(57)【要約】【課題】大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、大気センサの異常時であっても、精度の高い大気圧のバックアップデータにより運転できる内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法を提供する。【解決手段】内燃機関１０のエンジン運転停止後のエンジン回転数Ｎｅがゼロになった後に、吸気圧センサ３１で検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサ３２の故障を検知したときには、この大気圧センサ３２による検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いて内燃機関１０のエンジン運転制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、当該内燃機関の制御装置が、当該内燃機関のエンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後に、吸気圧センサで検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサの故障を検知したときには、該大気圧センサによる検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いて当該内燃機関のエンジン運転制御を行うように構成されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記制御装置が、エンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後で、予め設定された待機時間を経過してから、予め設定されたサンプリング時間の間に、前記吸気圧センサで検出される検出値をサンプリングして、その平均値をバックアップ値として保存するように構成された請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関を搭載したことを特徴とする車両。
【請求項４】
大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関の制御において、当該内燃機関のエンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後に、吸気圧センサで検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサの故障を検知したときには、該大気圧センサによる検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いて当該内燃機関のエンジン運転制御を行うことを特徴とする内燃機関の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法に関し、より詳細には、大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、大気センサの異常時であっても、精度の高いバックアップデータにより運転できる内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関においては、エンジン運転状態が大気圧によって大きく影響を受けるので、大気圧が異なる低地と高地では、同じエンジン運転状態に対して、燃料噴射量や吸気弁の開度やターボ式過給器の制御等を変化させている。これらのエンジン制御では、通常は、エンジンや車体動作によって圧力の影響を受けない場所に設置した大気圧センサで検出した大気圧を基に、大気圧補正（高地補正）を行って、この大気圧から各種の制御マップを選択したり、補正係数を選択したり、算出したりしている。
【０００３】
そのため、この大気圧を計測する大気圧センサが故障して、大気圧の値が得られなくなると、エンジン運転に支障をきたすことになる。そこで、大気圧センサの故障等、大気センサ異常時には大気圧が不定となってしまうため、予め設定大気圧で代用することも考えられるが、内燃機関を搭載した車両が低地と高地の間を移動したりして、大気圧が設定大気圧から外れるとその偏差により、気筒内の燃焼が悪化し、偏差が大きいと黒煙の発生も生じるという問題がある。
【０００４】
これに対処するために、エンジン始動前に大気圧センサで検出した大気圧と吸気管内圧センサで検出した吸気管内圧とが、等しければ大気圧センサは正常と判定し、等しくなければ大気圧センサは故障と判定し、大気圧センサ故障と判定した時には、エンジン始動前に吸気管内圧センサで検出した吸気管内圧を、大気圧の代わりに用いて噴射量制御をする電子制御式燃料噴射方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
これにより、エンジン運転時は、エンジンの吸気部の圧力（吸気圧）を計測しているが、エンジン停止時には、大気圧と同じ圧力になるであろうと考えられる吸気管内圧センサ（吸気圧：ブースト圧）を利用して大気圧を計測し、この吸気管内圧を大気圧として代用することができ、エンジン始動を行った地点での大気圧が、制御マップに適用されるので、高地でエンジン始動して走行する場合に、大気圧センサが故障していても黒煙等の発生を減少することが可能となる。
【０００６】
この場合に、図３に示すように、エンジン始動前の数秒間のデータをサンプリングして、その平均値をバックアップ値として保存して使用することが考えられるが、イグニッション・キイ―を入れてエンジン始動を開始する時点ｔｓ１からエンジンが実際に回転し始める時点ｔｓ２までの時間Δｔｓは比較的短時間であることが多く、サンプリング開始の時点ｔｄｓをエンジン始動の時点ｔｓ１にしても、サンプリング終了の時点ｔｄｅがエンジンが回転し始める時点ｔｓ２を超えてしまい、必ずしも、十分なサンプリング数が得られる期間Δｔｄが得られず、精度の高いデータが得られない場合が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−３０３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、大気センサの異常時であっても、精度の高い大気圧のバックアップデータにより運転できる内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、当該内燃機関の制御装置が、当該内燃機関のエンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後に、吸気圧センサで検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサの故障を検知したときには、該大気圧センサによる検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いて当該内燃機関のエンジン運転制御を行うように構成される。
【００１０】
この構成によれば、エンジン運転開始時の大気圧の計測に時間的に余裕がないときではなく、エンジン運転停止後の大気圧の計測に時間的余裕があるときに大気圧のバックアップ値を毎回得るので、大気センサの異常時であっても、精度の高い大気圧のバックアップデータにより運転できる。つまり、エンジンのＫＥＹ−ＯＦＦ時に毎回、大気圧のバックアップ値の学習を行い、常に最新値をバックアップ値として使用する。
【００１１】
上記の内燃機関において、前記制御装置が、エンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後で、予め設定された待機時間を経過してから、予め設定されたサンプリング時間の間に、前記吸気圧センサで検出される検出値をサンプリングして、その平均値をバックアップ値として保存するように構成されると、吸気管の内部が大気圧になるまでの待機時間を経過した後に、吸気圧センサの検出値をサンプリングし平均化するので、大気圧のバックアップ値の精度を高めることができる。なお、この待機時間はエンジン停止後０．１ｓ〜１ｓ程度であり、サンプリング時間は、通常、１ｓ〜２ｓの範囲の値に設定される。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための本発明の車両は、上記の内燃機関を備えて構成され、上記の内燃機関と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の制御方法は、大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関の制御において、当該内燃機関のエンジン運転停止後のエンジン回転数がゼロになった後に、吸気圧センサで検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサの故障を検知したときには、該大気圧センサによる検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いて当該内燃機関のエンジン運転制御を行うことを特徴とする方法であり、上記の内燃機関と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法によれば、大気圧センサによる検出値をエンジン運転制御に用いる内燃機関において、エンジン運転開始時の大気圧の計測に時間的に余裕がないときではなく、エンジン運転停止後の大気圧の計測に時間的余裕があるときに大気圧のバックアップ値を得るので、つまり、エンジンのＫＥＹ−ＯＦＦ時に毎回、大気圧のバックアップ値の学習を行い、常に最新値をバックアップ値として使用するので、大気センサの異常時であっても、精度の高い大気圧のバックアップデータにより運転できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の大気圧のバックアップ値のサンプリング方法を説明するためのエンジン運転停止時の制御のタイムチャートを示す図である。
【図３】従来技術の内燃機関の大気圧のバックアップ値のサンプリング方法を説明するためのエンジン運転開始時の制御のタイムチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関、車両及び内燃機関の制御方法について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、この実施の形態の内燃機関（以下エンジンという）１０は、大気圧センサ３２による検出値をエンジン１０の運転制御に用いるエンジンであり、エンジン本体１１に吸気通路１２と排気通路１３とＥＧＲ通路１４を設けて構成されている。
【００１７】
この吸気通路１２に関して、大気から導入される新気Ａは、エアクリーナー２１を通過して、ターボチャージャ２２のコンプレッサ２２ａで加圧され、インタークーラー２３とインテークスロットル（吸気絞り弁）２４を通って吸気マニホールド１１ａに入り、気筒１１ｃでインジェクタ（燃料噴射弁）１１ｄから噴射される燃料を燃焼する。
【００１８】
また、排気通路１３に関して、気筒１１ｃの燃焼で発生した排気ガスＧは、排気マニホールド１１ｂから排気通路１３に流出し、ターボチャージャ２２のタービン２２ｂを駆動してから、エキゾーストスロットル（排気絞り弁）２５を通って、排気ガス浄化装置２６に入り、浄化された後、サイレンサー２７を経由して大気中へ放出される。
【００１９】
また、ＥＧＲ通路１４に関しては、気筒１１ｃで発生した排気ガスＧの一部を、必要に応じて排気マニホールド１１ｂからＥＧＲクーラー２８とＥＧＲバルブ２９を通して、吸気マニホールド１１ａに流入させて気筒１１ｃに再循環させる。
【００２０】
また、図１に示すように、エンジン１０を制御する制御装置３０を設ける。この制御装置３０は、通常は、エンジン本体１１に設けられた吸気圧センサ（ブーストセンサ）３１、エンジン１０やエンジン１０を搭載した車両の動作によって圧力の影響を受けない場所に設定される大気圧センサ３２等の各種センサ、または、エンジン１０を搭載した車両に備えた各種センサの情報に基づいて、エンジン１０の全般の制御を行う制御装置（ＥＣＭ：エンジンコントロールモジュール）として設けられる。
【００２１】
そして、本発明においては、この制御装置３０は、エンジン１０のエンジン運転停止後のエンジン回転数Ｎｅがゼロになった後に、吸気圧センサ３１で検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶する。そして、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサ３２の故障を検知したときには、この大気圧センサ３２による検出値の代わりに、この記憶した大気圧のバックアップ値を用いてエンジン１０のエンジン運転制御を行うように構成される。つまり、エンジン１０のＫＥＹ−ＯＦＦ時に毎回、大気圧のバックアップ値の学習を行い、常に最新値をバックアップ値として使用する。
【００２２】
より詳細には、図２に示すように、イグニッション・キイ―がＯＦＦにされるとその時点ｔｅ１から、エンジン運転停止が開始され、そして、エンジン回転数Ｎｅがゼロになった時点ｔｅ２の後で、予め設定された待機時間Δｔｗを経過してから、サンプリング開始の時点ｔｄｓからサンプリング終了の時点ｔｄｅまでの予め設定されたサンプリング時間Δｔｄの間に、吸気圧センサ３１で検出される検出値をサンプリングして、その平均値をバックアップ値として保存する。
【００２３】
これにより、吸気通路１２を形成する吸気管の内部が大気圧になるまでの待機時間Δｔｗを経過した後に、吸気圧センサ３１の検出値をサンプリングし平均化するので、大気圧のバックアップ値の精度を高めることができる。なお、この待機時間Δｔｗはエンジン停止後０．１ｓ〜１ｓ程度であり、サンプリング時間Δｔｄは、通常、１ｓ〜２ｓの範囲の値に設定される。
【００２４】
次に、本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御方法について説明する。この方法は、大気圧センサ３２による検出値をエンジン運転制御に用いるエンジン１０の制御であり、エンジン１０のエンジン運転停止後のエンジン回転数Ｎｅがゼロになった後に、吸気圧センサ３１で検出された検出値を、大気圧のバックアップ値として毎回記憶し、このエンジン運転停止後に、再度、エンジン運転開始する場合に、大気圧センサ３２の故障を検知したときには、この大気圧センサ３２による検出値の代わりに、この大気圧のバックアップ値を用いてこのエンジン１０のエンジン運転制御を行う方法である。
【００２５】
つまり、エンジン１０が停止し所定時間（Δｔｗ）を経過した後に、吸気圧センサ３１で検出される大気圧のサンプリングを開始して、サンプリング時間Δｔｄの数秒の間、サンプリングして、その平均値をバックアップ値として保存し、次回に、エンジン１０を運転する際に、大気圧センサ３２が故障していることを検知したときには、大気圧センサ３２による検出値の代わりにこの大気圧のバックアップ値を使用する。
【００２６】
また、本発明に係る実施の形態の車両は、この実施の形態の内燃機関を備えて構成される。
【００２７】
従って、上記の構成のエンジン１０、車両及び内燃機関の制御方法によれば、大気圧センサ３２による検出値をエンジン運転制御に用いるエンジン１０において、エンジン運転開始時の大気圧の計測に時間的に余裕がないときではなく、エンジン運転停止後の大気圧の計測に時間的余裕があるときに大気圧のバックアップ値を得るので、つまり、エンジンのＫＥＹ−ＯＦＦ時に毎回、大気圧のバックアップ値の学習を行い、常に最新値をバックアップ値として使用するので、大気センサ３２の異常時であっても、精度の高い大気圧のバックアップデータにより運転できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  エンジン本体
１１ｃ  気筒
１１ｄ  インジェクタ
１２  吸気通路
１３  排気通路
３０  制御装置（ＥＣＭ）
３１  吸気圧センサ（ブーストセンサ）
３２  大気圧センサ
Ｎｅ  エンジン回転数
ｔｅ１  イグニッション・キイ―がＯＦＦにされた時点
ｔｅ２  エンジン回転数Ｎｅがゼロになった時点
ｔｄｓ  サンプリング開始
ｔｄｅ  サンプリング終了
Δｔｗ  待機時間
Δｔｄ  サンプリング時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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