JP6565970B2 - 制御弁の故障検出装置 - Google Patents
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Description
また、全閉位置にある制御弁はストッパ部材により閉方向の駆動が規制される。全閉位置の学習時に制御弁の閉方向への駆動に伴って変化していた開度信号は、ストッパ部材により制御弁が全閉位置で停止するので略一定値が出力されるようになる。従って、開度センサから出力される開度信号の変化に基づいて、全閉位置を学習することができる。そして、学習した全閉位置の開度信号が所定の設定範囲内にない場合でも、制御弁の開方向への駆動開始と供に開度信号が変化するので、開度信号の変化に基づいて制御弁の故障の誤検出を防ぐことができる。
しかも、弁体が離脱していない場合は、弁体がストッパ部材に当接して弁軸の閉方向への駆動が規制され、その位置を全閉位置として学習する。弁体が離脱している場合は、ストッパ部材は弁軸の閉方向への駆動を規制できないため、開度の変化にかかわらず開度センサから出力される開度信号が略一定になる領域まで弁軸が駆動され、開度信号が略一定になった位置を全閉位置として学習する。そして、学習した全閉位置の開度信号が所定の設定範囲内にないので、制御弁を開方向へ駆動する。開方向への駆動を開始してもすぐには開度信号が変化を示さないので、開度信号の変化に基づいて制御弁の弁軸からの弁体の離脱の故障を検出することができる。
最初に、図1、図2に基づいて、エンジン1の概略構成について説明する。
エンジン1は、複数気筒(例えば4気筒)を備えた内燃機関である。このエンジン1に空気を供給する吸気通路10は、サージタンク11とインテークマニホールド12を介してエンジン1の各気筒の吸気ポート13に接続されている。吸気通路10には、吸気流量等を調節するためにアクチュエータ16を備えた吸気制御弁15が配設されている。
エンジン1は、例えば4気筒で運転する全筒運転と、4気筒のうちの2気筒を休止させて他の2気筒により運転する減筒運転とを切換え可能に構成されている。PCM9は、例えば図3に示すように、エンジン回転数が例えばN1とN2の間の所定の範囲内且つ目標図示トルクが低い範囲に減筒運転領域A2が設定され、この減筒運転領域A2以外の領域が全筒運転領域A1に設定されたマップを備えている。PCM9は、このマップとエンジン回転数及び目標図示トルクに基づいて、現在の運転領域が減筒運転領域A2であるか又は全筒運転領域A1であるかを判定し、判定結果に基づいた運転を実行する。
排気制御弁25は、排気通路20内に配置されたバタフライ弁27と、このバタフライ弁27を駆動するためのアクチュエータ26と、このアクチュエータ26の駆動をバタフライ弁27に伝えるための伝達機構28とを備えている。また、排気制御弁25は、伝達機構28の回転位置を検出するための開度センサ29を備えている。バタフライ弁27は、弁軸27aと、弁軸27aに固定された略円形薄板状の弁体27bを備えている。
PCM9は、エンジン1のイグニッションスイッチをOFFにする操作によりエンジン1が停止された後に、次回のエンジン1の始動の準備として排気制御弁25を全開位置で待機させている。このとき、PCM9は排気制御弁25をその全閉位置を基準として正確に制御可能なように、全閉学習手段9cにより排気制御弁25の全閉位置を学習すると共に、故障検出手段9dにより排気制御弁25の故障を検出する。
最初にS1において、エンジン1の運転中にイグニッションスイッチをOFFにしてエンジン1を停止する操作の有無を判定する。エンジン1の停止操作が有る場合(Yesの場合)はS2に進み、エンジン1の停止操作が無い場合(Noの場合)はS15に進む。
[1]上記実施形態では、開度センサ29は排気制御弁25を開方向に駆動したときに出力される開度信号が大きくなるように構成されているが、排気制御弁25を開方向に駆動したときに出力される開度信号が小さくなるように構成してもよい。
[2]上記実施形態では、エンジン停止操作時に全閉位置学習と制御弁故障検出を実行するように構成されているが、エンジン始動時に全閉位置学習と制御弁故障検出を実行するように構成してもよい。
9 PCM
9c 全閉学習手段
9d 故障検出手段
10 吸気通路
15 吸気制御弁
16 アクチュエータ
20 排気通路
25 排気制御弁(制御弁)
26 アクチュエータ
27 バタフライ弁
27a 弁軸
27b 弁体
28 伝達機構
29 開度センサ
30 ストッパ部材
R 使用範囲(設定範囲)
Claims (5)
- エンジンの吸気通路又は排気通路に配設された制御弁と、
出力が線形性を有して所定の設定範囲が設定される領域と出力が略一定になる領域とを有するように構成されると共に前記制御弁の開度を検出して対応する開度信号を出力する開度センサと、
前記制御弁を閉方向に駆動したときの前記開度センサが出力する開度信号の変化に基づいて前記制御弁の全閉位置を学習する全閉学習手段と、
前記全閉学習手段により学習された全閉位置の開度信号が前記設定範囲内にない場合には、前記制御弁を開方向に駆動して前記開度センサが出力する開度信号の変化に基づいて前記制御弁の故障を検出する故障検出手段と、
前記制御弁が全閉位置から閉方向に駆動されることを規制するストッパ部材とを備え、
前記制御弁は弁軸と前記弁軸に固定された弁体とを有し、
前記ストッパ部材は前記吸気通路又は前記排気通路に前記弁体と当接可能に設けられ、
前記故障検出手段は前記弁軸からの前記弁体の離脱を検出することを特徴とする制御弁の故障検出装置。 - 前記故障検出手段は、前記制御弁を開方向に駆動したときに前記開度センサが出力する開度信号の変化速度に基づいて前記制御弁の故障を検出することを特徴とする請求項1に記載の制御弁の故障検出装置。
- 前記故障検出手段は、前記制御弁を開方向に駆動したときに前記開度センサが出力する開度信号が変化を示すまでの時間に基づいて前記制御弁の故障を検出することを特徴とする請求項1に記載の制御弁の故障検出装置。
- 前記全閉学習手段による全閉位置の学習は、エンジンを停止した後に実行されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の制御弁の故障検出装置。
- 前記制御弁は、一部気筒を休止する減筒運転を行うエンジンの排気通路に配設されたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の制御弁の故障検出装置。
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