CN107366580A - 用于内燃机的进气系统的异常诊断装置和异常诊断方法 - Google Patents

用于内燃机的进气系统的异常诊断装置和异常诊断方法 Download PDF

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Abstract

公开了用于内燃机的进气系统的异常诊断装置和异常诊断方法。其中,电子控制单元(50)诊断设置在引擎(10)的进气系统中的增压器(24)的下游的进气系统中的泄漏异常。电子控制单元(50)将根据空气流量计(22)的检测值获得的第一空气量与根据进气压力传感器(54)的检测值获得的第二空气量之间的比率设置为增压区监视值,该比率是当引擎(10)在增压区中运转时获得的比率。电子控制单元(50)还将当引擎(10)在非增压区中被驱动时获得的比率设置为非增压区监视值。当增压区监视值与非增压区监视值的比率大于预设的指定值时,电子控制单元(50)确定进气系统中存在泄漏异常。

Description

用于内燃机的进气系统的异常诊断装置和异常诊断方法
技术领域
本发明涉及用于内燃机的进气系统的异常诊断装置和异常诊断方法。
背景技术
通常,在内燃机中,通过进气系统被吸入燃烧室中的进气和从燃料喷射阀喷射使得燃料量与进气量对应的燃料彼此混合,以提供在燃烧室中燃烧的空气燃料混合物以获得输出。
使用设置在进气系统中的传感器来测量吸入燃烧室中的空气量。当构成进气系统的管道断开或者有孔时,空气会在进气系统的中间被不期望地吸入或泄漏。该所谓的泄漏异常造成使用传感器测量的空气量与实际吸入燃烧室中的空气量之间的偏差。
为了诊断进气系统存在还是不存在这样的泄漏异常,已提出了各种设备。例如,日本专利申请公开第2004-100494号公开了以下设备,该设备被配置成将检测空气量(进气压力)的传感器的检测值与在没有空气泄漏异常的正常状况下的参考值进行比较,并且被配置成在传感器的检测值与参考值之间的差是等于或大于特定水平的情况下确定存在空气泄漏异常。
发明内容
在构成进气系统的管道之一中产生小缝隙或小孔,或者具有小直径的管道断开的情况下,泄漏的空气量相对较低,因此传感器的检测值与如上所述的参考值之间的差不很大。因此,当进气系统具有严重性相对较低的泄漏异常时,相关设备可能无法检测到这样的异常,这导致异常诊断的精度相对较低。
本发明的一个目的是为了提供用于内燃机的进气系统的能够更加精确地诊断进气系统中的泄漏异常的异常诊断装置和异常诊断方法。
根据本发明的第一方面的用于内燃机的进气系统的异常诊断装置被应用于具有进气系统的内燃机,该进气系统配备有泵送空气的增压器,该异常诊断装置用于诊断在增压器的下游的进气系统中的泄漏异常。内燃机包括在进气系统中的设置在增压器的上游的空气流量计、在进气系统中的被设置在增压器的下游的节气门以及在进气系统中的被设置在节气门的下游的进气压力传感器。用于进气系统的异常诊断装置包括:第一空气量计算单元,该第一空气量计算单元计算第一空气量,该第一空气量是根据空气流量计的检测值获得的进气量;第二空气量计算单元,该第二空气量计算单元计算第二空气量,该第二空气量是根据进气压力传感器的检测值获得的进气量;比率计算单元,该比率计算单元计算第一空气量与第二空气量的比率;增压区确定单元,该增压区确定单元确定内燃机是否在增压区中被驱动;第一设置单元,该第一设置单元将当增压区确定单元确定内燃机在增压区中被驱动时获得的比率设置为增压区监视值;第二设置单元,该第二设置单元将当增压区确定单元确定内燃机在非增压区中被驱动时获得的比率设置为非增压区监视值;以及异常确定单元,该异常确定单元基于增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度来确定存在还是不存在泄漏异常。
在根据第一方面的异常诊断装置中,异常确定单元可以计算增压区监视值与非增压区监视值的比率作为指示偏差度的值,并且当所计算的比率大于预设的指定值时确定存在泄漏异常。
根据第一方面,当增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度增大时,增压区监视值与非增压区监视值的比率变得更大。因此,当比率大于预设的指定值时确定存在泄漏异常使得可以基于偏差度来适当地确定泄漏异常。
在根据第一方面的异常诊断装置中,异常确定单元可以计算增压区监视值与非增压区监视值之间的差作为指示偏差度的值,并且当所计算的差大于预设的指定值时确定存在泄漏异常。
根据第一方面的异常诊断装置,当增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度增大时,增压区监视值与非增压区监视值之间的差变得更大。因此,当该差大于预设的指定值时确定存在泄漏异常使得可以基于偏差度来适当地确定泄漏异常。
在根据第一方面的异常诊断装置中,当增压区监视值大于预设的第一阈值并且非增压区监视值小于预设的第二阈值时,异常确定单元可以确定存在泄漏异常。
在根据本发明的第二方面的异常诊断方法中,内燃机包括进气系统中的被设置在增压器的上游的空气流量计、进气系统中的被设置在增压器的下游的节气门以及进气系统中的被设置在节气门的下游的进气压力传感器。异常诊断方法包括:计算第一空气量,该第一空气量是根据空气流量计的检测值获得的进气量;计算第二空气量,该第二空气量是根据进气压力传感器的检测值获得的进气量;计算第一空气量与第二空气量的比率;将当内燃机在增压区中被驱动时获得的比率设置为增压区监视值;将当内燃机在非增压区中被驱动时获得的比率设置为非增压区监视值;以及基于增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度来确定存在还是不存在泄漏异常。
附图说明
以下将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中,相似的附图标记表示相似的元件,以及在附图中:
图1是示意性地示出用于内燃机的进气系统的异常诊断装置的一个实施方式的配置的概要图;
图2是用于描述实施方式中的异常诊断的原理的曲线图;
图3是示出用于计算实施方式中的基本参数的过程的流程图;
图4A和图4B是示出用于计算实施方式中的增压区监视值和非增压区监视值的过程的流程图;
图5是示出用于确定实施方式中的异常的过程的流程图;
图6是示出用于确定实施方式的修改中的异常的过程的流程图;以及
图7是用于确定实施方式的另一修改中的异常的过程的流程图。
具体实施方式
在下文中,将参照图1至图5来描述实施用于内燃机的进气系统的异常检测设备的一个实施方式。如图1所示,安装在采用本实施方式的用于进气系统的异常诊断装置的车辆上的引擎10包括气缸体11、气缸盖12、盖罩13和油盘14。设置在气缸体11中的是气缸16,该气缸16具有设置在其中的可往复运动的活塞15。燃烧室17被划分并且由气缸16的壁表面、活塞15的顶表面以及气缸盖12的底面形成。
在气缸盖12中设置的是将进气引入燃烧室17的进气口30以及从燃烧室17排出废气的排气口70。进气口30配备有进气门81。进气门81具有驱动系统,该驱动系统设置有改变进气门81的气门正时(打开和关闭时间)的进气侧可变气门正时机构85。排气口70配备有排气门82。排气门82具有驱动系统,该驱动系统设置有改变排气门82的气门正时(打开和关闭时间)的排气侧可变气门正时机构86。
气缸盖12还配备有将燃料喷射到进气口30中的口喷射阀83以及将燃料直接喷射到燃烧室17中的气缸喷射阀84。设置在气缸体11下方的是容置作为引擎输出轴的曲柄轴18的曲柄箱19。设置在曲柄箱19下方的是储存润滑油的油盘14。
曲柄轴18连接至在各个档位中切换变速器传动比的多档位自动变速器39。进气口30的上游侧连接至包括稳压罐60的进气歧管29,并且稳压罐60的上游侧连接至配备有各种构件的进气通道20。
在进气通道20中,空气净化器21、空气流量计22、使用从燃烧室17排出的废气的流动动量驱动的增压器24的压缩机24C、中间冷却器27、增压压力传感器25以及节气门28按该顺序从上游侧设置。在稳压罐60中,设置有温度传感器26和进气压力传感器54。通过电动机来改变节气门28的开度。
空气净化器21对被带入进气通道20的进气进行过滤,以及增压器24泵送带入进气通道20的空气。中间冷却器27对已通过压缩机24C的空气进行冷却。当节气门28的开度被调节时,进气量被调节。
同时,空气流量计22检测流过进气通道20的空气的流速(下文称为进气量GA)。增压压力传感器25检测在进气通道20中的压缩机24C的下游侧的空气的压力(下文称为增压压力PTC)。温度传感器26检测稳压罐60中的空气的温度(下文称为稳压罐内部温度THS),以及进气压力传感器54检测稳压罐60中的压力(下文称为进气压力PIM)。
引擎10设置有执行所谓的净化处理的净化机构,其中,在燃料箱中产生的燃料蒸气被馈送至燃烧室17中并且被消耗。净化机构由以下构成:捕获燃料箱中产生的燃料蒸汽的罐90、连接罐90和稳压罐60的净化通道91、在执行净化处理期间将外部空气引入罐90的外部空气引入通道93以及调节流过净化通道91的流体的流速的净化阀92。当在净化阀92打开的情况下稳压罐60中的压力低于大气压力时,由罐90捕获的燃料蒸气连同外部空气一起流入净化通道91并且被吸入稳压罐60中。吸入稳压罐60的燃料蒸汽连同进气一起被馈送通过进气歧管29和进气口30并且进入燃烧室17中,在燃烧室17中执行燃烧处理。通过根据引擎运转状态调节净化阀92的开度来不同地改变被引入进气的作为燃料蒸汽的速率的净化率PR。
引擎10还设置有用于处理从燃烧室17泄漏到曲柄箱19中的燃烧气体、即窜缸混合气的窜缸混合气处理机构。窜缸混合气处理机构包括用于将曲柄箱19中的窜缸混合气引导至主分离器31的吸入路径32,主分离器31是设置在盖罩13中的油分离器。吸入路径32延伸通过气缸体11和气缸盖12,其中,中途设置有用于油分离的预分离器33。
主分离器31通过作为差压调节阀的正曲柄箱通风(PCV)阀34以及通过PCV通道35连接至进气通道20中的稳压罐60。当稳压罐60中的压力变得低于主分离器31中的压力时PCV阀34打开,以允许窜缸混合气从主分离器31流入稳压罐60。当在非增压区(自然进气区)驱动引擎10时,稳压罐60中的压力变得低于主分离器31中的压力。因此,曲柄箱19中的窜缸混合气通过吸入路径32、主分离器31、PCV阀34以及PCV通道35被吸入稳压罐60中。吸入的窜缸混合气连同进气一起被发送至燃烧室17并且被燃烧。
主分离器31还连接至喷射器40。喷射器40被设置在进气回路36的中间,该进气回路36连接进气通道20中的压缩机24C的下游部分和上游部分。喷射器40是众所周知的机构,该机构吸入主分离器31中的窜缸混合气并且使用文丘里效应将吸入的窜缸混合气馈送至进气回路36中。虽然省略了对该机构的详细描述,但是当在增压区中驱动引擎10时,喷射器40可以主要通过从在进气回路36中的压缩机24C的下游侧流至上游侧的空气来获得文丘里效应。因此,曲柄箱19中的窜缸混合气通过吸入路径32、主分离器31、喷射器40以及进气回路36流入压缩机24C的上游部分。窜缸混合气流入被进气通道20中的进气带到燃烧室17并且在燃烧室17中被燃烧。
窜缸混合气处理机构还包括用于将进气引入曲柄箱19的大气引入通道37。大气引入通道37从进气通道20中的空气净化器21与压缩机24C之间的中间部分延伸并且通过盖罩13、气缸盖12以及气缸体11进入曲柄箱19中。在大气引入通道37的中间,大气侧分离器38被设置在盖罩13中作为油分离器。
本实施方式中的引擎10的进气系统具有配备有上述各种构件的进气通道20、进气歧管29、进气口30、窜缸混合气处理机构、净化机构等。
由电子控制单元50来对引擎10或自动变速器39执行各种控制。电子控制单元50包括执行算术处理的中央处理单元(CPU)、存储控制程序和数据的只读存储器(ROM)以及暂时存储CPU的算术计算结果和传感器的检测结果的随机存取存储器(RAM)。
电子控制单元50接收前述空气流量计22、增压压力传感器25、温度传感器26以及进气压力传感器54的检测信号。电子控制单元50还接收传感器的检测信号,所述传感器比如为检测曲柄轴18的旋转角度(曲柄角度)以计算引擎速度NE的曲柄角度传感器51、检测车辆速度SP的车辆速度传感器53以及检测加速器踏板的操作量(下文中称为加速器操作量ACCP)的加速器操作量传感器52。电子控制单元50还设置有检测大气压力PAP的压力传感器55。
电子控制单元50根据由前述各种传感器检测的引擎运转状态来执行各种控制。例如,电子控制单元50对节气门28执行开度控制,以使得可以获得与加速器操作量ACCP对应的进气量等。
电子控制单元50基于引擎运转状态来计算提供给燃烧室17的燃料量并且还基于引擎运转状态来计算作为用于将所计算的燃料量划分为来自口喷射阀83的喷射量以及来自气缸喷射阀84的喷射量的比率的喷射划分比率Rp。电子控制单元50对每个喷射阀执行驱动控制,以使得与喷射划分比率Rp对应的燃料量被从口喷射阀83和气缸喷射阀84喷射。例如,在喷射划分比率Rp=100%的情况下,仅执行口喷射以将燃料从口喷射阀83喷射。在喷射划分比率Rp=0%的情况下,仅执行气缸喷射以将燃料从气缸喷射阀84喷射。在喷射划分比率Rp大于0%并且小于100%的情况下,执行口喷射和气缸喷射以使得根据喷射划分比率Rp来从口喷射阀83和气缸喷射阀84喷射燃料。
电子控制单元50还基于引擎运转状态来计算进气门81或排气门82的目标气门正时,并且对进气侧可变气门正时机构85和排气侧可变气门正时机构86执行驱动控制以获得这样的目标气门正时。附带提及地,当通过优化进气门81和排气门82的气门重叠而在引擎10的进气侧与排气侧之间生成差压时,获得扫气效果,其中,进气被吸入燃烧室17同时燃烧气体被有效地打扫。因此,在本实施方式中,在引擎10的低速档位,进气门81和排气门82的气门正时被设置成获得这样的扫气效果。
电子控制单元50还基于引擎运转状态来计算净化率PR,并且对净化阀92执行开度控制以获得与净化率PR对应的开度。电子控制单元50还基于诸如设置在车辆驾驶室中的变速杆的操作位置、加速器操作量ACCP以及车辆速度SP等参数来设置自动变速器39的变速档指令值GP。电子控制单元50将变速档指令值GP输出至自动变速器39,并且响应于变速档指令值GP,自动变速器39根据变速档指令值GP改变变速档。
电子控制单元50还用作对增压器24下游的进气系统中的空气泄漏异常进行诊断的进气系统异常诊断装置。为了诊断这样的泄漏异常,电子控制单元50包括计算作为根据空气流量计22的检测值获得的进气量的第一空气量GAM的第一空气量计算单元50A以及计算作为根据进气压力传感器54的检测值获得的进气量的第二空气量GIP的第二空气量计算单元50B。电子控制单元50还包括比率计算单元50C,该比率计算单元50C计算由第一空气量GAM与第二空气量GIP的比率表示的基本参数BP。第一空气量与第二空气量的比率是通过“A/B”表示的值,其中,“A”是第一空气量以及“B”是第二空气量。电子控制单元50还包括增压区确定单元50D,该增压区确定单元50D确定引擎10是否在增压区中被驱动。电子控制单元50还包括第一设置单元50E,该第一设置单元50E将当增压区确定单元50D确定引擎10在增压区中被驱动时获得的比率设置为增压区监视值TC。电子控制单元50还包括第二设置单元50F,该第二设置单元50F将当增压区确定单元50D确定引擎10在非增压区中被驱动时获得的比率设置为非增压区监视值NA。电子控制单元50包括异常确定单元50G,该异常确定单元50G基于增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度来确定存在还是不存在进气系统的泄漏异常。
现在参照图2描述在本实施方式中用于确定前述泄露异常的原理。首先,在增压器24的下游的进气系统中未发生泄露异常的正常情况下,根据空气流量计22的检测值获得的第一空气量GAM和根据进气压力传感器54的检测值获得的第二空气量GIP除了测量误差之外变成大体相等,并且不彼此偏差。
因此,如图2中所示,当第一空气量GAM与第二空气量GIP的比率被定义为基本参数BP时,作为在没有泄露异常的情况下的基本参数BP的正常基本参数BPN大体等于“1”,与引擎10是在增压区还是在非增压区无关。
然而,当在增压器24的下游的进气系统中出现如前述的泄露异常时(例如,当由图1中的“A”指示的一部分、即与压缩机24C的下游侧连接的进气回路36的一部分从进气通道20断开,以使得在进气通道20中形成与进气回路36的内部尺寸对应的孔时),第一空气量GAM的值变成与第二空气量GIP的值不同。
即,当引擎10在增压区中被驱动时,增压器24的下游的进气系统中的压力变得高于大气压力。因此,空气从出现泄漏异常的位置泄漏到进气系统的外部。因此,第二空气量GIP变得小于第一空气量GAM,并且因此如用实线L1所示在出现泄漏异常时的基本参数BP变得大于“1”。当引擎运转状态转变到更高负荷状态时,吸入燃烧室17的空气量增大并且使第一空气量GAM与第二空气量GIP之间的差更大。因此,基本参数BP趋向于变得更大。
同时,当引擎10在非增压区(自然进气区)中被驱动时,增压器24的下游的进气系统中的压力变得低于大气压力。因此,空气被从出现泄漏异常的位置吸入进气系统中。因此,第二空气量GIP变得大于第一空气量GAM,并且如用实线L1所示在出现泄漏异常时的基本参数BP变得小于“1”。当引擎运转状态转变到更低负荷状态时,吸入燃烧室17的空气量减小并且使第一空气量GAM与第二空气量GIP之间的差更小。因此,基本参数BP趋向于变得更小。
因此,在包括增压器24的引擎10中,当在增压器24的下游的进气系统中出现泄漏异常时,增压区中的基本参数BP的值变得大于正常条件下的值,同时非增压区中的基本参数BP变得小于正常条件下的值。因此,增压区中的基本参数BP与非增压区中的基本参数BP之间的偏差度显著增大。因此,即使当泄漏异常相对小时,这样的异常的出现也被容易地反映在偏差度上。
因此,在本实施方式中,增压区中的这样的基本参数BP被设置为增压区监视值,而非增压区中的基本参数BP被设置为非增压区监视值。更具体地,设置用于计算在增压区中的基本参数BP的监视条件,并且将在满足监视条件时计算的增压区中的基本参数BP的平均值设置为增压区监视值TC。还设置用于计算非增压区中的基本参数BP的监视条件,并且将在满足监视条件时计算的非增压区中的基本参数BP的平均值设置为非增压区监视值NA。基于增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度来确定存在还是不存在泄漏异常。
在下文中,描述电子控制单元50为了基于前述原理来确定进气系统中的泄漏异常而执行的一系列处理过程。图3中示出了用于计算基本参数BP的处理过程。在引擎起动之后由电子控制单元50针对每个规定的周期来重复地执行该处理。
当处理开始时,电子控制单元50基于空气流量计22的检测值来计算第一空气量GAM(S100)。在步骤S100中,基于以下表达式(1)来计算曲柄轴18的每转的第一空气量GAM。
GAM=GA×60/NE×{(PR+100)×0.01} (1)
其中,GAM是第一空气量[单位:g(克)/rev(转)],GA是由空气流量计22检测的进气量[单位:g/s],NE是引擎速度[单位:rev(转)/min(分钟)],以及PR是净化率[单位:%]。接下来,电子控制单元50基于进气压力传感器54的检测值来计算第二空气量GIP(S110)。在步骤S110中,基于以下表达式(2)来计算曲柄轴18的每转的第二空气量GIP。
GIP=PIM×KP×KF×KT (2)
其中,GIP是第二空气量[单位:g/r],PIM是使用进气压力传感器54检测的进气压力[单位:kPa],KP是用于将进气压力转换成空气量的转换系数[单位:g/rev/kPa],KF是填充效率系数,以及KT是进气温度校正系数。转换系数KP是根据以下表达式(3)获得的值,该值与引擎10的位移对应。
KP=ED×AD/2/(101.325) (3)
其中,KP是转换系数[单位:g/rev/kPa],ED是引擎10的位移[示例:1.998升(L)],AD是在一个大气压[atm]以及25℃处的空气密度[示例,1.184g/L],2是曲柄轴在一个周期中的转数[单位:rev],101.325是用于将作为进气压力传感器的检测单位的千帕[kPa]转换为大气压[atm]的数值,该值表示以千帕为单位的一个atm[单位:kPa]。填充效率系数KF是用于反映在气缸16中的进气关于第二空气量GIP的填充效率。填充效率系数KF是基于引擎速度NE和进气压力PIM可变地设置的。填充效率系数KF在预定引擎速度NE的档位内是可兼容的。此外,当前述喷射划分比率Rp改变时,进气填充效率也改变。即,当从气缸喷射阀84喷射的燃料量增大时,燃烧室17的内部被燃料的蒸发潜热更多地冷却。这导致进气填充效率的改变。因此,在本实施方式中,为了避免喷射划分比率Rp的这样的改变对填充效率系数KF的影响,在喷射划分比率Rp=0%的状态下、即在仅执行气缸喷射的状态下使填充效率系数KF可兼容。可以根据喷射划分比率Rp来校正填充效率系数KF。此外,当执行前述扫气时的气门正时与当未执行扫气时的气门正时非常不同。这也导致进气填充效率的改变。因此,在本实施方式中,在未执行扫气的状态下使填充效率系数KF可兼容。注意,可以预先准备不仅在未执行扫气的状态下使填充效率系数KF可兼容,而且在执行扫气的状态下使填充效率系数KF可兼容,并且可以根据是否执行扫气来切换填充效率系数KF。
进气温度校正系数KT是用于校正随着空气的温度可变的进气填充效率的系数。该系数基于稳压罐内部温度THS来可变地设置。当以该方式计算第一空气量GAM和第二空气量GIP时,电子控制单元50计算基本参数BP(S120),并且暂时地结束处理。在步骤S120中,计算第一空气量GAM与第二空气量GIP的比率以基于以下表达式(4)来计算基本参数BP。
基本参数BP=第一空气量GAM/第二空气量GIP。 (4)
当计算了基本参数BP时,电子控制单元50将所计算的值暂时地存储在随机存取存储器中。不管何时计算基本参数BP,电子控制单元50都使用新计算的基本参数BP来覆写暂时存储在随机存取存储器中的基本参数BP。
接下来,参照图4A和图4B来描述用于计算增压区监视值TC和非增压区监视值NA的处理过程。在引擎起动之后也由电子控制单元50针对每个规定的周期来重复地执行该处理。
如图4A和图4B所示,当处理开始时,电子控制单元50确定增压区确定标记TCF是否是“打开”(S200)。增压区确定标记TCF是对确定引擎10是否在增压区中运转的增压区确定的结果的指示。在引擎起动时,标记TCF被设置为初始值“关闭”。当由于增压区确定而确定引擎10在增压区中运转时,标记被设置为“打开”。当确定引擎10未在增压区中运转时,即,当引擎10在非增压区(自然进气区)中运转时,标记被设置为“关闭”。用于设置增压区确定标记TCF的增压区确定的处理被电子控制单元50作为单独的处理执行。这样的增压区确定可以根据需要恰当地进行。以下所描述的是确定过程的示例。
首先,当车辆和引擎10停止时电子控制单元50预先获取增压压力参考值PTCB和大气压力参考值PAPB。增压压力参考值PTCB是在车辆和引擎10停止的状态下当使用增压压力传感器25检测的增压压力PTC的变化量稳定地落入指定范围中时多次检测的增压压力PTC的平均值。大气压力参考值PAPB是在车辆和引擎10停止的状态下当使用大气压力传感器55检测的大气压力PAP的变化量稳定地落入指定范围中时多次检测的大气压力PAP的平均值。
在引擎起动之后,电子控制单元50从使用增压压力传感器25检测的当前增压压力PTC减去增压压力参考值PTCB,以计算作为当前增压压力从增压压力参考值PTCB的改变量的增压压力改变量TCH。电子控制单元50还从使用大气压力传感器55检测的当前大气压力PAP减去大气压力参考值PAPB,以计算作为当前大气压力从大气压力参考值PAPB的改变量的大气压力改变量APH。
然后,从增压压力改变量TCH减去大气压力改变量APH以计算校正的增压压力改变量HTCH,其中包括在增压压力改变量TCH中的大气压力的改变量被校正。
当校正的增压压力改变量HTCH满足以下条件A,并且满足条件A的状态持续预定时间或大于预定时间时,电子控制单元50确定引擎10是在增压区中运转并且将增压区确定标记TCF设置为“打开”。当不满足条件A时,或者当满足条件A的状态未持续预定时间或大于预定时间时,将增压区确定标记TCF设置为“关闭”。
·条件A:校正的增压压力改变量HTCH(=增压压力改变量TCH-大气压力改变量APH)≥增压区确定值ETU。注意,增压区确定值ETU是预设值,该预设值使得可以基于在条件A中所示的表达式的左手侧的值等于或大于增压区确定值ETU的事实来确定引擎10在增压区中运转。
由于电子控制单元50在引擎的运转期间不断地执行这样的增压区确定,因此,当引擎10在增压区中运转时将增压区确定标记TCF设置为“打开”,而当引擎10在非增压区中运转时将增压区确定标记TCF设置为“关闭”。
在步骤S200中,当确定增压区确定标记TCF是“打开”时(S200:是),电子控制单元50确定是否满足增压区监视条件(S210)。增压区监视条件包括以下所述的条件C1至C4以及条件TC1至TC5。当所有这些条件都满足时,电子控制单元50确定满足增压区监视条件。
·条件C1:车辆在行驶。·条件C2:未执行扫气。·条件C3:未处于涉及吸入燃烧室17的空气量的改变的短暂状态下。
·条件C4:稳压罐内部温度THS高于预定温度。·条件TC1:引擎速度NE在预定档位内。·条件TC2:第二空气量GIP处于被设置为高到某种程度的预定范围(与图2所示的增压区监视范围等同)中。
·条件TC3:仅执行气缸喷射。·条件TC4:变速档指令值GP等于或大于预定变速档。·条件TC5:未完成对增压区监视值TC的计算。
当车辆速度SP等于或大于指定值时满足条件C1。条件C2是用于计算前述第二空气量GIP的填充效率系数KF的兼容性条件。当进气门81和排气门82的气门正时未被设置为前述扫气气门正时时进行肯定确定。
条件C3被设置以使用在吸入燃烧室17的空气量的变化稳定地为小的状态下计算的第一空气量GAM和第二空气量GIP,来计算增压区监视值TC。当例如在节气门28的开度改变之后已过去预定时间时进行肯定确定。
由于检测稳压罐内部温度THS的温度传感器26在低温温度下会具有测量误差,因此设置条件C4以防止在可能会出现这样的测量误差的区域中计算增压区监视值TC。
因为使填充效率系数KF与在预定范围中的引擎速度NE可兼容,因此设置条件TC1。因为随后原因,设置条件TC2。即,如图2所示,当吸入燃烧室17的空气量增大时,在增压区中计算的基本参数BP的值变得更大,以使得增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的前述偏差变得更加显著。因此,设置条件TC2以在吸入燃烧室17的空气量大到某程度的范围内计算增压区监视值TC。
条件TC3是填充效率系数KF的兼容性条件。当喷射划分比率Rp为“0%”时进行肯定的确定。因为随后原因,设置条件TC4。即,当自动变速器39的变速档指令值GP指示较低变速档时,传动比变得更大。因此,当加速器踏板被操作时的引擎速度的变化变得显著,以使得吸入燃烧室17的空气量变得较不可能稳定。因此,设置条件TC4以使用在吸入燃烧室17的空气量的变化稳定地为小的状态下计算的第一空气量GAM和第二空气量GIP来计算增压区监视值TC。例如,当变速档指令值GP是第二速度或者更高速度时进行肯定确定。
当第一标记F1被设置为“关闭”时满足条件TC5,第一标记F1是对是否完成了对增压区监视值TC的计算的指示。在引擎起动时,将第一标记F1设置为初始值“关闭”。
在步骤S210中,当确定满足前述增压区监视条件时,(S210:是),电子控制单元50将第一计数器TCK的当前值递增“1”,以累加第一计数器TCK(S220)。第一计数器TCK具有初始值“0”。
接下来,电子控制单元50获取暂时存储在随机存取存储器中的当前基本参数BP并且更新第一整合值TCS(S230)。第一整合值TCS是通过对在增压区中满足增压区监视条件的状态下计算的基本参数BP进行整合而获得的值。第一整合值TCS具有初始值“0”。在步骤S230中,通过将当前计算的基本参数BP与当前第一整合值TCS相加来更新第一整合值TCS。
接下来,电子控制单元50计算增压区监视值TC(S240)。在步骤S240中,在步骤S230中更新的第一整合值TCS除以在步骤S220中累加的第一计数器TCK的值以计算增压区监视值TC。简言之,增压区监视值TC是在增压区中满足增压区监视条件的状态下计算的基本参数BP的平均值。
在步骤S210中进行否定确定的情况下(S210:否)或者在执行步骤S240的处理之后,电子控制单元50确定在步骤S220中累加的第一计数器TCK是否等于或大于确定值K1(S250)。确定值K1是预设值,该预设值使得可以基于第一计数器TCK等于或大于确定值K1来确定增压区监视值TC的计算的次数、即对基本参数BP进行采样并且获得平均值的次数足够大以完成对增压区监视值TC的计算。
当在步骤S250中确定第一计数器TCK等于或大于确定值K1时(S250:是),电子控制单元50将第一计数器TCK重置为“0”(S260),将第一标记F1设置为“打开”(S270),并且暂时结束处理。
相反,当在步骤S250中确定第一计数器TCK小于确定值K1时(S250:否),电子控制单元50将第一标记F1设置为“关闭”(S280),并且暂时结束处理。
直到在步骤S250中确定第一计数器TCK等于或大于确定值K1为止,重复地执行步骤S200、步骤S210、步骤S220、步骤S230、步骤S240、步骤S250和步骤S280的各个处理,以使得在步骤S240中更新增压区监视值TC。当在步骤S250中确定第一计数器TCK等于或大于确定值K1时,结束在步骤S240中对增压区监视值TC的更新,因此完成对增压区监视值TC的计算。然后,将第一标记F1设置为“打开”,这指示出完成了对增压区监视值TC的计算。
在步骤S200中,当确定增压区确定标记TCF是“关闭”时(S200:否),电子控制单元50确定是否满足非增压区监视条件(S310)。非增压区监视条件包括前述条件C1至C4以及下述条件NA1至NA5。当所有这些条件都满足时,电子控制单元50确定满足非增压区监视条件。
将前述条件C3设置为非增压区监视条件的原因与前述原因相同。即,设置该条件以使用在吸入燃烧室17的空气量的变化稳定地为小的状态下计算的第一空气量GAM和第二空气量GIP来计算非增压区监视值NA。将前述条件C4设置为非增压区监视条件的原因也与前述原因相同。即,由于检测稳压罐内部温度THS的温度传感器26在低温温度下会具有测量误差,因此设置条件C4以防止在可能会出现这样的测量误差的区域中计算非增压区监视值NA。
·条件NA1:引擎速度NE在预定档位内。·条件NA2:第二空气量GIP处于作为被设置为低到某程度的预定范围(与图2所示的非增压区监视范围等价)中。
·条件NA3:仅执行气缸喷射。·条件NA4:变速档指令值GP等于或大于预定变速档。·条件NA5:未完成对非增压区监视值NA的计算。
与条件TC1类似,因为使填充效率系数KF与在预定档位中的引擎速度NE可兼容,因此设置条件NA1。因为随后的原因而设置条件NA2。即,如图2所示,当吸入燃烧室17的空气量减小时,在非增压区中计算的基本参数BP的值变得更小,以使得增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的前述偏差变得更加显著。因此,设置条件NA2以在吸入燃烧室17的空气量小到某程度的范围内计算非增压区监视值NA。
与条件TC3类似,条件NA3是填充效率系数KF的兼容性条件。当喷射划分比率Rp为“0%”时进行肯定确定。与条件TC4类似,因为随后原因,也设置条件NA4。即,当自动变速器39的变速档指令值GP指示较低变速档时,传动比变得更大。因此,当加速器踏板被操作时的引擎速度的变化变得显著,以使得吸入燃烧室17的空气量变得较不可能稳定。因此,设置条件NA4以使用在吸入燃烧室17的空气量的变化稳定地为小的状态下计算的第一空气量GAM和第二空气量GIP来计算非增压区监视值NA。例如,当变速档指令值GP是第二速度或者更高速度时进行肯定确定。
当第二标记F2被设置为“关闭”时满足条件NA5,第二标记F2是对是否完成了对非增压区监视值NA的计算的指示。在引擎起动时,第二标记F2被设置为初始值“关闭”。
在步骤S310中,当确定满足前述非增压区监视条件时,(S310:是),电子控制单元50将第二计数器NAK的当前值递增“1”,以累加第二计数器NAK(S320)。第二计数器NAK具有初始值“0”。
接下来,电子控制单元50获取暂时存储在随机存取存储器中的当前基本参数BP并且更新第二整合值NAS(S330)。第二整合值NAS是通过对在非增压区中满足非增压区监视条件的状态下计算的基本参数BP进行整合而获得的值。第二整合值NAS具有初始值“0”。在步骤S330中,通过将当前计算的基本参数BP与当前第二整合值NAS相加来更新第二整合值NAS。
接下来,电子控制单元50计算非增压区监视值NA(S340)。在步骤S340中,在步骤S330中更新的第二整合值NAS除以在步骤S320中累加的第二计数器NAK的值以计算非增压区监视值NA。简言之,非增压区监视值NA是在非增压区中满足非增压区监视条件的状态下计算的基本参数BP的平均值。
在步骤S310中进行否定确定的情况下(S310:否)或者在执行步骤S340的处理之后,电子控制单元50确定在步骤S320中累加的第二计数器NAK是否等于或大于确定值K2(S350)。确定值K2是预设值,该预设值使得可以基于第二计数器NAK等于或大于确定值K2来确定非增压区监视值NA的计算的次数、即对基本参数BP进行采样并且获得平均值的次数足够大以完成对非增压区监视值NA的计算。
当在步骤S350中确定第二计数器NAK等于或大于确定值K2时(S350:是),电子控制单元50将第二计数器NAK重置为“0”(S360),将第二标记F2设置为“打开”(S370),并且暂时结束处理。
相反,当在步骤S350中确定第二计数器NAK小于确定值K2时(S350:否),电子控制单元50将第二标记F2设置为“关闭”(S380),并且暂时结束处理。
直到在步骤S350中确定第二计数器NAK等于或大于确定值K2为止,重复地执行步骤S200、步骤S310、步骤S320、步骤S330、步骤S340、步骤S350和步骤S380的各个处理,以使得在步骤S340中更新非增压区监视值NA。当在步骤S350中确定第二计数器NAK等于或大于确定值K2时,结束在步骤S340中对非增压区监视值NA的更新,因此完成对非增压区监视值NA的计算。然后,将第二标记F2设置为“打开”,这指示出完成了对非增压区监视值NA的计算。
接下来,将参照图5描述用于确定进气系统中存在还是不存在泄漏异常的处理过程。在引擎起动之后也由电子控制单元50针对每个规定的周期来重复地执行该处理。
当处理开始时,电子控制单元50确定是否满足异常确定的执行条件(S400)。设置下述条件E1至E3作为异常确定的执行条件。当所有条件都满足时,电子控制单元50确定满足异常确定的执行条件。
·条件E1:完成对增压区监视值TC的计算。·条件E2:完成对非增压区监视值NA的计算。·条件E3:未完成对泄漏异常的确定。
当第一标记F1被设置为“打开”时满足条件E1。当第二标记F2被设置为“打开”时满足条件E2。
当确定完成标记FH被设置为“关闭”时满足条件E1,标记是对是否完成了对泄漏异常的确定的指示。在引擎起动时,将确定完成标记FH设置为初始值“关闭”。
当在步骤S400中确定不满足前述异常确定的执行条件时(S400:否),电子控制单元50暂时结束处理。当确定满足前述异常确定的执行条件时(S400:是),电子控制单元50基于以下表达式(5)来计算增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率,该比率指示增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度。电子控制单元50将所计算的值用作诊断值JDR(S410)。
诊断值JDR=增压区监视值TC/非增压区监视值NA (5)
接下来,电子控制单元50确定诊断值JDR是否大于阈值α(S420)。阈值α是预设值,该预设值使得可以基于诊断值JDR大于阈值α来确定在进气系统中出现泄漏异常。
当诊断值JDR大于阈值α时(S420:是),电子控制单元50确定存在泄漏异常(S430),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
当诊断值JDR等于或小于阈值α时(S420:否),电子控制单元50确定不存在泄漏异常(S440),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
根据前文中描述的本实施方式,可以获得以下操作效果。(1)如前所述,在包括增压器24的引擎10中,当在增压器24的下游的进气系统中出现泄漏异常时,增压区监视值TC变得大于正常条件下的比率,同时非增压区监视值NA变得小于正常条件下的比率。因此,增压区监视值TC与非增压区监视值NA间的偏差度显著增大。因此,即使当泄漏异常的水平相对小时,这样的异常的出现也被容易地反映在偏差度上。
因此,在本实施方式中,基于增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度来确定在进气系统中存在还是不存在泄漏异常。因此,可以更加精确地诊断泄漏异常。
(2)当增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度增大时,作为增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率的诊断值JDR变得更大。因此,如图5所示,当诊断值JDR大于预设的阈值α时(S420:是),确定存在泄漏异常(S430)。这使得可以基于偏差度恰当地确定泄漏异常。
(3)将偏差度表示为增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率使得可以抑制空气流量计22和进气压力传感器54的检测误差对偏差度的影响。
即,空气流量计22的检测误差被定义为±EA%,而进气压力传感器54的检测误差被定义为±EB%。在增压区中通过设置有空气流量计22的部分的实际空气量(曲柄轴每转一圈的空气量)被定义为A1。在增压区中通过设置有进气压力传感器54的部分的实际空气量(曲柄轴每转一圈的空气量)被定义为B1。在非增压区中通过设置有空气流量计22的部分的实际空气量(曲柄轴每转一圈的空气量)被定义为A2。在非增压区中通过设置有进气压力传感器54的部分的实际空气量(曲柄轴每转一圈的空气量)被定义为B2。
在这种情况下,在增压区中根据空气流量计22的检测值获得的第一空气量GAM可以被表示为[A1×(1±EA×0.01)]。此外,在增压区中根据进气压力传感器54的检测值获得的第二空气量GIP可以被表示为[B1×(1±EB×0.01)]。在非增压区中根空气流量计22的检测值获得的第一空气量GAM可以被表示为[A2×(1±EA×0.01)]。在非增压区中根据进气压力传感器54的检测值获得的第二空气量GIP可以被表示为[B2×(1±EB×0.01)]。
因此,对在增压区中的第一空气量GAM与第二空气量GIP的比率进行指示的增压区监视值TC被表示为[{A1×(1±EA×0.01)}/{B1×(1±EB×0.01)}]。对在非增压区中的第一空气量GAM与第二空气量GIP的比率进行指示的非增压区监视值NA被表示为[{A2×(1±EA×0.01)}/{B2×(1±EB×0.01)}]。在这种情况下,增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率通过将增压区监视值TC与非增压区监视值NA的倒数相乘而获得。因此,包括在增压区监视值TC中的项[(1±EA×0.01)/(1±EB×0.01)]与包括在非增压区监视值NA中的项[(1±EA×0.01)/(1±EB×0.01)]相互抵消为“1”。因此,空气流量计22和进气压力传感器54的检测误差不再包括在作为增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率的诊断值JDR中,从而抑制了这样的检测误差对诊断值JDR的影响。因此,可以抑制检测误差对异常诊断的精确度的影响。
还可以如下所述修改并且实现实施方式。·计算增压区监视值TC与非增压区监视值NA的比率作为对增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度进行指示的值。此外,因为当增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度增大时增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的差变得更大,因此当该差大于预设的指定值时可以确定在进气系统中存在泄漏异常。例如,这样的修改可以通过代替图5中所示的步骤S410和S420的处理而执行图6中所示的步骤S500和S510的处理来实现。
如图6所示,在该修改中,当在图5中所示的步骤S400中确定满足前述异常确定的执行条件时(S400:是),电子控制单元50执行以下处理。即,电子控制单元50基于以下表达式(6)来将增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的差设置为对增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度进行指示的值。然后,电子控制单元50将所计算的值用作诊断值JDR(S500)。
诊断值JDR=增压区监视值TC-非增压区监视值NA (6)
接下来,电子控制单元50确定诊断值JDR是否大于阈值β(S510)。阈值β是使得可以基于诊断值JDR大于阈值β的事实来确定在进气系统中出现泄漏异常的预设值。
当诊断值JDR大于阈值β时(S510:是),电子控制单元50确定存在泄漏异常(S430),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
当诊断值JDR等于或小于阈值β时(S510:否),电子控制单元50确定不存在泄漏异常(S440),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
在这样的修改中,可以基于增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度来适当地确定泄漏异常。·当增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度增大时,增压区监视值TC的值变得更大,而非增压区监视值NA的值变得更小。因此,当增压区监视值TC大于第一预设的指定值并且非增压区监视值NA小于第二指定值时,可以确定在进气系统中存在泄漏异常,其中,第二指定值被预设为小于第一指定值。这样的修改可以通过代替图5中所示的步骤S410和S420的处理而执行图7中所示的步骤S600的处理来实现。
如图7所示,在该修改中,当在图5中所示的步骤S400中确定满足异常确定的前述执行条件时(S400:是),电子控制单元50确定增压区监视值TC是否大于阈值H3以及非增压区监视值NA是否小于阈值H4(S600)。阈值H3与第一指定值对应。阈值H4小于阈值H3并且与第二指定值对应。阈值H3和阈值H4是预设值,该预设值使得可以基于增压区监视值TC大于阈值H3并且非增压区监视值NA小于阈值H4的事实来确定增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度足够大以确定在进气系统中出现泄漏异常。
当增压区监视值TC大于阈值H3并且非增压区监视值NA小于阈值H4时(S600:是),电子控制单元50确定存在泄漏异常(S430),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
当在步骤S600中进行否定确定时(S600:否),电子控制单元50确定不存在泄漏异常(S440),将确定完成标记FH设置为“打开”(S450),并且暂时结束处理。
在这样的修改中,仍然可以基于增压区监视值TC与非增压区监视值NA之间的偏差度来适当地确定泄漏异常。·增压区监视值TC和非增压区监视值NA均是在满足监视条件的状态下直到计数器值变成指定确定值或者大于指定确定值为止一段时间期间计算的多个基本参数BP的平均值。替代平均值,在这样的时间段期间计算的多个基本参数BP中的最大值或最小值可以被设置为增压区监视值TC或非增压区监视值NA。此外,如果在进气量足够稳定并且满足监视条件时基本参数BP的瞬时值通常变成与上述基本参数BP的平均值、最大值或最小值相同,则在满足监视条件时的基本参数BP的瞬时值可以被设置为增压区监视值TC或非增压区监视值NA。
·传统上,通过将传感器的检测值与正常状况下的参考值进行比较来诊断存在还是不存在泄漏异常。在这样的传感器的检测值是在节气门的下游的进气压力的这样的传统情况下,因为以下原因,对于泄漏异常诊断而言,期望在怠速运转期间以足够的精度诊断泄漏异常。即,在怠速运转期间,在引擎运转的同时节气门的开度小于其他引擎运转状态下的节气门的开度。因此,该进气压力比其他引擎运转状态下的进气压力小的多。因此,在出现泄漏异常时传感器的检测值与正常状况下的参考值之间的差在怠速运转期间比在其他引擎运转状态下变得更显著。
此外,近些年具有怠速停机功能的引擎已投入实际使用。当引擎运转切换至怠速运转时,这样的引擎自动地停止。因此,在怠速运转期间,难以基于传感器的检测值与在正常状况下的参考值之间的差来诊断泄漏异常,这使得难以对泄漏异常执行精确诊断。
就此,根据实施方式及其修改的用于进气系统的异常诊断装置可以在引擎运转期间甚至在不同于怠速运转的引擎运转状态下精确地诊断进气系统中的泄漏异常。因此,如果根据实施方式及其修改的用于进气系统的异常诊断装置被应用于具有怠速停机功能的引擎,则可以精确地诊断在这样的引擎中的进气系统中的泄漏异常。
根据本发明的第一方面的用于内燃机的进气系统的异常诊断装置被应用于具有装备有增压器的进气系统的内燃机,该增压器泵送空气以诊断在增压器的下游的进气系统中的泄漏异常。内燃机包括设置在进气系统中的增压器的上游的空气流量计、设置在进气系统中的增压器的下游的节气门以及设置在进气系统中的节气门的下游的进气压力传感器。用于进气系统的异常诊断装置包括:第一空气量计算单元,该第一空气量计算单元计算第一空气量,该第一空气是根据空气流量计的检测值获得的进气量;第二空气量计算单元,该第二空气量计算单元计算第二空气量,该第二空气量是根据进气压力传感器的检测值获得的进气量;比率计算单元,该比率计算单元计算第一空气量与第二空气量的比率;增压区确定单元,该增压区确定单元确定内燃机是否在增压区中被驱动;第一设置单元,该第一设置单元将当增压区确定单元确定内燃机在增压区中被驱动时获得的比率设置为增压区监视值;第二设置单元,该第二设置单元将当增压区确定单元确定内燃机在非增压区中被驱动时获得的比率设置为非增压区监视值;以及异常确定单元,该异常确定单元基于增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度来确定存在还是不存在泄漏异常。
在进气系统中未出现泄露异常的正常情况下,根据空气流量计的检测值获得的第一空气量和根据进气压力传感器的检测值获得的第二空气量除了测量误差之外大体相等,并且不彼此偏差。因此,第一空气量与第二空气量的比率变成近似“1”。第一空气量与第二空气量的比率是通过“A/B”表示的值,其中,“A”是第一空气量以及“B”是第二空气量。
在包括增压机的内燃机的情况下,当在增压器的下游的进气系统中出现如前述的泄漏异常时,第一空气量和第二空气量彼此不同。
即,当内燃机在增压区中被驱动时,在增压器的下游的进气系统中的压力变得高于大气压力。因此,空气从出现泄漏异常的位置泄漏到进气系统的外部。因此,第二空气量变得小于第一空气量,并且第一空气量与第二空气量的比率变得大于“1”。
同时,当内燃机在非增压区(自然进气区)中被驱动时,在增压器的下游的进气系统中的压力变得低于大气压力。因此,空气被从出现泄漏异常的位置吸入进气系统。因此,第二空气量变得大于第一空气量,并且第一空气量与第二空气量的比率变得小于“1”。
因此,在包括增压器的内燃机中,当在增压器的下游的进气系统中出现泄漏异常时,增压区中的比率变得大于正常状况下的比率,同时非增压区中的比率变得小于正常状况下的比率。因此,增压区中的比率与非增压区中的比率之间的偏差度显著增大。因此,即使当泄漏异常的水平相对小时,这样的异常的出现也被容易地反映在前述偏差度上。
因此,在该配置中,增压区中的这样的比率被设置为增压区监视值,而非增压区中的比率被设置为非增压区监视值。由于存在还是不存在泄漏异常是基于增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度来确定的,因此可以更精确地诊断泄漏异常。
优选地,异常诊断装置中的异常确定单元计算增压区监视值与非增压区监视值的比率作为指示偏差度的值,并且当所计算的比率大于预设的指定值时确定存在泄漏异常。增压区监视值与非增压区监视值的比率是通过“C/D”表示的值,其中,“C”是增压区监视值以及“D”是非增压区监视值。
根据该配置,当增压区监视值与非增压区监视值之间的偏差度增大时,增压区监视值与非增压区监视值的比率变得更大。因此,当比率大于预设的指定值时确定存在泄漏异常使得可以基于偏差度来适当地确定泄漏异常。
此外,将偏差度表示为增压区监视值与非增压区监视值的比率使得可以抑制空气流量计和进气压力传感器的检测误差对偏差度的影响。即,空气流量计的检测误差被定义为±EA%,而进气压力传感器的检测误差被定义为±EB%。在增压区中通过设置有空气流量计的部分的实际空气量被定义为A1。在增压区中通过设置有进气压力传感器的部分的实际空气量被定义为B1。在非增压区中通过设置有空气流量计的部分的实际空气量被定义为A2。在非增压区中通过设置有进气压力传感器的部分的实际空气量被定义为B2。在这种情况下,在增压区中根据空气流量计的检测值获得的第一空气量可以被表示为[A1×(1±EA×0.01)]。在增压区中根据进气压力传感器的检测值获得的第二空气量可以被表示为[B1×(1±EB×0.01)]。在非增压区中根据空气流量计的检测值获得的第一空气量可以被表示为[A2×(1±EA×0.01)]。在非增压区中根据进气压力传感器的检测值获得的第二空气量可以被表示为B2×(1±EB×0.01)]。因此,增压区监视值变成[{A1×(1±EA×0.01)}/{B1×(1±EB×0.01)}],以及非增压区监视值变成[{A2×(1±EA×0.01)}/{B2×(1±EB×0.01)}]。在这种情况下,通过将增压区监视值与非增压区监视值的倒数相乘来计算增压区监视值与非增压区监视值的比率。因此,包括在增压区监视值中的项[(1±EA×0.01)/(1±EB×0.01)]与包括在非增压区监视值中的项[(1±EA×0.01)/(1±EB×0.01)]相互抵消为“1”。因此,空气流量计和进气压力传感器的检测误差不再包括在增压区监视值与非增压区监视值的比率中,从而抑制了这样的检测误差对比率的影响。因此,可以抑制检测误差对异常诊断的精确度的影响。

Claims (5)

1.一种应用于具有进气系统的内燃机的异常诊断装置,所述进气系统配备有泵送空气的增压器,所述异常诊断装置用于诊断在所述增压器的下游的所述进气系统中的泄漏异常,所述内燃机包括所述进气系统中的被设置在所述增压器的上游的空气流量计、所述进气系统中的被设置在所述增压器的下游的节气门以及所述进气系统中的被设置在所述节气门的下游的进气压力传感器,
所述异常诊断装置的特征在于包括:
第一空气量计算单元,被配置成计算第一空气量,所述第一空气量是根据所述空气流量计的检测值获得的进气量;
第二空气量计算单元,被配置成计算第二空气量,所述第二空气量是根据所述进气压力传感器的检测值获得的进气量;
比率计算单元,被配置成计算所述第一空气量与所述第二空气量的比率;
增压区确定单元,被配置成确定所述内燃机是否在增压区中被驱动;
第一设置单元,被配置成将当所述增压区确定单元确定所述内燃机在所述增压区中被驱动时获得的所述比率设置为增压区监视值;
第二设置单元,被配置成将当所述增压区确定单元确定所述内燃机在非增压区中被驱动时获得的所述比率设置为非增压区监视值;以及
异常确定单元,被配置成基于所述增压区监视值与所述非增压区监视值之间的偏差度来确定存在还是不存在所述泄漏异常。
2.根据权利要求1所述的异常诊断装置,其特征在于:
所述异常确定单元计算所述增压区监视值与所述非增压区监视值的比率作为指示所述偏差度的值,并且当所计算的比率大于预设的指定值时确定存在所述泄漏异常。
3.根据权利要求1所述的异常诊断装置,其特征在于:
所述异常确定单元计算所述增压区监视值与所述非增压区监视值之间的差作为指示所述偏差度的值,并且当所计算的差大于预设的指定值时确定存在所述泄漏异常。
4.根据权利要求1所述的异常诊断装置,其特征在于:
当所述增压区监视值大于预设的第一阈值并且所述非增压区监视值小于预设的第二阈值时,所述异常确定单元确定存在所述泄漏异常。
5.一种应用于具有进气系统的内燃机的异常诊断方法,所述进气系统配备有泵送空气的增压器,所述异常诊断方法用于诊断在所述增压器的下游的所述进气系统中的泄漏异常,所述内燃机包括所述进气系统中的被设置在所述增压器的上游的空气流量计、所述进气系统中的被设置在所述增压器的下游的节气门以及所述进气系统中的被设置在所述节气门的下游的进气压力传感器,
所述异常诊断方法的特征在于包括:
计算第一空气量,所述第一空气量是根据所述空气流量计的检测值获得的进气量;
计算第二空气量,所述第二空气量是根据所述进气压力传感器的检测值获得的进气量;
计算所述第一空气量与所述第二空气量的比率;
将当所述内燃机在增压区中被驱动时获得的所述比率设置为增压区监视值;
将当所述内燃机在非增压区中被驱动时获得的所述比率设置为非增压区监视值;以及
基于所述增压区监视值与所述非增压区监视值之间的偏差度来确定存在还是不存在所述泄漏异常。
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