JP2000220515A - 内燃機関におけるセンサの異常検出装置 - Google Patents
内燃機関におけるセンサの異常検出装置Info
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Abstract
確に且つ高い頻度で検出することのできる内燃機関にお
けるセンサの異常検出装置を提供する。 【解決手段】エンジン11の吸気通路32には、吸入空
気量を調整するためのスロットルバルブ46と、同吸入
空気量を検出するためのエアフローメータ34とが設け
られる。このエンジン11においては、燃費向上やエミ
ッション悪化防止を意図して頻繁に減速時での燃料カッ
トが実行される。こうした燃料カット中には、スロット
ルバルブ46の開度を全閉付近の状態から大きく開き側
に制御することが可能になる。そして、燃料カット中に
スロットルバルブ46を強制的に開き側に制御し、その
ときのエアフローメータ34の検出値に基づきエアフロ
ーメータ34における異常発生の有無が判断される。
Description
に設けられたバキュームセンサやエアフローメータ等の
センサの異常を検出する内燃機関におけるセンサの異常
検出装置に関するものである。
においては、燃焼室に充填された空気及び燃料からなる
混合気を燃焼させ、その燃焼エネルギーによってピスト
ンを往復移動させるようにしている。こうした内燃機関
にあっては、燃焼室に吸入される空気の量(吸入空気
量)に対応した量の燃料を燃料噴射弁から噴射供給する
ことで、燃焼室に充填される混合気の空燃比を理論空燃
比に近づけて混合気の燃焼状態を良好に維持することが
好ましい。そして、混合気の空燃比を理論空燃比に近づ
けるためには、内燃機関の吸入空気量に関係するパラメ
ータ、例えば吸入空気量自体や吸気圧をエアフローメー
タやバキュームセンサ等のセンサによって検出し、同セ
ンサからの検出信号に基づき燃料噴射弁を制御して吸入
空気量に対応した量の燃料を噴射供給する。
センサには、断線やショートといった異常が生じる場合
があるが、これら異常が発生すると吸入空気量や吸気圧
を適正に検出することができなくなる。その結果、吸入
空気量に対応した量の燃料を噴射供給することができな
くなり、混合気の空燃比が理論空燃比からずれて良好な
燃焼状態を維持することが困難になる。そこで従来は、
吸入空気量や吸気圧を検出するためのセンサにおける異
常発生の有無を判断する異常判定装置が各種提案されて
いる。こうした装置としては、例えば特開平7−279
42号公報に記載された異常検出装置が知られている。
機関のスロットルバルブが設けられる同機関の吸気通路
に対して同スロットルバルブを迂回するように接続され
るバイパス通路と、バイパス通路に設けられたアイドル
スピードコントロールバルブとを備えている。そして、
内燃機関のアイドル時にアイドルスピードコントロール
バルブの開度を所定量変化させ、エアフローメータの検
出値がアイドルスピードコントロールバルブの開度変化
に応じた所定量だけ変化するのに要した時間を算出す
る。こうして算出された時間が適正値よりも長いことに
基づきエアフローメータが異常である旨判断され、断線
やショートといった異常の検出が行われることとなる。
置においては、アイドル時という吸入空気量が少ないと
きに、吸入空気量変化が少ないアイドルスピードコント
ロールバルブの開度変化に基づきエアフローメータの異
常検出が行われる。そのため、エアフローメータの検出
値が上記断線やショート等が生じたときの検出値よりは
適正値に近い値になるような検出しにくい異常、例えば
エアフローメータの検出部分に異物が付着するといった
異常が生じた場合、上記公報に記載の装置では異常検出
ができなくなる。これは、上記異物の付着といった異常
の場合、上記異常検出時にエアフローメータの検出値が
適正値からずれた値にはなるものの、そのずれが小さい
ためにアイドルスピードコントロールバルブの開度変化
に伴うエアフローメータの検出値の変化が適正に近い傾
向を示し、異常であることが見分けられなくなるからで
ある。
ルブではなく、スロットルバルブの開度変化に対するエ
アフローメータの検出値の変化量に基づきエアフローメ
ータの異常を検出する装置が提案されている。こうした
装置としては、例えば特開平9−159578号公報に
記載された異常検出装置が知られている。
燃機関の運転中にスロットルバルブの開度が所定量変化
したときのエアフローメータの検出値の変化量に基づき
エアフローメータの異常を検出するようにしている。従
って、異物の付着といった検出しにくい異常を検出可能
なほど大きくスロットルバルブの開度が変化したとき、
その変化に伴い変化するエアフローメータの検出値の変
化量に基づき異常発生の有無を判断することで、的確な
エアフローメータの異常検出が行われるようになる。
ルバルブの開度変化に対するエアフローメータの検出値
の変化量に基づき異常検出を行うことで、異物の付着と
いった検出しにくい異常が発生した場合でも、その異常
を的確に検出することができるようにはなる。しかし、
上記のような検出しにくい異常を的確に検出するために
はスロットルバルブを全閉付近から全開付近までなど比
較的大きく開度変化させる必要がある。通常の機関運転
中において、上記のようにスロットルバルブが大きく開
度変化する頻度は低いため、異物の付着といった検出し
にくい異常の的確な検出を高い頻度で行うことが困難で
ある。そのため、同異常の発生後において直ちに異常発
生の旨判断することができないという事態が生じる可能
性がある。
ものであって、その目的は、異物の付着など検出しにく
いセンサの異常を的確に且つ高い頻度で検出することの
できる内燃機関におけるセンサの異常検出装置を提供す
ることにある。
め、請求項1記載の発明では、所定の機関運転状態のと
きに燃焼室への供給燃料がカットされる内燃機関の吸気
系に設けられて同機関の吸気状態を検出するセンサの異
常を検出する内燃機関におけるセンサの異常検出装置に
おいて、内燃機関の吸入空気量を調整する吸気調整手段
と、内燃機関の燃料カットが行われているときに前記吸
気調整手段を所定量だけ強制的に駆動させる強制駆動手
段と、前記強制駆動手段によって前記吸気調整手段が強
制駆動されるときの前記センサからの検出信号に基づき
同センサにおける異常の有無を判断する異常判定手段と
を備えた。
サの異常を検出するための吸気調整手段の強制駆動を大
きな駆動量にて実行することが可能になる。また、内燃
機関の燃料カットは、通常の機関運転中に頻繁に行われ
ることとなる。こうした燃料カット中にセンサにおける
異常発生の有無の判断が行われる同構成によれば、異物
の付着など検出しにくいセンサの異常を的確に且つ高い
頻度で検出することができるようになる。
発明において、前記強制駆動手段は、減速時での燃料カ
ットが行われているときに前記吸気調整手段を強制的に
駆動するものとした。
の燃料カット中にセンサにおける異常発生の有無が判断
されるため、その異常判断を行うための動作を確実に完
了させて的確な異常検出を行うことができるようにな
る。
発明において、前記強制駆動手段は、機関回転数が所定
値以上であることを条件に前記吸気調整手段の強制的な
駆動を開始するものとした。
は吸入空気量も多く、機関吸入空気量が多い状態でセン
サにおける異常発生の有無が判断されるため、その異常
判断を的確に行うことができるようになる。
いずれかに記載の発明において、前記異常判定手段は、
機関回転数を加味してセンサにおける異常の有無を判断
するものとした。
関回転数に応じて変化するため、機関回転数を加味して
センサにおける異常発生の有無を判断することで、その
判断を一層的確に行うことができるようになる。
いずれかに記載の発明において、前記異常判定手段は、
前記吸気調整手段の強制駆動開始時における前記センサ
からの検出信号と、前記吸気調整手段の強制駆動終了時
から所定時間が経過したときの前記センサからの検出信
号とに基づき同センサにおける異常の有無を判断するも
のとした。
の変化には応答遅れが生じるが、同強制駆動の終了時か
ら所定時間が経過したときのセンサからの検出信号に基
づき異常発生の有無が判断される同構成によれば、セン
サにおける異常発生の有無を的確に判断することができ
るようになる。
いずれかに記載の発明において、前記吸気調整手段は内
燃機関の吸気系に設けられるスロットルバルブであっ
て、前記異常判定手段は前記センサの異常判断を行う前
に前記スロットルバルブにおける異常発生の有無を判断
し、同バルブに異常が無いことを条件に前記センサにお
ける異常発生の有無を判断するものとした。
が無いことを条件にセンサの異常検出が行われるため、
スロットルバルブの異常に伴いセンサの検出信号が適正
値からずれることは防止される。従って、スロットルバ
ルブの異常発生時に、その異常に伴うセンサからの検出
信号の適正値に対するずれをセンサの異常として誤判断
するのを防止することができる。
発明において、前記スロットルバルブの開度を検出する
スロットルポジションセンサを更に備え、前記異常判断
手段は前記スロットルバルブを強制的に開度変化させ、
その強制的な開度変化が行われる際の前記スロットルポ
ジションセンサからの検出信号に基づき前記スロットル
バルブにおける異常発生の有無を判断するものとした。
前にスロットルバルブを強制的に開度変化させ、その際
のスロットルポジションセンサからの検出信号に基づき
スロットルバルブにおける異常発生の有無が判断される
ため、その判断を的確に行うことができるようになる。
ンエンジンに適用した一実施形態を図1〜図6に従って
説明する。
ダブロック11a内には、ピストン12が往復移動可能
に設けられている。このピストンは、コンロッド13を
介してエンジン11の出力軸であるクランクシャフト1
4に連結されている。そして、ピストン12の往復移動
は、コンロッド13によってクランクシャフト14の回
転へと変換されるようになっている。
14aが取り付けられている。このシグナルロータ14
aの外周部には、複数の突起14bがクランクシャフト
14の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。ま
た、シグナルロータ14aの側方には、クランクポジシ
ョンセンサ14cが設けられている。そして、クランク
シャフト14が回転して、シグナルロータ14aの各突
起14bが順次クランクポジションセンサ14cの側方
を通過することにより、同センサ14cからはそれら各
突起14bの通過に対応したパルス状の検出信号が出力
されるようになる。
リンダヘッド15が設けられ、シリンダヘッド15とピ
ストン12との間には燃焼室16が設けられている。こ
の燃焼室16には、シリンダヘッド15に設けられた吸
気ポート17及び排気ポート18が連通し、吸気ポート
17及び排気ポート18には吸気通路32及び排気通路
33が連通している。
ータ34が設けられている。エアフローメータ34は、
吸気通路32を介して燃焼室16へ吸入される空気の量
を検出し、その検出された吸入空気量に対応した出力信
号を発生する。また、吸気通路32内において、エアフ
ローメータ34よりも下流側には、スロットルバルブ4
6が設けられている。このスロットルバルブ46は、ス
ロットル用モータ46aの駆動により回動されて開度調
節がなされる。スロットルバルブ46の開度はスロット
ルポジションセンサ49によって検出される。
自動車の室内に設けられたアクセルペダル47の踏込量
に基づき制御される。即ち、自動車の運転者がアクセル
ペダル47を踏み込み操作すると、アクセルペダル47
の踏込量がアクセルポジションセンサ48によって検出
され、同センサ48の検出信号に基づきスロットル用モ
ータ46aの駆動制御に基づくスロットルバルブ46の
開度調節により、吸気通路32の吸気流通面積が変化し
て燃焼室16へ吸入される空気の量が調整されるように
なる。
16内へ向かって燃料を噴射するための燃料噴射弁50
が設けられている。この燃料噴射弁50は、吸気通路3
2内の空気が燃焼室16へ吸入されるとき、燃焼室16
へ向けて燃料を噴射し、燃料及び空気からなる混合気を
形成する。一方、シリンダヘッド15には、燃焼室16
内に充填された混合気に対して点火を行うための点火プ
ラグ51が設けられている。
気行程において、ピストン12の下降により燃焼室16
へ吸気通路32を介して空気が吸入され、この空気と燃
料噴射弁50から噴射される燃料との混合気が燃焼室1
6に充填される。その後、エンジン11の圧縮行程にて
燃焼室16内で圧縮された混合気が点火プラグ51によ
り点火されて燃焼し、その燃焼エネルギーによりピスト
ン12が往復移動してエンジン11が駆動力を得ること
となる。
ーメータ34及びスロットルバルブ46の異常検出装置
の電気的構成を図2に基づいて説明する。この制御装置
は、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、及びスロット
ル開度制御など、エンジン11の運転状態を制御するた
めの電子制御ユニット(以下「ECU」という)92を
備えている。このECU92は、ROM93、CPU9
4、RAM95及びバックアップRAM96等を備える
論理演算回路として構成されている。
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、CPU94はR
OM93に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、RAM95はCPU
94での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM9
6はエンジン11の停止時に保存すべきデータを記憶す
る不揮発性のメモリである。そして、ROM93、CP
U94、RAM95及びバックアップRAM96は、バ
ス97を介して互いに接続されるとともに、外部入力回
路98及び外部出力回路99と接続されている。
ンセンサ14c、エアフローメータ34、アクセルポジ
ションセンサ48、及びスロットルポジションセンサ4
9等が接続されている。一方、外部出力回路99には、
スロットル用モータ46a、及び燃料噴射弁50等が接
続されている。
48からの検出信号に基づきアクセルペダル47の踏込
量(アクセル踏込量)ACCPを求める。そして、EC
U92は、アクセル踏込量ACCPに対応した目標スロ
ットル開度TAtを求め、スロットルバルブ46の開度
を目標スロットル開度TAtと一致させるべくスロット
ル用モータ46aを駆動制御する。こうしたスロット開
度制御を行うことで、エンジン11の吸入空気量が調整
されるようになる。
4からの検出信号に基づきエンジン11の吸入空気量を
求めるとともに、クランクポジションセンサ14cから
の検出信号に基づきエンジン回転数NEを求める。そし
て、ECU92は、上記吸入空気量及びエンジン回転数
NEに基づき燃料噴射量Qを算出し、同燃料噴射量Qに
対応した量の燃料を噴射すべく燃料噴射弁50を駆動制
御する。こうした燃料噴射量制御を行うことで、燃焼室
16内に充填される混合気の空燃比を理論空燃比に近づ
け、混合気の燃焼状態を良好に維持することができるよ
うになる。
ョン悪化防止、エンジン11の破損防止、及び車速の抑
制等を意図して、エンジン11が所定の運転状態にある
ときに燃料噴射弁50からの燃料噴射を停止させ、燃料
カットを実行する。こうした燃料カットが行われる運転
状態としては、例えばスロットルバルブ46の開度が全
閉付近の値であって且つエンジン回転素NEがアイドル
回転数よりも高い所定値以上であるとき、即ち燃料供給
が必要でない減速時であるときがあげられる。この減速
時での燃料カットを行うことにより、エンジン11の燃
費向上やエミッション悪化防止が図られるようになる。
スロットルバルブ46及びエアフローメータ34の異常
検出処理の概要について図3のタイムチャートを参照し
て説明する。
ど、スロットルバルブ46の開度が全閉付近の値になる
と、エンジン回転数NEが図3(a)に示すように徐々
に低下するようになる。そして、このときのエンジン回
転数NEがアイドル回転数よりも高い所定値γ以上であ
れば、図3(b)に示すように燃料カットが行われる。
更に、ECU92は、以下の(1)〜(3)に示す上記
異常検出処理の実行条件が全て成立したか否かを判断す
る。
えば上記所定値γよりも大きい値)以上であること (2)アクセル踏込量ACCPが所定値(例えばスロッ
トルバルブ46が全閉になるときのアクセル踏込量AC
CPに近い値)以下であること (3)減速燃料カット中であること ECU92は、これら実行条件が全て成立してれば、実
行条件成立フラグFとして「1」をRAM95の所定領
域に記憶する。この実行条件成立フラグFは、エンジン
11が上記スロットルバルブ46及びエアフローメータ
34の異常検出を実行可能な状態にあるか否かを判断す
るためのものである。また、ECU92は、以下の
(4)〜(6)に示す各条件のうちのいずれか一つでも
成立すると、上記実行条件成立フラグFとして「0」を
RAM95の所定領域に記憶する。
えば上記所定値βよも小さく且つ上記所定値γよりも大
きい値)より小さいこと (5)アクセル踏込量ACCPが所定値(例えばスロッ
トルバルブ46が全閉になるときのアクセル踏込量AC
CPに近い値)より大きいこと (6)減速燃料カット中でないこと 従って、上記のように燃料カットが行われた状態にあっ
て、上記(2)及び(3)の各実行条件が成立すると、
図3(c)に示すように実行条件成立フラグFが「0」
から「1」へと設定される。このように実行条件成立フ
ラグFが「1」になると、ECU92は、上記スロット
ルバルブ46及びエアフローメータ34の異常検出を実
行する。即ち、ECU92は、図3(d)に示すように
目標スロットル開度TAtを所定量θ分だけ大きくする
ことで、スロットルバルブ46の開度を強制的に全閉に
近い状態から所定量θ分だけ開き側に制御する。
の開度を求めるためにスロットルポジションセンサ49
からの検出信号を入力する。上記のようにスロットルバ
ルブ46が強制的に開き側に制御されるとき、スロット
ルポジションセンサ49の検出値は目標スロットル開度
TAtの変化に対して図3(e)に示すように所定の応
答遅れをもって推移するようになる。このように目標ス
ロットル開度の変化に対して上記応答遅れをもたせるの
はスロットル開度が変化し過ぎる、いわゆるオーバーシ
ュートを防止するためである。
が開き側に制御されるときには、ECU92に入力され
るエアフローメータ34の検出値がスロットルポジショ
ンセンサ49の検出値の推移に対して図3(f)に示す
ように所定の応答遅れをもって推移するようになる。こ
のようにエアフローメータ34の検出値の推移に応答遅
れが生じるのは、スロットル開度の変化に対するエンジ
ン11の吸入空気量の変化には吸気抵抗に伴う応答遅れ
が生じるためである。
(f)に示すように推移するとき、エンジン11におけ
るエンジン負荷は図3(g)に示すように推移する。こ
のエンジン負荷は、エンジン11の一回転当たりの吸入
空気量であって、エアフローメータ34の検出値及びエ
ンジン回転数NE等に基づき算出される。
「0」から「1」に変化したとき、即ち上記スロットル
バルブ46の強制的な開き動作が開始されるとき、スロ
ットルポジションセンサ49からの検出値を第1のスロ
ットル開度検出値Vt1として記憶する。また、ECU9
2は、このときのエアフローメータ34の検出値を第1
の吸気量検出値Vg1として記憶する。更に、ECU92
は、第1の吸気量検出値Vg1及びエンジン回転数NE等
に基づき、このときのエンジン負荷(エンジン11にお
ける一回転当たりの吸入空気量)kl1を算出する。
動作が開始された後、この開き動作に基づき吸入空気量
が変化するのに必要な時間である所定時間Δtが経過す
ると、ECU92は、所定時間Δtが経過した時点にお
けるスロットルポジションセンサ49の検出値を第2の
スロットル開度検出値Vt2として記憶する。また、EC
U92は、このときのエアフローメータ34の検出値を
第2の吸気量検出値Vg2として記憶する。更に、ECU
92は、第2の吸気量検出値Vg2及びエンジン回転数N
E等に基づき、このときのエンジン負荷kl2を算出す
る。
に示すように所定値αよりも小さくなるなどして実行条
件成立フラグFが図3(c)に示すように「1」から
「0」に変化すると、ECU92は、目標スロットル開
度TAtを図3(d)に示すように所定量θだけ小さく
する。これによりスロットルバルブ46が強制的に開き
側へ制御される前の開度へと制御されるようになる。
ル開度検出値Vt2から上記第1のスロットル開度検出値
Vt1を減算した値(「Vt2−Vt1」)が所定値aよりも
大きいか否かに基づき、スロットルバルブ46における
異常発生の有無を判断する。スロットルバルブ46に異
常が発生している場合、目標スロットル開度TAtを所
定量θだけ大きくしても、スロットルバルブ46が全閉
に近い状態から所定量θまで開かなくなる。
ットルバルブ46が正常であり、「Vt2−Vt1>a」で
なければスロットルバルブ46が異常であると判断する
ことができる。この「Vt2−Vt1>a」であるか否かの
判断に基づきスロットルバルブ46における異常発生の
有無を判断することができ、こうしてスロットルバルブ
46の異常検出が行われるようになる。なお、上記所定
値aは、的確にスロットルバルブ46の異常を検出する
ことのできる値に設定されており、予め実験等によって
求められるものである。
ルブ46の異常判断において異常が無い旨判断されたこ
とを条件に、上記エンジン負荷kl2から上記エンジン
負荷kl1を減算した値(「kl2−kl1」)が所定
値bよりも小さいか否かに基づき、エアフローメータ3
4における異常発生の有無を判断する。エアフローメー
タ34に異常が発生している場合、スロットルバルブ4
6を全閉に近い状態から所定量θだけ開いても、同所定
量θに対応する分だけエアフローメータ34の検出値が
大きくならず、エンジン負荷も同所定量θに対応する分
だけ大きくならなくなる。
ばエアフローメータ34が正常であり、「kl2−kl
1<b」であればエアフローメータ34が異常であると
判断することができる。この「kl2−kl1<b」で
あるか否かの判断に基づきエアフローメータ34におけ
る異常発生の有無を判断することができ、こうしてエア
フローメータ34の異常検出が行われるようになる。な
お、上記所定値bは、的確にエアフローメータ34の異
常を検出することのできる値に設定されており、予め実
験等によって求められるものである。
ンジン11における燃費の向上やエミッションの悪化防
止を意図して頻繁に行われる。また、エンジン11の燃
料カット中においては、スロットルバルブ46を全閉に
近い状態から強制的に開き側に大きく制御することが可
能になる。更に、各種燃料カットのうち減速時での燃料
カットは、他のものよりも長期間行われることが多いた
め、上記スロットルバルブの強制的な開き動作を同燃料
カット中に確実に完了することができる。そのため、上
記スロットルバルブ46を強制的に開き側へ制御する際
のスロットルポジションセンサ49からの検出信号に基
づき、スロットルバルブ46における異常発生の有無を
的確に且つ高い頻度で判断することができるようにな
る。
その検出部34a(図1)への異物の付着といった検出
しにくい異常が発生する場合がある。こうした異常が検
出しにくいのは、同異常の発生時にアイドル時など吸入
空気量が少ない状態にあってはエアフローメータ34の
検出値が適正値に近い値になるためである。しかし、上
記のようにアイドル時よりも吸入空気量が多い減速時で
の燃料カット中であって、しかもスロットルバルブ46
を強制的に大きく開き側へ制御する際のエアフローメー
タ34の検出信号に基づき異常検出を行うことで、上記
のような検出しにくい異常であっても異常発生の有無を
的確に且つ高い頻度で判断することができるようにな
る。なお、上記スロットルバルブ46の強制的な開き側
への制御の制御量である所定量θは、上記検出しにくい
異常を的確に検出することが可能な値に予め設定され
る。
ける異常発生の有無の判断は、スロットルバルブ46に
おける異常発生の有無の判断にて異常が無い旨判断され
たことを条件に行われる。そのため、エアフローメータ
34における異常発生の有無の判断の際、スロットルバ
ルブ46の異常発生に伴いエアフローメータ34の検出
信号が適正値からずれることは防止される。従って、ス
ロットルバルブ46の異常発生時に、その異常に伴うエ
アフローメータ34からの検出信号の適正値からのずれ
を同エアフローメータ34の異常として誤判断するのを
防止することができるようになる。
生の有無の判断を行う条件の一つとして、スロットルバ
ルブ46に異常がないことという条件の他に、同バルブ
46の強制的な開き制御を開始する時点でのエンジン回
転数NEが所定値β以上であることという条件もある。
エンジン11の吸入空気量は、減速時での燃料カット中
などエンジン回転数NEが比較的低回転であるときに
は、同エンジン回転数NEが高くなるほど多くなる。そ
のため、「NE≧β」を上記異常判断の実行条件とする
ことにより、吸入空気量が多い状態でのエアフロメータ
34における異常発生の有無の判断が可能になり、その
異常判断を的確に行うことができるようになる。
行うことが可能な吸入空気量を得ることのできるエンジ
ン回転数NEに対応した値とされる。また、減速時での
燃料カット中にはエンジン回転数NEが徐々に低下する
が、所定値βは、同所定値βから上記異常判断を終了す
る所定値γまでエンジン回転数NEが低下する前に、上
記異常判断を完了することが可能な値に予め設定され
る。
発生の有無の判断は、エアフローメータからの検出信号
に基づきエンジン負荷(エンジン11における一回転当
たりの吸入空気量)を算出し、このエンジン負荷に基づ
き行われるため、エンジン回転数NEを加味して行われ
ることとなる。エンジン11の吸入空気量はエンジン回
転数NEによって変化するため、このようにエンジン回
転数NEを加味してエアフローメータ34における異常
発生の有無を判断することで、同異常判断が一層的確に
行われるようになる。
ブ46及びエアフローメータ34の異常検出を実行可能
な状態にあるか否かを判断するための実行条件成立フラ
グFの設定手順について図4を参照して説明する。図4
は、実行条件成立フラグFを「1(異常検出可能)」若
しくは「0(異常検出不可能)」に設定するためのフラ
グ設定ルーチンを示すフローチャートである。このフラ
グ設定ルーチンは、ECU92を通じて例えば所定時間
毎の時間割り込みにて実行される。
は、ステップS101の処理としてエンジン回転数NE
が所定値α以上であるか否か判断する。続いてステップ
S102の処理として、ECU92は、アクセル踏込量
ACCPが所定値(スロットルバルブ46が全閉になる
ときのアクセル踏込量ACCPに近い値)以下であるか
否か判断する。更に、ECU92は、ステップS103
の処理として、エンジン11の減速時での燃料カットが
現在実行中であるか否かを判断する。
103のいずれか一つの処理でNOと判断されるとステ
ップS106に進み、実行条件成立フラグFとして
「0」をRAM95の所定領域に記憶した後、このフラ
グ設定ルーチンを一旦終了する。一方、上記ステップS
101〜S103の全ての処理においてYESと判断さ
れるとステップS104に進む。こうしてステップS1
04に進む状況としては、自動車が下り坂を減速しなが
ら走行し且つエンジン11にて燃料カットが実行される
ような場合があげられる。
して、エンジン回転数NEが所定値β以上か否かを判断
する。そして、「NE≧β」でなければこのフラグ設定
ルーチンを一旦終了し、「NE≧β」であればステップ
S105に進む。ECU92は、ステップS105の処
理で、実行条件成立フラグFとして「1」をRAM95
の所定領域に記憶した後、このフラグ設定ルーチンを一
旦終了する。以上の処理を実行することで、下り坂を自
動車が走行する際に、エンジン回転数NEの推移及び減
速時燃料カットのオン・オフが図3(a)及び(b)に
示すようになるとき、実行条件成立フラグFが図3
(c)に示すように変化する。
フローメータ34の異常検出手順について図5及び図6
を参照して説明する。図5及び図6は、上記異常を検出
するための異常検出ルーチンによる異常検出手順をフロ
ーチャートで示したものである。
は、ステップS201(図5)の処理で、実行条件成立
フラグFとして「1」がRAM95の所定領域に記憶さ
れているか否かを判断する。そして、「F=1」でなけ
ればこの異常検出ルーチンを一旦終了し、「F=1」で
あればステップS202に進む。このように「F=1」
であってステップS202に進む場合、スロットルバル
ブ46は全閉に近い状態になる。
記異常検出のためのスロットルバルブ46の強制的な開
き制御開始時におけるスロットルポジションセンサ49
及びエアフローメータ34の検出値を記憶するととも
に、そのときのエンジン負荷kl1を算出するためのも
のである。
ロットルポジションセンサ49の検出値を第1のスロッ
トル開度検出値Vt1としてRAM95の所定領域に記憶
し、ステップS203の処理でエアフローメータ34の
検出値を第1の吸気量検出値Vg1としてRAM95の所
定領域に記憶する。続いてステップS204の処理とし
て、ECU92は、第1の吸気量検出値Vg1及びエンジ
ン回転数NE等に基づきエンジン負荷(エンジン11に
おける一回転当たりの吸入空気量)kl1を算出する。
即ち、第1の吸気量検出値Vg1をエンジン回転数NEで
除算したものに所定の係数Kを乗算してエンジン負荷k
l1を算出する。なお、上記係数Kはエアフローメータ
34の検出値を吸入空気量に変換するためのものであ
る。
して、図3(d)に示すように目標スロットル開度TA
tを所定量θ分だけ大きくすることで、全閉に近い状態
にあるスロットルバルブ46を強制的に所定量θだけ開
き側に制御する。これによりスロットルポジションセン
サ49及びエアフローメータ34の検出値がそれぞれ図
3(e)及び(f)に示すように推移する。
理として、上記スロットルバルブ46の強制的な開き動
作が開始された後、同バルブ46の開度変化に対して吸
入空気量が変化するのに必要な時間である所定時間Δt
が経過したか否かを判断する。そして、所定時間Δtが
経過している旨判断されるとステップS207(図6)
に進む。
記スロットルバルブ46の開き制御が終了して所定時間
Δtが経過したときのスロットルポジションセンサ49
及びエアフローメータ34の検出値を記憶するととも
に、そのときのエンジン負荷kl2を算出するためのも
のである。
スロットルポジションセンサ49の検出値を第2のスロ
ットル開度検出値Vt2としてRAM95の所定領域に記
憶し、ステップS208の処理でエアフローメータ34
の検出値を第2の吸気量検出値Vg2としてRAM95の
所定領域に記憶する。続いてステップS209の処理と
して、ECU92は、第2の吸気量検出値Vg2及びエン
ジン回転数NE等に基づきエンジン負荷(エンジン11
における一回転当たりの吸入空気量)kl2を算出す
る。即ち、第2の吸気量検出値Vg2をエンジン回転数N
Eで乗算したものに係数Kを乗算してエンジン負荷kl
2を算出する。
して、実行条件成立フラグFが「0」であるか否かを判
断する。そして、「F=0」でなければ「F=0」にな
るまで待機し、「F=0」であればステップS211に
進む。このステップS211に進むためには、上記ステ
ップS201の処理で「F=1」である旨判断され、上
記ステップS210の処理では「F=0」である旨判断
される必要がある。即ち、実行条件成立フラグFが、図
3(c)に示すように「1」から「0」に変化したと
き、ステップS211へ進むことになる。
して、図3(d)に示すように目標スロットル開度TA
tを所定量θ分だけ小さくすることで、スロットルバル
ブ46を強制的に開き制御する前の開度へと制御する。
こうしてスロットルバルブ46を所定量θ分だけ閉じ側
に制御した後、ステップS212に進む。このステップ
S212の処理は、スロットルバルブ46における異常
発生の有無を判断するためのものである。
して、上記第2のスロットル開度検出値Vt2から上記第
1のスロットル開度検出値Vt1を現した値が所定値aよ
りも大きいか否かを判断する。そして、「Vt2−Vt11
>a」でなくステップS213に進んだ場合には、スロ
ットルバルブ46に異常が発生している旨判断されたこ
とになる。こうして異常有りの旨判断されることでスロ
ットルバルブ46の異常が検出され、その後に当該異常
検出ルーチンは一旦終了することとなる。上記のように
スロットルバルブ46の異常が検出されると、ECU9
2は、例えば自動車の室内に設けられた警告灯(図示せ
ず)を点灯させてスロットルバルブ46の異常を運転者
に知らせる。
て、「Vt2−Vt1>a」であってステップS214に進
んだ場合には、スロットルバルブ46に異常が発生して
いない旨判断されたことになる。ステップS214の処
理は、エアフローメータ34の異常を判断するためのも
のである。このステップS214の処理に進む条件は、
上述したようにステップS212の処理でYESと判断
される(スロットルバルブ46に異常が無い旨判断され
る)ことである。
して、上記エンジン負荷kl2から上記エンジン負荷k
l1を減算した値が所定値bよりも小さいか否かを判断
する。そして、「kl2−kl1<b」でなければ、E
CU92は、エアフローメータ34に異常が無い旨判断
し、この異常検出ルーチンを一旦終了する。
て、「kl2−kl1<b」であってステップS215
に進んだ場合には、エアフローメータ34に異常が発生
している旨判断されたことになる。こうして異常有りの
旨判断されることでエアフローメータ34の異常が検出
され、その後に当該異常検出ルーチンは一旦終了するこ
ととなる。上記のようにエアフローメータ34の異常が
検出されると、ECU92は、例えば自動車の室内に設
けられた警告灯(図示せず)を点灯させてエアフローメ
ータ34の異常を運転者に知らせる。その後、ECU9
2は、当該異常検出ルーチンを一旦終了する。
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 (1)減速時での燃料カット中において、スロットルバ
ルブ46を強制的に開き、そのときのスロットルポジシ
ョンセンサ49の検出値に基づきスロットルバルブ46
における異常発生の有無を判断するようにした。こうし
た燃料カット中においては、スロットルバルブの46の
開度を全閉に近い状態から大きく開き側に制御すること
が可能になるため、上記スロットルバルブにおける異常
発生の有無を的確に判断して同異常の検出を的確に行う
ことができる。
が強制的に開側に制御される際、そのときのエアフロー
メータ34の検出値に基づき、エアフローメータ34に
おける異常発生の有無を判断するようにした。また、減
速時での燃料カットにおいては、スロットルバルブ46
を強制的に大きく開き制御することができるほか、エン
ジン11のアイドル時などに比べて吸入空気量が多くな
る。更に、減速時での燃料カットは、燃費向上やエミッ
ション向上を意図して頻繁に行われる。従って、検出部
34aへの異物の付着など、検出しにくいエアフローメ
ータ34の異常が発生したとしても、その異常発生の有
無を的確に且つ高い頻度で判断して同異常を検出するこ
とができる。
した減速時での燃料カットは、他の種類の燃料カットに
比べて長期間行われる。そのため、スロットルバルブ4
6やエアフローメータ34における異常発生の有無を判
断するためのスロットルバルブ46の開閉動作等を上記
燃料カット中に確実に完了し、それら異常の的確な検出
を行うことができる。
における異常発生の有無の判断は、スロットルバルブ4
6に異常が無い旨判断されたことを条件に行われる。そ
のため、エアフローメータ34における異常発生の有無
の判断の際、スロットルバルブ46の異常発生に伴いエ
アフローメータ34の検出信号が適正値からずれること
は防止される。従って、スロットルバルブ46の異常発
生時に、その異常に伴うエアフローメータ34からの検
出信号の適正値からのずれを同エアフローメータ34の
異常として誤判断するのを防止することができる。
異常発生の有無の判断を行う条件として、上記の他にス
ロットルバルブ46の強制的な開き制御を開始する時点
でのエンジン回転数NEが所定値β以上であることとい
う条件もある。エンジン11の吸入空気量は、減速時で
の燃料カット中などエンジン回転数NEが比較的低回転
であるときには、同エンジン回転数NEが高くなるほど
多くなる。そのため、「NE≧β」を上記異常判断の実
行条件とすることにより、吸入空気量が多い状態でのエ
アフロメータ34における異常発生の有無の判断が可能
になり、その異常判断を的確に行うことができる。
る異常発生の有無の判断は、エアフローメータからの検
出信号に基づきエンジン負荷(エンジン11における一
回転当たりの吸入空気量)を算出し、このエンジン負荷
に基づき行われるため、エンジン回転数NEを加味して
行われることとなる。エンジン11の吸入空気量はエン
ジン回転数NEによって変化するため、このようにエン
ジン回転数NEを加味してエアフローメータ34におけ
る異常発生の有無を判断することで、同異常判断を一層
的確に行うことができる。
変更することもできる。 ・本実施形態では、スロットルバルブ46における一回
の強制的な開閉動作に対し、スロットルバルブ46の異
常判断とエアフローメータ34の異常判断との両方を行
うようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、
上記両方の異常判断について、それぞれスロットルバル
ブ46の強制的な開閉動作を実行してもよい。なお、本
実施形態のように、一回のスロットルバルブ46の強制
的な開閉動作により上記両方の異常判断を実行した場合
には、それら異常判断を迅速に行うことができるという
効果がある。
必ずしも行う必要はない。 ・本実施形態では、エアフローメータ34における異常
発生の有無の判断をエンジン負荷に基づき行うことで、
その判断の際にエンジン回転数NEを加味するようにし
たが、本発明はこれに限定されない。例えばエアフロー
メータ34における異常発生の有無の判断をエアフロー
メータ34の検出値と所定の判定値との比較に基づいて
行い、その判定値をエンジン回転数NEに応じて可変と
するようにしてもよい。この場合においても、エアフロ
ーメータ34における異常発生の有無の判断がエンジン
回転数NEを加味して行われるようになる。
作を開始してからエンジン負荷がエンジン負荷kl2に
達するまでの時間を計測し、同時間が所定の判定値より
も大きいか否かに基づきエアフローメータ34における
異常発生の有無を判断してもよい。また、上記スロット
ルバルブ46の強制的な開き動作中におけるエンジン負
荷の時間についての微分値に基づき、スロットルバルブ
46における異常発生の有無を判断してもよい。
ン悪化防止を意図した減速時での燃料カット中にスロッ
トルバルブ46及びエアフローメータ34の異常検出を
行ったが、本発明はこれに限定されない。例えばエンジ
ン11の破損防止や車速の抑制を意図した燃料カット中
に上記異常検出を行うようにしてもよい。
を強制的に開く際のスロットルポジションセンサ49及
びエアフローメータ34の検出値に基づき、スロットル
バルブ46及びエアフローメータ34における異常発生
の有無を判断するようにしたが、これに代えてスロット
ルバルブ46を強制的に閉じる際に上記異常判断を行っ
ても良い。この場合、例えば減速時での燃料カット中に
一旦スロットルバルブを強制的に開き、その後に同バル
ブ46を強制的に閉じる際に上記異常検出が行われるこ
ととなる。
態を検出するセンサとして吸入空気量を検出するための
エアフローメータ34を例示し、同エアフロメータ34
の異常検出を行うようにしたが、本発明はこれに限定さ
れない。即ち、エンジン11の吸気状態を検出するセン
サとして吸気圧を検出するためのバキュームセンサが設
けられている場合には、同バキュームセンサの異常検出
に本発明を適用してもよい。
できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以
下に記載する。 (1)所定の機関運転状態のときに燃焼室への供給燃料
がカットされる内燃機関の吸気系に設けられて同機関の
吸入空気量を調整するスロットルバルブの異常を検出す
る内燃機関におけるスロットルバルブの異常検出装置に
おいて、前記スロットルバルブの開度を検出するスロッ
トルポジションセンサと、内燃機関の燃料カットが行わ
れているときに前記スロットルバルブを所定量だけ強制
的に開度変化させる強制駆動手段と、前記強制駆動手段
によって前記スロットルバルブが強制的に開度変化する
ときの前記スロットルポジションセンサからの検出信号
に基づき同センサにおける異常の有無を判断する異常判
定手段とを備えることを特徴とする内燃機関におけるス
ロットルバルブの異常検出装置。
ットルバルブを強制的に大きく開度変化させることが可
能になるため、その燃料カット中にスロットルバルブの
異常検出を行う同構成によれば、スロットルバルブの異
常検出を的確に行うことができる。
ト中にセンサにおける異常発生の有無が判断されるた
め、異物の付着など検出しにくいセンサの異常を的確に
且つ高い頻度で検出することができる。
れる減速時での燃料カット中にセンサにおける異常発生
の有無が判断されるため、その異常判断を行うための動
作を確実に完了させて的確な異常検出を行うことができ
る。
が高いときには吸入空気量も多く、機関吸入空気量が多
い状態でセンサにおける異常発生の有無が判断されるた
め、その異常判断を的確に行うことができる。
吸気状態は機関回転数に応じて変化するため、機関回転
数を加味してセンサにおける異常発生の有無を判断する
ことで、その判断を一層的確に行うことができる。
段の強制駆動の終了時から所定時間が経過したときのセ
ンサからの検出信号に基づき異常発生の有無が判断され
るため、センサにおける異常発生の有無を的確に判断す
ることができる。
バルブに異常が無いことを条件にセンサの異常検出が行
われるため、スロットルバルブの異常に伴いセンサの検
出信号が適正値からずれることは防止される。従って、
スロットルバルブの異常発生時に、その異常に伴うセン
サからの検出信号の適正値に対するずれをセンサの異常
として誤判断するのを防止することができる。
常検出を行う前にスロットルバルブを強制的に開度変化
させ、その際のスロットルポジションセンサからの検出
信号に基づきスロットルバルブにおける異常発生の有無
が判断されるため、その判断を的確に行うことができ
る。
ンを示す断面図。
図。
理の概要を説明するためのタイムチャート。
ャート。
16…燃焼室、32…吸気通路、34…エアフローメー
タ、34a…検出部、46…スロットルバルブ、46a
…スロットル用モータ、47…アクセルペダル、48…
アクセルポジションセンサ、49…スロットルポジショ
ンセンサ、50…燃料噴射弁、92…電子制御ユニット
(ECU)。
Claims (7)
- 【請求項1】所定の機関運転状態のときに燃焼室への供
給燃料がカットされる内燃機関の吸気系に設けられて同
機関の吸気状態を検出するセンサの異常を検出する内燃
機関におけるセンサの異常検出装置において、 内燃機関の吸入空気量を調整する吸気調整手段と、 内燃機関の燃料カットが行われているときに前記吸気調
整手段を所定量だけ強制的に駆動させる強制駆動手段
と、 前記強制駆動手段によって前記吸気調整手段が強制駆動
されるときの前記センサからの検出信号に基づき同セン
サにおける異常の有無を判断する異常判定手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関におけるセンサの異
常検出装置。 - 【請求項2】前記強制駆動手段は、減速時での燃料カッ
トが行われているときに前記吸気調整手段を強制的に駆
動する請求項1記載の内燃機関におけるセンサの異常検
出装置。 - 【請求項3】前記強制駆動手段は、機関回転数が所定値
以上であることを条件に前記吸気調整手段の強制的な駆
動を開始する請求項2記載の内燃機関におけるセンサの
異常検出装置。 - 【請求項4】前記異常判定手段は、機関回転数を加味し
てセンサにおける異常の有無を判断する請求項1〜3の
いずれかに記載の内燃機関におけるセンサの異常検出装
置。 - 【請求項5】前記異常判定手段は、前記吸気調整手段の
強制駆動開始時における前記センサからの検出信号と、
前記吸気調整手段の強制駆動終了時から所定時間が経過
したときの前記センサからの検出信号とに基づき同セン
サにおける異常の有無を判断する請求項1〜4のいずれ
かに記載の内燃機関におけるセンサの異常検出装置。 - 【請求項6】前記吸気調整手段は内燃機関の吸気系に設
けられるスロットルバルブであって、前記異常判定手段
は前記センサの異常判断を行う前に前記スロットルバル
ブにおける異常発生の有無を判断し、同バルブに異常が
無いことを条件に前記センサにおける異常発生の有無を
判断する請求項1〜5のいずれかに記載の内燃機関にお
けるセンサの異常検出装置。 - 【請求項7】請求項6記載の内燃機関におけるセンサの
異常検出装置において、 前記スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジ
ションセンサを更に備え、前記異常判断手段は前記スロ
ットルバルブを強制的に開度変化させ、その強制的な開
度変化が行われる際の前記スロットルポジションセンサ
からの検出信号に基づき前記スロットルバルブにおける
異常発生の有無を判断することを特徴とする内燃機関に
おけるセンサの異常検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11026064A JP2000220515A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 内燃機関におけるセンサの異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11026064A JP2000220515A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 内燃機関におけるセンサの異常検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000220515A true JP2000220515A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12183267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11026064A Pending JP2000220515A (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 内燃機関におけるセンサの異常検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000220515A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012077755A (ja) * | 2011-12-13 | 2012-04-19 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン |
CN113187614A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电子节气门控制方法及电子控制单元 |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP11026064A patent/JP2000220515A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012077755A (ja) * | 2011-12-13 | 2012-04-19 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン |
CN113187614A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电子节气门控制方法及电子控制单元 |
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