阅读说明：本技术 内燃机的异常判定装置 (Abnormality determination device for internal combustion engine ) 是由 关口畅 木本隆史 藤井正博 于 2020-01-17 设计创作，主要内容包括：提供内燃机的异常判定装置。利用通气管道将增压器的上游侧的进气通路与曲轴箱相连接的内燃机的异常判定装置具备：进气流量传感器,检测进气通路的进气流量；压力传感器,检测通气管道的压力；和异常判定单元,判定通气管道的异常。异常判定单元将与进气流量相应的压力跟与进气流量相应的阈值相比较,累计压力为阈值以上的次数,在其累计值在规定时间内为规定值以上时判定为通气管道异常,因此能在短时间内高精度地判定通气管道的异常。异常判定单元计算出与进气流量相应的权重系数,利用权重系数对压力为阈值以上的次数赋予权重,因此能增大进气流量增加而判定精度提高的内燃机11的高负荷时的累计值,能在更短时间内得到更高精度的判定结果。(Provided is an abnormality determination device for an internal combustion engine. An abnormality determination device for an internal combustion engine, which connects an intake passage on the upstream side of a supercharger with a crankcase by means of a breather pipe, is provided with: an intake flow sensor that detects an intake flow rate of the intake passage; a pressure sensor that detects a pressure of the ventilation duct; and an abnormality determination unit that determines an abnormality of the ventilation duct. The abnormality determination means compares the pressure corresponding to the intake air flow rate with a threshold corresponding to the intake air flow rate, counts the number of times that the integrated pressure is equal to or greater than the threshold, and determines that the ventilation duct is abnormal when the integrated value is equal to or greater than a predetermined value within a predetermined time. The abnormality determination means calculates a weight coefficient corresponding to the intake air flow rate, and weights the number of times the pressure is equal to or greater than the threshold value using the weight coefficient, so that the integrated value at the time of high load of the internal combustion engine 11 in which the determination accuracy is improved by increasing the intake air flow rate can be increased, and a more accurate determination result can be obtained in a shorter time.)

内燃机的异常判定装置

技术领域

本发明涉及利用通气管道将增压器的上游侧的进气通路与曲轴箱连接起来的内燃机的异常判定装置。

背景技术

在这样的内燃机的异常判定装置中，根据下述专利文献1公知一种内燃机的异常判定装置，计算出在进气通路的进气流量为规定流量以上的内燃机的高负荷时通气管道为正常时的通气管道的预测压力在规定时间中的累计值和压力传感器检测出的通气管道的实际压力在规定时间中的累计值，在实际压力的累计值与预测压力的累计值之比为阈值以下时判定为通气管道的连接部脱落。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US2016/0097355A1

发明内容

发明要解决的课题

然而，根据上述以往的内燃机的异常判定装置，由于需要通过较长的时间对通气管道的实际压力和预测压力进行累计，因此，在异常判定上花费时间，不仅如此，若由于压力传感器的输出的偏移使实际压力与预测压力之间的对应关系产生偏差，则异常判定的精度有可能降低。

本发明正是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，在短时间内高精度地判定内燃机的通气管道的异常。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据技术方案1的发明，提出有一种内燃机的异常判定装置，该内燃机利用通气管道将曲轴箱与位于增压器的上游侧的进气通路彼此连接起来，该内燃机的异常判定装置的特征在于，该内燃机的异常判定装置具备：进气流量传感器，其检测所述进气通路的进气流量；压力传感器，其检测所述通气管道的压力；和异常判定单元，其判定所述通气管道的异常，所述异常判定单元将所述通气管道的压力与阈值进行比较，其中，所述阈值与在检测到所述压力的时候检测到的所述进气流量的值相关，所述异常判定单元对所述压力为所述阈值以上的次数进行累计以取得累计值，在所述累计值在规定时间内为规定值以上的情况下，判定为所述通气管道发生了异常。

此外，根据技术方案2的发明，其特征在于，在技术方案1的结构中，所述异常判定单元计算出与所述进气流量相应的权重系数，并利用所述权重系数对所述压力为所述阈值以上的次数赋予权重。

另外，实施方式的空气流量计16对应于本发明的进气流量传感器。

发明效果

根据技术方案1中的结构，利用通气管道将曲轴箱与位于增压器的上游侧的进气通路彼此连接起来的内燃机的异常判定装置具备：进气流量传感器，其检测进气通路的进气流量；压力传感器，其检测通气管道的压力；和异常判定单元，其判定通气管道的异常。由于异常判定单元将通气管道的压力与阈值进行比较，其中，阈值与在检测到压力的时候检测到的进气流量的值相关，异常判定单元对压力为阈值以上的次数进行累计以取得累计值，在累计值在规定时间内为规定值以上的情况下，判定为通气管道发生了异常，因此，能够在短时间内高精度地判定通气管道的异常。

此外，根据技术方案2的结构，由于异常判定单元计算出与进气流量相应的权重系数，并利用权重系数对压力为阈值以上的次数赋予权重，因此，不仅能够增大进气流量增加而判定精度提高的内燃机在高负荷时的累计值，并在更短时间内得到更高精度的判定结果，还能够不易受到压力传感器的输出的偏移的影响而提高判定精度。

附图说明

图1是示出具备通气管道的异常判定装置的内燃机的结构的图。

图2是通气管道的异常判定装置的方框图。

图3是示出进气通路的进气流量、通气管道的压力和权重系数的关系的图表。

图4是通气管道的异常判定的原理的说明图。

图5是示出通气管道的异常判定装置的作用的流程图。

标号说明

12：进气通路

16：空气流量计(进气流量传感器)

17：增压器

19：曲轴箱

20：通气管道

29：压力传感器

30：异常判定单元

K：权重系数

具体实施方式

下面，根据图1至图5对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，在装载于汽车中的串联四缸的四冲程循环内燃机11的进气通路12上，依次地配置有：空气滤清器15，其从进气的流动方向上游端的进气口13朝向进气的流动方向下游端的进气歧管14将进气中的灰尘除去；空气流量计16，其测定进气流量；增压器17，其由对进气进行加压的涡轮增压机或者机械增压器构成；和节气门18，其使进气通路12缩小来调整进气流量。进气通路12中的被夹在空气流量计16与增压器17之间的位置与内燃机11的曲轴箱19通过通气管道20被连接。此外，进气歧管14与内燃机11的曲轴箱19通过PCV(Positive CrankcaseVentilation：曲轴箱强制通风)管道21被连接，PCV管道21的中间部通过PCV阀22来打开/关闭。

通过使进气中含有的燃料成分的一部分从内燃机11的燃烧室通过活塞和气缸之间的间隙流入到曲轴箱19中而形成的吹漏气通过通气管道20回到进气通路12，或者通过PCV管道21回到进气通路12，从而防止吹漏气中所含的燃料成分向大气中排放。

即，若在增压器17不工作的自然进气时打开PCV阀22，则大气压作用于节气门18的上游侧的进气通路12，相对于此，内燃机11的进气负压作用于节气门18的下游侧的进气通路12，因此，节气门18的上游侧的进气通路12的进气通过通气管道20流入到曲轴箱19中，并从那里与吹漏气一同通过PCV管道21回到进气歧管14，最终与进气一同被提供到内燃机11的燃烧室中。

此外，在增压器17工作的增压时，增加压作用于增压器17的下游侧的进气通路12，但通过将PCV阀22关闭，从而防止增加压通过PCV管道21向曲轴箱19移动。并且，曲轴箱19的吹漏气通过在工作中的增压器17的上游侧产生的负压被吸出到进气通路12，并从那里与进气一同通过进气通路12而被提供到内燃机11的燃烧室中。

另外，在内燃机11增压时，在通气管道20与进气通路12连接的第一连接部23脱落那样的情况下，或者通气管道20与曲轴箱19连接的第二连接部24脱落那样的情况下，从曲轴箱19朝向进气通路12在通气管道20中流动的吹漏气有可能向大气中排放，因此，需要检测这样的通气管道20的异常并发出警报。因此，在通气管道20设置有检测其压力的压力传感器29。

如图2所示，在由判定通气管道20的异常的电子控制单元构成的异常判定单元30处连接有空气流量计16、压力传感器29和警报单元32。警报单元32由例如设置于仪表盘的液晶面板构成。

下面，参照图5的流程图对通过异常判定单元30执行的通气管道20的异常判定的步骤进行说明。

首先，在步骤S1中，利用空气流量计16对进气通路12的进气流量进行检测，并且利用压力传感器29对通气管道20的压力进行检测。在接下来的步骤S2中进气流量为规定值以上且内燃机11处于规定的高负荷运转状态时，在步骤S3中根据进气流量对压力的阈值进行映射检索。

该压力的阈值如下地设定。在图3和图4中，在通气管道20未发生泄漏的正常时，当针对于进气通路12的各种进气流量对通气管道20的压力进行检测时，由于压力传感器29的检测误差等，其数据集中在区域A的范围内。区域A的形状为向右下方倾斜，这是因为，在通气管道20为正常时，当进气流量增加时，由于进气负压随着进气流量的增加而增加，使得通气管道20的压力下降。

此外，在通气管道20发生泄漏的异常时，当针对进气通路12的各种进气流量检测通气管道20的压力时，由于压力传感器29的检测误差等，其数据集中在区域B的范围内。区域B的形状为水平，这是因为，在通气管道20为异常时，即使进气流量增加而进气负压增加，与大气连通的通气管道20的压力也几乎不降低。

并且，映射的阈值的线L1被设定成通过区域B的下限的线L2与区域A的上限的线L3的中间。因此，若通过压力传感器29检测出的压力处于阈值的线L1的下侧，则推定为通气管道20暂且正常，若通过压力传感器29检测出的压力处于阈值的线L1的上侧，则推定为通气管道20暂且异常。

回到图5的流程图，在步骤S4中通过压力传感器29检测出的通气管道20的压力为阈值以上，推定为通气管道20暂且为异常时，在步骤S5中根据进气流量对权重系数K进行映射检索。

该权重系数K的映射如下设定。如图3和图4所示，权重系数K是在设定有压力的阈值的线L1的内燃机11的高负荷区域中设定的，其值被设定成：相应于阈值的线L1与区域B的下限的线L2之间的距离α增加而从1起增加。即，权重系数K相应于进气流量增加而从1起增加。

回到图5的流程图，当在所述步骤S5中检索出权重系数K时，在步骤S6中将权重系数K累计到权重附加判定计数器中。在由于进气流量小而权重系数K为1时，在该运算循环中被加到权重附加判定计数器中的值为1，但在由于进气流量大而权重系数K大于1时，在该运算循环中被加到权重附加判定计数器中的值为大于1的值。

因此，当进气流量大时推定为通气管道20暂且异常时，与进气流量小时相比，权重附加判定计数器的累计值迅速地增加。这样是因为，越是进气流量大的高负荷时，与进气流量的变化对应的压力的变化越大，判定精度提高，因此，将进气流量大的高负荷时的权重系数K设得大且加到权重附加判定计数器中。

在接下来的步骤S7中，对在每个运算循环中进行加法计算的检测计数器加上1。当在所述步骤S4中通过压力传感器29检测出的通气管道20的压力小于阈值且推定为通气管道20暂且正常时，跳过所述步骤S5和所述步骤S6而进入到所述步骤S7。

若在接下来的步骤S8中检测计数器的累计数为规定值以上且进行高精度的判定所需的运算循环数被消化，并且在步骤S9中权重附加判定计数器的累计值小于规定值，则在步骤S10中最终判定为通气管道20是正常的。另一方面，若在所述步骤S9中权重附加判定计数器的累计值为规定值以上，则在步骤S11中最终判定为通气管道20是异常的，在步骤S12中让警报单元32工作而向乘坐者发出警报。

如上所述，根据本实施方式，若在通过检测计数器检测的规定时间中，被推定为通气管道20为异常的时间所占的比例为规定值以上，则最终判定为通气管道20是异常，相反地，若被推定为通气管道20正常的时间所占的比例为规定值以上，则最终判定为通气管道20正常，因此，不易受到压力传感器29的输出的偏移的影响，能够在2秒到10秒的短时间内高精度地完成通气管道20的异常判定。

并且，由于在因进气流量大而判定精度提高的高负荷时将权重系数K设得大且加到权重附加判定计数器中，因此，能够在更短时间内高精度地完成异常判定。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明可以在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。

例如，内燃机11的气缸数量并不限定于实施方式的四缸。

此外，在实施方式中，将通气管道20连接于曲轴箱19，但即使使曲轴箱19的内部空间与气缸盖的内部空间彼此连通并将通气管道20连接于气缸盖，也能够达成本申请发明的作用效果。因此，将通气管道20连接于与曲轴箱19连通的其它空间也包括在本申请发明的技术范围中。