(57)【要約】【課題】ＰＭの堆積の異常を精度高く検出することが可能な異常検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】車両の排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタへの単位距離当たりの前記微粒子状物質の堆積量が所定の範囲内である場合に前記微粒子状物質の堆積の異常を検出する検出部と、単位時間当たりの前記微粒子状物質の堆積量が、第１の堆積量以下である場合と、前記第１の堆積量より大きい場合とで、前記範囲を異ならせる範囲決定部と、を具備する異常検出装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタへの単位距離当たりの前記微粒子状物質の堆積量が所定の範囲内である場合に前記微粒子状物質の堆積の異常を検出する検出部と、
単位時間当たりの前記微粒子状物質の堆積量が、第１の堆積量以下である場合と、前記第１の堆積量より大きい場合とで、前記範囲を異ならせる範囲決定部と、を具備する異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、内燃機関から排出される排気中の微粒子状物質（ＰＭ：Particle Matter）を捕集する、例えばディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）またはガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ：Gasoline Particulate Filter）などのフィルタが用いられている。フィルタへのＰＭの堆積量が多くなると圧力損失が増加し、運転性が悪化する。このため、堆積量が所定量になるとＰＭを燃焼することで除去するフィルタ再生が行われることがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３４８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＭのフィルタへの堆積速度が異常に大きい場合は、例えば警告灯の点灯などでドライバに通知することがある。しかし、ＰＭの堆積速度は車両の速度などに応じて異なるため、精度の高い異常検出は困難であった。そこで、ＰＭの堆積の異常を精度高く検出することが可能な異常検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、車両の排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタへの単位距離当たりの前記微粒子状物質の堆積量が所定の範囲内である場合に前記微粒子状物質の堆積の異常を検出する検出部と、単位時間当たりの前記微粒子状物質の堆積量が、第１の堆積量以下である場合と、前記第１の堆積量より大きい場合とで、前記範囲を異ならせる範囲決定部と、を具備する異常検出装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
ＰＭの堆積の異常を精度高く検出することが可能な異常検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は内燃機関を例示する模式図である。
【図２】図２はＥＣＵが行う処理を例示するフローチャートである。
【図３】図３は堆積速度を用いたマップを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の異常検出装置について説明する。図１は内燃機関１００を例示する模式図である。内燃機関１００は例えば自動車などに搭載されるディーゼルエンジンまたはガソリンエンジンなどであり、異常検出装置を内燃機関１００に適用する。
【０００９】
図１に示すように、内燃機関１００のエンジン本体１０の吸気ポートには吸気管１２が接続され、排気ポートには排気管１４が接続されている。またエンジン本体１０には、吸気ポートを開閉する吸気弁Ｖｉと、排気ポートを開閉する排気弁Ｖｅとが設けられている。
【００１０】
吸気管１２には上流側から順に、エアクリーナ１６、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ１８、スロットルバルブ２０およびインジェクタ２２が設けられている。インジェクタ２２は吸気管１２のうち下流側に設けられている。インジェクタ２２から噴射された燃料は吸入空気と混合されて混合気をなす。この混合気が吸気弁Ｖｉの開弁時にエンジン本体１０の燃焼室１０ａに吸入され、ピストン３２で圧縮され、燃焼する。クランク角センサ３１はクランク角を検出する。
【００１１】
エンジン本体１０における燃焼で発生した排気は排気管１４から車両の外に排出される。排気管１４には、空燃比センサ３３およびフィルタ３４が設けられている。空燃比センサ３３は空燃比を検出する。フィルタ３４は、例えばＤＰＦまたはＧＰＦなどであり、排気中の微粒子状物質（ＰＭ）を捕集することで、排気を浄化する。また、排気管１４にはフィルタ３４とともに排気浄化のための触媒などが設けられてもよい。
【００１２】
ＥＣＵ（Engine Control Unit、異常検出装置）４０はＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および記憶装置等を備える。ＥＣＵ４０は、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。ＥＣＵ４０には、エアフローメータ１８、スロットルバルブ２０、インジェクタ２２、クランク角センサ３１および空燃比センサ３３が電気的に接続されている。
【００１３】
ＥＣＵ４０は、車両の速度、およびフィルタ３４へのＰＭの堆積速度を取得する。堆積速度とは、単位距離当たりの堆積量（例えばｇ／ｋｍ）、および単位時間当たりの堆積量（例えばｇ／ｈ）である。ここで、例えば距離とは車両の走行距離、時間とは車両の走行時間である。ＥＣＵ４０は、例えば排気管１４のフィルタ３４より上流側および下流側における差圧に基づいて堆積速度を取得することができ、他の手法で取得してもよい。ＥＣＵ４０は、堆積速度が所定の範囲内にある場合、フィルタ３４へのＰＭの堆積が異常であると判断する。また、ＥＣＵ４０は判断の基準となる範囲を異ならせる。すなわち、ＥＣＵ４０は異常検出部および範囲決定手段として機能する。
【００１４】
図２はＥＣＵ４０が行う処理を例示するフローチャートであり、車両の走行時に所定時間ごとに行われる。
【００１５】
図２に示すように、ＥＣＵ４０はフィルタ３４へのＰＭの堆積速度（単位距離当たりの堆積量Ｖ１）を取得する（ステップＳ１）。またＥＣＵ４０はＰＭの堆積速度（単位時間当たりの堆積量Ｖ２）を取得する（ステップＳ２）。
【００１６】
図２において、ＥＣＵ４０は、堆積速度Ｖ１が閾値である堆積速度Ｖｔｈ１より大きいか否か判断する（ステップＳ３）。肯定判断の場合、ＥＣＵ４０は、堆積速度Ｖ２が閾値である堆積速度Ｖｔｈ２（第１の堆積量）以下であるか否か判断する（ステップＳ４）。肯定判断の場合、ＥＣＵ４０は、フィルタ３４へのＰＭの堆積が異常であると判断する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ３において否定判断の場合、ＥＣＵ４０は、フィルタ３４へのＰＭの堆積は正常であると判断する（ステップＳ７）。
【００１７】
ステップＳ４において否定判断の場合、ＥＣＵ４０は、堆積速度Ｖ１が閾値である堆積速度Ｖｔｈ３より大きいか否か判断する（ステップＳ５）。この閾値Ｖｔｈ３はＶｔｈ１より大きい。肯定判断の場合、ＥＣＵ４０は、フィルタ３４へのＰＭの堆積が異常であると判断する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５において否定判断の場合、ＥＣＵ４０は、フィルタ３４へのＰＭの堆積は正常であると判断する（ステップＳ７）。
【００１８】
図３を参照し、処理について詳しく説明する。図３は堆積速度を用いたマップを示す模式図である。横軸は単位走行距離当たりの堆積量（堆積速度Ｖ１）、縦軸は単位時間当たりの堆積量（堆積速度Ｖ２）である。
【００１９】
図３の範囲Ａは、当単位走行距離当たりの堆積量（堆積速度Ｖ１）にて、単位時間当たりの堆積量が小さい領域である。つまり範囲Ａは車両の低速走行時の処理に対応し、フィルタ３４が異常であるとＥＣＵ４０が判断する範囲である。すなわち、Ｖ１がＶｔｈ１より大きく、かつＶ２がＶｔｈ２以下である場合、ＥＣＵ４０は異常と判断する（図２のステップＳ６）。一方、範囲Ｂは、当単位走行距離当たりの堆積量（堆積速度Ｖ１）にて、単位時間当たりの堆積量が範囲Ａよりも大きい領域である。つまり範囲Ｂは車両の高速走行時の処理に対応し、フィルタ３４が異常であるとＥＣＵ４０が判断する範囲である。すなわち、Ｖ１がＶｔｈ３より大きく、かつＶ２がＶｔｈ２より大きい場合、ＥＣＵ４０は異常と判断する（図２のステップＳ６）。
【００２０】
車両の速度に応じてＰＭの排出量およびフィルタ３４への堆積量などが異なる。例えば、車両の速度が大きくなると、単位時間当たりのＰＭの堆積速度も大きくなる。このため、例えば低速走行時に対応した閾値を用いてフィルタ３４の異常の判断を行うと、高速走行時には精度が低下し、誤った判断がされる恐れがある。また堆積の異常が発生している場合、フィルタ３４への堆積量が早期に限界に達し、排気エミッションおよび燃費の悪化、オイルの希釈などが発生する恐れがある。
【００２１】
第１実施形態によれば、図３に示したように、ＥＣＵ４０は、単位距離当たりの堆積量が所定の範囲内にある場合に堆積の異常を検出し、かつ単位時間当たりの堆積量に応じて範囲を異ならせることができる。言い換えれば、ＥＣＵ４０は、低速走行時と高速走行時とで、１枚のマップ（図３）において、ＰＭの堆積速度に対して異なる範囲を用いて判断を行う。つまり、低速走行時にはＶｔｈ１＜Ｖ１かつＶ２≦Ｖｔｈ２の範囲Ａにおいて、ＥＣＵ４０はＰＭの堆積が異常と判断する（図２および図３）。高速走行時にはＶｔｈ３＜Ｖ１かつＶｔｈ２＜Ｖ２の範囲Ｂにおいて、ＥＣＵ４０は異常と判断する。この結果、１枚のマップを用いることで精度の高い検出が可能である。ＥＣＵ４０は例えば警告灯などを点灯させドライバに通知することが好ましい。通知を受けたドライバが例えば車両のメンテナンスなどを行うことで、フィルタ３４が適切な状態になり、排気エミッションおよび燃費の悪化、オイル希釈などが抑制される。
【００２２】
本実施形態では、Ｖ１に対して２つの閾値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ３を用い、Ｖ２に対して１つの閾値Ｖｔｈ２を用いた。例えばＶ２に対して２つの閾値を用い、Ｖ１に対して３つ以上の閾値を用いてもよい。
【００２３】
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。
【符号の説明】
【００２４】
１０            エンジン本体
１０ａ          燃焼室
１２            吸気管
１４            排気管
１６            エアクリーナ
１８            エアフローメータ
２０            スロットルバルブ
２２            インジェクタ
３１            クランク角センサ
３２            ピストン
３３            空燃比センサ
３４            フィルタ
４０            ＥＣＵ
１００          内燃機関
【図１】
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【図２】
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【図３】
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