JPH09217647A - 吸気圧センサの診断装置 - Google Patents

吸気圧センサの診断装置

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JPH09217647A
JPH09217647A JP2569096A JP2569096A JPH09217647A JP H09217647 A JPH09217647 A JP H09217647A JP 2569096 A JP2569096 A JP 2569096A JP 2569096 A JP2569096 A JP 2569096A JP H09217647 A JPH09217647 A JP H09217647A
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JP
Japan
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intake pressure
pressure sensor
intake
timing
peak timing
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JP2569096A
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English (en)
Inventor
Giyoutou Ou
暁東 王
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気圧センサの故障を正確かつ簡単に行い得
るようにする。 【解決手段】 吸気圧センサからの信号に基づいて、吸
気脈動の1周期において吸気圧力がピークとなるクラン
ク角位置である吸気圧力ピーク時期θPmaxを計測す
る。一方、テーブルを参照して、機関回転数Neから吸
気圧力ピーク時期に対する基本しきい値L1B,L2B
を検索し(S121)、可変バルブタイミング装置(VT
C)の状態に応じた補正係数KVTC(S122)により補
正して、しきい値L1,L2を設定する(S123)。そし
て、吸気圧力ピーク時期θPmax としきい値L1,L2
とを比較し(S124)、L1≦θPmax ≦L2のときに正
常、それ以外のときに故障(NG)と判定する(S12
5)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気通
路(特に吸気マニホールド)内の圧力を検出する吸気圧
センサの診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の吸気圧センサの診断装置では、機
関回転数と機関負荷(基本燃料噴射量)とに応じて吸気
圧力のしきい値(上限値及び下限値)を定めたマップを
用い、吸気圧センサにより検出される吸気圧力と、前記
マップより機関回転数及び機関負荷から検索されるしき
い値とを比較して、吸気圧センサの故障の有無を診断し
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の吸気圧センサの診断装置にあっては、診断の
ためのしきい値を機関回転数と機関負荷という2つのパ
ラメータによってマップ化しなければならず、このマッ
プの適合工数が大で、ROM容量も大となるという問題
点があった。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、吸気圧センサの故障診断をより簡単に実施できる吸
気圧センサの診断装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明では、図1に示すように、吸気圧センサにより検
出される吸気圧力に基づいて、吸気脈動の1周期におい
て吸気圧力がピークとなるクランク角位置である吸気圧
力ピーク時期を計測する吸気圧力ピーク時期計測手段
と、計測された吸気圧力ピーク時期に基づいて吸気圧セ
ンサの故障の有無を診断する故障診断手段とを設けて、
吸気圧センサの診断装置を構成する。
【0006】吸気通路内の吸気圧力は、吸気脈動によっ
て、例えば4気筒内燃機関ではクランク角 180°の周期
で変動し、吸気圧力の絶対値は機関運転状態によって大
きく異なるものの、吸気圧力がピークとなるクランク角
位置である吸気圧力ピーク時期は機関運転状態による変
化が少ない。よって、吸気脈動の1周期における吸気圧
力ピーク時期を計測し、これに基づいて吸気圧センサの
故障の有無を診断するのである。
【0007】請求項2に係る発明では、機関回転数(N
e)に応じて吸気圧力ピーク時期のしきい値を設定する
しきい値設定手段を設け、前記故障診断手段にて、計測
された吸気圧力ピーク時期と前記しきい値とを比較して
吸気圧センサの故障の有無を診断するようにしたことを
特徴とする(図1参照)。吸気圧力ピーク時期は、機関
負荷によってはほとんど変化しないものの、機関回転数
によって変化する。そこで、機関回転数に応じて吸気圧
力ピーク時期のしきい値を設定し、このしきい値との比
較で診断すれば、より正確な診断が可能となる。この場
合、機関回転数に応じて吸気圧力ピーク時期のしきい値
を定めたテーブルを用いることになるが、機関回転数と
いう1つのパラメータで済み、従来のようなマップの場
合に比べ、適合工数は小さくなり、ROM容量も小さく
なるという利点がある。
【0008】請求項3に係る発明では、吸気バルブの開
閉タイミングを制御する可変バルブタイミング装置(V
TC)の作動状態に応じて前記しきい値を補正するしき
い値補正手段を設けたことを特徴とする(図1参照)。
可変バルブタイミング装置を備える場合は、これによっ
て吸気圧力ピーク時期が変化するので、しきい値を補正
することで、より正確な診断が可能となる。
【0009】請求項4に係る発明では、吸気圧センサに
より検出される吸気圧力を平均化処理する平均化処理手
段を設け、前記吸気圧力ピーク時期計測手段にて、平均
化処理後の吸気圧力に基づいて、吸気圧力ピーク時期を
計測するようにしたことを特徴とする(図1参照)。こ
れにより、吸気圧センサの生出力に乗っているノイズの
影響を受けることなく、吸気圧力ピーク時期を正確に計
測することができる。
【0010】請求項5に係る発明では、診断条件として
機関運転状態が定常状態を否かを判定する定常状態判定
手段を設け、定常状態でのみ、前記故障診断手段による
診断を行わせるようにしたことを特徴とする(図1参
照)。これにより、過渡状態での診断ミスを防止するこ
とができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図2は、本発明において診断対象としている吸気
圧センサが装備される内燃機関の一実施例を示してい
る。機関1の吸気通路にはアクセルペダルに実質的に連
動するスロットルバルブ2が設けられており、これによ
り制御された空気は、吸気マニホールド3を通って、各
気筒の吸気バルブ4から各燃焼室内に吸入される。
【0012】ここで、吸気マニホールド3の集合部には
吸気圧センサ5が設けられていて、吸気圧力Pが検出さ
れる。また、吸気バルブ4の直前にインジェクタ6が設
けられており、これにより燃料が噴射供給されて、機関
1の燃焼室内に混合気が生成される。また、吸気バルブ
4の駆動機構には、油圧駆動式の可変バルブタイミング
装置(以下「VTC」という)7が設けられていて、そ
のON/OFF制御により、吸気バルブ4の開閉タイミ
ング(排気バルブとのバルブオーバーラップ)を変化さ
せることができる。
【0013】コントロールユニット8は、マイクロコン
ピュータを内蔵し、各種のセンサからの信号に基づいて
演算処理を行い、インジェクタ6及びVTC7の作動を
制御する。前記各種のセンサとしては、前記吸気圧セン
サ5の他、クランク角センサ9、スロットルセンサ10な
どが設けられている。
【0014】クランク角センサ9は、クランク軸回転に
同期して、基準クランク角(4気筒の場合 180°)毎の
基準信号REFと、単位クランク角(例えば2°)毎の
単位信号POSとを出力し、これらによりクランク角位
置を検出し得ると共に、機関回転数Neを検出可能であ
る。スロットルセンサ10は、ポテンショメータによりス
ロットルバルブ2の開度Tvoを検出可能である。
【0015】ここにおいて、コントロールユニット8
は、吸気圧力Pと機関回転数Neとに基づいて、吸入空
気量に対応した基本燃料噴射量Tpを算出し、これに各
種補正を施して、最終的な燃料噴射量Ti=Tp×CO
EF(COEFは各種補正係数)を定め、このTiに相
当するパルス幅の駆動パルス信号を機関回転に同期した
所定のタイミングでインジェクタ6に出力して、燃料噴
射を行わせる。
【0016】また、コントロールユニット8は、機関運
転状態に応じ、VTC7をON/OFF制御する。すな
わち、高速高負荷領域では、VTC7をON状態にし
て、バルブオーバーラップ大の状態に、吸気バルブ4の
開閉タイミングを制御し、低速低負荷領域では、VTC
7をOFF状態にして、バルブオーバーラップ小の状態
に、吸気バルブ4の開閉タイミングを制御する。
【0017】また、コントロールユニット8は、各種装
置の故障診断を行って、故障と診断した時には警報ラン
プ11を点灯させる等するが、ここでは、本発明に係る吸
気圧センサ5の故障診断についてのみ以下に説明する。
図3に示すように、吸気マニホールド3内の吸気圧力P
は、吸気脈動によって、4気筒内燃機関ではクランク角
180°の周期で変動し、吸気圧力Pの絶対値は機関運転
状態によって大きく異なるものの、吸気圧力Pがピーク
となるクランク角位置である吸気圧力ピーク時期θPma
x は機関運転状態による変化が少ない。よって、吸気脈
動の1周期における吸気圧力ピーク時期θPmax を計測
し、これに基づいて吸気圧センサ5の故障の有無を診断
する。
【0018】かかる吸気圧センサ5の故障診断は、図4
の診断メインルーチン及び図5のサブルーチンに従って
行う。図4の診断メインルーチンについて説明する。本
ルーチンはクランク角2°毎の単位信号POSの発生に
同期して実行される。ステップ1(図にはS1と記して
ある。以下同様)では、診断中フラグFがセットされて
いる(F=1)か否かを判定し、セットされていない場
合は、ステップ2へ進む。
【0019】ステップ2では、4気筒の場合、クランク
角 180°毎の基準信号REFの立上がりか否かを判定す
る。立上がりでない場合は、本ルーチンを終了し、立上
がりの場合に、ステップ3へ進む。ステップ3では、診
断中フラグFをセットして(F=1)、ステップ4へ進
む。また、ステップ1での判定で既に診断中フラグFが
セットされている場合もステップ4へ進む。
【0020】ステップ4では、現クランク角位置を、基
準信号REF発生クランク角位置からのクランク角とし
て知るべく、カウンタCを2°(本ルーチンの実行間隔
分)アップする。ステップ5では、現クランク角位置に
相当するカウンタCと予め定めた計測開始クランク角位
置に相当する値θ1とを比較する。尚、θ1は、図3に
示すように、基準信号REF発生クランク角位置から次
に吸入行程に入る気筒の吸入行程開始クランク角位置ま
でのクランク角とする。
【0021】C<θ1の場合は、本ルーチンを終了し、
C≧θ1の場合は、ステップ6へ進む。ステップ6で
は、診断条件として機関運転状態が定常状態か否かを判
定する。具体的には、機関回転数Neの変化量ΔNe、
基本燃料噴射量Tpの変化量ΔTp、スロットル開度T
voの変化量ΔTvoを算出し、それぞれ下記の条件を満た
すか否かを判定する。この部分が定常状態判定手段に相
当する。
【0022】ΔNeL≦ΔNe≦ΔNeH ΔTpL≦ΔTp≦ΔTpH ΔTvoL≦ΔTvo≦ΔTvoH 尚、ΔNeH、ΔTpH、ΔTvoHはそれぞれのプラス
側制限値、ΔNeL、ΔTpL、ΔTvoLはそれぞれの
マイナス側制限値である。
【0023】判定の結果、定常状態の場合は、ステップ
7へ進む。ステップ7では、吸気圧センサ5により検出
される吸気圧力(生出力Ps)を読込む(サンプリン
グ)。そして、ステップ8では、吸気圧センサ5により
検出される吸気圧力(生出力Ps)を次式により平均化
処理(スムージング処理)して、平均化処理後の吸気圧
力Pを算出する。この部分が平均化処理手段に相当す
る。
【0024】P=〔Ps+(α−1)×P〕/α ここで、αは平均化定数で、α>1である。そして、ス
テップ9では、平均化処理後の吸気圧力Pと記憶中の吸
気圧力ピーク値Pmax とを比較する。比較の結果、P>
Pmax の場合は、ステップ10へ進み、吸気圧力ピーク値
Pmax =Pとして更新すると共に、吸気圧力ピーク時期
θPmax =C(現クランク角位置)として更新する。こ
の部分が吸気圧力ピーク時期計測手段に相当する。
【0025】P≦Pmax の場合は、何もせず、現在まで
の吸気圧力ピーク値Pmax と吸気圧力ピーク時期θPma
x とを維持する。そして、ステップ11では、現クランク
角位置に相当するカウンタCと予め定めた計測終了クラ
ンク角位置に相当する値θ2とを比較する。尚、θ2
は、図3に示すように、基準信号REF発生クランク角
位置から次に吸入行程に入る気筒の吸入行程終了クラン
ク角位置までのクランク角とする。θ2=θ1+ 180°
である。
【0026】C<θ2の場合は、本ルーチンを終了し、
C≧θ2の場合は、ステップ12へ進む。ステップ12で
は、計測された吸気圧力ピーク時期θPmax に基づき、
故障診断手段としての、図5の故障診断サブルーチンに
従って、故障診断を行う。これについては後述する。
【0027】この後は、ステップ13で、診断中フラグF
をリセットし(F=0)、また、カウンタCをリセット
し(C=0)、吸気圧力ピーク値Pmax をクリアして
(Pmax =0)、本ルーチンを終了する。尚、ステップ
6での判定で定常状態ではないと判定された場合は、ス
テップ6からステップ13へ進んで、診断を中止する。次
に図5の故障診断サブルーチンについて説明する。
【0028】ステップ121 では、予め機関回転数Neに
応じて吸気圧力ピーク時期の基本しきい値L1B,L2
Bを記憶させてあるテーブルを参照し、実際の機関回転
数Neから基本しきい値L1B,L2Bを検索する。こ
の部分がしきい値設定手段に相当する。ステップ122 で
は、VTCの作動状態(ON/OFF)を読込み、これ
に応じて基本しきい値に対する補正係数KVTCを設定
する。具体的には、予めVTCの作動状態(ON/OF
F)に応じて補正係数KVTCを記憶させたテーブルを
から検索して設定するが、VTCのON状態(高速高負
荷用)では補正係数KVTCを大、VTCのOFF状態
(低速低負荷用)では補正係数KVTCを小とする。
【0029】ステップ123 では、次式のごとく、基本し
きい値L1B,L2Bに補正係数KVTCを乗じて、し
きい値L1,L2を算出する。この部分がしきい値補正
手段に相当する。 L1=L1B×KVTC L2=L2B×KVTC ステップ124 では、吸気圧力ピーク時期θPmax としき
い値L1,L2とを比較して、下記の条件を満たすか否
かを判定する。この部分が故障診断手段に相当する。
【0030】L1≦θPmax ≦L2 判定の結果、L1≦θPmax ≦L2のときは、正常とみ
なして、本サブルーチンを終了する。これに対し、吸気
圧力ピーク時期θPmax が正常範囲外(θPmax <L1
又はθPmax >L2)のときは、ステップ125 へ進み、
吸気圧センサ5の故障(NG)と判定する。
【0031】故障(NG)と判定したときは、これを運
転者に報知すべき、警報ランプ11を点灯すると共に、必
要により適宜のフェイルセーフ処理を行う。尚、本実施
例では、吸気圧力ピーク時期として、吸気圧力が最大側
のピークとなるクランク角位置を計測するようにした
が、吸気圧力が最小側のピークとなるクランク角位置を
計測するようにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る発
明によれば、吸気圧センサにより検出される吸気圧力よ
り、吸気脈動の1周期における吸気圧力ピーク時期を計
測し、これに基づいて吸気圧センサの故障の有無を診断
しており、吸気圧力ピーク時期は機関運転状態による変
化が少ないので、吸気圧センサの故障診断をより簡単に
実施することができるという効果が得られる。
【0033】請求項2に係る発明によれば、機関回転数
に応じて吸気圧力ピーク時期のしきい値を設定するの
で、より正確な診断が可能となる。また、機関回転数に
応じて吸気圧力のしきい値を定めたテーブルを用いるこ
とになるが、機関回転数という1つのパラメータで済
み、従来のようなマップの場合に比べ、適合工数は小さ
くなり、ROM容量も小さくなる。
【0034】請求項3に係る発明によれば、VTCの作
動状態に応じてしきい値を補正することにより、より正
確な診断が可能となる。請求項4に係る発明によれば、
吸気圧センサにより検出される吸気圧力を平均化処理
し、平均化処理後の吸気圧力から吸気圧力ピーク時期を
計測するので、吸気圧センサの生出力に乗っているノイ
ズの影響を受けることなく、吸気圧力ピーク時期を正確
に計測できる。
【0035】請求項5に係る発明によれば、診断条件と
して定常状態を否かを判定して、定常状態でのみ診断を
行わせることで、過渡状態での診断ミスを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図
【図2】 本発明の一実施例のシステム図
【図3】 吸気圧センサの故障診断の原理説明図
【図4】 診断メインルーチンのフローチャート
【図5】 サブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
1 機関 2 スロットルバルブ 3 吸気マニホールド 4 吸気バルブ 5 吸気圧センサ 6 インジェクタ 7 VTC 8 コントロールユニット 9 クランク角センサ 10 スロットルセンサ 11 警報ランプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気通路内の圧力を検出する吸
    気圧センサの診断装置であって、 吸気圧センサにより検出される吸気圧力に基づいて、吸
    気脈動の1周期において吸気圧力がピークとなるクラン
    ク角位置である吸気圧力ピーク時期を計測する吸気圧力
    ピーク時期計測手段と、 計測された吸気圧力ピーク時期に基づいて吸気圧センサ
    の故障の有無を診断する故障診断手段と、 を含んで構成される吸気圧センサの診断装置。
  2. 【請求項2】機関回転数に応じて吸気圧力ピーク時期の
    しきい値を設定するしきい値設定手段を設け、前記故障
    診断手段にて、計測された吸気圧力ピーク時期と前記し
    きい値とを比較して吸気圧センサの故障の有無を診断す
    るようにしたことを特徴とする請求項1記載の吸気圧セ
    ンサの診断装置。
  3. 【請求項3】吸気バルブの開閉タイミングを制御する可
    変バルブタイミング装置の作動状態に応じて前記しきい
    値を補正するしきい値補正手段を設けたことを特徴とす
    る請求項2記載の吸気圧センサの診断装置。
  4. 【請求項4】吸気圧センサにより検出される吸気圧力を
    平均化処理する平均化処理手段を設け、前記吸気圧力ピ
    ーク時期計測手段にて、平均化処理後の吸気圧力に基づ
    いて、吸気圧力ピーク時期を計測するようにしたことを
    特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の
    吸気圧センサの診断装置。
  5. 【請求項5】診断条件として機関運転状態が定常状態を
    否かを判定する定常状態判定手段を設け、定常状態での
    み、前記故障診断手段による診断を行わせるようにした
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに
    記載の吸気圧センサの診断装置。
JP2569096A 1996-02-13 1996-02-13 吸気圧センサの診断装置 Pending JPH09217647A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004013478A1 (ja) * 2002-07-31 2004-02-12 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha エンジン制御装置
JP2006504113A (ja) * 2002-10-23 2006-02-02 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 内燃機関の範囲内の測定変数を検出する、少なくとも3つのセンサの検査方法
CN112302817A (zh) * 2020-10-28 2021-02-02 中国第一汽车股份有限公司 一种进气压力传感器故障诊断方法、装置、设备及存储介质

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