JP6494822B1 - Control device for internal combustion engine and control method for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

【課題】PCVバルブの異常を検出することができる内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を提供する。【解決手段】内燃機関の運転中における吸気マニホールドの内部の酸素濃度の値と、酸素濃度判定値と、の比較に基づいて、ブローバイガス通路に設けられたPCVバルブの異常の有無を判定するようにした。【選択図】図2An internal combustion engine control apparatus and an internal combustion engine control method capable of detecting an abnormality of a PCV valve are provided. According to a comparison between an oxygen concentration value inside an intake manifold during operation of an internal combustion engine and an oxygen concentration determination value, it is determined whether there is an abnormality in a PCV valve provided in a blow-by gas passage. I made it. [Selection] Figure 2

Description

この発明は、ブローバイガス還元装置を備えた内燃機関の制御装置、及びその内燃機関の制御方法に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including a blow-by gas reduction device, and a control method for the internal combustion engine.

内燃機関のシリンダ内で高圧になった排気ガスや未燃焼ガスは、ピストンとシリンダの隙間等から内燃機関のクランクケース内に漏れ出ることがある。このクランクケース内に漏れ出たガスはブローバイガスと称されるが、ブローバイガスは、そのまま大気に放出されると大気汚染の原因となる。そこで、ブローバイガスを内燃機関の吸気系に還元して内燃機関の燃焼室で再燃焼させるようにしたブローバイガス還元装置が内燃機関に設けられる場合がある。   Exhaust gas and unburned gas that have become high pressure in the cylinder of the internal combustion engine may leak into the crankcase of the internal combustion engine through a gap between the piston and the cylinder. The gas leaking into the crankcase is referred to as blow-by gas, and blow-by gas causes air pollution if released into the atmosphere as it is. Therefore, there is a case where the internal combustion engine is provided with a blow-by gas reduction device that reduces the blow-by gas to the intake system of the internal combustion engine and re-combusts it in the combustion chamber of the internal combustion engine.

ブローバイガス還元装置は、ブローバイガスを内燃機関の吸気系に流通させるために、内燃機関のクランクケースの内部と、吸気系のスロットルバルブの下流側とをゴムホース等で接続して構成したブローバイガス通路を備え、ブローバイガス通路には、逆止弁としてのPCV(Positive Crankcase Ventilation)バルブが装着されている。   The blow-by gas reduction device is a blow-by gas passage formed by connecting the inside of the crankcase of the internal combustion engine and the downstream side of the throttle valve of the intake system with a rubber hose or the like in order to distribute the blow-by gas to the intake system of the internal combustion engine. And a PCV (Positive Crankcase Ventilation) valve as a check valve is mounted in the blow-by gas passage.

機械的な構成のPCVバルブの場合、開口した一端と開口した他端との間に配置された弁体と、この弁体を閉じる方向に常時付勢するスプリングとが設けられている。このように構成されたPCVバルブは、前述の一端がクランクケースの内部に臨み他端が吸気系に臨むように、ブローバイガス通路に直列に装着される。   In the case of a PCV valve having a mechanical configuration, a valve body disposed between one open end and the other open end and a spring that constantly biases the valve body in a closing direction are provided. The PCV valve configured in this way is mounted in series in the blow-by gas passage so that the one end faces the inside of the crankcase and the other end faces the intake system.

ブローバイガス通路に装着されたPCVバルブは、クランクケース内の圧力が、吸気系におけるスロットルバルブの下流側の圧力とスプリングのスプリング圧力との合計圧力を超えれば弁体が開き、クランクケース内のブローバイガスをブローバイガス通路を介して吸気系に流通させる。これとは逆に、クランクケース内の圧力が、吸気系におけるスロットルバルブの下流側の圧力とスプリングのスプリング圧力との合計圧力以下のときは弁体が閉じ、ブローバイガス通路を遮断してブローバイガスの前述の流通を停止させる。   The PCV valve installed in the blow-by gas passage opens the valve body when the pressure in the crankcase exceeds the total pressure of the downstream side of the throttle valve in the intake system and the spring pressure of the spring. Gas is circulated to the intake system via the blow-by gas passage. On the contrary, when the pressure in the crankcase is equal to or lower than the total pressure of the downstream pressure of the throttle valve and the spring pressure of the spring in the intake system, the valve body is closed and the blow-by gas passage is shut off to blow-by gas. To stop the aforementioned distribution.

PCVバルブの開度は、クランクケース内の圧力と、吸気系におけるスロットルバルブの下流側の圧力とスプリングの押圧力との合計圧力と、の圧力差に応じて決定され、ブローバイガスの前述の流通量はPCVバルブの開度に依存する。   The opening degree of the PCV valve is determined according to the pressure difference between the pressure in the crankcase and the total pressure of the pressure on the downstream side of the throttle valve and the pressing force of the spring in the intake system. The amount depends on the opening of the PCV valve.

しかしながら、前述のように構成された機械的な構成のPCVバルブの場合、機械的な構成部品であるスプリングの押圧力は製造上のばらつきが大きく、内燃機関の運転条件が同一であっても、個々のPCVバルブによりブローバイガスの流通量に差が生じることがある。   However, in the case of a PCV valve with a mechanical configuration configured as described above, the pressing force of the spring, which is a mechanical component, has a large variation in manufacturing, and even if the operating conditions of the internal combustion engine are the same, Differences in the flow rate of blow-by gas may occur depending on the individual PCV valves.

また、廉価で機械的な構成のみのPCVバルブを用いた場合、PCVバルブの開度等のPCVバルブの作動状況をモニタする出力を有していないため、PCVバルブに故障等の異常が発生してもその異常を検出することが困難である。   In addition, when a PCV valve with a low-cost mechanical configuration is used, it does not have an output for monitoring the PCV valve operating status such as the opening of the PCV valve. However, it is difficult to detect the abnormality.

これに対して、例えば特許文献1に開示された従来のブローバイガス還元装置によれば、ブローバイガスの流通量の調整を可能としたPCVバルブを用い、内燃機関の運転状態に応じてブローバイガスの流通量を調整するように構成されており、PCVバルブによる流量調整状態と、内燃機関の吸気量の状態等に基づいて、PCVバルブの異常検出を行なうようにしている。   On the other hand, for example, according to the conventional blow-by gas reduction device disclosed in Patent Document 1, a PCV valve that enables adjustment of the flow rate of the blow-by gas is used, and the blow-by gas is reduced according to the operating state of the internal combustion engine. The flow rate is adjusted, and the PCV valve abnormality is detected based on the flow rate adjustment state by the PCV valve, the intake air amount state of the internal combustion engine, and the like.

また、例えば特許文献2に開示された内燃機関のブローバイガス通路異常検出装置では、内燃機関のアイドル運転時の空気制御量に基づいて、ブローバイガス通路の漏れ若しくは抜け等の異常を検出するようにしている。   Further, for example, in the blow-by gas passage abnormality detection device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 2, an abnormality such as leakage or omission in the blow-by gas passage is detected based on an air control amount during idle operation of the internal combustion engine. ing.

特開2017−145782号公報JP 2017-145782 A 特開平10−184335号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-184335

前述の特許文献1に開示された従来のブローバイガス還元装置を備えた内燃機関の制御装置の場合、ブローバイガスの流通量を任意に調整することができるPCVバルブを用いることが必要であり、さらにはそのPCVバルブを駆動制御するための制御手段も必要となるため、コストアップを招くという課題があった。また、前述の特許文献2に開示されたブローバイガス通路異常検出装置を備えた内燃機関の制御装置の場合、システム構成としては廉価であるものの、PCVバルブの弁体が閉位置で固着する閉故障に基づく異常は検出できないという課題があった。   In the case of the control device for an internal combustion engine provided with the conventional blow-by gas reduction device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to use a PCV valve that can arbitrarily adjust the flow rate of blow-by gas. Since a control means for driving and controlling the PCV valve is also required, there is a problem in that the cost is increased. Further, in the case of the control device for an internal combustion engine provided with the blow-by gas passage abnormality detection device disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, although the system configuration is inexpensive, a closed failure in which the valve body of the PCV valve is fixed in the closed position. There was a problem that anomalies based on this could not be detected.

この発明は、従来のブローバイガス還元装置を備えた内燃機関の制御装置に於ける、前述のような課題を解決するためになされたものであり、機械的構成のPCVバルブを用いていても、確実にその異常を検出することができる内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in a control device for an internal combustion engine equipped with a conventional blow-by gas reduction device, and even if a mechanically configured PCV valve is used, An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine and a control method for the internal combustion engine that can reliably detect the abnormality.

この発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させるブローバイガス通路と、
前記ブローバイガス通路に設けられ、前記クランクケースの内部の圧力に依存して開閉動作を行うPCVバルブと、
を有し、
前記PCVバルブの開閉動作に基づいて、前記ブローバイガスの流通を制御するようにした内燃機関の制御装置であって、
前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に配置され、前記ブローバイガス通路を開閉し得る弁装置と、
前記吸気系における前記ブローバイガス通路との接続部の下流側の気体の酸素濃度を検出する運転状態検出部を備え、
前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転中における前記酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中において前記弁装置を開動作若しくは閉動作させたときに生じる前記酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されている、
ことを特徴とする。
An internal combustion engine control apparatus according to the present invention includes:
A blow-by gas passage through which the blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine flows to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine;
A PCV valve that is provided in the blow-by gas passage and opens and closes depending on the pressure inside the crankcase;
Have
A control device for an internal combustion engine configured to control a flow of the blow-by gas based on an opening / closing operation of the PCV valve;
A valve device arranged in series with the PCV valve in the blow-by gas passage and capable of opening and closing the blow-by gas passage;
An operating state detection unit that detects an oxygen concentration of a gas downstream of a connection portion with the blow-by gas passage in the intake system;
The value of the oxygen concentration during operation of the internal combustion engine detected by the operating state detection unit, and the amount of change in the oxygen concentration that occurs when the valve device is opened or closed during operation of the internal combustion engine, , based on, and is configured to determine the presence or absence of abnormality of the PCV valve,
It is characterized by that.

この発明の内燃機関の制御方法は、
内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、ブローバイガス通路により前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させ、前記ブローバイガスの流通を、前記ブローバイガス通路に設けられたPCVバルブにより制御するようにした内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の運転中における前記吸気系の前記ブローバイガス通路との接続部の下流側の気体の酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中に前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に設けられた弁装置を動作若しくは閉動作させることにより生じる、前記吸気系の酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定する、
ことを特徴とする。
The control method of the internal combustion engine of the present invention includes:
The blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine is circulated to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine through the blow-by gas passage. A control method for an internal combustion engine that is controlled,
Provided in series with the PCV valve in the blow-by gas passage during operation of the internal combustion engine and the value of the oxygen concentration of the gas downstream of the connection portion of the intake system with the blow-by gas passage Determining whether there is an abnormality in the PCV valve based on the amount of change in the oxygen concentration of the intake system that is caused by opening or closing the valve device
It is characterized by that.

この発明に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させるブローバイガス通路と、前記ブローバイガス通路に設けられ、前記クランクケースの内部の圧力に依存して開閉動作を行うPCVバルブと、を有し、前記PCVバルブの開閉動作に基づいて、前記ブローバイガスの流通を制御するようにした内燃機関の制御装置であって、
前記吸気系における前記スロットルバルブの下流側の気体の酸素濃度を検出する運転状態検出部を備え、前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転中における前記酸素濃度の値に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されているので、機械的構成のPCVバルブであっても、その異常を確実に検出することができる。
According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine is circulated to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine, and the blow-by gas path And a PCV valve that opens and closes depending on the pressure inside the crankcase, and controls the flow of the blow-by gas based on the opening and closing operation of the PCV valve. A control device,
An operating state detection unit that detects an oxygen concentration of a gas downstream of the throttle valve in the intake system, and based on the value of the oxygen concentration during operation of the internal combustion engine detected by the operating state detection unit, Since it is configured to determine whether there is an abnormality in the PCV valve, the abnormality can be reliably detected even with a mechanically configured PCV valve.

また、この発明に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させるブローバイガス通路と、前記ブローバイガス通路に設けられ、前記クランクケースの内部の圧力に依存して開閉動作を行うPCVバルブと、を有し、前記PCVバルブの開閉動作に基づいて、前記ブローバイガスの流通を制御するようにした内燃機関の制御装置であって、前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に配置され、前記ブローバイガス通路を開閉し得る弁装置と、前記吸気系における前記スロットルバルブの下流側の気体の酸素濃度を検出する運転状態検出部を備え、前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転中における前記酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中において前記弁装置を開動作若しくは閉動作させたときに生じる前記酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されているので、機械的構成のPCVバルブであってもその異常をより確実に検出することができる。   Further, according to the control device for an internal combustion engine according to the present invention, the blow-by gas passage for allowing the blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine to flow downstream of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine, and the blow-by gas An internal combustion engine that is provided in a passage and that opens and closes depending on a pressure inside the crankcase, and controls the flow of the blow-by gas based on the opening and closing operation of the PCV valve. An engine control device, which is arranged in series with the PCV valve in the blow-by gas passage and can open and close the blow-by gas passage; and an oxygen concentration of a gas downstream of the throttle valve in the intake system An operating state detecting unit for detecting the oxygen during operation of the internal combustion engine detected by the operating state detecting unit; Based on the degree value and the amount of change in the oxygen concentration that occurs when the valve device is opened or closed during operation of the internal combustion engine, the presence or absence of an abnormality in the PCV valve is determined. Since it is configured, it is possible to detect the abnormality more reliably even with a mechanically configured PCV valve.

さらに、この発明に係る内燃機関の制御方法によれば、内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、ブローバイガス通路により前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させ、前記ブローバイガスの流通を、前記ブローバイガス通路に設けられたPCVバルブにより制御するようにした内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関の運転中における前記吸気系の酸素濃度の値に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するようにしているので、機械的構成のPCVバルブであってもその異常を確実に検出することができる。   Further, according to the control method for an internal combustion engine according to the present invention, the blowby gas inside the crankcase of the internal combustion engine is circulated to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine through the blowby gas passage, and the blowby gas Is controlled by a PCV valve provided in the blow-by gas passage, wherein the PCV is based on the value of oxygen concentration in the intake system during operation of the internal combustion engine. Since the presence / absence of abnormality of the valve is determined, even the mechanically configured PCV valve can reliably detect the abnormality.

また、この発明に係る内燃機関の制御方法によれば、内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、ブローバイガス通路により前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させ、前記ブローバイガスの流通を、前記ブローバイガス通路に設けられたPCVバルブにより制御するようにした内燃機関の制御方法であって、前記内燃機関の運転中における前記吸気系の酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中に前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に設けられた弁装置を回動作若しくは閉動作させることにより生じる、前記吸気系の酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するようにしているので、機械的構成のPCVバルブであってもその異常をより確実に検出することができる。   Further, according to the control method for an internal combustion engine according to the present invention, the blowby gas inside the crankcase of the internal combustion engine is circulated to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine through the blowby gas passage, and the blowby gas Is controlled by a PCV valve provided in the blow-by gas passage, the oxygen concentration value of the intake system during operation of the internal combustion engine, and the internal combustion engine The abnormality of the PCV valve based on the amount of change in the oxygen concentration of the intake system caused by rotating or closing the valve device provided in series with the PCV valve in the blow-by gas passage during operation Therefore, even if it is a mechanically configured PCV valve, its abnormality can be detected more reliably. Can.

この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of a control device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を説明するための、吸気マニホールド内の気体の酸素濃度を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the oxygen concentration of the gas in an intake manifold for demonstrating the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Embodiment 1 of this invention, and the control method of an internal combustion engine. この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for illustrating a control device for an internal combustion engine and a control method for the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置及び制御方法について、図に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置の概略構成図、図2は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置のブロック図、図3は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置のハードウェア構成図である。図1、図2、及び図3に於いて、内燃機関1、及び内燃機関1を制御する制御装置50は、車両に搭載されている。内燃機関1は、車両の駆動輪を駆動する駆動力源となる。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a control device and a control method for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. It is a hardware block diagram of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Embodiment 1 of invention. 1, 2, and 3, the internal combustion engine 1 and the control device 50 that controls the internal combustion engine 1 are mounted on a vehicle. The internal combustion engine 1 serves as a driving force source that drives driving wheels of the vehicle.

まず、内燃機関1の構成について説明する。内燃機関1は、空気と燃料の混合気を燃焼させるシリンダ25を有している。内燃機関1は、シリンダ25に空気を供給する吸気路23と、シリンダ25で燃焼した排気ガスを排出する排気路17とを備えている。内燃機関1は、吸気路23を開閉するスロットルバルブ6を備えている。スロットルバルブ6は、制御装置50により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式スロットルバルブにより構成されている。スロットルバルブ6には、スロットルバルブ6の開度に応じた電気信号を出力するスロットル開度センサ7が設けられている。   First, the configuration of the internal combustion engine 1 will be described. The internal combustion engine 1 has a cylinder 25 that burns a mixture of air and fuel. The internal combustion engine 1 includes an intake passage 23 that supplies air to the cylinder 25 and an exhaust passage 17 that discharges exhaust gas burned in the cylinder 25. The internal combustion engine 1 includes a throttle valve 6 that opens and closes an intake passage 23. The throttle valve 6 is an electronically controlled throttle valve that is driven to open and close by an electric motor controlled by the control device 50. The throttle valve 6 is provided with a throttle opening sensor 7 that outputs an electrical signal corresponding to the opening of the throttle valve 6.

吸気路23の最上流部には、吸気路23に吸入された空気を浄化するエアクリーナ24が設けられている。スロットルバルブ6の上流側の吸気路23には、大気から吸気路23に吸入される空気である吸入空気の流量に応じた電気信号を出力するエアフローセンサ3と、吸入空気の温度である吸入空気温度Taに応じた電気信号を出力する吸入空気温度センサ4と、吸入空気の湿度である吸入空気湿度Haに応じた電気信号を出力する吸入空気湿度センサ5と、が設けられている。   An air cleaner 24 that purifies the air sucked into the intake passage 23 is provided at the most upstream portion of the intake passage 23. In the intake passage 23 upstream of the throttle valve 6, an air flow sensor 3 that outputs an electric signal according to the flow rate of intake air that is air sucked into the intake passage 23 from the atmosphere, and intake air that is the temperature of the intake air. An intake air temperature sensor 4 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature Ta and an intake air humidity sensor 5 that outputs an electrical signal corresponding to the intake air humidity Ha, which is the humidity of the intake air, are provided.

スロットルバルブ6の上流側の吸気路23内の圧力は、大気圧と等しいとみなすことができる。吸気路23の外部(例えば、制御装置50の内部)には、吸入空気(この実施の形態1では、大気)の圧力である吸入空気圧Paに応じた電気信号を出力する吸入空気圧センサ2が設けられている。   The pressure in the intake passage 23 on the upstream side of the throttle valve 6 can be regarded as being equal to the atmospheric pressure. An intake air pressure sensor 2 that outputs an electric signal corresponding to the intake air pressure Pa that is the pressure of the intake air (in the first embodiment, the atmosphere) is provided outside the intake passage 23 (for example, inside the control device 50). It has been.

なお、吸入空気温度センサ4及び吸入空気湿度センサ5は、エアフローセンサ3と一体化されてもよいし、別体化されてもよい。或いは、吸入空気温度センサ4及び吸入空気湿度センサ5は、吸入空気圧センサ2と同様に、吸気路23の外部に設けられてもよい。いずれにしても、吸入空気圧センサ2、吸入空気温度センサ4、及び、吸入空気湿度センサ5は、吸気路23に吸入される吸入空気が存在する場所であって、吸入空気の圧力が実質的に同じになる場所に設けられる。   The intake air temperature sensor 4 and the intake air humidity sensor 5 may be integrated with the air flow sensor 3 or may be separated. Alternatively, the intake air temperature sensor 4 and the intake air humidity sensor 5 may be provided outside the intake passage 23 in the same manner as the intake air pressure sensor 2. In any case, the intake air pressure sensor 2, the intake air temperature sensor 4, and the intake air humidity sensor 5 are places where intake air sucked into the intake passage 23 exists, and the pressure of the intake air is substantially reduced. Provided in the same place.

スロットルバルブ6の下流側の吸気路23には、吸気マニホールド12が設けられている。吸気マニホールド12の上流側とスロットルバルブ6の下流側の間の吸気路23には、吸気脈動を抑制するサージタンク11が設けられている。内燃機関1は、排気路17からサージタンク11に排気ガスを還流するEGR(Exhaust Gas Recirculation:排気再循環)通路21と、EGR通路21を開閉するEGRバルブ22と、を備えている。前述の吸気路23とサージタンク11と吸気マニホールド12は、内燃機関1の吸気系を構成している。   An intake manifold 12 is provided in the intake passage 23 on the downstream side of the throttle valve 6. A surge tank 11 for suppressing intake pulsation is provided in the intake passage 23 between the upstream side of the intake manifold 12 and the downstream side of the throttle valve 6. The internal combustion engine 1 includes an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 21 that recirculates exhaust gas from the exhaust passage 17 to the surge tank 11, and an EGR valve 22 that opens and closes the EGR passage 21. The intake passage 23, the surge tank 11, and the intake manifold 12 described above constitute an intake system of the internal combustion engine 1.

なお、この実施の形態1では、EGR通路21は排気路17とサージタンク11との間に設けられているが、排気路17と吸気マニホールド12との間に設けられていてもよい。   In the first embodiment, the EGR passage 21 is provided between the exhaust passage 17 and the surge tank 11, but may be provided between the exhaust passage 17 and the intake manifold 12.

EGRバルブ22は、制御装置50により制御される電動モータ等の電動アクチュエータにより開閉駆動される電子制御式EGRバルブにより構成されている。サージタンク11に還流された排気ガス(以下、還流排気ガスと称す)と、サージタンク11に吸入された吸入空気は、サージタンク11内で混合され、均一化される。   The EGR valve 22 is configured by an electronically controlled EGR valve that is opened and closed by an electric actuator such as an electric motor controlled by the control device 50. The exhaust gas recirculated to the surge tank 11 (hereinafter referred to as recirculated exhaust gas) and the intake air sucked into the surge tank 11 are mixed and made uniform in the surge tank 11.

吸気マニホールド12に接続されているサージタンク11には、吸気マニホールド12内の気体の圧力であるマニホールド圧Pbに応じた電気信号を出力するマニホールド圧センサ8と、吸気マニホールド12内の気体の温度であるマニホールド温度Tbに応じた電気信号を出力するマニホールド温度センサ9と、吸気マニホールド12内の気体の酸素濃度であるマニホールド内酸素濃度Rox_inに応じた電気信号を出力するマニホールド内酸素濃度センサ10と、が設けられている。   The surge tank 11 connected to the intake manifold 12 has a manifold pressure sensor 8 that outputs an electric signal corresponding to the manifold pressure Pb that is the gas pressure in the intake manifold 12, and the gas temperature in the intake manifold 12. A manifold temperature sensor 9 for outputting an electrical signal corresponding to a certain manifold temperature Tb, an in-manifold oxygen concentration sensor 10 for outputting an electrical signal corresponding to the oxygen concentration Rox_in in the manifold, which is the oxygen concentration of the gas in the intake manifold 12, and Is provided.

なお、サージタンク11内の気体の圧力と温度と酸素濃度は、吸気マニホールド12内の気体の圧力と温度と酸素濃度と同一であり、この実施の形態1では、マニホールド圧センサ8とマニホールド温度センサ9とマニホールド内酸素濃度センサ10は、全てサージタンク11に設置されているが、それらのうちの少なくとも何れかは吸気マニホールド12に設置されてもよい。また、マニホールド温度センサ9及びマニホールド内酸素濃度センサ10は、マニホールド圧センサ8と一体化されていてもよいし、別体化されていてもよい。   Note that the pressure, temperature, and oxygen concentration of the gas in the surge tank 11 are the same as the pressure, temperature, and oxygen concentration of the gas in the intake manifold 12, and in the first embodiment, the manifold pressure sensor 8 and the manifold temperature sensor. 9 and the oxygen concentration sensor 10 in the manifold are all installed in the surge tank 11, but at least one of them may be installed in the intake manifold 12. The manifold temperature sensor 9 and the in-manifold oxygen concentration sensor 10 may be integrated with the manifold pressure sensor 8 or may be separated.

マニホールド温度センサ9及びマニホールド内酸素濃度センサ10は、吸気マニホールド12とEGR通路との接続部よりも下流側に設けられており、吸入空気と還流排気ガスとが十分に混合した気体の温度と酸素濃度を検出可能なように構成されている。   The manifold temperature sensor 9 and the in-manifold oxygen concentration sensor 10 are provided downstream of the connection portion between the intake manifold 12 and the EGR passage, and the temperature and oxygen of the gas in which the intake air and the recirculated exhaust gas are sufficiently mixed are provided. It is configured so that the concentration can be detected.

吸気マニホールド12の下流側の部分には、燃料を噴射するインジェクタ13が設けられている。なお、インジェクタ13は、シリンダ25内に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。   An injector 13 for injecting fuel is provided at a downstream portion of the intake manifold 12. The injector 13 may be provided so as to inject fuel directly into the cylinder 25.

シリンダ25の頂部には、空気と燃料の混合気に点火する点火プラグ161と、点火プラグ161に点火エネルギーを供給する点火コイル16と、が設けられている。また、シリンダ25の頂部には、吸気路23からシリンダ25内に吸入される吸入空気量を調節する吸気バルブのバルブ開閉タイミングを可変にする吸気可変バルブタイミング機構14と、シリンダ内から排気路17に排出される排気ガス量を調節する排気バルブのバルブ開閉タイミングを可変にする排気可変バルブタイミング機構15と、が設けられている。吸気可変バルブタイミング機構14と排気可変バルブタイミング機構15は、電動アクチュエータを有している。   A spark plug 161 that ignites an air-fuel mixture and an ignition coil 16 that supplies ignition energy to the spark plug 161 are provided at the top of the cylinder 25. Also, at the top of the cylinder 25, an intake variable valve timing mechanism 14 that varies the valve opening / closing timing of an intake valve that adjusts the amount of intake air that is drawn into the cylinder 25 from the intake passage 23, and an exhaust passage 17 from the cylinder. There is provided an exhaust variable valve timing mechanism 15 that varies the valve opening / closing timing of the exhaust valve for adjusting the amount of exhaust gas discharged to the exhaust gas. The intake variable valve timing mechanism 14 and the exhaust variable valve timing mechanism 15 have electric actuators.

内燃機関1のクランク軸には、その回転角に応じた電気信号を出力するクランク角センサ20が設けられている。排気路17には、排気ガス中の空気と燃料との比率である空燃比AF(Air/Fuel)に応じた電気信号を出力する空燃比センサ18が設けられている。また、排気路17には、排気ガスを浄化する触媒19が設けられている。触媒19には、理論空燃比AF0近傍で浄化性能が高くなる三元触媒が用いられている。   The crankshaft of the internal combustion engine 1 is provided with a crank angle sensor 20 that outputs an electrical signal corresponding to the rotation angle. The exhaust passage 17 is provided with an air-fuel ratio sensor 18 that outputs an electric signal corresponding to an air-fuel ratio AF (Air / Fuel) that is a ratio of air and fuel in the exhaust gas. The exhaust passage 17 is provided with a catalyst 19 for purifying the exhaust gas. As the catalyst 19, a three-way catalyst having high purification performance in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio AF0 is used.

クランクケース26は、オイルパンと一体化されており、内部に空間を有する。内燃機関1のクランク軸100は、クランクケース26の内部の空間に配置されている。前述の吸気可変バルブタイミング機構14と排気可変バルブタイミング機構15は、ヘッドカバー27にて覆われている。ヘッドカバー27の内部の空間と前述のクランクケース26の内部の空間は、気体通路110により連通されており、ヘッドカバー27の内部の空間とクランクケース26の内部の空間と気体通路110の内部の空間とがブローバイガスを蓄積するブローバイガス蓄積部となる。   The crankcase 26 is integrated with the oil pan and has a space inside. The crankshaft 100 of the internal combustion engine 1 is disposed in the space inside the crankcase 26. The intake variable valve timing mechanism 14 and the exhaust variable valve timing mechanism 15 described above are covered with a head cover 27. The space inside the head cover 27 and the space inside the crankcase 26 described above are communicated by the gas passage 110, and the space inside the head cover 27, the space inside the crankcase 26, and the space inside the gas passage 110. Becomes a blow-by gas accumulating section for accumulating blow-by gas.

ヘッドカバー27は、新気導入通路28によりスロットルバルブ6の上流に位置する吸気路23に接続されている。クランクケース26とサージタンク11は、PCVバルブ30を介してブローバイガス通路29により接続されている。PCVバルブ30とクランクケース26の間にはブローバイガス通路29の開閉を行うBV(Butterfly Valve)31が接続されている。BV31は、制御装置50により制御されてブローバイガス通路29の開閉を行う。   The head cover 27 is connected to the intake passage 23 located upstream of the throttle valve 6 by a fresh air introduction passage 28. The crankcase 26 and the surge tank 11 are connected by a blow-by gas passage 29 via a PCV valve 30. A BV (Butterfly Valve) 31 that opens and closes the blow-by gas passage 29 is connected between the PCV valve 30 and the crankcase 26. The BV 31 is controlled by the control device 50 to open and close the blow-by gas passage 29.

次に、制御装置50について説明する。制御装置50は、内燃機関1を制御対象とする制御装置である。図2に示すように、制御装置50は、運転状態検出部51、酸素濃度判定部52、酸素濃度変化量判定部53、PCVバルブ閉故障判定部54を備えている。制御装置50における前述の運転状態検出部51、酸素濃度判定部52、酸素濃度変化量判定部53、PCVバルブ閉故障判定部54は、制御装置50に備えられた処理回路により実現される。   Next, the control device 50 will be described. The control device 50 is a control device that controls the internal combustion engine 1. As shown in FIG. 2, the control device 50 includes an operating state detection unit 51, an oxygen concentration determination unit 52, an oxygen concentration change amount determination unit 53, and a PCV valve closing failure determination unit 54. The aforementioned operating state detection unit 51, oxygen concentration determination unit 52, oxygen concentration change amount determination unit 53, and PCV valve closing failure determination unit 54 in the control device 50 are realized by a processing circuit provided in the control device 50.

具体的には、制御装置50は、図3に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等により構成されたコンピュータである演算処理装置90、演算処理装置90からデータの読み出しが可能に構成されたROM(Read Only Memory)としての記憶装置911、演算処理装置90からデータの読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(Random Access Memory)としての記憶装置912、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93、及び演算処理装置90が外部装置とデータ通信を行うための通信回路94を備えている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the control device 50 can read data from the arithmetic processing device 90, which is a computer configured with a CPU (Central Processing Unit) as a processing circuit, and the arithmetic processing device 90. A storage device 911 configured as a ROM (Read Only Memory), a storage device 912 configured as a RAM (Random Access Memory) configured to be able to read and write data from the processing unit 90, and external to the processing unit 90 Are provided with an input circuit 92 for inputting the signal, an output circuit 93 for outputting a signal from the arithmetic processing unit 90 to the outside, and a communication circuit 94 for the arithmetic processing unit 90 to perform data communication with the external device.

入力回路92には、吸入空気圧センサ2、エアフローセンサ3、吸入空気温度センサ4、吸入空気湿度センサ5、電気モータにより動作するスロットルバルブ6、スロットル開度センサ7、マニホールド圧センサ8、マニホールド温度センサ9、マニホールド内酸素濃度センサ10、空燃比センサ18、クランク角センサ20、及びスイッチ(図示せず)が接続されている。入力回路92は、これらセンサやスイッチの出力信号を演算処理装置90に入力するA/D変換器(図示せず)等を備えている。   The input circuit 92 includes an intake air pressure sensor 2, an air flow sensor 3, an intake air temperature sensor 4, an intake air humidity sensor 5, a throttle valve 6 operated by an electric motor, a throttle opening sensor 7, a manifold pressure sensor 8, and a manifold temperature sensor. 9, an in-manifold oxygen concentration sensor 10, an air-fuel ratio sensor 18, a crank angle sensor 20, and a switch (not shown) are connected. The input circuit 92 includes an A / D converter (not shown) that inputs the output signals of these sensors and switches to the arithmetic processing unit 90.

出力回路93には、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置90から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。出力回路93に接続された前述の電気負荷としては、スロットルバルブ6、インジェクタ13、吸気可変バルブタイミング機構14、排気可変バルブタイミング機構15、点火コイル16、EGRバルブ22、BV31等がある。通信回路94には、エアコンディショナ制御装置80、変速装置の制御装置81等の車載用の電子機器が通信線を介して接続されている。通信回路94は、CAN(Controller Area Network)等の通信プロトコルに基づいて、エアコンディショナ制御装置80、変速装置の制御装置81等の車載用の電子機器と有線通信を行う。   The output circuit 93 is connected to an electrical load, and includes a drive circuit that outputs a control signal from the arithmetic processing unit 90 to the electrical load. Examples of the electric load connected to the output circuit 93 include the throttle valve 6, the injector 13, the intake variable valve timing mechanism 14, the exhaust variable valve timing mechanism 15, the ignition coil 16, the EGR valve 22, and the BV31. In-vehicle electronic devices such as an air conditioner control device 80 and a transmission control device 81 are connected to the communication circuit 94 via a communication line. The communication circuit 94 performs wired communication with in-vehicle electronic devices such as the air conditioner control device 80 and the transmission control device 81 based on a communication protocol such as CAN (Controller Area Network).

制御装置50が備える前述の運転状態検出部51、酸素濃度判定部52、酸素濃度変化量判定部53、及びPCVバルブ閉故障判定部54の各機能は、演算処理装置90が、ROMとしての記憶装置911に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行し、記憶装置911、RAMとしての記憶装置912、入力回路92、出力回路93、及び通信回路94等の制御装置50における他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、
運転状態検出部51、酸素濃度判定部52、酸素濃度変化量判定部53、及びPCVバルブ閉故障判定部54等が用いる特性データ、判定値等の設定データは、ソフトウェア(プログラム)の一部として、ROMとしての記憶装置911に記憶されている。
Each function of the above-described operation state detection unit 51, oxygen concentration determination unit 52, oxygen concentration change amount determination unit 53, and PCV valve closing failure determination unit 54 provided in the control device 50 is stored in the ROM 90 by the arithmetic processing unit 90. The software (program) stored in the device 911 is executed and cooperates with other hardware in the control device 50 such as the storage device 911, the storage device 912 as a RAM, the input circuit 92, the output circuit 93, and the communication circuit 94. It is realized by doing. In addition,
Setting data such as characteristic data and determination values used by the operating state detection unit 51, the oxygen concentration determination unit 52, the oxygen concentration change amount determination unit 53, the PCV valve closing failure determination unit 54, and the like are part of the software (program). Are stored in a storage device 911 as a ROM.

この実施の形態1では、入力回路92には、吸入空気圧センサ2、エアフローセンサ3、吸入空気温度センサ4、吸入空気湿度センサ5、スロットル開度センサ7、マニホールド圧センサ8、マニホールド温度センサ9、マニホールド内酸素濃度センサ10、空燃比センサ18、クランク角センサ20、及び図示していないがドライバのアクセル踏みこみ量を検出するアクセルポジションセンサ等が接続されている。前述のように、出力回路93には、スロットルバルブ6、インジェクタ13、吸気可変バルブタイミング機構14、排気可変バルブタイミング機構15、点火コイル16、EGRバルブ22、及びBV31等が接続されている。   In the first embodiment, the input circuit 92 includes an intake air pressure sensor 2, an air flow sensor 3, an intake air temperature sensor 4, an intake air humidity sensor 5, a throttle opening sensor 7, a manifold pressure sensor 8, a manifold temperature sensor 9, An in-manifold oxygen concentration sensor 10, an air-fuel ratio sensor 18, a crank angle sensor 20, and an accelerator position sensor (not shown) for detecting the amount of accelerator depression by the driver are connected. As described above, the throttle valve 6, the injector 13, the intake variable valve timing mechanism 14, the exhaust variable valve timing mechanism 15, the ignition coil 16, the EGR valve 22, and the BV 31 are connected to the output circuit 93.

なお、制御装置50には、前述の各種センサ、及び電気負荷の他に、図示していない各種のセンサ、スイッチ、及びアクチュエータ等が接続されている。   The control device 50 is connected to various sensors, switches, actuators, and the like (not shown) in addition to the various sensors and electrical loads described above.

制御装置50は、基本的な制御として、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、インジェクタ13及び点火コイル16等を駆動制御する。制御装置50は、アクセルポジションセンサの出力信号等に基づいて、運転者が要求している内燃機関1の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する吸入空気量となるように、スロットルバルブ6等を制御する。この際、後述する、制御用の還流排気ガス流量Qesに基づいて算出される内燃機関1の出力トルクが考慮されてもよい。具体的には、制御装置50は、目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサ7の出力信号に基づき検出したスロットル開度が、目標スロットル開度に近づくように、スロットルバルブ6の電気モータを駆動制御する。   As a basic control, the control device 50 calculates the fuel injection amount, the ignition timing, and the like based on the input output signals of various sensors, and drives and controls the injector 13, the ignition coil 16, and the like. The control device 50 calculates the output torque of the internal combustion engine 1 requested by the driver based on the output signal of the accelerator position sensor and the like, and adjusts the throttle valve so that the intake air amount for realizing the required output torque is obtained. Control 6 etc. At this time, an output torque of the internal combustion engine 1 calculated based on a control recirculation exhaust gas flow rate Qes, which will be described later, may be taken into consideration. Specifically, the control device 50 calculates the target throttle opening, and the electric motor of the throttle valve 6 so that the throttle opening detected based on the output signal of the throttle opening sensor 7 approaches the target throttle opening. Is controlled.

<運転状態検出部51の構成・作用>
次に、運転状態検出部51の構成・作用について説明する。運転状態検出部51は、内燃機関1及び車両の運転状態を検出するように構成され、各種のセンサの出力信号等に基づいて各種の運転状態を検出する。より具体的には、運転状態検出部51は、マニホールド圧Pb、マニホールド温度Tb、及びマニホールド内酸素濃度Rox_inを検出し、また、マニホールド圧センサ8の出力信号に基づいてマニホールド圧Pbを検出する。さらに、運転状態検出部51は、マニホールド温度センサ9の出力信号に基づいてマニホールド温度Tbを検出し、また、マニホールド内酸素濃度センサ10の出力信号に基づいて、マニホールド内酸素濃度Rox_inを検出する。
<Configuration / Operation of Operation State Detection Unit 51>
Next, the configuration and operation of the operating state detection unit 51 will be described. The driving state detection unit 51 is configured to detect the driving states of the internal combustion engine 1 and the vehicle, and detects various driving states based on output signals of various sensors. More specifically, the operation state detection unit 51 detects the manifold pressure Pb, the manifold temperature Tb, and the in-manifold oxygen concentration Rox_in, and detects the manifold pressure Pb based on the output signal of the manifold pressure sensor 8. Further, the operation state detection unit 51 detects the manifold temperature Tb based on the output signal of the manifold temperature sensor 9 and detects the oxygen concentration Rox_in in the manifold based on the output signal of the oxygen concentration sensor 10 in the manifold.

さらに、運転状態検出部51は、吸入空気圧Pa、吸入空気温度Ta、吸入空気湿度Haを検出する。この実施の形態1では、運転状態検出部51は、吸入空気圧センサ2の出力信号に基づいて吸入空気圧Paを検出する。運転状態検出部51は、吸入空気温度センサ4の出力信号に基づいて吸入空気温度Taを検出する。また、運転状態検出部51は、吸入空気湿度センサ5の出力信号に基づいて吸入空気湿度Haを検出する。吸入空気湿度は相対湿度にて検出されるセンサが一般的であるため、この実施の形態1における吸入空気湿度センサ5も相対湿度により吸入空気湿度検出とするように構成されている。   Further, the operating state detection unit 51 detects the intake air pressure Pa, the intake air temperature Ta, and the intake air humidity Ha. In the first embodiment, the operation state detector 51 detects the intake air pressure Pa based on the output signal of the intake air pressure sensor 2. The operating state detector 51 detects the intake air temperature Ta based on the output signal of the intake air temperature sensor 4. Further, the operating state detection unit 51 detects the intake air humidity Ha based on the output signal of the intake air humidity sensor 5. Since the sensor for detecting the intake air humidity based on the relative humidity is generally used, the intake air humidity sensor 5 in the first embodiment is also configured to detect the intake air humidity using the relative humidity.

また、運転状態検出部51は、スロットル開度センサ7の出力信号に基づいてスロットル開度を検出し、空燃比センサ18の出力信号に基づいて排気ガスの空燃比AFを検出し、クランク角センサ20の出力信号に基づいて内燃機関1の回転速度Neを検出し、アクセルポジションセンサの出力信号に基づいてアクセル開度を検出する。   Further, the operating state detection unit 51 detects the throttle opening based on the output signal of the throttle opening sensor 7, detects the air-fuel ratio AF of the exhaust gas based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 18, and the crank angle sensor The rotational speed Ne of the internal combustion engine 1 is detected based on the output signal of 20, and the accelerator opening is detected based on the output signal of the accelerator position sensor.

さらに、運転状態検出部51は、エアフローセンサ3の出力信号に基づいて吸入空気流量Qaを検出する。すなわち、運転状態検出部51は、下記の式(1)に示すように、吸入空気流量Qa[g/s]に基づいて、1行程間(例えば、内燃機関1のピストンの上死点前のクランク軸100の角度BTDC5degCA間をピストンが1往復する期間)に、吸気系の吸気マニホールド12に吸入される吸入空気量QA[g/stroke]を算出する。そして、運転状態検出部51は、吸入空気量QAに対して吸気マニホールド12及びサージタンク11での遅れを模擬した1次遅れフィルタ処理を行って、内燃機関の前述の1行程間にシリンダ25に吸入されるシリンダ吸入空気量QAc[g/stroke]を算出する。即ち、運転状態検出部51は、例えば、吸入空気流量Qaに1行程周期ΔTを乗算して、吸入空気量QAを算出する。   Further, the operating state detection unit 51 detects the intake air flow rate Qa based on the output signal of the air flow sensor 3. That is, as shown in the following formula (1), the operation state detection unit 51 is based on the intake air flow rate Qa [g / s] for one stroke (for example, before the top dead center of the piston of the internal combustion engine 1). The intake air amount QA [g / stroke] taken into the intake manifold 12 of the intake system is calculated during a period in which the piston makes one reciprocation between the angles BTDC5degCA of the crankshaft 100). Then, the operating state detection unit 51 performs a first-order lag filter process that simulates the delay in the intake manifold 12 and the surge tank 11 with respect to the intake air amount QA, and applies the first delay to the cylinder 25 during the aforementioned first stroke of the internal combustion engine. The cylinder intake air amount QAc [g / stroke] taken in is calculated. That is, the operating state detection unit 51 calculates the intake air amount QA by, for example, multiplying the intake air flow rate Qa by the one-stroke period ΔT.

Figure 0006494822
ここで、KCCAは、予め設定されたフィルタゲイン、(n)は、今回の演算周期の値、(n−1)は、前回の演算周期の値であることを表す。
Figure 0006494822
Here, KCCA represents a preset filter gain, (n) represents the value of the current computation cycle, and (n-1) represents the value of the previous computation cycle.

また、運転状態検出部51は、シリンダ吸入空気量QAcを、標準大気状態の空気密度ρ0とシリンダ容積Vcとを乗算した値で除算して、吸入空気の充填効率Ecを、下記の式(2)に基づいて算出する。充填効率Ecは、シリンダ容積Vcを満たす標準大気状態の空気質量(ρ0×Vc)に対するシリンダ吸入空気量QAcの比率である。なお、標準大気状態は、1気圧、25[℃]である。

Figure 0006494822
Further, the operation state detection unit 51 divides the cylinder intake air amount QAc by a value obtained by multiplying the air density ρ0 in the standard atmospheric state by the cylinder volume Vc, and the charging efficiency Ec of the intake air is expressed by the following equation (2). ). The charging efficiency Ec is the ratio of the cylinder intake air amount QAc to the air mass (ρ0 × Vc) in the standard atmospheric state that satisfies the cylinder volume Vc. The standard atmospheric condition is 1 atm and 25 [° C.].
Figure 0006494822

<酸素濃度判定部52の構成・作用>
次に、酸素濃度判定部52の構成・作用について詳細に説明する。酸素濃度判定部52は、マニホールド内酸素濃度判定値算出部70と、マニホールド内酸素濃度判定部71と、から構成されている。マニホールド内酸素濃度判定値算出部70には、内燃機関1の運転状態を示す情報として、クランク角センサ20の出力信号に基づいて検出された内燃機関1の回転速度Neと、吸入空気圧センサ2の出力信号に基づいて検出された吸入空気圧Paと、マニホールド圧センサ8の出力信号に基づいて検出されたマニホールド圧Pbと、吸入空気温度センサ4の出力信号に基づいて検出された吸入空気温度Taと、吸入空気湿度センサ5の出力信号に基づいて検出された吸入空気湿度Haとが、運転状態検出部51から入力される。マニホールド内酸素濃度判定値算出部70は、入力されたこれらの運転状態を示す情報に基づいてマニホールド内酸素濃度判定値X1を算出し、その算出したマニホールド内酸素濃度判定値X1をマニホールド内酸素濃度判定部71に入力する。
<Configuration and operation of oxygen concentration determination unit 52>
Next, the configuration and operation of the oxygen concentration determination unit 52 will be described in detail. The oxygen concentration determination unit 52 includes an in-manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70 and an in-manifold oxygen concentration determination unit 71. In the manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70, as information indicating the operating state of the internal combustion engine 1, the rotational speed Ne of the internal combustion engine 1 detected based on the output signal of the crank angle sensor 20 and the intake air pressure sensor 2. The intake air pressure Pa detected based on the output signal, the manifold pressure Pb detected based on the output signal of the manifold pressure sensor 8, and the intake air temperature Ta detected based on the output signal of the intake air temperature sensor 4 The intake air humidity Ha detected based on the output signal of the intake air humidity sensor 5 is input from the operating state detection unit 51. The in-manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70 calculates an in-manifold oxygen concentration determination value X1 based on the input information indicating the operating state, and uses the calculated in-manifold oxygen concentration determination value X1. Input to the determination unit 71.

マニホールド内酸素濃度判定部71は、マニホールド内酸素濃度判定値算出部70から入力されたマニホールド内酸素濃度判定値X1と、運転状態検出部51から入力されたマニホールド内酸素濃度Rox_inとに基づいて、PCVバルブ30が閉故障しているかどうかを判定し、その判定結果を閉側故障判定結果D1として判定結果論理演算部74に入力する。   The manifold oxygen concentration determination unit 71 is based on the manifold oxygen concentration determination value X1 input from the manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70 and the manifold oxygen concentration Rox_in input from the operation state detection unit 51. It is determined whether or not the PCV valve 30 has a closed failure, and the determination result is input to the determination result logic operation unit 74 as the closed failure determination result D1.

図4は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を説明するための、吸気マニホールド内の気体の酸素濃度を示す説明図であって、外部EGRカット状態、つまり、EGRバルブ22を全閉状態としてエンジン回転速度は一定状態にして、スロットルバルブ6の開度によりエンジン負荷を変化させた時のマニホールド内酸素濃度の計測結果をグラフ化したものである。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the oxygen concentration of the gas in the intake manifold for explaining the control device for the internal combustion engine and the control method for the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, and is an external EGR cut This is a graph of the oxygen concentration measurement results in the manifold when the engine load is changed by the opening degree of the throttle valve 6 while the engine speed is constant with the EGR valve 22 fully closed. .

図4に於いて、BV31は開いた状態でPCVバルブ30が作動する状態にて計測した結果と、ブローバイガス通路29が閉じられた状態、つまりは、BV31を閉じた状態で計測した結果を示している。このグラフの縦軸はインマニ内酸素濃度(マニホールド内酸素濃度)を表し、横軸は吸入空気圧Paとマニホールド圧Pbとの差圧(Pa−Pb)を表している。実線Y1は、PCVバルブ30が正常作動状態にある場合の特性、点線Y2は、ブローバイガス通路29が閉状態である場合の特性を示している。図4から明らかなように、吸入空気圧Paとマニホールド圧Pbとの差圧が大きいほどマニホールド圧Pbが低く、エンジンの負荷は低い状態である。図4に示すグラフから、EGRカットでの運転状態であっても、ブローバイガスの影響によりエンジン負荷の低下に伴いマニホールド内の酸素濃度は0.5[vol%]程度低下することがわかる。   In FIG. 4, BV31 shows the result of measurement with the PCV valve 30 operating in the open state, and the result of measurement with the blowby gas passage 29 closed, that is, with the BV31 closed. ing. The vertical axis of the graph represents the oxygen concentration in the intake manifold (manifold oxygen concentration), and the horizontal axis represents the differential pressure (Pa-Pb) between the intake air pressure Pa and the manifold pressure Pb. A solid line Y1 indicates a characteristic when the PCV valve 30 is in a normal operation state, and a dotted line Y2 indicates a characteristic when the blow-by gas passage 29 is in a closed state. As apparent from FIG. 4, the larger the differential pressure between the intake air pressure Pa and the manifold pressure Pb, the lower the manifold pressure Pb and the lower the engine load. From the graph shown in FIG. 4, it can be seen that even in the operation state with EGR cut, the oxygen concentration in the manifold decreases by about 0.5 [vol%] as the engine load decreases due to the influence of blow-by gas.

ブローバイガスの流量は、PCVバルブ30の製造ばらつきにも影響を受けるものであり、同じ運転状態であってもPCVバルブ30の製造ばらつきにより、吸気マニホールド12に吸入されるブローバイガス量にもばらつきが生じるため、ブローバイガスによる酸素濃度への影響もばらつきを生じる。図4に示す2つの破線A1、A2の間の範囲がPCVバルブ30の製造ばらつきによる影響範囲を示したものであり、上限側の破線A1よりも高い酸素濃度であればPCVバルブ30に閉側の故障が生じていると考えることが出来る。この特性は予め計測しておき、例えば、内燃機関1の回転速度Neと、吸入空気圧Paとマニホールド圧Pbとの差圧[Pa−Pb]と、を軸としたマップとして予め設定しておくことにより、各種運転状態における故障判定値を算出することが出来る。   The flow rate of the blow-by gas is also affected by the manufacturing variation of the PCV valve 30, and even in the same operation state, the amount of blow-by gas sucked into the intake manifold 12 varies depending on the manufacturing variation of the PCV valve 30. As a result, the influence of the blow-by gas on the oxygen concentration also varies. The range between the two broken lines A1 and A2 shown in FIG. 4 shows the influence range due to the manufacturing variation of the PCV valve 30. If the oxygen concentration is higher than the upper broken line A1, the PCV valve 30 is closed. It can be considered that a malfunction has occurred. This characteristic is measured in advance and, for example, set in advance as a map with the rotation speed Ne of the internal combustion engine 1 and the differential pressure [Pa−Pb] between the intake air pressure Pa and the manifold pressure Pb as axes. Thus, failure determination values in various operating states can be calculated.

図4は、EGRをカットした状態での計測結果であるが、EGRを導入することにより吸気マニホールド12内の酸素濃度は大きく影響を受けるため、吸気マニホールド12内の酸素濃度によるPCVバルブ30の故障判定を行う場合には、EGRガスの影響を除外するためにEGRをカット状態にするか、燃料カットの状態にする必要がある。なお、燃料カットの状態によるPCVバルブ30の故障判定を行う場合には、燃料噴射運転中の場合に対して条件が異なるため、燃料カット運転時のマニホールド内酸素濃度特性を計測して燃料カット時の判定値として記憶させておくことにより、正確にPCVバルブの故障判定を行うことが可能になる。   FIG. 4 shows the measurement result in a state where the EGR is cut. Since the oxygen concentration in the intake manifold 12 is greatly affected by the introduction of EGR, the failure of the PCV valve 30 due to the oxygen concentration in the intake manifold 12 is shown. When the determination is made, it is necessary to set the EGR in a cut state or a fuel cut state in order to exclude the influence of the EGR gas. Note that when performing a failure determination of the PCV valve 30 according to the fuel cut state, the conditions are different from those during the fuel injection operation. Therefore, the oxygen concentration characteristics in the manifold during the fuel cut operation are measured, and the fuel cut operation is performed. It is possible to accurately determine the failure of the PCV valve by storing it as the determination value.

一般に、空気中の酸素濃度は21[%]と言われているが、大気には湿度も含まれているため、吸気マニホールド内の酸素濃度は季節や天候等の環境条件によっても影響を受ける。標準的な温度湿度条件である20[℃]、50[%RH(RH:Reative Humidity)]であれば、大気中に含まれる水蒸気比率は1.2[%]程度であるが、高温高湿である35[℃]、80[%RH]であれば、大気中の水蒸気比率は4.4[%]程度まで増加し、大気中における酸素の割合は20.1[%]程度まで低下する。前記PCVバルブの故障判定値についても、大気湿度の状態をもとに補正することにより正確に故障判定を行うことが可能になる。   In general, the oxygen concentration in the air is said to be 21 [%]. However, since the atmosphere includes humidity, the oxygen concentration in the intake manifold is also affected by environmental conditions such as season and weather. If the standard temperature and humidity conditions are 20 [° C.] and 50 [% RH (RH: Reactive Humidity)], the ratio of water vapor contained in the atmosphere is about 1.2 [%]. If it is 35 [° C.] and 80 [% RH], the water vapor ratio in the atmosphere increases to about 4.4 [%], and the oxygen ratio in the air decreases to about 20.1 [%]. . The failure determination value of the PCV valve can be accurately determined by correcting the failure determination value based on the atmospheric humidity.

前述の通り、マニホールド内酸素濃度からPCVバルブ30の閉側故障を正確に判定するためには、EGRカットの状態、または燃料カットの状態であり、エンジン運転負荷も低い状態である必要がある。それらの全条件が成立して吸気マニホールド12内のガスの状態が安定するだけの時間が経過することにより、PCVバルブ閉側故障判定可能条件が成立するものであり、そのPCVバルブ閉側故障判定可能条件の成立状態についても運転状態検出部51により判定され、その判定結果が出力される。   As described above, in order to accurately determine the failure on the closed side of the PCV valve 30 from the oxygen concentration in the manifold, it is necessary to be in the EGR cut state or the fuel cut state and the engine operating load is also low. When all of these conditions are satisfied and the time necessary for the gas state in the intake manifold 12 to stabilize has elapsed, the PCV valve closing side failure determination possible condition is satisfied. The PCV valve closing side failure determination The state where the possible condition is satisfied is also determined by the operation state detection unit 51, and the determination result is output.

マニホールド内酸素濃度判定値算出部70は、内燃機関1の運転状態に応じた判定値をマップ設定値から算出し、大気湿度に応じた補正を行った結果をマニホールド内酸素濃度判定値X1として算出する。   The in-manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70 calculates a determination value according to the operating state of the internal combustion engine 1 from the map setting value, and calculates a result of correction according to the atmospheric humidity as an in-manifold oxygen concentration determination value X1. To do.

マニホールド内酸素濃度判定部71は、運転状態検出部51から出力されたPCVバルブ閉側故障判定可能条件が成立した状態であれば、マニホールド内酸素濃度判定値X1とマニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値との比較を行い、マニホールド内酸素濃度Rox_inの値がマニホールド内酸素濃度判定値X1よりも高い値であれば、PCVバルブ30が酸素濃度値による閉側故障であると判定して、酸素濃度値による閉側故障判定結果D1として出力する。   The manifold oxygen concentration determination unit 71 detects the detection value of the oxygen concentration determination value X1 in the manifold and the oxygen concentration Rox_in in the manifold if the PCV valve closed side failure determination possible condition output from the operation state detection unit 51 is satisfied. When the value of the oxygen concentration Rox_in in the manifold is higher than the oxygen concentration determination value X1 in the manifold, it is determined that the PCV valve 30 is in the closed side failure due to the oxygen concentration value, and the oxygen concentration value Is output as a closed-side failure determination result D1.

<酸素濃度変化量判定部53の構成・作用>
次に、酸素濃度変化量判定部53の構成・作用について詳細に説明する。酸素濃度変化量判定部53は、マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72と、マニホールド内酸素濃度変化量判定部73とから構成されている。マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72は、内燃機関1の運転状態を示す情報として、クランク角センサ20の出力信号に基づいて検出された内燃機関1の回転速度Neと、吸入空気圧センサ2の出力信号に基づいて検出された吸入空気圧Paと、マニホールド圧センサ8の出力信号に基づいて検出されたマニホールド圧Pbとが、運転状態検出部51から入力される。マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72は、入力されたこれらの運転状態を示す情報に基づいてマニホールド内酸素濃度変化量判定値X2を算出し、その算出したマニホールド内酸素濃度変化量判定値X2をマニホールド内酸素濃度変化量判定部73に入力する。
<Configuration / Operation of Oxygen Concentration Change Determination Unit 53>
Next, the configuration and operation of the oxygen concentration change amount determination unit 53 will be described in detail. The oxygen concentration change amount determination unit 53 includes an in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 and an in-manifold oxygen concentration change amount determination unit 73. The in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 uses the rotational speed Ne of the internal combustion engine 1 detected based on the output signal of the crank angle sensor 20 as information indicating the operating state of the internal combustion engine 1 and the intake air pressure sensor 2. The intake air pressure Pa detected based on the output signal and the manifold pressure Pb detected based on the output signal of the manifold pressure sensor 8 are input from the operation state detection unit 51. The in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 calculates the in-manifold oxygen concentration change amount determination value X2 based on the input information indicating the operation state, and the calculated in-manifold oxygen concentration change amount determination value. X2 is input to the oxygen concentration change amount determination unit 73 in the manifold.

マニホールド内酸素濃度変化量判定部73は、マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72から入力されたマニホールド内酸素濃度変化量判定値X2と、運転状態検出部51から入力されたマニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値とに基づいて、BV31を開閉操作した際のマニホールド内の酸素濃度変化状態からPCVバルブ30が閉故障しているかどうかを判定し、その判定結果を閉側故障判定結果D2として判定結果論理演算部74に入力する。   The in-manifold oxygen concentration change amount determination unit 73 and the in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 and the in-manifold oxygen concentration change amount determination value X2 input from the operating state detection unit 51 Based on the detected value of Rox_in, it is determined whether or not the PCV valve 30 is closed due to the oxygen concentration change state in the manifold when the BV 31 is opened and closed, and the determination result is determined as the closed-side failure determination result D2. The result is input to the result logic operation unit 74.

前述の図4に示す通り、PCVバルブ30が正常な状態であれば、ブローバイガス通路29の開閉状態により、吸気マニホールド12内の酸素濃度値が変化する。ブローバイガス通路29を開閉するBV31が設けられているので、BV31を開いているときのマニホールド内酸素濃度と、V31を閉じているときのマニホールド内酸素濃度との間の偏差、つまり、BV31の開閉操作によるマニホールド内酸素濃度の変化状態、によりPCVバルブ30の閉側故障判定が可能である。   As shown in FIG. 4 described above, if the PCV valve 30 is in a normal state, the oxygen concentration value in the intake manifold 12 changes depending on the open / close state of the blow-by gas passage 29. Since the BV 31 for opening and closing the blow-by gas passage 29 is provided, the deviation between the oxygen concentration in the manifold when the BV 31 is opened and the oxygen concentration in the manifold when the V 31 is closed, that is, the opening and closing of the BV 31 The failure determination on the closed side of the PCV valve 30 can be made based on the change state of the oxygen concentration in the manifold due to the operation.

マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72は、図4の縦軸に示すようなブローバイ通路開閉によるインマニ内酸素濃度の変化量の特性を予め計測しておき、例えば、内燃機関1の回転速度Neと吸入空気圧Paとマニホールド圧Pbとの差圧(Pa−Pb)を軸としたマップとして予め設定されている。図4におけるPCVバルブ製造ばらつき範囲での破線A1で示す上限値と、ブローバイガス通路29の閉状態でのマニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値と、の偏差が、BV31の開閉により生じるマニホールド内酸素濃度Rox_inの最低限の変化量と考えられ、その値、もしくは、PCVバルブ30の製造上のばらつきを考慮してさらに小さくした値が、マニホールド内酸素濃度変化量判定値X2として設定される。   The in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 measures in advance the characteristics of the change amount of the in-manifold oxygen concentration due to opening and closing of the blow-by passage as shown on the vertical axis of FIG. It is preset as a map centered on the differential pressure (Pa-Pb) between Ne, the intake air pressure Pa, and the manifold pressure Pb. The deviation between the upper limit value indicated by the broken line A1 in the PCV valve manufacturing variation range in FIG. 4 and the detected value of the in-manifold oxygen concentration Rox_in when the blow-by gas passage 29 is closed is the in-manifold oxygen concentration generated by opening and closing of the BV 31. The minimum change amount of Rox_in is considered, and a value further reduced in consideration of manufacturing variations of the PCV valve 30 is set as the oxygen concentration change amount determination value X2 in the manifold.

前述のマニホールド内酸素濃度判定値算出部70での酸素濃度判定値X1と同様に、燃料カット運転中の酸素濃度変化量については別のマップとして設定しておく方が正確に故障判定を行うことが可能となる。マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72ではその運転状態においてBV31を開閉動作させた際のマニホールド内酸素濃度Rox_inの最低限の変化量をマニホールド内酸素濃度変化量X2として出力する。   Like the oxygen concentration determination value X1 in the above-described manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70, the oxygen concentration change amount during the fuel cut operation is set as a separate map so that the failure determination is performed more accurately. Is possible. The in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 outputs the minimum change amount of the in-manifold oxygen concentration Rox_in when the BV 31 is opened and closed in the operating state as the in-manifold oxygen concentration change amount X2.

マニホールド内酸素濃度変化量判定部73は、酸素濃度判定部52における判定後にマニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値を得た後、BV31を閉じてマニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値を再度取得し、そのマニホールド内酸素濃度Rox_inの変化量を算出し、その変化量に基づいて、PCVバルブ30が酸素濃度値による閉側故障しているか否かの判定結果を出力する。   The in-manifold oxygen concentration change amount determination unit 73 obtains the detection value of the in-manifold oxygen concentration Rox_in after the determination in the oxygen concentration determination unit 52, then closes the BV 31 and acquires the detection value of the in-manifold oxygen concentration Rox_in again. A change amount of the in-manifold oxygen concentration Rox_in is calculated, and based on the change amount, a determination result as to whether or not the PCV valve 30 has a closed side failure due to the oxygen concentration value is output.

すなわち、運転状態検出部51から出力されたPCVバルブ閉側故障判定可能条件の成立した状態が継続されており、マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72から出力されたマニホールド内酸素濃度変化量判定値X2と、マニホールド内酸素濃度Rox_inの検出値との比較を行い、マニホールド内酸素濃度Rox_inの変化量がマニホールド内酸素濃度変化量判定値X2よりも小さい値であれば、PCVバルブ30が酸素濃度変化量による閉側故障であると判定として、酸素濃度変化量による閉側故障判定結果D2を出力する。   That is, the state in which the PCV valve closed side failure determination possible condition output from the operation state detection unit 51 is satisfied is continued, and the oxygen concentration change amount in the manifold output from the manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 is maintained. The determination value X2 is compared with the detected value of the in-manifold oxygen concentration Rox_in, and if the change amount of the in-manifold oxygen concentration Rox_in is smaller than the in-manifold oxygen concentration change amount determination value X2, the PCV valve 30 is oxygenated. As a determination that the closed side failure is caused by the concentration change amount, a closed side failure determination result D2 based on the oxygen concentration change amount is output.

<PCVバルブ閉故障判定部54の構成・作用>
次に、PCVバルブ閉故障判定部54の構成・作用について詳細に説明する。PCVバルブ閉故障判定部54は、酸素濃度判定部52の出力である酸素濃度値による閉側故障判定結果D1と、酸素濃度変化量判定部53の出力である酸素濃度変化量による閉側故障判定結果D2が入力され、PCV閉故障判定結果D3を出力する。

<Configuration / Operation of PCV Valve Close Failure Determination Unit 54>
Next, the configuration and operation of the PCV valve closing failure determination unit 54 will be described in detail. The PCV valve closing failure determination unit 54 determines the closing side failure determination based on the closed side failure determination result D1 based on the oxygen concentration value output from the oxygen concentration determination unit 52 and the oxygen concentration change amount output from the oxygen concentration change amount determination unit 53. The result D2 is input, and the PCV closed failure determination result D3 is output.

判定結果論理演算部74は、酸素濃度判定部52の出力である酸素濃度値による閉側故障判定結果D1と、酸素濃度変化量判定部53の出力である酸素濃度変化量による閉側故障判定結果D2との論理積をとり、閉側故障判定結果D1と閉側故障判定結果D2との双方がPCVの閉側故障と判定していた場合には、PCV閉側故障であると判定してPCV閉故障判定結果D3を出力する。   The determination result logic operation unit 74 includes a closed side failure determination result D1 based on the oxygen concentration value output from the oxygen concentration determination unit 52 and a closed side failure determination result based on the oxygen concentration change amount output from the oxygen concentration change amount determination unit 53. The logical product of D2 is calculated, and when both the closed side failure determination result D1 and the closed side failure determination result D2 are determined to be PCV closed side failures, it is determined to be a PCV closed side failure and PCV The closed failure determination result D3 is output.

なお、BV31が設けられていないシステム構成である場合には、酸素濃度判定部52の出力結果のみにてPCV閉故障として判定する。   In the case of a system configuration in which the BV 31 is not provided, it is determined as a PCV closed failure only by the output result of the oxygen concentration determination unit 52.

図5は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法を説明するためのフローチャートである。図5に示すフローチャートの処理は、制御装置50における演算処理装置90が、記憶装置911、912に記憶されたソフトウェア(プログラム)を実行することにより、例えば一定の演算周期毎に繰り返し実行される。   FIG. 5 is a flowchart for illustrating the control device for the internal combustion engine and the control method for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention. The processing of the flowchart shown in FIG. 5 is repeatedly executed, for example, at regular intervals, by the arithmetic processing device 90 in the control device 50 executing the software (program) stored in the storage devices 911 and 912.

図5において、ステップS01では、運転状態検出部51は、前述のように、内燃機関1の運転状態を検出する運転状態検出処理(運転状態検出ステップ)を実行する。運転状態検出部51は、マニホールド内酸素濃度Rox_in等を検出し、PCVバルブ閉側故障判定可能条件の成立の判定も行なう。   In FIG. 5, in step S <b> 01, as described above, the operation state detection unit 51 executes an operation state detection process (operation state detection step) for detecting the operation state of the internal combustion engine 1. The operation state detection unit 51 detects the oxygen concentration Rox_in in the manifold and the like, and also determines whether the PCV valve closing side failure determination possible condition is satisfied.

次に、ステップS02では、前述のマニホールド内酸素濃度判定値算出部70の処理が実行される。   Next, in step S02, the process of the in-manifold oxygen concentration determination value calculation unit 70 is executed.

次に、ステップS03では、前述のマニホールド内酸素濃度判定部71の処理が実行される。   Next, in step S03, the processing of the above-described in-manifold oxygen concentration determination unit 71 is executed.

次に、ステップS04では、前述のマニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部72の処理が実行される。   Next, in step S04, the process of the above-described in-manifold oxygen concentration change amount determination value calculation unit 72 is executed.

次に、ステップS05では、前述のマニホールド内酸素濃度変化量判定部73の処理が実行される。   Next, in step S05, the above-described process of the in-manifold oxygen concentration change amount determination unit 73 is executed.

次に、ステップS06では、前述の判定結果論理演算部74の処理が実行される。
なお、BV31が設けられていないシステム構成であった場合には、図5に破線で示すようにステップS03の出力結果が、このステップS06に入力される。
Next, in step S06, the processing of the determination result logic operation unit 74 described above is executed.
In the case of a system configuration in which the BV 31 is not provided, the output result of step S03 is input to this step S06 as indicated by a broken line in FIG.

この発明は、吸気系を開閉するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの下流側の前記吸気系の気体の酸素濃度を検出する吸気マニホールド内酸素濃度を検出する運転状態検出部と、エンジンのクランクケースから吸気系に接続されるブローバイガス通路を流れるブローバイガスの流量を調整するPCVバルブと、を備えた内燃機関の制御装置及びその制御方法に好適に利用することができる。   The present invention includes a throttle valve that opens and closes an intake system, an operating state detection unit that detects an oxygen concentration in an intake manifold that detects an oxygen concentration of the gas in the intake system downstream of the throttle valve, and a crankcase of an engine The present invention can be suitably used in a control device for an internal combustion engine and a control method therefor, including a PCV valve that adjusts the flow rate of blow-by gas flowing through a blow-by gas passage connected to an intake system.

なお、この発明は、前述の実施の形態1及び2による内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態1の構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。   The present invention is not limited to the internal combustion engine control device and the internal combustion engine control method according to the above-described first and second embodiments, and is within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention. It is possible to add a part of the configuration or to omit a part of the configuration.

1 内燃機関、2 吸入空気圧センサ、3 エアフローセンサ、4 吸入空気温度センサ、5 吸入空気湿度センサ、6 スロットルバルブ、7 スロットル開度センサ、8 マニホールド圧センサ、9 マニホールド温度センサ、10 マニホールド内酸素濃度センサ、11 サージタンク、12 吸気マニホールド、13 インジェクタ、14 吸気可変バルブタイミング機構、15 排気可変バルブタイミング機構、16 点火コイル、17 排気路、18 空燃比センサ、19 触媒、20 クランク角センサ、21 EGR通路、22 EGRバルブ、23 吸気路、24 エアクリーナ、25 シリンダ、26 クランクケース、27 ヘッドカバー、28 新気導入通路、29 ブローバイガス通路、30 PCVバルブ、31 BV、50 制御装置、51 運転状態検出部、52 酸素濃度判定部、53 酸素濃度変化量判定部、54 PCVバルブ閉故障判定部、70 マニホールド内酸素濃度判定値算出部、71 マニホールド内酸素濃度判定部、72 マニホールド内酸素濃度変化量判定値算出部、73 マニホールド内酸素濃度変化量判定部、74 判定結果論理演算部、90 演算処理装置、911、912 記憶装置、92 入力回路、93 出力回路、94 通信回路、80 エアコンディショナ制御装置、81 変速装置の制御装置、100 クランク軸、110 気体通路、161 点火プラグ 1 internal combustion engine, 2 intake air pressure sensor, 3 air flow sensor, 4 intake air temperature sensor, 5 intake air humidity sensor, 6 throttle valve, 7 throttle opening sensor, 8 manifold pressure sensor, 9 manifold temperature sensor, 10 oxygen concentration in manifold Sensor, 11 Surge tank, 12 Intake manifold, 13 Injector, 14 Intake variable valve timing mechanism, 15 Exhaust variable valve timing mechanism, 16 Ignition coil, 17 Exhaust passage, 18 Air-fuel ratio sensor, 19 Catalyst, 20 Crank angle sensor, 21 EGR Passage, 22 EGR valve, 23 Intake passage, 24 Air cleaner, 25 Cylinder, 26 Crankcase, 27 Head cover, 28 Fresh air introduction passage, 29 Blow-by gas passage, 30 PCV valve, 31 BV, 50 Control device 51, operation state detection unit, 52 oxygen concentration determination unit, 53 oxygen concentration change amount determination unit, 54 PCV valve closing failure determination unit, 70 manifold oxygen concentration determination value calculation unit, 71 manifold oxygen concentration determination unit, 72 manifold Internal oxygen concentration change amount determination value calculation unit, 73 Manifold oxygen concentration change amount determination unit, 74 Determination result logic operation unit, 90 arithmetic processing device, 911, 912 storage device, 92 input circuit, 93 output circuit, 94 communication circuit, 80 air conditioner control device, 81 transmission control device, 100 crankshaft, 110 gas passage, 161 spark plug

Claims (6)

内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させるブローバイガス通路と、
前記ブローバイガス通路に設けられ、前記クランクケースの内部の圧力に依存して開閉動作を行うPCVバルブと、
を有し、
前記PCVバルブの開閉動作に基づいて、前記ブローバイガスの流通を制御するようにした内燃機関の制御装置であって、
前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に配置され、前記ブローバイガス通路を開閉し得る弁装置と、
前記吸気系における前記ブローバイガス通路との接続部の下流側の気体の酸素濃度を検出する運転状態検出部を備え、
前記運転状態検出部が検出した前記内燃機関の運転中における前記酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中において前記弁装置を開動作若しくは閉動作させたときに生じる前記酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
A blow-by gas passage through which the blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine flows to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine;
A PCV valve that is provided in the blow-by gas passage and opens and closes depending on the pressure inside the crankcase;
Have
A control device for an internal combustion engine configured to control a flow of the blow-by gas based on an opening / closing operation of the PCV valve;
A valve device arranged in series with the PCV valve in the blow-by gas passage and capable of opening and closing the blow-by gas passage;
An operating state detection unit that detects an oxygen concentration of a gas downstream of a connection portion with the blow-by gas passage in the intake system;
The value of the oxygen concentration during operation of the internal combustion engine detected by the operating state detection unit, and the amount of change in the oxygen concentration that occurs when the valve device is opened or closed during operation of the internal combustion engine, , based on, and is configured to determine the presence or absence of abnormality of the PCV valve,
A control device for an internal combustion engine.
前記内燃機関の排気ガスを前記内燃機関の排気路から前記吸気系に還流させるEGR通路と、
前記EGR通路に設けられ、前記EGR通路を開閉するEGRバルブと、
を備え、
前記PCVバルブの異常の有無を判定するときは、前記EGRバルブの開度を変更して前記吸気系の内部の排気ガスの量を予め低減させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
An EGR passage for recirculating exhaust gas of the internal combustion engine from an exhaust passage of the internal combustion engine to the intake system;
An EGR valve provided in the EGR passage and opening and closing the EGR passage;
With
When determining whether there is an abnormality in the PCV valve, the opening of the EGR valve is changed to reduce the amount of exhaust gas inside the intake system in advance.
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 .
前記内燃機関の運転状態が予め設定された値よりも低い負荷状態で運転されていることを前記運転状態検出部が検出したときにのみ、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
Only when the operating state detection unit detects that the operating state of the internal combustion engine is operating under a load state lower than a preset value, it is configured to determine whether the PCV valve is abnormal. ing,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2 , characterized in that
前記内燃機関が燃料カットされた運転状態にあることを前記運転状態検出部が検出したとき、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
When the operating state detection unit detects that the internal combustion engine is in an operating state with fuel cut, it is configured to determine whether the PCV valve is abnormal.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is an internal combustion engine.
前記吸気系の吸入空気の温度を検出する吸入空気温度検出部と、
前記吸入空気の湿度を検出する吸入空気湿度検出部と、
を備え、
前記酸素濃度の値が酸素濃度判定値と比較されることにより、前記PCVバルブの異常の有無を判定するように構成され、
前記検出された前記吸入空気の温度と湿度とに基づいて算出された前記吸入空気における水蒸気比率に基づいて、前記酸素濃度判定値を補正するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から4のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。
An intake air temperature detector for detecting the temperature of intake air in the intake system;
An intake air humidity detector for detecting the humidity of the intake air;
With
The oxygen concentration value is compared with an oxygen concentration determination value to determine whether the PCV valve is abnormal,
The oxygen concentration determination value is corrected based on a water vapor ratio in the intake air calculated based on the detected temperature and humidity of the intake air.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device is an internal combustion engine.
内燃機関のクランクケースの内部のブローバイガスを、ブローバイガス通路により前記内燃機関の吸気系におけるスロットルバルブの下流側に流通させ、前記ブローバイガスの流通を、前記ブローバイガス通路に設けられたPCVバルブにより制御するようにした内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の運転中における前記吸気系の前記ブローバイガス通路との接続部の下流側の気体の酸素濃度の値と、前記内燃機関の運転中に前記ブローバイガス通路に前記PCVバルブと直列に設けられた弁装置を開動作若しくは閉動作させることにより生じる、前記吸気系の酸素濃度の変化量と、に基づいて、前記PCVバルブの異常の有無を判定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
The blow-by gas inside the crankcase of the internal combustion engine is circulated to the downstream side of the throttle valve in the intake system of the internal combustion engine through the blow-by gas passage. A control method for an internal combustion engine that is controlled,
Provided in series with the PCV valve in the blow-by gas passage during operation of the internal combustion engine and the value of the oxygen concentration of the gas downstream of the connection portion of the intake system with the blow-by gas passage Determining whether there is an abnormality in the PCV valve based on the amount of change in the oxygen concentration of the intake system that is caused by opening or closing the valve device
A control method of an internal combustion engine characterized by the above .
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