JP5976071B2 - 選択触媒還元インジェクタの開時間を検出する方法および装置 - Google Patents

選択触媒還元インジェクタの開時間を検出する方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5976071B2
JP5976071B2 JP2014220385A JP2014220385A JP5976071B2 JP 5976071 B2 JP5976071 B2 JP 5976071B2 JP 2014220385 A JP2014220385 A JP 2014220385A JP 2014220385 A JP2014220385 A JP 2014220385A JP 5976071 B2 JP5976071 B2 JP 5976071B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
window
median
value
average
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014220385A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015092077A (ja
Inventor
チャオ ニンシォン
チャオ ニンシォン
ピーター カルトジェン ドナルド
ピーター カルトジェン ドナルド
レスター リンチ マーヴィン
レスター リンチ マーヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Systems Inc
Original Assignee
Continental Automotive Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Systems Inc filed Critical Continental Automotive Systems Inc
Publication of JP2015092077A publication Critical patent/JP2015092077A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5976071B2 publication Critical patent/JP5976071B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05Systems for adding substances into exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0404Methods of control or diagnosing using a data filter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1821Injector parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2055Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit with means for determining actual opening or closing time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

本発明は一般的には選択触媒還元インジェクタ制御に関しており、さらに具体的には選択触媒還元インジェクタの開時間および状態を検出するための処理に関する。
ディーゼルエンジン排気ガスからのNOxおよびCO2の放出を低減するための世界的な取り組みにより、ディーゼルエンジン車両に選択触媒還元システムが実現されるようになり、これによって自動車排出物が低減されている。選択触媒還元システムは、エンジンからの排出ガス流にガス状また液体状の還元剤を加えることによって動作する。このガス状または液体状の還元剤は触媒に吸収され、ここでこの還元剤は、排気ガスに含まれる窒素酸化物と反応し、水蒸気と窒素が形成されるのである。
OBDまたはOBDIIのようなオンボード診断システムと適切に相互作用を及ぼし合うため、既存の選択触媒還元システムには自己診断機能が含まれており、これによって車両の点検整備中に故障が識別されてピンポイントの交換が可能になる。
排出物を低減するための選択触媒還元インジェクタを有する車両を示す図である。 時間について、開弁する選択触媒還元インジェクタの電流プロファイルと、固着した選択触媒還元インジェクタの電流プロファイルとを示す図である。 選択触媒還元インジェクタの開時間および状態を検出するための処理を説明する図である。 図2の処理に対するスロープ反射検出方式を説明する図である。 スロープ反射検出器の出力グラフである。
ここに開示されているのは、バルブの開時間を検出する方法であり、この方法には、バルブの起動電流プロファイルを受け取るステップと、少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用してバルブ電流プロファイルを処理するステップと、このスロープ反射検出器の出力に基づいてバルブの状態を求めるステップとが含まれている。
また本発明では、エグゾーストシステムを含む車両も開示されており、このエグゾーストシステムには、選択触媒還元インジェクタと、この選択触媒還元インジェクタの引き込み電流を検出するように動作可能なコントローラとが含まれており、このコントローラは、上記の選択触媒還元インジェクタの引き込み電流におけるスロープ反射を検出して、上記の選択触媒還元インジェクタの開時間が検出されるように動作可能である。
また本発明では、選択触媒還元インジェクタを制御する方法も開示されており、この方法には、コントローラを用いて選択触媒還元インジェクタに開弁を開始するように指示するステップと、上記のコントローラにおいて選択触媒還元インジェクタの選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを受け取るステップと、上記のコントローラにおいて少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して上記の選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを処理するステップと、スロープ反射検出器の出力に基づいて選択触媒還元インジェクタの開状態を求めるステップとが含まれている。
本発明の上記の特徴および別の特徴は、以下の詳細および図面から最も良好に理解することができる。
図1には、車両10の内燃機関から排気ガス30を取り除くエグゾーストシステム20を含む車両10が略示されている。このエグゾーストシステム20にはエンジンからの排気ガス流にガス状または液状の還元剤を加える選択触媒還元インジェクタ40が含まれている。このガス状または液状の還元剤は触媒に吸収され、この触媒において還元剤は排気ガスに含まれている窒素酸化物と反応して水蒸気および窒素が形成される。選択触媒還元インジェクタ40は、コントローラ50によって制御され、また選択触媒還元インジェクタ40への入力およびここからの出力を検知することの可能なセンサパッケージを有している。1つの実施例においてインジェクタ40は、ソレノイドバルブ型である。
上記のセンサパッケージが検出可能でありかつコントローラ50と通信してこれに返送することの可能な複数の入力のうちの1つは、選択触媒インジェクタ40の引き込み電流である。この引き込み電流は、コントローラ50によって集められて、選択触媒還元インジェクタ40の電流プロファイルが決定される。選択触媒還元インジェクタ40の電流プロファイルに基づいて、コントローラ50は、以下に説明する処理を使用して、正確なインジェクタ開時間と、インジェクタが固着しているか否かを求めることができる。
選択触媒還元インジェクタ40の電流プロファイルは、インジェクタに供給されるバッテリ電圧と、インジェクタ温度と、インジェクタ液圧とに依存する。低温、低圧および高電圧の条件下では、正常な選択触媒還元インジェクタ40の電流プロファイルは、固着した選択触媒還元インジェクタ40とほぼ同じであり(見かけ上は類似している)、トップレベルのまたは視覚的な電流プロファイルの検査は、固着したインジェクタを識別するのには、または、インジェクタ40の開時間を正確に識別するのには不十分である。
図1を引き続いて参照して図2を見ると、この図には選択触媒還元インジェクタ40を開く電流プロファイル110と、選択触媒還元インジェクタ40が固着した電流プロファイル120とが時間について示されている。選択触媒還元インジェクタを開く電流プロファイル110の場合、インジェクタ40は、噴射(開)を時点112に開始し、電流プロフィール110は、比較的一定の傾きで増大する。選択触媒還元インジェクタ40が完全に開いた場合、電流プロファイル110は、点114に示した(凹みと称される)わずかな傾きの変化を示す。この凹みの後、電流プロファイル110の傾きが変化する。これに対し、固着した選択触媒還元インジェクタ40の電流プロファイル120は、時点122において開きはじめ、検出窓126にわたり、凹み無しに比較的一定の傾きで増大する。
電流プロファイル110,120の検出窓116,126はそれぞれ、コントローラ50が電流プロファイルを解析して凹み114が存在する否かを検出する窓である。この窓116,126の間、インジェクタ電流データは、コントローラ50によって処理されて、スロープ反射検出器に供給されて選択触媒還元インジェクタ40の開が検出される。このスロープ反射検出器は、別のコントローラ、コントローラ50のメモリ内に格納されたソフトウェアモジュールまたは別の任意の類似のシステムとすることが可能である。
図1を引き続いて参照しながら図3を参照すると、この図には、選択触媒還元インジェクタ40の開時間を検出するため、コントローラ50によって使用されるプロセス200が示されている。最初にコントローラ50は、インジェクション開始チェックステップ210の開始時にインジェクションが開始したか否かを調べるためにチェックを行う。インジェクションが開始されていない場合、プロセス200はループの先頭に戻り、適当に遅延した後、再びインジェクション開始チェックステップ210を実行する。
インジェクションが開始している場合、プロセス200は、スロープ反射検出窓が開始するのを待機するステップ212に進む。図2に示したように、インジェクションが開始する時間112,122と、検出窓116,126が開く時間との間には遅延期間がある。ステップ212では、コントローラ50は、スロープ反射検出窓開始チェックステップ214に進む前に、インジェクションの開始と、スロープ反射検出窓116,126の開始との間の遅延期間の間、待機する。
コントローラ50が、スロープ反射検出窓開始チェックステップ214を実行した時に、スロープ反射検出窓がまだ開始されていない場合、このプロセスはループの、スロープ反射検出窓が開始されるのを待機するステップ212に戻る。スロープ反射検出窓116,126が開始されている場合、コントローラ50は、電流データ検出ステップ216において電流データを蓄積してインジェクタ40の電流プロファイルを組み立てる。この電流データを、許容可能な任意のセンサ装置を使用して蓄積することができる。実施例によっては、この電流データは、極めて高いサンプリングレートを使用して収集される。このサンプリングレートは、データサンプルを検出するレートのことである。例として、1マイクロ秒のサンプリングレートは、1マイクロ秒毎に1つの電流検出が行われることに相応する。
検出した電流データを、処理可能な状態および量に低減するため、この検出データは、標準のデジタルフィルタを使用し、コントローラ50によってフィルタリングされて高周波ノイズが除去される。高いサンプリングレートを使用する例では、データはさらに、公知のダウンサンプリング技術を使用してダウンサンプリングされ、上記の電流プロファイルにおけるデータ量が低減される。上記のフィルタリングおよびダウンサンプリングは、コントローラ50により、電流データフィルタリングステップ218において行われる。
フィルタリングおよびダウンサンプリングされたデータは、図2に示した電流プロファイル110,120のようなインジェクタ電流プロファイルを形成する。この電流プロファイルが求められると、スロープ反射検出器適用ステップ220において、コントローラ50または別のスロープ反射検出器により、スロープ反射検出プロセスが上記の電流プロファイルに適用される。このスロープ反射検出器によって実行されるプロセスについては、図4に関連して以下に一層詳しく説明する。
上記のスロープ反射検出器は、インジェクタ電流プロファイルにスロープ反射があるか否かを求める。スロープ反射が検出されない場合、コントローラ50は、「開時間および状態を求めるステップ」222において、インジェクタ40の状態を「固着」として設定する。「固着」状態とは、インジェクタ40が開放中に固着して完全には開かなかったことを示す。スロープ反射が検出される場合、「開時間および状態(ステータス)を求めるステップ」222において、コントローラ50は、インジェクタ40の状態を「開」に設定し、インジェクタ40が完全に開いた時間が、上記のスロープ反射の最小点であるとする。
インジェクタ40の上記の開時間および状態が求められると、「開時間および状態を通報するステップ」224においてこの開時間および状態を通報する。この通報は、独立した別のコントローラへの通報、コントローラ50内のサブプログラムへの通報、またはOBD(On-Board Diagnostic)またはOBDII(On-Board Diagnostic II)のような診断システムへの通報とすることが可能である。択一的には、インジェクタ40のこの開時間および状態が必要な別の任意のシステムに、上記の開時間および状態を通報することができる。
図1を引き続き参照しながら図4を参照すると、この図にはスロープディップ314を含む、インジェクタ40の電流プロファイル302を示すグラフ300が示されている。上記のように電流プロファイル302を求めるため、コントローラ50は、非線形デジタルフィルタリング技術を使用してノイズを除去し、データ量を低減するためにダウンサンプリングし、これによってデータバッファサイズを低減している。電流プロファイル302が求められると、コントローラ50は、スロープ反射検出器を適用する。
このスロープ反射検出器は、スロープ反射点314を求めるために改良メジアンフィルタを使用する。スロープ反射検出器は、メディアン電流プロファイルを求めるため、電流プロファイル302をエントリ毎に処理し、各エントリを、メディアン窓320内の隣接する複数のエントリの中央値に置き換える。つぎにこのメディアン窓内の上記のエントリが値の昇順にソートされる。上記のスロープ反射検出器はさらに、平均電流プロファイルを求めるため、電流プロファイル302を各エントリ毎に処理し、各エントリを、平均窓310内の隣接する複数のエントリの中央値に置き換える。
図4からわかるように、平均窓310は、メディアン窓320よりも小さい(隣接する2,3のデータポイントを含む)窓である。さらに平均窓310は完全にメディアン窓320内に入っている。平均窓310の開始エッジは、メディアン窓320の開始エッジから、オフセット値330だけオフセットしている。平均窓310およびメディアン窓320の双方のサイズも、オフセット330のサイズも共に調整値であり、この調整値は、この明細書の開示内容の恩恵を受けた当業者であれば、特定の選択触媒還元インジェクタ40に対して実験的または数学的に求めることができる。窓310,320の所要サイズに起因して上記のスロープ反射検出処理の最初の出力は、点340において行われ、この電流プロプロファイル302の開始時間304には行われない。図4に示した例において、スロープ反射検出器の最初の出力340は、最初の平均窓310の終点において行われる。
出力340の値は、つぎの関係式によって求められる。すなわち、
Out=mid*dfact−(mean*gfact)
である。ここでOutは出力値であり、midはメディアン窓320の中央値であり、meanは平均窓310の平均値であり、dfactおよびgfactは可変の係数である。dfactおよびgfactはつぎの関係式、すなわち
fact=1+ABS(mid−mean)
fact=1−ABS(mid−mean)
によって定められ、ここでmidはメディアン窓320の中心値であり、meanは平均窓310の平均値であり、ABSは絶対値関数である。
上記の関係式の結果として、メディアン窓320の値(mid)と平均窓310の値(mean)との差分が大きくなればなるほど、係数gfactが大きくなる。同様にメディアン窓320の値(mid)と平均窓310の値(mean)との差分が大きくなればなるほど、係数dfactが小さくなる。gfactおよびdfactにおけるこの差分は、スロープ反射314を大きく拡大する出力(out)になり、その一方でスロープ反射がない場合に相対的に一定な値が維持される。
図1および4を引き続き参照しながら図5を参照すると、この図にはスロープ反射検出器の出力を示す出力グラフ400が示されており、スロープ反射が存在する場合の出力が出力410に、またスロープ反射が存在しない場合の出力が出力420に示されている。上記のことからわかるように、このスロープ反射は、選択触媒還元インジェクタ40が完全に開いた場合に発生し、選択触媒還元が固着した場合にはスロープ反射が発生しない。
固着のないスロープ反射グラフ410では、スロープ反射検出器の出力412は、スロープ反射が発生するまでおおよそ0値に留まっている。スロープ反射により、スロープ反射の持続期間の間、スロープ反射検出器の出力が急激に低下しており、この急激な低下の後、スロープ反射検出器はおおよそ0値に戻っている。これに対してスロープ反射が存在しない場合、スロープ反射グラフ420に示したように、スロープ反射検出器の出力は、全持続期間にわたっておおよそ0値を維持している。このような違いに基づき、コントローラ50は、選択触媒還元インジェクタ40を固着している場合(すなわちスロープ反射がない場合)を検出することができるのである。
スロープ反射グラフ410からさらに求めることができるのは、選択触媒還元インジェクタ40が完全に開いた正確な時間である。スロープ反射は、選択触媒還元インジェクタ40が完全に開いた時点に発生するため、選択触媒還元インジェクタ40が完全に開いた正確な時間は、スロープ反射検出器の出力412の最小値点414に遅延時間およびフィルタ処理オフセットを加えたものになる。選択触媒還元インジェクタ40の正確な開時間は、ダウンサンプリングされるデータレートの時間内の精度を有する。したがってダウンサンプリングされるデータレートが1マイクロ秒である場合、最小値点414の時間は、このシステムの許容公差およびスロープ反射検出器フィルタ調整に依存して、選択触媒還元インジェクタ40が実際に完全に開いた時間の1秒以内に入るのである。
上記のプロセスを利用することにより、コントローラ50は、選択触媒還元インジェクタの正確な開時間と、選択触媒還元インジェクタが固着しているか否かとを求めることができる。当業者にはわかるように本発明のこの開示内容の恩恵を受ければ、類似のスロープ反射特性を示す任意の個数のインジェクタバルブに、上記のプロセスを適用することができ、これは選択触媒還元インジェクタには限定されない。
さらに上で説明した任意の概念は、単独でできること、または、上記の別の概念のすべてもしくその任意のものと組み合わせて使用できることは当然である。ここでは本発明の1つの実施形態を示したが、当業者には所定の変更が本発明の範囲内に入ることは認識されよう。このため、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲および内容を定めるものとして検討すべきである。

Claims (21)

  1. バルブの開時間を検出する方法において、
    該方法は、
    前記バルブのバルブ電流プロファイルを受け取るステップと、
    少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記バルブ電流プロファイルを処理するステップと、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記バルブの固着の状態を求めるステップとを有することを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法において、
    前記少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記バルブ電流プロファイルの処理する前記ステップには、メディアン窓内の中心値と、平均窓内で平均値とを求めるステップが含まれており、
    前記メディアン窓および前記平均窓は、前記バルブの前記電流プロフィールを定めるデータ窓である、
    ことを特徴とする方法。
  3. 請求項2に記載の方法において、
    前記メディアン窓における各出力データ点は、対応する時間における前記メディアン窓内にある複数のデータ点の中心値であり、ただし前記メディアン窓内の前記データ点は値の昇順にソートされ、
    前記平均窓における各出力データ点は、対応する時間における前記平均窓内にある複数のデータ点の平均値である、
    ことを特徴とする方法。
  4. 請求項3に記載の方法において、
    前記平均窓は、前記メディアン窓より少ないデータ点を含んでおり、
    前記平均窓は、前記メディアン窓開始点から所定のオフセットで開始される、
    ことを特徴とする方法。
  5. 請求項2に記載の方法において、
    少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記バルブ電流プロファイルを処理する前記ステップには、関係式
    Out=mid*dfact−(mean*gfact)
    にしたがってスロープ反射出力を形成することが含まれており、ただし
    Outは、所定の時間におけるスロープ反射出力であり、
    midは、前記所定の時間における前記メディアン窓内でソートされたデータ点の中央値であり、
    meanは、前記所定の時間における前記平均窓内でデータ点の平均値であり、
    factおよびgfactは、可変の増幅係数である、
    ことを特徴とする方法。
  6. 請求項5に記載の方法において、
    factは、前記所定の時間において前記メディアン窓内でソートされたデータ点の前記中央値と、前記所定の時間における前記平均窓内の前記データの前記平均値との間の差分の絶対値に1を加算したものであり、
    factは、前記所定の時間において前記メディアン窓内でソートされたデータ点の前記中央値と、前記所定の時間における前記平均窓内の前記データの前記平均値との間の差分の絶対値を1から減算したものである、
    ことを特徴とする方法。
  7. 請求項1に記載の方法において、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記バルブの状態を求めるステップにはさらに、スロープ反射検出器出力において閾値よりも大きな振幅を有する谷部を識別するステップと、当該谷部における最小データ点を識別して、前記バルブが完全に開く時間を識別するステップとが含まれる、
    ことを特徴とする方法。
  8. 請求項7に記載の方法において、
    さらに、前記バルブが完全に開かれる時間を識別するのに応答して当該バルブのバルブ開状態を設定するステップが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
  9. 請求項7に記載の方法において、
    さらに、前記スロープ反射検出器の前記最小点の位置を識別することにより、前記バルブの前記開時間を求めるステップが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
  10. 請求項1に記載の方法において、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記バルブの状態を求める前記ステップにはさらに、前記スロープ反射検出器の前記出力における閾値よりも大きな振幅を有する谷部が存在しないことを識別して、前記バルブが固着位置にあり、かつ、完全に開いていないことを決定することが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
  11. 請求項10に記載の方法において、
    さらに、前記バルブが固着位置にあり、かつ、完全に開いていないことを決定するのに応じて、当該バルブのバルブ固着状態を設定するステップが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
  12. 車両において
    選択触媒還元インジェクタを含むエグゾーストシステムと、
    前記選択触媒還元インジェクタの引き込み電流を検出できるように動作可能な少なくとも1つのセンサと、
    当該少なくとも1つのセンサに接続されたコントローラとを有しており、
    当該コントローラは、前記選択触媒還元インジェクタの引き込み電流におけるスロープ反射を検出して、前記選択触媒還元インジェクタの固着状態を検出するために前記選択触媒還元インジェクタの開時間を検出するように動作可能である、
    ことを特徴とする車両。
  13. 請求項12に記載の車両において、
    前記コントローラはさらに、命令を記憶する有体の記憶装置を有しており、
    前記命令は、前記コントローラに、
    前記センサから選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを受け取るのに応じ、少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを処理するステップと、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記選択触媒還元インジェクタの状態を決定するステップと
    を実行させるように動作する、
    ことを特徴とする車両。
  14. 請求項13に記載の車両において、
    前記センサから前記選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを受け取るのに応じ、少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを処理する前記ステップには、メディアン窓内でソートされたデータから中心値を求めるステップと、前記選択触媒還元インジェクタの電流プロファイルの平均窓から平均値を求めるステップとが含まれている、
    ことを特徴とする車両。
  15. 請求項14に記載の車両において、
    前記メディアン窓の各出力データ点は、前記バルブ電流プロファイルの前記メディアン窓内でソートしたデータ点の中心値であり、
    前記メディアン窓内の前記データ点は、昇順の値にソートされており、
    前記平均窓の各出力データ点は、前記平均窓内のデータ点の平均値である、
    ことを特徴とする車両。
  16. 請求項15に記載の車両において、
    前記平均窓は、前記メディアン窓よりも少ないデータ点を含んでおり、
    前記平均窓は、前記メディアン窓開始点から所定のオフセットで開始される、
    ことを特徴とする車両。
  17. 請求項13に記載の車両において、
    少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記バルブ電流プロファイルを処理する前記ステップには、関係式
    Out=mid*dfact−(mean*gfact)
    にしたがってスロープ反射出力を形成するステップが含まれており、ただし
    Outは、所定の時間におけるスロープ反射出力であり、
    midは、前記所定の時間における前記メディアン窓内でソートされたデータ点の中央値であり、
    meanは、前記所定の時間における前記平均窓内のデータ点の平均値であり、
    factおよびgfactは、可変の増幅係数である、
    ことを特徴とする車両。
  18. 請求項17に記載の車両において、
    factは、前記所定の時間において前記メディアン窓内でソートされたデータ点の前記中央値と、前記所定の時間における前記平均窓の前記データ点の前記平均値との間の差分の絶対値に1を加算したものであり、
    factは、前記所定の時間において前記メディアン窓内でソートされたデータ点の前記中央値と、前記所定の時間における前記平均窓の前記データ点の前記平均値との間の差分の絶対値を1から減算したものである、
    ことを特徴とする車両。
  19. 選択触媒還元インジェクタを制御するための方法において、
    コントローラを用いて選択触媒還元インジェクタに開弁を開始するように指示するステップと、
    前記コントローラにおいて前記選択触媒還元インジェクタの選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを受け取るステップと、
    前記コントローラにおいて少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを処理するステップと、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記選択触媒還元インジェクタの開状態を求めるステップとが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
  20. 請求項19に記載の方法において、
    少なくとも1つのスロープ反射検出器を使用して前記選択触媒還元インジェクタ電流プロファイルを処理する前記ステップには、
    前記選択触媒還元インジェクタの前記電流プロファイルのメディアン窓から中央値を求め、平均窓から平均値を求めるステップと、
    関係式
    Out=mid*dfact−(mean*gfact)
    にしたがってスロープ反射出力を形成するステップとを有しており、ここで
    Outは所定のデータ点における前記スロープ反射出力であり、
    midは、前記所定の時間における前記メディアン窓内のデータの中央値であり、
    meanは、前記所定の時間における前記平均窓内のデータの平均値であり、
    factは、前記mid値と前記mean値との間の差分の絶対値に1を加算したものであり、
    factは、前記mid値と前記mean値との間の差分の絶対値を1から減算したものである、
    ことを特徴とする方法。
  21. 請求項19に記載の方法において、
    前記スロープ反射検出器の出力に基づいて前記選択触媒還元インジェクタの状態を求めるステップにはさらに、スロープ反射検出器出力において十分な振幅の谷部を識別するステップと、当該谷部における前記最小データ点を識別して、前記選択触媒還元インジェクタが完全に開いた時間を識別するステップとが含まれている、
    ことを特徴とする方法。
JP2014220385A 2013-10-29 2014-10-29 選択触媒還元インジェクタの開時間を検出する方法および装置 Active JP5976071B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/065,537 US9759116B2 (en) 2013-10-29 2013-10-29 Method and apparatus for detecting selective catalytic reduction injector opening time
US14/065,537 2013-10-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015092077A JP2015092077A (ja) 2015-05-14
JP5976071B2 true JP5976071B2 (ja) 2016-08-23

Family

ID=51687882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014220385A Active JP5976071B2 (ja) 2013-10-29 2014-10-29 選択触媒還元インジェクタの開時間を検出する方法および装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9759116B2 (ja)
EP (1) EP2868886B1 (ja)
JP (1) JP5976071B2 (ja)
KR (1) KR101664788B1 (ja)
CN (1) CN104675488B (ja)
MY (1) MY184555A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9453488B2 (en) 2013-10-29 2016-09-27 Continental Automotive Systems, Inc. Direct injection solenoid injector opening time detection
US10012170B2 (en) 2015-04-17 2018-07-03 Continental Automotive Systems, Inc. Method, system and apparatus for detecting injector closing time
JP6663680B2 (ja) * 2015-10-20 2020-03-13 ボッシュ株式会社 還元剤噴射装置の制御装置
GB2561549B (en) 2017-04-06 2019-05-29 Delphi Tech Ip Ltd Method of detecting a doser valve opening or closing event
US10415450B2 (en) * 2017-10-31 2019-09-17 Cummins Emission Solutions Inc. Systems and methods for reductant dosing including on-time correction for switching delays
CN108020778A (zh) * 2017-11-24 2018-05-11 广西松浦电子科技有限公司 一种电磁阀响应时间的测量方法及系统、计算机设备
JP7035625B2 (ja) 2018-02-28 2022-03-15 株式会社デンソー 排気浄化システムの電子制御装置
DE102019215616A1 (de) * 2019-10-11 2021-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung und/oder zum Betreiben eines Dosierventils in einem SCR-System eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036739A (ja) * 1983-08-09 1985-02-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd 内燃機関の制御装置
ES8703213A1 (es) 1985-04-25 1987-02-16 Kloeckner Wolfgang Dr Procedimiento para el accionamiento de una maquina motriz de combustion interna
DE3611220A1 (de) 1985-04-25 1987-01-02 Kloeckner Wolfgang Dr Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
JP3373867B2 (ja) 1992-07-17 2003-02-04 東京エレクトロン株式会社 イオン注入装置
DE4308811B9 (de) 1992-07-21 2004-08-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung
US5535621A (en) 1994-03-02 1996-07-16 Ford Motor Company On-board detection of fuel injector malfunction
US5515720A (en) 1994-07-25 1996-05-14 Motorola, Inc. Acceleration based misfire detection system and method with improved signal fidelity
US5808471A (en) 1996-08-02 1998-09-15 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for verifying solenoid operation
JP3090073B2 (ja) 1996-12-19 2000-09-18 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
DE19720378C2 (de) 1997-05-15 2002-03-14 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Bestimmung der Öffnungszeit eines Einspritzventiles einer Hochdruckspeicher-Einspritzanlage
US6115727A (en) 1997-10-31 2000-09-05 Motorola, Inc. Time-weighted trimmed-mean filtering apparatus and method
JP2001280189A (ja) 2000-03-30 2001-10-10 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁の制御方法
JP4032621B2 (ja) 2000-09-06 2008-01-16 松下電器産業株式会社 Fm復調装置
US20050126635A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Sylvan Addink Smart flow anomaly detector
US7152594B2 (en) 2005-05-23 2006-12-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Air/fuel imbalance detection system and method
US7520259B2 (en) 2006-05-31 2009-04-21 Caterpillar Inc. Power management system for fuel injected engine
US7677086B2 (en) 2007-03-12 2010-03-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine oil viscosity diagnostic systems and methods
US7593828B2 (en) * 2007-08-16 2009-09-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for monitoring a variable geometry intake air compressor device
EP2060762A1 (en) 2007-11-15 2009-05-20 Delphi Technologies, Inc. Glitch detector and method of detecting glitch events
US7802563B2 (en) 2008-03-25 2010-09-28 Fors Global Technologies, LLC Air/fuel imbalance monitor using an oxygen sensor
FR2961854A1 (fr) 2010-06-23 2011-12-30 Inergy Automotive Systems Res Methode pour controler un systeme scr
DE102011078161A1 (de) 2011-03-03 2012-09-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung einer Nadelbewegung eines Dosierventils und entsprechendes Kontrollmodul
US8924128B2 (en) 2011-05-17 2014-12-30 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector control system and method to compensate for injector opening delay
US8880276B2 (en) 2011-05-26 2014-11-04 Continental Automotive Systems, Inc. Engine friction based oil viscosity monitor
US8694197B2 (en) 2011-05-26 2014-04-08 GM Global Technology Operations LLC Gain/amplitude diagnostics of NOx sensors
US9097225B2 (en) 2013-01-10 2015-08-04 Continental Automotive Systems, Inc. Method to detect partial failure of direct-injection boost voltage
US9453488B2 (en) 2013-10-29 2016-09-27 Continental Automotive Systems, Inc. Direct injection solenoid injector opening time detection
FR3013073B1 (fr) 2013-11-08 2016-01-15 Continental Automotive France Procede permettant de determiner si un injecteur est dans un etat bloque
JP6036739B2 (ja) 2014-04-04 2016-11-30 株式会社村田製作所 モジュールおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2868886A1 (en) 2015-05-06
CN104675488A (zh) 2015-06-03
US9759116B2 (en) 2017-09-12
US20150113950A1 (en) 2015-04-30
JP2015092077A (ja) 2015-05-14
CN104675488B (zh) 2017-09-05
KR101664788B1 (ko) 2016-10-11
KR20150050462A (ko) 2015-05-08
MY184555A (en) 2021-04-02
EP2868886B1 (en) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5976071B2 (ja) 選択触媒還元インジェクタの開時間を検出する方法および装置
US10119448B2 (en) Fault diagnosis apparatus for exhaust gas purification system
US9109493B2 (en) Apparatus and method to diagnose a NOX sensor
US20200378288A1 (en) Operating an Exhaust Gas Aftertreatment System of an Internal Combustion Engine and an Exhaust Gas Aftertreatment System
US8745968B2 (en) Abnormality detection apparatus for particulate filter
US8870987B2 (en) Failure detecting apparatus for particulate filter
US10871120B2 (en) Method, system and apparatus for detecting injector closing time
US20130086888A1 (en) Exhaust gas processing device
US20120067114A1 (en) Detection of aftertreatment catalyst degradation
KR20030084996A (ko) 배기 가스 후처리 시스템 감시 방법 및 장치
CN107131041B (zh) 用于诊断内燃机的废气后处理系统的方法
US20150033707A1 (en) Method And System For An Exhaust Gas Particulate Filter
EP3892838B1 (en) A method for detecting ammonia slips downstream of an after treatment system for exhaust gases of a motor vehicle
US8091414B2 (en) Methods of detecting replacement of a particulate matter filter
JP2012145052A (ja) Scrシステムの劣化検出装置
FR2934011A1 (fr) Diagnostic d'un catalyseur scr de vehicule automobile
US20200200062A1 (en) Method and Device for Diagnosis of a Particle Filter Arranged in the Exhaust Gas System of a Petrol-Operated Internal Combustion Engine
JP6544392B2 (ja) 排気浄化装置の異常診断システム
KR101134975B1 (ko) 초기 dpf 재생 방법
CN116086809B (zh) 发动机监测方法和装置
CN114207261B (zh) 用于控制机动车的颗粒过滤器的运行的方法和装置
EP2910747B1 (fr) Système de gestion de diagnostics embarqués associé à une ligne d'échappement de gaz d'échappement d'un véhicule automobile
CN109838289B (zh) 尿素水溶液喷射系统的回抽过程监测系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151019

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160719

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5976071

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250