JP3626086B2 - 内燃機関の吸気系異常検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気系異常検出装置に関し、特にスロットル弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を介して供給される空気量を制御するアイドル制御弁とを備える内燃機関の吸気系の異常を検出するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼室からクランクケース内に漏れ出すブローバイガスを吸気系に還流してブローバイガスの大気への放出を防止する技術は従来より知られており、またブローバイガスを吸気系に還流するブローバイガス通路の破れや外れに起因する漏れを検出する手法が、特開平１０−１８４３３５号公報及び特開平１０−１８４３３６号公報に示されている。
【０００３】
特開平１０−１８４３３５号公報には、スロットル弁をバイパスするバイパス通路に設けたアイドル制御弁を、機関のアイドル回転数が所定回転数となるように制御し、アイドル制御弁の開度が所定開度より少ないとき、あるいは機関のアイドル時に検出した吸気圧が所定圧より高いとき、ブローバイガス通路の異常と判定する手法が示されている。
【０００４】
また特開平１０−１８４３３６号公報には、ブローバイガス通路にガス圧センサを設け、このガス圧センサの検出値が所定範囲外の値となったとき、ブローバイガス通路の異常と判定する手法が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１８４３３５号公報に示された手法は、アイドル制御弁の開度あるいは吸気圧に基づいて判定を行うものであり、機関の吸入空気量を推定または検出して異常判定を行うものではないため、判定精度の点で改善の余地があった。
また特開平１０−１８４３３６号公報に示された手法では、ガス圧センサが新たに必要となるため、構成の複雑化及びコストの上昇を招き、好ましくない。
【０００６】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、ブローバイガス通路の異常を含む機関吸気系の異常を、比較的簡単な構成でより正確に判定することができる吸気系異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、吸気系のスロットル弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を介して供給される空気量を制御するアイドル制御弁とを備える内燃機関の吸気系の異常を検出する吸気系異常検出装置において、前記機関に供給される総吸入空気量を算出する第１の手段と、前記アイドル制御弁の開弁制御量に基づいて前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量を算出する第２の手段と、前記第１の手段により算出される総吸入空気量と、前記第２の手段により算出される吸入空気量との比較結果に応じて、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出する第３の手段と、前記スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記第３の手段により算出されるパラメータが判定閾値より大きいとき、前記吸気系に異常が発生したと判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記判定閾値を、前記機関の負荷が増加するほど減少するように設定することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、機関に供給される総吸入空気量と、アイドル制御弁の開弁制御量に基づいてバイパス通路を介して供給される吸入空気量とが算出され、前記総吸入空気量と、バイパス通路を介して供給される吸入空気量との比較結果に応じて吸気系のリーク空気量に関するパラメータが算出される。そして、スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記リーク空気量に関するパラメータが判定閾値より大きいとき、吸気系に異常が発生したと判定される。すなわち、前記パラメータは、スロットル弁がほぼ全閉の状態における総吸入空気量のうち、前記バイパス通路を介して供給される空気量以外の空気量に対応し、これを用いて吸気系の異常が判定されるので、異常判定ための特別なセンサを設けることなく正確な判定を行うことができる。また上記判定閾値は、機関負荷が増加するほど減少するように設定されるので、機関の負荷が変化しても正確な判定を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気系異常検出装置において、前記第３の手段は、前記総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値、及び前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を算出し、該算出した第１平均値から第２平均値を減算することにより、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出することを特徴とする。
この構成によれば、吸気系のリーク空気量に関するパラメータが、総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値から、バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を減算することにより算出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の構成を示す図であり、例えば４気筒のエンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨＡ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１１】
吸気管２にはスロットル弁３をバイパスするバイパス通路１６が接続されており、バイパス通路１６の途中には該バイパス通路を介してエンジン１に供給する空気量を制御するアイドル制御弁１７が設けられている。アイドル制御弁１７は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５によりその開弁量が制御される。
【００１２】
エンジン１のクランクケース（図示せず）と吸気管２の間には、ブローバイガス通路１８が設けられており、このブローバイガス通路１８は、エンジン１のクランクケースに漏れ出すブローバイガスを吸気管２に還流する。ブローバイガス通路１８がクランクケースに接続される部分には、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ
Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）弁１９が設けられている。
【００１３】
燃料噴射弁６は吸気管２内に燃料を噴射するように各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されてＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ７が設けられており、この絶対圧センサ７により電気信号に変換された絶対圧信号はＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ８が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ９はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１０が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１０は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例えば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣＵ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００１５】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１２に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１２の三元触媒１５の上流側には、酸素濃度センサ１４（以下「Ｏ２センサ１４」という）が装着されており、このＯ２センサ１４は排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ２１、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ２２、及びＥＣＵ５、アイドル制御弁１７などに電力を供給するバッテリ（図示せず）の電圧を検出するバッテリ電圧センサ２３が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。
【００１７】
ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、該ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶するメモリ、燃料噴射弁６、アイドル制御弁１７などに駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００１８】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別するとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、次式（１）に基づき、ＴＤＣ信号パルスに同期して開弁作動する燃料噴射弁６による燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２…（１）
【００１９】
ここに、ＴＩＭは燃料噴射弁６の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたＴＩマップを検索して決定される。ＴＩマップは、マップ上のエンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応する運転状態において、エンジン１に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定されている。
【００２０】
ＫＯ２は、Ｏ２センサ１４の検出値に応じて算出され、空燃比が理論空燃比となるよう設定される空燃比補正係数である。ただし、始動直後のように、Ｏ２センサ１４の出力に応じた空燃比フィードバック制御を実行しない運転状態では、１．０（無補正値）に設定される。
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
【００２１】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、エンジン運転状態に応じてアイドル制御弁１７の開弁量を制御するための開弁制御量ＩＣＭＤを算出し、開弁制御量ＩＣＭＤに応じた駆動信号をアイドル制御弁１７に供給する。ＥＣＵ５のＣＰＵは、下記式（２）により開弁制御量ＩＣＭＤを算出する。アイドル制御弁１７を介してエンジン１の吸入される空気量は、この開弁制御量ＩＣＭＤにほぼ比例するように構成されている。
ＩＣＭＤ＝（ＩＦＢ＋ＩＬＯＡＤ）×ＫＩＰＡ＋ＩＰＡ （２）
【００２２】
ここで、ＩＦＢはアイドル回転数が目標回転数と一致するように設定されるアイドル目標回転制御の修正項（ＰＩＤ制御）であり、ＩＬＯＡＤはエンジン１に加わる電気負荷、空調装置のコンプレッサ負荷、パワーステアリング負荷などのオンオフあるいは自動変速機がインギヤか否かに応じて設定される負荷補正項、ＫＩＰＡ及びＩＰＡは共に大気圧ＰＡに応じて設定される大気圧補正係数及び大気圧補正項である。
【００２３】
ＥＣＵ５は、上述のようにして求めた燃料噴射時間ＴＯＵＴに基づく駆動信号を燃料噴射弁６に供給するとともに、開弁制御量ＩＣＭＤに基づく駆動信号をアイドル制御弁１７に供給する。
【００２４】
図２は、エンジン１の吸気系の異常（漏れ）を検知する処理のフローチャートであり、この処理は、ＴＤＣ信号パルスの発生の同期してＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１１では、モニタ実行条件、すなわち吸気系異常検知の実行条件を判定する処理（図４）を実行する。このモニタ実行条件判定処理では、実行条件成立を「１」で示すモニタフラグＦＭＯＮの設定を行う。実行条件が成立するためには、少なくともスロットル弁３がほぼ全閉状態にあることが必要とされる。
【００２５】
ステップＳ１２では、モニタフラグＦＭＯＮが「１」であるか否かを判別し、ＦＭＯＮ＝０であって異常検知実行条件不成立のときは、ステップＳ２３で参照されるダウンカウントタイマｔｍＯＫＤＬＹ及びステップＳ２５で参照されるダウンカウントタイマｔｍＮＧＤＬＹを、それぞれ所定遅れ時間ＴＭＯＫＤＬＹ（例えば５秒）及びＴＭＮＧＤＬＹ（例えば５秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ１３）、直ちに本処理を終了する。
【００２６】
ＦＭＯＮ＝１であって異常検知実行条件が成立しているときは、下記式（３）（４）及び（５）により、エンジン１の総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬを算出する（ステップＳ１４）。
【００２７】
式（３）において、ＴＩＭは、前記式（１）に適用される基本燃料噴射時間、ＫＣは、式（４）により算出され、燃料噴射時間ＴＩＭを吸入空気量（重量）に変換する係数、σＡは空気の密度である。前述したように、基本燃料噴射時間ＴＩＭは、吸入空気量に対応して空燃比が理論空燃比となるように設定されるので、１燃焼当たりの吸入空気量に比例する値を有する。したがって基本燃料噴射時間ＴＩＭに所定係数ＫＣを乗算することにより、燃料噴射時間が１燃焼当たりの吸入空気量（重量）に変換され、これにエンジン回転数ＮＥの２倍（４気筒エンジンの場合、１回転当たり２回の燃料噴射が実行される）を乗算することにより、単位時間当たりの吸入空気量（重量）が得られ、これを空気密度σＡで除算することにより、単位時間当たりの体積流量としての吸入空気量（リットル／ｍｉｎ）が得られる。
【００２８】
式（４）において、ＫＴＱは燃料噴射時間を燃料量（体積）に変換する係数、σＧは燃料の密度、１４．７は理論空燃比である。すなわち、（ＴＩＭ×ＫＴＱ）が１燃焼当たりの燃料量（体積）であり、これに燃料密度σＧを乗算することにより、１燃焼当たりの燃料量（重量）が得られ、これに理論空燃比１４．７を乗算することにより、対応する吸入空気量（重量）が得られる。
【００２９】
また式（５）において、ＴＡは検出した吸気温（℃）、ＰＡは検出した大気圧、ＰＡ０は基準大気圧（＝１０１．３ｋＰａ）である。
続くステップＳ１５では、下記式（６）により、アイドル制御弁１７（バイパス通路１６）を介してエンジン１に吸入される空気量（以下「バイパス空気量」という）ＱＢＰを算出する。
ＱＢＰ＝ＩＣＭＤ×ＫＩＱ （６）
ここでＫＩＱは、アイドル制御弁１７の開弁制御量ＩＣＭＤをバイパス空気量ＱＢＰに換算する所定係数である。
【００３０】
続くステップＳ１６では、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬからバイパス空気量ＱＢＰを減算することにより、例えばブローバイガス通路１８の配管外れなどに起因して吸入される空気量に対応するリーク空気量ＱＬを算出する。ステップＳ１６以下の処理は、スロットル弁３がほぼ全閉状態にあることを条件の一つとして実行されるので、スロットル弁３を介して吸入される空気量は非常に小さい。したがって、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬからバイパス空気量ＱＢＰを減算することにより、リーク空気量ＱＬを得ることができる。
【００３１】
ステップＳ１７では、ゲージ圧ＰＢＧに応じて図３に示すＱＴＨテーブルを検索し、リーク判定閾値ＱＴＨを算出する。ＱＴＨテーブルは、ゲージ圧ＰＢＧが高くなるほど（エンジン負荷が増加するほど）、リーク判定閾値ＱＴＨが減少するように設定されている。
【００３２】
ステップＳ１８では、エンジン１への燃料供給を遮断するフュエルカット中か否かを判別し、フュエルカット中であるときは、フュエルカットから燃料供給を再開した後の時間を計測するダウンカウントタイマｔｍＦＣＤＬＹを所定時間ＴＭＦＣＤＬＹ（例えば２秒）にセットしてスタートさせる（ステップＳ１９）。次いで、ステップＳ１３でスタートしたタイマｔｍＯＫＤＬＹ及びｔｍＮＧＤＬＹをホールドし（タイマｔｍＯＫＤＬＹ及びｔｍＮＧＤＬＹのダウンカウントを停止し）（ステップＳ２１）、本処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ１８でフュエルカット中でないときは、タイマｔｍＦＣＤＬＹの値が「０」か否かを判別し、ｔｍＦＣＤＬＹ＞０であるときは、前記ステップＳ２１に進み、ｔｍＦＣＤＬＹ＝０となると、ステップＳ１６で算出したリーク空気量ＱＬが、ステップＳ１７で算出したリーク判定閾値ＱＴＨより大きいか否かを判別する（ステップＳ２２）。その結果、ＱＬ≦ＱＴＨであるときは、タイマｔｍＯＫＤＬＹの値が「０」か否かを判別し（ステップＳ２３）。ｔｍＯＫＤＬＹ＞０である間は、直ちに本処理を終了し、ｔｍＯＫＤＬＹ＝０となると、吸気系のリーク無しと判定する（ステップＳ２４）。
【００３４】
一方、ステップＳ２２でＱＬ＞ＱＴＨであるときは、タイマｔｍＮＧＤＬＹの値が０か否かを判別し（ステップＳ２５）、ｔｍＮＧＤＬＹ＞０である間は直ちに本処理を終了し、ｔｍＮＧＤＬＹ＝０となると、吸気系にリーク有りと判定する（ステップＳ２６）。リーク有りと判定した場合には、ＥＣＵ５は、ランプなどによる警告表示または警報音の出力を行い、運転者に知らせる動作を行う。
【００３５】
以上のように図２の処理によれば、異常検知実行条件が成立する場合において、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス通路１６を介してに吸入されるバイパス空気量ＱＢＰが算出され、これら空気量の差であるリーク空気量ＱＬ（＝ＱＴＯＴＡＬ−ＱＢＰ）が算出される。そして、リーク空気量ＱＬがリーク判定閾値ＱＴＨより大きいとき、吸気系にリーク有りと判定される。したがって、従来のように吸気管内圧力あるいはアイドル制御弁の開度に基づいて判定する場合に比べて、より正確な判定を行うことができる。
また、リーク判定閾値ＱＴＨは、ゲージ圧ＰＢＧ、換言すればエンジン１の負荷に応じて設定されるので、エンジン負荷が変化した場合でも正確な判定を行うことができる。
【００３６】
図４は、図２のステップＳ１１で実行されるモニタ実行条件判定処理のフローチャートである。
この処理では、以下の条件を順次判定する。すなわち、エンジン１の始動完了後の時間を計測するアップカウントタイマＴ０１ＡＣＲの値が、所定時間ＴＡＣＲ０（例えば１５秒）以上であるか否か（ステップＳ３１）、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０（例えば７０℃）以上であるか否か（ステップＳ３２）、吸気温ＴＡが所定吸気温ＴＡ０（例えば−７℃）以上であるか否か（ステップＳ３３）、空燃比補正係数ＫＯ２が所定上限値または所定下限値にはりついた状態となっていないこと、すなわち空燃比補正係数ＫＯ２が「１．０」近傍で正常に変化している状態を「１」で示すフィードバック制御フラグＦＫＯ２ＦＢが「１」であるか否か（ステップＳ３４）、車速ＶＰが「０」であるか否か（ステップＳ３５）、バッテリ電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ０（例えば１０．５Ｖ）以上であるか否か（ステップＳ３６）、スロットル弁開度ＴＨＡが所定開度ＴＨＡＬ（例えば０．１ｄｅｇ）より小さいか否か、すなわちスロットル弁３がほぼ全閉状態であるか否か（ステップＳ３７）、及びゲージ圧ＰＢＧが所定ゲージ圧ＰＢＧ０（例えば−６．７ｋＰａ（−５０ｍｍＨｇ））より低いか否か（ステップＳ３８）を判別する。そして、ステップＳ３１〜Ｓ３８の何れかの答が否定（ＮＯ）のときは、ダウンカウントタイマｔｍＭＯＮＤＬＹを所定時間ＴＭＭＯＮＤＬＹ（例えば２秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ３９）、モニタフラグＦＭＯＮを「０」として（ステップＳ４１）、本処理を終了する。
【００３７】
またステップＳ３１〜Ｓ３８の答がすべて肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ３９でスタートしたタイマｔｍＭＯＮＤＬＹの値が「０」であるか否かを判別し（ステップＳ４０）、ｔｍＭＯＮＤＬＹ＞０である間は前記ステップＳ４１に進み、ｔｍＭＯＮＤＬＹ＝０となると、モニタ実行条件成立と判定し、モニタフラグＦＭＯＮを「１」に設定して（ステップＳ４２）、本処理を終了する。
【００３８】
以上のように図４の処理によれば、エンジン１の暖機完了後において、スロットル弁３がほぼ全閉とされたアイドル状態において、吸気温ＴＡ、バッテリ電圧ＶＢなどの条件が満たされるとモニタ実行条件が成立する。ステップＳ３６を設けたのは、バッテリ電圧ＶＢが低下すると、開弁制御量ＩＣＭＤに対するアイドル制御弁１７の実際の開度が小さくなるためである。
【００３９】
本実施形態では、ＥＣＵ５が、第１〜第３の手段及び異常判定手段を構成する。より具体的には、図２のステップＳ１４が第１の手段に相当し、ステップＳ１５が第２の手段に相当し、ステップＳ１６が第３の手段に相当し、ステップＳ１７〜Ｓ２６が異常判定手段に相当する。
【００４０】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、図２の処理を実行する毎に算出される総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス空気量ＱＢＰを用いて、リーク空気量ＱＬを算出するようにしたが、例えば総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス空気量ＱＢＰの重み付け平均値ＱＴＡＶＥ及びＱＢＰＡＶＥを下記式（７）（８）により算出し、リーク空気量ＱＬ＝ＱＴＡＶＥ−ＱＢＰＡＶＥとして算出するようにしてもよい。
ＱＴＡＶＥ＝Ａ×ＱＴＯＴＡＬ＋（１−Ａ）×ＱＴＡＶＥ （７）
ＱＢＰＡＶＥ＝Ａ×ＱＢＰ＋（１−Ａ）×ＱＢＰＡＶＥ （８）
ここで、右辺のＱＴＡＶＥ及びＱＢＰＡＶＥは、それぞれ重み付け平均値の前回算出値であり、Ａは、０から１の間の値に設定される重み係数である。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、機関に供給される総吸入空気量と、アイドル制御弁の開弁制御量に基づいてバイパス通路を介して供給される吸入空気量とが算出され、前記総吸入空気量と、バイパス通路を介して供給される吸入空気量との比較結果に応じて吸気系のリーク空気量に関するパラメータが算出される。そして、スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記リーク空気量に関するパラメータが判定閾値より大きいとき、吸気系に異常が発生したと判定される。すなわち、前記パラメータは、スロットル弁がほぼ全閉状態における総吸入空気量のうち、前記バイパス通路を介して供給される空気量以外の空気量に対応し、これを用いて吸気系の異常が判定されるので、異常判定ための特別なセンサを設けることなく正確な判定を行うことができる。また上記判定閾値は、機関負荷が増加するほど減少するように設定されるので、機関の負荷が変化しても正確な判定を行うことができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、吸気系のリーク空気量に関するパラメータが、総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値から、バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を減算することにより算出される。
【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及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】吸気系のリーク検知を行う処理のフローチャートである。
【図３】図２の処理で使用されるテーブルを示す図である。
【図４】図２のステップＳ１１で実行されるモニタ実行条件判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ 吸気管
３ スロットル弁
５ 電子コントロールユニット（第１、第２及び第３の手段、異常判定手段）
１６ バイパス通路
１７ アイドル制御弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気系異常検出装置に関し、特にスロットル弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を介して供給される空気量を制御するアイドル制御弁とを備える内燃機関の吸気系の異常を検出するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼室からクランクケース内に漏れ出すブローバイガスを吸気系に還流してブローバイガスの大気への放出を防止する技術は従来より知られており、またブローバイガスを吸気系に還流するブローバイガス通路の破れや外れに起因する漏れを検出する手法が、特開平１０−１８４３３５号公報及び特開平１０−１８４３３６号公報に示されている。
【０００３】
特開平１０−１８４３３５号公報には、スロットル弁をバイパスするバイパス通路に設けたアイドル制御弁を、機関のアイドル回転数が所定回転数となるように制御し、アイドル制御弁の開度が所定開度より少ないとき、あるいは機関のアイドル時に検出した吸気圧が所定圧より高いとき、ブローバイガス通路の異常と判定する手法が示されている。
【０００４】
また特開平１０−１８４３３６号公報には、ブローバイガス通路にガス圧センサを設け、このガス圧センサの検出値が所定範囲外の値となったとき、ブローバイガス通路の異常と判定する手法が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−１８４３３５号公報に示された手法は、アイドル制御弁の開度あるいは吸気圧に基づいて判定を行うものであり、機関の吸入空気量を推定または検出して異常判定を行うものではないため、判定精度の点で改善の余地があった。
また特開平１０−１８４３３６号公報に示された手法では、ガス圧センサが新たに必要となるため、構成の複雑化及びコストの上昇を招き、好ましくない。
【０００６】
本発明は上述した点に着目してなされたものであり、ブローバイガス通路の異常を含む機関吸気系の異常を、比較的簡単な構成でより正確に判定することができる吸気系異常検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、吸気系のスロットル弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を介して供給される空気量を制御するアイドル制御弁とを備える内燃機関の吸気系の異常を検出する吸気系異常検出装置において、前記機関に供給される総吸入空気量を算出する第１の手段と、前記アイドル制御弁の開弁制御量に基づいて前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量を算出する第２の手段と、前記第１の手段により算出される総吸入空気量と、前記第２の手段により算出される吸入空気量との比較結果に応じて、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出する第３の手段と、前記スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記第３の手段により算出されるパラメータが判定閾値より大きいとき、前記吸気系に異常が発生したと判定する異常判定手段とを備え、前記異常判定手段は、前記判定閾値を、前記機関の負荷が増加するほど減少するように設定することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、機関に供給される総吸入空気量と、アイドル制御弁の開弁制御量に基づいてバイパス通路を介して供給される吸入空気量とが算出され、前記総吸入空気量と、バイパス通路を介して供給される吸入空気量との比較結果に応じて吸気系のリーク空気量に関するパラメータが算出される。そして、スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記リーク空気量に関するパラメータが判定閾値より大きいとき、吸気系に異常が発生したと判定される。すなわち、前記パラメータは、スロットル弁がほぼ全閉の状態における総吸入空気量のうち、前記バイパス通路を介して供給される空気量以外の空気量に対応し、これを用いて吸気系の異常が判定されるので、異常判定ための特別なセンサを設けることなく正確な判定を行うことができる。また上記判定閾値は、機関負荷が増加するほど減少するように設定されるので、機関の負荷が変化しても正確な判定を行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の吸気系異常検出装置において、前記第３の手段は、前記総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値、及び前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を算出し、該算出した第１平均値から第２平均値を減算することにより、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出することを特徴とする。
この構成によれば、吸気系のリーク空気量に関するパラメータが、総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値から、バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を減算することにより算出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関（以下「エンジン」という）及びその制御装置の構成を示す図であり、例えば４気筒のエンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロットル弁３にはスロットル弁開度（ＴＨＡ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００１１】
吸気管２にはスロットル弁３をバイパスするバイパス通路１６が接続されており、バイパス通路１６の途中には該バイパス通路を介してエンジン１に供給する空気量を制御するアイドル制御弁１７が設けられている。アイドル制御弁１７は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５によりその開弁量が制御される。
【００１２】
エンジン１のクランクケース（図示せず）と吸気管２の間には、ブローバイガス通路１８が設けられており、このブローバイガス通路１８は、エンジン１のクランクケースに漏れ出すブローバイガスを吸気管２に還流する。ブローバイガス通路１８がクランクケースに接続される部分には、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ
Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）弁１９が設けられている。
【００１３】
燃料噴射弁６は吸気管２内に燃料を噴射するように各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されてＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。
一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ７が設けられており、この絶対圧センサ７により電気信号に変換された絶対圧信号はＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気温（ＴＡ）センサ８が取付けられており、吸気温ＴＡを検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１４】
エンジン１の本体に装着されたエンジン水温（ＴＷ）センサ９はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ１０が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度位置センサ１０は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置で信号パルス（以下「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣ信号パルスより短い一定クランク角周期（例えば３０度周期）で１パルス（以下「ＣＲＫ信号パルス」という）を発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬ信号パルス、ＴＤＣ信号パルス及びＣＲＫ信号パルスがＥＣＵ５に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００１５】
三元触媒１５はエンジン１の排気管１２に配置されており、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の成分の浄化を行う。排気管１２の三元触媒１５の上流側には、酸素濃度センサ１４（以下「Ｏ２センサ１４」という）が装着されており、このＯ２センサ１４は排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号を出力しＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
ＥＣＵ５には、エンジン１によって駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ２１、大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ２２、及びＥＣＵ５、アイドル制御弁１７などに電力を供給するバッテリ（図示せず）の電圧を検出するバッテリ電圧センサ２３が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ５に供給される。
【００１７】
ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、該ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶するメモリ、燃料噴射弁６、アイドル制御弁１７などに駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００１８】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、上述の各種エンジンパラメータ信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別するとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、次式（１）に基づき、ＴＤＣ信号パルスに同期して開弁作動する燃料噴射弁６による燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
ＴＯＵＴ＝ＴＩＭ×ＫＯ２×Ｋ１＋Ｋ２…（１）
【００１９】
ここに、ＴＩＭは燃料噴射弁６の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて設定されたＴＩマップを検索して決定される。ＴＩマップは、マップ上のエンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに対応する運転状態において、エンジン１に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定されている。
【００２０】
ＫＯ２は、Ｏ２センサ１４の検出値に応じて算出され、空燃比が理論空燃比となるよう設定される空燃比補正係数である。ただし、始動直後のように、Ｏ２センサ１４の出力に応じた空燃比フィードバック制御を実行しない運転状態では、１．０（無補正値）に設定される。
Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
【００２１】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、エンジン運転状態に応じてアイドル制御弁１７の開弁量を制御するための開弁制御量ＩＣＭＤを算出し、開弁制御量ＩＣＭＤに応じた駆動信号をアイドル制御弁１７に供給する。ＥＣＵ５のＣＰＵは、下記式（２）により開弁制御量ＩＣＭＤを算出する。アイドル制御弁１７を介してエンジン１の吸入される空気量は、この開弁制御量ＩＣＭＤにほぼ比例するように構成されている。
ＩＣＭＤ＝（ＩＦＢ＋ＩＬＯＡＤ）×ＫＩＰＡ＋ＩＰＡ （２）
【００２２】
ここで、ＩＦＢはアイドル回転数が目標回転数と一致するように設定されるアイドル目標回転制御の修正項（ＰＩＤ制御）であり、ＩＬＯＡＤはエンジン１に加わる電気負荷、空調装置のコンプレッサ負荷、パワーステアリング負荷などのオンオフあるいは自動変速機がインギヤか否かに応じて設定される負荷補正項、ＫＩＰＡ及びＩＰＡは共に大気圧ＰＡに応じて設定される大気圧補正係数及び大気圧補正項である。
【００２３】
ＥＣＵ５は、上述のようにして求めた燃料噴射時間ＴＯＵＴに基づく駆動信号を燃料噴射弁６に供給するとともに、開弁制御量ＩＣＭＤに基づく駆動信号をアイドル制御弁１７に供給する。
【００２４】
図２は、エンジン１の吸気系の異常（漏れ）を検知する処理のフローチャートであり、この処理は、ＴＤＣ信号パルスの発生の同期してＥＣＵ５のＣＰＵで実行される。
ステップＳ１１では、モニタ実行条件、すなわち吸気系異常検知の実行条件を判定する処理（図４）を実行する。このモニタ実行条件判定処理では、実行条件成立を「１」で示すモニタフラグＦＭＯＮの設定を行う。実行条件が成立するためには、少なくともスロットル弁３がほぼ全閉状態にあることが必要とされる。
【００２５】
ステップＳ１２では、モニタフラグＦＭＯＮが「１」であるか否かを判別し、ＦＭＯＮ＝０であって異常検知実行条件不成立のときは、ステップＳ２３で参照されるダウンカウントタイマｔｍＯＫＤＬＹ及びステップＳ２５で参照されるダウンカウントタイマｔｍＮＧＤＬＹを、それぞれ所定遅れ時間ＴＭＯＫＤＬＹ（例えば５秒）及びＴＭＮＧＤＬＹ（例えば５秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ１３）、直ちに本処理を終了する。
【００２６】
ＦＭＯＮ＝１であって異常検知実行条件が成立しているときは、下記式（３）（４）及び（５）により、エンジン１の総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬを算出する（ステップＳ１４）。
式（３）において、ＴＩＭは、前記式（１）に適用される基本燃料噴射時間、ＫＣは、式（４）により算出され、燃料噴射時間ＴＩＭを吸入空気量（重量）に変換する係数、σＡは空気の密度である。前述したように、基本燃料噴射時間ＴＩＭは、吸入空気量に対応して空燃比が理論空燃比となるように設定されるので、１燃焼当たりの吸入空気量に比例する値を有する。したがって基本燃料噴射時間ＴＩＭに所定係数ＫＣを乗算することにより、燃料噴射時間が１燃焼当たりの吸入空気量（重量）に変換され、これにエンジン回転数ＮＥの２倍（４気筒エンジンの場合、１回転当たり２回の燃料噴射が実行される）を乗算することにより、単位時間当たりの吸入空気量（重量）が得られ、これを空気密度σＡで除算することにより、単位時間当たりの体積流量としての吸入空気量（リットル／ｍｉｎ）が得られる。
【００２８】
式（４）において、ＫＴＱは燃料噴射時間を燃料量（体積）に変換する係数、σＧは燃料の密度、１４．７は理論空燃比である。すなわち、（ＴＩＭ×ＫＴＱ）が１燃焼当たりの燃料量（体積）であり、これに燃料密度σＧを乗算することにより、１燃焼当たりの燃料量（重量）が得られ、これに理論空燃比１４．７を乗算することにより、対応する吸入空気量（重量）が得られる。
【００２９】
また式（５）において、ＴＡは検出した吸気温（℃）、ＰＡは検出した大気圧、ＰＡ０は基準大気圧（＝１０１．３ｋＰａ）である。
続くステップＳ１５では、下記式（６）により、アイドル制御弁１７（バイパス通路１６）を介してエンジン１に吸入される空気量（以下「バイパス空気量」という）ＱＢＰを算出する。
ＱＢＰ＝ＩＣＭＤ×ＫＩＱ （６）
ここでＫＩＱは、アイドル制御弁１７の開弁制御量ＩＣＭＤをバイパス空気量ＱＢＰに換算する所定係数である。
【００３０】
続くステップＳ１６では、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬからバイパス空気量ＱＢＰを減算することにより、例えばブローバイガス通路１８の配管外れなどに起因して吸入される空気量に対応するリーク空気量ＱＬを算出する。ステップＳ１６以下の処理は、スロットル弁３がほぼ全閉状態にあることを条件の一つとして実行されるので、スロットル弁３を介して吸入される空気量は非常に小さい。したがって、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬからバイパス空気量ＱＢＰを減算することにより、リーク空気量ＱＬを得ることができる。
【００３１】
ステップＳ１７では、ゲージ圧ＰＢＧに応じて図３に示すＱＴＨテーブルを検索し、リーク判定閾値ＱＴＨを算出する。ＱＴＨテーブルは、ゲージ圧ＰＢＧが高くなるほど（エンジン負荷が増加するほど）、リーク判定閾値ＱＴＨが減少するように設定されている。
【００３２】
ステップＳ１８では、エンジン１への燃料供給を遮断するフュエルカット中か否かを判別し、フュエルカット中であるときは、フュエルカットから燃料供給を再開した後の時間を計測するダウンカウントタイマｔｍＦＣＤＬＹを所定時間ＴＭＦＣＤＬＹ（例えば２秒）にセットしてスタートさせる（ステップＳ１９）。次いで、ステップＳ１３でスタートしたタイマｔｍＯＫＤＬＹ及びｔｍＮＧＤＬＹをホールドし（タイマｔｍＯＫＤＬＹ及びｔｍＮＧＤＬＹのダウンカウントを停止し）（ステップＳ２１）、本処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ１８でフュエルカット中でないときは、タイマｔｍＦＣＤＬＹの値が「０」か否かを判別し、ｔｍＦＣＤＬＹ＞０であるときは、前記ステップＳ２１に進み、ｔｍＦＣＤＬＹ＝０となると、ステップＳ１６で算出したリーク空気量ＱＬが、ステップＳ１７で算出したリーク判定閾値ＱＴＨより大きいか否かを判別する（ステップＳ２２）。その結果、ＱＬ≦ＱＴＨであるときは、タイマｔｍＯＫＤＬＹの値が「０」か否かを判別し（ステップＳ２３）。ｔｍＯＫＤＬＹ＞０である間は、直ちに本処理を終了し、ｔｍＯＫＤＬＹ＝０となると、吸気系のリーク無しと判定する（ステップＳ２４）。
【００３４】
一方、ステップＳ２２でＱＬ＞ＱＴＨであるときは、タイマｔｍＮＧＤＬＹの値が０か否かを判別し（ステップＳ２５）、ｔｍＮＧＤＬＹ＞０である間は直ちに本処理を終了し、ｔｍＮＧＤＬＹ＝０となると、吸気系にリーク有りと判定する（ステップＳ２６）。リーク有りと判定した場合には、ＥＣＵ５は、ランプなどによる警告表示または警報音の出力を行い、運転者に知らせる動作を行う。
【００３５】
以上のように図２の処理によれば、異常検知実行条件が成立する場合において、総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス通路１６を介してに吸入されるバイパス空気量ＱＢＰが算出され、これら空気量の差であるリーク空気量ＱＬ（＝ＱＴＯＴＡＬ−ＱＢＰ）が算出される。そして、リーク空気量ＱＬがリーク判定閾値ＱＴＨより大きいとき、吸気系にリーク有りと判定される。したがって、従来のように吸気管内圧力あるいはアイドル制御弁の開度に基づいて判定する場合に比べて、より正確な判定を行うことができる。
また、リーク判定閾値ＱＴＨは、ゲージ圧ＰＢＧ、換言すればエンジン１の負荷に応じて設定されるので、エンジン負荷が変化した場合でも正確な判定を行うことができる。
【００３６】
図４は、図２のステップＳ１１で実行されるモニタ実行条件判定処理のフローチャートである。
この処理では、以下の条件を順次判定する。すなわち、エンジン１の始動完了後の時間を計測するアップカウントタイマＴ０１ＡＣＲの値が、所定時間ＴＡＣＲ０（例えば１５秒）以上であるか否か（ステップＳ３１）、エンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０（例えば７０℃）以上であるか否か（ステップＳ３２）、吸気温ＴＡが所定吸気温ＴＡ０（例えば−７℃）以上であるか否か（ステップＳ３３）、空燃比補正係数ＫＯ２が所定上限値または所定下限値にはりついた状態となっていないこと、すなわち空燃比補正係数ＫＯ２が「１．０」近傍で正常に変化している状態を「１」で示すフィードバック制御フラグＦＫＯ２ＦＢが「１」であるか否か（ステップＳ３４）、車速ＶＰが「０」であるか否か（ステップＳ３５）、バッテリ電圧ＶＢが所定電圧ＶＢ０（例えば１０．５Ｖ）以上であるか否か（ステップＳ３６）、スロットル弁開度ＴＨＡが所定開度ＴＨＡＬ（例えば０．１ｄｅｇ）より小さいか否か、すなわちスロットル弁３がほぼ全閉状態であるか否か（ステップＳ３７）、及びゲージ圧ＰＢＧが所定ゲージ圧ＰＢＧ０（例えば−６．７ｋＰａ（−５０ｍｍＨｇ））より低いか否か（ステップＳ３８）を判別する。そして、ステップＳ３１〜Ｓ３８の何れかの答が否定（ＮＯ）のときは、ダウンカウントタイマｔｍＭＯＮＤＬＹを所定時間ＴＭＭＯＮＤＬＹ（例えば２秒）にセットしてスタートさせ（ステップＳ３９）、モニタフラグＦＭＯＮを「０」として（ステップＳ４１）、本処理を終了する。
【００３７】
またステップＳ３１〜Ｓ３８の答がすべて肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ３９でスタートしたタイマｔｍＭＯＮＤＬＹの値が「０」であるか否かを判別し（ステップＳ４０）、ｔｍＭＯＮＤＬＹ＞０である間は前記ステップＳ４１に進み、ｔｍＭＯＮＤＬＹ＝０となると、モニタ実行条件成立と判定し、モニタフラグＦＭＯＮを「１」に設定して（ステップＳ４２）、本処理を終了する。
【００３８】
以上のように図４の処理によれば、エンジン１の暖機完了後において、スロットル弁３がほぼ全閉とされたアイドル状態において、吸気温ＴＡ、バッテリ電圧ＶＢなどの条件が満たされるとモニタ実行条件が成立する。ステップＳ３６を設けたのは、バッテリ電圧ＶＢが低下すると、開弁制御量ＩＣＭＤに対するアイドル制御弁１７の実際の開度が小さくなるためである。
【００３９】
本実施形態では、ＥＣＵ５が、第１〜第３の手段及び異常判定手段を構成する。より具体的には、図２のステップＳ１４が第１の手段に相当し、ステップＳ１５が第２の手段に相当し、ステップＳ１６が第３の手段に相当し、ステップＳ１７〜Ｓ２６が異常判定手段に相当する。
【００４０】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、図２の処理を実行する毎に算出される総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス空気量ＱＢＰを用いて、リーク空気量ＱＬを算出するようにしたが、例えば総吸入空気量ＱＴＯＴＡＬ及びバイパス空気量ＱＢＰの重み付け平均値ＱＴＡＶＥ及びＱＢＰＡＶＥを下記式（７）（８）により算出し、リーク空気量ＱＬ＝ＱＴＡＶＥ−ＱＢＰＡＶＥとして算出するようにしてもよい。
ＱＴＡＶＥ＝Ａ×ＱＴＯＴＡＬ＋（１−Ａ）×ＱＴＡＶＥ （７）
ＱＢＰＡＶＥ＝Ａ×ＱＢＰ＋（１−Ａ）×ＱＢＰＡＶＥ （８）
ここで、右辺のＱＴＡＶＥ及びＱＢＰＡＶＥは、それぞれ重み付け平均値の前回算出値であり、Ａは、０から１の間の値に設定される重み係数である。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、機関に供給される総吸入空気量と、アイドル制御弁の開弁制御量に基づいてバイパス通路を介して供給される吸入空気量とが算出され、前記総吸入空気量と、バイパス通路を介して供給される吸入空気量との比較結果に応じて吸気系のリーク空気量に関するパラメータが算出される。そして、スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記リーク空気量に関するパラメータが判定閾値より大きいとき、吸気系に異常が発生したと判定される。すなわち、前記パラメータは、スロットル弁がほぼ全閉状態における総吸入空気量のうち、前記バイパス通路を介して供給される空気量以外の空気量に対応し、これを用いて吸気系の異常が判定されるので、異常判定ための特別なセンサを設けることなく正確な判定を行うことができる。また上記判定閾値は、機関負荷が増加するほど減少するように設定されるので、機関の負荷が変化しても正確な判定を行うことができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、吸気系のリーク空気量に関するパラメータが、総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値から、バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を減算することにより算出される。
【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及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】吸気系のリーク検知を行う処理のフローチャートである。
【図３】図２の処理で使用されるテーブルを示す図である。
【図４】図２のステップＳ１１で実行されるモニタ実行条件判定処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ 吸気管
３ スロットル弁
５ 電子コントロールユニット（第１、第２及び第３の手段、異常判定手段）
１６ バイパス通路
１７ アイドル制御弁
Claims (2)
- 吸気系のスロットル弁をバイパスするバイパス通路と、該バイパス通路を介して供給される空気量を制御するアイドル制御弁とを備える内燃機関の吸気系の異常を検出する吸気系異常検出装置において、
前記機関に供給される総吸入空気量を算出する第１の手段と、
前記アイドル制御弁の開弁制御量に基づいて前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量を算出する第２の手段と、
前記第１の手段により算出される総吸入空気量と、前記第２の手段により算出される吸入空気量との比較結果に応じて、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出する第３の手段と、
前記スロットル弁がほぼ全閉である機関運転状態において、前記第３の手段により算出されるパラメータが判定閾値より大きいとき、前記吸気系に異常が発生したと判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、前記判定閾値を、前記機関の負荷が増加するほど減少するように設定することを特徴とする内燃機関の吸気系異常検出装置。 - 前記第３の手段は、前記総吸入空気量の重み付け平均値である第１平均値、及び前記バイパス通路を介して供給される吸入空気量の重み付け平均値である第２平均値を算出し、該算出した第１平均値から第２平均値を減算することにより、前記吸気系のリーク空気量に関するパラメータを算出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系異常検出装置。
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| JP2000318724A JP3626086B2 (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 内燃機関の吸気系異常検出装置 |
| DE10151653A DE10151653B4 (de) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Anomalie-Erfassungsvorrichtung und -verfahren für ein Einlaßsystem eines Verbrennungsmotors |
| US10/032,944 US6655357B2 (en) | 2000-10-19 | 2001-10-19 | Abnormality detection apparatus for intake system of internal combustion engine |
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|---|---|---|---|
| JP2000318724A JP3626086B2 (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 内燃機関の吸気系異常検出装置 |
Publications (2)
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