JP7803260B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
排気通路には、内燃機関の排気を浄化する排気処理装置が設けられる。排気通路の温度に基づいて、排気処理装置が取り外されたことを検出する技術がある(特許文献1など)。 An exhaust treatment device that purifies the exhaust gas from an internal combustion engine is installed in the exhaust passage. There is technology that detects when the exhaust treatment device has been removed based on the temperature of the exhaust passage (see, for example, Patent Document 1).
排気通路に凝縮水が発生し、温度センサが凝縮水に被水することがある。被水により温度を正確に検出することが困難となる。温度検出の精度が低下することにより、排気処理装置の取り外しも正確に検出することが難しい。そこで、温度センサの被水を判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 Condensed water can form in the exhaust passage, causing the temperature sensor to become wet. This makes it difficult to accurately detect the temperature. This reduced accuracy in temperature detection also makes it difficult to accurately detect the removal of the exhaust treatment device. Therefore, the objective is to provide a control device for an internal combustion engine that can determine if the temperature sensor has become wet.
上記目的は、内燃機関の排気を浄化する排気処理装置、および第1温度センサが排気通路に設けられ、前記第1温度センサが検出する温度の微分値を取得する第1取得部と、前記微分値に基づいて、前記第1温度センサが被水したか否か判定する判定部と、を具備する内燃機関の制御装置によって達成できる。 The above objective can be achieved by an exhaust treatment device that purifies the exhaust gas of an internal combustion engine, a control device for an internal combustion engine that includes a first temperature sensor provided in an exhaust passage, a first acquisition unit that acquires a differential value of the temperature detected by the first temperature sensor, and a determination unit that determines whether the first temperature sensor has been exposed to water based on the differential value.
前記第1取得部は前記温度を一階微分した値または二階微分した値を取得し、前記温度を一階微分した値が所定の値より大きい場合、または前記温度を二階微分した値の符号が変わる場合、前記判定部は前記第1温度センサが被水したと判定してもよい。 The first acquisition unit may acquire a first-order or second-order derivative of the temperature, and the determination unit may determine that the first temperature sensor has been exposed to water if the first-order derivative of the temperature is greater than a predetermined value or if the sign of the second-order derivative of the temperature changes.
前記排気通路のうち前記排気処理装置よりも上流側に前記第1温度センサが設けられ、前記排気処理装置よりも下流側に第2温度センサが設けられ、前記第1温度が検出する温度および前記第2温度が検出する温度に基づいてパラメータを取得する第2取得部と、前記第1温度センサが被水したと判定された場合、前記パラメータを補正する補正部と、前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出する検出部と、を具備してもよい。 The system may include a first temperature sensor provided in the exhaust passage upstream of the exhaust treatment device, a second temperature sensor provided downstream of the exhaust treatment device, a second acquisition unit that acquires parameters based on the temperatures detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor, a correction unit that corrects the parameters when it is determined that the first temperature sensor has been exposed to water, and a detection unit that detects an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameters.
前記第2取得部は、前記第1温度センサが検出する温度の積分値および前記第2温度センサが検出する温度の積分値に基づいて前記パラメータを取得し、前記第1温度センサが被水したと判定された場合、前記補正部は、前記第1温度センサが検出する温度の積分値を補正することで、前記パラメータを補正し、前記検出部は、前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出してもよい。 The second acquisition unit may acquire the parameter based on an integral value of the temperature detected by the first temperature sensor and an integral value of the temperature detected by the second temperature sensor, and when it is determined that the first temperature sensor is wet, the correction unit may correct the parameter by correcting the integral value of the temperature detected by the first temperature sensor, and the detection unit may detect an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameter.
前記判定部は前記第2温度センサが被水したか否か判定し、前記第2温度センサが被水したと判定された場合、前記補正部は、前記第2温度センサが検出する温度の積分値を補正することで、前記パラメータを補正し、前記検出部は、前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出してもよい。 The determination unit determines whether the second temperature sensor has been exposed to water, and if it is determined that the second temperature sensor has been exposed to water, the correction unit corrects the parameter by correcting the integrated value of the temperature detected by the second temperature sensor, and the detection unit may detect an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameter.
温度センサの被水を判定することが可能な内燃機関の制御装置を提供できる。 It is possible to provide a control device for an internal combustion engine that can determine whether a temperature sensor is wet.
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図1は実施形態に係る車両100を例示する図である。図1に示すように、車両100は、内燃機関10、およびECU(Electronic Control Unit)30を有する。 The control device for an internal combustion engine according to this embodiment will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a vehicle 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle 100 has an internal combustion engine 10 and an ECU (Electronic Control Unit) 30.
内燃機関10は例えばガソリンなどの燃料を燃焼し、動力を発生させる。内燃機関10には吸気通路12および排気通路14が接続されている。空気は吸気通路12を流れ、内燃機関10に導入される。吸気通路12にはスロットルバルブ16およびエアフローメータ18が設けられ、上流側からこの順番に並ぶ。スロットルバルブ16の開度が大きくなると、吸気通路における空気の流量が増加する。開度が小さくなると空気の流量は減少する。エアフローメータ18は空気の流量を検出する。加速度センサ26は、内燃機関10が搭載された車両100の姿勢および加速度を検出する。 An internal combustion engine 10 burns fuel, such as gasoline, to generate power. An intake passage 12 and an exhaust passage 14 are connected to the internal combustion engine 10. Air flows through the intake passage 12 and is introduced into the internal combustion engine 10. A throttle valve 16 and an air flow meter 18 are provided in the intake passage 12, arranged in this order from upstream to downstream. As the opening of the throttle valve 16 increases, the air flow rate in the intake passage increases. As the opening decreases, the air flow rate decreases. The air flow meter 18 detects the air flow rate. An acceleration sensor 26 detects the attitude and acceleration of the vehicle 100 in which the internal combustion engine 10 is installed.
燃焼で発生する排気は、排気通路14を流れ、車両の外に排出される。排気通路14には温度センサ22(第1温度センサ)、排気処理装置20、および温度センサ24(第2温度センサ)が設けられ、上流側からこの順番に並ぶ。排気処理装置20は、例えばGPF(Gasoline Particulate Filter)を有し、排気中の粒子状物質を捕集する。排気処理装置20は触媒を含んでもよい。触媒は例えば一酸化炭素(CO)および窒素酸化物(NOx)などの物質を浄化する。排気処理装置20はDPF(Diesel Particulate Filter)を有してもよい。 Exhaust gas generated by combustion flows through the exhaust passage 14 and is discharged outside the vehicle. A temperature sensor 22 (first temperature sensor), an exhaust treatment device 20, and a temperature sensor 24 (second temperature sensor) are provided in the exhaust passage 14, arranged in this order from upstream to downstream. The exhaust treatment device 20 may have, for example, a GPF (Gasoline Particulate Filter) to capture particulate matter in the exhaust. The exhaust treatment device 20 may also include a catalyst. The catalyst purifies substances such as carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx). The exhaust treatment device 20 may also have a DPF (Diesel Particulate Filter).
排気通路14のうち、排気処理装置20よりも上流側を領域14aとし、排気処理装置20よりも下流側を領域14cとする。領域14aと領域14cとの間の位置を領域14bとする。温度センサ22は、排気処理装置20よりも上流側の領域14aに位置し、上流側における温度を検出する。温度センサ24は、排気処理装置20よりも下流側の領域14cに位置し、下流側における温度を検出する。温度センサ22および24は、排気通路14の外から内に向けて差し込まれ、排気通路14のうち例えば上半分の壁に設けられている。下は重力が作用する方向であり、上は下とは反対の方向である。 The portion of the exhaust passage 14 upstream of the exhaust treatment device 20 is referred to as region 14a, and the portion downstream of the exhaust treatment device 20 is referred to as region 14c. The position between regions 14a and 14c is referred to as region 14b. Temperature sensor 22 is located in region 14a upstream of the exhaust treatment device 20 and detects the temperature on the upstream side. Temperature sensor 24 is located in region 14c downstream of the exhaust treatment device 20 and detects the temperature on the downstream side. Temperature sensors 22 and 24 are inserted from the outside to the inside of the exhaust passage 14 and are provided on, for example, the upper half of the wall of the exhaust passage 14. Down is the direction in which gravity acts, and up is the opposite direction to down.
ECU30は制御装置であり、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)およびROM(Read Only Memory)などの記憶装置を備え、ROMや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う制御装置である。 ECU 30 is a control device that includes a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and other storage devices, and performs various controls by executing programs stored in the ROM and storage devices.
ECU30はスロットルバルブ16の開度を制御する。ECU30は、エアフローメータ18から空気の流量を取得する。ECU30は、加速度センサ26から車両100の姿勢および加速度を取得する。ECU30は、温度センサ22および24から排気通路14の温度を取得する。 The ECU 30 controls the opening of the throttle valve 16. The ECU 30 obtains the air flow rate from the air flow meter 18. The ECU 30 obtains the attitude and acceleration of the vehicle 100 from the acceleration sensor 26. The ECU 30 obtains the temperature of the exhaust passage 14 from the temperature sensors 22 and 24.
排気には水分が含まれる。排気が冷却されることで水分は凝縮し、凝縮水が発生する。ECU30は、排気通路14における凝縮水の発生量を取得し、領域14a、14bおよび14cそれぞれにおける凝縮水の分布量を取得する。ECU30は、図2に示す処理のプログラムを記憶し、例えば微分値に対する閾値および面積比に対する閾値を記憶する。ECU30は、温度センサ22が被水していないときに検出する温度を記憶する。 Exhaust gas contains moisture. When the exhaust gas is cooled, the moisture condenses, producing condensed water. The ECU 30 obtains the amount of condensed water produced in the exhaust passage 14 and the distribution of the condensed water in each of the regions 14a, 14b, and 14c. The ECU 30 stores the processing program shown in Figure 2, and stores, for example, a threshold value for the differential value and a threshold value for the area ratio. The ECU 30 stores the temperature detected when the temperature sensor 22 is not exposed to water.
ECU30は温度センサ22が検出する温度の微分値を取得する第1取得部として機能する。温度の微分値は一階微分した値および二階微分した値を含む。ECU30は、微分値に基づいて温度センサ22が凝縮水に被水したか否か判定する判定部として機能する。被水とは、水がセンサにかかることを意味する。ECU30は、温度センサ22が検出する温度および温度センサ24が検出する温度に基づいてパラメータを取得する第2取得部として機能する。ECU30はパラメータに基づいて排気処理装置20の異常を検出する検出部として機能する。異常とは例えば排気処理装置20の破損、排気処理装置20が取り外されていることである。ECU30はパラメータを補正する補正部として機能する。 The ECU 30 functions as a first acquisition unit that acquires a differential value of the temperature detected by the temperature sensor 22. The differential value of the temperature includes a first-order differential value and a second-order differential value. The ECU 30 functions as a determination unit that determines whether the temperature sensor 22 has been exposed to condensed water based on the differential value. Exposure to water means that water has fallen on the sensor. The ECU 30 functions as a second acquisition unit that acquires parameters based on the temperatures detected by the temperature sensor 22 and the temperature detected by the temperature sensor 24. The ECU 30 functions as a detection unit that detects an abnormality in the exhaust treatment device 20 based on the parameters. An abnormality could be, for example, damage to the exhaust treatment device 20 or the exhaust treatment device 20 being removed. The ECU 30 functions as a correction unit that corrects the parameters.
(処理)
図2はECU30が実行する処理を例示するフローチャートである。ECU30は、例えば排気通路14の温度、内燃機関10の運転時間および吸気量などに基づいて、排気通路14における凝縮水の量を取得する(ステップS10)。温度が低いほど凝縮水は発生しやすい。凝縮水は、排気により領域14aから領域14cに移動し、車両100の外へ排出される。内燃機関10から発生する熱により凝縮水が蒸発する。運転時間が長く、吸気量が増加すると、凝縮水は減少する。車両100が水平方向から傾斜することで、凝縮水は下方向(重力が作用する方向)に移動する。ECU30は凝縮水の量を更新していく。
(process)
2 is a flowchart illustrating the processing executed by the ECU 30. The ECU 30 acquires the amount of condensed water in the exhaust passage 14 based on, for example, the temperature of the exhaust passage 14, the operating time of the internal combustion engine 10, and the intake air volume (step S10). The lower the temperature, the more likely condensed water is to occur. The condensed water moves from region 14a to region 14c by the exhaust and is discharged outside the vehicle 100. The condensed water evaporates due to heat generated by the internal combustion engine 10. As the operating time increases and the intake air volume increases, the amount of condensed water decreases. As the vehicle 100 tilts from the horizontal direction, the condensed water moves downward (in the direction of gravity). The ECU 30 updates the amount of condensed water.
ECU30は、温度センサ22が検出する温度および温度センサ24が検出する温度を取得する(ステップS12)。ECU30は、温度に基づいてパラメータRを取得する(ステップS14)。パラメータRは排気処理装置20の異常検出に用いられる。 The ECU 30 acquires the temperatures detected by the temperature sensors 22 and 24 (step S12). The ECU 30 acquires a parameter R based on the temperatures (step S14). The parameter R is used to detect an abnormality in the exhaust treatment device 20.
ECU30は、温度センサ22が検出した温度の微分値を取得する(ステップS16)。微分値は、検出された温度を時間で一階微分した値および二階微分した値を含む。ECU30は、微分値に基づいて温度センサ22が被水したか否か判定する(ステップS18)。肯定判定(Yes)の場合、ECU30はパラメータRの補正を行う(ステップS20)。 The ECU 30 obtains a derivative value of the temperature detected by the temperature sensor 22 (step S16). The derivative value includes a value obtained by first-order and second-order derivatives of the detected temperature with respect to time. The ECU 30 determines whether the temperature sensor 22 has been exposed to water based on the derivative value (step S18). If the determination is affirmative (Yes), the ECU 30 corrects the parameter R (step S20).
ステップS20の後、またはステップS18で否定判定(No)の場合、ECU30は、パラメータRを用いて、排気処理装置20に異常が発生しているか否か判定する。具体的には、ECU30は、パラメータRが閾値Rth以上であるか否か判定する(ステップS22)。肯定判定の場合、ECU30は、排気処理装置20が正常であると判定する(ステップS24)。否定判定の場合、ECU30は、排気処理装置20が異常であると判定する(ステップS26)。ステップS24またはS26の後、図2の処理は終了する。 After step S20, or if a negative determination (No) is made in step S18, the ECU 30 uses the parameter R to determine whether an abnormality has occurred in the exhaust treatment device 20. Specifically, the ECU 30 determines whether the parameter R is equal to or greater than the threshold value Rth (step S22). If the determination is positive, the ECU 30 determines that the exhaust treatment device 20 is normal (step S24). If the determination is negative, the ECU 30 determines that the exhaust treatment device 20 is abnormal (step S26). After step S24 or S26, the processing in FIG. 2 ends.
(被水判定)
図3(a)は温度を例示する図である。横軸は時間を表す。縦軸は温度を表す。被水していない温度センサ22が検出する温度をT1とし、実線で表す。大量の凝縮水に被水した温度センサ22が検出する温度をT1aとし、点線で表す。少量の凝縮水に被水した温度センサ22が検出する温度をT1bとし、破線で表す。
(Water exposure determination)
3A is a diagram illustrating temperature. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents temperature. The temperature detected by the temperature sensor 22 that is not exposed to water is designated as T1 and is represented by a solid line. The temperature detected by the temperature sensor 22 that is exposed to a large amount of condensed water is designated as T1a and is represented by a dotted line. The temperature detected by the temperature sensor 22 that is exposed to a small amount of condensed water is designated as T1b and is represented by a dashed line.
被水した際の温度T1aおよびT1bは、被水なしの温度T1に比べて低い。温度センサ22周辺の熱が凝縮水に奪われるためである。被水量が多いと温度の低下量は大きくなる。被水量が少ないと温度の低下量は小さくなる。時間t2以前では、温度T1aはT1より低い。凝縮水は下流側に流される、および蒸発するなどして、温度センサ22の周囲から消失していく。凝縮水の減少に伴い、時間t2付近に温度T1aは急激に上昇し、T1と同程度になる。温度T1bは時間t1において温度T1より低下した後、T1と同程度まで上昇する。温度センサ24が検出する温度をT2とする。排気の熱が排気処理装置20に吸収されるため、温度T2は温度T1より低くなる。 When water is present, temperatures T1a and T1b are lower than temperature T1 when water is not present. This is because heat around the temperature sensor 22 is absorbed by condensed water. The greater the amount of water exposure, the greater the temperature drop. The less water exposure, the smaller the temperature drop. Before time t2, temperature T1a is lower than T1. The condensed water is washed downstream and evaporates, disappearing from around the temperature sensor 22. As the amount of condensed water decreases, temperature T1a rises sharply around time t2, becoming approximately the same as T1. Temperature T1b drops below temperature T1 at time t1, and then rises to approximately the same as T1. The temperature detected by temperature sensor 24 is designated as T2. Because the heat of the exhaust gas is absorbed by the exhaust treatment device 20, temperature T2 is lower than temperature T1.
図3(b)は温度の微分値を例示する図である。縦軸は図3(a)の温度T1、T1aおよびT1bのそれぞれを時間で一階微分した値を表す。実線はT1の微分値DT1を表す。点線はT1aの微分値DT1aを表す。破線はT1bの微分値DT1bを表す。横軸は時間を表す。 Figure 3(b) is a diagram illustrating temperature derivatives. The vertical axis represents the first-order derivative of each of the temperatures T1, T1a, and T1b in Figure 3(a) with respect to time. The solid line represents the derivative DT1 of T1. The dotted line represents the derivative DT1a of T1a. The dashed line represents the derivative DT1b of T1b. The horizontal axis represents time.
温度T1aの上昇に対応して、微分値DT1aは微分値DT1よりも大きくなり、その後低下して微分値DT1と同程度になる。温度T1bの一時的な低下に対応して、微分値DT1bは微分値DT1よりも小さくなり、その後に急上昇して微分値DT1よりも大きくなり、再び減少して微分値DT1と同程度となる。 In response to an increase in temperature T1a, the differential value DT1a becomes larger than the differential value DT1, then decreases and becomes approximately the same as the differential value DT1. In response to a temporary decrease in temperature T1b, the differential value DT1b becomes smaller than the differential value DT1, then rises sharply and becomes larger than the differential value DT1, then decreases again and becomes approximately the same as the differential value DT1.
ECU30は、微分値に対する閾値Dthを記憶してもよい。図3(b)の例では、微分値DT1aおよびDT1bは閾値Dthよりも大きい。ECU30は温度センサ22が被水したことを判定する(図2のステップS18)。図3(b)に示すように、微分値DT1aおよびDT1bは増加および減少する。一階の微分値が増加するとき、二階微分値は正の符号(+)をとる。一階の微分値が減少するとき、二階微分値は負の符号(-)をとる。温度T1bの一階微分値DT1bは短時間で増加と減少とを繰り返す。温度T1bの二階微分値の符号も変わる。符号が変わることから、ECU30は温度センサ22が被水したことを判定してもよい。 The ECU 30 may store a threshold value Dth for the derivative value. In the example of FIG. 3(b), the derivative values DT1a and DT1b are greater than the threshold value Dth. The ECU 30 determines that the temperature sensor 22 has been exposed to water (step S18 in FIG. 2). As shown in FIG. 3(b), the derivative values DT1a and DT1b increase and decrease. When the first-order derivative value increases, the second-order derivative value takes a positive sign (+). When the first-order derivative value decreases, the second-order derivative value takes a negative sign (-). The first-order derivative value DT1b of the temperature T1b repeatedly increases and decreases in a short period of time. The sign of the second-order derivative value of the temperature T1b also changes. Because the sign changes, the ECU 30 may determine that the temperature sensor 22 has been exposed to water.
(異常検出)
図4(a)および図4(b)は温度を例示する図である。図4(a)は排気処理装置20が正常な例である。図4(b)は排気処理装置20に異常が発生している例であり、排気処理装置20が取り外されている。
(Abnormality detection)
4(a) and 4(b) are diagrams illustrating examples of temperatures. Fig. 4(a) shows an example in which the exhaust treatment device 20 is normal. Fig. 4(b) shows an example in which an abnormality has occurred in the exhaust treatment device 20, and the exhaust treatment device 20 has been removed.
図4(a)の例においては、温度センサ24が検出する温度T2は、時間t3にT0まで上昇する。温度T0は例えば排気の露点より高い。ECU30は、時間0からt3までの範囲における、温度T1およびT2のそれぞれの積分(グラフの面積)を計算する。温度T1の積分値をS1とし、温度T2の積分値をS2とする。ECU30は積分値S1およびS2に基づいて、パラメータRを算出する(図2のステップS14)。パラメータRは例えばS1とS2との比(面積比)であり、以下の式(1)で表される。
R=S1/S2 (1)
ECU30は、パラメータRが閾値Rth以上である場合、排気処理装置20が正常であると判定する(図2のステップS24)。
In the example of FIG. 4A, the temperature T2 detected by the temperature sensor 24 rises to T0 at time t3. Temperature T0 is, for example, higher than the dew point of the exhaust gas. The ECU 30 calculates the integrals (areas of the graph) of temperatures T1 and T2 over the range from time 0 to t3. The integral value of temperature T1 is set to S1, and the integral value of temperature T2 is set to S2. The ECU 30 calculates a parameter R based on the integral values S1 and S2 (step S14 in FIG. 2). The parameter R is, for example, the ratio (area ratio) of S1 to S2, and is expressed by the following equation (1):
R=S1/S2 (1)
If the parameter R is equal to or greater than the threshold value Rth, the ECU 30 determines that the exhaust treatment device 20 is normal (step S24 in FIG. 2).
図4(b)の例では、排気処理装置20が取り外されている。排気の熱が排気処理装置20に吸収されない。温度センサ24が検出する温度T2が、図4(a)の例よりも速く上昇し、時間t4にT0に到達する。ECU30は、時間0からt4までの積分値S1およびS2を計算し、パラメータRを算出する。図4(b)におけるパラメータRは、図4(a)の例よりも小さくなり、閾値Rth未満である。ECU30は排気処理装置20に異常があると判定する(ステップS26)。 In the example of Figure 4(b), the exhaust treatment device 20 has been removed. The heat of the exhaust is not absorbed by the exhaust treatment device 20. The temperature T2 detected by the temperature sensor 24 rises more quickly than in the example of Figure 4(a) and reaches T0 at time t4. The ECU 30 calculates the integral values S1 and S2 from time 0 to t4 to calculate the parameter R. The parameter R in Figure 4(b) is smaller than in the example of Figure 4(a) and is less than the threshold value Rth. The ECU 30 determines that there is an abnormality in the exhaust treatment device 20 (step S26).
図4(a)の温度T1aは、温度センサ22が被水した例であり、温度T1より低くなる。T1aの積分値S1aはT1の積分値S1より小さくなる。このため、積分値S1aを用いて得られるパラメータR(=S1a/S2)は、正常時の値(S1/S2)より小さく、閾値Rth未満になる恐れがある。排気処理装置20が正常であるにもかかわらず、異常と誤判定される可能性がある。 The temperature T1a in Figure 4(a) is an example in which the temperature sensor 22 is wet, and is lower than the temperature T1. The integral value S1a of T1a is smaller than the integral value S1 of T1. As a result, the parameter R (= S1a/S2) obtained using the integral value S1a is smaller than the normal value (S1/S2) and may be less than the threshold value Rth. This may result in an erroneous determination that the exhaust treatment device 20 is abnormal, even though it is normal.
ECU30は、被水がないときの温度T1の挙動を記憶している。ECU30は、温度センサ22が被水したと判定したとき、積分値を補正する(ステップS20)。具体的には、温度T1aの積分値S1aに、温度T1の積分値S1との差分(図4(a)の斜線部分)を加算し、積分値S1aをS1と同程度の大きさとする。加算後の積分値を式(1)に代入することで、補正されたパラメータRが得られる。補正後のパラメータRと閾値Rthとを比較することで、精度の高い異常検出が可能である。 The ECU 30 stores the behavior of the temperature T1 when there is no water exposure. When the ECU 30 determines that the temperature sensor 22 has been exposed to water, it corrects the integral value (step S20). Specifically, the difference between the integral value S1a of the temperature T1a and the integral value S1 of the temperature T1 (the shaded area in Figure 4(a)) is added to the integral value S1a of the temperature T1a, making the integral value S1a approximately the same size as S1. The corrected parameter R is obtained by substituting the integrated value after the addition into equation (1). By comparing the corrected parameter R with the threshold value Rth, highly accurate abnormality detection is possible.
本実施形態によれば、ECU30は、温度センサ22が検出する温度の微分値に基づいて、温度センサ22が被水したか否か判定する(ステップS18)。図3(a)に示すように、温度センサ22が被水すると、被水しない場合から温度挙動が変化する。図3(b)に示すように、温度挙動の変化に対応して温度の微分値も変化する。微分値に基づいて、ECU30は被水を精度よく判定することができる。 According to this embodiment, the ECU 30 determines whether the temperature sensor 22 has been exposed to water based on the derivative value of the temperature detected by the temperature sensor 22 (step S18). As shown in Figure 3(a), when the temperature sensor 22 is exposed to water, the temperature behavior changes from when it is not exposed to water. As shown in Figure 3(b), the temperature derivative value also changes in response to the change in temperature behavior. Based on the derivative value, the ECU 30 can accurately determine whether the temperature sensor 22 has been exposed to water.
図3(a)に示すように、被水量が多いときの温度T1aは被水しないときの温度T1より低く、時間t2に急上昇する。図3(b)に示すように微分値DT1aは閾値Dthより大きくなる。ECU30は、微分値DT1aが閾値Dth以上であることにより、被水を判定する。図3(a)に示すように、被水量が少ないときの温度T1bは、低下した直後に上昇する。図3(b)に示すように微分値DT1bは急激に変化する。温度T1bを二階微分した値の符号は-と+との間で変化する。ECU30は符号が変わることに基づいて、被水を判定する。温度センサ22が被水することで、温度挙動は変化し、急激に変化する。温度の微分値を用いることで、被水を精度よく判定することができる。 As shown in Figure 3(a), when the amount of water exposure is large, the temperature T1a is lower than the temperature T1 when there is no water exposure, and rises sharply at time t2. As shown in Figure 3(b), the derivative value DT1a becomes greater than the threshold value Dth. The ECU 30 determines water exposure when the derivative value DT1a is equal to or greater than the threshold value Dth. As shown in Figure 3(a), when the amount of water exposure is small, the temperature T1b drops and then rises immediately. As shown in Figure 3(b), the derivative value DT1b changes sharply. The sign of the value obtained by second-order differentiation of temperature T1b changes between negative and positive. The ECU 30 determines water exposure based on the change in sign. When the temperature sensor 22 is exposed to water, the temperature behavior changes, and changes sharply. Using the temperature derivative value enables accurate determination of water exposure.
図4(a)に示すように、温度センサ22が被水した場合には温度挙動が変化する。温度の積分値が変わるため、パラメータRの値も変化する。ECU30は、温度センサ22が被水したと判定した場合、パラメータRを補正する。補正後のパラメータRに基づいて、排気処理装置20の異常を検出する。異常検出の精度の低下を抑制することができる。 As shown in Figure 4(a), when the temperature sensor 22 is exposed to water, the temperature behavior changes. Because the temperature integral value changes, the value of parameter R also changes. When the ECU 30 determines that the temperature sensor 22 is exposed to water, it corrects parameter R. An abnormality in the exhaust treatment device 20 is detected based on the corrected parameter R. This makes it possible to suppress a decrease in the accuracy of abnormality detection.
パラメータRは積分値S1と積分値S2との比である(式(1))。温度センサ22が被水すると、積分値S1が実際よりも小さい値S1aになり、パラメータRも小さくなる。ECU30は、積分値S1aを補正して被水なしの値S1に近づけることで、パラメータRを補正する。パラメータRが大きな値に補正される。異常検出の精度の低下を抑制することができる。ECU30は、補正前の積分値S1aに比べて補正後の積分値が大きくなるように補正を行う。凝縮水の量が多く、空気量が多いほど、温度センサ22は被水しやすく、低い温度が出力されやすい。凝縮水の量が多く、空気量が多いほど、ECU30は、積分値に対する加算量を増加させ、積分値を大きな値に補正する。ECU30は、積分値S1aを用いて計算したパラメータS1a/S2に係数を乗じてもよいし、加算をしてもよい。被水した際に温度センサ22が検出する温度は、被水なしのときの温度よりも低くなると推定される。積分値S1およびパラメータRが小さくなる。ECU30はパラメータRが大きくなるような補正を行う。ECU30は、補正後のパラメータRに基づいて、排気処理装置20の異常を検出する。異常検出の精度の低下を抑制することができる。 Parameter R is the ratio between integral value S1 and integral value S2 (Equation (1)). When temperature sensor 22 is exposed to water, integral value S1 becomes a smaller value S1a than the actual value, and parameter R also becomes smaller. ECU 30 corrects parameter R by correcting integral value S1a to bring it closer to the value S1 when there is no water exposure. Parameter R is corrected to a larger value. This can suppress a decrease in the accuracy of abnormality detection. ECU 30 performs correction so that the corrected integral value is larger than integral value S1a before correction. The greater the amount of condensed water and the greater the air volume, the more likely temperature sensor 22 is exposed to water and the more likely it is to output a lower temperature. The greater the amount of condensed water and the greater the air volume, the more ECU 30 increases the amount added to the integral value, correcting the integral value to a larger value. ECU 30 may multiply parameter S1a/S2 calculated using integral value S1a by a coefficient or may perform addition. It is estimated that the temperature detected by the temperature sensor 22 when water is present will be lower than the temperature when there is no water exposure. The integral value S1 and parameter R will decrease. The ECU 30 performs a correction to increase parameter R. The ECU 30 detects an abnormality in the exhaust treatment device 20 based on the corrected parameter R. This makes it possible to suppress a decrease in the accuracy of abnormality detection.
温度センサ24も被水する可能性がある。被水により温度センサ24が検出する温度T2の挙動が変化する。ECU30は、温度センサ22および温度センサ24が被水したか否か判定してもよい(図2のステップS18)。被水があった場合、ECU30は、積分値S1の補正だけでなく、積分値S2の補正を行ってもよい(ステップS20)。凝縮水の量が多く、吸気量が多いほど、排気通路14の下流に流れる凝縮水は多くなり、温度センサ24の被水量が多くなる。温度センサ24周辺の熱が凝縮水に奪われ、温度T2の積分値S2が小さくなる。パラメータRが小さくなる。ECU30は、積分値S2が大きくなるように補正する。パラメータRが大きな値に補正される。凝縮水の量が多く、空気量が多いほど、ECU30は、積分値S2に対する加算量を増加させ、積分値S2を大きな値に補正する。ECU30が、温度センサ22および24それぞれが検出する温度を補正することで、パラメータRはより精度のよい値となる。排気処理装置20の異常検出を正確に行うことができる。 The temperature sensor 24 may also be exposed to water. Water exposure changes the behavior of the temperature T2 detected by the temperature sensor 24. The ECU 30 may determine whether the temperature sensors 22 and 24 are exposed to water (step S18 in Figure 2). If water exposure occurs, the ECU 30 may correct not only the integral value S1 but also the integral value S2 (step S20). The greater the amount of condensed water and the greater the intake air volume, the more condensed water flows downstream of the exhaust passage 14, and the greater the amount of water exposure to the temperature sensor 24. As heat around the temperature sensor 24 is absorbed by the condensed water, the integral value S2 of the temperature T2 decreases. The parameter R decreases. The ECU 30 corrects the integral value S2 to increase. The parameter R is corrected to a larger value. The greater the amount of condensed water and the greater the air volume, the greater the amount of addition to the integral value S2, correcting the integral value S2 to a larger value. By having the ECU 30 correct the temperatures detected by the temperature sensors 22 and 24, the parameter R becomes a more accurate value. Abnormalities in the exhaust treatment device 20 can be detected accurately.
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as set forth in the claims.
10 内燃機関、12 吸気通路、14 排気通路、14a、14b、14c 領域、16 スロットルバルブ、18 エアフローメータ、20 排気処理装置
22 温度センサ(第1温度センサ)、24 温度センサ(第2温度センサ)、26 加速度センサ、30 ECU、100 車両
REFERENCE SIGNS LIST 10 internal combustion engine, 12 intake passage, 14 exhaust passage, 14a, 14b, 14c area, 16 throttle valve, 18 air flow meter, 20 exhaust treatment device 22 temperature sensor (first temperature sensor), 24 temperature sensor (second temperature sensor), 26 acceleration sensor, 30 ECU, 100 vehicle
Claims (4)
前記第1温度センサが検出する温度の微分値を取得する第1取得部と、
前記微分値に基づいて、前記第1温度センサが被水したか否か判定する判定部と、を具備し、
前記排気通路のうち前記排気処理装置よりも上流側に前記第1温度センサが設けられ、前記排気処理装置よりも下流側に第2温度センサが設けられ、
前記第1温度センサが検出する温度および前記第2温度センサが検出する温度に基づいてパラメータを取得する第2取得部と、
前記第1温度センサが被水したと判定された場合、前記パラメータを補正する補正部と、
前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出する検出部と、を具備する内燃機関の制御装置。 an exhaust treatment device that purifies exhaust gas from the internal combustion engine and a first temperature sensor are provided in the exhaust passage;
a first acquisition unit that acquires a differential value of the temperature detected by the first temperature sensor;
a determination unit that determines whether the first temperature sensor is wet based on the differential value ,
the first temperature sensor is provided in the exhaust passage upstream of the exhaust treatment device, and the second temperature sensor is provided downstream of the exhaust treatment device,
a second acquisition unit that acquires a parameter based on the temperature detected by the first temperature sensor and the temperature detected by the second temperature sensor;
a correction unit that corrects the parameter when it is determined that the first temperature sensor is wet;
a detection unit that detects an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameters.
前記温度を一階微分した値が所定の値より大きい場合、または前記温度を二階微分した値の符号が変わる場合、前記判定部は前記第1温度センサが被水したと判定する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 the first acquisition unit acquires a first-order differential value or a second-order differential value of the temperature,
2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination unit determines that the first temperature sensor has been exposed to water when the value obtained by first differentiating the temperature is greater than a predetermined value or when the sign of the value obtained by second differentiating the temperature changes.
前記第1温度センサが被水したと判定された場合、前記補正部は、前記第1温度センサが検出する温度の積分値を補正することで、前記パラメータを補正し、
前記検出部は、前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 the second acquisition unit acquires the parameter based on an integral value of the temperature detected by the first temperature sensor and an integral value of the temperature detected by the second temperature sensor;
When it is determined that the first temperature sensor is wet, the correction unit corrects the parameter by correcting an integral value of the temperature detected by the first temperature sensor;
The control device for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the detection unit detects an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameters.
前記第2温度センサが被水したと判定された場合、前記補正部は、前記第2温度センサが検出する温度の積分値を補正することで、前記パラメータを補正し、
前記検出部は、前記補正されたパラメータに基づいて、前記排気処理装置の異常を検出する請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
The determination unit determines whether the second temperature sensor is wetted,
When it is determined that the second temperature sensor is wet, the correction unit corrects the parameter by correcting an integral value of the temperature detected by the second temperature sensor;
The control device for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein the detection unit detects an abnormality in the exhaust treatment device based on the corrected parameters.
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