DE102015200904A1

DE102015200904A1 - Steuervorrichtung für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102015200904A1
Application number: DE102015200904.1A
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Contro Ono Takahiko
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2035-01-22
Also published as: DE102015200904B4; JP2016079879A; US10066543B2; JP5931993B2; CN106032770B; US20160108803A1; CN106032770A

Abstract

Bereitstellung einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei welchem eine Unregelmäßigkeit eines Abgasumleitungsventils wie beispielsweise einem WGV mit Sicherheit unter breiten Betriebsbedingungen erkannt werden können.
In der Steuervorrichtung wird eine Notwendige-Betriebsposition des Abgasumleitungsventils, welches entsprechend einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors eingestellt wird, auf eine Zielposition eingestellt und eine Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung wird derart gesteuert, dass eine tatsächliche Position, welche durch einen Positionssensor erkannt wird, mit der Zielposition übereinstimmt, und wenn eine tatsächliche Position, welche durch einen Positionssensor erkannt wird, einen vorbestimmten Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht, wird beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Turbolader und insbesondere betrifft sie eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, bei welchem eine Unregelmäßigkeit eines Abgasumleitungsventils wie beispielsweise eines Bypassventils erkannt wird.
Hintergrund
In einem konventionellen Verbrennungsmotor mit einem Turbolader ist eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor bekannt, in welcher eine Unregelmäßigkeit eines Bypassventils (im Folgenden als ein WGV – Waste-Gate Valve – bezeichnet) erkannt wird. Beispielsweise wird in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-95587 eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, in welcher ein Indexwert zum Anzeigen einer Zunahme eines Aufladedrucks bei einer Anfangsbedingung zum Aufladen des Motors erhalten wird, und wenn der Indexwert geringer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, wird beurteilt, dass ein Schließbetrieb-Fehler des WGV verursacht wird.
Darüber hinaus wird in der japanischen Patentschrift Nr. 5196036 eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor beschrieben, in welcher beurteilt wird, dass eine Betriebsunregelmäßigkeit eines WGV entsprechend einer Druckveränderung in einem Lufteinlasskanal verursacht wird oder nicht verursacht wird, wenn ein Abgas-Rezirkulations-Ventil (ECR – Exhaust Gas Recirculation – Ventil) geöffnet wird und das WGV geöffnet wird.
Stand der Technik Dokument
Patentdokument

Patentdokument 1: japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-95587
Patent Dokument 2: japanische Patentschrift Nr. 5196038

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung
Es wird angenommen, dass Betriebsunregelmäßigkeiten eines WGV durch einen Fehler eines elektrischen Systems, eine Adhäsion eines WGV, eine Bruchstelle des WGV, einen Riss eines Verbindungselements, oder eines Bypassventilantriebs (im Folgenden als ein WGA – Waste Gate Actuator – bezeichnet) verursacht wird. Allerdings gibt es bei einem in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-95587 beschriebenen Unregelmäßigkeitserkennungsverfahren des WGA in einer Vorrichtung Probleme darin, dass ein Verfahren zum Identifizieren der Ursache der Betriebsunregelmäßigkeiten nicht beschrieben wird und, selbst wenn eine Unregelmäßigkeit des WGA erkannt wird, viel Zeit für die Fehlerbehebung zum Identifizieren der Ursache des fehlerhaften Teilens benötigt wird. Darüber hinaus gibt es in einer konventionellen in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-95587 beschriebenen Vorrichtung Probleme darin, dass eine Fehlerdiagnose nicht ausgeführt werden kann, wenn ein Verbrennungsmotor nicht mit einer hohen Drehzahl und einer Hoch-Belastung-Betriebsbedingung betrieben wird, bei welcher der Aufladedruck erhöht wird, sodass die Unregelmäßigkeit des WGV beispielsweise nicht erkannt werden kann, wenn der Verbrennungsmotor mit einer niedrigen Drehzahl und in einer Leicht-Belastung-Betriebsbedingung betrieben wird.
Andererseits wird in einer in der japanischen Patentanmeldung Nr. 5196036 beschriebenen konventionellen Vorrichtung eine Fehlerdiagnose ausgeführt, wenn eine Umdrehungsgeschwindigkeit reduziert wird und eine Zufuhr von Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor abgesperrt wird, sodass die Unregelmäßigkeit mehr erkannt werden kann als in der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-95587 beschriebenen Technologie und der in der japanischen Patentschrift Nr. 5196036 beschriebenen konventionellen Vorrichtung. Allerdings gibt es ein Problem darin, dass die Fehlerdiagnose nicht ausgeführt werden kann, wenn der Verbrennungsmotor angehalten oder im Leerlauf ist.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und eine Aufgabe der Erfindung ist es eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, in welchem eine Unregelmäßigkeit eines Abgasumleitungsventils wie beispielsweise einem WGV mit Sicherheit unter zahlreichen Betriebsbedingungen erkannt werden kann.
Mittel zur Problemlösung
Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung umfasst einen Turbolader umfassend eine Turbine, welche an einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und einen Kompressor, welcher an einem Luftansaugkanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, um mit der Turbine integral rotiert zu werden; ein Abgasumleitungsventil, welches an einem Abgasumleitungskanal zum Verbinden einer vorgelagerten Seite und einer nachgelagerten Seite der Turbine zum Steuern einer Flussrate von Abgas, welches durch den Abgasumleitungskanal fließt, des Verbrennungsmotors vorgesehen ist; eine Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung, welche mit dem Abgasumleitungsventil zum Regulieren einer Betriebsposition des Abgasumleitungsventils mechanisch verbunden ist; einen Positionssensor zum Erkennen der Betriebsposition des Abgasumleitungsventils zum Zuordnen der Betriebsposition zu einer tatsächlichen Position; ein Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement zum Einstellen einer Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition des Abgasumleitungsventils entsprechend einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors; ein Zielposition-Einstellelement zum Einstellen der Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement eingestellt wird, auf eine Zielposition; ein Abgasumleitungsventil-Steuerelement zum Steuern der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung derart, dass die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, mit der Zielposition, welche durch das Zielposition-Einstellelement eingestellt wird, übereinstimmt; und ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement zum Beurteilen, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird, wenn die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, einen vorbestimmten Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht.
Effekte der Erfindung
Entsprechend der Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung umfasst die Steuervorrichtung ein Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement zum Einstellen einer Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition des Abgasumleitungsventils entsprechend einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors; ein Zielposition-Einstellelement zum Einstellen der Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement eingestellt wird, auf eine Zielposition; ein Abgasumleitungsventil-Steuerelement zum Steuern der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung derart, dass die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, mit der Zielposition, welche durch das Zielposition-Einstellelement eingestellt wird, übereinstimmt; und ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement zum Beurteilen, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird, wenn die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, einen vorbestimmten Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht. Daher kann identifiziert werden, dass das Abgasumleitungsventil oder die Verbindungselemente fehlerhaft sind und eine Zeit für eine Fehlerbehebung der Unregelmäßigkeit kann verringert werden. Darüber hinaus kann der Schließbetriebfehler des Abgasumleitungsventils entsprechend der durch den Positionssensor erkannten tatsächlichen Position erkannt werden und zumindest die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung kann in dem Schließbetriebfehler des Abgasumleitungsventils ohne Beschränkung auf eine hohe Drehzahl und eine Hoch-Belastung-Betriebsbedingung, bei welcher der Aufladedruck erhöht wird, und unbeachtlich der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors erkannt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, welches einen Verbrennungsmotor darstellt, auf welchen eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
2 ist ein erläuterndes Diagramm, welches einen mechanisch verbindenden Zustand eines WGV und eines WGA in dem Verbrennungsmotor, auf welchen die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
3 ist ein Blockdiagramm, welches die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Blockdiagramm, welches die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Betriebs der Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Beziehung zwischen einer Betriebsposition des WGV und einer Ausgangsspannung eines Positionssensor darstellt;
7A ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV vollständig geöffnet ist;
7B ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV halb geöffnet ist; und
7C ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV vollständig geschlossen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm, welches einen Verbrennungsmotor darstellt, auf welchen eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird. In 1 ist eine Luftreinigungseinheit 12 an einem Einlass an einem Lufteinlasskanal 11 eines Verbrennungsmotors 10 angebracht. Ein Luftflusssensor 51 zum Erkennen einer Menge von Ansaugluft ist an der nachgelagerten Seite der Luftreinigungseinheit 12 vorgesehen.
Ein Turbolader 20 ist auf der nachgelagerten Seite des Luftflusssensors 51 vorgesehen. Der Turbolader 20 umfasst einen Kompressor 201 und eine Turbine 202. Der Kompressor 201 und die Turbine 202 sind integral über eine Verbindungsstelle verbunden. Der Kompressor 201 wird entsprechend einer Energie von Abgas, welches in die Turbine 202 eingegeben wird, betrieben und rotiert. Darüber hinaus ist ein Ladeluftkühler 13 zum Kühlen der komprimierten Luft auf einer nachgelagerten Seite des Kompressors 201 angeordnet und ein Drosselventil 14 ist auf einer weiter nachgelagerten Seite des Ladeluftkühlers 13 angeordnet. Zusätzlich ist ein vorgelagerter Drosseldrucksensor 52 zum Erkennen eines Drucks der Ansaugluft, welche durch den Turbolader 20 aufgeladen wird, zwischen dem Ladeluftkühler 13 und dem Drosselventil 14 vorgesehen.
Ein Abgassystem des Verbrennungsmotors 10 umfasst einen Abgaskanal 15. Die Turbine 202 des Turboladers 20 ist an einer Mittelposition des Abgaskanals 15 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Abgasumleitungskanal 30, welcher um die Turbine 202 herum leitet und eine Einlassseite und eine Auslassseite der Turbine 202 verbindet, zu dem Abgaskanal 15 hinzugefügt. Ein als ein Abgasumleitungsventil verwendetes Bypassventil (WGV-Waste Gate Valve) ist an dem Abgasumleitungskanal 30 angeordnet. Darüber hinaus ist ein Abgasreinigungskatalysator 16 zum Reinigen der Abgase auf einer nachgelagerten Seite der Turbine 202 angeordnet.
das WGV 31, welches an dem Abgasumleitungskanal 30 angeordnet ist, ist mechanisch mit einem Endteil eines Verbindungselements 32 verbunden. Das andere Endteil des Verbindungselements 32 ist mit einem Bypassventilantrieb (WGA – Waste Gate Actuator) 34, welcher als eine Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verwendet wird, mechanisch verbunden. Darüber hinaus ist ein Positionssensor 53 zum Erkennen einer Positionsinformation, welche in Beziehung zu einer Position eines offenen Ventils des WGV 31 steht, nahe an einer WGA-Abtriebswelle 33, welche als eine Abtriebswelle des WGA 34 verwendet wird, vorgesehen. Zusätzlich kann, obwohl der Positionssensor 53 nicht integral mit dem WGA 34 in Ausführungsform 1 konfiguriert ist, der Positionssensor 53 in dem WGA 34 eingebaut sein.
Die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor 10 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung umfasst eine Steuereinheit 50. Zahlreiche Sensoren wie beispielsweise der Luftflusssensor 51, der vorgelagerte Drosseldrucksensor 52, der Positionssensor 53, ein Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) und ein Drosselöffnungssensor (nicht dargestellt) sind mit einem Eingangselement der Steuereinheit 50 verbunden, um Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 zu erkennen. Zahlreiche Antriebe wie beispielsweise der WGA 34, eine Einspritzeinheit (nicht dargestellt) und eine Zundspule (nicht dargestellt) sind mit einem Ausgangselement der Steuereinheit 50 verbunden, um die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 10 zu steuern. Die Steuereinheit 50 steuert eine Verbrennungsbedingung und ein Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 10 optimal durch Betreiben der zahlreichen Antriebe entsprechend der zahlreichen eingegebenen Informationselemente.
Im Folgenden wird ein mechanisch verbindenden Zustand des WGV 31 und WGA 34 genauer erläutert werden. 2 ist ein klärendes Diagramm, welches einen verbindenden Zustand des WGV 31 und des WGA 34 in dem Verbrennungsmotor, auf welchen die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung angewendet wird, darstellt. In 2 sind der WGV 31 und der WGA 34 nicht direkt verbunden, allerdings sind diese über das Verbindungselement 32 verbunden. In einer genaueren Erläuterung tritt ein WGA-Abtriebswellen-Verbindungsteil mit einer ringförmigen Form, welches an einer Spitze der WGA-Abtriebswelle gebildet ist, und einem ersten Verbindungselement-Verbindungsteil 321 mit einer ringförmigen Form, welches an einem Endteil des Verbindungselements 32 ausgebildet ist, jeweils in die Teile ein, wodurch diese frei wackeln und verbunden sind. Ein zweites Verbindungselement-Verbindungsteil 320 tritt durch eine Durchgangsbohrung eines WGV-Verbindungsteils 311 hindurch, wodurch der WGV-Verbindungsteil 311 mit der Durchgangsbohrung, welche an dem WGV 31 ausgebildet ist, und das zweite Verbindungselement-Verbindungsteil 322 mit einer ringförmigen Form, welches an dem anderen Endteil des Verbindungselements 32 ausgebildet ist, frei wackeln und verbunden sind.
Das WGV 31 ist an dem Abgaskanal 15 angeordnet, sodass das WGV 31 den von dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen Abgas ausgesetzt ist, sodass ein Hochtemperaturzustand von mehreren 100 Grad erreicht wird. Daher wird, wenn eine Hitzebeständigkeit des WGA 34, in welchem elektrische Elemente wie beispielsweise ein Stellmotor und ähnliches montiert sind, berücksichtigt, dass der WGA 34 nicht in der Nähe des WGV 31 angeordnet werden kann, sodass das Verbindungselement 32 zwischen das WGV 31 und den WGA 34 tritt, um zu verhindern, dass der WGA 34 einen Hochtemperaturzustand erreicht. Darüber hinaus ist ein Grund für das Dazwischentreten des Verbindungselements 32, dass eine Anordnungsposition des WGA 34 in einem Fahrzeug freier bestimmt wird, und der WGA 34 leichter angeordnet ist, wenn der WGA 34 und das WGV 31 über das Verbindungselement 32 mechanisch verbunden sind.
Wie oben beschrieben ist der Antriebsmotor, welcher normal oder umgedreht rotieren kann, in dem WGA 34 montiert und der WGA 34 umfasst die WGA-Abtriebswelle 33, welche eine Umdrehungsbewegung des Motors in eine lineare Bewegung der Welle umwandelt. Die WGA-Abtriebswelle 33 kann in einer Wellenrichtung entsprechend Stromrichtungen des Antriebsmotors verschoben werden. Wenn der Antriebsmotor derart geladen ist, dass die WGA-Abtriebswelle 33 zu der Seite des WGV 31 in der Wellenrichtung geschoben wird, kann das WGV 31 über das Verbindungselement 32 in einer Richtung des geöffneten Ventils (eine durch den Pfeil „A“ in 2 angezeigten Richtung) verschoben werden. Umgekehrt kann, wenn der Antriebsmotor derart aufgeladen ist, dass die WGA-Abtriebswelle 33 zu dem WGA 34 der Wellenrichtung gezogen wird, das WGV 31 über das Verbindungselement 32 in einer Richtung eines geschlossenen Ventils (eine durch den Pfeil „B“ in 2 angezeigten Richtung) verschoben werden.
Darüber hinaus ist der Positionssensor 53 in der Nähe der Seite der WGA-Abtriebswelle 33 vorgesehen und die Steuervorrichtung ist derart konfiguriert, dass eine Position in der Wellenrichtung der WGA-Abtriebswelle 33, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, an die Steuereinheit 50 eingegeben wird, wird, sodass diese als eine Betriebsposition – Position eines geöffneten Ventils, Position eines geschlossenen Ventils oder eine Position eines halbgeöffneten Ventils – des WGV 31 verwendet wird.
3 ist ein Blockdiagramm, welches die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. Im Folgenden wird eine Konfiguration und ein Betrieb mit Bezug zu einer Basissteuerung des WGV 31 mit Bezug zu 3 erläutert werden. Zuerst wird die Basissteuerung des WGV 31 erläutert werden. Ein Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501, welches als ein Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement verwendet wird, gibt eine Vielzahl von Informationselementen wie beispielsweise eine Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors 10, eine Menge von durch den Luftflusssensor 51 erkannten Ansaugluft und einen durch den vorgelagerten Drosseldrucksensor 52 erkannten Aufladungsdruck, welche eine Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 anzeigen, und stellt dann eine Notwendige-WGV-Betriebsposition PR, welche als eine Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition des WGV 31 verwendet wird, entsprechend den Informationselementen ein.
Die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31, welche durch das Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 701 eingestellt wird, wird als eine Zielposition PT 0 in einem Zielposition-Einstellelement 502 eingestellt. In Ausführungsform 1 wird die Steuervorrichtung entsprechend der folgenden Gleichung gesteuert. PT0 = PR
Die tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, und die Zielposition PT0, welche durch das Zielposition-Einstellelement 502 eingestellt wird, werden in ein als eine Abgas-Umleitungsventil-Steuereinheit verwendetes WGA-Steuerelement 503 eingegeben und das WGA 34 wird derart gesteuert, dass die tatsächliche Position PS mit der Zielposition PT0 übereinstimmt.
Als zweites wird eine Konfiguration und ein Betrieb mit Bezug zu einer Unregelmäßigkeit-Beurteilungssteuerung des WGV 31 erläutert werden. Ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement 504 gibt die tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, und einen Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE, welche eingestellt wird, um zu beurteilen, dass eine Betriebsposition des WGV 31 von der Bedingung eines vollständig geschlossenen Ventils abweicht. Wenn die tatsächliche Position PS den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE erreicht, wird beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird.
Darüber hinaus gibt das Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement 504 die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition PR, welche durch das Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501 eingestellt wird, und eine Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, ein. Darüber hinaus wird die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition PR mit der Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, verglichen. Nur, wenn das Vergleichsergebnis die folgende Gleichung angibt, mit anderen Worten, nur, wenn die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, auf die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition PR des WGV 31 eingestellt ist, und wenn die tatsächliche Position PS den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE erreicht, wird beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird oder nicht verursacht wird. PR = PC die tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird und als ein Spannungswert verwenden wird, wird an das WGA-Steuerelement 503, welches als ein Umleitungsventil-Steuerelement verwendet wird, und das Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement 504 eingegeben. Folgenden wird eine Beziehung zwischen der Betriebsposition des WGV 31 und der tatsächlichen Position, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, erläutert werden. 6 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Beziehung zwischen der Betriebsposition des WGV 31 und der Ausgangsspannung des Positionssensor 53 darstellt, und die Beziehung ist in 6 angegeben, in welcher eine horizontale Achse der Betriebsposition des WGV 31 zugeordnet ist und eine vertikale Achse der Ausgangsspannung des Positionssensor 53 zugeordnet ist. 7A ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV vollständig geöffnet ist, und 7A korrespondiert zu der Position des vollständig geöffneten Ventils [E] in 6; 7B ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV zur Hälfte geöffnet ist, und 7B korrespondiert zu der Position des zur Hälfte geöffneten Ventils [D] in 6; und 7C ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Bedingung darstellt, bei welcher das WGV vollständig geschlossen ist, und 7C korrespondiert zu der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] in 6.
Die WGA-Abtriebswelle 33 kann von einer Betriebsposition [A] zu einer Betriebsposition [F] in der horizontalen Achsrichtung in 6 in einer Bedingung bewegt werden, bei welcher das WGV 31, dass Verbindungselemente 32 und die WGA-Abtriebswelle 33 mechanisch verbunden sind und derart reguliert werden, so dass das WGV 31 vollständig geschlossen ist, wenn die WGA-Abtriebswelle 33 zu der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] verschoben wird. Daher ist, wenn das WGV 31 an der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] betrieben wird, die Ausgangsspannung des Positionssensor 53 gleich 1,5 Volt; wenn das WGV 31 an der Position des zur Hälfte geöffneten Ventils [D] betrieben wird, ist die Ausgangsspannung des Positionssensor 53 gleich 2,5 Volt; und wenn das WGV 31 an der Position des vollständig geschlossenen Ventils [E] betrieben wird, ist die Ausgangsspannung des Positionssensor 53 gleich 3,5 Volt. Wodurch tatsächliche Positionen korrespondierend zu jeder der Ausgangsspannungen des Positionssensor 53 erkannt werden.
Darüber hinaus wird die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition PR, welche entsprechend der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 eingestellt wird, auf die Zielposition PT0 durch die Steuereinheit 50 eingestellt und eine Stromrichtung und eine Strommenge des Antriebsmotors, welcher in dem WGA 34 montiert ist, wird derart gesteuert, so dass eine tatsächliche Position PS, welche durch den Sensor 53 erkannt wird, mit der Zielposition PT0 übereinstimmt.
In einer fokussierten Bedingung, bei welcher das WGV 31 auf eine Position eines vollständig geschlossenen Ventils [C] eingestellt ist, wird das WGV 31 physisch mit einer Innenwand der Abgasleitung in einem Zustand, bei welchem das Abgasumleitungsventil 30 durch das WGV 31 geschlossen ist, kontaktiert und angepasst und die Ausgangsspannung des Positionssensor 53 ist gleich 1,5 Volt. Mit anderen Worten, wenn der mechanisch verbindende Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 normal ist, zeigt die tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, keine Spannung geringer als 1,5 Volt an, welche an der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 ausgegeben wird.
Andererseits, wenn der Antriebsmotor aufgeladen ist, so dass die WGA-Abtriebswelle 33 mehr in Richtung WGA 34 von der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 in einer Bedingungen gezogen wird, bei welcher das WGV 31 gesprungen ist oder die WGA-Abtriebswelle 33 nicht mit dem Verbindungselemente 32 aufgrund von Problemen verbunden ist, wird das WGV 31 normal mit der Innenwand des Abgasrohrs kontaktiert und nur die WGA-Abtriebswelle 33, von welcher eine Position durch dem Positionssensor 53 erkannt wird, wird in den WGA 34 gezogen. Im Ergebnis weicht die Betriebsposition des WGV 31 von der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] ab und ein Spannungswert von 0,75 Volt, welcher an einer in 6 angegebenen weitergeschlossenen Position [B] erkannt wird, wird als eine tatsächliche Position erkannt werden.
Wie oben beschrieben, wird, um zu beurteilen, dass das WGV 31 von der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] abweicht, der Spannungswert, welcher an der Position des weitergeschlossenen Ventils [B] im Vergleich mit der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 erkannt wird, als ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert definiert, und wenn ein Spannungswert, welcher durch den Positionssensor 53 erkannt wird, den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht, kann beurteilt werden, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanischen verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird.
Zusätzlich wird die Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV entsprechend einer Befestigungstoleranz zwischen dem Verbindungselemente 32 und dem WGA 34, einer Ausgangsspannungstoleranz des Positionssensor 53 oder einer thermischen Expansion eines jeden Elements verändert, so dass es notwendig ist, dass der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert, mit anderen Worten die Ausgangsspannung des Positionssensor 53, welcher an der in 6 angegebenen Position [B] erkannt wird, genau beurteilt wird, selbst wenn die vollständig geschlossene Position des WGV 31 sich mit den Variationen der Toleranzen verändert. Daher wird der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert an der Position [B] als ein Spannungswert eingestellt, welcher höher als der Spannungswert an der Zugendposition [A] innerhalb eines Bereichs der ausdehnbaren WGA-Abtriebswelle 33 ist und geringer als der Spannungswert der vollständig geschlossenen Position [C] ist, an welcher die Variation der Toleranzen ein geringster Grenzwert ist.
In der oben beschriebenen Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung gibt es die fokussierte Eigenschaft, bei welcher der Erkennungsbereich der durch den Positionssensor 53 erkannten tatsächlichen Position entsprechend der Regelmäßigkeit/Unregelmäßigkeit des mechanisch verbindenden Zustands von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verändert wird, und wenn die tatsächliche Position PS von der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 abweicht, so dass ein unregelmäßiger Bewertungswert erreicht wird, welcher geringer als der an der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 eingestellten Werts ist, wird die Unregelmäßigkeit des mechanisch verbindenden Zustands von dem WGV 31 zu dem WGA 34 beurteilt. Daher kann die erzeugte Unregelmäßigkeit, bei welcher das WGV 31 oder das Verbindungselement 32 fehlerhaft ist, in den Schließoperationsfehlern des WGV 31 identifiziert werden und eine Zeit für eine Fehlerbehebung der Unregelmäßigkeit kann verringert werden.
Darüber hinaus werden die Schließoperationsfehler des WGV 31 entsprechend der durch den Positionssensor 53 erkannten tatsächlichen Position PS erkannt, so dass zumindest die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 in den Schließoperationsfehlern des WGV ohne Beschränkung auf eine hohe Drehzahl oder eine Hoch-Belastung-Betriebsbedingung, bei welcher der Aufladedruck erhöht wird, mit anderen Worten unbeachtlich der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 erkannt werden kann.
Darüber hinaus wird, wenn der WGA 34 derart gesteuert wird, dass die ideale Position PS mit der Zielposition PT0 übereinstimmt, die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 in einer Bedingung beurteilt, bei welcher die Zielposition PT0 auf die Position eines vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 eingestellt ist, sodass die erzeugte Unregelmäßigkeit, bei welcher das WGV 31 oder das Verbindungselemente 32 fehlerhaft ist, mit größerer Sicherheit in den Schließbetriebsfehlern des WGV 31 identifiziert werden kann.
Ausführungsform 2
Im Folgenden wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung erläutert werden. In der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 wird, wenn die tatsächliche Position PS einen Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einer Beziehung anzeigt, bei welcher die Zielposition PT0 an einer Position eingestellt ist, welche von der Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] des WGV 31 getrennt ist, und das WGA 34 derart gesteuert wird, sodass die tatsächliche Position PS mit der Zielposition PT0 übereinstimmt, beurteilt, dass ein Schließbetriebsfehler des WGV 31 durch einen Fehler verursacht wird, welche sich von einer Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem TGV 31 zu dem WGA 34 unterscheidet. Allerdings können die Elemente in der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 auf den oben beschriebenen Fehler angepasst werden. In 1 und 2 sind die Konfigurationen entsprechend Ausführungsform 2 identisch zu den Konfigurationen entsprechend Ausführungsform 1, so dass eine Erläuterung für 1 in 2 ausgelassen werden wird.
4 ist ein Blockdiagramm, welches die Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Funktion eines Zielposition-Einstellelement 502 in 4 unterscheidet sich von einer Funktion des Zielposition-Einstellelement 502 in 3 entsprechend Ausführungsform 1 und ein Zielposition-Neueinstellelement 505 ist weiter umfasst. Im Folgenden wird eine Konfiguration und ein Betrieb eines WGV 31 mit Bezug zu 4 erläutert werden.
Ein Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501 gibt Informationselemente wie beispielsweise eine Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors, eine Menge einer durch einen Luftflusssensor 51 erkannten Ansaugluft und einen durch einen vorgelagerten Drosseldrucksensor 52 erkannten Aufladedruck, welcher eine Betriebsbedingung eines Verbrennungsmotors 10 anzeigt, wie in 2 angegeben, eingibt und dann eine Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31 mit Bezug zu den Informationselementen eingestellt wird.
Das Zielposition-Einstellelement 502 gibt weiterhin eine Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, eine erste Markierung F1 und eine zweite Markierung F2 zusätzlich zu der durch das Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501 eingestellte Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31, wodurch Schaltmittel SW1 entsprechend Bedingungen der ersten Markierung und der zweiten Markierung geschaltet werden und eine beliebige der Notwendige-WGV-Betriebsposition PR und der Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, wird als eine Zielposition PT0 eingestellt.
Insbesondere wenn die folgende Gleichung erfüllt wird, wird die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR ausgewählt und als die Zielposition PT0 eingestellt. F1 = 0 und F2 = 0
Andererseits, wenn die folgende Gleichung erfüllt wird, wird die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, ausgewählt und als die Zielposition PT0 eingestellt. F1 = 1 oder F2 = 1
Hierbei wird die erste Markierung F1 während einer vorbestimmten Zeit, nachdem eine Betriebsbedingung in einem Zustand beurteilt ist, bei welcher eine Einspritzung und eine Zuführung zu dem Verbrennungsmotor angehalten ist (zum Beispiel bevor der Motor gestartet wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird und eine Zuführung von Kraftstoff geschlossen ist oder nachdem der Motor angehalten wird) eingerichtet und die zweite Markierung F2 wird eingerichtet während der vorbestimmten Zeit, nachdem eine Betriebsbedingung in einem Zustand beurteilt wird, bei welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, allerdings der Motor nicht aufgeladen ist (beispielsweise, wenn der Motor gestartet wird, wenn der Motor im Leerlauf ist oder wenn der Motor mit einer leichten Belastung betrieben wird). Dadurch wird die Steuervorrichtung derart konfiguriert, dass die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, zeitweise auf die Zielposition PT0 während der vorbestimmten Zeit, nachdem die folgende Gleichung erfüllt wird, eingestellt. F1 = 1 oder F2 = 1
Das Zielposition-Neueinstellelement 505 gibt weiterhin die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, und eine Unregelmäßigkeit-Beurteilung PE zusätzlich zu der durch das Zielposition-Einstellelement 502 eingestellte Zielposition PT0 ein, wodurch Schaltmittel SW2 entsprechend einem Wert der Zielposition PT0 geschaltet werden und eine beliebige der Zielposition PT0 und der Unregelmäßigkeit-Beurteilung PE auf die Zielposition PT1 neu eingestellt wird. Insbesondere wird, wenn die folgende Gleichung erfüllt wird, die Zielposition PT0 ausgewählt und neu auf die Zielposition PT1 eingestellt. PT0 not = PC
Andererseits wird, wenn die folgende Gleichung erfüllt wird, die Unregelmäßigkeit-Beurteilung PE ausgewählt und neu auf die Zielposition PT1 eingestellt. PT0 = PC
Darüber hinaus gibt ein WGA-Steuerelement 503 eine tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, und die Zielposition PT1, welche durch das Zielposition-Neueinstellelement 505 neu eingestellt wird, ein und dann wird das WGA 34 derart gesteuert, dass die tatsächliche Position PS mit der neu eingestellten Zielposition PT1 übereinstimmt.
Im Folgenden wird ein Betrieb mit Bezug zu einer Unregelmäßigkeit-Beurteilungssteuerung des WGV 31 erläutert werden. In einer ähnlichen Art, wie in 3 angegeben, gibt ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement 504 die tatsächliche Position PS, welche durch den Positionssensor 53 erkannt wird, den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE, welcher eingestellt wird, um zu beurteilen, dass die tatsächliche Position PS von der Betriebsposition PC, bei welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, abweicht, und eine Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31, welche durch das Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501 eingestellt wird, ein und es wird, wenn die ideale Position PS den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE erreicht, beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird. In anderen Fällen wird, nur wenn die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR mit der Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, verglichen wird und die folgende Gleichung erfüllt ist, mit anderen Worten nur wenn die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, als die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31 eingestellt ist, und die ideale Position PS den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE erreicht, beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zudem WGA 34 verursacht wird. PR = PC
Im Folgenden wird ein Betrieb der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung entsprechend einem Flussdiagramm erläutert. 5 ist das Flussdiagramm zur Erläuterung eines Betriebs der Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. In 5 werden zahlreiche Informationselemente – eine Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors 10, eine Menge einer durch den Luftflusssensor 51 erkannten Ansaugluft und einen durch den vorgelagerten Drosseldrucksensor 52 erkannten Aufladedruck –, welche eine Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 10 angeben, in Schritt S101 eingegeben. In Schritt S102 wird die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR des WGV 31 entsprechend den Informationselementen, welche in Schritt S101 eingegeben werden, eingestellt (Betrieb des Notwendige-WGV-Betriebsposition-Einstellelement 501).
In Schritt S103 wird die Zielposition PT0 entsprechend den Bedingungen der ersten Markierung F1 und der zweiten Markierung F2 eingestellt. Hierbei schreitet, wenn die folgende Gleichung erfüllt ist (Ja), der Prozess mit Schritt S103 bis Schritt S104 fort und eine Notwendige-WGV-Betriebsposition PR wird als die Zielposition PT0 eingestellt und der Prozess schreitet mit Schritt S106 fort. F1 = 0 und F2 = 0
Andererseits, wenn die obige Gleichung nicht erfüllt ist (Nein), schreitet der Prozess von Schritt S103 bis Schritt S105 fort, wobei die Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, auf die Zielposition PT0 eingestellt wird und dann schreitet der Prozess mit Schritt S106 fort (Betrieb des Zielposition-Einstellelement 502).
In Schritt S106 wird die Zielposition PT1 entsprechend den Bedingungen der Zielposition PT0 neu eingestellt. Hierbei fährt, wenn die folgende Gleichung erfüllt wird (Ja), der Prozess mit Schritt S106 bis Schritt S107 fort und die Zielposition PT0, welche in Schritt S104 oder Schritt S105 eingestellt wird, wird als die Zielposition PT1 eingestellt und der Prozess schreitet mit Schritt S109 fort. PT0 ≠ PC
Andererseits schreitet, wenn die obige Gleichung nicht erfüllt wird (Nein), der Prozess mit Schritt S106 bis Schritt S108 fort und der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE wird als die Zielposition PT1 eingestellt und dann schreitet der Prozess mit Schritt S109 fort (Betrieb des Zielposition-Neueinstellelement 505).
In Schritt S109 wird die durch den Positionssensor 53 erkannte tatsächliche Position PS eingegeben. Im nächsten Schritt S110 wird ein Betrag eines Stroms des Antriebsmotors des WGA 34 entsprechend der tatsächlichen Position PS, welche in Schritt S109 eingegeben wird, gesteuert und die Zielposition PT1, welche in Schritt S107 oder Schritt S108 neu eingestellt wird, derart, dass eine tatsächliche Position PS mit der Zielposition PT1 übereinstimmt (Betrieb des WGA-Steuerelements 503).
Im nächsten Schritt S111 wird die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR, welche in Schritt S102 eingestellt wird, mit der Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, verglichen und es wird beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit-Beurteilungsroutine ausgeführt oder nicht ausgeführt wird. Hierbei wird, wenn die folgende Gleichung nicht erfüllt ist (Nein), die Unregelmäßigkeit-Beurteilungsroutine in Schritt S112 nicht ausgeführt und der Prozess wird beendet. PR = PC
Andererseits schreitet, wenn die Beurteilung in Schritt S111 ausgeführt wird und die folgende Gleichung erfüllt wird (Ja), der Prozess mit Schritt S111 bis Schritt S112 fort, um die Unregelmäßigkeit-Beurteilungsroutine auszuführen. PR = PC
In Schritt S112 wird die tatsächliche Position PS, welche in Schritt S109 eingegeben wird, mit dem Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE verglichen. Wenn die folgende Gleichung erfüllt ist (Ja), fährt der Prozess mit Schritt S112 bis Schritt S113 fort und es wird beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird und, wenn die folgende Gleichung nicht erfüllt wird (Nein), schreitet der Prozess mit Schritt S112 bis Schritt S114 fort und es wird beurteilt, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 nicht verursacht wird und der Prozess wird dann beendet (Betrieb des Unregelmäßigkeit-Beurteilungselements 504). PS ≤ PE
In der oben beschriebenen Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher eine Einspritzung und eine Zuführung von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 10 angehalten wird, beibehalten wird, die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR zeitweise als die Betriebsposition PC zum vollständigen Schließen des WGV 31 ersetzt und die Betriebsposition PC wird auf die Zielposition PT1 eingestellt. Daher kann beispielsweise, selbst bevor der Verbrennungsmotor 10 gestartet wird, oder selbst wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit verringert wird und eine Zuführung von Kraftstoff abgesperrt wird, beurteilt werden, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht oder nicht verursacht wird und Betriebsbedingungen zum Erkennen einer Unregelmäßigkeit können vergrößert werden.
Zusätzlich wird, wenn die Einspritzung und Zuführung von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 10 angehalten wird, der Kraftstoff nicht in dem Verbrennungsmotor 10 verbrannt. Daher wird, selbst wenn die Position des geöffneten Ventils des WGV 31 zwangsweise auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] geändert wird, die Ausgabedrehmomentsteuerung des Verbrennungsmotors 10 nicht beeinflusst und ein Problem wird nicht verursacht.
Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, allerdings der Motor nicht aufgeladen ist, beibehalten wird, die Notwendige-WGV-Betriebsposition PR zeitweise als die Betriebsposition PC zum vollständigen Schließen des WGV 31 ersetzt und die Betriebsposition PC wird auf die Zielposition PT1 eingestellt. Daher kann beispielsweise, selbst wenn der Verbrennungsmotor 10 gestartet wird, oder selbst wenn der Motor im Leerlauf ist oder mit einer geringen Umdrehungsgeschwindigkeit und einer Bedingung einer leichten Belastung betrieben wird, beurteilt werden, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht oder nicht verursacht wird und die Betriebsbedingungen zum Erkennen der Unregelmäßigkeit können vergrößert werden.
Zusätzlich, selbst wenn die Position des WGV 31 auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] eingestellt wird oder, selbst wenn die Position des WGV 31 zwangsweise auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils [C] in einem Zustand geändert wird, bei welchem der Motor nicht aufgeladen ist, ein Aufladungseffekt durch den Kompressor nicht verursacht wird, oder ein seltener Aufladungseffekt verursacht wird, sodass die Ausgabedrehmomentsteuerung des Verbrennungsmotors 10 fast nicht beeinflusst wird und ein Problem nicht verursacht wird.
Darüber hinaus wird in der oben beschriebenen Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, wenn die Betriebsposition PC zum vollständigen Schließen des WGV 31 auf die Zielposition PT0 eingestellt ist, der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE, welcher eingestellt wird, um zu beurteilen, dass die tatsächliche Position PS von der Betriebsposition PC, an welcher das WGV 31 vollständig geschlossen ist, abweicht, neu auf die Zielposition PT0 eingestellt, und wenn die tatsächliche Position PS den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert PE erreicht, wird beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem WGV 31 zu dem WGA 34 verursacht wird, sodass mit größerer Sicherheit und unmittelbar identifiziert werden kann, dass die Schließbetriebfehler des WGV 31, in welchem das WGV 31 oder das Verbindungselement 32 fehlerhaft ist, verursacht wird.
Die oben beschriebene Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird durch Herauskristallisieren der folgenden Erfindungsinhalte (1) und (2) tatsächlichisiert.
Darüber hinaus wird die oben beschriebene Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor entsprechend Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung durch Herauskristallisieren der folgenden Erfindungsinhalte (1), (2), (3), (4) und (5) tatsächlichisiert.
Erfindungsinhalt (1): Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor umfassend: einen Turbolader umfassend eine Turbine, welche an einem Abgaskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, und einen Kompressor, welcher an einem Luftansaugkanal des Verbrennungsmotors vorgesehen ist, um mit der Turbine integralrotiert zu werden; ein Abgasumleitungsventil, welches an einem Abgasumleitungskanal zum Verbinden einer vorgelagerten Seite und einer nachgelagerten Seite der Turbine zum Steuern einer Flussrate von Abgas, welches durch den Abgasumleitungskanal fließt, des Verbrennungsmotors vorgesehen ist; eine Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung, welche mit dem Abgasumleitungsventil zum Regulieren einer Betriebsposition des Abgasumleitungsventils mechanisch verbunden ist; einen Positionssensor zum Erkennen der Betriebsposition des Abgasumleitungsventils zum Zuordnen der Betriebsposition zu einer tatsächlichen Position; ein Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement zum Einstellen einer großen notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition des Abgasumleitungsventils entsprechend einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors; ein Zielposition-Einstellen Element zum Einstellen der Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement eingestellt wird, auf eine Zielposition; ein Abgasumleitungsventil-Steuerelement zum Steuern der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung derart, dass die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, mit der Zielposition, welche durch das Zielposition-Einstellelement eingestellt wird, übereinstimmt; und ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement zum Beurteilen, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird, wenn die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor erkannt wird, einen vorbestimmten Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht.
Erfindungsinhalt (2): Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor wie in Erfindungsinhalt (1) beschrieben, wobei das Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird, wenn die tatsächliche Position den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einem Zustand erreicht, bei welchem zumindest eine Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils auf die notwendige Abgasumleitungsventil-Betriebsposition eingestellt ist, und das Abgasumleitungsventil gesteuert wird.
Entsprechend dem Erfindungsinhalt (2) kann die erzeugte Unregelmäßigkeit, bei welcher das Abgasumleitungsventil oder das Verbindungselement fehlerhaft ist, mit größerer Sicherheit in den Schließoperationsfehlern des Abgasumleitungsventils identifiziert werden. Zusätzlich wird, wenn die tatsächliche Position den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einem Zustand anzeigt, bei welchem die Zielposition an einer Position eingestellt ist, welche von der Betriebsposition getrennt ist, wenn das Abgasumleitungsventil vollständig geschlossen ist, und das Abgasumleitungsventil derart gesteuert wird, dass die tatsächliche Position mit der Zielposition übereinstimmt, bestimmt, dass ein Schließbetriebsfehler des Abgasumleitungsventils durch einen Fehler verursacht wird, welcher sich von einer Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung unterscheidet.
Erfindungsinhalt (3): eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor wie in Erfindungsinhalt (1) oder Erfindungsinhalt (2) beschrieben, wobei das Zielposition-Einstellelement die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils auf die Zielposition einstellt, anstatt die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement eingestellt wird, zu verwenden, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher eine Einspritzung und Zuführung von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor angehalten wird, beibehalten wird.
Entsprechend dem Erfindungsinhalt (3) kann beispielsweise, selbst bevor der Verbrennungsmotor gestartet wird oder selbst wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird und eine Zuführung von Kraftstoff abgesperrt wird, beurteilt werden, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht oder nicht verursacht wird, und Betriebsbedingungen zum Erkennen einer Unregelmäßigkeit können vergrößert werden. Zusätzlich, wenn die Einspritzung und Zuführung von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor angehalten wird, wird der Kraftstoff in dem Verbrennungsmotor nicht verbrannt. Daher wird, selbst wenn die Position des geöffneten Ventils des Abgasumleitungsventils zwangsweise auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils geändert wird, die Ausgabedrehmomentsteuerung des Verbrennungsmotors nicht beeinflusst und ein Problem wird nicht verursacht.
Erfindungsinhalt (4): Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor wie in dem Erfindungsinhalt (1) oder dem Erfindungsinhalt (2) beschrieben, wobei das Zielposition-Einstellelement eine Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils auf die Zielposition einstellt, anstatt die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement eingestellt wird, zu verwenden, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher das Abgasumleitungsventil vollständig geschlossen ist, aber der Verbrennungsmotor nicht aufgeladen ist, beibehalten wird.
Entsprechend dem Erfindungsinhalt (4, zu kann bei Spitzweise, selbst wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird, oder selbst wenn der Motor im Leerlauf ist oder mit einer geringen Drehgeschwindigkeit und einer Bedingung einer leichten Belastung betrieben wird, beurteilt werden, dass eine Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht oder nicht verursacht wird, und die Betriebsbedingungen zum Erkennen der Unregelmäßigkeit können vergrößert werden. Zusätzlich, selbst wenn die Position des Abgasumleitungsventils auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils eingestellt ist, oder selbst wenn die Position des Abgasumleitungsventils zwangsweise auf die Position des vollständig geschlossenen Ventils in einem Zustand geändert wird, bei welchem der Motor nicht aufgeladen ist, ein Aufladungseffekt durch den Kompressor nicht verursacht wird oder ein seltener Aufladungseffekt verursacht wird, sodass die Ausgabedrehmomentsteuerung des Verbrennungsmotors fast nicht beeinflusst wird und ein Problem nicht verursacht wird.
Erfindungsinhalt (5): Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor wie in Erfindungsinhalt (3) oder dem Erfindungsinhalt (4) beschrieben, wobei ein Zielposition-Einstellelement, welches die Zielposition neu einstellt, weiterhin umfasst ist; und das Zielposition-Einstellelement den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert auf die Zielposition neu einstellt, anstatt die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils zu verwenden, wenn die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils auf die Zielposition durch das Zielposition-Einstellelement eingestellt ist; und das Unregelmäßigkeit-Einstellen Element beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung verursacht wird, wenn die tatsächliche Position den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einem Zustand erreicht, bei welchem der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert auf die Zielposition durch das Zielposition- neu Einstellelement neu eingestellt wird, und das Abgasumleitungsventil gesteuert wird. Entsprechend dem Erfindungsinhalt (5), kann mit größerer Sicherheit und unmittelbar identifiziert werden, dass der Schließbetriebsfehler des Abgasumleitungsventils, in welchem das Abgasumleitungsventil oder das Verbindungselement fehlerhaft ist, verursacht wird.
Zusätzlich ist es möglich in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung jedes der Ausführungsformen frei kombiniert wird oder jedes der Ausführungsformen angemessen modifiziert oder ausgelassen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-95587 [0002, 0004, 0005, 0005, 0006]
JP 5196036 [0003, 0006, 0006]
JP 5196038 [0004]

Claims

Eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (10) umfassend: einen Turbolader (20) umfassend eine Turbine (202), welche an einem Abgaskanal (15) des Verbrennungsmotors (10) vorgesehen ist, und einen Kompressor (201), welcher an einem Luftansaugkanal (11) des Verbrennungsmotors (10) vorgesehen ist, um mit der Turbine (202) integral rotiert zu werden; ein Abgasumleitungsventil (31), welches an einem Abgasumleitungskanal (30) zum Verbinden einer vorgelagerten Seite und einer nachgelagerten Seite der Turbine (202) zum Steuern einer Flussrate von Abgas, welches durch den Abgasumleitungskanal (30) fließt, des Verbrennungsmotors (10) vorgesehen ist; eine Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung (34), welche mit dem Abgasumleitungsventil (31) zum Regulieren einer Betriebsposition des Abgasumleitungsventils (31) mechanisch verbunden ist; einen Positionssensor (53) zum Erkennen der Betriebsposition des Abgasumleitungsventils (31) zum Zuordnen der Betriebsposition zu einer tatsächlichen Position; ein Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement (501) zum Einstellen einer Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition des Abgasumleitungsventils (31) entsprechend einer Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors (10); ein Zielposition-Einstellelement (502) zum Einstellen der Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement (501) eingestellt wird, auf eine Zielposition; ein Abgasumleitungsventil-Steuerelement (503) zum Steuern der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung (34) derart, dass die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor (53) erkannt wird, mit der Zielposition, welche durch das Zielposition-Einstellelement (502) eingestellt wird, übereinstimmt; und ein Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement zum Beurteilen, dass eine Unregelmäßigkeit in einem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil (31) zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung (31) verursacht wird, wenn die tatsächliche Position, welche durch den Positionssensor (53) erkannt wird, einen vorbestimmten Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert erreicht.
Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor (10) wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei das Unregelmäßigkeit-Beurteilungselement beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil (31) zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung (34) verursacht wird, wenn die tatsächliche Position den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einem Zustand erreicht, bei welchem zumindest eine Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils (31) auf die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition eingestellt ist, und das Abgasumleitungsventil (31) gesteuert wird.
Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor (10) wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beschrieben, wobei das Zielposition-Einstellelement (502) die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils (31) auf die Zielposition einstellt, anstatt die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement (501) eingestellt wird, zu verwenden, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher eine Einspritzung und Zuführung von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor (10) angehalten wird, beibehalten wird.
Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor (10) wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beschrieben, wobei das Zielposition-Einstellelement (502) eine Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils (31) auf die Zielposition einstellt, anstatt die Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition, welche durch das Notwendige-Abgasumleitungsventil-Betriebsposition-Einstellelement (501) eingestellt wird, zu verwenden, wenn beurteilt wird, dass eine Betriebsbedingung, bei welcher das Abgasumleitungsventil (31) vollständig geschlossen ist, aber der Verbrennungsmotor (10) nicht aufgeladen ist, beibehalten wird.
Eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor (10) wie in Anspruch 3 oder Anspruch 4 beschrieben, wobei ein Zielposition-Neueinstellelement (502), welches die Zielposition neu einstellt, weiterhin umfasst ist; und das Zielposition-Neueinstellelement (505) den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert auf die Zielposition neu einstellt, anstatt die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils (31) zu verwenden, wenn die Betriebsposition zum vollständigen Schließen des Abgasumleitungsventils (31) auf die Zielposition durch das Zielposition-Einstellelement (502) eingestellt ist; und das Unregelmäßigkeit-Einstellelement (504) beurteilt, dass die Unregelmäßigkeit in dem mechanisch verbindenden Zustand von dem Abgasumleitungsventil (31) zu der Abgasumleitungsventil-Betriebsvorrichtung (34) verursacht wird, wenn die tatsächliche Position den Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert in einem Zustand erreicht, bei welchem der Unregelmäßigkeit-Beurteilungswert auf die Zielposition durch das Zielposition-Neueinstellelement (502) neu eingestellt wird, und das Abgasumleitungsventil gesteuert wird.