KR102628574B1 - 내연 기관의 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

ECU 는, 냉각수 온도 센서와, 흡기 온도 센서와, 기억부와, 판정부와, 교정부를 구비한다. 판정부는, 내연 기관이 정지한 후의 애프터 런 제어시에 있어서, 냉각수 온도 센서로 검출된 냉각수 온도 (Tw) 를 제 1 임계치 T1 과 비교하여, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 이상인 경우, 또는 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 미만, 제 1 임계치 T1 보다 낮은 제 2 임계치 T2 이상이며, 또한 흡기 온도 센서로부터의 흡기 온도 (Ta) 가 제 3 임계치 T3 이상일 때는, EGR 차압 센서가 동결되기 쉬운 한랭 환경이 아니라고 판정하고, 그렇지 않을 때는, 한랭 환경이라고 판정한다. 교정부는, 한랭 환경이 아니라고 판정부가 판정했을 경우에, EGR 차압 센서로부터의 검출치에 기초하는 교정용 기준치를 취득한다. 기억부는, 교정부에서 취득된 교정용 기준치를 기억한다.

Description

내연 기관의 제어 장치
본 발명은 압력 센서의 교정을 실시하는 내연 기관의 제어 장치에 관한 것이다.
종래부터, 내연 기관에 있어서, 압력 센서의 예를 들어 시간 경과적 변화에 따른 출력에 대한 영향을 보정하기 위해서, 당해 압력 센서의 교정을 실시하는 구성이 알려져 있다. 특허문헌 1 은, 이 종류의 압력 측정 장치를 개시한다.
특허문헌 1 의 압력 측정 장치는, 내연 기관의 정지 후에 압력 센서의 출력 저하가 안정적인 상태의 출력치를 제로점 학습의 학습치로서 기억하는 구성으로 되어 있다.
또한, 특허문헌 2 는, 압력 센서의 교정에 대하여 언급하고 있지 않지만, 디젤 엔진의 제어 장치가, 흡기 온도 및 냉각수 온도를 사용하여 스로틀 밸브의 동결을 판정하는 구성을 개시한다.
일본 공개특허공보 2013-125023호 일본 공개특허공보 2016-156301호
그러나, 상기 특허문헌 1 의 구성은, 특히 한랭지의 동계에 있어서, 압력 센서에 동결이 발생할 때에 있어서의 교정용 기준치의 취득에 관한 대책을 고려하고 있지 않았다.
한편, 특허문헌 2 의 교정은, 항상 흡기 온도와 냉각수 온도의 양방을 사용하여 스로틀 밸브의 동결을 판정하기 때문에, 판정 처리가 반드시 간소하다고는 할 수 없다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 판단 처리가 간단하고, 압력 센서 내부에서의 동결의 발생을 배려한 교정용 기준치의 취득을 실시하는 내연 기관의 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.
본 발명의 관점에 의하면, 이하의 구성의 내연 기관의 제어 장치가 제공된다. 즉, 이 내연 기관의 제어 장치는, 내연 기관에 형성된 압력 검출부의, 상기 내연 기관의 가동시에 있어서의 검출치를 교정한다. 당해 내연 기관의 제어 장치는, 냉각수 온도 검출부와, 흡기 온도 검출부와, 기억부와, 판정부와, 교정부를 구비한다. 상기 냉각수 온도 검출부는, 상기 내연 기관의 냉각수 온도를 검출한다. 상기 흡기 온도 검출부는, 상기 내연 기관의 흡기 온도를 검출한다. 상기 기억부는, 상기 압력 검출부의 상기 검출치를 교정하는 교정용 기준치를 기억한다. 상기 판정부는, 상기 압력 검출부가 동결되기 쉬운 환경인 한랭 환경인지의 여부를 판정한다. 상기 교정부는, 상기 교정용 기준치를 취득한다. 상기 판정부는, 상기 내연 기관이 정지한 후의 애프터 런 제어시에 있어서, 상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도를 제 1 임계치와 비교하여, 상기 냉각수 온도가 상기 제 1 임계치 이상인 경우는, 상기 한랭 환경이 아니라고 판정한다. 상기 비교 결과, 상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도가 제 1 임계치 미만인 경우는, 당해 냉각수 온도가 상기 제 1 임계치보다 낮은 제 2 임계치 이상이며, 또한 흡기 온도가 제 3 임계치 이상일 때는, 상기 한랭 환경이 아니라고 판정하고, 그렇지 않을 때는, 상기 한랭 환경이라고 판정한다. 상기 교정부는, 상기 한랭 환경이 아니라고 상기 판정부가 판정했을 경우에, 상기 압력 검출부에서 검출된 검출치에 기초하는 상기 교정용 기준치를 취득한다. 상기 기억부는, 상기 교정부에서 취득된 상기 교정용 기준치를 기억한다.
이로써, 압력 검출부가 동결되어 있지 않을 가능성이 높은 내연 기관의 정지 직후에, 압력 검출부의 교정용 기준치를 취득할 수 있다. 한편, 내연 기관을 시동을 걸고 바로 정지했을 경우 등, 압력 검출부가 동결되어 있을 가능성도 있으므로, 한랭 환경인지의 여부를 판정함으로써, 압력 검출부가 동결된 상태로 교정용 기준치를 취득하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 냉각수 온도를 임계치와 비교하는 처리를 먼저 실시하기 때문에, 한랭 환경인지의 여부의 판정 처리가 간단해지고, 또 교정용 기준치의 취득 빈도를 충분히 확보할 수 있다.
상기 내연 기관의 제어 장치에 있어서는, 이하의 구성으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 교정부는, 상기 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에, 상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도가 제 4 임계치 이상인 경우는, 상기 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에 상기 압력 검출부에서 검출된 검출치에 기초하는 상기 교정용 기준치를 취득하고, 취득한 당해 교정용 기준치를 사용하여, 상기 내연 기관의 시동 후에 있어서의 상기 압력 검출부의 검출치를 교정한다. 상기 교정부는, 상기 냉각수 온도가 상기 제 4 임계치 미만인 경우는, 상기 기억부에서 기억된 상기 교정용 기준치를 사용하여, 상기 내연 기관의 시동 후에 있어서의 상기 압력 검출부의 검출치를 교정한다.
이로써, 압력 검출부에 동결이 분명하게 생기지 않았다고 판단할 수 있는 상황이면, 압력 검출부를 사용하여 그 자리에서 검출한 검출치를 사용함으로써, 현재의 압력 검출부의 상태를 잘 반영한 교정을 실시할 수 있다. 한편, 그러한 상황이 아니면, 기억부에 기억한 교정용 기준치를 사용함으로써, 동결이 생긴 상태에서의 교정을 회피할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 내연 기관의 흡기 및 배기의 흐름을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2 는 ECU 중 EGR 차압 센서를 교정하기 위한 보정치의 취득을 실시하는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은 애프터 런 제어에 있어서의 보정치의 취득 처리에서 사용하는 플로 차트이다.
도 4 는 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에 있어서의 보정치의 취득 처리에서 사용하는 플로 차트이다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 내연 기관 (100) 의 흡기 및 배기의 흐름을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 1 에 나타내는 내연 기관 (100) 은, 디젤 엔진으로서, 4 개의 기통 (30) 을 갖는 직렬 4 기통 엔진으로 구성되어 있다. 이 내연 기관 (100) 은, 주로, 엔진 본체 (10) 와, 제어 장치인 ECU (Engine Control Unit) (90) 를 구비하고 있다.
엔진 본체 (10) 는, 외부로부터 공기를 흡입하는 흡기부 (2) 와, 연소실 (3) 을 갖는 도시 생략의 실린더와, 연료의 연소에 의해 연소실 (3) 내에 발생하는 배기가스를 외부로 배출하는 배기부 (4) 를 주요한 구성으로서 구비하고 있다.
흡기부 (2) 는, 흡기의 통로인 흡기관 (21) 을 구비한다. 또, 흡기부 (2) 는, 흡기관 (21) 에 있어서 흡기가 흐르는 방향의 상류측으로부터 순서대로 배치된, 과급기 (22) 와, 스로틀 밸브 (27) 와, 흡기 매니폴드 (28) 를 구비한다.
흡기관 (21) 은, 흡기의 통로로서, 과급기 (22) 와, 스로틀 밸브 (27) 와, 흡기 매니폴드 (28) 를 접속하도록 구성되어 있다. 흡기관 (21) 의 내부에는, 외부로부터 흡입된 공기를 흐르게 할 수 있다.
과급기 (22) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 터빈 (23) 과, 샤프트 (24) 와, 컴프레서 (25) 를 구비하고 있다. 컴프레서 (25) 는 샤프트 (24) 를 개재하여 터빈 (23) 과 연결되어 있다. 이와 같이, 배기가스를 이용하여 회전하는 터빈 (23) 의 회전에 수반하여, 컴프레서 (25) 가 회전함으로써, 도시 생략의 에어 클리너에 의해 정화된 공기가 압축되어 강제적으로 흡입된다.
스로틀 밸브 (27) 는, ECU (90) 로부터의 제어 지령에 따라, 그 개도를 조절함으로써, 흡기 통로의 단면적을 변화시킨다. 이로써, 스로틀 밸브 (27) 를 개재하여, 흡기 매니폴드 (28) 에 공급하는 공기량을 조정할 수 있다.
흡기 매니폴드 (28) 는, 흡기관 (21) 으로부터 공급된 공기를 엔진 본체 (10) 의 실린더수에 따라 분배하고, 각각의 실린더의 연소실 (3) 에 공급할 수 있도록 구성된다.
흡기 매니폴드 (28) 에는, 흡기 온도 센서 (흡기 온도 검출부) (71) 가 형성되어 있다. 흡기 온도 센서 (71) 가 검출한 흡기 온도 (Ta) 는 ECU (90) 에 출력된다. 또한, 당해 흡기 온도 센서 (71) 를 흡기 매니폴드 (28) 에 형성하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들어 흡기 매니폴드 (28) 보다 상류측의 흡기 경로에 배치해도 된다.
연소실 (3) 에서는, 흡기 매니폴드 (28) 로부터 공급된 공기를 압축하고, 고온이 된 압축 공기에 연료를 분사함으로써, 연료를 자연 착화 연소시켜, 피스톤을 눌러 운동시킨다. 이렇게 하여 얻어진 동력은, 도시 생략의 크랭크축 등을 개재하여, 동력 하류측의 적절한 장치에 전달된다.
본 실시형태의 내연 기관 (100) 에는, 도시 생략의 냉각수 순환 시스템이 형성되어 있다. 이 냉각수 순환 시스템은, 엔진 본체 (10) 의 실린더 헤드 등에 형성된 냉각 재킷에 냉각수를 환류시켜, 열교환에 의한 냉각을 실시하도록 구성되어 있다.
이 냉각수 순환 시스템에 있어서의 냉각수 경로의 적절한 위치에는, 냉각수 온도 (Tw) 를 검출하는 냉각수 온도 센서 (냉각수 온도 검출부) (72) 가 형성되어 있다. 냉각수 온도 센서 (72) 가 검출한 냉각수 온도 (Tw) 는 ECU (90) 에 출력된다.
또, 본 실시형태의 내연 기관 (100) 은, 주위의 대기압을 검출하는 대기압 센서 (73) 를 구비한다. 대기압 센서 (73) 는, 예를 들어 ECU (90) 의 근방에 형성할 수 있다. 또한, 대기압을 검출할 수 있으면, 대기압 센서 (73) 의 위치는 임의이다.
연소실 (3) 에서 연료가 연소됨으로써 발생한 배기가스는, 배기부 (4) 를 개재하여, 연소실 (3) 로부터 엔진 본체 (10) 의 밖으로 배출된다.
배기부 (4) 는, 배기가스의 통로인 배기관 (41) 을 구비한다. 또, 배기부 (4) 는, 배기관 (41) 에 있어서 배기가스가 흐르는 방향에 있어서의 상류측으로부터 순서대로 배치된, 배기 매니폴드 (42) 와, 배기가스 정화 장치인 DPF (Diesel Particulate Filter) (60) 를 구비하고 있다.
배기관 (41) 은, 배기가스의 통로로서, 배기 매니폴드 (42) 와, DPF (60) 를 접속하도록 구성되어 있다. 배기관 (41) 의 내부에, 연소실 (3) 로부터 배출된 배기가스를 흐르게 할 수 있다.
배기 매니폴드 (42) 는, 각 연소실 (3) 에서 발생한 배기가스를 한데 모아, 당해 배기가스를 과급기 (22) 의 터빈 (23) 에 공급하도록 배기관 (41) 으로 유도한다.
DPF (60) 는, 배기가스 정화 장치로서 이용되고, 배기가스 내의 유해 성분 또는 입자상 물질을 제거하기 위한 산화 촉매 (61) 및 수트 필터 (62) 를 구비한다. 배기가스에 포함되는 일산화질소, 일산화탄소 등의 유해 성분이 산화 촉매 (61) 로 산화된다. 또, 배기가스에 포함되는 입자상 물질이 수트 필터 (62) 에 의해 포집되고, 수트 필터 (62) 의 내부에서 산화된다. 이와 같이, 배기가스가 DPF (60) 를 통과함으로써 정화된다.
또, 엔진 본체 (10) 는, EGR (Exhaust Gas Recirculation) 장치 (50) 를 구비하고 있고, 배기가스의 일부를, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 당해 EGR 장치 (50) 를 개재하여 흡기측으로 환류시킬 수 있다.
EGR 장치 (50) 는, EGR 관 (51) 과, EGR 쿨러 (52) 와, EGR 밸브 (53) 와, EGR 차압 센서 (54) 를 구비하고 있다.
EGR 관 (51) 은, 흡기측으로 환류시키는 배기가스인 EGR 가스를 흡기관 (21) 으로 안내하기 위한 통로로서, 배기관 (41) 과 흡기관 (21) 을 연통하도록 형성되어 있다.
EGR 쿨러 (52) 는, EGR 관 (51) 의 도중부에 형성되고, 흡기측으로 환류되는 EGR 가스를 냉각시킨다.
EGR 밸브 (53) 는, EGR 관 (51) 의 도중부로서, EGR 가스의 환류 방향에 있어서의 EGR 쿨러 (52) 의 하류측에 형성되고, EGR 가스의 환류량을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 이 EGR 밸브 (53) 는, ECU (90) 로부터의 제어 신호에 따라, 그 개도를 조정함으로써 EGR 가스의 환류 통로의 면적을 조정한다. 이로써, EGR 가스의 환류량을 조정할 수 있다.
EGR 차압 센서 (54) 는, 흡기의 압력인 흡기압과 배기가스의 압력인 배기압의 차압을 검출하기 위해서 사용된다. 당해 EGR 차압 센서 (54) 는, 흡기 매니폴드 (28) 로부터 흡기압을 도입하고, 배기 매니폴드 (42) 로부터 배기압을 도입하도록 구성되어 있다.
EGR 차압 센서 (54) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 도입된 배기압을 검출하는 배기측 검출 센서 (54a) 와, 도입된 흡기압을 검출하는 흡기측 검출 센서 (54b) 를 구비한다. 본 실시형태에 있어서, 이 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 가, 압력 검출부에 상당한다. EGR 차압 센서 (54) 는, 당해 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치에 기초하여 흡기압과 배기압의 차압을 검출한다.
2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 는, 압력에 따른 전기 신호를 출력한다. 측정 정밀도를 향상시키기 위해서, 각각의 검출 센서 (54a, 54b) 에 관해서는, 대기압하의 상태에서 검출이 미리 실시되고, 이 때의 전기 신호에 기초하는 값이 보정치 (교정용 기준치) 로서 기억된다.
또한, 대기압은 환경 등에 따라 변화한다. 이를 고려하여, 본 실시형태에서는, 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 값이 아니라, 그 때에 대기압 센서 (73) 가 검출한 대기압이 기준이 되도록 당해 값을 환산한 값이, 실제로 보정치로서 기억된다.
통상적인 측정시에 있어서는, 기억된 보정치를 판독출력하여, 대기압 센서 (73) 가 검출한 대기압이 기준이 되도록 환산한다. 그리고, 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 값을, 상기 가산 후의 값과 동등할 때에 제로가 되도록 계산한 값이 검출치가 된다. 이 계산이, 실질적으로 검출치의 제로점 보정 (교정) 에 상당한다.
따라서, 각각의 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치는, 대기압에 상당하는 압력의 경우에 제로가 된다. 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치의 차가, EGR 차압 센서 (54) 의 검출치가 된다.
ECU (90) 는, 당해 EGR 차압 센서 (54) 의 검출치에 기초하여 얻어진 차압과, 내연 기관 (100) 의 가동 상태에 따라 산출된 EGR 가스의 환류량에 기초하여, EGR 밸브 (53) 의 개도를 제어한다.
EGR 차압 센서 (54) 를 교정하기 위해서 사용하는 보정치의 취득에 대하여, 도 2 내지 도 4 를 참조하여 설명한다.
도 2 는 ECU 중 EGR 차압 센서의 보정치의 취득을 실시하는 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3 은 애프터 런 제어에 있어서의 보정치의 취득 처리에서 사용하는 플로 차트이다. 도 4 는 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에 있어서의 보정치의 취득 처리에서 사용하는 플로 차트이다.
본 실시형태의 ECU (90) 는, 엔진 본체 (10) 또는 그 근방에 배치되고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 판정부 (91) 와, 제로점 보정부 (교정부) (92) 와, 기억부 (93) 를 구비한다. 이 ECU (90) 는 공지된 컴퓨터로서 구성되어 있고, 각종 연산 처리나 제어를 실행하는 CPU 와, 데이터 등을 기억하는 ROM 및 RAM 등으로 구성된다.
ECU (90) 는, 엔진 본체 (10) 의 운전 상태를 검출하기 위한 다양한 센서를 구비한다. 이들 센서로는, 예를 들어 상기 서술한 흡기 온도 센서 (71), 냉각수 온도 센서 (72), 대기압 센서 (73) 등을 들 수 있다. ECU (90) 는, 이들 센서로부터의 검출 결과를 사용하여, 엔진 본체 (10) 의 가동을 제어한다.
판정부 (91) 는, 적어도 냉각수 온도 (Tw) 에 대하여, 미리 설정된 임계치와 비교함으로써, EGR 차압 센서 (54) 의 검출 센서 (54a, 54b) 및 그 주변에 동결이 발생하기 쉬운 환경인지의 여부를 판정한다.
제로점 보정부 (92) 는, 보정치 취득부 (교정용 기준치 취득부) (95) 와, 보정치 선택부 (96) 와, 검출치 계산부 (97) 를 구비한다.
보정치 취득부 (95) 는, 내연 기관 (100) 의 정지 상태 (바꿔 말하면, 검출 센서 (54a, 54b) 의 주위가 대기압하에 놓여 있는 상태) 에 있어서의 EGR 차압 센서 (54) 의 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 압력과, 대기압 센서 (73) 가 검출한 대기압에 기초하여, 보정치를 계산에 의해 취득한다.
보정치 선택부 (96) 는, 검출치 계산부 (97) 가 실제로 검출치를 계산할 때에 사용하는 보정치로서, 보정치 취득부 (95) 가 과거에 취득하여 기억부 (93) 에 기억되어 있는 보정치와, 보정치 취득부 (95) 가 그 자리에서 취득한 보정치 중에서 선택한다.
검출치 계산부 (97) 는, 내연 기관 (100) 의 가동시에 있어서, EGR 차압 센서 (54) 가 구비하는 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 로부터의 전기 신호가 나타내는 압력에 대하여, 상기 보정치에 기초하여 제로점 보정을 실시하고, 검출치를 계산한다. 또한, 검출치 계산부 (97) 는, 이 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치에 기초하여, 흡기압과 배기압의 차압을 계산하고, 얻어진 차압을, EGR 가스의 환류량의 제어를 위해서 출력한다.
기억부 (93) 는, 재기록 가능한 불휘발성 메모리를 포함하여 구성되어 있다. 이 불휘발성 메모리에는, 보정치 취득부 (95) 에서 취득된 보정치를 기억시킬 수 있다.
다음으로, 상기 내연 기관 (100) 이 한랭지에 있어서 운용되었을 때에, EGR 차압 센서 (54) 의 제로점 보정이 이상이 되는 경우에 대하여 설명한다.
한랭지에서 내연 기관 (100) 을 장시간 정지 상태로 두었을 경우, EGR 차압 센서 (54) 가 구비하는 검출 센서 (54a, 54b) 또는 그 주변에 동결이 발생하여, 올바른 보정치를 취득할 수 없는 상황이 된다. 배기가스 중에는 연소에 의해 생기는 수증기가 포함되어 있기 때문에, 특히 배기측 검출 센서 (54a) 에 대해서는, 수증기가 응축된 물의 동결이 일어나기 쉽다.
구체적인 상황으로는, 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출 소자가 얼음으로 덮이거나, 검출 센서 (54a, 54b) 로 연결되는 공기 통로가 얼음으로 막히거나 하여, 검출 센서 (54a, 54b) 의 주위가 대기압으로 되지 않는 경우를 생각할 수 있다. 이하, 이 현상을 동결이라고 부르는 경우가 있다.
이와 같이 동결이 생긴 상황에서 취득된 보정치를 사용하여 제로점 보정을 실시하면, EGR 차압 센서 (54) 의 검출치에 이상이 생기는 원인이 된다.
이 점을 고려하여, 본 실시형태의 내연 기관 (100) 이 구비하는 ECU (90) 는, 부적절한 제로점 보정을 회피하기 위해서 이하와 같은 처리를 실시하고 있다. 이하, ECU (90) 가 실시하는 구체적인 처리에 대하여, 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명한다.
도 3 의 플로는, 내연 기관 (100) 의 회전이 정지한 후, ECU (90) 의 전원이 OFF 가 되기 전의 애프터 런시에 있어서, 보정치의 취득에 관한 처리를 나타내고 있다.
도 3 의 플로가 스타트하면, ECU (90) 의 판정부 (91) 는, 냉각수 온도 센서 (72) 로부터 취득된 냉각수 온도 (Tw) 를 제 1 임계치 T1 과 비교한다 (스텝 S101). 이 제 1 임계치 T1 은, 동결이 분명하게 없다고 생각되는 냉각수의 온도가 되고, 예를 들어 40 ℃ 이상 60 ℃ 이하의 적절한 온도로 할 수 있다.
스텝 S101 의 비교 결과, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 이상인 경우, EGR 차압 센서 (54) 의 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 에 동결이 발생하고 있지 않다고 생각할 수 있다. 그래서, 보정치 취득부 (95) 는, 대기압 상태로 되어 있는 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 값으로부터, 대기압 센서 (73) 가 검출한 대기압의 값을 감산하고, 감산 후의 값을 보정치로서 취득한다 (스텝 S102). 그 후, 보정치 취득부 (95) 는, 취득한 보정치를 기억부 (93) 에 기억하고 (스텝 S103), 처리를 종료한다.
이하에서는, 검출 센서 (54a, 54b) 의 주위의 환경에 관하여, 온도가 낮아서 동결이 의심되는 환경을, 한랭 환경이라고 부르는 경우가 있다. 상기 스텝 S101 에서는, 판정부 (91) 는, 한랭 환경인지의 여부를 냉각수 온도 (Tw) 에 기초하여 판단하고 있다고 할 수 있다.
한편, 스텝 S101 의 비교 결과, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 미만인 경우, 판정부 (91) 는, 당해 냉각수 온도 (Tw) 를 제 2 임계치 T2 와 비교한다 (스텝 S104). 제 2 임계치 T2 는, 예를 들어 5 ℃ 이상 10 ℃ 이하의 적절한 온도로 할 수 있다.
스텝 S104 의 비교 결과, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 2 임계치 T2 미만인 경우, 예를 들어 한랭지의 아침 무렵에 내연 기관 (100) 을 시동 직후에 정지했을 경우 등을 생각할 수 있고, 난기가 불충분하여, 검출 센서 (54a, 54b) 에 발생하고 있던 동결이 아직 해소되어 있지 않을 가능성이 높다고 생각할 수 있다. 바꿔 말하면, 현재도 상기 한랭 환경이라고 생각할 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 이번 애프터 런에서는 보정치의 취득을 실시하지 않고, 당해 플로의 실행을 종료한다.
한편, 스텝 S104 의 비교에서, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 2 임계치 T2 이상인 경우, 한랭 환경인지의 여부를 냉각수 온도 (Tw) 만으로는 판단이 어렵다. 그래서, 판정부 (91) 는, 이 경우에는, 흡기 온도 센서 (71) 로 검출된 흡기 온도 (Ta) 를 제 3 임계치 T3 과 비교한다 (스텝 S105). 제 3 임계치 T3 은, 예를 들어 5 ℃ 이상 20 ℃ 이하의 적절한 온도로 할 수 있다.
스텝 S105 의 비교 결과, 흡기 온도 (Ta) 가 제 3 임계치 T3 이상인 경우, 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 에 동결이 발생하고 있지 않다 (바꿔 말하면, 한랭 환경이 아니다) 라고 생각할 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 상기 서술과 마찬가지로 보정치의 취득과 기억이 실시된다 (스텝 S102 및 스텝 S103).
한편, 스텝 S105 의 비교에서, 흡기 온도 (Ta) 가 제 3 임계치 T3 미만인 경우, 검출 센서 (54a, 54b) 에 발생하고 있던 동결이 아직 해소되어 있지 않을 가능성이 높다. 바꿔 말하면, 현시점에서 한랭 환경일 수 있다. 따라서, 이 경우에는, 이번 애프터 런에서는 보정치의 취득을 실시하지 않고, 당해 플로의 실행을 종료한다.
도 4 의 플로는 ECU (90) 의 전원이 OFF 에서 ON 으로 되고 나서 실시되는, 사용하는 보정치의 선택에 관한 처리를 나타내고 있다.
도 4 에 나타내는 플로가 스타트하면, 판정부 (91) 는, 냉각수 온도 센서 (72) 로 검출된 냉각수 온도 (Tw) 를 제 4 임계치 T4 와 비교한다 (스텝 S201). 제 4 임계치 T4 는, 상기 서술한 제 1 임계치 T1 과 마찬가지로, 예를 들어 40 ℃ 이상 60 ℃ 이하의 적절한 온도로 할 수 있다.
스텝 S201 의 비교 결과, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 4 임계치 T4 이상인 경우, 현시점에서 검출 센서 (54a, 54b) 에 동결이 분명하게 발생하지 않아, 보정치를 지금 취득해도 문제 없다고 생각할 수 있다. 바꿔 말하면, 한랭 환경이 아니라고 생각할 수 있다. 그래서, 보정치 취득부 (95) 는, 도 3 의 스텝 S102 와 완전히 동일하게 검출 센서 (54a, 54b) 의 출력에 기초하여 보정치를 취득한다 (스텝 S202). 그리고, 보정치 선택부 (96) 는, 스텝 S202 에서 얻어진 보정치를, 제로점 보정에 사용하는 보정치로서 선택한다 (스텝 S203).
한편, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 4 임계치 T4 미만인 경우, 현시점에서 검출 센서 (54a, 54b) 에 동결이 발생하고 있을 가능성이 있다. 따라서, 보정치 선택부 (96) 는, 기억부 (93) 로부터 판독입력하여 취득한 보정치를, 제로점 보정에 사용하는 보정치로서 선택한다 (스텝 S204).
스텝 S203 및 스텝 S204 의 어느 스텝에 의해 선택된 보정치는, 내연 기관 (100) 이 시동이 걸린 후, 도 2 의 검출치 계산부 (97) 가 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호로부터 검출치를 구하기 위해서 사용된다.
상기 서술한 바와 같이, EGR 차압 센서 (54) 의 검출 센서 (54a, 54b) 에는 동결이 발생할 수 있다. 단, 검출 센서 (54a, 54b) 의 동결은, 내연 기관 (100) 의 정지 직후가, 정지 후 장시간 놓아둔 후에 시동을 걸었을 때보다, 잘 발생하지 않는다.
따라서, 본 실시형태에서는, 원칙으로서 애프터 런시에 검출 센서 (54a, 54b) 의 출력에 기초하여 보정치를 취득하고, 이것을 기억하여, 재시동 후에 제로점 보정을 실시한다. 이로써, 부적절한 제로점 보정이 실시되는 것을 방지할 수 있으므로, 시동시 이후에 EGR 차압 센서 (54) 의 출력치에 이상이 발생하는 것을 회피할 수 있다.
단, 애프터 런시이면 반드시 동결이 없다고도 할 수 없다. 그래서, 본 실시형태에서는, 애프터 런시에 있어서, 한랭 환경인지의 여부를 판정부 (91) 에 의해 판정하여, 한랭 환경이 아닌 경우에만, 검출 센서 (54a, 54b) 의 출력에 기초하여 보정치를 취득한다. 이로써, 부적절한 제로점 보정을 확실하게 방지할 수 있다.
또, 한랭 환경인지의 여부를 판정부 (91) 가 판정함에 있어서는, 열용량이 큰 냉각수의 온도에만 기초하여, 한랭 환경이 아닌/인 것이 명확한 경우를 우선 판별하고 (스텝 S101 및 스텝 S104), 다음으로, 흡기 온도를 사용하여, 한랭 환경인지의 여부를 판별하고 있다 (스텝 S105). 이로써, 신뢰성이 높은 판정을 실현하면서, 판정 로직이 단순해지므로, ECU (90) 의 프로그램 용량에 제한이 있는 경우도 용이하게 실장할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 시동시에 있어서 한랭 환경이 아닌 것이 냉각수 온도 (Tw) 에 의해 분명하면, 기억부 (93) 에 기억하고 있던 과거의 보정치가 아니라, 그 자리에서 검출 센서 (54a, 54b) 로부터 취득한 보정치를 사용한다 (스텝 S201 ∼ 스텝 S203). 이로써, ECU (90) 의 전원이 OFF 가 된 후에 검출 센서 (54a, 54b) 에 생길 수 있는 변화를 반영한 제로점 보정을 실시할 수 있다.
전술한 바와 같이, 스텝 S203 또는 스텝 S204 에 있어서 선택된 보정치는, 대기압 상태에 있는 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 각각이 출력하는 전기 신호가 나타내는 값으로부터, 대기압 센서 (73) 가 검출한 대기압의 값을 감산한 것이다. 따라서, 이 보정치가 제로로부터 크게 괴리되어 있었을 경우, 검출 센서 (54a, 54b) 에 이상이 생긴 것으로 생각할 수 있으므로, ECU (90) 는 보정치 이상 알람을 발생시킴과 함께, 내연 기관 (100) 의 회전 등을 제한한다.
본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 검출 센서 (54a, 54b) 가 동결된 상태로 보정치가 취득되는 것을 방지할 수 있으므로, 내연 기관 (100) 의 시동시에 상기 보정치 이상 알람이 발생하는 것을 억제하여, 내연 기관 (100) 의 편리성을 향상시킬 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 내연 기관 (100) 의 ECU (90) 는, 내연 기관 (100) 에 형성된 EGR 차압 센서 (54) 가 구비하는 검출 센서 (54a, 54b) 의, 내연 기관 (100) 의 가동시에 있어서의 검출치를 제로점 보정한다. ECU (90) 는, 냉각수 온도 센서 (72) 와, 흡기 온도 센서 (71) 와, 기억부 (93) 와, 판정부 (91) 와, 제로점 보정부 (92) 를 구비한다. 냉각수 온도 센서 (72) 는, 내연 기관 (100) 의 냉각수 온도 (Tw) 를 검출한다. 흡기 온도 센서 (71) 는, 내연 기관 (100) 의 흡기 온도 (Ta) 를 검출한다. 기억부 (93) 는, 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치를 교정하는 보정치를 기억한다. 판정부 (91) 는, EGR 차압 센서 (54) 가 동결되기 쉬운 환경인 한랭 환경인지의 여부를 판정한다. 제로점 보정부 (92) 는, 보정치를 취득한다. 판정부 (91) 는, 내연 기관 (100) 이 정지한 후의 애프터 런 제어시에 있어서, 냉각수 온도 센서 (72) 로 검출된 냉각수 온도 (Tw) 를 제 1 임계치 T1 과 비교하여 (스텝 S101), 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 이상인 경우는, 한랭 환경이 아니라고 판정한다. 상기 비교 결과, 냉각수 온도 센서 (72) 로 검출된 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 미만인 경우는, 당해 냉각수 온도 (Tw) 가 제 1 임계치 T1 보다 낮은 제 2 임계치 T2 이상이고 (스텝 S104), 또한 흡기 온도 (Ta) 가 제 3 임계치 T3 이상일 때는 (스텝 S105), 한랭 환경이 아니라고 판정하고, 그렇지 않을 때는, 한랭 환경이라고 판정한다. 제로점 보정부 (92) 는, 한랭 환경이 아니라고 판정부 (91) 가 판정했을 경우에, 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 값에 기초하는 보정치를 취득한다 (스텝 S102). 기억부 (93) 는, 제로점 보정부 (92) 에서 취득된 보정치를 기억한다 (스텝 S103).
이로써, 검출 센서 (54a, 54b) 가 동결되어 있지 않을 가능성이 높은 내연 기관 (100) 의 정지 직후에, 검출 센서 (54a, 54b) 의 보정치를 취득할 수 있다. 한편, 내연 기관 (100) 을 시동을 걸고 바로 정지했을 경우 등, 검출 센서 (54a, 54b) 가 동결되어 있을 가능성도 있으므로, 한랭 환경인지의 여부를 판정함으로써, 검출 센서 (54a, 54b) 가 동결된 상태로 보정치를 취득하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 냉각수 온도 (Tw) 를 임계치 T1 등과 비교하는 처리를 먼저 실시하기 때문에, 한랭 환경인지의 여부의 판정 처리가 간단해지고, 또 보정치의 취득 빈도를 충분히 확보할 수 있다.
또, 본 실시형태의 내연 기관 (100) 의 ECU (90) 에 있어서, 제로점 보정부 (92) 는, 내연 기관 (100) 이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에, 냉각수 온도 센서 (72) 로 검출된 냉각수 온도 (Tw) 가 제 4 임계치 T4 이상인 경우는, 검출 센서 (54a, 54b) 의 전기 신호가 나타내는 값에 기초하는 보정치를 취득하고, 취득한 당해 보정치를 사용하여, 내연 기관 (100) 의 시동 후에 있어서의 검출 센서 (54a, 54b) 의 검출치를 제로점 보정한다 (스텝 S201 ∼ 스텝 S203). 제로점 보정부 (92) 는, 냉각수 온도 (Tw) 가 제 4 임계치 T4 미만인 경우는, 기억부 (93) 에서 기억된 보정치를 사용하여, 내연 기관 (100) 의 시동 후에 있어서의 EGR 차압 센서 (54) 의 검출치를 제로점 보정한다 (스텝 S204).
이로써, 검출 센서 (54a, 54b) 에 동결이 분명하게 생기지 않았다고 판단할 수 있는 상황이면, 검출 센서 (54a, 54b) 를 사용하여 그 자리에서 취득한 보정치를 사용함으로써, 현재의 검출 센서 (54a, 54b) 의 상태를 잘 반영한 제로점 보정을 실시할 수 있다. 한편, 그러한 상황이 아니면, 기억부 (93) 에 기억한 보정치를 사용함으로써, 동결이 생긴 상태에서의 제로점 보정을 회피할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 상기 구성은 예를 들어 이하와 같이 변경할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 2 개의 검출 센서 (54a, 54b) 의 각각에 대하여, 애프터 런시에 보정치를 취득하여 기억하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 상기 서술한 바와 같이 동결이 생기기 쉬운 것은 배기측 검출 센서 (54a) 이므로, 배기측 검출 센서 (54a) 에 대해서만, 애프터 런시에 보정치를 취득하여 기억해도 된다.
기억부 (93) 는, 보정치 취득부 (95) 가 복수 회에 걸쳐 취득한 보정치를 기억해도 된다. 이 횟수는, 예를 들어 2 회 이상 10 회 이하의 적절한 횟수로 설정할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 도 4 의 스텝 S204 에서 판독입력한 보정치가 제로로부터 크게 괴리되어 있었을 경우에, 그 전회에 기억한 보정치를 판독입력하여 사용할 수 있다.
내연 기관 (100) 의 시동 준비 처리에 있어서, 도 4 의 스텝 S201 의 판단 대신에, 도 3 의 스텝 S101, 스텝 S104, 및 스텝 S105 와 동일한 판단이 실시되어도 된다.
EGR 차압 센서 (54) 의 검출 센서 (54a, 54b) 이외의 압력 센서를 제로점 보정하기 위해서, 상기 구성이 이용되어도 된다.
상기 설명에 있어서의 플로 차트에 나타내는 처리는 일례로서, 일부의 처리 순서를 변경 또는 삭제하거나, 2 개의 처리를 동시에 실시하거나, 다른 처리를 추가하거나 해도 된다.
상기 실시형태에서는, 내연 기관 (100) 은 도 1 에 나타내는 바와 같이 4 기통으로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 기통수는 4 이외라도 가능하다.
71 흡기 온도 센서
72 냉각수 온도 센서
90 ECU
91 판정부
92 제로점 보정부 (교정부)
93 기억부
100 내연 기관
Tw 냉각수 온도
Ta 흡기 온도
T1 제 1 임계치
T2 제 2 임계치
T3 제 3 임계치

Claims (2)

  1. 내연 기관에 형성된 압력 검출부의, 상기 내연 기관의 가동시에 있어서의 검출치를 교정하는 내연 기관의 제어 장치로서,
    상기 내연 기관의 냉각수 온도를 검출하는 냉각수 온도 검출부와,
    상기 내연 기관의 흡기 온도를 검출하는 흡기 온도 검출부와,
    상기 압력 검출부의 상기 검출치를 교정하는 교정용 기준치를 기억하는 기억부와,
    상기 압력 검출부가 동결되기 쉬운 환경인 한랭 환경인지의 여부를 판정하는 판정부와,
    상기 교정용 기준치를 취득하는 교정부를 구비하고,
    상기 판정부는, 상기 내연 기관이 정지한 후의 애프터 런 제어시에 있어서,
    상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도를 제 1 임계치와 비교하여, 상기 냉각수 온도가 상기 제 1 임계치 이상인 경우는, 상기 한랭 환경이 아니라고 판정하고,
    상기 비교 결과, 상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도가 제 1 임계치 미만인 경우는, 당해 냉각수 온도가 상기 제 1 임계치보다 낮은 제 2 임계치 이상이며, 또한 흡기 온도가 제 3 임계치 이상일 때는, 상기 한랭 환경이 아니라고 판정하고, 그렇지 않을 때는, 상기 한랭 환경이라고 판정하고,
    상기 교정부는, 상기 한랭 환경이 아니라고 상기 판정부가 판정했을 경우에, 상기 압력 검출부에서 검출된 검출치에 기초하는 상기 교정용 기준치를 취득하고,
    상기 기억부는, 상기 교정부에서 취득된 상기 교정용 기준치를 기억하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정부는, 상기 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에,
    상기 냉각수 온도 검출부에서 검출된 냉각수 온도가 제 4 임계치 이상인 경우는, 상기 내연 기관이 시동이 걸리기 전, 전원이 들어온 후에 상기 압력 검출부에서 검출된 검출치에 기초하는 상기 교정용 기준치를 취득하고, 취득한 당해 교정용 기준치를 사용하여, 상기 내연 기관의 시동 후에 있어서의 상기 압력 검출부의 검출치를 교정하고,
    상기 냉각수 온도가 상기 제 4 임계치 미만인 경우는, 상기 기억부에서 기억된 상기 교정용 기준치를 사용하여, 상기 내연 기관의 시동 후에 있어서의 상기 압력 검출부의 검출치를 교정하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 제어 장치.
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