JP4483519B2 - 吸気量制御機構の異常判定装置 - Google Patents
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Description
先ず、請求項1に記載の発明は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第1の実施の形態について説明する。
同図1に示すように、内燃機関10の吸気通路12には、スロットル弁14が設けられている。スロットル弁14には、スロットルモータ16が連結されている。そして、このスロットルモータ16の駆動制御を通じてスロットル弁14の開度(スロットル開度TA)が調節され、これにより吸気通路12を通じて燃焼室18内に吸入される空気の量が調節される。また、上記吸気通路12には燃料噴射弁20が設けられている。この燃料噴射弁20は吸気通路12内に燃料を噴射する。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置50により実行される。
そして、これらアクセル操作量AC及びリフト作用角VLに基づいてAマップから、スロットル開度TAについての許容上限開度Lta1が算出される(ステップS104)。本実施の形態では、このステップS104の処理が、スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、スロットル開度TAについての許容上限開度Lta1を、アクセル操作量AC及び吸気弁30のリフト作用角VLに基づいて設定するようにした。これに対し、本実施の形態にかかる異常判定装置では、許容上限開度Lta2の算出に用いる算出パラメータとして、アクセル操作量AC及び吸気弁30のリフト作用角VLに加えて、前記吸気圧センサ52によって検出される吸気圧PAが採用されている。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置50により実行される。
・アクセル操作量ACが大きいときほどスロットル開度TAが大きい開度に制御される。
・要求吸気量Tga及び吸気圧PAが一定の条件下では、吸気弁30のリフト作用角VLが小さいときほど、スロットル開度TAが大きい開度に制御される。
・要求吸気量Tga及び吸気弁30のリフト作用角VLが一定の条件下では、吸気圧PAが高いときほどスロットル開度TAが大きい開度に制御される。
ここで、実際の吸気量は、スロットル開度TA、吸気弁30のリフト作用角VL、及び吸気圧PAから、比較的精度良く求めることが可能である。このことから、実際の吸気量が要求吸気量Tgaにほぼ収束している状況下、すなわち吸気量制御機構が正常に機能している状況下におけるスロットル開度TAを、要求吸気量Tga、吸気弁30のリフト作用角VL及び吸気圧PAから求めることが可能であると云える。
(4)アクセル操作量ACと吸気弁30のリフト作用角VL並びに吸気圧PAに基づいて異常判定のための許容上限開度Lta2を設定するようにしたために、吸気量制御機構の異常についての判定をより精度良く実行することができるようになる。
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第3の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、スロットル開度TAについての許容上限開度Lta1がアクセル操作量AC及び吸気弁30のリフト作用角VLに基づいて設定される。これに対し、本実施の形態では、スロットル開度TAについての許容上限開度Lta3を、アクセル操作量AC及び前記吸気圧センサ52によって検出される吸気圧PAに基づいて設定するようにしている。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置50により実行される。
そして、これらアクセル操作量AC及び吸気圧PAに基づいて許容上限開度Lta3が算出される(ステップS304)。本実施の形態では、このステップS304の処理が、スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。
Lta3←Lb・Kp …(1)
ここで、スロットル弁14を通過する吸入空気の量は、基本的に、同スロットル弁14の上流側と下流側との差圧が大きいほど多量になる。ただし、スロットル開度TA一定の条件下においてスロットル弁14の下流側の吸気圧を低下させた場合、上流側と下流側との圧力比(下流側圧力/上流側圧力)が所定の圧力比、いわゆる臨界圧力比よりも低くなると、同スロットル弁14を通過する吸入空気の量がそれ以上増えなくなる。なお、上記臨界圧力比は、スロットル弁14を通過する吸入空気の流速が音速に達するようになる圧力比である。
その後、スロットル開度TAが取り込まれ(ステップS306)、同スロットル開度TAが許容上限開度Lta3よりも大きい開度である状態(異常状態)が所定時間以上継続されているか否かが判断される(ステップS308)。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
(3)許容上限開度Lta3として、吸気圧PAが高いときほど大きい開度を設定するようにした。そのため、要求吸気量Tgaが一定の条件下においては吸気圧PAが高いときほどスロットル開度TAが大きく設定されるといった、吸気圧PAとスロットル開度TAとの関係に即したかたちで許容上限開度Lta3を設定することができ、正確な異常判定を行うことができるようになる。
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第4の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態では、スロットル開度TAについての許容上限開度Lta1を設定し、同許容上限開度Lta1とスロットル開度TAとを比較することによって、吸気量制御機構の異常を判定するようにした。これに対し、本実施の形態にかかる異常判定装置では、吸気弁30のリフト作用角VLについての許容上限角Lvlを設定し、同許容上限角Lvlとリフト作用角VLとを比較することによって、吸気量制御機構の異常を判定するようにしている。
このフローチャートに示す一連の処理は、上記判定処理の具体的な処理手順を示したものであり、所定周期毎の処理として電子制御装置50により実行される。
そして、これらアクセル操作量AC及び吸気圧PAに基づいてEマップから、許容上限角Lvlが算出される(ステップS404)。本実施の形態では、このステップS404の処理が、吸気弁のリフト作用角についての許容範囲を設定する設定手段として機能する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
以下、本発明にかかる吸気量制御機構の異常判定装置を具体化した第5の実施の形態について説明する。
すなわち先ず、図11に示すように、吸気圧センサ52が正常であるか否かが判断される(ステップS500)。ここでは、例えばごく高い圧力を示す検出信号やごく低い圧力を示す検出信号が吸気圧センサ52から出力され続けている場合に、吸気圧センサ52が異常であると判断される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記第3の実施の形態では、スロットル弁14の上流側と下流側との差圧の指標値である吸気圧PAを用いて補正係数Kpを算出するようにした。スロットル弁14の上流側の圧力PAiを検出するための圧力センサを新たに設けるとともに吸気圧PAと圧力PAiとの差を求め、これを用いて補正係数を算出するようにしてもよい。これにより、実際の差圧に即したかたちで判定処理を実行することができるようになり、より正確に異常判定を行うことができるようになる。
Claims (6)
- 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、
少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、
前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。 - 請求項1に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段を更に備え、
前記設定手段は前記機関運転状態の指標値と前記吸気弁のリフト作用角並びに前記検出される吸気圧に基づいて前記許容範囲を設定する
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。 - 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、吸気弁のリフト作用角を変更可能な変更機構とを備え、前記スロットル弁の開度調節並びに前記リフト作用角の調節の協動を通じて機関燃焼室に供給される吸気量を調節する吸気量制御機構の異常判定装置において、
前記吸気通路の前記スロットル弁及び前記吸気弁の間の部分の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、
少なくともアクセル操作量を含む機関運転状態の指標値と前記検出される吸気圧とに基づいて前記スロットル弁の開度についての許容範囲を設定する設定手段と、
前記スロットル弁の実開度が前記設定される許容範囲外にあるときに前記スロットル弁の駆動状態に異常がある旨判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。 - 請求項2又は3に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
前記設定手段は、前記検出される吸気圧が高いときほど大きい開度を含む範囲になるように前記許容範囲を設定する
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
前記判定手段は前記許容範囲外にある状態が所定期間以上継続したことを条件に前記異常がある旨の判定を行う
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の吸気量制御機構の異常判定装置において、
前記設定手段は、許容上限値を定めることによって前記許容範囲を設定する
ことを特徴とする吸気量制御機構の異常判定装置。
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