JP2008163790A

JP2008163790A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2008163790A
Application number: JP2006352432A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oi; 康広大井; Shinya Kondo; 真也近藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2008-07-17
Also published as: EP2097633A1; US20100018189A1; WO2008081281A1; CN101563535A

Abstract

【課題】機関運転中にＥＣＵのリセットが起こった場合に不適切に大気圧を取得してしまうのを防止する内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関が内部を気体が流通する流通路２６を具備し、流通路内の気体の圧力は内燃機関の停止時には大気圧となり内燃機関の運転中には大気圧とは異なる圧力となる。内燃機関のアクチュエータを制御するＥＣＵ４０と、流通路内の気体の圧力を検出する圧力検出手段３０とを具備し、ＥＣＵはイグニッションをオフにすることによりリセットせしめられ且つＥＣＵの作動開始直後に圧力検出手段によって検出された圧力を大気圧として取得すると共に取得した大気圧に基づいてアクチュエータの制御を行う。イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットせしめられた場合、次ぎのＥＣＵの作動開始後には大気圧の取得が禁止される。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の排気浄化触媒（例えば、三元触媒）よりも上流側において排気通路内に二次空気を供給する二次空気供給装置が知られている。斯かる二次空気供給装置は、排気通路に連通する二次空気供給通路と、二次空気供給通路に空気を圧送するエアポンプと、二次空気供給通路を開閉するエアスイッチングバルブと、開閉弁の下流側において二次空気供給通路に配置された逆止弁とを具備し、機関始動時等に排気浄化装置に供給される排気ガスの酸素濃度を高め、排気ガス中のＨＣ、ＣＯの酸化を促進させる。

斯かる二次空気供給装置では、エアポンプ等の構成部品に異常が生じると、排気通路内を流れる排気ガス中に適切に二次空気を供給することができなくなり、特に機関始動時等における排気ガスの浄化効率の低下を招く。このため、二次空気供給通路上に圧力センサを配置すると共に、この圧力センサで検出された圧力挙動パターンに基づいて二次空気供給装置の異常を早期に検出することが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００３−８３０４８号公報特開２００２−１４７２６号公報特開２００４−１３２２０７号公報

ところで、特許文献１に記載の装置では、圧力センサによって検出された圧力挙動パターンに基づいて二次空気供給装置の異常を検出することとしているが、圧力センサとして絶対圧センサを用いた場合には圧力挙動パターンを正確に特定するために大気圧を検出することが必要となる。ここで、二次空気供給装置では二次空気供給中以外には二次空気供給通路内の圧力が大気圧となることから、二次空気供給中以外に圧力センサによって検出された圧力を大気圧として検出することとしている。

ここで、二次空気供給通路内に設けられた圧力センサによって大気圧を検出する時期としては、二次空気の供給が機関始動時に行われることを考慮すると、イグニッションがオンにされてから二次空気供給装置のエアポンプの作動が開始されるまでの間が考えられる。具体的には、イグニッションのオンによりＥＣＵの作動が開始されることから、ＥＣＵの作動開始から所定時間（例えば、１５ｍｓ）経過後に圧力センサによる大気圧の検出を行うことが考えられる。

ところが、機関運転中に一時的にバッテリ電圧が極端に低下したりすると、機関運転中であってもＥＣＵがリセットされる場合がある。このため、上述した時期に大気圧の検出を行うように設定すると、二次空気の供給中にＥＣＵのリセット及び作動の再開が行われる場合が存在する。この場合、二次空気の供給中であるため二次空気供給通路内の圧力は大気圧よりも高い圧力となっているにも関わらず、斯かる圧力を大気圧として取得してしまい、二次空気供給装置の適切な故障診断を行うことができなくなってしまう。

そこで、上記問題に鑑みて、本発明の目的は、機関運転中にＥＣＵのリセットが起こった場合に不適切に大気圧を取得してしまうのを防止する内燃機関の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、第１の発明では、内部を気体が流通する流通路を具備し、該流通路内の気体の圧力は内燃機関の停止時には大気圧となり内燃機関の運転中には大気圧とは異なる圧力となる内燃機関の制御装置であって、内燃機関のアクチュエータを制御するＥＣＵと、流通路内の気体の圧力を検出する圧力検出手段とを具備し、上記ＥＣＵはイグニッションをオフにすることによりリセットされ且つ該ＥＣＵの作動開始直後に圧力検出手段によって検出された圧力を大気圧として取得すると共に取得した大気圧に基づいてアクチュエータの制御を行う内燃機関の制御装置において、イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットされた場合、次ぎのＥＣＵの作動開始後には大気圧の取得が禁止される。
イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットされるのは機関運転中であることが多いが、機関運転中に大気圧の取得を行うと実際の大気圧とは異なる圧力を大気圧として取得してしまう。第１の発明によれば、イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットされた場合、次ぎのＥＣＵの作動開始後には大気圧の取得が禁止されることから、実際の大気圧と異なる圧力を大気圧として取得してしまうのが防止される。

第２の発明では、第１の発明において、イグニッションがオフにされてから所定時間以上ＥＣＵの作動が開始されなかった場合にイグニッションオフによりＥＣＵがリセットされたと判定する。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、上記内燃機関は、上記流通路として排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路を具備すると共に該二次空気供給通路内に二次空気を圧送するポンプと該二次空気供給通路を開閉する開閉弁とを具備し、上記圧力検出手段は開閉手段よりも上流側において二次空気供給通路内の圧力を検出し、上記取得された大気圧と圧力検出手段によって検出された圧力とに基づいて上記ポンプ又は開閉弁の異常が検出される。

第４の発明では、第１〜第３のいずれか一つの発明において、上記内燃機関は、上記流通路として吸気通路を具備し、上記圧力検出手段はスロットル弁下流の吸気通路内の圧力を検出し、上記取得された大気圧と圧力検出手段によって検出された圧力と機関回転数とに基づいて燃料噴射量が制御される。

本発明によれば、機関運転中にＥＣＵのリセットが起こった場合に不適切に大気圧を取得してしまうのが防止される。

以下、図面を参照して本発明の内燃機関の制御装置の実施形態について説明する。図１は本発明の制御装置が搭載される内燃機関全体を示す図である。図１には筒内噴射型火花点火式内燃機関を示しているが、他の火花点火式内燃機関や圧縮自着火式内燃機関にも搭載可能である。

図１を参照すると１は機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダブロック２内で往復動するピストン、４はシリンダブロック２上に固定されたシリンダヘッド、５はピストン３とシリンダヘッド４との間に形成された燃焼室、６は吸気弁、７は吸気ポート、８は排気弁、９は排気ポートをそれぞれ示す。図１に示したようにシリンダヘッド４の内壁面の中央部には点火栓１０が配置され、シリンダヘッド４内壁面周辺部には燃料噴射弁１１が配置される。またピストン３の頂面上には燃料噴射弁１１の下方から点火栓１０の下方まで延びるキャビティ１２が形成されている。

各気筒の吸気ポート７はそれぞれ対応する吸気枝管１３を介してサージタンク１４に連結され、サージタンク１４は吸気ダクト１５を介してエアクリーナ１６に連結される。吸気ダクト１５内にはステップモータ１７によって駆動されるスロットル弁１８が配置される。一方、各気筒の排気ポート９は排気マニホルド１９に連結され、この排気マニホルド１９は排気管２０を介して排気浄化触媒（例えば、三元触媒）２１を内蔵した触媒コンバータ２２に連結される。

本実施形態の内燃機関は二次空気供給装置２５を備えている。二次空気供給装置２５は排気マニホルド１９に連通する二次空気供給通路２６を有し、この二次空気供給通路２６はエアクリーナ１６の下流側であって後述するエアクロメータ４９上流側の吸気ダクト１５に連通せしめられる。また、二次空気供給通路２６には吸気ダクト１５側から排気マニホルド１９側に向かって電気モータ駆動式のエアポンプ２７、エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）２８、逆止弁２９が配置される。エアポンプ２７とＡＳＶ２８との間には二次空気供給通路２６内の圧力を検出する圧力センサ３０が設けられる。

電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介して相互に接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４４、入力ポート４５及び出力ポート４６を具備する。スロットル弁１８上流側の吸気ダクト１５内には吸気ダクト１５内を流れる空気の流量を検出するエアフロメータ４９が取り付けられ、また、排気マニホルド１９には空燃比を検出するための空燃比センサ５０が取付けられる。これらエアフロメータ４９、空燃比センサ５０や上記圧力センサ３０の出力信号が対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。

またアクセルペダル５１にはアクセルペダル５１の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ５２が接続され、負荷センサ５２の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力される。クランク角センサ５３は例えばクランクシャフトが３０度回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート４５に入力される。ＣＰＵ４４ではこのクランク角センサ５３の出力パルスから機関回転数が計算される。一方、出力ポート４６は対応する駆動回路４８を介して点火プラグ１０、燃料噴射弁１１、ステップモータ１７、エアポンプ２７及びＡＳＶ２８に接続される。

次に、本実施形態の二次空気供給装置２５について説明する。二次空気供給装置２５は、主に内燃機関の冷間始動時等、排気ガスの空燃比がリッチとなっていると共に排気浄化触媒２１が十分に昇温していない状況、すなわち排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯを十分に浄化することができない状況において用いられる。

具体的には、上述したような状況において、ＡＳＶ２８が開かれると共にエアポンプ２７が駆動せしめられる。これによりエアクリーナ１６を通過した空気の一部が二次空気供給通路２６を介して排気マニホルド１９内に供給され、排気マニホルド１９内を流れる排気ガス中の酸素濃度が上昇せしめられ、排気ガスの空燃比がリーンとされる。その結果、排気ガスが排気浄化触媒２１を通過する際に、排気ガス中のＨＣ及びＣＯが排気浄化触媒２１において燃焼せしめられて排気ガスの浄化が促進せしめられると共に排気ガスが昇温せしめられて排気浄化触媒２１が昇温せしめられる。すなわち、二次空気供給装置２５では、内燃機関の冷間始動時等において排気ガス中に二次空気を供給することによってエミッションの悪化を抑制することができるようになる。

図２は、二次空気供給装置２５による二次空気供給制御の制御ルーチンのフローチャートである。図２に示した制御ルーチンでは、まずまずステップＳ１０において二次空気供給（図中、「ＡＩ」と称す）の実行条件が成立しているか否かが判定される。ここで、二次空気供給の実行条件成立の可否は、機関冷却水温、吸気温度、機関負荷等に基づいてＥＣＵ４０によって判断される。ステップＳ１０において、二次空気供給の実行条件が成立していないと判定された場合、例えば内燃機関の冷間始動時ではない場合にはステップＳ１４においてＡＩが終了され、制御ルーチンが終了せしめられる。

一方、ステップＳ１０において、二次空気供給の実行条件が成立していると判定された場合にはステップＳ１１へと進む。ステップＳ１１では、後述する二次空気供給装置２５の異常検出制御により二次空気供給装置２５の異常が既に検出されているか否かを判定する。ステップＳ１１において既に二次空気供給装置２５の異常が検出されていると判定された場合には制御ルーチンが終了せしめられる。これにより、二次空気供給装置２５に異常が発生している場合に二次空気の供給が行われることが防止される。

一方、ステップＳ１１において未だ二次空気供給装置２５の異常は検出されていないと判定された場合にはステップＳ１２へと進む。ステップＳ１２では、エアポンプ２７が作動せしめられると共にＡＳＶ２８が開弁せしめられ、これにより排気マニホルド１９内に二次空気が供給せしめられる。

次いで、ステップＳ１３において二次空気供給の終了条件が成立したか否かが判定される。二次空気供給の終了条件成立の可否は例えば二次空気の供給開始からの経過時間や排気浄化触媒２１の温度等に基づいてＥＣＵ４０によって判断される。ステップＳ１３において二次空気供給の終了条件が成立していないと判定された場合にはステップＳ１３が繰り返される。従って、二次空気供給の終了条件が成立するまで二次空気の供給が続けられる。

ステップＳ１３において二次空気供給の終了条件が成立したと判定された場合にはステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４では、エアポンプ２７の作動が停止せしめられると共にＡＳＶ２８が閉弁せしめられ、これにより排気マニホルド１９内への二次空気の供給が停止せしめられる。

ところで、上述したような二次空気供給装置２５の構成部品、すなわちエアポンプ２７、ＡＳＶ２８及び逆止弁２９に異常が発生すると、冷間始動時等に二次空気を適切に排気ガス中に供給することができなくなってしまい、その結果エミッションの悪化を招いてしまう。このため、本実施形態の二次空気供給装置２５は上記二次空気供給装置２５の構成部品に発生した異常を検出する機能を備えている。具体的には、圧力センサ３０において検出された二次空気供給通路２６内の空気の圧力挙動に基づいて構成部品の異常の検出が行われる。以下では、二次空気供給通路２６内の空気の圧力挙動に基づく構成部品の異常検出の例について説明する。

図３はエアポンプ２７とＡＳＶ２８との間の二次空気供給通路２６内の空気の圧力挙動、すなわち圧力センサ３０によって検出される圧力挙動のパターンを模式的に示した図である。表１にエアポンプ２７及びＡＳＶ２８の作動状態の組合せと圧力変動パターンとの関係を示す。作動状態と圧力変動パターンとの間にこのような関係があることから、圧力挙動パターンに基づいてエアポンプ２７及びＡＳＶ２８の作動状態を推定することができる。

ここで、二次空気供給装置２５によって二次空気の供給を行うときには、エアポンプ２７が作動せしめられると共にＡＳＶ２８が開弁せしめられることから、圧力挙動パターンは図３に示したパターン１となる。一方、二次空気供給装置２５による二次空気の供給が停止せしめられると、エアポンプ２７が停止せしめられると共にＡＳＶ２８が閉弁せしめられることから、圧力挙動パターンは図３に示したパターン４となる。従って、二次空気供給装置２５に異常がなければ、二次空気供給装置２５による二次空気の供給中には圧力挙動パターンがパターン１に、二次空気の供給停止中には圧力挙動パターンがパターン４になり、それ以外の圧力挙動パターンとなるときにはエアポンプ２７又はＡＳＶ２８に異常が発生していることになる。

具体的には、二次空気供給装置２５による二次空気の供給中及び供給停止中の圧力挙動パターンと、エアポンプ２７及びＡＳＶ２８に発生する異常との関係は表２に示したとおりである。例えば、エアポンプ２７に異常が発生しておらず且つＡＳＶ２８に異常が発生していて常に開弁された状態にあるときには、二次空気の供給中にはエアポンプ２７が作動せしめられてＡＳＶ２８が開弁されていることになるため圧力挙動パターンがパターン１となるが、二次空気の供給停止中にはエアポンプ２７が停止せしめられてＡＳＶ２８が開弁されていることになるため圧力挙動パターンがパターン２となる（表２のモード２）。従って、二次空気の供給中に圧力挙動パターンがパターン１に、二次空気の供給停止中には圧力挙動パターンがパターン２となるときには、ＡＳＶ２８に異常が発生していること、具体的にはＡＳＶ２８が開弁されたままの状態に固着せしめられていることがわかる。

同様にして、二次空気の供給中のみならず二次空気の供給停止中においてもエアポンプ２７が作動してしまったり（表２中の「常時作動」）、二次空気の供給中においてもエアポンプ２７が作動しなかったり（表２中の「不作動」）した場合にエアポンプ２７の異常を検出することができる。また、ＡＳＶ２８が常に開弁されている状態にある場合のみならず、ＡＳＶ２８が常に閉弁されている状態にある場合（表２中の「閉固着」）にもＡＳＶ２８の異常を検出することができる。

このように本実施形態の二次空気供給装置２５では、二次空気の供給中における圧力挙動パターンと二次空気の供給停止中における圧力挙動パターンとを検出することによって、エアポンプ２７及びＡＳＶ２８に発生する異常を検出することができる。

図４は、二次空気供給装置２５の異常検出制御の制御ルーチンのフローチャートである。図４に示した制御ルーチンでは、まずステップ２０において二次空気供給装置の異常検出における前提条件が成立しているか否かが判定される。異常検出における前提条件が成立するときとは、例えば以下の条件を満たしている場合が考えられる。すなわち、バッテリ電圧が異常検出を実行するのに十分な電圧となっており、内燃機関が始動しており、且つ後述する大気圧検出制御による大気圧の取得が完了している場合である。ステップＳ２０において異常検出前提条件が成立していないと判定された場合には制御ルーチンが終了せしめられると共に異常検出前提条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２１へと進む。

ステップＳ２１では、二次空気の供給時における検出条件が成立しているか否かが判定される。供給時検出条件は、例えば、二次空気の供給開始から所定時間以上経過してエアポンプ２７の作動が安定した状態にあり且つ機関回転数、機関負荷等から内燃機関がアイドル状態にあると推定される場合、すなわち二次空気の供給時における圧力の検出が容易な状態にある場合に成立する。ステップＳ２１において供給時検出条件が不成立であると判定された場合には供給時検出条件が成立するまでステップＳ２１が繰り返される。その後、供給時検出条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２２に進んで圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力が検出せしめられる。

次いで、ステップＳ２３では、二次空気の供給停止時における検出条件が成立しているか否かが判定される。停止時検出条件は、例えば、二次空気の供給停止から所定時間以上経過して二次空気供給通路内の圧力が安定した状態にある場合、すなわち二次空気の供給停止時における圧力の検出が容易な状態にある場合に成立する。ステップＳ２３において停止時検出条件が不成立であると判定された場合には停止時検出条件が成立するまでステップＳ２３が繰り返される。その後、停止時検出条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２４に進んで圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力が検出せしめられる。

次いで、ステップＳ２５では、ステップＳ２２及びステップＳ２４において検出された圧力と表２に示した圧力挙動パターンとに基づいてエアポンプ２７及びＡＳＶ２８に異常があるか否かが判定され、その後、制御ルーチンが終了せしめられる。

ところで、図３における圧力０は大気圧を示している。従って、圧力センサ３０によって検出された圧力挙動パターンがパターン１であるかパターン２であるか、又はパターン３であるかパターン４であるかを検出するためには予め大気圧を検出しておくことが必要となる。逆に、予め大気圧を検出していないと、圧力センサ３０によって検出された圧力挙動パターンがどのパターンに該当するのか正確に判定するのが困難になり、二次空気供給装置２５の異常判定を誤ってしまうことになる。

そこで、本実施形態の二次空気供給装置２５では、内燃機関が始動する前であってエアポンプ２７が作動せしめられる前に、例えばＥＣＵ４０が作動開始してから所定時間（例えば２０ｍｓ；以下、「検出遅延時間」という）経過後に圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力を検出することとしている。このとき、通常、二次空気供給通路２６内の空気の圧力は大気圧となっているため、比較的正確に大気圧を検出することができる。

図５は、大気圧検出制御の制御ルーチンのフローチャートである。図５に示した制御ルーチンではまずステップＳ２７において大気圧取得条件が成立しているか否かが判定される。大気圧取得条件が成立するときとは、内燃機関が始動する前であってＥＣＵ４０が作動開始してから検出遅延時間が経過しており且つ後述する正常終了フラグＸｎｅが１にセットされているときである。

ステップＳ２７において大気圧取得条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２８に進んで圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力を検出することにより大気圧が取得せしめられる。一方、ステップＳ２７において大気圧取得条件が成立していないと判定された場合にはステップＳ２８がスキップされ、大気圧が取得されない。したがって、この場合には図４のステップ２０において二次空気供給装置２５の異常検出における前提条件が成立していないと判定されることになり、二次空気供給装置２５の異常検出は行われない。

ところで、まれにＥＣＵ４０が作動開始してから検出遅延時間経過後において二次空気供給通路２６内の圧力が大気圧となっていない場合がある。このような場合について、図６を参照して説明する。

図６は、イグニッション（ＩＧ）、ＥＣＵ、スタータ及びエアポンプのオン・オフ、機関回転数及び二次空気供給通路２６内の空気の圧力のタイムチャートである。時刻ｔ₁においてイグニッションがオンにされると、それと同時にＥＣＵ４０の作動が開始せしめられる。このときはまだスタータモータは作動しておらず、よって機関回転数は零であると共にエアポンプ２７も作動されていない。このため、二次空気供給通路２６内の空気の圧力は大気圧となっている。そして、ＥＣＵの作動開始から検出遅延時間Δｔ後、圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力が検出せしめられる（時刻ｔ₂）。このときも二次空気供給通路２６内の空気の圧力は大気圧となっているため、圧力センサ３０によって圧力を検出することで大気圧を正確に検出することができる（図６中の丸印）。

その後、スタータモータが駆動せしめられ（時刻ｔ₃）、機関回転数が上昇し、内燃機関が始動せしめられる。そして、機関回転数が所定回転数（例えば、４００ｒｐｍ）以上になるとエアポンプ２７の作動が開始せしめられ（時刻ｔ₄）、二次空気供給通路２６内の圧力が上昇する。このように、通常の内燃機関の始動時には時刻ｔ₂において圧力センサ３０によって大気圧を正確に検出することができる。

ところが、例えば運転者がスタータスイッチをオンにする等して機関運転中にバッテリ電圧が急激に低下すると、一時的にＥＣＵ４０のリセットが発生する場合がある。このようなＥＣＵ４０のリセットが発生すると、各種アクチュエータの作動が初期状態に戻されるため、エアポンプ２７の作動は停止せしめられると共にＡＳＶ２８は閉弁される（時刻ｔ₅）。ただし、エアポンプ２７の作動が停止せしめられてもエアポンプ２７は慣性で回転し続けると共にＡＳＶ２８が閉弁されることから二次空気供給通路２６内の空気の圧力は抜けにくく、二次空気供給通路２６内の空気の圧力はすぐには低下せずに徐々に低下していくことになる。

一方、ＥＣＵ４０はリセットの発生後すぐに作動が開始せしめられ（時刻ｔ₆）、ＥＣＵの作動開始から検出遅延時間Δｔ後、圧力センサ３０によって二次空気供給通路２６内の圧力が検出せしめられる（時刻ｔ₇）。しかしながらこのとき図６からわかるように二次空気供給通路２６内には残圧が残っており、二次空気供給通路２６内の圧力は大気圧よりも高い圧力となっている（図６中の丸印）。したがって、このとき圧力センサ３０によって検出された圧力を大気圧として取得してしまうと、二次空気供給装置２５の異常検出を適切に行うことができなくなってしまう。

そこで、本実施形態の二次空気供給装置では、イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットせしめられた場合、次ぎのＥＣＵ４０の作動開始後には圧力センサ３０による大気圧の取得を禁止することとしている。具体的には、ＥＣＵ４０のリセットがイグニッションオフにより正常にリセットされていたときに１にセットされ且つイグニッションオフ以外の要因でＥＣＵ４０がリセットされていたときに０にクリアされる正常終了フラグＸｎｅを用い、圧力センサ３０による大気圧の取得タイミングにおいてこの正常終了フラグＸｎｅが１にセットされていれば大気圧の取得を行い、逆に正常終了フラグＸｎｅが０にクリアされていれば大気圧の取得を行わないこととしている。

ここで、正常終了フラグＸｎｅは後述する正常終了履歴フラグＸｎｅｒに基づいて変更され、ＥＣＵ４０の作動開始時に正常終了履歴フラグＸｎｅｒが１にセットされているときには正常終了フラグＸｎｅも１にセットされ、ＥＣＵ４０の作動開始時に正常終了履歴フラグＸｎｅｒが０にクリアされているときには正常終了フラグＸｎｅも０にクリアされる。

また、正常終了履歴フラグＸｎｅｒはイグニッションオフによってＥＣＵ４０が正常にリセットされたとき、具体的にはイグニッションオフから所定時間（例えば５００ｍｓ）以上イグニッションオフの状態が継続し且つ内燃機関が停止せしめられているとき（例えば、機関回転数がゼロになったとき）に１にセットされる。なお、上記所定時間に亘ってイグニッションオフに状態が継続していることを条件としたのは、ノイズ等によりイグニッションオフの信号がＥＣＵ４０に入力されてしまう場合があるためであり、このような条件とすることでノイズ等の影響を受けないようにすることができる。また、正常終了履歴フラグＸｎｅｒはＥＣＵ４０により大気圧が適切に取得されたとき、具体的にはイグニッションオン後検出遅延時間が経過して圧力センサ３０による大気圧の取得が完了し且つ内燃機関が始動したとき（例えば、機関回転数が４００ｒｐｍ以上になったとき）に０にクリアされる。

このような制御を行うことにより、ＥＣＵ４０が作動開始してから検出遅延時間経過後において二次空気供給通路２６内の圧力が大気圧となっていない場合には、圧力センサ３０によって検出された圧力を大気圧として取得しないため、二次空気供給装置２６の異常検出が不適切に実行されてしまうことが防止される。

図７は、正常終了履歴フラグＸｎｅｒの設定制御の制御ルーチンのフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定時間間隔毎の割り込みによって行われる。
図７を参照すると、まずステップＳ３０において正常終了履歴フラグＸｎｅｒのセット条件が成立しているか否かが判定される。正常終了履歴フラグＸｎｅｒのセット条件が成立するときとは、例えば上述したように、イグニッションオフから所定時間（例えば５００ｍｓ）以上イグニッションオフの状態が継続していて且つ内燃機関が停止せしめられているときを意味する。ステップＳ３０において正常終了履歴フラグＸｎｅｒのセット条件が成立していると判定された場合にはステップＳ３１に進んで正常終了フラグＸｎｅｒが１にセットされ、逆に正常終了履歴フラグＸｎｅｒのセット条件が成立していないと判定された場合にはステップＳ３１がスキップされる。

次いで、ステップＳ３２では、正常終了履歴フラグＸｎｅｒのクリア条件が成立しているか否かが判定される。正常終了履歴フラグＸｎｅｒのクリア条件が成立するときとは、例えば上述したように、イグニッションオン後検出遅延時間が経過して圧力センサ３０による大気圧の取得が完了し且つ内燃機関が始動し且つ正常終了履歴フラグＸｎｅｒが１にセットされているときを意味する。ステップＳ３２において正常終了履歴フラグＸｎｅｒのクリア条件が成立していると判定された場合にはステップＳ３３に進んで正常終了履歴フラグＸｎｅｒが０にクリアされ、逆に正常終了履歴フラグＸｎｅｒのクリア条件が成立していないと判定された場合にはステップＳ３３がスキップされる。

図８は、正常終了フラグＸｎｅの設定制御の制御ルーチンのフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定時間間隔毎の割り込みによって行われる。
図８を参照すると、まずステップＳ４０においてＥＣＵ４０の作動開始時であるか否かが判定される。ＥＣＵ４０の作動開始時であると判定された場合には、ステップＳ４１に進み、正常終了フラグＸｎｅの値が正常終了履歴フラグＸｎｅｒの値とされる。一方、ＥＣＵの作動開始時ではないと判定された場合にはステップＳ４１がスキップされる。

なお、上記実施形態では、二次空気供給装置に本発明の制御装置、すなわち内燃機関が正常に停止せしめられたとき以外はＥＣＵの作動開始時における大気圧の検出を禁止する装置を設けているが、斯かる制御装置は二次空気供給装置以外にも適用可能である。特に、本発明の制御装置は機関始動前には大気圧となり且つ機関運転中には大気圧と異なる圧力となる領域の圧力を検出する圧力センサによって大気圧を検出する機構を備えた装置に適用可能である。このような装置として例えばエアフロメータによって検出された吸入空気流量ではなく吸気通路内の圧力を検出する吸気通路内圧力センサによって検出された吸気通路内圧力に基づいて燃料噴射量を制御する装置（D-Jetronic（登録商標）；以下、「Ｄ−Ｊ装置」という）が挙げられる。

斯かるＤ−Ｊ装置では、スロットル弁下流側の吸気通路（吸気ダクト、サージタンク、吸気枝管）内の圧力を検出する吸気通路内圧力センサによって検出された吸気通路内圧力と機関回転数とに基づいて目標燃料噴射量及び目標点火時期が算出される。しかしながら、吸気通路内圧力が同じでも高地になるほど、すなわち大気圧が低くなるほど同じ空燃比にするのに標準気圧の平地に比べてより多くの燃料が必要になる。また、点火時期についても、大気圧が低くなる高地では、同一負荷に対して点火時期が平地と同一であるときには出力トルクが低下する。このため、大気圧に応じて目標燃料噴射量及び目標点火時期を補正する必要があり、よって予め大気圧を取得することが必要となる。

このため、Ｄ−Ｊ装置では、上記二次空気供給装置と同様にＥＣＵ４０の作動開始から検出遅延時間経過後に吸気通路内圧力センサによって検出された圧力を大気圧として取得することとしている。したがって、この場合もＥＣＵ４０がイグニッションオフ以外の要因でリセットされた場合にはその後のＥＣＵ４０の作動開始後の吸気通路内圧力を大気圧として取得してしまい、燃料噴射量及び点火時期を適切に制御することができなくなってしまう。

これに対して、Ｄ−Ｊ装置についても本発明の制御装置を適用することにより、イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵ４０がリセットされた場合にはその後ＥＣＵ４０の作動が開始されても大気圧の取得が行われない。これにより取得した大気圧が正確でないことによりＤ−Ｊ装置が不適切に制御されることが防止される。

本発明の制御装置が搭載される内燃機関全体の図である。二次空気供給制御の制御ルーチンのフローチャートである。圧力挙動のパターンを模式的に示した図である。二次空気供給装置の異常検出制御の制御ルーチンのフローチャートである。大気圧検出制御の制御ルーチンのフローチャートである。イグニッション（ＩＧ）、ＥＣＵ、スタータ及びエアポンプのオン・オフ、機関回転数及び二次空気供給通路内の圧力のタイムチャートである。正常終了履歴フラグの設定制御の制御ルーチンのフローチャートである。正常終了フラグの設定制御の制御ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１機関本体
１３吸気枝管
１４サージタンク
１５吸気ダクト
２５二次空気供給装置
２６二次空気供給通路
２７エアポンプ
２８エアスイッチングバルブ（ＡＳＶ）
２９逆止弁
３０圧力センサ
４０ＥＣＵ

Claims

内部を気体が流通する流通路を具備し、該流通路内の気体の圧力は内燃機関の停止時には大気圧となり内燃機関の運転中には大気圧とは異なる圧力となる内燃機関の制御装置であって、
内燃機関のアクチュエータを制御するＥＣＵと、流通路内の気体の圧力を検出する圧力検出手段とを具備し、上記ＥＣＵはイグニッションをオフにすることによりリセットされ且つ該ＥＣＵの作動開始直後に圧力検出手段によって検出された圧力を大気圧として取得すると共に取得した大気圧に基づいてアクチュエータの制御を行う内燃機関の制御装置において、
イグニッションオフ以外の要因でＥＣＵがリセットされた場合、次ぎのＥＣＵの作動開始後には大気圧の取得が禁止される、内燃機関の制御装置。
イグニッションがオフにされてから所定時間以上ＥＣＵの作動が開始されなかった場合にイグニッションオフによりＥＣＵがリセットされたと判定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
上記内燃機関は、上記流通路として排気浄化装置よりも上流側に二次空気を供給する二次空気供給通路を具備すると共に該二次空気供給通路内に二次空気を圧送するポンプと該二次空気供給通路を開閉する開閉弁とを具備し、上記圧力検出手段は開閉手段よりも上流側において二次空気供給通路内の圧力を検出し、上記取得された大気圧と圧力検出手段によって検出された圧力とに基づいて上記ポンプ又は開閉弁の異常が検出される、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
上記内燃機関は、上記流通路として吸気通路を具備し、上記圧力検出手段はスロットル弁下流の吸気通路内の圧力を検出し、上記取得された大気圧と圧力検出手段によって検出された圧力と機関回転数とに基づいて燃料噴射量が制御される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。