JP2009127549A - Engine control unit - Google Patents

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control unit capable of lowering the possibility of the erroneous determination of an abnormality in an air intake mechanism for adjusting the amount of air taken into an engine. <P>SOLUTION: An opening rate difference calculation part 1130 calculates an opening rate difference DIF that is an absolute value of the difference between a required throttle opening rate TH(D) and an actual throttle opening rate TH. A threshold calculation part 1140 calculates a determination threshold DET of the opening rate difference DIF based on the engine rotational number NE and the required throttle opening rate TH(D). The variation of the throttle opening rate to obtain the predetermined torque variation becomes larger in the higher torque range of the engine and becomes smaller in the lower torque range of the engine. The determination part 1150 determines that the intake mechanism (intake system) including a throttle valve 102 is abnormal when the opening differential rate DIF is larger than the determination threshold DET. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はエンジンの制御装置に関し、特に、エンジンの目標トルクが算出され、この目標トルクに基づいてエンジンに吸入される空気量を調整する技術に関する。   The present invention relates to an engine control device, and more particularly to a technique for calculating a target torque of an engine and adjusting an air amount taken into the engine based on the target torque.

従来より、エンジンの目標トルクを算出し、この目標トルクを実現するようにスロットル開度を制御して、エンジンに吸入される空気量を調整する技術が提案されている。特開平2−147439号公報(特許文献1)に記載の車両用自動走行制御装置は、目標の車速や目標の加速度に基づいて目標トルクを設定し、この目標トルクに応じてエンジンのスロットル開度を設定しうる制御部を備える。この車両用自動走行制御装置は、さらに、制御部により設定されたスロットル開度に応じてスロットルアクチュエータを通じてスロットル弁を駆動しうるスロットル弁回動部と、上記スロットル弁の実開度を検出するスロットル開度検出部と、上記の設定されたスロットル開度と、上記のスロットル弁の実開度とに基づいて上記スロットルアクチュエータの作動に異常があるか否かを判定しうるスロットルアクチュエータ異常判定手段とを備える。このスロットルアクチュエータ異常判定手段は、目標スロットル開度と実開度との間に一定量以上の差があると判断すると、スロットルアクチュエータの作動に異常があると判断する。
特開平2−147439号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique has been proposed in which a target torque of an engine is calculated and a throttle opening is controlled so as to realize the target torque, thereby adjusting the amount of air taken into the engine. Japanese Patent Laid-Open No. 2-147439 (Patent Document 1) describes an automatic travel control device for a vehicle that sets a target torque based on a target vehicle speed and a target acceleration, and the throttle opening of an engine according to the target torque. The control part which can set is provided. The vehicle automatic travel control apparatus further includes a throttle valve rotating unit that can drive a throttle valve through a throttle actuator in accordance with a throttle opening set by the control unit, and a throttle that detects an actual opening of the throttle valve. An opening detection unit, a throttle actuator abnormality determining means capable of determining whether or not the operation of the throttle actuator is abnormal based on the set throttle opening and the actual opening of the throttle valve; Is provided. If the throttle actuator abnormality determining means determines that there is a difference of a certain amount or more between the target throttle opening and the actual opening, it determines that the operation of the throttle actuator is abnormal.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-147439

ところで、エンジンの特性上、高トルク領域では、スロットル開度を大きく変化させても、エンジンの出力トルクの変化量は小さい。なお高トルク領域ではエンジン回転数に対するトルクの変化量も小さい。   By the way, due to the characteristics of the engine, in the high torque region, even if the throttle opening is greatly changed, the amount of change in the engine output torque is small. In the high torque region, the amount of change in torque with respect to the engine speed is small.

特開平2−147439号公報に記載の異常判定方法は、目標スロットル開度と実開度との差が一定量以上になるとスロットルアクチュエータが異常であると判定する方法である。しかしこの方法によれば、実トルクを目標トルクに近づける制御が高トルク領域において実行された場合、目標トルクを得るためのスロットル開度として予め決定された要求スロットル開度と、実トルクが得られたときの実スロットル開度との差が基準値を上回る可能性が高くなる。   The abnormality determination method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-147439 is a method for determining that the throttle actuator is abnormal when the difference between the target throttle opening and the actual opening exceeds a certain amount. However, according to this method, when the control to bring the actual torque closer to the target torque is executed in the high torque region, the required throttle opening that is predetermined as the throttle opening for obtaining the target torque and the actual torque are obtained. There is a high possibility that the difference from the actual throttle opening at this time exceeds the reference value.

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンに吸入される空気量を調整するための吸気機構の異常判定に誤りが生じる可能性を低くすることが可能なエンジンの制御装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the possibility of an error occurring in the abnormality determination of the intake mechanism for adjusting the amount of air taken into the engine. It is to provide an engine control device capable of performing the above.

本発明は要約すれば、車両に搭載され、かつスロットルバルブを含む吸気機構によりその吸入空気量が調整されるエンジンの制御装置である。制御装置は、車両の運転状態に基づいて、車両の目標トルクを設定するトルク設定部と、目標トルクに基づいて、スロットルバルブの目標開度を算出する第1の算出部と、スロットルバルブの実開度が目標開度となるように実開度を調整する調整部と、実開度を検出する検出部と、検出部により検出された実開度と、目標開度との差の絶対値を判定対象値として算出する第2の算出部と、目標開度とエンジンのエンジン回転数とに基づいて、判定対象値の判定しきい値を算出する第3の算出部と、判定対象値が判定しきい値を上回る場合に、吸気機構が異常であると判定する判定部とを備える。   In summary, the present invention is an engine control device that is mounted on a vehicle and whose intake air amount is adjusted by an intake mechanism including a throttle valve. The control device includes: a torque setting unit that sets a target torque of the vehicle based on a driving state of the vehicle; a first calculation unit that calculates a target opening of the throttle valve based on the target torque; The absolute value of the difference between the adjustment unit that adjusts the actual opening so that the opening becomes the target opening, the detection unit that detects the actual opening, the actual opening detected by the detection unit, and the target opening A second calculation unit that calculates the determination target value, a third calculation unit that calculates a determination threshold value of the determination target value based on the target opening and the engine speed of the engine, and the determination target value And a determination unit that determines that the intake mechanism is abnormal when the determination threshold is exceeded.

好ましくは、第3の算出部は、エンジン回転数が大きいほど判定しきい値が大きくなるように予め定められた関係に従って、判定しきい値を算出する。   Preferably, the third calculation unit calculates the determination threshold according to a predetermined relationship such that the determination threshold increases as the engine speed increases.

好ましくは、第3の算出部は、エンジン回転数を一定として目標開度を変化させた場合において、目標開度が大きいほど判定しきい値が大きくなるように予め定められた関係に従って、判定しきい値を算出する。   Preferably, the third calculation unit makes a determination according to a predetermined relationship such that the determination threshold value increases as the target opening degree increases when the target opening degree is changed while the engine speed is constant. Calculate the threshold.

本発明によれば、エンジンに吸入される空気量を調整する吸気機構の異常判定に誤りが生じる可能性を低くすることを可能にする。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to make low possibility that an error will arise in the abnormality determination of the intake mechanism which adjusts the air quantity suck | inhaled by an engine.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。なお、本発明は、歯車式変速機構を有する自動変速機に限定されるものではなく、たとえばベルト式などの無段変速機であってもよい。また、歯車式変速機構は、遊星歯車から構成されるものであってもよく、常時噛み合い式の歯車から構成されるものであってもよい。   With reference to FIG. 1, a power train of a vehicle including a control device according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the automatic transmission is described as an automatic transmission having a gear-type transmission mechanism that includes a torque converter as a fluid coupling. Note that the present invention is not limited to an automatic transmission having a gear-type transmission mechanism, and may be a continuously variable transmission such as a belt type. The gear-type speed change mechanism may be constituted by a planetary gear or may be constituted by a constantly meshing gear.

図1に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン100と、トルクコンバータ200と、自動変速機300と、ECU(Electronic Control Unit)1000とを備える。   As shown in FIG. 1, the vehicle power train includes an engine 100, a torque converter 200, an automatic transmission 300, and an ECU (Electronic Control Unit) 1000.

エンジン100に吸入される空気量は、スロットルバルブ102により調整される。また、吸気管内に生じる圧力変動による脈動効果を有効に利用し、エンジン100のトルクアップを図るため、可変吸気システムが設けられる。   The amount of air taken into engine 100 is adjusted by throttle valve 102. In addition, a variable intake system is provided to effectively use the pulsation effect caused by pressure fluctuations generated in the intake pipe and to increase the torque of engine 100.

可変吸気システムにおいては、ACIS(Acoustic Control Induction System)バルブ104により、脈動流の周期に合わせて有効吸気管長が2段階に切替えられる。ACISバルブ104の開閉は、スロットル開度や目標トルクに応じて制御される。   In the variable intake system, an ACIS (Acoustic Control Induction System) valve 104 switches the effective intake pipe length in two stages in accordance with the period of the pulsating flow. The opening and closing of the ACIS valve 104 is controlled according to the throttle opening and the target torque.

たとえばスロットル開度または目標トルクが大きい高負荷時においては、有効吸気管長が長くなるようにACISバルブ104が制御される。一方、スロットル開度または目標トルクが小さい低負荷時においては、有効吸気管長が短くなるようにACISバルブ104が制御される。   For example, when the throttle opening or the target torque is large and the load is high, the ACIS valve 104 is controlled so that the effective intake pipe length becomes long. On the other hand, when the throttle opening or the target torque is small and the load is low, the ACIS valve 104 is controlled so that the effective intake pipe length is shortened.

さらに、エンジン100の気筒に充填される空気量、すなわちエンジン100の出力トルクは、可変バルブタイミング機構106により、吸気バルブ108や排気バルブ110の開閉タイミングを変更することにより調整される。吸気バルブ108や排気バルブ110の開閉タイミングは、スロットル開度に応じて制御される。   Further, the amount of air charged into the cylinder of engine 100, that is, the output torque of engine 100, is adjusted by changing the opening / closing timing of intake valve 108 and exhaust valve 110 by variable valve timing mechanism 106. The opening / closing timing of the intake valve 108 and the exhaust valve 110 is controlled according to the throttle opening.

たとえば、スロットル開度に応じて、すなわち負荷に応じて吸気バルブ108と排気バルブ110とのオーバーラップ量を調整したり、吸気バルブ108の閉じタイミングを調整したりすることにより、気筒内に充填される空気量や内部EGR(Engine Gas Recirculation)量などが調整され、エンジン100の出力トルクがきめ細かく制御される。   For example, the cylinder is filled by adjusting the overlap amount of the intake valve 108 and the exhaust valve 110 according to the throttle opening, that is, depending on the load, or adjusting the closing timing of the intake valve 108. The amount of air and internal EGR (Engine Gas Recirculation) are adjusted, and the output torque of the engine 100 is finely controlled.

エンジン100の出力軸は、トルクコンバータ200の入力軸に接続される。エンジン100とトルクコンバータ200とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン100の出力軸回転数NE(エンジン回転数NE)とトルクコンバータ200の入力軸回転数(ポンプ回転数)とは同じである。   The output shaft of engine 100 is connected to the input shaft of torque converter 200. Engine 100 and torque converter 200 are connected by a rotating shaft. Therefore, output shaft rotational speed NE (engine rotational speed NE) of engine 100 detected by the engine rotational speed sensor and input shaft rotational speed (pump rotational speed) of torque converter 200 are the same.

トルクコンバータ200は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチと、入力軸側のポンプ羽根車と、出力軸側のタービン羽根車と、ワンウェイクラッチを有しトルク増幅機能を発現するステータとから構成される。トルクコンバータ200と自動変速機300とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ200の出力軸回転数NT(タービン回転数NT)は、タービン回転数センサにより検知される。自動変速機300の出力軸回転数NOUTは、出力軸回転数センサにより検知される。   The torque converter 200 has a lock-up clutch that directly connects the input shaft and the output shaft, a pump impeller on the input shaft side, a turbine impeller on the output shaft side, and a one-way clutch, and exhibits a torque amplification function. It consists of a stator. Torque converter 200 and automatic transmission 300 are connected by a rotating shaft. The output shaft rotational speed NT (turbine rotational speed NT) of the torque converter 200 is detected by a turbine rotational speed sensor. The output shaft rotational speed NOUT of the automatic transmission 300 is detected by an output shaft rotational speed sensor.

このような自動変速機300は、その内部に複数の摩擦要素であるクラッチやブレーキを備える。予め定められた作動表に基づいて、摩擦要素であるクラッチ要素(たとえばクラッチC1〜C4)や、ブレーキ要素(たとえばブレーキB1〜B4)、ワンウェイクラッチ要素(たとえばワンウェイクラッチF0〜F3)が、要求された各ギヤ段に対応して、係合および解放されるように油圧回路が制御される。自動変速機300の変速ポジション(シフトポジション)には、パーキング(P)ポジション、後進走行(R)ポジション、ニュートラル(N)、前進走行(D)ポジションがある。   Such an automatic transmission 300 includes a plurality of friction elements such as clutches and brakes. Based on a predetermined operation table, clutch elements (for example, clutches C1 to C4) that are friction elements, brake elements (for example, brakes B1 to B4), and one-way clutch elements (for example, one-way clutches F0 to F3) are required. The hydraulic circuit is controlled so as to be engaged and released corresponding to each gear stage. Shift positions (shift positions) of the automatic transmission 300 include a parking (P) position, a reverse travel (R) position, a neutral (N), and a forward travel (D) position.

これらのパワートレーンを制御するECU1000は、エンジン100を制御するエンジンECU1010と、自動変速機300を制御するECT(Electronic Controlled Transmission)_ECU1020とを含む。   The ECU 1000 that controls these power trains includes an engine ECU 1010 that controls the engine 100 and an ECT (Electronic Controlled Transmission) _ECU 1020 that controls the automatic transmission 300.

本実施の形態において、ECU1000は、エンジン回転数やアクセル開度などに基づいて、エンジン100の目標トルクとしての要求トルクを算出し、この要求トルクを実現するようにエンジン100のスロットルバルブ102を制御する。   In the present embodiment, ECU 1000 calculates a required torque as a target torque of engine 100 based on the engine speed, the accelerator opening, and the like, and controls throttle valve 102 of engine 100 to realize this required torque. To do.

ECU1000が算出した要求トルクに基づいて、ECU1000のエンジンECU1010がスロットルバルブ102の目標開度としての要求スロットル開度を算出し、スロットル開度が要求スロットル開度になるようにスロットルバルブ102を制御する。   Based on the required torque calculated by the ECU 1000, the engine ECU 1010 of the ECU 1000 calculates the required throttle opening as the target opening of the throttle valve 102, and controls the throttle valve 102 so that the throttle opening becomes the required throttle opening. .

エンジンECU1010は、さらに、スロットルバルブ102の実際の開度(実スロットル開度)を示す信号を受信する。エンジンECU1010は、要求スロットル開度と実スロットル開度との差が判定しきい値を超える場合に、吸気系に異常が生じたと判断するとともに異常時処理を実行する。   Engine ECU 1010 further receives a signal indicating the actual opening (actual throttle opening) of throttle valve 102. When the difference between the required throttle opening and the actual throttle opening exceeds the determination threshold, engine ECU 1010 determines that an abnormality has occurred in the intake system and executes an abnormality process.

ECT_ECU1020には、出力軸回転数センサにて検知された出力軸回転数NOUTを表わす信号が入力される。また、ECT_ECU1020には、エンジンECU1010から、エンジン回転数センサにて検知されたエンジン回転数NEを表わすエンジン回転数信号が入力される。   ECT_ECU 1020 receives a signal representing output shaft rotational speed NOUT detected by the output shaft rotational speed sensor. ECT_ECU 1020 receives an engine speed signal representing engine speed NE detected by the engine speed sensor from engine ECU 1010.

これら回転数センサは、トルクコンバータ200の入力軸、トルクコンバータ200の出力軸および自動変速機300の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ200の入力軸、トルクコンバータ200の出力軸および自動変速機300の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。   These rotation speed sensors are provided to face the teeth of the rotation detection gear attached to the input shaft of torque converter 200, the output shaft of torque converter 200, and the output shaft of automatic transmission 300. These rotational speed sensors are sensors that can detect slight rotations of the input shaft of the torque converter 200, the output shaft of the torque converter 200, and the output shaft of the automatic transmission 300. This is a sensor using a magnetoresistive element.

ECT_ECU1020は、トルクコンバータ200のロックアップクラッチ制御信号を出力する。このロックアップクラッチ制御信号に基づいて、ロックアップクラッチの係合圧が制御される。また、ECT_ECU1020は、自動変速機300にソレノイド制御信号を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、自動変速機300の油圧回路のリニアソレノイドバルブやオンオフソレノイドバルブなどが制御され、所定の変速ギヤ段(たとえば第1速〜第5速)を構成するように、摩擦係合要素が係合および解放されるように制御される。   ECT_ECU 1020 outputs a lockup clutch control signal for torque converter 200. Based on this lockup clutch control signal, the engagement pressure of the lockup clutch is controlled. The ECT_ECU 1020 outputs a solenoid control signal to the automatic transmission 300. Based on this solenoid control signal, the linear solenoid valve, the on-off solenoid valve, etc. of the hydraulic circuit of the automatic transmission 300 are controlled, and friction is established so as to constitute a predetermined speed gear stage (for example, first speed to fifth speed). The engagement element is controlled to be engaged and released.

また、ECT_ECU1020には、アクセル開度センサ2100から運転者により操作されたアクセルペダル2102の開度(アクセル開度)を表わす信号が、車速センサ2200から車速を表わす信号が、それぞれ入力される。ECT_ECU1020は、アクセル開度センサ2100から送信された信号に基づいて、アクセル開度の変化率を検出する。また、ECU1000は、各種データやプログラムが記憶されたメモリを有する。なお、アクセル開度の代わりに、その他、アクセルペダル2102の踏力を検出してもよい。同様に、アクセル開度の変化率の代わりに、その他、アクセルペダル2102の踏力の変化率を検出してもよい。なお、アクセル開度を表わす信号は、エンジンECU1010にも入力される。   The ECT_ECU 1020 is supplied with a signal representing the opening (accelerator opening) of the accelerator pedal 2102 operated by the driver from the accelerator opening sensor 2100 and a signal representing the vehicle speed from the vehicle speed sensor 2200. The ECT_ECU 1020 detects the change rate of the accelerator opening based on the signal transmitted from the accelerator opening sensor 2100. ECU 1000 has a memory in which various data and programs are stored. In addition, instead of the accelerator opening, the depression force of the accelerator pedal 2102 may be detected. Similarly, instead of the change rate of the accelerator opening, the change rate of the depression force of the accelerator pedal 2102 may be detected. A signal representing the accelerator opening is also input to engine ECU 1010.

エンジンECU1010とECT_ECU1020とは、相互に信号を送受信する。本実施の形態において、エンジンECU1010は、自動変速機300を制御するために用いられる実エンジン正味トルクを算出し、ECT_ECU1020に送信する。ECT_ECU1020は、エンジンECU1010から送信された実エンジン正味トルクを用いて、自動変速機300を制御する。   Engine ECU 1010 and ECT_ECU 1020 transmit and receive signals to and from each other. In the present embodiment, engine ECU 1010 calculates an actual net engine torque used for controlling automatic transmission 300 and transmits it to ECT_ECU 1020. The ECT_ECU 1020 controls the automatic transmission 300 using the actual net engine torque transmitted from the engine ECU 1010.

図2は、本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の機能ブロック図である。図2を参照して、エンジンECU1010は、要求トルク算出部1110と、要求スロットル開度算出部1120と、開度差算出部1130と、しきい値算出部1140と、判定部1150と、異常時処理部1160とを含む。   FIG. 2 is a functional block diagram of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, engine ECU 1010 includes a required torque calculation unit 1110, a required throttle opening calculation unit 1120, an opening difference calculation unit 1130, a threshold value calculation unit 1140, a determination unit 1150, and an abnormal time. And a processing unit 1160.

スロットルバルブ102は、開度制御部120によりその開度が制御される。開度制御部120は、駆動部122と、開度検出部124とを含む。   The opening degree of the throttle valve 102 is controlled by the opening degree control unit 120. The opening degree control unit 120 includes a drive unit 122 and an opening degree detection unit 124.

要求トルク算出部1110は、アクセル開度センサ2100からアクセル開度ACCを示す信号を受けるとともに、エンジン回転数センサ130からエンジン回転数NEを示す信号を受ける。アクセル開度ACCおよびエンジン回転数NEは車両の運転状況に関する情報に含まれる。要求トルク算出部1110は、これらの信号に基づいて、エンジン100の要求トルク(エンジン100の目標トルク)T(D)を算出する。なおエンジン100の要求トルクは、たとえば実験等により予め求められたマップに基づいて算出される。   Requested torque calculation unit 1110 receives a signal indicating accelerator opening degree ACC from accelerator opening sensor 2100 and a signal indicating engine speed NE from engine speed sensor 130. The accelerator opening ACC and the engine speed NE are included in the information related to the driving situation of the vehicle. Requested torque calculation unit 1110 calculates required torque of engine 100 (target torque of engine 100) T (D) based on these signals. It should be noted that the required torque of engine 100 is calculated based on a map obtained in advance by experiments or the like.

要求スロットル開度算出部1120は、要求トルクT(D)に基づいて、目標開度としての要求スロットル開度TH(D)を算出する。要求スロットル開度TH(D)は、実験等により予め求められたマップを用いて算出される。   The required throttle opening calculation unit 1120 calculates a required throttle opening TH (D) as a target opening based on the required torque T (D). The required throttle opening TH (D) is calculated using a map obtained in advance by experiments or the like.

駆動部122は、要求スロットル開度算出部1120から要求スロットル開度TH(D)を示す信号を受けるとともに、実スロットル開度がその要求スロットル開度TH(D)になるようにスロットルバルブ102を制御する。開度検出部124はスロットルバルブ102の実スロットル開度を検出して、その検出した実スロットル開度THを開度差算出部1130に送信する。   The driving unit 122 receives a signal indicating the required throttle opening TH (D) from the required throttle opening calculating unit 1120 and controls the throttle valve 102 so that the actual throttle opening becomes the required throttle opening TH (D). Control. The opening detection unit 124 detects the actual throttle opening of the throttle valve 102 and transmits the detected actual throttle opening TH to the opening difference calculation unit 1130.

開度差算出部1130は、要求スロットル開度TH(D)と、実スロットル開度THとの差の絶対値である開度差DIFを算出する。   The opening difference calculation unit 1130 calculates an opening difference DIF that is an absolute value of a difference between the required throttle opening TH (D) and the actual throttle opening TH.

しきい値算出部1140は、エンジン回転数NEおよび要求スロットル開度TH(D)に基づいて、開度差DIFの判定しきい値DETを算出する。   The threshold calculation unit 1140 calculates a determination threshold DET for the opening difference DIF based on the engine speed NE and the required throttle opening TH (D).

判定部1150は、開度差DIFが判定しきい値DETより大きいか否かを判定する。開度差DIFが判定しきい値DETより大きい場合、判定部1150は、スロットルバルブ102を含む吸気機構(吸気系)が異常であると判定する。一方、開度差DIFが判定しきい値DET以下である場合、判定部1150は、吸気機構(吸気系)が正常であると判定する。判定部1150は、吸気機構(吸気系)が異常であると判定した場合にはその判定結果を異常時処理部1160に出力する。   The determination unit 1150 determines whether or not the opening degree difference DIF is greater than the determination threshold value DET. When the opening degree difference DIF is larger than the determination threshold value DET, the determination unit 1150 determines that the intake mechanism (intake system) including the throttle valve 102 is abnormal. On the other hand, when opening degree difference DIF is equal to or smaller than determination threshold value DET, determination unit 1150 determines that the intake mechanism (intake system) is normal. If the determination unit 1150 determines that the intake mechanism (intake system) is abnormal, the determination unit 1150 outputs the determination result to the abnormality processing unit 1160.

なお、吸気系の異常とは、たとえばスロットルバルブの異常である。ただし、吸気系の異常は、スロットルバルブの異常のみに限定されず、たとえばACISバルブの異常および/または吸気バルブ108の開閉タイミングの異常を含んでいてもよい。   The abnormality in the intake system is, for example, an abnormality in the throttle valve. However, the abnormality in the intake system is not limited to the abnormality in the throttle valve, and may include, for example, an abnormality in the ACIS valve and / or an abnormality in the opening / closing timing of the intake valve 108.

異常時処理部1160は、判定部1150による判定結果を受けて異常時処理を実行する。異常時処理の一例を以下に示す。たとえば異常時処理部1160は、要求スロットル開度算出部1120に対して、要求スロットル開度TH(D)の算出を一時的に中止するよう指示する。また、たとえば異常時処理部1160は、駆動部122に対して、スロットルバルブ102の開閉を中止するための指示を送る。   The abnormal time processing unit 1160 receives the determination result from the determination unit 1150 and executes the abnormal time processing. An example of processing at the time of abnormality is shown below. For example, the abnormal time processing unit 1160 instructs the required throttle opening degree calculation unit 1120 to temporarily stop the calculation of the required throttle opening degree TH (D). Further, for example, the abnormality time processing unit 1160 sends an instruction for stopping the opening / closing of the throttle valve 102 to the driving unit 122.

本実施の形態では、エンジンの制御装置は、エンジンECU1010と、開度制御部120とを含む。次に、図5を参照しながら、本実施の形態に係るエンジンの制御装置の処理をより詳細に説明する。なお図5に示す処理は、たとえば一定の時間ごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   In the present embodiment, the engine control device includes an engine ECU 1010 and an opening degree control unit 120. Next, the processing of the engine control apparatus according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG. The process shown in FIG. 5 is called and executed from the main routine at regular intervals, for example.

図5および図2を参照して、処理が開始されると、ステップS1において、要求トルク算出部1110は、エンジン回転数NEおよびアクセル開度ACCを取得する。そして要求トルク算出部1110は、取得したエンジン回転数NEおよびアクセル開度ACCに基づいて要求トルクT(D)を算出する。   With reference to FIGS. 5 and 2, when the process is started, in step S <b> 1, required torque calculation unit 1110 obtains engine speed NE and accelerator opening ACC. Then, the required torque calculator 1110 calculates the required torque T (D) based on the acquired engine speed NE and accelerator opening ACC.

ステップS2において、要求スロットル開度算出部1120は、要求トルクT(D)に基づいて要求スロットル開度TH(D)を算出する。   In step S2, the required throttle opening degree calculation unit 1120 calculates the required throttle opening degree TH (D) based on the required torque T (D).

ステップS3において、しきい値算出部1140は、要求スロットル開度TH(D)およびエンジン回転数NEに基づいて、判定しきい値DETを算出する。   In step S3, the threshold value calculation unit 1140 calculates a determination threshold value DET based on the required throttle opening TH (D) and the engine speed NE.

図3は、エンジン回転数とエンジンの出力トルクとの関係を示す図である。図3に示されるように、スロットル開度が同一の場合にはエンジン回転数NEが高くなるほどトルク変化量が小さくなる。また、あるトルク変化量を得るためのスロットル開度の変化量は、出力トルクが高くなるほど大きくなる。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the engine speed and the engine output torque. As shown in FIG. 3, when the throttle opening is the same, the torque change amount decreases as the engine speed NE increases. Further, the amount of change in the throttle opening for obtaining a certain amount of torque change increases as the output torque increases.

このため、しきい値算出部1140は、図4に示すマップを記憶する。図4に示されるように、マップには、要求スロットル開度TH(D)をパラメータとする、エンジン回転数に対する判定しきい値の対応関係が定義されている。なお、図4には代表的に要求スロットル開度TH(D)が相対的に大きい場合(たとえばTH(D)=80%)および要求スロットル開度TH(D)が相対的に小さい場合(たとえばTH(D)=5%)の各場合におけるエンジン回転数と判定しきい値の対応関係が示される。   For this reason, the threshold value calculation unit 1140 stores the map shown in FIG. As shown in FIG. 4, the map defines a correspondence relationship of the determination threshold value with respect to the engine speed, with the required throttle opening TH (D) as a parameter. FIG. 4 typically shows a case where the required throttle opening TH (D) is relatively large (for example, TH (D) = 80%) and a case where the required throttle opening TH (D) is relatively small (for example, The correspondence relationship between the engine speed and the determination threshold value in each case of TH (D) = 5%) is shown.

なお図4に示すマップは実験などにより予め求められる。また、図4に示すマップは一例であってこれに限られるものではない。   The map shown in FIG. 4 is obtained in advance by experiments or the like. Further, the map shown in FIG. 4 is an example, and the present invention is not limited to this.

しきい値算出部1140は、図4に示すマップと、エンジン回転数NEと、要求スロットル開度TH(D)とから判定しきい値DETを算出する。   The threshold value calculation unit 1140 calculates a determination threshold value DET from the map shown in FIG. 4, the engine speed NE, and the required throttle opening TH (D).

ステップS3の処理が終了すると、ステップS4の処理が実行される。ステップS4において、開度検出部124は、スロットルバルブ102の実スロットル開度THを検出する。開度差算出部1130は、開度検出部124から実スロットル開度THを取得する。   When the process of step S3 ends, the process of step S4 is executed. In step S4, the opening degree detection unit 124 detects the actual throttle opening degree TH of the throttle valve 102. The opening degree difference calculation unit 1130 acquires the actual throttle opening degree TH from the opening degree detection unit 124.

ステップS5において、開度差算出部1130は、要求スロットル開度算出部1120から要求スロットル開度TH(D)を取得するとともに判定しきい値算出部1140から判定しきい値DETを取得する。そして開度差算出部1130は、要求スロットル開度TH(D)と実スロットル開度THとの差の絶対値である開度差DIFを算出し、開度差DIFが判定しきい値DETよりも大か否かを判定する。   In step S <b> 5, the opening degree difference calculation unit 1130 acquires the required throttle opening degree TH (D) from the required throttle opening degree calculation unit 1120 and acquires the determination threshold value DET from the determination threshold value calculation unit 1140. Then, the opening degree difference calculating unit 1130 calculates an opening degree difference DIF that is an absolute value of the difference between the requested throttle opening degree TH (D) and the actual throttle opening degree TH, and the opening degree difference DIF is determined from the determination threshold value DET. It is determined whether it is too large.

開度差DIFが判定しきい値DET以下の場合(ステップS5においてNOの場合)、全体の処理はメインルーチンに戻される。一方、開度差DIFが判定しきい値DETより大きい場合(ステップS5においてYESの場合)、判定部1150は、スロットルバルブ102を含む吸気機構(吸気系)が異常であると判定し、その判定結果を異常時処理部1160に出力する。異常時処理部1160は、判定部1150の判定結果に応じて異常時処理を実行する(ステップS6)。ステップS6の処理が終了すると、全体の処理はメインルーチンに戻される。   If opening degree difference DIF is equal to or smaller than determination threshold value DET (NO in step S5), the entire process is returned to the main routine. On the other hand, when opening degree difference DIF is larger than determination threshold value DET (YES in step S5), determination unit 1150 determines that the intake mechanism (intake system) including throttle valve 102 is abnormal, and the determination The result is output to the abnormal time processing unit 1160. The abnormal time processing unit 1160 executes abnormal time processing according to the determination result of the determination unit 1150 (step S6). When the process of step S6 ends, the entire process is returned to the main routine.

再び図3を参照して、あるトルク変化量を得るためのスロットル開度の変化量は高トルク領域では大きくなるのに対し、低トルク領域では小さくなる。このためトルク領域に関係なく、判定しきい値を一定に定めた場合には、次のような状態が生じる可能性がある。   Referring to FIG. 3 again, the amount of change in the throttle opening for obtaining a certain amount of torque change increases in the high torque region, but decreases in the low torque region. For this reason, when the determination threshold value is set constant regardless of the torque region, the following state may occur.

まず、高トルク領域では、所定のトルク変化量を得るためのスロットル開度の変化量が大きくなる。たとえば実トルクを要求トルクに近づけるためには、実スロットル開度を大きく変化させることが必要になる。このため、吸気系が正常であっても開度差DIFが判定しきい値を越える可能性が高くなる。   First, in the high torque region, the amount of change in the throttle opening for obtaining a predetermined amount of torque change increases. For example, in order to bring the actual torque closer to the required torque, it is necessary to greatly change the actual throttle opening. For this reason, there is a high possibility that the opening degree difference DIF exceeds the determination threshold even if the intake system is normal.

一方、高トルク領域でのスロットル開度の変化量とトルクの変化量との関係から所定の判定しきい値を定めた場合、その判定しきい値が大きな値となる可能性が高い。この場合には低トルク領域において吸気系の異常を判定できなくなる可能性がある。たとえば要求トルクおよびエンジン回転数NEからある要求スロットル開度(たとえば10%)が算出されたものの、吸気系の異常によって実スロットル開度が0%になったとする。しかしながら開度差DIF(この場合には10%)が判定しきい値以下であれば、吸気系が正常であると判定される。すなわち誤判定が生じる。   On the other hand, when a predetermined determination threshold is determined from the relationship between the amount of change in throttle opening and the amount of change in torque in the high torque region, the determination threshold is likely to be a large value. In this case, there is a possibility that the abnormality of the intake system cannot be determined in the low torque region. For example, it is assumed that a certain required throttle opening (for example, 10%) is calculated from the required torque and the engine speed NE, but the actual throttle opening becomes 0% due to an abnormality in the intake system. However, if the opening degree difference DIF (in this case, 10%) is equal to or less than the determination threshold value, it is determined that the intake system is normal. That is, erroneous determination occurs.

本実施の形態では、図4のマップに従って判定しきい値DETが算出される。図4のマップにおいては、要求スロットル開度TH(D)によらず、エンジン回転数が大きくなるほど判定しきい値は大きくなる。つまり、高トルク領域では判定しきい値DETが大きくなり、低トルク領域では判定しきい値DETは小さくなる。   In the present embodiment, the determination threshold value DET is calculated according to the map of FIG. In the map of FIG. 4, the determination threshold value increases as the engine speed increases, regardless of the required throttle opening TH (D). That is, the determination threshold value DET increases in the high torque region, and the determination threshold value DET decreases in the low torque region.

これにより高トルク領域では実トルクを要求トルクに近づけるために、実スロットル開度が大きく変化しても、吸気系に異常が生じたと誤判定される可能性を小さくできる。一方、低トルク領域では、吸気系の異常により開度差DIFが大きくなった場合に、その異常を検知することができる。よって、本実施の形態によれば、吸気系の異常判定に誤りが生じる可能性を低くすることが可能になる。   As a result, since the actual torque is brought close to the required torque in the high torque region, the possibility of erroneous determination that an abnormality has occurred in the intake system can be reduced even if the actual throttle opening greatly changes. On the other hand, in the low torque region, when the opening degree difference DIF becomes large due to an abnormality in the intake system, the abnormality can be detected. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the possibility of an error in the abnormality determination of the intake system.

さらに、図4のマップは、同一のエンジン回転数では、要求スロットル開度が大きいほど判定しきい値が大きくなることを示している。図3に示されるように、同一のエンジン回転数であればスロットル開度が大きいほどエンジン回転数に対するトルク変化量が小さくなる。したがって、特に高エンジン回転数かつ高スロットル開度の場合において判定しきい値が大きくなるので、吸気系の異常判定に誤りが生じる可能性を低くすることが可能になる。   Further, the map of FIG. 4 shows that the determination threshold value increases as the required throttle opening increases at the same engine speed. As shown in FIG. 3, when the engine speed is the same, the torque variation with respect to the engine speed decreases as the throttle opening increases. Therefore, since the determination threshold value is increased particularly when the engine speed is high and the throttle opening is high, it is possible to reduce the possibility of an error in the intake system abnormality determination.

このように、本実施の形態によれば、トルク変化量が小さくなる場合、すなわちエンジン回転数が高回転数の場合、または要求スロットル開度が大きくなる場合には、判定しきい値を大きくし、エンジン回転数が低回転数かつ要求スロットル開度が小さい場合には判定しきい値を小さくする。これにより、エンジンに吸入される空気量を調整する調整機構(吸気系)の異常判定に誤りが生じる可能性を低くすることが可能になる。   Thus, according to the present embodiment, when the amount of torque change is small, that is, when the engine speed is high or when the required throttle opening is large, the determination threshold value is increased. When the engine speed is low and the required throttle opening is small, the determination threshold value is decreased. As a result, it is possible to reduce the possibility of an error occurring in the abnormality determination of the adjustment mechanism (intake system) that adjusts the amount of air taken into the engine.

さらに、本実施の形態によれば、このような誤判定が生じる可能性を低くすることによって、運転者の要求に応じたスロットル開度を実現することができるので、運転者の要求に応じた出力トルクを実現することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to realize the throttle opening degree according to the driver's request by reducing the possibility of such an erroneous determination, so that the driver's request is met. Output torque can be realized.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置を搭載した車両を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the vehicle carrying the engine control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るエンジンの制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus of the engine which concerns on embodiment of this invention. エンジン回転数とエンジンの出力トルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an engine speed and the output torque of an engine. しきい値算出部1140に記憶されるマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the map memorize | stored in the threshold value calculation part 1140. 本発明の形態に係るエンジンの制御装置が実行するスロットル開度の異常判定処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the abnormality determination process of the throttle opening which the control apparatus of the engine which concerns on the form of this invention performs.

符号の説明Explanation of symbols

100 エンジン、102 スロットルバルブ、104 ACISバルブ、106 可変バルブタイミング機構、108 吸気バルブ、110 排気バルブ、120 開度制御部、122 駆動部、124 開度検出部、130 エンジン回転数センサ、200 トルクコンバータ、300 自動変速機、1000 ECU、1010 エンジンECU、1020 ECT_ECU、1110 要求トルク算出部、1120 要求スロットル開度算出部、1130 開度差算出部、1140 しきい値算出部、1150 判定部、1160 異常時処理部、2100 アクセル開度センサ、2102 アクセルペダル、2200 車速センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Engine, 102 Throttle valve, 104 ACIS valve, 106 Variable valve timing mechanism, 108 Intake valve, 110 Exhaust valve, 120 Opening control part, 122 Driving part, 124 Opening detection part, 130 Engine speed sensor, 200 Torque converter , 300 automatic transmission, 1000 ECU, 1010 engine ECU, 1020 ECT_ECU, 1110 required torque calculation unit, 1120 required throttle opening calculation unit, 1130 opening difference calculation unit, 1140 threshold value calculation unit, 1150 determination unit, 1160 abnormality Time processing unit, 2100 accelerator opening sensor, 2102 accelerator pedal, 2200 vehicle speed sensor.

Claims (3)

車両に搭載され、かつスロットルバルブを含む吸気機構によりその吸入空気量が調整されるエンジンの制御装置であって、
前記車両の運転状態に基づいて、前記車両の目標トルクを設定するトルク設定部と、
前記目標トルクに基づいて、前記スロットルバルブの目標開度を算出する第1の算出部と、
前記スロットルバルブの実開度が前記目標開度となるように前記実開度を調整する調整部と、
前記実開度を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記実開度と、前記目標開度との差の絶対値を判定対象値として算出する第2の算出部と、
前記目標開度と前記エンジンのエンジン回転数とに基づいて、前記判定対象値の判定しきい値を算出する第3の算出部と、
前記判定対象値が前記判定しきい値を上回る場合に、前記吸気機構が異常であると判定する判定部とを備える、エンジンの制御装置。
An engine control device mounted on a vehicle and having an intake air amount adjusted by an intake mechanism including a throttle valve,
A torque setting unit for setting a target torque of the vehicle based on a driving state of the vehicle;
A first calculator that calculates a target opening of the throttle valve based on the target torque;
An adjusting unit that adjusts the actual opening so that the actual opening of the throttle valve becomes the target opening;
A detection unit for detecting the actual opening;
A second calculation unit that calculates an absolute value of a difference between the actual opening detected by the detection unit and the target opening as a determination target value;
A third calculation unit that calculates a determination threshold value of the determination target value based on the target opening and the engine speed of the engine;
An engine control device comprising: a determination unit that determines that the intake mechanism is abnormal when the determination target value exceeds the determination threshold value.
前記第3の算出部は、前記エンジン回転数が大きいほど前記判定しきい値が大きくなるように予め定められた関係に従って、前記判定しきい値を算出する、請求項1に記載のエンジンの制御装置。   The engine control according to claim 1, wherein the third calculation unit calculates the determination threshold according to a predetermined relationship such that the determination threshold increases as the engine speed increases. apparatus. 前記第3の算出部は、前記エンジン回転数を一定として前記目標開度を変化させた場合において、前記目標開度が大きいほど前記判定しきい値が大きくなるように予め定められた関係に従って、前記判定しきい値を算出する、請求項1または2に記載のエンジンの制御装置。   In the case where the target opening is changed with the engine speed being constant, the third calculation unit is configured according to a predetermined relationship such that the determination threshold value increases as the target opening increases. The engine control device according to claim 1, wherein the determination threshold value is calculated.
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