JP6728829B2 - 電子制御装置 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
なお、以下の説明では、還元剤である尿素水のことを、単に還元剤と呼ぶこととする。後処理ECU11が実行するFS要否判断処理では、還元剤凍結の検出結果および加熱システム20が正常であるか否かの判断結果に基づいてフェールセーフ処理を実行するか否かが判断される。具体的には、本実施形態では、還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されないと判定されると、「Severe」のフェールセーフ処理を実施すると判断される。なお、詳細は後述するが、上記判定時間は、加熱システム20の故障の有無に応じて所定範囲で変化する。そして、その変化する判定時間のうち、最長のものを基本判定時間と呼ぶこととする。
図3に示すFS要否判断処理が開始されると、まずステップS110にて、還元剤が凍結しているか否かが判断される。還元剤の凍結が検出されている場合、ステップS110で「YES」となりステップS120に進む。ステップS120では、「Warning」のフェールセーフ処理を実施すると判断される。
ここでは、図4に示すように、加熱システム20が正常であり、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消される場合を想定している。この場合、時刻t1において、還元剤の凍結が検出されると、「Warning」のフェールセーフ処理が実施されるとともに、第1カウントアップ動作が開始される。また、このとき、後処理ECU11は、加熱システム20による発熱動作を開始する。
ここでは、図5に示すように、加熱システム20は正常であるものの、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因となって還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例1」と同様である。ただし、この場合、カウンタによる第1カウントアップ動作が終了したとき、つまりカウント値が判定値に達した時刻t2において、還元剤の凍結が解消されていない。
ここでは、図6に示すように、加熱システム20が故障しており、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、還元剤の凍結が検出される時刻t1より前の時刻t0において、加熱システム20が故障していると判断されている。そのため、時刻t1において、還元剤の凍結が検出されると、「Warning」のフェールセーフ処理が実施されるとともに、第2カウントアップ動作が開始される。
ここでは、図7に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例1」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後の時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。そのため、時刻t2以降は、カウンタの動作が、第1カウントアップ動作から第2カウントアップ動作に変更される。
本実施形態の構成は、凍結した還元剤を加熱する加熱システム20を備えているため、加熱システム搭載車に適用されることになる。そして、後処理ECU11は、還元剤の凍結状態に加え、加熱システム20の故障状態をも考慮したうえで、還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するFS要否判断処理を実行する。その結果、加熱システム20の故障、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因で、還元剤の凍結状態が長時間にわたって解消されない場合には、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。したがって、本実施形態によれば、加熱システム搭載車において、還元剤の凍結状態が長時間継続しているにもかかわらずフェールセーフ処理が実行されないという事態の発生が抑制される。つまり、本実施形態によれば、還元剤が凍結した状態のまま車両が通常の走行を行うことで環境を悪化させる、といった事態の発生を防止することができる。
以下、第2実施形態について図8および図9を参照して説明する。
第2実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。
図8に示す本実施形態のFS要否判断処理では、加熱システム20が故障していると判断されると、つまりステップS150で「NO」となるとステップS270が実行される。ステップS270では、カウンタのカウント値が判定値に強制的に設定される。そのため、ステップS270の後に実行されるステップS180では、それまでのカウント動作の進み具合に関係なく、カウント値が判定値に達したと判断されて「YES」となる。このような処理の変更により、本実施形態では、加熱システム20が故障していると判断されると、直ちに「Severe」のフェールセーフ処理の実施が必要であると判断されることになる。
ここで、第1実施形態における「具体例4」と同様に、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障した場合を想定する。この場合、図9に示すように、時刻t1における動作は、「具体例4」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が故障したと判断される時刻t2での動作が異なる。すなわち、時刻t2において、加熱システム20が故障したと判断されると、カウント値が判定値に強制的に設定される。そのため、時刻t2において、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
還元剤が凍結し且つ加熱システム20が故障している場合、排気の浄化ができない状態が解消される可能性は低い。そこで、本実施形態では、還元剤が凍結した状態で加熱システム20が故障すると、直ちに「Severe」のフェールセーフ処理が実施されるようになっている。このようにすれば、排気の浄化ができない状態で車両が通常走行してしまう期間を極力短くし、排気が環境に悪影響を及ぼす状況を一層素早く解消することができるという効果が得られる。
以下、第3実施形態について図10および図11を参照して説明する。
第3実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。ただし、この場合、後処理ECU11は、FS要否判断処理において、カウンタを係数Cで減算する、つまり係数Cずつデクリメントするカウントダウン動作を実行可能となっている。係数Cは、係数AおよびBとの関係性はなく、所定の値に設定されている。
図10に示す本実施形態のFS要否判断処理では、還元剤の凍結が未検出になると、つまりステップS110で「NO」となると、ステップS331が実行される。ステップS331では、カウンタのカウント値が初期値であるゼロより大きいか否かが判断される。ここで、カウント値が初期値である場合、ステップS331で「NO」となり、ステップS332を実行することなく、ステップS140に進む。一方、カウント値が初期値より大きい場合、ステップS331で「YES」となり、ステップS332に進む。
ここで、図11に示すように、加熱システム20が正常であり、還元剤が凍結から融解された後、再度凍結する場合を想定する。この場合、時刻t1における動作は、第1実施形態の「具体例1」と同様である。そして、この場合も「具体例1」と同様に、カウント値が判定値に達する前の時刻t2において還元剤の凍結が解消される。ただし、この場合、時刻t2において、カウントダウン動作が開始される。
還元剤が一旦凍結した場合、その後に融解したとしても、周囲環境の温度が低いことなどから、再度凍結する可能性が高い。このような場合、比較的短時間の間に還元剤の凍結と融解が繰り返されることになる。そのため、凍結が解消したときにカウント値をクリアすると、カウント値がなかなか判定値に達せず、フェールセーフ処理が実施されない。
以下、第4実施形態について図12〜図15を参照して説明する。
第4実施形態では、FS要否判断処理の処理内容が、第1実施形態と異なっている。なお、構成については第1実施形態と共通するので、図1も参照しながら説明する。ただし、この場合、後処理ECU11は、FS要否判断処理において、第1カウントアップ動作だけを行い、そのカウント値の比較対象となる判定値を第1設定値および第2設定値のいずれかに切り替えるようになっている。
図12に示す本実施形態のFS要否判断処理では、加熱システム20が正常であると判断されると、つまりステップS150で「YES」となるとステップS461が実行される。ステップS461では、判定値が第1設定値に設定される。一方、加熱システム20が故障していると判断されると、つまりステップS150で「NO」となるとステップS462が実行される。ステップS462では、判定値が第2設定値に設定される。
ここでは、図13に示すように、第1実施形態における「具体例2」と同様、加熱システム20が正常であるものの、加熱システム20とは別の箇所の故障、不具合などが原因となって還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例2」と同様である。そして、加熱システム20が正常であるため、判定値は第1設定値に固定された状態となっている。その結果、「具体例2」と同じタイミングの時刻t2において、カウント値が判定値に達し、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
ここでは、図14に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例7」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後、カウント値が第2設定値よりも大きく且つ第1設定値よりも小さい値である時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。そのため、時刻t2以降は、判定値が第2設定値に設定される。そうすると、この時刻t2の時点で、カウント値が判定値以上の値となり、「Severe」のフェールセーフ処理が実施される。
ここでは、図15に示すように、発熱動作の実行中に加熱システム20が故障し、還元剤が凍結してから判定時間が経過するまでに還元剤の凍結が解消されない場合を想定している。この場合、時刻t1における動作は、「具体例7」と同様である。ただし、この場合、加熱システム20が発熱動作を開始した後、カウント値が第2設定値よりも小さい値である時刻t2において、それまで正常であった加熱システム20が故障してしまう。
本実施形態では、後処理ECU11は、故障期間における判定値を、正常期間における判定値より小さい値にしている。このような本実施形態によっても、上記各実施形態と同様に、故障期間の長さに応じてフェールセーフ処理の実行可否を判定するための判定時間が短縮されるため、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態では、エンジンECU1および後処理ECU11を備え、それら各ECUが通信可能に接続されているものを示した。しかし、図16に示すように、エンジンECU1および後処理ECU11の代わりに、それら各ECUの機能の両方を備えた1つの電子制御装置である後処理一体エンジンECU41を設けるようにしてもよい。この場合、図17に示すように、後処理一体エンジンECU41は、後処理ECU11が有する凍結検出部31、故障判断部32およびフェールセーフ判断部33に加え、フェールセーフ制御部42を備える。フェールセーフ制御部42は、フェールセーフ判断部33の判断に基づいてフェールセーフ処理を行うものである。
Claims (8)
- 車両に搭載された内燃機関(2)から排出される排気を浄化するために前記排気中に噴射される還元剤の凍結を検出する凍結検出部(31)と、
凍結した前記還元剤を加熱する加熱システム(20)が正常であるか否かを判断する故障判断部(32)と、
前記凍結検出部の検出結果および前記故障判断部の判断結果に基づいて前記還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するフェールセーフ判断部(33)と、
を備え、
前記フェールセーフ判断部は、
前記還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに前記還元剤の凍結が解消されないと判定すると前記フェールセーフ処理を実行し、
前記故障判断部により前記加熱システムが正常ではないと判断される期間に応じて前記判定時間を短縮する電子制御装置。 - 前記フェールセーフ判断部は、前記還元剤の凍結が検出された時点からカウント動作を開始し、そのカウント値が所定の判定値に達したときに前記判定時間が経過したと判断する請求項1に記載の電子制御装置。
- 前記フェールセーフ判断部は、前記故障判断部により前記加熱システムが正常ではないと判断される期間における前記カウント動作を、前記故障判断部により前記加熱システムが正常であると判断される正常期間における前記カウント動作より早めることで前記判定時間を短縮する請求項1または2に記載の電子制御装置。
- 前記フェールセーフ判断部は、前記故障判断部により前記加熱システムが正常ではないと判断される期間における前記判定値を、前記故障判断部により前記加熱システムが正常であると判断される正常期間における前記判定値より小さい値にすることで前記判定時間を短縮する請求項1または2に記載の電子制御装置。
- 前記フェールセーフ判断部は、前記還元剤の凍結が未検出になると、前記カウント値をクリアする請求項2に記載の電子制御装置。
- 前記フェールセーフ判断部は、前記故障判断部により前記加熱システムが正常であると判断されている期間であり且つ前記還元剤の凍結が未検出である期間、前記カウント値を初期値に向けて戻す逆カウント動作を行う請求項2に記載の電子制御装置。
- 車両に搭載された内燃機関(2)から排出される排気を浄化するために前記排気中に噴射される還元剤の凍結を検出する凍結検出部(31)と、
凍結した前記還元剤を加熱する加熱システム(20)が正常であるか否かを判断する故障判断部(32)と、
前記凍結検出部の検出結果および前記故障判断部の判断結果に基づいて前記還元剤の凍結に対応するフェールセーフ処理を実行するか否かを判断するフェールセーフ判断部(33)と、
を備え、
前記フェールセーフ判断部は、
前記還元剤の凍結が検出された時点から所定の判定時間が経過するまでに前記還元剤の凍結が解消されないと判定すると前記フェールセーフ処理を実行し、
前記還元剤の凍結が検出された時点からカウント動作を開始し、そのカウント値が所定の判定値に達したときに前記判定時間が経過したと判断し、
前記故障判断部により前記加熱システムが正常であると判断されている期間であり且つ前記還元剤の凍結が未検出である期間、前記カウント値を初期値に向けて戻す逆カウント動作を行う電子制御装置。 - さらに、前記フェールセーフ判断部の判断に基づいて前記フェールセーフ処理を行うフェールセーフ制御部(42)を備える請求項1から7のいずれか一項に記載の電子制御装置。
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