JP2012145041A - Control system of internal combustion engine - Google Patents

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Takeshi Sano
健 佐野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system of an internal combustion engine, capable of identifying where an abnormality occurs from among an intake valve, an exhaust valve, and a piston ring.SOLUTION: If there is an abnormality in an intake valve 34, unburned fuel in a combustion chamber 26 flows back toward an intake passage 30 (Fig.3(i)). Thus, the flown back unburned fuel flows into the combustion chamber 26 together with injected fuel in or after the next timing. An actual air-fuel ratio therefore shifts toward a fuel rich side than a target air-fuel ratio. If there is an abnormality in an exhaust valve 36, fresh air in the combustion chamber 26 flows out to an exhaust passage 32 before combustion (Fig.3(ii)). The actual air-fuel ratio therefore shifts toward a fuel lean side than the target air-fuel ratio. If there is an abnormality in a piston ring (Fig.3(iii)), a shift of the actual air-fuel ratio as described above is kept within a prescribed range.

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、より詳細には、筒内圧に基づいて各種異常診断を行う内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that performs various abnormality diagnosis based on in-cylinder pressure.

従来、例えば特許文献1には、筒内圧の検出値から圧縮圧力の時間変化率を算出すると共に、排気温度センサの検出値から排気温度の時間変化率を算出し、これら2つの時間変化率を利用して、吸気バルブ(INバルブ)、排気バルブ(EXバルブ)、ピストンリングの異常発生を特定する内燃機関の制御装置が開示されている。この制御装置においては、具体的に、圧縮圧力の時間変化率と閾値とを比較し、圧縮圧力の時間変化率が閾値よりも大きい場合に、吸気バルブ、排気バルブ、ピストンリングの何れかに異常があると判定する。また、吸気バルブ、排気バルブ、ピストンリングの何れかに異常があると判定した場合には更に、排気温度の時間変化率と閾値とを比較し、排気温度の時間変化率が閾値よりも大きい場合には、吸気バルブ或いは排気バルブに異常が発生した判定し、排気温度の時間変化率が閾値よりも小さい場合には、ピストンリングに異常が発生したと判定する。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, the time change rate of the compression pressure is calculated from the detected value of the in-cylinder pressure, the time change rate of the exhaust temperature is calculated from the detected value of the exhaust temperature sensor, and these two time change rates are calculated. A control apparatus for an internal combustion engine that uses an intake valve (IN valve), an exhaust valve (EX valve), and a piston ring to identify occurrence of abnormality is disclosed. In this control device, specifically, the time change rate of the compression pressure is compared with a threshold value, and if the time change rate of the compression pressure is larger than the threshold value, there is an abnormality in any of the intake valve, the exhaust valve, and the piston ring. Judge that there is. In addition, if it is determined that there is an abnormality in any of the intake valve, exhaust valve, or piston ring, the time change rate of the exhaust temperature is compared with a threshold value, and the time change rate of the exhaust temperature is greater than the threshold value. In this case, it is determined that an abnormality has occurred in the intake valve or the exhaust valve. If the rate of change in the exhaust temperature with time is smaller than the threshold value, it is determined that an abnormality has occurred in the piston ring.

特開2008−208751号公報JP 2008-208751 A 特開2009−144613号公報JP 2009-144613 A 特開2007−224862号公報JP 2007-224862 A 特開平04−148030号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-148030 特開平08−121242号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-121242

しかしながら、上記制御装置においては、吸気バルブ或いは排気バルブに異常が発生したことが判定できるに留まり、吸気バルブと排気バルブの何れに異常が発生したかを判定することはできない。従って、正常な吸気バルブまたは排気バルブに異常が発生したと判定してしまう可能性が高かった。   However, the above control device can not only determine whether an abnormality has occurred in the intake valve or the exhaust valve, but cannot determine which of the intake valve or the exhaust valve has occurred. Therefore, there is a high possibility that it is determined that an abnormality has occurred in a normal intake valve or exhaust valve.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものである。即ち、吸気バルブ、排気バルブおよびピストンリングのうちの何れの異常であるかを特定可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can specify which one of an intake valve, an exhaust valve, and a piston ring is abnormal.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
前記筒内圧の検出値が所定の異常発生判定値よりも小さい場合に、目標空燃比と実空燃比の偏差を用いて、前記内燃機関の吸気バルブ、排気バルブおよびピストンリングのうちの何れの異常であるかを特定する異常特定手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine;
When the detected value of the in-cylinder pressure is smaller than a predetermined abnormality occurrence determination value, any abnormality among the intake valve, the exhaust valve, and the piston ring of the internal combustion engine is determined using a deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio. An abnormality identifying means for identifying whether or not
It is characterized by providing.

第2の発明は、第1の発明において、
前記偏差は、目標空燃比から実空燃比を差し引いた空燃比差であり、
前記異常特定手段は、前記空燃比差が、ゼロよりも大きい第1閾値以上の場合には前記吸気バルブの異常と判定し、ゼロよりも小さい第2閾値以下の場合には前記排気バルブの異常と判定し、前記第1閾値よりも小さく前記第2閾値よりも大きい場合には前記ピストンリングの異常と判定することを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The deviation is an air-fuel ratio difference obtained by subtracting the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio,
The abnormality specifying means determines that the intake valve is abnormal when the air-fuel ratio difference is equal to or greater than a first threshold value greater than zero, and when the air-fuel ratio difference is equal to or less than a second threshold value smaller than zero, the exhaust valve abnormality is determined. And when it is smaller than the first threshold value and larger than the second threshold value, it is determined that the piston ring is abnormal.

第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記筒内圧の低下率を用いて、オイル希釈率を算出するオイル希釈率算出手段と、
前記異常特定手段で前記ピストンリングの異常と特定され、かつ、前記オイル希釈率が所定のオイル異常判定値よりも大きい場合に、オイル希釈異常と判定するオイル希釈異常判定手段と、
備えることを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
Oil dilution rate calculating means for calculating an oil dilution rate using the rate of decrease of the in-cylinder pressure;
An oil dilution abnormality determining means for determining an oil dilution abnormality when the abnormality specifying means is specified as an abnormality of the piston ring and the oil dilution rate is larger than a predetermined oil abnormality determination value;
It is characterized by providing.

第4の発明は、第1乃至第3の何れか1つの発明において、
前記内燃機関に供給される吸気を過給すると共に過給圧を変更可能な過給機と、
前記筒内圧の低下率を用いて、オイル希釈率を算出するオイル希釈率算出手段と、
前記オイル希釈率でのプレイグニッションの発生確率を算出する発生確率算出手段と、
前記異常特定手段で前記ピストンリングの異常と特定された場合に、前記発生確率が所定の限界値を超えないように前記過給圧を制御する過給圧制御手段と、
を備えることを特徴とする。
A fourth invention is any one of the first to third inventions,
A supercharger capable of supercharging intake air supplied to the internal combustion engine and changing a supercharging pressure;
Oil dilution rate calculating means for calculating an oil dilution rate using the rate of decrease of the in-cylinder pressure;
An occurrence probability calculating means for calculating an occurrence probability of pre-ignition at the oil dilution rate;
A supercharging pressure control means for controlling the supercharging pressure so that the occurrence probability does not exceed a predetermined limit value when the abnormality specifying means specifies the abnormality of the piston ring;
It is characterized by providing.

第1の発明によれば、目標空燃比と実空燃比の偏差を用いて、吸気バルブ、排気バルブおよびピストンリングのうちの何れの異常であるかを特定できる。吸気バルブが異常であると、気筒内の燃料が吸気通路側に逆流し、次回以降のタイミングで噴射された燃料と共に筒内に再流入するので空燃比は燃料リッチ側にズレることになる。一方、排気バルブが異常であると、気筒内の新気が燃焼前に排気通路に流出するので空燃比は燃料リーン側にズレることになる。これらのズレが生じない場合には、吸気バルブや排気バルブの異常ではないことが分かる。従って、目標空燃比と実空燃比の偏差を用いれば、吸気バルブ、排気バルブおよびピストンリングのうちの何れの異常であるかを特定できる。   According to the first invention, it is possible to specify which of the intake valve, the exhaust valve, and the piston ring is abnormal by using the deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio. If the intake valve is abnormal, the fuel in the cylinder flows backward to the intake passage side, and flows again into the cylinder together with the fuel injected at the next and subsequent timings, so the air-fuel ratio shifts to the fuel rich side. On the other hand, if the exhaust valve is abnormal, fresh air in the cylinder flows into the exhaust passage before combustion, so the air-fuel ratio shifts to the fuel lean side. If these deviations do not occur, it is understood that there is no abnormality in the intake valve or the exhaust valve. Therefore, if the deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio is used, it can be specified which of the intake valve, the exhaust valve, and the piston ring is abnormal.

第2の発明によれば、目標空燃比から実空燃比を差し引いた空燃比差が、ゼロよりも大きい第1閾値以上の場合には吸気バルブの異常と判定し、ゼロよりも小さい第2閾値以下の場合には排気バルブの異常と判定し、上記第1閾値よりも小さく上記第2閾値よりも大きい場合にはピストンリングの異常と判定できる。上述したように、吸気バルブが異常であると空燃比は燃料リーンとなり、排気バルブが異常であると空燃比は燃料リッチとなる。そのため、吸気バルブが異常であると、空燃比差はプラスの値として算出され、排気バルブが異常であると、空燃比差はマイナスの値として算出される。従って、空燃比差が、第1閾値以上の場合には吸気バルブの異常と判定でき、第2閾値以下の場合には排気バルブの異常と判定できる。そして、空燃比差が、第1閾値と第2閾値との間の値であれば、吸気バルブや排気バルブの異常でないことが分かるので、ピストンリングの異常と判定できる。   According to the second invention, when the air-fuel ratio difference obtained by subtracting the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio is equal to or larger than the first threshold value greater than zero, it is determined that the intake valve is abnormal, and the second threshold value smaller than zero is determined. In the following cases, it is determined that the exhaust valve is abnormal, and when it is smaller than the first threshold and larger than the second threshold, it can be determined that the piston ring is abnormal. As described above, when the intake valve is abnormal, the air-fuel ratio becomes lean, and when the exhaust valve is abnormal, the air-fuel ratio becomes rich. Therefore, when the intake valve is abnormal, the air-fuel ratio difference is calculated as a positive value, and when the exhaust valve is abnormal, the air-fuel ratio difference is calculated as a negative value. Therefore, when the air-fuel ratio difference is equal to or greater than the first threshold, it can be determined that the intake valve is abnormal, and when it is equal to or less than the second threshold, it can be determined that the exhaust valve is abnormal. If the air-fuel ratio difference is a value between the first threshold value and the second threshold value, it can be determined that there is no abnormality in the intake valve or the exhaust valve, so it can be determined that there is an abnormality in the piston ring.

第3の発明によれば、上記異常特定手段でピストンリングの異常と特定され、かつ、オイル希釈率が所定のオイル異常判定値よりも大きい場合に、オイル希釈異常と判定できる。従って、運転者に対しオイル交換を指示する等の所要の措置を促すことが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to determine that the oil dilution is abnormal when the abnormality specifying means specifies that the piston ring is abnormal and the oil dilution rate is larger than a predetermined oil abnormality determination value. Accordingly, it is possible to prompt the driver to take necessary measures such as instructing the driver to change oil.

第4の発明によれば、過給機を備える内燃機関において、上記異常特定手段でピストンリングの異常と特定された場合に、プレイグニッションの発生確率が所定の限界値を超えないように過給圧を制御できる。従って、ドライバビリティの悪化を抑制しながら、良好な過給効果を得ることができる。   According to the fourth invention, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, when the abnormality identifying means identifies the abnormality of the piston ring, the supercharging is performed so that the occurrence probability of pre-ignition does not exceed a predetermined limit value. The pressure can be controlled. Therefore, a good supercharging effect can be obtained while suppressing deterioration of drivability.

実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。2 is a diagram for describing a system configuration according to Embodiment 1. FIG. クランク角度θと圧縮圧Pcとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between crank angle (theta) and compression pressure Pc. ピストンリング異常発生箇所の特定手法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific method of the piston ring abnormality generation location. 実施の形態1において、ECU50により実行される異常発生箇所特定制御を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing abnormality occurrence location specifying control executed by an ECU 50 in the first embodiment. 実施の形態2において、ECU50により実行されるオイル希釈率異常判定制御を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing oil dilution rate abnormality determination control executed by an ECU 50 in the second embodiment. 圧縮圧Pcの低下率を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fall rate of compression pressure Pc. 圧縮圧Pcの低下率と、ブローバイガスの増加率との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between the fall rate of compression pressure Pc, and the increase rate of blow-by gas. 実施の形態3のシステム構成を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for describing a system configuration of a third embodiment. 実施の形態3において、ECU50により実行される過給圧制御を示すフローチャートである。In Embodiment 3, it is a flowchart which shows the supercharging pressure control performed by ECU50. オイル希釈率とプレイグニッションの発生頻度との関係を示した特性線図である。It is a characteristic diagram which showed the relationship between the oil dilution rate and the occurrence frequency of preignition. 過給圧の限界値とプレイグニッションの発生頻度との関係を示した特性線図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the limit value of supercharging pressure and the occurrence frequency of pre-ignition.

実施の形態1.
[システム構成の説明]
以下、図1乃至図4を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。本実施の形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン10を備えている。エンジン10の気筒数および気筒配置は特に限定されるものではない。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system according to the present embodiment includes an engine 10 as an internal combustion engine. The number of cylinders and the cylinder arrangement of the engine 10 are not particularly limited.

エンジン10は、内部にピストン12を有するシリンダブロック14を備えている。ピストン12は、クランク機構を介してクランク軸16と接続されている。クランク軸16は、シリンダブロック14の一部をなすクランクケース18の内部に設けられている。クランクケース18の底部には、オイル20を貯留するオイルパン22が設けられている。   The engine 10 includes a cylinder block 14 having a piston 12 therein. The piston 12 is connected to the crankshaft 16 via a crank mechanism. The crankshaft 16 is provided inside a crankcase 18 that forms part of the cylinder block 14. An oil pan 22 that stores oil 20 is provided at the bottom of the crankcase 18.

シリンダブロック14の上部にはシリンダヘッド24が組み付けられている。ピストン12上面からシリンダヘッド24までの空間は燃焼室26を形成している。また、シリンダヘッド24には、燃焼室26の圧力(筒内圧)を検出するための筒内圧センサ28が設けられている。   A cylinder head 24 is assembled to the upper part of the cylinder block 14. A space from the upper surface of the piston 12 to the cylinder head 24 forms a combustion chamber 26. The cylinder head 24 is provided with an in-cylinder pressure sensor 28 for detecting the pressure (in-cylinder pressure) in the combustion chamber 26.

また、シリンダヘッド24は、燃焼室26と連通する吸気通路30及び排気通路32を備えている。吸気通路30と燃焼室26との接続部には吸気バルブ34が設けられている。同様に、排気通路32と燃焼室26との接続部には排気バルブ36が設けられている。また、排気通路32の途中には、排気ガスを浄化する触媒38が設けられている。触媒38の上流には、排気空燃比を検出する空燃比センサ40が設けられている。   The cylinder head 24 includes an intake passage 30 and an exhaust passage 32 that communicate with the combustion chamber 26. An intake valve 34 is provided at a connection portion between the intake passage 30 and the combustion chamber 26. Similarly, an exhaust valve 36 is provided at a connection portion between the exhaust passage 32 and the combustion chamber 26. A catalyst 38 for purifying the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 32. An air-fuel ratio sensor 40 that detects the exhaust air-fuel ratio is provided upstream of the catalyst 38.

また、本実施の形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)50を備えている。ECU50の入力側には、上述した筒内圧センサ28、空燃比センサ40その他車両やエンジン10の制御に必要な各種のセンサが接続されている。一方、ECU50の出力側には、吸気バルブ34、排気バルブ36等を含む各種のアクチュエータが接続されている。ECU50は、上述した各種のセンサによりエンジン10の運転情報を検出し、その検出結果に基づいて各アクチュエータを駆動することにより、エンジン10の運転制御を行う。   Further, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. On the input side of the ECU 50, the above-described in-cylinder pressure sensor 28, air-fuel ratio sensor 40, and other various sensors necessary for controlling the vehicle and the engine 10 are connected. On the other hand, various actuators including an intake valve 34 and an exhaust valve 36 are connected to the output side of the ECU 50. The ECU 50 controls the operation of the engine 10 by detecting the operation information of the engine 10 by the various sensors described above and driving each actuator based on the detection result.

[実施の形態1の特徴]
ECU50によるエンジン10の運転制御の一つに、空燃比センサ40の出力に基づく空燃比フィードバック制御がある。空燃比フィードバック制御においては、ECU50は、空燃比センサ40から取得される空燃比(以下、「実空燃比」ともいう。)が目標空燃比となるように、燃焼室26に供給する燃料量を制御する。なお、空燃比フィードバック制御自体は公知であり、本発明の主要部ではないため、ここでは、これ以上の説明を省略する。
[Features of Embodiment 1]
One of the operation controls of the engine 10 by the ECU 50 is air-fuel ratio feedback control based on the output of the air-fuel ratio sensor 40. In the air-fuel ratio feedback control, the ECU 50 determines the amount of fuel supplied to the combustion chamber 26 so that the air-fuel ratio acquired from the air-fuel ratio sensor 40 (hereinafter also referred to as “actual air-fuel ratio”) becomes the target air-fuel ratio. Control. Note that the air-fuel ratio feedback control itself is well known and is not a main part of the present invention, so that further explanation is omitted here.

ところで、エンジン10において、ピストンリングの破損や張力低下は、機関の出力性能を低下させるだけでなく、ブローバイガスの増加や、クランクケース18側から燃焼室26へ侵入するオイル20の増加に繋がる。ここで、ブローバイガスとは、ピストン12とシリンダ壁面との隙間を通って、即ち、ピストンリングの背面を通ってクランクケース18内に流れ込む未燃燃料含有ガスをいう。ブローバイガスが増加すれば、オイル20が希釈されるだけでなく、オイル20から蒸発した未燃燃料が再度燃焼室26に流入するので、空燃比ズレやドライバビリティの悪化といった不具合を招来する。また、クランクケース18側から燃焼室26にオイル20が侵入(所謂オイル上がり)すると、オイルが自着火してプレイグニッションを誘発し、ドライバビリティの悪化や機関破損といった不具合を招来する。そのため、ピストンリングの異常発生は、精度高く検出できることが望ましい。   By the way, in the engine 10, damage to the piston ring and a decrease in tension not only decrease the output performance of the engine but also increase the blow-by gas and increase the oil 20 that enters the combustion chamber 26 from the crankcase 18 side. Here, the blow-by gas refers to an unburned fuel-containing gas that flows into the crankcase 18 through the gap between the piston 12 and the cylinder wall surface, that is, through the back surface of the piston ring. If the blow-by gas increases, not only the oil 20 is diluted, but also the unburned fuel evaporated from the oil 20 flows into the combustion chamber 26 again, leading to problems such as air-fuel ratio deviation and drivability deterioration. Further, when the oil 20 enters the combustion chamber 26 from the crankcase 18 side (so-called oil rise), the oil self-ignites to induce pre-ignition, leading to problems such as drivability deterioration and engine damage. Therefore, it is desirable that the occurrence of abnormality in the piston ring can be detected with high accuracy.

ピストンリングの異常発生を検出する手法の1つに、ブローバイガス量を検出する手法がある。具体的には、クランクケース18内部の圧力を測定する手法、吸気管圧力から推定する手法、空燃比センサ40から検出する手法等が挙げられる。しかしながら、これらの手法は何れも気筒を特定するものではないため、何れの気筒のピストンリングに異常が発生しているかを特定できない。この点、筒内圧センサ28は、燃焼室26毎に設置できるので、筒内圧センサ28の検出値(以下「圧縮圧Pc」ともいう。)を利用すれば、ブローバイガス量を推定できる。   One technique for detecting the occurrence of an abnormality in the piston ring is a technique for detecting the amount of blow-by gas. Specifically, a method of measuring the pressure inside the crankcase 18, a method of estimating from the intake pipe pressure, a method of detecting from the air-fuel ratio sensor 40, and the like can be given. However, since none of these methods specify a cylinder, it is not possible to specify which cylinder has an abnormality in the piston ring. In this respect, since the in-cylinder pressure sensor 28 can be installed for each combustion chamber 26, the amount of blow-by gas can be estimated by using the detection value of the in-cylinder pressure sensor 28 (hereinafter also referred to as “compression pressure Pc”).

図2を参照して、圧縮圧Pcを利用したブローバイガス量の推定手法について説明する。図2は、クランク角度θと圧縮圧Pcとの関係を示す図である。ピストンリングに異常が発生している場合、ブローバイガスがクランクケース18に多く流れ込む。そのため、図2に示すように、ピストンリングの異常発生時には(破線)、ピストンリングの正常時(実線)に比して、圧縮圧Pcが低下することになる。従って、圧縮圧Pcの低下の度合いに基づいて、ブローバイガス量を推定できる。   With reference to FIG. 2, the estimation method of the amount of blow-by gas using the compression pressure Pc is demonstrated. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the crank angle θ and the compression pressure Pc. When an abnormality occurs in the piston ring, a large amount of blow-by gas flows into the crankcase 18. Therefore, as shown in FIG. 2, when the piston ring abnormality occurs (broken line), the compression pressure Pc is lower than when the piston ring is normal (solid line). Accordingly, the blow-by gas amount can be estimated based on the degree of decrease in the compression pressure Pc.

しかしながら、圧縮圧Pcが低下するのは、ピストンリングの異常発生時のみに限られない。即ち、吸気バルブ34、排気バルブ36の異常発生時であっても、圧縮圧Pcが低下する。従って、圧縮圧Pcのみでは、吸気バルブ34、排気バルブ36、ピストンリングの何れに異常が発生しているかを区別することが困難である。そこで、本実施の形態においては、圧縮圧Pcにより異常発生を検出した際に、実空燃比を利用して、異常発生箇所を特定することとした。   However, the decrease in the compression pressure Pc is not limited to when an abnormality occurs in the piston ring. That is, even when an abnormality occurs in the intake valve 34 and the exhaust valve 36, the compression pressure Pc decreases. Therefore, it is difficult to distinguish which of the intake valve 34, the exhaust valve 36, and the piston ring is abnormal only by the compression pressure Pc. Therefore, in the present embodiment, when the occurrence of an abnormality is detected by the compression pressure Pc, the location where the abnormality has occurred is specified using the actual air-fuel ratio.

図3は、本実施の形態におけるピストンリング異常発生箇所の特定手法を説明するための図である。図3(i)に示すように、吸気バルブ34が異常であると、燃焼室26内の未燃燃料が吸気通路30側に逆流する。そのため、逆流した未燃燃料が、次回以降のタイミングでの噴射燃料と共に燃焼室26に流入することになる。従って、実空燃比は、目標空燃比よりも燃料リッチ側にズレることになる。   FIG. 3 is a view for explaining a method for identifying a piston ring abnormality occurrence location in the present embodiment. As shown in FIG. 3I, if the intake valve 34 is abnormal, unburned fuel in the combustion chamber 26 flows backward to the intake passage 30 side. Therefore, the unburned fuel that has flowed back flows into the combustion chamber 26 together with the injected fuel at the next and subsequent timings. Therefore, the actual air-fuel ratio is shifted to the fuel rich side from the target air-fuel ratio.

また、図3(ii)に示すように、排気バルブ36が異常であると、燃焼室26内の新気が燃焼前に排気通路32に流出する。そのため、実空燃比は、目標空燃比よりも燃料リーン側にズレることになる。一方、図3(iii)に示すように、ピストンリングが異常であると、実空燃比に変化は生じない(変化が小さい)。従って、実空燃比を利用すれば、吸気バルブ34、排気バルブ36およびピストンリングの何れに異常が発生したかを特定できる。よって、圧縮圧Pcが低下した際に、ピストンリングの異常発生を正確に検出できる。   Further, as shown in FIG. 3 (ii), if the exhaust valve 36 is abnormal, fresh air in the combustion chamber 26 flows into the exhaust passage 32 before combustion. For this reason, the actual air-fuel ratio is shifted to the fuel lean side from the target air-fuel ratio. On the other hand, as shown in FIG. 3 (iii), if the piston ring is abnormal, the actual air-fuel ratio does not change (change is small). Therefore, if the actual air-fuel ratio is used, it is possible to specify which of the intake valve 34, the exhaust valve 36, and the piston ring is abnormal. Therefore, when the compression pressure Pc decreases, the occurrence of an abnormality in the piston ring can be accurately detected.

[実施の形態1における具体的処理]
次に、図4を参照して、上述した特定手法を実現するための具体的な処理について説明する。図4は、本実施の形態において、ECU50により実行される異常発生箇所特定制御を示すフローチャートである。
[Specific Processing in Embodiment 1]
Next, specific processing for realizing the above-described specific method will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing abnormality occurrence location specifying control executed by the ECU 50 in the present embodiment.

図4に示すルーチンでは、先ず、ECU50は、圧縮圧Pcを取得する(ステップ100)。なお、圧縮圧Pcは、エンジン10の圧縮行程中、例えば、図3に示したクランク角θとなるタイミングで計測されるものとする。続いて、ECU50は、ステップ100で取得した圧縮圧Pcが、閾値αよりも小さいか否かを判定する(ステップ110)。本ステップにおいて、閾値αには、本ルーチン実行時と同一の運転条件における正常時の値として予めECU50内に記憶されている値を用いる。ただし、閾値αとしては、本ルーチン実行時の他気筒における圧縮圧Pcの平均値を用いることも可能である。   In the routine shown in FIG. 4, first, the ECU 50 acquires the compression pressure Pc (step 100). The compression pressure Pc is measured during the compression stroke of the engine 10, for example, at the timing when the crank angle θ shown in FIG. Subsequently, the ECU 50 determines whether or not the compression pressure Pc acquired in step 100 is smaller than the threshold value α (step 110). In this step, as the threshold value α, a value stored in the ECU 50 in advance as a normal value under the same operating conditions as when this routine is executed is used. However, as the threshold value α, it is also possible to use the average value of the compression pressure Pc in the other cylinders when this routine is executed.

ステップ110で、圧縮圧Pc<閾値αでないと判定された場合には、吸気バルブ34、排気バルブ36およびピストンリングの何れにも異常が発生していないと判断できるので、ECU50は、本ルーチンを終了する。一方、ステップ110で、圧縮圧Pc<閾値αであると判定された場合には、ECU50は、空燃比変化量(目標空燃比から実空燃比を差し引いた値をいう。以下同じ。)が、閾値β以上か否かを判定する(ステップ120)。本ステップにおいて、空燃比変化量は、圧縮圧Pcの検出タイミングに対応させて算出されるものとする。また、閾値βは、吸気バルブ34の異常判定値であり、排気エミッションやドライバビリティの限界値に応じて設定され、予めECU50内に記憶されている値を用いる。なお、吸気バルブ34が異常であると、実空燃比は、目標空燃比よりも燃料リッチ側にズレるので、空燃比変化量としては、プラスの値をとる。そのため、閾値βはゼロよりも大きな値として設定されている。   If it is determined in step 110 that the compression pressure Pc <threshold α is not satisfied, it can be determined that no abnormality has occurred in any of the intake valve 34, the exhaust valve 36, and the piston ring, and the ECU 50 executes this routine. finish. On the other hand, if it is determined in step 110 that the compression pressure Pc <the threshold value α, the ECU 50 determines that the air-fuel ratio change amount (refers to a value obtained by subtracting the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio; the same applies hereinafter). It is determined whether or not the threshold value is equal to or greater than the threshold β (step 120). In this step, the air-fuel ratio change amount is calculated in correspondence with the detection timing of the compression pressure Pc. The threshold value β is an abnormality determination value of the intake valve 34, and is set according to the exhaust emission and drivability limit values, and uses a value stored in the ECU 50 in advance. If the intake valve 34 is abnormal, the actual air-fuel ratio shifts to the fuel rich side with respect to the target air-fuel ratio, and therefore the air-fuel ratio change amount takes a positive value. For this reason, the threshold value β is set as a value larger than zero.

ステップ120で、空燃比変化量≧閾値βであると判定された場合には、ECU50は、吸気バルブ34に異常が発生していると判断する(ステップ130)。一方、空燃比変化量<閾値βであると判定された場合には、ECU50は、空燃比変化量が、閾値γ以下か否かを判定する(ステップ140)。本ステップにおいて、空燃比変化量は、ステップ120において算出した値を用いる。また、閾値γは、排気バルブ36の異常判定値であり、排気エミッションやドライバビリティの限界値に応じて設定され、予めECU50内に記憶されている値を用いる。なお、排気バルブ36が異常であると、実空燃比は、目標空燃比よりも燃料リーン側にズレるので、空燃比変化量としては、マイナスの値をとる。そのため、閾値γはゼロよりも小さな値として設定されている。   When it is determined in step 120 that the air-fuel ratio change amount ≧ the threshold value β, the ECU 50 determines that an abnormality has occurred in the intake valve 34 (step 130). On the other hand, when it is determined that the air-fuel ratio change amount <the threshold value β, the ECU 50 determines whether the air-fuel ratio change amount is equal to or less than the threshold value γ (step 140). In this step, the value calculated in step 120 is used as the air-fuel ratio change amount. Further, the threshold value γ is an abnormality determination value of the exhaust valve 36, and is set according to a limit value of exhaust emission or drivability, and uses a value stored in the ECU 50 in advance. If the exhaust valve 36 is abnormal, the actual air-fuel ratio shifts to the fuel lean side with respect to the target air-fuel ratio, so the air-fuel ratio change amount takes a negative value. Therefore, the threshold value γ is set as a value smaller than zero.

ステップ140で、空燃比変化量≦閾値γであると判定された場合には、ECU50は、排気バルブ36に異常が発生していると判断する(ステップ150)。一方、空燃比変化量>閾値γであると判定された場合には、吸気バルブ34や排気バルブ36に異常は発生していないと判断できるので、ECU50は、ピストンリングに異常が発生していると判断する(ステップ160)。以上、図4に示したルーチンによれば、圧縮圧Pcが、閾値αよりも小さい場合に、その原因が吸気バルブ34、排気バルブ36およびピストンリングの何れの異常に起因するものであるかを精度高く特定できる。   When it is determined in step 140 that the air-fuel ratio change amount ≦ the threshold value γ, the ECU 50 determines that an abnormality has occurred in the exhaust valve 36 (step 150). On the other hand, if it is determined that the air-fuel ratio change amount> threshold value γ, it can be determined that no abnormality has occurred in the intake valve 34 or the exhaust valve 36, so the ECU 50 has an abnormality in the piston ring. Is determined (step 160). As described above, according to the routine shown in FIG. 4, when the compression pressure Pc is smaller than the threshold value α, it is determined whether the cause is caused by any abnormality of the intake valve 34, the exhaust valve 36, or the piston ring. It can be identified with high accuracy.

ところで、上記実施の形態1においては、目標空燃比から実空燃比を差し引いた値を空燃比変化量とし、その上で、閾値βおよびγを夫々、ゼロよりも大きな値およびゼロよりも小さな値として設定したが、空燃比変化量として他の値を用いてもよいし、閾値βおよびγの符号は必ずしも本実施の形態と同一でなくてもよい。例えば、実空燃比から目標空燃比を差し引いた値を空燃比変化量とすれば、閾値βおよびγは夫々、ゼロよりも小さな値およびゼロよりも大きな値として設定できる。このように、空燃比変化量をどの様に設定するかで閾値β、γの符号は変わるので、目標空燃比と実空燃比の偏差である限りにおいて、本実施の形態の空燃比変化量に代用できる。   By the way, in the first embodiment, the value obtained by subtracting the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio is used as the air-fuel ratio change amount, and then the threshold values β and γ are respectively larger than zero and smaller than zero. However, other values may be used as the air-fuel ratio change amount, and the signs of the threshold values β and γ are not necessarily the same as in the present embodiment. For example, if the value obtained by subtracting the target air-fuel ratio from the actual air-fuel ratio is used as the air-fuel ratio change amount, the threshold values β and γ can be set as a value smaller than zero and a value larger than zero, respectively. As described above, the signs of the threshold values β and γ change depending on how the air-fuel ratio change amount is set. Can be substituted.

なお、上記実施の形態においては、筒内圧センサ28が上記第1の発明における「筒内圧検出手段」に相当している。また、上記実施の形態1においては、ECU50が図4のステップ110〜160の一連の処理を実行することにより、上記第1の発明における「異常特定手段」が実現されている。   In the above embodiment, the in-cylinder pressure sensor 28 corresponds to the “in-cylinder pressure detecting means” in the first invention. Further, in the first embodiment, the “abnormality specifying means” in the first aspect of the present invention is realized by the ECU 50 executing a series of processes of steps 110 to 160 in FIG. 4.

実施の形態2.
[実施の形態2の特徴]
次に、図5乃至図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態においては、図1のシステムを用い、ピストンリングの異常発生時に、図5に示すオイル希釈率異常判定制御を実行することをその特徴とする。従って、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 2. FIG.
[Features of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that the system shown in FIG. 1 is used and the oil dilution rate abnormality determination control shown in FIG. 5 is executed when an abnormality occurs in the piston ring. Therefore, in this embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be simplified or omitted.

[実施の形態2における具体的処理]
図5は、本実施の形態において、ECU50により実行されるオイル希釈率異常判定制御を示すフローチャートである。図5に示すルーチンでは、先ず、ECU50は、ピストンリングに異常が発生しているか否かを判定する(ステップ200)。具体的には、ECU50は、図4のステップ160の処理が実行されたか否かを判定する。ステップ200において、ピストンリングに異常が発生していないと判定した場合には、ECU50は、本ルーチンを終了する。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart showing oil dilution rate abnormality determination control executed by the ECU 50 in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 5, first, the ECU 50 determines whether or not an abnormality has occurred in the piston ring (step 200). Specifically, ECU 50 determines whether or not the process of step 160 in FIG. 4 has been executed. If it is determined in step 200 that there is no abnormality in the piston ring, the ECU 50 ends this routine.

一方、ステップ200において、ピストンリングに異常が発生していると判定した場合には、ECU50は、圧縮圧Pcの低下率を算出する(ステップ210)。図6は、圧縮圧Pcの低下率を説明するための図である。図6に矢印で示すように、圧縮圧Pcの低下率は、正常時の圧縮圧Pcに対する圧縮圧Pcの値として算出される。なお、本ステップにおいては、図3のステップ100で取得した圧縮圧Pcが用いられる。 On the other hand, if it is determined in step 200 that an abnormality has occurred in the piston ring, the ECU 50 calculates the rate of decrease in the compression pressure Pc (step 210). FIG. 6 is a diagram for explaining the reduction rate of the compression pressure Pc. As indicated by an arrow in FIG. 6, the rate of decrease in the compression pressure Pc is calculated as the value of the compression pressure Pc with respect to the compression pressure Pc 0 at normal time. In this step, the compression pressure Pc acquired in step 100 in FIG. 3 is used.

続いて、ECU50は、ステップ210で算出した圧縮圧Pcの低下率から、ブローバイガスの増加率を算出する(ステップ220)。図7は、圧縮圧Pcの低下率と、ブローバイガスの増加率との関係を示す特性線図である。本ステップ220では、図7に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、ブローバイガスの増加率を算出する。   Subsequently, the ECU 50 calculates the increase rate of blow-by gas from the decrease rate of the compression pressure Pc calculated in step 210 (step 220). FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the decrease rate of the compression pressure Pc and the increase rate of blow-by gas. In this step 220, the increase rate of blow-by gas is calculated with reference to the map of the characteristic diagram shown in FIG.

続いて、ECU50は、ステップ220で算出したブローバイガスの増加率により、オイル希釈率を算出する(ステップ230)。オイル希釈率は、具体的に、下記式(1)により求められる。
オイル希釈率=累積オイル希釈燃料量/(オイル量+累積オイル希釈燃料量)×100 ・・・(1)
上記式(1)において、オイル量はオイル20の初期値であり、累積オイル希釈量は、下記式(2)で表される1サイクル当たりのオイル希釈量を逐次積算した値である。
1サイクル当たりのオイル希釈量=オイル希釈係数×筒内空気量×ブローバイガス増加率/実空燃比 ・・・(2)
上記式(2)において、オイル希釈係数は、エンジン10によって定まる値である。また、筒内空気量は、吸入空気量とエンジン回転数NEとから算出できる。
Subsequently, the ECU 50 calculates the oil dilution rate based on the blow-by gas increase rate calculated in step 220 (step 230). Specifically, the oil dilution rate is obtained by the following formula (1).
Oil dilution rate = cumulative oil diluted fuel amount / (oil amount + cumulative oil diluted fuel amount) × 100 (1)
In the above equation (1), the oil amount is an initial value of the oil 20, and the cumulative oil dilution amount is a value obtained by sequentially integrating the oil dilution amount per cycle represented by the following equation (2).
Oil dilution amount per cycle = oil dilution coefficient × cylinder air amount × blow-by gas increase rate / actual air / fuel ratio (2)
In the above equation (2), the oil dilution coefficient is a value determined by the engine 10. The in-cylinder air amount can be calculated from the intake air amount and the engine speed NE.

続いて、ECU50は、ステップ230で算出したオイル希釈率が、閾値δよりも大きいか否かを判定する(ステップ240)。ここで、閾値δには、オイル希釈率の上限値として、予めECU50内に記憶されている値が用いられる。そして、オイル希釈率>閾値δと判定された場合には、ECU50は、オイル希釈異常と判定し(ステップ250)、例えば、車両のインストルメントパネルに警告ランプを点灯する。一方、オイル希釈率≦閾値δと判定された場合には、ピストンリングに異常が発生しているものの、オイル希釈率にある程度の余裕があると判断できるので、ECU50は、本ルーチンを終了する。   Subsequently, the ECU 50 determines whether or not the oil dilution rate calculated in step 230 is larger than the threshold value δ (step 240). Here, a value stored in the ECU 50 in advance as the upper limit value of the oil dilution rate is used as the threshold value δ. If it is determined that the oil dilution ratio> the threshold δ, the ECU 50 determines that the oil dilution is abnormal (step 250), and turns on a warning lamp on the instrument panel of the vehicle, for example. On the other hand, if it is determined that the oil dilution ratio ≦ the threshold δ, it can be determined that there is some margin in the oil dilution ratio although an abnormality has occurred in the piston ring, the ECU 50 ends this routine.

以上、図5に示したルーチンによれば、ピストンリングの異常と判断した場合であって、オイル希釈率が閾値δよりも大きい場合に、警告ランプを点灯することができる。従って、運転者に対しオイル交換を指示する等の所要の措置を促すことが可能となる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 5, the warning lamp can be turned on when it is determined that the piston ring is abnormal and the oil dilution rate is larger than the threshold value δ. Accordingly, it is possible to prompt the driver to take necessary measures such as instructing the driver to change oil.

なお、上記実施の形態2においては、ECU50が、図5のステップ230の処理を実行することにより上記第3の発明における「オイル希釈率算出手段」が、同図のステップ240の処理を実行することにより上記第3の発明における「オイル希釈異常判定手段」が、夫々実現されている。   In the second embodiment, the ECU 50 executes the process of step 230 in FIG. 5 so that the “oil dilution rate calculating means” in the third aspect of the invention executes the process of step 240 in FIG. Thus, the “oil dilution abnormality determining means” in the third aspect of the present invention is realized.

実施の形態3.
次に、図8乃至図11を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態においては、図1のシステムに過給機を追加したシステムにおいて、オイル希釈率算出時に、図9に示す過給圧制御を実行することをその特徴とする。従って、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is characterized in that, in a system in which a supercharger is added to the system of FIG. 1, the supercharging pressure control shown in FIG. 9 is executed when calculating the oil dilution rate. Therefore, in this embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same matters will be simplified or omitted.

[システム構成の説明]
図8は、本実施の形態のシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、ターボ過給機42を備えている。ターボ過給機42は、コンプレッサ42aとタービン42bとを有している。コンプレッサ42aは、吸気通路30の途中に配置され、タービン42bは、排気通路32の途中に配置されている。
[Description of system configuration]
FIG. 8 is a diagram for explaining the system configuration of the present embodiment. The system of this embodiment includes a turbocharger 42. The turbocharger 42 includes a compressor 42a and a turbine 42b. The compressor 42 a is arranged in the middle of the intake passage 30, and the turbine 42 b is arranged in the middle of the exhaust passage 32.

タービン42bは、回動可能な複数のノズルベーン(図示せず)を備えており、このノズルベーン間に形成されるタービンノズルの開度を変えることができるように構成されている。タービンノズルは、その開度を増加させるほど過給圧を上げることができ、その開度を減少させるほど過給圧を下げることができる。また、本実施形態のシステムは、排気通路32の途中に、タービン42bを迂回する迂回通路44と、この迂回通路44への排気ガス流量を調節するウェイストゲートバルブ46とを備えている。   The turbine 42b includes a plurality of rotatable nozzle vanes (not shown), and is configured so that the opening degree of the turbine nozzle formed between the nozzle vanes can be changed. The turbine nozzle can increase the boost pressure as the opening is increased, and can decrease the boost pressure as the opening is decreased. Further, the system of the present embodiment includes a bypass passage 44 that bypasses the turbine 42 b and a waste gate valve 46 that adjusts the exhaust gas flow rate to the bypass passage 44 in the middle of the exhaust passage 32.

[実施の形態3の特徴]
上述したように、本実施形態のシステムにおいては、ターボ過給機42を備える。そのため、特に高負荷運転時、オイル自着火によるプレイグニッションの発生確率が増大する。そこで、本実施形態においては、オイル希釈率からプレイグニッションの発生確率を求め、この発生確率の許容範囲内でターボ過給機42を運転するように過給圧制御を実行することとした。これにより、プレイグニッションの発生を抑制しつつ、良好な過給効果を得ることができる。
[Features of Embodiment 3]
As described above, the system of this embodiment includes the turbocharger 42. Therefore, the probability of occurrence of pre-ignition due to oil self-ignition increases particularly during high-load operation. Therefore, in this embodiment, the pre-ignition occurrence probability is obtained from the oil dilution rate, and the supercharging pressure control is executed so that the turbocharger 42 is operated within the allowable range of the occurrence probability. Thereby, the favorable supercharging effect can be acquired, suppressing generation | occurrence | production of preignition.

[実施の形態3における具体的処理]
図9は、本実施の形態において、ECU50により実行される過給圧制御を示すフローチャートである。図9に示すルーチンでは、先ず、ECU50は、オイル希釈率を算出する(ステップ300)。ステップ300の処理は、図5のステップ200〜230の一連の処理と同一の処理である。続いて、ECU50は、プレイグニッションの発生頻度を推定する(ステップ310)。図10は、オイル希釈率とプレイグニッションの発生頻度との関係を示した特性線図である。図10に示すように、オイル希釈率が低い領域においては、プレイグニッションの発生頻度が低いが、オイル希釈率が高くなるにつれて、プレイグニッションの発生頻度は急激に増大する。本ステップ310では、図10に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、プレイグニッションの発生頻度を算出する。
[Specific Processing in Embodiment 3]
FIG. 9 is a flowchart showing the supercharging pressure control executed by the ECU 50 in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 9, first, the ECU 50 calculates the oil dilution rate (step 300). The process of step 300 is the same as the series of processes of steps 200 to 230 in FIG. Subsequently, the ECU 50 estimates the pre-ignition occurrence frequency (step 310). FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the oil dilution rate and the occurrence frequency of pre-ignition. As shown in FIG. 10, in the region where the oil dilution rate is low, the occurrence frequency of the pre-ignition is low, but as the oil dilution rate increases, the occurrence frequency of the pre-ignition increases rapidly. In step 310, the occurrence frequency of pre-ignition is calculated with reference to the map of the characteristic diagram shown in FIG.

続いて、ECU50は、ステップ310で算出したプレイグニッションの発生頻度により、過給圧の限界値を推定する(ステップ320)。図11は、過給圧の限界値とプレイグニッションの発生頻度との関係を示した特性線図である。本ステップ320では、図11に示す特性線図をマップデータ化したものを参照して、過給圧の限界値を推定する。   Subsequently, the ECU 50 estimates the limit value of the supercharging pressure based on the pre-ignition occurrence frequency calculated in step 310 (step 320). FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the limit value of the supercharging pressure and the occurrence frequency of pre-ignition. In step 320, the limit value of the supercharging pressure is estimated with reference to the map of the characteristic diagram shown in FIG.

続いて、ECU50は、実際の過給圧が、ステップ320で推定した過給圧の限界値よりも高いか否かを判定する(ステップ330)。本ステップにおいて、実際の過給圧は、例えばコンプレッサ42aの下流側の吸気通路30内の圧力を圧力センサで検出することで取得できる。そして、実際の過給圧が限界値よりも大きい場合には、過給圧を下げるようにタービンノズルの開度を増加させ(ステップ340)、実際の過給圧が限界値よりも小さい場合には、過給圧を上げるようにタービンノズルの開度を減少させる(ステップ350)。   Subsequently, the ECU 50 determines whether or not the actual supercharging pressure is higher than the limit value of the supercharging pressure estimated in step 320 (step 330). In this step, the actual supercharging pressure can be obtained, for example, by detecting the pressure in the intake passage 30 on the downstream side of the compressor 42a with a pressure sensor. When the actual supercharging pressure is larger than the limit value, the opening of the turbine nozzle is increased so as to lower the supercharging pressure (step 340), and when the actual supercharging pressure is smaller than the limit value. Decreases the opening of the turbine nozzle so as to increase the supercharging pressure (step 350).

以上、図9に示したルーチンによれば、プレイグニッションの発生頻度から過給圧の限界値を推定し、この限界値を下回る過給圧となるように実際の過給圧を制御できる。従って、プレイグニッションの発生を抑制しつつ、良好な過給効果を得ることができる。   As described above, according to the routine shown in FIG. 9, the limit value of the supercharging pressure is estimated from the pre-ignition occurrence frequency, and the actual supercharging pressure can be controlled so that the supercharging pressure falls below this limit value. Therefore, it is possible to obtain a good supercharging effect while suppressing the occurrence of preignition.

ところで、本実施の形態においては、タービンノズルの開度の制御によって過給圧を増減させたが、ウェイストゲートバルブ46の開閉によって過給圧を増減させてもよい。つまり、実際の過給圧が限界値を下回るようにシステム内の各種アクチュエータを制御する限りにおいて、本実施の形態の変形として適用が可能である。   In the present embodiment, the supercharging pressure is increased or decreased by controlling the opening of the turbine nozzle. However, the supercharging pressure may be increased or decreased by opening or closing the waste gate valve 46. That is, as long as various actuators in the system are controlled so that the actual supercharging pressure falls below the limit value, the present embodiment can be applied as a modification of the present embodiment.

なお、上記実施の形態3においては、ECU50が、図9のステップ300の処理を実行することにより上記第4の発明における「オイル希釈率算出手段」が、同図のステップ310の処理を実行することにより上記第4の発明における「発生確率算出手段」が、同図のステップ330〜350の一連の処理を実行することにより上記第4の発明における「過給圧制御手段」が、夫々実現されている。   In the third embodiment, when the ECU 50 executes the process of step 300 in FIG. 9, the “oil dilution rate calculating means” in the fourth aspect of the invention executes the process of step 310 in FIG. As a result, the “occurrence probability calculating means” in the fourth invention realizes the “supercharging pressure control means” in the fourth invention by executing the series of processing of steps 330 to 350 in FIG. ing.

10 エンジン
12 ピストン
28 筒内圧センサ
34 吸気バルブ
36 排気バルブ
40 空燃比センサ
50 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 12 Piston 28 Cylinder pressure sensor 34 Intake valve 36 Exhaust valve 40 Air-fuel ratio sensor 50 ECU

Claims (4)

内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
前記筒内圧の検出値が所定の異常発生判定値よりも小さい場合に、目標空燃比と実空燃比の偏差を用いて、前記内燃機関の吸気バルブ、排気バルブおよびピストンリングのうちの何れの異常であるかを特定する異常特定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
In-cylinder pressure detecting means for detecting the in-cylinder pressure of the internal combustion engine;
When the detected value of the in-cylinder pressure is smaller than a predetermined abnormality occurrence determination value, any abnormality among the intake valve, the exhaust valve, and the piston ring of the internal combustion engine is determined using a deviation between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio. An abnormality identifying means for identifying whether or not
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記偏差は、目標空燃比から実空燃比を差し引いた空燃比差であり、
前記異常特定手段は、前記空燃比差が、ゼロよりも大きい第1閾値以上の場合には前記吸気バルブの異常と判定し、ゼロよりも小さい第2閾値以下の場合には前記排気バルブの異常と判定し、前記第1閾値よりも小さく前記第2閾値よりも大きい場合には前記ピストンリングの異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The deviation is an air-fuel ratio difference obtained by subtracting the actual air-fuel ratio from the target air-fuel ratio,
The abnormality specifying means determines that the intake valve is abnormal when the air-fuel ratio difference is equal to or greater than a first threshold value greater than zero, and when the air-fuel ratio difference is equal to or less than a second threshold value smaller than zero, the exhaust valve abnormality is determined. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the pressure is smaller than the first threshold and larger than the second threshold, it is determined that the piston ring is abnormal.
前記筒内圧の低下率を用いて、オイル希釈率を算出するオイル希釈率算出手段と、
前記異常特定手段で前記ピストンリングの異常と特定され、かつ、前記オイル希釈率が所定のオイル異常判定値よりも大きい場合に、オイル希釈異常と判定するオイル希釈異常判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
Oil dilution rate calculating means for calculating an oil dilution rate using the rate of decrease of the in-cylinder pressure;
An oil dilution abnormality determining means for determining an oil dilution abnormality when the abnormality specifying means is specified as an abnormality of the piston ring and the oil dilution rate is larger than a predetermined oil abnormality determination value;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
前記内燃機関に供給される吸気を過給すると共に過給圧を変更可能な過給機と、
前記筒内圧の低下率を用いて、オイル希釈率を算出するオイル希釈率算出手段と、
前記オイル希釈率でのプレイグニッションの発生確率を算出する発生確率算出手段と、
前記異常特定手段で前記ピストンリングの異常と特定された場合に、前記発生確率が所定の限界値を超えないように前記過給圧を制御する過給圧制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
A supercharger capable of supercharging intake air supplied to the internal combustion engine and changing a supercharging pressure;
Oil dilution rate calculating means for calculating an oil dilution rate using the rate of decrease of the in-cylinder pressure;
An occurrence probability calculating means for calculating an occurrence probability of pre-ignition at the oil dilution rate;
A supercharging pressure control means for controlling the supercharging pressure so that the occurrence probability does not exceed a predetermined limit value when the abnormality specifying means specifies the abnormality of the piston ring;
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10323596B2 (en) 2014-12-19 2019-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Oil dilution rate calculation system of internal combustion engine
US10920704B2 (en) 2014-12-19 2021-02-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Abnormality diagnosis system of air-fuel ratio sensor

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