JP2006283712A - Freeze determination device for secondary air supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次エア供給装置の凍結判定装置に関するものである。 The present invention relates to a freezing determination device for a secondary air supply device.
エンジンの排気管には、排気を浄化するための触媒等の排気浄化装置が設けられており、この排気浄化装置の浄化効率を向上させるべく、排気浄化装置の上流側に二次エアを供給する技術が従来から提案されている。具体的には、二次エア供給装置として、エンジンの排気管に接続される二次エア配管を設けるとともに、その二次エア配管の途中にエアポンプと開閉弁とを設ける。そして、例えばエンジン始動時においてエアポンプを駆動するとともに開閉弁を開放して排気管内に二次エアを供給する。 The exhaust pipe of the engine is provided with an exhaust purification device such as a catalyst for purifying exhaust gas, and secondary air is supplied to the upstream side of the exhaust purification device in order to improve the purification efficiency of the exhaust purification device. Technology has been proposed in the past. Specifically, as the secondary air supply device, a secondary air pipe connected to the exhaust pipe of the engine is provided, and an air pump and an on-off valve are provided in the middle of the secondary air pipe. For example, when the engine is started, the air pump is driven and the on-off valve is opened to supply secondary air into the exhaust pipe.
また、こうした二次エア供給装置では、エアポンプや開閉弁に異常が生じると排気の浄化効率が低下し、エミッションの悪化を招く。そこで、二次エア供給装置の異常を検出する技術が提案されている。例えば特許文献1では、冷間時の故障診断結果が二次エア供給系の凍結による異常と予測される場合には、暖機後に再判定を行う。そしてこれにより、凍結による一時的な異常を判定できるようにしている。 Further, in such a secondary air supply device, if an abnormality occurs in the air pump or the on-off valve, the purification efficiency of the exhaust gas is reduced, and the emission is deteriorated. Therefore, a technique for detecting an abnormality in the secondary air supply device has been proposed. For example, in Patent Document 1, when a failure diagnosis result during cold is predicted to be abnormal due to freezing of the secondary air supply system, re-determination is performed after warm-up. Thereby, a temporary abnormality due to freezing can be determined.
上記特許文献1では、二次エア供給装置の凍結判定の具体的な手法として、次の手法が開示されている。すなわち、エンジン始動時において、開閉弁を開放するとともにエアポンプを駆動させ、二次エア配管を通じて二次エアを排気管に供給する。そして、二次エア配管内の圧力を圧力センサにて検出し、その圧力検出値の挙動に基づいて二次エア供給装置の各部品類(エアポンプ、開閉弁等)が凍結しているか否かを判定する。 In Patent Document 1, the following method is disclosed as a specific method for determining whether or not the secondary air supply device is frozen. That is, when starting the engine, the on-off valve is opened and the air pump is driven to supply secondary air to the exhaust pipe through the secondary air piping. Then, the pressure in the secondary air piping is detected by a pressure sensor, and whether or not each component (air pump, on-off valve, etc.) of the secondary air supply device is frozen based on the behavior of the detected pressure value. judge.
しかしながら、上記の従来技術では、凍結判定に際し、二次エア供給状態で圧力の挙動をモニタしなければならず凍結判定に時間を要する。また、凍結によりエア通路が閉塞した状態でエアポンプを駆動させることがあり得るため、該エアポンプに過剰な負荷がかかり、それが原因で故障が生じるおそれもあった。それ故に、エンジン始動時にいち早く凍結判定を実施することができ、かつエアポンプ等に支障を来すことのない改善技術が望まれている。
本発明は、エンジン始動時にいち早く凍結判定を実施し、しかも二次エア供給装置の保護を図ることができる二次エア供給装置の凍結判定装置を提供することを主たる目的とするものである。 The main object of the present invention is to provide a freezing determination device for a secondary air supply device that can quickly determine freezing when the engine is started and that can protect the secondary air supply device.
本発明では、二次エア通路、開閉弁及びエアポンプを有してなる二次エア供給装置を備え、該二次エア供給装置により排気通路に二次エアを供給する構成であることを前提としている。そして特に、エンジン始動時において二次エア供給装置を構成する部品類の温度に相関する温度パラメータを取得し、該取得した温度パラメータに基づいて二次エア供給装置が凍結しているか否かを判定する。 In the present invention, it is assumed that a secondary air supply device having a secondary air passage, an on-off valve, and an air pump is provided, and the secondary air is supplied to the exhaust passage by the secondary air supply device. . In particular, a temperature parameter correlated with the temperature of the parts constituting the secondary air supply device at the time of starting the engine is acquired, and it is determined whether or not the secondary air supply device is frozen based on the acquired temperature parameter. To do.
本発明によれば、エンジン始動時(具体的には、始動スイッチのオン時)に取得した温度パラメータにより二次エア供給装置の凍結判定を実施するため、エンジン始動に際しいち早く凍結判定を実施することができる。この場合、二次エア供給状態下での圧力の挙動をモニタする必要がないため、凍結判定に時間を要することはない。また、エアポンプに過剰な負荷がかかることを抑制できる。以上により、エンジン始動時にいち早く凍結判定を実施し、しかも二次エア供給装置の保護を図ることができる。 According to the present invention, the freezing determination of the secondary air supply device is performed based on the temperature parameter acquired when the engine is started (specifically, when the start switch is turned on). Can do. In this case, since it is not necessary to monitor the pressure behavior under the secondary air supply state, it does not take time for the freezing determination. Moreover, it can suppress that an excessive load is applied to the air pump. As described above, it is possible to perform the freezing determination as soon as the engine is started and to protect the secondary air supply device.
少なくとも吸気温度を温度パラメータとして含み、エンジン始動時に検出した吸気温度に基づいて二次エア供給装置の凍結判定を実施すると良い。具体的には、吸気温度が所定の凍結判定値よりも低い場合に、二次エア供給装置が凍結している旨を判定すると良い。この場合、エンジン制御システムとして通常備える吸気温センサを用いれば良いため、構成の煩雑化やコストアップ等の不都合を回避することができる。凍結判定値は、恐らく二次エア供給装置の凍結が生じるであろう低温値に設定されており、例えば−20〜0℃程度である。 It is preferable to determine whether the secondary air supply device is frozen based on the intake air temperature detected at the time of starting the engine, including at least the intake air temperature as a temperature parameter. Specifically, it may be determined that the secondary air supply device is frozen when the intake air temperature is lower than a predetermined freezing determination value. In this case, since an intake temperature sensor that is normally provided as an engine control system may be used, inconveniences such as a complicated configuration and an increase in cost can be avoided. The freezing judgment value is set to a low temperature value that is likely to cause the secondary air supply device to freeze, and is, for example, about -20 to 0 ° C.
ただし仮に、二次エア供給装置が凍結した状態で、エンジンが一旦始動された後前記凍結状態のまま停止され、更にその後にエンジンが再始動される場合を考えると、エンジンが一旦始動されることでエンジンルーム内の温度が上昇して吸気温度が上昇するが、二次エア供給装置は凍結したままとなる。つまり、例えば開閉弁のバルブ温度と吸気温度とを比較すると、バルブ温度<吸気温度となる(なお、エンジン停止時間が十分に長い場合はバルブ温度≒吸気温度である)。したがって、吸気温度だけでは正確な凍結判定が行われない場合が生じる。 However, assuming that the secondary air supply device is frozen and the engine is once started and then stopped in the frozen state, and then the engine is restarted, the engine is once started. Thus, the temperature in the engine room rises and the intake air temperature rises, but the secondary air supply device remains frozen. That is, for example, when the valve temperature of the on-off valve is compared with the intake air temperature, the valve temperature is less than the intake air temperature (in the case where the engine stop time is sufficiently long, the valve temperature is substantially equal to the intake air temperature). Therefore, there are cases where accurate freezing determination is not performed only with the intake air temperature.
そこで、エンジンが前回停止してからの停止時間を計測し、該計測した停止時間が所定の判定値よりも短い場合(すなわち、エンジン停止時間が比較的短い場合)には、より安全サイドで判断することとし、二次エア供給装置が凍結している、又は凍結の可能性があると判定すると良い。これにより、実際凍結している場合の判定漏れを無くすことができる。なお、前記判定値は、開閉弁のバルブ温度と吸気温度とが概ね一致することを判定するための時間であり、数時間程度(例えば5〜10時間)の時間であれば良い。 Therefore, the stop time from the last stop of the engine is measured, and when the measured stop time is shorter than a predetermined determination value (that is, when the engine stop time is relatively short), the determination is made on the safer side. It is preferable to determine that the secondary air supply device is frozen or has a possibility of freezing. Thereby, it is possible to eliminate the omission of determination in the case of actual freezing. The determination value is a time for determining that the valve temperature of the on-off valve and the intake air temperature substantially coincide with each other, and may be about several hours (for example, 5 to 10 hours).
ここで、基本的には、エンジン始動時に検出される吸気温度が高いほど二次エア供給装置の凍結の可能性は低いと考えられる。そこで、吸気温度に応じて前記判定値を可変設定すると良い。より具体的には、その都度の吸気温度が高いほど前記判定値を小さくすると良い。これにより、二次エア供給装置の凍結判定の精度が向上する。また、吸気温度が高いほど前記判定値を小さくすれば、二次エア供給装置が凍結していないと判定される場合が増えるため、二次エア供給の機会を増やすことができる。 Here, basically, the higher the intake air temperature detected when the engine is started, the lower the possibility of freezing of the secondary air supply device. Therefore, the determination value may be variably set according to the intake air temperature. More specifically, the determination value may be reduced as the intake air temperature increases. Thereby, the accuracy of the freezing determination of the secondary air supply device is improved. Further, if the determination value is decreased as the intake air temperature is higher, the number of cases where it is determined that the secondary air supply device is not frozen increases, so the opportunity for secondary air supply can be increased.
また、エンジンの停止時間が、二次エア供給装置の凍結に要する所定の凍結発生時間よりも短く、かつ前回の判定結果が凍結していない旨の判定であれば、今回も同様に凍結していない旨の判定を行うと良い。ここで、凍結発生時間は、数10分程度(例えば15〜60分)の時間である。つまり、エンジンの停止時間が凍結発生時間よりも短い場合には、二次エア供給装置で新たに凍結が生じる可能性は低く、その凍結/凍結無しの状態は前回のエンジン運転時からほぼ不変であると考えられる。そのため、前回の凍結判定結果と同様の凍結判定がなされると良い。 Also, if it is determined that the engine stop time is shorter than the predetermined freezing occurrence time required for freezing of the secondary air supply device and the previous determination result is not frozen, the engine is also frozen this time. It is good to make a determination that there is not. Here, the freezing occurrence time is a time of about several tens of minutes (for example, 15 to 60 minutes). In other words, if the engine stop time is shorter than the freezing time, it is unlikely that a new freezing will occur in the secondary air supply device, and the state of freezing / freezing is almost unchanged from the previous engine operation. It is believed that there is. Therefore, the freezing determination similar to the previous freezing determination result may be performed.
二次エア供給装置が凍結していると判定された時、二次エア供給装置による二次エア供給を禁止すると良い。これにより、凍結した状態で開閉弁やエアポンプを駆動させようとすることによる故障等を防ぐことができる。 When it is determined that the secondary air supply device is frozen, the secondary air supply by the secondary air supply device may be prohibited. Thereby, the failure etc. by trying to drive an on-off valve and an air pump in the frozen state can be prevented.
二次エア供給装置による二次エア供給時において、当該二次エア供給に対応してエンジンへの燃料供給量を増量することが考えられる。かかる場合において、二次エア供給装置が凍結していると判定された時に、二次エア供給に応じた燃料供給量の増量を禁止すると良い。これにより、二次エア供給が正常に実施できない場合に燃料の過剰供給が抑制され(すなわち過リッチ化が抑制され)、ひいては排気エミッションの悪化を抑制することができる。 At the time of secondary air supply by the secondary air supply device, it is conceivable to increase the amount of fuel supplied to the engine in response to the secondary air supply. In such a case, when it is determined that the secondary air supply device is frozen, it is preferable to prohibit an increase in the fuel supply amount in accordance with the secondary air supply. Thereby, when the secondary air supply cannot be normally performed, the excessive supply of fuel is suppressed (that is, the excessive enrichment is suppressed), and the deterioration of the exhaust emission can be suppressed.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、内燃機関である車載多気筒ガソリンエンジンを対象にエンジン制御システムを構築するものとしており、当該制御システムにおいては電子制御ユニット(以下、ECUという)を中枢として燃料噴射量の制御や点火時期の制御等を実施することとしている。先ずは、図1を用いてエンジン制御システムの全体概略構成図を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an engine control system is constructed for an in-vehicle multi-cylinder gasoline engine that is an internal combustion engine. In the control system, an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) is used as a center to control the fuel injection amount. And control of ignition timing. First, an overall schematic configuration diagram of the engine control system will be described with reference to FIG.
図1に示すエンジン10において、吸気管11の最上流部にはエアクリーナ12が設けられ、このエアクリーナ12の下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメータ13が設けられている。このエアフロメータ13には、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ14が内蔵されている。エアフロメータ13の下流側には、DCモータ等のアクチュエータによって開度調節されるスロットルバルブ15と、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ16とが設けられている。スロットルバルブ15の下流側にはサージタンク17が設けられ、このサージタンク17には吸気管圧力を検出するための吸気管圧力センサ18が設けられている。
In the engine 10 shown in FIG. 1, an
また、サージタンク17には、エンジン10の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が接続されており、吸気マニホールド19において各気筒の吸気ポート近傍には燃料を噴射供給する電磁駆動式の燃料噴射弁20が取り付けられている。この燃料噴射弁20には、燃料配管21により接続された燃料タンク22、燃料ポンプ23及びデリバリパイプ24から燃料が供給され、燃料噴射弁20の通電に伴いエンジンの各気筒に燃料噴射が噴射供給される。
The
エンジン10の吸気ポート及び排気ポートにはそれぞれ吸気バルブ25及び排気バルブ26が設けられており、吸気バルブ25の開動作により空気と燃料との混合気が燃焼室内に導入され、排気バルブ26の開動作により燃焼後の排気が排気マニホールド27に排出される。図示は省略するが、エンジン10のシリンダヘッドには気筒毎に点火プラグが取り付けられており、点火プラグへの高電圧の印加により同プラグの対向電極間に火花放電が発生し、燃焼室内に導入した混合気が着火され燃焼に供される。排気マニホールド27の下流側に接続された排気管28には、排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化するための三元触媒等の触媒29が設けられている。
An intake valve 25 and an
また、二次エア供給装置として、排気管28において触媒29よりも上流側には二次エア配管31が接続され、その二次エア配管31の上流部には二次エアポンプ32が設けられている。二次エアポンプ32は例えばDCモータ等より構成され、図示しない車載バッテリからの給電を受けて作動する。また、二次エアポンプ32よりも下流側には、二次エア配管31を開放又は閉鎖するための開閉弁33が設けられている。
As a secondary air supply device, a
また、本制御システムにおいては、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ35や、エンジン10の所定クランク角毎に(例えば30°CA周期で)矩形状のクランク角信号を出力するクランク角センサ36が設けられている。 Further, in the present control system, a water temperature sensor 35 that detects the temperature of the engine coolant, or a crank angle sensor 36 that outputs a rectangular crank angle signal at every predetermined crank angle of the engine 10 (for example, at a cycle of 30 ° CA). Is provided.
上述した各種センサの出力は、エンジン制御を司るECU40に入力される。ECU40は、CPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグによる点火時期を制御する。また、ECU40は、エンジン始動時の触媒29の早期活性化などを図るべく、二次エアポンプ32を作動させることにより二次エア供給を実施する。この二次エア供給時には、その二次エア供給量に応じて燃料噴射量が増量されるようになっている。
The outputs of the various sensors described above are input to the ECU 40 that controls the engine. The ECU 40 is mainly composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and executes various control programs stored in the ROM, so that the fuel injection amount and ignition of the
ECU40には、エンジン停止中(すなわち、イグニッションスイッチのOFF時)の経過時間を計測するためのソークタイマ41が設けられている。このソークタイマ41は、イグニッションスイッチのOFF状態においてバックアップ電圧の供給によりカウント動作する。
The ECU 40 is provided with a soak
ところで、寒冷地などでは、二次エア供給装置を構成する二次エア配管31、二次エアポンプ32、開閉弁33が凍結し、その凍結により、所望とする二次エア供給が実施できないという事態が生じる。本来実施されるべき時に凍結により二次エア供給が実施されないと、二次エア供給に対応する燃料増量により空燃比が過リッチになるという不都合が生じる。そこで本実施の形態では、吸気温Tin、エンジン水温Twといった温度パラメータと、前回のエンジン停止からの経過時間(エンジン停止時間T_stop)とに基づいて二次エア供給装置の凍結判定を実施する。そして、二次エア供給装置が凍結している旨判定した場合に、二次エア供給に対応する燃料増量を停止し、当該燃料増量による過リッチ、並びにそれに伴う排気エミッションの悪化を回避する。
By the way, in cold districts, the secondary air piping 31, the
なお、吸気温Tinは吸気温センサ14の検出値から算出され、エンジン水温Twは水温センサ35の検出値から算出される。また、エンジン停止時間T_stopはソークタイマ41のカウント値から算出される。
The intake air temperature Tin is calculated from the detected value of the intake air temperature sensor 14, and the engine water temperature Tw is calculated from the detected value of the water temperature sensor 35. The engine stop time T_stop is calculated from the count value of the soak
次に、凍結判定の手法について説明する。本実施の形態では、エンジン始動時、すなわちイグニッションスイッチのON操作に伴うECU40への電源投入時において、次の凍結判定条件の成否を判断し、少なくともいずれかが成立していれば二次エア供給装置が凍結している旨判定する。
(1)吸気温Tinが所定の凍結判定値Kaよりも小さいこと。
(2)エンジン水温Twが所定の判凍結定値Kbよりも小さいこと。
このとき、吸気温Tinやエンジン水温Twは、二次エア供給装置を構成する部品類の温度に相関する温度パラメータに相当する。凍結判定値Ka,Kbは、恐らく二次エア供給装置の凍結が生じるであろう低温値に設定されており、例えばそれぞれ−15℃程度である。
Next, a method for determining freezing will be described. In the present embodiment, when the engine is started, that is, when the power to the ECU 40 is turned on when the ignition switch is turned on, whether or not the next freezing determination condition is satisfied is determined, and if at least one of them is satisfied, the secondary air supply Determine that the device is frozen.
(1) The intake air temperature Tin is smaller than a predetermined freezing determination value Ka.
(2) The engine water temperature Tw is smaller than a predetermined fixed value Kb.
At this time, the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw correspond to temperature parameters correlated with the temperatures of the components constituting the secondary air supply device. The freezing determination values Ka and Kb are set to low temperature values that are likely to cause the secondary air supply device to freeze, and are each about -15 ° C, for example.
上記(1)、(2)のいずれかが成立すれば、直ちに凍結である旨判定できるが、同(1)、(2)が不成立であっても二次エア供給装置が凍結している可能性があると考えられる。すなわち、極低温の環境下において二次エア供給装置が凍結している状態で、エンジン10が一旦始動された後、前記凍結状態のままエンジン停止され、更にその停止直後にエンジン10が再始動される場合を想定する。この場合、エンジン10が一旦始動されることでエンジンルーム内の温度が上昇し、それに伴い吸気温Tinが上昇するが、二次エア供給装置は凍結したままとなる。つまり、例えば開閉弁33のバルブ温度と吸気温Tinとを比較すると、バルブ温度<吸気温Tinとなる(なお、エンジン停止時間が十分に長い場合はバルブ温度≒吸気温Tinである)。したがって、吸気温Tinだけでは正確な凍結判定が行われないと考えられる。
If either of the above (1) and (2) is established, it can be immediately determined that it is frozen, but the secondary air supply device can be frozen even if (1) and (2) are not established. It is thought that there is sex. That is, after the engine 10 is once started in a state where the secondary air supply device is frozen in a cryogenic environment, the engine is stopped in the frozen state, and the engine 10 is restarted immediately after the stop. Assuming that In this case, once the engine 10 is started, the temperature in the engine room rises and the intake air temperature Tin rises accordingly, but the secondary air supply device remains frozen. In other words, for example, when the valve temperature of the on-off
そこで、実際に凍結している場合の判定漏れを無くすため、エンジン停止時間T_stopが所定の第1判定値αよりも短い場合(すなわち、エンジン停止時間が比較的短い場合)に二次エア供給装置が凍結していると判定する。また、エンジン停止時間T_stopが第1判定値α以上である場合には、基本的に二次エア供給装置が凍結していないと判定する。第1判定値αは、吸気温とバルブ温度が概ね一致するのに要する規定時間であり、例えば5時間程度の時間に相当する値である。 Therefore, in order to eliminate a determination omission when the vehicle is actually frozen, the secondary air supply device when the engine stop time T_stop is shorter than the predetermined first determination value α (that is, when the engine stop time is relatively short). Is determined to be frozen. When the engine stop time T_stop is equal to or longer than the first determination value α, it is basically determined that the secondary air supply device is not frozen. The first determination value α is a specified time required for the intake air temperature and the valve temperature to substantially coincide with each other, and is a value corresponding to, for example, about 5 hours.
また、エンジン停止時間T_stopが極僅かである場合には、エンジン一旦停止された後、再始動されたと考えられる。かかる場合には、二次エア供給装置で新たに凍結が生じる可能性は低く、二次エア供給装置の凍結/凍結無しの状態が前回のエンジン運転時からほぼ不変であると考えられる。そのため、直ちに二次エア供給装置が凍結していると判定しなくても前回の凍結判定の結果を活用することができる。すなわち、エンジン停止時間T_stopが所定の第2判定値β未満である場合において、前回の凍結判定結果が凍結無しであれば、その結果を採用し、今回の凍結判定結果も凍結無しとする。第2判定値βは、二次エア供給装置の凍結に要する時間(凍結発生時間)であり、例えば30分程度の時間に相当する値である。 In addition, when the engine stop time T_stop is very short, it is considered that the engine is temporarily stopped and then restarted. In such a case, the possibility of new freezing in the secondary air supply device is low, and the state of freezing / freezing of the secondary air supply device is considered to be almost unchanged from the previous engine operation. Therefore, the result of the previous freezing determination can be used without immediately determining that the secondary air supply device is frozen. That is, when the engine stop time T_stop is less than the predetermined second determination value β, if the previous freezing determination result is freezing, that result is adopted, and the current freezing determination result is also free. The second determination value β is a time required for freezing of the secondary air supply device (freezing occurrence time), and is a value corresponding to a time of about 30 minutes, for example.
図2及び図3は、二次エア供給装置の凍結判定処理を示すフローチャートであり、本処理はECU40への電源投入時にのみ(すなわちイグニッションスイッチON後、1回のみ)実行される。なお、本処理中で使用する第1判定値α1,α2は前述の第1判定値αに相当し、第2判定値β1,β2は前述の第2判定値βに相当する。 FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing the freezing determination process of the secondary air supply device. This process is executed only when the ECU 40 is turned on (that is, only once after the ignition switch is turned on). Note that the first determination values α1 and α2 used in this process correspond to the first determination value α described above, and the second determination values β1 and β2 correspond to the second determination value β described above.
図2において、まずステップS101では、凍結判定についてのデフォルト値の設定を行う。すなわちここでは、デフォルト値として凍結している旨の判定結果を設定する。 In FIG. 2, first, in step S101, a default value for freezing determination is set. That is, here, a determination result indicating that the image is frozen is set as a default value.
その後、吸気温Tinとエンジン水温Twによる凍結判定を実施する。すなわち、ステップS102では、吸気温Tinが所定の凍結判定値Ka(例えば−15℃)以上であるか否かを判定し、ステップS103では、エンジン水温Twが所定の凍結判定値Kb(例えば−15℃)以上であるか否かを判定する。Tin<Kaか又はTw<Kbの場合、ステップS110に進み、二次エア供給装置が凍結している旨判定する。 Thereafter, the freezing determination based on the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw is performed. That is, in step S102, it is determined whether or not the intake air temperature Tin is equal to or higher than a predetermined freezing determination value Ka (for example, −15 ° C.). In step S103, the engine water temperature Tw is determined to be a predetermined freezing determination value Kb (for example −15). ° C) or higher. If Tin <Ka or Tw <Kb, the process proceeds to step S110, where it is determined that the secondary air supply device is frozen.
また、Tin≧KaでかつTw≧Kbの場合、ステップS104に進み、ブロックヒータ判定を実施する。ブロックヒータは、寒冷地仕様の自動車においてエンジン冷却水の凍結防止手段として設けられるものであって、例えばエンジンブロックに取り付けられている。そして、夜間などに自動車を車庫等で保管する場合に、外部電源に接続することで発熱し、エンジンを保温するものである。ステップS104の処理として具体的には、前回のエンジン停止時における温度情報(エンジン水温、吸気温など)や、今回始動時における温度情報(エンジン水温、外気温など)や、エンジン停止時間に基づいて、今回のエンジン始動までの間にブロックヒータが使用されたか否かを推定する。 If Tin ≧ Ka and Tw ≧ Kb, the process proceeds to step S104, and block heater determination is performed. The block heater is provided as a means for preventing freezing of engine cooling water in a cold region specification vehicle, and is attached to the engine block, for example. When the car is stored in a garage or the like at night, heat is generated by connecting to an external power source, and the engine is kept warm. Specifically, the processing in step S104 is based on temperature information (engine water temperature, intake air temperature, etc.) at the previous engine stop, temperature information (engine water temperature, outside air temperature, etc.) at the current start, and engine stop time. Then, it is estimated whether or not the block heater has been used until the current engine start.
そして、ブロックヒータ非使用時であればステップS105を肯定判別してステップS106に進み、ブロックヒータ使用時であればステップS105を否定判別して図3のステップS111に進む。 If the block heater is not used, step S105 is positively determined and the process proceeds to step S106. If the block heater is used, step S105 is negatively determined and the process proceeds to step S111 in FIG.
ステップS106〜S110では、エンジン停止時間T_stopに基づいて凍結判定を実施する。すなわち、ステップS106では、エンジン停止時間T_stopが第1判定値α1よりも長いか否かを判定する。T_stop>α1の場合、ステップS109に進み、二次エア供給装置が凍結していない旨判定する。第1判定値α1は、前述のとおり例えば5時間程度の時間に相当する値である。 In steps S106 to S110, the freezing determination is performed based on the engine stop time T_stop. That is, in step S106, it is determined whether the engine stop time T_stop is longer than the first determination value α1. When T_stop> α1, the process proceeds to step S109, and it is determined that the secondary air supply device is not frozen. As described above, the first determination value α1 is a value corresponding to, for example, about 5 hours.
また、T_stop≦α1の場合、ステップS107に進み、エンジン停止時間T_stopが第2判定値β1(例えば30分程度の時間に相当する値)よりも短いか否かを判定する。T_stop≧β1の場合、ステップS110に進み、二次エア供給装置が凍結している旨判定する。 When T_stop ≦ α1, the process proceeds to step S107, and it is determined whether or not the engine stop time T_stop is shorter than a second determination value β1 (for example, a value corresponding to a time of about 30 minutes). When T_stop ≧ β1, the process proceeds to step S110, and it is determined that the secondary air supply device is frozen.
T_stop<β1の場合は、エンジン再始動時であると考えられるため、前回の凍結判定結果を採用する。このとき、ステップS108では、前回の凍結判定が凍結無しであったか否かを判定し、前回凍結無しの判定であれば、今回も同様に凍結無しの判定を行う(ステップS109)。 In the case of T_stop <β1, since it is considered that the engine is restarting, the previous freeze determination result is adopted. At this time, in step S108, it is determined whether or not the previous freezing determination is no freezing. If the previous freezing determination is not performed, the determination of no freezing is similarly performed this time (step S109).
また、ブロックヒータ使用と判定された場合において、図3のステップS111〜S115では、前記ステップS106〜S110と同様にエンジン停止時間T_stopに基づいて凍結判定を実施する。すなわち、ステップS111では、エンジン停止時間T_stopが第1判定値α2よりも長いか否かを判定する。T_stop>α2の場合、ステップS114に進み、二次エア供給装置が凍結していない旨判定する。なお、ブロックヒータ使用時には凍結の可能性が高いと考えられるため、第1判定値α2は、ブロックヒータ非使用時の第1判定値α1よりも大きい値とすると良く、例えば10時間程度の時間に相当する値とする。 Further, when it is determined that the block heater is used, in steps S111 to S115 in FIG. 3, the freezing determination is performed based on the engine stop time T_stop in the same manner as in steps S106 to S110. That is, in step S111, it is determined whether or not the engine stop time T_stop is longer than the first determination value α2. When T_stop> α2, the process proceeds to step S114, and it is determined that the secondary air supply device is not frozen. Since it is considered that the possibility of freezing is high when the block heater is used, the first determination value α2 may be larger than the first determination value α1 when the block heater is not used. The corresponding value.
また、T_stop≦α2の場合、ステップS112に進み、エンジン停止時間T_stopが第2判定値β2(例えば30分程度の時間に相当する値)よりも短いか否かを判定する。T_stop≧β2の場合、ステップS115に進み、二次エア供給装置が凍結している旨判定する。なお、ブロックヒータ使用時には外気温が低く、新たに凍結が生じる可能性が高いとも考えられるため、第2判定値β2を、ブロックヒータ非使用時の第2判定値β1よりも小さい値(例えば15分程度)に変更しても良い。 When T_stop ≦ α2, the process proceeds to step S112, and it is determined whether or not the engine stop time T_stop is shorter than a second determination value β2 (for example, a value corresponding to a time of about 30 minutes). When T_stop ≧ β2, the process proceeds to step S115, and it is determined that the secondary air supply device is frozen. Since the outside air temperature is low when the block heater is used and the possibility of new freezing is high, the second determination value β2 is set to a value smaller than the second determination value β1 when the block heater is not used (for example, 15). It may be changed to about minutes).
T_stop<β2の場合は、エンジン再始動時であると考えられるため、前回の凍結判定結果を採用する。このとき、ステップS113では、前回の凍結判定が凍結無しであったか否かを判定し、前回凍結無しの判定であれば、今回も同様に凍結無しの判定を行う(ステップS114)。 In the case of T_stop <β2, since it is considered that the engine is restarting, the previous freeze determination result is adopted. At this time, in step S113, it is determined whether or not the previous freezing determination was no freezing. If the previous freezing determination was not made, the determination of no freezing is similarly performed this time (step S114).
上記の凍結判定処理により二次エア供給装置が凍結している旨判定された場合、二次エア供給装置による二次エア供給が禁止されるとともに、二次エア供給に対応する燃料噴射量の増量が禁止される。 When it is determined that the secondary air supply device is frozen by the above freeze determination processing, the secondary air supply by the secondary air supply device is prohibited and the fuel injection amount corresponding to the secondary air supply is increased. Is prohibited.
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.
エンジン始動時に取得した温度パラメータとしての吸気温Tinやエンジン水温Twにより二次エア供給装置の凍結判定を実施するため、エンジン始動に際しいち早く凍結判定を実施することができる。この場合、二次エア供給状態下での圧力の挙動をモニタする必要がないため、凍結判定に時間を要することはない。また、二次エアポンプ32に過剰な負荷がかかることを抑制できる。以上により、エンジン始動時にいち早く凍結判定を実施し、しかも二次エア供給装置の保護を図ることができる。
Since the freezing determination of the secondary air supply device is performed based on the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw as temperature parameters acquired at the time of starting the engine, the freezing determination can be performed as soon as the engine is started. In this case, since it is not necessary to monitor the pressure behavior under the secondary air supply state, it does not take time for the freezing determination. Moreover, it can suppress that the excessive load is applied to the
二次エア供給装置の凍結判定に圧力センサが不要となり、それによりコスト低減の効果も実現できる。なお、吸気温Tinやエンジン水温Twを検出するための温度センサは、エンジン制御システムとして通常備わっているものであり、これらの温度センサを用いることによって構成の煩雑化やコストアップ等が生じることはないと言える。 A pressure sensor is not required for determining whether or not the secondary air supply device is frozen, thereby realizing a cost reduction effect. The temperature sensors for detecting the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw are usually provided as an engine control system, and the use of these temperature sensors does not complicate the configuration or increase the cost. I can say no.
二次エア供給装置が凍結している旨判定された場合、二次エア供給装置による二次エア供給が禁止されるため、凍結した状態で二次エアポンプ32や開閉弁33を駆動させようとすることによる故障等を防ぐことができる。
When it is determined that the secondary air supply device is frozen, secondary air supply by the secondary air supply device is prohibited, so that the
また、二次エア供給装置が凍結している旨判定された場合、二次エア供給に対応する燃料噴射量の増量が禁止されるため、燃料の過剰供給が抑制され(すなわち過リッチ化が抑制され)、ひいては排気エミッションの悪化を抑制することができる。 Further, when it is determined that the secondary air supply device is frozen, an increase in the fuel injection amount corresponding to the secondary air supply is prohibited, so that excessive fuel supply is suppressed (that is, over-riching is suppressed). As a result, deterioration of exhaust emission can be suppressed.
吸気温Tinやエンジン水温Twが比較的高温である場合において、エンジン停止時間T_stopに応じて凍結の有無を判定するようにした。これにより、実際には二次エア供給装置が凍結状態にあるのにそれが判定できないといった判定漏れを回避することができる。 When the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw are relatively high, the presence or absence of freezing is determined according to the engine stop time T_stop. Thereby, it is possible to avoid a determination omission that the secondary air supply device is actually in a frozen state but cannot be determined.
また、エンジン再始動時には前回の判定結果を採用するようにしたため、エンジン停止時間T_stopが比較的短い場合(T_stop<αの場合)において、無条件に凍結有りと判定されるのでなく、前回の判定結果に応じて凍結無しの判定を行うことができる。 In addition, since the previous determination result is adopted when the engine is restarted, when the engine stop time T_stop is relatively short (when T_stop <α), it is not determined that there is freezing, but the previous determination Judgment of freezing can be performed according to the result.
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。 In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.
エンジン停止時間T_stopを判定するための判定値α,βを、エンジン始動時の吸気温Tinに応じて可変設定する構成としても良い。例えば図4に示す関係に基づいて判定値α,βを設定する。図4の関係によれば、吸気温が0℃未満となる場合には該吸気温が低いほど判定値として大きい値が設定され、吸気温が0℃以上となる場合には判定値が0に固定される。こうして判定値α,βを設定することにより、エンジン始動時の吸気温Tinが比較的高い場合に二次エア供給装置が凍結していると判定される可能性が低いものとなる。これにより、二次エア供給装置の凍結判定の精度が向上する。また、エンジン始動時の吸気温Tinが高いほど判定値を小さくすれば、二次エア供給装置が凍結していないと判定される場合が増えるため、二次エア供給の機会を増やすことができる。なお図4において、判定値=0とする吸気温Tinのしきい値は0℃よりも高い温度に変更することも可能である。 The determination values α and β for determining the engine stop time T_stop may be variably set according to the intake air temperature Tin when the engine is started. For example, the determination values α and β are set based on the relationship shown in FIG. According to the relationship of FIG. 4, when the intake air temperature is less than 0 ° C., the lower the intake air temperature, the larger the determination value is set. When the intake air temperature is 0 ° C. or more, the determination value is 0. Fixed. By setting the determination values α and β in this manner, it is less likely that the secondary air supply device is determined to be frozen when the intake air temperature Tin at the time of starting the engine is relatively high. Thereby, the accuracy of the freezing determination of the secondary air supply device is improved. Further, if the determination value is decreased as the intake air temperature Tin at the time of starting the engine is higher, the number of cases where it is determined that the secondary air supply device is not frozen increases, so the opportunity for secondary air supply can be increased. In FIG. 4, the threshold value of the intake air temperature Tin for which the determination value = 0 can be changed to a temperature higher than 0 ° C.
上記実施の形態では、温度パラメータとして吸気温Tinとエンジン水温Twとを用い、それらTin,Twの判定により二次エア供給装置の凍結を判定したが、このうち吸気温Tinのみを用いて凍結判定を実施することも可能である。 In the above embodiment, the intake air temperature Tin and the engine water temperature Tw are used as temperature parameters, and the freezing of the secondary air supply device is determined by determining these Tin and Tw. Of these, the freezing determination is performed using only the intake air temperature Tin. It is also possible to implement.
10…エンジン、14…吸気温センサ、20…燃料噴射弁、28…排気管、31…二次エア配管、32…二次エアポンプ、33…開閉弁、40…ECU。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 14 ... Intake temperature sensor, 20 ... Fuel injection valve, 28 ... Exhaust pipe, 31 ... Secondary air piping, 32 ... Secondary air pump, 33 ... Open / close valve, 40 ... ECU.
Claims (7)
エンジン始動時において前記二次エア供給装置を構成する部品類の温度に相関する温度パラメータを取得する手段と、
該取得した温度パラメータに基づいて前記二次エア供給装置が凍結しているか否かを判定する手段と、
を備えたことを特徴とする二次エア供給装置の凍結判定装置。 A secondary air supply device having a secondary air passage connected to the exhaust passage of the engine, an on-off valve and an air pump provided in the secondary air passage, and the secondary air supply device In the secondary air supply system for supplying secondary air to the exhaust passage,
Means for acquiring a temperature parameter correlated with the temperature of the parts constituting the secondary air supply device at the time of engine start;
Means for determining whether or not the secondary air supply device is frozen based on the acquired temperature parameter;
A freeze determination device for a secondary air supply device, comprising:
少なくとも吸気温度を前記温度パラメータとして含み、エンジン始動時に検出した吸気温度に基づいて前記二次エア供給装置の凍結判定を実施することを特徴とする請求項1に記載の二次エア供給装置の凍結判定装置。 Means for detecting the temperature of the intake air taken into the engine;
2. The freezing of the secondary air supply device according to claim 1, wherein at least the intake air temperature is included as the temperature parameter, and the freezing determination of the secondary air supply device is performed based on the intake air temperature detected when the engine is started. Judgment device.
該算出した停止時間が所定の判定値よりも短い場合に前記二次エア供給装置が凍結している、又は凍結の可能性があると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の二次エア供給装置の凍結判定装置。 Means for calculating a stop time since the engine was last stopped;
3. The method according to claim 1, wherein when the calculated stop time is shorter than a predetermined determination value, it is determined that the secondary air supply device is frozen or has a possibility of freezing. Freezing judgment device for secondary air supply device.
前記エンジンの停止時間が、前記二次エア供給装置の凍結に要する所定の凍結発生時間よりも短く、かつ前回の判定結果が凍結していない旨の判定であれば、今回も同様に凍結していない旨の判定を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の二次エア供給装置の凍結判定装置。 Means for calculating a stop time since the engine was last stopped;
If it is determined that the engine stop time is shorter than the predetermined freezing occurrence time required for freezing of the secondary air supply device and the previous determination result is not frozen, the engine is also frozen this time as well. The freezing determination device for a secondary air supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein a determination is made that there is no such effect.
前記二次エア供給装置が凍結していると判定された場合に前記燃料供給量の増量を禁止することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の二次エア供給装置の凍結判定装置。 Means for increasing the amount of fuel supplied to the engine in response to the secondary air supply at the time of secondary air supply by the secondary air supply device;
The secondary air supply device freezing determination according to any one of claims 1 to 6, wherein, when it is determined that the secondary air supply device is frozen, an increase in the fuel supply amount is prohibited. apparatus.
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