JP2019138196A - 排気ブレーキバルブの動作判定装置、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行中に排気ブレーキバルブの動作不良を迅速に検出することができる排気ブレーキバルブの動作判定装置と、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法を提供する。【解決手段】排気ブレーキバルブ２０を閉状態から開状態に移行する制御信号ＣＳを排気ブレーキバルブ２０の駆動装置２２に送信した後、エンジン２を搭載した車両が走行中の気筒３における燃焼に関連するパラメータの値に基づいて、車両の走行中の気筒３における燃焼が悪化するか否かを予測する。気筒３の燃焼が悪化すると予測する場合は、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から動作不良の状態にあると判定する。【選択図】図２

Description

本開示は、排気ブレーキバルブの動作判定装置、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法に関する。

吸気通路にＭＡＦセンサを備えて、エキゾーストスロットルバルブ（排気ブレーキバルブ）の全開位置時及び閉位置時の各々でＭＡＦセンサにより新気の流量を取得し、この取得した新気の流量差が所定の判定しきい値未満のときにエキゾーストスロットルバルブの故障と判定するエキゾーストスロットルバルブ診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２１５１６８号公報

ところで、車両の走行中に排気ブレーキバルブが動作不良となり、排気ブレーキバルブが閉状態から開状態まで滑らかに移行しなくなると、排気ガスの一部が排気ブレーキバルブで堰き止められて、排気通路内の圧力が上昇し、ＥＧＲガスの還流量が過多の状態になり、エンジンの燃焼状態が悪化する。この車両の走行中のエンジンの燃焼状態の悪化は、意図しない未燃燃料を多く含んだ排気ガス排出の要因となる。

しかし、上記の特許文献１に記載の装置は、エンジンの暖機運転のために排気ブレーキバルブを開閉したときに、排気ブレーキバルブの診断を行うものであり、車両の走行中に診断するものではない。

本発明の目的は、車両の走行中に排気ブレーキバルブの動作不良を迅速に検出することができる排気ブレーキバルブの動作判定装置、この動作判定装置を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の排気ブレーキバルブの動作判定装置は、車両の走行中において、前記車両に搭載された内燃機関の気筒内の燃焼に関連するパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記内燃機関の排気通路のうちＥＧＲ通路の接続箇所となる分岐部よりも下流側部分に配置された排気ブレーキバルブを閉状態から開状態に移行させる制御信号が前記排気ブレーキバルブを駆動する駆動装置に送信された後において、前記パラメータ取得部によって取得された前記パラメータに基づいて、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態であるか否かを判定する判定部を備える。

また、上記の目的を達成するための本開示の排気ブレーキバルブの動作判定方法は、車両の走行中において、前記車両に搭載された内燃機関の排気通路のうちＥＧＲ通路の接続箇所となる分岐部よりも下流側部分に配置された排気ブレーキバルブを閉状態から開状態に移行させる制御信号が前記排気ブレーキバルブを駆動する駆動装置に送信された後に、前記内燃機関の気筒内の燃焼に関連するパラメータを取得し、この取得したパラメータに基づいて、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態にあるか否かを判定することを特徴とする。

本開示によれば、車両の走行中であっても、排気ブレーキバルブが閉状態からの動作が不良状態になっていることを迅速に検出することができる。

本発明の実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置を例示する図である。 本発明の第１実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置を基にした制御フローの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置を基にした制御フローの一例を示す図である。

以下、本発明に係る第１実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置１、この動作判定装置１を備えた車両及び排気ブレーキバルブの動作判定方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、エンジン（内燃機関）２の燃料としてＣＮＧ燃料を用いているが、ＣＮＧ燃料以外の燃料をエンジン２の燃料とすることもできる。

図１に示すように、本実施形態の動作判定装置１が用いられるエンジン（内燃機関）２は、気筒（シリンダ）３の内部にピストン４が配設され、このピストン４とシリンダヘッド（気筒３の上端部）の間に燃焼室５が形成される。ピストン４はコンロッド６を介してクランク軸７に接続されている。燃焼室５には吸入される空気とＣＮＧ燃料Ｆの混合気を点火する点火プラグ８が配設される。

エンジン２の気筒３には、吸気弁９を介して吸気通路１０が接続（連通）される。吸気通路１０には、上流側より順に、エアクリーナ１１、ターボ式過給システムのコンプレッサ１２、インタークーラ１３、スロットルバルブ１４、燃料噴射弁１５が配設される。

エアクリーナ１１は、吸気通路１０に吸気される新気（大気）Ａに含まれる塵を除去する装置である。ターボ式過給システムは、エンジン２に備わり、後述するタービン１８を排気ガスＧにより回転駆動することで、このタービン１８と直結するコンプレッサ１２を駆動して吸気を圧縮するシステムである。コンプレッサ１２は後述するＥＧＲシステムのＥＧＲ通路２６の合流部より上流側の吸気通路１０に備わる。インタークーラ１３は、コンプレッサ１２で過給された吸気を冷却する装置である。スロットルバルブ１４は、燃焼室５への吸気量を調整するためのバルブである。燃料噴射弁１５は、ＣＮＧ燃料Ｆを噴射する装置である。点火プラグ８は、吸入される空気と燃料噴射弁１５で噴射されたＣＮＧ燃料Ｆの混合気を点火する装置である。

エンジン２の気筒３には、排気弁１６を介して排気通路１７が接続（連通）される。排気通路１７には、上流側より順に、ターボ式過給システムのタービン１８、排気ガス浄化装置１９、排気ブレーキバルブ２０、消音機２１が配設される。タービン１８は後述するＥＧＲシステムのＥＧＲ通路２６の分岐部より下流側の排気通路１７に備わる。排気ブレーキバルブ２０には、電動モータ等の排気ブレーキバルブ駆動用の駆動装置２２が接続される。また、排気通路１７には、タービン１８をバイパスするバイパス通路２３が接続される。バイパス通路２３には、ウエストゲートバルブ２４が配設される。ウエストゲートバルブ２４は、専用のアクチュエータ２５に接続される。

排気ブレーキバルブ２０は、エンジン２を備えた車両の制動時にエンジンブレーキを補強するための排気ブレーキを必要に応じて作動させるためのバルブで、ＥＧＲシステムのＥＧＲ通路２６の分岐部（エンジン２の排気通路１７のうちＥＧＲ通路２６の接続箇所となる部位）よりも下流側部分の排気通路１７に配置される。排気ガス浄化装置１９は、三元触媒等、排気ガスＧに含まれるＮＯｘ等を浄化するための触媒を担持する装置である。消音機２１は、排気ガスＧの排気音を低減させるための装置である。

ウエストゲートバルブ２４は、開弁して排気ガスＧをバイパス通路２３側にバイパスさせて過給圧の調整をするためのバルブである。

エンジン２には、排気通路１７と吸気通路１０を接続するＥＧＲ通路２６が備わる。ＥＧＲ通路２６は、排気ガスＧに含まれるＮＯｘ量の低減のために、排気ガスＧの一部をＥＧＲガスとして排気通路１７から吸気通路１０に還流するための通路で、上流側より順に、ＥＧＲクーラ２７、ＥＧＲバルブ２８が配設される。ＥＧＲクーラ２７は、高温のＥＧＲガスＧｅをエンジン冷却水等の冷却媒体で低温化するための装置である。ＥＧＲバルブ２８はＥＧＲガスＧｅの還流量を調整するための装置である。ＥＧＲ通路２６、ＥＧＲクーラ２７及びＥＧＲバルブ２８で構成されるＥＧＲシステムにより、排気通路１７を通過する排気ガスＧの一部がＥＧＲガスＧｅとして吸気通路１０に還流されて新気Ａと合流する。

エンジン２には、ノックセンサ２９、冷却水温度センサ３０、クランク角度センサ３１、カム角度センサ３２、燃料温度センサ３３、燃料圧力センサ３４が備わる。ノックセンサ２９は、エンジン２にノッキングが発生しているか否かを検出するためのセンサである。冷却水温度センサ３０は、エンジン２の冷却媒体であるエンジン冷却水の温度を検出するためのセンサである。クランク角度センサ３１は、クランク軸７の角度を検出するためのセンサである。カム角度センサ３２は、吸気弁９及び排気弁１６を動作させるカムの角度を検出するためのセンサである。燃料温度センサ３３、燃料圧力センサ３４は、燃料噴射弁１５への燃料供給用の通路に備わり、燃料噴射弁１５に供給される燃料Ｆの温度、圧力を検出するためのセンサである。

エンジン２の吸気通路１０には、上流側より順に、吸気温度センサ３５、吸気圧力センサ３６が備わる。吸気温度センサ３５はスロットルバルブ１４通過後の吸気の温度を検出するための装置である。吸気圧力センサ３６は、スロットルバルブ１４通過後の吸気の圧力を検出するための装置である。

エンジン２の排気通路１７には、上流側より順に、空燃比センサ３７、酸素センサ３８が備わる。空燃比センサ３７は排気ガスＧの空燃比を検出するための装置である。空燃比センサ３７の検出値は、後述する制御装置３９により、目標とする空燃比となるように燃料噴射弁１５からの燃料噴射量等のエンジン制御用のパラメータを補正する補正係数値λｃを設定する際に使用される。排気ガスＧの空燃比を略一定（目標とする空燃比）にするためには、車両の走行状態に応じてエンジン制御用のパラメータを変動させるが、このパラメータは予め設定された基本値（基準値）に補正係数値λｃを乗算することで設定される。すなわち、補正係数値λｃは、排気ガスＧの空燃比を略一定に制御する際にエンジン制御用のパラメータの補正に用いられる係数値である。酸素センサ３８は排気ガスＧ中の酸素の量を検出する装置である。

制御装置３９は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウエアである。制御装置３９は、各種センサ、排気ブレーキバルブ２０の駆動装置２２や動作判定装置１に信号線を介して電気的に接続されている。なお、図１では、図の煩雑さを避けるために、スロットルバルブ１４、駆動装置２２、動作判定装置１と制御装置３９の間の信号線以外の信号線は省略している。

排気ブレーキバルブの動作判定装置１は、パラメータ取得部１ａ、判定部１ｂ及び判定指示部１ｃを備える。パラメータ取得部１ａは、車両の走行中に置いて、車両に搭載されたエンジン２の気筒３内の燃焼に関連するパラメータを取得する部位である。第１実施形態では、この燃焼に関連するパラメータを、ターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値の間の乖離値ΔＰと、排気ブレーキバルブ２０より上流側部分の排気通路１７を通過する排気ガスＧの空燃比（空燃比センサ３７により検出）を略一定に制御する際にエンジン制御用のパラメータの補正に用いられる補正係数値λｃとする。ターボ式過給システムの過給圧力の目標値は、運転者のアクセルペダルの踏込量（アクセル開度センサにより検出）を基に設定される値である。ターボ式過給システムの過給圧力の実際値は、吸気圧力センサ３６の検出値とする。そして、制御装置３９によりこの過給圧力の目標値より実際値を減算した値の絶対値を乖離値ΔＰとして算出し、パラメータ取得部１ａはこの算出した乖離値ΔＰを取得する。なお、制御装置３９が取得した上記パラメータに関するデータをパラメータ取得部１ａに転送するようにしてもよいし、パラメータ取得部１ａが上記パラメータに関するデータを直接取得するようにしてもよい。

判定部１ｂは、排気ブレーキバルブ２０の動作が不良状態であるか否かを判定する部位である。より具体的には、排気ブレーキバルブ２０を閉状態から開状態に移行させる制御信号ＣＳが駆動装置２２に送信された後において、パラメータ取得部１ａによって取得されたパラメータに基づいて、排気ブレーキバルブ２０の動作が不良状態であるか否かを判定部１ｂで判定する。

判定指示部１ｃは、駆動装置２２に制御信号ＣＳが送信された後において、エンジン２の出力が増加状態にあるときに、判定部１ｂに判定を行わせるための第２の制御信号ＣＳ２を送信する部位である。第１実施形態では、判定指示部１ｃより第２の制御信号ＣＳ２が送信された場合に限って、判定部１ｂによる判定を行う。なお、後述する第２実施形態、第３実施形態では、第２の制御信号ＣＳ２の送信に依らず、制御信号ＣＳが駆動装置２２に送信された場合に判定部１ｂによる判定を行う。

エンジン２の出力が増加状態にあるか否かは、制御装置３９により判定する。より具体的には、制御装置３９が、エンジン２の出力に関連するパラメータを取得し、このパラメータに基づいて、エンジン２の出力が増加状態にあるか否かを判定する。第１実施形態では、この出力に関連するパラメータを、エンジン回転数Ｎとアクセル開度Ｏａとする。エンジン回転数Ｎは、エンジン２に回転数検出センサを備えて、この回転数検出センサの検出値としてもよいし、クランク角度センサ３１の検出値を基に制御装置３９により算出した値としてもよい。アクセル開度Ｏａは上述の通りアクセル開度センサの検出値とする。

なお、エンジン２の出力に関連するパラメータは、気筒３における燃焼にも関連するため、パラメータ取得部１ａが取得する気筒３における燃焼に関連するパラメータにも成り得るが、第１実施形態では、気筒３における燃焼への関連性の特に強い２つのパラメータをパラメータ取得部１ａが取得するパラメータとした。

また、排気ブレーキバルブ２０が動作不良の状態にある時に点灯または点滅する警告灯が車両の運転席に備わる。

第１実施形態では、エンジン２の運転状態に応じて、排気ブレーキバルブ２０を閉状態から開状態に移行する制御信号ＣＳが制御装置３９から駆動装置２２に送信された後に、すなわち、排気ブレーキの解除信号ＣＳが制御装置３９から駆動装置２２に送信された後に、制御装置３９から動作判定装置１の各部１ａ、１ｂ、１ｃに信号を送信する。この信号を受信したパラメータ取得部１ａは、その時点で取得した最新のパラメータを判定部１ｂに送信する。この信号を受信した判定指示部１ｃは、さらに制御装置３９よりエンジン２の出力が増加状態にあるとの信号を受信したときに、判定部１ｂに第２の制御信号ＣＳ２を送信する。エンジン２の出力が増加状態にあるか否かについては、より詳細には、エンジン回転数Ｎが予め設定した回転数閾値Ｎ１以上で、かつ、アクセル開度Ｏａが予め設定したアクセル開度閾値Ｏａ１以上である場合に、エンジン２の出力が増加状態にあると判定する。判定部１ｂは、パラメータ取得部１ａ及び判定指示部１ｃより信号を受信後、パラメータ取得部１ａによって取得されたパラメータに基づいて、車両の走行中の気筒３における燃焼が悪化しているか否かを判定する。この判定で燃焼の悪化が予測される場合には、排気ブレーキの解除信号ＣＳが駆動装置２２に送信されているにもかかわらず、排気ブレーキバルブ２０が動作不良で閉状態から開状態に滑らかに戻り切れていない（排気ブレーキバルブ２０の動作が不良状態である）と判定する。この動作が不良状態であるか否かの判定は、ターボ式過給システムの過給圧力における乖離値ΔＰが予め設定された設定乖離閾値ΔＰ１以上で、かつ、エンジン制御用の補正係数値λｃが予め設定された設定補正係数閾値λｃ１以下であるときに、排気ブレーキバルブ２０が動作不良状態であると判定する。この判定後、この判定結果に相当する信号が判定部１ｂから制御装置３９に送信される。

排気ブレーキを解除した後、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、アクセル開度Ｏａがアクセル開度閾値Ｏａ１以上となると、エンジン２の目標トルクが大きくなる。エンジン２の出力トルクをこの目標トルクまで上げるべく、スロットルバルブ１４の開度を大きくして気筒３に吸気される新気量を大きくする。それとともに燃料噴射弁１５からの燃料噴射量を多くして、気筒３内での燃焼反応を促進する。気筒３での燃焼反応が促進されると、エンジン回転数Ｎが設定回転数閾値Ｎ１以上まで上昇する。

しかしながら、排気ブレーキバルブ２０が動作不良で閉状態から開状態まで戻り切れていないと、排気ガスＧの一部が排気ブレーキバルブ２０で堰き止められて排気通路１７内の圧力が上昇して、ＥＧＲバルブ２８の開度Ｏｅに比してＥＧＲガスＧｅの還流量が過多の状態になる。ＥＧＲガスＧｅの還流量が過多の状態になると、気筒３内に吸気される新気量が少なくなるため、排気ガスＧに含まれる酸素濃度が低くなり、空燃比センサ３７は空燃比がリッチと検出する。この場合、制御装置３９は空燃比センサ３７の検出値をエンジン２の運転状態に応じた空燃比の目標値（通常はストイキ空燃比に対応する値である１）にすべく、燃料噴射量等のエンジン制御用のパラメータの補正係数値λｃを設定補正係数閾値λｃ１以下にする。また、排気ブレーキバルブ２０が動作不良で閉状態から戻り切らない場合、排気通路１７における排気抵抗が上昇し、ターボ式過給システムによる過給圧力の実際値が目標値に到達せず、その乖離値ΔＰが設定乖離閾値ΔＰ１以上となる。

以上より、エンジン回転数Ｎ及びアクセル開度Ｏａによりエンジン２の出力が増加状態にあるにもかかわらず、ターボ式過給システムの過給圧力の乖離値ΔＰやエンジン制御用のパラメータの補正係数値λｃにより気筒３における燃焼状態が悪化してエンジン２の出力がさらに増加しにくい状態にあると予測される場合には、排気ブレーキバルブ２０が動作不良で閉状態から開状態に滑らかに戻り切れていないと判定する。なお、設定回転数閾値Ｎ１及びアクセル開度閾値Ｏａ１はエンジン２の出力が増加状態にあると判定可能な値に設定し、設定補正係数閾値λｃ１及び設定乖離閾値ΔＰ１は気筒３における燃焼状態が悪化していると判定可能な値に設定する。

そして、排気ブレーキバルブ２０が動作不良の状態にあると判定したときに、この判定結果を受信した制御装置３９が、車両の運転席の警告灯を点灯または点滅させて、制御装置３９によりＥＧＲバルブ２８の開度を全閉状態にしてＥＧＲシステムの作動を停止する。これにより、ＥＧＲガス還流量の過多を抑制する。また、排気ブレーキの作動信号が制御装置３９から駆動装置２２に送信されないようにして、排気ブレーキ制御を禁止する。なお、排気ブレーキ制御の禁止期間中は、車両に加えることが可能な制動力の最大値が排気ブレーキ制御に相当する分だけ低い状態にあるため、この低い状態の制動力の最大値に対応した値にエンジン２の出力可能なトルクの最大値を制限する。言い換えれば、エンジン２の最大トルクを制限することで、排気ブレーキ制御停止により低下した制動力でも安全運転を可能とする。

第１実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置１を基にした制御フローについて、言い換えれば、第１実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定方法の一例について、図２を参照しながら説明する。図２に示す制御フローは、排気ブレーキバルブ２０を閉状態から開状態に移行する制御信号が制御装置３９から駆動装置２２に送信された後に実施される制御フローである。

図２に示す制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、制御装置３９によりエンジン２の出力に関連する各パラメータの値を取得する。ステップＳ１０を実施後、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０にて、ステップＳ１０で取得した各パラメータの値を基にエンジン２の出力が増加状態にあるか否かを判定する。エンジン２の出力が増加状態にない場合（ＮＯ）には、ステップＳ２０からリターンに進んで、本制御フローを終了する。エンジン２の出力が増加状態にある場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０からステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、パラメータ取得部１ａにより気筒３における燃焼に関連する各パラメータの値を取得し、取得したパラメータの値を判定部１ｂに送信する。また、エンジン２の出力が増加状態となったときに、判定指示部１ｃより判定部１ｂに制御信号ＣＳ２を送信する。ステップＳ３０を実施後、ステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で取得した各パラメータの値を基に気筒３における燃焼状態が悪化するか否かを判定する。気筒３における燃焼状態の悪化が予測されない場合（ＮＯ）には、ステップＳ７０に進み、ステップＳ７０にて排気ブレーキバルブ２０の動作が正常であることを制御装置３９に記憶させた後、ステップＳ７０からリターンに進んで、本制御フローを終了する。気筒３における燃焼状態の悪化が予測される場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ５０に進み、ステップＳ５０にて排気ブレーキバルブ２０の動作が不良であることを、判定部１ｂから制御装置３９に信号を送信することにより制御装置３９に記憶させた後、ステップＳ５０からステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、ステップＳ５０で制御装置３９に記憶した排気ブレーキバルブ２０の動作不良の情報を基にこの情報を運転者に伝える警告灯を点灯または点滅させ、ＥＧＲバルブ２８を全閉状態にしてＥＧＲシステムの作動を停止するとともに、排気ブレーキの以後の作動を禁止し、エンジン２の最大トルクを制限する。ステップＳ６０を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。

第１実施形態によれば、車両の走行中に排気ブレーキバルブ２０が動作不良となり、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から開状態まで滑らかに移行しないと、排気ガスＧが排気ブレーキバルブ２０で堰き止められて、ＥＧＲガスの還流量が過多の状態になり、エンジン２の燃焼状態が悪化することに着目して、その燃焼状態の悪化を予測することで、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から動作不良の状態にあると判定する。それ故、車両の走行中であっても、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から開状態への動作が不良状態になっていることを迅速に検出することができる。これにより、その動作不良を早期に運転者に警告して修理や交換を促したり、燃焼状態の悪化の要因となるＥＧＲガス還流量の過多を抑制する制御を行ったりするには有利になり、意図しない未燃燃料を多量に含んだ排気ガスの排出を防止することができる。

特に、エンジン２の出力が増加状態にあるときに限って、排気ブレーキ解除後の気筒３における燃焼状態が悪化するか否かの判定を行うようにすると、制御装置３９の負担が軽減されるので好ましい。また、気筒３における燃焼の悪化を判定するパラメータとして、ターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値との乖離値ΔＰと空燃比センサ３７の検出値を用いて設定されるエンジン制御用の補正係数値λｃの、気筒３における燃焼への関連性の特に強い２つのパラメータを用いると、排気ブレーキ２０が閉状態から開状態への動作が不良状態にあることを高精度で検出することができる。

第２実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置１について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と以下の３点で異なり、その他の点では同じである。１点目は、排気ブレーキバルブの動作判定装置１に判定指示部１ｃを設けずに、パラメータ取得部１ａ及び判定部１ｂにより動作判定装置１を構成することである。２点目は、パラメータ取得部１ａが、エンジン回転数Ｎと、アクセル開度Ｏａと、ターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値との乖離値ΔＰと、エンジン制御用の補正係数値λｃとを取得する装置として構成される点である。言い換えれば、第１実施形態で制御装置３９がエンジン２の出力が増加状態であるか否かの判定を行うときに用いた各パラメータを含めてパラメータ取得部１ａが取得するように構成されている点である。３点目は、駆動装置２０に制御信号ＣＳが送信された後において、エンジン回転数Ｎが回転数閾値Ｎ１以上で、かつ、アクセル開度Ｏａがアクセル開度閾値Ｏａ１以上で、かつ、ターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値との乖離値ΔＰが設定乖離閾値ΔＰ１以上で、かつ、補正係数値λｃが設定補正係数閾値λｃ１以下であるときに、判定部１ｂにより、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から動作不良の状態にあると判定する構成にした点である。

第２実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置１を基にした制御フローについて、言い換えれば、第２実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定方法について、図３を参照しながら説明する。図３に示す制御フローは、排気ブレーキバルブ２０を閉状態から開状態に移行する制御信号ＣＳが制御装置３９から駆動装置２２に送信された後に実施される制御フローである。

図３に示す制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、パラメータ取得部１ａにより気筒３における燃焼に関連する各パラメータの値を取得する。ステップＳ１０を実施後、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、ステップＳ１０で取得した各パラメータの値を基に気筒３における燃焼状態が悪化するか否かを判定部１ｂで判定する。気筒３における燃焼状態の悪化が予測されない場合（ＮＯ）には、ステップＳ５０に進み、ステップＳ５０にて判定部１ｂより制御装置３９に信号を送信して排気ブレーキバルブ２０の動作が正常であることを制御装置３９に記憶させた後、ステップＳ５０からリターンに進んで、本制御フローを終了する。気筒３における燃焼状態の悪化が予測される場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ３０に進み、ステップＳ３０にて判定部１ｂより制御装置３９に信号を送信して排気ブレーキバルブ２０の動作が不良であることを制御装置３９に記憶させた後、ステップＳ３０からステップＳ４０に進む。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で制御装置３９に記憶した排気ブレーキバルブ２０の動作不良の情報を基にこの情報を運転者に伝える警告灯を制御装置３９により点灯または点滅させ、ＥＧＲバルブ２８を全閉状態にしてＥＧＲシステムの作動を停止するとともに、排気ブレーキの以後の作動を禁止し、エンジン２の最大トルクを制限する。ステップＳ４０を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。

この第２実施形態では、第１実施形態のように２段階で時間差で順番に判定を行うのではなく、パラメータ取得部１ａが取得した各パラメータの同時刻の値と対応する閾値の大小関係が全て気筒３における燃焼の悪化が予測される大小関係にある場合に、気筒３における燃焼の悪化が予測されると判定するので、排気ブレーキバルブ２０の動作不良の判定精度を向上させることができる。

第３実施形態の排気ブレーキバルブの動作判定装置について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と以下の３点で異なり、その他の点では同じである。１点目は、排気ブレーキバルブの動作判定装置１に判定指示部１ｃを設けずに、パラメータ取得部１ａ及び判定部１ｂにより動作判定装置１を構成することである。２点目は、パラメータ取得部１ａが、ＥＧＲシステムのＥＧＲガスＧｅの二酸化炭素濃度Ｄｃを取得する装置で構成されている点である。例えば、ＥＧＲガスＧｅが吸気通路１０を通過する新気と合流した後の混合気体が通過する吸気通路１０の位置に二酸化炭素濃度センサを設けて、この二酸化炭素濃度センサの検出値を二酸化炭素濃度Ｄｃとして取得することで、パラメータ取得部１ａは構成される。３点目は、二酸化炭素濃度センサ等により取得したＥＧＲガスの二酸化炭素濃度Ｄｃが予め設定した二酸化炭素濃度閾値Ｄｃ１以上であるときに、判定部１ｂにより、排気ブレーキバルブ２０が閉状態から動作不良の状態にあると判定する構成にした点である。二酸化炭素濃度閾値Ｄｃ１は、気筒３における燃焼状態が悪化していると判定可能な値に設定する。

この第３実施形態では、単一のパラメータ（ＥＧＲガスの二酸化炭素濃度Ｄｃ）に基づいて、気筒３における燃焼が悪化しているか否かを判定するので、排気ブレーキバルブ２０の動作不良の判定速度を向上させることができる。

なお、第１〜第３実施形態にて、パラメータ取得部１ａが取得する各パラメータの値と対応する閾値の大小関係が全て気筒３における燃焼の悪化が予測される大小関係にあるときが実験等により予め設定した第１設定時間以上継続したときに排気ブレーキバルブ２０が閉状態から動作不良の状態にあると判定すると、判定精度が向上するので好ましい。また、本実施形態では、排気ブレーキバルブの動作判定装置１を制御装置３９とは別体としたが、動作判定装置１を制御装置３９に組み込んで構成してもよい。

１ 排気ブレーキバルブの動作判定装置
１ａ パラメータ取得部
１ｂ 判定部
１ｃ 判定指示部
２ エンジン（内燃機関）
３ 気筒
１０ 吸気通路
１２ コンプレッサ
１８ タービン
１７ 排気通路
２０ 排気ブレーキバルブ
２２ 駆動装置
３９ 制御装置

Claims (7)

1. 車両の走行中において、前記車両に搭載された内燃機関の気筒内の燃焼に関連するパラメータを取得するパラメータ取得部と、
   前記内燃機関の排気通路のうちＥＧＲ通路の接続箇所となる分岐部よりも下流側部分に配置された排気ブレーキバルブを閉状態から開状態に移行させる制御信号が前記排気ブレーキバルブを駆動する駆動装置に送信された後において、前記パラメータ取得部によって取得された前記パラメータに基づいて、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態であるか否かを判定する判定部を備える排気ブレーキバルブの動作判定装置。
2. 前記駆動装置に前記制御信号が送信された後において、前記内燃機関の出力が増加状態にあるときに、前記判定部に判定を行わせるための第２の制御信号を送信する判定指示部を備える請求項１に記載の排気ブレーキバルブの動作判定装置。
3. 前記パラメータ取得部が、前記内燃機関のターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値の間の乖離値と、前記排気ブレーキバルブより上流側部分の前記排気通路を通過する排気ガスの空燃比を略一定に制御する際にエンジン制御用のパラメータの補正に用いられる補正係数値を取得し、
   前記判定部が、前記判定指示部により前記第２の制御信号が送信された後において、前記パラメータ取得部が取得した前記乖離値が予め設定された設定乖離閾値以上で、かつ、前記補正係数値が予め設定された設定補正係数閾値以下であるときに、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態であると判定する請求項２に記載の排気ブレーキバルブの動作判定装置。
4. 前記パラメータ取得部が、エンジン回転数と、アクセル開度と、前記内燃機関のターボ式過給システムの過給圧力の目標値と実際値の間の乖離値と、前記排気ブレーキバルブより上流側部分の前記排気通路を通過する排気ガスの空燃比を略一定に制御する際にエンジン制御用のパラメータの補正に用いられる補正係数値を取得し、
   前記判定部が、前記駆動装置に前記制御信号が送信された後において、前記パラメータ取得部が取得した前記エンジン回転数が予め設定された回転数閾値以上で、かつ、前記アクセル開度が予め設定されたアクセル開度閾値以上で、かつ、前記乖離値が予め設定された設定乖離閾値以上で、かつ、前記補正係数値が予め設定された設定補正係数閾値以下であるときに、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態にあると判定する請求項１に記載の排気ブレーキバルブの動作判定装置。
5. 前記パラメータ取得部が、前記ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガスが前記内燃機関の吸気通路を通過する新気と合流した後の混合気体の二酸化炭素濃度を取得し、
   前記判定部が、前記駆動装置に前記制御信号が送信された後において、前記パラメータ取得部が取得した前記二酸化炭素濃度が予め設定された二酸化炭素濃度閾値以上であるときに、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態にあると判定する請求項１に記載の排気ブレーキバルブの動作判定装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の排気ブレーキバルブの動作判定装置と、
   前記判定部により前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態にあると判定したときに点灯または点滅する警告灯と、
   この警告灯が点灯または点滅したと同時に、ＥＧＲシステムのＥＧＲバルブを全閉状態にして前記ＥＧＲシステムの作動を停止するとともに、排気ブレーキの以後の作動を禁止し、エンジンの最大トルクを制限する制御装置を備えた車両。
7. 車両の走行中において、前記車両に搭載された内燃機関の排気通路のうちＥＧＲ通路の接続箇所となる分岐部よりも下流側部分に配置された排気ブレーキバルブを閉状態から開状態に移行させる制御信号が前記排気ブレーキバルブを駆動する駆動装置に送信された後に、前記内燃機関の気筒内の燃焼に関連するパラメータを取得し、この取得したパラメータに基づいて、前記排気ブレーキバルブの動作が不良状態にあるか否かを判定することを特徴とする排気ブレーキバルブの動作判定方法。

Images