[发明专利]内燃机的过滤器故障检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的过滤器故障检测装置。

背景技术

公知一种根据比过滤器靠上游侧的位置和比过滤器靠下游侧的位置的压力差，检测该过滤器的故障的技术，该过滤器设置在内燃机的排气通路中，捕集排气中的颗粒状物质（PM）（例如参照专利文献1。）。但是，在过滤器发生了故障时，也有很难检测压力差的变化的情况，所以故障检测的精度可能降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007–327392号公报

专利文献2：日本特开2008–101606号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于更加高精度地检测过滤器的故障。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的内燃机的过滤器故障检测装置包括过滤器、物质量检测部、流速检测部和判定部，

上述过滤器设置在内燃机的排气通路中，捕集排气中所含的物质，

上述物质量检测部设置在比上述过滤器靠下游侧的排气通路中，对通过上述过滤器的上述物质的量进行检测，

上述流速检测部检测或者推测通过上述过滤器的排气的流速，

在通过上述过滤器的排气的流速越快，由上述物质量检测部检测的物质量的变化量、与由上述流速检测部检测或推测的排气的流速的变化量的比越大时，上述判定部判定为上述过滤器发生故障。

这里，排气的流速越快，过滤器中的压损的增加程度越大。并且，当过滤器裂开时，通过裂开的部位的物质量随着压损的增加而呈非线性增加。即，当过滤器发生故障时，例如在通过过滤器的排气的流速持续加快时，由物质量检测部检测的物质量的增加率持续增高。相对于此，在过滤器正常的情况下，通过过滤器的排气的流速与比过滤器靠下游侧的物质量的关系为线性。即，在过滤器正常的情况下，例如在通过过滤器的排气的流速持续加快时，由物质量检测部检测的物质量的增加率是恒定的。这样，物质量的变化量与排气的流速的变化量的比在过滤器正常的情况下、和在过滤器裂开的情况下大不相同。并且，在通过过滤器的排气的流速越快，物质量的变化量与排气的流速的变化量的比越大的情况下，能够判定为过滤器发生了故障。这样，由于根据通过过滤器的排气的流速和比过滤器靠下游侧的物质量，判定过滤器的故障，所以不必推测比过滤器靠上游侧的物质量。另外，能够根据一直被普遍采用的传感器的测量值判定故障。并且，与比过滤器靠上游侧的物质量的检测或推测的精度相比，能够高精度地检测或推测通过过滤器的排气的流速，所以能够提高过滤器的故障的判定精度。另外，能够采用以下说明的各种方法，检测出通过过滤器的排气的流速越快，物质量的变化量与排气的流速的变化量的比越大。

即，在本发明中，当在上述物质量的变化量与上述排气的流速的变化量的比为规定值以上时、由上述流速检测部检测或者推测的排气的流速为阈值以下的情况下，上述判定部能够判定为上述过滤器发生故障。

在过滤器发生了故障的情况下，随着排气的流速的加快，由物质量检测部检测的物质量增加。并且，当排气的流速达到某一值时，物质量开始急剧增加。该物质量开始急剧增加的点（以下也称为骤变点。）相当于物质量的变化量与排气的流速的变化量的比为规定值时。在过滤器未发生故障时，不存在该骤变点。因此，规定值成为高于在过滤器正常的情况下的、物质量的变化量与排气的流速的变化量的比的值。另外，过滤器的故障的程度越高，骤变点越向排气的流量低的一侧移动。因而，能够根据出现骤变点时的排气的流速判定过滤器的故障的程度。并且，预先将在超过了过滤器的故障的程度的容许范围时出现骤变点的排气的流速确定为阈值。即，在出现骤变点的排气的流速为阈值以下的情况下，能够判定为过滤器的故障的程度超过了容许范围。

在本发明中，当在上述物质量的变化量与上述排气的流速的变化量的比为规定值以上时、由上述物质量检测部检测的物质量为阈值以上的情况下，上述判定部能够判定为上述过滤器发生故障。

这里，在相同的排气的流速时，骤变点出现在物质量比过滤器正常时多的一侧。因而，能够根据出现骤变点时的物质量，判定过滤器的故障的程度。并且，预先将超过了故障的程度的容许范围时出现骤变点的物质量确定为阈值。即，在出现骤变点的物质量为阈值以上的情况下，能够判定为过滤器的故障的程度超过了容许范围。

在本发明中，当在上述排气的流速为规定值以上时、由上述物质量检测部检测的上述物质量为阈值以上的情况下，上述判定部能够判定为上述过滤器发生故障。