Dispositivo y método para detectar anomalía del sensor de temperatura de gases de escape.

Un aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape, incluyendo:

un sensor de temperatura de gases de escape

(38) para detectar la temperatura de los gases de escape de un motor, un sensor de velocidad de rotación del motor (40), y un sensor de carga de motor (42); y

una unidad de control (36) que incorpora un ordenador,

donde la unidad de control (36) ejecuta:

un proceso de estimación de temperatura de gases de escape que consiste en estimar la temperatura de los gases de escape en base a una velocidad de rotación del motor y una carga del motor; caracterizado por un proceso de determinación de estado transitorio que consiste en determinar si la temperatura estimada está o no en un estado transitorio en el que la temperatura de los gases de escape cambia; y

un proceso de determinación de anomalía que consiste en determinar, cuando el proceso de determinación de estado transitorio determina que la temperatura estimada está en el estado transitorio, si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) en base a una correlación entre una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape y una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de gases de escape (38).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/063295.

Solicitante: NISSAN DIESEL MOTOR CO., LTD.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1, OOAZA 1-CHOME AGEO-SHI SAITAMA 362-8523 JAPON.

Inventor/es: KATOU,Toshikazu, MATSUNAGA,Hideki.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR;... > Adaptaciones de termómetros con fines específicos > G01K13/02 (para medir la temperatura de los fluidos en movimiento o de materiales granulares capaces de fluir)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control eléctrico de la alimentación de mezcla... > F02D41/14 (introduciendo las correcciones en bucle cerrado)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > CONTROL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION (accesorios... > Control eléctrico de la alimentación de mezcla... > F02D41/22 (Dispositivos de seguridad de aviso en caso de condiciones anormales)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR;... > G01K15/00 (Ensayo o calibrado de termómetros)

PDF original: ES-2549430_T3.pdf

 

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Dispositivo y método para detectar anomalía del sensor de temperatura de gases de escape.
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Fragmento de la descripción:

Dispositivo y método para detectar anomalía del sensor de temperatura de gases de escape Campo La presente invención se refiere a un aparato y método para detectar una anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape.

Antecedentes Un sensor de temperatura de gases de escape se usa, por ejemplo, en el sistema de purificación de gases de escape para purificar NOx incluido en los gases de escape emitidos por un motor. En el sistema, con el fin de añadir una cantidad apropiada de un agente reductor a los gases de escape, la cantidad de adición del agente reductor se incrementa/disminuye según la temperatura de los gases de escape detectada por un sensor de temperatura de gases de escape. Sin embargo, cuando tiene lugar una anomalía, tal como un fallo, en el sensor de temperatura de gases de escape, puede no añadirse a los gases de escape la cantidad apropiada del agente reductor. Para resolver el problema, se facilita un aparato detector de anomalía para detectar una anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape.

El sensor de temperatura de gases de escape se clasifica en general en un tipo de termistor y un tipo de resistencia de platino. Un sensor de temperatura de gases de escape del tipo de termistor tiene una característica de salida de que el valor de resistencia (voltaje de salida) disminuye de forma no lineal cuando la temperatura aumenta. A saber, cuando la temperatura de los gases de escape es baja, el valor de resistencia es alto, y cuando la temperatura de los gases de escape es alta, el valor de resistencia es bajo. Cuando tiene lugar anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape, por ejemplo, en el caso de cortocircuito del sensor, el valor de resistencia indica un valor en un rango de temperatura alta. En el caso de desconexión, el valor de resistencia indica un valor en un rango de temperatura baja.

En el caso de cortocircuito del sensor, la salida del sensor de temperatura de gases de escape es en gran parte inferior a un valor de resistencia que puede obtenerse en un estado normal, de modo que se puede detectar el cortocircuito del sensor. Sin embargo, en el caso de desconexión, la salida del sensor de temperatura de gases de escape es similar a la característica de salida a baja temperatura, de modo que es difícil detectar la desconexión. Por lo tanto, centrando la atención en el hecho de que la temperatura de los gases de escape aumenta inmediatamente después del arranque del motor, se propone un aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape que detecta la aparición de desconexión cuando el sensor de temperatura de gases de escape no puede detectar una salida de un valor predeterminado o mayor (por ejemplo, literatura de patentes 1) .

Lista de citas Literatura de patentes 1: Solicitud de Patente japonesa publicada número 2003-149054

US 2005/0102076 A1 describe un aparato y un método para detectar una anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape que opera en base a un par de sensores de temperatura que están dispuestos hacia arriba y hacia abajo del filtro de purificación de gases de escape. Una unidad electrónica de control estima una temperatura de escape hacia abajo a partir de la temperatura real de escape hacia arriba cuando un motor está en una condición predeterminada tal como una condición de arranque en frío o una condición de alta velocidad y carga alta, en la que no se genera calor de reacción catalítica en el DPF. La unidad de control compara la temperatura estimada hacia abajo con la temperatura realmente detectada hacia abajo, y determina anomalía si la diferencia entre las temperaturas comparadas es grande. JP2006/022730 describe otro aparato y método para detectar anomalía del sensor de temperatura de gases de escape. Los valores del sensor de temperatura de gases de escape son comparados con temperaturas estimadas basadas en el estado operativo de un motor de combustión interna.

Resumen Problema técnico Sin embargo, en la técnica convencional, aunque se puede detectar la desconexión y el cortocircuito de un sensor de temperatura de gases de escape, dado que la anomalía se detecta usando un umbral que define un rango normal y un rango anormal, la anomalía que tiene lugar en el rango normal no puede ser detectada. En este caso, por ejemplo, se puede suponer una anomalía tal que la salida del sensor de temperatura de gases de escape cambie según la subida de la temperatura de los gases de escape; sin embargo, cuando la temperatura de los gases de escape se eleva a una cierta temperatura, su salida no cambia y está fija a un valor casi constante por alguna razón a la cierta temperatura de los gases de escape.

En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método para detectar una anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape, capaz de determinar anomalía en un rango completo de temperaturas que puede ser detectado por el sensor de temperatura de gases de escape.

Solución del problema La presente invención proporciona un aparato y un método según las reivindicaciones independientes. Realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

En la presente invención, una unidad de control que incorpora un ordenador estima la temperatura de los gases de escape según una condición operativa del motor, y se determina si la temperatura estimada de los gases de escape está o no en un estado transitorio en el que la temperatura de los gases de escape cambia.

En el estado transitorio, en base a una correlación entre una característica de cambio de la temperatura estimada de los gases de escape y una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de los gases de escape, se determina si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape. Como el "estado operativo del motor" se puede considerar la velocidad de rotación del motor, la cantidad de inyección de combustible, la tasa de flujo de admisión, la presión negativa de admisión, el par, la presión de carga y análogos.

Efectos ventajosos de la invención Según la presente invención, en base a una existencia de la correlación entre una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape estimada por una unidad de control y una característica de cambio de la 25 temperatura de los gases de escape detectada por un sensor de temperatura de gases de escape, se determina si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape. Es decir, como principio básico, cuando la temperatura estimada de los gases de escape cambia, la temperatura detectada de los gases de escape cambia. Cuando la temperatura detectada de los gases de escape no cambia según un cambio en la temperatura estimada de los gases de escape, se determina anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape. En consecuencia, 30 se determina anomalía en un rango completo de temperaturas que pueden ser detectadas por el sensor de temperatura de gases de escape, y se puede detectar una anomalía. La anomalía en todo el rango de temperaturas incluye anomalía que tiene lugar en el rango normal. Por lo tanto, por ejemplo, cuando la salida del sensor de temperatura de gases de escape cambia y la temperatura de los gases de escape se eleva a una cierta temperatura de los gases de escape en el rango normal, también se puede determinar una anomalía tal que la salida no cambia y está fija a un valor casi constante por alguna razón a una cierta temperatura de los gases de escape.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista de la configuración general completa del aparato de purificar gases de escape al que se aplica un aparato para detectar anomalía en un sensor... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape, incluyendo:

un sensor de temperatura de gases de escape (38) para detectar la temperatura de los gases de escape de un motor, un sensor de velocidad de rotación del motor (40) , y un sensor de carga de motor (42) ; y una unidad de control (36) que incorpora un ordenador, donde la unidad de control (36) ejecuta:

un proceso de estimación de temperatura de gases de escape que consiste en estimar la temperatura de los gases de escape en base a una velocidad de rotación del motor y una carga del motor; caracterizado por un proceso de determinación de estado transitorio que consiste en determinar si la temperatura estimada está o no en un estado transitorio en el que la temperatura de los gases de escape cambia; y un proceso de determinación de anomalía que consiste en determinar, cuando el proceso de determinación de estado transitorio determina que la temperatura estimada está en el estado transitorio, si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) en base a una correlación entre una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape y una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de gases de escape (38) .

2. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde el proceso de determinación de estado transitorio determina que, cuando la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape cambia en una temperatura predeterminada dentro de un primer tiempo predeterminado, la temperatura estimada está en el estado transitorio donde la temperatura de los gases de escape cambia.

3. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde el proceso de determinación de estado transitorio determina que, cuando una tasa de cambio de la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape es igual o más alta que una tasa predeterminada, la temperatura estimada está en el estado transitorio donde la temperatura de los gases de escape cambia.

4. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde el proceso de determinación de anomalía determina que, cuando la característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de gases de escape (38) y la característica de cambio de la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape no son similares uno a otro, tiene lugar anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) .

5. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde la característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de gases de escape (38) es una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape en un segundo tiempo predeterminado después de que el proceso de determinación de estado transitorio determina que la temperatura estimada está en el estado transitorio.

6. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 5, donde la unidad de control (36) ejecuta además un proceso de cancelación que consiste en cancelar una determinación de si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) cuando el cambio en la temperatura de los gases de escape estimada por el proceso de estimación de temperatura de los gases de escape está en un rango predeterminado dentro del segundo tiempo predeterminado, adoptando la temperatura cuando la determinación de si la temperatura estimada está o no en el estado transitorio empieza, como un centro de dicho rango predeterminado.

7. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde el proceso de determinación de anomalía determina anomalía del sensor de temperatura de gases de escape (38) después de que una determinación de aparición de anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) se realiza sucesivamente un número predeterminado de veces.

8. El aparato para detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) según la reivindicación 1, donde la unidad de control (36) ejecuta además un proceso de aviso que consiste en hacer que un dispositivo de aviso opere cuando el proceso de determinación de anomalía determine que tiene lugar anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) .

9. Un método de detectar anomalía en un sensor de temperatura de gases de escape (38) , donde una unidad de control (36) que incorpora un ordenador estima la temperatura de los gases de escape en base a una velocidad de rotación del motor y una carga del motor, caracterizado porque la unidad de control determina además si la 5 temperatura estimada está o no en un estado transitorio donde la temperatura de los gases de escape cambia, para determinar por ello, cuando se determina que la temperatura estimada está en el estado transitorio en la determinación, si tiene lugar o no anomalía en el sensor de temperatura de gases de escape (38) en base a una correlación entre una característica de cambio de la temperatura estimada de los gases de escape y una característica de cambio de la temperatura de los gases de escape detectada por el sensor de temperatura de gases de escape (38) .