JP2004332612A - Waist gate valve control device for internal combustion engine with supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付き内燃機関における過給機のタービンを迂回するバイパス通路に介装されたウエストゲートバルブの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
過給機付き内燃機関において、吸気通路に過給圧センサを備え、同過給圧センサの測定過給圧に基づいてウエストゲートの開度をフィードバック制御する例が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−345851号公報
【0004】
前記特許文献1においては、過給圧センサが故障と判定されると、測定過給圧を使用しない追従制御により過給圧制御が行われることが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし過給機付き内燃機関における過給圧制御に関わるノックセンサやエアバイパスバルブ等の機構に異常が生じたときのウエストゲートバルブ制御については、開示されていない。
【0006】
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ノックセンサやエアバイパスバルブ等の機構に異常が生じたときにウエストゲートバルブを適切に制御するウエストゲートバルブ制御装置を供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項1記載の発明は、排気通路に配したタービンと吸気通路に配したコンプレッサとからなる過給機と、排気通路における前記過給機のタービンを迂回するバイパス通路に介装されたウエストゲートバルブと、前記ウエストゲートバルブを駆動するウエストゲートバルブ駆動機構とを備えた過給機付き内燃機関において、前記内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサの検出信号から振動周波数に相当する値を抽出するノック用CPUと、前記ノック用CPUからの信号に基づき前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ノックセンサまたは前記ノック用CPUが異常であると判断すると、前記ウエストゲートバルブを開いて前記過給機による過給を所定圧以下に抑えるよう前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御する過給機付き内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置とした。
【0008】
ノックセンサまたはノック用CPUに異常が生じたときに、ウエストゲートバルブを開いて過給機による過給を所定圧以下に抑えるので、ノックセンサまたはノック用CPUの異常により必要以上に過給圧が上昇してノッキングを発生したりするのを抑え、内燃機関を保護することができる。
【0009】
請求項2記載の発明は、排気通路に配したタービンと吸気通路に配したコンプレッサからなる過給機と、排気通路における前記過給機のタービンを迂回するバイパス通路に介装されたウエストゲートバルブと、前記ウエストゲートバルブを駆動するウエストゲートバルブ駆動機構とを備えた過給機付き内燃機関において、吸気通路の前記過給機のコンプレッサを迂回するエアバイパス通路に設けられたエアバイパスバルブ機構と、前記ウエストゲートバルブ機構を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エアバイパスバルブ機構が異常であると判断すると、前記ウエストゲートバルブを開いて前記過給機による過給を所定圧以下に抑えるよう前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御する過給機付き内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置である。
【0010】
エアバイパスバルブ機構に異常が生じたときに、ウエストゲートバルブを開いて過給機による過給を所定圧以下に抑えるので、エアバイパスバルブ機構の異常により過給圧の減圧が必要なときにできないで例えば減速時等のサージ音が発生したりするのを抑制し、吸気系配管の外れの防止や過給圧のオーバシュートの防止の効果を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図1ないし図6に基づき説明する。
本実施の形態に係る過給機付き内燃機関およびウエストゲートバルブ制御装置の概略構成図を図1に示す。
【0012】
内燃機関1は、ピストン3が往復動するシリンダ2内の燃焼室から吸気のための吸気通路4と排気のための排気通路5が延出しており、排気通路5に配設されたタービン11と吸気通路4に配設されたコンプレッサ12が一体となって過給機10が構成されている。
【0013】
吸気通路4の前記コンプレッサ12より上流側端部にエアクリーナ6が設けられており、コンプレッサ12より下流側にはインタクーラ7およびスロットルバルブ8が順に配設されている。
【0014】
排気通路5において過給機10のタービン11を迂回してタービン11の上流側と下流側を連通する排気バイパス通路20が設けられ、同排気バイパス通路20にウエストゲートバルブ21が介装され、ウエストゲートバルブ21により排気バイパス通路20の開閉が行われる。
【0015】
ウエストゲートバルブ21は、ダイヤフラム式アクチュエータ24の圧力室24bと連通してダイヤフラム式アクチュエータ24により開閉駆動される。
ダイヤフラム式アクチュエータ24のダイヤフラム室24aは導圧通路25を介してコンプレッサ12より上流側の吸気通路4と連通している。
【0016】
導圧通路25の途中にウエストゲートソレノイドバルブ26が介装され、ウエストゲートソレノイドバルブ26は、ウエストゲートソレノイド27により開閉駆動する。
【0017】
なお導圧通路25は、ウエストゲートソレノイドバルブ26の下流側で枝通路25aが分岐してコンプレッサ12の下流側の吸気通路4に連通し、枝通路25aにはオリフィス28が形成されている。
【0018】
以上のようにダイヤフラム式アクチュエータ24およびウエストゲートソレノイド27等によりウエストゲートバルブ駆動機構23が構成される。
【0019】
ウエストゲートバルブ駆動機構23は、ウエストゲートソレノイド27への通電によりウエストゲートソレノイドバルブ26が導圧通路25を開き、吸気圧をダイヤフラム式アクチュエータ24のダイヤフラム室24aに導入し、圧力室24bの昇圧によりウエストゲートバルブ21が排気バイパス通路20を閉じる。
【0020】
ウエストゲートソレノイド27への通電をカットすると、ダイヤフラム式アクチュエータ24のダイヤフラム室24aの圧力が抜け、圧力室24bの減圧によりウエストゲートバルブ21が排気バイパス通路20を開く。
【0021】
ウエストゲートソレノイド27への通電は、デューティ比制御されたパルス駆動信号により行われ、デューティ比によりウエストゲートバルブ21によるウエストゲートの開度が制御され、開度が狭いほど排気が過給機10のタービン11の方を流れて過給が促進される。
【0022】
したがってウエストゲートソレノイド27への通電がオフしてウエストゲートバルブ21が排気バイパス通路20を開弁状態とすると、排気は殆ど排気バイパス通路20を流れて過給機10による過給圧は小さな所定圧以下に抑えられる。
【0023】
また吸気通路4には、コンプレッサ12を迂回してインタクーラ7の下流側とコンプレッサ12の上流側とを連通するエアバイパス通路30が設けられており、同エアバイパス通路30にリリーフバルブ32が介装されている。
【0024】
リリーフバルブ32は、ダイヤフラム式のバルブで、バルブ本体32a内が弁体32bの取り付けられたダイヤフラム32cによりダイヤフラム室32dと連通室32eに分割され、弁体32bの移動でエアバイパス通路30の開閉を行っている。
弁体32bはスプリング32fにより閉方向に付勢されている。
【0025】
連通室32e内の圧力がダイヤフラム室32d内の圧力より所定圧以上に高くなると、弁体32bが開いてエアバイパス通路30を連通し、コンプレッサ12の下流側の過給圧を上流側に還流してリリーフする。
【0026】
ダイヤフラム室32dは、3ポート電磁弁であるエアバイパスバルブ35の出力ポート35cに連通しており、エアバイパスバルブ35の入力ポート35bはスロットルバルブ8の下流側と連通し、もう1つの入力ポート35aはスロットルバルブ8の上流側と連通している。
【0027】
以上のようにエアバイパスバルブ機構31は構成されており、エアバイパスソレノイド36の消磁状態で、入力ポート35bが閉じられ入力ポート35aが開かれることによりスロットルバルブ8の下流側の吸気負圧が出力ポート35cを介してリリーフバルブ32のダイヤフラム室32dに作用し、リリーフバルブ32は開弁可能状態とする。
【0028】
エアバイパスソレノイド36が励磁されると入力ポート35aが閉じ入力ポート35bが開かれることによりスロットルバルブ8の上流側の吸気圧が出力ポート35cを介してリリーフバルブ32のダイヤフラム室32dに作用し、よって連通室32eと同圧となってスプリング32の付勢力によりリリーフバルブ32は閉弁状態が維持されることになる。
【0029】
したがってエアバイパスソレノイド36への通電がオフされると、リリーフバルブ32は開弁可能状態となって過給機10の過給圧が所定圧以上になれば、リリーフバルブ32が開いてエアバイパス通路30が連通して減圧することになる。
【0030】
本内燃機関1のシリンダ2には振動を検出するノックセンサ40が取り付けられており、ノックセンサ40の検出信号はノック用CPU41により振動周波数に相当する電圧として取り出され、ECU(電子制御ユニット)50に入力される。
ECU50は、入力された電圧からノッキングの有無を判定する。
【0031】
ECU50は、その他に内燃機関1の運転状態を示す各種センサからの信号、例えば機関回転数Ne,スロットル開度Th,吸気負圧Pb,大気圧Pa,吸気温度T等が入力され、処理されて種々の制御がなされ、前記ウエストゲートバルブ駆動機構23のウエストゲートソレノイド27の制御およびエアバイパスバルブ機構31のエアバイパスソレノイド36の制御も行われる。
【0032】
概ね以上のような過給機付き内燃機関1においてECU50によるノックセンサ40またはノック用CPU41さらにはエアバイパスバルブ機構31の異常の判定と、異常の有無に応じたウエストゲートバルブ駆動機構23の制御を以下図2ないし図6のフローチャートに基づいて説明する。
【0033】
まずノックセンサ40の異常の判定を行う手順を図2に示すフローチャートに従って説明する。
該フローは内燃機関の1サイクル毎に実行される。
【0034】
内燃機関1が始動中か否かを判別し(ステップ1)、機関始動中であればステップ2に進み正常状態タイマーを初期化(正常ダウンタイマーをセットしスタートさせる)し、次のステップ3で異常状態タイマーを初期化(異常ダウンタイマーをセットしスタートさせる)し、さらに次のステップ4でノックセンサ信号のあり情報を初期化(クリア)する。
【0035】
ステップ1で内燃機関1が完全に始動したと判定すると、ステップ5に進みノックセンサ信号の有無を判別する。
ノックセンサ信号があればステップ6に進み、正常状態が所定時間経過したかを前記正常状態タイマーにより判別し、経過するまではステップ3,4で毎回故障状態タイマーとノックセンサ信号あり情報を初期化する。
【0036】
正常状態が所定時間経過したときは、ステップ6からステップ7に進み正常状態を確定し異常フラグFaを「0」とし、ステップ3,4を実行する。
したがってサイクル毎に常にノックセンサ信号があればノックセンサ40は正常と判定され、異常フラグFaは「0」となっている。
【0037】
しかしノックセンサ信号がないと、ステップ5からステップ8に進み正常状態タイマーを初期化し、所定水温以下か否か(ステップ9)、所定機関回転数以下か否か(ステップ10)を判別し、所定水温以下または所定機関回転数以下のときはステップ3,4に進み異常判定は行わない。
【0038】
所定水温および所定機関回転数を越えているときはステップ11に進み、異常状態が所定時間経過したかを前記異常状態タイマーにより判別し、経過するまでは本ルーチンを抜け、所定時間が経過すると、ステップ12に進んで異常と確定し異常フラグFaに「1」を立てる。
【0039】
以上のようにノックセンサ信号の有無によりノックセンサ40の異常を判定し、ノックセンサ40が正常のときは異常フラグFa=0であるが、異常を生じると異常フラグFaに「1」が立つ。
【0040】
次にノック用CPU41からの信号の有無によるノック用CPU41の異常を判定する手順を図3のフローチャートに従って説明する。
まずノック用CPU41からの信号の有無を判別し(ステップ21)、同信号があればステップ22に進み一応正常ということで異常フラグFb=0とし、異常状態タイマーを初期化する(ステップ23)。
【0041】
ステップ21でノック用CPU41からの信号がないと判別したときは、ステップ24に進み異常状態が所定時間経過したかを前記異常状態タイマーにより判別し、経過するまでは本ルーチンを抜け、所定時間が経過すると、ステップ25に進んで異常と確定し異常フラグFbに「1」を立てる。
【0042】
さらにノック用CPU41の通信異常を判定する手順を図4のフローチャートに従って説明する。
まず機関回転数Neが所定回転数N1(例えば400rpm)以下か否かを判別し(ステップ31)、N1以下ならばステップ32に飛び異常カウンタのカウント値Kをクリアし、次いで異常フラグFc=0とする(ステップ32)。
【0043】
機関回転数Neが所定回転数N1を越えると、ステップ31からステップ34に進み今度は機関回転数Neが所定回転数N2(例えば1200rpm)以上か否かを判別し、N2以上ならばステップ35に進んでノック用CPU41の通信異常判定の実施を許可してステップ36に進むが、N2未満であると通信異常判定の実施の許可なくステップ36に進む。
【0044】
ステップ36では機関始動後所定時間が経過しているか否かが判別され、経過していなければステップ37に進んで先に通信異常判定の実施が許可されているか否かを判定しており、機関始動後所定時間が経過してなく通信異常判定の実施の許可もないときは、ステップ32に飛び通信異常判定を行わない。
【0045】
機関始動後所定時間が経過していなくても先に通信異常判定の実施が許可されていれば、ステップ38に進む。
またステップ36で機関始動後所定時間が経過していると判別されたときは、直接ステップ38に飛ぶ。
【0046】
以上のようにしてノック用CPU41の通信異常の判定を確実に行える状態となったところで、ステップ38に進みノック用CPU41から正常にデータが受信できたかを判別し、正常にデータ受信できたときはステップ39に進み異常カウンタのカウント値Kから所定回数aを減算し、同カウント値Kが負の値となるようであると(ステップ40)、同カウント値K=0として(ステップ41)ステップ43に進み、カウント値K≧0ならば(ステップ40)、直接ステップ43に飛ぶ。
【0047】
またステップ38でノック用CPU41から正常にデータが受信できなかったときは、ステップ42に飛び異常カウンタのカウント値Kに所定回数b(<a)を加算してステップ43に進む。
【0048】
したがって正常にデータが受信できなかった割合がある程度大きいときに異常カウンタのカウント値Kは増加し、このカウント値Kが所定値k以上となったか否かをステップ43で判別しており、所定値k以上となったときにステップ44に進みノック用CPU41の通信異常と確定し異常フラグFcに「1」を立てる。
【0049】
以上のようにしてノックセンサ40またはノック用CPU41に異常があると、異常フラグFa,Fb,Fcのいずれかに「1」が立つ。
【0050】
次に吸気通路4に設けられたエアバイパス通路30の開閉を制御するエアバイパスバルブ機構31の異常を判定する手順を図5のフローチャートに従って説明する。
【0051】
まずエアバイパスバルブ35を開閉駆動するエアバイパスソレノイド36に印加されるIG1電圧が所定電圧以下か否かを判定し(ステップ51)、所定電圧以下ならばエアバイパスバルブ機構31の異常判定を行わず、ステップ52に進みOFF正常状態を確定し(OFF異常フラグFoff=0)、OFF異常状態タイマーを初期化し(ステップ53)、ON異常状態タイマーを初期化し(ステップ54)、ステップ55でON正常状態を確定しておく(ON異常フラグFon=0)。
【0052】
ステップ51でIG1電圧が所定電圧を超えている判別したときに、エアバイパスバルブ機構31の異常判定を行い、ステップ60に飛ぶ。
ステップ60では、エアバイパスバルブ(ABV)信号がON指令すなわちエアバイパスソレノイド36に通電指令を出したか否かを判別し、ON指令が無い場合と有る場合とで、それぞれについてエアバイパスバルブ機構31の異常を判定する。
【0053】
ON指令が無い場合にはステップ61に進みエアバイパスバルブ機構31のOFF異常を判定し、ON指令が有る場合にはステップ71に進みエアバイパスバルブ機構31のON異常を判定する。
いずれの場合も互いに同じ手順で異常を判定する。
【0054】
ABV信号のON指令が無くステップ61に進んだ場合についてステップ61ないしステップ69に従って以下説明する。
ステップ61ではON異常状態タイマーを初期化し、ON正常状態タイマーを初期化しておき(ステップ62)、ステップ63でABV信号を検出(リターン)してOFF信号であるかを判別する。
【0055】
OFF信号であれば正常であり、ステップ64に進んでOFF異常状態タイマーを初期化し、ステップ65でOFF正常状態が所定時間経過したか否かをOFF正常状態タイマーにより判別し、所定時間が経過したときにステップ66に進んでOFF正常状態を確定し、OFF異常フラグFoff=0とする。
【0056】
ステップ63でABV信号を検出(リターン)した結果がOFF信号でないときは、正常状態ではなく、ステップ67に進みOFF異常状態が所定時間経過したか否かをOFF異常状態タイマーにより判別し、所定時間が経過したときにステップ68に進んでOFF異常状態を確定し、OFF異常フラグFoffに「1」を立てる。
そしてOFF正常状態タイマーを初期化する(ステップ69)。
【0057】
以上はABV信号のON指令が無い場合における異常判定手順であり、ABV信号のON指令が有る場合は、ステップ60からステップ71に飛び、略同様の手順で異常判定を行う。
【0058】
すなわちOFF異常状態タイマーを初期化し(ステップ71)、OFF正常状態タイマーを初期化しておき(ステップ72)、ABV信号を検出(リターン)してON信号であるかを判別する(ステップ63)。
【0059】
ON信号であれば正常であり、ステップ74に進んでON異常状態タイマーを初期化し、ON正常状態が所定時間経過したか否かをON正常状態タイマーにより判別し(ステップ75)、所定時間が経過したときにステップ76に進んでON正常状態を確定し、ON異常フラグFon=0とする。
【0060】
ステップ73でABV信号を検出(リターン)した結果がON信号でないときは、正常状態ではなく、ステップ77に進みON異常状態が所定時間経過したか否かをON異常状態タイマーにより判別し、所定時間が経過したときにステップ78に進んでOFF異常状態を確定し、OFF異常フラグFonに「1」を立て、ON正常状態タイマーを初期化する(ステップ79)。
【0061】
このようにしてABV信号のON指令が無い場合と有る場合とそれぞれについてABV信号の異常を判定し、ON指令が無い場合に異常があるとOFF異常フラグFoffに「1」を立て、ON指令が有る場合に異常があるとON異常フラグFonに「1」を立てる。
【0062】
以上のようにノックセンサ40,ノック用CPU41,エアバイパスバルブ機構31の各異常を判定し、判定した結果である異常フラグFa,Fb,Fc,Foff,Fonに基づいてウエストゲートバルブ駆動機構23の制御がなされる。
【0063】
ウエストゲートバルブ駆動機構23の制御手順を図6に示すフローチャートに従って説明する。
まずステップ81で、内燃機関1の運転状態を示すスロットル開度Th,機関回転数Ne,吸気温度T,大気圧Pa等および前記異常フラグFa,Fb,Fc,Foff,Fonのデータを入力する。
【0064】
そして次のステップ82からステップ86までは、各異常フラグFa,Fb,Fc,Foff,Fonに「1」が立っているか否かをそれぞれ判別して、いずれの異常フラグにも「1」が立っておらず全て正常であると判断されると、ステップ87に進む。
【0065】
ステップ87ではスロットル開度Thと機関回転数Neから基本過給圧Poを算出し、次のステップ88で吸気温度Tと大気圧Paに基づき前記基本過給圧Poを補正して最終過給圧Pfを算出する。
【0066】
そして算出された最終過給圧Pfによりウエストゲートソレノイド27がデューティ制御される(ステップ89)。
すなわちノックセンサ40,ノック用CPU41,エアバイパスバルブ機構31のいずれもが正常であるときは、最終過給圧Pfに基づきウエストゲートバルブ21の開口が制御される。
【0067】
ノックセンサ40,ノック用CPU41,エアバイパスバルブ機構31のいずれかに異常があり、異常フラグFa,Fb,Fc,Foff,Fonの少なくとも1つに「1」が立っていると、ステップ90に飛び、ウエストゲートソレノイド27への通電をオフとする。
【0068】
ウエストゲートソレノイド27への通電をオフすると、ウエストゲートソレノイドバルブ26は閉じ、ダイヤフラム式アクチュエータ24の24aに負圧が作用してウエストゲートバルブ21を開き、排気を排気バイパス通路20に殆ど流して過給機10による過給圧は小さな所定圧以下に制御される。
【0069】
したがって、ノックセンサ40またはノック用CPU41に異常が生じたときに、過給圧の上昇に伴うノッキングの発生を抑止し、内燃機関1の保護を図ることができる。
【0070】
またエアバイパスバルブ機構31に異常が生じたときにも、過給圧が小さな所定圧以下に制御されることで、減速時等のサージ音が発生したりするのを抑制し、吸気系配管のはずれの防止や過給圧のオーバシュートの防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る過給機付き内燃機関およびウエストゲートバルブ制御装置の概略構成図である。
【図2】ノックセンサの異常を判定する手順を示すフローチャートである。
【図3】ノック用CPUの異常を判定する手順を示すフローチャートである。
【図4】ノック用CPUの通信異常を判定する手順を示すフローチャートである。
【図5】エアバイパスバルブ機構の異常を判定する手順を示すフローチャートである。
【図6】ウエストゲートバルブ駆動機構の制御手順をを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…シリンダ、3…ピストン、4…吸気通路、5…排気通路、6…エアクリーナ、7…インタクーラ、8…スロットルバルブ、
10…過給機、11…タービン、12…コンプレッサ、
20…排気バイパス通路、21…ウエストゲートバルブ、23…ウエストゲートバルブ駆動機構、24…ダイヤフラム式アクチュエータ、25…導圧通路、26…ウエストゲートソレノイドバルブ、27…ウエストゲートソレノイド、28…オリフィス、
30…エアバイパス通路、31…エアバイパスバルブ機構、32…リリーフバルブ、35…エアバイパスバルブ、36…エアバイパスソレノイド、
40…ノックセンサ、41…ノック用CPU、
50…ECU。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for a wastegate valve interposed in a bypass passage that bypasses a turbine of a supercharger in an internal combustion engine with a supercharger.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine with a supercharger, there has been proposed an example in which a supercharging pressure sensor is provided in an intake passage, and the opening degree of a wastegate is feedback-controlled based on a supercharging pressure measured by the supercharging pressure sensor (for example, see Patent Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-345851
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is no disclosure of wastegate valve control when an abnormality occurs in a mechanism such as a knock sensor or an air bypass valve relating to supercharging pressure control in an internal combustion engine with a supercharger.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wastegate valve control device that appropriately controls a wastegate valve when an abnormality occurs in a mechanism such as a knock sensor or an air bypass valve. Is to offer.
[0007]
Means for Solving the Problems and Functions and Effects
In order to achieve the above object, the invention according to
[0008]
When an abnormality occurs in the knock sensor or the knocking CPU, the wastegate valve is opened to suppress the supercharging by the supercharger to a predetermined pressure or less. It is possible to suppress the occurrence of knocking due to rising, thereby protecting the internal combustion engine.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a supercharger including a turbine disposed in an exhaust passage and a compressor disposed in an intake passage, and a wastegate valve interposed in a bypass passage that bypasses the turbine of the supercharger in the exhaust passage. In a supercharged internal combustion engine having a wastegate valve driving mechanism for driving the wastegate valve, an air bypass valve mechanism provided in an air bypass passage that bypasses a compressor of the supercharger in an intake passage; And control means for controlling the wastegate valve mechanism. When the control means determines that the air bypass valve mechanism is abnormal, the control means opens the wastegate valve to reduce the supercharging by the supercharger to a predetermined pressure. The wastegate valve of an internal combustion engine with a supercharger that controls the wastegate valve drive mechanism to suppress A control device.
[0010]
When an abnormality occurs in the air bypass valve mechanism, the wastegate valve is opened and the supercharging by the supercharger is suppressed to a predetermined pressure or less. Therefore, it is not possible to reduce the supercharging pressure due to an abnormality in the air bypass valve mechanism. Thus, for example, it is possible to suppress the generation of a surge noise at the time of deceleration or the like, to prevent the intake system piping from coming off, and to prevent the boost pressure from overshooting.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine with a supercharger and a wastegate valve control device according to the present embodiment.
[0012]
In the
[0013]
An
[0014]
An exhaust bypass passage 20 is provided in the
[0015]
The
The
[0016]
A waste
[0017]
In the
[0018]
As described above, the wastegate
[0019]
The waste gate
[0020]
When the power supply to the
[0021]
The energization of the
[0022]
Accordingly, when the power supply to the
[0023]
The intake passage 4 is provided with an
[0024]
The
The
[0025]
When the pressure in the
[0026]
The
[0027]
The air
[0028]
When the
[0029]
Therefore, when the power supply to the
[0030]
A
The
[0031]
The
[0032]
In the
[0033]
First, the procedure for determining whether the
This flow is executed for each cycle of the internal combustion engine.
[0034]
It is determined whether or not the
[0035]
If it is determined in
If there is a knock sensor signal, the process proceeds to step 6, where it is determined whether the normal state has elapsed for a predetermined time by the normal state timer. Until the normal state timer has elapsed, the failure state timer and the knock sensor signal presence information are initialized in steps 3 and 4 each time. I do.
[0036]
When the normal state has passed for a predetermined time, the process proceeds from
Therefore, if there is a knock sensor signal at every cycle, knock
[0037]
However, if there is no knock sensor signal, the process proceeds from
[0038]
If it exceeds the predetermined water temperature and the predetermined engine speed, the process proceeds to step 11, the abnormal state timer determines whether the abnormal state has elapsed for a predetermined time, and exits this routine until the predetermined time elapses. Proceeding to step 12, it is determined that an abnormality has occurred, and the abnormality flag Fa is set to "1".
[0039]
As described above, the abnormality of the
[0040]
Next, a procedure for determining an abnormality of knocking CPU 41 based on the presence or absence of a signal from knocking CPU 41 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, it is determined whether or not there is a signal from the knocking CPU 41 (step 21). If the signal is present, the process proceeds to step 22 to indicate that the signal is normal, the abnormal flag Fb = 0, and the abnormal state timer is initialized (step 23).
[0041]
If it is determined in
[0042]
Further, a procedure for determining a communication abnormality of the knocking CPU 41 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First engine speed Ne, it is determined whether or not a predetermined rotational speed N 1 (e.g., 400 rpm) or less (step 31), and clears the count value K of the abnormality counter jumps to step 32 if N 1 or less, then the abnormality flag Fc = 0 (step 32).
[0043]
When the engine speed Ne exceeds a predetermined rotational speed N 1, the process proceeds turn the engine rotational
[0044]
In
[0045]
Even if the predetermined time has not elapsed after the start of the engine, if the execution of the communication abnormality determination is permitted first, the process proceeds to step 38.
If it is determined in
[0046]
When it is determined that the communication abnormality of the knocking CPU 41 can be reliably determined as described above, the process proceeds to step 38, where it is determined whether or not data has been normally received from the knocking CPU 41. Proceeding to step 39, a predetermined number of times a is subtracted from the count value K of the abnormality counter. If the count value K becomes a negative value (step 40), the count value K is set to 0 (step 41) and step 43. If the count value K ≧ 0 (step 40), the process jumps directly to step 43.
[0047]
If data cannot be normally received from the knocking CPU 41 in step 38, the process jumps to step 42, adds a predetermined number b (<a) to the count value K of the abnormality counter, and proceeds to step 43.
[0048]
Therefore, the count value K of the abnormal counter increases when the proportion of data that cannot be normally received is large to some extent, and it is determined in step 43 whether or not this count value K is equal to or greater than a predetermined value k. When it becomes k or more, the process proceeds to step 44, where it is determined that the communication of the knocking CPU 41 is abnormal, and the abnormality flag Fc is set to "1".
[0049]
When the
[0050]
Next, a procedure for determining an abnormality of the air
[0051]
First, it is determined whether or not the IG1 voltage applied to the
[0052]
When it is determined in step 51 that the IG1 voltage exceeds the predetermined voltage, the air
In
[0053]
If there is no ON command, the routine proceeds to step 61, in which an abnormality of the air
In each case, the abnormality is determined by the same procedure.
[0054]
The case where the process proceeds to step 61 without the ABV signal ON command will be described below according to steps 61 to 69.
In step 61, the ON abnormal state timer is initialized, and the ON normal state timer is initialized (step 62). In
[0055]
If it is an OFF signal, it is normal, and the process proceeds to step 64 to initialize the OFF abnormal state timer, and in step 65, it is determined whether or not the OFF normal state has passed a predetermined time by the OFF normal state timer, and the predetermined time has elapsed. At this time, the routine proceeds to step 66, where the OFF normal state is determined, and the OFF abnormality flag Foff = 0 is set.
[0056]
If the result of the detection (return) of the ABV signal in
Then, the OFF normal state timer is initialized (step 69).
[0057]
The above is the abnormality determination procedure when there is no ABV signal ON command. When there is an ABV signal ON instruction, the process jumps from
[0058]
That is, the OFF abnormal state timer is initialized (step 71), the OFF normal state timer is initialized (step 72), and the ABV signal is detected (returned) to determine whether the signal is an ON signal (step 63).
[0059]
If it is an ON signal, it is normal, and the process proceeds to step 74 to initialize the ON abnormal state timer, and determines whether or not the ON normal state has passed a predetermined time by the ON normal state timer (step 75), and the predetermined time has elapsed. Then, the process proceeds to step 76 to determine the ON normal state, and sets the ON abnormality flag Fon = 0.
[0060]
If the result of the detection (return) of the ABV signal in step 73 is not an ON signal, it is not a normal state, and the process proceeds to step 77, where it is determined whether or not the ON abnormal state has passed for a predetermined time by an ON abnormal state timer. When the time has elapsed, the routine proceeds to step 78, where the OFF abnormal state is determined, the OFF abnormal flag Fon is set to "1", and the ON normal state timer is initialized (step 79).
[0061]
In this way, the ABV signal abnormality is determined for each of the case where there is no ON command of the ABV signal and the case where the ON command is not present. If there is an abnormality when there is no ON command, the OFF abnormality flag Foff is set to “1”, and the ON command is issued. If there is an abnormality, the ON abnormality flag Fon is set to "1".
[0062]
As described above, each abnormality of the
[0063]
A control procedure of the wastegate
First, in
[0064]
From the
[0065]
In step 87, the basic supercharging pressure Po is calculated from the throttle opening Th and the engine speed Ne. In the
[0066]
Then, the
That is, when all of
[0067]
If any of
[0068]
When the power supply to the
[0069]
Therefore, when an abnormality occurs in
[0070]
Further, even when an abnormality occurs in the air
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine with a supercharger and a wastegate valve control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure for determining an abnormality of a knock sensor.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure for determining an abnormality of a knocking CPU.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for determining a communication abnormality of a knocking CPU.
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for determining an abnormality of an air bypass valve mechanism.
FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of a wastegate valve driving mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
10: supercharger, 11: turbine, 12: compressor,
20 ... exhaust bypass passage, 21 ... waste gate valve, 23 ... waste gate valve driving mechanism, 24 ... diaphragm type actuator, 25 ... pressure guide passage, 26 ... waste gate solenoid valve, 27 ... waste gate solenoid, 28 ... orifice,
30 ... air bypass passage, 31 ... air bypass valve mechanism, 32 ... relief valve, 35 ... air bypass valve, 36 ... air bypass solenoid,
40: knock sensor, 41: knock CPU,
50 ... ECU.
Claims (2)
前記内燃機関の振動を検出するノックセンサと、
前記ノックセンサの検出信号から振動周波数に相当する値を抽出するノック用CPUと、
前記ノック用CPUからの信号に基づき前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記ノックセンサまたは前記ノック用CPUが異常であると判断すると、前記ウエストゲートバルブを開いて前記過給機による過給を所定圧以下に抑えるよう前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御することを特徴とする過給機付き内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置。A supercharger including a turbine disposed in an exhaust passage and a compressor disposed in an intake passage, a wastegate valve interposed in a bypass passage bypassing the turbine of the supercharger in the exhaust passage, and the wastegate valve. In the internal combustion engine with a supercharger equipped with a wastegate valve drive mechanism to drive,
A knock sensor for detecting vibration of the internal combustion engine,
A knocking CPU that extracts a value corresponding to a vibration frequency from a detection signal of the knock sensor;
Control means for controlling the wastegate valve driving mechanism based on a signal from the knocking CPU,
When the control means determines that the knock sensor or the knock CPU is abnormal, the control means controls the wastegate valve driving mechanism so as to open the wastegate valve and suppress the supercharging by the supercharger to a predetermined pressure or less. A wastegate valve control device for an internal combustion engine with a supercharger, comprising:
吸気通路の前記過給機のコンプレッサを迂回するエアバイパス通路に設けられたエアバイパスバルブ機構と、
前記ウエストゲートバルブ機構を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記エアバイパスバルブ機構が異常であると判断すると、前記ウエストゲートバルブを開いて前記過給機による過給を所定圧以下に抑えるよう前記ウエストゲートバルブ駆動機構を制御することを特徴とする過給機付き内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置。A supercharger comprising a turbine disposed in an exhaust passage and a compressor disposed in an intake passage, a wastegate valve interposed in a bypass passage bypassing the turbine of the supercharger in the exhaust passage, and driving the wastegate valve In a supercharged internal combustion engine equipped with a wastegate valve drive mechanism to
An air bypass valve mechanism provided in an air bypass passage that bypasses the compressor of the supercharger in the intake passage;
Control means for controlling the wastegate valve mechanism,
When the control means determines that the air bypass valve mechanism is abnormal, the control means controls the wastegate valve driving mechanism so as to open the wastegate valve and suppress supercharging by the supercharger to a predetermined pressure or less. A wastegate valve control device for an internal combustion engine with a supercharger.
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