JP7375674B2 - 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法 - Google Patents

制御装置、内燃機関システムおよび診断方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7375674B2
JP7375674B2 JP2020087500A JP2020087500A JP7375674B2 JP 7375674 B2 JP7375674 B2 JP 7375674B2 JP 2020087500 A JP2020087500 A JP 2020087500A JP 2020087500 A JP2020087500 A JP 2020087500A JP 7375674 B2 JP7375674 B2 JP 7375674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
average value
fuel injection
intake air
internal combustion
combustion engine
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
JP2020087500A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021181768A (ja
Inventor
清明 小杉
裕行 荒木
主斗 石川
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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 Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2020087500A priority Critical patent/JP7375674B2/ja
Priority to PCT/JP2021/018497 priority patent/WO2021235368A1/ja
Priority to CN202180028687.8A priority patent/CN115461533B/zh
Publication of JP2021181768A publication Critical patent/JP2021181768A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7375674B2 publication Critical patent/JP7375674B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
    • F02D9/06—Exhaust brakes
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

本開示は、制御装置、内燃機関システムおよび診断方法に関する。
従来、排気系統に開度を変更可能なエキゾーストスロットルバルブやエキゾーストブレーキバルブを備えた内燃機関が知られている。
エキゾーストスロットルバルブは、その開度を小さくすることで、排気抵抗を上昇させ、内燃機関の負荷を上昇させ、燃料噴射量を増大させて、また、排気ガスの排出を困難とし、排気ガスを冷えに難くさせて、排気温度が上昇することに寄与する。
また、エキゾーストブレーキバルブは、その開度を小さくすることで、排気抵抗を上昇させ、内燃機関の回転抵抗を上昇させて、出力回転数の抑制に寄与する。
排気系統には、排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter。粒子状物質）を捕集することで、排気ガスを浄化するディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter :DPF。フィルタ）が配置されている。
フィルタに捕集されたＰＭを燃焼除去することでフィルタを再生する方法が知られている。例えば、特許文献１には、フィルタ再生方法として、筒内ポスト噴射や排気管噴射によって、フィルタ上流に配置した酸化触媒に燃料を供給し、その発熱を利用して排気を昇温する方法が開示されている。
特開２０１３－１４２３６２号公報
ところで、フィルタ再生時、エキゾーストスロットルバルブまたはエキゾーストブレーキバルブ（以下、バルブ）を閉じて再生を行う場合がある。このとき、バルブが異常である場合、具体的には、バルブが煤の堆積により詰まっている場合、排気圧力が上がって、吸入空気量が減少し、筒内ポスト噴射や排気管噴射をすることができないため、フィルタの再生が未完了、つまりＰＭの燃焼除去が不完全なままの状態で排気の昇温制御が終了してしまうおそれがある。
本開示の目的は、バルブの異常を早期にかつ精度よく検出することが可能な制御装置、内燃機関システムおよび診断方法を提供することである。
上記の目的を達成するため、本開示における制御装置は、
開度が制御される弁装置および前記弁装置の下流に配置され排ガスに含まれる粒子状物質を補集するフィルタを有する排気系統と、気筒と、を備えた内燃機関システムの制御装置であって、
前記フィルタの再生が開始されてから所定の時間が経過した後であって、一定時間以内における前記内燃機関システムの状態を示すパラメータである前記気筒に噴射される燃料の燃料噴射量、および、前記気筒に吸入される吸入空気量を取得する取得部と、
取得された複数個の前記燃料噴射量および複数個の前記吸入空気量のそれぞれの平均値を算出する算出部と、
算出された前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値、もしくは前記平均値に基づいて算出された空燃比の平均値が、前記燃料噴射量の増加における許容値、および／または、前記吸入空気量の減少における許容値を表す所定の閾値を超えるか否かについて判定するとともに、前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値もしくは前記空燃比の平均値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、前記弁装置が異常であると判定する判定部と、
を備える。
本開示における内燃機関システムは、上記の制御装置を備える。
本開示における内燃機関システムの診断方法は、
開度が制御される弁装置および前記弁装置の下流に配置され排ガスに含まれる粒子状物質を補集するフィルタを有する排気系統と、気筒と、を備えた内燃機関システムの診断方法であって、
前記フィルタの再生が開始されてから所定の時間が経過した後であって、一定時間以内における前記内燃機関システムの状態を示すパラメータである前記気筒に噴射される燃料の燃料噴射量、および、前記気筒に吸入される吸入空気量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された複数個の前記燃料噴射量および複数個の前記吸入空気量のそれぞれの平均値を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値、もしくは前記平均値に基づいて算出された空燃比の平均値が、前記燃料噴射量の増加における許容値、および／または、前記吸入空気量の減少における許容値を表す所定の閾値を超えるか否かについて判定するとともに、前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値もしくは前記空燃比の平均値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、前記弁装置が異常であると判定する判定ステップと、
を備える。
本開示によれば、バルブの異常を早期にかつ精度よく検出することができる。
図１は、本開示の実施の形態に係る内燃機関システムを模式的に示す図である。 図２Ａは、再生回数と燃料噴射量との関係を示す図である。 図２Ｂは、再生回数と吸気空気量との関係を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る内燃機関システム１Ａを模式的に示す図である。図１において、破線の矢印は、電気信号の流れを示している。
図１に示す内燃機関システム１Ａは、内燃機関１、排気浄化装置２およびＥＣＵ（Electric Control Unit）１００を備えている。内燃機関１等は、例えば車両に搭載される。
内燃機関１は、例えばディーゼルエンジンである。内燃機関１は、４つの気筒３を備えている。各気筒３には、気筒３内への燃料の噴射を行う燃料噴射装置（インジェクタ）４が設けられている。各燃料噴射装置４の燃料噴射量、燃料噴射時期、および、燃料噴射圧力は、ＥＣＵ１００によって制御される。
ＥＣＵ１００は、内燃機関１の負荷および内燃機関１の回転数と燃料噴射量との関係を示す噴射量マップに基づいて燃料噴射量を算出する。なお、内燃機関１の回転数は、回転数検出センサ（不図示）により検出される。内燃機関１の負荷は、トルクセンサ（不図示）により検出されるか、燃料噴射量や回転数等に基づき演算により求められる。
また、内燃機関１には、気筒３内に供給される空気が流れる吸気管５が接続されている。吸気管５にはエアクリーナー６から取り込まれた空気が流れる。
吸入空気量センサ７は、吸気管５に流れる吸入空気量を検出する。吸入空気量センサ７は、検出した吸入空気量を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。
また、内燃機関１には、内燃機関１で生じた排ガスが流れる排気管８が接続されている。排気管８には、上流側から順に、エキゾーストブレーキバルブ１１、排気浄化装置２、および、エキゾーストスロットルバルブ１２が配置される。
エキゾーストブレーキバルブ１１は、排気管８を開閉する。ＶＳＶ（バキュームスイッチングバルブ）１３は、ＥＣＵ１００によって制御され、バキュームタンク１５の負圧を用いて、エキゾーストブレーキバルブ１１を開閉動作させる。具体的には、運転席の排気ブレーキスイッチ（不図示）をオンにした場合、アクセルを離した時に、エキゾーストブレーキバルブ１１が閉じることで、内燃機関１から排出された排気ガスの流れを遮断し、排気温度を上昇させる。図１に排ガスの流れをハッチングの矢印で示す。なお、エキゾーストブレーキバルブ１１、および、後述するエキゾーストスロットルバルブ１２を「バルブ」と総称する。バルブが本開示の「弁装置」に対応する。
内燃機関１の下流であってエキゾーストブレーキバルブ１１の上流には、排気管８内の圧力を検出する排気圧力センサ１６が配置されている。排気圧力センサ１６は、検出した圧力を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。
エキゾーストスロットルバルブ１２は、排気管８を開閉する。ＶＳＶ１７は、ＥＣＵ１００によって制御され、バキュームタンク１８の負圧を用いて、エキゾーストスロットルバルブ１２を開閉動作させる。手動でフィルタ再生を行う場合、具体的には、運転席のフィルタ再生スイッチ１９をオンにした場合、エキゾーストスロットルバルブ１２が閉じることで、内燃機関１から排出された排気ガスの流れを遮断し、排気温度を上昇させる。図１に排ガスの流れを矢印で示す。フィルタ再生表示灯２６は、フィルタ再生スイッチ１９がオンされた場合、点灯表示する。
排気浄化装置２の下流であってエキゾーストスロットルバルブ１２の上流には、排気管８内の圧力を検出する排気圧力センサ２１が配置されている。排気圧力センサ２１は、検出した圧力を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。
排気浄化装置２は、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst。酸化触媒）３１および、フィルタ３２を有する。ＤＯＣ３１およびフィルタ３２は、この順に排気管８に設けられている。
ＤＯＣ３１は、活性状態である場合、排ガスに含まれるＨＣおよびＣＯを酸化させ、非活性状態である場合、排ガスに含まれるＨＣを吸蔵する。
フィルタ３２は、排ガスに含まれるＰＭを捕集する。捕集されたＰＭは、フィルタ３２に堆積する。フィルタ３２は、例えば、微孔径を有する多孔質セラミック等により形成される。
エキゾーストブレーキバルブ１１の下流であってＤＯＣ３１の上流には、排気管８内の温度を検出する排気温度センサ２２が配置されている。排気温度センサ２２は、検出した温度を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。
ＤＯＣ３１の下流であってフィルタ３２の上流には、排気管８内の温度を検出する排気温度センサ２３が配置されている。排気温度センサ２３は、検出した温度を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。
エキゾーストスロットルバルブ１２の下流には、排気音を低減するサイレンサー２５が配置されている。
その他、ラムダセンサ（空気過剰率）２４は、排気ガスに含まれる酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度をＥＣＵ１００へ出力する。
ところで、フィルタ再生時、バルブ（エキゾーストブレーキバルブ１１またはエキゾーストスロットルバルブ１２）を閉じて再生を行う場合がある。このとき、バルブに煤が堆積し、詰まりが発生している場合、排気圧力が上がって、吸入空気量が減少し、筒内ポスト噴射や排気管噴射をすることができないため、フィルタの再生が未完了となるおそれがある。
図２Ａは、燃料噴射量とフィルタ再生回数との関係を、図２Ｂは吸入空気量とフィルタ再生回数との関係を示す図である。図２Ａおよび図２Ｂそれぞれの縦軸に１ストローク当たりの燃料噴射量および単位時間当たりの吸入空気量を示し、横軸にフィルタ再生回数を示す。
まず、従来の課題について説明する。バルブに煤が堆積した状態で、フィルタ再生を行う場合、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、再生回数に応じて燃料噴射量が増加するとともに、吸入空気量が減少し、ある再生回数に達した場合、燃料噴射量が不具合発生値に達し、また、吸入空気量が不具合発生値に達する。これにより、フィルタの再生が未完了に至るという問題があった。
本実施の形態においては、フィルタの再生時に内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータを監視し、バルブの詰まりを予測する。具体的には、内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータには、燃料噴射装置４の燃料噴射量、吸入空気量センサ７により検出される空気量、排気圧力センサ１６，２１により検出される圧力、排気温度センサ２２、２３により検出される温度、および、ラムダセンサ２４により検出される酸素濃度などが含まれる。また、内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータには、上記する燃料噴射量などの複数個のパラメータの一または二以上により算出される数値、例えば、燃料噴射量および空気量から算出される空燃比が含まれる。
ＥＣＵ１００は、ハードウェアとして、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵがＲＯＭから読み出したコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行することにより、取得部１０１、空燃比算出部１０２、判定部１０３、および、出力部１０４として機能する。なお、上記の噴射量マップは、ＲＯＭに記憶されてもよく、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable ROM）や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable ROM）に記憶されてもよい。
取得部１０１は、ＣＰＵは、フィルタ再生（具体的には、フィルタ再生スイッチ１９がオン）である場合、かつ、エキゾーストスロットルバルブ１２が閉じられている場合、かつ、車速が０（ｋｍ／ｈ）である場合、かつ、アクセルポジションセンサが０（％）である場合（ＡＰＳ＝０％）、以下のパラメータを取得する。
取得部１０１は、バルブの開度の制御（フィルタ再生）が開始されてから所定の時間ｔ１秒が経過した後のパラメータであって、一定時間ｔ２秒以内のパラメータを取得する。
フィルタ再生が開始されてから所定の時間ｔ１秒が経過した後のパラメータを取得する理由は、フィルタ再生の開始直後は、パラメータの数値が安定しないためである。また、一定時間ｔ２秒以内のパラメータを取得する理由は、時間が異なることで同一条件におけるパラメータの数値にならずに、パラメータの数値が変動してしまうことを避けるためである。
なお、以下の説明においては、取得されるパラメータを、燃料噴射装置４の燃料噴射量、および、吸入空気量センサ７により検出される吸入空気量として説明する。
空燃比算出部１０２は、取得された燃料噴射量および吸入空気量それぞれの平均値を算出する。また、空燃比算出部１０２は、算出した燃料噴射量および吸入空気量それぞれの平均値により空燃比（平均値）を算出する。パラメータの平均値を算出する理由は、パラメータの数値は変動するので、例えば、パラメータの最大値である場合は安定した数値が得られないおそれがある一方で、パラメータの平均値である場合は比較的に安定した数値が得られるためである。
判定部１０３は、算出された空燃比（平均値）が所定の閾値を超えるか否かについて判定する。また、判定部１０３は、空燃比（平均値）が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、バルブが異常であると判定する。
出力部１０４は、判定部１０３の判定結果（バルブが異常であること）を、内燃機関１（または車両）の管理者や、使用者や、整備場（例えば、車両のディーラー）に通信回線を介して出力する。その結果、フィルタの再生の未完了が発生する前に対策を施すことが可能となる。具体的には、バルブのメンテナンスを行うことが可能となる。
バルブのメンテナンスを行うことで、バルブに煤が堆積した状態で、フィルタ再生が行われないため、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本開示の発明導入後は、手動再生回数に応じて燃料噴射量が増加、吸入空気量が減少し、ある閾値に達すると警告を発し、燃料噴射量が不具合発生値、また、吸入空気量が不具合発生値に達する前に異常を知ることができる。これにより、突発的に、フィルタの再生が終了しないという事態の発生を防止することが可能となる。
次に、本実施の形態にかかるＥＣＵ１００の動作の一例について図３を参照して説明する。図３は、本実施の形態にかかるＥＣＵ１００の動作の一例を示すフローチャートである。本フローは、内燃機関１の始動に伴って開始される。なお、フィルタの再生時に内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータは、上述するように、例えば、ＥＣＵ１００により算出される燃料噴射量や、吸入空気量センサ７により検出される吸入空気量であるが、以下の説明では、所定のセンサにより計測されるパラメータとして説明する。また、ＥＣＵ１００の動作は、取得部１０１、空燃比算出部１０２、判定部１０３および出力部１０４のそれぞれが機能することで行われるが、ここでは、ＣＰＵが行うものとして説明する。
まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵは、パラメータの初期値および閾値を設定する。
次に、ステップＳ１１０において、フィルタ再生である場合、かつ、エキゾーストスロットルバルブ１２が閉じられている場合、かつ、車速が０（ｋｍ／ｈ）である場合、かつ、アクセルポジションセンサが０である場合（ＡＰＳ＝０）、所定のセンサは、パラメータを計測する。
次に、ステップＳ１２０において、ＣＰＵは、ｔ１秒待機する。
次に、ステップＳ１３０において、所定のセンサは、パラメータを計測する。
次に、ステップＳ１４０において、ＣＰＵは、所定のセンサがパラメータをｔ２秒計測できたかどうかを判定する。所定のセンサがパラメータをｔ２秒計測できた場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１５０に遷移する。所定のセンサがパラメータをｔ２秒計測できなかった場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、処理はステップＳ１１０の前に戻る。ここで、所定のセンサがパラメータをｔ２秒計測できなかった場合とは、計測停止条件（フィルタ再生が解除された場合や、エキゾーストスロットルバルブ１２が開かれた場合や、車速が０（ｋｍ／ｈ）より速い場合や、ＡＰＳが０（％）より大きい場合）が成立した場合である。
ステップＳ１５０において、ＣＰＵは、パラメータの平均値を算出する。
次に、ステップＳ１６０において、ＣＰＵは、パラメータの平均値とパラメータの初期値との差を算出する。
次に、ステップＳ１７０において、ＣＰＵは、算出した差が閾値を超えるかどうかを判定する。差が閾値を超える場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１８０に遷移する。差が閾値を超えない場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、処理はステップＳ１１０の前に戻る。
ステップＳ１８０において、ＣＰＵは、差が閾値を超える場合の回数ｋをカウントする。
次に、ステップＳ１９０において、ＣＰＵは、回数ｋが所定回数ｎ（ｎ＝２以上の自然数）であるかどうかを判定する。回数ｋが所定回数ｎである場合（ステップＳ１９０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２００に遷移する。回数ｋが所定回数ｎでない場合（ステップＳ１９０：ＮＯ）、処理はステップＳ１１０の前に戻る。
ステップＳ２００において、ＣＰＵは、バルブが異常である旨の警告を発信する制御を実行する。
上記実施の形態にかかるＥＣＵ１００は、開度が制御されるバルブを有する排気系統を備えた内燃機関システム１Ａであって、開度が制御されることにより排気温度が上昇する場合における内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータを取得する取得部と、取得された複数個のパラメータの平均値を算出する算出部と、算出された平均値もしくは平均値に基づいて算出された所定の値（平均値と初期値との差）が所定の閾値を超えるか否かについて判定するとともに、平均値もしくは所定の値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、バルブが異常であると判定する判定部と、を備える。
上記構成により、バルブが異常であるか否かの判定は、バルブを実際に見ることで行われるのではなく、内燃機関システムの状態を示すパラメータに基づいて行われるため、バルブの異常を早期に検出することが可能となる。また、バルブが異常であるか否かの判定がパラメータの平均値に基づいて行われ、バルブの異常を精度よく検出することが可能となる。さらに、パラメータの平均値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、バルブの異常であると判定するため、バルブの異常をさらに精度よく検出することが可能となる。その結果、突発的なフィルタ再生が未完了に至る前にバルブが異常であることを知ることができる。
また、上記実施の形態にかかるＥＣＵ１００においては、取得部１０１により取得される複数個のパラメータは、バルブの開度の制御が開始されてから所定の時間ｔ１秒が経過した後のパラメータである。これにより、パラメータの安定した数値が得られるため、バルブの異常をさらに精度よく検出することが可能となる。
また、上記実施の形態かかるＥＣＵ１００においては、取得部１０１は、時間ｔ２秒以内のパラメータを取得する。これにより、時間が異なることで同一条件におけるパラメータの数値にならずに、パラメータの数値が変動してしまうことを避けることができるため、バルブの異常をさらに精度よく検出することが可能となる。
また、上記実施の形態かかるＥＣＵ１００では、出力部１０４は、判定部１０３の判定結果を出力する。これにより、出力された判定結果により、事前にメンテナンス（修理や部品交換）を行うことができるため、突発的なフィルタ再生の未完了を防止することが可能となる。その結果、例えば、車両の路上故障を防止することが可能となる。また、車両を受け入れる側（販売店や整備工場）では、あらかじめ部品の用意ができることや、作業工数を予測できるため、作業効率を上げることが可能となる。
なお、上記実施の形態では、ＣＰＵは、パラメータの平均値とパラメータの初期値との差が閾値を超えるかどうかを判定するが、本開示はこれに限らず、例えば、パラメータの絶対値が閾値を超えるかどうかを判定してもよく、また、パラメータの変化率が閾値を超えるかどうかを判定してもよい。
また、上記実施の形態では、バルブが異常であるかどうかの判定を、燃料噴射量、吸入空気量、空燃比それぞれの平均値に基づいて行ったが、それ以外の、内燃機関システム１Ａの状態を示すパラメータの平均値に基づいて行ってもよい。
また、上記実施の形態では、高地、高気温、低気温等の特殊環境時においては（気圧や気温が許容値を超える場合）、パラメータの平均値に基づいてバルブが異常であるかどうかを判定しなくてもよい。
また、上記実施の形態では、エキゾーストブレーキバルブ１１の開閉動作を、ＶＳＶ１３により行い、また、エキゾーストスロットルバルブ１２の開閉動作を、ＶＳＶ１７により行うようにしたが、本開示はこれに限らず、例えば、電動アクチュエータ等の既存の装置により行うようにしてもよい。
その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本開示は、バルブの異常を早期にかつ精度よく検出することが要求される制御装置を備えた内燃機関システムに好適に利用される。
１ 内燃機関
１Ａ 内燃機関システム
２ 排気浄化装置
３ 気筒
４ 燃料噴射装置
５ 吸気管
６ エアクリーナー
７ 吸入空気量センサ
８ 排気管
１１ エキゾーストブレーキバルブ
１２ エキゾーストスロットルバルブ
１３，１７ ＶＳＶ
１５，１８ バキュームタンク
１６，２１ 排気圧力センサ
１９ フィルタ再生スイッチ
２２，２３ 排気温度センサ
２４ ラムダセンサ
２５ サイレンサー
２６ フィルタ再生表示灯
３１ ＤＯＣ
３２ フィルタ
１００ ＥＣＵ
１０１ 取得部
１０２ 空燃比算出部
１０３ 判定部
１０４ 出力部

Claims (4)

  1. 開度が制御される弁装置および前記弁装置の下流に配置され排ガスに含まれる粒子状物質を補集するフィルタを有する排気系統と、気筒と、を備えた内燃機関システムの制御装置であって、
    前記フィルタの再生が開始されてから所定の時間が経過した後であって、一定時間以内における前記内燃機関システムの状態を示すパラメータである前記気筒に噴射される燃料の燃料噴射量、および、前記気筒に吸入される吸入空気量を取得する取得部と、
    取得された複数個の前記燃料噴射量および複数個の前記吸入空気量のそれぞれの平均値を算出する算出部と、
    算出された前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値、もしくは前記平均値に基づいて算出された空燃比の平均値が、前記燃料噴射量の増加における許容値、および／または、前記吸入空気量の減少における許容値を表す所定の閾値を超えるか否かについて判定するとともに、前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値もしくは前記空燃比の平均値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、前記弁装置が異常であると判定する判定部と、
    を備える、制御装置。
  2. 前記判定部の判定結果を出力する出力部を備える、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 請求項１または２に記載の制御装置を備える、内燃機関システム。
  4. 開度が制御される弁装置および前記弁装置の下流に配置され排ガスに含まれる粒子状物質を補集するフィルタを有する排気系統と、気筒と、を備えた内燃機関システムの診断方法であって、
    前記フィルタの再生が開始されてから所定の時間が経過した後であって、一定時間以内における前記内燃機関システムの状態を示すパラメータである前記気筒に噴射される燃料の燃料噴射量、および、前記気筒に吸入される吸入空気量を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップで取得された複数個の前記燃料噴射量および複数個の前記吸入空気量のそれぞれの平均値を算出する算出ステップと、
    前記算出ステップで算出された前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値、もしくは前記平均値に基づいて算出された空燃比の平均値が、前記燃料噴射量の増加における許容値、および／または、前記吸入空気量の減少における許容値を表す所定の閾値を超えるか否かについて判定するとともに、前記燃料噴射量および前記吸入空気量のそれぞれの前記平均値もしくは前記空燃比の平均値が所定の閾値を超える場合の回数が所定の回数を超える場合、前記弁装置が異常であると判定する判定ステップと、
    を備える、診断方法。
JP2020087500A 2020-05-19 2020-05-19 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法 Active JP7375674B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020087500A JP7375674B2 (ja) 2020-05-19 2020-05-19 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法
PCT/JP2021/018497 WO2021235368A1 (ja) 2020-05-19 2021-05-14 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法
CN202180028687.8A CN115461533B (zh) 2020-05-19 2021-05-14 控制装置、内燃机系统及诊断方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020087500A JP7375674B2 (ja) 2020-05-19 2020-05-19 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021181768A JP2021181768A (ja) 2021-11-25
JP7375674B2 true JP7375674B2 (ja) 2023-11-08

Family

ID=78606175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020087500A Active JP7375674B2 (ja) 2020-05-19 2020-05-19 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7375674B2 (ja)
CN (1) CN115461533B (ja)
WO (1) WO2021235368A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215168A (ja) 2007-03-02 2008-09-18 Isuzu Motors Ltd エキゾーストスロットルバルブ診断装置および方法
CN107524528A (zh) 2017-09-07 2017-12-29 潍柴动力股份有限公司 一种排气制动蝶阀失效检测方法及装置
JP2019138196A (ja) 2018-02-08 2019-08-22 いすゞ自動車株式会社 排気ブレーキバルブの動作判定装置、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018131918A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常診断装置
US10710575B2 (en) * 2017-12-13 2020-07-14 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for exhaust tuning valve diagnostics
JP2019190368A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 株式会社豊田自動織機 微粒子捕集フィルタの異常判定システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215168A (ja) 2007-03-02 2008-09-18 Isuzu Motors Ltd エキゾーストスロットルバルブ診断装置および方法
CN107524528A (zh) 2017-09-07 2017-12-29 潍柴动力股份有限公司 一种排气制动蝶阀失效检测方法及装置
JP2019138196A (ja) 2018-02-08 2019-08-22 いすゞ自動車株式会社 排気ブレーキバルブの動作判定装置、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021235368A1 (ja) 2021-11-25
CN115461533B (zh) 2024-02-27
CN115461533A (zh) 2022-12-09
JP2021181768A (ja) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101147588B1 (ko) 배기 정화 시스템의 이상 진단 장치
US8181449B2 (en) Control method of exhaust gas purification system and exhaust gas purification system
JP4385775B2 (ja) 内燃機関の排気ガス浄化装置
US7578123B2 (en) Exhaust cleaning device of diesel engine
EP1766205B1 (en) Method of determining abnormality in particulate filter
JP4363211B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置の異常検出装置
CN107208512B (zh) 内燃机和排气气体的成分量推定方法
EP1978220B1 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
EP1582714B1 (en) Regeneration system and method for regenerating particulate filter
US7934372B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
US8549843B2 (en) Method of controlling exhaust gas purification system and exhaust gas purification system
WO2010073511A1 (ja) 排気浄化装置の再生不良診断方法
US20060288693A1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP3938865B2 (ja) 排気浄化装置の制御方法
EP1903200B1 (en) Exhaust gas purification system of internal combustion engine
JP4636278B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP7375674B2 (ja) 制御装置、内燃機関システムおよび診断方法
JP5413248B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP4241465B2 (ja) パティキュレートフィルタ再生処理装置の検査システム
JP5093093B2 (ja) 内燃機関の異常判定装置
JP6287896B2 (ja) 触媒の劣化診断装置
JP2020051405A (ja) 内燃機関の診断装置
JP2019116876A (ja) センサ診断システム
JP6365319B2 (ja) Ｐｍセンサの異常診断装置
JP2003155919A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230704

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: 20230926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7375674

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150