專利名稱：內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及安全裝置，特別是 涉及一種具有脈沖增壓?jiǎn)卧膬?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及安全裝 置。
背景技術(shù)：
在比進(jìn)氣閥更靠上游側(cè)的進(jìn)氣通道中，具有連通、遮蔽該進(jìn)氣通 道從而實(shí)施脈沖增壓的脈沖增壓?jiǎn)卧膬?nèi)燃機(jī)已經(jīng)為公眾所知。在進(jìn) 氣行程中進(jìn)行進(jìn)氣時(shí)，如果該脈沖增壓?jiǎn)卧獙⑦M(jìn)氣通道以完全封閉的 方式遮蔽，則進(jìn)氣閥閉閥之后燃燒室的負(fù)壓也增大。并且，在負(fù)壓增 大了的狀態(tài)下，脈沖增壓?jiǎn)卧獙⑦M(jìn)氣通道完全打開時(shí)，則流入燃燒室 的進(jìn)氣流速升高。而且，由于此時(shí)進(jìn)氣為一口氣地流入至燃燒室中， 因此能夠獲得一種慣性增壓效果。脈沖增壓通過以這種方式連通、遮 蔽進(jìn)氣通道而進(jìn)行，并且例如與使用排氣驅(qū)動(dòng)型增壓機(jī)的增壓相比具 有響應(yīng)性好的特點(diǎn)。關(guān)于該脈沖增壓，例如在專利文獻(xiàn)1中公開了一
種脈沖增壓?jiǎn)卧臉?gòu)成示例。此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了一種內(nèi) 燃機(jī)的進(jìn)氣控制裝置，其以節(jié)流閥為構(gòu)成要素，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載而 對(duì)節(jié)流閥的開度以及進(jìn)氣控制閥的(相當(dāng)于脈沖增壓?jiǎn)卧?的開閥時(shí) 機(jī)進(jìn)行控制。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-248946號(hào)7〉才艮
專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-61285號(hào)公報(bào)發(fā)明要解決的課題
但是，由于脈沖增壓是以上述方式而進(jìn)行的，因此當(dāng)脈沖增壓中 的故障發(fā)生時(shí)會(huì)出現(xiàn)下文所示的問題。例如，如果脈沖增壓?jiǎn)卧耆?關(guān)閉從而處于遮蔽流道的狀態(tài)時(shí)，由于不再向缸內(nèi)供給進(jìn)氣，會(huì)導(dǎo)致 進(jìn)氣不足從而無法進(jìn)行燃燒。在這種狀態(tài)下，不僅由于氣缸間的燃燒 狀態(tài)變得不平衡而導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)加大，廢氣排放也因此惡化。此 外，在這種狀態(tài)下，由于內(nèi)燃機(jī)的扭矩也將下降，導(dǎo)致駕駛員需要過 量踩踏加速踏板，并且由于僅有燃料被噴射到失火了的缸內(nèi)，從而致 使耗油率惡化。
當(dāng)這種脈沖增壓中的故障，是由于例如脈沖增壓?jiǎn)卧目蓜?dòng)部的 固定或用于驅(qū)動(dòng)脈沖增壓?jiǎn)卧淖鲃?dòng)器的斷線接觸不良等原因而零散 地發(fā)生時(shí)，由于在燃料過多的狀態(tài)下重新開始燃燒會(huì)發(fā)生異常燃燒， 在最壞情況下有可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)損壞。此外，如果脈沖增壓?jiǎn)卧?以完全關(guān)閉的方式遮蔽流道，而僅僅達(dá)到了一定程度上的遮蔽的狀態(tài) 下，即使能夠避免失火，但也無法避免在氣缸間發(fā)生的燃燒狀態(tài)的不 平衡。同樣地，在脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ髦邪l(fā)生了不暢或卡住等動(dòng)作不 良的情況下，在氣缸間也會(huì)發(fā)生燃燒狀態(tài)的不平衡。因此，在發(fā)生了 這些故障的情況下，也有可能出現(xiàn)除了內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)增大之外，還導(dǎo)
致排;故及耗油率的惡化。此外，在圖18中，對(duì)歸納了上述脈沖增壓中 的故障的分析表進(jìn)行了圖示。
并且，在萬一發(fā)生了脈沖增壓中的故障的情況下，不僅需要避免 或者抑制該故障所造成的影響，考慮到在最壞情況即內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)損壞 等的情況下車輛的行駛安全將顯著受損的重大情況，還應(yīng)該確保適當(dāng) 的方法以使駕駛員至少能夠?qū)④囕v退避到安全的場(chǎng)所，或者如果是車輛仍可自行行駛的故障則應(yīng)該使車輛能夠安全地自行行駛到維修工 廠。但是，雖然這種脈沖增壓中的故障的影響有可能會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重 的事態(tài)發(fā)生，然而卻沒有發(fā)現(xiàn)應(yīng)對(duì)這種故障的技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是考慮到上述課題而實(shí)施的，其目的在于，提供一 種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，該故障判斷 裝置能夠?qū)γ}沖增壓中的故障及該故障的故障狀態(tài)、和脈沖增壓中的 故障及該故障的程度進(jìn)行判斷，該安全裝置能夠根據(jù)脈沖增壓?jiǎn)卧?故障狀態(tài)及程度使車輛以適當(dāng)?shù)姆绞酵吮苄旭偂?br>
解決課題的方法
為解決上述課題，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置為，在內(nèi) 燃機(jī)系統(tǒng)中對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，
具有內(nèi)燃才幾；脈沖增壓?jiǎn)卧溥B通、遮蔽比該內(nèi)燃才幾的進(jìn)氣閥更 靠上游側(cè)的進(jìn)氣通道從而進(jìn)行脈沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷 裝置的特征在于，其具有脈沖增壓故障判斷單元，用于根據(jù)所述內(nèi)燃 機(jī)各氣缸的燃燒狀態(tài)判斷脈沖增壓中有無故障。在此，在發(fā)生了脈沖 增壓中的故障的情況下，由于脈沖增壓無法以預(yù)期的方式而進(jìn)行，因 此對(duì)應(yīng)于發(fā)生了故障的脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧椎娜紵隣顟B(tài)與其他氣缸的 燃燒狀態(tài)相比將有所不同。通過著眼于所述現(xiàn)象的本發(fā)明，能夠判斷 出有無脈沖增壓中的故障。
此外，根據(jù)本發(fā)明，所述脈沖增壓故障判斷單元也可以通過在所 述脈沖增壓?jiǎn)卧豢刂茷閷?shí)施脈沖增壓的運(yùn)行狀態(tài)，和所述脈沖增壓 單元未被控制為實(shí)施脈沖增壓的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)氣缸間的燃燒狀態(tài)進(jìn)行增壓中的故障。在此，作為氣缸間的燃燒 狀態(tài)發(fā)生異常的情況，不僅有因脈沖增壓中發(fā)生了故障而引起的情況， 還有可能是例如因燃料噴射閥故障等的燃料噴射中的故障而引起的情 況。針對(duì)于此，通過本發(fā)明，能夠識(shí)別是否是脈沖增壓中的故障。
此外，根據(jù)本發(fā)明，還可以具有故障狀態(tài)判斷單元，用于在所述 脈沖增壓故障判斷單元判斷脈沖增壓中存在故障的情況下，對(duì)脈沖增 壓中故障的故障狀態(tài)進(jìn)行判斷。
此外，根據(jù)本發(fā)明，也可以通過利用燃燒壓傳感器而以燃燒壓力 來檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)各氣缸的燃燒狀態(tài)。此外，對(duì)于檢測(cè)燃燒狀態(tài)，具 體而言，優(yōu)選以例如本發(fā)明的利用燃燒壓傳感器而以燃燒壓力來進(jìn)行 檢測(cè)。
此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置為，用于在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中 發(fā)生了脈沖增壓中的故障的情況下，能夠使具有所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的車
輛進(jìn)行退避行駛，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，具有內(nèi)燃機(jī)；脈沖增 壓?jiǎn)卧?，其連通、遮蔽比該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥更靠上游側(cè)的進(jìn)氣通道， 從而實(shí)施脈沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，具有退 避行駛條件決定單元，其根據(jù)所述脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)，而決 定使所述車輛進(jìn)行退避行駛的條件。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于例如未達(dá)到內(nèi)燃機(jī)損壞程度的故障，作為使車 輛退避行駛的條件(以下僅稱為退避行駛條件)，通過點(diǎn)亮警示燈使駕 駛員能夠得知所述故障的發(fā)生，從而能夠使車輛進(jìn)行退避行駛。此外， 以這種方式點(diǎn)亮警示燈，能夠催促駕駛員及早在維修工廠接受保養(yǎng)， 如果是輕度故障也可以自行行駛到維修工廠接受保養(yǎng)。并且，作為退
10避行駛條件，向駕駛員告知故障的方法，并不僅限于點(diǎn)亮警示燈，還 可以采用其他適當(dāng)?shù)姆椒?，例如利用聲音來進(jìn)行通知或利用所謂導(dǎo)航 系統(tǒng)的顯示部來進(jìn)行通知等。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)生故障的脈沖增壓?jiǎn)卧墓收蠣顟B(tài)為將 流道以完全封閉的方式遮蔽的狀態(tài)的情況下，通過在退避行駛條件中 進(jìn)一步包括，例如限制對(duì)內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量的總量，或停止向?qū)?yīng) 于發(fā)生了故障的脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧椎娜剂蠂娚?，從而能夠抑制由?故障的影響導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)損壞的事態(tài)的發(fā)生，并且，還能夠使車輛退避 行駛至安全的場(chǎng)所。即，根據(jù)本發(fā)明，能夠以這種方式，根據(jù)故障狀 態(tài)而使車輛進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐吮苄旭偂?br>
對(duì)于此點(diǎn)，本發(fā)明優(yōu)選，在所述脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)為關(guān) 閉故障的情況下，所述退避行駛條件決定單元將所述脈沖增壓?jiǎn)卧?發(fā)生了關(guān)閉故障的脈沖增壓?jiǎn)卧鶎?duì)應(yīng)的氣缸的燃料噴射禁止以及對(duì) 所述內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量的總量限制，決定為用于使所述車輛進(jìn)行退 避行駛的條件。
此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置為，在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中
對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，具有內(nèi) 燃機(jī)；脈沖增壓?jiǎn)卧溥B通、遮蔽比該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥更靠上游側(cè) 的進(jìn)氣通道，從而實(shí)施脈沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置的 特征在于，其具有脈沖增壓故障判斷單元，通過將在根據(jù)所述脈沖增 壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)中檢測(cè)的檢測(cè)值， 和對(duì)應(yīng)于該片全測(cè)值并在脈沖增壓中的故障不存在的情況下根據(jù)所述內(nèi) 燃機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn) 行判斷。在此，在脈沖增壓中發(fā)生了故障的情況下，由于脈沖增壓無法以 預(yù)期的方式進(jìn)行，因而在根據(jù)脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓膬?nèi)燃機(jī)系 統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)將出現(xiàn)變化。因此，可以說在所述規(guī)定狀態(tài)中檢測(cè)的檢 測(cè)值與脈沖增壓中的故障具有相關(guān)關(guān)系。因此，如將該檢測(cè)值與在脈 沖增壓中的故障不存在的情況下預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，則可以判斷 有無脈沖增壓中的故障。本發(fā)明是著眼于所述問題點(diǎn)而進(jìn)行的，根據(jù) 本發(fā)明，能夠?qū)γ}沖增壓中的故障進(jìn)行判斷。此外，根據(jù)本發(fā)明，通 過基于判斷結(jié)果使警示燈點(diǎn)亮的方法等，能夠?qū)⒚}沖增壓?jiǎn)卧械墓?障的發(fā)生通知駕駛員。
此外，才艮據(jù)本發(fā)明，具體而言例如，才艮據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓?作而變化的所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)可以為所述脈沖增壓?jiǎn)卧臓?態(tài)，所述檢測(cè)值也可以為所述脈沖增壓?jiǎn)卧B通進(jìn)氣通道的動(dòng)作所需 要的時(shí)間。并且，這種情況下考慮到檢測(cè)值的性質(zhì)，優(yōu)選，所述脈沖
所述脈沖增壓?jiǎn)卧械倪M(jìn)氣通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲進(jìn)行判斷。并且， 由于該響應(yīng)延遲具體而言是基于例如脈沖增壓?jiǎn)卧牟粫硨?dǎo)致的動(dòng)作 不良而發(fā)生的，因此根據(jù)本發(fā)明，具體而言能夠以將脈沖增壓?jiǎn)卧?br>
此外，本發(fā)明優(yōu)選，還具有故障程度判斷單元，用于在所述脈沖 增壓故障判斷單元判斷出所述脈沖增壓?jiǎn)卧l(fā)生了響應(yīng)延遲的情況 下，對(duì)該響應(yīng)延遲的程度進(jìn)行判斷。由此，能夠根據(jù)響應(yīng)延遲的程度 而使用不同的故障安全控制等。
此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置為，被與權(quán)利要求10所述 的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置
12的特征在于，還具有控制動(dòng)作補(bǔ)正單元，用于在所述故障程度判斷單元判斷響應(yīng)延遲的程度為輕度的情況下，對(duì)該判斷中脈沖增壓?jiǎn)卧目刂苿?dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正。
在此，響應(yīng)延遲的程度為輕度的情況是指，雖然出現(xiàn)了響應(yīng)延遲，但是其程度為通過對(duì)脈沖增壓?jiǎn)卧目刂苿?dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正，能夠確保所需空氣量的程度的延遲的情況。關(guān)于此點(diǎn)，在脈沖增壓?jiǎn)卧霈F(xiàn)了響應(yīng)延遲的情況下，如其程度為輕度時(shí)禁止燃料噴射或限制燃料噴射量，內(nèi)燃機(jī)的扭矩將會(huì)下降，對(duì)于欲將車輛進(jìn)行退避行駛的駕駛員而言，其結(jié)果反而會(huì)更糟。但是，在該狀態(tài)下，氣缸間的燃燒狀態(tài)變得不平衡，其結(jié)果導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)及廢氣排放的惡化。
針對(duì)于此，根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)脈沖增壓?jiǎn)卧目刂苿?dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正以使所需的空氣量能夠確保，從而能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)及廢氣排放的惡化。此外，根據(jù)本發(fā)明，在通過警示燈的點(diǎn)亮等使駕駛員注意到故障的發(fā)生從而使車輛進(jìn)行退避行駛時(shí)，能夠避免出現(xiàn)更糟結(jié)果的狀況。并且，權(quán)利要求中所述的"共同使用"，也包括將內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置和內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置例如以相同的控制裝置來實(shí)現(xiàn)的情況。
此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置為，被與權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，還具有燃料噴射量限制單元，用于在所述故障程度判斷單元判斷響應(yīng)延遲的程度不為輕度的情況下，至少限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧姿鶉娚涞娜剂系膰娚淞?。根?jù)本發(fā)明，即使在響應(yīng)延遲的程度不為輕度的情況下，通過限制燃料噴射量從而能
13夠降低氣缸間燃燒狀態(tài)的不平衡程度，并且由此能夠持續(xù)抑制內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)及廢氣排放的惡化，從而能夠?qū)嵤┸囕v的退避行駛。
并且，本發(fā)明還可以具有控制動(dòng)作補(bǔ)正單元，用于在故障程度判斷單元判斷響應(yīng)延遲的程度不為輕度的情況下，對(duì)該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧目刂苿?dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正。根據(jù)本發(fā)明，盡管通過對(duì)控制動(dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正不能獲得所需的空氣量，通過脈沖增壓卻能夠確保相應(yīng)的空氣量。因此，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠緩和燃料噴射量的限制程度，因而能夠較大程度地確保內(nèi)燃機(jī)的輸出，從而使車輛的退避行駛能夠以更適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)施。
此外，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)也可以為，比所述脈沖增壓?jiǎn)卧肯掠蝹?cè)的進(jìn)氣通道的狀態(tài)，所述檢測(cè)值也可以為，所述脈沖增壓?jiǎn)卧B通進(jìn)氣通道時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力。并且，這種情況下考慮到檢測(cè)值的性質(zhì)，優(yōu)選，所述脈沖增壓故障判斷單元通過將所述4企測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而對(duì)所述脈沖增壓?jiǎn)卧械倪M(jìn)氣通道遮蔽時(shí)的密閉不良進(jìn)行判斷。并且，由于該密閉不良具體而言是因?yàn)槔缦蛎}沖增壓?jiǎn)卧牡矸e物粘結(jié)或異物卡入而發(fā)生的，因此根據(jù)本發(fā)明，具體而言能夠以將向脈沖增壓?jiǎn)卧牡矸e物粘結(jié)或異物卡入包含在密閉不良中的方式進(jìn)
行判斷。
此外，本發(fā)明優(yōu)選，還具有故障程度判斷單元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元判斷所述脈沖增壓?jiǎn)卧写嬖诿荛]不良的情況下，對(duì)該密閉不良的程度進(jìn)行判斷。由此，能夠根據(jù)密閉不良的程度而使用不同的故障安全控制等。
14此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置為，被與權(quán)利要求15所述 的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置
的特征在于，還具有脈沖增壓控制禁止單元，用于在所述故障判斷 單元判斷密閉不良的程度不為輕度的情況下，禁止實(shí)施用于在該判斷 的脈沖增壓?jiǎn)卧袑?shí)施脈沖增壓的控制；燃料噴射量限制單元，用于 在所述故障判斷單元判斷響應(yīng)延遲的程度不為輕度的情況下，至少限 制向?qū)?yīng)于該判斷的脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧姿鶉娚涞娜剂蠂娚淞俊?br>
在此，密閉不良的程度為輕度的情況是指，雖然存在密閉不良， 但是其程度為通過脈沖增壓能夠確保所需空氣量的程度的不良的情 況。關(guān)于此點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明，在密閉不良的程度不為輕度的情況下， 通過禁止脈沖增壓控制并且限制燃料噴射量，能夠降低氣缸間燃燒狀 態(tài)的不平衡程度，從而在抑制內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)及廢氣排放的惡化的同時(shí)， 實(shí)施車輛的退避行駛。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于在密閉不良的程度為 輕度的情況下不實(shí)施特別的控制，因而在發(fā)生了輕度密閉不良的脈沖 增壓?jiǎn)卧心軌蚶^續(xù)實(shí)施脈沖增壓。因此，根據(jù)本發(fā)明，因警示燈的 點(diǎn)亮等而注意到故障發(fā)生的駕駛員在進(jìn)行退避行駛時(shí)，能夠避免發(fā)生 更糟的結(jié)果。
并且優(yōu)選，脈沖增壓控制禁止單元不僅禁止在該判斷的脈沖增壓 單元中用于實(shí)施脈沖增壓的控制，并且還對(duì)該判斷的脈沖增壓?jiǎn)卧M(jìn) 行控制使其連通進(jìn)氣通道。由此，使得該判斷的脈沖增壓?jiǎn)卧粫?huì)成 為進(jìn)氣的障礙，從而能夠確保較多的空氣量。并且，由于這種情況下 能夠緩和燃料噴射量的限制程度，因此能夠?qū)?nèi)燃機(jī)的輸出確保為較 大，從而使車輛的退避行駛能夠更為適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行。此外，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃?內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)也可以為，在對(duì)應(yīng)于作為判斷對(duì)象的所述脈沖
也可以為，與在對(duì)應(yīng)于作為判斷對(duì)象的所述脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧字羞M(jìn) 行燃燒時(shí)所產(chǎn)生的扭矩具有相關(guān)關(guān)系的扭矩相關(guān)值。并且，這種情況 下考慮到檢測(cè)值的性質(zhì)，優(yōu)選，所述脈沖增壓故障判斷單元通過將所 述檢測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而對(duì)所述脈沖增壓?jiǎn)卧惺欠癜l(fā) 生關(guān)閉故障(脈沖增壓?jiǎn)卧欠裉幱谡诒瘟诉M(jìn)氣通道的狀態(tài))進(jìn)行判 斷。
此外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置為，被與權(quán)利要求18所述 的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，其特征在于，還具有燃料 噴射禁止單元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元判斷所述脈沖增壓
單元出現(xiàn)了關(guān)閉故障的情況下，禁止向?qū)?yīng)于該判斷中的所述脈沖增 壓?jiǎn)卧臍飧椎娜剂蠂娚?；燃料噴射量限制單元，用于限制?duì)內(nèi)燃機(jī) 的燃料噴射量的總量。根據(jù)本發(fā)明，在出現(xiàn)了關(guān)閉故障的情況下，通 過以上述方式禁止及限制燃料噴射量，從而能夠抑制由于故障的影響 導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)損壞的事態(tài)的發(fā)生，并且，還能夠使車輛退避行駛至安全 的場(chǎng)所。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)的安全裝置，該故障判斷裝置能夠?qū)γ}沖增壓中的故障及該故障 的故障狀態(tài)和對(duì)脈沖增壓中的故障及該故障的程度進(jìn)行判斷，該安全 裝置能夠根據(jù)脈沖增壓?jiǎn)卧泄收系墓收蠣顟B(tài)及程度使車輛以適當(dāng)?shù)?方式退避行駛。
圖1為將ECU1A和內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100A同時(shí)表示的^^莫式圖。
圖2為表示在ECU1A中所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖3為表示氣缸間異常識(shí)別函數(shù)的流程圖。
圖4為表示脈沖充氣異常對(duì)應(yīng)函數(shù)的流程圖。
圖5為表示對(duì)應(yīng)于故障狀態(tài)為脈沖充氣閥15A斷線的情況的 ECU1A中所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖6為表示根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角變化的燃燒壓變化的一個(gè)示例的圖。
圖7為表示脈沖充氣閥15B工作時(shí)的開度變化的模式圖。
圖8為表示補(bǔ)正后的脈沖充氣閥15B的開度變化的模式圖。
圖9為表示脈沖充氣使用區(qū)域的圖數(shù)據(jù)的模式圖。
圖10為表示在ECU1B中所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖11為表示定義為子程序的脈沖充氣動(dòng)作不良檢測(cè)函數(shù)的流程
圖。 圖。
圖13為表示脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣孔壓力的變化和開度變化 的才莫式圖。
圖14為表示發(fā)生了密閉不良的情況下脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣 孔壓力的變化和開度變化的模式圖。圖15為表示在ECU1C中所執(zhí)行的處理的流程圖。
圖。 圖。
圖18為表示脈沖增壓中的故障的分析表。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。 實(shí)施例1
圖1為，表示在ECU (Electronic Control Unit:電子控制裝置)1A 中所實(shí)現(xiàn)的本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置及安全裝置、以及 內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100的模式圖。即在本實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷 裝置及安全裝置均在ECU1A中實(shí)現(xiàn)。內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100的構(gòu)成包括進(jìn) 氣系統(tǒng)IO、排氣系統(tǒng)20、增壓器30、排氣回流系統(tǒng)40、內(nèi)燃機(jī)50A。 進(jìn)氣系統(tǒng)10的構(gòu)成包括未圖示的空氣濾清器、空氣流量計(jì)ll、內(nèi)部 冷卻器12、柴油節(jié)流閥13、連通內(nèi)燃機(jī)50A各氣缸的進(jìn)氣口及進(jìn)氣岐 管14、脈沖充氣閥15A、以及在這些構(gòu)件之間適當(dāng)設(shè)置的進(jìn)氣管等。 空氣流量計(jì)11的構(gòu)成包括空氣流量傳感器lla和大氣溫度傳感器 llb，在對(duì)進(jìn)氣流量進(jìn)行計(jì)測(cè)的同時(shí)，將對(duì)應(yīng)于計(jì)測(cè)獲得的進(jìn)氣流量的 信號(hào)輸出。內(nèi)部冷卻器12被配置為用于冷卻通過增壓器30壓縮的進(jìn)
氣
18柴油節(jié)流閥13被配置為用于調(diào)整在ECU1A的控制下供給至內(nèi)燃 機(jī)50A的總進(jìn)氣流量，其構(gòu)成包括節(jié)流閥13a、電動(dòng)馬達(dá)13b以及 未圖示的節(jié)流開度傳感器等。進(jìn)氣岐管被配置為用于將進(jìn)氣分配到內(nèi) 燃機(jī)50A的各個(gè)氣缸。此外，進(jìn)氣岐管的上游側(cè)處連接有構(gòu)成后述的 排氣回流系統(tǒng)40的連接管。脈沖充氣閥15A被各自單獨(dú)地配置在對(duì)應(yīng) 于進(jìn)氣岐管的各個(gè)氣缸的進(jìn)氣通道中。脈沖充氣閥15A被配置為用于 連通、遮蔽進(jìn)氣通道，/人而實(shí)施脈沖增壓。脈沖充氣閥15A的構(gòu)成包 括閥體15Aa和作動(dòng)器15Ab。
閥體15Aa經(jīng)由閥軸而被轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在進(jìn)氣通道中。脈沖充氣 閥15A各自的閥軸相互獨(dú)立，在這些閥軸上各自單獨(dú)地連接有作動(dòng)器 15Ab。該作動(dòng)器15Ab在ECU1A的控制下驅(qū)動(dòng)閥軸，由此控制閥體 15Aa實(shí)施脈沖增壓。在本實(shí)施例中，該作動(dòng)器15Ab采用了步進(jìn)馬達(dá)， 但是并不限定于此，其他適合的作動(dòng)器也可作為作動(dòng)器15Ab而使用。 此外，在本實(shí)施例中，作動(dòng)器15Ab具有未圖示的閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器。 該閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)閥體15Aa將流道以完全封閉的方式遮 蔽的狀態(tài)。在本實(shí)施例中用脈沖充氣閥15A來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓?jiǎn)卧?br>
排氣系統(tǒng)20的構(gòu)成包括連通內(nèi)燃機(jī)50各個(gè)氣缸的排氣口以及 排氣歧管21、未圖示的催化劑及消聲器、在這些構(gòu)件之間適當(dāng)設(shè)置的 排氣管等。排氣歧管被配置為用于使來自各個(gè)氣缸的排氣合流，其使 對(duì)應(yīng)于各個(gè)氣缸且分歧了的排氣通道在下游側(cè)集合為一個(gè)排氣通道。 此外，在排氣管上連接有構(gòu)成后文敘述的排氣回流系統(tǒng)40的連接管。
增壓器30為可變排量型渦輪增壓器，其構(gòu)成包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子31、 渦輪轉(zhuǎn)子32、 VN (Variable Nozzle:可變噴嘴)33、 VN作動(dòng)器34。 在增壓器30中，收容壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子31的壓縮機(jī)部和收容渦輪轉(zhuǎn)子32的渦輪部，分別被配置在進(jìn)氣系統(tǒng)10和排氣系統(tǒng)20中，并介于兩者之 間。壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子31和渦輪轉(zhuǎn)子32被轉(zhuǎn)軸35連接，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)子32被 排氣所驅(qū)動(dòng)時(shí)，經(jīng)由轉(zhuǎn)軸35使壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子31被驅(qū)動(dòng)從而對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行 壓縮。增壓器30在渦輪部具有VN33。 VN33用于改變渦輪排量，VN 作動(dòng)器34用于在ECU1A的控制下驅(qū)動(dòng)VN33。
在本實(shí)施例中，增壓器30是通過可變排量型渦輪增壓器而實(shí)現(xiàn)的， 該可變排量型渦輪增壓器的構(gòu)造為在渦輪轉(zhuǎn)子32的外周周圍處具有多 個(gè)VN33。在該可變排量型渦輪增壓器中，用于將排氣導(dǎo)入到渦輪轉(zhuǎn)子 32的流道被形成在各個(gè)相鄰的VN33之間，通過VN33同時(shí)改變這些 流道各自的面積，從而改變渦輪排量。但是，本發(fā)明并不僅限于此， 增壓器30還可以采用例如構(gòu)造為在渦輪部的旋渦入口處，具有改變旋 渦入口流道面積的可變噴嘴的可變排量型渦輪增壓器。此外，增壓器 30還可以采用可變排量型渦輪增壓器以外的渦輪增壓器。
排氣回流系統(tǒng)40的構(gòu)成包4舌EGR (Exhaust Gas Recirculation: 廢氣再循環(huán))冷卻器41、 EGR閥42、以及適當(dāng)設(shè)置在這些構(gòu)件之間的 連接管等。EGR冷卻器41用于冷卻纟皮排氣回流的排氣。EGR閥42用 于進(jìn)行排氣回流，在ECU1A的控制下對(duì)流道進(jìn)行連通、遮蔽。內(nèi)燃機(jī) 50A的構(gòu)成包括氣缸體51、未圖示的氣缸蓋、活塞52、燃料噴射閥 53、電熱塞54、燃燒壓傳感器55、凸輪軸56、連桿57、曲軸58、油
是，本發(fā)明并不僅限于此，內(nèi)燃機(jī)50A只需是能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的內(nèi)燃 機(jī)即可，并不特別限定，例如也可以采用汽油發(fā)動(dòng)沖幾等其他適合的發(fā) 動(dòng)機(jī)。此外，內(nèi)燃4幾50A也可以具有其他適當(dāng)?shù)臍飧着帕袠?gòu)造及氣缸 數(shù)。此外在圖1中，關(guān)于內(nèi)燃機(jī)50A，雖然以氣缸51a作為各氣缸的代表對(duì)其主要部分進(jìn)行了圖示，而在本實(shí)施例中，其他的氣缸也均為 相同的構(gòu)造。
在氣缸體51中，形成有大致圓筒狀的氣缸51a。在氣缸51a內(nèi)部， 收容有活塞52。在氣缸體51的上表面處固定有氣缸蓋。燃燒室(省略 圖示)被形成為由氣缸體51、氣缸蓋以及活塞52所包圍的空間。在氣 缸蓋上除形成有用于將進(jìn)氣導(dǎo)入到燃燒室中的進(jìn)氣口之外，還形成有 用于將燃燒了的氣體從燃燒室排出的排氣口，并設(shè)置有用于開啟、關(guān) 閉這些進(jìn)/排氣口的流道的未圖示的進(jìn)氣閥以及排氣閥。此外，內(nèi)燃機(jī) 50A也可以釆用在每個(gè)氣缸上具有適當(dāng)數(shù)量的進(jìn)/排氣閥的進(jìn)/排氣閥 構(gòu)造。
燃料噴射閥53以從燃燒室的上方大致中央處向燃燒室內(nèi)突出噴射 孔的狀態(tài)被設(shè)置在氣缸蓋上。燃料噴射閥53被配置為用于噴射燃料， 在ECU1A的控制下，于適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚鋾r(shí)機(jī)開閥并噴射燃料。此外， 燃料噴射量在ECU1A的控制下，通過在燃料噴射閥53閉閥之前的期 間內(nèi)的開閥時(shí)間長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)。此外，燃料的噴射壓由未圖示的燃料噴 射泵調(diào)節(jié)，燃料噴射泵在ECU1A的控制下將噴射壓調(diào)節(jié)為適當(dāng)?shù)膰娚?壓。電熱塞54被配置為用于在內(nèi)燃機(jī)50A啟動(dòng)時(shí)將燃燒室加溫，從而 提高燃料的自然點(diǎn)火性。燃燒壓傳感器55被配置為用于檢測(cè)燃燒壓(以 下也稱為氣缸壓力)，其檢測(cè)在燃燒中產(chǎn)生的燃燒壓。凸輪軸56具有 未圖示的凸輪，其與曲軸58的旋轉(zhuǎn)同步地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。隨著凸輪軸56 的旋轉(zhuǎn)，凸輪適當(dāng)?shù)貙?duì)進(jìn)/排氣閥進(jìn)行開閉。此外，在凸輪軸56處設(shè)有， 具有氣缸識(shí)別傳感器60用于檢測(cè)的卡頭56a的未圖示的4企測(cè)用構(gòu)件。 在ECU1A中，根據(jù)該氣缸識(shí)別傳感器60、和產(chǎn)生與轉(zhuǎn)數(shù)NE成比例的 輸出脈沖的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器61的輸出信號(hào)，對(duì)氣缸進(jìn)行識(shí)別，并且對(duì)各氣缸的上止點(diǎn)進(jìn)行辨識(shí)。此外，關(guān)于省略圖示的氣孔機(jī)構(gòu)，只需使 用適合的構(gòu)件即可。
活塞52經(jīng)由連桿57而被連接在曲軸58上，活塞52的往返運(yùn)動(dòng) 通過曲軸58而被轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。油底殼59被配置為用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑 油，其被固定在氣缸體51的下部。此外，在內(nèi)燃機(jī)50A中，除上述的 燃燒壓傳感器55和氣缸識(shí)別傳感器60以及曲軸轉(zhuǎn)角傳感器61之外， 還設(shè)置有用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)50A水溫的水溫傳感器62等各種傳感器。
ECU1A的構(gòu)成包括未圖示的CPU ( Central Processing Unit:中 央處理器)、ROM (Read Only Memory:只讀存4諸器)、RAM ( Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，輸入輸出電路等。ECUIA被配置 為主要是用于控制內(nèi)燃機(jī)50A，在本實(shí)施例中，其除了控制燃料噴射 閥53、電熱塞54以及燃料噴射泵之外，還控制電動(dòng)馬達(dá)13b、作動(dòng)器 15Ab、 VN作動(dòng)器34以及EGR閥42等。在ECU1A上，除了上述這 些配置，還通過驅(qū)動(dòng)電路(省略圖示)連接有各種控制對(duì)象。此外， 在ECU1A上，連接有節(jié)流開度傳感器、閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器、空氣流量 傳感器lla、大氣溫度傳感器llb、燃燒壓傳感器55、氣缸識(shí)別傳感器 60、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器61、水溫傳感器62等各種傳感器。但是，為配合 圖示對(duì)這些連接進(jìn)行了適當(dāng)?shù)氖÷浴?br>
ROM被配置為用于存儲(chǔ)記載有CPU所執(zhí)行的各種處理的程序， 在本實(shí)施例中，ROM中除了存儲(chǔ)有內(nèi)燃機(jī)50控制用的程序，該程序 由用于控制從燃料噴射閥53噴射的燃料的噴射時(shí)間、噴射量以及噴射 壓力的燃料噴射閥控制用程序等構(gòu)成，還存儲(chǔ)有脈沖充氣閥15控制 用程序，用于實(shí)施脈沖增壓；脈沖增壓故障判斷用程序，用于根據(jù)內(nèi) 燃機(jī)50A的各個(gè)氣缸的燃燒狀態(tài)來判斷有無脈沖增壓中的故障；故障狀態(tài)判斷用程序，用于在通過脈沖增壓故障判斷用程序判斷出脈沖增
壓中有故障的情況下，對(duì)脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)進(jìn)行判斷；后文 敘述的燃料噴射量限制用程序；燃料噴射停止用程序；退避行駛條件 決定用程序等。但是，也可以將這些程序組合為一體。
脈沖增壓故障判斷用程序被設(shè)計(jì)為，具體而言，通過根據(jù)內(nèi)燃機(jī) 50A的各個(gè)氣缸的燃燒狀態(tài)，在控制脈沖充氣閥15A實(shí)施脈沖增壓的 運(yùn)行狀態(tài)(以下，也稱為脈沖充氣使用區(qū)域)，和未控制脈沖充氣閥15A 實(shí)施脈沖增壓的運(yùn)行狀態(tài)(以下，脈沖充氣使用區(qū)域外)之間，對(duì)氣 缸間的燃燒狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而識(shí)別脈沖增壓中的故障是否存在。在 本實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)50A的各個(gè)氣缸的燃燒狀態(tài)是通過燃燒壓傳感器 55以燃燒壓而纟企測(cè)的，通過判斷燃燒壓有無異常(以下，也稱為氣缸 異常)從而判斷氣缸間的燃燒狀態(tài)。
故障狀態(tài)判斷用程序具體而言其構(gòu)成包括用于判斷故障狀態(tài)是 否為，被判斷為故障的脈沖充氣閥15A將流道以完全封閉的方式遮蔽 的狀態(tài)的程序；以及用于檢測(cè)脈沖充氣閥15A中的斷線的程序。但是， 本發(fā)明并不僅限于此，其構(gòu)成中還可以包括，例如用于對(duì)被判斷為故 障的脈沖充氣閥15A的流道遮蔽程度以及被判斷為故障的脈沖充氣閥 15A的不暢或卡住等進(jìn)行判斷的程序。在這種情況下，優(yōu)選將這些程 序設(shè)計(jì)為，例如根據(jù)判斷為異常的燃燒壓的大小以及燃燒壓異常的產(chǎn) 生頻率等來推斷故障狀態(tài)。并且，脈沖充氣閥15A從其在實(shí)施脈沖增
壓時(shí)以高速驅(qū)動(dòng)閥體15Aa全開、全閉的這種構(gòu)造上的性質(zhì)可知，在正 常的使用狀態(tài)下，通常不需要檢測(cè)開度。針對(duì)于此，例如，通過具有 不僅對(duì)于全閉狀態(tài)，還能夠檢測(cè)流道遮蔽程度的閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器，能夠根據(jù)該傳感器的輸出信號(hào)對(duì)被判斷為故障的脈沖充氣閥15A的流 道遮蔽程度進(jìn)行判斷。
燃料噴射量限制用程序?yàn)椋糜谙拗茖?duì)內(nèi)燃機(jī)50A的燃料噴射量 的總量的程序。此外，燃料噴射停止用程序?yàn)?，用于停止向?qū)?yīng)于被 判斷為故障的脈沖充氣閥15A的氣缸的燃料噴射的程序。此外，這些 程序也可以構(gòu)成為燃料噴射閥控制用的程序的一部分。退避行駛條件 決定用程序?yàn)?，根?jù)由故障狀態(tài)判斷用程序判斷出的脈沖增壓中故障 的故障狀態(tài)，而決定退避行駛條件的程序。在本實(shí)施例中，退避行駛 條件被以下述方式而進(jìn)行了設(shè)定。
首先，在故障狀態(tài)為關(guān)閉故障的情況下，作為退避行駛條件有 點(diǎn)亮作為警示燈的診斷兼發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)燈、限制對(duì)內(nèi)燃機(jī)50A的燃料噴 射量的總量、停止向被判斷為故障的脈沖充氣閥15A所對(duì)應(yīng)的氣缸的 燃料噴射。此外，在故障狀態(tài)為脈沖充氣岡15A中斷線的情況下，作 為退避行駛條件有點(diǎn)亮作為警示燈的診斷兼發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)燈，以及限 制對(duì)內(nèi)燃機(jī)50A的燃料噴射量的總量。此外，在故障狀態(tài)為上述之外 的情況下，以點(diǎn)亮作為警示燈的診斷兼發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)燈作為退避行駛條 件。此外，故障狀態(tài)的分類以及對(duì)應(yīng)于故障狀態(tài)分類的退避行駛條件 并不僅限于此，也可以采用其他適合的形式。在本實(shí)施例中，是利用 CPU、 ROM、 RAM (以下僅稱為CPU等)以及內(nèi)燃機(jī)50的控制程序， 來實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)單元、判斷單元及控制單元的，特別是，利用CPU等 和脈沖增壓故障判斷用程序來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓故障判斷單元；利用CPU 等和故障狀態(tài)判斷用程序來實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)判斷單元；利用CPU等和退 避行駛條件決定用程序來實(shí)現(xiàn)退避行駛條件決定單元。接下來，利用圖2所示的流程圖，對(duì)在判斷脈沖增壓中的故障的 有無及故障狀態(tài)的同時(shí)，根據(jù)所判斷的故障狀態(tài)使車輛進(jìn)行退避行駛
時(shí)，在ECU1A中所執(zhí)行的處理進(jìn)行詳細(xì)敘述。ECU1 A根據(jù)存儲(chǔ)于ROM 中的上述脈沖增壓故障判斷用程序等，通過CPU執(zhí)行流程圖所示的處 理，從而能夠判斷脈沖增壓中的故障并根據(jù)故障狀態(tài)使車輛進(jìn)行退避 行駛。并且，在本實(shí)施例中，本流程圖所示的處理在內(nèi)燃機(jī)50A啟動(dòng) 中常時(shí)反復(fù)執(zhí)行，但是并不僅限于此，也可以為例如根據(jù)規(guī)定的條件 而執(zhí)行本流程圖所示的處理。
保持、檢測(cè)并存儲(chǔ)的處理(步驟Sall)。在本步驟中，在一個(gè)燃燒循環(huán) 中產(chǎn)生的燃燒壓的峰值被逐氣缸地進(jìn)行檢測(cè)。圖6為表示根據(jù)曲軸轉(zhuǎn) 角變化的燃燒壓變化的一個(gè)示例的圖。在圖6所示的示例中，本步驟 中被檢測(cè)出的燃燒壓峰值為大約6000kpa左右。并且，燃燒壓的峰值 不需要換算成壓力單位再進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，只需通過將燃燒壓作為指標(biāo)的燃
燒壓傳感器55的輸出電壓大小而檢測(cè)即可。因此，在圖6所示的示例 中，燃燒壓的峰值作為6V電壓而被檢測(cè)并保存。此外，優(yōu)選，各氣缸 的燃燒壓峰值，至少能夠存儲(chǔ)一個(gè)燃燒循環(huán)以上。
接下來，CPU執(zhí)行判斷燃料噴射量是否為固定的處理(步驟Sal2)。 本步驟中，在各氣缸全部進(jìn)行燃燒時(shí)對(duì)燃料噴射量是否恒定進(jìn)行判斷， 由此，對(duì)是否處于能夠在各氣缸間比較、判斷燃燒壓的狀態(tài)進(jìn)行判斷。 如果在步驟Sal2中判斷為否定，則CPU在步驟Sal2獲得肯定判斷之 前，將反復(fù)執(zhí)行步驟Sail及Sal2所示的處理。另一方面，如果在步 驟Sal2中判斷為肯定，則CPU執(zhí)行比較各氣缸燃燒壓的處理(步驟 Sal3)。接著，CPU根據(jù)步驟Sal3的比較處理結(jié)果，執(zhí)行判斷有無氣
25缸異常的處理(步驟Sal4)。具體而言，在各氣缸的燃燒壓相等的情況 下，判斷為沒有氣缸異常。另一方面，在脈沖充氣閥15A發(fā)生故障， 并以較大程度遮蔽了流道的情況下，由于在對(duì)應(yīng)于發(fā)生故障的脈沖充 氣閥15A的氣缸中將產(chǎn)生進(jìn)氣不足及失火，因此該氣缸的燃燒壓與其 他氣缸的燃燒壓相比將大幅降低。因此，本步驟中，在燃燒壓不相等 的情況下，則進(jìn)一步將燃燒壓與其他氣缸比較，當(dāng)僅有一個(gè)氣缸的燃 燒壓很低時(shí)，則將該燃燒壓很低的氣缸判斷為發(fā)生了氣缸異常。如果 在步驟Sal4中判斷為否定，則本流程圖所示的處理結(jié)束。另一方面， 如果在步驟Sal4中判斷為肯定，則CPU執(zhí)行定義為子程序的氣缸間 異常判斷函數(shù)(步驟Sal5)。
圖3表示定義為子程序的氣缸間異常識(shí)別函數(shù)的流程圖。CPU執(zhí) 行判斷是否為脈沖充氣使用區(qū)域的判斷的處理(步驟Sa21 )。具體而言， 將根據(jù)內(nèi)燃機(jī)50A的運(yùn)行狀態(tài)(在本實(shí)施例中為轉(zhuǎn)數(shù)NE以及負(fù)載) 而定義的脈沖充氣^f吏用區(qū)域的圖數(shù)據(jù)(Map data )存儲(chǔ)在ROM中，CPU 通過參照該圖數(shù)據(jù)，從而判斷是否為脈沖充氣使用區(qū)域。并且，在本 實(shí)施例的該圖數(shù)據(jù)中，將脈沖充氣使用區(qū)域設(shè)定為低轉(zhuǎn)數(shù)、高負(fù)載運(yùn) 行區(qū)域。如果在步驟Sa21中判斷為否定，則CPU執(zhí)行識(shí)別及判斷燃 料噴射中的異常的處理(步驟Sa24 ),并執(zhí)行將表示燃料噴射中發(fā)生異 常的燃料噴射異常標(biāo)記設(shè)為開啟(ON)的處理(步驟Sa25)。
并且，由于在本實(shí)施例中，由于在內(nèi)燃機(jī)50A啟動(dòng)中常時(shí)執(zhí)行圖 2所示的流程圖，因此，在進(jìn)入低轉(zhuǎn)數(shù)、高負(fù)載運(yùn)行區(qū)域的脈沖充氣使 用區(qū)域之前，首先在脈沖充氣使用區(qū)域外進(jìn)行步驟Sal4所示的氣缸異 常判斷。由此，在本實(shí)施例中，能夠在脈沖充氣使用區(qū)域和脈沖充氣 使用區(qū)域外對(duì)燃燒狀態(tài)進(jìn)行判斷，因此，通過執(zhí)行步驟Sa21所示的判斷處理，能夠識(shí)別及判斷氣缸異常的原因是否為脈沖增壓中的故障。 此外，由于在本實(shí)施例中還能夠檢測(cè)燃料噴射中的異常，因此，也可
以著眼于發(fā)生了燃料噴射中的異常時(shí)的現(xiàn)象，例如在步驟Sa14中進(jìn)一 步對(duì)某氣缸的燃燒壓與其他氣缸進(jìn)行比較，從而對(duì)燃燒壓是否相對(duì)偏 高，或是否整體高于某閾值而進(jìn)行判斷，其結(jié)果為，在任意一種判斷 中判斷為肯定的情況下，也可以執(zhí)行步驟Sa51所示的氣缸間異常識(shí)別 函數(shù)。
另一方面，如果在步驟Sa21中判斷為肯定，則識(shí)別及判斷為脈沖 增壓中發(fā)生故障，CPU將進(jìn)一步執(zhí)行判斷脈沖充氣閥15A是否處于全 閉狀態(tài)的處理(步驟Sa22)。脈沖充氣閥15A是否處于全閉狀態(tài)可以 根據(jù)閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行判斷。如果在步驟Sa22中判斷
處理(步驟Sa23 )。在步驟Sa23之后，或在步驟Sa22中判斷為否定的
圖4為表示定義為子程序的脈沖充氣異常對(duì)應(yīng)函數(shù)的流程圖。CPU 執(zhí)行將故障因子寫入SRAM ( Static Random Access Memory:靜態(tài)存儲(chǔ) 器)的處理(步驟Sa31)。具體而言，在本步驟中，能夠?qū)懭肜珏e(cuò)誤 內(nèi)容及錯(cuò)誤代碼。此外，只要不切斷電池電源SRAM即可保持存儲(chǔ)， 在本實(shí)施例中ECU1A也具有這種SRAM。接下來，CPU執(zhí)行將設(shè)置 在未圖示的儀表板上的診斷兼發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)燈點(diǎn)亮的處理(步驟Sa32 )。 由此，能夠使駕駛員得知發(fā)生了故障，并能夠使維修工廠等處確認(rèn)故 障原因。接下來，CPU執(zhí)行判斷脈沖充氣關(guān)閉標(biāo)記是否為開啟的處理 (步驟Sa33)。如果判斷為否定，則判斷故障狀態(tài)不是有可能導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)50A損壞的嚴(yán)重故障狀態(tài)，CPU不進(jìn)行點(diǎn)亮檢測(cè)燈之外的特別處理，
而結(jié)束脈沖充氣異常對(duì)應(yīng)函數(shù)。
另一方面，如果在步驟Sa33中判斷為肯定，則CPU執(zhí)行限制對(duì)應(yīng) 于加速踏板開度的傳感器輸出的處理，換言之，執(zhí)行限制對(duì)內(nèi)燃機(jī)50A 的燃料噴射量的總量的處理(步驟Sa34)。進(jìn)而，CPU執(zhí)行停止從對(duì) 應(yīng)于判斷為故障的氣缸的燃料噴射閥53的燃料噴射的處理(步驟 Sa35)。通過在步驟Sa34及步驟Sa35中限制燃料噴射量的總量并停止 燃料噴射，能夠避免出現(xiàn)從故障中恢復(fù)時(shí)發(fā)生異常燃燒從而將導(dǎo)致內(nèi) 燃機(jī)50A損壞的最壞狀況。在執(zhí)行完步驟Sa35所示的處理之后，結(jié)束 脈沖充氣異常對(duì)應(yīng)函數(shù)。由此，圖3所示的氣缸間異常識(shí)別函數(shù)也結(jié) 束執(zhí)行，進(jìn)而圖2所示的流程圖也結(jié)束執(zhí)行。
在上述圖2至圖4所示的流程圖中，對(duì)氣缸異常的原因是燃料噴 射閥53中的故障，還是脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷，進(jìn)而在原因是脈 沖增壓中的故障的情況下，對(duì)故障狀態(tài)是否為關(guān)閉故障進(jìn)行了判斷。 另一方面，故障狀態(tài)更詳細(xì)而言，分為脈沖充氣閥15A中的斷線、閥 體15Aa或閥軸等可動(dòng)部的粘結(jié)等。例如，在內(nèi)燃機(jī)IOO具有使從排氣 回流系統(tǒng)40或增壓器30的壓縮機(jī)部入口側(cè)進(jìn)行排氣循環(huán)的LPL( Low Pressure Loop:低壓循環(huán))EGR系統(tǒng)等的情況下，由于HC (未燃燒 燃料)及PM (粒狀物質(zhì))附著在可動(dòng)部上，因而特別容易發(fā)生可動(dòng)部 的粘結(jié)等。針對(duì)于此，在發(fā)生了可動(dòng)部粘結(jié)導(dǎo)致的關(guān)閉故障時(shí)，利用 上述圖2至圖4的流程圖所示的處理能夠判斷出故障及故障狀態(tài)，并 能夠使車輛進(jìn)行退避行駛。另一方面，在故障狀態(tài)為斷線的情況下， 可以在圖2至圖4的流程圖所示的處理之外還執(zhí)行如下述流程圖所示的處理來進(jìn)行應(yīng)對(duì)。圖5為表示對(duì)應(yīng)于故障狀態(tài)為脈沖充氣閥15A中 斷線的情況的ECU1A中所執(zhí)行的處理的流程圖。
CPU檢測(cè)脈沖充氣閥15A中的斷線，即執(zhí)行判斷是否出現(xiàn)斷線的 處理(步驟Sa41)。具體而言，通過執(zhí)行例如對(duì)脈沖充氣閥15A通以 斷線檢測(cè)用的電流的處理，并進(jìn)行接通確認(rèn)，從而能夠判斷是否出現(xiàn) 斷線。如果在步驟Sa41中判斷為否定，則CPU結(jié)束本流程圖所示的 處理。另一方面，如果步驟Sa41判斷為肯定，則CPU執(zhí)行將診斷兼 發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)燈點(diǎn)亮的處理(步驟Sa42)。由此，能夠告知駕駛員故障的 發(fā)生。接下來，CPU執(zhí)行限制燃料噴射量的總量的處理(步驟Sa43)。 在本步驟中，通過限制燃料噴射量的總量，能夠?qū)崿F(xiàn)例如僅在不實(shí)施 脈沖增壓的運(yùn)行區(qū)域運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)50A。由此，能夠使車輛進(jìn)行退避行 駛，并且還能夠抑制排放及耗油率的惡化。在執(zhí)行了步驟Sa43所示的 處理之后，CPU結(jié)束本流程圖所示的處理。
并且，關(guān)于故障狀態(tài)，除了關(guān)閉故障之外，以下狀態(tài)也被作為故 障狀態(tài)的一種形式，例如在脈沖充氣閥15A—定程度上連通的狀態(tài) 下不工作的狀態(tài)；由不暢或卡住而引起的脈沖充氣閥15A的動(dòng)作不良 等。關(guān)于這些故障狀態(tài)，在本實(shí)施例中，作為與關(guān)閉故障相比對(duì)車輛 行駛安全性的負(fù)面影響較小的故障，而在步驟Sa33中與關(guān)閉故障被大 致區(qū)別開。即，本實(shí)施例中，在這些故障狀態(tài)下，除了點(diǎn)亮檢測(cè)燈以 催促駕駛員及早進(jìn)行維護(hù)之外，不實(shí)施其他特別的處理。但是并不僅 限于此，在判斷出處于這些故障狀態(tài)時(shí)，也可以釆用例如與圖5所示 的流程圖同樣的方式，對(duì)燃料噴射量的總量進(jìn)行限制。由此，能夠使 車輛進(jìn)行退避行駛，并且還能夠抑制排放及耗油率的惡化。通過以上 方式，能夠?qū)崿F(xiàn)一種ECU1A，其能夠判斷脈沖增壓中的故障以及該故障的故障狀態(tài)，并且還能夠根據(jù)脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)而適當(dāng)?shù)?使車輛進(jìn)行退避行駛。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B除了具有代替內(nèi)燃機(jī)50A的內(nèi)燃機(jī) 50B以及代替ECU1A的ECU1B之外，其與內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100A實(shí)質(zhì)上 相同。內(nèi)燃機(jī)50B除了由脈沖充氣閥15B來代替脈沖充氣閥15A之夕卜， 其與實(shí)施例1中的內(nèi)燃機(jī)50A實(shí)質(zhì)上相同。此外，脈沖充氣閥15B除 了具有不能檢測(cè)全閉狀態(tài)而能夠檢測(cè)進(jìn)氣通道遮蔽程度的閥狀態(tài)檢測(cè) 傳感器之外，其與脈沖充氣間15A實(shí)質(zhì)上相同。該閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器 被連接在ECU1B上。此外，省略了對(duì)上述這些內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)IOOB、內(nèi) 燃機(jī)50B、 ECU1B以及脈沖充氣閥15B的圖示。
ECU1B除了 ROM存儲(chǔ)有用于代替實(shí)施例1中所述的脈沖增壓故 障判斷用程序、故障狀態(tài)判斷用程序以及退避行駛條件決定用程序的 下述的脈沖增壓故障判斷用程序、預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序、故障程度判斷 用程序、控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序、燃料噴射量限制用程序、以及與這些 程序相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)用程序之夕卜，其與實(shí)施例1中的ECU1A實(shí)質(zhì)上相同。 此外，在ECU1A的ROM中能夠進(jìn)一步存儲(chǔ)上述這些程序。接下來將 對(duì)ROM存儲(chǔ)的程序進(jìn)刊-說明，首先參照?qǐng)D7對(duì)脈沖充氣闊15B工作 時(shí)的開度變化進(jìn)行詳細(xì)敘述。
圖7為表示脈沖充氣閥15B的開度變化的模式圖。在圖7中，將 發(fā)生了由于不暢而導(dǎo)致的動(dòng)作不良時(shí)的脈沖充氣閥15B的開度變化用 實(shí)線表示，同時(shí)，為了便于比較，將未發(fā)生脈沖增壓中的故障時(shí)的脈 沖充氣閥15B的開度變化用虛線表示。
30dT—CONVENTIONAL_OPEN為目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間，其表示在未發(fā)生脈沖增壓中的故障的情況下，脈沖充氣閥15B連通進(jìn)氣通道的動(dòng)作所需要的時(shí)間。目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間根據(jù)燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)而被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間圖數(shù)據(jù)中。
dT—real—open_pulse為實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間，其表示脈沖充氣閥15B連通進(jìn)氣通道的動(dòng)作實(shí)際所用的時(shí)間。關(guān)于此點(diǎn)，由于在脈沖充氣閥15B中發(fā)生了由于不暢而導(dǎo)致的動(dòng)作不良時(shí)，到達(dá)目標(biāo)開度為止的時(shí)間延長(zhǎng)，因而如圖所示，結(jié)果使得實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間也比目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間延長(zhǎng)了 。該實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間通過ECU1B根據(jù)閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器的輸出而進(jìn)行檢測(cè)。
dT—OPEN_PULSE表示未發(fā)生脈沖增壓中的故障時(shí)的脈沖充氣閥15B的開閥時(shí)間。相對(duì)于此，dT—open—pulse為脈沖充氣閥15B的實(shí)際開閥時(shí)間，當(dāng)在^^中充氣閥15B中發(fā)生了由于不暢而導(dǎo)致的動(dòng)作不良時(shí)，脈沖充氣閥15B的實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open_pulse )短于dT_OPEN—PULSE 。
在上文的基礎(chǔ)上，下面對(duì)ROM中所存儲(chǔ)的程序進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例中的脈沖增壓故障判斷用程序被設(shè)計(jì)為，將對(duì)于根據(jù)脈沖充氣閥15B的工作而變化的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B的規(guī)定狀態(tài)檢測(cè)獲得的檢測(cè)
系統(tǒng)100B的狀態(tài)而預(yù)測(cè)到的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷。
關(guān)于此點(diǎn)，在本實(shí)施例的該脈沖增壓故障判斷用程序中，根據(jù)脈沖充氣閥15B的工作而變化的內(nèi)燃機(jī)100B的規(guī)定狀態(tài)為，工作時(shí)的脈沖充氣閥15B的狀態(tài)，此外檢測(cè)值為實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間
(dT—real—open_pulse )。
預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序被設(shè)計(jì)為，通過從目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間圖數(shù)據(jù)中，根據(jù)脈沖充氣閥15B工作時(shí)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B的狀態(tài)而取得與實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間，從而對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。即，在本實(shí)施例中，目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間為預(yù)測(cè)值。該預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序被設(shè)計(jì)為，首先在脈沖充氣閥15B工作時(shí)取得燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE,并且根據(jù)所取得的燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE，從目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間圖數(shù)據(jù)中取得目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間。由此，根據(jù)脈沖充氣閥15B工作時(shí)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B的狀態(tài)而預(yù)測(cè)獲得預(yù)測(cè)值。
另一方面，脈沖增壓故障判斷用程序被設(shè)計(jì)為，對(duì)脈沖充氣閥15B中進(jìn)氣通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲進(jìn)行判斷。關(guān)于此點(diǎn)，為了對(duì)響應(yīng)延遲進(jìn)行判斷，脈沖增壓故障判斷用程序祐:設(shè)計(jì)為，具體而言，通過判斷實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間是否大于目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間(dT_CONVENTIONAL_OPEN )與容許誤差(dT—CONTROL )的和，從而對(duì)實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間與目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間進(jìn)行比較，并由此判斷是否具有響應(yīng)延遲。此外，容許誤差是考慮了實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間的誤差而凈皮預(yù)先設(shè)定的。
故障程度判斷用程序被設(shè)計(jì)為，在根據(jù)脈沖增壓故障判斷用程序判斷出具有響應(yīng)延遲的情況下，對(duì)該響應(yīng)延遲的程度進(jìn)行判斷。關(guān)于此點(diǎn)，為了判斷響應(yīng)延遲的程度，故障程度判斷用程序被設(shè)計(jì)為，具體而言，通過從實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間中減去目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間，從而計(jì)算出脈沖充氣閥追力口工作時(shí)間(pulse—add—need—time )，同時(shí)對(duì)計(jì)算出的脈沖充氣閥追加工作時(shí)間是否小于第1規(guī)定值(ADD_NEED_TIME_LIMIT )進(jìn)行判斷。
當(dāng)脈沖充氣閥追加工作時(shí)間小于第1規(guī)定值時(shí)，則判斷響應(yīng)延遲 的程度為輕度；而當(dāng)脈沖充氣閥追加工作時(shí)間大于第1規(guī)定值時(shí)，則 判斷響應(yīng)延遲的程度不為輕度。
控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序被設(shè)計(jì)為，當(dāng)根據(jù)故障程度判斷用程序判斷 出響應(yīng)延遲的程度為輕度時(shí)，則對(duì)該判斷中的脈沖充氣閥15B的控制 動(dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正。關(guān)于此點(diǎn)，為了對(duì)脈沖充氣閥15B的控制動(dòng)作進(jìn)行補(bǔ) 正，控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序被設(shè)計(jì)為，具體而言，通過在實(shí)際開閥時(shí)間 (dT_open_pulse ) 上加上脈沖充氣閥追力。工作時(shí)間 (pulse_add—need—time )，從而對(duì)實(shí)際開閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)正及更新。由此， 實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open_pulse )被補(bǔ)正及更新為與開閥時(shí)間 (dT—OPEN—PULSE)相等，其結(jié)果為，脈沖充氣閥15B的控制動(dòng)作 被補(bǔ)正為，正好延遲所追加的脈沖充氣閥追加工作時(shí)間的量而對(duì)進(jìn)氣 通道進(jìn)行遮蔽。圖8為表示補(bǔ)正后的脈沖充氣閥15B的開度變化的參 考模式圖。
此外，雖然通過將脈沖充氣閥15B的開閥時(shí)機(jī)提前也能夠?qū)?shí)開 閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)正及更新，但是以上述這種方式對(duì)實(shí)際開閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ) 正及更新，能夠避免脈沖充氣閥15B工作前使脈沖充氣閥15B的前后 壓差變小。即，通過使脈沖充氣閥15B的閉閥時(shí)機(jī)推遲/人而對(duì)實(shí)際開 閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)正及更新，則能夠避免出現(xiàn)脈沖增壓的效果變小的情況。
另一方面，控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序被設(shè)計(jì)為，在根據(jù)故障程度判斷 用程序判斷出響應(yīng)延遲的程度不為輕度時(shí)，也對(duì)該判斷中的脈沖充氣 閥15B的控制動(dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正。此時(shí)，控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序被設(shè)計(jì)為， 具體而言，通過在實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open_pulse )上加上第1規(guī)定值
33(ADD—NEED—TIME_LIMIT )，從而對(duì)實(shí)際開閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)正及更新。 由此，實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open_pulse ) ^皮補(bǔ)正及更新為接近于開閥時(shí) 間(dT—OPEN—PULSE )，并且，脈沖充氣閥15B的控制動(dòng)作被補(bǔ)正為， 正好延遲所追加的第l規(guī)定值(ADD_NEED—TIME—LIMIT )的量而對(duì) 進(jìn)氣通道進(jìn)行遮蔽。以這種方式對(duì)實(shí)際開閥時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)正，由于能夠 通過脈沖增壓而確保相應(yīng)的空氣量，因而能夠緩和燃料噴射量的限制 程度，其結(jié)果為，能夠確保較大的內(nèi)燃機(jī)的輸出。
燃料噴射量限制用程序被設(shè)計(jì)為，在根據(jù)故障程度判斷用程序判 斷出響應(yīng)延遲的程度不為輕度時(shí)，則限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖充 氣閥15B的氣缸噴射的燃料的噴射量。此外，該燃料噴射量限制用程 序被設(shè)計(jì)為，還限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖充氣閥15B的氣缸之外 的氣缸噴射的燃料的噴射量。由此，能夠抑制廢氣排放的惡化以及扭 矩的變動(dòng)。
在本實(shí)施例中，通過CPU等以及存儲(chǔ)在ROM中的程序來實(shí)現(xiàn)各 種控制單元、判斷單元、檢測(cè)單元以及計(jì)算單元等，特別是，利用CPU 等和脈沖增壓故障判斷用程序來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓故障判斷單元；利用 CPU等和故障程度判斷用程序來實(shí)現(xiàn)故障程度判斷單元；利用CPU等 和控制動(dòng)作補(bǔ)正用程序來實(shí)現(xiàn)控制動(dòng)作補(bǔ)正單元；利用CPU等和燃料 噴射量限制用程序來實(shí)現(xiàn)燃料噴射量限制單元。此外，在本實(shí)施例中， 利用ECU1B來同時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置以及安全裝置。
接下來，參照?qǐng)D10所示的流程圖對(duì)ECU1B中所執(zhí)行的處理進(jìn)行 詳細(xì)說明。ECU1B才艮據(jù)存儲(chǔ)于ROM中的上述脈沖增壓故障判斷用程 序等，通過由CPU執(zhí)行流程圖所示的處理，對(duì)脈沖充氣閥15B中進(jìn)氣 通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲及其程度進(jìn)行判斷，并且通過限制燃料噴射量，能夠使具有內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B的車輛適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行退避行駛。并且，本實(shí)
施例被構(gòu)成為，能夠根據(jù)規(guī)定的條件而執(zhí)行流程圖所示的處理，但是
并不僅限于此，例如也可以將本流程圖所示的處理在內(nèi)燃機(jī)50B啟動(dòng) 中常時(shí)反復(fù)執(zhí)行。此外，因?yàn)樵诒玖鞒虉D所示的處理中有公知技術(shù)等， 也有基于前文的記載中沒有特別明示的程序執(zhí)行的處理，但本流程圖
CPU執(zhí)行判斷是否為脈沖充氣使用區(qū)域的處理(步驟Sbll)。脈 沖充氣使用區(qū)域?yàn)?，根?jù)內(nèi)燃機(jī)50的運(yùn)行狀態(tài)(在本實(shí)施例中為轉(zhuǎn)數(shù) NE及燃料噴射量)而被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的脈沖充氣使用區(qū) 域圖數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D9)中，CPU在本步驟中，通過參照該圖數(shù)據(jù)從而 判斷是否為脈沖充氣使用區(qū)域。如果在步驟Sbll中判斷為否定，則由 于不需要實(shí)施特別的處理因而結(jié)束本流程圖所示的處理。
另一方面，如果在步驟Sbll中判斷為肯定，則CPU執(zhí)行定義為 子程序的動(dòng)作不良檢測(cè)函數(shù)(步驟Sbl2)。圖11為表示定義為子程序 的脈沖充氣動(dòng)作不良檢測(cè)函數(shù)的流程圖。CPU通過將脈沖充氣閥不暢 標(biāo)記(Flag_pulse_rough )設(shè)為關(guān)閉(OFF),從而執(zhí)行將標(biāo)記初始化的 處理(步驟Sb21)。接著，CPU取得燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE的同時(shí)， 執(zhí)行從目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間圖數(shù)據(jù)中取得目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間
(dT—CONVENTIONAL_OPEN)的處理(步驟Sb22 )。進(jìn)而，CPU根 據(jù)閥狀態(tài)檢測(cè)傳感器的輸出，執(zhí)行檢測(cè)實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間
(dT_real—open_pulse )的處理(步驟Sb23 )。
接下來，CPU執(zhí)行比較實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間與目標(biāo)開度到達(dá)時(shí) 間的處理(步驟Sb24)。在本步驟中，CPU具體而言，執(zhí)行判斷實(shí)際 目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間(dT—real—open_pulse )是否大于目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間與容許誤差(公式dT—CONVENTIONAL—OPEN+dT—CONTROL )之 和的處理。即，實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間與目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間的比較中， 也包含了考慮誤差而進(jìn)行的比較。如果在步驟Sb24中判斷為肯定，則 判斷脈沖充氣閥15B中發(fā)生了進(jìn)氣通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲。此時(shí)，CPU 將脈沖充氣閥不暢標(biāo)記(Flag_pulse—rough)設(shè)為開啟(ON),并且執(zhí) 行點(diǎn)亮被設(shè)置在車輛儀表板上的檢測(cè)燈的處理(步驟Sb25),然后，結(jié) 束本流程圖所示的處理。由此，能夠通知駕駛員異常狀況發(fā)生。
另一方面，如果在步驟Sb24的判斷為否定，則判斷在脈沖充氣閥 15B中未發(fā)生進(jìn)氣通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲，CPU就此結(jié)束本流程圖所 示的處理。通過動(dòng)作不良4全測(cè)函數(shù)的結(jié)束，CPU重新開始圖10的流程 圖所示的處理。CPU執(zhí)行判斷脈沖充氣閥不暢標(biāo)記(Flag_pulse—rough) 是否為開啟的處理(步驟Sbl3)。如果判斷為否定，則由于不需要進(jìn)行 特別的處理因而結(jié)束本流程所示的處理。另一方面，如果判斷為肯定，
Sbl4)。
圖。CPU執(zhí)行通過從實(shí)際目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間(dT—real—open_pulse )減 去目標(biāo)開度到達(dá)時(shí)間(dT—CONVENTIONAL—OPEN )，從而計(jì)算出脈 沖充氣閥追加工作時(shí)間(pulse_add_need_time )的處理(步驟Sb31)。 接下來，CPU執(zhí)行判斷脈沖充氣閥追力n工作時(shí)間是否在控制范圍內(nèi)的 處理(步驟Sb32 )。在判斷脈沖充氣閥追加工作時(shí)間是否在控制范圍內(nèi) 時(shí)，具體而言CPU執(zhí)行判斷脈沖充氣閥追加工作時(shí)間 (pulse—add—need_time ) 是否小于第 1 規(guī)定值 (ADD—NEED—TIME—LIMIT)的處理(步驟Sb32 )。如果判斷為肯定，
36則判斷響應(yīng)延遲的禾呈度為輕度。此時(shí)，CPU通過在實(shí)際的開閥時(shí)間
(dT—open_pulse ) 中力。上脈沖充氣閥追力。工作時(shí)間 (pulse—add—need_time ), 乂人而扭^f亍對(duì)實(shí)際的開閥時(shí)間(dT_open_pulse) 進(jìn)行補(bǔ)正及更新的處理(步驟Sb33 )。
由此，脈沖充氣閥15B的控制動(dòng)作被補(bǔ)正為，正好延遲所追加的 脈沖充氣閥追加工作時(shí)間的量而對(duì)進(jìn)氣通道進(jìn)行遮蔽。另外由此，由 于能夠使氣缸間的空氣量相等，因而能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)以及廢氣 排放的惡化。此外，由于在響應(yīng)延遲的程度為輕度的情況下，燃料噴 射量不需要特別進(jìn)行限制，因而內(nèi)燃機(jī)的扭矩也不會(huì)降低。因此，在 注意到檢測(cè)燈點(diǎn)亮的駕駛員將車輛進(jìn)行退避行駛時(shí)，能夠避免出現(xiàn)更 糟的后果。在執(zhí)行完步驟Sb33所示的處理之后，CPU結(jié)束本流程圖所 示的處理。
另一方面，當(dāng)在步驟Sb32中判斷為否定時(shí)，則判斷響應(yīng)延遲的程 度不為輕度，此時(shí)，CPU執(zhí)行通過在實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open—pulse ) 上加上第1規(guī)定值(ADD—NEED—TIME—LIMIT),從而對(duì)實(shí)際開閥時(shí) 間(dT—open_pulse )進(jìn)行補(bǔ)正及更新的處理(步驟Sb34 )。由此，脈 沖充氣閥15B的控制動(dòng)作被補(bǔ)正為，正好延遲所追加的第l規(guī)定值的 量而對(duì)進(jìn)氣通道進(jìn)行遮蔽。另外由此，由于能夠通過脈沖增壓確保相 應(yīng)的空氣量，因而能夠緩和燃料噴射量的限制程度，從而即使在響應(yīng) 延遲的程度不為輕度的情況下，也能夠確保較大的內(nèi)燃機(jī)的扭矩。
接下來，CPU執(zhí)行根據(jù)更新了的實(shí)際開閥時(shí)間(dT—open_pulse ) 和增壓(叫a—epim)計(jì)算出增壓空氣量(eqafm_egnpulse )的處理(步 驟Sb35)。該增壓空氣量(eqafm—egnpulse )為，才艮據(jù)實(shí)際開閥時(shí)間 (dT_open_pulse )和增壓( eqa—epim )而被予貞先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的增壓空氣量圖數(shù)據(jù)中。并且，CPU執(zhí)行根據(jù)計(jì)算出的增壓空氣量從
而計(jì)算空燃比最大噴射量(eqafm—eqafin)的處理(步驟Sb36 )。該空 燃比最大噴射量(eqafm—eqafm )為，根據(jù)增壓供給空氣量 (^afm_egnpulse )而纟皮預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的空燃比最大噴射 量圖數(shù)據(jù)中。由此，燃料噴射量被限制為適當(dāng)?shù)牧俊?br>
因此，即使在響應(yīng)延遲的程度為輕度的情況下，抑制內(nèi)燃機(jī)的振 動(dòng)以及廢氣排放的惡化的同時(shí)，并能夠進(jìn)行車輛的退避行駛。其后， 通過脈沖充氣動(dòng)作不良時(shí)對(duì)應(yīng)函數(shù)的結(jié)束，圖IO所示的流程圖也結(jié)束。 通過以上方法，能夠?qū)崿F(xiàn)一種ECU1B，其能夠判斷脈沖增壓中的故障 以及該故障的程度，并且還能夠根據(jù)脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)及程 度而適當(dāng)?shù)厥管囕v進(jìn)行退避行駛。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100C除了具有內(nèi)燃機(jī)50C來代替內(nèi)燃機(jī) 50A,以及用ECU1C代替ECU1A之外，其與內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100A實(shí)質(zhì)上 相同。內(nèi)燃機(jī)50C除了還具有用于檢測(cè)比脈沖充氣閥15A更靠下游側(cè) 的進(jìn)氣口的壓力的壓力傳感器之外，其與實(shí)施例1中的內(nèi)燃機(jī)50A實(shí) 質(zhì)上相同。該壓力傳感器被連接在ECU1C上。此外，內(nèi)燃機(jī)50C也可 以具有脈沖充氣閥15B，用以代替脈沖充氣閥15A。此外，省略了對(duì) 上述這些內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)IOOC、內(nèi)燃機(jī)50C、 ECU1C以及壓力傳感器的圖 示。此外，在本實(shí)施例中，為了便于說明，以下將脈沖充氣閥15A稱 為脈沖充氣閥15C。
ECU1C除了 ROM存儲(chǔ)有實(shí)施例1中所述的脈沖增壓故障判斷用 程序、用于代替故障狀態(tài)判斷用程序以及退避行駛條件決定用程序的下述的脈沖增壓故障判斷用程序、預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序、故障程度判斷 用程序、脈沖增壓控制禁止用程序、燃料噴射量限制用程序、以及與
這些程序相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)用程序的構(gòu)件之外，其與實(shí)施例1中的ECU1A 實(shí)質(zhì)上相同。此外，在ECUIA或ECUIB的ROM中也能夠進(jìn)一步存 儲(chǔ)上述這些程序。接下來將對(duì)ROM中存儲(chǔ)的程序進(jìn)行說明，首先參照 圖13對(duì)脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣孔壓力變化進(jìn)行詳細(xì)敘述。
圖13為表示脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣孔壓力的變化和開度變化 的模式圖。氣孔壓力為在進(jìn)氣通道中比脈沖充氣閥15C更靠下游側(cè)的 進(jìn)氣閥處的進(jìn)氣管壓力。在本實(shí)施例中，該氣孔壓力由壓力傳感器和 ECU1C檢測(cè)。平均進(jìn)氣岐管壓力為在進(jìn)氣通道中比脈沖充氣閥15C更 靠上游側(cè)的進(jìn)氣岐管中的進(jìn)氣管壓力的平均值。在脈沖充氣閥15C對(duì) 進(jìn)氣通道進(jìn)行遮蔽時(shí)，隨著曲軸轉(zhuǎn)角的增大氣孔壓力將逐漸降低。接 著，當(dāng)脈沖充氣閥15C以規(guī)定的曲軸轉(zhuǎn)角連通進(jìn)氣通道時(shí)，氣孔壓力 將上升。進(jìn)而，在脈沖充氣閥15C開閥期間，氣孔壓力超過平均進(jìn)氣 岐管壓力之后，將會(huì)P條低至與平均進(jìn)氣岐管壓力相等的程度。
在所述脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣孔壓力的變化中， minP—real_pulse為最小進(jìn)氣管壓力，在本實(shí)施例中，最小進(jìn)氣管壓力 為脈沖充氣閥15C連通進(jìn)氣通道時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力。
maxP—real_pulse為最大進(jìn)氣管壓力，具體而言，其表示在脈沖充 氣閥15C工作時(shí)的進(jìn)氣管壓力中，最大的進(jìn)氣管壓力。
dT—real _pulse_open為最大進(jìn)氣管壓力到達(dá)時(shí)間，具體而言，其表 示氣孔壓力從最小進(jìn)氣管壓力到達(dá)最大進(jìn)氣管壓力所需要的時(shí)間。最 大進(jìn)氣管壓力到達(dá)時(shí)間由ECU1C根據(jù)壓力傳感器的輸出檢測(cè)獲得。但是，針對(duì)于此，當(dāng)在脈沖充氣閥15C中發(fā)生了由于淀積物的粘 結(jié)及異物的卡入等而導(dǎo)致的密閉不良時(shí)，脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣 孔壓力將以圖14所示的方式變化。圖14為表示發(fā)生了密閉不良的情 況下，脈沖充氣閥15C工作時(shí)的氣孔壓力的變化和開度變化的模式圖。 在圖14中，將發(fā)生了密閉不良時(shí)的氣孔壓力用實(shí)線來表示，并且為了 進(jìn)行比較，將未發(fā)生密閉不良時(shí)的氣孔壓力用虛線來表示。此外，在 圖14中，作為參考，將脈沖充氣閥15C工作時(shí)的吸入空氣量的變化也 同時(shí)進(jìn)4亍了圖示。
當(dāng)在脈沖充氣閥15C中發(fā)生了由于淀積物的粘結(jié)及異物的卡入時(shí)， 由于脈沖充氣閥15C無法完全關(guān)閉，因而脈沖充氣閥15C對(duì)進(jìn)氣通道 進(jìn)行遮蔽時(shí)的開度將一定程度上變大，從而產(chǎn)生間隙。在這種情況下， 由于進(jìn)氣將通過間隙而流通，因此以實(shí)線表示的密閉不良時(shí)的氣孔壓 力將大于所預(yù)期的氣孔壓力。其結(jié)果為，在發(fā)生了密閉不良的情況下， 脈沖充氣閥15C的前后壓差減小。因此，在脈沖充氣閥15C工作時(shí)， 密閉不良時(shí)的氣孔壓力將小于預(yù)期的氣孔壓力，并且密閉不良時(shí)的吸 入空氣量將小于預(yù)期的吸入空氣量。即，脈沖增壓效果將變小。
在上文的基礎(chǔ)上，接下來對(duì)ROM中存儲(chǔ)的程序進(jìn)行詳細(xì)說明。本 實(shí)施例中的脈沖增壓故障判斷用程序被設(shè)計(jì)為，將在根據(jù)脈沖充氣閥 15C的工作而變化的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100C的規(guī)定狀態(tài)檢測(cè)的檢測(cè)值，和對(duì) 應(yīng)于該檢測(cè)值并且在未發(fā)生脈沖增壓中的故障時(shí)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100B 的狀態(tài)而預(yù)測(cè)到的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，從而對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判 斷。關(guān)于此點(diǎn)，在本實(shí)施例的該脈沖增壓故障判斷用程序中，根據(jù)脈 沖充氣閥15C的工作而變化的內(nèi)燃機(jī)100C的規(guī)定狀態(tài)為，比脈沖充氣閥15C更靠下游側(cè)的進(jìn)氣閥的狀態(tài)，此外檢測(cè)值為最小進(jìn)氣管壓力
(minP —real_pulse )。
預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序被設(shè)計(jì)為，通過從通常最小進(jìn)氣管壓力圖數(shù)據(jù) 中，取得才艮據(jù)脈沖充氣閥15C工作時(shí)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100C的狀態(tài)而與最 小進(jìn)氣管壓力相對(duì)應(yīng)的通常最小進(jìn)氣管壓力 (P—CONVENTIONAL—PULSE)，從而對(duì)預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)測(cè)。即，在本 實(shí)施例中，通常最小進(jìn)氣管壓力為預(yù)測(cè)值。通常最小進(jìn)氣管壓力根據(jù) 燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE而被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的通常最小進(jìn) 氣管壓力圖數(shù)據(jù)中。因此，具體而言，該預(yù)測(cè)值計(jì)算用程序被設(shè)計(jì)為， 首先在脈沖充氣閥15C工作時(shí)取得燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE,并且根據(jù) 所取得的燃料噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE ，從通常最小進(jìn)氣管壓力圖數(shù)據(jù)中取 得通常最小進(jìn)氣管壓力。由此，根據(jù)脈沖充氣閥15C工作時(shí)的內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)100C的狀態(tài)而預(yù)測(cè)獲得預(yù)測(cè)值。
另一方面，脈沖增壓故障判斷用程序被設(shè)計(jì)為，對(duì)脈沖充氣閥15C 中進(jìn)氣通道遮蔽時(shí)的密閉不良進(jìn)行判斷。關(guān)于此點(diǎn)，為了對(duì)密閉不良
進(jìn)行判斷，脈沖增壓故障判斷用程序祐:設(shè)計(jì)為，具體而言，通過判斷
最小進(jìn)氣管壓力(minP_real_pulse )是否大于通常最小進(jìn)氣管壓力 (P—CONVENTIONAL—PULSE )，從而對(duì)最小進(jìn)氣管壓力與通常最小 進(jìn)氣管壓力進(jìn)行比較，并由此判斷是否存在密閉不良。
故障程度判斷用程序被設(shè)計(jì)為，在根據(jù)脈沖增壓故障判斷用程序 判斷出存在密閉不良的情況下，對(duì)該密閉不良的程度進(jìn)行判斷。關(guān)于 此點(diǎn)，為了判斷密閉不良的程度，故障程度判斷用程序被設(shè)計(jì)為，具 體而言，計(jì)算出由慣性增壓效果而得出的推斷空氣量(Ga—cylinder), 并判斷推斷空氣量是否大于第2規(guī)定值(NEED—GA—LIMIT)。推斷空
41氣量為根據(jù)進(jìn)氣管壓力差(dP—real_pulse)與最大進(jìn)氣管壓力到達(dá)時(shí)間 (dT—real_pulse—open )而被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的推斷空氣量 圖數(shù)據(jù)中。
因此，故障程度判斷用程序被設(shè)計(jì)為，在計(jì)算推斷空氣量時(shí)，更 具體而言根據(jù)進(jìn)氣管壓力差與最大進(jìn)氣管壓力到達(dá)時(shí)間從推斷空氣量 圖數(shù)據(jù)中計(jì)算出推斷空氣量。
當(dāng)推斷空氣量小于第2規(guī)定值時(shí)，則判斷密閉不良的程度為輕度； 而當(dāng)推斷空氣量大于第2規(guī)定值時(shí)，則判斷密閉不良的程度不為輕度。
脈沖增壓控制禁止用程序被設(shè)計(jì)為，當(dāng)根據(jù)故障程度判斷用程序 判斷出密閉不良的程度不為輕度時(shí)，則禁止用于在該判斷中的脈沖充 氣閥15C中實(shí)施脈沖增壓的控制。此外，脈沖增壓控制禁止用程序被 設(shè)計(jì)為，還能控制該判斷中的脈沖充氣閥15C使其連通進(jìn)氣通道。由 此，使該判斷中的脈沖充氣閥15C不會(huì)成為進(jìn)氣的障礙，從而能夠確 保較多的空氣量。此外，當(dāng)根據(jù)故障程度判斷用程序判斷出密閉不良 的程度為輕度時(shí)，則不需要實(shí)施特別的控制，其結(jié)果為，在該判斷中 的脈沖充氣閥15C中，其后還繼續(xù)實(shí)施脈沖增壓。這是因?yàn)樵谂袛酁?輕度的情況下能夠獲得所需要的空氣量。
燃料噴射量限制用程序被設(shè)計(jì)為，在根據(jù)故障程度判斷用程序判 斷出密閉不良的程度不為輕度時(shí)，則限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖充 氣閥15C的氣缸噴射的燃料的噴射量。此外，該燃料噴射量限制用程 序被設(shè)計(jì)為，還限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖充氣閥15C的氣缸之外 的氣缸噴射的燃料噴射量。由此，能夠抑制廢氣排放的惡化以及扭矩 的變動(dòng)。
42在本實(shí)施例中，通過CPU等以及存儲(chǔ)在ROM中的程序來實(shí)現(xiàn)各 種控制單元、判斷單元、檢測(cè)單元以及計(jì)算單元等，特別是，利用CPU 等和脈沖增壓故障判斷用程序來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓故障判斷單元；利用 CPU等和故障程度判斷用程序來實(shí)現(xiàn)故障程度判斷單元；利用CPU等 和脈沖增壓控制禁止用程序來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓控制禁止單元；利用CPU
等和燃料噴射量限制用程序來實(shí)現(xiàn)燃料噴射量限制單元。此外，在本 實(shí)施例中，利用ECU1C來同時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置以及安 全裝置。
接下來，參照?qǐng)D15所示的流程圖對(duì)ECU1C中所執(zhí)行的處理進(jìn)行 詳細(xì)說明。ECU1C才艮據(jù)存儲(chǔ)于ROM中的上述脈沖增壓故障判斷用程 序等，通過由CPU執(zhí)行流程圖所示的處理，從而對(duì)脈沖充氣閥15C中 的密閉不良及其程度進(jìn)行判斷，并且能夠通過實(shí)施脈沖增壓控制的禁 止以及燃料噴射量的限制而使具有內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100C的車輛以適當(dāng)?shù)?方式進(jìn)行退避行駛。并且，本實(shí)施例被構(gòu)成為，能夠根據(jù)規(guī)定的條件 而執(zhí)行流程圖所示的處理，但是并不僅限于此，例如也可以將本流程 圖所示的處理在內(nèi)燃機(jī)50C啟動(dòng)中常時(shí)反復(fù)執(zhí)行。此外，因?yàn)樵诒玖?程圖所示的處理中包括因其為公知技術(shù)而在前文的記載中沒有特別明 示的程序而執(zhí)行的處理，但本流程圖所示的處理全部基于被存儲(chǔ)在 ROM中的程序而由CPU執(zhí)行。
步驟中，CPU具體而言，通過參照如圖8所示的脈沖充氣使用區(qū)域的 圖數(shù)據(jù)，從而判斷是否為脈沖充氣使用區(qū)域。如果在步驟Scll中判斷 為否定，則由于不需要實(shí)施特別的處理因而結(jié)束本流程圖所示的處理。另一方面，如果在步驟Sell中判斷為肯定，則CPU執(zhí)行定義為子程
序的動(dòng)作不良檢測(cè)函數(shù)(步驟Scl2)。
圖16為表示定義為子程序的動(dòng)作不良檢測(cè)函數(shù)的流程圖。CPU通 過將脈沖充氣閥密閉不良標(biāo)記(Flag_pulse—open )設(shè)為關(guān)閉(OFF), 從而執(zhí)行將標(biāo)記初始化的處理(步驟Sc21)。接著，CPU在取得燃料 噴射量以及轉(zhuǎn)數(shù)NE的同時(shí)，執(zhí)行從通常最小進(jìn)氣管壓力圖數(shù)據(jù)中取得 通常最小進(jìn)氣管壓力(P—CONVENTIONAL—PULSE )的處理(步驟 Sc22)。進(jìn)而，CPU根據(jù)壓力傳感器的輸出，執(zhí)行在規(guī)定的曲軸轉(zhuǎn)角下 檢測(cè)最小進(jìn)氣管壓力(minP_real_pulse )的處理(步驟Sc23 )。
接下來，CPU執(zhí)行比較最小進(jìn)氣管壓力與通常最小進(jìn)氣管壓力的 處理(步驟Sc24)。在本步驟中，CPU具體而言，執(zhí)行判斷最小進(jìn)氣 管壓力(minP—real_pulse )是否大于通常最小進(jìn)氣管壓力 (P—CONVENTIONAL—PULSE )的處理。如果在步驟Sc24中判斷為 肯定，則判斷發(fā)生了密閉不良。此時(shí)，CPU將脈沖充氣閥密閉不良標(biāo) 記(Flag_pulse—open)設(shè)為開啟(ON),并且執(zhí)行用于點(diǎn)亮被設(shè)置在車 輛儀表板上的檢測(cè)燈的處理(步驟Sc25),然后，結(jié)束本流程圖所示的 處理。由此，能夠通知駕駛員異常狀況的發(fā)生。
另一方面，如果在步驟Sc24的判斷為否定，則判斷在脈沖充氣閥 15C中未發(fā)生密閉不良，CPU就此結(jié)束本流程圖所示的處理。通過動(dòng) 作不良檢測(cè)函數(shù)的結(jié)束，CPU重新開始圖15的流程圖所示的處理。CPU 執(zhí)行判斷脈沖充氣閥密閉不良標(biāo)記(Flag_pulse—open)是否為開啟的處 理(步驟Scl3)。如果判斷為否定，則由于不需要進(jìn)行特別的處理因而 結(jié)束本流程所示的處理。另一方面，如果判斷為肯定，則CPU執(zhí)行定 義為子程序的脈沖充氣動(dòng)作不良時(shí)對(duì)應(yīng)函數(shù)(步驟Scl4)。圖17為表示定義為子程序的脈沖充氣動(dòng)作不良時(shí)對(duì)應(yīng)函數(shù)的流程
圖。CPU執(zhí)行取得最小進(jìn)氣管壓力(minP—real_pulse )、最大進(jìn)氣管壓 力(maxP—real_pulse )以及最大進(jìn)氣管壓力到達(dá)時(shí)間(dT—real _pulse_open)的處理(步驟Sc31 )。接下來，CPU執(zhí)行通過從最大進(jìn) 氣管壓力減去最小進(jìn)氣管壓力而計(jì)算出進(jìn)氣管壓力差(dP_real _pulse ) 的處理(步驟Sc32)。
進(jìn)而，CPU才艮據(jù)進(jìn)氣管壓力差(dP—real_pulse)和最大進(jìn)氣管壓力 到達(dá)時(shí)間(dT_real_pulse—open)而執(zhí)行從推斷空氣量圖數(shù)據(jù)中計(jì)算出 推斷空氣量(Ga—cylinder)的處理(步驟Sc33 )。接著，CPU執(zhí)行判 斷推斷空氣量是否在控制范圍內(nèi)的處理(步驟Sc34 )。在判斷推斷空氣 量是否在控制范圍內(nèi)時(shí)，CPU具體而言，是判斷推斷空氣量 (Ga—cylinder)是否大于第2規(guī)定值(NEED—GA—LIMIT )。
如果判斷為肯定，則判斷密閉不良的程度為輕度。此時(shí)，由于能 夠獲得所需要的空氣量，因而CPU不會(huì)實(shí)施特別的處理，而結(jié)束本流 程圖所示的處理。由此，即使在脈沖充氣閥15C中發(fā)生了密閉不良， 但在其程度為輕度的情況下，其后也可以繼續(xù)在脈沖充氣閥15C中實(shí) 施脈沖增壓。因此，注意到檢測(cè)燈點(diǎn)亮的駕駛員將車輛進(jìn)行退避行駛 時(shí)，能夠避免出現(xiàn)更糟的后果。
另一方面，如果在步驟Sc34中判斷為否定，則判斷密閉不良的程 度不為輕度，此時(shí)，CPU禁止用于在該判斷中的脈沖充氣閥15C中實(shí) 施脈沖增壓的控制，并且執(zhí)行將該判斷中的脈沖充氣閥15C控制為完 全打開的處理(步驟Sc35)。由此，使發(fā)生了密閉不良的脈沖充氣閥 15C不會(huì)成為流入到氣缸內(nèi)的進(jìn)氣的障礙，并能夠禁止脈沖增壓控制。 接下來，CPU執(zhí)行根據(jù)空氣流量計(jì)11的輸出而計(jì)算出空氣量(eqafm_ega)的處理(步驟Sc36 )。進(jìn)而，CPU執(zhí)行根據(jù)空氣量 (叫afm—ega)計(jì)算出空燃比最大噴射量(eqafm—叫afm )的處理(步
驟Sc37)。該空燃比最大噴射量(eqafm_eqafm)為，根據(jù)空氣量 (eqafm—ega)而被預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)于ROM中的空燃比最大噴射量圖
數(shù)據(jù)中。
由此，燃料噴射量被限制為適當(dāng)?shù)牧?。因此，即使在脈沖充氣閥 15C發(fā)生了密閉不良，并且該密閉不良程度不為輕度的情況下，在抑 制內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)以及廢氣排放的惡化的同時(shí)，也能夠進(jìn)行車輛的退避 行駛。其后，通過脈沖充氣動(dòng)作不良時(shí)對(duì)應(yīng)函數(shù)的結(jié)束，圖15所示的 流程圖也結(jié)束。通過以上方法，能夠?qū)崿F(xiàn)一種ECU1C，其能夠判斷脈 沖增壓中的故障以及該故障的程度，并且還能夠根據(jù)脈沖增壓中故障
上文所述的實(shí)施例是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不僅 限于此，在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變化實(shí)施。例 如，關(guān)于ECU1所存儲(chǔ)的脈沖增壓故障判斷用程序，根據(jù)脈沖充氣閥 15的工作而變化的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100的規(guī)定狀態(tài)以及檢測(cè)值，也可以為 其他適合的狀態(tài)及4企測(cè)值。具體而言，例如，根據(jù)脈沖充氣閥15的工 作而變化的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)100的規(guī)定狀態(tài)也可以為，在對(duì)應(yīng)于作為判斷 對(duì)象的脈沖充氣閥15的氣缸中進(jìn)行燃燒時(shí)的內(nèi)燃機(jī)50的運(yùn)行狀態(tài)， 此時(shí)的;f企測(cè)值也可以為，與在對(duì)應(yīng)于作為判斷對(duì)象的^K沖充氣閥15的 氣缸中進(jìn)行燃燒時(shí)所產(chǎn)生的扭矩具有相關(guān)關(guān)系的扭矩相關(guān)值(例如氣 缸壓力或曲軸角速度)。在這種情況下通過比較檢測(cè)值與預(yù)測(cè)值，能夠 判斷出例如脈沖充氣閥15是否存在關(guān)閉故障。
46此外，在這種情況下，當(dāng)根據(jù)所述脈沖增壓故障判斷用程序判斷 出脈沖充氣閥15中存在關(guān)閉故障時(shí)，也可以將用于禁止向?qū)?yīng)于該判
斷中的脈沖充氣閥15C的氣缸噴射燃料的燃料噴射禁止用程序以及用 于限制向內(nèi)燃機(jī)50的燃料噴射量的總量的燃料噴射量限制用程序進(jìn)一 步存儲(chǔ)在ECU1的ROM中。并且，這種情況下能夠利用所述脈沖增壓 故障判斷用程序和CPU等來實(shí)現(xiàn)脈沖增壓故障判斷單元；利用所述燃 料噴射禁止用程序和CPU等來實(shí)現(xiàn)燃料噴射禁止單元；利用所述燃料 噴射量限制用程序和CPU等來實(shí)現(xiàn)燃料噴射量限制單元；并且能夠利 用ECU1來實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置以及安全裝置。此外，內(nèi) 燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置以及安全裝置也可以用單獨(dú)的ECU分別實(shí) 現(xiàn)，或用多個(gè)ECU分別實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，用于在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中判斷脈沖增壓中的故障，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，具有內(nèi)燃機(jī)；脈沖增壓?jiǎn)卧溥B通、遮蔽比該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥更靠上游側(cè)的進(jìn)氣通道，從而實(shí)施脈沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置的特征在于，具有脈沖增壓故障判斷單元，用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)各氣缸的燃燒狀態(tài)而判斷有無脈沖增壓中的故障。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在于， 所述脈沖增壓故障判斷單元通過在所述脈沖增壓?jiǎn)卧猑f皮控制為實(shí)施脈 沖增壓的運(yùn)行狀態(tài)，和所述脈沖增壓?jiǎn)卧幢豢刂茷閷?shí)施脈沖增壓的 運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)氣缸間的燃燒狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而識(shí)別是否是脈沖增壓 中的故障。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征 在于，還具有故障狀態(tài)判斷單元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元 判斷出脈沖增壓中存在故障的情況下，對(duì)脈沖增壓中故障的故障狀態(tài) 進(jìn)行判斷。
4、 如權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷 裝置，其特征在于，通過利用燃燒壓傳感器而以燃燒壓力來檢測(cè)所述 內(nèi)燃機(jī)各氣缸的燃燒狀態(tài)。
5、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，用于在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中發(fā)生了脈沖 增壓中的故障的情況下，能夠使具有所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的車輛進(jìn)行退避 行駛，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，具有內(nèi)燃機(jī)；脈沖增壓?jiǎn)卧?，其連通、遮蔽比該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥更靠上游側(cè)的進(jìn)氣通道，從而實(shí)施脈 沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，具有退避行駛條件決定退避行駛的條件。
6、 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，其特征在于，在 所述脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)為關(guān)閉故障的情況下，所述退避行駛 條件決定單元將禁止向?qū)?yīng)于所述脈沖增壓?jiǎn)卧邪l(fā)生了關(guān)閉故障的 脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧讎娚淙剂弦约跋拗茖?duì)內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量的總量，決定為用于使所述車輛進(jìn)行退避行駛的條件。
7、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，用于在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)中對(duì)脈沖 增壓中的故障進(jìn)行判斷，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)被構(gòu)成為，具有內(nèi)燃機(jī)； 脈沖增壓?jiǎn)卧?，其連通、遮蔽比該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣閥更靠上游側(cè)的進(jìn)氣 通道，乂人而實(shí)施脈沖增壓，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置的特征在于，其具有脈沖增壓故 障判斷單元，通過將在#^居所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)中檢測(cè)的檢測(cè)值，和對(duì)應(yīng)于該檢測(cè)值并在脈沖增 壓中的故障不存在的情況下^^據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)值 進(jìn)行比較，從而對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷。
8、 如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在于， 根據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)為 所述脈沖增壓?jiǎn)卧臓顟B(tài)，所述檢測(cè)值為所述脈沖增壓?jiǎn)卧B通進(jìn)氣 通道的動(dòng)作所需要的時(shí)間。
9、 如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在于，較，從而對(duì)所述脈沖增壓?jiǎn)卧械倪M(jìn)氣通道連通時(shí)的響應(yīng)延遲進(jìn)行判斷。
10、 如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，還具有故障程度判斷單元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元判 斷出所述脈沖增壓?jiǎn)卧芯哂许憫?yīng)延遲的情況下，對(duì)該響應(yīng)延遲的程 度進(jìn)行判斷。
11、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，被與權(quán)利要求IO所述的內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，具有控制動(dòng)作補(bǔ)正單元， 用于在所述故障程度判斷單元判斷響應(yīng)延遲的程度為輕度的情況下， 對(duì)該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧目刂苿?dòng)作進(jìn)行補(bǔ)正。
12、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，被與權(quán)利要求IO所述的內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，具有燃料噴射量限制單況下，至少限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧姿鶉娚涞娜?料的噴射量。
13、 如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，根據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀 態(tài)為比所述脈沖增壓?jiǎn)卧肯掠蝹?cè)的進(jìn)氣通道的狀態(tài)，所述檢測(cè)值 為所述脈沖增壓?jiǎn)卧B通進(jìn)氣通道時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力。
14、 如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，所述脈沖增壓故障判斷單元通過將所述檢測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值進(jìn)行 比較，從而對(duì)所述脈沖增壓?jiǎn)卧械倪M(jìn)氣通道遮蔽時(shí)的密閉不良進(jìn)行 判斷。
15、 如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，還具有故障程度判斷單元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元判 斷所述脈沖增壓?jiǎn)卧谐霈F(xiàn)了密閉不良的情況下，對(duì)該密閉不良的程 度進(jìn)行判斷。
16、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，被與權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，還具有脈沖增壓控制 禁止單元，用于在所述故障判斷單元判斷密閉不良的程度不為輕度的 情況下，禁止利用該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧獙?shí)施脈沖增壓的控制；燃 料噴射量限制單元，用于至少限制向?qū)?yīng)于該判斷中的脈沖增壓?jiǎn)卧?的氣缸所噴射的燃料噴射量。
17、 如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，根據(jù)所述脈沖增壓?jiǎn)卧墓ぷ鞫兓乃鰞?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的規(guī)定狀 態(tài)為，在對(duì)應(yīng)于作為判斷對(duì)象的所述脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧字羞M(jìn)行燃燒 時(shí)的所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；所述檢測(cè)值為，與在對(duì)應(yīng)于作為判斷對(duì) 象的所述脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧字羞M(jìn)行燃燒時(shí)所產(chǎn)生的扭矩具有相關(guān)關(guān) 系的扭矩相關(guān)值。
18、 如權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的故障判斷裝置，其特征在 于，所述脈沖增壓故障判斷單元通過將所述檢測(cè)值與所述預(yù)測(cè)值進(jìn)行 比較，從而對(duì)所述脈沖增壓?jiǎn)卧惺欠裼嘘P(guān)閉故障進(jìn)行判斷。
19、 一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置，被與權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機(jī) 系統(tǒng)的故障判斷裝置共同使用，所述內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的安全裝置的特征在于，具有燃料噴射禁止單 元，用于在所述脈沖增壓故障判斷單元判斷所述脈沖增壓?jiǎn)卧嘘P(guān)閉 故障的情況下，禁止向?qū)?yīng)于該判斷中的所述脈沖增壓?jiǎn)卧臍飧讎?射燃料；燃料噴射量限制單元，用于限制對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量 的總量。
全文摘要
一種ECU(1A)，用于在內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)(100A)中對(duì)脈沖增壓中的故障進(jìn)行判斷，該內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)(100A)被構(gòu)成為，具有內(nèi)燃機(jī)(50A)；脈沖充氣閥(15A)，其對(duì)連通于內(nèi)燃機(jī)(50A)上的進(jìn)氣通道進(jìn)行連通、遮蔽，從而實(shí)施脈沖增壓，該ECU(1A)具有脈沖增壓故障判斷單元，用于根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(50A)的各氣缸的燃燒狀態(tài)而判斷有無脈沖增壓中的故障。此外，ECU(1A)還具有退避行駛條件決定單元，用于根據(jù)脈沖增壓中故障的故障狀態(tài)而決定使車輛退避行駛的條件。
文檔編號(hào)F02B29/08GK101490383SQ20078002607
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者三澤誠(chéng)太郎 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社