JP6534876B2 - engine - Google Patents
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Description
本発明は、主として、少なくとも2つの圧力センサを備えたエンジンに関する。 The invention relates mainly to an engine provided with at least two pressure sensors.
従来から、エンジンには、大気圧、吸気圧、及び排気圧等の圧力を検出する各種の圧力センサが設けられている。特許文献1から3は、これらの圧力センサを備え、圧力センサの検出値に応じた制御を行うエンジンを開示する。 2. Description of the Related Art Conventionally, various pressure sensors for detecting pressure such as atmospheric pressure, intake pressure, and exhaust pressure are provided in an engine. Patent documents 1 to 3 disclose an engine that includes these pressure sensors and performs control according to the detected value of the pressure sensors.
特許文献1及び2のエンジンは、大気圧センサと、吸気圧センサと、ECU等の制御部と、を備える。制御部は、大気圧と吸気圧が等しくなるタイミング(エンジンの停止後等)において、大気圧センサと吸気圧センサの検出値の差を求める。制御部は、大気圧センサと吸気圧センサの検出値の差が所定の閾値を超えた場合、大気圧センサ又は吸気圧センサに異常があると判定する。 The engine of Patent Documents 1 and 2 includes an atmospheric pressure sensor, an intake pressure sensor, and a control unit such as an ECU. The control unit obtains a difference between detection values of the atmospheric pressure sensor and the intake pressure sensor at the timing when the atmospheric pressure and the intake pressure become equal (after the engine is stopped, etc.). The control unit determines that the atmospheric pressure sensor or the intake pressure sensor is abnormal if the difference between the detection values of the atmospheric pressure sensor and the intake pressure sensor exceeds a predetermined threshold.
特許文献3のエンジンは、圧力センサと、ECUと、を備える。圧力センサは吸気管の内部に配置されている。このエンジンでは、1つの圧力センサを用いて、大気圧と吸気圧を検出する。即ち、ECUは、エンジンの始動直後の圧力センサの検出値を大気圧として取り扱う。また、ECUは、エンジンの稼動中の圧力センサの検出値を吸気圧として取り扱う。ECUは、予め検出した大気圧を用いて吸気圧を補正して補正吸気管圧力を求め、この補正吸気管圧力に基づいて、燃料噴射量及び点火時期を決定する。 The engine of Patent Document 3 includes a pressure sensor and an ECU. The pressure sensor is disposed inside the intake pipe. In this engine, one pressure sensor is used to detect atmospheric pressure and intake pressure. That is, the ECU handles the detection value of the pressure sensor immediately after the start of the engine as the atmospheric pressure. Also, the ECU handles the detected value of the pressure sensor during operation of the engine as the intake pressure. The ECU corrects the intake pressure using the atmospheric pressure detected in advance to obtain a corrected intake pipe pressure, and determines the fuel injection amount and the ignition timing based on the corrected intake pipe pressure.
ところで、特許文献1及び2は、大気圧センサ又は吸気圧センサの異常を検出してユーザに知らせることを目的としている。しかし、上述したように特許文献1及び2では、大気圧センサと吸気圧センサの検出値の差が所定の閾値を超えた時に初めて異常があると判定される。そのため、圧力センサの検出精度が徐々に低下する場合、圧力センサが異常と判定されるまでは、検出精度が低下した検出値を用いてエンジンを制御し続けることとなる。ここで、吸気圧等の圧力はエンジンを制御する際の重要な状態値の1つであり、検出精度が低下した吸気圧等を用いてエンジンを制御した場合、エンジンの性能を十分に発揮できなくなる可能性がある。 By the way, patent documents 1 and 2 aim at detecting and notifying a user of abnormalities in an atmospheric pressure sensor or an intake pressure sensor. However, as described above, in Patent Documents 1 and 2, it is determined that there is an abnormality only when the difference between the detection values of the atmospheric pressure sensor and the intake pressure sensor exceeds a predetermined threshold. Therefore, when the detection accuracy of the pressure sensor gradually decreases, the engine is continuously controlled using the detection value whose detection accuracy has decreased until the pressure sensor is determined to be abnormal. Here, the pressure such as the intake pressure is one of the important state values when controlling the engine, and when the engine is controlled using the intake pressure or the like with reduced detection accuracy, the engine performance can be sufficiently exhibited. It may disappear.
また、特許文献3は、大気圧と吸気圧の2つの状態値に基づいて燃料噴射量及び点火時期を決定する処理の演算量を軽減するために、2つの状態値を合わせて状態値を1つにしているに過ぎない。従って、特許文献3では、圧力センサの検出精度の低下を補正する技術は開示されていない。 Further, in order to reduce the amount of calculation of the process of determining the fuel injection amount and the ignition timing based on the two state values of the atmospheric pressure and the intake pressure, Patent Document 3 combines the two state values into one state value. It is just one of them. Therefore, Patent Document 3 does not disclose a technique for correcting a decrease in detection accuracy of a pressure sensor.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、圧力センサの検出精度が徐々に低下した場合であっても、低下した検出精度を補正して、圧力を用いた制御を実行可能なエンジンを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its main object is to use pressure by correcting the lowered detection accuracy even if the detection accuracy of the pressure sensor is gradually decreased. To provide an engine capable of executing control.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving the problem and its effect will be described.
本発明の観点によれば、以下の構成のエンジンが提供される。即ち、このエンジンは、第1圧力センサと、第2圧力センサと、制御部と、を備える。前記第1圧力センサは、エンジン稼動中の大気圧を第1検出値として検出する大気圧センサである。前記第2圧力センサは、前記第1圧力センサとは別の位置に配置され、吸気又は排気の圧力を第2検出値として検出する。前記制御部は、エンジン制御を行う。前記制御部は、前記第1圧力センサ及び前記第2圧力センサに電源が供給された後であって、エンジン始動前に前記第1検出値と前記第2検出値を検出し、更に、前記第1検出値に対する前記第2検出値の差であるズレ量を求め、当該ズレ量を無くすように、エンジン稼動中に検出された前記第2検出値をオフセットして補正する。 According to an aspect of the present invention, an engine having the following configuration is provided. That is, the engine includes a first pressure sensor, a second pressure sensor, and a control unit. The first pressure sensor is an atmospheric pressure sensor that detects an atmospheric pressure during engine operation as a first detection value. The second pressure sensor is disposed at a position different from the first pressure sensor, and detects a pressure of intake or exhaust as a second detection value. The control unit performs engine control. The control unit detects the first detection value and the second detection value before starting the engine after power is supplied to the first pressure sensor and the second pressure sensor, and A shift amount which is a difference between the second detection value and one detection value is obtained, and the second detection value detected during engine operation is offset and corrected so as to eliminate the shift amount .
これにより、使用環境及び時間経過等により第2圧力センサが劣化して圧力の検出精度が低下した場合であっても、上記のようにズレ量を求めて第2圧力センサを補正することで、第2圧力センサの検出精度の低下を抑えることができる。従って、より正確な吸気圧又は排気圧等を用いてエンジンを制御することができる。また、第1圧力センサが大気圧センサであり、大気圧センサは高圧の吸気ガスや高温の排気ガスに触れる他の圧力センサと比較して劣化しにくいので、第1圧力センサを基準として第2圧力センサを補正することで、第2圧力センサの誤差を大幅に(第1圧力センサ程度まで)抑えることができる。また、上記のタイミングでズレ量を求めることにより、エンジン始動前ではエンジンの各部の圧力は大気圧と略等しいため、このタイミングで圧力を計測することで、第1検出値に対する第2検出値のズレ量を正確に把握することができる。 Thereby, even if the second pressure sensor is deteriorated due to the use environment and the passage of time and the pressure detection accuracy is lowered, the second pressure sensor is corrected by obtaining the amount of displacement as described above, It is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the second pressure sensor. Therefore, the engine can be controlled using more accurate intake pressure or exhaust pressure or the like. In addition, the first pressure sensor is an atmospheric pressure sensor, and the atmospheric pressure sensor is less likely to deteriorate as compared to other pressure sensors that are in contact with high-pressure intake gas or high-temperature exhaust gas. By correcting the pressure sensor, the error of the second pressure sensor can be largely suppressed (to the extent of the first pressure sensor). Further, by obtaining the amount of deviation at the above timing, the pressure of each part of the engine is approximately equal to the atmospheric pressure before starting the engine, so by measuring the pressure at this timing, the second detection value for the first detection value The amount of deviation can be accurately grasped.
前記のエンジンにおいては、前記第2圧力センサを複数備えており、前記制御部は、それぞれの前記第2圧力センサについて、前記ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上か否かを判定し、少なくとも1つの前記第2圧力センサについて、前記ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上である場合、異常を報知するとともにエンジン始動を禁止することが好ましい。 The engine includes a plurality of second pressure sensors, and the control unit determines whether the absolute value of the amount of deviation is equal to or more than a predetermined threshold value for each of the second pressure sensors. In the case where the absolute value of the displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold value for at least one of the second pressure sensors, it is preferable to notify an abnormality and prohibit engine start.
前記のエンジンにおいては、前記第2圧力センサを複数備えており、前記制御部は、それぞれの前記第2圧力センサについて前記ズレ量を求め、当該ズレ量を無くすようにそれぞれの前記第2検出値をオフセットして補正することが好ましい。In the engine, the plurality of second pressure sensors are provided, and the control unit obtains the amount of deviation for each of the second pressure sensors, and the second detection value of each of the plurality of second pressure sensors so as to eliminate the amount of deviation. It is preferable to offset and correct.
前記のエンジンにおいては、前記第1圧力センサは、前記制御部に取り付けられていることが好ましい。 In the engine described above, the first pressure sensor is preferably attached to the control unit.
一般的に、制御部は多数の基板等から構成されているため、熱及び振動が伝達しにくい位置に設けられている。従って、制御部に配置された大気圧センサは他の圧力センサと比較して更に劣化しにくい。従って、大気圧センサを基準として第2圧力センサを補正することで、第2圧力センサの誤差を大幅に(大気圧センサ程度まで)抑えることができる。 In general, since the control unit is composed of a large number of substrates and the like, the control unit is provided at a position where heat and vibration are not easily transmitted. Therefore, the atmospheric pressure sensor disposed in the control unit is less likely to deteriorate as compared with other pressure sensors. Therefore, by correcting the second pressure sensor based on the atmospheric pressure sensor, the error of the second pressure sensor can be largely suppressed (to the level of the atmospheric pressure sensor).
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。エンジン100は、ディーゼルエンジンであり、作業機及び船舶等に搭載される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The
初めに、図1及び図2を参照して、エンジン100の概要について説明する。図1に示すように、エンジン100は、吸気系の部材として、吸入管20と、過給機21と、過給管24と、吸気マニホールド26と、ブリーザーホース27と、を備える。
First, the outline of the
吸入管20は、外部から気体を吸入する。吸入管20は、気体中の塵等を取り除くフィルタを備える。
The
過給機21は、図2に示すように、タービン22と、コンプレッサ23と、を備える。タービン22は、排気管31の内部に配置され、排気ガスを利用して回転するように構成されている。コンプレッサ23は、吸入管20及び過給管24の連結箇所の内部に配置され、タービン22と同じシャフト21aに接続されており、タービン22の回転に伴って回転する。過給機21は、コンプレッサ23が回転することにより、空気を圧縮して強制的に吸気を行うことができる。
The
過給管24は、過給機21によって吸入された気体を吸気マニホールド26に供給する。吸気マニホールド26は、過給管24から供給された気体をシリンダ数に応じた数(本実施形態では4つ)に分けてシリンダヘッド10へ供給する。シリンダヘッド10には、シリンダヘッドカバー11及びインジェクタ(燃料噴射装置)12が配置されている。インジェクタ12は、図2に示すECU(エンジンコントロールユニット、制御部)50によって制御される。ECU50には熱及び振動に弱い電子機器が多数設けられているため、ECU50は、熱及び振動が伝わりにくい位置に配置されている。
The
インジェクタ12は、所定のタイミングで燃焼室に燃料を噴射する。具体的には、インジェクタ12は、上死点(TDC)の近傍でメイン噴射を行うように構成されている。また、インジェクタ12は、このメイン噴射の直前に騒音低減のためのプレ噴射を行ったり、プレ噴射の更に前のタイミングでNOx低減及び騒音低減のためのパイロット噴射を行ったりすることができる。また、インジェクタ12は、メイン噴射の直後にPMの低減及び排気ガスの浄化促進及び温度上昇を目的としたアフター噴射を行ったり、アフター噴射の更に後のタイミングで温度上昇等を目的としたポスト噴射を行ったりすることができる。
The
このように燃料を噴射してピストンを駆動させることで、動力を発生させることができる。燃焼室では、燃料が燃焼することで、ブローバイガス及び排気ガス等が発生する。ブリーザーホース27は、燃焼室で発生したブローバイガスを吸入管20に供給する。これにより、未燃焼ガスが外部に排出されることを防止できる。
Power can be generated by thus injecting fuel and driving the piston. In the combustion chamber, blow-by gas, exhaust gas and the like are generated by burning the fuel. The
また、吸気マニホールド26には、図2に示すように、吸気圧センサ(第2圧力センサ)51と、吸気温度センサ52と、が取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 2, an intake pressure sensor (second pressure sensor) 51 and an
吸気圧センサ51は、吸気マニホールド26内の気体の圧力(吸気圧)を検出してECU50へ出力する。吸気温度センサ52は、吸気マニホールド26内の気体の温度を検出してECU50へ出力する。なお、吸気圧センサ51及び吸気温度センサ52は、吸気マニホールド26ではなく、それより上流の管等に配置されていても良い。
The
エンジン100は、排気系の部材として、排気マニホールド30と、排気管31と、排気ガス浄化装置32と、を備える。なお、排気ガス浄化装置32は、エンジン100とは少し離れた位置に配置されていても良い。
The
排気マニホールド30は、複数の燃焼室で発生した排気ガスをまとめて過給機21のタービン22へ供給する。また、排気マニホールド30には、排気圧センサ(第2圧力センサ)53と、排気温度センサ54と、が取り付けられている。
The
排気圧センサ53は、排気マニホールド30内の気体の圧力(排気圧)を検出してECU50へ出力する。排気温度センサ54は、排気マニホールド30内の気体の温度を検出してECU50へ出力する。
The
排気マニホールド30を通過した気体は、一部がEGR管41を介してEGR装置40へ供給されるとともに、残りが排気管31を介して排気ガス浄化装置32へ供給される。
Part of the gas that has passed through the
また、エンジン100は、EGR装置40を備える。EGR装置40は、EGRクーラ42と、EGRバルブ43と、を備えている。EGRクーラ42は、排気ガスを冷却する。EGR装置40は、EGRバルブ43の開度を調整することで、吸気マニホールド26に供給される排気ガスの量を変化させることができる。EGRバルブ43の開度は、ECU50によって制御される。ECU50は、例えば吸気圧と排気圧の差圧に基づいてEGRバルブ43の開度を調整する。
The
排気ガス浄化装置32は、排気ガスを浄化して排出する。排気ガス浄化装置32は、酸化触媒33と、フィルタ34と、を備える。酸化触媒33は、白金等で構成されており、排気ガスに含まれる未燃燃料、一酸化炭素、一酸化窒素等を酸化(燃焼)するための触媒である。フィルタ34は、例えばウォールフロー型のフィルタとして構成されており、酸化触媒33で処理された排気ガスに含まれるPM(粒子状物質)を捕集する。
The exhaust
また、排気ガス浄化装置32には、酸化触媒温度センサ55と、フィルタ温度センサ56と、差圧センサ(第2圧力センサ)57と、が取り付けられている。酸化触媒温度センサ55は、排気ガス浄化装置32の入口近傍(酸化触媒33の排気上流側)の温度を検出する。フィルタ温度センサ56は、酸化触媒33及びフィルタ34の間(フィルタ34の排気上流側)の温度を検出する。なお、酸化触媒温度センサ55及びフィルタ温度センサ56が検出した温度を総称して浄化装置温度と称する。
In addition, an oxidation
差圧センサ57は、フィルタ34の上流側と下流側の圧力差を検出するためのセンサである。ECU50は、差圧センサ57の検出結果に基づいてフィルタ34に堆積したPM堆積量を算出する。PM堆積量の算出方法としては、差圧を用いる以外にも、エンジン100の動作履歴等に基づいて排気ガス浄化装置32で起こる酸化反応を算出し、それに基づいてPM堆積量を求めることもできる。なお、差圧センサ57が検出するフィルタ34の上流側の圧力は、吸気量又は排気量等を演算により求める際にも用いられる。
The
また、エンジン100は、図2に示すように、大気圧センサ(第1圧力センサ)58を備えている。大気圧センサ58は、ECU50のケースに取り付けられており、検出した大気圧をECU50へ出力する。
Further, as shown in FIG. 2, the
次に、図3から図6を参照して、エンジン100に設けられる各種の圧力センサの検出精度の低下、及びそれを補正するための処理について説明する。
Next, with reference to FIGS. 3 to 6, the decrease in detection accuracy of various pressure sensors provided in the
初めに、一般的な圧力センサの劣化傾向について説明する。図3は、新品の圧力センサと長時間使用により劣化した圧力センサとを用いて様々な圧力値を計測した実験の結果を示すグラフである。図3の横軸は圧力を示しており、縦軸は検出した圧力に応じて圧力センサが出力する電圧(出力電圧)を示している。圧力センサは、検出した圧力が大きくなるに従って高い出力電圧を出力する。 First, the deterioration tendency of a general pressure sensor will be described. FIG. 3 is a graph showing the results of experiments in which various pressure values were measured using a new pressure sensor and a pressure sensor that deteriorated due to long-term use. The horizontal axis of FIG. 3 indicates the pressure, and the vertical axis indicates the voltage (output voltage) output by the pressure sensor according to the detected pressure. The pressure sensor outputs a higher output voltage as the detected pressure increases.
図3のグラフに示すように、長時間使用後の圧力センサの出力電圧は、新品の圧力センサの出力電圧よりも小さいが、グラフの傾きは余り変わらない。換言すれば、長時間使用するに従って出力電圧と圧力の関係を示すグラフが下側(出力電圧の低い側)にオフセットしていると表現できる。 As shown in the graph of FIG. 3, although the output voltage of the pressure sensor after being used for a long time is smaller than the output voltage of a new pressure sensor, the slope of the graph does not change much. In other words, it can be expressed that the graph showing the relationship between the output voltage and the pressure is offset to the lower side (the low side of the output voltage) as it is used for a long time.
この圧力センサの劣化傾向を考慮し、本実施形態では、長時間使用等によって検出精度が低下した圧力センサを補正する処理を行う。以下、図4のフローチャートに沿って、圧力センサを補正する処理について具体的に説明する。なお、図4に示すフローチャートは一例であり、処理の追加、変更、又は削除を行っても良い。 In consideration of the deterioration tendency of the pressure sensor, in the present embodiment, a process of correcting the pressure sensor whose detection accuracy is reduced due to long-term use or the like is performed. The process of correcting the pressure sensor will be specifically described below with reference to the flowchart of FIG. Note that the flowchart shown in FIG. 4 is an example, and processing may be added, changed, or deleted.
ユーザがイグニッションキー等を操作することで、電源(メインスイッチ)がオンとなって電装系の部品(ECU50及び各種センサ)が起動する。ECU50は、起動が完了した後に(S101)、大気圧センサ58、吸気圧センサ51、排気圧センサ53、及び差圧センサ57の検出値を取得する(S102)。なお、差圧センサ57については、フィルタ34の上流側の圧力を取得する。
When the user operates an ignition key or the like, the power supply (main switch) is turned on to activate components of the electrical system (the
圧力の具体的な取得方法は任意であるが、圧力センサの起動直後は検出値にバラツキが生じる可能性があるため、所定時間が経過してから圧力を取得することが好ましい。また、圧力はノイズ等の影響により上下するため、所定期間の平均値を用いることが更に好ましい。 Although the specific method for acquiring the pressure is arbitrary, it is preferable to acquire the pressure after a predetermined time has elapsed since the detected value may vary immediately after the pressure sensor is activated. Moreover, since the pressure fluctuates due to the influence of noise or the like, it is more preferable to use an average value of a predetermined period.
ここで、エンジン100はまだ始動していないため、各圧力センサは全て大気圧下にある。従って、各圧力センサの検出値を比較することで、各圧力センサの相対的なズレ量を求めることができる。一般的に圧力センサは、高温下又は高圧下で使用される場合は早く劣化する。そのため、高圧下に配置される吸気圧センサ51、高温下に配置される排気圧センサ53及び差圧センサ57よりも、常温かつ大気圧下に配置された大気圧センサ58の方が劣化が進行していないと考えられる。特に、本実施形態の大気圧センサ58はECU50に取り付けられているので、振動の影響も受けにくいため劣化の進行を一層抑えることができる。
Here, since the
従って、本実施形態では大気圧センサ58の検出値を基準として他の圧力センサのズレ量を求める。なお、以下の説明では、吸気圧センサ51、排気圧センサ53、及び差圧センサ57をまとめて、「(他の)圧力センサ」と称することがある。ECU50は、他の圧力センサの検出値から大気圧センサ58の検出値を減算することで、それぞれの圧力センサのズレ量を求める(S103)。一般的には劣化した圧力センサは検出する圧力が低くなるため、このズレ量は通常は負の値である。
Therefore, in the present embodiment, the amount of displacement of another pressure sensor is determined based on the detection value of the
次に、ECU50は、それぞれの圧力センサについて、ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上か否かを判定する(S104)。ECU50は、全ての圧力センサについて、ズレ量の絶対値が閾値より小さい場合(例えば図5に示す場合)、エンジン100の始動を許可する(S105)。
Next, the
一方、ECU50は、少なくとも1つの圧力センサについて、ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上である場合(例えば図6に示す場合)、該当する圧力センサに異常がある旨を報知する(S108)。報知方法は任意だが、例えばディスプレイにその旨を表示したり、アラーム音を鳴らしたりすることが考えられる。
On the other hand, when the absolute value of the displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, as shown in FIG. 6), the
ここで、発生している異常としては、圧力センサの劣化がかなり進行した場合、圧力センサが破損した場合、圧力センサとECU50を接続するケーブルが破損した場合等が考えられる。この状態でエンジン100を始動すると適切な制御を行うことができないと考えられるので、ECU50は、エンジンの始動を禁止する(S109)。
Here, when the deterioration of the pressure sensor has considerably progressed, the case where the pressure sensor is broken, the case where the cable connecting the pressure sensor and the
ECU50は、ステップS105の処理によってエンジン100の始動を許可した場合、求めたズレ量を無くすように、それぞれの圧力センサを補正する。ステップS103で求めたズレ量は大気圧下におけるズレ量であるが、図3等で示したように、圧力センサが劣化しても傾きは大きく変化しないので、圧力センサの検出値からズレ量を減算することで、補正後検出値を求める(S106)。なお、ズレ量は圧力センサ毎に求められるので、圧力センサ毎に求めたズレ量を用いて該当する圧力センサの検出値が補正される。
When the start of the
また、ズレ量を減算して圧力センサの検出値を補正する処理は、圧力センサが検出する圧力によらず常に行われる。従って、図5に示すように、補正前の検出値を出力電圧(即ち検出する圧力)が大きくなる方にオフセットした値が、補正後検出値に相当する。 Further, the process of subtracting the amount of deviation and correcting the detection value of the pressure sensor is always performed regardless of the pressure detected by the pressure sensor. Therefore, as shown in FIG. 5, a value obtained by offsetting the detection value before correction to the one where the output voltage (ie, the pressure to be detected) becomes larger corresponds to the detection value after correction.
ECU50は、エンジン100の稼動中において、補正後検出値を用いてエンジンを制御する(S107)。以上の処理を行うことにより、圧力センサのズレ量が小さく異常を報知する程ではない状況においても、当該ズレ量を補正して得られた圧力を用いてエンジン100を制御することができる。
During operation of the
具体的には、ECU50は、吸気圧及び排気圧に加え各部の温度等に基づいて、外部から供給された空気の重量及びEGR装置40により供給された気体の重量等を算出する。それに応じて、ECU50は、例えばEGR装置40のEGRバルブ43の開度等を制御する。
Specifically, the
なお、圧力センサが劣化する際は、図3に示すように圧力と出力電圧の関係を示すグラフの傾きも若干変化するため、大気圧から離れた値を検出するに従って誤差(新品を用いて検出した値との差)が大きくなる。しかし、エンジン100で主として検出される圧力は、100kPa(大気圧程度)から150kPa程度であり、大気圧から大きく離れた値は検出されないため、本実施形態の補正方法でも十分な検出精度を維持できる。
In addition, when the pressure sensor is deteriorated, as shown in FIG. 3, the inclination of the graph showing the relationship between the pressure and the output voltage also slightly changes, so an error (detected using a new product is detected as the value deviates from the atmospheric pressure) The difference between the However, the pressure mainly detected by the
また、本実施形態では、大気圧センサ58に対する圧力センサのズレ量を求め、このズレ量を加えるだけで補正を行うことができるので、非常に簡単な方法で補正を行うことができる。従って、ECU50の処理量を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the amount of displacement of the pressure sensor with respect to the
上述したように、本実施形態では、エンジン100を始動する直前に圧力センサのズレ量を求める処理を行う。これにより、圧力センサが使用される直前の状況に応じてズレ量を算出できるので、ズレ量を正確に求めることができる。なお、圧力センサのズレ量を求める処理は別のタイミングで行うこともできる。例えば、エンジン100の停止後であって、エンジン100内の圧力が大気圧になるまでの時間が経過した後に圧力センサのズレ量を求めても良い。この場合、エンジン100の始動時に図4の処理を行う必要がないため、エンジン100が始動されるまでの時間を短くすることができる。
As described above, in the present embodiment, processing for obtaining the displacement amount of the pressure sensor is performed immediately before starting the
以上に説明したように、本実施形態のエンジン100は、大気圧センサ58と、他の圧力センサと、ECU50と、を備える。大気圧センサ58は、大気圧を検出する。他の圧力センサは、大気圧センサ58とは別の位置に配置され、エンジン100の所定の位置の圧力を検出する。ECU50は、大気圧センサ58及び他の圧力センサが大気圧を検出しているタイミングにおいて、大気圧センサ58の検出値(第1検出値)に対する他の圧力センサの検出値(第2検出値)のズレ量を求め、当該ズレ量を無くすように、エンジン100の稼動中に他の圧力センサが検出した圧力値を補正する。
As described above, the
これにより、使用環境及び時間経過等により他の圧力センサが劣化して圧力の検出精度が低下した場合であっても、上記のようにズレ量を求めて他の圧力センサを補正することで、他の圧力センサの検出精度の低下を抑えることができる。従って、より正確な吸気圧又は排気圧等を用いてエンジン100を制御することができる。
As a result, even if another pressure sensor is deteriorated due to the use environment, the passage of time, etc. and the pressure detection accuracy is lowered, the deviation amount is determined as described above to correct the other pressure sensor, It is possible to suppress the decrease in detection accuracy of other pressure sensors. Therefore,
また、本実施形態のエンジン100において、大気圧センサ58は、エンジン100の稼動中に大気圧を検出する大気圧センサである。
Further, in the
これにより、大気圧センサ58は高圧の吸気ガスに触れる吸気圧センサ51や高温の排気ガスに触れる排気圧センサ53及び差圧センサ57と比較して劣化しにくいので、大気圧センサ58を基準として他の圧力センサを補正することで、他の圧力センサの誤差を大幅に(大気圧センサ58程度まで)抑えることができる。
As a result, the
また、本実施形態のエンジン100において、大気圧センサ58は、ECU50に取り付けられている。
Further, in the
一般的に、ECU50は多数の基板等から構成されているため、熱及び振動が伝達しにくい位置に設けられている。従って、ECU50に配置された大気圧センサは他の圧力センサと比較して更に劣化しにくい。従って、大気圧センサを基準として他の圧力センサを補正することで、他の圧力センサの誤差を大幅に(大気圧センサ程度まで)抑えることができる。
Generally, since the
また、本実施形態のエンジン100において、ECU50は、大気圧センサ58及び他の圧力センサに電源が供給された後であって、エンジン100の始動前に大気圧センサ58及び他の圧力センサから検出値を取得する。
Further, in the
これにより、エンジン100の始動前ではエンジン100の各部の圧力は大気圧と略等しいため、このタイミングで圧力を計測することで、大気圧センサ58の検出値に対する他の圧力センサの検出値のズレ量を正確に把握することができる。
Thereby, since the pressure of each part of
また、本実施形態のエンジン100において、ECU50は、大気圧センサ58の検出値に対する他の圧力センサの検出値のズレ量が所定の閾値以上である場合に、他の圧力センサの異常を報知する。
Further, in the
これにより、他の圧力センサに何らかの不具合が発生している旨をユーザに知らせることができる。 As a result, it is possible to notify the user that some other pressure sensor has failed.
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the above-described configuration can be modified, for example, as follows.
上記の実施形態では、圧力センサを補正する際の基準となる圧力は、大気圧センサ58の検出値である。しかし、基準となる圧力として大気圧センサ58以外の検出値を用いても良い。
In the above embodiment, the pressure serving as a reference when correcting the pressure sensor is a detection value of the
上記の実施形態では、大気圧センサ58はECU50のケースに取り付けられているが、他の位置に取り付けられていても良い。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、吸気圧センサ51等の検出値から大気圧センサの検出値を減算してズレ量を算出したが、大気圧センサの検出値から吸気圧センサ51等の検出値を減算した値をズレ量(基本的には正の値)としても良い。この場合、補正を行う際には、吸気圧センサ51等の検出値にズレ量を加えることで補正後検出値を算出する。
In the above embodiment, the amount of deviation is calculated by subtracting the detection value of the atmospheric pressure sensor from the detection value of the
エンジン100の停止後すぐに再び始動する場合、吸気圧センサ51及び排気圧センサ53等の周囲がまだ大気圧になっていない可能性がある。この場合、正確なズレ量を求めることができないので、エンジン100の停止前に用いていた補正量を再び用いて吸気圧センサ51等の検出値を補正しても良い。
When the
26 吸気マニホールド
30 排気マニホールド
32 排気ガス浄化装置
33 酸化触媒
34 フィルタ
50 ECU
51 吸気圧センサ(第2圧力センサ)
53 排気圧センサ(第2圧力センサ)
57 差圧センサ(第2圧力センサ)
58 大気圧センサ(第1圧力センサ)
100 エンジン
26
51 Intake pressure sensor (second pressure sensor)
53 Exhaust pressure sensor (second pressure sensor)
57 Differential pressure sensor (second pressure sensor)
58 Atmospheric pressure sensor (1st pressure sensor)
100 engines
Claims (4)
前記第1圧力センサとは別の位置に配置され、吸気又は排気の圧力を第2検出値として検出する第2圧力センサと、
エンジン制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1圧力センサ及び前記第2圧力センサに電源が供給された後であって、エンジン始動前に前記第1検出値と前記第2検出値を検出し、更に、前記第1検出値に対する前記第2検出値の差であるズレ量を求め、当該ズレ量を無くすように、エンジン稼動中に検出された前記第2検出値をオフセットして補正することを特徴とするエンジン。 A first pressure sensor that is an atmospheric pressure sensor that detects an atmospheric pressure during engine operation as a first detection value;
A second pressure sensor disposed at a position different from the first pressure sensor and detecting a pressure of intake or exhaust as a second detection value;
A control unit that performs engine control ;
Equipped with
The control unit detects the first detection value and the second detection value before starting the engine after power is supplied to the first pressure sensor and the second pressure sensor, and An engine characterized in that a shift amount which is a difference between the second detection value and one detection value is determined, and the second detection value detected during engine operation is offset and corrected so as to eliminate the shift amount. .
前記第2圧力センサを複数備えており、A plurality of the second pressure sensors are provided,
前記制御部は、The control unit
それぞれの前記第2圧力センサについて、前記ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上か否かを判定し、For each of the second pressure sensors, it is determined whether the absolute value of the amount of deviation is equal to or greater than a predetermined threshold value,
少なくとも1つの前記第2圧力センサについて、前記ズレ量の絶対値が予め定めた閾値以上である場合、異常を報知するとともにエンジン始動を禁止することを特徴とするエンジン。An engine, comprising: at least one of the second pressure sensors, configured to notify an abnormality and prohibit engine start when an absolute value of the displacement amount is equal to or greater than a predetermined threshold value.
前記第2圧力センサを複数備えており、A plurality of the second pressure sensors are provided,
前記制御部は、The control unit
それぞれの前記第2圧力センサについて前記ズレ量を求め、当該ズレ量を無くすようにそれぞれの前記第2検出値をオフセットして補正することを特徴とするエンジン。An engine characterized in that the amount of displacement is determined for each of the second pressure sensors, and each of the second detection values is offset and corrected so as to eliminate the amount of displacement.
前記第1圧力センサは、前記制御部に取り付けられていることを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The first pressure sensor is attached to the control unit.
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