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公開番号2024038826
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022143129
出願日2022-09-08
発明の名称内燃機関システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F02D 9/04 20060101AFI20240313BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】本明細書開示の発明は、排気切替弁に異常が生じたときのポンプアップの発生を抑制することを課題とする。
【解決手段】内燃機関システムは、内燃機関が有する排気管に設けられ、吸入空気量に応じて開度が変更される排気切替弁と、当該排気切替弁が異常であるか否かの判定を行い、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をした場合に、吸入空気量を制限する吸入空気量制限制御を行う制御部と、を備える。制御部は、排気切替弁の開度が吸入空気量に対して開き過ぎている状態が予め定められた期間継続されたと判断した場合に、排気切替弁が異常であるとの判定をする。また、制御部は、弁開度センサによって、排気切替弁に対する開度の指示値に応じた開度が検出されなかった場合に、排気切替弁が異常であるとの判定をする。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関が有する排気管に設けられ、吸入空気量に応じて開度が変更される排気切替弁と、
当該排気切替弁が異常であるか否かの判定を行い、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をした場合に、スロットル弁によって吸入空気量を制限する吸入空気量制限制御を行う制御部と、
を、備えた内燃機関システム。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記排気切替弁の開度が吸入空気量に対して閉じ過ぎている状態が予め定められた期間継続されたと判断した場合に、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をする、
請求項１に記載の内燃機関システム。
【請求項３】
前記排気切替弁は、弁体の開度を検出する弁開度センサを含み、
前記制御部は、前記弁開度センサによって、前記排気切替弁に対する開度の指示値に応じた開度が検出されなかった場合に、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をする、
請求項１又は２に記載の内燃機関システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記排気切替弁の暖機が完了していないと判断した場合に、前記排気切替弁が異常であるか否かの判定及び前記吸入空気量制限制御を回避する、
請求項１に記載の内燃機関システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記内燃機関に車両診断装置が接続されている場合において、当該車両診断装置によって前記排気切替弁の全開指示以外の開度指示が出されている場合に、前記排気切替弁が異常であるか否かの判定及び前記吸入空気量制限制御を回避する、
請求項１に記載の内燃機関システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エアフロメータにより検出される吸入空気量から算出される基準背圧と、排気圧センサによって検出される実際の背圧との差分に基づいて内燃機関の制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。ここで、背圧は排気管内の圧力である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１１－１９０２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、昨今、排気切替弁を備えた内燃機関が知られている。排気切替弁は、内燃機関が高回転域を使用しているときに開弁されることで排気の抜けをよくし、出力を得易くしたり、排気音を演出したりすることができる。排気切替弁は、その一方で、市街地などにおける低速走行時において閉弁されることで、車両走行時の静粛性を確保することができる。
【０００５】
しかしながら、このような排気切替弁にその開度を検出する弁開度センサや弁体の閉固着といった異常が生じると、背圧が上昇する。特に、内燃機関が高回転、高負荷状態となっているときに排気切替弁に異常が生じ、背圧が上昇すると、ポンプアップが生じることがある。ポンプアップは、排気管の上流に位置し、燃焼室の開閉を行う排気弁が閉まりにくくなる現象である。ポンプアップが生じると、内燃機関の筒内における圧縮が十分に行われず、燃焼状態が悪化して内燃機関の性能が低下したり、バルブシールが高温の燃焼熱に曝されて劣化しやすくなったりすることがある。
【０００６】
そこで、本明細書開示の発明は、排気切替弁に異常が生じたときのポンプアップの発生を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、排気管に設けられ、吸入空気量に応じて開度が変更される排気切替弁と、当該排気切替弁が異常であるか否かの判定を行い、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をした場合に、スロットル弁によって吸入空気量を制限する吸入空気量制限制御を行う制御部と、を備えた内燃機関システムによって達成することができる。
【０００８】
上記構成において、前記制御部は、前記排気切替弁の開度が吸入空気量に対して閉じ過ぎている状態が予め定められた期間継続されたと判断した場合に、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をする態様とすることができる。
【０００９】
また、上記構成において、前記排気切替弁は、弁体の開度を検出する弁開度センサを含み、前記制御部は、前記弁開度センサによって、前記排気切替弁に対する開度の指示値に応じた開度が検出されなかった場合に、前記排気切替弁が異常であるとの異常判定をする態様としてもよい。
【００１０】
さらに、上記構成において、前記制御部は、前記排気切替弁の暖機が完了していないと判断した場合に、前記排気切替弁が異常であるか否かの判定及び前記吸入空気量制限制御を回避する態様とすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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