(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気系に取り付けられるスロットルバルブをアイドル運転状態において少なくとも機関回転数に基づいて直接に開閉制御する電動式開閉機構及びスロットルバルブの開度を検出する開度検出器を具備する内燃機関において、電動式開閉機構に異常電流が流れたことを検出して指標として保存し、
指標の保存後で少なくとも内燃機関が始動時である場合に電動式開閉機構に通電してスロットルバルブを開閉し、
開度検出器の出力が変化した際に指標を消去して電動式開閉機構を正常に駆動し得るようにすることを特徴とするアイドル回転制御故障復帰制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として、スロットルバルブを直接開閉してアイドル回転を制御するための電動式開閉機構に異常電流が流れた後に正常に復帰させるアイドル回転制御故障復帰制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動車用のエンジンにおいて、ステッピングモータ等を有したアクチュエータにより直接スロットルバルブの開度を調整して、アイドル運転時の吸入空気量を調整するものが知られている。このようなスロットルバルブのためのアクチュエータが故障した際には、例えば特開平６−２４９０４０号公報のもののように、アクチュエータの実際の駆動電流と、故障を判定するためにあらかじめ設定された判定値とを比較し、その比較結果によりアクチュエータの故障を判定するものである。
【０００３】
このようなアクチュエータの故障は、アクチュエータの駆動回路に過電流が流れた際に検出されることがある。過電流による故障を検出した場合には、付随してアイドル運転中に種々の不具合が生じるのを防止するために、駆動電流を停止してアイドル回転制御を中断するように構成してある。また、過電流が検出されない状態であっても、一度過電流を検出した後は、故障原因を示すフェイルコードをアクチュエータの制御装置に記憶しておき、以降はアイドル回転制御が実施できないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過電流の流れた原因が、例えば、アクチュエータの駆動モータの端子部分での一時的な地絡や、駆動回路における結露等による短絡等で、その後は過電流が流れることはないようなものである場合に、すでに故障していない正常な状態であるにもかかわらず、アイドル回転制御が中断されているために正常復帰の確認が実施されなかった。そのために、アイドル運転時の不具合が残ったままになった。しかも、正常な状態に復帰させるには、サービス工場等に車両を搬入し、フェイルコードを確認して、制御装置内に記憶された検出履歴を消去しなければアイドル回転制御を正常に戻すことができなかった。
【０００５】
本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、本発明に係るアイドル回転制御故障復帰制御方法は、異常電流が電動式開閉機構に流れたことを示す指標を保存した後に、電動式開閉機構を駆動してスロットルバルブを開閉し、開度検出器の出力が変化した際に指標を消去して電動式開度機構を正常に作動し得るように構成している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、吸気系に取り付けられるスロットルバルブをアイドル運転状態において少なくとも機関回転数に基づいて直接に開閉制御する電動式開閉機構及びスロットルバルブの開度を検出する開度検出器を具備する内燃機関において、電動式開閉機構に異常電流が流れたことを検出して指標として保存し、指標の保存後で少なくとも内燃機関が始動時である場合に電動式開閉機構に通電してスロットルバルブを開閉し、開度検出器の出力が変化した際に指標を消去して電動式開閉機構を正常に駆動し得るようにすることを特徴とするアイドル回転制御故障復帰制御方法である。
【０００８】
このような構成のものであれば、過去に電動式開閉機構に一時的な異常電流が流れ、アイドル回転制御が中断されているが現在は正常な状態になっている場合に、正常なアイドル回転制御を再開することが可能になる。すなわち、電動式開閉機構に異常電流が流れたことを検出して指標として保存した場合で、少なくとも内燃機関が始動時である場合に、電動式開閉機構に通電してスロットルバルブを開閉し、開度検出器の出力が変化すれば、電動式開閉機構が正常に作動していると判定することができる。したがって、指標を消去して、電動式開閉機構を駆動し得る状態にして、アイドル回転制御を再開することが可能になる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図１に概略的に示したエンジン１００は自動車用のもので、例えば３気筒のものである。図１には、その１気筒分の構成を示してある。同図において、その吸気系１には図示しないアクセルペダルに応動して開閉するスロットルバルブ２が配設され、その下流側にはサージタンク３が設けられている。このエンジン１００は、アイドル回転制御のための吸入空気量の調整を、スロットルバルブ２を迂回するバイパス通路の空気流量を調整して行う形式のものではなく、アイドリング運転時にスロットルバルブ２自体を直接開閉して吸入空気量を微調整する、いわゆるスロットルバルブ直動式アイドル回転制御方式が適用される形式のものである。
【００１０】
このため、スロットルバルブ２を内蔵するスロットルボディ１１０は、図２に模式的に示すように、スロットルバルブ２を支持する回転軸１１３と、回転軸１１３に固定されるスロットルリンク１１４及びレバー１１５と、レバー１１５を押動する電動式開閉機構をなすＩＳＣアクチュエータ１１６と、回転軸１１３に連結されてスロットルバルブ２の開度すなわちスロットル開度に対応する電気信号を出力するスロットルセンサ１６とを備える。回転軸１１３は、スロットルバルブ２が閉成する回転方向に付勢してある。スロットルリンク１１４には、アクセルワイヤ１１４ａが連結してあり、アクセルペダルを押圧操作することにより、アクセルワイヤ１１４ａが引かれて、回転軸１１３が付勢力に抗して回転し、スロットルバルブ２が開成するものである。
【００１１】
ＩＳＣアクチュエータ１１６は、モータ１１６ａとギア装置１１６ｂとを備え、モータ１１６ａが回転することにより、ギア装置１１６ｂを介してロッド１１６ｃが進退作動し、モータ１１６ａが停止するとギア装置１１６ｂによりその位置でロッド１１６ｃは自己保持される構成である。このロッド１１６ｃの先端には、レバー１１５により押圧された際にオンとなるアイドルスイッチ１１６ｄが一体的に取り付けられている。通常、アクセルペダルが踏まれていない状態では、スロットルボディ１１０の内壁との間に所定の間隙を形成した状態でスロットルバルブ２が閉成しており、レバー１１５がロッド１１６ｃの先端に当接する。この場合、ロッド１１６ｃが最も引き込まれた位置までに引き代を残して保持されており、スロットルバルブ２は実質的な制御開始位置に停止している。
【００１２】
スロットルバルブ２自体は、この制御開始位置よりさらに閉成する方向に移動することができ、ＩＳＣアクチュエータ１１６とは別に、機械的に閉成方向への移動を停止させるストッパ（図示しない）がスロットルボディ１１０の外壁に設けてある。このストッパにてスロットルバルブ２が停止する全閉状態つまりＩＳＣアクチュエータ１１６の動作範囲の限界の手前で、アイドルスイッチ１１６ｄはオフとなる。ＩＳＣアクチュエータ１１６は、この位置からさらにロッド１１６ｃを引き込んだところで、動作範囲の限界となる。
【００１３】
サージタンク３に連通する吸気系１の吸気マニホルド４の一方の端部近傍には、さらに燃料噴射弁５が設けてあり、この燃料噴射弁５を、電子制御装置６により制御するようにしている。また排気系２０には、排気ガス中の酸素濃度を測定するためのＯ２センサ２１が、図示しないマフラに至るまでの管路に配設された三元触媒２２の上流の位置に取り付けられている。このＯ２センサ２１からは、酸素濃度に対応して電圧信号ｈが出力される。
【００１４】
電子制御装置６は、中央演算処理装置７と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力インターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュータシステムを主体に構成されている。入力インターフェース９には、エンジン回転数ＮＥ、気筒判別、及びクランク角度基準位置を検出するためのカムポジションセンサ１４から出力される回転数信号Ｎｅ、気筒判別信号Ｇ１、及び回転角信号すなわちクランク角度基準位置信号Ｇ２、車速を検出するための車速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロットルバルブ２の開度すなわちスロットル開度を検出するためのスロットルセンサ１６から出力されるスロットル開度信号ｄ、スロットルバルブ２の閉成状態を検出するためのアイドルスイッチ１１６ｄから出力されるＩＤＬ信号ｋ、エンジン１００の冷却水温を検出するための水温センサ１７から出力される水温信号ｅ、上記したＯ２センサ２１から出力される電圧信号ｈ等が入力される。一方、出力インターフェース１１からは、燃料噴射弁５に対して燃料噴射信号ｆ、スパークプラグ１８に対してイグニッションパルスｇ、ＩＳＣアクチュエータ１１６のモータ１１６ａを駆動するための駆動信号ｐが、それぞれ出力されるようになっている。
【００１５】
電子制御装置６は、スロットルセンサ１６から出力されるスロットル開度信号ｄに基づくスロットル開度ＴＡとカムポジションセンサ１４から出力される回転数信号Ｎｅに基づくエンジン回転数ＮＥとを主な情報として基本噴射時間ＴＰすなわち基本燃料噴射量を決定する。
また、電子制御装置６は、吸気系１に取り付けられるスロットルバルブ２をアイドル運転状態において少なくともエンジン回転数に基づいて直接に開閉制御する電動式開閉機構たるＩＳＣアクチュエータ１１６及びスロットルバルブ２の開度を検出する開度検出器たるスロットルセンサ１６を具備するものにおいて、ＩＳＣアクチュエータ１１６に異常電流が流れたことを検出して指標として保存し、指標の保存後で少なくともエンジン１００が始動時である場合にＩＳＣアクチュエータ１１６に通電してスロットルバルブ２を開閉し、スロットルセンサ１６の出力が変化した際に指標を消去してＩＳＣアクチュエータ１１６を正常に駆動し得るようにプログラムしてある。
【００１６】
この実施例におけるアイドル回転制御故障復帰制御プログラムの概要は、図３〜４に示すようなものである。このプログラムは、所定時間、例えば６．６７ｍ秒毎に繰り返し実行されるものである。
まず、ステップＳ１では、ＩＳＣ復帰テストモードであるか否かを判定する。この判定は、ＩＳＣテストフラグがセットされているか否かにより判定するもので、ＩＳＣテストフラグは次の手順によりセットする。
【００１７】
すなわち、図４において、ステップＳ１ａでは、アイドル回転制御（ＩＳＣ）フェイルコードＭＡＬＦ７１がある（セットされた）か否かを判定する。このＩＳＣフェイルコードＭＡＬＦ７１は、ＩＳＣアクチュエータ１１６のモータ１１６ａに異常電流、具体的には過電流が流れたことを示す指標で、一度過電流を検出するとセットされて、電子制御装置６内に保存される。ステップＳ１ａにおいて、ＩＳＣフェイルコードＭＡＬＦ７１がある場合は、ステップＳ１ｂに移行し、ない場合はステップＳ１ｄに移行する。ステップＳ１ｂでは、ＩＳＣ復帰テストモードの条件であるアイドルスイッチ１１６ｄがオンし、かつエンジン１００が始動時すなわち完爆していない状態であるか否かを判定する。ステップＳ１ｂにおいて、ＩＳＣ復帰モード条件が成立した場合には、ステップＳ１ｃに移行し、成立しない場合にはステップＳ１ｄに移行する。ステップＳ１ｃでは、ＩＳＣテストフラグをセットするとともに、ＩＳＣ復帰テストの時間を設定するテストモードカウンタＮＤＣＣＬＯをセットする。テストモードカウンタＮＤＣＣＬＯは、例えば１００にセットする。ステップＳ１ｄでは、ＩＳＣテストフラグをクリアする。
【００１８】
ステップＳ１において、ＩＳＣ復帰テストモードであると判定した場合は、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、スロットルバルブ２を全閉にする確認テストが終了しているか否かを判定する。このＩＳＣ復帰テストでは、まずスロットルバルブ２を全閉方向に動かし、その後全開方向に動かすようにしている。ステップＳ２において、ＩＳＣ全閉方向の確認が済んでいない場合は、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、ＩＳＣアクチュエータ１１６に通電してスロットルバルブ２を全閉方向に動かすとともに、テストモードカウンタＮＤＣＣＬＯをデクリメント（＝−１）する。次に、ステップＳ４では、スロットルセンサ１６のスロットル開度信号ｄが変化し、その変化量が所定量、例えばスロットル開度に換算して例えば０．５°以上であるか否かを判定する。スロットル開度信号ｄが０．５°以上の変化を示した場合は、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、全閉方向の確認テストが完了したとして、ＩＳＣ全閉方向確認完了フラグをセットする。
【００１９】
ステップＳ２において、ＩＳＣ全閉方向の確認が済んでいると判定した場合、すなわちＩＳＣ全閉方向確認完了フラグがセットされている場合は、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６では、ステップＳ３とは逆に、ＩＳＣアクチュエータ１１６に通電してＩＳＣアクチュエータ１１６を全開方向に動かすとともに、テストモードカウンタＮＤＣＣＬＯをデクリメント（＝−１）する。次に、ステップＳ７では、スロットルセンサ１６のスロットル開度信号ｄが変化し、その変化量が所定量、例えばスロットル開度に換算して０．５°以上であるか否かを判定する。スロットル開度信号ｄが０．５°以上の変化を示した場合は、ステップＳ８に移行して、全開方向の確認テストが完了したとして、ＩＳＣ全開方向確認完了フラグをセットするとともに、ＩＳＣフェイルフラグＭＡＬＦ７１をクリア（＝０）する。これにより、ＩＳＣアクチュエータ１１６は故障していないとして、ＩＳＣ復帰テスト後、電子制御装置はＩＳＣアクチュエータ１１６を正常に駆動するものである。
【００２０】
ステップＳ４及びステップＳ７において、スロットル開度信号ｄの変化量がスロットル開度に換算して０．５°未満の変化しかしなかった場合は、ステップＳ９に移行して、テストモードカウンタＮＤＣＣＬＯのカウント値が０か否かを判定する。ステップＳ９において、カウント値が０の場合は、ステップＳ１０に移行し、ＩＳＣテストフラグをクリアする。カウント値が０でない場合は次の処理を実行する。つまり、ＩＳＣ復帰テストは、ＩＳＣアクチュエータ１１６を強制的に全閉及び全開方向に作動させた場合に、スロットル開度信号の変化量がスロットル開度に換算して０．５°以上変化すれば完了するが、変化がなく設定したテストモードカウンタのカウント値に達した場合は、ＩＳＣフェイルフラグをクリアしないので、故障と判断した状態で完了することになる。
【００２１】
このように、今回イグニッションスイッチがオンされて電子制御装置６に通電され、エンジン１００の前の運転においてＩＳＣフェイルフラグがセットされており、ＩＳＣ復帰テストモードの条件が成立している場合は、ＩＳＣアクチュエータ１１６を全閉及び全開方向に駆動してスロットル開度信号ｄの変化を監視し、所定量以上変化した場合に故障していない判断して、正常にＩＳＣアクチュエータ１１６を駆動できるようにＩＳＣフェイルフラグをクリアするものである。したがって、前の運転で何らかの原因で一時的にＩＳＣフェイルフラグがセットされて、ＩＳＣアクチュエータ１１６が故障していると判定しても、ＩＳＣ復帰テストによりＩＳＣアクチュエータ１１６の駆動を正常な状態に復帰させることができるので、アイドル運転時の不具合を早期に解消することができる。また、サービス工場等に車両を移動させる必要がなくなるので、修理に要する時間をなくすことができる。
【００２２】
なお、本発明は以上に説明した実施例に限定されるものではない。上記実施例では、ＩＳＣアクチュエータ１１６のロッド１１６ｃが進退作動するものを説明したが、スロットルバルブの回転軸を回動させる構成のものであってもよい。また、基本燃料噴射量は、エンジン回転数と吸入空気量あるいは吸入空気圧とに基づいて決定されるものであってもよい。
【００２３】
その他、各部の構成は図示例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、過去に電動式開閉機構に一時的に異常電流が流れ、アイドル回転制御が中断されているが現在は正常な状態になっている場合に、正常なアイドル回転制御を再開することができる。すなわち、電動式開閉機構に異常電流が流れたことを検出して指標として保存した場合で、少なくとも内燃機関が始動時である場合に、電動式開閉機構に通電してスロットルバルブを開閉し、開度検出器の出力が変化すれば、電動式開閉機構が正常に作動していると判定することができる。したがって、指標を消去して、電動式開閉機構を駆動し得る状態にして、アイドル回転制御を再開することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。
【図２】同実施例のスロットルボディの構成を模式的に示す概略構成説明図。
【図３】同実施例の概略的な制御手順を示すフローチャート。
【図４】同実施例の概略的な制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…吸気系
２…スロットルバルブ
６…電子制御装置
７…中央演算処理装置
８…記憶装置
９…入力インターフェース
１１…出力インターフェース
１１６…ＩＳＣアクチュエータ
【図１】
0003600733.tif 000002
【図２】
0003600733.tif 000003
【図３】
0003600733.tif 000004
【図４】
0003600733.tif 000005