JP2007309263A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】独立した気筒群を複数備える内燃機関のスロットルバルブに異常が発生したときに、車両が安定した退避走行が行えるように吸気制御を行う制御装置を提供する。
【解決手段】複数の気筒８群を有し、気筒群毎に吸気通路３Ｒ，３Ｌが設けられており吸気通路にスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌ及びアイドル回転数制御バルブ１１Ｒ，１１Ｌが配置されている内燃機関１の吸気制御装置で、前記気筒群毎の吸気量情報を確認して気筒群間での吸気量が一致するように各気筒群の前記アイドル回転数制御バルブを駆動する制御手段を備え、前記制御手段は、前記スロットルバルブに異常が発生したときに、当該スロットルバルブによる吸気調整分を同じ気筒群に属する前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整分に変換し、当該アイドル回転数制御バルブにより前記異常に対処するフェールセーフ制御を実行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｖ型エンジンのようにバンク毎に気筒群を配置してある内燃機関の吸気系に異常が生じたときに車両を安定に退避走行させるためのフェールセーフ技術に関する。より詳細には、気筒群毎に配置されたスロットルバルブに異常が発生したときに、吸気制御を行って内燃機関の安定駆動を図る吸気制御装置に関する。

従来から、アイドル運転時の駆動を安定させるため、吸気制御装置を備えた内燃機関が種々提案されている。例えばスロットルバルブを迂回するように吸気バイパス管を設けると共に、この吸気バイパス管にアイドル時の吸気量を制御するアイドル回転数制御バルブ（Idle speed Control Valve、以下、ＩＳＣバルブと称する）を配備した吸気制御装置が知られている。このような構造を採用するとＩＳＣバルブを内燃機関の回転数に基づいてフィードバック制御できるので内燃機関のアイドル安定性を向上させることができる。

そして、上記のように内燃機関が吸気バイパス管にＩＳＣバルブを備えていると、スロットルバルブに故障が発生したときなどにＩＳＣバルブを流用して吸気制御を行うことができる。例えば、特許文献１で開示するアイドル回転数制御装置は、スロットル開度制御装置に異常が検出されたとき、スロットルバルブが全閉状態にされると共に、異常検出信号とアクセル開度とをＩＳＣコントローラに取り込んで、ＩＳＣバルブの開度をそのときのアクセル開度に応じて増加させる。よって、この装置を採用した内燃機関はスロットル開度制御装置に異常が発生しても、ＩＳＣバルブで内燃機関の出力を調整できるので車を退避走行させることができる。

特開平５−１６３９９１号公報

上記特許文献１は、従来の一般的な内燃機関でスロットルバルブに故障が発生した時に、ＩＳＣバルブを制御することにより車両を退避走行させるフェールセーフ技術を開示するだけである。すなわち、特許文献１は１つの気筒（或いは単一の気筒群）の吸気通路及びＩＳＣバルブを配備した内燃機関についてのフェールセーフ技術について開示するものである。

しかしながら、内燃機関には、左右バンクに気筒群を配置したＶ型エンジンなどがある。そして、このようなＶ型エンジンには、各バンクの気筒群毎に独立の吸気通路（吸気系）を設け、吸入空気を個別に供給する構造を採用したものがある。この構造で左右バンク間に吸入空気量（或いは、吸入空気圧）の差が生じると、燃焼が不安定となりトルク段差（トルク変動）が発生してしまう。よって、複数の吸気通路を独立に設けた内燃機関の場合には、単一の吸気通路で吸気制御する場合と比較して制御がより複雑なものとなる。そして、吸気通路内に配置したスロットルバルブに異常（フェール）が発生したときの対処は、単一気筒群の内燃機関と比較して対処が更に難しくなるので、車両を退避走行させることの困難性がある。

上記特許文献１で開示する制御装置は単一気筒群の内燃機関を想定したものであるため、複数バンクを備える内燃機関のスロットルバルブに異常が発生した場合には対処できない。

さらに、上記特許文献１ではスロット開度を電気的に制御する電子式のスロットルバルブ（以下、単に、電子スロットルと称す）の制御装置に異常が発生したときの対処について開示するものである。しかし、電子スロットルが異常となる原因は制御装置の故障に限らず、デポジットの固着による故障などもある。特許文献１は、このようなデポジットによる異常については配慮していない。なお、デポジットとは、燃料、エンジンオイル、大気中のチリなどに含まれる不純物などで、長時間の運転でスロットルバルブに堆積する付着物質である。電子スロットルの弁体などに一定量以上のデポジットが付着すると、開閉動作が阻害される。特許文献１の装置は、このようなデポジットによるスロットルバルブの異常には対応できない。

よって、本発明の目的は、独立した気筒群を複数備える内燃機関のスロットルバルブに異常が発生したときに、車両が安定した退避走行が行えるように吸気制御を行う制御装置を提供することである。

上記目的は、複数の気筒群を有し、前記気筒群毎に吸気通路が設けられており当該吸気通路にスロットルバルブ及びアイドル回転数制御バルブが配置されている内燃機関の吸気制御装置であって、前記気筒群毎の吸気量情報を確認して気筒群間での吸気量が一致するように各気筒群の前記アイドル回転数制御バルブを駆動する制御手段を備え、前記制御手段は、前記スロットルバルブに異常が発生したときに、当該スロットルバルブによる吸気調整分を同じ気筒群に属する前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整分に変換し、当該アイドル回転数制御バルブにより前記異常に対処するフェールセーフ制御を実行する内燃機関の吸気制御装置によって達成される。

本発明によると、制御手段がスロットルバルブに異常が発生したときに、その吸気調整分を同じ気筒群に属する前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整分に変換し、アイドル回転数制御バルブにより吸気制御を行って異常に対処するので、気筒群間での吸気量差を抑制しつつ内燃機関の駆動安定化を図ることができる。よって、このような内燃機関を搭載する車両は、異常発生時に安定した退避走行を行える。

また、前記制御手段は、前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整可能範囲をペダル可動範囲に対応させて、前記フェールセーフ制御を実行するのが好ましい。このようにすれば、異常発生時での車両の操作性を向上させることができる。

また、前記制御手段は、前記アイドル回転数制御バルブを一旦閉じる補正を実行してから、吸気調整可能範囲で前記フェールセーフ制御を実行するのが好ましい。このようにすると、不適正な位置にあったアイドル回転数制御バルブを適正位置に戻すことができる。そして、前記制御手段は、前記補正後に検出される吸気量が前記吸気調整可能範囲を超える場合、前記スロットルバルブが固着していると判定して、異常が発生したスロットルバルブが属する気筒群への燃料供給を停止させるようにしてもよい。

そして、前記制御手段は、全ての気筒群のスロットルバルブが正常なときの吸気流量総和を目標値として、前記フェールセーフ制御を実行したときのフェール時吸気流量総和が前記目標値と等しくなるように各群のアイドル回転数制御バルブを駆動するのが望ましい。このようにするとスロットルバルブに異常が発生したときにも発生するトルクを安定化することができる。

本発明によれば、独立した気筒群を複数備える内燃機関のスロットルバルブに異常が発生したときに、車両が安定した退避走行が行えるように吸気制御を行う制御装置を提供できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る内燃機関の吸気制御装置について説明する。

図１は、実施例の吸気制御装置を適用した内燃機関１について示した図である。この内燃機関１はいわゆるＶ型のエンジンであり、左右に独立したバンクＬＢ、ＲＢが形成されている。左バンクＬＢ、右バンクＲＢのそれぞれには気筒８が４個ずつ配置されて気筒群を形成している。各気筒群にはそれぞれ個別の吸気通路３が設けられている。なお、以下の説明では左右バンクに共通する部位について、右バンクに属する構成にはＲ、左バンクに属する構成にはＬの符号を付して区別する。

左右バンクは略対称的に形成されている。右バンクＲＢ側の構成について説明する。エアクリーナ２Ｒでゴミ等を濾過された大気（空気）は吸気通路３Ｒによって気筒群側に供給されている。吸気通路３Ｒの下流端はサージタンク６Ｒに接続され、このサージタンク６Ｒはインテークマニホールド７Ｒを介して各気筒８Ｒに接続されている。エアクリーナ２Ｒの下流側近傍にはエアフローメータ４Ｒが配置され、吸気通路３Ｒ内を流れる吸入空気量（吸気量）を検出できるようになっている。なお、吸気量を検出する装置は例示するエアフローメータ４Ｒのように吸入空気の流量を直接に検出するものでもよいし、空気圧を検出する圧力センサでもよい。圧力センサを採用した場合は空気圧から吸気量を換算すればよい。

エアフローメータ４Ｒとサージタンク６Ｒとの間の吸気通路３Ｒに、スロットルバルブ５Ｒが配置されている。このスロットルバルブ５Ｒより上流側の吸気通路３Ｒから吸気パイパス管１０Ｒが分岐され、この吸気パイパス管１０Ｒの他端はバランスパイプ１２Ｒに接続されている。そして、バランスパイプ１２Ｒは分岐され各気筒８Ｒの吸気側に接続されている。吸気バイパス管１０Ｒの途中にはアイドル回転数制御バルブ１１Ｒ（以下、ＩＳＣバルブ１１Ｒとする）が配置されている。反対側の左バンクＬＢについても同様に形成されている。

上記スロットルバルブ５Ｒ、５Ｌはアクチュエータによって弁体が開閉駆動され、開度が調節される電子スロットルである。スロットルバルブ５Ｒ、５Ｌとして採用する電子スロットルについては特に限定はなく、従来において一般的なものを採用することができる。そして、本実施例の内燃機関１には、このスロットルバルブ５Ｒ、５Ｌに異常が発生したときに車両を退避走行させるためのフェールセーフ制御を実行する吸気制御装置が組込まれている。この吸気制御装置は、気筒群毎の吸気量情報を確認して気筒群間の吸気量が一致するように（気筒群間での吸気量差を縮小するように）各ＩＳＣバルブ１１を制御する制御手段を備えている。そして、スロットルバルブに異常が発生したときに、制御手段は異常のあるスロットルバルブ側のＩＳＣバルブを活用してバンク間の吸気量差を縮小するように吸気制御を行う。これにより、異常発生時においても内燃機関１の駆動を安定化させる。よって、内燃機関１を搭載する車両は、スロットルバルブに異常が発生しても安定した退避走行を行える。以下、内燃機関１に組込まれている吸気制御装置に係る部分の構成を更に説明する。

図２は、内燃機関１に適用されている吸気制御装置３０に係る部分の構成を示したブロック図である。吸気制御装置３０は、左右のエアフローメータ４Ｒ，４Ｌ、スロットルバルブ（ＴＡ）５Ｒ，５Ｌ、及びＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌを備えている。そして、スロットルバルブ５Ｒ，５Ｌ及びＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌの駆動を制御する電子制御装置（Electronic Control Unit、以下ＥＣＵ）３１が配置されている。このＥＣＵ３１は上記制御手段として機能する。ＥＣＵ３１は、左右バンク毎に取得する吸気量情報を相互に利用し、左右バンクＲＢ，ＬＢに吸気量差が発生ないように、ＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌの開度を個別に制御する。

それぞれのバンクＲＢ，ＬＢで、検出された左右のエアフローメータ４Ｒ，４Ｌの出力信号はＥＣＵ３１に供給されている、よって、ＥＣＵ３１は各バンクＲＢ，ＬＢの気筒群に供給されている吸気量を確認できる。また、各スロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの開度を検出するスロットルセンサ（ＴＡＳ）３５Ｒ，３５Ｌが配置されている。さらに、図示しない車両側のアクセルペダル（以下、単にペダルと称す）の踏込み量（開度）を検出するアクセル開度センサ（ＡＣＳ）３６が配置されている。これらスロットルセンサ３５Ｒ，３５Ｌ及びアクセル開度センサ（ＡＣＳ）３６からの出力信号もＥＣＵ３１に供給されている。よって、ＥＣＵ３１はペダル開度やスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの作動状態も確認できる。

ＥＣＵ３１は、内燃機関１の吸気制御に関する一連のプログラムを格納したＲＯＭ３２及び処理領域を提供するＲＡＭ３３とバス３４を介して接続されている。なお、図２では左右バンクＲＢ，ＬＢ共通に設けた１つのＥＣＵ３１で制御を行う場合を例示しているが。左右バンクＲＢ，ＬＢのそれぞれに個別のＥＣＵを配置して独立した制御を行うようにしもよい。この場合には、ＥＣＵ同士を通信線で接続して、バンク毎で取得される吸気量情報を他方のＥＣＵが確認できるようにすればよい。また、内燃機関１側のＥＣＵを流用するように設計すると吸気制御装置側の構成を簡素化できる。

上記ＥＣＵ３１は通常時にあっては左右バンクＲＢ，ＬＢの吸気量情報を確認して群間での吸気量が一致するようにＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌを駆動する。そして、ＥＣＵ３１はスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌに異常が発生したことを検出すると、異常が発生したスロットルバルブ側のＩＳＣバルブを流用（活用）して吸気量を調整するフェールセーフ制御を実行する。ＥＣＵ３１が実行するフェールセーフ制御の詳細を以下で詳細に説明する。

図３は、ＥＣＵ３１がスロットルバルブの異常を確認したときに実行するフェールセーフ制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。また、図４はこのフェールセーフ制御に関連する各部の出力をまとめて示したタイムチャートである。なお、最上段には参照のため内燃機関（エンジン）回転数ＮＥも示してある。図を参照してフェールセーフ制御を詳細に説明する。ＥＣＵ３１は、例えば内燃機関１のイグニッションがオンされたことを確認したときにこのルーチンを起動する。

まず、ＥＣＵ３１はスロットルセンサ３５Ｒ、３５Ｌの出力及びアクセル開度センサ３６の出力を確認することにより、各スロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの動作に異常（フェール）が発生していないかを監視する（Ｓ１１）。いずれのスロットルバルブも正常に動作している場合には通常の制御を行う（Ｓ１２）。なお、ここでの通常制御では、内燃機関１のアイドル運転時にＥＣＵ３１が気筒群毎の吸気量情報を確認し、左右バンクＲＢ，ＬＢ間で吸気量差が発生しないようにＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌの開度を調整する。

一方、ＥＣＵ３１が上記ステップ１１（Ｓ１１）でスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌのいずれかに異常が発生しているとの判定をした場合、異常が発生したバンク（異常バンクと称す）側のスロットルバルブのシステムをダウン（通電を遮断）するが、ＩＳＣバルブシステム及び各気筒への燃料供給は維持する（Ｓ１３）。すなわち、ＥＣＵ３１は異常バンクについて、スロットルバルブだけを停止し、ＩＳＣバルブの機能は維持する。また、燃料を供給停止（Ｆ／Ｃ：Ｆｕｅｌ Ｃｕｔ）することなく、燃料供給を継続させる。

従来において、独立した気筒群を有するＶ型エンジンなどでは、スロットルバルブの異常を確認した場合、正常なスロットルバルブを含むバンク（正常バンクと称す）側だけの運転（片バンク運転と称する）に切替える場合が多かった。しかし、片バンク運転に切替えると大きなトルク段差が発生して、退避走行における駆動が不安定となる。そこで、本実施例では異常バンク側のＩＳＣバルブを活用した吸気制御を継続してトルク段差を抑制する。すなわち、異常バンク側のＩＳＣバルブを活用することで異常バンク側についても可能な吸気制御を継続して、トルク段差の発生を抑制する。これにより、スロットルバルブの異常発生時にも内燃機関の安定駆動を図る。

ただし、検出したスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの異常には種々の形態がある。そして、スロットルバルブの異常を確認したときのＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌの開閉状態によっても好ましい対処が異なる。そこで、ＥＣＵ３１はステップＳ１４以下で、スロットルバルブ５Ｒ，５Ｌ及びＩＳＣバルブ１１Ｒ，１１Ｌの状態を確認し、そのときに最適な制御を選択する。なお、上記ステップＳ１１からステップＳ１３までの処理、及び以下で説明するステップＳ１４からステップＳ１７の処理は、ＥＣＵ３１が左右バンクそれぞれについて行っている。

まず、ＥＣＵ３１はステップＳ１４で、ペダル全閉時にエアフローメータ４Ｒ，４Ｌで検出した吸気量が所定値より小さいか否かを確認する。ここでの所定値はアイドル運転時における吸気量相当である。このステップＳ１４では、ＥＣＵ３１は運転者がペダルを組込んでいないこと（ペダル開度が全閉）を前提の条件とし、各吸気通路内の吸気量を確認する。なお、このようにペダル全閉であることを確認することで、運転者の操作によってスロットルバルブが開かれているときに誤った判断をすることを防止している。

前述したように本実施例装置では、スロットルバルブ５Ｒ，５Ｌに電子スロットルを採用している。一般に電子スロットルの弁体はリターンスプリングになどにより初期位置が設定されており、アクチュエータにより弁体を駆動して開弁位置が調整される。通常、初期位置（オープナ開度位置、アイドル開度位置とも称される）に設定されている。よって、上記ステップＳ１３でスロットルバルブシステムへの通電を遮断したときには、電子スロットルの弁体は初期位置に復帰することが期待され、初期位置に復帰した場合には吸気通路内の吸気量はアイドル運転時相当となる。すなわち、スロットルバルブが初期位置に復帰したときに、アイドル運転を維持できる程度の吸気が流れる。なお、ペダル開度が全閉であるときに実際にスロットルが一定量開いていることになるので、図４では実スロットル開度を示し、スロットルバルブが一定量（オープナ開度相当）開いていることを図示してある。

上記のような前提のもとで、ＥＣＵ３１は検出した吸気量が上記所定値より小さいか否かを確認する。吸気量が所定値以上となる場合としては、スロットルバルブがデポジットにより開状態で固着してしまい上記初期位置に戻らない故障などが想定される。しかし、スロットルバルブが初期位置に戻った場合であっても、ＩＳＣバルブがたまたま開いていた様な場合には検出した吸気量が所定値より大きくなってしまう。そこで、ＥＣＵ３１は、ステップＳ１４で吸気量が所定値より大きいと判断した場合、続いてＩＳＣバルブを閉じる補正を実行する（Ｓ１５）。ＥＣＵ３１は検出している吸気量に応じてＩＳＣバルブを閉じ側に駆動する。

また、上記ステップＳ１４で吸気量が上記所定値より小さいと判断した場合であっても、そのときのＩＳＣバルブの開閉状態（停止位置）が不適切であると故障したスロットルバルブに代えての吸気制御を行えない場合がある。スロットルバルブが本来の吸気制御弁であるのに対して、ＩＳＣバルブは補助的な吸気制御弁であるため対応できる範囲（吸気量を調整できる範囲）には限界がある。よって、ＥＣＵ３１は、ステップＳ１４でＩＳＣバルブが吸気調整可能範囲にあることを確認する。なお、吸気調整可能範囲とはＩＳＣバルブの開度を変更したときに、直線性（リニアリティ）をもって吸気通路内の吸気量を調整可能な範囲である。例えば、ＥＣＵ３１はＩＳＣバルブの位置が全開側に張り付いていた様な場合には、吸気調整可能範囲内に存在しないと判断する。この場合にも、前述したとのと同様にＩＳＣバルブを閉じ側に駆動する補正を実行する（Ｓ１５）。このように閉じ補正を行うと、ＩＳＣバルブを吸気調整可能範囲に戻すことができる。

そして、ステップＳ１５の後に、ＥＣＵ３１はペダル全閉時にエアフローメータ４Ｒ，４Ｌで検出した吸気量が所定値より小さいか否かを確認する（Ｓ１６）。すなわち、ＥＣＵ３１は上記ステップＳ１４でＮｏ（ノー）とされた場合に、ＩＳＣバルブを閉じ補正して（Ｓ１５）、再びステップＳ１４と同様に吸気量が所定値より小さいか否かを確認する（Ｓ１６）。

よって、上記ステップＳ１６でＹｅｓ（イエス）と判断される場合としては、スロットルバルブに異常が発生したが初期位置に復帰しており、開き状態にあったＩＳＣバルブが閉じられて吸気調整可能範囲に入った場合などとなる。ただし、スロットルバルブが初期位置に近い位置で固着しており、ＩＳＣバルブにより吸気制御可能な場合などもここに含まれることになる。なお、上記ステップＳ１４でイエスと判断されるのは、スロットルバルブに異常が発生したが初期位置に復帰しており、ＩＳＣバルブが当初から吸気調整可能範囲にあった場合となる。

一方、上記ステップＳ１６でペダル全閉時の吸気量が所定値より大きいことが検出されたときに、ＥＣＵ３１はＩＳＣバルブによる吸気制御では異常に対応できないとしてＮｏと判定することになる。例えば、スロットルバルブが全開に近い側で固着していた様な場合には吸気通路内の吸気量が多くなる。この場合にはＩＳＣバルブの吸気調整可能範囲を超えてしまう。すなわち、ＩＳＣバルブを閉じ補正してから、吸気パイパス管に流す吸気流をＩＳＣバルブで調整しても対応できないことになる。よって、ＥＣＵ３１はステップＳ１６でＮｏと判定する。このようにステップＳ１６でＮｏと判定をした場合には、次のステップＳ１７でスロットルバルブがデポジットにより開固着していると判定し、そのスロットルバルブが属する異常バンクの全気筒への燃料供給を停止（Ｆ／Ｃ）する（Ｓ１７）。

上記ステップＳ１７の判定は、左右バンクＲＢ，ＬＢそれぞれについて実行される。よって、左右バンクいずれかについてスロットルバルブのシステムダウン及び燃料供給停止が実行された場合は片バンク運転となって本ルーチンによる処理を終了する。また、左右バンクの両方について、スロットルバルブのシステムダウン及び燃料供給停止が実行された場合にはエンジンストール（エンスト）状態となって本ルーチンによる処理を終了する。このステップＳ１７での処理は従来の場合と同様となる。

一方、上記ステップＳ１４及びステップＳ１６でＹｅｓと判断された場合、すなわちスロットルバルブに異常はあるが初期位置に復帰しており、ＩＳＣバルブの吸気調整可能範囲にある場合には、ＥＣＵ３１はステップＳ１８以後の処理を実行する。すなわち、故障バンク側についてもＩＳＣバルブを活用することによって可能な吸気制御を継続して、バンク間（気筒群間）での吸気量差を抑制する。この様に、本実施例のＥＣＵ３１はスロットルバルブの異常に対処するフェールセーフ制御のときにも左右バンクに吸気量差を抑制するように吸気制御を行う。

ＥＣＵ３１は、まず、片バンクだけが異常か否かを確認する（Ｓ１８）。すなわち、ＥＣＵ３１は、左右バンクＲＢ，ＬＢのいずれかが異常であるか、両方が異常であるかを判断する。このステップＳ１８で片バンクのスロットルバルブが異常であるとＥＣＵ３１が判断すると、正常バンク側についてはスロットルバルブ及びＩＳＣバルブによる吸気制御、異常バンク側についてはＩＳＣバルブによる吸気制御を実行する（Ｓ１９）。そして、異常バンク側のＩＳＣバルブについてはペダル可動範囲に対応させてＩＳＣバルブの開度を調整する。この点を図５を参照して説明する。

図５は、ペダル開度（ｄｅｇ）とＩＳＣバルブの開度割合（ＩＳＣｄｕｔｙ（％））との関係を示した図である。前述したように、ＥＣＵ３１は左右バンクでの吸気量差を縮小するように左右バンクのＩＳＣバルブそれぞれを制御してトルク段差を抑制する。スロットルバルブが正常に機能しているときには、左右差を縮小するよう補助的にＩＳＣバルブが開度調整されるのでＩＳＣｄｕｔｙが小さい。なお、前述したようにＩＳＣバルブは吸気調整可能範囲（リニアリティ領域）で駆動される。

一方、バンク内のスロットルバルブに異常が発生したとき、ＥＣＵ３１はスロットルバルブによる吸気量の調整分（吸気調整分）をＩＳＣバルブに変換する。すなわち、実施例装置では、スロットルバルブに異常が発生したときに、このスロットルバルブによる吸気調整分を同じ気筒群に属するＩＳＣバルブによる吸気調整分に変換して吸気制御を行う。スロットルバルブが異常のときには、ペダル開度範囲内に対応するようにＩＳＣｄｕｔｙが大きく設定されることになる。異常が発生したバンク側ではＩＳＣバルブがペダル開度に応じて駆動される。ただし、前述したようにＩＳＣバルブにより吸気量を調整できる吸気調整可能範囲に限られる。なお、故障バンク側の吸気量がＩＳＣバルブの吸気調整可能範囲（リニアリティ領域）を超えていた場合には、上記ステップＳ１６でＮｏと判断されていたことになる。

ステップＳ１９では片バンク正常、片バンク異常の場合の処理が実行される。ＥＣＵ３１は正常バンクについてはスロットルバルブ及びＩＳＣバルブを駆動すると共に、異常バンクについては前述したようにＩＳＣバルブを駆動して左右バンクＲＢ，ＬＢの吸気量差を縮小するように吸気量を調整して本ルーチンによる処理を終了する。このように制御することによりスロットルバルブに異常が発生した場合でも、トルク段差の発生を抑制できる。よって、車両の退避走行のために内燃機関を安定駆動させることができる。さらに、両バンクＲＢ，ＬＢのスロットルバルブが正常であるときの吸気量総和を目標値とし、実際に検出される吸気量総和（フェール時吸気流量総和）がこの目標値と等しくなるようにＩＳＣバルブを駆動するのがより好ましい。このように制御すると発生するトルクを正常時に近づけることができるので、内燃機関をより安定に駆動できる。

上記ステップＳ１８でＮｏとされるのは、両バンクＲＢ，ＬＢのスロットルバルブが共に異常と判断された場合である。この場合には、ＥＣＵ３１は両バンクＲＢ，ＬＢについて前述したＩＳＣバルブの制御を実行して本ルーチンによる処理を終了する。この場合も左右バンクでの吸気量差を抑制するのでトルク段差の発生を抑制しながら、車両の退避走行のために内燃機関を安定駆動できる。

以上で説明した実施例の吸気制御装置によると、左右バンクＲＢ，ＬＢへの吸気量を調整するスロットルが故障した場合に、故障バンク側のＩＳＣバルブを活用しバンク間での吸気量が一致するようにしてフェールセーフ制御するので、従来と比較して故障発生時に内燃機関を安定に駆動できる。よって、このような内燃機関を搭載する車両は異常発生時に円滑な退避走行を行える。

また、実施例の吸気制御装置はスロットルバルブの異常の原因に応じて、ＥＣＵ３１が最適な動作を選択してフェールセーフ制御を実行する。この点でも車両を円滑に退避走行させることができる。

なお、上記実施例ではスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの異常をスロットルセンサ３５Ｒ、３５Ｌ及びアクセル開度センサ３６の出力に基づいて確認するようにしたがこれに限らない。内燃機関に配置される他のセンサの出力を利用してスロットルバルブ５Ｒ，５Ｌの異常を検出するようにしてもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

実施例の吸気制御装置を適用した内燃機関について示した図である。 内燃機関に適用されている吸気制御装置に係る部分の構成を示したブロック図である。 ＥＣＵがスロットルバルブの異常を確認したときに実行するフェールセーフ制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。 フェールセーフ制御に関連する各部の出力をまとめて示したタイムチャートである。 ペダル開度とＩＳＣバルブの開度割合との関係を示した図である。

符号の説明

１ 内燃機関
３Ｒ，３Ｌ 吸気通路
５Ｒ，５Ｌ スロットルバルブ
８Ｒ，８Ｌ 気筒
１０Ｒ，１０Ｌ 吸気バイパス管
１１Ｒ，１１Ｌ ＩＳＣバルブ（アイドル回転数制御バルブ）
３０ 吸気制御装置
３１ ＥＣＵ（制御手段）
ＬＢ 左バンク
ＲＢ 右バンク

Claims (5)

1. 複数の気筒群を有し、前記気筒群毎に吸気通路が設けられており当該吸気通路にスロットルバルブ及びアイドル回転数制御バルブが配置されている内燃機関の吸気制御装置であって、
   前記気筒群毎の吸気量情報を確認して気筒群間での吸気量が一致するように各気筒群の前記アイドル回転数制御バルブを駆動する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記スロットルバルブに異常が発生したときに、当該スロットルバルブによる吸気調整分を同じ気筒群に属する前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整分に変換し、当該アイドル回転数制御バルブにより前記異常に対処するフェールセーフ制御を実行する、ことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。
2. 前記制御手段は、前記アイドル回転数制御バルブによる吸気調整可能範囲をペダル可動範囲に対応させて、前記フェールセーフ制御を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
3. 前記制御手段は、前記アイドル回転数制御バルブを一旦閉じる補正を実行してから、吸気調整可能範囲で前記フェールセーフ制御を実行する、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装置。
4. 前記制御手段は、前記補正後に検出される吸気量が前記吸気調整可能範囲を超える場合、前記スロットルバルブが固着していると判定して、異常が発生したスロットルバルブが属する気筒群への燃料供給を停止させる、ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気制御装置。
5. 前記制御手段は、全ての気筒群のスロットルバルブが正常なときの吸気流量総和を目標値として、前記フェールセーフ制御を実行したときのフェール時吸気流量総和が前記目標値と等しくなるように各群のアイドル回転数制御バルブを駆動する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の吸気制御装置。
   

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