JP2016079879A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】広範囲な運転条件下で確実にWGV等の排気バイパス弁の異常を検出することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の運転状態に基づいて設定された排気バイパス弁の要求作動位置を目標ポジションとして設定し、ポジションセンサにより検出された実ポジションが目標ポジションと一致するように、排気バイパス弁駆動装置を制御し、ジションセンサにより検出された実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定するようにした。【選択図】図3

Description

この発明は、ターボチャージャを備えた内燃機関の制御装置に係わり、特に、ウエストゲートバルブ等の排気バイパス弁の異常を検出するようにした内燃機関の制御装置に関するものである。
従来、ターボチャージャを備える内燃機関に於いて、ウエストゲートバルブ(Waste Gate Valve;以下、WGVと称する)の異常を検出するようにした内燃機関の制御装置が知られている。例えば、特開2008−95587号公報には、過給初期に於ける過給圧の上昇度合いを示す指標値を取得し、その指標値が所定の基準値未満である場合に、WGVの閉じ不良を判定するようにした内燃機関の制御装置が開示されている。又、特許5196036号公報には、EGR(Exhaust Gas Recirculation)バルブが開弁された状態でWGVを開弁させたときの吸気管圧力の変化に基づいて、WGVの動作異常の有無を判定するようにした内燃機関の制御装置が開示されている。
特開2008−95587号公報 特許5196036号公報
WGVが作動不良となる原因としては、電気系統の故障、WGVの固着、WGVの破損やジョイント部材の破断、ウエストゲートアクチュエータ(Waste Gate Actuator;以下、WGA)の故障、等が考えられるが、特開2008−95587号公報に開示されている装置によるWGAの異常検出方法では、それらの原因の特定の仕方については触れられておらず、WGAの異常が検出できたとしても、その原因や故障個所を特定するためのトラブルシューティングに時間を要するという課題があった。又、特開2008−95587号公報に開示された従来の装置では、過給圧が上昇するような高回転高負荷で内燃機関が運転されなければ故障診断を実行できないため、例えば内燃機関が低回転低負荷でしか運転されていない場合には、WGVの異常が検出できないという課題があった。
一方、特許5196036号公報に開示された従来の装置では、内燃機関の減速燃料カット時に故障診断を実行できるため、特開2008−95587号公報に開示された技術と特許5196036号公報に開示された従来とを組み合わせれば、異常を検出できる機会は増大する。しかし、それでも、内燃機関が停止しているときやアイドリング運転中には故障診断を実行できないという課題は存在する。
この発明は、従来の装置における前述のような課題を解決するためになされたものであり、より広範囲な運転条件下で確実にWGV等の排気バイパス弁の異常を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。
この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパ
ス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
を備えたことを特徴とする。
この発明による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、ポジションセンサにより検出された実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、前記ジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部とを備えているので、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを特定することができ、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。又、ポジションセンサにより検出された実ポジションに基づいて排気バイパス弁の閉じ不良等の不良を検出することができ、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、運転状態に関わらず、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
この発明の実施の形態1及び実施の形態2による内燃機関の制御装置が適用される内燃機関のシステム構成図である。 この発明の実施の形態1及び実施の形態2による内燃機関の制御装置が適用される内燃機関に於ける、WGVとWGAとの機械的接続状態を示す説明図である。 この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。 この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 WGVの作動位置とポジションセンサの出力電圧の関係を示す説明図である。 WGVの全開時を示す説明図である。 WGVの半開時を示す説明図である。 WGVの全閉時を示す説明図である。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置が適用される内燃機関のシステム構成図である。図1に於いて、内燃機関10の吸気通路11の入口には、エアクリーナ12が取り付けられている。エアクリーナ12の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアーフローセンサ51が設けられている。
エアーフローセンサ51の下流側には、ターボチャージャ20が設けられている。ターボチャージャ20は、コンプレッサ201とタービン202とを備えている。コンプレッサ201とタービン202とは、連結軸によって一体に連結されている。コンプレッサ201は、タービン202に入力される排気ガスのエネルギによって回転駆動される。そして、コンプレッサ201の更に下流側には、圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ13が配置されている。インタークーラ13の更に下流側には、スロットルバルブ14が配置されている。尚、インタークーラ13とスロットルバルブ14の間には、ターボチャージャ20によって過給された吸入空気の圧力を検出するためのスロットル上流圧力センサ52が設けられている。
又、内燃機関10の排気系は、排気通路15を備えている。排気通路15の途中には、前述したターボチャージャ20のタービン202が設けられている。また、排気通路15には、タービン202をバイパスしてタービン202の入口側と出口側とを接続する排気バイパス通路30が設けられている。排気バイパス通路30には、排気バイパス弁としてのWGV31が配置されている。また、タービン202の下流側には、排気ガスを浄化するための排気浄化触媒16が配置されている。
排気バイパス通路30に配置されているWGV31は、ジョイント部材32の一端に機械的に接続されている。ジョイント部材32の他端は、排気バイパス弁駆動装置としてのWGA34出力軸33に機械的に接続されている。そして、WGA34の出力軸であるWGA出力軸33の近傍には、WGV31の開弁位置に相関する位置情報を検出するためのポジションセンサ53が備えられている。尚、この実施の形態1ではポジションセンサ53は、WGA34とは別体に構成されているが、WGA34に内蔵されていてもよい。
この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置は、制御装置50を備えている。制御装置50の入力部には、前述したエアーフローセンサ51、スロットル上流圧力センサ52、ポジションセンサ53のほか、クランク角センサやスロットル開度センサ(図示せず)といった種々のセンサ類が、内燃機関10の運転状態を検出するために接続されている。制御装置50の出力部には、WGA34のほか、インジェクタや点火コイル(図示せず)といった種々のアクチュエータが、内燃機関10の運転状態を制御するために接続されている。制御装置50は、前述の各種入力情報に基づいて、前述の各種アクチュエータを駆動することにより、内燃機関10の燃焼状態や出力トルクを最適に制御する。
ここで、WGV31とWGA34との機械的接続状態について詳細に説明する。図2は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置が適用される内燃機関に於ける、WGVとWGAとの機械的接続状態を示す説明図である。図2に於いて、WGV31とWGA34は、直接、接続されておらず、ジョイント部材32を介して接続されている。より詳細には、WGA出力軸33の先端部に形成された環状のWGA出力軸係合部331と、ジョイント部材32の一端に形成された環状の第1のジョイント部材係合部321とは、互いに内側を貫通し合うことで搖動自在に係合している。WGV31に設けられた貫通穴を有するWGV係合部311と、ジョイント部材32の他端に形成された環状の第2のジョイント部材係合部322とは、第2のジョイント部材係合部322がWGV係合部322の貫通穴を貫通することで搖動自在に係合している。
WGV31は、排気通路15内に配置されるため、内燃機関10から排出された排気ガスにさらされて数百度の高温状態になる。従って、モータ等の電子部品を内蔵したWGA34の耐熱性を考慮すると、WGA34をWGV31に近接して配置することができないため、WGV31とWGA34との間にジョイント部材32を介在させ、WGA34が高温になり過ぎないようにしている。又、ジョイント部材32を介してWGA34とWGV31とを機械的に接続することにより、WGA34の車両への搭載位置の自由度が増してレイアウトがしやすくなることもジョイント部材32を介在させる理由の1つである。
前述したように、WGA34には、正転又は逆転可能なモータが内蔵されており、又、このモータの回転運動を直線運動に変換して出力するWGA出力軸33を有している。このWGA出力軸33は、モータの通電方向に応じて軸方向に移動可能となっており、WGA出力軸33を軸方向にWGV31側に押し出す方向にモータに通電すれば、ジョイント部材32を介して開弁側(図2の矢印Aの方向)にWGV31を移動させることができる。これとは逆に、WGA出力軸33を軸方向にWGA34に引き込む方向にモータに通電すれば、ジョイント部材32を介して閉弁側(図2の矢印Bの方向)にWGV31を移動させることができる。
又、WGA出力軸33の側部の近傍には、ポジションセンサ53が備えられており、このポジションセンサ53によって検出されるWGA出力軸33の軸方向位置が、WGV31の作動位置、つまりWGV31の開弁位置若しくは閉弁位置、又はそれらの中間位置として制御装置に取り込まれるように構成されている。
図3は、この発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。図3に基づいて、先ず、WGV31の基本制御に関連する構成と動作について説明する。先ず、WGV31の基本制御に関して説明する。要求排気バイパス弁作動位置設定部としての要求WGV作動位置設定部501では、内燃機関回転数、エアーフローセンサ51により検出される吸入空気量、スロットル上流圧力センサ52により検出される過給圧等の内燃機関10の運転状態を示す複数の情報が入力され、それらの情報に基づいてWGV31の要求排気バイパス弁作動位置としての要求WGV作動位置PRを設定する。
目標ポジション設定部502では、要求WGV作動位置設定部501により設定されたWGV31の要求作動位置PRを、目標ポジションPT0として設定する。この実施の形態1では、[PT0=PR]として制御される。
排気バイパス弁制御部としてのWGA制御部503では、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSと目標ポジション設定部502にて設定された目標ポジションPT0とが入力され、実ポジションPSが目標ポジションPT0と一致するようにWGA34を制御する。
次に、WGV31の異常判定制御に関連する構成と動作について説明する。異常判定部504には、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSと、WGV31の全閉時の作動位置を逸脱したことを判定するために設定されている異常判定値PEとが入力される。そして、実ポジションPSが異常判定値PEに達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態に異常があるものと判定する。
又、異常判定部504には、要求WGV作動位置設定部501により設定された要求WGV作動位置PRとWGV31の全閉時の作動位置PCとが更に入力される。そして、要求WGV作動位置PRと全閉時の作動位置PCとを比較し、その比較結果が、[PR=PC]であるときにのみ、すなわち、WGV31の要求WGV作動位置PRとしてWGV全閉時の作動位置PCが設定されている状態のときにのみ、実ポジションPSが異常判定値PEに達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態に異常があるか否かの判定を実行する。
前述のポジションセンサ53によって検出される実ポジションは、電圧値として、排気バイパス弁制御部としてのWGA制御部503及び異常判定部504に取り込まれる。ここで、WGV31の作動位置とポジションセンサ53によって検出される実ポジションとの関係について説明する。図6は、WGV31の作動位置とポジションセンサ53の出力電圧の関係を示す説明図であって、WGV31の作動位置を横軸とし、ポジションセンサ53の出力電圧を縦軸として、それらの関係を示している。図7AはWGVの全開時を示す説明図であって、図6の全開位置[E]に対応し、図7BはWGVの半開時を示す説明図であって、図6の半開位置[D]に対応し、図7CはWGVの全閉時を示す説明図であって、図6の全閉位置[C]に対応している。
WGA出力軸33は、図6の横軸の[A]から[F]の作動位置まで軸方向に移動可能であり、そのうち、WGA出力軸33が全閉位置[C]にあるときにWGV31が全閉となるように調整されてWGV31とジョイント部材32とWGA出力軸33とが機械的に接続されている。従って、WGV31が全閉位置[C]にあるときはポジションセンサ53の出力電圧1.5[V]となり、半開位置[D]にあるときはポジションセンサ53の出力電圧2.5[V]となり、全開位置[E]にあるときにはポジションセンサ53の出力電圧3.5[V]となり、夫々のポジションセンサ53の出力電圧に対応する実ポジションが検出されることになる。
そして、制御装置50では、内燃機関10の運転状態に基づいて設定された要求WGV作動位置PRを目標ポジションPTOとして定め、ポジションセンサ53によって検出された実ポジションPSが目標ポジションPTOと一致するように、WGA34に内蔵されたモータへの通電方向と通電量を制御する。
ここで、WGV31が全閉位置[C]のときに着目すると、WGV31が排気バイパス通路30を塞いだ状態で物理的に排気管の内壁に当接して密着しており、このとき、ポジションセンサ53から1.5[V]が出力される。この状態では、WGV31の全閉位置[C]から更にWGA出力軸33をWGA34に引き込む方向にモータに通電したとしても、WGV31は、それ以上に閉じ側に移動することは出来ないため、ポジションセンサ53では1.5[V]よりも低い電圧が出力されることはない。即ち、WGV31からWGA34までの接続状態が正常な場合では、ポジションセンサ53が検出する実ポジションPSとしては、WGV31の全閉位置C]よりも閉じ側の値である1.5[V]よりも低い電圧値を示すことは起こり得ない。
一方、何らかの原因により、WGV31が欠損したり、WGA出力軸33とジョイント部材32との連結が外れている状態で、WGV31の全閉位置[C]から更にWGA出力軸33をWGA34側に引き込む方向にモータに通電した場合、正常時のようにWGV31が排気管の内壁に突き当たることはなく、ポジションセンサ53が位置を検出するWGA出力軸33だけがWGA内に引き込まれる。その結果、WGV31の全閉位置[C]を逸脱して更に閉じ側に相当する作動位置、図6に示す[B]の位置のときに検出される電圧値0.75[V]が実ポジションとして検出されることが起こり得る。
以上述べたように、WGV31の全閉位置[C]を逸脱したことを判定するために、WGV31の全閉位置C]よりも閉じ側にある位置[B]での電圧値を、異常判定値と定め、ポジションセンサ53が検出する電圧値がこの異常判定値に達した場合に、WGV31からW34GAまでの機械的接続状態に異常があることを判断することができる。
尚、WGV31の全閉位置[C]は、ジョイント部材32とWGA34の取り付け公差やポジションセンサ53の出力電圧公差、各部品の熱膨張等により、変化することから、異常判定値、つまり図6の位置[B]に於けるポジションセンサ53の出力電圧は、それらのばらつきによってWGV31の全閉位置が変化したときでも誤判定しない値であることが必要である。そのため、位置[B]での異常判定値は、WGA出力軸33の軸方向の移動可能範囲の引込端の位置[A]よりも高く、かつ、全閉位置[C]のばらつき下限電圧値よりも低い電圧値として設定する。
以上述べたこの発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置によれば、WGV31からWGA34までの機械的接続状態が正常なときと異常なときとでは、ポジションセンサ53により検出される実ポジションの検出範囲が異なるという前述の特徴に着目し、実ポジションPSが、WGV31の全閉位置[C]を逸脱してWGV31の全閉位置[C]を下まわるところに設定された異常判定値に達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常を判定するようにしているため、WGV31が閉じ不良となる原因のうち、WGV31の破損やジョイント部材32の破断が発生していることを特定できることから、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。
又、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSに基づいてWGV31の閉じ不良を検出するようにしているため、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、即ち、運転状態の如何に関わらず、WGV31が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
更に、目標ポジションPTOがWGV31の全閉位置[C]に設定された状態で、実ポジションPSを目標ポジションPTOに一致させるようにWGA34が制御されているときに、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常判定を行うようにしているため、WGV31が閉じ不良となる原因のうち、WGV31の破損やジョイント部材32の破断が発生していることを、より確実に特定することが可能となる。
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置について説明する。前述の実施の形態1による内燃機関の制御装置の場合、WGV31の全閉位置「C」から離れたところに目標ポジションPTOが設定された状態で、実ポジションPSを目標ポジションPTOに一致させるようにWGA34が制御されている状態のときに、実ポジションPSが、異常判定値を示した場合には、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常とは別の原因によってWGV31の閉じ不良が発生していることが考えられるが、実施の形態2による内燃機関の制御装置では、そのような場合にも対応できるようにしたものである。図1及び図2は、実施の形態1の場合と同一であるので説明を省略する。
図4は、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。図4に於いては、実施の形態1に於ける図3に対して、目標ポジション設定部502の機能が異なり、又、新たに目標ポジション再設定部505が追加されている。以下、図4に基づいて、先ず、WGV31の基本制御に関連する構成と動作について説明する。
要求WGV作動位置設定部501では、図2と同様に、エンジン回転数、エアーフローセンサ51により検出される吸入空気量、スロットル上流圧力センサ52により検出される過給圧等の内燃機関10の運転状態を示す諸情報が入力され、それらの情報に基づいてWGV31の要求WGV作動位置PRを設定する。
目標ポジション設定部502では、要求WGV作動位置設定部501により設定されたWGV31の要求作動位置PRに加えて、WGV31の全閉時の作動位置PCと、第1のフラグF1と、第2のフラグF2とが更に入力され、第1のフラグF1と第2のフラグF2の状態に応じて、切替手段SW1が切り替えられて、要求作動位置PRと全閉時の作動位置PCの何れか一方の値が目標ポジションPT0として設定される。具体的には、[F1=0]かつ[F2=0]が成立しているときは要求作動位置PRが選択されてこれが目標ポジションPT0として設定され、[F1=1]または[F2=1]が成立しているときは実ポジションPCが選択されてこれが目標ポジションPT0として設定される。
ここで、第1のフラグF1は、内燃機関への燃料の噴射供給を停止している状態(例えば、機関始動前、減速運転時の燃料カット実行中、機関停止後、等)となってから所定時間だけ成立し、第2のフラグF2は、WGVが全閉になったとしても過給状態に至らない運転状態(例えば、機関始動中、アイドリング運転中、軽負荷運転中、等)にあることが判定されてから所定時間だけ成立するように設計されたフラグであり、これにより、[F1=1]または[F2=1]が成立してから所定時間の間、一時的に、WGV全閉時の作動位置PCが目標ポジションPT0として設定されるように構成されている。
目標ポジション再設定部505では、目標ポジション設定部502により設定された目標ポジションPT0に加えて、WGV全閉時の作動位置PCと異常判定値PEとが更に入力され、目標ポジションPT0の値に応じて、切替手段SW2が切り替えられて、目標ポジションPT0と異常判定値PEの何れか一方が目標ポジションPT1として再設定される。具体的には、[PT0≠PC]が成立しているときは目標ポジションPT0が選択され、[PT0=PC]が成立しているときは異常判定値PEが選択されて、目標ポジションPT1として再設定される。
そして、WGA制御部503では、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSと目標ポジション再設定部505にて再設定された目標ポジションPT1とが入力され、実ポジションPSが、再設定された目標ポジションPT1と一致するようにWGA34を制御する。
次に、WGV31の異常判定制御の動作について説明する。異常判定部504は、図3と同様に、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSと、WGV31の全閉時の作動位置を逸脱したことを判定するために設定されている異常判定値PEと、WGV31の全閉時の作動位置PCと、要求WGV作動位置設定部501により設定されたWGV31の要求作動位置PRとが入力されており、実ポジションPSが異常判定値PEに達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態に異常があるものと判定する。若しくは、要求WGA作動位置PRと全閉時の作動位置PCとの比較が行われ、[PR=PC]のときにのみ、即ち、WGV31の要求WGV作動位置PRとしてWGV全閉時の作動位置PCが設定されている状態のときにのみ、実ポジションPSが異常判定値PEに達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態に異常があるものと判定する。
続いて、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置の動作を、フローチャートに従って説明する。図5は、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。図5に於いて、ステップS101では、内燃機関10の回転数、エアーフローセンサ51により検出される吸入空気量、スロットル上流圧力センサ52により検出される過給圧等、内燃機関の運転状態を示す諸情報が入力される。そして、ステップS102では、ステップS101で読み込まれた諸情報に基づいて、WGV31の要求作動位置PRを設定する(要求WGV作動位置設定部501の動作)。
ステップS103では、第1のフラグF1と第2のフラグF2の状態に応じて、目標ポジションPT0の設定を行なう。ここで、[F1=0]かつ[F2=0]が成立しているとき(YES)は、ステップS103からステップS104に進み、目標ポジションPT0として、要求作動位置PRを設定してステップS106へと進む。一方、[F1=0]かつ[F2=0]が成立していいないとき(NO)は、ステップS103からステップS105に進み、目標ポジションPT0として、WGV全閉時の作動位置PCを設定してステップS106へと進む(目標ポジション設定部502の動作)。
ステップS106では、目標ポジションPT0の値に応じて、目標ポジションの再設定を行なう。ここで、[PT0≠PC]が成立しているとき(YES)は、ステップS106からステップS107に進み、ステップS104とステップS105のうちの何れかのステップで設定された目標ポジションPT0を目標ポジションPT1として設定してステップS109へと進む。一方、[PT0≠PC]が成立していいないとき(NO)は、ステップS106からステップS108に進み、異常判定値PEを目標ポジションPT1として設定してステップS109へと進む(目標ポジション再設定部505の動作)。
ステップS109では、ポジションセンサ53により検出された実ポジションPSを読み込み、次のステップS110では、ステップS109にて読み込まれた実ポジションPSと、ステップS107又はステップS108の何れかで再設定された目標ポジションPT1とに基づいて、実ポジションPSが目標ポジションPT1と一致するようにWGA34のモータへの通電が制御される(WGA制御部503の動作)。
次のステップS111では、ステップS102で設定された要求作動位置PRとWGV全閉時の作動位置PCとの比較を行ない、異常判定ルーチンを実行するか否かの判定を行なう。ここで、[PR=PC]が成立していないとき(NO)は、ステップS112による異常判定ルーチンは実行せずに処理を抜ける。
一方、ステップS111での判定の結果、[PR=PC]が成立しているとき(YES)は、異常判定ルーチンを実行するために、ステップS111からステップS112に進む。ステップS112では、ステップS109にて読み込まれた実ポジションPSと、異常判定値PEとの比較を行ない、[PS≦PE]が成立しているとき(YES)は、ステップS112からステップS113に進んで、WGV31からWGA34までの機械的接続状態が異常であると判定し、[PS≦PE]が成立していないとき(NO)は、ステップS112からステップS114に進んで、WGV31からWGA34までの機械的接続状態は正常であると判定し、処理を抜ける(異常判定部504の動作)。
以上述べたこの発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関への燃料の噴射供給を停止している運転状態にあることが判定されている場合に、要求WGV作動位置PRを、一時的にWGV31を全閉にするための作動位置PCへ置き換えて、目標ポジションPT1として設定するようにしているため、例えば、内燃機関10の始動前、或いは、減速燃料カット制御の実行中、等でも、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。
尚、内燃機関10への燃料の噴射供給が停止しているときは、内燃機関10は燃焼していないため、WGV31の開弁位置を強制的に全閉位置[C]に変更したとしても、内燃機関の出力トルクの制御への影響はなく問題は生じない。
又、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置によれば、WGV31が全閉になったとしても過給状態に至らない運転状態にあることが判定されている場合に、要求WGV作動位置PRを、一時的にWGV31を全閉にするための作動位置PCへ置き換えて、目標ポジションPT1として設定するようにしているため、例えば、内燃機関10の始動中、或いは、アイドリングや低回転低負荷での運転中、等でも、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。
尚、WGV31の全閉時の全閉位置[V]に設定しても、過給状態とならない運転状態では、WGV31を強制的に全閉位置[C]に変更したとしても、コンプレッサによる過給効果が発生せず、或いは発生したとしても極僅かであるため、内燃機関10の出力トルクの制御への影響は殆どなく問題は生じない。
更に、この発明の実施の形態2による内燃機関の制御装置によれば、WGV31を全閉にするための作動位置PCが、目標ポジションに設定された場合には、実ポジションPSがWGV全閉時の作動位置PCを逸脱したことを判定するために設定されている異常判定値PEを、目標ポジションとして再設定し、目標ポジションが異常判定値PEに再設定されている状態で、実ポジションPSが、異常判定値PEに達した場合に、WGV31からWGA34までの機械的接続状態の異常を判定するようにしているため、WGV31の破損やジョイント部材の破断によるWGV31の閉じ不良の発生を、更に確実かついち早く特定することが可能となる。
以上述べたこの発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置は、下記の発明(1)、(2)を具体化したものである。
又、実施の形態2による内燃機関の制御装置は、下記の発明(1)、(2)、(3)、(4)、及び(5)を具体化したものである。
(1)内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
(2)前記異常判定部は、
前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定する、
ことを特徴とする上記(1)に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを、より確実に特定することが可能となる。尚、排気バイパス弁全閉時の作動位置から離れたところに目標ポジションが設定された状態で、実ポジションを目標ポジションに一致させるように排気バイパス弁が制御されている状態のときに、実ポジションが、異常判定値を示した場合には、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常とは別の原因によって排気バイパス弁の閉じ不良が発生していると考えることができる。
(3)前記目標ポジション設定部は、
前記内燃機関への燃料の噴射供給を停止している運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された前記要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、例えば、内燃機関の始動前、或いは、減速燃料カット制御の実行中、等でも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。尚、内燃機関への燃料の噴射供給が停止しているときは、内燃機関は燃焼していないため、排気バイパス弁の開弁位置を強制的に全閉位置に変更したとしても、内燃機関の出力トルクの制御への影響はなく問題は生じない。
(4)前記目標ポジション設定部は、
前記排気バイパス弁が全閉になっても前記内燃機関が過給状態に至らない運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、例えば、内燃機関の始動中、或いは、アイドリングや低回転低負荷での運転中、等でも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。尚、排気バイパス弁が全閉時の開弁位置に設定しても、過給状態とならない運転状態では、排気バイパス弁を強制的に全閉位置に変更したとしても、コンプレッサによる過給効果が発生しない、発生したとしても極僅かであるため、内燃機関の出力トルクの制御への影響は殆どなく問題は生じない。
(5)前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部を備え、
前記目標ポジション再設定部は、
前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定し、
前記異常判定部は、
前記目標ポジション再設定手段により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記廃棄バイパス弁から前記廃棄バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定する、
ことを特徴とする上記(3)又は(4)に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断による排気バイパス弁の閉じ不良の発生を、更に確実かついち早く特定することが可能となる。
尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
10 内燃機関、11 吸気通路、12 エアクリーナ、13 インタークーラ、14 スロットルバルブ 、15 排気通路、16 排気浄化触媒、20 ターボチャージャ、201 コンプレッサ、202 タービン、30 排気バイパス通路、31 ウエストゲートバルブ(WGV)、32 ジョイント部材、33 WGA出力軸、34 ウエストゲートアクチュエータ(WGA)、50 制御装置、51 エアーフローセンサ、52 スロットル上流圧力センサ、53 ポジションセンサ、501 要求WGV作動位置設定部、502 目標ポジション設定部、503 WGA制御部、504 異常判定部、505 目標ポジション再設定部。
この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部と、
を備え
前記目標ポジション再設定部は、
前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、
前記異常判定部は、
前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、
前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されている、
ことを特徴とする。
この発明による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部とを備え前記目標ポジション再設定部は、前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、前記異常判定部は、前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されているので、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを特定することができ、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。又、ポジションセンサにより検出された実ポジションに基づいて排気バイパス弁の閉じ不良等の不良を検出することができ、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、運転状態に関わらず、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
目標ポジション設定部502では、要求WGV作動位置設定部501により設定されたWGV31の要求作動位置PRに加えて、WGV31の全閉時の作動位置PCと、第1のフラグF1と、第2のフラグF2とが更に入力され、第1のフラグF1と第2のフラグF2の状態に応じて、切替手段SW1が切り替えられて、要求作動位置PRと全閉時の作動位置PCの何れか一方の値が目標ポジションPT0として設定される。具体的には、[F1=0]かつ[F2=0]が成立しているときは要求作動位置PRが選択されてこれが目標ポジションPT0として設定され、[F1=1]または[F2=1]が成立しているときは全閉時の作動位置PCが選択されてこれが目標ポジションPT0として設定される。
以上述べたこの発明の実施の形態1及び実施の形態2による内燃機関の制御装置は、下記の発明(1)から(4)のうち少なくとも何れかを具体化したものである。
(1)内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部と、
を備え
前記目標ポジション再設定部は、
前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、
前記異常判定部は、
前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、
前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
この発明によれば、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを特定することができ、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。又、ポジションセンサにより検出された実ポジションに基づいて排気バイパス弁の閉じ不良等の不良を検出することができ、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、運転状態に関わらず、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
又、この発明によれば、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを、より確実に特定することが可能となる。尚、排気バイパス弁全閉時の作動位置から離れたところに目標ポジションが設定された状態で、実ポジションを目標ポジションに一致させるように排気バイパス弁が制御されている状態のときに、実ポジションが、異常判定値を示した場合には、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常とは別の原因によって排気バイパス弁の閉じ不良が発生していると考えることができる。
更に、この発明によれば、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断による排気バイパス弁の閉じ不良の発生を、更に確実かついち早く特定することが可能となる。
)前記目標ポジション設定部は、
前記内燃機関への燃料の噴射供給を停止している運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された前記要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
ことを特徴とする上記()に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、例えば、内燃機関の始動前、或いは、減速燃料カット制御の実行中、等でも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。尚、内燃機関への燃料の噴射供給が停止しているときは、内燃機関は燃焼していないため、排気バイパス弁の開弁位置を強制的に全閉位置に変更したとしても、内燃機関の出力トルクの制御への影響はなく問題は生じない。
)前記目標ポジション設定部は、
前記排気バイパス弁が全閉になっても前記内燃機関が過給状態に至らない運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
ことを特徴とする上記(又は(2)に記載の内燃機関の制御装置。
この発明によれば、例えば、内燃機関の始動中、或いは、アイドリングや低回転低負荷での運転中、等でも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの接続状態の異常の有無を診断することができ、異常検出を実行する運転条件を広げることが可能となる。尚、排気バイパス弁が全閉時の開弁位置に設定しても、過給状態とならない運転状態では、排気バイパス弁を強制的に全閉位置に変更したとしても、コンプレッサによる過給効果が発生しない、発生したとしても極僅かであるため、内燃機関の出力トルクの制御への影響は殆どなく問題は生じない。
この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部と、
を備え、
前記目標ポジション再設定部は、
前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、
前記異常判定部は、
前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、
前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されている、
ことを特徴とする。
この発明による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部とを備え前記目標ポジション再設定部は、前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、前記異常判定部は、前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されているので、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを特定することができ、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。又、ポジションセンサにより検出された実ポジションに基づいて排気バイパス弁の閉じ不良等の不良を検出することができ、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、運転状態に関わらず、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
(1)内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部と、
を備え、
前記目標ポジション再設定部は、
前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定するように構成され、
前記異常判定部は、
前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されると共に、
前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
この発明によれば、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを特定することができ、トラブルシューティングに要する時間の短縮が可能である。又、ポジションセンサにより検出された実ポジションに基づいて排気バイパス弁の閉じ不良等の不良を検出することができ、過給圧が上昇するような高回転高負荷という運転状態に限定されることもなく、運転状態に関わらず、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、少なくとも、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常を検出することが可能である。
又、この発明によれば、排気バイパス弁が閉じ不良となる原因のうち、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断が発生していることを、より確実に特定することが可能となる。尚、排気バイパス弁全閉時の作動位置から離れたところに目標ポジションが設定された状態で、実ポジションを目標ポジションに一致させるように排気バイパス弁が制御されている状態のときに、実ポジションが、異常判定値を示した場合には、排気バイパス弁から排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態の異常とは別の原因によって排気バイパス弁の閉じ不良が発生していると考えることができる。
更に、この発明によれば、排気バイパス弁の破損やジョイント部材の破断による排気バイパス弁の閉じ不良の発生を、更に確実かついち早く特定することが可能となる。

Claims (5)

  1. 内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を備えたターボチャージャと、
    前記タービンの上流と下流とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を制御する排気バイパス弁と、
    前記排気バイパス弁と機械的に接続され、前記排気バイパス弁の作動位置を調整する排気バイパス弁駆動装置と、
    前記排気バイパス弁の作動位置を実ポジションとして検出するポジションセンサと、
    前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記排気バイパス弁の要求作動位置を設定する要求排気バイパス弁作動位置設定部と、
    前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置を目標ポジションとして設定する目標ポジション設定部と、
    前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、前記目標ポジション設定部により設定された前記目標ポジションと一致するように、前記排気バイパス弁駆動装置を制御する排気バイパス弁制御部と、
    前記ポジションセンサにより検出された前記実ポジションが、所定の異常判定値に達したとき、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの機械的接続状態に異常があるものと判定する異常判定部と、
    を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記異常判定部は、
    前記要求排気バイパス弁作動位置として、少なくとも、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが前記異常判定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定する、
    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。
  3. 前記目標ポジション設定部は、
    前記内燃機関への燃料の噴射供給を停止している運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された前記要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記目標ポジション設定部は、
    前記排気バイパス弁が全閉になっても前記内燃機関が過給状態に至らない運転状態にあることが判定されている場合には、前記要求排気バイパス弁作動位置設定部により設定された要求排気バイパス弁作動位置に代えて前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置を前記目標ポジションとして設定する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記目標ポジションを再設定する目標ポジション再設定部を備え、
    前記目標ポジション再設定部は、
    前記目標ポジション設定部により、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置が、前記目標ポジションとして設定されている場合には、前記排気バイパス弁を全閉にするための作動位置に代えて前記異常判定値を目標ポジションとして再設定し、
    前記異常判定部は、
    前記目標ポジション再設定部により前記異常判定値が目標ポジションとして再設定されている状態で、前記排気バイパス弁が制御されているときの実ポジションが、前記異常判
    定値に達した場合に、前記排気バイパス弁から前記排気バイパス弁駆動装置までの前記機械的接続状態に異常があるものと判定する、
    ことを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関の制御装置。
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