JP2010229903A - Abnormality decision device for supercharged internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過給機を二つ有する内燃機関の異常判定装置に関し、特に、吸気の流路を切り替え可能な吸気切替弁の異常判定の技術分野に関する。 The present invention relates to an abnormality determination device for an internal combustion engine having two superchargers, and more particularly to a technical field of abnormality determination of an intake switching valve capable of switching an intake air flow path.
この種の装置では、例えば、吸気切替弁が閉弁状態のまま作動しなくなった際に、シングルターボモードからツインターボモードへ移行した場合に生じる不具合等を回避するために、吸気切替弁の異常判定が行われる。 In this type of device, for example, in order to avoid a malfunction that occurs when the single turbo mode is switched to the twin turbo mode when the intake switching valve stops operating in a closed state, the intake switching valve malfunctions. A determination is made.
この種の装置として、例えば、特許文献1には、シングルターボモードから、ツインターボモードへ移行する際に、内燃機関の回転数及び変速比により決定される目標過給圧と、実過給圧とに基づいて、吸気切替弁が故障であるか否かを判定する故障判定手段を備える装置が開示されている。或いは、特許文献2には、吸気切替弁の一例としての吸気制御弁の上流圧と下流圧との差圧により、吸気制御弁等の故障の有無を診断する装置が開示されている。
As this type of device, for example,
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、例えば車両の加速時等、過給追従の遅れに起因して目標過給圧と実過給圧との間に差が生じている場合、誤判定が生じる可能性があるという技術的問題点がある。また、特許文献2に開示の技術では、例えば差圧センサ等を設けなければならず、製造コストが増加する可能性があるという技術的問題点がある。
However, in the technique disclosed in
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストを抑制しつつ、誤判定を防止することができる過給機付内燃機関の異常判定装置を提案することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, for example, and proposes an abnormality determination device for a supercharged internal combustion engine that can prevent erroneous determination while suppressing manufacturing cost. .
本発明の過給機付内燃機関の異常判定装置は、上記課題を解決するために、二つの過給機を有する内燃機関を備える車両に搭載され、前記二つの過給機のうち一方の過給機により過給を行うシングルターボモードと、前記二つの過給機の両方により過給を行うツインターボモードとを相互に切替可能であり、前記内燃機関に供給される吸気を、前記一方の過給機を介して前記内燃機関に導く第1流路と、前記二つの過給機の両方を介して前記内燃機関に導く第2流路とを相互に切替可能な吸気切替弁を有するモード切替手段と、前記シングルターボモードから前記ツインターボモードへ切り替えるモード切替の際に、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値と、異常判定値とに基づいて、前記吸気切替弁が異常であるか否かを判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記車両が加速状態であることを条件に、前記異常判定値を変更する。 In order to solve the above-described problem, an abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention is mounted on a vehicle including an internal combustion engine having two superchargers, and one of the two superchargers. A single turbo mode in which supercharging is performed by a charger and a twin turbo mode in which supercharging is performed by both of the two superchargers can be switched to each other, and intake air supplied to the internal combustion engine is A mode having an intake air switching valve capable of switching between a first flow path leading to the internal combustion engine via a supercharger and a second flow path leading to the internal combustion engine via both of the two superchargers When the switching means and the mode switching to switch from the single turbo mode to the twin turbo mode, the intake switching valve is abnormal based on the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure and the abnormality determination value. Abnormal judgment to determine whether or not And a stage, the abnormality determination means, on condition that the vehicle is in the accelerating state, changes the abnormality determination value.
本発明の過給機付内燃機関の異常判定装置によれば、当該異常判定装置が搭載される車両は、二つの過給機を有する内燃機関を備える。ここで、本発明に係る二つの過給機は、相互に並列に接続されている、所謂「ツーウェイツインターボ」である。 According to the abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention, a vehicle equipped with the abnormality determination device includes an internal combustion engine having two superchargers. Here, the two superchargers according to the present invention are so-called “two-way twin turbos” connected in parallel to each other.
モード切替手段は、二つの過給機のうち一方の過給機により過給を行うシングルターボモードと、二つの過給機の両方により過給を行うツインターボモードとを相互に切替可能である。 The mode switching means can switch between a single turbo mode in which supercharging is performed by one of the two superchargers and a twin turbo mode in which supercharging is performed by both of the two superchargers. .
モード切替手段は、内燃機関に供給される吸気を、二つの過給機のうち一方の過給機を介して内燃機関に導く第1流路と、二つの過給機の両方を介して内燃機関に導く第2流路とを相互に切替可能な吸気切替弁を有している。モード切替手段は、更に、内燃機関から排出される排気を、二つの過給機のうち一方の過給機を介して車両の外へ導く第3流路と、二つの過給機の両方を介して車両の外へ導く第4流路とを相互に切替可能な排気切替弁を有している。 The mode switching means includes a first flow path for guiding the intake air supplied to the internal combustion engine to the internal combustion engine through one of the two superchargers, and the internal combustion engine via both the two superchargers. An intake switching valve that can switch between the second flow path leading to the engine is provided. The mode switching means further includes both a third flow path for guiding the exhaust discharged from the internal combustion engine to the outside of the vehicle via one of the two superchargers, and the two superchargers. And an exhaust switching valve that can switch between the fourth flow path that leads to the outside of the vehicle via the vehicle.
モード切替手段は、シングルターボモードからツインターボモードへ切り替える際には、第1流路から第2流路へ切り替えるように吸気切替弁を制御しつつ、第3流路から第4流路へ切り替えるように排気切替弁を制御する。他方、モード切替手段は、ツインターボモードからシングルターボモードへ切り替える際には、第2流路から第1流路へ切り替えるように吸気切替弁を制御しつつ、第4流路から第3流路へ切り替えるように排気切替弁を制御する。 The mode switching means switches from the third flow path to the fourth flow path while controlling the intake air switching valve so as to switch from the first flow path to the second flow path when switching from the single turbo mode to the twin turbo mode. The exhaust gas switching valve is controlled as follows. On the other hand, when switching from the twin turbo mode to the single turbo mode, the mode switching means controls the intake air switching valve so as to switch from the second flow path to the first flow path, and from the fourth flow path to the third flow path. The exhaust switch valve is controlled to switch to
例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えてなる異常判定手段は、シングルターボモードからツインターボモードへ切り替えるモード切替の際に、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値と、異常判定値とに基づいて、吸気切替弁が異常であるか否かを判定する。ここで、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値は、典型的には、目標過給圧から実際の過給圧を差し引いた値を意味する。従って、目標過給圧と実際の過給圧とが乖離するほど、差分値は大きくなる。 For example, the abnormality determination means including a memory, a processor, a comparator, and the like, when switching the mode from the single turbo mode to the twin turbo mode, a difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure, an abnormality determination value, Based on the above, it is determined whether or not the intake air switching valve is abnormal. Here, the differential value between the target boost pressure and the actual boost pressure typically means a value obtained by subtracting the actual boost pressure from the target boost pressure. Therefore, the difference value increases as the target boost pressure deviates from the actual boost pressure.
具体的には例えば、異常判定手段は、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値が、異常判定値より大きい場合、吸気切替弁が異常であると判定する。他方、異常判定手段は、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値が、異常判定値より小さい場合、吸気切替弁は異常でないと判定する。尚、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値と、異常判定値とが「等しい」場合は、どちらかの場合に含めて扱えばよい。 Specifically, for example, the abnormality determination unit determines that the intake switching valve is abnormal when the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure is larger than the abnormality determination value. On the other hand, the abnormality determining means determines that the intake switching valve is not abnormal when the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure is smaller than the abnormality determination value. When the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure and the abnormality determination value are “equal”, they may be included in either case.
尚、本発明に係る「異常判定値」は、吸気切替弁が異常であるか否かを決定する値であり、典型的には、物理量又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。このような異常判定値は、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば吸気切替弁の開度と、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値との関係を、車両の運転状態毎に求め、該求められた関係に基づいて、吸気切替弁に異常が生じていると確実にいえる値として設定されている。 The “abnormality determination value” according to the present invention is a value that determines whether or not the intake air switching valve is abnormal, and is typically a value that is set as a variable value according to a physical quantity or some parameter. is there. Such an abnormality determination value is obtained by, for example, experimentally, empirically, or simulating the relationship between the opening degree of the intake switching valve and the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure based on the driving state of the vehicle. It is obtained every time, and based on the obtained relationship, it is set as a value that can be said to be certain that an abnormality has occurred in the intake air switching valve.
本発明に係る「シングルターボモードからツインターボモードへ切り替える際」は、シングルターボモードからツインターボモードへ移行するために、吸気切替弁及び排気切替弁の制御を開始した時点から、吸気切替弁及び排気切替弁の制御を終了した時点までの間に限らず、吸気切替弁及び排気切替弁の制御を開始した時点から多少遡った時点又は所定時間経過した時点から、吸気切替弁及び排気切替弁の制御を終了した時点から多少遡った時点又は所定時間経過した時点までの間を意味してよい。 According to the present invention, “when switching from the single turbo mode to the twin turbo mode” means that the intake switching valve and the exhaust switching valve are controlled from the time when control of the intake switching valve and the exhaust switching valve is started in order to shift from the single turbo mode to the twin turbo mode. Not only until the time when the control of the exhaust gas switching valve is terminated, but also when the intake air switching valve and the exhaust gas switching valve are not operated from a time point slightly later than the time when the control of the intake air switching valve and the exhaust gas switching valve is started or when a predetermined time has passed. It may mean a time point slightly later than the time point when the control ends or a time point until a predetermined time has passed.
本願発明者の研究によれば、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値に基づいて、吸気切替弁の異常判定を行う装置では、車両の加速時等に追従性が低下することに起因して、目標過給圧と実際の過給圧との間に差が生じている場合、誤判定が生じる可能性がある。他方で、吸気切替弁の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧により、吸気切替弁の異常を判定する装置が提案されているが、例えば差圧センサ等を設けなければならず、製造コストが増加する可能性がある。更に、差圧センサ等を設けるために、例えば配管等のレイアウトが複雑化する可能性があることが判明している。 According to the research of the present inventor, in an apparatus that determines the abnormality of the intake switching valve based on the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure, the followability decreases when the vehicle is accelerated, etc. As a result, if there is a difference between the target boost pressure and the actual boost pressure, an erroneous determination may occur. On the other hand, a device for determining an abnormality of the intake switching valve based on the differential pressure between the upstream pressure and the downstream pressure of the intake switching valve has been proposed.For example, a differential pressure sensor or the like must be provided, Manufacturing costs may increase. Furthermore, it has been found that the layout of piping, for example, may become complicated due to the provision of a differential pressure sensor or the like.
しかるに本発明では、異常判定手段により、シングルターボモードからツインターボモードへ切り替えるモード切替の際に、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値と、異常判定値とに基づいて、吸気切替弁が異常であるか否かが判定される。本発明では特に、異常判定手段により、車両が加速状態であることを条件に、異常判定値が変更される。 However, in the present invention, when the mode is switched from the single turbo mode to the twin turbo mode by the abnormality determination means, the intake air switching is performed based on the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure and the abnormality determination value. It is determined whether the valve is abnormal. In the present invention, in particular, the abnormality determination value is changed by the abnormality determination means on condition that the vehicle is in an accelerated state.
このため、過給圧の追従性が低下すると予測される場合であっても、該過給圧の追従性の低下を考慮した異常判定値に基づいて、吸気切替弁が異常であるか否かが判定されるので、誤判定を防止することができる。加えて、本発明では、例えば差圧センサ等を新たに設ける必要がないため、製造コストを抑制することができる。 For this reason, even if it is predicted that the follow-up performance of the supercharging pressure will be reduced, whether or not the intake switching valve is abnormal based on the abnormality determination value considering the decrease in the follow-up performance of the supercharging pressure. Therefore, erroneous determination can be prevented. In addition, in the present invention, for example, there is no need to newly provide a differential pressure sensor or the like, and therefore the manufacturing cost can be suppressed.
尚、車両が加速状態であるか否かは、例えばアクセルペダルの踏み込み量等を検出することによって、判定すればよい。 Whether or not the vehicle is in an accelerated state may be determined by detecting, for example, the amount of depression of the accelerator pedal.
本発明の過給機付内燃機関の異常判定装置の一態様では、前記異常判定手段は、前記ツインターボモードに切り替わった時点から所定期間経過後に、前記吸気切替弁が異常であるか否かを判定する。 In one aspect of the abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention, the abnormality determination means determines whether or not the intake switching valve is abnormal after a predetermined period of time has elapsed since switching to the twin turbo mode. judge.
この態様によれば、シングルターボモードからツインターボモードへ切り替えた際に、過給圧の落ち込みが生じた場合であっても、誤判定を防止することができ、実用上非常に有利である。 According to this aspect, even when the supercharging pressure falls when switching from the single turbo mode to the twin turbo mode, erroneous determination can be prevented, which is very advantageous in practice.
尚、本発明に係る「所定期間」とは、吸気切替弁が異常であるか否かの判定を実施するタイミングを決定する値であり、予め固定値として、或いは物理量又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。このような所定期間は、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えばシングルターボモードからツインターボモードへの切り替えを開始時点からの経過時間と、目標過給圧及び実際の過給圧間の乖離の程度との関係を、過給圧の落ち込みの程度毎に求め、該求められた関係に基づいて、吸気切替弁が異常である場合と、吸気切替弁が正常である場合とを識別可能な期間として設定すればよい。これは、吸気切替弁が正常である場合は、目標過給圧及び実際の過給圧間の乖離の程度が、時間の経過とともに小さくなることを利用している。 The “predetermined period” according to the present invention is a value that determines the timing for determining whether or not the intake air switching valve is abnormal, and is a fixed value in advance or variable according to a physical quantity or some parameter. It is a value set as a value. Such a predetermined period is, for example, between the elapsed time from the start of the switching from the single turbo mode to the twin turbo mode, and the target boost pressure and the actual boost pressure, experimentally, empirically, or by simulation. The relationship with the degree of divergence is obtained for each degree of decrease in supercharging pressure, and based on the obtained relationship, the case where the intake switching valve is abnormal and the case where the intake switching valve is normal can be distinguished It may be set as a long period. This utilizes the fact that when the intake air switching valve is normal, the degree of deviation between the target boost pressure and the actual boost pressure decreases with time.
本発明の過給機付内燃機関の異常判定装置の他の態様では、前記異常判定手段は、前記目標過給圧を決定する目標過給圧決定手段と、前記実際の過給圧を検出する過給圧検出手段とを有する。 In another aspect of the abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger according to the present invention, the abnormality determination means detects target supercharging pressure determining means for determining the target supercharging pressure, and detects the actual supercharging pressure. And a supercharging pressure detecting means.
この態様によれば、比較的容易にして、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値を求めることができ、実用上非常に有利である。 According to this aspect, the difference value between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure can be obtained relatively easily, which is very advantageous in practice.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.
以下、本発明に係る過給機付内燃機関の異常判定装置の実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of an abnormality determination device for a supercharged internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
先ず、本実施形態に係る異常判定装置が搭載される車両について、図1を参照して説明する。ここに、図1は、本実施形態に係る異常判定装置が搭載される車両の構成を示すブロック図である。尚、図1では、説明の便宜上、本実施形態に直接関係のある部材のみ示し、それ以外の部材は省略している。また、図中の実線矢印は吸気の流れを示しており、点線矢印は排気の流れを示している。 First, a vehicle equipped with the abnormality determination device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle on which the abnormality determination device according to this embodiment is mounted. In FIG. 1, for convenience of explanation, only members that are directly related to the present embodiment are shown, and other members are omitted. Moreover, the solid line arrow in the figure indicates the flow of intake air, and the dotted line arrow indicates the flow of exhaust gas.
図1において、車両1は、内燃機関11、第1過給機14及び第2過給機15を備えて構成されている。内燃機関11には、吸気通路12及び排気通路13が夫々接続されている。吸気通路12には、第1過給機14のコンプレッサ14a、第2過給機15のコンプレッサ15a及び吸気切替弁16が設けられている。他方、排気通路13には、第1過給機14のタービン14b、第2過給機15のタービン15b及び排気切替弁17が設けられている。尚、第1過給機14のタービン14bは、可変ノズルVN付のタービンである。
In FIG. 1, a
吸気切替弁16及び排気切替弁17が閉弁状態である場合、車両1の外部から取り込まれた空気は、第1過給機14のコンプレッサ14aを介して内燃機関11に導かれ、該内燃機関11から排出された排気は、第1過給機14のタービン14bを介して車両1の外部に導かれる。この場合は、第1過給機14のみが作動することとなる(即ち、シングルターボモード)。
When the
他方、吸気切替弁16及び排気切替弁17が開弁状態である場合、車両1の外部から取り込まれた空気は、第1過給機14のコンプレッサ14a及び第2過給機15のコンプレッサ15aを介して内燃機関11に導かれ、該内燃機関11から排出された排気は、第1過給機14のタービン14b及び第2過給機15のタービン15bを介して車両1の外部に導かれる。この場合は、第1過給機14及び第2過給機15が作動することとなる(即ち、ツインターボモード)。
On the other hand, when the
尚、本実施形態に係る「空気を第1過給機14のコンプレッサ14aを介して内燃機関11に導く流路」及び「排気を第1過給機14のタービン14bを介して車両1の外部に導く流路」は、夫々、本発明に係る「第1流路」及び「第3流路」の一例である。また、本実施形態に係る「空気を第1過給機14のコンプレッサ14a及び第2過給機15のコンプレッサ15aを介して内燃機関11に導く流路」及び「排気を第1過給機14のタービン14b及び第2過給機15のタービン15bを介して車両1の外部に導く流路」は、夫々、本発明に係る「第2流路」及び「第4流路」の一例である。
In addition, according to the present embodiment, “a flow path for guiding air to the
異常判定装置100は、判定部21、制御部22及び過給圧センサ23を備えて構成されている。制御部22は、吸気切替弁16及び排気切替弁17各々を閉弁状態又は開弁状態とすることで、シングルターボモードとツインターボモードとを相互に切り替える。ここに、本実施形態に係る「判定部21」、「制御部22」及び「過給圧センサ23」は、夫々、本発明に係る「異常判定手段」、「モード切替手段」及び「過給圧検出手段」の一例である。
The
判定部21は、典型的には、目標過給圧を定めるマップを予め格納しており、例えば内燃機関11の回転数や変速機(図示せず)の変速比等に基づいて、格納されているマップから目標過給圧を決定する。このようなマップは、実験的若しくは経験的に、又はシミュレーションによって、例えば内燃機関の回転数や変速機の変速比と、該回転数や変速比の場合に要求される出力を達成する過給圧との関係を求め、該求められた関係に基づいて構築すればよい。
The
また、判定部21は、アクセルペダル24の踏み込み量を検出することによって、車両1が加速状態であるか否かを判定する。尚、判定部21は、アクセルペダル24の踏み込み量に限らず、例えば、車速センサ(図示せず)を介して取得した車速の単位時間当たりの変化量(即ち、加速度)を求め、該求められた加速度に基づいて、車両1が加速状態であるか否かを判定してもよい。
Moreover, the
次に、車両1が加速状態である場合に、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際の、目標過給圧及び実過給圧の推移について、図2を参照して説明する。ここに、図2は、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際の、目標過給圧と実過給圧との推移の一例を示す概念図である。
Next, transition of the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure when shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode when the
図2の上段は、ターボモードの状態を示すパラメータである「emdtb」の値の推移を示している。emdtbの値が「0」の場合、第1過給機14のみが作動するシングルターボモードを示しており、emdtbの値が「1」の場合、排気切替弁17が微小開度だけ開いている状態を示しており、emdtbの値が「2」の場合、第1過給機14及び第2過給機15が作動するツインターボモードを示している。
The upper part of FIG. 2 shows the transition of the value of “emdtb” that is a parameter indicating the state of the turbo mode. When the value of emdtb is “0”, this indicates a single turbo mode in which only the
従って、図2では、時刻t1に、排気切替弁17が微小開度だけ開くように、該排気切替弁17が制御部22によって制御され、時刻t2に、吸気切替弁16及び排気切替弁17が開弁状態となるように、該吸気切替弁16及び排気切替弁17が制御部22によって制御される。
Accordingly, in FIG. 2, the exhaust gas switching valve 17 is controlled by the
本実施形態では、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際に、先ず、排気切替弁17を微小開度だけ開けて、第2過給機15を予回転させている。これにより、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際の、過給圧の落ち込みを抑制することができ、実用上非常に有利である。 In the present embodiment, when shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode, first, the exhaust gas switching valve 17 is opened by a minute opening degree, and the second supercharger 15 is pre-rotated. As a result, it is possible to suppress a drop in the supercharging pressure when shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode, which is very advantageous in practice.
図2の下段は、過給圧の推移を示している。図2の下段において、パラメータ「epim」、「epimtrg」、「epimdltch」及び「epimdlt」は、夫々、「実過給圧」、「目標過給圧」、「ターボモード切替直前(例えば図2中の時刻t1)における目標過給圧と実過給圧との差」及び「目標過給圧と実過給圧との差」を示している。また、破線aは、epimtrgからepimdltchを差し引いた値を示している。 The lower part of FIG. 2 shows the transition of the supercharging pressure. In the lower part of FIG. 2, the parameters “epim”, “epimtrg”, “epimdltch”, and “epimdlt” are “actual supercharging pressure”, “target supercharging pressure”, “just before turbo mode switching (for example, in FIG. 2). The difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure at time t1) and “the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure” are shown. A broken line a indicates a value obtained by subtracting epimdltch from epimtrg.
図2に示すように、車両1が加速状態であることに起因して、実過給圧は、目標過給圧に対する追従遅れを伴っている。シングルターボモードからツインターボモードへ移行した際(即ち、emdtbの値が「2」となった際)、実過給圧(即ち、epim)は、大なり小なり落ち込む(吸気切替弁16が正常であっても、異常であっても)。
As shown in FIG. 2, the actual supercharging pressure is accompanied by a follow-up delay with respect to the target supercharging pressure due to the
吸気切替弁16が正常である場合(即ち、吸気切替弁16が開弁状態となっている場合)、実過給圧は、一旦落ち込んだ後に、時間の経過と共に、目標過給圧(即ち、epimtrg)に近づく。他方、吸気切替弁16が異常である場合(例えば、吸気切替弁16が開弁状態にならない場合)、実過給圧は時間の経過と共に、目標過給圧から離れていく。
When the intake
次に、目標過給圧に対する実過給圧の推移について、図3を参照して説明する。ここに、図3は、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際の、目標過給圧に対する実過給圧の乖離の程度の推移の一例を示す概念図である。尚、図3では、目標過給圧(即ち、epimdtrg)からターボモード切替直前における目標過給圧と実過給圧との差(epimdltch)を差し引いた値に対する実過給圧の推移を示している。また、図3の時刻t1及びt2は、夫々、図2の時刻t1及びt2に対応している。 Next, the transition of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of transition of the degree of deviation of the actual supercharging pressure from the target supercharging pressure when shifting from the single turbo mode to the twin turbo mode. FIG. 3 shows the transition of the actual supercharging pressure with respect to the value obtained by subtracting the difference (epimdltch) between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure immediately before the turbo mode switching from the target supercharging pressure (ie, epimdtrg). Yes. Also, times t1 and t2 in FIG. 3 correspond to times t1 and t2 in FIG. 2, respectively.
図3における実線a、b、c及びdは、夫々、「吸気切替弁16の異常時に過給圧の落ち込みが比較的大きい場合の実過給圧の推移」、「吸気切替弁16の異常時に過給圧の落ち込みが比較的小さい場合の実過給圧の推移」、「吸気切替弁16の正常時に過給圧の落ち込みが比較的大きい場合の実過給圧の推移」及び「吸気切替弁16の正常時に過給圧の落ち込みが比較的小さい場合の実過給圧の推移」を示している。また、本実施形態に係る「期間α」は、本発明に係る「所定期間」の一例である。
The solid lines a, b, c, and d in FIG. 3 respectively indicate “changes in the actual supercharging pressure when the supercharging pressure drop is relatively large when the
ここで、図3において、例えば期間α内に、吸気切替弁16が異常であるか否かの判定を行うとする。吸気切替弁16の異常時における実過給圧の推移を実線aのように仮定し、吸気切替弁16が異常であるか否かを判定するための異常判定値を、図3の破線Aと破線Bとの間に設定すると、実線bのように実過給圧が推移した場合(即ち、吸気切替弁16の異常時に過給圧の落ち込みが比較的小さい場合)に、吸気切替弁16が異常であると判定することができない。他方で、吸気切替弁16の異常時における実過給圧の推移を実線bのように仮定し、異常判定値を、図3の破線Cと破線Dとの間に設定すると、実線cのように実過給圧が推移した場合(即ち、吸気切替弁16の正常時に過給圧の落ち込みが比較的大きい場合)に、吸気切替弁16が異常であると判定してしまう(即ち、誤判定してしまう)。
Here, in FIG. 3, for example, it is assumed that it is determined whether or not the
このため、本実施形態に係る異常判定装置100は、時刻t2から期間α経過した時点である時刻t3以降に、吸気切替弁16が異常であるか否かの最終的な判定を行うように構成されている。このように構成すれば、異常判定値を、例えば図3の破線Dに設定したとしても、吸気切替弁16が異常であるか否かを適切に判定することができる。
For this reason, the
次に、以上のように構成された異常判定装置100が搭載される車両1の主に加速時、且つシングルターボモードからツインターボモードへ移行する際に、異常判定装置100が実施する異常判定処理について、図4のフローチャートを参照して説明する。
Next, the abnormality determination process performed by the
図4において、先ず、判定部21は、パラメータemdtbの値が「0」から「1」になることを検出して(ステップS101)、その際の目標過給圧と、過給圧センサ23を介して取得される実過給圧との差を、パラメータepimdltchの値として記憶する(ステップS102)。次に、制御部22は、ターボモード切替時に発生する過給圧の落ち込みを補うために、燃料噴射弁(図示せず)から噴射される燃料の噴射量の制限を解除する(ステップS103)。
In FIG. 4, first, the
次に、判定部21は、パラメータemdtbの値が「2」であるか否かを判定する(ステップS104)。パラメータemdtbの値が「2」でないと判定された場合(ステップS104:No)、再びステップS104の処理が実行される。他方、パラメータemdtbの値が「2」であると判定された場合(ステップS104:Yes)、判定部21は、パラメータepimdltの値及びパラメータepimdltchの値の差分値が、異常判定値を示すパラメータであるepimlop2amの値より大きいか否かを判定する(ステップS105)。尚、本実施形態では、パラメータepimlop2amの値は、図3における破線Dに設定されている。
Next, the
ここで、上述の如く、パラメータepimdltは、目標過給圧と実過給圧との差であり、パラメータepimdltchは、ターボモード切替直前における目標過給圧と実過給圧との差(言い換えれば、ターボモード切替直前に存在する過給圧追従遅れに起因する差)である。また、ステップS105の判定式は、「epimdlt>epimlop2am+epimdltch」と変形することができる。従って、本実施形態では、目標過給圧と実過給圧との差と、過給圧追従遅れを考慮した(即ち、パラメータepimdltchの値だけ嵩上された)異常判定値とを比較することによって、吸気切替弁16が異常であるか否かを判定していると言える。
Here, as described above, the parameter epimdlt is the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure, and the parameter epimdltch is the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure immediately before switching to the turbo mode (in other words, The difference due to the supercharging pressure follow-up delay that exists immediately before the turbo mode switching). In addition, the determination formula in step S105 can be modified as “epimlt> epimop2am + epimltch”. Therefore, in this embodiment, the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure is compared with the abnormality determination value that takes into account the supercharging pressure follow-up delay (that is, increased by the value of the parameter epidltch). Thus, it can be said that it is determined whether or not the intake
ステップS105の処理において、パラメータepimdltの値及びパラメータepimdltchの値の差分値が、パラメータであるepimlop2amの値より小さいと判定された場合(ステップS105:No)、この場合は吸気切替弁16が正常であるので、一旦処理を終了する。他方、ステップS105の処理において、パラメータepimdltの値及びパラメータepimdltchの値の差分値が、パラメータであるepimlop2amの値より大きいと判定された場合(即ち、吸気切替弁16が異常であると判定された場合)(ステップS105:Yes)、判定部21は、ツインターボモードに移行してからの経過時間を示すパラメータであるEcfvnop2aをカウントアップする(ステップS106)。
In the process of step S105, when it is determined that the difference between the value of the parameter epimdlt and the value of the parameter epimdltch is smaller than the value of the parameter epimdrop2am (step S105: No), in this case, the
続いて、判定部21は、パラメータEcfvnop2aの値が期間α(図3参照)よりも大きいか否かを判定する(ステップS107)。パラメータEcfvnop2aの値が期間αよりも小さいと判定された場合(ステップS107:No)、この場合は期間αが経過していないので、パラメータepimdltの値を更新した後、ステップS105の処理を実行する。
Subsequently, the
他方、パラメータEcfvnop2aの値が期間αよりも大きいと判定された場合(ステップS107:Yes)、この場合は、期間αが経過し且つ吸気切替弁16が異常であると判定されているので、吸気切替弁16が異常であるという最終的な判定がなされ、判定部21は、異常flagをON状態にする(ステップS108)。続いて、制御部22は、車両1をシングルターボモードでしか運転できないような噴射量に制限して(ステップS109)、一旦処理を終了する。
On the other hand, when it is determined that the value of the parameter Ecfvnop2a is greater than the period α (step S107: Yes), in this case, since it is determined that the period α has elapsed and the intake
尚、制御部22は、ステップS109の処理と相前後して、例えば警告ランプ(Malfunction Indicator Lamp:MIL)を点灯して、運転者に異常を知らせる等してもよい。
Note that the
また、本実施形態に係る排気切替弁17には、シングルターボモードからツインターボモードへ移行する際に、排気切替弁17を微小開度だけ開けて第2過給機15を予回転させるために、開度センサが設けられている。このため、該開度センサからの出力信号に基づいて、排気切替弁17が異常であるか否かを判定することができる。 Further, in the exhaust gas switching valve 17 according to the present embodiment, when the transition from the single turbo mode to the twin turbo mode is performed, the exhaust gas switching valve 17 is opened by a small opening degree to pre-rotate the second supercharger 15. An opening sensor is provided. Therefore, it can be determined whether or not the exhaust gas switching valve 17 is abnormal based on the output signal from the opening sensor.
尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う過給機付内燃機関の異常判定装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and is accompanied by such a change. An abnormality determination device for a supercharged internal combustion engine is also included in the technical scope of the present invention.
1…車両、11…内燃機関、14…第1過給機、15…第2過給機、16…吸気切替弁、17…排気切替弁、21…判定部、22…制御部、23…過給圧センサ、100…異常判定装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記二つの過給機のうち一方の過給機により過給を行うシングルターボモードと、前記二つの過給機の両方により過給を行うツインターボモードとを相互に切替可能であり、前記内燃機関に供給される吸気を、前記一方の過給機を介して前記内燃機関に導く第1流路と、前記二つの過給機の両方を介して前記内燃機関に導く第2流路とを相互に切替可能な吸気切替弁を有するモード切替手段と、
前記シングルターボモードから前記ツインターボモードへ切り替えるモード切替の際に、目標過給圧及び実際の過給圧の差分値と、異常判定値とに基づいて、前記吸気切替弁が異常であるか否かを判定する異常判定手段と
を備え、
前記異常判定手段は、前記車両が加速状態であることを条件に、前記異常判定値を変更する
ことを特徴とする過給機付内燃機関の異常判定装置。 Mounted on a vehicle with an internal combustion engine having two superchargers,
A single turbo mode in which supercharging is performed by one of the two superchargers and a twin turbo mode in which supercharging is performed by both of the two superchargers can be switched to each other, and the internal combustion A first flow path for guiding intake air supplied to the engine to the internal combustion engine via the one supercharger, and a second flow path for guiding the intake air to the internal combustion engine via both of the two superchargers. Mode switching means having an intake switching valve that can be switched to each other;
Whether or not the intake switching valve is abnormal based on the difference value between the target boost pressure and the actual boost pressure and the abnormality determination value when the mode is switched from the single turbo mode to the twin turbo mode. An abnormality determination means for determining whether or not
The abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger, wherein the abnormality determination means changes the abnormality determination value on condition that the vehicle is in an acceleration state.
前記目標過給圧を決定する目標過給圧決定手段と、
前記実際の過給圧を検出する過給圧検出手段と
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の過給機付内燃機関の異常判定装置。 The abnormality determining means includes
Target boost pressure determining means for determining the target boost pressure;
The abnormality determination device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1, further comprising: a supercharging pressure detecting unit that detects the actual supercharging pressure.
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