特許ウォッチ

公開番号2025024907
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129280
出願日2023-08-08
発明の名称内燃機関の異常判定装置、及び内燃機関の異常判定プログラム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250214BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気通路から排気浄化装置が取り外されているか否かの誤判定を抑制する。
【解決手段】内燃機関の異常判定装置は、排気通路における排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する第1処理を実行する。異常判定装置は、排気通路における排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する第2処理を実行する。異常判定装置は、排気通路を流通する排気の流量である排気流量を取得する第3処理を実行する。異常判定装置は、前回トリップの内燃機関の動作中での排気流量であって、上流温度が予め定められた規定温度以上の状態での排気流量が、予め定められた基準流量以上であるか否かを判定する第4処理を実行する(S22)。異常判定装置は、第4処理で肯定判定したことを必要条件として、上流温度及び下流温度の差の絶対値に基づいて、排気通路から排気浄化装置が取り外されているか否かを判定する第5処理を実行する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料を燃焼させる気筒と、前記気筒から排出された排気を流通させる排気通路と、前記排気通路に位置して排気を浄化する排気浄化装置と、を備えている内燃機関に適用される異常判定装置であって、
前記排気通路における前記排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する第１処理と、
前記排気通路における前記排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する第２処理と、
前記排気通路を流通する排気の流量である排気流量を取得する第３処理と、
前回トリップの前記内燃機関の動作中での前記排気流量であって、前記上流温度が予め定められた規定温度以上の状態での前記排気流量が、予め定められた基準流量以上であるか否かを判定する第４処理と、
前記第４処理で肯定判定したことを必要条件として、前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値に基づいて、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されているか否かを判定する第５処理と、
を実行する
内燃機関の異常判定装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第５処理において、
前記内燃機関が動作を開始してから前記下流温度が予め定められた判定温度以上になるまでの期間における前記上流温度の積分値、及び同期間における前記下流温度の積分値の差を示す指標値を算出することと、
前記指標値が予め定められた基準値よりも小さい場合に、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されていると判定することと、
を実行する
請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項３】
前記第５処理において、
前記内燃機関が動作を開始してから前記下流温度が予め定められた判定温度以上になるまでの期間における前記上流温度の単位時間当たりの変化率、及び同期間における前記下流温度の単位時間当たりの変化率の差の積分値を示す指標値を算出することと、
前記指標値が予め定められた基準値よりも小さい場合に、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されていると判定することと、
を実行する
請求項１に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項４】
前回トリップの前記内燃機関の動作中での前記排気流量であって、前記上流温度が前記規定温度未満の状態での前記排気流量が、前記基準流量よりも大きな値として予め定められた所定流量以上であるか否かを判定する第６処理をさらに実行可能であり、
前記第４処理で肯定判定し、且つ、前記第６処理で肯定判定していないことを必要条件として、前記第５処理を実行する
請求項１～請求項３の何れか一項に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項５】
燃料を燃焼させる気筒と、前記気筒から排出された排気を流通させる排気通路と、前記排気通路に位置して排気を浄化する排気浄化装置と、を備えている内燃機関に適用される異常判定装置を対象とし、
前記異常判定装置に、
前記排気通路における前記排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する第１処理と、
前記排気通路における前記排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する第２処理と、
前記排気通路を流通する排気の流量である排気流量を取得する第３処理と、
前回トリップの前記内燃機関の動作中での前記排気流量であって、前記上流温度が予め定められた規定温度以上の状態での前記排気流量が、予め定められた基準流量以上であるか否かを判定する第４処理と、
前記第４処理で肯定判定したことを必要条件として、前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値に基づいて、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されているか否かを判定する第５処理と、
を実行させる
内燃機関の異常判定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の異常判定装置、及び内燃機関の異常判定プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１のシステムは、内燃機関と、異常判定装置とを備えている。内燃機関は、複数の気筒と、排気通路と、ＰＭ捕集装置とを備えている。気筒は、燃料を燃焼させる空間である。排気通路は、各気筒から排出された排気を流通させる。ＰＭ捕集装置は、排気通路の途中に取り付けられている。ＰＭ捕集装置は、排気中の粒子状物質を捕集する。
【０００３】
異常判定装置は、排気通路からＰＭ捕集装置が取り外されているか否かを判定する。ここで、特許文献１のようなシステムでは、前提として、内燃機関が動作し始めた直後において、排気通路を流通する排気の熱がＰＭ捕集装置に吸収される。その結果、内燃機関が動作し始めた直後は、排気通路におけるＰＭ捕集装置に対して上流側の温度上昇速度に対して、排気通路におけるＰＭ捕集装置に対して下流側の温度上昇速度が小さくなる。一方、仮に排気通路からＰＭ捕集装置が取り外されている場合には、排気通路を流通する排気の熱がＰＭ捕集装置に吸収されない。したがって、この場合は、内燃機関が動作し始めた直後であっても、排気通路におけるＰＭ捕集装置に対して上流側の温度上昇速度と、排気通路におけるＰＭ捕集装置に対して下流側の温度上昇速度との差が小さくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１の異常判定装置は、排気通路における排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する。また、異常判定装置は、排気通路における排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する。そして、異常判定装置は、上流温度及び下流温度の差の絶対値が小さくなる状況において、排気通路から排気浄化装置が取り外されていると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１０６０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような内燃機関では、ＰＭ捕集装置内に炭化水素が堆積していることがある。このように炭化水素が堆積していると、内燃機関の動作中においてＰＭ捕集装置内の炭化水素が燃焼し得る。仮に、ＰＭ捕集装置内の炭化水素が燃焼すると、当該ＰＭ捕集装置に対して下流側の排気の温度である下流温度が高くなることがある。この場合、上流温度及び下流温度の差の絶対値が小さくなる。したがって、このような状況が発生すると、排気通路に対してＰＭ捕集装置が取り付けられている状況であるにも拘わらず、排気通路からＰＭ捕集装置が取り外されていると誤判定されるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための内燃機関の異常判定装置は、燃料を燃焼させる気筒と、前記気筒から排出された排気を流通させる排気通路と、前記排気通路に位置して排気を浄化する排気浄化装置と、を備えている内燃機関に適用される異常判定装置であって、前記排気通路における前記排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する第１処理と、前記排気通路における前記排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する第２処理と、前記排気通路を流通する排気の流量である排気流量を取得する第３処理と、前回トリップの前記内燃機関の動作中での前記排気流量であって、前記上流温度が予め定められた規定温度以上の状態での前記排気流量が、予め定められた基準流量以上であるか否かを判定する第４処理と、前記第４処理で肯定判定したことを必要条件として、前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値に基づいて、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されているか否かを判定する第５処理と、を実行する。
【０００８】
上記課題を解決するための内燃機関の異常判定プログラムは、燃料を燃焼させる気筒と、前記気筒から排出された排気を流通させる排気通路と、前記排気通路に位置して排気を浄化する排気浄化装置と、を備えている内燃機関に適用される異常判定装置を対象とし、前記異常判定装置に、前記排気通路における前記排気浄化装置に対して上流側の排気の温度である上流温度を取得する第１処理と、前記排気通路における前記排気浄化装置に対して下流側の排気の温度である下流温度を取得する第２処理と、前記排気通路を流通する排気の流量である排気流量を取得する第３処理と、前回トリップの前記内燃機関の動作中での前記排気流量であって、前記上流温度が予め定められた規定温度以上の状態での前記排気流量が、予め定められた基準流量以上であるか否かを判定する第４処理と、前記第４処理で肯定判定したことを必要条件として、前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値に基づいて、前記排気通路から前記排気浄化装置が取り外されているか否かを判定する第５処理と、を実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記構成において、第４処理で肯定判定したことは、前回トリップにおいて比較的に高温の排気が排気浄化装置に流入したことを示す。したがって、第４処理で肯定判定した場合には、前回トリップにおいて排気浄化装置内の炭化水素が燃焼している可能性が高い。そして、上記構成によれば、排気浄化装置に過度な量の炭化水素が堆積していない状態で第５処理を実行する。これにより、排気浄化装置が取り外されているか否かの誤判定の原因となる炭化水素の影響が低い状態で、第５処理を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、車両の概略構成図である。
図２は、フラグ更新制御を示すフローチャートである。
図３は、第１判定制御を示すフローチャートである。
図４は、第２判定制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許