JPH05180058A - エンジンの吸気系異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気系の異常を判定するための判定値を個々
の車輌毎に最適値として、より精密な異常判定を可能と
する。 【構成】 エンジン回転数ＮE、スロットルスイッチの
接点状態、及び、Ｔ端子の接続状態を読込み（S104)、
Ｔ端子が接続されてＯＮの車輌チェック状態であり、且
つ、スロットルスイッチのアイドル接点がＯＮのとき、
スロットル全閉運転状態における吸入管圧力によりバッ
クアップＲＡＭの吸気系異常判定マップの判定値ＰFAIL
を更新し、個々の車輌毎の最適な値にする(S107)。そし
て、この判定値ＰFAILと実走行のスロットル全閉状態に
おける吸入管圧力ＰMとを比較し(S109)、ＰM≦ＰFAILの
とき、正常と判定し、ＰM＞ＰFAILのときには、吸気系
異常と判定する。これにより、吸気系の異常判定の精度
を大幅に向上することが可能となり、配管の僅かな亀裂
などによる異常を確実に検出することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気系の配管はずれ、
配管の亀裂などによる異常を検出するエンジンの吸気系
異常検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの吸気系に、配管はずれ、配管
の亀裂などによる異常が発生すると、例えば吸入管圧力
とエンジン回転数とに基づいて燃料噴射量を設定するス
ピードデンシティ方式によって燃料噴射制御を行なうシ
ステムでは、異常な回転上昇が発生する。

【０００３】このため、上記スピードデンシティ方式の
燃料噴射制御を採用する電子制御系などでは、制御系の
異常を自己診断する機能に吸気系の異常を検出する機能
を備え、吸気系の異常を検出した場合には、制御モード
をバックアップモードにして安全を確保するようにして
いる。

【０００４】例えば、特開昭６１−１０１６５１号公報
には、バキュームホースの亀裂などにより、吸気管負圧
が大気圧近くになったことを検出したとき、車輌が走行
中でエンジンがアイドリング時の回転数よりも高くなっ
ている場合には、燃料噴射制御をバックアップモードに
変換する技術が開示されている。

【０００５】また、特開平１−２１６０５１号公報に
は、スロットル弁の上下流の圧力の差圧を検出し、この
検出差圧がスロットル開度に応じて設定された設定差圧
よりも小さいとき、吸気に異常が生じたと判断する技術
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
吸気系の異常を検出するためには、誤判定を避けるため
個々の車輌のばらつきを考慮して異常判定値の余裕度を
大きく取らざるを得ず、配管の僅かな亀裂などによる小
さな異常を検出することは困難であった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、吸気系の異常を判定するための判定値を個々の車輌
毎に最適値として、より精密な異常判定を可能とするエ
ンジンの吸気系異常検出方法を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンの吸気
系異常検出方法は、エンジンの制御装置内の書換可能な
不揮発性メモリに、吸気系が異常か否かを判定するため
の判定値を記憶し、上記判定値を、所定の条件下のエン
ジン運転状態で得られる吸入管圧力に基づいて書き換え
ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のエンジンの吸気系異常検出方法では、
吸気系の異常を判定するための判定値を、制御装置内の
書換可能な不揮発性メモリに記憶しておき、所定の条件
下でエンジンを運転する。そして、このときに得られる
吸入管圧力に基づいて判定値を書き換え、車輌毎の最適
値とする。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図面は本発明の一実施例を示し、図１は吸気系異
常判定ルーチンのフローチャート、図２は燃料噴射量設
定ルーチンのフローチャート、図３はエンジン制御系の
概略図、図４は電子制御系の回路構成図、図５は吸気系
異常判定マップの説明図である。

【００１１】図３において、符号１はエンジン（図にお
いては、直列４気筒型エンジン）であり、このエンジン
１のシリンダヘッド２に形成された吸気ポート２ａにイ
ンテークマニホルド３が連通され、このインテークマニ
ホルド３にエアチャンバ４が連通されている。このエア
チャンバ４にはスロットルボディ５が連設され、このス
ロットルボディ５上流側にエアクリーナ６が取付けられ
ている。

【００１２】上記エアチャンバ４には、吸気温センサ７
が臨まされるとともに、フィルタ８を介して吸入管圧力
センサ９が取り付けられており、上記エアチャンバ４に
連通する上記スロットルボディ５のスロットル通路５ａ
に、スロットルバルブ１０が介装され、このスロットル
バルブ１０に、スロットルバルブ全閉でＯＮとなるアイ
ドル接点、スロットル開度に応じて移動する可動接点、
及び、スロットルバルブ全開でＯＮとなるフル接点を内
蔵するスロットルスイッチ１１が連設されている。

【００１３】また、上記スロットル通路５ａの上記スロ
ットルバルブ１０下流側からバイパス通路１２が延出さ
れ、このバイパス通路１２に、アイドル回転数を制御す
るためのアイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）バル
ブ１３が介装されている。上記バイパス通路１２は、上
記ＩＳＣバルブ１３を経て上記スロットルボディ５に接
続されており、冷却水温が低いとき開弁し、エンジン冷
態始動時及び暖機運転中に必要な量の空気を上記スロッ
トルバルブ５をバイパスさせて燃焼室に供給してファー
ストアイドル制御を行なうためのサーモエアバルブ１４
を介して、上記スロットルバルブ５上流側に連通され
る。

【００１４】また、上記エアチャンバ４と上記エアクリ
ーナ６とを連通する通路に、エアコン作動時にアイドリ
ング回転数をアップするためのファーストアイドルコン
トロール（ＦＩＣＤ）バルブ１５と、高地走行、電気負
荷変動時などにおいてメインのＩＳＣバルブ１３の全開
付近で作動し、アイドリング回転数の安定化を図るため
のサブＩＳＣバルブ１６とが並列に介装されている。

【００１５】一方、符号１７は燃料タンクであり、この
燃料タンク１７内にインタンク式の燃料ポンプ１８が設
けられ、この燃料ポンプ１８に接続される燃料通路１９
が、上記燃料タンク１７から延出されている。上記燃料
通路１９には、上記燃料タンク１７側から、燃料フィル
タ２０、フューエルダンパ２１が順に介装されており、
上記吸気ポート２ａに臨まされたインジェクタ２２に連
通され、さらに、プレッシャレギュレータ２３を経て上
記燃料タンク１７に戻されている。

【００１６】また、上記エンジン１のシリンダヘッド２
に形成された冷却水通路２４に冷却水温センサ２５が臨
まされ、さらに、上記シリンダヘッド２の排気ポート２
ｂに連通するエグゾーストマニホルド２６の集合部に、
Ｏ2 センサ２７が臨まされている。尚、符号２８は触媒
コンバータ、符号２９ａはサブマフラ、符号２９ｂはメ
インマフラである。

【００１７】また、上記エンジン１の燃焼室に点火プラ
グ３０が臨まされ、この点火プラグ３０がデストリビュ
ータ３１に接続されている。このデストリビュータ３１
には、クランク角検出用の電磁ピックアップなどからな
るクランク角センサ３２と気筒判別用の電磁ピックアッ
プなどからなる気筒判別センサ３３とが内蔵されてお
り、これらのセンサ３２，３３は、上記エンジン１のカ
ムシャフトに連設されて回動するロータ３１ａに対設さ
れている。尚、上記クランク角センサ３２、気筒判別セ
ンサ３３は、電磁ピックアップなどの磁気センサに限ら
ず、光センサなどでも良い。

【００１８】一方、図４において、符号４１はマイクロ
コンピュータなどからなる制御装置（ＥＣＵ）であり、
ＣＰＵ４２、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４４、バックアップＲ
ＡＭ４４ａ、及び、Ｉ／Ｏ インターフェース４５がバ
スライン４６を介して互いに接続され、定電圧回路４７
から所定の安定化電圧が各部に供給される。

【００１９】上記定電圧回路４７は、ＥＣＵリレー４８
のリレー接点を介して、あるいは直接、バッテリ４９に
接続され、上記ＥＣＵリレー４８のリレーコイルがイグ
ニッションスイッチ５０を介して上記バッテリ４９に接
続されている。さらに、上記バッテリ４９に、燃料ポン
プリレー５１のリレーコイル、及び、この燃料ポンプリ
レー５１のリレー接点を介して燃料ポンプ１８が接続さ
れている。

【００２０】また、上記Ｉ／Ｏ インターフェース４５
の入力ポートには、吸気温センサ７、吸入管圧力センサ
９、スロットルスイッチ１１、冷却水温センサ２５、Ｏ
2センサ２７、クランク角センサ３２、及び、気筒判別
センサ３３が接続されるとともに、上記バッテリ４９が
接続されてバッテリ電圧がモニタされる。

【００２１】一方、上記Ｉ／Ｏ インターフェース４５
の出力ポートには、図示しない点火コイルを介して点火
プラグ３０に接続されるイグナイタ５２が接続され、さ
らに、駆動回路５３を介して、ＩＳＣバルブ１３、サブ
ＩＳＣバルブ１６、ＦＩＣＤバルブ１５、インジェクタ
２２、燃料ポンプリレー５１のリレーコイル、異常発生
を点滅回数のトラブルコードで表示するチェックエンジ
ンランプ（ＥＣＳランプ）５４が接続されている。

【００２２】また、上記ＥＣＵ４１からは、上記Ｉ／Ｏ
インターフェース４５に接続される雄雌一対の車輌チ
ェック用のコネクタ（以下、Ｔ端子と称する）５５が外
部に延出されている。このＴ端子５５は、通常時には解
放状態となっており、ディーラなどの車輌点検時、雄雌
のコネクタを互いに接続すると、異常がある場合、バッ
クアップＲＡＭ４４ａにストアされたトラブルデータに
基づき上記ＥＣＳランプ５４が点滅し、その点滅回数に
より異常が発生した項目を知らせるようになっている。

【００２３】上記ＲＯＭ４３には制御プログラム、及
び、各種マップ類などの固定データが記憶されており、
また、上記ＲＡＭ４４には、上記各センサ類、スイッチ
類の出力信号を処理した後のデータ及び上記ＣＰＵ４２
で演算処理したデータが格納されている。

【００２４】また、上記バックアップＲＡＭ４４ａは、
イグニッションスイッチ５０がＯＦＦのときにも上記定
電圧回路４７から電源が供給されてデータを保持する不
揮発性メモリとして、後述する吸気系異常判定マップ、
異常発生時のトラブルデータなどが記憶される。

【００２５】上記ＣＰＵ４２では、上記ＲＯＭ４３に記
憶されている制御プログラムに従い、上記ＲＡＭ４４に
格納した各種データに基づいて、燃料噴射量、点火時期
などの各種制御量を設定し、対応する信号をインジェク
タ２２、イグナイタ５２などに出力して空燃比制御、点
火時期制御などを行なうとともに、自己診断機能により
異常発生を監視し、異常が発生した場合には、上記ＥＣ
Ｓランプ５４を点灯させて異常発生をドライバーに告知
するとともに、制御をバックアップモードに切換えてフ
ェールセーフを行なう。

【００２６】次に、上記ＥＣＵ４１の自己診断機能とし
ての吸気系の異常判定手順を、図１のフローチャートに
従って説明する。

【００２７】図１のプログラムは、所定時間毎に割込み
実行される吸気系異常判定ルーチンであり、まず、ステ
ップS101で、バックアップＲＡＭ４４ａから初期設定フ
ラグＦＬＡＧ1を読出し、その値を参照する。

【００２８】上記初期設定フラグＦＬＡＧ1は、予めＲ
ＯＭ４３に記憶されている各車輌に共通して適用可能な
大まかな吸気系異常判定マップを、バックアップＲＡＭ
４４ａに転送したことを示すものであり、上記ステップ
S101で、ＦＬＡＧ1＝１のとき、すなわち既にＲＯＭ４
３からバックアップＲＡＭ４４ａにマップデータを転送
済みのときには、ステップS104へジャンプする。

【００２９】一方、上記ステップS101で、ＦＬＡＧ1＝
０のとき、すなわち、ＲＯＭ４３からバックアップＲＡ
Ｍ４４ａにマップデータを転送していない初期状態のと
きには、上記ステップS101からステップS102へ進んで、
ＲＯＭ４３からバックアップＲＡＭ４４ａにマップデー
タを転送し、バックアップＲＡＭ４４ａの吸気系異常判
定マップの初期値を設定すると、ステップS103で、初期
設定フラグＦＬＡＧ1をセットして（ＦＬＡＧ1←１）、
ステップS104へ進む。

【００３０】ステップS104では、エンジン回転数ＮE、
吸入管圧力ＰM、スロットルスイッチ１１の接点状態、
及び、Ｔ端子５５の接続状態を読込み、ステップS105
で、Ｔ端子５５の雄雌のコネクタが互いに接続されてＯ
Ｎとなり、車輌チェック状態となっているか否かを判別
する。

【００３１】そして、上記ステップS105で、Ｔ端子５５
が解放状態でＯＦＦのときには、ステップS108へジャン
プし、Ｔ端子５５が接続されてＯＮのときには、ステッ
プS106で、スロットルスイッチ１１のアイドル接点がＯ
Ｎか否か、すなわち、スロットル全閉状態か否かを判別
し、アイドル接点がＯＦＦでスロットル全閉状態でない
ときにはルーチンを抜け、アイドル接点がＯＮでスロッ
トル全閉状態のときには、ステップS107へ進む。

【００３２】ステップS107では、スロットル全閉走行の
運転状態において、エンジン回転数ＮEと、そのときの
吸入管圧力センサ９によって検出した吸入管圧力ＰMと
を読込み、この吸入管圧力ＰMにより、エンジン回転数
ＮEをパラメータとしてバックアップＲＡＭ４４ａの吸
気系異常判定マップの判定値ＰFAILを更新し、ステップ
S108へ進む。

【００３３】上記吸気系異常判定マップは、図５に示す
ように、スロットル全閉時のエンジン回転数ＮEに対す
る吸入管圧力ＰMを２次元マップとしたものであり、ま
ず、車輌出荷時、システムを起動して各車輌に共通して
適用可能な大まかな吸気系異常判定マップをＲＯＭ４３
からバックアップＲＡＭ４４ａに転送して形成した後、
ＥＣＵ４１のＴ端子５５を接続状態として、スロットル
全閉状態でエンジンを稼働させ、車輌毎の吸入管圧力Ｐ
Mによって、バックアップＲＡＭ４４ａの吸気系異常判
定マップの判定値ＰFAILを書き換えて最適な値とする。

【００３４】また、車輌点検あるいは修理などのためデ
ィーラなどへ車輌が入庫された場合には、調整あるいは
修理が完了すると、ＥＣＵ４１のＴ端子５５が接続され
て車輌チェック状態で、吸気系の異常判定値ＰFAILが自
動的に車輌毎の最適値に再設定され学習される。これに
より、吸気系の異常判定の精度を大幅に向上することが
可能となり、配管の僅かな亀裂などによる異常を確実に
検出することが可能となるのである。

【００３５】尚、上記吸気系異常判定マップの判定値Ｐ
FAILを上記吸入管圧力ＰMにより更新する際、異常判定
に余裕を持たせるため若干の補正を加えても良い。

【００３６】次いで、上記ステップS105あるいは上記ス
テップS107からステップS108へ至ると、実際走行のスロ
ットル全閉時のエンジン回転数ＮEをパラメータとし
て、吸気系異常判定マップから判定値ＰFAILを補間計算
付きで検索し、この判定値ＰFAILと吸入管圧力センサ９
によって検出した吸入管圧力ＰMとを、ステップS109で
比較する。

【００３７】そして、上記ステップS109で、ＰM≦ＰFAI
Lのときには、正常と判定してルーチンを抜け、ＰM＞Ｐ
FAILのときには、吸気系に配管はずれ、配管の亀裂など
が生じて吸入管圧力ＰMが正常時よりも大きくなったこ
とによる異常と判定し、ステップS110で、ＥＣＳランプ
５４を点灯させるとともに、フェールセーフを実行させ
るためのフェールセーフフラグＦＬＡＧ2をセットして
（ＦＬＡＧ2←１）、ルーチンを抜ける。

【００３８】なお、上記フェールセーフフラグＦＬＡＧ
2は、バックアップＲＡＭ４４ａに保存され、修理によ
り吸気系が正常となったとき、ＥＣＵ４１外部に接続す
る図示しない車輌診断装置などからの指令によりクリア
される。

【００３９】一方、エンジン１の燃料噴射制御は、フェ
ールセーフフラグＦＬＡＧ2により通常制御モードとバ
ックアップ制御モードとが選択される。以下、燃料噴射
量設定ルーチンについて、図２のフローチャートに従っ
て説明する。

【００４０】まず、ステップS201で、フェールセーフフ
ラグＦＬＡＧ2の値を参照して、ＦＬＡＧ2＝０のときに
は、吸気系は正常であるため、ステップS202で、通常時
の燃料噴射量Ｔiを設定する。すなわち、エンジン回転
数ＮEと吸入管圧力ＰMとをパラメータとしてマップ検索
などにより基本燃料噴射量Ｔpを設定し、この基本燃料
噴射量Ｔpを、各種増量分補正係数ＣＯＥＦ、空燃比フ
ィードバック補正係数α、学習補正係数ＫBLRC、電圧補
正係数ＴSなどにより補正して燃料噴射量Ｔiを設定する
（Ｔi←Ｔp×ＣＯＥＦ×α×ＫBLRC＋ＴS）。

【００４１】一方、上記ステップS201で、ＦＬＡＧ2＝
１のときには、吸気系に異常が発生しているため、上記
ステップS201からステップS203へ分岐し、予めＲＯＭ４
３に記憶されているバックアップ用パラメータを用いて
バックアップ時の燃料噴射量を設定し、安全に支障がな
い最低限の走行を確保する。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気系の異常を判定するための判定値を個々の車輌毎に最
適値とすることができ、より精密な異常判定を可能とす
ることができるなど優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸気系異常判定ルーチンのフローチャート

【図２】燃料噴射量設定ルーチンのフローチャート

【図３】エンジン制御系の概略図

【図４】電子制御系の回路構成図

【図５】異常判定用マップの説明図

【符号の説明】 １ エンジン ４１ ＥＣＵ（制御装置） ４４ａ バックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ） ＰFAIL 判定値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの制御装置内の書換可能な不揮
   発性メモリに、吸気系が異常か否かを判定するための判
   定値を記憶し、 上記判定値を、所定の条件下のエンジン運転状態で得ら
   れる吸入管圧力に基づいて書き換えることを特徴とする
   エンジンの吸気系異常検出方法。