[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5168071B2 - Filter failure detection device - Google Patents

Filter failure detection device Download PDF

Info

Publication number
JP5168071B2
JP5168071B2 JP2008262110A JP2008262110A JP5168071B2 JP 5168071 B2 JP5168071 B2 JP 5168071B2 JP 2008262110 A JP2008262110 A JP 2008262110A JP 2008262110 A JP2008262110 A JP 2008262110A JP 5168071 B2 JP5168071 B2 JP 5168071B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
amount
failure detection
processing
detection 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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008262110A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010090821A (en
Inventor
浩一 北浦
大介 柴田
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor 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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008262110A priority Critical patent/JP5168071B2/en
Publication of JP2010090821A publication Critical patent/JP2010090821A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5168071B2 publication Critical patent/JP5168071B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、排気ガス中のPM(粒子状物質:Particulate Matter)を捕集するためのPMフィルタが故障しているか否かを検出するフィルタ故障検出装置に関する。   The present invention relates to a filter failure detection device that detects whether or not a PM filter for collecting PM (Particulate Matter) in exhaust gas has failed.

内燃機関の排気通路に設けられるPMフィルタは、その内部に堆積しているPM量(以下、PM堆積量と表記する)が過度に多くなってからフィルタ再生処理(PMフィルタ内のPMを酸化除去するための処理)を行うと、熱劣化や溶損が生じ得るものとなっているが、そのような現象の発生を防止するためには、PM堆積量が過度に多くなる前にフィルタ再生処理が開始されるようにすれば良い。このため、前回のフィルタ再生処理完了後、現時点までの間に内燃機関から排出されたPM量(以下、PM排出量と表記する)をその運転状態から算出し、算出したPM排出量をPM堆積量として用いてフィルタ再生処理の開始タイミングを決定する内燃機関システム(例えば、特許文献1参照)が開発されている。さらに、PMフィルタ前後の圧力差等から現時点におけるPM堆積量を算出し、算出したPM堆積量に基づきフィルタ再生処理の開始タイミングを決定する内燃機関システム(例えば、特許文献2〜4参照)も開発されている。   The PM filter provided in the exhaust passage of the internal combustion engine is subjected to filter regeneration (oxidation removal of PM in the PM filter) after the amount of PM accumulated inside (hereinafter referred to as PM accumulation amount) becomes excessively large. In order to prevent the occurrence of such a phenomenon, the filter regeneration process is performed before the PM accumulation amount is excessively increased. Should be started. Therefore, after the completion of the previous filter regeneration process, the amount of PM discharged from the internal combustion engine (hereinafter referred to as PM emission amount) until the present time is calculated from the operating state, and the calculated PM emission amount is accumulated in PM. An internal combustion engine system (see, for example, Patent Document 1) that determines the start timing of filter regeneration processing using the quantity has been developed. Furthermore, an internal combustion engine system (see, for example, Patent Documents 2 to 4) that calculates the current PM accumulation amount from the pressure difference before and after the PM filter and determines the start timing of the filter regeneration process based on the calculated PM accumulation amount is also developed. Has been.

また、PMフィルタが故障したことを検出できる内燃機関システムも開発されている。具体的には、内燃機関の運転状況からPM排出量を算出すると共に、フィルタ再生処理によって酸化除去されたPM量をPMフィルタの最高到達温度から算出し、算出した両PM量の比率からPMフィルタの故障検出を行う内燃機関システム(例えば、特許文献1参照)が開発されている。さらに、現時点(各時点)におけるPM排出量とPMフィルタ前後の圧力差等との関係から、PMフィルタの故障検出を行う内燃機関システムも開発されている。   An internal combustion engine system that can detect that the PM filter has failed has also been developed. Specifically, the PM emission amount is calculated from the operating state of the internal combustion engine, the PM amount oxidized and removed by the filter regeneration process is calculated from the maximum temperature of the PM filter, and the PM filter is calculated from the ratio of the calculated PM amounts. An internal combustion engine system (see, for example, Patent Document 1) that detects the failure of the engine has been developed. Furthermore, an internal combustion engine system for detecting a failure of the PM filter has been developed from the relationship between the PM emission amount at the present time (each time point) and the pressure difference before and after the PM filter.

特開2006−316647号公報JP 2006-316647 A 特開2007−262983号公報JP 2007-262983 A 特開2007−154783号公報JP 2007-154783 A 特開2007−064148号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-064148

上記したように、現在、行われているPMフィルタの故障検出手順は、PM排出量を算出し、算出したPM排出量と他の情報とを比較することによりPMフィルタが故障しているか否かを検出するものとなっている。ただし、PM排出量は、内燃機関の運転状態(各種センサの出力、燃料噴射弁に噴射させた燃料量)に基づき算出される値である。そして、内燃機関の各種構成要素(燃料噴射弁、各種センサ)には、個体差(性能のばらつき)がある。このため、現在、行われているPMフィルタの故障検出手順は、PMフィルタに接続されている内燃機関の各種構成要素の性能が標準的な性能と大きく異なっている場合、実際のPM堆積量と比較的に大きく異なる排出PM量が算出される結果として、PMフィルタの状態(故障しているか否かの別)を誤判定してしまうことが結構あるものとなっている。   As described above, the failure detection procedure of the PM filter currently being performed calculates whether the PM filter is broken by calculating the PM emission amount and comparing the calculated PM emission amount with other information. Is supposed to be detected. However, the PM emission amount is a value calculated based on the operation state of the internal combustion engine (outputs of various sensors, fuel amount injected into the fuel injection valve). Various components (fuel injection valves, various sensors) of the internal combustion engine have individual differences (performance variations). For this reason, the failure detection procedure of the PM filter that is currently performed is that when the performance of various components of the internal combustion engine connected to the PM filter is greatly different from the standard performance, As a result of calculating a relatively large amount of discharged PM, the state of the PM filter (whether or not it is malfunctioning) may be erroneously determined.

そこで、本発明の課題は、PMフィルタが故障しているか否かを、当該内燃機関の各種構成要素の性能が標準的な性能と大きく異なっていても、正確に検出できるフィルタ故障検出装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a filter failure detection device capable of accurately detecting whether or not a PM filter has failed even if the performance of various components of the internal combustion engine is significantly different from the standard performance. There is to do.

上記課題を解決するために、本発明の、内燃機関の排気ガス中のPMを捕集するためのPMフィルタが故障しているか否かを検出するフィルタ故障検出装置は、前記PMフィルタ内に堆積しているPMを酸化除去するためのフィルタ再生処理を実行可能なフィルタ再生処理実行手段と、前記PMフィルタ内に現時点において堆積しているPM量の推定値を記憶しておくための推定値記憶手段と、前記内燃機関の運転状態に基づき前記内燃機関から排出されるPM量を算出し算出したPM量を前記推定値記憶手段上の推定値に加算する処理を繰り返す手段であると共に、前記フィルタ再生処理が前記フィルタ再生処理実行手段により実行され処理が完了される度に前記推定値記憶手段上の推定値を“0”に変更する手段である推定値更新手段と、前記フィルタ再生処理実行手段による前記フィルタ再生処理の実行時に、当該フィルタ再生処理の実行により前記PMフィルタ内から酸化除去されたPM量を前記PMフィルタ内におけるPMの酸化による発熱量から算出するPM量算出処理を実行するPM量算出処理手段と、少なくとも前記PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差と前記PM量算出処理により算出されたPM量とを用いて前記PMフィルタが故障しているか否かを検出する故障検出手段とを備える。   In order to solve the above problems, a filter failure detection device for detecting whether or not a PM filter for collecting PM in exhaust gas of an internal combustion engine according to the present invention has failed is deposited in the PM filter. Filter regeneration processing execution means capable of executing filter regeneration processing for removing oxidized PM by oxidation, and estimated value storage for storing an estimated value of the amount of PM currently accumulated in the PM filter And means for repeating the process of calculating the amount of PM discharged from the internal combustion engine based on the operating state of the internal combustion engine and adding the calculated PM amount to the estimated value on the estimated value storage means, and the filter An estimated value updating means which is means for changing the estimated value on the estimated value storage means to “0” each time the reproduction processing is executed by the filter regeneration processing executing means and the processing is completed; The amount of PM calculated from the amount of heat generated by oxidation of PM in the PM filter when the filter regeneration processing is executed by the filter regeneration processing execution means. The PM filter uses the PM amount calculation processing means for executing the calculation processing, at least the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter, and the PM amount calculated by the PM amount calculation processing. Failure detection means for detecting whether or not a failure has occurred.

すなわち、内燃機関の運転状態に基づき、前回のフィルタ再生処理が完了した後(或いは、内燃機関が初めて始動された後)、或る時点までの間に内燃機関から排出された総PM量をPM堆積量として算出すると、内燃機関の個体差の影響を受けて、算出結果(推定値更新手段によって更新される推定値記憶手段上の推定値)が実際のPM堆積量と大きく異なる場合がある。これに対して、“フィルタ再生処理の実行により前記PMフィルタ内から酸化除去されたPM量を当該フィルタ再生処理実行中の前記PMフィルタ内におけるPMの酸化による発熱量から算出するPM量算出処理”によれば、内燃機関の固体差の影響をあまり受けない形で、フィルタ再生処理開始時におけるPM堆積量を算出することが出来る。   That is, based on the operating state of the internal combustion engine, after the previous filter regeneration process is completed (or after the internal combustion engine is started for the first time), the total amount of PM discharged from the internal combustion engine up to a certain point in time is calculated as PM. When the accumulation amount is calculated, the calculation result (estimated value on the estimated value storage means updated by the estimated value updating means) may be greatly different from the actual PM accumulation amount due to the influence of individual differences among the internal combustion engines. On the other hand, “PM amount calculation processing for calculating the amount of PM oxidized and removed from the PM filter by execution of the filter regeneration processing from the amount of heat generated by oxidation of PM in the PM filter during execution of the filter regeneration processing” According to this, it is possible to calculate the PM accumulation amount at the start of the filter regeneration processing in a form that is not greatly affected by the difference between the solids of the internal combustion engine.

また、PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差は、PM堆積量が一定であっても、PMフィルタの状態によって大きく値が変わる情報である。そして、本発明のフィルタ故障検出装置は、『少なくとも前記PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差と前記PM量算出処理により算出されたPM量とを用いて前記PMフィルタが故障しているか否かを検出する故障検出手段』を備えているのであるから、このフィルタ故障検出装置を用いれば、PMフィルタが故障しているか否かを正確に検出できることになる。   Further, the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter is information that varies greatly depending on the state of the PM filter even if the PM deposition amount is constant. The filter failure detection apparatus according to the present invention is configured so that “the PM filter uses at least the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter and the PM amount calculated by the PM amount calculation process. Since a failure detection means for detecting whether or not there is a failure is provided, if this filter failure detection device is used, it can be accurately detected whether or not the PM filter has failed.

本発明のフィルタ故障検出装置の故障検出手段としては、PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差(フィルタ再生処理後の圧力差や、フィルタ再生処理前後の圧力差)とPM量算出処理により算出されたPM量のみに基づき、PMフィルタが故障しているか否かを検出する手段を採用することも出来る。   As the failure detection means of the filter failure detection device of the present invention, the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter (pressure difference after filter regeneration processing, pressure difference before and after filter regeneration processing) and PM It is also possible to employ means for detecting whether or not the PM filter has failed based only on the PM amount calculated by the amount calculation processing.

また、前記PM量算出処理により算出されたPM量と、前記PM量算出処理の開始時点における前記推定値記憶手段上の前記推定値とに基づき、前記推定値を前記PM量算出処理により算出されるPM量に相当する補正PM量に変換するための変換係数を算出する変換係数算出手段を、フィルタ故障検出装置に付加しておき、故障検出手段として、前記推定値記憶手段上の推定値を前記変換係数算出手段によって算出された前記変換係数を用いて前記補正PM量に変換し、当該補正PM量と前記PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差とに基づき前記PMフィルタが故障しているか否かを検出する手段を採用しておくことも出来る。なお、この構成を採用しておけば、フィルタ再生処理が実行中でない場合には、いつでも、PMフィルタが故障しているか否かを正確に検出できるフィルタ故障検出装置を実現できることになる。   The estimated value is calculated by the PM amount calculating process based on the PM amount calculated by the PM amount calculating process and the estimated value on the estimated value storage means at the start time of the PM amount calculating process. Conversion coefficient calculation means for calculating a conversion coefficient for conversion to a corrected PM quantity corresponding to the PM quantity to be added is added to the filter failure detection device, and the estimated value on the estimated value storage means is used as the failure detection means. Conversion to the corrected PM amount using the conversion coefficient calculated by the conversion coefficient calculating means, and the PM based on the corrected PM amount and a pressure difference between the upstream side portion and the downstream side portion of the PM filter. It is also possible to employ means for detecting whether or not the filter is broken. By adopting this configuration, it is possible to realize a filter failure detection device that can accurately detect whether or not the PM filter is broken at any time when the filter regeneration process is not being executed.

本発明のフィルタ故障検出装置を実現するに際して、フィルタ再生処理実行手段としてはさまざまなものを採用することが出来る。ただし、フィルタ再生処理実行手段を、必要以上に長くフィルタ再生処理を実行する手段(PMがほぼ完全に酸化除去できたか否かを検出/判定しない手段)としておくと、フィルタ再生処理のためにエネルギー(燃料等)が無駄に消費されることになる。このため、フィルタ再生処理実行手段としては、実行を開始した前記フィルタ再生処理の終了タイミングを、前記PMフィルタへ流入する排気ガスの温度と前記PMフィルタから排出される排気ガスの温度とに基づき決定する手段(例えば、両温度が一致したときや、両温度の差が所定値内に収まったときにフィルタ再生処理を終了する手段)を採用しておくことが望ましい。   When realizing the filter failure detection apparatus of the present invention, various types of filter regeneration processing execution means can be employed. However, if the filter regeneration process execution means is a means for executing the filter regeneration process longer than necessary (means that does not detect / determine whether or not PM has been almost completely oxidized and removed), the energy required for the filter regeneration process can be reduced. (Fuel etc.) will be wasted. For this reason, the filter regeneration processing execution means determines the end timing of the filter regeneration processing that has been started based on the temperature of the exhaust gas flowing into the PM filter and the temperature of the exhaust gas discharged from the PM filter. It is desirable to adopt means for performing the filter regeneration processing (for example, means for terminating the filter regeneration processing when the two temperatures coincide with each other or when the difference between the two temperatures falls within a predetermined value).

また、本発明のフィルタ故障検出装置を実現するに際して、前記PM量算出処理手段として、前記フィルタ再生処理が前記フィルタ再生処理実行手段によって実行され処理が完了される度に、前記PM量算出処理を実行する手段を採用し、前記変換係数算出手段として、前記PM量算出処理が実行される度に前記変換係数を算出する手段を採用し、前記故障検出手段として、前記変換係数算出手段により最も最近算出された前記変換係数を用いて、前記推定値を前記補正PM量に変換する手段を採用しておくことも出来る。なお、このような構成を採用しておけば、推定PM堆積量の算出に関係する内燃機関の各種構成要素(燃料噴射弁、燃料噴射量を決定するために、その測定値が使用される各種センサ)の性能が変化(劣化)しても、PMフィルタが故障しているか否かを正確に検出できるフィルタ故障検出装置を実現できることになる。   Further, when realizing the filter failure detection device of the present invention, the PM amount calculation processing unit performs the PM amount calculation processing every time the filter regeneration processing is executed by the filter regeneration processing execution unit and the processing is completed. Means for calculating, and as the conversion coefficient calculation means, means for calculating the conversion coefficient every time the PM amount calculation processing is executed, and as the failure detection means, the conversion coefficient calculation means most recently. A means for converting the estimated value into the corrected PM amount using the calculated conversion coefficient may be employed. If such a configuration is adopted, various components of the internal combustion engine related to the calculation of the estimated PM accumulation amount (the fuel injection valve, various values whose measured values are used to determine the fuel injection amount). Even if the performance of the sensor) changes (deteriorates), it is possible to realize a filter failure detection device that can accurately detect whether or not the PM filter has failed.

また、本発明のフィルタ故障検出装置の故障検出手段は、PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差とPM量のみに基づきPMフィルタが故障しているか否かを検出するものであっても良い。ただし、そのようなアルゴリズムによる故障検出では、PMフィルタが故障しているか否かを正確に検出できる運転状態が限られることになる。従って、故障検出手段としては、前記PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差と前記PMフィルタを流れる排気ガスの流量とを特定し、特定した圧力差及び流量と前記PM量とに基づき前記PMフィルタが故障しているか否かを検出する手段を採用しておくことが望ましい。   Further, the failure detection means of the filter failure detection device of the present invention detects whether or not the PM filter has failed based only on the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter and the PM amount. It may be. However, in the failure detection by such an algorithm, the operation state that can accurately detect whether or not the PM filter is broken is limited. Therefore, as the failure detection means, the pressure difference between the upstream part and the downstream part of the PM filter and the flow rate of the exhaust gas flowing through the PM filter are specified, and the specified pressure difference and flow rate and the PM amount are specified. It is desirable to adopt means for detecting whether or not the PM filter has failed based on the above.

本発明によれば、PMフィルタが故障しているか否かを、当該内燃機関の各種構成要素の性能が標準的な性能と大きく異なっていても、正確に検出できるフィルタ故障検出装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a filter failure detection device capable of accurately detecting whether or not a PM filter has failed even if the performance of various components of the internal combustion engine is significantly different from the standard performance. Can do.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《第1実施形態》
図1に、本発明の第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を備えた内燃機関システムの構成を示す。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 shows a configuration of an internal combustion engine system including a filter failure detection device 30 according to the first embodiment of the present invention.

この内燃機関システムが備える内燃機関10は、複数の気筒11を有する圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)である。内燃機関10には、図示せぬサプライポンプから送られてきた高圧燃料を溜めておくためのコモンレール12、コモンレール12内の高圧燃料を各気筒11内へ噴射するための複数の燃料噴射弁13が取り付けられている。また、内燃機関10には、内燃機関10内を循環する冷却水の温度を測定するための水温センサ20や、内燃機関10の回転数(クランクシャフトの姿勢)を検出するためのクランクポジションセンサ21も取り付けられている。   An internal combustion engine 10 included in the internal combustion engine system is a compression ignition internal combustion engine (diesel engine) having a plurality of cylinders 11. The internal combustion engine 10 includes a common rail 12 for storing high-pressure fuel sent from a supply pump (not shown), and a plurality of fuel injection valves 13 for injecting the high-pressure fuel in the common rail 12 into each cylinder 11. It is attached. Further, the internal combustion engine 10 includes a water temperature sensor 20 for measuring the temperature of the cooling water circulating in the internal combustion engine 10 and a crank position sensor 21 for detecting the number of revolutions of the internal combustion engine 10 (the attitude of the crankshaft). Is also attached.

内燃機関10の各気筒11には、吸気通路15が接続されている。この吸気通路15の途中には、ターボチャージャ16の構成要素であるコンプレッサハウジング16a、コンプレッサハウジング16aからの圧縮空気を冷却するためのインタークーラ17、各気筒11の吸気量を調整するための吸気絞り弁18が配置されている。また、吸気通路15には、通路内を流れる空気量を測定するためのエアフローメータ19が取り付けられている。   An intake passage 15 is connected to each cylinder 11 of the internal combustion engine 10. In the middle of the intake passage 15, a compressor housing 16 a that is a component of the turbocharger 16, an intercooler 17 for cooling the compressed air from the compressor housing 16 a, and an intake throttle for adjusting the intake amount of each cylinder 11 A valve 18 is arranged. An air flow meter 19 for measuring the amount of air flowing through the passage is attached to the intake passage 15.

内燃機関10の各気筒11には、排気通路25も接続されている。この排気通路25の途中には、コンプレッサハウジング16aの駆動源であるタービンハウジング16b(ターボチャージャ16の構成要素)、排気ガス中のPM(粒子状物質:Particulate Matter)を捕集するためのPMフィルタ26(いわゆるDPF)が配置されている。また、排気通路25には、PMフィルタ26に入る排気ガスの温度を測定するための入口温度センサ27i、PMフィルタ26から排出される排気ガスの温度を測定するための出口温度センサ27o、及び、PMフィルタ26の上流部分と下流部分の圧力差(以下、フィルタ差圧と表記する)を測定するための差圧センサ28が取り付けられている。   An exhaust passage 25 is also connected to each cylinder 11 of the internal combustion engine 10. In the middle of the exhaust passage 25, a turbine housing 16b (component of the turbocharger 16) that is a drive source of the compressor housing 16a, and a PM filter for collecting PM (particulate matter) in the exhaust gas. 26 (so-called DPF) is arranged. Further, in the exhaust passage 25, an inlet temperature sensor 27i for measuring the temperature of exhaust gas entering the PM filter 26, an outlet temperature sensor 27o for measuring the temperature of exhaust gas discharged from the PM filter 26, and A differential pressure sensor 28 for measuring a pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter 26 (hereinafter referred to as filter differential pressure) is attached.

内燃機関10には、排気通路25を流れる排気ガスの一部(以下、EGRガスと表記する)を吸気通路15内に戻すためのEGR通路22も取り付けられている。このEGR通路22の途中には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ23と、EGRガスの流量を調節するためのEGR弁24とが配置されている。   The internal combustion engine 10 is also provided with an EGR passage 22 for returning a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 25 (hereinafter referred to as EGR gas) into the intake passage 15. In the middle of the EGR passage 22, an EGR cooler 23 for cooling the EGR gas and an EGR valve 24 for adjusting the flow rate of the EGR gas are arranged.

フィルタ故障検出装置30は、CPU、ROM、RAM、EEPROM等で構成された装置である。このフィルタ故障検出装置30は、エンジン制御処理、フィルタ故障検出処理、PM堆積量推定・制御処理等を実行する機能を有している。なお、エンジン制御処理とは、上記した各種センサの測定値、図示せぬアクセル開度センサの測定値等に基づき、内燃機関10を制御する(燃料噴射弁13による燃料噴射量、吸気絞り弁18の開度等を調整する)処理のことである。   The filter failure detection device 30 is a device composed of a CPU, ROM, RAM, EEPROM, and the like. The filter failure detection device 30 has a function of executing engine control processing, filter failure detection processing, PM accumulation amount estimation / control processing, and the like. The engine control process controls the internal combustion engine 10 based on the measured values of various sensors described above, the measured value of an accelerator opening sensor (not shown), and the like (the fuel injection amount by the fuel injection valve 13, the intake throttle valve 18). (Adjustment of the degree of opening, etc.).

フィルタ故障検出装置30が実行するエンジン制御処理は、内燃機関10用の既存のECU(電子制御ユニット、エンジン制御ユニット)が実行するエンジン制御処理と同内容のものとなっている。このため、以下では、フィルタ故障検出装置30が実行するフィルタ故障検出処理、PM堆積量推定・制御処理の内容のみを説明することにする。   The engine control process executed by the filter failure detection device 30 has the same content as the engine control process executed by an existing ECU (electronic control unit, engine control unit) for the internal combustion engine 10. Therefore, hereinafter, only the contents of the filter failure detection process and the PM accumulation amount estimation / control process executed by the filter failure detection apparatus 30 will be described.

まず、PM堆積量推定・制御処理の内容を説明する。   First, the contents of the PM accumulation amount estimation / control process will be described.

PM堆積量推定・制御処理は、エンジン制御処理による燃料噴射弁13の制御と同期した形で実行される、図2に示した手順の処理である。なお、実際のPM堆積量推定・制御処理は、運転状態(ドライバの操作内容)によっては、ステップS104、S105の処理が中断されることがある処理なのであるが、図2は、各処理が中断された場合の処理手順の表記を省略したものとなっている。   The PM accumulation amount estimation / control process is a process of the procedure shown in FIG. 2 that is executed in synchronization with the control of the fuel injection valve 13 by the engine control process. Note that the actual PM accumulation amount estimation / control process is a process in which the processes in steps S104 and S105 may be interrupted depending on the operating state (operation contents of the driver), but FIG. In this case, the description of the processing procedure is omitted.

このため、まず、この図2を用いて、ステップS104、S105の処理が中断されない場合におけるPM堆積量推定・制御処理の内容を一旦説明してから、ステップS104、S105の処理が中断された場合におけるPM堆積量推定・制御処理の内容を説明することにする。また、以下の説明では、PMフィルタ26の入口部分における排気ガスの温度(入口温度センサ27iによって測定される温度)のことをTinと表記し、PMフィルタ26の出口部分における排気ガスの温度(出口温度センサ27oによって測定される温度)のことを、Toutと表記することにする。   For this reason, first, the contents of the PM accumulation amount estimation / control process when the processes of steps S104 and S105 are not interrupted will be described with reference to FIG. 2, and then the processes of steps S104 and S105 are interrupted. The contents of the PM accumulation amount estimation / control processing in will be described. In the following description, the temperature of the exhaust gas at the inlet portion of the PM filter 26 (temperature measured by the inlet temperature sensor 27i) is expressed as Tin, and the temperature of the exhaust gas at the outlet portion of the PM filter 26 (outlet). The temperature measured by the temperature sensor 27o) will be expressed as Tout.

図2に示してあるように、PM堆積量推定・制御処理を開始したフィルタ故障検出装置
30は、まず、推定PM堆積量更新処理(ステップS101)を行う。
As shown in FIG. 2, the filter failure detection device 30 that has started the PM accumulation amount estimation / control process first performs an estimated PM accumulation amount update process (step S101).

推定PM堆積量更新処理は、内燃機関10のPM排出量を内燃機関10の運転状態に基づき算出し、算出したPM排出量を、フィルタ故障検出装置30内のRAMに記憶されている推定PM堆積量(初期値が“0”の数値情報)に加算する処理である。この推定PM堆積量更新処理時に算出されるPM排出量は、推定PM堆積量の前回の更新時(ステップS101又はS107の処理実行時)以後に内燃機関10から排出されたPM量である。なお、フィルタ故障検出装置30が実際に実行する推定PM堆積量更新処理は、自装置内のROM上に記憶されている図3に示した内容のエンジン排出PM量マップから、燃料噴射弁13に噴射させた燃料量(図3では、燃料噴射量)に対応づけられているPM排出量を読み出して、読み出したPM排出量を推定PM堆積量に加算する処理となっている。   In the estimated PM accumulation amount update process, the PM emission amount of the internal combustion engine 10 is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 10, and the calculated PM emission amount is stored in the RAM in the filter failure detection device 30. This is a process of adding to the quantity (numerical information whose initial value is “0”). The PM emission amount calculated at the time of this estimated PM accumulation amount update processing is the PM amount discharged from the internal combustion engine 10 after the previous update of the estimated PM accumulation amount (at the time of execution of the process of step S101 or S107). Note that the estimated PM accumulation amount update process that is actually executed by the filter failure detection device 30 is performed on the fuel injection valve 13 from the engine exhaust PM amount map of the content shown in FIG. The PM discharge amount associated with the injected fuel amount (in FIG. 3, the fuel injection amount) is read, and the read PM discharge amount is added to the estimated PM accumulation amount.

推定PM堆積量更新処理を終えたECU30は、その時点における推定PM堆積量が、予め設定されている再生開始堆積量以上であるか否かを判断する(ステップS102)。そして、フィルタ故障検出装置30は、推定PM堆積量が再生開始堆積量未満であった場合(ステップS102;NO)には、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   After completing the estimated PM accumulation amount update process, the ECU 30 determines whether or not the estimated PM accumulation amount at that time is equal to or greater than a preset regeneration start accumulation amount (step S102). When the estimated PM accumulation amount is less than the regeneration start accumulation amount (step S102; NO), the filter failure detection device 30 ends this PM accumulation amount estimation / control process.

一方、推定PM堆積量が再生開始堆積量以上であった場合(ステップS102;YES)、フィルタ故障検出装置30は、比例係数C(詳細は後述)が算出されている(EEPROM上に“0”ではない比例係数Cが記憶されている)か否かを判断する(ステップS103)。そして、フィルタ故障検出装置30は、比例係数Cが算出されていなかった場合(ステップS103;NO)には、フィルタ再生処理と酸化PM量算出処理とを、PMフィルタ26内のPMが完全に除去されるまで実行するフィルタ再生・酸化PM量算出処理(ステップS105)を行う。このフィルタ再生・酸化PM量算出処理は、Tin、Toutが予め定められている条件(本実施形態では、TinとToutとの差が所定値以下となるという条件)を満たしたときに、PMフィルタ26内のPMが完全に除去されたと判断するものとなっている。   On the other hand, when the estimated PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start accumulation amount (step S102; YES), the filter failure detection device 30 calculates a proportional coefficient C (details will be described later) ("0" on the EEPROM). It is determined whether or not a proportional coefficient C is stored (step S103). When the proportionality coefficient C has not been calculated (step S103; NO), the filter failure detection device 30 completely removes the PM in the PM filter 26 from the filter regeneration process and the oxidized PM amount calculation process. The filter regeneration / oxidized PM amount calculation process (step S105), which is executed until it is performed, is performed. This filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing is performed when the conditions of Tin and Tout satisfy a predetermined condition (in this embodiment, the condition that the difference between Tin and Tout is equal to or less than a predetermined value). It is judged that PM in 26 is completely removed.

フィルタ再生・酸化PM量算出処理時に実行されるフィルタ再生処理は、PMフィルタ26内のPMを酸化除去するための処理(本実施形態では、ポスト噴射を行うように燃料噴射弁13を制御する処理)である。   The filter regeneration process executed during the filter regeneration / oxidized PM amount calculating process is a process for oxidizing and removing PM in the PM filter 26 (in this embodiment, a process for controlling the fuel injection valve 13 to perform post-injection). ).

また、フィルタ再生・酸化PM量算出処理時に、フィルタ再生処理と共に実行される酸化PM量算出処理は、以下の(1)式で定義されるΔ酸化PM量を、時間Δtが経過する度に算出して、RAM上の酸化PM量(初期値は“0”)に加算していく処理である。   Further, during the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process, the oxidized PM amount calculation process executed together with the filter regeneration process calculates the Δ oxidized PM amount defined by the following equation (1) every time the time Δt elapses. In this process, the amount of PM oxidized on the RAM (initial value is “0”) is added.

Figure 0005168071
Figure 0005168071

ここで、ガス比熱とは、排気ガスの比熱のことであり、反応熱とは、単位質量のPMの酸化反応により発生する熱量のことである。また、ガス流量とは、PMフィルタ26中を単位時間当たりに通過する排気ガスの質量のことである。これらのパラメータのうち、ガス比熱、反応熱は、定数として予め設定されているパラメータであるが、ガス流量は、Δ酸化PM量の算出時に、エアフローメータ19による空気量の測定値と燃料噴射量とから、その値が求められるパラメータとなっている。   Here, the gas specific heat is the specific heat of the exhaust gas, and the reaction heat is the amount of heat generated by the oxidation reaction of PM of unit mass. The gas flow rate is the mass of exhaust gas that passes through the PM filter 26 per unit time. Among these parameters, gas specific heat and reaction heat are parameters that are set in advance as constants, but the gas flow rate is measured by the air flow meter 19 and the fuel injection amount when calculating the Δ oxidized PM amount. Therefore, this value is a required parameter.

上記のようなフィルタ再生・酸化PM量算出処理を終えたフィルタ故障検出装置30は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理(酸化PM量算出処理)により算出された酸化PM量の、その時点における推定PM堆積量に対する割合(酸化PM量/推定PM堆積量)を算出し、比例係数CとしてEEPROM上に記憶する(ステップS106)。なお、推定PM堆積量の更新(値の変更)は、ステップS101の処理時か、後述するステップS107の処理時にしか行われない。従って、ステップS106の処理時に使用される推定PM堆積量は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理の開始直前に算出された(値が変更された)推定PM堆積量である。   After completing the filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing as described above, the filter failure detection device 30 estimates the oxidized PM amount calculated by the filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing (oxidized PM amount calculation processing) at that time. A ratio to the PM deposition amount (oxidized PM amount / estimated PM deposition amount) is calculated and stored as a proportional coefficient C on the EEPROM (step S106). Note that the update (value change) of the estimated PM accumulation amount is performed only during the process of step S101 or the process of step S107 described later. Therefore, the estimated PM deposition amount used during the process of step S106 is an estimated PM deposition amount calculated (value changed) immediately before the start of the filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing.

ここで、ステップS105、S106の処理の意味を説明しておくことにする。   Here, the meaning of the processing of steps S105 and S106 will be described.

PMフィルタ26を通過することによる排気ガスの温度上昇量(“Tout−Tin”)に
、ガス比熱、ガス流量及び時間Δtを乗ずれば、時間Δtの間にPMフィルタ26内で発生した熱量を算出できる。そして、当該熱量は、或る量のPMの酸化反応により発生したものであるため、(1)式を用いれば(上記熱量を反応熱で割れば)、時間Δtの間に、PMフィルタ26から酸化除去されたPM量(Δ酸化PM量)を算出できることになる。
By multiplying the exhaust gas temperature rise (“Tout−Tin”) by passing through the PM filter 26 by the gas specific heat, the gas flow rate and the time Δt, the amount of heat generated in the PM filter 26 during the time Δt is obtained. It can be calculated. Since the amount of heat is generated by an oxidation reaction of a certain amount of PM, if the equation (1) is used (if the amount of heat is divided by the heat of reaction), the PM filter 26 removes the heat during the time Δt. The amount of PM removed by oxidation (Δ oxidized PM amount) can be calculated.

また、酸化PM量算出処理は、時間Δtが経過する度に(1)式によってΔ酸化PM量を算出し酸化PM量に加算していく処理である。従って、酸化PM量算出処理により算出される酸化PM量は、フィルタ再生処理(フィルタ再生・酸化PM量算出処理)の開始後、現時点(Δ酸化PM量の算出・加算時点)までの間にPMフィルタ26から酸化除去された総PM量であることになる。   Further, the oxidized PM amount calculation process is a process of calculating the Δ oxidized PM amount by the equation (1) and adding it to the oxidized PM amount every time the time Δt elapses. Therefore, the oxidized PM amount calculated by the oxidized PM amount calculation processing is calculated between the start of the filter regeneration processing (filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing) and the current time (calculation / addition time of Δ oxidized PM amount). That is, the total PM amount oxidized and removed from the filter 26.

また、フィルタ再生・酸化PM量算出処理中にPMフィルタ26内に導入されるPM量は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理開始時にPMフィルタ26内に存在していたPM量よりも十分に少ない。このため、フィルタ再生・酸化PM量算出処理が中断されることなく終了した場合(PMフィルタ26内のPMが全て酸化除去されるまで酸化PM量算出処理が実行された場合)に得られる酸化PM量は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理の開始時点においてPMフィルタ26内に実際に存在していたPM量とほぼ一致することになる。   Further, the PM amount introduced into the PM filter 26 during the filter regeneration / oxidized PM amount calculation processing is sufficiently smaller than the PM amount existing in the PM filter 26 at the start of the filter regeneration / oxidation PM amount calculation processing. . Therefore, the oxidized PM obtained when the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process ends without being interrupted (when the oxidized PM amount calculation process is executed until all the PM in the PM filter 26 is oxidized and removed). The amount substantially coincides with the PM amount actually present in the PM filter 26 at the start of the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process.

一方、その時点(フィルタ再生・酸化PM量算出処理の完了時点)におけるRAM上の推定PM堆積量は、内燃機関10の運転状態に基づき算出された、フィルタ再生・酸化PM量算出処理の開始時点におけるPM量である。従って、上記したステップS105、S106の処理は、任意時点における推定PM堆積量を、その時点においてフィルタ再生・酸化PM量算出処理を実行した場合に得られる酸化PM量に相当する量に変換するための係数を比例係数C(=酸化PM量/推定PM堆積量)として求める処理となっていることになる。   On the other hand, the estimated PM accumulation amount on the RAM at that time (when the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process is completed) is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 10, and the start point of the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process Is the amount of PM. Accordingly, the processes in steps S105 and S106 described above are for converting the estimated PM accumulation amount at an arbitrary time point into an amount corresponding to the oxidized PM amount obtained when the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process is executed at that time point. Is obtained as a proportional coefficient C (= oxidized PM amount / estimated PM deposition amount).

上記手順の処理により比例係数Cを算出、記憶したフィルタ故障検出装置30は、RAM上の推定PM堆積量を“0”クリアする処理(ステップS107)を行ってから、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   The filter failure detection device 30 that has calculated and stored the proportionality coefficient C by the process of the above procedure performs the process of clearing the estimated PM accumulation amount on the RAM to “0” (step S107), and then estimates and controls this PM accumulation amount. End the process.

また、フィルタ故障検出装置30は、推定PM堆積量が再生開始堆積量以上となったとき(ステップS102;YES)に、比例係数Cが既に算出されていた場合(ステップS103;YES)には、フィルタ再生処理をPMフィルタ26内のPMが完全に除去されるまで実行する処理(ステップS104)を行う。そして、フィルタ故障検出装置30は、RAM上の推定PM堆積量を“0”クリア(ステップS107)してから、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   Further, when the estimated PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start accumulation amount (step S102; YES), the filter failure detection device 30 determines that the proportionality coefficient C has already been calculated (step S103; YES). A process of executing the filter regeneration process until the PM in the PM filter 26 is completely removed (step S104). Then, the filter failure detection device 30 clears the estimated PM accumulation amount on the RAM by “0” (step S107), and then ends this PM accumulation amount estimation / control process.

次に、ステップS104、S105の処理が中断された場合におけるPM堆積量推定・制御処理の内容を説明する。   Next, the contents of the PM accumulation amount estimation / control process when the processes of steps S104 and S105 are interrupted will be described.

ステップS105の処理が中断された場合、中断された酸化PM量算出処理の処理結果として得られる酸化PM量は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理の開始時点においてPMフィルタ26内に存在していたPM量と一致しないことになる。そして、そのような酸化PM量と推定PM堆積量とから比例係数Cを算出したのでは、推定PM堆積量を、酸化PM量相当の量に変換可能な係数を得ることは出来ない。また、PMフィルタ26内のPMが全て酸化除去されていないのであるから、推定PM堆積量を“0”クリアすることも不適当である。このため、フィルタ故障検出装置30が実際に実行するPM堆積量推定・制御処理は、ステップS105の処理が中断された場合、ステップS106及びS107の処理の代わりに、『ステップS105の処理の実行時間等より酸化除去されたPM量を算出し、推定PM堆積量から当該PM量を減ずる処理』が行われるものとなっている。   When the process of step S105 is interrupted, the oxidized PM quantity obtained as a result of the interrupted oxidized PM quantity calculating process is present in the PM filter 26 at the start of the filter regeneration / oxidized PM quantity calculating process. It will not coincide with the amount of PM. If the proportional coefficient C is calculated from the oxidized PM amount and the estimated PM deposit amount, a coefficient that can convert the estimated PM deposit amount into an amount equivalent to the oxidized PM amount cannot be obtained. Further, since all the PM in the PM filter 26 is not oxidized and removed, it is also inappropriate to clear the estimated PM accumulation amount to “0”. For this reason, the PM accumulation amount estimation / control process that is actually executed by the filter failure detection device 30 is “the execution time of the process of step S105” instead of the process of steps S106 and S107 when the process of step S105 is interrupted. The process of calculating the amount of PM removed by oxidation or the like and subtracting the amount of PM from the estimated amount of accumulated PM ”is performed.

また、ステップS104の処理が中断された場合にも、PMフィルタ26内のPMが全て酸化除去されないことになる。ただし、ステップS104の処理が行われるのは、比例係数C(=酸化PM量/推定PM堆積量)の算出完了後であるため、PM堆積量推定・制御処理は、ステップS104の処理が中断された場合、ステップS107の処理の代わりに、『推定PM堆積量から“酸化PM量/C”を減ずる処理』が行われる処理となっている。   Even when the process of step S104 is interrupted, all the PM in the PM filter 26 is not oxidized and removed. However, since the processing of step S104 is performed after the calculation of the proportional coefficient C (= oxidized PM amount / estimated PM deposition amount) is completed, the processing of step S104 is interrupted in the PM deposition amount estimation / control processing. In this case, instead of the processing in step S107, “processing for subtracting“ oxidized PM amount / C ”from the estimated PM deposition amount” is performed.

次に、フィルタ故障検出処理の内容を説明する。   Next, the contents of the filter failure detection process will be described.

フィルタ故障検出処理は、所定時間が経過する度に、フィルタ故障検出装置30が実行する、図4に示した手順の処理である。   The filter failure detection process is a process of the procedure shown in FIG. 4 executed by the filter failure detection device 30 every time a predetermined time has elapsed.

すなわち、所定時間が経過したため、このフィルタ故障検出処理を開始したフィルタ故障検出装置30は、まず、検出前提条件が成立しているか否かを判断する(ステップS201)。   That is, since the predetermined time has elapsed, the filter failure detection device 30 that has started this filter failure detection process first determines whether or not a detection precondition is satisfied (step S201).

ここで、検出前提条件とは、『以降の処理に利用する各種センサ(差圧センサ28等)が正常であり、暖機が完了しており(PMフィルタ26の温度が所定温度以上であり)、比例係数Cの算出が完了しており、推定PM堆積量が所定値以上であり、フィルタ再生処理(ステップS104orS105の処理)が行われていない』という条件のことである。   Here, the detection precondition is: “Various sensors (differential pressure sensor 28, etc.) used for the subsequent processing are normal and warm-up is completed (the temperature of the PM filter 26 is equal to or higher than a predetermined temperature). The calculation of the proportionality coefficient C has been completed, the estimated PM accumulation amount is equal to or greater than a predetermined value, and the filter regeneration process (the process of step S104 or S105) has not been performed ”.

そのような検出前提条件が成立していなかった場合(ステップS201;NO)、フィルタ故障検出装置30は、特に処理を行うことなく、このフィルタ故障検出処理を終了する。   When such a detection precondition is not satisfied (step S201; NO), the filter failure detection device 30 ends this filter failure detection processing without performing any particular processing.

一方、検出前提条件が成立していた場合(ステップS201;YES)、フィルタ故障検出装置30は、差圧センサ28からフィルタ差圧(PMフィルタ26の上流部分と下流部分の圧力差)を取得する処理(ステップS202)を行う。次いで、フィルタ故障検出装置30は、エアフローメータ19から空気量を取得し、取得した空気量と、その時点における燃料噴射量とから、排気ガス流量を算出する処理(ステップS203)を行う。   On the other hand, when the detection precondition is satisfied (step S201; YES), the filter failure detection device 30 acquires the filter differential pressure (the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter 26) from the differential pressure sensor 28. Processing (step S202) is performed. Next, the filter failure detection device 30 acquires the air amount from the air flow meter 19, and performs a process of calculating the exhaust gas flow rate from the acquired air amount and the fuel injection amount at that time (step S203).

その後、フィルタ故障検出装置30は、RAM上の推定PM堆積量にEEPROM上の比例係数Cを乗算することにより補正PM堆積量を算出する処理(ステップS204)と、算出した補正PM堆積量に対応づけられている故障検出閾値Dを故障検出マップから読み出す処理(ステップS205)とを行う。   Thereafter, the filter failure detection apparatus 30 calculates the corrected PM accumulation amount by multiplying the estimated PM accumulation amount on the RAM by the proportional coefficient C on the EEPROM (step S204), and corresponds to the calculated corrected PM accumulation amount. The process of reading the attached failure detection threshold D from the failure detection map (step S205) is performed.

ここで、故障検出マップとは、PMフィルタ26が故障していると判定すべき“フィルタ差圧/排気ガス流量”の上限値が、故障検出閾値として、各補正PM堆積量について記憶されているマップ(テーブル)のことである。この故障検出マップの作成時には、各種状態にあるPMフィルタ26(新品のPMフィルタ26、ひび割れの程度が異なる各種PMフィルタ26)について、補正PM堆積量とフィルタ差圧/排気ガス流量との間の関係を調べる実験が行われている。そして、故障検出マップは、それらの実験結果から、図5に示したような形で、各補正PM堆積量に対する故障検出閾値(図における故障検出閾値ラインの形状)を定めることによって作成されたマップとなっている。   Here, in the failure detection map, the upper limit value of “filter differential pressure / exhaust gas flow rate” that should be determined as the failure of the PM filter 26 is stored as a failure detection threshold for each corrected PM deposition amount. It is a map (table). At the time of creating this failure detection map, the PM filter 26 in various states (new PM filter 26, various PM filters 26 having different cracking levels) between the corrected PM accumulation amount and the filter differential pressure / exhaust gas flow rate. Experiments are being conducted to investigate the relationship. The failure detection map is a map created by determining a failure detection threshold (the shape of the failure detection threshold line in the figure) for each corrected PM deposition amount in the form as shown in FIG. 5 from the experimental results. It has become.

ステップS202〜S205の処理(図4)を行うことにより、フィルタ差圧、排気ガス流量及び故障検出閾値Dを用意したフィルタ故障検出装置30は、それらについて“フィルタ差圧/排気ガス流量>故障検出閾値D”(図では、差圧/流量>閾値D)が成立しているか否かを判断する(ステップS206)。   The filter failure detection device 30 that has prepared the filter differential pressure, the exhaust gas flow rate, and the failure detection threshold value D by performing the processing of steps S202 to S205 (FIG. 4), “filter differential pressure / exhaust gas flow rate> failure detection. It is determined whether or not a threshold value D ″ (differential pressure / flow rate> threshold value D in the figure) is established (step S206).

そして、フィルタ故障検出装置30は、“フィルタ差圧/排気ガス流量>故障検出閾値D”が成立していなかった場合(ステップS206;NO)には、PMフィルタ26が故障していることを記憶(ステップS207)してから、このフィルタ故障検出処理を終了する。また、フィルタ故障検出装置30は、“フィルタ差圧/排気ガス流量>閾値D”が成立していた場合(ステップS206;YES)には、PMフィルタ26が正常であることを記憶(ステップS208)してから、このフィルタ故障検出処理を終了する。なお、ステップS207、S208でフィルタ故障検出装置30が実際に行う処理は、その値に基づき、PMフィルタ26に関する警告ランプの状態(ON/OFF)が制御される変数に、PMフィルタ26が故障しているか否かを示す値を設定する処理である。   Then, when “filter differential pressure / exhaust gas flow rate> failure detection threshold D” is not satisfied (step S206; NO), the filter failure detection device 30 stores that the PM filter 26 has failed. After (step S207), this filter failure detection process is terminated. Further, when “filter differential pressure / exhaust gas flow rate> threshold D” is satisfied (step S206; YES), the filter failure detection device 30 stores that the PM filter 26 is normal (step S208). Then, the filter failure detection process is terminated. Note that the processing actually performed by the filter failure detection device 30 in steps S207 and S208 is based on the value, and the PM filter 26 fails due to a variable that controls the state (ON / OFF) of the warning lamp related to the PM filter 26. This is a process of setting a value indicating whether or not.

以上の説明から明らかなように、本発明の第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、フィルタ再生処理の初回完了時に、酸化PM量(PMフィルタ26内でのPMの酸化による発熱量に基づくPM堆積量の推定結果)の、推定PM堆積量(運転状態に基づくPM堆積量の推定結果)に対する割合である比例係数Cを算出しておき、実際のPMフィルタ26の故障検出(図4参照)は、その時点における推定PM堆積量に比例係数Cを乗じた値(補正PM量)とフィルタ差圧とを用いて行う装置となっている。   As apparent from the above description, the filter failure detection device 30 according to the first embodiment of the present invention increases the amount of oxidized PM (the amount of heat generated by oxidation of PM in the PM filter 26) when the filter regeneration process is completed for the first time. The proportional coefficient C, which is a ratio of the estimated PM accumulation amount based on the estimated PM accumulation amount (the estimated PM accumulation amount based on the operating state), is calculated in advance, and the actual failure detection of the PM filter 26 (FIG. 4). Reference) is a device that uses a value (corrected PM amount) obtained by multiplying the estimated PM accumulation amount at that time by a proportional coefficient C and the filter differential pressure.

そして、酸化PM量の方が、推定PM堆積量よりも内燃機関10の固体差による値の変動量が少ない値である。従って、本実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を用いておけば、内燃機関10の各種構成要素(燃料噴射弁13、燃料噴射量を決定するために、その測定値が使用される各種センサ)の性能が標準的な性能と大きく異なっていても、PMフィルタ26の状態(故障しているか否か)を正確に判定できることになる。   Then, the amount of oxidized PM is a value in which the amount of fluctuation due to the individual difference of the internal combustion engine 10 is smaller than the estimated amount of accumulated PM. Therefore, if the filter failure detection device 30 according to the present embodiment is used, various components of the internal combustion engine 10 (the fuel injection valve 13 and various sensors whose measured values are used to determine the fuel injection amount). Even if the performance of the filter is greatly different from the standard performance, the state of the PM filter 26 (whether or not it has failed) can be accurately determined.

《第2実施形態》
本発明の第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置は、上記した第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置30と、実行するPM堆積量推定・制御処理の内容のみが異なる装置である。このため、以下では、第1実施形態の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30のPM堆積量推定・制御処理時における動作のみを説明することにする。
<< Second Embodiment >>
The filter failure detection device according to the second embodiment of the present invention is a device that is different from the filter failure detection device 30 according to the first embodiment described above only in the content of the PM accumulation amount estimation / control processing to be executed. For this reason, below, only the operation | movement at the time of PM deposition amount estimation and control processing of the filter failure detection apparatus 30 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated using the same code | symbol used at the time of description of 1st Embodiment. To.

第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、図6に示した手順のPM堆積量推定・制御処理を行う装置である。   The filter failure detection device 30 according to the second embodiment is a device that performs PM deposition amount estimation / control processing according to the procedure shown in FIG.

すなわち、燃料噴射弁13に燃料を噴射させたフィルタ故障検出装置30は、このPM堆積量推定・制御処理を開始して、まず、既に説明したものと内容の推定PM堆積量更新処理(ステップS301)を行う。   That is, the filter failure detection device 30 that has injected fuel into the fuel injection valve 13 starts this PM accumulation amount estimation / control processing, and firstly, the estimated PM accumulation amount update processing (step S301) as described above. )I do.

その後、フィルタ故障検出装置30は、推定PM堆積量が再生開始堆積量以上であるか否かを判断する(ステップS302)。そして、フィルタ故障検出装置30は、推定PM堆積量が再生開始堆積量未満であった場合(ステップS302;NO)には、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   Thereafter, the filter failure detection device 30 determines whether or not the estimated PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start accumulation amount (step S302). When the estimated PM accumulation amount is less than the regeneration start accumulation amount (step S302; NO), the filter failure detection device 30 ends this PM accumulation amount estimation / control process.

一方、推定PM堆積量が再生開始堆積量以上であった場合(ステップS302;YES)、フィルタ故障検出装置30は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理(ステップS303)を行う。このフィルタ再生・酸化PM量算出処理も、既に説明したもの(図2のステップS105参照)と同内容の、中断されることがある処理となっている。   On the other hand, when the estimated PM accumulation amount is equal to or greater than the regeneration start accumulation amount (step S302; YES), the filter failure detection device 30 performs a filter regeneration / oxidized PM amount calculation process (step S303). This filter regeneration / oxidized PM amount calculation process is also a process that may be interrupted with the same contents as those already described (see step S105 in FIG. 2).

フィルタ再生・酸化PM量算出処理が中断されることなく終了した場合、フィルタ故障検出装置30は、酸化PM量/推定PM堆積量を算出し、比例係数CとしてEEPROM上に記憶する処理(ステップS304)と、RAM上の推定PM堆積量を“0”クリアする処理(ステップS305)とを行う。そして、フィルタ故障検出装置30は、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   When the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process ends without being interrupted, the filter failure detection device 30 calculates the oxidized PM amount / estimated PM deposition amount and stores it as a proportional coefficient C on the EEPROM (step S304). ) And a process of clearing the estimated PM accumulation amount on the RAM to “0” (step S305). Then, the filter failure detection device 30 ends the PM accumulation amount estimation / control process.

また、図示は省略してあるが、フィルタ故障検出装置30は、フィルタ再生・酸化PM量算出処理を中断した場合には、ステップS304及びS305の処理の代わりに、『比例係数Cが算出済みの場合には、酸化PM量/Cを推定PM堆積量から減じ、比例係数Cが算出済みでない場合には、フィルタ再生・酸化PM量算出処理の実行時間等から酸化除去されたPM量を算出し、算出したPM量を推定PM堆積量から減ずる処理』を行ってから、このPM堆積量推定・制御処理を終了する。   Although not shown, when the filter regeneration / oxidation PM amount calculation process is interrupted, the filter failure detection device 30 may replace “the proportional coefficient C has been calculated” instead of the processes of steps S304 and S305. In this case, the oxidized PM amount / C is subtracted from the estimated PM accumulation amount, and when the proportionality coefficient C has not been calculated, the amount of PM removed by oxidation is calculated from the execution time of the filter regeneration / oxidized PM amount calculation process. Then, the process of subtracting the calculated PM amount from the estimated PM deposition amount ”is performed, and then the PM deposition amount estimation / control process is terminated.

要するに、本実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置30と同様に、酸化PM量の推定PM堆積量に対する割合である比例係数Cを算出しておき、実際のPMフィルタ26の故障検出は、推定PM堆積量に比例係数Cを乗じた値(補正PM量;図4参照)を用いて行う装置となっている。ただし、第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置30が一旦比例係数Cを算出した後、比例係数Cを再算出しない装置であるのに対し、本実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、PMフィルタ26の再生が完全に完了する度に、比例係数Cを算出しなおす(補正PM量の算出に用いられるEEPROM上の比例係数Cを書き換える)装置となっている。   In short, the filter failure detection device 30 according to the present embodiment calculates the proportional coefficient C, which is the ratio of the oxidized PM amount to the estimated PM deposition amount, in the same manner as the filter failure detection device 30 according to the first embodiment. The actual failure detection of the PM filter 26 is performed by using a value (corrected PM amount; see FIG. 4) obtained by multiplying the estimated PM accumulation amount by the proportional coefficient C. However, the filter failure detection device 30 according to the first embodiment does not recalculate the proportionality coefficient C after the filter failure detection device 30 once calculates the proportionality coefficient C. Each time the regeneration of the filter 26 is completely completed, the proportional coefficient C is recalculated (the proportional coefficient C on the EEPROM used for calculating the corrected PM amount is rewritten).

従って、このフィルタ故障検出装置30は、内燃機関10の各種構成要素(燃料噴射弁13、燃料噴射量を決定するために、その測定値が使用される各種センサ)の性能が標準的な性能と大きく異なっていても、PMフィルタ26の状態(故障しているか否か)を正確に判定できる装置であると共に、内燃機関10の各種構成要素の性能が長期間の運用等により劣化しても、PMフィルタ26の状態を正確に判定できる装置であることになる。   Therefore, the filter failure detection device 30 has the standard performance of the various components of the internal combustion engine 10 (the fuel injection valve 13 and various sensors whose measured values are used to determine the fuel injection amount). Even if it is greatly different, it is a device that can accurately determine the state of the PM filter 26 (whether or not it has failed), and even if the performance of various components of the internal combustion engine 10 deteriorates due to long-term operation or the like, This is a device that can accurately determine the state of the PM filter 26.

《第3実施形態》
本発明の第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置は、上記した第1、第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30と、実行するPM堆積量推定・制御処理の内容のみが異なる装置である。このため、以下では、第1、第2実施形態の説明時に用いたものと同じ符号を用いて、第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30のPM堆積量推定・制御処理時における動作のみを説明することにする。
<< Third Embodiment >>
The filter failure detection device according to the third embodiment of the present invention is a device that differs from the filter failure detection device 30 according to the first and second embodiments described above only in the contents of the PM accumulation amount estimation / control processing to be executed. . Therefore, in the following, only the operation during the PM accumulation amount estimation / control processing of the filter failure detection device 30 according to the third embodiment will be described using the same reference numerals as those used in the description of the first and second embodiments. I will explain.

本発明の第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30が実行するPM堆積量推定・制御処理(以下、第3PM堆積量推定・制御処理と表記する)は、第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30が実行するPM堆積量推定・制御処理(図6)と基本的には同内容の処理である。   The PM accumulation amount estimation / control processing (hereinafter referred to as third PM accumulation amount estimation / control processing) executed by the filter failure detection device 30 according to the third embodiment of the present invention is the filter failure detection according to the second embodiment. This process is basically the same as the PM accumulation amount estimation / control process (FIG. 6) executed by the apparatus 30.

ただし、第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30内には、PMフィルタ26が故障していると判定すべきフィルタ差圧差の下限値が、故障検出閾値として各種PM除去量について記憶されているマップ(テーブル)である第2故障検出マップが記憶されている。ここで、フィルタ差圧差とは、完了/中断したフィルタ再生処理前後におけるフィルタ差圧の差(フィルタ再生処理前のフィルタ差圧−フィルタ再生処理後のフィルタ差圧)のことである。また、PM除去量とは、完了/中断したフィルタ再生処理によってPMフィルタ26内から除去されたPM量のことである。なお、第2故障検出マップは、各種状態にあるPMフィルタ26(新品のPMフィルタ26、ひび割れの程度が異なる各種PMフィルタ26)について、PM除去量とフィルタ差圧差との関係を求めるための各種実験を行うことにより作成されたものとなっている。   However, in the filter failure detection device 30 according to the third embodiment, the lower limit value of the filter differential pressure difference that should be determined that the PM filter 26 has failed is stored for various PM removal amounts as a failure detection threshold. A second failure detection map that is a map (table) is stored. Here, the filter differential pressure difference is a difference in filter differential pressure before and after the completed / interrupted filter regeneration processing (filter differential pressure before filter regeneration processing−filter differential pressure after filter regeneration processing). The PM removal amount is the amount of PM removed from the PM filter 26 by the completed / interrupted filter regeneration process. Note that the second failure detection map includes various PM filters 26 (new PM filters 26, various PM filters 26 having different cracking degrees) in various states for obtaining the relationship between the PM removal amount and the filter differential pressure difference. It was created by conducting an experiment.

そして、第3PM堆積量推定・制御処理は、ステップS303の処理の開始前に、その時点におけるフィルタ差圧を求めて記憶する処理が行われ、ステップS303の処理とその後の処理との間に、ステップS303の処理が正常に完了していてもいなくても、図7に示した手順の第2フィルタ故障検出処理が行われる処理となっている。   Then, in the third PM accumulation amount estimation / control process, before the process of step S303 is started, a process for obtaining and storing the filter differential pressure at that time is performed, and between the process of step S303 and the subsequent process, Whether or not the process of step S303 is normally completed, the second filter failure detection process of the procedure shown in FIG. 7 is performed.

すなわち、この第2フィルタ故障検出処理処理時には、まず、その時点におけるフィルタ差圧を求め、求めたフィルタ差圧とステップS303の処理前に記憶したフィルタ差圧とから、フィルタ差圧差を算出する処理(ステップS401)が行われる。次いで、完了/中断したステップS303の処理により算出された酸化PM量(と一致するPM除去量)に対応づけられている故障検出閾値を第2故障検出マップから読み出す処理(ステップS402)が行われる。   That is, at the time of the second filter failure detection processing, first, the filter differential pressure at that time is obtained, and the filter differential pressure difference is calculated from the obtained filter differential pressure and the filter differential pressure stored before the processing of step S303. (Step S401) is performed. Next, a process (step S402) of reading a failure detection threshold value associated with the oxidized PM amount (a PM removal amount that coincides with) calculated by the completed / interrupted step S303 from the second failure detection map is performed. .

そして、算出したフィルタ差圧差が故障検出閾値以上であるか否かが判断され(ステップS403)、フィルタ差圧差が故障検出閾値以上であった場合(ステップS403;YES)には、PMフィルタ26が故障していることを記憶する処理(ステップS404)が行われてから、この第2フィルタ故障検出処理が終了される。また、フィルタ差圧差が故障検出閾値以上でなかった場合(ステップS403;NO)には、PMフィルタ26が正常であることを記憶する処理(ステップS405)が行われてから、この第2フィルタ故障検出処理が終了される。なお、ステップS404、S405で実際に行われる処理は、その値に基づき、PMフィルタ26に関する警告ランプの状態(ON/OFF)が制御される変数に、PMフィルタ26が故障しているか否かを示す値を設定する処理である。   Then, it is determined whether or not the calculated filter differential pressure difference is greater than or equal to the failure detection threshold (step S403). If the filter differential pressure difference is greater than or equal to the failure detection threshold (step S403; YES), the PM filter 26 is After the process of storing the failure (step S404), the second filter failure detection process is terminated. If the filter differential pressure difference is not greater than or equal to the failure detection threshold (step S403; NO), a process for storing that the PM filter 26 is normal (step S405) is performed, and then the second filter failure. The detection process is terminated. It should be noted that the processing actually performed in steps S404 and S405 is based on the value of whether or not the PM filter 26 has failed in a variable that controls the state (ON / OFF) of the warning lamp related to the PM filter 26. This is a process for setting the indicated value.

以上の説明から明らかなように、この第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30と同様のアルゴリズムでPMフィルタ26の状態を判定する機能に加えて、他のアルゴリズムでPMフィルタ26の状態を判定する機能も有する装置となっている。そして、当該他のアルゴリズムも、フィルタ再生時の発熱量から求めたPM量(酸化PM量)に基づき、PMフィルタ26の状態を判定するものなのであるから、本実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を用いておけば、PMフィルタ26の状態を第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置30よりも正確に判定できることになる。   As is apparent from the above description, the filter failure detection device 30 according to the third embodiment has the function of determining the state of the PM filter 26 using the same algorithm as the filter failure detection device 30 according to the second embodiment. Thus, the apparatus has a function of determining the state of the PM filter 26 by another algorithm. Since the other algorithm also determines the state of the PM filter 26 based on the PM amount (oxidized PM amount) obtained from the heat generation amount at the time of filter regeneration, the filter failure detection device 30 according to the present embodiment. If this is used, the state of the PM filter 26 can be determined more accurately than the filter failure detection device 30 according to the second embodiment.

《変形形態》
上記した各実施形態に係るフィルタ故障検出装置30は、各種の変形を行うことが出来る。
<Deformation>
The filter failure detection device 30 according to each embodiment described above can be variously modified.

例えば、各実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を、上記したものとは具体的な内容の異なるフィルタ再生処理を実行するものに変形することが出来る。また、フィルタ再生・酸化PM量算出処理を、PMが完全に酸化除去されるであろう時間を、PMフィルタ
26の温度、推定PM堆積量等から求め、求めた時間だけフィルタ再生処理等を実行する処理に変形することも出来る。
For example, the filter failure detection apparatus 30 according to each embodiment can be modified to perform filter regeneration processing having a specific content different from that described above. In addition, the filter regeneration / oxidation PM amount calculation process calculates the time during which PM will be completely oxidized and removed from the temperature of the PM filter 26, the estimated PM deposition amount, etc. It can also be transformed into processing.

ただし、PMが完全に酸化除去される時間を、PMフィルタ26の温度、推定PM堆積量等から正確に求めることは困難である。そして、フィルタ再生処理がPMが完全に酸化除去される前に終了してしまったのでは、正確な比例係数Cが算出できないことになる。また、フィルタ再生処理が必要以上に長く行われた場合には、エネルギー(燃料等)が無駄に消費されることになる。このため、PMが完全に酸化除去されたタイミングを正確に判断できる実施形態の構成(フィルタ再生処理の実行時間(終了タイミング)をTin及びToutに基づき決定する構成)を採用しておくことが望ましい。   However, it is difficult to accurately obtain the time during which PM is completely oxidized and removed from the temperature of the PM filter 26, the estimated amount of accumulated PM, and the like. If the filter regeneration process ends before PM is completely oxidized and removed, an accurate proportionality coefficient C cannot be calculated. Further, when the filter regeneration process is performed longer than necessary, energy (fuel, etc.) is wasted. For this reason, it is desirable to adopt the configuration of the embodiment (a configuration in which the execution time (end timing) of the filter regeneration process is determined based on Tin and Tout) that can accurately determine the timing at which PM is completely oxidized and removed. .

各実施形態に係るPM堆積量推定・制御処理を、初回のフィルタ再生・酸化PM量算出処理は中断しない処理としておくことも出来る。また、フィルタ故障検出装置30を、各種情報(推定PM堆積量、酸化PM量等)の具体的な算出手順や、PMフィルタ26が故障しているか否かの具体的な判定手順が、上記したものとは異なる装置に変形することも出来る。例えば、第1実施形態のフィルタ故障検出装置30を、M(≧2)回、フィルタ再生処理を実行する度に、1回、酸化PM量算出処理を実行する装置に変形することが出来る。ただし、酸化PM量算出処理の実行頻度を減らしても特に良いことはないので、内燃機関10の各種構成要素の性能の劣化に対応させたい場合には、第2実施形態の構成を採用しておくことが好ましい。   The PM accumulation amount estimation / control process according to each embodiment may be a process that does not interrupt the initial filter regeneration / oxidized PM amount calculation process. In addition, the filter failure detection device 30 has been described in detail with respect to the specific calculation procedure of various information (estimated PM accumulation amount, oxidized PM amount, etc.) and the specific determination procedure as to whether or not the PM filter 26 has failed. It can also be modified to a different device. For example, the filter failure detection device 30 of the first embodiment can be modified into a device that executes the oxidized PM amount calculation process once every time the filter regeneration process is executed M (≧ 2) times. However, since it is not particularly good to reduce the execution frequency of the oxidation PM amount calculation processing, the configuration of the second embodiment is adopted when it is desired to cope with the deterioration of the performance of various components of the internal combustion engine 10. It is preferable to keep.

第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を、PMフィルタ26が故障していると判定すべきフィルタ差圧差の下限値が、PM除去量と初期PM量(フィルタ再生処理開始直前の推定PM堆積量)とに対応づけられて記憶されている第2故障検出マップを備えた装置に変形することも出来る。また、第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置30を、フィルタ故障検出処理(図4参照)を行わない装置(フィルタ再生時にのみ第2故障検出マップを利用したPMフィルタ26の故障判定を行う装置)に変形することも出来る。   In the filter failure detection device 30 according to the third embodiment, the lower limit value of the filter differential pressure difference that should be determined that the PM filter 26 has failed is the PM removal amount and the initial PM amount (estimated PM accumulation immediately before the start of the filter regeneration process). It is also possible to change to a device provided with a second failure detection map stored in association with each other. Also, the filter failure detection device 30 according to the third embodiment is a device that does not perform filter failure detection processing (see FIG. 4) (a device that performs failure determination of the PM filter 26 using the second failure detection map only during filter regeneration). ).

さらに、フィルタ故障検出装置30を、エンジン制御処理を実行する機能を有さない装置、ケーブルにて相互に接続された幾つかの装置からなる装置、再生開始堆積量が状況に応じて変化する装置などに変形しても良いことは当然のことである。   Furthermore, the filter failure detection device 30 is a device that does not have the function of executing the engine control process, a device that is composed of several devices connected to each other by a cable, and a device that changes the regeneration start accumulation amount depending on the situation. Needless to say, it may be deformed.

本発明の第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置が用いられた内燃機関システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an internal combustion engine system in which a filter failure detection apparatus according to a first embodiment of the present invention is used. 第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置が実行するPM堆積量推定・制御処理の流れ図である。5 is a flowchart of PM accumulation amount estimation / control processing executed by the filter failure detection apparatus according to the first embodiment. PM堆積量推定・制御処理時に参照されるエンジン排出PM量マップの説明図である。It is explanatory drawing of the engine exhaust PM amount map referred at the time of PM accumulation amount estimation and control processing. 第1実施形態に係るフィルタ故障検出装置が実行するフィルタ故障検出処理の流れ図である。It is a flowchart of the filter failure detection process which the filter failure detection apparatus which concerns on 1st Embodiment performs. フィルタ故障検出処理時に参照される故障検出閾値マップの内容を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the content of the failure detection threshold value map referred at the time of a filter failure detection process. 本発明の第2実施形態に係るフィルタ故障検出装置が実行するPM堆積量推定・制御処理の流れ図である。It is a flowchart of PM accumulation amount estimation and control processing which the filter failure detection apparatus concerning a 2nd embodiment of the present invention performs. 本発明の第3実施形態に係るフィルタ故障検出装置が実行するPM堆積量推定・制御処理中で実行される第2フィルタ故障検出処理の流れ図である。It is a flowchart of the 2nd filter failure detection process performed in the PM accumulation amount estimation and control process which the filter failure detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention performs.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・内燃機関
11・・・気筒
12・・・コモンレール
13・・・燃料噴射弁
15・・・吸気通路
16・・・ターボチャージャ
16a・・・コンプレッサハウジング
16b・・・タービンハウジング
17・・・インタークーラ
18・・・吸気絞り弁
19・・・エアフローメータ
20・・・水温センサ
21・・・クランクポジションセンサ
22・・・EGR通路
23・・・EGRクーラ
24・・・EGR弁
25・・・排気通路
26・・・PMフィルタ
27i・・・入口温度センサ
27o・・・出口温度センサ
28・・・差圧センサ
30・・・フィルタ故障検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine 11 ... Cylinder 12 ... Common rail 13 ... Fuel injection valve 15 ... Intake passage 16 ... Turbocharger 16a ... Compressor housing 16b ... Turbine housing 17 ... Intercooler 18 ... Inlet throttle valve 19 ... Air flow meter 20 ... Water temperature sensor 21 ... Crank position sensor 22 ... EGR passage 23 ... EGR cooler 24 ... EGR valve 25 ... Exhaust passage 26 ... PM filter 27i ... Inlet temperature sensor 27o ... Outlet temperature sensor 28 ... Differential pressure sensor 30 ... Filter failure detection device

Claims (1)

内燃機関の排気ガス中のPMを捕集するためのPMフィルタが故障しているか否かを検出するフィルタ故障検出装置であって、
前記PMフィルタ内に堆積しているPMを酸化除去するためのフィルタ再生処理を実行可能なフィルタ再生処理実行手段と、
前記PMフィルタ内に現時点において堆積しているPM量の推定値を記憶しておくための推定値記憶手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づき前記内燃機関から排出されるPM量を算出し算出したPM量を前記推定値記憶手段上の推定値に加算する処理を繰り返す手段であると共に、前記フィルタ再生処理が前記フィルタ再生処理実行手段により実行され処理が完了される度に前記推定値記憶手段上の推定値を“0”に変更する手段である推定値更新手段と、
前記フィルタ再生処理実行手段による前記フィルタ再生処理の実行時に、当該フィルタ再生処理の実行により前記PMフィルタ内から酸化除去されたPM量を前記PMフィルタ内におけるPMの酸化による発熱量から算出するPM量算出処理を実行するPM量算出処理手段と、
少なくとも前記PMフィルタの上流側部分と下流側部分との間の圧力差であるフィルタ差圧と前記PM量算出処理により算出されたPM量とを用いて前記PMフィルタが故障しているか否かを検出する故障検出手段と
を備え、
前記故障検出手段は、前記フィルタ再生処理実行手段による前記フィルタ再生処理の実行前後におけるフィルタ差圧の差であるフィルタ差圧差と、前記PM量算出処理により算出されたPM量とに基づき、前記PMフィルタが故障しているか否かを検出することを特徴とするフィルタ故障検出装置。
A filter failure detection device for detecting whether or not a PM filter for collecting PM in exhaust gas of an internal combustion engine has failed,
Filter regeneration processing execution means capable of executing filter regeneration processing for oxidizing and removing PM accumulated in the PM filter;
Estimated value storage means for storing an estimated value of the amount of PM currently accumulated in the PM filter;
The means for repeating the process of calculating the amount of PM discharged from the internal combustion engine based on the operating state of the internal combustion engine and adding the calculated PM amount to the estimated value on the estimated value storage means, and the filter regeneration process An estimated value updating means that is a means for changing the estimated value on the estimated value storage means to “0” each time the processing is executed and completed by the filter regeneration processing executing means;
The amount of PM calculated from the amount of heat generated by oxidation of PM in the PM filter when the filter regeneration processing is executed by the filter regeneration processing execution means. PM amount calculation processing means for executing calculation processing;
Whether or not the PM filter has failed using at least the filter differential pressure that is the pressure difference between the upstream portion and the downstream portion of the PM filter and the PM amount calculated by the PM amount calculation processing. for example Bei and failure detection means for detecting,
The failure detection means is based on a filter differential pressure difference, which is a difference in filter differential pressure before and after execution of the filter regeneration process by the filter regeneration process execution means, and a PM amount calculated by the PM amount calculation process. A filter failure detection device for detecting whether or not a filter is broken.
JP2008262110A 2008-10-08 2008-10-08 Filter failure detection device Expired - Fee Related JP5168071B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008262110A JP5168071B2 (en) 2008-10-08 2008-10-08 Filter failure detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008262110A JP5168071B2 (en) 2008-10-08 2008-10-08 Filter failure detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010090821A JP2010090821A (en) 2010-04-22
JP5168071B2 true JP5168071B2 (en) 2013-03-21

Family

ID=42253784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008262110A Expired - Fee Related JP5168071B2 (en) 2008-10-08 2008-10-08 Filter failure detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5168071B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6319034B2 (en) * 2014-10-10 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 Filter inspection device and filter inspection method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3938865B2 (en) * 2001-11-20 2007-06-27 日野自動車株式会社 Exhaust purification device control method
JP4470593B2 (en) * 2004-06-03 2010-06-02 株式会社デンソー Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4349219B2 (en) * 2004-06-25 2009-10-21 株式会社デンソー Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4440823B2 (en) * 2005-05-11 2010-03-24 本田技研工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2008095603A (en) * 2006-10-12 2008-04-24 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP4872615B2 (en) * 2006-11-14 2012-02-08 株式会社デンソー Diagnostic device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010090821A (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2163740B1 (en) Dpf sedimentation amount estimation device
CN107208512B (en) Internal combustion engine and method for estimating amount of component of exhaust gas
JP6202049B2 (en) Filter failure diagnosis device for internal combustion engine
US8656763B2 (en) Failure detection apparatus and failure detection method for a particulate filter
EP2392792B1 (en) Diagnostic apparatus and diagnostic method for particulate filter
JP2006283748A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2009085126A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
EP1455060A2 (en) Engine exhaust gas purification device
JP2010116857A (en) Abnormality diagnosing device for air flow sensor and abnormality diagnosing method therefor
JP6409700B2 (en) Fuel filter device
JP2009103043A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP5168071B2 (en) Filter failure detection device
WO2006021868A1 (en) Particulate matter remaining amount estimating method for particulate filter and particulate filter regenerating method
JP5413248B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
WO2013018895A1 (en) Air flow rate sensor calibration device
JP6070667B2 (en) Supercharging system
RU2632470C1 (en) Control device and control method for internal combustion engines
JP2013019389A (en) Failure diagnosis device for particulate filter
JP5861291B2 (en) Air flow sensor calibration device
JP5912494B2 (en) Diesel engine exhaust purification system
JP4430629B2 (en) Failure diagnosis method for reducing agent addition valve
JP6070666B2 (en) Supercharging system
JP4463727B2 (en) Particulate deposition amount calculation device
JP5366015B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5142050B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120717

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120914

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: 20121127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121210

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees