JP2015086832A

JP2015086832A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP2015086832A
Application number: JP2013228146A
Authority: JP
Inventors: 宏晃小松; Hiroaki Komatsu; 亨椿山; Toru Tsubakiyama
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2015-05-07

Abstract

【課題】温度検出部が破損してその破片がエンジンに入ることによって生じるエンジンの故障を防ぐ。【解決手段】エンジン１と、ＥＧＲ装置の還流弁２３を制御する還流弁制御部２９と、吸気量を調整する吸気弁８を制御する吸気弁制御部３０と、排気側温度検出部２６と、吸気側温度検出部２７と、排気系温度検出部２６が破損したか否かを判定する排気側破損判定部３１と、吸気系温度検出部２７が破損したか否かを判定する吸気側破損判定部３２と、を備え、還流弁制御部２９は、排気側破損判定部３１によって排気側温度検出部２６が破損したと判定された時に還流弁２３を閉じ、吸気弁制御部３０は、吸気側破損判定部３２によって吸気側温度検出部２７が破損したと判定された時に吸気弁８を閉じる。【選択図】図１

Description

この発明はエンジン制御装置に係り、特に、エンジンの試験時に排気系と吸気系にそれぞれ設置された温度検出部が破損した場合のエンジン保護を図ったエンジン制御装置に関する。

エンジンの部品や機器が故障した場合に、エンジンを保護するための制御装置には、例えば、特許文献１に開示されるものがある。
特許文献１には、吸排気弁の開閉が電子制御されるとともに、スロットル弁の開度が電子制御される可変動弁型のエンジンの制御装置であって、吸排気弁が開弁位置で故障した場合、スロットル弁の開度を略最小開度付近に絞ることで、燃焼室の高温ガスが吸気系を逆流してエアフローメータなどの吸気系部品に直接当たることを回避する技術が開示されている。

特開２００１−１６４９７５号公報

ところで、エンジンの部品や機器には、エンジンの試験を行う際に、排気系や吸気系に設置することが必要不可欠な温度検出部がある。しかし、温度検出部は、熱電対などの温度センサからなり、試験の際に運転されるエンジンの振動や高温高圧の環境下で長時間使用されることが多く、破損することがある。
このため、エンジンは、温度検出部の破損により生じた破片がエンジン内部、特に燃焼室に入り込んだ場合、ピストン、シリンダ、バルブなどが傷つけられ、故障を招く可能性がある。

そこで、この発明は、試験の際に排気系や吸気系に設置された温度検出部が破損した場合に、その温度検出部の破片がエンジンに入ることによって生じるエンジンの故障を防ぐことを目的とする。

この発明は、エンジンと、前記エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気系に還流するＥＧＲ装置の還流弁を制御する還流弁制御部と、前記エンジンに吸入される空気の吸気量を調整する吸気弁を制御する吸気弁制御部と、前記排気ガスの温度を検出する排気側温度検出部と、前記エンジンに吸入される空気の温度を検出する吸気側温度検出部と、前記排気系温度検出部が破損したか否かを判定する排気側破損判定部と、前記吸気系温度検出部が破損したか否かを判定する吸気側破損判定部と、を備え、前記還流弁制御部は、前記排気側破損判定部によって前記排気側温度検出部が破損したと判定された時に前記還流弁を閉じ、前記吸気弁制御部は、前記吸気側破損判定部によって前記吸気側温度検出部が破損したと判定された時に前記吸気弁を閉じることを特徴とする。

この発明は、排気側温度検出部または吸気側温度検出部が破損した揚合に、還流弁または吸気弁を閉じるため、排気側温度検出部または吸気側温度検出部が破損したことによって発生した破片がエンジンの燃焼室などに入ることがなく、エンジンが故障することを防止できる。

図１はエンジン制御装置のシステム構成図である。（実施例）図２はエンジン制御装置のシステムブロック図である。（実施例）図３はエンジン制御装置の制御フローチャートである。（実施例）図４はエンジン制御装置の変形例を示す制御フローチャートである。（変形例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両に搭載されたエンジン１は、複数の燃焼室２を備え、各燃焼室２にそれぞれ吸気ポート３と排気ポート４とを備えている。吸気ポート３と排気ポート４とは、図示しないカム軸によって動作する吸気バルブと排気バルブとにより開閉される。
このエンジン１は、外部の空気を吸気として燃焼室２に供給する吸気管５と、燃焼室２で発生した排気ガスを外部に排出する排気管６と、を備えている。
前記吸気管５には、上流側の開口端から燃焼室２に向かって、外部から取り入れた空気を浄化するエアクリーナ７と、燃焼室２に吸入される空気の吸気量を調整する吸気弁（スロットルバルブ）８と、各燃焼室２に吸気ポート３を介して吸気を供給する吸気マニホルド９と、が設けられている。吸気弁８は、駆動部１０により開閉される。前記排気管６には、燃焼室２から下流側の開口端に向かって、各燃焼室２の排気ポート４から排出される排気ガスを集める排気マニホルド１１と、排気ガスを浄化する排気後処理装置１２と、排気ガスの圧力を低減して消音するマフラ１３と、が設けられている。
前記エンジン１は、ターボ過給機１４を備えている。ターボ過給機１４は、吸気管５の途中にコンプレッサ１５を設け、排気管６の途中にコンプレッサ１５を駆動するタービン１６を設けている。コンプレッサ１５よりも下流側の吸気管５には、圧縮された吸気を冷却するインタクーラ１７を設けている。また、エンジン１は、各燃焼室２に臨ませて燃料噴射弁１８を設けている。各燃料噴射弁１８は、デリバリパイプ１９により燃料を分配供給される。デリバリパイプ１９の燃料は、圧力調整弁２０により圧力を調整され、燃料噴射弁１８により各燃焼室２に直接噴射される。

このエンジン１は、燃焼室２から排出される排気ガスの一部を吸気系に還流するＥＧＲ装置２１を備えている。ＥＧＲ装置２１は、排気マニホルド１１と吸気管５とを連絡するＥＧＲ管２２を備えている。ＥＧＲ管２２には、排気マニホルド１１から吸気管５に還流される排気ガスのＥＧＲ量を制御する還流弁（ＥＧＲバルブ）２３を備えている。還流弁２３は、駆動部２４により開閉される。還流弁２３よりも下流側のＥＧＲ管２２には、吸気管５に還流される排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ２５が設けられている。
前記エンジン１は、排気ガスの温度を検出する排気側温度検出部２６と、燃焼室２に吸入される空気の温度を検出する吸気側温度検出部２７と、を備えている。排気側温度検出部２６と吸気側温度検出部２７とは、熱電対などの温度センサからなる。排気側温度検出部２６は、ＥＧＲ管２２が接続される排気マニホルド１１に設けられている。吸気側温度検出部２７は、インタクーラ１７と吸気弁８との間の吸気管５に設けられている。
排気マニホルド１１に設けられた排気側温度検出部２６が破損すると、破損により生じた破片は、排気マニホルド１１に接続されたＥＧＲ管２２に吸い込まれて吸気管５に入り、吸気マニホルド９を介して燃焼室２に入ることになる。インタクーラ１７と吸気弁８との間の吸気管５に設けられた吸気側温度検出部２７が破損すると、破損により生じた破片は、吸気管５により吸気マニホルド９を介して燃焼室２に入ることになる。

前記吸気弁８の駆動部１０と還流弁２３の駆動部２４と排気側温度検出部２６と吸気側温度検出部２７とは、図２に示すように、エンジン制御装置２８に接続されている。エンジン制御装置２８は、前記駆動部２４を駆動して還流弁２３の開度を制御する還流弁制御部２９と、前記駆動部１０を駆動して吸気弁８の開度を制御する吸気弁制御部３０と、前記排気系温度検出部２６が破損したか否かを判定する排気側破損判定部３１と、前記吸気系温度検出部２７が破損したか否かを判定する吸気側破損判定部３２と、を備えている。
前記排気側温度検出部２６、吸気側温度検出部２７は、破損した場合、出力が異常値を示す。排気側破損判定部３１は、排気側温度検出部２６の出力が異常値を示す場合、排気側温度検出部２６が破損したと判定する。吸気側破損判定部３２は、吸気側温度検出部２７の出力が異常値を示す場合、吸気側温度検出部２７が破損したと判定する。
前記還流弁制御部２９は、排気側破損判定部３１によって排気側温度検出部２６が破損したと判定された時に、駆動部２４を駆動して還流弁２３を閉じる。前記吸気弁制御部３０は、吸気側破損判定部３２によって吸気側温度検出部２７が破損したと判定された時に、駆動部１０を駆動して吸気弁８を閉じる。

次に作用を説明する。
図３において、エンジン制御装置２８は、制御プログラムがスタートすると（１０１）、排気側破損判定部３１によって排気系温度検出部２６が破損したか否かを判断する（１０２）。
排気系温度検出部２６の出力が異常値を示して破損しており、判断（１０２）がＹＥＳの場合は、還流弁２３を閉じ（１０３）、吸気側破損判定部３２によって吸気系温度検出部２７が破損したか否かを判断する（１０４）。排気系温度検出部２６の出力が異常値でなく、判断（１０２）がＮＯの場合は、吸気側破損判定部３２によって吸気系温度検出部２７が破損したか否かを判断する（１０４）。
吸気系温度検出部２７の出力が異常値を示して破損しており、判断（１０４）がＹＥＳの場合は、吸気弁８を閉じ（１０５）、プログラムをエンドにする（１０６）。吸気系温度検出部２７の出力が異常値でなく、判断（１０４）がＮＯの場合は、プログラムをエンドにする（１０６）。

このように、エンジン制御装置２８は、排気側温度検出部２６または吸気側温度検出部２７が破損した場合に、還流弁２３または吸気弁８を閉じるため、排気側温度検出部２６または吸気側温度検出部２７が破損したことによって発生した破片がエンジン１の燃焼室２などに入ることがなく、エンジン１が故障することを防止できる。

なお、上述実施例においては、排気側温度検出部２６または吸気側温度検出部２７が破損した場合、還流弁２３または吸気弁８を閉じたが、エンジン回転数が高回転の場合、エンジン１が急停止されることでエンジン部品が焼き付いて故障する可能性がある。
そこで、変形例のエンジン制御装置２８は、図４に示すように、排気側温度検出部２６または吸気側温度検出部２７が破損し、還流弁２３または吸気弁８を閉じた場合、エンジン回転数と燃料噴射量とからエンジン１の負荷を判定し、エンジン１を設定時間だけアイドル運転することで、高回転のエンジン１が急停止されることを防止する。

図４において、エンジン制御装置２８は、制御プログラムがスタートすると（２０１）、排気系温度検出部２６、吸気系温度検出部２７の出力を取り込み（２０２）、排気側破損判定部３１、吸気側破損判定部３２によって排気系温度検出部２６、吸気系温度検出部２７のどちらが破損したかを判断する（２０３）。
排気系温度検出部２６の出力が異常値を示して破損しており、判断（２０３）が排気系温度検出部２６の破損の場合は、還流弁２３を閉じる（２０４）。吸気系温度検出部２７の出力が異常値を示して故障しており、判断（２０３）が吸気系温度検出部２７の破損の場合は、吸気弁８を閉じる（２０５）。
エンジン制御装置２８は、前記還流弁２３を閉じた（２０４）後、また、前記吸気弁８を閉じた（２０５）後、エンジン回転数が設定回転数以上（高回転側）であるかを判断する（２０６）。
エンジン回転数が設定回転数以上で、判断（２０６）がＹＥＳの場合は、エンジン回転数を設定回転数に低下させ（２０７）、燃料噴射量が設定噴射量以上であるかを判断する（２０８）。エンジン回転数が設定回転数以上でなく、判断（２０６）がＮＯの場合は、燃料噴射量が設定噴射量以上であるを判断する（２０８）。
燃料噴射量が設定噴射量以上で、判断（２０８）がＹＥＳの場合は、燃料噴射量を設定噴射量に減少させ（２０９）、エンジン１のアイドル運転を設定時間を行い（２１０）、エンジン１を停止する（２１１）。燃料噴射量が設定噴射量以上でなく、判断（２０８）がＮＯの場合は、エンジン１を停止する（２１１）。

このように、変形例のエンジン制御装置２８は、ステップ（２０１）〜（２０５）において、排気側温度検出部２６または吸気側温度検出部２７が破損した場合、還流弁２３または吸気弁８を閉じることで、エンジン１の故障を防止することができる。
そして、変形例のエンジン制御装置２８は、ステップ（２０６）〜（２１１）において、エンジン回転数を設定回転数未満に低下させ、または燃料噴射量を設定噴射量未満に減少させて、エンジン１を設定時間だけアイドル運転することで、高回転のエンジン１が急停止されることを防止でき、エンジン部品が焼き付いて故障することを防止できる。

この発明は、試験の際に排気系や吸気系に設置された温度検出部が破損して、その破片がエンジンに入ることによって生じるエンジンの故障を防ぐことができるものであり、温度検出部にかぎらず、その他の検出部の破損によるエンジンの故障防止に適応が可能である。

１エンジン
２燃焼室
５吸気管
６排気管
７エアクリーナ
８吸気弁（スロットルバルブ）
９吸気マニホルド
１０駆動部
１１排気マニホルド
１２排気後処理装置
１３マフラ
１４ターボ過給機
１８燃料噴射弁
１９デリバリパイプ
２１ＥＧＲ装置
２２ＥＧＲ管
２３還流弁（ＥＧＲバルブ）
２４駆動部
２６排気側温度検出部
２７吸気側温度検出部
２８エンジン制御装置
２９還流弁制御部
３０吸気弁制御部
３１排気側破損判定部
３２吸気側破損判定部

Claims

エンジンと、前記エンジンから排出される排気ガスの一部を吸気系に還流するＥＧＲ装置の還流弁を制御する還流弁制御部と、前記エンジンに吸入される空気の吸気量を調整する吸気弁を制御する吸気弁制御部と、前記排気ガスの温度を検出する排気側温度検出部と、前記エンジンに吸入される空気の温度を検出する吸気側温度検出部と、前記排気系温度検出部が破損したか否かを判定する排気側破損判定部と、前記吸気系温度検出部が破損したか否かを判定する吸気側破損判定部と、を備え、前記還流弁制御部は、前記排気側破損判定部によって前記排気側温度検出部が破損したと判定された時に前記還流弁を閉じ、前記吸気弁制御部は、前記吸気側破損判定部によって前記吸気側温度検出部が破損したと判定された時に前記吸気弁を閉じることを特徴とするエンジン制御装置。