发动的制造方法

发动的制造方法
【专利摘要】根据本发明的发动机配备有：具有多个气缸的发动机本体(10)、进气管路(20)、排气管路(30)、增压器(40)、检测前述增压器(40)的转速的涡轮传感器(51)、基于来自前述涡轮传感器(51)的信号控制与前述增压器(40)的转速具有相关性的前述发动机本体(10)的运转状态的控制装置(70)、以及检测曲轴(5)的旋转角度的曲柄角传感器(52)。前述控制装置(70)基于前述曲柄角传感器(52)的检测信号，识别前述多个气缸变成上止点状态的正时，并且，在前述发动机本体(10)的一个燃烧循环内、且是在前述多个气缸的任一个都没有变成上止点状态的非上止点正时，进行前述涡轮传感器(51)的断路判定。
【专利说明】发动机

【技术领域】
[0001]本发明涉及具有增压器的发动机。

【背景技术】
[0002]关于在具有增压器的发动机中，配备有检测前述增压器的转速的涡轮传感器，基于来自于前述涡轮传感器的检测信号控制与前述增压器的转速具有相关性的前述发动机本体的运转状态，过去提出过各种方案(例如，参照专利文献I?3)。
[0003]但是，过去的方案，以前述涡轮传感器正常动作作为前提，不存在考虑到前述涡轮传感器的动作异常的方案。
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特许4478931号公报
[0006]专利文献2:日本特许4375369号公报
[0007]专利文献3:日本特许4306703号公报


【发明内容】

[0008]本发明是鉴于这种现有技术做出的，其目的是提供一种发动机，所述发动机配备有增压器、检测所述增压器的转速的涡轮传感器和基于来自于前述涡轮传感器的信号控制发动机本体的运转状态的控制装置，所述发动机能够降低对前述控制装置的运算负荷，并且能够检测前述涡轮传感器的动作不良。
[0009]本发明为了达到前述目的，提供一种发动机，所述发动机配备有:发动机本体，所述发动机本体具有多个气缸；进气管路，所述进气管路将吸入空气引导到前述发动机本体的燃烧室；排气管路，所述排气管路成为从前述燃烧室排出的废气的通路；增压器，所述增压器具有装设到前述排气管路中的涡轮机、以及以被涡轮机驱动的状态装设到前述进气管路中的压缩机；涡轮传感器，所述涡轮传感器检测前述增压器的转速；控制装置，所述控制装置基于来自于前述涡轮传感器的信号控制与前述增压器的转速具有相关性的前述发动机本体的运转状态；以及曲柄角传感器，所述曲柄角传感器检测曲轴的旋转角度，在所述发动机中，前述控制装置基于前述曲柄角传感器的检测信号识别前述多个气缸变成上止点状态的正时，并且，在前述发动机本体的一个燃烧循环内、且在前述多个气缸的任一个都未变成上止点状态的非上止点正时，进行前述涡轮传感器的断路判定。
[0010]根据本发明的发动机，可以尽可能地降低对前述控制装置的运算负荷，并且可以有效地检测出前述涡轮传感器的动作不良。
[0011]优选地，在前述曲轴上，设置有表示前述多个气缸中成为基准的基准气缸的上止点位置的上止点指标、和在周向方向上等间隔配置的多个检测件，前述控制装置，根据与通过前述曲柄角传感器检测前述上止点指标而检测出的前述基准气缸的上止点位置相对应的曲柄角和前述多个气缸的气缸数，识别与前述多个气缸的上止点位置对应的曲柄角，并且，通过对从检测出前述上止点指标的时刻起由前述曲柄角传感器检测的前述检测件的数量进行计数，识别以前述基准气缸的上止点位置作为基准的现在时刻的曲柄角，基于与前述多个气缸的上止点位置相对应的曲柄角以及现在时刻的曲柄角，识别前述非上止点正时。
[0012]优选地，前述控制装置，在使对应于最近燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角与对应于下一次燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角的偏差为Λ Θ的情况下，在现在时刻的曲柄角在从对应于前述最近燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角到△ Θ/2的范围内，进行前述涡轮传感器的断路判定。
[0013]优选地，配备有发动机状态检测传感器，所述发动机状态检测传感器检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量，前述控制装置具有发动机运转状态/增压器相关数据，所述发动机运转状态/增压器相关数据用于基于由前述发动机状态检测传感器检测的物理量计算前述增压器的设想转速，通过利用前述发动机状态检测传感器及前述相关数据计算出的设想增压器转速与利用前述涡轮传感器的检测信号获得的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器的断路判定。
[0014]优选地，前述曲柄角传感器起着作为前述发动机状态检测传感器的作用，前述控制装置，作为前述发动机运转状态/增压器相关数据，具有根据由前述发动机状态检测传感器检测出的前述发动机本体的转速和燃料喷射量计算前述增压器的设想转速的发动机/增压器相关数据，通过比较基于来自于前述发动机状态检测传感器的信号及前述发动机/增压器相关数据获得的设想增压器转速与基于来自于前述涡轮传感器的信号的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器的断路判定。
[0015]优选地，作为具有规定的电阻值的断路判定回路，配备有与前述控制装置及前述涡轮传感器电连接、以便与两者相互作用而形成闭合回路的断路判定回路，前述控制装置，在主电源ON(接通)且前述发动机本体运转停止的状态下，基于前述闭合回路的电阻值是否为规定电阻值来进行前述涡轮传感器的断路判定。
[0016]优选地，前述控制装置在检测出前述涡轮传感器断路的情况下，输出错误信号。
[0017]优选地，前述控制装置，基于前述增压器的转速进行调整向前述多个气缸的燃料喷射量的燃料喷射量控制，以此作为与前述增压器的转速具有相关性的前述发动机本体的运转状态的控制，在非上止点正时的断路判定中检测出前述涡轮传感器的断路的情况下，供应代替燃料喷射量控制而基于前述增压器的转速预先设定的量的燃料。
[0018]优选地，配备有检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量的发动机状态检测传感器，前述涡轮传感器包含有第一及第二涡轮传感器，前述控制装置在检测出在前述第一及第二涡轮传感器中的一方的断路的情况下，将基于前述第一及第二涡轮传感器中的另外一方的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值计算出的计算转速，作为检测出断路的一方的涡轮传感器检测出来的转速使用。
[0019]优选地，配备有检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量的发动机状态检测传感器，前述控制装置具有将前述涡轮传感器的检测值暂时存储起来的存储机构，在检测出前述涡轮传感器的断路的情况下，将存储在前述存储机构中的断路检测之前的最新的前述涡轮传感器的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值计算出的计算值，作为前述涡轮传感器的检测值使用。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是根据本发明的一种实施方式的发动机的概略结构图。
[0021]图2是前述发动机中的涡轮传感器及曲柄角传感器的概略结构图。
[0022]图3是前述发动机中的发动机本体的输出旋转的时间序列检测件输出的曲线图。
[0023]图4是前述发动机本体的非上止点正时的曲线图。
[0024]图5是在前述发动机本体处于起动后的运转状态的情况下的前述涡轮传感器的断路判定处理的流程图。
[0025]图6是在前述发动机本体处于运转停止状态的情况下的前述涡轮传感器的断路判定处理的流程图。
[0026]图7A是根据具有单一的增压器并且具有检测前述单一的增压器的转速的第一及第二涡轮传感器的前述实施方式的变形例的发动机的概略示意图。
[0027]图7B是根据具有相互相对地串列配置的第一及第二增压器、并且具有分别检测前述第一及第二增压器的转速的第一及第二涡轮传感器的前述实施方式的另外的变形例的发动机的概略示意图。
[0028]图7C是根据具有相互相对地串列配置的第一及第二增压器、并且具有分别检测前述第一及第二增压器的转速的第一及第二涡轮传感器的前述实施方式的进一步的另外的变形例的发动机的概略示意图。

【具体实施方式】
[0029]下面，参照附图对于根据本发明的发动机的优选的实施方式进行说明。
[0030]在图1中，表示根据本实施方式的发动机I的概略结构。在图2中，表示前述发动机I中的涡轮传感器51及曲柄角传感器52的概略结构。
[0031]如图1及图2所示,前述发动机I配备有:发动机本体10,所述发动机本体10具有多个气缸N0.UN0.2,N0.3,N0.4 ;进气管路20，所述进气管路20将吸入空气引导到前述发动机本体10的燃烧室18内；排气管路30，所述排气管路30成为从前述燃烧室18排出的废气的通路；增压器40，所述增压器40具有插装到前述排气管路30中的涡轮机41以及以被该涡轮机41驱动的状态插装到前述进气管路20中的压缩机42 ;前述涡轮传感器51，所述涡轮传感器51检测前述增压器40的转速；控制装置70，所述控制装置70基于来自于前述涡轮传感器51的检测信号控制与前述增压器40的转速具有相关性的前述发动机本体10的运转状态；前述曲柄角传感器52，所述曲柄角传感器52检测曲轴5的旋转角度(下面称之为曲柄角)。
[0032]在本实施方式中，前述发动机I是四缸柴油发动机，是反复进行进气、压缩、膨胀、排气四个冲程的四冲程发动机。
[0033]前述发动机本体10具有:形成前述多个气缸N0.1、N0.2、N0.3、N0.4的气缸体11及气缸盖12 ;和连接到前述气缸盖12上的进气歧管15及排气歧管16。前述曲轴5被旋转自如地支承在前述气缸体11上。
[0034]前述进气管路20与前述进气歧管15流体连接，以使得吸入空气流动方向下游侧的端部与前述多个气缸N0.l、N0.2、N0.3、N0.4的各自的燃烧室18连通。
[0035]在本实施方式中，在前述进气管路20上，按照从吸入空气流动方向的上游侧向下游侧的顺序，设置有空气滤清器21及前述增压器40的前述压缩机42。
[0036]前述排气管路30与前述排气歧管16流体连接，以使得废气流动方向上游侧的端部与前述多个气缸N0.l、N0.2、N0.3、N0.4的各自的燃烧室18连通。
[0037]在本实施方式中，在前述排气管路30上，按照从废气流动方向的上游侧向下游侧的顺序，设置有前述增压器40的涡轮机41及消声器31。
[0038]前述增压器40利用来自于前述发动机本体10的废气能量将吸入空气强制性地送入前述多个气缸N0.l、N0.2、N0.3、N0.4的各自的燃烧室18。
[0039]S卩，前述涡轮机41构成为借助从前述发动机本体10的燃烧室18经由前述排气管路30排出的废气的能量而旋转。前述压缩机42经由旋转轴43与该涡轮机41连接，以便与前述涡轮机41 一起旋转。
[0040]前述涡轮传感器51与前述控制装置70电连接，以将检测信号输入到该控制装置70的方式构成。
[0041]在本实施方式中，对由前述涡轮传感器51检测的检测信号进行放大且进行分频运算的放大器60，被插装在前述涡轮传感器51与前述控制装置70之间。
[0042]前述曲柄角传感器52构成为与前述控制装置70电连接，将检测信号输入到该控制装置70。
[0043]前述控制装置70具有运算部(CPU) 71及存储部72。前述存储部72具有存储控制程序或控制数据等的ROM、以切断电源不会失去设定值等的状态保存并且能够重写前述设定值等的EEPR0M、以及暂时保存由前述运算部进行的运算中生成的数据的RAM等。
[0044]前述控制装置70基于前述曲柄角传感器52的检测信号识别前述多个气缸N0.1、N0.2,N0.3,N0.4变成上止点(TDC)状态的正时，并且，在前述发动机本体10的一个燃烧循环内且在前述多个气缸N0.1、N0.2、N0.3、N0.4任一个都不变成上止点状态的非上止点正时，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0045]更详细地说，前述上止点指的是压缩上止点，下面也一样。
[0046]在变成上止点状态的正时，前述控制装置70测定喷射正时及气门正时等前述发动机I的各种正时。从而，在上止点正时，与非上止点正时相比，前述控制装置70变成施加高运算负荷的状态。考虑到这一点，在本实施方式中，如前面所述，前述控制装置70构成为在非上止点正时进行前述涡轮传感器51的断路判定。根据这种结构，可以尽可能地减轻对前述控制装置70的运算负荷，并且可以有效地检测前述涡轮传感器51的动作不良。
[0047]优选地，如图2所示，在前述曲轴5上设置有表示成为前述多个气缸N0.1、N0.2、N0.3、N0.4中的基准的基准气缸的上止点位置的上止点指标81和在周向方向上等间隔配置的多个检测件82。
[0048]前述控制装置70，根据与通过前述曲柄角传感器52检测前述上止点指标81而检测出来的前述基准气缸的上止点位置相对应的曲柄角和前述多个气缸N0.1、N0.2、N0.3、N0.4的气缸数，识别分别对应于前述多个气缸N0.UN0.2,N0.3,N0.4的上止点位置的曲柄角，并且，通过对从检测出前述上止点指标81的时刻起的由前述曲柄角传感器52检测的前述检测件82的数量进行计数，识别以前述基准气缸的上止点位置作为基准的当前时刻的曲柄角，基于与前述多个气缸N0.UN0.2, N0.3, N0.4的上止点位置的曲柄角及现在时刻的上止点，识别前述非上止点正时。
[0049]在本实施方式中，构成为前述基准气缸作为前述第一气缸N0.1，前述上止点指标81表不该第一气缸N0.1的上止点位置。
[0050]前述多个检测件82被向径向方向突出地设置在相对不能旋转地外嵌于前述曲轴5的圆盘状构件83的外周部。在本实施方式中，前述上止点指标81，如图2所示，前述多个检测件82中的至少一个被作为缺失的部分。
[0051]当然，前述上止点指标81可以采取各种形式。例如，前述上止点指标81可以被制成形成在前述曲轴5的外周面上的切口槽。
[0052]并且，前述控制装置70，基于利用前述曲柄角传感器52进行的前述上止点指标81的检测，识别前述第一气缸N0.1的上止点位置。这里，在前述控制装置70中预先存储气缸数，从而，前述控制装置70基于前述第一气缸N0.1的上止点位置，识别前述第二气缸N0.2、前述第三气缸N0.3及前述第四气缸N0.4的上止点位置的曲柄角。
[0053]另外，一般地，在前述控制装置70中，不仅存储气缸数，而且也存储爆发顺序(在这种情况下，例如，以前述第一个气缸N0.1、前述第三个气缸N0.3、前述第四个气缸N0.4、前述第二个气缸N0.2的顺序爆发)。
[0054]图3中，表示出与表示由前述曲柄角传感器52检测的前述发动机I的输出状态的检测信号相关的曲线图。
[0055]如前面所述，在本实施方式中，前述发动机I形成为四气缸的四冲程发动机，从而，如图3所示，在前述发动机I的一个燃烧循环期间，前述曲轴5旋转两次。因此，前述曲轴5从成为前述基准气缸的前述第一气缸N0.1变成上止点位置的曲柄角起每旋转180度，前述第三气N0.3、前述第四气缸N0.4及前述第二气缸N0.2依次变成位于上止点位置。
[0056]图4中，表示出表示在前述发动机本体10中的一个燃烧循环期间的非上止点正时Ta (Tal?Ta4)的曲线图。
[0057]前述控制装置70,通过对从检测出前述上止点指标81的时刻起的由前述曲柄角传感器52检测的前述检测件82的数量进行计数，识别以前述第一气缸N0.1的上止点位置作为基准的前述曲轴5的当前时刻的旋转角，基于与识别为该当前时刻的旋转角的前述多个气缸N0.l、N0.2、N0.3、N0.4的上止点位置相对应的曲柄角，掌握前述多个气缸N0.1、N0.2、N0.3、N0.4不变成上止点状态的非上止点正时Ta，在该非上止点正时Ta内进行前述断路判定。
[0058]在本实施方式中，前述控制装置70构成为在前述多个气缸N0.UN0.2,N0.3,N0.4的各自的上止点之间的非上止点正时Ta，必定进行断路判定。
[0059]具体地说，前述控制装置70，在前述第一气缸N0.1的上止点和接下来燃烧的前述第三个气缸N0.3的上止点之间的非上止点正时Tal，进行断路判定，之后，在前述第三个气缸N0.3的上止点和接下来燃烧的前述第四个气缸N0.4的上止点之间的非上止点正时Ta2、前述第四个气缸N0.4的上止点和接下来燃烧的前述第二气缸N0.2的上止点之间的非上止点正时Ta3、前述第二个气缸N0.2的上止点与接下来燃烧的前述第一个气缸N0.1的上止点之间的非上止点正时Ta4，分别进行断路判定。
[0060]在其它实施方式中，前述控制装置70可以构成为在一个燃烧循环的期间只一度进行断路判定。
[0061]具体地，例如，前述控制装置70可以构成为在前述第一气缸N0.1的上止点与接下来燃烧的前述第三个气缸N0.3的上止点之间的非上止点正时Tal进行断路判定，但是，在之后的前述第三个气缸N0.3的上止点与接下来燃烧的前述第四个气缸N0.4的上止点之间的非上止点正时Ta2、在前述第四个气缸N0.4的上止点与接下来燃烧的前述第二个气缸N0.2的上止点之间的非上止点正时Ta3、在前述第二个气缸N0.2的上止点与接下来燃烧的前述第一气缸N0.1的上止点之间的非上止点正时Ta4，不进行断路判定。
[0062]另外，前述控制装置70，只要在非上止点正时进行断路判定，在一个燃烧循环的期间可以进行任意次数的断路判定。
[0063]优选地，前述控制装置70可以以下述方式构成，即，在对应于最近燃烧过的气缸的上止点位置的曲柄角与对应于接下来燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角的偏差为Λ Θ的情况下，在当前时刻的曲柄角从对应于前述最近燃烧过的气缸的上止点位置的曲柄角到Δ Θ /2的范围内的正时，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0064]在本实施方式中，例如，如图3所示，由于对应于最近燃烧的前述第一个气缸N0.1的上止点位置的曲柄角与对应于接下来燃烧的前述第三个气缸N0.3的上止点位置的曲柄角的偏差八Θ变成180度，所以，前述控制装置70，在当前时刻的曲柄角变成从对应于前述最近燃烧的前述第一气缸N0.1的上止点位置的曲柄角旋转了相当于Λ Θ/2的90度为止的曲柄角为止的期间的正时，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0065]当利用图4进行说明时，例如，在前述第一个气缸N0.1的上止点与接下来燃烧的前述第三个气缸N0.3的上止点之间的非上止点正时Tal进行断路判定的情况下，前述控制装置70在前述非上止点Tal之中的从前述第一个气缸N0.1的上止点之后起的大约相当于前半部分的正时Tb内，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0066]采用这种结构，例如，根据预先存储在前述存储部72内的规定的程序，允许前述控制装置70合理恰当地进行调整向前述接下来燃烧的气缸喷射的燃料喷射量的燃料喷射量控制。
[0067]这里，对于前述涡轮传感器51的断路判定的具体方法进行说明。
[0068]在本实施方式中，在前述发动机I中配备有发动机状态检测传感器，所述发动机状态检测传感器检测与前述发动机本体10的运转状态相关的物理量。并且，在前述控制装置70中，配备有基于前述发动机状态检测传感器检测的物理量计算前述增压器40的设想转速用的发动机运转状态/增压器相关数据，前述控制装置70以下述方式构成，即，通过利用前述发动机状态检测传感器及前述相关数据计算的设想增压器转速与利用前述涡轮传感器51的检测信号获得的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0069]在这种情况下，与前述发动机本体10的运转状态相关的物理量，例如，通过应用前述发动机I的车辆的行驶速度、配备在前述车辆上的变速装置的输出转速、前述发动机本体10的增压压力、前述发动机本体10的进气温度、前述发动机本体10的进气量、前述发动机本体10的排气温度、以及前述发动机本体10的排气压力之中的任一个或者两个以上的组合来获得。
[0070]前述发动机状态检测传感器，只要能够检测出与对应的前述发动机本体10的运转状态相关的物理量即可，没有特定的限制。
[0071]详细地说，前述控制装置70从发动机本体10的起动之后，以下面所述的流程进行前述断路判定。另外，前述控制装置70，例如，当被输入由钥匙开关等起动手段产生的操作信号时，识别前述发动机本体10的起动。
[0072]在图5中，表示在前述发动机本体10处于起动后的运转状态的情况下的前述涡轮传感器51的断路判定处理的流程图。
[0073]在步骤11，前述控制装置70基于由前述涡轮传感器51产生的检测信号，检测前述增压器40的实测增压器转速。
[0074]在步骤12，前述控制装置70基于前述发动机状态检测传感器产生的检测信号，检测与前述发动机本体10的运转状态相关的物理量。
[0075]在步骤13，前述控制装置70利用检测出的与前述发动机本体10的运转状态相关的物理量，基于前述发动机运转状态/增压器相关数据，计算设想增压器转速。另外，前述发动机运转状态/增压器相关数据被预先存储在前述控制装置70的存储部72中。
[0076]在步骤14，前述控制装置70判定现在时刻是否是非上止点正时。
[0077]前述控制装置70在判定为现在时刻不是非上止点正时的情况下，返回到步骤11。
[0078]前述控制装置70在判定为现在时刻是非上止点正时的情况下，转移到步骤15。
[0079]在前述步骤15，前述控制装置70对前述实测增压器转速和前述设想增压器转速进行比较，进行前述涡轮传感器51的断路判定。在该断路判定中，例如，判定前述实测增压转速是否处于相对于前述设想增压器转速的允许范围内。
[0080]前述控制装置70在判定为没有发生前述涡轮传感器51的断路的情况下，转移到步骤17。
[0081]前述控制装置70在判定为发生前述涡轮传感器51的断路的情况下，转移到步骤16。
[0082]在前述步骤16，前述控制装置70进行规定的控制。另外，对于前述规定的控制，将在后面描述。
[0083]在前述步骤17，前述控制装置70判定前述发动机本体10的运转是否结束。
[0084]前述控制装置70在判定为前述发动机10的运转没有结束的情况下，转移到前述步骤11。
[0085]前述控制装置70在定为前述发动机10的运转结束的情况下,结束前述断路判定的处理。
[0086]更优选地，可以利用前述曲柄角传感器52作为前述发动机状态检测传感器之一。
[0087]在这种情况下，在前述控制装置70中，作为前述发动机运转状态/增压器相关数据，具备由利用前述发动机状态检测传感器检测的前述发动机本体10的转速和燃料喷射量(负荷)计算前述增压器40的设想转速的发动机/增压器相关数据，前述控制装置70，通过基于来自于前述发动机状态检测传感器的信号及前述发动机/增压器相关数据而获得的设想增压器转速与基于来自于前述涡轮传感器51的信号的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0088]这样，在利用前述曲柄角传感器52作为前述发动机状态检测传感器的情况下，可以抑制传感器数的增加，进行断路判定。
[0089]优选地，如图2所示，前述发动机I作为具有规定的电阻值的断路判定回路90，可以配备有以前述控制装置70及前述涡轮传感器51相互作用形成闭合回路的方式，对两者进行电连接的断路判定回路90。
[0090]在这种情况下，前述控制装置70以下述方式构成，即，在主电源接通且前述发动机本体10运转停止的状态下，基于前述断路判定回路90的电阻值是否为规定电阻值，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0091]例如，前述控制装置70可以以下述方式构成，S卩，在前述发动机主体10处于运转停止状态的情况下，前述控制装置70通过将主电源变成接通状态而成为动作状态之后，在为了使起动开始而使起动机动作之前的阶段，每隔规定的时间间隔，进行前述涡轮传感器51的断路判定。这时，例如，通过在前述断路判定回路90上施加规定电压时流动的电流值是否为规定的电流值，判断是否为前述的规定电阻值。
[0092]在图6中，表示在前述发动机本体10处于停止状态的情况下的前述涡轮传感器的断路判定处理的流程图。
[0093]如图6所示，在步骤21，前述控制装置70判定在变成动作状态之后是否经过了规定的时间。
[0094]前述控制装置70在判定为没有经过规定时间的情况下，返回前述步骤21。
[0095]前述控制装置70在判定为已经经过了规定时间的情况下，转移到步骤22。
[0096]在步骤22，前述控制装置70对前述断路判定回路90施加电压。
[0097]在步骤23，前述控制装置70基于由电流计产生的检测信号检测在闭合回路中流动的实测电流值。
[0098]另外，前述电流计预先插装于前述断路判定回路90。
[0099]在步骤24，前述控制装置70判断前述实测电流值是否与规定电流值一致，进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0100]前述控制装置70，在由于前述实测电流值与规定电流值一致而判定为没有发生前述涡轮传感器51的断路的情况下，转移到步骤26。
[0101 ] 前述控制装置70，在由于前述实测电流值与规定电流值不一致而判定为发生前述涡轮传感器51的断路的情况下，转移到步骤25。
[0102]在前述步骤25，前述控制装置70进行错误信号的输出等的规定控制。
[0103]在前述步骤26，前述控制装置70判定前述发动机本体10是否起动了。
[0104]前述控制装置70在判定为前述发动机本体10没有起动的情况下，转移到步骤21。
[0105]前述控制装置70在判定为发动机本体10起动了的情况下，结束前述断路判定的处理。
[0106]另外，这里，对于在前述发动机本体10处于停止状态的情况下，前述控制装置70每隔规定的时间间隔进行前述涡轮传感器51的断路判定的例子进行了说明，但是，在前述发动机本体10处于停止状态的情况下，也可以每当向前述控制装置70输入由开关等进行的人为操作信号，该控制装置70进行前述涡轮传感器51的断路判定。
[0107]这里，对于前述规定控制进行说明。
[0108]前述规定控制，例如可以进行错误信号的输出。
[0109]S卩，前述控制装置70，在检测出前述涡轮传感器51的断路的情况下，作为前述规定控制，输出错误信号。
[0110]在前述错误信号中包括用于通过视觉、听觉或者触觉至少任一种方式告知使用者错误的发生，即，告知前述涡轮传感器51的断路的发生的信号。
[0111]在这种情况下，例如，在前述发动机I上配备有发出声音、照明或者振动中的至少任一种的告知装置。并且，前述控制装置70在检测出前述涡轮传感器51的断路的情况下，向该告知装置输出错误信号，以使前述告知装置动作。
[0112]从而，使用者变得容易地立即识别前述涡轮传感器51的断路。
[0113]除了该错误信号的输出之外，或者代替该错误信号的输出，作为前述规定控制，前述控制装置70也可以对燃料喷射量的基本控制加以变更。
[0114]S卩，前述控制装置70，作为与前述增压器40的转速具有相关性的前述发动机本体10的运转状态的控制，基于前述增压器40的转速进行燃料喷射量控制，所述燃料喷射量控制调整向前述多个气缸N0.l、N0.2、N0.3、N0.4的燃料喷射量。这里，在非上止点正时的断路判定中检测出了前述涡轮传感器51的断路的情况下，代替基于前述增压器40的转速的燃料喷射量控制。前述控制装置70以供应预先设定的量的燃料的方式变更燃料喷射量。
[0115]前述预先设定的量的燃料，可以作为前述发动机本体10接近于运转停止状态这样的、例如该发动机本体10的转速低于规定转速的规定量的燃料。根据这种结构，前述控制装置70，在非上止点正时的断路判定中检测出前述涡轮传感器51的断路的情况下，实施使前述发动机本体10成为低速旋转状态或者运转停止状态这样的故障防护控制。
[0116]另外，在前述涡轮传感器51包含第一及第二涡轮传感器51a、51b的结构中，可以按照下述方式构成，即，前述控制装置70，在检测出前述第一及第二涡轮传感器51a、51b中的一个涡轮传感器51a (51b)的断路的情况下，基于另外一个涡轮传感器51b (51a)的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值，计算前述一个涡轮传感器的设想转速，将该计算转速作为被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的转速进行处理。
[0117]在前述涡轮传感器51包含前述第一及第二涡轮传感器51a、51b的结构中，包括利用前述第一及第二涡轮传感器51a、51b检测单一的增压器的转速的结构(图7A)，以及，利用前述第一及第二涡轮传感器51a、51b分别检测第一及第二增压器的转速的结构(图7B及图7C)。
[0118]首先，如图7A所示，对于以前述第一及第二涡轮传感器51a、51b检测单一的增压器40的转速的方式设置的结构进行说明。
[0119]在这种结构中，前述控制装置70，在检测出前述第一及第二涡轮传感器51a、51b中的一个涡轮传感器51a(51b)的断路的情况下，基于另外一个涡轮传感器51b(51a)的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值，计算被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的推定转速。并且，前述控制装置70，基于计算出的前述一个涡轮传感器51a (51b)的推定转速和前述另外一个涡轮传感器51b (51a)的检测值，获得前述增压器40的转速。
[0120]从而，前述控制装置70可以抑制精度降低地实施与前述增压器40的转速具有相关性的前述发动机本体10的运转状态的控制。
[0121]例如，被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的推定转速，例如，按照下述方式计算出来。
[0122]S卩，前述控制装置70，除了前述发动机/增压器相关数据之外，还具有基于前述发动机本体10的转速和燃料喷射量计算前述进气歧管15的压力用的发动机/进气歧管压力相关数据。
[0123]前述控制装置70，当检测出前述一个涡轮传感器51a(51b)的断路时，利用基于来自于前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速和燃料喷射量，基于前述发动机/进气歧管压力相关数据，计算前述进气歧管15的设想压力，并且，获得基于来自于前述发动机状态检测传感器的信号的前述进气歧管15的实测压力。
[0124]如果前述进气歧管15的设想压力和实测压力的偏差在规定的范围内，前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/增压器相关数据，计算前述增压器40的设想增压器转速，将该计算出的设想增压器转速，推定为已经被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的转速。
[0125]另一方面，如果前述进气歧管15的设想压力和实测压力的偏差不在规定的范围内，则前述控制装置70判定前述进气歧管15的设想压力与实测压力的偏差的绝对值是否在基于燃料喷射量设定的规定阈值以下。
[0126]如果前述偏差的绝对值在规定阈值以下，则前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述进气歧管15的实测压力修正由前述另外一个涡轮传感器51b(51a)检测出的实测增压器转速，将被修正的修正增压器转速推定为检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)检测的转速。
[0127]其次，如图7B所示，对于第一及第二增压器40A、40B串列地配置、且在前述第一及第二增压器40A、40B上分别设置第一及第二涡轮传感器51a、51b的结构进行说明。
[0128]在这种结构中，前述控制装置70，在检测出前述第一及第二涡轮传感器51a、51b中的一个涡轮传感器51a(51b)的断路的情况下，基于另外一个涡轮传感器51b(51a)的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值，计算被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的推定转速。这样，前述控制装置70推定被检测出断路的前述一个润轮传感器51a (51b)应当检测出的前述增压器40A(40B)的转速。
[0129]从而，前述控制装置70可以在抑制其精度降低的同时实施与前述第一及第二增压器40A、40B的转速具有相关性的前述发动机本体10的运转状态的控制。
[0130]例如，按照下述方式计算被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a(51b)的推定转速。
[0131]S卩，前述控制装置70，除了前述发动机/增压器相关数据及前述发动机/进气歧管压力相关数据之外，还具有用于基于前述发动机本体10的转速和燃料喷射量计算前述发动机本体10的吸入空气量的发动机/吸入空气量相关数据。
[0132]在检测出作为设置在高压侧增压器的前述第一增压器40A上的前述第一涡轮传感器51a的断路的情况下，前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/增压器相关数据，分别计算前述第一及第二增压器40A、40B的设想增压器转速，计算前述第一增压器40A与前述第二增压器40B的转速比。
[0133]并且，前述控制装置70获得基于来自未检测出断路的前述第二涡轮传感器51b的信号的前述第二增压器40B的实测增压器转速，基于前述第二增压器40B的实测增压器转速与前述转速之比，计算前述第一涡轮传感器51a应当检测出的前述第一增压器40A的增压器转速。
[0134]另一方面，在检测出设置于作为低压侧增压器的前述第二增压器40B上的前述第一涡轮传感器51b的断路的情况下，前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/吸入空气量相关数据，计算设想吸入空气量。
[0135]前述控制装置70获得基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的实测大气压及前述进气歧管15的温度，并且，获得基于来自未被检测出断路的前述一个涡轮传感器51a的信号的前述第一增压器40A的实测增压器转速，基于实测大气压及前述进气歧管15的温度，修正前述第一增压器40A的实测增压器转速。
[0136]前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/进气歧管压力相关数据，计算前述进气歧管15的设想压力，并且，获得基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述进气歧管15内的实测压力。
[0137]如果前述进气歧管15的设想压力与实测压力的偏差在规定的范围内，则前述控制装置70基于能够修正前述第一增压器40A的实测增压器转速的修正增压器转速，计算前述第一增压器40A的流量。
[0138]另外，如果前述进气歧管15的设想压力与实测压力的偏差不在规定的范围内，则前述控制装置70可以判定为前述第一增压器40A及/或前述第二增压器40B发生了故障。
[0139]前述控制装置70将从前述设想吸入空气量中减去前述第一增压器40A的流量的减法值，作为前述第二增压器40B的流量，基于该第二增压器40B的流量，计算前述第二增压器40B的第一设想增压器转速。
[0140]另外，前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/增压器相关数据，计算前述第二增压器40B的第二设想增压器转速。
[0141]如果前述第二增压器40B的第一设想增压器转速与第二设想增压器转速的偏差在规定阈值以下，则前述控制装置70将前述第一设想增压器转速与前述第二设想增压器转速的平均值、或者前述第一设想增压器转速，推定为前述第二增压器40B的增压器转速，而所述第二增压器40B的增压器转速被推定为是被检测出断路的前述第二涡轮传感器51b检测出来的。
[0142]如果前述第二增压器40B的第一设想增压器转速和第二设想增压器转速的偏差超过前述规定阈值，则前述控制装置70利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/增压器相关数据，计算前述第一增压器40A的设想增压器转速。
[0143]并且，如果前述第一增压器40A的设想增压器转速与前述修正增压器转速的偏差的绝对值在规定阈值以下，则前述控制装置70将前述第二增压器40B的第一设想增压器转速作为被推定为被检测出断路的前述第二涡轮传感器51b检测出来的前述第二增压器40B的增压器转速。
[0144]另外，如果前述第一增压器40A的设想增压器转速与修正增压器转速的偏差的绝对值超过规定阈值，则前述控制装置70可以判定为燃料喷射量异常。
[0145]另外，被推定为前述第二涡轮传感器51b检测出来的增压器转速，可以和被推定为设置在前述高压侧增压器上的前述第一涡轮传感器51a检测出来的增压器转速同样地被计算出来，但是，如果前述发动机本体10的转速是低旋转区域，则高压侧增压器(前述第一增压器40A)的增压器转速是不稳定的，所以，在本例中，可以利用另外的更好的方法计算出来。
[0146]另外，如图7C所示，在前述第一及第二增压器40A、40B相互相对地以并列状态插装到前述进气管路20及前述排气管路30中的结构中，利用和前述同样的方法，可以计算出被推定为被检测出断路的涡轮传感器51a(51b)检测出来的转速。
[0147]优选地，在前述控制装置70上配备有暂时存储前述涡轮传感器51的检测值的存储机构，前述控制装置70在检测出前述涡轮传感器51的断路的情况下，基于存储到前述存储机构中的断路检测前的最新的前述涡轮传感器51的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值，计算设想转速，将该设想转速作为前述涡轮传感器51的检测值来处理。
[0148]在本实施方式中，前述存储机构被作为前述控制装置70的存储部72，前述涡轮传感器51的检测值以在经过规定时间后被更新的状态被暂时存储在该存储部72中。
[0149]并且，前述控制装置70在检测出前述涡轮传感器51的断路的情况下，基于存储在前述存储部72中的断路检测前的最新的前述涡轮传感器51的检测值和断路检测后的前述发动机状态检测传感器的检测值，计算设想转速，将该设想转速作为前述涡轮传感51的检测值来处理。这样，前述控制装置70在断路检测后推定现在时刻的前述增压器40的转速。
[0150]借此，前述控制装置70可以在不降低精度的同时实施与前述增压器40的转速具有相关性的前述发动机本体10的运转状态的控制。
[0151]由前述控制装置70进行的断路检测后的前述增压器40的转速的推定，例如，按照下述方式进行。
[0152]即，前述控制装置70具有前述发动机/增压器相关数据及前述发动机/进气歧管压力相关数据。
[0153]前述控制装置70，当检测前述涡轮传感器51的断路时，利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述发动机本体的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/增压器相关数据，计算设想增压器转速，计算该设想增压器转速与断路检测前的最新的前述涡轮传感器51的检测值的偏差。
[0154]如果前述偏差在规定的范围内，则前述控制装置70，在断路检测后，利用基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的最新的前述发动机本体10的转速及燃料喷射量，基于前述发动机/进气歧管压力相关数据，计算前述进气歧管15的设想压力，并且获得基于来自前述发动机状态检测传感器的信号的前述进气歧管15的实测压力。
[0155]并且，如果前述进气歧管15的设想压力与实测压力的偏差的绝对值在规定阈值以下，则前述控制装置70将前述设想增压器转速推定为现在时刻的前述增压器40的转速。
[0156]另外，在前述各种实施方式中，作为前述发动机1，使用带有增压器的柴油发动机，但是，如果是配备有将空气强制性地送入燃烧室的增压器的发动机，也可以使用汽油发动机等。
[0157]附图标记说明
[0158]I发动机
[0159]5 曲轴
[0160]10发动机本体
[0161]18燃烧室
[0162]20进气管路
[0163]30排气管路
[0164]40增压器
[0165]41涡轮机
[0166]42压缩机
[0167]51涡轮传感器
[0168]52曲柄角传感器
[0169]70控制装置
[0170]72存储部
[0171]81上止点指标
[0172]82检测件
[0173]90断路判定回路
【权利要求】
1.一种发动机，配备有:发动机本体，所述发动机本体具有多个气缸；进气管路，所述进气管路将吸入空气引导到前述发动机本体的燃烧室；排气管路，所述排气管路成为从前述燃烧室排出的废气的通路；增压器，所述增压器具有插装于前述排气管路中的涡轮机以及以被涡轮机驱动的状态插装于前述进气管路中的压缩机；涡轮传感器，所述涡轮传感器检测前述增压器的转速；控制装置，所述控制装置基于来自前述涡轮传感器的信号控制与前述增压器的转速具有相关性的前述发动机本体的运转状态；曲柄角传感器，所述曲柄角传感器检测曲轴的旋转角度，其特征在于， 前述控制装置基于前述曲柄角传感器的检测信号识别前述多个气缸变成上止点状态的正时，并且，在前述发动机本体的一个燃烧循环内、而且是在前述多个气缸中的任一个都未变成上止点状态的非上止点正时，进行前述涡轮传感器的断路判定。
2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于，在前述曲轴上设置有表示前述多个气缸中的成为基准的基准气缸的上止点位置的上止点指标、和在周向方向上等间隔配置的多个检测件， 前述控制装置根据前述多个气缸的气缸数和与前述曲柄角传感器通过检测前述上止点指标而检测出的前述基准气缸的上止点位置相对应的曲柄角，识别与前述多个气缸的上止点位置对应的曲柄角，并且，通过对从检测出前述上止点指标的时刻起由前述曲柄角传感器检测的前述检测件的数量进行计数，识别以前述基准气缸的上止点位置为基准的现在时刻的曲柄角，基于和前述多个气缸的上止点位置相对应的曲柄角及现在时刻的曲柄角，识别前述非上止点正时。
3.如权利要求2所述的发动机，其特征在于，前述控制装置，在对应于最近燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角与对应于接下来燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角的偏差为Λ Θ的情况下，在现在时刻的曲柄角从对应于前述最近燃烧的气缸的上止点位置的曲柄角到Δ Θ /2的范围内，进行前述涡轮传感器的断路判定。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机，其特征在于，配备有发动机状态检测传感器，所述发动机状态传感器检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量， 前述控制装置具有基于由前述发动机状态检测传感器检测的物理量计算前述增压器的设想转速用的发动机运转状态/增压器相关数据，通过利用前述发动机状态检测传感器及前述相关数据计算的设想增压器转速与利用前述涡轮传感器的检测信号获得的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器的断路判定。
5.如权利要求4所述的发动机，前述曲柄角传感器还起着作为前述发动机状态检测传感器的作用， 前述控制装置，作为前述发动机运转状态/增压器相关数据，具有根据由前述发动机状态检测传感器检测的前述发动机本体的转速和燃料喷射量计算前述增压器的设想转速的发动机/增压器相关数据，通过基于来自前述发动机状态检测传感器的信号及前述发动机/增压器相关数据获得的设想增压器转速与基于来自前述涡轮传感器的信号的实测增压器转速的比较，进行前述涡轮传感器的断路判定。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发动机，其特征在于，作为具有规定的电阻值的断路判定回路，配备有以前述控制装置及前述涡轮传感器相互作用而形成闭合回路的方式与两者电连接的断路判定回路， 前述控制装置，在主电源接通且前述发动机本体运转停止的状态下，基于前述断路判定回路的电阻值是否为规定电阻值，进行前述涡轮传感器的断路判定。
7.如权利要求1至6中任一项所述的发动机，其特征在于，前述控制装置在检测出前述涡轮传感器的断路的情况下，输出错误信号。
8.如权利要求1至7中任一项所述的发动机，其特征在于，前述控制装置，作为与前述增压器的转速具有相关性的前述发动机本体的运转状态的控制，基于前述增压器的转速进行调整向前述多个气缸喷射的燃料喷射量的燃料喷射量控制，在非上止点正时的断路判定中检测出前述涡轮传感器的断路的情况下，供应基于前述增压器的转速的、代替燃料喷射量控制而预先设定的量的燃料。
9.如权利要求1至8中任一项所述的发动机，其特征在于，配备有检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量的发动机状态检测传感器， 前述涡轮传感器包含有第一涡轮传感器及第二涡轮传感器， 前述控制装置在检测出前述第一涡轮传感器及第二涡轮传感器中的一个断路的情况下，将基于前述第一涡轮传感器及第二涡轮传感器中的另外一个的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值计算出的计算转速，作为检测出断路的一个涡轮传感器检测出来的转速来处理。
10.如权利要求1至9中任一项所述的发动机，其特征在于，配备有检测与前述发动机本体的运转状态相关的物理量的发动机状态检测传感器， 前述控制装置具有将前述涡轮传感器的检测值暂时存储起来的存储机构，在检测出前述涡轮传感器的断路的情况下，将存储在前述存储机构中的断路检测前的最新的前述涡轮传感器的检测值和前述发动机状态检测传感器的检测值计算出的计算值，作为前述涡轮传感器的检测值来处理。
【文档编号】F02B39/16GK104136739SQ201380011362
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月18日 优先权日:2012年3月1日
【发明者】高桥岳志, 板津俊郎 申请人:洋马株式会社, 丰田自动车株式会社