WO2016080402A1 - 排気管燃料噴射器用故障診断装置 - Google Patents

排気管燃料噴射器用故障診断装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016080402A1
WO2016080402A1 PCT/JP2015/082297 JP2015082297W WO2016080402A1 WO 2016080402 A1 WO2016080402 A1 WO 2016080402A1 JP 2015082297 W JP2015082297 W JP 2015082297W WO 2016080402 A1 WO2016080402 A1 WO 2016080402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust pipe
fuel injector
injection amount
fuel injection
regeneration duration
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/082297
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
都志夫 一政
幸博 川島
智哉 梶
弘司 作本
峻也 松下
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
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 いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Priority to EP15861552.6A priority Critical patent/EP3222832B1/en
Priority to CN201580063073.8A priority patent/CN107002535B/zh
Priority to US15/528,293 priority patent/US10202882B2/en
Publication of WO2016080402A1 publication Critical patent/WO2016080402A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/10—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a failure diagnosis device for an exhaust pipe fuel injector for diagnosing normality / abnormality of the exhaust pipe fuel injector.
  • the temperature of the diesel particulate filter is raised to a renewable temperature, and the temperature of the diesel particulate filter is maintained at the renewable temperature for the duration of regeneration.
  • An exhaust pipe fuel injector that injects fuel according to the indicated fuel injection amount on the exhaust upstream side of the diesel particulate filter is used for the purpose of burning particulate matter collected in the filter (for example, (See Patent Document 1 or Patent Document 2).
  • the actual fuel injection amount gradually decreases due to blockage of the nozzle due to deterioration over time, and it becomes impossible to inject fuel according to the indicated fuel injection amount.
  • An exhaust pipe fuel injector failure diagnosis device for diagnosing normality / abnormality of the injector is required.
  • an object of the present invention is to provide an exhaust pipe fuel injector failure diagnosis device for diagnosing normality / abnormality of an exhaust pipe fuel injector.
  • the present invention raises the temperature of the diesel particulate filter to a renewable temperature and maintains the temperature of the diesel particulate filter at the renewable temperature for the duration of regeneration.
  • Normal / abnormality of an exhaust pipe fuel injector that injects fuel according to the indicated fuel injection amount on the exhaust upstream side of the diesel particulate filter for the purpose of burning particulate matter collected in the diesel particulate filter
  • a fault diagnosis device for exhaust pipe fuel injectors for diagnosing fuel consumption a storage unit for storing the indicated fuel injection amount during the regeneration duration and the regeneration duration, and calculating the indicated fuel injection amount per unit time during the regeneration duration And the indicated fuel injection amount per unit time during the regeneration duration
  • the exhaust pipe fuel injector is diagnosed as abnormal, and when the indicated fuel injection amount per unit time during the regeneration duration does not exceed the failure threshold, the exhaust pipe fuel injector is normal.
  • a failure diagnosis device for an exhaust pipe fuel injector comprising: a failure diagnosis unit that diagnoses that
  • a diesel particulate filter (DPF) device 100 collects particulate matter (PM) in exhaust discharged from an internal combustion engine 101 such as a diesel engine and discharges it into the atmosphere.
  • a diesel particulate filter 102 that reduces the amount of particulate matter discharged, and when the amount of particulate matter deposited on the diesel particulate filter 102 exceeds a threshold value, the temperature of the diesel particulate filter 102 can be regenerated (for example, Particulate matter collected in the diesel particulate filter 102 while maintaining the temperature of the diesel particulate filter 102 at a renewable temperature for a regeneration duration (for example, about 5 minutes). Burning diesel particulates A device for implementing the regeneration of the motor 102.
  • the internal combustion engine 101 is connected to an intake pipe 103 and is connected to an intake manifold 104 that branches intake air introduced into the internal combustion engine 101 through the intake pipe 103 into each combustion chamber of the internal combustion engine 101, and an exhaust pipe 105. And an exhaust manifold 106 that joins exhaust discharged from the combustion chambers of the internal combustion engine 101 to the exhaust pipe 105.
  • intake air is introduced into the internal combustion engine 101 through the intake pipe 103 and exhaust gas is discharged from the internal combustion engine 101 through the exhaust pipe 105 through a combustion stroke.
  • the intake air introduced into the internal combustion engine 101 is purified through the intake air purification device 109 installed in the intake pipe 103 and exhausted to the atmosphere through the exhaust gas purification device 110 installed in the exhaust pipe 105.
  • the exhaust is purified.
  • the exhaust emission control device 110 includes a soluble organic (SOF) component in particulate matter contained in the exhaust gas discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 105 and nitrogen monoxide in the exhaust gas discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 105.
  • An oxidation catalyst (DOC) 111 for oxidizing the catalyst and a diesel particulate filter 102 installed on the exhaust downstream side of the oxidation catalyst 111 are provided, and the diesel particulate filter is provided between the oxidation catalyst 111 and the diesel particulate filter 102.
  • An exhaust gas temperature detector 112 that detects the temperature of the filter 102 (that is, the exhaust gas temperature at the inlet of the diesel particulate filter 102) is installed.
  • the prime mover 114 of the supercharger 113 installed in the exhaust pipe 105 is an internal combustion engine.
  • the compressor 115 of the supercharger 113 installed in the intake pipe 103 is driven, and the intake air introduced into the internal combustion engine 101 through the intake pipe 103 is supercharged.
  • the diesel particulate filter device 100 adds unburned fuel to the exhaust discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 105 and oxidizes and burns the unburned fuel with the oxidation catalyst 111, so that In order to raise the temperature of the exhaust gas discharged to the temperature and raise the temperature of the diesel particulate filter 102 to a recyclable temperature and maintain the state, unburned in the exhaust gas discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 105
  • an exhaust pipe fuel injector 116 for injecting fuel in accordance with the indicated fuel injection amount is mounted on the exhaust upstream side of the diesel particulate filter 102.
  • the actual fuel injection amount gradually decreases due to the blockage of the nozzle due to deterioration over time, and fuel cannot be injected according to the commanded fuel injection amount.
  • An exhaust pipe fuel injector failure diagnosis device 117 for diagnosing normality / abnormality of the pipe fuel injector 116 is required.
  • An exhaust pipe fuel injector failure diagnosis device 117 is realized by a program, hardware, etc., and is mounted on an internal combustion engine control unit (ECU) 118, and has a regeneration duration and a regeneration.
  • a storage unit 119 for storing the commanded fuel injection amount during the duration, and a commanded fuel injection amount per unit time during the regeneration duration (integrated value of the commanded fuel injection amount during the regeneration duration / regeneration duration) are calculated.
  • the calculation unit 120 diagnoses that the exhaust pipe fuel injector 116 is abnormal when the indicated fuel injection amount per unit time during the regeneration duration exceeds the failure threshold, and indicates the unit per unit time during the regeneration duration.
  • a failure diagnosis unit 121 that diagnoses that the exhaust pipe fuel injector 116 is normal when the fuel injection amount does not exceed the failure threshold.
  • the regeneration duration becomes longer because combustion of the particulate matter takes time, and the amount of particulate matter deposited on the diesel particulate filter 102 When there is little, it will become short because it does not take time for combustion of a particulate matter.
  • the regeneration duration is not always constant.
  • the normality / abnormality of the exhaust pipe fuel injector 116 is diagnosed simply based on the cumulative value of the commanded fuel injection amount during the regeneration duration, the cumulative value of the commanded fuel injection amount increases if the regeneration duration is long. Therefore, if the regeneration duration is short, the integrated value of the commanded fuel injection amount becomes small. Therefore, normal / abnormality of the exhaust pipe fuel injector 116 can be diagnosed only when the regeneration duration is the same, and the regeneration continues. If the time is less than the specified time or exceeds the specified time, the data is wasted.
  • the integrated value of the commanded fuel injection amount during the regeneration duration becomes extremely small.
  • the difference between the value and the failure threshold increases, and it is determined that the exhaust pipe fuel injector 116 is normal.
  • the indicated fuel injection amount is large for the regeneration duration, and the exhaust pipe fuel injection It is also assumed that the vessel 116 is abnormal.
  • the use of data when the playback duration is less than the specified time or exceeds the specified time may cause a misdiagnosis, and the data when the playback duration is less than the specified time or exceeds the specified time is exhausted. It cannot be used for diagnosing normality / abnormality of the fuel injector 116.
  • the fault diagnosis unit 121 diagnoses the normality / abnormality of the exhaust pipe fuel injector 116 based on the indicated fuel injection amount per unit time during the regeneration duration. Therefore, the data when the regeneration duration is less than the specified time or exceeds the specified time can also be effectively used for diagnosing normality / abnormality of the exhaust pipe fuel injector 116.
  • the command fuel injection amount per unit time during the regeneration duration is highly dependent on the vehicle speed, and when the vehicle speed is high, the command fuel injection amount per unit time during the regeneration duration is large. When the vehicle speed is low, the commanded fuel injection amount per unit time during the regeneration duration is reduced.
  • the failure diagnosis device 117 for the exhaust pipe fuel injector is adapted to the failure diagnosis permission unit 122 that permits diagnosis by the failure diagnosis unit 121 only when the vehicle speed during the regeneration duration is within the specified range, or according to the vehicle speed during the regeneration duration. It is preferable to further include a failure threshold changing unit 123 that changes the failure threshold.
  • the actual fuel injection amount is greatly reduced due to deterioration with time of the exhaust pipe fuel injector 116, and the temperature of the diesel particulate filter 102 cannot be raised to a renewable temperature.
  • the failure diagnosis device 117 for the exhaust pipe fuel injector determines that the exhaust pipe fuel injector 116 is abnormal by the failure diagnosis unit 121 based on the degree of deviation between the indicated fuel injection amount per unit time and the failure threshold during the regeneration duration. It is preferable to further include a notification unit 124 that notifies a margin (for example, travel distance) until a diagnosis is made via a display (not shown) or the like.
  • a margin for example, travel distance
  • the driver can know in advance when to clean and replace the exhaust pipe fuel injector 116, so that maintenance can be performed at a timing that does not interfere with work, and the maintenance interval is optimized. As a result, the convenience of the driver can be remarkably improved.
  • the exhaust pipe can be used during periodic inspections.
  • a failure of the fuel injector 116 can be anticipated, and it is possible to propose a preventive measure such as cleaning of the exhaust pipe fuel injector 116 to the user.
  • an exhaust pipe fuel injector failure diagnosis apparatus for diagnosing normality / abnormality of an exhaust pipe fuel injector.

Abstract

　排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置を提供する。　再生持続時間と再生持続時間中における指示燃料噴射量を記憶する記憶部１１９と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量を演算する演算部１２０と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えている時に排気管燃料噴射器１１６が異常であると診断し、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えていない時に排気管燃料噴射器１１６が正常であると診断する故障診断部１２１を備えている排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７である。

Description

排気管燃料噴射器用故障診断装置
　本発明は、排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置に関する。
　従来、ディーゼル機関が搭載されている自動車においては、ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生可能温度まで昇温させると共にディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生持続時間に亘り再生可能温度に維持してディーゼルパティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させることを目的としてディーゼルパティキュレートフィルタの排気上流側で指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射する排気管燃料噴射器が採用されている（例えば、特許文献１又は特許文献２を参照）。
特開２００６－３１６７５７号公報 特開２００６－３１６７５８号公報
　しかしながら、排気管燃料噴射器においては、経時劣化による噴口の閉塞で実燃料噴射量が徐々に低下していき、指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射することができなくなるため、排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置が必要となる。
　そこで、本発明の目的は、排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置を提供することにある。
　この目的を達成するために創案された本発明は、ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生可能温度まで昇温させると共に前記ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生持続時間に亘り再生可能温度に維持して前記ディーゼルパティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させることを目的として前記ディーゼルパティキュレートフィルタの排気上流側で指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射する排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置において、再生持続時間と再生持続時間中における指示燃料噴射量を記憶する記憶部と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量を演算する演算部と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えている時に前記排気管燃料噴射器が異常であると診断し、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えていない時に前記排気管燃料噴射器が正常であると診断する故障診断部と、を備えている排気管燃料噴射器用故障診断装置である。
　再生持続時間中における車速が規定範囲内にある時のみ前記故障診断部による診断を許可する故障診断許可部を更に備えていることが好ましい。
　再生持続時間中における車速に応じて故障閾値を変更する故障閾値変更部を更に備えていることが好ましい。
　再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量と故障閾値との乖離度に基づいて前記故障診断部により前記排気管燃料噴射器が異常であると診断されるまでの余裕度を告知する告知部を更に備えていることが好ましい。
本発明に係る排気管燃料噴射器用故障診断装置が実装されるディーゼルパティキュレートフィルタ装置の一例を示す概略図である。 総走行距離と再生持続時間中における指示燃料噴射量の積算値との関係の一例を示す概略図である。 再生持続時間と再生持続時間中における指示燃料噴射量の車速依存性の一例を示す概略図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。
　図１に示すように、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）装置１００は、ディーゼル機関等の内燃機関１０１から排出される排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して大気中に排出される粒子状物質の排出量を低減させるディーゼルパティキュレートフィルタ１０２を備えており、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２における粒子状物質の堆積量が閾値を超えた時にディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生可能温度（例えば、５００℃程度）まで昇温させると共にディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生持続時間（例えば、５分程度）に亘り再生可能温度に維持してディーゼルパティキュレートフィルタ１０２に捕集されている粒子状物質を燃焼させてディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の再生を実施する装置である。
　内燃機関１０１は、吸気管１０３に接続されると共に吸気管１０３を通じて内燃機関１０１に導入される吸気を内燃機関１０１の各燃焼室に分岐させる吸気多岐管１０４と、排気管１０５に接続されると共に内燃機関１０１の各燃焼室から排出される排気を排気管１０５に合流させる排気多岐管１０６と、を備えている。
　吸気多岐管１０４と排気多岐管１０６は、排気再循環（ＥＧＲ）管１０７を通じて連通されているため、内燃機関１０１から排出される排気が再び内燃機関１０１に導入される吸気として環流される。このとき、排気再循環管１０７に設置された排気再循環冷却器１０８を介して排気が冷却されて吸気として環流される。
　内燃機関１０１においては、吸気管１０３を通じて内燃機関１０１に吸気が導入されると共に燃焼行程を経て排気管１０５を通じて内燃機関１０１から排気が排出される。このとき、吸気管１０３に設置された吸気浄化装置１０９を介して内燃機関１０１に導入される吸気が浄化されると共に排気管１０５に設置された排気浄化装置１１０を介して大気中に排出される排気が浄化される。
　排気浄化装置１１０は、排気管１０５を通じて大気中に排出される排気に含まれている粒子状物質中の可溶性有機（ＳＯＦ）成分や排気管１０５を通じて大気中に排出される排気中の一酸化窒素を酸化させる酸化触媒（ＤＯＣ）１１１と、酸化触媒１１１の排気下流側に設置されたディーゼルパティキュレートフィルタ１０２と、を備えており、酸化触媒１１１とディーゼルパティキュレートフィルタ１０２との間にディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度（即ち、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の入口における排気の温度）を検出する排気温度検出器１１２が設置されている。
　なお、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置１００においては、吸気管１０３と排気管１０５との間に過給機１１３が設置されているため、排気管１０５に設置された過給機１１３の原動機１１４が内燃機関１０１から排出される排気で駆動されることにより、吸気管１０３に設置された過給機１１３の圧縮機１１５が駆動されて吸気管１０３を通じて内燃機関１０１に導入される吸気が過給される。
　さて、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置１００は、排気管１０５を通じて大気中に排出される排気中に未燃燃料を添加すると共に未燃燃料を酸化触媒１１１で酸化燃焼させることにより、排気管１０５を通じて大気中に排出される排気の温度を昇温させてディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生可能温度まで昇温させてその状態を維持するため、排気管１０５を通じて大気中に排出される排気中に未燃燃料を添加する手段として、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の排気上流側で指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射する排気管燃料噴射器１１６を搭載している。
　排気管燃料噴射器１１６においては、前述の通り、経時劣化による噴口の閉塞で実燃料噴射量が徐々に低下していき、指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射することができなくなるため、排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７が必要となる。
　本発明の好適な実施の形態に係る排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７は、プログラムやハードウェア等で実現されると共に内燃機関制御装置（ＥＣＵ）１１８に実装されており、再生持続時間と再生持続時間中における指示燃料噴射量を記憶する記憶部１１９と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量（再生持続時間中における指示燃料噴射量の積算値／再生持続時間）を演算する演算部１２０と、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えている時に排気管燃料噴射器１１６が異常であると診断し、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えていない時に排気管燃料噴射器１１６が正常であると診断する故障診断部１２１と、を備えている。
　ここで、再生持続時間は、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２における粒子状物質の堆積量が多い場合は粒子状物質の燃焼に時間が掛かるので長くなるし、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２における粒子状物質の堆積量が少ない場合は粒子状物質の燃焼に時間が掛からないので短くなる。また、運転者による操作でディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の再生が中断されることもあるため、再生持続時間が一定であるとは限らない。
　そのため、単に再生持続時間中における指示燃料噴射量の積算値の多少に基づいて排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断する場合、再生持続時間が長ければ指示燃料噴射量の積算値は大きくなり、再生持続時間が短ければ指示燃料噴射量の積算値は小さくなるため、再生持続時間が同一である時だけしか排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断することができず、再生持続時間が規定時間に満たない又は規定時間を超える場合のデータが無駄になってしまう。
　例えば、図２に示すように、再生持続時間が規定時間に満たない場合は再生持続時間中における指示燃料噴射量の積算値が極端に小さくなるため、再生持続時間中における指示燃料噴射量の積算値と故障閾値との乖離度が大きくなり、排気管燃料噴射器１１６が正常であると判断されることになるが、実際は、再生持続時間の割に指示燃料噴射量が多く、排気管燃料噴射器１１６が異常であることも想定される。
　つまり、再生持続時間が規定時間に満たない又は規定時間を超える場合のデータの利用は誤診断を招く虞があり、再生持続時間が規定時間に満たない又は規定時間を超える場合のデータを排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断するために活用することができない。
　これに対して、排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７においては、故障診断部１２１が再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量に基づいて排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断するため、再生持続時間が規定時間に満たない又は規定時間を超える場合のデータも排気管燃料噴射器１１６の正常／異常を診断するために有効活用することが可能となる。
　なお、図３に示すように、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量は、車速依存性が高く、車速が速い場合は再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が多くなり、車速が遅い場合は再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が少なくなる。
　これは、車速が速い場合は走行風による冷却効果の影響が大きくなるため、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生可能温度に維持するために必要な燃料が多くなり、車速が遅い場合は走行風による冷却効果の影響が小さくなるため、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生可能温度に維持するために必要な燃料が少なくなるからである。
　そのため、排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７は、再生持続時間中における車速が規定範囲内にある時のみ故障診断部１２１による診断を許可する故障診断許可部１２２又は再生持続時間中における車速に応じて故障閾値を変更する故障閾値変更部１２３を更に備えていることが好ましい。
　これらにより、走行風による冷却効果の影響を無くし、排気管燃料噴射器１１６の正常／異常をより正確に診断することが可能となる。
　なお、従来、排気管燃料噴射器１１６の経時劣化により実燃料噴射量が大幅に低下し、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の温度を再生可能温度まで昇温させることができなくなり、ディーゼルパティキュレートフィルタ１０２の再生が行えなくなった場合、運転席の計器板に設置された警告灯を点灯させる等して運転者に警告を発する警告装置が搭載されている。
　しかし、警告が発せられた時点においては、既に排気管燃料噴射器１１６が異常を来しているため、運転者が自動車を利用して業務を行っている最中であっても、早急に排気管燃料噴射器１１６の洗浄や交換等のメンテナンスを行う必要があり、従来の警告装置は運転者にとって非常に利便性が悪いものであった。
　そこで、排気管燃料噴射器用故障診断装置１１７は、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量と故障閾値との乖離度に基づいて故障診断部１２１により排気管燃料噴射器１１６が異常であると診断されるまでの余裕度（例えば、走行距離）を表示器（図示せず）等を介して告知する告知部１２４を更に備えていることが好ましい。
　これらにより、排気管燃料噴射器１１６の洗浄時期や交換時期等を運転者が予め知ることができるため、業務に支障を来さないタイミングでメンテナンスを行う等することができ、メンテナンスインターバルの最適化により、運転者の利便性を著しく向上させることが可能となる。
　なお、表示器等を備えないまでも、故障診断部１２１により排気管燃料噴射器１１６が異常であると診断されるまでの余裕度を自動車メーカが知ることができれば、定期点検時等において排気管燃料噴射器１１６の故障を予期することができ、排気管燃料噴射器１１６の洗浄等の予防措置をユーザに提案することが可能となる。
　以上の通り、本発明によれば、排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置を提供することができる。

Claims (4)

  1. 　ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生可能温度まで昇温させると共に前記ディーゼルパティキュレートフィルタの温度を再生持続時間に亘り再生可能温度に維持して前記ディーゼルパティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させることを目的として前記ディーゼルパティキュレートフィルタの排気上流側で指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射する排気管燃料噴射器の正常／異常を診断するための排気管燃料噴射器用故障診断装置において、
    　再生持続時間と再生持続時間中における指示燃料噴射量を記憶する記憶部と、
    　再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量を演算する演算部と、
    　再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えている時に前記排気管燃料噴射器が異常であると診断し、再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量が故障閾値を超えていない時に前記排気管燃料噴射器が正常であると診断する故障診断部と、を備えていることを特徴とする排気管燃料噴射器用故障診断装置。
  2. 　再生持続時間中における車速が規定範囲内にある時のみ前記故障診断部による診断を許可する故障診断許可部を更に備えている請求項１に記載の排気管燃料噴射器用故障診断装置。
  3. 　再生持続時間中における車速に応じて故障閾値を変更する故障閾値変更部を更に備えている請求項１に記載の排気管燃料噴射器用故障診断装置。
  4. 　再生持続時間中における単位時間あたりの指示燃料噴射量と故障閾値との乖離度に基づいて前記故障診断部により前記排気管燃料噴射器が異常であると診断されるまでの余裕度を告知する告知部を更に備えている請求項１から３の何れかに記載の排気管燃料噴射器用故障診断装置。
PCT/JP2015/082297 2014-11-20 2015-11-17 排気管燃料噴射器用故障診断装置 WO2016080402A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15861552.6A EP3222832B1 (en) 2014-11-20 2015-11-17 Device for diagnosing failure in exhaust pipe fuel injector
CN201580063073.8A CN107002535B (zh) 2014-11-20 2015-11-17 排气管燃料喷射器用故障诊断装置
US15/528,293 US10202882B2 (en) 2014-11-20 2015-11-17 Fault diagnosis device for exhaust pipe fuel injector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-235919 2014-11-20
JP2014235919A JP6417889B2 (ja) 2014-11-20 2014-11-20 排気管燃料噴射器用故障診断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016080402A1 true WO2016080402A1 (ja) 2016-05-26

Family

ID=56013937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/082297 WO2016080402A1 (ja) 2014-11-20 2015-11-17 排気管燃料噴射器用故障診断装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10202882B2 (ja)
EP (1) EP3222832B1 (ja)
JP (1) JP6417889B2 (ja)
CN (1) CN107002535B (ja)
WO (1) WO2016080402A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108019262A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 福特环球技术公司 用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法
CN112943427A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机后处理hc喷射系统诊断方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7059735B2 (ja) * 2018-03-22 2022-04-26 いすゞ自動車株式会社 故障判定装置および故障判定データ取得装置
JP7132798B2 (ja) 2018-08-31 2022-09-07 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 Ｄｐｆ再生制御装置及びｄｐｆ再生制御方法
CN111322143B (zh) * 2020-02-26 2021-08-20 潍柴动力股份有限公司 柴油机颗粒捕集器的诊断方法、云端服务器及车载终端
CN113803138B (zh) * 2021-09-03 2022-11-29 潍柴动力股份有限公司 后处理系统的控制方法、控制装置及车辆

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002250248A (ja) * 2001-12-25 2002-09-06 Hitachi Ltd 車両の診断制御方法
JP2004132223A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2008031968A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの故障診断装置
JP2012102650A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の異常判定装置
JP2012127301A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Isuzu Motors Ltd Ｄｐｆシステム
JP2012127255A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2014129767A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Isuzu Motors Ltd 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3321837B2 (ja) 1992-08-06 2002-09-09 株式会社日立製作所 車両の診断制御方法
JP3823923B2 (ja) 2003-01-16 2006-09-20 日産自動車株式会社 排気浄化装置
JP4417878B2 (ja) 2005-05-16 2010-02-17 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP4561467B2 (ja) 2005-05-16 2010-10-13 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
US20100154387A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality detection device for reductant addition valve
CN102782274B (zh) 2010-03-18 2015-05-13 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN103201469B (zh) 2010-08-20 2016-05-18 马克卡车公司 用于内燃机排气后处理的加热装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002250248A (ja) * 2001-12-25 2002-09-06 Hitachi Ltd 車両の診断制御方法
JP2004132223A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2008031968A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの故障診断装置
JP2012102650A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の異常判定装置
JP2012127255A (ja) * 2010-12-15 2012-07-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2012127301A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Isuzu Motors Ltd Ｄｐｆシステム
JP2014129767A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Isuzu Motors Ltd 尿素ｓｃｒ用尿素水消費量診断装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108019262A (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 福特环球技术公司 用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法
RU2752523C2 (ru) * 2016-11-04 2021-07-28 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Система и способ для очистки инжектора жидкости для выхлопной системы дизельного двигателя
CN108019262B (zh) * 2016-11-04 2022-03-04 福特环球技术公司 用于柴油排气流体喷射器清洁的系统和方法
CN112943427A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机后处理hc喷射系统诊断方法
CN112943427B (zh) * 2021-02-05 2022-05-17 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机后处理hc喷射系统诊断方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107002535A (zh) 2017-08-01
EP3222832A1 (en) 2017-09-27
CN107002535B (zh) 2019-06-21
EP3222832B1 (en) 2019-10-02
US20170328258A1 (en) 2017-11-16
JP2016098716A (ja) 2016-05-30
US10202882B2 (en) 2019-02-12
JP6417889B2 (ja) 2018-11-07
EP3222832A4 (en) 2018-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016080402A1 (ja) 排気管燃料噴射器用故障診断装置
JP3988785B2 (ja) 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム
JP5876714B2 (ja) 排気ガス浄化装置の制御方法
US9389146B2 (en) Malfunction-determining device for exhaust gas purifying device and malfunction-determining method for exhaust gas purifying device
US8413432B2 (en) Particulate filter regeneration interruption systems and methods
US7558668B2 (en) Exhaust system having temperature sensor verification
US8813479B2 (en) Emissions control diagnostic method and system
US20090183499A1 (en) Apparatus and control method for avoiding shock in diesel filters
JP2011220158A (ja) エンジンの排気浄化装置
US9046026B2 (en) Particulate oxidation catalyst with dual pressure-drop sensors
US20240026808A1 (en) Adjusting thermal management mode entry and exit temperature thresholds based on aftertreatment system aging
CN107725156B (zh) 用于控制检测和清洁柴油机排气流体喷射器沉积物的方法
KR20080102106A (ko) 배기정화장치의 재생용 인젝터
US9777613B2 (en) Regulation of a diesel exhaust after-treatment system via exhaust energy determination
KR20070062309A (ko) 디젤 자동차의 매연 포집필터 진단장치 및 그 방법
US9593616B2 (en) Exhaust pipe fuel injector
JP4894569B2 (ja) 温度センサの故障診断装置
JP2008231951A (ja) エンジンの排気温度推定装置及びエンジンの排気浄化装置
JP2012021480A (ja) 排気浄化装置
KR101755485B1 (ko) 디젤 엔진의 배기가스 후처리 장치 및 이를 이용한 배기가스 후처리 제어 방법
JP2009299652A (ja) 内燃機関の制御装置及び制御方法
US11840980B1 (en) Systems and methods for selective hydrocarbon injection
WO2021010299A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2011085101A (ja) 内燃機関の排気浄化装置における燃料添加弁の故障診断装置
KR101776736B1 (ko) 디젤 엔진의 배기가스 후처리 제어 장치 및 이를 이용한 배기가스 후처리 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15861552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015861552

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15528293

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE