[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)的過濾器故障檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080070776.0
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN103270263A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴田大介;澤田裕;木所徹;萩本大河;高岡一哉
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/02
• 分類號: F01N3/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的過濾器故障檢測裝置。

背景技術(shù)

公知一種根據(jù)比過濾器靠上游側(cè)的位置和比過濾器靠下游側(cè)的位置的壓力差，檢測該過濾器的故障的技術(shù)，該過濾器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中，捕集排氣中的顆粒狀物質(zhì)（PM）（例如參照專利文獻(xiàn)1。）。但是，在過濾器發(fā)生了故障時，也有很難檢測壓力差的變化的情況，所以故障檢測的精度可能降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007–327392號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008–101606號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明是鑒于上述問題而做成的，其目的在于更加高精度地檢測過濾器的故障。

用于解決問題的方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的過濾器故障檢測裝置包括過濾器、物質(zhì)量檢測部、流速檢測部和判定部，

上述過濾器設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中，捕集排氣中所含的物質(zhì)，

上述物質(zhì)量檢測部設(shè)置在比上述過濾器靠下游側(cè)的排氣通路中，對通過上述過濾器的上述物質(zhì)的量進(jìn)行檢測，

上述流速檢測部檢測或者推測通過上述過濾器的排氣的流速，

在通過上述過濾器的排氣的流速越快，由上述物質(zhì)量檢測部檢測的物質(zhì)量的變化量、與由上述流速檢測部檢測或推測的排氣的流速的變化量的比越大時，上述判定部判定為上述過濾器發(fā)生故障。

這里，排氣的流速越快，過濾器中的壓損的增加程度越大。并且，當(dāng)過濾器裂開時，通過裂開的部位的物質(zhì)量隨著壓損的增加而呈非線性增加。即，當(dāng)過濾器發(fā)生故障時，例如在通過過濾器的排氣的流速持續(xù)加快時，由物質(zhì)量檢測部檢測的物質(zhì)量的增加率持續(xù)增高。相對于此，在過濾器正常的情況下，通過過濾器的排氣的流速與比過濾器靠下游側(cè)的物質(zhì)量的關(guān)系為線性。即，在過濾器正常的情況下，例如在通過過濾器的排氣的流速持續(xù)加快時，由物質(zhì)量檢測部檢測的物質(zhì)量的增加率是恒定的。這樣，物質(zhì)量的變化量與排氣的流速的變化量的比在過濾器正常的情況下、和在過濾器裂開的情況下大不相同。并且，在通過過濾器的排氣的流速越快，物質(zhì)量的變化量與排氣的流速的變化量的比越大的情況下，能夠判定為過濾器發(fā)生了故障。這樣，由于根據(jù)通過過濾器的排氣的流速和比過濾器靠下游側(cè)的物質(zhì)量，判定過濾器的故障，所以不必推測比過濾器靠上游側(cè)的物質(zhì)量。另外，能夠根據(jù)一直被普遍采用的傳感器的測量值判定故障。并且，與比過濾器靠上游側(cè)的物質(zhì)量的檢測或推測的精度相比，能夠高精度地檢測或推測通過過濾器的排氣的流速，所以能夠提高過濾器的故障的判定精度。另外，能夠采用以下說明的各種方法，檢測出通過過濾器的排氣的流速越快，物質(zhì)量的變化量與排氣的流速的變化量的比越大。

即，在本發(fā)明中，當(dāng)在上述物質(zhì)量的變化量與上述排氣的流速的變化量的比為規(guī)定值以上時、由上述流速檢測部檢測或者推測的排氣的流速為閾值以下的情況下，上述判定部能夠判定為上述過濾器發(fā)生故障。

在過濾器發(fā)生了故障的情況下，隨著排氣的流速的加快，由物質(zhì)量檢測部檢測的物質(zhì)量增加。并且，當(dāng)排氣的流速達(dá)到某一值時，物質(zhì)量開始急劇增加。該物質(zhì)量開始急劇增加的點(diǎn)（以下也稱為驟變點(diǎn)。）相當(dāng)于物質(zhì)量的變化量與排氣的流速的變化量的比為規(guī)定值時。在過濾器未發(fā)生故障時，不存在該驟變點(diǎn)。因此，規(guī)定值成為高于在過濾器正常的情況下的、物質(zhì)量的變化量與排氣的流速的變化量的比的值。另外，過濾器的故障的程度越高，驟變點(diǎn)越向排氣的流量低的一側(cè)移動。因而，能夠根據(jù)出現(xiàn)驟變點(diǎn)時的排氣的流速判定過濾器的故障的程度。并且，預(yù)先將在超過了過濾器的故障的程度的容許范圍時出現(xiàn)驟變點(diǎn)的排氣的流速確定為閾值。即，在出現(xiàn)驟變點(diǎn)的排氣的流速為閾值以下的情況下，能夠判定為過濾器的故障的程度超過了容許范圍。

在本發(fā)明中，當(dāng)在上述物質(zhì)量的變化量與上述排氣的流速的變化量的比為規(guī)定值以上時、由上述物質(zhì)量檢測部檢測的物質(zhì)量為閾值以上的情況下，上述判定部能夠判定為上述過濾器發(fā)生故障。

這里，在相同的排氣的流速時，驟變點(diǎn)出現(xiàn)在物質(zhì)量比過濾器正常時多的一側(cè)。因而，能夠根據(jù)出現(xiàn)驟變點(diǎn)時的物質(zhì)量，判定過濾器的故障的程度。并且，預(yù)先將超過了故障的程度的容許范圍時出現(xiàn)驟變點(diǎn)的物質(zhì)量確定為閾值。即，在出現(xiàn)驟變點(diǎn)的物質(zhì)量為閾值以上的情況下，能夠判定為過濾器的故障的程度超過了容許范圍。

在本發(fā)明中，當(dāng)在上述排氣的流速為規(guī)定值以上時、由上述物質(zhì)量檢測部檢測的上述物質(zhì)量為閾值以上的情況下，上述判定部能夠判定為上述過濾器發(fā)生故障。