関の排気管に設けられた酸化触媒付きのＤＰＦの上流側および下流側の排ガスの温度（以下「上流側温度」および「下流側温度」という）をそれぞれ検出する第１および第２温度センサで構成されている。この異常判定装置では、内燃機関が冷間始動直後または高速高負荷運転状態のときに、第１および第２温度センサの異常判定が以下のように行われる。まず、第１温度センサで検出された上流側温度に応じて、下流側温度を推定する。この下流側温度の推定は、吸気量に基づいて設定された時定数およびむだ時間を用い、上流側温度をなますことによって、行われる。そして、推定した下流側温度と第２温度センサで検出した下流側温度との偏差の絶対値が、所定値よりも大きいときに、第１および第２温度センサのいずれかが異常であると判定する。

しかし、上述した従来の異常判定装置では、異常判定が内燃機関の冷間始動直後または高速高負荷運転状態に限って実行されるため、この運転条件が成立しない限り、第１および第２温度センサの異常判定を実行できない。このため、異常判定の実行機会をできるだけ拡げるために、この異常判定装置において、例えば、内燃機関への燃料の供給を停止する燃料カット中に異常判定を実行することが考えられる。しかし、その場合には、以下のような問題がある。すなわち、燃料カットが開始されると、燃焼の停止により排ガス温度が低下するのに伴い、上流側温度はすぐに低下する。これに対し、下流側温度は、燃料カットの開始直後には、ＤＰＦに担持された酸化触媒において酸化反応が継続して行われるため、上流側温度に対して遅れをもって低下するとともに、その低下後には、上流側温度が安定するのに応じて、安定した温度に収束する。このため、燃料カット中には、上流側温度に対する下流側温度の変化を遅らせるように推定することが望ましい。一方、従来の異常判定装置において本来、判定が行われる冷間始動直後や高速高負荷運転状態では、排ガス温度の変動により上流側温度が変化しやすいため、燃料カット中と同等の遅れ特性により下流側温度を推定すると、上流側温度に対する下流側温度の遅れ特性を大きく設定した場合、下流側温度が排ガス温度の変動に対して良好に収束できず、その結果、推定の精度が低下し、それに伴って異常判定の精度も低下してしまう。

また、内燃機関の負荷が変化すると、実際の下流側温度に対する推定した下流側温度のずれの大きさが変化する。例えば、内燃機関の負荷が高いほど、燃料噴射量が多くなり、酸化触媒の酸化反応によって発生する熱量が多くなるため、推定した下流側温度のずれが大きくなりやすい。このため、推定した下流側温度と検出した下流側温度との偏差も負荷に応じて変化し、この偏差に基づく異常判定の精度はやはり低下する。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、異常判定の精度を向上させることができる温度検出装置の異常判定装置を提供することを目的とする。

特開２００５−１４００６９号公報

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関３から排気系（実施形態における（以下、本項において同じ）排気管５）に排出された排ガスの温度を検出する温度検出装置の異常判定装置１であって、排気系に設けられた排ガス浄化装置（酸化触媒７）よりも上流側の排ガスの温度を上流側温度として取得する上流側温度取得手段（ＥＣＵ２、ステップ２７）と、排ガス浄化装置よりも下流側の排ガスの温度を下流側温度として検出する下流側温度センサ（排ガス温度センサ１１）と、内燃機関３への燃料の供給の停止中であるか否かを判定する燃料供給停止判定手段（ＥＣＵ２、ステップ３１）と、取得された上流側温度（触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢ）に応じ、下流側温度を、内燃機関３への燃料の供給の停止中と判定されたときには、燃料の供給中のときよりも、上流側温度に対する温度変化の遅れが大きくなるように推定する下流側温度推定手段（フィルタ回路２ａ、ＥＣＵ２、ステップ３２，３４）と、推定された下流側温度（推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦ）と検出された下流側温度（検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡ）との比較結果に応じて、上流側温度取得手段および下流側温度センサの少なくとも一方の異常を判定する異常判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１０〜１２）と、を備えることを特徴とする。

この温度検出装置の異常判定装置によれば、上流側温度取得手段は、排ガス浄化装置よりも上流側の排ガスの温度を上流側温度として取得し、下流側温度センサは、排ガス浄化装置よりも下流側の排ガスの温度を下流側温度として検出する。下流側温度推定手段は、取得した上流側温度に応じ、下流側温度を、燃料供給停止判定手段によって、内燃機関への燃料の供給の停止中と判定されたときには、燃料の供給中のときよりも、上流側温度に対する温度変化の遅れが大きくなるように推定する。異常判定手段は、推定した下流側温度と検出した下流側温度とを比較することによって、上流側温度取得手段および／または下流側温度センサの異常を判定する。例えば、両下流側温度の偏差が大きいときには、上流側温度取得手段および下流側温度センサのいずれかが異常であると判定する。

前述したように、燃料の供給を停止する燃料カット中において、下流側温度は、燃料カットの開始直後には、排ガス浄化装置の動作により、上流側温度に対して遅れをもって低下するとともに、その低下後には、上流側温度に応じた安定した温度に収束する。本発明によれば、燃料カット中には、上流側温度に対する温度変化の遅れがより大きくなるように、下流側温度を推定するので、その推定を精度良く行うことができる。一方、燃料供給中には、温度変化の遅れがより小さくなるように、下流側温度を推定するので、排ガス温度の変動に伴う上流側温度の変化を良好に反映させながら、下流側温度を精度良く推定できる。したがって、そのように精度良く推定された下流側温度と検出した下流側温度とを比較することによって、燃料カット中および燃料供給中のいずれにおいても、温度検出装置の異常を適切に判定でき、その判定精度を向上させることができる。

また、燃料供給中に加えて、燃料カット中においても異常判定を行うことができるので、その実行機会を十分に確保することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の温度検出装置の異常判定装置１において、下流側温度推定手段は、フィルタ回路２ａで構成されていることを特徴とする。

フィルタ回路では通常、時定数を変更することによって、その特性を任意に設定することができる。本発明によれば、下流側温度推定手段がフィルタ回路で構成されているので、例えば、燃料カット中と燃料供給中の間で、上流側温度に対する下流側温度の変化の遅れに合うように、フィルタ回路の時定数を切り替えて設定することによって、燃料カット中および燃料供給中のいずれにおいても、下流側温度を精度良く推定することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の温度検出装置の異常判定装置１において、内燃機関３の負荷（燃料噴射量ＱＩＮＪ）を検出する負荷検出手段（ＥＣＵ２）と、検出された負荷に応じて、しきい値ΔＴＲＥＦを設定するしきい値設定手段（ＥＣＵ２、ステップ９）と、をさらに備え、異常判定手段は、推定された下流側温度と検出された下流側温度との偏差（ガス温度偏差ΔＴＣＡＴＡ）と、しきい値ΔＴＲＥＦとの比較結果に基づいて、温度センサの異常を判定することを特徴とする。

この構成によれば、しきい値設定手段は、検出された内燃機関の負荷に応じて、しきい値を設定する。異常判定手段は、推定した下流側温度と温度センサで検出した下流側温度との偏差と、しきい値との比較結果に基づいて、温度センサの異常を判定する。例えば、両下流側温度の偏差がしきい値以上のときには、温度センサが異常であると判定する。

下流側温度を推定する場合、実際の下流側温度に対する推定された下流側温度のずれの大きさは、内燃機関の負荷に応じて変化し、例えば、内燃機関の負荷が高いほど、排ガスの温度も高くなるため、大きくなりやすい。本発明によれば、推定した下流側温度と検出した下流側温度との偏差と比較されるしきい値を、内燃機関の負荷に応じて設定するので、推定された下流側温度のずれやすさに応じて適切に設定することができる。したがって、そのように設定したしきい値を用いて温度センサの異常判定を行うことにより、その判定を適切に行うことができ、温度検出装置の異常判定の精度を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態による異常判定装置１、およびこれを適用した内燃機関（以下「エンジン」という）３の概略構成を示している。エンジン３は、車両（図示せず）に搭載された、例えば直列４気筒のディーゼルエンジンである。

エンジン３には、吸気管４および排気管５（排気系）がそれぞれ接続されるとともに、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）６が取り付けられている。

インジェクタ６は、エンジン３の各気筒（図示せず）に設けられており、コモンレールを介して、高圧ポンプおよび燃料タンク（いずれも図示せず）に順に接続されている。燃料タンクの燃料は、高圧ポンプによって高圧に昇圧された後、コモンレールを介してインジェクタ６に送られ、インジェクタ６から気筒内に噴射される。また、インジェクタ６の燃料噴射量ＱＩＮＪおよび噴射時期は、後述するＥＣＵ２によって制御される。

排気管５には、上流側から順に、酸化触媒７およびフィルタ８が設けられている。酸化触媒７（排ガス浄化装置）は、排ガス中のＨＣおよびＣＯを酸化し、排ガスを浄化する。フィルタ８は、排ガス中の煤などのパティキュレート（以下「ＰＭ」という）を捕集することによって、大気中に排出されるＰＭを低減する。フィルタ８に堆積したＰＭは、再生動作を適宜、実行することによって、再生される。この再生動作は、エンジン３の膨張行程中および／または排気行程中に、燃焼室（図示せず）に燃料を付加的に噴射するポスト噴射によって行われる。これにより、フィルタ８に流入する排ガスの温度を高め、フィルタ８を高温状態に制御し、ＰＭを燃焼させることによって、フィルタ８が再生される。

排気管５の酸化触媒７とフィルタ８の間には、排ガス温度センサ１１が設けられている。排ガス温度センサ１１（下流側温度センサおよび温度センサ）は、酸化触媒７のすぐ下流側の排ガスの温度（以下「検出触媒後ガス温度」という）ＴＣＡＴＡを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、吸気管４には、上流側から順に、エアフローセンサ１２および吸気温センサ１３が設けられている。エアフローセンサ１２は吸入空気量ＱＡを検出し、吸気温センサ１３は吸気管４内の温度（以下「吸気温」という）ＴＡを検出し、それらの検出信号はＥＣＵ２に出力される。

ＥＣＵ２にはさらに、エンジン回転数センサ１４から、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを表す検出信号が、エンジン水温センサ１５から、エンジン３のシリンダブロック（図示せず）内を循環する冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを表す検出信号が、車速センサ１６から、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、外気温センサ１７から、外気温ＴＯＡを表す検出信号が、それぞれ出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されおり、また、フィルタ回路２ａなどを備えている。前述した各種のセンサ１１〜１７からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。

ＣＰＵは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、燃料噴射量ＱＩＮＪを含むエンジン３の制御を実行するとともに、排ガス温度センサ１１の異常判定処理を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、上流側温度取得手段、燃料供給停止判定手段、下流側温度推定手段、異常判定手段、負荷検出手段およびしきい値設定手段に相当する。

図２は、上記排ガス温度センサ１１の異常判定処理を示すフローチャートである。本処理は、所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。本処理では、まずステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、酸化触媒７よりも上流側の排ガスの温度（以下「触媒前ガス温度」という）ＴＣＡＴＢを算出する。

この触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢの算出は、図３に示す算出処理によって行われる。まず、ステップ２１では、フィルタ８の再生動作の実行中であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じ、図４に示すマップを検索することによって、通常時用のマップ値ＴＣＢを求め、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢの基本値ＴＣＢＢＳとして設定する（ステップ２２）。

このマップでは、マップ値ＴＣＢは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また燃料噴射量ＱＩＮＪが多いほど、エンジン３における燃焼温度が高くなり、排ガスの温度も高くなるため、より大きな値に設定されている。

次に、ステップ２３では、車速ＶＰおよび吸気温ＴＡに応じ、マップ（図示せず）から通常時用のマップ値ＴＥＸを検索し、温度補正係数ＫＴＥＸとして設定する。

一方、前記ステップ２１の判別結果がＹＥＳで、フィルタ８の再生動作中のときには、前記ステップ２２と同様、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪに応じ、マップ（図示せず）から再生動作時用のマップ値ＴＣＢＲＥを検索し、触媒前ガス温度の基本値ＴＣＢＢＳとして設定する（ステップ２４）。このマップにおいても、マップ値ＴＣＢＲＥは、前述した理由から、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また燃料噴射量ＱＩＮＪが多いほど、より大きな値に設定されている。また、このマップ値ＴＣＢＲＥは、エンジン回転数ＮＥおよび燃料噴射量ＱＩＮＪの全領域において、前述した通常時用のマップ値ＴＣＢよりも大きな値に設定されている。これは、フィルタ８の再生動作中には、フィルタ８に堆積したＰＭを燃焼させるためにポスト噴射が行われることによって、排ガスの温度が高められるからである。

次に、前記ステップ２３と同様、車速ＶＰおよび吸気温ＴＡに応じ、マップ（図示せず）から再生動作時用のマップ値ＴＥＸＲＥを検索し、温度補正係数ＫＴＥＸとして設定する（ステップ２５）。

ステップ２３またはステップ２５に続くステップ２６では、エンジン水温ＴＷに応じ、テーブル（図示せず）を検索することによって、水温補正係数ＫＴＷを算出する。

次に、基本値ＴＣＢＢＳに温度補正係数ＫＴＥＸおよび水温補正係数ＫＴＷを乗算することによって、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢを算出する（ステップ２７）。なお、温度補正係数ＫＴＥＸは、車速ＶＰが大きいほど、また吸気温ＴＡが低いほど、より小さな値に設定され、水温補正係数ＫＴＷは、エンジン水温ＴＷが低いほど、より小さな値に設定されている。これは、吸気温ＴＡが低いほど、またエンジン水温ＴＷが低いほど、燃焼温度および排ガスの温度が低くなり、車速ＶＰが大きいほど、走行風による排気管５を含む排気系の冷却度合いが高く、排ガスが冷やされやすいからである。

図２に戻り、前記ステップ１に続くステップ２では、エンジン３への燃料の供給を停止する燃料カット中であるか否かを判別する。この判別では、燃料噴射量ＱＩＮＪがほぼ値０でかつ、エンジン回転数ＮＥが所定回転数以上のときに、燃料カット中であるとされる。この判別結果がＮＯのときには、エンジン３が所定の運転状態であるか否かを判別する（ステップ３）。この判別では、以下のＡ〜Ｆの条件がすべて満たされたときに、エンジン３が所定の運転状態であるとされる。
Ａ．燃料噴射量ＱＩＮＪが所定量以上
Ｂ．エンジン回転数ＮＥが所定回転数以上
Ｃ．燃料噴射量ＱＩＮＪの前回値と今回値との偏差の絶対値が所定値以下
Ｄ．エンジン回転数ＮＥの前回値と今回値との偏差の絶対値が所定値以下
Ｅ．触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢの前回値と今回値との偏差の絶対値が所定値以下
Ｆ．検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡの前回値と今回値との偏差の絶対値が所定値以下

この判別結果がＮＯのときには、エンジン３の運転状態および排ガスの温度が安定しておらず、異常判定を行うのに適した運転状態でないとして、ダウンカウント式のディレイタイマ（図示せず）のタイマ値ＴＭＤＬＹを、所定時間ＴＭＲＥＦ（例えば１０ｓｅｃ）にセットした（ステップ４）後、本処理を終了する。

一方、ステップ２またはステップ３の判別結果がＹＥＳのときには、タイマ値ＴＭＤＬＹが値０であるか否かを判別する（ステップ５）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。一方、このステップ５の判別結果がＹＥＳのとき、すなわち燃料カットまたは所定の運転状態が所定時間ＴＭＲＥＦ、継続したときには、それらの運転状態が安定して行われているとして、異常判定を行うための他の実行条件が成立しているか否かを判別する（ステップ６）。

この判別では、以下のＧ〜Ｍの条件がすべて満たされたときに、当該他の実行条件が成立しているとされる。
Ｇ．エンジン水温ＴＷが所定温度以上
Ｈ．外気温ＴＯＡが所定温度以上
Ｉ．触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢが所定温度以上
Ｊ．検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡが所定温度以上
Ｋ．排ガス質量流量ＭＦが所定量以上
Ｌ．車速ＶＰが所定値以上
Ｍ．排ガス温度センサ１１の電圧値異常が検出されていないとき
なお、上記排ガス質量流量ＭＦは、例えば吸入空気量ＱＡ、燃料噴射量ＱＩＮＪおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、算出される。

この判別結果がＮＯのときには、前記ステップ４を実行する。一方、このステップ６の判別結果がＹＥＳのときには、酸化触媒７の下流側の排ガスの温度（以下「推定触媒後ガス温度」という）ＴＣＡＲＥＦを算出する（ステップ７）。

この推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの算出は、ＥＣＵ２のフィルタ回路２ａにおいて、図５に示す算出処理によって行われる。まず、ステップ３１では、燃料カット中であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、燃料の供給中のときには、所定値ＴＦＣＮを時定数Ｔとして設定した（ステップ３２）後、ステップ３４に進む。

一方、ステップ３１の判別結果がＹＥＳで、燃料カット中のときには、所定値ＴＦＣＮよりも大きな燃料カット時用の所定値ＴＦＣを時定数Ｔとして設定した（ステップ３３）後、ステップ３４に進む。

このステップ３４では、前記ステップ１で算出した触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢ、およびステップ３２または３３で設定した時定数Ｔなどを用い、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦを次式（１）によって算出した後、本処理を終了する。
ＴＣＡＲＥＦ＝ＴＣＡＴＢ＋ＥＸＰ^(-t/T)×（ＴＣＡＲＥＦＺ−ＴＣＡＴＢ）
・・・・・（１）

ここで、ｔは本処理の実行周期（例えば１００ｍｓｅｃ）、ＴＣＡＲＥＦＺは推定触媒後ガス温度の前回値である。また、式（１）の右辺第２項のＥＸＰ^(-t/T)は、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢに対する推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの変化の遅れ度合いを表す。前述したように、燃料カット中には、時定数Ｔが燃料供給中よりも大きな値に設定される。したがって、燃料カット中には、右辺第２項のＥＸＰ^(-t/T)がより大きな値になり、第２項が第１項に対して相対的に大きくなることによって、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢに対する推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの遅れが大きくなる。なお、時定数Ｔを定める所定値ＴＦＣＮ、ＴＦＣはそれぞれ、燃料供給中および燃料カット中における触媒前ガス温度に対する実際の触媒後ガス温度の変化の遅れに合うように設定されており、例えば、実験によって求められる。

図２に戻り、ステップ８では、算出した推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦと排ガス温度センサ１１で検出された検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡとの偏差の絶対値（＝｜ＴＣＡＲＥＦ−ＴＣＡＴＡ｜）を、ガス温度偏差ΔＴＣＡＴＡとして算出する。

次に、燃料噴射量ＱＩＮＪに応じ、図６に示すテーブルを検索することによって、しきい値ΔＴＲＥＦを算出する（ステップ９）。このテーブルでは、しきい値ΔＴＲＥＦは、燃料噴射量ＱＩＮＪが多いほど、より大きな値に設定されている。これは、燃料噴射量ＱＩＮＪが多いほど、排ガスの温度が高いため、実際の触媒後ガス温度に対する推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦのずれが大きくなりやすく、ガス温度偏差ΔＴＣＡＴＡも大きくなりやすいからである。なお、燃料カット中のときには、しきい値ΔＴＲＥＦは、ＱＩＮＪ＝０に対応する値に設定される。

次いで、ガス温度偏差ΔＴＣＡＴＡがしきい値ΔＴＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ１０）。この判別結果がＮＯのときには、排ガス温度センサ１１が正常であるとして、センサ異常フラグＦ＿ＥＸＣＮＧを「０」にセットし（ステップ１１）、本処理を終了する。

一方、ステップ１０の判別結果がＹＥＳで、ΔＴＣＡＴＡ≧ΔＴＲＥＦのときには、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦと検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡの間のずれが大きいため、排ガス温度センサ１１が異常であると判定する。そして、そのことを表すためにセンサ異常フラグＦ＿ＥＸＣＮＧを「１」にセットし（ステップ１２）、本処理を終了する。

図７は、排ガス温度センサ１１が正常な場合の（ａ）燃料カット中および（ｂ）燃料供給中における触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢ、検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡおよび推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの推移の一例を示す。燃料カット中には、時定数Ｔが前述したようにより大きな値に設定されることによって、同図（ａ）に示すように、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦは、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢに対する遅れが大きくなるように算出され、その結果、検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡとほぼ一致している。

また、燃料供給中には、時定数Ｔが燃料カット中よりも小さな値に設定されることによって、図７（ｂ）に示すように、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦは、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢに対する遅れが小さくなるように算出され、その結果、検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡとほぼ同じ遅れをもって推移している。また、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦは、検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡに対してずれており、これは、燃料カット中と異なり、エンジン３の負荷の変化の影響が現れているためである。

以上のように、本実施形態によれば、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦを算出する際の時定数Ｔを、燃料供給中には所定値ＴＦＣＮに設定する（ステップ３２）とともに、燃料カット中にはより大きな所定値ＴＦＣに設定する（ステップ３３）。このため、燃料カット中および燃料供給中のいずれにおいても、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦを精度良く算出することができる。したがって、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦと検出触媒後ガス温度ＴＣＡＴＡとの偏差の絶対値であるガス温度偏差ΔＴＣＡＴＡを、しきい値ΔＴＲＥＦと比較することによって、燃料カット中および燃料供給中のいずれにおいても、排ガス温度センサ１１の異常を適切に判定でき、その判定精度を向上させることができる。

さらに、しきい値ΔＴＲＥＦを、燃料噴射量ＱＩＮＪに応じて設定するので、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦのずれやすさに応じて適切に設定でき、異常判定を適切に行うことができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢを、エンジン３の運転状態に応じて算出しているが、酸化触媒７の上流側に温度センサを設け、この温度センサで直接、検出してもよい。その場合、図２の処理によって、この上流側の温度センサおよび下流側の排ガス温度センサ１１のいずれかが異常であると判定することができる。また、実施形態では、推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの算出を、フィルタ回路２ａを用いて行っているが、これに限らず、例えば触媒前ガス温度ＴＣＡＴＢと推定触媒後ガス温度ＴＣＡＲＥＦの前回値との重み付きの加重平均を用いて行ってもよい。

さらに、実施形態では、酸化触媒７の下流側または上流側に設けられた排ガス温度センサの異常を判定しているが、本願の請求項３に係る発明は、これに限らず、例えば酸化触媒が省略されていてもよく、排気系の任意の位置に設けられた排ガス温度センサに対して適用することが可能である。

また、実施形態では、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明はこれに限らず、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本発明の異常判定装置、およびこれを適用した内燃機関の概略構成を示す図である。排ガス温度センサの異常判定処理を示すフローチャートである。図２の処理で実行される触媒前ガス温度の算出処理を示すフローチャートである。図３の処理で用いられるマップである。図２の処理で実行される推定触媒後ガス温度の算出処理を示すフローチャートである。図２の処理で用いられるしきい値を算出するためのテーブルである。（ａ）燃料カット中および（ｂ）燃料供給中における触媒前ガス温度、検出触媒後ガス温度および推定触媒後ガス温度の推移の一例を示す図である。

符号の説明

１異常判定装置
２ＥＣＵ（上流側温度取得手段、燃料供給停止判定手段、下流側温度推定手段、異常
判定手段、負荷検出手段およびしきい値設定手段）
２ａフィルタ回路（下流側温度推定手段）
３内燃機関
５排気管（排気系）
７酸化触媒（排ガス浄化装置）
１１排ガス温度センサ（下流側温度センサ）
ＱＩＮＪ燃料噴射量（負荷）
ＴＣＡＴＢ触媒前ガス温度（取得された上流側温度）
ＴＣＡＴＡ検出触媒後ガス温度（検出された下流側温度）
ＴＣＡＲＥＦ推定触媒後ガス温度（推定された下流側温度）
ΔＴＣＡＴＡガス温度偏差（偏差）
ΔＴＲＥＦしきい値

Claims

内燃機関から排気系に排出された排ガスの温度を検出する温度検出装置の異常判定装置であって、
前記排気系に設けられた排ガス浄化装置よりも上流側の排ガスの温度を上流側温度として取得する上流側温度取得手段と、
前記排ガス浄化装置よりも下流側の排ガスの温度を下流側温度として検出する下流側温度センサと、
前記内燃機関への燃料の供給の停止中であるか否かを判定する燃料供給停止判定手段と、
前記取得された上流側温度に応じ、前記下流側温度を、前記内燃機関への燃料の供給の停止中と判定されたときには、燃料の供給中のときよりも、前記上流側温度に対する温度変化の遅れが大きくなるように推定する下流側温度推定手段と、
当該推定された下流側温度と前記検出された下流側温度との比較結果に応じて、前記上流側温度取得手段および前記下流側温度センサの少なくとも一方の異常を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする温度検出装置の異常判定装置。
前記下流側温度推定手段は、フィルタ回路で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の温度検出装置の異常判定装置。
前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
当該検出された負荷に応じて、しきい値を設定するしきい値設定手段と、をさらに備え、
前記異常判定手段は、前記推定された下流側温度と前記検出された下流側温度との偏差と、前記しきい値との比較結果に基づいて、前記温度センサの異常を判定することを特徴とする、請求項１または２に記載の温度検出装置の異常判定装置。