JP5791313B2 - フィルタの異常判定装置 - Google Patents
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Description
また、前述した構成によれば、外気温度が推定により取得され、推定された外気温度が記憶されるとともに、内燃機関の始動時に、内燃機関の始動前の停止時に記憶された外気温度を用いて凍結環境であるか否かを判定する始動時判定が実行される。
前記の目的を達成するため、請求項3に係る発明は、排気通路6に設けられ、内燃機関3から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって、排ガスを浄化するフィルタ8の異常判定装置1であって、排気通路6のフィルタ8の上流側と下流側に接続された差圧パイプ6aと、差圧パイプ6aに設けられ、フィルタ8の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出する差圧検出手段(実施形態における(以下、本項において同じ)差圧センサ28)と、検出された差圧DPに基づいて、フィルタ8が異常であるか否かを判定する異常判定手段(ECU2、図2のステップ1〜4)と、外気の温度を取得する外気温度取得手段(ECU2、第1吸気温センサ21、第2水温センサ24)と、取得された外気温度(外気温推定値TAES)に基づいて、差圧パイプ6aが凍結する可能性がある凍結環境であるか否かを判定する凍結環境判定手段(ECU2、図4のステップ25)と、凍結環境判定手段により凍結環境であると判定されたときに、検出された差圧DPに基づいて、差圧パイプ6aが凍結状態であるか否かを判定する凍結状態判定手段(ECU2、図3のステップ14,15,19)と、凍結状態判定手段により差圧パイプ6aが凍結状態であると判定されたときに、異常判定手段によるフィルタ8が異常であるという判定を禁止する判定禁止手段(ECU2、図2のステップ1)と、内燃機関3の始動前の停止時間を取得する停止時間取得手段(第2タイマ2b)と、を備え、凍結状態判定手段は、差圧パイプ6aが凍結状態であると判定した場合において、取得された内燃機関の停止時間(第2タイマ値TM2)が第2所定時間(第2所定時間TREF2)よりも長く、かつ、その後の内燃機関3の始動時に、所定の圧力(第2所定圧DPREF2)と差圧DPとの差が所定値DREFよりも小さいときに、差圧パイプ6aの凍結状態が解除されたと判定することを特徴とする。
この構成によれば、内燃機関から排出された排ガス中のパティキュレート(以下「PM」という)が、フィルタによって捕集される。この異常判定装置によれば、排気通路のフィルタよりも上流側と下流側に差圧パイプが接続されており、この差圧パイプに設けられた差圧検出手段によって、フィルタの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出し、この差圧に基づいて、フィルタが異常であるか否かを判定する。
外気の温度が低い場合には、差圧パイプが凍結する可能性が高くなる。また、差圧パイプが凍結する可能性がある凍結環境であっても、実際には凍結状態でない場合がある。さらに、差圧パイプが凍結状態でなければ、差圧は、所定の圧力またはその付近の値を示すはずである。このような観点に基づき、本発明によれば、取得された外気温度に基づいて、差圧パイプが凍結する可能性がある凍結環境であるか否かを判定し、凍結環境であると判定されたときに、検出された差圧に基づいて、差圧パイプが凍結状態であるか否かを判定するので、差圧パイプの凍結状態を適切に判定することができる。また、凍結状態であると判定されたときには、フィルタが異常であるという判定を禁止する。これにより、凍結状態にあるときの差圧に基づくフィルタの異常の誤判定を回避できる結果、異常の判定精度を向上させることができる。このため、例えば、異常であるとの誤判定に基づく運転者への誤った通知や、内燃機関の運転の不要な制限を回避することが可能になり、それにより、ドライバビリティを向上させることができる。
また、内燃機関の停止時間が長ければ、エンジンルーム内の温度およびフィルタ周辺の温度は外気温にほぼ一致した状態で安定していることで、差圧は安定している。このような安定した状態において、内燃機関の始動時には、凍結の影響が差圧に顕著に現れるため、差圧パイプが凍結状態であるか否かの判定を正確に行うことができる。以上のような観点に基づき、本発明によれば、差圧パイプが凍結状態であると判定された場合、取得された内燃機関の停止時間が所定時間よりも長く、かつ、その後の内燃機関の始動時に、所定の圧力と差圧との差が所定値よりも小さいときに、差圧パイプの凍結状態を解除するので、フィルタ周辺の温度が差圧に与える影響を排除しながら、差圧パイプの凍結状態を適切に解除することができる。
2 ECU(異常判定手段、外気温度取得手段、凍結環境判定手段、凍結状態判定手
段、判定禁止手段、外気温度記憶手段、運転状態判定手段、アイドル運
転状態判定手段、再生動作実行手段、再生動作強制実行手段、再生動作
禁止手段およびトルク制限手段)
2a 第2タイマ(停止時間取得手段)
3 エンジン
6 排気通路
6a 差圧パイプ
8 フィルタ
21 第1吸気温センサ(外気温度取得手段)
24 第2水温センサ(外気温度取得手段)
28 差圧センサ(差圧検出手段)
DP 差圧
TAES 外気温推定値
PMCMD 要求トルク(内燃機関のトルク)
DPREF2 第2所定圧(所定の圧力)
DREF 所定値
DPMAX 最大値
DPMIN 最小値
ΔDPREF 所定値
TM2 第2タイマ値(内燃機関の停止時間)
TREF2 第2所定時間(第2所定時間)
TREF3 第3所定時間(第1所定時間)
Claims (8)
- 排気通路に設けられ、内燃機関から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって、排ガスを浄化するフィルタの異常判定装置であって、
前記排気通路の前記フィルタの上流側と下流側に接続された差圧パイプと、
当該差圧パイプに設けられ、前記フィルタの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、
当該検出された差圧に基づいて、前記フィルタが異常であるか否かを判定する異常判定手段と、
外気の温度を取得する外気温度取得手段と、
当該取得された外気温度に基づいて、前記差圧パイプが凍結する可能性がある凍結環境であるか否かを判定する凍結環境判定手段と、
当該凍結環境判定手段により前記凍結環境であると判定されたときに、前記検出された差圧に基づいて、前記差圧パイプが凍結状態であるか否かを判定する凍結状態判定手段と、
当該凍結状態判定手段により前記差圧パイプが凍結状態であると判定されたときに、前記異常判定手段による前記フィルタが異常であるという判定を禁止する判定禁止手段と、を備え、
前記外気温度取得手段は、前記外気温度を推定することによって取得し、
当該推定された外気温度を記憶する外気温度記憶手段をさらに備え、
前記凍結環境判定手段は、前記内燃機関の始動時に、前記内燃機関の当該始動前の停止時に記憶された外気温度を用いて前記凍結環境であるか否かを判定する始動時判定を実行することを特徴とするフィルタの異常判定装置。 - 前記内燃機関の始動前の停止時間を取得する停止時間取得手段をさらに備え、
前記凍結環境判定手段は、前記始動時判定を、前記取得された停止時間が第1所定時間よりも短いことを条件として実行することを特徴とする、請求項1に記載のフィルタの異常判定装置。 - 排気通路に設けられ、内燃機関から排出された排ガス中のパティキュレートを捕集することによって、排ガスを浄化するフィルタの異常判定装置であって、
前記排気通路の前記フィルタの上流側と下流側に接続された差圧パイプと、
当該差圧パイプに設けられ、前記フィルタの上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出する差圧検出手段と、
当該検出された差圧に基づいて、前記フィルタが異常であるか否かを判定する異常判定手段と、
外気の温度を取得する外気温度取得手段と、
当該取得された外気温度に基づいて、前記差圧パイプが凍結する可能性がある凍結環境であるか否かを判定する凍結環境判定手段と、
当該凍結環境判定手段により前記凍結環境であると判定されたときに、前記検出された差圧に基づいて、前記差圧パイプが凍結状態であるか否かを判定する凍結状態判定手段と、
当該凍結状態判定手段により前記差圧パイプが凍結状態であると判定されたときに、前記異常判定手段による前記フィルタが異常であるという判定を禁止する判定禁止手段と、
前記内燃機関の始動前の停止時間を取得する停止時間取得手段と、を備え、
前記凍結状態判定手段は、前記差圧パイプが凍結状態であると判定した場合において、前記取得された前記内燃機関の停止時間が第2所定時間よりも長く、かつ、その後の前記内燃機関の始動時に、所定の圧力と前記差圧との差が所定値よりも小さいときに、前記差圧パイプの凍結状態が解除されたと判定することを特徴とするフィルタの異常判定装置。 - 前記内燃機関の運転状態が、前記内燃機関の始動状態および前記内燃機関の停止直後のアフターラン状態の少なくとも一方であるか否かを判定する運転状態判定手段をさらに備え、
前記凍結状態判定手段は、前記運転状態判定手段により前記内燃機関が前記始動状態および前記アフターラン状態の少なくとも一方であると判定された場合において、所定の圧力と前記差圧との差が所定値以上のときに、前記差圧パイプが凍結状態であると判定することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のフィルタの異常判定装置。 - 前記内燃機関の運転状態がアイドル運転状態であるか否かを判定するアイドル運転状態判定手段をさらに備え、
前記凍結状態判定手段は、前記アイドル運転状態判定手段により前記内燃機関がアイドル運転状態であると判定されたときに、当該アイドル運転状態における前記差圧の最大値と最小値との差が所定値以上のときに、前記差圧パイプが凍結状態であると判定することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のフィルタの異常判定装置。 - 前記フィルタに堆積したパティキュレートを燃焼させることにより当該フィルタを再生する再生動作を実行する再生動作実行手段と、
前記凍結状態判定手段により前記差圧パイプが凍結状態であると判定された直後に、前記再生動作実行手段とは別個に前記フィルタの再生動作を強制的に実行する再生動作強制実行手段と、をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のフィルタの異常判定装置。 - 前記差圧パイプが凍結状態であると判定されたときに、前記差圧パイプが凍結状態でないと判定されるまでの間、前記再生動作実行手段による前記フィルタの再生動作を禁止する再生動作禁止手段をさらに備えることを特徴とする、請求項6に記載のフィルタの異常判定装置。
- 前記差圧パイプが凍結状態であると判定されたときに、前記差圧パイプが凍結状態でないと判定されるまでの間、前記内燃機関のトルクを制限するトルク制限手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし7のいずれかに記載のフィルタの異常判定装置。
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