JP5464151B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Description
エンジンの排気通路に、粒状物質捕集フィルタが配設されると共に、該粒状物質捕集フィルタの下流側において粒状物質量が増大するのに伴って出力が変化する積算式の粒状物質センサが配設されたエンジンの排気浄化装置であって、
前記粒状物質センサの出力値の変化量を検出する変化量検出手段と、
前記粒状物質センサの検出可能期間を複数に分割してなる各分割検出期間毎に、前記変化量検出手段で検出される変化量に対応した粒状物質量を設定する粒状物質量設定手段と、
前記変化量検出手段により検出された変化量を前記粒状物質量設定手段により設定された粒状物質量に変換して、前記粒状物質捕集フィルタからリークされるリーク粒状物質量を決定するリーク粒状物質量決定手段と、
前記リーク粒状物質量決定手段により決定されたリーク粒状物質量に基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの故障を判定する故障判定手段と、
を備えているようにしてある。上記解決手法によれば、粒状物質捕集フィルタから排出される粒状物質量をリアルタイムで検出して、粒状物質捕集フィルタの故障判定を行う機会を増大させることができる。
エンジンの運転状態に基づいて、前記粒状物質捕集フィルタに流入される粒状物質量を推定する粒状物質量推定手段と、
前記粒状物質量推定手段で推定された粒状物質量と前記リーク粒状物質量決定手段で決定されたリーク粒状物質量とに基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの捕集効率を算出する捕集効率算出手段と、
前記粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該粒状物質センサを再生する再生手段と、
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記捕集効率算出手段で算出された捕集効率があらかじめ設定された所定のしきい値以下のときに前記粒状物質捕集フィルタが故障であると判定し、
前記再生手段による再生が、前記粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了される、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、粒状物質捕集フィルタへ流入される粒状物質量を推定することを利用した故障判定の具体的な手法が提供される。また、粒状物質センサの再生を、粒状物質量が検出可能な範囲に限定して行って、つまり粒状物質センサからの出力が得られる状態で再生を終了して、再生直後から粒状物質捕集フィルタから排出される粒状物質量を検出することができ、故障判定の機会増大の上でさらに好ましいものとなる。
前記粒状物質量推定手段で推定される推定粒状物質量を、前記上流側粒状物質センサの出力に基づいて補正する補正手段をさらに備えている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、センサ特性上、粒状物質量を常に検出することができないが(体積粒状物質量が所定以上になると再生する必要があるため)、推定粒状物質量を上流側粒状物質センサの出力により補正することで、粒状物質量を精度良く検出することができる。
前記上流側粒状物質センサの出力値の変化量を検出する上流側変化量検出手段と、
前記上流側粒状物質センサの検出可能期間を複数に分割してなる各分割検出期間毎に、前記上流側変化量検出手段で検出される変化量に対応した上流側粒状物質量を設定する上流側粒状物質量設定手段と、
前記上流側変化量検出手段により検出された変化量を前記上流側粒状物質量設定手段により設定された粒状物質量に変換して、前記上流側粒状物質センサに堆積する上流側粒状物質量を決定する上流側粒状物質量決定手段と、
前記上流側粒状物質量決定手段で決定された上流側粒状物質量と前記リーク粒状物質量とに基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの捕集効率を算出する捕集効率算出手段と、
前記粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該粒状物質センサを再生する再生手段と、
前記上流側粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該上流側粒状物質センサを再生する上流側再生手段と、
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記捕集効率算出手段で算出された捕集効率があらかじめ設定された所定のしきい値以下のときに前記粒状物質捕集フィルタが故障であると判定し、
前記再生手段による再生が、前記粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了され、
前記上流側再生手段による再生が、前記上流側粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了される、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、上流側粒状物質センサを利用して、粒状物質捕集フィルタに流入される粒状物質量を精度良く検出して、粒状物質捕集フィルタの故障判定をより正確に行う上で好ましいものとなる。
2:吸気通路
3:判別
5:DPF(粒状物質捕集フィルタ)
6:PMセンサ(粒状物質センサ)
7:上流側PMセンサ(上流側粒状物質センサ)
10:基板
11:正極
12:負極
13:再生用電極
14:温度センサ
U:コントローラ
21:センサ(エンジン回転数)
22:センサ(エンジン負荷)
23:センサ(燃料噴射量)
24:センサ(燃料噴射圧力)
25:センサ(酸素濃度)
26:センサ(排気温度)
27:センサ(気筒内温度)
A1〜A4:分割検出期間
γ1〜γ4:PM量設定用特性線
Claims (7)
- エンジンの排気通路に、粒状物質捕集フィルタが配設されると共に、該粒状物質捕集フィルタの下流側において粒状物質量が増大するのに伴って出力が変化する積算式の粒状物質センサが配設されたエンジンの排気浄化装置であって、
前記粒状物質センサの出力値の変化量を検出する変化量検出手段と、
前記粒状物質センサの検出可能期間を複数に分割してなる各分割検出期間毎に、前記変化量検出手段で検出される変化量に対応した粒状物質量を設定する粒状物質量設定手段と、
前記変化量検出手段により検出された変化量を前記粒状物質量設定手段により設定された粒状物質量に変換して、前記粒状物質捕集フィルタからリークされるリーク粒状物質量を決定するリーク粒状物質量決定手段と、
前記リーク粒状物質量決定手段により決定されたリーク粒状物質量に基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの故障を判定する故障判定手段と、
を備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項1において、
エンジンの運転状態に基づいて、前記粒状物質捕集フィルタに流入される粒状物質量を推定する粒状物質量推定手段と、
前記粒状物質量推定手段で推定された粒状物質量と前記リーク粒状物質量決定手段で決定されたリーク粒状物質量とに基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの捕集効率を算出する捕集効率算出手段と、
前記粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該粒状物質センサを再生する再生手段と、
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記捕集効率算出手段で算出された捕集効率があらかじめ設定された所定のしきい値以下のときに前記粒状物質捕集フィルタが故障であると判定し、
前記再生手段による再生が、前記粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了される、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項2において、
前記排気通路に、前記粒状物質捕集フィルタの上流側において、上流側粒状物質センサが配設され、
前記粒状物質量推定手段で推定される推定粒状物質量を、前記上流側粒状物質センサの出力に基づいて補正する補正手段をさらに備えている、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項1において、
前記粒状物質捕集フィルタの上流側において前記排気通路に配設され、前記粒状物質捕集フィルタに流入される粒状物質量を検出するための上流側粒状物質センサと、
前記上流側粒状物質センサの出力値の変化量を検出する上流側変化量検出手段と、
前記上流側粒状物質センサの検出可能期間を複数に分割してなる各分割検出期間毎に、前記上流側変化量検出手段で検出される変化量に対応した上流側粒状物質量を設定する上流側粒状物質量設定手段と、
前記上流側変化量検出手段により検出された変化量を前記上流側粒状物質量設定手段により設定された粒状物質量に変換して、前記上流側粒状物質センサに堆積する上流側粒状物質量を決定する上流側粒状物質量決定手段と、
前記上流側粒状物質量決定手段で決定された上流側粒状物質量と前記リーク粒状物質量とに基づいて、前記粒状物質捕集フィルタの捕集効率を算出する捕集効率算出手段と、
前記粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該粒状物質センサを再生する再生手段と、
前記上流側粒状物質センサに堆積している堆積粒状物質量を除去して、該上流側粒状物質センサを再生する上流側再生手段と、
をさらに備え、
前記故障判定手段は、前記捕集効率算出手段で算出された捕集効率があらかじめ設定された所定のしきい値以下のときに前記粒状物質捕集フィルタが故障であると判定し、
前記再生手段による再生が、前記粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了され、
前記上流側再生手段による再生が、前記上流側粒状物質センサにより粒状物質量が検出可能な範囲でもって終了される、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項において、
前記粒状物質量設定手段は、前記粒状物質センサで検出される出力値が大きいときの分割期間ほど、前記変化量検出手段で検出される変化量が同じであっても対応する粒状物質量が小さくなるように設定されている、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、
エンジンの運転状態が安定しない非定常運転時には、前記故障判定手段による故障判定を禁止する故障判定禁止手段をさらに備えている、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 請求項2または請求項3において、
前記粒状物質量推定手段で用いる前記エンジンの運転状態が、少なくとも燃料噴射量、酸素濃度、排気温度、燃料噴射圧力、気筒内温度のうちいずれか1つあるいは2以上とされている、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
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