(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイドリング運転時にスロットルバルブ自体を直接開閉制御して吸入空気量を調整す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、スロットルバルブの開度を検出し、検出した開度を堆積物の量に応じて補正した補正後のスロットル開度と回転数とに基づいて燃料噴射量が電子制御装置により制御される内燃機関において、電子制御装置への電源供給はイグニッションスイッチをオフして所定時間後に切断されるもので、イグニッションスイッチをオフして内燃機関が運転を終了している間に堆積物が除去されたことを内燃機関の運転中に検出する堆積物除去検出方法であって、
電子制御装置が、暖機完了後のアイドリング運転状態であることを検出し、
その暖機完了後のアイドリング運転状態のアイドル回転制御におけるフィードバック補正値の学習値に基づいて演算された値が、イグニッションスイッチをオフにした後の所定時間内に前記値に基づいて演算されて保存されたイグニッションスイッチオフ直前の現アイドル開度から所定値を減じた値より小であることから現アイドル開度に対してアイドリング運転中のアイドル開度を示す前記値が閉成側に変化していることを検出し、
暖機完了後のアイドリング運転状態における燃料噴射量の補正のためのフィードバック補正係数が所定値を上回っていることにより空燃比がリーン側に変化していることを検出し、
検出した現アイドル開度に対する前記値の変化と空燃比の変化とに基づいてスロットルバルブ近傍の堆積物が除去されたことを検出することを特徴とする堆積物除去検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として自動車用の内燃機関において、スロットルバルブ近傍に存在する堆積物が除去されたことを検出する堆積物除去検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スロットルバルブ近傍の吸気管内壁に、潤滑油成分や燃焼生成物に由来する炭素微粒子等からなる堆積物いわゆるデポジットが堆積あるいは付着することが知られている。このようなデポジットの燃料噴射量に与える影響を排除するために、例えば特開昭６１−１２９４３５号公報に記載のもののように、デポジットの付着量を検知し、検知したデポジットの付着量に応じて燃料噴射量の修正分を演算し、始動時にその修正分により燃料噴射量を修正して決定するものが知られている。このものでは、噴射した燃料がデポジットに吸着され、その結果、必要な燃料量が得られなくなることを、デポジットの付着量に応じて燃料噴射量を修正することにより改善するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、スロットルバルブの開度すなわちスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて燃料噴射量を決定するいわゆるα−Ｎシステムと呼ばれる燃料噴射方式を採用する内燃機関が知られている。このものでは、スロットル開度に基づいて吸入空気量を推定するため、スロットル開度の検出精度が低下すると燃料噴射量が要求量からずれて、空燃比がリーンあるいはリッチ側に偏ることがある。
【０００４】
このような内燃機関において、スロットルバルブの近傍にデポジットが付着すると、そのデポジットの付着のためにスロットルバルブが開いているにもかかわらず吸気管の流路面積が減少し、吸入空気量が減少する。しかしながら、スロットル開度はデポジットがない状態と同じに検出するので、デポジットのために吸入空気量が実際には減少しているにもかかわらず、その時のスロットル開度に基づいて燃料噴射量を決定すると、燃料噴射量が過多になり、空燃比がリッチ側にずれることになった。
【０００５】
このような不具合を解消するために、デポジットの付着量を検出し、その付着量に基づいて検出したスロットル開度を補正し、補正したスロットル開度と回転数とに基づいて燃料噴射量を演算することが考えられている。この場合、付着量の検出を誤ると、デポジットが付着していないあるいは人為的にデポジットが除去された場合に、スロットル開度を補正することにより、正確な燃料噴射量を演算することが困難なことがある。すなわち、付着していたデポジットが専用の洗浄液で除去されたり、あるいはスロットルボディの交換等で除去されると、検出したスロットル開度を付着量で補正することにより、正確なスロットル開度とならないため、デポジットが付着していない分に対応して吸入空気量が増加して空燃比がオーバーリーンになることがある。この結果、ドライバビリティが低下したり、エンジン回転が不安定になることがある。
【０００６】
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。
【０００７】
【発明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、本発明に係る堆積物除去検出方法は、スロットルバルブのアイドル開度の閉成側への変化と空燃比のリーン側への変化を検出し、そのそれぞれの変化に基づいて堆積物の除去を検出する構成である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、アイドリング運転時にスロットルバルブ自体を直接開閉制御して吸入空気量を調整す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、スロットルバルブの開度を検出し、検出した開度を堆積物の量に応じて補正した補正後のスロットル開度と回転数とに基づいて燃料噴射量が電子制御装置により制御される内燃機関において、電子制御装置への電源供給はイグニッションスイッチをオフして所定時間後に切断されるもので、イグニッションスイッチをオフして内燃機関が運転を終了している間に堆積物が除去されたことを内燃機関の運転中に検出する堆積物除去検出方法であって、電子制御装置が、暖機完了後のアイドリング運転状態であることを検出し、その暖機完了後のアイドリング運転状態のアイドル回転制御におけるフィードバック補正値の学習値に基づいて演算された値が、イグニッションスイッチをオフにした後の所定時間内に前記値に基づいて演算されて保存されたイグニッションスイッチオフ直前の現アイドル開度から所定値を減じた値より小であることから現アイドル開度に対してアイドリング運転中のアイドル開度を示す前記値が閉成側に変化していることを検出し、暖機完了後のアイドリング運転状態における燃料噴射量の補正のためのフィードバック補正係数が所定値を上回っていることにより空燃比がリーン側に変化していることを検出し、検出した現アイドル開度に対する前記値の変化と空燃比の変化とに基づいてスロットルバルブ近傍の堆積物が除去されたことを検出することを特徴とする堆積物除去検出方法である。
【０００９】
このような構成のものであれば、堆積物の除去や消滅を特別なセンサを用いることなく精度よく検出することが可能になる。また、既存の内燃機関においても、内燃機関を機構的に改造することなく堆積物の除去を検出することが可能になる。しかも、センサが不要なため、堆積物の除去を検出するためのコストアップを最小限に抑えることが可能になる。
【００１０】
すなわち、スロットルバルブ近傍に付着していた堆積物が除去されると、堆積物の付着により妨げられていた吸入空気量が吸入されることになる。これにより、同じアイドル開度であっても、吸入空気量が増加する側に変化するため、空燃比はリーン側に変化する。つまり、アイドル開度が同じであればそのアイドル開度に基づいて演算される燃料噴射量は、デポジットの有無にかかわらず同量であり、一方、吸入空気量は増加しているので空燃比はリーン側に変化する。したがって、アイドル開度の閉成側への変化と空燃比のリーン側への変化とを検出することにより、堆積物の除去を検出し得るものである。
【００１１】
このように、アイドル開度及び空燃比の所定の変化を検出することにより、堆積物の除去検出できるので、スロットルバルブの開度を堆積物の付着量により補正して燃料噴射量を演算する制御において、堆積物の除去による不具合の発生を防止することが可能になる。
【００１２】
【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、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。
【００１３】
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を押動する電動式の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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
電子制御装置６は、中央演算処理装置７と、全閉基準開度ＴＡＭＩＮを記憶するバックアップＲＡＭ、及び初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを記憶するＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き込み消去可能なＰＲＯＭ）を含む記憶装置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、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフされたことを示すオフ信号ｘ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。
【００１８】
電子制御装置６は、基本的には、つまりデポジットが付着していない状態では、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ＴＡａ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、この基本燃料噴射量を、スロットルバルブ２近傍の堆積物の量を検出し、検出した堆積量に基づいて検出した開度を補正し、補正した開度とエンジン回転数ＮＥとに基づいて決定するようにプログラムしてある。
【００１９】
そして、定常時ではフィードバック制御を実行するために、Ｏ2センサ２１からの電圧信号ｈに基づいて設定されるＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦ、その学習値ＫＧやその他の補正係数によりその基本噴射時間ＴＰを補正して有効噴射時間ＴＡＵを決定し、決定した有効噴射時間ＴＡＵに基づく噴射量の燃料を、エンジン回転に同期して噴射するプログラムが電子制御装置６には格納してある。
【００２０】
基本噴射時間ＴＰを決定するにあたっては、堆積物であるデポジットの付着を考慮して、式（１）で示すように、スロットル開度信号ｄをアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して検出される現在のスロットル開度ＴＡａであるＡ／Ｄ入力開度ＶＴＨＡＤから、スロットルバルブ２全閉時の開度である全閉基準開度ＴＡＭＩＮと検出したデポジットの付着量ＤＥＰＯにより設定するデポジット補正開度ＦＤＥＰＯとを加算した合計値を減算し、その時点の実質的すなわち補正後のスロットル開度ＴＡとして採用する。全閉基準開度ＴＡＭＩＮは、工場出荷の段階でアイドルスイッチ１１６ｄがオンしている状態のスロットル開度ＴＡａに基づいて適合値が記憶装置８に格納してある。
ＴＡ＝ＶＴＨＡＤ−（ＴＡＭＩＮ＋ＦＤＥＰＯ）                  （１）
【００２１】
基本燃料噴射量を決定するためのプログラムの概要は、図３に示すようなものである。
まず、ステップＳ１では、この時点のスロットル開度ＴＡａをスロットル開度信号ｄをアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して、Ａ／Ｄ入力開度ＶＴＨＡＤを検出する。このＡ／Ｄ入力開度ＶＴＨＡＤは、デポジットの付着の有無にかかわらず検出されたその時点の実際のスロットル開度ＴＡａを示すものである。ステップＳ２では、スロットルバルブ２近傍のデポジットの基本となる付着量ＤＥＰＯを演算する。この付着量ＤＥＰＯは、開度に換算した数値で示され、後述するように、アイドリング運転時における現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦから車両初期のアイドル開度である初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを減じて算出するものである。そして、付着量ＤＥＰＯを算出すると、その算出した付着量ＤＥＰＯに基づいて、デポジットが付着した場合の開度補正値であるデポジット補正開度ＦＤＥＰＯを演算する。
【００２２】
次に、ステップＳ３では、Ａ／Ｄ入力開度ＶＴＨＡＤと演算したデポジット補正開度ＦＤＥＰＯと全閉基準開度ＴＡＭＩＮとから、式（１）により基本噴射時間ＴＰを演算するためのスロットル開度ＴＡを演算する。ステップＳ４では、演算したスロットル開度ＴＡ及びこの時点のエンジン回転数ＮＥを用いて基本噴射時間ＴＰを演算して決定する。
【００２３】
このように、検出された実際のスロットル開度ＶＴＨＡＤを、スロットル開度補正のためのデポジットの付着量に対応するデポジット補正開度ＦＤＥＰＯにより補正することで、スロットルバルブ２の有効作動領域の全域にわたって、補正後のスロットル開度ＴＡの特性をデポジットが付着していない場合の実際のスロットル開度ＴＡａの特性に略一致させることができる。すなわち、このスロットル開度の補正は、スロットルバルブ２の実際の開度とスロットルセンサ１６のスロットル開度信号ｄとのズレすなわちオフセット量を、デポジット補正開度ＦＤＥＰＯに応じて調整するのと等価なものである。
【００２４】
したがって、補正後のスロットル開度ＴＡに対する吸入空気量特性Ｃ１は、図４に実線で示すように、デポジットが付着していない場合の特性Ｃ２（想像線で示す）を、開度に対して平行に移動したものと略一致するものとなる。このため、スロットルバルブ２の開き方が小さい低開度領域においてその特性Ｃ１が特性Ｃ２に略一致するため、吸入空気量をデポジットの付着していない場合と略同一に補正することができる。この結果、演算される基本噴射時間ＴＰは、補正後のスロットル開度ＴＡにより演算するため、図５に示すように、デポジットの付着により減少する実際の吸入空気量に対して過多とはならず、空燃比がオーバーリッチになることを確実に防止することができる。それゆえ、デポジットが付着していても適正な空燃比を保持することができ、ドライバビリティが低下することがない。また、Ａ／Ｄ入力開度ＶＴＨＡＤを補正して基本噴射量ＴＰを演算しているので、基本噴射量ＴＰを演算するプログラムをデポジット付着時のものに変更する必要がなく、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００２５】
上記において、デポジット付着量ＤＥＰＯは、エンジン１００が始動時や暖機途中等の特定の運転状態でない、完全に暖機運転が完了した後の安定したアイドリング運転時のスロットル開度ＴＡａつまりアイドル開度に基づいて計算する。これは、完全暖機後のアイドリング運転状態において必要な吸入空気量が、デポジットの付着の有無にかかわらず一定であることを利用するものである。
【００２６】
デポジットの付着量ＤＥＰＯを演算するための、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦ及び初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩは、アイドリング運転時のアイドル回転制御におけるフィードバック補正値ＤＦＢのＩＳＣ学習値ＤＬＲＮに基づいて設定する。
すなわち、アイドリング運転時には、吸入空気の要求空気量ＤＩＳＣをその時点のエンジン１００の運転状態に基づいて各種の補正値から設定するものである。完全暖機が完了している状態では、水温補正値ＤＡＡＶ、始動時補正値ＤＳＴＡ、負荷補正値ＤＳＥＴ、負荷予想値ＤＳＫＰ及びフィードバック補正値ＤＦＢを加算して演算する。
ＤＩＳＣ＝ＤＡＡＶ＋ＤＳＴＡ＋ＤＳＥＴ＋ＤＳＫＰ＋ＤＦＢ      （２）
【００２７】
この場合、例えばヘッドライト等の電気的負荷等が生じた場合、そのために増量すべき吸入空気量は負荷補正値ＤＳＥＴにより増量補正しているので、負荷がエンジン１００にかかる毎に実際のアイドル開度ＴＡａは、図６に示すように、時間の経過にともなって変動するが、ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮの変動は小さく、これに基づくアイドル開度検出値ＣＤＬＲＮの変動も同様に小さい。また、エアコンディショナが作動した場合には、そのための補正値により要求空気量ＤＩＳＣを補正し、代わりにＩＳＣ学習値ＤＬＲＮを固定しているので、アイドル開度検出値には影響は生じない。
【００２８】
ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮは、予測可能な負荷の要因を排除した値であり、フィードバック制御を行っている場合に制御中心とのずれを反映している。したがって、ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮを監視することにより、スロットル開度信号ｄを利用することなくアイドル開度を検出することが可能になる。そして、ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮをさらになまし処理して、ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮの突発的な変動がアイドル開度の検出に影響を及ぼさないようにして、そのなまし処理後のＩＳＣ学習値ＤＬＲＮすなわち開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮ（図７にその経時変化を示す）から現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦ及び初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを設定するものである。
【００２９】
現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦ検出プログラムの概要は、図８に示すようなものである。
まず、ステップＳ１１において、この時点のＩＳＣ学習値ＤＬＲＮを読み込み、そのＩＳＣ学習値ＤＬＲＮに基づいてアイドル開度検出値ＣＤＬＲＮを換算する。ＩＳＣ学習値ＤＬＲＮの学習は、例えば、始動後で、暖機運転が完了している、車速が設定車速以下である、電気負荷等が変化していない状態が所定時間持続している等の条件を満たす運転状態になった際にフィードバック制御が実施されている間に、所定の条件が満たされれば実施する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で換算したアイドル開度検出値ＣＤＬＲＮをなまし処理して今回の開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮを算出する。なまし処理は、次の式により算出する。
TAIDLNn = TAIDLNn-1 ＋ (CDLRNn − TAILDNn-1) / 32            （３）
【００３０】
算出された開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮは、付着量ＤＥＰＯを演算するために、記憶装置８にその最新の、つまりイグニッションスイッチＩＧＳＷオフ時のものが記憶される。
次に、ステップＳ１３では、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフになったか否かを判定する。これは、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフになった時点で電子制御装置６の電源がオフするのではなく、イグニッションスイッチＩＧＳＷオフの判定から所定時間後、電源がオフする構成になっている。この所定時間の間に、開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮのなまし処理を行う。すなわちステップＳ１４では、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを、開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮを次の式によりなまし処理して算出する。このなまし処理は、例えば走行場所の標高の高低差により生じる大気圧の変化等で、長期間の開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮの変動を抑制するためである。
TAIDLFn = TAIDLFn-1  ＋ (TAIDLNn − TAIDLFn-1) / 32            （４）
【００３１】
検出した最新の、すなわちイグニッションスイッチＩＧＳＷオフ直前の現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦは、開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮと同様、記憶装置８に保存される。
このような構成において、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦは、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフする毎に検出される。すなわち、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフになるまでのアイドリング運転中において、制御は、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３を繰り返して実行する。このようにして、ＩＣＳ学習値ＤＬＲＮをなますことにより、アイドリング運転中のＩＳＣ学習値ＤＬＲＮの検出時の変動が、開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮに及ぼす影響を抑制することができる（図９に示す）。
【００３２】
さらに、エンジン１００の運転が終了してイグニッションスイッチＩＧＳＷがオフになった場合には、電子制御装置６への電源供給切断までの遅延時間内に、制御は、ステップＳ１１〜ステップＳ１４を実行して、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを検出する。イグニッションスイッチＩＧＳＷがオフになる直前に算出したつまり最新の開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮをなまして現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを検出するので、大気圧の変化を含む環境の変化、つまり長期間における開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮの変動の影響を抑制して、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを検出することができる。
【００３３】
これに対し、初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩは、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦの変動量が所定の条件を満たした場合に、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦが安定したと判定して検出するものである。すなわち、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦは、図１０に示すように、エンジン１００のメカニカルロス等のある初期のならし運転時には、時間の経過とともにその開度が減少する特性を有し、一定のならし運転が完了した後にはほぼ変化のない状態が持続するものである。さらにその後、デポジットの付着により時間の経過とともにスロットル開度ＴＡａは大きくなる特性を示すものである。
【００３４】
初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩ検出プログラムの概要は、図１１に示すようなものである。
まず、ステップＳ２１において、初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを更新したか否かを判定する。ステップＳ２２では、今回検出した現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦnから前回検出した現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦn-1を減算した絶対値が、所定値δを下回るか否かを判定する。ステップＳ２３では、ステップＳ２１及びステップＳ２２が成立した回数が所定回数Ｋ以上であるか否かを判定する。このステップＳ２１，２２，及び２３により、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦが安定したか否かを判定している。ステップＳ２４では、この時点で検出した現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩとして設定する。
【００３５】
このような構成において、エンジン１００をならし運転している状態では、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦが時間の経過とともに減少するので、初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩは変動が大きく、その変動量の絶対値が所定値δより小さくなることがない。したがって、制御は、ステップＳ２１→Ｓ２２と進み、初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩは設定されない。そして、ならし運転が終わり、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦが安定して、変動量の絶対値が所定値δを下回る場合は、制御は、ステップＳ２１→Ｓ２２→Ｓ２３と進み、さらに変動量の絶対値が所定値δを所定回数Ｋ以上上回って検出された場合は、制御は、ステップＳ２１〜ステップＳ２４を実行して、その時点の現在のアイドル開度ＴＡＩＤＬＦを初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩに設定する。
【００３６】
したがって、エンジン単体毎にスロットルセンサ１６から出力されるスロットル開度信号ｄとスロットル開度との関係にバラツキがあっても、所定の条件が成立した際にその時点の現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩとして設定するので、検出精度を高くすることができる。その結果、後述するデポジットの付着量ＤＥＰＯの演算を正確に行うことができ、デポジット付着を誤って検出することがない。
【００３７】
このような構成において、デポジットが除去された場合に対応するために、デポジットの除去を検出するものである。デポジット除去検出プログラムの概要は、図１２に示すようなものである。
まず、ステップＳ１０１では、アイドリング運転中か否かを判定する。アイドリング運転中の判定は、例えば、スロットルバルブ２が全閉状態であること、車速が所定速度以下であること、減速時のフューエルカット中でないこと等が成立することにより行う。ステップＳ１０２では、エンジン１００の温度、例えば冷却水温が所定温度以上であることにより、エンジン１００が完全暖機状態であるか否かを判定する。ステップＳ１０３では、エンジン１００を始動した後停止するまでのアイドリング運転中のアイドル開度を示す開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮが現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦから所定値ｋ１を減算した値を下回るか否かを判定する。これは、この時点のアイドル開度が、本来開成しているべきアイドル開度である現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦに対して、どれだけ閉成側に変化しているか否か、つまりスロットルバルブ２が閉成側に変化しているか否かを判定するものである。
【００３８】
ステップＳ１０４では、フィードバック学習値ＫＧを加えたＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦが所定値ｋ２を上回っているか否かを判定する。この判定により、デポジットの除去を誤って検出することを防止している。すなわち、同一のスロットル開度ＴＡａであっても、デポジットが除去されている場合には、吸入空気量が増加するために、空燃比が高く、つまりリーンになる。これに伴って空燃比が低くなるようにＡ／Ｆフィードバック補正値ＦＡＦを補正するが、その結果が所定値ｋ２を上回っている場合は、デポジットの付着により空燃比が低くなっていると判定するものである。一方、スロットル開度ＴＡａが適正であるにもかかわらず、空燃比が低い場合は、Ａ／Ｆフィートバック補正値ＦＡＦを小さくするように制御するので、所定値以下となり、デポジットの付着を誤判定することがない。ステップＳ１０５では、今回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯｎを、前回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯｎ−１に所定開度γを減算した値に設定する。これは、例えばスロットルボディの交換等でデポジットが一気に全て除去される場合ばかりとは限らないため、徐々にデポジット補正開度ＦＤＥＰＯを減少させて、急激なデポジット補正開度ＦＤＥＰＯの変化により空燃比が急変してアイドル回転が目標回転数から大きくずれることを防止している。
【００３９】
このような構成において、アイドリング運転中で、かつエンジン１００が完全に暖機完了状態になっており、しかもデポジットが付着している場合は、アイドリング運転状態に応じてスロットルバルブ２が開成側に変化する、つまり、開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮが大きくなるので、制御は、ステップＳ１０１→Ｓ１０３と進んで、デポジット補正開度ＦＤＥＰＯを演算せずに他のルーチンに移行する。
【００４０】
これに対し、洗浄液等によりデポジットが除去された場合は、デポジットが除去された分だけ開度なまし処理値ＴＡＩＤＬＮが小さくなり、それに伴って吸入空気量が増加して空燃比がリーンになるため、フィードバック補正値ＦＡＦ及びその学習値ＫＧを大きくする。このため、完全暖機後のアイドリング運転中において、制御は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と進んで、デポジットが除去されたことを検出し、その後ステップＳ１０５を実行して、今回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯnを演算する。演算されたデポジット補正開度ＦＤＥＰＯnは、前回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯn-1より所定開度γだけ小さくなっている。したがって、補正後のスロットル開度ＴＡは、前回の補正後のスロットル開度ＴＡより所定開度γだけ大きくなり、デポジットが除去されたことに対して吸入空気量が増加することに対応する。
【００４１】
したがって、補正後のスロットル開度ＴＡとエンジン回転数ＮＥとに基づいて噴射される基本噴射時間ＴＰつまり基本燃料噴射量は減量され、アイドル回転を目標回転数に収束することができる。しかも、デポジット補正開度ＦＤＥＰＯを一度に０にしないため、基本噴射時間ＴＰが急変することを抑制でき、よってアイドル回転が不安定になることを防止することができ、ドライバビリティの低下を確実に防止することができる。
【００４２】
なお、上記実施例において、デポジットの付着を検出する手順を以下に説明する。
デポジットの付着検出プログラムの概要は、図１３及び図１４に示すようなものである。最初に、基本となるデポジット付着量ＤＥＰＯの検出プログラムを説明する。
【００４３】
ステップＳ３１では、この時点の現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦを読み込む。ステップＳ３２では、初期アイドル開度ＴＡＩＤＮＩＮＩを読み込む。ステップＳ３３では、現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦから初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを減じて付着量ＤＥＰＯを演算して検出する。
このように、上記したＩＳＣ学習値ＤＬＲＮに基づいて検出した現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦと初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩとから付着量ＤＥＰＯを検出することにより、特別なセンサを必要としないものである。したがって、既存のエンジン１００において付着量ＤＥＰＯを検出することができるとともに、新規のものにおいては、部品の増加を抑えることができ、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００４４】
このようにして検出した付着量ＤＥＰＯに基づいて、デポジット補正開度ＦＤＥＰＯを演算する。
デポジット補正開度ＦＤＥＰＯ演算プログラムの概要は、図１４に示すようなものである。
まず、ステップＳ４１では、アイドリング運転中か否かを判定する。アイドリング運転中の判定は、例えば、スロットルバルブ２が全閉状態であること、車速が所定速度以下であること、減速時のフューエルカット中でないこと等が成立することにより行う。ステップＳ４２では、エンジン１００の温度、例えば冷却水温が所定温度以上であることにより、エンジン１００が完全暖機状態であるか否かを判定する。ステップＳ４３では、付着量ＤＥＰＯを現アイドル開度ＴＡＩＤＬＦから初期アイドル開度ＴＡＩＤＬＩＮＩを減じて算出し、算出した付着量ＤＥＰＯが前回検出したデポジット補正開度ＦＤＥＰＯn-1に所定値αを加算した値より大であるか否かを判定する。これは、アイドリング運転時のスロットル開度ＴＡａの変化を考慮するためで、ドライバビリティの低下が予想されるデポジット付着量ＤＥＰＯを判定するものである。この判定により、デポジットが付着している場合でも、ドライバビリティに影響が出ない付着量ＤＥＰＯに対しては、デポジットの付着によるスロットル開度ＴＡａの補正を実施しないようにしている。
【００４５】
ステップＳ４４では、フィードバック学習値ＫＧを加えたＡ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦが所定値βより小であるか否かを判定する。この判定により、デポジットの付着を誤って検出することを防止している。すなわち、同一のスロットル開度ＴＡａであっても、デポジットが付着している場合には、吸入空気量が減少するために、空燃比が低く、つまりリッチになる。これに伴って空燃比が高くなるようにＡ／Ｆフィードバック補正値ＦＡＦを補正するが、その結果が所定値βを下回っている場合は、デポジットの付着により空燃比が低くなっていると判定するものである。一方、スロットル開度ＴＡａが適正であるにもかかわらず、空燃比が高い場合は、Ａ／Ｆフィートバック補正値ＦＡＦを大きくするように制御するので、所定値β以上となり、デポジットの付着を誤判定することがない。ステップＳ４５では、今回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯnを、デポジット補正量ＤＥＰＯに前回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯn-1を加算した値に設定する。
【００４６】
このような構成において、デポジットが付着していない、あるいは付着していてもドライバビリティに影響を与えない少量である場合は、暖機完了後のアイドリング運転状態であれば、制御は、ステップＳ４１→Ｓ４２→Ｓ４３と進み、この制御を終了する。また、デポジットの付着量ＤＥＰＯがドライバビリティに影響を与える範囲であるが、Ａ／Ｆフィードバック補正値ＦＡＦにフィードバック学習値を加算した値が所定値β以上であれば（ステップＳ４４）、空燃比がリッチ側に変化していないので、制御を終了する。
【００４７】
一方、付着量ＤＥＰＯが所定量を上回って付着しており、つまり、スロットルバルブ２のアイドル開度が開成する方向に変化しており、かつＡ／Ｆフィードバック補正量ＦＡＦとフィードバック学習値ＫＧの合計値が所定値βを下回っている、空燃比がリッチ側に変化している場合には、制御は、ステップＳ１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４４と進み、デポジットが開度補正が必要となる量付着していることを検出する。この後ステップＳＳ４５を実行して、今回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯnを演算する。そして、この今回のデポジット補正開度ＦＤＥＰＯnを上記式（１）にあてはめてスロットル開度ＴＡの演算を行う。
【００４８】
このように、デポジットの付着を、付着量ＤＥＰＯ言い換えればアイドル開度の変化と、Ａ／Ｆフィードバック補正係数ＦＡＦの変化つまり空燃比の変化とにより検出するので、デポジット検出のために特別なセンサを準備する必要がなく、部品点数の増加を抑制でき、製造コストの上昇を抑えることができる。また、空燃比のずれを監視することにより、デポジットの付着を誤って検出することを防止することができる。
【００４９】
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。
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。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、暖機後のアイドリング運転状態におけるスロットルバルブの開度に基づいて、スロットルバルブ近傍の堆積物が除去されたことを検出するので、特段のセンサを使用することを排除することができる。このため、既存の内燃機関においても、内燃機関を機構的に改造することなく堆積物の除去を検出することができる。しかも、センサが不要なため、堆積物の除去を検出するためのコストアップを最小限に抑えることができる。
【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】同実施例のスロットル開度補正の制御手順を示すフローチャート。
【図４】同実施例の作用説明図。
【図５】同実施例の作用説明図。
【図６】同実施例のアイドル開度検出の原理を説明するための作用説明図。
【図７】同実施例のアイドル開度検出の原理を説明するための作用説明図。
【図８】同実施例のアイドル開度検出の制御手順を示すフローチャート。
【図９】同実施例のアイドル開度検出の原理を説明するための作用説明図。
【図１０】同実施例のアイドル開度検出の原理を説明するための作用説明図。
【図１１】同実施例の初期アイドル開度検出の制御手順を示すフローチャート。
【図１２】同実施例のデポジットの除去検出の制御手順を示すフローチャート。
【図１３】同実施例のデポジットの付着量検出の制御手順を示すフローチャート。
【図１４】同実施例のデポジット補正開度演算の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
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
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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