異常檢測方法
【專利摘要】以確定了中間冷卻器（6）入口的吸氣溫度、外部氣體溫度、EGR冷卻器（14）入口的EGR氣體溫度、向EGR冷卻器（14）進入的冷卻水溫度的正常的檢測為前提條件，將以下的三要素對比來特定吸氣系統(tǒng)的異常部位，所述三要素指基于中間冷卻器（6）入口的吸氣溫度、中間冷卻器（6）出口的吸氣溫度和外部氣體溫度計算的中間冷卻器效率；基于EGR冷卻器（14）入口的EGR氣體溫度、EGR冷卻器（14）出口的EGR氣體溫度和冷卻水溫度計算的EGR冷卻器效率；基于當(dāng)前的EGR率、EGR冷卻器（14）出口的EGR氣體溫度和中間冷卻器（6）出口的吸氣溫度計算的吸氣歧管（7）的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離。
【專利說明】異常檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機中使用的異常檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在汽車的發(fā)動機等中，進行從排氣側(cè)將排氣氣體的一部分抽取而作為EGR氣體向吸氣側(cè)送回、通過用該EGR氣體抑制發(fā)動機內(nèi)的燃料的燃燒而降低燃燒溫度、來減少NOx的產(chǎn)生的所謂排氣氣體再循環(huán)(EGR:Exhaust Gas Recirculat1n)。
[0003]一般而言，在進行這種排氣氣體再循環(huán)的情況下，將從排氣歧管到排氣管的排氣通路的適當(dāng)位置與從吸氣管到吸氣歧管的吸氣通路的適當(dāng)位置之間通過EGR管連接，經(jīng)由該EGR管使EGR氣體再循環(huán)。
[0004]另外，如果將再循環(huán)到發(fā)動機中的EGR氣體在EGR管的中途冷卻，則通過EGR氣體的溫度下降且其容積變小，不使發(fā)動機的輸出過度下降而將燃燒溫度降低，能夠有效地減少NOx (氮氧化物)的產(chǎn)生，所以在將EGR氣體向發(fā)動機再循環(huán)的EGR管的中途裝備有水冷式的EGR冷卻器。
[0005]另一方面,近年來,在車輛中搭載稱作OBD系統(tǒng)(On Board Diagnostic Systems)的車載式故障診斷裝置，車輛自身檢測、監(jiān)視排氣凈化設(shè)備的異常(突發(fā)性故障)，在異常發(fā)生時進行下述動作:顯示警報而向駕駛者通知并將其故障內(nèi)容存儲保持。
[0006]另外，作為與這種檢測傳感器的特性異常的技術(shù)相關(guān)聯(lián)的先行技術(shù)文獻信息，例如，已經(jīng)提出了由與本發(fā)明相同的 申請人:提出的下述專利文獻I等。
[0007]專利文獻1:特開2010 - 151039號公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]但是，由于排氣凈化技術(shù)今后會更加高度精密化，所以要求判定在檢測中間冷卻器出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器、檢測吸氣歧管的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器或檢測EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器中是否發(fā)生了特性異常，但是有下述問題:難以正確地進行在這些中間冷卻器出口溫度傳感器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器中是否發(fā)生特性異常的判定。
[0009]S卩，在到目前為止的關(guān)于傳感器類的特性異常的判定中，采用當(dāng)在某種特定的運轉(zhuǎn)條件下顯現(xiàn)通常不可能有的值時判定為發(fā)生了特性異常的方法，但在上述那樣的中間冷卻器出口溫度傳感器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器的情況下，不能否定因上游側(cè)的中間冷卻器或EGR冷卻器的老化、檢測值受到影響而輸出異常的值的可能性，難以正確地特定在中間冷卻器出口溫度傳感器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器、中間冷卻器、EGR冷卻器的哪個中發(fā)生了異常。
[0010]另外，這里所述的中間冷卻器的老化，是指在該中間冷卻器的芯內(nèi)部的傳熱面上、吸氣中包含的異物或從渦輪增壓器漏出的油等隨著時間而堆積、熱交換效率下降的情形，此外，所謂EGR冷卻器的老化，是指在該EGR冷卻器的傳熱管(一般而言，EGR冷卻器采用殼管型的熱交換器的形態(tài))的內(nèi)周面上、排氣氣體中含有的煤隨著時間而堆積、熱交換效率下降的情形。
[0011]本發(fā)明是鑒于上述實際情況而做出的，目的是提供一種能夠正確地特定在中間冷卻器出口溫度傳感器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器、中間冷卻器、EGR冷卻器的哪個中發(fā)生了異常的異常檢測方法。
[0012]本發(fā)明是一種異常檢測方法，以確定了中間冷卻器入口的吸氣溫度、外部氣體溫度、EGR冷卻器入口的EGR氣體溫度、向EGR冷卻器進入的冷卻水溫度的正常的檢測為前提條件，基于中間冷卻器入口的吸氣溫度、中間冷卻器出口的吸氣溫度和外部氣體溫度計算中間冷卻器效率，并且基于EGR冷卻器入口的EGR氣體溫度、EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度和冷卻水溫度計算EGR冷卻器效率；另一方面，判定基于當(dāng)前的EGR率、EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度和中間冷卻器出口的吸氣溫度計算的吸氣歧管的吸氣溫度的計算值是否與實測值背離，將這些中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，來特定吸氣系統(tǒng)的異常部位，其特征在于，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則確定檢測中間冷卻器出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器的異常；另一方面，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則確定在中間冷卻器自身中有異常；當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定檢測吸氣歧管的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器的異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定檢測EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器的異常；當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定在EGR冷卻器自身中有異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器、中間冷卻器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器和EGR冷卻器都為正常。
[0013]于是，在中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍的情況下，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)、并且確定了中間冷卻器入口的吸氣溫度和外部氣體溫度的正常的檢測，則作為其原因，僅可以考慮中間冷卻器出口溫度傳感器的異?；蛑虚g冷卻器自身的異常這兩者，而如果是中間冷卻器出口溫度傳感器的異常，則應(yīng)該下游的進氣歧管溫度傳感器的計算值為異常值而相對于實測值發(fā)生背離，如果是中間冷卻器自身的異常，則應(yīng)該不發(fā)生這樣的背離。
[0014]因此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則確定檢測中間冷卻器出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器的異常；另一方面，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則能夠確定在中間冷卻器自身中有異常。
[0015]另一方面，在中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)的情況下，可以考慮中間冷卻器出口溫度傳感器和中間冷卻器為正常，而在雖然中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)、但吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離的情況下，作為其原因，可以考慮進氣歧管溫度傳感器的異常或EGR出口溫度傳感器的異常這兩者。
[0016]但是，如果是進氣歧管溫度傳感器的異常，則該進氣歧管溫度傳感器的檢測值不影響的EGR冷卻器效率的計算值應(yīng)該收納在正常范圍內(nèi)，如果是EGR出口溫度傳感器的異常，則EGR冷卻器效率的計算值應(yīng)該偏離正常范圍。
[0017]因此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定檢測吸氣歧管的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器的異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則可以確定檢測EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器的異常。
[0018]此外，如果中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則可以考慮進氣歧管溫度傳感器和EGR出口溫度傳感器為正常，但如果盡管中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離、但EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則其原因僅可以考慮在EGR冷卻器自身中有異常。
[0019]由此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則能夠確定在EGR冷卻器自身中有異常。
[0020]另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則可以考慮都沒有發(fā)生異常，所以可以確定中間冷卻器出口溫度傳感器、中間冷卻器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器和EGR冷卻器都為正常。
[0021]此外，在本發(fā)明中，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常?’另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離，則可以確定中間冷卻器出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0022]進而，在本發(fā)明中，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則可以確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
[0023]此外，在本發(fā)明中，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則可以確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的異常檢測方法，能夠起到下述那樣的良好的效果。
[0025](I)根據(jù)本發(fā)明，通過將中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，能夠在考慮因中間冷卻器或EGR冷卻器的老化、檢測值受到影響而輸出了異常的值的可能性的同時，正確地特定在中間冷卻器出口溫度傳感器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器、中間冷卻器、EGR冷卻器的哪個中發(fā)生了異常，通過確立這樣的異常檢測方法，能夠有利于與預(yù)想今后會更加高度精密化的排氣凈化技術(shù)對應(yīng)的OBD系統(tǒng)(On Board Diagnostic Systems)的構(gòu)建。
[0026](II)根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)特定中間冷卻器出口溫度傳感器的異常時，能夠確定到該中間冷卻器出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常、還是比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0027](III)根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)特定進氣歧管溫度傳感器的異常時，能夠確定到該進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常、還是發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0028](IV)根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)特定EGR出口溫度傳感器的異常時，能夠確定到該EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常、還是發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明的一實施例的整體概略圖。
[0030]圖2是表示多變指數(shù)與吸氣流量的關(guān)系的曲線圖。
[0031]圖3是在圖1的控制裝置中使用的異常確定表。

【具體實施方式】
[0032]以下，一邊參照附圖一邊說明本發(fā)明的實施方式。
[0033]圖1是表示本發(fā)明的一實施例的圖，圖1中的I表示搭載有渦輪增壓器2的發(fā)動機，將從空氣凈化器3導(dǎo)出的吸氣4經(jīng)過吸氣管5向上述渦輪增壓器2的壓縮機2a輸送，將由該壓縮機2a加壓后的吸氣4向中間冷卻器6輸送而冷卻，從該中間冷卻器6再向吸氣歧管7引導(dǎo)吸氣4，對發(fā)動機I的各氣筒8分配。
[0034]此外，將從該發(fā)動機I的各氣筒8排出的排氣氣體9經(jīng)由排氣歧管10向上述渦輪增壓器2的渦輪2b輸送，將驅(qū)動了該渦輪2b后的排氣氣體9經(jīng)由排氣管11向車外排出。
[0035]并且，排氣歧管10的各氣筒8的排列方向的一端部與比中間冷卻器6靠下游的吸氣管5之間通過EGR管12連接，能夠從排氣歧管10將排氣氣體9的一部分抽取，作為EGR氣體9’向吸氣管5引導(dǎo)。
[0036]這里，在上述EGR管12中，具備將該EGR管12適當(dāng)?shù)亻_閉的EGR閥13、和用來將在EGR管12中流動的EGR氣體9’冷卻的EGR冷卻器14，在該EGR冷卻器14中，通過使從發(fā)動機I側(cè)引導(dǎo)來的冷卻水15與EGR氣體9’熱交換，能夠降低該EGR氣體9’的溫度。
[0037]進而，向EGR冷卻器14進入的冷卻水15的溫度由裝備在發(fā)動機I前部的相同的位置的兩個冷卻水溫度傳感器16檢測，EGR冷卻器14出口的排氣溫度由EGR出口溫度傳感器17檢測，此外，經(jīng)過中間冷卻器6后的吸氣4的溫度由中間冷卻器出口溫度傳感器18檢測，混合了 EGR氣體9’并向吸氣歧管7引導(dǎo)的吸氣4的溫度由進氣歧管溫度傳感器19檢測，進而，從空氣凈化器3引導(dǎo)的吸氣4 (新氣)的溫度由吸氣溫度傳感器20檢測，并且其流量被吸氣流量傳感器24檢測。
[0038]但是，這里為了便于說明，將吸氣溫度傳感器20和吸氣流量傳感器24分開記載，但為了實際求出吸氣4 (新氣)的流量而需要該吸氣4的溫度，所以通常吸氣溫度傳感器20內(nèi)置在吸氣流量傳感器24中。
[0039]此外，被引導(dǎo)到吸氣歧管7中的吸氣4的升壓由裝備在距吸氣歧管7較近的吸氣管5中的升壓傳感器25檢測，并且通過裝備在行駛風(fēng)的影響較小的適當(dāng)?shù)牟课坏拇髿鈮簜鞲衅?6檢測大氣壓。
[0040]并且，將來自這些各冷卻水溫度傳感器16、EGR出口溫度傳感器17、中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19、吸氣溫度傳感器20、吸氣流量傳感器24、升壓傳感器25、大氣壓傳感器26的檢測信號16a、17a、18a、19a、20a、24a、25a、26a向構(gòu)成發(fā)動機控制計算機(ECU Electronic Control Unit)的控制裝置21輸入。
[0041]另外，在上述控制裝置21中，也輸入來自檢測加速器開度作為發(fā)動機I的負荷的加速器傳感器22的檢測信號22a、和來自檢測發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器23的檢測信號23a。
[0042]并且，在上述控制裝置21中，以確定了中間冷卻器6入口的吸氣溫度、外部氣體溫度、EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度、向EGR冷卻器14進入的冷卻水溫度的正常的檢測為前提條件，基于中間冷卻器6入口的吸氣溫度、中間冷卻器6出口的吸氣溫度和外部氣體溫度計算中間冷卻器效率，并基于EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度、EGR冷卻器14出口的EGR氣體溫度和冷卻水溫度計算EGR冷卻器效率；另一方面，判定基于當(dāng)前的EGR率、EGR冷卻器14出口的EGR氣體溫度和中間冷卻器6出口的吸氣溫度計算的吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值是否與實測值背離，將這些中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，來特定吸氣系統(tǒng)的異常部位。
[0043]這里，在本實施例中，當(dāng)計算中間冷卻器效率時，能夠取渦輪增壓器2的壓縮機功作為熱力學(xué)的多變變化，使用在該多變變化中成立的關(guān)系式推測壓縮機2a的出口氣體溫度，使用它作為中間冷卻器6入口的吸氣溫度。
[0044]S卩，壓縮機2a出口的吸氣溫度可以通過將在多變變化中成立的關(guān)系式變換后的下述的式(I)計算。
[0045][數(shù)式I ]
壓縮機出口的吸氣溫度T2=T1 X (VP1) ((γ ^1)/γ)...(I)
T2:壓縮機的出口氣體溫度=中間冷卻器入口的吸氣溫度 T1:壓縮機的入口氣體溫度=吸氣溫度傳感器的檢測值 P2:壓縮機的出口壓力=升壓傳感器的檢測值 P1:壓縮機的入口壓力=大氣壓傳感器的檢測值 Y:多變指數(shù)。
[0046]當(dāng)使用該式(I)推測壓縮機2a的出口氣體溫度(中間冷卻器入口的吸氣溫度)時，只要使用由大氣壓傳感器26檢測的大氣壓的實測值作為壓縮機2a入口壓力，使用由升壓傳感器25檢測的升壓的實測值作為壓縮機2a的出口壓力，使用由吸氣溫度傳感器20檢測的外部氣體溫度作為壓縮機2a的入口氣體溫度，并基于試驗數(shù)據(jù)對于由吸氣流量傳感器24檢測的增壓前的吸氣流量決定并使用多變指數(shù)就可以。
[0047]例如，多變指數(shù)與吸氣流量的關(guān)系用圖2所示那樣的曲線圖表示，只要預(yù)先實驗而掌握這樣的多變指數(shù)與吸氣流量的關(guān)系，就能夠根據(jù)由吸氣流量傳感器24檢測的增壓前的吸氣流量決定多變指數(shù)。
[0048]并且，通過上述式(I)計算的壓縮機2a的出口氣體溫度作為中間冷卻器6入口的吸氣溫度而用于后述的中間冷卻器效率的計算，但這樣求出的中間冷卻器6入口的吸氣溫度可以如以下這樣確定是正常的檢測。
[0049]首先，關(guān)于大氣壓和升壓，確認在發(fā)動機I停止時大氣壓傳感器26和升壓傳感器25的實測值相同而確定被正常地檢測，關(guān)于外部氣體溫度，只要在冷機起動時確認吸氣溫度傳感器20的實測值與中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19和EGR出口溫度傳感器17的實測值相同，確定被正常地檢測就可以。
[0050]S卩，在發(fā)動機I的冷機起動時，發(fā)動機I完全冷卻，進行將EGR閥13關(guān)閉的暖機優(yōu)先的控制，由中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19和EGR出口溫度傳感器17檢測的溫度應(yīng)該全部成為與外部氣體溫度沒有變化的值，應(yīng)該表示也與檢測外部氣體溫度的吸氣溫度傳感器20相同的檢測值。
[0051]由此，只要吸氣溫度傳感器20、中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19和EGR出口溫度傳感器17這4個傳感器表示相同的檢測值，關(guān)于這4個傳感器，就確定至少常溫范圍中的正常的檢測。
[0052]但是，總是在常溫范圍中使用的吸氣溫度傳感器20這樣確定了是正常的可靠性，確定了外部氣體溫度的正常的檢測，而其以外的中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19和EGR出口溫度傳感器17關(guān)于高溫范圍中的使用，需要后述那樣的進一步的確認。
[0053]進而，關(guān)于增壓前的吸氣流量，只要在進行冷機狀態(tài)下的將EGR閥13關(guān)閉的暖機優(yōu)先的控制的條件下、確認根據(jù)發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速和吸氣歧管7的吸氣溫度求出的壓力缸內(nèi)動作氣體流量與吸氣流量傳感器24的實測值相同、來確定吸氣流量的正常的檢測就可以。
[0054]另外，這里使用的發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速由旋轉(zhuǎn)傳感器23檢測，但一般而言，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速通常除了圖示的旋轉(zhuǎn)傳感器23 (主旋轉(zhuǎn)傳感器)以外還具備未圖示的曲柄角度傳感器，只要確認該曲柄角度傳感器檢測的轉(zhuǎn)速與上述旋轉(zhuǎn)傳感器23的檢測值一致來確定轉(zhuǎn)速正常的檢測就可以。此外，這里使用的吸氣歧管7的吸氣溫度通過上述發(fā)動機I的冷機起動時的4個傳感器的確認確定正常的檢測。
[0055]在如以上那樣確定了中間冷卻器6入口的吸氣溫度及外部氣體溫度的正常的檢測的條件下，基于由上述式(I)計算出的中間冷卻器6入口的吸氣溫度的計算值、由中間冷卻器出口溫度傳感器18檢測出的中間冷卻器6出口的吸氣溫度的實測值、和由吸氣溫度傳感器20檢測出的外部氣體溫度的實測值計算中間冷卻器效率。
[0056]這里，中間冷卻器效率通過下述的式(2)計算。
[0057][數(shù)式2]
中間冷卻器效率=(Ticin - Ticout) / (Ticin - Tambient) X 100...(2)
Ticin:中間冷卻器入口的吸氣溫度 Ticout:中間冷卻器出口的吸氣溫度 Tambient:外部氣體溫度。
[0058]此外，EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度可以根據(jù)發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速和負荷計算，但此時，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速通過如上述那樣確認旋轉(zhuǎn)傳感器23為正常來確定正常的檢測，發(fā)動機I的負荷通過在空轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速穩(wěn)定且要保持一定的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時的燃料噴射的指示值(指示噴射量)為適當(dāng)來確定正常的檢測，如果確定了這些發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速和負荷的正常的檢測，則也確定基于這些計算的EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度的正常的檢測。
[0059]進而，向EGR冷卻器14進入的冷卻水溫度通過確認兩個冷卻水溫度傳感器16是相同的檢測值來確定正常的檢測，但在這樣確定了 EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度、向EGR冷卻器14進入的冷卻水溫度的正常的檢測的條件下，基于根據(jù)發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速和負荷計算的EGR冷卻器14入口的EGR氣體溫度的計算值、檢測EGR冷卻器14出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器17的實測值、和上述冷卻水溫度傳感器16的實測值，計算EGR冷卻器效率。
[0060]這里，EGR冷卻器效率通過下述的式(3)計算。
[0061][數(shù)式3]
EGR 冷卻器效率=(Tgegein — Tgegeout) / (Tgegein — Twegecin) X 100 …(3)
Tgegein =EGR冷卻器入口的EGR氣體溫度 Tgegeout =EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度 Twkkin:向EGR冷卻器進入的冷卻水的溫度。
[0062]此外，將混合了 EGR氣體9’并向吸氣歧管7引導(dǎo)的吸氣4的溫度通過進氣歧管溫度傳感器19實測，并基于當(dāng)前的EGR率、EGR出口溫度傳感器17的實測值和中間冷卻器出口溫度傳感器18的實測值，計算上述進氣歧管溫度傳感器19可能計測的吸氣溫度，判定進氣歧管溫度傳感器19的實測值是否與進氣歧管溫度傳感器19可能計測的吸氣溫度的計算值背離。
[0063]這里，進氣歧管溫度傳感器19可能計測的吸氣溫度通過下述的式(4)計算。
[0064][數(shù)式4]
進氣歧管溫度傳感器19可能計測的吸氣溫度=(EGR率X [Tgegeout - Tgicout]) +Tgicout…(4)
Tgegeout =EGR冷卻器出口的排氣溫度 Tgicout:中間冷卻器出口的吸氣溫度。
[0065]另外，關(guān)于在該式(4)中使用的EGR率，例如只要將各氣筒8的容積、發(fā)動機I的轉(zhuǎn)速和泵效率相乘，求出發(fā)動機I的吸入流量，求出從該吸入流量減去吸氣流量傳感器24的實測值(新氣量)的差作為EGR氣體9’的再循環(huán)量，使用在分子中置換了該再循環(huán)量且在分母中置換了上述吸入流量的值作為EGR率就可以。
[0066]這樣，求出中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素后，在控制裝置21中，對照圖3所示那樣的異常確定表，將上述三要素對比，如以下這樣，特定在中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19、EGR出口溫度傳感器17、中間冷卻器6、EGR冷卻器14的哪個中發(fā)生了異常。
[0067]例如，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則確定檢測中間冷卻器6出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器18的異常；另一方面，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則確定在中間冷卻器6自身中有異常。
[0068]這是因為，在中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍的情況下，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)、并且確定了中間冷卻器6入口的吸氣溫度和外部氣體溫度的正常的檢測，則作為其原因，僅可以考慮中間冷卻器出口溫度傳感器18的異?；蛑虚g冷卻器6自身的異常這兩者，而如果是中間冷卻器出口溫度傳感器18的異常，則應(yīng)該是下游的進氣歧管溫度傳感器19的計算值為異常值而相對于實測值發(fā)生背離，如果是中間冷卻器6自身的異常，則應(yīng)該不發(fā)生這樣的背離。
[0069]因此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則確定檢測中間冷卻器6出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器18的異常；另一方面，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則可以確定在中間冷卻器6自身中有異常。
[0070]此時，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器18發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離，則可以確定中間冷卻器出口溫度傳感器18發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0071]此外，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定檢測吸氣歧管7的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器19的異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定檢測EGR冷卻器14出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器17的異常。
[0072]這是因為，在中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)的情況下，可以考慮中間冷卻器出口溫度傳感器18和中間冷卻器6為正常，而在雖然中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)、但吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離的情況下，作為其原因可以考慮進氣歧管溫度傳感器19的異常或EGR出口溫度傳感器17的異常這兩者。
[0073]但是，如果是進氣歧管溫度傳感器19的異常，則該進氣歧管溫度傳感器19的檢測值不影響的EGR冷卻器效率的計算值應(yīng)該收納在正常范圍內(nèi)，如果是EGR出口溫度傳感器
17的異常，則EGR冷卻器效率的計算值應(yīng)該偏離正常范圍。
[0074]因此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定檢測吸氣歧管7的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器19的異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則可以確定檢測EGR冷卻器14出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器17的異常。
[0075]此時，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器19發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則能夠確定進氣歧管溫度傳感器19發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
[0076]此外，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器17發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則可以確定EGR出口溫度傳感器17發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
[0077]進而，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定在EGR冷卻器14自身中有異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器18、中間冷卻器6、進氣歧管溫度傳感器19、EGR出口溫度傳感器17和EGR冷卻器14都正常。
[0078]這是因為，如果中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則可以考慮進氣歧管溫度傳感器19和EGR出口溫度傳感器17是正常的，而盡管中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，但是如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則其原因僅可以考慮在EGR冷卻器14自身中有異常。
[0079]由此，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則能夠確定在EGR冷卻器14自身中有異常。
[0080]另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則可以考慮都不發(fā)生異常，所以可以確定中間冷卻器出口溫度傳感器18、中間冷卻器6、進氣歧管溫度傳感器19、EGR出口溫度傳感器17和EGR冷卻器14都是正常的。
[0081 ] 另外，當(dāng)決定中間冷卻器效率的正常范圍和EGR冷卻器效率的正常范圍、用來認定吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離的偏差時，當(dāng)然需要實施適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來決定，以便能夠通過將中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，來明確地判別在中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管氣體溫度傳感器19、EGR出口溫度傳感器17、中間冷卻器6、EGR冷卻器14的哪個中發(fā)生了異常。
[0082]因而，根據(jù)上述實施例，通過將中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管7的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，能夠在考慮因中間冷卻器6或EGR冷卻器14的老化、檢測值受到影響而輸出異常的值的可能性的同時，正確地特定在中間冷卻器出口溫度傳感器18、進氣歧管溫度傳感器19、EGR出口溫度傳感器17、中間冷卻器6、EGR冷卻器14的哪個中發(fā)生了異常，通過確立這樣的異常檢測方法，能夠有利于與預(yù)想今后會更加高度精密化的排氣凈化技術(shù)對應(yīng)的OBD系統(tǒng)(On Board Diagnostic Systems)的構(gòu)建。
[0083]此外，當(dāng)特定中間冷卻器出口溫度傳感器18的異常時，能夠確定到該中間冷卻器出口溫度傳感器18發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常、還是發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常，進而，當(dāng)特定進氣歧管溫度傳感器19的異常時，能夠確定到該進氣歧管溫度傳感器19發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常、還是發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常，此外，當(dāng)特定EGR出口溫度傳感器17的異常時，能夠確定到該EGR出口溫度傳感器17發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常、還是發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
[0084]另外，本發(fā)明的異常檢測方法并不僅限定于上述實施例，當(dāng)然在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠加以各種變更。
[0085]附圖標記說明 I發(fā)動機
4吸氣
6中間冷卻器 7吸氣歧管 9排氣氣體 9’ EGR氣體 14 EGR冷卻器 15冷卻水
16冷卻水溫度傳感器 17 EGR出口溫度傳感器 17a檢測信號
18中間冷卻器出口溫度傳感器
18a檢測信號
19進氣歧管溫度傳感器
19a檢測信號
20吸氣溫度傳感器
20a檢測信號。
【權(quán)利要求】
1.一種異常檢測方法，以確定了中間冷卻器入口的吸氣溫度、外部氣體溫度、EGR冷卻器入口的EGR氣體溫度、向EGR冷卻器進入的冷卻水溫度的正常的檢測為前提條件，基于中間冷卻器入口的吸氣溫度、中間冷卻器出口的吸氣溫度和外部氣體溫度計算中間冷卻器效率，并且基于EGR冷卻器入口的EGR氣體溫度、EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度和冷卻水溫度計算EGR冷卻器效率；另一方面，判定基于當(dāng)前的EGR率、EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度和中間冷卻器出口的吸氣溫度計算的吸氣歧管的吸氣溫度的計算值是否與實測值背離，將這些中間冷卻器效率、EGR冷卻器效率和吸氣歧管的吸氣溫度的計算值相對于實測值的背離這三要素對比，來特定吸氣系統(tǒng)的異常部位，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值偏離正常范圍且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離，則確定檢測中間冷卻器出口的吸氣溫度的中間冷卻器出口溫度傳感器的異常；另一方面，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離，則確定在中間冷卻器自身中有異常； 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定檢測吸氣歧管的吸氣溫度的進氣歧管溫度傳感器的異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定檢測EGR冷卻器出口的EGR氣體溫度的EGR出口溫度傳感器的異常； 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值不與實測值背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值偏離正常范圍，則確定在EGR冷卻器自身中有異常；另一方面，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器、中間冷卻器、進氣歧管溫度傳感器、EGR出口溫度傳感器和EGR冷卻器都為正常。
2.如權(quán)利要求1所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離且EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)時，如果吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離，則確定中間冷卻器出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
3.如權(quán)利要求1所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
4.如權(quán)利要求2所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測吸氣溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)，則確定進氣歧管溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測吸氣溫度的特性異常。
5.如權(quán)利要求1所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
6.如權(quán)利要求2所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
7.如權(quán)利要求3所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
8.如權(quán)利要求4所述的異常檢測方法，其特征在于， 當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值高地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍低地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際高地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常；另一方面，當(dāng)中間冷卻器效率的計算值處于正常范圍內(nèi)且吸氣歧管的吸氣溫度的計算值比實測值低地背離時，如果EGR冷卻器效率的計算值比正常范圍高地偏離，則確定EGR出口溫度傳感器發(fā)生了比實際低地誤檢測EGR氣體溫度的特性異常。
【文檔編號】F02D41/22GK104302901SQ201380027294
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】中野平 申請人:日野自動車株式會社