JPH08144832A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】内燃機関の運転状態を検出するセンサ類と，セ
ンサ類からの運転状態信号に基づいて内燃機関の運転状
態の制御量を演算する制御部と，制御部で演算された制
御量に基づいて内燃機関の運転状態を変更制御するアク
チュエータ類と，内燃機関の運転制御に必要な補機類
と，センサ類，アクチュエータ類，制御部，補機類の診
断を行う診断装置とを制御装置に備え、診断装置で検出
された内燃機関の各部位の劣化度に応じて行われる第１
の制御，第２の制御を備え、第１の制御が行われる劣化
度と、第２の制御が行われる劣化度との間に差を設け
る。 【効果】検出された診断対象の劣化に応じて行われる複
数の制御について、それぞれの制御が行われるべき適確
な劣化度をそれぞれ設定することにより、総合的な内燃
機関の診断制御システムを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
係り、特に、内燃機関の制御システム及び制御に必要な
補機類の各部位の診断装置を備えた内燃機関の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関が正常に動作しているかどうか
を診断することは、内燃機関の制御上極めて重要なこと
である。内燃機関の診断技術は、以前から関心が高く、
いろいろな診断装置，診断方法が開発されている。ま
た、診断により検出された故障に応じて、故障回復制
御，運転性確保制御，排気特性悪化防止制御などを行う
技術も開発されている。例えば、内燃機関の失火検出方
法について、特開平4− 265442号公報が有る。これ
は、内燃機関の失火を検出すると、失火発生の表示と気
筒への燃料供給を停止するものである。

【０００３】ところで、内燃機関の制御システム及び制
御に必要な補機類の各部位の診断において、故障と判定
し運転者などにその旨を表示する診断対象部位の劣化度
と、故障回復制御，運転性確保制御，排気特性悪化防止
制御などを行う診断対象部位の劣化度とは、必ずしも同
一レベルになるとはいえない。これは、前者は、劣化度
が排気特性や運転性に対して与える影響度から定められ
るものであり、後者は、制御システム全体としての内燃
機関の制御性から定められるためである。また、ある診
断対象の故障が他の診断対象の診断精度に影響を与える
場合もある。この場合、検出された劣化度により他の診
断を制限または禁止する必要が有るが、故障と判定する
劣化レベルと他の診断を制限，禁止するレベルとは、必
ずしも同一レベルになるとはいえない。これは、特定の
診断対象の劣化度が他の診断にたいして与える影響が必
ずしも一様ではないためである。

【０００４】内燃機関の制御内容がより複雑になるに伴
い、また、診断の対象がより増えるに伴い、特定の診断
対象を故障と判定する劣化度と、故障回復制御，運転性
確保制御，排気特性悪化防止制御，他の診断の制限，禁
止制御などを行う劣化度とは、同一に扱えなくなってく
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】診断装置を備えた内燃
機関の制御システムにおいて、診断対象の劣化度に応じ
てどう対処するかが重要な問題である。故障と判定され
るべき劣化度に達した場合、運転者等にその旨を表示
し、故障の回復が促されることが必要である。また、機
関の制御性を維持，確保するため検出された劣化度に応
じて、故障回復制御，運転性確保制御，排気特性悪化防
止制御，他の診断の制限，禁止制御などを行うべきであ
る。ここで、前者及び後者の劣化度を同一レベルにする
と内燃機関の制御性や他の診断の精度をいたずらに制限
してしまうことになる。

【０００６】例えば、失火検出について、排気規制値を
満足しなくなる失火率は、一般に１〜３％と言われてい
る。従って、この失火率を検出した場合、運転者に対し
て失火（故障）の発生を表示しなければならない。一
方、同失火率で気筒への燃料供給を停止したり、空燃比
センサによる空燃比のフィードバック制御を停止したり
すると、いたずらに内燃機関の出力を低下させたり、空
燃比の制御性の悪化を生じる。また、空燃比センサの応
答性診断を制限することになる。内燃機関の性能にもよ
るが、これらの制限制御を行う失火率は、故障判定レベ
ルよりも高く設定するべきである。

【０００７】本発明の目的は、検出された診断対象の劣
化に応じて行われる複数の制御について、それぞれの制
御が行われるべき適確な劣化度をそれぞれ設定すること
により、総合的な内燃機関の診断制御システムを提供す
ることにある。

【０００８】

【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、次のように構成される。すなわち、内燃機
関の運転状態を検出するセンサ類と，センサ類からの運
転状態信号に基づいて内燃機関の運転状態の制御量を演
算する制御部と，制御部で演算された制御量に基づいて
内燃機関の運転状態を変更制御するアクチュエータ類
と，内燃機関の運転制御に必要な補機類と，センサ類，
アクチュエータ類，制御部，補機類の診断を行う診断装
置とを制御装置に備え、診断装置で検出された内燃機関
の各部位の劣化度に応じて行われる第１の制御、例え
ば、故障表示と、第２の制御、例えば、故障回復制御，
運転性確保制御，排気特性悪化防止制御，他の診断の制
限，禁止制御などを備え、第１の制御が行われる劣化度
と、第２の制御が行われる劣化度との間に差を設ける。

【０００９】

【作用】本発明は、診断対象の劣化度に応じて適切な制
御を選択遂行することに特徴がある。

【００１０】制御の選択の観点は、先ず故障の判定に有
り、次いで故障回復，運転性確保，排気特性悪化防止に
ある。また、他の診断の精度確保にある。

【００１１】診断対象及びその劣化度に応じて予め定め
られた制御を選択遂行することにより、内燃機関の制御
システム全体としての制御性の確保と診断精度の確保が
実現できる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて以下に説明す
る。

【００１３】図１は本発明の実施例の系統図である。

【００１４】図１において、１は吸入空気量を検出する
エアフローセンサ、２はスロットル開度センサ、３は冷
却水温センサ、４はクランク角センサ、５及び６は空燃
比センサ、７は燃料タンク圧センサ、８は吸気圧センサ
である。また、１１は燃料噴射用インジェクタ、１２は
点火プラグ、１３はＩＳＣバルブ、１４はＥＧＲバル
ブ、１５は２次空気用ポンプ、１６はエバポパージバル
ブである。また２１はコントロールユニット、２２は排
気浄化用の触媒、２３はキャニスタ、２４は燃料タン
ク、２５は内燃機関（以下、エンジン）である。２６は
故障発生の表示装置である。

【００１５】コントロールユニットは、各センサにより
検出されるエンジン状態に基づきエンジンの制御量を演
算し、各アクチュエータに制御量に応じた駆動信号を与
える。燃料供給制御，空燃比制御，点火時期制御，ＩＳ
Ｃ制御，ＥＧＲ制御，２次空気供給制御，エバポパージ
制御などを行う。

【００１６】また、同時にエンジンの制御状態とそれに
応じたエンジン状態の関係より、エンジン制御システム
の診断を行う。例えば、失火の発生については、クラン
ク角センサにより検出されるエンジン回転の変動に基づ
き、予め定められた診断論理により診断される。空燃比
センサについては、空燃比フィードバック制御中のセン
サ出力信号の変化速度により診断する。触媒性能につい
ては、触媒前後の空燃比センサ出力信号の類似性により
診断する。ＥＧＲについては、バルブ作動時の吸気圧変
化量により診断する。２次空気については、ポンプ作動
時の空燃比制御量の変化により診断する。エバポパージ
については、バルブ作動時の空燃比制御量の変化及びタ
ンク圧の変化により診断する。センサ類については、入
力信号の範囲チェックや入力信号とエンジン状態の整合
性により診断される。アクチュエータ類については、制
御信号に応じたエンジン状態の変化により診断される。

【００１７】以上の診断方式は一例であり、他の方式に
よっても診断可能である。例えば、失火検出について
は、イオン電流方式，筒内圧方式，燃焼光方式，トルク
センサ方式などがある。

【００１８】ここで、失火検出を代表例として考える。
前述のように、排気規制値を満たさなくなる失火率は、
機関の性能にもよるが、１〜３％程度と言われている。
従って、この失火率を検出した場合、大気汚染を防止す
るために、運転者に失火の発生を表示し、速やかな機関
の修理を促すことが必要になる。他方、さらに失火の頻
度が増した場合、未燃混合気が大量に触媒に流れるた
め、触媒の熱劣化を招く。この場合、失火発生気筒への
燃料供給を停止し、未燃混合気の触媒への流入を防止す
ることが必要となる。また、排気通路に設けられた空燃
比センサは未燃混合気により、排気をリーンと判定する
ため、空燃比のフィードバック制御の結果として空燃比
は過剰にリッチに制御されてしまう。この場合、空燃比
のフィードバック制御を停止し空燃比が過剰にリッチに
制御されてしまうことを防止することが必要となる。と
ころで、失火発生気筒への燃料供給停止及び空燃比のフ
ィードバック制御停止を行うべき失火率は、機関の性能
や運転状態にもよるが、４〜６％程度である。

【００１９】従って、排気規制値を満たさなくなる失火
率を検出したときに、失火の発生を表示すると共に失火
発生気筒への燃料供給停止及び空燃比のフィードバック
制御停止を行うと、いたずらに機関の出力を低下させた
り、空燃比の制御性を悪化させることになる。また、空
燃比のフィードバック制御停止により、空燃比センサの
応答性診断が制限を受けることになる。各制御は、それ
ぞれの制御が行われるべき失火率の検出に応じて行われ
るべきである。

【００２０】失火率に応じた制御を図２のフローチャー
トを用いて説明する。

【００２１】まず、ステップ５１で機関の瞬時回転速度
を計測する。次にステップ５２で瞬時回転速度を用いて
燃焼状態パラメータの演算を行う。次にステップ５３で
燃焼状態パラメータを用いて失火の発生の有無を判定す
る。次にステップ５４で所定回転数当りの失火率を演算
する。次に、ステップ５５で失火率を判定値１と比較す
る。ここで判定値１は、排気規制値を満たさなくなる所
定の失火率である。もし検出された失火率が判定値１よ
り大きい場合、ステップ５６で失火の発生を表示する。
次にステップ５７で失火率を判定値２と比較する。ここ
で判定値２は、失火発生気筒への燃料供給停止及び空燃
比のフィードバック制御停止を行うべき所定の失火率で
ある。もし検出された失火率が判定値２より大きい場
合、ステップ５８で失火発生気筒への燃料供給停止を行
う。次いでステップ５９で空燃比のフィードバック制御
停止を行う。ここで失火発生気筒への燃料供給停止を行
う失火率と空燃比のフィードバック制御停止を行う失火
率とを同一の値としたが、機関の性能により別個の値を
設定することも可能である。

【００２２】以上により失火率に応じた制御の選択遂行
が可能となる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、検出された診断対象の
劣化に応じて行われる複数の制御について、それぞれの
制御が行われるべき適確な劣化度をそれぞれ設定するこ
とにより、総合的な内燃機関の診断制御システムを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の系統図。

【図２】本発明の一実施例のフローチャート。

【符号の説明】

１…エアフローセンサ、４…クランク角センサ、５，６
…空燃比センサ、２１…コントロールユニット、２２…
触媒、２５…内燃機関、２６…故障表示装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の運転状態を検出するセンサ類
   と，前記センサ類からの運転状態信号に基づいて内燃機
   関の運転状態の制御量を演算する制御部と，前記制御部
   で演算された制御量に基づいて前記内燃機関の運転状態
   を変更制御するアクチュエータ類と，前記内燃機関の運
   転制御に必要な補機類と，前記センサ類，前記アクチュ
   エータ類，前記制御部，前記補機類の診断を行う診断装
   置とを備えた制御装置において、前記診断装置で検出さ
   れた前記内燃機関の各部位の劣化度に応じて行われる複
   数の制御を備え、前記制御が行われる複数の前記劣化度
   の間に差を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記第１の制御が行わ
   れる劣化度に比較して、前記第２の制御が行われる劣化
   度が大きい内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記第１の制御は対象
   部位の故障状態の表示であり、前記第２の制御は内燃機
   関の故障回復制御，運転性確保制御，排気特性悪化防止
   制御，他部位の診断の制限または禁止制御の少なくとも
   一つである内燃機関の制御装置。