异常判定装置以及方法与流程

文档序号:17818857发布日期:2019-06-05 22:03阅读:131来源:国知局
异常判定装置以及方法与流程

本发明涉及异常判定装置以及方法。



背景技术:

在日本特开2016-079879号公报所记载的涡轮增压器中的涡轮机壳(日文:タービンハウジング)形成有蜗形通路、和供从蜗形通路排出的排气流通的排出通路。在蜗形通路的内部收纳有涡轮机叶轮(日文:タービンホイール)。在蜗形通路流动的排气使涡轮机叶轮旋转。在涡轮机壳形成有旁通通路。旁通通路将涡轮机叶轮的上游侧的蜗形通路与排出通路连接。在涡轮机壳的内部安装有对旁通通路进行开闭的废气旁通阀。废气旁通阀经由连结机构部连结于电动的致动器部。当致动器部进行驱动时,废气旁通阀对旁通通路进行开闭。在旁通通路完全关闭时,废气旁通阀抵接于涡轮机壳的阀座部。上述的涡轮增压器具备对致动器部的输出轴的位置进行检测的传感器部。

在上述的涡轮增压器中应用了对废气旁通阀、连结机构部以及致动器部的机械连接的异常的有无进行判定的异常判定装置。异常判定装置将对致动器部进行驱动以使得废气旁通阀抵接于阀座部时的传感器部的检测值作为完全关闭时检测值进行检测。异常判定装置对完全关闭时检测值与预先设定了的比较值进行比较。在完全关闭时检测值与全比较值偏离的情况下,异常判定装置判定为连结机构部等的机械连接存在异常。

根据上述的异常判定装置,传感器部的检测值因连结机构部等的磨耗、连结机构部等的热膨胀、以及传感器部的检测误差等而波动。因此,存在尽管连结机构部等的机械连接正常却判定为异常、或者尽管机械连接异常却判定为正常的情况。



技术实现要素:

为了解决上述问题,根据本发明的第一技术方案,提供一种应用于涡轮增压器的异常判定装置。所述涡轮增压器具备:涡轮机壳,该涡轮机壳形成有收纳利用排气进行旋转的涡轮机叶轮的蜗形通路、连接于所述蜗形通路并供从所述蜗形通路排出的排气流通的排出通路、以及将所述涡轮机叶轮的上游侧的所述蜗形通路与所述排出通路连接的旁通通路;废气旁通阀,该废气旁通阀在所述旁通通路完全关闭时抵接于设置在所述涡轮机壳的阀座部;驱动所述废气旁通阀的电动的致动器部;连结机构部,该连结机构部将所述废气旁通阀与所述致动器部驱动连结(将所述致动器与所述废气旁通阀连结,以使得所述废气旁通阀被所述致动器驱动);止动部,该止动部在所述旁通通路完全打开时与所述废气旁通阀或所述连结机构部抵接来限制所述废气旁通阀的向打开位置的移动;传感器部,该传感器部对所述致动器部的输出轴的位置进行检测;控制部,该控制部控制向所述致动器部的通电;以及异常判定部,该异常判定部基于由所述传感器部检测的检测值来判定所述连结机构部的异常的有无。所述异常判定部构成为进行第1异常判定处理和第2异常判定处理,在所述第1异常判定处理中,当满足完全关闭时检测值在预先设定的关闭侧正常范围外的情况和完全打开时检测值在预先设定的打开侧正常范围外的情况中的至少一方时,判定为所述连结机构部存在异常,在所述第2异常判定处理中,在所述第1异常判定处理中没有判定为所述连结机构部存在异常的情况下,当所述完全关闭时检测值与所述完全打开时检测值的差在预先设定的正常距离范围外时,判定为所述连结机构部存在异常。所述完全关闭时检测值是所述控制部使所述致动器部通电以使得所述废气旁通阀抵接于所述阀座部时的所述传感器部的检测值,所述完全打开时检测值是所述控制部使所述致动器部通电以使得所述废气旁通阀抵接于所述止动部时的所述传感器部的检测值。

为了解决上述问题,根据本发明的第二技术方案,提供一种涡轮增压器的异常判定方法。所述涡轮增压器具备:涡轮机壳,该涡轮机壳形成有收纳利用排气进行旋转的涡轮机叶轮的蜗形通路、连接于所述蜗形通路并供从所述蜗形通路排出的排气流通的排出通路、以及将所述涡轮机叶轮的上游侧的所述蜗形通路与所述排出通路连接的旁通通路;废气旁通阀,该废气旁通阀在所述旁通通路完全关闭时抵接于设置在所述涡轮机壳的阀座部;驱动所述废气旁通阀的电动的致动器部;连结机构部,该连结机构部将所述废气旁通阀与所述致动器部驱动连结;止动部,该止动部在所述旁通通路完全打开时与所述废气旁通阀或所述连结机构部抵接来限制所述废气旁通阀的向打开位置的移动;传感器部,该传感器部对所述致动器部的输出轴的位置进行检测;控制部,该控制部控制向所述致动器部的通电;以及异常判定部,该异常判定部基于由所述传感器部检测的检测值来判定所述连结机构部的异常的有无。所述异常判定方法包括:由所述异常判定部进行第1异常判定处理和进行第2异常判定处理,在所述第1异常判定处理中,当满足完全关闭时检测值在预先设定的关闭侧正常范围外的情况和完全打开时检测值在预先设定的打开侧正常范围外的情况中的至少一方时,判定为所述连结机构部存在异常,在所述第2异常判定处理中,在所述第1异常判定处理中没有判定为所述连结机构部存在异常的情况下,当所述完全关闭时检测值与所述完全打开时检测值的差在预先设定的正常距离范围外时,判定为所述连结机构部存在异常。所述完全关闭时检测值是所述控制部使所述致动器部通电以使得所述废气旁通阀抵接于所述阀座部时的所述传感器部的检测值,所述完全打开时检测值是所述控制部使所述致动器部通电以使得所述废气旁通阀抵接于所述止动部时的所述传感器部的检测值。

附图说明

图1是内燃机和控制装置的概略图。

图2是涡轮增压器中的涡轮机壳的剖视图。

图3是示出废气旁通阀、连杆机构部以及致动器部的连接状态的概念图。

图4是示出废气旁通阀及致动器部的可动范围的图。

图5是异常判定处理的流程图。

具体实施方式

以下,按照图1~图5对本发明的实施方式进行说明。首先,对应用了本发明的车辆的内燃机100的概略构成进行说明。

如图1所示,内燃机100具备供从外部取入的进气流通的进气通路11。进气通路11与汽缸12连接,在该汽缸12中,燃料与进气混合并进行燃烧。汽缸12与供排气流通的排气通路13连接。

内燃机100具备用于利用排气的流动来压缩进气的涡轮增压器20。涡轮增压器20具备安装于进气通路11的压缩机壳(日文:コンプレッサハウジング)21。另外,涡轮增压器20具备安装于排气通路13的涡轮机壳30。压缩机壳21和涡轮机壳30经由设置于涡轮增压器20的轴承壳(日文:ベアリングハウジング)22互相连接。

在涡轮机壳30的内部收纳有利用排气的流动而旋转的涡轮机叶轮78。涡轮机叶轮78连接于连结轴77的第1端部。连结轴77的中央部分收纳于轴承壳22的内部。连结轴77由设置于轴承壳22的内部的未图示的轴承支承为能够旋转。连结轴77的第2端部连接于压缩机叶轮76。压缩机叶轮76收纳于压缩机壳21的内部。

接着,对涡轮机壳30及其相关构成具体地进行说明。

如图2所示,在涡轮机壳30形成有供排气流通的蜗形通路31。涡轮机叶轮78收纳于蜗形通路31。蜗形通路31设置成将涡轮机叶轮78包围,并沿以涡轮机叶轮78的旋转轴线即连结轴77的旋转轴线为中心的圆周方向延伸。

涡轮机壳30具备从蜗形通路31的上游端向外侧伸出的上游侧凸缘部38。在上游侧凸缘部38设置有多个螺栓孔38a。多个螺栓孔38a在上游侧凸缘部38的厚度方向上贯通该上游侧凸缘部38。涡轮机壳30利用插入到螺栓孔38a的未图示的螺栓而与涡轮机壳30的上游侧的排气通路13连接。

在涡轮机壳30形成有供从蜗形通路31排出的排气流通的排出通路32。排出通路32连接于蜗形通路31的下游侧端部。排出通路32大致沿涡轮机叶轮78的旋转轴线方向延伸。涡轮机壳30具备从排出通路32的下游端向外侧伸出的下游侧凸缘部39。涡轮机壳30利用插入到下游侧凸缘部39的未图示的螺栓孔的螺栓而与涡轮机壳30的下游侧的排气通路13连接。

排气在涡轮机壳30的蜗形通路31内经过并被向涡轮机叶轮78吹送。然后,排气经过涡轮机壳30的排出通路32而向涡轮机壳30的下游侧的排气通路13排出。此时,经过蜗形通路31的排气被向涡轮机叶轮78吹送,由此使涡轮机叶轮78旋转。涡轮机叶轮78旋转而使压缩机叶轮76与连结轴77一起旋转,由此进行进气的增压。

在涡轮机壳30形成有将涡轮机叶轮78的上游侧的蜗形通路31与排出通路32连接的旁通通路33。旁通通路33由剖视下呈大致圆形状的孔形成,所述旁通通路33贯通对蜗形通路31与排出通路32进行区划的壁部。

在涡轮机壳30的排出通路32内设置有大致圆环状的阀座部36。阀座部36从区划蜗形通路31与排出通路32的壁部朝向排出通路32的下游侧突出。阀座部36设置成包围旁通通路33的排出通路32附近的开口。另外,在涡轮机壳30的排出通路32内设置有大致圆柱状的止动部37。止动部37从区划排出通路32的涡轮机壳30的壁面朝向阀座部36突出。

在涡轮机壳30安装有对旁通通路33进行开闭的废气旁通阀40中的摆动臂41。摆动臂41具备贯通涡轮机壳30的壁部的大致圆柱状的轴部41a。另外,摆动臂41具备从轴部41a向涡轮机壳30的内部延伸的大致板状的固定部41b。轴部41a被支承为能够相对于涡轮机壳30的壁部绕轴部41a的轴线转动。在固定部41b的大致中央形成有插通孔。阀体42固定于插通孔。阀体42具备插通于摆动臂41的固定部41b的插通孔的大致圆柱状的阀轴部42a和从阀轴部42a的顶端部延伸的大致圆板状的阀体部42b。大致板状的支承板43固定于阀轴部42a的基端部。

如图2所示,位于涡轮机壳30的外部的轴部41a的端部连结于作为连结机构部的连杆机构部50。如图1所示,连杆机构部50连结于作为用于使废气旁通阀40进行开闭动作的驱动源的致动器部60。

如图3所示,致动器部60具备:电动马达64;两个减速齿轮62,该两个减速齿轮62使电动马达64的输出轴的旋转减速并传递;以及输出齿轮61,该输出齿轮61将从减速齿轮62输入的旋转向连杆机构部50输出。对输出齿轮61的旋转进行限制的关闭侧止动件61a和打开侧止动件61b固定于输出齿轮61。关闭侧止动件61a和打开侧止动件61b例如由从输出齿轮61的外周部朝向径向外侧突出的突部形成。

在致动器部60设置有与输出齿轮61的关闭侧止动件61a或打开侧止动件61b抵接来限制输出齿轮61的旋转的内部止动件65。内部止动件65例如由从致动器部60的壳体的内壁突出的突部形成。内部止动件65设置于输出齿轮61的周向上的关闭侧止动件61a与打开侧止动件61b之间的位置。在使输出齿轮61向废气旁通阀40关闭旁通通路33的方向旋转时,关闭侧止动件61a抵接于内部止动件65。另外,在使输出齿轮61向废气旁通阀40打开旁通通路33的方向旋转时,打开侧止动件61b抵接于内部止动件65。

输出齿轮61连结于连杆机构部50。连杆机构部50由三个连杆51部件构成。连杆机构部50将输出齿轮61的旋转变换成废气旁通阀40的摆动臂41的开闭动作并传递。

由内部止动件65限制的输出齿轮61的能够旋转范围比将废气旁通阀40从完全关闭状态状态驱动至完全打开状态时的输出齿轮61的旋转范围大。因此,在废气旁通阀40与连杆机构部50的各连杆部件51互相正常连结的情况下,关闭侧止动件61a或打开侧止动件61b不会抵接于内部止动件65。另一方面,当废气旁通阀40与连杆机构部50的各连杆部件51在任一部位偏移而部件间的机械连接产生异常时,存在关闭侧止动件61a或打开侧止动件61b抵接于内部止动件65的情况。也就是说,在废气旁通阀40与连杆机构部50的各连杆部件51互相正常连结的情况下,废气旁通阀40抵接于阀座部36而被限制向关闭侧的移动,或废气旁通阀40抵接于止动部37而被限制向打开侧的移动。

如图3所示,在致动器部60安装有对输出齿轮61的旋转位置进行检测的传感器部71。传感器部71对根据作为致动器部60的输出轴的输出齿轮61的旋转位置而变化的电压值即检测电压s1进行检测。输出齿轮61的旋转位置越朝向与废气旁通阀40的关闭位置对应的旋转位置则检测电压s1越高。另外,输出齿轮61的旋转位置越朝向与废气旁通阀40的打开位置对应的旋转位置则检测电压s1越低。如上所述,输出齿轮61经由连杆机构部50连结于废气旁通阀40。因此,若连杆机构部50与废气旁通阀40的机械连接正常则检测电压s1反映出废气旁通阀40的开闭位置。由此,能够基于传感器部71的检测电压s1来推定废气旁通阀40的开闭位置。

如图1所示,表示由传感器部71检测的检测电压s1的信号被向作为异常判定装置的控制装置90输入。控制装置90具备控制向致动器部60的通电的控制部91和对连杆机构部50的异常的有无进行判定的异常判定部92。控制部91根据内燃机100的运转状态向致动器部60输出用于控制废气旁通阀40的开闭动作的控制信号s2。异常判定部92基于检测电压s1和控制信号s2来判定废气旁通阀40、连杆机构部50以及致动器部60的机械连接是否存在异常。

作为控制装置90,并不限于对自身执行的所有的处理执行软件处理。例如,控制装置90可以具备对在本实施方式中进行软件处理的处理的至少一部分进行硬件处理的专用的硬件电路(例如asic等)。即,控制装置90具有以下(a)~(c)中的任一构成即可。(a)按照程序执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的rom等程序存储装置。(b)按照程序执行上述处理的一部分的处理装置以及程序存储装置、和执行剩余的处理的专用的硬件电路。(c)执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此,具备处理装置和程序存储装置的软件处理电路、和/或专用的硬件电路也可以是多个。即,上述处理由具备一个或多个软件处理电路以及一个或多个专用的硬件电路中的至少一方的处理电路来执行即可。

向控制装置90输入表示由曲轴角传感器96检测的曲轴的转速的信号。向控制装置90输入表示由加速器传感器97检测的加速器踏板的踩踏量的信号。另外,向控制装置90输入表示由水温传感器98检测的内燃机100的冷却水的温度的信号。水温传感器98对汽缸体和/或汽缸盖的水套的出口温度进行检测来作为内燃机100的冷却水的温度。

接着,对废气旁通阀40的开闭动作与传感器部71的检测电压s1的关系进行说明。

如上所述,废气旁通阀40越朝向关闭位置则传感器部71的检测电压s1越高,废气旁通阀40越朝向打开位置则传感器部71的检测电压s1越低。在此,将涡轮机壳30、废气旁通阀40以及连杆机构部50等不会产生热膨胀和磨耗且传感器部71根据规格工作而检测电压s1不会波动的状态设为理想状态。如图4所示,在理想状态下,将废气旁通阀40为完全关闭状态的阀开度a10时的传感器部71的检测电压s1定义为关闭侧理想电压va。同样地,将废气旁通阀40为完全打开状态的阀开度b10时的传感器部71的检测电压s1定义为打开侧理想电压vb。在理想状态下,因输出齿轮61的旋转位置的变化而废气旁通阀40的开度变得越大,则检测电压s1如图4的直线x10所示那样,从关闭侧理想电压va向打开侧理想电压vb直线地降低。

由于因传感器部71的个体差异、温度变化等造成的传感器部71的特性变化,从而,即使废气旁通阀40的开度相同,检测电压s1有时也会如图4的箭头g1所示那样,以关闭侧理想电压va为中心向高电压侧波动,或向低电压侧波动。另外,当涡轮机壳30、废气旁通阀40以及连杆机构部50等产生热膨胀和/或摩耗时,即使传感器部71的检测电压s1相同,废气旁通阀40的开度有时也会如图4的箭头g2所示那样波动。若考虑传感器部71的检测电压s1的波动和废气旁通阀40的开度的波动,则废气旁通阀40处于完全关闭状态时的检测电压s1最大在比理想状态的关闭侧理想电压va低的电压c10与比关闭侧理想电压va高的电压c40之间的范围内波动。同样地,废气旁通阀40处于完全打开状态时的检测电压s1最大在比打开侧理想电压vb低的电压d10与比打开侧理想电压vb高的电压d40之间的范围内波动。

接着,对控制装置90进行的判定废气旁通阀40、连杆机构部50以及致动器部60的机械连接的异常的有无的异常判定处理进行说明。控制装置90在从内燃机100的驱动开始起到驱动结束为止的一个行程内反复进行异常判定处理。在通过异常判定处理完成了正常和异常中的任一方的判定的情况下,该行程中的异常判定处理不再反复进行。

如图5所示,在步骤s11中,异常判定部92对内燃机100是否为怠速运转期间进行判定。例如,以内燃机100中的曲轴的转速为600~800rpm、加速器踏板的踩踏量为零为条件,异常判定部92判定为内燃机100为怠速运转期间。在内燃机100并非怠速运转期间的情况下(s11:“否”),异常判定部92结束异常判定处理。在该情况下,由于既没有判定为正常也没有判定为异常,因此异常判定部92再次执行步骤s11的处理。另一方面,在内燃机100为怠速运转期间的情况下(s11:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s12。

在步骤s12中,异常判定部92对内燃机100的冷却水温是否为预定温度范围(例如,70℃以上的范围)内进行判定。在内燃机100的冷却水温不在预定温度范围内的情况下(s12:“否”),异常判定部92结束异常判定处理。在该情况下,由于既没有判定为正常也没有判定为异常,因此异常判定部92再次执行步骤s11和步骤s12的处理。另一方面,在内燃机100的冷却水温在预定温度范围内的情况下(s12:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s21。

在步骤s21中,控制部91将废气旁通阀(wgv)40向打开位置驱动。然后,异常判定部92将传感器部71检测的检测电压s1在预定时间的期间被保持为恒定的值时的检测电压s1作为完全打开时检测值存储。在检测电压s1被保持为恒定的值时,为废气旁通阀40与止动部37抵接或打开侧止动件61b与内部止动件65抵接从而输出齿轮61无法再旋转的状态。由此,将此时的检测电压s1作为完全打开时检测值存储。然后,异常判定部92使处理进入步骤s22。

在步骤s22中,异常判定部92对完全打开时检测值是否处于打开侧正常范围内进行判定。打开侧正常范围是在利用废气旁通阀40使旁通通路33完全打开的情况下取得的传感器部71的检测电压s1的范围。如图4所示,打开侧正常范围是打开侧正常范围中的打开侧的边界值即电压d10与打开侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压d40之间的范围。电压d10和电压d40的值通过进行预先试验和/或模拟仿真等来算出。

如图5所示,在完全打开时检测值不在打开侧正常范围内的情况下(s22:“否”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接存在异常。然后,异常判定部92结束一系列的处理。另一方面,在完全打开时检测值处于打开侧正常范围内的情况下(s22:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s23。

在步骤s23中,控制部91将废气旁通阀(wgv)40向关闭位置驱动。然后,异常判定部92将传感器部71检测的检测电压s1在预定时间的期间被保持为恒定的值时的检测电压s1作为完全关闭时检测值存储。在检测电压s1被保持为恒定的值时,为废气旁通阀40与阀座部36抵接或关闭侧止动件61a与内部止动件65抵接从而输出齿轮61无法再旋转的状态。由此,将这样的检测电压s1作为完全关闭时检测值存储。然后,异常判定部92使处理进入步骤s24。

在步骤s24中,异常判定部92对完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内进行判定。关闭侧正常范围是在利用废气旁通阀40使旁通通路33为完全关闭的情况下取得的传感器部71的检测电压s1的范围。如图4所示,关闭侧正常范围是关闭侧正常范围中的打开侧的边界值即电压c10与关闭侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压c40之间的范围。电压c10和电压c40的值通过进行预先试验和/或模拟仿真等来算出。

如图5所示,在完全关闭时检测值不处于关闭侧正常范围内的情况下(s24:“否”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接存在异常。然后,异常判定部92结束一系列的处理。另一方面,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的情况下(s24:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s31。在本实施方式中,步骤s21~步骤s24的处理为第1异常判定处理。在本实施方式中,即使在步骤s21~步骤s24的处理中没有判定异常,也进行步骤s31以后的各处理。

在步骤s31中,异常判定部92对完全打开时检测值是否处于打开侧正常范围内中第2范围z21外进行判定。如图4所示,打开侧正常范围内中的第2范围z21是打开侧正常范围中的打开侧的边界值即电压d10与设定在打开侧正常范围内的第2阈值即电压d20之间的范围。电压d20是假设在输出齿轮61的打开侧止动件61b抵接于内部止动件65时,基于传感器部71要检测的检测电压s1来决定的。电压d20是在打开侧止动件61b抵接于内部止动件65时检测电压s1产生波动时的检测电压s1的最高的值。如图5所示,在完全打开时检测值处于打开侧正常范围内的第2范围z21外的情况下(s31:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s32。

在步骤s32中,异常判定部92对完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内的第1范围z11外进行判定。如图4所示,关闭侧正常范围内的第1范围z11是设定在关闭侧正常范围内的第1阈值即电压c30与关闭侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压c40之间的范围。电压c30是假设在输出齿轮61的关闭侧止动件61a抵接于内部止动件65时,基于传感器部71要检测的检测电压s1来决定的。电压c30是在关闭侧止动件61a抵接于内部止动件65时检测电压s1产生波动时的检测电压s1的最低的值。如图5所示,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11外的情况下(s32:“是”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接没有异常而是正常的。然后,异常判定部92结束一系列的处理。

另一方面,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11内的情况下(s32:“否”),异常判定部92使处理进入步骤s33。

在步骤s33中,异常判定部92对完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值是否为第1正常距离z10以下进行判定。如图4所示,第1正常距离z10是打开侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压d40与设定在关闭侧正常范围内的第1阈值即电压c30之间的距离z12、与第1范围z11的两倍的距离的和。即,在步骤s33的处理中,异常判定部92对完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内中的电压高的第1范围z11内且完全打开时检测值是否处于打开侧正常范围内中的作为电压高的范围的第1对应范围z13内进行判定。

如图5所示,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值为第1正常距离z10以下的情况下(s33:“是”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接没有异常而是正常的。然后,异常判定部92结束一系列的处理。另一方面,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值并非第1正常距离z10以下的情况下(s33:“否”),由于完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差在正常距离范围外,因此异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接存在异常。然后,异常判定部92结束一系列的处理。

另一方面,在完全打开时检测值处于打开侧正常范围内的第2范围z21内的情况下(s31:“否”),异常判定部92使处理进入步骤s34。

在步骤s34中,异常判定部92对完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内的第1范围z11外进行判定。在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11内的情况下(s34:“否”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接存在异常。然后,异常判定部92结束一系列的处理。另一方面,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11外的情况下(s34:“是”),异常判定部92使处理进入步骤s35。

在步骤s35中,异常判定部92对完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值是否为第2正常距离z20以下进行判定。如图4所示,第2正常距离z20是第2范围z21的两倍的距离、与设定在打开侧正常范围内的第2阈值即电压d20与关闭侧正常范围中的打开侧的边界值即电压c10之间的距离z22的和。即,在步骤s35的处理中,异常判定部92对完全打开时检测值是否处于打开侧正常范围内中的电压低的第2范围z21内且完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内中的作为电压低的范围的第2对应范围z23内进行判定。

如图5所示,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值为第2正常距离z20以下的情况下(s35:“是”),异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接没有异常而是正常的。然后,异常判定部92结束一系列的处理。另一方面,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值并非第2正常距离z20以下的情况下(s35:“否”),由于完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差在正常距离范围外,因此异常判定部92判定为连杆机构部50等的机械连接存在异常。然后,异常判定部92结束一系列的处理。步骤s33~步骤s35的处理为第2异常判定处理。

对本实施方式的作用以及效果进行说明。

存在废气旁通阀40、连杆机构部50以及致动器部60的连结构造的一部分偏移而机械连接产生异常的情况。若像这样连杆机构部50等的机械连接产生异常,则输出齿轮61的旋转没有被限制。其结果,连杆机构部50等的机械连接异常的情况下的输出齿轮61的可动范围比上述的机械连接正常的情况下的输出齿轮61的可动范围大。

因此,控制装置90在第1异常判定处理中对完全打开时检测值是否处于打开侧正常范围内、完全关闭时检测值是否处于关闭侧正常范围内分别进行判定。由此,能够对输出齿轮61的可动范围是否比连杆机构部50等的机械连接正常的情况下的输出齿轮61的可动范围大进行判定,从而判定连杆机构部50等的机械连接状态的异常的有无。

如图4所示,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11内的情况下,在连杆机构部50等的机械连接正常时检测得到的检测电压s1的范围与在上述的机械连接异常时检测得到的检测电压s1的范围重叠。具体而言,在连杆机构部50等的机械连接正常时将波动考虑在内地检测得到的检测电压s1的范围与在输出齿轮61的关闭侧止动件61a抵接于内部止动件65时由传感器部71检测的检测电压s1的范围重叠。另外,在完全打开时检测值处于打开侧正常范围内的第2范围z21内的情况下,在连杆机构部50等的机械连接正常时检测得到的检测电压s1的范围与在上述的机械连接异常时检测得到的检测电压s1的范围重叠。具体而言,在连杆机构部50等的机械连接正常时将波动考虑在内地检测得到的检测电压s1的范围与在输出齿轮61的打开侧止动件61b抵接于内部止动件65时由传感器部71检测得到的检测电压s1的范围重叠。在这些情况下,若仅通过第1异常判定处理来判定连杆机构部50等的机械连接的异常的有无,则有可能尽管连杆机构部50等的机械连接正常却误判定为异常、或者尽管连杆机构部50等的机械连接异常却误判定为正常。

与此相对,控制装置90在第2异常判定处理中,在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11内的情况下移至步骤s33,对完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值是否为第1正常距离z10以下进行判定。然后,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值并非第1正常距离z10以下的情况下,控制装置90判定为完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内中的电压高的第1范围z11内且完全打开时检测值不处于打开侧正常范围内中的作为电压高的范围的第1对应范围z13内。在此,在连杆机构部50等的机械连接正常的情况下,即使产生了连杆机构部50等的磨耗和/或热膨胀、传感器部71的检测误差,检测电压s1的变化即传感器部71的检测波动、无论是完全打开值检测值还是完全关闭时检测值都易示出同样的倾向。这是因为,由相同的传感器部71对完全打开值检测值和完全关闭时检测值进行检测。另外,因为连续地检测完全打开值检测值和完全关闭时检测值,从而传感器部71的状态几乎不会因时间上的变化而改变,而且涡轮机壳30、废气旁通阀40以及连杆机构部50等的热膨胀和/或摩耗的状态也几乎不会改变。

因此,在连杆机构部50等的机械连接正常的情况下,当完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内中的电压高的第1范围z11内时,完全打开时检测值处于打开侧正常范围内中的电压高的第1对应范围z13内。另一方面,在连杆机构部50等的机械连接异常的情况下,当完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内中的电压高的第1范围z11内时,完全打开时检测值不处于打开侧正常范围内中的电压高的第1对应范围z13内。因此,控制装置90在第2异常判定处理中,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值差的绝对值并非第1正常距离z10以下的情况下,视为输出齿轮61的可动范围大,而判定为连杆机构部50等的机械连接异常。由此,即使在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第1范围z11内的情况下,由于连杆机构部50等的机械连接的误判定被抑制,因此能够实现更准确的异常判定处理。

另外,控制装置90在第2异常判定处理中,在完全打开时检测值处于打开侧正常范围内的第2范围z21内的情况下移至步骤s35,对完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值是否为第2正常距离z20以下进行判定。而且,在完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值并非第2正常距离z20以下的情况下,控制装置90判定为完全打开时检测值处于打开侧正常范围内中的电压低的第2范围z21内且完全关闭时检测值不处于关闭侧正常范围内中的作为电压低的范围的第2对应范围z23内。因此,控制装置90在第2异常判定处理中,在完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差并非第1正常距离z20以下的情况下,视为输出齿轮61的可动范围大,而判定为连杆机构部50等的机械连接异常。由此,即使在完全关闭时检测值处于关闭侧正常范围内的第2范围z21内的情况下,由于连杆机构部50等的机械连接的误判定被抑制,因此能够实现更准确的异常判定处理。

如图4所示,当完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11外的情况下,在连杆机构部50等的机械连接正常时检测得到的检测电压s1的范围与在输出齿轮61的关闭侧止动件61a抵接于内部止动件65时检测得到的检测电压s1的范围不重叠。另外,当完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21外的情况下,在连杆机构部50等的机械连接正常时检测得到的检测电压s1的范围与在输出齿轮61的打开侧止动件61b抵接于内部止动件65时检测得到的检测电压s1的范围不重叠。因此,在本实施方式中,当满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11外的情况以及完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21外的情况这两方时,控制装置90不进行第2异常判定处理,而是判定为连杆机构部50等的机械连接正常。即,在本实施方式中,只要在容易产生连杆机构部50等的机械连接的误判定的情况下,控制装置90便进行第2异常判定处理。由此,在连杆机构部50等的机械连接没有异常的情况下,能够减轻伴随于异常判定处理的控制装置90的处理负荷。

如图4所示,当满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11内的情况以及完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21内的情况这两方时,输出齿轮61的可动范围变大。因此,在本实施方式中,当满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11内的情况以及完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21内的情况这两方时,控制装置90不进行步骤s33的处理和步骤s35的处理,而是判定为连杆机构部50等的机械连接异常。因此,在本实施方式中,当满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11内的情况以及完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21内的情况这两方的情况下,控制装置90不运算完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差。另外,控制装置90也不将完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差与第1正常距离z10、第2正常距离z20进行比较。由此,能够有助于控制装置90中的异常判定处理的处理负荷的减轻。

控制装置90在内燃机100的怠速运转期间的情况下,进行第1异常判定处理和第2异常判定处理。由此,在进行第1异常判定处理和第2异常判定处理的期间,与并非内燃机100的怠速运转期间的情况相比,能够使伴随于排气的脉动的废气旁通阀40的振动比较小。由此,能够抑制因废气旁通阀40的振动而传感器部71的检测电压s1波动。另外,控制装置90在内燃机100的冷却水温为预定温度范围内的情况下,进行第1异常判定处理和第2异常判定处理。由此,也能够抑制因内燃机100等的温度变化而传感器部71的检测电压s1波动。由此,异常判定处理的精度进一步提高。

本实施方式也可以像以下那样进行变更。本实施方式和以下的变形例在技术上不矛盾的范围内也可以互相组合实施。

也可以省略第1异常判定处理中的步骤s22的处理和步骤s24的处理中的任一方。在该情况下,例如,在之后的第2异常判定处理中,增加上述的步骤s33~步骤s35的处理,对完全关闭时检测值与完全打开时检测值的差的绝对值是否为第3正常距离以上进行判定。如图4所示,第3正常距离是打开侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压d40与关闭侧正常范围中的打开侧的边界值即电压c10之间的距离。在此,在完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差并非第3正常距离以上的情况下,完全打开时检测值与完全关闭时检测值的差在正常距离范围外。

也可以省略步骤s31的处理、步骤s32的处理以及步骤s34的处理。即,也可以在第1异常判定处理中判定为连杆机构部50等的机械连接没有异常的情况下,始终执行第2异常判定处理。

也可以在满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11外的情况以及完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21外的情况这两方时,进行第2异常判定处理。

也可以在满足完全关闭时检测值在关闭侧正常范围内且在第1范围z11内的情况和完全打开时检测值在打开侧正常范围内且在第2范围z21内的情况这两方时,进行步骤s33的处理和步骤s35的处理。

也可以在判定为内燃机100并非怠速运转期间的情况下,进行第1异常判定处理和第2异常判定处理。在内燃机100并非怠速运转期间时若伴随于排气的脉动的废气旁通阀40的振动比较小,则传感器部71检测的检测电压s1的波动小。

步骤s12中的预定温度范围也可以适当变更。也可以不管内燃机100的冷却水温而进行第1异常判定处理和第2异常判定处理。例如,若因内燃机100等的温度变化而传感器部71检测的检测电压s1的波动小,则即使内燃机100的冷却水温不在预定温度范围内,也可以进行第1异常判定处理和第2异常判定处理。

步骤s33中的第1正常距离z10也可以适当变更。具体而言,第1正常距离z10也可以在如下范围内进行变更:比打开侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压d40与设定在关闭侧正常范围内的第1阈值即电压c30之间的距离z12大,且比打开侧正常范围中的打开侧的边界值即电压d10与设定在关闭侧正常范围内的第1阈值即电压c30之间的距离小。在该情况下,第1正常距离z10通过实验和/或模拟仿真设为设为能够适当地抑制误判定的值即可。

同样地,步骤s35中的第2正常距离z20也可以适当变更。具体而言,第2正常距离z20也可以在如下范围内进行变更:比设定在打开侧正常范围内的第2阈值即电压d20与关闭侧正常范围中打开侧的边界值即电压c10之间的距离z22大、且比设定在打开侧正常范围内的第2阈值即电压d20与关闭侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压c40之间的距离小。

关闭侧正常范围内中的第1范围z11也可以在关闭侧正常范围内适当变更。例如,关闭侧正常范围内的第1范围z11也可以设为:比关闭侧正常范围中的打开侧的边界值即电压c10高且比关闭侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压c40低的电压即第1阈值与关闭侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压c40之间的范围。在该情况下,与仅通过第1异常判定处理来判定连杆机构部50等的机械连接的异常的有无的情况相比,也能够抑制连杆机构部50等的机械连接的误判定。

打开侧正常范围内的第2范围z21也可以在打开侧正常范围内适当变更。例如,打开侧正常范围内的第2范围z21也可以设为:打开侧正常范围中的打开侧的边界值即电压d10、与比打开侧正常范围中的打开侧的边界值即电压d10高且比打开侧正常范围中的关闭侧的边界值即电压d40低的电压即第2阈值之间的范围。

限制废气旁通阀40的向打开侧的移动的止动部37的位置也可以适当变更。例如,止动部也可以从涡轮机壳30的外壁面突出。也可以通过该止动部与构成连杆机构部50的连杆部件51的一部分抵接,从而限制废气旁通阀40的向打开侧的移动。

将废气旁通阀40与致动器部60之间连接的连结机构部不限于连杆机构部50。例如,连结机构部也可以设为与废气旁通阀40和致动器部60连结的齿轮部。

也可以采用如下传感器部:输出齿轮61的旋转位置越朝向与废气旁通阀40的关闭位置对应的旋转位置则检测到越低的电压,越朝向与废气旁通阀40的打开位置对应的旋转位置则检测到越高的电压。

也可以采用对因输出齿轮61的旋转而相位不同的脉冲信号进行检测的传感器部。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1