JP3796523B2 - 内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関、特に船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関にあっては、吸気管から吸入した空気はインテークマニホルドを流れ、適宜な位置で噴射された燃料と混合して混合気となって気筒燃焼室に流入し、そこで燃焼させられて出力を生じる。このインテークマニホルドが漏洩すると、漏洩箇所から空気が侵入して燃焼状態が所期の特性と異なったものとなるので、インテークマニホルドの漏洩を検出することが望ましい。
【０００３】
そのため、特開２０００−１０４６２１号公報において、各気筒の燃焼室に筒内圧センサを設けて各気筒の筒内圧を検出すると共に、全気筒の平均値を求め、それらの差圧がしきい値を超えるとき、インテークマニホルドが漏洩したと判定する内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術は筒内圧センサを必要とするなど、構成が複雑となる不都合があった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出する内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、インテークマニホルドに接続される吸気管にスロットルバルブをバイパスする二次空気通路を備えると共に、前記二次空気通路の開度を調整する二次空気制御バルブを備えてなる内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置において、前記内燃機関が回転を開始したか否か判断する機関回転判断手段、前記内燃機関が回転を開始していないと判断される場合、回転開始前の前記インテークマニホルドの圧力と大気圧を検出して記憶する記憶手段、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の前記インテークマニホルドの圧力を検出して前記インテークマニホルドの回転開始前の圧力との間の変化が第１の所定値以下か否か判断する第１の判断手段、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の大気圧を検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が第２の所定値以下か否か判断する第２の判断手段、前記インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドを監視対象に決定する監視対象決定手段、前記インテークマニホルドが監視対象に決定された場合、前記二次空気制御バルブを介して前記二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下か否か判断する第３の判断手段、および前記変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドが漏洩したと判定するインテークマニホルド漏洩判定手段を備える如く構成した。
【０００７】
内燃機関の回転開始前のインテークマニホルドの圧力と大気圧を検出して記憶し、スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後のインテークマニホルドの圧力と大気圧を検出し、インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、インテークマニホルドを監視対象に決定すると共に、二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の機関回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間のインテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下と判断される場合、インテークマニホルドが漏洩したと判定する如く構成したので、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出することができる。尚、「インテークマニホルドの漏洩」とは、インテークマニホルドに結合部の不良などが生じて密閉性が失われ、空気の侵入可能な状態を意味する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を説明する。尚、内燃機関としては、船舶用内燃機関を例にとる。
【０００９】
図１はその内燃機関、より具体的には船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を全体的に示す概略図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１０】
図１および図２において符合１０は前記した機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された推進機関（以下「船外機」という）を示す。船外機１０は、図１に示す船舶（小型船）１２の船尾にクランプユニット１４（図２に示す）を介して装着される。
【００１１】
図２に示す如く、船外機１０は内燃機関（以下「エンジン」という）１６を備える。エンジン１６は火花点火式のＶ型６気筒ガソリンエンジンからなり、左右のバンクに３気筒づつ配置される。エンジン１６は水面上に位置し、エンジンカバー２０で覆われて船外機１０の内部に配置される。エンジンカバー２０で被覆されたエンジン１６の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１２】
図１に示す如く、船舶１２の操縦席付近にはステアリングホイール２４が配置される。操縦者によって入力されたステアリングホイール２４の回転は、図示しないステアリング機構を介して船尾に取り付けられたラダー（図示せず）に伝えられ、進行方向を決定する。また操縦席の右側にはスロットルレバー２６が配置されると共に、その付近にはスロットルレバー位置センサ３０が配置され、操縦者によって操作されるスロットルレバー２６の位置に応じた信号を出力する。
【００１３】
さらに、スロットルレバー２６に隣接してシフトレバー３２が配置されると共に、その付近にはニュートラルスイッチ３４が配置され、操縦者によって操作（シフト）されたシフトレバー３２がニュートラル位置にあるときオン信号を、前進（あるいは後進）位置にあるときオフ信号を出力する。上記したスロットルレバー位置センサ３０およびニュートラルスイッチ３４の出力は、信号線３０ａ，３４ａを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００１４】
エンジン１６の出力は、クランクシャフトおよびドライブシャフト（共に図示せず）を介して船外機１０の水面下位置に配置されたクラッチ３６に接続される。クラッチ３６は、プロペラシャフト（図示せず）を介してプロペラ４０に接続される。
【００１５】
クラッチ３６は公知のギヤ機構からなり、図示は省略するが、エンジン１６が回転するときにドライブシャフトと一体に回転するドライブギヤと、ドライブギヤと噛合してプロペラシャフト上で相反する方向に空転する前進ギヤと後進ギヤ、およびその間をプロペラシャフトと一体に回転するドッグ（スライドクラッチ）とを備える。
【００１６】
ＥＣＵ２２は、信号線３４ａを通じて送られたニュートラルスイッチ３４の出力に応じ、図示しない駆動回路を通じてアクチュエータ（電動モータ）４２を意図されたシフト位置を実現するように駆動する。アクチュエータ４２の駆動は、シフトロッド４４を介してドッグに伝えられる。
【００１７】
シフトレバー３２がニュートラル位置に操作されると、エンジン１６とプロペラシャフトとの回転は絶たれると共に、前進あるいは後進位置に操作（シフト）されると、ドッグは前進ギヤあるいは後進ギヤに噛合させられ、エンジン１６の回転はプロペラシャフトを介してプロペラ４０に伝達され、プロペラ４０を前進方向あるいはそれと反対の後進方向に回転させて船舶１２を推進（前進あるいは後進）させる。
【００１８】
次いで図３および図４を参照してエンジン１６について説明する。
【００１９】
図３に示すように、エンジン１６は吸気管４６を備え、エアクリーナ（図示せず）を介して吸入された空気は、スロットルバルブ５０を介して流量を調整されつつ、正面視Ｖ字状を呈する左右バンクごとに設けられたインテークマニホルド５２を流れ、インテークバルブ５４に達する。インテークバルブ５４の付近にはインジェクタ５６（図３で図示省略）が配置され、ガソリン燃料を噴射する。
【００２０】
インジェクタ５６は、左右バンクごとに設けられた２本の燃料供給管５８を介してガソリン燃料を貯蔵する燃料タンク（図示せず）に接続される。２本の燃料供給管５８の中途にはそれぞれ燃料ポンプ６０ａ，６０ｂが介挿され、リレー回路６２を介して電動モータ（図示せず）で駆動されてガソリン燃料をインジェクタ５６に圧送する。尚、符合６４は、蒸発燃料分離装置を示す。
【００２１】
流入空気は噴射されたガソリン燃料と混合して混合気を形成し、各気筒燃焼室（図示せず）に流入し、点火プラグ６６（図３で図示省略）で点火されて燃焼し、ピストン（図示せず）を下方に駆動する。よって生じたエンジン出力は、前記したクランクシャフトを介して取り出される。他方、燃焼後の排気ガスはエキゾーストバルブ６８を通って左右バンクごとにエキゾーストマニホルド７０を流れ、エンジン外に放出される。
【００２２】
図示の如く、吸気管４６はスロットルバルブ５０の配置位置の上流で分岐すると共に、スロットルバルブ５０の下流位置で吸気管４６に再び接続される、二次空気供給用の分岐路（二次空気通路）７２を形成する。分岐路７２は二次空気制御バルブ（以下「ＥＡＣＶ」という）７４を備える。ＥＡＣＶ７４は前記したＥＣＵ２２に接続される。ＥＣＵ２２は通電指令値ＩＣＭＤを演算してＥＡＣＶ７４に供給し、ＥＡＣＶ７４を駆動して分岐路７２の開度を調整する。
【００２３】
このように、分岐路（通路）７２とＥＡＣＶ７４からなり、二次空気制御バルブの開度に応じた二次空気を供給する二次空気供給装置８０が設けられる。即ち、エンジン１６は、インテークマニホルド５２に接続される吸気管４６にスロットルバルブ５０をバイパスする分岐路（二次空気通路）７２を備えると共に、その分岐路（二次空気通路）７２の開度を調整するＥＡＣＶ（二次空気制御バルブ）７４を備えてなる。
【００２４】
さらに、スロットルバルブ５０は、アクチュエータ（パルスモータ）８２に接続される。アクチュエータ８２はＥＣＵ２２に接続される。ＥＣＵ２２は前記したスロットルレバー位置センサ３０の出力に応じて通電指令値を演算し、図示しない駆動回路を介してアクチュエータ８２に供給し、スロットル開度ＴＨを調節する。
【００２５】
より具体的には、アクチュエータ８２は、スロットルバルブ５０を収容するスロットルボディ５０ａに、その回転シャフト（図示せず）がスロットルバルブシャフトと同軸となるように、直接取り付けられる。
【００２６】
エンジン１６においてインテークバルブ５４およびエキゾーストバルブ６８の付近には可変バルブタイミング機構８４が設けられる。可変バルブタイミング機構８４は、エンジン回転数および負荷が比較的高いときソレノイドを介してバルブタイミングおよびリフト量を比較的大きい値（ＨｉＶ／Ｔ）に切り替えると共に、エンジン回転数および負荷が比較的低いとき、バルブタイミングおよびリフト量を比較的小さい値（ＬｏＶ／Ｔ）に切り替える。
【００２７】
さらに、エンジン１６の排気系と吸気系とはＥＧＲ通路８６で接続されると共に、その中途にはＥＧＲ制御バルブ９０が介挿され、所定の運転状態において排気ガスの一部を吸気系に還流させる。
【００２８】
アクチュエータ８２にはスロットル開度センサ９２が接続され、スロットルバルブシャフトの回転に応じてスロットル開度ＴＨに比例した信号を出力する。また、スロットルバルブ５０の下流には絶対圧センサ９４が配置され、吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン負荷）に応じた信号を出力する。また、エンジン１６の付近には大気圧センサ９６が配置され、大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００２９】
さらに、スロットルバルブ５０の下流には吸気温センサ１００が配置され、吸入空気温度ＴＡに比例した信号を出力する。また、左右バンクの、サーモススタット（図示せず）を介して連続する冷却水通路（図示せず）には温度センサ１０２ａ，１０２ｂが１個ずつ配置されると共に、エキゾーストマニホルド７０の一方には温度センサ１０２ｃがもう１個配置され、エンジン温度（機関温度）ＴＯＨ（エンジン冷却水温ＴＷ）に比例した信号を出力する（エンジン温度センサ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは水温センサを兼ねる）。
【００３０】
また、エキゾーストマニホルド７０にはＯ2 センサ１１０が配置され、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。また、気筒ブロック１０４の適宜位置にはノックセンサ１１２が配置され、ノックに応じた信号を出力する。
【００３１】
図４を参照してセンサおよびＥＣＵ２２の入出力の説明を続ける。尚、図３ではセンサおよびその信号線などの図示を一部省略した。
【００３２】
搭載バッテリ１１４に接続された２個の燃料ポンプ６０ａ，６０ｂのモータ通電回路の途中には検出抵抗１１６ａ，１１６ｂが介挿され、その両端電圧は信号線１１８ａ，１１８ｂを介してＥＣＵ２２に入力される。ＥＣＵ２２は電圧降下を検知して通電電流を検出し、燃料ポンプ６０ａ，６０ｂの異常を判断する。
【００３３】
また、クランクシャフトの付近には第１のＴＤＣセンサ１２０および第２のＴＤＣセンサ１２２ならびにクランク角センサ１２４が配置され、各気筒のピストン上死点（ＴＤＣ）あるいはその付近の所定位置で信号（パルス信号）を発生すると共に、所定クランク角度、より具体的には３０度ごとにクランク角度信号（パルス信号）を出力し、ＥＣＵ２２に送出する。ＥＣＵ２２は、第１、第２のＴＤＣセンサ１２０，１２２の出力から気筒を判別すると共に、クランク角センサ１２４の出力からエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００３４】
さらに、ＥＧＲ制御バルブ９０の付近にはリフトセンサ１３０が配置され、ＥＧＲ制御バルブ９０のリフト量（バルブ開度）に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。
【００３５】
さらに、ＡＣＧ（オルタネータ。図示せず）のＦ端子（ＡＣＧＦ）１３４の出力はＥＣＵ２２に入力されると共に、可変バルブタイミング機構８４の油圧回路（図示せず）には３個の油圧スイッチ１３６が配置され、検出油圧に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。また、エンジン１６の油圧回路（図示せず）には油圧スイッチ１４０が配置され、検出油圧に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。
【００３６】
ＥＣＵ２２は前記したようにマイクロコンピュータからなり、バックアップ用のＥＥＰＲＯＭ２２ａを備える。ＥＣＵ２２は上記した入力に従ってＥＣＵ異常、オーバーヒート、油圧アラート、ＡＣＧ異常などを検出し、１４６，１４８，１５０，１５２を点灯すると共に、ブザー１５４を鳴動させて警告する。
【００３７】
次いで図示の内燃機関、より具体的には船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作を説明する。
【００３８】
図５はその動作の中のインテークマニホルドを監視対象にするか否かの決定処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムはイグニション・スイッチ（図４に符号１６０で示す）がＡＣＣ位置まで廻されたとき起動され、以後所定時間間隔、例えば１００ｍｓｅｃごとに実行（ループ）される。
【００３９】
以下説明すると、Ｓ１０においてクランク角センサ１２４からパルス信号が出力されているか、即ち、エンジン１６が回転を開始したか否か判断する。
【００４０】
Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、フラグＦ．Ｘのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは初期状態においてそのビットが０にリセットされることから、初めてのプログラムループではその判断は通例否定されてＳ１４に進み、検出された吸気管内絶対圧（インテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡをＡと置き換える（即ち、検出して記憶する）と共に、検出された大気圧ＰＡをＢと置き換える（検出して記憶する）。さらに、前記したフラグＦ．Ｘのビットを１にセットする。
【００４１】
次回以降のプログラムループにおいてＳ１０で依然否定されてＳ１２に進むとき、その判断は肯定されてＳ１４をスキップする。このように、フラグＦ．Ｘのビットを１にセットすることは、回転開始前の吸気管内絶対圧ＰＢＡなどの検出および記憶が終了したことを意味する。
【００４２】
エンジン１６が回転を開始して始動すると、Ｓ１０では肯定されてＳ１６に進み、フラグＦ．ＴＨＩＤＬＥのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンにおいてスロットルバルブ５０の開度が全閉相当位置（より正確には固着を回避するために全閉位置から微少量だけ開放された位置）にあるとき、そのビットが１にセットされる。従って、Ｓ１６の判断は、スロットルバルブ５０が閉鎖されているか否か判断することに相当する。
【００４３】
Ｓ１６で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１８に進み、その時点で検出された吸気管内絶対圧（回転開始後のインテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡと前記した置換値Ａの差が第１の所定値Ｐ１以下か否か（より正確には差が絶対値において第１の所定値Ｐ１以下か否か）判断する。換言すれば、エンジン１６が回転を開始して始動後と判断される場合、スロットルバルブ５０が閉鎖されているときの回転開始後のインテークマニホルド５２の圧力を検出してインテークマニホルド５２の回転開始前の圧力との間の変化が（絶対値において）第１の所定値Ｐ１以下か否か判断する。
【００４４】
Ｓ１８で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ２０に進み、その時点で検出された大気圧（回転開始後の大気圧）ＰＡと前記した置換値Ｂの差が絶対値において第２の所定値Ｐ２以下か否か（より正確には差が絶対値において第２の所定値Ｐ２以下か否か）判断する。換言すれば、エンジン１６が始動後と判断される場合、スロットルバルブ５０が閉鎖されているときの回転開始後の大気圧ＰＡを検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が（絶対値において）第２の所定値Ｐ２以下か否か判断する。
【００４５】
Ｓ２０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ２２に進み、フラグＦ．ＭＯＮのビット（初期値０）を１にセットしてインテークマニホルド５２を監視対象に決定すると共に、フラグＦ．Ｘのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。
【００４６】
図６は、内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作の中のインテークマニホルドの漏洩判定処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムもイグニション・スイッチ１６０がＡＣＣ位置まで廻されたとき起動され、以後所定時間間隔、例えば１００ｍｓｅｃごとに実行（ループ）される。
【００４７】
このように、この実施の形態においては、回転開始前後の吸気管内絶対圧ＰＢＡや大気圧ＰＡの変化が少ないとき、インテークマニホルド５２が漏洩している可能性があって監視すべきと判断し、以下に述べる別のルーチンにおいて分岐路（二次空気通路）７２の開度を変更して変更の前後の圧力などの変化を求め、インテークマニホルド５２が実際に漏洩しているか否か判定するようにした。
【００４８】
図６フロー・チャートの処理を説明すると、Ｓ１００において前記したフラグＦ．ＭＯＮのビットが１にセットされているか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０２に進み、前記したフラグＦ．ＴＨＩＤＬＥのビットが１にセットされているか否か判断する。この判断もスロットルバルブ５０が閉鎖されているか否か判断することに相当する。
【００４９】
Ｓ１０２で否定されてスロットルバルブ５０が全閉相当位置にないと判断されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０４に進み、フラグＦ．ＩＣＨのビットが１にセットされているか否か判断する。
【００５０】
このフラグのビットは初期状態において０にリセットされていることから、その判断は通例否定されてＳ１０６に進み、検出されたエンジン回転数（変更前のエンジン回転数）ＮＥをＣと置き換える（検出して記憶する）と共に、検出された吸気管内絶対圧（変更前のインテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡをＤと置き換える（検出して記憶する）。さらに、前記したフラグＦ．ＩＣＨのビットを１にセットする。このフラグのビットを１にセットすることは、変更前のエンジン回転数ＮＥなどの検出および記憶が終了したことを意味する。
【００５１】
次いでＳ１０８に進み、ＥＡＣＶ７４に供給すべき通電指令値ＩＣＭＤを所定量増加させる（変更する）。即ち、スロットルバルブ５０が全閉相当位置にある状態で分岐路７２の開度を開放方向に所定量だけ変更してインテークマニホルド５２を通過する空気量を変化させる。
【００５２】
次回以降のプログラムループにおいてＳ１００からＳ１０２を経てＳ１０４に進むとき、そこでの判断は肯定されてＳ１１０に進み、その時点で検出されたエンジン回転数（変更後のエンジン回転数）ＮＥと前記した置換値Ｃの差、換言すれば、変更前と変更後の間のエンジン回転数の変化が第３の所定値Ｎ３以下で（より正確には変化が絶対値において第３の所定値Ｎ３以下で）、かつその時点で検出された吸気管内絶対圧（インテークマニホルド５２の変更後の圧力）ＰＢＡと前記した置換値Ｄの差、換言すれば、変更前と変更後の間のインテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値Ｐ４以下か否か（より正確には変化が絶対値において第４の所定値Ｐ４以下か否か）判断する。
【００５３】
そしてＳ１１０で否定されるときはインテークマニホルド５２が正常であって漏洩していないと判断してＳ１１２に進み、前記したフラグＦ．ＩＣＨとＦ．ＭＯＮのビットを共に０にリセットしてプログラムを終了すると共に、肯定されるときはＳ１１４に進み、インテークマニホルド５２が漏洩、具体的には密閉状態になく、結合部の不良などが生じて空気が侵入する状態にあると判定する。
【００５４】
これに伴い、前記した警告灯のいずれかを流用して点灯する、および／またはブザー１５４を鳴動させるなどして操作者に報知すると共に、適宜なフェールセーフ処理を行う。
【００５５】
この実施の形態は上記の如く、インテークマニホルド５２に接続される吸気管４６にスロットルバルブ５０をバイパスする二次空気通路（二次空気供給用の分岐路）７２を備えると共に、前記二次空気通路の開度を調整する二次空気制御バルブ（ＥＡＣＶ）７４を備えてなる内燃機関（エンジン）１６のインテークマニホルドの漏洩検出装置において、前記内燃機関が回転を開始したか否か判断する機関回転判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１０）、前記内燃機関が回転を開始していないと判断される場合、回転開始前の前記インテークマニホルドの圧力（吸気管内絶対圧ＰＢＡ、置換値Ａ）と大気圧ＰＡ（置換値Ｂ）を検出して記憶する記憶手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１４）、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の前記インテークマニホルドの圧力を検出して前記インテークマニホルドの回転開始前の圧力との間の変化が第１の所定値Ｐ１以下か否か判断する第１の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ１８）、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の大気圧を検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が第２の所定値Ｐ２以下か否か判断する第２の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ１８）、前記インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドを監視対象に決定する監視対象決定手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ２２）、前記インテークマニホルドが監視対象に決定された場合、前記二次空気制御バルブを介して前記二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数ＮＥの変化が第３の所定値Ｎ３以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力（吸気管内絶対圧ＰＢＡ）の変化が第４の所定値Ｐ４以下か否か判断する第３の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１００からＳ１１０）、および前記変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値Ｐ４以下と判断される場合、前記インテークマニホルドが漏洩したと判定するインテークマニホルド漏洩判定手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１１４）を備える如く構成した。
【００５６】
これによって、インテークマニホルド５２の漏洩を、筒内圧センサなどを用いることなく、簡易な構成で精度良く検出することができる。
【００５７】
尚、上記において、インテークマニホルドの圧力などの変化を、差を算出することで求めたが、比を算出することで求めても良い。
【００５８】
尚、上記において、この発明の実施の形態を船外機を例にとって説明したが、それに限られるものではなく、この発明は船内機関にも妥当する。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を船舶用内燃機関を例にとって全体的に示す説明図である。
【図２】図１の部分説明側面図である。
【図３】図１に示すエンジンを詳細に示す概略図である。
【図４】図１に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ）の入出力を詳細に示すブロック図である。
【図５】図１に示す内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作の中のインテークマニホルドを監視対象にするか否かの決定処理を示すフロー・チャートである。
【図６】同様に、図１に示す内燃機関のインテークマニホルドの漏洩判定装置の動作の中のインテークマニホルドの漏洩判定処理を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０ 推進機関（船外機）
１２ 船舶（小型船）
１６ 内燃機関（エンジン）
２２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４６ 吸気管
５０ スロットルバルブ
５２ インテークマニホルド
７２ 二次空気供給用の分岐路（二次空気通路）
７４ 二次空気制御バルブ（ＥＡＣＶ）
９４ 絶対圧センサ
９６ 大気圧センサ
１２４ クランク角センサ
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関、特に船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関にあっては、吸気管から吸入した空気はインテークマニホルドを流れ、適宜な位置で噴射された燃料と混合して混合気となって気筒燃焼室に流入し、そこで燃焼させられて出力を生じる。このインテークマニホルドが漏洩すると、漏洩箇所から空気が侵入して燃焼状態が所期の特性と異なったものとなるので、インテークマニホルドの漏洩を検出することが望ましい。
【０００３】
そのため、特開２０００−１０４６２１号公報において、各気筒の燃焼室に筒内圧センサを設けて各気筒の筒内圧を検出すると共に、全気筒の平均値を求め、それらの差圧がしきい値を超えるとき、インテークマニホルドが漏洩したと判定する内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術は筒内圧センサを必要とするなど、構成が複雑となる不都合があった。
【０００５】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出する内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、この発明は請求項１項において、インテークマニホルドに接続される吸気管にスロットルバルブをバイパスする二次空気通路を備えると共に、前記二次空気通路の開度を調整する二次空気制御バルブを備えてなる内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置において、前記内燃機関が回転を開始したか否か判断する機関回転判断手段、前記内燃機関が回転を開始していないと判断される場合、回転開始前の前記インテークマニホルドの圧力と大気圧を検出して記憶する記憶手段、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の前記インテークマニホルドの圧力を検出して前記インテークマニホルドの回転開始前の圧力との間の変化が第１の所定値以下か否か判断する第１の判断手段、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の大気圧を検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が第２の所定値以下か否か判断する第２の判断手段、前記インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドを監視対象に決定する監視対象決定手段、前記インテークマニホルドが監視対象に決定された場合、前記二次空気制御バルブを介して前記二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下か否か判断する第３の判断手段、および前記変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドが漏洩したと判定するインテークマニホルド漏洩判定手段を備える如く構成した。
【０００７】
内燃機関の回転開始前のインテークマニホルドの圧力と大気圧を検出して記憶し、スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後のインテークマニホルドの圧力と大気圧を検出し、インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、インテークマニホルドを監視対象に決定すると共に、二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の機関回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間のインテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下と判断される場合、インテークマニホルドが漏洩したと判定する如く構成したので、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出することができる。尚、「インテークマニホルドの漏洩」とは、インテークマニホルドに結合部の不良などが生じて密閉性が失われ、空気の侵入可能な状態を意味する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の一つの実施の形態に係る内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を説明する。尚、内燃機関としては、船舶用内燃機関を例にとる。
【０００９】
図１はその内燃機関、より具体的には船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を全体的に示す概略図であり、図２は図１の部分説明側面図である。
【００１０】
図１および図２において符合１０は前記した機関、プロペラシャフト、プロペラなどが一体化された推進機関（以下「船外機」という）を示す。船外機１０は、図１に示す船舶（小型船）１２の船尾にクランプユニット１４（図２に示す）を介して装着される。
【００１１】
図２に示す如く、船外機１０は内燃機関（以下「エンジン」という）１６を備える。エンジン１６は火花点火式のＶ型６気筒ガソリンエンジンからなり、左右のバンクに３気筒づつ配置される。エンジン１６は水面上に位置し、エンジンカバー２０で覆われて船外機１０の内部に配置される。エンジンカバー２０で被覆されたエンジン１６の付近には、マイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２２が配置される。
【００１２】
図１に示す如く、船舶１２の操縦席付近にはステアリングホイール２４が配置される。操縦者によって入力されたステアリングホイール２４の回転は、図示しないステアリング機構を介して船尾に取り付けられたラダー（図示せず）に伝えられ、進行方向を決定する。また操縦席の右側にはスロットルレバー２６が配置されると共に、その付近にはスロットルレバー位置センサ３０が配置され、操縦者によって操作されるスロットルレバー２６の位置に応じた信号を出力する。
【００１３】
さらに、スロットルレバー２６に隣接してシフトレバー３２が配置されると共に、その付近にはニュートラルスイッチ３４が配置され、操縦者によって操作（シフト）されたシフトレバー３２がニュートラル位置にあるときオン信号を、前進（あるいは後進）位置にあるときオフ信号を出力する。上記したスロットルレバー位置センサ３０およびニュートラルスイッチ３４の出力は、信号線３０ａ，３４ａを介してＥＣＵ２２に送られる。
【００１４】
エンジン１６の出力は、クランクシャフトおよびドライブシャフト（共に図示せず）を介して船外機１０の水面下位置に配置されたクラッチ３６に接続される。クラッチ３６は、プロペラシャフト（図示せず）を介してプロペラ４０に接続される。
【００１５】
クラッチ３６は公知のギヤ機構からなり、図示は省略するが、エンジン１６が回転するときにドライブシャフトと一体に回転するドライブギヤと、ドライブギヤと噛合してプロペラシャフト上で相反する方向に空転する前進ギヤと後進ギヤ、およびその間をプロペラシャフトと一体に回転するドッグ（スライドクラッチ）とを備える。
【００１６】
ＥＣＵ２２は、信号線３４ａを通じて送られたニュートラルスイッチ３４の出力に応じ、図示しない駆動回路を通じてアクチュエータ（電動モータ）４２を意図されたシフト位置を実現するように駆動する。アクチュエータ４２の駆動は、シフトロッド４４を介してドッグに伝えられる。
【００１７】
シフトレバー３２がニュートラル位置に操作されると、エンジン１６とプロペラシャフトとの回転は絶たれると共に、前進あるいは後進位置に操作（シフト）されると、ドッグは前進ギヤあるいは後進ギヤに噛合させられ、エンジン１６の回転はプロペラシャフトを介してプロペラ４０に伝達され、プロペラ４０を前進方向あるいはそれと反対の後進方向に回転させて船舶１２を推進（前進あるいは後進）させる。
【００１８】
次いで図３および図４を参照してエンジン１６について説明する。
【００１９】
図３に示すように、エンジン１６は吸気管４６を備え、エアクリーナ（図示せず）を介して吸入された空気は、スロットルバルブ５０を介して流量を調整されつつ、正面視Ｖ字状を呈する左右バンクごとに設けられたインテークマニホルド５２を流れ、インテークバルブ５４に達する。インテークバルブ５４の付近にはインジェクタ５６（図３で図示省略）が配置され、ガソリン燃料を噴射する。
【００２０】
インジェクタ５６は、左右バンクごとに設けられた２本の燃料供給管５８を介してガソリン燃料を貯蔵する燃料タンク（図示せず）に接続される。２本の燃料供給管５８の中途にはそれぞれ燃料ポンプ６０ａ，６０ｂが介挿され、リレー回路６２を介して電動モータ（図示せず）で駆動されてガソリン燃料をインジェクタ５６に圧送する。尚、符合６４は、蒸発燃料分離装置を示す。
【００２１】
流入空気は噴射されたガソリン燃料と混合して混合気を形成し、各気筒燃焼室（図示せず）に流入し、点火プラグ６６（図３で図示省略）で点火されて燃焼し、ピストン（図示せず）を下方に駆動する。よって生じたエンジン出力は、前記したクランクシャフトを介して取り出される。他方、燃焼後の排気ガスはエキゾーストバルブ６８を通って左右バンクごとにエキゾーストマニホルド７０を流れ、エンジン外に放出される。
【００２２】
図示の如く、吸気管４６はスロットルバルブ５０の配置位置の上流で分岐すると共に、スロットルバルブ５０の下流位置で吸気管４６に再び接続される、二次空気供給用の分岐路（二次空気通路）７２を形成する。分岐路７２は二次空気制御バルブ（以下「ＥＡＣＶ」という）７４を備える。ＥＡＣＶ７４は前記したＥＣＵ２２に接続される。ＥＣＵ２２は通電指令値ＩＣＭＤを演算してＥＡＣＶ７４に供給し、ＥＡＣＶ７４を駆動して分岐路７２の開度を調整する。
【００２３】
このように、分岐路（通路）７２とＥＡＣＶ７４からなり、二次空気制御バルブの開度に応じた二次空気を供給する二次空気供給装置８０が設けられる。即ち、エンジン１６は、インテークマニホルド５２に接続される吸気管４６にスロットルバルブ５０をバイパスする分岐路（二次空気通路）７２を備えると共に、その分岐路（二次空気通路）７２の開度を調整するＥＡＣＶ（二次空気制御バルブ）７４を備えてなる。
【００２４】
さらに、スロットルバルブ５０は、アクチュエータ（パルスモータ）８２に接続される。アクチュエータ８２はＥＣＵ２２に接続される。ＥＣＵ２２は前記したスロットルレバー位置センサ３０の出力に応じて通電指令値を演算し、図示しない駆動回路を介してアクチュエータ８２に供給し、スロットル開度ＴＨを調節する。
【００２５】
より具体的には、アクチュエータ８２は、スロットルバルブ５０を収容するスロットルボディ５０ａに、その回転シャフト（図示せず）がスロットルバルブシャフトと同軸となるように、直接取り付けられる。
【００２６】
エンジン１６においてインテークバルブ５４およびエキゾーストバルブ６８の付近には可変バルブタイミング機構８４が設けられる。可変バルブタイミング機構８４は、エンジン回転数および負荷が比較的高いときソレノイドを介してバルブタイミングおよびリフト量を比較的大きい値（ＨｉＶ／Ｔ）に切り替えると共に、エンジン回転数および負荷が比較的低いとき、バルブタイミングおよびリフト量を比較的小さい値（ＬｏＶ／Ｔ）に切り替える。
【００２７】
さらに、エンジン１６の排気系と吸気系とはＥＧＲ通路８６で接続されると共に、その中途にはＥＧＲ制御バルブ９０が介挿され、所定の運転状態において排気ガスの一部を吸気系に還流させる。
【００２８】
アクチュエータ８２にはスロットル開度センサ９２が接続され、スロットルバルブシャフトの回転に応じてスロットル開度ＴＨに比例した信号を出力する。また、スロットルバルブ５０の下流には絶対圧センサ９４が配置され、吸気管内絶対圧ＰＢＡ（エンジン負荷）に応じた信号を出力する。また、エンジン１６の付近には大気圧センサ９６が配置され、大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。
【００２９】
さらに、スロットルバルブ５０の下流には吸気温センサ１００が配置され、吸入空気温度ＴＡに比例した信号を出力する。また、左右バンクの、サーモススタット（図示せず）を介して連続する冷却水通路（図示せず）には温度センサ１０２ａ，１０２ｂが１個ずつ配置されると共に、エキゾーストマニホルド７０の一方には温度センサ１０２ｃがもう１個配置され、エンジン温度（機関温度）ＴＯＨ（エンジン冷却水温ＴＷ）に比例した信号を出力する（エンジン温度センサ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは水温センサを兼ねる）。
【００３０】
また、エキゾーストマニホルド７０にはＯ2 センサ１１０が配置され、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。また、気筒ブロック１０４の適宜位置にはノックセンサ１１２が配置され、ノックに応じた信号を出力する。
【００３１】
図４を参照してセンサおよびＥＣＵ２２の入出力の説明を続ける。尚、図３ではセンサおよびその信号線などの図示を一部省略した。
【００３２】
搭載バッテリ１１４に接続された２個の燃料ポンプ６０ａ，６０ｂのモータ通電回路の途中には検出抵抗１１６ａ，１１６ｂが介挿され、その両端電圧は信号線１１８ａ，１１８ｂを介してＥＣＵ２２に入力される。ＥＣＵ２２は電圧降下を検知して通電電流を検出し、燃料ポンプ６０ａ，６０ｂの異常を判断する。
【００３３】
また、クランクシャフトの付近には第１のＴＤＣセンサ１２０および第２のＴＤＣセンサ１２２ならびにクランク角センサ１２４が配置され、各気筒のピストン上死点（ＴＤＣ）あるいはその付近の所定位置で信号（パルス信号）を発生すると共に、所定クランク角度、より具体的には３０度ごとにクランク角度信号（パルス信号）を出力し、ＥＣＵ２２に送出する。ＥＣＵ２２は、第１、第２のＴＤＣセンサ１２０，１２２の出力から気筒を判別すると共に、クランク角センサ１２４の出力からエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００３４】
さらに、ＥＧＲ制御バルブ９０の付近にはリフトセンサ１３０が配置され、ＥＧＲ制御バルブ９０のリフト量（バルブ開度）に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。
【００３５】
さらに、ＡＣＧ（オルタネータ。図示せず）のＦ端子（ＡＣＧＦ）１３４の出力はＥＣＵ２２に入力されると共に、可変バルブタイミング機構８４の油圧回路（図示せず）には３個の油圧スイッチ１３６が配置され、検出油圧に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。また、エンジン１６の油圧回路（図示せず）には油圧スイッチ１４０が配置され、検出油圧に応じた信号を出力してＥＣＵ２２に送出する。
【００３６】
ＥＣＵ２２は前記したようにマイクロコンピュータからなり、バックアップ用のＥＥＰＲＯＭ２２ａを備える。ＥＣＵ２２は上記した入力に従ってＥＣＵ異常、オーバーヒート、油圧アラート、ＡＣＧ異常などを検出し、１４６，１４８，１５０，１５２を点灯すると共に、ブザー１５４を鳴動させて警告する。
【００３７】
次いで図示の内燃機関、より具体的には船舶用内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作を説明する。
【００３８】
図５はその動作の中のインテークマニホルドを監視対象にするか否かの決定処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムはイグニション・スイッチ（図４に符号１６０で示す）がＡＣＣ位置まで廻されたとき起動され、以後所定時間間隔、例えば１００ｍｓｅｃごとに実行（ループ）される。
【００３９】
以下説明すると、Ｓ１０においてクランク角センサ１２４からパルス信号が出力されているか、即ち、エンジン１６が回転を開始したか否か判断する。
【００４０】
Ｓ１０で否定されるときはＳ１２に進み、フラグＦ．Ｘのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは初期状態においてそのビットが０にリセットされることから、初めてのプログラムループではその判断は通例否定されてＳ１４に進み、検出された吸気管内絶対圧（インテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡをＡと置き換える（即ち、検出して記憶する）と共に、検出された大気圧ＰＡをＢと置き換える（検出して記憶する）。さらに、前記したフラグＦ．Ｘのビットを１にセットする。
【００４１】
次回以降のプログラムループにおいてＳ１０で依然否定されてＳ１２に進むとき、その判断は肯定されてＳ１４をスキップする。このように、フラグＦ．Ｘのビットを１にセットすることは、回転開始前の吸気管内絶対圧ＰＢＡなどの検出および記憶が終了したことを意味する。
【００４２】
エンジン１６が回転を開始して始動すると、Ｓ１０では肯定されてＳ１６に進み、フラグＦ．ＴＨＩＤＬＥのビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグは、図示しない別のルーチンにおいてスロットルバルブ５０の開度が全閉相当位置（より正確には固着を回避するために全閉位置から微少量だけ開放された位置）にあるとき、そのビットが１にセットされる。従って、Ｓ１６の判断は、スロットルバルブ５０が閉鎖されているか否か判断することに相当する。
【００４３】
Ｓ１６で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１８に進み、その時点で検出された吸気管内絶対圧（回転開始後のインテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡと前記した置換値Ａの差が第１の所定値Ｐ１以下か否か（より正確には差が絶対値において第１の所定値Ｐ１以下か否か）判断する。換言すれば、エンジン１６が回転を開始して始動後と判断される場合、スロットルバルブ５０が閉鎖されているときの回転開始後のインテークマニホルド５２の圧力を検出してインテークマニホルド５２の回転開始前の圧力との間の変化が（絶対値において）第１の所定値Ｐ１以下か否か判断する。
【００４４】
Ｓ１８で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ２０に進み、その時点で検出された大気圧（回転開始後の大気圧）ＰＡと前記した置換値Ｂの差が絶対値において第２の所定値Ｐ２以下か否か（より正確には差が絶対値において第２の所定値Ｐ２以下か否か）判断する。換言すれば、エンジン１６が始動後と判断される場合、スロットルバルブ５０が閉鎖されているときの回転開始後の大気圧ＰＡを検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が（絶対値において）第２の所定値Ｐ２以下か否か判断する。
【００４５】
Ｓ２０で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ２２に進み、フラグＦ．ＭＯＮのビット（初期値０）を１にセットしてインテークマニホルド５２を監視対象に決定すると共に、フラグＦ．Ｘのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。
【００４６】
図６は、内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作の中のインテークマニホルドの漏洩判定処理を示すフロー・チャートである。尚、図示のプログラムもイグニション・スイッチ１６０がＡＣＣ位置まで廻されたとき起動され、以後所定時間間隔、例えば１００ｍｓｅｃごとに実行（ループ）される。
【００４７】
このように、この実施の形態においては、回転開始前後の吸気管内絶対圧ＰＢＡや大気圧ＰＡの変化が少ないとき、インテークマニホルド５２が漏洩している可能性があって監視すべきと判断し、以下に述べる別のルーチンにおいて分岐路（二次空気通路）７２の開度を変更して変更の前後の圧力などの変化を求め、インテークマニホルド５２が実際に漏洩しているか否か判定するようにした。
【００４８】
図６フロー・チャートの処理を説明すると、Ｓ１００において前記したフラグＦ．ＭＯＮのビットが１にセットされているか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０２に進み、前記したフラグＦ．ＴＨＩＤＬＥのビットが１にセットされているか否か判断する。この判断もスロットルバルブ５０が閉鎖されているか否か判断することに相当する。
【００４９】
Ｓ１０２で否定されてスロットルバルブ５０が全閉相当位置にないと判断されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１０４に進み、フラグＦ．ＩＣＨのビットが１にセットされているか否か判断する。
【００５０】
このフラグのビットは初期状態において０にリセットされていることから、その判断は通例否定されてＳ１０６に進み、検出されたエンジン回転数（変更前のエンジン回転数）ＮＥをＣと置き換える（検出して記憶する）と共に、検出された吸気管内絶対圧（変更前のインテークマニホルド５２の圧力）ＰＢＡをＤと置き換える（検出して記憶する）。さらに、前記したフラグＦ．ＩＣＨのビットを１にセットする。このフラグのビットを１にセットすることは、変更前のエンジン回転数ＮＥなどの検出および記憶が終了したことを意味する。
【００５１】
次いでＳ１０８に進み、ＥＡＣＶ７４に供給すべき通電指令値ＩＣＭＤを所定量増加させる（変更する）。即ち、スロットルバルブ５０が全閉相当位置にある状態で分岐路７２の開度を開放方向に所定量だけ変更してインテークマニホルド５２を通過する空気量を変化させる。
【００５２】
次回以降のプログラムループにおいてＳ１００からＳ１０２を経てＳ１０４に進むとき、そこでの判断は肯定されてＳ１１０に進み、その時点で検出されたエンジン回転数（変更後のエンジン回転数）ＮＥと前記した置換値Ｃの差、換言すれば、変更前と変更後の間のエンジン回転数の変化が第３の所定値Ｎ３以下で（より正確には変化が絶対値において第３の所定値Ｎ３以下で）、かつその時点で検出された吸気管内絶対圧（インテークマニホルド５２の変更後の圧力）ＰＢＡと前記した置換値Ｄの差、換言すれば、変更前と変更後の間のインテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値Ｐ４以下か否か（より正確には変化が絶対値において第４の所定値Ｐ４以下か否か）判断する。
【００５３】
そしてＳ１１０で否定されるときはインテークマニホルド５２が正常であって漏洩していないと判断してＳ１１２に進み、前記したフラグＦ．ＩＣＨとＦ．ＭＯＮのビットを共に０にリセットしてプログラムを終了すると共に、肯定されるときはＳ１１４に進み、インテークマニホルド５２が漏洩、具体的には密閉状態になく、結合部の不良などが生じて空気が侵入する状態にあると判定する。
【００５４】
これに伴い、前記した警告灯のいずれかを流用して点灯する、および／またはブザー１５４を鳴動させるなどして操作者に報知すると共に、適宜なフェールセーフ処理を行う。
【００５５】
この実施の形態は上記の如く、インテークマニホルド５２に接続される吸気管４６にスロットルバルブ５０をバイパスする二次空気通路（二次空気供給用の分岐路）７２を備えると共に、前記二次空気通路の開度を調整する二次空気制御バルブ（ＥＡＣＶ）７４を備えてなる内燃機関（エンジン）１６のインテークマニホルドの漏洩検出装置において、前記内燃機関が回転を開始したか否か判断する機関回転判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１０）、前記内燃機関が回転を開始していないと判断される場合、回転開始前の前記インテークマニホルドの圧力（吸気管内絶対圧ＰＢＡ、置換値Ａ）と大気圧ＰＡ（置換値Ｂ）を検出して記憶する記憶手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１４）、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の前記インテークマニホルドの圧力を検出して前記インテークマニホルドの回転開始前の圧力との間の変化が第１の所定値Ｐ１以下か否か判断する第１の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ１８）、前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の大気圧を検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が第２の所定値Ｐ２以下か否か判断する第２の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ１８）、前記インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドを監視対象に決定する監視対象決定手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１６，Ｓ２２）、前記インテークマニホルドが監視対象に決定された場合、前記二次空気制御バルブを介して前記二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数ＮＥの変化が第３の所定値Ｎ３以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力（吸気管内絶対圧ＰＢＡ）の変化が第４の所定値Ｐ４以下か否か判断する第３の判断手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１００からＳ１１０）、および前記変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値Ｐ４以下と判断される場合、前記インテークマニホルドが漏洩したと判定するインテークマニホルド漏洩判定手段（ＥＣＵ２２，Ｓ１１４）を備える如く構成した。
【００５６】
これによって、インテークマニホルド５２の漏洩を、筒内圧センサなどを用いることなく、簡易な構成で精度良く検出することができる。
【００５７】
尚、上記において、インテークマニホルドの圧力などの変化を、差を算出することで求めたが、比を算出することで求めても良い。
【００５８】
尚、上記において、この発明の実施の形態を船外機を例にとって説明したが、それに限られるものではなく、この発明は船内機関にも妥当する。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、インテークマニホルドの漏洩を簡易な構成で精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置を船舶用内燃機関を例にとって全体的に示す説明図である。
【図２】図１の部分説明側面図である。
【図３】図１に示すエンジンを詳細に示す概略図である。
【図４】図１に示す電子制御ユニット（ＥＣＵ）の入出力を詳細に示すブロック図である。
【図５】図１に示す内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置の動作の中のインテークマニホルドを監視対象にするか否かの決定処理を示すフロー・チャートである。
【図６】同様に、図１に示す内燃機関のインテークマニホルドの漏洩判定装置の動作の中のインテークマニホルドの漏洩判定処理を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０ 推進機関（船外機）
１２ 船舶（小型船）
１６ 内燃機関（エンジン）
２２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４６ 吸気管
５０ スロットルバルブ
５２ インテークマニホルド
７２ 二次空気供給用の分岐路（二次空気通路）
７４ 二次空気制御バルブ（ＥＡＣＶ）
９４ 絶対圧センサ
９６ 大気圧センサ
１２４ クランク角センサ
Claims (1)
- インテークマニホルドに接続される吸気管にスロットルバルブをバイパスする二次空気通路を備えると共に、前記二次空気通路の開度を調整する二次空気制御バルブを備えてなる内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置において、
ａ．前記内燃機関が回転を開始したか否か判断する機関回転判断手段、
ｂ．前記内燃機関が回転を開始していないと判断される場合、回転開始前の前記インテークマニホルドの圧力と大気圧を検出して記憶する記憶手段、
ｃ．前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の前記インテークマニホルドの圧力を検出して前記インテークマニホルドの回転開始前の圧力との間の変化が第１の所定値以下か否か判断する第１の判断手段、
ｄ．前記内燃機関が回転を開始したと判断される場合、前記スロットルバルブが閉鎖されているときの回転開始後の大気圧を検出して前記回転開始前の大気圧との間の変化が第２の所定値以下か否か判断する第２の判断手段、
ｅ．前記インテークマニホルドの回転開始前と回転開始後の間の圧力の変化が第１の所定値以下で、かつ回転開始前と回転開始後の間の大気圧の変化が第２の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドを監視対象に決定する監視対象決定手段、
ｆ．前記インテークマニホルドが監視対象に決定された場合、前記二次空気制御バルブを介して前記二次空気通路の開度を変更し、変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下か否か判断する第３の判断手段、
および
ｇ．前記変更前と変更後の間の前記内燃機関の回転数の変化が第３の所定値以下で、かつ変更前と変更後の間の前記インテークマニホルドの圧力の変化が第４の所定値以下と判断される場合、前記インテークマニホルドが漏洩したと判定するインテークマニホルド漏洩判定手段、
を備えることを特徴とする内燃機関のインテークマニホルドの漏洩検出装置。
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