JP6844512B2 - Abnormality judgment device - Google Patents
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Description
本明細書に記載の開示は、パティキュレートフィルタの異常を判定する異常判定装置に関するものである。 The disclosure described in the present specification relates to an abnormality determination device for determining an abnormality of a particulate filter.
特許文献1に示されるようにパティキュレートフィルタ異常判定方法が知られている。パティキュレートフィルタは排気通路に設けられる。このパティキュレートフィルタよりも上流側の排気通路に上流側排気温度センサが配置される。パティキュレートフィルタよりも下流側の排気通路に下流側排気温度センサが配置される。これら上流側排気温度センサと下流側排気温度センサそれぞれの出力信号がECUに入力される。ECUは入力された出力信号に基づいてパティキュレートフィルタの異常を検出する。 As shown in Patent Document 1, a method for determining a particulate filter abnormality is known. The particulate filter is installed in the exhaust passage. An upstream exhaust temperature sensor is arranged in an exhaust passage on the upstream side of the particulate filter. A downstream exhaust temperature sensor is arranged in an exhaust passage on the downstream side of the particulate filter. The output signals of the upstream exhaust temperature sensor and the downstream exhaust temperature sensor are input to the ECU. The ECU detects an abnormality in the particulate filter based on the input output signal.
このように特許文献1に示されるパティキュレートフィルタ異常判定方法では、パティキュレートフィルタの異常を検出するために上流側排気温度センサと下流側排気温度センサを必要とする。そのために部品点数が多い、という問題があった。 As described above, the particulate filter abnormality determination method shown in Patent Document 1 requires an upstream exhaust temperature sensor and a downstream exhaust temperature sensor in order to detect an abnormality in the particulate filter. Therefore, there is a problem that the number of parts is large.
そこで本明細書に記載の開示物は、部品点数の増大を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの異常を検出することの可能な異常判定装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the disclosure described in the present specification to provide an abnormality determination device capable of detecting an abnormality of a particulate filter while suppressing an increase in the number of parts.
開示の1つは、ガソリンエンジン(120)の排気ガスが排出される排気通路(130)に設けられたパティキュレートフィルタ(150)の下流側に設けられた排気温度センサ(166)と、
排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じるガソリンエンジンの運転変化時における排気温度センサの出力変化に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、
判定部は、ガソリンエンジンの停止状態から駆動状態へと変化した後の排気温度センサの出力変化に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する。
ほかの開示の1つは、ガソリンエンジン(120)の排気ガスが排出される排気通路(130)に設けられたパティキュレートフィルタ(150)の下流側に設けられた排気温度センサ(166)と、
排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じるガソリンエンジンの運転変化時における排気温度センサの出力変化に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、
判定部は、ガソリンエンジンの回転数が、急激な変化を判定する回転数閾値以上に変化した後の排気温度センサの出力変化に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する。
ほかの開示の1つは、ガソリンエンジン(120)の排気ガスが排出される排気通路(130)に設けられたパティキュレートフィルタ(150)の下流側に設けられた排気温度センサ(166)と、
排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じるガソリンエンジンの運転変化時における排気温度センサの出力変化に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、
判定部は、ガソリンエンジンへのガソリン燃料の供給状態から非供給状態に変化した後の排気温度センサの出力変化、および、ガソリン燃料の非供給状態から供給状態に変化した後の排気温度センサの出力変化の少なくとも一方に基づいて、パティキュレートフィルタの異常を判定する。
One of the disclosures is an exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) provided in the exhaust passage (130) from which the exhaust gas of the gasoline engine (120) is discharged.
Based on the output change of the exhaust gas temperature sensor during operation changes in gasoline engine change in temperature of the exhaust gas is caused to be discharged into the exhaust passage, it possesses determination unit that determines abnormality of the particulate filter (10), a
The determination unit determines an abnormality of the particulate filter based on the output change of the exhaust temperature sensor after the gasoline engine has changed from the stopped state to the driven state.
One of the other disclosures is an exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) provided in the exhaust passage (130) from which the exhaust gas of the gasoline engine (120) is discharged.
It has a determination unit (10) for determining an abnormality of the particulate filter based on the output change of the exhaust temperature sensor when the operation of the gasoline engine changes when the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage changes.
The determination unit determines an abnormality of the particulate filter based on the output change of the exhaust temperature sensor after the rotation speed of the gasoline engine changes to the rotation speed threshold value for determining a sudden change or more.
One of the other disclosures is an exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) provided in the exhaust passage (130) from which the exhaust gas of the gasoline engine (120) is discharged.
It has a determination unit (10) for determining an abnormality of the particulate filter based on the output change of the exhaust temperature sensor when the operation of the gasoline engine changes when the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage changes.
The determination unit determines the output change of the exhaust temperature sensor after changing from the supply state of gasoline fuel to the gasoline engine to the non-supply state, and the output of the exhaust temperature sensor after changing from the non-supply state of gasoline fuel to the supply state. Determine anomalies in the particulate filter based on at least one of the changes.
ガソリンエンジン(120)の運転状況が変化すると、排気通路(130)に排出される排気ガスの温度変化が生じる。この排気通路(130)に排出された排気ガスがパティキュレートフィルタ(150)を通過する際、パティキュレートフィルタ(150)と排気ガスとの間で熱伝達が生じる。そのためパティキュレートフィルタ(150)の上流側の排気ガスの温度変化に対し、パティキュレートフィルタ(150)の下流側の排気ガスの温度変化は遅れて生じる。この温度変化の遅れは、パティキュレートフィルタ(150)の熱容量、パティキュレートフィルタ(150)の温度、パティキュレートフィルタ(150)を通過する排気ガスの温度によって生じる。 When the operating condition of the gasoline engine (120) changes, the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage (130) changes. When the exhaust gas discharged to the exhaust passage (130) passes through the particulate filter (150), heat transfer occurs between the particulate filter (150) and the exhaust gas. Therefore, the temperature change of the exhaust gas on the downstream side of the particulate filter (150) is delayed with respect to the temperature change of the exhaust gas on the upstream side of the particulate filter (150). This delay in temperature change is caused by the heat capacity of the particulate filter (150), the temperature of the particulate filter (150), and the temperature of the exhaust gas passing through the particulate filter (150).
このため、パティキュレートフィルタ(150)が正常に排気通路(130)に取り付けられている場合、パティキュレートフィルタ(150)の下流側に設けられた排気温度センサ(166)の出力は、ガソリンエンジン(120)の運転状況の変化に遅れて変化する。パティキュレートフィルタ(150)が排気通路(130)に取り付けられていなかったり孔などの欠損が生じていたりする場合、パティキュレートフィルタ(150)と排気ガスとの熱伝達が生じなくなる、若しくは、減少する。そのために排気温度センサ(166)の出力は、パティキュレートフィルタ(150)が正常に排気通路(130)に取り付けられている場合に比べて遅れなく、ガソリンエンジン(120)の運転状況の変化に追従して変化する。 Therefore, when the particulate filter (150) is normally attached to the exhaust passage (130), the output of the exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) is the gasoline engine ( It changes later than the change in the operating condition of 120). If the particulate filter (150) is not attached to the exhaust passage (130) or if there are defects such as holes, heat transfer between the particulate filter (150) and the exhaust gas will not occur or will decrease. .. Therefore, the output of the exhaust temperature sensor (166) follows the change in the operating condition of the gasoline engine (120) without delay as compared with the case where the particulate filter (150) is normally attached to the exhaust passage (130). And change.
したがって、上記したように排気通路(130)の排気ガスの温度変化の生じるガソリンエンジン(120)の運転変化時の排気温度センサ(166)の出力変化に基づいてパティキュレートフィルタ(150)の異常を判定することができる。 Therefore, as described above, an abnormality of the particulate filter (150) is caused based on the output change of the exhaust temperature sensor (166) at the time of the operation change of the gasoline engine (120) in which the temperature change of the exhaust gas of the exhaust passage (130) occurs. It can be determined.
以上に示したように、例えばパティキュレートフィルタの上流側と下流側それぞれに排気温度センサを設けなくとも、パティキュレートフィルタ(150)の異常を判定することができる。これにより部品点数の増大が抑制される。また製品コストの増大も抑制される。 As shown above, it is possible to determine the abnormality of the particulate filter (150) without providing exhaust temperature sensors on the upstream side and the downstream side of the particulate filter, for example. As a result, the increase in the number of parts is suppressed. In addition, the increase in product cost is suppressed.
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 The reference numbers in parentheses above merely indicate the correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope at all.
以下、実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図6に基づいて本実施形態にかかる異常判定装置100、および、それを含む燃焼システム200を説明する。
(First Embodiment)
An
<燃焼システム>
図1に示すように燃焼システム200は、異常判定装置100、吸気通路110、エンジン120、排気通路130、触媒コンバータ140、および、PMフィルタ150を有する。エンジン120がガソリンエンジンに相当する。PMフィルタはパティキュレートフィルタの略称である。
<Combustion system>
As shown in FIG. 1, the combustion system 200 includes an
エンジン120は、シリンダ121、ピストン122、吸気バルブ123、インジェクタ124、排気バルブ125、および、点火プラグ126を有する。シリンダ121内にピストン122が設けられている。シリンダ121とピストン122とによって燃焼室120aが区画されている。ピストン122はシリンダ121内を往復上下運動する。
The
シリンダ121には燃焼室120aとシリンダヘッドの吸気ポートとを連通する開口が形成されている。この開口に吸気バルブ123が設けられている。そして内部に吸気通路110の構成された吸気管がインテークマニホールドを介して吸気ポートに連結されている。吸気バルブ123の駆動によって、燃焼室120aと吸気ポートとの連通が制御される。ピストン122がシリンダ121内を下降して燃焼室120aの容量が増大している際に、吸気バルブ123によって燃焼室120aと吸気ポートとが連通される。これにより吸気通路110の気体が燃焼室120aに流入される。
The
なお、吸気ポートの上流に位置する吸気通路110にはスロットルバルブ111が設けられている。スロットルバルブ111の開度調整によって、吸気通路110からエンジン120に吸入される吸気通路110の気体の量が調整される。
A
インジェクタ124は燃焼室120aに霧状のガソリン燃料を噴射する。このインジェクタ124から燃焼室120aへのガソリン燃料の噴射は、吸気行程開始から圧縮行程終了までの期間内に行われる。これにより吸気通路110の気体とガソリン燃料の混ざった混合気体が燃焼室120aに形成される。
The
シリンダ121には燃焼室120aとエンジンヘッドの排気ポートとを連通する開口が形成されている。この開口に排気バルブ125が設けられている。そして内部に排気通路130の構成された排気管がエキゾーストマニホールドを介して排気ポートに連結されている。排気バルブ125の駆動によって、燃焼室120aと排気ポートとの連通が制御される。ピストン122がシリンダ121内を上昇して燃焼室120aの容量が減少している際に、排気バルブ125によって燃焼室120aと排気ポートとの連通が遮られる。この際、吸気バルブ123によって燃焼室120aと吸気ポートとの連通も遮られる。これにより燃焼室120aの混合気体が圧縮される。
The
点火プラグ126は燃焼室120a内に火花放電を発生する。この点火プラグ126での火花放電の発生は、燃焼室120aの混合気体が圧縮され、ピストン122がシリンダ121の上死点の近傍に位置する際に行われる。これにより燃焼室120aの混合気体が燃焼する。燃焼室120aの混合気体が膨張し、それによってピストン122が下降する。この燃焼によるピストン122の運動エネルギがクランクシャフトの回転エネルギに変換される。このクランクシャフトの回転エネルギが動力伝達装置を介して駆動輪などに出力される。
The
混合気体の燃焼によってピストン122が下降した後に上昇し始めると、排気バルブ125によって燃焼室120aと排気ポートとが連通する。それにより上記の混合気体の燃焼によって生じた排気ガスが燃焼室120aから排気ポートに排出される。この排気ガスはエキゾーストマニホールドを介して排気通路130へと排出される。
When the
この排気通路130に触媒コンバータ140とPMフィルタ150が設けられている。排気通路130の燃焼室120a側を上流、その反対側を下流とすると、触媒コンバータ140はPMフィルタ150よりも上流側に設けられる。
A
排気ガスには窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素が含まれている。触媒コンバータ140はこれら3種類の大気汚染物質を窒素、二酸化炭素、水に変換する機能を果たす。また排気ガスには粒子状物質が含まれている。PMフィルタ150はこの粒子状物質を取り除く機能を果たす。
Exhaust gas contains nitrogen oxides, carbon monoxide, and hydrocarbons. The
触媒コンバータ140はある程度温度が高くないとその機能を十分に発揮しえない。そのため、後述するようにエンジン120の始動時において、触媒コンバータ140はエンジン120の燃焼駆動によって暖機される。なおPMフィルタ150に触媒が付与されている場合、この触媒もエンジン120の燃焼駆動によって暖機される。
The
燃焼システム200は上記した構成要素の他に、各種物理量を検出するセンサ160も有する。このセンサ160としては、例えば図1に示す回転角センサ161、水温センサ162、空燃比センサ163、流量センサ164、圧力センサ165、および、排気温度センサ166がある。センサ160としては、これら図示したセンサとは異なる、図示しないスロットル開度センサなどもある。
In addition to the above-mentioned components, the combustion system 200 also has a
図1に示す回転角センサ161はエンジン120の回転数を検出する。水温センサ162はエンジン120を冷却する水などの冷媒の温度(冷却水温)を検出する。空燃比センサ163は排気ガスの空燃比を検出する。流量センサ164は燃焼室120aに吸入される吸気通路110の気体の量を検出する。圧力センサ165は排気ガスの圧力を検出する。排気温度センサ166は排気ガスの温度を検出する。この排気温度センサ166は後述するように異常判定装置100にも含まれる。
The
<異常判定装置>
次に異常判定装置100を説明する。異常判定装置100は、ECU10と上記の排気温度センサ166を有する。ECU10はマイコンとメモリを有する。このECU10には、排気温度センサ166を含むセンサ160の検出信号が入力される。またECU10は図示しない配線を介して他の車載ECUと電気的に接続されている。これによりECU10には車載ECUからも信号が入力される。ECU10はこれらセンサの検出信号や車載ECUから入力される信号に基づいて、エンジン120の駆動を制御している。
<Abnormality judgment device>
Next, the
ECU10はPMフィルタ150の異常を検出する役割も果たす。排気温度センサ166は排気通路130におけるPMフィルタ150の下流側に設けられている。したがって排気温度センサ166はPMフィルタ150の下流側の排気ガスの温度変化を検出する。ECU10が判定部に相当する。なお、エンジン120を制御するECUと、PMフィルタ150の異常を検出するECUとは別体でもよい。
The
エンジン120の運転状況が変化すると、排気通路130に排出される排気ガスの温度が変化する。排気通路130を流れる排気ガスは、排気通路130を構成する壁や触媒コンバータ140、PMフィルタ150などとの熱伝達によって温度が変化しながら上流から下流へと流れていく。
When the operating condition of the
このため、PMフィルタ150が正常に排気通路130に取り付けられている場合、PMフィルタ150の下流側に位置する排気温度センサ166の出力変化は、PMフィルタ150の上流側の排気ガスの温度変化に対して遅れる。これに対してPMフィルタ150が排気通路130に取り付けられていなかったり孔などの欠損が生じていたりする場合、排気ガスとPMフィルタ150との熱伝達がなくなる、若しくは、熱伝達量が減少する。そのために排気温度センサ166の出力変化は、PMフィルタ150が正常に排気通路130に取り付けられている場合に比べて遅れなく、PMフィルタ150の上流側の排気ガスの温度変化に追従する。
Therefore, when the
したがって、排気通路130の排気ガスの温度変化の生じるエンジン120の運転変化時のPMフィルタ150下流の排気温度センサ166の出力変化に基づくことで、PMフィルタ150の異常を判定することができる。
Therefore, the abnormality of the
この排気通路130の排気ガスの温度変化の生じるエンジン120の運転変化は、例えば以下に示す3つの時に大きく生じる。すなわち、冷間始動時、急過渡時、および、フューエルカット時に、排気通路130の排気ガスの温度変化が大きく生じる。冷間始動時は、エンジン120の始動時であって、冷却水温がそれほど高くない時である。急過渡時は、エンジン120の回転数が急激に変化する時である。フューエルカット時は、エンジン120へのガソリン燃料の供給が止められた時である。
The operation change of the
冷間始動時において、PMフィルタ150の温度は雰囲気温度程度になっている。したがってエンジン120が始動して排気ポートに排気ガスを排出し始めると、排気ポートおよび排気ポートの下流の排気通路130の各部位の温度は、排気ガスから熱を受け取ることで上昇する。冷間始動直後はPMフィルタ150と排気ガスとの温度差が大きい。そのため、PMフィルタ150に排気ガスが流入すると、熱伝達によって排気ガスの熱の多くがPMフィルタ150を温めるために消費される。この排気ガスからPMフィルタ150への熱伝達は、PMフィルタ150の温度が排気ガスの温度付近に上昇するまで継続される。この熱伝達のため、PMフィルタ150を通過した後の排気ガスの温度変化は、PMフィルタ150に流入する排気ガスの温度変化に対して緩やかになる。以上により、排気温度センサ166で検出される温度(検出温度)の昇温具体に基づいてPMフィルタ150の異常を判定することができる。なお、PMフィルタ150と排気ガスとの熱伝達によるPMフィルタ150下流の排気ガスの温度の追従遅れは、冷間始動直後におけるPMフィルタ150とそれに流入する排気ガスとの温度差のほか、PMフィルタ150の熱容量や圧力損失係数などにも依存する。
At the time of cold start, the temperature of the
またより厳密に言えば、検出温度の時間変化は、PMフィルタ150より上流側の排気通路130を構成する壁や触媒コンバータ140の熱容量と圧力損失係数にも依存する。
Strictly speaking, the time change of the detected temperature also depends on the heat capacity and the pressure loss coefficient of the wall forming the
急過渡時においては、エンジン120から排気ポートに排出される排気ガスの温度が急激に増減する。そのためにPMフィルタ150とPMフィルタ150に流入する排気ガスの温度差が大きくなり、排気ガスとPMフィルタ150との間で熱伝達が生じる。したがってPMフィルタ150が正常に排気ポート下流の排気通路130に取り付けられている場合、PMフィルタ150下流の排気ガスの温度変化は、PMフィルタ150が正常に取りつけられていない場合に比べて遅くなることが期待される。以上により、検出温度の変化具体に基づいてPMフィルタ150の異常を判定することができる。
During a sudden transition, the temperature of the exhaust gas discharged from the
フューエルカット時においては、エンジン120から排気ポートに燃焼した排気ガスが排出されなくなる。そのため、燃焼した高温の排気ガスによって温められたPMフィルタ150の温度に対し、PMフィルタ150に流入するガスの温度は低くなる。よってPMフィルタ150が正常に排気ポート下流の排気通路130に取り付けられている場合、PMフィルタ150を通過するガスはPMフィルタ150との熱伝達によって温められる。そのため、PMフィルタ150を通過した後のガスの温度降下は、PMフィルタ150に流入するガスの温度降下に比べて緩やかになる。以上により、検出温度の降温具体に基づいてPMフィルタ150の異常を判定することができる。
At the time of fuel cut, the exhaust gas burned from the
この他、例えば吸気通路110の気体の燃焼室120aへの吸入量(負荷)、点火タイミング、および、空燃比などが急激に変化した場合などにおいても、排気ガスの温度変化が大きく生じる。また排気ポートに排出した排気ガスの一部を再び燃焼室120aに取り入れる排気再循環の構成を採用している場合、その排気ガスの燃焼室120aへの吸入量が急激に変化した場合においても、排気ガスの温度変化が大きく生じる。したがってこれらの運転条件の変化時のPMフィルタ150の下流の排気ガスの温度変化に基づいてPMフィルタ150の異常を判定することもできる。要するに、PMフィルタ150の温度と、PMフィルタ150に流入する排気ガスの温度との差が大きくなるような運転条件の変化が生じる場合、PMフィルタ150の下流の排気ガスの温度変化に基づいてPMフィルタ150の異常を判定することができる。
In addition, for example, even when the intake amount (load) of the gas in the
<排気通路の温度変化>
次に、図2に基づいてエンジン120の運転変化に応じた排気温度センサ166の検出温度の時間変化を説明する。この図2では、車速、エンジン回転数、冷却水温、フューエルカットフラグ、空燃比、排気バルブ125直下の排気ガス温度、PMフィルタ150の正常時の検出温度、PMフィルタ150異常時の検出温度の時間変化を示している。
<Temperature change in the exhaust passage>
Next, the time change of the detection temperature of the
以下においては、表記を簡明とするために、上記のフューエルカットフラグをF/Cフラグと示す。空燃比をA/Fと示す。排気バルブ125直下の排気ガス温度を最上流排気温度と示す。PMフィルタ150正常時の検出温度をフィルタ正常時検出温度と示す。PMフィルタ150異常時の検出温度をフィルタ異常時検出温度と示す。図面においても同様である。
In the following, for the sake of simplicity, the above fuel cut flag is referred to as an F / C flag. The air-fuel ratio is shown as A / F. The exhaust gas temperature directly below the
F/CフラグはECU10の揮発性メモリに含まれている。最上流排気温度は排気ポートの最上流の温度であり、エンジン回転数と燃焼室120aに吸入される吸気通路110の気体の量とに基づいて推定することのできる温度である。最上流排気温度はECU10によって推定される。最上流排気温度がパティキュレートフィルタの上流側の温度に相当する。
The F / C flag is included in the volatile memory of the
この最上流排気温度に対してフィルタ正常時検出温度は、PMフィルタ150と排気ガスとの熱伝達のため、最上流排気温度と比べて温度変化の緩やかな振る舞いを示す。その一方、フィルタ異常時検出温度は、フィルタ正常時に比べてPMフィルタ150と排気ガスとの熱伝達が少ないため、フィルタ正常時検出温度よりも温度変化が急峻になる。フィルタ異常時検出温度は最上流排気温度の変化挙動に近くなる。
The normal detection temperature of the filter with respect to the most upstream exhaust temperature exhibits a gradual change in temperature as compared with the most upstream exhaust temperature due to heat transfer between the
またECU10の不揮発性メモリには、エンジン120の冷間始動時、急過渡時を判定するための閾値が記憶されている。すなわち冷間始動時を判定するための閾値として、冷却水温と比較する冷間閾値が不揮発性メモリに記憶されている。急過渡時を判定するための閾値として、エンジン回転数の時間変化と比較する急過渡閾値が不揮発性メモリに記憶されている。そしてフューエルカットがPMフィルタ150の異常を判定するのに適した時間継続されるか否かを判定するフューエルカット閾値が不揮発性メモリに記憶されている。冷間閾値が温度閾値に相当する。急過渡閾値が回転数閾値に相当する。フューエルカット閾値が時間閾値に相当する。
Further, the non-volatile memory of the
さらに本実施形態のECU10の不揮発性メモリには、PMフィルタ150の異常を判定するのに適した温度変化が得られるか否かを判定するための加速時診断温度と減速時診断温度が記憶されている。加速時診断温度が第1温度に相当する。減速時診断温度が第2温度に相当する。
Further, the non-volatile memory of the
加速時においては、排気ガスの温度上昇により排気ポートから排出される排気ガスは昇温する。それにしたがい排気ポート下流の排気通路130の排気ガスも昇温する。したがって排気通路130に設けられる排気温度センサ166によって排気ガスの温度変化を大きくみるためには、排気ポートの排気ガスの温度が予めある程度低いことが望まれる。加速時診断温度は、車両の加速時において、この温度変化を大きく見ることができるか否かを判定する値である。ECU10は車両の加速時において、推定した最上流排気温度が加速時診断温度よりも低い場合、PMフィルタ150の異常を判定するのに適していると判定する。
During acceleration, the temperature of the exhaust gas discharged from the exhaust port rises due to the temperature rise of the exhaust gas. Accordingly, the temperature of the exhaust gas in the
これとは反対に、減速時においては、排気ガスの温度下降により排気ポートから排出される排気ガスは降温する。それにしたがい排気ポート下流の排気通路130の排気ガスも降温する。したがって排気通路130に設けられる排気温度センサ166によって排気ガスの温度変化を大きくみるためには、排気ポートの排気ガスの温度が予めある程度高いことが望まれる。減速時診断温度は、車両の減速時において、この温度変化を大きく見ることができるか否かを判定する値である。ECU10は車両の減速時において、推定した最上流排気温度が減速時診断温度よりも高い場合、PMフィルタ150の異常を判定するのに適していると判定する。
On the contrary, during deceleration, the temperature of the exhaust gas discharged from the exhaust port drops due to the temperature drop of the exhaust gas. Accordingly, the temperature of the exhaust gas in the
ECU10はフューエルカットを減速時に行う。そのためにECU10はフューエルカット時において、減速時診断温度と最上流排気温度との比較を行う。
The
このようにフューエルカットは減速時に行われる。そのために本実施形態のECU10は減速時において急過渡時か否かの判定を実施しない。ECU10は加速時に急過渡時か否かを判定する。そしてECU10はこの急過渡時において、加速時診断温度と最上流排気温度とを比較する。もちろんではあるが、フューエルカットを実施しない減速時において、ECU10は急過渡時か否かの判定を実施してもよい。
In this way, the fuel cut is performed during deceleration. Therefore, the
なお、ECU10は冷間始動時において冷却水温と冷間閾値とを比較する。そのためにECU10は冷間始動時において診断温度と最上流排気温度との比較を実施しない。
The
以下、図2に基づいてエンジン120の運転変化と排気温度センサ166の検出温度の変化を具体的に説明する。図2の時間t0において、車両は停止状態になっている。そのために車速はゼロになっている。エンジン回転数はゼロになっている。冷却水温は雰囲気温度程度になっている。F/Cフラグはオフになっている。A/Fはリーンを示している。破線で示すように最上流排気温度は推定されていない。フィルタ正常時検出温度とフィルタ異常時検出温度はそれぞれ雰囲気温度になっている。ただしECU10は起動状態になっている。ECU10は各センサの検出信号を取得する。ECU10は車載ECUと情報の伝達を行う。
Hereinafter, changes in the operation of the
時間t1になると、クランキングによってエンジン回転数が増大する。エンジン120は燃焼駆動し始める。これにより冷却水温は上昇し始める。排気ポートとその下流の排気通路130に排気ガスが排出され始める。A/Fはストイキになる。触媒コンバータ140は暖機され始める。そしてECU10は最上流排気温度を推定し始める。
At time t1, the engine speed increases due to cranking. The
時間t1において冷却水温は冷間閾値よりも低くなっている。そのためにECU10は冷間始動時であると判定する。フィルタ正常時検出温度は、PMフィルタ150と排気ガスとの熱伝達のため、フィルタ異常時検出温度に比べて緩やかに昇温する。フィルタ異常時検出温度は、排気通路130を構成する壁や触媒コンバータ140とPMフィルタ150などと排気ガスとの熱伝達のため、最上流排気温度に比べて緩やかに昇温する。なお、PMフィルタ150が排気通路130に取り付けられていない異常時においては、排気ガスとPMフィルタ150との熱伝達が行われない。そのためにこの際のフィルタ異常時検出温度は、PMフィルタ150に孔などが形成された異常時と比べて、その温度変化が最上流排気温度の変化挙動により近くなる。
At time t1, the cooling water temperature is lower than the cold threshold. Therefore, the
時間t1から時間t2に至ると、冷却水温は冷間閾値を上回る。これによりECU10は冷間始動が終了したと判定する。
From time t1 to time t2, the cooling water temperature exceeds the cold threshold. As a result, the
時間t2以降、排気ガスの排出により排気通路130の排気ガスの温度は上昇し続ける。そのために最上流排気温度、フィルタ正常時検出温度、および、フィルタ異常時検出温度それぞれも昇温し続ける。その温度変化は、大きい方から順に、最上流排気温度、フィルタ異常時検出温度、フィルタ正常時検出温度となっている。
After the time t2, the temperature of the exhaust gas in the
時間t3に至ると、車速が上昇し、車両は走行状態になる。これに伴いエンジン回転数が増大する。これに応じて最上流排気温度、フィルタ正常時検出温度、および、フィルタ異常時検出温度それぞれの温度変化が急になる。ただし、この際のエンジン回転数の時間変化は急過渡閾値よりも低くなっている。したがってECU10はエンジン120が急過渡時ではないと判定する。この車速の上昇は時間t4まで継続される。
When the time t3 is reached, the vehicle speed increases and the vehicle is in a running state. Along with this, the engine speed increases. Correspondingly, the temperature changes of the most upstream exhaust temperature, the detected temperature when the filter is normal, and the detected temperature when the filter is abnormal become abrupt. However, the time change of the engine speed at this time is lower than the sudden transient threshold. Therefore, the
時間t4以降、車速は一定になる。このために最上流排気温度、フィルタ異常時検出温度、フィルタ正常時検出温度それぞれの温度変化はほぼ一定になっている。 After time t4, the vehicle speed becomes constant. For this reason, the temperature changes of the most upstream exhaust temperature, the detected temperature when the filter is abnormal, and the detected temperature when the filter is normal are almost constant.
時間t5に至ると、車速が減少する。この際、エンジン回転数が減少する。それに応じて最上流排気温度は降温し始める。フィルタ異常時検出温度は最上流排気温度に若干遅れて降温し始める。フィルタ正常時温度はフィルタ異常時検出温度に遅れて降温し始める。 When the time t5 is reached, the vehicle speed decreases. At this time, the engine speed decreases. The upstream exhaust temperature begins to decrease accordingly. When the filter is abnormal, the detected temperature starts to drop slightly later than the most upstream exhaust temperature. The normal temperature of the filter starts to drop later than the detected temperature when the filter is abnormal.
時間t6に至るとF/Cフラグがオンになる。エンジン120へのガソリン燃料の供給が止まって非供給になる。これにより燃焼した排気ガスの排出が無くなる。A/Fはストイキからリーンに変化する。最上流排気温度、フィルタ正常時検出温度、および、フィルタ異常時検出温度それぞれの降温の温度変化が急になる。
When the time t6 is reached, the F / C flag is turned on. The supply of gasoline fuel to the
時間t6以降、フューエルカットは行われるが、この際のフューエルカットの継続された時間は、フューエルカット閾値よりも短くなっている。したがってECU10はエンジン120がPMフィルタ150の異常を判定するのに適したフューエルカット時ではないと判定する。
After the time t6, the fuel cut is performed, but the continuous time of the fuel cut at this time is shorter than the fuel cut threshold value. Therefore, the
またこのF/Cフラグがオンになった時間t6において、最上流排気温度は減速時診断温度よりも低くなっている。したがってこの点においてもECU10はPMフィルタ150の異常を判定するのに適していないと判定する。車速の減少は時間t7まで継続される。この時間t7に至る手間でF/Cフラグがオフになる。これによりエンジン120へのガソリン燃料の供給が再開される。
Further, at the time t6 when the F / C flag is turned on, the maximum flow exhaust temperature is lower than the diagnostic temperature at the time of deceleration. Therefore, also in this respect, the
時間t7以降、車速は一定となる。しかしながらエンジン120の燃焼駆動は継続される。そのために排気通路130の排気ガスの温度は微量ながら上昇する。
After time t7, the vehicle speed becomes constant. However, the combustion drive of the
時間t8に至ると、触媒コンバータ140の暖機が終了する。これによりエンジン回転数が減少する。
When the time t8 is reached, the warm-up of the
時間t8から時間t9に至ると、車速が急上昇する。これに伴いエンジン回転数も急増する。これに応じて最上流排気温度、フィルタ正常時検出温度、および、フィルタ異常時検出温度それぞれも昇温する。この際のエンジン回転数の時間変化は急過渡閾値よりも高くなっている。したがってECU10はエンジン120が急過渡時であると判定する。このエンジン120が急過渡時である状態は、時間t10に至るまで継続される。
From time t8 to time t9, the vehicle speed rises sharply. Along with this, the engine speed also increases sharply. In response to this, the maximum flow exhaust temperature, the detection temperature when the filter is normal, and the detection temperature when the filter is abnormal are also raised. The time change of the engine speed at this time is higher than the sudden transient threshold. Therefore, the
さらにこの車両の加速の始まった時間t9において、最上流排気温度は加速時診断温度よりも低くなっている。したがってECU10は時間t9から時間t10の間において、PMフィルタ150の異常を判定するのに適していると判定する。
Further, at the time t9 when the acceleration of this vehicle starts, the maximum flow exhaust temperature is lower than the diagnostic temperature at the time of acceleration. Therefore, the
図2に明示するように、最上流排気温度はエンジン回転数の増大に応じて上昇する。フィルタ異常時検出温度は最上流排気温度に若干遅れて上昇する。フィルタ正常時温度はフィルタ異常時検出温度に遅れて上昇する。 As is shown in FIG. 2, the maximum flow exhaust temperature rises as the engine speed increases. When the filter is abnormal, the detection temperature rises slightly later than the most upstream exhaust temperature. The normal temperature of the filter rises behind the detected temperature when the filter is abnormal.
時間t10以降、車速は一定と成る。このために最上流排気温度の温度変化はほぼ一定になる。フィルタ異常時検出温度は最上流排気温度に若干遅れて温度変化がほぼ一定になる。フィルタ正常時温度はフィルタ異常時検出温度に遅れて温度変化が一定になる。 After time t10, the vehicle speed becomes constant. Therefore, the temperature change of the most upstream exhaust temperature becomes almost constant. The temperature change detected when the filter is abnormal is slightly delayed from the maximum exhaust temperature, and the temperature change becomes almost constant. The normal temperature of the filter lags behind the detected temperature when the filter is abnormal, and the temperature change becomes constant.
時間t11に至ると、車速が減少し、F/Cフラグがオンになる。時間t11以降、フューエルカットは継続されるが、その継続時間はフューエルカット閾値よりも長くなっている。さらに、このF/Cフラグがオンになった時間t11において、最上流排気温度は減速時診断温度よりも高くなっている。そのためにECU10はエンジン120がPMフィルタ150の異常を判定するのに適したフューエルカット時であると判定する。この際、フューエルカットの継続時間が長いので、最上流排気温度、フィルタ正常時検出温度、および、フィルタ異常時検出温度それぞれは雰囲気温度近くまで降温する。このフューエルカットは時間t12に至るまで継続される。
At time t11, the vehicle speed decreases and the F / C flag turns on. After the time t11, the fuel cut is continued, but the duration is longer than the fuel cut threshold. Further, at the time t11 when the F / C flag is turned on, the maximum flow exhaust temperature is higher than the deceleration diagnostic temperature. Therefore, the
<PMフィルタの異常判定>
次に、図3〜図6に基づいてECU10によるPMフィルタ150の異常判定を説明する。
<Abnormality judgment of PM filter>
Next, the abnormality determination of the
図3に示すステップS100においてECU10は、PMフィルタ150の異常を判定するための条件が成立したか否かを判定する。この異常判定条件は、後述する図4〜図6に示すフローである。異常判定条件が成立する場合、ECU10はステップS200へと進む。これとは反対に異常判定条件が成立しない場合、ECU10はステップS100を繰り返して待機状態になる。
In step S100 shown in FIG. 3, the
ステップS200へ進むとECU10は排気温度センサ166によって検出されたPMフィルタ150の下流側の温度を取得する。この際、ECU10は排気温度センサ166の出力(検出温度)を所定の取得タイミング毎に検出する。そしてECU10はステップS300へと進む。
Proceeding to step S200, the
ステップS300へ進むとECU10は、ステップS200で取得した複数の検出温度と取得タイミングとに基づいて、PMフィルタ150の下流側の排気温度の時間変化(温度変化)を算出する。そしてECU10は算出した温度変化と後で詳説するステップS100の異常判定条件で読み出した判定閾値とを比較する。温度変化が判定閾値よりも速い場合、ECU10はステップS400へと進む。温度変化が判定閾値以下の場合、ECU10はステップS500へと進む。
Proceeding to step S300, the
ステップS400へ進むとECU10はPMフィルタ150が異常であると判定する。この場合、ECU10は車両に搭載されたインジケータなどを点灯させることでPMフィルタ150の異常を車両に搭乗しているユーザに通知する。これとは異なりステップS500へ進むとECU10はPMフィルタ150が正常であると判定する。そしてECU10はPMフィルタ150の異常判定を終了する。
Proceeding to step S400, the
<異常判定条件>
次に図4〜図6に基づいて異常判定条件を説明する。図4は冷間始動時であるか否かを判定するフローである。図5は急過渡時であり、なおかつ、PMフィルタ150の異常を判定するのに排気ポート(排気通路130)の排気ガスは適した温度になっているか否かを判定するフローである。図6はフューエルカット時であり、なおかつ、PMフィルタ150の異常を判定するのに排気ポート(排気通路130)の排気ガスは適した温度になっているか否かを判定するフローである。
<Abnormality judgment condition>
Next, the abnormality determination conditions will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a flow for determining whether or not a cold start is in progress. FIG. 5 is a flow for determining whether or not the exhaust gas of the exhaust port (exhaust passage 130) has a temperature suitable for determining an abnormality of the
ECU10はステップS100において、これら3つの異常判定条件を並列処理する。これら3つの異常判定条件は、車両の冷間始動時、加速時、減速時に実施される。そのためにこれら3つの異常判定条件のうちの複数が同時に成立することはない。
In step S100, the
ECU10は不揮発性メモリにPMフィルタ150の異常を判定するための判定閾値を記憶している。ECU10の不揮発性メモリには冷間始動時、急過渡時、および、フューエルカット時それぞれに対応する判定閾値が個別に記憶されている。
The
後述するようにこれら3つの判定閾値は異なる値となっている。しかしながらこれら3つの判定閾値を一律に同一の値に設定してもよい。若しくは、ある基準となる値に対して、3つの異常判定条件それぞれに対応する係数を乗算することで、3つの判定閾値を定めてもよい。 As will be described later, these three determination threshold values have different values. However, these three determination threshold values may be uniformly set to the same value. Alternatively, three determination threshold values may be determined by multiplying a certain reference value by a coefficient corresponding to each of the three abnormality determination conditions.
<冷間始動時判定>
図4に示すステップS10においてECU10は、エンジン120が始動して燃焼駆動し始めたか否かを判定する。エンジン120が始動したと判定した場合、ECU10はステップS11へと進む。これとは反対にエンジン120が始動していないと判定すると、ECU10はステップS10を繰り返して待機状態になる。
<Judgment at cold start>
In step S10 shown in FIG. 4, the
ステップS11へ進むとECU10は、エンジン120が始動してから所定時間以内か否かを判定する。この所定時間はユーザが適宜設定することが可能である。例えば所定時間は2秒などの数秒を採用することができる。エンジン120が始動してから所定時間以内の場合、ECU10はステップS12へと進む。エンジン120が始動してから所定時間を経過した場合、ECU10はステップS10へと戻る。
Proceeding to step S11, the
ステップS12へ進むとECU10は、冷却水温は冷間閾値以下か否かを判定する。この冷間閾値はユーザが適宜設定することが可能である。例えば冷間閾値は40℃などの雰囲気温度よりも若干高い温度を採用することができる。冷却水温が冷間閾値以下の場合、ECU10はステップS13へと進む。エンジン120が始動してから所定時間経過した場合、ECU10はステップS10へと戻る。
Proceeding to step S12, the
ステップS13へ進むとECU10は冷間始動時であると判定する。そしてECU10は冷間始動時の判定閾値を不揮発性メモリから読み出す。この後にECU10はステップS200へと進む。
Proceeding to step S13, the
この判定閾値は、触媒コンバータ140の暖機時のPMフィルタ150の温度変化に基づいて決定することができる。したがってこの判定閾値はPMフィルタ150の熱容量に依存している。
This determination threshold value can be determined based on the temperature change of the
例えば暖機時におけるPMフィルタ150の温度変化が11.3℃/sec程度の場合、これに対して例えば0.7などの係数を乗算することでこの判定閾値を決定することができる。この場合の判定閾値は7.9℃/secとなる。この判定閾値が追従閾値に相当する。
For example, when the temperature change of the
なお、以下においても判定閾値を決定するのに係数を用いる。当然ながら、これら係数の値は実験やシミュレーションなどによって適宜設定することができる。 In the following, the coefficient is also used to determine the determination threshold value. As a matter of course, the values of these coefficients can be appropriately set by experiments, simulations, and the like.
<急過渡時判定>
図5に示すステップS30においてECU10は、エンジン120が燃焼駆動状態か否かを判定する。エンジン120が燃焼駆動状態の場合、ECU10はステップS31へと進む。これとは反対にエンジン120が燃焼駆動していない場合、ECU10はステップS30を繰り返して待機状態になる。
<Judgment at the time of sudden transient>
In step S30 shown in FIG. 5, the
ステップS31へ進むとECU10は、エンジン回転数の上昇時の時間変化が急過渡閾値以上か否かを判定する。この急過渡閾値はユーザが適宜設定することが可能である。例えば急過渡閾値は16rpm/secなどの数10rpm/secを採用することができる。エンジン回転数が急過渡閾値以上の場合、ECU10はステップS32へと進む。エンジン回転数が急過渡閾値よりも低い場合、ECU10はステップS30へと戻る。
Proceeding to step S31, the
ステップS32へ進むとECU10は回転角センサ161と流量センサ164の検出信号に基づいて、エンジン回転数が急過渡閾値以上になった際の最上流排気温度を推定する。そしてECU10はステップS33へと進む。
Proceeding to step S32, the
ステップS33へ進むとECU10は、最上流排気温度は加速時診断温度以下か否かを判定する。この加速時診断温度はユーザが適宜設定することが可能である。例えば加速時診断温度は400℃などを採用することができる。最上流排気温度が加速時診断温度以下の場合、ECU10はステップS34へと進む。最上流排気温度が加速時診断温度よりも高い場合、ECU10はステップS30へと戻る。
Proceeding to step S33, the
ステップS34へ進むとECU10は、急過渡時であり、なおかつ、PMフィルタ150の異常を判定するのに排気ポート(排気通路130)の排気ガスは適した温度であると判定する。そしてECU10は急過渡時の判定閾値を不揮発性メモリから読み出す。この後にECU10はステップS200へと進む。
Proceeding to step S34, the
この判定閾値は、エンジン回転数の時間変化がステップS31で用いた急過渡閾値程度であり、なおかつ、最上流排気温度がステップS33で用いた加速時診断温度程度の場合の最上流排気温度の時間変化に基づいて決定することができる。 This determination threshold is the time of the most upstream exhaust temperature when the time change of the engine speed is about the sudden transient threshold used in step S31 and the most upstream exhaust temperature is about the diagnostic temperature at acceleration used in step S33. It can be decided based on the change.
この際の最上流排気温度の時間変化は例えば2.8℃/secである。これに対して例えば0.7などの係数を乗算することで、この判定閾値を決定することができる。この場合の判定閾値は1.96℃/secとなる。 The time change of the most upstream exhaust temperature at this time is, for example, 2.8 ° C./sec. This determination threshold can be determined by multiplying this by a coefficient such as 0.7. The determination threshold in this case is 1.96 ° C./sec.
なおもちろんではあるが、この判定閾値は、最上流排気温度の時間変化ではなく、PMフィルタ150の熱容量に依存する、PMフィルタ150の下流側の温度変化に基づいて決定してもよい。上記の条件下において、PMフィルタ150が正常に排気通路130に設けられている場合、その下流側の温度変化は1.1℃/secである。これに対して例えば1.7などの係数を乗算することで、この判定閾値を決定することができる。この場合の判定閾値は1.87℃/secとなる。
Needless to say, this determination threshold value may be determined based on the temperature change on the downstream side of the
より簡単に言えば、この判定閾値は2.8℃/secと1.1℃/secとの間であれば適宜設定することができる。例えば判定閾値は、これらの間の1.9℃/secを採用することができる。 More simply, this determination threshold can be appropriately set between 2.8 ° C./sec and 1.1 ° C./sec. For example, as the determination threshold value, 1.9 ° C./sec between these can be adopted.
<F/C時判定>
図6に示すステップS50においてECU10は、F/Cフラグがオンか否かを判定する。F/Cフラグがオンの場合、ECU10はステップS51へと進む。これとは反対にF/Cフラグがオフの場合、ECU10はステップS50を繰り返して待機状態になる。
<Judgment at F / C>
In step S50 shown in FIG. 6, the
ステップS51へ進むとECU10は回転角センサ161と流量センサ164の検出信号に基づいて、F/Cフラグがオンになった際の最上流排気温度を推定する。そしてECU10はステップS52へと進む。
Proceeding to step S51, the
ステップS52へ進むとECU10は、最上流排気温度は減速時診断温度以上か否かを判定する。この減速時診断温度はユーザが適宜設定することが可能である。例えば減速時診断温度は660℃などを採用することができる。最上流排気温度が減速時診断温度以上の場合、ECU10はステップS53へと進む。最上流排気温度が減速時診断温度よりも低い場合、ECU10はステップS50へと戻る。
Proceeding to step S52, the
ステップS53へ進むとECU10は、F/Cフラグのオン時間がフューエルカット閾値以上か否かを判定する。このフューエルカット閾値はユーザが適宜設定することが可能である。例えばフューエルカット閾値は19秒などの数10秒を採用することができる。F/Cフラグのオン時間がフューエルカット閾値以上の場合、ECU10はステップS54へと進む。F/Cフラグのオン時間がフューエルカット閾値未満の場合、ECU10はステップS50へと戻る。
Proceeding to step S53, the
ステップS54へ進むとECU10は、フューエルカット時であり、なおかつ、PMフィルタ150の異常を判定するのに排気ポート(排気通路130)の排気ガスは適した温度であると判定する。そしてECU10はフューエルカット時の判定閾値を不揮発性メモリから読み出す。この後にECU10はステップS200へと進む。
Proceeding to step S54, the
この判定閾値は、F/Cフラグのオン時間がステップS51で用いたフューエルカット閾値程度であり、なおかつ、最上流排気温度がステップS52で用いた減速時診断温度程度の場合の最上流排気温度の時間変化に基づいて決定することができる。 This determination threshold value is the maximum flow exhaust temperature when the on-time of the F / C flag is about the fuel cut threshold value used in step S51 and the maximum flow exhaust temperature is about the deceleration diagnosis temperature used in step S52. It can be determined based on changes over time.
この際の最上流排気温度の時間変化は例えば−6.0℃/secである。これに対して例えば0.7などの係数を乗算することで、この判定閾値を決定することができる。この場合の判定閾値は−4.2℃/secとなる。 The time change of the most upstream exhaust temperature at this time is, for example, −6.0 ° C./sec. This determination threshold can be determined by multiplying this by a coefficient such as 0.7. The determination threshold in this case is -4.2 ° C./sec.
なお上記の判定閾値は、最上流排気温度の時間変化ではなく、PMフィルタ150の熱容量に依存する、PMフィルタ150の下流側の温度変化に基づいて決定してもよい。上記の条件下において、PMフィルタ150が正常に排気通路130に設けられている場合、その下流側の温度変化は−3.0℃/secである。これに対して例えば1.6などの係数を乗算することで、この判定閾値を決定することができる。この場合の判定閾値は−4.8℃/secとなる。
The above-mentioned determination threshold value may be determined based on the temperature change on the downstream side of the
より簡単に言えば、この判定閾値は−6.0℃/secと−3.0℃/secとの間であれば適宜設定することができる。例えば判定閾値は、これらの間の−4.5℃/secを採用することができる。 More simply, this determination threshold can be appropriately set as long as it is between −6.0 ° C./sec and −3.0 ° C./sec. For example, as the determination threshold value, −4.5 ° C./sec between these can be adopted.
<作用効果>
次に、本実施形態にかかる異常判定装置100の作用効果を説明する。上記したように、排気通路130の排気ガスの温度変化の生じるエンジン120の運転変化を、車両に搭載された各種センサの出力に基づいて検出することができる。このエンジン120の運転変化時の排気温度センサ166の出力変化は、これまでに詳説したように、PMフィルタ150が排気通路130に正常に取り付けられている場合と、取り付けられていなかったり孔などの異常が生じていたりする場合とで異なる。したがって、そもそも車両に搭載されていた各種センサの出力と、PMフィルタ150の下流に設けられた排気温度センサ166の出力変化とに基づいて、PMフィルタ150の異常を判定することができる。
<Effect>
Next, the operation and effect of the
このように、例えばPMフィルタの上流側と下流側それぞれに排気温度センサを設けなくとも、PMフィルタ150の異常を判定することができる。これにより部品点数の増大が抑制される。また製品コストの増大も抑制される。
In this way, for example, it is possible to determine the abnormality of the
ECU10は、排気通路130の温度変化が大きく生じる冷間始動時、急過渡時、および、フューエルカット時に排気温度センサ166の出力変化を検出する。これにより排気温度センサ166の出力変化が小さくなることが抑制される。そのためにPMフィルタ150の異常の判定精度が低くなることが抑制される。
The
ECU10は、車速の増加する急過渡時において、最上流排気温度が加速時診断温度以下の場合に排気温度センサ166の出力変化を検出する。またECU10は、車速の減少するフューエルカット時において、その継続時間がフューエル閾値以上であり、なおかつ、最上流排気温度が減速時診断温度以上の場合に排気温度センサ166の出力変化を検出する。
The
これにより排気温度センサ166の出力変化が小さくなることがより効果的に抑制される。そのためにPMフィルタ150の異常の判定精度が低くなることがより効果的に抑制される。
As a result, it is more effectively suppressed that the output change of the
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure can be variously modified and implemented without being limited to the above-described embodiments and within a range that does not deviate from the gist of the present disclosure. Is.
(第1の変形例)
本実施形態では、フューエルカット時にPMフィルタ150の異常を判定する例を示した。しかしながら図2の時間t12以降に示すように、フューエルカット終了後においては、燃料の供給開始による排気ガスの排出によって、排気通路130の排気ガスの温度は大きく変化する。したがってこのガソリン燃料の非供給から供給へと切り換わるフューエルカット終了時において、PMフィルタ150の異常を判定してもよい。
(First modification)
In this embodiment, an example of determining an abnormality of the
(第2の変形例)
本実施形態では、エンジン回転数の時間変化と最上流排気温度とに基づいて、急過渡時にPMフィルタ150の異常を判定するか否かを決定する例を示した。さらに条件を付けくわえて、触媒コンバータ140の暖機終了後に、エンジン回転数の時間変化と最上流排気温度とに基づいて、急過渡時にPMフィルタ150の異常を判定してもよい。
(Second modification)
In the present embodiment, an example of determining whether or not to determine the abnormality of the
また、最上流排気温度とF/Cフラグのオン時間とに基づいて、フューエルカット時にPMフィルタ150の異常を判定するか否かを決定する例を示した。同様にしてさらに条件を付けくわえて、触媒コンバータ140の暖機終了後に、最上流排気温度とF/Cフラグのオン時間とに基づいて、フューエルカット時にPMフィルタ150の異常を判定してもよい。
Further, an example of determining whether or not to determine an abnormality of the
触媒コンバータ140も熱容量を有する。したがって、この触媒コンバータ140の暖機が終了していない場合、この触媒コンバータ140は積極的に排気ガスの熱を受け取る。この結果、触媒コンバータ140の下流側の温度変化が緩やかになる虞がある。すなわち排気温度センサ166の出力変化が緩やかになる虞がある。
The
そのため、上記したように触媒コンバータ140の暖機が終了した後に、急過渡時とフューエルカット時のPMフィルタ150の異常を判定する。これにより、排気温度センサ166の出力が変化しやすくなる。この結果、PMフィルタ150の異常の判定精度が低下することが抑制される。
Therefore, after the warm-up of the
(第3の変形例)
上記したように急過渡時およびフューエルカット時それぞれにおいて、最上流排気温度と診断温度との差異を加味してPMフィルタ150の異常を判定する例を示した。しかしながら最上流排気温度と診断温度との差異を加味せずに、急過渡時、および、フューエルカット時にPMフィルタ150の異常を判定してもよい。
(Third variant)
As described above, an example of determining an abnormality of the
(第4の変形例)
本実施形態では、各異常判定条件に対する1つの判定閾値が不揮発性メモリに記憶された例を示した。これに対して、エンジン回転数や吸気通路110の気体の燃焼室120aへの吸入量(負荷)に応じた判定閾値に対するマップが不揮発性メモリに記憶された構成を採用することもできる。
(Fourth modification)
In this embodiment, an example is shown in which one determination threshold value for each abnormality determination condition is stored in the non-volatile memory. On the other hand, it is also possible to adopt a configuration in which a map for the determination threshold value according to the engine speed and the intake amount (load) of the gas in the
(第5の変形例)
本実施形態では、エンジン回転数の時間変化に基づいて急過渡時であるか否かを判定した。しかしながらこれとは異なり、吸気通路110の気体の燃焼室120aへの吸入量(負荷)の時間変化に基づいて急過渡時であるか否かを判定してもよい。
(Fifth variant)
In the present embodiment, it is determined whether or not it is a sudden transient based on the time change of the engine speed. However, unlike this, it may be determined whether or not it is a sudden transient based on the time change of the intake amount (load) of the gas in the
10…ECU、100…異常判定装置、110…吸気通路、120…エンジン、130…排気通路、140…触媒コンバータ、150…PMフィルタ、160…センサ、166…排気温度センサ、200…燃焼システム 10 ... ECU, 100 ... Abnormality determination device, 110 ... Intake passage, 120 ... Engine, 130 ... Exhaust passage, 140 ... Catalytic converter, 150 ... PM filter, 160 ... Sensor, 166 ... Exhaust temperature sensor, 200 ... Combustion system
Claims (17)
前記排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じる前記ガソリンエンジンの運転変化時における前記排気温度センサの出力変化に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、
前記判定部は、前記ガソリンエンジンの停止状態から駆動状態へと変化した後の前記排気温度センサの出力変化に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する異常判定装置。 An exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) provided in the exhaust passage (130) from which the exhaust gas of the gasoline engine (120) is discharged, and
A determination unit (10) for determining an abnormality of the particulate filter based on an output change of the exhaust temperature sensor when the operation of the gasoline engine changes when the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage changes. have a,
The determination unit is an abnormality determination device that determines an abnormality of the particulate filter based on an output change of the exhaust temperature sensor after the gasoline engine has changed from a stopped state to a driving state.
前記排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じる前記ガソリンエンジンの運転変化時における前記排気温度センサの出力変化に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、 A determination unit (10) for determining an abnormality of the particulate filter based on an output change of the exhaust temperature sensor when the operation of the gasoline engine changes when the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage changes. Have,
前記判定部は、前記ガソリンエンジンの回転数が、急激な変化を判定する回転数閾値以上に変化した後の前記排気温度センサの出力変化に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する異常判定装置。 The determination unit determines an abnormality of the particulate filter based on an output change of the exhaust temperature sensor after the rotation speed of the gasoline engine changes to a rotation speed threshold value or more for determining a sudden change. apparatus.
前記排気通路に排出される排気ガスの温度に変化が生じる前記ガソリンエンジンの運転変化時における前記排気温度センサの出力変化に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する判定部(10)と、を有し、
前記判定部は、前記ガソリンエンジンへのガソリン燃料の供給状態から非供給状態に変化した後の前記排気温度センサの出力変化、および、前記ガソリン燃料の非供給状態から供給状態に変化した後の前記排気温度センサの出力変化の少なくとも一方に基づいて、前記パティキュレートフィルタの異常を判定する異常判定装置。 An exhaust temperature sensor (166) provided on the downstream side of the particulate filter (150) provided in the exhaust passage (130) from which the exhaust gas of the gasoline engine (120) is discharged, and
A determination unit (10) for determining an abnormality of the particulate filter based on an output change of the exhaust temperature sensor when the operation of the gasoline engine changes when the temperature of the exhaust gas discharged to the exhaust passage changes. Have,
The determination unit determines the output change of the exhaust temperature sensor after changing from the supply state of gasoline fuel to the gasoline engine to the non-supply state, and the determination unit after changing from the non-supply state of gasoline fuel to the supply state. An abnormality determination device for determining an abnormality of the particulate filter based on at least one of the output changes of the exhaust temperature sensor.
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