JPH04124440A - Ａａｃバルブ故障診断装置 - 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〉 この発明はＡＡＣバルブ故障診断装置に関し、特にＡＡ
Ｃバルブにカーボンが付着したことに起因するＡＡＣバ
ルブ故障診断装置に関する。

〈従来の技術〉 従来より、エンジン集中電子制御システムでは、第６図
に示す如く、エアコンスイッチ２からの信号ｆ１．スロ
ットルバルブスイッチ３からの信号ｆ２．クランク角セ
ンサ信号ｆ３．水温センサ信号ｆ４．ニュートラルリレ
ー信号（Ａ／Ｔ車のみ）ｆ　　バッテリー電圧信号ｆ６
等の各種センサ信５・ 号が入力されるコントロールユニッｌ−１の制御信号Ｆ
によりインテークマニホールド４の入口に設けられたス
ロットルバルブ５の開度を制御するとともに、スロット
ルバルブ５のバイパス通路６にはエンジンの補助空気量
を制御するＡＡＣ（＾ＵＸＩＬＩＡＲＹ　ＡＩＲＣ０Ｎ
ＴＲ０Ｌ　）バルブ７を設けている。

ここで、ＡＡＣバルブ７はエンジン８の負荷によるアイ
ドル回転数の変動をコントロールするもので、あらかじ
め記憶しているエンジン目標回転数に自動調整すべく、
コントロールユニット１からの制御信号Ｆに基づきその
バルブ開度を調節している。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記の如きＡＡＣバルブにおいて、通路９に
カーボン（図示せず）が付着し、通路９の開口部分が狭
くなることがある。

そして、この場合はエンジン目標回転数を維持しにくく
なるためアイドル不安定となる。

一方、アイドル不安定の故障原因としては、上記の如き
ＡＡＣバルブ通路へのカーボン付着のほか、ＡＡＣバル
ブコイルの断線、吸気配管系からのエア吸い、ＩＡＳ　
（アイドルアジャストスクリュー）が通路閉じ側に調整
されないような調整不良等が考えられる。

そこで、これまでは、アイドル不安定という故障が発生
した場合、上記の如きＡＡＣバルブ通路の目詰まりだけ
を点検する方法はないので、故障箇所と思われる所定箇
所の電源側および制御信号側の各端子をテスタやオシロ
スコープを使って電気的に点検したり、ＡＡＣバルブを
取り外して、バルブの通路にカーボンが付着しているか
否かを直接目視で確認することにより行なっていた。

しかし、最近の車両はデザインの重視および空力特性の
向上を目指し、エンジンルームも従来に比べ狭くなって
きている。

したがって、これまでのようにＡＡＣバルブを簡単に取
り外すことができず、しかもＡＡＣバルブを外すために
は他の部品を外してからでないと外すことができなくな
っている。

また、ＡＡＣバルブ自体がどこに取り付けられているの
か分らない場合も珍しくない。

このため、点検に要する時間はますます増え、修理コス
トも増加している。

この発明は、上記の如き従来の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、簡易。

低コストにＡＡＣバルブの故障を発見することのできる
ＡＡＣバルブ故障診断装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 この発明は、上記目的を達成するために、ＡＡＣバルブ
に対してアイドル回転制御信号出力値が全閉信号を出力
しているときのエンジン回転数と全開信号を出力してい
るときのエンジン回転数を検出し、両回転数差に基づい
てＡＡＣバルブの故障を判別することを特徴とする。

〈作用〉 ＡＡＣバルブ通路にカーボンが付着すると、通路の開口
面積が少なくなり、ＡＡＣバルブ全閉時と全開時のエン
ジン回転数差が小さくなる。

したがって、この発明では、ＡＡＣバルブに対して全閉
信号送出時のエンジン回転数と全開信号送出時のエンジ
ン回転数をそれぞれ検出し、両回転数差が所定値以下の
場合、ＡＡＣバルブ故障と判別する。

〈実施例の説明〉 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明が適用された実施例の基本構成を示す
ブロック図である。

同図において、１０は車載側システムで、マイクロコン
ピュータを中心として構成されるＥＣＭｌｌ（エンジン
コントロールユニット）は、エンジンの各種制御を行な
うため、センサ１２（水温センサ、スロットルバルブス
イッチ、クランク角センサ等を含む）からのセンサ出力
に基づいて、各種のアクチュエータ１３（ＡＡＣバルブ
等）を制御している。

一方、２０は通信線りによってＥＣＭＩＩと接続された
故障診断器で、■１０（入出力インターフェース＞２１
．ＣＰＵ２２．ＲＯＭ２３．ＲＡＭ２４等より構成され
、ＥＣＭＩＩが制御に使用しているセンサ１２のセンサ
値およびアクチュエタ１３のアクチュエータ出力値に基
づいて、後に詳述する如く、各種制御、演算１判別処理
を行なう。

また、３０はキーボードやタッチスクリーン等より構成
される入力手段で、故障診断器２０に対して各種情報を
入力したり、診断器２０の指示に従って各種情報を入力
する。

また、４０はＣＲＴ等よりなる表示手段で、故障診断器
２０での診断結果を表示する。なお、入力手段３０がタ
ッチスクリーン等の場合、表示手段４０と兼用すること
ができる。

ところで、故障診断器２０は、上記の如＜ＥＣＭｌｌが
制御に使用しているアクチュエータ１３の出力値および
センサ１２の出力値を受は取ることができるが、故障診
断器２０の側からＥＣＭｌｌに対してアクチュエータ作
動命令やセンサ値を出力することもでき、この場合はＥ
ＣＭＩＩは故障診断器２０からの命令に優先的に従う。

ところで、第２図には同図（ａ）に示す如く、アイドル
回転制御信号出力値Ｆを全閉信号Ｆｃから全開信号Ｆｏ
に変化させたときのエンジン回転数ｒｐｍが示され、同
図（ｂ）において、点線ＡはＡＡＣバルブ正常時、実線
ＢはＡＡＣバルブの通路にカーボンが付着している場合
のものである。

同図（ｂ）より明らかなように、ＡＡＣバルブ通路にカ
ーボンが付着していると、アイドル回転制御信号出力値
Ｆを全開信号Ｆｏにしたときのエンジン回転数ｒｐｍＢ
はＡＡＣバルブ正常時のエンジン回転数ｒｐｍＡより小
さい。

これは、ＡＡＣバルブの通路にカーボンが付着すると通
路の開口面積が少なくなり、エンジン回転数の変化量が
少なくなるからである。

そこで、アイドル回転制御信号出力値Ｆを全閉信号Ｆｃ
から全開信号ＦＯにしたときのエンジン回転数ｒｐｍの
変化量に着目し、該変化量が所定の基準値以下ならＡＡ
Ｃバルブの通路にカーボンが付着しているとして、ＡＡ
Ｃバルブの故障を判別しようとするのが本実施例である
。

以下、この場合、故障診断器２０において実行されるＡ
ＡＣバルブの故障判別処理手順を第３図のフローチャー
トに基づいて説明する。

人力手段３０のキーボード等の操作によりプログラムが
スタートすると、まずニュートラルスイッチセンサ、ア
イドルスイッチセンサ、水温センサの各センサ出力によ
り暖機運転中であるか否かの判別がなされる（ステップ
１００，１２０，１４０）。

ここで、ニュートラルスイッチがＯＮで（ステップ１０
０でＹＥＳ）　、アイドルスイッチがＯＮで（ステップ
１２０でＹＥＳ）　、水温センサ値の値が所定の基準値
ｄ。以下の場合（ステップ１４０でＮｏ）　、暖機中と
判断される。

一方、ニュートラルスイッチ、アイドルスイッチがＯＮ
でない場合、表示手段４０の画面上にはステップ１１０
．１３０のメツセージを表示する。

次に、水温が基準値ｄ。を越えて暖機が終了したと判断
されると（ステップ１４０でＹＥＳ）、ＡＡＣバルブ全
閑全開イドル回転制御信号出力値Ｆが全閉信号Ｆｃを出
力する（ステップ１５０）。

こうして、ＡＡＣバルブへの全開信号Ｆｃが出力される
と、エンジン回転数ｒｐｍの検出を開始するとともに、
タイマを初期設定して１＝０とする（ステップ１６０）
。

次に、一定時間経過してＡＡＣバルブが全開になるに十
分な経過時間ｔ１を越えると（ステップ１７０でＹＥＳ
）、次にはＡＡＣバルブを全開にするよう診断器２０か
らＥＣＭＩＩに指令し、ＥＣＭＩＩからはＡＡＣバルブ
へ全開信号を出力する（ステップ１８０）。

こうして、ＡＡＣバルブへの全開信号が出力されると、
次にＡＡＣバルブが全開になるに十分な経過時間ｔ２を
経過しているか否かが調べられ（ステップ１９０）、ｔ
２を経過すると（ステップ１９０でＹＥＳ）、エンジン
回転数ｒｐｍの検出処理を終了する（ステップ２００）
。

以上の処理により、ＡＡＣバルブが全開になるに十分な
時間ｔ１経過時のエンジン回転数（これをｒｐｍｌとす
る）および全開になるに十分な時間ｊ２ｕ過時のエンジ
ン回転数（これをｒ　ｐｍ２とする）が検出されると、
　（ｒｐｍｌ−ｒｐｍ２）の値が所定のしきい値ｄｅｌ
ｌを越えているか否かが調べられる（ステップ２１０）
。

この場合、すでに述べたように、ＡＡＣバルブの通路に
カーボンが付着している場合、ｒｐｍｌとｒｐｍ２の差
はＡＡＣバルブ正常時より小さい。

したがって、しきい値ｄｅｌｌをＡＡＣバルブが正常で
あることを顕著に表わすエンジン回転数幅に設定して、
（ｒｐｍ２−ｒｐｍｌ）がｄｅｌｌを越える場合（ステ
ップ２１０でＮｏ）　、ＡＡＣバルブ正常とみなす（ス
テップ２３０）　一方、（ｒ　ｐｍ２−　ｒ　ｐｍ　１
）がｄｅ１１以下の場合（ステップ２１０でＹＥＳ）　
、ＡＡＣバルブはカーボン付着による故障と判断する（
ステップ２２０）。

なお、上記実施例ではＡＡＣバルブに全閉信号Ｆｃを出
力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ１と、全開信号
Ｆｏを出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ２を比
較することによって、ＡＡＣバルブの故障を判別したが
、ステップ１８０て全開信号Ｆｏを出力した後は、随時
そのときのエンジン回転数ｒｐｍと全閉信号比ツノ時の
エンジン回転数ｒｐｍｌをリアルタイムに比較し、ｄｅ
ｌｌを上回った時点でＡＡＣバルブ正常と判別してもよ
い。この場合、判別処理を迅速に行なうことができる。

以上説明したように、この実施例では、ＡＡＣバルブの
通路にカーボンが付着した場合、ＡＡＣバルブの通路が
目詰まりしてＡＡＣバルブを制御するアイドル回転制御
信号出力値を全閉信号Ｆｃから全開信号Ｆｏに変化させ
たときのエンジン回転数差がＡＡＣバルブ正常時より小
さくなることに着目し、アイドル回転制御信号出力値が
全閉信号を出力しているときのエンジン回転数と、アイ
ドル回転制御信号出力値を強制的に全開信号に変えた場
合のエンジン回転数の差が所定の基準値以下の場合はＡ
ＡＣバルブが目詰まり故障したと判別するようにした。

このため、サービスマンは、従来の如＜ＡＡＣバルブを
取り外す等することなく、ＡＡＣバルブ故障か否かの判
断ができ、簡易迅速に、しかも低コストにＡＡＣバルブ
の故障診断ができることになる。

次に、この発明の第２の実施例を第４図および第５図に
基づいて説明する。

この第２の実施例は、ＡＡＣバルブの稼動部にカーボン
が付着し、バルブの動きがスムーズでないときのＡＡＣ
バルブの故障判別処理に関するものである。

ところで、第４図には、上記の如くしてＡＡＣバルブが
故障している場合のエンジン回転数変化が示されている
が、同図（ａ）に示す如く、アイドル回転制御信号出力
値Ｆを全閉信号Ｆｃから全開信号Ｆｏに変化させたとき
、同図（ｂ）の実線Ｃに示す如く、エンジン回転数ｒｐ
ｍが変化する。

この場合、アイドル回転制御信号出力値Ｆが全閉信号Ｆ
ｃを出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍＣと、全
開信号Ｆｏを出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ
Ｏとの間には、バルブの動きがスムースでないため、同
図αに示す如きほぼ同一の回転数ｒｐｍαが連続する部
分がある。

つまり、単位時間当たりのエンジンの回転ｉ変化量に着
目すると、アイドル回転制御信号出力値Ｆが全閉信号Ｆ
ｃを出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍＣと、全
開信号Ｆｏを出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ
ｏとの間に、単位時間当たりのエンジン回転数変化がほ
とんどない部分αを有することになる。

なお、この場合、バルブ動作がスムーズさに欠けている
だけなので、全開信号Ｆｏが出力されているときのエン
ジン回転数ｒｐｍＯは、ＡＡＣバルブ正常時と同じであ
る（第２図（ｂ）のｒｐｍＡと同じ）。

そこで、アイドル回転制御信号出力値Ｆを全閉信号Ｆｃ
の出力状態から全開信号Ｆｏの出力状態に変化させたと
きのエンジン回転数ｒｐｍと、その間の単位時間当たり
のエンジン回転数変化量Δｒｐｍを検出し、第４図（ｂ
）のαに示す如きエンジン回転数部分が検出された場合
、ＡＡＣバルブにカーボンか付着し、バルブの動きがス
ムーズでないとしてＡＡＣバルブの故障を判別しよう吉
するのが本実施例である。

以下、第５図のフローチャートを参照しながらこの場合
の判別処理手順を説明する。

なお、同図においてステップ３００〜ステツプ４００ま
での処理は、第３図におけるステップ１００〜ステツプ
２００までの処理と同様である。

したがって、重複説明を省略して、ステップ３００〜ス
テツプ４００までの説明は省略する。

そして、ステップ４００までの処理によって、アイドル
回転制御信号出力値Ｆが全閉信号Ｆｃを出力していると
きから全開信号Ｆｏを出力しているときのエンジン回転
数ｒｐｍのデータが得られると、次にステップ４１０の
処理では、アイドル回転制御信号出力値Ｆを全閉信号Ｆ
ｃの出力状態から全開信号Ｆｏの出力状態に切換えた後
の単位時間当たりのエンジン回転数変化量Δｒｐｍが所
定のしきい値Δｒｐｍｌより大きいか否かが判別される
（ステップ４１０）。

これはＡＡＣバルブ信号線の断線等に起因して、ＡＡＣ
バルブか作動しているか否かを調べているもので、ステ
ップ４１０でＮＯの判定の場合、ＡＡＣバルブ信号線の
断線等でＡＡＣバルブ故障と判断し、当処理を終了する
（ステップ４２０）。

一方、ステップ４１０てＹＥＳの判定で、ＡＡＣバルブ
の作動状態が確認されると、さらに全開信号Ｆｏ送出後
のエンジン回転数の変化量Δｒｐｍが調べられ、△ｒｐ
ｍが△ｒｐｍ２　（：０）以下の場合があるか否かが調
べられる（ステップ４３０）。

これは、ＡＡＣバルブが作動不良でない場合、ＡＡＣバ
ルブ全閉信号Ｆｃの出力状態から全開信号Ｆｏの出力状
態に切換えた場合、いずれも安定した全開状態となって
Δｒｐｍ＝ｏ　（エンジン回転数一定）となるものの（
第４図（ｂ）においてｒｐｍ＝ｒｐｍＯの状態）、その
前に第４図（ｂ）のαに示す如きエンジン回転変化量が
略０の状態が検出されるか否かを調べているものである
。

なお、この場合のエンジン回転数ｒｐｎｌαはＡＡＣバ
ルブ全開時のエンジン回転数ｒｐｍＯより小さい。

そこで、ＡＡＣバルブ全開で制御の終了にしろ、カーボ
ン付着に起因する第４図（ｂ）のαに示す如き状態にし
ろ、ステップ４３０でＹＥＳの判定の場合、次にはその
ときのエンジン回転数ｒｐｍか所定のしきい値ｒｐｍ５
より小さいか否かが調べられる（ステップ４４０）。

ここで、ｒｐｍ５は、第４図（ｂ）に示す如く、ＡＡＣ
バルブ全開時のエンジン回転数ｒｐｍｏより若干低めに
設定する。

したがって、エンジン回転数ｒｐｍがｒｐｍ５より小の
場合（ステップ４４０でＹＥＳ）、カボン付着に起因す
るＡＡＣバルブ故障と判別される（ステップ４５０）と
ともに、エンジン回転数ｒｐｍがｒｐｍ５以上の場合（
ステップ４４０でＮＯ）　、ＡＡＣバルブ正常と判別さ
れ（ステップ４６０）、これらの判別結果は表示手段４
０に表示されることになる。

以上説明したように、この実施例では、ＡＡＣバルブの
稼動部にカーボンが付着した場合、バルブの動きがスム
ースさを欠き、アイドル回転制御信号出力値Ｆを全閉信
号Ｆｃから全開信号ＦＯに変化させた場合、全閉状態か
ら全開状態に移行する途中、単位時間当たりのエンジン
回転数変化量がほぼＯになる部分があることに着目し、
アイドル回転制御信号出力値Ｆを全閉信号Ｆｃの出力状
態から全開信号Ｆｏの出力状態に変化させる途中、単位
時間当たりのエンジン回転数変化量が約０で、しかもそ
のときのエンジン回転数が所定の基準値以下の場合、Ａ
ＡＣバルブ故障と判断するので、従来の如＜ＡＡＣバル
ブを取り外す等することなくＡＡＣバルブ故障か否かの
判断ができ、簡易迅速に、しかも低コストに故障の判別
ができることになる。

なお、上記各実施例では、オフボード診断器での診断方
法について説明したが、オンボード診断器で上記の如き
診断方法を適用することも可能であることは勿論である
。

〈発明の効果〉 本発明に係るＡＡＣバルブ故障診断装置は、」−記の如
（、ＡＡＣバルブに対してアイドル回転制御信号出力値
が全閉信号を出力しているときのエンジン回転数と全開
信号を出力しているときのエンジン回転数を検出し、両
回転数差に基づいてＡＡＣバルブの故障を判別するので
、簡易、低コストにＡＡＣバルブの故障を発見すること
ができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された実施例の基本構成を示すブ
ロック図、第２図はアイドル回転制御信号出力値を全閉
信号出力状態から全開信号出力状態に変化させた場合の
エンジン回転数説明図、第３図は第１の実施例の処理手
順を示すフローチャト、第４図はＡＡＣバルブ稼動部に
カーボンが付着した場合にアイドル回転制御信号出力値
を全閉信号出力状態から全開信号出力状態に切換えた場
合のエンジン回転数説明図、第５図は第２の実施例の処
理手順を示すフローチャート、第６図はＡＡＣバルブを
コントロールユニッ 場合の説明図である。 ７・・・・・・ＡＡＣバルブ ９・・・・・・ＡＡＣバルブの通路 ］０・・・車載側システム １１・・・ＥＣＭ １２・・・センサ １３・・・アクチュエータ ２０・・・故障診断器 ３０・・・入力手段 ４０・・・表示手段 Ｆ・・・・・・アイドル回転制御信号出力値Ｆｃ・・・
全閉信号 Ｆｏ・・・全開信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ＡＡＣバルブに対してアイドル回転制御信号出力値
   が全閉信号を出力しているときのエンジン回転数と全開
   信号を出力しているときのエンジン回転数を検出し、両
   回転数差に基づいてＡＡＣバルブの故障を判別すること
   を特徴とするＡＡＣバルブ故障診断装置。