JP5246298B2 - Intake leakage diagnosis device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気漏洩診断装置に関する。 The present invention relates to an intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine.
特許文献1には、エアフローセンサの計測結果に基づいて算出された第1筒内吸入空気量と、内燃機関の運転状態を表すパラメータの値を検出するエアフローセンサ以外のセンサの検出結果に基づいて算出される第2筒内吸入空気量との差(空気量差)が大きい場合に、スロットル弁よりも下流側の吸気通路内の圧力と外気の圧力との圧力差が大きくなるほど、第1筒内吸入空気量と第2筒内吸入空気量との差(空気量差)が大きくなる傾向があると判定された場合に、吸気系に漏れがあると判定する異常検出装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a first cylinder intake air amount calculated based on a measurement result of an air flow sensor and a detection result of a sensor other than an air flow sensor that detects a value of a parameter representing an operating state of the internal combustion engine. When the difference from the calculated second cylinder intake air amount (air amount difference) is large, the first cylinder increases as the pressure difference between the pressure in the intake passage on the downstream side of the throttle valve and the pressure of the outside air increases. An abnormality detection device is disclosed that determines that there is a leak in the intake system when it is determined that the difference between the internal intake air amount and the second in-cylinder intake air amount (air amount difference) tends to increase. .
また、特許文献2には、エンジンルーム内の酸素濃度が第1所定濃度以下になる場合に、エンジンルーム内に配置されたエンジンに接続された吸気系もしくは排気系からEGRガスの漏れが発生したと判断して排気系から排気の一部をEGRガスとして吸気系に還流するEGR装置によるEGRガスの還流を停止し、EGRガスの還流を停止してから所定時間経過後に、エンジンルーム内の酸素濃度が第2所定濃度以上である場合には吸気系からEGRガスのガス漏れが発生したと判断し、第2所定濃度よりも低い場合には排気系からEGRガスのガス漏れが発生したと判断するガス漏れ検出装置が開示されている。 Further, in Patent Document 2, when the oxygen concentration in the engine room is equal to or lower than the first predetermined concentration, EGR gas leaks from the intake system or the exhaust system connected to the engine disposed in the engine room. EGR gas recirculation is stopped by the EGR device that recirculates part of the exhaust gas from the exhaust system to the intake system as EGR gas, and after a predetermined time has elapsed since the EGR gas recirculation was stopped, oxygen in the engine room When the concentration is equal to or higher than the second predetermined concentration, it is determined that an EGR gas leak has occurred from the intake system, and when the concentration is lower than the second predetermined concentration, it is determined that an EGR gas leak has occurred from the exhaust system. A gas leak detection device is disclosed.
しかしながら、吸気通路に排気の一部を還流させた状態では、吸気通路から吸気が漏洩しているような場合でも、エアフローセンサに基づく第1筒内吸入空気量と、内燃機関の運転状態を表すパラメータに基づく第2筒内吸入空気量との差(空気量差)は小さいため、特許文献1に開示されるような異常検出装置では部品バラツキやセンサのバラツキを考慮するすると吸気系に漏れがあるか否かの判定を正確に行えない虞がある。 However, in a state where a part of the exhaust gas is recirculated to the intake passage, even if the intake air leaks from the intake passage, the first cylinder intake air amount based on the air flow sensor and the operating state of the internal combustion engine are represented. Since the difference from the second cylinder intake air amount based on the parameters (air amount difference) is small, the abnormality detection device as disclosed in Patent Document 1 leaks into the intake system in consideration of component variations and sensor variations. It may not be possible to accurately determine whether or not there is.
また、過給機を備え、実際の過給圧が目標過給圧となるように過給圧のフィードバック制御を行ってる状態では、吸気通路から吸気が漏洩しているような場合でも過給圧のフィードバック制御により過給圧が回復するため、第1筒内吸入空気量と第2筒内吸入空気量とに差が生じにくく、吸気系に漏れがあるか否かの判定が行えない虞がある。 In addition, when a supercharger is provided and feedback control of the supercharging pressure is performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure, the supercharging pressure can be obtained even when intake air leaks from the intake passage. Since the supercharging pressure is restored by the feedback control, the difference between the first cylinder intake air amount and the second cylinder intake air amount is unlikely to occur, and there is a possibility that it cannot be determined whether or not there is a leak in the intake system. is there.
そして、特許文献2は、EGRガスのガス漏れが吸気系また排気系のどちらから発生したのかをエンジンルーム内の酸素濃度から判断するものであり、吸気系においてEGRガスが合流する部分よりも上流側で吸気が漏れた場合には、吸気系からのガス(吸気)の漏れを検出できないという問題がある。 Patent Document 2 determines whether an EGR gas leak has occurred from the intake system or the exhaust system based on the oxygen concentration in the engine room, and is upstream of the portion where the EGR gas merges in the intake system. When the intake air leaks on the side, there is a problem that the leakage of gas (intake air) from the intake system cannot be detected.
そこで、本発明に係る内燃機関の吸気漏洩診断装置は、ターボ過給機の制御状態に基づいて吸気通路からの吸気の漏洩の有無の一次判定を行い、一次判定により前記吸気通路から吸気の漏洩の可能性があると判定された場合に、運転状態に応じて設定される排気還流量を減少させた状態で、ターボ過給機のコンプレッサの上流側で検出された吸気量と内燃機関の運転状態から推定された推定吸気量とに基づいて前記吸気通路からの吸気の漏洩の有無の二次判定を行い、二次判定の結果、前記吸気量と前記推定吸気量に基づいて、前記吸気通路から吸気が漏洩していると判定することを特徴としている。 In view of this, an intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine according to the present invention performs a primary determination of whether or not there is an intake air leak from the intake passage based on the control state of the turbocharger, and the intake air leakage from the intake passage by the primary determination. If the exhaust gas recirculation amount that is set according to the operating state is reduced, the intake air amount detected on the upstream side of the turbocharger compressor and the operation of the internal combustion engine are determined. Based on the estimated intake air amount estimated from the state, a secondary determination of the presence or absence of intake air leakage from the intake passage is performed, and as a result of the secondary determination, based on the intake air amount and the estimated intake air amount, the intake air passage It is characterized by determining that the intake air is leaking from.
本発明によれば、一次判定によって吸気漏れが疑われる場合に、EGRを通常よりも減少させた状態で、内燃機関の運転状態から推定される推定吸気量と、コンプレッサの上流側において検出された吸気量とを用いた二次判定を行うので、診断を実施する毎にEGRを減少させることが無くなり、燃費の悪化を抑制しつつ、精度のよく吸気通路からの吸気の漏洩を判定することが可能となる。 According to the present invention, when intake air leakage is suspected by the primary determination, the estimated intake air amount estimated from the operating state of the internal combustion engine and the upstream side of the compressor are detected with the EGR reduced more than usual. Since the secondary determination using the intake air amount is performed, EGR is not reduced every time diagnosis is performed, and it is possible to accurately determine intake air leakage from the intake passage while suppressing deterioration of fuel consumption. It becomes possible.
以下、本発明の一実施形態を図面基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この発明が適用されるディーゼルエンジン1の全体的構成を示している。内燃機関としてのディーゼルエンジン1は、排気還流(EGR)を行うもので、排気通路2と吸気通路3のコレクタ部3aとの間には、EGR通路4が設けられている。このEGR通路4には、EGR制御弁6とEGRクーラ7が介装されている。EGR制御弁6の開度は、コントロールユニット5によって制御され、運転条件に応じた所定のEGR率を得るようになっている。例えば、低速低負荷域ではEGR率が最大となり、機関回転数、負荷が高くなるに従い、EGR率が減少していく。つまり、EGR通路4とコントロールユニット5によって制御されるEGR制御弁6とにより、吸気通路3に排気の一部を還流する排気還流手段が構成されている。
FIG. 1 shows an overall configuration of a diesel engine 1 to which the present invention is applied. A diesel engine 1 as an internal combustion engine performs exhaust gas recirculation (EGR), and an
ディーゼルエンジン1の燃焼室8には、燃料噴射弁9及びグロープラグ10が配置されている。
A
また、このディーゼルエンジン1は、タービン22とコンプレッサ23とを同軸上に備えたターボ過給機21を有している。タービン22は、排気通路2のEGR通路4分岐点より下流側に位置し、かつこのタービン22のスクロール入口に、容量調整手段としての可変ノズル24を備えた容量可変型の構成となっている。すなわち、可変ノズル24の開度を小さくした状態では、低速域のような排気流量の少ない条件に適した小容量の特性となり、可変ノズル24の開度を大きくした状態では、高速域のような排気流量の多い条件に適した大容量の特性となる。可変ノズル24は、制御圧力(制御負圧)に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ25によって駆動されている。
The diesel engine 1 has a
排気通路2に介装されたタービン22の上流側には、タービン22の上流側の排気通路2内の圧力である実排圧を検出する排圧検出手段としての排圧センサ31が設けられている。
On the upstream side of the
吸気通路3に介装されたコンプレッサ23の上流側には、実吸気量Qairを検出する吸気量検出手段としてのエアフローメータ35が配設され、さらにその上流に、エアクリーナ36が位置している。エアクリーナ36の入口側には、外気圧つまり大気圧を検出する大気圧センサ37と、外気温を検出する外気温センサ38が配置されている。コンプレッサ23と、コンプレッサ23の下流側に位置するコレクタ部3aとの間には、過給された高温の吸気を冷却するインタークーラ39が設けられている。
An
さらに、吸気通路3のコレクタ部3a入口側に、吸気量を制限するスロットル弁40が介装されている。このスロットル弁40は、コントロールユニット5の制御信号により開閉駆動される。
Further, a
また、吸気通路3のコレクタ部3aには、コンプレッサ23の下流側の吸気通路3内の圧力である過給圧を検出する過給圧検出手段としての過給圧センサ41が設けられている。
In addition, a
燃料噴射弁14の噴射量や噴射時期、EGR制御弁6の開度、可変ノズル24の開度、などを制御するコントロールユニット5には、上述のセンサ類のほかに、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ46、機関回転数を検出する回転数センサ47、冷却水温度を検出する水温センサ48、などのセンサ類の検出信号が入力されている。
In addition to the above sensors, the control unit 5 that controls the injection amount and injection timing of the fuel injection valve 14, the opening degree of the EGR control valve 6, the opening degree of the
コントロールユニット5においては、実際の過給圧である過給圧センサ41の検出値がディーゼルエンジン1の運転状態に応じて算出される目標過給圧となるように過給圧のフィードバック制御を行っている。目標過給圧は、例えば、アクセル開度と機関回転数とから所定のマップを検索することで算出される。過給圧のフィードバック制御は、燃料噴射量と機関回転数とから所定のマップを検索することで算出されたアクチュエータ25に対する基本制御量に、過給圧センサ41の検出値が目標過給圧となるように算出された過給圧のフィードバック補正量を加算したものを指令値としてコントロールユニット5からアクチュエータ25に出力することで実施される。
In the control unit 5, feedback control of the supercharging pressure is performed so that the detected value of the
吸気通路3から吸気の漏洩が無い場合のディーゼルエンジン1の吸気量(推定吸気量Qin1)は、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定されるものであり、本実施形態では、過給圧センサ41で検出された過給圧と、機関回転数とから所定のマップを検索することで排気還流量を含んだ形で算出されている。尚、推定吸気量Qin1は、過給圧センサ41で検出される過給圧、回転数センサ47で検出されるディーゼルエンジン1の機関回転数及び外気温センサ38で検出される外気温(吸気温)等を用いて排気還流量を含んだ形で推定することも可能である。
The intake air amount (estimated intake air amount Qin1) of the diesel engine 1 when there is no intake air leakage from the
一方、吸気通路3から吸気の漏洩がある場合のディーゼルエンジン1の吸気量(推定吸気量Qin2)は、エアフローメータ35で検出された実吸気量Qairと吸気系に戻される排気還流量Qegrとを合算したものから、吸気通路3から漏洩した吸気の漏洩分Qleakを減じたものとして表すことができる。
On the other hand, the intake air amount (estimated intake air amount Qin2) of the diesel engine 1 when intake air leaks from the
ここで、排気還流が行われている状態では、吸気通路3から吸気の漏洩がある場合であっても、推定吸気量Qin1と推定吸気量Qin2との差は小さくなる。また。過給圧のフィードバック制御を実施している場合には、吸気通路3から吸気の漏洩がある場合であっても、過給圧が回復することになり、エアフローメータ35で検出された実吸気量Qairが増加するため、推定吸気量Qin1と推定吸気量Qin2との間に差が生じにくく、推定吸気量Qin1と推定吸気量Qin2とを比較して吸気通路3からの吸気の漏洩を判断することは難しい。
Here, in a state where exhaust gas recirculation is being performed, even if there is a leakage of intake air from the
そのため、本実施形態では、ディーゼルエンジン1が所定の運転条件であるときに、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無を判定するあたって、所定の一次判定を行った結果、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断の実行が許可された場合に、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断である二次判定を実施する。尚、これら一次判定及び二次判定は、コントロールユニット5内で処理されるものである。ここで、所定の運転条件としては、吸気量の少ない運転状態では、仮に吸気通路3から吸気が漏洩していたとしても、その漏洩量は少なくなり、吸気の漏洩の有無の診断が困難となるので、ある程度吸入空気量が多くなる運転条件がよい。機関回転数と負荷で言えば、中高回転−中高負荷領域が所定の運転条件として好適である。
Therefore, in the present embodiment, when the diesel engine 1 is in a predetermined operating condition, the result of performing a predetermined primary determination when determining whether or not the intake air leaks from the
吸気通路3から吸気が漏洩している場合、過給圧が目標過給圧に対して低下するため、ターボ過給機21は過給圧が目標過給圧となるように制御される。そのため、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合に比べて排圧センサ31で検出される実排圧が上昇することになる。つまり、吸気通路3から吸気が漏洩している場合、排圧センサ31で検出された実排圧が、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される推定排圧よりも大きくなる。推定排圧は、例えば燃料噴射量と機関回転数とから所定のマップを検索することで算出される。
When the intake air is leaking from the
そこで、上述した一次判定として、排圧センサ31で検出される実排圧と推定排圧との差が予め設定されている所定値以上となった場合に、吸気通路3から吸気が漏洩している可能性が高いものと判定し、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断の実行を許可する。
Therefore, as the above-described primary determination, when the difference between the actual exhaust pressure detected by the
図2は、排気圧力とトルクの相関関係を、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合と、吸気通路3から所定量Qの吸気が漏洩している場合と、で対比して示した説明図である。
FIG. 2 shows the correlation between the exhaust pressure and the torque in comparison with the case where no intake air leaks from the
特性線A1及びB1は、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の特性線であり、特性線A1は排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮しない場合の特性例を示し、特性線B1は、特性線A1に対して、排圧センサ31の出力特性のバラツキ分を上乗せした場合の特性例を示している。特性線C1及びD1は、吸気通路3から所定量Qの吸気が漏洩している場合の特性線であり、特性線C1は排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮しない場合の特性例を示し、特性線D1は、特性線C1に対して、排圧センサ31の出力特性のバラツキ分を上乗せした場合を特性例を示している。
The characteristic lines A1 and B1 are characteristic lines when the intake air is not leaking from the
図2に示すように、吸気通路3から吸気が漏洩している場合の実排圧は、排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮にいれても、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の実排圧とは明らかに異なる値となる。つまり、排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮にいれても、タービン22より上流側の排気通路2内の圧力である実排圧を用いて、吸気通路3からの吸気の漏洩の可能性を判定することが可能である。そこで、排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮して設定された所定値Aよりも、排圧センサ31で検出された実排圧とディーゼルエンジン1の運転状態から推定される推定排圧と差の絶対値が大きい場合には、吸気漏れの可能が大きいものと判定し、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断の実行を許可する。
As shown in FIG. 2, the actual exhaust pressure when the intake air leaks from the
そして、上述した二次判定としては、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断の実行を許可されると、排気還流量がゼロとなるように制御し、この状態における推定吸気量Qin1と推定吸気量Qin2とを比較することで吸気通路3からの吸気の漏洩の有無を判定する。ここで、吸気通路3から吸気の漏洩がない場合には、推定吸気量Qin1と推定吸気量Qin2とは同等となるはずであるから、Qin1=Qin2とし、Qin2=Qair+Qegr−QleakであるからQair+Qegr−Qin1=Qleakとなる。そして、二次判定時には、排気還流量がゼロとなっており、排気還流量Qegr及びQin1中に含まれる排気還流量はそれぞれゼロとなっている。そのため、二次判定としては、具体的には、エアフローメータ35で検出された実吸気量Qairと、この状態における過給圧センサ41の検出値を用いて推定された推定吸気量Qin1との差が予め設定されている所定値以上となった場合に、吸気通路3から吸気が漏洩していると判定する。
Then, as the above-described secondary determination, when execution of diagnosis of the presence or absence of intake air leakage from the
図3は、排気還流量を所定値以下としたときの過給圧と吸気量の相関関係を、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合と、吸気通路3から所定量Qの吸気が漏洩している場合と、で対比して示した説明図である。
FIG. 3 shows the correlation between the boost pressure and the intake air amount when the exhaust gas recirculation amount is set to a predetermined value or less, and the case where the intake air does not leak from the
特性線A2及びB2は、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の特性線であり、特性線A2は部品バラツキや各種センサ(吸気量を推定する際に用いるセンサ)の出力特性のバラツキを考慮しない場合の特性例を示し、特性線B2は、特性線A2に対して部品バラツキや各種センサ(吸気量を推定する際に用いるセンサ)の出力特性のバラツキ分を上乗せした場合の特性例を示している。特性線C2及びD2は、吸気通路3から所定量Qの吸気が漏洩している場合の特性線であり、特性線C2は部品バラツキや各種センサ(吸気量を推定する際に用いるセンサ)の出力特性のバラツキを考慮しない場合の特性例を示し、特性線D2は、特性線C2に対して、部品バラツキや各種センサ(吸気量を推定する際に用いるセンサ)の出力特性のバラツキ分を上乗せした場合を特性例を示している。
The characteristic lines A2 and B2 are characteristic lines when the intake air does not leak from the
図3に示すように、吸気通路3から吸気が漏洩している場合の吸気量は、部品バラツキや各種センサの出力特性のバラツキを考慮にいれても、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の吸気量とは明らかに異なる値となる。つまり、部品バラツキや各種センサの出力特性のバラツキを考慮にいれても、吸気量を用いて、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無を判定できる。
As shown in FIG. 3, the intake air amount when the intake air leaks from the
そこで、部品バラツキや各種センサの出力特性のバラツキを考慮して設定された所定値Bよりも、エアフローメータ35で検出された実吸気量Qairと、過給圧センサ41で検出された過給圧を用いて推定された推定吸気量Qin1と差の絶対値が大きい場合に、吸気通路3から吸気が漏洩していると判定する。
Therefore, the actual intake air amount Qair detected by the
尚、目標過給圧、過給圧のフィードバック制御における基本制御量とフィードバック補正量、推定排圧、推定吸気量の算出は、コントロールユニット5内で実施されるものである。 The calculation of the basic control amount and the feedback correction amount, the estimated exhaust pressure, and the estimated intake air amount in the feedback control of the target boost pressure and the boost pressure is performed in the control unit 5.
このような本実施形態においては、一次判定によって吸気漏れが疑われる場合に、EGRを通常よりも減少させた状態で、内燃機関の運転状態から推定される推定吸気量と、コンプレッサの上流側において検出された吸気量とを用いた二次判定を行うので、診断を実施する毎にEGRを減少させることが無くなり、燃費の悪化を抑制しつつ、精度のよく吸気通路からの吸気の漏洩を判定することが可能となる。 In such an embodiment, when intake air leakage is suspected by the primary determination, the estimated intake air amount estimated from the operating state of the internal combustion engine and the upstream side of the compressor in a state where EGR is reduced than usual. Since the secondary determination using the detected intake air amount is performed, EGR is not reduced every time diagnosis is performed, and the leakage of intake air from the intake passage is accurately determined while suppressing deterioration of fuel consumption. It becomes possible to do.
また、二次判定の際に、吸気通路3に流入する排気還流量をゼロすることで、実際の過給圧が目標過給圧となるように過給圧のフィードバック制御を実施しているような場合であっても、吸気通路3から吸気が漏洩している場合には、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される推定吸気量Qin1と、コンプレッサ23の上流側において検出された実吸気量Qairとの差が顕著になるため、部品バラツキや各種センサ(吸気量を推定する際に用いるセンサ)の出力特性のバラツキを考慮しても吸気通路3からの吸気の漏洩を判定することが可能となる。
Also, the feedback control of the supercharging pressure seems to be performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure by making the exhaust gas recirculation amount flowing into the
そして、一次判定の結果、吸気通路3から吸気が漏洩している可能性が高いときに限り、吸気通路3に流入する排気還流量をゼロした状態で行う二次判定の実行を許可することで、排気還流量を減少させることによるディーゼルエンジン1の運転制御への跳ね返り(影響)を抑制しつつ、吸気通路3からの吸気漏洩の有無の診断を実行することができる。
As a result of the primary determination, only when there is a high possibility that intake air is leaking from the
図4は、上述した本実施形態における吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断に関する制御の流れを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control flow relating to the diagnosis of the presence or absence of intake air leakage from the
S1では、吸気の漏洩の有無の判定を実行可能な運転条件であるか否かを判定し、判定可能な運転条件であればS2へ進み、判定可能な運転条件でなければ今回のルーチンを終了する。 In S1, it is determined whether or not it is an operating condition in which it is possible to determine whether or not there is a leakage of intake air. If the operating condition can be determined, the process proceeds to S2, and if not, the current routine is terminated. To do.
S2では、排圧センサ31により実排圧を検出する。S3では、ディーゼルエンジン1の運転状態より推定排圧を算出する。
In S <b> 2, the actual exhaust pressure is detected by the
そしてS4では、S2で検出された実排圧と、S3で算出された推定排圧との差の絶対値が、排圧センサ31の出力特性のバラツキを考慮して設定された所定値Aよりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはS5へ進み、そうでない場合には今回のルーチンを終了する。
In S4, the absolute value of the difference between the actual exhaust pressure detected in S2 and the estimated exhaust pressure calculated in S3 is from a predetermined value A set in consideration of variations in the output characteristics of the
S5では、排気還流量がゼロとなるように制御する。S6では、エアフローメータ35により実吸気量Qairを検出する。
In S5, control is performed so that the exhaust gas recirculation amount becomes zero. In S6, the actual intake air amount Qair is detected by the
S7では、過給圧センサ41で検出された過給圧と、機関回転数とから所定のマップを検索すること推定吸気量Qin1を算出する。
In S7, an estimated intake air amount Qin1 is calculated by searching a predetermined map from the boost pressure detected by the
S8では、S6で検出された実吸気量Qairと、S7で算出された推定吸気量Qin1との差の絶対値が、部品バラツキや各種センサの出力特性のバラツキを考慮して設定された所定値Bよりも大きいか否かを判定し、大きい場合にはS9へ進んで吸気通路3から吸気の漏洩があると判定し、そうでない場合にはS10へ進む。
In S8, the absolute value of the difference between the actual intake air amount Qair detected in S6 and the estimated intake air amount Qin1 calculated in S7 is a predetermined value set in consideration of variations in parts and output characteristics of various sensors. It is determined whether or not it is greater than B. If it is greater, the process proceeds to S9, where it is determined that there is intake air leakage from the
S10及びS11では、EGR制御を通常に切り替える。つまりS10及びS11では、S5で低下させたEGR率を元に戻す。 In S10 and S11, the EGR control is switched to normal. That is, in S10 and S11, the EGR rate lowered in S5 is restored.
ここで、S9にて吸気通路3から吸気の漏洩があると判定された場合には、例えば運転席のインストルメントパネルに設けた警告灯を点灯させ、運転者に吸気通路3から吸気の漏洩があること感知させる。また、S9にて吸気通路3から吸気の漏洩があると判定された場合には、吸気の漏洩に関する修理点検が工場等で完了するまで前記警告灯の点灯を継続させ、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断を実施しない。
Here, when it is determined in S9 that there is an intake air leak from the
尚、図4において、S1〜S4の一連の制御の流れが一次判定に相当し、S5〜S9までの一連の制御の流れが二次判定に相当する。 In FIG. 4, a series of control flow from S1 to S4 corresponds to primary determination, and a series of control flow from S5 to S9 corresponds to secondary determination.
上述した実施形態においては、二次判定の際に、排気還流量がゼロとなるように制御しているが、吸気通路3からの吸気の漏洩の有無の診断の精度が確保できるのであれば、二次判定の際に、EGR率が所定値以下となるように設定するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the exhaust gas recirculation amount is controlled to be zero at the time of the secondary determination. However, if the accuracy of the diagnosis of the presence or absence of intake air leakage from the
また、上述した実施形態においては、排圧を用いて一次判定を行っているが、ターボ過給機21の可変ノズル24の制御量、過給圧のフィードバック制御におけるフィードバック補正量、あるいはコンプレッサ23の上流側における吸気量を用いて一次判定を行うことも可能である。
In the embodiment described above, the primary determination is performed using the exhaust pressure, but the control amount of the
上述したように、吸気通路3から吸気の漏洩がある場合、過給圧が目標過給圧に対して低下するため、ターボ過給機21は過給圧が目標過給圧となるように制御されるので、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合に比べて、ターボ過給機21の可変ノズル24の制御量、過給圧のフィードバック制御におけるフィードバック補正量は、それぞれ過給する側の値をとることになる。また、過給圧のフィードバック制御を実施している場合には、コンプレッサ23の上流側における吸気量も、吸気通路3から吸気の漏洩がある場合には、吸気通路3から吸気が漏洩していない場合に比べて多くなる。
As described above, when the intake air leaks from the
そこで、ターボ過給機21の可変ノズル24の制御量を用いて一次判定を行う場合には、ターボ過給機21の可変ノズル24の実際の制御量と、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の可変ノズル24の推定制御量と、を比較して、両者の差が予め設定されている所定値以上となった場合に、吸気通路3からの吸気の漏洩している可能が高いものと判定する。ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の可変ノズル24の推定制御量は、例えば、機関回転数と燃料噴射量とからマップを用いて算出される。
Therefore, when the primary determination is performed using the control amount of the
過給圧のフィードバック制御におけるフィードバック補正量を用いて一次判定を行う場合には、過給圧のフィードバック制御における実際のフィードバック補正量と、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の過給圧のフィードバック制御における推定フィードバック補正量と、を比較して、両者の差が予め設定されている所定値以上となった場合に、吸気通路3からの吸気の漏洩している可能が高いものと判定する。ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される吸気通路3から吸気が漏洩していない場合の過給圧のフードバック制御における推定フィードバック補正量は、例えば、機関回転数と燃料噴射量とからマップを用いて算出される。
When the primary determination is performed using the feedback correction amount in the supercharging pressure feedback control, the intake air from the
コンプレッサ23の上流側における吸気量を用いて一次判定を行う場合には、過給圧のフィードバック制御を実施している状態でエアフローメータ35で検出された吸気量と、ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される過給圧のフィードバック制御を実施している状態で吸気通路3から吸気が漏洩していない場合のコンプレッサ23の上流側における推定吸気量と、を比較して、両者の差が予め設定されている所定値以上となった場合に、吸気通路3からの吸気の漏洩している可能が高いものと判定する。ディーゼルエンジン1の運転状態から推定される吸気通路3から吸気が漏洩していない場合のコンプレッサ23の上流側における推定吸気量は、例えば、機関回転数と燃料噴射量とからマップを用いて算出される。
When primary determination is performed using the intake air amount on the upstream side of the
1…ディーゼルエンジンン
2…排気通路
3…吸気通路
4…EGR通路
5…コントロールユニット
21…ターボ過給機
22…タービン
23…コンプレッサ
31…排圧センサ
35…エアフローメータ
41…過給圧センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine 2 ...
Claims (6)
前記内燃機関の吸気通路に介装された前記ターボ過給機のコンプレッサの上流側で吸気量を検出する吸気量検出手段と、
前記吸気通路の前記コンプレッサの下流側に排気の一部を還流する排気還流手段と、
前記内燃機関の運転状態から吸気量を推定する吸気量推定手段と、を有し、
運転状態に応じて過給圧と排気還流量とが制御される内燃機関の吸気漏洩診断装置において、
前記ターボ過給機の制御状態に基づいて前記吸気通路からの吸気の漏洩の有無の一次判定を行い、
一次判定により前記吸気通路から吸気の漏洩の可能性があると判定された場合に、運転状態に応じて設定される排気還流量を減少させた状態で、前記吸気量検出手段で検出された吸気量と前記吸気量推定手段で算出された推定吸気量とに基づいて前記吸気通路からの吸気の漏洩の有無の二次判定を行い、
二次判定の結果、吸気量と推定吸気量に基づいて、前記吸気通路から吸気が漏洩していると判定することを特徴とする内燃機関の吸気漏洩診断装置。 A variable capacity turbocharger capable of variably controlling the nozzle opening degree of the turbine interposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
An intake air amount detection means for detecting an intake air amount upstream of a compressor of the turbocharger interposed in the intake passage of the internal combustion engine;
Exhaust recirculation means for recirculating part of the exhaust to the downstream side of the compressor in the intake passage;
Intake air amount estimating means for estimating the intake air amount from the operating state of the internal combustion engine,
In the intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine in which the supercharging pressure and the exhaust gas recirculation amount are controlled according to the operating state,
Based on the control state of the turbocharger, perform a primary determination of the presence or absence of intake air leakage from the intake passage,
When it is determined by the primary determination that there is a possibility of intake air leakage from the intake passage, the intake air amount detected by the intake air amount detection means in a state in which the exhaust gas recirculation amount set according to the operating state is reduced. Secondary determination of the presence or absence of leakage of intake air from the intake passage based on the amount of intake and the estimated intake air amount calculated by the intake air amount estimating means,
An intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine, wherein, as a result of secondary determination, it is determined that intake air is leaking from the intake passage based on an intake air amount and an estimated intake air amount.
前記タービンの上流側の排気通路内の圧力である実排圧を検出する排圧検出手段と、
前記内燃機関の運転状態から前記タービンの上流側の排気通路内の圧力である排圧を推定する排圧推定手段と、を有し、
前記一次判定として、前記排圧検出手段で検出された実排圧と、前記排圧推定手段で算出された推定排圧とを比較し、実排圧と推定排圧の差が所定値以上ある場合に、前記二次判定の実行を許可することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気漏洩診断装置。 Supercharging pressure detection means for detecting a supercharging pressure that is a pressure in the intake passage on the downstream side of the compressor is provided, and feedback control of the supercharging pressure is performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure. An internal combustion engine,
Exhaust pressure detecting means for detecting an actual exhaust pressure which is a pressure in an exhaust passage upstream of the turbine;
Exhaust pressure estimating means for estimating the exhaust pressure that is the pressure in the exhaust passage on the upstream side of the turbine from the operating state of the internal combustion engine,
As the primary determination, the actual exhaust pressure detected by the exhaust pressure detecting means is compared with the estimated exhaust pressure calculated by the exhaust pressure estimating means, and the difference between the actual exhaust pressure and the estimated exhaust pressure is greater than or equal to a predetermined value. 3. The intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein execution of the secondary determination is permitted.
前記内燃機関の運転状態から前記ターボ過給機のノズル開度の可変制御における制御量を推定するターボ過給機制御量推定手段を有し、
前記一次判定として、前記ターボ過給機のノズル開度の可変制御における実際の制御量と、ターボ過給機制御量推定手段で算出された推定制御量とを比較し、実際の制御量と推定制御量の差が所定値以上ある場合に、前記二次判定の実行を許可することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気漏洩診断装置。 Supercharging pressure detection means for detecting a supercharging pressure that is a pressure in the intake passage on the downstream side of the compressor is provided, and feedback control of the supercharging pressure is performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure. An internal combustion engine,
A turbocharger control amount estimation means for estimating a control amount in variable control of the nozzle opening of the turbocharger from the operating state of the internal combustion engine;
As the primary determination, the actual control amount in the variable control of the nozzle opening of the turbocharger is compared with the estimated control amount calculated by the turbocharger control amount estimating means, and the actual control amount is estimated. The intake air leakage diagnosis apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein execution of the secondary determination is permitted when a difference in control amount is equal to or greater than a predetermined value.
前記内燃機関の運転状態から過給圧のフィードバック制御におけるフィードバック補正量を推定するフィードバック補正量推定手段を有し、
前記一次判定として、過給圧のフィードバック制御における実際のフィードバック補正量と、フィードバック補正量推定手段で算出された推定フィードバック補正量とを比較し、実際のフィードバック補正量と推定フィードバック補正量の差が所定値以上ある場合に、前記二次判定の実行を許可することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気漏洩診断装置。 Supercharging pressure detection means for detecting a supercharging pressure that is a pressure in the intake passage on the downstream side of the compressor is provided, and feedback control of the supercharging pressure is performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure. An internal combustion engine,
Feedback correction amount estimating means for estimating a feedback correction amount in feedback control of supercharging pressure from the operating state of the internal combustion engine,
As the primary determination, the actual feedback correction amount in the boost pressure feedback control is compared with the estimated feedback correction amount calculated by the feedback correction amount estimating means, and the difference between the actual feedback correction amount and the estimated feedback correction amount is determined. 3. The intake air leakage diagnosis apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein execution of the secondary determination is permitted when the value is equal to or greater than a predetermined value. 4.
前記一次判定として、過給圧のフィードバック制御を実施している状態において、前記吸気量検出手段で検出された吸気量と、前記吸気量推定手段で算出された推定吸気量とを比較し、吸気量と推定吸気量の差が所定値以上ある場合に、前記二次判定の実行を許可することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気漏洩診断装置。 Supercharging pressure detection means for detecting a supercharging pressure that is a pressure in the intake passage on the downstream side of the compressor is provided, and feedback control of the supercharging pressure is performed so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure. An internal combustion engine,
As the primary determination, the intake air amount detected by the intake air amount detecting means is compared with the estimated intake air amount calculated by the intake air amount estimating means in a state where feedback control of the supercharging pressure is being performed. The intake air leakage diagnosis device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein execution of the secondary determination is permitted when a difference between the amount and the estimated intake air amount is a predetermined value or more.
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