(57)【要約】【課題】本発明は、ＣＯ２の排出量を測定するための特別な測定装置を設けることなく、ＣＯ２の排出量が正常であるかどうかを判別し得る内燃機関の燃料噴射制御装置を実現することを目的としている。【解決手段】このため、エンジン回転数検出手段と、エンジン負荷検出手段と、エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数と、エンジン負荷検出手段により検出されるエンジン負荷とから燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段を備え、判定手段に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値は、燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップのマップ値に設定された値を加えた上限値である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数と、前記エンジン負荷検出手段により検出されるエンジン負荷とから燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段を備え、この判定手段に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値は、
燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップのマップ値に設定された値を加えた上限値であることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記判定手段は、定常走行時に行われていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
大気圧を検出する大気圧検出手段を備え、閾値は、この大気圧検出手段により検出された大気圧により補正されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に係り、特にＣＯ２（「二酸化炭素」という。）の排出量を測定するための特別な測定装置を設けることなく、ＣＯ２の排出量が正常であるかどうかの判別（「内燃機関の故障診断」とも換言可能である。）を果たす内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＣＯ２が地球温暖化の原因となる温室効果ガスとして、その有害性が認識されてきており、車両から排出されるＣＯ２に対して、燃費規制を強化することで、排出ガスの低減が図られている。
また、内燃機関が故障した場合に排出される、排気ガスによる大気汚染を防止する目的で、内燃機関の燃料噴射制御装置（「ＯＢＤシステム」または「車載式故障診断システム」とも換言可能である。）の装着も義務付けられてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−９３５６４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の内燃機関の燃料噴射制御装置においては、排気ガス中のＣＯ（「一酸化炭素」という。）やＨＣ（「炭素水素」という。）、ＮＯｘ（「窒素酸化物」という。）の成分について、規制値をオーバしていないかを診断しており、温室効果ガスであるＣＯ２に関しては、故障診断の対象にしていないため、排気ガス中のＣＯやＨＣ、ＮＯｘは増加しないが、著しく燃料消費量が悪く、ＣＯ２の排出量が増加してしまうような故障について、故障の検出ができないという不都合がある。
このため、上記の内燃機関の燃料噴射制御装置によって、走行中の車両からの温室効果ガスであるＣＯ２の排出量が正常であるかどうかを判別し、走行中の車両の異常状態が検出された場合に、異常を運転者に表示して、早急な点検・修理を促すとともに、ＣＯ２の大気への排出を抑制し得る内燃機関の燃料噴射制御装置が切望されている。
【０００５】
この発明の目的は、ＣＯ２の排出量を測定するための特別な測定装置を設けることなく、ＣＯ２の排出量が正常であるかどうかを判別し得る内燃機関の燃料噴射制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、前記エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数と、前記エンジン負荷検出手段により検出されるエンジン負荷とから燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段を備え、この判定手段に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値は、燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップのマップ値に設定された値を加えた上限値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、エンジン回転数検出手段により検出されるエンジン回転数と、エンジン負荷検出手段により検出されるエンジン負荷とから燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段とを備えた内燃機関の燃料噴射制御装置において、燃料噴射量算出手段により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段を備え、判定手段に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値は、燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップのマップ値に設定された値を加えた上限値である。
従って、燃料消費量の値が正常な値であるかどうかを判別することにより、燃料消費量と相関関係を持つＣＯ２の排出量が、正常であるかどうかを判別することが可能である。
また、ＣＯ２の排出量を測定するための特別な測定装置を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御用フローチャートである。（実施例１）
【図２】図２は内燃機関の燃料噴射制御装置の構成図である。（実施例１）
【図３】図３は異常の検出方策を示すタイムチャートである。（実施例１）
【図４】図４は異常噴射量の異常判定閾値マップの例を示す図である。（実施例１）
【図５】図５は標高（大気圧）による補正係数の例を示す図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図５はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は内燃機関（図示せず）の燃料噴射制御装置である。
この燃料噴射制御装置１は、図２に示す如く、制御手段（「ＥＣＵ」ともいう。）２を備えている。
そして、この制御手段２は、入力側に、エンジン負荷検出手段の一部を構成するスロットルポジションセンサ３と、車速を検出する車速センサ４と、前記エンジン負荷検出手段の一部を構成する吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ５と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段６と、マスエアフローセンサ７と、Ａ／Ｆ（「空燃比」ともいう。）センサまたはＯ２（「酸素」ともいう。）センサ８と、冷却水の温度を検出する冷却水温センサ９と、吸気温度を検出する吸気温センサ１０と、図示しないシフトレバーのシフトポジションを検出してシフトポジション信号を出力するシフトポジションセンサ１１と、大気圧（単に「気圧」ともいう。）を検出する大気圧センサ１２とを備えている。
このとき、前記エンジン負荷検出手段の検出するエンジン負荷としては、上述したスロットルポジションセンサ３によるスロットル開度や吸気管圧力センサ５による吸気管圧力などが考えられるが、図示しないアクセルペダルの踏み込み量あるいはエアコン（図示せず）や各種ランプなどの電気的なエンジン負荷をも含めることも可能である。
また、前記制御手段２は、前記エンジン回転数検出手段６により検出されるエンジン回転数と、前記エンジン負荷検出手段、例えば前記スロットルポジションセンサ３や前記吸気管圧力センサ５により検出されるエンジン負荷とから燃料噴射量の演算、つまり燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段１３を備えている。
更に、前記制御手段２は、出力側に、インジェクタ１４と、故障表示灯１５とを備えている。
【００１１】
また、前記制御手段２は、前記燃料噴射量算出手段１３により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段１６を備えている。
そして、この判定手段１６に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値（「判定閾値」または「異常判定閾値」ともいう。）は、燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップ（図示せず）のマップ値に設定された値を加えた上限値である。
詳述すれば、前記制御手段２は、適正な燃料噴射制御を行っている。
つまり、前記制御手段２は、エンジン回転数とエンジン負荷とから燃料噴射量算出マップによって基本噴射量であるマップ値を設定するマップ値設定機能や、前記Ａ／ＦセンサまたはＯ２センサ８などによるフィードバック制御により上述のおけるマップ値設定機能に補正を加える補正制御機能、更に始動時の増量補正や加速増量補正などの運転状況に応じて必要な増量／減量補正値を演算する機能、最終的に前記インジェクタ１４の駆動時間を制御する機能など備えており、前記制御手段２は、適正な燃料噴射制御を実現している。
また、前記判定手段１６は、燃料噴射量の異常を判定するものであり、前記燃料噴射量算出手段１３により算出された燃料噴射量（「演算噴射量」ともいう。）と閾値とを比較し、図３に示す如く、燃料噴射量が閾値を超えていない場合に燃料噴射量が正常値であると判定する一方、燃料噴射量が閾値を超えた場合や、閾値を超えた状態が規定時間以上継続した場合に燃料噴射量が異常であると判定するものである。
このとき、閾値は、エンジン回転数とエンジン負荷とから燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出マップのマップ値に予め設定された上限値を加え、図４に示す如く、マップ化した異常判定閾値マップから求められる。
なお、この異常判定閾値マップは、設定した格子点と格子点との間を均等に補完している。
更に、前記判定手段１６は、燃料噴射量が異常であると判定した際には、運転者へ警告するために、前記故障表示灯１５を点灯する。
【００１２】
また、前記判定手段１６は、精度の高い判定を実現するために、安定した運転状態の安定した定常走行時に行われる。
つまり、図３の実線で示す車速や、図３の破線で示すエンジン回転数、図３の１点鎖線で示す吸入空気量、そして図３の２点鎖線で示すエンジン負荷が安定している状態のときに、前記判定手段１６によって判定が行われるものである。
【００１３】
更に、大気圧を検出する大気圧検出手段である前記大気圧センサ１２を備え、閾値は、この大気圧検出手段１２により検出された大気圧により補正される。
つまり、前記制御手段２に大気圧検出手段である前記大気圧センサ１２からの検出信号を入力し、制御手段２により大気圧、つまり標高に応じて図４の異常判定閾値マップのマップ値を補正するものである。
前記制御手段２による閾値の補正が必要な場合には、図５に示す如く、大気圧（標高）による補正係数をマップ化し、大気圧検出手段である前記大気圧センサ１２からの検出信号によってマップから大気圧（標高）による補正係数を選択し、この選択した補正係数を図４の異常判定閾値マップのマップ値に掛けて新たな大気圧補正済み閾値を算出する。
なお、前記制御手段２における制御形態においては、補正の種類に応じて燃料噴射量の異常判定閾値マップを必要な数だけ設定し、内燃機関の運転状態に応じて夫々の異常判定閾値マップを使い分ける方策とすることも可能である。
【００１４】
次に、図１の内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１５】
内燃機関の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御用プログラムがスタート（１０１）すると、診断実行条件が成立しているか否かの判断（１０２）に移行する。
この判断（１０２）がＮＯの場合には、判断（１０２）がＹＥＳとなるまで、判断（１０２）を繰り返し行う。
そして、診断実行条件が成立しているか否かの判断（１０２）がＹＥＳの場合には、燃料噴射量の演算の処理（１０３）に移行する。
この燃料噴射量の演算の処理（１０３）は、前記制御手段２の前記燃料噴射量算出手段１３により算出された燃料噴射量を求める処理である。
【００１６】
そして、燃料噴射量の演算の処理（１０３）の後に、前記判定手段１６によって燃料噴射量（「演算噴射量」）が閾値以下、つまり燃料噴射量が正常値であるか否かの判断（１０４）に移行する。
なお、この判断（１０４）は、図３の太実線で示す燃料噴射量に異常が発生し、図３の太実線から太１点鎖線で示す状態に変化し、図３の太破線で示す閾値を超えた際に開始されるものである。
また、上述の判断（１０４）を実行する前に、前記制御手段２による閾値の大気圧（標高）補正が必要な場合には、図５に示す大気圧（標高）による補正係数のマップから、大気圧検出手段である前記大気圧センサ１２からの検出信号によって大気圧（標高）による補正係数を選択し、この選択した補正係数を図４の異常判定閾値マップのマップ値に掛けて新たな大気圧補正済み閾値を算出する。
【００１７】
上述の大気圧補正などの処理が終了した後の、燃料噴射量（「演算噴射量」）が閾値以下、つまり燃料噴射量が正常値であるか否かの判断（１０４）において、この判断（１０４）がＹＥＳ、つまり燃料噴射量が正常値である場合には、前記判定手段１６によって正常判定とする処理（１０５）に移行し、この処理（１０５）の後に上述した診断実行条件が成立しているか否かの判断（１０２）に戻る。
また、判断（１０４）がＮＯ、つまり燃料噴射量が異常である場合には、異常継続時間が規定時間以上であるか否かの判断（１０６）に移行する。
そして、この異常継続時間が規定時間以上であるか否かの判断（１０６）がＮＯの場合には、上述した燃料噴射量（「演算噴射量」）が閾値以下、つまり燃料噴射量が正常値であるか否かの判断（１０４）に戻る。
また、異常継続時間が規定時間以上であるか否かの判断（１０６）がＹＥＳの場合には、異常判定とする処理（１０７）に移行する。
そして、この異常判定とする処理（１０７）の後には、運転者に異常を知らせるための前記故障表示灯１５を点灯する処理（１０８）に移行し、フリーズフレームデータの保存の処理（１０９）を行った後に、上述した診断実行条件が成立しているか否かの判断（１０２）に戻る。
なお、参考までに記載すると、「フリーズフレームデータ」とは、故障が発生したときのエンジン運転状態を示すデータ、例えば、エンジン回転数やエンジン負荷（スロット開度や吸気管圧力など）、冷却水温度などのデータであり、故障の発生状況を特定するために使用されるものである。
【００１８】
これにより、前記内燃機関の燃料噴射制御装置１において、前記燃料噴射量算出手段１３により算出された燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する判定手段１６を備え、この判定手段１６に用いる燃料噴射量が正常値であるかどうかを判定する閾値は、燃料噴射量を算出するために設けられた燃料噴射量算出マップのマップ値に設定された値を加えた上限値としている。
従って、燃料消費量の値が正常な値であるかどうかを判別することにより、燃料消費量と相関関係を持つＣＯ２の排出量が、正常であるかどうかを判別することが可能である。
また、ＣＯ２の排出量を測定するための特別な測定装置を設ける必要がない。
【００１９】
また、前記判定手段１６は、定常走行時に行われている。
従って、安定した運転状態でのみ判定しているので、精度の高い判定を実現することが可能である。
【００２０】
更に、大気圧を検出する大気圧検出手段である前記大気圧センサ１２を備え、閾値は、この大気圧検出手段１２により検出された大気圧により補正される。
従って、車両がどのような地域（標高の高い場所等）を走行しても、精度の高い判定を実現することが可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  内燃機関の燃料噴射制御装置
２  制御手段（「ＥＣＵ」ともいう。）
３  スロットルポジションセンサ
４  車速センサ
５  吸気管圧力センサ
６  エンジン回転数検出手段
７  マスエアフローセンサ
８  Ａ／Ｆ（「空燃比」ともいう。）センサまたはＯ２（「酸素」ともいう。）センサ
９  冷却水温センサ
１０  吸気温センサ
１１  シフトポジションセンサ
１２  大気圧センサ
１３  燃料噴射量算出手段
１４  インジェクタ
１５  故障表示灯
１６  判定手段
【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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