JPH03286165A

JPH03286165A - エンジンの劣化判定装置

Info

Publication number: JPH03286165A
Application number: JP2086821A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kanehisa; 金久　英二; Masaaki Isei; 為清　政明; Naoyuki Noguchi; 直幸野口; Kazuki Murakami; 一樹村上
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-17

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、排気通路に二次空気を供給するエンツノの劣
化を判定する装置に関する。

（従来の技術）例えば特開昭６１−２３７８１４号公報に記載されてい
るように、エンノンの排気通路に二次空気供給装置を設
け、低負荷時等の所定領域において排気通路に二次空気
を供給するようにしたエンジンが従来から知られている
。

ところで、エンジンを長期間使用すると、シール装置の
劣化によってノール漏れか生じ、同し運転状態を維持す
るには吸気量を多くしなければならなくなるのて、過負
荷状態を続けることになって耐久性が悪化し、また、ア
イドル時や減速燃料カットからの復帰時にエンジンスト
ールを生じやすくなるという問題が生ずる。そのため、
このソール装置等の劣化を検出することが必要となり、
そこで、スロットル下流の吸気圧と吸入空気量との対応
関係を見て、エンジンが新しい状態と比へて同じ吸気圧
に対する吸入空気量の検出値か所定以上増大したことを
もって劣化を検出することが考えられている。

（発明か解決しようとする課題）ところが、上記公報記載のエンジンのように排気通路に
二次空気を供給するものでは、この二次空気が吸排気の
オーバーラツプ時に気筒内に持ち込まれ、吸気通路から
吸入される一次空気がその分少なくなるため、単に吸気
圧と一次側の空気量との対応関係を見るだけで劣化を正
確に判定することはできなくなる。また、特にロータリ
ピストンエンジンの場合は、ダイリューンヨンガスか新
気側に持ち込まれることによって特に軽負荷時に燃焼性
が悪化するという問題があるため、軽負荷領域で排気ボ
ート近傍に二次空気（ボートエア）を供給してグイリュ
ーンヨンガスを置換するようなことがなされており、こ
の場合、ポートエアを含む二次空気の供給量によって吸
気圧と一次側の空気量との対応関係が大きく変わるので
、劣化の判定は一層困難となる。

劣化の判定を二次空気を供給しない高吸入空気量領域て
行うことができれば上記のような問題は解消されるわけ
であるか、高吸入空気量領域では、脈動か大きくて吸気
圧と吸入空気量の対応関係を見るのが難しく、そのため
、劣化の判定はどうしても脈動の小さい低負荷領域で行
わざるを得ないのが実状であり、したがって、上記のよ
うな劣化誤判定が避けられなかった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、エ
ンジンのソール漏れ等を検出する劣化判定において、二
次空気の供給に伴う劣化誤判定を防止することを目的と
する。

（課題を解決するための手段）本発明は、二次空気の流量に応じて劣化判定のレベルを
変えるようにすれば、二次空気供給領域と重なる領域で
エンジンの劣化を正確に判定できることを見いだしたも
のであって、その構成は第１図に示すとおりである。す
なわち、本発明に係るエンジンの劣化判定装置は、エン
ジン作動室近傍の排気通路に二次空気を供給する二次空
気供給装置と該二次空気供給装置をエンジンの運転状態
に応して制御する二次空気制御手段を備えたエンジンに
おいて、エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出手段と
、エンジンの吸気通路から吸入される一次空気の流量を
検出する吸入空気量検出手段と、吸気圧検出手段によっ
て検出された吸気圧と吸入空気量検出手段によって検出
された一次空気の流量との対応関係を予め設定された判
定レベルと比較してエンジンの劣化を判定する劣化判定
手段と、二次空気制御手段の出力を受け、該出力に対応
する二次空気の供給量に応して劣化判定手段の判定レベ
ルを変更する判定レベル変更手段を備えたことを特徴と
する。

（作用）吸気圧検出手段によって検出されたエンジンの吸気圧と
吸入空気量検出手段によって検出されたエンジンの吸入
空気量の対応関係が、予め設定された判定レベルからず
れ、吸気圧に対応する吸入空気量が増大したことをもっ
て、劣化判定手段によりエンジンの劣化が判定される。

ここで、上記判定レベルは、二次空気供給手段によりエ
ンジン作動室近傍の排気通路に供給さか３る二次空気の
供給量に応して変更さ把、それにより、二次空気による
誤判定か防止される。

（実施例）以下、実施例を図面に基ついて説明する。

第２図は、Ｉ　Ｓ　Ｏ（Ｉｄｌｅ　５ｐｅｅｄ　Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ）装置を備えるロータリピストンエンジンに適
用した本発明の一実施例の全体ノステム図である。この
実施例のロータリピストンエンジンｌは、トロコイド状
の内周面を有するロータハウジング２と、その両側に配
設されたサイドハウジング３（図では片側のみを示す。

）とからなるケーシングを有し、該ケーシング内でロー
タハウジング２の内周面に沿ってロータ４が遊星回転運
動するに伴い出力軸（偏心軸）５が回転駆動されるよう
構成されている。そして、上記サイトハウジング３の所
定位置に開口された吸気ポート６とエアクリーナ７とか
吸気通路８により接続されており、この吸気通路８には
、上流側よりエアフローメータ９．ターボヂャーノヤ１
０．インタークーラ１１．スロットルバルブ１２および
サージタンク１３が設けられ、また、サイトハウジング
３には吸気ボート６直上流の所定位置に燃料噴射弁１４
が取り付けられている。さらに、サイドハウジング３の
燃料噴射弁取付部には、上記吸気通路８のスロットルバ
ルブ１２直上流に連通するエアブリード通路１５が導か
れている。このエアブリート通路Ｉ５を介して導入され
る空気により、上記燃料噴射弁１４から噴射される燃料
の霧化が促進される。また、上記吸気通路８にはスロッ
トルバルブ１２を迂回して空気を導入するＩＳＣ通路１
６が分岐形成され、このＩＳＯ通路１６には、該通路１
６を介して導入される空気の量を制御するＩＳＯバルブ
１７が設けられている。

上記ロータハウジング２の所定位置に開口された排気ポ
ート１８に接続する排気通路１９には、上流側より第１
触媒コンバータ２０ａおよび第２触媒コンバータ２０ｂ
がそれぞれ介装されている。

これら第１および第２の触媒コンバータ２０ａ２０ｂに
よって排気ガス中のＨＣおよびＣ○か酸化され、またＮ
ＯＸか還元される。また、上記第２触媒コンバータ２０
ｂの下流側にはサイレンサ（図示せず。）が接続される
。

上記エアクリーナ７には連通路２１を介してベーンポン
プ式のエアポンプ２２が接続さ乙ている。

このエアポンプ２２は電磁クラッチ２３を介してロータ
リピストンエンジンＩの上記出力軸５に駆動連結されて
いる。また、上記エアポンプ２２の吐出側には、排気系
に接続される二次空気供給通路２４が設けられている。

上記二次空気供給通路２４は、上記排気ポート１８に開
口されたボートエア供給通路２５と、上記第２触媒コン
バータ２０ｂに挿入されるスプリットエア供給通路２６
とに分岐されている。そして、上記ボートエア供給通路
２５の上流部には負圧ダイヤフラム式のアクチュエータ
２７により開閉駆動される開閉弁２８が設けられ、上記
アクチュエータ２７には、該アクチュエータ２７への吸
気負圧の導入を制御するボートエア制御弁２９が接続さ
れ、該ボートエア制御弁２９と上記吸気通路８のサーフ
タンク１３下流側とが負圧通路３０によって接続されて
いる。また、上記スプリットエア供給通路２６の上流部
には、スプリットエア制御用ソレノイド３１によって開
閉駆動さ杷る開閉弁３２が設けられている。電磁クラッ
チ２３を締結し上記エアポンプ２２を作動させた状態で
、ボートエア供給通路２５の上記開閉弁２８あるし）は
スプリットエア供給通路２６の上記開閉弁３２を開作動
させると、ボートエア供給通路２５あるいはスブ・リッ
トエア供給通路２６を介して排気系に二次空気が供給さ
れる。

一方、上記二次空気供給通路２４には、上記ボートエア
供給通路２５とスプリットエア供給通路２６とに分岐す
る位置の上流に開口するリリーフ通路３３か形成されて
いる。このリリーフ通路３３には、下流側にリリーフサ
イレンサ３４か接続され、その上流にダイヤプラム式の
アクチュエータ３５によって開閉駆動されるリリーフバ
ルブ３６が設けられている。そして、上記リリーフバル
ブ駆動用アクチュエータ３５をリリーフバルブ３６上流
の二次空気供給通路２４劃に連通ずる連通路３７か設け
られ、この連通路３７にはリリーフ制御弁３８が介装さ
れている。リリーフ制御弁３８が作動して上記アクチュ
エータ３５に二次空気供給通路２４側の圧力が導かれる
と、該アクチュエータ３５か作動して上記リリーフバル
ブ３６が開かれる。

上記ボートエア供給通路２５およびスプリットエア供給
通路２６には逆止弁３９，４０かそれぞれ介装されてい
る。また、スプリットエア供給通路２６の上記開閉弁３
２の上流側と上記リリーフ通路３３のリリーフバルブ３
６下流側とはスプリットリリーフ通路４Ｉによって接続
されている。

また、このロータリピストンエンジンｌには、上記燃料
噴射弁１４．ＩＳＣバルブ１７．電磁クラッチ２３．ボ
ートエア制御弁２９．スプリットエア制御用ソレノイド
３１．　　リリーフ制御弁３８等を制御するコントロー
ルユニット５ｏが設けられている。このコントロールユ
ニット５ｏには、エアフローメータ９からの吸入空気量
信号、上記出力軸５に付設されるエンノン回転センサ４
２からのエンジン回転数信号、排気通路１９に設けられ
るＯ、センサ４３からの空燃比信号、スロットルバルブ
１２に付設されたスロットルセンサ４４からのスロット
ル開度信号（負荷信号）、ケーソングに設けられる水温
センサ４５からの水温信号等が入力される。

コントロールユニット５０は、上記吸入空気量信号とエ
ンジン回転数信号に基づいて燃料噴射量を設定し、さら
に上記空燃比信号に基づいて燃料噴射量をフィードバッ
ク補正する。そして、その燃料噴射量に対応する噴射信
号が上記燃料噴射弁１４に対して出力される。また、コ
ントロールユニット５０は、水温信号等に基づいてアイ
ドル時の目標回転数を設定し、フィードバック補正を行
った制御信号をＩＳＣバルブ１７に出力する。

また、上記コントロールユニット５０は、上記エンジン
回転数信号と負荷信号に基づいてエンジンの運転状態を
検出し、特定の運転領域においては、上記電磁クラッチ
２３に締結信号を出力してエアポンプ２２を作動させる
とともに上記ポートエア制御弁２つあるいはスプリット
エア制御用ソレノイド３１に制御信号を出力して上記開
閉弁２８．３２を開作動させる。それにより、ポートエ
ア供給通路２５あるいはスプリットエア供給通路２６か
ら排気系に二次空気か供給される。この二次空気が供給
さ乙る領域は、エンジン負荷が所定以下で、且つエンジ
ン回転数が所定以下の領域とされる。また、この二次空
気供給領域において、ポートエア供給領域とスプリット
エア供給領域とはノーロードラインを基準として設定さ
れる。

上記コントロールユニット５０においては、また、エン
ジンの劣化判定が行われる。すなわち、劣化によるソー
ル漏れを検出するために、吸気圧と吸入空気量との対応
関係を見て、エンジンが新しい状態での対応関係を基準
にしたレヘル（判定レベル）と比較し、同じ吸気圧にし
吸入空気量が増大しておれば劣化と判定する。そのため
、コントロールユニット５０には、スロットルバルブ１
２下流に設けられる吸気圧センサ４６から吸気圧信号か
入力される。

劣化判定は、上記ボートエア供給領域において行わたる
。しかし、このボートエア供給領域はアイドル領域を含
み、しかも、このアイドル領域ではグイリューンヨンガ
スにより特に燃焼性が悪化しやすいことからポートエア
の供給量か増加されるため、同し吸気圧に対しエアフロ
ーメータ９によって検出されるへき吸入空気量は少なく
なる。

そこで、アイドル領域での上記判定レヘルは、その他の
ボートエア供給領域より低空気量側に設定される。

また、この実施例では、劣化が検出されると、ＩＳＯバ
ルブの制御量が補正されて、アイドル目標回転数が所定
量アップされる。

つぎに、この実施例の上記制御をフローチャートによっ
て説明する。

まず、第３図は劣化判定のルーチンであって、スタート
すると、エンジン回転数、負荷（吸入空気量）、吸気圧
といった各種の信号を読み込む。

そして、ボートエア供給領域（ポートエアゾーン）の判
定ということで、第４図のマツプで斜線領域に入ってい
るかどうかの判定を行う。そして、ポートエアゾーンで
なければ、劣化判定を行わずもとに戻る。また、ポート
エアゾーンであるということであれば、つぎに、アイド
ル領域かどうかの判定を行う。

アイドル領域であれば、つぎのステップに行って、吸入
空気量が現在の吸気圧（ブース）・）に対する設定値（
エア設定値）より大きし）かどうかを判定する。また、
アイドル領域でなければ、別のステップに行って、やは
り吸入空気量か現在のブーストに対するエア設定値より
大きいかどうかを判定する。ここで、上記二つの判定の
ステップにおけるエア設定値は、アイドル領域の場合が
小さく、非アイドル領域の場合が大きく設定されている
。そして、いずれの場合も、現在のブーストに対するエ
ア設定値より大きいということであれば劣化と判定し、
劣化信号を出力する。

第５図は、ＩＳＯバルブ制御のルーチンであって、スタ
ートすると、まずエンジン回転数、負荷劣化信号といっ
た各種信号を読み込む。

そして、アイドルかどうかを判定し、アイドルであれば
、第６図に示すテーブルによって水温に応じたアイドル
目標回転数（Ｎｏ）を設定し、また、第７図のテーブル
によって水温に応じた基本制御！１（ｃａ）を設定する
。なお、第６図および第７図において実線が通常のテー
ブル値である。

つぎのステップでは、劣化信号が出力されているかどう
かを見る。そして、劣化信号が出力されているという場
合は、第６図に点線で示すようにテーブル値を所定量（
α）だけ増やす形で目標回転数（Ｎｏ）を変更し、また
、第７図に点線で示すようにテーブル値を所定量（β）
増やす形で基本制御量（ＧＢ）を変更する。劣化信号が
出力されていないときはこのような変更は行わない。

つぎに目標回転数に対する実際の回転数の偏差（ΔＮｅ
）から、第８図によって積分制御によるフィードバック
補正量（ＧＦＢ）を設定し、また、エアコン等の他の条
件に応じた補正量（ＧＣ）を設定する。そして、上記基
本料［１（ＧＢ）とフィードバック補正量（ＧＦＢ）と
他の補正ＩＩ（ｃｃ）を加算して最終制御量（Ｇ）を設
定し、ＩＳＯバルブに出力する。

また、アイドルでないときは、運転状態に応じた制御量
（Ｇ）を設定し、＋ＳＣバルブに出力する。

なお、上記実施例では、劣化を検出した時にアイドル回
転数を高めるようにしたものを説明したが、減速燃料カ
ットからの復帰回転数を劣化検出時に高回転側に変更す
るようにしてもよく、その場合には劣化による減速時の
エンジンストール発生が防止できる。

（発明の効果）本発明は以上のように構成されているので、排気系の二
次空気供給に伴うエンジン劣化の誤判定を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体システム図、第３図は同実施例における劣化判
定を実行するフローチャート、第４図は同実施例におけ
るポートエア供給の領域図、第５図は同実施例における
ＩＳＣの制御を実行するフローチャート、第６図乃至第
８図は同ＩＳＣの制御における特性図である。１　ロータリピストンエンジン、８．吸気通路、９、エ
アフローメータ、１８・排気ポート、１つ：排気通路、
２２　エアポンプ、２４；二次空気供給通路、２５　ポ
ートエア供給通路、２６　スプリントエア供給通路、２
８：開閉弁、２９　ポートエア制御弁、４４　スロット
ルセンサ、４６吸気圧センサ、５０．コントロールユニ
ット。第１図ｒ−−−’１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン作動室近傍の排気通路に二次空気を供給
する二次空気供給装置と該二次空気供給装置をエンジン
の運転状態に応じて制御する二次空気制御手段を備えた
エンジンにおいて、エンジンの吸気圧を検出する吸気圧
検出手段と、エンジンの吸気通路から吸入される一次空
気の流量を検出する吸入空気量検出手段と、前記吸気圧
検出手段によって検出された吸気圧と前記吸入空気量検
出手段によって検出された一次空気の流量との対応関係
を予め設定された判定レベルと比較してエンジンの劣化
を判定する劣化判定手段と、前記二次空気制御手段の出
力を受け、該出力に対応する二次空気の供給量に応じて
前記劣化判定手段の判定レベルを変更する判定レベル変
更手段を備えたことを特徴とするエンジンの劣化判定装
置。