JP2005036782A - アイドル回転数制御装置の故障診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの目標回転数と実回転数との差が異常検出判定値を超えるとき、流量補正量で示すマップ値で補正してＩＳＣＶの故障診断を行うアイドル回転数制御装置の故障診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 第１の異常判定手段で異常と判定したのち、第２の異常判定手段で流量学習フィードバック補正量が所定値以上で異常と判定し流量補正をステップ的に加える。それでもアイドル流量が変化しないときには第３の異常判定手段で異常と判定することにより、より早く異常と判定される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用エンジンのアイドル回転数制御装置（以下、ＩＳＣＶという）の故障診断装置に関する。

従来、自動車用エンジンのエアコン等を作動させるとき、スロットルボデーのバイパス通路を制御するアイドル回転数制御装置によりアイドルアップに必要な空気量を供給し、エアコンのコンプレッサ負荷に対処している。これに係りアイドル回転数制御装置が故障した場合の検出方法として種々の方法が検討されている。

従来は、例えば、図４に示すように、内燃機関（以下、エンジンという）１の吸気ポート側に吸気通路２が接続される。吸気通路２の途中にスロットルボデー３が配設される。スロットルボデー３にはエンジンへの吸入空気を制御するスロットルバルブ４が設けられる。吸気通路２にはスロットルボデー３の上流側と下流側とがバイパス通路５で連通され、バイパス通路５の途中にはアイドル回転数制御装置（以下、ＩＳＣＶという）が設けられ、内装されるアイドル回転数制御弁６ａによりバイパス空気量が制御される。エンジン１の排気側には排気管７が接続される。さらにエンジン１の内部を循環してエンジン１を冷却するための冷却水の温度を検出するための水温センサ８がエンジン１に設けられる。エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数検出器９がエンジン１に設けられる。さらに、エアコンをオンオフするためのエアコンスイッチ１０が車室内に設けられる。

電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ（入出力インターフェイス）等を含む。Ｉ／Ｏには水温センサ８、エンジン回転数検出器９、エアコンスイッチ１０等のセンサ、アクチュエータ、スイッチが接続される。エンジン１にエアコンのコンプレッサ等の負荷がかかったとき、図５に示す制御ステップに従い制御される。メインルーチンからＩＳＣＶ異常処理ルーチンに移り、ステップ１２０で車両が走行中かどうかを判定する。このステップ２００が必要な理由は以下のとおりである。エンジン１の始動後、完全暖機前に走行しないでエンジン１の停止を繰り返すと、点火プラグがくすぶり、ガソリン燃料の燃焼状態がアイドル回転数が低くなる。この場合、目標回転数と実回転数と間に差があっても、ＩＳＣＶの異常ではないため、走行していないときには、走行フラグを立てＩＳＣＶの異常検出をしないようにするためである。

肯定ならばステップ２０５へ進み、走行履歴フラグをＯＮにした後、ステップ２１０へ進み流量学習中か否かを判定する。流量学習中に異常判定を行う理由は、冷間時にはアイドル回転数が高く設定されており、誤った異常検出をする可能性があるため、流量学習は暖機完了後に開始される。前述のステップ２００で、否定のときは流量学習判定手段であるステップ２１０へ進む。ステップ２１０でアイドルアップ時、流量学習中か否かを判定する。ステップ２１０で否定の時は、ステップ２００へ戻る。肯定ならステップ２１５へ進む。

ステップ２１５は第１の異常判定手段に相当し、エンジンの目標回転数と実回転数との差が判定値（例えば、１５０ｒｐｍ）より小さいとき、すなわち、実回転数が目標回転数に達しており、正常と判定し、メインルーチンへ復帰する。ステップ２１５でエンジンの目標回転数と実回転数との差が判定値（例えば、１５０ｒｐｍ）より大きいとき、ＩＳＣＶが異常であると判定され、ステップ２２０へ進む。ステップ２２０は第２の異常判定手段で、流量学習フィードバック補正量が判定値以上か否かを判定する。否定なら正常と判定しメインルーチンへ戻る。肯定ならステップ２２５へ進む。ステップ２２５では、走行履歴フラグがＯＮかどうかを判定し、肯定ならステップ２３０へ進む。

ステップ２３０では異常判定回数カウンタがステップ２２５で走行履歴フラグがＯＮであるから１カウント加算される。走行履歴フラグをカウントする理由は、ガソリン燃料の燃焼状態が問題ないことを確実に保証するために、何回か走行した後に異常検出するように異常判定回数カウンタにより、その判定値で回数が確保される。ステップ２３５へ進み走行履歴フラグをＯＦＦとし次のカウントアップの準備をする。ステップ２４０へ進み第３の異常判定手段である異常判定回数カウンタが判定値（例えば、５回）以上かどうかを判定する。否定ならステップ２００へ戻る。肯定ならば第３の異常判定手段であるステップ２４５へ進む。ここで流量学習値が判定値（例えば５．２７Ｌ／ｓ）以上か否かを判定する。否定ならステップ２００へ戻る。肯定なら、異常と判定し、警報装置で警告する。

ステップ２２５で否定なら第３の異常判定手段であるステップ２４０へ進む。ステップ２４０で否定ならステップ２００へ戻る。ステップ２４５で否定ならステップ２００へ戻る。つぎに、ＩＳＣＶ６の制御特性を図６に示す。横軸に時間ｔをとり、縦軸にステップ数で表すと、エアコンスイッチ１０がオンになったとき、エアコンスイッチ信号がＥＣＵ１１に供給され、ＥＣＵ１１からアイドルアップ信号がアイドル回転数制御装置６に供給され、アイドル回転数制御弁６ａを大きくステップさせて開弁し、目標回転数になるようにフィードバック制御される。目標値に達するのに時間がかかるという問題がある。

そのほか、関連技術として、例えば、下記に記載する特許文献１がある。アイドル回転数制御装置を含むコントロールユニット２０は、アイドル運転状態を判定すると、水温に応じた基本デューテイ値を基本デューテイマップから読み出す。このときエアコンスイッチ１１等からの信号により、補正手段２２より対応する補正値を出力し、先の基本デューテイ値を補正してＩＳＣアクチュエータに出力し、アイドル回転数制御バルブ６ｂの開度を調節する。そして、エンジン２８の回転数は、水温に基づいて、目標アイドル回転数制御Ｎ１と加減算手段２９において比較され、その偏差を偏差積分手段３０で積分してフィードバックデューテイ値として出力する。このフィードバックデューテイ値は、水温をパラメータとして記憶されたフィードバックデューテイ値と比較され、特許文献１に示す第３図（図示省略）に示す学習フィードバックデューテイ値との差が（＋）、（−）の故障判定値域内にあると故障判定手段３１は故障診断信号Ｈレベルとして出力する技術が提案されている。

特開昭６２−２５１４４９号（第３頁、図１−４）

発明が解決しようとする課題

従来の装置では、一般にフィードバックデューテイ値は制御精度を向上させるために、小刻みで１ステップが小さく学習フィードバックデューテイ値に近づくのに時間がかかるという問題がある。

そこで本発明は、エンジンの実アイドル回転数が異常検出判定値を超えるとき、目標回転数と実回転数との差と流量補正量で示すマップ値で補正してＩＳＣＶの故障診断を行うアイドル回転数制御装置の故障診断装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エアコンなどの負荷時にアイドル回転数制御をアイドル回転数制御弁により行うアイドル回転数制御装置の故障診断装置であって、流量学習中かどうかを判定する流量学習判定手段と、アイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいとき異常と判定する第１の異常判定手段と、流量学習フィードバック補正量が判定値より大きいとき異常と判断する第２の異常判定手段と、アイドル時の目標回転数と実回転数との差と流量補正量とが比例関係にあるマップにより求まる流量補正量より流量補正する流量補正手段と、アイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいとき異常と判定する第３の異常判定手段とからなり、前記第１の異常判定手段と第２の異常判定手段がともに異常と判定したときに前記流量補正手段により流量補正してもアイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいときアイドル回転数制御弁が異常であると判定することを主旨とする。

上記発明の構成によれば、第１の異常判定手段で異常と判定したのち、第２の異常判定手段で強制的に大きな流量補正を加える。それでもアイドル回転数制御弁が開かないときには第３の異常判定手段で異常と判定することにより、より早く異常と判定される。

発明の効果

請求項１に記載の発明の構成によれば、ＩＳＣＶのフィードバック動作中に目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいときに、流量補正量をステップ的に増量してもまだＩＳＣＶ流量が変化しないときにはＩＳＣＶの故障と判定するので、故障検出の時期を早めることができる。

本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の動作を示すフローチャート、図２は目標回転数と実回転数との差と流量補正量との関係を示すマップ、図３はＩＳＣＶのタイムチャートである。
エンジン１の構成は、図４に示したものと同一であるため、説明を省略する。エンジン１はイグニッションスイッチ（図示省略）をオンにすることにより始動し、運転が開始される。各アクチュエータはＥＣＵ１１により制御される。始動直後はエンジン１が冷えており、暖機を促進するためにバイパス通路５に設けられたＩＳＣＶ６の開度は水温センサ８からの信号を受けてあらかじめ定めた水温とＩＳＣＶ６の開度との関係で定めたマップにより暖機に必要なアイドル回転数に制御される。エンジン１が暖機されると、アイドルアップが解除される。

ところで、夏場では車両室内が高温となることから、エアコンを入れることがある。エアコンスイッチ１０をオンにすると、その信号はＥＣＵ１１に伝えられＩＳＣＶ６の開度が所定の目標エンジン回転数になるようにＥＣＵ１１から駆動電流が供給されて、ＩＳＣＶ６の開度がマップで定まるＩＳＣＶ開度にステップ的に制御されてフィードバック制御が開始される。

そこで、本発明は、図１の制御ステップに基づき制御される。まず、ステップ１００でアイドルアップ時にＩＳＣＶ６が流量学習中であるかどうかを判定する。否定ならステップ１００へ戻る。肯定なら、第１の異常判定手段であるステップ１１０のへ進み、エンジン１の目標回転数と実回転数との差が判定値（例えば、１５０ｒｐｍ）以上か否を判定する。否定なら正常と判定とし、メインルーチンに移る。肯定なら第２の異常判定手段であるステップ１２０のへ進み、流量学習フィードバック補正量が判定値（例えば、１．４Ｌ／ｓ）以下なら正常と判定し、メインルーチンに移る。肯定ならば、ステップ１３０へ進み、図２に示すマップで求めた流量補正量よりＩＳＣＶ６の流量をステップ的に流量補正する。

図２に示すマップは、横軸にエンジンの目標回転数と実回転数との差をとり、縦軸にＩＳＣＶ６の流量補正量で示す。この差がステップ的にＩＳＣＶ６に加えられた後、ここからフィードバック制御によりＩＳＣＶ６が制御される。図３に示すようにステップした分ｓを加えることにより目標値に到達するまでの時間が短くなる。つづいて、第３の異常判定手段であるステップ１４０に進み、エンジンの目標回転数と実回転数との差と判定値とを比較して判定値（例えば、１５０ｒｐｍ）以下なら否定と判定し、ステップ１００へ戻る。このように目標回転数が与えられたときに流量補正量をステップして与えてもまだアイドル流量が変化しないときには肯定となり、異常と判定し、警報装置（図示省略）で表示または警報する。アイドル流量が変化したとき、すなわち、実回転数と目標回転数が近づいたときには正常と判定しメインルーチンへ戻る。

以上説明した本実施の形態の燃料供給装置によれば、ＩＳＣＶのフィードバック動作中に目標回転数と実回転数との差が大きいとき、流量補正量をステップ的に与えてもまだ流量が変化しないときには、ＩＳＣＶが故障したと判定するようにしたため、早期に異常と判定できる。

本発明の実施例１に係る動作を示すフローチャートである。 実施例１に係る目標回転数と実回転数との差および流量補正量との関係を示すマップである。 実施例１に係るタイムチャートである。 従来に係るアイドル回転数制御装置の構成図である。 従来に係る動作を示すフローチャートである。 従来に係る動作を示すタイムチャートである。

符号の説明

６ａ：アイドル回転数制御弁
６：アイドル回転数制御装置
１００：流量学習判定手段
１１０：第１の異常判定手段
１２０：第２の異常判定手段
１３０：流量補正手段
１４０：第３の異常判定手段

Claims (1)

1. エアコンなどのエンジン負荷時にアイドル回転数制御をアイドル回転数制御弁により行うアイドル回転数制御装置の故障診断装置であって、
   流量学習中かどうかを判定する流量学習判定手段と、
   アイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいとき異常と判定する第１の異常判定手段と、
   流量学習フィードバック補正量が判定値より大きいとき異常と判定する第２の異常判定手段と、
   アイドル時の目標回転数と実回転数との差および流量補正量との関係が比例関係にあるマップにより求まる流量補正量より流量補正する流量補正手段と、
   アイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいとき異常と判定する第３の異常判定手段とからなり、
   前記第１の異常判定手段と第２の異常判定手段がともに異常と判定したときに前記流量補正手段により流量補正してもアイドル時の目標回転数と実回転数との差が判定値より大きいときアイドル回転数制御弁が異常であると判定することを特徴とするアイドル回転数制御装置の故障診断装置。

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