JPH0727393Y2 - 内燃機関の吸気圧検出器の異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の燃料噴射制御のためなどに用いら
れる吸気圧検出器の異常を検出するための装置に関す
る。

従来の技術 自動車の内燃機関に関連して、燃料噴射制御のためなど
に、吸気経路の途中に吸気圧センサが設けられている。
この吸気圧センサは、たとえば吸気経路に臨むダイアフ
ラムに４個のストレンゲージが固定されて構成されてお
り、電源電圧Vcを印加すると、検出された吸気圧に対応
した出力電圧VPMを導出する。こうして検出された吸気
圧や、スロツトル弁開度あるいは内燃機関の回転速度な
どに基づいて、内燃機関の燃料噴射量や噴射時期などが
制御される。

したがつて、前記吸気圧センサに異常が発生した場合に
は、燃料噴射制御に重大な支障をきたしてしまう。この
ため典型的な従来技術では、吸気圧センサからの前記出
力電圧VPMが、０＜VPM＜Vcであることに注目して、以下
のようにして異常検出が行われている。

すなわち、異常の発生原因は、吸気圧センサへの電源
ラインの断線吸気圧センサからの出力ラインの断線
吸気圧センサのアースラインの断線であることが殆どで
あり、したがつて前記出力電圧VPMが、VPM≒０、または
VPM≒Vcである状態が予め定める一定時間以上継続した
場合に、吸気圧センサに異常が発生したものと判断する
ように構成されている。

考案が解決しようとする課題 近年、前記吸気圧センサの出力が与えられる後段の差動
増幅器の構造から、該吸気圧センサは０≦VPM≦Vcの範
囲で使用される場合があり、したがつてこのような広い
ダイナミツクレンジでセンサが使用される場合には、上
述の従来技術による異常検出方法では、センサが正常で
あるにもかかわらず、異常であると誤検出してしまう場
合が生じる。

本考案の目的は、ダイナミツクレンジの広い吸気圧検出
器に対しても正確な異常検出を行うことができる内燃機
関の吸気圧検出器の異常検出装置を提供することであ
る。

課題を解決するための手段 本考案は、内燃機関の吸気圧を検出する吸気圧検出器
と、 内燃機関の運転中に前記吸気圧検出器の出力の変動幅Δ
VPMを検出する検出手段と、 前記検出手段の出力をレベル弁別し、前記変動幅ΔVPM
が予め定める値以下であるとき、前記吸気圧検出器が異
常であると判断する判断手段と、 内燃機関の加速または減速の少なくともいずれか一方を
検出する加減速検出手段と、 前記加減速検出手段の出力に応答し、内燃機関の加速中
または減速中もしくは加速または減速の終了直後に、前
記判断手段を能動化させる能動化手段とを含むことを特
徴とする内燃機関の吸気圧検出器の異常検出装置であ
る。

作用 本考案に従えば、内燃機関の燃料噴射制御などのために
設けられる吸気圧検出器の出力は検出手段に与えられて
おり、この検出手段では、内燃機関の運転中に吸気圧検
出器の出力の変動幅ΔVPMが検出される。検出手段の出
力は判断手段に与えられており、この判断手段では、前
記変動幅ΔVPMが予め定める値以下であるとき、すなわ
ち、例えば吸気圧検出器への電源ラインや入出力ライン
の断線などの異常が発生して、前記変動幅ΔVPMが小さ
い時には、吸気圧検出器に異常が発生したものと判断す
る。

また前記判断手段は、加減速検出手段の出力に応答し
て、該判断手段を制御する能動化手段によつて内燃機関
が加速または減速の少なくともいずれか一方の状態、も
しくは加速または減速の終了直後に能動化される。

したがつて、吸気圧検出器のダイナミツクレンジにかか
わりなく、該吸気圧検出器の異常を正確に検出すること
ができるとともに、負荷変動時に前記判断手段を能動化
して異常判定を行うので、吸気圧の変動幅が小さい状態
である内燃機関の低回転速度での定常運転中などでは前
記判断手段は不能動化されており、誤判定を防止するこ
とができる。

実施例 第１図は、本考案の基礎となる構成の電気的構成を示す
ブロツク図である。内燃機関１の吸気経路２にといて、
スロツトル弁３の下流側には吸気圧センサ４が配置され
る。この吸気圧センサ４の出力は、後述するようにして
処理回路５に与えられており、処理回路５は、この吸気
圧センサ４からの出力と、内燃機関１のクランク軸に取
付けられるクランク角センサ６からの出力などとに基づ
いて、吸入空気量を演算して求め、吸気経路２に設けら
れる燃料噴射弁７を駆動制御して、前記吸入空気量に対
応した燃料を噴射する。

吸気圧センサ４は、ストレンゲージである４個の抵抗体
4a〜4dが、ブリツジ状に接続されて構成される。抵抗体
4a,4bの一方の端子は電源回路８からのハイレベルの電
源ライン１に接続され、抵抗体4c,4dの一方の端子は
電源回路８からのアースラインl3に接続される。抵抗体
4a,4dの他方の端子の接続点の電位は差動増幅器９の一
方の入力に与えられ、抵抗体4b,4cの他方の端子の接続
点の電位は差動増幅器９の他方の入力に与えられる。こ
の差動増幅器９には、前記ライン1,l3を介して、電源
回路８から電力が供給される。

前記差動増幅器９からの出力は、ラインl2を介してフイ
ルタ回路10に入力され、ノイズ成分が除去され、アナロ
グ／デジタル変換器11でデジタル変換された後、前記処
理回路５に入力される。アナログ／デジタル変換器11お
よび処理回路５には、前記ライン1,l3を介する電源回
路８からの電力が供給される。ライン１と前記ライン
l2との間には、抵抗R2が介在されている。また、ライン
l2とラインl3との間には抵抗R1が介在されており、前記
差動増幅器９からの出力電圧VPMは、この抵抗R1の端子
間に導出される。

内燃機関１が運転されている状態では、スロツトル弁３
の開閉にともなって、前記吸気経路２内の吸気圧に脈動
が生じ、したがつて差動増幅器９からの出力電圧VPMに
は、第２図（１）で示されるように変動が生じる。検出
手段であり、判断手段である処理回路５は、この入力の
変動幅ΔVPMを検出し、その検出結果に基づいて吸気圧
センサ４およびそれに関連する構成の異常を検出する。

すなわち、たとえばラインl2またはl3が断線したときに
は、抵抗R2の働きによつて、処理回路５への入力電圧VP
Mは第２図（２）で示されるように、電源電圧Vcにほぼ
等しい一定値となつてしまう。またライン１が断線し
たときには、抵抗R1の働きによつて、処理回路５への入
力電圧VPMはアースレベルのほぼ零の一定値となつてし
まう。

このため本実施例では、第２図（１）で示される処理回
路５の入力電圧VPMの変動幅ΔVPMを求め、この変動幅Δ
VPMが予め定める判定値V1を超えている場合には、吸気
圧センサ４が正常であると判断し、そうでないときに
は、吸気圧センサ４およびそれに関連するたとえば前記
ライン１〜３などの構成に異常が生じたものと判断
する。

第３図は、上述の吸気圧センサ４およびそれに関連する
構成の異常検出動作を説明するためのフローチヤートで
ある。ステツプn1では、内燃機関１の回転速度NEが０で
ないかどうか、すなわち内燃機関１が運転されているか
否かが判断され、そうであるときにはステツプn2に移
る。ステツプn2では、処理回路５への前回の入力電圧VP
M0と、今回の入力電圧VPM1との差の絶対値、すなわち前
記変動幅ΔVPMが演算され、その変動幅ΔVPMが前記予め
定める判定値V1を超えているか否かが判断され、そうで
あるときにはステツプn3で、後述するカウンタのカウン
ト値Ｎを０にリセツトしてステツプn4に移り、吸気圧セ
ンサ４が正常であると判断する。

前記ステツプn2において、変動幅ΔVPMが判定値V1以下
であるときにはステツプn5に移り、前記カウント値Ｎに
１が加算されて、更新される。ステツプn6では、このカ
ウント値Ｎが予め定める値、たとえば２以上であるか否
かが判断され、そうであるときにはステツプn7に移り、
吸気圧センサ４が異常であると判断する。前記ステツプ
n6においてカウント値Ｎが２未満であるとき、および前
記ステツプn1において内燃機関１が運転されていないと
きには、ステツプn4に移る。

このように、処理回路５への入力電圧VPMの変動幅ΔVPM
に基づいて、吸気圧センサ４に異常が発生したか否かを
判断することによつて、差動増幅器９の構造などに対応
して吸気圧センサ４のダイナミツクレンジが拡大された
場合であつても、該吸気圧センサ４の異常を確実に検出
することができる。

第４図は本考案の一実施例の電気的構成を示すブロツク
図であり、この実施例は前述の構成に類似し、対応する
部分には同一の参照符を付す。この実施例では、スロツ
トル弁３に関連して、たとえばポテンシヨンメータなど
によつて実現されるリニアスロツトルセンサ12が設けら
れており、このリニアスロツトルセンサ12の出力は、ア
ナログ／デジタル変換器11を介して、処理回路５に入力
される。

処理回路５は、リニアスロツトルセンサ12の出力から、
内燃機関１の負荷状態の変化を検出し、負荷状態に変化
が検出されないとき、すなわち定常走行時などの吸気圧
の変動が比較的少ないときには、前記第３図で示される
圧力センサ４の異常検出動作を休止し、負荷状態が変化
したときにのみ、前記異常検出動作を可能とする。

第５図はその異常検出動作を説明するためのフローチヤ
ートであり、前述の第３図で示される動作に対応する部
分には、同一の参照符を付す。この実施例では、ステツ
プn1で内燃機関１が運転されているときにはステツプn1
1に移り、前記リニアスロツトルセンサ12によつて検出
される今回のスロツトル弁開度TA1と、前回のスロツト
ル弁回路TAOとの差の絶対値が、予め定める値T1以上で
あるか否かが判断され、そうであるときにはステツプn1
2に移り、そうでないときにはステツプn4に移る。

ステツプn12では、リニアスロツトルセンサ12によつて
スロツトル弁開度の変化が検出されてから、実際に吸気
圧が該スロツトル弁開度に対応した値となるまでの、吸
気経路２や吸気圧センサ４などによる応答遅れに対応し
た、たとえば200msec程度の予め定める時間だけ遅延処
理が行われた後、前記ステツプn2に移る。

第６図は本考案の他の実施例の電気的構成を示すブロツ
ク図であり、この実施例は前述の第４図で示される実施
例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。こ
の実施例では、スロツトル弁３に関連して、前述のリニ
アスロツトルセンサ12に代えて、該スロツトル弁３が全
閉状態になつたことを検出するアイドルスイツチ13が設
けられる。このアイドルスイツチ13は、スロツトル弁３
が全閉状態になると導通し、処理回路５は、このアイド
ルスイツチ13のスイツチング状態が変化したとき、すな
わち内燃機関１の負荷状態が変化したときに前記吸気圧
センサ４の異常検出を行う。

第７図は前記第６図で示される実施例の動作を説明する
ためのフローチヤートであり、前述の実施例に類似し、
対応する分には同一の参照符を付す。この実施例では、
ステツプn1で内燃機関１が運転されているときにはステ
ツプn11aに移り、アイドルスイツチ13のスイツチング状
態が変化したか否か、すなわち内燃機関１の負荷状態が
変化したか否かが判断され、そうでないときには前記ス
テツプn4に移り、そうであるときにはステツプn12aに移
る。

ステツプn12aでは、アイドルスイツチ13のスイツチング
状態が変化してから、すなわちスロツトル弁３が全閉状
態になつた時点、または全閉状態から開かれた時点か
ら、実際に吸気圧センサ４に吸気圧の変動が検出される
までのたとえば200msec程度の予め定める時間だけ遅延
処理が行われた後、前記ステツプn2に移る。

このように第４図および第６図で示される実施例では、
スロツトル弁開度に変化が生じ、吸気圧に変化が現れる
期間に、吸気圧センサ４の異常検出を行うようにしたの
で、内燃機関１の低回転状態での定常走行時のように、
吸気圧の変動が少ない場合には、吸気圧センサ４の異常
検出動作は行われず、こうして異常検出の精度をさらに
向上し、誤判定を防止することができる。

考案の効果 以上のように本考案によれば、内燃機関の運転中におけ
る吸気圧検出器の出力の変動幅ΔVPMに基づいて吸気圧
検出器が異常であるかどうかを判断するとともに、その
判断を内燃機関が加速または減速の少なくともいずれか
一方の状態、もしくは加速または減速の終了直後の状態
の負荷変動中に行うので、吸気圧検出器のダイナミツク
レンジにかかわりなく、該吸気圧検出器の異常を正確に
検出することができるとともに、内燃機関が低回転速度
での定常運転中のように、吸気圧の変動幅が小さときに
は、前記判断を行わず、誤判定を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基礎となる構成の電気的構成を示すブ
ロツク図、第２図は吸気圧センサ４の正常時と異常時と
の処理回路５への入力電圧VPMを表すグラフ、第３図は
第１図で示される構成の動作を説明するためのフローチ
ヤート、第４図は本考案の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図、第５図は第４図で示される実施例の動作を
説明するためのフローチヤート、第６図は本考案の他の
実施例の電気的構成を示すブロツク図、第７図は第６図
で示される実施例の動作を説明するためのフローチヤー
トである。 １……内燃機関、３……スロツトル弁、４……吸気圧セ
ンサ、4a〜4d……抵抗体、５……処理回路、８……電源
回路、９……差動増幅器、10……フイルタ回路、11……
アナログ／デジタル変換器、12……リニアスロツトルセ
ンサ、13……アイドルスイツチ、R1,R2……抵抗

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の吸気圧を検出する吸気圧検出器
   と、 内燃機関の運転中に前記吸気圧検出器の出力の変動幅Δ
   VPMを検出する検出手段と、 前記検出手段の出力をレベル弁別し、前記変動幅ΔVPM
   が予め定める値以下であるとき、前記吸気圧検出器が異
   常であると判断する判断手段と、 内燃機関の加速または減速の少なくともいずれか一方を
   検出する加減速検出手段と、 前記加減速検出手段の出力に応答し、内燃機関の加速中
   または減速中もしくは加速または減速の終了直後に、前
   記判断手段を能動化させる能動化手段とを含むことを特
   徴とする内燃機関の吸気圧検出器の異常検出装置。