DE102020117758A1 - Maschinensystem und Verfahren zum Steuern des Maschinensystems - Google Patents

Maschinensystem und Verfahren zum Steuern des Maschinensystems Download PDF

Info

Publication number
DE102020117758A1
DE102020117758A1 DE102020117758.5A DE102020117758A DE102020117758A1 DE 102020117758 A1 DE102020117758 A1 DE 102020117758A1 DE 102020117758 A DE102020117758 A DE 102020117758A DE 102020117758 A1 DE102020117758 A1 DE 102020117758A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
opening
suction pressure
pressure
control unit
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.)
Pending
Application number
DE102020117758.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ichikawa
Hisayuki Itoh
Hirokazu Kato
Masaaki Yamaguchi
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE102020117758A1 publication Critical patent/DE102020117758A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/49Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0017Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F02D2041/0075Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow by using flow sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0402Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404Throttle position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Bei einem Maschinensystem, das eine Maschine und eine Abgasrückführungsvorrichtung mit einem Verbindungsrohr, welches ein Abgasrohr der Maschine mit einem Ansaugrohr verbindet, und einem Ventil, welches in dem Verbindungsrohr vorgesehen ist, sowie eine elektronische Steuerungseinheit umfasst, und bei einem Steuerverfahren davon schätzt die elektronische Steuerungseinheit den Druck im Ansaugrohr als einen geschätzten Ansaugdruck ab und führt eine Blockierdiagnose durch, um zu bestimmen, ob Fremdkörper im Ventil hängengeblieben sind, durch Vergleichen einer Ansaugdruckdifferenz (ΔPin) zwischen einem erfassten Ansaugdruck (Pind) und dem geschätzten Ansaugdruck (Pine) mit einem Schwellenwert (Pinref), wenn eine Diagnosebedingung einschließlich einer Öffnungsänderungsbedingung, dass die Sollöffnung gleich oder größer als eine erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) wird und dann gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Öffnung (Ovref2) wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) ist, erfüllt ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Maschinensystem und ein Verfahren zum Steuern des Maschinensystems.
  • Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
  • Ein Beispiel des Maschinensystems, wie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2011-252399 ( JP 2011-252399 ) vorgeschlagen, umfasst eine Verbrennungskraftmaschine und eine Abgasrückführungs (AGR)- Vorrichtung mit einem AGR-Durchlass, der einen Auslasskrümmer eines Abgassystems der Verbrennungskraftmaschine mit einem Ausgleichsbehälter eines Einlass- bzw. Ansaugsystems verbindet, sowie einem AGR-Ventil, welches in dem AGR-Durchlass vorgesehen ist. Bei dem Maschinensystem wird der Druck in einem Ansaugrohr beim Steuern des Öffnens und Schließens des AGR-Ventils tatsächlich gemessen, und der Druck im Ansaugrohr, der bei der Öffnungs-/Schließsteuerung voraussichtlich erreicht wird, wird abgeschätzt. Dann wird eine Fehlfunktion der AGR-Vorrichtung auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem tatsächlichen Messwert und dem geschätzten Wert bzw. Schätzwert des Drucks im Ansaugrohr erfasst. Bei einer Fehlfunktion in der AGR-Vorrichtung wird die Art der Fehlfunktion bestimmt, die aus einer Mehrzahl von Fehlerarten gewählt ist. Die Fehlerarten umfassen ein Hängenbleiben bzw. Klemmen des AGR-Ventils, eine Stauung bzw. ein Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil und eine Reduktion im Durchmesser des AGR-Durchlasses.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Wenn eine AGR-Vorrichtung mit großer Strömung bzw. großem Durchfluss mit einem AGR-Durchlass mit großem Durchmesser als die AGR-Vorrichtung des Maschinensystems verwendet wird, ist die erlaubte Größe von Fremdkörpern, die sich im AGR-Ventil verfangen, verglichen mit dem Fall, in dem eine AGR-Vorrichtung mit kleinem Durchfluss, die einen AGR-Durchlass mit kleinem Durchmesser umfasst, verwendet wird, relativ gering. Wenn das AGR-Ventil aufgrund einer Stauung von Fremdkörpern im Ventil entgegen einer Aufforderung zum Schließen des AGR-Ventils nicht geschlossen werden kann, tritt im Falle der AGR-Vorrichtung mit großem Durchfluss, die einen AGR-Durchlass mit großem Durchmesser umfasst, eher ein Problem, wie eine Fehlzündung oder ein Absterben bei der Maschine auf, da die Menge (AGR-Menge) des durch den AGR-Durchlass strömenden Abgases größer ist als im Falle der AGR-Vorrichtung mit kleinem Durchfluss, die einen AGR-Durchlass mit kleinem Durchmesser umfasst. Wenn die AGR-Vorrichtung mit großem Durchfluss verwendet wird, ist es daher vorzuziehen, einen Schwellenwert zu reduzieren, der beim Vergleich des tatsächlichen Messwerts und des geschätzten Werts des Drucks im Ansaugrohr verwendet wird. In diesem Fall ist es jedoch wahrscheinlicher, dass fälschlicherweise ein Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil erfasst wird.
  • Die Erfindung stellt ein Maschinensystem und ein Verfahren zum Steuern des Maschinensystems bereit, die es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich machen, dass eine Stauung bzw. ein Blockieren von Fremdkörpern in einem AGR-Ventil fälschlicherweise erfasst wird.
  • Das nachstehend beschriebene Maschinensystem und das Verfahren zum Steuern des Maschinensystems werden erfindungsgemäß so eingesetzt, dass eine fehlerhafte Erfassung eines Blockierens von Fremdkörpern im AGR-Ventil reduziert wird.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Maschinensystem, das eine Maschine mit einem Drucksensor, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser einen Druck in einem Einlass- bzw. Ansaugrohr als einen erfassten Ansaugdruck erfasst, eine Abgasrückführungsvorrichtung mit einem Verbindungsrohr, das ein Abgasrohr der Maschine mit dem Ansaugrohr verbindet, und einem Ventil, das in dem Verbindungsrohr vorgesehen ist, und eine elektronische Steuerungseinheit, welche derart konfiguriert ist, dass diese die Maschine steuert und das Ventil auf der Grundlage einer Sollöffnung des Ventils steuert, umfasst. Die elektronische Steuerungseinheit ist derart konfiguriert, dass diese den Druck in dem Ansaugrohr als einen geschätzten Ansaugdruck abschätzt, und ist derart konfiguriert, dass diese eine Blockierdiagnose durchführt, um zu bestimmen, ob Fremdkörper in dem Ventil stecken- bzw. hängengeblieben sind, indem eine Ansaugdruckdifferenz zwischen dem erfassten Ansaugdruck und dem geschätzten Ansaugdruck mit einem Schwellenwert verglichen wird, wenn eine Diagnosebedingung einschließlich einer Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist. Die Öffnungsänderungsbedingung besteht darin, dass die Sollöffnung gleich oder größer als eine erste vorbestimmte Öffnung wird und dann gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Öffnung wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung ist.
  • Wenn bei dem Maschinensystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die Diagnosebedingung einschließlich der Öffnungsänderungsbedingung, dass die Sollöffnung des Ventils der Abgasrückführungsvorrichtung gleich oder größer als die erste vorbestimmte Öffnung wird und dann gleich oder kleiner als die zweite vorbestimmte Öffnung wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung ist, erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose durchgeführt, um zu bestimmen, ob Fremdkörper im Ventil hängengeblieben sind, indem die Ansaugdruckdifferenz zwischen dem erfassten Ansaugdruck und dem geschätzten Ansaugdruck mit dem Schwellenwert verglichen wird. Entsprechend wird, wenn die Diagnosebedingung erfüllt ist, die Blockierdiagnose durchgeführt, so dass ein eventuelles Blockieren von Fremdkörpern im Ventil erfasst werden kann. Wenn die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose nicht durchgeführt, so dass eine fehlerhafte Erfassung eines Blockierens von Fremdkörpern im Ventil reduziert bzw. eingedämmt werden kann.
  • Bei dem Maschinensystem gemäß dem ersten Aspekt kann die elektronische Steuerungseinheit derart konfiguriert sein, dass diese die erste vorbestimmte Öffnung als eine Öffnung einstellt, die geringfügig größer ist als eine Öffnung entsprechend einem minimalen Durchmesser von Fremdkörpern, der erfasst werden sollen, wenn sich die Fremdkörper im Ventil verfangen.
  • Bei dem wie vorstehend beschrieben konfigurierten Maschinensystem ist die erste vorbestimmte Öffnung als die Öffnung eingestellt, die geringfügig größer ist als die Öffnung entsprechend dem minimalen Durchmesser von Fremdkörpern, der erfasst werden sollen, wenn sich die Fremdkörper im Ventil verfangen. Wenn sich die Fremdkörper im Ventil verfangen, wenn die Diagnosebedingung erfüllt ist, wird ein Blockieren sicher oder zuverlässig erfasst. Wenn die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose nicht durchgeführt; daher kann eine fehlerhafte Erfassung eines Blockierens von Fremdkörpern im Ventil eingedämmt werden.
  • Bei dem Maschinensystem des ersten Aspekts kann die elektronische Steuerungseinheit derart konfiguriert sein, dass diese die Blockierdiagnose über eine vorbestimmte Zeitspanne durchführt, wenn die Diagnosebedingung erfüllt ist.
  • Bei dem Maschinensystem des ersten Aspekts kann die Diagnosebedingung zusätzlich zur Öffnungsänderungsbedingung eine Ansaugdruckbedingung umfassen, dass der geschätzte Ansaugdruck oder der erfasste Ansaugdruck niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
  • Wenn der geschätzte Ansaugdruck oder der erfasste Ansaugdruck groß ist (oder klein als ein Unterdruck), wird davon ausgegangen, dass die durch das Verbindungsrohr strömende Abgasmenge mit geringerer Wahrscheinlichkeit groß ist, und es wird davon ausgegangen, dass die Ansaugdruckdifferenz mit geringerer Wahrscheinlichkeit groß ist, selbst wenn sich Fremdkörper im Ventil verfangen und das Ventil entgegen einer Anforderung zum Schließen des Ventils nicht geschlossen werden kann. Das heißt, es wird davon ausgegangen, dass eine Differenz zwischen der Ansaugdruckdifferenz, die erhalten wird, wenn keine Fremdkörper im Ventil hängen geblieben sind, und dieser, welche erhalten wird, wenn Fremdkörper im Ventil hängen geblieben sind, gering ist. Wenn der geschätzte Ansaugdruck oder der erfasste Ansaugdruck gleich oder höher als der vorbestimmte Druck ist, wird die Blockierdiagnose nicht durchgeführt, da die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist; infolgedessen kann eine fehlerhafte Erfassung eines Blockierens von Fremdkörpern im Ventil weiter eingedämmt werden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Maschinensystems mit einer Maschine mit einem Drucksensor, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser einen Druck in einem Ansaugrohr als einen erfassten Ansaugdruck erfasst, sowie einer Abgasrückführungsvorrichtung, welche ein Verbindungsrohr, das ein Abgasrohr der Maschine mit dem Ansaugrohr verbindet, und ein in dem Verbindungsrohr vorgesehenes Ventil umfasst. Das Steuerungsverfahren umfasst das Steuern der Maschine und das Steuern des Ventils auf der Grundlage einer Sollöffnung des Ventils, das Abschätzen des Drucks im Ansaugrohr als einen geschätzten Ansaugdruck und das Durchführen einer Blockierdiagnose, um zu bestimmen, ob Fremdkörper im Ventil hängengeblieben sind, indem eine Ansaugdruckdifferenz zwischen dem erfassten Ansaugdruck und dem geschätzten Ansaugdruck mit einem Schwellenwert verglichen wird, wenn eine Diagnosebedingung einschließlich einer Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist. Die Öffnungsänderungsbedingung liegt darin, dass die Sollöffnung gleich oder größer als eine erste vorbestimmte Öffnung wird und dann gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Öffnung wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung ist.
  • Wenn bei dem Verfahren zum Steuern des Maschinensystems gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung die Diagnosebedingung einschließlich der Öffnungsänderungsbedingung, dass die Sollöffnung des Ventils der Abgasrückführungsvorrichtung gleich oder größer als die erste vorbestimmte Öffnung wird und dann gleich oder kleiner als die zweite vorbestimmte Öffnung wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung ist, erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose durchgeführt, um durch Vergleichen der Ansaugdruckdifferenz zwischen dem erfassten Ansaugdruck und dem geschätzten Ansaugdruck mit dem Schwellenwert zu bestimmen, ob Fremdkörper in dem Ventil hängengeblieben sind. Entsprechend wird, wenn die Diagnosebedingung erfüllt ist, die Blockierdiagnose durchgeführt, so dass ein eventuelles Blockieren von Fremdkörpern im Ventil erfasst werden kann. Wenn die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose nicht durchgeführt, so dass eine fehlerhafte Erfassung eines Blockierens von Fremdkörpern im Ventil eingedämmt werden kann.
  • Figurenliste
  • Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei
    • 1 eine Ansicht ist, welche die Konfiguration eines Automobils schematisch zeigt, auf dem ein Maschinensystem als eine Ausführungsform der Erfindung installiert ist;
    • 2 ein Flussdiagramm ist, welches ein Beispiel einer Steuerroutine darstellt, die von einer in 1 gezeigten elektronischen Steuerungseinheit ausgeführt wird;
    • 3 eine erläuternde Ansicht ist, welche ein Beispiel für Änderungen in einer Sollöffnung eines in 1 gezeigten AGR-Ventils, eines Offen-Aufzeichnungs-Flags und eines Zählers sowie AN/AUS der Blockierdiagnose zeigt;
    • 4 ein Flussdiagramm ist, welches ein Beispiel einer Steuerroutine eines modifizierten Beispiels der Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
    • 5 eine erläuternde Ansicht ist, welche ein Beispiel der Beziehung zwischen einem geschätzten Ansaugdruck und einer Ansaugdruckdifferenz zeigt, wenn eine in 1 gezeigte Maschine mit einer bestimmten Drehzahl rotiert und sich Fremdkörper im AGR-Ventil verfangen.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch die Konfiguration eines Automobils 10, auf dem ein Maschinensystem als eine Ausführungsform der Erfindung installiert ist. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das Automobil 10 der Ausführungsform eine Maschine 12, eine Abgasrückführungsvorrichtung (die als „AGR-Vorrichtung“ bezeichnet wird) 50, ein Getriebe 60 und eine elektronische Steuerungseinheit 70, welche das gesamte Fahrzeug steuert. Das Getriebe 60 ist mit einer Kurbelwelle 14 der Maschine 12 verbunden und ist über einen Differentialgetriebesatz 62 auch mit Antriebsrädern 64a, 64b verbunden. Das „Maschinensystem“ dieser Ausführungsform umfasst die Maschine 12, die AGR-Vorrichtung 50 und die elektronische Steuerungseinheit 70.
  • Die Maschine 12 ist als eine Verbrennungskraftmaschine konstruiert, die unter Verwendung von Kraftstoff, wie Ottokraftstoff oder Leichtöl, Leistung erzeugt. In der Maschine 12 wird Luft, die von einem Luftfilter 22 gereinigt wird, in eine Einlassleitung bzw. ein Ansaugrohr 23 gesaugt und veranlasst, durch ein Drosselventil bzw. eine Drosselklappe 24 und einen Ausgleichsbehälter 25 in dieser Reihenfolge zu strömen. Dabei wird der Kraftstoff von einem Kraftstoffinjektor 26 eingespritzt, der sich stromabwärts des Ausgleichsbehälters 25 des Ansaugrohrs 23 befindet, so dass die Luft und der Kraftstoff miteinander vermischt werden. Dann wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch über ein Einlassventil 28 in eine Brennkammer 29 gesaugt und mit einem von einer Zündkerze 30 erzeugten elektrischen Funken zur Explosion gebracht und verbrannt. Dann wird eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens 32, der durch die durch die explosive Verbrennung erzeugte Energie nach unten gedrückt wird, in eine Drehbewegung der Kurbelwelle 14 umgewandelt. Abgas, welches aus der Brennkammer 29 über ein Auslassventil 31 in ein Auslass- bzw. Abgasrohr 33 abgegeben wird, wird über einen katalytischen Wandler 34 an die Außenluft abgegeben und über die AGR-Vorrichtung 50 auch dem Ansaugrohr 23 zugeführt (rezirkuliert). Der katalytische Wandler 34 umfasst einen Katalysator (Drei-Wege-Katalysator) 34a, welcher schädliche Komponenten, wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) und Stickoxide (NOx), im Abgas reduziert oder entfernt.
  • Die AGR-Vorrichtung 50 umfasst ein AGR-Rohr 52 und ein AGR-Ventil 54. Das AGR-Rohr 52 verbindet einen Abschnitt des Abgasrohrs 33, der sich stromabwärts des katalytischen Wandlers 34 befindet, mit dem Ausgleichsbehälter 25 des Ansaugrohrs 23. Das AGR-Ventil 54 ist in dem AGR-Rohr 52 vorgesehen und umfasst einen Ventilsitz 54a und einen Ventilkörper 54b. Der Ventilsitz 54a umfasst ein Loch mit einem kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des AGR-Rohrs 52. Der Ventilkörper 54b wird von einem Schrittmotor 55 angetrieben und bewegt sich in einer axialen Richtung (vertikale Richtung in 1) des Ventilkörpers 54b. Das AGR-Ventil 54 ist geschlossen, wenn sich der Ventilkörper 54b in Richtung hin zu dem Ventilsitz 54a (in 1 nach unten) bewegt, und ein distaler Endabschnitt (unterer Endabschnitt in 1) des Ventilkörpers 54b das Loch des Ventilsitzes 54a blockiert. Außerdem wird das AGR-Ventil 54 geöffnet, wenn sich der Ventilkörper 54b vom Ventilsitz 54a wegbewegt (in 1 nach oben), und der distale Endabschnitt des Ventilkörpers 54b vom Ventilsitz 54a getrennt wird, um das Loch des Ventilsitzes 54a zu öffnen. Die AGR-Vorrichtung 50 passt die Menge des aus dem Abgasrohr 33 zurückgeführten Abgases an, indem die Öffnung des AGR-Ventils 54 mit Hilfe des Schrittmotors 55 angepasst wird, und führt das Abgas in das Ansaugrohr 23 zurück. Daher ist die Maschine 12 in der Lage, das Gemisch aus Luft, Abgas und Kraftstoff in die Brennkammer 29 zu saugen. In der folgenden Beschreibung wird die Abgasrückführung als „AGR“ bezeichnet, und die Menge des zurückgeführten Abgases wird als „AGR-Menge“ bezeichnet.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 70 ist als ein Mikroprozessor mit einer CPU als eine Hauptkomponente konfiguriert und umfasst neben der CPU einen ROM, welcher Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, welcher Daten vorübergehend speichert, sowie Ein- und Ausgabeports. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt über den Eingabeport Signale von verschiedenen Sensoren, die zum Steuern des Betriebs der Maschine 12 benötigt werden.
  • Die von der elektronischen Steuerungseinheit 70 empfangenen Signale umfassen beispielsweise einen Kurbelwinkel θcr, eine Kühlmitteltemperatur Tw, Nockenwinkel θci, θco, eine Drosselöffnung TH, eine Ansaugluftmenge Qa, eine Ansauglufttemperatur Ta, einen erfassten Ansaugdruck Pind, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF, ein Sauerstoffsignal O2, ein Zündsignal IG, eine Schaltposition SP, eine Gaspedalposition Acc, eine Bremspedalposition BP, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V usw. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt den Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor 40, der die Drehposition der Kurbelwelle 14 der Maschine 12 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Kühlmitteltemperatur Tw von einem Wassertemperatursensor 42, welcher die Temperatur des Kühlmittels der Maschine 12 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Nockenwinkel θci, θco von einem Nockenpositionssensor 44, welcher die Drehposition einer Einlassnockenwelle, die das Einlassventil 28 öffnet und schließt, und die Drehposition einer Auslassnockenwelle, die das Auslassventil 31 öffnet und schließt, erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Drosselöffnung TH von einem Drosselpositionssensor 46, welcher die Position der Drosselklappe 24 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Ansaugluftmenge Qa von einem am Ansaugrohr 23 montierten Luftströmungsmesser 48. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Ansauglufttemperatur Ta von einem am Ansaugrohr 23 montierten Temperatursensor 49. Der erfasste Ansaugdruck Pind entspricht einem Erfassungswert des Drucks im Ausgleichsbehälter 25, der von einem am Ausgleichsbehälter 25 montierten Drucksensor 57 aufgenommen wird. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF von einem am Abgasrohr 33 montierten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 35a. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt das Sauerstoffsignal O2 von einem am Abgasrohr 33 montierten Sauerstoffsensor 35b. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt das Zündsignal IG von einem Zündschalter 80. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der eine Position bzw. Stellung erfasst, in die ein Schalthebel 81 betätigt wird. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Gaspedalposition Acc von einem Gaspedalpositionssensor 84, welcher den Betrag des Niederdrückens eines Gaspedals 83 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der den Betrag des Niederdrückens eines Bremspedals 85 erfasst. Die elektronische Steuerungseinheit 70 empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88.
  • Verschiedene Steuersignale zum Steuern des Betriebs der Maschine 12 werden von der elektronischen Steuerungseinheit 70 über den Ausgabeanschluss erzeugt. Die von der elektronischen Steuerungseinheit 70 erzeugten Signale umfassen beispielsweise ein Steuersignal an einen Drosselmotor 36, welcher die Position der Drosselklappe 24 anpasst, ein Steuersignal an den Kraftstoffinjektor 26, ein Steuersignal an die Zündkerze 30 und ein Steuersignal an den Schrittmotor 55, welcher die Öffnung des AGR-Ventils 54 anpasst. Die Signale umfassen außerdem ein Steuersignal an das Getriebe 60.
  • Die elektronische Steuerungseinheit 70 berechnet die Drehzahl Ne der Maschine 12 auf der Grundlage des vom Kurbelwellenpositionssensor 40 empfangenen Kurbelwinkels θcr. Außerdem erhält die elektronische Steuerungseinheit 70 einen geschätzten Ansaugdruck Pine als einen Schätzwert des Drucks im Ausgleichsbehälter 25, basierend auf der vom Luftströmungsmesser 48 empfangenen Ansaugluftmenge Qa. Hier kann der geschätzte Ansaugdruck Pine erhalten werden, indem die Ansaugluftmenge Qa auf eine zuvor durch ein Experiment oder eine Analyse bestimmte Beziehung zwischen der Ansaugluftmenge Qa und dem geschätzten Ansaugdruck Pine angewandt wird.
  • Bei dem auf dem Automobil 10 installierten Maschinensystem der Ausführungsform stellt die elektronische Steuerungseinheit 70 auf der Grundlage der Gaspedalposition Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Soll-Gangposition Gs* des Getriebes 60 ein und steuert das Getriebe 60, so dass die Gangposition Gs des Getriebes 60 gleich der Soll-Gangposition Gs* wird. Außerdem stellt die elektronische Steuerungseinheit 70 ein Soll-Drehmoment Te* der Maschine 12 auf der Grundlage der Gaspedalposition Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gangposition Gs des Getriebes 60 ein und führt eine Betriebssteuerung (beispielsweise Ansaugluftmengensteuerung, Kraftstoffeinspritzsteuerung, Zündsteuerung usw.) der Maschine 12 und eine Steuerung der AGR-Vorrichtung 50 durch, so dass die Maschine 12 auf der Grundlage des Soll-Drehmoments Te* betrieben wird.
  • Die AGR-Vorrichtung 50 wird wie folgt gesteuert: Wenn AGR-Bedingungen erfüllt sind, wird eine AGR-Sollmenge Vegr* auf der Grundlage eines Betriebspunktes (dem Soll-Drehmoment Te* und der Drehzahl Ne) der Maschine 12 eingestellt. Dann wird eine Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 auf der Grundlage der AGR-Sollmenge Vegr* eingestellt. Der Schrittmotor 55 wird auf der Grundlage der Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gesteuert. Wenn andererseits irgendeine der AGR-Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 auf den Wert 0 gesetzt, und der Schrittmotor 55 wird auf der Grundlage der Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gesteuert. Die AGR-Bedingungen umfassen eine Bedingung, dass das Aufwärmen der Maschine 12 abgeschlossen ist, eine Bedingung, dass das Soll-Drehmoment Te* der Maschine 12 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und dergleichen.
  • Als nächstes wird der Betrieb des auf dem Automobil 10 installierten Maschinensystems der wie vorstehend beschrieben konstruierten Ausführungsform beschrieben. Insbesondere wird der Betrieb des Maschinensystems beschrieben, wenn eine Blockierdiagnose dahingehend durchgeführt wird, ob sich Fremdkörper zwischen dem Ventilsitz 54a und dem Ventilkörper 54b des AGR-Ventils 54 verfangen haben. 2 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel für eine von der elektronischen Steuerungseinheit 70 ausgeführte Steuerroutine darstellt. Diese Routine wird wiederholend ausgeführt, wenn nicht bestätigt wird, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind.
  • Sobald die Steuerroutine von 2 ausgeführt wird, gibt die elektronische Steuerungseinheit 70 zunächst die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 ein (Schritt S100) und vergleicht die eingegebene Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 mit einem ersten Schwellenwert Ovrefl (Schritt S110). Der erste Schwellenwert Ovrefl ist als eine Öffnung eingestellt, die geringfügig größer ist als eine Öffnung entsprechend dem minimalen Durchmesser von Fremdkörpern, der erfasst werden soll, wenn sich die Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen. Der erste Schwellenwert Ovrefl ist beispielsweise auf etwa 15 % bis 30 % eingestellt.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S110 kleiner als der erste Schwellenwert Ovrefl ist, wird ein Zähler C gelöscht, das heißt, auf einen Wert 0 gesetzt (Schritt S250), und ein Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo wird auf den Wert 0 gesetzt (Schritt S260). Dann endet der laufende Zyklus der Routine von 2. Der Zähler C steht für einen Wert, der einer Dauer entspricht, für die eine Diagnosebedingung für eine Blockierdiagnose erfüllt ist. Das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo gibt das Vorhandensein oder Fehlen einer Aufzeichnung an, dass die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gleich oder größer als der erste Schwellenwert Ovrefl geworden ist.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S110 gleich oder größer als der erste Schwellenwert Ovrefl ist, setzt die elektronische Steuerungseinheit 70 das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo auf den Wert 1 (Schritt S120) und gibt die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 ein (Schritt S130). Dann wird die eingegebene Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 mit einem zweiten Schwellenwert Ovref2 verglichen, der kleiner als der erste Schwellenwert Ovrefl ist (Schritt S140). Als der zweite Schwellenwert Ovref2 wird eine Öffnung innerhalb eines Bereichs von 0 % bis zu einem Wert, der geringfügig kleiner ist als der erste Schwellenwert Ovrefl, verwendet.
  • In dieser Ausführungsform wird als die Diagnosebedingung der Blockierdiagnose eine Öffnungsänderungsbedingung, dass die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gleich oder größer als der erste Schwellenwert Ovrefl wird und dann gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Ovref2 wird, aus folgendem Grund verwendet. Wenn bei der letzten Blockierdiagnose bestätigt wird, dass keine Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, oder wenn nicht bestätigt wurde, ob sich Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen haben (z. B. wenn die Diagnosebedingung nicht neu erfüllt wird, nachdem Fremdkörper durch die Ausführung einer Fremdkörperentfernungssteuerung, die später beschrieben wird, entfernt wurden), wird vermutet, dass eine ausreichend geringe Möglichkeit besteht, dass Fremdkörper in einen Zwischenraum zwischen dem Ventilsitz 54a und dem Ventilkörper 54b des AGR-Ventils 54 eindringen, bevor die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 den ersten Schwellenwert Ovrefl erreicht, und es wird vermutet, dass eine ausreichend geringe Möglichkeit besteht, dass sich Fremdkörper zwischen dem Ventilsitz 54a und dem Ventilkörper 54b verfangen. Wenn andererseits die Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist, wird davon ausgegangen, dass eine Möglichkeit besteht, dass sich Fremdkörper zwischen dem Ventilsitz 54a und dem Ventilkörper 54b des AGR-Ventils 54 verfangen, wenn die Öffnung des AGR-Ventils 54 verringert wird (z. B. wenn das AGR-Ventil 54 geschlossen wird). In dieser Ausführungsform werden mit Blick auf die Vermutung die Schritte S110, S140 ausgeführt.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S140 größer als der zweite Schwellenwert Ovref2 ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist, löscht den Zähler C auf den Wert 0 (Schritt S150) und kehrt zu Schritt S130 zurück.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S140 gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Ovref2 ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass die Diagnosebedingung erfüllt ist, inkrementiert bzw. erhöht den Zähler C um den Wert 1 (Schritt S160) und vergleicht den Zähler C mit einem dritten Schwellenwert Cref (Schritt S170). Der dritte Schwellenwert Cref ist als ein Wert eingestellt, welcher der Diagnosezeit der Blockierdiagnose entspricht, und als der dritte Schwellenwert Cref wird beispielsweise ein Wert verwendet, der mehreren hundert Millisekunden bis zu einer Sekunde entspricht.
  • Wenn der Zähler C in Schritt S170 kleiner als der dritte Schwellenwert Cref ist, gibt die elektronische Steuerungseinheit 70 den erfassten Ansaugdruck Pind vom Drucksensor 57 und den von der elektronischen Steuerungseinheit 70 geschätzten geschätzten Ansaugdruck Pine ein (Schritt S180). Dann berechnet die elektronische Steuerungseinheit 70 eine Ansaugdruckdifferenz ΔPin (=|Pind-Pine|) als eine Differenz zwischen dem erfassten Ansaugdruck Pind und dem geschätzten Ansaugdruck Pine (Schritt S190) und vergleicht die berechnete Ansaugdruckdifferenz ΔPin mit einem vierten Schwellenwert ΔPinref (Schritt S200). Der vierte Schwellenwert ΔPinref wird zur Bestimmung dahingehend verwendet, ob Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, und wird im Voraus durch ein Experiment oder eine Analyse bestimmt.
  • Wenn die Ansaugdruckdifferenz ΔPin in Schritt S200 kleiner als der vierte Schwellenwert ΔPinref ist, wird deren Dauer (welche als „Dauer mit kleiner Differenz“ bezeichnet wird), für die ΔPin kleiner als ΔPinref ist, mit einer Bestätigungszeit T1 verglichen (Schritt S210). Die Bestätigungszeit T1 entspricht einer Zeitdauer, die erforderlich ist, um zu bestätigen, ob Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, und diese ist auf eine Zeitdauer eingestellt, die etwas kürzer ist als die Diagnosezeit (entsprechend dem dritten Schwellenwert Cref) der Blockierdiagnose. Wenn die Dauer mit kleiner Differenz kürzer als die Bestätigungszeit T1 ist, kehrt die elektronische Steuerungseinheit 70 zu Schritt S130 zurück, ohne zu bestätigen, dass Fremdkörper nicht im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind. Wenn die Dauer mit kleiner Differenz gleich oder länger als die Bestätigungszeit T1 ist, bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass keine Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind (Schritt S220), und kehrt zu Schritt S130 zurück.
  • Wenn die Ansaugdruckdifferenz ΔPin in Schritt S200 gleich oder größer als der vierte Schwellenwert ΔPinref ist, wird deren Dauer (welche als „Dauer mit großer Differenz“ bezeichnet wird), für die ΔPin gleich oder größer als ΔPinref ist, mit der Bestätigungszeit T1 verglichen (Schritt S230). Wenn die Dauer mit großer Differenz kürzer als die Bestätigungszeit T1 ist, kehrt die elektronische Steuerungseinheit 70 zu Schritt S130 zurück, ohne zu bestätigen, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind. Wenn die Dauer mit großer Differenz gleich oder länger als die Bestätigungszeit T1 ist, bestätigt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind (Schritt S240), und kehrt zu Schritt S130 zurück.
  • Wenn die elektronische Steuerungseinheit 70 bestätigt, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, kann diese die Informationen in einem nichtflüchtigen Speicher (nicht gezeigt) speichern oder den Fahrer über die Informationen informieren, indem eine Alarmlampe (nicht gezeigt) anschaltet wird oder eine Stimme über einen Lautsprecher (nicht gezeigt) erzeugt wird. Wenn die elektronische Steuerungseinheit 70 bestätigt, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, wird eine Fremdkörperentfernungssteuerung vorzugsweise durch Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 54 für eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder für eine vorbestimmte Zeitspanne zu einer angemessenen Zeit nach der Bestätigung ausgeführt, um die Fremdkörper zu entfernen. Mit den so entfernten Fremdkörpern zieht die elektronische Steuerungseinheit 70 die Bestätigung, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, zurück und nimmt die wiederholende Ausführung der Routine von 2 wieder auf.
  • Wenn die Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose durchgeführt, so dass ein eventuelles Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil 54 erfasst werden kann. Wenn andererseits die Öffnungsänderungsbedingung nicht erfüllt ist, wird die Blockierdiagnose nicht durchgeführt, so dass die elektronische Steuerungseinheit 70 weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich fälschlicherweise erfasst (fälschlicherweise bestätigt), dass Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind.
  • Die Bedeutung der Nichtdurchführung der Blockierdiagnose bei nicht erfüllter Öffnungsänderungsbedingung ist in dem Fall, in dem als die AGR-Vorrichtung 50 eine AGR-Vorrichtung mit großem Durchfluss, deren AGR-Rohr 52 einen großen Durchmesser besitzt, verwendet wird, im Vergleich zu dem Fall, in dem eine AGR-Vorrichtung mit kleinem Durchfluss, deren AGR-Rohr 52 einen kleinen Durchmesser besitzt, verwendet wird, größer. Im ersteren Fall ist die Größe der Fremdkörper, die kein Problem darstellt (ein Blockieren ermöglichen kann), selbst wenn sich diese im AGR-Ventil 54 verfangen, im Vergleich zum letzteren Fall klein. Dies liegt daran, dass, wenn das AGR-Ventil 54 aufgrund von Fremdkörpern, die im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, entgegen einer Anforderung zum Schließen des AGR-Ventils 54 nicht geschlossen werden kann, die ungewollte oder unerwünschte AGR-Menge im ersteren Fall größer ist als diese im letzteren Fall, und ein Problem, wie beispielsweise eine Fehlzündung oder ein Absterben, im ersteren Fall in der Maschine 12 eher auftritt. Daher ist es vorzuziehen, den vierten Schwellenwert ΔPinref zu reduzieren, wenn die AGR-Vorrichtung mit großem Durchfluss verwendet wird; es ist jedoch wahrscheinlich, dass ein Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil 54 fälschlicherweise erfasst wird (fälschlich bestätigt). Aus diesem Grund ist die Bedeutung der Nichtdurchführung der Blockierdiagnose bei nicht erfüllter Öffnungsänderungsbedingung größer, wenn die AGR-Vorrichtung mit großem Durchfluss verwendet wird.
  • Wenn der Zähler C in Schritt S170 nach wiederholter Ausführung der Schritte S130, S140, S160 - S220 oder der Schritte S130, S140, S160 - S200, S230, S240 einen Wert erreicht, der gleich oder größer als der dritte Schwellenwert Cref ist, wird die Blockierdiagnose beendet, der Zähler C wird auf den Wert 0 gelöscht (Schritt S250), das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo wird auf den Wert 0 gesetzt (Schritt S260), und diese Routine endet.
  • 3 ist eine erläuternde Ansicht, welche ein Beispiel für Änderungen der Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54, des Offen-Aufzeichnungs-Flags Fo und des Zählers C sowie das Vorhandensein oder Fehlen (AN/AUS) der Blockierdiagnose zeigt. 3 zeigt den Fall, in dem der Wert 0 als der zweite Schwellenwert Ovref2 verwendet wird. Wie in 3 gezeigt ist, wird, wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 einen Wert erreicht, der gleich oder größer als der erste Schwellenwert Ovrefl ist (Zeit t1, t4), während das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo dem Wert 0 entspricht, das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo auf den Wert 1 gewechselt. Wenn dann die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Ovref2 wird (Zeit t2, t5), beginnt der Zähler C hochzuzählen, und die Blockierdiagnose beginnt. Dann, wenn der Zähler C einen Wert erreicht, der gleich oder größer als der dritte Schwellenwert Cref ist (Zeit t3, t6), endet die Blockierdiagnose, der Zähler C wird auf den Wert 0 gelöscht, und das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo wird auf den Wert 0 gewechselt.
  • Bei dem auf dem Automobil 10 installierten Maschinensystem der vorstehend beschriebenen Ausführungsform führt die elektronische Steuerungseinheit 70 bei Erfüllung der Öffnungsänderungsbedingung, dass die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 gleich oder größer als der erste Schwellenwert Ovrefl wird und dann gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Ovref2 wird, die Blockierdiagnose durch, um zu bestimmen, ob sich Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen haben. Daher kann ein Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil 54 erfasst werden, unmittelbar nachdem sich die Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen haben. Wenn andererseits die Öffnungsänderungsbedingung nicht erfüllt ist, wird keine Blockierdiagnose durchgeführt. Daher ist es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich, dass die elektronische Steuerungseinheit 70 fälschlicherweise ein Verklemmen von Fremdkörpern im AGR-Ventil 54 erfasst (fälschlicherweise bestätigt).
  • Bei dem auf dem Automobil 10 installierten Maschinensystem der Ausführungsform beendet die elektronische Steuerungseinheit 70 die Blockierdiagnose, wenn der Zähler C während der Blockierdiagnose gleich oder größer als der dritte Schwellenwert Cref wird. Die elektronische Steuerungseinheit 70 kann die Blockierdiagnose jedoch beenden, sobald diese bestätigt, ob sich Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen haben, auch wenn der Zähler C kleiner als der dritte Schwellenwert Cref ist.
  • Bei dem auf dem Automobil 10 installierten Maschinensystem der Ausführungsform führt die elektronische Steuerungseinheit 70 die Steuerroutine von 2 aus. Die elektronische Steuerungseinheit 70 kann jedoch anstelle dieser von 2 eine Steuerroutine von 4 ausführen. Die Steuerroutine von 4 ist identisch mit dieser von 2, mit Ausnahme davon, dass Schritt S130 durch Schritt S132 ersetzt ist und Schritt S142 hinzugefügt ist. Somit sind den Schritten in der Steuerroutine von 4, die denen in der Steuerroutine von 2 entsprechen, die gleichen Schrittnummern zugewiesen, und es wird keine detaillierte Beschreibung dieser Schritte bereitgestellt.
  • In der Steuerroutine von 4 gibt die elektronische Steuerungseinheit 70, nachdem diese bei Schritt S120 das Offen-Aufzeichnungs-Flag Fo auf den Wert 1 setzt, den geschätzten Ansaugdruck Pine zusätzlich zu der Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 ein (Schritt S132). Dann wird die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 mit dem zweiten Schwellenwert Ovref2 verglichen (Schritt S140), und der geschätzte Ansaugdruck Pine wird mit einem fünften Schwellenwert Pineref verglichen (Schritt S142). Beispielsweise werden mehrere Dutzend Kilopascal (kPa) als der Schwellenwert Pineref verwendet. In diesem modifizierten Beispiel wird als eine Diagnosebedingung der Blockierdiagnose zusätzlich zur Öffnungsänderungsbedingung eine Ansaugdruckbedingung, dass der geschätzte Ansaugdruck Pine niedriger als der fünfte Schwellenwert Pineref ist, aus einem später beschriebenen Grund verwendet.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S140 größer als der zweite Schwellenwert Ovref2 ist oder wenn der geschätzte Ansaugdruck Pine in Schritt S142 gleich oder höher als der fünfte Schwellenwert Pineref ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass die Diagnosebedingung nicht erfüllt ist, und führt Schritt S150 und die nachfolgenden Schritte aus.
  • Wenn die Sollöffnung Ov* des AGR-Ventils 54 in Schritt S140 gleich oder kleiner als der zweite Schwellenwert Ovref2 ist und der geschätzte Ansaugdruck Pine in Schritt S142 kleiner als der fünfte Schwellenwert Pineref ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 70, dass die Diagnosebedingungen erfüllt sind, und führt Schritt S160 und die nachfolgenden Schritte aus.
  • In diesem Zusammenhang wird der Grund dafür beschrieben, warum neben der Öffnungsänderungsbedingung die Ansaugdruckbedingung als Diagnosebedingung verwendet wird. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel der Beziehung zwischen dem geschätzten Ansaugdruck Pine und der Ansaugdruckdifferenz ΔPin zeigt, wenn die Maschine 12 mit einer bestimmten Drehzahl rotiert und sich Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen. Die Erfinder haben diese Beziehung im Vorhinein durch ein Experiment oder eine Analyse ermittelt. Aus 5 geht hervor, dass sich die Ansaugdruckdifferenz ΔPin (= |Pind - Pine|) verringert, je größer der geschätzte Ansaugdruck Pine ist. Dies liegt daran, dass, wenn der geschätzte Ansaugdruck Pine groß ist (oder klein als ein Unterdruck), es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich ist, dass die ungewünschte AGR-Menge groß ist, und es weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich ist, dass die Ansaugdruckdifferenz ΔPin groß ist, selbst wenn sich Fremdkörper im AGR-Ventil 54 verfangen und das Ventil 54 entgegen einer Anforderung zum Schließen des AGR-Ventils 54 nicht geschlossen werden kann. Wenn eine Differenz in der Ansaugdruckdifferenz ΔPin zwischen dem Zeitpunkt, zu dem keine Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, und dem Zeitpunkt, zu dem Fremdkörper im AGR-Ventil 54 hängengeblieben sind, gering ist, wird die elektronische Steuerungseinheit 70 wahrscheinlich fälschlicherweise ein Blockieren der Fremdkörper im AGR-Ventil 54 erfassen (oder fälschlicherweise bestätigen). In diesem modifizierten Beispiel wird mit Blick auf die vorstehende Feststellung neben der Öffnungsänderungsbedingung die Ansaugdruckbedingung als die Diagnosebedingung verwendet. Daher kann veranlasst werden, dass die elektronische Steuerungseinheit 70 weniger wahrscheinlich oder unwahrscheinlich fälschlicherweise ein Blockieren von Fremdkörpern im AGR-Ventil 54 erfasst (oder fälschlicherweise bestätigt).
  • In diesem modifizierten Beispiel werden die Öffnungsänderungsbedingung und die Ansaugdruckbedingung, dass der geschätzte Ansaugdruck Pine niedriger als der fünfte Schwellenwert Pineref ist, als die Diagnosebedingungen der Blockierdiagnose verwendet. Bei der Ansaugdruckbedingung kann jedoch anstelle des geschätzten Ansaugdrucks Pine der erfasste Ansaugdruck Pind verwendet werden.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist das Maschinensystem auf dem Automobil 10 installiert, welches unter Verwendung von Leistung von der Maschine 12 fährt. Das Maschinensystem kann jedoch auf einem Hybridfahrzeug installiert sein, das zusätzlich zur Maschine einen Motor zum Fahren umfasst. Das Maschinensystem kann auch an stationären Geräten, wie beispielsweise Baumaschinen, installiert sein.
  • Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Hauptelementen der Ausführungsform und den im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Hauptelementen der Erfindung wird beschrieben. In der Ausführungsform entspricht die Maschine 12 einem Beispiel der „Maschine“ der Erfindung, die AGR-Vorrichtung 50 entspricht einem Beispiel für die „Abgasrückführungsvorrichtung“ der Erfindung, das AGR-Rohr 52 entspricht einem Beispiel für das „Verbindungsrohr“ der Erfindung und die elektronische Steuerungseinheit 70 entspricht einem Beispiel für die „elektronische Steuerungseinheit“ der Erfindung. Außerdem entspricht der erste Schwellenwert Ovrefl einem Beispiel der „ersten vorbestimmten Öffnung“ der Erfindung, der zweite Schwellenwert Ovref2 entspricht einem Beispiel für die „zweite vorbestimmte Öffnung“ der Erfindung, und der vierte Schwellenwert ΔPinref entspricht einem Beispiel für den „Schwellenwert“ der Erfindung.
  • Die Entsprechungsbeziehung zwischen den Hauptelementen der Ausführungsform und den im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Hauptelementen der Erfindung soll die im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Elemente der Erfindung nicht beschränken, da die Ausführungsform einem Beispiel für die spezifische Beschreibung einer Art und Weise zum Ausführen der im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Erfindung entspricht. Das heißt, die im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebene Erfindung soll auf der Grundlage der Beschreibung in diesem Abschnitt interpretiert werden, und die Ausführungsform stellt lediglich ein spezifisches Beispiel der im Abschnitt „Kurzfassung der Erfindung“ beschriebenen Erfindung dar.
  • Während die Ausführungsform der Erfindung vorstehend beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.
  • Diese Erfindung kann beispielsweise in der Industrie zur Herstellung von Maschinensystemen verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011252399 [0002]

Claims (5)

  1. Maschinensystem, aufweisend: eine Maschine (12) mit einem Drucksensor (57), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser einen Druck in einem Ansaugrohr (23) als einen erfassten Ansaugdruck (Pind) erfasst; eine Abgasrückführungsvorrichtung (50) mit einem Verbindungsrohr (52), das ein Abgasrohr (33) der Maschine (12) mit dem Ansaugrohr (23) verbindet, und einem Ventil (54), das in dem Verbindungsrohr (52) vorgesehen ist; und eine elektronische Steuerungseinheit (70), welche derart konfiguriert ist, dass diese die Maschine (12) steuert und das Ventil (54) auf der Grundlage einer Sollöffnung des Ventils (54) steuert, wobei die elektronische Steuerungseinheit (70) derart konfiguriert ist, dass diese den Druck im Ansaugrohr (23) als einen geschätzten Ansaugdruck (Pine) abschätzt, und die elektronische Steuerungseinheit (70) derart konfiguriert ist, dass diese eine Blockierdiagnose durchführt, um zu bestimmen, ob Fremdkörper im Ventil (54) hängengeblieben sind, indem eine Ansaugdruckdifferenz (ΔPin) zwischen dem erfassten Ansaugdruck (Pind) und dem geschätzten Ansaugdruck (Pine) mit einem Schwellenwert (ΔPinref) verglichen wird, wenn eine Diagnosebedingung einschließlich einer Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist, wobei die Öffnungsänderungsbedingung darin besteht, dass die Sollöffnung gleich oder größer als eine erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) wird und dann gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Öffnung (Ovref2) wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) ist.
  2. Maschinensystem nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuerungseinheit (70) derart konfiguriert ist, dass diese die erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) als eine Öffnung einstellt, die geringfügig größer ist als eine Öffnung entsprechend einem minimalen Durchmesser von Fremdkörpern, der erfasst werden sollen, wenn sich die Fremdkörpern im Ventil (54) verfangen.
  3. Maschinensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Steuerungseinheit (70) derart konfiguriert ist, dass diese die Blockierdiagnose über eine vorbestimmte Zeitspanne durchführt, wenn die Diagnosebedingung erfüllt ist.
  4. Maschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Diagnosebedingung zusätzlich zu der Öffnungsänderungsbedingung eine Ansaugdruckbedingung umfasst, dass der geschätzte Ansaugdruck (Pine) oder der erfasste Ansaugdruck (Pind) niedriger als ein vorbestimmter Druck ist.
  5. Verfahren zum Steuern eines Maschinensystems, wobei das Maschinensystem umfasst eine Maschine (12) mit einem Drucksensor (57), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser einen Druck in einem Ansaugrohr (23) als einen erfassten Ansaugdruck (Pind) erfasst; eine Abgasrückführungsvorrichtung (50) mit einem Verbindungsrohr (52), das ein Abgasrohr (33) der Maschine (12) mit dem Ansaugrohr (23) verbindet, und einem Ventil (54), das in dem Verbindungsrohr (52) vorgesehen ist, wobei das Verfahren aufweist: Steuern der Maschine (12) und Steuern des Ventils (54) auf der Grundlage einer Sollöffnung des Ventils (54); Abschätzen des Drucks im Ansaugrohr (23) als einen geschätzten Ansaugdruck (Pine); und Durchführen einer Blockierdiagnose, um zu bestimmen, ob Fremdkörper im Ventil (54) hängengeblieben sind, durch Vergleichen einer Ansaugdruckdifferenz (ΔPin) zwischen dem erfassten Ansaugdruck (Pind) und dem geschätzten Ansaugdruck (Pine) mit einem Schwellenwert (ΔPinref), wenn eine Diagnosebedingung einschließlich einer Öffnungsänderungsbedingung erfüllt ist, wobei die Öffnungsänderungsbedingung darin besteht, dass die Sollöffnung gleich oder größer als eine erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) wird und dann gleich oder kleiner als eine zweite vorbestimmte Öffnung (Ovref2) wird, die kleiner als die erste vorbestimmte Öffnung (Ovrefl) ist.
DE102020117758.5A 2019-10-17 2020-07-06 Maschinensystem und Verfahren zum Steuern des Maschinensystems Pending DE102020117758A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019190465A JP7218705B2 (ja) 2019-10-17 2019-10-17 エンジン装置
JP2019-190465 2019-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020117758A1 true DE102020117758A1 (de) 2021-04-22

Family

ID=75268728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020117758.5A Pending DE102020117758A1 (de) 2019-10-17 2020-07-06 Maschinensystem und Verfahren zum Steuern des Maschinensystems

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11499510B2 (de)
JP (1) JP7218705B2 (de)
CN (1) CN112682186B (de)
DE (1) DE102020117758A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7375625B2 (ja) * 2020-03-12 2023-11-08 トヨタ自動車株式会社 エンジンシステム
CN114992006B (zh) * 2022-04-14 2024-03-19 联合汽车电子有限公司 Egr系统的流量诊断方法及装置
CN116291922B (zh) * 2023-05-11 2024-06-18 潍柴动力股份有限公司 发动机控制方法、装置、电子设备、存储介质及发动机

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643257A (en) * 1987-06-25 1989-01-09 Nippon Denso Co Control device for recirculation of exhaust gas
JP3499297B2 (ja) * 1994-07-29 2004-02-23 トヨタ自動車株式会社 排気ガス再循環異常診断装置
JPH09158775A (ja) * 1995-12-06 1997-06-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気圧センサ異常検出装置
JPH11182356A (ja) * 1997-12-15 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のegr制御装置
JP2002227727A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Toyota Motor Corp 排気還流装置の異常検出装置
JP4396581B2 (ja) * 2005-06-02 2010-01-13 株式会社デンソー 内燃機関のegr制御装置
JP2011252399A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Daihatsu Motor Co Ltd 排気ガス再循環装置の故障判定方法
JP5473849B2 (ja) * 2010-09-21 2014-04-16 三菱重工業株式会社 内燃機関の排ガス再循環装置
JP5828806B2 (ja) * 2012-05-31 2015-12-09 愛三工業株式会社 エンジンの排気還流装置
JP6071799B2 (ja) * 2013-08-09 2017-02-01 愛三工業株式会社 エンジンの排気還流装置のための故障検出装置
JP2017186940A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 いすゞ自動車株式会社 異常検出装置、異常検出方法及び異常検出システム
JP6784579B2 (ja) * 2016-11-30 2020-11-11 いすゞ自動車株式会社 故障診断装置および故障診断方法
KR101927184B1 (ko) * 2016-12-09 2018-12-10 현대자동차 주식회사 엔진 시스템의 진단 방법 및 장치
JP6405405B1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-17 株式会社Subaru Egr異常検出装置
US10612486B2 (en) * 2017-07-31 2020-04-07 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for identifying a stuck open exhaust gas recirculation valve
CN109630324B (zh) 2017-10-05 2021-05-14 爱三工业株式会社 发动机的废气再循环装置
JP6486536B1 (ja) * 2018-03-13 2019-03-20 愛三工業株式会社 ガソリンエンジンシステム
JP6486523B1 (ja) * 2018-03-13 2019-03-20 愛三工業株式会社 エンジンシステム
JP6486524B1 (ja) 2018-03-13 2019-03-20 愛三工業株式会社 エンジンシステム
JP6641405B2 (ja) * 2018-03-27 2020-02-05 株式会社Subaru エンジン制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20210115881A1 (en) 2021-04-22
US11499510B2 (en) 2022-11-15
JP2021067178A (ja) 2021-04-30
JP7218705B2 (ja) 2023-02-07
CN112682186B (zh) 2023-06-27
CN112682186A (zh) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020117758A1 (de) Maschinensystem und Verfahren zum Steuern des Maschinensystems
DE102009033889B4 (de) Regenerierungsvorrichtung für ein Partikelfilter und Betriebsverfahren dafür
DE102007029872B4 (de) Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor sowie Abgasreinigungsverfahren dafür
DE10038257B4 (de) Verfahren zur Diagnose der Funktionstüchtigkeit eines Abgasrückführungssystems einer Brennkraftmaschine
DE102013104693A1 (de) Abgasreinigungssystem für eine interne Verbrennungsmaschine
DE102007034709A1 (de) Abgasreinigungsvorrichtung
DE10341010B4 (de) Fehlererfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102013104697A1 (de) Diagnoseverfahren
DE102020107341A1 (de) Verfahren und system zur leckerkennung an einem partikelfilter
DE10138280A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drucks in einem Kraftstofftank
DE102019103810A1 (de) System und verfahren zur diagnose eines agr-systems
EP2238321B1 (de) Verfahren und steuergerät zur überprüfung eines abgasnachbehandlungssystems eines verbrennungsmotors
DE102020122096A1 (de) Maschineneinheit
DE112013003836T5 (de) Verfahren und System zum Feststellen einer Sensorfunktion für einen PM-Sensor
DE102007026945B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines Abgasrückführsystems und Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens
EP1305513B1 (de) Verfahren zum überprüfen der funktionstüchtigkeit eines abgasrückführungssystems einer brennkraftmaschine
DE19923475A1 (de) Motorsteuerung mit Abgasrückführung und Verfahren zur Ermittlung des korrekten Funktionierens des AGR-Systems in einem Kraftfahrzeug
DE102010028852B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Abgasreinigungssystems für eine Brennkraftmaschine
DE102009033451B4 (de) Verfahren zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit eines Ventils in einem Gaskanal einer Brennkraftmaschine sowie Steuervorrichtung
DE102020120868A1 (de) Fahrzeug
DE60316667T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur diagnose des betriebszustands eines verbrennungsmotor-abgasrückführventils
DE102015221122A1 (de) Verfahren und System zum Steuern eines Hybridfahrzeugs
DE102004005140B4 (de) Diagnose der richtigen Betriebsweise einer Ladungsbewegungssteuereinrichtung für Zylinder
DE102012221901A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
DE10114376A1 (de) Verfahren zur Funktionsdiagnose mindestens eines Ladungsbewegungselements durch Auswertung der Laufunruhe

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication