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JP2025039359A - Diagnostic device for turbocharged V-engine - Google Patents

Diagnostic device for turbocharged V-engine Download PDF

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JP2025039359A
JP2025039359A JP2023146418A JP2023146418A JP2025039359A JP 2025039359 A JP2025039359 A JP 2025039359A JP 2023146418 A JP2023146418 A JP 2023146418A JP 2023146418 A JP2023146418 A JP 2023146418A JP 2025039359 A JP2025039359 A JP 2025039359A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
bank
cylinders
imbalance diagnosis
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023146418A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
昌吾 近田
Shogo Chikada
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

To perform imbalance diagnosis which is adapted to a V-type engine with a supercharger.SOLUTION: An analysis device of a V-type engine with a supercharger is employed with a V-type engine with a supercharger having: a first wastegate valve for opening and closing a first bypass passage which bypasses a first turbine of a first supercharger arranged in a first exhaust passage of a first bank; a second wastegate valve for opening and closing a second bypass passage which bypasses a second turbine of a second supercharger arranged in a second exhaust passage of a second bank; a first air-fuel ratio sensor arranged at a downstream side of the first exhaust passage; and a second air-fuel ratio sensor arranged at a downstream side of the second exhaust passage. The analysis device performs imbalance diagnosis for analyzing a variation in air-fuel ratio between first cylinders by the first air-fuel ratio sensor, and in air-fuel ratio between second cylinders by the second air-fuel ratio sensor, and when both the first and second banks satisfy a prerequisite for the execution of the imbalance diagnosis, the analysis device performs the imbalance diagnosis by fixing openings of both the first and second wastegate valves to prescribed values.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、過給機付V型エンジンの診断装置に関する。 The present invention relates to a diagnostic device for a supercharged V-type engine.

過給機付エンジンの気筒間の空燃比のばらつきを診断するインバランス診断が知られている。インバランス診断は、所定の前提条件が成立した場合にウェストゲート弁の開度が所定値に固定された状態で実行される(特許文献1参照)。 An imbalance diagnosis is known that diagnoses the variation in the air-fuel ratio between cylinders of a turbocharged engine. The imbalance diagnosis is performed when certain prerequisites are met, with the opening of the wastegate valve fixed at a predetermined value (see Patent Document 1).

特開2015-203378号公報JP 2015-203378 A

過給機V型エンジンの場合、インバランス診断の実行の前提条件はバンク毎に成立し得る。このため、バンク毎にインバランス診断を実行することが考えられる。例えば一方のバンクのみ前提条件が成立した場合、一方のバンク側のウェストゲート弁の開度を固定し、他方のバンク側のウェストゲート弁の開度を固定せずに一方のバンクについてのみインバランス診断を実行することが考えられる。しかしながらこの場合、両バンクで過給圧が異なり、エンジンの回転変動が増大するおそれがある。 In the case of a turbocharged V-type engine, the preconditions for performing an imbalance diagnosis can be met for each bank. For this reason, it is possible to perform an imbalance diagnosis for each bank. For example, if the preconditions are met for only one bank, it is possible to fix the opening of the wastegate valve on one bank and perform an imbalance diagnosis for only one bank without fixing the opening of the wastegate valve on the other bank. However, in this case, the boost pressure will be different between the two banks, which could increase engine rotation fluctuations.

従って双方のバンク側のウェストゲート弁の開度が所定値に固定された状態で、一方のバンクについてのみインバランス診断を実行することが考えられる。この場合、他方のバンクについてはインバランス診断が実行されないにもかかわらず、他方のバンク側のウェストゲート弁の開度が固定される。他方のバンクのみ前提条件が成立した場合も、一方のバンク側のウェストゲート弁の開度が固定された状態で、他方のバンクのインバランス診断が実行される。この結果、双方のバンクについてのインバランス診断が完了するまでに、ウェストゲート弁の開度が固定される期間が長期化し、種々の問題が生じるおそれがある。 Therefore, it is conceivable to perform an imbalance diagnosis on only one bank, with the wastegate valve opening on both banks fixed to a predetermined value. In this case, the wastegate valve opening on the other bank will be fixed, even though an imbalance diagnosis is not performed on the other bank. Even if the preconditions are met only for the other bank, an imbalance diagnosis is performed on the other bank, with the wastegate valve opening on the one bank fixed. As a result, the period during which the wastegate valve opening is fixed will be extended until the imbalance diagnosis is completed for both banks, which could cause various problems.

そこで本発明は、過給機付V型エンジンに適したインバランス診断を実行できる過給機付V型エンジンの診断装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a diagnostic device for a turbocharged V-engine that can perform imbalance diagnosis suitable for a turbocharged V-engine.

上記目的は、複数の第1気筒を有する第1バンクと、複数の第2気筒を有する第2バンクと、前記第1バンクに接続された第1排気通路に配置された第1過給機の第1タービンをバイパスする第1バイパス通路を開閉する第1ウェストゲート弁と、前記第2バンクに接続された第2排気通路に配置された第2過給機の第2タービンをバイパスする第2バイパス通路を開閉する第2ウェストゲート弁と、前記第1排気通路の前記第1バイパス通路の下流端よりも下流側に配置された第1空燃比センサと、前記第2排気通路の前記第2バイパス通路の下流端よりも下流側に配置された第2空燃比センサと、を有した過給機付V型エンジンに適用され、前記第1空燃比センサにより前記第1気筒間の空燃比のばらつきを診断し前記第2空燃比センサにより前記第2気筒間の空燃比のばらつきを診断するインバランス診断を実行する過給機付V型エンジンの診断装置において、前記第1及び第2バンクの双方が前記インバランス診断の実行の前提条件を満たしたか否かを判定する判定部と、前記判定部により肯定判定がなされた場合に前記第1及び第2ウェストゲート弁の双方の開度を所定値に固定して前記インバランス診断を実行する実行部と、を備えた過給機付V型エンジンの診断装置によって達成できる。 The above object is to provide an engine having a first bank having a plurality of first cylinders, a second bank having a plurality of second cylinders, a first wastegate valve for opening and closing a first bypass passage that bypasses a first turbine of a first turbocharger disposed in a first exhaust passage connected to the first bank, a second wastegate valve for opening and closing a second bypass passage that bypasses a second turbine of a second turbocharger disposed in a second exhaust passage connected to the second bank, a first air-fuel ratio sensor disposed downstream of the downstream end of the first bypass passage in the first exhaust passage, and a second air-fuel ratio sensor disposed downstream of the downstream end of the second bypass passage in the second exhaust passage. This can be achieved by a diagnostic device for a turbocharged V-engine that is applied to a turbocharged V-engine having a first air-fuel ratio sensor and performs an imbalance diagnosis in which the first air-fuel ratio sensor diagnoses the variation in the air-fuel ratio between the first cylinders and the second air-fuel ratio sensor diagnoses the variation in the air-fuel ratio between the second cylinders, and includes a determination unit that determines whether or not both the first and second banks satisfy the prerequisites for performing the imbalance diagnosis, and an execution unit that fixes the openings of both the first and second wastegate valves to a predetermined value and executes the imbalance diagnosis when a positive determination is made by the determination unit.

本発明によれば、過給機付V型エンジンに適したインバランス診断を実行できる過給機付V型エンジンの診断装置を提供できる。 The present invention provides a diagnostic device for a turbocharged V-engine that can perform imbalance diagnosis suitable for a turbocharged V-engine.

エンジンの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine. ECUが実行するインバランス診断制御を例示したフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an imbalance diagnosis control executed by the ECU. 本実施例と比較例とのインバランス診断を例示したタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating imbalance diagnosis in this embodiment and a comparative example.

[エンジンの概略構成]
図1は、エンジン1の概略構成図である。エンジン1は、クランク軸の回りに適宜のバンク角だけ互いに傾けて配置された一対のバンク2L及び2Rを備えている。バンク2Lには気筒♯1、♯3、及び♯5が設けられている。バンク2Rには、気筒♯2、♯4、及び♯6が設けられている。即ちエンジン1はV型6気筒エンジンであるが、気筒数はこれに限定されない。またエンジン1はガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンであってもよい。バンク2L及び2Rは、それぞれ第1及び第2バンクに相当する。気筒♯1、♯3、及び♯5は、第1気筒に相当する。気筒♯2、♯4、及び♯6は、第2気筒に相当する。また、後述するがエンジン1には過給機が設けられている。即ちエンジン1は過給機付V型エンジンである。
[General configuration of engine]
FIG. 1 is a schematic diagram of an engine 1. The engine 1 includes a pair of banks 2L and 2R arranged at an appropriate bank angle around a crankshaft. The bank 2L includes cylinders #1, #3, and #5. The bank 2R includes cylinders #2, #4, and #6. That is, the engine 1 is a V6 engine, but the number of cylinders is not limited to this. The engine 1 is a gasoline engine, but may be a diesel engine. The banks 2L and 2R correspond to the first and second banks, respectively. The cylinders #1, #3, and #5 correspond to the first cylinder. The cylinders #2, #4, and #6 correspond to the second cylinder. The engine 1 is also provided with a supercharger, as will be described later. That is, the engine 1 is a supercharged V-engine.

エンジン1は、吸気通路4Mと、吸気分岐通路4L及び4Rとを備えている。吸気分岐通路4L及び4Rは、吸気通路4Mの下流側で吸気通路4Mから互いに分岐しそれぞれバンク2L及び2Rに接続されている。吸気通路4Mには、上流側から順にエアクリーナ2、エアフロメータ2S、スロットル弁2Vが設けられている。エアクリーナ2は、吸入空気中の塵等をろ過する。エアフロメータ2Sは、吸入空気量を検出する。スロットル弁2Vは、吸入空気量を調整する。尚、吸気分岐通路4L及び4Rが合流した吸気通路4Mに単一のスロットル弁2Vが設けられているがこれに限定されない。例えば、バンク2L及び2Rにそれぞれ個別に吸気通路が接続されており、吸気通路毎にスロットル弁やエアフロメータが設けられていてもよい。 The engine 1 includes an intake passage 4M and intake branch passages 4L and 4R. The intake branch passages 4L and 4R branch off from the intake passage 4M downstream of the intake passage 4M and are connected to the banks 2L and 2R, respectively. The intake passage 4M is provided with an air cleaner 2, an air flow meter 2S, and a throttle valve 2V, in that order from the upstream side. The air cleaner 2 filters dust and the like from the intake air. The air flow meter 2S detects the amount of intake air. The throttle valve 2V adjusts the amount of intake air. Note that a single throttle valve 2V is provided in the intake passage 4M where the intake branch passages 4L and 4R join, but this is not limited to this. For example, an intake passage may be connected to each of the banks 2L and 2R individually, and a throttle valve and an air flow meter may be provided for each intake passage.

吸気分岐通路4Lは、下流側で互いに分岐してバンク2Lの気筒♯1、♯3、及び♯5の吸気ポートにそれぞれ接続されている分岐部を有している。同様に吸気分岐通路4Rは、下流側で互いに分岐してバンク2Rの気筒♯2、♯4、及び♯6の吸気ポートにそれぞれ接続される分岐部を有している。吸気分岐通路4Lの分岐部のそれぞれには、気筒♯1、♯3、及び♯5の吸気ポートにそれぞれ燃料を噴射するポート噴射弁PLが設けられている。同様に吸気分岐通路4Rには、気筒♯2、♯4、及び♯6の吸気ポートにそれぞれ燃料を噴射するポート噴射弁PRが設けられている。尚、ポート噴射弁PL及びPRに代えて、又はポート噴射弁PL及びPRに加えて筒内噴射弁が設けられていてもよい。 The intake branch passage 4L has a branch portion that branches off from each other downstream and is connected to the intake ports of cylinders #1, #3, and #5 of bank 2L. Similarly, the intake branch passage 4R has a branch portion that branches off from each other downstream and is connected to the intake ports of cylinders #2, #4, and #6 of bank 2R. Each of the branch portions of the intake branch passage 4L is provided with a port injection valve PL that injects fuel into the intake ports of cylinders #1, #3, and #5. Similarly, the intake branch passage 4R is provided with a port injection valve PR that injects fuel into the intake ports of cylinders #2, #4, and #6. Note that in place of the port injection valves PL and PR, or in addition to the port injection valves PL and PR, an in-cylinder injection valve may be provided.

バンク2Lの気筒♯1、♯3、及び♯5には、それぞれ、燃料と空気の混合気を点火する点火プラグILが設けられている。同様に、バンク2Rの気筒♯2、♯4、及び♯6には、それぞれ点火プラグIRが設けられている。また、エンジン1は、バンク2L及び2Rにそれぞれ接続された排気通路5L及び5Rを備えている。 Cylinders #1, #3, and #5 of bank 2L are each provided with a spark plug IL that ignites a mixture of fuel and air. Similarly, cylinders #2, #4, and #6 of bank 2R are each provided with a spark plug IR. Engine 1 also has exhaust passages 5L and 5R connected to banks 2L and 2R, respectively.

排気通路5Lは、上流側で気筒♯1、♯3、及び♯5の排気ポートのそれぞれに接続された分岐部を有している。これら分岐部は、下流側で合流している。合流した部位よりも下流側には、上流側から順に、タービン6L、空燃比センサSL、触媒7Lが設けられている。 The exhaust passage 5L has branches connected to the exhaust ports of cylinders #1, #3, and #5 on the upstream side. These branches merge downstream. Downstream of the merger, a turbine 6L, an air-fuel ratio sensor SL, and a catalyst 7L are provided in this order from the upstream side.

タービン6Lは、過給機に設けられており、吸気圧を過給するコンプレッサと一体に回転する。コンプレッサは、図示はしていないが吸気通路4Mのエアクリーナ2よりも上流側に配置されている。空燃比センサSLは、排気ガスの空燃比を検出する。触媒7Lは、排気ガスを浄化する。同様に排気通路5Rの分岐部は下流側で合流し、合流した部位よりも下流側には、上流側から順に、タービン6R、空燃比センサSR、触媒7Rが設けられている。タービン6L及び6Rは第1及び第2タービンの一例である。空燃比センサSL及びSRは第1及び第2空燃比センサの一例である。 The turbine 6L is provided in the turbocharger and rotates together with the compressor that supercharges the intake pressure. Although not shown, the compressor is arranged upstream of the air cleaner 2 in the intake passage 4M. The air-fuel ratio sensor SL detects the air-fuel ratio of the exhaust gas. The catalyst 7L purifies the exhaust gas. Similarly, the branching portion of the exhaust passage 5R joins on the downstream side, and downstream of the joining point, the turbine 6R, the air-fuel ratio sensor SR, and the catalyst 7R are provided in that order from the upstream side. The turbines 6L and 6R are examples of the first and second turbines. The air-fuel ratio sensors SL and SR are examples of the first and second air-fuel ratio sensors.

排気通路5L及び5Rのそれぞれにはバイパス通路8L及び8Rが接続されている。バイパス通路8L及び8Rはそれぞれタービン6L及び6Rをバイパスする。バイパス通路8L及び8Rのそれぞれには、ウェストゲート弁9L及び9Rが設けられている。空燃比センサSL及びSRはそれぞれバイパス通路8L及び8Rの下流端よりも下流側の排気通路5L及び5Rに設置されている。 Bypass passages 8L and 8R are connected to the exhaust passages 5L and 5R, respectively. The bypass passages 8L and 8R bypass the turbines 6L and 6R, respectively. Wastegate valves 9L and 9R are provided in the bypass passages 8L and 8R, respectively. Air-fuel ratio sensors SL and SR are installed in the exhaust passages 5L and 5R downstream of the downstream ends of the bypass passages 8L and 8R, respectively.

ECU(Electronic Control Unit)10は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備える。ECU10は、エアフロメータ2S、スロットル弁2V、ポート噴射弁PL及びPR、点火プラグIL及びIR、空燃比センサSL及びSR、及びウェストゲート弁9L及び9Rと電気的に接続されている。ECU10は、エアフロメータ2S、空燃比センサSL及びSRの検出値を取得し、これに基づいてスロットル弁2V、ポート噴射弁PL及びPR、点火プラグIL及びIR、及びウェストゲート弁9L及び9Rを制御してエンジン1全体を制御する。また、ECU10は、以下に説明するインバランス診断を実行する。ECU10は、過給機付V型エンジンの診断装置の一例である。 The ECU (Electronic Control Unit) 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. The ECU 10 is electrically connected to the air flow meter 2S, the throttle valve 2V, the port injection valves PL and PR, the spark plugs IL and IR, the air-fuel ratio sensors SL and SR, and the wastegate valves 9L and 9R. The ECU 10 obtains the detection values of the air flow meter 2S and the air-fuel ratio sensors SL and SR, and controls the throttle valve 2V, the port injection valves PL and PR, the spark plugs IL and IR, and the wastegate valves 9L and 9R based on the detection values, thereby controlling the entire engine 1. The ECU 10 also performs an imbalance diagnosis, which will be described below. The ECU 10 is an example of a diagnostic device for a supercharged V-type engine.

[インバランス診断]
ECU10は、所定の条件が成立するとバンク2L及び2Rのインバランス診断を実行する。バンク2Lのインバランス診断では、ECU10は空燃比センサSLに基づいて空燃比の所定の燃焼サイクル数の時系列データを取得する。1燃焼サイクル分の空燃比センサSLが検出する空燃比の時系列データには、気筒♯1、♯3、♯5での各空燃比がクランク角で120°毎の時間間隔で順に表れる。この時系列データの振幅が大きいことは、気筒♯1、♯3、♯5間での空燃比のばらつきが大きいことを示す。従ってECU10は、時系列データでの空燃比の上側ピーク値と下側ピーク値との差分の大きさに基づいて、インバランス診断を行う。同様の方法によりECU10は、バンク2Rについてもインバランス診断を実行する。
[Immalance Diagnosis]
When a predetermined condition is satisfied, the ECU 10 performs an imbalance diagnosis for the banks 2L and 2R. In the imbalance diagnosis for the bank 2L, the ECU 10 acquires time series data of the air-fuel ratio for a predetermined number of combustion cycles based on the air-fuel ratio sensor SL. In the time series data of the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensor SL for one combustion cycle, the air-fuel ratios for the cylinders #1, #3, and #5 appear in order at time intervals of 120° of crank angle. A large amplitude of this time series data indicates a large variation in the air-fuel ratio between the cylinders #1, #3, and #5. Therefore, the ECU 10 performs an imbalance diagnosis based on the magnitude of the difference between the upper peak value and the lower peak value of the air-fuel ratio in the time series data. In a similar manner, the ECU 10 also performs an imbalance diagnosis for the bank 2R.

図2は、ECU10が実行するインバランス診断制御を例示したフローチャートである。ECU10は、今回のトリップでインバランス診断が未完了か否かを判定する(ステップS1)。ステップS1でNoの場合、即ち今回のトリップでインバランス診断が完了済みの場合には、本制御は終了する。ステップS1でYesの場合、ECU10はバンク2L及び2Rの双方についてインバランス診断の前提条件が成立したか否かを判定する(ステップS2)。 Figure 2 is a flowchart illustrating the imbalance diagnosis control executed by the ECU 10. The ECU 10 determines whether the imbalance diagnosis has not been completed in the current trip (step S1). If the answer is No in step S1, that is, if the imbalance diagnosis has been completed in the current trip, this control ends. If the answer is Yes in step S1, the ECU 10 determines whether the prerequisites for the imbalance diagnosis have been met for both banks 2L and 2R (step S2).

インバランス診断の前提条件は、例えば(1)エンジン1の冷却水の温度が所定値以上であること、(2)大気圧が所定値以上であること、(3)エンジン1の回転数及び負荷が所定範囲内であること、(4)空燃比のメインフィードバック制御が実行中であること、(5)燃料カット後のリッチ制御が実行中ではないこと、(6)単位パージ率あたりのベーパ濃度学習値が所定値以上であること、(7)パージ濃度学習値の更新回数が所定値以上であること、を含む。(4)のメインフィードバック制御は、空燃比センサSL及びSRのそれぞれの検出値がそれぞれの目標値となるようにポート噴射弁PL及びPRでのそれぞれの燃料噴射量を制御することである。(5)の燃料カット後のリッチ制御とは、燃料カットから復帰した際の目標空燃比をストイキよりも小さいリッチ空燃比に所定時間制御することである。(6)の単位パージ率とは、吸入空気量に対する蒸発燃料ガスの割合である。(6)のベーパ濃度学習値とはパージガス中のベーパ成分の濃度を反映する係数である。(1)~(7)の条件はあくまでインバランス診断の前提条件の一例であり、これに限定されない。 Prerequisites for the imbalance diagnosis include, for example, (1) the temperature of the engine 1 cooling water is equal to or higher than a predetermined value, (2) the atmospheric pressure is equal to or higher than a predetermined value, (3) the engine 1 revolution speed and load are within a predetermined range, (4) the main feedback control of the air-fuel ratio is being executed, (5) the rich control after fuel cut is not being executed, (6) the vapor concentration learning value per unit purge rate is equal to or higher than a predetermined value, and (7) the number of updates of the purge concentration learning value is equal to or higher than a predetermined value. The main feedback control in (4) is to control the fuel injection amount of each of the port injection valves PL and PR so that the detection values of the air-fuel ratio sensors SL and SR become the respective target values. The rich control after fuel cut in (5) is to control the target air-fuel ratio when returning from fuel cut to a rich air-fuel ratio smaller than stoichiometric for a predetermined time. The unit purge rate in (6) is the ratio of evaporated fuel gas to the intake air amount. The vapor concentration learning value (6) is a coefficient that reflects the concentration of the vapor component in the purge gas. The conditions (1) to (7) are merely examples of prerequisites for imbalance diagnosis, and are not limited to these.

上記の(1)~(3)の各条件は、バンク2L及び2Rで共通に成立し得る。即ち、(1)~(3)の各条件は、バンク2L及び2Rの一方が成立していれば他方も成立し、一方が不成立ならば他方も不成立となる。一方、上記の(4)~(7)の各条件については、バンク2L及び2R毎に成立し得る。即ち、(4)~(7)の各条件については、バンク2L及び2Rの一方は成立するが他方は不成立となり得る。従って、例えばバンク2L及び2Rの一方は(1)~(7)の条件を全て満たし、他方は(1)~(3)の条件は満たすが(4)~(7)の条件の何れかを満たしていない場合には、ステップS2でNoと判定される。ステップS2でNoの場合には、本制御は終了する。ステップS2は、判定部が実行する処理の一例である。 The above conditions (1) to (3) can be satisfied in common for banks 2L and 2R. That is, if one of the conditions (1) to (3) is satisfied for either bank 2L or 2R, the other is also satisfied, and if one is not satisfied, the other is not satisfied. On the other hand, the above conditions (4) to (7) can be satisfied for each of banks 2L and 2R. That is, the conditions (4) to (7) can be satisfied for either bank 2L or 2R but not satisfied for the other. Therefore, for example, if one of banks 2L and 2R satisfies all of the conditions (1) to (7), and the other satisfies the conditions (1) to (3) but does not satisfy any of the conditions (4) to (7), the result of step S2 is No. If the result of step S2 is No, this control ends. Step S2 is an example of a process executed by the determination unit.

バンク2L及び2Rの双方が上記の(1)~(7)の条件を全て満たしている場合、ステップS2でYesと判定される。ステップS2でYesの場合、ECU10はウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度を所定値に固定することを要求する(ステップS3)。具体的には、ECU10はウェストゲート弁9L及び9Rの開度を全開又は全閉に要求する。全開又は全閉とする理由は、空燃比センサSL及びSRへの排気の当たり方を一定にし、インバランス診断の精度を確保するためである。 If both banks 2L and 2R satisfy all of the above conditions (1) to (7), the determination in step S2 is Yes. If the determination in step S2 is Yes, the ECU 10 requests that the openings of both wastegate valves 9L and 9R be fixed to predetermined values (step S3). Specifically, the ECU 10 requests that the openings of wastegate valves 9L and 9R be fully open or fully closed. The reason for fully opening or fully closing is to ensure that the exhaust gas hits the air-fuel ratio sensors SL and SR in a constant manner, thereby ensuring the accuracy of the imbalance diagnosis.

ECU10は、開度固定の要求に対して許可するか否かを判定する(ステップS4)。ステップS4でNoの場合には本制御は終了する。ステップS4でYesの場合には、ECU10はウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度を開度固定の要求に従って全開又は全閉に固定してインバランス診断を実行する(ステップS5)。尚、インバランス診断の実行中はECU10は診断中フラグをオフからオンに切り替える。 The ECU 10 determines whether or not to permit the request to fix the opening degree (step S4). If the answer is No in step S4, this control ends. If the answer is Yes in step S4, the ECU 10 fixes the opening degree of both wastegate valves 9L and 9R to fully open or fully closed in accordance with the request to fix the opening degree, and performs an imbalance diagnosis (step S5). Note that while the imbalance diagnosis is being performed, the ECU 10 switches the diagnosis in progress flag from OFF to ON.

ECU10は、インバランス診断の実行中での燃焼サイクル数が所定値以上となったか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6でNoの場合には、再度ステップS6が実行される。ステップS6でYesの場合、ECU10はインバランス診断を完了する(ステップS7)。インバランス診断が完了した際にはECU10は診断完了フラグをオフからオンに切り替える。 The ECU 10 determines whether the number of combustion cycles during the execution of the imbalance diagnosis is equal to or greater than a predetermined value (step S6). If the answer is No in step S6, step S6 is executed again. If the answer is Yes in step S6, the ECU 10 completes the imbalance diagnosis (step S7). When the imbalance diagnosis is completed, the ECU 10 switches the diagnosis completion flag from OFF to ON.

図3は、本実施例と比較例とのインバランス診断を例示したタイミングチャートである。図3は、バンク2L及び2R毎の前提条件の成否、開度固定の要求の有無、診断中フラグの状態、及び診断完了フラグの状態を示している。本実施例については実線で示されており、比較例については点線で示されている。従って、本実施例の線分と比較例の線分とが重なる部分については実線で示されている。 Figure 3 is a timing chart illustrating imbalance diagnosis in this embodiment and in a comparative example. Figure 3 shows whether the preconditions for each bank 2L and 2R are met, whether there is a request to fix the opening, the state of the diagnosis in progress flag, and the state of the diagnosis completion flag. This embodiment is shown with a solid line, and the comparative example is shown with a dotted line. Therefore, the overlapping parts between the lines of this embodiment and the comparative example are shown with a solid line.

最初に比較例について説明する。比較例ではバンク2L及び2Rの少なくとも一方が上述した前提条件を満たした場合には、そのバンクについてインバランス診断が実行される。バンク2Lのみが前提条件を満たすと(時刻t1~t2)、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定され、バンク2Lについてのみインバランス診断が実行される。バンク2L及び2Rの双方が前提条件を満たすと(時刻t3~t4)、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定され、バンク2L及び2Rの双方についてインバランス診断が実行される。ここでバンク2Lについてインバランス診断が完了する(時刻t4)。次に、バンク2Rのみが前提条件を満たすと(時刻t5~t6)、再びウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定され、バンク2Rについてのみインバランス診断が実行される。ここでバンク2Rについてインバランス診断が完了する(時刻t6)。 First, a comparative example will be described. In the comparative example, when at least one of banks 2L and 2R satisfies the above-mentioned preconditions, an imbalance diagnosis is performed for that bank. When only bank 2L satisfies the preconditions (time t1-t2), the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed, and an imbalance diagnosis is performed only for bank 2L. When both banks 2L and 2R satisfies the preconditions (time t3-t4), the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed, and an imbalance diagnosis is performed for both banks 2L and 2R. The imbalance diagnosis for bank 2L is then completed (time t4). Next, when only bank 2R satisfies the preconditions (time t5-t6), the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed again, and an imbalance diagnosis is performed only for bank 2R. The imbalance diagnosis for bank 2R is then completed (time t6).

このようにバンク2L及び2Rの双方のインバランス診断が完了するまでに、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定される。このため、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定される期間が長期化する。例えばウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が全開に固定される期間が長期化した場合、加速応答性が低下してドライバビリティが低下するおそれがある。ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が全閉に固定される期間が長期化した場合、燃費が悪化するおそれがある。 In this way, the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed until the imbalance diagnosis for both banks 2L and 2R is completed. This lengthens the period during which the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed. For example, if the period during which both wastegate valves 9L and 9R are fixed fully open is extended, there is a risk that acceleration responsiveness will decrease and drivability will deteriorate. If the period during which both wastegate valves 9L and 9R are fixed fully closed is extended, there is a risk that fuel economy will deteriorate.

本実施例では、バンク2Lのみが前提条件が成立した場合には(時刻t1~t2)、ウェストゲート弁9L及び9Rの開度は固定されず、インバランス診断は実行されない。バンク2L及び2Rの双方の前提条件が成立した場合にのみ(時刻t3~t4、t5~t6)、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定され、バンク2L及び2Rの双方についてインバランス診断が実行される。このため比較例とは異なり、ウェストゲート弁9L及び9Rの双方の開度が固定される期間が長期化することを抑制できる。これによりドライバビリティの低下を抑制、又は燃費の悪化を抑制することができる。このように本実施例では、過給機付きのV型のエンジン1に適したインバランス診断を実行できる。 In this embodiment, when the preconditions are met only for bank 2L (time t1 to t2), the openings of the wastegate valves 9L and 9R are not fixed and imbalance diagnosis is not performed. Only when the preconditions are met for both banks 2L and 2R (times t3 to t4, t5 to t6), the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed and imbalance diagnosis is performed for both banks 2L and 2R. Therefore, unlike the comparative example, it is possible to prevent the period during which the openings of both wastegate valves 9L and 9R are fixed from becoming long. This makes it possible to prevent a decrease in drivability or a deterioration in fuel economy. In this way, in this embodiment, an imbalance diagnosis suitable for a V-type engine 1 with a turbocharger can be performed.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.

1 エンジン(過給機付V型エンジン)
2L バンク(第1バンク)
2R バンク(第2バンク)
♯1、♯3、♯5 気筒(第1気筒)
♯2、♯4、♯6 気筒(第2気筒)
5L 排気通路(第1排気通路)
5R 排気通路(第2排気通路)
6L タービン(第1タービン)
6R タービン(第2タービン)
8L バイパス通路(第1バイパス通路)
8R バイパス通路(第2バイパス通路)
9L ウェストゲート弁(第1ウェストゲート弁)
9R ウェストゲート弁(第2ウェストゲート弁)
SL 空燃比センサ(第1空燃比センサ)
SR 空燃比センサ(第2空燃比センサ)
10 ECU(過給機V型エンジンの診断装置)
1 Engine (V-type turbocharged engine)
2L bank (first bank)
2R Bank (2nd Bank)
#1, #3, #5 cylinders (1st cylinder)
#2, #4, #6 cylinders (2nd cylinder)
5L exhaust passage (first exhaust passage)
5R Exhaust passage (second exhaust passage)
6L turbine (first turbine)
6R Turbine (Second Turbine)
8L Bypass passage (first bypass passage)
8R Bypass passage (second bypass passage)
9L Wastegate valve (first wastegate valve)
9R Wastegate valve (second wastegate valve)
SL Air-fuel ratio sensor (first air-fuel ratio sensor)
SR Air-fuel ratio sensor (second air-fuel ratio sensor)
10 ECU (diagnostic device for turbocharged V-type engine)

Claims (1)

複数の第1気筒を有する第1バンクと、複数の第2気筒を有する第2バンクと、前記第1バンクに接続された第1排気通路に配置された第1過給機の第1タービンをバイパスする第1バイパス通路を開閉する第1ウェストゲート弁と、前記第2バンクに接続された第2排気通路に配置された第2過給機の第2タービンをバイパスする第2バイパス通路を開閉する第2ウェストゲート弁と、前記第1排気通路の前記第1バイパス通路の下流端よりも下流側に配置された第1空燃比センサと、前記第2排気通路の前記第2バイパス通路の下流端よりも下流側に配置された第2空燃比センサと、を有した過給機付V型エンジンに適用され、
前記第1空燃比センサにより前記第1気筒間の空燃比のばらつきを診断し前記第2空燃比センサにより前記第2気筒間の空燃比のばらつきを診断するインバランス診断を実行する過給機付V型エンジンの診断装置において、
前記第1及び第2バンクの双方が前記インバランス診断の実行の前提条件を満たしたか否かを判定する判定部と、
前記判定部により肯定判定がなされた場合に前記第1及び第2ウェストゲート弁の双方の開度を所定値に固定して前記インバランス診断を実行する実行部と、を備えた過給機付V型エンジンの診断装置。
the first bank having a plurality of first cylinders, a second bank having a plurality of second cylinders, a first wastegate valve for opening and closing a first bypass passage that bypasses a first turbine of a first turbocharger disposed in a first exhaust passage connected to the first bank, a second wastegate valve for opening and closing a second bypass passage that bypasses a second turbine of a second turbocharger disposed in a second exhaust passage connected to the second bank, a first air-fuel ratio sensor disposed downstream of a downstream end of the first bypass passage in the first exhaust passage, and a second air-fuel ratio sensor disposed downstream of a downstream end of the second bypass passage in the second exhaust passage,
A diagnostic device for a supercharged V-type engine that performs an imbalance diagnosis to diagnose an air-fuel ratio variation between the first cylinders using the first air-fuel ratio sensor and to diagnose an air-fuel ratio variation between the second cylinders using the second air-fuel ratio sensor,
a determination unit that determines whether or not both of the first and second banks satisfy a prerequisite for executing the imbalance diagnosis;
an execution unit that, when a positive determination is made by the determination unit, fixes the opening degrees of both the first and second wastegate valves to predetermined values and executes the imbalance diagnosis.
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