JP6789752B2 - 内燃機関制御装置、内燃機関制御システム、および、内燃機関制御装置の制御方法 - Google Patents
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Description
キャブレタ式の内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出する酸素センサーが、第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力したセンサー電圧に基づいて、少なくとも気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置であって、
前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、
前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の電圧に基づいた検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記検出信号に基づいて、前記気化器のアクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの出力の短絡故障、前記酸素センサーの出力の断線故障、前記アクチュエータの閉塞故障、又は、前記アクチュエータの開放故障の少なくとも何れかを判断する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記検出信号の値が、予め設定した第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断し、
前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記アクチュエータを開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第2の異常閾値未満であり、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間に設定されたリッチ/リーン判定値以下にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断し、
前記アクチュエータを閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値以上であり、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断する
ことを特徴とする。
前記電圧検出回路は、
第1の入力端子が前記第1の接続端子に接続され、第2の入力端子が出力端子に接続され、前記出力端子から前記検出信号を出力するオペアンプと、
前記第1の入力端子と前記第2の接続端子との間に接続されたコンデンサと、
一端が前記第1の入力端子に接続され、他端が電源電位に接続され、前記第1の入力端子から前記電源電位に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2の入力端子に接続され、他端が前記第1の入力端子に接続され、前記第2の入力端子から前記第1の入力端子に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、を備える
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記酸素センサーの故障及び前記アクチュエータの故障を判断した結果に基づいた警告情報を外部に出力する
ことを特徴とする。
前記酸素センサーは、
前記酸素センサーの温度が所定値以上になることで活性化され、
前記検出した酸素濃度が低くなった場合には、前記センサー電圧を高くし、
前記検出した酸素濃度が高くなった場合には、前記センサー電圧を低くし、
前記制御部は、
前記センサー電圧が予め設定されたセンサー活性閾値以下になった場合には、前記酸素センサーが活性化していると判断する
ことを特徴とする。
前記電圧検出回路は、前記第1の接続端子と前記第1の入力端子との間に接続された入力抵抗をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電圧検出回路は、
前記第1の接続端子と前記電源電位との間に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする。
前記第1の整流素子は、アノードが前記第1の入力端子に接続され、カソードが前記電源電位に接続された第1のダイオードであり、
前記第2の整流素子は、アノードが前記第2の接続端子に接続され、カソードが前記第1の入力端子に接続された第2のダイオードある
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記内燃機関の始動後、前記内燃機関の暖機が完了したか否かを判断する工程と、
前記内燃機関の暖機が完了していないと判断した場合には、第1判定期間、前記検出信号の値が予め設定した第1の異常閾値以下であるか否かを判断し、前記第1判定期間、前記検出信号の値が前記第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断する工程と、
前記内燃機関の暖機が完了している場合には、前記酸素センサーが活性化しているか否かを判断し、前記酸素センサーが活性化していないと判断した場合には、第2判定期間、前記検出信号の値が前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上であるか否かを判断し、前記第2判定期間、前記第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断する工程と、を実行する
ことを特徴とする。
前記制御部は、
前記酸素センサーが活性化している場合には、前記検出信号に基づいて、前記アクチュエータを制御するフィードバック制御を開始し、前記フィードバック制御の開始後、第3判定期間、前記検出信号の値が前記第2の異常閾値以上であるか否かを判断し、前記検出信号の値が、前記第3判定期間、前記第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記第3判定期間、前記第2の異常閾値以上ではない場合には、前記検出信号の値が、第4判定期間、前記第1の異常閾値以下であるか否かを判断し、前記検出信号の値が、前記第4判定期間、前記第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断する工程と、
前記フィードバック制御の開始後、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間のリッチ/リーン判定値以上であるか否かを判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値以上である場合には、前記アクチュエータを開放状態に制御し、前記アクチュエータが開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値未満にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値未満である場合には、前記アクチュエータを閉塞状態に制御し、前記アクチュエータが閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断する工程と、を実行する
ことを特徴とする。
前記第3判定期間は、前記第2判定期間と異なり、前記第4判定期間は、前記第1判定期間と異なる
ことを特徴とする。
キャブレタ式の内燃機関を駆動する内燃機関制御システムであって、
前記内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度に応じたセンサー電圧を第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力する酸素センサーと、
閉塞状態と開放状態を切り替えることで燃料と混合するための空気の吸入量を制御するアクチュエータを有し、前記アクチュエータにより制御した空気と燃料の混合気を前記内燃機関に供給する気化器と、
前記センサー電圧に基づいて、少なくとも前記気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置と、を備え、
前記内燃機関制御装置は、
前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、
前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の入力電圧に応じた検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記検出信号に基づいて、前記気化器の前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記センサー電圧に応じた前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの短絡・断線故障を判断するとともに前記アクチュエータの閉塞・開放故障を判断する
ことを特徴とする。
キャブレタ式の内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出する酸素センサーが、第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力したセンサー電圧に基づいて、少なくとも気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置であって、前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、 前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の電圧に基づいた検出信号を出力する電圧検出回路と、前記検出信号に基づいて、前記気化器のアクチュエータを制御する制御部と、を備えた内燃機関制御装置の制御方法であって、
前記制御部により、前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの出力の短絡(地絡)故障、前記酸素センサーの出力の断線故障、前記アクチュエータの閉塞故障、又は、前記アクチュエータの開放故障の少なくとも何れかを判断する
ことを特徴とする。
K 気化器(キャブレタ)
E 内燃機関
OS 酸素センサー
Za 吸気管
Zb 排気管
ECU 内燃機関制御装置
TI1 第1の接続端子
TI2 第2の接続端子
DX 電圧検出回路
MCU 制御部
EIN 制御端子
AIN 制御端子
R1 抵抗
R2 入力抵抗
Claims (12)
- キャブレタ式の内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出する酸素センサーが、第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力したセンサー電圧に基づいて、少なくとも気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置であって、
前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、
前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の電圧に基づいた検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記検出信号に基づいて、前記気化器のアクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの出力の短絡故障、前記酸素センサーの出力の断線故障、前記アクチュエータの閉塞故障、又は、前記アクチュエータの開放故障の少なくとも何れかを判断するものであり、
前記検出信号の値が、予め設定した第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断し、
前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断するものであり、
前記アクチュエータを開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第2の異常閾値未満であり、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間に設定されたリッチ/リーン判定値以下にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断し、
前記アクチュエータを閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値以上であり、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断することを特徴とする内燃機関制御装置。 - 前記電圧検出回路は、
第1の入力端子が前記第1の接続端子に接続され、第2の入力端子が出力端子に接続され、前記出力端子から前記検出信号を出力するオペアンプと、
前記第1の入力端子と前記第2の接続端子との間に接続されたコンデンサと、
一端が前記第1の入力端子に接続され、他端が電源電位に接続され、前記第1の入力端子から前記電源電位に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2の入力端子に接続され、他端が前記第1の入力端子に接続され、前記第2の入力端子から前記第1の入力端子に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、
前記酸素センサーの故障及び前記アクチュエータの故障を判断した結果に基づいた警告情報を外部に出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記酸素センサーは、
前記酸素センサーの温度が所定値以上になることで活性化され、
前記検出した酸素濃度が低くなった場合には、前記センサー電圧を高くし、
前記検出した酸素濃度が高くなった場合には、前記センサー電圧を低くし、
前記制御部は、
前記センサー電圧が予め設定されたセンサー活性閾値以下になった場合には、前記酸素センサーが活性化していると判断する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記電圧検出回路は、前記第1の接続端子と前記第1の入力端子との間に接続された入力抵抗をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関制御装置。 - 前記電圧検出回路は、
前記第1の接続端子と前記電源電位との間に接続された抵抗をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関制御装置。 - 前記第1の整流素子は、アノードが前記第1の入力端子に接続され、カソードが前記電源電位に接続された第1のダイオードであり、
前記第2の整流素子は、アノードが前記第2の接続端子に接続され、カソードが前記第1の入力端子に接続された第2のダイオードある
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、
前記内燃機関の始動後、前記内燃機関の暖機が完了したか否かを判断する工程と、
前記内燃機関の暖機が完了していないと判断した場合には、第1判定期間、前記検出信号の値が予め設定した第1の異常閾値以下であるか否かを判断し、前記第1判定期間、前記検出信号の値が前記第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断する工程と、
前記内燃機関の暖機が完了している場合には、前記酸素センサーが活性化しているか否かを判断し、前記酸素センサーが活性化していないと判断した場合には、第2判定期間、前記検出信号の値が前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上であるか否かを判断し、前記第2判定期間、前記第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断する工程と、を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関制御装置。 - 前記制御部は、
前記酸素センサーが活性化している場合には、前記検出信号に基づいて、前記アクチュエータを制御するフィードバック制御を開始し、前記フィードバック制御の開始後、第3判定期間、前記検出信号の値が前記第2の異常閾値以上であるか否かを判断し、前記検出信号の値が、前記第3判定期間、前記第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記第3判定期間、前記第2の異常閾値以上ではない場合には、前記検出信号の値が、第4判定期間、前記第1の異常閾値以下であるか否かを判断し、前記検出信号の値が、前記第4判定期間、前記第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断する工程と、
前記フィードバック制御の開始後、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間のリッチ/リーン判定値以上であるか否かを判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値以上である場合には、前記アクチュエータを開放状態に制御し、前記アクチュエータが開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値未満にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断する工程と、
前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値未満である場合には、前記アクチュエータを閉塞状態に制御し、前記アクチュエータが閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断する工程と、を実行する
ことを特徴とする請求項8に記載の内燃機関制御装置。 - 前記第3判定期間は、前記第2判定期間と異なり、前記第4判定期間は、前記第1判定期間と異なる
ことを特徴とする請求項9に記載の内燃機関制御装置。 - キャブレタ式の内燃機関を駆動する内燃機関制御システムであって、
前記内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度に応じたセンサー電圧を第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力する酸素センサーと、
閉塞状態と開放状態を切り替えることで燃料と混合するための空気の吸入量を制御するアクチュエータを有し、前記アクチュエータにより制御した空気と燃料の混合気を前記内燃機関に供給する気化器と、
前記センサー電圧に基づいて、少なくとも前記気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置と、を備え、
前記内燃機関制御装置は、
前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、
前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の入力電圧に応じた検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記検出信号に基づいて、前記気化器の前記アクチュエータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記センサー電圧に応じた前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの短絡・断線故障を判断するとともに前記アクチュエータの閉塞・開放故障を判断するものであり、 前記検出信号の値が、予め設定した第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断し、
前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断するものであり、
前記アクチュエータを開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第2の異常閾値未満であり、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間に設定されたリッチ/リーン判定値以下にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断し、
前記アクチュエータを閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値以上であり、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断することを特徴とする内燃機関制御システム。 - キャブレタ式の内燃機関の排気管内の酸素濃度を検出する酸素センサーが、第1の検出端子と第2の検出端子との間に出力したセンサー電圧に基づいて、少なくとも気化器及び前記内燃機関の制御を行う内燃機関制御装置であって、前記第1の検出端子に接続された第1の接続端子、および、前記第2の検出端子に接続され且つ固定電位に接続された第2の接続端子と、 前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間の電圧に基づいた検出信号を出力する電圧検出回路と、前記検出信号に基づいて、前記気化器のアクチュエータを制御する制御部と、を備えた内燃機関制御装置の制御方法であって、
前記制御部により、前記検出信号に基づいて、前記酸素センサーの出力の短絡(地絡)故障、前記酸素センサーの出力の断線故障、前記アクチュエータの閉塞故障、又は、前記アクチュエータの開放故障の少なくとも何れかを判断するものであり、前記検出信号の値が、予め設定した第1の異常閾値以下である場合には、前記酸素センサーに地絡故障が発生していると判断し、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値よりも高い第2の異常閾値以上である場合には、前記酸素センサーに断線故障が発生していると判断するものであり、
前記アクチュエータを開放状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第2の異常閾値未満であり、前記第1の異常閾値と前記第2の異常閾値との間に設定されたリッチ/リーン判定値以下にならない場合には、前記アクチュエータに閉塞故障が発生していると判断し、
前記アクチュエータを閉塞状態に制御したにも拘わらず、前記検出信号の値が、前記第1の異常閾値以上であり、前記リッチ/リーン判定値以上にならない場合には、前記アクチュエータに開放故障が発生していると判断することを特徴とする内燃機関制御装置の制御方法。
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