JPH1018894A - エンジンの大気圧力センサの異常判別方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気圧力センサの感度が低下する等の異常
を、簡単かつ正確に判別する。 【解決手段】 エンジンが特定運転状態にあることが確
認された時点で、吸気通路に設けられたエアフローメー
タ５によって検出された吸入空気量に応じて吸気の充填
効率に関する値を算出して順次読み込むとともに、大気
圧力センサ１８によって検出された大気圧力を順次読み
込んだ後、上記充填効率に関する値の算出値および大気
圧力の検出値に基づいてこれらの最大値と最小値とを求
め、上記吸気効率に関する値の最大値と最小値との偏差
が予め設定された基準値よりも大きいか否かを判定して
大きいことが確認された時点で、上記大気圧力の最大値
と最小値との偏差が予め設定された基準値以下であるか
否かを判定し、基準値以下であることが確認された場合
に大気圧力センサ１８が異常であると判別するエンジン
の大気圧力センサ１８の異常判別方法およびその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの制御に
使用される大気圧力センサの異常を判別するエンジンの
大気圧力センサの異常判別方法およびその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭５８−１０１２４４
号公報に示されるように、スロットル弁の下流部に設け
られた吸気圧力センサによって自動車用エンジンの燃焼
室に供給される吸気圧力を検出するように構成された電
子制御機関において、上記スロットル弁がアイドリング
開度にあり、かつ吸気圧力センサによって検出された吸
気圧力が所定値よりも大きい場合、あるいはスロットル
弁がアイドリング開度よりも大きい所定開度以下であ
り、かつ吸気圧力センサによって検出された吸気圧力の
検出値が機関回転速度とスロットル弁開度との所定の関
数として計算された値よりも大きい場合に、上記吸気圧
力センサの信号線が断線する等の異常が生じたと判別す
ることが行われている。

【０００３】すなわち、上記異常判別は、例えばエンジ
ンのアイドリング運転時に、スロットル弁の下流部に設
けられた上記吸気圧力センサによって検出された吸気圧
力の検出値が、通常では起こりえない大きな値となった
場合に、上記吸気圧力センサの故障に起因してその検出
値が上記のような値になったと判断することにより行わ
れるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の異常判別方
法によれば、吸気通路に設置されたスロットル弁の下流
部の吸気圧力、つまり吸気通路の下流部に作用する負圧
を検出するために設けられた吸気圧力センサの異常を判
別することができても、上記スロットル弁の上流部の吸
気圧力、つまり大気圧力を検出する大気圧力センサの異
常を判別することができないという問題がある。

【０００５】また、上記圧力センサの信号線に断線が生
じ、あるいは圧力センサの設置部に連通する配管の配管
抜け等が発生する等により、圧力センサの検出値が通常
では起こりえない大きな値となった場合には、この圧力
センサの異常を判別することができても、圧力センサの
感度が低下する等に起因してその検出値に所定の誤差が
生じる等の異常が発生した場合には、これを判別するこ
とができないという問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、スロッ
トル弁の上流部に設けられた大気圧力センサの異常を判
別することができるとともに、大気圧力センサの感度が
低下する等の異常を、簡単かつ正確に判別することがで
きるエンジンの大気圧力センサの異常判別方法およびそ
の装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンの制御に使用される大気圧力センサの異常を判
別する異常判別方法において、エンジンが特定運転状態
にあることが確認された時点で、吸気通路に設けられた
エアフローメータによって検出された吸入空気量に応じ
て吸気の充填効率に関する値を算出し、この算出値を順
次読み込むとともに、上記大気圧力センサによって検出
された大気圧力の検出値を順次読み込んだ後、上記充填
効率に関する値の算出値および大気圧力の検出値に基づ
いてこれらの最大値と最小値とを求め、上記吸気効率に
関する値の最大値と最小値との偏差が予め設定された基
準値よりも大きいか否かを判定して大きいことが確認さ
れた時点で、上記大気圧力の最大値と最小値との偏差が
予め設定された基準値以下であるか否かを判定し、基準
値以下であることが確認された場合に大気圧力センサが
異常であると判別するものである。

【０００８】上記構成によれば、エンジンが特定運転状
態にある時点で読み込まれた充填効率に関する値の算出
値および大気圧力の検出値に基づいてこれらの値の最大
値と最小値とが選定された後、上記充填効率に関する値
の最大値と最小値との間に、大気圧の変化等に対応した
所定の偏差が生じているにも拘らず、大気圧力センサに
よって検出された大気圧力の最大値と最小値との間に差
がないことが確認された場合に、大気圧力センサが異常
であると判別されることになる。

【０００９】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
のエンジンの大気圧力センサの異常判別方法において、
エアフローメータによって検出された吸入空気量の変化
率が予め設定された基準値以下であることが確認された
場合に、充填効率に関する値の算出値および大気圧力の
検出値の読込を行うように構成したものである。

【００１０】上記構成によれば、エアフローメータによ
って検出された吸入空気量の変化率が小さく、吸気の脈
動が小さいことが確認された場合に、上記吸入空気量に
応じて算出された吸気の充填効率と、大気圧力センサに
よって検出された大気圧力との読込が行われ、これらの
値に基づいて大気圧力センサの異常判別が行われること
になる。

【００１１】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は２記載のエンジンの大気圧力センサの異常判別方法に
おいて、吸入空気量に応じて算出された充填効率の変化
率が予め設定された基準値以下であることが確認された
場合に、充填効率に関する値の算出値および大気圧力の
検出値の読込を行うように構成したものである。

【００１２】上記構成によれば、吸入空気量に応じて算
出された充填効率の変化率が小さく、エンジンが定常運
転状態にあることが確認された場合に、上記吸入空気量
に応じて算出された吸気の充填効率と、大気圧力センサ
によって検出された大気圧力との読込が行われ、これら
の値に基づいて大気圧力センサの異常判別が行われるこ
とになる。

【００１３】請求項４に係る発明は、エンジンの制御に
使用される大気圧力センサの異常を判別する異常判別装
置において、エンジンが特定運転状態にあるか否かを判
定する運転状態判定手段と、この運転状態判定手段によ
ってエンジンが特定運転状態にあることが確認された時
点で、吸気通路に設けられたエアフローメータによって
検出された吸入空気量に応じて吸気の充填効率に関する
値を算出する算出手段と、この算出手段によって算出さ
れた充填効率に関する値およびエンジンが特定運転状態
にあることが確認された時点で大気圧力センサによって
検出された大気圧力に基づいて、上記充填効率に関する
値および大気圧力の最大値と最小値とを選定して記憶す
る記憶手段と、この記憶手段に記憶された充填効率に関
する値の最大値と最小値との偏差が予め設定された基準
値よりも大きいか否かを判定して大きいことが確認され
た時点で、上記記憶手段に記憶された大気圧力の最大値
と最小値との偏差が予め設定された基準値以下であるか
否かを判定し、基準値以下であることが確認された場合
に大気圧力センサが異常であると判別する異常判別手段
とを設けたものである。

【００１４】上記構成によれば、運転状態判定手段によ
ってエンジンが特定運転状態にあることが確認された時
点における充填効率に関する値の算出値および大気圧力
の検出値に基づいてこれらの値の最大値と最小値とが選
定されて記憶手段にそれぞれ記憶されるとともに、この
記憶手段に記憶された充填効率に関する値の最大値と最
小値との間に、大気圧の変化等に対応した所定の偏差が
生じているにも拘らず、大気圧力センサによって検出さ
れた大気圧力の最大値と最小値との間に差がないことが
確認された場合に、大気圧力センサが異常であると判別
されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係るエ
ンジンの大気圧力センサの異常判別装置を備えたエンジ
ンの概略構成を示している。このエンジンは、エンジン
本体１と、吸気通路２と、排気通路３とを有している。
上記吸気通路２には、その上流側から順に、エアクリー
ナ４と、エアフローメータ５と、スロットル弁６と、サ
ージタンク７と、燃料噴射弁８とが設けられている。上
記エアフローメータ５は、いわゆるホットワイヤまたは
ヒートレジスタ等の質量流量計からなり、吸気通路２に
導入された吸気の重量を検出するように構成されてい
る。

【００１６】また、上記吸気通路２には、スロットル弁
６の設置部をバイパスするバイパス通路９が設けられる
とともに、このバイパス通路９にはアイドル制御弁１０
が設置されている。そして、上記スロットル弁６が閉止
状態となったエンジンのアイドリング時に、エンジンコ
ントロールユニット（ＥＣＵ）１１から出力される制御
信号に応じて上記アイドル制御弁１０が開閉駆動される
ことにより、上記バイパス通路９を介してエンジン本体
１の燃焼室１２に導入される吸気量が調節され、エンジ
ン回転数を所定のアイドル回転数に一致させるアイドリ
ング制御が実行されるようになっている。

【００１７】上記エンジンコントロールユニット１１に
は、図２に示すように、エアフローメータ５から出力さ
れる吸入空気量の検出信号と、エンジン回転数を検出す
る回転センサ１３から出力される検出信号とに基づいて
エンジン本体１の燃焼室１２に供給される吸気の充填効
率を算出する算出手段１４が設けられている。

【００１８】また、上記エンジンコントロールユニット
１１には、エンジンが下記の特定運転状態にあるか否か
を判定する運転状態判定手段１５と、上記スロットル弁
６の開度を検出するスロットルセンサ１６の検出信号等
に応じてエンジンが特定運転状態にあることが確認され
た時点で求められた上記充填効率および大気圧力の最大
値と最小値とをそれぞれ記憶する記憶手段１７と、吸気
通路２に導入される吸気圧力、つまり大気圧力を検出す
る大気圧力センサ１８の異常を判別する異常判別手段１
９とが設けられている。

【００１９】上記運転状態判定手段１５は、エアフロー
メータ５によって検出された吸入空気量の変化率と、上
記算出手段１４によって算出された充填効率の変化率と
が、それぞれ予め設定された基準値以下である場合に、
エンジンが定常運転状態にあると判定し、かつ上記スロ
ットルセンサ１６によって検出されたスロットル弁６の
開度と、上記算出手段１４によって算出された充填効率
とが、それぞれ所定範囲内にある場合に、エンジンが特
定運転状態にあると判定するように構成されている。

【００２０】上記異常判別手段１９は、記憶手段１７に
記憶された充填効率の最大値と最小値との偏差が予め設
定された基準値よりも大きいか否かを判定して大きいこ
とが確認された時点で、上記記憶手段１７に記憶された
大気圧力の最大値と最小値との偏差を求め、この偏差が
予め設定された基準値以下であることが確認された場合
に大気圧力センサ１８が異常であると判別し、この大気
圧力センサ１８に異常が発生したことを表示させる指令
信号を表示手段２０に出力するように構成されている。

【００２１】上記構成の異常判別装置によって実行され
る制御動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明
する。上記制御動作がスタートすると、まずステップＳ
１において、吸入空気量の変化率Δｑが予め設定された
基準値ΔＱ以下であるか否かを判定するとともに、ステ
ップＳ２において、充填効率の変化率Δｃｅが予め設定
された基準値ΔＣ以下であるか否かを判定することによ
り、エンジンが定常運転状態にあるか否かを確認する。

【００２２】上記ステップＳ１，Ｓ２でそれぞれＹＥＳ
と判定され、エンジンが定常運転状態にあることが確認
された場合には、ステップＳ３において、スロットル弁
の開度ｔｖｏが予め設定された第１基準値Ｔ１から第２
基準値Ｔ２までの範囲内にあるか否かを判定するととも
に、ステップＳ４において、エンジン回転数ｎｅが予め
設定された第１基準値Ｎ１から第２基準値Ｎ２までの範
囲内にあるか否かを判定することにより、エンジンが特
定運転状態にあるか否かを判定する。

【００２３】上記ステップＳ３，Ｓ４でそれぞれＹＥＳ
と判定され、エンジンが特定運転状態にあることが確認
された場合には、ステップＳ５において、この時点で算
出手段１４によって算出された吸気の充填効率ｃｅおよ
び大気圧力センサ１８によって検出された大気圧力ａｔ
ｐを記憶手段１７に読み込むとともに、ステップＳ６に
おいて、上記充填効率ｃｅの最大値ｃｅｍａｘと、最小
値ｃｅｍｉｎとをそれぞれ選定して記憶させるととも
に、大気圧力ａｔｐの最大値ａｔｐｍａｘと、最小値ａ
ｔｐｍｉｎとをそれぞれ選定して記憶させる。

【００２４】つまり、記憶手段１７に記憶された従来の
充填効率の最大値ｃｅｍａｘと、上記ステップＳ５で読
み込まれた充填効率ｃｅとを比較し、両者のうちの大き
い方を新たな充填効率の最大値ｃｅｍａｘとして選定し
て記憶手段１７に記憶させるとともに、記憶手段１７に
記憶された従来の充填効率の最小値ｃｅｍｉｎと、上記
ステップＳ５で読み込まれた充填効率ｃｅとを比較し、
両者のうちの小さい方を新たな充填効率の最小値ｃｅｍ
ｉｎとして選定して記憶手段１７に記憶させる。

【００２５】また、記憶手段１７に記憶された従来の大
気圧力の最大値ａｔｐｍａｘと、上記ステップＳ５で読
み込まれた大気圧力ａｔｐとを比較し、両者のうちの大
きい方を新たな大気圧力の最大値ａｔｐｍａｘとして選
定して記憶手段１７に記憶させるとともに、記憶手段１
７に記憶された従来の大気圧力の最小値ａｔｐｍｉｎ
と、上記ステップＳ５で読み込まれた充填効率ａｔｐと
を比較し、両者のうちの小さい方を新たな大気圧力の最
大値ａｔｐｍｉｎとして選定して記憶手段１７に記憶さ
せる。

【００２６】次いで、ステップＳ７において、上記充填
効率の最大値ｃｅｍａｘと、最小値ｃｅｍｉｎとの偏差
が予め設定された基準値Ｄ以上であるか否かを判定し、
ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ８において、
上記大気圧力の最大値ａｔｐｍａｘと、最小値ａｔｐｍ
ｉｎとの偏差が予め設定された基準値Ａ以下であるか否
かを判定し、ＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ
９において、大気圧力センサ１８が異常であることを示
す信号を表示手段２０に出力するとともに、ステップＳ
１０において、上記異常データを記憶した後に制御動作
を終了する。

【００２７】なお、上記ステップＳ８でＮＯと判定され
て上記偏差が基準値Ａよりも大きいことが確認された場
合には、大気圧力センサ１８による大気圧力の検出が正
常に行われていると考えられるため、そのままリターン
する。また、上記ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ
７のいずれかにおいてＮＯと判定された場合には、大気
圧力センサ１８が異常であるか否かを判別すべき状態に
ないと考えられるため、そのままリターンする。

【００２８】このようにエンジンが特定運転状態にある
ことが確認された時点でエアフローメータ５によって検
出された吸入空気量に応じて吸気の充填効率を算出して
その値を記憶手段１７に記憶させるとともに、上記大気
圧力センサ１８によって検出された大気圧力をそれぞれ
記憶手段１７に記憶させた後、この記憶手段１７に記憶
された充填効率の最大値と最小値との偏差が予め設定さ
れた基準値よりも大きいか否かを判定して大きいことが
確認された時点で、上記記憶手段１７に記憶された大気
圧力の最大値と最小値との偏差が予め設定された基準値
以下であるか否かを判定し、基準値以下であることが確
認された場合に大気圧力センサ１８が異常であると判別
するように構成したため、上記大気圧力センサ１８の異
常を容易かつ正確に判別することができる。

【００２９】すなわち、上記記憶手段１７に記憶された
充填効率の最大値と、最小値との偏差が所定値以上とな
ったということは、エンジンが略同一の運転状態である
にも拘らず、走行路の高度等が変化して大気圧力が変動
することにより、吸気の充填効率に上記偏差が生じたと
考えられる。したがって、上記充填効率の最大値と、最
小値との間に上記偏差が生じたにも拘らず、上記大気圧
力センサ１８の検出値に所定の偏差が生じていないこと
が確認された場合には、この大気圧力センサ１８に何ら
かの異常が発生したために、例えば高地におけるエンジ
ンの作動時と、大気圧が高い低地におけるエンジンの作
動時とにおける大気圧力センサ１８の検出値に所定の偏
差が生じなかったと判断することができる。

【００３０】また、上記のように記憶手段１７に記憶さ
れた充填効率の最大値と最小値との偏差と、大気圧力の
最大値と最小値との偏差とに基づいて大気圧力センサ１
８が異常であるか否かを判別するように構成したため、
大気圧力センサ１８の信号線が断線した場合等の通常で
は起こりえない検出が行われた場合に限らず、大気圧力
センサ１８の感度が低下する等によりその検出値に差が
生じないような異常を正確に判別することができる。

【００３１】なお、上記実施形態では、エアフローメー
タ５によって検出された吸入空気量の変化率が予め設定
された基準値以下であることが確認された場合に、算出
手段１４によって算出された吸気の充填効率および大気
圧力センサ１８によって検出された大気圧力を記憶手段
１７にそれぞれ記憶させ、これらの値に基づいて大気圧
力センサ１８の異常を判別するように構成したため、吸
気脈動に起因して上記吸入空気量が大きく変化している
状態で、上記大気圧力センサ１８の異常判別が行われる
ことによる誤判別を防止することができる。

【００３２】さらに、上記実施形態では、吸入空気量に
応じて求められた充填効率の変化率が予め設定された基
準値以下であることが確認された場合に、算出手段１４
によって算出された吸気の充填効率および大気圧力セン
サ１８によって検出された大気圧力を記憶手段１７にそ
れぞれ記憶させ、これらの値に基づいて大気圧力センサ
１８の異常を判別するように構成したため、上記充填効
率の変化率が大きく、エンジンの運転状態が著しく変化
する過渡時に、上記大気圧力センサ１８の異常判別が行
われることによる誤判別を防止することができる。

【００３３】なお、エンジンが特定運転状態にあるか否
かを判別するスロットル開度の基準値Ｔ１，Ｔ２および
エンジン回転数の基準値Ｎ１，Ｎ２は、大気圧力の変動
に対応して大気圧力センサ１８の異常を正確に検出し得
る範囲内で任意に設定可能であるが、エンジンの運転条
件を略同一条件に設定して上記大気圧力センサ１８の異
常を正確に検出するためには、上記スロットル開度の基
準値Ｔ１，Ｔ２を最大開度に近い値に設定するととも
に、エンジン回転数の基準値Ｎ１，Ｎ２を低回転領域に
設定することが望ましい。

【００３４】つまり、上記スロットル開度の基準値Ｔ
１，Ｔ２を最大開度に近い値に設定するとともに、エン
ジン回転数の基準値Ｎ１，Ｎ２を低回転領域に設定した
場合には、吸気通路２を流通する吸気量が飽和状態に近
くなっていると考えられるため、スロットル開度および
エンジン回転数が多少変化したとしても、充填効率が大
きく変化することがなく、上記大気圧力センサ１８の異
常を正確に判別することができる。

【００３５】なお、上記実施形態では、算出手段１４に
よって算出された充填効率に基づき、大気圧力センサ１
８が正常に作動しているか否かを判別するように構成し
た例について説明したが、上記充填効率に代え、１サイ
クル当りの吸入空気量または燃料噴射弁８を制御する図
外の燃料噴射制御部で求められる燃料の基本噴射量等か
らなる充填効率に関する値に基づき、上記大気圧力セン
サ１８が正常に作動しているか否かを判別するように構
成してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンが特定運転状態にあることが確認された時点で吸気通
路に設けられたエアフローメータによって検出された吸
入空気量に応じて吸気の充填効率を算出してその値を記
憶手段に記憶させるとともに、上記大気圧力センサによ
って検出された大気圧力を記憶手段に記憶させた後、こ
の記憶手段に記憶された充填効率の最大値と最小値との
偏差が予め設定された基準値よりも大きいか否かを判定
して大きいことが確認された時点で、上記記憶手段に記
憶された大気圧力の最大値と最小値との偏差が予め設定
された基準値以下であるか否かを判定し、基準値以下で
あることが確認された場合に大気圧力センサが異常であ
ると判別するように構成したため、スロットル弁の上流
部に設けられた大気圧力センサの異常を判別することが
できるとともに、大気圧力センサの信号線が断線した場
合等の通常では起こりえない検出が行われた場合に限ら
ず、大気圧力センサの感度が低下する等に起因してその
検出値に差が生じないような異常を正確に判別すること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの大気圧力センサの異常
判別装置の実施形態を示す説明図である。

【図２】上記異常判別装置の具体的構成を示す説明図で
ある。

【図３】上記異常判別装置による異常判別の制御動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 吸気通路 ５ エアフローメータ １４ 算出手段 １５ 運転状態判定手段 １７ 記憶手段 １８ 大気圧力センサ １９ 異常判別手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの制御に使用される大気圧力セ
   ンサの異常を判別する異常判別方法において、エンジン
   が特定運転状態にあることが確認された時点で、吸気通
   路に設けられたエアフローメータによって検出された吸
   入空気量に応じて吸気の充填効率に関する値を算出し、
   この算出値を順次読み込むとともに、上記大気圧力セン
   サによって検出された大気圧力の検出値を順次読み込ん
   だ後、上記充填効率に関する値の算出値および大気圧力
   の検出値に基づいてこれらの最大値と最小値とを求め、
   上記吸気効率に関する値の最大値と最小値との偏差が予
   め設定された基準値よりも大きいか否かを判定して大き
   いことが確認された時点で、上記大気圧力の最大値と最
   小値との偏差が予め設定された基準値以下であるか否か
   を判定し、基準値以下であることが確認された場合に大
   気圧力センサが異常であると判別することを特徴とする
   エンジンの大気圧力センサの異常判別方法。
2. 【請求項２】 エアフローメータによって検出された吸
   入空気量の変化率が予め設定された基準値以下であるこ
   とが確認された場合に、充填効率に関する値の算出値お
   よび大気圧力の検出値の読込を行うように構成したこと
   を特徴とする請求項１記載のエンジンの大気圧力センサ
   の異常判別方法。
3. 【請求項３】 吸入空気量に応じて求められた充填効率
   に関する値の変化率が予め設定された基準値以下である
   ことが確認された場合に、充填効率に関する値の算出値
   および大気圧力の検出値の読込を行うように構成したこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のエンジンの大気
   圧力センサの異常判別方法。
4. 【請求項４】 エンジンの制御に使用される大気圧力セ
   ンサの異常を判別する異常判別装置において、エンジン
   が特定運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手
   段と、この運転状態判定手段によってエンジンが特定運
   転状態にあることが確認された時点で、吸気通路に設け
   られたエアフローメータによって検出された吸入空気量
   に応じて吸気の充填効率に関する値を算出する算出手段
   と、この算出手段によって算出された充填効率に関する
   値およびエンジンが特定運転状態にあることが確認され
   た時点で大気圧力センサによって検出された大気圧力に
   基づいて、上記充填効率に関する値および大気圧力の最
   大値と最小値とを選定して記憶する記憶手段と、この記
   憶手段に記憶された充填効率に関する値の最大値と最小
   値との偏差が予め設定された基準値よりも大きいか否か
   を判定して大きいことが確認された時点で、上記記憶手
   段に記憶された大気圧力の最大値と最小値との偏差が予
   め設定された基準値以下であるか否かを判定し、基準値
   以下であることが確認された場合に大気圧力センサが異
   常であると判別する異常判別手段とを設けたことを特徴
   とするエンジンの大気圧力センサの異常判別装置。