JPH06257456A - Abnormality detecting device for switching valve - Google Patents

Abnormality detecting device for switching valve

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Publication number
JPH06257456A
JPH06257456A JP5042459A JP4245993A JPH06257456A JP H06257456 A JPH06257456 A JP H06257456A JP 5042459 A JP5042459 A JP 5042459A JP 4245993 A JP4245993 A JP 4245993A JP H06257456 A JPH06257456 A JP H06257456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching valve
pressure
valve
compressed air
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP5042459A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kotani
彰 小谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP5042459A priority Critical patent/JPH06257456A/en
Publication of JPH06257456A publication Critical patent/JPH06257456A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/08EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

PURPOSE:To be capable of detecting not only full-close failure or full-open failure of a switching valve but also the abnormality such as operation delay caused by increase of friction in opening/closing of a valve body. CONSTITUTION:Pressure of a compressed air S to be fed into the diaphragm chamber 16b of a diaphragm actuator 16 from a solenoid valve is detected by a pressure sensor 71, and the presence or absence of abnormality of a switching valve 17 is judged by a judging means 72 on the basis of the change of the pressure of compressed air S to be detected by the pressure sensor 71 when compressed air S is fed into the diaphragm chamber 16b, and then the judged result is displayed on a display means 73.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流体通路内に配置され
る弁体を有する切替弁(開閉弁)の異常検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching valve (opening / closing valve) abnormality detecting device having a valve element disposed in a fluid passage.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン本体に対し、主、副二つのター
ボチャージャを並列に配置し、低吸入空気量域では主タ
ーボチャージャのみ作動させて1個ターボチャージャと
し、高吸入空気量域では両ターボチャージャを作動させ
るようにした、いわゆる2ステージターボシステムを採
用した過給機付エンジンが知られている。
2. Description of the Related Art An engine main body is provided with two main and sub turbochargers in parallel, and in the low intake air amount range, only the main turbocharger is operated to make one turbocharger. There is known a supercharged engine that employs a so-called two-stage turbo system that operates a charger.

【0003】このような過給機付エンジンでは、吸、排
気系には開閉弁である吸気切替弁、排気切替弁がそれぞ
れ設けられており、吸気切替弁および排気切替弁を共に
全閉にすることにより主ターボチャージャのみを過給作
動させ、両切替弁を共に全開とすることにより主、副双
方のターボチャージャを過給作動させるようになってい
る。
In such an engine with a supercharger, intake and exhaust systems are provided with open / close valves, namely, an intake switching valve and an exhaust switching valve, and both the intake switching valve and the exhaust switching valve are fully closed. As a result, only the main turbocharger is supercharged, and both switching valves are fully opened to supercharge both the main and sub turbochargers.

【0004】排気切替弁の弁体は、排気通路を通過する
高温の排気ガスにさらされるので、使用環境が厳しく、
かじりや固着等によって回動不可能になる場合が考えら
れる。そこで、過給圧の変化を監視して、吸気切替弁と
排気切替弁の開閉故障を間接的に検出する技術が先に本
出願人により提案されている(特開平4−166616
号公報)。これにより、車両の搭乗者は吸、排気切替弁
の故障の発生を早期に知ることができ、適切な対応をと
ることができる。
Since the valve body of the exhaust switching valve is exposed to the high-temperature exhaust gas passing through the exhaust passage, the operating environment is severe and
It may be impossible to rotate due to galling or sticking. Therefore, the applicant of the present invention has previously proposed a technique for indirectly detecting an open / close failure of the intake switching valve and the exhaust switching valve by monitoring the change in the boost pressure (Japanese Patent Laid-Open No. 4-166616).
Issue). As a result, the passengers of the vehicle can know the occurrence of the failure of the intake / exhaust gas switching valve at an early stage, and can take appropriate measures.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平4−166616号公報に開示されている装置
は、吸気管圧力(過給圧)の変化で故障の発生を判断し
ているため、切替弁の全開故障および全閉故障は判断で
きるものの、弁体の作動不良による部分開閉や作動遅れ
は検出はできない。したがって、切替弁の開閉動作に異
常がある場合は、適切なタイミングで切替弁を開閉する
ことがてきなくなり、過給性能に問題が生じる。切替弁
のこのような問題は、過給機付エンジンに限らず、他の
産業機器や設備等にも存在する。
However, since the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-166616 discloses the occurrence of a failure due to a change in intake pipe pressure (supercharging pressure), switching is performed. Although it is possible to determine whether the valve is fully open or fully closed, partial open / close or delayed operation due to valve malfunction cannot be detected. Therefore, when the opening / closing operation of the switching valve is abnormal, the switching valve cannot be opened / closed at an appropriate timing, which causes a problem in supercharging performance. Such a problem of the switching valve exists not only in the engine with the supercharger but also in other industrial equipment and facilities.

【0006】本発明は、上記の問題に着目し、弁体の全
閉故障や全開故障だけでなく、作動遅れ等の異常も検知
することが可能な切替弁の異常検出装置を提供すること
を目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a switching valve abnormality detecting device capable of detecting not only a fully closed failure or a fully opened failure of a valve element but also an abnormality such as a delay in operation. To aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る切替弁の異常検出装置は、通路に配置さ
れる弁体を有する切替弁と、前記切替弁の弁体と連結さ
れ、ダイヤフラム室内に供給される圧縮エアの圧力によ
り前記弁体を開閉駆動するダイヤフラムアクチュエータ
と、前記ダイヤフラムアクチュエータのダイヤフラム室
内に前記圧縮エアを供給する電磁弁と、前記電磁弁から
前記ダイヤフラム室内に供給される圧縮エアの圧力を検
知する圧力センサと、前記電磁弁の開弁時に前記圧力セ
ンサによって検知される圧縮エアの圧力の変化に基づき
前記切替弁の異常の有無を判定する判定手段と、を備え
たものから成る。
An abnormality detecting device for a switching valve according to the present invention for achieving the above object is provided with a switching valve having a valve body arranged in a passage and a valve body of the switching valve. A diaphragm actuator that opens and closes the valve body by the pressure of compressed air supplied into the diaphragm chamber; a solenoid valve that supplies the compressed air into the diaphragm chamber of the diaphragm actuator; and a solenoid valve that supplies the compressed air into the diaphragm chamber. A pressure sensor that detects the pressure of compressed air, and a determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the switching valve based on a change in the pressure of the compressed air detected by the pressure sensor when the solenoid valve is opened. It consists of

【0008】[0008]

【作用】このように構成された切替弁の異常検出装置に
おいては、電磁弁の開弁によってダイヤフラムアクチュ
エータに圧縮エアが供給される際には、圧力センサによ
りダイヤフラムアクチュエータのダイヤフラム室内に作
用する圧力が検知される。切替弁の弁体は、ダイヤフラ
ム室内に供給される圧縮エアの圧力によって開閉駆動さ
れるので、切替弁の弁体の動きが良好な場合は弁体を低
い圧力で開閉駆動でき、弁体の動きが悪い場合は弁体は
高い圧力でなければ開閉することができなくなる。
In the switching valve abnormality detecting device configured as described above, when compressed air is supplied to the diaphragm actuator by opening the solenoid valve, the pressure acting on the diaphragm chamber of the diaphragm actuator is changed by the pressure sensor. Detected. Since the valve body of the switching valve is driven to open and close by the pressure of the compressed air supplied into the diaphragm chamber, the valve body can be driven to open and close at a low pressure when the movement of the valve body of the switching valve is good, and the valve body moves. If it is bad, the valve body can only open and close without high pressure.

【0009】このように、ダイヤフラムアクチュエータ
へ圧縮エアを供給する際のダイヤフラム室内の圧力の立
ち上がりの変化は、弁体の動きの良否に対応したものと
なる。したがって、圧力センサによって検知される圧縮
エアの圧力の変化に基づき、判定手段により切替弁の異
常の有無を判定することが可能となる。
As described above, the change in the rise of the pressure in the diaphragm chamber when the compressed air is supplied to the diaphragm actuator corresponds to the quality of the movement of the valve body. Therefore, based on the change in the pressure of the compressed air detected by the pressure sensor, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the switching valve by the determination means.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明に係る切替弁の異常検出装置
の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図1な
いし図4は、本発明の一実施例を示しており、とくに2
ウェイツインターボエンジンの排気切替弁に適用した場
合を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a switching valve abnormality detecting device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the present invention.
It shows the case where it is applied to an exhaust switching valve of a way twin turbo engine.

【0011】図4において、1はエンジン、2はサージ
タンク、3は排気マニホールドを示す。排気マニホール
ド3は排気干渉を伴わない#1〜#3気筒群と#4〜#
6気筒群の2つに集合され、その集合部が連通路によっ
て連通されている。7、8は互いに並列に配置された主
ターボチャージャ、副ターボチャージャである。ターボ
チャージャ7、8のタービン7a、8aは、排気マニホ
ールド3の集合部に接続されている。ターボチャージャ
7、8のコンプレッサ7b、8bは、インタクーラ6、
スロットル弁4を介してサージタンク2に接続されてい
る。
In FIG. 4, 1 is an engine, 2 is a surge tank, and 3 is an exhaust manifold. The exhaust manifold 3 includes the cylinder groups # 1 to # 3 and the cylinder groups # 4 to # 3 that do not cause exhaust interference.
It is assembled into two of the 6-cylinder group, and the assembly part is connected by the communication passage. Reference numerals 7 and 8 denote a main turbocharger and a sub turbocharger arranged in parallel with each other. The turbines 7 a and 8 a of the turbochargers 7 and 8 are connected to the collecting portion of the exhaust manifold 3. The compressors 7b and 8b of the turbochargers 7 and 8 are the intercooler 6,
It is connected to the surge tank 2 via the throttle valve 4.

【0012】主ターボチャージャ7は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
8は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ7、8の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ8のタービン8aの下流に排気切替弁1
7が、コンプレッサ8bの下流に吸気切替弁18が設け
られる。吸、排気切替弁18、17の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ7、8が作動される。
The main turbocharger 7 is operated from the low intake air amount region to the high intake air amount region, and the sub turbocharger 8 is stopped in the low intake air amount region. In order to enable both the turbochargers 7 and 8 to operate and stop, the exhaust switching valve 1 is provided downstream of the turbine 8a of the auxiliary turbocharger 8.
7, an intake switching valve 18 is provided downstream of the compressor 8b. When both the intake and exhaust switching valves 18 and 17 are open, both turbochargers 7 and 8 are operated.

【0013】副ターボチャージャ8のタービン8aの下
流と主ターボチャージャ7のタービン7aの下流とは、
排気バイパス通路40を介して連通可能となっている。
排気バイパス通路40には、この排気バイパス通路40
を開閉する排気バイパス弁41が設けられている。排気
バイパス弁41は、ダイヤフラムアクチュエータ42に
よって開閉されるようになっている。
The downstream of the turbine 8a of the auxiliary turbocharger 8 and the downstream of the turbine 7a of the main turbocharger 7 are
Communication is possible through the exhaust bypass passage 40.
In the exhaust bypass passage 40, the exhaust bypass passage 40
An exhaust bypass valve 41 for opening and closing is provided. The exhaust bypass valve 41 is opened and closed by a diaphragm actuator 42.

【0014】吸気通路15は、エアフローメータ24を
介してエアクリーナ23に接続されている。排気通路2
0aを形成するフロントパイプ20は、排気ガス触媒2
1を介して排気マフラーに接続される。吸気切替弁18
はダイヤフラムアクチュエータ11によって開閉され、
排気切替弁17はダイヤフラムアクチュエータ16によ
って開閉されるようになっている。ウエストゲートバル
ブ31は、ダイヤフラムアクチュエータ9によって開閉
されるようになっている。
The intake passage 15 is connected to an air cleaner 23 via an air flow meter 24. Exhaust passage 2
The front pipe 20 forming 0a is the exhaust gas catalyst 2
1 to the exhaust muffler. Intake switching valve 18
Is opened and closed by the diaphragm actuator 11,
The exhaust gas switching valve 17 is adapted to be opened and closed by the diaphragm actuator 16. The waste gate valve 31 is adapted to be opened and closed by the diaphragm actuator 9.

【0015】両ターボチャージャ7、8のコンプレッサ
下流とインタクーラ6との間の吸気通路には、蓄圧タン
ク(正圧タンク)51が接続されている。蓄圧タンク5
1には、正圧のみを蓄えるためのチェック弁51aが設
けられている。蓄圧タンク51の容積は、たとえば30
0ccとなっている。
A pressure accumulating tank (positive pressure tank) 51 is connected to an intake passage between the compressor downstream of both turbochargers 7 and 8 and the intercooler 6. Accumulation tank 5
1 is provided with a check valve 51a for storing only positive pressure. The volume of the accumulator tank 51 is, for example, 30
It is 0 cc.

【0016】ダイヤフラムアクチュエータ9、11、1
6、42は、過給圧の導入によって作動するようになっ
ている。各ダイヤフラムアクチュエータ9、11、1
6、42には、蓄圧タンク51からの過給圧とたとえば
エアフローメータ24の下流からの大気圧とを選択的に
切り替えるために、第1、第4、第5、第6の電磁弁2
5、28、32、44が接続されている。各電磁弁2
5、28、32、44の切替は、図1に示すエンジンコ
ントロールコンピュータ29からの指令に従って行われ
る。
Diaphragm actuators 9, 11, 1
6 and 42 are activated by the introduction of supercharging pressure. Each diaphragm actuator 9, 11, 1
In order to selectively switch the supercharging pressure from the pressure accumulating tank 51 and the atmospheric pressure from the downstream of the air flow meter 24, the first, the fourth, the fifth, and the sixth solenoid valves 2 and 6 are provided.
5, 28, 32, 44 are connected. Each solenoid valve 2
Switching of 5, 28, 32, and 44 is performed according to a command from the engine control computer 29 shown in FIG.

【0017】エンジンコントロールコンピュータ29
は、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続
され、各種センサからの信号が入力される。エンジン運
転条件検出センサには、吸気管圧力センサ、スロートル
開度センサ、吸入空気量測定センサとしてのエアフロー
メータ、エンジン回転数センサ、および酸素センサが含
まれる。
Engine control computer 29
Is electrically connected to various operating condition detection sensors of the engine, and signals from the various sensors are input. The engine operating condition detection sensor includes an intake pipe pressure sensor, a throat opening sensor, an air flow meter as an intake air amount measuring sensor, an engine speed sensor, and an oxygen sensor.

【0018】エンジンコントロールコンピュータ29
は、演算をするためのセントラルプロセッサユニット
(CPU)、読み出し専用のメモリであるリードオンリ
メモリ(ROM)、一時記憶用のランダムアクセスメモ
リ(RAM)、入出力インターフェイス(I/Oインタ
ーフェイス)、各種センサからのアナログ信号をディジ
タル量に変換するA/Dコンバータを備えている。
Engine control computer 29
Is a central processor unit (CPU) for calculation, a read-only memory (ROM) that is a read-only memory, a random access memory (RAM) for temporary storage, an input / output interface (I / O interface), various sensors It is equipped with an A / D converter that converts the analog signal from the digital signal into a digital value.

【0019】図1に示すように、切替弁としての排気切
替弁17の弁体17aは、ダイヤフラムアクチュエータ
16によって開閉駆動されるようになっている。ダイヤ
フラムアクチュエータ16は、ダイヤフラム16aによ
って区画されるダイヤフラム室16bを有している。ダ
イヤフラム室16bと対向する室16cには、ダイヤフ
ラム16aを押圧する圧縮スプリング16dが配設され
ている。
As shown in FIG. 1, the valve body 17a of the exhaust switching valve 17 as a switching valve is adapted to be opened / closed by a diaphragm actuator 16. The diaphragm actuator 16 has a diaphragm chamber 16b defined by the diaphragm 16a. A compression spring 16d that presses the diaphragm 16a is provided in the chamber 16c that faces the diaphragm chamber 16b.

【0020】ダイヤフラム16aの他方には、外方に延
びるロッド16eが取付けられている。ロッド16eの
先端部は、排気切替弁17のレバー17bを介して排気
通路20aに配置された弁体17aと連結されている。
ダイヤフラムアクチュエータ16のダイヤフラム室16
bには、第4の電磁弁28から圧縮エアSが通路75を
介して導入されるようになっている。
A rod 16e extending outward is attached to the other side of the diaphragm 16a. A tip portion of the rod 16e is connected to a valve body 17a arranged in the exhaust passage 20a via a lever 17b of the exhaust switching valve 17.
Diaphragm chamber 16 of diaphragm actuator 16
Compressed air S is introduced into b through the passage 75 from the fourth solenoid valve 28.

【0021】第4の電磁弁28には、通路76を介して
正圧タンク51から圧縮エアSが供給されるようになっ
ている。第4の電磁弁28の開弁時には、正圧タンク5
1からの圧縮エアSが第4の電磁弁28を介してダイヤ
フラムアクチュエータ16のダイヤフラム室16bに導
入され、排気切替弁17の弁体17aが開弁するように
なっている。第4の電磁弁28の閉弁時には、ダイヤフ
ラム室16b内の圧縮エアSは、第4の電磁弁28のポ
ート28aから大気に排出され、圧縮スプリング16d
の付勢力によって排気切替弁17の弁体17aが閉弁す
るようになっている。
Compressed air S is supplied to the fourth solenoid valve 28 from the positive pressure tank 51 through the passage 76. When the fourth solenoid valve 28 is opened, the positive pressure tank 5
The compressed air S from 1 is introduced into the diaphragm chamber 16b of the diaphragm actuator 16 via the fourth electromagnetic valve 28, and the valve body 17a of the exhaust gas switching valve 17 is opened. When the fourth solenoid valve 28 is closed, the compressed air S in the diaphragm chamber 16b is discharged to the atmosphere from the port 28a of the fourth solenoid valve 28 and the compression spring 16d.
The valve element 17a of the exhaust switching valve 17 is closed by the urging force of.

【0022】ダイヤフラムアクチュエータ16と第4の
電磁弁28との間の通路75には、ダイヤフラム室16
bに供給される圧縮エアの圧力を検知する圧力センサ7
1が接続されている。圧力センサ71の信号は、エンジ
ンコントロールコンピュータ29内に形成された判定手
段72に入力されるようになっている。
A diaphragm chamber 16 is provided in a passage 75 between the diaphragm actuator 16 and the fourth solenoid valve 28.
Pressure sensor 7 for detecting the pressure of compressed air supplied to b
1 is connected. The signal from the pressure sensor 71 is input to the determination means 72 formed in the engine control computer 29.

【0023】判定手段72は、第4の電磁弁28の開弁
によってダイヤフラムアクチュエータ16に圧縮エアS
が供給される際の圧力センサ71によって検知される圧
縮エアSの圧力の変化に基づき排気切替弁17の異常の
有無を判定する機能を有している。判定手段72は、エ
ンジンコンピュータ29に格納されるプログラムから構
成されている。
The judging means 72 causes the diaphragm actuator 16 to receive the compressed air S by opening the fourth electromagnetic valve 28.
Has a function of determining whether or not there is an abnormality in the exhaust switching valve 17 based on a change in the pressure of the compressed air S detected by the pressure sensor 71 when the air is supplied. The judging means 72 is composed of a program stored in the engine computer 29.

【0024】判定手段72には、表示手段としての警報
ランプ73が接続されている。警報ランプ73は、判定
手段72により排気切替弁17が異常であると判定され
たときに点灯するようになっている。
An alarm lamp 73 as a display means is connected to the judging means 72. The alarm lamp 73 is lit when the determination means 72 determines that the exhaust gas switching valve 17 is abnormal.

【0025】つぎに、本実施例における作用について説
明する。高吸入空気量域では、吸気切替弁18と排気切
替弁17がともに開かれる。これによって2個ターボチ
ャージャ7、8が駆動され、十分な過給空気量が得ら
れ、出力が向上される。
Next, the operation of this embodiment will be described. In the high intake air amount range, both the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are opened. As a result, the two turbochargers 7 and 8 are driven, a sufficient amount of supercharged air is obtained, and the output is improved.

【0026】排気切替弁17が開弁される際には、排気
切替弁17を駆動するダイヤフラムアクチュエータ16
のダイヤフラム室16b内の圧力に基づき、エンジンコ
ントロールコンピュータ29の判定手段72において排
気切替弁17の異常の有無が判断される。図2は、排気
切替弁17が開弁する際のダイヤフラム室16b内の圧
力の変化を示しており、実線で示す圧力P1 が排気切替
弁17が正常な場合であり、破線で示す圧力P2 が異常
の場合を示している。
When the exhaust gas switching valve 17 is opened, the diaphragm actuator 16 that drives the exhaust gas switching valve 17 is opened.
Based on the pressure in the diaphragm chamber 16b, the determination means 72 of the engine control computer 29 determines whether the exhaust switching valve 17 is abnormal. FIG. 2 shows changes in the pressure in the diaphragm chamber 16b when the exhaust switching valve 17 opens, and the pressure P 1 shown by the solid line is the case where the exhaust switching valve 17 is normal, and the pressure P shown by the broken line. 2 shows the case of abnormality.

【0027】図2の圧力P1 の特性に示すように、圧力
がa1 点まで上昇した後、b1 点まで一旦下降するの
は、ダイヤフラムアクチュエータ16のダイヤフラム1
6aが圧力によって変形し、ダイヤフラム室16bの容
積が増加するからである。圧力はb1 点を過ぎると再び
増加する。排気切替弁17の作動が異常である場合は、
圧力が正常時のa1 点を超えてa2 点まで上昇した後、
2 点まで一旦下降し、その後再上昇する。このよう
に、排気切替弁17の作動異常時には、正常時に比べて
ダイヤフラム室16b内の圧力が著しく上昇する。
As shown in characteristic of the pressure P 1 in FIG. 2, after the pressure has increased to a point a, to once lowered to a point b, the diaphragm 1 of the diaphragm actuator 16
This is because 6a is deformed by the pressure and the volume of the diaphragm chamber 16b increases. The pressure increases again after the point b 1 . If the operation of the exhaust switching valve 17 is abnormal,
After the pressure exceeds a 1 point at normal time and rises to a 2 point,
b It drops to 2 points and then rises again. Thus, when the operation of the exhaust switching valve 17 is abnormal, the pressure in the diaphragm chamber 16b is significantly increased as compared with the normal state.

【0028】図3は、判定手段72における排気切替弁
17の異常の有無を判断する処理手順を示している。図
3において、ステップ101で処理が開始され、ステッ
プ102に進んで第4の電磁弁(VSV)28がONで
あるか否かが判断される。ここで、第4の電磁弁28が
ONでないと判断された場合は、ステップ105に進
む。
FIG. 3 shows a processing procedure for judging whether or not there is an abnormality in the exhaust gas switching valve 17 in the judging means 72. In FIG. 3, the process is started in step 101, the process proceeds to step 102, and it is determined whether or not the fourth solenoid valve (VSV) 28 is ON. If it is determined that the fourth solenoid valve 28 is not ON, then the routine proceeds to step 105.

【0029】ステップ105では、PEX(ダイヤフラム
室内の圧力)がPEXH (ダイヤフラム室内の圧力の最高
値)としてイニシャライズ(初期設定)される。ステッ
プ105の処理が終了すると、ステップ106に進み、
EXがPEXL (ダイヤフラム室内の圧力の最小値)とし
てイニシャライズされる。ステップ106の処理が完了
すると、ステップ114に進み、処理のリターンが行わ
れる。
In step 105, P EX (pressure inside the diaphragm chamber) is initialized (initial setting) as P EXH (maximum pressure inside the diaphragm chamber). When the process of step 105 is completed, the process proceeds to step 106,
P EX is initialized as P EXL (minimum pressure in the diaphragm chamber). When the process of step 106 is completed, the process proceeds to step 114 and the process returns.

【0030】ステップ102において、第4の電磁弁2
8がON(通電)であると判断された場合は、ステップ
103に進む。ステップ103では、PEXH がPEXより
も小さいか否かが判断される。ここで、PEXH <PEX
あると判断された場合は、ステップ104に進み、PEX
がPEXH としてイニシャライズされる。ステップ104
における処理が終了すると、ステップ114に進み、処
理のリターンが行われる。
In step 102, the fourth solenoid valve 2
When it is determined that 8 is ON (energized), the process proceeds to step 103. In step 103, it is determined whether P EXH is smaller than P EX . Here, if it is determined that P EXH <P EX , the process proceeds to step 104 and P EX
Will be initialized as P EXH . Step 104
When the process in 1 is completed, the process proceeds to step 114, and the process is returned.

【0031】ステップ103において、PEXH <PEX
ないと判断された場合は、ステップ107に進む。ステ
ップ107では、PEXL >PEXであるか否かが判断され
る。ここで、PEXL >PEXであると判断された場合は、
ステップ108に進み、PEXがPEXL としてイニシャラ
イズされる。ステップ108の処理が終了すると、ステ
ップ114に進み、処理のリターンが行われる。
When it is judged in step 103 that P EXH <P EX is not satisfied, the routine proceeds to step 107. In step 107, it is determined whether P EXL > P EX . If it is determined that P EXL > P EX ,
Proceeding to step 108, P EX is initialized as P EXL . When the process of step 108 is completed, the process proceeds to step 114 and the process returns.

【0032】ステップ107において、PEXL >PEX
ないと判断された場合は、ステップ109に進み、P
EXH と図2に示す判定値Kとの比較が行われる。ここ
で、PEX H <Kであると判断された場合は、ステップ1
10に進み、排気切替弁17が正常である旨のフラグが
立てられる。ステップ110で正常フラグが立てられる
と、ステップ114に進み、処理のリターンが行われ
る。
If it is determined in step 107 that P EXL > P EX is not established, the process proceeds to step 109 and P EX
EXH and the judgment value K shown in FIG. 2 are compared. If it is determined that P EX H <K, then step 1
10, the flag indicating that the exhaust gas switching valve 17 is normal is set. When the normal flag is set in step 110, the process proceeds to step 114, and the process returns.

【0033】ステップ109において、PEXH <Kでな
いと判断された場合は、ステップ111に進む。ステッ
プ111では、PEXH からPEXL が減算され、差圧Aが
算出される。ステップ111で差圧Aが算出されると、
ステップ112に進み、差圧Aが50mmHgよりも大
であるか否かが判断される。ここで、A>50mmgで
あると判断された場合は、ステップ113に進み、排気
切替弁17が異常である旨のフラグが立てられる。
If it is determined in step 109 that P EXH <K is not satisfied, the process proceeds to step 111. In step 111, P EXL is subtracted from P EXH to calculate the differential pressure A. When the differential pressure A is calculated in step 111,
In step 112, it is determined whether the differential pressure A is greater than 50 mmHg. Here, when it is determined that A> 50 mmg, the routine proceeds to step 113, where a flag indicating that the exhaust gas switching valve 17 is abnormal is set.

【0034】ステップ113において異常フラグが立て
られると、エンジンコントロールコンピュータ29を介
して表示手段73に排気切替弁17が異常である旨が表
示される。ステップ113の処理が終了すると、ステッ
プ114に進み、処理のリターンが行われる。ステップ
112において、差圧Aが50mmHgよりも小である
と判断された場合は、実質的に排気切替弁17の作動に
支障はないとみなし、ステップ110に進んで、正常フ
ラグが立てられる。
When the abnormality flag is set in step 113, the fact that the exhaust gas switching valve 17 is abnormal is displayed on the display means 73 via the engine control computer 29. When the process of step 113 is completed, the process proceeds to step 114 and the process returns. When it is determined in step 112 that the differential pressure A is smaller than 50 mmHg, it is considered that there is substantially no hindrance to the operation of the exhaust gas switching valve 17, and the routine proceeds to step 110, where a normal flag is set.

【0035】このように、排気切替弁17の作動が正常
の場合は、弁体17aは小さな力で動くので、ダイヤフ
ラム室16b内の圧力は小さくてよい。したがって、第
4の電磁弁28が開弁した際に、ダイヤフラム室16b
の圧力上昇が判定値Kよりも小である場合は、排気切替
弁17の作動は正常であるとみなすことができる。
As described above, when the operation of the exhaust switching valve 17 is normal, the valve body 17a moves with a small force, so that the pressure in the diaphragm chamber 16b may be small. Therefore, when the fourth solenoid valve 28 is opened, the diaphragm chamber 16b
When the pressure increase of 1 is smaller than the determination value K, it can be considered that the operation of the exhaust gas switching valve 17 is normal.

【0036】排気切替弁17の弁体17aが高温の排気
ガスの影響により固着状態となり弁体17aが非常に動
きにくくなった場合は、ダイヤフラム室16b内の圧力
が判定値Kよりも高くならないと弁体17aが動かな
い。したがって、第4の電磁弁28が開弁した際に、ダ
イヤフラム室16bの圧力上昇が判定値Kよりも高い場
合は、排気切替弁17の作動が異常であるとみなすこと
ができる。
When the valve body 17a of the exhaust switching valve 17 becomes stuck due to the influence of high-temperature exhaust gas and the valve body 17a becomes extremely difficult to move, the pressure in the diaphragm chamber 16b must be higher than the judgment value K. The valve body 17a does not move. Therefore, when the pressure increase in the diaphragm chamber 16b is higher than the determination value K when the fourth solenoid valve 28 is opened, it can be considered that the operation of the exhaust switching valve 17 is abnormal.

【0037】なお、排気切替弁17が開弁する際には、
ダイヤフラムアクチュエータ16のダイヤフラム16a
の変形によりダイヤフラム室16bの容積が変化するの
で、図2のb1 点またはb2 点に示すように、ダイヤフ
ラム室16b内の圧力が一時的に低下し、その後、再び
上昇する。排気切替弁17が全開状態または全閉状態で
全く動かない場合は、b1 点またはb2 点のようにダイ
ヤフラム室16b内の圧力が一時的に低下する現象が生
じないので、このダイヤフラム室16b内の圧力の変化
に基づき、排気切替弁17の全開または全開状態での異
常も把握することができる。
When the exhaust switching valve 17 opens,
Diaphragm 16a of diaphragm actuator 16
Due to the deformation, the volume of the diaphragm chamber 16b changes, so that the pressure in the diaphragm chamber 16b temporarily decreases and then rises again, as shown at points b 1 and b 2 in FIG. When the exhaust switching valve 17 does not move at all in the fully open state or the fully closed state, the phenomenon in which the pressure in the diaphragm chamber 16b temporarily decreases unlike the point b 1 or the point b 2 does not occur. Based on the change in the internal pressure, it is possible to detect whether the exhaust switching valve 17 is fully opened or abnormal in the fully opened state.

【0038】本実施例は、過給機付エンジンの排気切替
弁に適用した場合を示したが、これは一例であり、圧縮
エアの圧力を利用したアクチュエータによる切替弁(開
閉弁)であれば、これに限定されることはなく、一般の
産業機器や設備等に適用することも可能である。
This embodiment has shown the case where it is applied to the exhaust gas switching valve of the engine with a supercharger, but this is an example, and if it is a switching valve (open / close valve) by an actuator using the pressure of compressed air However, the present invention is not limited to this, and can be applied to general industrial equipment and facilities.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、電磁弁からダイヤフラ
ムアクチュエータのダイヤフラム室に供給される圧縮エ
アの圧力を圧力センサにより検知し、ダイヤフラム室に
圧縮エアが供給される際の圧力センサによって検知され
る圧縮エアの圧力の変化に基づき切替弁の異常の有無を
判定手段によって判定するようにしたので、切替弁の全
閉故障や全開故障だけでなく、弁体の開閉時のフリクシ
ョン増大による作動遅れ等の異常も把握することがで
き、適切な対応なとることができる。
According to the present invention, the pressure of compressed air supplied from the solenoid valve to the diaphragm chamber of the diaphragm actuator is detected by the pressure sensor, and detected by the pressure sensor when compressed air is supplied to the diaphragm chamber. The determination means determines whether or not there is an abnormality in the switching valve based on the change in compressed air pressure.Therefore, not only is the switching valve fully closed or fully opened, but the operation delay due to increased friction when the valve is opened and closed. It is possible to grasp abnormalities such as the above and take appropriate measures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る切替弁の異常検出装置
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a switching valve abnormality detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の切替弁の開弁時におけるダイヤフラム室
内の圧力の変化を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a change in pressure inside the diaphragm chamber when the switching valve of FIG. 1 is opened.

【図3】図1の判定手段における制御の処理手順を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a control processing procedure in the determination means of FIG.

【図4】本発明が適用される過給機付エンジンの概略構
成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an engine with a supercharger to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16 ダイヤフラムアクチュエータ 16b ダイヤフラム室 17 切替弁(排気切替弁) 17a 弁体 28 電磁弁(第4の電磁弁) 20a 通路(排気通路) 29 エンジンコントロールコンピュータ 71 圧力センサ 72 判定手段 73 表示手段 16 diaphragm actuator 16b diaphragm chamber 17 switching valve (exhaust gas switching valve) 17a valve body 28 electromagnetic valve (fourth electromagnetic valve) 20a passage (exhaust passage) 29 engine control computer 71 pressure sensor 72 determination means 73 display means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通路に配置される弁体を有する切替弁
と、 前記切替弁の弁体と連結され、ダイヤフラム室内に供給
される圧縮エアの圧力により前記弁体を開閉駆動するダ
イヤフラムアクチュエータと、 前記ダイヤフラムアクチュエータのダイヤフラム室内に
前記圧縮エアを供給する電磁弁と、 前記電磁弁から前記ダイヤフラム室内に供給される圧縮
エアの圧力を検知する圧力センサと、 前記電磁弁の開弁時に前記圧力センサによって検知され
る圧縮エアの圧力の変化に基づき前記切替弁の異常の有
無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする切
替弁の異常検出装置。
1. A switching valve having a valve element disposed in a passage, a diaphragm actuator connected to the valve element of the switching valve, and driving the valve element to open and close by the pressure of compressed air supplied into a diaphragm chamber, An electromagnetic valve that supplies the compressed air into the diaphragm chamber of the diaphragm actuator, a pressure sensor that detects the pressure of the compressed air supplied from the electromagnetic valve into the diaphragm chamber, and a pressure sensor when the electromagnetic valve is opened. An abnormality detecting device for a switching valve, comprising: a determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the switching valve based on a detected change in pressure of compressed air.
JP5042459A 1993-03-03 1993-03-03 Abnormality detecting device for switching valve Pending JPH06257456A (en)

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