WO2021176500A1 - 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置 - Google Patents

内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021176500A1
WO2021176500A1 PCT/JP2020/008627 JP2020008627W WO2021176500A1 WO 2021176500 A1 WO2021176500 A1 WO 2021176500A1 JP 2020008627 W JP2020008627 W JP 2020008627W WO 2021176500 A1 WO2021176500 A1 WO 2021176500A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
intake
intake air
internal combustion
air amount
throttle valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/008627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕介 小池
貴司 宮本
石井　仁
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to PCT/JP2020/008627 priority Critical patent/WO2021176500A1/ja
Priority to EP20923000.2A priority patent/EP4116548B1/en
Priority to JP2022504761A priority patent/JP7287567B2/ja
Priority to US17/908,473 priority patent/US11913400B2/en
Priority to CN202080097809.4A priority patent/CN115244282B/zh
Publication of WO2021176500A1 publication Critical patent/WO2021176500A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/0011—Breather valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3076—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special conditions for selecting a mode of combustion, e.g. for starting, for diagnosing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/06—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding lubricant vapours
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808—Diagnosing performance data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M2013/0038—Layout of crankcase breathing systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M2013/027—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure with a turbo charger or compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/024—Increasing intake vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0272—Two or more throttles disposed in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/08—Engine blow-by from crankcase chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/41—Control to generate negative pressure in the intake manifold, e.g. for fuel vapor purging or brake booster
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine abnormality diagnosis method for diagnosing the presence or absence of an abnormality in a blow-by gas recirculation system provided for returning blow-by gas to an intake passage, and an internal combustion engine abnormality diagnosis device.
  • Patent Document 1 it was detected by an air flow meter after the intake throttle valve was opened or closed during a predetermined operating state such as during a fuel cut operation in which the fuel supply to the internal combustion engine was stopped.
  • a technique for detecting an abnormality due to disconnection (dropping) of a blow-by gas passage connected to an intake passage on the downstream side of an air flow meter based on the intake amount is disclosed.
  • Patent Document 1 when the blow-by gas passage is deviated from the intake passage, air inflow or intake outflow occurs from the disengaged portion. Therefore, in the transient when the opening of the intake throttle valve is changed, the air flow meter detects the normal case where the blow-by gas passage is not out of the intake passage and the abnormal case where the blow-by gas passage is out of the intake passage. There is a difference in the amount of change in intake air (integrated value) until the amount of intake air is stabilized.
  • the abnormality determination device of Patent Document 1 determines the presence or absence of an abnormality in the blow-by gas passage based on the intake air amount detected by the air flow meter at the time of transition when the opening degree of the intake throttle valve is changed.
  • Patent Document 1 regardless of the presence or absence of an abnormality in the blow-by gas passage, if the opening degree of the intake throttle valve is reduced, the amount of intake air detected by the air flow meter becomes smaller, so that the abnormality in the blow-by gas passage is accurately detected. It may not be detected.
  • the abnormality diagnosis of the internal combustion engine of the present invention is located on the upstream side of the first intake throttle valve in a predetermined operating state in which the opening degree of the first intake throttle valve that controls the intake air amount of the internal combustion engine is constant.
  • the opening degree of the second intake throttle valve is set to the predetermined first valve opening degree, the amount of the first intake air and the opening degree of the second intake throttle valve are smaller than the predetermined valve opening degree. Based on the amount of the second intake air when the opening is set, the presence or absence of abnormality in the blow-by gas recirculation system for blow-by gas treatment is diagnosed.
  • the intake air amount detected by the intake air amount detection sensor when the second intake air throttle valve is closed is the second when there is an abnormality such as a part coming off (falling off) or a hole being opened in the blow-by gas recirculation system. 2
  • the amount of intake air is less than the amount of intake air detected by the intake air amount detection sensor when the intake throttle valve is opened.
  • the present invention by using the first intake air amount and the second intake air amount, it is possible to accurately diagnose the presence or absence of an abnormality in the blow-by gas recirculation system.
  • Explanatory drawing which schematically showed the outline of the system structure of the internal combustion engine which concerns on this invention. It is explanatory drawing which showed typically the flow of the intake air when the pipe disconnection occurs in the blow-by gas recirculation system, (a) shows the flow way of the intake air when the pressure control valve is open, and (b). ) Indicates how the intake air flows when the pressure control valve is closed. A timing chart showing changes in the opening of the pressure control valve, the amount of intake air, etc. when an abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed. A timing chart showing changes in the opening of the pressure control valve, the amount of intake air, etc. when an abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed. The flowchart which shows an example of the control flow of the abnormality diagnosis of an internal combustion engine.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a system configuration of an internal combustion engine according to the present invention.
  • the internal combustion engine 1 is, for example, a multi-cylinder spark-ignition gasoline engine, which is mounted on a vehicle such as an automobile as a drive source.
  • An intake passage 3 is connected to each cylinder of the internal combustion engine 1 via an intake manifold 2.
  • an air cleaner 4 for collecting foreign matter in intake air an air flow meter 5 for detecting the amount of intake air, an electric throttle valve 6, and an electric pressure control valve located on the upstream side of the throttle valve 6 7 and are provided.
  • the air flow meter 5 corresponds to an intake air amount detection sensor, and is arranged on the upstream side of the pressure control valve 7.
  • the air flow meter 5 has a built-in temperature sensor and can detect the intake air temperature of the intake air intake port.
  • the air cleaner 4 is arranged on the upstream side of the air flow meter 5.
  • the throttle valve 6 corresponds to the first intake throttle valve, and controls the intake air amount of the internal combustion engine 1 according to the load.
  • the pressure control valve 7 corresponds to a second intake throttle valve, and controls the intake pressure on the upstream side of the compressor 9, which will be described later. That is, the pressure control valve 7 can generate a negative pressure on the upstream side of the throttle valve 6.
  • the opening degree of the throttle valve 6 and the pressure control valve 7 can be changed (controlled) by a control signal from the engine control module (ECM) 8 as a control unit.
  • ECM engine control module
  • an EGR passage (not shown) is connected to the downstream side of the pressure control valve 7.
  • the EGR passage enables exhaust gas recirculation (EGR) in which a part of exhaust gas is returned to the intake passage 3 from an exhaust passage (not shown).
  • the EGR passage is connected to the intake passage 3 on the upstream side of the compressor 9, which will be described later. That is, the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 3 can be controlled by the intake pressure (intake negative pressure) on the downstream side of the pressure control valve 7 due to the adjustment of the opening degree of the pressure control valve 7.
  • this internal combustion engine 1 has a turbocharger.
  • the turbocharger has a compressor 9 provided in the intake passage 3 and a turbine (not shown) provided in an exhaust passage (not shown).
  • the compressor 9 and the turbine are arranged coaxially and rotate as one.
  • the compressor 9 is arranged at a position on the upstream side of the throttle valve 6 and on the downstream side of the pressure control valve 7.
  • the intake passage 3 is provided with an intercooler 10 on the upstream side of the throttle valve 6.
  • the intercooler 10 is located on the downstream side of the compressor 9 and is provided to cool the intake air compressed (pressurized) by the compressor 9 to improve the filling efficiency.
  • the internal combustion engine 1 uses a plurality of pipes connected to positions downstream of the air flow meter 5 in the intake passage 3 to introduce blow-by gas into the intake passage 3 and process the blow-by gas for blow-by gas processing. It has a recirculation system.
  • the blow-by gas recirculation system has a first pipe 11, a second pipe 12, and a third pipe 13.
  • the blow-by gas is combustion gas that has leaked from the combustion chamber 15 of the internal combustion engine 1 to the crankcase 16 of the internal combustion engine 1 through the gap between the cylinder and the piston.
  • the first pipe 11 constitutes a first passage that connects (communicates) the position between the throttle valve 6 and the pressure control valve 7 in the intake passage 3 and the crankcase 16 of the internal combustion engine 1.
  • One end of the first pipe 11 is connected to the position between the throttle valve 6 and the pressure control valve 7 in the intake passage 3, and the other end is connected to the internal combustion engine 1 via the check valve 17. More specifically, one end of the first pipe 11 is connected to a position in the intake passage 3 between the compressor 9 and the pressure control valve 7.
  • the first pipe 11 (first passage) can introduce the blow-by gas in the crankcase 16 into the intake passage 3.
  • the check valve 17 is a part of the blow-by gas recirculation system, and has a function of allowing the flow in the direction from the crankcase 16 to the intake passage 3 and prohibiting the flow in the direction from the intake passage 3 to the crankcase 16. Have.
  • the check valve 17 may be omitted in some cases.
  • the second pipe 12 constitutes a second passage that connects (communicates) the position between the pressure control valve 7 and the air flow meter 5 in the intake passage 3 and the crankcase 16 of the internal combustion engine 1.
  • One end of the second pipe 12 is connected to the position between the pressure control valve 7 and the air flow meter 5 in the intake passage 3, and the other end is connected to the internal combustion engine 1.
  • the second pipe 12 (second passage) can introduce fresh air (air) into the crankcase 16 of the internal combustion engine 1.
  • the third pipe 13 constitutes a third passage that connects (communicates) the position downstream of the throttle valve 6 in the intake passage 3 with the crankcase 16 of the internal combustion engine 1.
  • One end of the third pipe 13 is connected to a position downstream of the throttle valve 6 in the intake passage 3, and the other end is connected to the internal combustion engine 1 via the PCV valve 18.
  • the third pipe 13 can introduce the blow-by gas in the crankcase 16 into the intake passage 3.
  • the PCV valve 18 is a part of the blow-by gas recirculation system and controls the flow rate of the gas in the third pipe 13.
  • the PCV valve 18 is, for example, a well-known differential pressure operating valve, which is attached to the internal combustion engine 1 and has a pressure (positive pressure) at the inlet portion on the crankcase 16 side and a pressure (negative pressure) at the outlet portion on the intake passage 3 side. And, it operates to open when the differential pressure is large. More specifically, the PCV valve 18 discharges blow-by gas from the crankcase 16 to the intake passage 3 according to the differential pressure while preventing the outside air from flowing back from the intake passage 3 to the inside of the crankcase 16 through the third pipe 13. It is a thing. That is, the blow-by gas can be returned to the intake passage 3 via the PCV valve 18 and the third pipe 13 by utilizing the negative pressure on the downstream side of the throttle valve 6.
  • ECM8 is a well-known digital computer equipped with a CPU, ROM, RAM and an input / output interface.
  • the ECM 8 contains detection signals of various sensors such as a crank angle sensor 21 that detects the crank angle of the crankshaft and an accelerator opening sensor 22 that detects the amount of depression of the accelerator pedal. It has been entered.
  • the crank angle sensor 21 can detect the engine speed of the internal combustion engine 1.
  • the ECM 8 controls the operation of the internal combustion engine 1 based on the detection signals of various sensors.
  • the disconnection of the first pipe 11 means that, for example, the first pipe 11 comes off from the intake pipe or the check valve 17 constituting the intake passage 3 and falls off.
  • the disconnection of the second pipe 12 means that, for example, the second pipe 12 comes off from the intake pipe or the internal combustion engine 1 constituting the intake passage 3 and falls off.
  • the disconnection of the third pipe 13 means that, for example, the third pipe 13 comes off from the intake pipe or the PCV valve 18 constituting the intake passage 3 and falls off.
  • the amount of intake air detected by the air flow meter 5 when the pressure control valve 7 is closed is the pressure control valve 7 when there is an abnormality in the blow-by gas recirculation system. It is less than the amount of intake air detected by the air flow meter 5 when opened.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing how the intake air flows when the blow-by gas recirculation system is disconnected from the pipe, and FIG. 2A shows how the intake air flows when the pressure control valve 7 is open. (B) shows how the intake air flows when the pressure control valve 7 is closed.
  • the ECM 8 diagnoses the presence or absence of an abnormality in the blow-by gas recirculation system when the throttle valve 6 is in a predetermined operating state in which the opening degree of the throttle valve 6 is constant and the engine speed of the internal combustion engine 1 is constant. That is, the ECM8 corresponds to the diagnostic unit.
  • the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed, for example, when a predetermined fuel cut condition is satisfied while the vehicle is running and the fuel injection of the internal combustion engine 1 is stopped, that is, when the fuel is cut while the vehicle is decelerating. It is carried out as an abnormality diagnosis of the engine 1.
  • the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is the first when the pressure control valve 7 is opened when the throttle valve 6 is in a predetermined operating state in which the opening degree of the throttle valve 6 is constant and the engine rotation speed of the internal combustion engine 1 is constant.
  • the presence or absence of an abnormality is diagnosed based on the 1 intake air amount Q1 and the second intake air amount Q2 when the pressure control valve 7 is closed.
  • the first intake air amount Q1 is the intake air amount detected by the air flow meter 5 when the pressure control valve 7 is set to a predetermined large opening degree, which is a predetermined large opening degree, in a predetermined operation state.
  • the second intake air amount Q2 is the intake air amount detected by the air flow meter 5 when the pressure control valve 7 is set to a predetermined second valve opening degree smaller than the first valve opening degree in a predetermined operating state. be.
  • the larger the difference between the opening degree of the first valve and the opening degree of the second valve the higher the diagnostic accuracy. Therefore, the opening degree of the first valve and the opening degree of the second valve are set so that the difference between the opening degree of the valve becomes large. It is desirable to do.
  • the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system may be performed when the internal combustion engine 1 is in idle operation. If the internal combustion engine 1 can be motorized, it is also possible to perform an abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system during motoring.
  • Abnormal diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed only once per trip from turning on the key switch of the vehicle to turning it off, for example. If the opening degree of the throttle valve 6 changes during the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system, the abnormality diagnosis is stopped. If the abnormality diagnosis is stopped, the abnormality diagnosis will be restarted from the beginning at the next opportunity.
  • FIG. 3 and 4 are timing charts showing changes in the opening degree of the pressure control valve 7, the intake air amount, and the like when the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed.
  • FIG. 3 is a timing chart when the blow-by gas recirculation system is normal.
  • FIG. 4 is a timing chart when there is an abnormality in the blow-by gas recirculation system.
  • the characteristic line A shown by a solid line in FIGS. 3 and 4 indicates the opening degree of the pressure control valve 7.
  • the characteristic line B shown by the solid line in FIGS. 3 and 4 shows the intake air amount per unit time detected by the air flow meter 5.
  • the intake air amount shown by the characteristic line B indicates the above-mentioned first intake air amount Q1 between the time t1 and the time t3, and the above-mentioned second intake air amount Q2 between the time t3 and the time t5.
  • the characteristic line C shown by the broken line in FIGS. 3 and 4 indicates the intake air amount detected by the air flow meter 5.
  • the intake air amount shown by the characteristic line C indicates the integrated value of the intake air amount detected by the air flow meter 5 from time t2 between time t2 and time t3, and the intake air per unit time between time t3 and time t5. Shows the amount.
  • the characteristic line C is shown only during the period from time t2 to time t5.
  • the characteristic line D shown by the alternate long and short dash line in FIGS. 3 and 4 indicates the amount of intake air detected by the air flow meter 5.
  • the intake air amount shown by the characteristic line D indicates an integrated value of the intake air amount detected by the air flow meter 5 from the time t4 between the time t4 and the time t5.
  • the characteristic line D shows the intake air amount per unit time at time t5.
  • the characteristic line D is shown only during the period from time t4 to time t5.
  • the characteristic line E shown by the thick solid line in FIGS. 3 and 4 is the second intake air amount Q2, which is the intake air amount per unit time at time t5, and the first intake air amount, which is the intake air amount per unit time at time t3.
  • the value divided by the air volume Q1 is shown.
  • the characteristic line F shown by the solid line in FIGS. 3 and 4 shows the judgment result of the abnormality diagnosis.
  • the time t1 is the timing for changing the opening degree of the pressure control valve 7 from the normal valve opening degree according to the operating state to the first valve opening degree. That is, the time t1 in FIGS. 3 and 4 is the timing at which the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is started.
  • time t2 is the timing at which a predetermined time has elapsed since the opening degree of the pressure control valve 7 was changed to the opening degree of the first valve.
  • Time t2 is, for example, a timing at which the intake air flow becomes stable after the pressure control valve 7 is changed to the first valve opening degree.
  • the time t3 is the timing at which a unit time (predetermined time) has elapsed since the integration of the intake air amount was started at the time t2, and the opening degree of the pressure control valve 7 is set to the opening degree of the first valve. It is the timing to change from to the second valve opening.
  • the time t4 is the timing at which a predetermined time has elapsed since the opening degree of the pressure control valve 7 was changed to the second valve opening degree.
  • the time t4 is, for example, a timing at which the intake air flow becomes stable after the opening degree of the pressure control valve 7 is changed to the second valve opening degree.
  • time t5 is the timing at which the unit time (predetermined time) has elapsed since the integration of the intake air amount was started at the time t4. Further, time t5 is a timing for changing the opening degree of the pressure control valve 7 from the opening degree of the second valve to the normal valve opening degree according to the operating state, and is a timing for outputting the diagnosis result of the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system. Is.
  • FIG. As shown, the intake air amount detected by the air flow meter 5 does not change.
  • the opening degree of the pressure control valve 7 is changed from the first valve opening degree to the second valve opening degree while the opening degree of the throttle valve 6 is constant. As shown in the above, the amount of intake air detected by the air flow meter 5 changes.
  • the ECM 8 is a unit when the second intake air amount Q2, which is the amount of intake air per unit time when the pressure control valve 7 is the second valve opening, is the unit when the pressure control valve 7 is the first valve opening. If the value divided by the first intake air amount Q1 which is the intake air amount per hour is equal to or less than the preset threshold value S (for example, 0.8), it is diagnosed that there is an abnormality in the blow-by gas recirculation system. More specifically, the ECM8 has a value obtained by dividing the second intake air amount Q2, which is the intake air amount per unit time at time t5, by the first intake air amount Q1 which is the intake air amount per unit time at time t3.
  • the preset threshold value S for example, 0.8
  • the PCV valve 18 has fallen out of the internal combustion engine 1 due to an abnormality such as a pipe disconnection or a hole being opened in any of the first pipe 11, the second pipe 12, and the third pipe 13. Diagnose that there is an abnormality due to.
  • the presence or absence of an abnormality in the blow-by gas recirculation system can be accurately diagnosed by using the first intake air amount Q1 and the second intake air amount Q2.
  • the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed when the opening degree of the throttle valve 6 is constant and the engine speed of the internal combustion engine 1 is constant in a predetermined operating state. That is, since the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed under the condition that the intake air amount of the internal combustion engine 1 is constant, the presence or absence of the abnormality of the blow-by gas recirculation system can be accurately diagnosed in this respect as well.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control flow of the abnormality diagnosis of the internal combustion engine 1 in the above-described embodiment.
  • step S1 it is determined whether or not the internal combustion engine 1 is in a predetermined operating state. In step S1, if the opening degree of the throttle valve 6 and the engine speed are constant in a predetermined operating state, the process proceeds to S2, otherwise the routine ends this time.
  • step S2 the opening degree of the pressure control valve 7 is changed to the opening degree of the first valve.
  • step S3 the first intake air amount Q1 which is the intake air amount after changing the opening degree of the pressure control valve 7 to the first valve opening degree is detected.
  • step S4 the opening degree of the pressure control valve 7 is changed to the second valve opening degree.
  • step S5 the second intake air amount Q2, which is the intake air amount after the opening degree of the pressure control valve 7 is changed to the second valve opening degree, is detected.
  • step S6 it is determined whether or not the value obtained by dividing the second intake air amount Q2 by the first intake air amount Q1 is larger than the threshold value S.
  • step S6 if the value obtained by dividing the second intake air amount Q2 by the first intake air amount Q1 is larger than the threshold value S, the process proceeds to step S7, and the second intake air amount Q2 is set by the first intake air amount Q1. If the divided value is equal to or less than the threshold value S, the process proceeds to step S8.
  • step S7 as a result of the diagnosis, it is determined that there is no abnormality.
  • step S8 as a result of the diagnosis, it is determined that there is an abnormality.
  • the operating state (operating conditions) of the internal combustion engine 1 changes between the time when the internal combustion engine 1 is determined to be in a predetermined operating state in step S1 and the time when the diagnosis is confirmed in steps S7 and S8.
  • the opening degree of the throttle valve 6, the engine rotation speed of the internal combustion engine 1, the opening degree of the EGR valve provided in the EGR passage, or the like changes, the abnormality diagnosis of the internal combustion engine 1 is stopped.
  • the abnormality diagnosis of the blow-by gas recirculation system is performed by setting the opening degree of the pressure control valve 7 to the opening degree of the first valve and then setting the opening degree to the second valve.
  • the first valve opening may be set after the second valve opening.
  • the present invention can also be applied to an internal combustion engine mounted on a so-called series hybrid vehicle for power generation.
  • the above-mentioned abnormality diagnosis can be performed when the internal combustion engine is operated at a predetermined operating point for power generation (throttle opening and engine speed are constant).
  • the driver of the vehicle may be notified by turning on a warning light or the like to urge repair.
  • the internal combustion engine 1 has a system configuration provided with a supercharger, but the present invention is also applicable to an internal combustion engine not provided with a supercharger. That is, the present invention is also applicable to the system in which the compressor 9 is omitted in FIG. 1 described above.
  • the above-described embodiment relates to an abnormality diagnosis method for the internal combustion engine 1 and an abnormality diagnosis device for the internal combustion engine 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

スロットル弁（６）の開度が一定となる所定の運転状態のときに、スロットル弁（６）の上流側に位置する圧力制御弁（７）の開度を所定の第１弁開度にしたときの第１吸入空気量（Ｑ１）と圧力制御弁（７）の開度を第１弁開度よりも小さい所定の第２弁開度にしたときの第２吸入空気量（Ｑ２）とを圧力制御弁（７）よりも上流側に位置するエアフローメータ（５）で検出する。第１吸入空気量（Ｑ１）及び第２吸入空気量（Ｑ２）に基づいて、ブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムである第１配管（１１）、第２配管（１２）、第３配管（１３）、ＰＣＶバルブ（１８）等の異常の有無を診断する。

Description

内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置
　本発明は、ブローバイガスを吸気通路へ還流させるために設けられたブローバイガス還流システムにおける異常の有無を診断する内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置に関する。
　例えば、特許文献１には、内燃機関への燃料供給が停止された燃料カット運転中等の所定の運転状態であるときに、吸気絞り弁を開弁もしくは閉弁させた後にエアフローメータで検出された吸気量に基づいて、エアフローメータの下流側で吸気通路に接続されたブローバイガス通路の吸気通路からの外れ（脱落）等による異常を検出する技術が開示されている。
　特許文献１においては、ブローバイガス通路が吸気通路から外れている場合、外れた部分から空気の流入または吸気の流出が生じる。そのため、吸気絞り弁の開度を変化させた過渡時において、ブローバイガス通路が吸気通路から外れていない正常の場合とブローバイガス通路が吸気通路から外れている異常の場合とでは、エアフローメータで検出される吸気量が安定するまでの吸気変化量（積算値）に差異が生じる。
　そこで、特許文献１の異常判定装置は、吸気絞り弁の開度を変化させた過渡時にエアフローメータで検出された吸気量に基づいてブローバイガス通路の異常の有無を判定している。
　しかしながら、この特許文献１においては、ブローバイガス通路の異常の有無に関わらず、吸気絞り弁の開度を小さくするとエアフローメータで検出される吸気量は小さくなるため、ブローバイガス通路の異常を精度良く検出できない虞がある。
　つまり、内燃機関のブローバイガス還流システムの異常を精度良く検出するにあたっては、更なる改善の余地がある。
特開２００８－５７４９８号公報
　本発明の内燃機関の異常診断は、内燃機関の吸入空気量を制御する第１吸気絞り弁の開度が一定となる所定の運転状態のときに、上記第１吸気絞り弁の上流側に位置する第２吸気絞り弁の開度を所定の第１弁開度にしたときの第１吸入空気量と上記第２吸気絞り弁の開度を上記第１弁開度より小さい所定の第２弁開度にしたときの第２吸入空気量と基づいて、ブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムの異常の有無を診断する。
　ブローバイガス還流システムにおいて、ブローバイガス等が流れる通路を構成する配管等に部品の外れ（脱落）や穴が開く等の異常があった場合には、異常があった部位から空気が流入することになる。
　従って、第２吸気絞り弁を閉じたときに吸入空気量検出センサで検出される吸入空気量は、ブローバイガス還流システムに部品の外れ（脱落）や穴が開く等の異常があった場合、第２吸気絞り弁を開いたときに吸入空気量検出センサで検出される吸入空気量よりも減少する。
　本発明によれば、第１吸入空気量と第２吸入空気量とを用いることで、ブローバイガス還流システムの異常の有無を精度良く診断することができる。
本発明に係る内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図。 ブローバイガス還流システムに配管外れが生じた場合の吸気の流れ方を模式的に示した説明図であって、（ａ）は圧力制御弁を開いている場合の吸気の流れ方を示し、（ｂ）は圧力制御弁を閉じている場合の吸気の流れ方を示す。 ブローバイガス還流システムの異常診断を実施時の圧力制御弁の開度、吸入空気量等の変化を示すタイミングチャート。 ブローバイガス還流システムの異常診断を実施時の圧力制御弁の開度、吸入空気量等の変化を示すタイミングチャート。 内燃機関の異常診断の制御の流れの一例を示すフローチャート。
　以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る内燃機関のシステム構成の概略を模式的に示した説明図である。
　内燃機関１は、例えば多気筒の火花点火式ガソリン機関であって、駆動源として自動車等の車両に搭載されるものである。
　内燃機関１の各気筒には、吸気マニホールド２を介して吸気通路３が接続されている。
　吸気通路３には、吸気中の異物を捕集するエアクリーナ４と、吸入空気量を検出するエアフローメータ５と、電動のスロットル弁６と、スロットル弁６の上流側に位置する電動の圧力制御弁７と、が設けられている。
　エアフローメータ５は、吸入空気量検出センサに相当するものであり、圧力制御弁７の上流側に配置されている。エアフローメータ５は、温度センサを内蔵したものであって、吸気導入口の吸気温度を検出可能となっている。
　エアクリーナ４は、エアフローメータ５の上流側に配置されている。
　スロットル弁６は、第１吸気絞り弁に相当するものであり、負荷に応じて内燃機関１の吸入空気量を制御する。圧力制御弁７は、第２吸気絞り弁に相当するものであって、後述するコンプレッサ９の上流側における吸気圧力を制御する。つまり、圧力制御弁７は、スロットル弁６の上流側に負圧を生成することが可能なものである。
　スロットル弁６及び圧力制御弁７は、制御部としてのエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）８からの制御信号により開度を変更（制御）可能となっている。
　ここで、圧力制御弁７の下流側には、図示せぬＥＧＲ通路が接続されている。ＥＧＲ通路は、図示せぬ排気通路から排気ガスの一部を吸気通路３に還流する排気還流（ＥＧＲ）を可能にするものである。ＥＧＲ通路は、後述するコンプレッサ９の上流側で吸気通路３に接続されている。つまり、吸気通路３に還流するＥＧＲガス量は、圧力制御弁７の開度調整に起因する圧力制御弁７下流側の吸気圧力（吸気負圧）によって制御可能である。
　また、この内燃機関１は、ターボ過給機を有している。ターボ過給機は、吸気通路３に設けられたコンプレッサ９と、図示せぬ排気通路に設けられた図示せぬタービンと、を有している。コンプレッサ９とタービンは、同軸上に配置され、一体となって回転する。コンプレッサ９は、スロットル弁６の上流側となり、圧力制御弁７よりも下流側となる位置に配置されている。
　吸気通路３には、スロットル弁６の上流側にインタクーラ１０が設けられている。インタクーラ１０は、コンプレッサ９の下流側に位置し、コンプレッサ９により圧縮（加圧）された吸気を冷却して充填効率を良くするために設けられている。
　さらに内燃機関１は、吸気通路３におけるエアフローメータ５よりも下流側の位置に接続された複数の配管を利用して、ブローバイガスを吸気通路３に導入して処理するブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムを有している。ブローバイガス還流システムは、第１配管１１、第２配管１２及び第３配管１３を有している。ブローバイガスは、シリンダとピストンの隙間を通って、内燃機関１の燃焼室１５から内燃機関１のクランクケース１６に漏れ出した燃焼ガスである。
　第１配管１１は、吸気通路３おけるスロットル弁６と圧力制御弁７との間の位置と内燃機関１のクランクケース１６とを接続する（連通させる）第１通路を構成するものである。第１配管１１は、一端が吸気通路３おけるスロットル弁６と圧力制御弁７との間の位置に接続され、他端が逆止弁１７を介して内燃機関１に接続されている。詳述すると、第１配管１１は、一端が吸気通路３におけるコンプレッサ９と圧力制御弁７との間の位置に接続されている。第１配管１１（第１通路）は、クランクケース１６内のブローバイガスを吸気通路３に導入可能なものである。
　逆止弁１７は、ブローバイガス還流システムの一部であり、クランクケース１６から吸気通路３へ向かう方向の流れを許容しつつ、吸気通路３からクランクケース１６へ向かう方向の流れを禁止する機能を有している。なお、逆止弁１７は、場合によっては省略することも可能である。
　第２配管１２は、吸気通路３における圧力制御弁７とエアフローメータ５との間の位置と内燃機関１のクランクケース１６とを接続する（連通させる）第２通路を構成するものである。第２配管１２は、一端が吸気通路３における圧力制御弁７とエアフローメータ５との間の位置に接続され、他端が内燃機関１に接続されている。第２配管１２（第２通路）は、内燃機関１のクランクケース１６に新気（空気）を導入可能なものである。
　第３配管１３は、吸気通路３におけるスロットル弁６よりも下流側の位置と内燃機関１のクランクケース１６とを接続する（連通させる）第３通路を構成するものである。第３配管１３は、一端が吸気通路３におけるスロットル弁６よりも下流側の位置に接続され、他端がＰＣＶバルブ１８を介して内燃機関１に接続されている。第３配管１３は、クランクケース１６内のブローバイガスを吸気通路３に導入可能なものである。
　ＰＣＶバルブ１８は、ブローバイガス還流システムの一部であり、第３配管１３内のガスの流量を制御するものである。ＰＣＶバルブ１８は、例えば周知の差圧作動弁であり、内燃機関１に取り付けられ、クランクケース１６側の入口部の圧力（正圧）と、吸気通路３側の出口部の圧力（負圧）と、の差圧が大きいときに開くように作動する。詳述すると、ＰＣＶバルブ１８は、第３配管１３を通して吸気通路３からクランクケース１６内部へ外気が逆流することを防ぎつつ、差圧に応じてクランクケース１６から吸気通路３へブローバイガスを排出させるものである。つまり、ブローバイガスは、スロットル弁６よりも下流側の負圧を利用して、ＰＣＶバルブ１８及び第３配管１３を介して吸気通路３に戻すことが可能である。
　ＥＣＭ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。ＥＣＭ８には、上述したエアフローメータ５の検出信号のほか、クランクシャフトのクランク角を検出するクランク角センサ２１、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ２２等の各種センサ類の検出信号が入力されている。クランク角センサ２１は、内燃機関１の機関回転数を検出可能なものである。ＥＣＭ８は、各種センサ類の検出信号に基づいて、内燃機関１の運転を制御している。
　ここで、第１配管１１、第２配管１２、第３配管１３に配管外れや穴あき等がある場合や、ＰＣＶバルブ１８が内燃機関１から外れた場合等、ブローバイガス還流システムに異常がある場合には、異常がある部位から空気が進入する。
　第１配管１１の配管外れとは、例えば第１配管１１が吸気通路３を構成する吸気管や逆止弁１７から外れて脱落してしまうことである。第２配管１２の配管外れとは、例えば第２配管１２が吸気通路３を構成する吸気管や内燃機関１から外れて脱落してしまうことである。第３配管１３の配管外れとは、例えば第３配管１３が吸気通路３を構成する吸気管やＰＣＶバルブ１８から外れて脱落してしまうことである。
　吸気通路３内においてエアフローメータ５を通過した吸気は、スロットル弁６が開いた状態で圧力制御弁７を閉じると、第２配管１２、クランクケース１６及び第３配管１３を介して圧力制御弁７の下流側に戻される。つまり、吸気通路３内において圧力制御弁７を通過できない吸気は、第２配管１２からクランクケース１６、第１配管１１と流れて圧力制御弁７を迂回する。
　また、第１配管１１、第２配管１２及び第３配管１３のいずれかに配管外れや穴が開く等による異常がある場合や、ＰＣＶバルブ１８が内燃機関１から脱落した場合には、これらの異常があった部位から空気が流入することになる。
　従って、スロットル弁６の開度が一定のとき、圧力制御弁７を閉じたときにエアフローメータ５で検出される吸入空気量は、ブローバイガス還流システムに異常があった場合、圧力制御弁７を開いたときにエアフローメータ５で検出される吸入空気量よりも減少する。
　図２は、ブローバイガス還流システムに配管外れが生じた場合の吸気の流れ方を模式的に示した説明図であって、（ａ）は圧力制御弁７を開いている場合の吸気の流れ方を示し、（ｂ）は圧力制御弁７を閉じている場合の吸気の流れ方を示している。
　例えば、図２に示すように、第１配管１１の一端に配管外れが生じた場合には、圧力制御弁７を閉じると、吸気通路３において第１配管１１の一端が接続されていた部位から外気が進入することになる。そのため、エアフローメータ５で検出される吸入空気量は、圧力制御弁７を開いている場合に比べて減少する。
　そこで、ＥＣＭ８は、スロットル弁６の開度が一定、かつ内燃機関１の機関回転数が一定となる所定の運転状態にあるときに、ブローバイガス還流システムの異常の有無を診断する。つまり、ＥＣＭ８は、診断部に相当する。
　ブローバイガス還流システムの異常診断は、例えば車両の走行中に所定の燃料カット条件が成立して内燃機関１の燃料噴射が中止された場合、すなわち車両減速中の燃料カットされた場合等に、内燃機関１の異常診断として実施される。
　ブローバイガス還流システムの異常診断は、スロットル弁６の開度が一定、かつ内燃機関１の機関回転数が一定となる所定の運転状態にあるときに、圧力制御弁７を開いているときの第１吸入空気量Ｑ１と、圧力制御弁７を閉じているときの第２吸入空気量Ｑ２と、に基づいて異常の有無を診断する。
　ここで、第１吸入空気量Ｑ１は、所定の運転状態のとき、圧力制御弁７を所定の大開度である所定の第１弁開度にしたときにエアフローメータ５で検出される吸入空気量である。第２吸入空気量Ｑ２は、所定の運転状態のとき、圧力制御弁７を第１弁開度よりも小さい所定の第２弁開度にしたときにエアフローメータ５で検出される吸入空気量である。第１弁開度と第２弁開度の開度差が大きいほど診断精度は高くなるので、第１弁開度と第２弁開度は、両者の弁開度差が大きくなるように設定することが望ましい。
　なお、ブローバイガス還流システムの異常診断は、内燃機関１がアイドル運転のときに実施するようにしてもよい。内燃機関１がモータリング可能な場合には、モータリング中にブローバイガス還流システムの異常診断を実施することも可能である。
　ブローバイガス還流システムの異常診断は、例えば車両のキースイッチをＯＮしてからＯＦＦするまでの１トリップにつき１回だけ実施される。ブローバイガス還流システムの異常診断の実施中に、スロットル弁６の開度が変化した場合には、異常診断を中止する。異常診断が中止された場合には、次の機会に異常診断を始めからからやり直す。
　図３及び図４は、ブローバイガス還流システムの異常診断を実施時の圧力制御弁７の開度、吸入空気量等の変化を示すタイミングチャートである。図３は、ブローバイガス還流システムが正常な場合のタイミングチャートである。図４は、ブローバイガス還流システムに異常がある場合のタイミングチャートである。
　図３及び図４中に実線で示す特性線Ａは、圧力制御弁７の開度を示している。図３及び図４中に実線で示す特性線Ｂは、エアフローメータ５で検出される単位時間当たりの吸入空気量を示している。特性線Ｂで示される吸入空気量は、時刻ｔ１～時刻ｔ３間では上述した第１吸入空気量Ｑ１を示し、時刻ｔ３～時刻ｔ５間では上述した第２吸入空気量Ｑ２を示している。図３及び図４中に破線で示す特性線Ｃは、エアフローメータ５で検出される吸入空気量を示している。特性線Ｃで示される吸入空気量は、時刻ｔ２～時刻ｔ３間では時刻ｔ２からエアフローメータ５で検出される吸入空気量の積算値を示し、時刻ｔ３～時刻ｔ５間は単位時間当たりの吸入空気量を示している。特性線Ｃは、便宜上、時刻ｔ２～時刻ｔ５の期間のみ図示している。図３及び図４中に一点鎖線で示す特性線Ｄは、エアフローメータ５で検出される吸入空気量を示している。特性線Ｄで示される吸入空気量は、時刻ｔ４～時刻ｔ５間では時刻ｔ４からエアフローメータ５で検出される吸入空気量の積算値を示している。特性線Ｄは、時刻ｔ５において単位時間当たりの吸入空気量を示している。特性線Ｄは、便宜上、時刻ｔ４～時刻ｔ５の期間のみ図示している。図３及び図４中に太実線で示す特性線Ｅは、時刻ｔ５における単位時間当たりの吸入空気量である第２吸入空気量Ｑ２を時刻ｔ３における単位時間当たりの吸入空気量である第１吸入空気量Ｑ１で除した値を示している。図３及び図４中に実線で示す特性線Ｆは、異常診断の判断結果を示している。
　図３及び図４において、時刻ｔ１は、圧力制御弁７の開度を運転状態に応じた通常弁開度から第１弁開度に変更するタイミングである。つまり、図３及び図４における時刻ｔ１は、ブローバイガス還流システムの異常診断を開始するタイミングである。
　図３及び図４において、時刻ｔ２は、圧力制御弁７の開度を第１弁開度に変更してから所定時間経過したタイミングである。時刻ｔ２は、例えば圧力制御弁７を第１弁開度に変更してから吸気流れが安定したタイミングである。
　図３及び図４において、時刻ｔ３は、時刻ｔ２で吸入空気量の積算を開始してから単位時間（所定時間）が経過したタイミングであり、圧力制御弁７の開度を第１弁開度から第２弁開度に変更するタイミングである。
　図３及び図４において、時刻ｔ４は、圧力制御弁７の開度を第２弁開度に変更してから所定時間経過したタイミングである。時刻ｔ４は、例えば圧力制御弁７の開度を第２弁開度に変更してから吸気流れが安定したタイミングである。
　図３及び図４において、時刻ｔ５は、時刻ｔ４で吸入空気量の積算を開始してから単位時間（所定時間）が経過したタイミングである。また、時刻ｔ５は、圧力制御弁７の開度を第２弁開度から運転状態に応じた通常弁開度に変更するタイミングであり、ブローバイガス還流システムの異常診断の診断結果を出力するタイミングである。
　ブローバイガス還流システムに異常がなければ、スロットル弁６の開度が一定のもとで圧力制御弁７の開度を第１弁開度から第２弁開度に変化させても、図３に示すように、エアフローメータ５で検出される吸入空気量が変化することはない。
　一方、ブローバイガス還流システムに異常があれば、スロットル弁６の開度が一定のもとで圧力制御弁７の開度を第１弁開度から第２弁開度に変化させると、図４に示すように、エアフローメータ５で検出される吸入空気量が変化することになる。
　そこで、ＥＣＭ８は、圧力制御弁７を第２弁開度とした時の単位時間当たりの吸入空気量である第２吸入空気量Ｑ２を圧力制御弁７を第１弁開度とした時の単位時間当たりの吸入空気量である第１吸入空気量Ｑ１で除した値が予め設定された閾値Ｓ（例えば０．８）以下であれば、ブローバイガス還流システムに異常があると診断する。詳述すると、ＥＣＭ８は、時刻ｔ５における単位時間当たりの吸入空気量である第２吸入空気量Ｑ２を時刻ｔ３における単位時間当たりの吸入空気量である第１吸入空気量Ｑ１で除した値が予め設定された閾値Ｓ以下であれば、第１配管１１、第２配管１２及び第３配管１３のいずれかに配管外れや穴が開く等よる異常か、ＰＣＶバルブ１８が内燃機関１から脱落したことによる異常があると診断する。
　すなわち、ブローバイガス還流システムの異常の有無は、第１吸入空気量Ｑ１と第２吸入空気量Ｑ２とを用いることで精度良く診断することができる。
　また、ブローバイガス還流システムの異常診断は、スロットル弁６の開度が一定、かつ内燃機関１の機関回転数が一定となる所定の運転状態にあるときに実施される。つまり、ブローバイガス還流システムの異常診断は、内燃機関１の吸入空気量が一定となる条件下で実施されるので、この点でもブローバイガス還流システムの異常の有無を精度良く診断することができる。
　図５は、上述した実施例における内燃機関１の異常診断の制御の流れの一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１では、内燃機関１が所定の運転状態になっているか否かを判定する。ステップＳ１において、スロットル弁６の開度や機関回転数が一定となる所定の運転状態であればＳ２へ進み、そうでなければ今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ２では、圧力制御弁７の開度を第１弁開度に変更する。
　ステップＳ３では、圧力制御弁７の開度を第１弁開度に変更した後の吸入空気量である第１吸入空気量Ｑ１を検出する。
　ステップＳ４では、圧力制御弁７の開度を第２弁開度に変更する。
　ステップＳ５では、圧力制御弁７の開度を第２弁開度に変更した後の吸入空気量である第２吸入空気量Ｑ２を検出する。
　ステップＳ６では、第２吸入空気量Ｑ２を第１吸入空気量Ｑ１で除した値が閾値Ｓよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ６において、第２吸入空気量Ｑ２を第１吸入空気量Ｑ１で除した値が閾値Ｓよりも大きい場合には、ステップＳ７へ進み、第２吸入空気量Ｑ２を第１吸入空気量Ｑ１で除した値が閾値Ｓ以下の場合には、ステップＳ８へ進む。
　ステップＳ７では、診断の結果、異常なしと判定する。
　ステップＳ８では、診断の結果、異常ありと判定する。
　なお、ステップＳ１にて内燃機関１が所定の運転状態であると判断されてからステップＳ７、ステップＳ８にて診断が確定するまでの間に、内燃機関１の運転状態（運転条件）が変化してスロットル弁６の開度や内燃機関１の機関回転数や上記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁の開度等が変化した際には、内燃機関１の異常診断は中止される。
　以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　例えば、ブローバイガス還流システムの異常診断は、上述した実施例では、圧力制御弁７の開度を第１弁開度にした後に第２弁開度としているが、圧力制御弁７の開度を第２弁開度にした後に第１弁開度としてもよい。
　本発明は、いわゆるシリーズハイブリッド車両に発電用として搭載される内燃機関に適用することも可能である。この場合には、例えば発電用の所定の運転点（スロットル開度及び機関回転数が一定）で当該内燃機関が運転されるときに上述した異常診断を実施可能である。
　また、判定の結果、ブローバイガス還流システムに異常がある場合には、車両の運転者に対して警告灯を点灯する等して告示し、修理を促すようにしてもよい。
　上述した実施例においては、内燃機関１が過給機を備えたシステム構成になっているが、本発明は、過給機を具備しない内燃機関に対しても適用可能である。すなわち、本発明は、上述した図１おいてコンプレッサ９が省略されたシステムに対しても適用可能である。
　上述した実施例は、内燃機関１の異常診断方法及び内燃機関１の異常診断装置に関するものである。

Claims (8)

  1. 　内燃機関の吸入空気量を制御する第１吸気絞り弁の開度が一定となる所定の運転状態のときに、上記第１吸気絞り弁の上流側に位置する第２吸気絞り弁の開度を所定の第１弁開度にしたときの第１吸入空気量と上記第２吸気絞り弁の開度を上記第１弁開度よりも小さい所定の第２弁開度にしたときの第２吸入空気量とを上記第２吸気絞り弁よりも上流側に位置する吸入空気量検出センサで検出し、
    　上記第１吸入空気量及び上記第２吸入空気量に基づいて、吸気通路における上記吸入空気量検出センサよりも下流側の位置に接続されたブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムの異常の有無を診断する内燃機関の異常診断方法。
  2. 　上記所定の運転状態は、所定の燃料カット条件が成立して上記内燃機関の燃料噴射が中止された運転状態である請求項１に記載の内燃機関の異常診断方法。
  3. 　上記第１吸入空気量及び上記第２吸入空気量を検出する間に上記第１吸気絞り弁の開度が変化した場合には、ブローバイガス還流システムの診断を中止する請求項１または２に記載の内燃機関の異常診断方法。
  4. 　上記第１吸入空気量は、上記第２吸気絞り弁の開度を上記第１弁開度に変更して所定時間経過したときの吸入空気量であり、
    　上記第２吸入空気量は、上記第２吸気絞り弁の開度を上記第２弁開度に変更して所定時間経過したときの吸入空気量である、請求項１～３のいずれかに記載の内燃機関の異常診断方法。
  5. 　上記ブローバイガス還流システムは、上記吸気通路における上記第１吸気絞り弁と上記第２吸気絞り弁との間の位置と内燃機関のクランクケースとを接続する第１通路を有する請求項１～４のいずれかに記載の内燃機関の異常診断方法。
  6. 　上記ブローバイガス還流システムは、上記吸気通路における上記第２吸気絞り弁よりも上流側の位置と内燃機関のクランクケースとを接続する第２通路を有する請求項１～５のいずれかに記載の内燃機関の異常診断方法。
  7. 　上記ブローバイガス還流システムは、上記吸気通路における第１吸気絞り弁よりも下流側の位置と内燃機関のクランクケースとを接続する第３通路を有する請求項１～６のいずれかに記載の内燃機関の異常診断方法。
  8. 　内燃機関の吸入空気量を制御する第１吸気絞り弁と、
    　上記第１吸気絞り弁の上流側に位置する第２吸気絞り弁と、
    　上記第２吸気絞り弁の上流側に位置して吸入空気量を検出する吸入空気量検出センサと、
    　吸気通路における上記吸入空気量検出センサよりも下流側の位置に接続されたブローバイガス処理用のブローバイガス還流システムと、
    　上記第１吸気絞り弁の開度が一定の所定の運転状態のときに、上記第２吸気絞り弁の開度を所定の第１弁開度にして上記吸入空気量検出センサで検出された第１吸入空気量と、上記第２吸気絞り弁の開度を上記第１弁開度よりも小さい所定の第２弁開度にして上記吸入空気量検出センサで検出された第２吸入空気量と、に基づいてブローバイガス還流システムの異常を診断する診断部と、を有する内燃機関の異常診断装置。
PCT/JP2020/008627 2020-03-02 2020-03-02 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置 WO2021176500A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/008627 WO2021176500A1 (ja) 2020-03-02 2020-03-02 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置
EP20923000.2A EP4116548B1 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Abnormality diagnostic method for internal combustion engine and abnormality diagnostic device for internal combustion engine
JP2022504761A JP7287567B2 (ja) 2020-03-02 2020-03-02 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置
US17/908,473 US11913400B2 (en) 2020-03-02 2020-03-02 Abnormality diagnostic method for internal combustion engine and abnormality diagnostic device for internal combustion engine
CN202080097809.4A CN115244282B (zh) 2020-03-02 2020-03-02 内燃机的异常诊断方法以及内燃机的异常诊断装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/008627 WO2021176500A1 (ja) 2020-03-02 2020-03-02 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021176500A1 true WO2021176500A1 (ja) 2021-09-10

Family

ID=77612895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/008627 WO2021176500A1 (ja) 2020-03-02 2020-03-02 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11913400B2 (ja)
EP (1) EP4116548B1 (ja)
JP (1) JP7287567B2 (ja)
CN (1) CN115244282B (ja)
WO (1) WO2021176500A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057498A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Honda Motor Co Ltd ブローバイガス還流装置の異常判定装置
JP2019152197A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 愛三工業株式会社 ブローバイガス処理装置
JP2019152203A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 愛三工業株式会社 ブローバイガス処理装置
JP2020012436A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 愛三工業株式会社 エンジンシステム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01100333A (ja) * 1987-10-14 1989-04-18 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の吸入空気量制御装置
US6098603A (en) * 1996-12-24 2000-08-08 Denso Corporation Blow-by gas passage abnormality detecting system for internal combustion engines
JP2003035217A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Nissan Motor Co Ltd 燃料蒸発ガス処理装置の故障診断装置
JP2006183629A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関及びその制御方法
KR100860228B1 (ko) * 2007-03-05 2008-09-24 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 흡기 시스템의 ｐｃｖ 호스 캡 열림 진단 방법
JP5176986B2 (ja) * 2008-05-09 2013-04-03 日産自動車株式会社 エバポパージシステムのリーク診断装置
DE102008002721A1 (de) * 2008-06-27 2009-12-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose einer Kurbelgehäuseentlüftung bei Verbrennungsmotoren
JP2010261325A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Hino Motors Ltd エンジン吸気システム
WO2011007456A1 (ja) * 2009-07-16 2011-01-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御弁異常判定装置
EP2455595A4 (en) * 2009-07-16 2018-01-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining abnormality of control valve in internal combustion engine
US9957906B2 (en) * 2013-11-06 2018-05-01 Ford Gloabl Technologies, LLC Methods and systems for PCV flow estimation with an intake oxygen sensor
EP3569847B1 (en) * 2017-01-16 2024-02-07 Nissan Motor Co., Ltd. Method for controlling internal combustion engine and device for controlling internal combustion engine
JP6409086B1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-17 株式会社Ｓｕｂａｒｕ リーク検出装置
JP7067263B2 (ja) * 2018-05-21 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 蒸発燃料処理装置の異常検出装置
JP6725087B1 (ja) * 2019-05-30 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のブローバイガス送出路異常検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057498A (ja) 2006-09-01 2008-03-13 Honda Motor Co Ltd ブローバイガス還流装置の異常判定装置
JP2019152197A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 愛三工業株式会社 ブローバイガス処理装置
JP2019152203A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 愛三工業株式会社 ブローバイガス処理装置
JP2020012436A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 愛三工業株式会社 エンジンシステム

Also Published As

Publication number Publication date
CN115244282B (zh) 2024-03-08
JPWO2021176500A1 (ja) 2021-09-10
EP4116548A1 (en) 2023-01-11
JP7287567B2 (ja) 2023-06-06
EP4116548B1 (en) 2023-11-01
CN115244282A (zh) 2022-10-25
US20230340922A1 (en) 2023-10-26
US11913400B2 (en) 2024-02-27
EP4116548A4 (en) 2023-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10907591B2 (en) Internal combustion engine and method for detecting a leak from a crankcase and/or a tank ventilation system
US10012169B2 (en) Method and device for diagnosing a component in a gas-routing system of an engine system having a combustion engine
CN102265017B (zh) 传感器的异常检测装置
CN106246377B (zh) 用于曲轴箱通风***的泄漏检测的方法
JP5707967B2 (ja) 内燃機関の過給圧診断装置
JP7193017B2 (ja) 内燃機関のブローバイガス処理装置のリーク診断方法およびリーク診断装置
JP2006348778A (ja) 圧力センサの異常診断装置
JP2008240576A (ja) 過給システムの故障診断装置
JP2013096372A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
CN104854324B (zh) 增压发动机诊断方法以及相关联的发动机
JPWO2014119182A1 (ja) 内燃機関の排気還流制御装置及び排気還流制御方法
CN110168209A (zh) 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
JP2019019800A (ja) 低圧ループ式ｅｇｒ装置を備えた過給機付きエンジンにおけるブローバイガス還元装置の異常診断装置
JP7193016B2 (ja) 内燃機関のブローバイガス処理装置のリーク診断方法およびリーク診断装置
JP2006342720A (ja) 上流側吸気圧センサの異常診断装置
JP4748396B2 (ja) 内燃機関の排気絞り弁故障診断装置
JP2008133779A (ja) 差圧センサの診断装置
JP4760671B2 (ja) 差圧センサの故障検知システム
US20160108858A1 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP2008190435A (ja) インタークーラの異常検出装置
WO2021176500A1 (ja) 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置
JP2010169008A (ja) 圧力センサの異常検出装置
WO2021176501A1 (ja) 内燃機関の異常診断方法及び内燃機関の異常診断装置
JP3407479B2 (ja) 過給圧センサの診断装置
WO2021240575A1 (ja) 異常診断方法及び異常診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20923000

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022504761

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020923000

Country of ref document: EP

Effective date: 20221004