JP3608255B2 - 内燃機関の排気ガス浄化装置の目詰まり検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は内燃機関の排気ガス浄化装置の目詰まりを検出する検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気ガス浄化装置の目詰まり検出方法として、浄化装置の上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との差圧、又は上流側圧力を測定し、この値が所定値以上になったときに目詰まりと判断し排気ガス浄化装置の再生時期とする方法が特開昭５６−１１５８０６号公報に開示されている。これらの圧力測定方法では排気ガス量の変動やＥＧＲの有無により検出圧力が異なるため、浄化装置の目詰まりを正確に判断することができず、再生が遅れて排気圧力の異常上昇による運転性の悪化を招いたり、再生が早すぎることにより、バーナ式の再生装置においてはバーナ燃料の無駄な消費、電気ヒータ式の再生装置においては再生電力の無駄な消費を招いたりする問題点があった。
【０００３】
上記のような問題点を解決するため特開昭５９−１２６０１８号公報には、浄化装置の上流側の排気圧力（Ｐ１）と下流側の排気圧力（Ｐ２）との差圧（△Ｐ＝Ｐ１−Ｐ２）と浄化装置上流側の圧力との比（△Ｐ／Ｐ１）、又はが浄化装置の上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との比（Ｐ２／Ｐ１）が浄化装置の目詰まり量に比例することに着目し、△Ｐ／Ｐ１又はＰ２／Ｐ１が所定値以上にのときバーナを作動させる制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開昭５９−１２６０１８号公報に記載された制御装置は、排気ガス量の変動やＥＧＲの有無による検出圧力の相違があっても圧力の比を演算しているため再生時期の遅れや、早すぎはない装置であるが、圧力の検出位置がエンジンの排気マニホールドから１ｍ程度の極めて近接した下流側にあるため、エンジンの急激な回転変動や急激な負荷変動の影響を受け易く、アクセルのＯＮ→ＯＦＦやＯＦＦ→ＯＮ等圧力の変化が大きいときには圧力比の変動が大きくなり、図３（ａ）に示すようなスパイク状のノイズ状の出力となる。また、下流側はアイドリング時には非常に低い圧力を測定する必要があり精度の非常に優れた圧力センサを必要とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するため、本発明によれば、内燃機関の排気ガス浄化装置の上流側の排気圧力（以下、単に圧力という）と下流側の排気圧力（以下、単に圧力という）との圧力比を演算し、その圧力比を最新の圧力比を含む直近過去所定時間の圧力比の積算値をその積算に用いた圧力比のデータの数で除して逐次平均し圧力比を安定したものにするとともに、アイドリング等の低回転時には目詰まり判定を停止にする検出方法が提供される。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、内燃機関の急激な回転変動や急激な負荷変動があっても、排気ガス浄化装置の目詰まりを安定して判定できる。
【０００７】
【実施例】
次に本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の構成図である。本図において、１は内燃機関で、２はその内燃機関１の排気マニホールド１ａに接続された排気管８に設けられた排気ガスバイパスバルブである。３は排気ガス浄化装置で、その内部には触媒又は微粒子捕集用フィルタ３ａが設置されている。また、９はバイパス路である。
４は前記排気管８に設置された排気ガス浄化装置３の上流側の圧力Ｐｆを検出する圧力センサであり、５は下流側の圧力Ｐｒを検出する圧力センサである。圧力センサ４、５は圧電素子等の圧力を電気信号に変換する変換素子を使用したものである。浄化装置３の触媒又は微粒子捕集用フィルタ３ａの目詰まり量が増加してくると上流側の圧力Ｐｆと下流側の圧力Ｐｒとの差が大きくなる。これらの圧力Ｐｆ、Ｐｒの比を演算することにより排気ガス流量の影響を取り除くことができ、圧力Ｐｆ、Ｐｒの比は浄化装置３の目詰まり量に比例する。従って、予め浄化装置３の目詰まり量と、圧力Ｐｆ、Ｐｒの比との関係を実験的に測定し、再生すべき目詰まり量に対する圧力Ｐｆ、Ｐｒの比を設定しておき、圧力Ｐｆ、Ｐｒの比がその設定値以上になったときにバイパスバルブ２を切り換えて排気ガスを浄化装置３に流さずにバイパスさせる。
【０００８】
６は前記圧力センサ４、５およびエンジン回転センサの信号を入力としバイパスバルブ２を制御する制御装置で、本実施例ではマイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏから構成される周知の装置である。又、制御装置は内燃機関１の燃料噴射制御装置を利用することもできる。制御装置６は処理プログラムがＲＯＭに記憶されておりそのプログラムに従って圧力センサ４、５およびエンジン回転信号の取り込み、演算処理、排気ガスのバイパス指示等の処理を行う。また、ＲＯＭには前記再生すべき目詰まり量に対する上流側の圧力Ｐｆと下流側の圧力Ｐｒとの比（設定値）も記憶されている。
【０００９】
では、制御装置６のＲＯＭに記憶される制御プログラムについて図２を基に説明する。図２は制御のフローを示す図でありプログラムそのものではない。
まず、制御プログラムがスタートするとＳ１にて圧力センサ４及び５の信号を取り込む（上流側圧力Ｐｆ取り込み、下流側圧力Ｐｒ取り込み）、次にＳ２でこれらの値を用いて浄化装置上流側圧力（Ｐｆ）と下流側圧力（Ｐｒ）との比、圧力比が演算される。次に、Ｓ３で圧力比のデータは逐次平均処理がなされる。すなわち次の演算処理が実施される。
逐次平均圧力比＝（過去数分間の圧力比の積算値＋最新の圧力比）／圧力比のデータ数
Ｓ４では、エンジン回転が低回転であるか否かチェックし、低回転でないときは、前記逐次平均圧力比と前記のＲＯＭに記憶されている再生すべき目詰まり量に対する圧力比（設定値）とが比較され、逐次平均圧力比が大きい場合は浄化装置の触媒等が目詰まりしたものと判断する。一方Ｓ４で、エンジン回転が低回転であると判断した場合目詰まりの判定は行わずに、逐次平均化したデータを保持したまま本プログラムから抜ける。また逐次平均の時間は１０分以下が望ましい。
【００１０】
上記逐次平均化処理有無による信号の比較を図３に示す。図３の（ａ）は、逐次平均処理前の圧力比信号であるが、非常に変動が大きいことがわかる。これに対し図３の（ｂ）は逐次平均化処理を行った本実施例の圧力比信号であるが、変動が小さく、且つ元信号からノイズ成分を除去した信号となっていることが分かる。
以上、本発明を上述の実施例を用いて説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除するものではない。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、排気ガス浄化装置の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力比を最新の圧力比を含む直近過去所定時間の圧力比の積算値をその積算に用いた圧力比のデータの数で除して逐次平均するので、内燃機関の急激な回転変動や急激な負荷変動があっても、排気ガス浄化装置の目詰まりを安定して判定できる。さらに、エンジン低回転時には、目詰まりの判定を行わないので、誤判定をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施例の制御フローを示す図である。
【図３】圧力比信号の比較を示す図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…バイパスバルブ、３…排気ガス浄化装置、
４…圧力センサ、５…圧力センサ
６…制御装置、７…バッテリ

Claims (2)

1. 内燃機関の排気ガス浄化装置の上流側の圧力を検出する第１の検出手段と、排気ガス浄化装置の下流側の圧力を検出する第２の検出手段とを有し、前記第１の検出手段と第２の検出手段とにより検出されたそれぞれの圧力から上流側の圧力とと下流側の圧力との圧力比を演算し、その圧力比により排気ガス浄化装置の目詰まり量を判断する方法において、前記圧力比を最新の圧力比を含む直近過去所定時間の圧力比の積算値をその積算に用いた圧力比のデータの数で除して逐次平均することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置の目詰まり検出方法。
2. アイドリング等エンジン回転が低いときは前記目詰まり量の判断を停止し、圧力比データは保持することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置の目詰まり検出方法。

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