JP2016079811A - Filter inspection device, filter inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタの検査に関する。 The present invention relates to inspection of filters.
DPF(ディーゼル微粒子捕集フィルタ:Diesel Particulate Filter)の異常検出に、DPF前後の差圧を利用する手法が知られている。具体的には、差圧が閾値よりも小さい場合は、DPFにひび割れや孔あき等の異常が発生したと判定する(特許文献1)。 A technique of using a differential pressure before and after the DPF is known for detecting an abnormality of a DPF (Diesel Particulate Filter). Specifically, when the differential pressure is smaller than the threshold value, it is determined that an abnormality such as a crack or a hole has occurred in the DPF (Patent Document 1).
上記先行技術の検査は、DPFにひび割れや孔あき等が発生すれば、DPFによる圧損が小さくなること、及びDPFによる圧損が小さくなれば、DPF前後の差圧も小さくなることを利用している。しかし、DPFにひび割れや孔あき等が発生しなくても、差圧が閾値より小さくなる場合がある。なぜなら、DPF前後の差圧は、DPFによる圧損だけで決定される訳ではないからである。 The above prior art inspection utilizes the fact that if the DPF is cracked or perforated, the pressure loss due to the DPF is reduced, and if the pressure loss due to the DPF is reduced, the differential pressure before and after the DPF is also reduced. . However, even if the DPF is not cracked or perforated, the differential pressure may be smaller than the threshold value. This is because the differential pressure before and after the DPF is not determined only by the pressure loss due to the DPF.
従って、DPF前後の差圧が小さくなった場合に、DPFが異常であると直ちに判定すると、誤検出になる虞がある。本発明は、上記先行技術を踏まえ、差圧を利用したDPFの異常検出において、誤検出を抑制することを解決課題とする。 Therefore, when the differential pressure before and after the DPF becomes small, if it is immediately determined that the DPF is abnormal, there is a risk of erroneous detection. In view of the above-described prior art, the present invention has an object to solve erroneous detection in DPF abnormality detection using differential pressure.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、以下の形態として実現できる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve the above-described problems, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、フィルタ検査装置が提供される。このフィルタ検査装置は;微粒子捕集用のフィルタ前後の差圧に基づき前記フィルタの異常を検出する異常検出部と;前記フィルタに流入する前のガスの温度である流入温度と、前記フィルタから流出した後のガスの温度である流出温度とが乖離した場合に、前記検出を禁止する禁止部とを備える。この形態によれば、誤検出が抑制される。上記の乖離は、フィルタ前後の差圧に影響を与えるからである。 (1) According to one aspect of the present invention, a filter inspection apparatus is provided. The filter inspection apparatus includes: an abnormality detection unit that detects an abnormality of the filter based on a differential pressure before and after the filter for collecting particulates; an inflow temperature that is a temperature of the gas before flowing into the filter; and an outflow from the filter And a prohibition unit that prohibits the detection when the outflow temperature, which is the temperature of the gas after being deviated, deviates. According to this form, erroneous detection is suppressed. This is because the above divergence affects the differential pressure before and after the filter.
(2)上記形態において、前記禁止部は、前記流入温度と前記流出温度との比が所定範囲内に含まれない場合に前記禁止を実行してもよい。この形態によれば、検査の禁止を適切に実行できる。上記の比に基づく手法は、圧力と温度との理論的な関係から適切であるといえる。 (2) In the above aspect, the prohibition unit may execute the prohibition when a ratio between the inflow temperature and the outflow temperature is not included in a predetermined range. According to this form, the prohibition of inspection can be appropriately executed. The method based on the above ratio is appropriate from the theoretical relationship between pressure and temperature.
(3)上記形態において、前記禁止部は、前記流入温度と前記流出温度との差が所定範囲内に含まれない場合に前記禁止を実行してもよい。上記形態は、この形態のように実現してもよい。 (3) In the above aspect, the prohibition unit may execute the prohibition when a difference between the inflow temperature and the outflow temperature is not included in a predetermined range. You may implement | achieve the said form like this form.
(4)上記形態において、前記異常検出部は、前記差圧と、前記フィルタに流入する前のガスの体積流量との関係に基づき前記検出を実行してもよい。この形態によれば、より適切に検査できる。 (4) In the above aspect, the abnormality detection unit may perform the detection based on a relationship between the differential pressure and a volume flow rate of the gas before flowing into the filter. According to this form, it can test | inspect more appropriately.
本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、検査方法や、この方法を実現するためのコンピュータプログラム、このコンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体等の形態で実現できる。 The present invention can be realized in various forms other than the above. For example, it can be realized in the form of an inspection method, a computer program for realizing the method, a non-temporary storage medium storing the computer program, and the like.
実施形態1を説明する。図1は、ディーゼルエンジン10の概略構成を示す。ディーゼルエンジン10は、自動車に搭載されており、4気筒を有する4ストローク機関である。各燃焼室には吸気管12を介して空気が供給され、各燃焼室に設けられた燃料噴射弁14から燃料が噴射されると、燃焼室内で燃焼が発生する。燃焼によって生じた排ガスは、排気集合管16を介して排気管17から大気中に排出される。
排気管17の途中には、過給器20が設けられている。過給器20は、排気管17内に設けられたタービン21と、吸気管12内に設けられたコンプレッサ22と、シャフト23とを備える。シャフト23は、タービン21とコンプレッサ22とを接続する。
A
コンプレッサ22の上流側にはエアクリーナ26が設けられている。燃焼室から排出された排ガスが過給器20のタービン21を回すと、シャフト23を介してコンプレッサ22が回転し、空気を圧縮して各燃焼室内に供給する。コンプレッサ22で圧縮すると空気の温度が上昇するので、コンプレッサ22の下流には空気を冷却するためのインタークーラ24が設けられている。圧縮された空気は、インタークーラ24で冷却され、圧力が低下した後、燃焼室内に供給される。
An
吸気管12内には、電動スロットル弁28が設けられている。電動スロットル弁28は、通常の運転条件では開放されている。必要に応じて電動スロットル弁28を閉じることによって、燃焼室内に流入する空気量を制限できる。
An
吸気管12及び排気集合管16は、EGR通路60で接続されている。EGRは、排ガス再循環装置(Exhaust Gas Recirculation)を意味する。EGR通路60には、EGR弁62が設けられており、EGR弁62の開度を調整することで、吸気管12内に導入する排ガス量を制御できる。
The
ECU30は、エンジン回転数やアクセル開度などの値を取得し、取得値に応じて燃料供給ポンプ18や、燃料噴射弁14、電動スロットル弁28、EGR弁62などを制御する。
The ECU 30 acquires values such as the engine speed and the accelerator opening, and controls the
燃焼室内で燃料が燃焼することによって発生する排ガスには、煤などの含炭素浮遊微粒子が含まれている。タービン21の下流側の排気管17内には、排ガス中の含炭素浮遊微粒子を浄化するために、DPF100が設けられている。
The exhaust gas generated by the combustion of fuel in the combustion chamber contains carbon-containing suspended particulates such as soot. A
温度計70は、DPF100に流入する前の排ガスの温度(以下「流入温度Tin」という)を測定する。温度計75は、DPF100から流入した後の排ガスの温度(以下「流出温度Tout」という)を測定する。圧力計80は、DPF100に流入する前の排ガスの圧力Pinを測定する。差圧計90は、DPF100前後の排ガスの差圧(以下「差圧ΔP」という)を測定する。これら測定値は、ECU30に入力される。
The
図2は、DPF検査処理を示すフローチャートである。DPF検査処理は、DPF100の異常を検出するための処理であり、自動車のイグニッションキーがオンになったことを契機に、ECU30によって実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the DPF inspection process. The DPF inspection process is a process for detecting an abnormality of the
まず、センサ等が全て正常であるかを判定する(ステップS200)。ここでいうセンサ等とは、後述する各ステップを実行する際に正常に動作すべき機器のことであり、例えば、大気圧センサ(図示なし)、エアフローメータ(図示なし)、温度計70、温度計75、差圧計90等のことである。さらに、ステップS200では、燃料噴射弁14が正常であるかも判定する。センサ等が全て正常である場合(ステップS200,YES)、取得許否決定処理を実行する(ステップS300)。
First, it is determined whether all the sensors are normal (step S200). Here, the sensor or the like is a device that should operate normally when executing each step described later. For example, an atmospheric pressure sensor (not shown), an air flow meter (not shown), a
図3は、取得許否決定処理を示すフローチャートである。まず、各種のパラメータが基準内であるかを判定する(ステップS310)。具体的には、流入流量Finが所定範囲内であるか(図4に示す流量F1〜F2であるか)、DPF100を再生した回数が所定回数以下であるか、差圧計90による測定値が安定しているか、等が全て満たされるか否かを判定する。DPF100の再生とは、DPF100を一時的に高温にして煤等を燃焼によって除去することであり、その回数はDPF100による圧損に影響する。再生回数が多すぎると、例えば、正常であっても差圧が大きくなりがちになる。
FIG. 3 is a flowchart showing acquisition permission / denial determination processing. First, it is determined whether various parameters are within the standard (step S310). Specifically, whether the inflow flow rate Fin is within a predetermined range (whether the flow rate is F1 to F2 shown in FIG. 4), the number of times the
流入流量Finとは、DPF100への流入時における体積流量のことである。流入流量Finは、下記式(1)によって算出される。
Fin=(R/M)×Fm×Tin/Pin…(1)
The inflow flow rate Fin is a volume flow rate at the time of inflow into the
Fin = (R / M) × Fm × Tin / Pin (1)
式(1)におけるFmは排ガスの質量流量(kg/s)を示す。質量流量Fmは、吸気量と、燃料噴射弁14からの燃料噴射量との合計に基づき算出される。吸気量は、エアフローメータから取得する。式(1)におけるRは気体定数(J/(K・mol))、Mは排ガスの平均モル質量(kg/mol)である。平均モル質量は、本実施形態としては定数であると見なす。もちろん、排ガスの分子組成を測定することで、Mを変数として取り扱ってもよい。平均モル質量が定数である場合、R/Mは定数になり、式(1)の計算が簡単になる。
Fm in Formula (1) shows the mass flow rate (kg / s) of exhaust gas. The mass flow rate Fm is calculated based on the sum of the intake air amount and the fuel injection amount from the
各種のパラメータが基準内である場合(ステップS310、YES)、温度比Trが下限閾値ThL1以上であるかを判定する(ステップS320)。温度比Trとは、流入温度Tinを流出温度Toutで除算(Tin/Tout)して得られる商のことである。下限閾値ThL1と、後述する上限閾値ThU1とについては、図5と共に後述する。 If the various parameters are within the standard (step S310, YES), it is determined whether the temperature ratio Tr is equal to or higher than the lower limit threshold ThL1 (step S320). The temperature ratio Tr is a quotient obtained by dividing the inflow temperature Tin by the outflow temperature Tout (Tin / Tout). The lower limit threshold ThL1 and the upper limit threshold ThU1 described later will be described later together with FIG.
温度比Trが下限閾値ThL1以上である場合(ステップS320、YES)、温度比Trが上限閾値ThU1以下であるかを判定する(ステップS330)。温度比Trが上限閾値ThU1以下である場合(ステップS330、YES)、差圧ΔPと流入流量Finとの関係(以下「差圧−流量関係」という)の取得を許可し(ステップS340)、取得許否決定処理を終了する。差圧−流量関係の取得とは、DPF100の異常検出のために、差圧ΔPと流入流量Finとの値を対応づけて、ECU30に内蔵された記憶媒体に記憶することを意味する。
When the temperature ratio Tr is equal to or higher than the lower limit threshold ThL1 (step S320, YES), it is determined whether the temperature ratio Tr is equal to or lower than the upper limit threshold ThU1 (step S330). When the temperature ratio Tr is equal to or lower than the upper limit threshold ThU1 (step S330, YES), the acquisition of the relationship between the differential pressure ΔP and the inflow flow rate Fin (hereinafter referred to as “differential pressure-flow rate relationship”) is permitted (step S340). The acceptance / rejection determination process is terminated. The acquisition of the differential pressure-flow rate relationship means that the values of the differential pressure ΔP and the inflow flow rate Fin are associated with each other and stored in a storage medium built in the
一方、ステップS310〜S330の何れか1つでNOと判定すると、差圧−流量関係の取得を禁止し(ステップS350)、取得許否決定処理を終了する。 On the other hand, if NO is determined in any one of steps S310 to S330, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited (step S350), and the acquisition permission / inhibition determination process is terminated.
取得許否決定処理を終了すると、図2に示すように、差圧−流量関係の取得が許可されたかを判定する(ステップS400)。許可された場合(ステップS400、YES)、差圧−流量関係を取得する(ステップS500)。その後、ここで取得された差圧−流量関係と、過去に取得された差圧−流量関係とで、より正常な方の取得値を消去することで、記憶を保持する値を選択する(ステップS600)。より正常な方の取得値とは、ΔP/Finの値がより大きい取得値のことである。 When the acquisition permission / denial determination process ends, as shown in FIG. 2, it is determined whether acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is permitted (step S400). When permitted (step S400, YES), a differential pressure-flow rate relationship is acquired (step S500). After that, the value that holds the memory is selected by deleting the more normal acquired value in the differential pressure-flow rate relationship acquired here and the differential pressure-flow rate relationship acquired in the past (step S600). The more normal acquired value is an acquired value having a larger value of ΔP / Fin.
次に、イグニッションキーがオンであるかを判定する(ステップS700)。イグニッションキーがオンである場合(ステップS700、YES)、ステップS200に戻り、処理を繰り返す。 Next, it is determined whether the ignition key is on (step S700). If the ignition key is on (step S700, YES), the process returns to step S200 and the process is repeated.
イグニッションキーがオフの場合(ステップS700、NO)、DPF100が正常か異常かを判定する(ステップS800)。この判定は、記憶媒体に記憶されている取得値が、異常領域(図4参照)に含まれるか否かに基づき実行される。最後に、判定結果を記憶し(ステップS900)、DPF検査処理を終了する。
When the ignition key is off (step S700, NO), it is determined whether the
一方、差圧−流量関係の取得が禁止された場合(ステップS400、NO)、ステップS500,S600をスキップして、ステップS700を実行する。センサ等が正常でない場合(ステップS200,NO)、ステップS300〜S600をスキップして、ステップS700を実行する。 On the other hand, when acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited (step S400, NO), steps S500 and S600 are skipped and step S700 is executed. If the sensor or the like is not normal (step S200, NO), steps S300 to S600 are skipped and step S700 is executed.
ECU30は、記憶した判定結果がDPF100の異常を示す場合、車内の表示器にその旨を表示する。表示のタイミングは、イグニッションスイッチがオフになったタイミングでもよいし、次回、イグニッションキーがオンになったタイミング以降でもよい。
When the stored determination result indicates that the
図4は、差圧−流量関係に基づく異常判定を説明するためのグラフである。グラフの縦軸が差圧ΔPを示し、グラフの横軸が流入流量Finを示す。図4に示された曲線については後述する。 FIG. 4 is a graph for explaining abnormality determination based on the differential pressure-flow rate relationship. The vertical axis of the graph represents the differential pressure ΔP, and the horizontal axis of the graph represents the inflow flow rate Fin. The curve shown in FIG. 4 will be described later.
図4に示すように、流入流量Finが流量F1未満の場合、及び流量F2を超える場合、異常領域が存在しない。これは、流入流量Finが、流量F1以上かつ流量F2以下でなければ、ステップS310によって異常検出が禁止されるからである。このように禁止しているのは、流入流量Finが小さすぎても大きすぎても、誤検出が起こりやすいからである。 As shown in FIG. 4, when the inflow flow rate Fin is less than the flow rate F1 and exceeds the flow rate F2, there is no abnormal region. This is because abnormality detection is prohibited by step S310 unless the inflow flow rate Fin is not less than the flow rate F1 and not more than the flow rate F2. The reason for this prohibition is that erroneous detection is likely to occur if the inflow flow rate Fin is too small or too large.
流入流量Finが流量F1以上かつ流量F2以下である場合は、差圧ΔPが基準よりも小さければ、異常であると判定する。この基準は、図4に示すように、流入流量Finとの関係によって定められている。本実施形態における関係は、正の傾きを持つ直線が採用されている。もちろんこの関係は、このような直線に限られず、実験等に基づき曲線等に変更してもよい。 When the inflow flow rate Fin is not less than the flow rate F1 and not more than the flow rate F2, if the differential pressure ΔP is smaller than the reference, it is determined to be abnormal. As shown in FIG. 4, this standard is determined by the relationship with the inflow flow rate Fin. The relationship in this embodiment employs a straight line having a positive slope. Of course, this relationship is not limited to such a straight line, and may be changed to a curve or the like based on an experiment or the like.
取得した差圧−流量関係が異常領域に含まれる場合は、DPF100が異常であると判定する。但し、先述したように、差圧−流量関係の取得が禁止された間は、実際には差圧−流量関係が異常領域に含まれていても、その差圧−流量関係に基づき異常と判定されることはない。
When the acquired differential pressure-flow rate relationship is included in the abnormal region, it is determined that the
図5は、温度比Trが時間経過に伴い変化する様子の一例を示すグラフである。縦軸の第1軸は温度(単位はケルビン)を、縦軸の第2軸は温度比Trを、横軸は時間を示す。以下、図4及び図5を参照して説明する。 FIG. 5 is a graph showing an example of how the temperature ratio Tr changes with time. The first axis on the vertical axis represents temperature (unit is Kelvin), the second axis on the vertical axis represents the temperature ratio Tr, and the horizontal axis represents time. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS.
図5のグラフは、時刻t0において、ディーゼルエンジン10が始動した場合を示す。ディーゼルエンジン10が始動すると、図5に示すように、流入温度Tin、流出温度Tout共に、徐々に上昇する。但し、図5に示すように、流入温度Tinの方が、流出温度Toutに比べて上昇速度が大きい。この結果、温度比Trが1から徐々に大きくなっていく。時刻ta1になると、温度比が上限閾値ThU1に達する。よって、時刻ta1になると、差圧−流量関係の取得が禁止される。
The graph of FIG. 5 shows a case where the
図4において、上記で説明した時刻t0〜時刻ta1の様子は、曲線Jのt0からta1への軌跡に対応する。一方、曲線Cは、曲線Jを温度比Trで補正した曲線である。曲線Cは、温度比Trが差圧ΔPに与える影響を視覚化するための比較対象として、参考のために示されたものである。補正には、次の式(2)を用いる。
C=Pin−(Pin−J)/Tr…(2)
In FIG. 4, the state from time t0 to time ta1 described above corresponds to the locus of the curve J from t0 to ta1. On the other hand, the curve C is a curve obtained by correcting the curve J with the temperature ratio Tr. Curve C is shown for reference as a comparison object for visualizing the effect of temperature ratio Tr on differential pressure ΔP. The following equation (2) is used for correction.
C = Pin− (Pin−J) / Tr (2)
ところで、Pin>ΔP(=J)が常に成立する。よって、式(2)は、流入温度Tinと流出温度Toutとの乖離が大きくなればなる程、つまり温度比Trが大きくなればなる程、曲線Cと曲線Jとが乖離することを示す。例えば、曲線Cと曲線Jとの乖離を差で表す場合、その差(C−J)は式(3)で表される。
C−J=(Pin−ΔP)(1−1/Tr)…(3)
By the way, Pin> ΔP (= J) always holds. Therefore, the equation (2) indicates that the curve C and the curve J deviate as the difference between the inflow temperature Tin and the outflow temperature Tout increases, that is, as the temperature ratio Tr increases. For example, when the divergence between the curve C and the curve J is represented by a difference, the difference (C−J) is represented by Expression (3).
C−J = (Pin−ΔP) (1-1 / Tr) (3)
時刻ta1を過ぎると、流出温度Toutは、図5に示すように、流入温度Tinに追従して上昇速度が大きくなる。これに伴い温度比Trは、ピークアウトする。そして、時刻tb1において、上限閾値ThU1を下回る。この結果、差圧−流量関係の取得が許可される。 After the time ta1, the outflow temperature Tout follows the inflow temperature Tin as shown in FIG. Along with this, the temperature ratio Tr peaks. And at time tb1, it falls below the upper limit threshold ThU1. As a result, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is permitted.
図4に示すように、時刻ta1から時刻tb1までの間は、温度比Trが大きいことによって、曲線Cと曲線Jとが大きく乖離する。そして、実測値を示す曲線Jでは、差圧−流量関係の大部分が異常領域に含まれる。但し、先述したように、時刻ta1から時刻tb1までの間は、ステップS350によって差圧−流量関係の取得が禁止されているので、この間における差圧−流量関係に基づき異常と判定されることはない。 As shown in FIG. 4, between the time ta1 and the time tb1, the curve C and the curve J greatly deviate due to the large temperature ratio Tr. And in the curve J which shows an actual measurement value, most of the differential pressure-flow rate relationship is included in the abnormal region. However, as described above, since the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited in step S350 from time ta1 to time tb1, it is determined that there is an abnormality based on the differential pressure-flow rate relationship during this period. Absent.
時刻tb1以降は、図5に示すように、温度比Trが安定し、差圧−流量関係の取得が許可される状態が継続する。 After time tb1, as shown in FIG. 5, the temperature ratio Tr is stable, and the state where the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is allowed continues.
このように温度比Trが上限閾値ThU1以上である場合に、差圧−流量関係の取得を禁止することによって誤検出が抑制される。差圧−流量関係に基づく異常検出は、DPF100による圧損が正常か否かを判定する手法であり、この判定のために差圧ΔPと流入流量Finとを用いる。
Thus, when the temperature ratio Tr is equal to or higher than the upper limit threshold ThU1, erroneous detection is suppressed by prohibiting acquisition of the differential pressure-flow rate relationship. The abnormality detection based on the differential pressure-flow rate relationship is a method for determining whether or not the pressure loss due to the
一方で、DPF100による圧損以外の要因が差圧ΔPに無視できない影響を与える場合、上記の判定は精度を欠くことになる。そこで本実施形態では、差圧ΔPに影響する要因として温度比Trに着目した。温度比Trは、定常的な運転状態においては、DPF100を通過することによる絞り膨張の影響で1よりも少し大きい値になる。
On the other hand, when factors other than the pressure loss due to the
一方で、温度比Trがこの値から乖離している場合は、気体の状態方程式から、温度比Trが差圧ΔPに無視できない影響を与えていると見なすことができる。例えば、図4,図5で例示したように、時刻ta1〜時刻tb1において、差圧−流量関係が異常領域に含まれていた原因は、DPF100の異常ではなく、流入温度Tinと流出温度Toutとの乖離であると考えられる。そこで、このような場合に異常検出を禁止することによって、正常なDPF100を異常であると誤検出することを抑制できる。
On the other hand, when the temperature ratio Tr deviates from this value, it can be considered from the gas equation of state that the temperature ratio Tr has a non-negligible effect on the differential pressure ΔP. For example, as illustrated in FIGS. 4 and 5, the cause that the differential pressure-flow rate relationship is included in the abnormal region at time ta1 to time tb1 is not an abnormality of the
このように差圧−流量関係の取得が禁止される時間帯があっても、異常検出に支障は殆どなく、むしろ好都合であるといえる。なぜなら、DPF100の異常は、直ちに走行に影響するものではなく、さほど高頻度に検出する必要はないからである。従って、温度比Trの影響が無視できる場合のみを異常検出の対象とする手法は、検出精度の向上に加え、必要以上の頻度による異常検出を回避できる点においても合理的であるといえる。
Thus, even if there is a time zone in which the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited, there is almost no hindrance to abnormality detection, and it can be said that it is rather convenient. This is because an abnormality in the
実施形態2を説明する。実施形態2は、実施形態1に対し、ハードウエア構成と、DPF検査処理の実行する点とについては同じである。異なるのは、取得許否決定処理の一部である。 A second embodiment will be described. The second embodiment is the same as the first embodiment in the hardware configuration and the point that the DPF inspection process is executed. The difference is a part of the acquisition permission / denial determination process.
図6は、実施形態2の取得許否決定処理を示すフローチャートである。実施形態1に対して異なるのは、ステップS320,S330に代えて、図6に示すようにステップS322,S332を実行する点である。他のステップは同じなので、説明を省略する。 FIG. 6 is a flowchart illustrating acquisition permission / denial determination processing according to the second embodiment. The difference from the first embodiment is that steps S322 and S332 are executed as shown in FIG. 6 instead of steps S320 and S330. Since the other steps are the same, description thereof is omitted.
図6に示すように、ステップS322は、温度差Tdが下限閾値ThL2未満である場合に、差圧−流量関係の取得を禁止するための判断ステップである。温度差Tdとは、流入温度Tinから流出温度Toutを減算(Tin−Tout)して得られる差である。ステップS332は、温度差Tdが上限閾値ThU2を超える場合に、差圧−流量関係の取得を禁止するための判断ステップである。 As shown in FIG. 6, step S322 is a determination step for prohibiting the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship when the temperature difference Td is less than the lower limit threshold ThL2. The temperature difference Td is a difference obtained by subtracting the outflow temperature Tout from the inflow temperature Tin (Tin−Tout). Step S332 is a determination step for prohibiting acquisition of the differential pressure-flow rate relationship when the temperature difference Td exceeds the upper limit threshold ThU2.
図7は、温度差Tdが時間経過に伴い変化する様子の一例を示すグラフである。縦軸の第1軸は温度を、縦軸の第2軸は温度差Tdを、横軸は時間を示す。図7は、実施形態1と同様、ディーゼルエンジン10の始動時における様子を示す。よって、流入温度Tin及び流出温度Toutは、実施形態1で説明したものと同様な挙動を示す。
FIG. 7 is a graph showing an example of how the temperature difference Td changes over time. The first axis on the vertical axis represents temperature, the second axis on the vertical axis represents the temperature difference Td, and the horizontal axis represents time. FIG. 7 shows a state when the
温度差Tdは、時刻t0においては略ゼロである。時刻t0から時間が経過すると、流入温度Tinの方が、流出温度Toutに比べて上昇速度が大きいため、温度差Tdはゼロから徐々に大きくなっていく。 The temperature difference Td is substantially zero at time t0. When time elapses from time t0, the temperature difference Td gradually increases from zero because the inflow temperature Tin has a higher rising speed than the outflow temperature Tout.
時刻ta2になると、温度差Tdが上限閾値ThU2に達する。よって、時刻ta2になると、差圧−流量関係の取得が禁止される。その後、温度差Tdは、ピークアウトして時刻tb2において上限閾値ThU2を下回る。よって、時刻tb2以降は、差圧−流量関係の取得が許可される。 At time ta2, the temperature difference Td reaches the upper limit threshold ThU2. Therefore, at time ta2, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited. Thereafter, the temperature difference Td peaks and falls below the upper limit threshold ThU2 at time tb2. Therefore, after time tb2, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is permitted.
実施形態2のように、温度差Tdを用いても、差圧−流量関係の取得の許否を適切に設定できる。 Even if the temperature difference Td is used as in the second embodiment, whether to acquire the differential pressure-flow rate relationship can be set appropriately.
実施形態3を説明する。実施形態3は、実施形態1に対し、ハードウエア構成と、DPF検査処理の実行する点とについては同じである。異なるのは、取得許否決定処理の一部である。 A third embodiment will be described. The third embodiment is the same as the first embodiment in the hardware configuration and the point that the DPF inspection process is executed. The difference is a part of the acquisition permission / denial determination process.
図8は、実施形態3の取得許否決定処理を示すフローチャートである。実施形態1に対して異なるのは、ステップS320,S330に代えて、図8に示すようにステップS323,S333を実行する点である。他のステップは同じなので、説明を省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing acquisition permission / denial determination processing according to the third embodiment. The difference from the first embodiment is that steps S323 and S333 are executed as shown in FIG. 8 instead of steps S320 and S330. Since the other steps are the same, description thereof is omitted.
図8に示すように、ステップS323は、流入温度Tinが下限閾値ThL3未満である場合に、差圧−流量関係の取得を禁止するための判断ステップである。ステップS333は、流出温度Toutが下限閾値ThL3未満である場合に、差圧−流量関係の取得を禁止するための判断ステップである。 As shown in FIG. 8, step S323 is a determination step for prohibiting acquisition of the differential pressure-flow rate relationship when the inflow temperature Tin is lower than the lower limit threshold ThL3. Step S333 is a determination step for prohibiting acquisition of the differential pressure-flow rate relationship when the outflow temperature Tout is lower than the lower limit threshold ThL3.
図9は、流入温度Tinと流出温度Toutとが時間経過に伴い変化する様子の一例を示すグラフである。縦軸は温度を、横軸は時間を示す。図9は、実施形態1,2と同様、ディーゼルエンジン10の始動時における様子を示す。よって、流入温度Tin及び流出温度Toutは、実施形態1で説明したものと同様な挙動を示す。
FIG. 9 is a graph showing an example of how the inflow temperature Tin and the outflow temperature Tout change with time. The vertical axis represents temperature, and the horizontal axis represents time. FIG. 9 shows a state when the
図9に示すように、流入温度Tinは、時刻ta3において下限閾値ThL3を上回る。しかし、流出温度Toutは、時刻ta3において下限閾値ThL3を下回っているので、ステップS333によって、差圧−流量関係の取得は禁止される。 As shown in FIG. 9, the inflow temperature Tin exceeds the lower limit threshold ThL3 at time ta3. However, since the outflow temperature Tout is lower than the lower limit threshold ThL3 at time ta3, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is prohibited in step S333.
時刻tb3になると、流入温度Tin、流出温度Tout共に下限閾値ThL3を上回るので、差圧−流量関係の取得が許可される。 At time tb3, since the inflow temperature Tin and the outflow temperature Tout both exceed the lower limit threshold ThL3, acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is permitted.
流入温度Tin、流出温度Toutのそれぞれが下限閾値ThL3以上である場合は、排ガスが安定している状態であると考えられる。よって、実施形態3の手法でも、排ガスが安定している状態において異常検出を実行できる。 When each of the inflow temperature Tin and the outflow temperature Tout is equal to or higher than the lower limit threshold ThL3, it is considered that the exhaust gas is stable. Therefore, even with the method of the third embodiment, abnormality detection can be performed in a state where the exhaust gas is stable.
なお、以上の実施形態1,2,3において、差圧−流量関係の取得が禁止されるのは、上記で説明したディーゼルエンジン10の始動時に限られる訳ではない。つまり、流入温度Tin、流出温度Tout、差圧ΔP、流入流量Fin等の履歴に関係なく、流入温度Tinと流出温度Toutとに基づき禁止が決定される。例えば、停止時、或いは、急激な加速時や減速時、或いは外部要因(外気温など)が急激に変化した場合などに上記取得が禁止されることがあり、その効果が発揮される。
In the first, second, and third embodiments, the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship is not limited to the time when the
本発明は、本明細書の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、先述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、先述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことができる。その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除できる。例えば、以下のものが例示される。 The present invention is not limited to the embodiments, examples, and modifications of the present specification, and can be implemented with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in the embodiments described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the effects described above, replacement or combination can be performed as appropriate. If the technical feature is not described as essential in this specification, it can be deleted as appropriate. For example, the following are exemplified.
流入温度と流出温度とに基づき禁止する内容は、差圧−流量関係の取得でなくてもよい。例えば、禁止内容は、流入温度と流出温度とが乖離した場合における差圧−流量関係に基づき異常と判定することであってもよい。この禁止内容の捉え方は、先述した実施形態の手法を含む概念である。実施形態と異なる具体的手法としては、例えば、流入温度と流出温度とが乖離していても、差圧−流量関係の取得を実行する手法が考えられる。但し、この手法の場合、流入温度と流出温度とが乖離した場合において取得されたものなのか、乖離していない場合において取得されたものなのかを区別して取得する。そして、正常か異常かの判定においては、流入温度と流出温度とが乖離した場合において取得されたものは無視すれば、実施形態と同等な効果を得ることができる。 The content prohibited based on the inflow temperature and the outflow temperature may not be acquisition of the differential pressure-flow rate relationship. For example, the prohibited content may be determined as abnormal based on the differential pressure-flow rate relationship when the inflow temperature and the outflow temperature deviate. This way of grasping the prohibited content is a concept including the technique of the above-described embodiment. As a specific method different from the embodiment, for example, a method of executing the acquisition of the differential pressure-flow rate relationship even if the inflow temperature and the outflow temperature are different can be considered. However, in the case of this method, it is obtained by distinguishing whether it is acquired when the inflow temperature and the outflow temperature are different from each other, or is acquired when there is no difference. In determining whether the temperature is normal or abnormal, an effect equivalent to that of the embodiment can be obtained by ignoring what is acquired when the inflow temperature and the outflow temperature are different.
流入温度と流出温度とが乖離した場合にのみ差圧−流量関係を取得するとき、取得した差圧−流量関係を2つ以上保存してもよいし、保存してもよい。そして、判定の際に、異常領域に含まれる関係の有無に基づいて異常を検出してもよい。 When the differential pressure-flow rate relationship is acquired only when the inflow temperature and the outflow temperature deviate, two or more acquired differential pressure-flow rate relationships may be stored, or may be stored. And in the determination, you may detect abnormality based on the presence or absence of the relationship included in an abnormal area | region.
流入温度と流出温度との利用方法は、上記のような禁止でなくてもよい。例えば、流入温度と流出温度とを用いて、実施形態1で説明したように差圧を補正し、補正後の差圧で異常検出を実施してもよい。このようにすれば、流入温度と流出温度とが乖離していても、異常検出を精度良く実施できる。加えて、差圧−流量関係の取得を高頻度で実施できる。 The method of using the inflow temperature and the outflow temperature may not be as described above. For example, the differential pressure may be corrected using the inflow temperature and the outflow temperature as described in the first embodiment, and the abnormality detection may be performed using the corrected differential pressure. In this way, even if the inflow temperature and the outflow temperature are different, abnormality detection can be performed with high accuracy. In addition, the differential pressure-flow rate relationship can be acquired with high frequency.
実施形態1,2,3として説明した手法の何れか2つ又は3つを組み合わせてもよい。例えば、温度比と温度差との両方を監視し、少なくとも何れかが所定範囲から外れた場合に、差圧−流量関係の取得を禁止してもよい。 Any two or three of the methods described as the first, second, and third embodiments may be combined. For example, both the temperature ratio and the temperature difference may be monitored, and acquisition of the differential pressure-flow rate relationship may be prohibited when at least one of them is out of a predetermined range.
上記の検査を実行するのは、自動車に搭載されたECUでなくてもよい。例えば、人でもよいし、外部装置でもよい。例えば人が実行する場合、差圧と、流入温度と、流出温度との測定値を、人が計器を用いて監視する。そして、流入温度と流出温度とが安定し、温度比が約1になった時点で差圧を読み、読んだ差圧が所定範囲内であれば正常、そうでなければ異常と判定してもよい。外部装置による場合も、同様な手法で実施してもよい。 The inspection may not be performed by the ECU mounted on the automobile. For example, a person or an external device may be used. For example, when performed by a person, the person monitors the measured values of differential pressure, inflow temperature, and outflow temperature using an instrument. Then, when the inflow temperature and the outflow temperature are stable and the temperature ratio becomes about 1, the differential pressure is read, and if the read differential pressure is within a predetermined range, it is normal, otherwise it is determined abnormal. Good. In the case of using an external device, the same method may be used.
実施形態3の変形例として、流入温度と流出温度との何れか一方のみを監視対象にしてもよい。例えば、流出温度は無視し、流入温度が閾値未満の場合に、差圧−流量関係の取得を禁止してもよい。 As a modification of the third embodiment, only one of the inflow temperature and the outflow temperature may be monitored. For example, the outflow temperature may be ignored and acquisition of the differential pressure-flow rate relationship may be prohibited when the inflow temperature is less than a threshold value.
DPFが新品の場合は、流量F1(異常検出を実施する下限流量)の値を大きくしてもよい。 When the DPF is new, the value of the flow rate F1 (the lower limit flow rate for performing abnormality detection) may be increased.
検査対象のフィルタは、自動車用のDPFでなくてもよい。例えば、他のタイプの内燃機関(ガソリンエンジン、スターリングエンジン等)のためのフィルタに適用してもよいし、他の輸送用機器(二輪車、ディーゼル機関車等)に搭載されたDPFに適用してもよい。 The filter to be inspected may not be a DPF for automobiles. For example, it may be applied to a filter for another type of internal combustion engine (gasoline engine, Stirling engine, etc.), or applied to a DPF mounted on other transportation equipment (motorcycle, diesel locomotive, etc.). Also good.
10…ディーゼルエンジン
12…吸気管
14…燃料噴射弁
16…排気集合管
17…排気管
18…燃料供給ポンプ
20…過給器
21…タービン
22…コンプレッサ
23…シャフト
24…インタークーラ
26…エアクリーナ
28…電動スロットル弁
30…ECU
60…EGR通路
62…EGR弁
70…温度計
75…温度計
80…圧力計
90…差圧計
100…DPF
DESCRIPTION OF
60 ...
Claims (5)
前記フィルタに流入する前のガスの温度である流入温度と、前記フィルタから流出した後のガスの温度である流出温度とが乖離した場合に、前記検出を禁止する禁止部と
を備えるフィルタ検査装置。 An abnormality detector for detecting an abnormality of the filter based on a differential pressure before and after the filter for collecting particulates;
A filter inspection apparatus comprising: a prohibition unit that prohibits the detection when an inflow temperature that is a temperature of gas before flowing into the filter and an outflow temperature that is a temperature of gas after flowing out of the filter deviate from each other .
請求項1に記載のフィルタ検査装置。 The filter inspection device according to claim 1, wherein the prohibition unit executes the prohibition when a ratio between the inflow temperature and the outflow temperature is not included in a predetermined range.
請求項1又は請求項2に記載のフィルタ検査装置。 The filter inspection device according to claim 1, wherein the prohibition unit executes the prohibition when a difference between the inflow temperature and the outflow temperature is not included in a predetermined range.
請求項1から請求項3までの何れか一項に記載のフィルタ検査装置。 The filter inspection according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality detection unit performs the detection based on a relationship between the differential pressure and a volume flow rate of a gas before flowing into the filter. apparatus.
前記フィルタに流入する前のガスの温度である流入温度と、前記フィルタから流出した後のガスの温度である流出温度とが乖離した場合に、前記検出を禁止する
フィルタ検査方法。 Detecting an abnormality of the filter based on the differential pressure before and after the filter for collecting particulates,
A filter inspection method for prohibiting the detection when an inflow temperature, which is a temperature of gas before flowing into the filter, and an outflow temperature, which is a temperature of gas after flowing out of the filter, deviate from each other.
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