JPH09178615A

JPH09178615A - エンジン回転数制御装置の故障診断装置

Info

Publication number: JPH09178615A
Application number: JP7335078A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kosaka; 匂坂　　康夫; Yoshihiko Hirata; 喜彦平田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11
Also published as: DE19653110A1; US5701866A

Abstract

(57)【要約】【課題】いかなる場合にも空気調量弁の故障を適切に検
出する。【解決手段】エンジン１の吸気管２には、電子制御式の
スロットル弁６が配設されている。スロットル弁６を迂
回するバイパス通路１６にはＥＣＵ３０によりデューテ
ィ制御されるＩＳＣ弁１７が配設されている。ＥＣＵ３
０内のＣＰＵ３１は、エンジン１のアイドル運転時にお
いて、エンジン回転数を目標回転数領域に制御するべ
く、ＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比を設定する。ま
た、ＣＰＵ３１は、駆動デューティ比が所定の制御範囲
（０〜１００％）を越える場合に、スロットル弁６にて
アイドル回転数を制御する。そして、スロットル開度が
所定値ＴＡＨよりも大きい場合、又は所定値ＴＡＬより
も小さい場合には（ＴＡＨ＞ＴＡＬ）、ＣＰＵ３１はＩ
ＳＣ弁１７で開側故障又は閉側故障が発生していると判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジン回転数
制御装置の故障診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の技術として、例えば特開平３−
２６７５４２号公報の「内燃機関のフェイルセーフ方
法」が開示されている。かかる技術のエンジン制御シス
テムでは、吸気管のバイパス通路を開閉するためのＩＳ
Ｃ弁（アイドル回転数制御弁）が設けられ、同ＩＳＣ弁
の動作によりエンジンアイドル時におけるエンジン回転
数が調整される。また、スロットル弁の開度を検出する
スロットル開度センサと、アクセルペダルの操作量を検
出するアクセル開度センサとを備え、これらセンサ出力
からスロットル弁の開弁不動状態が検出される。そし
て、スロットル弁の開弁不動状態が検出された場合に
は、吸気通路のバイパス通路に設けられたＩＳＣ弁を開
弁制御し、それにより車両走行に必要分の空気量をエン
ジンに供給するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術では、例えばエンジンアイドル時において故障検出
を行うことができない。つまり、アクセルペダルの踏み
込み操作のない状態では、ＩＳＣ弁が正常に動作してい
るか否かを判別することが困難であった。

【０００４】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、いかなる場合
にも空気調量弁の故障を適切に検出することができるエ
ンジン回転数制御装置の故障診断装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、第１の空気量制御手段
は、目標のエンジン回転数が得られるよう第１の空気調
量弁を所定の制御領域で駆動させる。また、第２の空気
量制御手段は、前記第１の空気量制御手段による第１の
空気調量弁の制御量が前記制御領域から外れた場合にお
いて、当該第１の空気調量弁の駆動に継続して前記第２
の空気調量弁を駆動させる。そして、故障診断手段は、
前記第２の空気量制御手段による第２の空気調量弁の制
御量を判定し、当該制御量が所定範囲になければ前記第
１の空気調量弁側で故障が発生しているとする。

【０００６】より具体的には、請求項２に記載するよう
に、故障診断手段は、前記第２の空気量制御手段により
制御される第２の空気調量弁の開度が所定値以上の時、
前記第１の空気調量弁が開側に機能しない故障（開側故
障）であると診断すると共に、前記第２の空気量制御手
段により制御される第２の空気調量弁の開度が所定値以
下の時、前記第１の空気調量弁が閉側に機能しない故障
（閉側故障）であると診断する。

【０００７】また、請求項３に記載したように、前記第
１及び第２の空気調量弁のいずれか一方がスロットル弁
であり、他方がアイドル回転数制御弁（ＩＳＣ弁）であ
るように構成される。

【０００８】要するに、エンジンへの吸入空気量（エン
ジン回転数）は第１又は第２の空気調量弁の駆動により
制御される。この場合、第１の空気調量弁の駆動にて目
標のエンジン回転数が得られなければ、第２の空気調量
弁の駆動によりエンジン回転数が目標値に制御される。
例えば第１の空気調量弁をＩＳＣ弁、第２の空気調量弁
をスロットル弁とし、アイドル回転数を目標値に制御す
るシステムでは、制御の開始当初にはＩＳＣ弁にて空気
量が制御され、同ＩＳＣ弁に異常が生じた後にはスロッ
トル弁にて空気量が制御される。そして、アイドル時に
おけるスロットル弁の制御量が所定量を越えると、ＩＳ
Ｃ弁の故障が判定される。

【０００９】かかる場合、ＩＳＣ弁の故障にもかかわら
ず、所望のアイドル回転数制御が継続できる。このと
き、当該ＩＳＣ弁の故障が確実に判定できる。また、従
来の技術とは異なり、アクセル開度に関係なく故障診断
を行うことができるため、アクセル操作のない状態（ア
イドル状態）であっても故障診断が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、この発明を具体化した第１
の実施の形態を図面に従って説明する。なお、本実施の
形態においては、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵとい
う）を用いて各種アクチュエータを制御するための電子
制御システムを構築するものであって、特にエンジン吸
気系に設けられたスロットル弁及びＩＳＣ弁の開度を調
整することによりアイドル回転数を適切に制御するもの
に関する。

【００１１】図１は、本制御システムの概略を示す構成
図である。図１において、４気筒火花点火式ガソリンエ
ンジン（以下、単にエンジンという）１には吸気管２と
排気管３とが接続されている。吸気管２の最上流部には
エアクリーナ４が設けられ、同エアクリーナ４から空気
が吸気管２内に吸入される。吸気管２の途中にはサージ
タンク５が設けられている。サージタンク５の上流側に
は、電子制御式のスロットル弁６が配設されており、同
スロットル弁６の開度はステップモータ７（或いはトル
クモータでも可）によって調整される。ステップモータ
７の駆動は、図示しないアクセルペダルの踏み込み操作
量に応じて後述するＥＣＵ３０により制御される。

【００１２】エンジン１における各気筒毎の吸気管（吸
気ポート）２には燃料噴射弁８がそれぞれに配置されて
おり、各々の燃料噴射弁８には、所定の一定圧力に調圧
された燃料が図示しない燃料タンクから供給される。燃
料噴射弁８の開弁により吸気管２に燃料が噴射される
と、当該噴射燃料と吸入空気とが混合気となって、吸気
弁９を介してエンジン１における各気筒毎の燃焼室１０
に供給される。

【００１３】また、エンジン１における各気筒毎の燃焼
室１０には、点火プラグ１１がそれぞれに配置されてお
り、点火プラグ１１の点火により燃焼に供された排ガス
は、排気弁１２を介して排気管３や触媒（図示略）を通
過して大気中に排出される。ここで、イグナイタ１３は
バッテリ電圧から高電圧を生成するものであり、このイ
グナイタ１３で生成された高電圧はディストリビュータ
１４により各気筒毎の点火プラグ１１に分配される。

【００１４】バイパス通路１６は前記スロットル弁６を
迂回するようにして設けられており、同バイパス通路１
６には、後述するＥＣＵ３０によりその開度がデューテ
ィ制御されるＩＳＣ弁１７が配設されている。このＩＳ
Ｃ弁１７の開度調整によりアイドル運転時におけるエン
ジン回転数が目標値に制御される。なお、バイパス通路
１６には連通路１８が接続され、同連通路１８を介して
ＩＳＣ弁１７で調量されたバイパス空気が燃料噴射弁８
に供給される。つまり、本実施の形態では、燃料噴射弁
８が所謂、エアアシストインジェクタにて構成されてお
り、同燃料噴射弁８では、前記連通路１８による空気混
入によって燃料が微粒化されるようになっている。

【００１５】吸気管２の最上流部には吸気温センサ２０
が設けられ、同センサ２０により吸気温が検出される。
また、吸気管２のスロットル弁６の配置位置近傍にはス
ロットル開度センサ２１が設けられ、同スロットル開度
センサ２１によりスロットル弁６の開度（スロットル開
度）が検出される。さらに、サージタンク５には吸気管
内圧力センサ２２が設けられ、同センサ２２によりサー
ジタンク５内の吸気管内圧力が検出される。

【００１６】エンジン１にはエンジン冷却水の温度を検
出するための水温センサ２３が設けられている。また、
ディストリビュータ１６内には気筒判別センサ２４とク
ランク角センサ２５とが配設されている。クランク角セ
ンサ２５は、エンジン１のクランク軸又はカム軸の回転
に伴う所定のクランク角毎（例えば、３０°ＣＡ毎）に
クランク角信号を発生する。また、気筒判別センサ２４
は、エンジン１のクランク軸又はカム軸の回転に伴う特
定気筒の特定位置毎（例えば、第１気筒の圧縮ＴＤＣ
毎）に気筒判別信号を発生する。さらに、エンジン１の
排気管３には酸素濃度センサ２６が配設され、この酸素
濃度センサ２６によりエンジン１の排ガス中の酸素濃度
が検出される。

【００１７】ＥＣＵ３０は、周知のＣＰＵ３１，ＲＯＭ
３２，ＲＡＭ３３，Ｉ／Ｏポート（入出力ポート）３４
等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されてい
る。ＥＣＵ３０には、前記の吸気温センサ２０、スロッ
トル開度センサ２１、吸気管内圧力センサ２２、水温セ
ンサ２３、気筒判別センサ２４、クランク角センサ２５
及び酸素濃度センサ２６が接続されており、ＥＣＵ３０
はこれらセンサからの信号を入力して吸気温、スロット
ル開度、吸気管内圧力、エンジン水温、エンジン回転
数、酸素濃度等を検知する。

【００１８】なお、本実施の形態では、ＩＳＣ弁１７に
より第１の空気調量弁が構成され、スロットル弁６によ
り第２の空気調量弁が構成されている。また、ＥＣＵ３
０内のＣＰＵ３１により第１の空気量制御手段、第２の
空気量制御手段及び故障診断手段が構成されている。

【００１９】次いで、本実施の形態の作用を図２〜図４
を用いて説明する。図２のフローチャートは本実施の形
態におけるアイドル回転数制御ルーチンを示しており、
同ルーチンでは、スロットル弁６及びＩＳＣ弁１７につ
いてその開度を調整することによりエンジン１のアイド
ル回転数を制御する。また、図３のフローチャートはＩ
ＳＣ弁１７の故障診断ルーチンを示す。以下、上記各フ
ローチャートを用いて本実施の形態における特有の作用
を説明する。

【００２０】さて、図２のルーチンは所定周期（例え
ば、８ｍｓ周期）に起動され、ＣＰＵ３１は、先ずステ
ップ１０１でＩＳＣフィードバック条件（アイドル回転
数制御のフィードバック条件）が成立しているか否かを
判別する。ここで、ＩＳＣフィードバック条件とは、例
えばエンジン水温が８０℃以上であること、アイドルス
イッチがＯＮであること、車速＝０ｋｍ／ｈであること
等を含む。アイドルスイッチがＯＮというのは、例えば
アクセルペダルの踏み込み量が略「０」である時、又は
アクセルペダルによって決まる要求スロットル開度が全
閉付近の時としている。ＩＳＣフィードバック条件が不
成立の場合、ＣＰＵ３１はそのまま本ルーチンを終了す
る。

【００２１】ＩＳＣフィードバック条件が成立する場
合、ＣＰＵ３１は、以下の通りアイドル時におけるエン
ジン回転数Ｎｅを目標アイドル回転数Ｎｔに対して「−
α」〜「＋β」の範囲内に制御する（例えば、Ｎｔ＝８
５０ｒｐｍ，α＝５０ｒｐｍ，β＝５０ｒｐｍ）。以
下、この目標アイドル回転数Ｎｔの制御範囲を目標回転
数領域という。かかる場合、当初は駆動デューティ比Ｄ
ISC ＝０〜１００％の範囲内でＩＳＣ弁１７が制御さ
れ、それによりエンジン回転数Ｎｅが前記した目標回転
数領域に制御される。このとき、スロットル弁６は所定
のアイドル位置に固定されている。これに対して、駆動
デューティ比ＤISC が０％以下若しくは１００％以上に
達すると、スロットル弁６の開度（スロットル開度Ｔ
Ａ）が増減され、その増減量に応じてエンジン回転数Ｎ
ｅが前記目標回転数領域に制御される。

【００２２】詳しくは、ＣＰＵ３１は、ステップ１０２
でエンジン回転数Ｎｅが目標回転数領域の下限の回転数
（＝Ｎｔ−α）よりも小さいか否かを判別する。Ｎｅ＜
Ｎｔ−αの場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１０３〜１０
５でエンジン回転数Ｎｅを上昇させるべく、ＩＳＣ弁１
７又はスロットル弁６の開度を増加させる。即ち、ＣＰ
Ｕ３１は、ステップ１０３でＩＳＣ弁１７の駆動デュー
ティ比ＤISC が１００％以上であるか否かを判別する。
当初はステップ１０３が否定判別され、ＣＰＵ３１はス
テップ１０４に進む。ＣＰＵ３１は、ステップ１０４で
デューティ比の前回値ＤISCOLDに所定値ΔＤ（例えば、
０．２％）を加算して新たな駆動デューティ比ＤISC を
決定し（ＤISC ＝ＤISCOLD＋ΔＤ）、本ルーチンを終了
する。

【００２３】駆動デューティ比ＤISC を加算し続けて同
デューティ比ＤISC が１００％に達すると、ステップ１
０３が肯定判別され、ＣＰＵ３１はステップ１０５に進
む。ＣＰＵ３１は、ステップ１０５でスロットル開度の
前回値ＴＡOLD に所定値ΔＴＡ（例えば、０．１ｄｅ
ｇ）を加算して新たなスロットル開度ＴＡを決定し（Ｔ
Ａ＝ＴＡOLD ＋ΔＴＡ）、本ルーチンを終了する。

【００２４】一方、前記ステップ１０２が否定判別され
た場合（Ｎｅ≧Ｎｔ−αの場合）、ＣＰＵ３１は、ステ
ップ１０６でエンジン回転数Ｎｅが目標回転数領域の上
限の回転数（＝Ｎｔ＋β）よりも大きいか否かを判別す
る。Ｎｅ＞Ｎｔ＋βの場合、ＣＰＵ３１は、ステップ１
０７〜１０９でエンジン回転数Ｎｅを降下させるべく、
ＩＳＣ弁１７又はスロットル弁６の開度を減少させる。
即ち、ＣＰＵ３１は、ステップ１０７でＩＳＣ弁１７の
駆動デューティ比ＤISC が０％以下であるか否かを判別
する。当初はステップ１０７が否定判別され、ＣＰＵ３
１はステップ１０８に進む。ＣＰＵ３１は、ステップ１
０８でデューティ比の前回値ＤISCOLDから所定値ΔＤを
減算して新たな駆動デューティ比ＤISC を決定し（ＤIS
C ＝ＤISCOLD−ΔＤ）、その後本ルーチンを終了する。

【００２５】駆動デューティ比ＤISC を減算し続けて同
デューティ比ＤISC が０％になると、ステップ１０７が
肯定判別され、ＣＰＵ３１はステップ１０９に進む。Ｃ
ＰＵ３１は、ステップ１０９でスロットル開度の前回値
ＴＡOLD から所定値ΔＴＡを減算して新たなスロットル
開度ＴＡを決定し（ＴＡ＝ＴＡOLD −ΔＴＡ）、その後
本ルーチンを終了する。

【００２６】また、エンジン回転数Ｎｅが目標アイドル
回転数Ｎｔに対して「−α」〜「＋β」の範囲内にある
場合には、前記ステップ１０２，１０６が共に否定判別
され、ＣＰＵ３１はＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比Ｄ
ISC 及びスロットル開度ＴＡをその時の値に保持する。

【００２７】また、図３のルーチンは所定周期（例え
ば、８ｍｓ周期）に起動され、ＣＰＵ３１は、先ずステ
ップ２０１〜２０５で故障診断条件が成立しているか否
かを判別する。ここで言う故障診断条件とは、エンジン
１の運転状態が安定した状態、即ち暖機が終了してフリ
クションが安定し、さらに負荷も安定している状態にあ
ることを意味する。

【００２８】具体的には、ステップ２０１では、エンジ
ン水温が完全暖機を示す所定温度（本実施の形態では、
８０℃）以上であるか否かを判別する。ステップ２０２
では、自動変速機（ＡＴ）のシフト位置がＰ（パーキン
グ）レンジ又はＮ（ニュートラル）レンジにあるか否か
を判別する。つまり、自動変速機は、ミッションオイル
の温度（粘性）によってフリクションが変化し、特に
Ｐ，Ｎレンジ以外のレンジでは、オイル温度に対するフ
リクションの変化度合が大きいため、Ｐ，Ｎレンジ以外
では故障診断を行わないようにしている。

【００２９】また、ステップ２０３では、アイドルスイ
ッチがＯＮであるか否かを判別し、ステップ２０４で
は、車速＝０ｋｍ／ｈであるか否か、即ち車両が停止状
態にあるか否かを判別する。さらに、ステップ２０５で
は、エンジン回転数Ｎｅが目標回転数領域（Ｎｔ−α〜
Ｎｔ＋β）内にあるか否かを判別する。即ち、ＩＳＣ弁
１７又はスロットル弁６による回転数制御が正常に行わ
れているか否かを判別する。

【００３０】そして、以上のステップ２０１〜２０５の
各条件が全て成立した場合には、ステップ２０６〜２０
９で故障診断処理が実施される。即ち、通常時にＩＳＣ
弁１７でアイドル回転数が制御される場合、スロットル
弁６は所定のアイドル位置に固定される。これに対し、
アイドル時のエンジン回転数Ｎｅが安定状態で（前記ス
テップ２０５がＹＥＳ）、且つスロットル弁６がアイド
ル位置より所定角度（例えば、２〜３°）だけ開いた位
置「ＴＡＨ」にある場合、それはＩＳＣ弁１７を通過す
る空気量が少な過ぎであって、その過少分がスロットル
弁６により補われていることを意味する。かかる理由か
ら、ＩＳＣ弁１７が開側故障（同弁が開側に機能しない
故障）している旨が判定できる。

【００３１】また、スロットル弁６がアイドル位置より
所定角度（例えば、２〜３°）だけ閉じた位置「ＴＡ
Ｌ」にある場合、それはＩＳＣ弁１７を通過する空気量
が多過ぎであって、その過多分がスロットル弁６により
減じられていることを意味する。かかる理由から、ＩＳ
Ｃ弁１７が閉側故障（同弁が閉側に機能しない故障）し
ている旨が判定できる。

【００３２】具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップ２０
６でスロットル開度ＴＡが所定値ＴＡＨを越える開度で
あるか否かを判別し、ステップ２０７でスロットル開度
ＴＡが所定値ＴＡＬ未満の開度であるか否かを判別す
る。そして、ステップ２０６が肯定判別されれば、ＣＰ
Ｕ３１は、ステップ２０８で「ＩＳＣ弁開側故障」とい
う情報をＥＣＵ３０内の不揮発性メモリにストアする。
また、ステップ２０７が肯定判別されれば、ＣＰＵ３１
は、ステップ２０９で「ＩＳＣ弁閉側故障」という情報
をＥＣＵ３０内の不揮発性メモリにストアする。なお、
必要によっては、警告ランプを点灯して故障発生の旨を
ドライバに警告してもよい。

【００３３】ステップ２０６，２０７が共に否定判別さ
れれば、ＩＳＣ弁１７によるアイドル回転数制御が正常
に行われているものとして、ＣＰＵ３１はそのまま本ル
ーチンを終了する。

【００３４】図４，図５は、上記故障診断処理の内容を
より具体的に示すタイムチャートである。なお、図示し
ていないが、同タイムチャートに示す期間内では水温条
件やシフト位置の判定条件が成立している。図４は、Ｉ
ＳＣ弁１７が開側故障（同弁が開側に機能しない故障）
している場合の動作を示し、図５は、ＩＳＣ弁１７が閉
側故障（同弁が閉側に機能しない故障）している場合の
動作を示す。

【００３５】図４において、時間ｔ１ではアイドルスイ
ッチがＯＮになり、時間ｔ２では車速が０ｋｍ／ｈとな
る。この時間ｔ２付近では、エンジン回転数Ｎｅが目標
回転数領域よりも低回転域に達し（Ｎｅ＜Ｎｔ−α）、
以降、ＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比ＤISC が徐々に
上昇する。この駆動デューティ比ＤISC の上昇期間（時
間ｔ２〜ｔ３）では、ＩＳＣ弁１７の開側故障によりエ
ンジン回転数Ｎｅは低回転域のまま維持される。

【００３６】時間ｔ３では、駆動デューティ比ＤISC が
１００％になり、以降、スロットル開度ＴＡがアイドル
位置から徐々に上昇する。そして、スロットル開度ＴＡ
が上昇側の判定値ＴＡＨを越える時間ｔ４では、「ＩＳ
Ｃ弁開側故障」の旨が判定される。なお、エンジン回転
数Ｎｅは、スロットル開度ＴＡの調整により目標回転数
領域に制御されている。

【００３７】一方の図５において、時間ｔ１１ではアイ
ドルスイッチがＯＮになり、時間ｔ１２では車速が０ｋ
ｍ／ｈとなる。この時間ｔ１２付近では、エンジン回転
数Ｎｅが目標回転数領域よりも高い転域にあり（Ｎｅ＞
Ｎｔ＋β）、以降、ＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比Ｄ
ISC が徐々に減少する。この駆動デューティ比ＤISCの
減少期間（時間ｔ１２〜ｔ１３）では、ＩＳＣ弁１７の
閉側故障によりエンジン回転数Ｎｅは高回転域のまま維
持される。

【００３８】時間ｔ１３では、駆動デューティ比ＤISC
が０％になり、以降、スロットル開度ＴＡがアイドル位
置から徐々に減少する。そして、スロットル開度ＴＡが
減少側の判定値ＴＡＬよりも上昇する時間ｔ１４では、
「ＩＳＣ弁閉側故障」の旨が判定される。なお、エンジ
ン回転数Ｎｅは、スロットル開度ＴＡの調整により目標
回転数領域に制御されている。

【００３９】以上詳述した本実施の形態の効果を以下に
説明する。（ａ）本実施の形態では、ＩＳＣ弁１７が故障した場合
にはスロットル弁６による空気量制御を行うことによ
り、常に所望のアイドル回転数制御が継続できる。かか
る場合、アイドル回転数の適正な制御状態のまま、前記
ＩＳＣ弁１７の故障診断が可能となる。その結果、いか
なる場合にも、ＩＳＣ弁１７の故障を適切に検出するこ
とができる。

【００４０】（ｂ）本実施の形態では、従来の技術とは
異なり、アクセル開度に関係なく故障診断を行うことが
できるため、アクセル操作のない状態（アイドル状態）
であっても故障診断が可能となる。

【００４１】（ｃ）本実施の形態では、アイドル制御時
におけるスロットル開度ＴＡに応じてＩＳＣ弁１７の
「開側故障」又は「閉側故障」を診断するようにした。
そのため、故障発生時における故障箇所の特定が容易と
なる。

【００４２】（第２の実施の形態）次に、本発明におけ
る第２の実施の形態を図６，図７を用いて説明する。但
し、本実施の形態の構成において、上述した第１の実施
の形態と同等であるものについてはその説明を省略す
る。そして、以下には第１の実施の形態との相違点を中
心に説明する。なお、本実施の形態では、前記第１の実
施の形態とは逆に、スロットル弁６により第１の空気調
量弁を構成し、ＩＳＣ弁１７により第２の空気調量弁を
構成する。また、後述するアイドル回転数制御ルーチン
において、スロットル弁６によりアイドル回転数を制御
する部分が「第１の空気量制御手段」に相当し、ＩＳＣ
弁１７によりアイドル回転数を制御する部分が「第２の
空気量制御手段」に相当する。

【００４３】図６は本実施の形態におけるアイドル回転
数制御ルーチンを示し、図７はスロットル弁６の故障診
断ルーチンを示す。以下、上記各ルーチンを用いて本実
施の形態における特有の作用を説明する。

【００４４】さて、図２のルーチンは所定周期（例え
ば、８ｍｓ周期）に起動され、ＣＰＵ３１は、先ずステ
ップ３０１でＩＳＣフィードバック条件が成立している
か否かを判別する。そして、ＩＳＣフィードバック条件
が成立すれば、ＣＰＵ３１は、以下の通りアイドル時の
エンジン回転数Ｎｅを目標回転数領域（Ｎｔ−α≦Ｎｅ
≦Ｎｔ＋β）に制御する。かかる場合、当初はスロット
ル開度ＴＡが所定の制御領域（本実施の形態では、０〜
２０℃）で制御される。また、スロットル開度ＴＡが０
°以下若しくは２０°以上になると、ＩＳＣ弁１７の駆
動デューティ比ＤISが増減される。

【００４５】詳しくは、ＣＰＵ３１は、ステップ３０２
でエンジン回転数Ｎｅが目標回転数領域の下限の回転数
（＝Ｎｔ−α）よりも小さいか否かを判別する。Ｎｅ＜
Ｎｔ−αの場合、ＣＰＵ３１は、ステップ３０３でスロ
ットル開度の前回値ＴＡOLDが所定の上限値ＣＡＴ１
（＝２０°）以上であるか否かを判別する。当初はステ
ップ３０３が否定判別され、ＣＰＵ３１はステップ３０
４に進む。ＣＰＵ３１は、ステップ３０４でスロットル
開度の前回値ＴＡOLD に所定値ΔＴＡ（例えば、０．１
ｄｅｇ）を加算して新たなスロットル開度ＴＡを決定し
（ＴＡ＝ＴＡOLD＋ΔＴＡ）、本ルーチンを終了する。

【００４６】スロットル開度ＴＡを加算し続けて同開度
ＴＡがＣＡＴ１に達すると、ステップ３０３が肯定判別
され、ＣＰＵ３１はステップ３０５に進む。ＣＰＵ３１
は、ステップ３０５でＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比
の前回値ＤISCOLDに所定値ΔＤ（例えば、０．２％）を
加算して新たな駆動デューティ比ＤISC を決定し（ＤIS
C ＝ＤISCOLD＋ΔＤ）、本ルーチンを終了する。

【００４７】一方、前記ステップ３０２が否定判別され
た場合（Ｎｅ≧Ｎｔ−αの場合）、ＣＰＵ３１は、ステ
ップ３０６でエンジン回転数Ｎｅが目標回転数領域の上
限の回転数（＝Ｎｔ＋β）よりも大きいか否かを判別す
る。Ｎｅ＞Ｎｔ＋βの場合、ＣＰＵ３１は、ステップ３
０７でスロットル開度の前回値ＴＡOLD が０°以下であ
るか否かを判別する。当初はステップ３０７が否定判別
され、ＣＰＵ３１はステップ３０８に進む。ＣＰＵ３１
は、ステップ３０８でスロットル開度の前回値ＴＡOLD
から所定値ΔＴＡを減算して新たなスロットル開度ＴＡ
を決定し（ＴＡ＝ＴＡOLD −ΔＴＡ）、本ルーチンを終
了する。

【００４８】スロットル開度ＴＡを減算し続けて同開度
ＴＡが０°になると、ステップ３０７が肯定判別され、
ＣＰＵ３１はステップ３０９に進む。ＣＰＵ３１は、ス
テップ３０９でＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比の前回
値ＤISCOLDから所定値ΔＤを減算して新たな駆動デュー
ティ比ＤISC を決定し（ＤISC ＝ＤISCOLD−ΔＤ）、本
ルーチンを終了する。

【００４９】また、図７のルーチンは所定周期（例え
ば、８ｍｓ周期）に起動され、ＣＰＵ３１は、先ずステ
ップ４０１〜４０５で故障診断条件が成立しているか否
かを判別する（但し、この条件判別の処理は、前記図２
のステップ２０１〜２０５と同等）。

【００５０】そして、以上のステップ４０１〜４０５の
各条件が全て成立した場合において、ＣＰＵ３１は、ス
テップ４０６〜４０９でスロットル弁６の故障診断を実
施する。即ち、通常時にスロットル弁６でアイドル回転
数が制御される場合、ＩＳＣ弁１７は所定の中立位置
（例えば、デューティ比＝５０％）に固定される。これ
に対し、ＩＳＣ弁１７の駆動デューティ比ＤISC が所定
値「ＤISC Ｈ」となる場合、それはスロットル弁６を通
過する空気量が少な過ぎであって、その過少分がＩＳＣ
弁１７により補われていることを意味する。また、ＩＳ
Ｃ弁１７の駆動デューティ比ＤISC が所定値「ＤISC
Ｌ」となる場合、それはスロットル弁６を通過する空気
量が多過ぎであって、その過多分がＩＳＣ弁１７により
減じられていることを意味する。従って、上記駆動デュ
ーティ比ＤISC により、スロットル弁６の開側故障（同
弁が開側に機能しない故障）若しくはスロットル弁６の
閉側故障（同弁が閉側に機能しない故障）が判定でき
る。

【００５１】具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップ４０
６でＤISC ＞ＤISC Ｈであるか否かを判別し、ステップ
４０７でＤISC ＜ＤISC Ｌであるか否かを判別する。そ
して、ステップ４０６が肯定判別されれば、ＣＰＵ３１
は、ステップ４０８で「スロットル弁開側故障」という
情報をＥＣＵ３０内の不揮発性メモリにストアする。ま
た、ステップ４０７が肯定判別されれば、ＣＰＵ３１
は、ステップ４０９で「スロットル弁閉側故障」という
情報をＥＣＵ３０内の不揮発性メモリにストアする。

【００５２】ステップ４０６，４０７が共に否定判別さ
れれば、スロットル弁６によるアイドル回転数制御が正
常に行われているものとして、ＣＰＵ３１はそのまま本
ルーチンを終了する。

【００５３】以上第２の実施の形態によれば、第１の空
気調量弁（スロットル弁６）と第２の空気調量弁（ＩＳ
Ｃ弁１７）とが第１の実施の形態とは逆になったもの
の、第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。
その結果、いかなる場合にもアイドル制御を行うための
スロットル弁６の故障を適切に検出することができる。

【００５４】なお、本発明は、上記各実施の形態の他に
次の様態にて具体化することも可能である。（１）上記実施の形態では、アイドル時においてスロッ
トル弁６又はＩＳＣ弁１７を駆動し、それによりアイド
ル回転数を所望の回転域に制御した。即ち、本発明をア
イドル回転数制御装置に具体化した。しかしその他に、
本発明をアイドル時以外のエンジン回転数制御装置に具
体化してもよい。例えばアクセル開度に応じた目標エン
ジン回転数を得るべく、スロットル弁６又はＩＳＣ弁１
７を駆動する構成としてもよい。

【００５５】（２）上記実施の形態では、第１及び第２
の空気調量弁をスロットル弁６及びＩＳＣ弁１７にて構
成したが、これを変更してもよい。例えばエンジン吸気
系に複数の電子制御スロットル弁を設けた場合や、複数
のＩＳＣ弁を設けた場合において、各々の故障を診断す
る構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における制御システムの概略
を示す構成図。

【図２】第１の実施の形態におけるアイドル回転数制御
ルーチンを示すフローチャート。

【図３】第１の実施の形態における故障診断ルーチンを
示すフローチャート。

【図４】故障診断の内容をより具体的に示すタイムチャ
ート。

【図５】故障診断の内容をより具体的に示すタイムチャ
ート。

【図６】第２の実施の形態におけるアイドル回転数制御
ルーチンを示すフローチャート。

【図７】第２の実施の形態における故障診断ルーチンを
示すフローチャート。

【符号の説明】

１…エンジン、２…吸気系を構成する吸気管、６…第１
の空気調量弁又は第２の空気調量弁を構成するスロット
ル弁、１６…バイパス通路、１７…第１の空気調量弁又
は第２の空気調量弁を構成するＩＳＣ弁（アイドル回転
数制御弁）、３１…第１の空気量制御手段，第２の空気
量制御手段，故障診断手段を構成するＣＰＵ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６４Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン吸気系に第１及び第２の空気調量
弁を備え、当該空気調量弁の開閉動作に応じてエンジン
への吸入空気量が制御されるエンジン回転数制御装置に
適用されるものであって、目標のエンジン回転数が得られるよう前記第１の空気調
量弁を所定の制御領域で駆動させる第１の空気量制御手
段と、前記第１の空気量制御手段による第１の空気調量弁の制
御量が前記制御領域から外れた場合において、当該第１
の空気調量弁の駆動に継続して前記第２の空気調量弁を
駆動させる第２の空気量制御手段と、前記第２の空気量制御手段による第２の空気調量弁の制
御量を判定し、当該制御量が所定範囲になければ前記第
１の空気調量弁側で故障が発生しているとする故障診断
手段とを備えることを特徴とするエンジン回転数制御装
置の故障診断装置。
【請求項２】前記故障診断手段は、前記第２の空気量制
御手段により制御される第２の空気調量弁の開度が所定
値以上の時、前記第１の空気調量弁が開側に機能しない
故障であると診断すると共に、前記第２の空気量制御手
段により制御される第２の空気調量弁の開度が所定値以
下の時、前記第１の空気調量弁が閉側に機能しない故障
であると診断する請求項１に記載のエンジン回転数制御
装置の故障診断装置。
【請求項３】前記第１及び第２の空気調量弁のいずれか
一方がスロットル弁であり、他方が吸気通路のバイパス
通路を開閉するアイドル回転数制御弁である請求項１又
は２に記載のエンジン回転数制御装置の故障診断装置。