JP6625893B2 - スロットルバルブの異常判定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンが吸入する空気が流れる吸気通路に配設されるスロットルバルブの異常の有無を判定するスロットルバルブの異常判定装置に関する。
エンジンの吸気通路に配設されるスロットルバルブは、エンジンの停止中に外気温が氷点下まで低下すると、結露によって付着した空気中の水分が凍結することでエンジン停止時の位置で固着してしまうことがある。そのため、特許文献１には、たとえ凍結したとしてもエンジン始動時の吸入空気が確保されるように、エンジン停止時にスロットルバルブを開状態に制御する技術が開示されている。
特開２００１−２２７３６２号公報
ところで、スロットルバルブの凍結は、エンジンの駆動にともなって周辺温度が上昇することにより凍結部分が融解するため、部品の交換が必要となるような異常ではない。しかしながら、指示開度に対して実際の開度が追従しないため、異常判定装置によってスロットルバルブに異常が生じていると誤判定されてしまうおそれがある。
本発明は、スロットルバルブの凍結に起因した誤判定を低減することのできるスロットルバルブの異常判定装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するスロットルバルブの異常判定装置は、吸入空気が流れる通路内の温度である第１温度を取得する第１温度取得部と、前記通路内の温度である第２温度を取得する第２温度取得部と、前記吸入空気の質量流量である吸入空気量を取得する空気量取得部と、前記第１温度、前記第２温度、および、前記吸入空気量に基づいてスロットルバルブの固着判定についての許否を判断する許否判断部とを備え、前記許否判断部は、エンジンの始動時に前記第１温度が前記スロットルバルブの凍結の可能性のある凍結温度以下である場合に前記固着判定を禁止し、前記固着判定の禁止後、前記第２温度が前記スロットルバルブの凍結部分が融解する融解温度以上のときに、前記第２温度と前記吸入空気量とに基づく熱量換算値の積算値が閾値を超えると前記固着判定を許可する。
上記構成によれば、エンジンの始動時に第１温度が凍結温度以下である場合、スロットルバルブが凍結している可能性があるものとして、スロットルバルブが固着していることを示す異常判定である固着判定が禁止される。これにより、エンジンの始動直後におけるスロットルバルブの凍結に起因した誤判定を低減することができる。
また、スロットルバルブの凍結部分は、エンジン等の他の部位からの輻射熱よりもスロットルバルブを通過する吸入空気の熱の影響を多大に受ける。そのため、上記構成のように、第２温度が融解温度以上であるときに第２温度と吸入空気量とに基づく熱量換算値の積算値が閾値を超えるか否かにより、凍結部分の融解を高い信頼性のもとで判断することができる。これにより、固着判定の許可後もスロットルバルブの凍結に起因した誤判定を低減することができる。
上記スロットルバルブの異常判定装置において、前記許否判断部は、前記第２温度と前記吸入空気量とに対応する前記熱量換算値を規定した熱量換算マップを保持し、前記第２温度と前記吸入空気量とに対応する値を前記熱量換算マップから選択することにより前記熱量換算値を演算することが好ましい。
上記構成によれば、許否判断部は、第２温度と吸入空気量とに応じた値を熱量換算マップから選択することで熱量換算値を演算する。これにより、熱量換算値の演算にともなう許否判断部の負荷を軽減することができる。
上記スロットルバルブの異常判定装置では、前記エンジンは、前記吸入空気を過給する過給機と前記過給機によって過給された吸入空気を冷却するインタークーラーとを前記スロットルバルブの上流に備え、前記第２温度取得部は、前記インタークーラーと前記スロットルバルブとの間における温度を前記第２温度として取得するとよい。
上記構成によれば、第２温度取得部が取得する第２温度とスロットルバルブに流入する実際の吸入空気の温度との誤差を小さくすることができる。その結果、スロットルバルブの凍結部分の融解をさらに高い信頼度のもとで判断することができる。
上記スロットルバルブの異常判定装置において、前記第１温度取得部は、前記過給機を構成するコンプレッサーの上流側における温度を前記第１温度として取得するとよい。
上記構成によれば、第１温度取得部が外気温を取得することから、スロットルバルブの凍結についての判断結果に対する信頼度を高めることができる。
上記スロットルバルブの異常判定装置において、前記空気量取得部は、吸入空気量センサーの検出値を前記吸入空気量として取得することが好ましい。
上記構成によれば、例えばインテークマニホールド内の圧力やエンジン回転数等をパラメーターに含む演算式によって吸入空気量が演算される場合に比べて、吸入空気量の取得にともなう空気量取得部の負荷を軽減することができる。
スロットルバルブの異常判定装置の一実施形態を搭載するエンジンシステムの概略構成を示す概略構成図。 異常判定装置の一実施形態の概略構成を示す機能ブロック図。 許否判断処理の手順の一例を示すフローチャート。 熱量換算マップの一例を模式的に示す図。 変形例において、流入温度と熱量換算値の積算値との関係の一例を示すタイミングチャート。
図１〜図４を参照してスロットルバルブの異常判定装置の一実施形態について説明する。図１を参照して、スロットルバルブの異常判定装置が搭載されるエンジンシステムの概要について説明する。
図１に示すように、エンジンシステムは、水冷式のエンジン１０を備える。シリンダーブロック１１には、複数のシリンダー１２が形成されている。各シリンダー１２には、インジェクター１３から燃料が噴射される。シリンダーブロック１１には、各シリンダー１２に作動ガスを供給するインテークマニホールド１４と、各シリンダー１２からの排気ガスが流入するエキゾーストマニホールド１５とが接続されている。
インテークマニホールド１４に接続される吸気通路１６には、上流側から順に、エアクリーナー１６Ａ、ターボチャージャー１７を構成するコンプレッサー１８、インタークーラー１９、スロットルバルブ２１が設けられている。インタークーラー１９は、過給機であるターボチャージャー１７によって過給されることにより温度が上昇した吸入空気を冷却する冷却器である。スロットルバルブ２１は、スロットルバルブ２１の開度を制御する開度制御部４０から指示開度を示す信号を受けて、吸気通路１６における吸入空気の流路断面積を変更する電子制御式のスロットルバルブである。エキゾーストマニホールド１５に接続される排気通路２０には、ターボチャージャー１７を構成するタービン２２が設けられている。
エンジンシステムは、ＥＧＲ装置２３を備える。ＥＧＲ装置２３は、エキゾーストマニホールド１５と吸気通路１６とを接続するＥＧＲ通路２５を備える。ＥＧＲ通路２５には、ＥＧＲクーラー２６が設置され、また、ＥＧＲクーラー２６に対する吸気通路１６側にＥＧＲ弁２７が設置されている。ＥＧＲ弁２７が開状態にあるとき、排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気通路１６に導入され、シリンダー１２には、排気ガスと吸入空気との混合気体が作動ガスとして供給される。なお、吸入空気が流れる通路は、吸気通路１６とインテークマニホールド１４とで構成される。
エンジンシステムは、各種センサーを備える。吸入空気量センサー３１および吸気温度センサー３２は、吸気通路１６におけるエアクリーナー１６Ａとコンプレッサー１８との間に位置する。吸入空気量センサー３１は、エアクリーナー１６Ａを通過した直後の吸入空気の質量流量である吸入空気量Ｇａを検出する。吸気温度センサー３２は、エアクリーナー１６Ａを通過した直後の吸入空気の温度である吸気温度Ｔａを検出する。流入温度センサー３３は、インタークーラー１９とスロットルバルブ２１との間に位置し、スロットルバルブ２１に流入する吸入空気の温度である流入温度Ｔｔｖを検出する。第１作動ガス温度センサー３５は、吸気通路１６に対するＥＧＲ通路２５の接続部分とインテークマニホールド１４との間に位置し、吸気通路１６を流れる作動ガスの温度である第１作動ガス温度Ｔｉｐを検出する。ブースト圧センサー３６は、吸気通路１６に対するＥＧＲ通路２５の接続部分とインテークマニホールド１４との間に位置し、吸気通路１６を流れる作動ガスの圧力であるブースト圧Ｐｂを検出する。第２作動ガス温度センサー３７は、インテークマニホールド１４に取り付けられ、シリンダー１２に流入する作動ガスの温度である第２作動ガス温度Ｔｉｍを検出する。エンジン回転数センサー３８は、クランクシャフト３０の回転数であるエンジン回転数Ｎｅを検出する。スロットルバルブ２１に配設された開度センサー３９は、スロットルバルブ２１の開度を検出する。
図２〜図４を参照して、スロットルバルブの異常判定装置について説明する。
図２に示すように、スロットルバルブの異常判定装置６０（以下、単に異常判定装置６０という）は、マイクロコンピューターを中心に構成されている。異常判定装置６０は、各センサーからの信号の他、開度制御部４０からスロットルバルブ２１の指示開度を示す信号が入力される。異常判定装置６０は、スロットルバルブ２１の異常の有無を判定し、スロットルバルブ２１に異常が生じていると判定した場合にはＭＩＬ６５（Ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｌａｍｐ）を点灯し、エンジンシステムの異常を運転者に通知する。なお、開度制御部４０は、スロットルバルブ２１が凍結したとしてもエンジン１０の始動時の吸入空気が確保されるように、エンジン１０の停止時にスロットルバルブ２１を所定開度の開状態に制御する。
異常判定装置６０は、各種機能部として、判定部７１、許否判断部７２、第１温度取得部７３、第２温度取得部７４、空気量取得部７５、および、メモリ７６を備えている。
判定部７１は、スロットルバルブ２１の異常の有無を判定する。判定部７１は、例えば、開度制御部４０の指示開度に対して開度センサー３９の検出する開度が追従しないときには、スロットルバルブ２１が固着していることを示す固着判定を判定結果として得る。
許否判断部７２は、判定部７１による固着判定の許否を判断する。許否判断部７２は、第１温度取得部７３、第２温度取得部７４、および、空気量取得部７５の各々の取得値に基づいて、判定部７１による固着判定の許否を判断する許否判断処理を実行する。この許否判断処理において、第１温度取得部７３は、各種温度センサーのなかから、吸気温度センサー３２の検出値である吸気温度Ｔａを第１温度Ｔ１として取得する。また、第２温度取得部７４は、各種温度センサーのなかから、流入温度センサー３３の検出値である流入温度Ｔｔｖを第２温度Ｔ２として取得する。また、空気量取得部７５は、吸入空気量センサー３１の検出値である吸入空気量Ｇａを取得し、メモリ７６は、許否判断処理において利用される熱量換算マップ７７を格納している。
図３を参照して許否判断処理について説明する。なお、許否判断処理は、エンジン１０が始動すると開始される。
図３に示すように、許否判断部７２は、まず、第１温度取得部７３を通じて吸気温度センサー３２の検出値である吸気温度Ｔａを第１温度Ｔ１として取得する（ステップＳ１０１）。次に、許否判断部７２は、その取得した第１温度Ｔ１が、スロットルバルブ２１が凍結している可能性のある温度である凍結温度Ｔｆｒ（例えば「０℃」）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。第１温度Ｔ１が凍結温度Ｔｆｒよりも高い場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、許否判断部７２は、スロットルバルブ２１が凍結している可能性がないものとして許否判断処理を終了する。一方、第１温度Ｔ１が凍結温度Ｔｆｒ以下である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、許否判断部７２は、スロットルバルブ２１が凍結しているものとして固着判定を禁止する（ステップＳ１０３）。
次に、許否判断部７２は、第２温度取得部７４を通じて流入温度センサー３３の検出値である流入温度Ｔｔｖを第２温度Ｔ２として取得するとともに、吸入空気量センサー３１の検出値である吸入空気量Ｇａを取得する（ステップＳ１０４）。そして許否判断部７２は、その取得した第２温度Ｔ２がスロットルバルブ２１の凍結部分が融解する融解温度Ｔｔｈａ（例えば、「５℃」）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａよりも高い場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、許否判断部７２は、メモリ７６に保持している熱量換算マップ７７に基づいて、吸入空気からスロットルバルブ２１に移動した熱量の換算値である熱量換算値Ｑを演算する（ステップＳ１０６）。熱量換算マップ７７は、吸入空気量Ｇａおよび第２温度Ｔ２に対応する熱量換算値Ｑが規定されたデータである。許否判断部７２は、吸入空気量Ｇａおよび第２温度Ｔ２に対応する値を熱量換算マップ７７から選択することにより熱量換算値Ｑを演算する。
例えば、図４に示すように、熱量換算マップ７７は、融解温度Ｔｔｈａ以上の範囲に、第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに応じた複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有しており、領域Ａ〜Ｄごとに各別の熱量換算値Ｑが規定されている。例えば、領域Ａに対応する熱量換算値ＱＡは、領域Ｂに対応する熱量換算値ＱＢおよび領域Ｃに対応する熱量換算値ＱＣの双方よりも低い値である。また、領域Ｄに対応する熱量換算値ＱＤは、熱量換算値ＱＢおよび熱量換算値ＱＣの双方よりも高い値である。
図３に戻って、許否判断部７２は、次のステップＳ１０７で熱量換算値Ｑの積算値Ｑｓを演算し、その次のステップＳ１０８で積算値Ｑｓが閾値Ｑｔｈよりも大きいか否かを判断する。閾値Ｑｔｈは、予め行った実験やシミュレーションの結果に基づき設定される値であり、スロットルバルブ２１の凍結部分が融解したと判断できる積算値Ｑｓである。
積算値Ｑｓが閾値Ｑｔｈ以下であった場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、許否判断部７２は、スロットルバルブ２１の凍結部分が融解していないものとして、ステップＳ１０４に戻って再び第２温度Ｔ２（流入温度Ｔｔｖ）および吸入空気量Ｇａを取得する。取得した第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、許否判断部７２は、積算値Ｑｓを保持したままで再びステップＳ１０４に戻る。一方、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａよりも高い場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、許否判断部７２は、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０８の処理を実行する。
そして、許否判断部７２は、積算値Ｑｓが閾値Ｑｔｈよりも大きくなると（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、スロットルバルブ２１の凍結部分が融解したものとして、スロットルバルブ２１に対する固着判定を許可し（ステップＳ１０９）、積算値Ｑｓをリセットしたうえで許否判断処理を終了する。
上記実施形態のスロットルバルブの異常判定装置によれば、以下に記載する作用効果が得られる。
（１）上述した異常判定装置６０では、エンジン１０の始動時に第１温度Ｔ１（吸気温度Ｔａ）が凍結温度Ｔｆｒ以下である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、許否判断部７２によって判定部７１による固着判定が禁止される（ステップＳ１０３）。これにより、エンジン１０の始動直後におけるスロットルバルブ２１の凍結に起因した誤判定を低減することができる。また、スロットルバルブ２１の凍結部分は、エンジン１０等の他の部位からの輻射熱よりもスロットルバルブ２１を通過する吸入空気の熱の影響を多大に受ける。そのため、上述した異常判定装置６０のように、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ以上であるときに第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに基づく熱量換算値Ｑの積算値Ｑｓが閾値Ｑｔｈを超えることによって、凍結部分の融解を高い信頼度のもとで判断することができる。これにより、固着判定の許可後もスロットルバルブ２１の凍結に起因した誤判定を低減することができる。すなわち、上述した異常判定装置６０によれば、スロットルバルブ２１の凍結に起因した固着判定の誤判定を低減することができる。
（２）ここで、例えばエンジン１０の冷却水温度等に基づいて凍結部分の融解を判断する場合、凍結部分の融解を高い信頼度のもとで判断するとなれば、その判断条件に十分な余裕度が求められる。そのため、上述した熱量換算値Ｑに基づいて凍結部分の融解を判断することにより、判定部７１による固着判定を早期に許可することができる。
（３）許否判断部７２は、メモリ７６に保持している熱量換算マップ７７から第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに応じた値を選択することにより熱量換算値Ｑを演算する。こうした構成によれば、例えば第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとをパラメーターに含む演算式を用いて熱量換算値Ｑを演算する場合に比べて、熱量換算値Ｑの演算について許否判断部７２の負荷を軽減することができる。
（４）第２温度取得部７４は、スロットルバルブ２１に流入する吸入空気の温度である流入温度Ｔｔｖを第２温度Ｔ２として取得する。こうした構成によれば、許否判断処理に用いる第２温度Ｔ２とスロットルバルブ２１に流入する吸入空気の実際の温度との誤差を小さくすることができる。その結果、スロットルバルブ２１の凍結部分の融解をさらに高い信頼度のもとで判断することができる。
（５）第１温度取得部７３は、吸気温度センサー３２の検出値である吸気温度Ｔａを第１温度Ｔ１として取得する。吸気温度Ｔａは、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍとは異なり、エンジンの駆動後も常に外気温に近い値である。こうした吸気温度Ｔａでスロットルバルブ２１が凍結しているか否かを判断することにより、スロットルバルブ２１の凍結を確実に検出することができる。
（６）空気量取得部７５は、吸入空気量センサー３１の検出値を吸入空気量として取得する。そのため、インテークマニホールド１４内の圧力やエンジン回転数Ｎｅ等をパラメーターに含む演算式によって吸入空気量Ｇａが演算される場合に比べて、吸入空気量Ｇａの取得について空気量取得部７５の負荷を軽減することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・空気量取得部７５は、吸入空気量センサー３１の検出値を吸入空気量Ｇａとして取得する構成に限らず、各種のセンサーの検出値を用いた演算式によって演算される値を吸入空気量Ｇａとして取得する構成であってもよい。例えば、ＥＧＲ装置を備えるエンジン１０において、空気量取得部７５は、エンジン１０が吸入する作動ガス量から吸気通路１６に還流されたＥＧＲガス量を減算した値を吸入空気量Ｇａとして取得してもよい。この構成において、空気量取得部７５は、ブースト圧Ｐｂ、第２作動ガス温度Ｔｉｍ、エンジン回転数Ｎｅ、エンジン１０の排気量等に基づく状態方程式から作動ガス量を演算することが可能である。また空気量取得部７５は、ＥＧＲ弁２７の開度、ＥＧＲ弁２７における圧力差、および、第１作動ガス温度Ｔｉｐ等に基づく圧縮性流体の流量演算式からＥＧＲガス量を演算することが可能である。また例えば、ＥＧＲ装置を備えていないエンジン１０において、空気量取得部７５は、ブースト圧Ｐｂや第２作動ガス温度Ｔｉｍ、エンジン回転数Ｎｅ等に基づく状態方程式から吸入空気量Ｇａを演算することが可能である。
・第２温度取得部は、スロットルバルブ２１の凍結部分の融解を判断するうえで、吸気通路１６およびインテークマニホールド１４とで構成される通路内の温度を第２温度として取得する構成であればよい。
スロットルバルブ２１に流入する吸入空気の温度は、例えば、吸気温度Ｔａ、吸入空気量Ｇａ、ＥＧＲガス量、燃料噴射量等といったエンジン１０の運転状態に関する情報に基づいて、第１作動ガス温度Ｔｉｐから逆算することが可能である。そのため、第２温度取得部は、ステップＳ１０４において、第１作動ガス温度センサー３５の検出値である第１作動ガス温度Ｔｉｐを第２温度として取得してもよい。この場合、融解温度Ｔｔｈａには、スロットルバルブ２１に流入する吸入空気によって凍結部分が融解すると判断できる第１作動ガス温度Ｔｉｐの値が設定される。この値は、予め行った実験やシミュレーションの結果に基づいて設定される。同様に、第２温度取得部７４は、第２作動ガス温度センサー３７の検出値である第２作動ガス温度Ｔｉｍを第２温度として取得してもよい。
また、第２温度取得部７４は、ステップＳ１０４において、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍの各種温度に基づく演算によって、スロットルバルブ２１に流入する吸入空気の温度が最も高くなる温度を第２温度として取得する構成であってもよい。
また、第２温度取得部７４は、ステップＳ１０４において、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍの各々を第２温度として取得する構成であってもよい。この場合、許否判断部７２は、例えば、各種温度と各種温度に各別に設定された融解温度Ｔｔｈａとを比較し、少なくとも１つの第２温度が融解温度Ｔｔｈａ以上であることを条件に熱量換算値Ｑを演算する。また、許否判断部７２は、融解温度Ｔｔｈａ以上の第２温度を用いて熱量換算値Ｑを演算し、メモリ７６には、各種温度の熱量換算マップが格納される。
また、第２温度取得部７４は、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍの各々に基づいてスロットルバルブ２１に流入する吸入空気の温度を各別に演算し、その演算結果の平均値を第２温度として取得してもよい。こうした構成によれば、スロットルバルブ２１の凍結部分が融解していることを高い確度のもとで判断することができる。
・第１温度取得部７３は、スロットルバルブ２１の凍結の可能性を判断するうえで、吸気通路１６およびインテークマニホールド１４とで構成される通路内の温度を第１温度として取得すればよい。そのため、第１温度取得部７３は、ステップＳ１０１において、吸気温度Ｔａ、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍの各々を第１温度として取得する構成であってもよい。この場合、許否判断部７２は、各種温度と各種温度に対して各別に設定された凍結温度Ｔｆｒとを比較し、少なくとも１つの第１温度が凍結温度Ｔｆｒ以下である場合に固着判定を禁止する。
また、第１温度取得部７３は、吸気温度Ｔａ、流入温度Ｔｔｖ、第１作動ガス温度Ｔｉｐ、および、第２作動ガス温度Ｔｉｍの平均温度を第１温度として取得してもよい。
・第１温度取得部７３が第１温度として取得する温度と第２温度取得部７４が第２温度として取得する温度とが同じ温度、例えば流入温度Ｔｔｖであってもよい。
・第１温度取得部７３および第２温度取得部７４は、吸気通路１６内の温度としてインタークーラー１９に流入する吸入空気の温度やスロットルバルブ２１を通過した直後の温度を取得して、第１温度Ｔ１および第２温度Ｔ２の演算に利用してもよい。
・許否判断処理において、許否判断部７２は、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ未満であった場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻る際に、例えば吸入空気量Ｇａおよび第２温度Ｔ２に基づく値で積算値Ｑｓを減算する処理を行ってもよい。こうした構成によれば、吸入空気量Ｇａおよび第２温度Ｔ２の変化に応じて積算値Ｑｓの積算値Ｑｓを増減させることが可能である。この場合、熱量換算マップ７７には、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ以下である領域に減算用の熱量換算値Ｑが規定される。
例えば、図５に示すように、時刻ｔ０においてエンジン１０が始動して固着判定が禁止されると、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４において第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに応じて積算値Ｑｓが増加する。そして、時刻ｔ５，ｔ６のように第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ未満のときには、二点鎖線のように時刻ｔ４の値に保持されることなく、時刻ｔ５，ｔ６における第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに応じた分だけ積算値Ｑｓが減算される。次の時刻ｔ７以降の期間では、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａよりも高いため、第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａに応じた分だけ積算値Ｑｓが増加する。こうした構成によれば、スロットルバルブ２１の融解時期に関する精度がさらに高まる。
・熱量換算マップ７７は、上述したように複数の領域ごとに熱量換算値Ｑが規定される構成に限らず、第２温度Ｔ２と吸入空気量Ｇａとに応じて各別に熱量換算値Ｑが規定される構成であってもよい。また、熱量換算マップ７７は、第２温度Ｔ２にかかわらず吸入空気量Ｇａが多いほど高くなる値であってもよい。すなわち、熱量換算値Ｑは、第２温度Ｔ２が融解温度Ｔｔｈａ以上であることを条件として吸入空気量Ｇａにのみに依存する値であってもよい。
・異常判定装置６０は、スロットルバルブ２１の開度を制御する開度制御部４０を有する制御装置に組み込まれていてもよい。例えば、異常判定装置６０は、スロットルバルブ２１を統括制御する制御装置に組み込まれてもよいし、スロットルバルブ２１の制御を含めてエンジン１０を統括制御する制御装置に組み込まれていてもよい。
・過給機は、吸入空気を過給する構成であればよく、ターボチャージャー１７のような排気ガスを利用したターボ式過給機に限らず、例えばクランクシャフト３０の回転を利用した機械式過給機であってもよい。
・エンジン１０は、スロットルバルブ２１を備えているエンジンであればよく、ディーゼルエンジンであってもよいし、ガソリンエンジンであってもよい。また、天然ガスエンジンであってもよい。また、エンジン１０は、ＥＧＲ装置２３を備えていないエンジンであってもよいし、過給機を備えていないエンジンであってもよい。
１０…エンジン、１２…シリンダー、１３…インジェクター、１４…インテークマニホールド、１５…エキゾーストマニホールド、１６…吸気通路、１６Ａ…エアクリーナー、１７…ターボチャージャー、１８…コンプレッサー、１９…インタークーラー、２０…排気通路、２１…スロットルバルブ、２２…タービン、２３…ＥＧＲ装置、２５…ＥＧＲ通路、２６…ＥＧＲクーラー、２７…ＥＧＲ弁、３０…クランクシャフト、３１…吸入空気量センサー、３２…吸気温度センサー、３３…流入温度センサー、３５…第１作動ガス温度センサー、３６…ブースト圧センサー、３７…第２作動ガス温度センサー、３８…エンジン回転数センサー、３９…開度センサー、４０…開度制御部、６０…異常判定装置、６５…ＭＩＬ、７１…判定部、７２…許否判断部、７３…第１温度取得部、７４…第２温度取得部、７５…空気量取得部、７６…メモリ、７７…熱量換算マップ。

Claims (5)

  1. 吸入空気が流れる通路内の温度である第１温度を取得する第１温度取得部と、
    前記通路内の温度である第２温度を取得する第２温度取得部と、
    前記吸入空気の質量流量である吸入空気量を取得する空気量取得部と、
    前記第１温度、前記第２温度、および、前記吸入空気量に基づいてスロットルバルブの固着判定についての許否を判断する許否判断部とを備え、
    前記許否判断部は、
    エンジンの始動時に前記第１温度が前記スロットルバルブの凍結の可能性のある凍結温度以下である場合に前記固着判定を禁止し、
    前記固着判定の禁止後、前記第２温度が前記スロットルバルブの凍結部分が融解する融解温度以上であるときに、前記第２温度と前記吸入空気量とに基づいて、前記吸入空気から前記スロットルバルブに移動した熱量の換算値である熱量換算値を演算し、前記演算した熱量換算値の積算値が閾値を超えると前記固着判定を許可する
    スロットルバルブの異常判定装置。
  2. 前記許否判断部は、前記第２温度と前記吸入空気量とに対応する前記熱量換算値を規定した熱量換算マップを保持し、前記第２温度と前記吸入空気量とに対応する値を前記熱量換算マップから選択することにより前記熱量換算値を演算する
    請求項１に記載のスロットルバルブの異常判定装置。
  3. 前記エンジンは、前記吸入空気を過給する過給機と前記過給機によって過給された吸入空気を冷却する冷却器とを前記スロットルバルブの上流に備え、
    前記第２温度取得部は、前記冷却器と前記スロットルバルブとの間における温度を前記第２温度として取得する
    請求項１または２に記載のスロットルバルブの異常判定装置。
  4. 前記第１温度取得部は、前記過給機を構成するコンプレッサーの上流側における温度を前記第１温度として取得する
    請求項３に記載のスロットルバルブの異常判定装置。
  5. 前記空気量取得部は、吸入空気量センサーの検出値を前記吸入空気量として取得する
    請求項１〜４のいずれか一項に記載のスロットルバルブの異常判定装置。
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