JP2021099063A - エンジンの電子制御装置及び該電子制御装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】故障が検知されるときのエンジンの回転速度に応じた移行時間でリンプホーム制御へ移行させることができる電子制御装置を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１０は、車両のエンジン１の動作を制御する電子制御装置１０であり、ＥＣＵ１０の故障を検知する第１監視部１２と、該故障が検知された場合にエンジン１の動作を制御する制御部１１と、を備え、第１監視部１２は、該故障が検知された場合に、エンジン１のスロットルバルブ７を停止させて閉状態に制御し、制御部１１は、該故障が検知された場合に、少なくとも、該故障の検知過程であって当該検知過程の開始時に取得されるエンジン１の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を行い、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを超える場合に、リンプホーム制御を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジンの電子制御装置及び該電子制御装置制御方法に関する。

従来、車両に搭載されるエンジンの電子制御装置として、例えば、該電子制御装置の故障が発生して当該故障が検知された場合に、スロットルバルブを閉状態に制御するとともに点火コイルによる点火を遅延させる制御を行うことにより、当該エンジンの出力を制限し、その後、エンジンの回転速度が所定値（例えば、１５００ｒｐｍ程度）に到達することにより、車両は走行できるものの退避走行が可能な程度の速度しか出せない安全走行状態であるリンプホームモードに制御する構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８−８７４９９号公報

特許文献１に記載の電子制御装置においては、エンジンの回転速度が低いアイドリング状態であるときに電子制御装置の故障が発生した場合に、エンジンの回転速度がアイドリング状態の回転速度から上昇され、リンプホームモードへの移行条件である回転速度に到達するまでに比較的長い時間を要することとなり、電子制御装置の故障が検知された後にリンプホームモードへ速やかに移行されない虞がある。

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、故障が検知されるときのエンジンの回転速度に応じた移行時間でリンプホーム制御へ移行させることができる電子制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電子制御装置は、車両のエンジン（１）の動作を制御する電子制御装置（１０）において、前記電子制御装置（１０）の動作の故障を検知する監視部（１２）と、前記故障が検知された場合に前記エンジン（１）の動作を制御する制御部（１１）と、を備え、前記監視部（１２）は、前記故障が検知された場合に、前記エンジン（１）のスロットルバルブ（７）を停止させて閉状態に制御し、前記制御部（１１）は、前記故障が検知された場合に、点火遅延制御を行い、前記エンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）が第１基準値（ε）を超える場合に、リンプホーム制御を行い、前記点火遅延制御では、少なくとも前記故障の検知過程で取得される前記エンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づく点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定される構成である。

このような構成によれば、電子制御装置（１０）の動作の故障が検知された場合に、監視部（１２）は、スロットルバルブ（７）を停止させて閉状態に制御し、制御部（１１）は、点火遅延制御を行うので、エンジンの出力トルクを制限することができるともに、点火遅延制御では、少なくとも故障の検知過程で取得されるエンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づいて点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定されるので、制御部（１１）は、故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に応じた所定の移行時間でエンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）を第１基準値（ε）に到達させて、リンプホーム制御へ移行させることができる。

本発明に係る電子制御装置の制御方法は、前記電子制御装置（１０）が当該電子制御装置（１０）の動作の故障を検知する監視ステップと、前記故障が検知された場合に前記エンジン（１）の動作を前記電子制御装置（１０）が制御する制御ステップと、を備え、前記監視ステップでは、前記故障が検知された場合に、前記エンジン（１）のスロットルバルブ（７）が停止されて閉状態に制御され、前記制御ステップでは、前記故障が検知された場合に、点火遅延制御が行われ、前記エンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）が第１基準値（ε）を超える場合に、リンプホーム制御が行われ、前記点火遅延制御では、少なくとも前記故障の検知過程で取得される前記エンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づいて点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定される構成である。

このような構成によれば、電子制御装置（１０）の動作の故障が検知された場合に、監視ステップでは、スロットルバルブ（７）が停止されて閉状態に制御され、制御ステップでは、点火遅延制御が行われるので、エンジンの出力トルクを制限することができるともに、点火遅延制御では、少なくとも故障の検知過程で取得されるエンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づいて点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定されるので、制御ステップでは、故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に応じた所定の移行時間でエンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）を第１基準値（ε）に到達させて、リンプホーム制御へ移行させることができる。

電子制御装置の構成について説明するための図である。 電子制御装置の制御部の構成について説明するための図である。 電子制御装置の第１監視部の構成について説明するための図である。 電子制御装置の第２監視部の構成について説明するための図である。 制御部が実行する点火遅延制御関連処理について説明するための図である。 第１監視部が実行する故障判定関連処理について説明するための図である。 故障発生時の実トルク値の遷移について説明するための図である。 点火遅延制御及びリンプホーム制御が実行されるタイミングについて説明するための図である。

本発明に係るエンジン１の電子制御装置及びエンジン１の制御方法の実施形態の例について図面を用いて説明する。尚、以下で説明する実施形態の構成、動作等は、一例であり、本発明は、そのような構成、動作等である場合に限定されず、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、以下では、同一の又は類似する説明を、適宜簡略化又は省略する場合がある。また、各図において、同一の又は類似する部材又は部分については、符号を付することを省略するか、又は同一の符号を付す場合がる。また、細かい構造については、図示を適宜簡略化又は省略する場合がある。

［電子制御装置について］
本実施形態に係るエンジン１の電子制御装置１０（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と呼ぶ場合がある。）の構成について、図１〜図４に基づいて説明する。ＥＣＵ１０は、車両に搭載されるエンジン１（例えば、ガソリンエンジン等、図示略）を制御する制御装置である。

図１に示すように、ＥＣＵ１０には、例えば、車両のＣＡＮ４（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、車両のアクセルペダル（図示略）の操作角度βｅを検知するアクセルセンサ５等が入力回路（図示略）を介して接続される。ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ４を介してエンジン１の回転速度Ｎｅ、車両の速度（車速）Ｖｅ、車両の加速度αｅ等の各種情報を取得でき、アクセルセンサ５の出力に基づいてアクセルペダルの操作角度βｅを取得できるようになっている。

また、ＥＣＵ１０には、例えば、車両のエンジン１内で燃料を噴射する燃料噴射装置６、エンジン１の燃焼室への吸気の流入量を調整するスロットルバルブ７、エンジン１内に噴射された燃料に点火する点火コイル８等が出力回路等（図示略）を介して接続される。ＥＣＵ１０は、燃料噴射装置６、スロットルバルブ７、点火コイル８等に対して出力回路等を介して制御信号を出力することにより各装置の動作を制御できるようになっている。

尚、回転速度Ｎｅ、車両の速度Ｖｅ、車両の加速度αｅ等を検知するセンサ類がＥＣＵ１０に接続されており、ＥＣＵ１０は、当該センサ類からこれらの回転速度Ｎｅ等の各種情報を当取得する構成でも良い。また、燃料噴射装置６、スロットルバルブ７、点火コイル８等の各種装置がＣＡＮ４を介して接続されおり、ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ４を介してこれらの各種装置を間接的に制御する構成でも良い。また、アクセルセンサ５がＣＡＮ４に接続され、ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ４を介してアクセルペダルの操作角度βｅを取得する構成でも良い。

ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶領域（ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、バックアップＲＡＭ）、入出力回路等（図示略）を備えるマイクロコンピュータを主体として構成される。ＥＣＵ１０は、エンジン１の動作を制御する制御部１１、当該制御部１１の動作状況を監視する第１監視部１２、当該第１監視部１２の動作状況を監視する第２監視部１３、燃料噴射装置６の動作を制御するＥＣＵパワーステージ部１４、スロットルバルブ７及び点火コイル８の動作を制御するスロットルパワーステージ部１５等を含む。

ＥＣＵ１０は、ＲＯＭ等の記憶装置に記憶された各種プログラム（例えば、第１レベルプログラム、第２レベルプログラム、第３レベルプログラム等）がＣＰＵにより実行されること等により、例えば、後述の各処理を実行して所定機能を実現できるようになっている。また、ＥＣＵ１０は、その記憶領域内において互いに独立する領域で第１〜第３レベルプログラムを実行させることにより、各第１〜第３プログラムを互いに独立して実行することが可能である。第１レベルプログラムの実行により制御部１１の機能を実現し、第２レベルプログラムの実行により第１監視部１２の機能を実現し、第３レベルプログラムの実行及び後述するＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の動作により第２監視部１３の機能を実現するようになっている。

本実施形態のＥＣＵ１０は、エンジン１の動作を制御する制御部１１と、該制御部１１とともにエンジン１の動作を制御しつつ当該制御部１１における動作状況を監視して故障の診断を行う第１監視部１２と、該第１監視部１２における動作状況を監視して故障の診断を行う第２監視部１３を備える構成である。このように、制御部１１の動作を第１監視部１２により監視し、さらに、第１監視部１２の動作を第２監視部１３により監視する構成では、制御部１１または第１監視部１２において制御の異常が発生しても、第１監視部１２または第２監視部１３において当該異常を検知して、制御部１１による各装置の制御を制限する等の当該異常への対応を施すことができるため、ＥＣＵ１０によるエンジン１の制御に対する信頼性を向上させることができる。また、第１監視部１２は、制御部１１と同じＣＰＵ、各種回路等のハードウェア資源によって実現される一方、第２監視部１３は、ＡＳＩＣ等の当該制御部１１及び第１監視部１２とは異なるハードウェア資源により実現される。制御部１１及び第１監視部１２のハードウェア資源又はソフトウェアに資源に故障が生じても、第２監視部１３により監視を継続させることができるため、ＥＣＵ１０によるエンジン１の制御に対する信頼性を向上させることができる。

［制御部について］
制御部１１は、エンジン１に出力させる指示トルク値Ｗａ１を取得し、当該指示トルク値Ｗａ１をＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力することで、燃料噴射装置６の動作を制御する。

図２に示すように、制御部１１は、アクセルペダルの操作等により車両において要求される総要求トルク値Ｗｂを取得する総要求トルク取得部１１ａ、車両において出力が許容される許容トルク値Ｗｃを取得する許容トルク取得部１１ｂ、ＥＣＵ１０の故障が検知されたときに出力トルクを制限するための制限トルク値Ｗｄを取得する制限トルク取得部１１ｃ、当該総要求トルク取得部１１ａ、許容トルク取得部１１ｂ及び制限トルク取得部１１ｃにより出力されるトルク値の最小値を選択してＥＣＵパワーステージ部１４に出力する最小値選択部１１ｋを備える。

総要求トルク取得部１１ａは、まず、アクセルセンサ５の出力に基づいてアクセルペダルの操作角度βｅを取得し、当該アクセルペダルの操作角度βｅに基づいて予め定められた演算式により、車両のドライバにより要求されているドライバ要求トルク値Ｗｅを取得する。尚、総要求トルク取得部１１ａは、予め定められた演算式によりドライバ要求トルク値Ｗｅを取得する構成に限られず、例えば、予め定められた特性曲線、予め定められたマップ等の少なくともいずれか１つを用いてドライバ要求トルク値Ｗｅを取得する構成でも良いし、これらを組合せてドライバ要求トルク値Ｗｅを取得する構成でも良い。また、総要求トルク取得部１１ａは、ドライバ要求トルク値Ｗｅを取得する際に各種情報（例えば、エンジン１の回転速度Ｎｅ、スロットルバルブの開度等）を適宜参照して用いる構成でも良い。

また、総要求トルク取得部１１ａは、ＥＣＵ１０の外部からＣＡＮ４を介して入力される所定信号に基づいて、前述のドライバにより要求されるドライバ要求トルク値Ｗｅ以外に車載の各種装置からエンジン１に対して要求される外部要求トルク値Ｗｆを取得する。当該外部要求トルク値Ｗｆは、例えば、ＥＣＵ１０が搭載される車両のトランスミッション制御装置、ブレーキシステム制御装置等から要求されるトルクに応じた値であり、総要求トルク取得部１１ａは、これらの各装置からＣＡＮ４を介して外部要求トルク値Ｗｆを取得する。そして、総要求トルク取得部１１ａは、ドライバ要求トルク値Ｗｅ及び外部要求トルク値Ｗｆを加算した値を総要求トルク値Ｗｂとして取得して最小値選択部１１ｋへ出力する。

尚、総要求トルク取得部１１ａは、ＣＡＮ４を介して各装置から取得される情報に基づいて、予め定められた演算式、予め定められた特性曲線、予め定められたマップ等の少なくともいずれか１つまたは組合せを用いて外部要求トルク値Ｗｆを取得する構成でも良い。

許容トルク取得部１１ｂは、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して、後述するように第１監視部１２により取得されて当該記憶領域に記憶される許容トルク値Ｗｃを取得して最小値選択部１１ｋへ出力する。

制限トルク取得部１１ｃは、図２に示すように、点火遅延継続期間設定部１１ｄ、故障判定フラグ取得部１１ｅ、適合データテーブル部１１ｆ、点火遅延制御許容状況判定部１１ｇ、点火遅延制御終了判定部１１ｈ、制限トルク値取得部１１ｉ、制限トルク値出力部１１ｊを備える。

点火遅延継続期間設定部１１ｄは、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して、後述するように第１監視部１２により取得されて当該記憶領域に記憶される故障検知時回転速度Ｎｅｒを取得する。そして、当該故障検知時回転速度Ｎｅｒ及び適合データテーブル部１１ｆに記憶されている後述の点火遅延制御期間基準値マップに基づいて、点火遅延制御の実行を継続する期間の長さ示す基準値γを取得する。また、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設定されており、点火遅延継続期間を計測するための計時カウンタＴｄを初期化（例えば、初期値として０を設定）するとともに、当該計時カウンタＴｄによる計時を開始させる。

故障判定フラグ取得部１１ｅは、後述するように第１監視部１２により設定されるフラグであり、ＥＣＵ１０に故障が生じているか否かを特定可能な故障判定フラグ（正常／異常）を、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して取得する。

適合データテーブル部１１ｆは、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域（例えば、ＲＯＭ）に設定されおり、前述の点火遅延制御期間基準値マップ、後述の制限トルク値マップ（第１制限トルク値マップ、第２制限トルク値マップ）、点火遅延制御要否判定マップ、点火遅延量設定マップ等を記憶している。

点火遅延制御期間基準値マップには、故障検知時回転速度Ｎｅｒ毎に点火遅延制御を実行する期間となる基準値γが特定可能に設定されている。また、制限トルク値マップのうち第１制限トルク値マップには、エンジン１の回転速度Ｎｅ毎にエンジン１の出力トルクの第１制限トルク値ζ１が特定可能に設定されている。また、制限トルク値マップのうち第２制限トルク値マップには、エンジン１の回転速度Ｎｅ毎にエンジン１の出力トルクの第２制限トルク値ζ２が特定可能に設定されている。また、点火遅延制御要否判定マップには、異常トルク量Ｑｅｒ、エンジン１の回転速度Ｎｅ毎に点火遅延制御を行う状況であるか否かを特定可能な要否データが設定されている。また、点火遅延量設定マップには、点火コイル８による点火タイミングを遅延させる角度またはタイミングであり、エンジン１の出力トルクの第２制限トルク値ζ２を実現するための点火遅延量Ａｔが、当該第２制限トルク値ζ２毎に設定されている。

点火遅延制御期間基準値マップ等の各マップに設定されている基準値γ、第１制限トルク値ζ１、第２制限トルク値ζ２、要否データ等は、予め実験等により取得られて各マップに設定されている。また、これらの基準値γ、第１制限トルク値ζ１、第２制限トルク値ζ２、要否データ等は、例えば、機能安全ＩＳＯ２６２６２に基づくＡＳＩＬ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ）による故障に対するリスク分類において、ＱＭ（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）を満たすように設定されることが好ましい。

尚、点火遅延制御期間基準値マップ等の各マップに設定されている基準値γ、第１制限トルク値ζ１、第２制限トルク値ζ２、可否データ、点火遅延量Ａｔ等が、予め定められた演算式、予め定められた特性曲線、予め定められたマップ等の少なくともいずれか１つまたは組合せを用いて特定可能とされる構成でも良い。

点火遅延制御許容状況判定部１１ｇは、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設定される点火遅延制御許容状況フラグを取得し、点火遅延制御を実行することが許容される状況か否かを判定する。当該点火遅延制御許容状況フラグは、ＥＣＵ１０により制御状況に応じて適宜設定されるフラグであり、点火遅延制御の実行が許容される状況である場合には、点火遅延制御が許容される旨を特定可能なフラグが設定される一方、点火遅延制御の実行が許容されない状況である場合には、点火遅延制御が許容されない旨を特定可能なフラグが設定される。これにより、ＥＣＵ１０による制御状況等を考慮して点火遅延制御が実行されるようになっている。

点火遅延制御終了判定部１１ｈは、所定の時間間隔毎にエンジン１の回転速度Ｎｅを取得し、当該回転速度Ｎｅの履歴をＥＣＵ１０の所定の記憶領域に記憶させる。また、点火遅延制御終了判定部１１ｈは、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して、当該記憶領域に予め設定されるリンプホーム制御開始条件の基準値ε（例えば、１５００ｒｐｍ等）を取得するとともに、エンジン１の回転速度Ｎｅを取得する。そして、取得された基準値εと回転速度Ｎｅを比較する。そして、回転速度Ｎｅが基準値εを上回る場合には、点火遅延制御の強制終了条件が成立するとともにリンプホーム制御の開始条件が成立していると判定する一方、回転速度Ｎｅが基準値εを上回らない場合には、点火遅延制御の強制終了条件が成立しておらず、リンプホーム制御の開始条件が成立していないと判定する。

制限トルク値取得部１１ｉは、エンジン１の回転速度Ｎｅを取得し、当該回転速度Ｎｅ及び前述の第１制限トルク値マップに基づいて第１制限トルク値ζ１を取得する。また、制限トルク値取得部１１ｉは、前述の総要求トルク取得部１１ａにより取得される総要求トルク値Ｗｂを取得し、総要求トルク値Ｗｂと当該第１制限トルク値ζ１との比率を算出て異常トルク量Ｑｅｒとして取得する。また、制限トルク値取得部１１ｉは、異常トルク量Ｑｅｒ、回転速度Ｎｅ及び前述の点火遅延制御要否判定マップに基づいて点火遅延制御を行う状況であるか否かを判定する。また、回転速度Ｎｅ及び前述の第２制限トルク値マップに基づいて第２制限トルク値ζ２を取得し、異常トルク量Ｑｅｒ、回転速度Ｎｅ及び前述の点火遅延量設定マップに基づいて当該第２制限トルク値ζ２を実現するための点火遅延量Ａｔを取得する。

制限トルク値出力部１１ｊは、所定のトルク制限条件（計時カウンタＴｄが作動している点火遅延制御継続期間中であり、かつ、故障判定フラグに基づいてＥＣＵ１０の故障が特定される場合であり、かつ、点火遅延制御許容状況フラグに基づいて点火遅延制御が許容される旨が特定される場合であり、かつ、点火遅延制御の強制終了条件（回転速度Ｎｅに基づく終了条件）が成立していない場合であり、かつ、点火遅延制御を行う状況であると判定される場合であること）が成立する場合に、制限トルク値取得部１１ｉにより取得される第２制限トルク値ζ２と、総要求トルク取得部１１ａにより取得される総要求トルク値Ｗｂを比較して小さい方の値を制限トルク値Ｗｄとして最小値選択部１１ｋへ出力するとともに、制限トルク値取得部１１ｉにより取得される点火遅延量ＡｔをＥＣＵ１０の所定の記憶領域に記憶させる。

一方、制限トルク値出力部１１ｊは、前述のトルク制限条件が成立しない場合は、制限トルク値取得部１１ｉにより取得される第１制限トルク値ζ１と総要求トルク値Ｗｂを比較して小さい方の値を、制限トルク値Ｗｄとして最小値選択部１１ｋへ出力するとともに、点火遅延量Ａｔを０に設定してＥＣＵ１０の所定の記憶領域に記憶させる。

最小値選択部１１ｋは、総要求トルク取得部１１ａにより取得される総要求トルク値Ｗｂ、許容トルク取得部１１ｂにより取得される許容トルク値Ｗｃ、制限トルク取得部１１ｃにより取得される制限トルク値Ｗｄをそれぞれ取得して比較し、最も小さい値を指示トルク値Ｗａ１としてＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力する。

ＥＣＵパワーステージ部１４は、制御部１１から出力される指示トルク値Ｗａ１を取得し、予めＥＣＵ１０の記憶領域に記憶されている燃料噴射量変換マップに基づいて、指示トルク値Ｗａ１を燃料噴射量Ｑｓに変換する。さらに、予めＥＣＵ１０の記憶領域に記憶されている通電期間変換マップに基づいて、該燃料噴射量Ｑｓに応じた燃料噴射装置６の通電期間（燃料噴射装置６を噴射状態に制御する時間）の長さである通電期間長Ｔｉｊを取得する。そして、ＥＣＵパワーステージ部１４は、取得された通電期間長Ｔｉｊにわたり燃料噴射装置６に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号を出力することで、取得された燃料噴射量Ｑｓの燃料をエンジン１内に噴射させるように当該燃料噴射装置６を制御する。

燃料噴射量変換マップには、指示トルク値Ｗａ１を燃料噴射量Ｑｓに変換するための所定データが予め実験等により取得されて設定されている。また、通電期間変換マップには、燃料噴射量Ｑｓを通電期間に変換するための所定データが予め実験等により取得されて設定されている。

また、ＥＣＵパワーステージ部１４は、制御部１１により出力される点火遅延量Ａｔを取得し、当該点火遅延量Ａｔに応じたタイミング（エンジン１のクランク角度）において、点火コイル８に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号を出力することで、当該タイミングにおいて燃料に点火させるように点火コイル８を制御する。

［第１監視部について］
第１監視部１２は、ＥＣＵ１０に故障が生じているか否かを判定し、ＥＣＵ１０に故障が生じていると判定される場合には、ＥＣＵ１０に故障が生じている旨を特定可能な故障判定フラグを設定するとともに、スロットルバルブ７を閉状態に制御することにより、エンジン１の動作を安全な状態へ移行させるように制御する。

図３に示すように、第１監視部１２は、車両において出力が許容される許容トルク値Ｗｃを取得する許容トルク取得部１２ａ、エンジン１の実際の実トルク値Ｗａｃを取得する実トルク値取得部１２ｂ、ＥＣＵ１０に故障が生じているか否かを判定する故障判定部１２ｃ、故障判定フラグを設定する故障判定フラグ設定部１２ｄを備える。

許容トルク取得部１２ａは、前述の制御部１１の総要求トルク取得部１１ａと同様に、アクセルペダルの操作角度βｅに基づくドライバ要求トルク値Ｗｅ、エンジン１に対して要求されている外部要求トルク値Ｗｆを取得する。また、ＣＡＮ４等を介して取得されるエンジン１の制御に関する制御情報（例えば、エンジン１の回転速度Ｎｅ、外気温Ｔｏｕｔ等）に基づいて予め定められた演算式により、エンジン１において損失となるトルクを補償するために必要な補償トルク値Ｗｇを取得する。そして、許容トルク取得部１２ａは、ドライバ要求トルク値Ｗｅ、外部要求トルク値Ｗｆ、補償トルク値Ｗｇの総和を取得して、許容トルク値ＷｃとしてＥＣＵ１０の所定の記憶領域に記憶させるとともに最小値選択部１１ｋへ出力する。当該所定の記憶領域に設定された許容トルク値Ｗｃは、前述の制御部１１により参照可能である。尚、許容トルク取得部１２ａは、予め定められた演算式により補償トルク値Ｗｇを取得する構成に限られず、例えば、予め定められた特性曲線、予め定められたマップ等の少なくともいずれか１つを用いて補償トルク値Ｗｇを取得する構成でも良いし、これらを組合せて補償トルク値Ｗｇを取得する構成でも良い。

実トルク値取得部１２ｂは、制御部１１により制御される燃料噴射装置６での燃料噴射量Ｑｓ、通電期間長Ｔｉｊ、エンジン１の制御に関する制御情報（例えば、燃料噴射装置６内の燃料の圧力値Ｐｉｊ、エンジン１での空気流量Ｑａｉｒ等）を取得して、これらのデータに基づいてエンジン１での実際の出力トルク値を推定し、実トルク値Ｗａｃとして取得し、故障判定部１２ｃへ出力する。尚、実トルク値取得部１２ｂは、予め定められた演算式により実際の出力トルク値を取得する構成に限られず、例えば、予め定められた特性曲線、予め定められたマップ等の少なくともいずれか１つを用いて実際の出力トルク値を取得する構成でも良いし、これらを組合せて実際の出力トルク値を取得する構成でも良い。

故障判定部１２ｃは、許容トルク値Ｗｃと実トルク値Ｗａｃとを比較して、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回り、かつ、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回ると判定した後の所定期間（本実施形態では、４０ｍ秒間）における故障量（本実施形態では、エンジン１の回転速度Ｎｅの変化量の積算値）が所定の基準値αを上回る場合に、ＥＣＵ１０に故障が生じていると判定する。一方、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃ以下である場合、及び上記所定期間における故障量が基準値αを上回らない場合に、ＥＣＵ１０に故障が生じていないと判定する。そして、故障判定部１２ｃは、判定結果を故障判定フラグ設定部１２ｄへ出力する。

また、故障判定部１２ｃは、ＥＣＵ１０に故障が生じていると判定した場合には、スロットルバルブ７を閉状態に強制的に制御する制御信号を、スロットルパワーステージ部１５に対して出力するように制御する。一方、ＥＣＵ１０に故障が生じていないと判定した場合には、スロットルバルブ７を閉状態に強制的に制御するための制御信号をスロットルパワーステージ部１５に対して出力しないように制御する。

故障判定フラグ設定部１２ｄは、故障判定部１２ｃによる判定結果を取得して、故障判定部１２ｃによりＥＣＵ１０に故障が生じていると判定される場合には、ＥＣＵ１０に故障が生じている旨を特定可能な故障判定フラグ（異常）をＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設定する。一方、故障判定部１２ｃによりＥＣＵ１０に故障が生じていないと判定される場合には、ＥＣＵ１０に故障が生じていない旨を特定可能な故障判定フラグ（正常）をＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設定する。当該所定の記憶領域に設定された故障判定フラグ（異常／正常）は、前述のように制御部１１により参照可能である。

スロットルパワーステージ部１５は、第１監視部１２から出力される制御信号を取得し、スロットルバルブ７を閉状態に強制的に制御する制御信号である旨が特定される場合に、スロットルバルブ７に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号を出力することで、スロットルバルブ７を強制的に閉状態に制御する。これにより、スロットルパワーステージ部１５は、ＥＣＵ１０の故障が発生している場合に、スロットルバルブ７を閉状態に制御することにより、エンジン１の動作を安全な状態へ移行させる。一方、スロットルパワーステージ部１５は、第１監視部１２から出力される制御信号を取得し、スロットルバルブ７を閉状態に強制的に制御する制御信号である旨が特定されない場合には、制御部１１等から出力される所定の制御信号に応じてスロットルバルブ７に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号を出力することで、スロットルバルブ７を閉状態または開状態に制御する。

［第２監視部について］
第２監視部１３は、前述の制御部１１及び第１監視部１２が実行する第１レベルプログラム及び第２レベルプログラムから独立した第３レベルプログラムにより、第１監視部１２の動作等を診断する診断部１３ａと、制御部１１及び第１監視部１２とは独立したハードウェア資源により構成されるＡＳＩＣ１３ｂ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、を備える。

診断部１３ａは、第１監視部１２に割当てられている記憶領域、当該第１監視部１２により実行される第２レベルプログラムのコマンド、当該第２レベルプログラムにより実行されるシーケンス、第２レベルプログラムが用いるデータ名等に異常が生じて否かを判断することで、第１監視部１２の動作等を診断する。

ＡＳＩＣ１３ｂは、燃料噴射装置６、スロットルバルブ７及び点火コイル８等の動作を、ＥＣＵパワーステージ部１４及びスロットルパワーステージ部１５を介して制御できるようになっている。ＡＳＩＣ１３ｂは、診断部１３ａにより第１監視部１２の動作に異常が生じていると診断される場合には、燃料噴射装置６、スロットルバルブ７及び点火コイル８の作動を停止させるように制御する。当該ＡＳＩＣ１３ｂが制御部１１及び第１監視部１２とは異なるハードウェア資源により構成されることにより、第２監視部１３は、制御部１１及び第１監視部１２のハードウェア資源、ソフトウェア資源に故障が生じてもその影響を受けることなく、第１監視部１２の動作を監視できるようになっている。

［電子制御装置での制御方法について］
本実施形態のＥＣＵ１０が行う制御の例について、図５〜図８に基づいて説明する。

ＥＣＵ１０は、所定時間間隔（例えば、１０ｍ秒間隔等）で、当該ＥＣＵ１０の記憶領域に記憶されているプログラム（例えば、第１〜第３レベルプログラム等）を繰り返し実行することにより所定機能を実現できる。ＥＣＵ１０は、例えば、第１レベルプログラムに含まれる所定プログラムを実行することにより、ＥＣＵ１０の故障が検知される場合に点火遅延制御を実行する点火遅延制御関連処理を行い、第２レベルプログラムに含まれる所定プログラムを実行することにより、ＥＣＵ１０の故障判定を実行する故障判定関連処理を行う。

具体的には、図５に示すように、点火遅延制御関連処理では、ＥＣＵ１０は、まず、当該ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して故障判定フラグ（正常／異常）を取得して、当該故障判定フラグに基づいてＥＣＵ１０に故障が生じているか否かを判定する（ステップＳａ０１）。故障判定フラグは、前述のようにＥＣＵ１０に故障が生じているか否かを特定可能なフラグであり、後述の故障判定関連処理が行われることで、故障判定フラグ設定部１２ｄによりＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設定される。

ステップＳａ０１において故障判定フラグ（正常）に基づいてＣＵ１０に故障が生じていないと判定される場合（Ｎ）には、後述のステップＳａ０２〜Ｓａ０７に関する処理を行わずに点火遅延制御関連処理を終了させる。一方、ステップＳａ０１において故障判定フラグ（異常）に基づいてＥＣＵ１０に故障が生じていると判定される場合（Ｙ）には、ステップＳａ０２〜Ｓａ０７に関する処理を実行させる。

ステップＳａ０１においてＥＣＵ１０に故障が生じていると判定される場合（Ｙ）には、エンジン１の回転速度Ｎｅ、リンプホーム制御開始の基準値ε（例えば、１５００ｒｐｍ等）を取得する。そして、取得されたエンジン１の回転速度Ｎｅと基準値εとを比較して（Ｓａ０２）、回転速度Ｎｅが基準値εを上回る場合に（Ｙ）は、リンプホーム制御の開始条件が成立していると判定して、ステップＳａ０７へ移行させて、リンプホーム制御を実行する（Ｓａ０７）。リンプホーム制御では、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを超えるときには、燃料噴射装置６及び点火コイル８への通電が停止されることで、燃料噴射装置６によるエンジン１内への燃料噴射が停止（ＩＣＯ：Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｃｕｔ Ｏｆｆ）されるとともに点火コイル８による点火が停止されるように制御される。一方、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを下回るときには、燃料噴射装置６及び点火コイル８への通電が行われることで、燃料噴射装置６によるエンジン１内への燃料噴射が行われるとともに点火コイル８による点火が行われるように制御される。リンプホーム制御が行われることにより、エンジン１の動作が安全な状態に維持され、車両は走行できるものの退避走行が可能な程度の速度しか出せない状態に制御される。

ステップＳａ０２において回転速度Ｎｅが基準値ε以下である場合に（Ｎ）は、計時カウンタＴｄが作動中でない場合に当該計時カウンタＴｄを初期化（例えば、０に設定する等）した後に始動させて時間の計測を開始させる一方、計時カウンタＴｄが作動中である場合に計時を継続させる計時処理を行う（Ｓａ０３）。計時カウンタＴｄは、例えば、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域に設けられており、所定の時間間隔（例えば、１０ｍ秒等）毎に更新されるようになっている。

ステップＳａ０３において計時処理を行った後には、点火遅延制御許容状況フラグを取得し、点火遅延制御の実行が許容される状況か否かを判定する（ステップＳａ０４）。そして、ステップＳａ０４において点火遅延制御の実行が許容される状況でないと判定される場合（Ｎ）には、後述のステップＳａ０５〜Ｓａ０６に関する処理を行わずに点火遅延制御関連処理を終了させる。一方、ステップＳａ０４において点火遅延制御の実行が許容される状況であると判定される場合（Ｙ）には、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域を参照して、後述の故障判定関連処理により設定される故障検知時回転速度Ｎｅｒを取得し、当該故障検知時回転速度Ｎｅｒ及び点火遅延制御期間基準値マップに基づいて故障検知時回転速度Ｎｅｒに応じた基準値γを取得して、計時カウンタＴｄの値と取得された基準値γとを比較する（Ｓａ０５）。

ステップＳａ０５において計時カウンタＴｄの値が基準値γを上回り、計時カウンタＴｄの値が基準値γ以下でないと判定される場合（Ｎ）には、後述のステップＳａ０６に関する処理を行わずに点火遅延制御関連処理を終了させる。一方、ステップＳａ０５において計時カウンタＴｄの値が基準値γ以下であると判定される場合（Ｙ）には、点火遅延制御を実行させた後（ステップＳａ０６）、点火遅延制御関連処理を終了させる。

ステップＳａ０６における点火遅延制御では、エンジン１の回転速度Ｎｅが取得され、当該回転速度Ｎｅと第２制限トルク値マップとに基づいて、総要求トルク値Ｗｂ及び許容トルク値Ｗｃよりも小さく制限される第２制限トルク値ζ２が取得される。第２制限トルク値ζ２は、制限トルク値Ｗｄとして最小値選択部１１ｋへ出力される。そして、最小値選択部１１ｋにより、第２制限トルク値ζ２が指示トルク値Ｗａ１として選択されて、ＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力される。ＥＣＵパワーステージ部１４では、指示トルク値Ｗａ１に基づく燃料噴射量Ｑｓを噴射するための通電期間長Ｔｉｊが取得される。そして、燃料噴射装置６での通電の制御が当該通電期間長Ｔｉｊにわたって行われることにより、当該燃料噴射装置６から燃料噴射量Ｑｓの燃料が噴射させるように制御される。

また、点火遅延制御では、回転速度Ｎｅ及び第１制限トルク値マップに基づいてエンジン１の出力トルクの第１制限トルク値ζ１が取得され、当該第１制限トルク値ζ１と当該総要求トルク値Ｗｂとの比率が算出されて異常トルク量Ｑｅｒとして設定される。そして、異常トルク量Ｑｅｒ、回転速度Ｎｅ及び点火遅延量設定マップに基づいて、第２制限トルク値ζ２を実現するための点火遅延量Ａｔが取得されて、ＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力される。ＥＣＵパワーステージ部１４では、当該点火遅延量Ａｔに応じたタイミングで点火コイル８に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号が出力されることにより、当該タイミングで燃料が点火されるように点火コイル８が制御される。

尚、点火遅延制御が行われない場合であって、ステップＳａ０１においてＥＣＵ１０の故障が発生していないと判定される場合には、第１制限トルク値ζ１が総要求トルク値Ｗｂよりも大きな値に設定され、制限トルク値Ｗｄとして総要求トルク値Ｗｂが最小値選択部１１ｋへ出力されることにより、総要求トルク値Ｗｂまたは許容トルク値Ｗｃのうち小さい方の値が指示トルク値Ｗａ１として選択されて、ＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力される。また、点火遅延制御が行われない場合であって、ステップＳａ０１においてＥＣＵ１０の故障が発生していると判定される場合には、第１制限トルク値ζ１が総要求トルク値Ｗｂよりも小さな値に設定され、制限トルク値Ｗｄとして総要求トルク値Ｗｂが最小値選択部１１ｋへ出力されることにより、総要求トルク値Ｗｂ、許容トルク値Ｗｃ及び制限トルク値Ｗｄとのうち最も小さい値が指示トルク値Ｗａ１として選択されて、ＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力される。ＥＣＵパワーステージ部１４では、指示トルク値Ｗａ１に基づく燃料噴射量Ｑｓを噴射するための通電期間長Ｔｉｊが取得される。そして、燃料噴射装置６での通電の制御が当該通電期間長Ｔｉｊにわたって行われることにより、当該燃料噴射装置６から燃料噴射量Ｑｓの燃料が噴射させるように制御されるようになっている。

また、点火遅延制御が行われない場合には、ＥＣＵ１０の故障が発生しているか否かによらず、点火遅延量Ａｔが０に設定されて、ＥＣＵパワーステージ部１４に対して出力される。ＥＣＵパワーステージ部１４では、当該点火遅延量Ａｔ（０）に応じたタイミングで点火コイル８に対して駆動回路（図示略）を介して駆動信号が出力されることにより、当該タイミングで燃料が点火されるように点火コイル８が制御されるようになっている。

次に、ＥＣＵ１０の故障判定を実行する故障判定関連処について図６に基づいて説明する。

図６に示すように、故障判定関連処理では、ＥＣＵ１０は、まず、第１監視部１２の許容トルク取得部１２ａにより、アクセルペダルの操作角度βｅに基づいてドライバ要求トルク値Ｗｅを取得させ（ステップＳｂ０１）、ＣＡＮ４を介して外部要求トルク値Ｗｆを取得させ（ステップＳｂ０２）、ＣＡＮ４を介して取得されるエンジン１の制御情報に基づいて補償トルク値Ｗｇを取得させる（ステップＳｂ０３）。そして、許容トルク取得部１２ａにより、ドライバ要求トルク値Ｗｅ、外部要求トルク値Ｗｆ、補償トルク値Ｗｇの総和を許容トルク値Ｗｃとして取得させる（ステップＳｂ０４）。

次に、実トルク値取得部１２ｂにより、燃料噴射装置６での燃料噴射量Ｑｓ、通電期間長Ｔｉｊ、ＣＡＮ４を介してエンジン１の制御情報（例えば、燃料噴射装置６内の燃料の圧力値Ｐｉｊ、エンジン１での空気流量Ｑａｉｒ等）等を取得させ、これらのデータに基づいて実トルク値Ｗａｃを取得させる（ステップＳｂ０５）。

その後、故障判定部１２ｃにより、許容トルク値Ｗｃと実トルク値Ｗａｃとを比較させ、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回るか否かを判定させる（ステップＳｂ０６）。ステップＳｂ０６において実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回ると判定される場合には（Ｙ）、ＥＣＵ１０の故障を検知する検知過程が開始され、故障判定部１２ｃにより、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回ると判定された時点でのエンジン１の回転速度Ｎｅを取得させて、当該回転速度Ｎｅを故障検知時回転速度ＮｅｒとしてＥＣＵ１０の所定記憶領域に設定させるとともに、当該故障検知時回転速度Ｎｅｒに応じた基準値αを取得させる（ステップＳｂ０７）。また、ＥＣＵ１０の所定記憶領域に設けられており時間を計測するための計時カウンタＴｍを始動させる（ステップＳｂ０８）。

尚、故障検知時回転速度Ｎｅｒは、故障の検知過程の期間中のいずれかのタイミングで取得されても良い。

ステップＳｂ０８において計時カウンタＴｍが始動された後から、予め定められた基準時間τ（例えば、４０ｍ秒等）が経過したことが、当該計時カウンタＴｍに基づいて特定されるまでの期間において、故障判定部１２ｃにより、所定時間間隔毎に（例えば、１０ｍ秒間隔等）、実トルク値取得部１２ｂから実トルク値Ｗａｃを取得させて、当該実トルク値Ｗａｃに基づいて実トルク値Ｗａｃの時間変化量ΔＷａｃを算出させる。そして、各時間間隔において算出された時間変化量ΔＷａｃの積算値（初期値は、例えば、０等）を異常トルク量ΣΔＷとして取得させる（ステップＳｂ０９〜Ｓ１０）。

その後、故障判定部１２ｃにより、計時カウンタＴｍに基づいて基準時間τが経過したか否かを判定させ（ステップＳｂ１０）、基準時間τが経過していないと判定される場合には（Ｎ）、基準時間τが経過したと判定されるときまで、所定時間間隔毎にステップＳｂ０９を繰り返し行わせる。一方、基準時間τが経過したと判定される場合には（Ｙ）、後述のステップＳｂ１１に進める。尚、故障判定部１２ｃは、計時カウンタＴｍの値が予め定められた基準時間τに対応する基準値Ｔｍｖを最初に上回ったときに、当該計時カウンタＴｍに基づいて当該基準時間τが経過したと判定するようになっている。

ステップＳｂ１０において計時カウンタＴｍに基づいて基準時間τが経過したと判定される場合には（Ｙ）、ステップＳｂ０７において取得される基準値αとステップＳｂ０９により取得される異常トルク量ΣΔＷとを比較させて、異常トルク量ΣΔＷが基準値αを上回るか否かを判定させる（ステップＳｂ１１）。

そして、ステップＳｂ１１において異常トルク量ΣΔＷが基準値αを上回ると判定される場合には（Ｙ）、ＥＣＵ１０に故障が生じている旨を故障判定部１２ｃから故障判定フラグ設定部１２ｄに対して出力させて、ＥＣＵ１０に故障が生じている旨を特定可能な故障判定フラグ（異常）をＥＣＵ１０の所定の記憶領域に故障判定フラグ設定部１２ｄにより設定させる（ステップＳｂ１２）。故障判定フラグ（異常）が設定されることで、検知過程は終了されることとなる。その後、スロットルバルブ７を閉状態に強制的に制御するための閉制御信号をスロットルパワーステージ部１５に対して出力するスロットルシャットオフ制御を開始させて（ステップＳｂ１３）、故障判定関連処理を終了させる。スロットルシャットオフ制御では、ＥＣＵ１０の所定の記憶領域に故障判定フラグ（異常）が設定されている状態において閉制御信号がスロットルパワーステージ部１５に対して出力される制御が継続して行われる。

ステップＳｂ０６において実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回らないと判定される場合（Ｎ）、及び、ステップＳｂ１１において異常トルク量ΣΔＷが基準値αを上回らないと判定される場合には（Ｎ）、ＥＣＵ１０に故障が生じていない旨を故障判定部１２ｃから故障判定フラグ設定部１２ｄに対して出力させて、ＥＣＵ１０に故障が生じていない旨を特定可能な故障判定フラグ（正常）をＥＣＵ１０の所定の記憶領域に故障判定フラグ設定部１２ｄにより設定させる（ステップＳｂ１４）。当該故障判定フラグ（正常）が設定されることで、検知過程は終了されることとなる。その後、故障判定関連処理を終了させる。

以上のようにＥＣＵ１０により点火遅延制御関連処理、故障判定関連処理が行われることにより、例えば、図８に示すように、ＥＣＵ１０に故障が発生しておらず正常であるときには（ｔ０〜ｔ１）、エンジン１の出力トルクは、制御部１１により取得される総要求トルク値Ｗｂに基づいて制御される。また、第１監視部１２により許容トルク値Ｗｃが算出される。その後、ＥＣＵ１０に故障が発生して（ｔ１）、エンジン１の実トルク値Ｗａｃが上昇し、当該実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回るときに（ｔ２）、第１監視部１２により故障の検知過程（ｔ２〜ｔ３）が開始される。当該検知過程においてＥＣＵ１０の故障が検知された以後（ｔ３）、所定期間にわたり点火遅延制御が実行される（ｔ３〜ｔ４）。その後、エンジン１の回転速度Ｎｅがリンプホーム制御の開始条件を満たすことで、リンプホーム制御が実行される（ｔ４〜）。

次いで、エンジン１がアイドリング状態であるときにＥＣＵ１０に故障が発生し、前述の点火遅延制御関連処理及び故障判定関連処理がＥＣＵ１０により実行される場合において、エンジン１の回転速度Ｎｅ、車両の速度Ｖｅ、異常トルク量ΣΔＷ、スロットルシャットオフ制御ＴＳＣ、点火遅延制御ＩＲＣ、リンプホーム制御ＩＣＯの時間遷移の例について、図８に基づいて説明する。

図８に示すように、例えば、時刻ｔ０では、エンジン１の回転速度（Ｎｅ）はアイドリング状態での回転速度（例えば、所定基準値（例えば、５００ｒｐｍ）よりも低い４００ｒｐｍ）であり、車両の速度Ｖｅは５ｋｍであり、異常トルク量ΣΔＷは０であり、スロットルシャットオフ制御ＴＳＣ、点火遅延制御ＩＲＣ、リンプホーム制御ＩＣＯはいずれも行われていない状態である。このような状態（時刻ｔ０）において、ＥＣＵ１０の故障が発生した場合には、その後、エンジン１の回転速度Ｎｅ、実トルク値Ｗａｃが上昇するとともに車両の速度Ｖｅが増加して、図７に示すように、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回る時刻ｔ１で、ＥＣＵ１０の異常が検知される（ステップＳｂ０６）。

時刻ｔ１において、ＥＣＵ１０の異常が検知されると、当該時刻ｔ１でのエンジン１の回転速度Ｎｅが故障検知時回転速度Ｎｅｒとして設定されるとともに、当該故障検知時回転速度Ｎｅｒに応じた基準値αが取得される（ステップＳｂ０７）。また、計時カウンタＴｍによる時間の計測が開始される（ステップＳｂ０８）。また、所定時間間隔毎に実トルク値Ｗａｃの時間変化量ΔＷａｃを取得して異常トルク量ΣΔＷとして積算する処理が開始される（ステップＳｂ０９）。

そして、時刻ｔ１から予め定められた基準時間τに応じた時間（本実施形態では、４０ｍ秒）が経過した時刻ｔ２において（ステップＳｂ１０）、異常トルク量ΣΔＷが基準値αと比較され（ステップＳｂ１１）、異常トルク量ΣΔＷが基準値αを上回ることによりＥＣＵ１０に故障が生じていると判定される。

時刻ｔ２では、ＥＣＵ１０に故障が生じていると判定されることにより（ステップＳｂ１１：Ｙ）、スロットルシャットオフ制御が開始される（ステップＳｂ１３）。また、エンジン１Ｎｅが基準値ε以下であり（ステップＳａ０２：Ｎ）、点火遅延制御が許容される状況であり（ステップＳａ０４：Ｙ）、点火遅延制御の継続期間中である（ステップＳａ０５：Ｙ）場合には、点火遅延制御（ＩＲＣ）が開始される（ステップＳａ０６）。そして、時刻ｔ２において点火遅延制御（ＩＲＣ）が開始された後、基準値γに応じた時間（例えば、１〜２秒等）が経過する時刻ｔ３において、点火遅延制御は終了される（Ｓａ０７）。

点火遅延制御が実行され、図７に示すようにエンジン１の出力トルク（実トルク値Ｗａｃ）が制限されることにより、点火遅延制御が行われる時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間におけるエンジン１の回転速度Ｎｅの増加率、車両の速度Ｖｅの増加率は、点火遅延制御が開始される前の期間（時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間）における各増加率に比較して低く抑えられる。

点火遅延制御が開始された後、エンジン１の回転速度Ｎｅは一端低下し、その後徐々に増加する。そして、エンジン１の回転速度Ｎｅが予め設定される基準値ε（例えば、１５００ｒｐｍ等）を上回る時刻ｔ４において、リンプホーム制御ＩＣＯが開始される。当該リンプホーム制御ＩＣＯが開始された以後は、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを上回るときに、燃料噴射装置６及び点火コイル８への通電が停止される一方、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを下回るときに、燃料噴射装置６及び点火コイル８への通電が行われるように制御が行われることにより、エンジン１の回転速度Ｎｅ及び車両の速度Ｖｅの上昇が制限されて、予め定められた所定の回転速度Ｎｅ（本実施形態では、１５００ｒｐｍ）、予め定められた所定の速度Ｖｅ（本実施形態では、１５ｋｍ）で維持されるようになっている。

例えば、点火遅延量Ａｔが大きく設定されるほど、または基準値γが大きく設定されて点火遅延制御の継続期間が長く設定されるほど、エンジン１の回転速度Ｎｅｖ（図中の一点鎖線）の増加率は緩やかになり、点火遅延制御が開始された後、エンジン１の回転速度Ｎｅｖが基準値εに到達してリンプホーム制御が開始される状態となるまでに要する時間が長くなる傾向がある。これに対して、本実施形態に係るＥＣＵ１０では、異常トルク量Ｑｅｒ、回転速度Ｎｅに応じて点火遅延量Ａｔが設定され、ＥＣＵ１０の異常が検知されたときの故障検知時回転速度Ｎｅｒに応じて点火遅延制御を実行する期間の長さ示す基準値γが設定されるので、点火遅延制御が開始された後、リンプホーム制御が開始される状態となるまでに要する時間を比較的短くすることができる。

［作用効果について］
本実施形態のＥＣＵ１０は、当該ＥＣＵ１０の故障が検知された後にエンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εに到達することで、リンプホーム制御が実行される安全走行状態に移行する構成であり、ＥＣＵ１０の故障が検知された後らリンプホーム制御に移行されるまでの移行期間において、スロットルバルブ７を閉状態とするスロットルシャットオフ制御する構成であるが、移行期間においてスロットルシャットオフ制御のみを行う構成とすると、ＥＣＵ１０の故障が検知されたときのエンジン１の回転速度Ｎｅが比較的低い状態（例えば、アイドリング状態等）である場合には、リンプホーム制御の開始条件となる回転速度Ｎｅの基準値εと実際の回転速度Ｎｅとの差分が大きく、回転速度Ｎｅが基準値εに到達するまで比較的長い時間を要することとなり、リンプホーム制御が行われる安全走行状態（エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを超えるときにリンプホーム制御が実行される状態）へ速やかに移行されない虞がある。すなわち、回転速度Ｎｅが基準値εに到達するまでの待機時間により、リンプホーム制御が開始されるタイミングが遅延される虞がある。また、当該移行期間において、スロットルバルブ７を閉状態に制御することのみでは車両に危険な加速度が生じてしまう虞がある。

これに対して、本実施形態のＥＣＵ１０は、ＥＣＵ１０の故障が検知された後に、スロットルシャットオフ制御を行いつつ、所定期間にわたり点火コイルによる点火のタイミングを遅延させる点火遅延制御を行う。当該点火遅延制御を所定時間にわたり実行することにより、エンジン１の実際の出力トルクを制限しつつ、エンジン１の回転速度Ｎｅを比較的早く上昇させて基準値εに到達させ、リンプホーム制御が実行される安全走行状態へ早く移行させることができる。

本実施形態のＥＣＵ１０は、車両のエンジン１の動作を制御する電子制御装置１０であり、ＥＣＵ１０の故障を検知する第１監視部１２と、該故障が検知された場合にエンジン１の動作を制御する制御部１１と、を備え、第１監視部１２は、該故障が検知された場合に、エンジン１のスロットルバルブ７を停止させて閉状態に制御し（ステップＳｂ１３）、制御部１１は、該故障が検知された場合に、少なくとも、該故障の検知過程であって当該検知過程の開始時に取得されるエンジン１の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を行い（ステップＳａ０７）、エンジン１の回転速度Ｎｅが第１基準値（基準値ε）を超える場合に、リンプホーム制御を行う（ステップＳａ０７）構成である。

このような構成では、ＥＣＵ１０の故障が検知された場合に、第１監視部１２は、スロットルバルブ７を停止させて閉状態に制御するスロットルシャットオフ制御を実行し、制御部１１は、点火コイル８による点火タイミング遅延させる点火遅延制御を行うので、エンジン１の出力トルクを制限することができるともに、制御部１１は、ＥＣＵ１０の故障が検知された場合に、少なくとも故障の検知過程の開始時に取得されるエンジン１の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を実行するので、故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に応じた所定の移行時間でエンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）を第１基準値（基準値ε）（例えば、１５００ｒｐｍ等）に到達させて、リンプホーム制御へ移行させることができる。

本実施形態のＥＣＵ１０は、故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を行う構成であり、故障検知時回転速度Ｎｅｒは、検知過程が開始されるときに取得される構成である。

このような構成では、検知過程の期間中の最も早いタイミングでのエンジン１の回転速度Ｎｅが取得されることで、ＥＣＵ１０の故障により上昇する前の回転速度Ｎｅを故障検知時回転速度Ｎｅｒとすることができ、故障が生じたとき比較的近い値の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延制御を行うことができる。

本実施形態のＥＣＵ１０の制御部１１は、故障検知時回転速度Ｎｅｒ及び検知過程で取得されるエンジン１の異常トルク量ΣΔＷに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定する構成である。

このような構成では、検知過程で取得される故障検知時回転速度Ｎｅｒ及び異常トルク量ΣΔＷに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定するので、故障検知時回転速度Ｎｅｒのみに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γを設定する構成に比較して検知過程でのエンジン１の動作状態をより反映させて点火遅延制御を行うことができる。

本実施形態のＥＣＵ１０の制御部１１は、少なくとも故障検知時回転速度Ｎｅｒがアイドリング状態での回転速度Ｎｅである場合に、点火遅延制御を行う構成である。

このような構成では、エンジン１がアイドリング状態であり、該エンジン１の回転速度Ｎｅとリンプホーム制御の開始条件である基準値εとの差分が大きい状態であるときに、ＥＣＵ１０の故障が発生した場合に、点火遅延制御を実行するので、エンジン１の実際の出力トルクを制限しつつ、エンジン１の回転速度Ｎｅを比較的早く上昇させて基準値εに到達させ、リンプホーム制御が実行される安全走行状態へ早く移行させることができる。

本実施形態のＥＣＵ１０の制御部１１は、実験により予め定められたマップとして点火遅延量設定マップ、点火遅延制御期間基準値マップを用いて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γを設定する構成である。

このような構成では、マップを用いて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γを設定するので、故障検知時回転速度Ｎｅｒ、異常トルク量ΣΔＷに応じた点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γを自由に設定でき、ＥＣＵ１０の設計作業や適合作業を容易にすることができる。

本実施形態のＥＣＵ１０の第１監視部１２は、車両の動作状況に応じて許与されるエンジン１の許容トルク値Ｗｃと、エンジン１から実際に出力される実トルク値Ｗａｃとを取得し、実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃよりも大きい場合に、検知過程を開始させる構成である。

このような構成では、エンジン１の実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃより大きくなる異常が生じている場合に、ＥＣＵ１０の故障の検知過程を開始させることができる。

本実施形態のＥＣＵ１０の第１監視部１２は、ＥＣＵ１０の故障の検知過程においてエンジン１の出力トルクの時間変化量ΔＷを積算して算出される異常トルク量ΣΔＷを取得し、該異常トルク量ΣΔＷが第２基準値（基準値α）を超える場合に、ＥＣＵ１０の故障を検知する構成である。

このような構成では、第１監視部１２は、検知過程においてエンジン１の出力トルクの時間変化量ΔＷを積算して算出される異常トルク量ΣΔＷが第２基準値（基準値α）を超える場合に、ＥＣＵ１０の故障を検知するので、例えば、ＥＣＵ１０に故障が生じていないが、ノイズ等の影響で一時的に実トルク値Ｗａｃが許容トルク値Ｗｃを上回ることで、検知過程が開始されてしまった場合等に、ＥＣＵ１０の故障が誤検知されてしまうことを回避できる。

本実施形態のＥＣＵ１０の制御部１１は、点火遅延制御を実行することが許容される状況か否かを特定可能な点火遅延制御許容状況フラグを取得し（ステップＳａ０４）、当該点火遅延制御許容状況フラグに基づいて点火遅延制御を実行することが許容される状況である場合に、点火遅延制御の実行を許可し、当該点火遅延制御許容状況フラグに基づいて点火遅延制御を実行することが許容されない状況である場合に、点火遅延制御の実行を許可しない構成である。

このような構成では、点火遅延制御を実行することが許容される状況でない場合に、点火遅延制御を実行しないように制御できる。

本実施形態のＥＣＵ１０の制御方法は、電子制御装置１０が当該電子制御装置１０の故障を検知する監視ステップ（Ｓｂ０１〜Ｓｂ１２）と、故障が検知された場合にエンジン１の動作をＥＣＵ１０が制御する制御ステップ（Ｓａ０１〜Ｓａ０７）と、を備え、監視ステップ（Ｓｂ０１〜Ｓｂ１２）では、故障が検知された場合に（Ｓｂ１１：Ｙ）、エンジン１のスロットルバルブ７を停止させて閉状態に制御し（Ｓｂ１３）、制御ステップ（Ｓａ０１〜Ｓａ０７）では、故障が検知された場合に、少なくとも、故障の検知過程であって当該検知過程の開始時に取得されるエンジン１の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を行い（Ｓａ０７）、エンジン１の回転速度Ｎｅが基準値εを超える場合に（Ｓａ０２：Ｙ）、リンプホーム制御を行う（Ｓａ０７）構成である。

このような構成では、ＥＣＵ１０の故障が検知される場合に、監視ステップにおいてスロットルバルブ７を停止させて閉状態に制御するスロットルシャットオフ制御を実行し、制御ステップにおいて点火コイル８による点火タイミング遅延させる点火遅延制御を行うので、エンジン１の出力トルクを制限することができるともに、制御ステップでは、ＥＣＵ１０の故障が検知された場合に、少なくとも、故障の検知過程の開始時に取得されるエンジン１の故障検知時回転速度Ｎｅｒに基づいて点火遅延量Ａｔ及び継続期間の基準値γの少なくとも一方を設定して点火遅延制御を実行するので、故障検知時回転速度Ｎｅｒに応じた所定の移行時間でエンジン１の回転速度（Ｎｅ）を基準値ε（例えば、１５００ｒｐｍ等）に到達させて、リンプホーム制御へ移行させることができる。

以上、本発明の実施形態の例を説明してきたが、本発明はこの実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれることは言うまでもない。

１ エンジン１
４ ＣＡＮ
５ アクセルセンサ
６ 燃料噴射装置
７ スロットルバルブ
８ 点火コイル
１０ 電子制御装置（ＥＣＵ）
１１ 制御部
１２ 第１監視部（監視部）
１３ 第２監視部
１４ ＥＣＵパワーステージ部
１５ スロットルパワーステージ部

Claims (9)

1. 車両のエンジン（１）の動作を制御する電子制御装置（１０）において、
   前記電子制御装置（１０）の動作の故障を検知する監視部（１２）と、
   前記故障が検知された場合に前記エンジン（１）の動作を制御する制御部（１１）と、を備え、
   前記監視部（１２）は、
   前記故障が検知された場合に、前記エンジン（１）のスロットルバルブ（７）を停止させて閉状態に制御し、
   前記制御部（１１）は、
   前記故障が検知された場合に、点火遅延制御を行い、
   前記エンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）が第１基準値（ε）を超える場合に、リンプホーム制御を行い、
   前記点火遅延制御では、
   少なくとも前記故障の検知過程で取得される前記エンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づいて点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定される
   ことを特徴とする電子制御装置（１０）。
2. 前記故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）は、前記検知過程が開始されるときに取得される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置（１０）。
3. 前記制御部（１１）は、
   前記故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）及び前記検知過程で取得される前記エンジン（１）の異常トルク量（ΣΔＷ）に基づいて前記点火遅延量（Ａｔ）及び前記継続期間（γ）の少なくとも一方を設定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置（１０）。
4. 前記制御部（１１）は、
   少なくとも前記故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）がアイドリング状態での回転速度である場合に、前記点火遅延制御を行う
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子制御装置（１０）。
5. 前記制御部（１１）は、
   予め定められたマップを用いて前記点火遅延量（Ａｔ）及び前記継続期間（γ）を設定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子制御装置（１０）。
6. 前記故障は、前記エンジン（１）から実際に出力される実トルク値（Ｗａｃ）が基準値を上回る故障であり、
   前記監視部（１２）は、
   前記車両の動作状況に応じて許与される前記エンジン（１）の許容トルク値（Ｗｃ）と、前記エンジン（１）から実際に出力される実トルク値（Ｗａｃ）と、を取得し、
   前記実トルク値（Ｗａｃ）が前記許容トルク値（Ｗｃ）よりも大きい場合に、前記検知過程を開始させる
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子制御装置（１０）。
7. 前記故障は、前記エンジン（１）から実際に出力される実トルク値（Ｗａｃ）が基準値を上回る故障であり、
   前記監視部（１２）は、
   前記検知過程において前記エンジン（１）の出力トルクの時間変化量（ΔＷ）に基づいて異常トルク量（ΣΔＷ）を取得し、該異常トルク量（ΣΔＷ）が第２基準値（α）を超える場合に、前記故障を検知する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電子制御装置（１０）。
8. 前記制御部（１１）は、
   前記点火遅延制御を実行することが許容される状況か否かを判定する可否判定部を備え、
   前記点火遅延制御を実行することが許容される状況である場合に、前記点火遅延制御の実行を許可し、
   前記点火遅延制御を実行することが許容されない状況である場合に、前記点火遅延制御の実行を許可しない
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電子制御装置（１０）。
9. 車両のエンジン（１）の動作を制御する電子制御装置（１０）の制御方法であって、
   前記電子制御装置（１０）が当該電子制御装置（１０）の動作の故障を検知する監視ステップと、
   前記故障が検知された場合に前記エンジン（１）の動作を前記電子制御装置（１０）が制御する制御ステップと、を備え、
   前記監視ステップでは、
   前記故障が検知された場合に、前記エンジン（１）のスロットルバルブ（７）が停止されて閉状態に制御され、
   前記制御ステップでは、
   前記故障が検知された場合に、点火遅延制御が行われ、
   前記エンジン（１）の回転速度（Ｎｅ）が第１基準値（ε）を超える場合に、リンプホーム制御が行われ、
   前記点火遅延制御では、
   少なくとも前記故障の検知過程で取得される前記エンジン（１）の故障検知時回転速度（Ｎｅｒ）に基づいて点火遅延量（Ａｔ）及び継続期間（γ）の少なくとも一方が設定される
   ことを特徴とする電子制御装置（１０）の制御方法。

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