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公開番号2025044831
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023152627
出願日2023-09-20
発明の名称内燃機関の異常判定装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 11/00 20060101AFI20250326BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
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判定を正確に実行する。
【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。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。異常判定装置は、上流温度及び下流温度の差の絶対値と正の相関関係を有する指標値を算出する(S71)。異常判定装置は、指標値が予め定められた診断閾値よりも小さい場合に、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(S82)。異常判定装置は、排気浄化装置内に存在する凝縮水の量と正の相関関係を有する湿りレベルを取得する。異常判定装置は、湿りレベルが低いときには、湿りレベルが高いときに比べて、指標値が診断閾値以上であると判定されやすくなるように診断閾値を補正する(S72)。
【選択図】図4
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、前記排気通路の途中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、
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、
前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値と正の相関関係を有する指標値を算出する第３処理と、
前記指標値が予め定められた診断閾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第４処理と、
前記排気浄化装置内に存在する凝縮水の量と正の相関関係を有する湿りレベルを取得する第５処理と、
前記湿りレベルが低いときには、前記湿りレベルが高いときに比べて、前記指標値が前記診断閾値以上であると判定されやすくなるように前記指標値及び前記診断閾値のうち１以上を補正する第６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 750 文字）【請求項２】
前記排気浄化装置のうち排気が流通する方向に対して直交する断面を直交断面としたとき、
前記第５処理において、
前記直交断面で、凝縮水が存在している領域の割合である特定割合を算出することと、
前記特定割合が小さいときには、前記特定割合が大きいときに比べて、低い値の前記湿りレベルを取得することと、
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、
前記排気浄化装置内に存在する凝縮水の総量を算出することと、
前記総量が少ないときには、前記総量が多いときに比べて、低い値の前記湿りレベルを取得することと、
を実行する
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項４】
前記排気通路を単位時間当たりに流通する排気の流量が予め定められた許容値以下であることを必要条件として、前記第４処理を実行し、
前記湿りレベルが高いときには、前記湿りレベルが低いときに比べて、前記許容値を大きくする第７処理をさらに実行する
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の異常判定装置。
【請求項５】
前記第３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、前記指標値として算出することと、
前記湿りレベルが低いときには、前記湿りレベルが高いときに比べて、前記判定温度を高くすることと、
を実行する
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の異常判定装置。

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に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の内燃機関は、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の通路である。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。また、特許文献１に開示の異常判定装置は、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。
【０００３】
ここで、特許文献１に開示の内燃機関では、当該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に開示の異常判定装置は、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に開示されているような内燃機関では、一般的に、当該内燃機関が動作し始めた時点においてはＰＭ捕集装置内に凝縮水が存在している。このように凝縮水が存在していると、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は、ＰＭ捕集装置内の凝縮水を蒸発させるための気化熱として消費される。しかし、特許文献１の異常判定装置は、ＰＭ捕集装置内の凝縮水の量などによる影響について何ら考慮していない。したがって、特許文献１の異常判定装置は、例えば凝縮水の量などによっては、ＰＭ捕集装置が取り外されているか否かの判定を正確にできないおそれがある。
【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、前記排気通路の途中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、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、前記上流温度及び前記下流温度の差の絶対値と正の相関関係を有する指標値を算出する第３処理と、前記指標値が予め定められた診断閾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第４処理と、前記排気浄化装置内に存在する凝縮水の量と正の相関関係を有する湿りレベルを取得する第５処理と、前記湿りレベルが低いときには、前記湿りレベルが高いときに比べて、前記指標値が前記診断閾値以上であると判定されやすくなるように前記指標値及び前記診断閾値のうち１以上を補正する第６処理と、を実行する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、湿りレベルが低い状況、換言すると、凝縮水に起因して第３処理で算出される指標値が小さくなりやすい状況では、第６処理により、例えば、指標値が大きくなったり、診断閾値が小さくなったりする。これにより、湿りレベルが低いことに起因して第３処理で算出される指標値が低くなる状況では、排気浄化装置が取り外されていないと判定されやすくなる。その結果、排気通路に対して排気浄化装置が取り付けられている状況であるにも拘わらず、凝縮水の影響により排気通路から排気浄化装置が取り外されていると第４処理で誤判定されてしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、車両の概略構成図である。
図２は、湿りレベル取得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。
図５は、ＧＰＦ内の凝縮水に関する説明図である。
図６は、ＧＰＦ内の凝縮水に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜車両の概略構成＞
以下、本発明の一実施形態を図１～図６にしたがって説明する。先ず、車両１００の概略構成について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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