WO2004013477A1

WO2004013477A1 - エンジン制御装置

Info

Publication number: WO2004013477A1
Application number: PCT/JP2003/004663
Authority: WO
Inventors: Michihisa Nakamura
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2005-01-31
Also published as: TW200403388A; AU2003236225A1; TWI222492B

Abstract

クランク角度センサが断線したときの異常も検出できるようにしてクランクパルス異常を確実に検出できるようにする。クランクパルスを所定時間以上検出できなくなったら、４ストロークエンジンのクランクシャフト二回転分以上、つまり１サイクル分以上の吸気圧力の変動値ΔＰを算出し、当該吸気圧力変動値ΔＰが閾値ΔＰ0以上である状態が所定値ＣＮＴ0以上継続したらクランクパルス異常であると判定する。吸気圧力変動値ΔＰはエンジン回転数が小さいほど小さく、スロットル開度が大きいほど小さいので、閾値ΔＰ0は吸気圧力変動値ΔＰの最小値より少し小さな値に設定することにより、より一層、クランクパルス異常を確実に検出することができる。

Description

明細書

エンジン制御装置技術分野

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に関するものであり、特に燃料を噴射する燃料噴射装置を備えたエンジンの制御に好適なものである。

背景技術

近年、インジェクタと呼ばれる燃料噴射装置が普及するにつれて、燃料を噴射するタイミングや噴射燃料量、つまり空燃比などの制御が容易になり、高出力化、低燃費化、排ガスのクリーン化などを促進することができるようになった。このうち、特に燃料を噴射するタイミングについては、厳密には吸気バルブの状態、つまり一般的にはカムシャフトの位相状態を検出し、それに合わせて燃料を噴射するのが一般的である。しかしながら、カムシャフトの位相状態を検出するための所謂力ムセンサは高価であり、特に二輪車などではシリンダヘッドが大型化するなどの問題があって採用できないことが多い。そのため、例えば特開平 1 0— 227252 号公報では、クランクシャフトの位相状態及び吸気圧力を検出し、それらから気筒の行程状態を検出するエンジン制御装置が提案されている。従って、この従来技術を用いることにより、カムシャフトの位相を検出することなぐ行程状態を検出することができるので、その行程状態に合わせて燃料の噴射タイミングなどを制御することが可能となる。

ところで、前述したクランクシャフトの位相は、例えばクランクシャフト自身或いはそれと同期回転する部材の外周に爪を形成し、この爪の移動の状態を磁気センサ等のクランクシャフト位相検出手段で検出することにより検出できるが、例えばこの磁気センサ等のクランクシャフト位相検出手段が断線等の異常状態となり、出力値が一定値となると、前記カムセンサを持たない従来のエンジン制御装置では、エンジン力《停止しているためにクランクシャフト位相検出手段がクランクシャフ卜の位相を検出できなくなつているのか、或いは前述め断線等の異常状態によりクランクシャフトの位相を検出できなくなつているのかの判別ができなし、。つまり、単にクランクシャフトの位相が検出できないだけでは、クランクシャフト位相検出手段の異常は検出できないことになる。

本発明は前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、クランクシャフト位相検出手段の異常を確実に検出することが可能なエンジン制御装置を提供することを目的とするものである。発明の開示

而して、本発明のエンジン制御装置は、クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、エンジンの吸気管内の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記クランクシャフト位相検出手段で検出されたクランクシャフトの位相及び前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力に基づいてエンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段と、前記クランクシャフト位相検出手段がクランクシャフトの位相を検出しておらず、且つ前記吸気圧力検出手段で検出された所定時間内の吸気圧力の変動が所定値以上であるときに前記クランクシャフト位相検出手段が異常であると検出するクランクシャフト位相異常検出手段とを備えたことを特徴とするものである。図面の簡単な説明

図 1は、オートバイ用のエンジン及びその制御装置の概略構成図である。図 2は、図 1のエンジンでクランクパルスを送出する原理の説明図である。図 3は、本発明のエンジン制御装置の一実施形態を示すブロック図である。図 4は、クランクシャフトの位相と吸気圧力から行程状態を検出する説明図である。

図 5は、吸入空気量算出部のブロック図である。

図 6は、吸気圧力から吸入空気の質量流量を求める制御マップである。

図 7は、燃料噴射量算出部及び燃料挙動モデルのブロック図である。

図 8は、図 1のエンジンコントロールユニットで行われる吸気圧力異常検出の演算処理を示すフローチャートである。

図 9は、図 8の演算処理で用いられる制御マップである。図 1 0クランク角度センサが断線したときの吸気圧力信号の説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図 1は、例えばオートパイ用のエンジン及びその制御装置の一例を示す概略構成である。このエンジン 1は、 4気筒 4サイクルエンジンであり、シリンダボディ 2、クランクシャフト 3、ピストン 4、燃焼室 5、吸気管 6、吸気バルブ 7、排気管 8、排気バルブ 9、点火プラグ 1 0、点火コイル 1 1を備えている。また、吸気管 6内には、ァクセル開度に応じて開閉されるスロットルバルブ 1 2力《設けられ、このスロットルバルブ 1 2の下流側の吸気管 6に、燃料噴射装置としてのインジェクタ 1 3が設けられてし、る。このインジ: cクタ 1 3は、燃料タンク 1 9内に配設されているフィルタ 1 8、燃料ポンプ 1 7、圧力制御バルブ 1 6に接続されている。なお、このエンジン 1は所謂独立吸気系であり、前記インジェクタ 1 3は、各気筒の各吸気管 6に設けられている。このエンジン" Iの運転状態は、エンジンコントロールユニット 1 5によって制御される。そして、このエンジンコントロールユニット 1 5の制御入力、つまりエンジン 1の運転状態を検出する手段として、クランクシャフト 3の回転角度、つまり位相を検出するためのクランク角度センサ 20、シリンダボディ 2の温度又は冷却水温度、即ちエンジン本体の温度を検出する冷却水温度センサ 21、排気管 8内の空燃比を検出する排気空燃比センサ 22、吸気管 6内の吸気圧力を検出するための吸気圧力センサ 24、吸気管 6内の温度、即ち吸気温度を検出する吸気温度センサ 25 が設けられている。そして、前記エンジンコントロールユニット 1 5は、これらのセンザの検出信号を入力し、前記燃料ポンプ 1 7、圧力制御バルブ 1 6、インジェクタ 1 3、点火コイル 1 1に制御信号を出力する。

ここで、前記クランク角度センサ 20から出力されるクランク角度信号の原理について説明する。本実施形態では、図 2aに示すように、クランクシャフト 3の外周に、略等間隔で複数の歯 23を突設し、その接近を磁気センサ等のクランク角度センサ 20で検出して、適宜電気的処理を施してパルス信号を送出する。各歯 23間の周方向へのピッチは、クランクシャフト 3の位相（回転角度）にして 30° であり、各歯 23の周方向への幅は、クランクシャフト 3の位相（回転角度）にして 1 0° としてし、る。但し、一箇所だけ、このピッチに従っておらず、その他の歯 23のピッチに対して二倍のピッチになっている箇所がある。それは、図 2aに二点鎖線で示すように、本来、歯のある部分に歯がない、特殊な設定になっており、この部分が不等間隔に相当する。以下、この部分を歯抜け部とも記す。

従って、クランクシャフト 3が等速回転しているときの各歯 23のパルス信号列は図 2bのように表れる。そして、図 2aは圧縮上死点時の状態を示している（排気上死点も形態としては同じである）が、この圧縮上死点時の直前のパルス信号を図示" 0"とし、その次のパルス信号に図示" 1 "、次のパルス信号に図示" 2"、といつた順で図示" 4"までナンバリング (番号付け)する。この図示" 4"のパルス信号に相当する歯 23の次は歯抜け部なので、それを、あたかも歯が存在すると考えて 1 歯余分にカウントし、次の歯 23のパルス信号には図示" 6"とナンバリングする。これを繰り返してゆくと、今度は図示" 1 6"のパルス信号の次に歯抜け部が接近するので、前述と同様に 1歯余分にカウン卜し、次の歯 23のパルス信号には図示" 1 8"とナンバリングする。クランクシャフト 3が二回転すると、 4つの行程のサイクルが全て完了するので、図示" 23"までナンバリングが済んだら、次の歯 23のパルス信号には再び図示" 0"とナンバリングする。原則的に、この図示" 0"とナンバリングされた歯 23のパルス信号の直後が圧縮上死点になっているはずである。このように、検出されたパルス信号列、又はその単体のパルス信号をクランクパルスと定義する。そして、このクランクパルスに基づいて、後述のようにして行程検出を行うと、クランクタイミングを検出することができる。なお、前記歯 23は、クランクシャフト 3と同期回転する部材の外周に設けても、全く同じである。

一方、前記エンジンコントロールユニット 1 5は、図示されないマイクロコンピュータなどによって構成されている。図 3は、このエンジンコントロールユニット 1 5内のマイクロコンピュータで行われるエンジン制御演算処理の実施形態を示すブロック図である。この演算処理では、前記クランク角度信号からエンジン回転数を算出するエンジン回転数算出部 26と、同じくクランク角度信号及び前記吸気圧力信号力、らクランクタイミング情報、即ち行程状態を検出するクランクタイミング検出部 2 7と、このクランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込み、前記吸気温度信号及び前記吸気圧力信号から吸入空気量を算出する吸入空気量算出部 28と、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたエンジン回転数及び前記吸入空気量算出部 28で算出された吸入空気量に基づいて目標空燃比を設定したり、加速状態を検出したりすることにより、燃料噴射量と燃料噴射時期を算出設定する燃料噴射量設定部 29と、前記クランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込み、前記燃料噴射量設定部 29で設定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じた噴射パルスを前記インジェクタ 1 3に向けて出力する噴射パルス出力部 30と、前記クランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込み、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたエンジン回転数及び前記燃料噴射量設定部 29で設定された燃料噴射量に基づいて点火時期を設定する点火時期設定部 31と、前記クランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報を読込み、前記点火時期設定部 31で設定された点火時期に応じた点火パルスを前記点火コイル 1 1に向けて出力する点火パルス出力部 32とを備えて構成される。

前記エンジン回転数算出部 26は、前記クランク角度信号の時間変化率から、ェンジンの出力軸であるクランクシャフトの回転速度をエンジン回転数として算出する。具体的には、前記隣合う歯 23間の位相を、対応するクランクパルス検出所要時間で除したエンジン回転数の瞬間値と、その移動平均値からなるエンジン回転数の平均値とを算出する。

前記クランクタイミング検出部 27は、前述した特開平 1 0— 227252号公報に記載される行程判別装置と同様の構成を有し、これにより例えば図 4に示すように各気筒毎の行程状態を検出し、それをクランクタイミング情報として出力する。即ち、 4サイクルエンジンにおいて、クランクシャフトとカムシャフトとは所定の位相差で常時回転し続けているから、例えば図 4に示すようにクランクパルスが読込まれ.ているとき、前述した歯抜け部から四番目の図示" 9"又は" 21 "のクランクパルスは排気行程か又は圧縮行程の何れかである。周知のように、排気行程では排気バルブが開き、吸気バルブが閉じているので吸気圧力が高く、圧縮行程の初期は、未だ吸気バルブが開いているために吸気圧力が低ぐ若しくは吸気バルブが閉じていても、先行する吸気行程で吸気圧力が低くなつている。従って、吸気圧力が低いときの図示 "21 "のクランクパルスは圧縮行程にあることを示しており、図示" 0"のクランクパルスが得られた直後が圧縮上死点になる。このようにして、何れかの行程状態が検出できたら、この行程の間を、クランクシャフトの回転速度で補間すれば、現在の行程状態を更に細かく検出することができる。また、このように何れか気筒の行程が検出できれば、本実施形態の四つの気筒は所定の位相差で常時回転し続けているから、その他の気筒の行程も自ずと検出できる。

前記吸入空気量算出部 28は、図 5に示すように、前記吸気圧力信号及びクランクタイミング情報から吸気圧力を検出する吸気圧力検出部 281と、吸気圧力から吸入空気の質量流量を検出するためのマップを記憶している質量流量マップ記憶部 282と、この質量流量マップを用いて、検出された吸気圧力に応じた質量流量を算出する質量流量算出部 283と、前記吸気温度信号から吸気温度を検出する吸気温度検出部 284と、前記質量流量算出部 283で算出された吸入空気の質量流量と前記吸気温度検出部 284で検出された吸気温度とから吸入空気の質量流量を補正する質量流量補正部 285とを備えて構成されている。つまり、前記質量流量マップは、例えば吸気温度 20°Cのときの質量流量で作成されているため, 実際の吸気温度 (絶対温度比)でこれを補正して吸入空気量を算出する。

本実施形態では、圧縮行程における下死点から吸気バルブ閉じタイミング間の吸気圧力値を用いて吸入空気量を算出する。即ち、吸気バルブ解放時は吸気圧力と気筒内圧力とがほぼ同等となるため、吸気圧力と気筒内容積及び吸気温度が分かれば気筒内空気質量を求めることができる。しかしながら、吸気バルブは圧縮行程開始後もしばらく開いているため、この間に気筒内と吸気管との間で空気が出入りして、下死点以前の吸気圧力から求めた吸入空気量は、実際に気筒内に吸入された空気量と異なる可能性がある。そのため、同じ吸気バルブ解放時でも、気筒内と吸気管との間で空気の出入りがなし、圧縮行程の吸気圧力を用いて吸入空気量を算出する。なお、更に厳密を期すために、既燃ガス分圧の影響を考慮して、それと相関の高いエンジン回転数を用いて、実験で求めたエンジン回転数に応じた補正を施してもよい。

また、独立吸気系である本実施形態では、吸入空気量算出のための質量流量マップは、図 6に示すように、吸気圧力と比較的リニアな関係のものを用いている ₍ これは、求める空気質量がボイルシャルルの法則（PV=nRT)に基づいているためである。これに対して、吸気管が全ての気筒で連結されている場合には、他の気筒の圧力の影響により、吸気圧力気筒内圧力という前提が成り立たないため、図に破線で示すようなマップを用いなければならない。

前記燃料噴射量設定部 29は、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたェンジン回転数 26及び前記吸気圧力信号に基づいて定常時目標空燃比を算出する定常時目標空燃比算出部 33と、この定常時目標空燃比算出部 33で算出された定常時目標空燃比及び前記吸入空気量算出部 28で算出された吸入空気量に基づいて定常時燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出する定常時燃料噴射量算出部 34と、この定常時燃料噴射量算出部 34で定常時燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出するのに用いられる燃料挙動モデル 35と、前記クランク角度信号及び吸気圧力信号及びクランクタイミング検出部 27で検出されたクランクタイミング情報に基づいて加速状態を検出する加速状態検出手段 41と、この加速状態検出手段 41で検出された加速状態に応じて、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたエンジン回転数に応じた加速時燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出する加速時燃料噴射量算出部 42とを備えている。前記燃料挙動モデル 35は、実質的に、前記定常時燃料噴射量算出部 34と一体のものである。即ち、燃料挙動モデル 35がなければ、吸気管内噴射を行う本実施形態では、正確な燃料噴射量や燃料噴射時期の算出設定ができないのである。なお、燃料挙動モデル 35は、前記吸気温度信号及びエンジン回転数及び冷却水温度信号を必要とする。

前記定常時燃料噴射量算出部 34と燃料挙動モデル 35とは、例えば図 7のプロック図のように構成されている。ここでは、前記インジェクタ 1 3から吸気管 6内に噴射される燃料噴射量を M_F__1NJ、そのうち吸気管 6壁に付着する燃料付着率を Xとすると、前記燃料噴射量 M_F__INJのうち、気筒内に直接噴射される直接流入量は ( ( 1 -X) X M_F._INJ )となり、吸気管壁に付着する付着量は (X X M_MNJ )となる。この付着した燃料のうちの幾らかは吸気管壁に沿って気筒内に流れ込む。その残量を燃料残留量 M_F— _BUFとすると、この燃料残留量 M_F— _BUFのうち、吸気流れによつて持ち去られる持ち去り率を τとすると、持ち去られて気筒内に流入する流入量は（て X M_F— _BUF )となる。

そこで、この定常時燃料噴射量算出部 34では、まず前記冷却水温度 T_wから冷却水温補正係数テーブルを用いて冷却水温補正係数 K_wを算出する。一方、前記吸入空気量 M_A__MANに対し、例えばスロットル開度が零であるときに燃料をカツ卜する燃料カットルーチンを行い、次に吸入空気温度 T_Aを用いて温度補正された空気流入量 M_Aを算出し、これに前記目標空燃比 AF。の逆比を乗じ、更に前記冷却水温補正係数 K_wを乗じて要求燃料流入量 M_Fを算出する。これに対して、前記ェンジン回転数 N_E及び吸気圧力 P_A__MANから燃料付着率マップを用いて前記燃料付着率 Xを求めると共に、同じくエンジン回転数 N_E及び吸気圧力 P_A_國から持ち去り率マップを用いて前記持ち去り率 τを算出する。そして、前回の演算時に求めた燃料残留量 M_F__BUFに前記持ち去り率 τを乗じて燃料持ち去り量 M_F__TAを算出し、これを前記要求燃料流入量 M_Fから減じて前記燃料直接流入量 M_F__DIRを算出する。前述のように、この燃料直接流入量 M_F— _DIRは、前記燃料噴射量 MF の（1—X) 倍であるから、ここでは（1—X)で除して定常時燃料噴射量 M_F__1NJを算出する。また、前回までに吸気管に残留した燃料残留量 M_F__BUFのうち、 ( (l - r ) M_F__BUF ) が今回も残留するため、これに前記燃料付着量 (X X M_F__1NJ )を和して、今回の燃料残留量 M_F__BUFとする。

なお、前記吸入空気量算出部 28で算出される吸入空気量が、これから爆発 (膨張)行程に入る吸気行程の一つ前のサイクルの吸気行程の終盤又はそれに続く圧縮行程の初期で検出されたものであるため、この定常時燃料噴射量算出部 34 で算出設定される定常時燃料噴射量及び燃料噴射時期も、その吸入空気量に応じた、一つ前のサイクルの結果である。

また、前記加速状態検出部 41は、加速状態閾値テーブルを有している。これは，前記吸気圧力信号のうち、現在と同じ行程、具体的には排気行程か又は吸気行程で且つ同じクランク角度での吸気圧力と現在の吸気圧力との差分値を求め、その値を所定の値と比較して加速状態であることを検出するための閾値であり、具体的には各クランク角度毎に異なる。従って、加速状態の検出には、前記吸気圧力の前回値との差分値を、各クランク角度で異なる所定値と比較して行う。なお、加速状態の検出は、前回加速状態が検出されてから所定サイクル経過後に行う _c また、前記加速時燃料噴射量算出部 42は、前記加速状態検出部 41で加速状態が検出されたときに、前記吸気圧力の現在値と前回値との差分値、及びェンジン回転数 N_Eに応じた加速時燃料噴射量 M_F__ACCを三次元マップから算出する。なお、この実施形態では加速時燃料噴射時期を、前記加速状態検出部 41で加速状態が検出されたときとし、つまり加速状態が検出されたら、即座に前記加速時燃料噴射量 M_F__ACCを噴射するものとする。

また、前記点火時期設定部 31は、前記エンジン回転数算出部 26で算出されたエンジン回転数及び目標空燃比算出部 33で算出された目標空燃比に基づいて基本点火時期を算出する基本点火時期算出部 36と、前記加速時燃料噴射量算出部 42で算出された加速時燃料噴射量に基づいて前記基本点火時期算出部 3 6で算出された基本点火時期を補正する点火時期補正部 8とを備えて構成される _c 前記基本点火時期算出部 36は、現在のエンジン回転数と、そのときの目標空燃比で、最も発生トルクが大きくなる点火時期をマップ検索などにより求め、基本点火時期として算出する。つまり、この基本点火時期算出部 36で算出される基本点火時期は、前記定常時燃料噴射量算出部 34と同様に、一つ前のサイクルの吸気行程の結果に基づいている。また、前記点火時期補正部 38では、前記加速時燃料噴射量算出部 42で算出された加速時燃料噴射量に応じ、この加速時燃料噴射量が前記定常時燃料噴射量に加算されたときの気筒内空燃比を求め、その気筒内空燃比が前記定常時目標空燃比算出部 33で設定された目標空燃比と大きく異なるときに、当該気筒内空燃比、エンジン回転数、吸気圧力を用いて新たな点火時期を設定することで点火時期を補正するものである。

このように本実施形態のエンジン制御装置は、カムセンサ及びスロットルセンサを用いることなぐ吸気圧力及びクランクパルスを用いてエンジンの運転状態を適切に制御することができる。エンジンが停止しているときには、クランクシャフトが回転していないので、クランクパルスは発生せず、勿論、磁気センサ等で構成されるクランク角度センサ 20もクランクパルスを出力しなし、。し力、しな力ら、この磁気センサ等で構成されるクランク角度センサ 20が断線等の異常状態となったときもクランクパルスを出力しないから、単にクランクパルスの検出状態だけでは、クランク角度センサ 20、即ちクランク位相検出手段の異常を検出できない。

そこで、前記エンジンコントロールユニット 1 5内では、図 8に示す演算処理によつて吸気圧力センサの異常検出を行う。この演算処理は、例えば 1 Omsec.程度に設定された所定サンプリング時間 ΔΤ毎にタイマ割込処理によって行われる。また、この演算処理では、特に通信のためのステップを設けていないが、演算に必要な情報は随時読込まれるし、演算の結果は随時記憶される。

この演算処理では、まずステップ S1でクランクパルスを検出できないか否かを判定し、クランクパルスを検出できない場合にはステップ S2に移行し、そうでない場合にはステップ S3に移行する。

前記ステップ S2では、予め設定された所定時間以上クランクパルスを検出できないか否かを判定し、所定時間以上クランクパルスを検出できない場合にはステップ S4に移行し、そうでない場合には前記ステップ S3に移行する。

前記ステップ S3では、少なくともクランクシャフト二回転分に相当する所定時間にわたり、所定時間毎に吸気圧力を読込んでからステップ S5に移行する。

前記ステップ S5では、前記ステップ S4で読込んだ吸気圧力が全て図 9の正常領域内にあるか否かを判定し、検出吸気圧力が全て正常領域内に或る場合にはステップ S6に移行し、そうでない場合にはステップ S7に移行する。この正常領域は、例えば吸気圧力センサの出力値の上限値近傍並びに下限値近傍を除く出力領域を示す。

前記ステップ S7では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、吸気圧力異常判定を行うと共に、所定のフェールセーフ処理を行ってから演算処理を終了する。このフヱールセーフ処理とは、例えば気筒毎に点火を次第に間引くとか, 各気筒の点火を次第に遅角側に移行するとか、スロットルを、最初は速ぐその後, ゆっくりと閉じるなどにより、エンジントルクを漸減することや、或いは異常表示を行うことなどが挙げられる。

これに対し、前記ステップ S6では、前記ステップ S4で読込んだ吸気圧力の最大値と最小値との差から吸気圧力変動値 Δ Ρを算出してからステップ S8に移行する。

前記ステップ S8では、前記ステップ S6で算出された吸気圧力変動値 Δ Ρが予め設定された吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。以上であるか否かを判定し、当該吸気圧力変動値 Δ Ρが吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。以上である場合にはステップ S9に移行し、そうでない場合には前記ステップ S3に移行する。前記ステップ S3では、クランクパルス異常カウンタ CNTを" 0"【こクリアしてからメインプログラムに復帰する。

—方、前記ステップ S9では、前記クランクパルス異常カウンタ CNTをインクリメントしてからステップ S1 0に移行する。

前記ステップ S1 0では、前記クランクパルス異常カウンタ CNTが予め設定された所定値 CNT。以上であるか否かを判定し、当該クランクパルス異常カウンタ CN Tが所定値 CNT。以上である場合にはステップ S1 1に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。

前記ステップ S1 1では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、クランクパルス異常判定を行うと共に、所定のフェールセーフ処理を行ってから演算処理を終了する。このフェールセーフ処理も、前述した吸気圧力異常判定時と同様に、例えば気筒毎に点火を次第に間引くとか、各気筒の点火を次第に遅角側に移行するとか、スロットルを、最初は速く、その後、ゆっくりと閉じるなどにより、エンジントルクを漸減することや、或いは異常表示を行うことなどが挙げられる。

この演算処理によれば、クランクシャフト二回転、即ち 1サイクル分以上の吸気圧力変動値 Δ Ρを算出し、この吸気圧力変動値 Δ Ρが予め設定された吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。以上である状態が所定値 CNT。以上繰り返されると、クランクパルス異常と判定すると共に前述したようなフヱールセーフ処理が行われる。

図 1 1は、クランクシャフトが回転し続けているとき、つまりエンジンが運転し続けているときにクランク角度センサが断線等の異常状態となったときの吸気圧力センサ及びクランク角度センサの出力を示したものである。図から明らかなように、クランク角度センサが断線等の異常状態となるとクランクパルスが検出されなくなるが、エンジンが運転し続けている限り、前述のように吸気圧力の変動が生じる。従って、クランクパルスが所定時間以上検出されなくなったら、クランクシャフト二回転分、即ち 1サイクル分以上の吸気圧力を検出し、その最大値と最小値との差, つまり吸気圧力変動値 Δ Ρを算出し、その吸気圧力変動値 Δ Ρが閾値 Δ Ρ。以上であるときにクランク角度センサに何らかの異常が生じていると判定することができる。

ところで、前記クランクシャフトが回転しているとき、つまりエンジンが運転しているときのクランクシャフト二回転内の、即ち 1サイクル内の吸気圧力変動は、ェンジン回転数が小さいほど小さく、スロットル開度が大きいほど小さし、。従って、より確実にクランクパルスの異常を検出するためには、実際に発生する吸気圧力変動の最小値より少し小さな値を前記吸気圧力変動閾値 Δ Ρ。に設定すればよい。なお、本実施形態では、吸気管内噴射型エンジンについてのみ詳述したが、本発明のエンジン制御装置は、気筒内噴射型エンジン、所謂直噴型エンジンにも適用可能である。但し、直噴型エンジンでは、吸気管に燃料が付着することはないから、それを考慮する必要はなぐ空燃比の算出には噴射される燃料量総量を代入すればよい。

また、前記実施形態では、気筒数が 4気筒の、所謂マルチシリンダ型エンジンについて詳述したが、本発明のエンジン制御装置は、単気筒エンジンにも同様に展開できる。

また、エンジンコントロールユニットは、マイクロコンピュータに代えて各種の演算回路で代用することも可能である。産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明のエンジン制御装置によれば、クランクシャフト位相検出手段がクランクシャフトの位相を検出しておらず、且つ吸気圧力検出手段で検出された所定時間内の吸気圧力の変動が所定値以上であるときに当該クランクシャフト位相検出手段が異常であると検出する構成としたため、磁気センサ等のクランクシャフト位相検出手段が断線等の異常状態となって出力値が一定値となったときでも、その異常を確実に検出することができる。

Claims

請求の範囲

1. クランクシャフトの位相を検出するクランクシャフト位相検出手段と、ェンジンの吸気管内の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段と、前記クランクシャフト位相検出手段で検出されたクランクシャフトの位相及び前記吸気圧力検出手段で検出された吸気圧力に基づいてエンジンの運転状態を制御するエンジン制御手段と、前記クランクシャフト位相検出手段力クランクシャフトの位相を検出しておらず、且つ前記吸気圧力検出手段で検出された所定時間内の吸気圧力の変動が所定値以上であるときに前記クランクシャフト位相検出手段が異常であると検出するクランクシャフト位相異常検出手段とを備えたことを特徴とするエンジン制御装置。