JP2013241867A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013241867A
JP2013241867A JP2012114776A JP2012114776A JP2013241867A JP 2013241867 A JP2013241867 A JP 2013241867A JP 2012114776 A JP2012114776 A JP 2012114776A JP 2012114776 A JP2012114776 A JP 2012114776A JP 2013241867 A JP2013241867 A JP 2013241867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
control
internal combustion
egr passage
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2012114776A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemichi Ujiie
慈宙 氏家
Takahiro Ariie
崇裕 有家
Ikuo Ando
郁男 安藤
Toshitake Sasaki
俊武 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisan Industry Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Aisan Industry Co Ltd
Priority to JP2012114776A priority Critical patent/JP2013241867A/ja
Priority to US13/894,747 priority patent/US20130311070A1/en
Publication of JP2013241867A publication Critical patent/JP2013241867A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454Learning of the air-fuel ratio control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/49Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

【課題】特定気筒におけるEGR通路の閉塞を正確に検出することができる内燃機関の制御装置を提供すること。
【解決手段】気筒ごとに排気ガスを還流するEGR通路15と、還流する排気ガスの流量を制御するEGR装置16とを備え、EGR制御を行う排気ガス還流システムを有し、EGR制御を実行中にA/F(空燃比)の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、特定気筒におけるEGR通路15の閉塞を判定するための第1判定部と第2判定部とを備える閉塞判定部を有し、閉塞判定部は、第1判定部によりEGR通路15の閉塞を仮判定し、第2判定部によりEGR通路15の閉塞を本判定する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、排気ガスの一部を各気筒に還流させる排気ガス還流システムを備える内燃機関の制御装置に関する。
従来より、エンジンシステムにおいて、排気エミッションの低減や燃費向上などを目的として、エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気系に戻すことが行われている。このような吸気系への排気ガスの還流は、排気ガス還流システムにより行われている。そして、排気ガスの還流等を制御するために、EGR装置(排気ガス還流装置)が使用されている。このEGR装置は、一般的に、エンジンの排気管と吸気管との間にEGR配管を接続し、このEGR配管の途中に設けたEGR弁を開弁することで、排出ガスの一部を吸気系に還流させるようになっている。
ここで、EGR装置に異常が発生すると、適正量の排気ガスを吸気系に還流させることができなくなって、排気エミッションが悪化してしまう。そのため、EGR装置の異常を検出する技術が提案されている。そのうちの1つとして、特許文献1に記載されたものがある。この技術では、気筒別EGRシステムにおいて、各気筒毎に設けたEGR装置のうち、いずれかの気筒のEGR装置で異常が発生すると、各気筒毎に排出ガスを還流させるEGR制御の実行中に、EGR装置が異常な気筒では、EGR量が他の正常な気筒と異なってくるため、それに伴って空燃比が他の正常な気筒とは異なってくる。この点に着目して、EGR制御の実行中に排出ガスセンサの出力に基づいて各気筒の空燃比を推定して、各気筒の空燃比が所定の正常範囲外であるか否かによって各気筒のEGR装置の異常の有無を各気筒毎に判定し、空燃比が正常範囲外となる気筒がある場合には、その気筒のEGR装置の異常有りと判定して、異常なEGR装置を特定するようになっている。
特開2010−106785号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、空燃比に基づいてEGR装置の異常を検出しているため、インジェクタの経時劣化や噴口詰まりなどのEGR装置以外の異常も検出してしまう。そのため、特定気筒におけるEGR通路のデポジットによる詰まりやEGR装置の異常などによって発生するEGR通路の閉塞を正確に判定することができないという問題があった。
また、特定気筒におけるEGR装置の閉塞状態に応じたA/F制御を行っていないため、排気エミッションが悪化するという問題もあった。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、特定気筒におけるEGR通路の閉塞を正確に検出することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一形態は、気筒ごとに排気ガスを還流するEGR通路と、還流する排気ガスの流量を制御するEGR装置とを備え、EGR制御を行う排気ガス還流システムを有する内燃機関の制御装置において、特定気筒におけるEGR通路の閉塞を判定するための第1判定部と第2判定部とを備える閉塞判定部を有し、前記閉塞判定部は、前記第1判定部により前記EGR通路の閉塞を仮判定し、前記第2判定部により前記EGR通路の閉塞を本判定することを特徴とする。
この内燃機関の制御装置では、閉塞判定部において、第1判定部によりEGR通路の閉塞を仮判定し、その後に第2判定部によりEGR通路の閉塞を本判定する。つまり、異なる判定基準でEGR通路の閉塞を2度判定する。従って、気筒ごとにEGR装置の故障やEGR通路の詰まり等によるEGR通路の閉塞状態を正確に検出することができ、故障箇所を特定することができる。
上記した内燃機関の制御装置において、前記第1判定部は、EGR制御のON時とOFF時におけるA/F(空燃比)の変動差分に基づき前記仮判定を行い、前記第2判定部は、EGR制御のON時とOFF時における機関回転数差分に基づき前記本判定を行うことが望ましい。
ここで、異常発生時に生じる機関回転数(エンジン回転数)の差分は、EGR通路の閉塞が発生した場合と、インジェクタの経時劣化や噴口詰まり等が発生した場合とでは大きく異なる。具体的には、インジェクタの経時劣化や噴口詰まり等が発生した場合は、EGR通路の閉塞が発生した場合に比べて、エンジン回転数差分がかなり大きくなる。つまり、エンジン回転数差分に基づき本判定を行うことにより、EGR通路の閉塞が発生したのか、インジェクタの経時劣化や噴口詰まり等が発生したのかを精度良く判定することができる。
従って、第2判定部において、エンジン回転数差分に基づきEGR通路の閉塞を本判定することにより、気筒ごとにEGR装置の故障やEGR通路の詰まり等によるEGR通路の閉塞状態を正確に検出することができる。
具体的には、内燃機関の制御装置において、前記第1判定部は、前記A/Fの変動差分が、予め定められている所定値以上になったときに、前記EGR通路が閉塞していると仮判定し、前記第2判定部は、前記第1判定部による仮判定後、前記機関回転数差分が、予め定められている所定範囲内に一定時間収まっている場合に、前記EGR通路が閉塞していると本判定すれば良い。
そして、上記した内燃機関の制御装置において、EGR制御の実行中に、前記閉塞判定部により、前記EGR通路が閉塞していると判定された場合、目標A/Fを補正するとともに、実際のA/Fを補正後の目標A/FにするためのA/F補正値を算出する補正部を有することが望ましい。
このような補正部を有することにより、EGR通路の閉塞状態に応じたA/F制御を行うことができる。その結果、EGR通路が閉塞した場合にも、補正後のA/FであるA/F学習値が適正範囲から外れないようにすることができる。これにより、EGR通路が閉塞した場合に、排気エミッションが悪化することを防止することができる。
具体的には、内燃機関の制御装置において、前記補正部は、EGR通路閉塞時の推定インバランス率に基づき、目標A/Fを補正するとともにA/F補正値を算出すれば良い。
なお、推定インバランス率とは、気筒間空燃比の相違の程度(差、不均衡の程度)が大きいほど大きくなるか、または、小さくなる値(単調増加するか、または、単調減少する値)であり、空燃比センサの出力値に基づいて得られる値である。
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、上記した通り、特定気筒におけるEGR通路の閉塞を正確に検出することができる。また、EGR通路が閉塞した場合に、排気エミッションが悪化することを防止することができる。
実施の形態に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成を示す図である。 EGR通路の閉塞判定処理及びA/F制御の内容を示すフローチャートである。 A/F補正値の算出マップを示す図である。 EGR通路の閉塞判定処理及びA/F制御処理時における各種制御値及びEGRシステムの状態の一例を示すタイミングチャートである。
以下、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。そこで、実施の形態に係る制御装置について、図1を参照しながら説明する。図1は、実施の形態に係る制御装置を含むエンジンシステムの概略構成を示す図である。
図1に示すように、周知の構造を有する多気筒の内燃機関(エンジン)1は、吸気通路2を通じて供給される燃料と空気との可燃混合気を、各気筒の燃焼室で爆発・燃焼させ、その燃焼後の排気を排気通路3を通じて排出させることにより、ピストン(図示しない)を動作させてクランクシャフト4を回転させ、動力を得るようになっている。
吸気通路2に設けられたスロットルバルブ5は、同通路2を流れて各気筒に吸入される空気量(吸気量)QAを調節するために開閉される。このバルブ5は、運転席に設けられたアクセルペダル6の操作に連動して作動する。スロットルバルブ5に対して設けられたスロットルセンサ21は、このバルブ5の開度(スロットル開度)TAを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。吸気通路2に設けられたエアフローメータ22は、吸気通路2を流れる吸気量QAを計測し、その計測値に応じた電気信号を出力する。
各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁(インジェクタ)7は、各気筒の吸気ポートに燃料を噴射供給する。各インジェクタ7には、燃料タンク、燃料ポンプ及び燃料パイプ等より構成される燃料供給装置(図示略)により燃料が圧送される。
各気筒に対応してエンジン1に設けられた点火プラグ8は、イグナイタ9から出力される高電圧を受けて点火動作をする。各点火プラグ8の点火時期は、イグナイタ9による高電圧の出力タイミングにより決定される。
排気通路3に設けられた触媒コンバータ11は、エンジン1から排出される排気を浄化するための三元触媒12を内蔵する。周知のように、三元触媒12は、排気中の一酸化炭素(CO)及び炭化水素(HC)の酸化と、窒素酸化物(NOx)の還元を同時に行う。これにより排気中の有害ガス三成分(CO,HC、NOx)を、無害な二酸化炭素(CO2)、水蒸気(H2O)及び窒素(N2)に清浄化する。三元触媒12の持つ排気清浄化特性は、エンジン1の設定空燃比により大きく変わる。即ち、空燃比(A/F)が薄い(リーン)ときは、燃焼後の酸素(O2)の量が多くなり、酸化作用が活発に、還元作用が不活発になる。この酸化と還元のバランスがとれたとき(理論空燃比に近付いたとき)、三元触媒12は最も有効に働くことになる。
排気通路3において、三元触媒12の上流側にはA/Fセンサ23が、下流側にはO2センサ24がそれぞれ設けられる。A/Fセンサ23は、エンジン1から排気通路3へ排出される排気中の酸素濃度Oxを電流値として検出し、これを電圧値に変換して空燃比を検出するようになっている。O2センサ24は、三元触媒12を通過した排気中の酸素濃度Oxを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
エンジン1に設けられた回転速度センサ25は、クランクシャフト4の角速度、即ち、エンジン回転速度NEを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。エンジン1に設けられ水温センサ26は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度(冷却水温)THWを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。また、自動車に設けられた車速センサ27は、自動車の走行速度(車速)SPDを検出し、その検出値に応じた電気信号を出力する。
そして、電子制御装置(ECU)30は、スロットルセンサ21、エアフローメータ22、A/Fセンサ23、O2センサ24、回転速度センサ25、水温センサ26及び車速センサ27から出力される各種信号を入力する。ECU30は、これらの入力信号に基づいてA/F制御、燃料噴射量制御及び燃料噴射時期制御を含む燃料噴射制御、並びに点火時期制御等を実行し、各インジェクタ7及びイグナイタ9を制御する。
ここで、A/F制御とは、少なくともA/Fセンサ23からの出力信号に基づいてインジェクタ7を制御することにより、エンジン1での実際のA/Fを目標A/Fにフィードバック制御することである。燃料噴射制御とは、エンジン1の運転状態に応じて各インジェクタ7を制御することにより、燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御することである。点火時期制御とは、エンジン1の運転状態に応じてイグナイタ9を制御することにより、各点火プラグ8による点火時期を制御することである。
本実施の形態で、ECU30は、本発明の閉塞判定部(第1判定部及び第2判定部)及び補正部に相当する。ECU30は、中央処理装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及びバックアップRAM等よりなる周知の構成を備えたものである。ROMは、前述した各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ECU30は、これらの制御プログラムに従って前述した各種制御等を実行する。
そして、エンジン1の各気筒毎にそれぞれ排出ガスの一部を吸気側に還流させるために、排気通路3と吸気通路2との間にそれぞれEGR通路15が接続されている。EGR通路15には、EGR量(排出ガスの還流量)を調整するEGR装置(EGR弁)16が設けられている。なお、EGR通路15は、排気通路3からEGR装置16までは1本であるが、EGR装置16から吸気通路2までは各吸気通路へ接続するため複数本(例えば、4気筒の場合には4本)に分岐している。
EGR装置16の開閉動作は、ECU30により制御される。つまり、ECU30は、図示しないEGR制御ルーチンを実行することで、エンジン運転中にEGR装置16を開閉して気筒毎に排出ガスの一部を吸気側に還流させるEGR制御(排出ガス還流制御)を実行する。
続いて、上記したエンジンシステムにおけるEGR通路の閉塞判定処理及びA/F制御について、図2を参照しながら説明する。図2は、EGR通路の閉塞判定処理及びA/F制御の内容を示すフローチャートである。なお、この処理ルーチンは、数msecサイクルで繰り返し実行される。
まず、ECU30は、気筒毎にA/F変動差分が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS1)。つまり、A/Fの変動差分が正常範囲内にあるか否かを判定するのである。具体的には、EGR制御のON時とOFF時におけるA/Fの変動差分が、予め定められた所定値より大きいか否かを判定する。これが、本発明の第1判定部によるEGR通路閉塞の仮判定となる。
このとき、ECU30は、第i気筒(例えば4気筒エンジンの場合にはi=1〜4)のA/F変動差分が正常範囲内であると判定した場合には(S1:NO)、第i気筒のEGR通路は閉塞していないと判定してEGR気筒間差大判定フラグ、EGR閉塞判定フラグ、及び補正実行フラグをすべてOFFにし(ステップS10,S11,S12)、本ルーチンを一旦終了する。
一方、ECU30は、第i気筒のA/F変動差分が正常範囲外であると判定した場合には(S1:YES)、第i気筒のEGR通路が閉塞している可能性があると判定してEGR気筒間差大判定フラグをONにする(ステップS2)。
続いて、ECU30は、気筒毎にエンジン回転数(角速度)差分が所定値より大きいか否かを判定する(ステップS3)。つまり、角速度差分が正常範囲内にあるか否かを判定するのである。具体的には、EGR制御のON時とOFF時における角速度差分が、予め定められた所定範囲内にあるか否かを判定する。これが、本発明の第2判定部によるEGR通路閉塞の本判定となる。
ここで、異常発生時に生じる角速度差分は、EGR通路15の閉塞が発生した場合と、インジェクタ7の経時劣化や噴口詰まり等が発生した場合とでは大きく異なる。具体的には、インジェクタ7の経時劣化や噴口詰まり等が発生した場合は、EGR通路15の閉塞が発生した場合に比べて、角速度差分がかなり大きくなる。そのため、角速度差分に基づく判定を行うことにより、EGR通路15の閉塞が発生したのか、インジェクタ7の経時劣化や噴口詰まり等が発生したのかを精度良く判別することができる。これにより、角速度差分に基づきEGR通路15の閉塞を判定することにより、気筒ごとにEGR通路15の閉塞状態を正確に検出することができ、故障箇所を特定することができる。
そして、ECU30は、第i気筒の角速度差分が所定範囲外であると判定した場合には(S3:NO)、第i気筒のEGR通路15は閉塞していないと判定して、EGR閉塞判定フラグ及び補正実行フラグをすべてOFFにし(ステップS11,S12)、本ルーチンを一旦終了する。
一方、ECU30は、第i気筒の角速度差分が所定範囲内であると判定した場合には(S3:YES)、角速度差分小カウンタのカウントアップを開始する(ステップS4)。その後、角速度差分小カウンタの値が、所定値以上であるか否かを判定する(ステップS5)。これも、本発明の第2判定部によるEGR通路閉塞の本判定である。
このとき、ECU30は、角速度差分小カウンタの値が所定値以上であると判定した場合には(S5:YES)、第i気筒のEGR通路15が閉塞していると判定して、EGR閉塞判定フラグをONにする(ステップS6)。このように、角速度差分が所定範囲内に所定期間継続して入っていることを確認することにより、EGR通路15の閉塞判定における誤判定を防止することができ、気筒ごとにEGR通路15の閉塞状態をより正確に検出することができる。
なお、ECU30は、角速度差分小カウンタの値が所定値以上でないと判定した場合には(S5:NO)、第i気筒のEGR通路15が閉塞していないと判定して、EGR閉塞判定フラグ及び補正実行フラグをすべてOFFにし(ステップS11,S12)、本ルーチンを一旦終了する。
S6において、ECU30は、EGR閉塞判定フラグをONにすると、EGR制御が実行されていない(EGR OFF)か否かを判定する(ステップS7)。このとき、ECU30は、EGR制御が実行されていると判定した場合には(S7:NO)、A/Fの制御ズレは問題にならないため、補正実行フラグをOFFにし(ステップS12)、本ルーチンを一旦終了する。
一方、ECU30は、EGR制御が実行されていないと判定した場合には(S7:YES)、A/F制御において要求ズレが生じるため、補正実行フラグをONにし(ステップS8)、EGR閉塞時における補正を実行する(ステップS9)。
具体的にS9では、ECU30がEGR通路閉塞時の推定インバランス率に基づき、目標A/Fを補正するとともにA/F補正値を算出して、A/F学習値を補正する。ここで、推定インバランス率とは、気筒間空燃比の相違の程度(差、不均衡の程度)が大きいほど大きくなるか、または、小さくなる値(単調増加するか、または、単調減少する値)であり、A/Fセンサ23の出力値に基づいて得られる値である。
そして、本実施の形態では、例えば、A/F補正値を図3に示すように、推定インバランス率が所定値を超えると、推定インバランス率が大きくなるにしたがって徐々に小さくなるように算出する。また、目標A/Fも推定インバランス率に応じて同様に補正する。これにより最終的に、A/F学習値を補正するのである。
これにより、EGR通路の閉塞状態に応じたA/F制御を行うことができる。その結果として、EGR通路が閉塞した場合にも、A/F学習値が適正範囲から外れないようにすることができる。従って、EGR通路が閉塞した場合に、排気エミッションが悪化することを防止することができる。
続いて、上記の処理が実施された際における各種制御値及びEGRシステムの状態について、図4を参照しながら説明する。図4は、EGR通路の閉塞判定処理及びA/F制御処理時における各種制御値及びEGRシステムの状態の一例を示すタイミングチャートである。
時刻t1以前は、EGR制御が実施されていない。そして、時刻t1において、EGR制御が開始(EGR ON)される。その後、時刻t2において、第i気筒のEGR通路が閉塞したとする。なお、時刻t2までは、A/F変動差分が所定値より小さいため、EGR気筒間差大判定フラグ、EGR閉塞判定フラグ、及び補正実行フラグのすべてがOFFになっている(図2のS1:NO,S10,S11,S12)。
時刻t2に第i気筒のEGR通路が閉塞すると、A/F変動差分が徐々に大きくなっていく。そして、時刻t3において、A/F変動差分が所定値より大きくなると、EGR気筒間差大判定フラグがONされる(図2のS1:YES,S2)。このとき、第i気筒における角速度差分が所定範囲内にあるため、角速度差分小カウンタのカウントアップが開始される(図2のS3:YES,S4)。なお、時刻t3の時点では、角速度差分小カウンタの値が所定値以上になっていないため、EGR閉塞判定フラグ及び補正実行フラグはOFFのままである(図2のS5:NO,S11,S12)。
そして、時刻t4において、角速度差分小カウンタの値が所定値以上になると、EGR閉塞判定フラグがONにされる(図2のS5:YES,S6)。このとき、EGR制御が実行されていないため、補正実行フラグがONされる(図2のS7:YES,S8)。これにより、EGR通路閉塞時におけるA/F補正制御が実行される(図2のS9)。従って、第i気筒におけるEGR通路の閉塞状態に応じたA/F制御を行うことができる。
ここで、このようなA/F補正制御が実行されない従来技術では、図4に破線で示すように、A/F学習値が適正範囲内に入らず、排気エミッションが悪化していた。
これに対して、本実施の形態では、上記したEGR通路閉塞時におけるA/F補正制御が実行されるので、図4に実線で示すように、A/F学習値が適正範囲内に入り、排気エミッションの悪化を防止することができる。
その後、時刻t5において、角速度差分小カウンタのカウントアップが終了し、時刻t6において、EGR制御が再度実施される。そうすると、補正実行フラグがOFFされる(図2のS7:NO,S12)。これにより、EGR通路閉塞時におけるA/F補正制御が終了する。
なお、EGR制御が実施されている状態では、EGR通路閉塞状態でA/Fの学習が行われているため、A/F学習値が本来の適正範囲に入っていなくても、排気エミッションが悪化することはない。
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る制御装置によれば、ECU30において、EGR制御のON時とOFF時におけるA/Fの変動差分が、予め定められた所定値より大きいか否かに基づきEGR通路閉塞の仮判定を行った後、EGR制御のON時とOFF時における角速度差分が所定範囲内に所定期間継続して入っていることを確認することにより、EGR通路閉塞の本判定を行っている。これにより、EGR通路15の閉塞判定における誤判定を防止することができ、気筒ごとにEGR通路15の閉塞状態をより正確に検出することができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
1 内燃機関(エンジン)
2 吸気通路
3 排気通路
7 燃料噴射弁(インジェクタ)
15 EGR通路
16 EGR装置
23 A/Fセンサ
24 O2センサ
25 回転速度センサ
30 電子制御装置(ECU)

Claims (5)

  1. 気筒ごとに排気ガスを還流するEGR通路と、還流する排気ガスの流量を制御するEGR装置とを備え、EGR制御を行う排気ガス還流システムを有し、EGR制御を実行中にA/F(空燃比)の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
    特定気筒におけるEGR通路の閉塞を判定するための第1判定部と第2判定部とを備える閉塞判定部を有し、
    前記閉塞判定部は、前記第1判定部により前記EGR通路の閉塞を仮判定し、前記第2判定部により前記EGR通路の閉塞を本判定する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 請求項1に記載する内燃機関の制御装置において、
    前記第1判定部は、EGR制御のON時とOFF時におけるA/Fの変動差分に基づき前記仮判定を行い、
    前記第2判定部は、EGR制御のON時とOFF時における機関回転数差分に基づき前記本判定を行う
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. 請求項2に記載する内燃機関の制御装置において、
    前記第1判定部は、前記A/Fの変動差分が、予め定められている所定値以上になったときに、前記EGR通路が閉塞していると仮判定し、
    前記第2判定部は、前記第1判定部による仮判定後、前記機関回転数差分が、予め定められている所定範囲内に一定時間収まっている場合に、前記EGR通路が閉塞していると本判定する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  4. 請求項1から請求項3に記載するいずれか1つの内燃機関の制御装置において、
    EGR制御を実行中に、前記閉塞判定部により、前記EGR通路が閉塞していると判定された場合、目標A/Fを補正するとともに、実際のA/Fを補正後の目標A/FにするためのA/F補正値を算出する補正部を有する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  5. 請求項4に記載する内燃機関の制御装置において、
    前記補正部は、EGR通路閉塞時の推定インバランス率に基づき、目標A/Fを補正するとともにA/F補正値を算出する
    ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
JP2012114776A 2012-05-18 2012-05-18 内燃機関の制御装置 Ceased JP2013241867A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012114776A JP2013241867A (ja) 2012-05-18 2012-05-18 内燃機関の制御装置
US13/894,747 US20130311070A1 (en) 2012-05-18 2013-05-15 Controller for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012114776A JP2013241867A (ja) 2012-05-18 2012-05-18 内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013241867A true JP2013241867A (ja) 2013-12-05

Family

ID=49581985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012114776A Ceased JP2013241867A (ja) 2012-05-18 2012-05-18 内燃機関の制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130311070A1 (ja)
JP (1) JP2013241867A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5234143B2 (ja) * 2011-06-28 2013-07-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の診断装置
JP6842284B2 (ja) * 2016-11-30 2021-03-17 三菱重工業株式会社 舶用ディーゼルエンジン

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174543A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Nippon Denso Co Ltd 排気ガス還流制御装置
JPH06288303A (ja) * 1993-04-05 1994-10-11 Unisia Jecs Corp 内燃機関の排気還流装置における自己診断装置
JP2010106785A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Denso Corp 排出ガス還流システムの異常診断装置
JP2010156295A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の診断装置及び制御装置
WO2011055463A1 (ja) * 2009-11-05 2011-05-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
JP2011132860A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp 内燃機関の異常診断装置及び制御装置
JP2013160061A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62174543A (ja) * 1986-01-28 1987-07-31 Nippon Denso Co Ltd 排気ガス還流制御装置
JPH06288303A (ja) * 1993-04-05 1994-10-11 Unisia Jecs Corp 内燃機関の排気還流装置における自己診断装置
JP2010106785A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Denso Corp 排出ガス還流システムの異常診断装置
JP2010156295A (ja) * 2008-12-29 2010-07-15 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の診断装置及び制御装置
WO2011055463A1 (ja) * 2009-11-05 2011-05-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空燃比気筒間インバランス判定装置
JP2011132860A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Denso Corp 内燃機関の異常診断装置及び制御装置
JP2013160061A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130311070A1 (en) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4363398B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US9188072B2 (en) Air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine
JP4736058B2 (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
JP5348190B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US9043121B2 (en) Air-fuel ratio variation abnormality detecting device and air-fuel ratio variation abnormality detecting method
JP5083583B1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5067509B2 (ja) 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
US8554450B2 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP2006083796A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
US7653475B2 (en) Fuel injection control apparatus and control method of internal combustion engine
JP2010223018A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2012154300A (ja) 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
JP2009299557A (ja) 触媒の劣化判定装置
WO2014002604A1 (ja) エンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
JP5267600B2 (ja) 多気筒内燃機関の制御装置
US9109524B2 (en) Controller for internal combustion engine
JP2013241867A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010101211A (ja) 内燃機関の触媒劣化診断装置及び方法
JP5461373B2 (ja) 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置
US20160177817A1 (en) Failure detection device of internal combustion engine
US8635993B2 (en) Air-fuel ratio control device of internal combustion engine
JP2008128161A (ja) 内燃機関の制御装置
WO2010106828A1 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2023223504A1 (ja) 三元触媒の酸素ストレージ量制御方法および装置
JP2009299558A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140918

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150623

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150820

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151124

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20160322