JPH0419341A - Ａａｃバルブ故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、エンジンの補助空気量を制御するＡＡＣバ
ルブの故障診断装置に関する。

（従来の技術） 従来より、エンジン集中電子制御システムでは、第６図
に示す如く、各種センサ信号（Ｓ、、Ｓ２゜・・・Ｓｓ
）が人力されるＥＣＣ５コントロールユニット１の制御
信号Ｆによりインテークマニホールド２の入口に設けら
れたスロットルバルブ３の開度を制御するとともに、ス
ロットルバルブ３のバイパス通路４にはエンジンの補助
空気量を制御するＡＡＣバルブ５．エアレギュレータ６
、ＦＩＣＤソレノイドバルブ７を設けている。

ここで、ＡＡＣバルブ５はエンジンの負荷によるアイド
ル回転数の変動をコントロールするもので、あらかじめ
記憶しているエンジン目標回転数に自動調整すべく、Ｅ
ＣＣ５コントロールユニット１からの制御信号Ｆに基づ
きそのバルブ開度を調節している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の如きＡＡＣバルブが故障し、開状態あ
るいは閉状態のまま固着すると通常のアイドル回転数制
御が行われなくなる。すなわち、開状態で固着した場合
は、エンジンはハイアイドルのまま（エンジン回転数が
高いまま）となり、閉状態で固着した場合はアイドル不
安定となる。

一方、ハイアイドルの故障原因としては、」二足の如き
ＡＡＣバルブの開きっばなしによる故障（以下、これを
ＡＡＣバルブ開モード故障という）のほか、エアレギュ
レータやＦＩＣＤソレノイドバルブの開きっばなしによ
る故障、吸気配管系からのエア吸い、ＩＡＳ　（アイド
ルアジャストスクリュー）調整不良等が考えられる。

また、アイドル不安定の故障原因としては、■−記の如
きＡＡＣバルブの閉じっばなしによる故障（以下、これ
をＡＡＣバルブ閉モード故障という）のほか、エアレギ
ュレータやＦＩＣＤソレノイドバルブの閉じっばなしに
よる故障、点火系の不良等が考えられる。

そこで、これまでは、ハイアイドル不良やアイドル不安
定が発生した場合、ＡＡＣバルブの点検方法としては、
ＡＡＣバルブを取り外して、バルブが開きっばなしにな
っているか等を直接目視で確認することにより行なって
いた。

しかし、最近の車両はデザインの重視および空力特性の
向上を目指し、エンジンルームも従来に比べ狭くなって
きている。

したがって、これまでのようにＡＡＣバルブを簡単に取
り外すことができず、しかもＡＡＣバルブを外すために
は他の部品を外してからてないと外すことができなくな
っている。

また、ＡＡＣバルブ自体がどこに取り付けられているの
か分らない場合も珍しくない。

このため、点検に要する時間はますます増え、修理コス
トも増加している。

この発明は、」二足の如き従来の課題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、簡易。

低コストにＡＡＣバルブの故障を発見することのできる
ＡＡＣバルブ故障診断装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記目的を達成するために、ＡＡＣバルブ
の開度を制御するアイドル回転数制御信号値が全閉信号
を出力しているか又は全開信号を出力しているかを検出
するアイドル回転数制御信号値検出手段と、 ＡＡＣバルブを全閉または全開にしようとするアイドル
回転数制御信号値が検出された場合のエンジン回転数を
検出するエンジン回転数検出手段と、 ＡＡＣバルブを全開にしようとするアイドル回転数制御
信号値か検出された場合はＡＡＣバルブを全開にしよう
とするアイドル回転数制御信号を出力し、ＡＡＣバルブ
を全開にしようとするアイドル回転数制御信号値が検出
された場合はＡＡＣバルブを全開にするアイドル回転数
制御信号を出力するＡＡＣバルブ逆方向制御信号出力手
段と、ＡＡＣバルフに逆方向の制御信号か出力されたと
きのエンジン回転数を検出する逆方向制御信号出力時エ
ンジン回転数検出手段と、 十、記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回
転数と上記逆方向制御信号出力時エンジン回転数検出手
段で検出されたエンジン回転数との差に基づいてＡＡＣ
バルブの故障を診断する判定手段とを有することを特徴
とする。

（作用） この発明では、ＡＡＣバルブが開モード故障の場合、エ
ンジンはハイアイドルのままとなるのでＡＡＣバルブか
ら供給される空気をなるべく少な（してエンジン回転数
を下げるため、ＡＡＣバルブを制御するアイドル回転数
制御信号値が全開信号を出力することに着目し、アイド
ル回転数制御信号値が全閉信号を出力しているときのエ
ンジン回転数と、アイドル回転数制御信号値を強制的に
全開信号に変えた場合のエンジン回転数を検出し、両エ
ンジン回転数が所定値以下の場合は、ＡＡＣバルブか開
モードで故障していると判断するようにしている。

また、ＡＡＣパルプが閉モード故障の場合、エンジンは
アイドル不安定となるのでＡＡＣバルブから供給される
空気を増量して回転数をにげるため、アイドル回転数制
御信号値が全開信号を出力することに着目し、アイドル
回転数制御信号値が全開信号を出力しているときのエン
ジン回転数と、アイドル回転数制御信号値を強制的に全
閉信号に変えた場合のエンジン回転数を検出し、両エン
ジン回転数が所定値以下の場合は、ＡＡＣバルブが閉モ
ードで故障していると判断するようにしている。（実施
例の説明） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明が適用された実施例の基本構成を示す
ブロック図である。

同図において１０は車載側システトで、そのうちエンジ
ンコントロールユニット（ＥＣＭ）１１では、各種のセ
ンサ１２（水温センサ、アイドルスイッチセンサ、ニュ
ートラルスイッチセンサ等）からのセンサ出力に基づい
て、ＡＡＣバルブ等のアクチュエータ１３を駆動制御し
ている。

一方、２０は車載側のＥＣＭＩＩに接続された故障診断
器で、ｌ１０（入出力インターフェース）２１、ＣＰＵ
２２．ＲＯＭ２３．ＲＡＭ２４等を含んでいる。

また、３０はキーボードやタッチスクリーン等より構成
される入力手段で、故障診断器２ｏに対して各種情報を
人力したり、診断器２０の指示に従って各種情報を入力
する。

また、４０はＣＲＴ等よりなる表示手段で、故障診断器
２０での診断結果を表示する。なお、入力手段３０がタ
ッチスクリーン等の場合、表示手段４０と兼用すること
ができる。

以」−が本実施例装置の全体構成図である。

ところで、第２図にはＡＡＣバルブか開モード故障時等
の吸気系不良時のアイドル回転数制御信号値（ｆ）か示
され、また第３図にはＡＡＣバルブか正常時及び開モー
ド故障時において、ＡＡＣバルブを全閉状態から強制的
に全開状態にしたときの（ａ）アイドル回転数制御信号
値（ｆ）および（ｂ）エンジン回転数（ｒｐｍ）が示さ
れている。　ここで、ＡＡＣバルブに供給されるアイ１
ヘル回転数制御信号値に着目すると、ＡＡＣバルブ開モ
ード故障時等の吸気系不良時においては、第２図に示す
如く、全閉信号（ｆｌ）に制御されている。

一方、ＡＡＣバルブが開モード故障の場合、ＡＡＣバル
ブに全閉信号（ｆｌ）が送られている状態から、しはら
くして全開信号（ｆ２）を送った場合、エンジン回転数
は第３図（ｂ）の点線に示す如く、ｒｐｍｌからに増加
しない。

これは、ＡＡＣバルブが正常の場合には、アイドル回転
数制御信号値ｆを全閉信号ｆ、から全開信号ｆ２に変え
ると、その分エンジン回転数が増加し、ｒｐｍｌからｒ
ｐｍ２に増加する（第３図（ｂ）実線）か開モード故障
の場合はＡＡＣバルブは固着している為エンジン回転数
が増加しないことに起因している。

ところで、この場合、ＡＡＣバルブは開モード故障で開
きっばなしであるか他の要因によりエンジンの回転数が
変動することがある。しかしこの変動による回転数の差
は、ＡＡＣバルブ正常時の（ｒｐｍ２−ｒｐｍｌ）に比
して小さい。

そこで、エンジンが暖まった後の暖機後運転中における
エンジン回転数制御信号値か所定の基準値以下で、の場
合例えはＡＡＣバルブに全開信号を送っている状態が検
出された場合、まずこのときのエンジン回転数ｒｐｍｌ
を検出し、次にアイドル回転数制御信号値を全閉信号か
ら強制的に全開信号に変えたときのエンジン回転数ｒｐ
ｍ２を検出し、（ｒｐｍ２−ｒｐｍｌ）が所定の基準値
以下の場合、ＡＡＣバルブが開モードで故障したと判別
しようとするのが本実施例である。

以下、第４図のフローチャートを参照しながら、この場
合故障診断器２０で実行されるＡＡＣバルブ開モード故
障の判別処理手順を説明する。

人力手段３０のキーボード等の操作によりプログラムが
スタートすると、まず表示手段４０のＣＲＴ画面上に「
エンジンを始動して下さい」との指示が出力され、これ
により、オペレータ（サービスマン等）は車両のイグニ
ッションキーを操作してエンジンを始動させる。

こうしてエンジンが始動されると、まずニュートラルス
イッチセンサ、アイドルスイッチセンサ、水温センサの
各センサ出力により暖機運転中であるか否かの判別がな
される（ステップ１００．　１２０．１４０）。

ここで、ニュートラルスイッチがＯＮで（ステップ１０
０てＹＥＳ）、アイドルスイッチがＯＮで（ステップ１
２０でＹＥＳ）、水温センサ値の値が所定の基準値ｄｏ
以下の場合（ステップ１４０でＮｏ）　、暖機中と判断
される。

一方、ニュートラルスイッチ、アイドルスイッチがＯＮ
でない場合、表示手段４０の画面−１−にはステップ１
１０．１３０のメツセージを表示する。

次に、水温か基準値ｄｏを越えて暖機が終了したと判断
されると（ステップ１４０でＹＥＳ）、アイドル回転数
制御信号値が全閉信号を出力しているか否かが調べられ
る（ステップ１５０）。

これは、ＥＣＭＩＩからＡＡＣバルブに送出されている
ＰＷＭ信号のデユーティ比に基づいて判別され、全閉信
号を出していない場合（ステップ１５０でＮＯ）、吸気
系以外の不具合（例えば、パワーステアリングスイッチ
のオン故障）によってハイアイドル状態となったものと
判断しその旨を表示手段４０の画面上に表示して当処理
を終了する（ステップ１６０）。

一方、全閉信号を出力している場合（ステップ１５０で
ＹＥＳ）、エンジン回転数ｒｐｍの検出を開始するとと
もに、タイマを初期設定してｔ＝０とする（ステップ１
７０）。

次に、一定時間経過して、経過時間ｔが１．を越えると
（ステップ１８０でＹＥＳ）　、ＡＡＣバルブを全開に
するよう診断器２０からＥＣＭＩＩに指令し、ＥＣ〜１
１１からはＡＡＣバルブへ全開信号を出力する（ステッ
プ１９０）。

こうして、ＡＡＣバルブへの全開信号が出力されると、
次にＡＡＣバルブが全開になるに十分な時間ｔ２を経過
しているか否かが調べられ（ステップ２００）、ｔ２を
経過すると（ステップ２００てＹＥＳ）、エンジン回転
数ｒｐｍの検出処理を終了する（ステップ２１０）。

こうして、ＡＡＣバルブへ全開信号を出力しているとき
（（１＜ｔ＜ｔ、）のエンジン回転数（これをｒｐｍｌ
とする）および全開信号を出力しているとき（ｔ、＜ｔ
＜ｔ２）のエンジン回転数（これをｒｐｍ２とする）が
検出されると、（ｒｐｍｌ−ｒｐｍ２）の値が所定のし
きい値ｄｅ１１を越えているか否かが調べられる（ステ
ップ２２０）。

この場合、ＡＡＣバルブが正常なら、ｒ　ｐ　ｍ　ｌと
ｒｐｍ２の差は大きな値となる。一方、開モト故障なら
、ｒｐｍｌ検出時もｒｐｍ２検出時もＡＡＣバルブは開
きっばなしなので差はほとんどない（実際には回転数の
変動により差か生ずることがあるかその差は小さ（す。

したかって、しきい値ｄｅｌｌをＡＡＣバルブが正常で
あることを顕著に表わすエンジン回転数幅に設定して、
（ｒ　ｐｍ２−　ｒ　ｐｍ　１）がｄｅｌｌを越える場
合（ステップ２２０てＹＥＳ）　、ＡＡＣバルブ以外の
吸気系の不具合とみなす一方、（ｒｐｍ２−ｒｐｍｌ）
がｄｅ１１以下の場合（ステップ２２０てＮｏ）　、Ａ
ＡＣバルブは開モト故障と判断する（ステップ２３０）
。

なお、上記実施例ではＡＡＣバルブに全開信号を出力し
ているときのエンジン回転数ｒｐｍｌと、全開信号を出
力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ２を比較するこ
とによってＡＡＣバルブの開モード故障を判別したが、
ステップコ９０て全開信号を出力した後は、随時そのと
きのエンジン回転数ｒｐｍと全開信号出力時のエンジン
回転数ｒｐｍｌをリアルタイムに比較し、ｄｅｌｌを」
０回った時点てＡＡＣバルブ開モード故障と判別しても
よい。この場合、判別処理を迅速に行うことができる。

また、別の判別方法としては、ＡＡＣバルブにに全開信
号を出力する前（Ｑ＜ｔ＜ｔ、）と後（ｔ　＋　＜　ｔ
　＜　ｔ　２　）におけるエンジン回転数の単位時間当
たりの変化量を検出し、この変化量が所定のしきい値を
」二回ったか否かでＡＡＣバルブ開モード故障の判別を
してもよい。

また、オフボード診断器での診断方法にとどまらず、オ
ンボード診断器で上記の如き診断方法を利用することも
可能である。

以上説明したように、この実施例では、ＡＡＣバルブが
開モード故障の場合、ＡＡＣバルブから供給される空気
をなるべく少なくするため、ＡＡＣバルブを制御するア
イドル回転数制御信号値が全開信号を出力することに着
目し、エンジンが暖機後運転中であることが検出された
場合のアイドル回転数制御信号値が全閉信号であって、
しかもアイドル回転数制御信号値が全閉信号を出力して
いるときのエンジン回転数と、アイドル回転数制御信号
値を強制的に全開信号に変えた場合のエンジン回転数の
差が所定の基準値以下の場合は、ＡＡＣバルブが開モー
ドで故障したと判断するようにした。

このため、サービスマンは、従来の如（ＡＡＣバルブを
取り外すことな（ＡＡＣバルブが開モト故障か否かの判
断かでき、簡易迅速に、しがも低コストにＡＡＣバルブ
の故障診断ができることになる。

次に、ＡＡＣバルブが閉モード故障の場合の診断方法を
説明する。

ところで、ＡＡＣバルブが閉モード故障の場合、完全暖
機後もＡＡＣバルブを全開しようとするアイドル回転数
制御信号値が出力される。

そこで、ＡＡＣバルブを全開にしようとするアイドル回
転数制御信号が出力されていることが検出された場合の
エンジン回転数ｒｐｍ３（！：、その後強制的にＡＡＣ
バルブ全閑全開イドル回転数制御信号を出力したときの
エンジン回転数ｒｐｍ４に着目し、（ｒｐｍ３−ｒｐｍ
４）が所定のしきい（Ｊｄｅ１２を越える場合、ＡＡＣ
バルブが閉モードで故障したと判断しようとするのが本
実施例である。

以下、第５図のフローチャートを参照しながら、−上記
判別処理手順を説明する。

なお、同図においてステップ３００〜ステツプ３４０ま
ての処理は、第４図におけるステップ１００〜ステツプ
１４０までの処理と同様である。

したがって、重複説明を省略して、ステップ３００〜ス
テツプ３４０までの説明は省略する。

ステップ３４０までの処理によって暖機が終了したこと
が検出されると、次にアイドル回転数制御信号値が全開
信号を出力しているか否かが調べられる（ステップ３５
０）。

これは、ＥＣＭＩＩからＡＡＣバルブに送出されるＰＷ
Ｍ信号のデユーティ比に基づいて判別され、全開信号を
出力していない場合（ステップ３５０てＮｏ）　、吸気
系以外の不具合（例えば、点火系の故障）によってアイ
ドル不安定となったものと判断してその旨を表示器４０
の画面」−に表示し当処理を終了する（ステップ３６０
）。

一方、全開信号を出力している場合（ステップ３５０で
ＹＥＳ）、エンジン回転数ｒｐｍの検出を開始するとと
もに、タイマを初朋設定にしてｔ−〇とする（ステップ
３７ｎ）。

次に、一定時間経過して、経過時間ｔがｔ３を越えると
（ステップ３８０でＹＥＳ）　、ＡＡＣバルブを全開に
するよう診断器２０からＥＣＭｌｌに指合し、ＥＣＭＩ
ＩからはＡＡＣバルブへ全開信号を出力する（ステップ
３９０）。

こうして、ＡＡＣバルブへの全開信号が出力されると、
次にＡＡＣバルブか全開になるに十分な経過時間ｔ４を
経過しているか否かが調べられ（ステップ４００）、ｔ
＋を経過すると（ステップ４００てＹＥＳ）　、エンジ
ン回転数ｒｐｍの検出処理を終了する（ステップ４１０
）。

こうして、ＡＡＣバルブへ全開信号を出力しているとき
（０＜ｔ＜ｔ３）のエンジン回転数（これをｒｐｍ３と
する）および全閉信号を出力しているとき（ｔ　３　＜
　ｔ　＜　ｔ　４　）のエンジン回転数（これをｒｐｍ
４とする）が検出されると、（ｒｐｍ３−ｒｐｍ４）の
値が所定のしきい値ｄｅ１２を越えているか否かが調べ
られる（ステ・ツブ４２０）。

この場合、ＡＡＣバルブが正常なら、ｒ　ｐｍ３とｒｐ
ｍ４の差は大きな値となる。一方、閉モード故障なら、
ｒｐｍ３検出時もｒｐｍ４検出時もＡＡＣバルブは閉じ
っばなしなので、差はほとんどない。

したがって、この実施例では、しきい値ｄｅ１２をＡＡ
Ｃバルブが正常であることを顕著に表わすエンジン回転
数幅に設定して、（ｒｐｍ３−ｒｐｍ４）がｄｅ１２を
越える場合（ステップ４２０でＹＥＳ）　、ＡＡＣバル
ブ以外の吸気系の不具合とみなす一方、（ｒｐｍ３−ｒ
ｐｍ４）がｄｅ１２以下の場合（ステップ４２０でＮｏ
）　、ＡＡＣバルブは閉モード故障と判断する（ステッ
プ４３０）。

なお、この実施例では、ＡＡＣバルブに全開信号を出力
しているときのエンジン回転数ｒｐｍ３と、全開信号を
出力しているときのエンジン回転数ｒｐｍ４を比較する
ことによってＡＡＣバルブの閉モード故障を判別したが
、ステップ３９０で全閉信号を出力した後は、随時その
ときのエンジン回転数ｒｐｍと全開信号出力時のエンジ
ン回転数ｒｐｍ３をリアルタイムに比較し、ｄｅ１２を
上回った時点でＡＡＣバルブが閉モード故障と判別して
もよい。

また、ＡＡＣバルブに強制的に全開信号を出力する前（
Ｑ＜ｔ＜ｔ３）と後（１３＜１＜１．）におけるエンジ
ン回転数の単位時間当たりの変化量を検出し、この変化
量が所定のしきい値を上回ったか否かでＡＡＣバルブ閉
モード故障か否かの判別をしてもよい。

また、オフボード診断器での診断方法にとどまらず、オ
ンボード診断器で上記の如き診断方法を利用することも
可能である。

以上説明したように、この実施例では、ＡＡＣバルブが
閉モード故障の場合、ＡＡＣ／＜ルブから供給される空
気を増量するため、アイドル回転数制御信号値が全開信
号を出力することに着目し、エンジンが暖機後運転中で
あることが検出された場合のアイドル回転数制御信号値
が全開信号であって、しかもアイドル回転数制御信号値
が全開信号を出力しているときのエンジン回転数と、ア
イドル回転数制御信号値を強制的に全開信号に変えた場
合のエンジン回転数が所定の基準値以下の場合、ＡＡＣ
バルブか閉モードで故障したと判断するので、従来の如
（ＡＡＣバルブを取り外す等することなくＡＡＣバルブ
が閉モード故障か否かの判断ができ、簡易迅速に、しか
も低コストに故障の判別ができることになる。

（発明の効果） 本発明に係るＡＡＣバルブ故障診断装置は、」−記の如
＜：ＡＡＣバルブを全閉または全開にするアイドル回転
数制御信号値が検出された場合のエンジン回転数を検出
するとともに、ＡＡＣバルブを全開にするアイドル回転
数制御信号値が検出された場合はＡＡＣバルブを全開に
するアイドル回転数制御信号を、ＡＡＣバルブを全開に
するアイドル回転数制御信号値が検出された場合はＡＡ
Ｃバルブを全開にするアイドル回転数制御信号を強制的
に出力して、該出力時のエンジン回転数を検出し、両エ
ンジン回転数の差に基づいてＡＡＣバルブの故障を診断
するようにしたので、サービスマンは、従来の如＜、Ａ
ＡＣバルブを取り外す等することなくＡＡＣバルブの故
障を判断てき、簡易迅速に、しかも低コストにＡＡＣバ
ルブの故障診断かできることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明か適用された実施例の全体構成を示すブ
ロック図、第２図は吸気系不良時のアイドル回転数制御
信号値の説明図、第３図はＡＡＣバルブ開モード故障時
においてＡＡＣバルブを全閉状態から全開状態にしたと
きのアイドル回転数制御信号値およびそのときのエンジ
ン回転数の説明図、第４図はこの発明が適用された第１
の実施例の処理手順を示すフローチャート、第５図はこ
の発明が適用された第２の実施例の処理手順を示すフロ
ーチャー１−１第６図はエンジンの補助空気量を制御す
るＡＡＣバルブ付近の説明図である。 ５・・・ＡＡＣバルブ １０・・・車載側システム １１・・・ＥＣＭ １２・・・センサ １３・・・アクチュエータ ２０・・・故障診断器 ３０・・・人力手段 ４０・・・表示手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＡＡＣバルブの開度を制御するアイドル回転数制御
   信号値が全閉信号を出力しているか又は全開信号を出力
   しているかを検出するアイドル回転数制御信号値検出手
   段と、 ＡＡＣバルブを全閉または全開にしようとするアイドル
   回転数制御信号値が検出された場合のエンジン回転数を
   検出するエンジン回転数検出手段と、 ＡＡＣバルブを全閉にしようとするアイドル回転数制御
   信号値が検出された場合はＡＡＣバルブを全開にしよう
   とするアイドル回転数制御信号を出力し、ＡＡＣバルブ
   を全開にしようとするアイドル回転数制御信号値が検出
   された場合はＡＡＣバルブを全閉にするアイドル回転数
   制御信号を出力するＡＡＣバルブ逆方向制御信号出力手
   段と、ＡＡＣバルブに逆方向の制御信号が出力されたと
   きのエンジン回転数を検出する逆方向制御信号出力時エ
   ンジン回転数検出手段と、 上記エンジン回転数検出手段で検出されたエンジン回転
   数と上記逆方向制御信号出力時エンジン回転数検出手段
   で検出されたエンジン回転数との差に基づいてＡＡＣバ
   ルブの故障を診断する判定手段とを有することを特徴と
   するＡＡＣバルブ故障診断装置。