JP3055357B2 - 内燃機関用空気清浄器の目詰まり検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等の内燃
機関に用いられる空気清浄器の目詰まりを検出するため
の目詰まり検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の目詰まり検出装置として
は、例えば実開昭５７−８５１２６号公報及び特開昭６
２−１５００６４号公報に開示された技術がある。前者
の技術では、フィルタを気流方向へ可動な構造とし、フ
ィルタの移動量を検知し、その移動量が所定値以上とな
ったとき、フィルタが目詰まりを起こしていると判定し
ている。また、後者の技術では、吸気通路におけるフィ
ルタよりも下流側での負圧と、排気通路内での排気ガス
の圧力とを比較し、両者の偏差が所定値以上となったと
き、フィルタが目詰まりしていると判定している。前記
したいずれの技術においても、吸気通路においてフィル
タとスロットルバルブとの間の空間がフィルタの目詰ま
りにより負圧になる現象に着目し、その負圧値に基づい
て目詰まりを検出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現在市販さ
れている一般的な内燃機関においては、フィルタ下流
で、かつスロットルバルブ上流の通路には吸気温センサ
が配置されているだけで、負圧を検出するセンサ等が設
けられていない。このため、前記従来の目詰まり検出装
置を上記内燃機関に適用した場合には、負圧を求めるた
めに特別な装置を付加しなければならず、その分コスト
が上昇する問題がある。

【０００４】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は特別な装置の追加を行わずに目詰
まりの検出を行い、装置追加にともなうコスト上昇を防
止することが可能な内燃機関用空気清浄器の目詰まり検
出装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、図１に示すように、内燃機関Ｍ１へ吸
入空気を導入するための吸気管Ｍ２に設けられ、同吸入
空気を清浄にするべく、吸入空気が通過する際に異物を
捕捉する空気清浄器Ｍ３と、前記吸気管Ｍ２の空気清浄
器Ｍ３よりも下流側に設けられ、前記内燃機関Ｍ１の出
力を制御するべく、同内燃機関Ｍ１への吸入空気量を調
整するためのスロットルバルブＭ４と、前記スロットル
バルブＭ４の開度を検出する開度検出手段Ｍ５と、前記
内燃機関Ｍ１の出力状態を検出する出力状態検出手段Ｍ
６と、前記空気清浄器Ｍ３が目詰まりしていない状態
で、前記内燃機関Ｍ１が予め定めた所定出力状態となる
ときのスロットルバルブＭ４の基準開度を記憶した基準
開度記憶手段Ｍ７と、前記出力状態検出手段Ｍ６による
内燃機関Ｍ１の実際の出力状態が前記所定出力状態であ
るとき、前記開度検出手段Ｍ５による実際のスロットル
開度と、前記基準開度記憶手段Ｍ７に記憶された基準開
度とを比較し、両者の偏差が予め定めた値よりも大きい
場合に前記空気清浄器Ｍ３が目詰まりしていると判定す
る目詰まり判定手段Ｍ８とを備えている。

【０００６】また、第２の発明は、図２に示すように、
内燃機関Ｍ１１へ吸入空気を導入するための吸気管Ｍ１
２に設けられ、同吸入空気を清浄にするべく、吸入空気
が通過する際に異物を捕捉する空気清浄器Ｍ１３と、前
記吸気管Ｍ１２の空気清浄器Ｍ１３よりも下流側に設け
られ、前記内燃機関Ｍ１１の出力を制御するべく、同内
燃機関Ｍ１１への吸入空気量を調整するためのスロット
ルバルブＭ１４と、前記スロットルバルブＭ１４の開度
を検出する開度検出手段Ｍ１５と、前記吸気管Ｍ１２の
空気清浄器Ｍ１３よりも下流側に設けられ、前記内燃機
関Ｍ１１への吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
Ｍ１６と、前記空気清浄器Ｍ１３が目詰まりしていない
状態で、前記内燃機関Ｍ１１への吸入空気量が予め定め
た所定吸入空気量となるときのスロットルバルブＭ１４
の基準開度を記憶した基準開度記憶手段Ｍ１７と、前記
吸入空気量検出手段Ｍ１６による内燃機関Ｍ１１への実
際の吸入空気量が前記所定吸入空気量であるとき、前記
開度検出手段Ｍ１５による実際のスロットル開度と、前
記基準開度記憶手段Ｍ１７に記憶された基準開度とを比
較し、両者の偏差が予め定めた値よりも大きい場合に前
記空気清浄器Ｍ１３が目詰まりしていると判定する目詰
まり判定手段Ｍ１８とを備えている。

【０００７】

【作用】第１の発明においては、図１に示すように、吸
気管Ｍ２に流入する吸入空気中に塵、埃等の異物が混入
していると、これらは空気清浄器Ｍ３を通過する際に、
同空気清浄器Ｍ３によって捕捉される。異物が除去され
た清浄な吸入空気はスロットルバルブＭ４を通過して内
燃機関Ｍ１に取り込まれる。このとき、内燃機関Ｍ１へ
の吸入空気の量はスロットルバルブＭ４の開度に応じて
調整される。また、この吸入空気量に応じて内燃機関Ｍ
１の出力が制御される。

【０００８】前記の内燃機関Ｍ１では、その作動時間が
長くなるに従い、空気清浄器Ｍ３に捕捉されて累積する
異物の量が増加する。この増加により、空気清浄器Ｍ３
を通過する吸入空気の量が減少する。この際、内燃機関
Ｍ１の出力状態を予め定めた所定出力状態とするには、
異物による吸入空気量の減少分を、スロットルバルブＭ
４の開度調整で補う必要がある。このときのスロットル
バルブＭ４の開度は、空気清浄器Ｍ３に捕捉されている
異物の量が増加するに従い大きくなる。

【０００９】この現象を利用して、第１の発明では以下
のようにして空気清浄器Ｍ３の目詰まりが判定される。
内燃機関Ｍ１の作動中に、スロットルバルブＭ４の開度
が開度検出手段Ｍ５によって検出されるとともに、内燃
機関Ｍ１の出力状態が出力状態検出手段Ｍ６によって検
出される。出力状態検出手段Ｍ６による内燃機関Ｍ１の
実際の出力状態が予め定めた所定出力状態であるとき、
開度検出手段Ｍ５による実際のスロットル開度と、基準
開度記憶手段Ｍ７に記憶された基準開度とが、目詰まり
判定手段Ｍ８により比較される。基準開度は、空気清浄
器Ｍ３が目詰まりしていない状態で、内燃機関Ｍ１が予
め定めた所定出力状態となるときのスロットルバルブＭ
４の開度である。実際のスロットル開度と基準開度との
偏差が予め定めた値よりも大きいと、目詰まり判定手段
Ｍ８により、空気清浄器Ｍ３が目詰まりしていると判定
される。

【００１０】このように、従来より内燃機関Ｍ１に設け
られているスロットル開度センサ等の開度検出手段Ｍ５
が流用され、ソフト的に目詰まりの判定作業がなされ
る。また、第２の発明においては、図２に示すように、
吸入空気中の塵、埃等の異物は空気清浄器Ｍ１３を通過
する際に、同空気清浄器Ｍ１３によって捕捉される。異
物が除去された清浄な吸入空気はスロットルバルブＭ１
４を通過して内燃機関Ｍ１１に取り込まれる。このと
き、内燃機関Ｍ１１への吸入空気の量はスロットルバル
ブＭ１４の開度に応じて調整される。

【００１１】前記内燃機関Ｍ１１では、その作動時間が
長くなるに従い、空気清浄器Ｍ１３に捕捉されて累積す
る異物の量が増加し、空気清浄器Ｍ１３を通過する吸入
空気の量が減少する。この際、内燃機関Ｍ１１への吸入
空気量を予め定めた所定吸入空気量とするには、異物に
よる吸入空気量の減少分をスロットルバルブＭ１４の開
度調整で補う必要がある。このときのスロットルバルブ
Ｍ１４の開度は、空気清浄器Ｍ１３に捕捉されている異
物の量が増加するに従い大きくなる。

【００１２】この現象を利用して、第２の発明では以下
のようにして空気清浄器Ｍ１３の目詰まりが判定され
る。内燃機関Ｍ１１の作動中に、スロットルバルブＭ１
４の開度が開度検出手段Ｍ１５によって検出されるとと
もに、そのスロットルバルブＭ１４よりも下流側を通過
して内燃機関Ｍ１１へ導入される吸入空気量が吸入空気
量検出手段Ｍ１６によって検出される。吸入空気量検出
手段Ｍ１６による内燃機関Ｍ１１の実際の吸入空気量が
予め定めた所定吸入空気量であるとき、開度検出手段Ｍ
１５による実際のスロットル開度と、基準開度記憶手段
Ｍ１７に記憶された基準開度とが目詰まり判定手段Ｍ１
８によって比較される。基準開度は、空気清浄器Ｍ１３
が目詰まりしていない状態で、内燃機関Ｍ１１への吸入
空気量が予め定めた所定吸入空気量となるときのスロッ
トルバルブＭ１４の開度である。実際のスロットル開度
と基準開度との偏差が予め定めた値よりも大きいと、目
詰まり判定手段Ｍ１８により、空気清浄器Ｍ１３が目詰
まりしていると判定される。

【００１３】従って、第２の発明においても既設の開度
検出手段Ｍ１５が流用され、ソフト的に目詰まりの判定
作業がなされる。

【００１４】

【実施例】

（第１実施例）以下、第１の発明を具体化した第１実施
例を図３〜図５に従って説明する。

【００１５】図２は本実施例の目詰まり検出装置の概略
構成図である。車両には内燃機関としてガソリンエンジ
ン１が搭載され、その出力側には自動変速機（図示しな
い）が駆動連結されている。エンジン１には、その燃焼
室へ空気を導くための吸気管２が接続されている。吸気
管２の上流端（図３の左端）には空気清浄器としてのエ
アクリーナ３が取付けられている。エアクリーナ３のケ
ース内にはフィルタ（エレメント）４が装着されてお
り、このフィルタ４は吸入空気が通過する際に塵、埃等
の異物を捕捉する。

【００１６】吸気管２内においてエアクリーナ３の下流
側にはバタフライ式のスロットルバルブ５が配されてい
る。スロットルバルブ５は支軸６により吸気管２に回動
可能に支持されている。スロットルバルブ５はエンジン
１の出力を制御するべく、吸気管２を流通する吸入空気
の量を調節するためのものである。スロットルバルブ５
の近傍には、開度検出手段としてのスロットル開度セン
サ７が配設されている。スロットル開度センサ７はスロ
ットルバルブ５の支軸６に機械的に連結されており、そ
の支軸６の回転変位（スロットル開度θ）を電気信号に
変換する。

【００１７】吸気管２においてスロットルバルブ５の下
流側には、可動ベーン式の吸入空気量センサ８が取付け
られている。このタイプの吸入空気量センサ８は、吸入
空気が通過するときにベーン（回転板）を押し開く力と
リターンばねとが釣り合う位置によって吸入空気量Ｑを
検出する。

【００１８】また、車両のインストルメントパネルに
は、エアクリーナ３のフィルタ４が目詰まりしているこ
とを運転者に知らせるための警告灯９が設けられてい
る。この警告灯９は、エンジン制御用の電子制御装置
（エンジンＥＣＵ）１１の出力側に電気的に接続されて
いる。エンジンＥＣＵ１１は、基準開度記憶手段及び目
詰まり判定手段を構成している。エンジンＥＣＵ１１の
入力側には前記したスロットル開度センサ７及び吸入空
気量センサ８が接続されている。それ以外にも、エンジ
ンＥＣＵ１１の入力側には車速センサ１２、回転数セン
サ１３、及び自動変速機制御用の電子制御装置（ＥＣＴ
ＥＣＵ）１４が接続されている。これらの車速センサ１
２、回転数センサ１３及びＥＣＴＥＣＵ１４は、エンジ
ン１の出力状態を検出するための出力状態検出手段を構
成している。

【００１９】車速センサ１２はスピードメータ（図示し
ない）に内蔵されており、スピードメータケーブルによ
って駆動される永久磁石の磁束をリードスイッチで検知
し、１回転当たり４パルスの車速信号（車速Ｖ）を検出
する。回転数センサ１３は、ディストリビュータに内蔵
され、かつ等角度毎に多数個の突起を有するタイミング
ロータと、１つのピックアップコイルとからなる。回転
数センサ１３は、タイミングロータの回転に応じピック
アップコイルから出力されるパルス信号に基づきエンジ
ン回転数ＮＥを検出する。ＥＣＴＥＣＵ１４は自動変速
機のソレノイドを駆動してロックアップするか否かを判
定しており、ロックアップするための条件が成立したと
きロックアップ信号をエンジンＥＣＵ１１に出力する。
ここでロックアップの検出を行うのは、自動変速機を搭
載した車両においては、エンジン１が所定のある回転数
で回転していてもロックアップされていないと、エンジ
ン回転数ＮＥと車速Ｖ（車輪の回転数に相当）とが１対
１で対応しないからである。

【００２０】エンジンＥＣＵ１１は、前記したスロット
ル開度センサ７、車速センサ１２、回転数センサ１３、
ＥＣＴＥＣＵ１４からの各種信号に基づきエアクリーナ
３の目詰まりの状態を判断し、その判断結果に応じて警
告灯９の作動を制御する。目詰まりの判断のために、エ
ンジンＥＣＵ１１のメモリ（ＲＯＭ）には、エアクリー
ナ３が目詰まりしていない状態で、つまり、エアクリー
ナ３の未使用状態で、エンジン１が予め定めた所定出力
状態となるときのスロットルバルブ５の基準開度θａが
予め（車両製造時に）記憶されている。この所定出力状
態としては、例えば、エンジン回転数ＮＥが２４００ｒ
ｐｍであり、かつ車速Ｖが１００Ｋｍ／ｈであり、かつ
自動変速機がロックアップされている状態が挙げられ
る。

【００２１】なお、前記したスロットル開度センサ７、
車速センサ１２、回転数センサ１３、ＥＣＴＥＣＵ１４
は、エアクリーナ３の目詰まり状態の判定を行うために
新たに追加されたものではなく、エンジン１の燃料噴射
制御、点火時期制御や、自動変速機の変速パターンの選
択、ロックアップ制御等を行うためにもともと車両に設
けられたものである。本実施例では、これらの各種セン
サをエアクリーナ３の目詰まり検出に流用している。

【００２２】上記の目詰まり検出装置を備えたエンジン
１の作動時においては、吸気管２に流入する吸入空気中
に塵、埃等の異物が混入していると、これらはエアクリ
ーナ３を通過する際に、そのエアクリーナ３のフィルタ
４によって捕捉される。異物が除去された清浄な吸入空
気はスロットルバルブ５を通過してエンジン１に取り込
まれる。このとき、エンジン１への吸入空気の量はスロ
ットルバルブ５の開度に応じて調整される。また、この
吸入空気量に応じてエンジン１の出力が制御される。

【００２３】前記のエンジン１においては、その作動時
間が長くなるに従い、エアクリーナ３に捕捉されて累積
する異物の量が増加する。この増加により、エアクリー
ナ３を通過する吸入空気の量が減少する。この際、エン
ジン１の出力状態を予め定めた所定出力状態とするに
は、異物による吸入空気量の減少分を、スロットルバル
ブ５の開度調整で補う必要がある。このときのスロット
ルバルブ５の開度は、エアクリーナ３のフィルタ４に捕
捉されている異物の量が増加するに従い大きくなる。

【００２４】次に、前記の現象を利用して行われる目詰
まり検出装置の作用及び効果について説明する。図４の
フローチャートはエンジンＥＣＵ１１によって実行され
る各処理のうち、エアクリーナ３の目詰まりを検出する
ための「目詰まり検出ルーチン」を示しており、所定の
タイミングで起動される。

【００２５】目詰まり検出ルーチンの各処理は、カウン
タのカウント動作に基づいて実行される。カウンタは、
エンジン１が上記所定出力状態となっている期間に読み
込まれたスロットル感度θの読み込み回数をカウントす
る。カウント動作により得られるカウント値Ｃは、エン
ジン１が上記所定出力状態となっている時間に相当す
る。このカウント値Ｃはエンジン始動のためにイグニシ
ョンスイッチがオン操作されたときに初期値として
「０」に設定される。

【００２６】このルーチンの処理が開始されると、エン
ジンＥＣＵ１１はまずステップ１０１で、車速センサ１
２による車速Ｖ、回転数センサ１３によるエンジン回転
数ＮＥ、ＥＣＴＥＣＵ１４からのロックアップ信号の有
無をそれぞれ読み込む。

【００２７】続いて、エンジンＥＣＵ１１はステップ１
０２〜１０４において、エンジン１の出力状態が前記所
定状態であるか否かを判定する。ステップ１０２におい
ては、車速Ｖが１００Ｋｍ／ｈであるか否かを判定す
る。ステップ１０３においては、エンジン回転数ＮＥが
２４００ｒｐｍであるか否かを判定する。さらに、ステ
ップ１０４においては、ＥＣＴＥＣＵ１４からロックア
ップ信号が出力されているか否かを判定する。

【００２８】ステップ１０２〜１０４の判定条件の一つ
でも成立していないと、エンジンＥＣＵ１１は、そのと
きのエンジン１の出力状態（車両走行状態）がエアクリ
ーナ３の目詰まり状態を判定するための状態でないと判
断し、ステップ１０５でカウンタのカウント値Ｃを
「０」にリセットする。また、エンジンＥＣＵ１１は、
ステップ１０６で警告灯９を消灯させるための信号を出
力し、その後の処理を一旦終了する。

【００２９】前記ステップ１０２〜１０４の判定条件が
全て成立すると、エンジンＥＣＵ１１は、ステップ１０
７へ移行し、スロットル開度センサ７によるそのときの
スロットル開度θを読み込み、これをメモリに記憶す
る。次に、エンジンＥＣＵ１１は、ステップ１０８でカ
ウンタのカウント値Ｃを「１」だけカウントアップす
る。ステップ１０２〜１０４の判定条件が成立した直後
には、カウント値Ｃは「１」となる。

【００３０】続いて、エンジンＥＣＵ１１はステップ１
０９において、前記カウント値Ｃが所定値Ａ以上である
か否かを判定する。この所定値Ａは例えば「１０秒」に
相当する値である。カウント値Ｃが所定値Ａ未満である
と（Ｃ＜Ａ）、エンジンＥＣＵ１１は前記ステップ１０
１〜１０８の処理を繰り返す。ここで、カウント値Ｃが
所定値Ａ以上となる前に、ステップ１０２〜１０４の判
定条件の一つでも成立しなくなると、エアクリーナ３の
目詰まり検出を行わない。

【００３１】前記ステップ１０９の判定条件が成立する
と（Ｃ≧Ａ）、エンジンＥＣＵ１１は、そのときのエン
ジン１の出力状態（走行状態）がエアクリーナ３の目詰
まりを判定するための状態であると判断し、ステップ１
１０へ移行する。ステップ１１０においてエンジンＥＣ
Ｕ１１は、前記ステップ１０７で記憶したスロットル開
度θの平均値を求め、その平均値を外気温、大気圧、エ
ンジン冷却水温等によって補正する。ここで、補正によ
って得られた値を補正開度θｂとする。

【００３２】次に、エンジンＥＣＵ１１はステップ１１
１において、前記補正開度θｂから基準開度θａを減算
し、その減算結果を偏差αとする。基準開度θａは前述
したように、エアクリーナ３が目詰まりしていない状態
（新品のエアクリーナ３使用時の状態）で、エンジン１
が所定出力状態となるときのスロットルバルブ５の開度
である。

【００３３】続いて、エンジンＥＣＵ１１はステップ１
１２において、前記偏差αが予め定められた設定値Ｂよ
りも大きいか否かを判定する。偏差αが設定値以下であ
ると、エンジンＥＣＵ１１はエアクリーナ３の目詰まり
の状態が許容できる程度であると判断し、ステップ１０
６で警告灯９を消灯させるための信号を出力する。ま
た、偏差αが設定値よりも大きいと、エンジンＥＣＵ１
１はエアクリーナ３の目詰まりの状態が許容できる程度
を越えており、フィルタ４を交換するか、あるいは清浄
する必要があると判断し、ステップ１１３で警告灯９を
点灯させるための信号を出力する。そして、ステップ１
０６又は１１３の処理を実行後、エンジンＥＣＵ１１は
以後の処理を一旦終了する。

【００３４】このように、本実施例では、エアクリーナ
３のフィルタ４が目詰まりしていない状態で、エンジン
１が所定出力状態となるときのスロットルバルブ５の基
準開度θａを記憶している。そして、エンジン１の実際
の出力状態が前記所定出力状態であるとき（ステップ１
０２〜１０４の判定条件が全て成立したとき）、スロッ
トル開度センサ７による実際のスロットル開度（補正開
度θｂ）と、前記基準開度θａとを比較し（ステップ１
１１）、両者の偏差αが予め定めた値（設定値Ｂ）より
も大きい場合にエアクリーナ３が目詰まりしていると判
定するようにした（ステップ１１２）。

【００３５】例えば、図５で示すように、フィルタ４が
新品でフィルタ透過率が１００％のときには、偏差αは
「０」となる。エンジン１の作動時間の増大に従い、フ
ィルタ透過率が減少するとともに偏差αが増加する。こ
の偏差αが設定値Ｂ以下であると、警告灯９は消灯され
続ける。そして、タイミングｔ１で偏差αが設定値Ｂよ
りも大きくなると、警告灯９が点灯される。この点灯に
より、運転者はフィルタ４の交換又は清浄の必要性を知
ることができる。

【００３６】このようにして、本実施例では、ソフト的
に目詰まりの判定作業が行われる。この判定に際して
は、従来よりエンジン１に設けられているスロットル開
度センサ７を流用しているだけで、特別なセンサ、装置
等を追加していない。このため、負圧を求めるために特
別な装置を付加しなければならない従来技術とは異な
り、本実施例では特別なコスト上昇なく目詰まり検出を
行うことができる。

【００３７】また、本実施例では所定出力状態が一定時
間続いたときにのみ、スロットル開度の平均値を求め、
その値（補正開度θｂ）を用いてエアクリーナ３の目詰
まりの判定を行うようにしているので、瞬間的に所定出
力状態になったときの誤差を排除できる。 （第２実施例）次に、第２の発明を具体化した第２実施
例を図６に基づいて説明する。この図６は前記図４に対
応する目詰まり検出ルーチンを示している。本実施例
は、図３における吸入空気量センサ８を吸入空気量検出
手段として流用し、その検出信号（吸入空気量Ｑ）を目
詰まり検出に使用している。また、エアクリーナ３が目
詰まりしていない状態で、エンジン１への吸入空気量Ｑ
が予め定めた所定吸入空気量Ｑａとなるときのスロット
ルバルブ５の基準開度θａを記憶している。それ以外の
構成は前記第１実施例と同様である。なお、図６におい
て図４と同様の処理に関しては同一のステップ数を付
し、説明を省略する。

【００３８】このルーチンの処理が開始されると、エン
ジンＥＣＵ１１はステップ１０１ａにおいて、吸入空気
量センサ８による吸入空気量Ｑを読み込む。この処理
は、図４のステップ１０１における車速Ｖ、エンジン回
転数ＮＥ、ロックアップ信号有無の読み込み処理に代わ
るものである。

【００３９】続いて、エンジンＥＣＵ１１はステップ１
０２ａにおいて、前記吸入空気量Ｑが所定吸入空気量Ｑ
ａであるか否かを判定する。この処理は、図４のステッ
プ１０２〜１０４の判定処理に代わるものである。吸入
空気量Ｑが所定吸入空気量Ｑａと一致しない場合、エン
ジンＥＣＵ１１は、そのときのエンジン１の出力状態
（走行状態）がエアクリーナ３の目詰まりを判定するた
めの状態でないと判断し、ステップ１０５，１０６の処
理を実行する。

【００４０】また、吸入空気量Ｑが所定吸入空気量Ｑａ
と一致する場合、エンジンＥＣＵ１１は、そのときのエ
ンジン１の状態がエアクリーナ３の目詰まり状態を判定
するための状態であると判断し、ステップ１０７〜１１
３の処理を実行する。特に、ステップ１１１において補
正開度θｂと前記基準開度θａとの偏差αを求め、ステ
ップ１１２において、前記偏差αが予め定められた設定
値Ｂよりも大きいか否かを判定する。そして、この偏差
αが設定値Ｂよりも大きいと、エアクリーナ３の目詰ま
りの状態が許容できる程度を越えていると判断し、ステ
ップ１１３で警告灯９を点灯させるための信号を出力す
る。

【００４１】このように、本実施例では、エアクリーナ
３が目詰まりしていない状態で、エンジン１への吸入空
気量Ｑが所定吸入空気量Ｑａとなるときのスロットルバ
ルブ５の基準開度θａを記憶している。そして、吸入空
気量センサ８による実際の吸入空気量Ｑが所定吸入空気
量Ｑａであるとき、実際のスロットル開度θと前記基準
開度θａとを比較し、両者の偏差が予め定めた値（設定
値Ｂ）よりも大きい場合にエアクリーナ３が目詰まりし
ていると判定するようにしている。

【００４２】従って、本実施例によっても前記第１実施
例と同様に、特別な装置の追加を行わず、コストを上昇
させることなく目詰まりの検出を行うことができる。な
お、第１及び第２の発明は前記各実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。

【００４３】（１）前記第１実施例及び第２実施例では
吸入空気量センサ８として可動ベーン式センサを用いた
が、これに代えて、吸気管内にカルマン渦を発生させ、
単位時間に発生する渦の数を超音波変調により検出する
カルマン渦式センサを用いてもよい。また、電流を流し
て加熱した白金熱線を吸気管内に配置し、吸入空気流に
よって白金熱線が冷却されて電気抵抗が変化することを
利用した熱線式センサを用いてもよい。

【００４４】（２）前記第１実施例では、車両の出力状
態が特定の１つの状態（所定出力状態）となったとき
（図４のステップ１０２〜１０４の判定条件が全て成立
したとき）にのみ目詰まりの判定を行うようにしたが、
この所定出力状態として複数の状態を設定してもよい。
この場合には、設定した各出力状態毎に異なる補正を行
うことが好ましい。

【００４５】（３）前記第１実施例及び第２実施例で
は、自動変速機が駆動連結されたエンジン１に目詰まり
検出装置を適用したが、これを手動変速機が駆動連結さ
れたエンジンに適用してもよい。第１実施例の場合に
は、図４中のステップ１０４の処理が不要となる。

【００４６】（４）前記第１実施例では、所定出力状態
が１０秒継続した場合に目詰まりの判定を行うように
し、第２実施例では所定吸入空気量Ｑａの状態が１０秒
継続した場合に目詰まりの判定を行うようにしたが、こ
れらの継続時間を適宜変更してもよい。

【００４７】（５）前記第１実施例ではエンジン１の所
定出力状態として、車速Ｖが１００Ｋｍ／ｈであり、か
つ、エンジン回転数ＮＥが２４００ｒｐｍであり、かつ
ロップアップ信号が出力されていることを設定したが、
これらは一例にすぎず、車両に応じて適合することが好
ましい。

【００４８】（６）図４及び図６の各ステップ１１２の
後に、補正開度θｂと基準開度θａとの偏差αが「０」
よりも小さいか否かを判定する処理を追加し、この判定
条件が成立した場合に、フィルタ４の未装着や破損を検
知するようにしてもよい。これは、フィルタ４が装着さ
れていなかったり破損されていたりした場合には、流入
抵抗がなくなるために所定出力状態では補正開度θｂが
基準開度θａよりも小さくなり、偏差αが０よりも小さ
くなるからである。

【００４９】（７）前記第１実施例及び第２実施例の警
告灯９に代えて、ブザーによって目詰まりを運転者に知
らせるようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように第１の発明では、空
気清浄器が目詰まりしていない状態で、内燃機関が予め
定めた所定出力状態となるときのスロットルバルブの基
準開度を記憶している。そして、内燃機関の実際の出力
状態が前記所定出力状態であるとき、実際のスロットル
開度と前記基準開度とを比較し、両者の偏差が予め定め
た値よりも大きい場合に空気清浄器が目詰まりしている
と判定するようにしている。このように既設のセンサを
流用しソフト的に判定作業をしているので、特別な装置
の追加を行わずに目詰まりの検出を行い、装置追加にと
もなうコスト上昇を防止することができる。

【００５１】また、第２の発明では、空気清浄器が目詰
まりしていない状態で、内燃機関への吸入空気量が予め
定めた所定吸入空気量となるときのスロットルバルブの
基準開度を記憶している。そして、内燃機関への実際の
吸入空気量が前記所定吸入空気量であるとき、実際のス
ロットル開度と前記基準開度とを比較し、両者の偏差が
予め定めた値よりも大きい場合に空気清浄器が目詰まり
していると判定するようにしている。このため、第２の
発明によっても、特別な装置の追加を行わずに目詰まり
の検出を行い、装置追加にともなうコスト上昇を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の概念構成図である。

【図２】第２の発明の概念構成図である。

【図３】第１の発明を具体化した第１実施例におけるエ
アクリーナの目詰まり検出装置の概略構成図である。

【図４】第１実施例において、エンジンＥＣＵによって
実行される目詰まり検出ルーチンを説明するフローチャ
ートである。

【図５】第１実施例において、補正開度と基準開度との
偏差、フィルタ透過率、及び警告灯の点灯状態の関係を
示すタイミングチャートである。

【図６】第２の発明を具体化した第２実施例において、
エンジンＥＣＵによって実行される目詰まり検出ルーチ
ンを説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、２…吸気管、３…空気
清浄器としてのエアクリーナ、５…スロットルバルブ、
７…開度検出手段としてのスロットル開度センサ、８…
吸入空気量検出手段としての吸入空気量センサ、１１…
基準開度記憶手段及び目詰まり判定手段としてのエンジ
ンＥＣＵ、１２…出力状態検出手段の一部を構成する車
速センサ、１３…出力状態検出手段の一部を構成する回
転数センサ、１４…出力状態検出手段の一部を構成する
ＥＣＴＥＣＵ、θ…スロットル開度、θａ…基準開度、
Ｑ…吸入空気量、Ｑａ…所定吸入空気量、α…偏差、Ｂ
…設定値

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関へ吸入空気を導入するための吸
   気管に設けられ、同吸入空気を清浄にするべく、吸入空
   気が通過する際に異物を捕捉する空気清浄器と、 前記吸気管の空気清浄器よりも下流側に設けられ、前記
   内燃機関の出力を制御するべく、同内燃機関への吸入空
   気量を調整するためのスロットルバルブと、 前記スロットルバルブの開度を検出する開度検出手段
   と、 前記内燃機関の出力状態を検出する出力状態検出手段
   と、 前記空気清浄器が目詰まりしていない状態で、前記内燃
   機関が予め定めた所定出力状態となるときのスロットル
   バルブの基準開度を記憶した基準開度記憶手段と、 前記出力状態検出手段による内燃機関の実際の出力状態
   が前記所定出力状態であるとき、前記開度検出手段によ
   る実際のスロットル開度と、前記基準開度記憶手段に記
   憶された基準開度とを比較し、両者の偏差が予め定めた
   値よりも大きい場合に前記空気清浄器が目詰まりしてい
   ると判定する目詰まり判定手段とを備えたことを特徴と
   する内燃機関用空気清浄器の目詰まり検出装置。
2. 【請求項２】 内燃機関へ吸入空気を導入するための吸
   気管に設けられ、同吸入空気を清浄にするべく、吸入空
   気が通過する際に異物を捕捉する空気清浄器と、 前記吸気管の空気清浄器よりも下流側に設けられ、前記
   内燃機関の出力を制御するべく、同内燃機関への吸入空
   気量を調整するためのスロットルバルブと、 前記スロットルバルブの開度を検出する開度検出手段
   と、 前記吸気管の空気清浄器よりも下流側に設けられ、前記
   内燃機関への吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段
   と、 前記空気清浄器が目詰まりしていない状態で、前記内燃
   機関への吸入空気量が予め定めた所定吸入空気量となる
   ときのスロットルバルブの基準開度を記憶した基準開度
   記憶手段と、 前記吸入空気量検出手段による内燃機関への実際の吸入
   空気量が前記所定吸入空気量であるとき、前記開度検出
   手段による実際のスロットル開度と、前記基準開度記憶
   手段に記憶された基準開度とを比較し、両者の偏差が予
   め定めた値よりも大きい場合に前記空気清浄器が目詰ま
   りしていると判定する目詰まり判定手段とを備えたこと
   を特徴とする内燃機関用空気清浄器の目詰まり検出装
   置。