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JP6232793B2 - Engine control device - Google Patents

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JP6232793B2 JP2013148736A JP2013148736A JP6232793B2 JP 6232793 B2 JP6232793 B2 JP 6232793B2 JP 2013148736 A JP2013148736 A JP 2013148736A JP 2013148736 A JP2013148736 A JP 2013148736A JP 6232793 B2 JP6232793 B2 JP 6232793B2
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、排気圧を利用する過給システムを具備したエンジンの制御装置に関する。   The present invention relates to an engine control device including a supercharging system that uses exhaust pressure.

従来、エンジンの排気圧を利用する過給システムを備えたエンジンにおいて、排気通路上に介装される過給用タービンを迂回するための迂回路に電動のウェイストゲートバルブ(開閉弁)を設けたものがある。ウェイストゲートバルブは、過給状態(過給圧)を調節するための過給圧調節弁であり、電動アクチュエータにより開閉されることで過給用タービンに流入する排気流量が制御され、過給用タービンの回転速度が制御される。   Conventionally, in an engine equipped with a supercharging system that uses the exhaust pressure of the engine, an electric waste gate valve (open / close valve) is provided in a bypass for bypassing a turbocharging turbine interposed in the exhaust passage. There is something. The waste gate valve is a supercharging pressure control valve that adjusts the supercharging state (supercharging pressure), and is controlled by the electric actuator so that the flow rate of exhaust gas flowing into the supercharging turbine is controlled. The rotational speed of the turbine is controlled.

例えば、加速時のようにエンジンに対する出力要求が高い場合は、ウェイストゲートバルブの開度を小さく又はゼロとする(閉鎖する)ことで過給用タービンの回転速度が上昇する。これにより、過給される吸気量が増大し、過給効率が向上するため、高出力を得ることができる。反対に、減速時のようにエンジンに対する出力要求が低い場合は、ウェイストゲートバルブの開度を大きく又は全開とする(開放する)ことで、過給用タービンの回転速度が低下する。これにより、過給される吸気量が減少し、出力に見合った量の吸気が送られる。   For example, when the output demand for the engine is high, such as during acceleration, the rotational speed of the supercharging turbine increases by reducing or closing (closing) the opening of the waste gate valve. Accordingly, the amount of intake air to be supercharged is increased and the supercharging efficiency is improved, so that a high output can be obtained. On the other hand, when the output demand for the engine is low, such as during deceleration, the rotational speed of the supercharging turbine decreases by increasing or opening (opening) the wastegate valve. As a result, the amount of intake air that is supercharged is reduced, and the amount of intake air commensurate with the output is sent.

このように、要求される出力に応じてウェイストゲートバルブの開度を制御することで、過給される吸気量(すなわち過給圧)を制御することができる。しかし、ウェイストゲートバルブが故障して、その開度を正確に制御できなくなった場合は、過給圧を制御することができなくなるため、要求される出力が得られなくなるおそれがある。これに対し、ウェイストゲートバルブの故障を判定し、故障と判定された場合にフェイルセーフ制御を実施する技術が提案されている。   In this way, by controlling the opening degree of the waste gate valve according to the required output, it is possible to control the amount of intake air that is supercharged (that is, the supercharging pressure). However, if the waste gate valve fails and its opening cannot be controlled accurately, the supercharging pressure cannot be controlled, and the required output may not be obtained. On the other hand, a technique has been proposed in which a failure of the waste gate valve is determined and fail safe control is performed when it is determined as a failure.

例えば特許文献1には、アクチュエータを備えた排気バイパス弁(ウェイストゲートバルブ)に関する故障を診断する機能と、故障を検出した際のフェイルセーフ機能とを有するターボ過給機付エンジンが開示されている。この技術では、排気バイパス弁を閉じる運転領域又は開く運転領域で、少なくともスロットル開度及び過給圧により、排気バイパス弁の開故障又は閉故障を判定している。そして、故障を検出した場合は、判定結果に応じて点火時期制御や空燃比制御を実施したり、スロットル開度を制御したりしている。   For example, Patent Document 1 discloses a turbocharged engine having a function of diagnosing a failure related to an exhaust bypass valve (waste gate valve) including an actuator and a fail-safe function when a failure is detected. . In this technique, an open failure or a close failure of the exhaust bypass valve is determined based on at least the throttle opening and the boost pressure in the operation region where the exhaust bypass valve is closed or opened. When a failure is detected, ignition timing control, air-fuel ratio control, or throttle opening is controlled according to the determination result.

特開2003−328766号公報JP 2003-328766 A

しかしながら、上記の特許文献1は、故障診断が実行可能な運転領域でなければ故障診断が実施されず、故障診断の機会を確保できない場合がありうる。また、この技術では、予め設定された設定過給圧と実際の過給圧とを比較して排気バイパス弁の開故障,閉故障を判定するため、設定過給圧の値によって故障判定の精度が左右される。すなわち、排気バイパス弁の故障を、過給圧をチェックするという間接的な手法で判定しているため、例えば実際の過給圧が排気バイパス弁の故障以外の要因で変動したような場合には、故障判定の正確さに欠ける。   However, in Patent Document 1 described above, failure diagnosis is not performed unless the operation region is capable of performing failure diagnosis, and there may be a case where an opportunity for failure diagnosis cannot be secured. In addition, this technology compares the preset set boost pressure with the actual boost pressure to determine whether the exhaust bypass valve is open or closed. Is affected. That is, since the failure of the exhaust bypass valve is determined by an indirect method of checking the boost pressure, for example, when the actual boost pressure fluctuates due to a factor other than the failure of the exhaust bypass valve. It lacks the accuracy of failure determination.

本件はこのような課題に鑑み案出されたもので、ウェイストゲートバルブの故障判定の精度を高めることができるようにした、エンジンの制御装置を提供することを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。   The present invention has been devised in view of such a problem, and an object thereof is to provide an engine control device capable of improving the accuracy of waste gate valve failure determination. The present invention is not limited to this purpose, and is a function and effect derived from each configuration shown in the embodiments for carrying out the invention described later, and other effects of the present invention are to obtain a function and effect that cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned.

(1)ここで開示するエンジンの制御装置は、排気通路上の過給用タービンを迂回する迂回路に介装され、電動アクチュエータにより駆動されるウェイストゲートバルブを具備するエンジンの制御装置であって、前記ウェイストゲートバルブの位置を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記位置に基づき、前記エンジンの始動前と前記エンジンの始動後の二段階で前記ウェイストゲートバルブの故障判定を実施する故障判定手段と、を備えることを特徴としている。   (1) An engine control device disclosed herein is an engine control device including a waste gate valve that is interposed in a bypass route that bypasses a turbocharging turbine on an exhaust passage and is driven by an electric actuator. Based on the position detected by the detecting means and the position detected by the detecting means, the failure determination of the waste gate valve is performed in two stages before starting the engine and after starting the engine. Failure determination means.

さらに、前記故障判定手段は、前記エンジンの始動前において、前記ウェイストゲートバルブを全閉にしたときに前記検出手段で検出された前記ウェイストゲートバルブの全閉位置と、前記ウェイストゲートバルブを全開にしたときに前記検出手段で検出された前記ウェイストゲートバルブの全開位置とが所定範囲内にある場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定することを特徴としている Furthermore, the failure determination means opens the waste gate valve fully open and the waste gate valve detected by the detection means when the waste gate valve is fully closed before the engine is started. when the fully open position of the waste gate valve in which the detected by the detection means when the is within the predetermined range, and determining means determines that the waste gate valve is faulty.

)また、前記エンジンの運転状態に応じて前記ウェイストゲートバルブの目標位置を設定する設定手段と、前記ウェイストゲートバルブの位置が前記設定手段で設定された前記目標位置となるように前記電動アクチュエータを制御する制御手段と、を備えることが好ましい。この場合、前記故障判定手段は、前記エンジンの始動後において、前記設定手段で設定された前記目標位置と前記検出手段で検出された前記位置との差の絶対値が所定値以上の場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障している可能性があると判定することがより好ましい。 ( 2 ) Further, setting means for setting a target position of the waste gate valve in accordance with an operating state of the engine, and the electric motor so that the position of the waste gate valve becomes the target position set by the setting means. And a control means for controlling the actuator. In this case, the failure determination means, when the absolute value of the difference between the target position set by the setting means and the position detected by the detection means is greater than or equal to a predetermined value after the engine is started, More preferably, it is determined that the waste gate valve may be broken.

)前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障している可能性があると判定された場合に、前記ウェイストゲートバルブを開閉させてクリーニングを実施するクリーニング手段を備えることが好ましい。この場合に、前記故障判定手段は、前記クリーニング手段によるクリーニング後においても前記設定手段で設定された前記目標位置と前記検出手段で検出された前記位置との差の絶対値が前記所定値以上の場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定することがより好ましい。 ( 3 ) It is preferable to include a cleaning unit that performs cleaning by opening and closing the waste gate valve when the failure determination unit determines that the waste gate valve may be broken. In this case, the failure determination unit has an absolute value of a difference between the target position set by the setting unit and the position detected by the detection unit equal to or greater than the predetermined value even after cleaning by the cleaning unit. In this case, it is more preferable to determine that the waste gate valve has failed.

)前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定された場合に、前記故障を報知するとともに前記故障に対応した故障コードを記憶する故障報知手段を備えることが好ましい。 ( 4 ) It is preferable to include a failure notification unit that notifies the failure and stores a failure code corresponding to the failure when the failure determination unit determines that the waste gate valve has failed.

)また、前記エンジンの運転状態に基づいて、吸気通路に介装されたスロットルバルブの開度を設定するスロットル開度設定手段を備えることが好ましい。この場合、前記スロットル開度設定手段は、前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定された場合に、前記スロットルバルブの開度の上限値を制限することがより好ましい。 ( 5 ) Moreover, it is preferable to provide a throttle opening setting means for setting the opening of a throttle valve interposed in the intake passage based on the operating state of the engine. In this case, it is more preferable that the throttle opening setting means restricts the upper limit value of the throttle valve opening when the failure determination means determines that the waste gate valve has failed.

開示のエンジンの制御装置によれば、ホールセンサにより検出された実際のウェイストゲートバルブの位置を用いてウェイストゲートバルブの故障判定を実施するため、故障判定の精度を高めることができる。また、エンジンの始動前とエンジンの始動後の二段階で故障判定を実施するため、故障判定精度をより高めることができる。さらに、ウェイストゲートバルブが正しく動作するか否かを検出手段で検出された値を用いてチェックし、動作しないのであれば故障と判定するため、ウェイストゲートバルブの故障を早期に発見することができる。 According to the disclosed engine control device, the failure determination of the waste gate valve is performed using the actual position of the waste gate valve detected by the hall sensor, so that the accuracy of the failure determination can be improved. Moreover , since the failure determination is performed in two stages before the engine is started and after the engine is started, the failure determination accuracy can be further improved. Furthermore, whether or not the waste gate valve operates correctly is checked using the value detected by the detection means, and if it does not operate, it is determined that there is a failure. Therefore, a failure of the waste gate valve can be detected early. .

一実施形態に係るエンジンの制御装置のブロック構成及びこの制御装置が適用されたエンジンの構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the block configuration of the control apparatus of the engine which concerns on one Embodiment, and the structure of the engine to which this control apparatus was applied. 図1の制御装置のウェイストゲート演算部のブロック構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the block configuration of the waste gate calculating part of the control apparatus of FIG. ウェイストゲートバルブの開度に対するバルブ位置の関係を示したマップ例である。It is the example of a map which showed the relation of the valve position to the opening of a waste gate valve. 一実施形態に係るエンジン制御装置での学習制御の手順を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the procedure of the learning control in the engine control apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るエンジン制御装置でのウェイストゲートバルブの開度制御の手順を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the procedure of the opening control of a waste gate valve in the engine control apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るエンジン制御装置での故障制御の手順を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the procedure of the failure control in the engine control apparatus which concerns on one Embodiment. 変形例に係るエンジン制御装置の故障判定において、開故障と閉故障とを区別する判定手法を例示する図である。It is a figure which illustrates the determination method which distinguishes an open failure and a closed failure in the failure determination of the engine control apparatus which concerns on a modification. 変形例に係るエンジン制御装置での故障制御の手順を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the procedure of the failure control in the engine control apparatus which concerns on a modification.

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiment. Each configuration of the present embodiment can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present embodiment, and can be selected or combined as necessary.

[1.装置構成]
[1−1.エンジン]
本実施形態のエンジンの制御装置は、図1に示す車載ガソリンエンジン10(以下、単にエンジン10と呼ぶ)に適用される。このエンジン10は、排気圧を利用した過給システム及びEGRシステム(排気再循環システム)を備える。図1では、多気筒のエンジン10に設けられた複数のシリンダ(気筒)のうちの一つを示す。シリンダ内にはピストンが摺動自在に内装され、ピストンの往復運動がコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
[1. Device configuration]
[1-1. engine]
The engine control device of the present embodiment is applied to the on-vehicle gasoline engine 10 (hereinafter simply referred to as the engine 10) shown in FIG. The engine 10 includes a supercharging system using an exhaust pressure and an EGR system (exhaust gas recirculation system). FIG. 1 shows one of a plurality of cylinders (cylinders) provided in a multi-cylinder engine 10. A piston is slidably housed in the cylinder, and the reciprocating motion of the piston is converted into the rotational motion of the crankshaft via the connecting rod.

各シリンダの頂面には吸気ポート及び排気ポートが設けられ、それぞれのポート開口には吸気弁,排気弁が設けられる。また、吸気ポートと排気ポートとの間には、点火プラグ15がその先端を燃焼室側に突出させた状態で設けられる。点火プラグ15での点火のタイミング(点火時期)は、後述するエンジン制御装置1で制御される。   An intake port and an exhaust port are provided on the top surface of each cylinder, and an intake valve and an exhaust valve are provided in each port opening. In addition, a spark plug 15 is provided between the intake port and the exhaust port in a state where the tip thereof protrudes toward the combustion chamber. The timing of ignition at the spark plug 15 (ignition timing) is controlled by the engine control device 1 described later.

[1−2.燃料噴射系]
各シリンダへの燃料供給用のインジェクタとして、シリンダ内に直接的に燃料を噴射する筒内噴射弁(直噴インジェクタ)11が設けられる。筒内噴射弁11からの燃料噴射量及びその噴射タイミングは、エンジン制御装置1で制御される。例えば、エンジン制御装置1から筒内噴射弁11に制御パルス信号が伝達され、その制御パルス信号の大きさに対応する期間だけ、筒内噴射弁11の噴射口が開放される。これにより、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさ(駆動パルス幅)に応じた量となり、噴射開始時刻は制御パルス信号が伝達された時刻に対応したものとなる。
[1-2. Fuel injection system]
As an injector for supplying fuel to each cylinder, an in-cylinder injection valve (direct injection injector) 11 that directly injects fuel into the cylinder is provided. The fuel injection amount from the in-cylinder injection valve 11 and the injection timing thereof are controlled by the engine control device 1. For example, a control pulse signal is transmitted from the engine control device 1 to the in-cylinder injection valve 11, and the injection port of the in-cylinder injection valve 11 is opened only during a period corresponding to the magnitude of the control pulse signal. Thereby, the fuel injection amount becomes an amount corresponding to the magnitude (drive pulse width) of the control pulse signal, and the injection start time corresponds to the time when the control pulse signal is transmitted.

筒内噴射弁11は、コモンレール13Aを含む燃料供給路13を介して流量可変型の燃料ポンプ14に接続される。燃料ポンプ14は、エンジン10や電動機などから駆動力の供給を受けて作動し、燃料タンク内の燃料を燃料供給路13に吐出する。これにより、燃料ポンプ14で加圧された燃料が、燃料供給路13からコモンレール13Aに供給され、各々のシリンダーに取り付けられた筒内噴射弁11を通じてシリンダー内へと供給される。燃料ポンプ14から吐出される燃料量及び燃圧は、エンジン制御装置1で制御される。   The in-cylinder injection valve 11 is connected to a variable flow rate fuel pump 14 through a fuel supply path 13 including a common rail 13A. The fuel pump 14 operates by receiving a driving force from the engine 10 or an electric motor, and discharges the fuel in the fuel tank to the fuel supply path 13. As a result, the fuel pressurized by the fuel pump 14 is supplied from the fuel supply passage 13 to the common rail 13A and supplied into the cylinders through the in-cylinder injection valves 11 attached to the respective cylinders. The amount of fuel discharged from the fuel pump 14 and the fuel pressure are controlled by the engine control device 1.

[1−3.吸排気系]
吸気弁の上部は、バルブリフト量,バルブタイミングを変化させるための吸気可変動弁機構28に接続され、排気弁の上部は排気可変動弁機構29に接続される。吸気弁,排気弁の動作は、これらの可変動弁機構28,29を介して、後述するエンジン制御装置1で制御される。それぞれの可変動弁機構28,29には、例えばロッカアームの揺動量と揺動のタイミングとを変更する機構として、可変バルブリフト機構及び可変バルブタイミング機構が内蔵される。
[1-3. Intake and exhaust system]
The upper part of the intake valve is connected to an intake variable valve mechanism 28 for changing the valve lift amount and valve timing, and the upper part of the exhaust valve is connected to an exhaust variable valve mechanism 29. The operations of the intake valve and the exhaust valve are controlled by the engine control device 1 described later via these variable valve mechanisms 28 and 29. Each of the variable valve mechanisms 28 and 29 includes, for example, a variable valve lift mechanism and a variable valve timing mechanism as a mechanism for changing the rocking amount and rocking timing of the rocker arm.

可変バルブリフト機構は、吸気弁及び排気弁の各々のバルブリフト量を連続的に変更する機構である。この可変バルブリフト機構は、カムシャフトに固定されたカムからロッカアームやタペットに伝達される揺動の大きさ(バルブリフト量)を変更する機能を持つ。また、可変バルブタイミング機構は、吸気弁及び排気弁の各々の開閉タイミング(バルブタイミング)を変更する機構である。この可変バルブタイミング機構は、ロッカアームに揺動を生じさせるカム又はカムシャフトの回転位相を変更する機能を持つ。   The variable valve lift mechanism is a mechanism that continuously changes the valve lift amount of each of the intake valve and the exhaust valve. This variable valve lift mechanism has a function of changing the magnitude of swing (valve lift amount) transmitted from the cam fixed to the camshaft to the rocker arm or tappet. The variable valve timing mechanism is a mechanism for changing the opening / closing timing (valve timing) of each of the intake valve and the exhaust valve. This variable valve timing mechanism has a function of changing the rotational phase of the cam or camshaft that causes the rocker arm to swing.

エンジン10の吸気系20及び排気系30には、排気圧を利用してシリンダ内に吸気を過給するターボチャージャ(過給機)16が設けられる。ターボチャージャ16は、吸気ポートの上流側に接続された吸気通路21と、排気ポートの下流側に接続された排気通路31との両方に跨って介装される。ターボチャージャ16のタービン(過給用タービン)16Aは、排気通路31内の排気圧で回転し、その回転力を吸気通路21側のコンプレッサ16Bに伝達する。これを受けてコンプレッサ16Bは、吸気通路21内の空気を下流側へと圧縮しながら送給し、各シリンダへの過給を行う。ターボチャージャ16による過給操作は、エンジン制御装置1で制御される。   The intake system 20 and the exhaust system 30 of the engine 10 are provided with a turbocharger (supercharger) 16 that supercharges intake air into the cylinder using exhaust pressure. The turbocharger 16 is interposed across both the intake passage 21 connected to the upstream side of the intake port and the exhaust passage 31 connected to the downstream side of the exhaust port. The turbine (supercharging turbine) 16A of the turbocharger 16 rotates with the exhaust pressure in the exhaust passage 31 and transmits the rotational force to the compressor 16B on the intake passage 21 side. In response to this, the compressor 16B supplies air while compressing the air in the intake passage 21 to the downstream side, and supercharges each cylinder. The supercharging operation by the turbocharger 16 is controlled by the engine control device 1.

吸気通路21上におけるコンプレッサ16Bよりも下流側にはインタークーラ25が設けられ、圧縮された空気が冷却される。また、コンプレッサ16Bよりも上流側にはエアフィルタ22が設けられ、外部から取り込まれる空気が濾過される。さらに、コンプレッサ16Bの上流側,下流側の吸気通路21を接続するように、吸気バイパス通路23が設けられるとともに、吸気バイパス通路23上にバイパスバルブ24が介装される。吸気バイパス通路23を流れる空気量は、バイパスバルブ24の開度に応じて調節される。バイパスバルブ24は、例えば車両の急減速時に開放方向に制御され、コンプレッサ16Bから送給される過給圧を再び上流側へと逃がすように機能する。なお、バイパスバルブ24の開度はエンジン制御装置1で制御される。   An intercooler 25 is provided on the intake passage 21 downstream of the compressor 16B to cool the compressed air. An air filter 22 is provided on the upstream side of the compressor 16B, and air taken in from the outside is filtered. Further, an intake bypass passage 23 is provided so as to connect the intake passage 21 upstream and downstream of the compressor 16B, and a bypass valve 24 is interposed on the intake bypass passage 23. The amount of air flowing through the intake bypass passage 23 is adjusted according to the opening degree of the bypass valve 24. The bypass valve 24 is controlled, for example, in the opening direction when the vehicle is suddenly decelerated, and functions to release the supercharging pressure supplied from the compressor 16B to the upstream side again. The opening degree of the bypass valve 24 is controlled by the engine control device 1.

吸気系20におけるコンプレッサ16Bよりも下流側と、排気系30におけるタービン16Aよりも上流側との間には、EGR(Exhaust Gas Recirculation)通路34が設けられる。EGR通路34は、シリンダから排出されて間もない排気を再びシリンダの直上流側へと導く通路である。EGR通路34には、還流ガスを冷却するためのEGRクーラ35が介装される。還流ガスを冷却することでシリンダ内での燃焼温度が低下し、窒素酸化物(NOx)の発生率が低下する。また、EGR通路34と吸気系20との合流部には、排気の還流量を調節するためのEGRバルブ36が介装される。EGRバルブ36の弁開度は可変であり、エンジン制御装置1で制御される。   An exhaust gas recirculation (EGR) passage 34 is provided between the downstream side of the compressor 16 </ b> B in the intake system 20 and the upstream side of the turbine 16 </ b> A in the exhaust system 30. The EGR passage 34 is a passage that guides exhaust that has just been exhausted from the cylinder to the upstream side of the cylinder again. An EGR cooler 35 for cooling the reflux gas is interposed in the EGR passage 34. Cooling the reflux gas lowers the combustion temperature in the cylinder and reduces the generation rate of nitrogen oxides (NOx). In addition, an EGR valve 36 for adjusting the exhaust gas recirculation amount is interposed at a junction between the EGR passage 34 and the intake system 20. The valve opening degree of the EGR valve 36 is variable and is controlled by the engine control device 1.

インタークーラ25の下流側にはスロットルボディが接続され、さらにその下流側にはインマニ(インテークマニホールド)が接続される。スロットルボディは、前述のEGR通路34と吸気系20との合流部よりも上流側に配置される。スロットルボディの内部には、電子制御式のスロットルバルブ26が設けられる。インマニへと流れる空気量は、スロットルバルブ26の開度(スロットル開度TH)に応じて調節される。スロットル開度THは、エンジン制御装置1によって制御される。   A throttle body is connected to the downstream side of the intercooler 25, and an intake manifold (intake manifold) is connected to the downstream side thereof. The throttle body is disposed on the upstream side of the junction between the EGR passage 34 and the intake system 20 described above. An electronically controlled throttle valve 26 is provided inside the throttle body. The amount of air flowing to the intake manifold is adjusted according to the opening of the throttle valve 26 (throttle opening TH). The throttle opening TH is controlled by the engine control device 1.

インマニには、各シリンダへと流れる空気を一時的に蓄えるためのサージタンク27が設けられる。前述のEGR通路34と吸気系20との合流部は、サージタンク27よりも上流側に位置する。サージタンク27よりも下流側のインマニは、各シリンダの吸気ポートに向かって分岐するように形成され、サージタンク27はその分岐点に位置する。サージタンク27は、各シリンダで発生しうる吸気脈動や吸気干渉を緩和するように機能する。   The intake manifold is provided with a surge tank 27 for temporarily storing the air flowing to each cylinder. The junction between the aforementioned EGR passage 34 and the intake system 20 is located upstream of the surge tank 27. The intake manifold downstream of the surge tank 27 is formed so as to branch toward the intake port of each cylinder, and the surge tank 27 is located at the branch point. The surge tank 27 functions to alleviate intake pulsation and intake interference that can occur in each cylinder.

排気通路31上におけるタービン16Aよりも下流側には、触媒装置33が介装される。この触媒装置33は、例えば排気中に含まれるPM(Particulate Matter,粒子状物質)や窒素酸化物(NOx),一酸化炭素(CO),炭化水素(HC)等の成分を浄化,分解,除去する機能を持つ。また、タービン16Aよりも上流側には、各シリンダの排気ポートに向かって分岐形成されたエキマニ(エキゾーストマニホールド)が接続される。   A catalyst device 33 is interposed on the exhaust passage 31 downstream of the turbine 16A. This catalyst device 33 purifies, decomposes, and removes components such as PM (Particulate Matter), nitrogen oxide (NOx), carbon monoxide (CO), and hydrocarbon (HC) contained in the exhaust gas, for example. It has a function to do. Further, an exhaust manifold (exhaust manifold) branched toward the exhaust port of each cylinder is connected upstream of the turbine 16A.

タービン16Aの上流側,下流側の排気通路31を接続するように排気バイパス通路(迂回路)32が設けられるとともに、排気バイパス通路32上に電子制御式のウェイストゲートバルブ17が介装される。ウェイストゲートバルブ17は、タービン16A側に流入する排気流量を制御して過給圧を変化させる過給圧調節弁である。このウェイストゲートバルブ17には電動アクチュエータ18が併設される。電動アクチュエータ18は、車両に搭載された補機バッテリや駆動バッテリ等の電力を駆動源とし、その動作はエンジン制御装置1で制御される。   An exhaust bypass passage (bypass) 32 is provided so as to connect the upstream and downstream exhaust passages 31 of the turbine 16 </ b> A, and an electronically controlled waste gate valve 17 is interposed on the exhaust bypass passage 32. The waste gate valve 17 is a supercharging pressure adjustment valve that changes the supercharging pressure by controlling the exhaust flow rate flowing into the turbine 16A side. The waste gate valve 17 is provided with an electric actuator 18. The electric actuator 18 uses electric power such as an auxiliary battery or a drive battery mounted on the vehicle as a drive source, and its operation is controlled by the engine control device 1.

ウェイストゲートバルブ17は、排気バイパス通路32を開閉する弁体17aと、弁体17aと電動アクチュエータ18とを機械的に連結し、電動アクチュエータ18により往復駆動されるロッド(弁体駆動部材)17bとを有する。弁体17aは、ロッド17bのストローク量(ロッド17bの軸線方向への移動長さ)に応じて開閉動作するように連結されており、弁体17aの位置S(以下、バルブ位置Sという)はエンジン制御装置1で制御される。バルブ位置Sは、ウェイストゲートバルブ17の全閉時の弁体17aの位置Sが基準位置SBA(すなわち0)とされる。この基準位置SBAからのロッド17bのストローク量は、ウェイストゲートバルブ17のバルブ開度Dに対応する。つまり、バルブ開度Dは、エンジン制御装置1により電気的に制御される。 The waste gate valve 17 mechanically connects the valve body 17a that opens and closes the exhaust bypass passage 32, the valve body 17a and the electric actuator 18, and a rod (valve body drive member) 17b that is driven to reciprocate by the electric actuator 18. Have The valve body 17a is connected so as to open and close according to the stroke amount of the rod 17b (the movement length of the rod 17b in the axial direction), and the position S of the valve body 17a (hereinafter referred to as the valve position S) is It is controlled by the engine control device 1. In the valve position S, the position S of the valve body 17a when the waste gate valve 17 is fully closed is set as a reference position S BA (ie, 0). Stroke of the rod 17b from the reference position S BA corresponds to the valve opening D of the waste gate valve 17. That is, the valve opening degree D is electrically controlled by the engine control device 1.

[1−4.検出系]
車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度APS)を検出するアクセルポジションセンサ41が設けられる。アクセル開度APSは、運転者の加速要求や発進意思に対応するパラメータであり、言い換えるとエンジン10の負荷(エンジン10に対する出力要求)に相関するパラメータである。
[1-4. Detection system]
An accelerator position sensor 41 that detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening APS) is provided at an arbitrary position of the vehicle. The accelerator opening APS is a parameter corresponding to the driver's acceleration request and intention to start, in other words, a parameter correlated to the load of the engine 10 (output request to the engine 10).

吸気通路21内には、吸気流量Qを検出するエアフローセンサ42が設けられる。吸気流量Qは、エアフィルタ22を通過した空気の流量に対応するパラメータである。また、サージタンク27内には、インマニ圧センサ43及び吸気温センサ44が設けられる。インマニ圧センサ43はサージタンク27内の圧力をインマニ圧として検出し、吸気温センサ44はサージタンク27内の吸気温度を検出する。   An air flow sensor 42 for detecting the intake flow rate Q is provided in the intake passage 21. The intake air flow rate Q is a parameter corresponding to the flow rate of air that has passed through the air filter 22. An intake manifold pressure sensor 43 and an intake air temperature sensor 44 are provided in the surge tank 27. The intake manifold pressure sensor 43 detects the pressure in the surge tank 27 as intake manifold pressure, and the intake air temperature sensor 44 detects the intake air temperature in the surge tank 27.

クランクシャフト近傍には、エンジン回転速度Ne(単位時間あたりの回転数)を検出するエンジン回転速度センサ45が設けられる。また、エンジン10の冷却水循環路上における任意の位置には、エンジン冷却水の温度(水温WT)を検出する冷却水温センサ46が設けられる。さらに、燃料ポンプ14には、筒内噴射弁11から噴射される燃料の圧力(燃圧)を検出する燃圧センサ50が設けられる。   In the vicinity of the crankshaft, an engine rotation speed sensor 45 that detects an engine rotation speed Ne (the number of rotations per unit time) is provided. A cooling water temperature sensor 46 that detects the temperature of the engine cooling water (water temperature WT) is provided at an arbitrary position on the cooling water circulation path of the engine 10. Further, the fuel pump 14 is provided with a fuel pressure sensor 50 that detects the pressure (fuel pressure) of the fuel injected from the in-cylinder injection valve 11.

電動アクチュエータ18には、バルブ開度Dに対応するロッド17bのストローク量を検出するホールセンサ47が設けられる。ホールセンサ47は、ホール素子を利用した位置検出センサであり、ホールセンサ47によりバルブ位置Sが検出される。また、触媒装置33の内部には、リニア空燃比センサ48及び酸素濃度センサ49が配置される。リニア空燃比センサ48は、触媒装置33に流入する排気の空燃比を検出し、酸素濃度センサ49は触媒装置33から流出する排気の酸素濃度を検出する。各種センサ41〜50で検出された各種情報は、エンジン制御装置1に伝達される。
また、車両のメータパネルには、ウェイストゲートバルブ17が故障した場合に、ユーザに故障を報知するための警告灯51が設けられている。
The electric actuator 18 is provided with a hall sensor 47 that detects the stroke amount of the rod 17b corresponding to the valve opening degree D. The hall sensor 47 is a position detection sensor using a hall element, and the valve position S is detected by the hall sensor 47. In addition, a linear air-fuel ratio sensor 48 and an oxygen concentration sensor 49 are disposed inside the catalyst device 33. The linear air-fuel ratio sensor 48 detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst device 33, and the oxygen concentration sensor 49 detects the oxygen concentration of the exhaust gas flowing out from the catalyst device 33. Various information detected by the various sensors 41 to 50 is transmitted to the engine control device 1.
Further, a warning lamp 51 is provided on the meter panel of the vehicle to notify the user of the failure when the waste gate valve 17 fails.

[1−5.制御系]
上記のエンジン10を搭載する車両には、エンジン制御装置1が設けられる。エンジン制御装置1は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両に設けられた車載ネットワークの通信ラインに接続される。
[1-5. Control system]
A vehicle equipped with the engine 10 is provided with an engine control device 1. The engine control device 1 is configured, for example, as an LSI device or an embedded electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, and the like are integrated, and is connected to a communication line of an in-vehicle network provided in the vehicle.

エンジン制御装置1は、エンジン10に関する点火系,燃料系,吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン10の各シリンダに対して供給される空気量や燃料噴射量,各シリンダの点火時期,過給圧等を制御するものである。エンジン制御装置1の入力ポートには、前述の各種センサ41〜50が接続される。入力情報は、アクセル開度APS,吸気流量Q,インマニ圧,吸気温度,エンジン回転速度Ne,冷却水温WT,バルブ位置S,排気空燃比,酸素濃度,燃圧等である。   The engine control device 1 is an electronic control device that comprehensively controls a wide range of systems such as an ignition system, a fuel system, an intake / exhaust system, and a valve system related to the engine 10. Air supplied to each cylinder of the engine 10 This controls the amount, fuel injection amount, ignition timing of each cylinder, supercharging pressure, and the like. The aforementioned various sensors 41 to 50 are connected to the input port of the engine control device 1. Input information includes accelerator opening APS, intake air flow rate Q, intake manifold pressure, intake air temperature, engine speed Ne, cooling water temperature WT, valve position S, exhaust air-fuel ratio, oxygen concentration, fuel pressure, and the like.

エンジン制御装置1の具体的な制御対象としては、筒内噴射弁11から噴射される燃料噴射量とその噴射時期,点火プラグ15による点火時期,吸気弁及び排気弁のバルブリフト量及びバルブタイミング,ターボチャージャ16の作動状態,スロットル開度TH,バイパスバルブ24の開度,ウェイストゲートバルブ17のバルブ開度D,警告灯51の点灯等が挙げられる。本実施形態では、ウェイストゲートバルブ17に関する開度制御,学習制御,故障制御及びクリーニング制御と、スロットルバルブ26に関する開度制御(スロットル制御)とについて説明する。   Specific control objects of the engine control device 1 include the fuel injection amount injected from the in-cylinder injection valve 11 and its injection timing, the ignition timing by the ignition plug 15, the valve lift amounts and valve timings of the intake and exhaust valves, The operating state of the turbocharger 16, the throttle opening TH, the opening of the bypass valve 24, the valve opening D of the waste gate valve 17, the lighting of the warning lamp 51, and the like. In the present embodiment, opening control, learning control, failure control and cleaning control related to the waste gate valve 17 and opening control (throttle control) related to the throttle valve 26 will be described.

[2.制御の概要]
[2−1.ウェイストゲートバルブの開度制御]
開度制御とは、エンジン10の運転状態やエンジン10に要求される出力の大きさに応じて、ウェイストゲートバルブ17のバルブ開度Dを最適なものとする制御である。ウェイストゲートバルブ17の開度制御の精度は過給圧制御の精度を左右する。言い換えると、バルブ開度Dを高精度に制御することができれば、過給圧制御の精度を高めることができる。
[2. Overview of control]
[2-1. Wastegate valve opening control]
The opening degree control is control for optimizing the valve opening degree D of the waste gate valve 17 in accordance with the operating state of the engine 10 and the magnitude of the output required for the engine 10. The accuracy of the opening control of the waste gate valve 17 affects the accuracy of the supercharging pressure control. In other words, if the valve opening degree D can be controlled with high accuracy, the accuracy of supercharging pressure control can be increased.

開度制御では、例えばエンジン回転速度Neやエンジン10に作用する負荷P,空気量,充填効率Ec(目標充填効率,実充填効率など),アクセル開度APS等に基づき、バルブ開度Dの目標値(目標開度)DTGTが設定される。そして、設定された目標開度DTGTとなるようにロッド17bが電動アクチュエータ18により制御される。なお、開度制御では、次に説明する学習制御において設定された基準位置SBA及び基準動作範囲RBAを用いて目標開度DTGTが設定されて、バルブ開度Dが制御される。 In the opening degree control, for example, the target of the valve opening degree D is determined based on the engine rotational speed Ne, the load P acting on the engine 10, the air amount, the charging efficiency Ec (target charging efficiency, actual charging efficiency, etc.), the accelerator opening APS, and the like. Value (target opening) D TGT is set. Then, the rod 17b is controlled by the electric actuator 18 so that the set target opening degree D TGT is obtained. In the opening degree control, the target opening degree D TGT is set using the reference position SBA and the reference operation range R BA set in the learning control described below, and the valve opening degree D is controlled.

[2−2.学習制御]
学習制御とは、ホールセンサ47を用いて、ウェイストゲートバルブ17の基準位置SBA及び基準動作範囲RBAを定める制御である。これら基準位置SBA及び基準動作範囲RBAは、ウェイストゲートバルブ17の開度制御時の基準となる値である。学習制御は、エンジン10の始動前に実施され、1ドライブサイクル中に一度だけ行われる。ここではイグニッションキーのオン操作(以下、キーオンという)後のクランキング前に実施される。なお、ここでいうドライブサイクルとは、キーオンから再度のキーオンまでの期間を意味する。つまり、学習制御は、キーオンされてからキーオフされるまでの間に一度だけ実施される。
[2-2. Learning control]
The learning control is control for determining the reference position S BA and the reference operation range R BA of the waste gate valve 17 using the hall sensor 47. The reference position S BA and the reference operation range R BA are values serving as a reference when the opening degree of the waste gate valve 17 is controlled. The learning control is performed before the engine 10 is started, and is performed only once during one drive cycle. Here, it is performed before cranking after the ignition key is turned on (hereinafter referred to as key-on). Note that the drive cycle here means a period from key-on to key-on again. That is, the learning control is performed only once between the key-on and the key-off.

学習制御では、まずウェイストゲートバルブ17が全閉に制御され、その時のバルブ位置Sがホールセンサ47により検出されて、全閉位置SCLとして記憶される。続いて、ウェイストゲートバルブ17が全開に制御されて、その時のバルブ位置Sがホールセンサ47により検出されて、全開位置SOPとして記憶され、全閉位置SCLと全開位置SOPとから、弁体17aの動作範囲Rが演算される。そして、これらの検出結果及び演算結果から、初期全閉位置ISCL及び初期動作範囲IRが学習される。すなわち、これら初期全閉位置ISCL及び初期動作範囲IRは、学習制御により学習された値である。 In the learning control, the waste gate valve 17 is first controlled to be fully closed, and the valve position S at that time is detected by the hall sensor 47 and stored as the fully closed position SCL . Subsequently, the waste gate valve 17 is controlled to fully open, then the valve position S is detected by the Hall sensor 47, it is stored as the fully open position S OP, and a fully closed position S CL fully open position S OP, the valve The operating range R of the body 17a is calculated. Then, the initial fully closed position ISCL and the initial operation range IR are learned from these detection results and calculation results. That is, the initial fully closed position ISCL and the initial operation range IR are values learned by learning control.

例えば、ホールセンサ47で検出された全閉位置SCLを、そのまま初期全閉位置ISCLとして設定(学習)してもよいし、検出された全閉位置SCLとメモリに記憶されている前回制御時の初期全閉位置ISCL′とに基づいて、初期全閉位置ISCLを学習してもよい。ここで学習された初期全閉位置ISCLはメモリに記憶されるとともに、基準位置SBAとして設定される。 For example, the fully closed position S CL detected by the hall sensor 47 may be set (learned) as the initial fully closed position IS CL as it is, or the detected fully closed position S CL and the previous time stored in the memory. based upon the initial fully closed position iS CL 'control may learn the initial fully closed position iS CL. Here learned initial fully closed position IS CL together with is stored in the memory, it is set as the reference position S BA.

また、例えば演算された動作範囲Rを、そのまま初期動作範囲IRとして設定(学習)してもよいし、演算された動作範囲Rとメモリに記憶されている前回制御時の初期動作範囲IR′とに基づいて、初期動作範囲IRを学習してもよい。ここで学習された初期動作範囲IRはメモリに記憶されるとともに、基準動作範囲RBAとして設定される。 Further, for example, the calculated operation range R may be set (learned) as it is as the initial operation range IR, or the calculated operation range R and the initial operation range IR ′ at the previous control stored in the memory Based on the above, the initial operation range IR may be learned. The initial operation range IR learned here is stored in the memory and set as the reference operation range RBA .

[2−3.故障制御]
故障制御とは、学習制御での結果やホールセンサ47での検出結果を用いて、ウェイストゲートバルブ17が正常に作動するか否かを判定し、正常に作動しない(故障している)場合にはユーザに故障を報知する制御である。故障制御には、エンジン10の始動前に実施される第一故障制御と、エンジン10の始動後に実施される第二故障制御とがある。第一故障制御は、1ドライブサイクル中に一度だけ(例えば、キーオン後のクランキング前に)実施される。一方、第二故障制御は、1ドライブサイクル中に何度も実施され、一度「故障している」と判定された後は、次にキーオンされるまで故障判定は行われない。
[2-3. Failure control]
The failure control is based on the result of learning control or the detection result of the hall sensor 47 to determine whether or not the waste gate valve 17 operates normally. Is control for notifying the user of the failure. The failure control includes a first failure control that is performed before the engine 10 is started and a second failure control that is performed after the engine 10 is started. The first failure control is performed only once during one drive cycle (for example, before cranking after key-on). On the other hand, the second failure control is performed many times during one drive cycle, and once it is determined that “failed”, failure determination is not performed until the next key-on.

第一故障制御では、学習制御で学習された初期動作範囲IRが所定範囲RP未満の場合に、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定される。つまり、エンジン10の始動前に、ウェイストゲートバルブ17が全閉に制御されたのち全開に制御されても、バルブ位置Sの変動が所定範囲RP内であった場合には、ウェイストゲートバルブ17が正常に作動しないと判定される。 In the first failure control, the initial operating range IR learned by the learning control in the case of less than the predetermined range R P, it is determined that the wastegate valve 17 is faulty. That is, before the start of the engine 10, when the waste gate valve 17 is also controlled to fully open after being controlled fully closed, variations in the valve position S is within the predetermined range R P is the waste gate valve 17 Is determined not to operate normally.

なお、初期動作範囲IRの代わりに、基準動作範囲RBAにより故障判定が実施されてもよいし、ウェイストゲートバルブ17が全閉に制御された時の位置(全閉位置SCL)と全開に制御された時の位置(全開位置SOP)とが所定範囲RP内にある場合に、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定されてもよい。ここで、所定範囲RPは、予め設定された一定値であり、例えばウェイストゲートバルブ17が正常であれば動く範囲(移動長さ)程度に設定されている。 Instead of the initial operating range IR, to the failure determination by the reference operating range R BA may be implemented, the position at which the wastegate valve 17 is controlled to the fully closed to fully open and (full closed position S CL) If the control position at which the (fully open position S OP) is within a predetermined range R P, it may be determined that the wastegate valve 17 is faulty. Here, the predetermined range R P, a preset fixed value, for example, the waste gate valve 17 is set to a range (moving length) extent move if normal.

第二故障制御では、開度制御において設定された目標開度DTGTに対応するバルブ位置(後述の目標位置STGT)と、ホールセンサ47で検出された実際のウェイストゲートバルブ17のバルブ位置(以下、実位置SAという)とから、ウェイストゲートバルブ17の故障が判定される。ここでは、まず、目標位置STGTと実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|と所定値STとが比較され、絶対値|STGT-SA|が所定値ST未満の場合にはウェイストゲートバルブ17は正常であると判定され、絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合にはウェイストゲートバルブ17が故障している可能性があると判定される。 In the second failure control, the valve position (target position S TGT described later) corresponding to the target opening D TGT set in the opening control and the actual valve position of the waste gate valve 17 detected by the Hall sensor 47 ( Hereinafter, the failure of the waste gate valve 17 is determined from the actual position S A. Here, first, the absolute value | S TGT -S A | of the difference between the target position S TGT and the actual position S A is compared with the predetermined value S T, and the absolute value | S TGT -S A | If it is less than T is the waste gate valve 17 is determined to be normal, the absolute value | S TGT -S a | a is equal to or greater than the predetermined value S T is likely to waste gate valve 17 is faulty It is determined.

ウェイストゲートバルブ17が故障している可能性があると判定された場合は、目標位置STGTと実位置SAとの関係から故障の種類(開故障か閉故障か)が判定される。例えば、実位置SAと基準位置SBAとの距離が、目標位置STGTと基準位置SBAとの距離よりも長い場合(すなわち、基準位置SBAと実位置SAとの間に目標位置STGTが存在する場合)は、ウェイストゲートバルブ17が閉じ側に移動していないことになるため、故障の種類は開故障と判定される。 If the waste gate valve 17 is determined to be possibly faulty, the type of the failure from the relationship between the target position S TGT and the actual position S A (open failure whether closure failure) is determined. For example, when the distance between the actual position S A and the reference position S BA is longer than the distance between the target position STGT and the reference position S BA (that is, the target position between the reference position S BA and the actual position S A If the STGT exists), the waste gate valve 17 is not moved to the closed side, so the type of failure is determined to be an open failure.

この場合は、後述のクリーニング制御が実施された後、再び同様の判定が行われる。つまり、クリーニング後においても、目標位置STGTと実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上であり、且つ、実位置SAと基準位置SBAとの長さが目標位置STGTと基準位置SBAとの長さよりも長い場合に、ウェイストゲートバルブ17が開故障していると判定される。これは、開故障の場合は、単なる噛みこみの場合があり得るため、一度クリーニングを実施することで、噛みこみによる目標位置STGTと実位置SAとのずれを解消し、故障判定精度を高めるためである。 In this case, the same determination is performed again after the cleaning control described later is performed. In other words, even after cleaning, the absolute value of the difference between the target position S TGT and the actual position S A | S TGT -S A | is equal to or higher than a predetermined value S T, and the actual position S A and the reference position S BA the length of is longer than the length of the target position S TGT and the reference position S BA, it is determined that the wastegate valve 17 is open failure. If this is the open failure, since there may be cases in crowded mere chewing once by carrying out the cleaning, to eliminate the deviation between the target position by biting S TGT and the actual position S A, the failure determination accuracy This is to increase it.

一方、実位置SAと基準位置SBAとの長さが、目標位置STGTと基準位置SBAとの長さよりも短い場合(すなわち、基準位置SBAと目標位置STGTとの間に実位置SAが存在する場合)は、ウェイストゲートバルブ17が開き側に移動していないことになるため、故障の種類は閉故障と判定される。この場合は、クリーニング制御が実施されることなくウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定される。 On the other hand, when the length between the actual position S A and the reference position S BA is shorter than the length between the target position S TGT and the reference position S BA (that is, the actual position S BA is between the reference position S BA and the target position S TGT). In the case where the position S A exists), the waste gate valve 17 is not moved to the open side, so that the type of failure is determined as a closed failure. In this case, it is determined that the waste gate valve 17 has a closed failure without performing the cleaning control.

第一故障制御及び第二故障制御において、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定された場合は、警告灯51の点灯やアラームによりユーザに故障が報知される。また、ウェイストゲートバルブ17の故障に対応した故障コードがエンジン制御装置1に記憶される。これにより、ユーザに対して車両を販売会社や修理工場等へ持ち込むことを促すことができ、修理者に対して故障内容を容易に認識させることが可能である。   In the first failure control and the second failure control, when it is determined that the waste gate valve 17 has failed, the failure is notified to the user by lighting of the warning lamp 51 or an alarm. Further, a failure code corresponding to the failure of the waste gate valve 17 is stored in the engine control device 1. Thereby, it is possible to prompt the user to bring the vehicle to a sales company, a repair shop, or the like, and it is possible to make the repair person easily recognize the content of the failure.

[2−4.クリーニング制御]
クリーニング制御とは、上述の第二故障制御において、ウェイストゲートバルブ17が故障している可能性があり、故障の種類が開故障であると判定された場合に実施される制御である。クリーニング制御では、ウェイストゲートバルブ17が強制的に開閉されてクリーニングが実施される。ここでいう強制的とは、上述の開度制御とは無関係にウェイストゲートバルブ17を開閉させることを意味する。
[2-4. Cleaning control]
The cleaning control is a control executed when there is a possibility that the waste gate valve 17 has failed in the second failure control described above, and the failure type is determined to be an open failure. In the cleaning control, the waste gate valve 17 is forcibly opened and closed to perform cleaning. “Forced” here means that the waste gate valve 17 is opened and closed regardless of the above-described opening degree control.

ウェイストゲートバルブ17には、排気に含まれるカーボンが付着することがあり、付着したカーボンが固着してデポジットとなると、ウェイストゲートバルブ17の動作不良の原因となりうる。特に、筒内噴射弁11により燃料噴射されるエンジン10の場合は、デポジットが発生する可能性が高い。そこで、第二故障制御において開故障している可能性があると判定された場合は、カーボンが付着していたりデポジットが発生している可能性があると判断されて、ウェイストゲートバルブ17がクリーニングされる。   The waste gate valve 17 may be attached with carbon contained in the exhaust gas, and if the attached carbon adheres to the deposit, it may cause a malfunction of the waste gate valve 17. In particular, in the case of the engine 10 in which fuel is injected by the in-cylinder injection valve 11, there is a high possibility that deposits will occur. Therefore, if it is determined in the second failure control that there is a possibility of an open failure, it is determined that there is a possibility that carbon has adhered or deposit has occurred, and the waste gate valve 17 is cleaned. Is done.

具体的には、ウェイストゲートバルブ17が全閉に制御されたのち全開に制御されることが繰り返し実施される。これにより、弁体17aやロッド17bに付着したカーボンが払い落とされて、ウェイストゲートバルブ17からカーボンが除去され、デポジットの発生が防止される。特に、エンジン10の作動中にクリーニングが実施されると、ウェイストゲートバルブ17から除去されたカーボンが排気により吹き飛ばされるため、より効果的にカーボンを除去することができる。   Specifically, the waste gate valve 17 is controlled to be fully opened and then repeatedly opened. Thereby, the carbon adhering to the valve body 17a and the rod 17b is wiped off, the carbon is removed from the waste gate valve 17, and the generation of deposits is prevented. In particular, when cleaning is performed while the engine 10 is in operation, the carbon removed from the waste gate valve 17 is blown away by the exhaust gas, so that the carbon can be removed more effectively.

[2−5.スロットル制御]
スロットル制御とは、エンジン10の運転状態に基づいてスロットルバルブ26の開度(スロットル開度TH)を最適なものとする制御である。スロットル制御では、例えばエンジン回転速度Neやエンジン負荷P,空気量,充填効率Ec(目標充填効率,実充填効率など),過給圧,アクセル開度APS,冷却水温WT等に基づいてスロットル開度THの目標値(目標スロットル開度)THTGTが設定される。そして、設定された目標スロットル開度THTGTとなるようにスロットルバルブ26が制御される。
[2-5. Throttle control]
The throttle control is control that optimizes the opening of the throttle valve 26 (throttle opening TH) based on the operating state of the engine 10. In the throttle control, for example, the throttle opening based on the engine speed Ne, engine load P, air amount, charging efficiency Ec (target charging efficiency, actual charging efficiency, etc.), supercharging pressure, accelerator opening APS, cooling water temperature WT, etc. TH target value (target throttle opening) TH TGT is set. Then, the throttle valve 26 is controlled so as to achieve the set target throttle opening TH TGT .

なお、スロットル制御では、上述の第一故障制御においてウェイストゲートバルブ17が故障していると判定された場合、及び、第二故障制御においてウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定された場合に、スロットル開度THの上限値THMAXが制限される。言い換えると、予め設定されているスロットル開度THの上限値THMAXが小さい値に変更される。これにより、設定された目標スロットル開度THTGTが変更された上限値THMAX′よりも大きい場合は、スロットルバルブ26は変更された上限値THMAX′までしか開かれないことになる。これは、ウェイストゲートバルブ17が所定範囲RP以上動かない場合や閉故障した場合には、スロットル開度THを絞ることで過給圧の過剰な上昇を抑制するためである。 In the throttle control, when it is determined that the waste gate valve 17 has failed in the first failure control described above, and when it is determined in the second failure control that the waste gate valve 17 has failed. Further, the upper limit value TH MAX of the throttle opening TH is limited. In other words, the preset upper limit value TH MAX of the throttle opening TH is changed to a small value. As a result, when the set target throttle opening TH TGT is larger than the changed upper limit value TH MAX ′, the throttle valve 26 is opened only to the changed upper limit value TH MAX ′. This is because when the waste gate valve 17 was closed failures or if not move more than a predetermined range R P is to suppress the excessive increase of the supercharging pressure by throttling the throttle opening TH.

[3.制御構成]
図1に示すように、上記の制御を実施するための要素として、エンジン制御装置1には、エンジン負荷算出部2,ウェイストゲート演算部3及びスロットル演算部4が設けられる。また、図1及び図2に示すように、ウェイストゲート演算部3には、学習部3a,バルブ開度設定部3b,開度制御部3c,故障判定部3d,故障報知部3e及びクリーニング部3fが設けられ、スロットル演算部4には、スロットル開度設定部4a及びスロットル制御部4bが設けられる。これらの各要素は電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
[3. Control configuration]
As shown in FIG. 1, the engine control device 1 is provided with an engine load calculation unit 2, a waste gate calculation unit 3 and a throttle calculation unit 4 as elements for performing the above control. As shown in FIGS. 1 and 2, the waste gate calculation unit 3 includes a learning unit 3a, a valve opening setting unit 3b, an opening control unit 3c, a failure determination unit 3d, a failure notification unit 3e, and a cleaning unit 3f. The throttle calculation unit 4 is provided with a throttle opening setting unit 4a and a throttle control unit 4b. Each of these elements may be realized by an electronic circuit (hardware), may be programmed as software, or some of these functions are provided as hardware, and the other part is software. It may be a thing.

[3−1.エンジン負荷算出部]
エンジン負荷算出部2は、エンジン10の負荷Pの大きさを算出するものである。ここでいう負荷Pとは、エンジン10に対して抵抗を及ぼす力,仕事率(エンジン出力,馬力),仕事(エネルギ)等を意味する。典型的には、エンジン10に要求されるエンジン出力やこれに相関するパラメータが負荷Pとして取り扱われる。
[3-1. Engine load calculation unit]
The engine load calculation unit 2 calculates the magnitude of the load P of the engine 10. The load P here means a force that exerts resistance on the engine 10, a work rate (engine output, horsepower), a work (energy), and the like. Typically, an engine output required for the engine 10 and a parameter correlated therewith are handled as the load P.

負荷Pは、例えばシリンダに導入された空気量に基づいて算出される。あるいは、吸気流量,排気流量等に基づいて算出される。その他、吸気圧や排気圧,車速V,回転速度Ne,アクセル開度APS,外部負荷装置の作動状態等に基づいて負荷Pを算出してもよい。本実施形態では、吸気流量Qと回転速度Neとに基づいて充填効率Ec又は体積効率Evが算出され、これらの値に基づいて負荷Pの大きさが算出される。ここで算出された負荷Pの値は、ウェイストゲート演算部3及びスロットル演算部4に伝達される。   The load P is calculated based on the amount of air introduced into the cylinder, for example. Alternatively, it is calculated based on the intake flow rate, the exhaust flow rate, and the like. In addition, the load P may be calculated based on the intake pressure, the exhaust pressure, the vehicle speed V, the rotational speed Ne, the accelerator opening APS, the operating state of the external load device, and the like. In the present embodiment, the charging efficiency Ec or the volumetric efficiency Ev is calculated based on the intake flow rate Q and the rotational speed Ne, and the magnitude of the load P is calculated based on these values. The value of the load P calculated here is transmitted to the waste gate calculation unit 3 and the throttle calculation unit 4.

[3−2.ウェイストゲート演算部]
学習部3aは、エンジン10の始動前に上述の学習制御を実施するものである。具体的には、学習部3aは、キーオン後エンジン10が始動する前に、ウェイストゲートバルブ17を全閉にしたのち全開に制御する(全閉状態から全開状態まで一往復させる)。
[3-2. Wastegate operation unit]
The learning unit 3a performs the above-described learning control before the engine 10 is started. Specifically, the learning unit 3a controls the full opening of the waste gate valve 17 after the key-on and before the engine 10 is started (reciprocates once from the fully closed state to the fully opened state).

このとき、ホールセンサ47で検出された全閉位置SCL及び全開位置SOPを用いて、初期全閉位置ISCL及び初期動作範囲IRを学習する。そして、これら初期全閉位置ISCL及び初期動作範囲IRを、基準位置SBA及び基準動作範囲RBAとして設定する。ここで設定された基準位置SBA及び基準動作範囲RBAは、バルブ開度設定部3bに伝達される。また、初期動作範囲IRは故障判定部3dに伝達される。 At this time, the initial fully closed position IS CL and the initial operation range IR are learned using the fully closed position S CL and the fully open position S OP detected by the hall sensor 47. Then, the initial fully closed position ISCL and the initial operation range IR are set as the reference position SBA and the reference operation range RBA . Here set reference position S BA and the reference operation range R BA is transmitted to the valve degree of opening setting unit 3b. Further, the initial operation range IR is transmitted to the failure determination unit 3d.

バルブ開度設定部(設定手段)3b及び開度制御部(制御手段)3cは、上述の開度制御を実施するものである。バルブ開度設定部3bは、エンジン10の運転状態に基づいてウェイストゲートバルブ17の目標開度DTGTを設定し、目標開度DTGTに対応するバルブ位置(目標位置STGT)を設定するものである。目標開度DTGTは、例えばエンジン回転速度Neやエンジン負荷P,空気量,充填効率Ec(目標充填効率,実充填効率など),過給圧,アクセル開度APS,冷却水温WT等に基づいて設定される。バルブ開度設定部3bは、設定した目標開度DTGTとなる目標位置STGTを、例えば図3に示すようなマップを用いて設定する。図3は、横軸にウェイストゲートバルブ17のバルブ開度D,縦軸にバルブ位置Sをとったマップであり、これにより目標開度DTGTに対応した目標位置STGTが設定される。 The valve opening setting unit (setting unit) 3b and the opening control unit (control unit) 3c perform the above-described opening control. The valve opening setting unit 3b sets the target opening D TGT of the waste gate valve 17 based on the operating state of the engine 10, and sets the valve position (target position S TGT ) corresponding to the target opening D TGT. It is. The target opening DTGT is based on, for example, the engine speed Ne, the engine load P, the air amount, the charging efficiency Ec (target charging efficiency, actual charging efficiency, etc.), the supercharging pressure, the accelerator opening APS, the cooling water temperature WT, etc. Is set. Valve opening setting portion 3b, the target position S TGT as a target opening degree D TGT set is set using the map shown in FIG. 3, for example. 3, the horizontal axis valve opening D of the waste gate valve 17, the vertical axis is a map taking the valve position S, thereby the target position S TGT corresponding to the target opening D TGT is set.

バルブ開度設定部3bは、予め設定されたマップ(図中の実線)に対して、学習部3aから伝達された基準位置SBA及び基準動作範囲RBAを反映させる。具体的には、バルブ開度設定部3bは、伝達された基準位置SBA(図中白丸)をウェイストゲートバルブ17の全閉時のバルブ位置として設定(更新)し、伝達された基準動作範囲RBA(図中一点鎖線)をウェイストゲートバルブ17の全閉から全開までの動作範囲として設定(更新)する。つまり、バルブ開度設定部3bは、学習部3aでの学習結果を用いて、目標開度DTGTに対応する目標位置STGTを調整する。バルブ開度設定部3bで設定された目標位置STGTは、開度制御部3c及び故障判定部3dに伝達される。 Valve opening setting unit 3b, to the preset map (solid line in the figure), to reflect the transmitted reference position S BA and the reference operation range R BA from the learning unit 3a. Specifically, the valve opening setting unit 3b sets (updates) the transmitted reference position S BA (white circle in the figure) as the valve position when the waste gate valve 17 is fully closed, and transmits the transmitted reference operation range. R BA (one-dot chain line in the figure) is set (updated) as an operation range from the fully closed to the fully opened waste gate valve 17. That is, the valve opening setting unit 3b adjusts the target position S TGT corresponding to the target opening D TGT using the learning result in the learning unit 3a. The target position STGT set by the valve opening setting unit 3b is transmitted to the opening control unit 3c and the failure determination unit 3d.

開度制御部3cは、バルブ開度設定部3bで設定された目標開度DTGTに対応する目標位置STGTに応じて電動アクチュエータ18の制御信号を出力する。ここでは、実際のバルブ位置Sが目標位置STGTとなるように、電動アクチュエータ18へと制御信号が出力される。これにより、バルブ開度Dが目標開度DTGTに制御される。 The opening degree control unit 3c outputs a control signal for the electric actuator 18 in accordance with the target position STGT corresponding to the target opening degree D TGT set by the valve opening degree setting unit 3b. Here, a control signal is output to the electric actuator 18 so that the actual valve position S becomes the target position STGT . Thereby, the valve opening degree D is controlled to the target opening degree D TGT .

故障判定部(故障判定手段)3d及び故障報知部(故障報知手段)3eは、上述の故障制御を実施するものである。故障判定部3dは、まず、エンジン10の始動前に第一故障制御を実施する。すなわち、学習部3aから伝達された初期動作範囲IRと所定範囲RPとを比較し、初期動作範囲IRが所定範囲RP未満である場合にウェイストゲートバルブ17が故障していると判定する。 The failure determination unit (failure determination unit) 3d and the failure notification unit (failure notification unit) 3e perform the above-described failure control. The failure determination unit 3d first performs first failure control before the engine 10 is started. That is, it is determined learning unit 3a initial operation range IR transmitted from the comparison with the predetermined range R P, the waste gate valve 17 when the initial operating range IR is less than the predetermined range R P has failed.

また、故障判定部3dは、エンジン10の始動後に第二故障制御を実施する。すなわち、バルブ開度設定部3bで設定された目標位置STGTとこの時点でのウェイストゲートバルブ17の実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|を演算し、絶対値|STGT-SA|と所定値STとを比較する。故障判定部3dは、絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合は故障している可能性があると判定し、絶対値|STGT-SA|が所定値ST未満の場合は正常であると判定する。 Moreover, the failure determination unit 3d performs the second failure control after the engine 10 is started. That is, the absolute value | S TGT -S A | of the difference between the target position S TGT set by the valve opening setting unit 3b and the actual position S A of the waste gate valve 17 at this time is calculated, and the absolute value | S TGT -S A | is compared with a predetermined value S T. Failure determination unit 3d, the absolute value | S TGT -S A | is determined that in the case of more than the predetermined value S T might have failed, the absolute value | S TGT -S A | a predetermined value S T If it is less, it is determined to be normal.

故障判定部3dは、故障の可能性ありと判定した場合は、目標位置STGTと実位置SAとの関係から故障の種類を判定する。ここで、開故障であると判定した場合は、クリーニングを実施するようにクリーニング部3fへ指令を送る。故障判定部3dは、クリーニング後においても絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合に、ウェイストゲートバルブ17が開故障していると判定する。 Failure determination section 3d, if it is determined that there is possibility of a failure, determining the type of fault from the relationship between the target position S TGT and the actual position S A. If it is determined that an open failure has occurred, a command is sent to the cleaning unit 3f to perform cleaning. Failure determination section 3d is the absolute value after cleaning | determines within not less than the predetermined value S T, the waste gate valve 17 is open failure | S TGT -S A.

また、故障判定部3dは、絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合であって、故障の種類が閉故障であると判定した場合は、クリーニングを実施することなくウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定する。この場合、故障判定部3dは、スロットル開度THの上限値THMAXを制限するようにスロットル開度設定部4aに指令を送る。故障判定部3dでの判定結果は、故障報知部3eに伝達される。 Further, the malfunction determining unit 3d, the absolute value | S TGT -S A | a is equal to or greater than the predetermined value S T, if the type of fault is determined to be disabled閉故, without performing a cleaning Waste It is determined that the gate valve 17 has a closed failure. In this case, the failure determination unit 3d sends a command to the throttle opening setting unit 4a so as to limit the upper limit value TH MAX of the throttle opening TH. The determination result in the failure determination unit 3d is transmitted to the failure notification unit 3e.

故障報知部3eは、故障判定部3dからウェイストゲートバルブ17が故障しているという判定結果が伝達された場合に、警告灯51を点灯させ、ユーザに故障を報知する。さらに、ウェイストゲートバルブ17の故障に対応する故障コードを記憶する。例えば、第一故障制御において故障と判定された場合には、当該故障に対応する故障コードを記憶し、第二故障制御において開故障,閉故障と判定された場合には、これらの故障に対応する故障コードを記憶する。なお、故障報知部3eは、警告灯51の代わりにアラームを鳴らしてユーザに故障を報知してもよいし、警告灯51とアラームとを併用してもよい。   The failure notification unit 3e turns on the warning lamp 51 and notifies the user of the failure when the determination result that the waste gate valve 17 has failed is transmitted from the failure determination unit 3d. Furthermore, a failure code corresponding to the failure of the waste gate valve 17 is stored. For example, when a failure is determined in the first failure control, a failure code corresponding to the failure is stored, and when it is determined as an open failure or a closed failure in the second failure control, these failures are supported. The failure code to be stored is stored. The failure notification unit 3e may sound an alarm instead of the warning light 51 to notify the user of the failure, or may use the warning light 51 and the alarm together.

クリーニング部(クリーニング手段)3fは、上述のクリーニング制御を実施するものである。すなわち、クリーニング部3fは、故障判定部3dからクリーニングを実施する旨の指令が伝達された場合にウェイストゲートバルブ17を開閉させてクリーニングを実施する。   The cleaning unit (cleaning unit) 3f performs the above-described cleaning control. That is, the cleaning unit 3f performs cleaning by opening and closing the waste gate valve 17 when a command for performing cleaning is transmitted from the failure determination unit 3d.

[3−3.スロットル演算部]
スロットル開度設定部(スロットル開度設定手段)4a及びスロットル制御部4bは、上述のスロットル制御を実施するものである。スロットル開度設定部4aは、エンジン10の運転状態に基づいてスロットルバルブ26の目標開度である目標スロットル開度THTGTを設定する。目標スロットル開度THTGTは、例えばエンジン回転速度Neやエンジン負荷,空気量,充填効率Ec(目標充填効率,実充填効率など),過給圧,アクセル開度APS,冷却水温WT等に基づいて設定される。本実施形態では、エンジン回転速度Neと充填効率Ecとを引数とした三次元マップに基づいて目標スロットル開度THTGTが算出される。このマップ上では、エンジン回転速度Neが高いほど、あるいは充填効率Ecが大きいほど、目標スロットル開度THTGTが増大するような開度特性が設定される。なお、具体的な開度特性については記載を省略する。
[3-3. Throttle calculator]
The throttle opening setting unit (throttle opening setting means) 4a and the throttle control unit 4b perform the above-described throttle control. The throttle opening setting unit 4 a sets a target throttle opening TH TGT that is a target opening of the throttle valve 26 based on the operating state of the engine 10. The target throttle opening TH TGT is based on, for example, the engine speed Ne, engine load, air amount, charging efficiency Ec (target charging efficiency, actual charging efficiency, etc.), supercharging pressure, accelerator opening APS, cooling water temperature WT, etc. Is set. In the present embodiment, the target throttle opening TH TGT is calculated based on a three-dimensional map with the engine speed Ne and the charging efficiency Ec as arguments. On this map, an opening characteristic is set such that the target throttle opening TH TGT increases as the engine rotational speed Ne increases or the charging efficiency Ec increases. In addition, description is abbreviate | omitted about a specific opening degree characteristic.

なお、スロットル開度設定部4aは、故障判定部3dからスロットル開度THの上限値THMAXを制限する旨の指令が伝達された場合に、予め設定されているスロットル開度THの上限値THMAXを小さな値に変更する。これにより、スロットル開度設定部4aは、エンジン10の運転状態に基づいて設定しようとする目標スロットル開度THTGTが変更された上限値THMAX′よりも大きくなる場合は、目標スロットル開度THTGTを変更された上限値THMAX′に設定する。ここで設定された目標スロットル開度THTGTの情報は、スロットル制御部4bに伝達される。 The throttle opening setting unit 4a, when a command for limiting the upper limit TH MAX of the throttle opening TH is transmitted from the failure determination unit 3d, the preset upper limit TH of the throttle opening TH. Change MAX to a smaller value. Thereby, the throttle opening degree setting unit 4a determines that the target throttle opening degree TH is set when the target throttle opening degree TH TGT to be set based on the operating state of the engine 10 is larger than the changed upper limit value TH MAX '. Set TGT to the changed upper limit value TH MAX ′. Information on the target throttle opening TH TGT set here is transmitted to the throttle control unit 4b.

スロットル制御部4bは、スロットル開度設定部4aで設定された目標スロットル開度THTGTに応じて、スロットルバルブ26の制御信号を出力するものである。ここでは、実際のスロットル開度THが目標スロットル開度THTGTとなるように、スロットルバルブ26へと制御信号が出力される。 The throttle control unit 4b outputs a control signal for the throttle valve 26 in accordance with the target throttle opening TH TGT set by the throttle opening setting unit 4a. Here, the control signal is output to the throttle valve 26 so that the actual throttle opening TH becomes the target throttle opening TH TGT .

[4.フローチャート]
図4〜図6は、学習制御,ウェイストゲートバルブ17の開度制御及び故障制御の各手順を説明するためのフローチャートである。これらのフローチャートは、それぞれ、キーオンと共にスタートされ、エンジン制御装置1において予め設定された所定の演算周期で繰り返し実施される。
[4. flowchart]
4 to 6 are flowcharts for explaining the respective procedures of learning control, opening control of the waste gate valve 17 and failure control. Each of these flowcharts is started with key-on, and is repeatedly executed at a predetermined calculation cycle set in advance in the engine control device 1.

まず、学習部3aにおいて実施される学習制御について説明する。図4に示すように、ステップW10では、ウェイストゲートバルブ17が全閉にされた時のバルブ位置(全閉位置)SCLが検出されるとともに、ウェイストゲートバルブ17が全開にされた時のバルブ位置(全開位置)SOPが検出されて、動作範囲Rが演算される。続くステップW20では、初期全閉位置ISCL及び初期動作範囲IRが学習される。そして、ステップW30では、初期全閉位置ISCLが基準位置SBAに設定されるとともに、初期動作範囲IRが基準動作範囲RBAに設定される。 First, the learning control performed in the learning unit 3a will be described. As shown in FIG. 4, the valve when in step W10, the waste gate valve 17 is the valve position when it is fully closed (fully closed position) S CL is detected, the waste gate valve 17 is fully opened The position (fully opened position) S OP is detected, and the operating range R is calculated. In the subsequent step W20, the initial fully closed position ISCL and the initial operation range IR are learned. Then, in step W30, with the initial fully closed position IS CL is set to the reference position S BA, initial operation range IR is set to the reference operation range R BA.

続くステップW40では、バルブ開度設定部3bに基準位置SBA及び基準動作範囲RBAが伝達され、故障判定部3dに初期動作範囲IRが伝達される。そして、このフローを終了する。つまり、このフローチャートは、キーオン直後に(すなわちエンジン10が始動される前に)、一度だけ実施されることになる。 In subsequent step W40, the reference position SBA and the reference operation range RBA are transmitted to the valve opening setting unit 3b, and the initial operation range IR is transmitted to the failure determination unit 3d. Then, this flow ends. That is, this flowchart is executed only once immediately after key-on (that is, before the engine 10 is started).

次に、バルブ開度設定部3b及び開度制御部3cにおいて実施される開度制御について説明する。図5に示すように、ステップX10では、各種センサ41〜50で検出された各種情報がエンジン制御装置1に入力される。また、エンジン負荷算出部2においてエンジン10の負荷Pが算出され、負荷Pの情報がバルブ開度設定部3bへ伝達される。ステップX20では、バルブ開度設定部3bにおいてウェイストゲートバルブ17の目標開度DTGTが設定される。 Next, opening control performed in the valve opening setting unit 3b and the opening control unit 3c will be described. As shown in FIG. 5, in step X <b> 10, various information detected by the various sensors 41 to 50 is input to the engine control device 1. Further, the engine load calculation unit 2 calculates the load P of the engine 10, and information on the load P is transmitted to the valve opening setting unit 3b. In step X20, the target opening degree D TGT of the waste gate valve 17 is set in the valve opening degree setting unit 3b.

続くステップX30では、バルブ開度Dとバルブ位置Sとの関係が設定されたマップに学習部3aから伝達された基準位置SBA及び基準動作範囲RBAが反映される。ステップX40では、設定された目標開度DTGTに対応する目標位置STGTが設定される。そして、ステップX50では、開度制御部3cにおいて、実際のバルブ位置Sが設定された目標位置STGTとなるように、電動アクチュエータ18へと制御信号が出力され、このフローをリターンする。 In step X30, valve opening D and the reference positional relationship is transmitted from the learning unit 3a to a map set with the valve position S S BA and a reference operating range R BA is reflected. At step X40, it sets the target position S TGT corresponding to the target opening degree D TGT that has been set. In step X50, the opening control unit 3c outputs a control signal to the electric actuator 18 so that the actual valve position S becomes the set target position STGT, and the flow returns.

次に、故障判定部3d及び故障報知部3eにおいて実施される故障制御について説明する。図6に示すように、ステップY10では、フラグAがA=0であるか否かが判定される。ここで、フラグAは、エンジン10が始動されたか否かをチェックするための変数であり、A=0はエンジン10の始動前に対応し、A=1はエンジン10の始動後に対応する。フラグAがA=0の場合はステップY20へ進み、A=1の場合はステップY110へ進む。   Next, failure control performed in the failure determination unit 3d and the failure notification unit 3e will be described. As shown in FIG. 6, in step Y10, it is determined whether or not the flag A is A = 0. Here, the flag A is a variable for checking whether or not the engine 10 has been started. A = 0 corresponds to before the engine 10 starts, and A = 1 corresponds to after the engine 10 starts. When the flag A is A = 0, the process proceeds to step Y20, and when A = 1, the process proceeds to step Y110.

ステップY20では、フラグBがB=0であるか否かが判定される。ここで、フラグBは、第一故障制御に係る判定が実施されたか否かをチェックするための変数であり、B=0は第一故障制御の判定前に対応し、B=1は第一故障制御の判定後に対応する。フラグBがB=0の場合はステップY30へ進み、B=1の場合はステップY80へ進む。   In step Y20, it is determined whether or not the flag B is B = 0. Here, the flag B is a variable for checking whether or not the determination relating to the first failure control has been performed. B = 0 corresponds to before the determination of the first failure control, and B = 1 corresponds to the first failure control. Respond after determination of failure control. When the flag B is B = 0, the process proceeds to step Y30, and when B = 1, the process proceeds to step Y80.

ステップY30では、学習部3aから初期動作範囲IRが伝達されたか否か(すなわち、図5のフローチャートのステップW40が実施されたか否か)が判定される。初期動作範囲IRが伝達されていなければこのフローをリターンし、初期動作範囲IRが伝達されるまでステップY10〜ステップY30の処理が繰り返される。初期動作範囲IRが伝達されると、ステップY40に進み、初期動作範囲IRが所定範囲RP未満であるか否かが判定される。 In step Y30, it is determined whether or not the initial operation range IR has been transmitted from the learning unit 3a (that is, whether or not step W40 in the flowchart of FIG. 5 has been performed). If the initial operating range IR has not been transmitted, this flow is returned, and the processes in steps Y10 to Y30 are repeated until the initial operating range IR is transmitted. When the initial operating range IR is transmitted, the process proceeds to step Y40, the initial operating range IR is equal to or less than the predetermined range R P is determined.

初期動作範囲IRが所定範囲RP未満の場合は、ウェイストゲートバルブ17が故障しているものと判断されて、ステップY50に進む。ステップY50では、スロットル開度THの上限値THMAXを制限するようにスロットル開度設定部4aへ指令が送られる。続く、ステップY60では、第一故障制御に対応する故障コードが記憶される。なお、フローチャートでは、他の故障コードと区別すべく、「故障コード(初期)」と表現している。そして、ステップY50では警告灯51が点灯されて、ユーザに故障が報知され、このフローを終了する。 If initial operation range IR is less than the predetermined range R P, is determined that the wastegate valve 17 is faulty, the process proceeds to step Y50. In step Y50, a command is sent to the throttle opening setting unit 4a so as to limit the upper limit value TH MAX of the throttle opening TH. In subsequent step Y60, the failure code corresponding to the first failure control is stored. In the flowchart, the term “failure code (initial)” is used to distinguish it from other failure codes. In step Y50, the warning lamp 51 is turned on to notify the user of the failure, and this flow ends.

一方、ステップY40において、初期動作範囲IRが所定範囲RP以上の場合は、ステップY80へ進み、フラグBがB=1に設定される。ステップY90では、エンジン10が始動されたか否かが判定される。エンジン10が未だ始動されていなければこのフローをリターンする。この場合は、次の演算周期において、ステップY20からステップY80へ進み、ステップY90において同様の判定が実施される。 On the other hand, in step Y40, the initial operating range IR is equal to or larger than the predetermined range R P, the process proceeds to step Y80, the flag B is set to B = 1. In step Y90, it is determined whether or not the engine 10 has been started. If the engine 10 has not yet been started, this flow is returned. In this case, in the next calculation cycle, the process proceeds from step Y20 to step Y80, and the same determination is performed in step Y90.

エンジン10が始動されると、ステップY100ではフラグAがA=1に設定される。続くステップY110では、キーオフされたか否かが判定される。キーオン状態が継続中であればステップY120へ進み、キーオフされた場合はステップY260へ進む。ステップY120では、バルブ開度設定部3bにおいて目標位置STGTが設定されたか否か(すなわち、図6のフローチャートのステップX40が実施されたか否か)が判定される。目標位置STGTが設定されていなければこのフローをリターンし、目標位置STGTが設定されていればステップY130へ進む。 When engine 10 is started, flag A is set to A = 1 in step Y100. In the subsequent step Y110, it is determined whether or not the key has been turned off. If the key-on state is continuing, the process proceeds to step Y120, and if the key-off state is keyed, the process proceeds to step Y260. In step Y120, it is determined whether or not the target position STGT is set in the valve opening setting unit 3b (that is, whether or not step X40 in the flowchart of FIG. 6 is performed). If the target position S TGT is not set, the process returns. If the target position S TGT is set, the process proceeds to step Y130.

目標位置STGTが設定されている場合、開度制御部3cによりウェイストゲートバルブ17はバルブ位置Sが目標位置STGTとなるように制御される。ステップY130では、ホールセンサ47によりこのときのウェイストゲートバルブ17の実位置SAが検出される。そして、ステップY140では、目標位置STGTと実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上であるか否かが判定される。絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上のときはステップY145へ進み、絶対値|STGT-SA|が所定値ST未満のときはステップY270へ進む。 When the target position S TGT is set, the waste gate valve 17 is controlled by the opening degree control unit 3c so that the valve position S becomes the target position S TGT . In step y130 as, the actual position S A of the waste gate valve 17 at this time is detected by the Hall sensor 47. In step Y140, the absolute value of the difference between the target position S TGT and the actual position S A | S TGT -S A | is equal to or more than a predetermined value S T is determined. When the absolute value | S TGT -S A | is equal to or greater than the predetermined value S T , the process proceeds to step Y145, and when the absolute value | S TGT -S A | is less than the predetermined value S T , the process proceeds to step Y270.

ステップY145では、故障の種類が開故障であるか否かが判定される。この判定では、例えば上述したように、実位置SAと基準位置SBAとの距離が目標位置STGTと基準位置SBAとの距離よりも長いか否かや、基準位置SBAと実位置SAとの間に目標位置STGTが存在するか否かが判定される。故障の種類が開故障であると判定されると、ステップY150においてフラグKがK=1であるか否かが判定される。 In step Y145, it is determined whether the type of failure is an open failure. In this determination, for example, as described above, long whether Kaya than the distance between the actual position S A and the reference position S distance between the BA is the target position S TGT and the reference position S BA, the reference position S BA and the actual position whether or not the target position S TGT is present is determined between the S a. If it is determined that the type of failure is an open failure, it is determined in step Y150 whether or not the flag K is K = 1.

ここで、フラグKは、クリーニングが実施されたか否かをチェックするための変数であり、K=0はクリーニングを実施していない場合に対応し、K=1はクリーニング実施済みに対応する。フラグKがK=0の場合はステップY160へ進み、K=1の場合はステップY180へ進む。ステップY160では、クリーニング部3fへクリーニングを実施する旨の指令が送られ、ステップY170では、フラグKがK=1に設定されて、このフローをリターンする。   Here, the flag K is a variable for checking whether or not cleaning has been performed. K = 0 corresponds to the case where cleaning is not performed, and K = 1 corresponds to the completion of cleaning. When the flag K is K = 0, the process proceeds to step Y160, and when K = 1, the process proceeds to step Y180. In step Y160, a command to perform cleaning is sent to the cleaning unit 3f. In step Y170, the flag K is set to K = 1, and this flow is returned.

次の演算周期においても、ステップY120で設定されている目標位置STGTと、ステップY130で検出された実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上であり、故障の種類が開故障である場合は、再びステップY150の判定に進む。今回はフラグKがK=1に設定されているため、ステップY180へ進み、ウェイストゲートバルブ17が開故障していると判定される。つまり、故障の可能性があり、故障の種類が開故障の場合は、クリーニングを実施してもなお目標位置STGTと実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合に、正式に故障と判定される。 In the above predetermined value S T | even in the next calculation cycle, and the target position S TGT that has been set in step Y120, the absolute value of the difference between the actual position S A detected in step Y130 | S TGT -S A If the failure type is an open failure, the process proceeds to step Y150 again. Since the flag K is set to K = 1 this time, the process proceeds to step Y180, where it is determined that the waste gate valve 17 has an open failure. In other words, if there is a possibility of failure and the failure type is an open failure, the absolute value of the difference between the target position S TGT and the actual position S A | S TGT -S A | If the above value S T, is determined to formally failure.

ステップY180では、第二故障制御の開故障に対応する故障コードが記憶される。なお、フローチャートでは、他の故障コードと区別すべく、「故障コード(開)」と表現している。そして、ステップY190では警告灯51が点灯されて、ユーザに故障が報知され、ステップY200ではフラグA,B及びKが全て0にリセットされて、このフローを終了する。   In step Y180, a failure code corresponding to the open failure of the second failure control is stored. In the flowchart, the term “failure code (open)” is used to distinguish it from other failure codes. In step Y190, the warning lamp 51 is turned on to notify the user of the failure. In step Y200, the flags A, B, and K are all reset to 0, and this flow ends.

一方、クリーニングを実施した結果、次の演算周期において、ステップY120で設定されている目標位置STGTと、ステップY130で検出された実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST未満となった場合は、ステップY270へ進む。ステップY270では、フラグKがK=0にリセットされ、このフローをリターンする。つまりこの場合は、カーボン等の付着により目標位置STGTと実位置SAとがずれていたと考えられ、故障とは判定されない。 On the other hand, as a result of the cleaning, in the next calculation cycle, the absolute value of the difference between the target position S TGT set at step Y120 and the actual position S A detected at step Y130 | S TGT -S A | If is became less than the predetermined value S T, the process proceeds to step Y270. In step Y270, the flag K is reset to K = 0, and this flow is returned. That is, in this case, considered the target position S TGT and the actual position S A is deviated by deposition of carbon or the like, malfunction can not be determined.

また、ステップY145において、開故障ではない(すなわち閉故障である)と判定された場合は、即座にウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定され、ステップY220に進む。ステップY220では、スロットル開度THの上限値THMAXを制限するようにスロットル開度設定部4aへ指令が送られる。続く、ステップY230では、第二故障制御の閉故障に対応する故障コードが記憶される。なお、フローチャートでは、他の故障コードと区別すべく、「故障コード(閉)」と表現している。そして、ステップY240では警告灯51が点灯されて、ユーザに故障が報知され、ステップY200ではフラグA,B及びKが全て0にリセットされて、このフローを終了する。 If it is determined in step Y145 that there is no open failure (that is, a closed failure), it is immediately determined that the waste gate valve 17 has a closed failure, and the process proceeds to step Y220. In step Y220, a command is sent to the throttle opening setting unit 4a so as to limit the upper limit value TH MAX of the throttle opening TH. In step Y230, a failure code corresponding to the closed failure in the second failure control is stored. In the flowchart, “failure code (closed)” is expressed to distinguish from other failure codes. In step Y240, the warning lamp 51 is turned on to notify the user of the failure. In step Y200, the flags A, B, and K are all reset to 0, and this flow ends.

このフローチャートは、一度故障と判定された場合は演算が終了され、次にキーオンされると再び実施される。一方、一度も故障と判定されない場合は、キーオフされるまでの間繰り返し実施され、キーオフされた場合は、ステップY110からステップY260へ進み、フラグA,K及びBが全て0にリセットされて、このフローを終了する。   This flowchart is executed again when it is determined that there is a failure once and the calculation is completed and then the key is turned on. On the other hand, if it is not determined that there is a failure, the process is repeated until the key is turned off. If the key is turned off, the process proceeds from step Y110 to step Y260, and flags A, K, and B are all reset to 0. End the flow.

[5.効果]
(1)上記のエンジン制御装置1では、ホールセンサ47により検出された実際のウェイストゲートバルブ17の位置を用いてウェイストゲートバルブ17の故障判定を実施するため、故障判定の精度を高めることができる。さらに、エンジン10の始動前とエンジン10の始動後の二段階で故障判定を実施するため、故障判定精度をより高めることができる。
[5. effect]
(1) In the engine control apparatus 1 described above, the failure determination of the waste gate valve 17 is performed using the actual position of the waste gate valve 17 detected by the hall sensor 47, so that the accuracy of the failure determination can be improved. . Furthermore, since the failure determination is performed in two stages before the engine 10 is started and after the engine 10 is started, the failure determination accuracy can be further improved.

(2)上記のエンジン制御装置1では、エンジン10の始動前に、ウェイストゲートバルブ17の全閉位置SCLと全開位置SOPとがホールセンサ47により検出され、弁体17aの動作範囲Rから求められる初期動作範囲IRが所定範囲RP内であれば、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定される。つまり、ウェイストゲートバルブ17に対する指令値とセンサ値とを比較して故障が判定されるのではなく、検出されたウェイストゲートバルブ17の全閉位置SCLと全開位置SOPとから故障が判定される。 (2) In the above-described engine control device 1, before the start of the engine 10, and the fully closed position S CL fully open position S OP of the waste gate valve 17 is detected by the Hall sensor 47, the operating range R of the valve body 17a initial operating range IR sought is within a predetermined range R P, it is determined that the wastegate valve 17 is faulty. That is, the failure is not determined by comparing the command value for the waste gate valve 17 and the sensor value, but is determined from the fully closed position SCL and the fully open position S OP of the detected waste gate valve 17. The

言い換えると、上記のエンジン制御装置1は、エンジン10の始動前に、指令値どおりにウェイストゲートバルブ17が動くかどうかで故障を判定するのではなく、ウェイストゲートバルブ17が閉じ側,開き側に正しく動作するか否かをセンサ値を用いてチェックし、動作しないのであれば故障と判定する。これにより、ウェイストゲートバルブ17の故障を早期に発見することができる。   In other words, the engine control device 1 described above does not determine whether or not the waste gate valve 17 moves according to the command value before starting the engine 10, but the waste gate valve 17 is closed or opened. Whether or not it operates correctly is checked using the sensor value, and if it does not operate, it is determined as a failure. Thereby, the failure of the waste gate valve 17 can be detected at an early stage.

(3)上記のエンジン制御装置1では、エンジン10の始動後において、バルブ開度設定部3bで設定された目標位置STGTとホールセンサ47で検出された実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合に、ウェイストゲートバルブ17が故障している可能性があると判定される。つまり、エンジン10の始動した後は、設定された目標位置STGTと検出された実位置SAとを比較してウェイストゲートバルブ17の故障可能性を判定する。これにより、ウェイストゲートバルブ17の故障判定精度を高めることができる。 (3) In the above-described engine control device 1, after the start of the engine 10, the absolute value of the difference between the actual position S A detected by the target position set by the valve opening setting unit 3b S TGT and Hall sensor 47 If | S TGT -S A | is equal to or greater than the predetermined value S T , it is determined that there is a possibility that the waste gate valve 17 has failed. That is, after starting of the engine 10, determines possibility of failure of the waste gate valve 17 is compared with the actual position S A which is detected between the target position S TGT that has been set. Thereby, the failure determination accuracy of the waste gate valve 17 can be increased.

(4)また、上記のエンジン制御装置1では、ウェイストゲートバルブ17が故障している可能性があると判定された場合にクリーニングが実施される。これにより、ウェイストゲートバルブ17に付着したカーボンが払い落とされ、ウェイストゲートバルブ17からカーボンが除去されるため、デポジットの発生を防止することができる。そして、クリーニング後においても目標位置STGTと実位置SAとの差の絶対値|STGT-SA|が所定値ST以上の場合に、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定するため、単なる噛みこみによる目標位置STGTと実位置SAとのずれを解消することができ、故障判定精度を高めることができる。
なお、エンジン10の作動中にクリーニングが実施されることで、ウェイストゲートバルブ17から除去されたカーボンを排気により吹き飛ばすことができ、より効果的にカーボンを除去することができる。
(4) In the engine control apparatus 1 described above, cleaning is performed when it is determined that the waste gate valve 17 may be broken. As a result, the carbon adhering to the waste gate valve 17 is removed, and the carbon is removed from the waste gate valve 17, thereby preventing the occurrence of deposits. Then, even after cleaning, if the absolute value | S TGT -S A | of the difference between the target position S TGT and the actual position S A is equal to or greater than the predetermined value S T, it is determined that the waste gate valve 17 has failed. Therefore, it is possible to eliminate the deviation between the target position S TGT and the actual position S a according crowded mere chewing, can increase the failure determination accuracy.
In addition, by performing the cleaning while the engine 10 is operating, the carbon removed from the waste gate valve 17 can be blown off by the exhaust, and the carbon can be more effectively removed.

(5)上記のエンジン制御装置1では、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定された場合に、ウェイストゲートバルブ17の故障が報知されるとともに、対応する故障コードが記憶される。これにより、ウェイストゲートバルブ17の故障をユーザに知らせることができる。また、故障コードを記憶しておくことで、修理担当者が故障内容を容易に理解することができる。   (5) In the engine control apparatus 1 described above, when it is determined that the waste gate valve 17 has failed, the failure of the waste gate valve 17 is notified and the corresponding failure code is stored. Thereby, it is possible to notify the user of the failure of the waste gate valve 17. In addition, by storing the failure code, the repair person can easily understand the content of the failure.

(6)上記のエンジン制御装置1では、故障判定部3dによりウェイストゲートバルブ17が故障していると判定された場合に、スロットル開度THの上限値THMAXが制限される。そのため、ウェイストゲートバルブ17が故障している場合であっても過給圧の過剰な上昇を抑制できる。これにより、ウェイストゲートバルブ17が故障した場合であっても走行することが可能となり、ユーザが車両を販売会社や修理工場等へ持ち込むことができる。 (6) In the engine control apparatus 1 described above, when the failure determination unit 3d determines that the waste gate valve 17 has failed, the upper limit value TH MAX of the throttle opening TH is limited. Therefore, even if the waste gate valve 17 is out of order, an excessive increase in the supercharging pressure can be suppressed. Thereby, even if the waste gate valve 17 breaks down, it becomes possible to travel and the user can bring the vehicle to a sales company, a repair shop, or the like.

[6.その他]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
上記実施形態では、第一故障制御において、学習制御で学習された初期動作範囲IRが所定範囲RP未満の場合に、ウェイストゲートバルブ17の故障を判定しているが、第一故障制御における故障判定は上記のものに限られない。例えば、エンジン10の始動前に、ウェイストゲートバルブ17を全閉にした時のバルブ位置S(全閉位置SCL)をホールセンサ47で検出し、続いて、ウェイストゲートバルブ17を全開にした時のバルブ位置S(全開位置SOP)をホールセンサ47で検出する。そして、全閉位置SCLと全開位置SOPとが所定範囲RP以内にある場合に、ウェイストゲートバルブ17が故障していると判定してもよい。この場合、学習部3aを省略することが可能である。
[6. Others]
Regardless of the embodiment described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. Each structure of this embodiment can be selected as needed, or may be combined appropriately.
In the above embodiment, in the first failure control, if the initial operating range IR learned by the learning control is less than the predetermined range R P, but to determine the failure of the wastegate valve 17, the failure of the first fault control The determination is not limited to the above. For example, when the waste gate valve 17 is fully closed before the engine 10 is started, the valve position S (fully closed position S CL ) is detected by the hall sensor 47, and then the waste gate valve 17 is fully opened. The valve position S (fully opened position S OP ) is detected by the hall sensor 47. When the fully closed position S CL and the fully open position S OP is within a predetermined range R P, it may be determined that the wastegate valve 17 is faulty. In this case, the learning unit 3a can be omitted.

また、上述した第二故障制御では、最初に故障の可能性の有無を判定し、次に故障の種類を判定しているが、第二故障制御はこれに限られない。例えば、目標位置STGTと実位置SAとの差を演算し、開故障判定用の閾値SFO(以下、開故障閾値SFOという)と閉故障判定用の閾値SFC(以下、閉故障閾値SFCという)とそれぞれ比較して、直接開故障か閉故障かを判定してもよい。この場合の判定手法について図7及び図8を用いて説明する。 Further, in the above-described second failure control, whether or not there is a possibility of failure is first determined, and then the type of failure is determined, but the second failure control is not limited to this. For example, the difference between the target position S TGT and the actual position S A is calculated, and a threshold value S FO for determining an open failure (hereinafter referred to as an open failure threshold value S FO ) and a threshold value S FC for determining a closed failure (hereinafter referred to as a closed failure) compared threshold of S FC) respectively, may be determined whether directly open failure or closing failure. A determination method in this case will be described with reference to FIGS.

図7は、左端を基準位置SBA(バルブ位置S=0)として、横軸にバルブ位置S(ストローク量)をとった図であり、弁体17aは基準動作範囲RBAを移動し得る。一点鎖線は目標位置STGTであり、細破線は実位置SAである。なお、図中では実位置SAに下付添え字1,2を付している。図7に示すように、実位置SA1から目標位置STGTを引いた値(SA1-STGT)が開故障閾値SFO以上の場合は、ウェイストゲートバルブ17が開故障している可能性があると判定される。言い換えると、以下の式(1)を満たす場合は、ウェイストゲートバルブ17が開故障している可能性があると判定される。 FIG. 7 is a diagram in which the left end is the reference position S BA (valve position S = 0) and the horizontal axis is the valve position S (stroke amount), and the valve body 17a can move within the reference operation range R BA . The alternate long and short dash line is the target position S TGT , and the thin broken line is the actual position S A. Are denoted with letter 1,2 subscript subscripts to the actual position S A in the figure. As shown in FIG. 7, if the value obtained by subtracting the target position S TGT from the actual position S A1 (S A1 -S TGT ) is equal to or greater than the open failure threshold SFO , there is a possibility that the waste gate valve 17 has an open failure. It is determined that there is. In other words, when the following expression (1) is satisfied, it is determined that there is a possibility that the waste gate valve 17 has an open failure.

SA1-STGT≧SFO ・・・(1)
この式(1)を満たすと初めて判定された場合は、後述のクリーニング制御が実施され、ウェイストゲートバルブ17がクリーニングされる。そして、クリーニングされた後、再び上記の式(1)を満たす場合に、ウェイストゲートバルブ17が開故障していると判定される。
S A1 -S TGT ≧ S FO (1)
When it is determined for the first time that the expression (1) is satisfied, cleaning control described later is performed, and the waste gate valve 17 is cleaned. Then, after the cleaning, when the above equation (1) is satisfied again, it is determined that the waste gate valve 17 has an open failure.

一方、目標位置STGTから実位置SA2を引いた値(STGT-SA2)が閉故障閾値SFC以上の場合は、ウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定される。言い換えると、以下の式(2)を満たす場合は、ウェイストゲートバルブ17が閉故障していると判定される。
STGT-SA2≧SFC ・・・(2)
このようにウェイストゲートバルブ17の故障判定を実施する場合、開故障閾値SFOと閉故障閾値SFCとを異なる値に設定することが可能であり、これにより開故障と閉故障とで故障判定精度に差異を設けることが可能となる。
On the other hand, the target position S minus the actual position S A2 from TGT (S TGT -S A2) is equal to or larger than closing failure threshold S FC, the waste gate valve 17 is determined to be closing failure. In other words, when the following expression (2) is satisfied, it is determined that the waste gate valve 17 has a closed failure.
S TGT -S A2 ≧ S FC (2)
When such implementing the failure determination of the waste gate valve 17, it is possible to set the open failure threshold S FO and closing failure threshold S FC to different values, thereby failure determination in an open faults and closing failure It is possible to provide a difference in accuracy.

この場合の故障制御に係るフローチャートを図8に示す。このフローチャートは図6のフローチャートの変形例であり、同一の数字を付したステップ(例えばステップY10とステップZ10)は上述の処理と同様の処理がなされるため、その説明は省略し、図6のフローチャートと異なる処理のみ説明する。図8に示すように、ステップZ142では、上記の式(1)を満たすか否かが判定され、この関係を満たす場合は開故障の可能性があるため、ステップZ150以降の処理が実施される。一方、式(1)を満たさない場合は、ステップZ210において上記の式(2)を満たすか否かが判定される。   A flowchart relating to the failure control in this case is shown in FIG. This flowchart is a modification of the flowchart of FIG. 6, and steps (for example, step Y10 and step Z10) with the same numerals are processed in the same manner as described above. Only processing different from the flowchart will be described. As shown in FIG. 8, in step Z142, it is determined whether or not the above equation (1) is satisfied. If this relationship is satisfied, there is a possibility of an open failure, so the processing after step Z150 is performed. . On the other hand, if the expression (1) is not satisfied, it is determined in step Z210 whether the above expression (2) is satisfied.

この関係を満たす場合は閉故障していると判定され、ステップZ220以降の処理が実施される。一方、式(2)を満たさない場合は、ステップZ250においてフラグKがK=0に設定され、このフローをリターンする。このように第二故障制御において、開故障,閉故障をそれぞれ判定するような制御構成としてもよい。
なお、第二故障制御において、クリーニング制御を実施することなく、即座に開故障と判定してもよい。この場合、クリーニング部3fを省略することが可能である。反対に、閉故障と判定する前に、クリーニング制御を実施してもよい。
When this relationship is satisfied, it is determined that a closed failure has occurred, and the processing after step Z220 is performed. On the other hand, if the expression (2) is not satisfied, the flag K is set to K = 0 in step Z250, and this flow is returned. In this way, in the second failure control, a control configuration may be adopted in which an open failure and a closed failure are determined.
In the second failure control, the open failure may be determined immediately without performing the cleaning control. In this case, the cleaning unit 3f can be omitted. On the contrary, the cleaning control may be performed before determining the closed failure.

また、故障判定部3dは、第一故障制御をエンジン10の始動前に実施すればよく、例えばクランキング中に実施してもよい。また、故障判定部3dは、第二故障制御をエンジン10の始動後に何度も実施するのではなく、所定回数だけ実施するようにし、所定回数実施後は次にキーオンされるまで実施されないようにしてもよい。   Moreover, the failure determination part 3d should just implement 1st failure control before the start of the engine 10, for example, may be implemented during cranking. Further, the failure determination unit 3d does not perform the second failure control a predetermined number of times after the engine 10 is started, but does not execute the second failure control until the next key-on is performed after the predetermined number of times. May be.

上記実施形態では、学習部3aにより設定された基準位置SBAをマップに反映させて、目標開度DTGTに対応する目標位置STGTを設定しているが、学習結果を開度制御に用いる手法はこれに限られない。例えば、予めウェイストゲートバルブ17の全閉位置を初期基準位置として記憶しておき、学習部3aにより設定された基準位置SBAと初期基準位置とのずれ量を演算する。そして、図3の実線で示す予め設定されたマップを用いて目標開度DTGTに対応する目標位置STGTを設定し、設定された目標位置STGTにずれ量を加減算したものを開度制御部3cに伝達してもよい。 In the above embodiment, by reflecting the reference position S BA set by the learning unit 3a to the map, while setting the target position S TGT corresponding to the target opening degree D TGT, using learning result in opening control The method is not limited to this. For example, the fully closed position of the waste gate valve 17 is stored in advance as the initial reference position, and the deviation amount between the reference position SBA set by the learning unit 3a and the initial reference position is calculated. Then, a target position STGT corresponding to the target opening degree D TGT is set using a preset map shown by a solid line in FIG. 3, and the opening degree control is performed by adding and subtracting the deviation amount to the set target position STGT. You may transmit to the part 3c.

また、上記実施形態では、学習制御において初期全閉位置ISCLと初期動作範囲IRとを学習しているが、少なくとも初期全閉位置ISCLの学習を実施すればよい。この初期全閉位置ISCLを開度制御時の基準とすることで、開度制御を高精度に実施することができ、過給圧制御の精度を高めることができる。 Further, in the embodiment, although the learning initial fully closed position IS CL and the initial operating range IR at the learning control may be carried out learning of at least the initial fully closed position IS CL. By using this initial fully closed position ISCL as a reference at the time of opening control, the opening control can be performed with high accuracy, and the accuracy of supercharging pressure control can be increased.

また、エンジン10の構成は上記したものに限定されず、排気通路上の過給用タービンを迂回する迂回路に介装された電動のウェイストゲートバルブを備えるエンジンであれば適用可能である。また、ウェイストゲートバルブ17の位置を検出する手段はホールセンサ47に限られず、ウェイストゲートバルブ17の弁体17aの位置やロッド17bのストローク量を検出できるものであればよい。   Further, the configuration of the engine 10 is not limited to the above-described configuration, and any engine including an electric waste gate valve interposed in a bypass route that bypasses the supercharging turbine on the exhaust passage is applicable. The means for detecting the position of the waste gate valve 17 is not limited to the hall sensor 47, and any means capable of detecting the position of the valve body 17a of the waste gate valve 17 and the stroke amount of the rod 17b may be used.

1 エンジン制御装置
2 エンジン負荷算出部
3 ウェイストゲート演算部
3a 学習部
3b バルブ開度設定部(設定手段)
3c 開度制御部(制御手段)
3d 故障判定部(故障判定手段)
3e 故障報知部(故障報知手段)
3f クリーニング部(クリーニング手段)
4 スロットル演算部
4a スロットル開度設定部
4b スロットル制御部(スロットル制御手段)
10 エンジン
11 筒内噴射弁
16 ターボチャージャ
16A タービン(過給用タービン)
17 ウェイストゲートバルブ
17a 弁体
17b ロッド
18 電動アクチュエータ
31 排気通路
32 排気バイパス通路(迂回路)
47 ホールセンサ(検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine control apparatus 2 Engine load calculation part 3 Waste gate calculating part 3a Learning part 3b Valve opening degree setting part (setting means)
3c Opening control unit (control means)
3d Failure determination unit (failure determination means)
3e Failure notification unit (failure notification means)
3f Cleaning section (cleaning means)
4 Throttle calculation unit 4a Throttle opening setting unit 4b Throttle control unit (throttle control means)
10 Engine 11 In-cylinder injection valve 16 Turbocharger 16A Turbine (supercharged turbine)
17 Waste gate valve 17a Valve body 17b Rod 18 Electric actuator 31 Exhaust passage 32 Exhaust bypass passage (bypass)
47 Hall sensor (detection means)

Claims (5)

排気通路上の過給用タービンを迂回する迂回路に介装され、電動アクチュエータにより駆動されるウェイストゲートバルブを具備するエンジンの制御装置であって、
前記ウェイストゲートバルブの位置を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記位置に基づき、前記エンジンの始動前と前記エンジンの始動後の二段階で前記ウェイストゲートバルブの故障判定を実施する故障判定手段と、を備え
前記故障判定手段は、前記エンジンの始動前において、前記ウェイストゲートバルブを全閉にしたときに前記検出手段で検出された前記ウェイストゲートバルブの全閉位置と、前記ウェイストゲートバルブを全開にしたときに前記検出手段で検出された前記ウェイストゲートバルブの全開位置とが所定範囲内にある場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定する
ことを特徴とする、エンジンの制御装置
An engine control device including a waste gate valve that is interposed in a bypass route that bypasses a supercharged turbine on an exhaust passage and is driven by an electric actuator,
Detecting means for detecting a position of the waste gate valve;
Failure determination means for performing failure determination of the waste gate valve in two stages before starting the engine and after starting the engine based on the position detected by the detection means ;
The failure determination means, when starting the engine, when the waste gate valve is fully closed, when the waste gate valve is fully closed, and when the waste gate valve is fully opened. Engine control , wherein the waste gate valve is determined to be faulty when the waste gate valve detected by the detecting means is within a predetermined range. Equipment .
前記エンジンの運転状態に応じて前記ウェイストゲートバルブの目標位置を設定する設定手段と、
前記ウェイストゲートバルブの位置が前記設定手段で設定された前記目標位置となるように前記電動アクチュエータを制御する制御手段と、を備え、
前記故障判定手段は、前記エンジンの始動後において、前記設定手段で設定された前記目標位置と前記検出手段で検出された前記位置との差の絶対値が所定値以上の場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障している可能性があると判定する
ことを特徴とする、請求項記載のエンジンの制御装置。
Setting means for setting a target position of the wastegate valve according to the operating state of the engine;
Control means for controlling the electric actuator so that the position of the waste gate valve becomes the target position set by the setting means,
The failure determination means, after the engine is started, when the absolute value of the difference between the target position set by the setting means and the position detected by the detection means is a predetermined value or more, and judging that there is a possibility that the valve has failed, the control device according to claim 1, wherein the engine.
前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障している可能性があると判定された場合に、前記ウェイストゲートバルブを開閉させてクリーニングを実施するクリーニング手段を備え、
前記故障判定手段は、前記クリーニング手段によるクリーニング後においても前記設定手段で設定された前記目標位置と前記検出手段で検出された前記位置との差の絶対値が前記所定値以上の場合に、前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定する
ことを特徴とする、請求項記載のエンジンの制御装置。
When it is determined by the failure determination means that there is a possibility that the waste gate valve is in failure, the cleaning means for opening and closing the waste gate valve to perform cleaning,
The failure determination means, when the absolute value of the difference between the target position set by the setting means and the position detected by the detection means is not less than the predetermined value even after cleaning by the cleaning means, 3. The engine control device according to claim 2 , wherein the waste gate valve is determined to be malfunctioning.
前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定された場合に、前記故障を報知するとともに前記故障に対応した故障コードを記憶する故障報知手段を備える
ことを特徴とする、請求項の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
The failure notifying means for notifying the failure and storing a failure code corresponding to the failure when the waste determining valve determines that the waste gate valve has failed is provided. The engine control device according to any one of 1 to 3 .
前記エンジンの運転状態に基づいて、吸気通路に介装されたスロットルバルブの開度を設定するスロットル開度設定手段を備え、
前記スロットル開度設定手段は、前記故障判定手段により前記ウェイストゲートバルブが故障していると判定された場合に、前記スロットルバルブの開度の上限値を制限する
ことを特徴とする、請求項の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
Based on the operating state of the engine, comprising throttle opening setting means for setting the opening of the throttle valve interposed in the intake passage,
The throttle opening setting means, when the waste gate valve is determined to be faulty by the failure determining means, and limits the upper limit value of the degree of opening of the throttle valve, according to claim 1 The engine control apparatus according to any one of to 4 .
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