JPH07197838A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源を投入後の内燃機関の制御を正確に且つ
迅速に実行し、内燃機関の始動性、エミッションを向上
させる内燃機関の制御装置を提供する。 【構成】 センサ３の出力検出手段７、センサ出力正常
状態範囲設定手段８、センサ出力正常状態判別手段９、
サンプリング手段１０、各サンプリング周期毎に得られ
る有効なセンサ出力値の変化量ΔＶを演算する変化量演
算手段１１、センサ出力値の変化量ΔＶが予め定められ
た所定の値Ｖｒｅｆより低くなった場合に前記センサ３
の出力状態が正常状態になったと判断するセンサ出力正
常状態識別手段１２とから構成されているセンサ出力状
態判別手段６を有する内燃機関の制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
関するものであり、更に詳しくは、センサ出力信号の正
常で且つ安定化状態を早期に判断する事により、内燃機
関の制御を高速且つ正確に実行する事の出来る内燃機関
の制御装置を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、内燃機関の制御には、種々の
制御要因のそれぞれを検出する各種のセンサを設け、そ
れぞれのセンサが、個々に計測する計測データを適宜利
用し、又所定の加工を施して、内燃機関の制御データと
して使用しながら、内燃機関の制御を行って来ている。

【０００３】例えば、前記内燃機関を制御するに際し
て、重要な制御ファクタ、制御要因として、内燃機関へ
の吸入空気流量があり、かかる吸入空気流量を燃料供給
量との関係で適正に制御する事によって、燃費を向上さ
せ且つ適切な出力パワーを得る事が出来る。係る内燃機
関に流入する空気流量を測定するセンサとして、例え
ば、熱式エアフローメータ、或いは熱線式エアフローメ
ータと称されるものが、一般的に使用されている。

【０００４】係る熱式エアフローメータ或いは熱線式エ
アフローメータは、熱線の電気的発熱体と温度補償用抵
抗体とを含むブリッジ回路により吸入空気量を検出する
ものであり、係る熱線の電気的発熱体が、一定温度に達
していないと正常に機能しないので、電源投入時に熱線
の電気的発熱体に、一定期間所定の電流を供給する必要
がある。

【０００５】かかる熱式エアフローメータの原理として
は、例えば、高温に加熱した熱線例えば白金線を空気流
中に配置すると、その空気流量に応じた熱が奪われるの
で、その分に相当する温度低下分を補償する様に、電流
を増加させる様に制御するものであり、係る電流量若し
くはそれに相当する電圧量を測定する事によって、実際
の空気流量が測定出来るものである。

【０００６】処で、係る従来に於ける熱式エアフローメ
ータは、図１１（Ａ）に示す様に、その特性上、前記熱
式エアフローメータに時刻ｔ１で電源を投入して、駆動
させた場合、一定の期間（Ｔａｂ）に亘たって、異常な
電圧Ｖｅを出力し、その後、正常な電圧Ｖｎへと徐々に
低下しながら安定した正常出力状態に移行して行くもの
である。

【０００７】即ち、従来の熱式エアフローメータに於い
ては、通常は約２００℃の状態で使用するセンサであっ
て、係るセンサが冷えている時点で、電源を投入する
と、急速に熱線の温度を上昇させる必要がある事から、
多大の電力を消費し、その間に異常電圧が出力される事
になる。従って、上記した異常電圧発生期間（Ｔａｂ）
内に於いては、実質的に内燃機関に流入する吸入空気流
量を正確に測定する事が出来ない。 つまり、係る期間
に、仮にクランキング信号が入力されて、センサの電圧
を測定しても、異常な電圧値に基づいて内燃機関を制御
する事になるので、内燃機関の要求通りの燃料噴射時間
を演算する事が不可能であるので、内燃機関の始動性や
エミッションが悪化する事になる。

【０００８】その為、従来に於いては、係る内燃機関の
制御手段に於いて、電源が投入された場合には、一定の
期間ガ経過する迄は、係るセンサ、例えば熱式エアフロ
ーメータの出力を使用する事を禁止する方法が例えば特
開平４─１１２９４７号或いは特公平３─７５７４０号
等に提案されている。つまり、図１１（Ｂ）に示す様
に、前記センサに対して、電源投入から所定の時間（Ｔ
ｄｉｓ）が経過する迄は、異常検出を禁止する期間と
し、係る所定の時間（Ｔｄｉｓ）が経過した時刻ｔ２以
降から、センサ出力が異常状態にあるか正常状態にある
かを判断する様にしたものである。

【０００９】又、係る所定の時間（Ｔｄｉｓ）内に於い
ては、水温等を基礎に燃料噴射時間等を演算して制御を
実行する事になる。前記の電源投入から所定の時間（Ｔ
ｄｉｓ）が経過する迄の時間は、前述した様に、前記熱
式エアフローメータに電源を投入した後、前記熱式エア
フローメータが異常な電圧Ｖｅを出力する期間（Ｔａ
ｂ）より長くなる様に設定される。

【００１０】従って、センサの出力が前記所定の時間
（Ｔｄｉｓ）が経過後も異常状態を示す場合には、その
センサの出力を異常と判定し、図１１（Ｃ）に示す様に
前記所定の時間（Ｔｄｉｓ）が経過後、前記センサの出
力が、予め定められたセンサ出力正常判定範囲Ｓ内に入
っている場合には、前記センサの出力を正常と判定する
ものである。

【００１１】ここで、前記した従来例の内、特公平３─
７５７４０号等に提案されている内燃機関の制御方法に
於ける制御手順を図１２を参照しながら説明すると、ス
テップ（１００）に於いて、内燃機関の燃料噴射量の演
算ルーチンがスタートすると、ステップ（１０２）に於
いて、電源投入後所定の期間（Ｔｄｉｓ）が経過したか
否かが判断され、ＮＯであれば、ステップ（１０８）に
進んで、冷却水温等に基づいて、予め定められた演算処
理プログラムに従って、前記内燃機関の燃料噴射量を演
算する。

【００１２】一方、ステップ（１０２）に於いて、電源
投入後所定の期間（Ｔｄｉｓ）が経過したと判断され、
ＹＥＳであれば、ステップ（１０４）に進み、センサ、
例えば熱式エアフローメータが正常な出力を出している
か否かが判断され、ＮＯであれば、ステップ（１０８）
に進んで、冷却水温等に基づいて、予め定められた演算
処理プログラムに従って、前記内燃機関の燃料噴射量を
演算するが、ＹＥＳであればステップ（１０６）に進
み、前記センサ、例えば熱式エアフローメータの出力値
に基づいて前記内燃機関の燃料噴射量を演算する。

【００１３】従って、係る従来の方法に於いては、少な
くとも前記所定の時間（Ｔｄｉｓ）が経過してから、前
記センサの出力の状態を判定する必要から、係るセンサ
出力が正常な状態か、異常な状態にあるのかを判断する
のにかなりの時間を要していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来技術に於ける問題を解決し、内燃機関の制御系に設
けられるセンサを駆動させる為の電源を投入した後、内
燃機関の制御を正確に且つ迅速に実行し、それによって
内燃機関の始動性或いはエミッションを向上させること
の出来る内燃機関の制御装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には以下に記載されたような技術
構成を採用するものである。即ち、内燃機関、前記内燃
機関の特定の制御要因に関するデータを測定するセン
サ、前記センサの出力に応答して前記内燃機関の運転状
態を制御する制御手段とから構成された内燃機関の制御
装置に於いて、前記制御手段には、前記センサの出力状
態が、正常状態にあるか異常状態にあるかを判別するセ
ンサ出力状態判別手段が設けられており、前記センサ出
力状態判別手段は、前記センサの出力を検出する出力検
出手段、前記センサの出力値が正常な状態と判断しうる
所定の範囲を予め設定するセンサ出力正常状態範囲設定
手段、前記センサ出力が前記センサ出力正常状態範囲設
定手段により設定されている所定の範囲に含まれている
か否かを判断するセンサ出力正常状態判別手段、前記セ
ンサ出力が、前記センサ出力正常状態範囲設定手段によ
り設定された前記範囲内にある場合に、所定のサンプリ
ング周期で、前記出力検出手段により測定している、前
記センサ出力の測定値を有効にするサンプリング手段、
前記サンプリング手段により、各サンプリング周期毎に
得られる有効なセンサ出力値の変化量を演算する変化量
演算手段、前記変化量演算手段に於いて得られたセンサ
出力値の変化量が予め定められた所定の値より低くなっ
た場合に前記センサの出力状態が正常状態になったと判
断するセンサ出力正常状態識別手段とから構成されてい
る内燃機関の制御装置である。

【００１６】

【作用】本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記した
様な技術構成を有しているので、内燃機関の制御系に於
けるセンサに電源が供給された後、前記センサの出力が
正常な状態を示す領域範囲内に入ったことを確認した
後、前記センサの出力値を分析し、前記出力値が所定の
状態を示す様になった場合に、前記センサの出力が正常
で且つ安定した状態となったものと判断する様にしたも
のであり、従来の方法に於けるセンサの正常化判断可能
時点が、電源投入時点から約３秒であったものを、電源
投入時点から約３００ｍｓと大幅に短縮する事が可能と
なり、その結果、制御系に電源を投入した後の内燃機関
の燃料要求噴射量を正確に且つ迅速に演算処理が実行出
来、従って内燃機関の始動性や内燃機関のエミッション
を大幅に向上させる事が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の
具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本発明に係る内燃機関の制御装置の一具体例の構成例を
示すブロックダイアグラムであり、図２は、図１に於け
る制御手段の詳細な構成例を示すブロックダイアグラム
である。

【００１８】即ち、図１は、エンジン等から構成される
内燃機関２、前記内燃機関２の特定の制御要因に関する
データを測定するセンサ３、前記センサ３の出力に応答
して前記内燃機関２の所定の部位に設けられた制御部５
を制御して、前記内燃機関２の運転状態を制御する制御
手段４とから構成された内燃機関の制御装置１が示され
ており、更に前記制御手段４には、前記センサ３の出力
状態が、正常状態にあるか異常状態にあるかを判別する
センサ出力状態判別手段６が設けられている。

【００１９】更に、図２には、前記センサ出力状態判別
手段６の構成に付いての一具体例を示すものであり、前
記センサ３の出力を検出する出力検出手段７、前記セン
サ３の出力値が正常な状態と判断しうる所定の範囲を予
め設定するセンサ出力正常状態範囲設定手段８、前記セ
ンサ３の出力が前記センサ出力正常状態範囲設定手段８
により設定されている所定の範囲Ｓに含まれているか否
かを判断するセンサ出力正常状態判別手段９、前記セン
サ出力が、前記センサ出力正常状態範囲設定手段８によ
り設定された前記範囲Ｓ内にある場合に、所定のサンプ
リング周期で、前記出力検出手段７により測定される、
前記センサ出力の測定値を有効にするサンプリング手段
１０、前記サンプリング手段１０により、各サンプリン
グ周期毎に得られる有効なセンサ出力値の変化量ΔＶを
演算する変化量演算手段１１、前記変化量演算手段１１
に於いて得られたセンサ出力値の変化量ΔＶが予め定め
られた所定の値Ｖｒｅｆより低くなった場合に前記セン
サ３の出力状態が正常状態になったと判断するセンサ出
力正常状態識別手段１２とから構成されているものであ
る。

【００２０】即ち、本発明に於いては、従来の問題点を
改善し、センサ３の出力値の正常状態判定をより早く完
了させる為、鋭意検討した結果、前記センサ３の出力値
である電圧値が、異常状態から時間の経過と共に徐々に
下降する点に着目し、下降する電圧が安定状態に近づい
た時点で、センサ３の出力値が正常な状態になったもの
と判断する事によって、正常時の判定を迅速に実施しえ
る事を知得したものである。

【００２１】本発明に於ける内燃機関の制御装置に使用
される前記内燃機関の特定の制御要因は、特に限定され
るものではないが、例えば、前記内燃機関へ吸入される
吸入空気流量とする事も出来る。又、本発明に於ける内
燃機関の制御装置に使用される前記特定の制御要因が吸
入空気流量である場合には、前記センサは、吸入空気流
量を検出する機能を有するものである必要があり、具体
的には、例えば、一般的に熱式エアフローメータ、或い
は熱線式エアフローメータと称されるセンサを使用する
事が可能である。

【００２２】係るセンサを使用する場合には、係るセン
サからの出力値は電圧値である事が望ましい。次に、本
発明に於ける内燃機関の制御装置１の制御方法に於いて
用いられるセンサ出力状態判別手段４の作動原理を図３
を参照しながら説明するならば、前記熱式エアフローメ
ータの出力値特性は、前記した図１１（Ａ）で説明した
様な波形を示すものであるから、出力検出手段７は、時
刻ｔ１に於いて電源が投入されると、それ以降には図１
１（Ａ）と同様の波形Ｗを示す事になる。

【００２３】そこで、本発明に於いては、センサ出力正
常状態範囲設定手段８により、前記センサ３の出力値が
正常な状態に有ると予想される範囲Ｓを図３に示す様
に、予め設定しておく。係る範囲Ｓは、使用されるセン
サの形態、構成等によりセンサ毎にそれぞれ異なった値
に設定されるものであるが、各センサに付いて予め実験
等を行って、適正な範囲Ｓを決定する事が出来る。

【００２４】次いで、電源が投入された時刻ｔ１から所
定の時間が経過した時刻ｔ２に於いて前記センサ出力状
態判別手段４を駆動させる演算処理回路、例えばＣＰＵ
を起動させる。（図３の波形Ｗ１参照） 係る時刻ｔ１とｔ２の遅延間隔は、適宜に設定する事が
可能であり、前記した様に、前記センサの出力値が、異
常な状態を示す期間Ｔａｂよりも短い時間に設定される
事が望ましい。

【００２５】場合に依っては、係るＣＰＵの起動時刻ｔ
２は、電源投入時刻ｔ１と同一で有っても良い事は言う
までもない。係る工程に於いては、具体的には、後述す
るカウンタがリセットされ、サンプリング手段１０が、
前記センサの出力を、所定のサンプリング周期ｆで検出
する操作を開始し、同時に前記カウンタが、サンプリン
グ周期ｆに同期して前記カウンタのカウント値をインク
レメント或いはデクレメントすることになる。

【００２６】かかる状況に於いては、前記センサの出力
値が前記したセンサ出力正常状態範囲Ｓ外にプロットさ
れるので、この状態に於いて、サンプリングされるセン
サの出力値は、有効とせず所定の記憶手段に記憶しない
でおく事が望ましい。尤も、本発明の本具体例では、セ
ンサ出力値の正常状態を検出する事を主目的にしている
場合には、上記の操作で十分であるが、前記センサ出力
値の異常状態をも検出して分析する様な場合には、当然
かかる状態でのセンサ出力値を記憶しておく事が望まし
い。

【００２７】又、係る状態に於いては、前記センサの出
力値と前記したセンサ出力正常状態範囲Ｓの上限値Ｓ１
とが前記したセンサ出力正常状態判別手段９に於いて比
較演算されるが、かかるセンサ出力正常状態判別手段９
からは、異常状態である事から、何らの制御信号の出力
がない。その後、センサ３の出力値が、徐々に低下し
て、時刻ｔ３に於いて、前記したセンサ出力正常状態範
囲Ｓ内に入って来た場合には、前記したセンサ出力正常
状態判別手段９により、前記センサの出力値が、正常と
判断しても良い領域に入ってきた事を指示する信号が出
力され、それに基づいて、前記したＣＰＵでは、図３に
示す波形Ｗ２の様に、前記センサ３の出力値に付いての
正常判定スタート許可フラグを出力する。

【００２８】係る正常判定スタート許可フラグが立つ
と、前記した出力検出手段７によりサンプリングされた
センサ出力値は、有効と判断され、所定の記憶手段に格
納される。次いで、時刻ｔ３以降に於いては、前記した
所定のサンプリング周期でサンプリングされたセンサ出
力値Ｖに付いて、それぞれのサンプリング時点に於け
る、前記センサ出力値変化量ΔＶを変化量演算手段１１
により演算して、適宜の記憶手段に格納しておく。

【００２９】係るセンサ出力値変化量ΔＶの演算方法は
特に限定されるものではないが、例えば、前回のサンプ
リング周期時に検出したセンサ出力値Ｖ１と次回のサン
プリング周期時に検出したセンサ出力値Ｖ２との差分を
センサ出力値変化量ΔＶとするもので有っても良い。本
発明に於いては、係る操作を繰り返す事になるが、その
間、前記センサ出力値変化量ΔＶと、予め定められた所
定の値Ｖｒｅｆとをセンサ出力正常状態識別手段１２に
於いて絶えず比較演算処理を行い、時刻ｔ４に於いて、
前記センサ出力値変化量ΔＶが、前記予め定められた所
定の値Ｖｒｅｆより低くなった場合、即ち ΔＶ ＜ Ｖｒｅｆ となった場合に、前記センサ３の出力値が正常でかつ安
定な状態になったものと判断するものである。

【００３０】係る状況になった場合には、前記ＣＰＵか
ら図３に示す波形Ｗ３の様に、センサ出力値の正常判定
フラグが立つ事になる。図４及び図５は、図３に示す本
発明に係るセンサ出力状態判別手段６の動作原理に、前
記したカウンタ手段１３の動作を付加したダイアグラム
を示すものである。

【００３１】即ち、本発明に於いて使用される前記カウ
ンタ手段１３は、前記センサ３に対する電源投入信号に
同期し或いは所定の遅延時間が経過した後、カウント操
作を開始し、前記センサの出力値が、前記センサ出力正
常状態範囲設定手段により設定されている所定の範囲を
逸脱している間、前記カウント動作を継続するものであ
り、更に、前記カウンタ手段１３は、前記カウンタ手段
１３に於ける積算カウント値が、予め定められた所定の
値Ｎを超えるか、或いは予め定められた所定の値Ｎ以下
となった場合に、前記センサ出力の異常状態を報知する
センサ出力異常状態報知信号発生手段１４とが設けられ
ているものである。

【００３２】即ち、本発明に於ける前記カウンタ手段１
３は、異常カウンタとも称されるものである。図４及び
図５には、前記センサ３に電源が投入されたと同時に前
記カウンタ手段１３が、カウント操作を開始する場合の
例に付いて説明しているが、図４に於いては、係るカウ
ンタ手段１３は、前記カウンタ手段１３の積算カウント
値が、サンプリング周期毎に１だけ歩進されるか、１だ
けディクレメントされるものであって、係るカウンタ手
段１３のカウント動作は、前記したセンサ出力正常状態
判別手段９から出力される、前記センサの出力値が、正
常と判断される領域に入ってきた事を指示する信号が出
力される迄継続される。

【００３３】従って、前記の信号が出力されない限り、
カウンタ１３はカウント動作を継続する。図４に於いて
は、時刻ｔ３に於いて、前記センサの出力値が、正常と
判断される領域に入ってきた事を指示する信号が出力さ
れるので、前記カウンタ手段１３のカウント動作は、そ
の時点で中断され前記カウンタ手段１３はリセットされ
るので、異常警報は出力される事がない。

【００３４】一方、図５に於いては、前記センサ出力値
が、異常状態が継続されるので、前記センサの出力値
が、正常と判断される領域に入ってきた事を指示する信
号が出力されないから、前記カウンタ手段１３の積算カ
ウント値が、予め定められた所定の値Ｎを時刻ｔ５で超
えるか、或いは予め定められた所定の値以下となると、
前記センサ出力の異常状態を報知するセンサ出力異常状
態報知信号発生手段１４から、異常警報が出力される事
になる。

【００３５】尚、本発明に係る上記内燃機関の制御装置
に於いて、前記センサの出力値が、前記センサ出力正常
状態範囲設定手段８により設定された前記範囲Ｓ内に含
まれる様になる以前の状態、即ち時刻ｔ３以前の状態に
於いては、前記センサ出力値とは無関係な所定の設定値
（デフォルト値）、例えばエンジン等の内燃機関の始動
時の最適基本噴射量を所定値（デフォルト値）として定
め、その基本噴射量に水温等による温度補正を行って、
最終の燃料噴射量を決定するもので有っても良い。

【００３６】係る本発明に於ける内燃機関の制御装置の
制御方法によれば、センサ出力値の正常状態を従来の方
法に比べて、上記した様に著しく迅速に判断する事が可
能となる他、係る熱式エアフローメータ等のセンサ３
が、十分に熱い状態の場合、つまり図６の様な場合、或
いは、前記センサ３の出力値が上限値或いは下限値にへ
ばりついている様な場合でも、従来の方法では、センサ
出力の変化量ΔＶは０であるから、センサ出力値異常と
の判断がなされるが、本発明に於いては、係る状況で
も、正常状態と判断する事が可能となる。

【００３７】更に、図７に示す様に、エンジン等の動作
中に電源が瞬間的に遮断された場合でも、短期間に正常
状態の表示に復帰させる事が可能となる。次に、本発明
にかかる内燃機関の制御装置を、実際のエンジンに搭載
させた場合の使用例に付いて、図８を参照して説明す
る。即ち、図８には本発明の内燃機関の制御装置の一実
施例を備えた電子制御燃料噴射式内燃機関が概略的に示
されている。この図において、機関（エンジン）２１の
吸気通路２２には熱線式エアフローメータ２３が設けら
れている。このエアフローメータ２３はアナログ出力の
ものであり、白金（Ｐｔ）熱線抵抗、温度補償用抵抗等
にてブリッジ回路が組まれたものである。そして、空気
流量によって変化する熱線温度を一定に保つように電流
が制御され、この電流が電圧として取り出されるように
なっており、熱線式エアフローメータ２３の出力は制御
回路３０のＡ／Ｄ変換器１０１に入力され、入力はイグ
ニッションスイッチ（ＩＧ）３５を介してバッテリ１６
に接続されている。

【００３８】また、機関本体１の吸気通路２２に設けら
れたスロットル弁１８の軸には、スロットル弁１８の開
度を検出するスロットル開度センサ３９が設けられてい
る。このスロットル開度センサ３９の下流側の吸気通路
２２には各気筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸気ポー
トへ供給するための燃料噴射弁２７が設けられている。
更に、吸気通路２２のエアフローメータ２３の上流側、
或いは機関本体２１のいづれかには、吸気温度或いは外
気温度を測定する温度センサ３７が設けられている。こ
の温度センサ３７の出力は制御回路３０のＡ／Ｄ変換器
１０１に入力される。

【００３９】ディストリビュータ２４には、その軸が例
えばクランク角（CA）に換算して７２０°CA毎に基準位
置検出用パルス信号を発生するクランク角センサ２５及
び所定角度毎（例えば１８０°CA毎）に基準位置検出用
パルス信号を発生するクランク角センサ２６が設けられ
ている。これらクランク角センサ２５，２６のパルス信
号は、燃料噴射時期の割込要求信号、点火時期の基準タ
イミング信号、燃料噴射量演算制御の割込要求信号など
として作用する。これらの信号は制御回路３０の入出力
インタフェース１０２に供給され、このうちクランク角
センサ２６の出力はＣＰＵ１０３の割込端子に供給され
る。

【００４０】また、エンジン２１のシリンダブロックの
冷却水通路２８には、冷却水の温度を検出するための水
温センサ２９が設けられている。水温センサ２９は冷却
水の温度ＴＮＷに応じたアナログ電圧の電気信号を発生
する。この出力もＡ／Ｄ変換器１０１に供給されてい
る。排気マニホルド３１より下流の排気系には、排気ガ
ス中の３つの有害成分ＮＣ，ＣＯ，ＮＯ_X を同時に浄化
する三元触媒コンバータ３２が設けられている。また、
前記排気マニホルド３１の下流側であって、触媒コンバ
ータ３２の上流側の排気パイプ３４には、空燃比センサ
の一種であるＯ₂ センサ３３が設けられている。Ｏ₂ セ
ンサ３３は排気ガス中の酸素成分濃度に応じて電気信号
を発生する。すなわち、Ｏ₂ センサ３３は空燃比が理論
空燃比に対してリッチ側かリーン側かに応じて、異なる
出力電圧を制御回路３０の信号処理回路１１１を介して
Ａ／Ｄ変換器１０１に供給する。また、前記入出力イン
タフェース１０２にはＩＧ１５のオン／オフ信号が供給
されるようになっている。

【００４１】以上のような構成において、ＩＧ１５がオ
ンされると、バッテリ１６からの電力がエアフローメー
タ２３、制御回路３０に供給されてこれらが起動され、
エアフローメータ２３は出力を始め、制御回路３０はプ
ログラムが起動し、エアフローメータ２３やその他のセ
ンサからの出力を取り込み、インジェクタ２７やその他
のアクチュエータを制御する。

【００４２】制御回路３０は、例えばマイクロコンピュ
ータを用いて構成され、前述のＡ／Ｄ変換器１０１、入
出力インタフェース１０２，ＣＰＵ１０３の他にＲＯＭ
１０４，ＲＡＭ１０５，ＩＧ１５のオフ後も情報の保持
を行うバックアップＲＡＭ１０６等が設けられており、
これらはバス１１３で接続されている。この制御回路３
０において、駆動回路１１０は燃料噴射弁２７を制御す
るためのものである。即ち、吸入空気量と機関回転数と
から演算された基本噴射量Ｔｐを機関の運転状態で補正
した燃料噴射量ＴＡＵが演算され、駆動回路１１０によ
って燃料噴射量ＴＡＵだけ燃料噴射弁７は付勢され、し
たがって、燃料噴射量ＴＡＵに応じた量の燃料がエンジ
ン２１の燃焼室に送り込まれることになる。

【００４３】次に、本発明に於ける内燃機関の制御装置
に使用される前記センサ出力状態判別手段６の動作手順
を図９に示すフローチャートを参照して説明する。即
ち、図９は正常判定ルーチンを示すフローチャート図で
ある。ステップ２００で８ｍｓ処理が開始されると、ス
テップ２０２でセンサ出力値Ｖが正常範囲Ｓか否かを判
断する。センサ出力値Ｖが正常範囲Ｓ間であればステッ
プ２０４でスタート許可フラグをセットし、異常カウン
タ１３をリセットする。またセンサ出力が正常範囲Ｓ内
でなければステップ２１４で異常カウンタ１３をカウン
トする。ステップ２０６で異常カウンタ１３が所定値Ｎ
以上であればステップ２１６でセンサ異常フラグをセッ
トし、センサ正常フラグをリセットした後処理を終了す
る。一方異常カウンタ１３が所定値Ｎ未満であればステ
ップ２０８に移行し、スタート許可フラグ１であるか否
かを判断する。スタート許可フラグが１でなければ処理
を終了する。スタート許可フラグが１であればステップ
２１０に移行し、サンプリング周期ｆ毎のセンサ出力電
圧の変化量ΔＶが所定値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判
断する。ΔＶが所定値Ｖｒｅｆより大きければ処理を終
了する。ΔＶが所定値Ｖｒｅｆ以下であればステップ２
１２に移行し、センサ正常フラグをセットおよびセンサ
異常フラグをクリアする。

【００４４】又図１０は本発明における噴射演算ルーチ
ンを示すフローチャート図である。ステップ３００で回
転同期による処理が開始されると、ステップ３０２でセ
ンサ正常フラグが１であるか否かを判断する。センサ正
常フラグが１であればステップ３０４でセンサの出力電
圧より基本噴射量を演算し、ステップ３０６に移行す
る。センサ正常フラグが１でなければステップ３１０で
基本噴射量を所定値（デフォルト値）としステップ３０
６に移行する。ステップ３０６で水温などの補正値を計
算し、ステップ３０８で最終の燃料噴射量を計算する。

【００４５】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関の制御装置１は、
上記した様な構成を有しているので、従来の方法より、
センサの出力値が正常である事をより迅速に判定出来る
ものであり、従来の方法では、前記センサの出力値が正
常であるか否かの判断をする場合には、通常で電源投入
後約３秒がかかっていたが、本発明に於いては、それを
大幅に短縮する事が可能となったのである。

【００４６】その結果、内燃機関の始動性或いはエミッ
ションを向上させることの出来、更に、始動時の排気ガ
スの浄化にも優れた効果を発揮する事が出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置に於
ける一具体例の構成の概要を示すブロックダイアグラム
である。

【図２】図２は、本発明に係るセンサ出力状態判別手段
の一具体例に於ける構成例を示すブロックダイアグラム
である。

【図３】図３は、本発明に係る内燃機関の制御装置に使
用されるセンサ出力状態判別手段の作動原理を説明する
ブロックダイアグラムである。

【図４】図４は、本発明に於けるセンサ出力状態判別手
段の作動原理を説明するタイムチャートである。

【図５】図５は、本発明に於けるセンサ出力状態判別手
段の作動原理を説明する他のタイムチャートである。

【図６】図６は、本発明に於ける内燃機関の制御装置
が、適応しえる制御環境の一例を示す図である。

【図７】図７は、本発明に於ける内燃機関の制御装置
が、適応しえる他の制御環境の一例を示す図である。

【図８】図８は、本発明に係る内燃機関の制御装置を、
実際のエンジンに搭載した場合の具体例を説明する図で
ある。

【図９】図９は、本発明に係る内燃機関の制御装置に於
けるセンサ出力状態判別手段の動作手順を説明するフロ
ーチャートである。

【図１０】図１０は、本発明に係る内燃機関の制御装置
に於けるセンサ出力状態判別手段の他の動作手順を説明
するフローチャートである。

【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、従来に於け
る内燃機関の制御装置の問題点を説明する図である。

【図１２】図１２は、従来に於ける内燃機関の制御装置
の制御方法の一例を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１…内燃機関の制御装置 ２…内燃機関 ３…センサ、熱式エアフローメータ ４…制御手段 ５…制御部 ６…センサ出力状態判別手段 ７…出力検出手段 ８…センサ出力正常状態範囲設定手段 ９…センサ出力正常状態判別手段 １０…サンプリング手段 １１…センサ出力値変化量演算手段 １２…センサ出力正常状態識別手段 １３…カウンタ手段 １４…センサ出力異常状態報知信号発生手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関、前記内燃機関の特定の制御要
   因に関するデータを測定するセンサ、前記センサの出力
   に応答して前記内燃機関の運転状態を制御する制御手段
   とから構成された内燃機関の制御装置に於いて、前記制
   御手段には、前記センサの出力状態が、正常状態にある
   か異常状態にあるかを判別するセンサ出力状態判別手段
   が設けられており、前記センサ出力状態判別手段は、前
   記センサの出力を検出する出力検出手段、前記センサの
   出力値が正常な状態と判断しうる所定の範囲を予め設定
   するセンサ出力正常状態範囲設定手段、前記センサ出力
   が前記センサ出力正常状態範囲設定手段により設定され
   ている所定の範囲に含まれているか否かを判断するセン
   サ出力正常状態判別手段、前記センサ出力が、前記セン
   サ出力正常状態範囲設定手段により設定された前記範囲
   内にある場合に、所定のサンプリング周期で、前記出力
   検出手段により測定している、前記センサ出力の測定値
   を有効にするサンプリング手段、前記サンプリング手段
   により、各サンプリング周期毎に得られる有効なセンサ
   出力値の変化量を演算する変化量演算手段、前記変化量
   演算手段に於いて得られたセンサ出力値の変化量が予め
   定められた所定の値より低くなった場合に前記センサの
   出力状態が正常状態になったと判断するセンサ出力正常
   状態識別手段とから構成されている事を特徴とする内燃
   機関の制御装置。
2. 【請求項２】 前記内燃機関の特定の制御要因が、内燃
   機関への吸入空気流量である事を特徴とする請求項１記
   載の内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 前記センサは、熱式エアフローメータで
   ある事を特徴とする請求項１乃至２記載の内燃機関の制
   御装置。
4. 【請求項４】 前記センサの出力値が、電圧値である事
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の内燃機関
   の制御装置。
5. 【請求項５】 前記サンプリング手段は、前記センサに
   電源が投入されてから所定の遅延時間が経過した後に、
   サンプリング操作を開始するものである事を特徴とする
   請求項１乃至４の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 【請求項６】 前記センサに対する電源投入信号に応答
   してカウント操作を開始し、前記センサの出力値が、前
   記センサ出力正常状態範囲設定手段により設定されてい
   る所定の範囲を逸脱している間、前記カウント動作を継
   続するカウンタ手段と、前記カウンタ手段の積算カウン
   ト値が、予め定められた所定の値を超えるか、或いは予
   め定められた所定の値以下となった場合に、前記センサ
   出力の異常状態を報知するセンサ出力異常状態報知信号
   発生手段とが設けられている事を特徴とする請求項１乃
   至５の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段には、前記センサの出力値
   が、前記センサ出力正常状態範囲設定手段により設定さ
   れた前記範囲内に含まれる以前の状態に於いては、前記
   センサ出力値とは無関係な所定の設定値に基づいて、前
   記内燃機関を制御する制御回路が設けられている事を特
   徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の内燃機関の制
   御装置。