JP2003129896A - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置

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JP2003129896A JP2001327646A JP2001327646A JP2003129896A JP 2003129896 A JP2003129896 A JP 2003129896A JP 2001327646 A JP2001327646 A JP 2001327646A JP 2001327646 A JP2001327646 A JP 2001327646A JP 2003129896 A JP2003129896 A JP 2003129896A
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Masaki Nakamichi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン制御用の基幹センサの故障によりエ
ンジンストールとなる事態を回避することができるエン
ジン制御装置を得る。 【解決手段】 エンジン１を制御するＡＦＳ９の正常時
における基準電圧ＶAFS_STDを記憶する基準電圧記憶手
段２１、エンジン１の停止時におけるＡＦＡ９の出力電
圧ＶAFSと基準電圧ＶAFS_STDとを比較して偏差量ΔＶAF
Sを演算する比較手段２２、偏差量ΔＶAFSをもとにＡＦ
Ｓ９の出力電圧ＶAFSを基準電圧ＶAFS_STDになるように
補正する補正手段２３を備え、補正手段２３によって得
られた基幹センサの出力電圧ＶAFS_OBJをもとに燃料噴
射量Ｔinjを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエンジン
制御装置に関するものであり、特にエンジン制御用基幹
センサの故障によるエンジンストールの回避に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用エンジンにおいては、エ
ンジン制御用の基幹センサの故障診断を実施して、故障
と診断した場合には、該当のセンサ出力を使用せずに、
代替手段を用いるフェイルセーフモードに切換えてい
る。
【０００３】例えば、エンジンへの吸入空気流量を検出
するエアフローセンサにおいて、断線やショート故障の
場合は、エンジン始動前に検出が可能であるが、センサ
自体の劣化等による出力異常を検出する場合は、正常品
での誤判定を回避するためにエンジンが運転されている
領域で検出を行っている。エンジン運転状態において故
障と診断した場合、これに代えて、スロットル開度及び
エンジン回転数による制御手段を用いてリンプホーム性
能を確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合、センサの故障モードによっては故障診断制御条件が
成立しない場合があり、フェイルセーフモードに移行で
きずにエンジンの始動後にエンジンストールする場合が
あるという問題点があった。
【０００５】例えば、エアフローセンサの出力が空気量
増加方向にドリフトした状態で故障した場合、故障診断
で断線ともショートとも検出されないばかりか、制御コ
ンピュータが実際に吸入している空気量より多いと認識
することで、必要以上の燃料を供給することによるオー
バーリッチにより、始動後にエンジンの回転が不安定と
なってエンジンストールが発生するといった問題があ
る。
【０００６】本発明は、以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、エンジン制御用の基幹センサの
故障によりエンジンストールとなる事態を回避すること
ができるエンジン制御装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエンジン
制御装置は、エンジンを制御する基幹センサの正常時に
おける基準電圧値を記憶する基準電圧値記憶手段、エン
ジンの停止時における基幹センサの出力電圧値と基準電
圧値とを比較して偏差量を演算する比較手段、偏差量を
もとに基幹センサの出力電圧値を基準電圧値になるよう
に補正する補正手段を備え、補正手段によって得られた
基幹センサの出力電圧値をもとに燃料噴射量を演算する
ものである。
【０００８】また、補正手段によって得られた基幹セン
サの出力電圧値をもとにエンジンを始動後、基幹センサ
の故障を診断する基幹センサ故障診断手段を備えたもの
である。
【０００９】また、基幹センサ故障診断手段により故障
と検出された場合に、代替手段による燃料噴射制御に切
換えるものである。
【００１０】また、基幹センサは、燃料噴射量の演算に
用いるエンジン負荷検出用センサである。
【００１１】また、エンジン負荷検出用センサは、エン
ジンへの吸入空気流量を検出するエアフローセンサであ
る。
【００１２】また、エンジン負荷検出用センサは、エン
ジンへの吸入空気圧力を検出する圧力センサである。
【００１３】また、エンジン負荷検出用センサは、スロ
ットル開度を検出するスロットルセンサである。
【００１４】また、エンジン負荷検出用センサは、アク
セル開度を検出するアクセルセンサである。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１によるエンジン制御装置の全体構成図で
ある。図において、１はエンジン、２は吸気管、３は吸
気管に取り付けられたエアフィルタ、４は空気流量を調
節するスロットルバルブ、５はサージタンク、６は排気
管である。
【００１６】エンジン１に設けられた燃料噴射弁７は各
気筒毎に設けられ、マイクロコンピュータ２０を内蔵し
た電子制御燃料噴射装置（以下ＥＣＵと称する）２から
エンジン１の回転に同期して所定のタイミングで出力さ
れる噴射パルス信号により開弁して、所定圧力に調圧さ
れた燃料をエンジン１に噴射する。
【００１７】ＥＣＵ２には、燃料噴射量の演算のため、
エンジン１のクランク軸の回転に同期してパルス信号を
出力し、これによりエンジン１の回転数Ｎを検出するク
ランク角センサ８、エアフィルタ３の下流側に配置され
吸気管２の吸入空気流量Ｑに応じた電圧値を出力するエ
アフローセンサ（以下ＡＦＳと称する）９、排気ガス中
の酸素濃度を検出するＯ2センサ１０、水温センサ１１
などが接続されている。
【００１８】ＥＣＵ２はクランク角センサ８、ＡＦＳ
９、Ｏ２センサ１０、水温センサ１１の出力信号を入力
とし、エンジン１の各気筒に設けられた燃料噴射弁７を
制御し、ＡＦＳ９の故障検出結果を警告灯１２の点灯に
よりドライバーに報知する。
【００１９】ＥＣＵ２内のマイクロコンピュータ２０に
は、ＡＦＳ９の正常時の基準電圧値を格納する基準電圧
値記憶手段２１、ＥＣＵ２へ電源が投入された時にＡＦ
Ｓ９の出力電圧値を計測し、基準電圧値記憶手段２１に
て記憶された電圧値との比較を行う比較手段２２、比較
手段２２により演算されたセンサ電圧偏差量によりセン
サ出力電圧値を正常時の電圧に補正する補正手段２３が
構成されている。
【００２０】吸入空気流量Ｑは、ＥＣＵ２によりＡＦＳ
９の出力電圧値をもとに変換される。ＥＣＵ２は、吸入
空気流量Ｑとエンジン回転数Ｎとから、基本燃料噴射量
Ｔｂを演算して、これに各種補正を施して最終的な燃料
噴射量Ｔinjを演算し、これによって燃料噴射弁７への
噴射パルス信号のパルス幅を定める。
【００２１】次に動作について説明する。図２は、この
発明の実施の形態１によるエンジン制御装置の動作を示
すフローチャートである。図において、ステップＳ１
で、ＥＣＵ２に電源が供給されているかを判断し、電源
ＯＦＦ時には、吸入空気流量Ｑを検出するＡＦＳ９の正
常時における出力基準値である基準電圧値ＶAFS_STDを
ステップＳ５にて、マイクロコンピュータ２０の基準電
圧値記憶手段２１内のメモリに保持する。電源ＯＮ時に
はステップＳ２へ移行する。
【００２２】ステップＳ２では、ＡＦＳ９の出力値であ
る出力電圧値ＶAFSを計測する。ステップＳ３では、エ
ンジンが始動したか否かを判断し、始動していない場合
には、ステップＳ４にて、基準電圧値記憶手段２１内の
メモリに予め格納されているＡＦＳ９の正常時における
基準電圧値ＶAFS_STDと、実際に計測されたＡＦＳ９の
出力電圧値ＶAFSとの比較を行う。基準電圧値ＶAFS_STD
から出力電圧値ＶAFSを引いた偏差量ΔＶAFSを演算しメ
モリに格納する。
【００２３】ステップＳ６で、吸入空気流量Ｑに変換す
るために使用するＡＦＳ９の出力電圧値ＶAFS_OBJをＶA
FS＋ΔＶAFSとして、吸入空気流量ＱをステップＳ７で
演算する。ステップＳ３でエンジンが始動したと判断さ
れた場合は、ステップＳ４にて格納された偏差量ΔＶAF
S値は更新しない。
【００２４】ステップＳ８で、燃料噴射量Ｔinjが演算
される。まず、吸入空気流量Ｑ及びエンジン１の回転数
Ｎから基本燃料噴射量Ｔｂ＝Ｋ×Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）が
演算される。これに各種補正を施して最終的な燃料噴射
量Ｔinj＝Ｔｂ×Ｋelse（Ｋelseは各種燃料補正係数）
が演算される。これに基づいて、燃料噴射弁７への噴射
パルス信号のパルス幅が決定され、ステップＳ９で燃料
噴射が実行される。
【００２５】以上のように、本実施の形態１によれば、
ＡＦＳ９の出力電圧値ＶAFSを、ＡＦＳ９が正常なとき
の基準電圧値ＶAFS_STDになるように補正をかけ、この
補正されたＡＦＳ９の出力電圧値ＶAFS_OBJに基づいて
燃料噴射量Ｔinjを演算するので、補正をかけて得られ
たＡＦＳ９の出力電圧値ＶAFS_OBJは、正常なＡＦＳ９
と同等の出力電圧値となり、ＡＦＳ９の故障によりエン
ジンストールとなることを回避することができる。
【００２６】なお、上記実施の形態１では、吸入空気流
量Ｑを検出するセンサであるＡＦＳ９を基幹センサとし
て説明を行ったが、基幹センサをエンジン負荷検出用の
各種センサ、例えば、吸入管２の圧力（吸入負圧）を検
出する圧力センサ、スロットルバルブ４の開度を検出す
るスロットルセンサ、アクセル開度を検出するアクセル
センサのそれぞれの出力電圧値としても、上記実施の形
態１と同様の効果が得られる。
【００２７】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２によるエンジン制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。図において、ステップＳ１１で、上記実施
の形態１における動作フローの後、エンジン１が始動し
安定した運転状態となったことを確認する。エンジン１
が始動、安定した場合、ステップＳ１２で、エンジン１
が、確実に故障検出が可能な安定した運転条件、例え
ば、現在の運転状態が高回転で大きいアクセル開度の領
域にあるといったの運転条件を満足したか否かを判断す
る。運転条件を満足した場合は、ステップＳ１３で故障
か正常かの判定を行う。例えば、ステップＳ１２におけ
る上述の運転条件の場合、基幹センサの出力電圧値（例
えば上記実施の形態１におけるＶAFS）が所定の電圧値
以下であれば故障である。
【００２８】故障と判断した場合は、ステップＳ１４に
て警告灯１２を点灯させ運転者に警告を発する。ステッ
プＳ１５で、上記実施の形態１における図２に示すフロ
ーチャートにて演算される基幹センサによる燃料噴射量
は使用せずに、代替手段により燃料噴射量演算を行う。
現在まで使用した基幹センサがＡＦＳ９であった場合、
故障判定以降に用いる代替手段については、例えばエン
ジン回転数及びスロットルセンサにより燃料噴射量演算
を行う手段が考えられる。
【００２９】以上のように、本実施の形態２によれば、
基幹センサの故障を診断して、故障と診断された場合、
代替手段により燃料噴射量演算を行うので、エンジンス
トールが発生するような特性異常となった基幹センサの
故障を検出でき、リンプホーム性能を向上させることが
できる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、エンジンを制御する基幹センサの正常時における
基準電圧値を記憶する基準電圧値記憶手段、エンジンの
停止時における基幹センサの出力電圧値と基準電圧値と
を比較して偏差量を演算する比較手段、偏差量をもとに
基幹センサの出力電圧値を基準電圧値になるように補正
する補正手段を備え、補正手段によって得られた基幹セ
ンサの出力電圧値をもとに燃料噴射量を演算するので、
補正をかけて得られた基幹センサの出力電圧値は、正常
なセンサと同等の出力電圧値となり、基幹センサの故障
によりエンジンストールとなることを回避できる効果が
得られる。
【００３１】また、請求項２記載の発明によれば、補正
手段によって得られた基幹センサの出力電圧値をもとに
エンジンを始動後、基幹センサの故障を診断する基幹セ
ンサ故障診断手段を備えたので、エンジンストールが発
生するような特性異常となった基幹センサの故障を検出
できる効果が得られる。
【００３２】また、請求項３記載の発明によれば、基幹
センサ故障診断手段により故障と検出された場合に、代
替手段による燃料噴射制御に切換えるので、
【００３３】また、請求項４記載の発明によれば、基幹
センサは、燃料噴射量の演算に用いるエンジン負荷検出
用センサであるので、基幹センサの故障によりエンジン
ストールとなることを回避できる効果が得られる。
【００３４】また、請求項５記載の発明によれば、エン
ジン負荷検出用センサは、エンジンへの吸入空気流量を
検出するエアフローセンサであるので、基幹センサの故
障によりエンジンストールとなることを回避できる効果
が得られる。
【００３５】また、請求項６記載の発明によれば、エン
ジン負荷検出用センサは、エンジンへの吸入空気圧力を
検出する圧力センサであるので、基幹センサの故障によ
りエンジンストールとなることを回避できる効果が得ら
れる。
【００３６】また、請求項７記載の発明によれば、エン
ジン負荷検出用センサは、スロットル開度を検出するス
ロットルセンサであるので、基幹センサの故障によりエ
ンジンストールとなることを回避できる効果が得られ
る。
【００３７】また、請求項８記載の発明によれば、エン
ジン負荷検出用センサは、アクセル開度を検出するアク
セルセンサであるので、基幹センサの故障によりエンジ
ンストールとなることを回避できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１によるエンジン制御
装置の全体構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるエンジン制御
装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態２によるエンジン制御
装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン、２ 吸気管、３ エアフィルタ、４ ス
ロットルバルブ、５ サージタンク、６ 排気管、７
燃料噴射弁、８ クランク角センサ、９ エアフローセ
ンサ、１０ Ｏ2センサ、１１ 水温センサ、１２ 警
告灯、２０ マイクロコンピュータ、２１ 基準電圧値
記憶手段、２２ 比較手段、２３ 補正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６Ｈ 11/10 11/10 Ｕ 41/04 ３３０ 41/04 ３３０Ｃ 41/22 ３０１ 41/22 ３０１Ｋ ３０１Ｌ Ｆターム(参考） 3G065 AA04 CA39 EA07 EA10 GA01 GA05 GA09 GA10 GA41 GA46 HA06 HA21 HA22 JA04 JA09 JA11 KA05 3G084 BA04 BA05 BA13 CA01 DA26 DA27 DA30 DA34 EA04 EA09 EB06 EB22 FA07 FA10 FA11 FA20 FA29 FA38 3G301 JA31 JB01 JB07 JB08 JB09 KA01 NB04 NB05 PA01Z PA07Z PA11B PA17Z PE08Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンを制御する基幹センサの正常時
    における基準電圧値を記憶する基準電圧値記憶手段、上
    記エンジンの停止時における上記基幹センサの出力電圧
    値と上記基準電圧値とを比較して偏差量を演算する比較
    手段、上記偏差量をもとに上記基幹センサの出力電圧値
    を上記基準電圧値になるように補正する補正手段を備
    え、上記補正手段によって得られた上記基幹センサの出
    力電圧値をもとに燃料噴射量を演算することを特徴とす
    るエンジン制御装置。
  2. 【請求項２】 補正手段によって得られた基幹センサの
    出力電圧値をもとにエンジンを始動後、上記基幹センサ
    の故障を診断する基幹センサ故障診断手段を備えたこと
    を特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】 基幹センサ故障診断手段により故障と検
    出された場合に、代替手段による燃料噴射制御に切換え
    ることを特徴とする請求項２記載のエンジン制御装置。
  4. 【請求項４】 基幹センサは、燃料噴射量の演算に用い
    るエンジン負荷検出用センサであることを特徴とする請
    求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン制御装
    置。
  5. 【請求項５】 エンジン負荷検出用センサは、エンジン
    への吸入空気流量を検出するエアフローセンサであるこ
    とを特徴とする請求項４記載のエンジン制御装置。
  6. 【請求項６】 エンジン負荷検出用センサは、エンジン
    への吸入空気圧力を検出する圧力センサであることを特
    徴とする請求項４記載のエンジン制御装置。
  7. 【請求項７】 エンジン負荷検出用センサは、スロット
    ル開度を検出するスロットルセンサであることを特徴と
    する請求項４記載のエンジン制御装置。
  8. 【請求項８】 エンジン負荷検出用センサは、アクセル
    開度を検出するアクセルセンサであることを特徴とする
    請求項４記載のエンジン制御装置。
JP2001327646A 2001-10-25 2001-10-25 エンジン制御装置 Pending JP2003129896A (ja)

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