JP2003049695A

JP2003049695A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP2003049695A
Application number: JP2001240519A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yokoyama; 誠横山; Gajender Sharma; ガジェンダーシャルマ; Koji Yasu; 浩治安
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】吸排気系の診断手段による診断の精度が悪化
することを防止できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】運転者の要求に基づいて内燃機関の目標
駆動力を算出する第１目標駆動力算出手段６５と、運転
者の要求とは独立して車両の運転状態に応じて内燃機関
の目標駆動力を算出する第２目標駆動力算出手段６４
と、第１目標駆動力算出手段と第２目標駆動力算出手段
とで算出された目標駆動力のいずれか一方を選択する目
標駆動力選択手段６６と、目標駆動力選択手段で選択さ
れた目標駆動力に基づいて内燃機関の実際の駆動力を制
御する駆動力制御手段６８と、内燃機関の吸排気系のセ
ンサまたは制御装置の故障や劣化を診断する吸排気系の
診断手段６７と、目標駆動力選択手段で第２目標駆動力
が選択されているとき、吸排気系の診断手段を禁止する
診断禁止手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の制御装置に係
り、特に車両の駆動輪の空転や、車両の横滑りを起こし
たとき等の、ブレーキ制御手段、車間距離制御手段、定
速度走行制御手段、自動変速機制御手段、トラクション
コントロール制御手段、車両安定化手段等で演算される
目標駆動力に対し、燃料カットや点火リタード、スロッ
トル開度制御、ブレーキ制御により内燃機関駆動力の増
減を図る手段を備えた車両における、吸排気系の診断装
置を備える車両の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、濡れた路面や雪路等の滑りやすい
路面において、加速によって駆動輪が空転（スリップ）
しそうになると、エンジン出力トルク、駆動輪のブレー
キ力をコントロールすることによって、駆動輪の空転を
回避し、滑りやすい路面における車両の発進性、加速性
を向上させ、車両の安定性向上を図る装置（以下、トラ
クションコントロール装置という）を備えた車両におい
て、駆動輪の空転発生時には、エンジントルクの低下や
駆動輪のブレーキ油圧（制動力）の増大を図り、駆動輪
の空転を回避するようになっている。なお、エンジント
ルクを低下させる方法としては、燃料供給の停止、点火
リタード、スロットル弁の閉制御などにより燃焼変動を
行っている。

【０００３】前記のようなトラクションコントロール装
置を備えた車両において、エンジンの筒内圧（燃焼圧）
を検知し、失火診断を行う失火診断制御が知られている
が、前記エンジントルク低下時、エンジンの筒内圧が低
下したことを失火発生に因るものとして誤診断すること
があった。この、誤診断を防止するため、トラクション
コントロール要求による燃料供給停止時、失火診断を禁
止する技術が特開平７−２１７４６８号公報に開示され
ている。

【０００４】また、ドライバの操作によるオーバーステ
ア状態からの脱出を妨害することなくオーバーステア状
態を回避することができ、トラクションコントロールシ
ステム（ＴＣＳ）制御との両立を図ることができる車両
の挙動制御装置として、特開２０００−１０４５７９号
公報に記載の技術がある。この技術は、前輪駆動の車両
がオーバーステア状態のとき、駆動力減少量を小さく
し、車両がオーバーステア状態でないときは、ヨーレー
ト偏差Δωから算出する第１駆動力減少量ΔＥａと駆動
輪である前輪のスピン率Ｓｆから算出した第２駆動力減
少量ΔＥｔの内、大きいほうの値を選択して駆動力減少
量とするものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した前者の従来技
術においては、エンジン出力トルクの増減に伴い失火診
断を禁止しているが、駆動力増減に伴う燃焼変動に起因
した吸排気系のセンサや制御装置における診断手段への
影響については考慮していない。例えば、吸気管圧力に
基づいて故障診断を行うＥＧＲ診断、スワールコントロ
ールバルブ診断等では、前記燃焼変動に伴い吸気管圧力
変動が生じ、前記故障診断において誤って診断してしま
う惧れがある。また、酸素センサまたは空燃比センサ等
でフィードバック制御の周期に基づくセンサの応答劣化
診断等においても、燃焼変動に伴い酸素濃度の変動が生
じ、誤って診断してしまう惧れがある。

【０００６】また、前記した後者の従来技術において
は、第１駆動力減少量と第２駆動力減少量との、大きい
値を選択して駆動力を減少するが、駆動力を減少してい
るときの吸排気系のセンサや制御装置を診断する診断手
段や、診断を禁止する手段については、何の記載もな
い。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、運転者の要求とは独立して算出された駆動力で
制御される場合の内燃機関駆動力の変動に伴って燃焼変
動が発生したとき、吸排気系のセンサ等の診断手段の診
断の精度が悪化することを回避し、確実に診断を行うこ
とができる車両の制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る車両の制御装置は、運転者の要求に基づい
て内燃機関の目標駆動力を算出する第１目標駆動力算出
手段と、運転者の要求とは独立して車両の運転状態に応
じて内燃機関の目標駆動力を算出する第２目標駆動力算
出手段と、前記第１目標駆動力算出手段と前記第２目標
駆動力算出手段とで算出された目標駆動力のいずれか一
方を選択する目標駆動力選択手段と、前記目標駆動力選
択手段で選択された目標駆動力に基づいて内燃機関の実
際の駆動力を制御する駆動力制御手段と、内燃機関の吸
排気系のセンサまたは制御装置の故障や劣化を診断する
吸排気系の診断手段と、前記目標駆動力選択手段で前記
第２目標駆動力が選択されているとき、前記吸排気系の
診断手段を禁止する診断禁止手段を備えたことを特徴と
する。

【０００９】本発明に係る他の車両の制御装置は、運転
者の要求とは独立して車両の運転状態に応じて内燃機関
の目標駆動力を算出する第２目標駆動力算出手段と、前
記第２目標駆動力算出手段で算出された第２目標駆動力
に基づいて内燃機関の実際の駆動力を制御する駆動力制
御手段と、内燃機関の吸排気系のセンサまたは制御装置
の故障や劣化を診断する吸排気系の診断手段と、前記第
２目標駆動力で内燃機関が駆動されているとき、前記吸
排気系の診断手段を禁止する診断禁止手段を備えたこと
を特徴とする。

【００１０】本発明に係る車両の制御装置の好ましい具
体的な態様としては、前記吸排気系の診断手段を禁止す
る診断禁止手段は、内燃機関が前記第２目標駆動力で駆
動されている間、前記第２目標駆動力での駆動が開始さ
れてから所定時間経過した後から第２目標駆動力での駆
動が終了するまでの間、前記第２目標駆動力での駆動が
開始された時から前記第２目標駆動力の駆動が終了して
から所定時間経過するまでの間、のいずれか１つまたは
複数の間に診断を禁止することを特徴とする。

【００１１】また、前記第２目標駆動力で駆動されてか
ら所定時間経過した後から前記第２目標駆動力での駆動
が終了してから所定時間経過するまでの間、前記第２目
標駆動力で駆動する所定時間前から所定時間経過した間
と前記第２目標駆動力での駆動が終了する所定時間前か
ら所定時間経過した間、前記第２目標駆動力で駆動され
てから所定時間経過した間と前記第２目標駆動力での駆
動が終了してから所定時間経過した間、のいずれか１つ
または複数の間に診断を禁止してもよい。

【００１２】本発明に係る車両の制御装置の好ましい具
体的な他の態様としては、前記吸排気系の診断手段は、
ＥＧＲ診断手段、スワールコントロールバルブ診断手
段、触媒診断手段、酸素センサ診断手段、空燃比センサ
診断手段、ＮＯｘセンサ診断手段、ＣＯセンサ診断手
段、ＨＣセンサ診断手段、のいずれか１つまたは複数の
診断手段であることを特徴とする。

【００１３】本発明に係る車両の制御装置の好ましい具
体的なさらに他の態様としては、前記第２目標駆動力算
出手段で算出される目標駆動力は、ブレーキ制御手段、
車間距離制御手段、定速度走行制御手段、自動変速機制
御手段、トラクションコントロール制御手段、車両安定
化手段のいずれか１つまたは複数の目標駆動力であるこ
とを特徴とする。

【００１４】このように構成された本発明の車両の制御
装置は、運転者の要求とは独立して駆動力が制御されて
いるとき、例えばトラクションコントロール制御手段に
より駆動力ダウンの要求が出ているときは、内燃機関の
目標駆動力が急激に変動し、それに伴う燃焼変動が生じ
て吸排気系の診断に悪影響を及ぼす可能性があるが、こ
のときには診断手段の診断を禁止するので、診断手段が
誤診断することを回避することができ、精度の良い吸排
気系の診断が可能となる。また、定速度走行制御手段等
の他の手段により、駆動力アップ、駆動力ダウンの要求
が出ているときにも同様に精度の良い吸排気系の診断を
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１は本実施形態に係る車両の制御
装置における内燃機関とコントロールユニットと関係を
示す図であり、内燃機関本体１は、気筒２内を往復運動
するピストン３で燃焼室を構成し、燃焼室の上部に点火
コイルと接続された点火プラグ４が配置されている。各
気筒２には、吸気管５及び排気管６が連続しており、吸
気弁７及び排気弁８が開閉されることにより燃焼室と連
通する。吸気管５には運転状態検出手段の一つであっ
て、吸気管内の圧力を測定する吸気管圧力センサ９、及
び、スロットルバルブ１０の開度を計測するスロットル
センサ１１が各々の適宜位置に配置され、さらに、エン
ジン冷却水温を計測する冷却水温センサ１２が燃焼室の
側面のウォータージャケットに設置され、内燃機関の回
転数を計測するクランク角センサ１３がクランクシャフ
トに設置されている。

【００１６】吸気管５の上流部に設けられたエアクリー
ナ１４から流入された空気は、スロットルバルブ１０で
流量を調整された後、燃料噴射弁（インジェクタ）１５
から所定の角度で噴射されたガソリンと混合されて各気
筒２に供給される。吸気管５の途中にはスワール流を生
成させるためのスワールコントロールバルブ１６が設け
られている。吸気管５には、スロットルバルブ１０に近
接してアイドル時の内燃機関回転数を目標回転数になる
ように制御するアイドルスピードコントロールバルブ
（ＩＳＣ）１７が設けられている。

【００１７】一方、燃料タンク２０内の燃料は、燃料ポ
ンプ２１によって、吸引・加圧された後、プレッシャー
レギュレータ２２を備えた燃料管２３を通って燃料噴射
弁１５の燃料入口に導かれ、余分な燃料は、燃料タンク
２０に戻される。各気筒２内の燃焼室で燃焼した排ガス
は、排気管６を経て触媒２４に導かれ浄化された後、マ
フラー２５を経由して大気へ排出される。排気管６に
は、排ガス中の酸素濃度を示す酸素センサ２６が適宜位
置に配置され、触媒後方には触媒診断用に酸素センサ２
７が配置されている。また、排出ガスの一部は、排気管
６からＥＧＲ通路２８を通り、ＥＧＲバルブ（制御弁）
２９を介してコレクタボックス３０に還流する。

【００１８】吸気管圧力センサ９から得られる吸気管内
の圧力を示す出力信号と、スロットルセンサ１１からの
出力信号と、冷却水温センサ１２、クランク角センサ１
３、及び、酸素センサ２６，２７等からの各出力信号
は、内燃機関制御装置（内燃機関コントロールユニット
Ｃ／Ｕ）３１に入力される。ＥＧＲバルブ２９は、内燃
機関コントロールユニット３１からの信号で駆動され
る。

【００１９】内燃機関コントロールユニット３１は、車
体あるいは内燃機関室内に配置され、前記種々のセンサ
から出力される内燃機関１の運転状態を示す電気的な信
号に基づいて、所定の演算処理を行い、運転状態に最適
な制御を行うべく、燃料を噴射供給する前記インジェク
タ１５の開閉、点火プラグ４の駆動、及びアイドルスピ
ードコントロールバルブ（ＩＳＣ）１７の開閉を行う信
号を各々出力するとともに、燃料ポンプ２１を制御す
る。そして、コントロールユニット３１は、各気筒２の
吸気行程と燃料噴射のタイミングとを合せて、各気筒２
毎に燃料噴射を行っている。

【００２０】図２は本実施形態の車両の全体構成を示す
図であり、図２において、車両Ｖの４つの車輪４０に
は、それぞれの車輪速度を検出するための車輪速度セン
サ４１が設けられている。また、車両のヨーレイトを検
出するヨーレイトセンサ４５、横Ｇを検出する横Ｇセン
サ４６、ステアリングの角度を検出するステアリング角
度センサ４７が設けられている。車両Ｖには内燃機関本
体１が搭載され、駆動力を車輪４０（駆動輪）に伝達し
ている。また、運転者によるブレーキペダル４４の操作
により、キャリパー４２に油を供給してブレーキパッド
をブレーキディスク４３に押圧し制動操作を行う構成と
なっている。

【００２１】前記ヨーレイトセンサ４５、横Ｇセンサ４
６、ステアリング角度センサ４７、車輪速度センサ４１
の検出信号から、マイクロコンピュータを内蔵した車両
安定化コントロールユニット４９により、駆動輪４０の
空転や、車両Ｖの横滑り等を検知した場合には、４輪の
ブレーキを個々に制御し、駆動輪４０の空転や車両Ｖの
横滑り等を回避する。また、駆動力の増減を図るため
に、第２の目標駆動力となる要求信号を内燃機関コント
ロールユニット３１へ出力する。

【００２２】車両安定化コントロールユニット４９から
要求信号を受けた内燃機関コントロールユニット３１
は、車両安定化要求、主に駆動力の増減の要求を満足す
るため、燃料供給量や点火時期、スロットル開度等を制
御し、出力駆動力の増減を図り、前記ブレーキ制御と合
せて駆動輪４０の空転や車両Ｖの横滑りを回避するもの
である。

【００２３】ここで、本実施形態のコントロールユニッ
トについて、図３を参照して説明する。図３は内燃機関
コントロールユニット３１のブロック図である。まず、
内燃機関コントロールユニット３１において、主にアク
セル操作による運転者の要求となる、スロットル開度と
内燃機関回転数から第１目標駆動力算出手段６５で第１
目標駆動力を算出する。つぎに、第２目標駆動力につい
て説明するが、本実施形態では、第２目標駆動力算出手
段を車両安定化手段によるものとして説明する。車輪空
転検出手段６０、ヨーレイト検出手段６１、横Ｇ検出手
段６２、ステアリング角度検出手段６３により、駆動輪
の空転や車両の横滑り等を検出し、それを回避するため
の車両安定化目標駆動力（第２目標駆動力）を第２目標
駆動力算出手段６４により算出する。ここでは、車両安
定化コントロールユニット４９で、運転者要求とは別
に、主として危険回避つまり安全性の向上を目的とし第
２（車両安定化）目標駆動力が演算される。なお、車輪
空転検出手段６０、ヨーレイト検出手段６１、横Ｇ検出
手段６２、ステアリング角度検出手段６３は、前記した
図２の車輪速度センサ４１、ヨーレイトセンサ４５、横
Ｇセンサ４６、ステアリング角度センサ４７の検出信号
が供給される。

【００２４】この運転者要求である第１目標駆動力と車
両安定化要求である第２目標駆動力のうちどちらか一方
を目標駆動力選択手段６６により選択し、選択された目
標駆動力に基づいて駆動力制御手段６８により実際の駆
動力を制御する。そして、吸排気系の診断手段６７にお
いて吸排気系のセンサまたは制御装置の診断を行う構成
となっている。また、車両安定化コントロールユニット
４９と内燃機関コントロールユニット３１はＣＡＮ通信
による通信手段で接続されている。

【００２５】つぎに、目標駆動力選択手段６６での目標
駆動力の選択について説明する。図４に第１目標駆動力
と第２（車両安定化）目標駆動力、目標駆動力選択手段
で選択された内燃機関の目標駆動力の関係について示
す。図４は運転者要求である第１目標駆動力を示す。
図４に示すように運転者は一定状態を維持するような
アクセル操作をした場合について説明する。定速度走行
制御手段を使用した場合も同様な状態を示すことにな
る。

【００２６】図４は車両安定化目標駆動力の１つであ
る駆動力ダウン要求値を示している。駆動力ダウン要求
値は通常は第１目標駆動力に対し、はるかに高い値を示
しているが、前述した車輪空転検出手段６０、ヨーレイ
ト検出手段６１、横Ｇ検出手段６２、ステアリング角度
検出手段６３の情報により、車両安定化コントロールユ
ニットで駆動力の減少が必要と判断されたときには、第
１目標駆動力よりも小さい値を示すように制御される。

【００２７】また、図４は第２（車両安定化）目標駆
動力の残りの１つである駆動力アップ要求値を示してい
る。駆動力アップ要求値は、前記駆動力ダウン要求値と
は反対に通常は第１目標駆動力に対し、はるかに小さい
値を示し、必要に応じ第１目標駆動力よりも高い値を示
すことになる。このように、車両安定化コントロールユ
ニット４９により、駆動力ダウンや駆動力アップの要求
が発生し、駆動力ダウン要求値が第１駆動力を下回った
場合、または駆動力アップ要求値が第１駆動力を上回っ
た場合には、内燃機関目標駆動力を第１目標駆動力から
第２（車両安定化）目標駆動力に切換えるものである。
そのときの内燃機関目標駆動力を表したものが図４で
ある。

【００２８】このように、車両安定化による駆動力ダウ
ンやアップの要求が生じると図４に示すように内燃機
関目標駆動力が急激に変動し、それに伴い燃焼変動が生
じ吸排気系の診断に悪影響を及ぼすことが懸念される。
そのため、前記内燃機関目標駆動力が第１目標駆動力か
ら第２（車両安定化）目標駆動力に切換わったとき、ま
たは第２（車両安定化）目標駆動力に切換わっている間
等、つまり、燃焼状態に影響しているときに、燃焼変動
に起因するパラメータに基づいて吸排気系のセンサまた
は制御装置の診断を行う吸排気系の診断手段を禁止し、
誤診断を回避するものである。

【００２９】図示しないが第２（車両安定化）目標駆動
力算出手段の他に、内燃機関の目標駆動力を算出する他
の目標駆動力算出手段（例えば、ブレーキ制御手段、車
間距離制御手段、定速度走行制御手段、自動変速機制御
手段、トラクションコントロール制御手段等の目標駆動
力算出手段）を設け、第１目標駆動力と第２（車両安定
化）目標駆動力と前記他の内燃機関の目標駆動力のいず
れか１つまたは複数の目標駆動力に基づいて、目標駆動
力選択手段により目標駆動力を選択するものであっても
良い。また、前記第２目標駆動力は、駆動力そのものを
表す絶対値でなく、第１目標駆動力を補正するものであ
っても良い。例えば、車両安定化で算出される要求値に
基づき第１目標駆動力を補正する補正値を算出するもの
である。

【００３０】つぎに、前記診断手段の禁止区間を図５に
示す。目標駆動力選択手段６６で選択される目標駆動力
が第１目標駆動力から第２（車両安定化）目標駆動力に
切換わった時から、第１目標駆動力に基づく演算に復帰
するまでの間診断を禁止するものとした（図５）。し
かしながら、燃焼変動の状況に応じ禁止期間を変更して
も良いものとし、例えば切換後ディレイを持たせても良
いし（図５〜）、切換わりの前後所定期間のみの禁
止（図５〜）でも良いものである。また、これら禁
止区間を組み合せても良いものである。

【００３１】吸排気系装置の診断禁止手段のフローを図
６に示す。まずステップ（以下Ｓと記載）１００では、
第１目標駆動力算出手段において、第１目標駆動力を算
出する。つぎに、Ｓ１０１で車両安定化要求による第２
（車両安定化）目標駆動力を算出し、Ｓ１０２では目標
駆動力選択手段により選択された目標駆動力が、第１目
標駆動力か第２目標駆動力かのどちらかを判別し、第２
（車両安定化）目標駆動力が選択されている場合は、Ｓ
１０３に進み、吸排気系のセンサまたは制御装置の診断
禁止手段により診断を禁止する。切換わっていないとき
には、吸排気系のセンサまたは制御装置の診断を行うも
のとする。

【００３２】このように、目標駆動力選択手段により選
択された目標駆動力が第１目標駆動力に代わって、車両
安定化要求である第２（車両安定化）目標駆動力に切換
わったとき、吸排気系のセンサまたは制御装置の診断を
禁止することにより、車両安定化要求による内燃機関の
燃焼変動による吸排気系装置の誤診断を回避するように
した。従って、車両安定化要求に伴って燃料カットや点
火リタード、スロットル開度制御、ブレーキ制御を行っ
た時に、吸排気系のセンサまたは制御装置の異常が誤っ
て診断されることがなく、診断の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００３３】つぎに、吸排気系のセンサまたは制御装置
の診断手段の実施形態について、図７を参照して説明す
る。吸気管圧力値に基づいて診断は、ここではＥＧＲが
ＯＦＦのときの吸気管圧力ＰＥ１と、ＥＧＲがＯＮのと
きの吸気管圧力ＰＥ２との偏差ΔＰＥに基づいて診断を
行うＥＧＲ診断について説明する。吸気管圧力ＰＥ１の
チャートを図７（ｂ）、ＰＥ２のチャートを図７（ｃ）
に示す。本実施形態の吸気管圧力は、相対圧の測定値に
基づいて説明するが、絶対圧の測定値に基づいたもので
も良いものとする。ＥＧＲが正常な場合、ＥＧＲがＯＮ
のときとＯＦＦのときとでは吸気管圧力が変動する。つ
まり、内燃機関の負圧により排気の一部を吸気にもどす
構造のＥＧＲでは、ＯＮすれば吸気管圧力は大気圧側に
下がる方向へ変化するため、ＯＮとＯＦＦで吸気管圧力
が変動し、｜ΔＰＥ｜＞所定値を示すことになる。

【００３４】ＥＧＲがＯＦＦのときの吸気管圧力測定時
に、図７（ａ）に示すように、内燃機関目標駆動力が
第１目標駆動力から駆動力ダウン要求である第２目標駆
動力に切換わったとき、吸気管圧力ＰＥ１は図７（ｂ）
の実線で示すように大気圧側へ下がる。なお、点線は第
２目標駆動力への切換わり無し（車両安定化要求無）の
場合を示している。逆にＥＧＲがＯＮの吸気管圧力測定
時に、図７（ａ）に示すように、内燃機関目標駆動力
が第１目標駆動力から駆動力アップ要求の第２目標駆動
力に切換わったときは、吸気管圧力は図７（ｃ）の実線
で示すように大気圧側とは逆方向に上がる。点線は第２
目標駆動力への切換わり無し（車両安定化要求無）の場
合を示している。このようなとき、ＰＥ１とＰＥ２との
偏差｜ΔＰＥ｜は図７（ｄ）の実線を描き、第２（車両
安定化）目標駆動力への切換わりが無い場合（図７
（ｄ）点線）に比べ、大きく減少することになる。その
ため、｜ΔＰＥ｜＞所定値を満足することができずＥＧ
Ｒ異常と誤判定してしまう惧れがあるが、本実施形態で
は第２目標駆動力を選択しているときは診断を禁止する
ので、誤診断を回避することができる。

【００３５】図８にＥＧＲ診断フローについて示す。Ｓ
１１０でＥＧＲがＯＦＦの時の吸気管内圧力ＰＥ１を算
出し、Ｓ１１１では、ＥＧＲがＯＮの時の吸気管圧力Ｐ
Ｅ２を算出する。そして、Ｓ１１２において、ＰＥ１と
ＰＥ２の偏差ΔＰＥを算出し、｜ΔＰＥ｜＜所定値のと
きにはＥＧＲに異常が発生したとし、Ｓ１１３において
ＥＧＲ異常判定により異常と判定する。ここで、前述し
たような、内燃機関目標駆動力が第２（車両安定化）目
標駆動力に切換わり、それに伴う燃焼変動が発生する
と、吸気管圧力も変動することとなり、ＥＧＲ診断中の
場合には誤判定をする惧れがある。このため、第２（車
両安定化）目標駆動力に基づいて内燃機関目標駆動力が
演算されているときにはＥＧＲ診断を禁止し、誤判定を
回避するものである。

【００３６】つぎに、吸排気系のセンサまたは制御装置
の診断手段の別の実施形態ついて、図９を参照して説明
する。吸気管圧力値に基づいて診断する例として、ここ
ではスワールコントロールバルブＯＮのときの吸気管圧
力ＰＳ１と、スワールコントロールバルブＯＦＦのとき
の吸気管圧力ＰＳ２との偏差ΔＰＳに基づいて診断を行
うスワールコントロールバルブ診断について説明する。
吸気管圧力ＰＳ１のチャートを図９（ｂ）、ＰＳ２のチ
ャートを図９（ｃ）に示す。本実施形態の吸気管圧力
は、相対圧の測定値に基づいて説明するが、絶対圧の測
定値に基づいたものでも良いものとする。

【００３７】スワールコントロールバルブが正常な場
合、スワールコントロールバルブがＯＮのときとＯＦＦ
のときとでは吸気管圧力が変動する。つまり、吸気管の
流路を絞ることによって空気流動を強化する構造のスワ
ールコントロールバルブでは、ＯＮすれば吸気管圧力は
大気圧側とは逆に上がる方向へ変化するため、ＯＮとＯ
ＦＦで吸気管圧力が変動し、｜ΔＰＳ｜＞所定値を示す
ことになる。スワールコントロールバルブＯＮのときの
吸気管圧力測定時に、図９（ａ）に示すように内燃機
関目標駆動力が第１目標駆動力から駆動力ダウン要求の
第２（車両安定化）目標駆動力に切換わったとき、吸気
管圧力ＰＳ１は図９（ｂ）の実線で示すように大気圧側
へ下がる。なお、点線は第２目標駆動力への切換わり無
しのときを示している。

【００３８】逆にスワールコントロールバルブＯＦＦの
吸気管圧力測定時に、図９（ａ）に示すように、内燃
機関目標駆動力が第１目標駆動力から駆動力ダウン要求
の第２（車両安定化）目標駆動力に切換わったときは、
吸気管圧力は図９（ｃ）の実線で示すように大気圧側と
は逆方向に上がる。点線は第２目標駆動力への切換わり
無しの場合を示している。このようなとき、ＰＳ１とＰ
Ｓ２との偏差｜ΔＰＳ｜は図９（ｄ）の実線を描き、第
２目標駆動力への切換わりが無い場合（図９（ｄ）点
線）に比べ、大きく減少することになる。そのため、｜
ΔＰＳ｜＞所定値を満足することができず、スワールコ
ントロールバルブ異常と誤判定してしまう惧れがある
が、本実施形態では診断を禁止するので、誤診断を回避
することができる。

【００３９】図１０にスワールコントロールバルブ診断
フローについて示す。Ｓ１２０でスワールコントロール
バルブＯＮの時の吸気管内圧力ＰＳ１を算出し、Ｓ１２
１では、スワールコントロールバルブＯＦＦの時の吸気
管圧力ＰＳ２を算出する。そして、Ｓ１２２において、
ＰＳ１とＰＳ２の偏差ΔＰＳを算出し、｜ΔＰＳ｜＜所
定値のときにはスワールコントロールバルブに異常が発
生したとし、Ｓ１２３においてスワールコントロールバ
ルブ異常判定により異常と判定する。ここで、前述した
ような、内燃機関目標駆動力が第１目標駆動力から第２
目標駆動力に切換わり、それに伴う燃焼変動が発生する
と吸気管圧力も変動することとなり、スワールコントロ
ールバルブ診断中の場合には誤判定をする惧れがある。
このため、第２目標駆動力に基づいて内燃機関目標駆動
力が演算されているときには、スワールコントロールバ
ルブ診断を禁止し、誤判定を回避するものである。

【００４０】つぎに、吸排気系のセンサまたは制御装置
の診断手段の別の実施形態について、図１１を参照して
説明する。λフィードバック制御時の酸素センサ出力の
周期に基づいて、センサの応答性の診断を行う応答劣化
診断について説明する。図１１（ｂ）は酸素センサ出力
波形を示したものであり、図１１（ｃ）はその出力波形
の１周期の時間を示している。図１１（ａ）の実線で示
すように、目標駆動力選択手段で選択される目標駆動力
が、第１目標駆動力から第２目標駆動力に切換わり、そ
れに伴う燃焼変動が生じると、例えばＨＣの増加により
酸素濃度が濃くなり、図１１（ｂ）実線のようにリッチ
側にへばりついてしまう。これにより、図１１（ｃ）実
線のようにフィードバック周期が長くなってしまう。ま
た、第２目標駆動力から第１目標駆動力に切換わるとき
も、同様にフィードバック周期が長くなる。

【００４１】図１２に酸素センサの応答劣化診断フロー
について示す。Ｓ１３０で酸素センサ出力値のフィード
バック周期Ｔｍを算出する。Ｓ１３１では、Ｓ１３０で
算出した周期が所定値１＜周期Ｔｍ＜所定値２でないな
ら、Ｓ１３２の応答劣化異常判定により応答劣化異常と
判定する。すなわち、前述したような目標駆動力選択手
段において、第２目標駆動力が選択され、それに伴う燃
焼変動が発生すると、酸素センサ出力値が安定せず、そ
れに伴いフィードバック周期も正確な値を示さず、応答
劣化異常判定において誤判定する惧れがでてくる。この
ため、第２目標駆動力が目標駆動力として選択されてい
るときには酸素センサ応答劣化診断を禁止し、誤判定を
回避するものである。

【００４２】ここでは、酸素センサの応答劣化診断につ
いて記載しているが、酸素センサの代わりに、空燃比セ
ンサ、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、ＣＯセンサ等のセン
サでも良いものである。また、図示しないが応答劣化に
限らず、駆動力の増減による燃焼変動に起因しセンサ電
圧がＨｉｇｈまたはＬｏｗ電圧側にはりついた状態が継
続した場合にはセンサオープン、ショートを検出してし
まう惧れがあるため、オープン、ショートの診断も禁止
しても良い。

【００４３】つぎに、吸排気系のセンサまたは制御装置
の診断手段の別の実施形態について、図１３を参照して
説明する。触媒２４の前後の２つのセンサ、ここでは酸
素センサの出力に基づいて診断を行う触媒診断について
説明する。触媒前後の酸素センサ２６、２７の電圧Ｖ
１、Ｖ２を測定したチャートを、それぞれ図１３
（ｂ）、（ｃ）に示す。図１３（ａ）の実線で示すよう
に、目標駆動力選択手段で選択される目標駆動力が、第
１目標駆動力から第２目標駆動力に切換わり、それに伴
う燃焼変動が生じると、例えば、ＨＣの増加により酸素
濃度も急激に増加する。そのときの酸素センサの出力電
圧Ｖ１、Ｖ２は、それぞれ図１３（ｂ）、（ｃ）の実線
を示す。さらに、Ｖ１、Ｖ２の偏差｜ΔＶ｜は、図１３
（ｄ）の実線で示すように減少することとなる。

【００４４】図１４に触媒劣化診断フローについて示
す。Ｓ１４０で酸素センサ２６、２７の電圧Ｖ１、Ｖ２
を測定し、Ｓ１４１で両者の差ΔＶを演算する。つぎに
Ｓ１４２で｜ΔＶ｜＜所定値の場合、Ｓ１４３に進み、
触媒によるＮ_２の還元作用による酸素の増加分が少なか
ったと判断し触媒が劣化したと推測し、異常と判定す
る。つまり、触媒前後の酸素濃度差、Ｖ１、Ｖ２の差が
大きい方が触媒の還元作用が強く、劣化していないこと
になる。

【００４５】ここで、触媒前後の電圧測定時に前記車両
安定化要求による燃焼変動が発生すると、ＨＣや、ＮＯ
ｘ等が急激に変動するため電圧Ｖ１、Ｖ２の測定結果が
燃焼変動によるものであるのに触媒の劣化であると誤っ
た判断をする惧れがある。そのため、第２目標駆動力が
目標駆動力として選択されているときには、触媒診断を
禁止するものとした。

【００４６】ここでは、酸素センサによる触媒診断につ
いて示したが、酸素センサの代わりに、空燃比センサ、
ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ、ＣＯセンサ等のセンサでも
良いものである。また、触媒に関しても、三元触媒、Ｎ
Ｏｘ触媒、ＨＣ触媒のいずれかであっても良いものであ
る。

【００４７】以上、本発明の実施形態について記述した
が、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱するこ
となく設計において種々の変更ができるものである。例
えば、内燃機関コントロールユニットと車両安定化コン
トロールユニットとの通信手段はＣＡＮまたはＬＡＮ等
のシリアル通信、または無線通信等のいずれかの通信手
段であれば良いものである。

【００４８】また、前記した実施形態では、車両安定化
制御手段においての第２目標駆動力算出手段について記
載したが、第２目標駆動力算出手段は、ブレーキ制御手
段、車間距離制御手段、定速度走行制御手段、自動変速
機制御手段、トラクションコントロール制御手段等、の
いずれか１つまたは複数の組み合せによるもので、他燃
焼変動に影響のある目標駆動力算出手段であれば良いも
のである。さらに、本実施形態の内燃機関の駆動力は、
駆動輪のトルクまたは回転力をベースに算出されるもの
でも良い。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明は、内燃機関の目標
駆動力が運転者の要求である目標駆動力から運転者とは
独立に算出される目標駆動力に切換わったときの内燃機
関の駆動力の増減に伴う燃焼変動が発生した場合、燃焼
変動に起因して吸排気系のセンサまたは制御装置の診断
を行う診断手段を禁止することにより、誤って異常を判
定するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の制御装置の一実施形態の内
燃機関とコントロールユニットとの関係を示す構成図。

【図２】本発明に係る車両の制御装置の一実施形態を示
す全体構成図。

【図３】図１のコントロールユニットのブロック図。

【図４】第１、第２目標駆動力算出手段と目標駆動力選
択手段の関係図。

【図５】目標駆動力と診断禁止区間の関係図。

【図６】診断禁止手段フローチャート。

【図７】ＥＧＲ診断と車両安定化要求の関係を示すタイ
ムチャート。

【図８】ＥＧＲ診断フローチャート。

【図９】スワールコントロールバルブ診断と車両安定化
要求の関係を示すタイムチャート。

【図１０】スワールコントロールバルブ診断フローチャ
ート。

【図１１】酸素センサ応答劣化診断と車両安定化要求の
関係を示すタイムチャート。

【図１２】酸素センサ応答劣化診断フローチャート。

【図１３】触媒診断と車両安定化要求の関係を示すタイ
ムチャート。

【図１４】触媒診断フローチャート。

【符号の説明】

１…内燃機関、９…吸気管圧力センサ、１１…スロット
ルセンサ、１３…クランク角センサ、１５…インジェク
タ、１６…スワールコントロールバルブ、２４…触媒、
２６…酸素センサ、２７…酸素センサ、２９…ＥＧＲバ
ルブ、３１…内燃機関コントロールユニット、４１…車
輪速度センサ、４５…ヨーレイトセンサ、４６…横Ｇセ
ンサ、４７…ステアリング角度センサ、４９…車両安定
化コントロールユニット、６５…第１目標駆動力算出手
段、６４…第２目標駆動力算出手段、６６…目標駆動力
選択手段、６７…吸排気系の診断手段、６８…駆動力制
御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｋ 41/28 Ｂ６０Ｋ 41/28 ３Ｇ３０１Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｃ 29/02 ３０１ 29/02 ３０１Ｃ３０１Ｄ３１１３１１Ａ 41/10 ３１０ 41/10 ３１０３３０３３０ＡＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｇ５５０Ｌ５５０Ｍ５５０ＲＦ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ (72)発明者シャルマガジェンダー茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者安浩治茨城県ひたちなか市高場2477番地株式会社日立カーエンジニアリング内Ｆターム(参考） 3D041 AA74 AA80 AB01 AC01 AC14 AC26 AD02 AD04 AD10 AD14 AD50 AD51 AE04 AE07 AE09 AE31 AE41 AF01 3G022 AA03 AA10 BA01 CA04 DA02 EA08 GA01 GA08 GA09 3G062 BA02 BA06 CA05 CA09 FA04 FA17 FA20 FA22 GA02 GA04 GA06 GA17 GA21 GA25 GA29 3G084 BA02 BA05 BA13 BA17 BA20 BA21 CA04 DA04 DA17 DA27 EB22 FA10 FA20 FA29 FA38 3G093 BA01 BA04 CA07 CB06 DA05 DA06 DA07 DA11 DB00 DB05 EA02 EA05 EA09 EA13 EB04 FB05 3G301 HA01 HA13 JA08 JA38 KA12 KB06 LA01 LB01 MA11 MA24 NB11 PA11Z PD02Z PE03Z PE08Z PE09Z PF01Z PF15Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者の要求に基づいて内燃機関の目標
駆動力を算出する第１目標駆動力算出手段と、運転者の
要求とは独立して車両の運転状態に応じて内燃機関の目
標駆動力を算出する第２目標駆動力算出手段と、前記第
１目標駆動力算出手段と前記第２目標駆動力算出手段と
で算出された目標駆動力のいずれか一方を選択する目標
駆動力選択手段と、前記目標駆動力選択手段で選択され
た目標駆動力に基づいて内燃機関の実際の駆動力を制御
する駆動力制御手段と、内燃機関の吸排気系のセンサま
たは制御装置の故障や劣化を診断する吸排気系の診断手
段と、前記目標駆動力選択手段で前記第２目標駆動力が
選択されているとき、前記吸排気系の診断手段を禁止す
る診断禁止手段を備えたことを特徴とする車両の制御装
置。
【請求項２】運転者の要求とは独立して車両の運転状
態に応じて内燃機関の目標駆動力を算出する第２目標駆
動力算出手段と、前記第２目標駆動力算出手段で算出さ
れた第２目標駆動力に基づいて内燃機関の実際の駆動力
を制御する駆動力制御手段と、内燃機関の吸排気系のセ
ンサまたは制御装置の故障や劣化を診断する吸排気系の
診断手段と、前記第２目標駆動力で内燃機関が駆動され
ているとき、前記吸排気系の診断手段を禁止する診断禁
止手段を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】前記吸排気系の診断手段を禁止する診断
禁止手段は、内燃機関が前記第２目標駆動力で駆動され
ている間、前記第２目標駆動力での駆動が開始されてか
ら所定時間経過した後から第２目標駆動力での駆動が終
了するまでの間、前記第２目標駆動力での駆動が開始さ
れた時から前記第２目標駆動力の駆動が終了してから所
定時間経過するまでの間、のいずれか１つまたは複数の
間に診断を禁止することを特徴とする請求項１または２
記載の車両の制御装置。
【請求項４】前記吸排気系の診断手段は、ＥＧＲ診断
手段、スワールコントロールバルブ診断手段、触媒診断
手段、酸素センサ診断手段、空燃比センサ診断手段、Ｎ
Ｏｘセンサ診断手段、ＣＯセンサ診断手段、ＨＣセンサ
診断手段、のいずれか１つまたは複数の診断手段である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載
の車両の制御装置。
【請求項５】前記第２目標駆動力算出手段で算出され
る目標駆動力は、ブレーキ制御手段、車間距離制御手
段、定速度走行制御手段、自動変速機制御手段、トラク
ションコントロール制御手段、車両安定化手段のいずれ
か１つまたは複数の目標駆動力であることを特徴とする
請求項１乃至４にいずれか一項に記載の車両の制御装
置。