JPH0833136B2 - 圧力センサ故障時のアイドルアップシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｄジェトロニック方式を採用する自動車用
エンジン等に好適に利用可能な圧力センサ故障時のアイ
ドルアップシステムに関するものである。

［従来の技術］ 電子制御式燃料噴射装置を備えた自動車等のエンジン
では、スロットルバルブをバイパスする補助空気通路に
エアバルブを配置し、このエアバルブをエンジンの冷間
時に開いて吸入空気量を増量させ、暖機中のエンジン回
転を上昇させるようにしている。他方、前記エアバルブ
が閉じられた暖機後においては、エアバルブと並列的に
設けた補助空気通路の開閉弁をエアコン使用時等に開成
させることにより、吸入空気量を増量させてアイドル回
転を上昇させ、負荷の増加に伴う不安定なエンジン回転
を防止するようにしている。

また、かかる電子制御式のエンジンでは、機関の各部
に配置した各種のセンサからの入力情報に基づいて、燃
料噴射弁からの燃料噴射量をエンジン状態に応じて最適
に調節していると同時に、センサの故障あるいはその接
続回路の短絡等によって異常な信号を検出した場合に
は、その異常信号を適度な代替値に置換え、必要限度内
で燃料供給量等を制御するようにしている。例えば、本
発明の先行技術として、特開昭57-52642号公報に示され
るように、吸気圧を検出する圧力センサからの入力信号
に異常が検出されると、その入力信号を適度な代替値に
置換えて燃焼室への燃料供給量を確保し、必要限度内で
車両の移動が行えるようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる手法によると、圧力センサの異常が冷間時ある
いは車両の走行時に検出された場合は、エアバルブやス
ロットルバルブの開弁により、所要量の空気が供給され
てアイドル回転が比較的安定し、車両の走行も可能とな
る。しかしながら、暖機中にあっては、エンジン温度に
支配されている増量補正が多数あり、空燃比がリッチな
状態に偏っていることがある。このような場合に、圧力
センサの異常によりアイドルアップを行うべくエアバル
ブを開成すると、吸入空気量が増加し、エンジン回転が
異常に上昇し、例えばそのような上昇が走行中に発生し
たならば、運転者が予期しない車両の加速につながり、
不快なものとなる場合も発生する可能性がある。また、
暖機完了後においては、エアバルブ等が閉じられている
ため、燃焼室へ供給される空気量は極めて少量になると
ともに、吸気圧信号の固定値への置換えによって、燃料
噴射量が微少の一定量に固定される。しかして、従来の
手法によれば、エアバルブが完全に閉じられた暖機完了
後において、開閉弁はエアコン等の使用時外は閉じられ
ているため、燃焼室に供給される空気量は微量に制限さ
れることになる。そのため、このような状況のもとで、
単に吸気圧の代替値のみを上昇させても実際の吸入空気
量は増量しないため、空燃比が過剰に偏ることになる。
その結果、エンジンを再始動させることが困難となり、
あるいはアイドル時の燃焼が不安定となってストールを
招く恐れがある。

本発明は、このような問題点を解消することを目的と
している。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、吸気圧を検
出する圧力センサ（５）と、スロットルバルブ（10）を
各別にバイパスする補助空気通路（11）・（12）に各別
に配設した開閉弁（14）とエンジン温度が低い時に開成
するエアバルブ（13）とを備え、前記開閉弁（14）を電
子制御装置（４）により開閉制御するように構成された
ものにおいて、前記圧力センサ（５）の異常を検出する
故障検出手段（21）と、前記エアバルブ（13）の開閉を
検出する暖機状態判別手段（22）と、前記エアバルブ
（13）が閉じていると判別された場合に異常時における
圧力センサ出力としてのアイドル時と車両走行時とで各
別に設定されたただ一つの疑似値に基づいて前記開閉弁
（14）を開成して吸入空気量を増量させるとともにその
増量分に相当する量だけ燃料噴射弁（３）からの燃料噴
射量を増量させるアイドル回転数補正手段（23）とを設
けてなることを特徴とする。

［作用］ このような構成によると、故障検出手段（21）により
圧力センサ（５）の異常が検出されると、暖機状態判別
手段（22）によってエアバルブ（13）が閉じられている
か否か、換言すればエンジンの暖機状態が判別される。
そして、暖機完了後と判別された場合には、アイドル回
転数補正手段（23）によって開閉弁（14）が開成され、
補助空気通路（12）から燃焼室への空気量が増量される
とともに、増量された空気量に相当する量の燃料が燃料
噴射弁（３）から増量噴射され、アイドル回転を所要量
上昇させることになる。この場合、増量される空気量及
び燃料噴射量は、異常時における圧力センサ出力として
のアイドル時と車両走行時とで各別に設定されたただ一
つの疑似値に基づいて設定しているので、圧力センサ
（５）が異常になった運転状態に応じた増量値にするこ
とができる。

一方、圧力センサ（５）の異常が検出されても、暖機
状態判別手段（22）によって暖機状態でない、つまりエ
アバルブ（13）が開いていると判別されると、開閉弁
（14）は閉成されて補助空気通路（12）から燃焼室への
空気量の増量はなく、かつ燃料の増量噴射も行われず、
アイドル回転は上昇されることはない。これにより、エ
ンジン温度が低い場合つまり暖機中のエンジン回転の異
常な上昇は防止される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第２図と第３図を参照して
説明する。

第２図は、電子制御式燃料噴射装置を装着した自動車
のエンジンを概略的に示している。

図面に示す電子制御式燃料噴射装置１は、吸気管２に
設けた燃料噴射弁たるインジェクタ３と、インジェクタ
３からの燃料噴射量を吸気圧およびエンジン回転数等に
より算出する電子制御装置４を備えてなる。吸気圧を検
出する圧力センサ５は、吸気管２とスロットルボディ６
との間に介設したサージタンク７に設けてあり、エンジ
ン回転数を検出する回転数センサ８は、ディストリビュ
ータ９に内蔵してある。

一方、前記スロットルボディ６には、スロットルバル
ブ10を各別にバイパスする補助空気通路11、12を設けて
ある。一方の補助空気通路11には、エアバルブ13を配置
してあり、他方の補助空気通路12には、該通路12の開閉
弁14を配置してある。エアバルブ13は、エンジンの冷間
時にのみ開弁して燃焼室15への空気量を増量させ、暖機
中のエンジン回転を上昇させると共に、そのアクチュエ
ータ部に導かれたエンジンの冷却水温が設定値まで上昇
すると、補助空気通路11を閉じるように設定されてい
る。開閉弁14は、バキュウムスイッチングタイプの常閉
形のもので、エアコン使用時等に前記電子制御装置４か
ら電気信号が印加されると、補助空気通路12を開成して
燃焼室15への空気量を増量させ、暖機後のアイドル回転
を上昇させるようになっている。

電子制御装置４は、中央演算処理装置16と、入・出力
インターフェース17、18と、記憶装置19とを備えてなる
通常と同様なもので構成されている。前記入力インター
フェース17には、少なくとも圧力センサ５からの信号ａ
と、回転数センサ８からの信号ｂと、エアバルブ13の開
閉を検出する水温センサ20からの信号ｃとが入力され、
前記出力インターフェース18からは、インジェクタ３と
開閉弁14とに向けて信号ｄ、ｅが出力されるようになっ
ている。

そして、前記圧力センサ５等が正常な運転領域では、
該圧力センサ５や回転数センサ８から逐次入力される信
号ａ、ｂによって吸入空気量を算出するとともに、その
空気量に応じて基本噴射量を演算する。次いで、基本噴
射量にエンジンの運転状況により決定される各種の補正
係数分を増量させて各回毎の燃料噴射量を決定し、その
決定量に相当する時間だけ前記インジェクタ３を作動さ
せて燃料噴射を実行するように設定してある。

一方、圧力センサ５からの入力信号ａに異常が検出さ
れた場合には、その異常信号に置換えて、アイドル時と
車両走行時とで各別に設定された圧力センサ故障時の適
度な代替値で、吸入空気量および燃料噴射量をそれぞれ
算出し、インジェクタ３から燃料噴射を実行するように
設定してある。そして、かかる機能を発揮させるため
に、該電子制御装置４には、前記圧力センサ５の異常を
検出する故障検出手段21と、圧力センサ５の異常が検出
された場合に前記エアバルブ13の開閉を検出する暖機状
態判別手段22と、エアバルブ13が閉じていると判別され
た場合に前記開閉弁14を開成させることによって暖機後
のアイドル回転を上昇させるアイドル回転数補正手段23
との役割をも内蔵させてある。

故障検出手段21は、圧力センサ５自体の故障およびそ
の接続回路の短絡等によって、入力信号ａが規定値外に
ある場合に圧力センサ５の異常を判定するとともに、そ
の入力信号ａを予め設定された適度な代替値に置換える
ようになっている。

暖機状態判別手段22は、エンジンの冷却水温を検出す
る水温センサ20からの入力信号ｃによって、冷却水温が
設定値に満たない場合には前記エアバルブ13の開状態を
判定し、設定値を上回っている場合にはエアバルブ13の
閉状態を判別するように設定してある。

アイドル回転数補正手段23は、エアバルブ13が閉じて
いると判別された場合に、開閉弁14を開成させて燃焼室
15への供給空気量を増量させるとともに、増量させた空
気量に相当する分のアイドル時の代替値を所定値だけ上
昇させるように設定してある。すなわち、燃焼室15への
実際の供給空気量および吸気圧のアイドル代替値を上昇
させることにより目標空気量を増量させて、インジェク
タ３からの燃料噴射量を増量させるようにしてある。

そして、以上のような制御を行うために、上記電子制
御装置４には、第３図に概略的に示すようなプログラム
を内蔵させてある。

先ず、ステップ51では、圧力センサ５から入力された
最新の信号ａによって、圧力センサ５が正常に作動して
いるか否かを判断し、正常に作動していると判別した場
合にはメインルーチンの制御に移行し、異常があると判
断した場合にはステップ52へ進む。ステップ52では、水
温センサ20からの入力信号ｃによって、冷却水温THWが
設定値KIDLTHW以上か否か、すなわちエアバルブ13が開
いているか否かを判断し、エアバルブ13が開成している
と判断した場合にはメインルーチンの実行に移行し、閉
じていると判断した場合にはステップ53へ移行する。ス
テップ53では、開閉弁14に信号ｅを出力して補助空気通
路12を開き、燃焼室15への供給空気量を増量させてステ
ップ54へ進む。ステップ54では、補助空気通路12から導
入される空気量に相当する値だけ、アイドル代替値を上
昇させて目標空気量を増加させ、ステップ55へ移行す
る。ステップ55では、目標空気量に相当する量の燃料噴
射量を算出するとともに、その燃料噴射量に相当する時
間だけ、インジェクタ３を作動させて燃料噴射を実行
し、メインルーチンへ移行する。

このような構成によると、エアバルブ13が閉じられた
暖機後において、圧力センサ５の異常が検出された場合
には、開閉弁14が開成されて燃焼室15への空気量が増量
されるとともに、増量された空気量に相当させて吸気圧
の代替値が上昇される。このため、目標空気量が増量し
て実際の供給空気量と略同量となるため、目標空気量に
応じて燃料噴射量を実行しても、燃焼室内での空燃比の
過剰な偏りが回避されることになる。なお、以上のよう
な制御は、エンジンの運転中繰返し実行されることにな
る。

したがって、このような構成によれば、暖機後に圧力
センサ５の異常が検出されても、エンジンを始動させる
ことが容易になるとともに、暖機後のアイドル回転が適
度に上昇されて燃焼が安定する。その結果、暖機後のエ
ンジンの再始動が困難となったり、燃焼の不安定からス
トールに至るような不具合が防止され、車両を必要限度
内で確実に移動させることができる。

なお、開閉弁は、電子制御装置により直接的に作動さ
れるものに限らず、他の切換弁等を介して間接的に開閉
制御されるものに代えてもよい。

また、前記実施例では、エアバルブの開閉状態を検出
する方策として水温センサを利用したが、エアバルブの
開閉状態は、そのアクチュエータ部の作動を直接的に検
出し得るようなものでもよい。

［発明の効果］ 本発明によると、エアバルブが閉成している暖機中の
各種の増量補正により空燃比がリッチ気味である場合に
は、圧力センサが異常であっても吸入空気量及び燃料噴
射量の増量は行うことを禁止するので、過剰にエンジン
回転数が上昇することを防止でき、かつ暖機後にあって
は確実にアイドル回転を所要量上昇させることができ
る。そして、圧力センサの異常が検出された場合には、
実際の供給空気量および燃料供給量を増量させて、フェ
イルセーフが実行されている間の不安定な燃料供給およ
びアイドル回転を防止することができるので、容易にエ
ンジンを始動させることができるとともに、必要限度内
で確実に車両を移動させることができる信頼性の高い圧
力センサ故障時のアイドルアップシステムを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すクレーム対応図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図は同実施例
の制御手順を示すフロチャート図である。 ４……電子制御装置 ５……圧力センサ 10……スロットルバルブ 11、12……補助空気通路 13……エアバルブ 14……開閉弁 21……故障検出手段 22……暖機状態判別手段 23……アイドル回転数補正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気圧を検出する圧力センサと、スロット
   ルバルブを各別にバイパスする補助空気通路に各別に配
   設した開閉弁とエンジン温度が低い時に開成するエアバ
   ルブとを備え、前記開閉弁を電子制御装置により開閉制
   御するように構成されたものにおいて、前記圧力センサ
   の異常検出する故障検出手段と、前記圧力センサの異常
   が検出された場合に前記エアバルブの開閉を検出する暖
   機状態判別手段と、前記エアバルブが閉じていると判別
   された場合に異常時における圧力センサ出力としてのア
   イドル時と車両走行時とで各別に設定されたただ一つの
   疑似値に基づいて前記開閉弁を開成して吸入空気量を増
   量させるとともにその増量分に相当する量だけ燃料噴射
   弁からの燃料噴射量を増量させるアイドル回転数補正手
   段とを設けてなることを特徴とする圧力センサ故障時の
   アイドルアップシステム。