JP2021120565A - Device for detecting adhesion of deposit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの吸気ポートへのデポジットの付着を検出する装置に関する。 The present invention relates to a device for detecting deposit deposits on an engine intake port.
例えば自動車用のエンジンにおいて、燃焼室からピストンリングの隙間などを経由してクランクケース内に吹き抜けたガス(ブローバイガス)は、燃焼室に再導入して燃焼処理するため、専用の配管を用いて吸気管路に導入される。
吸気管路に導入されるブローバイガスには、クランクケース内の潤滑油のミストや、その他の不完全燃焼生成物が含まれている。
このようなオイルミストや不完全燃焼生成物は、燃焼室に新気を導入する流路である吸気ポート内においてデポジット(堆積物)を形成する場合がある。
デポジットの堆積量が過度に多くなった場合、エンジンの始動性が低下するなどの問題が懸念される。
従来、吸気ポート内のデポジットの付着は、エンジンを分解して目視により点検することが一般的であったが、この場合何らかの性能低下が発生してからの事後的な対処とならざるを得ないため、エンジンの分解などを行うことなくデポジットの付着を検出する技術が要望されている。
For example, in an automobile engine, the gas (blow-by gas) that blows through the crankcase from the combustion chamber via the gap of the piston ring is reintroduced into the combustion chamber and burned, so a dedicated pipe is used. Introduced in the intake pipeline.
The blow-by gas introduced into the intake line contains a mist of lubricating oil in the crankcase and other incomplete combustion products.
Such oil mists and incomplete combustion products may form deposits in the intake port, which is the flow path for introducing fresh air into the combustion chamber.
If the deposit amount is excessively large, there are concerns about problems such as deterioration of engine startability.
In the past, deposits in the intake port were generally checked by disassembling the engine and visually inspecting it, but in this case, it is necessary to take a subsequent measure after some performance deterioration occurs. Therefore, there is a demand for a technique for detecting deposit adhesion without disassembling the engine.
エンジンの吸気装置へのデポジット付着検出に関する従来技術として、例えば特許文献1には、エアフローメータにより検出されるエンジンの吸入空気量に所定の経時変化がないにも関わらず吸気圧力が上昇している場合に、吸気バルブへのバルブデポジットの堆積量が増加していると判定することが記載されている。 As a conventional technique for detecting deposit adhesion to an engine intake device, for example, Patent Document 1 states that the intake pressure is increased even though the intake air amount of the engine detected by the air flow meter does not change with time. In some cases, it is stated that it is determined that the amount of valve deposit deposited on the intake valve is increasing.
特許文献1に記載された技術によれば、吸気バルブや吸気ポートへのデポジット付着をエンジンの運転中に検出することは可能であるが、エンジンの吸気圧力が変化する程度に相当多量のデポジットが付着しなければ検出は困難であると認められる。
仮にそのような程度までデポジットが付着するとすれば、エンジンに顕著な性能悪化が発生することは避けられず、より早い段階でデポジットの付着を検出可能な技術が要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、吸気ポートのデポジット付着を精度よく検出可能なデポジット付着検出装置を提供することである。
According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to detect deposit adhesion to the intake valve and the intake port during operation of the engine, but a considerably large amount of deposit is generated to the extent that the intake pressure of the engine changes. If it does not adhere, it is considered difficult to detect.
If deposits adhere to such a degree, it is inevitable that significant performance deterioration will occur in the engine, and there is a demand for a technology that can detect deposit deposits at an earlier stage.
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a deposit adhesion detecting device capable of accurately detecting deposit adhesion of an intake port.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、燃焼室に新気を導入するとともに吸気バルブによって所定のバルブタイミングで開閉される吸気ポートと、前記吸気ポートに新気を導入する吸気流路と、前記吸気流路の途中に設けられたスロットルバルブとを有するエンジンに設けられるデポジット付着検出装置であって、前記吸気ポートの内面の一部と、前記吸気流路における前記スロットルバルブよりも上流側の領域とを連通させる連通流路と、前記連通流路の内部の圧力を検出する圧力センサと、前記連通流路に設けられ開状態と閉状態とを推移可能なバルブと、前記バルブの状態を推移させた後の前記圧力センサの検出値変化に基づいて前記吸気ポートのデポジット付着量を検出する付着量検出部とを備えることを特徴とするデポジット付着検出装置である。
吸気ポートの内面にデポジットが付着している場合には、連通流路の吸気ポート側の開口端にもデポジットが付着する。この開口端が部分的に閉塞された場合には、流路抵抗、圧損が大きくなって内部を気流が通過する際の流速が低下する。
このような状態でバルブの状態を推移させ、連通流路内の圧力を変化させた場合に、デポジットの付着量が多い場合には、圧力変化に要する時間が長くなる。
本発明によれば、バルブの状態を推移させた後の圧力センサの検出値変化に基づいてデポジットの付着を検出することにより、エンジンの吸気管圧力に顕著な差が生じない程度のデポジットの付着であっても精度よく検出することができる。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions.
The invention according to claim 1 has an intake port that introduces fresh air into a combustion chamber and is opened and closed at a predetermined valve timing by an intake valve, an intake flow path that introduces fresh air into the intake port, and the intake flow path. A deposit adhesion detection device provided in an engine having a throttle valve provided in the middle of the above, which communicates a part of the inner surface of the intake port with a region of the intake flow path on the upstream side of the throttle valve. After changing the state of the communication flow path, the pressure sensor that detects the pressure inside the communication flow path, the valve provided in the communication flow path that can change between the open state and the closed state, and the state of the valve. It is a deposit adhesion detection device including a deposit amount detection unit that detects a deposit adhesion amount of the intake port based on a change in a detection value of the pressure sensor.
If a deposit is attached to the inner surface of the intake port, the deposit is also attached to the opening end of the communication flow path on the intake port side. When this end is partially closed, the flow path resistance and pressure loss increase, and the flow velocity when the air flow passes through the inside decreases.
When the state of the valve is changed in such a state and the pressure in the communication flow path is changed, if the amount of deposit is large, the time required for the pressure change becomes long.
According to the present invention, the deposit is detected based on the change in the detected value of the pressure sensor after the state of the valve is changed, so that the deposit is not significantly different in the intake pipe pressure of the engine. Even if it is, it can be detected with high accuracy.
請求項2に係る発明は、前記付着量検出部は、前記バルブの状態を推移させた後の前記圧力センサの検出値の変化速度に基づいて前記デポジット付着量を検出することを特徴とする請求項1に記載のデポジット付着検出装置である。
これによれば、簡単な構成により確実に上述した効果を得ることができる。
所定値は、例えば、エンジンが正常な状態(吸気ポートにデポジットが付着していない状態)におけるバルブの状態を推移させた後の圧力センサの検出値の変化速度に基づいて設定することができる。
The invention according to claim 2 is characterized in that the adhesion amount detecting unit detects the deposit adhesion amount based on the rate of change of the detection value of the pressure sensor after the state of the valve is changed. Item 2. The deposit adhesion detection device according to item 1.
According to this, the above-mentioned effect can be surely obtained by a simple configuration.
The predetermined value can be set based on, for example, the rate of change of the detected value of the pressure sensor after the state of the valve is changed in the normal state of the engine (the state where the deposit is not attached to the intake port).
請求項3に係る発明は、前記連通流路の前記吸気ポート側の端部を、前記吸気バルブの弁体部周縁と当接するバルブシートに隣接する箇所に配置したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のデポジット付着検出装置である。
これによれば、デポジットの堆積が問題となりやすいバルブシートに近接する箇所の局所的なデポジットの付着状態を適切に検出することができる。
The invention according to claim 3 is characterized in that the end portion of the communication flow path on the intake port side is arranged at a position adjacent to a valve seat in contact with the peripheral edge of the valve body portion of the intake valve. Alternatively, the deposit adhesion detection device according to claim 2.
According to this, it is possible to appropriately detect the state of local deposit adhesion at a location close to the valve seat where deposit accumulation is likely to be a problem.
以上説明したように、本発明によれば、吸気ポートのデポジット付着を精度よく検出可能なデポジット付着検出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a deposit adhesion detecting device capable of accurately detecting the deposit adhesion of the intake port.
以下、本発明を適用したデポジット付着検出装置の実施形態について説明する。
図1は、実施形態のデポジット付着検出装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン1は、シリンダブロック10、ピストン20、シリンダヘッド30、吸気装置40、排気装置50、インジェクタ60、ブローバイガス流路70、デポジット検出流路80、エンジン制御ユニット100等を有して構成されている。
Hereinafter, embodiments of a deposit adhesion detection device to which the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an engine having a deposit adhesion detecting device of the embodiment.
The engine 1 includes a
シリンダブロック10は、ピストン20が挿入されるスリーブ、及び、クランクケースを一体に形成したものである。
クランクケースは、エンジン1の出力軸である図示しないクランクシャフトを回転可能に支持し、収容するものである。
シリンダブロック10には、シリンダヘッド30及びスリーブの周囲に形成されたウォータージャケット内に通流される冷却水の水温を検出する水温センサ11が設けられている。
水温センサ11の出力は、エンジン制御ユニット100に伝達される。
シリンダブロック10のクランクケース部には、ブローバイガス流路70の端部が内部に連通した状態で接続されている。
The
The crankcase rotatably supports and accommodates a crankshaft (not shown), which is an output shaft of the engine 1.
The
The output of the
The end portion of the blow-by
ピストン20は、シリンダブロック10のスリーブ内部に挿入され往復運動する部材である。
ピストン20は、コンロッド21を介して図示しないクランクシャフトに接続されている。
ピストン20の冠面22は、シリンダヘッド30と協働してエンジン1の燃焼室を構成する。
The
The
The crown surface 22 of the
シリンダヘッド30は、シリンダブロック10のクランクシャフト側とは反対側の端部に設けられている。
シリンダヘッド30は、燃焼室31、吸気ポート32、排気ポート33、吸気バルブ34、排気バルブ35、点火栓36等を備えている。
The
The
燃焼室31は、ピストン20の冠面22と対向して形成された凹部であって、例えばペントルーフ型に形成されている。
吸気ポート32は、燃焼室31に燃焼用空気(新気)を導入する流路である。
排気ポート33は、燃焼室31から既燃ガス(排ガス)を排出する流路である。
吸気バルブ34、排気バルブ35は、吸気ポート32、排気ポート33を、所定のバルブタイミングでそれぞれ開閉するものである。
吸気バルブ34、排気バルブ35は、カムシャフト、ロッカアーム等の動弁駆動系によって駆動される。
点火栓36は、エンジン制御ユニット100が生成する点火信号に応じて、所定の点火時期にスパーク(火花)を発生し、混合気に点火するものである。
点火栓36は、燃焼室31の実質的に中心部(シリンダブロック10のスリーブの中心軸近傍)に配置されている。
The
The
The
The
The
The
The
吸気装置40は、エンジン1に燃焼用空気を導入するものである。
吸気装置40は、インテークダクト41、エアクリーナ42、スロットルバルブ43、インテークマニホールド44、エアフローメータ45等を有して構成されている。
インテークダクト41は、大気中から空気を導入してエンジン1へ供給する管路(吸気流路)である。
エアクリーナ42は、インテークダクト41の入口近傍に設けられ、空気中のダスト等を濾過して浄化するものである。
スロットルバルブ43は、インテークダクト41におけるエアクリーナ42の下流側に設けられ、吸気空気量を絞ることによってエンジン1の出力調整を行うものである。
スロットルバルブ43は、バタフライバルブ等の弁体、弁体を駆動する電動アクチュエータ(スロットルアクチュエータ)、及び、スロットル開度を検出するスロットルセンサ等を備えて構成されている。
スロットルアクチュエータは、エンジン制御ユニット100からの制御信号に応じて駆動される。
インテークマニホールド44は、スロットルバルブ43の下流側に設けられ、容器状に形成されたサージタンク、及び、各気筒の吸気ポート32に接続され新気を導入する分岐管を有して構成されている。
エアフローメータ45は、エアクリーナ42の下流側に設けられ、インテークダクト41内を通過する空気の流量(エンジン1の吸気流量)を測定する吸入空気量センサである。
エアフローメータ45の出力は、エンジン制御ユニット100に逐次伝達される。
The
The
The
The
The
The
The throttle actuator is driven in response to a control signal from the
The
The
The output of the
排気装置50は、エンジン1から排ガスを排出するものである。
排気装置50は、エキゾーストパイプ51、触媒コンバータ52、空燃比センサ53、リアO2センサ54等を有して構成されている。
エキゾーストパイプ51は、排気ポート33から出た排ガスを排出する管路である。
触媒コンバータ52は、エキゾーストパイプ51の中間部に設けられている。
触媒コンバータ52は、ハニカム状のアルミナ担体にプラチナ、ロジウム等の貴金属を担持させて構成され、HC、NOx、CO等を浄化する三元触媒を備えている。
The
The
The
The
The
空燃比(A/F)センサ53は、エンジン1の現在の空気過剰率λを、排ガスの性状に基づいて検出するリニア出力のラムダセンサである。
空燃比センサ53は、エキゾーストパイプ51の触媒コンバータ52よりも上流側の領域に設けられている。
The air-fuel ratio (A / F)
The air-
リアO2センサ54は、触媒コンバータ52を通過した後の排ガス中における酸素含有量を検出するものである。
リアO2センサ54は、例えば、ジルコニアからなる筒体の内面(大気側)及び外面(排ガス側)にそれぞれ白金をコーティングして構成され、酸素濃度差に起因する起電力を発生するものである。
リアO2センサ54は、空燃比が理論空燃比よりも濃い場合(燃料リッチ状態・酸素不足状態)には電圧が発生し、薄い場合(燃料リーン状態・酸素余剰状態)には実質的に電圧が発生しない特性を有する。
リアO2センサ54は、エキゾーストパイプ51の触媒コンバータ52よりも下流の領域に設けられている。
The rear O 2 sensor 54 detects the oxygen content in the exhaust gas after passing through the
The rear O 2 sensor 54 is configured by coating the inner surface (atmosphere side) and the outer surface (exhaust gas side) of a cylinder made of zirconia with platinum, respectively, and generates an electromotive force due to an oxygen concentration difference. ..
The rear O 2 sensor 54 generates a voltage when the air-fuel ratio is higher than the theoretical air-fuel ratio (fuel rich state / oxygen deficient state), and substantially a voltage when the air fuel ratio is low (fuel lean state / oxygen surplus state). Has the property of not occurring.
The rear O 2 sensor 54 is provided in a region downstream of the
インジェクタ60は、例えばソレノイドやピエゾ素子を有するアクチュエータによって駆動されるニードルバルブを備え、図示しない高圧燃料ポンプから圧送され、デリバリーパイプ内に蓄圧された高圧燃料を、エンジン制御ユニット100が生成する噴射信号(開弁信号)に応じて、所定の時期に所定の噴射量だけ燃焼室31の内部に噴射するものである。
The
ブローバイガス流路70は、燃焼室31からシリンダブロック10のクランクケース側に吹き抜けたガス(ブローバイガス)を、燃焼室31で燃焼処理するため、吸気装置40に還流させるものである。
ブローバイガスには、クランクケース内で混入するオイルミストや、その他の不完全燃焼生成物が含まれる。
ブローバイガス流路70は、シリンダブロック10のクランクケース部と、インテークダクト41におけるスロットルバルブ43よりも下流側(シリンダヘッド30側)の領域とに、それぞれ連通した状態で接続されている。
ブローバイガス流路70の中間部には、バルブ71が設けられている。
バルブ71は、エンジン制御ユニット100からの指令に応じて開閉される電磁弁である。
バルブ71は、例えばスロットルバルブ43の下流側の吸気管圧力がブローバイガスの処理に適した範囲であるときに開弁される。
The blow-by
Blow-by gas contains oil mist and other incomplete combustion products that are mixed in the crankcase.
The blow-by
A
The
The
デポジット検出流路80は、吸気ポート32と、インテークダクト41におけるスロットルバルブ43よりも上流側(エアクリーナ42側)の領域とを連通させる配管(連通流路)である。
デポジット検出流路80の吸気ポート32側の端部は、吸気ポート32内においてデポジットの堆積が発生しやすい箇所に開口している。
例えば、デポジット検出流路80の吸気ポート32側の端部は、吸気バルブ34の弁体の周縁部が当接するバルブシートに隣接する箇所に配置することができる。
The deposit
The end of the deposit
For example, the end portion of the deposit
デポジット検出流路80の中間部には、インテークダクト41側から順に、バルブ81、圧力センサ82が設けられている。
バルブ81は、エンジン制御ユニット100からの指令に応じて開閉される電磁弁である。
バルブ81は、エンジン1の通常運転時には閉状態に維持されるとともに、吸気ポート32のデポジット付着検出を行う場合には一時的に開状態とされる。
圧力センサ82は、バルブ81よりも吸気ポート32側におけるデポジット検出流路80の内部の圧力を検出するものである。
A
The
The
The
エンジン制御ユニット100は、エンジン1及びその補機類を統括的に制御するものである。
エンジン制御ユニット100は、例えばCPU等の情報処理部、RAMやROMなどの記憶部、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
エンジン制御ユニット100は、例えばドライバによるアクセルペダルの操作量などに基づいて要求トルクを設定し、エンジン1の実際の出力トルクが要求トルクと一致するよう出力制御を行う。
The
The
The
また、実施形態においては、エンジン制御ユニット100は、デポジット検出流路80と協働して、吸気ポート32のデポジット付着量を検出するデポジット付着検出装置としての機能(付着量検出部としての機能)を有する。
この点について、以下詳細に説明する。
図2は、実施形態のデポジット付着検出装置の動作を示すフローチャートである。
Further, in the embodiment, the
This point will be described in detail below.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the deposit adhesion detection device of the embodiment.
<ステップS01:デポジット検出可能条件判断>
エンジン制御ユニット100は、現在のエンジン1の運転状態が、デポジット付着検出に適した所定の条件を充足するか否かを判別する。
例えば、エンジン回転数(クランクシャフト回転速度)、出力トルクが予め設定された所定の範囲内であり、かつ、これらに顕著な変動がない定常状態である場合に、デポジット付着検出が可能であると判定する。
例えば、エンジン1がアイドリング状態であるときにデポジット付着検出が可能であると判定することができる。
デポジット付着検出が可能であると判定された場合はステップS02に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S01: Judgment of deposit detectable condition>
The
For example, if the engine speed (crankshaft speed) and output torque are within preset predetermined ranges and there is no significant fluctuation in these, deposit adhesion detection is possible. judge.
For example, it can be determined that the deposit adhesion detection is possible when the engine 1 is in the idling state.
If it is determined that the deposit adhesion detection is possible, the process proceeds to step S02, and in other cases, a series of processes is completed (returned).
<ステップS02:バルブ開状態に推移>
エンジン制御ユニット100は、デポジット検出流路80のバルブ81を閉状態から開状態に推移させる。
エンジン1が比較的低負荷で運転されている状態においては、スロットルバルブ43が絞られた状態となっており、スロットルバルブ43の下流側のほうが上流側に対して吸気管内圧力が低くなる。
このため、バルブ81を開くとデポジット検出流路80内の空気は、圧力差によりインテークダクト41側から吸気ポート32側へ流れ、吸気ポート32側の端部から吸気ポート内へ流入する。
その後、ステップS03に進む。
<Step S02: Transition to valve open state>
The
When the engine 1 is operated with a relatively low load, the
Therefore, when the
Then, the process proceeds to step S03.
<ステップS03:圧力センサ出力取得>
エンジン制御ユニット100は、圧力センサ82の出力(圧力検出値)を取得し、記憶部に保持する。
その後、ステップS04に進む。
<Step S03: Acquisition of pressure sensor output>
The
Then, the process proceeds to step S04.
<ステップS04:開状態タイマ値カウントアップ>
エンジン制御ユニット100は、ステップS02においてバルブ81を開状態に推移させてからの経過時間を計時するタイマ手段(開状態タイマ)のタイマ値をカウントアップする。
なお、タイマ値は、デポジット付着検出の開始時にリセットされる。
その後、ステップS05に進む。
<Step S04: Open state timer value count up>
The
The timer value is reset at the start of deposit adhesion detection.
Then, the process proceeds to step S05.
<ステップS05:圧力増加量判断>
エンジン制御ユニット100は、ステップS02においてバルブ81を開状態に推移させてからのデポジット検出流路80内の圧力の増加量を、予め設定された閾値ThP(図3参照)と比較する。
閾値ThPは、例えば、スロットルバルブ43よりも上流側のインテークダクト41内の圧力(自然吸気エンジンの場合には大気圧と同等)に基づいて設定することができる。
圧力増加量が閾値ThP以上である場合はステップS06に進み、それ以外の場合はステップS03に戻り、以降の処理を繰り返す。
<Step S05: Judgment of pressure increase amount>
The
The threshold value ThP can be set based on, for example, the pressure in the
If the amount of pressure increase is equal to or greater than the threshold value ThP, the process proceeds to step S06, and if not, the process returns to step S03, and the subsequent processing is repeated.
<ステップS06:バルブ閉状態へ推移>
エンジン制御ユニット100は、バルブ81を開状態から閉状態に推移させる。
その後、ステップS07に進む。
<Step S06: Transition to valve closed state>
The
Then, the process proceeds to step S07.
<ステップS07:開状態タイマ値判断>
エンジン制御ユニット100は、現在の開状態タイマのタイマ値T(バルブ81を開いてから、圧力増加量が閾値ThPに達するまでの時間)を予め設定された閾値ThT(図3参照)と比較する。
このときのタイマ値Tは、バルブ81を開いてからのデポジット検出流路80内の圧力増加速度を示している。
この閾値ThTは、吸気ポート32にデポジットが付着していない場合においてバルブ81を開いてから圧力が閾値ThPに達するまでの時間に、所定の許容時間(エンジン1の運転に影響を及ぼさない程度のデポジットが付着した場合の遅延時間)を加算して設定することができる。
開状態タイマ値が閾値ThT以上である場合はステップS08に進み、その他の場合はステップS09に進む。
<Step S07: Judgment of open timer value>
The
The timer value T at this time indicates the pressure increase rate in the deposit
This threshold ThT is such that when no deposit is attached to the
If the open state timer value is equal to or higher than the threshold value ThT, the process proceeds to step S08, and in other cases, the process proceeds to step S09.
<ステップS08:デポジット堆積判断成立>
エンジン制御ユニット100は、デポジット検出流路80の吸気ポート32側の開口端部に所定量以上のデポジットが付着しているデポジット堆積状態であると判定する。
エンジン制御ユニット100は、エンジン1の運転制御を所定のセーフモード制御に切り替えるとともに、警告灯(MIL)点灯などによりユーザにデポジット堆積状態が発生していることを報知する。
またエンジン制御ユニット100は、開状態タイマ値の閾値からの乖離に応じて、デポジットの堆積量を推定することも可能である。
その後、一連の処理を終了する。
<Step S08: Deposit accumulation judgment established>
The
The
The
After that, a series of processes is completed.
<ステップS09:デポジット堆積判断不成立>
エンジン制御ユニット100は、デポジット堆積状態が発生していないと判定する。
その後、一連の処理を終了する。
<Step S09: Deposit accumulation judgment unsuccessful>
The
After that, a series of processes is completed.
図3は、実施形態のデポジット付着検出装置における圧力センサ検出値の推移の一例を示す図である。
図3において、横軸は時間を示し、縦軸はデポジット検出流路80内の圧力を示している。
バルブ81が閉状態であり、エンジン1をスロットルバルブ43が絞られた状態で定常運転(例えばアイドリング状態)している場合、圧力センサ82が設けられた箇所におけるデポジット検出流路80内の圧力は、吸気ポート32内の圧力(いわゆる吸気管負圧)と同等になり、スロットルバルブ43よりも上流側のインテークダクト41内の圧力(大気圧とほぼ同等)よりは低い圧力となる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a transition of the pressure sensor detection value in the deposit adhesion detection device of the embodiment.
In FIG. 3, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents pressure in the deposit
When the
その後、デポジット付着検出のためバルブ81を開くと、上述した圧力差によりインテークダクト41側から吸気ポート32側へ空気が流入し、圧力センサ82が検出する圧力は増加を開始し、その後閾値ThPに達する。
圧力が閾値ThPに達するとバルブ81は閉じられ、圧力は低下を開始する。
ここで、デポジットが堆積している場合には、デポジット検出流路80の開口端の流路抵抗(圧損)が増加することにより、バルブ81を開状態としてから圧力が閾値ThPに達するまでの時間(タイマ値T)が大きくなる。(圧力の増加速度が遅くなる。)
タイマ値Tが閾値ThT以上である場合には、所定以上のデポジットが付着しているデポジット堆積状態であると判定することができる。
After that, when the
When the pressure reaches the threshold ThP, the
Here, when a deposit is accumulated, the flow path resistance (pressure loss) at the open end of the deposit
When the timer value T is equal to or higher than the threshold value ThT, it can be determined that the deposit is in a deposit accumulation state in which a predetermined or higher deposit is attached.
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)バルブ81を閉状態から開状態へ推移させた後に圧力センサ82が検出する圧力の増加に基づいてデポジットの付着を検出することにより、エンジン1の吸気管圧力に顕著な差が生じない程度のデポジットの付着であっても精度よく検出することができる。
例えば、デポジットが未付着状態から、デポジット検出流路80が完全に閉塞された状態まで、デポジット付着状態の検出を行うことができる。
(2)バルブ81を開いた後に圧力センサ82が検出する圧力が閾値ThPまで増加するまでの時間(圧力の増加速度を意味する)を、正常時のデータに基づいて設定した閾値ThTと比較して判定を行うことにより、簡単な構成により確実に上述した効果を得ることができる。
(3)デポジット検出流路80の吸気ポート32側の端部をバルブシート近傍に配置することにより、デポジットの堆積が問題となりやすいバルブシートに近接する箇所の局所的なデポジットの付着状態を適切に検出することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By detecting the adhesion of the deposit based on the increase in the pressure detected by the
For example, the deposit-attached state can be detected from the state in which the deposit is not attached to the state in which the deposit
(2) The time until the pressure detected by the
(3) By arranging the end of the deposit
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)デポジット付着検出装置及びエンジンの構成は、上述した実施形態に限定されることなく、適宜変更することができる。
例えば、エンジンの気筒数、シリンダレイアウト、燃料噴射方式などは適宜変更することができる。
また、実施形態ではエンジンは一例としてガソリンエンジンであるが、本発明は、スロットルバルブを有する他種のエンジンにも適用することが可能である。
(2)実施形態のエンジンは一例として自然吸気エンジンであるが、本発明は過給エンジンにも適用することができる。
例えば、エンジンがターボ過給機を備える場合には、デポジット検出流路の吸気ポート側とは反対側の端部を、ターボ過給機のコンプレッサの入口側に接続する構成とすることができる。
(3)実施形態においては、定常状態でバルブを開いた後の圧力増加時間に基づいてデポジット付着検出を行っているが、バルブを開いて圧力が上昇した後にバルブを閉じた際の圧力減少時間に基づいてデポジット付着を検出してもよい。
また、このような圧力の増加時間と減少時間との両方に基づいてデポジット付着を検出してもよい。
(Modification example)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and modifications can be made, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configuration of the deposit adhesion detection device and the engine is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed.
For example, the number of cylinders of the engine, the cylinder layout, the fuel injection method, and the like can be changed as appropriate.
Further, although the engine is a gasoline engine as an example in the embodiment, the present invention can be applied to other types of engines having a throttle valve.
(2) The engine of the embodiment is a naturally aspirated engine as an example, but the present invention can also be applied to a supercharged engine.
For example, when the engine is equipped with a turbocharger, the end of the deposit detection flow path opposite to the intake port side can be connected to the inlet side of the compressor of the turbocharger.
(3) In the embodiment, the deposit adhesion is detected based on the pressure increase time after the valve is opened in the steady state, but the pressure decrease time when the valve is closed after the valve is opened and the pressure rises. Deposit adhesion may be detected based on.
In addition, deposit adhesion may be detected based on both the increase time and the decrease time of such pressure.
1 エンジン
10 シリンダブロック 11 水温センサ
20 ピストン 21 コンロッド
22 冠面 30 シリンダヘッド
31 燃焼室 32 吸気ポート
33 排気ポート 34 吸気バルブ
35 排気バルブ 36 点火栓
40 吸気装置 41 インテークダクト
42 エアクリーナ 43 スロットルバルブ
44 インテークマニホールド 45 エアフローメータ
50 排気装置
51 エキゾーストパイプ 52 触媒コンバータ
53 空燃比センサ 54 リアO2センサ
60 インジェクタ
70 ブローバイガス流路 71 バルブ
80 デポジット検出流路 81 バルブ
82 圧力センサ
1
Claims (3)
前記吸気ポートに新気を導入する吸気流路と、
前記吸気流路の途中に設けられたスロットルバルブと
を有するエンジンに設けられるデポジット付着検出装置であって、
前記吸気ポートの内面の一部と、前記吸気流路における前記スロットルバルブよりも上流側の領域とを連通させる連通流路と、
前記連通流路の内部の圧力を検出する圧力センサと、
前記連通流路に設けられ開状態と閉状態とを推移可能なバルブと、
前記バルブの状態を推移させた後の前記圧力センサの検出値変化に基づいて前記吸気ポートのデポジット付着量を検出する付着量検出部と
を備えることを特徴とするデポジット付着検出装置。 An intake port that introduces fresh air into the combustion chamber and is opened and closed at a predetermined valve timing by the intake valve,
An intake flow path that introduces fresh air into the intake port,
A deposit adhesion detection device provided in an engine having a throttle valve provided in the middle of the intake flow path.
A communication flow path that communicates a part of the inner surface of the intake port with a region of the intake flow path on the upstream side of the throttle valve.
A pressure sensor that detects the pressure inside the communication flow path and
A valve provided in the communication flow path that can change between an open state and a closed state,
A deposit adhesion detecting device including a deposit amount detecting unit that detects a deposit adhesion amount of the intake port based on a change in a detected value of the pressure sensor after the state of the valve is changed.
を特徴とする請求項1に記載のデポジット付着検出装置。 The deposit adhesion detection according to claim 1, wherein the adhesion amount detecting unit detects the deposit adhesion amount based on the rate of change of the detection value of the pressure sensor after the state of the valve is changed. Device.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のデポジット付着検出装置。 The deposit according to claim 1 or 2, wherein the end portion of the communication flow path on the intake port side is arranged at a position adjacent to the valve seat in contact with the peripheral edge of the valve body portion of the intake valve. Adhesion detection device.
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