CN111247325A - 内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置 - Google Patents

内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111247325A
CN111247325A CN201780096033.2A CN201780096033A CN111247325A CN 111247325 A CN111247325 A CN 111247325A CN 201780096033 A CN201780096033 A CN 201780096033A CN 111247325 A CN111247325 A CN 111247325A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel injection
fuel
injection valve
region
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780096033.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111247325B (zh
Inventor
露木毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN111247325A publication Critical patent/CN111247325A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111247325B publication Critical patent/CN111247325B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control
    • F02D41/2461—Learning of the air-fuel ratio control by learning a value and then controlling another value
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F02D41/2467—Characteristics of actuators for injectors
    • F02D41/247—Behaviour for small quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345—Controlling injection timing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

在对空燃比进行反馈控制的规定的空燃比反馈控制区域内，具有：在同一燃烧周期中仅从将燃料直接喷射至气缸内的第1燃料喷射阀喷射燃料的第1区域；以及在同一燃烧周期中从上述第1燃料喷射阀以及将燃料喷射至进气通路内的第2燃料喷射阀喷射燃料的第2区域。在第2区域，第1燃料喷射阀的燃料喷射量和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率。例如利用在第1区域学习所得的第1空燃比学习值、以及在上述第2区域学习所得的第2空燃比学习值而进行上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀的诊断(步骤S8)。

Description

内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置
技术领域
本发明涉及内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置。
背景技术
专利文献1中公开了如下内燃机，即，该内燃机具有：缸内燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至气缸内；以及进气通路内燃料喷射阀，其将燃料喷射至进气通路内。
在该专利文献1中，在冷却水的温度小于规定温度的情况下，将基于进气通路内燃料喷射阀的燃料喷射(端口喷射)、和从缸内燃料喷射阀的燃料喷射(缸内喷射)的喷射分配率(分担率)固定。
另外，在该专利文献1中，如果冷却水的温度大于或等于规定温度，则端口喷射和缸内喷射的喷射分配率不固定，变为适合于此时的运转状态的比率。
然而，在该专利文献1中，在将燃料供给至缸内的情况下，缸内燃料喷射阀以及进气通路内燃料喷射阀双方始终喷射燃料。
因此，存在如下问题，即，无法诊断缸内燃料喷射阀的喷射特性的偏差、进气通路内燃料喷射阀的喷射特性的偏差。
即，存在如下无法进行各喷射阀的自诊断的问题，即，在喷射分配率固定的运转区域，能够判断缸内燃料喷射阀和进气通路内燃料喷射阀的整体的喷射特性的偏差，但无法判断各喷射阀的喷射特性的偏差、哪个喷射阀出现了偏差。
专利文献1：日本特开2008-95532号公报
发明内容
本发明的内燃机在对空燃比进行反馈控制的规定的空燃比反馈控制区域内具有：仅从将燃料直接喷射至气缸内的第1燃料喷射阀喷射燃料的第1区域；以及从上述第1燃料喷射阀以及将燃料喷射至进气通路内的第2燃料喷射阀喷射燃料的第2区域，上述第2区域中的上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率，利用在上述第1区域学习所得的第1空燃比学习值、以及在上述第2区域学习所得的第2空燃比学习值，进行上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀的诊断。
根据本发明，在第2区域，第1燃料喷射阀和第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率恒定而不取决于运转状态，因此能够不单独地使第2燃料喷射阀喷射而进行第2燃料喷射阀的诊断。
附图说明
图1是示意性地表示应用了本发明的内燃机的概略结构的说明图。
图2是以发动机负荷和内燃机转速为参数的运转区域对应图。
图3是示意性地表示发动机负荷和第1燃料喷射阀的燃料喷射量的关联性的说明图。
图4是示意性地表示发动机负荷和第2燃料喷射阀的燃料喷射量的关联性的说明图。
图5是示意性地表示发动机负荷和燃料喷射量的关联性的说明图。
图6是表示进行燃料喷射阀的诊断的情况下的控制流程的一个例子的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
图1是示意性地表示应用了本发明的内燃机1的概略结构的说明图。
内燃机1作为驱动源而搭载于汽车等车辆，具有进气通路2以及排气通路3。进气通路2经由进气阀4而与作为气缸的燃烧室5连接。排气通路3经由排气阀6而与燃烧室5连接。
内燃机1具有：第1燃料喷射阀7，其将燃料直接喷射至燃烧室5内；以及第2燃料喷射阀8，其将燃料喷射至进气阀4上游侧的进气通路2内。从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射的燃料在燃烧室5内由火花塞9点火。
在进气通路2设置有：空气滤清器10，其对吸入气体中的异物进行捕集；空气流量计11，其对吸入空气量进行检测；以及电动的节流阀13，其根据来自控制单元12的控制信号对开度进行控制。
空气流量计11配置于节流阀13的上游侧。空气流量计11内置有温度传感器，能够对进气导入口的进气温度进行检测。空气滤清器10配置于空气流量计11的上游侧。
在排气通路3设置有三元催化器等上游侧排气催化装置14、以及NOx捕集催化器等下游侧排气催化装置15。作为催化器的下游侧排气催化装置15配置于作为催化器的上游侧排气催化装置14的下游侧。
另外，该内燃机1具有涡轮增压器18，该涡轮增压器18在同轴上具有设置于进气通路2的压缩机16、以及设置于排气通路3的排气涡轮17。压缩机16配置于节流阀13的上游侧、且配置为比空气流量计11更靠下游侧。排气涡轮17配置为比上游侧排气催化装置14更靠上游侧。
再循环通路19与进气通路2连接。再循环通路19的一端在压缩机16的上游侧与进气通路2连接，其另一端在压缩机16的下游侧与进气通路2连接。
在该再循环通路19配置有能够从压缩机16的下游侧向压缩机16的上游侧释放增压压力的电动的再循环阀20。此外，作为再循环阀20，也可以使用仅在压缩机16下游侧的压力大于或等于规定压力时开阀的所谓止回阀。
另外，在进气通路2，在压缩机16的下游侧设置有中间冷却器21，该中间冷却器21对利用压缩机16压缩(加压)后的吸入空气进行冷却而使得填充效率变得良好。中间冷却器21位于比再循环通路19的下游侧端靠下游、且比节流阀13靠上游侧的位置。
绕过排气涡轮17而将排气涡轮17的上游侧和下游侧连接的排气旁通通路22与排气通路3连接。排气旁通通路22的下游侧端在比上游侧排气催化装置14更靠上游侧的位置与排气通路3连接。对排气旁通通路22内的排气流量进行控制的电动的废气门阀23配置于排气旁通通路22。废气门阀23能够使向排气涡轮17引导的废气的一部分向排气涡轮17的下游侧分流，能够对内燃机1的增压压力进行控制。
另外，内燃机1具有能够实施将从排气通路3排出的一部分气体作为EGR气体而向进气通路2导入(回流)的排气回流(EGR)，且从排气通路3分支而与进气通路2连接的EGR通路24。EGR通路24的一端在上游侧排气催化装置14和下游侧排气催化装置15之间的位置与排气通路3连接，其另一端在空气流量计11的下游侧且压缩机16的上游侧的位置与进气通路2连接。在该EGR通路24设置有：电动的EGR阀25，其对EGR通路24内的EGR气体的流量进行控制；以及EGR冷却器26，其能够对EGR气体进行冷却。此外，图1中的27是进气通路2的总管部。
进气阀4具有作为能够对进气阀4的开闭时机进行可变控制的阀定时变更机构的可变阀定时机构28。本实施例的可变阀定时机构28构成为，通过使凸轮轴(未图示)的相位滞后或提前而使得打开时机以及关闭时机同时滞后或提前。即，可变阀定时机构28能够通过使进气阀的打开时机以及关闭时机同时滞后或提前，而对进气阀开阀期间和排气阀开阀期间重合的阀重叠量进行变更。
已知这种可变阀定时机构28具有各种形式的结构，本发明并不限定于特定形式的可变阀定时机构，只要能够对阀重叠量进行变更即可。
例如，可变阀定时机构28构成为具有：链轮，其以同心状配置于凸轮轴的前端部；以及液压式的旋转型致动器，其使上述链轮和凸轮轴在规定的角度范围内相对地旋转。上述链轮经由未图示的正时链或正时带而与后述的曲轴37联动。因此，链轮和凸轮轴相对旋转而使得凸轮轴相对于曲轴转角的相位发生变化。上述旋转型致动器具有：利用液压而向提前角侧预紧的提前角侧液压室(未图示)；以及利用液压而向滞后角侧预紧的滞后角侧液压室(未图示)，根据来自控制单元12的控制信号并经由未图示的液压控制阀而控制针对上述液压室的液压供给，由此形成为使得凸轮轴的相位提前或滞后的结构。利用该可变阀定时机构28进行可变控制的凸轮轴的实际的控制位置(其与实际的阀定时对应)由响应凸轮轴的旋转位置的凸轮角传感器29进行检测。对于经由液压控制阀的液压供给，利用控制单元12以使得由凸轮角传感器29检测出的实际的控制位置与根据运转条件而设定的目标控制位置一致的方式进行闭环控制。
控制单元12具有作为运转条件而以内燃机1的发动机负荷和内燃机转速为参数的目标控制位置对应图，基于该对应图而设定目标控制位置。目标控制位置的特性基本如下，即，在低转速侧为相对靠滞后角侧的阀定时，内燃机转速越高，阀定时越提前。
基本的进气阀打开时机设定于上止点前，进气阀关闭时机设定于下止点后，因此如果可变阀定时机构28进行提前动作，则进气阀打开时机从上止点向提前角侧远离而使得与排气阀6的阀重叠量增大，进气阀关闭时机接近下止点而提高了体积效率。此外，在图示例中，排气阀6的动阀机构形成为开闭时机不变化的结构，在本发明中，也可以形成为在进气阀4侧的可变阀定时机构28的基础上，在排气阀6侧也设置有可变阀定时机构的结构。
另外，内燃机1具有如下可变压缩比机构34，该可变压缩比机构34能够通过对在气缸体31的缸孔32内往返移动的活塞33的上止点位置进行变更而变更内燃机1的机械压缩比。即，内燃机1能够通过对活塞33相对于缸孔32的内周面32a的滑动范围进行变更而变更机械压缩比。换言之，内燃机1能够通过对活塞33相对于缸体的滑动范围进行变更而变更机械压缩比。机械压缩比是指由活塞33的上止点位置和下止点位置确定的压缩比。
活塞33具有活塞冠面侧的第1活塞环35、以及比第1活塞环更远离活塞冠面的第2活塞环36。第1活塞环35以及第2活塞环36是所谓的压缩环，用于使活塞33与缸孔32的内周面32a之间的间隙消失而气密地保持。
可变压缩比机构34利用了如下多连杆式活塞-曲柄机构，该多连杆式活塞-曲柄机构利用多个连杆将活塞33和曲轴37的曲柄销38连结。可变压缩比机构34具有：下连杆39，其以能够旋转的方式安装于曲柄销38；上连杆40，其将下连杆39和活塞33连结；控制轴41，其设置有偏心轴部41a；以及控制连杆42，其将偏心轴部41a和下连杆39连结。
曲轴37具有多个轴颈部43以及曲柄销38。轴颈部43以能够旋转的方式支撑于气缸体31与曲柄轴承托架44之间。
上连杆40的一端以能够旋转的方式安装于活塞销45，另一端利用第1连结销46而以能够旋转的方式与下连杆39连结。控制连杆42的一端利用第2连结销47而以能够旋转的方式与下连杆39连结，另一端以能够旋转的方式安装于控制轴41的偏心轴部41a。第1连结销46以及第2连结销47压入固定于下连杆39。
控制轴41配置为与曲轴37平行、且以能够旋转的方式支撑于气缸体31。详细而言，控制轴41以能够旋转的方式支撑于曲柄轴承托架44与控制轴轴承托架48之间。
在气缸体31的下部安装有上部油盘49a。另外，在上部油盘49a的下部安装有下部油盘49b。
驱动轴53的旋转经由第1臂50、第2臂51以及中间臂52而传递至控制轴41。中间臂52将第1臂50和第2臂51连结。驱动轴53配置于上部油盘49a的外侧且配置为与控制轴41平行。在驱动轴53固定有第1臂50。
中间臂52的一端经由销部件54a以能够旋转的方式与第1臂50连结。中间臂52的另一端经由销部件54b而以能够旋转的方式与固定于控制轴41的第2臂51连结。
驱动轴53、第1臂50以及中间臂52的一端侧收容于在上部油盘49a的侧面安装的壳体55。
驱动轴53的一端经由减速器(未图示)而与作为致动器的电动机56连结。即，驱动轴53能够由电动机56驱动旋转。驱动轴53的转速是利用减速器对电动机56的转速进行减速后的转速。
如果通过电动机56的驱动使得驱动轴53旋转，则中间臂52沿着与驱动轴53正交的平面进行往返运动。而且，中间臂52和第2臂51的连结位置随着中间臂52的往返运动而摆动，由此使得控制轴41旋转。如果控制轴41旋转而使得其旋转位置发生变化，则成为控制连杆42的摆动支点的偏心轴部41a的位置发生变化。即，利用电动机56对控制轴41的旋转位置进行变更而使得下连杆39的姿势发生变化，随着活塞33的上止点位置以及下止点位置的变化，内燃机1的机械压缩比连续地变更。
电动机56的旋转由作为控制部的控制单元12控制为使得内燃机1的机械压缩比达到与运转条件对应的压缩比。
控制单元12是具有CPU、ROM、RAM以及输入输出接口的周知的电子计算机。
除了上述空气流量计11的检测信号、凸轮角传感器29的检测信号以外，还向控制单元12输入对曲轴37的曲轴转角进行检测的曲轴转角传感器61、对加速器踏板的踩踏量进行检测的加速器开度传感器62、对发动机油的油温进行检测的油温传感器63、对冷却水温度进行检测的水温传感器64、对总管部27的增压压力(进气压力)进行检测的增压压力传感器65等各种传感器类的检测信号。控制单元12利用加速器开度传感器62的检测值对内燃机的请求负荷(发动机负荷)进行计算。
曲轴转角传感器61能够对内燃机1的内燃机转速进行检测。
水温传感器64对气缸体31内的水套31a的冷却水的温度进行检测。
而且，控制单元12基于各种传感器类的检测信号而将第1燃料喷射阀7、第2燃料喷射阀8的燃料喷射量以及燃料喷射时机、火花塞9的点火时机、节流阀13的开度、再循环阀20的开度、废气门阀23的开度、EGR阀25的开度、基于可变压缩比机构34的内燃机1的机械压缩比等控制为最佳。
这里，第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8的燃料喷射量是指在由进气、压缩、膨胀、排气构成的1个燃烧周期中由第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射的燃料量。
控制单元12在对空燃比进行反馈控制的规定的第1区域A1控制为仅使第1燃料喷射阀7喷射燃料，在第1区域A1内的规定的第2区域A2控制为从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射燃料，在位于第1区域A1的外侧对空燃比进行开环控制的规定的高转速高负荷区域A3控制为从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射燃料。
如图2所示，预先设定第1区域A1、第2区域A2以及高转速高负荷区域A3。根据内燃机1的发动机负荷和内燃机转速而确定运转区域处于哪个区域。即，具有以内燃机1的发动机负荷和内燃机转速为参数的运转区域对应图，基于该对应图而判断当前处于哪个运转区域。此外，图2中的特性线L是节流阀完全打开时的特性线。另外，图2中的R1是第2区域A2的发动机负荷的下限值R1。
在第1区域A1及第2区域A2对空燃比进行反馈控制。即，根据运转状态而对空燃比进行反馈控制的规定的空燃比反馈控制区域由第1区域A1以及第2区域A2构成。
在第1区域A1，在同一燃烧周期中仅从第1燃料喷射阀7喷射燃料。换言之，在第1区域A1，第2燃料喷射阀8不喷射燃料。
即，控制单元12相当于在对空燃比进行反馈控制的第1区域A1控制为在同一燃烧周期中仅从第1燃料喷射阀7喷射燃料的第1区域控制部。
在第2区域A2，在同一燃烧周期中从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射燃料。而且，在第2区域A2，第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率(例如，第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率为6：4)。
即，控制单元12相当于如下燃料喷射控制部，即，在第1区域A1仅从第1燃料喷射阀7喷射燃料，在第2区域A2从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射燃料，第2区域A2的第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率。
换言之，控制单元12相当于如下第2区域控制部，即，在设定于第1区域A1内、且从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射燃料的第2区域A2，在同一燃烧周期中，将第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率，将第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8的燃料喷射量控制为达到上述规定比率。
高转速高负荷区域A3是如下区域，即，1个燃烧周期中所需的燃料喷射量多于能够从第1燃料喷射阀7在1个燃烧周期中喷射的最大燃料喷射量DIG_Qmax。在高转速高负荷区域A3，第1燃料喷射阀7以最大燃料喷射量DIG_Qmax喷射燃料，并且第2燃料喷射阀8以弥补第1燃料喷射阀7的燃料喷射量的方式喷射燃料。
即，控制单元12相当于如下高转速高负荷区域控制部，即，在位于第1区域A1的外侧、且1个燃烧周期中所需的燃料喷射量多于能够从第1燃料喷射阀7在1个燃烧周期中喷射的最大燃料喷射量的高转速高负荷区域A3，第1燃料喷射阀7以最大燃料喷射量喷射燃料，并且第2燃料喷射阀8喷射燃料并对空燃比进行开环控制而弥补第1燃料喷射阀7的燃料喷射量。
图3～图5是示意性地表示发动机负荷和燃料喷射量的关联性的说明图。图3示意性地示出了发动机负荷和第1燃料喷射阀7的燃料喷射量(DIG_INJ喷射量)的关联性。图4示意性地示出了发动机负荷和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量(MPI_INJ喷射量)的关联性。图5示意性地示出了发动机负荷和1个燃烧周期中喷射的燃料喷射量(total_INJ喷射量)的关联性。
如图3～图5所示，在第2区域A2，从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射的燃料喷射量在大于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的最小燃料喷射量Qmin的范围设定为上述规定比率。
即，在第2区域A2规定的发动机负荷的下限值R1以如下方式设定，即，使得第1燃料喷射阀7的燃料喷射量大于或等于最小燃料喷射量DIG_Qmin，使得第2燃料喷射阀8的燃料喷射量大于或等于最小燃料喷射量MPI_Qmin。
另外，在第2区域A2，在1个燃烧周期中供给至燃烧室5内的燃料量设定为至少大于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的第1燃料喷射阀7的最小燃料喷射量DIG_Qmin。
并且，在第2区域A2，即使通过空燃比反馈控制对燃料喷射量进行减量校正，从第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8喷射的燃料喷射量也设定为不小于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的最小燃料喷射量Qmin。
即，在第2区域A2规定的发动机负荷的下限值R1设定为包含余量α，该余量α使得即使通过空燃比反馈控制对燃料喷射量进行减量校正，第1燃料喷射阀7的燃料喷射量也大于或等于最小燃料喷射量DIG_Qmin，第2燃料喷射阀8的燃料喷射量也大于或等于最小燃料喷射量MPI_Qmin。
通过这样设定第2区域A2，能够在第2区域A2将分担率设为规定的恒定比率。
并且，第2区域A2设定为包含将产生从燃烧室5向进气通路2的排气的回吹的阀重叠量扩大的运转区域。
由此，能够防止因从燃烧室5向进气通路2的排气的回吹而在第2燃料喷射阀8的喷射口产生堵塞。
第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8由于因热产生的劣化、在喷嘴前端产生堵塞等而使得喷射特性相对于设计时(出厂时)产生偏差。
因此，控制单元12利用在第1区域A1学习所得的第1空燃比学习值、以及在第2区域A2学习所得的第2空燃比学习值，在规定的定时进行第1燃料喷射阀7和第2燃料喷射阀8的诊断。即，控制单元12相当于利用第1空燃比学习值和第1空燃比学习值而进行第1燃料喷射阀7和第2燃料喷射阀8的诊断的诊断部。另外，反馈控制区域成为进行燃料喷射阀7、8的诊断的诊断区域。
第1空燃比学习值以及第2空燃比学习值是相对于空燃比反馈控制中的空燃比的适当值的偏差量。换言之，第1空燃比学习值以及第2空燃比学习值是空燃比反馈控制中的空燃比的偏差量。
另外，上述规定定时例如可以是学习了第1空燃比学习值的定时、学习了第2空燃比学习值的定时。
例如，如果第1空燃比学习值大于或等于预先设定的规定值Ka，则控制单元12诊断为第1燃料喷射阀7出现故障。
例如，在第2空燃比学习值大于或等于预先设定的规定值Kb时，控制单元12诊断为第1燃料喷射阀7和第2燃料喷射阀8的任一者出现故障。
例如，在第2空燃比学习值大于或等于预先设定的规定值Kb时，如果第1空燃比学习值小于规定值Ka，则控制单元12诊断为第2燃料喷射阀8出现故障。
例如，在第2空燃比学习值小于规定值Kb时，如果第1空燃比学习值大于或等于规定值Ka，则控制单元12诊断为第1燃料喷射阀7出现故障。
如果第2区域A2中的第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率、即第2区域A2中的2个燃料喷射阀7、8的燃料喷射量的分担率为恒定比率而不取决于运转状态，则能够通过对第1空燃比学习值和第2空燃比学习值进行对比而进行第2燃料喷射阀8的诊断。
即，能够不单独地进行第2燃料喷射阀8的燃料喷射而进行第2燃料喷射阀8的诊断。
由此，能够诊断第2燃料喷射阀8的喷射特性相对于期望的喷射特性是否产生偏差。
进而，能够不单独地进行第2燃料喷射阀8的燃料喷射而诊断第2燃料喷射阀8是否出现故障。
在分担率在第2区域A2根据运转状态而变化的情况下，需要与分担率的变化相应的空燃比学习值的学习、空燃比反馈控制。这是因为，在燃料喷射阀的喷射特性与分担率的差异相应地产生了偏差的情况下，所有燃料喷射量的流量变化比例与分担率的差异相应地变化。
因此，当在空燃比学习未完毕的区域实施空燃比反馈控制的情况下，未变为反映出空燃比学习值的空燃比反馈控制，因此排放有可能变差。
与此相对，在上述实施例中，第2区域A2中的第1燃料喷射阀7的燃料喷射量和第2燃料喷射阀8的燃料喷射量的比率、即第2区域A2中的2个燃料喷射阀7、8的燃料喷射量的分担率为恒定比率而不取决于运转状态，第2区域A2的空燃比反馈控制中的燃料喷射量偏差率相同。
因此，在第2区域A2，可以将整个第2区域A2设为1个学习区域，将第2区域A2内的某个喷射量偏差率设为第2区域A2的唯一的空燃比学习值。因此，在第2区域A2，空燃比反馈控制的反馈变得容易，并且空燃比学习能够迅速地完成，能够抑制排放变差。
图6是表示进行燃料喷射阀7、8的诊断的情况下的控制流程的一个例子的流程图。图6示出了在学习空燃比学习值的定时进行诊断的情况。
在步骤S1中，判定是否处于空燃比反馈控制中。在处于空燃比反馈控制中的情况下，从步骤S1进入步骤S2。在未处于空燃比反馈控制中的情况下，结束此次的流程。
在步骤S2中，判定运转区域是否为第1区域A1。在是第1区域A1的情况下，从步骤S2进入步骤S3。在并非第1区域A1的情况下，从步骤S2进入步骤S5。
在步骤S3中，读入第1空燃比学习值。而且，在步骤S4中，利用步骤S3中读入的第1空燃比学习值而实施第1燃料喷射阀7的故障诊断。
在步骤S5中，读入第2空燃比学习值。在步骤S6中，判定是否存在学习完毕的第1空燃比学习值。在存在学习完毕的空燃比学习值的情况下，从步骤S6进入步骤S7。在不存在学习完毕的空燃比学习值的情况下，从步骤S6进入步骤S9。
在步骤S7中，读入学习完毕的第1空燃比学习值。在步骤S8中，利用步骤S5中读入的第2空燃比学习值以及步骤S7中读入的第1空燃比学习值，实施第1燃料喷射阀7和第2燃料喷射阀8的故障诊断。在步骤S8中，能够诊断第1燃料喷射阀7是否出现故障、以及第2燃料喷射阀8是否出现故障。
在步骤S4中，利用步骤S5中读入的第2空燃比学习值，实施第1燃料喷射阀7和第2燃料喷射阀8的故障诊断。在步骤S9中，在第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8的至少一者出现故障的情况下，能够诊断为第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8的至少一者出现故障。即，在步骤S9中，无法进行第1燃料喷射阀7以及第2燃料喷射阀8的单独的故障诊断，但能够诊断是否出现故障。
此外，在上述实施例中，控制单元12还能够利用第1空燃比学习值以及第2空燃比学习值对第2燃料喷射阀8的模拟学习值进行计算，利用计算出的模拟学习值而进行第2燃料喷射阀8的诊断。在该情况下，控制单元12相当于利用第1空燃比学习值以及第2空燃比学习值对第2燃料喷射阀8的模拟学习值进行计算的模拟学习值计算部，并且相当于利用模拟学习值而进行第2燃料喷射阀8的诊断的诊断部。
例如，如果第2燃料喷射阀8的模拟学习值大于或等于预先设定的规定值M，则可以诊断为第2燃料喷射阀8的喷射特性存在偏差。例如，可以作为第1空燃比学习值和第2空燃比学习值的差值而对第2燃料喷射阀8的模拟学习值进行计算。
上述实施例涉及内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置。

Claims (10)

1.一种内燃机的诊断方法，其中，
所述内燃机具有：
第1燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至内燃机的气缸内；以及
第2燃料喷射阀，其将燃料喷射至与上述气缸连接的进气通路内，
在对空燃比进行反馈控制的规定的空燃比反馈控制区域内，具有：在同一燃烧周期中仅从上述第1燃料喷射阀喷射燃料的第1区域；以及在同一燃烧周期中从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射燃料的第2区域，
上述第2区域中的上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量、和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率，
利用在上述第1区域学习所得的第1空燃比学习值、以及在上述第2区域学习所得的第2空燃比学习值，进行上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀的诊断。
2.一种内燃机的诊断方法，其中，
所述内燃机具有：
第1燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至内燃机的气缸内；以及
第2燃料喷射阀，其将燃料喷射至与上述气缸连接的进气通路内，
在对空燃比进行反馈控制的第1区域，在同一燃烧周期中仅从上述第1燃料喷射阀喷射燃料，
在位于上述第1区域的外侧而对空燃比进行开环控制、且1个燃烧周期中所需的燃料喷射量多于能够从上述第1燃料喷射阀在1个燃烧周期中喷射的最大燃料喷射量的高转速高负荷区域，上述第1燃料喷射阀以最大燃料喷射量喷射燃料，并且上述第2燃料喷射阀以弥补上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量的方式喷射燃料，
在上述第1区域内设定从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射燃料的第2区域，
在上述第2区域，在同一燃烧周期中上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率，
利用上述第1区域的第1空燃比学习值以及上述第2区域的第2空燃比学习值对上述第2燃料喷射阀的模拟学习值进行计算，利用上述模拟学习值进行上述第2燃料喷射阀的诊断。
3.根据权利要求1所述的内燃机的诊断方法，其中，
在第2空燃比学习值大于或等于规定值Kb的情况下，诊断为上述第1燃料喷射阀和上述第2燃料喷射阀中的一者出现故障。
4.根据权利要求1或3所述的内燃机的诊断方法，其中，
在第2空燃比学习值大于或等于规定值Kb的情况下，如果第1空燃比学习值小于规定值Ka，则诊断为上述第2燃料喷射阀出现故障。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的诊断方法，其中，
具有阀定时变更机构，所述阀定时变更机构能够对进气阀开阀期间和排气阀开阀期间重合的阀重叠量进行变更，
上述第2区域设定为，包含将产生从上述气缸向上述进气通路的排气的回吹的阀重叠量扩大的区域。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机的诊断方法，其中，
上述第2区域设定为，使得从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射的燃料喷射量在大于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的最小燃料喷射量的范围达到上述规定比率。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机的诊断方法，其中，
上述第2区域设定为，使得在1个燃烧周期中供给至上述气缸内的燃料量至少大于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的上述第1燃料喷射阀的最小燃料喷射量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机的诊断方法，其中，
上述第2区域设定为，即使通过空燃比反馈控制对燃料喷射量进行减量校正，也不会使得从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射的燃料喷射量小于或等于以最小燃料喷射脉冲宽度喷射的最小燃料喷射量。
9.一种内燃机的诊断装置，其具有：
第1燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至内燃机的气缸内；
第2燃料喷射阀，其将燃料喷射至与上述气缸连接的进气通路内；
燃料喷射控制部，其进行如下控制，即，使得在对空燃比进行反馈控制的规定的空燃比反馈控制区域内的规定的第1区域，在同一燃烧周期中仅从上述第1燃料喷射阀喷射燃料，在空燃比反馈控制区域内的规定的第2区域，在同一燃烧周期中从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射燃料，上述第2区域中的上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率；以及
诊断部，其利用在上述第1区域学习所得的第1空燃比学习值、以及在上述第2区域学习所得的第2空燃比学习值，进行上述第1燃料喷射阀和上述第2燃料喷射阀的诊断。
10.一种内燃机的诊断装置，其具有：
第1燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至内燃机的气缸内；
第2燃料喷射阀，其将燃料喷射至与上述气缸连接的进气通路内；
第1区域控制部，其进行如下控制，即，在对空燃比进行反馈控制的第1区域，在同一燃烧周期中仅从上述第1燃料喷射阀喷射燃料；
高转速高负荷区域控制部，其以如下方式对空燃比进行开环控制，即，在位于上述第1区域的外侧、且1个燃烧周期中所需的燃料喷射量多于能够从上述第1燃料喷射阀在1个燃烧周期中喷射的最大燃料喷射量的高转速高负荷区域，上述第1燃料喷射阀以最大燃料喷射量喷射燃料，并且上述第2燃料喷射阀喷射燃料以弥补上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量；
第2区域控制部，其进行如下控制，即，在设定于上述第1区域内、且从上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀喷射燃料的第2区域，在同一燃烧周期中，使得上述第1燃料喷射阀的燃料喷射量和上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量的比率，不取决于运转状态而设定为恒定的规定比率，将上述第1燃料喷射阀以及上述第2燃料喷射阀的燃料喷射量控制为达到上述规定比率；
模拟学习值计算部，其利用上述第1区域的第1空燃比学习值以及上述第2区域的第2空燃比学习值，对上述第2燃料喷射阀的模拟学习值进行计算；以及
诊断部，其利用上述模拟学习值，进行上述第2燃料喷射阀的诊断。
CN201780096033.2A 2017-10-23 2017-10-23 内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置 Expired - Fee Related CN111247325B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/038128 WO2019082229A1 (ja) 2017-10-23 2017-10-23 内燃機関の診断方法及び内燃機関の診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111247325A true CN111247325A (zh) 2020-06-05
CN111247325B CN111247325B (zh) 2022-09-16

Family

ID=66247339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780096033.2A Expired - Fee Related CN111247325B (zh) 2017-10-23 2017-10-23 内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11067023B2 (zh)
JP (1) JP6753539B2 (zh)
CN (1) CN111247325B (zh)
WO (1) WO2019082229A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648429A (zh) * 2004-01-13 2005-08-03 丰田自动车株式会社 发动机燃料喷射控制系统
JP2006138249A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US20090299611A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Denso Corporation Fuel injection controller for internal combustion engine
JP2011112028A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN104696086A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 福特环球技术公司 诊断多喷射器系统中的喷射器变化性的方法
WO2016203634A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 日産自動車株式会社 内燃エンジンの燃料噴射制御装置及び制御方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005048730A (ja) 2003-07-31 2005-02-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の空燃比制御装置
JP2005214015A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2007231850A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008095532A (ja) 2006-10-06 2008-04-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の噴射制御装置
JP2014218904A (ja) * 2013-05-01 2014-11-20 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び内燃機関の制御方法
JP6863247B2 (ja) * 2017-11-22 2021-04-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び内燃機関における学習値の学習方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1648429A (zh) * 2004-01-13 2005-08-03 丰田自动车株式会社 发动机燃料喷射控制系统
JP2006138249A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US20090299611A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Denso Corporation Fuel injection controller for internal combustion engine
JP2011112028A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN104696086A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 福特环球技术公司 诊断多喷射器系统中的喷射器变化性的方法
WO2016203634A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 日産自動車株式会社 内燃エンジンの燃料噴射制御装置及び制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210148299A1 (en) 2021-05-20
WO2019082229A1 (ja) 2019-05-02
JPWO2019082229A1 (ja) 2020-06-18
US11067023B2 (en) 2021-07-20
JP6753539B2 (ja) 2020-09-09
CN111247325B (zh) 2022-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11143126B2 (en) Monitoring deviations occurring in the valve drive of an internal combustion engine, and electronic engine control units for executing such methods
JP4770742B2 (ja) エンジンの燃料噴射制御装置及び燃焼装置
JP3818118B2 (ja) 可変容量過給機の故障診断装置
US20100186406A1 (en) Control device of an internal combustion engine
US10344681B2 (en) Method and apparatus for diagnosing engine system
JP4442643B2 (ja) 内燃機関の排気浄化制御装置
JP2011196196A (ja) 内燃機関の制御装置
WO2009150790A1 (en) Intake control apparatus of internal combustion engine
CN111065805B (zh) 内燃机的控制方法及控制装置
JP4936140B2 (ja) 内燃機関の異常診断装置
CN111247325B (zh) 内燃机的诊断方法以及内燃机的诊断装置
WO2017009962A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009191660A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5333254B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US8833150B2 (en) Apparatus and method for detecting abnormality of imbalance of air-fuel ratios among cylinders
JP2012132423A (ja) 内燃機関の制御装置
JP6371040B2 (ja) 内燃機関の制御装置および制御方法
CN110730861A (zh) 内燃机的控制方法及控制装置
CN110603374B (zh) 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
US10947906B2 (en) Method for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine
US10934979B2 (en) Methods and system diagnosing a variable geometry compressor for an internal combustion engine
JP5278604B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2004076672A (ja) 内燃機関の出力制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220916