JP6926852B2 - 電子制御装置 - Google Patents

電子制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6926852B2
JP6926852B2 JP2017170246A JP2017170246A JP6926852B2 JP 6926852 B2 JP6926852 B2 JP 6926852B2 JP 2017170246 A JP2017170246 A JP 2017170246A JP 2017170246 A JP2017170246 A JP 2017170246A JP 6926852 B2 JP6926852 B2 JP 6926852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
period
injection
energization
drive circuit
control device
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2017170246A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019044727A (ja
Inventor
淳 西山
淳 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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 Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017170246A priority Critical patent/JP6926852B2/ja
Priority to DE102018213438.3A priority patent/DE102018213438B4/de
Publication of JP2019044727A publication Critical patent/JP2019044727A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6926852B2 publication Critical patent/JP6926852B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/10Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
    • F01N2900/104Battery status
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/18Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
    • F01N2900/1806Properties of reducing agent or dosing system
    • F01N2900/1821Injector parameters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、電子制御装置に関する。
自動車用のディーゼルエンジンの排気ガスの後処理システムの1つとして、尿素SCR(Selective Catalytic Reduction:選択触媒還元)システムがある。尿素SCRシステムでは、内燃機関から排出された排気にインジェクタから尿素水を噴射して添加し、排気に含まれる窒素酸化物(以下、NOxと称する)を浄化する。尿素SCRシステムでは、インジェクタの駆動回路においてショートや断線による故障が発生する虞がある。駆動回路において故障が発生すると、排気に尿素水を適切に添加することができなくなり、NOxの浄化不能を招くことになる。そのため、駆動回路の故障を検出する仕組みが必要である。駆動回路の故障を検出する方法として、例えば特許文献1には、駆動回路への通電期間中の駆動電流をモニタし、駆動電流の電流値が所定範囲から外れたときに故障が発生したと特定する方法がある。
特開2002−227698号公報
しかしながら、上記した方法を尿素SCRシステムに適用した場合、1回の噴射で必要な噴射量が少量であると、通電期間が短くなり、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができない。そのため、駆動電流の電流値が所定範囲から外れたか否かを判定することができず、故障を検出することができないという問題がある。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インジェクタの駆動回路への通電状態に応じた物理量をモニタする期間を十分に確保し、駆動回路の故障を適切に検出することができる電子制御装置を提供することにある。
請求項1に記載した発明によれば、制御部(18)は、内燃機関(2)から排出された排気に尿素水を噴射するインジェクタ(9)の駆動回路(19)への通電を制御し、駆動回路への通電期間中又は非通電期間中の物理量をモニタして駆動回路の故障を検出する。制御部は、1回の噴射あたりの通電期間又は非通電期間を調整し、駆動回路の故障を検出する。1回の噴射あたりの通電期間又は非通電期間を、駆動回路への通電期間中又は非通電期間中の物理量をモニタして駆動回路の故障を検出可能な期間に調整することで、駆動回路の故障を適切に検出することができる。内燃機関から排出された排気に尿素水を噴射して添加し、排気に含まれるNOxを浄化する構成では、添加された尿素水が直ぐにはNOxの浄化に使用されずにアンモニアへ加水分解された後に還元触媒に蓄積されるので、尿素水の噴射タイミングが遅れてもNOxの浄化不能を招くことはない。この点に着目し、1回の噴射あたりの通電期間又は非通電期間を調整することで、NOxの浄化を妨げることなく、駆動回路の故障を適切に検出することができる。
第1の実施形態の排気浄化システムの全体構成を示す図 尿素水添加システムの機能ブロック図 電子制御装置の機能ブロック図 インジェクタ駆動処理を示すフローチャート バッテリショート検出処理を示すフローチャート タイミングチャート タイミングチャート インジェクタ駆動処理を示すフローチャート グラウンドショート検出処理を示すフローチャート タイミングチャート タイミングチャート 第2の実施形態の電子制御装置の機能ブロック図 インジェクタ駆動処理を示すフローチャート グラウンドショート検出処理を示すフローチャート タイミングチャート タイミングチャート
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1から図11を参照して説明する。図1に示すように、内燃機関の排気浄化システム1は、例えば自動車用のディーゼルエンジンにより構成される内燃機関2から排出される排気に尿素水を噴射して添加し、排気に含まれるNOxを浄化する尿素SCRシステムを含む。内燃機関2の排気は、排気管3により構成される排気経路4内を流れ、その途中で浄化されて大気へ放出される。尚、排気浄化システム1は、自動車用のディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンやガスタービンエンジン等に適用しても良いし、自動車用の内燃機関に限らず、例えば発電ユニット等の据置型の内燃機関に適用しても良い。
尿素水添加システム5は、排気浄化システム1において排気経路4内を流れる排気に尿素水を添加するシステムであり、尿素水タンク6と、尿素水ポンプ7と、尿素水配管8と、インジェクタ9と、還元触媒10とを有する。尿素水タンク6は、尿素水である尿素の水溶液を貯えている。尿素水ポンプ7は、通電されると、尿素水タンク6に貯えられている尿素水を尿素水配管8により構成される尿素水経路11内へ吐出してインジェクタ9に供給する。インジェクタ9は、その先端の噴射口が排気管3を貫いて排気経路4内に露出しており、通電されると、尿素水ポンプ7から尿素水経路11を流れて供給された尿素水を噴射口から排気経路4内に噴射し、内燃機関2から排出されて排気経路4内を流れる排気に尿素水を添加する。添加された尿素水は直ぐには排気に含まれるNOxの浄化に使用されずにアンモニアへ加水分解された後に還元触媒10に蓄積される。排気経路4内において混合された排気と尿素水が還元触媒10へ流入すると、排気に含まれるNOxは、還元触媒10において尿素水に含まれる尿素と化学反応して浄化される。
図2にも示すように、尿素水添加システム5は、電気的な構成として、電子制御装置12と、入口側NOxセンサ13と、出口側NOxセンサ14と、入口側温度センサ15と、出口側温度センサ16と、圧力センサ17とを有する。入口側NOxセンサ13と入口側温度センサ15は、排気経路4において内燃機関2と還元触媒10との間に設けられ、排気経路4内を流れる排気の流れ方向において還元触媒10の入口側に設けられている。入口側NOxセンサ13は、還元触媒10へ流入する排気に含まれるNOxの濃度を検出し、その検出したNOxの濃度を示す検出信号を電子制御装置12に出力する。入口側温度センサ15は、還元触媒10へ流入する排気の温度を検出し、その検出した排気の温度を示す検出信号を電子制御装置12に出力する。
出口側NOxセンサ14と出口側温度センサ16は、排気経路4において還元触媒10と大気側との間に設けられ、排気経路4内を流れる排気の流れ方向において還元触媒10の出口側に設けられている。出口側NOxセンサ14は、還元触媒10から流出した排気に含まれるNOxの濃度を検出し、その検出したNOxの濃度を示す検出信号を電子制御装置12に出力する。出口側温度センサ16は、還元触媒10から流出した排気の温度を検出し、その検出した排気の温度を示す検出信号を電子制御装置12に出力する。
圧力センサ17は、尿素水配管8の途中に設けられており、尿素水ポンプ7から吐出された尿素水の圧力を検出し、その検出した尿素水の圧力を示す検出信号を電子制御装置12に出力する。
尚、上記した構成では、還元触媒10の入口側及び出口側のそれぞれに設けられた温度センサ14,16により還元触媒10の温度を間接的に検出するが、還元触媒10の入口側又は出口側の何れか一方に設けられた温度センサにより還元触媒10の温度を間接的に検出しても良い。又、還元触媒10に設けられた温度センサにより還元触媒10の温度を直接的に検出しても良い。
電子制御装置12は、CPUと、ROMと、RAMと、I/Oとを有するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)18(制御部に相当する)を有し、ROMに記憶されているコンピュータプログラムを実行して尿素水添加システム5を制御する。マイコン18は、上記した各種センサ13〜17から検出信号を入力すると、その入力した検出信号によりNOxの濃度や排気の温度や尿素水の圧力を特定して各種制御を行う。マイコン18は、通電信号を尿素水ポンプ7に出力して当該尿素水ポンプ7からの尿素水の吐出を制御し、通電信号をインジェクタ9に出力して当該インジェクタ9からの尿素水の噴射を制御する。
ここで、インジェクタ9を駆動する駆動回路について説明する。図3に示すように、インジェクタ9の駆動回路19は、電磁石アクチュエータの構成要素であるコイル20を有し、マイコン18からインジェクタ9への通電信号の出力が開始され、通電が開始されると、インジェクタ9からの尿素水の噴射を開始する。又、駆動回路19は、マイコン18からインジェクタ9への通電信号の出力が停止され、駆動回路19への通電が停止されると、インジェクタ9からの尿素水の噴射を停止する。
上記した電子制御装置12は、駆動回路19を制御する構成として、ハイサイドスイッチ回路21と、ローサイドスイッチ回路22とを有する。ハイサイドスイッチ回路21は、コイル20の一端側に接続されており、車載バッテリ23から供給された電力をマイコン18から入力する制御信号にしたがってスイッチング制御し、コイル20に流れる駆動電流の電流値が予め設定されている目標電流値となるように動作する。目標電流値とはインジェクタ9の燃料噴射弁を開弁状態に保持可能な駆動電流の電流値である。
ローサイドスイッチ回路22は、コイル20の他端側に接続されており、マイコン18から入力する制御信号にしたがってコイル20の通電状態でオン状態になり、コイル20に流れた駆動電流を放電するように動作する。ローサイドスイッチ回路22は、電流検出回路24を介して接地されている。電流検出回路24は、例えば抵抗を含む回路であり、抵抗に流れた電流の電流値をマイコン18に出力する。マイコン18は、抵抗に流れた電流の電流値を電流検出回路24から入力し、コイル20に流れた駆動電流の電流値を検出する。
マイコン18は、駆動回路19への通電を開始すると、電流検出回路24から入力する電流値を用い、駆動回路19におけるショートや断線による故障を検出する。即ち、駆動回路19においてショートや断線の故障が発生すると、コイル20に流れる駆動電流の電流値(通電期間中の物理量に相当する)が異常となるので、マイコン18は、電流検出回路24から入力する電流値により駆動電流の電流値をモニタし、駆動電流の電流値が正常であるか異常であるかを判定することで、駆動回路19の故障を検出可能となる。マイコン18は、駆動回路19への通電期間中の駆動電流をモニタし、駆動電流の電流値が予め設定されているバッテリショート検出用の電流閾値を超えていないと判定すると、バッテリショートが発生していないと特定し、一方、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えていると判定すると、バッテリショートが発生していると特定する。又、マイコン18は、駆動回路19への通電期間中の駆動電流の電流値が予め設定されているグラウンドショート検出用の電流閾値を超えていると判定すると、グラウンドショートが発生していないと特定し、一方、駆動電流の電流値がグラウンドショート検出用の電流閾値を超えていないと判定すると、グラウンドショートが発生していると特定する。
尚、車載バッテリ23の電圧のばらつき、コイル20のインピーダンスのばらつき、ハイサイドスイッチ回路21やローサイドスイッチ回路22や電流検出回路24の部品のばらつき等により駆動電流の立ち上がりにばらつきがあるので、これらのショート検出用の電流閾値を、上記したばらつきを考慮して設定するのが好ましい。例えば燃料噴射弁毎に駆動電流の立ち上がりの傾向を予めサンプリングし、正常な駆動電流の立ち上がりのばらつきの範囲を求め、その求めたばらつきの範囲にしたがってショート検出用の電流閾値を設定するのが好ましい。又、駆動電流の電流値とショート検出用の電流閾値とを比較するタイミングを、上記したばらつきを考慮して設定しても良い。
このような駆動回路19への通電期間中の駆動電流をモニタし、駆動電流の電流値を電流閾値と比較して故障を検出する方法では、1回の噴射で必要な噴射量が少量であり、通電期間が短くなると、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができない。マイコン18は、この点を考慮して以下の処理を行う。
次に、上記した構成の作用について図4から図11を参照して説明する。ここでは、バッテリショートを検出する方法と、グラウンドショートを検出する方法とについて説明する。
(1)バッテリショートを検出する方法
マイコン18は、バッテリショートを検出する方法では、インジェクタ駆動処理とバッテリショート検出処理とを行う。
図4に示すように、マイコン18は、インジェクタ駆動処理を開始すると、噴射要求積算期間を「0」に設定して初期化し(S1)、噴射要求イベントの発生を待機する(S2)。マイコン18は、噴射要求イベントが発生したと判定すると(S2:YES)、その噴射要求イベントの発生による噴射要求期間を特定し、その時点での噴射要求積算期間に噴射要求期間を加算し、噴射要求積算期間を更新する(S3)。マイコン18は、更新した噴射要求積算期間を予め設定されている第1の設定期間と比較する(S4)。第1の設定期間は例えば10ミリ秒である。
マイコン18は、噴射要求積算期間が第1の設定期間を超えていないと判定すると(S4:NO)、上記したステップS2に戻り、ステップS2以降を繰り返す。マイコン18は、噴射要求積算期間が第1の設定期間を超えたと判定すると(S4:YES)、その第1の設定期間を超えた噴射要求積算期間に亘って通電信号をインジェクタ9に出力し、噴射要求積算期間に亘って駆動回路19を通電し(S5)、インジェクタ駆動処理を終了する。
図5に示すように、マイコン18は、バッテリショート検出処理を開始すると、駆動回路19への通電期間中であるか否かを判定する(S11)。マイコン18は、駆動回路19への通電期間中であると判定すると(S11:YES)、電流検出回路24から入力する電流値にしたがってコイル20に流れた駆動電流の電流値を特定し、その特定した駆動電流の電流値をバッテリショート検出用の電流閾値と比較する(S12)。バッテリショート検出用の電流閾値は例えば2.5アンペアである。
マイコン18は、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えていないと判定すると(S12:NO)、駆動回路19への非通電期間中であるか否かを判定する(S13)。マイコン18は、駆動回路19への非通電期間中でないと判定すると(S13:NO)、上記したステップS12に戻り、ステップS12以降を繰り返す。マイコン18は、駆動回路19への非通電期間中であると判定すると(S13:YES)、バッテリショートが発生していないと特定し、正常であると特定し(S14)、バッテリショート検出処理を終了する。一方、マイコン18は、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えていると判定すると(S12:YES)、バッテリショートが発生していると特定し(S15)、バッテリショート検出処理を終了する。
即ち、図6に示すように、マイコン18において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電する構成では(t1、t2、…t5、t6)、1回の噴射で必要な噴射量が少量であり、1回の噴射あたりの通電期間が所定期間未満であると、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができない。その結果、バッテリショートが発生していても、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えないので、バッテリショートの発生を特定不能である。
これに対し、本実施形態では、図7に示すように、マイコン18において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電するのではなく、上記したように噴射要求積算期間を算出し、噴射要求積算期間が第1の設定期間を超えたときに駆動回路19に通電することで(t1、t2)、1回の噴射あたりの通電期間を所定期間よりも長くすることができ、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができる。即ち、図6に示した5回分の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めることで、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができる。その結果、バッテリショートが発生すると、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えることになり、駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えていると判定することで、バッテリショートの発生を特定可能となる。
(2)グラウンドショートを検出する方法
マイコン18は、グラウンドショートの検出マスク期間を設けており、インジェクタ駆動処理とグラウンドショート検出処理とを行う。
図8に示すように、マイコン18は、インジェクタ駆動処理を開始すると、上記したバッテリショートを検出する方法におけるインジェクタ駆動処理と同様の処理を行う(S21〜S25)。尚、噴射要求積算期間と比較する第2の設定期間は、第1の設定期間と同様に例えば10ミリ秒である。
図9に示すように、マイコン18は、グラウンドショート検出処理を開始すると、上記したバッテリショートを検出する方法のバッテリショート検出処理と同様の処理を行う(S31〜S35)。この場合、マイコン18は、電流検出回路24から入力する電流値にしたがってコイル20に流れた駆動電流の電流値をグラウンドショート検出用の電流閾値と比較する(S32)。グラウンドショート検出用の電流閾値は例えば0.2アンペアである。
マイコン18は、駆動電流の電流値がグラウンドショート検出用の電流閾値を超えていると判定し(S32:NO)、駆動回路19への非通電期間中であると判定すると(S33:YES)、グラウンドショートが発生していないと特定し、正常であると特定し(S34)、グラウンドショート検出処理を終了する。一方、マイコン18は、駆動電流の電流値がグラウンドショート検出用の電流閾値を超えていないと判定すると(S32:YES)、グラウンドショートが発生していると特定し(S35)、グラウンドショート検出処理を終了する。
即ち、図10に示すように、マイコン18において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電する構成では(t1、t2、…t5、t6)、1回の噴射で必要な噴射量が少量であり、1回の噴射あたりの通電期間が所定期間未満であると、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができない。その結果、通電期間よりも長くグラウンドショートの検出マスク期間を設けていると、グラウンドショートが発生しても、駆動電流の電流値がグラウンドショート検出用の電流閾値を超えない要因を特定不能であり、グラウンドショートの発生を特定不能である。
これに対し、本実施形態では、図11に示すように、マイコン18において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電するのではなく、上記したように噴射要求積算期間を算出し、噴射要求積算期間が第2の設定期間を超えたときに駆動回路19に通電することで、1回の噴射あたりの通電期間を所定期間よりも長くすることができ、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができる。即ち、図10に示した5回分の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めることで、駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができる。その結果、グラウンドショートの検出マスク期間を設けていても、グラウンドショートが発生すると、通電期間中でも駆動電流の電流値がバッテリショート検出用の電流閾値を超えないことになり、駆動電流の電流値がグラウンドショート検出用の電流閾値を超えていないと判定することで、グラウンドショートの発生を特定可能となる。
以上に説明したように第1の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
電子制御装置12において、複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏め、1回の噴射あたりの通電期間を長く調整するようにした。駆動電流をモニタする期間を十分に確保することができ、駆動回路19の故障を適切に検出することができる。内燃機関2から排出された排気に尿素水を噴射して添加し、排気に含まれるNOxを浄化する尿素SCRシステムでは、添加された尿素水が直ぐにはNOxの浄化に使用されずにアンモニアへ加水分解された後に還元触媒10に蓄積されるので、尿素水の噴射タイミングが遅れてもNOxの浄化不能を招くことはない。この点に着目し、1回の噴射あたりの通電期間を調整することで、NOxの浄化を妨げることなく、駆動回路19の故障を適切に検出することができる。
又、噴射要求イベントが発生する毎の噴射要求期間を積算して噴射要求積算期間を算出し、その算出した噴射要求積算期間が設定期間を超えたと判定したときに、複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めるようにした。設定期間を自在に調整することで、駆動電流をモニタする期間を自在に調整することができ、検出用の電流閾値にばらつきが発生しても容易に対応することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図12から図16を参照して説明する。尚、上記した第1の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第1の実施形態は、駆動電流をモニタする構成であるが、第2の実施形態は、端子電圧をモニタする構成である。
図12に示すように、電子制御装置31は、マイコン32(制御部に相当する)と、第1の実施形態で説明したハイサイドスイッチ回路21と、ローサイドスイッチ回路22と、電流検出回路24に加え、端子電圧検出回路25を有する。端子電圧検出回路25は、コイル20に印加されている端子電圧の電圧値をマイコン32に出力する。マイコン32は、コイル20に印加されている端子電圧の電圧値を端子電圧検出回路25から入力することで、コイル20に印加されている端子電圧の電圧値を検出する。
マイコン32は、駆動回路19への通電を停止すると、端子電圧検出回路25から入力する電圧値を用い、駆動回路19におけるショートや断線による故障を検出する。即ち、駆動回路19においてショートや断線の故障が発生すると、コイル20に印加される端子電圧の電圧値(非通電期間中の物理量に相当する)が異常となるので、マイコン18は、端子電圧検出回路25から入力する電圧値により端子電圧の電圧値をモニタし、端子電圧の電圧値が正常であるか異常であるかを判定し、駆動回路19の故障を検出可能となる。マイコン18は、駆動回路19への非通電期間中の端子電圧をモニタし、端子電圧の電圧値が予め設定されているグラウンドショート検出用の電圧閾値を超えていると判定すると、グラウンドショートが発生していないと特定し、一方、端子電圧の電圧値がグラウンドショート検出用の電圧閾値を超えていないと判定すると、グラウンドショートが発生していると特定する。
図13に示すように、マイコン32は、インジェクタ駆動処理を開始すると、上記した駆動電流の電流値によりショートを検出する方法のインジェクタ駆動処理と同様の処理を行う(S41〜S45)。尚、噴射要求積算期間と比較する第3の設定期間は、第1の設定期間や第2の設定期間と同様に例えば10ミリ秒である。
図14に示すように、マイコン32は、グラウンドショート検出処理を開始すると、駆動回路19への非通電期間中であるか否かを判定する(S51)。マイコン32は、駆動回路19への非通電期間中であると判定すると(S51:YES)、端子電圧検出回路25から入力する電圧値にしたがってコイル20に印加されている端子電圧の電圧値をグラウンドショート検出用の電圧閾値と比較する(S52)。グラウンドショート検出用の電圧閾値は例えば0.5ボルトである。
マイコン32は、端子電圧の電圧値がグラウンドショート検出用の電圧閾値を超えている判定すると(S52:NO)、駆動回路19への通電期間中であるか否かを判定する(S13)。マイコン32は、駆動回路19への通電期間中でないと判定すると(S53:NO)、上記したステップS52に戻り、ステップS52以降を繰り返す。マイコン32は、駆動回路19への通電期間中であると判定すると(S53:YES)、グラウンドショートが発生していないと特定し、正常であると特定し(S54)、グラウンドショート検出処理を終了する。一方、マイコン32は、端子電圧の電圧値がグラウンドショート検出用の電圧閾値を超えていないと判定すると(S52:YES)、グラウンドショートが発生していると特定し(S55)、バッテリショート検出処理を終了する。
即ち、図15に示すように、マイコン32において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電する構成では(t1、t2、…t5、t6)、1回の噴射で必要な噴射量が少量であり、1回の噴射あたりの非通電期間が所定期間未満であると、端子電圧をモニタする期間を十分に確保することができない。その結果、グラウンドショートが発生していても、端子電圧の電圧がグラウンドショート検出用の電圧閾値未満まで低下しないので、グラウンドショートの発生を特定不能である。
これに対し、本実施形態では、図16に示すように、マイコン32において、噴射要求イベントが発生する毎に駆動回路19に通電するのではなく、上記したように噴射要求積算期間を算出し、噴射要求積算期間が第3の設定期間を超えたときに駆動回路19に通電することで(t1、t2)、1回の噴射あたりの非通電期間を所定期間よりも長くすることができ、端子電圧をモニタする期間を十分に確保することができる。即ち、図15に示した5回分の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めることで、端子電圧をモニタする期間を十分に確保することができる。その結果、グラウンドショートが発生すると、端子電圧の電圧値がグラウンドショート検出用の電圧閾値未満まで低下することになり、端子電圧の電圧値がグラウンドショート検出用の電圧閾値まで低下していると判定することで、グラウンドショートの発生を特定可能となる。
以上に説明したように第2の実施形態によれば、駆動電流をモニタすることに代えて端子電圧をモニタする構成としても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。即ち、電子制御装置31において、複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏め、1回の噴射あたりの非通電期間を長く調整することで、端子電圧をモニタする期間を十分に確保することができ、駆動回路19の故障を適切に検出することができる。
(その他の実施形態)
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
第1の設定期間、第2の設定期間、第3の設定期間、電流閾値、電圧閾値は、例示した以外の値であっても良い。
図面中、12,31は電子制御装置、2は内燃機関、9はインジェクタ、18,32はマイコン(制御部)、19は駆動回路である。

Claims (8)

  1. 内燃機関(2)から排出された排気に尿素水を噴射するインジェクタ(9)の駆動回路(19)への通電を制御し、前記駆動回路への通電期間中又は非通電期間中の物理量をモニタして前記駆動回路の故障を検出する制御部(18)を備え、
    1回の噴射あたりの通電期間又は非通電期間を調整し、前記駆動回路の故障を検出する電子制御装置。
  2. 前記インジェクタからの1回の噴射あたりの通電期間が所定期間未満であるときに、1回の噴射あたりの通電期間を所定期間よりも長く調整する請求項1に記載した電子制御装置。
  3. 複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めることで、1回の噴射あたりの通電期間を所定期間よりも長く調整する請求項2に記載した電子制御装置。
  4. 前記インジェクタからの1回の噴射あたりの非通電期間が所定期間未満であるときに、1回の噴射あたりの非通電期間を所定期間よりも長く調整する請求項1に記載した電子制御装置。
  5. 複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏めることで、1回の噴射あたりの非通電期間を所定期間よりも長く調整する請求項4に記載した電子制御装置。
  6. 噴射要求イベントが発生する毎の噴射要求期間を積算して噴射要求積算期間を算出し、その算出した噴射要求積算期間が設定期間を超えたと判定したときに、複数回の噴射要求イベントの発生による噴射タイミングを1回に纏める請求項3又は5に記載した電子制御装置。
  7. 前記駆動回路への通電期間中又は非通電期間中の物理量として駆動電流をモニタする請求項1から6の何れか一項に記載した電子制御装置。
  8. 前記駆動回路への通電期間中又は非通電期間中の物理量として端子電圧をモニタする請求項1から6の何れか一項に記載した電子制御装置。
JP2017170246A 2017-09-05 2017-09-05 電子制御装置 Active JP6926852B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170246A JP6926852B2 (ja) 2017-09-05 2017-09-05 電子制御装置
DE102018213438.3A DE102018213438B4 (de) 2017-09-05 2018-08-09 Einheit zur elektronischen Steuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017170246A JP6926852B2 (ja) 2017-09-05 2017-09-05 電子制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019044727A JP2019044727A (ja) 2019-03-22
JP6926852B2 true JP6926852B2 (ja) 2021-08-25

Family

ID=65363621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017170246A Active JP6926852B2 (ja) 2017-09-05 2017-09-05 電子制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6926852B2 (ja)
DE (1) DE102018213438B4 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4456285B2 (ja) 2001-02-05 2010-04-28 本田技研工業株式会社 燃料噴射弁駆動装置
JP2013170570A (ja) * 2012-02-23 2013-09-02 Toyota Motor Corp 排気浄化装置の異常検出システム
GB201217149D0 (en) * 2012-09-26 2012-11-07 Delphi Tech Holding Sarl Diagnostic circuit and method for diagnosing a fault
DE102013212729B4 (de) 2013-06-28 2023-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines Dosier-Systems und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie Steuergerät-Programm und Steuergerät-Programmprodukt
US9839877B2 (en) * 2013-10-10 2017-12-12 Cummins Emission Solutions Inc. Reagent doser diagnostic system and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018213438B4 (de) 2024-01-04
DE102018213438A1 (de) 2019-03-07
JP2019044727A (ja) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8387366B2 (en) Reducing agent injection valve abnormality detection device and abnormality detection method, and internal combustion engine exhaust gas purification system
JP4964353B1 (ja) 還元剤供給装置の異常診断装置及び還元剤供給装置
EP2317090B1 (en) Method for operating exhaust gas treatment system
JP5786280B2 (ja) 尿素水温度センサの妥当性診断システム
CN104334844A (zh) 内燃机的排气净化装置
US20160376972A1 (en) Exhaust control system for internal combustion engine
US20130071291A1 (en) Selective catalytic reduction system
EP2762693B1 (en) Method for removing foreign matter and selective-reduction catalyst system
JP5573352B2 (ja) 尿素水温度センサの妥当性診断システム
CN111852624B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP2010106671A (ja) エンジンの排気浄化装置
JP6926852B2 (ja) 電子制御装置
CN101479457B (zh) 用于内燃发动机的废气净化***
JP6638331B2 (ja) 選択触媒還元システムおよびドージングバルブ固着検知方法
WO2018047554A1 (ja) 制御装置
CN103797222A (zh) 内燃机的排气净化装置
JP4482480B2 (ja) センサ制御装置
JP2011241722A (ja) 排ガス浄化システム
JP6417989B2 (ja) 排気浄化システムの制御装置
JP2010163886A (ja) 排気ガス浄化装置の尿素水噴射制御装置
JP5262640B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP6260378B2 (ja) 排気浄化装置の制御装置
CN116265724A (zh) 发动机的排气后处理***中的还原剂泵的预后警报策略
JP2020070728A (ja) 診断装置及び診断方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210719

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6926852

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151