JPH0650277B2 - 内燃機関における浦助空気制御系の自己診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関における補助空気制御系の自己診断装
置に関する。

〈従来の技術〉 一般に自動車用内燃機関の吸気系には、スロットル弁を
バイパスする補助空気通路が設けられ、該補助空気通路
に補助空気制御弁を介装してある。そして、その弁開度
を制御することによって補助空気流量を制御し、例えば
アイドル回転数を制御するようにしている（例えば実開
昭６０−１５９４２号公報等参照）。

ところで、上述の補助空気制御系が故障等で異常に空気
流量が増大する方向に作用すると、アイドル回転数が異
常に高くなってオートマチックトランスミッション搭載
車の場合、暴走につながる危険がある。このため、次に
説明するような補助空気制御系の自己診断機能を設け
て、このような異常状態を検出して車両の暴走を未然に
防止するようにしている。

従来の自己診断システムは、目標アイドル回転数Ｎ_SET
と実際のアイドル回転数Ｎとを比較して、Ｎ＞Ｎ_SET＋5
00rpmの状態が所定時間（例えば10sec）以上継続したと
き異常と判定するものである。そして、かかる異常判定
時には補助空気制御弁全閉の制御指令を発するフェール
セーフが行なわれていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来のように目標アイドル回転数と実際
の回転数との比較により自己診断を行なうシステムで
は、正常時でも例えば、減速コースティングのような状
態のときに前述の異常判定条件となり得ることがあるた
め、前述のような遅延時間を設ける必要があった。従っ
て、異常の発生から判定までに時間がかかるという問題
があった。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、異常の発
生から判定までの時間が極めて短い補助空気制御系の自
己診断装置を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は第１図に示すように、機関吸気系のス
ロットル弁をバイパスする補助空気通路に補助空気流量
制御用の補助空気制御弁を備えた内燃機関における補助
空気制御系の自己診断装置において、機関の吸入空気量
を検出する吸入空気量検出手段と、該吸入空気量検出手
段の正常・異常を診断する診断手段と、該診断手段が正
常と判定したとき、前記吸入空気量検出手段の検出した
スロットル弁全閉時の吸入空気量と前記補助空気制御弁
の制御信号に対応する補助空気量とを比較し吸入空気量
検出手段の検出値が大のときに異常と判定する異常判定
手段とを備えて構成した。

〈作用〉 上記の構成によれば、吸入空気量検出手段の正常時に、
吸入空気量検出手段によって検出されたスロットル弁全
閉時の吸入空気量と補助空気制御弁の制御信号に対応す
る補助空気量とを比較し、吸入空気量検出手段の検出値
が大のときには補助空気制御系が異常と判定する。この
ように、機関回転数でなく機関に吸入される空気量に基
づいて診断を行なうようにすれば、正常・異常の判定を
短時間で行なうことが可能となる。

〈実施例〉 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例を示す第２図において、機関の吸気通
路１には、スロットル弁２をバイパスする補助空気通路
３が設けられている。該補助空気通路３には、後述する
コントロールユニット７からの制御信号に基づいて弁開
度が制御される補助空気制御弁４が介装されている。ま
た、スロットル弁２上流側の吸気通路には、機関に吸入
される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段として
例えば熱線式のエアフローメータ５と、該エアフローメ
ータ５の上流にエアクリーナ６がそれぞれ設けられてい
る。

前記コントローラユニット７は、マイクロコンピュータ
を内蔵し、エアフローメータ５，スタータスイッチ８，
エンジン回転数Ｎを検出する回転数センサ９、バッテリ
10およびスロットル弁４全閉のアイドル時にＯＮとなる
アイドルスイッチ11等からの各信号が入力する。そし
て、これら各信号と補助空気制御弁４への制御信号とに
基づいて、第３図のフローチャートに示すように、エア
フローメータ５の自己診断結果が正常であるとき補助空
気制御系の自己診断を行なう。従って、コントロールユ
ニット７が、エアフローメータ５の診断手段と、補助空
気制御系の異常判定手段との機能を有している。

次に第３図のフローチャートに基づいて動作を説明す
る。

まず、ステップ（図中、Ｓで示し以下同様とする）１で
は、アイドルスイッチ11がＯＮか否かの判定を行ない、
ＯＮであればステップ２に進む。

ステップ２では、エアフローメータ５が正常か異常かの
自己診断を行なう。この自己診断は、例えばエアフロー
メータ５の出力電圧に基づいて行なう。即ち、エアフロ
ーメータ５の動作電圧は通常５Ｖであり、正常時の出力
電圧値としては１Ｖ〜４Ｖの範囲としている。従って、
エアフローメータ５の出力電圧Ｖが１Ｖ≦Ｖ≦４Ｖの範
囲にあるときは正常と判定し、それ以外の１Ｖより低い
とき又は４Ｖより高いときは異常と判定する。

ステップ２でエアフローメータ５が正常であれば、ステ
ップ３に進む。

ステップ３では、スタータスイッチ８がＯＦＦか否かを
判定し、ＯＦＦのときはステップ４に進む。

ステップ４では、回転数センサ９からの信号に基づいて
機関が回転しているか否かを判定し、機関回転中であれ
ばステップ５に進む。

ステップ５では、バッテリ10の電圧が所定電圧、例えば
12Ｖ以上か否かを判定し、12Ｖ以上あればステップ６に
進む。

ステップ６では、コントロールユニット７から出力され
る補助空気制御系４の制御信号に基づいて補助空気流量
Ｑ_ISCを求める。ここでは、制御信号のデューティ比か
ら図示のようなマップにより補助空気流量Ｑ_ISCを検索
する。尚、本実施例では前記Ｑ_ISCを、デューティ比と
Ｑ_ISCの対応関係のばらつきにおける最大値に、大気
圧，吸気湿度等の最悪条件を加味して設定した値に、更
にスロットルボディーにおける洩れ流量の最大値とアイ
ドルスイッチ11ＯＮ状態でのスロットル弁２からの洩れ
量とを加算し、これらに多少上積みして設定している。

次に、ステップ７では、ステップ６で求めた補助空気流
量Ｑ_ISCとエアフローメータ５の検出した吸入空気流量
Ｑとを比較し、Ｑ_ISC≦Ｑのときは、ステップ８に進み
カウンタを作動させてカウント値Ｃを１つ進める。

ステップ９では、カウント値Ｃが予め定めた設定値Ｃ_０
以上になったか否かを判定し、Ｃ≧Ｃ_０になったときス
テップ10において補助空気制御系が異常であると判定す
る。

また、ステップ１〜５において、これらの判定がＮＯで
あるか、ステップ７においてＱ_ISC＞Ｑのときはそれぞ
れステップ11に進みカウント値Ｃをクリアする。

以上のように、本実施例では、エアフローメータ５が正
常のときに、スロットル弁開度全閉（アイドル時）、ス
タータスイッチＯＦＦ、機関回転中及びバッテリ電圧12
Ｖ以上の各条件が成立したときに、エアフローメータ５
の検出値Ｑと補助空気流量Ｑ_ISCとを比較し、Ｑ_ISC≦Ｑ
の状態が所定時間（例えば１sec程度）継続した場合補
助空気制御系が異常であると判定する。

このように、機関に吸入される空気量に基づいて補助空
気制御系の自己診断を行なうことによって、従来の機関
回転数による場合に比べて異常判定までの時間を大幅に
短縮することができ、補助空気制御系の故障に基づく異
常運転状態を確実に回避することができる。

そして、補助空気制御系が異常と判定されたときには、
異常判定後キースイッチがＯＦＦになるまで、例えば、
補助空気制御弁を全閉とし、機関回転数が所定値以上で
は燃料カットを行なう等の制御を行ないフェールセーフ
な構成とする。

尚、本実施例では、吸入空気量検出にエアフローメータ
を用いたが、吸気圧センサを用いて吸気負圧より検出し
た吸入空気量を用いる構成としても同様の効果を得られ
る。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明によれば、機関回転数ではな
く吸入空気量と補助空気量との比較により補助空気制御
系の異常診断を行なう構成としたので、異常発生から異
常判定までの時間を大巾に短縮できる。従って、補助空
気制御系の故障に基づいて生じる惧れのある異常運転状
態を確実に回避できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を説明するためのブロック図、第
２図は本発明の一実施例を示すハードウェア構成図、第
３図は同上実施例の制御フローチャートである。 １……吸気通路、２……スロットル弁、３……補助空気
通路、４……補助空気制御弁、５……エアフローメー
タ、７……コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関吸気系のスロットル弁をバイパスする
   補助空気通路に補助空気流量制御用の補助空気制御弁を
   備えた内燃機関における補助空気制御系の自己診断装置
   において、機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出
   手段と、該吸入空気量検出手段の正常・異常を診断する
   診断手段と、該診断手段が正常と判定したとき、前記吸
   入空気量検出手段の検出したスロットル弁全閉時の吸入
   空気量と前記補助空気制御弁の制御信号に対応する補助
   空気量とを比較し吸入空気量検出手段の検出値が大のと
   きに異常と判定する異常判定手段とを備えたことを特徴
   とする内燃機関における補助空気制御系の自己診断装
   置。