(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸入負圧を駆動源とするアクチュエータと、該アクチュエータの圧力作動室に接続された負圧導入管をエンジンの吸入負圧と大気圧とに選択的に連通させる切換バルブと、の間の前記負圧導入管に介装されて圧力を検出する圧力スイッチの動作を診断する装置であって、
前記エンジン停止後、前記切換バルブを大気圧連通側に切り換えられた状態で、前記圧力スイッチから大気圧検出時の信号が出力されたときは、その時点で該圧力スイッチが正常であると診断し、前記圧力スイッチから大気圧検出時の信号が出力されないときは、その状態が所定時間継続されたときに該圧力スイッチが異常の可能性があると診断する停止後診断手段と、
前記エンジン停止後、前記圧力スイッチの診断を含むエンジン制御用の電力供給を維持し、前記停止後診断手段による診断が下された後、該電力供給を遮断する電力供給制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする圧力スイッチの診断装置。
【請求項２】
エンジン運転時に圧力スイッチの信号に基づいて圧力スイッチの診断を行う運転時診断手段を備え、
該運転時診断手段による診断が終了しなかった場合のみ、前記停止後診断手段によるエンジン停止後の診断と、前記電力供給制御手段による圧力スイッチの診断に必要なエンジン停止後の電力供給と、を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧力スイッチの診断装置。
【請求項３】
前記電力供給制御手段は、前記運転時診断手段による診断が終了している場合、または前記停止後診断手段が、前記圧力スイッチが大気圧検出時の信号を正常に出力していることを診断した場合でも、エンジン停止後前記所定時間より短く設定された最低限の時間を経過するまでは、電力の供給を維持し、該経過後に電力供給を遮断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力スイッチの診断装置。
【請求項４】
前記所定時間は、前記切換バルブを大気圧連通側に切り換えられてから、前記圧力作動室内の負圧が十分大気中に抜けることが見込まれる時間に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の圧力スイッチの診断装置。
【請求項５】
前記切換バルブとエンジンの吸入負圧を発生する吸気系部分とを結ぶ負圧導入管部分に負圧タンクが介装され、かつ、前記吸気系部分と負圧タンクとの間の負圧導入管部分に前者から後者への空気の流通のみを許容する一方向弁が介装されているものにおいて、
前記圧力センサ診断に用いられる所定時間は、前記負圧タンクから負圧が抜けるのに要する時間以上に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の圧力スイッチの診断装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、エンジンの吸気系に介装されて吸気通路を絞ることにより吸気スワールの発生を助長するスワールコントロールバルブを駆動するためのものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の圧力スイッチの診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸入負圧を駆動源とするアクチュエータと、該アクチュエータに吸入負圧と大気圧とを選択的に導く切換バルブと、を結ぶ負圧導入管に介装されて負圧を検出する圧力スイッチの動作を診断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記エンジンの吸入負圧を駆動源とするアクチュエータへ供給される圧力が正常であるか否かを診断するために圧力スイッチが設けられるが、該圧力スイッチの動作を診断することも要求されている。
この種の圧力スイッチの診断技術としては、特開昭６２−５５４４３号公報や特開昭６２−１３５６５３号公報などに開示されるようなものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の圧力スイッチの診断はエンジンの運転中の圧力状態に対応して診断を行うものであったため、アクチュエータへ大気圧とエンジン吸入負圧とが交互に短時間ずつデューティ制御するようなシステムに装着される圧力スイッチに対して、その検出部が大気開放された状態で対応する信号が出力されているかを診断する場合、該検出部が大気圧連通状態に維持される時間が短い場合が多いため、診断機会が得られないまま運転を終了してしまうことがあった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、大気開放状態における圧力スイッチの信号状態の診断を確実に行えるようにした圧力スイッチの診断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に係る発明は図１に実線で示すように、
エンジンの吸入負圧を駆動源とするアクチュエータと、該アクチュエータの圧力作動室に接続された負圧導入管をエンジンの吸入負圧と大気圧とに選択的に連通させる切換バルブと、の間の前記負圧導入管に介装されて圧力を検出する圧力スイッチの動作を診断する装置であって、
前記エンジン停止後、前記切換バルブを大気圧連通側に切り換えられた状態で、前記圧力スイッチから大気圧検出時の信号が出力されたときは、その時点で該圧力スイッチが正常であると診断し、前記圧力スイッチから大気圧検出時の信号が出力されないときは、その状態が所定時間継続されたときに該圧力スイッチが異常の可能性があると診断する停止後診断手段と、
前記エンジン停止後、前記圧力スイッチの診断を含むエンジン制御用の電力供給を維持し、前記停止後診断手段による診断が下された後、該電力供給を遮断する電力供給制御手段と、
を含んで構成したことを特徴とする。
【０００６】
該請求項１に係る発明の作用を説明する。
エンジンが停止されると、前記切換バルブは大気圧連通側に切り換えられ、圧力スイッチが装着されている負圧導入管部分が切換バルブを介して大気圧に連通されて、該切換バルブの大気圧連通度合いに応じた速度で圧力上昇して大気圧に近づいていく。
【０００７】
その結果、前記圧力スイッチが正常であれば、エンジン停止後所定時間以内に大気圧連通時（大気圧検出時）の信号を出力し、該大気圧検出時の信号が出力されたときは、その時点で該圧力スイッチが正常であると診断する。また、前記圧力スイッチから大気圧検出時の信号が出力されていないときは、その状態が所定時間継続されたときに該圧力スイッチが異常の可能性があると診断する。
【０００８】
そして、前記圧力センサの診断には電力の供給が必要であるため、電力供給制御手段は、エンジン停止後も電力を供給しつづけ、圧力センサが正常または異常の可能性があるとの診断が下されると、該診断の終了後に電力供給を遮断する。
また、請求項２に係る発明は、図１に点線で示すように、
エンジン運転時に圧力スイッチの信号に基づいて圧力スイッチの診断を行う運転時診断手段を備え、該運転時診断手段による診断が終了しなかった場合のみ、前記停止後診断手段によるエンジン停止後の診断と、前記電力供給制御手段による圧力スイッチの診断に必要なエンジン停止後の電力供給と、を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
前記請求項２に係る発明によれば、
エンジンの運転時も運転時診断手段により圧力スイッチの診断が行われ、該診断が終了していれば、停止後の診断は不要であるので、前記停止後診断手段によるエンジン停止後の診断と、前記電力供給制御手段によるエンジン停止後の電力供給を停止する。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、
前記電力供給制御手段は、前記運転時診断手段による診断が終了している場合、または前記停止後診断手段が、前記圧力スイッチが大気圧検出時の信号を正常に出力していることを診断した場合でも、エンジン停止後前記所定時間より短く設定された最低限の時間を経過するまでは、電力の供給を維持し、該経過後に電力供給を遮断することを特徴とする。
【００１１】
前記請求項３に係る発明によれば、
エンジン制御用の電力をエンジン停止後に遮断する場合、該遮断による影響を十分に無くすためには、エンジン停止後電力供給を遮断するまでに最低限必要な時間が存在する。
そこで、前記運転時診断手段を備え、該運転時診断手段による診断が終了している場合、または前記停止後診断手段が、前記圧力スイッチが大気圧検出時の信号を正常に出力していることを診断した場合でも、エンジン停止後前記最低限の時間が経過するまでは、電力供給を維持する。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、
前記所定時間は、前記切換バルブを大気圧連通側に切り換えられてから、前記圧力作動室内の負圧が十分大気中に抜けることが見込まれる時間に設定されていることを特徴とする。
前記請求項４に係る発明によれば、
圧力スイッチが正常であれば、前記切換バルブを大気圧連通側に切り換えられてから、所定時間以内に前記圧力作動室内の負圧が十分大気中に抜けて、大気圧検出信号が出力されるので、正常であると診断でき、所定時間継続して大気圧検出信号が出力されなければ、圧力スイッチが異常の可能性があると診断することができる。
また、請求項５に係る発明は、
前記切換バルブとエンジンの吸入負圧を発生する吸気系部分とを結ぶ負圧導入管部分に負圧タンクが介装され、かつ、前記吸気系部分と負圧タンクとの間の負圧導入管部分に前者から後者への空気の流通のみを許容する一方向弁が介装されているものにおいて、前記圧力センサ診断に用いられる所定時間は、前記負圧タンクから負圧が抜けるのに要する時間以上に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
前記請求項５に係る発明によれば、
前記負圧タンクから吸気系部分への負圧の抜けは、前記一方向弁によって阻止される。そこで、前記所定時間は少なくとも負圧タンク内の負圧が切換バルブを介して大気に抜けるのに要する時間以上に設定される。また、エンジン停止後、切換バルブが大気圧連通側に切り換えられないような状態を想定して、負圧タンク内の負圧が一方向弁や切換バルブ等の隙間を介して徐々に大気圧に抜けるまでの時間以上に設定しておけば、診断は万全となる。
【００１４】
また、請求項６に係る発明は、
前記アクチュエータは、エンジンの吸気系に介装されて吸気通路を絞ることにより吸気スワールの発生を助長するスワールコントロールバルブを駆動するためのものであることを特徴とする。
前記請求項６に係る発明によれば、
スワールコントロールバルブ駆動用のアクチュエータが正常動作するかを診断する圧力スイッチの動作を診断することができる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、
エンジン停止後、停止後診断手段が圧力スイッチの信号に基づいて圧力スイッチの診断を行い、大気圧検出信号が検出されたときにはその時点で正常、検出されない場合には、その状態が所定時間継続したときに異常の可能性があるとの診断を下し、その後電力供給制御手段によって電力供給を遮断する構成としたため、エンジン運転中に圧力スイッチの検出部が大気圧となる機会が少ない場合でも、エンジン停止後に確実に診断を行うことができ、かつ、診断に必要最小限の電力を供給するだけで済む。
【００１６】
また、請求項２に係る発明によれば、
運転時診断手段によりエンジンの運転中に圧力スイッチの診断を終了したときには、前記停止後診断手段によるエンジン停止後の診断と、前記電力供給制御手段によるエンジン停止後の電力供給を停止するようにしたので、無駄な電力消費を防止できる。
【００１７】
また、請求項３に係る発明によれば、
前記運転時診断手段によりエンジン運転中に診断が終了している場合、または前記停止後診断手段が、前記圧力スイッチが大気圧検出時の信号を正常に出力していることを診断した場合でも、エンジン停止後前記最低限の時間が経過するまでは、電力供給を維持することにより、電力供給遮断による影響を十分に無くすことができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明によれば、
前記所定時間を適切に設定したことにより、圧力スイッチの正常、異常の診断を正確に行うことができる。
また、請求項５に係る発明によれば、
エンジン停止後、前記負圧タンク内の負圧が大気に抜けるのに要する時間以上に設定された所定時間を経過するまでは、圧力スイッチに異常の可能性があるとの診断が下されないので、該診断の精度を確保できる。
また、請求項６に係る発明によれば、スワールコントロールバルブ駆動用のアクチュエータが正常動作するかを診断する圧力スイッチの動作を診断することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
一実施形態のシステム構成を示す図２において、エンジン１の吸気通路２には、スロットル弁３が介装され、該スロットル弁３より下流側のコレクタ部２ａに、該コレクタ部２ａに発生する吸入負圧を後述するアクチュエータ７の圧力作動室７ａに導くための負圧導入管４が接続されている。
【００２０】
前記負圧導入管４には、一方向弁５を介して負圧タンク６が接続され、更に該負圧タンク６とアクチュエータ７の圧力作動室７ａとを結ぶ部分に、切換バルブ８と圧力スイッチ９とが介装されている。
前記一方向弁５は、負圧タンク６からコレクタ部２ａへの空気の流れのみを許容  （換言すれば、コレクタ部２ａから負圧タンク６への負圧の伝達のみを許容）  する方向に接続される。また、前記切換バルブ８は、弁体が負圧タンク６と圧力作動室７ａとを連通させて負圧を導く状態と、圧力作動室７ａ側を大気開放して大気圧を導く三方電磁弁で構成されている。また、圧力スイッチ９は、所定負圧より大気圧側ではＯＮ、負圧側ではＯＦＦとなるが、ハンチングを防止するため図４に示すように、ヒステリシス特性を有するように設定されている。
【００２１】
前記吸気通路２のコレクタ部２ａ下流側のポート部には、吸気通路の一部を絞ることにより吸気スワールの発生をコントロールするスワールコントロールバルブ１０が介装され、前記アクチュエータ７の出力ロッド７ｂの端部に前記スワールコントロールバルブ１０が連結されている。そして、前記切換バルブ８の大気圧連通側と負圧連通側とのデューティ比を制御することにより、前記アクチュエータ７の圧力作動室７ａへ導かれる圧力を制御し、以て、出力ロッド７ｂのストローク量を制御してスワールコントロールバルブ１０の絞り量を制御することにより、吸気スワールの発生をコントロールするようになっている。
【００２２】
その他、エンジンキースイッチ１１、エンジン回転速度検出用の回転速度センサ１２が設けられ、これらセンサ類からの信号は、前記圧力スイッチ９の信号と共にコントロールユニット１３へ入力される。そして、該コントロールユニット１３は、エンジンの運転状態を検出し、該運転状態に応じて前記切換バルブ８に切換信号を出力して吸気スワールの発生をコントロールすると共に、前記圧力スイッチ９の診断を行うようになっている。
【００２３】
以下に、前記圧力スイッチ９の診断ルーチンを、図３のフローチャートに従って説明する。
ステップ  （図ではＳと記す。以下同様）  １では、エンジンキースイッチ１１のＯＮ，ＯＦＦを判別する。
そして、ＯＮであると判定された場合は、ステップ２へ進み、前記切換バルブ８を大気圧連通側への切換継続時間ｔが所定時間ｔ０  に達したか否かを判定する。
【００２４】
前記、切換継続時間ｔが所定時間ｔ０  に達したと判定された場合は、ステップ３へ進み、前記圧力スイッチ９がＯＮとなっているか否かを判定する。
そして、圧力スイッチ９がＯＮとなっていれば、ステップ４へ進んで圧力スイッチ９は正常である  （ＯＫ）  と診断し、圧力スイッチ９がＯＦＦとなっていればステップ５へ進んで、圧力スイッチ９が異常の可能性がある  （ＮＧ）  と診する。
【００２５】
次いでステップ６へ進んで、運転中に診断が終了したことを示す診断終了フラグＦＦを１にセットする。
一方、ステップ１で、エンジンキースイッチ１０がＯＦＦと判定されたときはステップ７へ進んで、エンジンが回転中であるか否かを判定する。
エンジン回転が停止したと判定されたときは、ステップ８へ進み、前記コントロールユニット１２への電力供給を最大限維持するセルフシャット上限時間Ｔ１  が経過したか否かを判定する。このセルフシャット上限時間Ｔ１  は、通常は該上限時間Ｔ１  を経過する前に、全ての診断を終了してコントロールユニット１２への電力供給は遮断されるが、何らかの原因でそれらの遮断がなされないことがあった場合でも確実に遮断されるように設定される最大限の値に設定されている。
【００２６】
そして、前記セルフシャット上限時間Ｔ1 が経過していないときはステップ９へ進み、前記運転中に圧力スイッチ９の診断が終了したことを示す診断終了フラグＦＦが１にセットされているか否かを判定する。
前記診断フラグＦＦが１にセットされている、つまり運転中に診断を終了していると判定されたときは、ステップ14へジャンプしてエンジン回転停止後、コントロールユニット12への電力供給を許可するセルフシャット許可時間Ｔ3が経過したか否かを判定し、前記圧力スイッチ９の診断が終了していても該セルフシャット許可時間Ｔ3 が経過するのを待ってからステップ15へ進んで、コントロールユニット12への電力の供給をＯＦＦとする。
【００２７】
ここで、該セルフシャット許可時間Ｔ3 は、エンジン停止後コントロールユニット12への電力を遮断したときに該遮断による影響を十分に無くすためには、エンジン停止後電力供給を遮断するまでに最低限必要な時間が存在するため、該必要最小限の時間に設定されており、前記セルフシャット上限時間Ｔ1 及び後述する圧力スイッチ９の判定に必要な判定必要時間Ｔ2 に比較して十分短い時間に設定されている。
【００２８】
前記ステップ９で診断終了フラグＦＦが１にセットされていないと判定された場合、つまり運転中に圧力スイッチ９の診断が終了していないと判定されたときはステップ10以降へ進んで、圧力スイッチ９の動作を診断する。ステップ10では、圧力スイッチ９がＯＮとなっているか否かを判定する。そして、圧力スイッチ９がＯＮとなっていれば、圧力スイッチ９は正常であるのでステップ11へ進んで圧力スイッチ９は正常である (ＯＫ) と診断し、圧力スイッチ９がＯＦＦとなっていれば、ステップ12へ進んで必要な判定必要時間Ｔ2 が経過したか否かを判定する。
【００２９】
前記判定必要時間Ｔ２  は、エンジン停止後に前記切換バルブ８の大気圧連通側への動作により、前記圧力作動室７ａ内の負圧が負圧導入管４及び切換バルブ８を介して十分大気中に抜け、該圧力スイッチ９が大気圧を検出してＯＮとなることが見込まれる時間以上であって、かつ、該上昇した圧力を十分安定して検出できるよう更に大きめの時間に設定されている。尚、切換バルブ８が正常に大気圧連通側に動作しなかった場合を想定して、負圧タンク９内の負圧が前記一方向弁５や切換バルブ８等の隙間を介して徐々に大気圧に抜けるまでの時間以上に設定しておけば、診断は万全となる。
【００３０】
そして、前記判定必要時間Ｔ２  経過後も圧力スイッチ９がＯＦＦとなっていれば、ステップ１３へ進み、圧力スイッチ９が正常動作していない可能性がある  （ＮＧ）  と診断する。
ここで、前記ステップ１０、ステップ１１、ステップ１３の機能が、停止後診断手段を構成する。
【００３１】
上記診断終了後、ステップ14へ進み、セルフシャットオフ許可時間Ｔ3 が経過したか否かを判定する。前記診断結果がＮＧである場合は判定必要時間Ｔ2 の方がセルフシャットオフ許可時間Ｔ3 より十分長く設定されているため、当然にセルフシャットオフ許可時間Ｔ3 を経過しているが、診断結果がＯＫの場合はセルフシャットオフ許可時間Ｔ3 の経過前の場合があるので、その場合でもセルフシャットオフ許可時間Ｔ3 を待ってからステップ15へ進んで、コントロールユニット12への電力の供給をＯＦＦとする。
【００３２】
ここで、前記圧力スイッチ９がＮＧであるとの診断を下す場合に、ステップ１２で少なくとも判定必要時間Ｔ２  の経過を待ち、また、ステップ１４で必要最小限のセルフシャットオフ許可時間Ｔ３  の経過を待ち、この間電力を供給し続ける機能が電力供給制御手段を構成する。
また、ステップ２〜ステップ５でエンジン運転中にも圧力スイッチ９の診断を行う機能が、運転時診断手段を構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態のシステム構成を示す図。
【図３】同上実施形態の圧力スイッチ診断ルーチンを示すフローチャート。
【図４】前記圧力スイッチの動作特性を示す図。
【符号の説明】
１      エンジン
２      吸気通路
２ａ    コレクタ部
３      スロットル弁
４      負圧導入管
５      一方向弁
６      負圧タンク
７      アクチュエータ
７ａ    圧力作動室
８      切換バルブ
９      圧力スイッチ
１０      スワールコントロールバルブ
１１      エンジンキースイッチ
１２      回転速度センサ
１３      コントロールユニット
【図１】
0003627333.tif 000002
【図２】
0003627333.tif 000003
【図３】
0003627333.tif 000004
【図４】
0003627333.tif 000005