(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に配設されたスロットル弁を通過する吸気量を検出して燃料量を演算する内燃機関の総合制御システムにおいて、
前記スロットル弁の全閉状態を含めたスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
前記吸気通路を通過する吸入空気量である吸気量または前記吸気量に関するパラメータを検出する吸気量検出手段と、
前記吸気量検出手段で検出された吸気量または前記吸気量に関するパラメータに対応する燃料噴射量とフィードバック補正噴射量とに基づいて出力噴射量を算出する噴射量演算手段と、
前記スロットル弁のスロットル開度に対する最大噴射量または前記最大噴射量に関するパラメータとの関係を記憶する最大噴射量記憶手段と、
前記スロットル開度検出手段で検出された前記スロットル弁のスロットル開度に対する前記最大噴射量記憶手段から求めた最大噴射量を所定倍した噴射量を前記噴射量演算手段で算出された出力噴射量が越えたときに吸気系の異常と判定する噴射量判定手段と、
前記噴射量判定手段により前記吸気系の異常が成立したのち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかを選択して処理を実施する処理選択手段と
を具備することを特徴とする内燃機関の総合制御システム。
【請求項２】
前記所定の運転条件は、車両の速度と前記スロットル開度検出手段により検出されるスロットル開度とに基づいて定まることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の総合制御システム。
【請求項３】
前記処理選択手段は、前記噴射量判定手段により前記吸気系の異常が成立したのち、前記所定の運転条件として、車両の速度が所定値以上のときに噴射量を停止し、車両の速度が所定値以下のときに発生トルクを低減させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の総合制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の吸気系の異常状況を検出し、そのときの運転状態に応じてトルク低減等を実施する内燃機関の総合制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の吸気系の異常検出に関連する先行技術文献としては、特開昭６１−１９２８３３号公報、特開昭６１−１９２８３４号公報、特開昭６１−１９２８３５号公報にて開示されたものが知られている。これらのものでは、内燃機関のアイドル時における実際の回転数が予め記憶されたアイドル時の目標回転数となるように制御するアイドル回転数制御装置（Idle Speed Control；以下、単に『ＩＳＣ』という）において、スロットル開度センサの出力に対するエアフローセンサの出力が予め定められた所定値を越えた時、スロットル開度センサの出力に対するエアフローセンサの出力の温度センサによる補正量が所定値を越えた時、スロットル開度センサの出力に対するエアフローセンサの出力が所定時間以上越えた時、それぞれ燃料噴射弁の駆動を停止するという技術内容が示されている。
【０００３】
また、特開昭６３−９４０５６号公報にて開示されたものでは、ＩＳＣにおけるスロットル開度から予測される吸気量より実際の吸気量が多いことによってＩＳＣの異常を検出している。
【０００４】
更に、実開昭６１−６３４４８号公報、実開昭６１−６５２５７号公報にて開示されたものでは、アイドル回転数の実際値が目標値より所定値以上大きいときＩＳＣの異常とし、前者では一部の気筒への燃料供給を停止し、後者では一部の気筒の点火時期を遅らせるというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の吸気通路に配設されたスロットル弁をバイパスする通路に配設されたアイドル速度制御弁を用いたＩＳＣでは、そのアイドル速度制御弁が開状態のままの異常（信号線の断線、弁軸の焼付等の要因）が発生するとアイドル時の機関回転数が異常に大きくなってしまうという不具合があった。
【０００６】
また、同様のＩＳＣにおいて、スロットル弁及びアイドル速度制御弁より下流側に接続されている配管類の脱落または亀裂等の空気の洩れが発生したときは、スロットル弁が全閉で機関回転数を目標回転数に維持するためアイドル速度制御弁は閉側に信号出力される。ここで、洩れ吸気量が多くなるとアイドル速度制御弁が全閉となっても、排気系に設けた酸素センサの出力をモニタして空燃比が略一定となるよう燃料供給量がフィードバック制御により制御されるため燃料噴射量が増加し機関回転数が目標回転数まで低下できないという不具合があった。
【０００７】
そこで、この発明は、かかる不具合の発生を防止するためになされたもので、内燃機関の吸気系の異常状況を検出し、そのときの運転状態に応じて燃料噴射停止またはトルク低減を実施することができる内燃機関の総合制御システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる内燃機関の総合制御システムは、図８にその概念を示すように、内燃機関の吸気通路に配設されたスロットル弁を通過する吸気量を検出して燃料量を演算する内燃機関の総合制御システムにおいて、前記スロットル弁の全閉状態を含めたスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段Ｇ１１と、前記吸気通路を通過する吸入空気量である吸気量または前記吸気量に関するパラメータを検出する吸気量検出手段Ｇ１２と、前記吸気量検出手段Ｇ１２で検出された吸気量または前記吸気量に関するパラメータに対応する燃料噴射量とフィードバック補正噴射量とに基づいて出力噴射量を算出する噴射量演算手段Ｇ１３と、前記スロットル弁のスロットル開度に対する最大噴射量または前記最大噴射量に関するパラメータとの関係を記憶する最大噴射量記憶手段Ｇ１４と、前記スロットル開度検出手段Ｇ１１で検出された前記スロットル弁のスロットル開度に対する前記最大噴射量記憶手段Ｇ１４から求めた最大噴射量を所定倍した噴射量を前記噴射量演算手段Ｇ１３で算出された出力噴射量が越えたときに吸気系の異常と判定する噴射量判定手段Ｇ１５と、前記噴射量判定手段Ｇ１５により前記吸気系の異常が成立したのち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかを選択して処理を実施する処理選択手段Ｇ１６とを具備するものである。
【０００９】
請求項２にかかる内燃機関の総合制御システムは、請求項１の前記所定の運転条件が、車両の速度と前記スロットル開度検出手段により検出されるスロットル開度とに基づいて定まるものである。
【００１０】
請求項３にかかる内燃機関の総合制御システムは、請求項１の前記処理選択手段が、前記噴射量判定手段により前記吸気系の異常が成立したのち、前記所定の運転条件として、車両の速度が所定値以上のときに噴射量を停止し、車両の速度が所定値以下のときに発生トルクを低減させるものである。
【００１１】
【作用】
請求項１の内燃機関の総合制御システムにおいては、噴射量演算手段Ｇ１３により吸気量検出手段Ｇ１２で検出された吸気量またはその吸気量に関するパラメータに対応する燃料噴射量とフィードバック補正噴射量とに基づいて出力噴射量が算出される。噴射量判定手段Ｇ１５では、この算出された出力噴射量がスロットル開度検出手段Ｇ１１にて検出されたスロットル弁のスロットル開度に対する最大噴射量記憶手段Ｇ１４から求めた最大噴射量を所定倍した噴射量を越えているかが判定される。即ち、吸気量またはその吸気量に関するパラメータに対応して算出された出力噴射量がスロットル弁のスロットル開度に対して予め設定された最大噴射量に更に所定の係数を乗算して多くした噴射量をも越えているときには吸気系の異常と判定できる。処理選択手段Ｇ１６では、前記判定成立ののち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかの処理が選択され実施される。即ち、吸気系の異常であっても、所定の運転条件に基づきその異常処理内容が選択され、例えば、スロットル開度が全閉であって噴射量が多いときには吸気量の洩れの影響が大きいため噴射量の停止、スロットル開度が全閉でなく吸気量の洩れの影響が少ないときには噴射量に所定の減量係数を乗算して発生トルクの低減処理が実施されるのである。
【００１２】
請求項２の内燃機関の総合制御システムでは、請求項１における所定の運転条件が車両の速度とスロットル開度検出手段で検出されるスロットル開度とに基づいて定まることで、吸気系の異常が検出されたときには、噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかが適切に選択されることとなる。
【００１３】
請求項３の内燃機関の総合制御システムでは、請求項１における処理選択手段Ｇ１６によって、噴射量判定手段Ｇ１５により吸気系の異常が成立したのち、所定の運転条件として、車両の速度が所定値以上のときには噴射量の停止処理、車両の速度が所定値以下のときには発生トルクの低減処理が適切に選択されることとなる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムの電気的構成を示すブロック図である。図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムの機械的構成を示す概略図である。
【００１６】
図１及び図２において、１０はＥＣＵ（電子制御装置）であり、ＥＣＵ１０は主として、ＣＰＵ１１、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ１２、各種データを格納するＲＡＭ１３、バッテリバックアップされデータを格納保持するバックアップＲＡＭ１４、インタフェース１５，１７、Ａ／Ｄ変換器（アナログ−ディジタルコンバータ）１６、波形整形回路１８及び出力レジスタ１９からなる。
【００１７】
１は吸気量センサであり、吸気量センサ１はエアフローメータにて構成され、吸気通路の上流側に配設されている。この吸気量センサ１は、ＥＣＵ１０から定電圧電源の供給を受けるポテンショメータからなり、吸気通路内を流れる空気流量である吸気量に応じて発生する圧力損失に比例して変位するベーン軸と一体で回転する中間端子（ブラシ）からの出力電圧は、ＥＣＵ１０内のインタフェース１５及びＡ／Ｄ変換器１６を介してディジタル値に変換されＲＡＭ１３に随時格納される。なお、吸気量センサ１としては、吸気量を直接検出するものの他、吸気通路内負圧等から間接的に検出するものでも良い。２はスロットル開度センサであり、スロットル開度センサ２は吸気通路の中流に配設され図示しないアクセルペダルの踏込量に応じリンク機構を介して吸気量を制御するスロットル弁２４を軸支するスロットル軸に接続されている。このスロットル開度センサ２は、ＥＣＵ１０から定電圧電源の供給を受けるポテンショメータからなり、スロットル軸と一体で回転する中間端子（ブラシ）からの出力電圧（スロットル開度に応じた電圧）は、ＥＣＵ１０内のインタフェース１５及びＡ／Ｄ変換器１６を介してディジタル値に変換されＲＡＭ１３に随時格納される。３は内燃機関（エンジン）２０のウォータジャケットに取付けたサーミスタからなる冷却水温センサであり、冷却水温センサ３はＥＣＵ１０と信号線で接続され、冷却水の温度に応じた電圧は、ＥＣＵ１０内のインタフェース１５及びＡ／Ｄ変換器１６を介してディジタル値に変換されＲＡＭ１３に随時格納される。
【００１８】
４は回転角センサであり、回転角センサ４は内燃機関２０のクランク軸と一体で回転する複数の等角度間隔の突起を有する磁性体のロータに対向して取付けられた永久磁石と発電コイルとからなり、磁性体の突起の接近と離反による磁束の変化に応じた電圧を発生する。この回転角センサ４にて発生された電圧信号は、ＥＣＵ１０内のインタフェース１７及び波形整形回路１８を介して波形整形され、クランク角度位置を識別する信号として随時読込まれる。５は車速センサであり、車速センサ５は回転角センサと同様の構成からなり、車軸のロータに対向した位置に配設され、この車速センサ５からの電圧信号も同様にＥＣＵ１０内のインタフェース１７及び波形整形回路１８を介して波形整形され随時読込まれる。６は酸素センサであり、酸素センサ６は排気通路に配設され排気ガス中の酸素濃度を検出し、この酸素センサ６からの出力信号はＥＣＵ１０内のインタフェース１７及び波形整形回路１８を介して波形整形され、空燃比を制御する信号として随時読込まれる。
【００１９】
この他、７はイグニッションスイッチ、８はメインリレー、９はバッテリであり、イグニッションスイッチ７及びメインリレー８の周知の動作によりＥＣＵ１０にバッテリ９から電源供給を実施する。また、バッテリ９はＥＣＵ１０内のバックアップＲＡＭ１４に電源供給することにより格納情報が保持される。更に、バッテリ９の電源電圧等のアナログ情報は、ＥＣＵ１０内のインタフェース１５及びＡ／Ｄ変換器１６を介してディジタル値に変換されＲＡＭ１３に随時格納される。
【００２０】
２１は点火制御装置であり、点火制御装置２１はＥＣＵ１０からの指令パルスに基づきイグニッションコイルへの通電と遮断とを制御する。この通電の遮断時期は、点火時期となり内燃機関２０の燃焼室に取付けられた点火プラグ２５の電極間に高電圧を発生させ、火花を発生することで燃焼室に供給された燃料と空気との混合気が着火できるようにエネルギーを供給する。２２はアイドル速度制御弁であり、アイドル速度制御弁２２はスロットル弁２４の吸気通路をバイパスするアイドル吸気通路に配設されている。このアイドル速度制御弁２２は、ＥＣＵ１０からの指令パルスに基づきアイドル吸気通路の断面積を制御する。なお、内燃機関２０への吸気量は、スロットル弁２４により形成される吸気通路とアイドル速度制御弁２２により形成されるアイドル吸気通路との合計の断面積とスロットル弁２４の前後圧力差により決定される。そして、アイドル時にはスロットル弁２４は全閉とされ吸気通路の断面積はほぼ零となり、アイドル吸気通路の断面積が機関回転数に大きく影響を及ぼし、スロットル弁２４が大きく開かれるとアイドル吸気通路の断面積は無視できるほどに充分小さいという関係にある。２３は燃料噴射弁であり、燃料噴射弁２３は図示しないフューエルポンプから圧送された燃料が圧力調節弁で調圧されたのち、燃料分配配管を介して接続され吸気管に開口するよう接続されている。この燃料噴射弁２３はＥＣＵ１０からの指令パルスに基づき燃料の噴射を実施する。
【００２１】
次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムで使用されているＥＣＵ１０内のＣＰＵ１１の処理手順を示す図３、図４及び図５のフローチャートに基づき説明する。
【００２２】
《メインルーチン：図３及び図４参照》
まず、ステップＳ１０１で回転角センサ４から算出された回転速度ＮＥ、次のステップＳ１０２で吸気量センサ１から吸気量Ｑa がそれぞれ読込まれる。次にステップＳ１０３に移行して、ＲＯＭ１２に格納されている回転速度ＮＥ及び吸気量Ｑa に応じて基本噴射量が割りつけられた図示しないマップに基づきステップＳ１０１の回転速度ＮＥの前後の格子点の値とステップＳ１０２の吸気量Ｑa の前後の格子点の値とから基本噴射量が補間され算出される。次にステップＳ１０４に移行して、冷却水温センサ３から冷却水温ＴＨＷが読込まれる。次にステップＳ１０５に移行して、ＲＯＭ１２に格納されている冷却水温ＴＨＷに応じて水温補正噴射量ゲインＫTHW が割りつけられた図示しないマップに基づきステップＳ１０４の冷却水温ＴＨＷに対する水温補正噴射量ゲインＫTHW が算出される。次にステップＳ１０６に移行して、内燃機関２０の排気通路に配設された酸素センサ６から出力されるＳo 信号に連動して空燃比の目標値に対するＦ／Ｂ（フィードバック）制御実行中であるかが判定される。この判定は、排気通路内の排気ガス温度が充分上昇して酸素センサ６の活性化等が図られている等の条件に基づいて実施される。ステップＳ１０６でＦ／Ｂ制御実行中であると、ステップＳ１０７に移行し、Ｆ／Ｂ補正噴射量ゲインＫF/B が算出されたのち、ステップＳ１０８に移行する。なお、ステップＳ１０６でＦ／Ｂ制御実行中でないと、ステップＳ１０７をスキップしてステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８では基本噴射量に各種補正噴射量ゲインが乗算されて出力噴射量ＦOUT が算出される。
【００２３】
次にステップＳ１０９に移行して、スロットル開度センサ２からスロットル弁２４のスロットル開度Ｔa が読込まれる。次にステップＳ１１０に移行して、予め内燃機関２０に対応してＲＯＭ１２に格納されたスロットル開度Ｔa[deg]と最大供給燃料量ＦsMAX [gr/ 分] との関係を冷却水温をパラメータとして示す図６のマップに基づきステップＳ１０９のスロットル開度Ｔa に対する最大供給燃料量ＦsMAXが補間され算出される。次にステップＳ１１１に移行して、ステップＳ１０８で算出された出力噴射量ＦOUT がステップＳ１１０で求めた時間当たりの最大供給燃料量ＦsMAXに基づいて換算された最大噴射量ＦMAX の２倍を越えているかが判定される。この２倍の係数は、安全係数であり必要に応じて適宜選択される。ステップＳ１１１の不等号が成立するときには、ステップＳ１１２に移行し、異常状態であるとしてフェイルフラグＸＦＡＩＬ＝１とされる。次にステップＳ１１３に移行して、ステップＳ１０８で算出された出力噴射量ＦOUT が吸気量センサ１の出力信号に基づいて算出される吸気量Ｑa に対応する噴射量ＦAFM が等しいかが判定される。ステップＳ１１３の等号が成立するときには、ステップＳ１１４に移行し、出力噴射量ＦOUT が最大噴射量ＦMAX の２倍を越えて異常状態であるにもかかわらず、出力噴射量ＦOUT ＝噴射量ＦAFM であることからアイドル速度制御弁２２が全開位置で焼付等を起こし作動不良が生じているとして、ＩＳＣフェイルフラグＸＩＳＣＦＡＩＬ＝１とされる。一方、ステップＳ１１１の不等号が成立しないときには、ステップＳ１１５に移行し、正常状態であるとしてフェイルフラグＸＦＡＩＬ＝０とされる。
【００２４】
ここで、ステップＳ１１３の等号が成立しないときには、吸気量センサ１で検出不能なスロットル弁２４及びアイドル速度制御弁２２より下流側の吸気経路における洩れと考えられるため、ＩＳＣフェイルフラグＸＩＳＣＦＡＩＬ＝０と初期化にて設定されたままとされる。ステップＳ１１３の判定がＮＯのとき、ステップＳ１１４またはステップＳ１１５の処理ののち、図４のステップＳ１１６に移行し、フェイルフラグＸＦＡＩＬ＝１であるかが判定される。ステップＳ１１６の等号が成立しないときには、ステップＳ１１７に移行し、フューエルカットフラグＸＦＵＥＬＣＵＴ＝０としたのち、ステップＳ１１８に移行し、トルク低減フラグＸＴＱＤＯＷＮ＝０とし、本プログラムを終了する。
【００２５】
一方、ステップＳ１１６の等号が成立するときには、ステップＳ１１９に移行し、図３のステップＳ１０９で読込まれたスロットル開度Ｔa 信号によりスロットル弁２４が全閉状態であるかが判定される。ステップＳ１１９で、スロットル弁２４が全閉状態であると判定されると、ステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０では、ニュートラルスイッチ＝０、即ち、シフト位置がニュートラル位置以外にありニュートラルスイッチ信号がＯＦＦ状態であるかが判定される。ステップＳ１２０の等号が成立するときには、ステップＳ１２１に移行し、車速センサ５から出力されるＶs 信号に対応する車速（車両の速度）が所定車速以上であるかが判定される。ステップＳ１２１の不等号が成立するときには、ステップＳ１２２に移行し、燃料カットのためのフューエルカットフラグＸＦＵＥＬＣＵＴ＝１とされる。なお、ステップＳ１１９でスロットル開度センサ２の出力信号から全閉状態でないとき、ステップＳ１２０の等号が成立しないとき、即ち、ニュートラルスイッチがＯＮ状態であるとき、ステップＳ１２１の不等号が成立しないときには、ステップＳ１２３に移行し、トルク低減フラグＸＴＱＤＯＷＮ＝１とし、本プログラムを終了する。このように、本実施例におけるメインルーチンでは燃料噴射量の算出、フェイル判定及びフェイルセーフ処理が実行される。
【００２６】
〈角度同期ルーチン：図５参照〉
回転角センサ４からの角度信号がＣＰＵ１１に入力される毎に角度同期ルーチンが実行される。まず、ステップＳ２０１で、回転角センサ４からの角度信号に基づきクランク角度を識別し燃料の噴射開始タイミングかが判定される。ステップＳ２０１で噴射開始タイミングであるとステップＳ２０２に移行し、図３のステップＳ１０８の演算結果である出力噴射量ＦOUT がレジスタ上に読出される。次にステップＳ２０３に移行して、フューエルカットフラグＸＦＵＥＬＣＵＴ＝１であるかが判定される。ステップＳ２０３の等号が成立しないときには、ステップＳ２０４に移行し、トルク低減フラグＸＴＱＤＯＷＮ＝１であるかが判定される。ステップＳ２０４の等号が成立するとき、即ち、吸気量が通常状態の所定倍以上であり、且つ、減速状態でないときには、レジスタ上の出力噴射量ＦOUT に所定の係数である０．６を乗算し出力噴射量ＦOUT が減量される。なお、ステップＳ２０４の等号が成立しないときには、ステップＳ２０５がスキップされる。次にステップＳ２０６に移行して、噴射の出力ポートをＯＮ（出力開始側）とし、ステップＳ２０７に移行し噴射時間が図７のタイミングチャートに示すようにタイマ設定される。次にステップＳ２０８に移行し、タイマ設定された時間経過後に出力ポートをＯＦＦ（出力停止側）となるよう命令が設定されたのち、ステップＳ２０９に移行する。ここで、ステップＳ２０１で噴射開始タイミングでないときには、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０８の処理がスキップされ、また、ステップＳ２０３の等号が成立せず、即ち、スロットル開度が全閉で車速が所定値以上の減速状態では、フューエルカットされるため、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の処理がスキップされて燃料噴射処理は実行されない。
【００２７】
ステップＳ２０９では、点火タイミングであるかが判定される。通常点火時期範囲の最大進角よりも進角側に設定された固定の角度位置である点火タイミングであると、ステップＳ２１０に移行し、別のルーチンで算出された点火時期の演算結果がレジスタ上に読出される。次にステップＳ２１１に移行して、トルク低減フラグＸＴＱＤＯＷＮ＝１であるかが判定される。ステップＳ２１１の等号が成立するときにはステップＳ２１２に移行し、レジスタ上の点火時期が遅角した値として例えば、ＡＴＤＣ（After Top Dead Center:上死点後）２°に入替えられる。なお、ステップＳ２１１の等号が成立しないときには、ステップＳ２１２がスキップされる。次にステップＳ２１３に移行して、点火時期の角度データを現在のクランク角度からの相対角度にしたのち、その時点の回転速度における角度と時間との関係から相対角度に相当する所要時間に換算される。次にステップＳ２１４に移行して、その時点の電源電圧と回転速度からイグニッションコイルの１次電流の立上がりに必要な時間で、且つ、消費電力による発熱が許容できるように予め設定された通電時間が読出される。次にステップＳ２１５に移行して、通電開始設定としてステップＳ２１３の所要時間とステップＳ２１４の通電時間が図７のタイミングチャートに示すようにタイマ設定される。これにより、タイマ設定された時間経過後に出力ポートをＯＮ（出力開始側）とし、タイマ設定された時間経過後のタイマ割込み発生時に所要時間、即ち、点火の出力時刻がセットできるように記憶しておき、タイマ設定された時間経過後に出力ポートをＯＦＦ（出力停止側）となるよう命令が設定される。
【００２８】
このように、本発明の一実施例の内燃機関の総合制御システムは、内燃機関２０の吸気通路に配設されたスロットル弁２４を通過する吸気量を検出して燃料量を演算する内燃機関の総合制御システムにおいて、スロットル弁２４の全閉状態を含めたスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２からなるスロットル開度検出手段と、前記吸気通路を通過する吸入空気量である吸気量または前記吸気量に関するパラメータを検出する吸気量センサ１からなる吸気量検出手段と、前記吸気量検出手段で検出された吸気量または前記吸気量に関するパラメータに対応する燃料噴射量とＦ／Ｂ補正噴射量とに基づいて出力噴射量を算出するＥＣＵ１０からなる噴射量演算手段と、スロットル弁２４のスロットル開度に対する最大噴射量または前記最大噴射量に関するパラメータとの関係を記憶するＥＣＵ１０からなる最大噴射量記憶手段と、前記スロットル開度検出手段で検出されたスロットル弁２４のスロットル開度に対する前記最大噴射量記憶手段から求めた最大噴射量を所定倍した噴射量を前記噴射量演算手段で算出された出力噴射量が越えたときに吸気系の異常と判定するＥＣＵ１０からなる噴射量判定手段と、前記噴射量判定手段により前記吸気系の異常が成立したのち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかを選択して処理を実施するＥＣＵ１０からなる処理選択手段とを具備するものである。
【００２９】
したがって、吸気量またはその吸気量に関するパラメータに対応して算出された出力噴射量がスロットル弁のスロットル開度に対して予め設定された最大噴射量に更に所定の係数を乗算して多くした噴射量をも越えているときには吸気系の異常と判定できる。
【００３０】
故に、判定成立ののち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかの処理が実施される。即ち、吸気系の異常であっても、所定の運転条件に基づきその異常処理内容が選択され、例えば、スロットル開度が全閉であって噴射量が多いときには吸気量の洩れの影響が大きいため所定車速以上でエンストのない領域で噴射量の停止処理が、スロットル開度が全閉でなく所定車速以下またはニュートラル以外の領域では吸気量の洩れの影響が大きく運転者のアクセル操作では制御困難なので噴射量に所定の減量係数を乗算して発生トルクの低減処理が実施されるのである。更に、吸気量の洩れの影響が少ない領域では通常の燃料と点火を出力している。
【００３１】
このように、上記実施例のスロットル開度検出手段は、スロットル開度センサからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、スロットル弁のスロットル開度を全閉状態を含めて検出するものであれば良い。
【００３２】
また、上記実施例の吸気量検出手段は、吸気量センサからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、吸気通路を通過する吸気量または吸気量に関するパラメータを検出するものであれば良い。
【００３３】
また、上記実施例の噴射量演算手段は、ＥＣＵからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、吸気量検出手段で検出された吸気量または吸気量に関するパラメータに対応する燃料噴射量を算出するものであれば良い。
【００３４】
そして、上記実施例の最大噴射量記憶手段は、ＥＣＵからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、スロットル弁のスロットル開度と最大噴射量または最大噴射量に関するパラメータとの関係を記憶するものであれば良い。
【００３５】
更に、上記実施例の噴射量判定手段は、ＥＣＵからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、スロットル開度検出手段で検出されたスロットル弁のスロットル開度に対する最大噴射量記憶手段から求めた最大噴射量を所定倍した噴射量を噴射量演算手段で算出された噴射量が越えたことを判定するものであれば良い。
【００３６】
更にまた、上記実施例の処理選択手段は、ＥＣＵからなるとしたが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、噴射量判定手段における判定成立ののち、所定の運転条件に基づいて噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかの処理を実施するものであれば良い。
【００３７】
ところで、発生トルクの低減の処理として多数の気筒数を有する大排気量車では、特定の気筒に対する燃料カットによりトルクを低減する方法や排気通路の途中に回転により流量調節可能な蝶形弁を配設し異常時に吸気通路を閉じる方法も有効である。
【００３８】
異常時判定としては、空気洩れによる酸素過剰状態を酸素センサにより検出し、燃料噴射量の増量幅が所定値以上となり予め設定された上限増量幅を越えて酸素過剰の状態が続いたときとしても良い。
【００３９】
スロットル開度センサの出力が大きい側の誤出力を出すと噴射停止処理でなくトルク低減処理が誤選択されるため、スロットル開度センサの出力はサンプリング毎に出力値の平均化処理を実施すると共に、トルク低減処理の実施条件にディレイを設けたり回転速度の判定項を追加しておくのも良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の内燃機関の総合制御システムによれば、吸気系の異常が検出されたときには、所定の運転条件に基づきその異常処理内容が選択され、例えば、スロットル開度が全閉であって噴射量が多いときには吸気量の洩れの影響が大きいため噴射量の停止、スロットル開度が全閉でなく吸気量の洩れの影響が少ないときには噴射量に所定の減量係数を乗算して発生トルクの低減処理が実施されるのである。これにより、吸気系の異常があっても噴射量を低減すれば運転可能であるときには噴射を続行して直ちに内燃機関の停止とはせず、一方、運転続行に不適であるときには噴射を停止するため、極めて実用的なシステムであるといえる。
【００４１】
請求項２の内燃機関の総合制御システムによれば、請求項１の効果に加えて、所定の運転条件が車速（車両の速度）とスロットル開度とに基づいて定まることで、吸気系の異常が検出されたときには、噴射量の停止または発生トルクの低減のうちのいずれかを適切に選択することができる。
【００４２】
請求項３の内燃機関の総合制御システムによれば、請求項１の効果に加えて、吸気系の異常が検出されたときには、所定の運転条件として車速が所定値以上のときには噴射量の停止処理、車速が所定値以下のときには発生トルクの低減処理の実施を適切に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムの機械的構成を示す概略図である。
【図３】図３は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムで使用されているＥＣＵ内のＣＰＵのメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムで使用されているＥＣＵ内のＣＰＵの図３に続くメインルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムで使用されているＥＣＵ内のＣＰＵの角度同期ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムで用いられるスロットル開度と最大供給燃料量との関係を冷却水温をパラメータとして示すマップである。
【図７】図７は本発明の一実施例にかかる内燃機関の総合制御システムの回転角センサからの角度信号に対応して設定される噴射信号及び点火信号を示すタイミングチャートである。
【図８】図８は本発明の概念を示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
１    吸気量センサ
２    スロットル開度センサ
３    冷却水温センサ
４    回転角センサ
５    車速センサ
６    酸素センサ
１０    ＥＣＵ
１１    ＣＰＵ
２０    内燃機関
２１    点火制御装置
２２    アイドル速度制御弁
２３    燃料噴射弁
２４    スロットル弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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