JP2009024630A - 吸気系の異常検出装置 - Google Patents

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裕 澤田
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Fumito Chiba
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Abstract

【課題】過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する際に、異常の発生箇所の特定を可能とする吸気系の異常検出装置を提供すること。
【解決手段】過給機(10b、11b)が設けられた吸気経路2を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置であって、過給機により過給が行われていない状態の吸気経路における吸気の状態に基づいて、吸気経路の異常の有無を判定する。更に、吸気経路における特定箇所で検出される吸気の状態と、特定箇所に至るまでの吸気経路の圧力損失とに基づいて、吸気経路における異常の発生箇所を推定する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、吸気系の異常検出装置に関し、特に、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置に関する。
例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関の運転性能を向上させるために、内燃機関の吸気経路にターボチャージャー(過給機)が設けられることがある。ターボチャージャーによる過給システムを用いる場合、ターボチャージャーの故障等により、過給圧が低下する可能性がある。この場合、エミッションの悪化(有害物質の排出量の増加)や加速不良等を引き起こす。
ターボチャージャーの過給圧低下の検出手法は、例えば、以下のようである。
(1)エンジン運転条件(過給圧、吸入空気量、燃料噴射量等)が所定値以上である条件下で異常判定を行う。
(2)((目標過給圧 − 実過給圧) > 判定値)である状態が、所定の異常判定時間以上継続している場合に、仮判定とする。
(3)仮判定を所定回数検出した場合に、本判定とし異常と判断する。
上記のようなターボOBD(車載式故障診断装置)の過給圧低下検出方法では、エンジン運転条件が高回転、高負荷領域での目標過給圧と実過給圧との乖離に基づいて判定を行う。これは、目標過給圧と実過給圧との乖離による検出では、ある程度の過給圧が得られる領域でなければ、判定ができないためである。この場合、ターボチャージャーにより過給が行われている状況でのみ検出を実施しており、故障部位の特定が困難であった。
例えば、過給圧が低下する原因としては、ターボチャージャーの故障の他にも、吸気経路において漏れが生じていることも考えられる。ところが、インテークマニホールド等で検出される圧力(過給圧)のみでは、過給圧の低下が検出されたとしても、その過給圧の低下がターボチャージャー本体側の異常もしくは吸気経路の漏れのいずれによるものなのか判別できない。
特開2005−344707号公報(特許文献1)には、一次側及び二次側の吸気経路の通路構成如何にかかわらず一次側及び二次側過給機のいずれか一方の故障診断の精度を向上することができる内燃機関の過給機の故障診断装置が開示されている。
上記特許文献1に記載の内燃機関の過給機の故障診断装置は、一次側及び二次側分岐吸気通路に設けた一次側及び二次側エアフローメータによって一次側及び二次側の吸入空気量を測定するとともに、これらの測定値に基づいて、電子制御装置の吸入空気量差演算部により吸入空気量差を演算する。この吸入空気量差の演算値が判定演算部により記録媒体に予め設定された片側異常判定値よりも大きくなったと判定された場合に、故障報知部から異常検出信号が出力され、アクセル開度が自動的に小さい開度に設定される。一次側及び二次側の吸入空気経路の圧力差ではなく吸入空気量差を演算するので、吸入空気経路の通路構成如何にかかわらず過給機の故障の検出精度が向上するとされている。
特開2005−180226号公報(特許文献2)には、過給機不良や吸気配管の漏れ等のエンジン給気系異常を正確に検出することができる建設機械のエンジン給気系異常検出装置及び異常検出方法が開示されている。
上記特許文献2に記載の建設機械のエンジン給気系異常検出装置及び異常検出方法は、エンジンの回転数を検出する回転数センサと、エンジンの燃料噴射量を検出する角度センサと、エンジンの過給圧を検出する圧力センサと、回転数センサで検出したエンジン回転数及び角度センサで検出した燃料噴射量を用いてエンジンの第1の負荷率を算出すると共に、圧力センサで検出した過給圧を用いてエンジンの第2の負荷率を算出し、これら第1の負荷率と第2の負荷率との偏差を算出し、この算出した偏差が所定の値より大きい場合に異常と判定するエンジン異常検出装置とを備える。
特開2005−344707号公報 特開2005−180226号公報
過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する際に、異常の発生箇所を特定できることが望まれている。
本発明の目的は、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する際に、異常の発生箇所の特定を可能とする吸気系の異常検出装置を提供することである。
本発明の吸気系の異常検出装置は、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置であって、前記過給機により過給が行われていない状態の前記吸気経路における吸気の状態に基づいて、前記吸気経路の異常の有無を判定することを特徴とする。
本発明の吸気系の異常検出装置は、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置であって、前記吸気系の異常を検出する検出手段と、前記過給機により過給が行われていない状態の前記吸気経路における吸気の状態に基づいて、前記吸気系の異常が前記過給機にあるのか前記吸気経路にあるのかを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
本発明の吸気系の異常検出装置において、更に、前記吸気経路における特定箇所で検出される前記吸気の状態と、前記特定箇所に至るまでの前記吸気経路の圧力損失とに基づいて、前記吸気経路における異常の発生箇所を推定することを特徴とする。
本発明の吸気系の異常検出装置において、前記吸気経路における前記吸気の流路を制御する流路制御手段を備え、前記流路制御手段により前記吸気の流路が制御された状態で、前記吸気経路における異常の発生箇所を推定することを特徴とする。
本発明の吸気系の異常検出装置において、前記吸気経路における前記吸気の状態は、前記吸気の圧力及び前記吸気の流量の少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする。
本発明の吸気系の異常検出装置によれば、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する際に、異常の発生箇所の特定が可能となる。
以下、本発明の吸気系の異常検出装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1から図7を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置に関する。
本実施形態では、ターボチャージャー(過給機、図1の符号10、11参照)が設けられた吸気管(吸気経路、図1の符号2参照)を有する吸気系の異常検出が行われる。異常検出において、まず、吸気管2自体に漏れやつぶれなどの異常(以下、単に漏れとする)が生じているか否かが判定され、吸気管2に漏れが生じていないと判定された場合に、ターボチャージャー(10、11)の異常判定へ進む。これにより、過給圧の低下が生じるような吸気系の異常が生じている場合に、その異常の発生箇所がターボチャージャー(10、11)であるのか、吸気管2であるのか判別可能となる。
吸気管2の漏れの有無は、ターボチャージャー(10、11)により過給が行われていない状態における吸気の状態(流量)に基づいて判定される。過給が行われていない状態では、ターボチャージャー(10、11)の故障の有無は、吸気の状態に影響しない。従って、ターボチャージャー(10、11)本体の故障を無視して吸気管2の漏れの有無を検出することができる。
本実施形態では、吸気管2の漏れの有無が検出されるのみならず、漏れの発生している箇所(故障箇所)が、吸気の流量に基づいて推定される。吸気管2に漏れが生じていると、その漏れの箇所から空気が吸気管2に吸い込まれるため、漏れが生じていない正常時と比べて、エアフローメータ(特定箇所、図1の符号4参照)を通過する空気量が変化する。また、吸気管2のどの部分で漏れが生じているかによって、エアフローメータ4の検出値は異なる。これは、吸気管2におけるエンジン1に近い部分(例えば、図1の符号Cで示される通路)で漏れが生じている場合には、エンジン1から遠い部分(例えば、図1の符号Aで示される通路)で漏れが生じた場合に比べて、漏れ箇所から吸い込まれる空気量が多くなるためである。本実施形態では、このように吸気管2の漏れ箇所に応じて吸気の状態(吸気量)が異なることを利用して、吸気管2において漏れの発生している箇所が推定される。
図1は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。図1において、符号1は、エンジンを示す。エンジン1は、二つの過給機(1stターボ10、2ndターボ11)を備える。本実施形態のエンジン1では、いわゆる2way−twinターボシステムによる過給が行われる。吸入空気量が少ない領域では、1stターボ10のみを使用し、吸入空気量が多い領域では、1stターボ10及び2ndターボ11を使用してエンジン1が運転される。
エンジン1には、吸気管2及び排気管3が接続されている。吸気管2における吸気の流れ方向の最も上流側には、エアクリーナ5が設けられている。吸気管2における、エアクリーナ5の設置位置よりも下流側には、エアフローメータ4が設けられている。エアフローメータ4により、吸気管2を流れる吸気の流量が検出される。吸気管2は、エアフローメータ4の設置位置よりも下流側の吸気分岐部2dにおいて、第一吸気管2aと第二吸気管2bとに分岐されている。第一吸気管2aと第二吸気管2bとは、吸気合流部2eにおいて互いに接続されている。吸気管2におけるエンジン1との接続部は、インテークマニホールド(特定箇所)2sとして構成されている。
第一吸気管2aには、1stターボ10のコンプレッサー10bが設けられている。第二吸気管2bには、2ndターボ11のコンプレッサー11bが設けられている。第二吸気管2bには、2ndターボ11のコンプレッサー11bをバイパスさせる吸気バイパス管2cが接続されている。吸気バイパス管2cの一端は、第二吸気管2bにおけるコンプレッサー11bよりも上流側に接続されている。吸気バイパス管2cの他端は、第二吸気管2bにおけるコンプレッサー11bよりも下流側に接続されている。吸気バイパス管2cには、吸気バイパス管2cを開閉するエアバイパスバルブ(流路制御手段)12が設けられている。
第二吸気管2bには、第二吸気管2bを開閉する吸気切替弁(流路制御手段)13が設けられている。吸気切替弁13は、第二吸気管2bにおける吸気バイパス管2cとの接続部のいずれよりも吸気の流れ方向の下流側に設けられている。
吸気管2における吸気合流部2eよりも吸気の流れ方向の下流側には、吸気を冷却するインタークーラ6が設けられている。吸気管2における、インテークマニホールド2sには、インマニ圧力センサ7が設けられている。インマニ圧力センサ7により、吸気の圧力(インマニ圧)Pが検出される。
排気管3は、排気分岐部3cにおいて、第一排気管3aと第二排気管3bとに分岐されている。第一排気管3aと第二排気管3bとは、排気合流部3dにおいて互いに接続されている。
第一排気管3aには、1stターボ10のタービン10aが設けられている。第二排気管3bには、2ndターボ11のタービン11aが設けられている。第二排気管3bにおける、2ndターボ11のタービン11aの設置位置よりも排気ガスの流れ方向の上流側には、第二排気管3bを開閉する排気切替弁14が設けられている。排気管3における、排気合流部3dよりも排気ガスの流れ方向の下流側には、排気ガスの空燃比を検出するA/Fセンサ8が設けられている。
エンジン1が搭載された車両(図示せず)には、車両各部を制御するECU(Electronic Control Unit)を有する車両制御部20が設けられている。エアフローメータ4及びインマニ圧力センサ7は、車両制御部20に接続されており、それぞれの検出結果を示す信号が車両制御部20に入力される。エアバイパスバルブ12、吸気切替弁13、及び排気切替弁14は、車両制御部20に接続されており、それぞれ車両制御部20により制御される。エンジン1は、車両制御部20に接続されており、エンジン回転数等の運転状況を示す信号が車両制御部20に入力されると共に、燃料噴射量等のエンジン1の動作が車両制御部20により制御される。
1stターボ10及び2ndターボ11の運転領域は、例えば、吸入空気量に基づいて設定される。吸入空気量が少ない領域では、1stターボ10のみが運転される。この場合、例えば、エアバイパスバルブ12、吸気切替弁13、及び排気切替弁14が閉じた状態(全閉)とされる。1stターボ10のタービン10aに排気ガスが供給され、1stターボ10による過給が行われる一方、2ndターボ11のタービン11aには排気ガスが供給されないため、2ndターボ11が停止状態となる。
吸入空気量が多い領域では、1stターボ10及び2ndターボ11が共に運転される。この場合、例えば、吸気切替弁13及び排気切替弁14がそれぞれ全開とされると共に、エアバイパスバルブ12が閉じた状態(全閉)とされる。これにより、1stターボ10のタービン10a及び2ndターボ11のタービン11aにそれぞれ排気ガスが供給され、1stターボ10及び2ndターボ11による過給が行われる。
上記のように過給が行われる吸気系において、ターボ(10、11)の故障や吸気管2の漏れなどの異常が生じた場合には、過給圧が低下してしまう。上述したように、従来の吸気系の異常検出においては、ターボ(10、11)により過給が行われている場合の過給圧の低下に基づいて異常判定がなされていた。この場合、過給圧の低下が検出されたとしても、その過給圧の低下がターボ(10、11)の故障または吸気管2の漏れのいずれによるものなのかが判別できなかった。
本実施形態では、吸気系の異常検出が行われる場合に、まず、吸気管2の漏れの検出が行われる。吸気管2において漏れが発生していないと判定された場合に、ターボ(10、11)の異常判定へ進む。これにより、過給圧の低下が生じるような吸気系の異常が生じている場合に、その異常の発生箇所がターボチャージャー(10、11)であるのか、吸気管2であるのか判別可能となる。
吸気管2の漏れの検出は、エンジン1が運転状態でかつ減速中(燃料噴射量カット中)に行われる。車両の減速中には、慣性によりエンジン1が回されている状態となる。この状態では、排気ガスのエネルギーにより回されるターボ(10、11)は機能していない(過給を行っていない)。このため、ターボ(10、11)の本体に故障が生じているか否かを無視して(影響を受けずに)吸気管2の漏れの判定を行うことができる。
減速中は、エンジン1への空気の吸い込み及び吸気管2の吸気抵抗により、吸気管2内の圧力(吸気圧)は負圧となる。吸気管2に漏れが生じている場合には、その漏れの生じている箇所において外部から吸気管2内に空気が吸い込まれる。このため、実際にエンジン1に吸い込まれている空気量とエアフローメータ4で検出される空気量(以下、検出空気量とする)Gに乖離が生じる。本実施形態では、上記空気量の乖離に基づいて吸気管2の漏れの有無が検出される。
本実施形態では、吸気管2の漏れの有無が検出されるだけでなく、吸気管2の漏れの箇所が推定される。吸気管2におけるエンジン1に近い部分で漏れが生じている場合には、エンジン1から遠い部分で漏れが生じた場合に比べて、漏れ箇所から吸気管2に吸い込まれる空気量が多くなる。これは、エンジン1に吸い込まれる空気が圧力損失のより低い流路を通過するからである。このため、吸気管2における漏れの生じている箇所によって、上記空気量の乖離の度合いが異なる。本実施形態では、上記空気量の乖離の度合いに基づいて漏れの箇所が推定される。
本実施形態では、以下に図2を参照して説明するように、吸気管2がインマニ圧力センサ7からの吸気経路の長さ(インマニ圧力センサ7までの間の圧力損失の大きさ)に応じて3つの通路(図2の符号A、B、C参照)に分けられている。上記空気量の乖離の度合いに基づいて、通路A、通路B、通路Cのいずれにおいて漏れが生じているかが判定される。
図2は、図1における吸気管2付近の拡大図である。通路Aは、吸気管2における吸気分岐部2dよりも上流側の部分2f、第一吸気管2aにおける1stターボ10のコンプレッサー10bよりも上流側の部分2h、第二吸気管2bにおける2ndターボ11のコンプレッサー11bよりも上流側の部分2g、及び吸気バイパス管2cにおけるエアバイパスバルブ12よりも上流側の部分2jを含む。
通路Bは、吸気バイパス管2cにおけるエアバイパスバルブ12よりも下流側の部分2k、及び第二吸気管2bにおける2ndターボ11のコンプレッサー11bと吸気切替弁13との間の部分2mを含む。
通路Cは、第一吸気管2aにおける1stターボ10のコンプレッサー10bよりも下流側の部分2n、第二吸気管2bにおける吸気切替弁13よりも下流側の部分2p、及び吸気管2における吸気合流部2eよりも下流側の部分2qを含む。
図3は、吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際の吸気管2の流路の設定内容について説明するための図である。図4は、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合における吸気管2内の吸気の状態について説明するための図である。図4には、エンジン1の回転数が同じである条件における吸気の状態の大小関係が示されている。
図3に示すように、吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際には、エアバイパスバルブ12及び吸気切替弁13が共に閉じた(全閉の)状態とされる。この場合、吸気切替弁13が閉じていることにより、第二吸気管2bを空気が流れることが抑制される。これにより、吸気管2内の空気の流路は、符号Y1に示すように、第一吸気管2aを経てエンジン1へ向けて流れる流路となる。従って、インマニ圧力センサ7から各通路(A、B、C)までの間の吸気経路長は、通路Cまでの経路長が最も短く、通路A、通路Bの順に経路長が長くなる。また、インマニ圧力センサ7までの間の圧力損失は、図4に符号(a)で示すように、通路Cからの圧力損失が最も小さく、通路A、通路Bの順に大きくなる。なお、エアクリーナ5を介して吸気管2に流入し、インマニ圧力センサ7まで流れる吸気経路の圧力損失は、通路Bからインマニ圧力センサ7までの経路の圧力損失に比べて、大きな値である。
図4に符号(b)で示すように、各通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に、漏れ箇所から吸気管2に吸い込まれる空気量は、通路Cに漏れが生じた場合が最大で、通路A、通路Bに漏れが生じた場合の順に小さくなる。これに対応して、符号(c)で示すように、検出空気量Gは、通路Cで漏れが生じた場合に最小となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に大きな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)の検出空気量Gは、通路Bで漏れが生じている場合よりも大きな値となる。
また、インマニ圧力センサ7に近い通路で漏れが生じるほど、その漏れ箇所からインマニ圧力センサ7までの間の圧力損失が小さいこと(符号(a)参照)に対応して、符号(d)に示すように、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に検出されるインマニ圧Pは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)のインマニ圧Pは、通路Bで漏れが生じている場合よりも小さな値となる。
本実施形態では、上記空気量の乖離を求めるにあたり、インマニ圧Pとエンジン1の回転数に基づいてエンジン1に実際に吸い込まれる空気量(以下、推定空気量とする)Geが推定される。エンジン回転数が同一の場合、インマニ圧Pが大きな値であるほど推定空気量Geが大きな値として推定される。従って、エンジン回転数が同一の条件である場合、符号(e)に示すように、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合の推定空気量Geは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)の推定空気量Geは、通路Bで漏れが生じている場合よりも小さな値となる。
本実施形態では、推定空気量Geと検出空気量Gとの乖離を示す値として、推定空気量Geの検出空気量Gに対する比(以下、空気量比とする)Gsが用いられる。空気量比Gsは、以下の式により求められる。
空気量比Gs = 推定空気量Ge / 検出空気量G
通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に、検出空気量Gは、図4に符号(c)で示す関係となる。また、推定空気量Geは、符号(e)で示す関係となる。よって、符号(f)に示すように、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合の空気量比Gsは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)には、漏れが生じている場合に比べて、検出空気量Gと推定空気量Geとの乖離が小さい。従って、吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)の空気量比Gsは、通路Bで漏れが生じている場合よりも小さな値である。
吸気管2のどの通路において漏れが生じているかが推定される際には、算出された空気量比Gsと、それぞれの通路(A、B、C)において漏れが生じているか否かを判定するための予め定められた閾値とが比較される。通路Cにおいて漏れが生じているか否かを判定するための閾値(第一の空気量比Gsの閾値)Gscは最も大きな値として設定され、通路Aの漏れを判定するための閾値(第二の空気量比Gsの閾値)Gsa、通路Bの漏れを判定するための閾値(第三の空気量比Gsの閾値)Gsbの順に小さな値として設定されている。
図5は、本実施形態において吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際の動作を示すフローチャートである。
ステップS10では、車両制御部20により、エンジン1の運転状態が減速中であるか否かが判定される。減速中であるか否かは、例えば、アクセルの状態、あるいは、燃料の噴射量等に基づいて判定される。アクセルOFFとされている場合や燃料の噴射量がカットされている場合に、減速中であると判定される。例えば、燃料噴射量がゼロであり、ほぼ無過給の状態であれば、ターボ(10、11)の影響を受けずに吸気管2の異常の検出が行われることができる。ステップS10の判定の結果、減速中であると判定された場合(ステップS10−Y)には、ステップS20に進み、そうでない場合(ステップS10−N)にはステップS10の判定が繰り返される。
ステップS20では、車両制御部20により、吸気切替弁13、及びエアバイパスバルブ12が共に閉じた(全閉の)状態とされる。エアバイパスバルブ12が閉じられるのは、通路Bに漏れが生じていたとしてもその通路Bの漏れが吸気の状態に大きな影響を与えないようにするためである。通路Bの漏れによる影響が小さくされることで、通路Cの漏れや通路Aの漏れがより精度良く検出されることができる。次に、ステップS30に進む。
ステップS30では、車両制御部20により、空気量比Gsが第一の空気量比Gsの閾値Gscよりも大きな値であるか否かが判定される。ステップS30では、空気量比Gsと第一の空気量比Gsの閾値Gscとの大小関係に基づいて通路Cに漏れが生じているか否かが判定される。車両制御部20は、まず、エンジン1の回転数とインマニ圧Pから推定空気量Geを算出する。推定空気量Geは、例えば、予め記憶された図示しないマップが参照されて求められることができる。上記マップは、例えば、実験の結果に基づいて設定されている。次に、推定空気量Geと検出空気量Gに基づいて空気量比Gsが算出される。算出された空気量比Gsと第一の空気量比Gsの閾値Gscとが比較される。
ステップS30の判定の結果、空気量比Gsが第一の空気量比Gsの閾値Gscよりも大きな値であると判定された場合(ステップS30−Y)には、ステップS70へ進み、そうでない場合(ステップS30−N)には、ステップS40へ進む。
ステップS70では、車両制御部20により、通路Cにおいて漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
ステップS40では、車両制御部20により、ステップS30で算出された空気量比Gsが、第二の空気量比Gsの閾値Gsaよりも大きく第一の空気量比Gsの閾値Gscよりも小さい値であるか否かが判定される。ステップS40では、通路Aにおいて漏れが生じているか否かが判定される。
ステップS40の判定の結果、空気量比Gsが、第二の空気量比Gsの閾値Gsaよりも大きく第一の空気量比Gsの閾値Gscよりも小さい値であると判定された場合(ステップS40−Y)には、ステップS80へ進み、そうでない場合(ステップS40−N)には、ステップS50へ進む。
ステップS80では、車両制御部20により、通路Aに漏れが生じていると判定される。ステップS80が実行されると、さらに通路Bにおいて漏れが生じているか否かの判定を行うために、ステップS90へ進む。
ステップS90では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれる。図6は、吸気切替弁13が開かれた場合の様子を示す図である。吸気切替弁13が開かれることにより、符号Y2に示すように、空気が通路Aを介さずに通路Bから通路Cへ直接流れることができるようになる。このため、吸気切替弁13が閉じられている(全閉)状態(図3)に比べて、インマニ圧力センサ7と通路Bとの間の圧力損失が低下する。例えば、インマニ圧力センサ7と通路Bとの間の圧力損失が、インマニ圧力センサ7と通路Aとの間の圧力損失に比べて小さな値となる。このため、通路Bに漏れが生じている場合に、吸気切替弁13が開かれると、吸気切替弁13が閉じている場合に比べて、空気量比Gsが大きく(推定空気量Geと検出空気量Gとの乖離が大きく)なる。
次に、ステップS100では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれた状態において空気量比Gsが算出され、算出された空気量比Gsが第四の空気量比Gsの閾値Gsabよりも大きな値であるか否かが判定される。第四の空気量比Gsの閾値Gsabは、通路Aと通路Bに共に漏れが生じているか否かを判定するための閾値として予め定められた値である。第四の空気量比Gsの閾値Gsabは、例えば、第二の空気量比Gsの閾値Gsaよりも大きな値として設定される。
ステップS100の判定の結果、ステップS100で算出された空気量比Gsが第四の空気量比Gsの閾値Gsabよりも大きな値であると判定された場合(ステップS100−Y)には、ステップS110へ進み、そうでない場合(ステップS100−N)には、本制御フローは終了される。なお、ステップS100における判定は、吸気切替弁13を開く前の空気量比Gsと開いた後の空気量比Gsとの比較結果に基づいて行われてもよい。
ステップS110では、車両制御部20により、通路A及び通路Bに共に漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS40で否定判定がなされてステップS50へ進むと、ステップS50では、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開かれる。これにより、エアバイパスバルブ12が開かれる前(図3)に比べて、通路Bに漏れが生じている場合に、その漏れによる影響が吸気の状態により反映されやすい状態となる。エアバイパスバルブ12が開かれると、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開いた状態における空気量比Gsが算出される。ステップS50が実行されると、ステップS60に進む。
ステップS60では、車両制御部20により、ステップS50で算出された空気量比Gsが、第三の空気量比Gsの閾値Gsbよりも大きく第二の空気量比Gsの閾値Gsaよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS60では、通路Bにおいて漏れが生じているか否かが判定される。
ステップS60の判定の結果、空気量比Gsが、第三の空気量比Gsの閾値Gsbよりも大きく第二の空気量比Gsの閾値Gsaよりも小さな値であると判定された場合(ステップS60−Y)には、ステップS120へ進み、そうでない場合(ステップS60−N)には本制御フローは終了される。
ステップS120では、車両制御部20により、通路Bに漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
図5のフローチャートに基づいて吸気管2の漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われ、吸気管2に漏れがないと判定される(ステップS60−N)と、次に、ターボ(10、11)の故障検出が行われる。図7は、ターボ(10、11)の故障検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。
ステップS210では、車両制御部20により、通路A、B、Cに漏れが生じていないか否かが判定される。ステップS210の判定の結果、通路A、B、Cに漏れが生じていないと判定された場合(ステップS210−Y)にはステップS220に進み、そうでない場合(ステップS210−N)には、ステップS260に進む。
ステップS260では、通路A、B、Cに漏れが生じていないとする前提条件のチェックを行うと判定され、本制御フローが終了される。
ステップS220では、車両制御部20により、現在の運転領域が、1stターボ10のみを使用して過給が行われる領域(シングルターボ運転領域)であることが確認され、ステップS230に進む。
ステップS230では、車両制御部20により、過給圧が正常であるか否かが判定される。ステップS230の判定は、従来公知の判定方法によることができる。例えば、インマニ圧Pが予め定められた所定値よりも大きな値である場合に、過給圧が正常であると判定されることができる。シングルターボ運転領域において、過給圧が異常であると判定された場合(ステップS230−N)には、1stターボ10の故障であると判定されることができる。
ステップS230の判定の結果、過給圧が正常であると判定された場合(ステップS230−Y)には、ステップS240に進み、そうでない場合(ステップS230−N)には、ステップS270に進む。
ステップS270では、車両制御部20により、1stターボ10の故障と判定され、本制御フローが終了される。
ステップS240では、車両制御部20により、現在の運転領域が、1stターボ10及び2ndターボ11を使用して過給が行われる領域(ツインターボ運転領域)であることが確認され、ステップS250に進む。
ステップS250では、車両制御部20により、過給圧が正常であるか否かが判定される。ステップS250における判定方法は、ステップS230における判定方法と同様であることができる。
ステップS250の判定の結果、過給圧が正常であると判定された場合(ステップS250−Y)には、本制御フローは終了され、そうでない場合(ステップS250−N)には、ステップS280に進む。
ステップS280では、車両制御部20により、2ndターボ11の故障と判定され、本制御フローが終了される。
本実施形態によれば、過給が行われない減速中(図5のステップS10−Y)の空気量比Gsに基づいて、吸気管2の異常(漏れ)の有無の検出(ステップS30からS120)が行われる。これにより、従来の過給圧に基づいて吸気系の異常を検出する方法とは異なり、ターボ(10、11)における異常の有無を無視して吸気管2の異常検出が行われることができる。
吸気管2に異常が生じていない(漏れがない)と判定された場合(ステップS60−N)にターボ(10、11)の異常検出が行われる(図7のステップS220からS250)。これにより、過給圧の低下が生じるような吸気系の異常が生じている場合に、その異常の発生箇所がターボチャージャー(10、11)であるのか、吸気管2であるのか判別可能となる。
また、吸気管2の異常検出が行われる場合に、空気量比Gsの大きさに基づいて、吸気管2のどの部分において漏れが生じているかが推定されることができる(図5のステップS30からS120)。よって、異常の発生箇所をより狭い範囲に特定することが可能となる。その結果、部品交換等の修理に要するコストが低減されることができる。
(第2実施形態)
図8を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
上記第1実施形態では、吸気管2に漏れが生じているか否かの判定、及び吸気管2のどの部分で漏れが生じているかの推定が、空気量比Gsに基づいて行われた。本実施形態では、これに代えて、検出空気量Gに基づいて上記判定及び推定が行われる。
図4の符号(c)を参照して前述したように、各通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に、検出空気量Gは、通路Cで漏れが生じた場合に最小となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に大きな値となる。これにより、検出空気量Gに基づいて、どの通路で漏れが生じているか推定されることができる。
本実施形態では、通路Cにおいて漏れが生じているか否かを判定するための検出空気量Gの閾値(第一の検出空気量Gの閾値)Gcは最も小さな値として設定され、通路Aの漏れを判定するための閾値(第二の検出空気量Gの閾値)Ga、通路Bの漏れを判定するための閾値(第三の検出空気量Gの閾値)Gbの順に大きな値として設定されている。
図8は、本実施形態において吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際の動作を示すフローチャートである。
ステップS310で減速中であると判定された場合(ステップS310−Y)には、吸気切替弁13、及びエアバイパスバルブ12が閉じられる(ステップS320)。
次に、ステップS330において、車両制御部20により、検出空気量Gが第一の検出空気量Gの閾値Gcよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS330では、通路Cに漏れが生じているか否かが判定される。ここで、第一の検出空気量Gの閾値Gcは、エンジン1の回転数に基づいて決定される。第一の検出空気量Gの閾値Gcは、例えば、予め記憶された図示しないマップが参照されて求められる。上記マップは、例えば、実験の結果に基づいて設定される。
ステップS330の判定の結果、検出空気量Gが第一の検出空気量Gの閾値Gcよりも小さな値であると判定された場合(ステップS330−Y)には、ステップS370に進み、そうでない場合(ステップS330−N)には、ステップS340に進む。
ステップS370では、車両制御部20により、通路Cに漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS340では、車両制御部20により、検出空気量Gが、第一の検出空気量Gの閾値Gcよりも大きく第二の検出空気量Gの閾値Gaよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS340では、通路Aに漏れが生じているか否かが判定される。第二の検出空気量Gの閾値Gaは、第一の検出空気量Gの閾値Gcと同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。
ステップS340の判定の結果、検出空気量Gが、第一の検出空気量Gの閾値Gcよりも大きく第二の検出空気量Gの閾値Gaよりも小さな値であると判定された場合(ステップS340−Y)には、ステップS380に進み、そうでない場合(ステップS340−N)には、ステップS350に進む。
ステップS380では、車両制御部20により、通路Aに漏れが生じていると判定される。ステップS380が実行されると、さらに通路Bにおいて漏れが生じているか否かの判定を行うために、ステップS390に進む。
ステップS390では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれる。これにより、検出空気量Gは、吸気切替弁13が閉じている場合に比べて、減少する。
次に、ステップS400では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれた状態において検出空気量Gが取得され、取得された検出空気量Gが第四の検出空気量Gの閾値Gabよりも小さな値であるか否かが判定される。第四の検出空気量Gの閾値Gabは、通路Aと通路Bに共に漏れが生じているか否かを判定するための閾値であり、第一の検出空気量Gの閾値Gc等と同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。第四の検出空気量Gの閾値Gabは、例えば、第二の検出空気量Gの閾値Gaよりも小さな値として設定されている。
ステップS400の判定の結果、ステップS400で取得された検出空気量Gが第四の検出空気量Gの閾値Gabよりも小さな値であると判定された場合(ステップS400−Y)には、ステップS410へ進み、そうでない場合(ステップS400−N)には、本制御フローは終了される。なお、ステップS400における判定は、吸気切替弁13を開く前と後の検出空気量Gの比較結果に基づいて行われてもよい。
ステップS410では、車両制御部20により、通路A及び通路Bに共に漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS340で否定判定がなされてステップS350へ進むと、ステップS350では、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開かれる。次に、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開いた状態における検出空気量Gが取得され、ステップS360へ進む。
ステップS360では、車両制御部20により、ステップS350で取得された検出空気量Gが、第二の検出空気量Gの閾値Gaよりも大きく第三の検出空気量Gの閾値Gbよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS360では、通路Bにおいて漏れが生じているか否かが判定される。第三の検出空気量Gの閾値Gbは、第一の検出空気量Gの閾値Gcと同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。
ステップS360の判定の結果、検出空気量Gが、第二の検出空気量Gの閾値Gaよりも大きく第三の検出空気量Gの閾値Gbよりも小さな値であると判定された場合(ステップS360−Y)には、ステップS420へ進み、そうでない場合(ステップS360−N)には本制御フローは終了される。
ステップS420では、車両制御部20により、通路Bに漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
図8のフローチャートに基づいて吸気管2の漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われ、吸気管2に漏れがないと判定される(ステップS360−N)と、上記第1実施形態と同様に、ターボ(10、11)の故障検出が行われる。
(第3実施形態)
図9及び図10を参照して第3実施形態について説明する。第3実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
上記第2実施形態では、吸気管2に漏れが生じているか否かの判定、及び吸気管2のどの部分で漏れが生じているかの推定が、検出空気量Gに基づいて行われた。本実施形態では、これに代えて、インマニ圧Pの大気圧との差圧の絶対値(以下、インマニ差圧とする)に基づいて上記判定及び推定が行われる。
より具体的には、インマニ圧力センサ7の検出値から算出されるインマニ差圧(以下、検出インマニ差圧とする)Pdと、検出空気量Gに基づいて推定されるインマニ差圧(以下、推定インマニ差圧とする)Peとの乖離の度合いに基づいて上記判定及び推定が行われる。
本実施形態では、推定インマニ差圧Peの、検出インマニ差圧Pdに対する比(以下、インマニ差圧比とする)Psが用いられる。インマニ差圧比Psは、以下の式により求められる。
インマニ差圧比Ps = 推定インマニ差圧Pe / 検出インマニ差圧Pd
図9は、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合のインマニ差圧の状態について説明するための図である。上記において図4の符号(d)を参照して説明したように、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に検出されるインマニ圧Pは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。また、吸気管2の異常検出は減速時に行われるため、吸気管2の内部は負圧である。従って、通路Cで漏れが生じた場合には、インマニ圧Pが負圧でありながら最も大気圧に近い圧力となり、インマニ差圧が小さな値となる。
よって、図9に符号(g)で示すように、通路Cで漏れが生じた場合に検出インマニ差圧Pdが最小となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に検出インマニ差圧Pdが大きな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)の検出インマニ差圧Pdは、通路Bに漏れが生じている場合のインマニ差圧Pdよりも大きな値となる。
次に推定インマニ差圧Peについて説明する。推定インマニ差圧Peは、エンジン1の回転数と検出空気量Gに基づいて推定される。検出空気量Gが小さい場合には、エンジン1に流入する空気量が少ないと見なされ、インマニ圧Pが低い(インマニ差圧が大きい)と推定される。図4の符号(c)を参照して説明したように、検出空気量Gは、通路Cで漏れが生じた場合に最小となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に大きな値となる。従って、推定インマニ差圧Peは、図9に符号(h)で示すように、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値として推定される。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)の推定インマニ差圧Peは、通路Bで漏れが生じた場合の推定インマニ差圧Peよりも小さな値として推定される。
通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合の検出インマニ差圧Pdは、図9に符号(g)で示す関係となる。また、推定インマニ差圧Peは、符号(h)で示す関係となる。よって、符号(i)に示すように、通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合のインマニ差圧比Psは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。吸気管2に漏れが生じていない場合(正常時)のインマニ差圧比Psは、通路Bに漏れが生じている場合のインマニ差圧比Psよりも小さな値となる。
吸気管2のどの通路において漏れが生じているかが推定される際には、算出されたインマニ差圧比Psと、それぞれの通路(A、B、C)において漏れが生じているか否かを判定するための予め定められた閾値とが比較される。通路Cにおいて漏れが生じているか否かを判定するための閾値(第一のインマニ差圧比Psの閾値)Pscは最も大きな値として設定され、通路Aの漏れを判定するための閾値(第二のインマニ差圧比Psの閾値)Psa、通路Bの漏れを判定するための閾値(第三のインマニ差圧比Psの閾値)Psbの順に小さな値として設定されている。
図10は、本実施形態において吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際の動作を示すフローチャートである。
ステップS510で減速中であると判定された場合(ステップS510−Y)には、吸気切替弁13、及びエアバイパスバルブ12が閉じられる(ステップS520)。
次に、ステップS530において、車両制御部20により、インマニ差圧比Psが第一のインマニ差圧比Psの閾値Pscよりも大きな値であるか否かが判定される。ステップS530では、通路Cに漏れが生じているか否かが判定される。車両制御部20は、まず、エンジン1の回転数と検出空気量Gに基づいて、推定インマニ差圧Peを算出する。推定インマニ差圧Peは、例えば、予め記憶された図示しないマップが参照されて求められることができる。上記マップは、例えば、実験の結果に基づいて設定されている。次に、推定インマニ差圧Peと検出インマニ差圧Pdとに基づいて、インマニ差圧比Psが算出される。算出されたインマニ差圧比Psと第一のインマニ差圧比Psの閾値Pscとが比較される。
ステップS530の判定の結果、インマニ差圧比Psが第一のインマニ差圧比Psの閾値Pscよりも大きな値であると判定された場合(ステップS530−Y)には、ステップS570に進み、そうでない場合(ステップS530−N)には、ステップS540へ進む。
ステップS570では、車両制御部20により、通路Cにおいて漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
ステップS540では、車両制御部20により、ステップS530で算出されたインマニ差圧比Psが、第二のインマニ差圧比Psの閾値Psaよりも大きく第一のインマニ差圧比Psの閾値Pscよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS540では、通路Aにおいて漏れが生じているか否かが判定される。
ステップS540の判定の結果、インマニ差圧比Psが、第二のインマニ差圧比Psの閾値Psaよりも大きく第一のインマニ差圧比Psの閾値Pscよりも小さな値であると判定された場合(ステップS540−Y)には、ステップS580へ進み、そうでない場合(ステップS540−N)には、ステップS550へ進む。
ステップS580では、車両制御部20により、通路Aに漏れが生じていると判定される。ステップS580が実行されると、さらに通路Bにおいて漏れが生じているか否かの判定を行うために、ステップS590へ進む。
ステップS590では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれる。これにより、通路Bに漏れが生じている場合に、吸気切替弁13が閉じている場合に比べて、インマニ差圧比Psが増加する。言い換えると、推定インマニ差圧Peと検出インマニ差圧Pdとの乖離が大きくなる。
次に、ステップS600では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれた状態においてインマニ差圧比Psが算出され、算出されたインマニ差圧比Psが第四のインマニ差圧比Psの閾値Psabよりも大きな値であるか否かが判定される。第四のインマニ差圧比Psの閾値Psabは、通路Aと通路Bに共に漏れが生じているか否かを判定するための閾値として予め定められた値である。第四のインマニ差圧比Psの閾値Psabは、例えば、第二のインマニ差圧比Psの閾値Psaよりも大きな値として設定される。
ステップS600の判定の結果、ステップS600で算出されたインマニ差圧比Psが第四のインマニ差圧比Psの閾値Psabよりも大きな値であると判定された場合(ステップS600−Y)には、ステップS610へ進み、そうでない場合(ステップS600−N)には、本制御フローは終了される。
ステップS610では、車両制御部20により、通路A及び通路Bに共に漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS540で否定判定がなされてステップS550へ進むと、ステップS550では、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開かれる。エアバイパスバルブ12が開かれると、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開いた状態におけるインマニ差圧比Psが算出される。
次にステップS560では、車両制御部20により、ステップS550で算出されたインマニ差圧比Psが、第三のインマニ差圧比Psの閾値Psbよりも大きく第二のインマニ差圧比Psの閾値Psaよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS560では、通路Bにおいて漏れが生じているか否かが判定される。
ステップS560の判定の結果、インマニ差圧比Psが、第三のインマニ差圧比Psの閾値Psbよりも大きく第二のインマニ差圧比Psの閾値Psaよりも小さな値であると判定された場合(ステップS560−Y)には、ステップS620へ進み、そうでない場合(ステップS560−N)には、本制御フローが終了される。
ステップS620では、車両制御部20により、通路Bに漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
図10のフローチャートに基づいて吸気管2の漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われ、吸気管2に漏れがないと判定される(ステップS560−N)と、上記第1実施形態と同様に、ターボ(10、11)の故障検出が行われる。
(第4実施形態)
図11を参照して第4実施形態について説明する。第4実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
上記第3実施形態(図10)では、吸気管2に漏れが生じているか否かの判定、及び吸気管2のどの部分で漏れが生じているかの推定が、インマニ差圧比Psに基づいて行われた。本実施形態では、これに代えて、インマニ圧Pに基づいて上記判定及び推定が行われる。
図4の符号(d)を参照して前述したように、各通路(A、B、C)のそれぞれにおいて漏れが生じた場合に、検出されるインマニ圧Pは、通路Cで漏れが生じた場合に最大となり、通路A、通路Bで漏れが生じた場合の順に小さな値となる。これにより、インマニ圧力センサ7で検出されるインマニ圧Pに基づいて、どの通路で漏れが生じているか推定されることができる。
本実施形態では、通路Cにおいて漏れが生じているか否かを判定するためのインマニ圧Pの閾値(第一のインマニ圧Pの閾値)Pcは最も大きな値として設定され、通路Aの漏れを判定するための閾値(第二のインマニ圧Pの閾値)Pa、通路Bの漏れを判定するための閾値(第三のインマニ圧Pの閾値)Pbの順に小さな値として設定されている。
図11は、本実施形態において吸気管2における漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われる際の動作を示すフローチャートである。
ステップS710で減速中であると判定された場合(ステップS710−Y)には、吸気切替弁13、及びエアバイパスバルブ12が閉じられる(ステップS720)。
次に、ステップS730において、車両制御部20により、インマニ圧力センサ7で検出されるインマニ圧Pが第一のインマニ圧Pの閾値Pcよりも大きな値であるか否かが判定される。ステップS730では、通路Cに漏れが生じているか否かが判定される。ここで、第一のインマニ圧Pの閾値Pcは、エンジン1の回転数に基づいて決定される。第一のインマニ圧Pの閾値Pcは、例えば、予め記憶された図示しないマップが参照されて求められる。上記マップは例えば、実験の結果に基づいて設定される。
ステップS730の判定の結果、インマニ圧Pが第一のインマニ圧Pの閾値Pcよりも大きな値であると判定された場合(ステップS730−Y)には、ステップS770に進み、そうでない場合(ステップS730−N)には、ステップS740に進む。
ステップS770では、車両制御部20により、通路Cに漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS740では、車両制御部20により、インマニ圧Pが第二のインマニ圧Pの閾値Paよりも大きく第一のインマニ圧Pの閾値Pcよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS740では、通路Aにおいて漏れが生じているか否かが判定される。第二のインマニ圧Pの閾値Paは、第一のインマニ圧Pの閾値Pcと同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。
ステップS740の判定の結果、インマニ圧Pが、第二のインマニ圧Pの閾値Paよりも大きく第一のインマニ圧Pの閾値Pcよりも小さな値であると判定された場合(ステップS740−Y)には、ステップS780に進み、そうでない場合(ステップS740−N)には、ステップS750に進む。
ステップS780では、車両制御部20により、通路Aに漏れが生じていると判定される。ステップS780が実行されると、さらに通路Bにおいて漏れが生じているか否かの判定を行うために、ステップS790に進む。
ステップS790では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれる。これにより、インマニ圧Pは、吸気切替弁13が閉じている場合に比べて、増加する。
次に、ステップS800では、車両制御部20により、吸気切替弁13が開かれた状態においてインマニ圧力センサ7で検出されるインマニ圧Pが取得され、取得されたインマニ圧Pが第四のインマニ圧Pの閾値Pabよりも大きな値であるか否かが判定される。第四のインマニ圧Pの閾値Pabは、通路Aと通路Bに共に漏れが生じているか否かを判定するための閾値であり、第一のインマニ圧Pの閾値Pc等と同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。第四のインマニ圧Pの閾値Pabは、例えば、第二のインマニ圧Pの閾値Paよりも大きな値として設定されている。
ステップS800の判定の結果、ステップS800で取得されたインマニ圧Pが第四のインマニ圧Pの閾値Pabよりも大きな値であると判定された場合(ステップS800−Y)には、ステップS810に進み、そうでない場合(ステップS800−N)には、本制御フローは終了される。なお、ステップS800における判定は、吸気切替弁13を開く前のインマニ圧Pと開いた後のインマニ圧Pとの比較結果に基づいて行われてもよい。
ステップS810では、車両制御部20により、通路A及び通路Bに共に漏れが生じていると判定され、本制御フローは終了される。
ステップS740で否定判定がなされてステップS750へ進むと、ステップS750では、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開かれる。次に、車両制御部20により、エアバイパスバルブ12が開いた状態におけるインマニ圧Pが取得され、ステップS760に進む。
ステップS760では、車両制御部20により、ステップS750で取得されたインマニ圧Pが、第三のインマニ圧Pの閾値Pbよりも大きく第二のインマニ圧Pの閾値Paよりも小さな値であるか否かが判定される。ステップS760では、通路Bにおいて漏れが生じているか否かが判定される。第三のインマニ圧Pの閾値Pbは、第一のインマニ圧Pの閾値Pcと同様に、エンジン1の回転数に基づいて決定される。
ステップS760の判定の結果、インマニ圧Pが、第三のインマニ圧Pの閾値Pbよりも大きく第二のインマニ圧Pの閾値Paよりも小さな値であると判定された場合(ステップS760−Y)には、ステップS820に進み、そうでない場合(ステップS760−N)には、本制御フローは終了される。
ステップS820では、車両制御部20により、通路Bに漏れが生じていると判定され、本制御フローが終了される。
図11のフローチャートに基づいて吸気管2の漏れの有無の検出及び漏れの箇所の推定が行われ、吸気管2に漏れがないと判定される(ステップS760−N)と、上記第1実施形態と同様に、ターボ(10、11)の故障検出が行われる。
上記各実施形態においては、吸気管2に2つのターボ(10、11)が設けられている場合を例に説明したが、吸気管2に設けられるターボ(過給機)の数はこれには限定されない。上記各実施形態の吸気系の異常検出装置は、過給機が設けられた吸気経路を有する様々な吸気系に対して、適用されることができる。
本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態に係る装置の概略構成図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態における吸気管の通路の設定内容について説明するための図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態において吸気管の異常検出が行われる際の吸気管の流路の設定内容について説明するための図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態において吸気管に漏れが生じた場合の吸気の状態について説明するための図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態において吸気管の異常検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態において吸気切替弁が開かれた場合の流路の様子を示す図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第1実施形態においてターボの異常検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。 本発明の吸気系の異常検出装置の第2実施形態において吸気管の異常検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。 本発明の吸気系の異常検出装置の第3実施形態において吸気管に漏れが生じた場合の吸気の状態について説明するための図である。 本発明の吸気系の異常検出装置の第3実施形態において吸気管の異常検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。 本発明の吸気系の異常検出装置の第4実施形態において吸気管の異常検出が行われる際の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 エンジン
2 吸気管
2a 第一吸気管
2b 第二吸気管
2c 吸気バイパス管
2d 吸気分岐部
2e 吸気合流部
2s インテークマニホールド
3 排気管
3a 第一排気管
3b 第二排気管
3c 排気分岐部
3d 排気合流部
4 エアフローメータ
5 エアクリーナ
6 インタークーラ
7 インマニ圧力センサ
10 1stターボ
10a タービン
10b コンプレッサー
11 2ndターボ
11a タービン
11b コンプレッサー
12 エアバイパスバルブ
13 吸気切替弁
14 排気切替弁
20 車両制御部
Gs 空気量比
Gsc 第一の空気量比Gsの閾値
Gsa 第二の空気量比Gsの閾値
Gsb 第三の空気量比Gsの閾値
Gsab 第四の空気量比Gsの閾値
Gc 第一の検出空気量Gの閾値
Ga 第二の検出空気量Gの閾値
Gb 第三の検出空気量Gの閾値
Gab 第四の検出空気量Gの閾値
Ps インマニ差圧比
Psc 第一のインマニ差圧比Psの閾値
Psa 第二のインマニ差圧比Psの閾値
Psb 第三のインマニ差圧比Psの閾値
Psab 第四のインマニ差圧比Psの閾値
Pc 第一のインマニ圧Pの閾値
Pa 第二のインマニ圧Pの閾値
Pb 第三のインマニ圧Pの閾値
Pab 第四のインマニ圧Pの閾値

Claims (5)

  1. 過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置であって、
    前記過給機により過給が行われていない状態の前記吸気経路における吸気の状態に基づいて、前記吸気経路の異常の有無を判定する
    ことを特徴とする吸気系の異常検出装置。
  2. 過給機が設けられた吸気経路を有する吸気系の異常を検出する吸気系の異常検出装置であって、
    前記吸気系の異常を検出する検出手段と、
    前記過給機により過給が行われていない状態の前記吸気経路における吸気の状態に基づいて、前記吸気系の異常が前記過給機にあるのか前記吸気経路にあるのかを判定する判定手段とを備える
    ことを特徴とする吸気系の異常検出装置。
  3. 請求項1または2に記載の吸気系の異常検出装置において、
    更に、
    前記吸気経路における特定箇所で検出される前記吸気の状態と、前記特定箇所に至るまでの前記吸気経路の圧力損失とに基づいて、前記吸気経路における異常の発生箇所を推定する
    ことを特徴とする吸気系の異常検出装置。
  4. 請求項3記載の吸気系の異常検出装置において、
    前記吸気経路における前記吸気の流路を制御する流路制御手段を備え、
    前記流路制御手段により前記吸気の流路が制御された状態で、前記吸気経路における異常の発生箇所を推定する
    ことを特徴とする吸気系の異常検出装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載の吸気系の異常検出装置において、
    前記吸気経路における前記吸気の状態は、前記吸気の圧力及び前記吸気の流量の少なくともいずれか一方を含む
    ことを特徴とする吸気系の異常検出装置。
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