JP2010242617A - Abnormality detection system for internal combustion engine - Google Patents

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Akira Yamashita
晃 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for determining the generation of leakage in an intake system and an exhaust system in an internal combustion engine having a low pressure EGR device. <P>SOLUTION: An abnormality detection system detects that any abnormality occurs in an intake system or an exhaust system in the case in which a low pressure EGR valve is fully open during fuel cut, an exhaust throttle valve provided downstream of the branch portion of a low pressure EGR passage is fully closed, the measurement Pim of an intake air pressure by a pressure sensor provided in an intake air passage is equal to or smaller than a predetermined reference value Pimth, and the measured value Ga of air amount by an air flow sensor is equal to or larger than a predetermined reference value Gath. When an abnormality is detected, the detected abnormality is determined as an exhaust air leakage in the case where the low pressure EGR valve is fully closed, and the measured value Pex of an exhaust air pressure by a pressure sensor provided in an exhaust air passage is equal to or smaller than a predetermined reference value Pexth. The detected abnormality is determined as an intake air leakage in the other cases. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の異常検出システムに関する。   The present invention relates to an abnormality detection system for an internal combustion engine.

内燃機関の吸気系や排気系における漏れの発生を判定する方法が提案されている。例えば特許文献1には、アイドル時における吸気管圧が所定の値よりも大きい場合に吸気系に漏れが生じていると判定する技術が記載されている。特許文献2には、排気ブレーキ装置を作動させた時の吸気管圧が所定の値よりも大きい場合に吸気系に漏れが生じていると判定する技術が記載されている。   A method has been proposed for determining the occurrence of leakage in the intake system and exhaust system of an internal combustion engine. For example, Patent Document 1 describes a technique for determining that there is a leak in the intake system when the intake pipe pressure during idling is greater than a predetermined value. Patent Document 2 describes a technique for determining that a leak has occurred in the intake system when the intake pipe pressure when the exhaust brake device is operated is larger than a predetermined value.

排気の一部を吸気系に戻すEGR装置を備えた内燃機関が知られている。特許文献3には、過給機のタービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧EGR通路を介して排気の一部を吸気系に戻す低圧EGR装置と、タービンより上流の排気通路とコンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧EGR通路を介して排気の一部を吸気系に戻す高圧EGR装置と、を備えた内燃機関が記載されている。   There is known an internal combustion engine including an EGR device that returns a part of exhaust gas to an intake system. Patent Document 3 discloses a low-pressure EGR device that returns a part of exhaust gas to an intake system via a low-pressure EGR passage that connects an exhaust passage downstream of a turbocharger turbine and an intake passage upstream of a compressor, and upstream of the turbine. And a high-pressure EGR device that returns a part of the exhaust gas to the intake system via a high-pressure EGR passage that communicates the exhaust passage with the intake passage downstream of the compressor.

特開2004−150302号公報JP 2004-150302 A 特開2001−193500号公報JP 2001-193500 A 特開2008−051022号公報JP 2008-051022 A 特開2008−248729号公報JP 2008-248729 A

本発明は、低圧EGR装置を備えた内燃機関において、吸気系及び排気系における漏れの発生を精度良く判定する技術を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique for accurately determining the occurrence of leakage in an intake system and an exhaust system in an internal combustion engine equipped with a low pressure EGR device.

上記の課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の異常検出システムは、
内燃機関の排気通路に設けられたタービン及び前記内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサを有する過給機と、
前記タービンより下流側の排気通路と前記コンプレッサより上流側の吸気通路とを連通する低圧EGR通路と、
前記低圧EGR通路の流路面積を変更する低圧EGR弁と、
前記低圧EGR通路の接続部より下流側の排気通路に設けられ該排気通路の流路面積を変更する排気絞り弁と、
前記スロットル弁より下流側の吸気通路に設けられ吸気の圧力を測定する吸気圧測定手段と、
前記低圧EGR通路の接続部より上流側の排気通路又は前記低圧EGR通路に設けられ排気の圧力を測定する排気圧測定手段と、
前記低圧EGR通路の接続部より上流側の吸気通路に設けられ該吸気通路を流れる吸気の流量を測定するエアフローセンサと、
前記内燃機関の燃料カット制御中に、前記低圧EGR弁を全開し、且つ、前記排気絞り弁を全閉し、その時の前記吸気圧測定手段によって測定される吸気の圧力が所定の吸気圧基準値以下で、且つ、前記エアフローセンサによって測定される吸気の流量が所定の吸気流量基準値以上である場合に、前記内燃機関に異常を検知する異常検知手段と、
前記異常検知手段により異常が検知された場合に、前記低圧EGR弁を全閉し、その時の前記排気圧測定手段によって測定される排気の圧力が所定の排気圧基準値以下であるときは、前記検知された異常は前記排気通路又は前記低圧EGR通路に生じた排気漏れであると判定し、そうでないときは、前記検知された異常は前記吸気通路に生じた吸気漏れであると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an abnormality detection system for an internal combustion engine according to the present invention includes:
A turbocharger having a turbine provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and a compressor provided in the intake passage of the internal combustion engine;
A low pressure EGR passage that communicates an exhaust passage downstream of the turbine and an intake passage upstream of the compressor;
A low pressure EGR valve that changes a flow path area of the low pressure EGR passage;
An exhaust throttle valve that is provided in the exhaust passage downstream of the connection portion of the low-pressure EGR passage and changes the flow passage area of the exhaust passage;
An intake pressure measuring means provided in an intake passage downstream of the throttle valve for measuring the pressure of the intake air;
An exhaust pressure measuring means for measuring the pressure of exhaust gas provided in the exhaust passage upstream of the connecting portion of the low pressure EGR passage or the low pressure EGR passage;
An air flow sensor that is provided in an intake passage upstream of a connection portion of the low-pressure EGR passage and measures a flow rate of intake air flowing through the intake passage;
During the fuel cut control of the internal combustion engine, the low pressure EGR valve is fully opened and the exhaust throttle valve is fully closed, and the intake pressure measured by the intake pressure measuring means at that time is a predetermined intake pressure reference value. An abnormality detection means for detecting an abnormality in the internal combustion engine when the intake flow rate measured by the air flow sensor is equal to or higher than a predetermined intake flow rate reference value;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, the low pressure EGR valve is fully closed, and when the exhaust pressure measured by the exhaust pressure measuring means at that time is below a predetermined exhaust pressure reference value, It is determined that the detected abnormality is an exhaust leak that has occurred in the exhaust passage or the low-pressure EGR passage, and if not, the abnormality determination that determines that the detected abnormality is an intake leak that has occurred in the intake passage Means,
It is characterized by providing.

エアフローセンサによる測定値のばらつきは、エアフローセンサを通過する吸気の流量が多くなるほど大きくなる傾向がある。   The variation in the measured value by the air flow sensor tends to increase as the flow rate of the intake air passing through the air flow sensor increases.

本発明の異常検知手段による内燃機関の異常検知は、エアフローセンサによる測定値に基づいて行われるが、エアフローセンサによる測定を行う際に、排気絞り弁を全閉し且つ低圧EGR弁を全開した状態とするので、低圧EGRガス量が増加し且つエアフローセンサを通過する空気の流量が減少した状態でエアフローセンサによる測定を行うことができる。従って、ばらつきが少なく精度の高い測定値を得ることができるので、精度良く内燃機関の異常を検知することができる。   The abnormality detection of the internal combustion engine by the abnormality detection means of the present invention is performed based on the measurement value by the air flow sensor, but when the measurement by the air flow sensor is performed, the exhaust throttle valve is fully closed and the low pressure EGR valve is fully opened. Therefore, the measurement by the air flow sensor can be performed in a state where the amount of the low-pressure EGR gas is increased and the flow rate of the air passing through the air flow sensor is decreased. Therefore, a highly accurate measurement value with little variation can be obtained, so that an abnormality of the internal combustion engine can be detected with high accuracy.

また、本発明の異常検知手段は、エアフローセンサ及び吸気圧測定手段による測定値に基づいて異常を検知し、本発明の異常判定手段は、排気圧測定手段による測定値に基づいて異常を判定するが、これらの各測定手段は内燃機関の制御システムに通常備えられる一般的な構成要素である。従って、本発明によれば、異常検知及び異常判定のためにセンサ等の新たな構成要素を追加する必要がなく、低コストで内燃機関の異常検出システムを構成することができ、しかも検知された異常が吸気漏れであるか排気漏れであるかの判定も行うことができる。   Further, the abnormality detection means of the present invention detects an abnormality based on the measurement values by the air flow sensor and the intake pressure measurement means, and the abnormality determination means of the present invention determines the abnormality based on the measurement values by the exhaust pressure measurement means. However, each of these measuring means is a general component normally provided in an internal combustion engine control system. Therefore, according to the present invention, it is not necessary to add a new component such as a sensor for abnormality detection and abnormality determination, and an abnormality detection system for an internal combustion engine can be configured at a low cost. It can also be determined whether the abnormality is an intake leak or an exhaust leak.

本発明によれば、低圧EGR装置を備えた内燃機関において、吸気系及び排気系における漏れの発生を精度良く判定することが可能になる。   According to the present invention, in an internal combustion engine equipped with a low pressure EGR device, it is possible to accurately determine the occurrence of leakage in the intake system and the exhaust system.

実施例に係る内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, its intake system, and an exhaust system. 実施例に係る内燃機関の異常検出処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the abnormality detection process of the internal combustion engine which concerns on an Example.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified.

図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。図1においてエンジン1は4つの気筒2を備え、各気筒2には気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁29が備えられている。エンジン1には、エンジン1のクランクシャフトの回転角度を測定するクランク角度センサ22と、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を測定するアクセル開度センサ27と、が備えられている。各気筒2は吸気マニホールド5及び排気マニホールド6に連通している。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake system and exhaust system according to the present embodiment. In FIG. 1, the engine 1 includes four cylinders 2, and each cylinder 2 includes a fuel injection valve 29 that directly injects fuel into the cylinder. The engine 1 is provided with a crank angle sensor 22 that measures the rotation angle of the crankshaft of the engine 1 and an accelerator opening sensor 27 that measures the amount of depression of an accelerator pedal (not shown). Each cylinder 2 communicates with an intake manifold 5 and an exhaust manifold 6.

吸気マニホールド5には、吸気マニホールド5における吸気の圧力(過給圧)を測定する吸気圧センサ24が備えられている。吸気マニホールド5には吸気通路3が接続されている。吸気通路3には、排気マニホールド6内の排気の一部を高温高圧で吸気通路3に導く高圧EGR通路9が接続されている。高圧EGR通路9の接続部より上流側の吸気通路
3には、吸気通路3の流路面積を変更可能なスロットル弁23が備えられている。スロットル弁23より上流側の吸気通路3には、吸気を冷却するインタークーラ11が備えられている。インタークーラ11より上流側の吸気通路3には、過給機のコンプレッサ7が備えられている。コンプレッサ7より上流側の吸気通路3には、排気通路4内の排気の一部を低温低圧で吸気通路3に導く低圧EGR通路12が接続されている。低圧EGR通路12の接続部より上流側の吸気通路3には、吸気通路3に流入する空気量を測定するエアフローセンサ25が備えられている。エアフローセンサ25より上流側の吸気通路3には、空気中の異物を取り除くエアクリーナ26が備えられている。
The intake manifold 5 is provided with an intake pressure sensor 24 that measures the pressure (supercharging pressure) of intake air in the intake manifold 5. An intake passage 3 is connected to the intake manifold 5. Connected to the intake passage 3 is a high-pressure EGR passage 9 that guides part of the exhaust gas in the exhaust manifold 6 to the intake passage 3 at high temperature and pressure. The intake passage 3 upstream of the connecting portion of the high pressure EGR passage 9 is provided with a throttle valve 23 that can change the flow passage area of the intake passage 3. The intake passage 3 upstream of the throttle valve 23 is provided with an intercooler 11 that cools the intake air. The intake passage 3 upstream of the intercooler 11 is provided with a supercharger compressor 7. Connected to the intake passage 3 upstream of the compressor 7 is a low-pressure EGR passage 12 that guides part of the exhaust gas in the exhaust passage 4 to the intake passage 3 at a low temperature and low pressure. An air flow sensor 25 that measures the amount of air flowing into the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 upstream of the connection portion of the low pressure EGR passage 12. The intake passage 3 upstream of the air flow sensor 25 is provided with an air cleaner 26 for removing foreign substances in the air.

排気マニホールド6には上述した高圧EGR通路9が接続されており、排気マニホールド6と吸気通路3とを連通している。排気マニホールド6には排気通路4が接続されている。排気通路4には、過給機のタービン8が備えられている。タービン8より下流側の排気通路4には、排気浄化装置17が備えられている。排気浄化装置17は、排気中の微粒子物質(PM)を捕集するフィルタ18及び吸蔵還元型NOx触媒19を有する。排気浄化装置17より下流側の排気通路4における分岐部30において、上述した低圧EGR通路12が排気通路4から分岐している。低圧EGR通路12の分岐部30より下流側の排気通路4には、排気通路4の流路面積を変更可能な排気絞り弁20が備えられている。   The above-described high pressure EGR passage 9 is connected to the exhaust manifold 6, and the exhaust manifold 6 and the intake passage 3 are communicated with each other. An exhaust passage 4 is connected to the exhaust manifold 6. The exhaust passage 4 is provided with a turbocharger turbine 8. An exhaust gas purification device 17 is provided in the exhaust passage 4 on the downstream side of the turbine 8. The exhaust gas purification device 17 includes a filter 18 that collects particulate matter (PM) in the exhaust gas and an NOx storage reduction catalyst 19. The low-pressure EGR passage 12 described above branches off from the exhaust passage 4 at the branch portion 30 in the exhaust passage 4 on the downstream side of the exhaust purification device 17. An exhaust throttle valve 20 capable of changing the flow area of the exhaust passage 4 is provided in the exhaust passage 4 on the downstream side of the branch portion 30 of the low pressure EGR passage 12.

高圧EGR通路9には、高圧EGR通路9の流路面積を変更する高圧EGR弁10が備えられている。高圧EGR弁10の開度を変更することによって、高圧EGR通路9を介して吸気通路3に再循環する排気(以下、高圧EGRガスという)の流量を調節することができる。また、低圧EGR通路12には、低圧EGR通路12の流路面積を変更する低圧EGR弁14が備えられている。低圧EGR弁14の開度を変更することによって、低圧EGR通路12を介して吸気通路3に再循環する排気(以下、低圧EGRガスという)の流量を調節することができる。低圧EGR弁より上流側(すなわち、排気通路4側)の低圧EGR通路12には、低圧EGRガスを冷却する低圧EGRクーラ13が備えられている。低圧EGRクーラ13より上流側の低圧EGR通路12には、低圧EGRガス通路12における排気の圧力(背圧)を測定する排気圧センサ21が備えられている。なお、本実施例における排気圧センサ21に代えて、排気通路4における低圧EGR通路12の分岐部30又は分岐部30より上流側で分岐部30近傍の位置における排気の圧力を測定するセンサを備えるようにしても良い。   The high pressure EGR passage 9 is provided with a high pressure EGR valve 10 that changes the flow area of the high pressure EGR passage 9. By changing the opening degree of the high pressure EGR valve 10, the flow rate of the exhaust gas (hereinafter referred to as high pressure EGR gas) recirculated to the intake passage 3 through the high pressure EGR passage 9 can be adjusted. The low pressure EGR passage 12 is provided with a low pressure EGR valve 14 that changes the flow area of the low pressure EGR passage 12. By changing the opening degree of the low pressure EGR valve 14, the flow rate of the exhaust gas (hereinafter referred to as low pressure EGR gas) recirculated to the intake passage 3 via the low pressure EGR passage 12 can be adjusted. A low-pressure EGR cooler 13 that cools the low-pressure EGR gas is provided in the low-pressure EGR passage 12 upstream of the low-pressure EGR valve (that is, the exhaust passage 4 side). The low pressure EGR passage 12 upstream of the low pressure EGR cooler 13 is provided with an exhaust pressure sensor 21 that measures the pressure (back pressure) of the exhaust gas in the low pressure EGR gas passage 12. In addition, it replaces with the exhaust pressure sensor 21 in a present Example, and is equipped with the sensor which measures the pressure of the exhaust_gas | exhaustion in the position near the branch part 30 in the upstream of the branch part 30 or the branch part 30 of the low pressure EGR path 12 in the exhaust passage 4. You may do it.

エンジン1にはエンジン1の運転を制御するコンピュータであるECU28が併設されている。ECU28には、上述したクランク角度センサ22、エアフローセンサ25、アクセル開度センサ27、吸気圧センサ24、排気圧センサ21が接続されており、これら各センサによる測定データがECU28に入力される。また、ECU28には、上述した燃料噴射弁29、高圧EGR弁10、低圧EGR弁14、スロットル弁23、排気絞り弁20が接続されており、これら各機器の動作がECU28からの指令により制御される。ECU28はCPU、メモリ、入出力インターフェース等を備えた既知の構成を有し、接続された上記各センサから入力される測定データからエンジン1の運転状態や運転者の要求を取得し、それに基づいて上記各機器の制御目標値を算出し、各機器の動作を制御する。   The engine 1 is provided with an ECU 28 that is a computer for controlling the operation of the engine 1. The ECU 28 is connected to the crank angle sensor 22, the airflow sensor 25, the accelerator opening sensor 27, the intake pressure sensor 24, and the exhaust pressure sensor 21 described above, and measurement data from these sensors is input to the ECU 28. The ECU 28 is connected to the fuel injection valve 29, the high pressure EGR valve 10, the low pressure EGR valve 14, the throttle valve 23, and the exhaust throttle valve 20 described above, and the operation of these devices is controlled by commands from the ECU 28. The The ECU 28 has a known configuration including a CPU, a memory, an input / output interface, and the like, acquires the operating state of the engine 1 and the driver's request from measurement data input from each of the connected sensors, and based on that The control target value of each device is calculated, and the operation of each device is controlled.

以上説明した構成を有するエンジン1の吸気系及び排気系に生じた吸気漏れや排気漏れの異常を検出するための処理について、図2に基づいて説明する。図2は、本実施例に係る異常検出処理を表すフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン1の稼働中ECU28によって定期的に実行される。   Processing for detecting abnormalities in intake air leakage and exhaust air leakage occurring in the intake system and exhaust system of the engine 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating the abnormality detection process according to the present embodiment. The processing represented by this flowchart is periodically executed by the ECU 28 during operation of the engine 1.

ステップS101において、ECU28は、エンジン1においてフューエルカット制御が実行されているか否かを判定する。ステップS101で肯定判定された場合には、ステ
ップS102〜ステップS109の異常検出処理を実行し、ステップS101で否定判定された場合には、異常検出処理を実行せず通常のエンジン制御を実行する(ステップS110)。これにより、エンジン1の運転状態に影響を与えずに異常検出処理を実行することができる。
In step S101, the ECU 28 determines whether or not fuel cut control is being executed in the engine 1. If an affirmative determination is made in step S101, the abnormality detection process of steps S102 to S109 is executed, and if a negative determination is made in step S101, the abnormality detection process is not executed and normal engine control is executed ( Step S110). Thereby, the abnormality detection process can be executed without affecting the operating state of the engine 1.

ステップS102において、ECU28は、低圧EGR弁14を全開し、スロットル弁23を全開し、排気絞り弁20を全閉し、続くステップS103において、エアフローセンサ25による空気量の測定値Ga及び吸気圧センサ24による吸気圧の測定値Pimを取得する。   In step S102, the ECU 28 fully opens the low pressure EGR valve 14, fully opens the throttle valve 23, and fully closes the exhaust throttle valve 20, and in the subsequent step S103, the measured value Ga of the air amount by the air flow sensor 25 and the intake pressure sensor. 24, the measured value Pim of the intake pressure is obtained.

ステップS104において、ECU28は、ステップS103で取得した空気量Gaが所定の空気量基準値Gath以上で、且つ、ステップS103で取得した吸気圧Pimが所定の吸気圧基準値Pimth以下であるか否かを判定する。ステップS104において肯定判定される場合、すなわち、空気量が基準値以上であるにもかかわらず吸気圧が基準値以下である場合には、吸気系又は排気系に何らかの異常が発生していると判定し、その異常が吸気系と排気系のどこで生じているかを判定するための処理(ステップS105〜ステップS109)に進む。ステップS104において否定判定される場合、吸気系及び排気系に異常は発生していないと判定し、通常のエンジン制御を実行する(ステップS110)。   In step S104, the ECU 28 determines whether or not the air amount Ga acquired in step S103 is equal to or greater than a predetermined air amount reference value Gath, and the intake pressure Pim acquired in step S103 is equal to or less than a predetermined intake pressure reference value Pimth. Determine. If an affirmative determination is made in step S104, that is, if the intake air pressure is below the reference value even though the air amount is above the reference value, it is determined that some abnormality has occurred in the intake system or the exhaust system. Then, the process proceeds to processing (step S105 to step S109) for determining where the abnormality occurs in the intake system and the exhaust system. When a negative determination is made in step S104, it is determined that no abnormality has occurred in the intake system and the exhaust system, and normal engine control is executed (step S110).

ステップS105において、ECU28は、低圧EGR弁14を全閉し、続くステップS106において、排気圧センサ21による排気圧の測定値Pexを取得する。   In step S105, the ECU 28 fully closes the low pressure EGR valve 14, and in subsequent step S106, the exhaust pressure measurement value Pex obtained by the exhaust pressure sensor 21 is acquired.

ステップS107において、ECU28は、ステップS106で取得した排気圧Pexが所定の排気圧基準値Pexth以下であるか否かを判定する。   In step S107, the ECU 28 determines whether or not the exhaust pressure Pex acquired in step S106 is equal to or less than a predetermined exhaust pressure reference value Pexth.

ステップS107で肯定判定された場合、ECU28は、排気系に異常が発生していると判定する。この場合の排気系の異常としては、低圧EGRクーラ13における排気漏れが疑われる。よって、ECU28は、その旨を運転者に通知すべくMIL点灯する(ステップS108)。   If a positive determination is made in step S107, the ECU 28 determines that an abnormality has occurred in the exhaust system. As an abnormality of the exhaust system in this case, exhaust leakage in the low pressure EGR cooler 13 is suspected. Therefore, the ECU 28 turns on the MIL to notify the driver of the fact (step S108).

ステップS107で否定判定された場合、ECU28は、吸気系に異常が発生していると判定する。この場合の吸気系の異常としては、インタークーラ11における吸気漏れが疑われる。よって、ECU28は、その旨を運転者に通知すべくMIL点灯する(ステップS109)。   If a negative determination is made in step S107, the ECU 28 determines that an abnormality has occurred in the intake system. As an abnormality in the intake system in this case, intake air leakage in the intercooler 11 is suspected. Therefore, the ECU 28 turns on the MIL to notify the driver of the fact (step S109).

エンジン1の吸気系及び排気系の異常を、以上説明した異常検出処理によって検出することで、以下のような優れた効果がある。   By detecting the abnormality of the intake system and the exhaust system of the engine 1 by the abnormality detection process described above, the following excellent effects can be obtained.

第一に、エアフローセンサ25による測定値に含まれるばらつきは、エアフローセンサ25を通過する空気の流量が多くなるほど大きくなる傾向がある。従って、エアフローセンサ25による測定値に基づいて異常検出をする場合には、エアフローセンサ25を通過する空気の流量が少なくなるような状態とすることが好ましい。本実施例の異常検出処理によれば、上記のように、排気絞り弁20が全閉され、低圧EGR弁14が全開された状態でエアフローセンサ25による測定が行われるので(ステップS102〜ステップS103)、低圧EGRガス量が増加し、新気量が減少する。従って、エアフローセンサ25を通過する空気の流量を少ない状態で、エアフローセンサ25による測定が行われるようにすることができる。これにより、ばらつきの少ない高精度の空気量の測定値が得られるので、空気量の測定値に基づいて正確な異常検出を行うことが可能となる。   First, the variation included in the measurement value by the air flow sensor 25 tends to increase as the flow rate of air passing through the air flow sensor 25 increases. Therefore, when an abnormality is detected based on the measurement value by the air flow sensor 25, it is preferable that the flow rate of air passing through the air flow sensor 25 is reduced. According to the abnormality detection process of the present embodiment, as described above, measurement is performed by the air flow sensor 25 with the exhaust throttle valve 20 fully closed and the low pressure EGR valve 14 fully opened (steps S102 to S103). ), The amount of low-pressure EGR gas increases, and the amount of fresh air decreases. Therefore, the measurement by the air flow sensor 25 can be performed in a state where the flow rate of the air passing through the air flow sensor 25 is small. As a result, a highly accurate measurement value of the air amount with little variation can be obtained, so that accurate abnormality detection can be performed based on the measurement value of the air amount.

第二に、本実施例の異常検出処理は、エアフローセンサ25、吸気圧センサ24、排気圧センサ21による測定値に基づいて行われるが、これらのセンサは通常のエンジンシステムにおいて既設の場合が多い一般的なセンサである。つまり、本実施例に係る異常検出処理を実行するために、新たなセンサを追加搭載する必要はなく、低コストで異常検出システムを構成することが可能となる。また、本実施例に係る異常検出処理によれば、単に異常の発生を検知するのみならず、その異常が吸気漏れであるのか排気漏れであるのかを判定することもできる。従って、吸気漏れの検出システムと排気漏れの検出システムとを別個に搭載する必要もなく、コスト削減及びシステムの簡素化により一層貢献できる。   Secondly, the abnormality detection process of the present embodiment is performed based on the measured values by the air flow sensor 25, the intake pressure sensor 24, and the exhaust pressure sensor 21, and these sensors are often already installed in a normal engine system. It is a general sensor. That is, it is not necessary to additionally install a new sensor in order to execute the abnormality detection process according to the present embodiment, and it is possible to configure an abnormality detection system at a low cost. In addition, according to the abnormality detection process according to the present embodiment, it is possible not only to detect the occurrence of abnormality, but also to determine whether the abnormality is intake leakage or exhaust leakage. Therefore, there is no need to separately install an intake air leak detection system and an exhaust air leak detection system, which can further contribute to cost reduction and simplification of the system.

なお、以上述べた実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。例えば、上記実施例は、高圧EGR通路9及び低圧EGR通路12の両方を有するEGRシステムを備えた内燃機関に本発明を適用した実施例であるが、低圧EGR通路12のみを有するEGRシステムを備えた内燃機関に本発明を適用することもできる。そのようなシステムでは、高圧EGRガス量の調量のために備えられるスロットル弁23が無い構成が考えられるが、その場合、上記ステップS102の処理内容のうちスロットル弁23を全開にする処理を省略すれば良い。   The above-described embodiment is an example for explaining the present invention, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention. For example, the above embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to an internal combustion engine having an EGR system having both the high pressure EGR passage 9 and the low pressure EGR passage 12, but the EGR system having only the low pressure EGR passage 12 is provided. The present invention can also be applied to internal combustion engines. In such a system, a configuration in which there is no throttle valve 23 provided for metering the high-pressure EGR gas amount is conceivable, but in that case, the process of fully opening the throttle valve 23 in the processing contents of step S102 is omitted. Just do it.

1 エンジン
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 吸気マニホールド
6 排気マニホールド
7 コンプレッサ
8 タービン
9 高圧EGR通路
10 高圧EGR弁
11 インタークーラ
12 低圧EGR通路
13 低圧EGRクーラ
14 低圧EGR弁
17 排気浄化装置
18 フィルタ
19 吸蔵還元型NOx触媒
20 排気絞り弁
21 排気圧センサ
22 クランク角度センサ
23 スロットル弁
24 吸気圧センサ
25 エアフローセンサ
26 エアクリーナ
27 アクセル開度センサ
28 ECU
29 燃料噴射弁
30 分岐部
1 Engine 2 Cylinder 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 Intake manifold 6 Exhaust manifold 7 Compressor 8 Turbine 9 High pressure EGR passage 10 High pressure EGR valve 11 Intercooler 12 Low pressure EGR passage 13 Low pressure EGR cooler 14 Low pressure EGR valve 17 Exhaust purification device 18 Filter 19 NOx storage reduction catalyst 20 Exhaust throttle valve 21 Exhaust pressure sensor 22 Crank angle sensor 23 Throttle valve 24 Intake pressure sensor 25 Air flow sensor 26 Air cleaner 27 Accelerator opening sensor 28 ECU
29 Fuel Injection Valve 30 Branch

Claims (1)

内燃機関の排気通路に設けられたタービン及び前記内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサを有する過給機と、
前記タービンより下流側の排気通路と前記コンプレッサより上流側の吸気通路とを連通する低圧EGR通路と、
前記低圧EGR通路の流路面積を変更する低圧EGR弁と、
前記低圧EGR通路の接続部より下流側の排気通路に設けられ該排気通路の流路面積を変更する排気絞り弁と、
前記スロットル弁より下流側の吸気通路に設けられ吸気の圧力を測定する吸気圧測定手段と、
前記低圧EGR通路の接続部より上流側の排気通路又は前記低圧EGR通路に設けられ排気の圧力を測定する排気圧測定手段と、
前記低圧EGR通路の接続部より上流側の吸気通路に設けられ該吸気通路を流れる吸気の流量を測定するエアフローセンサと、
前記内燃機関の燃料カット制御中に、前記低圧EGR弁を全開し、且つ、前記排気絞り弁を全閉し、その時の前記吸気圧測定手段によって測定される吸気の圧力が所定の吸気圧基準値以下で、且つ、前記エアフローセンサによって測定される吸気の流量が所定の吸気流量基準値以上である場合に、前記内燃機関に異常を検知する異常検知手段と、
前記異常検知手段により異常が検知された場合に、前記低圧EGR弁を全閉し、その時の前記排気圧測定手段によって測定される排気の圧力が所定の排気圧基準値以下であるときは、前記検知された異常は前記排気通路又は前記低圧EGR通路に生じた排気漏れであると判定し、そうでないときは、前記検知された異常は前記吸気通路に生じた吸気漏れであると判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常検出システム。
A turbocharger having a turbine provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and a compressor provided in the intake passage of the internal combustion engine;
A low pressure EGR passage that communicates an exhaust passage downstream of the turbine and an intake passage upstream of the compressor;
A low pressure EGR valve that changes a flow path area of the low pressure EGR passage;
An exhaust throttle valve that is provided in the exhaust passage downstream of the connection portion of the low-pressure EGR passage and changes the flow passage area of the exhaust passage;
An intake pressure measuring means provided in an intake passage downstream of the throttle valve for measuring the pressure of the intake air;
An exhaust pressure measuring means for measuring the pressure of exhaust gas provided in the exhaust passage upstream of the connecting portion of the low pressure EGR passage or the low pressure EGR passage;
An air flow sensor that is provided in an intake passage upstream of a connection portion of the low-pressure EGR passage and measures a flow rate of intake air flowing through the intake passage;
During the fuel cut control of the internal combustion engine, the low pressure EGR valve is fully opened and the exhaust throttle valve is fully closed, and the intake pressure measured by the intake pressure measuring means at that time is a predetermined intake pressure reference value. An abnormality detection means for detecting an abnormality in the internal combustion engine when the intake flow rate measured by the air flow sensor is equal to or higher than a predetermined intake flow rate reference value;
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, the low pressure EGR valve is fully closed, and when the exhaust pressure measured by the exhaust pressure measuring means at that time is below a predetermined exhaust pressure reference value, It is determined that the detected abnormality is an exhaust leak that has occurred in the exhaust passage or the low-pressure EGR passage, and if not, the abnormality determination that determines that the detected abnormality is an intake leak that has occurred in the intake passage Means,
An abnormality detection system for an internal combustion engine, comprising:
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