(57)【要約】    【課題】  内燃機関の吸気流量計の診断を、精度良く、かつ、速やかに診断結果が得られるようにする。    【解決手段】  上流側が複数の吸気通路に分岐し下流側のコレクタで合流した後、気筒毎のシリンダに至り、前記複数の吸気通路毎に吸気流量を計測する吸気流量計と、前記複数の吸気通路毎に通路断面積を変化させて吸気流量を制御する吸気流量制御手段と、を備えた内燃機関の吸気系において、第１吸気通路の断面積Ａ１と第２吸気通路の断面積Ａ２との比Ａ１／Ａ２が、所定範囲内のときに、第１吸気通路の吸気流量Ｑ１と第２吸気通路の吸気流量Ｑ２との比Ｑ１／Ｑ２から前記Ａ１／Ａ２を引いた偏差Ｑerrorの絶対値が、許容判定値０．２を超えた相対値故障と判定される回数Ｃｓが所定回数Ｃｓ０を超えたときに、吸気流量Ｑ１，Ｑ２の相対値に故障があると判定する。【選択図】  図２
2006300012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側が複数の吸気通路に分岐し下流側のコレクタで合流した後、気筒毎のシリンダに至り、前記複数の吸気通路毎に吸気流量を計測する吸気流量計と、前記複数の吸気通路毎に通路断面積を変化させて吸気流量を制御する吸気流量制御手段と、を備えた内燃機関の吸気系において、
前記吸気通路毎の吸気流量の比を、前記吸気通路毎の通路断断面積の比と比較して、各吸気流量計のいずれかの故障の有無を判定する相対値故障判定手段を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気流量計診断装置。
【請求項２】
機関回転速度と吸気通路毎の通路断断面積とに基づいて、該吸気通路毎の吸気流量を推定演算し、前記吸気通路毎に吸気流量計で計測された吸気流量を、前記対応する吸気通路の推定演算された吸気流量と比較して、吸気通路毎の吸気流量計の故障の有無を判定する絶対値故障判定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気流量計診断装置。
【請求項３】
前記相対値故障判定手段と前記絶対値故障判定手段が、共に故障が有ると判定したときに、前記吸気流量計が故障していると確定する故障判定確定手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気流量計診断装置。
【請求項４】
前記故障判定確定手段により故障が確定されたときは、正常な吸気流量計によって計測された正常側吸気通路の吸気流量と、複数の吸気通路の通路断面積の比に基づいて、故障側吸気通路の吸気流量を算出し、正常側吸気通路の吸気流量計測値と故障側吸気通路の吸気流量算出値とを加算して得られた総吸気流量に基づいて、機関に供給される燃料量を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関吸気流量計の故障診断装置。
【請求項５】
前記相対値故障判定手段と前記絶対値故障判定手段のいずれかが、吸気流量計が故障していると判定したときは、前記吸気通路毎に推定演算された吸気流量を加算して得られた総吸気流量に基づいて、機関に供給される燃料量を算出することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の吸気流量計診断装置。
【請求項６】
前記相対値故障判定手段は、前記複数の吸気流量制御手段で制御される通路断面積の比が所定範囲外のときは、故障判定を行わないことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の吸気流量計診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吸気通路に、それぞれの吸気流量を計測する吸気流量計と、それぞれの通路断面積を変えて吸気流量を制御する手段とを備えた内燃機関吸気系における、吸気流量計の故障を診断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機関回転速度と吸気負圧とを用いて、予め設定した推定吸気流量を参照し、吸気流量計（エアフロメータ）の故障の有無を診断する技術が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、吸気流量計（エアフロメータ）の断線、短絡による上限電圧または下限電圧への張り付きを検知して故障診断する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１８７３０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２２５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の故障診断方式では、上記複数の吸気通路に、それぞれの吸気流量を計測する吸気流量計と、それぞれの通路断面積を変えて吸気流量を制御する手段（スロットル弁）とを備えた内燃機関吸気系における吸気流量計の故障診断を行おうとすると、吸気通路毎の通路断面積（スロットル開度）の組み合わせによって著しく診断精度が悪化してしまう。また、通路断面積毎に参照マップを増やすと莫大な実験や記憶装置の容量を必要とするため、実現が困難である。
【０００５】
一方、特許文献２の故障診断方式では、通常の吸気流量計の測定範囲から外れないと故障検知できないばかりか、平均化することにより更に判定の応答が遅くなるので、故障判定する前に機関運転が不調になったり、最悪の場合は、エンジンストールに至ることになる。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、簡易な診断方式で、吸気流量計の故障診断を、速やかに精度良く行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、上流側が複数の吸気通路に分岐し下流側のコレクタで合流した後、気筒毎のシリンダに至り、前記複数の吸気通路毎に吸気流量を計測する吸気流量計と、前記複数の吸気通路毎に通路断面積を変化させて吸気流量を制御する吸気流量制御手段と、を備えた内燃機関の吸気系において、前記吸気通路毎の吸気流量の比を、前記吸気通路毎の通路断断面積の比と比較して、各吸気流量計のいずれかの故障の有無を判定する相対値故障判定手段を備えた構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
かかる構成とすれば、吸気通路の吸気流量は通路断面積に比例するので、全ての吸気流量計が正常であれば、これら吸気流量計で計測された吸気流量の比（相対値）は、対応する吸気通路毎の通路断面積の比に一致することを利用して、両比の比較によって、いずれかの吸気流量計が故障しているか否かを速やかに、かつ、高精度に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明に係る内燃機関の吸気系を含む構成の概要を示す。
【００１０】
Ｖ型６気筒エンジン１の気筒毎の吸気ポートと連通して、箱状のコレクタ２が設けられ、該コレクタ２の一端部側に、シリンダブロック毎に２系統の第１吸気通路３、第２吸気通路４が接続される。
【００１１】
上記第１吸気通路３および第２吸気通路４には、それぞれ上流側から吸気を浄化する第１エアクリーナ３１および第２エアクリーナ４１、吸気流量を計測する吸気流量計である第１エアフロメータ３２および第２エアフロメータ４２、通路断面積を変化させて吸気流量を制御する吸気流量制御手段である第１スロットル弁３３および第２スロットル弁４３が配設されている。第１スロットル弁３３および第２スロットル弁４３は、それぞれ、スロットルアクチュエータ３４，４４により駆動される。
【００１２】
前記シリンダブロック毎の各気筒の排気ポートには、それぞれ２系統の第１排気マニホールド５および第２排気マニホールド６が接続されている。
【００１３】
前記各気筒の吸気ポートには、燃料噴射弁７が設けられ、該燃料噴射弁７は、エンジンコントロールユニット（以下ＥＣＵという）７からの制御信号によって駆動され、これにより、燃料噴射量が制御される。
【００１４】
前記第１エアフロメータ３２および第２エアフロメータ４２によって検出される吸気流量Ｑ１，Ｑ２は、前記ＥＣＵ１０に入力される。
【００１５】
また、前記第１スロットル弁３３および第２スロットル弁４３の開度を検出する第１スロットルセンサ３５および第２スロットルセンサ４５が設けられ、これらによって検出されたスロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２も、前記ＥＣＵ１０に入力される。
【００１６】
この他、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ８、吸気温度Ｔを検出する吸気温センサ９が設けられ、これら検出されたエンジン回転速度Ｎｅ、吸気温度Ｔも前記ＥＣＵ１０に入力される。
【００１７】
そして、前記ＥＣＵ１０は、図示しないアクセル開度センサによって検出されるアクセル開度、エンジン回転速度Ｎｅ等に基づいて目標トルクを演算しつつ、該目標トルク相当の目標吸気流量が得られるように、前記第１スロットルアクチュエータ３４，第２スロットルアクチュエータ４３を駆動して、第１スロットル弁３３および第２スロットル弁４３の開度を制御する一方、通常は、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２およびエンジン回転速度Ｎｅに基づいて燃料噴射量Ｔｉを演算する。
【００１８】
また、前記ＥＣＵ１０は、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２の比Ｑ１／Ｑ２と、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２の比ＴＶＯ１／ＴＶＯ２とを比較して、第１エアフロメータ３２と第２エアフロメータ４２のいずれかが故障しているかを判定する相対値故障判定を行い、かつ、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２、吸気圧、大気圧、エンジン回転速度Ｎｅなどに基づいて推定した吸気流量と前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２とを比較して、第１エアフロメータ３２および第２エアフロメータ４２毎の故障の有無を判定する絶対値故障判定を行う。この他のセンサについても診断が行われ、特に、第１スロットル弁３３および第２スロットル弁４３が故障診断によって共に正常であることを、第１エアフロメータ３２および第２エアフロメータ４２の故障診断を行う条件とする。
【００１９】
そして、エアフロメータに故障があると判定されたときは、該故障状態に基づいて、バックアップ用の燃料噴射量を演算して燃料噴射弁７を制御する。
【００２０】
以下に、前記ＥＣＵ１０により実行される各種制御について説明する。
【００２１】
図２は、上記相対値故障判定のフローを示す。
【００２２】
ステップＳ１では、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２等を読み込む。
【００２３】
ステップＳ２では、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２に基づいて、マップを参照して
第１吸気通路３および第２吸気通路４の通路断面積Ａ１，Ａ２を算出する。
【００２４】
ステップＳ３では、前記通路断面積Ａ１，Ａ２の比Ａ１／Ａ２が、所定範囲０．２＜Ａ１／Ａ２＜５内に入っているか否かを判定し、範囲外と判定されたときは、本相対値故障判定を実行することなく、フローを終了し、範囲内と判定されたときに、ステップＳ４以降へ進んで相対値故障判定を実行する。
【００２５】
すなわち、エンジンのスロットル弁は、劣化や個体差などの要因でバラツキを持っているため、断面積比が１より極端に小さい、または、大きいときは、該バラツキの影響を受けやすくなり、精度が悪化する場合があるので、制限範囲を設けて誤った判定の発生を低減する。
【００２６】
ステップＳ４では、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２の比Ｑ１／Ｑ２と通路断面積Ａ１，Ａ２の比Ａ１／Ａ２との偏差を、流量計測値の相対値誤差Ｑerrorとして、次式のように算出する。
【００２７】
Ｑerror＝Ｑ１／Ｑ２−Ａ１／Ａ２
ステップＳ５では、前記相対値誤差Ｑerrorの絶対値が、許容判定値０．２を超えているか否かを判定する。
【００２８】
すなわち、第１吸気通路３と第２吸気通路４とは、それぞれの第１スロットル弁３３、第２スロットル弁４３の前後圧力が同一（上流が大気圧、下流がコレクタ内の吸気圧）の条件であるから、理論上は、互いの吸気流量の相対値として表される流量比Ｑ１／Ｑ２は、通路断面積の比Ａ１／Ａ２に一致するはずである。そこで、これらの比の偏差が所定値を超える場合は、相対値が異常であり、第１エアフロメータ３２と第２エアフロメータ４２のいずれかの流量計測値が異常であると判断できる。
【００２９】
そして、許容判定値０．２を超えていると判定されたときは、ステップＳ６へ進んで、相対値故障判定回数カウンタのカウント値Ｃｓをインクリメントし、許容判定値０．２以下と判定されたときは、ステップＳ７へ進んで、前記カウント値Ｃｓをリセットする。
【００３０】
ステップＳ８では、上記カウント値Ｃｓが、相対値故障と確定する判定回数Ｃｓ０を超えたか否かを判定する。
【００３１】
判定回数Ｃｓ０を超えたと判定されたときは、ステップＳ９へ進んで、第１エアフロメータ３２と第２エアフロメータ４２の相対値故障判定を確定し、セットする。
【００３２】
上記のように、相対値故障と判定されたときは、第１エアフロメータ３２と第２エアフロメータ４２のいずれかが故障していると診断される。
【００３３】
かかる、相対値故障判定は、第１エアフロメータ３２と第２エアフロメータ４２のいずれが故障しているかを特定することはできないが、簡易な演算で、演算誤差も小さいので、高精度で速やかに故障を検知でき、速やかに後述するフェールセーフ処理を行えるものである。
【００３４】
図３は、上記絶対値故障判定のフローを示す。
【００３５】
ステップＳ１１では、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２、エンジン回転速度Ｎｅを読み込む。
【００３６】
ステップＳ１２では、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２に基づいて、マップを参照して第１吸気通路３および第２吸気通路４の通路断面積Ａ１，Ａ２を算出する。
【００３７】
ステップＳ１３では、上記検出値に基づいて、第１吸気通路３および第２吸気通路４の吸気流量の推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２を演算する。
【００３８】
図４は、上記推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２の演算モデルシステムを示す。
【００３９】
概要を説明すると、スロットル弁を通過する吸気流量（以下スロットル流量という）をスロットル弁上流の大気圧と下流のコレクタ内圧およびスロットル開度、大気温度によって質量流量として算出し、エンジン回転速度Ｎｅによって算出されるシリンダへ流入する体積流量をコレクタ内圧、大気温度によって質量流量（以下シリンダ流量という）に変換し、コレクタへ流入するスロットル流量と、コレクタから流出するシリンダ流量との収支によって逐次変化するコレクタ内圧を算出しつつ、該コレクタ内圧を用いて逐次算出されるスロットル流量を吸気流量の推定値として算出するものである。
【００４０】
より詳細に説明すると、スロットル流量（質量流量）Ｑｔｈは、次式によって算出される。
【００４１】
【数１】
2006300012.tif 000003
【００４２】
Ｐ１：大気圧
Ｐ２：コレクタ内圧
Ａ：通路断面積（スロットル開口面積）
Ｒ：ガス定数
Ｔ１：大気温度
κ：比熱比
次に、シリンダ流量は、図５に示すフローによって算出される。
【００４３】
ステップＳ３１では、エンジン回転速度Ｎｅを読み込む。
【００４４】
ステップＳ３２では、エンジン回転速度Ｎｅに基づいて、シリンダ吸入体積効率ηを、図６に示すマップから参照して設定する。この、シリンダ吸入体積効率ηは、エンジン回転速度Ｎｅに応じた吸気の慣性によって変化するが、予め実験で求めたデータを前記マップに割り付ける。
【００４５】
ステップＳ３３では、前記エンジン回転速度Ｎｅおよびシリンダ吸入体積効率ηに基づいて、次式によりシリンダ流量（体積流量）Ｑｃｙｌを算出する。
【００４６】
Ｑｃｙｌ＝Ｖ×Ｎｅ／１２０×η・・・(2)
Ｖ：エンジンの排気量
次に、逐次変化するコレクタ内圧Ｐ２は、図７のフローによって算出される。
【００４７】
ステップＳ４１では、吸気温度Ｔ２（＝大気温度Ｔ１）を読み込む。
【００４８】
ステップＳ４２では、前記(1)式により、スロットル流量（質量流量）Ｇｉｎ（＝Ｑｔｈ）を算出する。
【００４９】
ステップＳ４３では、シリンダ流量（質量流量）Ｇｏｕｔを算出する。これは、前記(2)式で算出したシリンダ流量（体積流量）Ｑｃｙｌを、コレクタ内圧Ｐ２と吸気温度Ｔ２によってコレクタ内の空気密度が定まるので、次式のように質量流量Ｇｏｕｔに換算される。
【００５０】
Ｇｏｕｔ＝Ｐ２／（Ｒ・Ｔ２）・Ｑｃｙｌ・・・(3)
ステップＳ４４では、上記スロットル流量Ｇｉｎとシリンダ流量Ｇｏｕｔとに基づいて、以下のように、逐次変化するコレクタ内圧Ｐ２を算出する。
【００５１】
コレクタ内の気体（空気）の状態方程式は、次式で示される。
【００５２】
Ｐ２Ｖｃ＝Ｇ・Ｒ・Ｔ２・・・(4)
Ｖｃ：コレクタ容積
Ｇ：コレクタ内の空気質量
コレクタ容積Ｖｃ、吸気温度Ｔ２（＝Ｔ１）一定とすると、コレクタ内圧Ｐ２の変化量ΔＰ２は、次式で示されるように、コレクタ内の空気質量Ｇの変化量ΔＧによって定まる。
【００５３】
ΔＰ２＝ΔＧ・Ｒ・Ｔ２／Ｖｃ・・・(5)
演算時間間隔をΔｔとすると、前記Δｔ間でのコレクタ内圧変化量はＰ２−Ｐ２（ｎ−１）、コレクタ内の空気質量Ｇの変化量は、（Ｇｉｎ−Ｇｏｕｔ）・Δｔで表される。
【００５４】
したがって、次式が成立する。
【００５５】
Ｐ２−Ｐ２（ｎ−１）＝（Ｇｉｎ−Ｇｏｕｔ）・Δｔ・Ｒ・Ｔ２／Ｖｃ
→Ｐ２＝Ｐ２（ｎ−１）＋（Ｇｉｎ−Ｇｏｕｔ）・Δｔ・Ｒ・Ｔ２／Ｖｃ・・・(6)
Ｐ２（ｎ−１）：コレクタ内圧Ｐ２の前回演算値
このようにして、コレクタ内圧Ｐ２を逐次算出更新しつつ、スロットル流量（質量流量）Ｇｉｎを、吸気流量の推定値Ｑｍとして算出更新できる。第１吸気通路３および第２吸気通路４の吸気流量の推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２を演算する際には、(1)式のスロットル開口面積Ａとして、Ａ１，Ａ２を用いる。大気圧Ｐ１は、大気圧センサを設けて検出できるが、簡易的には、標準大気圧（７６０ｍｍＨｇ）を用いてもよい。
【００５６】
なお、エンジン停止状態から運転開始するときのスロットル弁下流のコレクタ内圧Ｐ２は、スロットル弁上流の大気圧Ｐ１に等しく、スロットル流量Ｇｉｎの初期値は０である。すなわち、初めはコレクタへの吸気の流入は無く、下流側であるシリンダを負圧源として生じる負圧によってコレクタからシリンダ流量Ｇｏｕｔが流出することによってコレクタ内圧Ｐ２が大気圧Ｐ１より低下し、該低下したコレクタ内圧Ｐ２と大気圧Ｐ１との差圧によって、スロットル流量Ｇｉｎを生じてコレクタへの流入が始まる。
【００５７】
図３へ戻って、上記のようにして、ステップＳ１２で第１吸気通路３および第２吸気通路４の吸気流量の推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２を演算した後、ステップＳ１３へ進んで、推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２の誤差率Ｑ１error、Ｑ２errorを次式のように算出する。
【００５８】
Ｑ１error＝１−Ｑ１／Ｑｍ１・・・(7)
Ｑ２error＝１−Ｑ２／Ｑｍ２・・・(8)
ステップＳ１４では、前記第１吸気通路３についての誤差率Ｑ１errorの絶対値が、許容判定値０．２を超えているか否かを判定する。
【００５９】
そして、許容判定値０．２を超えていると判定されたときは、ステップＳ１５へ進んで、第１エアフロメータ３２用の絶対値故障判定回数カウンタのカウント値Ｃ１ｚをインクリメントし、許容判定値０．２以下と判定されたときは、ステップＳ１６へ進んで、前記カウント値Ｃ１ｚをリセットする。
【００６０】
ステップＳ１７では、上記カウント値Ｃ１ｚが、絶対値故障と確定する判定回数Ｃ１ｚ０を超えたか否かを判定する。
【００６１】
判定回数Ｃ１ｚ０を超えたと判定されたときは、ステップＳ１８へ進んで、第１エアフロメータ３２の絶対値故障判定を確定し、セットする。
【００６２】
第２吸気通路４の吸気流量の推定値Ｑｍ２についても、ステップＳ１９〜ステップＳ２３で同様の処理を行い、絶対値故障判定と確定された場合は、ステップＳ２３でセットする。
【００６３】
かかる絶対値故障判定は、前記相対値故障判定に比較すると、推定値演算の誤差が大きいので、故障検知が遅れる可能性が高いが、故障を生じているエアフロメータを確定できる。
【００６４】
次に、以上のようにして実行される相対値故障判定および絶対値故障判定の結果に応じて行われるバックアップ処理（燃料噴射フェールセーフ制御）について説明する。
【００６５】
図８は、上記バックアップ処理のフローを示す。
【００６６】
ステップＳ５１では、前記吸気流量Ｑ１，Ｑ２、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２を読み込む。
【００６７】
ステップＳ５２では、スロットル開度ＴＶＯ１，ＴＶＯ２に基づいて、マップを参照して第１吸気通路３および第２吸気通路４の通路断面積Ａ１，Ａ２を算出する。
【００６８】
ステップＳ５３では、前記相対値故障または絶対値故障のいずれかが確定されたかを判定する。いずれの故障も確定されていないときは正常であり、ステップＳ５４へ進んで、次式のように、第１エアフロメータ３２で検出された吸気流量Ｑ１と、第２エアフロメータ４２で検出された吸気流量Ｑ２とを合計して総吸気流量Ｑを算出する。
【００６９】
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２・・・(9)
いずれかの故障が確定されたと判定されたときは、ステップＳ５５へ進んで、絶対値故障が確定されたかを判定する。絶対値故障が確定されておらず相対値故障のみが確定されているときは、ステップＳ５６へ進んで、以下のバックアップ処理を行う。
【００７０】
すなわち、相対値故障のみが確定されているときは、第１エアフロメータ３２、第２エアフロメータ４２のいずれかが故障しているが、どちらが故障し、どちらが正常であるかが不明であるから、エアフロメータの吸気流量を用いることができない。
【００７１】
そこで、次式のように、前記絶対値故障判定で算出した吸気流量の推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２を用いて、第１吸気通路３と第２吸気通路４との吸気流量を合計した総吸気流量Ｑを算出する。
【００７２】
Ｑ＝Ｑｍ１＋Ｑｍ２・・・(10)
一方、ステップＳ５５の判定がＮＯのときは、絶対値故障が確定しており、その場合は、ステップＳ５７へ進んで、相対値故障も確定しているかを判定し、相対値故障が確定していないとき、つまり、絶対値故障のみ確定しているときは、前記ステップＳ５６へ進んで、上記(10)式により、総吸気流量Ｑを算出する。通常は、判定精度の高い相対値故障の方が先に故障を検出して確定されるが、先に絶対値故障が確定されたような場合は、最終的に特定のエアフロメータが故障有りとの判断を下すことなく、相対値故障確定のみの場合と同様に上記推定値Ｑｍ１、Ｑｍ２を用いて総吸気流量Ｑを算出する。
【００７３】
また、ステップＳ５７で相対値故障も確定している場合は、最終的に、エアフロメータが故障しているとの判定を下す。
【００７４】
この場合は、絶対値故障の確定により、故障したエアフロメータと正常なエアフロメータとを特定できるので、正常なエアフロメータの吸気流量を用いて故障側の吸気流量を推定する。
【００７５】
図９は、上記絶対値故障時の故障側吸気流量を推定する制御ブロック図、図１０は、正常時および故障時の総吸気流量を算出する制御ブロック図を示す。
【００７６】
まず、ステップＳ５８で、第１エアフロメータ３２が故障であるかを判定し、そうである場合はステップＳ５９へ進んで、第１エアフロメータ３２の故障確定をセットすると共に、次式により第１吸気通路３の吸気流量の推定値Ｑ１'を算出する。
【００７７】
Ｑ１'＝Ｑ２・Ａ２／Ａ１・・・(11)
すなわち、相対値故障判定で用いているように、スロットル弁上下流の圧力が同一条件の場合、吸気流量は通路断面積に比例するので、正常側の吸気流量に断面積比を乗じることで故障側の吸気流量を高精度に推定することができる。また、第１エアフロメータ３２の故障確定をセットして報知することにより、該第１エアフロメータ３２を修理または交換することができる。後述する第２エアフロメータ４３の故障確定をセットする場合も同様である。
【００７８】
次いで、ステップＳ６０へ進んで、次式に示すように、故障側の第１吸気通路３の吸気流量の推定値Ｑ１'に、正常側の第２吸気通路４の第２エアフロメータ４２で検出された吸気流量Ｑ２を加算して、総流量Ｑを算出する。
【００７９】
Ｑ＝Ｑ１'＋Ｑ２・・・(12)
また、ステップＳ５８で第１エアフロメータ３２が故障でないと判定された場合は、第２エアフロメータ４２が故障であり、その場合は、ステップＳ５８へ進んで、第２エアフロメータ４２の故障確定をセットすると共に、次式により第２吸気通路４の吸気流量Ｑ２'を推定する。
【００８０】
Ｑ２'＝Ｑ１・Ａ１／Ａ２・・・(13)
次いで、ステップＳ５９へ進んで、次式に示すように、正常側の第１吸気通路３の第１エアフロメータ３２で検出された吸気流量Ｑ１に、故障側の第２吸気通路４の吸気流量の推定値Ｑ２'を加算して、総吸気流量Ｑを算出する。
【００８１】
Ｑ＝Ｑ１＋Ｑ２'・・・(13)
ステップＳ６３では、前記総吸気流量Ｑとエンジン回転速度Ｎｅ、その他図示しない水温センサで検出された水温等に基づいて、燃料噴射量Ｔｉを、次式のように算出する。
【００８２】
Ｔｉ＝ｋ・Ｑ／Ｎｅ・ＣＯＥＦ＋Ｔｓ
ｋ：定数
ＣＯＥＦ：水温等で設定される各種補正係数
Ｔｓ：バッテリ電圧等で設定される無効噴射パルス幅
上記バックアップ処理を行えば、相対値故障または絶対値故障の一方のみが確定されている場合には、絶対値故障判定処理で算出した各吸気通路の吸気流量の推定値を加算して得られた総吸気流量に基づいて燃料噴射量を算出できるので、速やかにバックアップすることができ、故障耐性が向上する。
【００８３】
一方、相対値故障および絶対値故障の両方が確定したときに、エアフロメータを特定して最終的な故障と確定するので診断精度が高められ、また、この場合に、正常なエアフロメータでの計測値を利用して故障側吸気通路の吸気流量を高精度に算出し、正常に計測された吸気流量と高精度に算出された吸気流量とを加算して得られた精度の高い総吸気流量に基づいて燃料噴射量を算出できるので、精度の高いバックアップを行え、故障耐性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る吸気流量計の診断を行う内燃機関吸気系のシステム構成を示す平面図。
【図２】流量計相対値故障判定ルーチンを示すフローチャート。
【図３】流量計絶対値故障判定ルーチンを示すフローチャート。
【図４】上記絶対値故障判定時における吸気流量推定演算のモデルを示す図。
【図５】上記絶対値故障判定時におけるシリンダ流量演算のフローチャート。
【図６】上記絶対値故障判定時に用いるシリンダ吸入体積効率ηを示すマップ。
【図７】上記絶対値故障判定時におけるコレクタ内圧を演算するフローチャート。
【図８】上記流量計故障時におけるバックアップ処理ルーチンを示すフローチャート。
【図９】上記絶対値故障時の故障側吸気流量を推定する制御ブロック図。
【図１０】正常時および故障時の総吸気流量を算出する制御ブロック図。
【符号の説明】
【００８５】
１    エンジン、
２    コレクタ
３    第１吸気通路
４    第２吸気通路
７    燃料噴射弁
８    回転速度センサ
９    吸気温センサ
１０    エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
３２    第１エアフロメータ
３３    第１スロットル弁
３４、４４    スロットルアクチュエータ
３５、４５    スロットルセンサ
４２    第２エアフロメータ
４３    第２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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【図９】
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【図１０】
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