JP4331995B2 - 内燃機関の定常判定方法、及び排気フィルタの詰り度合検出方法 - Google Patents
内燃機関の定常判定方法、及び排気フィルタの詰り度合検出方法 Download PDFInfo
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(手段)
請求項1に記載の発明は、内燃機関の定常判定方法であって、内燃機関の排気系の流れ抵抗部前後の差圧を検出するとともに、排気流量に対するその検出値の比の変動幅が所定の判定値以下であることを条件に定常運転されている旨の判定を行うことで、内燃機関が定常運転されているか否かを判定することをその要旨とする。
請求項3に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けられた排気フィルタの詰り度合を、該排気フィルタ前後の差圧の検出値に基づき検出する方法であって、排気流量に対する前記検出値の比の変動幅が所定の判定値以下であるときの前記差圧の検出値を用いて前記詰り度合の検出を行うことをその要旨とする。
(作用効果)
内燃機関の定常運転時には、排気フィルタのような排気系の流れ抵抗部前後の差圧(排気抵抗部上流側の排気圧とその下流側の排気圧との差)は、排気流量に対してほぼ線形関係(比例関係)を維持しつつ変化することが、発明者等により確認されている。そのため、排気流量に対する上記差圧の比の変動幅は、内燃機関が定常運転されていれば、機関運転状態に拘わらず一定の範囲内に収まるようになる。
図1は、本実施形態の適用される内燃機関10の構成を示している。この内燃機関10は、コモンレール方式の燃料噴射装置、及びターボチャージャ11を備えるディーゼル機関となっており、大きくは吸気通路12、燃焼室13、及び排気通路14を備えて構成されている。
なお排気通路14の上記PMフィルタ26の上流側及び下流側には、PMフィルタ26に流入する排気の温度である入ガス温度を検出する入ガス温度センサ28、及びPMフィルタ26通過後の排気の温度である出ガス温度を検出する出ガス温度センサ29がそれぞれ配設されている。また排気通路14には、上記PMフィルタ26の排気上流側とその排気下流側との差圧を検出する差圧センサ30が配設されている。更に排気通路14の上記NOx触媒コンバータ25の排気上流側、及び上記PMフィルタ26と上記酸化触媒コンバータ27との間には、排気中の酸素濃度を検出する2つの酸素センサ31、32がそれぞれ配設されている。
詰り判定実施の前提条件となる定常運転判定は、機関回転速度NEや機関負荷(燃料噴射量Qfinなど)、吸入空気量Ga等の変動幅に基づいて行われることが一般的である。しかしながら、上述のように低車速走行中の定常運転時と高速走行中の定常運転時とでは、それら機関回転速度NEや燃料噴射量Qfin、吸入空気量Gaの変動幅は変化するため、それらの変動幅に基づくだけでは、定常運転判定の精度の確保は困難である。
期間I及び期間VII は、車両停止中で内燃機関10はアイドル状態となっている。このときの内燃機関10は定常運転状態ではあるが、排気流量が少ないことから、上記差圧センサ30の検出値が不安定であるため、詰り判定の実施には不向きな状態となっている。このときの上記差圧ΔP及び吸入空気量Gaの変動幅は共に大きく、上記差圧ΔPの変動と吸入空気量Gaの変動との間には特に相関がないため、それらの比(ΔP/Ga)の変動幅は大きくなる。
[ΔP/Gaの変動幅]←ΔP(i)/Ga(i)−ΔP(i-1)/Ga(i-1)
続くステップS120では、電子制御装置50は、内燃機関10が定常運転状態にあるか否かの判定、すなわち定常運転判定を実施する。ここでは、下記条件(a)〜(d)のすべてが成立することが、定常運転と判定する条件、すなわち定常運転判定条件となっている。
(a)上記EGR制御における吸入空気量Gaに基づくEGR弁36及び吸気絞り弁19の開度フィードバックが安定状態にある。
(b)機関回転速度NEの変動幅が所定値(例えば10rpm)以下にある。
(c)燃料噴射量Qfinの変動幅が所定値(例えば0.5mm3/st)以下にある。
(d)上記算出された吸入空気量Gaに対する差圧ΔPの比(ΔP/Ga)の変動量が定常判定値(例えば0.01kPa・秒/g)以下にある。
(1)吸入空気量Gaに対するPMフィルタ26前後の差圧ΔPの比(ΔP/Ga)の変動幅が定常判定値以下であることを条件に、内燃機関10が定常運転状態にある旨の判定を行うことで、定常運転判定を容易且つ適正に行うことができる。
・上記実施形態では、上記条件(a)〜(d)のいずれか1つ以上が不成立であれば、詰り判定が実施されないようにしていたが、詰り判定の実施条件は適宜変更しても良い。例えば上記条件(a)及び(d)が共に成立することを条件に詰り判定を実施するようにしても良い。
Claims (4)
- 内燃機関の排気系の流れ抵抗部前後の差圧を検出するとともに、排気流量に対するその検出値の比の変動幅が所定の判定値以下であることを条件に定常運転されている旨の判定を行うことで、内燃機関が定常運転されているか否かを判定する内燃機関の定常判定方法。
- 前記排気流量の指標値として吸入空気量の検出値を用いる請求項1に記載の内燃機関の定常判定方法。
- 内燃機関の排気系に設けられた排気フィルタの詰り度合を、該排気フィルタ前後の差圧の検出値に基づき検出する方法であって、
排気流量に対する前記検出値の比の変動幅が所定の判定値以下であるときの前記差圧の検出値を用いて前記詰り度合の検出を行う
ことを特徴とする排気フィルタの詰り度合検出方法。 - 前記排気流量の指標値として吸入空気量の検出値を用いる請求項3に記載の排気フィルタの詰り度合検出方法。
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