JPS6131647A

JPS6131647A - エンジン温度検出装置

Info

Publication number: JPS6131647A
Application number: JP15443084A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Nishimori; 西森　高義
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1986-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの運転状態の制御において、燃料供
給量等を温度補正するためにエンジン温度を検出するエ
ンジン温度検出装置に関するものである。

〈従来技術〉従来より、エンジンの運転状態の制御、例えば燃料制御
、排気ガス還流制御（ＥＧＲ制御）、アイドル回転数制
御（ＳＩＧ制御）等の各種制御を行う場合に、これらの
制御における温度補正を行うためにエンジン温度が、水
温センサ、壁温センサ等のエンジン温度検出手段によっ
て検出されて使用されている。すなわち、例えば燃料制
御においては、エンジン温度に応じてエンジン始動時の
燃料供給量を濃く設定し、エンジン温度の上昇に伴って
徐々に薄くするものであり、暖機中のアイドル回転数も
これに応じて徐々に低下するように設定している。また
、エンジン温度が低いときには、排気ガス還流を行わな
いようにしているものである。

しかして、上記エンジン温度を検出するエンジン温度検
出手段（センサー）が故障した場合には、前記エンジン
運転状態の各種制御が適切にできない恐れがある。

そこで、上記エンジン温度検出手段の故障に対し、特開
昭５９−３２６４７号に見られるように、エンジンの始
動性はエンジン温度と相関関係があることから、エンジ
ン始動時に供給空燃比が徐々に濃くなるように設定し、
エンジンが始動した時の空燃比からエンジン温度を求め
、始動後は一定の上昇度で温度が上昇するものとして、
エンジン温度を算定するようにした技術が提案されてい
る。

１ノかるに、エンジン温度の上昇度は、エンジン始動時
の初期温度によって変化するものであって、上記提案技
術のように一定の上昇度に設定した場合には、演算した
エンジン温度が実際のエンジン温度と相違し、前記の如
き燃料供給量等における温度補正が不正確となる問題を
有する。また、特定のエンジンにおいては、吸気温度に
対応して空気密麿が変化することから、この吸気温度に
応じて燃料供給量等を補正するために吸気温度検出手段
（吸気温センサ）を備えたものがあり、エンジン始動時
におけるエンジン温度はこの吸気温度に基づいて適切に
設定できるものであり、前記の如き始動燃料を徐々に増
量する手段を必要としないものである。

（発明の目的）本発明は上記事情に鑑み、エンジン温度検出手段が故障
した場合にも、エンジン始動時およびその後にｄ）ける
エンジン温度が適切に演算決定できるようにしたエンジ
ン温度検出装置を提供することを目的とするものである
。

（発明の構成）本発明のエンジン温度検出装置は、エンジン温度検出手
段と吸気温度検出手段とエンジン温度に応じて少なくと
も燃料供給量を補正制御する運転状態制御手段とを備え
たエンジンにおいて、エンジン温度を検出するエンジン
温度検出手段の故障を故障検出手段によって検出したと
きには、エンジン温度演算手段によって、エンジン始動
時における吸気温度に基づいてエンジン温度の初期値を
演算決定するとともに、この初期値に応じて演算エンジ
ン温度の上昇度を変えるようにしたことを特徴とするも
のである。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジン１にはエンジン温度を検出するエンジ・ン温度
検出手段２が配設され、また、吸気通路３には吸気温度
を検出する吸気温度検出手段４が設けられている。そし
て、上記エンジン温度検出手段２の出力を受けた運転状
態制御手段５によってそのエンジン温度に応じて、少な
くとも燃料噴射ノズル６に対する燃料噴射パルスが補正
制御されて燃料供給量等のエンジン１の運転状態が制御
されるものである。この運転状態制御手段５には、エン
ジン１に燃料を供給する燃料供給装置の他、排気通路７
の排気ガスを吸気通路３に還流するＥＧＲ装置およびア
イドル時の吸気量を調整してアイドル回転数を制御する
ＳＩＧ装置等のエンジン１の各種運転状態の制御装置が
包含されるものである。

また、上記エンジン温度検出手段２の出力を受け、該エ
ンジン温度検出手段２の故障を検出する故障検出手段８
が設【ブられ、この故障検出手段８と上記吸気温度検出
手段４との信号がエンジン温度演算手段９に出力され、
エンジン温度検出手段２の故障時には、エンジン始動時
の吸気温度に基づいてエンジン温度の初期値が演算され
るとともに、この初期値に応じて演算エンジン温度の上
昇度が変更され、この演算により求められたエンジン温
度−が上記運転状態制御手段５に供給され、故障したエ
ンジン濃度検出手段２からの信号に代えて使用され、燃
料供給装置、ＥＧ’Ｒ装置およびＳＩＧ装置等が制御さ
れるものである。

上記吸気温度検出手段４による吸気温度とエンジン停止
詩のエンジン温度との間には密接な相関関係があり、こ
の吸気温度に基づいてエンジン温度演算手段９で演算さ
れた演算エンジン温度の初期値は、実際のエンジン始動
時のエンジン温度に近似しており、また、エンジン始動
後のエンジン温度の上昇度をこの演算した初期値に応じ
て変更し、初期値が低い時には高い時に比べて演算決定
するエンジン温度の上昇度を小さく設定することにより
、暖機中のエンジン温度も実際のエンジン温度に近似し
ており、エンジン温度検出手段２の故障時にこの演算エ
ンジン温度に応じてエンジンの運転状態を制御しても適
切な制御が行えるものである。、。

（発明の効果）本発明によれば、エンジン温度検出手段の故障によって
エンジン温度に基づいた燃料供給量等のエンジンの運転
状態の制御ができなくなった場合にも、吸気温度からエ
ンジン温度が適切に演算決定でき、これに基づいてエン
ジン温度検出手段の故障前と同様にエンジンの運転状態
の制御を行うことができるものである。

（実施例）以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第２図は具体的構造例を示す全体構成図である。

エンジン１のシリンダブロック１ａの冷却水通路１１に
臨んで、この冷却水温度からエンジン温度を検出する水
温センサ１２よりなるエンジン温度検出手段２が配設さ
れている。このエンジン温度検出手段２の水温センサ１
２においては、エンジン振動等に伴って故障が発生する
場合がある。

また、エンジン１に吸気を供給する吸気通路３には、上
流側からエアクリーナ１３、燃料噴射ノズル６、スロッ
トルバルブ１４がそれぞれ設けられている。上記エアク
リーナ１３下流の吸気通路３には吸気温度を検出する吸
気温センサ１５が設置されて吸気温度検出手段４が設け
られている。

さらに、スロットルバルブ１４下流の吸気通路３には吸
気負圧を検出する負圧センサ１６が配設され、スロット
ルバルブ１４にはそのスロットル開度を検出するスロッ
トルセンサ１７が設けられている。

上記燃料噴射ノズル６には燃料供給通路１８が接続され
、エンジン１に燃料を供給する燃料供給装置Ｗ１９が構
成されている。また、一端が排気通路７に接続され、他
端が吸気通路３に接続されたＥＧＲ通路２０が設けられ
、このＥＧＲ通路２０の途中にＥ　、Ｇ　Ｒ弁２１が介
設され、該ＥＧＲ弁２１への開作動用負圧の導入を制御
する三方ソレノイド２２が設けられて、吸気通路３に排
気通路７からの排気ガスを導入するＥＧＲ装置２３が構
成されている。さらに、吸気通路３のスロットルバルブ
１４をバイパスしたバイパスエア通路２４が設けられ、
このバイパスエア通路２４の途中にＳＩＧ弁２５が介設
され、該ＳＩＧ弁２５への開作動用負圧の導入を制御す
る三方ソレノイド２６が設けられて、スロットルバルブ
１４が閉じているアイドル時の吸気量を調整してエンジ
ン回転数を制御するＳＩＧ装置２７が構成されている。

一方、エンジン１に設けられた点火プラグ２８に点火コ
イル２９が接続され、圧縮混合気に放電着火を行う点火
装置３０が構成されている。

上記燃料供給装置１９、ＥＧＲ装置２３、ＳＩＧ装置２
７および点火装置３０は、それぞれコントロールユニッ
ト３２からの制御信号によって作動制御される。すなわ
ち、燃料供給装置１９の燃料噴射ノズル６には燃料噴射
パルスが出力されて所定時期に所定量の燃料噴射が行わ
れ、ＥＧＲ装置２３のＥＧＲ弁２弁管１閉作動する三方
ソレノイド２２には作動信号が出力されて所定量の排気
ガスの還流が行われ、ざらに、ＳＩＧ装＠２７のＳ、Ｉ
Ｇ弁２５を開閉作動する三方ソレノイド２６には作動信
号が出力されて所定アイドル回転数に制御され、点火装
置３０の点火コイル２９には点火信号が出力されて所定
時期に点火が行われる。

上記の各制御はエンジンの運転状態の検出に基づいて行
なわれるものであり、上記コントロールユニット３２に
は、前記エンジン温度検出手段２の水温センサ１２から
の信号、吸気温度検出手段４の吸気温センサ１５からの
信号、吸気角、圧を検出する負圧センサ１６からの信号
、スロットル開度を検出するスロットルセンサ１７から
の信号に加え、エンジン回転数および基準クランク角（
気筒判別）を検出するためにクランク角センサ３３から
のクランク角信号、前記ＥＧＲ弁２１のポジジョンフィ
ードバック制御を行うためのＥＧＲポジションセンサ３
４からの位置信号、ＳＩＧ弁２５のポジションフィード
バック制御を行うためのＳＩＧポジションセンサ３５か
らの位置信号、始動時を検出するスタータスイッチ３６
の信号がそれぞれ入力される。

なお、その他、各種制御を緻密に行うために、上記セン
サ類に加えて、排気成分濃度から供給空燃比を検出する
０２センサの信号、大気圧を検出する大気圧センサの信
号、クーラー使用時を検出するクーラースイッチの信号
等が必要に応じて入力されるものである。

上記コントロールユニット３２は、水温センサ１２の信
号を受け、その信号値を設定値と比較して該水温センサ
１２が故障状態にあるか否かを検出する前記故障検出手
段８の機能を有し、その故障時には各種制御の故障対策
を行うとともに、故障表示ランプ３７の点灯・表示を行
うものである。

上記コントロールユニット３２の内部構成は、第３図に
示すように、演算部４０はメイン処理部４１と故障判定
部４２と故障対策部４３とを有し、この演算部４０に対
してクランク角センサ３３の信号が波形整形回路４４を
介して入力され、また、水温センサ１２、吸気温センサ
１５、負圧センサ１６、スロットルセンサ１７、ＥＧＲ
ポジションセンサ３４、Ｓ’ｌＧポジションセンサ３５
の各信号がＡ／Ｄ変換回路４５を介して入力され、スタ
ータスイッチ３６の信号がスイッチ入力回路４６を介し
て入力されるものである。

上記メイン処理部４１は、負圧センサ１６によるエンジ
ン温度と、クランク角センサ３３によるエンジン回転数
等に基づいて、燃料、点火、ＥＧＲおよびＳＩＧの基本
制御量を演算し、これを水温センサ１２によるエンジン
湿度等によって補正し、そのデータを各駆動回路４７〜
５０に出力し、燃料供給装置１９の燃料噴射ノズル６、
点火装置３０の点火コイル２９、ＥＧＲ装置２３の三方
ソレノイド２２、およびＳＩＧ装置２７の三方ソレノイ
ド２６にそれぞれ制御信号が出力され、所定の燃料制御
、点火制御、ＥＧＲ制御およびＳＴＧ制御を行うもので
ある。

一方、故障判定部４２は水温センサ１２からの水温信号
を受け、この信号があらかじめ設定されている上限値Ｔ
ｍａｘと下限値Ｔｍ１ｎとの範囲内にあるか否か判定し
、水温センサ１２が短絡もしくは断線等の故障発生時に
は、エンジン始動時に故障対策部４３で吸気温センサ１
５による吸気温度に基づいてエンジン温度の初期値を演
算し、この初期値に対応してエンジン始動後の温度上昇
度を決定する時定数τ（τ＝温度／時間）を求め、タイ
マの信号に対応して時間の経過とともに上昇するエンジ
ン温度値を演算する。この演算したエンジン温度のデー
タを前記メイン処理部４１に出力し、−該メイン処理部
４１では水温センサ１２からの信号に代えて故障対策部
４３からの演算データをエンジン温度値として使用し、
前記と同様の各種制御を行うものである。また、故障発
生時には、故障対策部４３から燃料駆動回路４７を介し
て故障表示ランプ３７に作動信号が出力され、故障表示
を行うものである。

次に、上記コントロールユニット３２の動作を第４図の
フローチャートを用いて説明する。パワーオンでスター
トし、ステップＳ１でイニシャライズ（フラグＦ＝Ｏ，
ランプオフ）を行った後、ステップＳ２で水温センサ１
２、負圧センサ１６等による各種入力情報を読み込む。

続いて、ステップＳ３で７ラグＦがセットされているか
否かを判定する。このフラグＦは１にセットされている
ときがエンジン温度検出手段２の故障発生時で、Ｏにリ
セットされているときが正常作動時である。このフラグ
Ｆ　ｂ（Ｏの時はステップＳ３でＮＯと判定して、ステ
ップＳ４に進んで故障判定を行う。すなわち、ステップ
Ｓ４で水温センサ１２からの入力信号が上限値Ｔ　ｍａ
ｘ以上か否か、ま“た、ステップＳ５で下限値Ｔ　ｍｉ
ｎ以下か否か判定し、両ステップの判定がＮｏのときが
正常時で、ＹＥＳとなったときが故障発生時である。

正常時には、ステップＳ６で水温センサ］２からの検出
水温信号に基づくエンジン温度を制御データとし、この
データに基づいて所定のクランク角で割り込み信号１．
２．３が入力されるのに対応して、燃料制御（８７〜Ｓ
９）、点火制御（Ｓ１０〜５１２）　、ＥＧＲ制御（８
１３〜５１５）およびＳＩＧ制御（Ｓ１６〜８１８）を
行う。

すなわち、ステップＳ７で割り込み信号１が出力された
か否か判定し、ＹＥＳの時にはステップ＄８で燃料制御
ルーチンに進んで、吸気負圧とエンジン回転数とのマツ
プから制御データを演算しエンジン温度、吸気温度等に
よって補正し、このデータを燃料駆動回路４７に出力し
て所定の燃料噴射を行う（ステップ８９）。また、ステ
ップＳ１０で割り込み信号２が出力されたか否か判定し
、ＹＥＳの時にはステップＳ１１で点火制御ルーチンに
進んで、吸気負圧とエンジン回転数等のマツプから制御
データを演算し、このデータを点火駆動回路４８に出力
してクランク角センサ３３の信号に基づく所定時期に点
火を行う（ステップ５１２）。

ざらに、ステップ８１３で割り込み信号３が出力された
か否か判定し、ＹＥＳの時にはステップ８１４でＥＧＲ
制御ルーチンに進み、エンジン温度等に対応してＥＧＲ
領域か判定し吸気負圧とエンジン回転数とのマツプから
制御データを演算し、このデータをＥＧＲポジションセ
ンサ３４がらの検出信号と比較してその差に応じた信号
をＥＧＲ駆動回路４９に出力し、′ポジションフィード
バックにより所定量の排気還流を行うものである（ステ
ップ５１５）。一方、ステップ８１６でスロットル開度
およびエンジン回転数とからアイドルモードが否か判定
し、ＹＥＳの時にはステップＳ１７でＳＩＧ制御ルーチ
ンに進み、エンジン温度に対応して目標アイドル回転数
を求め、実測エンジン回転数との差から制御データを演
算し、このデータをＳＩＧポジションセンサ３５からの
検出信号と比較してその差に応じた信号をＳＩＧ駆動回
路５ｏに出力し、ポジションフィードバックにより所定
量のアイドル回転数制御を行うものである（ステップ５
１５）。

上記正常時に対して、前記ステップｓ４もしくは＄５が
ＹＥＳとなった故障発生時には、ステップ８１９に進ん
で、まず、フラグＦを１にセットした後、エンジンが停
止状態か否か判定しくステップ５２０）、停止時（ＹＥ
Ｓ）すなわちエンジン始動時にはステップ８２１で吸気
温センサ１５により検出された吸気温度を水温（エンジ
ン温度）の初期値とすると共に、ステップ８２２で上記
初期値に対応して温度上昇の時定数を求める。続いて、
この演算した設定水温値を水温制御データとしくステッ
プ５２９）、故障表示ランプ３７を点灯する信号を出力
（ステップ３３０）した後、前記ステップ８７〜８１８
に進んで、上記演算エンジン温度値に基づいて燃料、点
火、ＥＧＲおよびＳＩＧの各種制御を行う。

上記ステップＳ２０の判定がＮｏでエンジン始動後には
、ステップ８２３で設定水温が８０℃の上限値以上か否
か判定し、８０℃以上のＹＥＳのときには設定温度を上
昇することなく、ステップ８２９に進む一方、８０℃未
満のＮｏのときにはステップ８２４〜３２８で設定温度
の上昇を行う。すなわち、ステップ８２４で減算タイマ
がＯか否か判定し、Ｏ以外にあるＮｏのときにはステッ
プ８２８でこのタイマの減算を行う。タイマが０になっ
たＹＥ、Ｓのときには、ステップＳ２５でタイマに前記
ステップＳ２２で求めた時定数に対応する所定時間を設
定し、この所定時間の長さによって温度上昇度が変化す
る。また、ステップ８２６で上記タイマに設定した所定
時間を負圧とエンジン回転数により求まる運−ト転状態に応じて補正するものであって、高負荷高回転時
には発熱口が大きく温度上昇度が大ぎくなることからこ
れを補正する。続いて、ステップＳ２７で前回の設定水
温に所定温度を加算して、設定水温を上昇演算し、ステ
ップ３２９でこの時間の経過とともに上昇する設定温度
を水温制御データとして使用するものである。

この故障発生時には、フラグＦが１にセットされること
から、ステップＳ３の判定がＹＥＳとなって、演算され
た設定エンジン温度値での各種制御をパワーオフとなる
まで継続し、次のパワーオンの時にまた故障判定を行う
。

よって、故障時にも水温が適切に決定できるとともに、
正常時および故障発生時のいずれにおいてもステップ＄
７からステップ８１８の各種制御ルーチンがそのまま使
用でき、各種制御でのマツプを増やすことなくエンジン
温度検出手段２の故障対策が実現できるものである。

なお、上記各種運転状態の制御は、基本的な事項につい
てのみ説明しているものであって、この゛制御に対しさ
らに種々の検出データに基づく緻密な補正が実行される
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、第２図は本発明の具体的構成例を示す全体構成図、第３図はコントロールユニットの内部構成を示すブロッ
ク図、第４図はコン１〜ロールユニツトの動作を説明するフロ
ーチャート図である。１・・・・・・エンジン　　　　　３・・・・・・吸気
通路２・・・・・・エンジン温度検出手段４・・・・・・吸気温度検出手段５・・・・・・運転状態制御手段８・・・・・・故障検出手段９・・・・・・エンジン温度演算手段１２・・・・・・水温センサ　　　１５・・・・・・吸
気温センサ１９・・・・・・燃料供給装置　　２３・・
・・・・ＥＧＲ装置２７・・・・・・ＳＩＧ装置３２・・・・・・コントロールユニット３７・・・・・
・故障表示ランプ第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と
、吸気温度を検出する吸気温度検出手段と、エンジンの
運転状態を制御するとともに上記エンジン温度検出手段
の出力を受けエンジン温度に応じて少なくとも燃料供給
量を補正制御する運転状態制御手段とを備えたエンジン
において、上記エンジン温度検出手段の出力を受け該エ
ンジン温度検出手段の故障を検出する故障検出手段と、
該故障検出手段および上記吸気温度検出手段の出力を受
け、エンジン温度検出手段の故障時にはエンジン始動時
における吸気温度に基づいてエンジン温度の初期値を演
算決定するとともに該初期値に応じて演算エンジン温度
の上昇度を変えるエンジン温度演算手段とを備えたこと
を特徴とするエンジン温度検出装置。