異常檢測裝置以及異常檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢氣門閥的異常檢測裝置以及異常檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，已知有一種渦輪增壓器，具備:渦輪機；迂回渦輪機的廢氣門通道；以及配設(shè)在廢氣門通道上的廢氣門閥。廢氣門閥在排氣壓力超過規(guī)定值時開放廢氣門通道，從而抑制排氣進入渦輪機。
[0003]對廢氣門閥的異常進行檢測的技術(shù)，例如已知有對增壓器壓力的檢測值是否超過限度值進行判斷，在檢測值超過限度值時表示異常的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7-293302號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]但是，即使在渦輪增壓器的轉(zhuǎn)數(shù)相等的運行狀態(tài)下，也會有不少增壓器壓力的檢測值不同的情況。因此，在提高廢氣門閥的異常檢測精度的這一點上，上述的技術(shù)仍有改善的余地。
[0009]本發(fā)明的目的為，提供一種能在高精度下檢測出廢氣門閥的異常的異常檢測裝置以及異常檢測方法。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一個方式所涉及的異常檢測裝置具備廢氣門閥、取得部、運算部、以及判斷部。所述取得部取得發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度、增壓器壓力以及吸氣溫度。所述運算部用所述旋轉(zhuǎn)速度、所述增壓器壓力以及所述吸氣溫度，來計算所述發(fā)動機的工作氣體的質(zhì)量流量的運算值。所述判斷部在所述運算值不是正常值時，判斷為所述廢氣門閥為異常。
[0012]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的另一個方式所涉及的異常檢測方法，其包括取得發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度、增壓器壓力以及吸氣溫度。所述方法包括用所述旋轉(zhuǎn)速度、所述增壓器壓力以及所述吸氣溫度，來計算工作氣體的質(zhì)量流量的運算值。所述方法包括在所述運算值不是正常值時，判斷為廢氣門閥為異常。
[0013]根據(jù)這些構(gòu)成，用增壓器壓力、吸氣溫度以及發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度，來計算工作氣體的質(zhì)量流量，并且基于該運算值來判斷廢氣門閥的異常。也就是說，在對廢氣門閥的異常進行檢測的情況下，除了增壓器壓力還考慮吸氣溫度，從而能在與大氣溫度相應(yīng)的條件下檢測出廢氣門閥的異常。其結(jié)果，能在高精度下檢測出廢氣門閥的異常。
[0014]優(yōu)選地，所述判斷部用具有根據(jù)所述發(fā)動機的運行狀態(tài)規(guī)定的所述正常值的數(shù)據(jù)，在所述運算值不是與所述運行狀態(tài)相應(yīng)的所述正常值時，判斷為所述廢氣門閥為異常。
[0015]根據(jù)該構(gòu)成，廢氣門閥的異常在與發(fā)動機的運行狀態(tài)相應(yīng)的基準(zhǔn)下被檢測出。其結(jié)果，能在高精度下檢測出廢氣門閥的異常。
[0016]優(yōu)選地，所述取得部取得表示對所述廢氣門閥的控制狀態(tài)的信息，所述判斷部用具有根據(jù)所述運行狀態(tài)而按每個所述控制狀態(tài)規(guī)定的所述正常值的數(shù)據(jù)，在所述運算值不是與所述運行狀態(tài)相應(yīng)的所述正常值時，判斷為所述廢氣門閥為異常。
[0017]根據(jù)該構(gòu)成，由于根據(jù)廢氣門閥的控制狀態(tài)、即開閉狀態(tài)來檢測出異常，所以能在更高精度下檢測出廢氣門閥的異常。
[0018]優(yōu)選地，所述取得部在從所述廢氣門閥的開閉轉(zhuǎn)換之后開始經(jīng)過了預(yù)定期間時，取得所述旋轉(zhuǎn)速度、所述增壓器壓力以及所述吸氣溫度。
[0019]例如，即使廢氣門閥從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)，在渦輪機因慣性而旋轉(zhuǎn)的期間，工作氣體的質(zhì)量流量會受到該渦輪機的旋轉(zhuǎn)的影響。在該期間內(nèi)，工作氣體的運算值容易變大。因此，在廢氣門閥從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)后，在預(yù)定時間內(nèi)與廢氣門閥處于打開狀態(tài)的其他期間同樣的條件下檢測出異常的情況下，廢氣門閥容易被判斷為異常。根據(jù)上述構(gòu)成，在開閉轉(zhuǎn)換之后的預(yù)定時間內(nèi)異常檢測被中斷。也就是說，由于在與廢氣門閥的開閉轉(zhuǎn)換之后緊接著的期間相比渦輪機的旋轉(zhuǎn)變得穩(wěn)定的狀態(tài)下判斷異常，所以能在更高精度下檢測出廢氣門閥的異常。
【附圖說明】
[0020]圖1是將本發(fā)明的一個實施方式所涉及的異常檢測裝置的概要構(gòu)成與搭載該異常檢測裝置的發(fā)動機的概要構(gòu)成一起示出的圖。
[0021]圖2是示出異常檢測處理的處理步驟的流程圖。
[0022]圖3(a)是示出在廢氣門閥從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)前后的工作氣體量的運算值以及基準(zhǔn)值的推移的一例的圖。
[0023]圖3 (b)是示出廢氣門閥的開閉狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照圖1-圖3對異常檢測裝置以及異常檢測方法的一個實施方式進行說明。首先，參照圖1對搭載有異常檢測裝置的柴油發(fā)動機的整體構(gòu)成進行說明。
[0025]如圖1所示，在柴油發(fā)動機10 (以下，簡稱為發(fā)動機10。)的缸組11上形成有排成一列的4個缸體12，燃料從噴射器13噴射到各個缸體12內(nèi)。在缸組11上連接有用于向各個缸體12供給工作氣體、即吸入空氣的進氣歧管14、和使來自各個缸體12的排氣流入的排氣歧管15。
[0026]在與進氣歧管14連接的吸氣通道16的上游端安裝有未予圖示的空氣過濾器。在吸氣通道16上安裝有渦輪增壓器17的壓縮機18。在吸氣通道16上的壓縮機18的下游側(cè)部位安裝有中間冷卻器19，該中間冷卻器19對被上述壓縮機18壓縮的吸入空氣進行冷卻。
[0027]另一方面，在排氣歧管15上連接有排氣通道20。在排氣通道20上安裝有與上述的壓縮機18相連的渦輪機21。另外，在排氣歧管15和排氣通道20上連接有迂回渦輪機
21的廢氣門通道22 (以下，稱為W/G (Waste Gate)通道22。)。
[0028]在W/G通道22上安裝有對該W/G通道22進行開閉的廢氣門閥23 (以下，稱為W/G閥23。)。W/G閥23的開閉由廢氣門閥控制部24(以下，稱為W/G閥控制部24。)控制。W/G閥控制部24根據(jù)發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度NE和燃料噴射量Qf，來轉(zhuǎn)換W/G閥23的開閉。在W/G閥23處于關(guān)閉狀態(tài)時，排氣歧管15內(nèi)的排氣流入渦輪機21內(nèi)。另一方面，在W/G閥23處于打開狀態(tài)時，排氣歧管15內(nèi)的排氣迂回渦輪機21而流入排氣通道20內(nèi)。
[0029]另一方面，在發(fā)動機10上安裝有取得與該發(fā)動機10的運行狀態(tài)相關(guān)的信息的各種傳感器。例如，在吸氣通道16上的比壓縮機18更靠下游側(cè)的部位安裝有增壓器壓力傳感器25。增壓器壓力傳感器25以預(yù)定的控制周期對被壓縮機18壓縮并在吸氣通道16內(nèi)流動的工作氣體的壓力、即增壓器壓力Pb進行檢測。在進氣歧管14上安裝有吸氣溫度傳感器26。吸氣溫度傳感器26以預(yù)定的控制周期對將要流入缸體12的工作氣體的溫度、即吸氣溫度Tin進行檢測。發(fā)動機10具備旋轉(zhuǎn)速度傳感器27，該旋轉(zhuǎn)速度傳感器27對該發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度NE進行檢測。旋轉(zhuǎn)速度傳感器27對曲柄軸28的旋轉(zhuǎn)速度進行檢測，從而以預(yù)定的控制周期檢測出發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度NE。
[0030]接著，參照圖1-圖3對檢測上述的W/G閥23的異常的異常檢測裝置30進行說明。首先，參照圖1對異常檢測裝置30的電氣構(gòu)成進行說明。
[0031]如圖1所示，異常檢測裝置30由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成，且具備:進行各種計算和設(shè)定的控制部31 ;以及存儲各種控制程序和各種數(shù)據(jù)的存儲部32。控制部31基于被存儲在存儲部32中的各種控制程序和各種數(shù)據(jù)，來執(zhí)行對W/G閥23的異常進行檢測的異常檢測處理。
[0032]從增壓器壓力傳感器25輸入表示增壓器壓力Pb的檢測信號、從吸氣溫度傳感器26輸入表不吸氣溫度Tin的檢測信號、從旋轉(zhuǎn)速度傳感器27輸入表不發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度NE的檢測信號，這些信號以預(yù)定的周期輸入到異常檢測裝置30。并且，從對W/G閥23的開閉進行控制的W/G閥控制部24以預(yù)定的控制周期向異常檢測裝置30輸入表示W(wǎng)/G閥23的開閉狀態(tài)(控制狀態(tài))的控制信號。并且，燃料噴射控制部45對從噴射器13噴射的燃料量、即燃料噴射量Qf進行控制，從該燃料噴射控制部45以預(yù)定的控制周期將表示燃料噴射量Qf的信號輸入到異常檢測裝置30。作為取得部的控制部31取得這些各種信息。
[0033]控制部31的開閉標(biāo)志設(shè)定部33設(shè)定表示廢氣門閥的開閉狀態(tài)的開閉標(biāo)志F1。開閉標(biāo)志設(shè)定部33在從W/G閥控制部24輸入的控制信號為表示W(wǎng)/G閥23的打開狀態(tài)的信號時，將開閉標(biāo)志Fl設(shè)定為“O”。開閉標(biāo)志設(shè)定部33在從W/G閥控制部24輸入的控制信號為表不W/G閥23的關(guān)閉狀態(tài)的信號時,將開閉標(biāo)志Fl設(shè)定為“I”。
[0034]控制部31的計時部34對W/G閥23的開閉轉(zhuǎn)換之后的經(jīng)過時間進行計時。當(dāng)來自W/G閥控制部24的控制信號被轉(zhuǎn)換時，計時部34將未予圖示的計數(shù)器的計數(shù)值C設(shè)定為初始值Ci的同時，以預(yù)定的周期對計數(shù)值C進行倒計時。控制部31在計數(shù)值C變成“O”時繼續(xù)執(zhí)行W/G閥23的異常檢測處理。另外，當(dāng)W/G閥23的開閉被轉(zhuǎn)換時，在上述轉(zhuǎn)換后緊接著存在渦輪機21的旋轉(zhuǎn)過渡到與轉(zhuǎn)換后的W/G閥23的開閉狀態(tài)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)的期間、即過渡期間。初始值Ci是用于判斷是否經(jīng)過這樣的過渡期間的值。
[0035]控制部31的工作氣體量運算部35對被供給至缸體12中的工作氣體(在本實施方式中為吸入空氣)的質(zhì)量流量、即工作氣體量進行計算。工作氣體量運算部35將如下所示的值代入狀態(tài)方程式PXV = GcXRXT，計算工作氣體量的運算值Ge。工作氣體量運算部35作為計算運算值Ge的運算部發(fā)揮作用。
[0036]P:增壓器壓力傳感器25的檢測值、即增壓器壓力Pb
[0037]V:發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度NE和發(fā)動機10的