CN101105154A - 内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆 - Google Patents

内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN101105154A
CN101105154A CNA2007101362086A CN200710136208A CN101105154A CN 101105154 A CN101105154 A CN 101105154A CN A2007101362086 A CNA2007101362086 A CN A2007101362086A CN 200710136208 A CN200710136208 A CN 200710136208A CN 101105154 A CN101105154 A CN 101105154A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
sensor
dervative
control apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007101362086A
Other languages
English (en)
Inventor
山根隼人
佐本治彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Publication of CN101105154A publication Critical patent/CN101105154A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/106—Detection of demand or actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

本发明涉及内燃机控制设备和包含这种内燃机控制设备的机动车辆。所述内燃机控制设备控制所述机动车辆的内燃机，并包括传感器和信号异常检测装置，所述传感器设置成检测与机动车辆相关的状态量，所述信号异常检测装置设置成检测从所述传感器输出的状态量信号的异常。所述信号异常检测装置包括计算部分和异常判定部分，所述计算部分设置成接收从所述传感器输出的状态量信号并计算由所述状态量信号表示的状态量的二阶导数，所述异常判定部分设置成基于由所述计算部分计算出的二阶导数判定所述状态量信号是否异常。

Description

内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆
技术领域
本发明涉及一种内燃机控制设备，更具体地涉及一种具有信号异常检测装置的内燃机控制设备，所述信号异常检测装置检测从传感器输出的信号的异常。此外，本发明还涉及包含这种内燃机控制设备的机动车辆。
背景技术
近年来，电子控制式节气门系统开始用于机动车辆。在电子控制式节气门系统中，如图11所示，节气门传感器检测节气门的实际开度(“节气门开度”)。关于该节气门开度，根据加速器开度(由加速器传感器检测)和车辆的状态确定节气门的目标开度。然后，通过作动器例如马达执行控制以确保节气门开度与目标开度一致。
但是，由于各种原因，传感器可能指示出与加速器开度或节气门开度的实际值不同的值(即，输出异常信号)。因此，电子控制式节气门系统有必要具有尽快处理这种异常信号的能力。引起信号异常的原因可能是与传感器相连的信号线的中断、无线电波噪声等。
作为用于检测上述信号异常的技术，日本专利特开No.9-209809提出一种使用由传感器检测的值的单位时间变化量(即检测值的变化速度)的技术，其中以所述变化量作为基准参数。
在日本专利特开No.9-209809所公开的技术中，如图12所示，将传感器检测值的变化速度与预定的异常阈值进行比较，如果变化速度的绝对值大于异常阈值，则判定信号异常。
但是，在该技术中，必须为异常阈值规定一裕量，即由此比所需值稍大，以便不会将在快速打开或关闭加速器或节气门时出现的大的变化速度误判定为异常。结果，如图13所示，可能完全检测不到幅度小的异常信号，从而达不到充分的检测能力。
作为解决该问题的技术，日本专利特开No.2002-276440提出一种基于状态量的变化原因可变地设定异常阈值的技术，所述状态量与目标值的变化相关联。
在该技术中，当从加速器开度或车辆状态已知的节气门目标开度发生变化时，如图14所示，基于从目标开度发生变化开始所经过的时间、马达性能、节气门开度的偏差量等推测节气门的操作状态(即状态量是增大或减小还是恒定)。基于该推测出的操作状态而可变地设定异常阈值。
但是，尽管日本专利特开No.2002-276440所公开的技术适用于从节气门传感器输出的节气门信号，但是该技术不适用于从加速器传感器输出的加速器信号。其原因在于，节气门信号具有目标值，而加速器信号不具有目标值。因此，不可能推测出加速踏板的操作状态，从而不可能根据加速踏板的操作状态将异常阈值设定为最佳值。
在实际环境中，加速器信号和节气门信号两者可能都会产生异常。当加速器信号产生异常时，也会影响节气门的工作状况，所述节气门根据基于加速器信号所设定的目标值而被控制。
此外，对于机动车辆(尤其是摩托车)而言，近年来趋向于使用与以往相比具有更高响应/反应能力的内燃机。在具有良好响应能力的内燃机中，转数的变化速度和节气门开度的变化速度趋向于大。换言之，即使不存在异常也可能检测到非常大的变化速度。因此，对于日本专利特开No.9-209809和No.2002-276440所公开的使用传感器检测值的变化速度作为基准参数(通常认为已足够)的技术，难以将异常信号与正常信号区分开来。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的优选实施例提供一种具有信号异常检测装置的内燃机控制设备，所述信号异常检测装置能够检测幅度小的异常信号(通常难以检测)并且也适用于不具有目标值的信号如加速器信号。
根据本发明一优选实施例的内燃机控制设备包括传感器和信号异常检测装置，所述传感器设置成检测与机动车辆相关的状态量，所述信号异常检测装置设置成检测从所述传感器输出的状态量信号的异常，其中，所述信号异常检测装置包括计算部分和异常判定部分，所述计算部分设置成接收从所述传感器输出的状态量信号并计算由所述状态量信号表示的状态量的二阶导数，所述异常判定部分设置成基于由所述计算部分计算出的二阶导数判定所述状态量信号是否异常。
在一优选实施例中，所述异常判定部分将预定基准范围的上限值和下限值与由所述计算部分计算出的二阶导数进行比较，并基于比较的结果执行判定。
在一优选实施例中，当由所述计算部分计算出的二阶导数在由预定判定时间所限定的时间间隙内高于所述上限值至少一次并且在所述时间间隙内低于所述下限值至少一次时，所述异常判定部分判定所述状态量信号异常。
在一优选实施例中，所述上限值和所述下限值优选地设定成这样，使得在通常时刻，所述计算部分在由所述判定时间所限定的任意时间间隙内不会既输出大于所述上限值的二阶导数又输出小于所述下限值的二阶导数。
在一优选实施例中，所述上限值和所述下限值分别为正值和负值。
在一优选实施例中，根据本发明的内燃机控制设备是电子控制式节气门系统。
在一优选实施例中，所述传感器是设置成检测加速器开度的加速器传感器。
在一优选实施例中，所述传感器是设置成检测节气门开度的节气门传感器。
根据本发明另一优选实施例的机动车辆包括具有上述构造的内燃机控制设备。
根据本发明的各种优选实施例的内燃机控制设备包括信号异常检测装置，该信号异常检测装置包括计算部分和异常判定部分，所述计算部分设置成接收从传感器输出的状态量信号并计算由所述状态量信号表示的状态量的二阶导数，所述异常判定部分设置成基于由所述计算部分计算出的二阶导数判定所述状态量信号是否异常。由于用于根据本发明一优选实施例的内燃机控制设备的信号异常检测装置通过使用二阶导数执行异常判定，所以所述信号异常检测装置能够检测幅度小的异常信号(传统上这种异常信号难以检测)，并且还能够检测不具有目标值的信号如加速器信号。所述信号异常检测装置在用于具有良好响应能力的内燃机时也有利于异常判定。
从下面参照附图对本发明优选实施例的详细说明中可更清楚地看到本发明的其它特征、元素、方法、步骤、特性和优点。
附图说明
图1是示意性地示出包括在根据本发明一优选实施例的内燃机控制设备中的信号异常检测装置的框图。
图2是示出异常的状态量信号的示例的图示。
图3是示出以下内容的图示：由传感器检测的状态量；所述状态量的一阶导数；所述状态量的二阶导数；以及异常判定部分的异常判定结果。
图4是示出以下内容的图示：由传感器检测的状态量；所述状态量的一阶导数；所述状态量的二阶导数；以及异常判定部分的异常判定结果。
图5是示意性地示出具有根据本发明一优选实施例的信号异常检测装置的电子控制式节气门系统(内燃机控制设备)的简图。
图6是示意性地示出包括在电子控制式节气门系统中的加速器传感器和节气门传感器的简图。
图7是示出包括在电子控制式节气门系统中的ECU(电子控制单元)中的控制数据流的图示。
图8是示出异常判定的例示性过程的流程图。
图9是示出异常判定的另一个例示性过程的流程图。
图10是示意性地示出包含电子控制式节气门系统的摩托车的图示。
图11是示出电子控制式节气门系统中的节气门的目标开度和实际开度(节气门开度)与加速器开度之间的关系的图示。
图12是用于解释传统的信号异常检测技术的图示。
图13是用于解释传统的信号异常检测技术的图示。
图14是用于解释传统的信号异常检测技术的图示。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的优选实施例进行说明。应当指出本发明不限于以下优选实施例。
作为用于控制机动车辆的内燃机的设备，根据本优选实施例的内燃机控制设备优选地包括至少一个传感器和信号异常检测装置。图1示意性地示出根据本优选实施例的信号异常检测装置10。如图1所示，信号异常检测装置10优选包括计算部分11和异常判定部分12，并检测从传感器1输出的信号的异常。
传感器1检测表示检测物体的状态的物理参数(即，状态量)，并输出表示该状态量的信号(下文中称作“状态量信号”)。传感器1仅仅是检测与机动车辆相关的状态量的元件，可以是各种检测元件中的任意一种，而不限于如下所述的加速器传感器或节气门传感器。
图2示出异常的状态量信号的示例。如图2的上半部所示，响应于传感器1的信号线的中断、无线电波噪声等所产生的信号示出在短时间段内的急剧上升和下降。本发明的优选实施例利用了这样的事实，即异常信号表现出这种在短时间段内的急剧上升和下降，而人工操作是难以模拟出具有这种行为特性的信号的。应当指出，如果幅度小，用在日本专利特开No.9-209809中公开的技术是检测不出具有这种行为特性的信号的异常的。另一方面，如图2的下半部所示，无论幅度多小，本优选实施例的信号异常检测装置10都能够基于下述构造检测出异常。
如已所述，信号异常检测装置10包括计算部分11和异常判定部分12。
计算部分11接收从传感器1输出的状态量信号，并计算由所述状态量信号表示的状态量的二阶导数。换言之，基于通过求状态量的微分而获得的值(即，状态量的“变化速度”)，计算部分11计算出通过进一步求微分而获得的值(可能可称作“变化加速度”)。
基于由计算部分11计算出的二阶导数，异常判定部分12判定状态量信号是否异常，并输出表明判定结果的信号。图3示出：由传感器1检测的状态量；所述状态量的一阶导数；所述状态量的二阶导数；以及异常判定结果(即，从异常判定部分12输出的信号)。
在图3所示的示例中，状态量响应于通常操作而经历大的增大和减小，此后由于异常而经历小的增大和减小。根据状态量的增大和减小，状态量的一阶导数经历增大和减小，并且既可能为正值(在状态量增大期间)也可能为负值(在状态量减小期间)。但是，在图3所示的示例中，一阶导数的绝对值在通常操作期间可能比在响应异常时大。在这种情况下，基于一阶导数执行异常判定的日本专利特开No.9-209809的技术无法检测幅度小的异常信号，这是因为其需要使用稍微过量(即，大)的异常阈值以便不将通常操作期间的信号误判为异常。
根据本优选实施例的异常判定部分12在为二阶导数规定的范围(下文中称作“基准范围”)的上限值和下限值与由计算部分11计算出的二阶导数之间进行比较。基于该比较的结果，异常判定部分12执行判定。图3示出用于二阶导数的基准范围。如图3所示，基准范围的上限值和下限值分别是确定的正值和确定的负值，从而基准范围跨越正值和负值。
基准范围的上限值和下限值设定成这样，使得在通常时刻(即不存在异常)，二阶导数计算在由“判定时间”所限定的任意时间间隙内不会既产生大于上限值的二阶导数又产生小于下限值的二阶导数。如本文中所用，“判定时间”是用于进行判定的预定长度的时间。在图3所示的示例中，判定时间处在两个取样事件/时刻(instances of sampling)之内。
同样如图3可见，二阶导数在通常操作时和发生异常时都超出基准范围。但是，在通常操作期间，二阶导数在判定时间内从不既超出上限值又超出下限值。另一方面，在发生异常时，二阶导数在判定时间内既超出上限值又超出下限值。
如果二阶导数在由判定时间所限定的时间间隙内高于上限值至少一次并且在该时间间隙内低于下限值至少一次，则异常判定部分12判定状态量信号异常。结果，信号异常检测装置10能够检测出示出如图3所示的行为特性的异常信号。
应当指出，尽管图3示出状态量在无异常时间内保持恒定的时段内产生的异常信号，但是信号异常检测装置10也能够检测在状态量增大时段或状态量减小时段内产生的异常信号。图4示出在状态量减小时段内产生的异常信号(在图中示出为异常A)。
如图4所示，在状态量减小时段内产生的异常信号的二阶导数在判定时间内既超出基准范围的上限值也超出基准范围的下限值，就像状态量在无异常时间内保持恒定的时段内产生的异常信号(在图中示出为异常B)的二阶导数的情形那样。因此，信号异常检测装置10的异常判定部分12也能够检测在状态量减小时段内产生的异常信号。尽管在图中未特别示出，相同的原理也适用于在状态量增大时段内产生的异常信号。
如上所述，本优选实施例的信号异常检测装置10利用状态量的二阶导数来判定状态量信号的异常。在假定状态量恒定的时段或假定状态量的变化速度(即一阶导数)恒定的时段内，二阶导数最初为零值，并且只在状态量表现出急剧上升和下降的时段内具有大的正值或负值。通过利用二阶导数在判定时间内超出基准范围的频率作为基准参数，可区分出异常信号(在较短的时间跨度内表现出急剧上升和下降)与通常操作期间的信号(在较长的时间跨度内表现出急剧上升和下降)。结果，与在日本专利特开No.9-209809所公开的技术中不同，信号异常检测装置10能够适当地检测幅度小的异常信号。
此外，与在日本专利特开No.2002-276440所公开的技术中不同，信号异常检测装置10无需基于状态量的目标值等推测状态量的特定形式的变化(即，或增大、减小，或恒定)。因此，信号异常检测装置10还可用于不具有目标值的任意信号(例如，从机动车辆中的加速器传感器输出的加速器信号)。
此外，由于信号异常检测装置10利用状态量的二阶导数作为基准参数，因而能够容易地判定内燃机(尤其是那些具有良好响应能力的内燃机)中的信号异常，其中即使在正常状态期间非常大的值也可能作为状态量的变化速度(一阶导数)被检测出来。
如上所述，信号异常检测装置10能够检测幅度小的异常信号(传统上难以检测)，还适用于不具有目标值的信号如加速器信号。因此，信号异常检测装置10可适当地安装在机动车辆的内燃机控制设备中，并适当地安装在例如电子控制式节气门系统中。
图5示出具有信号异常检测装置10的电子控制式节气门系统。该电子控制式节气门系统是优选包括多个设置成检测与机动车辆相关的状态量的传感器1A、1B、1C和1D以及ECU(电子控制单元)20的内燃机控制设备，所述ECU 20包括信号异常检测装置10。
所述多个传感器1A、1B、1C和1D包括两个设置成检测加速器手柄2的开度(即位置)的加速器传感器(APS)1A、1B和两个用于检测节气门3的开度(即位置)的节气门传感器(TPS)1C、1D。设置在发动机4的进气歧管5中的节气门3由包括马达6的节气门作动器7驱动开启或关闭。
在图5所示的构造中，为了分别检测加速器开度和节气门开度，设有两个加速器传感器1A、1B和两个节气门传感器1C、1D。通过采取这种构造，如图6所示，加速器开度和节气门开度中的每一个都进行两次检测。如果两个加速器传感器1A和1B都正常，则将输出关于加速器开度的相同的恒定检测值；如果两个节气门传感器1C和1D都正常，则将输出关于节气门开度的相同的恒定检测值。另外说来，如果加速器传感器1A和1B之一或节气门传感器1C和1D之一不正常(即发生故障)，则将检测出不同的检测值，由此可知出故障的一个传感器存在检测值的差异。
ECU(电子控制单元)20优选包括具有CPU和不同存储器的微计算机。这样，信号异常检测装置10(及其计算部分11和异常判定部分12)优选包括ECU 20的前述组成元件中的至少一些。由加速器传感器1A、1B检测出的表示加速器开度的信号(加速器信号)和由节气门传感器1C、1D检测出的表示节气门开度的信号(节气门信号)输入至ECU 20。此外，发动机转数(转速)信号等也连续输入至ECU 20。
图7示出ECU 20中的控制数据流。ECU 20基于各种输入信号计算节气门3的目标开度，并根据节气门3的目标开度和实际开度(传感器检测值)之间的偏差例如通过使用PID控制技术对马达6的驱动施以反馈控制。
具体地，从加速器传感器(APS)1A、1B和节气门传感器(TPS)1C、1D输出的加速器信号和节气门信号进行模拟/数字转换(A/D转换)，此后用于计算目标开度和实际开度。然后，基于计算出的目标开度和实际开度之间的偏差(即，以便消除差异)，计算用于节气门3的位置调节量，并基于计算出的位置调节量对马达6进行占空控制(duty-control)。
此外，ECU 20基于由加速器传感器1A、1B和节气门传感器1C、1D检测出的状态量的二阶导数检测信号异常。
首先，从已进行A/D转换的加速器信号和节气门信号计算加速器开度和节气门开度(两者都是“状态量”)的二阶导数。接下来，在计算出的二阶导数和基准范围的上限值、下限值之间进行比较，并随后在经过的时间和判定时间之间进行比较，由此执行异常判定。
上述异常检测是通过视情况而定地参照存储在存储器中的上限值Ap、下限值Am、判定时间T、二阶导数a、异常标记ff、上限标记fp、下限标记fm和所经过时间的计数(count)而执行的。如果判定信号为异常，则将马达6占空控制成忽略异常信号，即，由此节气门3将不会示出任何反映异常信号的行为特性。
图8是示出异常判定的例示性过程的流程图。在ECU 20中例如以每1ms的时间间隔执行异常判定。在时刻t的状态量xt、该状态量的一阶导数(变化速度)vt和该状态量的二阶导数(变化加速度)at可由方程1和方程2表示如下：
vt＝xt-xt-1    ...方程1
at＝vt-vt-1    ...方程2
应当指出，在图8所示的示例中，关于二阶导数，不仅限定基准范围的上限值Ap和下限值Am，还限定大于上限值Ap的异常阈值Alp和小于下限值Am的异常阈值Alm。如果二阶导数超出异常阈值Alp或Alm，则立即将状态量信号判定为异常。
如图8所示的流程图的各个步骤说明如下。
步骤s101：将状态量的当前值的二阶导数设定为变量a。
步骤s102至s111：如果二阶导数a在正(值)侧大于异常阈值Alp，或在负(值)侧小于异常阈值Alm，则将状态量信号判定为异常，并将异常标记ff设定为“1”。
步骤s124至s127：如果二阶导数a高于基准范围的上限值Ap，则将正侧的二阶导数检测标记(上限标记)fp设定为1；或者如果二阶导数a低于基准范围的下限值Am，则将负侧的二阶导数检测标记(下限标记)fm设定为1。
步骤s112至s117：在上限标记fp设定为1的情况下，如果二阶导数a在判定时间T内低于基准范围的下限值Am，则判定状态量信号为异常，并将异常标记ff设定为“1”。另一方面，如果二阶导数a在经过判定时间T之前不低于基准范围的下限值Am，则判定状态量信号为非异常，并将上限标记fp设定为“0”。
步骤s118至s123：在下限标记fm设定为“1”的情况下，如果二阶导数a在判定时间T内高于基准范围的上限值Ap，则判定状态量信号为异常，并将异常标记ff设定为“1”。另一方面，如果二阶导数a在经过判定时间T之前不高于基准范围的上限值Ap，则判定状态量信号为非异常，并将下限标记fm设定为“0”。
通过执行如图8所示的上述步骤，可对传统上难以检测的幅度小的异常信号进行检测。应当指出，如图8所例示，通过除基准范围的上限值Ap和下限值Am之外还规定异常阈值Alp和Alm，可响应于与通常操作不一致的奇异的二阶导数值立即进行异常判定，而不用等待来考虑判定时间T。
当然，如图9所示的过程中所例示，不是必须要限定这种异常阈值Alp和Alm。在图9所示的流程图中，在图8中示出的步骤s102(将二阶导数与正侧的异常阈值Alp进行比较)和步骤s107(将二阶导数与负侧的异常阈值Alm进行比较)被省略。图9的过程也可适当地执行异常判定。
具有根据本优选实施例的信号异常检测装置10的电子控制式节气门系统可适用于各种机动车辆。特别地，摩托车可能配备具有良好响应能力的内燃机，还可能经受迅猛的操作，因此将尤其大地受益于包含根据本优选实施例的信号异常检测装置10。
图10示出包含如图5所示的电子控制式节气门系统的摩托车200。摩托车200优选地包括用于检测加速器手柄2的开度的加速器传感器1A和1B、用于检测节气门3的开度的节气门传感器1C和1D以及包括如图1所示的信号异常检测装置10的ECU 20。基于从加速器传感器1A和1B输出的加速器信号以及从节气门传感器1C和1D输出的节气门信号，马达6被驱动以控制节气门3的开度。
在摩托车200中，由于ECU 20包括信号异常检测装置10(在图10中未示出)，因而不会基于异常的加速器信号或异常的节气门信号来控制节气门3的开度。
尽管本优选实施例示出信号异常检测装置包含在用于机动车辆的电子控制式节气门系统中的示例，但本发明不限于此。本发明可广泛地应用于具有信号异常检测装置的各种内燃机控制设备，所述信号异常检测装置用于检测从传感器输出的状态量信号的异常。例如，本发明也可使用在具有这样的信号异常检测装置的内燃机控制设备中，所述信号异常检测装置用于检测从进气压力传感器输出的信号的异常，或用于检测从氧传感器输出的信号的异常。
此外，根据本发明的各种优选实施例的信号异常检测装置和包含该信号异常检测装置的内燃机控制设备或机动车辆可基于计算机程序执行上述处理过程。这种计算机程序可基于图8或图9所示的流程图加以描述，并例如由CPU执行。这种计算机程序可记录在任意存储介质上，例如光存储介质(如光盘)、半导体存储介质(如SD存储卡或EEPROM)或磁存储介质(如软盘)。作为产品，这种计算机程序能以记录有该计算机程序的存储介质的形式或经由通信线路如因特网在市场上配发。
根据本发明的优选实施例，提供了具有这样的信号异常检测装置的内燃机控制设备，所述信号异常检测装置能够检测幅度小的异常信号(传统上难以检测)，并且也可应用于不具有目标值的信号如加速器信号。
根据本发明优选实施例的内燃机控制设备包括具有优异检测精度的信号异常检测装置，因此适合使用在用于各种机动车辆如轿车、公共汽车、卡车、摩托车、拖拉机、飞机、机动船、土木工程用车辆等的内燃机中，并尤其适合用作摩托车的电子控制式节气门系统。
尽管已参照优选实施例对本发明进行了说明，但显然本领域的技术人员知道，所公开的本发明能以多种方式加以变型并且可具有除上面具体说明的之外的许多实施例。因此，所附权利要求用于涵盖本发明的处在本发明的真正精神和范围内的所有变型。

Claims (9)

1.一种用于控制机动车辆的内燃机的内燃机控制设备，包括：
传感器，该传感器设置成检测与所述机动车辆相关的状态量；和
信号异常检测装置，该信号异常检测装置设置成检测从所述传感器输出的状态量信号的异常；其中
所述信号异常检测装置包括：
计算部分，该计算部分设置成接收从所述传感器输出的状态量信号并计算由所述状态量信号表示的状态量的二阶导数；和
异常判定部分，该异常判定部分设置成基于由所述计算部分计算出的二阶导数判定所述状态量信号是否异常。
2.根据权利要求1所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述异常判定部分将预定基准范围的上限值和下限值与由所述计算部分计算出的二阶导数进行比较，并基于比较的结果执行判定。
3.根据权利要求2所述的内燃机控制设备，其特征在于，当由所述计算部分计算出的二阶导数在由预定判定时间所限定的时间间隙内高于所述上限值至少一次并且在所述时间间隙内低于所述下限值至少一次时，所述异常判定部分判定所述状态量信号异常。
4.根据权利要求3所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述上限值和所述下限值设定成这样，使得在通常时刻，所述计算部分在由所述判定时间所限定的任意时间间隙内不会既输出大于所述上限值的二阶导数又输出小于所述下限值的二阶导数。
5.根据权利要求2所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述上限值和所述下限值分别为正值和负值。
6.根据权利要求1所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述内燃机控制设备是电子控制式节气门系统。
7.根据权利要求6所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述传感器是设置成检测加速器开度的加速器传感器。
8.根据权利要求6所述的内燃机控制设备，其特征在于，所述传感器是设置成检测节气门开度的节气门传感器。
9.一种包括根据权利要求1所述的内燃机控制设备的机动车辆。
CNA2007101362086A 2006-07-11 2007-07-10 内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆 Pending CN101105154A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP190098/2006 2006-07-11
JP2006190098 2006-07-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101105154A true CN101105154A (zh) 2008-01-16

Family

ID=38460974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007101362086A Pending CN101105154A (zh) 2006-07-11 2007-07-10 内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080011270A1 (zh)
EP (1) EP1878899A1 (zh)
CN (1) CN101105154A (zh)
TW (1) TW200821460A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782468A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 日立电线株式会社 运转体的异常检测方法以及异常检测系统
CN105626287A (zh) * 2014-11-25 2016-06-01 本田技研工业株式会社 内燃机的燃烧状态参数计算装置
CN106452484A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 Lg电子株式会社 移动终端及其控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2927174B1 (fr) * 2008-02-05 2010-02-12 Renault Sas Procede de detection de microcoupures electriques et de gestion du fonctionnement d'un moteur
JP4924905B2 (ja) * 2008-08-08 2012-04-25 株式会社デンソー 車両の制御装置
KR101332022B1 (ko) 2011-12-29 2013-11-25 전자부품연구원 Ｅｃｕ 모니터링 시스템 및 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5095269A (en) * 1990-05-25 1992-03-10 Eaton Corporation Speed sensor fault detection system and method
US5964208A (en) * 1995-03-31 1999-10-12 Denso Corporation Abnormality diagnosing system for air/fuel ratio feedback control system
US5726577A (en) * 1996-04-17 1998-03-10 Eaton Corporation Apparatus for detecting and responding to series arcs in AC electrical systems
SE515162C2 (sv) 1999-01-28 2001-06-18 Thoreb Ab Metod och anordning för lagring av information från ett styrsystem i ett fordon samt ett system för feldiagnosticering
JP2002537549A (ja) * 1999-02-18 2002-11-05 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト 特に車両用ｅｓｐシステムのための監視装置を備えたセンサ装置
US6557400B2 (en) * 2001-03-30 2003-05-06 Honeywell International Inc. Surge bleed valve fault detection
JP4311305B2 (ja) 2004-08-23 2009-08-12 マツダ株式会社 リニア空燃比センサの劣化検出装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101782468A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 日立电线株式会社 运转体的异常检测方法以及异常检测系统
CN105626287A (zh) * 2014-11-25 2016-06-01 本田技研工业株式会社 内燃机的燃烧状态参数计算装置
CN105626287B (zh) * 2014-11-25 2018-09-07 本田技研工业株式会社 内燃机的燃烧状态参数计算装置
US10416041B2 (en) 2014-11-25 2019-09-17 Honda Motor Co., Ltd. Combustion state parameter calculation method for internal combustion engine
CN106452484A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 Lg电子株式会社 移动终端及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1878899A1 (en) 2008-01-16
TW200821460A (en) 2008-05-16
US20080011270A1 (en) 2008-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5444626A (en) Control system for calculating parameter control values in repetitive control processes
US7532974B2 (en) Fuel consumption estimating unit of vehicle
CN101105154A (zh) 内燃机控制设备和包含该内燃机控制设备的机动车辆
US10570847B2 (en) Method and apparatus for diagnosing fault in continuous variable valve duration system
EP2840244B1 (en) Control device for internal combustion engine equipped with supercharger
CN110594028B (zh) 节气门自学习的控制方法、装置及电子控制单元
US7853394B2 (en) Internal combustion engine feedback control with variably set gain
US4940030A (en) Abnormality detecting system for an automotive engine
CN104234847B (zh) 诊断egr系统的方法和利用该方法控制燃油喷射的方法
US9303568B2 (en) Output control device for vehicle
JP2003520320A (ja) 自動車エンジンの冷却システムのエラー識別のための方法
US20070068489A1 (en) Control device of internal combustion engine
CN103758647B (zh) 增加涡轮增压发动机的瞬态响应能力的控制方法及系统
US8245689B2 (en) Method and device for monitoring control and regulating loops in an engine system
CN103328865A (zh) 选择启动档位的方法
US6799454B2 (en) Method for functional checking of an exhaust recycling system on an internal combustion engine
JPH09329061A (ja) 排気ガス再循環装置の異常判定装置
US20030140685A1 (en) Device and method for monitoring a tank ventilation system
JP2845198B2 (ja) 排気ガス再循環装置の異常判定装置
JP3730924B2 (ja) 内燃機関の制御用モータの制御装置
US20160286326A1 (en) System and method for leak detection in an engine sound transportation passageway
JP2002161750A (ja) スワール制御弁付き内燃機関
JP2008038900A (ja) 内燃機関制御装置およびそれを備えた自動車両
Fravolini et al. Comparative analysis of performance of neural estimators for diagnostics in engine emission system
US11624332B2 (en) Control system with diagnostics monitoring for engine control

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080116