JPH01310149A - 過給機付内燃エンジンの異常判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、過給機付内燃エンジンの異常検知方法に関し
、特にエンジンの吸気系における圧力検出用センサの異
常を適切に検知し得る過給機付内燃エンジンのＪ％常検
知方法に関する。 （従来の技術及び発明が解決しようとする課題）内燃エ
ンジンには、エンジンの高出力化に対応するため、エン
ジンの吸気通路に過給機（ターボチャージ）を設置した
ものがある。 この種のターボチャージ付エンジンにおいて、各種セン
サの重要性に鑑み、故障時対策として種々の手段を講す
る技術が従来より知られている（例えば特開昭６１−１
５２９２７号公報等）。 しかして、その中でも、吸気管内の吸気圧を検出するた
めのセンサ、過給圧を検出するためのセンサについては
、これらがともに該ターボチャージ付エンジンを各運転
状態において最適にするためのパラメータ値を取り出す
ものであることから、その作動が常に正常であることが
要求される。 しかし、実際には、故障等の発生を皆無とすることはで
きず、異常時には制御が不能となり、不整燃焼、排気ガ
ス汚染、エンジン耐久性劣化等の諸問題が生ずる。特に
、過給圧検出用のセンサの異常は、エンジン耐久性劣化
、不整燃焼に多大の影響を及ぼすものであるから、その
Ｊ％常検出にあたっては、−層の確実性、迅速性、正確
性が必要である。 即ち、過給圧検出用のセンサの場合は、吸気圧検出用セ
ンサに比べて、特にその配管が外れ易いという特異性が
あり、もし該配管外れが発生したとすると、過給圧検出
用センサの検出圧は大気圧状態となるので、過給圧フィ
ードバック制御を実行しているときは、まだまだ過給可
能と誤判断される結果、過給圧の上昇制御が続行されて
しまい、これによるエンジンダメージ等を招くおそれは
大きい。 本発明は、上述のような点に着目してなされたもので、
エンジン運転状態の最適化のため上記各センサを使用す
る過給機付エンジンにおけるセンサ異常検知を確実、迅
速に行えるようにした異常検知方法を提供することを目
的とする。 （課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、内燃エンジンの過
給圧を検出する過給圧検出用の第１のセンサと、該エン
ジンの吸気通路のスロットル弁下流圧を検出する吸気圧
検出用の第２のセンサとを備えた過給機付内燃エンジン
の異常検知方法において、前記第１のセンサによる過給
圧検出値と前記第２のセンサによる吸気圧検出値の差圧
に応じて前記第１のセンサまたは第２のセンサの異常を
検知するようにしたものである。 （実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 第１図は本発明の異常検知方法が適用される過給機イ・
１内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体構成図である
。同図中の符号ｌは例えば６気筒の内燃エンジンを示し
、エンジンｌの上流側には吸気管２、下流側には排気管
３が接続され、吸気管２及び排気管３の途中に過給機と
してのターボチャージャ４が介装されている。 吸気管２には上流側より順にエアクリーナ５、インター
クーラ６及びスロットル弁７が設けられている。 ターボチャージャ４とインタークーラ６との間には過給
圧（Ｐ２）センサ１００が設けられており、過給圧を表
す電気的信号を電子コントロールユニット（以下ｒＥｃ
ＵＪという）９に供給する。 スロットル弁７にはスロットル弁開度（Ｏｒｕ）センサ
８が連結されてスロットル弁７の弁開度を電気的信号に
変換しＥＣＵ９に送るようにされている。 一方、スロットル弁７の下流には吸気管内絶対圧（ＰＢ
＾）センサｌＯが設けられており、このＰＢ＾センサｌ
Ｏによって電気的信号に変換された絶対圧信号は０７ｊ
記ＥＣＵ９に送られる。また、その下流には吸気温（′
ｒ＾）センサ１１が取付けられており、吸気温１゛＾を
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ９に供給す
る。 吸気管２のエンジンｌとスロットル弁７間には燃料噴射
弁１２が設けられている。この燃料噴射弁１２は吸気管
２の吸気弁１３の少し上流側に気筒毎に設けられており
（２個のみ図示）、各噴射弁１２は図示しない燃料ポン
プに接続されていると共にＥＣＵ９に電気的に接続され
て、ＥＣＵ９からの信号によって燃料噴射の開弁時間が
、即ち燃料供給量が制御される。 エンジン１本体には第１及び第２のエンジン冷却水温セ
ンサ（以下それぞれｒＴｗＥ＋センサＪ。 ｒＴｗ＋：２センサ」という）１４，１０１が設けられ
、この両センサ１４．ｌｏｔはサーミスタ等から成り、
冷却水が充満したエンジン気筒周壁内に挿着され、”Ｉ
’　ｗε１センサ１４は後述の冷却用電子コントロール
ユニット（以下ｒＥｃｃＵＪという）１５に、１’ＷＥ
２センサ１０１はＥＣ：Ｕ９にそれぞれ検出水温信号を
供給する。 また、エンジン１本体にはその潤滑油温度を検出する潤
滑油温センサ（以下ｒＴｏｘｔセンサＪという）１６が
設けられ、その検出油温信号を前記ＥＣＣＵＩ　５に供
給する。 エンジン回転数センサ（以下ｒＮｅセンサ」という）１
７がエンジン】の図示しないカム軸周囲又はクランク軸
周囲に取付けられており、ＴＤＣ信号、即ちエンジンｌ
のクランク軸の＋２０°回転毎に所定のクランク角度位
置で１パルスを出力し、このパルスをＥＣＵ９に供給す
る。 排気管３のエンジンｌより直ぐ下流側には、０２センサ
１８，１８が装着され、排気ガス中の酸素濃度を検出し
その検出６ａ信号をＥＣＵ９に供給する。また、排気管
３のターボチャージャ４より下流側には三元触媒１９が
配置され、排気ガス中のＨＣ、Ｇ　Ｏ、Ｎ　Ｏｘ成分の
浄化作用を行う。 ターボチャージャ４は後述するように可変容量型のもの
であり、該ターボチャージャ４にはウォータポンプ２０
及びサブラジェータ２１を介装した管路２２が接続され
ている。即ち、ウォータポンプ２０、サブラジェータ２
１及び管路２２は、図示しないエンジン用冷却系とは別
個独立した水冷式のターボチャージャ用冷却系２３を溝
成するものであり、該冷却系２３により供給される冷却
水が、ターボチャージャ４の後述する潤滑部ケーシング
４３に形成されたウォータージャケット５７（第３図）
内を循環することにより、ターボチャージャ４が冷却さ
れるようになっている。また、管路２２は分岐してイン
タークーラー６内に配置され、該インタークーラー６内
を通る吸入空気を冷却する。ターボチャージャ用冷却系
２３のターボチャージャ４の直ぐ下流側にはターボチャ
ージャ冷却水温センサ（以下ｒＴｗｒセンサＪという）
２４が設けられており、その検出水温信号をＥＣＣＵ１
５に供給する。更にＥＣＣＵ１５にはイグニッションス
イッチ（検出手段）２５が接続され、そのオン・オフ信
号が供給される。 また、第２図に示すように、エンジンルーム２６内には
、その前部に位置して前後力向に送風を行うラジェータ
ファン２７、後側上部に位置して下向きの送風を行うボ
ンネットファン２８が配されている。ラジェータファン
２７は第１の電動機２９によって駆動され、回転の正逆
及び強弱の調整が可能であり、ボンネットファン２８は
第２の電動機３０によって駆動される。 第３図はターボチャージャ４の全体構成図を示す。即ち
、ターボチャージャ４はコンプレッサ部分のスクロール
を形成するコンプレッサケーシング４１と、該コンプレ
ッサケーシング４１の背面を閉塞する背板４２とからな
るケーシングと、ターボチャージャ４の主軸を軸支し、
その軸受を潤滑するとともに冷却水が循環する構造を内
蔵する潤滑部ケーシング４３と、タービン部分のスクロ
ールを形成するタービンケーシング４４とを有している
。 コンプレッサケーシングｌの内部には、それぞれ吸気管
２が接続されたスクロール通路４５及び軸線方向通路４
６が形成され、前者４５は吸気量１」をなし、後者４６
は吸気入目をなしている。 タービンケーシング４４の内部には、スクロール通路４
７と、接線方向に向けて開口するその人り開Ｄ　４７　
ａと、軸線方向に延在する出口通路４８と、その出［Ｊ
開ｒ−１４８ａとが形成され、入１：１開１１４７ａ及
び出口開口４８ａはそれぞれ排気管３に接続されている
。 潤滑油ケーシング４３の内部に形成された軸受孔４９．
５０には、ラジアル＋ｌｌ１ｂ受メタル５Ｉにより、前
記したように主軸５２が枢支されている。 また、背板４２と潤滑部ケーシング４３の端面との間に
は、スラスト軸受メタル５３が挟設されている。 潤滑部ケーシング４３の第３図に於ける上端部には、潤
滑油導入孔５４が穿設されており、図示されていない潤
滑油ポンプかも供給されたエンジン１と共用の潤滑油を
、潤？ｌｔ部ケーシング４３の内部に穿設された潤滑油
通路５５を経てラジアル軸受メタル５１及びスラスト軸
受メタル５３に供給している。各潤滑部から排出された
潤滑油は、潤滑部ケーシング４３内に形成された潤滑油
排出口５６から排出され、図示されていないオイルサン
プに回収される。 スラスト軸受メタル５３に供給された潤滑油がコンプレ
ッサ側に流れ込むことを防ぐため、背板４２の中心孔部
にはシールリング６４が設けられている。 また、潤滑部ケーシング４３内にはウォータージャケッ
ト５７が形成されている。該ウォータージャケット５７
は潤滑部ケーシング４３のターピングケーシング４４側
では断面環状をなし、これと連続する中央部では第３図
における」二端部において断面Ｕ字状をなすとともに、
前記ターボチャージャ用冷却系２３の管路２２が図示し
ない接続部において接続され、冷却水がＮＥＭするよう
になっており、これによりターボチャージャ４が冷却さ
れる。 第４図に併せて示されるように、スクロール通路４７の
中心部に配設された固定ベーン部材５８の外周部には、
タービンホイール５９を同心的に外囲するように、４つ
の固定ベーン６０が形成されている。これら周定ベーン
６０は、それぞれが部分弧状をなすとともに、円周方向
に沿って等幅かつ等間隔に設けられている。 各固定ベーン６０の間には、背板６１に回動自在に枢着
された回動ビン６２の遊端に固着された可動ベーン６３
がそれぞれ配置されている。 これら可動ベーン６３は、固定ベーン６０と同等の曲率
の弧状をなし、かつ概ね同一の円周上に位置していて、
第４図に実線で示す最小開度位置と、鎖線で示す全開位
置との間で回動可能である。 各固定ベーン６０相互間の空隙は、これら各可動ベーン
６３が同期して回動駆動されることによりそれぞれ開閉
され、該各空隙の流通面積がその回動量、即ち可動ベー
ン６３の傾斜角度に応じて調整される。 各可動ベーン６３の同期した回動駆動は、それぞれを支
持する回動ビン６２、該回動ビン６２と連結された駆動
ロッド７０（第１図）を介して、そのアクチュエータ７
１によりなされ、駆動ロッド７０が伸長力向（第１図中
左方向）に作動せしめられたときに、各可動ベーン６３
による開度が増大し各空隙流通面積が大となるように、
また縮小方向（第１図中右方向）に作動せしめられたと
きには、上記開度が減少し各空隙流通面積が小となるよ
うになっており、かかる開度制御によりターボチャージ
ャ４の容量が調節される。 前記アクチュエータ７１は、第１図に示すように、ダイ
アフラム７１ａにより画成される第１圧力室７１ｂと第
２圧力室７１ｃとを有し、既述した駆動ロッド７０は、
第２圧力室？ｌｃ側でハウジングを貫通してダイアフラ
ム７１ａに連結されている。第２圧力室７１ｂに挿着さ
れたバネ７１ｄは、該ダイアフラム７１ａを、駆動ロッ
ド７０が縮小する方向、即ら前記可動ベーン６３により
開度が減少する方向に付勢している。 第１圧力室７１ｂには、エアクリーナ５及びターボチャ
ージャ４間の吸気路が絞り２２を介して接続されると共
に、ターボチャージャ４及びインタークーラ６間の吸気
路がレギュレータ７３、絞り７４及び過給１′Ｉ：導入
用制御弁７５を介して接続されている。 過給圧導入用制御弁７５は、常閉型のオンーオフ２位置
作動型ｍ磁弁であり、ソレノイド７５ａと該ソレノイド
７５ａの励磁により開弁する弁体７５ｂとを有している
。ソレノイド７５ａのイ・ｊ勢により弁体７５ｂを開成
させると、前記ターボチャージャ４及びインタークーラ
６間の吸気路における過給圧Ｐ２がアクチュエータ７１
の第１圧力室７１ｂに導入される。 したがって、過給圧導入用制御弁７５のソレノイド７５
ａのオン−オフデユーティ比Ｄ＋を制御することにより
、過給圧の大きさが制御される。 一方、前記アクチュエータ７１の第２の圧力室７１ｃに
は、スロットル弁７より下流側の吸気路が定圧弁７６及
び負圧導入用制御弁７７を介して接続されている。該負
圧導入用制御プｒ！７７も前記過給圧導入用制御ｆｐ１
５と同様の常閉型のオンーオフ２位置作動型電磁弁であ
って、そのソレノイド７７ａの励磁により弁体７７ｂが
開成し、定圧弁７６により一定圧に調整された負圧を第
２圧力室７１ｂに導入するとともに、消磁時、弁体７７
ｂの閉成によりエアクリーナ７７ｃを介して大気を導入
する。 したがって、負圧導入用制御弁７７のソレノイド７７ａ
のオン−オフデユーティ比Ｄ２を制御することによって
も過給圧Ｐ２が制御される。 前記両制御弁７５．７７のソレノイド７５ａ。 ７７ａは前記ＥＣＵ９にそれぞれ接続され、ＥＣ：Ｕ９
からの信号によって上記デユーティ比Ｉ）！。 Ｄ２が１１メＪ御される。 ０；ｊ記憶”：（”；ｔＪ９はエンジンｌの運転時に作
動し、前述の各種センサからの入力信号に基づいて、エ
ンジン１の運転状態を判別し、該ｒ１１別された運転状
態にシＬ；じた燃費特性、加速特性等の緒特性の最適化
が図られるように、燃料噴射弁１２の燃料噴射時間’Ｉ
”ＯＵＴ、点火装置３１の点火時期等を演算し、該演算
結果に基づく駆動信号を燃料噴射弁１２、点火装置３１
に供給する。即ち、ＥＣＵ９は、０；１記憶丁＋１セン
サ８、ＰＢ＾センサ１０％Ｔ＾センサ１１．１’　Ｗ　
Ｅ　２センサ１０１、Ｎｅセンサ１７．０２センサＩ８
、Ｐ２センサ１００等からの入力信号波形の整形、アナ
ログ−ディジタル（Ａ／ｒ））変換等の機能を有する入
力回路、中央演算処理装置（Ｃｒ’　Ｕ）、ＣＰＵで実
行される燃料噴射時間並びに後述する圧力検出系の異常
判別その池の各種演算プログラム及び演算結果等を記憶
する記憶手段、及び駆動信号を出力する出力回路等から
構成され、ＣＰＵは、燃料噴射量制御については、エン
ジン運転状態に応じて前記１’　Ｄ　Ｃ信号に同期して
燃料噴射弁１２を開弁すべき燃料噴射時間ＴＯＬＩ丁を
次式に基づいて演算する。 Ｔｏｕｔ＝Ｔ　ｉ　ＸＫｌ＋に２　　　　＝−（１）こ
こに、Ｔｉは基本燃料噴射時ｕｌ］を示し、例えばエン
ジン回転数Ｎｅ及び吸気管内絶対圧Ｐａ＾に応じて、記
憶手段に記憶されたＴｉマツプから算出される。該Ｔｉ
値は、混合気の空燃比が理論空燃比（１４，７）となる
ように全運転領域で設定されている。ＴＯＵＴ値の演算
にあたり、上記の如きＮｅ値及びＰａＡ値に応じたＴｉ
マツプを用いることによって、即ちＰＢ＾センサ１０を
採用することにより、過給状態とスロットル弁７の動き
（即ち運転者の意思）を総合的に把握することができる
。 また、Ｋ１は吸気温゛ｒ＾、エンジン冷却水温ＴＷＥ２
、スロットル弁開度θＴｌ＋等により定められるエンジ
ン運転状態に応じた補正係数、Ｋ２は例えば加速時増量
などのための補正定数である。 ＣＰＵは、上述のようにして求めた燃料噴射時間Ｔｏｕ
τに基づいて燃料噴射弁１２を開弁させる駆動信号を出
力回路を介して燃料噴射弁１２に供給し、該ターボチャ
ージャ付エンジン１の燃料噴射量の制御を行う。 また、Ｆ、Ｃｕ２は、各種センサからの入力信号に基づ
いて制御弁７５．７７に駆動信号を供給し、各制御弁７
５．７７及びターボチャージャ４とリンクされたアクチ
ュエータ７１を駆動することにより、ターボチャージャ
４の容量を最適に制御する。 即ち、ターボチャージャ４の過給圧制御については、Ｅ
ＣＵ９によって各運転状態における適正過給圧を予め設
定しておき、その設定過給圧（Ｐ２１！εＦ）と実際の
過給圧Ｐ２（Ｐ２センサ１００の測定値）とを比較し、
その偏差をなくすように、即ち該偏差が零となるように
実際の過給圧Ｐ２を前述の可動ベーン６３の開閉によっ
て制御するいわゆるフィードバック制御を採用しており
、これにより精度よく全運転状態で過給圧Ｐ２の適正化
制御を行うようにしている。 前記ＵＣＣＵｌ　５はエンジン１の運転時及び停止後の
所定時ａｎ内において作動し、Ｔｗｅ　ｒセンサ１４、
Ｔ　Ｏｌ　Ｌセンサ１６及び゛ｒｗｒセンサ２４からの
入力信号等に基づいて、ウォータポンプ２０の運転・停
止、ラジェータファン２７の運転・停止、回転の正逆及
び強弱及びボンネットファン２８の運転・停止を決定し
、その駆動信号をウォータポンプ２０、第１及び！Ｉ’
Ｔ２の電動機２９．３０に供給する。 また、ＥＣ：Ｃｕ２ＳはＥＣＵ９と電気的に接続されて
おり、エンジンｌの運転時、ＥＣＵ９はＥＣＣＵｌ　５
を介してボンネットファン２８の運転・停止を制御する
とともに、ＥＣＣＵｌ　５が異常を検知したときにその
フェイルセーフ処理を行う。 第５図は前述したＥＣＣＵｌ　５の外部結線状態等をｇ
Ｙ細に示す配線図であり、ＥＣＣＵｌ　５は端子Ｂ１〜
Ｂ９．Ａｔ〜Ａ１２を有する。端７−８１はバッテリに
接続され、バッテリ電圧が印加される。端子Ｂ９はグラ
ンド（ボディアース）端子である。 端？［２は、通常のイグニッションスイッチ２５のオン
・オフ端子に接続される。一方、端子Ｂ３は、これとは
異なり、イグニッションスィッチ２５オフ時でもバッテ
リと接続している。エンジン１運転中にイグニッション
スイッチ２５をオフすると、エンジンｌは停＋ＬＬ、ま
たＥＣＵ３もスイッチオフにより非作動状態（メモリ記
憶保持機能は除く）となるが、ＥＣＣ：Ｕ　ｌ　５は、
既述の如く。 エンジン停止後も必要に応じ所定時間作動させるため、
イグニッションスイッチ２５のオフ操作にかかわらずバ
ッテリとの接続がある上記端子Ｂ２が設けられている。 ＥＣＣＵｌ　５のエンジン停止後の作動時間は、イグニ
ッションスイッチ２５のオフ操作に伴って起動されるタ
イマによって設定する。 エンジン停止後のＥＣＣＵｌ　５作動用のタイマの設定
時間については、エンジン停止状態、従って車載発電機
による充電がなされない状態で電動のラジェータファン
２７、ボンネットファン２８、ウォータポンプ２０のい
ずれか一つ以上が運転駆動されるものであるから、バッ
テリの消費がなるべく少なく、しかも冷却効果を上げら
れるように、これら両方の観点から適用する車両のエン
ジンルームの広狭、各部のレイアウト等をも考慮して決
定する。−例として、かかるＥＣＣＵｌ５の作動可能時
間は、１５分に設定される。 ＥＣＣＵ１５ＣＣ用のタイマにより設定された所定時間
中は、冷却統合ユニットとしてのＥ（、Ｃｕ２Ｓはイグ
ニッションスイッチの状態にかかわらず常にバッテリか
ら電圧を受け、制御可能状態となり、所定時間が経過し
た時点で、ＥＣＣＵｌ５による所定の冷却制御動作は打
ち切られる。 端７’Ａｔ〜Ａ３はｉ’ＷＥｌセンサ］４、’Ｉ’ＷＴ
センサ２４及びＴＯＩＬセンサ１６の検出信号入力用端
子で、各センサに接続されている。端子Δ噌はＥＣ：Ｃ
ｕＩ２の内部回路の信号系のグランド端ｒである。また
、端子・Δ５はエアコン（Δ／Ｃ）ユニット８０に接続
されており、エアコンのスイッチのオン・オフ信号が入
力される。 端子８４〜Ｂ６はラジェータファン２７制御用端子で、
駆動回路２９０に接続されている６線駆動回路２９０は
、正転時の弱回転及び強回転切換え用のそれぞれコイル
２９１　ａ　、　２９２　ａ、ノーマルオープン接点２
９１　ｂ　、　２９２　ｂから成る第１及び第２のリレ
ー回路２９１及び２９２と、正逆回転切換え用のそれぞ
れコイル２０３　ａ　、　２９４　ａ、ノーマルクロー
ズ端子２９３ｂ　。 ２９４ｂ及びノーマルオープン端子２９３　ｃ　、　２
９４　ｃから成る第３及び第４のリレー回路２９３．２
９４と抵抗２９５とを有しており、ラジェータファン低
速（ＬＯＷ）回転指示用の端子Ｂ４が第１のリレー回路
２９１に、また同高速（ＩＩ＋）回転指示用の端−ｐＢ
ｓが第２のリレー回路２９２に、更に同逆転（Ｒ［ＥＶ
）指示用の端子Ｂ６が第３及び第４の各リレー回路２９
３．２９４と接続されている。 ラジェータファン２７の回転の強弱、正逆は下記のよう
にして行われる。 正転時の弱回転の場合は、端子Ｂ４に低レベル出力が出
される。これにより、第１のリレー回路２９１が作動し
、第１の電動機２９には抵抗２９５により低減された駆
動電流が流れ、ラジェータファン２７は低速回転する。 強回転の場合は、端子Ｂ５に低レベル出力が出され、第
２のリレー回路２９２が作動する。この場合には、電動
機２９に大なる駆動電流が流れ、ラジェータファン２７
は高速回転する。 逆回転の場合には、端子Ｂ６に高レベル出力が出され、
第３及び第４のリレー回路２９３．２９４が作動し、各
リレー接点がノーマルオープン端子２９３ｃ。 ２９４ｃ側に切換わる。これにより電動機２９への印加
電圧の極性が反転し、かつ駆動電流は抵抗２９５により
低減され、ラジェータファン２７は逆転低速回転する。 上記逆転駆動は、エンジン停止後の所定時間内において
、連続的にあるいは断続的に行われる。 該ラジェータファン２７逆転時には、第２図に矢印で示
すように、エンジンルーム２６内の空気は内部から車両
前方外部へ排出される。 端ＦＢフはボンネットファン２８制御用端子で、駆動回
路３００中のコイル３０１ａとノーマルオープン接点３
０１ｂから成るリレー回路３０１に接続されている。ま
た、該駆動回路３００には、専用のヒユーズ３１０が設
けられている。ボンネットファン２８の駆動は上述と異
なり、第２の電動機３０によるオン・オフ駆動のみであ
り、その運転・停止は端子Ｂ７に高レベル、低レベル出
力が出されることによってなされる。 該ボンネッ］・ファン２８の駆動制御は、エンジン１の
運転時及びエンジン停止後の前記所定時間内に連続的に
あるいは断続的に行われる。 端子［３ｅはウォータポンプ２ｏｔＩｙ制御用端子で、
ウォータポンプ２０駆動用の第３の電動機２０１と、コ
イル２０２　ａ及びノーマルオーブン接点２０２ｂから
成るリレー回路２０２とを有する駆動回路２００に接続
されている。該駆動回路２００も専用のヒユーズ２１０
が設けられている。ウォータポンプ２０の駆動も、」二
記ボンネットファン２８の場合と同様オン・オフ駆動の
みであり、その運転・停止は端子Ｂ８に高レベル、低レ
ベル出力が出されることによってなされる。 該ウォータポンプ２０の駆動制御は、エンジンｌの運転
時及びエンジン停ＪＬ後の０１１記所定時間内に連続的
にあるいは、１；、記ボンネットファン２８に代えて断
続的に行われる。 端子へ６〜八〇はそれぞれ第１〜第３の電動機２９．３
０及び２０１の端子電圧ＶＭＦ、ＶＢＦ及びＶｗｐの入
力用端子である。 即ち、これらは、それぞれラジェータファン用、ボンネ
ットファン用及びウォータポンプ用の各電動機２９．３
０及び２０１の端子電圧検知ボートであって、Ｅ（１：
ＣｕＩ２ではそれぞれの電動機の正常回転数の上・下限
対応電圧を後述の記憶手段に予め設定しでおり、その範
囲外の電圧値を入力したとき（例えば５電動機がショー
トなどし、それに伴い電圧が変化して所定範囲外の電圧
値となったとき）、異常であると判断するための情報を
取り込むのに使用されるボートである。 端子Ａ９〜ＡＩ２はＥＣＵ！１に接続されている。 該端子・Ａ９はＥＣＵ９からの」二記ウォータポンプ２
０制御用の信号入力端子・であり、エンジンｌの運転時
におけるエンジン回転数、エンジン水温。 吸気温等に応じたエンジン運転状態に基づく制御を行う
場合、該運転状態に基づいて得られたウォータポンプ２
０に対する制御信号がＥＣＵ９から端子Ａ９に供給され
る。端子ＡｓＯはフェイルセーフ出力端子であり、異常
検出時には該端子Δ１ｏからフェイルセーフ指示用の制
御信号がＦ、ＣＵ　９に送出され、ＩＥ　ＣｔＪ　９が
これに基づいて所定のフェイルセーフ動作を行えるよう
になっている。 端子・Ａ１１はエアコン冷媒圧力スイッチ８１に接続さ
れており、そのオン−オフ信号が入力される。 該スイッチ８１はエアコン用の図示しない圧縮機による
冷媒圧力が所定圧以上のときオンするスイッチであり、
そのオン−オフ信号はＥＣＵ９にも入力される。また、
端子Δ１２はエアコンが運転中であることを表す信号を
ＥＣＵ９に出力する端子である。 」二記スイッチ８１　ｊｌ１４びに端子Ａｉ＋は、次の
ようなラジェータファン２７の駆動制御に用いられる。 即ち、エンジン冷却水温Ｔｗεｌが高温の所定値（例え
ば９０℃）を超えるような状態のときは、送風冷却を行
うべく、既述したように、端子Ｂ５へ低レベル出力を出
してラジェータファン２７を高速ｉ［回転させる必要が
あるところ、エンジン冷却水温ＴｗＥ＋が上記所定１直
以下ではあるが該所定値よりやや低い値を呈している場
合（例えば８４℃以上）においても、エアコンの稼動並
びに冷媒の圧力如何によっては、ラジェータファン２７
を回転させ、しかも高速回転、低速回転を切換制御する
のが望ましい場合がある。特に、ラジェータファン２７
をエアコンのコンデンサファンと連動させる構成を採用
するときは、エンジン冷却水温”Ｉ”ＷＥ＋が」１記所
定値を超えなくても、事前にラジェータファン２７を回
転駆動すれば、エアコンの冷媒の冷却を行わせることに
よりエアコン性能の低下を防止することが可能であり、
かつ、かかる場合に冷媒の圧力が所定圧（例えばｌｏｋ
ｇ／ｃ−ｎｌ）以上で高い状態とそうでない状態とで送
風の強弱を切換えれば、より適切な制御を行うことがで
きる。 そこで、エンジン冷却水温Ｔｗｐ＋が」−配所定値以下
で、かつエアコンの冷媒圧力が高いとき、即ち」二記ス
イッチ８１のオンのときにはラジェータファン２７を事
前に高速回転させ、しからされば、即ち上記スイッチ８
Ｉがオフのときにはラジェータファン２７を回転させる
も低速回転させるよう制御することとしている。 」１記エアコン冷媒圧力スイッチ８１並びにそのスイッ
チ信号人力用の端子Ａｌｌは、かかる駆動ｆυ１優の情
報を取り込むため設けられており、また、該制御のため
のプログラムもＥＣＣＵｌ　５の記憶手段に予め記憶さ
せておくことができる。 ＥＣＣＵｌ　５は、各種入力信号を供給され、人力信号
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、中央演算処理回路（ＣＰＵ）、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
記憶手段、及び前記端子・Ｂ４〜１３ｓ、　Ａｔｏ、　
Ａｌ１に出力を送出する出力回路等から構成され、更に
、前記ウォータポンプ２０などの断続制御を行う等の場
合には、当該制御のためのタイマ等をも含む構成とされ
る。 第６図は、本発明に従う異′Ｍ検知方法の一実施例を示
す異常検知プログラムのフローチャートで、ＰＢ＾セン
サ１０を利用したＰ２センサ１００異常、特にＰ２セン
サ１００用配管外れの検出に適したプログラムフローチ
ャー１・である。本プログラムは、前記ＥＣＵ９のＣＰ
Ｕ内で実行されるもので、ＴＤＣ信号発生毎に実行され
る。 同図において、まず、ステップ６０１では、Ｐｓ＾セン
サｌＯの異常判別（作動不良判別）、即ちフェイルセー
フ（Ｆ／Ｓ）が実行されているか否かを判定し、その答
が１定（Ｙｅｓ）、即ちフェイルセーフ実行中のときは
そのまま本プログラムを終了し、答が否定（Ｎｏ）　、
即ちＰａ＾センサ９に異常がなく正常である場合に、ス
テップ６０２以下のＩ’Ｂ＾センサ９の検出圧とＰ２セ
ンサ１００の検出圧との比較判断を含む処理を実行する
。 このように、まず、ＰＢ＾センサ９がフェイルセーフ中
かどうかをみて、フェイルセーフ実行中でない場合にの
みステップ６０２以下へ進むこととしたのは、次の理由
による。 第１図に示したように、エンジンＩ、即ちターボチャー
ジャ付エンジンｌは、その最適制御のためＰＢ＾センサ
９とＰ２センサ１００の２個の圧力センサを使用してい
るが、本異常検知ではこれらＰａ＾センサ９とＰ２セン
サ１００の固有の特性を利用してＰ２センサ１００の異
常検出を行うものであるので、Ｐ２センサ１００の異常
検知にあたっては、まず、ＰＢ＾センサ９が正常に作動
し得る状態にあること、即ちＰａ＾センサ９についての
フェイルセーフが行われていないことが前提条件として
必要となる。 具体的にいえば、Ｐ２センサ１００と■）［Ｉ＾センサ
９とはスロットル弁７の上下流にあるので、正常ならば
、それらの検出圧の関係は、必ず過給圧Ｐ２の方が高い
関係（ｒ’２＞Ｐａ）が成立するはずである（従って、
もし、上記と逆の関係になったならば、即ちＰ２センサ
による検出圧の方が低くなったときは、該Ｐ２センサに
何らの）゛へ常が発生しているとみることができ、本異
常検知はこれを利用しようというものである）。 しかるに、上述の関係を活用して異常検出をｆ７わんと
するときは、Ｐ８＾センサ９側の異常（例えば、ＰＢ＾
センサ９の故障、ＰＢ＾センサ９用配用件管外ど）があ
ってはならず、仮にＰＢ＾センサ９に異常が発生してい
るにもかかわらずＰ２センサ！００について異常の有無
の判定を行えば、これが逆に異常誤検知を招くこととな
り、異常検出の信頼性は確保できない。 そこで、かかる異常誤検知を避ける意味からも、上記ス
ロットル弁７上下流に位置する両センサの一方（本プロ
グラム例では、Ｐ２センサ１００）についての異常検知
に際しては、まず、他方（本プログラム例では、ＰＢ＾
センサ９）が正常であることを確認してからこれを行う
べく　ｎｉｊ記スデステップ６０１＋＋＾センサ９につ
いてのフェイルセーフ中であるかどうかを判断する判別
ステップを設けることとしているのである。 該ステップ６０１での処理内容は、図示しない別のフェ
イルセーフプログラムに従って行われる。 ＰＨ＾センサ９側について、そのフェイルセーフ出力が
出されているかどうかの判別手法は、具体的に下記する
手法によって実行することができる。 即ちＰａ＾センサ９が正常かどうかの判別については、
かかるＰｇ＾センサの検出圧値は、絶対圧でいえば、通
常は、例えば所定範囲（例えばｌｏｏｍｍｌ１ｇから７
６０ｍｍｌ１ｇ）であればよいが、第１図に示したエン
ジン１は過給エンジンであるから、該Ｐａ＾センサ９は
それ以」二の検出範囲（例えば１６００ｎ＋ｍｌ１ｇ）
をもたせているところ、かかる正常範囲外の値をとった
場合に、即ち所定のリミットを超えたときに異常と検出
することによって行うことができる。 即ち、大気圧Ｐ＾に関し、完全負圧側と完全正圧側とに
分け、大気圧Ｐ＾との比較を行って、例えば正圧なのに
大気圧であるというような相関関係によって故障等の異
常の有無を判別することができ。 負圧側については、所定エンジン回転数Ｎｅ以下、スロ
ットル弁全閉付近での第１の設定値Ｐａｐｓ＋がＰ＾−
Ｋｒｔ（ｒ’＋＋ｐｓ＋のとき異常とし、また、正圧側
については、所定エンジン回転数Ｎｅ以上、スロットル
ブｒ開度（７１０大（ワイドオープンスロットル領域）
の明らかな正圧状態時、第２の設定値ＰＩＩＦＳ２がＰ
Ａ＋ＫＰ２＞１’ＢＦＳ２のとき異常と判定するもので
あり、これらの場合には、Ｐｅ＾センサ９について別途
化のプログラムでフェイルセーフを実行する。 しかして、前記ステップ６０１で否定（Ｎｏ）の答、即
ちＰｓ＾センサ９が正常である旨の結果が得られたなら
ば、続くステップ６０２でフラグＦＳＰ２＾２が値ｌか
否かを判別する。該フラグＦＳＰ２＾２は、Ｐ２センサ
１００についてのフェイルセーフ実行フラグであって、
その値が１の状態は、Ｐ２センサ１００の配管外れがあ
るためフェイルセーフ動作（アクション）を採るべきこ
とを要求するということを意味する。即ち、Ｐ２センサ
用配管異常フェイルセーフ検知の第２のフラグであり、
上記ステップ６０２の答が肯定（Ｙｅｓ）の場合には、
既にＰ２センサ１００についての所要のフェイルセーフ
処理実行中であるので、ステップ６０３以降の処理を行
う必要はなく、従って、そのまま本プログラムを終了す
る。 ステップ６０２の答が否定（Ｎｏ）、即ち上記フラグＦ
ＳＰ２＾２が値ｌでないときは、Ｐ２センサ１００につ
いての異常検知を行うべき時期であるので、また、ＰＨ
＾センサ９が既述したように正常であってこれを利用し
て異常の有無を検出可能な状態であるので、ステップ６
０３以降の処理を実行する。 即ち、ステップ６０３では、

【）ＩＩ＾センサ９の検出
圧値のＡ／Ｄ変換値Ｐ［１ＡＤ２を算出する。Ｐ８＾ｏ
２値の算出は、例えば次式に従って行う。 ＰｎＡｎ２＝２５６（ＰＢＡＤＷ　−２１３）　−（２
）次いで、ＰｓＡｎｚ値を算出したならば、該Ｐ　ＢＡ
ＤＺ値が、ｌ’２センサ１００の検出圧値のΔ／Ｄ変換
値Ｐ２Ａ１１と所定値Ｄｒ２ｐｓ（例えば５８．６ｍ＋
ａｌ１ｇ）との和の値（Ｐ２＾ｏ＋Ｄｒ２ｐｓ）以上で
あるか否かを判別する（ステップ６０４）。即ち、ここ
で、Ｐ２センサ１００による検出圧とＰＢ＾センサ９に
よる検出圧との比較（具体的には各Ａ／１〕変換値ＰＢ
ＡＤ２．　　Ｐ２＾Ｄとの比較）を行うのである。なお
、該ステップ６０４で用いる上記所定値ＤＰ２ＦＳは、
Ｐ２センサ用配管異常検出許容差（ＰＢＡＤ２−１’２
＾Ｄ）を設定するためのもの、即ち一定の許容幅を設け
るためのものであって、該ＤＰＺＦＳ値を適宜の値に設
定することにより、本プログラム実行毎にＰ２センサ１
００の検出圧の監視を行う場合において、該検出圧値の
乱変化があってもこれを排除し得、安定した判定が行え
る。 上記ステップ６０４での比較の結果、その答が否定（Ｎ
ｏ）の場合、即ち、Ｐ　ＢＡＤ２＜　Ｐ　２＾Ｄ＋ＤＰ
２ＦＳが成立するときは、Ｐ２センサ１００の検出圧の
方が高い状態にあり、これは既述したように各センサが
正常な状態にあるときの関係であるから、Ｐ２センサ１
００についても異常はないと判断し、ステップ６０５へ
進み、ここで、■）２センサ用配管異常フエイルセーフ
検知の第１のフラグであるフラグＦＳＰ２＾１を値０に
設定し、更に後述のステップ６０６での判定に用いるタ
イマｔｐ２をセットし、及びこれをスタートさせて本プ
ログラムを終了する。 上記フラグＦＳＰ２＾１は、前記フラグＦＳＰ２＾２が
フェイルセーフの実行を要求するためのものであるのに
対し、異常判定フラグであり、後述するように、実際の
フェイルセーフの実行は、これら両フラグの値がともに
値ｌになったときになされる。また、上記タイマｔｎは
Ｐ２センサ用配管異常検知タイマであり、これについて
は後述する。 かくして、Ｉ’２センサ１００に異常がなければ、前記
ステップ６０４からステップ６０５に進んで該ステップ
６０５での処理を繰り返し実行する。 これに対し、次回ループ以後において、ステップ６０３
からステップ６０４に進んでステップ６０４の答が■定
（Ｙｅｓ）となったとき、即ちＰ　ＢＡＤ２≧Ｐ２＾ｎ
−ｆ−４）ｒｚｐｓが成立した場合には、既述したＰ２
センサ１００とＰＢ＾センサ９との間の正常時の両検出
圧間の関係とは逆であるから、即ち本来ならばＰ２セン
サｌＯＯの検出圧が高くなければならないのに、−に記
の場合はＰ２センサ１００の検出圧の方が低いので、該
Ｐ２センサ１００に異常が発生していると判断し、ステ
ップ６０６以下へ進む。 このように、ＰＢＡＩ）２≧Ｐ　２ＡＩ）＋　ＤＰ２Ｆ
Ｓにより。 即ちＰＲ＾センサ９に基づく検出値とＰ２センサ１００
に基づく検出値とを比較することによって、Ｐ２センサ
１００の異常、特にその配管外れの検出がより迅速に、
かつより確実に行える。 上記［）２センサＩ００の場合には、Ｐａ＾センサ９に
比べて配管外れが生じ易いものであるから、上述のよう
な異常検出処理はかかる場合に適している。 即ちＰｎ＾センサ９の場合は、スロットル弁７を閉じる
と、その負圧による吸引作用が配管に働くため、そのＰ
２センサ１００の場合に比べると配管外れのおそれは少
ないといえるが、Ｐ２センサ１００の場合には、スロッ
トル弁７を閉じた瞬間にはその吸気通路部分の圧力は上
がるため、配管外れが生ずるおそれはＰＢ＾センサ９よ
り大きいものなのであり、本異常検知によれば、このよ
うなより発生の可能性の大きなＰ２センサ用配管外れを
確実に検知することができるのである。 更には、Ｐ２センサ１００の異常検出を、既述したＰｅ
＾センサ９の場合と同様な判別手法によってＰ２センサ
１００側で咽独に行うことも可能ではあるが、本異常検
知によれば、そのような判別手法を適用した場合と比べ
ても、上述の如＜Ｐｎ＾センサ９を利用した比較処理に
よって、Ｐ２センサ１００の故障をよりリアリティに検
出することができるし、正確にしかも判別にあたっての
幅を狭くできるので、この点でも都合がよい。 かくして、前記ステップ６０６へ進むと、ここでは、ス
テップ６０４で肯定（Ｙｅｓ）の判別結果が得られた時
点から所定時間経過したかどうかを判断する。即ち、前
述ステップ６０５でスタートさせたタイマｔｐ２のタイ
マ値が所定判別タイマ値ｔｐ、ｒ２（例えば３秒）以上
か否かを判別し、その答が否定（Ｎｏ）、即ち−に記ｔ
ｐ、ｒ２値に達していない（所定時間経過前）ならば、
そのまま本プログラムを終了し、一方、ステップ６０６
の答として肯定（Ｙ　ｅｓ　）の判別結果が得られたな
らば、即ち、ＰＢＡＤ２≧Ｐ２＾Ｄ＋ＤＩ’２ＦＳの状
態が所定タイマ値ｔｅｒ２を超えて継続したならば、ス
テップ６０７以下へ進む。上記タイマｔｎは、このよう
にデイレイタイマであり、ステップ６０６で所定時間経
過を条件にステップ６０７以降の処理を実行させるよう
にすることによって、センサの誤検知等の瞬間時のみの
検知かどうかを確実に判別することができ、制御系のハ
ンチングの防止が図れる。この点でも、異常誤検知が避
けられ、異常検出の信頼性を向上させることができる。 次いで、ステップ６０７ではフラグＦＳＰ２＾１が値Ｏ
にセットされているか否かを判別し、その答が肯定（Ｙ
ｅｓ）のときはステップ６０８に進み、該フラグＦＳＰ
２＾）を値１に設定し、更にタイマｔｒ２をリセット及
び再スタートさせ、本プログラムを終了する。このよう
にして、異常判定フラグであるフラグＦＳＰ２＾１が値
ｌにセットされる。 次回ループ以降において、ステップ６０６からステップ
６０７へ進んだとき、上述の如くフラグＦＳＰ２＾１は
その値がｌに設定されているので、該ステップ６０７で
の判別結果は否定（ＮＯ）であり、この場合にステップ
６０８でフェイルセーフ実行フラグＦＳＰ２＾２を値ｌ
に設定し、また、Ｐ２＾０値をフェイルセーフ時のＰ２
代替値１’２ＦＳＯ（例えば７６０ｍｍｌ１ｇ）に設定
して本プログラムを終了する。 かくして、両フラグＦＳｒｚ＾ｒ、　ＦＳＰ２＾２がと
もに値ｌに設定され、これにより所要のフェイルセーフ
アクションが実行されることになる。 以上により、本プログラム例では、Ｐ２センサ１００の
異常、特にＰ２センサ用配管外れをＰａ＾センサ９を利
用することによって、より確実かつ迅速に検知でき、ま
た、異常誤検知も確実に防止できる。 このようにして、Ｐｌ］＾センサ９とＰ２センサ１００
との２個のセンサを用いて燃料供給系の最適化を図ると
共に、ターボチャージャ４による最適化制御を行いつつ
、かつＰ２セン→月ＯＯの異常検知を行ってエンジンダ
メージ等を未然に防止することが可能となる。 即ち、既述したように、ターボチャージャ付エンジンｌ
における過給圧制御は、精度よく全運転状態で過給圧の
適正化制御を行わんとするものであり、この場合、ター
ボチャージャ４の状況をリニアに判別するには、Ｐ２セ
ンサ１００を別途設けて行うのが最適である。ところが
、これも既述したように、ＰＢ＾センサ９に加えてＰ２
センサ１００を設けるときは、Ｐ２センサ用配管が外れ
易い等の難点があり、■】２センサ１００の異常が発生
した場合において、特に過給圧の目標フィードバック制
御を行っているときは、配管外れによってＰ２センサ１
００の検出圧は大気圧状態となり、その結果、過給し続
ける方向に制御されてしまい、エンジンダメージを引き
起こしエンジン耐久性劣化等の原因となる。 しかるに、本異常検知によれば、エンジン耐久性劣化、
不整燃焼に多大の影響を及ぼすＰ２センサ１００の故障
をより確実、かつ迅速に検出することができるものであ
り、しかも、これをＰＢ＾センサ９　（Ｐａ＾センサは
Ｐ２センサに比べると、スロットル弁の動きに対し非常
に敏感であって、運転者の意思を燃料制御系に適切に反
映させフィードバックできる利点がある）を活用して行
うことができるので、ターボチャージ４制御の最適化及
び燃料１１ｉ１Ｊ御の最適化を実現しつつ、Ｐ２センサ
１００の異常検知も適切に実行できるのである。 なお、該異常検知時のフェイルセーフアクションとして
は、エンジン保護が可能なもの、例えば過給圧の低下、
点火装置３１の点火時期を電子点火時期制御によって遅
らせる点火時期制御、燃料供給量の減量もしくは遮断（
フューエルカット）が好適であり、更には異常信号（ワ
ーニング、ＬＥＤ点灯、警報）を発生すればなおよい。 （発明の効果） 本発明によれば、内燃エンジンの過給圧を検出する過給
圧検出用の第１のセンサと、該エンジンの吸気通路のス
ロットル弁下流圧を検出する吸気圧検出用の第２のセン
サとを備えた過給機付内燃エンジンの異常検知方法にお
いて、前記第１のセンサによる過給圧検出値と前記第２
のセンサによる吸気圧検出値の差圧に応じて前記第１の
センサまたは第２のセンサの異常を検知するようにした
ものであるから、圧力検出系のセンサの異常を確実、迅
速に検知することができ、なかんずく過給圧検出用のセ
ンサの異常、特にその配管外れの検出に適用して好適で
あり、吸気圧検出用のセンサを利用することによってエ
ンジン耐久性劣化等に大きく影響する過給圧検出用セン
サの故障を適切に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の異常検知方法が適用されるターボチャ
ージャを備えた内燃エンジンの燃料供給制御装置の全体
構成図、第２図は該エンジン搭載車両のエンジンルーム
内の概略構成図、第３図はターボチャージャの縦断面図
、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線からタービンケーシン
グ側を見た矢視図、第５図はＥＣＣＵの外部結線状態等
を示す配線図、第６図は異常検知プログラムの一例を示
すフローチャートである。 ｌ・・・内燃エンジン、２・・・吸気管、４・・・ター
ボチャージ、７・・・スロットル弁、９・・・電子コン
；・ロールユニット（ＥＣＵ）、１０・・・吸気管内絶
対圧（Ｐｓ＾センサ）、１００・・・過給圧（Ｐ２）セ
ンサ。 出願人　　本田技研工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃エンジンの過給圧を検出する過給圧検出用の第
   １のセンサと、該エンジンの吸気通路のスロットル弁下
   流圧を検出する吸気圧検出用の第２のセンサとを備えた
   過給機付内燃エンジンの異常検知方法において、前記第
   １のセンサによる過給圧検出値と前記第２のセンサによ
   る吸気圧検出値の差圧に応じて前記第１のセンサまたは
   第２のセンサの異常を検知することを特徴とする過給機
   付内燃エンジンの異常検知方法。