JP3147817B2

JP3147817B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP3147817B2
Application number: JP12342797A
Authority: JP
Inventors: 卓也松本; 徹橋本; 光浩三宅; 誠一井上
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: JPH10299552A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子スロットル制
御装置（ドライブバイワイヤ）をそなえた内燃機関の制
御装置に関し、特に、筒内噴射内燃機関の制御装置とし
て用いて好適の、内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等のエンジンにおい
て、アクセルペダルとスロットルバルブとの間を電気信
号で連絡するようにしたドライブバイワイヤ（以下、Ｄ
ＢＷという）が開発されている。このようなＤＢＷで
は、アクセルペダルとスロットルバルブとが機械的には
接続されておらず、アクセルペダルの操作量（アクセル
開度）の他にも種々のパラメータに基づいてコンピュー
タにより仮想のアクセル開度（疑似アクセル開度）を設
定し、これに応じてスロットルバルブを制御することが
でき、電子スロットル制御装置とも称される。

【０００３】したがって、例えばアクセルペダルが操作
されていない（即ち、アクセル開度が微小な所定値以下
の）アイドル運転時に、スロットルバルブを微調整しな
がらアイドルスピードをコントロールしたりできるほ
か、車両の走行状態やエンジンの運転状態に応じてアク
セル開度（運転者の操作）を補正するようにして疑似ア
クセル開度を設定して、これに基づいたスロットル制御
により、フィーリングのよいエンジン運転を実現するこ
ともできる。

【０００４】一方、近年、点火プラグにより火花点火す
る内燃機関（一般には、ガソリンエンジン）であって、
シリンダ内に直接燃料を噴射する火花点火式筒内噴射型
内燃機関（以下、エンジンという）が、実用化されてい
る。かかるエンジンでは、燃料噴射タイミングを自由に
行なえ混合気の形成状態を自由に制御できる特性を利用
して機関の燃費性能の向上と出力性能の向上とを両立さ
せることができる。

【０００５】つまり、この火花点火式筒内噴射型エンジ
ンでは、圧縮行程で燃料を噴射することで、層状燃焼に
より燃料の極めて希薄な状態（即ち、空燃比が理論空燃
比よりも極めて大）での運転（超リーン燃焼運転）を行
なうことができ、その燃焼形態として超リーン運転モー
ド（圧縮行程噴射モード）をそなえており、燃料消費率
の大幅な向上を実現することができる。

【０００６】火花点火式筒内噴射型エンジンでは、主と
して吸気行程で燃料を噴射する予混合燃焼運転も当然な
がら行なうことができ、この場合には、燃焼室（シリン
ダ内）へ直接燃料を噴射することにより、各燃焼サイク
ルで噴射した燃料の大半をその燃焼サイクル内で確実に
燃焼させることができるため、エンジン出力を向上させ
ることもできる。

【０００７】このような予混合燃焼運転も、超リーン運
転モードほどではないが燃料の希薄な状態（即ち、空燃
比が理論空燃比よりも大）で運転を行なうリーン運転モ
ード（吸気リーン運転モード）と、空燃比が理論空燃比
となるようにＯ₂センサ情報等に基づいてフィードバッ
ク制御を行なうストイキオ運転モード（ストイキオフィ
ードバック運転モード）と、燃料の過濃な状態（即ち、
空燃比が理論空燃比よりも小）で運転を行なうエンリッ
チ運転モード（オープンループモード）とを、燃焼形態
として設定できる。

【０００８】一般には、エンジンへの要求出力が小さけ
れば、即ち、エンジンの回転数が低く負荷も小さけれ
ば、圧縮リーン運転モードとして燃費の向上を図り、こ
れよりもエンジン回転数やエンジン負荷が増大するにし
たがって、吸気リーン運転モード，ストイキオ運転モー
ド，エンリッチ運転モードの順に選択するように構成さ
れている。

【０００９】ところで、超リーン燃焼運転（圧縮リーン
運転）の場合、空燃比を大きくするために、燃焼室によ
り多くの空気を供給する必要があるが、この圧縮リーン
運転は、エンジン負荷の低い領域、即ち、アクセルペダ
ルの踏込量（アクセル開度）の小さい領域で運転を行な
うので、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度で
は所要の空燃比を満たすことができない。

【００１０】そこで、スロットルバルブをそなえた吸気
通路を迂回するエアバイパス通路を設け、このエアバイ
パス通路に電子制御バルブ（エアバイパスバルブ）を介
装し、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度では
吸気不足となるときに、このエアバイパスバルブを必要
な空気量に応じて開放して空気供給を行なうようにした
技術も開発されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の火花
点火式筒内噴射型エンジンに、前述のドライブバイワイ
ヤ（ＤＢＷ）を適用することも考えられる。つまり、Ｄ
ＢＷではアクセル開度に対応せずにスロットルバルブ開
度を制御しうるので、アクセル開度に応じた量よりも多
量の空気を燃焼室に供給することができ、火花点火式筒
内噴射型エンジンの圧縮リーン運転時などにアクセル開
度が小さくても必要量の空気を燃焼室に供給することが
できるのである。

【００１２】しかしながら、このようなＤＢＷを採用す
る場合、ＤＢＷの万が一の故障に対する対策も用意して
おきたい。このＤＢＷの故障原因としては、ＤＢＷによ
り制御されるスロットルバルブが、排ガス還流装置によ
り還流される排ガスやブローバイガス等に含まれるゴミ
等の異物がかみ込むことにより固着してしまうことが考
えられる。

【００１３】例えば、スロットルバルブが略全開状態で
固着してしまうと、ＤＢＷによるスロットルバルブの開
度制御を行なうことができず、ドライバが出力を要求し
ない場合、即ち、アクセルペダルの踏込量が小さい場合
であっても、エンジン出力が低くならず、ドライバの意
思に反した出力が発生することになる。一方、スロット
ルバルブが略全閉状態で固着してしまうと、ＤＢＷによ
るスロットルバルブの開度制御を行なうことができず、
ドライバが出力を要求している場合、即ち、アクセルペ
ダルの踏込量が大きい場合であっても、エンジン出力が
高まらず、ドライバの要求に応じた運転を行なえないこ
とになる。

【００１４】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、電子スロットル制御装置が故障して、スロットル
弁が固着してしまった場合であっても、安定した走行を
確保できるようにした、内燃機関の制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の制御装置は、希薄燃焼モードと理
論空燃比モードとを選択可能な内燃機関の制御装置にお
いて、スロットル弁を電気的に制御する電子スロットル
制御装置と、少なくとも該電子スロットル制御装置が故
障して該スロットル弁が第１所定開度よりも大きい大開
度状態で固着していることを判定する故障判定手段と、
該故障判定手段により該スロットル弁が第１所定開度よ
りも大きい大開度状態で固着していることが判定された
ときには、該希薄燃焼モードを選択することを特徴とし
ている。

【００１６】請求項２記載の本発明の内燃機関の制御装
置は、希薄燃焼モードと理論空燃比モードとを選択可能
な内燃機関の制御装置において、スロットル弁を電気的
に制御する電子スロットル制御装置と、少なくとも該電
子スロットル制御装置が故障して該スロットル弁が第２
所定開度よりも小さい小開度状態で固着していることを
判定する故障判定手段と、該故障判定手段により該スロ
ットル弁が第２所定開度よりも小さい小開度状態で固着
していることが判定されたときには、該希薄燃焼モード
の選択を禁止することを特徴としている。

【００１７】請求項３記載の本発明の内燃機関の制御装
置は、請求項１記載の装置において、故障判定手段が、
該電子スロットル制御装置が故障して該スロットル弁が
第１所定開度よりも大きい大開度状態で固着しているこ
とを判定するとともに該電子スロットル制御装置が故障
して該スロットル弁が第２所定開度よりも小さい小開度
状態で固着していることを判定するように構成され、該
故障判定手段により該スロットル弁が第２所定開度より
も小さい小開度状態で固着していることが判定されたと
きには、該希薄燃焼モードを禁止することを特徴として
いる。

【００１８】請求項４記載の本発明の内燃機関の制御装
置は、請求項１又は３記載の装置において、該故障判定
手段により該電子スロットル制御装置の故障が判定され
たときには、該希薄燃焼モードを選択するとともに、所
定数の気筒の燃料噴射量を低減制御することを特徴とし
ている。請求項５記載の本発明の内燃機関の制御装置
は、請求項１，３，４のいずれかに記載の装置におい
て、走行に直接関係しない該機関の補機類の負荷を軽減
することを特徴としている。

【００１９】請求項６記載の本発明の内燃機関の制御装
置は、請求項１〜５のいずれかに記載の装置において、
該内燃機関は、アクセル開度を検出するアクセル開度検
出手段と、該アクセル開度検出手段の故障を判定するア
クセル開度故障判定手段とをさらにそなえ、該アクセル
開度故障判定手段により該アクセル開度検出手段の故障
が判定され、且つ、該故障判定手段により該電子スロッ
トル制御装置の故障が判定されないときには、該電子ス
ロットル制御装置を通じて該スロットル弁を所定小開度
領域に制限するとともに該希薄燃焼モードの選択を禁止
することを特徴としている。

【００２０】請求項７記載の本発明の内燃機関の制御装
置は、請求項１〜６のいずれかに記載の装置において、
該内燃機関が、少なくとも吸気行程で燃料噴射を行なう
吸気行程噴射モードと、圧縮行程で燃料噴射を行なう圧
縮行程噴射モードとをそなえ、機関の運転状態に応じて
これらの噴射モードを切換可能な筒内噴射内燃機関であ
って、該希薄燃焼モードが、圧縮行程噴射モードである
ことを特徴としている。請求項８記載の本発明の内燃機
関の制御装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の装置
において、該内燃機関が、少なくとも吸気行程で燃料噴
射を行なうとともに空燃比を理論空燃比近傍又は理論空
燃比よりも濃化側に維持する理論空燃比モードと、少な
くとも吸気行程で燃料噴射を行なうとともに空燃比を理
論空燃比よりも希薄側に維持する前期リーン燃焼運転モ
ードと、圧縮行程で燃料噴射を行なうとともに空燃比を
理論空燃比よりも希薄側に維持する後期リーン燃焼運転
モードとを備え、機関の運転状態に応じてこれらの噴射
モードを切換可能な筒内噴射内燃機関であって、該希薄
燃焼モードが、該前期リーン燃焼運転モード又は該後期
リーン燃焼運転モードであることを特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図５は本発明の一実
施形態としての内燃機関の制御装置を示すものであり、
これらの図に基づいて説明する。〔内燃機関の全体説明〕まず、本実施形態にかかる内燃
機関は、火花点火式筒内噴射型内燃機関（以下、筒内噴
射エンジンともいう）であり、その構成について、図２
を参照しながら説明する。

【００２２】図２において、１はエンジン本体、２は吸
気通路、３はスロットル弁設置部分、４はエアクリーナ
である。吸気通路２は、上流側から吸気管７，スロット
ルボディ５，サージタンク８，吸気マニホールド９の順
で接続された構成になっている。スロットルボディ５に
は、電気的に制御される電子制御スロットルバルブ（ス
ロットル弁）１５が備えられており、この電子制御スロ
ットルバルブ１５は後述するスロットル制御コンピュー
タ（スロットルコントローラ、ここでは、ＥＴＶとも称
する）１６０を通じて開度制御される。なお、スロット
ルバルブの目標開度（目標スロットル開度）は、後述す
るエンジン制御コンピュータ（エンジンＥＣＵ）１６
で、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａで検
出されたアクセルペダル５０の踏込量（アクセル開度）
及びエンジン運転状態に応じて設定されるようになって
いる。

【００２３】そして、このような電子制御スロットルバ
ルブ１５及びエンジンＥＣＵ１６及びスロットルコント
ローラ１６０等から電子スロットル制御装置〔即ち、ド
ライブバイワイヤ（ＤＢＷ）〕１５０（図１参照）が構
成されている。また、このような電子制御スロットルバ
ルブ１５と並列に、リンプホームバルブ装置（ＬＨＶ）
１２が装備されている。このＬＨＶ１２は、後述する電
子制御スロットルバルブ故障時（閉故障時）に機関の燃
焼が成立するよう空気を供給するためのものであり、電
子制御スロットルバルブ１５を迂回するようにサージタ
ンク８上流側に設けられたバイパス通路１３と、このバ
イパス通路１３に介装されたＬＨＶ本体１４とからな
り、ＬＨＶ本体１４は後述するエンジン制御コンピュー
タ（エンジンＥＣＵ）１６により制御されるリニアソレ
ノイド（図示略）で駆動されるようになっている。

【００２４】また、１７は排気通路、１８は燃焼室であ
り、吸気通路２及び排気通路１７の燃焼室１８への開口
部、即ち吸気ポート２Ａ及び排気ポート１７Ａには、吸
気弁１９及び排気弁２０が装備されている。さらに、２
１は燃料噴射弁（インジェクタ）であり、本実施形態で
は、インジェクタ２１が燃焼室１８へ直接燃料噴射する
ように配設されている。

【００２５】また、２２は燃料タンク、２３Ａ〜２３Ｅ
は燃料供給路、２４は低圧燃料ポンプ、２５は高圧燃料
ポンプ、２６は低圧レギュレータ、２７は高圧レギュレ
ータ、２８はデリバリパイプであり、燃料タンク２２内
の燃料を低圧燃料ポンプ２４で駆動して更に高圧燃料ポ
ンプ２５で加圧して所定の高圧状態で燃料供給路２３
Ａ，２３Ｂ，デリバリパイプ２８を通じてインジェクタ
２１へ供給するようになっている。この際、低圧燃料ポ
ンプ２４から吐出された燃料圧力は低圧レギュレータ２
６で調圧され、高圧燃料ポンプ２５で加圧されてデリバ
リパイプ２８に導かれる燃料圧力は高圧レギュレータ２
７で調圧されるようになっている。

【００２６】また、２９は排出ガスの一部を吸気通路２
に還流する排出ガス還流通路（ＥＧＲ通路）、３０はＥ
ＧＲ２９を通じた排出ガスの還流量を調整するＥＧＲバ
ルブ（排出ガス量調整手段）であり、３２はブローバイ
ガスを還元する流路であり、３３はクランク室積極換気
用のバルブであり、３４はキャニスタであり、３５は排
出ガス浄化用触媒（ここでは、三元触媒）である。

【００２７】ところで、図２に示すように、エンジンＥ
ＣＵ１６では、インジェクタ２１の駆動制御や、図示し
ない点火プラグを作動させる点火コイルの駆動制御や、
ＥＧＲバルブの開度制御や、高圧レギュレータ２７によ
る燃圧制御等に加えて、ＬＨＶ１２の制御を、エンジン
の運転状態や故障状態に応じて行なうようになってい
る。また、スロットルコントローラ１６０では、電子制
御スロットルバルブ１５の開閉制御をドライバのアクセ
ル指令やエンジンの運転状態や故障状態に応じて行なう
ようになっている。

【００２８】そこで、エンジンＥＣＵ１６には、図２に
示すように、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａ，エアフローセンサ（図示略），吸気温度セ
ンサ３６，スロットル開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ（ＴＰＳ）３７Ｂ，アイドルスイッチ３８，
エアコンスイッチ（図示略），変速ポジションセンサ
（図示略），車速センサ（図示略），パワーステアリン
グの作動状態を検出するパワステスイッチ（図示略），
スタータスイッチ（図示略），第１気筒検出センサ４
０，クランク角センサ４１，エンジンの冷却水温を検出
する水温センサ４２，排出ガス中の酸素濃度を検出する
Ｏ₂ センサ４３等から、検出信号が送信されるようにな
っている。なお、クランク角センサ４１に基づいて機関
回転数（エンジン回転数）を算出しうるので、クランク
角センサ４１を便宜上エンジン回転数センサとよぶ。

【００２９】また、スロットルコントローラ１６０に
は、図２に示すように、アクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ）５１Ｂ，スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
３７Ａ等から、検出信号が送信されるようになってい
る。そして、エンジンＥＣＵ１６とスロットルコントロ
ーラ１６０とは、互いに通信により情報を交換しうるよ
うに構成されている。

【００３０】さらに、本エンジンには、自動変速機（Ａ
Ｔ）１７０と、自動変速機１７０を制御する自動変速機
コントローラ（ＡＴコントローラ）１７１とが付設され
ており、エンジンＥＣＵ１６とこのＡＴコントローラ１
７１との間でも通信により互いに情報を交換しうるよう
に構成されている。また、本エンジンには、オートクル
ーズ機能もそなえられており、オートクルーズ関連の入
力情報に応じて、スロットルコントローラ１６０による
スロットル開度制御等が行なわれるようになっている。

【００３１】ところで、このような本エンジンでは、運
転モードとして、後期リーン燃焼運転モード（圧縮行程
噴射モード），前期リーン燃焼運転モード，ストイキオ
フィードバック運転燃焼運転モード，オープンループ燃
焼運転モードがあり、エンジンの運転状態（即ち、エン
ジン回転数及びエンジン負荷）や車両の走行状態等に応
じてこれらのモードの何れかが選択されるようになって
いる。

【００３２】このうち、後期リーン燃焼運転モードは、
燃料噴射を圧縮行程後期のように極めて点火時期に近い
段階で行ない、しかも燃料を点火プラグの近傍に集めて
部分的にはリッチにし全体的にはリーンとしながら、層
状燃焼を行なうモードであり、着火性，燃焼安定性を確
保しつつ節約運転を行なうことのできる超希薄燃焼モー
ドである。本実施形態では総合空燃比が約２４以上の領
域に設定されており、最も希薄燃焼を実現することがで
きるが、総合空燃比については、本実施形態よりも低い
領域（例えば総合空燃比が約２３以上程度の範囲）に設
定してもよく、また、本実施形態よりも高い領域に設定
してもよい。

【００３３】また、前期リーン燃焼運転モードも希薄燃
焼モードであるが、このモードでは、燃料噴射を後期リ
ーン燃焼運転モードよりも前（主として、吸気行程）に
行ない、燃料を予混合して全体的には理論空燃比よりも
リーンとしながら着火性，燃焼安定性を確保しつつある
程度の出力を得るようにしながら、節約運転を行なうモ
ードである。ここでは、前期リーン燃焼運転モードの領
域を、総合空燃比が約２４以下で理論空燃比以上の領域
に設定されている。

【００３４】また、ストイキオフィードバック燃焼運転
モードは、Ｏ₂ センサの出力に基づいて、空燃比をスト
イキオ状態に維持しながら十分なエンジン出力を効率よ
く得られるようにしている。このモードでは、吸気行程
での燃料噴射に基づく予混合燃焼が行なわれる。また、
オープンループ燃焼運転モードでは、加速時や発進時等
に十分な出力が得られるように、オープンループ制御に
よりストイキオ又はリッチな空燃比での燃焼を行なう。
このモードでは、吸気行程での燃料噴射に基づく予混合
燃焼が行なわれる。

【００３５】このような各運転モードは、エンジン回転
数及びエンジン負荷に応じて、後述するエンジンＥＣＵ
１６により選択されるが、通常は、低回転，低負荷状態
では後期リーン燃焼運転モードが選択され、エンジン回
転数やエンジン負荷が増加していくと、前期リーン燃焼
運転モード、ストイキオ燃焼運転モードの順に切り替え
られ、さらにエンジン回転数やエンジン負荷が増加すれ
ばオープンループモード（エンリッチ燃焼運転モード）
へと切り替えられる。

【００３６】エンジンＥＣＵ１６では、このように運転
モードを選択した上で、各種制御を行なうが、スロット
ルバルブ制御に着目すると、圧縮行程で燃料噴射して空
燃比の極めて大きい後期リーン燃焼運転モードでは、目
標空燃比を実現するためには、アクセル開度に応じたス
ロットルバルブ開度では空気不足になるため、アクセル
開度に応じたスロットルバルブ開度よりも大幅に大きい
目標開度（疑似目標開度）を設定してこれに基づいてス
ロットルバルブの開度制御を行なうようになっている。
また、ストイキオフィードバック燃焼運転モードやオー
プンループ燃焼運転モードでも、アクセル開度に応じた
スロットルバルブ開度では空気不足になる場合があり、
この場合には、アクセル開度に応じたスロットルバルブ
開度よりも適当に大きい目標開度（疑似目標開度）を設
定してこれに基づいてスロットルバルブの開度制御を行
なうようになっている。〔吸気制御系の説明〕ここで、本発明の制御装置に関す
る電子スロットル制御装置（ＤＢＷ）１５０及びＬＨＶ
１２の制御系（即ち、リンプホームバルブ制御装置）１
２０に着目して説明すると、これらの制御系は、図１に
示すように構成される。

【００３７】つまり、ＤＢＷ１５０を構成する電子制御
スロットルバルブ１５は、スロットルボディ５内の吸気
通路５Ａに介装されたバタフライ弁１５１と、バタフラ
イ弁１５１を支持する軸１５２に外装されてバタフライ
弁１５１に閉動付勢力を与えるリターンスプリング１５
３と、軸１５２を回転駆動する電動モータ（スロットル
アクチュエータ）１５４と、アクチュエータ１５４と軸
１５２との間に介装されたギヤ機構１５５とをそなえて
いる。

【００３８】そして、軸１５２には、バタフライ弁１５
１の開度（スロットル弁開度）を検出する第１のスロッ
トルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａと第２のスロ
ットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）とが付設されてい
る。このように、本装置では、スロットルポジションセ
ンサ３７として二つのスロットルポジションセンサ（Ｔ
ＰＳ１，ＴＰＳ２）３７Ａ，３７Ｂが設けられている
が、これは、スロットルポジションセンサ３７Ａ，３７
Ｂの故障時にそなえたものである。

【００３９】ＤＢＷ１５０は、このような電子制御スロ
ットルバルブ１５と、この電子制御スロットルバルブ１
５の目標開度を設定するエンジンＥＣＵ１６と、エンジ
ンＥＣＵ１６で設定された目標開度に基づいてアクチュ
エータ１５４の作動を制御してスロットルバルブ開度を
調整するスロットルコントローラ１６０とから構成され
ている。

【００４０】このため、図１に示すように、エンジンＥ
ＣＵ１６には、目標開度設定部１６Ａがそなえられ、ス
ロットルコントローラ１６０には、スロットル開度フィ
ードバック制御部１６０Ａがそなえられている。図３は
スロットル制御に着目した制御ブロック図であり、図３
に示すように、エンジンＥＣＵ１６の目標開度設定部１
６Ａには、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａからの検出情報とクランク角センサ４１（図
２参照）の検出結果から得られるエンジン回転数とから
目標エンジントルクを設定する機能１６ａと、この設定
された目標エンジントルクに吸気温補正及び大気圧補正
を施す機能１６ｂと、エアコン，電気負荷等に関する補
正を施す機能１６ｃと、この補正後の目標エンジントル
クとエンジン回転数とから目標スロットル開度を設定す
る機能１６ｄとがそなえられる。

【００４１】目標開度設定部１６Ａには、さらに、第２
のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂから
の検出情報に基づいてダッシュポット制御開度を設定す
る機能１６ｅと、水温センサ（ＷＴＳ）で検出されたエ
ンジンの冷却水温情報等に応じてアイドルスピード制御
開度を設定する機能１６ｆとをそなえるとともに、これ
らの各設定開度の中から最大値を選択する機能１６ｇを
そなえており、選択した最大設定開度をスロットルバル
ブの目標開度として、スロットルコントローラ１６０に
出力するようになっている。

【００４２】そして、スロットルコントローラ１６０の
スロットル開度フィードバック制御部１６０Ａでは、こ
のエンジンＥＣＵ１６から出力されたスロットルバルブ
目標開度に応じてモータ駆動電流を決定し、アクチュエ
ータ（スロットル制御サーボともいう）１５４の駆動を
制御するが、この際、スロットルコントローラ１６０内
では、第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）
３７Ａで検出されたスロットルバルブ開度（実開度）に
応じてスロットルバルブをフィードバック制御するよう
になっている。

【００４３】ところで、本装置では、図１に示すよう
に、スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１，ＴＰＳ
２）３７Ａ，３７Ｂの場合と同様に、アクセルポジショ
ンセンサ５１も、第１のアクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ１）５１Ａと第２のアクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ２）５１Ｂとの二つが設けられているが、これも故
障時にそなえたものである。

【００４４】そして、第１のアクセルポジションセンサ
（ＡＰＳ１）５１Ａの検出信号はエンジンＥＣＵ１６に
入力されてスロットルバルブ目標開度の設定に用いら
れ、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１
Ｂの検出信号はスロットルコントローラ１６０に入力さ
れて、第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの故障時
にはこの第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂの検出
信号がスロットルコントローラ１６０から通信によりエ
ンジンＥＣＵ１６に送信されてスロットルバルブ目標開
度の設定に用いられるようになっている。

【００４５】スロットルポジションセンサについても、
第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａ
の検出信号はスロットルコントローラ１６０に入力され
てスロットルバルブのフィードバック制御に用いられ、
第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂ
の検出信号はエンジンＥＣＵ１６に入力されて、前述の
ダッシュポット制御等に用いられるほか、第１のスロッ
トルポジションセンサ３７Ａの故障時にはこの第２のス
ロットルポジションセンサ３７Ｂの検出信号がエンジン
ＥＣＵ１６から通信によりスロットルコントローラ１６
０に送信されてスロットルバルブのフィードバック制御
に用いられるようになっている。

【００４６】一方、リンプホームバルブ装置１２は、ス
ロットルボディ５内の吸気通路５Ａと並列に（即ち、電
子制御スロットルバルブ１５のバタフライ弁１５１の上
流側と下流側との間に）装備されたバイパス通路１３
と、このバイパス通路１３にＬＨＶ本体１４と、このＬ
ＨＶ本体１４を開閉駆動する図示しないリニアソレノイ
ドと、このリニアソレノイドの作動を制御するエンジン
ＥＣＵ１６とから構成され、その制御系（リンプホーム
バルブ制御装置）１２０は、リニアソレノイド及びエン
ジンＥＣＵ１６とから構成される。

【００４７】リンプホームバルブ装置１２は、ＤＢＷ１
５０の万が一の故障に対処するためにそなえられている
が、本装置では、このようなＤＢＷ１５０の故障対策と
して、エンジンＥＣＵ１６及びスロットルコントローラ
１６０において、種々の故障判定を行なうようになって
おり、各故障判定に対して例えばリンプホームバルブ装
置１２を用いるなどしてそれぞれの対応処理を行なうよ
うになっている。

【００４８】なお、図１に示すように、この故障対応処
理に利用しうるように、バッテリ６１からスロットルコ
ントローラ１６０への電源供給回路には、電源リレー６
２が介装されており、エンジンＥＣＵ１６によって適宜
オン・オフしうるようになっている。また、１８０は、
リンプホーム処理時に点灯する警告灯である。ここで、
各故障判定処理について説明する。Ａ．ポジションフィードバック故障まず、電子制御スロットルバルブ１５の開度（ポジショ
ン）を、指令通りに調整できないという故障（ポジショ
ンフィードバック故障）の判定処理について説明する。

【００４９】ポジションフィードバックの故障とは、
バルブ系の固着（全閉固着を含む）や、モータ出力オ
ープン故障があり、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。ただし、イグニ
ッションスイッチがオンである。モータリレーがオン
である、又は、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコン
トローラ１６０への通信異常が発生している。バッテ
リ電圧Ｖｂが所定値以上ある。スロットルコントロー
ラ１６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生し
ていない。といった故障判定前提条件が全て成立した場
合にこの故障判定を行なう。

【００５０】このポジションフィードバック故障の一つ
に、電子制御スロットルバルブ１５の固着があるが、こ
の場合、第１のスロットルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）３７Ａで固着した電子制御スロットルバルブ１５の
開度を検出できる。そこで、この開度情報から、電子制
御スロットルバルブ１５が第１所定開度以上で固着した
場合（バルブ開固着）には、開固着対応処理（バルブ開
固着フェイル処理）を行ない、スロットルバルブ１５が
第２所定開度以下で固着した場合（バルブ閉固着）に
は、閉固着対応処理（バルブ閉固着フェイル処理）を行
なうようになっている。Ｂ．モータ故障モータ故障には、モータ地絡，モータ天絡（過電流
検出）があるが、モータ出力の地絡，天絡故障信号を受
信した場合に、故障と判定する。ただし、モータリレ
ーがオンである。スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない。と
いった故障判定前提条件が全て成立した場合にこの故障
判定を行なう。このようなモータ故障時には、後述する
リンプホームモード処理を行なう。Ｃ．ＴＰＳ故障スロットルポジションセンサには、第１及び第２の２つ
のＴＰＳ３７Ａ，３７Ｂがあるが、スロットルコントロ
ーラ１６０によるフィードバック制御に用いられる第１
のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａにつ
いては、電流回路のオープン又はショートによる故障
とリニアリティ不良とがあり、第２のスロットルポジ
ションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂについては、特性異
常と電流回路のオープン又はショートによる故障とが
あり、それぞれの故障信号を受信した場合に、故障と判
定する。

【００５１】ただし、この故障判定は、イグニッショ
ンスイッチがオンである。スロットルコントローラ１
６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生してい
ない。という故障判定前提条件が全て成立した場合にお
いて行なう。そして、第１のスロットルポジションセン
サ（ＴＰＳ１）３７Ａの故障時には、スロットルバルブ
のフィードバック制御に支障を来すので、エンジンの運
転領域を制限する処理を行なう。また、第１のスロット
ルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａの故障時に、既
に第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７
Ｂが故障していたり、後述する通信異常（エンジンＥＣ
Ｕ１６からスロットルコントローラ１６０への通信異
常）があると、リンプホーム処理を行なう。Ｄ．通信故障通信は、エンジンＥＣＵ１６とスロットルコントローラ
１６０との間で行なわれ、通信故障には、エンジンＥＣ
Ｕ１６からスロットルコントローラ１６０への通信異常
と、スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ
１６への通信異常とがある。

【００５２】・エンジンＥＣＵ１６からスロットルコン
トローラ１６０への通信異常については、スロットルコ
ントローラ１６０がエンジンＥＣＵ１６からの通信故障
信号を受信した場合に、故障と判定する。ただし、この
故障判定は、バッテリ電圧Ｖｂが所定値以上ある。
スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１６
への通信異常は発生していない。といった故障判定前提
条件が全て成立した場合において行なう。

【００５３】この通信故障時には、エンジンＥＣＵ１６
で設定されたスロットルバルブの目標開度をスロットル
コントローラ１６０で取り込めず、吸気量制御を適切に
行なえないおそれが高くなるため、次のような処理を行
なう。リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐｍ）燃
料カット処理・スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常については、以下の条件のいずれかが成
立した場合に、故障と判定する。

【００５４】チェックサムエラーがある。オーバラン・フレーミングエラーがある。所定時間（例えば２５ｍｓｅｃ間）通信未完である。ただし、この故障判定は、バッテリ電圧Ｖｂが所定値
以上ある。クルージングスイッチがオフである。とい
った故障判定前提条件が全て成立した場合において行な
う。

【００５５】この通信故障時にも、エンジンＥＣＵ１６
がスロットルコントローラ１６０から制御信号等を取り
込めず、吸気量制御を適切に行なえないおそれが高くな
るため、次のような処理を行なう。スロットルコントローラ１６０に通信フェイルを送信リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐｍ）燃
料カット処理ブレーキ踏込時、エンジンＥＣＵ１６からのスロット
ルバルブ１５の指令目標開度を上限クリップする。Ｅ．スロットルコントローラ故障（ＥＴＶ故障）スロットルコントローラ１６０の故障については、以下
〜の条件の全てが成立した場合、又は、以下〜
の条件の全てが成立した場合に、故障と判定する。

【００５６】イグニッションスイッチがオンである。第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ及
び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂ
に異常がない。エンジンＥＣＵ１６からスロットルコントローラ１６
０への通信異常が発生している。

【００５７】｜（Ｖ_APS2）／２−（５ｖ−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖイグニッションスイッチがオンである。第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ及
び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂ
に異常がない。スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常が発生している。

【００５８】｜（エンジンＥＣＵ指令開度電圧−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖこのようなスロットルコントローラ１６０の故障が判定
されたら、リンプホーム処理を行なう。Ｆ．ＡＰＳ故障アクセルポジションセンサには、第１及び第２の２つの
ＡＰＳ５１Ａ，５１Ｂがあるが、これらの第１及び第２
のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１，ＡＰＳ２）５
１Ａ，５１Ｂについては、電流回路のショートによる
故障，センサＧＮＤオープンによる故障と、電流回路
のオープンによる故障，センサＧＮＤショートによる故
障と、特性異常とがある。・第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の電流回路のショートによる故障，センサＧＮＤオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第１のア
クセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。

【００５９】第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂ
の出力値Ｖ_APS2が所定値Ｖ１以上である（例えばＶ１＝
４．５ｖとすると、Ｖ_APS2≧４．５ｖである）。第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの出力値Ｖ
_APS1が所定領域内にある（例えば０．２ｖ≦Ｖ_APS1≦
２．５ｖ）である。・第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の電流回路のオープンによる故障，センサＧＮＤショー
トによる故障は、第２のアクセルポジションセンサ５１
Ｂの出力値Ｖ_APS2が所定値Ｖ２以下である（例えばＶ２
＝０．２ｖとすると、Ｖ_APS2＜０．２ｖである）ときに
判定する。・第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａ
の電流回路のショートによる故障，センサＧＮＤオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第２のア
クセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。

【００６０】第１のアクセルポジションセンサ５１Ａ
の出力値Ｖ_APS1が所定値Ｖ３以上である（例えばＶ２＝
４．５ｖとすると、Ｖ_APS1≧４．５ｖである）。第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂの出力値Ｖ
_APS2が所定領域内にある（例えば０．２ｖ≦Ｖ_APS2≦
２．５ｖ）である。・第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａ
の電流回路のオープンによる故障，センサＧＮＤショー
トによる故障は、第１のアクセルポジションセンサ５１
Ａの出力値Ｖ_APS1が所定値Ｖ４以下である（例えばＶ４
＝０．２ｖとすると、Ｖ_APS1＜０．２ｖである）ときに
判定する。・また、アクセルポジションセンサの特性異常は、アイ
ドルスイッチがオン（即ち、アイドル運転中）を前提条
件に、Ｖ_APS2≧１．１ｖのときに判定する。

【００６１】そして、第２のアクセルポジションセンサ
５１Ｂの故障時には、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）
５１Ｂの故障検出後に、スロットルコントローラ１６０
からエンジンＥＣＵ１６への通信異常が生じた場合に
は、リンプホーム処理を行なう。

【００６２】また、第１のアクセルポジションセンサ５
１Ａの故障時には、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS2／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、既に第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
２）５１Ｂが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。

【００６３】アクセルポジションセンサの特性異常時に
は、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、既に第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。

【００６４】Ｇ．ＬＨＶ故障ＬＨＶ１２の故障は、ＬＨＶソレノイドがオフ、且
つ、端子電圧Ｌｏ検出された場合に行なう。このＬＨ
Ｖ１２の故障時には、以下の処理を行なう。強制圧縮リーン運転とする。

【００６５】エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３００
０ｒｐｍ）燃料カット処理ＥＧＲをカットする。アイドルスピードコントロールのエンジン回転数フィ
ードバック制御を禁止する。ところで、リンプホーム処理は、ＬＨＶ１２を作動させ
て、エンジンの各燃焼室に空気を供給できるようにする
が、このＬＨＶ１２のＬＨＶ本体１４は、通常時はオン
・オフ制御され、ＬＨＶ１２を作動させるには、ＬＨＶ
本体１４をオン状態とする。

【００６６】したがって、リンプホーム処理時には、吸
気量の調整は行なわず、エンジン出力自体は調整ぜず
に、車速制御はもっぱらドライバのブレーキ操作により
行なうように設定している。このため、エンジン出力を
過剰にしないように、ＬＨＶ１２の作動時の吸気量は抑
えられている。つまり、ＬＨＶ１２作動時には、一定の
走行出力を得られ且つドライバのブレーキ操作により減
速や停止に支障がない程度の量の吸気が行なわれるよう
になっている。

【００６７】このリンプホーム処理は、具体的には、以
下のような処理を行なうようになっている。Ａ：燃料カット処理１）前進走行時第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の出力値が所定値以下〔（５ｖ−Ｖ_APS2）＞１．５ｖ〕
のときには、全気筒燃料噴射する。

【００６８】第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ２）５１Ｂの出力値が所定値以上〔（５ｖ−Ｖ_APS2）
≦１．５ｖ〕のときには、一部の気筒（例えば全６気筒
なら３気筒）を燃料噴射カットする。第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の故障時には、一部の気筒（例えば全６気筒なら３気
筒）を燃料噴射カットする。

【００６９】ブレーキ踏込時には、一部の気筒（例え
ば全６気筒なら３気筒）を燃料噴射カットする。２）後退走行時一部の気筒（例えば全６気筒なら３気筒）を燃料噴射カ
ットする。Ｂ：モータリレーをオフにする。

【００７０】Ｃ：ＬＨＶ１２をオンにする〔ただし、ブ
レーキ踏込時（ブレーキスイッチオン時）には所定時間
（例えば２秒間）ＬＨＶ１２を５Ｈｚでデューティ制御
する。Ｄ：リーン運転を禁止する。Ｅ：クルーズコントロール制御禁止処理Ｆ：エンジン回転数フィードバック制御を禁止する。

【００７１】Ｇ：警告灯１８０を点灯する。Ｈ：一旦リンプホームモードに移行したら、イグニッシ
ョンスイッチがオフ操作されるまでは正常復帰しない。なお、各フェイル処理において、リーンモードの禁止を
行なっているが、リーンモードは、高精度なスロットル
制御の基に成立するモードなので、ＴＰＳ故障時にはリ
ーンモードでは安定燃焼を損なうおそれがある。これを
回避するためにリーンモードを禁止するのである。

【００７２】次に、本実施形態にかかる内燃機関の制御
装置において特徴となる電子制御スロットルバルブ１５
の固着によるポジションフィードバック故障の場合の故
障判定処理について説明する。この故障判定処理のため
に、エンジンＥＣＵ１６、及び、スロットルコントロー
ラ１６０には、図１に示すように、故障判定手段７０が
備えられており、電子制御スロットルバルブ１５の固着
による故障が発生しているか否かを判定するようになっ
ており、この判定の結果に応じて、運転モードを切り替
える処理を行なうようになっている。

【００７３】この故障判定手段７０には、アクセルポジ
ションセンサ５１Ａからの検出情報に基づいて設定され
た目標開度を読み込むとともに、第２のスロットルポジ
ションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂにより検出される電子
制御スロットルバルブ１５の開度を読み込み、こられの
目標開度と電子制御スロットルバルブ１５の開度とを比
較し、所定時間（例えば５００ｍｓ）に亘って所定開度
（例えば１°）以上の開度差が継続した場合に、電子制
御スロットルバルブ１５の固着による故障が発生してい
ると判定するようになっている。

【００７４】また、アクセルポジションセンサ５１Ａか
らの検出情報に基づいて設定された目標開度が小さくな
っているにもかかわらず、第２のスロットルポジション
センサ（ＴＰＳ２）３７Ｂにより検出される電子制御ス
ロットルバルブ１５の第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2
が小さくならない場合（即ち、第１所定開度としての所
定値Ｋ１（Ｋ１：バルブ全開に近い値）以上の大開度状
態のままである場合）にはバルブ開固着と判定し、逆
に、アクセルポジションセンサ５１Ａからの検出情報に
基づいて設定された目標開度が大きくなっているにもか
かわらず、第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ
２）３７Ｂにより検出される電子制御スロットルバルブ
１５の第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が大きくならな
い場合（即ち、第２所定開度として所定値Ｋ２（Ｋ２：
バルブ全閉に近い値）以下の小開度状態のままである場
合）にはバルブ閉固着と判定するようになっている。

【００７５】そして、電子制御スロットルバルブ１５が
所定値Ｋ１以上のままになっている場合にはバルブ開固
着と判定し、開固着対応処理（バルブ開固着フェイル処
理）を行ない、逆に、スロットルバルブ１５が所定値Ｋ
２以下のままになっている場合にはバルブ閉固着と判定
し、閉固着対応処理（バルブ閉固着フェイル処理）を行
なうようになっている。

【００７６】ここで、バルブ開固着フェイル処理として
は、吸気量が多い場合であってもエンジン出力を低減さ
せるようにすべく、運転モードを希薄燃焼モードに含ま
れる圧縮行程噴射モード（後期リーン燃焼運転モード）
に切り替える処理を行なうようになっている。また、バ
ルブ閉固着フェイル処理としては、少ない吸気量でも安
定した燃焼を行なえるようにすべく、運転モードとして
希薄燃焼モードに含まれる後期リーン燃焼運転モードや
前期リーン燃焼運転モードが選択されるのを禁止する処
理を行なうようになっている。つまり、バルブ閉固着フ
ェイル処理としては、運転モードを理論空燃比モード
（ストイキオフィードバック運転燃焼運転モード，オー
プンループ燃焼運転モード）に切り替える処理を行なう
ようになっている。

【００７７】このような電子制御スロットルバルブ１５
の固着によるポジションフィードバック故障の場合の故
障判定処理において、故障が発生していないと判定され
た場合であっても、アクセル開度検出手段としてのＡＰ
Ｓ５１Ａ，５１Ｂが故障した場合には、吸入空気量の調
整を正確に行なうことができないため、この場合に希薄
燃焼モードに含まれる後期リーン燃焼運転モードが選択
されると、燃焼が不安定になり、ドライバに不安感を与
えることが考えられる。

【００７８】このため、本実施形態にかかる内燃機関の
制御装置においては、上述（「Ｆ．ＡＰＳ故障」参照）
のようにしてＡＰＳ故障の場合の故障判定処理を行なう
ようになっているのである。なお、このような故障判定
処理のために、スロットルコントローラ１６０には図示
しないアクセル開度故障判定手段が備えられており、こ
のアクセル開度故障判定手段によりＡＰＳ５１Ａ，５１
Ｂが故障しているか否かを判定するようになっている。
そして、このアクセル開度故障判定手段によりＡＰＳ５
１Ａ，５１Ｂが故障していると判定された場合は、吸入
空気量の調整を正確に行なうことができないため、ＤＢ
Ｗにより電子制御スロットルバルブ１５の開度が所定の
小開度状態になるように駆動するとともに、運転モード
を理論空燃比モードに切り替えるようになっているので
ある。

【００７９】本発明の一実施形態としての内燃機関の制
御装置は、上述のように構成されているので、吸気制御
系の故障、即ち、電子スロットル制御装置（ＤＢＷ）１
５０及びＬＨＶ１２系の故障に対しては、例えば図４に
示すように、処理が行なわれる。つまり、まず、ＬＨＶ
故障判定ルーチン（ステップＡ１０）により、ＬＨＶ故
障の判定にかかる処理を行なう。ＬＨＶ故障の判定は、
ＬＨＶソレノイドがオフであるか否か、及び、端子
電圧Ｌｏ検出されているか否かを判定するが、ＬＨＶ
ソレノイドがオフ且つ端子電圧Ｌｏ検出されていれ
ば、ＬＨＶ故障であると判定する。この場合には、ステ
ップＡ２０の判定を経て、ステップＡ３０でエンジン出
力抑制処理を行なう。具体的には、次の各処理を行な
う。

【００８０】運転モードを強制的に後期リーン燃焼運
転モード（圧縮行程噴射モード）に設定し、エンジン出
力の抑制を図る。エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば３０００ｒ
ｐｍ）以上になったら、燃料をカット（燃料供給停止）
を行ない、エンジン出力の抑制を図る。ＥＧＲをカット（停止）し、排気ガス浄化よりも安定
燃焼を優先させる。

【００８１】アイドルスピードコントロールについ
て、エンジン回転数フィードバック制御を禁止して、安
定燃焼を優先させる。一方、ＬＨＶ故障でなければ、ステップＡ２０の判定を
経て、ステップＡ４０に進み、ＡＰＳフェイルフラグＦ
fail₁が１であるか否かを判定する。このＡＰＳフェイ
ルフラグＦfail₁は、アクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ）５１Ａ，５１Ｂのいずれかが故障した場合には１と
なり、そうでなければ０となる。ここで、フラグＦfail
₁が１であればステップＡ８０のＡＰＳ二重故障判定ル
ーチンへ進み、フラグＦfail₁が１でなければステップ
Ａ５０のＡＰＳ故障判定ルーチンへ進む。

【００８２】ステップＡ５０のＡＰＳ故障判定ルーチン
では、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５
１Ａ，第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５
１Ｂのそれぞれについて、電流回路のショートによる
故障，センサＧＮＤオープンによる故障、電流回路の
オープンによる故障，センサＧＮＤショートによる故
障、特性異常時について、前述のような判定処理を行
なう。

【００８３】ここで、ＡＰＳ故障が判定されると、ステ
ップＡ７０を経て、ステップＡ８０に進み、ＡＰＳ故障
が二重故障、即ち、第１及び第２のアクセルポジション
センサ（ＡＰＳ１，ＡＰＳ２）５１Ａ，５１Ｂがいずれ
も故障しているか否かが判定される。ＡＰＳが二重故障
なら、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処理を行
ない、ＡＰＳが二重故障でなければ、即ち、２つのＡＰ
Ｓの一方のみが故障している場合は、ステップＡ９０に
進む。

【００８４】ステップＡ９０では、ブレーキスイッチが
オンか否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれているか否
かが判定される。ブレーキ操作が行なわれていれば、ス
テップＡ１００に進み、スロットル開度指令値を所定の
上限値にクリップ処理して、吸気量を抑えることで、エ
ンジン出力を抑制する。ブレーキ操作が行なわれていな
ければ、ステップＡ１２０に進み、ＡＰＳ故障に応じ
て、各故障時処理を行なう。

【００８５】つまり、第２のアクセルポジションセンサ
５１Ｂの故障時には、Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定し、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を
禁止し、エンジン出力上限をクリップ処理する。ただ
し、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１
Ｂの故障検出後に、スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常が生じた場合には、リ
ンプホーム処理を行なう。

【００８６】第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの
故障時には、Ｖ_APS＝Ｖ_APS2／２に設定し、リーン
運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止し、
エンジン出力上限をクリップ処理する。ただし、既に
第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂが
故障していれば、リンプホーム処理を行なう。また、ア
クセルポジションセンサの特性異常時には、Ｖ_APS＝
Ｖ_APS1／２に設定し、リーン運転を禁止し、クルー
ズコントロール制御を禁止し、エンジン出力上限をク
リップする。ただし、既に第１のアクセルポジションセ
ンサ（ＡＰＳ１）５１Ａが故障していれば、リンプホー
ム処理を行なう。

【００８７】一方、ＡＰＳ故障でない場合は、ステップ
Ａ６０からステップＡ１３０のＥＴＶ判定ルーチンへ進
む。このＥＴＶ判定ルーチンでは、スロットルコントロ
ーラの故障を判定する。イグニッションスイッチがオ
ンであり、第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
２）及び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）
に異常がなく、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコ
ントローラ１６０への通信異常が発生していて、｜
（Ｖ_APS2）／２−（５ｖ−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖである場
合、又は、イグニッションスイッチがオンであり、
第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）及び第２ス
ロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）に異常がなく、
スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常が発生していて、｜（エンジンＥＣＵ
指令開度電圧−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖの場合、スロットルコ
ントローラの故障と判定する。

【００８８】スロットルコントローラの故障が判定され
たら、ステップＡ１４０を経て、ステップＡ３００に進
み、リンプホーム処理を行ない、スロットルコントロー
ラの故障が判定されなければ、ステップＡ１５０の通信
故障判定ルーチンへ進む。この通信故障判定ルーチンで
は、通信故障には、エンジンＥＣＵ１６からスロットル
コントローラ１６０への通信異常と、スロットルコント
ローラ１６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常とが
判定される。

【００８９】エンジンＥＣＵ１６からスロットルコント
ローラ１６０への通信異常については、バッテリ電圧
Ｖｂが所定値以上あり、スロットルコントローラ１６
０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していな
い状況下（ゾーン）において判定し、スロットルコント
ローラ１６０がエンジンＥＣＵ１６からの通信故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。

【００９０】スロットルコントローラ１６０からエンジ
ンＥＣＵ１６への通信異常については、バッテリ電圧
Ｖｂが所定値以上あり、クルージングスイッチがオフ
である状況下（ゾーン）において判定し、チェックサ
ムエラーがあり、オーバラン・フレーミングエラーが
あり、所定時間（例えば２５ｍｓｅｃ間）通信未完で
ある場合に、故障と判定する。

【００９１】このような通信故障が判定されたら、ステ
ップＡ１６０を経て、ステップＡ１７０に進み、通信故
障対応処理を行なう。つまり、エンジンＥＣＵ１６から
スロットルコントローラ１６０への通信異常時には、吸
気量制御を適切に行なえないおそれが高くなるため、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁
止し、エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐ
ｍ）には燃料カットを行なう。

【００９２】また、スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常時には、吸気量制御を
適切に行なえないおそれが高くなるため、スロットル
コントローラ１６０に通信フェイルを送信して、リー
ン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止
し、エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐ
ｍ）には燃料カットを行ない、ブレーキ踏込時には、
エンジンＥＣＵ１６からのスロットルバルブの指令目標
開度を上限クリップする。

【００９３】通信故障が判定されなければ、ステップＡ
１６０を経て、ステップＡ１８０のモータ故障判定ルー
チンに進む。モータ故障判定ルーチンでは、モータリ
レーがオンであり、スロットルコントローラ１６０か
らエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない状
況下（ゾーン）で、モータ出力の地絡，天絡故障信号を
受信した場合に、モータ故障と判定する。

【００９４】このモータ故障判定時には、ステップＡ１
９０を経て、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処
理を行ない、モータ故障が判定されなければ、ステップ
Ａ２００のＴＰＳ故障判定ルーチンに進む。ＴＰＳ故障
判定ルーチンでは、イグニッションスイッチがオンで
あり、スロットルコントローラ１６０からエンジンＥ
ＣＵ１６への通信異常は発生していないという状況下
（ゾーン）で、それぞれの故障信号を受信した場合に、
故障と判定する。なお、スロットルコントローラ１６０
によるフィードバック制御に用いられる第１のスロット
ルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａについては、
電流回路のオープン又はショートによる故障とリニア
リティ不良とがあり、第２のスロットルポジションセン
サ（ＴＰＳ２）３７Ｂについては、特性異常と電流
回路のオープン又はショートによる故障とがある。

【００９５】このようなＴＰＳ故障判定ルーチンの判定
結果に基づいて、ステップＡ２１０で、ＴＰＳ１とＴＰ
Ｓ２とのいずれか一方が故障しているか否かが判定され
る。ここで、ＴＰＳ１とＴＰＳ２とのいずれか一方が故
障していれば、ステップＡ２２０に進み、ＴＰＳ１とＴ
ＰＳ２との両方が共に故障しているか否かが判定され
る。

【００９６】ＴＰＳ１とＴＰＳ２との両方が共に故障し
ていれば、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処理
を行ない、そうでなければ（即ち、ＴＰＳ１とＴＰＳ２
とのいずれか一方のみが故障している場合）、ステップ
Ａ２３０に進み、リーンモード禁止処理を行なう。この
リーンモード禁止処理は、リーンモードは、高精度なス
ロットル制御の基に成立するモードなので、ＴＰＳ故障
時にはリーンモードでは安定燃焼を損なうおそれがあ
る。これを回避するためにリーンモードを禁止するので
ある。

【００９７】一方、スロットルポジションセンサ（ＴＰ
Ｓ）がいずれも故障していなければ、ステップＳ２１０
を経て、ステップＳ２４０のポジションフィードバック
故障判定ルーチン（ＰＯＳＦ／Ｂ故障判定ルーチン）
に進む。ポジションフィードバック故障判定ルーチンで
は、ポジションフィードバックの故障、つまり、バル
ブ系の固着（全閉固着を含む）や、モータ出力オープ
ンを判定するが、この判定は、イグニッションスイッ
チがオンであって、モータリレーがオンである、又
は、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコントローラ１
６０への通信異常が発生していて、バッテリ電圧Ｖｂ
が所定値以上あり、スロットルコントローラ１６０か
らエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない状
況下（ゾーン）で、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。

【００９８】ポジションフィードバック故障が判定され
なければ、ステップＡ２５０を経て、故障処理は行なわ
ない（リターンする）が、ポジションフィードバック故
障が判定されれば、ステップＡ２５０を経て、ステップ
Ａ２６０に進み、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所
定値Ｋ１（Ｋ１：バルブ全開に近い値）以上か否かが判
定される。ここで、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が
所定値Ｋ１以上なら、ステップＡ２８０へ進み、バルブ
開固着フェイル処理を行なう。

【００９９】ステップＡ２６０で、第２スロットルバル
ブ開度Ｖ_TPS2が所定値Ｋ１以上でなければ、ステップＡ
２７０に進み、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所定
値Ｋ２（Ｋ２：バルブ全閉に近い値）以下か否かが判定
される。ここで、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所
定値Ｋ２以下なら、ステップＡ２９０へ進み、バルブ閉
固着フェイル処理を行なう。

【０１００】また、第２スロットルバルブ開度Ｖ
_TPS2が、所定値Ｋ１，Ｋ２の間の値であれば、ステップ
Ａ３００に進み、リンプホーム処理を行なう。そして、
ステップＡ３００のリンプホーム処理は、図５に示すよ
うに行なわれる。つまり、リーン運転モードを禁止する
（ステップＢ１０）。つまり、高精度なスロットル制御
を要求するリーン運転モードを回避して、ストイキオモ
ード等によってより安定した燃焼が行なえるようにす
る。

【０１０１】次に、モータリレー（電源リレー）６２を
オフにする。これにより、スロットルコントローラ１６
０には電力供給されなくなり、スロットルコントローラ
１６０を通じたスロットルバルブ制御は行なわれなくな
り、リンプホームバルブ１４のみを制御して吸気量調整
を行なうようになる。そして、ブレーキスイッチがオン
か否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれているか否かが
判定される（ステップＢ３０）。ブレーキスイッチがオ
ンならば、リンプホームバルブ（ＬＨＶ）１４を所定時
間（例えば２秒間）だけデューティ制御する（ステップ
Ｂ４０）。

【０１０２】つまり、このリンプホームバルブ１４は、
通常時にはオンかオフかのいずれかにセットされるオン
・オフバルブであが、電磁バルブなので、デューティ制
御も可能であり、ここでは、例えばデューティ５０％程
度としてＬＨＶ１４の開度を抑制することで、リンプホ
ームバルブ１４による吸気量を抑えて、エンジン出力を
抑制することで、ブレーキ効果を高めるようにしてい
る。

【０１０３】また、このような処理は、ブレーキ操作開
始時の所定時間（ここでは２秒間）で十分であり、所定
時間経過したら、デューティ制御は終了する。なお、こ
のリンプホームバルブ１４のデューティ制御を所定時間
内に規制することで、ソレノイドの耐久性も確保され
る。一方、ブレーキスイッチがオフならば、リンプホー
ムバルブ（ＬＨＶ）１４をオン（開）状態にする（ステ
ップＢ５０）。

【０１０４】そして、ステップＢ４０，Ｂ５０の処理を
行なったら、ステップＢ６０に進み、車両が前進してい
るか否かを判定する。車両が前進していなければ、車両
は後退していることになり、一部の気筒の燃料カット
（例えば６気筒中の３気筒を燃料カット）を行ない、エ
ンジン出力の抑制を行なう（ステップＢ１１０）。車両
が前進していれば、ステップＢ７０に進み、第２のアク
セルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂの出力値が所
定値以上か否か〔（５ｖ−Ｖ_APS2）＞１．５ｖか又は
（５ｖ−Ｖ_APS2）≦１．５ｖか〕を判定する。

【０１０５】ここで、（５ｖ−Ｖ_APS2）≦１．５ｖかの
ときには、ステップＢ１１０に進み、一部の気筒の燃料
カット（例えば６気筒中の３気筒を燃料カット）を行な
い、エンジン出力の抑制を行なう。また、（５ｖ−Ｖ
_APS2）＞１．５ｖなら、ステップＢ８０に進み、第２の
アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂが故障し
ているか否かを判定する。この故障判定は前述のように
行なう。

【０１０６】ＡＰＳ２が故障していれば、ステップＢ１
１０に進み、一部の気筒の燃料カット（例えば６気筒中
の３気筒を燃料カット）を行ない、エンジン出力の抑制
を行なう。ＡＰＳ２が故障していなければ、ステップＢ
９０に進み、ブレーキスイッチがオンか否か、即ち、ブ
レーキ操作が行なわれているか否かが判定される。ここ
で、ブレーキスイッチがオンならば、一部の気筒の燃料
カット（例えば６気筒中の３気筒を燃料カット）を行な
い、エンジン出力の抑制を行なう。ブレーキスイッチが
オンでなければ、ステップＢ１００に進み、全気筒で燃
料噴射を行ない、出力を確保する。

【０１０７】また、リンプホーム処理時には、警告灯１
８０の点灯も行なう。このように、リンプホーム処理
は、前進走行時で、ＡＰＳ２故障がなく（即ち、ＡＰＳ
２情報からドライバの速度要求意思を把握できる状態で
ある）、ブレーキ操作がされていないで、アクセル開度
が所定値以上ある場合、すなわち、ドライバがエンジン
出力を要求している時には、燃料カットは行なわない
が、後進走行時や、ＡＰＳ２故障時や、ブレーキ操作時
や、アクセル開度が所定値以下の場合には、安全側の制
御として、一部の気筒の燃料カット（例えば６気筒中の
３気筒を燃料カット）を行ない、エンジン出力の抑制を
行なうのである。

【０１０８】そして、ドライバは、ブレーキ操作しなけ
れば車速を得ることができ、ブレーキ操作すれば減速や
停止をおこなうことができ、吸気系の故障時にも、残さ
れたドライバ意思反映手段であるブレーキ操作情報に基
づいて、ドライバ意思を反映した車速制御を一定レベル
で行なえるのである。次に、本実施形態にかかる内燃機
関の制御装置において特徴となるバルブ開固着フェイル
処理（ステップＡ２８０）及びバルブ閉固着フェイル処
理（ステップＡ２９０）について説明する。

【０１０９】まず、ステップＡ２８０におけるバルブ開
固着フェイル処理としては、吸気量が多い場合であって
もエンジン出力を低減すべく、運転モードを希薄燃焼モ
ードに含まれる圧縮行程噴射モード（後期リーン燃焼運
転モード）に切り替える処理を行なう。また、ステップ
Ａ２９０におけるバルブ閉固着フェイル処理としては、
少ない吸気量でも安定した燃焼を行なえるようにすべ
く、運転モードとして希薄燃焼モードに含まれる後期リ
ーン燃焼運転モードや前期リーン燃焼運転モードが選択
されるのを禁止する処理を行なう。つまり、バルブ閉固
着フェイル処理としては、運転モードを理論空燃比モー
ド（ストイキオフィードバック運転燃焼運転モード，オ
ープンループ燃焼運転モード）に切り替える処理を行な
う。

【０１１０】したがって、本実施形態にかかる内燃機関
の制御装置によれば、機関の運転状態に応じて、吸気行
程噴射モードと圧縮行程噴射モードとを切換可能な筒内
噴射内燃機関において、故障判定手段７０によりスロッ
トルバルブ１５が所定開度以上の大開度状態で固着して
いることが判定された場合に希薄燃焼モードに含まれる
後期リーン燃焼運転モードが選択され、所定数の気筒の
燃料噴射量を低減制御されるようにして、より一層機関
の出力を低下させ、ドライバの出力を要求していないに
もかかわらず過剰に出力が出てしまうという状態を確実
に回避して、ドライバの要求に応じた安定した走行を確
保できるという利点がある。

【０１１１】また、故障判定手段７０によりスロットル
バルブ１５が所定開度以下の小開度状態で固着している
ことが判定された場合には希薄燃焼モードが禁止される
ようにして、機関の出力を上昇させ、ドライバの出力を
要求しているにもかかわらず出力が出ないという状態を
回避して、ドライバの要求に応じた安定した走行を確保
できるという利点もある。

【０１１２】また、故障判定手段７０によりスロットル
バルブ１５が所定開度以上の大開度状態で固着している
ことが判定された場合に、機関の補機類の負荷を軽減さ
せることにより、希薄燃焼モードにおける燃焼を安定さ
せて、ドライバに出力変動による不安感を与えないよう
にしながら、安定した走行を確保できるという利点もあ
る。

【０１１３】また、故障判定手段７０により電子スロッ
トル制御装置の故障が判定されない場合であっても、ア
クセル開度故障判定手段によりアクセル開度検出手段の
故障が判定された場合は、スロットル弁の開度が所定の
小開度状態になるように制御され、希薄燃焼モードの選
択が禁止されるため、燃焼が安定し、ドライバに不安感
を与えないようにしながら、安定した走行を確保できる
という利点もある。

【０１１４】なお、本実施形態の内燃機関の制御装置で
は、バルブ開固着と判定した場合は開固着対応処理（バ
ルブ開固着フェイル処理）を行なう一方、バルブ閉固着
と判定した場合は閉固着対応処理（バルブ閉固着フェイ
ル処理）を行なうようにしているが、いずれか一方の処
理のみを行なうようにしても良い。また、本実施形態の
内燃機関の制御装置では、バルブ開固着と判定した場合
に開固着対応処理（バルブ開固着フェイル処理）として
運転モードを希薄燃焼モードに切り替える処理を行なう
ようにしているが、より一層のエンジン出力の低減を図
るために、この処理に加えて、一部気筒の燃料噴射量を
低減する処理（燃料噴射量をカットする処理を含む）を
行なうようにしてもよい。

【０１１５】また、本実施形態の内燃機関の制御装置で
は、バルブ開固着と判定した場合は開固着対応処理（バ
ルブ開固着フェイル処理）として希薄燃焼モードの圧縮
行程噴射モードに切り替える処理を行なうようにしてい
るが、この圧縮行程噴射モードは燃焼を成立させるのに
吸入空気量及び燃料噴射量を正確に調整することにより
空燃比を正確に制御することが必要とされ、また、バル
ブ開固着の場合には主に燃料噴射量の調整により空燃比
を制御することになるため、燃焼が不安定になり易く、
ドライバに不安感を与えることになる。

【０１１６】このため、より燃焼の安定性を確保し、ド
ライバに不安感を与えないようにすべく、走行に直接関
係しない機関の補機類の負荷を軽減するように制御する
のが好ましい。例えば、エアコンのオン・オフによる負
荷の変動は、エンジン出力に与える影響が大きいため、
エアコンの作動を停止するように制御し、これにより燃
焼が不安定になるのを防止し、エンジン出力の変動によ
るドライバに不安感を与えないようにするのが好まし
い。

【０１１７】また、本実施形態の内燃機関の制御装置で
は、エンジン出力の低減手段として、希薄燃焼モードに
含まれる圧縮行程噴射モードに切り替えるようにしてい
るが、希薄燃焼モードが吸気行程噴射モード（前期リー
ン燃焼運転モード）のみのエンジンにおいては、この吸
気行程噴射モードに切り替える処理を行なうようにすれ
ば良い。しかしながら、前期リーン燃焼運転モードは燃
焼変動が発生しやすいため、好ましくは圧縮行程噴射モ
ードを選択してエンジン出力を低減するのが良い。

【０１１８】また、本実施形態の内燃機関の制御装置で
は、アクセル開度検出手段としてのアクセルポジション
センサを２つ設けるようにしているが、このアクセル開
度検出手段としてのアクセルポジションセンサを１つだ
け備える装置においても、電子スロットル制御装置が故
障していない場合であって、アクセルポジションセンサ
が故障した場合には、故障対応処理として、電子制御ス
ロットルバルブを所定の小開度状態にするとともに、運
転モードとして希薄燃焼モード（特に、圧縮行程噴射モ
ード）を禁止する処理を行なうようにすれば良い。

【０１１９】また、フェイル判定のリセット条件につい
て簡単に述べると、リセット条件としては、イグニッシ
ョンキーＯＦＦ，バッテリＯＦＦ等があり、再走行時に
前述した制御を繰り返すとともに、再判定時にＤＢＷ正
常とされた場合は、通常制御に復帰する。なお、その際
に、フェイル情報としてフェイル内容をコンピュータに
記憶させれば、車両点検時にＤＢＷシステムの再チェッ
クを行なうことができる。

【０１２０】また、本実施形態の内燃機関の制御装置
は、筒内噴射内燃機関に備えられる制御装置として説明
しているが、これに限られるものではなく、希薄燃焼モ
ードとその他のモード（例えば理論空燃比モード）とを
選択可能な内燃機関の制御装置としても適用することが
できる。

【０１２１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の制御装置によれば、故障判定手段によ
りスロットル弁が所定開度よりも大きい大開度状態で固
着していることが判定された場合に希薄燃焼モードが選
択されるようにして、機関の出力を低下させ、ドライバ
の出力を要求していないにもかかわらず過剰に出力が出
てしまうという状態を回避して、スロットル弁が固着し
た場合であっても、ドライバの要求に応じた安定した走
行を確保できるという利点がある。

【０１２２】請求項２記載の本発明の内燃機関の制御装
置によれば、故障判定手段によりスロットル弁が所定開
度よりも小さい小開度状態で固着していることが判定さ
れた場合には希薄燃焼モードの選択が禁止されるように
して、機関の出力を上昇させ、ドライバの出力を要求し
ているにもかかわらず出力が出ないという状態を回避し
て、スロットル弁が固着した場合であっても、ドライバ
の要求に応じた安定した走行を確保できるという利点が
ある。

【０１２３】請求項３記載の本発明の内燃機関の制御装
置によれば、故障判定手段によりスロットル弁が所定開
度よりも大きい大開度状態で固着していることが判定さ
れた場合には希薄燃焼モードが選択されるようにして、
機関の出力を低下させ、ドライバの出力を要求していな
いにもかかわらず過剰に出力が出てしまうという状態を
回避して、スロットル弁が固着した場合であっても、ド
ライバの要求に応じた安定した走行を確保できる一方、
故障判定手段によりスロットル弁が所定開度よりも小さ
い小開度状態で固着していることが判定された場合には
希薄燃焼モードが禁止されるようにして、機関の出力を
上昇させ、ドライバの出力を要求しているにもかかわら
ず出力が出ないという状態を回避して、スロットル弁が
固着した場合であっても、ドライバの要求に応じた安定
した走行を確保できるという利点がある。

【０１２４】請求項４記載の本発明の内燃機関の制御装
置によれば、故障判定手段によりスロットル弁が所定開
度よりも大きい大開度状態で固着していることが判定さ
れた場合には希薄燃焼モードが選択されるようにすると
ともに、所定数の気筒の燃料噴射量を低減制御するよう
にして、より一層機関の出力を低下させ、ドライバの出
力を要求していないにもかかわらず過剰に出力が出てし
まうという状態を確実に回避して、スロットル弁が固着
した場合であっても、ドライバの要求に応じた安定した
走行を確保できるという利点がある。

【０１２５】請求項５記載の本発明の内燃機関の制御装
置によれば、故障判定手段によりスロットル弁が所定開
度よりも大きい大開度状態で固着していることが判定さ
れた場合には希薄燃焼モードが選択されるようにして、
機関の出力を低下させ、ドライバの出力を要求していな
いにもかかわらず過剰に出力が出てしまうという状態を
確実に回避して、ドライバの要求に応じた運転を行なう
ことができるようになるとともに、機関の補機類の負荷
を軽減することにより、希薄燃焼モードにおける燃焼を
安定させて、ドライバに出力変動による不安感を与えな
いようにしながら、安定した走行を確保できるという利
点がある。

【０１２６】請求項６記載の本発明の内燃機関の制御装
置によれば、故障判定手段により電子スロットル制御装
置の故障が判定されない場合であっても、アクセル開度
故障判定手段によりアクセル開度検出手段の故障が判定
された場合は、スロットル弁の開度が所定の小開度領域
に制限する制御が行なわれ、希薄燃焼モードの選択が禁
止されるため、燃焼が安定して、ドライバに不安感を与
えるないようにしながら、安定した走行を確保できると
いう利点がある。

【０１２７】請求項７，８記載の本発明の内燃機関の制
御装置によれば、機関の運転状態に応じて、吸気行程噴
射モードと圧縮行程噴射モードとを切換可能な筒内噴射
内燃機関において、ドライバの要求に応じた安定した走
行を確保できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の要部を示す模式的な構成図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系のフェイル対策処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系のフェイル対策処理のうちのリンプホーム処理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン本体２吸気通路２Ａ吸気ポート３スロットル弁設置部分４エアクリーナ５スロットルボディ５Ａスロットルボディ内の吸気通路７吸気管８サージタンク９吸気マニホールド１２リンプホームバルブ装置（ＬＨＶ）１３バイパス通路１４リンプホームバルブ１５電子制御スロットルバルブ（スロットル弁）１６エンジン制御コンピュータ（エンジンＥＣＵ）１６Ａ目標開度設定部１７排気通路１７Ａ排気ポート１８燃焼室１９吸気弁２０排気弁２１燃料噴射弁（インジェクタ）２２燃料タンク２３Ａ〜２３Ｅ燃料供給路２４低圧燃料ポンプ２５高圧燃料ポンプ２６低圧レギュレータ２７高圧レギュレータ２８デリバリパイプ２９排出ガス還流通路（ＥＧＲ通路）３０ＥＧＲバルブ（排出ガス量調整手段）３２ブローバイガスを還元する流路３３クランク室積極換気用のバルブ３４キャニスタ３５排出ガス浄化用触媒３６吸気温度センサ３７Ａ第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ
１）３７Ｂ第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ
２）３８アイドルスイッチ４０第１気筒検出センサ４１クランク角センサ４２水温センサ４３Ｏ₂ センサ５０アクセルペダル７０故障判定手段５１Ａ第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ｂ第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）１２０リンプホームバルブ制御装置１５０電子スロットル制御装置〔ドライブバイワイヤ
（ＤＢＷ）〕１５１バタフライ弁１５２バタフライ弁を支持する軸１５３リターンスプリング１５４電動モータ（スロットルアクチュエータ）１５５ギヤ機構１６０スロットル制御コンピュータ（スロットルコン
トローラ）１６０Ａスロットル開度フィードバック制御部１７０自動変速機（ＡＴ）１７１自動変速機コントローラ（ＡＴコントローラ）１８０警告灯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上誠一東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (56)参考文献特開平９−112304（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−134837（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 41/00 - 45/00 395

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】希薄燃焼モードと理論空燃比モードとを
選択可能な内燃機関の制御装置において、スロットル弁を電気的に制御する電子スロットル制御装
置と、少なくとも該電子スロットル制御装置が故障して該スロ
ットル弁が第１所定開度よりも大きい大開度状態で固着
していることを判定する故障判定手段と、該故障判定手段により該スロットル弁が第１所定開度よ
りも大きい大開度状態で固着していることが判定された
ときには、該希薄燃焼モードを選択することを特徴とす
る、内燃機関の制御装置。
【請求項２】希薄燃焼モードと理論空燃比モードとを
選択可能な内燃機関の制御装置において、スロットル弁を電気的に制御する電子スロットル制御装
置と、少なくとも該電子スロットル制御装置が故障して該スロ
ットル弁が第２所定開度よりも小さい小開度状態で固着
していることを判定する故障判定手段と、該故障判定手段により該スロットル弁が第２所定開度よ
りも小さい小開度状態で固着していることが判定された
ときには、該希薄燃焼モードの選択を禁止することを特
徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項３】該故障判定手段が、該電子スロットル制
御装置が故障して該スロットル弁が第１所定開度よりも
大きい大開度状態で固着していることを判定するととも
に該電子スロットル制御装置が故障して該スロットル弁
が第２所定開度よりも小さい小開度状態で固着している
ことを判定するように構成され、該故障判定手段により該スロットル弁が第２所定開度よ
りも小さい小開度状態で固着していることが判定された
ときには、該希薄燃焼モードを禁止することを特徴とす
る、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】該故障判定手段により該電子スロットル
制御装置の故障が判定されたときには、該希薄燃焼モー
ドを選択するとともに、所定数の気筒の燃料噴射量を低
減制御することを特徴とする、請求項１又は３記載の内
燃機関の制御装置。
【請求項５】走行に直接関係しない該機関の補機類の
負荷を軽減することを特徴とする、請求項１，３，４の
いずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】該内燃機関は、アクセル開度を検出する
アクセル開度検出手段と、該アクセル開度検出手段の故障を判定するアクセル開度
故障判定手段とをさらにそなえ、該アクセル開度故障判定手段により該アクセル開度検出
手段の故障が判定され、且つ、該故障判定手段により該
電子スロットル制御装置の故障が判定されないときに
は、該電子スロットル制御装置を通じて該スロットル弁
を所定小開度領域に制限するとともに該希薄燃焼モード
の選択を禁止することを特徴とする、請求項１〜５のい
ずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】該内燃機関が、少なくとも吸気行程で燃
料噴射を行なう吸気行程噴射モードと、圧縮行程で燃料
噴射を行なう圧縮行程噴射モードとをそなえ、機関の運
転状態に応じてこれらの噴射モードを切換可能な筒内噴
射内燃機関であって、該希薄燃焼モードが、圧縮行程噴射モードであることを
特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関
の制御装置。
【請求項８】該内燃機関が、少なくとも吸気行程で燃
料噴射を行なうとともに空燃比を理論空燃比近傍又は理
論空燃比よりも濃化側に維持する理論空燃比モードと、
少なくとも吸気行程で燃料噴射を行なうとともに空燃比
を理論空燃比よりも希薄側に維持する前期リーン燃焼運
転モードと、圧縮行程で燃料噴射を行なうとともに空燃
比を理論空燃比よりも希薄側に維持する後期リーン燃焼
運転モードとを備え、機関の運転状態に応じてこれらの
噴射モードを切換可能な筒内噴射内燃機関であって、該希薄燃焼モードが、該前期リーン燃焼運転モード又は
該後期リーン燃焼運転モードであることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。