JP2020148095A - Engine system - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書に開示される技術は、エンジンの排気の一部をEGRガスとしてエンジンへ還流させるEGR装置を備えるエンジンシステムに関する。 The technology disclosed herein relates to an engine system comprising an EGR device that recirculates part of the engine's exhaust as EGR gas to the engine.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される技術「エンジンの排気還流装置」が知られている。この技術は、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるEGR通路と、EGR通路におけるEGRガス流量を調節するEGR弁と、吸気通路における吸気圧力を検出する吸気圧センサと、吸気圧センサの検出値に基づきEGR弁における異物噛み込みを判定すると共に、異物噛み込みが判定されたときに異物を除去する制御を実行する電子制御装置(ECU)とを備えている。ここで、ECUは、EGR弁の開度を全閉から段階的に微少に増加させ、それに応じて吸気圧センサにより検出される吸気圧力が変化した開度を異物噛み込み位置(異物噛み込み開度(弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積))として判定し、異物噛み込みによる異常と判定するようになっている。
Conventionally, as this kind of technology, for example, the technology "engine exhaust recirculation device" described in
ところが、特許文献1に記載の技術では、EGR弁の異物噛み込み位置(異物噛み込み開度(弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積))を判定するために吸気圧センサの検出値を使用しているが、吸気圧センサには、製品公差が存在することから、その検出値に公差ずれが生じることがある。この検出値に公差ずれが生じると、場合によっては、EGR弁に異物噛み込みが発生しているにもかかわらず、異物噛み込み開度を適正に判定することができない。その結果、異物噛み込みを適正に判定することができず、エンジンにEGRガスが漏れ流れ、場合によってはエンストを回避できなくなるおそれがある。一方、EGR弁の異物噛み込み開度を判定するために、吸気圧センサの代わりに、吸気通路を流れる吸気量を検出するエアフローメータを使用することも可能である。この場合も、エアフローメータの検出値に公差ずれが生じることで、異物噛み込み開度を適正に判定することができず、延いては異物噛み込みを適正に判定することができず、エンストを回避できなくなるおそれがある。
However, in the technique described in
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気圧センサやエアフローメータを含む吸気系検出手段の検出値の公差ずれの有無にかかわらず、例えば、異物噛み込みなどにより生じるEGR弁の弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積を高精度に求めることを可能としたエンジンシステムを提供することにある。 This disclosure technique has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is, for example, foreign matter biting regardless of whether or not there is a tolerance deviation of the detection values of the intake system detecting means including the intake pressure sensor and the air flow meter. It is an object of the present invention to provide an engine system capable of obtaining a separation distance or an opening area between a valve seat and a valve body of an EGR valve caused by the above with high accuracy.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、エンジンと、エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、エンジンから排気を導出するための排気通路と、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるためのEGR通路と、EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁とを含むEGR装置と、EGR弁は、弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁体とを含むことと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、運転状態検出手段は、吸気通路においてエンジンに導入される吸気の圧力又は流量を検出するための吸気系検出手段を含むことと、検出される運転状態に基づき少なくともEGR弁を制御するための制御手段と、EGR弁が全閉に制御されるときに、検出される吸気の圧力又は流量に基づき弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積を演算するための演算手段とを備えたエンジンシステムにおいて、演算手段は、吸気系検出手段の検出値の公差ずれを補正した上で、離間距離又は開口面積を演算することを趣旨とする。ここで、「弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積」とは、例えば、EGR弁の弁座と弁体との間に異物が噛み込まれることにより生じる開弁固着による開度を意味し、弁座と弁体との間に噛み込まれた異物の径にも相当する。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、EGR弁が全閉に制御されるときに、吸気系検出手段の検出値の公差ずれを補正した上で、補正後の吸気の圧力又は流量に基づき弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積が演算される。従って、例えば、EGR弁に異物噛み込みが生じたときにおける、離間距離又は開口面積の演算結果のばらつきが少なくなる。 According to the configuration of the above technique, when the EGR valve is controlled to be fully closed, the valve seat and the valve are corrected based on the corrected intake pressure or flow rate after correcting the tolerance deviation of the detection value of the intake system detecting means. The separation distance or opening area from the body is calculated. Therefore, for example, when a foreign matter is caught in the EGR valve, the variation in the calculation result of the separation distance or the opening area is reduced.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、請求項1に記載の技術において、演算手段は、演算される離間距離又は開口面積がエンジンの回転数の変化に伴って変動する場合に、離間距離又は開口面積の変動が無くなるように検出される吸気の圧力又は流量を補正することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、請求項1に記載の技術の作用に加え、演算される離間距離又は開口面積がエンジンの回転数の変化に伴って変動しても、その変動がなくなるように検出される吸気の圧力又は流量が補正される。従って、エンジンの回転数が変化しても、例えば、EGR弁に異物噛み込みが生じたときにおける、離間距離又は開口面積の演算結果のばらつきが少なくなる。
According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to
上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1又は2に記載の技術において、演算手段は、演算された離間距離又は開口面積に相当する開度にまでEGR弁を開弁させ、検出される吸気の圧力又は流量が変化しなかった場合に、検出される吸気の圧力又は流量が変化するまでEGR弁の開度を増加させ、検出される吸気の圧力又は流量が変化したときの開度を離間距離又は開口面積として補正することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、請求項1又は2に記載の技術の作用に加え、演算された離間距離又は開口面積に誤差があったとしても、その誤差を解消したより適正な離間距離又は開口面積が演算される。
According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項1乃至3のいずれかに記載の技術において、演算手段は、演算された離間距離又は開口面積に相当する開度にまでEGR弁を開弁させ、検出される吸気の圧力又は流量が変化した場合に、検出される吸気の圧力又は流量が変化しなくなるまでEGR弁の開度を減少させ、検出される吸気の圧力又は流量が変化しなくなったときの開度を離間距離又は開口面積として補正することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、請求項1乃至3のいずれかに記載の技術の作用に加え、演算された離間距離又は開口面積に誤差があったとしても、その誤差を解消したより適正な離間距離又は開口面積が演算される。
According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to any one of
上記目的を達成するために、請求項5に記載の技術は、請求項1乃至4のいずれかに記載の技術において、吸気通路に配置され、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンストを回避するためのエンスト回避処理手段とを更に備え、運転状態検出手段は、エンジンの回転数を検出するための回転数検出手段を更に含み、エンスト回避処理手段は、演算手段により離間距離又は開口面積が演算されたときに、所定の基本アイドル回転数よりも大きい設定値に目標アイドル回転数を設定し、設定された目標アイドル回転数をエンジンの現在の回転数に応じて補正し、検出されるエンジンの回転数が補正された目標アイドル回転数となるように吸気量調節弁を制御することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technique according to
上記技術の構成によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の技術の作用に加え、演算された離間距離又は開口面積に誤差があったとしても、検出されるエンジンの回転数が補正された目標アイドル回転数となるように吸気量調節弁が制御され、エンストが回避される。
According to the configuration of the above technique, in addition to the action of the technique according to any one of
請求項1に記載の技術によれば、吸気圧センサやエアフローメータを含む吸気系検出手段の検出値の公差ずれの有無にかかわらず、例えば、異物噛み込みなどにより生じるEGR弁の弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積を高精度に求めることができる。その結果、例えば、EGR弁の開弁固着による異常を高精度に診断することができる。
According to the technique according to
請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の技術の効果に加え、エンジンの回転数の変化にかかわらず、弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積を更に高精度に求めることができる。
According to the technique according to
請求項3に記載の技術によれば、請求項1又は2に記載の技術の効果に加え、演算された離間距離又は開口面積の誤差にかかわらず、その離間距離又は開口面積の演算精度を更に向上させることができる。
According to the technique of
請求項4に記載の技術によれば、請求項1乃至3のいずれかに記載の技術の効果に加え、演算された離間距離又は開口面積の誤差にかかわらず、その離間距離又は開口面積の演算精度を更に向上させることができる。
According to the technique according to
請求項5に記載の技術によれば、請求項1乃至4のいずれかに記載の技術の効果に加え、演算された離間距離又は開口面積の誤差にかかわらず、EGRガスの不必要な還流によるエンストを適正に回避することができる。
According to the technique according to
<第1実施形態>
以下、エンジンシステムをガソリンエンジンシステムに具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment in which the engine system is embodied as a gasoline engine system will be described in detail with reference to the drawings.
[エンジンシステムの概要について]
図1に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステム(以下、単に「エンジンシステム」という。)を概略構成図により示す。車両に搭載されたエンジンシステムは、レシプロタイプのガソリンエンジン(以下、単に「エンジン」と言う。)1を備える。エンジン1の吸気ポート2には、吸気通路3が接続され、排気ポート4には、排気通路5が接続される。吸気通路3の入口には、エアクリーナ6が設けられる。
[Overview of engine system]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a gasoline engine system (hereinafter, simply referred to as “engine system”) in this embodiment. The engine system mounted on the vehicle includes a reciprocating type gasoline engine (hereinafter, simply referred to as "engine") 1. An
吸気通路3はサージタンク3aを含み、サージタンク3aより上流の吸気通路3には、吸気通路3を流れる吸気量を調節するための電子スロットル装置14が設けられる。電子スロットル装置14は、スロットル弁21と、スロットル弁21を開閉駆動するためのDCモータ22と、スロットル弁21の開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ23とを備える。電子スロットル装置14は、運転者によるアクセルペダル26の操作に応じてDCモータ22が駆動することで、スロットル弁21の開度が調節されるようになっている。スロットル弁21を含む電子スロットル装置14は、この開示技術における吸気量調節弁の一例に相当する。排気通路5には、排気を浄化するための触媒コンバータ15が設けられる。
The
エンジン1には、燃焼室16に燃料(ガソリン)を噴射供給するためのインジェクタ25が設けられる。インジェクタ25には、燃料タンク(図示略)から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン1には、燃焼室16にて形成された燃料と吸気との混合気を点火するための点火装置29が設けられる。
The
このエンジンシステムには、高圧ループ式の排気還流装置(EGR装置)10が設けられる。このEGR装置10は、エンジン1の燃焼室16から排気通路5へ排出される排気の一部を排気還流ガス(EGRガス)として燃焼室16へ還流するための装置である。EGR装置10は、EGRガスを排気通路5から吸気通路3へ流すための排気還流通路(EGR通路)17と、EGR通路17におけるEGRガスの流量を調節するために同通路17に設けられる排気還流弁(EGR弁)18とを備える。EGR通路17は、排気通路5と、吸気通路3(サージタンク3a)との間に設けられる。すなわち、EGR通路17の出口17aは、電子スロットル装置14より下流にてサージタンク3aに接続される。EGR通路17の入口17bは、触媒コンバータ15より上流の排気通路5に接続される。
The engine system is provided with a high pressure loop type exhaust gas recirculation device (EGR device) 10. The
EGR通路17には、同通路17を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ20が設けられる。この実施形態で、EGR弁18は、EGRクーラ20より下流のEGR通路17に配置される。
The
[EGR弁の構成について]
図2に、EGR弁18の構成を断面図により示す。図3に、EGR弁18の一部を拡大断面図により示す。図2に示すように、EGR弁18は、ポペット式の電動弁により構成される。すなわち、EGR弁18は、ハウジング31と、ハウジング31の中に設けられる弁座32と、ハウジング31の中で弁座32に対して着座可能かつ移動可能に設けられる弁体33と、弁体33をストローク運動させるためのステップモータ34とを備える。ハウジング31は、排気通路5の側(排気側)よりEGRガスが導入される導入口31aと、吸気通路3の側(吸気側)へEGRガスを導出する導出口31bと、導入口31aと導出口31bとを連通する連通路31cとを含む。弁座32は、連通路31cの中間に設けられる。
[About the configuration of the EGR valve]
FIG. 2 shows the configuration of the
ステップモータ34は、直進的に往復運動(ストローク運動)可能に構成された出力軸35を備え、その出力軸35の先端に弁体33が固定される。出力軸35はハウジング31に設けられる軸受36を介してハウジング31に対しストローク運動可能に支持される。出力軸35の上端部には、雄ねじ部37が形成される。出力軸35の中間(雄ねじ部37の下端付近)には、スプリング受け38が設けられる。スプリング受け38は、下面が圧縮スプリング39の受け面となっており、上面にはストッパ40が形成される。
The
弁体33は円錐形状をなし、その円錐面が弁座32に対して当接又は離間するようになっている。弁体33が弁座32に当接することにより弁体33が全閉となり、弁体33が弁座32から離間することにより、弁体33が開弁するようになっている。弁体33は、スプリング受け38とハウジング31との間に設けられた圧縮スプリング39によりステップモータ34の側へ、すなわち弁座32に着座する閉弁方向へ、付勢されるようになっている。そして、全閉状態の弁体33が、ステップモータ34の出力軸35により、圧縮スプリング39の付勢力に抗して、ストローク運動することにより、弁体33が弁座32から離間(開弁)する。この開弁時には、弁体33は、EGR通路17の上流側(排気側)へ向けて移動する。このように、このEGR弁18は、弁体33が弁座32に着座した全閉状態から、エンジン1の排気圧力又は吸気圧力に抗してEGR通路17の上流側へ移動することで、弁体33が弁座32から離れて開弁する。一方、開弁状態から、弁体33を、ステップモータ34の出力軸35により圧縮スプリング39の付勢方向へ移動させることで、弁体33が弁座32に近付いて閉弁する。この閉弁時には、弁体33は、EGR通路17の下流側(吸気側)へ向けて移動する。
The
この実施形態では、ステップモータ34の出力軸35をストローク運動させることにより、弁座32に対する弁体33の開度が調節されるようになっている。EGR弁18の出力軸35は、弁体33が弁座32に着座する全閉状態から、弁体33が弁座32から最大限離間する全開状態までの間で所定のストロークだけストローク運動可能に設けられる。
In this embodiment, the opening degree of the
ステップモータ34は、コイル41、マグネットロータ42及び変換機構43を含む。ステップモータ34は、コイル41が通電により励磁されることで、マグネットロータ42を所定のモータステップ数だけ回転させ、変換機構43によりマグネットロータ42の回転運動を出力軸35のストローク運動に変換するようになっている。この出力軸35のストローク運動に伴って、弁体33が弁座32に対しストローク運動するようになっている。
The
マグネットロータ42は、樹脂製のロータ本体44と、円環状のプラスチックマグネット45とを含む。ロータ本体44の中心には、出力軸35の雄ねじ部37に螺合する雌ねじ部46が形成される。ロータ本体44の雌ねじ部46と出力軸35の雄ねじ部37とが螺合した状態で、ロータ本体44が回転することで、その回転運動が出力軸35のストローク運動に変換される。ここで、雄ねじ部37と雌ねじ部46により、上記した変換機構43が構成される。ロータ本体44の下部には、スプリング受け38のストッパ40が当接する当接部44aが形成される。EGR弁18の全閉時には、ストッパ40の端面が、当接部44aの端面に面接触し、出力軸35の初期位置が規制されるようになっている。
The
この実施形態では、ステップモータ34のモータステップ数を段階的に変えることにより、EGR弁18の弁体33の開度を、全閉から全開までの間で段階的に微少に調節するようになっている。
In this embodiment, the opening degree of the
[エンジンシステムの電気的構成について]
この実施形態のエンジンシステムは、図1に示すように、各種制御を司る電子制御装置(ECU)50を備える。ECU50は、エンジン1の運転状態に応じて、インジェクタ25、点火装置29、電子スロットル装置14(DCモータ22)及びEGR弁18(ステップモータ34)をそれぞれ制御するようになっている。ECU50は、中央処理装置(CPU)と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、CPUの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ECU50は、この開示技術における制御手段及び演算手段の一例に相当する。外部出力回路には、インジェクタ25、点火装置29、電子スロットル装置14(DCモータ22)及びEGR弁18(ステップモータ34)が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ23をはじめエンジン1の運転状態を検出するための各種センサ27,51〜55が接続される。各種センサ23,27,51〜55は、この開示技術における運転状態検出手段の一例に相当する。
[About the electrical configuration of the engine system]
As shown in FIG. 1, the engine system of this embodiment includes an electronic control unit (ECU) 50 that controls various controls. The
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ23の他に、アクセルセンサ27、吸気圧センサ51、回転数センサ52、水温センサ53、エアフローメータ54及び空燃比センサ55が設けられる。アクセルセンサ27は、アクセルペダル26の操作量をアクセル開度ACCとして検出し、その検出信号を出力するようになっている。吸気圧センサ51は、電子スロットル装置14(スロットル弁21)より下流であってEGRガスが流れ込む吸気通路3(サージタンク3a)においてエンジン1に導入される吸気の圧力を吸気圧力PMとして検出し、その検出信号を出力するようになっている。吸気圧センサ51は、この開示技術における吸気系検出手段の一例に相当する。回転数センサ52は、エンジン1のクランクシャフト1aの回転角度(クランク角度)を検出すると共に、そのクランク角度の変化(クランク角速度)をエンジン1の回転数(エンジン回転数)NEとして検出し、その検出信号を出力するようになっている。回転数センサ52は、この開示技術における回転数検出手段の一例に相当する。水温センサ53は、エンジン1の内部を流れる冷却水の温度を冷却水温度THWとして検出し、その検出信号を出力するようになっている。エアフローメータ54は、エアクリーナ6の直下流にて吸気通路3を流れ、エンジン1に導入される吸気の流量を吸気量Gaとして検出し、その検出信号を出力するようになっている。エアフローメータ54も、この開示技術における吸気系検出手段の一例に相当する。空燃比センサ55は、触媒コンバータ15の直上流の排気通路5にて、排気中の空燃比A/Fを検出し、その検出信号を出力するようになっている。スロットルセンサ23、吸気圧センサ51、回転数センサ52又はエアフローメータ54は、エンジン1の負荷を検出するための負荷検出手段の一例を構成する。
Here, as various sensors, in addition to the throttle sensor 23, an
この実施形態で、ECU50は、エンジン1の全運転領域において、EGR制御を実行するために、エンジン1の運転状態に応じて少なくともEGR弁18を制御するようになっている。一方、ECU50は、エンジン1の減速時には、EGRを遮断するために、EGR弁18を全閉に制御するようになっている。
In this embodiment, the
ここで、EGR弁18では、例えば、図3に示すように、弁座32と弁体33との間でデポジット等の異物FBの噛み込みや付着が問題になることがある。そこで、この実施形態では、ECU50は、異物噛み込みを含むEGR弁18の開弁固着(開いたまま閉じないこと)による異常を診断するために、弁座32と弁体33との間に噛み込まれた異物FBの径(この開示技術におけるEGR弁18の弁座32と弁体33との間の離間距離に相当する。)の演算を含む「異物噛み込み診断制御」を実行するようになっている。
Here, in the
[異物噛み込み診断制御について]
図4及び図5に、ECU50が実行する「異物噛み込み診断制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。このフローチャートは、エンジン1の減速時であってEGR弁18を全閉に制御するとき又は閉弁制御するときに、EGR弁18の異物噛み込み(開弁固着)による異常を診断するための処理を示す。
[Foreign matter biting diagnostic control]
4 and 5 show an example of the processing content of the “foreign matter biting diagnosis control” executed by the
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ100で、ECU50は、エンジン回転数NE、エンジン負荷KL、スロットル開度TA、吸気量Ga及びモータステップ数STegrをそれぞれ取り込む。また、ECU50は、検出される(取得した)吸気圧力PMを基に演算した補正吸気圧力KPMを取り込む。ここで、ECU50は、スロットル開度TA、吸気圧力PM、エンジン回転数NE又は吸気量Gaに基づきエンジン負荷KLを求めることができる。また、補正吸気圧力KPMは、吸気圧センサ51の製品公差(検出値の公差を含む)を解消するために、検出される吸気圧力PMを所定の演算方法で補正したパラメータである。この補正吸気圧力KPMの演算方法については後述する。
When the process shifts to this routine, first, in
次に、ステップ110で、ECU50は、エンジン1の運転状態が異物噛み込み検出範囲内か否かを判断する。ECU50は、例えば、エンジン回転数NEとエンジン負荷KLとの関係から規定される範囲が、異物噛み込み検出に適した所定の範囲内であるかを判断することができる。この所定の範囲内として、エンジン1の減速運転又は定常運転が含まれる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ120へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ100へ戻す。
Next, in
ステップ120では、ECU50は、モータステップ数STegrが「8ステップ」より小さいか否かを判断する。「8ステップ」は、一例であり、EGR弁18の微小開度に対応する。ここで、モータステップ数STegrが「8ステップ以下」となる場合は、EGR弁18の全閉制御に相当する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ130へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ100へ戻す。
In
ステップ130では、ECU50は、エンジン回転数NEとエンジン負荷KLに応じた減速時の全閉基準吸気圧力PMegr0を取り込む。ECU50は、例えば、図6に示すように予め設定された全閉基準吸気圧力マップを参照することにより、検出される(取得した)エンジン回転数NEと検出される(取得した)エンジン負荷KLに応じた減速時の全閉基準吸気圧力PMegr0を演算することができる。この全閉基準吸気圧力マップは、EGR弁18の弁体33の開度が「0」、すなわち全閉時における、エンジン回転数NE及びエンジン負荷KLに対する全閉基準吸気圧力PMegr0の関係が予め設定されたマップである。一般に、エンジン1の減速時の吸気圧力PMは、EGR弁18における異物の噛み込みの有無にかかわらずエンジン負荷KLと相関を有し、両者はほぼ比例する。ただし、吸気圧力PMは、エンジン回転数NEに応じて変化するので、図6では、エンジン回転数NE及びエンジン負荷KLに対して全閉基準吸気圧力PMegr0が設定されている。
In
次に、ステップ140で、ECU50は、EGR弁18に噛み込まれた異物FBの径(異物径)ΦX(X=−0.6,−0.3,0,0.3,0.6,0.9)とエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦX(X=−0.6,−0.3,0,0.3,0.6,0.9)を求める。ECU50は、例えば、図7に示すように予め設定された吸気圧力上昇代マップを参照することにより、異物径ΦXと検出される(取得した)エンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦXを演算することができる。吸気圧力上昇代αΦXは、EGR弁18を閉弁制御するときに、異物FBを噛み込むことでEGR弁18が開弁固着となって閉弁に至らないことにより生じる吸気圧力PMの上昇量を意味する。従って、吸気圧力上昇代αΦXは、図7に示すように、異物径ΦXが大きくなるほどEGR弁18の固着による開度が大きくなるため増加する。なお、エンジン回転数NEが高くなるほど1回転当たりのエンジン1に取り込まれる吸気量Gaが少なくなるため、吸気圧力上昇代αΦXは小さくなる。図7において、太い1点鎖線は異物径ΦXが「0.9(mm)」の場合、太い破線は異物径ΦXが「0.6(mm)」の場合、太い2点鎖線は異物径ΦXが「0.3(mm)」の場合、太い実線は異物径ΦXが「0(mm)」の場合、細い2点鎖線は異物径ΦXが「−0.3(mm)」の場合、細い破線は異物径ΦXが「−0.6(mm)」の場合をそれぞれ示す。従って、ここでは、異物径ΦXが「−0.6(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ−0.6」と示し、異物径ΦXが「−0.3(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ−0.3」と示し、異物径ΦXが「0(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ0」と示し、異物径ΦXが「0.3(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ0.3」と示し、異物径ΦXが「0.6(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ0.6」と示し、異物径ΦXが「0.9(mm)」の場合の吸気圧力上昇代を「αΦ0.9」と示す。すなわち、このステップ140で、ECU50は、EGR弁18の異物噛み込み(開弁固着)が想定される複数の異物径ΦX(Φ−0.6,Φ−0.3,Φ0,Φ0.3,Φ0.6,Φ0.9)と取得したエンジン回転数NEに応じた複数の吸気圧力上昇代αΦX(αΦ−0.6,αΦ−0.3,αΦ0,αΦ0.3,αΦ0.6,αΦ0.9)を演算するようになっている。
Next, in
次に、ステップ150で、ECU50は、取り込まれた補正吸気圧力KPMが、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ−0.3との加算結果(PMegr0+αΦ−0.3)より大きいか否かを判断する。そのために、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0に吸気圧力上昇代αΦ−0.3を加算することで加算結果(PMegr0+αΦ−0.3)を得る。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが「−0.3(mm)以上」になるものとして処理をステップ160へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物径ΦXが「−0.6〜−0.3(mm)」になるものとして処理をステップ300へ移行する。ここで、異物径ΦXにマイナスの値を設定したのは、製品公差が下限側にずれたときに異物噛み込みがあっても正常と判定してしまう場合があることから、マイナスの値の判定値を設定することで、上限側での製品公差ずれを傾きで判定できるようにするためである。
Next, in
次に、ステップ160で、ECU50は、取り込まれた補正吸気圧力KPMが、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0との加算結果(PMegr0+αΦ0)より大きいか否かを判断する。そのために、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0に吸気圧力上昇代αΦ0を加算することで加算結果(PMegr0+αΦ0)を得る。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが「0(mm)以上」になるものとして処理をステップ170へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物径ΦXが「−0.3〜0(mm)」になるものとして処理をステップ310へ移行する。
Next, in step 160, the
次に、ステップ170で、ECU50は、取り込まれた補正吸気圧力KPMが、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.3との加算結果(PMegr0+αΦ0.3)より大きいか否かを判断する。そのために、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0に吸気圧力上昇代αΦ0.3を加算することで加算結果(PMegr0+αΦ0.3)を得る。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが「0.3(mm)以上」になるものとして処理をステップ180へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物径ΦXが「0〜0.3(mm)」になるものとして処理をステップ230へ移行する。
Next, in
ステップ180では、ECU50は、取り込まれた補正吸気圧力KPMが、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.6との加算結果(PMegr0+αΦ0.6)より大きいか否かを判断する。そのために、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0に吸気圧力上昇代αΦ0.6を加算することで加算結果(PMegr0+αΦ0.6)を得る。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが「0.6(mm)以上」になるものとして処理をステップ190へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物径ΦXが「0.3〜0.6(mm)」になるものとして処理をステップ280へ移行する。
In
ステップ190では、ECU50は、取り込まれた補正吸気圧力KPMが、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.9との加算結果(PMegr0+αΦ0.9)より大きいか否かを判断する。そのために、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0に吸気圧力上昇代αΦ0.9を加算することで加算結果(PMegr0+αΦ0.9)を得る。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが「0.9(mm)以上」になるものとして処理をステップ200へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物径ΦXが「0.6〜0.9(mm)」になるものとして処理をステップ290へ移行する。
In
ステップ200では、ECU50は、異物径ΦXを「0.9(mm)以上」と判定する。すなわち、ECU50は、ステップ200以前の処理によって異物径ΦXを演算し、「0.9(mm)以上」という演算結果を得る。
In
次に、ステップ210では、ECU50は、EGR弁18が異物噛み込みによる異常を生じさせていると判定する。ECU50は、この判定結果をメモリに記憶したり、運転者に対する所定の報知制御を実行したりすることができる。
Next, in
次に、ステップ220で、ECU50は、判定した異物径ΦXに応じたアイドルアップ制御を実行する。この場合、ECU50は、0.9(mm)以上の異物径ΦXに応じたアイドルアップ制御を実行する。すなわち、エンジン1の減速時に、EGR弁18で異物噛み込みがあると、エンジン1へ不要なEGRガスが漏れ流れ、エンジン1に失火やドライバビリティ悪化、あるいはエンスト発生のおそれがある。これらエンスト等は、異物径ΦXが大きくなるほど、つまりはエンジン1へ漏れ流れるEGRガス流量が多くなるほど発生し易くなる。そこで、この実施形態では、ECU50は、これらエンスト等を回避するために、異物径ΦXに応じたアイドルアップ制御を実行する。その後、ECU50は、処理をステップ100へ戻す。
Next, in
一方、ステップ170から移行してステップ230では、ECU5は、取り込まれた補正吸気圧力KPMを、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0との加算結果(PMegr0+αΦ0)から全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.3との加算結果(PMegr0+αΦ0.3)の間で補間計算することにより、異物径ΦXを求める。すなわち、ECU50は、想定した複数の異物径ΦX(Φ−0.6,Φ−0.3,Φ0,Φ0.3,Φ0.6,Φ0.9)の間の開度については、取得した補正吸気圧力KPMを、演算した複数の加算結果(PMegr0+αΦX)のうち値が近い隣り合う二つの加算結果(PMegr0+αΦ0,PMegr0+αΦ0.3)の間で補間計算することにより求める。ECU50は、補間計算のために、例えば、次のような計算式1(F1)を採用することができる。
ΦX=[1−(PMegr0+αΦ0.3−KPM)/(PMegr0+αΦ0.3−PMegr0)]*(Φ0.3−Φ0)+Φ0 ・・・(F1)
On the other hand, in
ΦX = [1- (PMegr0 + αΦ0.3-KPM) / (PMegr0 + αΦ0.3-PMegr0)] * (Φ0.3-Φ0) + Φ0 ... (F1)
次に、ステップ240で、ECU50は、異物径ΦXを直前のステップで求めた値と判定する。この場合、ECU50は、異物径ΦXを「0〜0.3(mm)」の範囲のある値と判定する。すなわち、ECU50は、ステップ240以前の補間計算によって異物径ΦXを演算し、ある判定結果を得る。
Next, in
次に、ステップ250で、ECU50は、判定された異物径ΦXが「略0」以下か否かを判断する。ここで、「略0」とは、「0と、演算誤差を許容する0にきわめて近似する値」を含むものとする。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物噛み込みがないものとして処理をステップ260へ移行し、この判断結果が否定となる場合は、異物噛み込みがあるものとして処理をステップ210へ移行し、ステップ210以降の処理を実行する。
Next, in
ステップ260では、ECU50は、EGR弁18が異物噛み込みによる異常を生じさせていないとして、正常と判定する。ECU50は、この判定結果をメモリに記憶することができる。
In
次に、ステップ270で、ECU50は、EGR弁18が正常時のアイドル制御を実行する。すなわち、エンジン1の減速時にEGR弁18で異物噛み込みがなければ、エンジン1にEGRガス流入によるエンスト等の発生のおそれがないので、ECU50は、通常のアイドル制御を実行する。その後、ECU50は、処理をステップ100へ戻す。
Next, in
一方、ステップ180から移行してステップ280では、ECU5は、取り込まれた補正吸気圧力KPMを、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.3との加算結果(PMegr0+αΦ0.3)から全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.6との加算結果(PMegr0+αΦ0.6)の間で補間計算することにより、異物径ΦXを求める。ここでは、ECU50は、取得した補正吸気圧力KPMを、値が近い隣り合う二つの加算結果(PMegr0+αΦ0.3,PMegr0+αΦ0.6)の間で補間計算することにより求める。ECU50は、補間計算のために、例えば、次のような計算式2(F2)を採用することができる。
ΦX=[1−(PMegr0+αΦ0.6−KPM)/(PMegr0+αΦ0.6−PMegr0−αΦ0.3)]*(Φ0.6−Φ0.3)+Φ0.3 ・・・(F2)
On the other hand, in
ΦX = [1- (PMegr0 + αΦ0.6-KPM) / (PMegr0 + αΦ0.6-PMegr0-αΦ0.3)] * (Φ0.6-Φ0.3) + Φ0.3 ... (F2)
その後、ECU50は、処理をステップ240へ移行し、ステップ240以降の処理を実行する。
After that, the
一方、ステップ190から移行してステップ290では、ECU5は、取り込まれた補正吸気圧力KPMを、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.6との加算結果(PMegr0+αΦ0.6)から全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ0.9との加算結果(PMegr0+αΦ0.9)の間で補間計算することにより、異物径ΦXを求める。ここでは、ECU50は、取得した補正吸気圧力KPMを、値が近い隣り合う二つの加算結果(PMegr0+αΦ0.6,PMegr0+αΦ0.9)の間で補間計算することにより求める。ECU50は、補間計算のために、例えば、次のような計算式3(F3)を採用することができる。
ΦX=[1−(PMegr0+αΦ0.9−KPM)/(PMegr0+αΦ0.9−PMegr0−αΦ0.6)]*(Φ0.9−Φ0.6)+Φ0.6 ・・・(F3)
On the other hand, in
ΦX = [1- (PMegr0 + αΦ0.9-KPM) / (PMegr0 + αΦ0.9-PMegr0-αΦ0.6)] * (Φ0.9-Φ0.6) + Φ0.6 ... (F3)
その後、ECU50は、処理をステップ240へ移行し、ステップ240以降の処理を実行する。
After that, the
一方、ステップ150から移行してステップ300では、ECU5は、取り込まれた補正吸気圧力KPMを、全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ−0.6との加算結果(PMegr0+αΦ−0.6)から全閉基準吸気圧力PMegr0と吸気圧力上昇代αΦ−0.3との加算結果(PMegr0+αΦ−0.3)の間で補間計算することにより、異物径ΦXを求める。ここでは、ECU50は、取得した補正吸気圧力KPMを、値が近い隣り合う二つの加算結果(PMegr0+αΦ−0.6,PMegr0+αΦ−0.3)の間で補間計算することにより求める。ECU50は、補間計算のために、例えば、上記した計算式(F1〜F3)に準ずる計算式を採用することができる。
On the other hand, in
その後、ECU50は、処理をステップ240へ移行し、ステップ240以降の処理を実行する。
After that, the
一方、ステップ160から移行してステップ310では、ECU5は、取り込まれた補正吸気圧力KPMを、全閉基準吸気圧力PMegr0から吸気圧力上昇代αΦ−0.3を加算した加算結果(PMegr0−αΦ−0.3)から全閉基準吸気圧力PMegr0から吸気圧力上昇代αΦ0を減算した減算結果(PMegr0−αΦ0)の間で補間計算することにより、異物径ΦXを求める。ここでは、ECU50は、取得した補正吸気圧力KPMを、値が近い隣り合う二つの減算結果(PMegr0−αΦ−0.3,PMegr0−αΦ0)の間で補間計算することにより求める。ECU50は、補間計算のために、例えば、上記した計算式(F1〜F3)に準ずる計算式を採用することができる。
On the other hand, in
その後、ECU50は、処理をステップ240へ移行し、ステップ240以降の処理を実行する。
After that, the
上記した異物噛み込み診断制御によれば、ECU50は、全閉基準吸気圧力PMegr0(基準吸気圧力)を、取得した(検出される)エンジン回転数NE及び検出されるエンジン負荷KLに応じて演算し、検出されるエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦXを演算し、演算した全閉基準吸気圧力PMegr0に演算した吸気圧力上昇代αΦXを加算し、その加算結果(PMegr0+αΦX)と検出される補正吸気圧力KPM(吸気圧力)とに基づいてEGR弁18の異物噛み込み(開弁固着)による異常の有無を判定するようになっている。
According to the foreign matter biting diagnosis control described above, the
上記した異物噛み込み診断制御によれば、ECU50は、加算結果(PMegr0+αΦX)と検出される補正吸気圧力KPM(吸気圧力)とに基づいてEGR弁18の異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)を演算し、演算したEGR弁18の異物径ΦXが所定値(例えば、「0.9」)以上となった場合(又は「略0より大きくなった場合」と設定することができる。)には、EGR弁18が異物噛み込み(開弁固着)による異常を生じさせていると判定し、演算したEGR弁18の異物径ΦXが略0となった場合(又は「所定値以下」となった場合と設定することができる。)には、EGR弁18が異物噛み込みによる異常を生じさせていないと判定するようになっている。
According to the foreign matter biting diagnostic control described above, the
上記した異物噛み込み診断制御によれば、ECU50は、EGR弁18が全閉に制御されるときに、検出される吸気圧力PMに基づき、弁座32と弁体33との間に噛み込まれた異物FBの径を異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)として演算するようになっている。ここで、ECU50は、吸気圧センサ51(吸気系検出手段)の検出値(吸気圧力PM)の公差ずれを補正した上で、その補正された補正吸気圧力KPMに基づき異物径ΦXを演算するようになっている。すなわち、ECU50は、検出される吸気圧力PMを吸気圧センサ51の製品公差(検出値の公差を含む)に基づいて補正した補正吸気圧力KPMを演算し、演算した補正吸気圧力KPMを吸気圧力として異物径ΦXの演算に使用するようになっている。
According to the foreign matter biting diagnostic control described above, the
上記した異物噛み込み診断制御によれば、ECU50は、EGR弁18の異物噛み込み(開弁固着)が想定される複数の異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)に応じた異なる複数の吸気圧力上昇代αΦXを演算し、演算した複数の吸気圧力上昇代αΦXそれぞれと演算した全閉基準吸気圧力PMegr0との異なる複数の加算結果(PMegr0+αΦX)と取得した補正吸気圧力KPM(吸気圧力)とを比較し、取得した補正吸気圧力KPMが演算した複数の加算結果(PMegr0+αΦX)と等しい又は近似すると判定した場合に、その判定に係る加算結果(PMegr0+αΦX)を構成する吸気圧力上昇代αΦXに応じた異物径ΦX(開度)をEGR弁18の噛み込みによる異物径ΦX(開度)として求めるようになっている。
According to the foreign matter biting diagnostic control described above, the
上記した異物噛み込み診断制御によれば、ECU50は、複数の異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)の間の異物径ΦXについては、取得した補正吸気圧力KPM(吸気圧力)を、演算した複数の加算結果(PMegr0+αΦX)のうち値が近い隣り合う二つの加算結果(PMegr0+αΦX)の間で補間計算することにより求めるようになっている。
According to the foreign matter biting diagnosis control described above, the
[吸気圧センサの製品公差の対応について]
次に、上記した補正吸気圧力KPMの求め方について説明する。その前に、吸気圧センサ51の製品公差(検出値の公差を含む)の対応について説明する。図8に、吸気圧センサ51により検出される吸気圧力PMに基づいて判定される異物径(判定異物径=0.6の場合(異常判定の場合))と、エンジン回転数との関係における異常判定の中央上下限公差の判定結果をグラフにより示す。中央上下限公差とは、中央値に対する上限公差と下限公差を意味する。図8において、実線は公差中央T0の関係を示し、破線は公差上限T1の関係を示し、1点鎖線は公差下限T2の関係を示す。図8に実線で示すように、公差中央T0では、判定異物径は、エンジン回転数が変化しても同じ「0.6」を維持してずれない。吸気圧センサ51に製品公差ずれが生じた場合は、判定異物径は、エンジン回転数の変化に伴い変化する。すなわち、図8に破線で示すように、公差上限T1では、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が小さくなる左下がりの傾きを示し、図8に1点鎖線で示すように、公差下限T2では、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が大きくなる左上がりの傾きを示す。従って、この特性に対応して、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が小さくなる公差上限T1では、図8に矢印Y1に示すように、判定異物径を公差中央の値に近付けるために、検出される吸気圧力PMを減量側に補正する必要がある。一方、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が大きくなる公差下限T2では、図8に矢印Y2に示すように、検出される吸気圧力PMを増量側に補正する必要がある。
[Correspondence of product tolerance of intake pressure sensor]
Next, how to obtain the corrected intake pressure KPM described above will be described. Before that, the correspondence of the product tolerance (including the tolerance of the detected value) of the
図9に、吸気圧センサ51により検出される吸気圧力PMに基づいて判定される異物径(判定異物径=0の場合(正常判定の場合))と、エンジン回転数との関係における正常判定の中央上下限公差の判定結果をグラフにより示す。図9において、実線は公差中央T10の関係を示し、破線は公差上限T11の関係を示し、1点鎖線は公差下限T12の関係を示す。図9に実線で示すように、公差中央T10では、判定異物径は、エンジン回転数が変化しても同じ「0.0」を維持してずれない。吸気圧センサ51に製品公差ずれが生じた場合は、判定異物径は、エンジン回転数の変化に伴い変化する。すなわち、図9に破線で示すように、公差上限T11では、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が小さくなる左下がりの傾きを示し、図9に1点鎖線で示すように、公差下限T12では、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が大きくなる左上がりの傾きを示す。従って、この特性に対応して、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が小さくなる公差上限T11では、図9に矢印Y3に示すように、判定異物径を公差中央の値に近付けるために、検出される吸気圧力PMを減量側に補正する必要がある。一方、エンジン回転数の低下に伴い判定異物径が大きくなる公差下限T12では、図9に矢印Y4に示すように、検出される吸気圧力PMを増量側に補正する必要がある。
FIG. 9 shows a normal determination in relation to the foreign matter diameter (when the determination foreign matter diameter = 0 (in the case of normal determination)) determined based on the intake pressure PM detected by the
図10〜図13は、異物径ΦXを判定するための吸気圧力及び吸気量と吸気圧センサ及びエアフローメータの製品公差との関係を示すグラフである。図10は、エンジン回転数が低い場合(低回転)を、図13は、エンジン回転数が高い場合(高回転)を、図11は、エンジン回転数が低回転と高回転との間の場合(第1中間回転)を、図12は、エンジン回転数が低回転と高回転との間の場合であって、第1中間回転より高い場合第2中間回転をそれぞれ示す。図10〜図13において、実線(太線)は異物径ΦXが「0」の場合を、破線(太線)は異物径ΦXが概ね「小」の場合を、1点鎖線(太線)は異物径ΦXが概ね「大」の場合をそれぞれ示す。上記各線の間の破線は、異物径ΦX「大」と「小」との中間の径を、異物径ΦX「小」と「0」との中間の径を示す。また、異物径ΦX「0」より下側の二本の実線は、それぞれ異物径ΦXが「負の値」となる場合を示す。二本の実線のうち下側の実線の方が負の値として大きい。図10〜図13において、四角に付した矢印TGはエアフローメータの製品公差を示し、同様に矢印TPは吸気圧センサの製品公差を示す。図10〜図13において、吸気量を同じ所定値G1とした場合、エンジン回転数が高くなる(図10から図13になる)ほど、各異物径ΦX(0,小,大,他)に対応する吸気圧力は小さくなり、異物径ΦXで異なる吸気圧力相互の差も小さくなることがわかる。また、異物径ΦXが「負の値」となる実線から、エンジン回転数が低くなるほど吸気圧力のずれが大きくなり、演算される異物径ΦXの誤差もそれに応じて大きくなることがわかる。 10 to 13 are graphs showing the relationship between the intake pressure and the intake amount for determining the foreign matter diameter ΦX and the product tolerances of the intake pressure sensor and the air flow meter. FIG. 10 shows a case where the engine speed is low (low speed), FIG. 13 shows a case where the engine speed is high (high speed), and FIG. 11 shows a case where the engine speed is between low speed and high speed. (First intermediate rotation), FIG. 12 shows the second intermediate rotation when the engine rotation speed is between the low rotation and the high rotation and is higher than the first intermediate rotation. In FIGS. 10 to 13, the solid line (thick line) indicates the case where the foreign matter diameter ΦX is “0”, the broken line (thick line) indicates the case where the foreign matter diameter ΦX is substantially “small”, and the alternate long and short dash line (thick line) indicates the foreign matter diameter ΦX. Is generally "large". The broken line between the above lines indicates the diameter between the foreign matter diameters ΦX “large” and “small”, and the diameter between the foreign matter diameters ΦX “small” and “0”. Further, the two solid lines below the foreign matter diameter ΦX “0” indicate the case where the foreign matter diameter ΦX is a “negative value”, respectively. Of the two solid lines, the lower solid line has a larger negative value. In FIGS. 10 to 13, the arrow TG attached to the square indicates the product tolerance of the air flow meter, and similarly, the arrow TP indicates the product tolerance of the intake pressure sensor. In FIGS. 10 to 13, when the intake amount is the same predetermined value G1, the higher the engine speed (from FIG. 10 to FIG. 13), the more the foreign matter diameter ΦX (0, small, large, etc.) corresponds to. It can be seen that the intake pressure to be generated becomes smaller, and the difference between different intake pressures depending on the foreign matter diameter ΦX also becomes smaller. Further, from the solid line in which the foreign matter diameter ΦX becomes a “negative value”, it can be seen that the deviation of the intake pressure increases as the engine speed decreases, and the error of the calculated foreign matter diameter ΦX also increases accordingly.
[公差ずれ傾き判定処理について]
そこで、この実施形態では、ECU50は、吸気圧センサ51の製品公差ずれが公差上限側(図8、図9において左下がりの傾き)か、公差下限側(図8、図9において左上がりの傾き)かを判定するようになっている。図14には、この製品公差ずれの傾き(公差ずれ傾き)を判定するための公差ずれ傾き判定処理の内容をフローチャートにより示す。
[Tolerance deviation inclination judgment processing]
Therefore, in this embodiment, in the
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ500で、ECU50は、エンジン1の減速時に異物噛み込み診断中か否かを判断する。ECU50は、前述した異物噛み込み診断制御の実行状況に基づきこの判断をすることができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ510へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ500へ戻す。
When the process shifts to this routine, in
ステップ510では、ECU50は、エンジン1の減速時の異物噛み込み診断中のエンジン回転数NEと、判定された異物径ΦXを取り込む。
In
次に、ステップ520で、ECU50は、取り込まれたエンジン回転数NEが所定値N1以下か否かを判断する。ここで、所定値N1は、公差ずれが生じることでエンジン回転数NEの変動により生じる異物径ΦXの傾きを判定するための高回転側の判定値である。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ530へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ500へ戻す。
Next, in
ステップ530では、ECU50は、取り込まれたエンジン回転数NEが所定値N1と等しいか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ540へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ560へ移行する。
In
ステップ540では、ECU50は、エンジン回転数NEが所定値N1と等しくなるときに判定された異物径ΦXを第1の異物径ΦXAとして取り込む。
In
次に、ステップ550で、ECU50は、異物径ΦXが判定されたものとして異物径判定フラグXNEを「1」に設定し、処理をステップ500へ戻す。
Next, in
一方、ステップ530から移行してステップ560では、ECU50は、異物径判定フラグXNEが「1」か否か、すなわち異物径ΦXが判定されたか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ570へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ500へ戻す。
On the other hand, in
次に、ステップ570で、ECU50は、取り込まれたエンジン回転数NEが所定値N2以下か否かを判断する。所定値N2は所定値N1より小さい値である。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ580へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ620へ移行する。
Next, in
ステップ580では、ECU50は、取り込まれたエンジン回転数NEが所定値N2と等しいか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ590へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ620へ移行する。
In
ステップ590では、ECU50は、エンジン回転数NEが所定値N2と等しくなるときに判定された異物径ΦXを第2の異物径ΦXBとして取り込む。
In
次に、ステップ600で、ECU50は、第1の異物径ΦXAから第2の異物径ΦXBを減算することにより公差ずれ傾きΔΦXを算出する。
Next, in
次に、ステップ610で、ECU50は、吸気圧力PMの補正の更新を行うために更新フラグXΔΦを「1」に設定し、処理をステップ500へ戻す。
Next, in
一方、ステップ570又はステップ580から移行してステップ620では、ECU50は、エンジン1が減速又はアイドルを中止したか否かを判断する。ECU50は、例えば、減速の中止はスロットル開度TAに基づいて、アイドルの中止はエンジン回転数NEとスロットル開度に基づいて判断することができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ630へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ500へ戻す。
On the other hand, in
そして、ステップ630では、ECU50は、異物径判定フラグXNEを「0」に設定し、処理をステップ500へ戻す。
Then, in
上記のようにECU50は、公差ずれ傾き判定処理によって公差ずれ傾きΔΦXを演算するようになっている。この実施形態で、ECU50は、エンジン1が減速する毎にこの公差ずれ傾き判定処理を実行する。また、ECU50は、求められた公差ずれ傾きΔΦXを、次にエンジン1が減速するときの補正吸気圧力KPMの演算に反映するようになっている。
As described above, the
[補正吸気圧力の演算について]
次に、異物噛み込み診断制御に使用される補正吸気圧力KPMの演算について説明する。図15には、この演算処理の内容をフローチャートにより示す。
[Calculation of corrected intake pressure]
Next, the calculation of the corrected intake pressure KPM used for the foreign matter biting diagnostic control will be described. FIG. 15 shows the contents of this arithmetic processing by a flowchart.
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ700で、ECU50は、検出されるエンジン回転数NE、エンジン負荷KL及び吸気圧力PMを取り込む。また、ECU50は、前回求められた公差ずれ傾きΔΦXを取り込む。
When the process shifts to this routine, in
次に、ステップ710で、ECU50は、更新フラグXΔΦが「1」か否か、すなわち前回の処理において異物噛み込み径の傾き判定が完了しているか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ720へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ700へ戻す。
Next, in
ステップ720では、ECU50は、判定された異物径ΦXが、エンジン回転数NEの低下に伴い変化なしか否かを判断する。ECU50は、取り込まれた公差ずれ傾きΔΦXに基づきこの判断を行うことができる。より具体的には、公差ずれ傾きが「0」である場合にエンジン回転数NEの低下に伴い演算される異物径ΦXは変化していないと判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ730へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ770へ移行する。
In
次に、ステップ730で、ECU50は、前回求められた補正量kpm(i-1)を今回の補正量kpm(i)として算出する。ここで、補正量kpm(i)は、後述するように吸気圧力PMを補正するためのパラメータである。この補正量kpm(i)の初期値は「0」であり、ECU50は、ECU50に電源が投入されたときに補正量kpm(i)を初期セットし、イグニションスイッチのオフ時に補正量kpm(i)を記憶(学習)するようになっている。
Next, in
次に、ステップ740で、ECU50は、今回求められた補正量kpm(i)を最終補正量Kpmとして設定する。
Next, in
次に、ステップ750で、ECU50は、今回取り込まれた吸気圧力PMに今回求められた最終補正量Kpmを加算することにより、補正吸気圧力KPMを算出する。
Next, in
その後、ステップ760で、ECU50は、更新フラグXΔΦを「0」に設定し、処理をステップ700へ戻す。
After that, in
一方、ステップ720から移行してステップ770では、ECU50は、判定された異物径ΦXが、エンジン回転数NEの低下に伴い縮小したか否かを判断する。ECU50は、取り込まれた公差ずれ傾きΔΦXに基づきこの判断を行うことができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は、異物径ΦXが縮小したものとして処理をステップ780へ移行し、この判断結果が否定となる場合は異物径ΦXが拡大したものとして処理をステップ790へ移行する。
On the other hand, in
ステップ780では、ECU50は、前回の補正量kpm(i-1)から所定値βを減算することにより今回の補正量kpm(i)を更新する。その後、ECU50は、ステップ740〜ステップ760の処理を実行する。
In
一方、ステップ790では、ECU50は、前回の補正量kpm(i-1)に所定値βを加算することにより今回の補正量kpm(i)を更新する。その後、ECU50は、ステップ740〜ステップ760の処理を実行する。
On the other hand, in
上記のように、ECU50は、この演算処理により、検出される吸気圧力PMを最終補正量Kpmにより補正することで補正吸気圧力KPMを求めるようになっている。ここで、ECU50は、公差ずれ傾きΔΦXが大きくなるほど、前回の補正量kpm(i-1)に対し所定値βを大きく加算又は減算することになり、早期に補正吸気圧力KPMの補正を完了することができる。
As described above, the
上記した「公差ずれ傾き判定処理」と「補正吸気圧力の演算」によれば、ECU50は、演算される異物径ΦXがエンジン回転数NEの変化に伴って変動する場合に、異物径ΦXの変動が無くなるように検出される吸気圧力PMを補正するようになっている。
According to the above-mentioned "tolerance deviation inclination determination process" and "calculation of corrected intake pressure", the
[エンジンシステムの作用及び効果について]
以上説明した第1実施形態のエンジンシステムの構成によれば、EGR弁18が全閉に制御されるときに、検出される吸気圧力PMが吸気圧センサ51(吸気系検出手段)の検出値である吸気圧力PMの公差ずれを補正した上で、その補正後の補正吸気圧力KPMに基づき異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)が演算される。従って、EGR弁18の異物噛み込みにつき、異物径ΦX(離間距離)の演算結果のばらつきが少なくなる。このため、吸気圧センサ51(吸気系検出手段)の検出値の公差ずれの有無にかかわらず、EGR弁18の異物噛み込みによる異物径ΦX(弁座32と弁体33との間の離間距離)を高精度に求めることができる。この結果、異物噛み込み(開弁固着)による異常を高精度に診断することができる。
[About the action and effect of the engine system]
According to the configuration of the engine system of the first embodiment described above, the intake pressure PM detected when the
この実施形態の構成によれば、演算される異物径ΦX(離間距離)がエンジン回転数NEの変化に伴って変動しても、その変動がなくなるように検出される吸気圧力PMが補正される。従って、エンジン回転数NEが変化しても、EGR弁18の異物噛み込みにつき、異物径ΦX(離間距離)の演算結果のばらつきが少なくなる。このため、エンジン回転数NEの変化にかかわらず、異物径ΦX(離間距離)を更に高精度に求めることができる。
According to the configuration of this embodiment, even if the calculated foreign matter diameter ΦX (separation distance) fluctuates with the change of the engine speed NE, the intake pressure PM detected so that the fluctuation disappears is corrected. .. Therefore, even if the engine speed NE changes, the variation in the calculation result of the foreign matter diameter ΦX (separation distance) is small due to the foreign matter biting of the
<第2実施形態>
次に、エンジンシステムをガソリンエンジンシステムに具体化した第2実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment in which the engine system is embodied in a gasoline engine system will be described in detail with reference to the drawings.
なお、以下の説明において、第1実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。この実施形態では、第1実施形態の制御を前提として以下の制御を実行するようになっている。 In the following description, the components equivalent to those in the first embodiment will be described by adding the same reference numerals, omitting the description, and focusing on the different points. In this embodiment, the following controls are executed on the premise of the control of the first embodiment.
[最終異物径の演算について]
この実施形態では、EGR弁18に噛み込まれた異物径ΦXにつき最終異物径ΦKを演算する点で第1実施形態と構成が異なる。図16に、その最終異物径ΦKの演算内容をフローチャートにより示す。
[Calculation of final foreign matter diameter]
This embodiment differs from the first embodiment in that the final foreign matter diameter ΦK is calculated for the foreign matter diameter ΦX bitten by the
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ800で、ECU50は、エンジン1の運転が減速又はアイドルかを判断する。ECU50は、この判断を、例えば、スロットル開度TAとエンジン回転数NEに基づいて行うことができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ810へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ800へ戻す。
When the process shifts to this routine, in
ステップ810では、ECU50は、EGR弁18が異物噛み込み異常か否かを判断する。ECU50は、上記した異物噛み込み診断制御(図4及び図5参照)の結果に基づいてこの判断を行うようになっている。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ820へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ800へ戻す。
In
ステップ820では、ECU50は、異物噛み込み診断制御で演算された異物径ΦXを取り込む。
In
次に、ステップ830で、ECU50は、異物径ΦXに相当するEGR弁18の異物径相当開度KegrSTを求める。ECU50は、例えば、図17に示すような異物径相当開度マップを参照することにより、異物径ΦXに応じた異物径相当開度KegrSTを求めることができる。図17に示すように、異物径相当開度KegrSTは、異物径ΦXと比例関係を有する。
Next, in
次に、ステップ840では、ECU50は、エンジン1が減速燃料カットであるか否か、すなわち、減速時にインジェクタ25からの燃料噴射を中断しているか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定(減速時に燃料カットしていない)となる場合は処理をステップ850へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ800へ戻す。
Next, in
ステップ850で、ECU50は、EGR弁18を、求められた異物径相当開度KegrSTに制御する。
In
次に、ステップ860で、ECU50は、検出される吸気圧力PMが上昇したか否かを判断する。ECU50は、前回検出された吸気圧力PMと今回検出される吸気圧力PMとを比較することで吸気圧力PMの変化の方向を判断することができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ870へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理を950へ移行する。
Next, in
ステップ870では、ECU50は、異物径相当開度KegrSTから所定値γを減算することにより制御開度TegrST(i)を算出する。
In
次に、ステップ880で、ECU50は、EGR弁18を、算出された制御開度TegrST(i)に閉弁制御する。
Next, in
次に、ステップ890で、ECU50は、検出される吸気圧力PMが降下したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ900へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ1000へ移行する。
Next, in
ステップ900では、ECU50は、前回の制御開度TegrST(i-1)から所定値γを減算することにより、制御開度TegrST(i)を算出する。
In
次に、ステップ910で、ECU50は、EGR弁18を、算出された制御開度TegrST(i)に更に閉弁制御する。
Next, in
次に、ステップ920で、ECU50は、異物径相当開度KegrSTから所定値δを減算した開度が、ステップ900で算出された制御開度TegrST(i)より大きいか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ930へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理を890へ戻す。
Next, in
ステップ930では、ECU50は、EGR弁18を全閉制御する。また、ステップ940で、ECU50は、EGR弁18を全閉制御したことから最終異物径ΦKを「0」に設定(「0」として演算)し、処理をステップ800へ戻す。
In
一方、ステップ860から移行してステップ950では、ECU50は、異物径相当開度KegrSTに所定値γを加算することにより制御開度TegrST(i)を算出する。
On the other hand, in
次に、ステップ960で、ECU50は、EGR弁18を、算出された制御開度TegrST(i)に開弁制御する。
Next, in
次に、ステップ970で、ECU50は、検出される吸気圧力PMが上昇したか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ980へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理を1000へ移行する。
Next, in
ステップ980では、ECU50は、前回の制御開度TegrST(i-1)に所定値γを加算することにより、今回の制御開度TegrST(i)を算出する。
In
次に、ステップ990で、ECU50は、EGR弁18を、算出された制御開度TegrST(i)に更に開弁制御し、処理をステップ970へ戻す。
Next, in
一方、ステップ890又はステップ970から移行してステップ1000では、ECU50は、今回算出された制御開度TegrST(i)より最終異物径ΦKを求める。ECU50は、所定の最終異物径マップ(図示略)を参照することにより、制御開度TegrST(i)に応じた最終異物径ΦKを求めることができる。その後、ECU50は、処理をステップ800へ戻す。
On the other hand, in
上記した最終異物径ΦKの演算によれば、ECU50は、演算された異物径ΦXに相当する開度(異物径相当開度KegrST)にまでEGR弁18を開弁させ、検出される吸気圧力PMが変化しなかった場合に、検出される吸気圧力PMが変化するまでEGR弁18の開度(制御開度TegrST(i))を増加させ、検出される吸気圧力PMが変化したときの開度(制御開度TegrST(i))に相当する径を異物径(最終異物径ΦK)として異物径ΦXを補正するようになっている。
According to the calculation of the final foreign matter diameter ΦK described above, the
また、上記した最終異物径ΦKの演算によれば、ECU50は、演算された異物径ΦXに相当する開度(異物径相当開度KegrST)にまでEGR弁18を開弁させ、検出される吸気圧力PMが変化した場合に、検出される吸気圧力PMが変化しなくなるまでEGR弁18の開度(制御開度TegrST(i))を減少させ、検出される吸気圧力PMが変化しなくなったときの開度(制御開度TegrST(i))に相当する径を異物径(最終異物径ΦK)として異物径ΦXを補正するようになっている。
Further, according to the calculation of the final foreign matter diameter ΦK described above, the
[エンジンシステムの作用及び効果について]
以上説明したこの第2実施形態のエンジンシステムの構成によれば、第1実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、この実施形態では、上記のような最終異物径ΦK(離間距離)の演算を実行するので、演算された異物径ΦXに誤差があったとしても、その誤差を解消したより適正な異物径(最終異物径ΦK)が演算される。このため、演算された異物径ΦX(離間距離)の誤差にかかわらず、その異物径(最終異物径ΦK)の演算精度を更に向上させることができる。
[About the action and effect of the engine system]
According to the configuration of the engine system of the second embodiment described above, the following actions and effects can be obtained in addition to the actions and effects of the first embodiment. That is, in this embodiment, since the calculation of the final foreign matter diameter ΦK (separation distance) as described above is executed, even if there is an error in the calculated foreign matter diameter ΦX, a more appropriate foreign matter diameter that eliminates the error is eliminated. (Final foreign matter diameter ΦK) is calculated. Therefore, regardless of the calculated error of the foreign matter diameter ΦX (separation distance), the calculation accuracy of the foreign matter diameter (final foreign matter diameter ΦK) can be further improved.
<第3実施形態>
次に、エンジンシステムをガソリンエンジンシステムに具体化した第3実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment in which the engine system is embodied in a gasoline engine system will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態では、第1実施形態の制御又は第2実施形態の制御を前提として以下の制御を実行するようになっている。この実施形態において、ECU50は、この開示技術におけるエンストを回避するためのエンスト回避処理手段の一例にも相当する。
In this embodiment, the following controls are executed on the premise of the control of the first embodiment or the control of the second embodiment. In this embodiment, the
[減速時アイドルアップ制御について]
この実施形態では、上記した異物噛み込み診断制御(図4及び図5参照)に関連して実行される減速時アイドルアップ制御について説明する。図18に、その制御内容の一例をフローチャートにより示す。エンジン1の減速時に、全閉に制御したはずのEGR弁18が異物FBの噛み込み等により完全に全閉になっていない場合は、EGRガスがエンジン1へ漏れ流れてエンジン1に失火やエンストが発生するおそれがある。そこで、この実施形態では、EGR弁18に異物FBの噛み込みがあると判定された場合に、エンスト回避のために減速時アイドルアップ制御を実行するようになっている。
[About idle-up control during deceleration]
In this embodiment, the idle-up control during deceleration executed in connection with the above-mentioned foreign matter biting diagnostic control (see FIGS. 4 and 5) will be described. FIG. 18 shows an example of the control content by a flowchart. If the
処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ1100で、ECU50は、エンジン1の運転が減速又はアイドルかを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ1110へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ1100へ戻す。
When the process shifts to this routine, in
ステップ1110では、ECU50は、EGR弁18が異物噛み込みか否かを判断する。ECU50は、上記した異物噛み込み診断制御(図4及び図5参照)の結果に基づいてこの判断を行うことができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ1120へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ1240へ移行する。
In
ステップ1120では、ECU50は、検出されるエンジン回転数NEと、異物噛み込み診断制御で判定された異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)を取り込む。この異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)は、前述した異物噛み込み診断制御(図4、図5参照)において吸気圧センサ51の製品公差による吸気圧力PMの検出誤差を補正した上で判定されたものである。
In
次に、ステップ1130で、ECU50は、更新フラグXΔΦが「0」か否か、すなわち前回の処理において吸気圧力PMの補正を完了していないか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定(補正未完了)となる場合は処理をステップ1140へ移行し、この判断結果が否定(補正完了)となる場合は処理をステップ1150へ移行する。
Next, in
ステップ1140で、ECU50は、エンジン回転数NEと異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)に応じた目標アイドル回転数TidNEを算出する。すなわち、ECU50は、所定の基本アイドル回転数KidNE(固定値)に対し異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)に応じた第1アイドルアップ回転数KeuNE1を加算することにより、目標アイドル回転数TidNEを求める。ここで、ECU50は、例えば、図19に示すような第1アイドルアップ回転数マップを参照することにより、エンジン回転数NE及び異物径ΦXに応じた第1アイドルアップ回転数KeuNE1を求めることができる。図19において、破線はエンジン回転数NEが低い場合(低回転)のデータを示し、1点鎖線はエンジン回転数NEが高い場合(高回転)のデータを示し、実線は低回転と高回転との間の中間回転の場合のデータを示す。このマップでは、基本的には、異物径ΦXがある上限値まで増加するほど、第1アイドルアップ回転数KeuNE1が増加するように設定される。また、このマップでは、エンジン回転数NEが高くなるほど、第1アイドルアップ回転数KeuNE1が増加するように設定される。なお、このマップでは、図19に示す3つのデータの間の中間のデータについては、エンジン回転数NEで補間計算することで求めることができる。
In
一方、ステップ1150で、ECU50は、エンジン回転数NEと異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)に応じた目標アイドル回転数TidNEを算出する。すなわち、ECU50は、所定の基本アイドル回転数KidNE(固定値)に対し異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)に応じた第2アイドルアップ回転数KeuNE2(第1アイドルアップ回転数KeuNE1と特性が異なる)を加算することにより、目標アイドル回転数TidNEを求める。ここで、ECU50は、例えば、図20に示すような第2アイドルアップ回転数マップを参照することにより、エンジン回転数NE及び異物径ΦXに応じた第2アイドルアップ回転数KeuNE2を求めることができる。図20において、破線はエンジン回転数NEが低い場合(低回転)のデータを示し、1点鎖線はエンジン回転数NEが高い場合(高回転)のデータを示し、実線は低回転と高回転との間の中間回転の場合のデータを示す。このマップでも、基本的には、異物径ΦXがある上限値まで増加するほど、第2アイドルアップ回転数KeuNE2が増加するように設定される。また、このマップでは、エンジン回転数NEが高くなるほど、第2アイドルアップ回転数KeuNE2が増加するように設定される。この第2アイドルアップ回転数マップが第1アイドルアップ回転数マップと異なるのは、異物径ΦXが比較的小さい「0〜X1」の範囲では、第2アイドルアップ回転数KeuNE2が「0」となることである。すなわち、吸気圧力PMの補正を完了している場合(補正吸気圧力KPMを使用している場合)は、異物径ΦXの判定誤差が減少することから、異物径ΦXが比較的小さい範囲でアイドルアップ制御を行わないようになっている。なお、このマップでも、図20に示す3つのデータの間の中間のデータについては、エンジン回転数NEで補間計算することで求めることができる。
On the other hand, in
ステップ1140又はステップ1150から移行してステップ1160では、ECU50は、エンジン1が減速燃料カットであるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合(燃料カットのない減速の場合)は処理をステップ1170へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ1240へ移行する。
Moving from
ステップ1170では、算出された目標アイドル回転数TidNEに基づきアイドルアップ制御を実行する。すなわち、ECU50は、エンジン回転数NEが目標アイドル回転数TidNEになるように電子スロットル装置14をフィードバック制御する。
In
次に、ステップ1180では、ECU50は、検出されるエンジン回転数NEを取り込む。
Next, in
次に、ステップ1190で、ECU50は、取り込まれたエンジン回転数NEが目標アイドル回転数TidNEよりも高いか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ1200へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ1220へ移行する。
Next, in
ステップ1200では、ECU50は、実際のエンジン回転数NEに対する目標アイドル回転数TidNEの差を回転数差ΔNEとして算出する。この場合、回転数差ΔNEはプラスの値となる。
In
次に、ステップ1210で、ECU50は、回転数差ΔNEに応じて電子スロットル装置14を閉弁制御する。すなわち、ECU50は、エンジン回転数NEを目標アイドル回転数TidNEへ向けて低減するために電子スロットル装置14を閉弁制御する。その後、ECU50は、処理をステップ1100へ戻す。
Next, in
一方、ステップ1220では、ECU50は、実際のエンジン回転数NEに対する目標アイドル回転数TidNEの差を回転数差−ΔNEとして算出する。この場合、回転数差−ΔNEはマイナスの値となる。
On the other hand, in
次に、ステップ1230で、ECU50は、回転数差−ΔNEに応じて電子スロットル装置14を開弁制御する。すなわち、ECU50は、エンジン回転数NEを目標アイドル回転数TidNEへ向けて増大するために電子スロットル装置14を開弁制御する。その後、ECU50は、処理をステップ1100へ戻す。
Next, in
一方、ステップ1110又はステップ1160から移行してステップ1240では、ECU50は、基本アイドル回転数KidNEを目標アイドル回転数TidNEとして求め、処理をステップ1100へ戻す。この目標アイドル回転数TidNEは、アイドルアップ回転数KeuNEを含まないことから、燃料カットをしていない目標アイドル回転数TidNEに比べて低くなり、アイドルアップには寄与しない値、すなわちアイドルアップを解除する値となる。
On the other hand, in
上記の減速時アイドルアップ制御によれば、ECU50は、異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)が演算されたときに、所定の基本アイドル回転数KidNEよりも大きい設定値に目標アイドル回転数TidNEを設定し、設定された目標アイドル回転数TidNEをエンジン1の現在のエンジン回転数NEに応じて補正し、検出されるエンジン回転数NEが補正された目標アイドル回転数TidNEとなるように電子スロットル装置14を制御するようになっている。
According to the above-mentioned idle-up control during deceleration, when the foreign matter diameter ΦX (or the final foreign matter diameter ΦK) is calculated, the
ここで、図21に、上記アイドルアップ制御による各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図21において、(a)はエンジン回転数NEの変化(実線)と異物径判定D/ΦXの変化(破線)を示し、(b)は目標アイドル回転数TidNEの変化を示す。 Here, FIG. 21 shows an example of the behavior of various parameters by the idle-up control by a time chart. In FIG. 21, (a) shows a change in engine speed NE (solid line) and a change in foreign matter diameter determination D / ΦX (broken line), and (b) shows a change in target idle speed TidNE.
図21において、時刻t0で、(a)に実線で示すようにエンジン1が減速(燃料カット無し)を開始し、エンジン回転数NEが低下し始めると、時刻t1で、(a)に破線で示すように異物径判定D/ΦXが行われ、異物噛み込み異常であると判定される。このとき、目標アイドル回転数TidNEは、基本アイドル回転数KidNEから第1アイドルアップ回転数KeuNE1(又は第2アイドルアップ回転数KeuNE2)の分だけ増加する。
In FIG. 21, when the
その後、時刻t1から時刻t2にかけて(a)に実線で示すようにエンジン回転数NEが所定値まで低下すると、その低下に伴い(b)に示すように目標アイドル回転数TidNEも所定値まで低下する。このように、EGR弁18で異物径ΦX(又は最終異物径ΦK)が判定(演算)された場合は、エンジン1が基本アイドル回転数KidNEよりも第1アイドルアップ回転数KeuNE1(又は第2アイドルアップ回転数KeuNE2)の分だけ高い目標アイドル回転数TidNEへ制御され、EGRガスの流入によるエンジン1の失火やエンストの発生を抑えることができる。
After that, when the engine speed NE decreases to a predetermined value as shown by the solid line in (a) from time t1 to time t2, the target idle speed TidNE also decreases to a predetermined value as shown in (b). .. In this way, when the foreign matter diameter ΦX (or the final foreign matter diameter ΦK) is determined (calculated) by the
[エンジンシステムの作用及び効果について]
以上説明したこの第3実施形態の構成によれば、第1実施形態又は第2実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果が得られる。すなわち、この実施形態では、上記のような減速時アイドルアップ制御を実行するので、演算された異物径ΦX又は最終異物径ΦK(離間距離)に誤差があったとしても、検出されるエンジン回転数NEが補正された目標アイドル回転数TidNEとなるように電子スロットル装置14が制御され、エンストが回避される。このため、演算された異物径ΦX又は最終異物径ΦK(離間距離)の誤差にかかわらず、EGRガスの不必要な還流によるエンストを適正に回避することができる。また、エンスト回避とエンジン1の減速性悪化の抑制との両立を図ることができる。
[About the action and effect of the engine system]
According to the configuration of the third embodiment described above, the following actions and effects can be obtained in addition to the actions and effects of the first embodiment or the second embodiment. That is, in this embodiment, since the idle-up control during deceleration as described above is executed, the detected engine speed is detected even if there is an error in the calculated foreign matter diameter ΦX or the final foreign matter diameter ΦK (separation distance). The
なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 It should be noted that this disclosure technique is not limited to each of the above-described embodiments, and a part of the configuration may be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the purpose of the disclosure technique.
(1)前記各実施形態では、吸気系検出手段としての吸気圧センサ51の検出値(吸気圧力PM)の公差ずれを補正した。ここで、異物径ΦXの判定結果の公差ずれは、吸気圧センサ51の製品公差とエアフローメータ54の製品公差の組み合わせでずれることが考えられる。すなわち、判定結果上限(大きい側へのずれ)は、吸気圧センサ51の製品公差上限とエアフローメータ54の製品公差下限との組み合わせで決まる。一方、判定結果下限(小さい側へのずれ)は、吸気圧センサ51の製品公差下限とエアフローメータ54の製品公差上限との組み合わせで決まる。そこで、吸気圧センサ51の検出値(吸気圧力PM)の公差ずれのみを補正する代わりに、吸気系検出手段としてのエアフローメータ54の検出値(吸気量Ga)の公差ずれを同様に補正したり、吸気圧センサ51の検出値の公差ずれとエアフローメータ54の検出値の公差ずれの双方を補正したりすることもできる。
(1) In each of the above-described embodiments, the tolerance deviation of the detection value (intake pressure PM) of the
(2)前記各実施形態では、所定の全閉基準吸気圧力マップを参照することにより、取得したエンジン回転数NE及び取得したエンジン負荷KLに応じた全閉基準吸気圧力PMegr0を算出するように構成したが、所定の全閉基準関数式を参照することにより、取得したエンジン回転数及び取得したエンジン負荷に応じた全閉基準吸気圧力を算出することもできる。
(3)前記各実施形態では、所定の吸気圧力上昇代マップを参照することにより、取得したエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦXを求めるように構成したが、所定の吸気圧力上昇代関数式を参照することにより、取得したエンジン回転数に応じた吸気圧力上昇代を求めることもできる。
(2) In each of the above embodiments, the fully closed reference intake pressure PMegr0 is calculated according to the acquired engine speed NE and the acquired engine load KL by referring to a predetermined fully closed reference intake pressure map. However, it is also possible to calculate the fully closed reference intake pressure according to the acquired engine speed and the acquired engine load by referring to the predetermined fully closed reference function formula.
(3) In each of the above embodiments, the intake pressure increase allowance αΦX corresponding to the acquired engine speed NE is obtained by referring to the predetermined intake pressure increase allowance map, but the predetermined intake pressure increase allowance is obtained. By referring to the function formula, it is also possible to obtain the intake pressure increase allowance according to the acquired engine speed.
(4)前記各実施形態では、エンジンのEGR装置10を、過給機を備えないガソリンエンジンシステムにおける、いわゆる「高圧ループ式」のEGR装置10に具体化したが、過給機を備えたガソリンエンジンシステムにおける、いわゆる「高圧ループ式」又は「低圧ループ式」のEGR装置に具体化することもできる。
(4) In each of the above embodiments, the
(5)前記各実施形態では、エンジンのEGR装置10をガソリンエンジンシステムに適用したが、このEGR装置をディーゼルエンジンシステムに適用することもできる。この場合、EGR弁の異物噛み込みによる異常(開弁固着による異常)を判定しても、エンスト等を回避するためのアイドルアップ制御を省略することができる。
(5) In each of the above embodiments, the
(6)前記各実施形態では、EGR弁18に噛み込まれた異物FBの異物径ΦX(X=−0.6,−0.3,0,0.3,0.6,0.9)とエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦX(X=−0.6,−0.3,0,0.3,0.6,0.9)を求めるように構成した。これに対し、より詳細な異物径ΦX(X=−0.6,−0.4,−0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)とエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦX(X=−0.6,−0.4,−0.2,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)を求めるように構成したり、より大雑把な異物径ΦX(X=−0.4,0,0.4,0.8)とエンジン回転数NEに応じた吸気圧力上昇代αΦX(X=−0.4,0,0.4,0.8)を求めるように構成したりすることもできる。
(6) In each of the above embodiments, the foreign matter diameter ΦX (X = -0.6, -0.3, 0.3, 0.3, 0.6, 0.9) of the foreign matter FB bitten by the
(7)前記各実施形態では、EGR弁18の異物噛み込みによる異常を想定したが、異物噛み込みによる異常に限らず、その他の理由で開弁したまま全閉にならない開弁固着による異常を想定することもできる。
(7) In each of the above embodiments, an abnormality due to foreign matter biting of the
(8)前記各実施形態では、ECU50は、演算したEGR弁18の開度が「略0以下」となった場合に、EGR弁18が異物噛み込みによる異常を生じさせていないと判定したが、「略0以下」の条件の代わりに「所定値以下」の条件を当てはめることもできる。
(8) In each of the above embodiments, the
(9)前記各実施形態では、補正吸気圧力KPMに基づいてEGR弁18の弁座32と弁体33との間の離間距離を演算するように構成したが、これに代えて補正吸気圧力KPMに基づいて弁座と弁体との間の開口面積を演算するように構成することもできる。
(9) In each of the above-described embodiments, the separation distance between the
(10)前記第2実施形態では、図14に示す「公差ずれ傾き判定処理」及び図15に示す「補正吸気圧力の演算」を実行し、得られた補正吸気圧力KPMを、図4及び図5に示す「異物噛み込み診断制御」に反映させるように構成したが、それに限らず吸気圧力を用いた弁座と弁体との間の離間距離又は開口面積を演算する制御であればいずれの制御にも補正吸気圧力KPMを反映させるように構成することもできる。この場合も、補正吸気圧力KPMにより精度高く異物径を求めることができる。 (10) In the second embodiment, the "tolerance deviation inclination determination process" shown in FIG. 14 and the "calculation of the corrected intake pressure" shown in FIG. 15 are executed, and the obtained corrected intake pressure KPM is shown in FIGS. 4 and 4. It is configured to be reflected in the "foreign matter biting diagnosis control" shown in 5, but it is not limited to this, as long as it is a control that calculates the separation distance or opening area between the valve seat and the valve body using the intake pressure. The control can also be configured to reflect the corrected intake pressure KPM. In this case as well, the foreign matter diameter can be obtained with high accuracy by the corrected intake pressure KPM.
この開示技術は、EGR装置を備えたガソリンエンジンシステムやディーゼルエンジンシステムに適用することができる。 This disclosed technique can be applied to a gasoline engine system or a diesel engine system equipped with an EGR device.
1 エンジン
3 吸気通路
3a サージタンク
5 排気通路
10 EGR装置
14 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
17 EGR通路
18 EGR弁
32 弁座
33 弁体
50 ECU(制御手段、演算手段、エンスト回避処理手段)
51 吸気圧センサ(運転状態検出手段、吸気系検出手段)
52 回転数センサ(運転状態検出手段、回転検出手段)
54 エアフローメータ(運転状態検出手段、吸気系検出手段)
1
17
51 Intake pressure sensor (operating state detecting means, intake system detecting means)
52 Rotation speed sensor (operating state detecting means, rotation detecting means)
54 Air flow meter (operating state detecting means, intake system detecting means)
Claims (5)
前記エンジンへ吸気を導入するための吸気通路と、
前記エンジンから排気を導出するための排気通路と、
前記エンジンから前記排気通路へ排出される排気の一部をEGRガスとして前記吸気通路へ流して前記エンジンへ還流させるためのEGR通路と、前記EGR通路におけるEGRガスの流量を調節するためのEGR弁とを含むEGR装置と、
前記EGR弁は、弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁体とを含むことと、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段は、前記吸気通路において前記エンジンに導入される吸気の圧力又は流量を検出するための吸気系検出手段を含むことと、
検出される前記運転状態に基づき少なくとも前記EGR弁を制御するための制御手段と、
前記EGR弁が全閉に制御されるときに、検出される吸気の圧力又は流量に基づき前記弁座と前記弁体との間の離間距離又は開口面積を演算するための演算手段と
を備えたエンジンシステムにおいて、
前記演算手段は、前記吸気系検出手段の検出値の公差ずれを補正した上で、前記離間距離又は前記開口面積を演算することを特徴とするエンジンシステム。 With the engine
An intake passage for introducing intake air into the engine and
An exhaust passage for deriving exhaust from the engine and
An EGR passage for flowing a part of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage as EGR gas to the intake passage and returning it to the engine, and an EGR valve for adjusting the flow rate of the EGR gas in the EGR passage. EGR device including and
The EGR valve includes a valve seat and a valve body that can be seated on the valve seat.
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine and
The operating state detecting means includes an intake system detecting means for detecting the pressure or flow rate of the intake air introduced into the engine in the intake passage.
A control means for controlling at least the EGR valve based on the detected operating state, and
It is provided with a calculation means for calculating the separation distance or opening area between the valve seat and the valve body based on the detected intake pressure or flow rate when the EGR valve is controlled to be fully closed. In the engine system
The calculation means is an engine system characterized in that the separation distance or the opening area is calculated after correcting the tolerance deviation of the detection values of the intake system detection means.
前記演算手段は、演算される前記離間距離又は前記開口面積が前記エンジンの回転数の変化に伴って変動する場合に、前記離間距離又は前記開口面積の変動が無くなるように検出される前記吸気の圧力又は流量を補正することを特徴とするエンジンシステム。 In the engine system according to claim 1,
When the calculated separation distance or the opening area fluctuates with a change in the engine speed, the calculation means detects the intake so that the fluctuation of the separation distance or the opening area disappears. An engine system characterized by compensating for pressure or flow.
前記演算手段は、演算された前記離間距離又は前記開口面積に相当する開度にまで前記EGR弁を開弁させ、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化しなかった場合に、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化するまで前記EGR弁の開度を増加させ、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化したときの開度を前記離間距離又は前記開口面積として補正することを特徴とするエンジンシステム。 In the engine system according to claim 1 or 2.
The calculation means is detected when the EGR valve is opened to the calculated separation distance or the opening corresponding to the opening area, and the detected intake pressure or flow rate does not change. It is characterized in that the opening degree of the EGR valve is increased until the pressure or flow rate of the intake air changes, and the opening degree when the detected pressure or flow rate of the intake air changes is corrected as the separation distance or the opening area. Engine system.
前記演算手段は、演算された前記離間距離又は前記開口面積に相当する開度にまで前記EGR弁を開弁させ、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化した場合に、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化しなくなるまで前記EGR弁の開度を減少させ、検出される前記吸気の圧力又は流量が変化しなくなったときの開度を前記離間距離又は前記開口面積として補正することを特徴とするエンジンシステム。 In the engine system according to any one of claims 1 to 3.
The calculation means opens the EGR valve to the calculated separation distance or an opening corresponding to the opening area, and the intake is detected when the pressure or flow rate of the detected intake changes. The opening degree of the EGR valve is reduced until the pressure or flow rate of the EGR valve does not change, and the opening degree when the detected intake pressure or flow rate does not change is corrected as the separation distance or the opening area. The characteristic engine system.
前記吸気通路に配置され、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンストを回避するためのエンスト回避処理手段とを更に備え、
前記運転状態検出手段は、前記エンジンの回転数を検出するための回転数検出手段を更に含み、
前記エンスト回避処理手段は、前記演算手段により前記離間距離又は前記開口面積が演算されたときに、所定の基本アイドル回転数よりも大きい設定値に目標アイドル回転数を設定し、設定された前記目標アイドル回転数を前記エンジンの現在の回転数に応じて補正し、検出される前記エンジンの回転数が補正された前記目標アイドル回転数となるように前記吸気量調節弁を制御する
ことを特徴とするエンジンシステム。 In the engine system according to any one of claims 1 to 4.
Further provided with an intake amount adjusting valve arranged in the intake passage and for adjusting the intake amount flowing through the intake passage, and an engine stall avoidance processing means for avoiding the engine stall.
The operating state detecting means further includes a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the engine.
The engine stall avoidance processing means sets a target idle rotation speed to a set value larger than a predetermined basic idle rotation speed when the separation distance or the opening area is calculated by the calculation means, and the target is set. The feature is that the idle speed is corrected according to the current speed of the engine, and the intake air amount control valve is controlled so that the detected speed of the engine becomes the corrected target idle speed. Engine system to do.
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