JP6207145B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for controlling an internal combustion engine accompanied by an exhaust turbocharger.
気筒から排出される排気ガスの持つエネルギを利用して排気タービン（タービンホイール）を回転させ、その回転をコンプレッサのインペラ（コンプレッサホイール）に伝達して吸入空気を加圧圧縮（過給）し気筒へと送り込む排気ターボ過給機が周知である（例えば、下記特許文献を参照）。 The energy of exhaust gas discharged from the cylinder is used to rotate the exhaust turbine (turbine wheel), and the rotation is transmitted to the compressor impeller (compressor wheel) to compress and compress (supercharge) the intake air. Exhaust turbochargers that feed into the vehicle are well known (see, for example, the following patent document).
排気ターボ過給機が故障した場合に、その故障の種類を自己診断して特定することは、これまで行われていなかった。故障内容の診断結果を示す情報（ダイアグノーシスコード）を記憶保持しておけば、事後の検査や修理の作業における原因究明及び修繕箇所の探索の助けとなる。 When an exhaust turbocharger breaks down, it has not been done so far to identify the type of the failure by self-diagnosis. If information (diagnosis code) indicating the diagnosis result of the content of the failure is stored and held, it will help to investigate the cause and search for a repair location in the subsequent inspection and repair work.
また、故障の種類によっては、運転中に所定の動作を実行することで自律的に不具合を改善できる可能性もある。 Further, depending on the type of failure, there is a possibility that the problem can be autonomously improved by executing a predetermined operation during driving.
本発明は、排気ターボ過給機が故障した場合において、その故障の種類を切り分けて特定することを所期の目的としている。 An object of the present invention is to identify and specify the type of failure when an exhaust turbocharger fails.
本発明では、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御するものであって、気筒に充填される吸気の圧力が目標過給圧まで上昇せず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも多い場合に、排気タービンの回転が困難となっているものと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。排気タービンの回転が困難となっていると判断した場合には、排気タービンに衝撃を与えるための処理を実行することにより、タービンの固着を解消してタービンを再び回転させることができるようになる可能性がある。 In the present invention, the internal combustion engine attached with the exhaust turbocharger is controlled, and the number of times the occurrence of knocking is detected without increasing the pressure of the intake air charged in the cylinder to the target supercharging pressure. When the number is larger than the value, it is determined that the rotation of the exhaust turbine is difficult . If it is determined that the rotation of the exhaust turbine is difficult, a process for giving an impact to the exhaust turbine is executed, so that the turbine can be fixed and the turbine can be rotated again. there is a possibility.
また、本発明では、排気ターボ過給機が付帯した内燃機関を制御するものであって、スロットルバルブの開度が全開または全開に近い所定値以上となったときに気筒に充填される吸気の圧力が正圧とならず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも少ない場合に、排気タービンは回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生しているものと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。 Further, in the present invention, the internal combustion engine attached with the exhaust turbocharger is controlled, and the intake air charged into the cylinder when the opening of the throttle valve becomes fully open or exceeds a predetermined value close to full open. When the pressure does not become positive and the number of occurrences of knocking is less than the specified value, it is determined that the exhaust turbine is rotating but that the compressor is blocking the intake air compression. An internal combustion engine control device characterized by the above is configured.
仮に、排気タービンとコンプレッサのインペラとを接続するシャフトが折損したことでインペラが回転せず過給できなくなったのだとすると、そのシャフトの折損の際に生じた金属屑が潤滑油に混入している懸念がある。排気ターボ過給機の軸受を潤滑する潤滑油は、クランクシャフトやカムシャフト、タイミングチェーンといった内燃機関の各部要素を潤滑する潤滑油と共通であることから、金属屑が混入した潤滑油が各部に供給されて内燃機関そのものの稼働の妨げとなりかねない。故に、排気タービンは回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生していると判断した場合には、潤滑油を交換するべき旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知することが望ましい。 If the shaft that connects the exhaust turbine and the compressor impeller breaks, the impeller does not rotate and cannot be supercharged. Metal scrap generated when the shaft breaks is mixed in the lubricating oil. There are concerns. The lubricating oil that lubricates the bearings of the exhaust turbocharger is the same as the lubricating oil that lubricates each component of the internal combustion engine such as the crankshaft, camshaft, and timing chain. If supplied, it may interfere with the operation of the internal combustion engine itself. Therefore, when it is determined that the exhaust turbine is rotating but the intake air compression by the compressor is hindered, the driver is notified in a manner that appeals to the driver's sight or hearing that the lubricating oil should be replaced. It is desirable.
本発明は、排気ターボ過給機が故障した場合において、その故障の種類を切り分けて特定することができる。 In the present invention, when the exhaust turbocharger fails, the type of failure can be identified and specified.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition type four-stroke engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). In the vicinity of the intake port of each cylinder 1, an injector 11 for injecting fuel is provided. A
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、排気ターボ過給機５のコンプレッサ５１、インタクーラ３５、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２、排気ターボ過給機５の排気タービン（タービンホイール）５２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。加えて、タービン５２を迂回する排気バイパス通路４３、及びこのバイパス通路４３の入口を開閉するバイパス弁であるウェイストゲートバルブ４４を設けてある。ウェイストゲートバルブ４４は、アクチュエータに制御信号ｍを入力することで開閉操作することが可能な電動ウェイストゲートバルブであり、そのアクチュエータとしてＤＣサーボモータを用いている。
The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, an exhaust turbine (turbine wheel) 52 of the exhaust turbocharger 5, and an exhaust purification three-way catalyst 41 are disposed on the exhaust passage 4. In addition, an
排気ターボ過給機５は、排気タービン５２とコンプレッサのインペラ（コンプレッサホイール）５１とをシャフト５３を介して同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、タービン５２及びインペラ５１を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサにポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮（過給）して気筒１に送り込む。
The exhaust turbocharger 5 is configured such that an exhaust turbine 52 and an impeller (compressor wheel) 51 of a compressor are coaxially connected via a
本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
An external EGR device 2 is attached to the internal combustion engine of the present embodiment. The external EGR device 2 realizes a so-called high-pressure loop EGR. The EGR device 21 communicates the upstream side of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 and the downstream side of the
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。 An ECU (Electronic Control Unit) 0 serving as a control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号（Ｎ信号）ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号（Ｇ信号）ｇ、機関のシリンダブロックに設置され気筒１でのノッキングに起因した振動を検出するノックセンサから出力されるノック信号ｈ等が入力される。
The input interface includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal (N signal) b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, An accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal or the opening of the
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ウェイストゲートバルブ４４に対して開度操作信号ｍ等を出力する。
From the output interface, the ignition signal i for the igniter of the
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）といった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍを出力インタフェースを介して印加する。 The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the intake volume. Based on the engine speed, intake air amount, etc., the required fuel injection amount, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, required EGR rate (or EGR amount), etc. Determine various operating parameters. As the operation parameter determination method itself, a known method can be adopted. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l and m corresponding to the operation parameters via the output interface.
また、ＥＣＵ０は、いわゆるノックコントロールシステムを実現する。即ち、ノックセンサから出力されるノック信号ｈを参照して気筒１におけるノッキングの発生の有無を感知し、ノッキングが起こらなくなるまで点火タイミングを遅角させるとともに、ノッキングが起こらない限りにおいて点火タイミングを進角させる。 ECU0 implements a so-called knock control system. That is, the presence or absence of knocking in the cylinder 1 is detected with reference to the knock signal h output from the knock sensor, the ignition timing is retarded until knocking does not occur, and the ignition timing is advanced as long as knocking does not occur. Horn.
その上で、本実施形態のＥＣＵ０は、排気ターボ過給機５が故障した場合において、その故障の種類の特定を行う。 In addition, when the exhaust turbocharger 5 fails, the ECU 0 of the present embodiment specifies the type of failure.
図２及び図３に、ＥＣＵ０が排気ターボ過給機５の自己診断に際して実行する処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、排気ターボ過給機５の故障を未だ検出しておらず、気筒１に充填される吸気の圧力が目標過給圧に到達しない状況下（ステップＳ１）で、ノッキングの発生を検知した回数を計数し（ステップＳ２、Ｓ３）、そのノッキング回数が所定値を上回ったとき（ステップＳ４）、排気タービン５２の回転に支障が発生しているものと判断する。 FIG. 2 and FIG. 3 show a procedure example of processing executed by the ECU 0 during the self-diagnosis of the exhaust turbocharger 5. The ECU 0 has not yet detected the failure of the exhaust turbocharger 5 and has detected the occurrence of knocking in a situation where the pressure of the intake air charged into the cylinder 1 does not reach the target boost pressure (step S1). The number of times is counted (steps S2 and S3), and when the number of knocks exceeds a predetermined value (step S4), it is determined that there is a problem with the rotation of the exhaust turbine 52.
排気タービン５２が回転しないと、背圧（排気マニホルド４２内の排気圧力）が上昇し、気筒１に残留する排気ガスの量が増加する。さすれば、気筒１の燃焼室内の温度が著しく高まり、ノッキングが頻発する。同時に、コンプレッサのインペラ５１が回転しないと、吸気が過給されず、吸気圧が上昇しない。図２に示す処理手順は、以上の事象に鑑みて、タービン５２及びインペラ５１がともに回転しない態様の故障を検知する。 If the exhaust turbine 52 does not rotate, the back pressure (exhaust pressure in the exhaust manifold 42) increases, and the amount of exhaust gas remaining in the cylinder 1 increases. If so, the temperature in the combustion chamber of the cylinder 1 is remarkably increased, and knocking frequently occurs. At the same time, if the impeller 51 of the compressor does not rotate, the intake air is not supercharged and the intake pressure does not increase. The processing procedure shown in FIG. 2 detects a failure in a state where the turbine 52 and the impeller 51 do not rotate in view of the above events.
排気タービン５２の回転を困難にする要因としては、タービン５２とこれを囲繞するタービンハウジング５４の内周との隙間に異物が挟まったり、タービン５２とインペラ５１とを接続するシャフト５３が歪んだりすること等が挙げられる。
Factors that make it difficult to rotate the exhaust turbine 52 include foreign matter caught in the gap between the turbine 52 and the inner periphery of the turbine housing 54 surrounding the turbine 52, or the
ステップＳ１に関して、目標過給圧は一般に、そのときの内燃機関の運転領域［エンジン回転数，要求負荷（即ち、アクセル開度、気筒１に充填される吸気量、またはサージタンク３３内の吸気圧力）］を基に設定される。ＥＣＵ０のメモリには予め、運転領域の指標値［エンジン回転数，要求負荷］と目標過給圧との関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、そのときの運転領域［エンジン回転数，要求負荷］をキーとして当該マップを検索し、目標過給圧を読み出して、これを吸気温・吸気圧信号ｅによって示される吸気圧力と比較する。 With respect to step S1, the target boost pressure is generally determined by the operation region of the internal combustion engine at that time [engine speed, required load (ie, accelerator opening, intake amount charged into cylinder 1, or intake pressure in surge tank 33). )]. In the memory of the ECU 0, map data that defines the relationship between the index value [engine speed, required load] of the operation region and the target boost pressure is stored in advance. The ECU 0 searches the map using the current operation region [engine speed, required load] as a key, reads out the target boost pressure, and compares it with the intake pressure indicated by the intake air temperature / intake pressure signal e. .
排気タービン５２の回転に支障が発生していると判断した場合、ＥＣＵ０は、自己診断処理により検知された故障の種類、即ちタービン５２及びインペラ５１がともに回転しない旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）を、そのときの日時のタイムスタンプ等とともにメモリに書き込んで記憶保持する（ステップＳ５）。この情報は、事後の検査や修理の作業における異常の原因の究明、及び修繕箇所の特定の助けとなる。 If it is determined that the rotation of the exhaust turbine 52 is hindered, the ECU 0 indicates the type of failure detected by the self-diagnosis process, that is, information indicating that both the turbine 52 and the impeller 51 do not rotate (diagnosis code). Is written and stored in the memory together with the time stamp of the date and time at that time (step S5). This information will help determine the cause of the anomaly in the subsequent inspection and repair work, and identify the repair location.
加えて、自己診断処理により検知された故障（さらには、その故障の種類）を、運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知してもよい（ステップＳ６）。例えば、車両のコックピット内に設置された警告灯（エンジンチェックランプ）を点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。 In addition, the failure detected by the self-diagnosis process (and the type of failure) may be reported in a manner that appeals to the driver's vision or hearing (step S6). For example, a warning light (engine check lamp) installed in a cockpit of a vehicle is turned on, displayed on a display, or a warning sound is output from a buzzer or a speaker.
タービン５２がタービンハウジング５４に対して固着して回転しないケースでは、タービン５２及びタービンハウジング５４に衝撃を与えることで固着が解消され、再びタービン５２が回り出す可能性がある。そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、排気タービン５２の回転に支障が発生していると判断した場合に、タービン５２に衝撃を与えるための処理を実行する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、例えば、ウェイストゲートバルブ４４の開閉（特に、全開及び全閉）を短時間で繰り返したり、排気ターボ過給機５が可変ノズルターボである場合にはタービン５２の周囲に配設されているノズルベーン（図示せず）の開閉を短時間で繰り返したりする。
In the case where the turbine 52 is fixed to the turbine housing 54 and does not rotate, the impact is applied to the turbine 52 and the turbine housing 54, so that the fixing is canceled and the turbine 52 may start to rotate again. Therefore, when it is determined that the rotation of the exhaust turbine 52 is hindered, the ECU 0 of the present embodiment executes a process for giving an impact to the turbine 52 (step S7). In step S7, for example, the
しかる後、ＥＣＵ０は、ウェイストゲートバルブ４４を強制的に全開または全開に近い開度に保持し（ステップＳ８）、背圧を少しでも低下させて退避走行可能な状態の維持に努める。ステップＳ８は、タービン５２に衝撃を与える処理ステップＳ７を所定回数または所定期間実行してもタービン５２が回り出さない（換言すれば、ノッキングが再発する）ことを条件として実行してもよく、タービン５２が回り出したか否かにかかわらず実行してもよい。
Thereafter, the ECU 0 forces the
さらに、ＥＣＵ０は、電子スロットルバルブ３２の開度に上限を設定して（ステップＳ９）、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んでもスロットルバルブ３２が大きく拡開しないようにする。これは、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を抑制し、退避走行に最低限必要な程度まで内燃機関の出力を低下させ、ノッキングを沈静化させる意図である。ステップＳ９もまた、ステップＳ７を所定回数または所定期間実行してもタービン５２が回り出さないことを条件として実行してもよいし、タービン５２が回り出したか否かにかかわらず実行してもよい。
Further, the ECU 0 sets an upper limit for the opening degree of the electronic throttle valve 32 (step S9) so that the
並びに、本実施形態のＥＣＵ０は、排気ターボ過給機５の故障を未だ検知しておらず、スロットルバルブ３２の開度が全開または全開に近い所定値以上となった状況下（ステップＳ１０）で、ノッキングの発生を検知した回数を計数し（ステップＳ１１、Ｓ１２）、そのノッキング回数が所定値を下回っており（ステップＳ１３）、かつ気筒１に充填される吸気の圧力が正圧とならない場合（ステップＳ１４）に、排気タービン５２は回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生しているものと判断する。
In addition, the ECU 0 of the present embodiment has not yet detected the failure of the exhaust turbocharger 5 and the
排気タービン５２が円滑に回転しているとき、背圧の上昇が抑制され、気筒１に残留する排気ガスの量は徒に増加しない。よって、気筒１の燃焼室内の温度が異常に高まる可能性は少なく、ノッキングも頻発しない。だが、同時に、コンプレッサのインペラ５１が回転しないと、吸気が過給されず、吸気圧が上昇しない。図３に示す処理手順は、以上の事象に鑑みて、タービン５２は回転するがインペラ５１が回転しない態様の故障を検知する。 When the exhaust turbine 52 rotates smoothly, the increase in back pressure is suppressed, and the amount of exhaust gas remaining in the cylinder 1 does not increase easily. Therefore, there is little possibility that the temperature in the combustion chamber of the cylinder 1 will rise abnormally, and knocking does not occur frequently. However, at the same time, if the impeller 51 of the compressor does not rotate, the intake air is not supercharged and the intake pressure does not increase. In view of the above events, the processing procedure shown in FIG. 3 detects a failure in a mode in which the turbine 52 rotates but the impeller 51 does not rotate.
ステップＳ１４にて、ＥＣＵ０は、吸気温・吸気圧信号ｅによって示される吸気圧力を大気圧に匹敵する閾値と比較し、吸気圧力が閾値未満であるならば、吸気圧力が正圧でない（負圧である）と判定する。 In step S14, the ECU 0 compares the intake pressure indicated by the intake air temperature / intake pressure signal e with a threshold comparable to the atmospheric pressure, and if the intake pressure is less than the threshold, the intake pressure is not positive (negative pressure). Is determined).
コンプレッサによる過給を困難にする要因としては、タービン５２とインペラ５１とを接続するシャフト５３が破断してインペラ５１がタービン５２に従動しなくなったり、インペラ５１自体は回転するもののインペラ５１の羽根が折損して吸入空気を適切に加圧圧縮できなくなったりすること等が挙げられる。
Factors that make it difficult to supercharge by the compressor are that the
排気タービン５２は回転するがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生していると判断した場合、ＥＣＵ０は、自己診断処理により検知された故障の種類、即ちタービン５２が回転しているにもかかわらず吸気が過給されない旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）を、そのときの日時のタイムスタンプ等とともにメモリに書き込んで記憶保持する（ステップＳ１５）。この情報は、事後の検査や修理の作業における異常の原因の究明、及び修繕箇所の特定の助けとなる。 When it is determined that the exhaust turbine 52 rotates but there is a problem in the compression of the intake air by the compressor, the ECU 0 determines the type of failure detected by the self-diagnosis process, that is, the turbine 52 is rotating. Information indicating that the intake air is not supercharged (diagnosis code) is written in the memory together with the time stamp of the date and time at that time and stored (step S15). This information will help determine the cause of the anomaly in the subsequent inspection and repair work, and identify the repair location.
加えて、自己診断処理により検知された故障に対応して、排気タービン５２は回転するがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生しており、潤滑油を交換する必要がある旨を、運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知する（ステップＳ１６）。これは、シャフト５３の折損により生じた金属屑が潤滑油に混入した可能性があり、その潤滑油が内燃機関の各部に供給されると内燃機関そのものの稼働を妨げかねないことによる。ステップＳ１６では、例えば、車両のコックピット内に設置された警告灯（エンジンチェックランプ）を点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。
In addition, in response to the failure detected by the self-diagnosis process, the exhaust turbine 52 rotates, but there is a problem in the compression of the intake air by the compressor. Notification is made in a manner appealing to the sense of sight or hearing (step S16). This is because metal scrap generated by breakage of the
しかして、ＥＣＵ０は、ウェイストゲートバルブ４４を強制的に全開または全開に近い開度に保持し（ステップＳ１７）、背圧を少しでも低下させて退避走行可能な状態の維持に努める。
Thus, the ECU 0 forcibly holds the
さらに、ＥＣＵ０は、電子スロットルバルブ３２の開度に上限を設定し（ステップＳ１８）、運転者がアクセルペダルを強く踏み込んでもスロットルバルブ３２が大きく拡開しないようにする。
Further, the ECU 0 sets an upper limit for the opening degree of the electronic throttle valve 32 (step S18) so that the
本実施形態では、排気ターボ過給機５が付帯した内燃機関を制御するものであって、気筒１に充填される吸気の圧力が目標過給圧に到達せず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも多い場合に、排気タービン５２の回転に支障が発生しているものと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。 In this embodiment, the exhaust turbo supercharger 5 controls the internal combustion engine, and the pressure of the intake air filled in the cylinder 1 does not reach the target supercharging pressure, and the occurrence of knocking is detected. When the number of times is greater than a predetermined value, the control device 0 for the internal combustion engine is configured to determine that there is a problem with the rotation of the exhaust turbine 52.
並びに、本実施形態では、スロットルバルブ３２の開度が全開または全開に近い所定値以上となったときに気筒１に充填される吸気の圧力が正圧とならず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも少ない場合に、排気タービン５２は回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生しているものと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。
In addition, in the present embodiment, when the opening of the
本実施形態によれば、排気ターボ過給機５が故障した場合において、その故障の種類を切り分けて特定することが可能となる。 According to the present embodiment, when the exhaust turbocharger 5 fails, it is possible to identify and specify the type of failure.
その上で、排気タービン５２の回転に支障が発生していると判断した場合には、排気タービン５２に衝撃を与えるための処理を実行することとしており、固着して回転しないタービン５２を再び回転させることができる可能性が高まる。タービン５２の回転が復活すれば、背圧が低下してノッキングが沈静化し、退避走行がより容易となる。 Then, if it is determined that there is a problem with the rotation of the exhaust turbine 52, a process for giving an impact to the exhaust turbine 52 is executed, and the turbine 52 that is fixed and does not rotate is rotated again. The possibility that it can be increased. If the rotation of the turbine 52 is restored, the back pressure is lowered, knocking is calmed down, and the retreat traveling becomes easier.
また、排気タービン５２は回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生していると判断した場合には、潤滑油を交換するべき旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知するものであるため、潤滑油の早期の交換が促され、金属屑の混入した潤滑油が内燃機関の各部に供給されて各部の故障を誘発することを防止できる。 Further, when it is determined that the exhaust turbine 52 is rotating but there is a problem in the intake air compression by the compressor, a notification is made in a manner appealing to the driver's sight or hearing that the lubricating oil should be replaced. Therefore, early replacement of the lubricating oil is promoted, and it is possible to prevent the lubricating oil mixed with metal scrap from being supplied to each part of the internal combustion engine and inducing a failure of each part.
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、気筒におけるノッキングの発生を検知する手段は、振動式のノックセンサには限定されない。燃料の燃焼に伴い燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、そのイオン電流信号を参照してノッキングの発生を検知するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the means for detecting the occurrence of knocking in the cylinder is not limited to the vibration type knock sensor. An ion current generated in the combustion chamber as the fuel is burned may be detected, and the occurrence of knocking may be detected with reference to the ion current signal.
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each unit, the processing procedure, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。 The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.
０…制御装置（ＥＣＵ）
３２…スロットルバルブ
４４…ウェイストゲートバルブ
５…排気ターボ過給機
５１…コンプレッサのインペラ
５２…排気タービン
0 ... Control unit (ECU)
32 ...
Claims (4)
気筒に充填される吸気の圧力が目標過給圧まで上昇せず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも多い場合に、排気タービンの回転が困難となっているものと判断する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine controlled by an exhaust turbocharger,
Judging that the rotation of the exhaust turbine is difficult when the pressure of the intake air charged in the cylinder does not increase to the target boost pressure and the occurrence of knocking is detected more than a predetermined value. A control device for an internal combustion engine.
スロットルバルブの開度が全開または全開に近い所定値以上となったときに気筒に充填される吸気の圧力が正圧とならず、かつノッキングの発生を検知した回数が所定値よりも少ない場合に、排気タービンは回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生しているものと判断するとともに、
排気タービンは回転しているがコンプレッサによる吸気の圧縮に支障が発生していると判断した場合に、排気タービンとコンプレッサのインペラとを接続するシャフトの折損により生じた金属屑が混入した可能性のある潤滑油を交換するべき旨を運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で報知する内燃機関の制御装置。 An internal combustion engine controlled by an exhaust turbocharger,
When the throttle valve opening is fully open or exceeds a predetermined value close to full open, the intake air pressure charged in the cylinder does not become positive, and the number of occurrences of knocking detected is less than the predetermined value. The exhaust turbine is rotating, but it is judged that there is a problem with the compression of the intake air by the compressor.
If the exhaust turbine is rotating but it is determined that the compressor is hindering the intake air compression, there is a possibility that metal debris generated by breakage of the shaft connecting the exhaust turbine and the compressor impeller may have been mixed. A control device for an internal combustion engine that informs the driver's sight or hearing that a certain lubricating oil should be replaced.
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