Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания и способ управления двигателем внутреннего сгорания
Изобретение может быть использовано в устройствах управления для двигателей внутреннего сгорания. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания включает воздушный насос для подачи вторичного воздуха через воздуховод в выхлопную систему двигателя внутреннего сгорания, блок открытия/закрытия, который обеспечивает открытие и закрытие воздуховода для подачи вторичного воздуха и блок управления. Блок управления осуществляет установку блока открытия/закрытия в открытое положение на время, вследствие чего вторичный воздух подается в воздуховод для подачи вторичного воздуха. Блок управления обеспечивает управление для удаления инородного объекта за счет открытия и закрытия блока открытия/закрытия до проведения диагностики неисправностей устройства подачи вторичного воздуха. В течение управления для устранения инородного объекта воздушный насос продолжает работать. Раскрыт способ управления двигателем внутреннего сгорания. Технический результат заключается в избежании ошибочной диагностики неисправности устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Техническая область
[0001] Описываемое изобретение относится к устройству управления и к способу управления двигателем внутреннего сгорания.
2. Уровень техники
[0002] В устройствах подачи вторичного воздуха, известных из существующего уровня техники, воздух из окружающей среды подается в выхлопной канал двигателя внутреннего сгорания, выхлопные газы в выхлопном канале и за его пределами насыщаются кислородом и содержащийся в воздухе кислород (О2) реагирует с выхлопными газами, в результате чего снижается количество отводимых несгоревших газов, таких как углеводород (НС) и угарный газ (СО). Когда в такого типа устройстве подачи вторичного воздуха возникает неисправность в воздушном насосе или в воздушном клапане-переключателе (клапан ВКП), происходит блокировка воздуховода для подачи вторичного воздуха и т.п., воздух не поступает в достаточном количестве в выхлопной канал, в результате чего выброс выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания увеличивается. По этой причине выполняется диагностика неисправностей (Бортовая Диагностика - On-Board Diagnostics (OBD)) устройства подачи вторичного воздуха. В публикации японской патентной заявки №2003-83048 (JP-2003-83048 А) раскрыта диагностика неисправностей устройства подачи вторичного воздуха, в которой, например, динамические модели давления, создаваемые на основе величины давления и величины колебания давлений, измеренных датчиком давления, установленным между воздушным насосом и клапаном ВКП, определяют соответственно, когда выполняется подача вторичного воздуха, и когда подача вторичного воздуха прекращена. Затем состояние устройства подачи вторичного воздуха определяют на основе изменений в динамической модели давления для соответствующего случая. При этом, если инородный объект застрянет в клапане ВКП, это может быть идентифицировано, как блокирование клапана ВКП в открытом положении, и в результате может быть диагностирована неисправность.
[0003] В частности, подача вторичного воздуха (впуск вторичного воздуха) должно рассматриваться как управление подачей вторичного воздуха, обычно выполняемым при холодном запуске двигателя внутреннего сгорания. Когда двигатель внутреннего сгорания запускается из холодного состояния, лед, образовавшийся в воздуховоде для подачи вторичного воздуха, может попадать в клапан ВКП, в результате чего инородный объект в виде льда может застрять между корпусом и тарелью клапана ВКП. Когда диагностика неисправностей выполняется в условиях, при которых лед застревает в клапане ВКП, определяется, что неисправность такая, как блокировка в открытом положении, произошла в клапане ВКП. Однако когда инородным объектом является лед, который тает по мере повышения окружающей температуры, бывает очень трудно выявить причину неисправности при осмотре клапана ВКП. В том случае, когда неисправность обнаружена, но ее причина не установлена, требуется замена всего узла.
[0004] Подобная проблема может возникнуть в случае инородного объекта, отличного ото льда. Более конкретно, может быть определено, что неисправность блокировки в открытом положении произошла, даже хотя застрявший инородный объект был устранен, и вследствие этого устранена неисправность, которой в действительности не было в клапане ВКП. В этом случае также бывает трудно установить причину неисправности при осмотре клапана ВКП, а поскольку причина неисправности остается не выявленной, требуется замена всего узла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Таким образом, настоящее изобретение представляет устройство управления и способ управления двигателем внутреннего сгорания, с которым состояние, связанное с застреванием инородного объекта, может быть устранено, что позволяет избежать ошибочной диагностики неисправности заедания в открытом положении во время диагностики неисправностей, производимой для устройства подачи вторичного воздуха.
[0006] Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, включает устройство подачи вторичного воздуха, состоящее из воздуховода для подачи вторичного воздуха, через который вторичный воздух, подаваемый воздушным насосом, подается в выхлопную систему двигателя внутреннего сгорания и блока открытия/закрытия, который открывает и закрывает воздуховод для подачи вторичного воздуха, при этом блок открытия/закрытия устанавливается в открытое положение так, что вторичный воздух подается в воздуховод для подачи вторичного воздуха, после чего выполняется управление устранением инородного объекта, в ходе которого блок открытия/закрытия открывается и закрывается.
[0007] Посредством выполнения управления устранением инородного объекта после контроля подачи вторичного воздуха инородный объект, попавший в блок открытия/закрытия, может быть устранен благодаря контролю подачи вторичного воздуха. Устранение инородного объекта позволяет избежать ошибочного диагностирования заедания клапана в открытом положении во время последующей диагностики неисправностей.
[0008] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, управление устранением инородного объекта может быть выполнено перед проведением диагностики неисправностей устройства подачи вторичного воздуха.
[0009] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, операция открытия/закрытия, выполняемая в блоке открытия/закрытия во время управления устранением инородного объекта, может иметь более короткий промежуток времени открытия/закрытия, чем операция открытия/закрытия, выполняемая в блоке открытия/закрытия во время подачи вторичного воздуха при подаче вторичного воздуха в воздуховод для подачи вторичного воздуха.
[0010] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, определение относительно того, удовлетворено ли условие завершения управления устранением инородного объекта, может быть сделано в зависимости от количества операций открытия/закрытия, выполненных блоком открытия/закрытия во время управления устранением инородного объекта. Кроме того, определение относительно того, удовлетворено ли условие завершения управления устранением инородного объекта, может быть принято в зависимости от времени, истекшего с момента начала управления устранением инородного объекта. Благодаря тому, что управление устранением инородного объекта завершается настолько быстро, насколько это возможно, продолжительность и частота срабатывания воздушного насоса, в то время, когда клапан ВКП находится в закрытом состоянии, могут быть сокращены, в результате чего нагрузка на воздушный насос во время управления устранением инородного объекта может быть снижена.
[0011] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, определение относительно того, удовлетворено ли условие завершения управления устранением инородного объекта, может быть сделано в соответствии с параметрами давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха, сопровождающими открытие/закрытие блока открытия/закрытия. На основе параметров давления наличие или отсутствие инородного объекта в клапане ВКП может быть установлено, и поэтому, когда установлено, что попавший инородный объект был устранен, управление устранением инородного объекта может быть завершено.
[0012] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены исходя из значения давления на стороне входа блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении. Кроме того, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены на основе величины колебания давления на стороне входа блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении. Более того, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены на основе значения разности между величиной давления на стороне входа блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении, и величиной давления на стороне входа блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в открытом положении.
[0013] Кроме того, в устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены на основе значения разности между величиной давления на стороне входа блока открытия/закрытия и величиной давления на стороне выхода блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
[0014] Кроме того, в устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены на основе значения разности между величиной колебания давления на стороне входа блока открытия/закрытия и величиной колебания давления на стороне выхода блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
[0015] Кроме того, в устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха могут быть определены на основе значения разности между значением перепада давления между величиной давления на стороне входа блока открытия/закрытия и величиной давления на стороне выхода блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении, и значением перепада давления между величиной давления на стороне входа блока открытия/закрытия и величиной давления на стороне выхода блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в открытом положении.
[0016] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, количество подаваемого воздушным насосом воздуха можно регулировать, и блок управления может увеличивать количество воздуха, подаваемого воздушным насосом во время управления устранением инородного объекта, по сравнению с количеством воздуха, подаваемого воздушным насосом при управлении подачей вторичного воздуха. Увеличение количества подаваемого воздуха позволяет успешно удалить инородный объект.
[0017] В устройстве управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно первому аспекту настоящего изобретения, блок управления может выполнять диагностику неисправностей устройства подачи вторичного воздуха после того, как завершено управление устранением инородного объекта. При выполнении диагностики неисправностей после устранения инородного объекта, попавшего, когда клапан ВКП открыт во время управления подачей вторичного воздуха (управление впуском вторичного воздуха), можно избежать ошибочной диагностики блокировки клапана в открытом положении, причина которого не может быть установлена.
[0018] Способ управления двигателем внутреннего сгорания, согласно второму аспекту настоящего изобретения, может включать устройство подачи вторичного воздуха, имеющее воздуховод для подачи вторичного воздуха, который подает вторичный воздух, подаваемый воздушным насосом в выхлопную систему двигателя внутреннего сгорания, и блок открытия/закрытия, который открывает и закрывает воздуховод для подачи вторичного воздуха, при этом блок открытия/закрытия может быть установлен в открытое состояние так, что вторичный воздух подается в воздуховод для подачи вторичного воздуха, после чего управление устранением инородного объекта, во время которого блок открытия/закрытия открывают и закрывают, может быть выполнено.
[0019] Благодаря устройству управления для двигателя внутреннего сгорания и способу управления согласно настоящему изобретению состояние попадания инородного объекта может быть исключено, что позволяет избежать ошибочной диагностики неисправности блокировки клапана в открытом положении во время диагностики неисправностей устройства подачи вторичного воздуха.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Особенности, преимущества, а также техническое и промышленное значение примеров осуществления настоящего изобретения будут описаны далее со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые элементы:
ФИГ. 1 представляет собой наглядное изображение, показывающее схематичную конфигурацию системы двигателя, оборудованной устройством управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;
ФИГ. 2 представляет собой наглядное изображение клапана ВКП и датчика давления на стороне входа;
ФИГ. 3 представляет собой блок-схему, отражающую общее управление выполняемое устройством управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно данному варианту осуществления изобретения;
ФИГ. 4 представляет собой пример временной диаграммы во время работы устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно данному варианту осуществления изобретения;
ФИГ. 5 представляет собой блок-схему, отражающую управление устранением инородного объекта, производимое устройством управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно данному варианту осуществления изобретения;
ФИГ. 6 представляет собой наглядное изображение, показывающее состояние флага управления впуском вторичного воздуха;
ФИГ. 7 представляет собой блок-схему, отражающую управление открытием/закрытием клапана ВКП во время управления устранением инородного объекта устройством управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно данному варианту осуществления изобретения;
ФИГ. 8 представляет собой увеличенное пояснительное изображение участка Х на ФИГ. 4;
ФИГ. 9 представляет собой наглядное изображение расположения устройства датчика давления согласно другому варианту осуществления изобретения;
ФИГ. 10А представляет собой диаграмму, отображающую изменение в параметрах давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха, сопровождающееся работой клапана ВКП;
ФИГ. 10В представляет собой диаграмму, отображающую изменение в этих параметрах давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха, сопровождающееся работой клапана ВКП;
ФИГ. 11 представляет собой наглядное изображение расположения устройства датчика давления согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
ФИГ. 12 представляет собой наглядное изображение, показывающее зависимость между подаваемым напряжением и производительностью воздушного насоса, при изменении объема подаваемого воздуха.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Варианты осуществления изобретения будут подробно описаны далее вместе с сопроводительными чертежами. Следует уточнить, что размеры, соотношения и т.п. соответствующих деталей на чертежах не могут служить примером, чтобы противопоставлять их реальным прототипам.
[0022] ФИГ. 1 показывает конфигурацию системы двигателя 1, оборудованную устройством управления двигателя внутреннего сгорания, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Только часть конфигурации двигателя показана на ФИГ. 1. ФИГ. 2 представляет собой наглядное изображение клапана ВКП 24 и датчика 241 давления на входной стороне.
[0023] Система 1 двигателя, показанная на ФИГ. 1, включает двигатель 100, выполняющий функцию источника питания, и электронный блок 10 управления двигателем (блок ЭБУ), который осуществляет общее управление работой двигателя 100. Система 1 двигателя также включает устройство 21 подачи вторичного воздуха, содержащее воздушный насос 22, воздуховод 23 для подачи вторичного воздуха и клапан ВКП 24. Воздуховод 23 для подачи вторичного воздуха разделен на секции с соединительным отверстием 23а, расположенным между входным каналом 231 и выходным каналом 232.
[0024] Двигатель 100 представляет собой многоцилиндровый двигатель с искровым зажиганием, установленный на транспортном средстве, при этом каждый цилиндр включает поршень 12, формирующий камеру сгорания 11. Поршни 12 соответствующих камер сгорания 11 подогнаны к цилиндрам двигателя 100 так, чтобы свободно скользить, и соединены с коленчатым валом, выполняющим функцию выходного вала, посредством шатунов (не показаны). Всасываемый воздух, поступающий во впускной патрубок 13, смешивается с топливом, которое впрыскивается инжектором 20, и полученная топливно-воздушная смесь сжимается в камере сгорания 11 под действием восходящего движения поршня 12. Блок ЭБУ 10 двигателя поджигает сжатую газовую смесь посредством воспламенения от свечи зажигания 18 в камере сгорания на основе информации о положении поршня 12, полученной от датчика угла поворота коленчатого вала, и о фазе вращения распределительного вала, полученной от входного датчика угла поворота распределительного вала. Соответственно, внутреннее пространство камеры сгорания 11 расширяется, вызывая движение вниз поршня 12. Это движение вниз преобразуется в осевое вращение коленчатого вала посредством соединяющего шатуна, в результате чего двигатель 100 создает крутящий момент. В этом случае двигатель 100 не ограничен только бензиновым двигателем, в котором в качестве топлива используется бензин; это также может быть многотопливный двигатель, который использует топливо, получаемое путем смешивания бензина с этиловым спиртом в требуемой пропорции. Кроме того, двигатель 100 не ограничивается типом двигателя с искровым зажиганием; это может быть также тип двигателя с самовоспламенением от сжатия. Кроме того, система 1 двигателя может представлять собой гибридную систему, сочетающую двигатель 100 и несколько электрических моторов. Следует уточнить, что двигатель 100 представляет конфигурацию двигателя внутреннего сгорания, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0025] Впускной патрубок 13, сообщающийся с камерой сгорания 11 каждого цилиндра, и впускной канал 14, который соединен с впускным патрубком 13, чтобы направлять всасываемый воздух из впускного патрубка 13 в камеру сгорания 11, соединены с каждой камерой сгорания 11. Кроме того, выхлопной патрубок 15, который сообщается с камерой сгорания 11 каждого цилиндра, и выхлопной канал 16, который отводит выхлопные газы, образовавшиеся в камере сгорания, из двигателя 100 наружу, соединены с каждой камерой сгорания 11.
[0026] Расходомер воздуха, дроссельная заслонка 17 и датчик положения дроссельной заслонки расположены во впускном канале 14. Расходомер воздуха и датчик положения дроссельной заслонки измеряют количество всасываемого воздуха, проходящего через впускной канал 14, и степень открытия дроссельной заслонки 17, соответственно, и передают соответствующие результаты измерений в блоке ЭБУ 10 двигателя. Блок ЭБУ 10 двигателя определяет количество всасываемого воздуха, поступившего во впускной патрубок 13 и в камеру сгорания 11, на основе переданных результатов измерений, и регулирует количество всасываемого воздуха посредством регулирования степени открытия дроссельной заслонки 17. В качестве дроссельной заслонки 17 предпочтительно использовать дроссельную заслонку, управляемую по проводам, использующую шаговый двигатель, однако может также быть использован механический дроссель, который работает в соединении с педалью акселератора (не показана) с использованием соединения тросиком или т.п. вместо шагового двигателя, чтобы, например, изменять степень открытия дроссельной заслонки 17.
[0027] Очистительный катализатор 19 размещен на конце выхлопного канала 16. Когда выхлопной клапан открыт, дожигаемые выхлопные газы выводятся наружу из двигателя 100 посредством выхлопного патрубка 15 и выхлопного канала 16 через очистительный катализатор 19. Очистительный катализатор 19 используется для очистки выхлопных газов двигателя 100, при этом в качестве очистительного катализатора 19 может применяться, например, катализатор с тремя режимами работы, NOx окклюдирующий восстановительный катализатор или т.п.
[0028] Кроме того, датчик температуры выхлопных газов, датчик отношения В/Т (воздушно-топливного отношения) и кислородный датчик (не показаны) устанавливаются в выхлопном канале 16 для измерения температуры и воздушно-топливного отношения дожигаемых выхлопных газов, а полученные от них результаты передаются в блок ЭБУ 10 двигателя. Блок ЭБУ 10 двигателя получает информацию об условиях сгорания, в отношении камеры сгорания, на основе показаний датчика температуры выхлопных газов, датчика отношения В/Т и кислородного датчика и выполняет управление с обратной связью, чтобы скорректировать количество впрыскиваемого топлива так, чтобы создать оптимальные условия сгорания.
[0029] Устройство 21 подачи вторичного воздуха соединено с выхлопным патрубком 15. Воздушный насос 22 подает вторичный воздух, забираемый с наружной стороны двигателя 100 или через воздушный фильтр, в выхлопной патрубок 15 через воздуховод 23 для подачи вторичного воздуха в ответ на команду блока ЭБУ 10 двигателя. В результате несгоревшие газы, такие как НС и СО, дожигаются в выхлопном патрубке 15 за счет реагирования с О2, содержащимся в подаваемом вторичном воздухе, вследствие чего уменьшается количество несгоревшего газа, выводимого из двигателя 100.
[0030] Клапан ВКП, соединенный с воздуховодом 23 для подачи вторичного воздуха, открывает или закрывает воздуховод 23 для подачи вторичного воздуха в ответ на команду блока ЭБУ 10 двигателя. Клапан ВКП 24 служит в качестве примера блока открытия/закрытия, при этом электромагнитный клапан открытия/закрытия используется как клапан ВКП 24. Клапан ВКП 24 включает шток 24а с тарелкой клапана 24а1 на своей конечной части. Клапан ВКП 24 также включает электромагнит 24b, расположенный снаружи и вокруг штока 24а, и пружину 24с. В качестве пружины 24 с используется спиральная пружина, однако вместо нее возможно использование и другого типа пружины. Пружина зажата между участком опорного фланца пружины 24а2, расположенного на конце штока 24а, и участком корпуса электромагнита 24b и смещает шток 24а в сторону закрытия клапана. Когда на электромагнит 24b не подается напряжение, тарелка клапана 24а1 находится в закрытом положении. Когда на электромагнит 24b подается напряжение, шток 24а толкается вниз, таким образом открывается соединительное отверстие 23а так, что тарелка клапана 24а1 переходит в открытое положение. Когда шток 24а толкается вниз, пружина 24с сжимается, что приводит к увеличению смещающего усилия для перемещения штока 24а в направлении закрытия клапана. Клапан ВКП 24 предотвращает возникновение избыточной окислительной реакции в очистительном катализаторе 19 путем регулирования количества вторичного воздуха, подаваемого из воздушного насоса 22 в выхлопной патрубок 15, чтобы вторичный воздух подавался в выхлопной патрубок 15 в количестве, соответствующем количеству несгоревших выхлопных газов.
[0031] Следует уточнить, что клапан ВКП 24 не ограничивается электромагнитным типом клапана, и может использоваться другой тип открывающего/закрывающего клапана. Например, клапан ВКП 24 может быть открывающим/закрывающим клапаном двухстворчатого типа или открывающим/закрывающим клапаном золотникового типа. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания включает датчик 241 давления на входной стороне, который измеряет давление во входном канале 231 воздуховода 23 для подачи вторичного воздуха на входной стороне клапана ВКП 24 или, иными словами, давление на входе клапана ВКП 24.
[0032] Блок ЭБУ 10 двигателя представляет собой компьютер, включающий центральное процессорное устройство (ЦПУ), осуществляющее вычисления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором хранятся программы и т.п., и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), в котором хранятся данные и т.п. Блок ЭБУ 10 двигателя считывает результаты измерений с датчика угла поворота коленчатого вала, датчика температуры воды, расходомера воздуха, датчика температуры выхлопных газов, датчика отношения В/Т, кислородного датчика и т.д., установленных на соответствующих участках двигателя 100, и выполняет централизованное управление работой двигателя 100, в том числе работой дроссельной заслонки 17, работой свечи зажигания 18 и работой инжектора 20 на основе этих результатов измерений.
[0033] Блок ЭБУ 10 двигателя включает вспомогательное ОЗУ 10a, выполняющее функцию резервной памяти и хранит данные даже тогда, когда зажигание выключено. Полученные значения, которые обновляются по мере необходимости, хранятся во вспомогательном ОЗУ 10a. Следует уточнить, что в качестве резервной памяти может использоваться энергонезависимая память такая как, электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ).
[0034] Блок ЭБУ 10 двигателя управляет работой устройства 21 подачи вторичного воздуха на основе рабочего состояния двигателя 100. Блок ЭБУ 10 двигателя также функционирует как управляющий блок устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, который выполняет расчеты и выдает команды в отношении управления впуском вторичного воздуха, управления устранением инородного объекта и управления диагностикой неисправностей.
[0035] ФИГ. 3 представляет собой блок-схему, отражающую общее управление, осуществляемое устройством управления для двигателя внутреннего сгорания или, более конкретно, блоком ЭБУ 10 двигателя. В первую очередь блок ЭБУ 10 двигателя выполняет управление впуском вторичного воздуха (этап S51) при управлении впуском вторичного воздуха, например, во время холодного запуска двигателя 100. При управлении впуском вторичного воздуха клапан ВКП 24 поддерживается в открытом положении, чтобы вторичный воздух подавался в воздуховод 23. Открытое положение клапана ВКП 24 определяется в зависимости от состояния выхлопных газов, но обычно длится от 20 до 30 секунд. После пребывания в открытом положении в течение заданного периода времени клапан ВКП 24 возвращается в закрытое положение, но в это время лед, представляющий собой инородный объект, может образоваться вокруг соединительного отверстия 23а. Поэтому, когда управление впуском вторичного воздуха завершено, выполняется управление устранением инородного объекта (этап S53). В ходе управления устранением инородного объекта инородный объект удаляется выполнением операции открытия/закрытия клапана ВКП 24. После завершения управления устранением инородного объекта выполняется бортовая диагностика БД (этап S53). Посредством выполнения бортовой диагностики БД, следующей за управлением устранением инородного объекта, можно избежать ошибки диагностики блокировки клапана в открытом положении в результате попадания в него инородного объекта. Это позволяет избежать ситуации, когда наблюдается блокировка клапана в открытом положении, но причина неисправности неизвестна.
[0036] Далее управление впуском вторичного воздуха и управление устранением инородного объекта, выполняемые блоком ЭБУ 10 двигателя, будут описаны со ссылкой на временную диаграмму, представленную на ФИГ. 4, и блок-схему, представленную на ФИГ. 5. Заключения в отношении условий для перехода от управления впуском вторичного воздуха к управлению устранением инородного объекта и условий для завершения управления устранением инородного объекта, будут описаны особенно подробно.
[0037] В первую очередь на этапе S1 делается заключение о наличии истории управления впуском вторичного воздуха. История управления впуском вторичного воздуха удаляется при выполнении операции по переключению зажигания в состояние ВЫКЛ. Поэтому, если на первом этапе S1, выполняемом немедленно после переключения зажигания в состояние ВКЛ, наличие истории управления впуском вторичного воздуха не обнаружено, процедура переходит к этапу S2.
[0038] На этапе S2 определяется, было или нет соблюдено условие операции впуска вторичного воздуха, или, иными словами, условие для выполнения управления впуском вторичного воздуха. Условие для выполнения управления впуском вторичного воздуха, чтобы произвести операцию впуска вторичного воздуха, определяется на основе различных параметров таких, например, как температура охлаждающей воды во время пуска двигателя, температура всасываемого воздуха, время, прошедшее после пуска двигателя внутреннего сгорания, и напряжение аккумулятора. Если заключение, сделанное на этапе S2, положительно, процедура переходит к этапу S3.
[0039] На этапе S3 определяется, остается или нет условие прекращения впуска вторичного воздуха несоблюденным. Обычно управление впуском вторичного воздуха выполняется до тех пор, пока не завершился подогрев катализатора во время холодного запуска двигателя 100. В настоящем варианте осуществления изобретения условие прекращения впуска вторичного воздуха считается выполненным, когда полное количество всасываемого воздуха превышает заданное значение. Следует уточнить, что повышение температуры воды или другой параметр может использоваться в качестве условия прекращения впуска вторичного воздуха. В случае, если в качестве параметра используется повышение температуры воды, можно определить, что условие прекращения впуска вторичного воздуха соблюдено, когда повышение температуры воды превышает заданное значение. Если заключение, сделанное на этапе S3, положительно, процедура переходит к этапу S4. Если заключение, сделанное на этапе S3 отрицательно, процедура переходит к этапу S7.
[0040] На этапе S4 определяется, остается ли нет условие прерывания впуска вторичного воздуха несоблюденным. Управление впуском вторичного воздуха прерывается, например, когда транспортное средство переходит в состояние резкого ускорения или т.п. В настоящем варианте осуществления изобретения решение прервать управление впуском вторичного воздуха принимается тогда, когда количество всасываемого воздуха во время прогрева превышает заданное значение. Если заключение, сделанное на этапе S4, положительно, процедура переходит к этапу S5. Если заключение, сделанное на этапе S4, отрицательно, процедура переходит к этапу S7.
[0041] На этапе S5 фактически начинается управление впуском вторичного воздуха. Более конкретно, воздушный насос 22 запускается, и клапан ВКП 24 устанавливается в открытое положении. Кроме того, как показано на ФИГ. 4, флаг управления впуском вторичного воздуха устанавливается в положение ВКЛ.
[0042] На этапе S6 флаг завершения устранения инородного объекта устанавливается в положение ВЫКЛ., как показано на ФИГ. 4. Когда клапан ВКП 24 переходит в открытое положение согласно управлению впуском вторичного воздуха, в нем может образоваться лед (инородный объект). Таким образом, когда состояние открытого положения клапана ВКП 24 сопровождалось управлением впуском вторичного воздуха, флаг завершения устранения инородного объекта временно устанавливается в положение ВЫКЛ., чтобы подтвердить, что управление устранением инородного объекта выполнено. Следующей за этапом S6 является процедура возврата.
[0043] Когда определение на этапе S1, делается снова после того, как зажигание было переключено в положение ВКЛ., и обработка данных на этапах с S1 по S6 была произведена, на этапе S1 история управления впуском вторичного воздуха снова определяется как отсутствующая. Когда заключение, сделанное на этапе S3 или на этапе S4, отрицательно после того, как на этапе S1 было снова определено отсутствие истории управления впуском вторичного воздуха, процедура переходит к этапу S7. На этапе S7 история управления впуском вторичного воздуха записывается как существующая. Иными словами, когда управление впуском вторичного воздуха остановлено или прервано, история управления впуском вторичного воздуха определяется как существующая. Далее, ссылаясь на ФИГ. 6, будет описан флаг управления впуском вторичного воздуха в случае, когда управление впуском вторичного воздуха прервано. Флаг управления впуском вторичного воздуха устанавливается в положение ВКЛ., когда открытое положение клапана ВКП 24 сопровождается управлением впуском вторичного воздуха, и устанавливается в положение ВЫКЛ., когда выполнено условие прерывания такое, что клапан ВКП 24 переводится в закрытое положение. Поэтому, даже когда управление впуском вторичного воздуха прерывается, история управления впуском вторичного воздуха определяется как существующая, поскольку флаг управления впуском вторичного воздуха находился перед этим в положении ВКЛ. Иными словами, история управления впуском вторичного воздуха определяется как существующая, когда клапан ВКП 24 установлен в открытое положение во время управления впуском вторичного воздуха так, что в него может попасть инородный объект.
[0044] После этапа S7 процедура повторяется снова. Когда процедура снова возвращается к этапу S1 через этап S7, на этапе S1 история управления впуском вторичного воздуха определяется как существующая. Когда на этапе S1 история управления впуском вторичного воздуха определяется как существующая, процедура переходит к этапу S8.
[0045] На этапе S8, определяется, находится ли флаг завершения устранения инородного объекта в положении ВЫКЛ. В случае, если управление устранением инородного объекта не было выполнено после этапа S6, на этапе S8 выполняется подтверждающее определение, после этого процедура переходит к этапу S9.
[0046] На этапе S9 определяется, находится ли флаг управления устранением инородного объекта в положении ВЫКЛ. Как показано на ФИГ. 4, флаг управления устранением инородного объекта устанавливается в положение ВЫКЛ., когда производится управление впуском вторичного воздуха. Когда обработка данных на этапе S9 выполняется в первый раз после старта последовательности управления, начиная с этапа S1, заключение положительно. Когда заключение, сделанное на этапе S9, положительно, процедура переходит к этапу S10.
[0047] На этапе S10 клапан ВКП 24 временно переводится в закрытое положение. Время выполнения этого этапа соответствует времени, за которое определяется, что подогрев катализатора завершен в результате управления впуском вторичного воздуха. Когда управление впуском вторичного воздуха завершено, производится управление устранением инородного объекта. Установка клапана ВКП 24 в закрытое положение - это мера, принимаемая в рамках подготовки к управлению устранением инородного объекта, которое будет выполнено на следующем этапе S11. Когда клапан ВКП 24 установлен в закрытое положение, воздушный насос 22 продолжает работать, вследствие чего давление на входной стороне клапана ВКП 24 начинает расти.
[0048] На этапе S11, выполняемом после этапа S10, флаг управления устранением инородного объекта устанавливается в положение ВКЛ., указывая на то, что управление устранением инородного объекта находится в активной стадии. Затем на этапе S12 начинается управление устранением инородного объекта. Следует уточнить, что выполнение этапа S11 может происходить одновременно с выполнением этапа S10 или этапа S12.
[0049] ФИГ. 7 представляет собой блок-схему, отражающую управление открытием/закрытием клапана ВКП во время управления устранением инородного объекта, выполняемого устройством управления для двигателя внутреннего сгорания, согласно данному варианту осуществления изобретения. В первую очередь на этапе S111 определяется, истекло или нет заданное время после установки клапана ВКП 24 в закрытое положение на этапе S10. При этом заданное время после закрытия клапана ВКП можно определять как это желательно. Например, заданное время может быть короче периода открытия клапана ВКП 24 во время управления впуском вторичного воздуха. Когда период открытия клапана ВКП 24 во время управления впуском вторичного воздуха составляет от 20 до 30 секунд, заданное время устанавливают более коротким, чем этот период. В настоящем варианте осуществления изобретения заданное время установлено на 500 миллисекунд.
[0050] Когда получено подтверждение того, что заданное время на этапе S111 истекло, вследствие чего делается подтверждение, процедура переходит к этапу S112. И напротив, когда заключение отрицательно, выполнение этапа S111 повторяется. На этапе S112 клапан ВКП 24 устанавливается в открытое положение. Затем, на этапе S113 определяется, истекло или нет заданное время после установки клапана ВКП 24 в открытое положение. В настоящем варианте осуществления изобретения заданное время установлено на 500 миллисекунд. Когда получено подтверждение того, что заданное время на этапе S113 истекло, вследствие чего заключение положительно, процедура переходит к этапу S114. И, напротив, когда заключение отрицательно, выполнение этапа S113 повторяется. На этапе S114 клапан ВКП 24 устанавливается в закрытое положение.
[0051] Благодаря открытию и закрытию клапана ВКП 24 на короткие промежутки времени, инородный объект, застрявший около соединительного отверстия 23 а, сдувается и удаляется. Следует уточнить, что открытие и закрытие клапана ВКП 24 может также способствовать измельчению инородного объекта так, чтобы его легче было удалить.
[0052] Согласованно с началом управления устранением инородного объекта на этапе S12 начинается отслеживание условий для завершения управления устранением инородного объекта (этап S13). Более конкретно, начинается подсчет количества операций открытия/закрытия клапана ВКП 24. Операция, продолжающаяся до прекращения открытого состояния, следующего за переключением из закрытого состояния в открытое состояние, учитывается как одна операция. Следующей за этапом S13 является процедура возврата.
[0053] Когда процесс этапа S9 выполняется снова после выполнения этапа S13, осуществляется управление устранением инородного объекта, и поэтому на этапе S9 заключение отрицательно, исходя из того, что флаг управления устранением инородного объекта не находится в положении ВЫКЛ. Затем процедура переходит к этапу S14.
[0054] На этапе S14 определяется, соблюдено ли условие завершения управления устранением инородного объекта. Более конкретно, определяется, достигло ли количество операций открытия/закрытия клапана ВКП 24 заданного количества. Если заключение на этапе S14 отрицательно, процедура переходит к этапу S15. На этапе S15 управление устранением инородного объекта, начатое на этапе S12, продолжается. Далее, выполняется этап S16, чтобы продолжить отслеживание, начатое на этапе S13. Выполнение этапа S15 и этапа S16 может происходить одновременно или в обратном порядке. Следующей за этапом S16 является процедура возврата.
[0055] Если на этапе S14 установлено, что соблюдено условие завершения управления устранением инородного объекта, то есть заключение положительно, процедура переходит к этапу S17. На этапе S17 клапан ВКП 24 устанавливается в закрытое положение. Затем на этапе S18 флаг управления устранением инородного объекта устанавливается в положение ВЫКЛ., а флаг завершения управления устранением инородного объекта устанавливается в положение ВКЛ.
[0056] На этапе S19, выполняемом после этапа S18, воздушный насос 22 выключен. Воздушный насос 22 выключают после установки клапана ВКП 24 в закрытое положение, чтобы предотвратить проникновение выхлопных газов в воздуховод 23 для подачи вторичного воздуха. Следующей за этапом S19 является процедура возврата.
[0057] Когда выполнение этапа S8 происходит снова после установки флага завершения управления устранением инородного объекта в положение ВКЛ. на этапе S18, заключение на этапе S8 отрицательно. История управления впуском вторичного воздуха при этом удаляется на этапе S20. Следующей за этапом S20 является процедура возврата.
[0058] Таким образом, серия процедур, продолжающаяся от управления впуском вторичного воздуха до управления устранением инородного объекта, завершается. После завершения управления устранением инородного объекта становится возможным перейти к бортовой диагностике БД, как показано на блок-схеме на ФИГ. 3 (S53). Бортовая диагностика БД может поэтому выполняться в условиях, когда инородный объект, попавший в клапан ВКП 24, был заранее устранен. Иными словами, бортовая диагностика БД выполняется в условиях, когда инородный объект был устранен заранее, благодаря чему блокировка клапана в открытом положении, вызванная попаданием инородного объекта в клапан ВКП 24, не выявляется. В результате, в ходе бортовой диагностики БД снижается вероятность обнаружения неисправности, причина которой не была установлена. Когда выявлена неисправность, причина которой не была установлена, требуется замена узла или детали. Поэтому за счет снижения вероятности выявления неисправности с неизвестной причиной расходы на техническое обслуживание могут быть снижены. Следует отметить, что бортовая диагностика БД включает не только диагностику неисправностей клапана ВКП 24, но также диагностику неисправностей воздушного насоса 22. Бортовая диагностика БД включает различные традиционные методы диагностики, хотя могут применяться и другие методы. Например, в ходе бортовой диагностики БД величина давления и величина колебания давления во время остановки подачи вторичного воздуха могут измеряться с использованием датчика 241 давления на стороне входа, и неисправность можно оценить на основе этих данных измерений.
[0059] Благодаря управлению устранением инородного объекта перед проведением бортовой диагностики БД можно ожидать достижения следующих полезных эффектов. Инородный объект, попавший в клапан ВКП 24, также является причиной того, что выхлопные газы поступают обратно в трубопровод, в который поступает вторичный воздух. Обратный поток выхлопных газов приводит к налипанию продуктов сгорания и к попаданию другого инородного объекта. Посредством выполнения управления устранением инородного объекта заранее, после управления впуском вторичного воздуха, эти проблемы могут быть устранены на ранней стадии.
[0060] В описанном выше варианте осуществления изобретения количество операций открытия/закрытия клапана ВКП 24 используется в качестве условия завершения управления устранением инородного объекта. Однако вместо подсчета количества операций открытия/закрытия может использоваться время выполнения управления устранением инородного объекта. Более конкретно, отслеживается время, истекшее с момента начала управления устранением инородного объекта. Как показано во временной диаграмме на ФИГ. 4, измерение продолжительности управления устранением инородного объекта начинается в момент времени, когда флаг управления устранением инородного объекта установлен в положение ВКЛ. Когда заданное время истекло, управление устранением инородного объекта может быть завершено, при условии, что соблюдено условие завершения управления устранением инородного объекта. Благодаря тому, что управление устранением инородного объекта завершается настолько быстро, насколько это возможно, продолжительность и частота повторения операций воздушного насоса 22 в то время, когда клапан ВКП находится в закрытом положении, могут быть сокращены, в результате чего нагрузка на воздушный насос 22 во время управления устранением инородного объекта может быть уменьшена.
[0061] Кроме того, условие завершения управления устранением инородного объекта может быть установлено на основе параметров давления в воздуховоде 23 для подачи вторичного воздуха во время выполнения операции открытия/закрытия клапана ВКП 24. Например, параметры давления в воздуховоде 23 для подачи вторичного воздуха определяются на основе величины давления (давления на входе клапана ВКП) на входной стороне клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении. Затем определяется, соблюдено ли условие завершения управления устранением инородного объекта. Величина давления на входной стороне клапана ВКП 24 может быть измерена датчиком 241 давления на входной стороне. ФИГ. 4 изображает колебания давления на входе клапана ВКП. Давление на входе клапана ВКП колеблется в соответствии с открытием/закрытием клапана ВКП 24. Более конкретно, давление на входе клапана ВКП повышается, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и падает, когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении. Кроме того, в открытом состоянии клапан ВКП 24 сообщается с выхлопным патрубком, в результате чего возникает эффект пульсации выхлопных газов, вследствие чего наблюдаются небольшие возрастающие и убывающие колебания давления на входе клапана ВКП.
[0062] ФИГ. 8 представляет собой пояснительное изображение участка Х на ФИГ. 4 в увеличенном масштабе. Когда в клапане ВКП 24 отсутствует инородный объект, соединительное отверстие 23 а закрывается, устанавливая клапан ВКП 24 в закрытое положение, при этом давление на входе клапана ВКП устанавливают как заданное значение Pmax. Когда наблюдается давление со значением Pmax, можно определить, что инородный объект был устранен, и поэтому соблюдено условие завершения управления устранением инородного объекта. С другой стороны, при обнаружении неисправности, как показано пунктирной линией на ФИГ. 8, соединительное отверстие 23 а не может быть закрыто полностью. По этой причине давление на входе клапана ВКП не может достичь значения Pmax. Таким образом, наличие или отсутствие инородного объекта в клапане ВКП 24 можно выявить, проверяя параметры давления, и как только будет установлено, что инородный объект был устранен, процедура управления устранением инородного объекта может быть прекращена немедленно.
[0063] Кроме того, величина колебания давления Ра на стороне входа клапана ВКП 24, измеренная датчиком 241 давления на входной стороне, может рассматриваться как еще одно условие. Когда соединительное отверстие 23 а закрыто, пульсация выхлопных газов не оказывает влияния на величину колебания давления Ра. Из этого следует, что когда колебание давления Ра, наблюдается несмотря на то, что клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, может быть выявлено, что инородный объект попал в клапан ВКП 24. Когда колебание давления Ра больше не наблюдается, можно заключить, что инородный объект был устранен.
[0064] Кроме того, значение разности Pb между величиной давления на стороне входа клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и величиной давления на стороне входа клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении, может рассматриваться как еще одно условие. Когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и в нем нет никакого инородного объекта, значение разности Pb равно или превышает заданное значение. Таким образом, заключение о том, завершилось или нет управление устранением инородного объекта, может быть сделано на основании значения разности Pb.
[0065] В описанном выше варианте осуществления изобретения датчик 241 давления на стороне входа устанавливается на стороне входа клапана ВКП 24. Однако, как показано на ФИГ. 9, датчик 242 давления на стороне выхода, установленный на стороне выхода клапана ВКП 24, может быть расположен совместно с датчиком 241 давления на стороне входа, при этом об условиях завершения управления устранением инородного объекта заключение может быть сделано на основе значений измерений, полученных от этих датчиков.
[0066] ФИГ. 10А и 10B представляют собой графики, которые отражают изменение в параметрах давления в воздуховоде 23 для подачи вторичного воздуха, сопровождающее работу клапана ВКП 24. Чтобы упростить описание, на ФИГ. 10А и 10B схематически отображены сигналы, при этом сигналы частично преувеличены. Сигнал, условно обозначенный символом ′а′ на ФИГ. 10А, показывает изменение давления на входе, когда нет никакого инородного объекта в клапане ВКП 24, так что клапан ВКП 24 нормально функционирует. Иными словами, ′а′ обозначает изменение абсолютного давления, измеренного датчиком 241 давления на стороне входа, когда клапан ВКП 24 нормально функционирует. Когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении, на давление на стороне входа клапана ВКП 24 оказывает влияние пульсация выхлопных газов. Когда клапан ВКП 24 переходит в закрытое положение, абсолютное давление на стороне выхода клапана ВКП 24 повышается. Когда клапан ВКП 24 полностью закрыт, влияние пульсации выхлопных газов больше не наблюдается. Сигнал, условно обозначенный символом ′b′ на ФИГ. 10А, показывает изменение давления на входе клапана ВКП, когда в клапан ВКП 24 попал инородный объект. Когда в клапан ВКП 24 попал инородный объект, сторона входа клапана ВКП 24 также сообщается со стороной выхлопного патрубка 15, поэтому наблюдается влияние пульсации выхлопных газов. Кроме того, максимальная величина абсолютного давления в этом случае ниже, чем при нормальном функционировании. Сигнал, условно обозначенный символом ′с′ на ФИГ. 10А, показывает изменение в давлении на стороне выхода (давления на выходе клапана ВКП) клапана ВКП 24. Абсолютное давление на стороне выхода клапана ВКП 24 находится под влиянием пульсации выхлопных газов постоянно.
[0067] Сигнал, условно обозначенный символом ′d′ на ФИГ. 10B, показывает изменение в перепаде давления между давлением на входе клапана ВКП и давлением на выходе клапана ВКП, когда в клапане ВКП 24 нет никакого инородного объекта, и клапан ВКП 24 нормально функционирует. Когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении, как сторона входа, так и сторона выхода клапана ВКП 24 находятся под влиянием пульсации выхлопных газов. Поскольку график, иллюстрирующий сигнал, условно обозначенный символом ′d′ на ФИГ. 10B, отражает разность между давлением на входе клапана ВКП и давлением на выходе клапана ВКП, на которые влияет пульсация выхлопных газов, никаких небольших возрастающих и убывающих колебаний сигнала не наблюдаются, когда клапан ВКП 24 находится в открытом состоянии. И напротив, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, пульсация выхлопных газов оказывает влияние только на сторону выхода клапана ВКП 24. Поскольку график, иллюстрирующий сигнал, условно обозначенный символом ′d′, отражает перепад давления между давлением на выходе клапана ВКП, на которое влияет пульсация выхлопных газов, и давлением на входе клапана ВКП, на которое пульсация выхлопных газов не оказывает влияния, появляются небольшие возрастающие и убывающие колебания сигнала, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении.
[0068] Сигнал, условно обозначенный символом ′е′ на ФИГ. 10B показывает изменение в перепаде давления между давлением на входе клапана ВКП и давлением на выходе клапана ВКП, когда в клапан ВКП 24 попал инородный объект. Когда в клапан ВКП 24 попал инородный объект, сторона входа клапана ВКП 24 также сообщается со стороной выхлопного патрубка 15, и поэтому пульсация выхлопных газов влияет как на сторону входа, так и на сторону выхода клапана ВКП 24. Поскольку график, иллюстрирующий сигнал, условно обозначенный символом ′е′, отражает разность между давлением на входе клапана ВКП и давлением на выходе клапана ВКП, на которые влияет пульсация выхлопных газов, никаких небольших возрастающих и убывающих колебаний сигнала не наблюдаются.
[0069] Как было описано выше, различные численные значения могут быть получены при использовании датчика 241 давления на входной стороне и датчика 242 давления на выходной стороне. Полученные численные значения могут затем использоваться для определения, было или нет соблюдено условие завершения управления устранением инородного объекта.
[0070] Например, заключение может быть сделано на основе значения разности между величиной давления (давлением на входе клапана ВКП) на входной стороне клапана ВКП 24 и величиной давления (давлением на выходе клапана ВКП) на выходной стороне клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении. Когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и в клапане ВКП 24 нет никакого инородного объекта, давление на входной стороне клапана ВКП 24 повышается, что ведет к повышению значения разности по отношению к давлению на выходной стороне и как результат, например, наблюдается значение разности давления Pd11. С другой стороны, когда значение разности меньше заданного значения, может определено, что в клапане ВКП 24 находится инородный объект, вследствие чего сторона входа и сторона выхода сообщаются между собой. Например, когда наблюдается значение разности Pd12, которое меньше значения разности Pd11, это определяет то, что в клапане ВКП 24 присутствует инородный объект. Когда выполняется управление устранением инородного объекта, вследствие чего значение разности становится выше заданного значения, управление устранением инородного объекта прекращают, считая, что управление устранением инородного объекта полностью завершено.
[0071] Кроме того, как показано на ФИГ. 9, когда имеются датчик 241 давления на входной стороне и датчик давления 242 на выходной стороне, заключение может быть сделано на основе значения разности между величиной колебания давления на входной стороне клапана ВКП 24 и величиной колебания давления на выходной стороне клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении. Когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и в клапане ВКП 24 нет никакого инородного объекта, наблюдается значение разности Pd2 между величинами колебания давления, как показано на сигнале, условно обозначенном символом ′d′ на ФИГ. 10B. Иными словами, небольшие возрастающие и убывающие колебания наблюдаются в значении разности между величиной колебания давления на входной стороне клапана ВКП 24 и величиной колебания давления на выходной стороне клапана ВКП 24. С другой стороны, когда подобные небольшие возрастающие и убывающие колебания не наблюдаются, вследствие чего разность Pd3 равна по сути нулю, как показано на сигнале, условно обозначенном символом ′е′ на ФИГ. 10B, можно сделать заключение, что величина колебания давления на входной стороне также находится под влиянием пульсации выхлопных газов. Иными словами, можно заключить, что в клапан ВКП 24 попал инородный объект, вследствие чего входная сторона и выходная сторона сообщаются между собой. Когда выполняется управление устранением инородного объекта, вследствие чего небольшие возрастающие и убывающие колебания наблюдаются в значении разности, управление устранением инородного объекта прекращают, считая, что управление устранением инородного объекта полностью завершено.
[0072] Кроме того, как показано на ФИГ. 9, когда имеются датчик 241 давления на входной стороне и датчик 242 давления на выходной стороне, заключение может быть сделано на основе значения разности между перепадом давлений между входной стороной и выходной стороной клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, и перепадом давлений между входной стороной и выходной стороной клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении. Величина перепада давлений между входной стороной и выходной стороной клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении, равна по сути нулю. Величина перепада давлений между входной стороной и выходной стороной клапана ВКП 24, когда клапан ВКП 24 находится в закрытом положении, больше, чем когда клапан ВКП 24 находится в открытом положении. Когда в клапане ВКП 24 нет никакого инородного объекта, наблюдается значение разности давлений Pd4. И напротив, когда в клапан ВКП 24 попал инородный объект, наблюдается значение разности давлений Pd5, которое меньше, чем значения разности давлений Pd4. Когда выполняется управление устранением инородного объекта, прекращая тем самым сообщение между входной стороной и выходной стороной клапана ВКП 24, вследствие чего значение разности становится выше заданного значения, управление устранением инородного объекта прекращают, считая, что управление устранением инородного объекта полностью завершено.
[0073] Когда значение разности между давлением на входной стороне и давлением на выходной стороне клапана ВКП 24 используют таким способом, датчик 243 перепада давлений между входной и выходной сторонами может устанавливаться, как показано на ФИГ. 11, вместо комбинации датчика 241 давления на входной стороне и датчика 242 давления на выходной стороне. Посредством установки датчика 243 перепада давлений между входной и выходной сторонами, заключение о том, что было или нет соблюдено условие завершения управления устранением инородного объекта, может быть сделано на основе параметров давления на входной и выходной сторонах клапана ВКП 24 таким же способом, как это было описано выше.
[0074] Как было описано выше, посредством выполнения управления устранением инородного объекта ошибочная диагностика во время проведения бортовой диагностики БД может быть пресечена. При этом, чтобы более эффективно устранить инородный объект может быть использована следующая конфигурация.
[0075] Устройство 21 подачи вторичного воздуха включает воздушный насос 22, в котором количество подаваемого воздуха может изменяться. Во время управления устранением инородного объекта блок ЭБУ 10 двигателя, который функционирует как блок управления, увеличивает количество воздуха, подаваемого воздушным насосом 22, так, чтобы оно было больше количества воздуха, подаваемого в то время, когда управление устранением инородного объекта не выполняется, или, иными словами, больше, чем во время контроля подачи вторичного воздуха для подачи вторичного воздуха в воздуховод 23. ФИГ. 12 представляет собой диаграмму, отображающую зависимость между подаваемым напряжением и скоростью подаваемого воздушным насосом 22 потока. Когда выполняется управление устранением инородного объекта, блок ЭБУ 10 двигателя повышает подаваемое напряжение. Соответственно, количество подаваемого воздуха возрастает, что приводит к повышению давления воздуха, проходящего через клапан ВКП 24. В результате, устранение инородного объекта значительно облегчается.
[0076] Описанные выше варианты осуществления изобретения представляют собой только один из примеров его реализации. Это означает, что изобретение не ограничено данными вариантами осуществления, и возможны его различные усовершенствования и модификации в пределах объема и сути изобретений, описанных в формуле изобретения.
1. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, содержащего устройство подачи вторичного воздуха, которое включает воздуховод для подачи вторичного воздуха, который сконфигурирован так, чтобы подавать вторичный воздух, подаваемый воздушным насосом, в выхлопную систему двигателя внутреннего сгорания, и блок открытия/закрытия, который сконфигурирован так, чтобы открывать и закрывать воздуховод для подачи вторичного воздуха,
устройство управления, включающее в себя:
блок управления, который сконфигурирован так, чтобы осуществлять следующее управление:
установку блока открытия/закрытия в открытое положение на время, вследствие чего вторичный воздух подается в воздуховод для подачи вторичного воздуха; и
выполнение управления устранением инородного объекта для удаления инородного объекта за счет открытия и закрытия блока открытия/закрытия до проведения диагностики неисправностей устройства подачи вторичного воздуха, в котором
в течение управления устранением инородного объекта воздушный насос продолжает работать.
2. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1, в котором операция открытия/закрытия, выполняемая в блоке открытия/закрытия во время управления устранением инородного объекта, имеет более короткий промежуток времени открытия/закрытия, чем операция открытия/закрытия, выполняемая в блоке открытия/закрытия во время подачи вторичного воздуха для подачи вторичного воздуха в воздуховод при впуске вторичного воздуха.
3. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором заключение о том, соблюдено или нет условие завершения управления устранением инородного объекта, делается в зависимости от количества операций открытия/закрытия, выполненных блоком открытия/закрытия во время управления устранением инородного объекта.
4. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором заключение о том, соблюдено или нет условие завершения управления устранением инородного объекта, делается в зависимости от времени, истекшего с момента начала управления устранением инородного объекта.
5. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором заключение о том, соблюдено или нет условие завершения управления устранением инородного объекта, делается в зависимости от параметров давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха, сопровождающих операцию открытия/закрытия блока открытия/закрытия.
6. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха представляют собой величину давления на входной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
7. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха определяются на основе величины колебания давления на входной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
8. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха определяются на основе значения разности между величиной давления на входной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении, и величиной давления на входной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в открытом положении.
9. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха определяются на основе значения разности между величиной давления на входной стороне блока открытия/закрытия и величиной давления на выходной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
10. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха определяются на основе значения разности между величиной колебания давления на входной стороне блока открытия/закрытия и величиной колебания давления на выходной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении.
11. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором параметры давления в воздуховоде для подачи вторичного воздуха определяются на основе значения разности между перепадом давления между давлением на входной стороне блока открытия/закрытия и давлением на выходной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в закрытом положении, и перепадом давления между давлением на входной стороне блока открытия/закрытия и давлением на выходной стороне блока открытия/закрытия, когда блок открытия/закрытия находится в открытом положении.
12. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 5, в котором количество воздуха, подаваемого воздушным насосом, может изменяться, при этом блок управления сконфигурирован, чтобы увеличивать количество воздуха, подаваемого воздушным насосом во время управления устранением инородного объекта так, чтобы оно было больше количества воздуха, подаваемого воздушным насосом во время управления впуском вторичного воздуха.
13. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором блок управления сконфигурирован, чтобы выполнять диагностику неисправностей устройства подачи вторичного воздуха после того как завершено управление устранением инородного объекта.
14. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, содержащим устройство подачи вторичного воздуха, которое включает воздуховод для подачи вторичного воздуха, через который вторичный воздух, подаваемый воздушным насосом, подается в выхлопную систему двигателя внутреннего сгорания, и блок открытия/закрытия, который открывает и закрывает воздуховод для подачи вторичного воздуха,
включающий в себя:
установку блока открытия/закрытия в открытое положение, вследствие чего вторичный воздух подается в воздуховод для подачи вторичного воздуха; и
последующее выполнение управления устранением инородного объекта для удаления инородного объекта за счет открытия и закрытия блока открытия/закрытия до проведения диагностики неисправностей устройства подачи вторичного воздуха; и:
продолжение работы воздушного насоса в течение управления устранением инородного объекта.
