JP4748396B2 - Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4748396B2 JP4748396B2 JP2006327017A JP2006327017A JP4748396B2 JP 4748396 B2 JP4748396 B2 JP 4748396B2 JP 2006327017 A JP2006327017 A JP 2006327017A JP 2006327017 A JP2006327017 A JP 2006327017A JP 4748396 B2 JP4748396 B2 JP 4748396B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- throttle valve
- exhaust throttle
- exhaust
- pressure
- reference pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の排気絞り弁故障診断装置、特に、排気通路に排気浄化フィルタを備えると共に、その上流に配設された排気絞り弁を備える内燃機関の排気絞り弁故障診断装置に関する。 The present invention relates to an exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine that includes an exhaust purification filter in an exhaust passage and an exhaust throttle valve disposed upstream thereof.
一般に、内燃機関、特にディーゼルエンジンにおいては、排気中に含まれる粒子状物質(パティキュレートマター、以下、PMとも称す)の除去が重要な課題となっている。このため大気中に粒子状物質が放出されないように内燃機関の排気系に粒子状物質の捕集を行う排気浄化フィルタ(例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ、以下、DPFとも称す)を設ける技術が存在する。 In general, in internal combustion engines, particularly diesel engines, removal of particulate matter (particulate matter, hereinafter also referred to as PM) contained in exhaust gas is an important issue. For this reason, there is a technique for providing an exhaust purification filter (for example, diesel particulate filter, hereinafter also referred to as DPF) for collecting particulate matter in the exhaust system of the internal combustion engine so that particulate matter is not released into the atmosphere. .
また、内燃機関の排気通路に排気絞り弁を設け、必要に応じて排気通路を流れる排気の流量を絞る技術が知られている。これは、排気の流量を絞って背圧を上昇させることにより排気温度を上昇させるために用いられている。すなわち、排気系に設けられた排気浄化用触媒の早期暖機やPMを捕集するDPFの再生等のためである。 Further, a technique is known in which an exhaust throttle valve is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine so that the flow rate of exhaust flowing through the exhaust passage is reduced as necessary. This is used to raise the exhaust gas temperature by reducing the flow rate of the exhaust gas and raising the back pressure. That is, for the purpose of early warming up of the exhaust gas purification catalyst provided in the exhaust system, regeneration of the DPF that collects PM, and the like.
このDPFでは、PMの堆積量が過大となるとフィルタに目詰まりを生じ、これに起因する出力低下により燃費の悪化を招いたり、フィルタの毀損を生じるおそれがある。そこで、このような目詰まりを判定する技術として、DPFの上下流の圧力差を差圧センサにより検出することにより目詰まりの有無を判定する技術が知られている。 In this DPF, if the amount of accumulated PM is excessive, the filter is clogged, and there is a possibility that the fuel consumption is deteriorated due to the output reduction resulting from this, or the filter is damaged. Therefore, as a technique for determining such clogging, a technique for determining the presence or absence of clogging by detecting a pressure difference between upstream and downstream of the DPF with a differential pressure sensor is known.
ところで、排気絞り弁は常に排気に曝されているために排気中の油分や未燃燃料成分等が付着しやすく、付着した成分により固着が生じ作動不能となる場合がある。排気絞り弁が開弁位置に固着すると排気温度上昇作用を奏させることができず、また、排気絞り弁が閉弁位置で固着すると、機関は排気背圧の高い状態で運転されることになり、機関出力の低下や加速性の悪化が継続的に生じるようになる。このため、排気絞り弁の異常(固着)の有無を確実に診断することが重要である。 By the way, since the exhaust throttle valve is always exposed to the exhaust, oil components in the exhaust, unburned fuel components, and the like are likely to adhere to the exhaust throttle valve. If the exhaust throttle valve sticks to the open position, the exhaust temperature rise action cannot be achieved, and if the exhaust throttle valve sticks to the closed position, the engine is operated with a high exhaust back pressure. The engine output decreases and the acceleration performance deteriorates continuously. For this reason, it is important to reliably diagnose whether or not the exhaust throttle valve is abnormal (fixed).
このような排気通路に排気絞り弁を設けた内燃機関において、排気絞り弁の上流側に温度センサまたは圧力センサを設置し、正常時と異常時とに生じる温度差または圧力差に基づき排気絞り弁の故障を検出する装置が知られている。 In such an internal combustion engine provided with an exhaust throttle valve in the exhaust passage, a temperature sensor or a pressure sensor is installed on the upstream side of the exhaust throttle valve, and the exhaust throttle valve is based on the temperature difference or pressure difference that occurs between normal and abnormal conditions. An apparatus for detecting a fault in the system is known.
また、例えば、特許文献1に記載の技術においては、排気絞り弁の上下流の差圧を検出する差圧センサが設けられており、排気絞り弁の開弁または閉弁操作を行い、この操作前後の圧力差の変化量に基づいて排気絞り弁の異常の有無を検出することも考えられる。 Further, for example, in the technique described in Patent Document 1, a differential pressure sensor that detects a differential pressure upstream and downstream of the exhaust throttle valve is provided, and the exhaust throttle valve is opened or closed. It may be possible to detect the presence or absence of an abnormality in the exhaust throttle valve based on the amount of change in the pressure difference between the front and rear.
しかしながら、排気絞り弁の上流側に温度センサまたは圧力センサを設置したものにおいては、故障検出のために排気絞り弁専用のセンサを設けなければならないことから、コストアップの要因となり、また、温度センサの場合にはその上下流の温度差が小さいので故障を確実に診断するのが困難であるという問題があった。 However, in the case where a temperature sensor or pressure sensor is installed upstream of the exhaust throttle valve, a sensor dedicated to the exhaust throttle valve must be provided for failure detection. In this case, since the temperature difference between the upstream and downstream sides is small, there is a problem that it is difficult to reliably diagnose the failure.
また、特許文献1に記載の技術においても、排気絞り弁に関しての専用のセンサであり、コストアップの要因となるという問題があった。 Further, the technique described in Patent Document 1 is also a dedicated sensor for the exhaust throttle valve, which causes a problem of cost increase.
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、コストアップを伴うことなく排気絞り弁の故障を診断することのできる内燃機関の排気絞り弁故障診断装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine that can diagnose a failure of the exhaust throttle valve without increasing the cost.
上記目的を達成する本発明の一形態に係る内燃機関の排気絞り弁故障診断装置は、内燃機関の排気通路にそれぞれ設置された排気浄化フィルタおよび該排気浄化フィルタの上流の排気絞り弁と、前記排気浄化フィルタの上流側で前記排気絞り弁の下流側に連通された上流側導圧路および前記排気浄化フィルタの下流側に連通された下流側導圧路にそれぞれ連通して配置された差圧センサを含む差圧検出手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、前記差圧センサに連通された上流側導圧路の連通を、第1の位置において前記排気浄化フィルタの上流側で前記排気絞り弁の下流側または第2の位置において前記排気絞り弁の上流側へと切替え可能な第1の連通切替え手段と、前記差圧センサに連通された下流側導圧路の連通を、第1の位置において前記排気浄化フィルタの下流側または第2の位置において大気へと切替え可能な第2の連通切替え手段と、前記排気絞り弁への指示開度および吸入空気量に対応した基準圧力を求める基準圧力取得手段と、所定時に、前記第1および第2の連通切替え手段を、それぞれ、第2の位置に切替え、前記差圧検出手段により得られる検出圧力と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が異常か正常かを診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。 An exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine according to an aspect of the present invention that achieves the above object, an exhaust purification filter installed in an exhaust passage of the internal combustion engine, an exhaust throttle valve upstream of the exhaust purification filter, Differential pressure disposed in communication with an upstream pressure guiding path communicating with the downstream side of the exhaust throttle valve and a downstream pressure guiding path communicated with the downstream side of the exhaust purification filter on the upstream side of the exhaust purification filter An exhaust purification device for an internal combustion engine comprising a differential pressure detecting means including a sensor, wherein the upstream side pressure guiding path communicated with the differential pressure sensor is communicated with the upstream side of the exhaust purification filter at a first position. First communication switching means capable of switching to the upstream side of the exhaust throttle valve at the downstream side or the second position of the exhaust throttle valve, and the communication of the downstream side pressure guiding path communicated with the differential pressure sensor, 1's And a second communication switching means capable of switching to the atmosphere downstream of the exhaust purification filter or at a second position, and a reference for obtaining a reference pressure corresponding to an indicated opening to the exhaust throttle valve and an intake air amount The pressure acquisition means, and at a predetermined time, the first and second communication switching means are respectively switched to the second position, the detected pressure obtained by the differential pressure detection means, and the reference obtained by the reference pressure acquisition means Diagnostic means for diagnosing whether the exhaust throttle valve is abnormal or normal based on a difference with pressure.
ここで、前記診断手段は、前記基準圧力と前記検出圧力との差が所定値の絶対値未満のときは、前記排気絞り弁は正常であると診断することを特徴とする。 Here, the diagnostic means diagnoses that the exhaust throttle valve is normal when the difference between the reference pressure and the detected pressure is less than an absolute value of a predetermined value.
また、前記診断手段は、前記基準圧力と前記検出圧力との差が正で、所定値の絶対値を越えるときは、前記排気絞り弁を所定角度閉作動させる指示を発し、さらに、前記差圧検出手段により得られる検出圧力と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が開固着か否かを診断することを特徴とする。 When the difference between the reference pressure and the detected pressure is positive and exceeds an absolute value of a predetermined value, the diagnostic means issues an instruction to close the exhaust throttle valve by a predetermined angle, and further, the differential pressure Whether the exhaust throttle valve is stuck open is diagnosed based on a difference between a detection pressure obtained by the detection means and a reference pressure obtained by the reference pressure acquisition means.
さらに、前記診断手段は、前記検出圧力と前記基準圧力との差が負で、所定値の絶対値を越えるときは、前記排気絞り弁を所定角度開作動させる指示を発し、さらに、前記差圧検出手段により得られる検出圧力と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が閉固着か否かを診断することを特徴とする。 Further, when the difference between the detected pressure and the reference pressure is negative and exceeds an absolute value of a predetermined value, the diagnostic means issues an instruction to open the exhaust throttle valve at a predetermined angle, and further, the differential pressure Whether or not the exhaust throttle valve is closed and stuck is diagnosed based on a difference between a detection pressure obtained by the detection means and a reference pressure obtained by the reference pressure acquisition means.
さらに、前記所定時は、車両の減速状態であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the predetermined time is a deceleration state of the vehicle.
上記本発明の一形態に係る内燃機関の排気絞り弁故障診断装置によれば、診断手段により、所定時に、第1の連通切替え手段および第2の連通切替え手段が、それぞれ、第2の位置に切替えられ、差圧センサに連通された上流側導圧路の連通が排気絞り弁の上流側へ、および、差圧センサに連通された下流側導圧路の連通が大気へと切替えられる。そして、上流側導圧路および下流側導圧路にそれぞれ連通して配置された差圧センサを含む差圧検出手段により排気絞り弁の上流側と大気間の圧力が検出される。同時に、基準圧力取得手段により排気絞り弁の指示開度および吸入空気量に対応した基準圧力が求められ、上記の検出圧力と基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が異常か正常かが診断される。すなわち、両者の差が所定値を超える程、乖離しているときは異常と、また、それ以外のときは正常と診断されるのである。かくて、排気浄化フィルタ用の差圧センサを用いることにより、コストアップを伴うことなく排気絞り弁の故障診断ができる。 According to the exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine according to one aspect of the present invention, the first communication switching unit and the second communication switching unit are respectively set to the second position by the diagnostic unit at a predetermined time. The communication of the upstream pressure guiding path communicated with the differential pressure sensor is switched to the upstream side of the exhaust throttle valve, and the communication of the downstream pressure guiding path communicated to the differential pressure sensor is switched to the atmosphere. Then, the pressure between the upstream side of the exhaust throttle valve and the atmosphere is detected by a differential pressure detecting means including a differential pressure sensor arranged in communication with the upstream side pressure guiding path and the downstream side pressure guiding path. At the same time, the reference pressure obtaining means obtains a reference pressure corresponding to the indicated opening of the exhaust throttle valve and the intake air amount, and based on the difference between the detected pressure and the reference pressure, whether the exhaust throttle valve is abnormal or normal. Diagnosed. That is, when the difference between the two exceeds a predetermined value, it is diagnosed as abnormal when the difference is present, and normal otherwise. Thus, by using the differential pressure sensor for the exhaust purification filter, failure diagnosis of the exhaust throttle valve can be performed without increasing the cost.
ここで、前記診断手段が、前記基準圧力と前記検出圧力との差が所定値の絶対値未満のときは、前記排気絞り弁は正常であると診断する形態によれば、より確実に排気絞り弁の故障診断ができる。 Here, when the difference between the reference pressure and the detected pressure is less than an absolute value of the predetermined value, the diagnosis means diagnoses that the exhaust throttle valve is normal, and the exhaust throttle is more reliably performed. Valve failure diagnosis is possible.
また、前記診断手段が、前記基準圧力と前記検出圧力との差が正で、所定値の絶対値を越えるときは、前記排気絞り弁を所定角度閉作動させる指示を発し、さらに、前記差圧検出手段により得られる検出圧力と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が開固着か否かを診断する形態によれば、排気絞り弁が如何なる状態の固着によって故障しているのかをも診断することができる。 When the difference between the reference pressure and the detected pressure is positive and exceeds a predetermined absolute value, the diagnostic means issues an instruction to close the exhaust throttle valve by a predetermined angle, and further, the differential pressure According to the form of diagnosing whether or not the exhaust throttle valve is stuck open based on the difference between the detection pressure obtained by the detection means and the reference pressure obtained by the reference pressure acquisition means, the exhaust throttle valve is in any state. It is also possible to diagnose whether a failure has occurred due to sticking.
さらに、前記診断手段が、前記検出圧力と前記基準圧力との差が負で、所定値の絶対値を越えるときは、前記排気絞り弁を所定角度開作動させる指示を発し、さらに、前記差圧検出手段により得られる検出圧力と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力との差に基づき、前記排気絞り弁が閉固着か否かを診断する形態によれば、上記と同様に、排気絞り弁が如何なる状態の固着によって故障しているのかをも診断することができる。 Further, when the difference between the detected pressure and the reference pressure is negative and exceeds an absolute value of a predetermined value, the diagnostic means issues an instruction to open the exhaust throttle valve at a predetermined angle, and further, the differential pressure According to the embodiment for diagnosing whether or not the exhaust throttle valve is closed and closed based on the difference between the detection pressure obtained by the detection means and the reference pressure obtained by the reference pressure acquisition means, the exhaust throttle It is also possible to diagnose what state the valve has failed due to sticking.
さらに、前記所定時が、車両の減速状態である形態によれば、排気絞り弁の故障診断に起因するエミッションの悪化を防止することができる。 Furthermore, according to the mode in which the predetermined time is the deceleration state of the vehicle, it is possible to prevent the deterioration of the emission due to the failure diagnosis of the exhaust throttle valve.
なお、本明細書の説明において、排気絞り弁の「閉固着」および「開固着」とは、排気絞り弁がその全閉状態および全開状態で移動不能にある状態、且つ、半開位置から閉側および開側で移動不能にある状態のみならず、これらの閉側および開側からのそれぞれの逆側への移動ないしは回動が作動指示通りに行われない状態をも含む意味で用いる。 In the description of the present specification, “closed sticking” and “open sticking” of the exhaust throttle valve means that the exhaust throttle valve is in a state where the exhaust throttle valve cannot move in the fully closed state and the fully opened state, and the closed side from the half-open position. In addition to the state incapable of moving on the open side, the term also includes a state in which the movement or rotation from the closed side and the open side to the opposite sides is not performed in accordance with the operation instruction.
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明を自動車用ディーゼルエンジンに適用した実施形態の概略構成を説明する模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile diesel engine.
図1において、100はディーゼルエンジン本体、102はエンジン100の吸気通路、104は吸気通路102に設けられたサージタンク、106はサージタンク104と各気筒の吸気ポートとを接続する吸気枝管である。本実施形態では、吸気通路102には吸気通路102を流れる吸入空気の流量を絞る吸気絞り弁108、および吸気を冷却するインタクーラ110が設けられている。吸気絞り弁108はソレノイド、バキュームアクチュエータ等の適宜な形式のアクチュエータ108Aを備え、後述する電子制御ユニット(ECU)200からの制御信号に応じた開度をとる。本実施形態では、吸気絞り弁108は、例えば機関低回転時等に吸気圧力を低下させて、後述するEGR通路152を通ってサージタンク104に還流する排気(EGRガス)量を増大させるために用いられる。
In FIG. 1, 100 is a diesel engine body, 102 is an intake passage of the
図1に112で示すのは、吸気通路102の吸気入口近傍に設けられたエアフローメータである。本実施形態では、エアフローメータ112は熱線式流量計等のように、吸気通路102を流れる吸入空気の質量流量を測定可能な形式のものが使用されている。吸気通路102に流入した大気は、エアフローメータ112を通過した後、ターボチャージャ130のタービン130Tで駆動されるコンプレッサ130Cにより昇圧され、吸気通路102に設けられたインタクーラ110により冷却された後サージタンク104、枝管106を経て各気筒に吸入される。
In FIG. 1, an
図1に114で示すのは、各気筒内に燃料を直接に噴射する燃料噴射弁である。燃料噴射弁114は、高圧燃料を貯留する共通の蓄圧室(コモンレール)116に接続されている。機関100の燃料は高圧燃料ポンプ118により昇圧されてコモンレール116に供給され、コモンレール116から各燃料噴射弁114を介して直接各気筒内に噴射される。
また、図1に120で示すのは各気筒の排気ポートと排気通路122とを接続する排気マニホルドであり、その後流に上述のターボチャージャ130が配置されている。ターボチャージャ130は排気通路122の排気により駆動される排気タービン130Tと、この排気タービン130Tにより駆動される吸気コンプレッサ130Cとを備えていること前述の通りである。
Further,
また、本実施形態では、ターボチャージャ130下流側の排気通路122に、触媒装置(例えば、酸化触媒または三元触媒)132が配置されると共に、その下流に排気通路122を流れる排気流量を制御するための排気絞り弁134が配置されている。排気絞り弁134は、吸気絞り弁108と同様なアクチュエータ134Aを備え、ECU200からの制御信号に応じて全開位置と所定の開度の閉弁位置と全閉位置とをとる。本実施形態では排気絞り弁134は、触媒装置132の早期活性化や後述するDPFの再生のために排気温度を上昇させる際に用いられる。そして、本実施形態では、排気絞り弁134の下流に上述のDPF136が配置されている。
Further, in the present embodiment, a catalyst device (for example, an oxidation catalyst or a three-way catalyst) 132 is disposed in the
さらに、本実施形態では、排気通路122に設置された排気絞り弁134の下流で且つDPF136の上流側に連通された第1の上流側導圧路137およびDPF136の下流側に連通された下流側導圧路139にそれぞれ連通して配置された差圧センサ138を備えている。そして、第1の上流側導圧路137にはその途中で排気絞り弁134の上流側に連通された第2の上流側導圧路140が合流され、この合流部には、差圧センサ138と排気絞り弁134の下流で且つDPF136の上流側とを連通状態に維持する第1の位置および差圧センサ138と排気絞り弁134の上流側とを連通させる第2の位置に不図示のアクチュエータにより切替え可能な第1の切替え弁142が設けられている。また、下流側導圧路139はその途中で分岐された大気連通路141に連通され、この分岐部には、差圧センサ138とDPF136の下流側とを連通状態に維持する第1の位置および差圧センサ138と大気連通路141とを連通させる第2の位置に、不図示のアクチュエータにより切替え可能な第2の切替え弁143が設けられている。
Furthermore, in the present embodiment, the first upstream pressure guiding path 137 communicated with the downstream side of the
さらに、本実施形態ではエンジン排気の一部を吸気系に還流させるEGR装置150が設けられている。EGR装置150は、排気マニホルド120と吸気サージタンク104とを連通する前述のEGR通路152、およびEGR通路152に配置されたEGR制御弁(以下、EGR弁という)154、およびEGR弁154の上流側のEGR通路152に設けられたEGRクーラ156を備えている。EGR弁154は図示しないステッパモータ、ソレノイドアクチュエータ等のアクチュエータを備え、ECU200からの制御信号に応じた開度をとり、EGR通路152を通って吸気サージタンク104に還流されるEGRガス流量を制御する。なお、EGRガスは気筒から排出された高温の排気であるため、多量のEGRガスを吸気に還流させると吸気温度が上昇してしまい、エンジンの吸気体積効率が低下することになる。本実施形態では、これを防止するために、EGR弁154上流側のEGR通路152には水冷または空冷のEGRクーラ156が設けられている。本実施形態では、EGRクーラ156を用いて吸気系に還流するEGRガス温度を低下させることにより、エンジンの吸気体積効率の低下を抑制して比較的多量のEGRガスを還流させることが可能となっている。
Further, in the present embodiment, an
さらに、図1に200で示すのは、エンジン100の電子制御ユニット(ECU)である。本実施形態のECU200は、公知の構成のマイクロコンピュータとして構成され、CPU、RAM、ROM、入力ポート、出力ポートを双方向性バスで相互に接続した構成とされている。ECU200はエンジン100の燃料噴射制御、回転数制御等の基本制御を行うほか、本実施形態では後述するように、排気絞り弁134の故障診断を行なう。
Further, an electronic control unit (ECU) of the
これらの制御を行うため、ECU200の入力ポートには、エンジン100のクランク軸近傍に配置された回転数センサ160からエンジン回転数NEに対応する信号が入力されている他、エアフローメータ112からエンジン一回転当たりの吸入空気量Gnに相当する信号が、また、不図示のアクセルペダル近傍に配置されたアクセル開度センサ162から運転者のアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度)に対応する信号とEGR弁154に配置されたEGR弁開度センサ164からEGR弁開度を表す信号等が、それぞれ入力されている。
In order to perform these controls, a signal corresponding to the engine rotational speed NE is input to the input port of the
ECU200の出力ポートは、図示しない燃料噴射回路を介してエンジン100の燃料噴射弁114に接続され、燃料噴射弁114からの燃料噴射量と燃料噴射時期とを制御している。また、ECU200の出力ポートは図示しない駆動回路を介してEGR弁154、吸気絞り弁108および排気絞り弁134のアクチュエータ108Aおよび134Aや第1および第2の切替え弁142,143のアクチュエータに接続され、それぞれの弁開度を制御したり、切替えている。
The output port of the
前述したように、DPF136にはエンジン運転中排気中のPMが捕集され、徐々にDPF136のPM捕集量が増大する。本実施形態ではDPF136のPM捕集量が増大した場合には、排気絞り弁134を閉弁して機関吸気量を低下させ、排気温度を上昇させることによりDPF136の再生操作を行なう。
As described above, PM in the exhaust gas during engine operation is collected in the
以下、上記構成になる本実施形態の排気絞り弁の故障診断の制御手順について図2のフローチャートを参照して説明する。なお、この故障診断ルーチンは所定の周期で実行される。 Hereinafter, a control procedure for failure diagnosis of the exhaust throttle valve of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. This failure diagnosis routine is executed at a predetermined cycle.
そこで、故障診断ルーチンがスタートすると、ステップS201において車両が減速状態にあるか否かが判定される。この車両が減速状態にあるか否かの判定は、本実施形態においては、アクセル開度センサ162により検出されるアクセル開度が0%であり、かつ、燃料噴射弁114から噴射される燃料量が0以下であるかにより行われ、これらの条件が満たされた車両の減速状態のときのみ次のステップS202に進む。換言すると、車両が減速状態になるとステップS202が実行される。車両の減速状態であれば、通常、燃料噴射弁114からの燃料噴射が停止されるので、排気絞り弁134の故障診断に起因するエミッションの悪化を防止することができるからである。
Therefore, when the failure diagnosis routine starts, it is determined in step S201 whether or not the vehicle is in a decelerating state. In this embodiment, it is determined whether or not the vehicle is in a deceleration state. In this embodiment, the accelerator opening detected by the
車両が減速状態になると、次のステップS202において、第1の切替え弁142を第1の位置に維持したまま、第2の切替え弁143が、差圧センサ138とDPF136の下流側とを連通状態に維持する第1の位置から、差圧センサ138と大気連通路141とを連通させる第2の位置に切替えられ、差圧センサ138の下流側導圧路139が大気に連通される。そして、次のステップS203では、第1の切替え弁142が、差圧センサ138と排気絞り弁134の下流で且つDPF136の上流側とを連通状態に維持する第1の位置から、差圧センサ138と排気絞り弁134の上流側とを連通させる第2の位置に切替えられる。そして、次のステップS204において、排気絞り弁134の上流側と大気とに連通されている差圧センサ138により、所定の開度θにある排気絞り弁134の上流側と大気との差圧が現状の検出圧力値Pθとして求められ記憶される。
When the vehicle is decelerated, in the next step S202, the
さらに、次のステップS205においては、排気絞り弁134が上述の所定の開度θにあるときに本来的に発生する差圧が基準圧力値Pθrefとして求められる。この基準圧力値Pθrefは、本実施の形態では、次のようにして求められる。すなわち、排気絞り弁134の所定の開度θがECU200から排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られている指令信号Sθに基づいて求められ、且つ、吸入空気量Gnがエアフローメータ112の検出信号に基づいて求められる。そして、これらの指令信号Sθおよび吸入空気量Gnをパラメータとして、ECU200のROMに予め実験等により求められて保管されているマップから、開度θにおける基準圧力値Pθrefが取得される。
Further, in the next step S205, the differential pressure that is inherently generated when the
そして、ステップS206に進み、上のステップS205で求められた基準圧力値PθrefとステップS204で求められた検出圧力値Pθとの差、換言すると、基準圧力値との正側ないしは負側への乖離量±ΔPθ(=Pθref−Pθ)が算出される。そして、次のステップS207において、この基準圧力との正側ないしは負側への乖離量±ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えているか否か、且つ、超えているときは正側または負側のいずれであるかが判定され、乖離量±ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えていない、すなわち、「1」のときは、ステップS214およびステップS215に順に進み、排気絞り弁134は正常に機能しているとして、「開固着検出フラグ」および「閉固着検出フラグ」をそれぞれ「OFF」として、この診断ルーチンは終了される。 Then, the process proceeds to step S206, and the difference between the reference pressure value Pθref obtained in step S205 above and the detected pressure value Pθ obtained in step S204, in other words, the deviation from the reference pressure value to the positive side or the negative side. The quantity ± ΔPθ (= Pθref−Pθ) is calculated. In the next step S207, whether or not the deviation ± ΔPθ from the reference pressure to the positive side or the negative side exceeds a predetermined absolute value | α | It is determined which is the negative side, and when the deviation amount ± ΔPθ does not exceed the predetermined absolute value | α |, ie, “1”, the process proceeds to step S214 and step S215 in order, and the exhaust throttle valve Assuming that 134 is functioning normally, the “open sticking detection flag” and the “close sticking detection flag” are set to “OFF”, and this diagnosis routine is ended.
一方、正側への乖離量+ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えているとき、すなわち、「2」のときは、排気絞り弁134の上述の所定の開度θを得るべく、ECU200から指令信号Sθが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られているにもかかわらず、排気絞り弁134はその所定の開度θよりも大きく開いている可能性があるので、ステップS208に進み、開き側で固着していないかが診断される。
On the other hand, when the deviation amount + ΔPθ to the positive side exceeds the absolute value | α | of the predetermined value, that is, “2”, the
他方、負側への乖離量−ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えているとき、換言すると、所定値−αを負側に超えているとき、すなわち、「3」のときは、排気絞り弁134の上述の所定の開度θを得るべく、ECU200から指令信号Sθが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られているにもかかわらず、排気絞り弁134はその所定の開度θよりも小さく開いている可能性があるので、後述するステップS216に進み、閉じ側で固着していないかが診断される。
On the other hand, when the deviation amount −ΔPθ to the negative side exceeds the absolute value | α | of the predetermined value, in other words, when the predetermined value −α exceeds the negative side, that is, “3”, Despite the command signal Sθ being sent from the
そこで、基準圧力との正側の乖離量+ΔPθが所定値αを超えているときに進むステップS208において、本実施形態では、排気絞り弁134を全閉作動させる全閉指令信号Scが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られる。そして、次のステップS209において、排気絞り弁134の上流側と大気とに連通されている差圧センサ138により、全閉指示され所定の開度にある排気絞り弁134の上流側と大気との現状の差圧が全閉検出圧力値Pθcとして求められ記憶される。
Therefore, in step S208 that proceeds when the positive deviation + ΔPθ from the reference pressure exceeds the predetermined value α, in the present embodiment, the fully closed command signal Sc for fully closing the
なお、本明細書の説明において、排気絞り弁134の「全閉」とは、排気通路122を流れる排気ガスの流通抵抗が最大になる最小開度状態を、また、排気絞り弁134の「全開」とは、排気通路122を流れる排気ガスの流通抵抗が最小になる最大開度状態をいう。
In the description of the present specification, “fully closed” of the
そして、次のステップS210において、排気絞り弁134が上述の全閉の開度θcにあるときに本来的に発生する差圧が全閉基準圧力値Pθcrefとして求められる。この全閉基準圧力値Pθcrefは、前述の基準圧力値Pθrefの場合と同様に、排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られている全閉指令信号Scおよびエアフローメータ112の検出信号に基づく吸入空気量Gnをパラメータとして、ECU200のROMに予め実験等により求められて保管されているマップから、全閉の開度θcにおける全閉基準圧力値Pθcrefが取得される。
Then, in the next step S210, the differential pressure that is inherently generated when the
そして、ステップS211に進み、上のステップS210で求められた全閉基準圧力値PθcrefとステップS209で求められた全閉検出圧力値Pθcとの差、換言すると、全閉基準圧力との乖離量ΔPθc(=Pθcref−Pθc)が算出される。そして、次のステップS212において、この全閉基準圧力との乖離量ΔPθcが所定値βを超えているか否かが判定され、超えているとき、すなわち、「Yes」のときはステップS213に進む。全閉基準圧力との乖離量ΔPθcが所定値βを超えているときは、上述の排気絞り弁134を全閉作動させる全閉指令信号Scが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られたにもかかわらず、排気絞り弁134が正常に閉作動していないことを意味するので、排気絞り弁134が開固着状態にあるとして、「開固着検出フラグ」を「ON」にして、この診断ルーチンを終了する。
In step S211, the difference between the fully closed reference pressure value Pθcref obtained in step S210 above and the fully closed detected pressure value Pθc obtained in step S209, in other words, the deviation ΔPθc from the fully closed reference pressure. (= Pθcref−Pθc) is calculated. Then, in the next step S212, it is determined whether or not the deviation amount ΔPθc from the fully closed reference pressure exceeds a predetermined value β. If it exceeds, that is, if “Yes”, the process proceeds to step S213. When the deviation amount ΔPθc from the fully closed reference pressure exceeds a predetermined value β, the fully closed command signal Sc for fully closing the
なお、全閉基準圧力との乖離量ΔPθcが所定値βを超えていないときは、上述の排気絞り弁ス134を全閉作動させる全閉指令信号Scが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られ、排気絞り弁134が正常に閉作動した結果とみなせるので、排気絞り弁134は正常に機能しているとして、前述のステップS214およびステップS215に順に進み、「開固着検出フラグ」および「閉固着検出フラグ」をそれぞれ「OFF」として、この診断ルーチンは終了される。
When the deviation amount ΔPθc from the fully closed reference pressure does not exceed the predetermined value β, a fully closed command signal Sc for fully closing the
他方、上述のステップS207における判定で、負側への乖離量−ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えているとき、換言すると、所定値−αを負側に超えているとき、すなわち、「3」のときに進むステップS216において、本実施形態では、排気絞り弁134を全開作動させる全開指令信号Soが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られる。そして、次のステップS217において、排気絞り弁134の上流側と大気とに連通されている差圧センサ138により、全開指示され所定の開度にある排気絞り弁134の上流側と大気との現状の差圧が全開検出圧力値Pθoとして求められ記憶される。
On the other hand, in the determination in step S207 described above, when the deviation amount −ΔPθ to the negative side exceeds the absolute value | α | of the predetermined value, in other words, when the predetermined value −α exceeds the negative side, that is, In step S 216, which proceeds when “3”, in the present embodiment, a fully open command signal So for fully opening the
そして、次のステップS218において、排気絞り弁134が上述の全開の開度θoにあるときに本来的に発生する差圧が全開基準圧力値Pθorefとして求められる。この全開基準圧力値Pθorefは、前述の基準圧力値Pθrefの場合と同様に、排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られている全開指令信号Soおよびエアフローメータ112の検出信号に基づく吸入空気量Gnをパラメータとして、ECU200のROMに予め実験等により求められて保管されているマップから、全開の開度θoにおける全開基準圧力値Pθorefが取得される。
Then, in the next step S218, a differential pressure that is inherently generated when the
そして、ステップS219に進み、上のステップS218で求められた全開基準圧力値PθorefとステップS217で求められた全開検出圧力値Pθoとの差、換言すると、全開基準圧力との乖離量ΔPθo(=Pθoref−Pθo)が算出される。そして、次のステップS212において、この全開基準圧力との乖離量ΔPθoの絶対値が所定値γを超えているか否かが判定され、超えているとき、すなわち、「Yes」のときはステップS221に進む。全開基準圧力との乖離量ΔPθoが所定値γを超えているときは、上述の排気絞り弁134を全開作動させる全開指令信号Soが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られたにもかかわらず、排気絞り弁134が正常に開作動していないことを意味するので、排気絞り弁134が閉固着状態にあるとして、「閉固着検出フラグ」を「ON」にして、この診断ルーチンを終了する。
Then, the process proceeds to step S219, and the difference between the fully open reference pressure value Pθoref obtained in step S218 above and the fully open detected pressure value Pθo obtained in step S217, in other words, the deviation amount ΔPθo (= Pθoref from the fully open reference pressure). -Pθo) is calculated. Then, in the next step S212, it is determined whether or not the absolute value of the deviation amount ΔPθo from the fully open reference pressure exceeds a predetermined value γ. If it exceeds, ie, “Yes”, the process proceeds to step S221. move on. When the amount of deviation ΔPθo from the fully open reference pressure exceeds a predetermined value γ, the fully open command signal So for fully opening the
なお、全開基準圧力との乖離量ΔPθoが所定値γを超えていないときは、上述の排気絞り弁134を全開作動させる全開指令信号Soが排気絞り弁134のアクチュエータ134Aに送られ、排気絞り弁134が正常に開作動した結果とみなせるので、排気絞り弁134は正常に機能しているとして、前述のステップS214およびステップS215に順に進み、「開固着検出フラグ」および「閉固着検出フラグ」をそれぞれ「OFF」として、この診断ルーチンは終了される。
When the deviation amount ΔPθo from the fully open reference pressure does not exceed the predetermined value γ, the fully open command signal So for fully opening the
以上の説明から明らかなように,本実施の形態によれば、DPF136用の差圧センサ138を用いることにより、コストアップを伴うことなく排気絞り弁134の故障診断を行なうことができる。さらに、排気絞り弁134が如何なる状態の固着によって故障しているのかをも診断することができる。
As is clear from the above description, according to the present embodiment, the use of the
なお、上述の実施形態では、基準圧力との正側ないしは負側への乖離量±ΔPθが所定値の絶対値|α|を超えているときには、排気絞り弁134を全閉または全開作動させる全閉または全開指令信号ScまたはSoを発するようにしたが、これは必ずしも全閉または全開作動させる必要は無く、所定の角度だけ閉側または開側に作動させる指示を発するようにしてもよい。但し、排気絞り弁134を全閉または全開作動させる全閉または全開指令信号ScまたはSoを発するようにすれば、マップへの基準圧力の保管量が低減できると共に、制御が簡略化される。
In the above-described embodiment, when the deviation ± ΔPθ from the reference pressure to the positive side or the negative side exceeds the absolute value | α | of the predetermined value, the
100 エンジン
102 吸気通路
112 エアフローメータ
122 排気通路
134 排気絞り弁
134A アクチュエータ
136 DPF
137 第1の上流側導圧路
138 差圧センサ
139 下流側導圧路
140 第2の上流側導圧路
141 大気連通路
142 第1の切替え弁
143 第2の切替え弁
200 ECU
DESCRIPTION OF
137 First upstream side
Claims (5)
前記差圧センサに連通された上流側導圧路の連通を、第1の位置において前記排気浄化フィルタの上流側で前記排気絞り弁の下流側または第2の位置において前記排気絞り弁の上流側へと切替え可能な第1の連通切替え手段と、
前記差圧センサに連通された下流側導圧路の連通を、第1の位置において前記排気浄化フィルタの下流側または第2の位置において大気へと切替え可能な第2の連通切替え手段と、
前記排気絞り弁への指示開度および吸入空気量に対応した基準圧力を求める基準圧力取得手段と、
所定時に、前記第1および第2の連通切替え手段を、それぞれ、第2の位置に切替え、前記差圧検出手段により得られる検出圧力値と、前記基準圧力取得手段により得られる基準圧力値との差の正側または負側への乖離量に基づき、前記排気絞り弁が異常か正常かを診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気絞り弁故障診断装置。 An exhaust purification filter installed in an exhaust passage of the internal combustion engine, an exhaust throttle valve upstream of the exhaust purification filter, and an upstream pressure guiding path communicated upstream of the exhaust purification filter and downstream of the exhaust throttle valve And an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising differential pressure detection means including differential pressure sensors respectively arranged in communication with downstream pressure guiding paths communicated with the downstream side of the exhaust purification filter.
The upstream side pressure guiding path communicated with the differential pressure sensor is connected upstream of the exhaust purification filter at the first position downstream of the exhaust throttle valve or upstream of the exhaust throttle valve at the second position. First communication switching means capable of switching to
A second communication switching means capable of switching the communication of the downstream pressure guiding path communicated with the differential pressure sensor to the atmosphere at the first position downstream of the exhaust purification filter or at the second position;
A reference pressure obtaining means for obtaining a reference pressure corresponding to the indicated opening and the intake air amount to the exhaust throttle valve;
At a predetermined time, the first and second communication switching means are respectively switched to the second position, and a detected pressure value obtained by the differential pressure detecting means and a reference pressure value obtained by the reference pressure acquiring means Diagnosing means for diagnosing whether the exhaust throttle valve is abnormal or normal based on a deviation amount of the difference to the positive side or the negative side ;
An exhaust throttle valve failure diagnosis device for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006327017A JP4748396B2 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006327017A JP4748396B2 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008138621A JP2008138621A (en) | 2008-06-19 |
JP4748396B2 true JP4748396B2 (en) | 2011-08-17 |
Family
ID=39600348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006327017A Expired - Fee Related JP4748396B2 (en) | 2006-12-04 | 2006-12-04 | Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4748396B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5543725B2 (en) * | 2009-04-30 | 2014-07-09 | 日野自動車株式会社 | Exhaust purification device |
GB2476964A (en) | 2010-01-15 | 2011-07-20 | Anatoly Verenchikov | Electrostatic trap mass spectrometer |
JP5847030B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-01-20 | 愛三工業株式会社 | Exhaust throttle valve control device and exhaust throttle valve control method |
US10107222B2 (en) | 2014-02-06 | 2018-10-23 | Carrier Corporation | Particulate filter test system and method |
JP6901963B2 (en) * | 2017-12-20 | 2021-07-14 | 株式会社クボタ | engine |
JP2019112953A (en) * | 2017-12-20 | 2019-07-11 | 株式会社クボタ | engine |
JP6867278B2 (en) * | 2017-12-20 | 2021-04-28 | 株式会社クボタ | engine |
CN117432533B (en) * | 2023-12-18 | 2024-03-19 | 潍柴动力股份有限公司 | Exhaust throttle valve control method, device, equipment and automobile |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000257452A (en) * | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Toyota Motor Corp | Diagnostic system for exhaust valve of internal combustion engine |
JP3463642B2 (en) * | 2000-01-21 | 2003-11-05 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust throttle valve abnormality detector |
JP3911408B2 (en) * | 2001-11-27 | 2007-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP3849553B2 (en) * | 2002-03-15 | 2006-11-22 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
-
2006
- 2006-12-04 JP JP2006327017A patent/JP4748396B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008138621A (en) | 2008-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4748396B2 (en) | Exhaust throttle valve failure diagnosis device for internal combustion engine | |
US8336291B2 (en) | Exhaust throttle valve diagnosing device and method | |
JP5196036B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
EP2376759B1 (en) | Diagnostic method and apparatus for an exhaust pressure regulator | |
JP6107677B2 (en) | Abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method for variable valve mechanism | |
US6993908B2 (en) | Failure detection apparatus for an internal combustion engine | |
JP2008051049A (en) | Supercharger of engine | |
EP3569847B1 (en) | Method for controlling internal combustion engine and device for controlling internal combustion engine | |
EP2674597A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2008128114A (en) | Exhaust throttle valve failure diagnostic device for internal combustion engine | |
JP2018105244A (en) | Control device for internal combustion engine and abnormality diagnosis system for control device for internal combustion engine | |
JP2008133779A (en) | Diagnosis device for differential pressure sensor | |
JP2008240576A (en) | Failure diagnosis device for turbocharging system | |
JP2013096372A (en) | Control device of internal combustion engine with supercharger | |
JP5218669B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP4941458B2 (en) | Fault diagnosis device for internal combustion engine | |
JP3463642B2 (en) | Exhaust throttle valve abnormality detector | |
JP4893383B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP4760671B2 (en) | Fault detection system for differential pressure sensor | |
JP4556800B2 (en) | Engine back pressure control device | |
JP5332674B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP4900004B2 (en) | EGR system for internal combustion engine | |
JP2009121362A (en) | Filter regeneration control device for internal combustion engine | |
JP4736978B2 (en) | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine | |
JP2014227844A (en) | Controller of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090901 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101015 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101102 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110505 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |