JP2008106725A - Exhaust system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関の排気が流通する排気システムに関し、特に内燃機関における排気が互いに干渉し易い気筒群からの排気を独立して過給機のタービンに導く複数の排気通路を備えており、排気切換弁を開閉することで前記複数の排気通路の間を連通または遮断することが可能な排気システムに関する。 The present invention relates to an exhaust system through which exhaust from an internal combustion engine circulates, and in particular, includes a plurality of exhaust passages that independently guide exhaust from a group of cylinders in which exhaust in the internal combustion engine easily interferes with each other to a turbocharger turbine. The present invention relates to an exhaust system capable of communicating or blocking between the plurality of exhaust passages by opening and closing a switching valve.
内燃機関における過給は、排気により排気タービンを作動させ、それによって吸気コンプレッサを作動させて吸気を加圧するものであり、内燃機関が多気筒内燃機関である場合には、各気筒からの排気をマニホールドにより一つに集めて排気タービンへ導くことが従来より行われている。 Supercharging in an internal combustion engine is to operate an exhaust turbine by exhaust and thereby operate an intake compressor to pressurize intake air. When the internal combustion engine is a multi-cylinder internal combustion engine, exhaust from each cylinder is exhausted. Conventionally, they are collected together by a manifold and led to an exhaust turbine.
この場合、多気筒内燃機関に於いては、各気筒の作動位相は相互に異なっており、例えば直列配列の４気筒内燃機関では、作動位相は一般に第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順になっていることから、各気筒からの排気をマニホールドにより一つに集めて排気タービンへ送るに当たっては、各気筒からの排気の干渉を避けるため、第１気筒と第４気筒からの排気を一つにまとめて一つの排気通路とし、第２気筒と第３気筒からの排気を一つにまとめて他の一つの排気通路とし、これら独立に排気タービンに導くことが行なわれている。 In this case, in a multi-cylinder internal combustion engine, the operation phases of the respective cylinders are different from each other. For example, in a 4-cylinder internal combustion engine arranged in series, the operation phases are generally the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, Since the cylinders are arranged in the order of the second cylinder, when the exhaust from each cylinder is collected together by the manifold and sent to the exhaust turbine, in order to avoid interference of the exhaust from each cylinder, the first and fourth cylinders are used. Are combined into one exhaust passage, and the exhaust from the second and third cylinders are combined into one other exhaust passage, which are independently led to the exhaust turbine. Yes.
これに関連する技術としては、排気行程が互いにずれた気筒からの排気が並列の排気通路を経て排気タービンに並列に導入されるとともに、前記並列の排気通路の途中を互いに選択的に連通させる通路連通制御弁が設けられ、機関の低出力トルク運転時に前記通路連通制御弁が開かれるようになっている多気筒内燃機関が提案されている。この提案によれば、機関の低出力トルク運転時には、並列の排気通路を経て排気タービンに排気を送るいずれの気筒に対しても、タービンに至る排気通路は排気ガス流量に対する流路断面積の比が途中から倍化され、通路連通制御弁より下流側における並列の排気通路内に排気ガスの停滞を生ぜしめ、いずれの気筒にとっても排気行程時の背圧を上昇させることが可能となる（特許文献１参照。）。 As a technology related to this, the exhaust from the cylinders whose exhaust strokes are shifted from each other is introduced in parallel to the exhaust turbine via the parallel exhaust passage, and the passage that selectively communicates the middle of the parallel exhaust passage to each other There has been proposed a multi-cylinder internal combustion engine in which a communication control valve is provided and the passage communication control valve is opened when the engine is operated at a low output torque. According to this proposal, during low-power torque operation of the engine, for any cylinder that sends exhaust to the exhaust turbine via the parallel exhaust passage, the exhaust passage leading to the turbine has a ratio of the flow path cross-sectional area to the exhaust gas flow rate. Is doubled from the middle, and exhaust gas stagnation occurs in the parallel exhaust passages downstream of the passage communication control valve, so that the back pressure during the exhaust stroke can be increased for any cylinder (patent) Reference 1).
ところで、上記の技術においても、例えば内燃機関の始動時において、排気切換弁が正常に閉弁及び開弁可能であることを確認する必要がある。このためには、内燃機関の始動時において排気切換弁の閉弁及び開弁動作が行われ易い状態にしておくことが望ましい。しかし、従来より内燃機関の始動時においては排気切換弁が閉弁状態とされている場合が多く、このような場合には、内燃機関の運転状態によっては、排気切換弁の開弁動作が正常に行われるかどうかの確認が困難な場合があった。また、氷結などの理由で排気切換弁が一時的に閉弁状態から変更不可能な状態となる場合があった。
本発明の目的とするところは、内燃機関における排気が互いに干渉し易い気筒群からの排気を独立して過給機のタービンに導く複数の排気通路を備えており、排気切換弁を開閉することで前記複数の排気通路の間を連通または遮断することが可能な排気システムにお
いて、内燃機関の始動後に、排気切換弁の閉弁及び開弁性能をより確実に確認可能とする技術を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a plurality of exhaust passages for independently leading exhaust from a group of cylinders in which internal combustion engines easily interfere with each other to a turbocharger turbine, and to open and close an exhaust switching valve. In the exhaust system capable of communicating or blocking between the plurality of exhaust passages, a technique for more reliably confirming the closing and opening performance of the exhaust switching valve after the internal combustion engine is started is provided. It is.
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関が停止する前に、排気切換弁を中間開度の状態とすることによって、次回の内燃機関の始動時に、排気切換弁の閉弁及び開弁性能の両方を確認し易い状態としておくことを最大の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust switching valve that is in an intermediate opening state before the internal combustion engine is stopped. The greatest feature is that both performances are easily confirmed.
より詳しくは、内燃機関からの排気のエネルギにより作動し前記内燃機関への吸気を過給する過給機と、
前記内燃機関における複数の気筒群からの排気を独立に前記過給機のタービンに導くことが可能な複数の気筒群別排気通路と、
開弁することによって前記気筒群別排気通路同士を連通し、前記各気筒群からの排気を混合させて前記過給機のタービンに導くことが可能な排気切換弁と、
前記排気切換弁の開度を検出する開度検出手段と、
前記排気切換弁の開度が正常値かどうかを判定する弁作動判定手段と、
を備え、
前記内燃機関の始動後において前記排気切換弁を開弁及び閉弁させるとともに、開弁及び閉弁時の開度が正常かどうかを前記弁作動判定手段によって判定する内燃機関の排気システムであって、
イグニッションがＯＦＦされることにより前記内燃機関が停止する際に、イグニッションがＯＦＦされてから前記排気システムの電源がＯＦＦされるまでの間に所定の遅延期間を設ける遅延手段をさらに備え、
前記内燃機関が停止する際は、前記遅延期間中に前記排気切換弁を所定の中間開度とした上で前記排気システムの電源がＯＦＦされることを特徴とする。
More specifically, a supercharger that operates by the energy of exhaust from the internal combustion engine and supercharges intake air to the internal combustion engine;
A plurality of cylinder group exhaust passages capable of independently guiding exhaust from a plurality of cylinder groups in the internal combustion engine to the turbocharger turbine;
An exhaust switching valve capable of communicating the exhaust passages for each cylinder group by opening the valves, mixing exhaust from each of the cylinder groups, and guiding the mixture to the turbine of the supercharger;
An opening degree detecting means for detecting an opening degree of the exhaust gas switching valve;
Valve operation determining means for determining whether the opening of the exhaust gas switching valve is a normal value;
With
An exhaust system for an internal combustion engine that opens and closes the exhaust switching valve after starting the internal combustion engine and determines whether the opening degree at the time of opening and closing is normal by the valve operation determining means. ,
Delay means for providing a predetermined delay period from when the ignition is turned off until the power to the exhaust system is turned off when the internal combustion engine is stopped by turning off the ignition;
When the internal combustion engine is stopped, the exhaust system is turned off while the exhaust switching valve is set to a predetermined intermediate opening during the delay period.
すなわち、本発明に係る内燃機関の排気システムは、互いに排気が干渉しづらい気筒同士を集めて気筒群を形成させ、このように形成された複数の気筒群からの排気を独立に過給機のタービンに導くか、全ての気筒群からの排気を混合して過給機のタービンに導くかを切り換えるための排気切換弁を備えている。 That is, an exhaust system of an internal combustion engine according to the present invention collects cylinders in which exhaust is difficult to interfere with each other to form a cylinder group, and exhausts exhaust gas from a plurality of cylinder groups formed in this way independently of a turbocharger. An exhaust switching valve is provided for switching between guiding to the turbine or mixing exhaust from all the cylinder groups and guiding to the turbine of the supercharger.
ここで、複数の気筒群からの排気を独立に過給機に導いた場合には、排気の干渉が生じづらいため内燃機関の背圧を低く維持することができ、ターボの追従性を向上させることができる。一方、複数の気筒群からの排気を混合して過給機に導いた場合には、排気の干渉が生じ易いため内燃機関の背圧が高くなる。その結果、未燃燃料が燃焼室から排出されてから燃焼する後燃え効果を促進することができる。 Here, when exhaust from a plurality of cylinder groups is led to the turbocharger independently, it is difficult for the interference of the exhaust to occur, the back pressure of the internal combustion engine can be kept low, and the followability of the turbo is improved. be able to. On the other hand, when exhaust gases from a plurality of cylinder groups are mixed and guided to the supercharger, exhaust interference tends to occur, and the back pressure of the internal combustion engine increases. As a result, the afterburning effect of burning after the unburned fuel is discharged from the combustion chamber can be promoted.
従って、例えば内燃機関の冷間始動直後には排気切換弁を開弁して複数の気筒群からの排気を混合して過給機に導くことにより、未燃燃料の後燃え効果を促進して始動時におけるエミッションの向上を図る制御が行なわれる。一方、暖機後の通常運転時には排気切換弁を閉弁して複数の気筒群からの排気を独立に過給機に導いて、ターボによる加速性能を向上させる制御が行われる。 Therefore, immediately after the cold start of the internal combustion engine, for example, the exhaust switching valve is opened to mix the exhaust from the plurality of cylinder groups and lead to the supercharger, thereby promoting the afterburning effect of unburned fuel. Control is performed to improve emissions at start-up. On the other hand, during normal operation after warm-up, the exhaust switching valve is closed, and exhaust from a plurality of cylinder groups is independently led to the supercharger, and control for improving acceleration performance by the turbo is performed.
従って、内燃機関の運転状態に応じて排気切換弁を開閉する必要があり、この排気切換弁の作動が困難となると、内燃機関の運転性能に大きな影響を及ぼす。よって、この種の内燃機関の排気システムにおいては、内燃機関の始動後において、排気切換弁の開弁及び閉弁動作が正常に行われているかどうかを確認する必要がある。 Therefore, it is necessary to open and close the exhaust gas switching valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine. If the operation of the exhaust gas switching valve becomes difficult, the operating performance of the internal combustion engine is greatly affected. Therefore, in this type of internal combustion engine exhaust system, it is necessary to check whether the exhaust switching valve is normally opened and closed after the internal combustion engine is started.
しかし前述のように、排気切換弁が開弁状態となるのは基本的に内燃機関の始動直後である。そして、内燃機関の始動直後の温度や運転状態によっては、排気切換弁が開弁され
ずにいきなり閉弁状態となる場合がある。そうすると、内燃機関の始動時において排気切換弁が閉弁状態である場合には、排気切換弁の閉弁動作を行わせた上でその時の開度が正常値かどうかの確認をすることが、内燃機関が停止するまでの間一度もできないという事態が生じるおそれがあった。同様に、排気切換弁の開弁動作時の開度が正常値となるかどうかの確認が内燃機関が停止するまでの間一度も確認できない事態が生じるおそれがあった。
However, as described above, the exhaust gas switching valve is basically opened immediately after the internal combustion engine is started. Depending on the temperature immediately after starting the internal combustion engine and the operating state, the exhaust switching valve may be suddenly closed without being opened. Then, when the exhaust gas switching valve is closed at the start of the internal combustion engine, it is possible to confirm whether the opening at that time is a normal value after performing the valve closing operation of the exhaust gas switching valve, There was a possibility that a situation could occur in which the internal combustion engine could not be performed until it stopped. Similarly, there is a possibility that a situation may occur in which it is impossible to confirm whether or not the opening during the opening operation of the exhaust gas switching valve becomes a normal value until the internal combustion engine stops.
そこで、本発明においては、内燃機関が停止（排気システムの電源がＯＦＦ）する前の遅延期間中に排気切換弁の開度を所定の中間開度とすることとした。そうすれば、次回に内燃機関が始動した際には内燃機関を開弁するか閉弁するか少なくともいずれかの作動は行うことになる。そうすれば、少なくとも開弁時の開度または閉弁時の開度が正常値であるかどうかの確認をすることができる。 Therefore, in the present invention, the opening degree of the exhaust gas switching valve is set to a predetermined intermediate opening degree during the delay period before the internal combustion engine stops (the exhaust system power is turned off). Then, when the internal combustion engine is started next time, at least one of the operations of opening or closing the internal combustion engine is performed. If it does so, it can be confirmed whether at least the opening degree at the time of valve opening or the opening degree at the time of valve closing is a normal value.
また、本発明においては、次回の始動時には排気切換弁が中間開度に設定されているため、もし、始動時において排気切換弁が氷結などの理由で固着したとしても、始動時における複数の気筒群からの排気を混合することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。 In the present invention, since the exhaust switching valve is set to an intermediate opening at the next start, even if the exhaust switching valve is fixed due to icing or the like at the start, a plurality of cylinders at the start Exhaust from the group can be mixed, and emission deterioration can be suppressed.
また、本発明においては、前記内燃機関の始動時には、前記排気切換弁の開度を前記中間開度より開弁側に変更した上で、前記弁作動判定手段によって前記排気切換弁の開弁時の開度が正常値かどうかを判定するにしてもよい。 Further, in the present invention, when the internal combustion engine is started, the opening degree of the exhaust gas switching valve is changed from the intermediate opening degree to the valve opening side, and then the valve operation determining means is used to open the exhaust gas switching valve. It may be determined whether the degree of opening is a normal value.
そうすれば、上述のように例えば、内燃機関の始動時において既に内燃機関の暖機が終了しているような場合においても、強制的に排気切換弁を一旦開弁させることができ、必ず開弁時の排気切換弁の開度が正常値かどうかの判定をすることができる。 Then, as described above, for example, even when the internal combustion engine has already been warmed up at the start of the internal combustion engine, the exhaust gas switching valve can be forcibly opened once and must be opened. It can be determined whether or not the opening degree of the exhaust gas switching valve is normal.
また、本発明においては、前記内燃機関の始動時からの経過時間を計測する計時手段をさらに備え、前記内燃機関の始動時からの経過時間が所定時間以上となった場合には、前記排気切換弁を閉弁した上で、前記弁作動判定手段によって前記排気切換弁の閉弁時の開度が正常値かどうかを判定するようにしてもよい。 Further, the present invention further includes a time measuring means for measuring an elapsed time from the start of the internal combustion engine, and when the elapsed time from the start of the internal combustion engine becomes a predetermined time or more, the exhaust gas switching is performed. After closing the valve, it may be determined by the valve operation determining means whether or not the opening degree of the exhaust gas switching valve when closed is a normal value.
そうすれば、強制的に排気切換弁を一旦閉弁させることができ、必ず閉弁時の排気切換弁の開度が正常値かどうかの判定をすることができる。 Then, the exhaust gas switching valve can be forcibly closed once, and it can be determined whether or not the opening degree of the exhaust gas switching valve is normal when the valve is closed.
なお、上記の所定時間とは、内燃機関の暖機が終了すると考えられる時間であり予め実験的に求められた時間であってもよい。また、この所定時間は、可及的に早期に排気切換弁の開弁性能の確認をするために、内燃機関の暖機が終了すると考えられる範囲内で可及的に短かい時間としてもよい。 The predetermined time is a time when the warm-up of the internal combustion engine is considered to be finished, and may be a time experimentally obtained in advance. Further, the predetermined time may be as short as possible within a range in which the warm-up of the internal combustion engine is considered to be completed in order to confirm the opening performance of the exhaust gas switching valve as early as possible. .
また、上記の計時手段としては、内燃機関の始動開始時からの積算空気量が基準値となったことをもって暖機の終了を計測する手段を例示することができる。また、単純に内燃機関の始動開始時からの時間を計測するタイマであってもよい。 Moreover, as said time measuring means, a means for measuring the end of warm-up when the integrated air amount from the start of the internal combustion engine becomes a reference value can be exemplified. Alternatively, it may be a timer that simply measures the time from the start of the internal combustion engine.
さらに、本発明においては、内燃機関に対して加速要求がある場合には、前記計時手段により計測された経過時間が所定時間に達していなくても排気切換弁を閉弁させてもよい。これにより、より確実に内燃機関の加速要求時の加速応答性を向上させることができる。 Further, in the present invention, when there is an acceleration request for the internal combustion engine, the exhaust gas switching valve may be closed even if the elapsed time measured by the time measuring means has not reached the predetermined time. Thereby, the acceleration response at the time of the acceleration request | requirement of an internal combustion engine can be improved more reliably.
また、本発明においては、前記内燃機関が停止する際において、前記排気切換弁の開弁時の開度が正常値かどうかの判定結果と、前記排気切換弁の閉弁時の開度が正常値かどう
かの判定結果とが揃っていない場合には、前記遅延期間中に、前記排気切換弁を開弁および／または閉弁させるとともに、前記弁作動判定手段によって前記排気切換弁の開弁時および／または閉弁時の開度が正常値かどうかを判定するようにしてもよい。
In the present invention, when the internal combustion engine is stopped, the determination result of whether or not the opening degree of the exhaust switching valve is a normal value and the opening degree of the exhaust switching valve are normal. When the determination result of whether or not the value is not complete, the exhaust switching valve is opened and / or closed during the delay period, and the exhaust switching valve is opened by the valve operation determining means. And / or it may be determined whether the opening degree at the time of valve closing is a normal value.
ここで、前述のように、内燃機関の始動直後にアクセルがＯＮして加速が要求された場合などには、排気切換弁の開弁時の開度が正常値かどうかの判定が行えない場合がある。また、始動直後にイグニッションＯＦＦされたような場合には、排気切換弁の閉弁時の開度が正常値かどうかの判定も行えない場合がある。本発明においては、このように排気切換弁の開弁時の開度が正常値かどうかの判定と、閉弁時の開度が正常値かどうかの判定のいずれかができなかった場合には、遅延期間中に排気切換弁を開閉運動させるとともに、弁作動判定手段によって排気切換弁の開弁時および／または閉弁時における開度が正常値かどうかを判定するようにした。 Here, as described above, when the accelerator is turned on immediately after the start of the internal combustion engine and acceleration is requested, etc., it is not possible to determine whether or not the opening when the exhaust gas switching valve is open is normal. There is. In addition, when the ignition is turned off immediately after starting, it may not be possible to determine whether the opening when the exhaust gas switching valve is closed is a normal value. In the present invention, when it is not possible to determine whether the opening when the exhaust gas switching valve is open is normal or whether the opening when the exhaust valve is closed is normal. The exhaust switching valve is opened and closed during the delay period, and the valve operation determining means determines whether the opening when the exhaust switching valve is opened and / or closed is normal.
そうすれば、より確実に排気切換弁の開弁時及び閉弁時における開度が正常値かどうかの判定を行うことができる。 If it does so, it can be determined more reliably whether the opening degree at the time of the opening and closing of the exhaust gas switching valve is a normal value.
なお、本発明においては、排気切換弁の開弁時の開度が正常値かどうかの判定と、閉弁時の開度が正常値かどうかの判定のいずれができなかったかにかかわらず、遅延期間中に排気切換弁の開弁時及び閉弁時の両方における開度が正常値かどうかを判定してもよい。また、例えば、排気切換弁の開弁時における開度が正常値かどうかの判定だけが行なわれていない場合には、遅延期間中に排気切換弁を開弁させるとともに、弁作動判定手段によって排気切換弁の開弁時における開度が正常値かどうかのみを判定するようにしてもよい。同様に、排気切換弁の閉弁時における開度が正常値かどうかの判定だけが行なわれていない場合には、遅延期間中に排気切換弁を閉弁させるとともに、弁作動判定手段によって排気切換弁の閉弁時における開度が正常値かどうかのみを判定するようにしてもよい。 In the present invention, regardless of whether it is not possible to determine whether the opening when the exhaust gas switching valve is opened is a normal value or whether the opening when the exhaust valve is closed is a normal value. During the period, it may be determined whether or not the opening degree at both the opening time and the closing time of the exhaust gas switching valve is a normal value. Further, for example, when it is not only determined whether or not the opening degree when the exhaust gas switching valve is opened is normal, the exhaust gas switching valve is opened during the delay period and the exhaust is determined by the valve operation determining means. You may make it determine only whether the opening degree at the time of valve opening of a switching valve is a normal value. Similarly, if it is not only determined whether or not the opening degree when the exhaust gas switching valve is closed is normal, the exhaust gas switching valve is closed during the delay period, and the exhaust gas is switched by the valve operation determining means. You may make it determine only whether the opening degree at the time of valve closing is a normal value.
また、本発明においては、前記内燃機関の始動時からの経過時間を計測する第２計時手段をさらに備え、
前記内燃機関の始動時において、所定の氷結温度条件が満たされるとともに、前記排気切換弁の開弁時または閉弁時の開度が、前記弁作動判定手段によって正常値でないと判定されるべき開度である場合には、前記弁作動判定手段による前記排気切換弁の開度が正常値でないとする判定は行なわれずに氷結判定が行なわれ、
前記第２計時手段によって計測された前記内燃機関の始動時からの経過時間が所定の氷結解消時間以上となった場合に、前記氷結判定を解除するようにしても良い。
Further, in the present invention, further comprising a second time measuring means for measuring an elapsed time from the start of the internal combustion engine,
When the internal combustion engine is started, a predetermined icing temperature condition is satisfied, and the opening when the exhaust switching valve is opened or closed should be determined to be not a normal value by the valve operation determining means. If it is, the determination that the opening degree of the exhaust switching valve by the valve operation determination means is not a normal value is not performed, icing determination is performed,
The icing determination may be canceled when the elapsed time from the start of the internal combustion engine measured by the second time measuring unit becomes equal to or longer than a predetermined icing elimination time.
ここで、上記氷結温度条件とは、例えば吸気温度または冷却水温が排気切換弁が氷結するおそれがある程度の低温であることを意味する。すなわち、本発明においては、内燃機関の始動時において、温度条件が氷結のおそれがあるほど低温であり、且つ排気切換弁の開度が正常に作動していないと判断されるような開度である場合には、排気切換弁が氷結したと判定する。一方この場合には、前記排気切換弁の開度が正常値でないとする判定は行なわない。 Here, the icing temperature condition means, for example, that the intake air temperature or the cooling water temperature is low enough to cause the exhaust switching valve to freeze. That is, in the present invention, when the internal combustion engine is started, the temperature condition is so low that there is a risk of icing, and the opening degree of the exhaust gas switching valve is determined to be not operating normally. In some cases, it is determined that the exhaust switching valve has frozen. On the other hand, in this case, it is not determined that the opening degree of the exhaust gas switching valve is not a normal value.
そして、本発明においては、弁作動判定手段が氷結判定した場合であって、内燃機関の始動時から所定の氷結解消時間以上となった際に、氷結判定を解除することとした。 In the present invention, the icing determination is canceled when the valve operation determining means determines icing, and when the predetermined icing elimination time has elapsed since the start of the internal combustion engine.
ここで、所定の氷結解消時間とは、排気切換弁が氷結していたとしても、内燃機関の始動時からの経過時間がその時間以上経過した場合には、暖機が進行して排気切換弁の氷結が解消すると考えられる経過時間であって、予め実験的に求められるようにしてもよい。 Here, the predetermined freezing elimination time means that even if the exhaust switching valve is frozen, if the elapsed time from the start of the internal combustion engine has exceeded that time, warm-up proceeds and the exhaust switching valve It is the elapsed time that is considered to eliminate the freezing, and may be obtained experimentally in advance.
また、前記第２計時手段とは、前述の計時手段と同じ手段であってもよいし、前述の計
時手段とは別に、内燃機関の始動時からの経過時間が氷結解消時間以上となることを計測するためだけに設けられてもよい。もちろん、内燃機関の始動開始時からの積算空気量によって内燃機関の始動時からの経過時間を計測してもかまわない。
Further, the second time measuring means may be the same means as the above-mentioned time measuring means, or separately from the above-mentioned time measuring means, the elapsed time from the start of the internal combustion engine is equal to or longer than the icing elimination time. It may be provided only for measurement. Of course, the elapsed time from the start of the internal combustion engine may be measured by the integrated air amount from the start of the internal combustion engine.
これによれば、排気切換弁が氷結した場合でも、内燃機関の暖機が進行するのを待って、内燃機関の氷結判定を解除するとともに通常の制御に復帰させることができる。 According to this, even when the exhaust switching valve freezes, it is possible to cancel the determination of icing of the internal combustion engine and return to normal control while waiting for the warm-up of the internal combustion engine to proceed.
なお、この制御においては、氷結判定された場合には、前記排気切換弁の開度が正常値でないとする判定は（閉側、開側とも）行なわない。従って、氷結判定された場合には、遅延期間中に排気切換弁を開閉運動させるとともに、弁作動判定手段によって排気切換弁の開弁時および／または閉弁時における開度が正常値かどうかを判定するようにしてもよい。 In this control, when icing is determined, the determination that the opening degree of the exhaust gas switching valve is not a normal value is not made (both closed and open). Therefore, when icing is determined, the exhaust switching valve is opened and closed during the delay period, and the valve operation determining means determines whether the opening when the exhaust switching valve is opened and / or closed is normal. You may make it determine.
また、本発明においては、前記排気切換弁の開度は、該開度の目標値と、前記開度検出手段によって検出された前記排気切換弁の開度との差分を零とするようにフィードバック制御されるようにしてもよい。そうすれば、より確実に、排気切換弁の開度を目標値に近づけることができ、より精度よく排気切換弁の開度の制御を行うことができる。 In the present invention, the opening degree of the exhaust gas switching valve is fed back so that the difference between the target value of the opening degree and the opening degree of the exhaust gas switching valve detected by the opening degree detecting means is zero. It may be controlled. Then, the opening degree of the exhaust gas switching valve can be brought closer to the target value more reliably, and the opening degree of the exhaust gas switching valve can be controlled with higher accuracy.
また、本発明においては、前記内燃機関の吸気系の負圧を前記排気切換弁の駆動力に変換する駆動力発生手段と、
前記内燃機関の吸気系と前記駆動力発生手段とを連通する連通路と、
前記連通路に設けられ、開弁することによって前記負圧を前記駆動力発生手段に作用させる負圧制御弁と、をさらに備え、
前記過給機による前記内燃機関の過給圧が所定圧以上の場合には前記負圧制御弁を閉弁し、前記駆動力発生手段への前記負圧の作用を停止するようにしてもよい。
In the present invention, driving force generating means for converting the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine into the driving force of the exhaust gas switching valve;
A communication passage communicating the intake system of the internal combustion engine and the driving force generating means;
A negative pressure control valve that is provided in the communication path and opens the valve to cause the negative pressure to act on the driving force generating means,
When the supercharging pressure of the internal combustion engine by the supercharger is equal to or higher than a predetermined pressure, the negative pressure control valve may be closed to stop the action of the negative pressure on the driving force generating means. .
ここで、排気切換弁は、例えば電動モータによって駆動してもよいが、前記内燃機関の吸気系の負圧を利用することによって駆動してもよい。そして、内燃機関の吸気系の負圧を利用する場合は、内燃機関の吸気系の負圧を排気切換弁の駆動力に変換する駆動力発生手段と、内燃機関の吸気系と前記駆動力発生手段とを連通する連通路と、この連通路に設けられ、閉弁することで前記負圧を駆動力発生手段に作用させる負圧制御弁とを備えるようにしてもよい。 Here, the exhaust switching valve may be driven by, for example, an electric motor, but may be driven by utilizing the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine. When using the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine, the driving force generating means for converting the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine into the driving force of the exhaust switching valve, the intake system of the internal combustion engine, and the driving force generation You may make it provide the communicating path which connects a means, and the negative pressure control valve which is provided in this communicating path, and makes the said negative pressure act on a driving force generation means by closing.
例えば、駆動力発生手段の例としてはダイヤフラム装置を挙げることができる。そして、内燃機関の吸気系とダイヤフラム装置とを連通管で連通するとともに、負圧制御弁によって、吸気系の負圧を連通管を通じてダイヤフラム装置に作用させるかどうかを制御してもよい。 For example, a diaphragm device can be given as an example of the driving force generating means. Then, the intake system of the internal combustion engine and the diaphragm device may be communicated with each other through a communication pipe, and whether or not the negative pressure of the intake system is applied to the diaphragm apparatus through the communication pipe may be controlled by a negative pressure control valve.
このように、負圧制御弁によって吸気系の負圧が駆動力発生手段に作用するかどうかを制御する場合には、前記過給機による過給圧が排気切換弁の駆動力に直接影響を及ぼす。具体的には、過給機における過給圧が所定圧以上の場合には負圧制御弁を開弁していると過給圧によって駆動力発生手段による駆動力が変化し、排気切換弁が誤動作するおそれがある。 Thus, when controlling whether or not the negative pressure of the intake system acts on the driving force generating means by the negative pressure control valve, the supercharging pressure by the supercharger directly affects the driving force of the exhaust gas switching valve. Effect. Specifically, when the supercharging pressure in the supercharger is equal to or higher than a predetermined pressure, if the negative pressure control valve is opened, the driving force by the driving force generating means changes due to the supercharging pressure, and the exhaust switching valve There is a risk of malfunction.
そこで、本発明においては、過給機による過給圧が所定圧以上の場合には、負圧制御弁を閉弁して駆動力発生手段への負圧の作用を停止させ、排気切換弁の誤動作を防止することとした。これによれば、内燃機関の過給状態に関わらず、排気切換弁を好適に制御することができる。 Therefore, in the present invention, when the supercharging pressure by the supercharger is equal to or higher than a predetermined pressure, the negative pressure control valve is closed to stop the negative pressure action on the driving force generating means, and the exhaust switching valve It was decided to prevent malfunction. According to this, the exhaust gas switching valve can be suitably controlled regardless of the supercharging state of the internal combustion engine.
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用する
ことができる。
The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明にあっては、内燃機関における排気が互いに干渉し易い気筒群からの排気を独立して過給機のタービンに導く複数の排気通路を備えており、排気切換弁を開閉することで前記複数の排気通路の間を連通または遮断することが可能な排気システムにおいて、内燃機関の始動後に、排気切換弁の閉弁及び開弁性能をより確実に確認することができる。 In the present invention, there are provided a plurality of exhaust passages for independently leading exhaust from the cylinder group in which the exhaust in the internal combustion engine is likely to interfere with each other to the turbine of the supercharger, and by opening and closing the exhaust switching valve, In an exhaust system capable of communicating or blocking between a plurality of exhaust passages, the valve closing and opening performance of the exhaust switching valve can be confirmed more reliably after the internal combustion engine is started.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、図示しない４つの気筒を有する多気筒機関である。この内燃機関１には、冷却水の温度を検出する水温センサ３３が設けられている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system and control system according to the present embodiment. An
また、内燃機関１には、吸気枝管８が接続されている。この吸気枝管８は図示しない吸気ポートを介して内燃機関１の各気筒に接続されている。この吸気枝管８には吸気の圧力を検出して内燃機関への積算空気量を導出可能な吸気圧センサ３４が設けられている。この吸気枝管８の上流側は、さらに吸気管９と接続されている。この吸気管９には、吸気管９を通過して内燃機関１に流入する吸入空気量を制御するスロットル弁１０が備えられている。また、吸気管９のさらに上流側には、過給機（ターボチャージャ）１５のコンプレッサ１５ａが取り付けられている。
An
ここで、内燃機関１における気筒のうち、作動位相が互いに最も離れており排気の干渉が生じづらい２つの気筒からの排気がそれぞれ第１排気枝管１４及び第２排気枝管１６に集められ、第１排気枝管１４及び第２排気枝管１６からの排気が、並列に配置された２つの排気通路１８、２０を経てツインエントリ型のタービン１５ｂへ導入されるようになっている。
Here, of the cylinders in the
排気通路１８、２０の間には、排気通路１８と２０との間を連通または遮断する排気切換弁２５が設けられている。本実施例では排気切換弁２５は電動モータ２６でその中心軸線の周りに回動されることにより開弁または閉弁するようになっている。また、排気通路１８、２０には、排気切換弁２５の開度を検出する開度センサ３１が設けられている。ツインエントリ型のタービン１５ｂには排気管１９が接続されている。
Between the
この排気管１９には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ３２が設けられている。また、酸素センサ３２の下流側には、排気ガス中のＮＯｘを浄化する三元触媒２８が配置されている。そして、三元触媒２８のさらに下流側において排気管１９は大気に開放されている。
The
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３５が併設されている。このＥＣＵ３５
は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。
The
Is a unit that controls the operating state of the
ＥＣＵ３５には、アクセルポジションセンサ３６の他、前述の開度センサ３１、酸素センサ３２、冷却水温センサ３３、吸気圧センサ３４などのセンサ類が電気配線を介して接続され出力信号がＥＣＵ３５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ３５には、図
示しない内燃機関１の燃料噴射弁の他、電動モータ２６などのアクチュエータが電気配線を介して接続され、ＥＣＵ３５によって制御されるようになっている。
In addition to the
また、ＥＣＵ３５には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。後述する、本発明における遅延時間排気切換弁制御ルーチンも、ＥＣＵ３５のＲＯＭに記憶されているプログラムの一つである。
The
なお、上記において排気通路１８、２０は気筒群別排気通路に相当する。開度センサ３１は開度検出手段に相当する。
In the above description, the
ここで、内燃機関１が始動開始してからの排気切換弁２５の作動について説明する。前述のように、作動位相が互いに最も離れている２つの気筒からの排気が第１排気枝管１４及び第２排気枝管１６に集められている。そうすると、第１排気枝管１４、第２排気枝管１６の各々の排気枝管においては排気（脈動）の干渉が生じづらい。
Here, the operation of the exhaust
そうすると、排気切換弁２５が閉弁した状態においては、各々の中では排気の干渉が生じづらい状態の排気が２つの排気通路１８、２０を独立に通過してタービン１５ｂに導入されるので、過給効率がよく背圧が低くなり、過給機１５の加速応答性が向上する。一方、排気切換弁２５が開弁した状態においては、排気通路１８及び２０を通過する排気が混合されるので、互いに排気が干渉し易い、過給効率が低下して背圧が上昇する。その結果、過給機１５の加速応答性が低下するが、その一方、内燃機関１から排出された未燃燃料の後燃え効果が増大し、エミッションが向上するという効果がある。
As a result, in the state where the
これらの特性を利用して、内燃機関１の冷間始動時においては、排気切換弁２５を開弁することによってエミッションを向上させ、内燃機関１の暖機後の通常運転時には排気切換弁２５を閉弁して加速性能を向上させるという制御が行なわれる。このように、排気切換弁２５は内燃機関１の運転状態に応じて開閉される。
By utilizing these characteristics, when the
ところで、内燃機関１においては、内燃機関１の稼働中に排気切換弁２５の開閉が正常に行われていることの確認をする必要がある。特に開弁および閉弁時における排気切換弁２５の開度が正常値かどうかの確認を行うことが望ましい。
By the way, in the
しかし、通常は内燃機関１が停止する際には排気切換弁２５が閉弁した状態であることが多い。そうすると、例えば内燃機関１の始動時に内燃機関１の運転状態がいきなり排気切換弁２５が閉弁されるべき運転状態となった場合には、内燃機関１が稼動している間に排気切換弁２５を開弁状態とし、その時の開度が正常値かどうかの確認を行う機会を失ってしまう場合があった。またこの場合は、最初から排気切換弁２５が閉弁した状態であるので、排気切換弁２５に閉弁動作をさせ、その時の開度が正常値かどうかの確認を行うこともできない場合があった。
However, usually, when the
そこで、本実施例においては、内燃機関１が停止する際に、イグニッションＯＦＦされてから内燃機関１及び吸排気系、制御系の電源がＯＦＦされるまでの間に所定の遅延時間を設ける遅延制御を行うこととし、この遅延時間中に排気切換弁２５を中間開度まで開弁した状態としておくこととした。
Therefore, in the present embodiment, when the
<遅延制御中に排気切換弁開度を中間開度とする制御>
図２には、本実施例における内燃機関１の停止時における排気切換弁２５の制御に関連する信号のタイムチャートを示す。図２に示すように時点ｔ１でイグニッションＯＦＦされた場合に、遅延制御要求フラグがＯＮされ、内燃機関１及び吸排気系、制御系の電源の
ＯＦＦが遅延される。そして、遅延時間中に排気切換弁２５を中間開度Ｄ１まで開弁させる。開度センサ３１の出力によって排気切換弁２５の開度が中間開度Ｄ１となっていることが確認されてから時点ｔ２において遅延制御が終了され内燃機関１及び吸排気系、制御系の電源がＯＦＦされる。
<Control that sets the exhaust switch valve opening to an intermediate opening during delay control>
In FIG. 2, the time chart of the signal relevant to control of the exhaust
ここで中間開度Ｄ１は、排気切換弁２５の全閉と全開の中間の開度であり、排気切換弁２５がこの開度に維持されることにより、排気通路１８、２０を通過する排気を混合させることができる開度であることが望ましい。また、この中間開度Ｄ１の状態から全閉あるいは全開状態とする際に、排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定が可能な開度であることが望ましい。
Here, the intermediate opening degree D1 is an intermediate opening degree between the fully closed and fully opened state of the exhaust
図３には、本実施例における遅延時間排気切換弁制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンはＥＣＵ３５のＲＯＭに記憶されたプログラムであって、ＥＣＵ３５によって所定期間毎に実行される。このことは以下に説明する他のルーチンについても同様である。
FIG. 3 shows a flowchart of the delay time exhaust gas switching valve control routine in the present embodiment. This routine is a program stored in the ROM of the
本ルーチンが実行されるとまずＳ１０１において、遅延制御中かどうかが判定される。具体的には、遅延制御フラグがＯＮされているかどうかを検出することによって判定する。ここで遅延制御中でないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、遅延制御中と判定された場合にはＳ１０２に進む。 When this routine is executed, it is first determined in S101 whether or not delay control is being performed. Specifically, the determination is made by detecting whether the delay control flag is ON. If it is determined here that the delay control is not being performed, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the delay control is being performed, the process proceeds to S102.
Ｓ１０２においては、ＯＢＤ強制駆動制御中かどうかが判定される。すなわち、排気切換弁２５がＯＢＤ対応の性能確認のために特別な開度に制御されている状態かどうかが判定される。ここで、ＯＢＤ強制駆動制御中と判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、ＯＢＤ強制駆動制御中でないと判定された場合には、Ｓ１０３に進む。
In S102, it is determined whether the OBD forced drive control is being performed. That is, it is determined whether or not the exhaust
Ｓ１０３においては、排気切換弁２５に対して中間開度駆動要求が出される。すなわち、電動モータ２６に電力が供給されるとともに開度センサ３１の出力信号から求められる排気切換弁２５の開度と、目標開度であるＤ１との差分が零となるようにフィードバック制御が行われる。Ｓ１０３の処理が終了するとＳ１０４に進む。
In S103, an intermediate opening degree drive request is issued to the exhaust
Ｓ１０４においては排気切換弁２５の開度が目標開度Ｄ１かどうかが判定され、目標開度Ｄ１でないと判定された場合にはＳ１０３の前に戻り、Ｓ１０４において排気切換弁２５の開度が目標開度Ｄ１であると判定されるまで上述のフィードバック制御を継続する。実際には、排気切換弁２５の開度が目標開度Ｄ１かどうかの判定は、開度センサ３１の出力信号から求められる排気切換弁２５の開度と、目標開度であるＤ１との差分が予め定められた閾値以下かどうかによって判定してもよい。 Ｓ１０４において排気切換弁２５の
開度が目標開度であるＤ１となったと判定された場合には、Ｓ１０５に進む。
In S104, it is determined whether or not the opening degree of the exhaust
Ｓ１０５においては、遅延制御が停止される。Ｓ１０５の処理が終了すると本ルーチンを終了する。 In S105, the delay control is stopped. When the process of S105 ends, this routine ends.
以上、説明したように、本実施例においては、内燃機関１が停止する際に必ず排気切換弁２５を中間開度まで開弁した状態としておく。従って、次回に内燃機関１が始動する際には、排気切換弁２６を必ず中間開度としておくことができ、内燃機関１の始動直後の運転状態に拘わらず、少なくとも排気切換弁２５に閉弁動作または開弁動作を行わせ、その動作が正常に行われたかどうかを確認することができる。
As described above, in this embodiment, when the
また、内燃機関１が始動する際には、排気切換弁２６を必ず中間開度としておくことができるので、排気切換弁２６が氷結などの原因により固着した場合にも２つの排気通路１
８、２０を通過する排気を混合した上で過給機１５のタービン１５ｂに導入することができる。これにより、背圧を上昇させて未燃燃料の後燃え効果を増大させ、始動直後のエミッションを向上させることができるという副次的な効果もある。
Further, when the
The exhaust gas passing through 8 and 20 can be mixed and introduced into the
なお、上記においては、排気切換弁２５の開度の制御を開度センサ３１の出力信号に基づいてフィードバック制御を行う例について説明したが、この制御を開度センサ３１の出力信号を用いずに行うためには、電動モータ２６に印加される電流値をタイマとして利用してもよい。具体的には、電動モータ２６に印加した電流の積算値が、排気切換弁２５を前記中間開度まで開弁させるために必要な値となったことをもって、排気切換弁２５の開度が中間開度となったことを推測してもかまわない。
In the above description, the example in which the control of the opening degree of the exhaust
<内燃機関の始動時に排気切換弁を開弁する制御>
なお、本実施例においては、内燃機関１の始動時において、排気切換弁２５の開度が中間開度Ｄ１であることが確認された際に、必ず排気切換弁２５を一旦全開状態とすることとしてもよい。
<Control to open the exhaust selector valve when starting the internal combustion engine>
In this embodiment, when it is confirmed that the opening degree of the exhaust
すなわち前述のように、内燃機関１の始動時において排気切換弁２５の開度を中間開度Ｄ１としても、その後の内燃機関１の運転状態によっては排気切換弁２５が全開状態とならず閉弁するおそれもあるので、そのような場合でも、必ず排気切換弁２５を全開状態とし、その時の開度が正常値かどうかの確認を行うこととする。
That is, as described above, even when the opening degree of the exhaust
図４は、この場合についての、内燃機関１の始動時における排気切換弁２５の制御に関連する信号のタイムチャートである。
FIG. 4 is a time chart of signals related to the control of the exhaust
ここで、図４に示すように、時点ｔ３においてイグニッションＯＮされたとする。その時点では、図３に示した制御によって排気切換弁２５の開度は中間開度Ｄ１となっている。そして、その直後に排気切換弁２５の開弁要求が出される。そうすると、排気切換弁２５が開弁を開始して目標開度（全開相当）まで開弁される。
Here, as shown in FIG. 4, it is assumed that the ignition is turned on at time t3. At that time, the opening degree of the exhaust
その過程において開度センサ３１の出力信号が開側異常判定開度ＤＳ１以上となった時点ｔ４で、排気切換弁２５の開弁側の作動は正常であると判定され、開側正常判定フラグがＯＮされる。一方、図中破線で示すように、排気切換弁２５の開度が開弁要求にも拘らず、イグニッションＯＮから開側異常判定時間ｔｓ１が経過する間に開側異常判定開度ＤＳ１までに達しない場合には、開側異常判定フラグがＯＮされる。
In the process, at time t4 when the output signal of the
ここで、開側異常判定開度ＤＳ１とは、ＥＣＵ３５によって排気切換弁２５の全開の指令が出された場合に排気切換弁２５の開度がこれ以上となれば正常に動作していると判断できる閾値としての開度であり、予め実験的にまたは設計的に定められる。また、開側異常判定時間ｔｓ１とは、ＥＣＵ３５によって排気切換弁２５の全開の指令が出された場合に、排気切換弁２５への全開指令からこの時間が経過しても、排気切換弁２５の開度が開側異常判定開度ＤＳ１以上とならない場合に、開度異常であると判断できる閾値としての時間であり、予め実験的にまたは設計的に定められる。
Here, the opening-side abnormality determination opening DS1 is determined to be operating normally if the opening of the
図５には、本制御を実施するための始動時開側異常判定ルーチンについてのフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of a start-side open-side abnormality determination routine for carrying out this control.
本ルーチンが実行されるとまずＳ２０１において、排気切換弁２５の開度が中間開度Ｄ１であるかどうかが判定される。ここで、中間開度であると判定された場合には、内燃機関１の始動直後であると判断され、Ｓ２０２に進む。一方、中間開度でないと判定された場合には、内燃機関１の始動直後でないと判断され、そのまま本ルーチンを一旦終了する
。
When this routine is executed, first in S201, it is determined whether or not the opening degree of the exhaust
Ｓ２０２においては、排気切換弁２５に全開要求が出される。すなわち、電動モータ２６への電流の供給が開始される。Ｓ２０２の処理が終了するとＳ２０３に進む。
In S202, a full open request is issued to the exhaust
Ｓ２０３においては、排気切換弁２５の実開度が開側異常判定開度ＤＳ１以上であるかどうかが判定される。ここで、排気切換弁２５の実開度が開側異常判定開度ＤＳ１以上である場合にはＳ２０６に進む。一方、排気切換弁２５の実開度が開側異常判定開度ＤＳ１より小さいと判定された場合には、Ｓ２０４に進む。
In S203, it is determined whether or not the actual opening of the exhaust
Ｓ２０４においては、排気切換弁２５の開弁が開始されてから開側異常判定時間ｔｓ１が経過したかどうかが判定される。ここでまだ開側異常判定時間ｔｓ１が経過していないと判定された場合には、Ｓ２０２の処理に戻って排気切換弁２５の開弁動作を継続する。一方、開側異常判定時間ｔｓ１が経過したと判定される場合には、Ｓ２０５に進む。
In S204, it is determined whether or not the open side abnormality determination time ts1 has elapsed since the opening of the exhaust
Ｓ２０５においては、開側異常判定時間ｔｓ１のうちに排気切換弁２５の開度が開側異常判定開度ＤＳ１以上にならなかったので、排気切換弁２５に何らかの異常が発生したと判断し、開側異常判定を行う。具体的には開側異常判定フラグがＯＮされ、開側正常判定フラグがＯＦＦされる。
In S205, since the opening degree of the exhaust
これに対し、Ｓ２０６においては、Ｓ２０３において開側異常判定開度ＤＳ１以上と判定された排気切換弁２５の開度が目標開度（全開相当）に達したかどうかが判定される。ここで、まだ排気切換弁２５の開度が目標開度に達していないと判定された場合には、Ｓ２０２の処理の前に戻り、排気切換弁２５の開弁動作を継続する。一方、排気切換弁２５の開度が目標開度に達したと判定された場合には、Ｓ２０７に進む。
On the other hand, in S206, it is determined whether or not the opening degree of the exhaust
Ｓ２０７においては、開側正常判定を行う。具体的には開側正常判定フラグがＯＮされ、開側異常判定フラグがＯＦＦされる。Ｓ２０７の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。 In S207, the open side normality determination is performed. Specifically, the open side normality determination flag is turned on and the open side abnormality determination flag is turned off. When the process of S207 is completed, this routine is temporarily ended.
以上、説明したように、本ルーチンにおいては、内燃機関１の冷間始動時において、排気切換弁２５を中間開度Ｄ１から一旦全開する制御を必ず行い、その際に排気切換弁２５が正常に作動するかどうかを判定することとした。これにより、内燃機関１の運転状態に拘らず、必ず排気切換弁２５の開側の作動が正常かどうかの判定を行うことができる。
As described above, in this routine, when the
なお、上記においてＳ２０３〜Ｓ２０７の処理を実行するＥＣＵ３５は本実施例において弁作動判定手段に相当する。
In the above, the
またここで、排気切換弁２５の開度が小さいほど、前述の理由により内燃機関１の各気筒からの排気は効率よく過給機１５のタービン１５ｂに流入することができるので、過給機１５のターボ回転数と排気切換弁２５の開度との関係には高い相関関係がある。
Further, here, the smaller the opening of the
従って、上記の排気切換弁２５の制御において開度センサ３１がない場合、もしくは開度センサ３１が故障した場合には、排気切換弁２５の開度とターボ回転数との関係を予め実験によって取得してマップ化しておき、ターボ回転数によって排気切換弁２５の開度を推測してもよい。
Therefore, when the
<排気切換弁の開弁後に閉弁する制御>
次に、上記の制御によって排気切換弁２５の開弁側の作動が正常かどうかを判定した後に、排気切換弁２５を閉弁して、閉弁側の作動が正常かどうかを判定する制御について説
明する。
<Control to close after opening the exhaust selector valve>
Next, after determining whether or not the operation on the valve opening side of the exhaust
図６は、この場合における、内燃機関１の排気切換弁２５の開弁後の制御に関連する信号のタイムチャートである。この制御においては、吸気圧センサ３４の出力信号より、内燃機関１の始動開始時からの積算空気量が計算される。そして、積算空気量の値が所定の基準空気量以上となった時点ｔ６において、全開状態であった排気切換弁２５に全閉要求が出される。
FIG. 6 is a time chart of signals related to the control after the
そうすると、図に示すように開度センサ３１の出力によって検出される排気切換弁２５の開度は減少する。そして、開度センサ３１によって検出される排気切換弁２５の開度が閉側異常判定開度ＤＳ２以下となったことを検出した時点で、閉側正常判定が行なわれる。一方、排気切換弁２５に全閉要求が出されてから閉側異常判定時間ｔｓ２が経過した時点ｔ７においても、排気切換弁２５の開度が閉側異常判定開度ＤＳ２以下となったことが開度センサ３１によって検出されない場合には、閉側異常判定が行なわれる。
Then, as shown in the figure, the opening degree of the exhaust
図７には、本制御を実施するための始動時閉側異常判定ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンが実行されるとまずＳ３０１において、吸気圧センサ３４の出力信号を積算することで得られる積算空気量が所定の基準空気量かどうかが判定される。ここで、基準空気量以上であると判定された場合には、Ｓ３０２に進む。一方、吸入空気量の積算値が基準空気量より小さいと判定された場合には、この処理の前に戻り、吸入空気量の積算値が基準空気量以上と判定されるまでＳ３０１の処理を繰り返し実行する。なお、基準空気量とは、内燃機関１の始動開始からの吸入空気量の積算値がこれ以上となった場合には暖機が終了し、排気切換弁２５を閉弁してもエミッションが悪化しないと判定できる空気量であり、予め実験的に定められてもよい。
FIG. 7 shows a flowchart of a start-up side abnormality determination routine for carrying out this control. When this routine is executed, first in S301, it is determined whether or not the integrated air amount obtained by integrating the output signals of the
Ｓ３０２においては、排気切換弁２５に全閉要求が出される。すなわち、電動モータ２６に電力が供給され、開度センサ３１の出力信号と、全閉時の値との差分が零となるようにフィードバック制御が行なわれる。Ｓ３０２の処理が終了するとＳ３０３に進む。
In S302, a full close request is issued to the exhaust
Ｓ３０３においては、排気切換弁２５の実開度が閉側異常判定開度ＤＳ２以下であるかどうかが判定される。ここで閉側異常判定開度ＤＳ２は、排気切換弁２５に全閉要求が出されてから閉側異常判定時間ｔｓ２が経過した時点で、排気切換弁２５の開度がこの開度以下になっていなければ、排気切換弁２５が固着などの理由で作動不能になっていると推測される開度である。
In S303, it is determined whether or not the actual opening of the exhaust
ここで、排気切換弁２５の実開度が閉側異常判定開度ＤＳ２以下である場合にはＳ３０６に進む。一方、排気切換弁２５の実開度が閉側異常判定開度ＤＳ２より大きいと判定された場合には、Ｓ３０４に進む。
Here, when the actual opening of the exhaust
Ｓ３０４においては、閉側異常判定時間ｔｓ２が経過したかどうかが判定される。ここでまだ閉側異常判定時間ｔｓ２が経過していないと判定された場合には、Ｓ３０２の処理に戻って排気切換弁２５の全閉動作を継続する。一方、閉側異常判定時間ｔｓ２が経過したと判定される場合には、Ｓ３０５に進む。
In S304, it is determined whether or not the closed-side abnormality determination time ts2 has elapsed. If it is determined that the closed-side abnormality determination time ts2 has not yet elapsed, the process returns to S302 and the
Ｓ３０５においては、閉側異常判定時間ｔｓ２のうちに排気切換弁２５の開度が閉側異常判定開度ＤＳ２以下にならなかったので、排気切換弁２５に何らかの異常が発生したと判断し、閉側異常判定を行う。具体的には、閉側異常判定フラグがＯＮされ、閉側正常判定フラグがＯＦＦされる。
In S305, since the opening degree of the exhaust
また、Ｓ３０６においては、閉側異常判定開度ＤＳ２以下となった排気切換弁２５の開
度が目標開度（全閉相当）に達したかどうかが判定される。ここで、また排気切換弁２５の開度が目標開度に達していないと判定される場合には、Ｓ３０２の処理の前に戻り、排気切換弁２５の閉弁動作を継続する。一方、排気切換弁２５の開度が目標開度に達したと判定された場合には、Ｓ３０７に進む。
In S306, it is determined whether or not the opening degree of the exhaust
Ｓ３０７においては、閉側正常判定を行う。具体的には閉側正常判定フラグがＯＮされ、閉側異常判定フラグがＯＦＦされる。Ｓ３０７の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。 In S307, the closed-side normality determination is performed. Specifically, the closed side normality determination flag is turned on and the closed side abnormality determination flag is turned off. When the processing of S307 ends, this routine is temporarily ended.
以上、説明したように、本ルーチンにおいては、内燃機関１の積算空気量が基準空気量以上となった時点において、排気切換弁２５を全開状態から必ず全閉の状態にし、正常に作動するかどうかを判定することとした。これにより、内燃機関１の運転状態に拘らず、可及的に早期に排気切換弁２５の閉側の作動が正常かどうかの判定を行うことができる。
As described above, in this routine, when the integrated air amount of the
なお、上記のＳ３０１の処理を実行するＥＣＵ３５は、本実施例において計時手段に相当する。そして、イグニッションＯＮから時点ｔ６までの時間は本実施例において所定時間に相当する。 In addition, ECU35 which performs the process of said S301 corresponds to a time measuring means in a present Example. The time from ignition ON to time t6 corresponds to a predetermined time in this embodiment.
<始動時に排気切換弁の開側及び閉側の作動判定ができなかった場合の制御>
本実施例では、上記の制御を行うことによって、内燃機関１の始動後の可及的に早期において、排気切換弁２５の開側の作動が正常かどうかの判定と閉側の作動が正常かどうかの判定とを実行することとした。
<Control when the open / close operation of the exhaust selector valve cannot be judged at startup>
In the present embodiment, by performing the above-described control, as soon as possible after starting the
しかし、例えば、イグニッションがＯＮされた直後にアクセル３６が踏み込まれる場合などの特殊な運転状態においては、開側または閉側の作動が正常かどうかの判定が行えない場合がある。
However, for example, in a special operation state where the
そこで、本実施例においては、イグニッションＯＮがされてから、イグニッションがＯＦＦされるまでの間に開側及び閉側の排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定結果が揃わなかった場合には、遅延制御中に排気切換弁２５の開度を中間開度Ｄ１とする前に開弁状態及び閉弁状態として、開側及び閉側の作動が正常かどうかの判定を行うこととした。
Therefore, in this embodiment, when the determination results as to whether the operation of the open-side and closed-side
図８は、本制御を実施する場合の排気切換弁２５の制御に関連する信号のタイムチャートである。本制御においては、イグニッションＯＦＦされた際に、開側及び閉側の排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定結果が揃っていなかった場合には、排気切換弁２５に先ずは全開要求を出し、次に全閉要求を出し、その後遅延期間が終了する前に中間開度の駆動要求を出す。そして、排気切換弁２５の全閉状態及び全開状態において作動が正常かどうかの判定を行う。
FIG. 8 is a time chart of signals related to the control of the exhaust
図９には、本制御を実施するための異常判定不完了時制御ルーチンを示す。本ルーチンが実行されると、まずＳ１０１において遅延制御中かどうかが判定される。ここで、遅延制御中でないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方、遅延制御中と判定された場合にはＳ４０１に進む。 FIG. 9 shows an abnormality determination incomplete control routine for carrying out this control. When this routine is executed, it is first determined in S101 whether or not delay control is being performed. Here, if it is determined that the delay control is not being performed, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the delay control is being performed, the process proceeds to S401.
Ｓ４０１においては、今回イグニッションがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間に、開側と閉側の作動が正常かどうかの判定が行なわれたかどうかが判定される。具体的には、開側異常判定フラグ、開側正常判定フラグのいずれかがＯＮされているかどうか及び、閉側異常判定フラグ、閉側正常判定フラグのいずれかがＯＮされているかどうかが判定される。そして、排気切換弁２５の開側、閉側のいずれかにおいて、正常判定も異常判定も
されていないと判定された場合には、Ｓ２０２に進む。一方、排気切換弁２５の開側、閉側の両方において、正常判定か異常判定かがされていたと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。
In S401, it is determined whether or not the operation on the open side and the close side is normal between the time when the ignition is turned on and the time when the ignition is turned off. Specifically, it is determined whether any of the open side abnormality determination flag and the open side normality determination flag is ON, and whether any of the close side abnormality determination flag and the close side normality determination flag is ON. The If it is determined that neither the normal determination nor the abnormal determination is made on either the open side or the closed side of the exhaust
Ｓ２０２〜Ｓ２０７の処理の内容については、図５において説明した処理と同様であるので個々の処理の説明は省略する。Ｓ２０２〜Ｓ２０７の処理において、排気切換弁２５を全開にした上で開側の異常判定または正常判定を行う。これらの処理が終了するとＳ３０２に進む。
The contents of the processes in S202 to S207 are the same as the processes described in FIG. In the processing of S202 to S207, after the
Ｓ３０２〜Ｓ３０７の処理の内容については、図６において説明した処理と同様であるので個々の処理の説明は省略する。Ｓ３０２〜Ｓ３０７の処理において、排気切換弁２５と全閉にした上で閉側の異常判定または正常判定を行う。これらの処理が終了するとＳ１０３に進む。
Since the contents of the processes of S302 to S307 are the same as the processes described in FIG. 6, the description of each process is omitted. In the processing of S302 to S307, after the
Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理の内容については、図３において説明した処理と同様であるので個々の処理についての説明は省略する。Ｓ１０３〜Ｓ１０５の処理において、排気切換弁２５を中間開度Ｄ１まで駆動した上で遅延制御を終了する。
Since the contents of the processes of S103 to S105 are the same as the processes described in FIG. 3, the description of each process is omitted. In the process of S103 to S105, the
以上、説明した制御によれば、イグニッションＯＮされてから内燃機関１の制御電源がＯＦＦされるまでの間には必ず閉側及び開側において排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定を行うことができる。
According to the control described above, it is always determined whether the operation of the exhaust
<通常走行中に排気切換弁が開弁してしまった場合の制御>
次に、通常走行中に何らかの原因で排気切換弁２５が開弁してしまった場合の制御について説明する。例えば、通常走行中に、排気切換弁２５の作動力よりも内燃機関１の背圧が上回る場合があり、このような場合に、排気切換弁２５の開弁要求が出されていない状態で、排気切換弁２５が開弁してしまうことが考えられる。
<Control when the exhaust selector valve opens during normal driving>
Next, control when the exhaust
このような場合には、予定外に排気切換弁２５が開弁していることから誤って閉側異常判定をしてしまうおそれがあるので、強制的に排気切換弁２５の閉弁駆動を行うこととした。
In such a case, since the exhaust
図１０には、本制御を実施する場合の排気切換弁２５の制御に関連する信号のタイムチャートを示す。また、図１１には、本制御を実施するための異常開弁時制御ルーチンについてのフローチャートを示す。なお、以下の本制御についての説明において括弧内に示す数字は、異常開弁時制御ルーチンにおけるステップ番号を示す。
In FIG. 10, the time chart of the signal relevant to control of the exhaust
本制御においては、排気切換弁２５の駆動要求は閉側になっているにも拘らず（Ｓ５０１Ｙｅｓ判定）、開度センサ信号が開側に変化し、実開度が閉側基準開度ＤＳ３より大きくなった場合に（Ｓ５０２）、上記の閉弁要求に係る信号の他に、強制駆動信号を供給する（Ｓ５０３）。また、強制駆動信号の供給と同時に強制駆動履歴を残す（Ｓ５０４）とともに強制駆動タイマのカウントを開始する（Ｓ５０５）。
In this control, although the drive request for the exhaust
このことにより排気切換弁２５が閉弁を開始する。そして、開度センサ３１の信号で示される排気切換弁２５の開度が、タイマ上限時間の経過するより前に閉側基準開度ＤＳ３以下になった場合（Ｓ５０６でＹｅｓ判定）には、強制駆動信号の供給により排気切換弁２５が全閉状態に戻ったと判断する。この場合はそのまま本制御が終了される。ここで、タイマ上限時間とは、強制駆動信号の供給可能時間の最大値であり、この時間が経過しても、開度センサ３１の信号が閉側基準開度ＤＳ３以下にならない場合には、閉側異常判定がなされる。
As a result, the exhaust
一方、図１０の開度センサ信号のグラフにおいて破線で示すように、タイマ上限時間が経過しても排気切換弁２５の開度が閉側基準開度ＤＳ３以下にならなかった場合（Ｓ５０７でＹｅｓ判定）には、強制駆動をＯＦＦする（Ｓ５０９）とともに、閉側正常判定フラグをＯＦＦし（Ｓ５１０）、閉側異常判定フラグをＯＮする（Ｓ５１１）。
On the other hand, as shown by the broken line in the graph of the opening degree sensor signal in FIG. 10, when the opening degree of the exhaust
以上、説明したように、本制御においては、排気切換弁２５に対して閉弁要求を出している時に、背圧の増加などの理由により排気切換弁２５が開弁したとしても、強制的に排気切換弁２５を閉弁する。そして、この閉弁動作により排気切換弁２５が閉弁した場合には、閉側正常判定がなされる。従って、排気切換弁２５の外部要因による一時的な作動を異常と誤って判定することを抑制できる。
As described above, in this control, even if the exhaust
また、強制的に閉弁供給が出されても排気切換弁２５の状態が上限時間内に元に戻らない場合には、排気切換弁２５の作動異常と判定するので、実際に排気切換弁２５の作動が異常となった場合にも当該異常を正確に判定することができる。
Further, if the state of the exhaust
<異物除去制御>
次に、本実施例において排気切換弁２５に異物が付着した際にこれを除去する制御について説明する。すなわち、この制御においては、排気切換弁２５の閉側異常判定がＯＮされた場合には、アイドル運転中に排気切換弁２５の開閉を繰り返すことにより、異物の除去を行う。
<Foreign matter removal control>
Next, a description will be given of the control for removing foreign matter that has adhered to the exhaust
図１２には、本制御を行った場合の内燃機関１の排気切換弁２５の制御に関連する信号のタイムチャートを示す。図１３には、本制御を行うための異物除去制御ルーチンについてのフローチャートを示す。以下の本制御について説明において括弧内の数字は異物除去制御ルーチンにおけるステップ番号を示す。この制御においては、内燃機関１のアイドル運転中（Ｓ６０２）であり、強制駆動の履歴がＯＮされており（Ｓ６０１）、閉側異常判定フラグがＯＮされている（Ｓ６０３）という条件が揃った場合に、異物除去タイマのカウントを開始する（Ｓ６０４）。
FIG. 12 shows a time chart of signals related to the control of the exhaust
そして、タイマ上限時間に到達前（Ｓ６０５Ｎｏ判定）の場合には、排気切換弁２５の開閉動作を繰り返す（Ｓ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６１１〜Ｓ６１３）。そうすると、異物が除去された場合には、図１２の下から２段目のグラフに示すように開度センサ３１の出力信号の変動の振幅が増加する。そして、タイマ上限時間に達した場合には、最終的に閉要求を出し（Ｓ６０６）、その際の開度センサ３１出力の出力値（実開度）が閉側基準開度ＤＳ３以下になっておれば、異物の除去に成功したことであり閉側異常判定フラグをＯＦＦし（Ｓ６０９）、閉側正常判定をＯＮする（Ｓ６１０）。
If the timer upper limit time has not been reached (No at S605), the opening / closing operation of the exhaust
一方、タイマ上限時間に達した際に実開度がまだ閉側基準開度ＤＳ３より大きい場合には図１２の下から２段目のグラフに開度センサ信号として破線で描かれたように、異物の除去に失敗したことになる。従って、この場合には、閉側異常判定フラグがＯＮされた状態のまま本制御を終了する。 On the other hand, when the actual opening is still larger than the closing side reference opening DS3 when the timer upper limit time is reached, as shown by the broken line as the opening sensor signal in the second graph from the bottom of FIG. This means that the removal of the foreign matter has failed. Therefore, in this case, the present control is terminated with the closed side abnormality determination flag being ON.
以上の制御を行うことにより、排気切換弁２５の閉側異常判定がされた場合に、当該異常の自己回復を行うことができる。
By performing the above control, when the abnormality determination on the closing side of the exhaust
なお、この制御においても、排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定を行うために、排気切換弁２５の開度が閉側基準開度ＤＳ３以下となったかどうかを判定する際に、排気切換弁２５の開度はターボ回転数によって推定することができる。これにより、排気切換弁２５の開度センサ３１を省略することができ、スペース、コストの低減を行うことが
できる。また、開度センサ３１が故障した際にも排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定を行うことができる。
In this control as well, in order to determine whether or not the operation of the exhaust
次に、本発明における実施例２について説明する。本実施例においては、特に排気切換弁２５が氷結した場合を想定した制御について説明する。すなわち、本実施例では、イグニッションＯＮの時点で、吸気温または冷却水温が低く、排気切換弁の異常が検出された場合に、排気切換弁が氷結していると判定する。そして、排気切換弁の閉側及び開側の開度が正常かどうかの判定は、遅延制御中に行うこととする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, control that assumes a case where the exhaust
また、本実施例においては、排気切換弁が氷結していると判定されてからの経過時間を計測し、氷結が解消するまでに充分な時間が経過した際に、氷結しているとの判定を解除して排気切換弁を開制御する。なお、本実施例における内燃機関及び吸排気系、制御系は図１に示したものと同等である。 Further, in this embodiment, the elapsed time after it is determined that the exhaust switching valve is frozen is measured, and it is determined that the ice is frozen when sufficient time has passed until the icing is eliminated. Is released and the exhaust selector valve is controlled to open. The internal combustion engine, the intake / exhaust system, and the control system in the present embodiment are the same as those shown in FIG.
図１４には、本実施例において氷結判定する制御に関連する信号のタイムチャートを示す。本実施例においては、時点ｔ３でイグニッションがＯＮされると、冷却水温が検出される。この検出された冷却水温が基準温度より低い場合には冷間判定がＯＮされる。また、排気切換弁２５に対しては図４に示した制御と同様に、イグニッションＯＮの直後である時点ｔ１３において全開要求が出される。この全開要求が出されると同時に、アクチュエータ作動タイマがＯＮされる。
In FIG. 14, the time chart of the signal relevant to the control which determines icing in the present Example is shown. In this embodiment, when the ignition is turned on at time t3, the cooling water temperature is detected. When the detected coolant temperature is lower than the reference temperature, the cold determination is turned ON. Further, as with the control shown in FIG. 4, a request for full opening is issued to the exhaust
ｔ１３において排気切換弁２５に対して全開要求が出された後、判定時間ｔｓ３が経過しても開度センサ３１からの信号が開側基準開度ＤＳ４以上とならない場合には、ＥＣＵ３５は、排気切換弁２５が氷結していると判断して氷結判定をＯＮさせる。また、それと同時にアクチュエータ連続駆動時間に制限をかける。このアクチュエータ連続駆動時間は、排気切換弁２５を駆動するための電動モータ２６に電流を連続供給する時間である。
If the signal from the opening
氷結判定がＯＮされた場合、アクチュエータ作動タイマがアクチュエータ連続駆動時間の制限時間が経過したことをカウントした時点で排気切換弁２５への全開要求を停止し、電動モータ２６への通電をＯＦＦする。
When the icing determination is turned on, the full open request to the
図１５には、本実施例における氷結判定時制御ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンが実行されると、まずＳ７０１において、冷却水温の初期値が検出及び記憶される。冷却水温は冷却水温センサ３３の出力信号から検出される。Ｓ７０１の処理が終了するとＳ７０２に進む。 FIG. 15 shows a flowchart of the control routine for icing determination in this embodiment. When this routine is executed, first, in S701, the initial value of the coolant temperature is detected and stored. The coolant temperature is detected from the output signal of the coolant temperature sensor 33. When the processing of S701 ends, the process proceeds to S702.
Ｓ７０２においては、冷却水温が基準温度より低いがどうかが判定される。冷却水温が基準温度より低い場合には今回の始動は冷間始動であると判断できるのでＳ７０３に進む。一方、冷却水温が基準温度以上である場合には、本ルーチンを一旦終了する。 In S702, it is determined whether or not the cooling water temperature is lower than the reference temperature. If the coolant temperature is lower than the reference temperature, it can be determined that the current start is a cold start, and thus the process proceeds to S703. On the other hand, when the cooling water temperature is equal to or higher than the reference temperature, this routine is temporarily terminated.
Ｓ７０３においては、冷間判定フラグがＯＮされる。Ｓ７０３の処理が終了するとＳ７０４に進む。 In S703, the cold determination flag is turned ON. When the processing of S703 ends, the process proceeds to S704.
Ｓ７０４においては、排気切換弁２５の全開要求が出されたかどうかが判定される。すなわち、本実施例においても、実施例１で説明した内燃機関１の始動時において排気切換弁２５を中間開度Ｄ１から全開状態とする制御を踏襲しているため、ここでは排気切換弁２５の全開要求が出されたかどうかが判定される。具体的には、電動モータ２６に印加される電流値を検出することによって判定してもよい。
In S704, it is determined whether or not a request for fully opening the exhaust
ここで排気切換弁２５の全開要求が出されていないと判定された場合には、Ｓ７０４の処理の前に戻り、排気切換弁２５の全開要求が出されるまでこの処理を繰り返す。一方、排気切換弁２５の全開要求が出されたと判定された場合には、Ｓ７０５に進む。
If it is determined that the
Ｓ７０５においてはタイマのカウントアップが開始される。すなわち、排気切換弁２５に全開要求が出されてからの経過時間の計測が開始される。Ｓ７０５の処理が終了するとＳ７０６に進む。
In S705, the timer starts counting up. That is, the measurement of the elapsed time after the full open request is issued to the exhaust
Ｓ７０６の処理においては、排気切換弁２５の実開度が開側基準開度ＤＳ４以上かどうかが判定される。具体的には、開度センサ３１からの出力信号がＥＣＵ３５に入力され、この値と開側基準開度ＤＳ４に対応する基準値とが比較される。ここで排気切換弁２５の実開度が開側基準開度ＤＳ４以上であると判定された場合には排気切換弁２５は正常に作動していると判断されるので、このまま一旦本ルーチンを終了する。一方、実開度が開側基準開度ＤＳ４よりも小さいと判定された場合には、排気切換弁２５がまだ全開状態に至っていないと判断されるのでＳ７０７に進む。
In the processing of S706, it is determined whether or not the actual opening of the exhaust
Ｓ７０７においては、タイマカウント値が判定時間ｔｓ３以上かどうかが判定される。この判定時間ｔｓ３は、排気切換弁２５に全開要求が出されてからこの時間が経過するまでに実開度が開側基準開度ＤＳ４以上とならない場合には、排気切換弁２５が正常に作動していないと判定される閾値としての経過時間である。ここでタイマカウント値が判定時間ｔｓ３より短いと判定された場合にはＳ７０５の処理の前に戻りタイマカウントを継続する。一方、タイマカウント値が判定時間ｔｓ３以上と判定された場合には、Ｓ７０８に進む。
In S707, it is determined whether or not the timer count value is equal to or greater than the determination time ts3. This determination time ts3 is the normal operation of the exhaust
Ｓ７０８においては、氷結判定がＯＮされる。すなわち、排気切換弁２５が氷結によって正常な作動ができないと判定して氷結判定フラグをＯＮとする。Ｓ７０８の処理が終了するとＳ７０９に進む。
In S708, the icing determination is turned on. That is, it is determined that the
Ｓ７０９においては、連続駆動時間制限がＯＮされてアクチュエータである電動モータ２６への電流供給に対して制限時間が設定される。すなわち、排気切換弁２５が氷結していると判定されているので、これを長時間駆動させることは電動モータ２６に過電流が流れてバッテリに負担が大きくなるとともに、排気切換弁２５または電動モータ２６が破損するおそれがあるからである。Ｓ７０９の処理が終了するとＳ７１０に進む。
In S709, the continuous drive time limit is turned ON, and the time limit is set for the current supply to the
Ｓ７１０においては、タイマカウント値が制限時間以上かどうかが判定される。この制限時間は、排気切換弁２５が氷結した場合にも、電動モータ２６または排気切換弁２５が破損せず、バッテリへの負担も許容範囲となる閾値としての稼動時間である。
In S710, it is determined whether the timer count value is equal to or greater than the time limit. This time limit is an operating time as a threshold value that does not damage the
ここで、タイマカウント値が制限時間より短いと判定された場合には、Ｓ７０５の処理の前に戻り、タイマカウントを継続する。一方、タイマカウント値が制限時間以上と判定された場合には、Ｓ７１１に進む。 If it is determined that the timer count value is shorter than the time limit, the process returns to the process before S705 and the timer count is continued. On the other hand, if it is determined that the timer count value is equal to or greater than the time limit, the process proceeds to S711.
Ｓ７１１においては、排気切換弁２５への全開要求がＯＦＦされる。この処理が終了するとＳ７１２に進む。
In S711, the full open request to the exhaust
Ｓ７１２においては、タイマがクリヤされ、タイマカウントが停止される。この処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。なお、この時点では、開側正常判定も開側異常判定も行なわれない。 In S712, the timer is cleared and the timer count is stopped. When this process ends, this routine is once ended. At this time, neither the open-side normal determination nor the open-side abnormality determination is performed.
なお、上記においては、冷却水温が基準温度より低いことが氷結温度条件が満たされる
ことに相当する。また、この氷結温度条件として、吸気温が吸気温について予め定められた第２基準温度より低いことを採用してもよいし、冷却水温が基準温度より低く、且つ（または）吸気温が第２基準温度より低いことを氷結温度条件としてもよい。
In the above description, the cooling water temperature being lower than the reference temperature corresponds to satisfying the icing temperature condition. Further, as this icing temperature condition, it may be adopted that the intake air temperature is lower than a second reference temperature predetermined for the intake air temperature, the cooling water temperature is lower than the reference temperature, and / or the intake air temperature is the second reference temperature. The freezing temperature condition may be lower than the reference temperature.
続けて、本実施例において上述したように氷結判定が行なわれたあとの制御について説明する。図１６には、氷結判定が行なわれた後における制御に関連する信号のタイムチャートを示す。 Subsequently, the control after the icing determination is performed as described above in the present embodiment will be described. FIG. 16 shows a time chart of signals related to the control after the icing determination is performed.
この場合、実施例１で説明した制御と同様、積算空気量をタイマとして用いる。すなわち、積算吸気量が第２基準空気量以上となることで内燃機関１の暖機が終了することが期待され、氷結が解消されることが期待されるからである。
In this case, like the control described in the first embodiment, the integrated air amount is used as a timer. That is, it is expected that the warm-up of the
図１６において、積算空気量が第２基準空気量以上となった時点ｔ１４において排気切換弁２５に対して全閉要求を出す。このときに排気切換弁２５の氷結が解消されていれば、図１６における開度センサ信号は、図１６の下から２段目のグラフにおける実線のように減少する。そして、開度センサ信号が閉側基準開度ＤＳ３以下となった時点ｔ１５において、氷結が解消されていると確認できるので、氷結判定をＯＦＦする。
In FIG. 16, a request for full closing is issued to the exhaust
一方、積算空気量が第２基準空気量以上となった時点ｔ１４において排気切換弁２５の氷結が解消されていない場合には、全閉要求後の開度センサ信号は、図１６における破線のように緩やか減少する。または、変化しない。そして、図１４及び図１５で説明した連続駆動の制限時間を経過した時点ｔ１６においても開度センサ信号が閉側基準開度ＤＳ３以下とならない場合には、氷結がまだ解消していないと判定する。
On the other hand, when the icing of the
そして、その場合には、再度タイマ(リトライタイマ)による氷結解消のための経過時間の計測を再開し、再度排気切換弁２５の氷結が解消するのをさらに待つ。このタイマは積算空気量を利用したものであってもよいし、そうでなくてもよい。また、このリトライタイマによって氷結の解消を待つ時間（リトライ基準時間）については、前述したように積算空気量が第２基準空気量となるまでの時間と同じ時間としてもよいし、異なる時間としてもよい。
In that case, the measurement of the elapsed time for icing elimination by the timer (retry timer) is resumed, and it is further waited for the icing of the
図１７には、この制御を行うための氷結解除判定ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンが実行されると、先ず、Ｓ８０１において氷結判定がＯＮされているかどうかが判定される。具体的には、氷結判定フラグがＯＮされているかどうかによって確認してもよい。 FIG. 17 shows a flowchart of an icing release determination routine for performing this control. When this routine is executed, it is first determined in S801 whether or not the icing determination is ON. Specifically, it may be confirmed by checking whether or not the icing determination flag is ON.
ここで、氷結判定がＯＦＦされていると判定された場合には、既に氷結は解消されていると判定されるので、本ルーチンを一旦終了する。一方、氷結判定がＯＮされていると判定された場合にはＳ８０２に進む。 Here, when it is determined that the icing determination has been turned off, it is determined that the icing has already been eliminated, so this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the icing determination is ON, the process proceeds to S802.
Ｓ８０２においては、積算空気量が第２基準空気量以上かどうかが判定される。ここで、積算空気量が第２基準空気量より小さい場合には、まだ排気切換弁２５の氷結が解消していないと推測されるので、本ルーチンを一旦終了する。一方、積算空気量が第２基準空気量以上である場合には、排気切換弁２５の氷結が解消している可能性があると判定されるのでＳ８０３に進む。
In S802, it is determined whether the integrated air amount is equal to or greater than the second reference air amount. Here, when the integrated air amount is smaller than the second reference air amount, it is presumed that the icing of the
Ｓ８０３においては、排気切換弁２５に対して閉弁要求を出す。すなわち、電動モータ２６に閉弁側に電流を印加する。Ｓ８０３の処理が終了するとＳ８０４に進む。
In S803, a valve closing request is issued to the exhaust
Ｓ８０４においては、排気切換弁２５の実開度が制限時間内に閉側基準開度ＤＳ３以下
になったかどうかが判定される。ここで、排気切換弁２５の実開度が制限時間内に閉側基準開度ＤＳ３以下となった場合には、現実に排気切換弁２５の氷結が解消していると判定されるので、Ｓ８０５に進み、氷結判定がＯＦＦされる。Ｓ８０５の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
In S804, it is determined whether or not the actual opening of the exhaust
また、Ｓ８０４において制限時間が経過しても実開度が閉側基準開度ＤＳ３より大きいままであると判定された場合には、Ｓ８０６に進む。 If it is determined in S804 that the actual opening remains larger than the closed reference opening DS3 even after the time limit has elapsed, the process proceeds to S806.
Ｓ８０６においては、リトライタイマがカウントアップされる。ここで、リトライタイマは、前述のように積算空気量を利用したタイマを再度用いてもよいし、別のタイマを用いてもよい。Ｓ８０６の処理が終了するとＳ８０７に進む。 In S806, the retry timer is counted up. Here, as the retry timer, a timer using the accumulated air amount may be used again as described above, or another timer may be used. When the process of S806 ends, the process proceeds to S807.
Ｓ８０７においては、タイマカウント値がリトライ基準時間以上かどうかが判定される。ここで、タイマカウント値がリトライ基準時間より短い場合にはＳ８０６の処理の前に戻りさらにカウントアップが継続される。一方、タイマカウント値がリトライ基準時間以上と判定された場合にはＳ８０８に進む。 In S807, it is determined whether the timer count value is equal to or greater than the retry reference time. Here, when the timer count value is shorter than the retry reference time, the process returns to the processing of S806 and the count-up is continued. On the other hand, if it is determined that the timer count value is greater than or equal to the retry reference time, the process proceeds to S808.
Ｓ８０８においてはリトライタイマがクリヤされる。そして、Ｓ８０８の処理が修了すると、Ｓ８０３の処理の前に戻り、再度排気切換弁２５に閉弁要求が出される。
In S808, the retry timer is cleared. When the process of S808 is completed, the process returns to the process before S803, and a request for closing the exhaust
そして、Ｓ８０４に進んで、排気切換弁２５の実開度が制限時間内に閉側基準開度ＤＳ３以下になったかどうかが再度判定される。ここで、排気切換弁２５の実開度が制限時間内に閉側基準開度ＤＳ３以下となった場合には、Ｓ８０５に進む。また、制限時間が経過しても実開度が閉側基準開度ＤＳ３より大きいままであると判定された場合には、再度Ｓ８０６に進む。
Then, the process proceeds to S804, where it is determined again whether or not the actual opening of the exhaust
以上、説明したように、本実施例においては、排気切換弁２５が氷結していると判断される場合には、始動時における排気切換弁２５の開閉時の作動が正常かどうかの判定を行なわず、氷結判定を出す。そして、充分に氷結が解消すると期待できる時間の経過後、排気切換弁２５に閉弁要求を出し、その際に排気切換弁２５が正常に閉弁したと判定された場合には、氷結判定を解除する。
As described above, in this embodiment, when it is determined that the
従って、氷結が生じた場合に無理やり排気切換弁２５の開閉時の作動が正常かどうかの確認動作を行うことによって排気切換弁２５や電動モータ２６に不具合が生じたり、バッテリの負担が増大したりすることを抑制できる。
Accordingly, when icing occurs, the
また、本実施例においては、充分に氷結が解消すると期待できる時間の経過後、排気切換弁２５に閉弁要求を出した際に、まだ排気切換弁２５が正常に閉弁動作をしないと判定された場合には、リトライタイマを作動させてさらに氷結が解消するのを待つ。これにより、氷結が解消するまでに長時間要した場合でも、氷結が解消しない間は、より確実に排気切換弁２５や電動モータ２６に不具合が生じたり、バッテリの負担が増大したりすることを抑制できるとともに、氷結が解消してから通常の、排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定を行うことが可能となる。
Further, in this embodiment, when a request for closing the
なお、上記のＳ８０２の処理を実行するＥＣＵ３５は本実施例において第２計時手段に相当する。また、イグニッションＯＮから時点ｔ１４までの時間は氷結解除時間に相当する。
Note that the
次に、本発明における実施例３について説明する。本実施例においては、冷間始動時に
おいては排気切換弁２５を開弁させることによって排気のエミッションの向上を図り、暖機後の通常走行時には排気切換弁２５を閉弁させることによって内燃機関１の加速応答の向上を図る制御の詳細について説明する。なお、本実施例における内燃機関及び吸排気系、制御系の概略構成は図１に示したものと同等である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the exhaust
図１８には、本実施例に係る制御に関連する信号のタイムチャートを示す。本実施例では、時点ｔ１７においてイグニッションＯＮされると同時に電動モータ２６に通電され、排気切換弁２５が開弁される。そうすると、排気通路１８と２０とが連通され、内燃機関１の全ての気筒からの排気が混合されて過給機１５のタービン１５ｂに導入される。その結果、内燃機関１の背圧が上昇し、内燃機関１から排出される排気の後燃え効果が促進され、始動直後のエミッションを向上させることができる。
In FIG. 18, the time chart of the signal relevant to the control which concerns on a present Example is shown. In this embodiment, at the time t17, the ignition is turned on and the
そして、積算空気量が第３基準空気量（図示せず）以上となった時点ｔ１８で、排気切換弁２５が閉弁される。そうすることにより、内燃機関１における、排気が干渉しない気筒の組み合わせ毎に排気を独立にタービン１５ｂに導入させることができるので、より効率よくタービン１５ｂを回転させることができる。その結果、暖機後の通常運転時における加速性能を向上させることができる。
Then, at time t18 when the integrated air amount becomes equal to or greater than a third reference air amount (not shown), the exhaust
図１９には、本実施例における始動時排気切換弁制御ルーチンを示す。本ルーチンが実行されると、まずＳ９０１において冷間始動時かどうかが判定される。具体的には実施例２で説明したＳ７０１〜Ｓ７０３の処理と同様の内容でもよい。ここで冷間始動時でないと判定された場合には、通常運転に対応すべくＳ９０６に進む。一方、冷間始動時であると判定された場合にはＳ９０２に進む。 FIG. 19 shows a start-time exhaust gas switching valve control routine in this embodiment. When this routine is executed, it is first determined in S901 whether or not it is a cold start time. Specifically, the same content as the processing of S701 to S703 described in the second embodiment may be used. If it is determined that it is not during cold start, the process proceeds to S906 to accommodate normal operation. On the other hand, if it is determined that it is a cold start, the process proceeds to S902.
Ｓ９０２においては、アイドル運転中かどうかが判定される。具体的にはアクセルポジションセンサ３６によってアクセルの踏み込み量が零であるかどうかが判定されてもよい。ここでアイドル運転中でないと判定された場合にはＳ９０６に進む。一方、アイドル運転中と判定された場合にはＳ９０３に進む。
In S902, it is determined whether or not the engine is idling. Specifically, it may be determined by the
Ｓ９０３においては、イグニッションＯＮからの積算空気量が第３基準空気量以上かどうかが判定される。ここで積算空気量が第３基準空気量より少ないと判定された場合には、内燃機関１がまだ暖機中であり、未燃燃料によるエミッションの悪化のおそれがあると判断されるので、Ｓ９０４に進む。一方、積算空気量が第３基準空気量以上と判定された場合には、内燃機関１の暖機が終了して通常運転に移行可能と判断できるので、Ｓ９０６に進む。
In S903, it is determined whether the integrated air amount from the ignition ON is equal to or greater than the third reference air amount. Here, if it is determined that the integrated air amount is smaller than the third reference air amount, it is determined that the
Ｓ９０６においては、通常運転に対応すべく、排気切換弁２５に全閉要求が出される。これにより、内燃機関１における排気のうち干渉し合わない排気毎に独立に過給機１５のタービン１５ｂに導入することができ、内燃機関１の加速応答性を向上させることができる。Ｓ９０６の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
In S906, a request for full closure is issued to the exhaust
次に、Ｓ９０４においては、排気切換弁２５に対して全開要求が出される。Ｓ９０４が終了するとＳ９０５に進む。
Next, in S904, a full open request is issued to the exhaust
Ｓ９０５においては、排気切換弁２５の実開度が目標開度（全開相当）となっているかどうかが判定される。排気切換弁２５の実開度が目標開度に達していないと判定された場合には、Ｓ９０４の処理の前に戻り、排気切換弁２５の開弁動作を継続する。排気切換弁２５の実開度が目標開度に達していると判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
In S905, it is determined whether or not the actual opening of the
以上、説明したように、本実施例においては、内燃機関１の冷間始動時においては排気切換弁２５を全開することによって、内燃機関１の背圧を上昇させて未燃燃料の後燃え効果を促進する。このことによって冷間始動時におけるエミッションを低減できる。
As described above, in this embodiment, when the
また、通常運転に移行した後は、排気切換弁２５を全閉することにより、排気の脈動の干渉を抑制し、内燃機関１の加速応答性を向上させることができる。
Further, after shifting to the normal operation, the
次に、本発明の実施例４について説明する。本実施例は、排気切換弁の開閉を電動モータでなく、内燃機関１の吸気側の負圧を作用させることによって行う例について説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example will be described in which the exhaust gas switching valve is opened and closed by applying a negative pressure on the intake side of the
図２０には、本実施例における内燃機関１及び吸排気系と制御系について示す。本実施例においては吸気枝管８には連通管３８が接続されており、連通管３８には負圧制御弁３９が備えられている。そして、負圧制御弁３９が開弁することにより負圧がダイヤフラム装置４０に作用し、ダイヤフラム装置４０において発生する駆動力によって排気切換弁２５を開閉させる。
FIG. 20 shows the
具体的には、負圧制御弁３９を開弁することにより負圧が排気切換弁２５に作用して排気切換弁２５が閉弁し、負圧制御弁３９を閉弁すると排気切換弁２５が開弁するように設定されている。また、本実施例においては過給圧センサ３７が吸気管９に設けられている。
Specifically, when the negative
このように構成された内燃機関１の吸排気系及び制御系においても、始動時において排気切換弁２５を開弁し、暖機後に閉弁することにより冷間始動時のエミッションを向上させるとともに、暖機後における加速応答性を向上させる制御が行なわれる。本実施例においては、排気切換弁２５の始動時における開弁及び暖機後の温間アイドル状態における閉弁時に、排気切換弁２５の弁作動が正常かどうかを判定する制御について説明する。
In the intake / exhaust system and the control system of the
<冷間始動時における開側異常判定制御>
図２１には、本実施例において、まず冷間始動時において排気切換弁２５の開側の作動が正常かどうかの判定を行う制御に関連する信号のタイムチャートを示す。また、図２２には、本実施例に係る制御を行うための開側作動異常判定ルーチンのフローチャートを示す。なお、以下の説明において括弧内の数字は、図２２のフローチャートにおけるステップ番号を示す。
<Open side abnormality judgment control during cold start>
FIG. 21 shows a time chart of signals related to control for determining whether or not the operation on the open side of the exhaust
この制御においては、内燃機関１の始動後に負圧制御弁３９を閉弁状態とすることで排気切換弁２５を開弁させる。そして、その際に排気切換弁２５が充分に開弁していなければ内燃機関１の背圧が予定より低くなるので、内燃機関１の吸気系における過給圧が予定より高くなる。この過給圧の変化を利用して排気切換弁２５の開側の作動異常を検出する。
In this control, the exhaust
図２１及び図２２に示すように、この制御においてはＩＧキー（イグニッション）が時点ｔ１９においてＯＮされると、同時に排気切換弁２５に開弁要求が出される（Ｓ１００２）。そうすると、ダイヤフラム装置４０に対する負圧の作用を停止するために負圧制御弁３９は閉弁する（Ｓ１００３）。これにより、その直後の時点ｔ２０において、内燃機関１の回転数が上昇するとともに過給圧も上昇を開始する。ここで、排気切換弁２５が正常に開弁していると、排気通路１８と２０を通過する排気が互いに干渉してタービン１５ｂへの排気の導入効率が低下するので、過給圧の上昇が抑制される。一方、排気切換弁２５が正常に開弁していないと、過給圧が異常に上昇する。
As shown in FIGS. 21 and 22, in this control, when the IG key (ignition) is turned on at time t19, a valve opening request is simultaneously issued to the exhaust gas switching valve 25 (S1002). Then, the negative
これに対し、本制御においては、過給圧が基準圧以上まで上昇するかどうかを判定して（Ｓ１００４）、過給圧が基準圧以上まで上昇した場合には、その時点ｔ２１で排気切換弁２５の開側の異常判定を行う（Ｓ１００５）。一方、過給圧が基準圧以上まで上昇しない場合には、排気切換弁の開側の正常判定を行う（Ｓ１００６）こととした。 On the other hand, in this control, it is determined whether or not the boost pressure rises to the reference pressure or higher (S1004), and when the boost pressure rises to the reference pressure or higher, the exhaust gas switching valve at the time t21. 25, open side abnormality determination is performed (S1005). On the other hand, when the supercharging pressure does not rise above the reference pressure, it is determined that the exhaust switching valve is normally open (S1006).
この制御により、より簡単な方法で、より確実に排気切換弁２５の開側の作動が正常かどうかの判定を行うことができる。
By this control, it is possible to determine whether or not the operation on the open side of the exhaust
<温間アイドル時の閉側異常判定制御>
次に、図２３には、本実施例において、暖機後のアイドル運転状態において排気切換弁２５の閉側の作動が正常かどうかの判定を行う制御に関連する信号のタイムチャートを示す。また、図２４には、その制御を行うための閉側作動異常判定ルーチンのフローチャートを示す。
<Closed side abnormality judgment control during warm idling>
Next, FIG. 23 shows a time chart of signals related to control for determining whether or not the operation on the closed side of the exhaust
この制御では、内燃機関１の運転状態が温間アイドル状態であることを冷却水温センサ３３及びアクセルポジションセンサ３６の出力信号によって判定した（Ｓ１１０１）後、排気切換弁２５の閉要求があった場合（Ｓ１１０２）には、負圧制御弁３９を開弁する（Ｓ１１０３）ことによって、排気切換弁２５を閉弁する。
In this control, when the operation state of the
ここで、排気切換弁２５が正常に閉弁した場合には、排気通路１８、２０を通過する排気が互いに干渉されずに効率よく過給機１５のタービン１５ｂに導入されるようになるので、エンジン回転数は上昇する。また、それに伴って過給圧も上昇する。
Here, when the exhaust
一方、排気切換弁２５が何らかの異常により予定通り閉弁しない場合には、内燃機関１のトルクが低くなるため、過給圧があまり上昇しない。
On the other hand, when the exhaust
そこで、本実施例では、負圧制御弁３９を開弁した後に過給圧が第２基準圧以上かどうかを判定し（Ｓ１１０４）、第２閉側異常判定時間ｔｓ４が経過するまで過給圧が第２基準圧より低いままである場合には（Ｓ１１０４〜Ｓ１１０５）、排気切換弁２５の閉側の異常判定を行う（Ｓ１１０６）。一方、過給圧が第２基準圧以上となった場合には排気切換弁２５の閉側の正常判定を行う（１１０７）。
Therefore, in this embodiment, it is determined whether or not the boost pressure is equal to or higher than the second reference pressure after the negative
なお、上記の実施例においては、過給圧の代わりにターボ回転数を検出することによっても、同様な手法によって、排気切換弁２５の作動が正常かどうかの判定をすることが可能である。
In the above-described embodiment, it is possible to determine whether the operation of the exhaust
<高過給圧時の閉側異常に対する制御>
次に、内燃機関１の高過給圧時に生じうる、排気切換弁２５の閉弁異常時の制御について説明する。
<Control for closed side abnormality at high boost pressure>
Next, control when the
ここで、前述のように、本来負圧制御弁３９を開弁した時には排気切換弁２５は閉弁するように設定されている。しかし、内燃機関１における過給圧が高い状態で負圧制御弁３９を開弁した時には、負圧が作用すべきところに過給圧が作用してしまい排気切換弁２５が逆に開弁してしまう場合があった。そこで、本実施例においては、内燃機関１の過給圧が第３基準圧以上である場合には、負圧制御弁３９を閉弁することにより排気切換弁２５に作用する負圧を維持して排気切換弁２５の閉弁状態を維持することとした。
Here, as described above, when the negative
図２５には、本実施例における始動時の制御に関連する信号のタイムチャートを示す。図２５において、イグニッションがＯＮされた時点ｔ２４の後、アイドル状態である間は
、負圧制御弁３９は閉弁されて排気切換弁２５が開弁される。このことにより、内燃機関１の背圧が上昇し未燃燃料の後燃え効果によって排気のエミッションが向上する。
In FIG. 25, the time chart of the signal relevant to the control at the time of the start in a present Example is shown. In FIG. 25, after the time point t24 when the ignition is turned on, during the idle state, the negative
そして、時点ｔ２５においてアクセルが踏み込まれることによってアイドル状態がＯＦＦされると負圧制御弁３９は開弁され、排気切換弁２５は閉弁される。このことにより、内燃機関１の各気筒からの排気の干渉が抑制され内燃機関１の加速応答性を向上させることができる。
When the idle state is turned OFF by depressing the accelerator at time t25, the negative
ここで、内燃機関１における過給圧が高い場合には、負圧制御弁３９を開弁させると、過給圧がダイヤフラム装置４０にまで回り込み、排気切換弁２５が開弁してしまう場合があった。そこで、本実施例においては、過給圧センサ３７によって検出される過給圧が第３基準圧以上である場合には、負圧制御弁３９を閉弁して負圧を封印することとした。
Here, when the supercharging pressure in the
従って、図２５に示すように、過給圧が第３基準圧以上となった時点ｔ２６では、再度負圧制御弁３９を閉弁する。
Therefore, as shown in FIG. 25, the negative
図２６には、本実施例に係る過給時負圧制御弁制御ルーチンを示すフローチャートを示す。 FIG. 26 is a flowchart showing a supercharging negative pressure control valve control routine according to this embodiment.
Ｓ１２０１〜Ｓ１２０３の処理は、図１９に示したＳ９０１〜Ｓ９０３の処理と同様であるので説明は省略する。本ルーチンにおいては、Ｓ１２０３においてＮｏ判定された場合にＳ１２０４に進み、負圧制御弁３９に全閉要求が出される。一方、Ｓ１２０１またはＳ１２０２のいずれかでＮｏ判定され、またはＳ１２０３でＹｅｓ判定された場合には、Ｓ１２０７に進み、負圧制御弁３９に全開要求が出される。Ｓ１２０４またはＳ１２０７の処理が終了するとＳ１２０５に進む。
The processing of S1201 to S1203 is the same as the processing of S901 to S903 shown in FIG. In this routine, if No is determined in S1203, the process proceeds to S1204, and a request for full closure is issued to the negative
Ｓ１２０５においては、内燃機関１における過給圧が第３基準圧以上かどうかが判定される。ここで第３基準圧とは、内燃機関１における過給圧がこれ以上である場合には、負圧制御弁を開弁すると、排気切換弁２５が過給圧によって開弁してしまうおそれがあると判断される過給圧の値であり、予め実験的に求められる。
In S1205, it is determined whether the supercharging pressure in the
ここで、過給圧が第３基準圧以上であると判定された場合にはＳ１２０６に進み、負圧制御弁３９に全閉要求が出される。一方、過給圧が第３基準圧より低いと判定された場合には、そのまま本実施例を終了する。
Here, when it is determined that the supercharging pressure is equal to or higher than the third reference pressure, the process proceeds to S1206, and a full-close request is issued to the negative
以上、説明したように、本制御においては、負圧制御弁３９の作動に排気切換弁２５が予定どおり追従しないおそれがある、過給圧の高い状態においては、負圧制御弁３９を閉弁して過給圧がダイヤフラム装置４０に及ばないようにしている。従って、排気切換弁２５の誤動作を抑制することができ、内燃機関１の加速応答性をより確実に向上させることができる。
As described above, in this control, the
なお、本実施例においてダイヤフラム装置４０は駆動力発生手段に相当する。また、第３基準圧は所定圧に相当する。
In this embodiment, the
１・・・内燃機関
８・・・吸気枝管
９・・・吸気管
１０・・・スロットル弁
１４・・・第１排気枝管
１５・・・過給機
１５ａ・・・コンプレッサ
１５ｂ・・・タービン
１６・・・第２排気枝管
１８・・・第１排気管
１９・・・排気管
２０・・・第２排気管
２５・・・排気切換弁
２６・・・電動モータ
２８・・・三元触媒
３１・・・開度センサ
３２・・・酸素センサ
３３・・・冷却水温センサ
３４・・・吸気圧センサ
３５・・・ＥＣＵ
３６・・・アクセルポジションセンサ
３７・・・過給圧センサ
３８・・・連通管
３９・・・負圧制御弁
４０・・・ダイヤフラム装置
DESCRIPTION OF
36 ...
Claims (7)
前記内燃機関における複数の気筒群からの排気を独立に前記過給機のタービンに導くことが可能な複数の気筒群別排気通路と、
開弁することによって前記気筒群別排気通路同士を連通し、前記各気筒群からの排気を混合させて前記過給機のタービンに導くことが可能な排気切換弁と、
前記排気切換弁の開度を検出する開度検出手段と、
前記排気切換弁の開度が正常値かどうかを判定する弁作動判定手段と、
を備え、
前記内燃機関の始動後において前記排気切換弁を開弁及び閉弁させるとともに、開弁及び閉弁時の開度が正常かどうかを前記弁作動判定手段によって判定する内燃機関の排気システムであって、
イグニッションがＯＦＦされることにより前記内燃機関が停止する際に、イグニッションがＯＦＦされてから前記排気システムの電源がＯＦＦされるまでの間に所定の遅延期間を設ける遅延手段をさらに備え、
前記内燃機関が停止する際は、前記遅延期間中に前記排気切換弁を所定の中間開度とした上で前記排気システムの電源がＯＦＦされることを特徴とする内燃機関の排気システム。 A supercharger that operates by the energy of exhaust from the internal combustion engine and supercharges intake air to the internal combustion engine;
A plurality of cylinder group exhaust passages capable of independently guiding exhaust from a plurality of cylinder groups in the internal combustion engine to the turbocharger turbine;
An exhaust switching valve capable of communicating the exhaust passages for each cylinder group by opening the valves, mixing exhaust from each of the cylinder groups, and guiding the mixture to the turbine of the supercharger;
An opening degree detecting means for detecting an opening degree of the exhaust gas switching valve;
Valve operation determining means for determining whether the opening degree of the exhaust gas switching valve is a normal value;
With
An exhaust system for an internal combustion engine that opens and closes the exhaust switching valve after starting the internal combustion engine, and determines whether the opening degree at the time of opening and closing is normal by the valve operation determining means. ,
Delay means for providing a predetermined delay period from when the ignition is turned off until the power to the exhaust system is turned off when the internal combustion engine is stopped by turning off the ignition;
An exhaust system for an internal combustion engine, wherein when the internal combustion engine is stopped, the exhaust system is turned off while the exhaust switching valve is set to a predetermined intermediate opening during the delay period.
前記内燃機関の始動時からの経過時間が所定時間以上となった場合には、前記排気切換弁を閉弁した上で、前記弁作動判定手段によって前記排気切換弁の閉弁時の開度が正常値かどうかを判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気システム。 Further comprising time measuring means for measuring an elapsed time from the start of the internal combustion engine,
When the elapsed time from the start of the internal combustion engine is equal to or longer than a predetermined time, the exhaust switching valve is closed and the opening degree of the exhaust switching valve when the exhaust switching valve is closed is closed by the valve operation determining means. The exhaust system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein it is determined whether or not the value is a normal value.
前記内燃機関の始動時において、所定の氷結温度条件が満たされるとともに、前記排気切換弁の開弁時または閉弁時の開度が、前記弁作動判定手段によって正常値でないと判定されるべき開度である場合には、前記弁作動判定手段による前記排気切換弁の開度が正常値でないとする判定は行なわれずに氷結判定が行なわれ、
前記第２計時手段によって計測された前記内燃機関の始動時からの経過時間が所定の氷結解消時間以上となった場合に、前記氷結判定を解除することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の排気システム。 A second time measuring means for measuring an elapsed time from the start of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is started, a predetermined icing temperature condition is satisfied, and the opening when the exhaust switching valve is opened or closed should be determined to be not a normal value by the valve operation determining means. If it is, the determination that the opening degree of the exhaust switching valve by the valve operation determination means is not a normal value is not performed, icing determination is performed,
5. The icing determination is canceled when an elapsed time from the start of the internal combustion engine measured by the second time measuring unit is equal to or longer than a predetermined icing elimination time. 6. An exhaust system for an internal combustion engine according to claim 1.
前記内燃機関の吸気系と前記駆動力発生手段とを連通する連通路と、
前記連通路に設けられ、開弁することによって前記負圧を前記駆動力発生手段に作用させる負圧制御弁と、をさらに備え、
前記過給機による前記内燃機関の過給圧が所定圧以上の場合には前記負圧制御弁を閉弁し、前記駆動力発生手段への前記負圧の作用を停止することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関の排気システム。 Driving force generating means for converting the negative pressure of the intake system of the internal combustion engine into the driving force of the exhaust gas switching valve;
A communication passage communicating the intake system of the internal combustion engine and the driving force generating means;
A negative pressure control valve that is provided in the communication path and opens the valve to cause the negative pressure to act on the driving force generating means,
When the supercharging pressure of the internal combustion engine by the supercharger is equal to or higher than a predetermined pressure, the negative pressure control valve is closed, and the action of the negative pressure on the driving force generating means is stopped. An exhaust system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
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