[发明专利]DPF故障检测方法及DPF故障检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及捕获内燃机的排出气体中的PM的DPF的故障检测方法及DPF故障检测装置，涉及以简单的构成实现且低成本地检测故障的DPF故障检测方法及DPF故障检测装置。

背景技术

在搭载有柴油发动机等内燃机的车辆中，在将排出气体从内燃机引导至大气的排气管中，设置有柴油微粒过滤器（Diesel Particulate Filter；以下称为DPF），排出气体所包含的煤、即粒状物质（Particulate Matter；以下称为PM）被捕获。DPF是主要由陶瓷构成，是具有较多蜂窝细孔（或者四边形细孔）的过滤器。在DPF中，通过使PM附着于成为排出气体的通路的蜂窝细孔的表面，来捕获PM。

但是，如果DPF产生损伤、破裂等故障，则PM的捕获变得不充分，PM流出至DPF的下游，且PM有可能排放至大气。为了防止这种情况，期望检测DPF的故障并尽快地处理。鉴于此，在美国，依照OBD（On-board Diagnosis）法规，在车上搭载DPF故障检测监测器成为义务化的程序。

在现有技术中，主流是，设置测定DPF的前后的压力差的差压传感器，当差压传感器的输出值大大低于DPF为正常状态的输出范围时，判定为DPF故障。然而，在使用差压传感器的方法中，检测精度存在问题，可能无法应对今后将要强化的限制。因此，作为对策，作为检测排出气体中的PM量的PM传感器，已知专利文献1的方案。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-153716号公报

发明内容

发明所要解决的技术课题

然而，专利文献1的PM传感器是用于内燃机的研究开发的固定设备，在应用于车载时存在着问题，是不合适的。

例如，要求作为车载的DPF故障检测装置为小型，但是由于专利文献1的PM传感器使用2000～7000V的高电压，因而装置变得非常大型，重量也较重，成本也变高。

另外，由于专利文献1的PM传感器使用高电压，因而需要进行电绝缘的安全对策，由此成本会也变高。再者，由于高电压的使用，可能产生辐射噪声。

因此，本发明的目的在于，提供一种DPF故障检测方法及DPF故障检测装置，解决上述问题，以简单的构成实现，并且低成本地检测故障。

解决技术课题所采用的技术方案

为了达成前述目的，本发明的DPF故障检测方法对插入到排气管中的柴油微粒过滤器（以下称为DPF）的故障进行检测，该排气管将排出气体从内燃机引导至大气，该DPF故障检测方法运算从前述内燃机的运转状态起，粒状物质（以下称为PM）向前述DPF的堆积量（以下称为理论堆积量），通过静电电容型PM传感器的静电电容，来测定PM向前述DPF的堆积量（以下称为实际堆积量），该静电电容型PM传感器由配置于前述DPF的2个电极构成，当实际堆积量相对于理论堆积量的偏差超过容许界限时，诊断为前述DPF出现故障。

另外，本发明的DPF故障检测装置，对插入到排气管中的柴油微粒过滤器（以下称为DPF）的故障进行检测，该排气管将排出气体从内燃机引导至大气，该DPF故障检测装置具备：理论堆积量运算部，运算从前述内燃机的运转状态起，粒状物质（以下称为PM）向前述DPF的堆积量（以下称为理论堆积量）；静电电容型PM传感器，由配置于前述DPF的2个电极构成；实际堆积量测定部，根据前述静电电容型PM传感器的静电电容，来测定PM向前述DPF的堆积量（以下称为实际堆积量）；以及故障诊断部当前述实际堆积量测定部所测定的实际堆积量，相对于由前述理论堆积量运算部运算的理论堆积量的偏差超过容许界限时，该故障诊断部诊断为前述DPF出现故障。

也可以是，前述理论堆积量运算部具备：PM产生量运算部，运算前述内燃机所产生的PM产生量；PM再生量运算部，运算由前述DPF处的被动再生引起的PM再生量；以及减法运算部，从PM产生量减去PM再生量，用于理论堆积量的运算。

也可以是，前述PM产生量运算部基于发动机转速、燃料量、EGR率，来运算前述内燃机所产生的基本PM量（基本部分），基于发动机转速、燃料量、空燃比，来运算前述内燃机所产生的过渡PM量（过渡部分），以及作为基本部分和过渡部分的和，运算PM产生量。