JP2020012384A - Electronic control device - Google Patents

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北斗 篠田
Hokuto Shinoda
北斗 篠田
藤井 義久
Yoshihisa Fujii
義久 藤井
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Abstract

To provide an electronic control device which can detect a failure of an actuator drive circuit in an earlier stage even if energization to an actuator is insufficient.SOLUTION: An electronic control device 102 comprises an actuator drive circuit 107 for switching energization and non-energization to an actuator 104, and a center arithmetic unit 108 for controlling the actuator 104 and the actuator drive circuit 107. The center arithmetic unit 108 comprises an actuator function abnormality detection part 110 for detecting a function abnormality of the actuator. When the function abnormality of the actuator is detected by the actuator function abnormality detection part 110, the control device controls the actuator drive circuit 107 so as to switch the energization and the non-energization to the actuator 104.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子制御装置に関し、特に車両の電子制御装置に関する。   The present invention relates to an electronic control device, and more particularly to an electronic control device for a vehicle.

車両の電子制御装置では、各種弁、燃料噴射装置、内燃機関等に備え付けられたアクチュエータを動作させる目的で、アクチュエータに対しての通電、非通電をFET(電界効果トランジスタ:Field Effect Transistor)でコントロールするアクチュエータ駆動回路が採用されている。このようなアクチュエータ駆動回路において、回路故障が発生すると、アクチュエータを所望の通り動作できなくなるので、アクチュエータ駆動回路における電気的故障、例えば電気結線の断線、天絡(電源側にショート)、地絡(アース側にショート)等の故障を検出する回路故障検出部を備える場合がある。   2. Description of the Related Art In an electronic control unit of a vehicle, energization and non-energization of an actuator are controlled by an FET (Field Effect Transistor) in order to operate an actuator provided in various valves, a fuel injection device, an internal combustion engine, and the like. Actuator drive circuit is employed. In such an actuator drive circuit, if a circuit failure occurs, the actuator cannot operate as desired. Therefore, an electrical failure in the actuator drive circuit, for example, disconnection of an electrical connection, short to power (short circuit to the power supply side), or ground fault ( There is a case where a circuit failure detection unit for detecting a failure such as a short circuit on the ground side is provided.

しかし、このようなアクチュエータ駆動回路に備わる回路故障検出部は、回路故障の検出可否がFETのオン/オフ状態に左右されている。例えば、FETをオンにしてアクチュエータに通電するときに、流れる電流を測定し、測定した電流が過電流であれば天絡故障を検出することができるが、FETをオフにするときに電流が流れないので、回路故障の検出ができなくなる。このため、FETをオンにする機会が少ないアクチュエータの場合(言い換えれば、アクチュエータへの通電が少ない場合)、上述の天絡故障等の回路故障を早期に検出することが困難になる。回路故障の早期検出が困難になると、回路故障によってアクチュエータの機能異常を引き起こし、アクチュエータが動作を行えなくなる問題が生じる。   However, in the circuit failure detection unit provided in such an actuator drive circuit, whether or not a circuit failure can be detected depends on the on / off state of the FET. For example, when the FET is turned on and the actuator is energized, the flowing current is measured, and if the measured current is an overcurrent, a short-to-power fault can be detected. Since there is no circuit failure, it becomes impossible to detect a circuit failure. For this reason, in the case of an actuator having a small chance of turning on the FET (in other words, in a case where the energization to the actuator is small), it is difficult to early detect a circuit failure such as the above-described short-to-power fault. If early detection of a circuit failure becomes difficult, the function failure of the actuator is caused by the circuit failure, and there is a problem that the actuator cannot operate.

このような問題を解決するために、アクチュエータ周辺に配置された各センサを利用し、センサによって検出された結果に基づいて回路故障を検出する方法が検討されている。例えば下記特許文献1には、車両の運転性能や排気性能に悪影響が出ないタイミングでFETのオン/オフ状態を回路故障検出用に制御することで、回路故障を早期に検出する方法が開示されている。   In order to solve such a problem, a method of using each sensor arranged around the actuator and detecting a circuit failure based on a result detected by the sensor has been studied. For example, Patent Literature 1 below discloses a method of detecting a circuit failure at an early stage by controlling the ON / OFF state of the FET for detecting a circuit failure at a timing at which the driving performance and the exhaust performance of the vehicle are not adversely affected. ing.

特開2010−121595号公報JP 2010-121595 A

しかしながら、アクチュエータによっては、車両の運転性能や排気性能に悪影響が出ないタイミングでFETを制御できる機会が少ないもの、全く無いものもあり得る。その結果、特許文献1に開示された方法を用いても、上述の問題を根本的に解決できない。   However, depending on the actuator, there may be few opportunities to control the FET at a timing when the driving performance and exhaust performance of the vehicle are not adversely affected, or there may be no actuator at all. As a result, even if the method disclosed in Patent Document 1 is used, the above problem cannot be fundamentally solved.

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、アクチュエータへの通電が少ない場合であっても、アクチュエータ駆動回路の故障を早期に検出できる電子制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a technical problem, and provides an electronic control device that can detect a failure in an actuator drive circuit at an early stage even when the power to the actuator is small. With the goal.

本発明に係る電子制御装置は、アクチュエータへの通電と非通電とを切り替えるアクチュエータ駆動回路と、前記アクチュエータ及び前記アクチュエータ駆動回路を制御する中央演算装置と、を備え、前記中央演算装置は、前記アクチュエータの機能異常を検出するアクチュエータ機能異常検出部を備え、前記アクチュエータ機能異常検出部により前記アクチュエータの機能異常を検出した場合に、前記アクチュエータへの通電と非通電とを切り替えるように前記アクチュエータ駆動回路を制御する。   An electronic control device according to the present invention includes: an actuator drive circuit that switches between energization and non-energization of an actuator; and a central processing unit that controls the actuator and the actuator drive circuit. An actuator function abnormality detection unit that detects a function abnormality of the actuator, and when the actuator function abnormality detection unit detects a function abnormality of the actuator, the actuator drive circuit switches between energization and non-energization of the actuator. Control.

本発明によれば、アクチュエータ機能異常検出部によりアクチュエータの機能異常を検出した場合に、中央演算装置はアクチュエータへの通電と非通電とを切り替えるようにアクチュエータ駆動回路を制御することで、アクチュエータへの通電機会を増やすことができる。このため、アクチュエータへの通電が少ない場合であっても、アクチュエータ駆動回路の故障を早期に検出することができる。   According to the present invention, when an actuator function abnormality detection unit detects an actuator function abnormality, the central processing unit controls the actuator drive circuit to switch between energization and non-energization of the actuator. The number of energizing opportunities can be increased. For this reason, even if the energization to the actuator is small, a failure in the actuator drive circuit can be detected early.

実施形態に係る電子制御装置を備えた制御システムを示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the control system provided with the electronic control unit concerning an embodiment. 制御対象装置である車両内燃機関を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vehicle internal combustion engine which is a control object apparatus. 電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of an electronic control unit. 電子制御装置の制御処理に関連するタイムチャートである。5 is a time chart related to control processing of the electronic control device.

以下、図面を参照して本発明に係る電子制御装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、後述するように、アクチュエータ機能異常検出部はアクチュエータの機能異常があるか否かを判定しており、機能異常があると判定した場合に、その機能異常を検出したことになる。従って、機能異常があると判定したことは機能異常を検出したことと同じ意味、機能異常がないと判定したことは機能異常を検出していないことと同じ意味である。   Hereinafter, an embodiment of an electronic control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, as described later, the actuator function abnormality detection unit determines whether or not there is a function abnormality of the actuator, and when it is determined that the function is abnormal, the function abnormality is detected. become. Therefore, determining that there is a functional abnormality has the same meaning as detecting a functional abnormality, and determining that there is no functional abnormality has the same meaning as not detecting a functional abnormality.

図1は実施形態に係る電子制御装置を備えた制御システムを示す構成図である。図1に示すように、制御システム100は、主に、制御対象装置101と、該制御対象装置101を制御する電子制御装置102とを備えている。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a control system including an electronic control device according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the control system 100 mainly includes a control target device 101 and an electronic control device 102 that controls the control target device 101.

制御対象装置101は、電源103、駆動回路の故障及び機能異常の検出対象であるアクチュエータ104、該アクチュエータ104に内蔵される電気的負荷105、及びアクチュエータ104の状況を検出するセンサ106によって構成されている。電源103の電源電圧は、例えば15Vである。   The control target device 101 includes a power supply 103, an actuator 104 that is a detection target of a failure and a malfunction of a drive circuit, an electric load 105 built in the actuator 104, and a sensor 106 that detects a state of the actuator 104. I have. The power supply voltage of the power supply 103 is, for example, 15V.

電子制御装置102は、アクチュエータ104への通電と非通電とを切り替えるアクチュエータ駆動回路107と、アクチュエータ104及びアクチュエータ駆動回路107を制御する中央演算装置108とを備えている。中央演算装置108は、更に、アクチュエータ104の機能異常を検出するアクチュエータ機能異常検出部110と、アクチュエータ駆動回路107の故障を検出するアクチュエータ駆動回路故障検出部111と、アクチュエータ駆動回路107の制御方式を切り替えるアクチュエータ制御切替部112と、アクチュエータ制御切替部112によって切り替えられる正常時アクチュエータ制御部113と回路故障検出用アクチュエータ制御部114とを備えている。   The electronic control unit 102 includes an actuator drive circuit 107 that switches between energization and non-energization of the actuator 104, and a central processing unit 108 that controls the actuator 104 and the actuator drive circuit 107. The central processing unit 108 further includes an actuator function abnormality detection unit 110 that detects a function abnormality of the actuator 104, an actuator drive circuit failure detection unit 111 that detects a failure of the actuator drive circuit 107, and a control method of the actuator drive circuit 107. An actuator control switching unit 112 to be switched, a normal actuator control unit 113 switched by the actuator control switching unit 112, and an actuator control unit 114 for circuit failure detection are provided.

ここでのアクチュエータ104の機能異常とは、アクチュエータ104の機能を発揮できないことを指しており、例えばアクチュエータがバルブであった場合、天絡等によるバルブの閉固着、バルブの詰まりによるバルブの開閉不能等が挙げられる。また、バルブの閉固着とは、バルブが閉弁状態で固着されること、言い換えればバルブを開弁させようとしても開弁できない状態を指す。   Here, the malfunction of the actuator 104 indicates that the function of the actuator 104 cannot be performed. For example, when the actuator is a valve, the valve is closed and fixed due to a power short or the like, and the valve cannot be opened or closed due to a clogged valve. And the like. Further, the closed and fixed state of the valve means that the valve is fixed in a closed state, in other words, a state where the valve cannot be opened even if the valve is to be opened.

アクチュエータ駆動回路107は、FET115と、該FET115を流れる電流を計測する電流計測器116と、FET115のオン/オフをコントロールするFETオン/オフ指令部117と、電流計測器116によって計測された電流値に基づいて過電流を検出する過電流検出部118とを有する。図1に示すように、制御対象装置101の電気的負荷105、アクチュエータ駆動回路107のFET115、電流計測器116及びアース109は、この順番で直列に電気的に結線されている。   The actuator drive circuit 107 includes an FET 115, a current measuring device 116 for measuring a current flowing through the FET 115, an FET on / off command unit 117 for controlling on / off of the FET 115, and a current value measured by the current measuring device 116. And an overcurrent detection unit 118 that detects an overcurrent based on As shown in FIG. 1, the electric load 105 of the controlled device 101, the FET 115 of the actuator drive circuit 107, the current measuring device 116, and the ground 109 are electrically connected in series in this order.

FET115は、プルアップ抵抗119を介して電源120と接続されている。電源120とプルアップ抵抗119との間には、ダイオード121が接続されている。電源120の電源電圧は、例えば2.5Vである。FETオン/オフ指令部117は、アクチュエータ制御切替部112と接続されており、該アクチュエータ制御切替部112からの制御指令に基づいて、FET115のオン/オフをコントロールする。一方、過電流検出部118によって過電流が検出された場合、FETオン/オフ指令部117は、アクチュエータ制御切替部112からの制御指令を無視してFET115を強制的にオフにし、過電流に起因するアクチュエータ駆動回路107の損傷を防ぐように構成されている。   The FET 115 is connected to a power supply 120 via a pull-up resistor 119. A diode 121 is connected between the power supply 120 and the pull-up resistor 119. The power supply voltage of the power supply 120 is, for example, 2.5V. The FET on / off command unit 117 is connected to the actuator control switching unit 112 and controls on / off of the FET 115 based on a control command from the actuator control switching unit 112. On the other hand, when the overcurrent is detected by the overcurrent detection unit 118, the FET on / off command unit 117 ignores the control command from the actuator control switching unit 112 and forcibly turns off the FET 115, and Thus, the actuator driving circuit 107 is prevented from being damaged.

制御対象装置101については、車両内燃機関、インバータ、モータ等の様々な装置が適用されるが、ここでは、図2を基に制御対象装置101が車両内燃機関201である例を挙げて説明する。   Various devices such as a vehicle internal combustion engine, an inverter, and a motor are applied to the control target device 101. Here, an example in which the control target device 101 is the vehicle internal combustion engine 201 will be described with reference to FIG. .

図2は制御対象装置である車両内燃機関を示す模式図である。図2に示すように、車両内燃機関201は、該車両内燃機関201の内部に外気(すなわち、空気)を取り入れる吸気管202と、吸気管202で取り入れた空気の量を制御するスロットルバルブ203と、取り入れた空気に燃料を噴射して混合気を作って混合気を圧縮し燃焼させることによる燃焼エネルギーを取り出すシリンダ204と、シリンダ204によって得られた燃焼ガスを車両内燃機関201の外部に排出する排気管205と、排気管205を通過する空気の流量を利用しタービンを回転することで吸気管202側の空気を圧縮して送り出すターボチャージャ206と、ターボチャージャ206によって圧縮された吸入空気の圧力を検出する吸気管圧力センサ207と、ターボチャージャ206によって圧縮された空気の圧力をターボチャージャ206より手前の吸気管202に解放するターボチャージャバイパスバルブ208とを有する。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a vehicle internal combustion engine that is a device to be controlled. As shown in FIG. 2, the vehicle internal combustion engine 201 includes an intake pipe 202 that takes in outside air (that is, air) into the interior of the vehicle internal combustion engine 201, a throttle valve 203 that controls the amount of air taken in the intake pipe 202, and A cylinder 204 for injecting fuel into the taken-in air to form an air-fuel mixture and compressing and burning the air-fuel mixture to extract combustion energy, and discharging the combustion gas obtained by the cylinder 204 to the outside of the vehicle internal combustion engine 201. An exhaust pipe 205, a turbocharger 206 that compresses and sends out air on the intake pipe 202 side by rotating a turbine using a flow rate of air passing through the exhaust pipe 205, and a pressure of intake air compressed by the turbocharger 206. Pipe pressure sensor 207 for detecting air pressure and the pressure of air compressed by the turbocharger 206. And a turbocharger bypass valve 208 to release from Bochaja 206 in front of the intake pipe 202.

スロットルバルブ203とターボチャージャバイパスバルブ208とは、電子制御装置102と接続されており、それぞれの開閉操作が電子制御装置102に制御されている。ターボチャージャバイパスバルブ208は、上述のアクチュエータ104に相当するものであって、該アクチュエータ104の駆動によって弁体の開閉が行われる。なお、以下の説明では、ターボチャージャバイパスバルブ208をアクチュエータ104と呼ぶ場合がある。   The throttle valve 203 and the turbocharger bypass valve 208 are connected to the electronic control unit 102, and their opening and closing operations are controlled by the electronic control unit 102. The turbocharger bypass valve 208 corresponds to the above-described actuator 104, and the opening and closing of the valve body is performed by driving the actuator 104. In the following description, the turbocharger bypass valve 208 may be called the actuator 104.

このターボチャージャバイパスバルブ208は、スロットルバルブ203が急速に閉じられた際に、ターボチャージャ206によって過給された余剰圧力をターボチャージャ206より手前の吸気管202に解放することにより、スロットルバルブ203やターボチャージャ206に過度な負荷が発生することを防ぐ装置である。ここでは、ターボチャージャバイパスバルブ208によって余剰圧力を解放する方向にバルブが動作することを開弁とし、その逆方向の動作を閉弁と定義する。   This turbocharger bypass valve 208 releases the excess pressure supercharged by the turbocharger 206 to the intake pipe 202 before the turbocharger 206 when the throttle valve 203 is rapidly closed, so that the throttle valve 203 This is a device for preventing an excessive load from being generated in the turbocharger 206. Here, the operation of the turbocharger bypass valve 208 in the direction of releasing the excess pressure by the valve is defined as opening, and the operation in the opposite direction is defined as closing.

通常では、ターボチャージャバイパスバルブ208は、余剰圧力を解放する際に短時間開弁となるように制御されているので、閉弁となる時間が圧倒的に長い。このため、ターボチャージャバイパスバルブ208は、支配的なアクチュエータと言うことができる。また、このターボチャージャバイパスバルブ208は、後述するように、FET115がオン状態となる機会が極端に少ないアクチュエータでもある。   Normally, the turbocharger bypass valve 208 is controlled so as to be opened for a short time when releasing the excess pressure, so that the time for closing the valve is overwhelmingly long. For this reason, the turbocharger bypass valve 208 can be said to be the dominant actuator. In addition, the turbocharger bypass valve 208 is an actuator that has extremely few chances that the FET 115 is turned on, as described later.

吸気管圧力センサ207は、電子制御装置102と接続されており、検出した圧力の結果を電子制御装置102に出力する。なお、この吸気管圧力センサ207は、上述した制御対象装置101のセンサ106に相当するものである。   The intake pipe pressure sensor 207 is connected to the electronic control device 102 and outputs a result of the detected pressure to the electronic control device 102. The intake pipe pressure sensor 207 corresponds to the sensor 106 of the control target device 101 described above.

ここで、アクチュエータ駆動回路故障検出部111によるアクチュエータ駆動回路107の故障検出の例として、天絡故障を検出する例を挙げて説明する。   Here, as an example of the failure detection of the actuator drive circuit 107 by the actuator drive circuit failure detection unit 111, an example of detecting a short-to-power fault will be described.

上述したように、電気的負荷105、FET115及び電流計測器116が電源103とアース109との間で直列に電気的に結線されているので、FET115をオンにするとこれらの結線が導通され、電気的負荷105を通電させることになる。これによって、電気的負荷105は、ターボチャージャバイパスバルブ208を開弁させるように該ターボチャージャバイパスバルブ208の弁体に駆動力を与える。   As described above, since the electric load 105, the FET 115, and the current measuring device 116 are electrically connected in series between the power supply 103 and the ground 109, when the FET 115 is turned on, these connections are made conductive, and The electric load 105 is energized. Thus, the electric load 105 applies a driving force to the valve body of the turbocharger bypass valve 208 so as to open the turbocharger bypass valve 208.

アクチュエータ駆動回路107と電気的負荷105との間の電気結線が正常であれば、FET115をオンにすることによって電気的負荷105のインピーダンスを介して通電するので、電流計測器116で過電流が計測されることはない。一方、天絡故障が発生すると、FET115をオンにしても電気的負荷105のインピーダンスを介さず、インピーダンスがほぼ零の状態で通電するので、電流計測器116で過電流が計測される。このとき、過電流検出部118は、電流計測器116によって計測された電流値に基づいて過電流を検出するとともに、その検出結果をアクチュエータ駆動回路故障検出部111に出力する。   If the electric connection between the actuator drive circuit 107 and the electric load 105 is normal, the FET 115 is turned on to conduct electricity through the impedance of the electric load 105, so that the overcurrent is measured by the current measuring device 116. It will not be done. On the other hand, when a short-to-power fault occurs, even if the FET 115 is turned on, the current is supplied in a state where the impedance is substantially zero without passing through the impedance of the electric load 105, and thus the overcurrent is measured by the current measuring device. At this time, the overcurrent detection section 118 detects an overcurrent based on the current value measured by the current measuring device 116 and outputs the detection result to the actuator drive circuit failure detection section 111.

アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、過電流検出部118から入力された検出結果に基づき、過電流であるか否かを判定する。過電流と判定した場合、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、天絡故障が発生していると判定するとともに、該天絡故障をアクチュエータ駆動回路107の故障として検出する。一方、FET115をオンにするときに電流計測器116で電流が計測されない場合、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、過電流がないと判定する。なお、FET115をオフにするときには、電流が流れないので、電流計測器116で電流が計測されない。従って、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路107に故障が発生することも発生しないことも判定できない状態になる。   The actuator drive circuit failure detection unit 111 determines whether or not an overcurrent is present based on the detection result input from the overcurrent detection unit 118. When it is determined that the current is an overcurrent, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines that a power supply fault has occurred and detects the power supply failure as a failure of the actuator drive circuit 107. On the other hand, when the current is not measured by the current measuring device 116 when the FET 115 is turned on, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines that there is no overcurrent. When the FET 115 is turned off, the current does not flow, so that the current is not measured by the current measuring device 116. Therefore, the actuator drive circuit failure detection unit 111 cannot determine whether a failure occurs in the actuator drive circuit 107 or not.

天絡故障が発生すると、上述したように、過電流に起因する回路の損傷を防ぐために、FETオン/オフ指令部117はFET115を強制的にオフにする。また、天絡故障発生時の電気的負荷105では、負荷両端の電圧がどちらも電源と同じレベルであるので、電流が流れない。このため、ターボチャージャバイパスバルブ208は閉弁状態で固着される。   When a short-to-power fault occurs, as described above, the FET on / off command unit 117 forcibly turns off the FET 115 in order to prevent damage to the circuit due to overcurrent. Further, in the electric load 105 at the time of occurrence of the short-to-power fault, no current flows because the voltage across the load is the same level as the power supply. Therefore, the turbocharger bypass valve 208 is fixed in a closed state.

このとき、アクチュエータ機能異常検出部110は、該ターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着を、アクチュエータ104の機能異常として検出する。   At this time, the actuator function abnormality detecting unit 110 detects that the turbocharger bypass valve 208 is closed and fixed as a function abnormality of the actuator 104.

以下、図3を参照して電子制御装置102によるターボチャージャバイパスバルブ208への制御処理を説明する。図3は電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。図3のフローチャートに記載の制御処理は、例えば10msの周期で繰り返し実行される。   Hereinafter, control processing of the turbocharger bypass valve 208 by the electronic control device 102 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a control process of the electronic control unit. The control process described in the flowchart of FIG. 3 is repeatedly executed at a cycle of, for example, 10 ms.

まず、ステップS301では、アクチュエータ機能異常検出部110は、アクチュエータ機能異常があるか否かを判定する。ここでは、アクチュエータ104の機能異常として、上述したターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着を挙げて説明する。   First, in step S301, the actuator function abnormality detection unit 110 determines whether there is an actuator function abnormality. Here, the malfunction of the actuator 104 will be described with reference to the above-described closing of the turbocharger bypass valve 208.

ターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着の発生原因は、上述したアクチュエータ駆動回路107の天絡故障によるもののほか、バルブの詰まりのような様々な要因が挙げられる。天絡故障を含む様々な要因によって生じる閉固着があるか否かを確実に判定するために、ターボチャージャバイパスバルブ208の開閉状態を直接確認することが理想であるが、車両内燃機関201ではターボチャージャバイパスバルブ208の開閉状態を直接モニタすることが困難である。そこで、アクチュエータ機能異常検出部110は、スロットルバルブ203の開度、吸気管圧力センサ207の検出結果等を用いて、間接的にターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着があるか否かを判定する。   The cause of the occurrence of the sticking of the turbocharger bypass valve 208 due to the short-to-power failure of the actuator drive circuit 107 described above, as well as various factors such as clogging of the valve. It is ideal to directly check the open / closed state of the turbocharger bypass valve 208 in order to reliably determine whether or not there is a lock due to various factors including a short-to-power fault. It is difficult to directly monitor the open / closed state of the charger bypass valve 208. Therefore, the actuator function abnormality detection unit 110 indirectly determines whether or not the turbocharger bypass valve 208 is closed and fixed using the opening degree of the throttle valve 203, the detection result of the intake pipe pressure sensor 207, and the like.

以下、閉固着があるか否かを間接的に判定する方法について、図4を用いて詳細に説明する。図4は電子制御装置の制御処理に関連するタイムチャートである。図4において、横軸は時刻を示しており、図4(a)はスロットルバルブ203の開閉状態、図4(b)は吸気管圧力センサ207の検出信号、図4(c)は正常時アクチュエータ制御部113からの正常時アクチュエータ制御信号、図4(d)は回路故障検出用アクチュエータ制御部114からの回路故障検出用アクチュエータ制御信号、図4(e)はターボチャージャバイパスバルブ208の実動作、図4(f)はアクチュエータ104の機能異常カウンタ信号、図4(g)はアクチュエータ駆動回路107の故障カウンタ信号、図4(h)はアクチュエータ制御切替部112からのアクチュエータ制御切り替え信号をそれぞれ示す。   Hereinafter, a method of indirectly determining whether or not there is a lock will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart related to the control processing of the electronic control unit. 4, the horizontal axis represents time, FIG. 4 (a) shows the open / closed state of the throttle valve 203, FIG. 4 (b) shows the detection signal of the intake pipe pressure sensor 207, and FIG. FIG. 4D is a circuit failure detection actuator control signal from the circuit failure detection actuator control unit 114, FIG. 4E is an actual operation of the turbocharger bypass valve 208, 4F shows a function abnormality counter signal of the actuator 104, FIG. 4G shows a failure counter signal of the actuator drive circuit 107, and FIG. 4H shows an actuator control switching signal from the actuator control switching unit 112.

なお、図4に示す例では、時刻t2でアクチュエータ駆動回路107の天絡故障が発生するものと仮定する。従って、時刻t2以降では、FET115のオン/オフ切り替えに関わらず、ターボチャージャバイパスバルブ208は閉弁状態で固着される。例えば、時刻t3において、正常時アクチュエータ制御部113からの正常時アクチュエータ制御信号(図4(c)参照)によってFET115をオンにする(すなわち、ターボチャージャバイパスバルブ208を開弁させる)指令が出力されているが、ターボチャージャバイパスバルブ208の実動作(図4(e)参照)は閉弁のままである。   In the example shown in FIG. 4, it is assumed that a short-to-power fault occurs in the actuator drive circuit 107 at time t2. Therefore, after time t2, the turbocharger bypass valve 208 is fixed in the closed state regardless of the on / off switching of the FET 115. For example, at time t3, a command to turn on the FET 115 (that is, open the turbocharger bypass valve 208) is output by a normal actuator control signal (see FIG. 4C) from the normal actuator control unit 113. However, the actual operation of the turbocharger bypass valve 208 (see FIG. 4E) remains closed.

時刻t1〜t2の正常時には、スロットルバルブ203が全閉となってから吸気管圧力センサ検出信号(図4(b)参照)がターボチャージャバイパスバルブ208の開弁に連動して低下しているにも関わらず、時刻t2〜t4ではターボチャージャバイパスバルブ208の開弁に連動した圧力低下が発生していないことがわかる。従って、時刻t3で、吸気管圧力センサ検出信号で圧力異常と判定される閾値(図4(b)中の一点鎖線参照)を上回る圧力が検出されている。   During a normal period from time t1 to t2, the detection signal (see FIG. 4B) of the intake pipe pressure sensor decreases after the throttle valve 203 is fully closed in conjunction with the opening of the turbocharger bypass valve 208. Nevertheless, from time t2 to t4, it can be seen that no pressure drop has occurred in conjunction with the opening of the turbocharger bypass valve 208. Therefore, at time t3, a pressure exceeding the threshold value (see the dashed line in FIG. 4B) at which the pressure is determined to be abnormal by the intake pipe pressure sensor detection signal is detected.

このように、アクチュエータ機能異常検出部110は、スロットルバルブ203の開閉状態、ターボチャージャバイパスバルブ208の開閉状態、及び吸気管圧力センサ207の検出結果に基づいて、ターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着があるかを間接的に判定することができる。   As described above, the actuator function abnormality detecting unit 110 determines whether the turbocharger bypass valve 208 is closed and fixed based on the open / closed state of the throttle valve 203, the open / closed state of the turbocharger bypass valve 208, and the detection result of the intake pipe pressure sensor 207. It can be indirectly determined whether there is.

また、本実施形態では、アクチュエータ駆動回路107内の電気的なノイズ等の影響による誤検出を防止し、上述した方法で判定される閉固着が確実に発生していることを確定するために、アクチュエータ機能異常検出部110は、閉固着と判定した事象の回数が所定値を超える場合に最終的な閉固着を判定するようになっている。具体的には、図4(f)に示すように、時刻t3で閉固着と判定した場合、アクチュエータ機能異常検出部110は、アクチュエータ機能異常カウンタをカウントアップしつつ、アクチュエータ機能異常カウンタの回数が所定値を超えるか否かを更に判定する。そして、アクチュエータ機能異常カウンタの回数が所定値を超えると判定した場合(図4(f)に示す時刻t4参照)、アクチュエータ機能異常検出部110は、それをもって最終的な閉固着を確定する。   Further, in the present embodiment, in order to prevent erroneous detection due to the influence of electric noise or the like in the actuator drive circuit 107 and to determine that the close fixation determined by the above-described method has definitely occurred, The actuator function abnormality detecting unit 110 is configured to determine the final closed lock when the number of times of the event determined to be the closed lock exceeds a predetermined value. Specifically, as shown in FIG. 4 (f), when it is determined that the actuator is abnormally closed at time t3, the actuator function abnormality detection unit 110 counts up the actuator function abnormality counter and increases the number of times of the actuator function abnormality counter. It is further determined whether or not the value exceeds a predetermined value. Then, when it is determined that the number of times of the actuator function abnormality counter exceeds a predetermined value (see time t4 shown in FIG. 4F), the actuator function abnormality detection unit 110 determines the final closing fixation.

図3に示すステップS301では、上述したようにアクチュエータ機能異常が確定した場合、アクチュエータ機能異常検出部110は、アクチュエータ機能異常があると判定しつつ、異常原因を究明し易くするためにターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着に該当する異常コードを記憶する。その後、制御処理はステップS303に進み、異常時FET制御信号が出力される。このとき、アクチュエータ制御切替部112は、回路故障検出用アクチュエータ制御部114への切り替えを行うとともに、図4(h)に示すアクチュエータ制御切り替え信号を出力する。切り替えられた回路故障検出用アクチュエータ制御部114は、図4(d)に示す回路故障検出用アクチュエータ制御信号を出力する。   In step S301 shown in FIG. 3, when the actuator function abnormality is determined as described above, the actuator function abnormality detection unit 110 determines that there is an actuator function abnormality, and performs a turbocharger bypass to make it easier to find the cause of the abnormality. An abnormality code corresponding to the valve 208 being closed and fixed is stored. Thereafter, the control process proceeds to step S303, and an abnormal time FET control signal is output. At this time, the actuator control switching unit 112 switches to the circuit failure detection actuator control unit 114 and outputs an actuator control switching signal shown in FIG. The switched circuit failure detection actuator control unit 114 outputs the circuit failure detection actuator control signal shown in FIG.

図4(d)に示すように、回路故障検出用アクチュエータ制御信号は、ターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着が確定(図4(f)参照)したタイミング(すなわち、時刻t4)で、アクチュエータ駆動回路107の天絡故障を検出するため、オン/オフの信号が繰り返し出力される。すなわち、このとき、中央演算装置108は、ターボチャージャバイパスバルブ208への通電と非通電とを繰り返し切り替えるようにアクチュエータ駆動回路107を制御する。   As shown in FIG. 4D, the actuator control signal for detecting a circuit failure is output at the timing when the closing of the turbocharger bypass valve 208 is fixed (see FIG. 4F) (that is, at time t4). In order to detect a short-to-power fault at 107, an on / off signal is repeatedly output. That is, at this time, the central processing unit 108 controls the actuator drive circuit 107 so as to repeatedly switch between energization and non-energization of the turbocharger bypass valve 208.

この回路故障検出用アクチュエータ制御信号は、図4(c)に示す正常時アクチュエータ制御信号と比べてオンとなる時間が多く、言い換えればアクチュエータ104への通電機会が増えるため、アクチュエータ駆動回路107の天絡故障を早期に検出することが可能になる。   This circuit failure detection actuator control signal is turned on for a longer time than the normal actuator control signal shown in FIG. 4C, in other words, the number of times that the actuator 104 is energized is increased. It is possible to detect a short-circuit failure at an early stage.

なお、この回路故障検出用アクチュエータ制御信号は、制御性とは無関係にFET115を繰り返しオンとオフにするように出力されるが、アクチュエータ機能異常検出部110により閉固着が既に確定したため、FET115をオンにしたとしても、ターボチャージャバイパスバルブ208は閉弁のままである(図4(e)参照)。また、図4(d)に示すように回路故障検出用アクチュエータ制御信号のオン/オフを繰り返し出力するのは、ターボチャージャバイパスバルブ208の連続通電による発熱を防止するためである。なお、発熱が許容範囲内であれば、制御信号のオン/オフを繰り返し出力せずに、オンだけの制御信号を出力し続けてもよい。   The actuator control signal for detecting a circuit failure is output so as to repeatedly turn on and off the FET 115 regardless of the controllability. However, the turbocharger bypass valve 208 remains closed (see FIG. 4E). Also, as shown in FIG. 4D, the reason for repeatedly outputting ON / OFF of the actuator control signal for detecting a circuit failure is to prevent heat generation due to continuous energization of the turbocharger bypass valve 208. Note that if the heat generation is within the allowable range, the control signal for ON only may be continuously output without repeatedly outputting ON / OFF of the control signal.

一方、ステップS301でアクチュエータ機能異常がないと判定された場合、制御処理はステップS302に進み、正常時FET制御信号が出力される。このとき、アクチュエータ制御切替部112による正常時アクチュエータ制御部113への切り替えが行われ、切り替えられた正常時アクチュエータ制御部113は、図4(c)に示す正常時アクチュエータ制御信号を出力する。正常時アクチュエータ制御信号は、上述したように、スロットルバルブの203全閉動作に伴う吸気管202の余剰圧力を解放し、スロットルバルブ203やターボチャージャ206に過度な負荷が発生することを防ぐ目的で出力される信号である。   On the other hand, if it is determined in step S301 that there is no abnormality in the actuator function, the control process proceeds to step S302, and a normal-time FET control signal is output. At this time, switching to the normal actuator control unit 113 is performed by the actuator control switching unit 112, and the switched normal actuator control unit 113 outputs the normal actuator control signal shown in FIG. 4C. As described above, the normal-state actuator control signal is used to release the excess pressure in the intake pipe 202 due to the full-close operation of the throttle valve 203 and to prevent an excessive load from being applied to the throttle valve 203 and the turbocharger 206. This is the output signal.

ステップS302、ステップS303に続くステップS304では、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路故障が確定したか否かを判定する。より具体的には、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、後述するステップS312で回路故障が確定した結果に基づいてその判定を行う。そして、アクチュエータ駆動回路故障が確定したと判定された場合、制御処理はステップS306に進む。ステップS306では、FETオン/オフ指令部117は、過電流の検出とは無関係にFET115を強制的にオフにする。これによって、天絡故障に起因するアクチュエータ駆動回路107の損傷、発火等を防ぐことができ、アクチュエータ駆動回路107を保護することができる。そして、ステップS306が終わると、一連の処理は終了する。   In step S304 following steps S302 and S303, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines whether the actuator drive circuit failure has been determined. More specifically, the actuator drive circuit failure detection unit 111 makes the determination based on the result of the determination of the circuit failure in step S312 described below. Then, when it is determined that the actuator drive circuit failure has been determined, the control process proceeds to step S306. In step S306, the FET on / off command unit 117 forcibly turns off the FET 115 irrespective of the detection of the overcurrent. As a result, it is possible to prevent the actuator drive circuit 107 from being damaged or fired due to a short-to-power fault, and to protect the actuator drive circuit 107. Then, when step S306 ends, a series of processing ends.

一方、ステップS304でアクチュエータ駆動回路故障が確定していないと判定された場合、制御処理はステップS305に進む。ステップS305では、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、FET115がオンであるか否かを判定する。FET115がオンでない(言い換えれば、FET115がオフである)と判定された場合、一連の処理は終了する。一方、FET115がオンであると判定された場合、制御処理はステップS307に進む。   On the other hand, if it is determined in step S304 that the actuator drive circuit failure has not been determined, the control process proceeds to step S305. In step S305, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines whether the FET 115 is on. When it is determined that the FET 115 is not on (in other words, the FET 115 is off), a series of processing ends. On the other hand, if it is determined that the FET 115 is on, the control process proceeds to step S307.

ステップS307では、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、電流計測器116及び過電流検出部118を介して検出された電流値に基づき、過電流であるか否かを判定する。過電流でないと判定された場合、制御処理はステップS308に進み、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路故障カウンタをクリアする。ステップS308が終わると、一連の処理を終了する。   In step S307, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines whether or not the current is an overcurrent based on the current value detected via the current measuring device 116 and the overcurrent detection unit 118. If it is determined that the current is not an overcurrent, the control process proceeds to step S308, and the actuator drive circuit failure detection unit 111 clears the actuator drive circuit failure counter. When step S308 ends, a series of processing ends.

一方、ステップS307で過電流であると判定した場合、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、天絡故障が発生していると判定しつつ、該天絡故障を回路故障として検出する。その後、制御処理はステップS309に進む。ステップS309では、図3に示す制御処理が終了してから再度FET115のオンを指令するまで、FETオン/オフ指令部117はFET115をオフにする。このようにFET115をオフにすることで、過電流が流れ続けることによってアクチュエータ駆動回路107が損傷してしまうのを防ぐことができる。   On the other hand, if it is determined in step S307 that the current is an overcurrent, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines that the power supply failure has occurred while detecting the power supply failure as a circuit failure. Thereafter, the control processing proceeds to step S309. In step S309, the FET on / off command unit 117 turns off the FET 115 from the end of the control processing shown in FIG. By turning off the FET 115 in this manner, it is possible to prevent the actuator drive circuit 107 from being damaged due to continuous overcurrent flowing.

ステップS309に続くステップS310では、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路故障を確定するためのカウンタ回数をカウントアップする。本実施形態では、上述したアクチュエータ機能異常と同様にノイズ等の影響による誤検出を防止し、回路故障が発生していることを確実に確定するために、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、過電流と判定した事象の回数が所定値を超える場合に最終的な天絡故障を判定するようになっている。なお、アクチュエータ駆動回路故障を確定するためのカウンタ信号は、図4(g)に示す通りである。   In step S310 following step S309, the actuator drive circuit failure detection unit 111 counts up the number of counters for determining the actuator drive circuit failure. In the present embodiment, in order to prevent erroneous detection due to the influence of noise or the like as in the case of the above-described actuator function abnormality, and to surely determine that a circuit failure has occurred, the actuator drive circuit failure detection unit 111 If the number of events determined to be current exceeds a predetermined value, a final short-to-power fault is determined. The counter signal for determining the actuator drive circuit failure is as shown in FIG.

ステップS310に続くステップS311では、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、回路故障のカウンタの回数が所定値を超えるか否かを判定する。カウンタの回数が所定値を超えていないと判定された場合、一連の処理は終了する。一方、カウンタの回数が所定値を超えたと判定された場合、制御処理はステップS312に進み、アクチュエータ駆動回路故障検出部111がアクチュエータ駆動回路故障を最終的に確定する。そして、ステップS312が終わると、一連の制御処理は終了する。   In step S311, following step S310, the actuator drive circuit failure detection unit 111 determines whether the number of circuit failure counters exceeds a predetermined value. When it is determined that the number of times of the counter does not exceed the predetermined value, a series of processing ends. On the other hand, when it is determined that the number of times of the counter exceeds the predetermined value, the control process proceeds to step S312, and the actuator drive circuit failure detection unit 111 finally determines the actuator drive circuit failure. Then, when step S312 ends, a series of control processing ends.

以下、上述の制御処理におけるアクチュエータ駆動回路故障(ここでは、天絡故障)の確定について、更に図4に示すタイムチャートを用いて時間順に説明する。   Hereinafter, the determination of the actuator drive circuit failure (here, short-to-supply fault) in the above-described control processing will be described in chronological order with reference to a time chart shown in FIG.

上述の制御処理において、時刻t2で天絡故障が発生することとしており、図4(c)の正常時アクチュエータ制御信号で示されるように、FET115が時刻t2でオフの状態になっている。このため、上述したステップS305でFETオンでないと判定されるので、ステップS307以降の処理は実行されずに、制御処理は終了することになる。この場合、アクチュエータ駆動回路故障カウンタ信号(図4(g)参照)は、前回の制御処理終了時の値を引き続き採用する。   In the above-described control processing, it is assumed that a short-to-power fault occurs at time t2, and the FET 115 is turned off at time t2 as indicated by the normal-state actuator control signal in FIG. 4C. For this reason, since it is determined in step S305 that the FET is not on, the processing after step S307 is not executed, and the control processing ends. In this case, as the actuator drive circuit failure counter signal (see FIG. 4G), the value at the end of the previous control processing is continuously adopted.

次に、時刻t3では、正常時アクチュエータ制御信号で示されるように、FET115が短い間隔でオンになっている(図4(c)参照)。このため、上述したステップS305でFET115オンであると判定され、且つステップS307で過電流であると判定されるので、ステップS309以降の処理は実行される。時刻t3において、アクチュエータ駆動回路故障カウンタ信号で示される回路故障のカウンタが僅かに上昇するが、FET115がオンになる時間が僅かであるため、天絡故障の確定に至るまでにはならない。   Next, at time t3, as indicated by the normal-state actuator control signal, the FET 115 is turned on at short intervals (see FIG. 4C). For this reason, the FET 115 is determined to be on in step S305 described above, and the overcurrent is determined in step S307, so that the processes in step S309 and thereafter are executed. At time t3, the counter of the circuit failure indicated by the actuator drive circuit failure counter signal slightly increases, but since the time during which the FET 115 is turned on is short, it does not lead to the determination of the short-to-power fault.

次に、時刻t4において、上述のステップS301でアクチュエータ機能異常があると判定されるため、アクチュエータ制御切り替え信号(図4(h)参照)で示されるように、回路故障検出用アクチュエータ制御部114が切り替えられ、ステップS303で回路故障検出用アクチュエータ制御信号がパルスとして出力される(図4(d)参照)。この回路故障検出用アクチュエータ制御信号は正常時アクチュエータ制御信号(図4(c)参照)と比べてオンとなる時間が多いので、時刻t4〜t5間は、時刻t3〜t4間と比べて回路故障のカウンタがより早く上昇する。   Next, at time t4, since it is determined in step S301 that there is an actuator function abnormality, as shown by the actuator control switching signal (see FIG. 4H), the circuit failure detection actuator control unit 114 Switching is performed, and in step S303, a circuit failure detection actuator control signal is output as a pulse (see FIG. 4D). Since the circuit failure detection actuator control signal is turned on more frequently than the normal-state actuator control signal (see FIG. 4C), the circuit failure between the times t4 and t5 is smaller than that between the times t3 and t4. Counter rises faster.

次に、時刻t5において、上述のステップS311でアクチュエータ駆動回路故障カウンタ信号(図4(g)参照)が所定値を超えたと判定され、ステップS312で最終的に天絡故障の確定に至る。天絡故障が確定した際に、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、天絡故障に該当する故障コードを記憶し、故障原因究明時に容易に確認できるようにする。   Next, at time t5, it is determined in step S311 that the actuator drive circuit failure counter signal (see FIG. 4G) has exceeded a predetermined value, and finally in step S312, a short-to-power fault is determined. When the short-to-power fault is determined, the actuator drive circuit fault detecting unit 111 stores a fault code corresponding to the short-to-power fault so that the fault code can be easily confirmed when the cause of the fault is determined.

また、本実施形態の電子制御装置102は、アクチュエータの機能異常発生時に、その原因が回路故障にあるか否かを切り分ける自己診断機能を更に有する。具体的には、電子制御装置102は、上述した閉固着の原因が天絡故障によるものであり、ターボチャージャバイパスバルブ208自体の損傷や弁詰まり等によるものではないと判定して自己診断を行う。   Further, the electronic control device 102 of the present embodiment further has a self-diagnosis function for determining whether or not the cause is a circuit failure when a malfunction of the actuator occurs. Specifically, the electronic control unit 102 performs a self-diagnosis by determining that the cause of the above-described closed fixation is due to a short-to-power fault and not due to damage to the turbocharger bypass valve 208 itself or clogging of the valve. .

そして、閉固着の原因が天絡故障によるものと判定された場合、アクチュエータ機能異常検出部110は、既に記憶したターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着の異常コードを取り下げる。ここでの取り下げると言うのは、記憶したターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着を削除する意味である。そして、このようにアクチュエータ機能異常検出部110が検出した機能異常を取り下げることで、機能異常を引き起こす原因であるアクチュエータ駆動回路107の故障を明確にすることができるので、原因究明をより早く且つ分かり易くすることができる。   Then, when it is determined that the cause of the lock is due to a short-to-power fault, the actuator function abnormality detection unit 110 withdraws the previously stored abnormality code of the lock of the turbocharger bypass valve 208 that has already been stored. To withdraw here means to delete the memorized closing of the turbocharger bypass valve 208. Then, by withdrawing the function abnormality detected by the actuator function abnormality detection unit 110 in this way, it is possible to clarify the failure of the actuator drive circuit 107 which is the cause of the function abnormality. It can be easier.

以上の通り、本実施形態の電子制御装置102は、アクチュエータ104への通電と非通電とを切り替えるアクチュエータ駆動回路107と、アクチュエータ104及びアクチュエータ駆動回路107を制御する中央演算装置108とを備えたものである。また、中央演算装置108は、アクチュエータ104の機能異常を検出するアクチュエータ機能異常検出部110を備える。そして、アクチュエータ機能異常検出部110によりアクチュエータ104の機能異常を検出した場合に、中央演算装置108は、アクチュエータ104への通電と非通電とを切り替えるようにアクチュエータ駆動回路107を制御することが望ましい。更に、中央演算装置108は、アクチュエータ駆動回路107によりアクチュエータ104への通電と非通電とが切り替えられた場合に、アクチュエータ駆動回路107の故障を検出するアクチュエータ駆動回路故障検出部111を備えることが望ましい。   As described above, the electronic control device 102 of the present embodiment includes the actuator drive circuit 107 that switches between energization and non-energization of the actuator 104, and the central processing unit 108 that controls the actuator 104 and the actuator drive circuit 107. It is. In addition, the central processing unit 108 includes an actuator function abnormality detection unit 110 that detects a function abnormality of the actuator 104. When the function abnormality of the actuator 104 is detected by the actuator function abnormality detection unit 110, the central processing unit 108 preferably controls the actuator drive circuit 107 so as to switch between energization and non-energization of the actuator 104. Further, the central processing unit 108 preferably includes an actuator drive circuit failure detection unit 111 that detects a failure of the actuator drive circuit 107 when the actuator drive circuit 107 switches between energization and non-energization of the actuator 104. .

具体的には、上述したように、アクチュエータ機能異常検出部110によってターボチャージャバイパスバルブ208の閉固着が検出された場合、中央演算装置108はアクチュエータ104への通電と非通電とを切り替えるようにアクチュエータ駆動回路107を制御することで、アクチュエータ104への通電機会を増やすことができる。このようにすれば、アクチュエータ104への通電が少ない場合であっても、アクチュエータ駆動回路107の故障を早期に検出することが可能になる。   More specifically, as described above, when the actuator function abnormality detection unit 110 detects that the turbocharger bypass valve 208 is closed and closed, the central processing unit 108 switches the energization and non-energization of the actuator 104 By controlling the drive circuit 107, the chance of energizing the actuator 104 can be increased. This makes it possible to detect a failure of the actuator drive circuit 107 at an early stage, even when the energization to the actuator 104 is small.

また、アクチュエータ機能異常検出部110によりアクチュエータ104の機能異常を検出した場合に、中央演算装置108は、アクチュエータ104への通電と非通電とを繰り返し切り替えるようにアクチュエータ駆動回路107を制御することが望ましい。このようにすれば、アクチュエータ駆動回路107の天絡故障をより早期に検出できるとともに、ターボチャージャバイパスバルブ208(すなわち、アクチュエータ104)の連続通電による発熱を防止することができる。   Further, when the function abnormality of the actuator 104 is detected by the actuator function abnormality detection unit 110, the central processing unit 108 preferably controls the actuator drive circuit 107 so as to repeatedly switch between energization and non-energization of the actuator 104. . This makes it possible to detect a short-to-power fault of the actuator drive circuit 107 earlier, and to prevent heat generation due to continuous energization of the turbocharger bypass valve 208 (that is, the actuator 104).

また、アクチュエータ駆動回路故障検出部111により回路故障を検出した場合に、アクチュエータ駆動回路107はアクチュエータ104を非通電にすることが望ましい。具体的には、ステップS309で述べたように、アクチュエータ駆動回路故障検出部111によって天絡故障が検出された場合、FETオン/オフ指令部117はFET115をオフにすることによりアクチュエータ104を非通電にする。このようにすれば、過電流が流れ続けることによるアクチュエータ駆動回路107の損傷を防止することができる。   When the actuator drive circuit failure detection unit 111 detects a circuit failure, it is desirable that the actuator drive circuit 107 de-energizes the actuator 104. Specifically, as described in step S309, when a short-to-supply fault is detected by the actuator drive circuit fault detection unit 111, the FET on / off command unit 117 turns off the FET 115 to de-energize the actuator 104. To This can prevent the actuator drive circuit 107 from being damaged due to continuous overcurrent.

更に、アクチュエータ駆動回路故障検出部111により回路故障を検出した場合に、アクチュエータ機能異常検出部110は、該アクチュエータ機能異常検出部110により検出した機能異常を取り下げることが望ましい。具体的には、上述したように、アクチュエータ駆動回路故障検出部111によって天絡故障が検出された場合、アクチュエータ機能異常検出部110は、既に検出して記憶した閉固着の異常コードを取り下げる。このようにすることで、機能異常を引き起こす原因であるアクチュエータ駆動回路107の故障を明確にすることができるので、原因究明をより早く且つ分かり易くすることができる。   Further, when a circuit failure is detected by the actuator drive circuit failure detection section 111, the actuator function abnormality detection section 110 desirably withdraws the function abnormality detected by the actuator function abnormality detection section 110. Specifically, as described above, when a short-to-power fault is detected by the actuator drive circuit failure detection unit 111, the actuator function abnormality detection unit 110 withdraws the previously detected and stored closed-stuck abnormality code. By doing so, it is possible to clarify the failure of the actuator drive circuit 107, which is the cause of the malfunction, so that it is possible to find the cause more quickly and easily.

更に、これによって、回路故障発生時の故障モードに応じた保護措置をすみやかに実施できるとともに、故障発生後のアフターマーケットにおいて、記憶される故障コードに基づいて修理対応工数を削減することが可能となる。更に、このように機能異常を引き起こす原因であるアクチュエータ駆動回路107の故障を明確にすることで、故障していない部品の誤交換を防ぐことができる。   Furthermore, this makes it possible to quickly implement protection measures according to the failure mode when a circuit failure occurs, and to reduce the number of repair man-hours in the aftermarket after the failure based on the stored failure code. Become. Further, by clarifying the failure of the actuator drive circuit 107 which causes the functional abnormality in this way, it is possible to prevent erroneous replacement of a component that has not failed.

また、アクチュエータ104は、車両内燃機関201のターボチャージャバイパスバルブ208であることが望ましい。このようにすれば、FET115がオン状態となる機会が極端に少ないターボチャージャバイパスバルブ208であっても、該ターボチャージャバイパスバルブ208の故障を早期に検出することが可能になる。   The actuator 104 is preferably the turbocharger bypass valve 208 of the vehicle internal combustion engine 201. This makes it possible to detect a failure of the turbocharger bypass valve 208 at an early stage even if the turbocharger bypass valve 208 has an extremely small chance of the FET 115 being turned on.

なお、本実施形態において、アクチュエータ駆動回路107の故障検出の例として天絡故障を検出する例を説明したが、本発明は、アクチュエータ駆動回路107における電気結線の断線の検出、地絡故障の検出にも適用できる。   In the present embodiment, an example in which a short-to-power fault is detected as an example of fault detection of the actuator drive circuit 107 has been described. However, the present invention relates to detection of disconnection of electrical connection and detection of a ground fault in the actuator drive circuit 107. Also applicable to

すなわち、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路107の電気結線の断線を検出することが望ましい。図1に示すように、FET115はプルアップ抵抗119及びダイオード121を介して電源120と接続されており、プルアップ抵抗119には電源120の電源電圧(ここでは、2.5V)がかかる状態となっている。FET115と電源103との間で電気結線の断線がない状態では、FET115がオフのときに、該FET115が電源103と繋がっているため、図1に示すA点の電位がより大きな電位を持つ電源103の電位(ここでは15V)になる。一方、FET115と電源103との間で電気結線の断線が生じた場合(言い換えれば、アクチュエータ駆動回路107の電気結線が断線した場合)、FET115をオフにした状態において、該FET115は電源103と繋がらないので、上記A点にはプルアップ抵抗119による電位2.5Vが入力される。従って、A点の電位を測定することで、測定した電位の値に基づいてアクチュエータ駆動回路107における電気結線の断線の有無を検出することができる。このようにすれば、アクチュエータ駆動回路107における電気結線の断線を早期に検出できる。   That is, it is desirable that the actuator drive circuit failure detection unit 111 detects a disconnection of the electrical connection of the actuator drive circuit 107. As shown in FIG. 1, the FET 115 is connected to a power supply 120 via a pull-up resistor 119 and a diode 121, and the power supply voltage of the power supply 120 (here, 2.5 V) is applied to the pull-up resistor 119. Has become. In a state where the electric connection between the FET 115 and the power supply 103 is not broken, when the FET 115 is off, the FET 115 is connected to the power supply 103, so that the potential at the point A shown in FIG. The potential is 103 (here, 15 V). On the other hand, when the electric connection is broken between the FET 115 and the power supply 103 (in other words, when the electric connection of the actuator drive circuit 107 is broken), the FET 115 is connected to the power supply 103 in a state where the FET 115 is turned off. Since there is no potential, a potential of 2.5 V is input to the point A by the pull-up resistor 119. Therefore, by measuring the potential at the point A, it is possible to detect whether or not the electrical connection in the actuator drive circuit 107 is broken based on the value of the measured potential. In this way, disconnection of the electrical connection in the actuator drive circuit 107 can be detected at an early stage.

また、アクチュエータ駆動回路故障検出部111は、アクチュエータ駆動回路107の地絡故障を検出することが望ましい。地絡故障の場合、電源103に繋がるところがアース109側に繋がってしまうので、FET115が非通電の状態になり、従って上記A点の電位が0Vとなる。これに基づいて地絡故障を検出することができる。このようにすれば、アクチュエータ駆動回路107の地絡故障を早期に検出できる。   Further, it is desirable that the actuator drive circuit failure detection unit 111 detects a ground fault of the actuator drive circuit 107. In the case of a ground fault, the portion connected to the power supply 103 is connected to the side of the ground 109, so that the FET 115 is de-energized, so that the potential at the point A becomes 0V. The ground fault can be detected based on this. In this way, a ground fault of the actuator drive circuit 107 can be detected early.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は上述実施形態に限定するものではない。また、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定するものではない。例えば、上述の実施形態では、アクチュエータ104がターボチャージャバイパスバルブ208である例を挙げて説明したが、本発明は、ターボチャージャバイパスバルブ208以外のバルブにも適用される。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to said Embodiment. In addition, each component is not limited to the above configuration as long as the characteristic function of the present invention is not impaired. For example, in the above-described embodiment, the example in which the actuator 104 is the turbocharger bypass valve 208 has been described. However, the present invention is also applied to valves other than the turbocharger bypass valve 208.

100 制御システム
101 制御対象装置
102 電子制御装置
103 電源
104 アクチュエータ
105 電気的負荷
106 センサ
107 アクチュエータ駆動回路
108 中央演算装置
109 アース
110 アクチュエータ機能異常検出部
111 アクチュエータ駆動回路故障検出部
112 アクチュエータ制御切替部
113 正常時アクチュエータ制御部
114 回路故障検出用アクチュエータ制御部
115 FET
116 電流計測器
117 FETオン/オフ指令部
118 過電流検出部
119 プルアップ抵抗
120 電源
121 ダイオード
201 車両内燃機関
202 吸気管
203 スロットルバルブ
204 シリンダ
205 排気管
206 ターボチャージャ
207 吸気管圧力センサ
208 ターボチャージャバイパスバルブ
REFERENCE SIGNS LIST 100 Control system 101 Control target device 102 Electronic control device 103 Power supply 104 Actuator 105 Electric load 106 Sensor 107 Actuator drive circuit 108 Central processing unit 109 Ground 110 Actuator function abnormality detection unit 111 Actuator drive circuit failure detection unit 112 Actuator control switching unit 113 Normal actuator control unit 114 Circuit failure detection actuator control unit 115 FET
116 Current measuring instrument 117 FET on / off command section 118 Overcurrent detecting section 119 Pull-up resistor 120 Power supply 121 Diode 201 Vehicle internal combustion engine 202 Intake pipe 203 Throttle valve 204 Cylinder 205 Exhaust pipe 206 Turbocharger 207 Intake pipe pressure sensor 208 Turbocharger Bypass valve

Claims (9)

アクチュエータへの通電と非通電とを切り替えるアクチュエータ駆動回路と、
前記アクチュエータ及び前記アクチュエータ駆動回路を制御する中央演算装置と、を備え、
前記中央演算装置は、
前記アクチュエータの機能異常を検出するアクチュエータ機能異常検出部を備え、前記アクチュエータ機能異常検出部により前記アクチュエータの機能異常を検出した場合に、前記アクチュエータへの通電と非通電とを切り替えるように前記アクチュエータ駆動回路を制御する電子制御装置。
An actuator drive circuit for switching between energization and non-energization of the actuator,
A central processing unit that controls the actuator and the actuator drive circuit,
The central processing unit,
An actuator function abnormality detection unit for detecting a function abnormality of the actuator, wherein the actuator drive unit switches between energization and non-energization of the actuator when the actuator function abnormality detection unit detects a function abnormality of the actuator. An electronic control unit that controls the circuit.
前記中央演算装置は、前記アクチュエータ駆動回路により前記アクチュエータへの通電と非通電とが切り替えられた場合に、前記アクチュエータ駆動回路の故障を検出するアクチュエータ駆動回路故障検出部を備える請求項1に記載の電子制御装置。   2. The actuator according to claim 1, wherein the central processing unit includes an actuator drive circuit failure detection unit that detects a failure of the actuator drive circuit when the actuator drive circuit switches between energization and non-energization of the actuator. 3. Electronic control unit. 前記アクチュエータ機能異常検出部により前記アクチュエータの機能異常を検出した場合に、前記中央演算装置は、前記アクチュエータへの通電と非通電とを繰り返し切り替えるように前記アクチュエータ駆動回路を制御する請求項2に記載の電子制御装置。   3. The actuator according to claim 2, wherein the central processing unit controls the actuator drive circuit so as to repeatedly switch between energization and non-energization of the actuator when the actuator function abnormality detection unit detects a function abnormality of the actuator. Electronic control unit. 前記アクチュエータ駆動回路故障検出部により回路故障を検出した場合に、前記アクチュエータ駆動回路は前記アクチュエータを非通電にする請求項2又は3に記載の電子制御装置。   4. The electronic control device according to claim 2, wherein the actuator drive circuit de-energizes the actuator when a circuit failure is detected by the actuator drive circuit failure detection unit. 5. 前記アクチュエータ駆動回路故障検出部により回路故障を検出した場合に、前記アクチュエータ機能異常検出部は、該アクチュエータ機能異常検出部により検出した機能異常を取り下げる請求項2〜4のいずれか一項に記載の電子制御装置。   The method according to any one of claims 2 to 4, wherein when the actuator drive circuit failure detection unit detects a circuit failure, the actuator function abnormality detection unit cancels the function abnormality detected by the actuator function abnormality detection unit. Electronic control unit. 前記アクチュエータ駆動回路故障検出部は、前記アクチュエータ駆動回路の天絡故障を検出する請求項2〜5のいずれか一項に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the actuator drive circuit failure detection unit detects a power supply failure of the actuator drive circuit. 前記アクチュエータ駆動回路故障検出部は、前記アクチュエータ駆動回路の電気結線の断線を検出する請求項2〜5のいずれか一項に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the actuator drive circuit failure detection unit detects a disconnection of an electrical connection of the actuator drive circuit. 前記アクチュエータ駆動回路故障検出部は、前記アクチュエータ駆動回路の地絡故障を検出する請求項2〜5のいずれか一項に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to claim 2, wherein the actuator drive circuit failure detection unit detects a ground fault of the actuator drive circuit. 前記アクチュエータは、車両内燃機関のターボチャージャバイパスバルブである請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子制御装置。   The electronic control device according to claim 1, wherein the actuator is a turbocharger bypass valve of a vehicle internal combustion engine.
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