JP7097405B2

JP7097405B2 - 異常検知装置

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Publication number: JP7097405B2
Application number: JP2020080654A
Authority: JP
Inventors: 英樹植松; 佑紀小野澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2040-04-30
Also published as: US11479261B2; JP2021173272A; US20210339760A1

Description

特許法第３０条第２項適用販売日：令和元年１２月２８日販売した場所：ＨｏｎｄａＭｏｔｏｒＥｕｒｏｐｅＬｔｄ．（ＣａｉｎＲｏａｄ，Ｂｒａｃｋｎｅｌｌ，ＢｅｒｋｓｈｉｒｅＲＧ１２１ＨＬ，ＵｎｉｔｅｄＫｉｎｇｄｏｍ）公開者：本田技研工業株式会社販売した物の内容：本田技研工業株式会社が、ＨｏｎｄａＭｏｔｏｒＥｕｒｏｐｅＬｔｄ．に、植松英樹及び小野澤佑紀が発明した異常検知装置を備えた車両（商品名：ＣＢＲ１０００ＳＴ／ＳＰ，型式：ＳＣ８２Ｅ）を引き渡した。

本発明は内燃機関に設けられる吸気圧センサの異常検知技術に関する。

内燃機関の吸気圧力を吸気圧センサで検知する技術が知られている。吸気圧センサの検知結果は内燃機関の運転制御に用いられる。吸気圧センサの故障は運転制御に影響する。このため、吸気圧センサの異常を検知する技術が提案されている。特許文献１には吸気圧センサが検知した吸気圧力の脈動から異常か否かを判定する技術が開示されている。

特開２０１６－２１１３７５号公報

スロットル開度が全閉に近い領域や、全開に近い領域では吸気圧力の脈動の幅が小さく、脈動のみを基準とすると吸気圧センサが異常か否かを誤検知する場合がある。

本発明の目的は、吸気圧センサの異常検知の精度を向上することにある。

本発明によれば、
内燃機関の吸気圧力を検知する吸気圧センサと、
前記内燃機関のスロットル開度を検知する開度センサと、
前記吸気圧センサ及び前記開度センサの検知結果に基づいて、前記吸気圧センサが異常か否かを判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が規定量を超える場合は、前記吸気圧センサが異常ではないと判定し、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が前記規定量以下の場合に、異なるスロットル開度間の前記吸気圧力の比較の結果に基づいて前記吸気圧センサが異常か否かを判定し、
前記異なるスロットル開度間の開度差は、変化前のスロットル開度における前記内燃機関の運転状態に応じて設定される、
ことを特徴とする異常検知装置が提供される。

本発明によれば、吸気圧センサの異常検知の精度を向上することができる。

本発明の制御装置の適用例としての車両の側面図。本発明の一実施形態に係る制御装置のブロック図。（Ａ）は正常時の吸気圧力の検知結果の例を示す図、（Ｂ）は異常時の吸気圧力の検知結果の例を示す図。スロットル開度の違いと吸気圧力の変化との例を示す図。スロットル開度と吸気圧力との関係を示す図。図２の制御装置の処理例を示すフローチャート。図２の制御装置の処理例を示すフローチャート。図２の制御装置の処理例を示すフローチャート。（Ａ）及び（Ｂ）は他の吸気構造の例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第一実施形態＞
＜車両の構成＞
図１は本発明の制御装置を適用可能な車両の例を示し、特に、鞍乗型の車両１００の側面図（右側面図）を示す。本実施形態の車両１００は、前輪ＦＷと後輪ＲＷとを備えた自動二輪車を例示するが、本発明は他の形式の車両にも適用可能である。

車両１００は、その骨格をなす車体フレーム１０１を備え、車体フレーム１０１の前端には前輪操向部１０２が支持され、後端にはスイングアーム１０３が揺動自在に支持されている。前輪操向部１０２は、前輪ＦＷを支持する左右一対のフロントフォーク１０２ａと、一対のフロントフォーク１０２ａの上部に取り付けられる操向ハンドル１０２ｂとを含む。走行ハンドル１０２ｂの右端部には、ライダの加速操作を受け付けるアクセルグリップ１０２ｃが設けられている。スイングアーム１０３は、その前端が車体フレーム１０１に揺動自在に支持され、その後端には後輪ＲＷが支持されている。

前輪ＦＲと後輪ＲＷとの間の領域において、車体フレーム１０１には内燃機関１０６と変速機１０７とが支持されている。内燃機関１０６は、並列四気筒の４ストローク・ＤＯＨＣ・水冷エンジンであり、クランクケース、シリンダブロック及びシリンダヘッドを含む。内燃機関１０６は吸気通路１１１を介して空気を吸気し、燃焼後の排気は排気通路１１２から排出される。排気通路１１２は、排気ポートに接続される気筒毎の排気管１１２ａと、これら排気管１１２ａを合流させた集合部１１２ｂと、三元触媒１１２ｃと、消音器１１２ｄとを含む。内燃機関１０６の出力は変速機１０７及び不図示のチェーン伝動機構を介して後輪ＲＷに伝達される。

内燃機関１０６の上方には燃料タンク１０５が配置されており、燃料タンク１０５の後方にはライダが着座するシート１０４が配置されている。燃料タンク１０５の内側には、外気が導入されるエアクリーナボックス１０８が配置されている。エアクリーナボックス１０８の内部空間には、エアクリーナ（不図示）と、吸気通路１１１を構成するエアファンネル１１１ａが配置されており、エアクリーナで濾過された空気がエアファンネル１１１ａを介して内燃機関１０６へ導入可能に構成されている。シート１０４の下方には制御ユニット１０が車体フレーム１０１に支持されている。

＜制御装置＞
図２は内燃機関１０６の制御装置１のブロック図である。制御装置１は吸気圧センサ１３の異常検知装置としても機能する。吸気通路１１１は気筒毎に設けられたエアファンネル１１１ａを備え、また、吸気通路１１１には電子制御式のスロットル２が設けられている。スロットル２は、気筒毎のスロットル弁（本実施形態ではバタフライ弁）２０を備え、スロットル弁２０の開度によって内燃機関１０６の各燃焼室への空気の流入量を調整する。各スロットル弁２０は、共通の一つのスロットル軸２１により支持されている。

スロットル軸２１は、アクチュエータ２３により回動され、これによりスロットル弁２０の開度が変更される。本実施形態の場合、アクチュエータ２３はモータである。スロットル弁２０のスロットル開度は、スロットル軸１０の回転量を検知するスロットル開度センサ２２により検知される。スロットル開度センサ２２は例えばロータリエンコーダである。

内燃機関１０６のクランク軸の回転は、クランク角センサ１２で検知される。クランク角センサ１２は例えば磁気センサである。クランク軸には、外周面には複数の被検知部（例えば突起）が周方向に所定の角度間隔で設けられたロータが取り付けられている。クランク角センサ１２は、被検知部を検知し、その検知信号として所定の回転量毎のパルス列となるパルス信号を出力する。パルス数をカウントすることでクランク軸１０６ａの位相（回転角度）を特定できる。

吸気圧センサ１３は内燃機関１０６の吸気圧力を検知する。本実施形態の場合、複数の気筒で一つの吸気圧センサ１３が共用されており、特に四気筒全部において共用されている。吸気圧センサ１２は、気筒毎の吸気通路と分岐管１３ａを介して連通している。分岐管１３ａは気筒毎の管が一つの管に集合した集合管である。

その他のセンサ１１には、アクセルグリップ１０２ｃに対する操作（アクセル開度）を検知するセンサ、カム角センサ、車速センサ、慣性センサ等が含まれる。

点火装置１４は、気筒毎の点火プラグや点火プラグに高圧電力を供給する電気回路を含み、気筒毎の燃焼室内に火花を飛ばして混合気を点火する。燃料噴射装置１５は、気筒毎に設けられ、各気筒に燃料を供給する。

制御装置１は、制御ユニット（ＥＣＵ）１０を含む。制御ユニット１０は、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとの入出力インタフェース、アクチュエータ２３の駆動回路等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。制御ユニット１０は、アクセル開度センサ２２、吸気圧センサ１３、クランク角センサ１２及びその他のセンサ１４の検知結果に基づいて、アクチュエータ２３の制御（スロットル弁２０の開度制御）、点火装置１４及び燃料噴射装置１５を制御する。

＜吸気圧力センサの異常検知＞
吸気圧力センサ１３の異常検知方法について説明する。吸気通路内の気圧（吸気圧力）は、内燃機関１０６の１サイクル中、行程に応じて脈動する。すなわち、吸気圧力は吸気バルブが開放される吸気行程又は排気行程の終盤から吸気行程中（バルブオーバーラップ）において低下し（負圧となり）、吸気バルブが閉鎖される吸気行程後に上昇する（大気圧に近づく）。

図３（Ａ）は吸気圧力センサ１３が正常な場合の、その検知結果の例を模式的に示している。内燃機関１０６は四気筒エンジンであるため、内燃機関１０６の１サイクル中、吸気圧力は低下と上昇を４回繰り返す。吸気圧力センサ１３に故障が発生すると、例えば、図３（Ｂ）のようにその検知結果がフラットな波形となる。したがって、吸気圧力センサ１３の検知結果の１サイクル内の変化量を基準として吸気圧力センサ１３の故障検知が可能となる。なお、１サイクル内の変化量は、本実施形態の場合、１サイクル中の吸気圧力の検知結果の最小値（最小圧力）と最大値（最大圧力）との差分であり、実質的に吸気圧力の脈動の振幅である。

一方、吸気圧力の１サイクル内の変化量は、スロットル開度に依存して大きさが変化する。図４はその説明図であり、一気筒の吸気通路における吸気圧力の１サイクルの変化の例を示しており、異なるスロットル開度毎に吸気圧力の変化の例を模式的に示している。θａ～θｉはスロットル開度を示しており、その大小関係は、θａ＜θｂ＜θｃ＜θｄ＜θｅ＜θｆ＜θｇ＜θｈ＜θｉである。θａは全閉に近く、θｉは全開に近い。なお、この例では吸気バルブの開弁タイミングは排気行程の終盤である（バルブオーバーラップ）。

図４に示されるように、スロットル開度が全閉に近い領域や、全開に近い領域では吸気圧力の脈動の幅が小さく、吸気圧力の１サイクル内の変化量が小さい。したがって、吸気圧力の１サイクル内の変化量のみを基準とすると吸気圧センサが異常か否かを誤検知する場合がある。特に、本実施形態のように、複数の気筒で吸気圧センサ１３を共用する場合、気筒毎に吸気圧センサ１３を設けた構成と比べて、その検知結果である吸気圧力の脈動の振幅が小さくなる。したがって、更に誤検知の可能性が高まる。

一方、スロットル開度が変化すると吸気圧力は変化する。図５はスロットル開度と吸気圧力との関係の例を示す模式図である。図示の例では内燃機関１０６の回転数としてＮＥ１と、ＮＥ２（＜ＮＥ１）の例を示している。スロットル開度が大きくなる（スロットルを開く）と、吸気圧力は大きくなる（大気圧に近くなる）。吸気圧センサ１３が正常であれば、図５に示すように、ΔＴＨのスロットル開度の変化に応じて、吸気圧力がΔＰＢだけ変化することを検知することができることになる。逆に、吸気圧センサ１３が異常であれば、スロットル開度がΔＴＨだけ変化しても、吸気圧力がΔＰＢだけ変化しないことになる。

よって、吸気圧力の１サイクル内の変化量に加えて、吸気圧センサ１３が検知した、異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較を行うことにより、吸気圧センサ１３が正常か異常かを精度よく判定することができる。

図６は制御ユニット１０が実行する処理例をフローチャートであり、特に吸気圧センサ１３の異常検知処理の例を示すフローチャートである。制御ユニット１０は同図の処理を周期的に繰り返し実行する。

Ｓ１では吸気圧センサ１３によりの検知結果に基づき、内燃機関１０６の１サイクルの吸気圧力の変化量を計測する。例えば、クランク軸の所定角度単位で、吸気圧センサ１３の検知結果を取得し、その最小値と最大値とを順次更新する。１サイクル（クランク角で０度～７２０度）が終了した時点での最小値及び最大値をそのサイクルでの吸気圧力の最小値、最大値とし、その差分を変化量とする。計測結果（最小値ＰＢmin、最大値ＰＢmax、変化量ＰＢdef）は制御ユニット１０の記憶デバイスに保存される。

Ｓ２では仮異常を設定中か否かを判定する。仮異常が設定されている場合はＳ４へ進み、設定されていない場合はＳ３へ進む。仮異常とはＳ３の一次判定処理で吸気圧センサ１３が異常と判定された場合に設定される。Ｓ３の一次判定処理では、吸気圧力の１サイクル内の変化量に基づいて吸気圧センサ１３が異常か否かが判定される。詳細は後述する。

Ｓ４では二次判定処理を実行する。二次判定処理では異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較を行うことにより、吸気圧センサ１３が異常か否かが判定される。吸気圧力の脈動の幅が小さい運転領域において異常検知の精度を向上することができる。詳細は後述する。

Ｓ５ではＳ４の判定結果が、吸気圧センサ１３の異常であるか否かを判定する。一次判定処理（Ｓ３）と二次判定処理（Ｓ４）との二段階で吸気圧センサ１３が異常か否かを判定することで吸気圧センサ１３の異常を精度よく検知できる。Ｓ４の判定結果が異常であれば、吸気圧センサ１３の異常を確定してＳ６へ進む。Ｓ６では異常処理を行う。異常処理では、例えば、ライダに対する報知や、内燃機関１０６の運転制御の変更等の処理を行う。

図７はＳ３の一次判定処理を示すフローチャートである。Ｓ１１ではＳ１で計測した変化量ＰＢdefが規定量（閾値）を超えているか否かを判定する。超えている場合は吸気圧センサ１３が正常であるとみなしてＳ１２へ進み、正常である旨の設定を行う。吸気圧センサ１３の異常関連の設定内容は制御ユニット１０の記憶デバイスの所定の記憶エリアに格納される。Ｓ１３は仮異常の判定用のタイマをリセットする（初期値をセットする）。

Ｓ１で計測した変化量が規定量以下の場合、Ｓ１４へ進む。Ｓ１４では仮異常の判定用のタイマを減算する。Ｓ１５ではタイマのカウント値が０以下か否かを判定する。カウント値が０以下である場合は吸気圧センサ１３が異常である可能性があるとみなしてＳ１６へ進み、カウント値が０以下でない場合はＳ１３へ進む。Ｓ１６では吸気圧センサ１３が仮異常である旨の設定を行う。このように本実施形態では、Ｓ１で計測した変化量が、一回、規定量を超えたら直ちに仮異常を設定するのではなく、タイマを用いて所定時間継続して変化量が規定量を超えた場合に仮異常を設定している。所定時間としては例えば、２～５秒の間の時間である。

Ｓ１７では変化量の計測時（Ｓ１）の内燃機関１０６の運転状態のデータと計測結果を制御ユニット１０の記憶デバイスの所定の記憶エリアに保存する。保存する運転状態のデータは本実施形態の場合、スロットル開度と回転数であり、これらはスロットル開度センサ２２とクランク角センサ１２の検知結果から導出される。以下の説明において、保存するスロット開度、回転数をそれぞれ、ＴＨer、ＮＥerとする。また、保存する計測結果のデータは最小値ＰＢminと最大値ＰＢmaxであり、以下の説明において、ＰＢerminとＰＢermaxとする。

図８はＳ４の二次判定処理を示すフローチャートである。本実施形態では仮異常が設定されたときのＳ１の計測結果と、スロットル開度が異なる状態でその後に計測されたＳ１の計測結果とを比較して吸気圧センサ１３が異常か否かを判定する。

Ｓ２１では必要変化量を設定済みか否かを判定する。設定済みである場合はＳ２３へ進み、設定済みでない場合はＳ２２へ進む。必要変化量とは、吸気圧力の検知結果を比較する、異なるスロットル開度間の開度差（図５のΔＴＨ）の閾値のことである。開度差が小さければ、吸気圧センサ１３が正常であっても、その検知結果である吸気圧力の差（図５のΔＰＢ）が小さいため、異常判定精度が低下する可能性がある。また、開度差が小さくはないが、開度が大きい領域においては図５に例示したように吸気圧力の差が小さいため、異常判定精度が低下する可能性がある。更に、スロットル開度と吸気圧力との関係は内燃機関１０６の回転数にも依存している（図５のＮＥ１、ＮＥ２）。

そこで本実施形態では、必要変化量を内燃機関１０６の運転状態に応じて動的に設定する。Ｓ２２では必要変化量１と必要変化量２とを設定する。必要変化量１とはスロットル開度の変化前に比べて変化後の方が開度が大きい場合（スロットルを開けた場合）に用いる開度差の閾値である。必要変化量２とはスロットル開度の変化前に比べて変化後の方が開度が小さい場合（スロットルを閉じた場合）に用いる開度差の閾値である。

必要変化量１及び２は、Ｓ１４で保存した運転状態のデータと、予め制御ユニット１０の記憶デバイスに格納されている設定マップとから設定される。設定マップは事前の実験やシミュレーションにより作成される。

必要変化量１及び２は、例えば図５を参照していえば、Ｓ１４で保存されたスロットル開度ＴＨerが大きい場合、相対的に大きな開度差が設定される。逆に、Ｓ１４で保存されたスロットル開度ＴＨerが小さい或いは中ぐらいの場合、相対的に小さな開度差が設定される。また、図５に示すように、内燃機関１０６の回転数が高い程、スロットル開度に対する吸気圧力のレンジが広く、回転数が低い程、レンジが狭い。したがって、Ｓ１４で保存された回転数ＮＥerが高い場合、相対的に小さな開度差が設定され、回転数ＮＥerが低い場合、相対的に大きな開度差が設定される。

必要変化量を、開け側の必要変化量１と閉じ側の必要変化量２とで区別したのは、図５から明らかなように、スロットル開度が、ある開度から大きくなる場合と小さくなる場合とで、同じ開度差であっても吸気圧力の差に違いが生じるからである。例えば、スロットル開度が大きい状態から更に大きい状態へ変化した場合、相対的に大きな開度差を設定しなければ吸気圧力の差が小さく、異常の判定に不利である。逆に、スロットル開度が大きい状態から小さい状態へ変化した場合、相対的に小さな開度差であっても、吸気圧力の差が大きいので異常の判定に十分な場合がある。

Ｓ２３では、Ｓ１４で保存されたスロットル開度に対し、スロットル開度センサ２２から取得した現在のスロットル開度が必要変化量１以上、開く側に変化したか否かを判定する。現在のスロットル開度をＴＨnとして数式で表すと、
ＴＨn－ＴＨer≧必要変化量１
を満たすか否かが判定される。満たす場合はＳ２４へ進み、そうでない場合はＳ２８へ進む。

Ｓ２８では、Ｓ１４で保存されたスロットル開度に対し、スロットル開度センサ２２から取得した現在のスロットル開度が必要変化量２以上、閉じる側に変化したか否かを判定する。数式で表すと、
ＴＨer－ＴＨn≧必要変化量２
を満たすか否かが判定される。満たす場合はＳ２９へ進み、そうでない場合は、現在のスロットル開度は比較対象ではないとして処理を終了する。

Ｓ２４では異なるスロットル開度間での吸気圧力の検知結果の差圧を演算する。ここでの差圧演算は、変更前のスロットル開度ＴＨｅｒから開方向に変化した変更後のスロットル開度ＴＨｎとの間の、開け側の差圧演算である。比較対象とする吸気圧力の検知結果としては、スロットル開度ＴＨｅｒのときのＰＢermin又はＰＢermaxと、スロットル開度ＴＨｎで今回のＳ１で計測されたＰＢminとＰＢmaxとが利用可能である。本実施形態の場合、開け側の差圧判定では、スロットル開度変更前の最小値ＰＢerminと、スロットル開度変更後の最大値ＰＢmaxである。ＰＢerminとＰＢminとの比較や、ＰＢermaxとＰＢmaxとの比較でもよいが、差圧がより大きくなる点でＰＢerminとＰＢmaxとの比較が有利である。

Ｓ２５ではＳ２４で演算した差圧が閾値を超えるか否かが判定される。数式で表すと、
ＰＢmax－ＰＢermin＞閾値
を満たすか否かが判定される。満たす場合は吸気圧センサ１３は正常であるとみなし、Ｓ２６で正常である旨を設定する。満たさない場合は吸気圧センサ１３が異常であると確定し、Ｓ２７で異常である旨を設定する。

Ｓ２８では異なるスロットル開度間での吸気圧力の検知結果の差圧を演算する。ここでの差圧演算は、変更前のスロットル開度ＴＨｅｒから閉方向に変化した変更後のスロットル開度ＴＨｎとの間の、閉じ側の差圧演算である。比較対象とする吸気圧力の検知結果としては、スロットル開度ＴＨｅｒのときのＰＢermin又はＰＢermaxと、スロットル開度ＴＨｎで今回のＳ１で計測されたＰＢminとＰＢmaxとが利用可能である。本実施形態の場合、閉じ側の差圧判定では、スロットル開度変更前の最大値ＰＢermaxと、スロットル開度変更後の最小値ＰＢminである。ＰＢerminとＰＢminとの比較や、ＰＢermaxとＰＢmaxとの比較でもよいが、差圧がより大きくなる点でＰＢermaxとＰＢminとの比較が有利である。

Ｓ３０ではＳ２９で演算した差圧が閾値を超えるか否かが判定される。数式で表すと、
ＰＢermax－ＰＢmin＞閾値
を満たすか否かが判定される。満たす場合は吸気圧センサ１３は正常であるとみなし、Ｓ３１で正常である旨を設定する。満たさない場合は吸気圧センサ１３が異常であると確定し、Ｓ３２で異常である旨を設定する。

なお、Ｓ２５の閾値とＳ３０の閾値とは同じであっても異なっていてもよい。いずれの閾値も、実験やシミュレーション等によって必要変化量１及び２を定める設定マップと共に予め設定される。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、吸気圧センサ１３を、全気筒の吸気通路と連通させたが、一部の気筒の吸気通路と連通させてもよい。図９（Ａ）はその一例を示す。図９（Ａ）の例では、三つの気筒と、吸気圧センサ１３とを分岐管１３ｂを介して連通している。また、別の例として吸気圧センサ１３を一つの気筒と連通させてもよい。

次に、第一実施形態では、気筒毎に吸気通路を区画したが、集合管としてもよい。図９（Ｂ）はその一例を示す図である。図示の吸気通路１１１’は、エアファンネル１１１ａが四気筒で共通の一つであり、スロットル２は四気筒で一つのスロットル弁２０を有している。吸気通路１１１’の下流側では気筒毎に吸気通路が分岐しており、集合管の形態を有している。吸気圧センサ１３は集合部の吸気圧力を検知するように一つ設けられている。

次に、第一実施形態及び図９（Ａ）及び図９（Ｂ）の例では並列四気筒の内燃機関を例示したが、気筒数や気筒配置はこれに限られず、例えば、単気筒の内燃機関であってもよい。

＜他の実施形態＞
第一実施形態では、Ｓ４の二次判定処理において、仮異常時の吸気圧センサ１３の検知結果を、スロットル開度の変更前の検知結果として利用したが、これに限られない。Ｓ４の二次判定処理で比較する、異なるスロットル開度間での吸気圧力の検知結果は、仮異常が設定された後の検知結果であればよく、仮異常時の吸気圧センサ１３の検知結果を利用しなくてもよい。この場合、Ｓ２２の必要変化量１及び２の設定は、スロットル開度の変更前の内燃機関１０６の運転状態に基づいて設定すればよい。

また、第一実施形態では、Ｓ２２の必要変化量１及び２の設定に用いる運転状態として、スロットル開度と内燃機関１０６の回転数を例示したが、スロットル開度だけであってもよい。

また、第一実施形態では、Ｓ３の一次判定処理とＳ４の二次判定処理の二段階の判定としたが、Ｓ４の二次判定処理のみで吸気圧センサ１３の異常検知を行ってもよい。

＜実施形態のまとめ＞
上記実施形態は以下の異常検知装置を少なくとも開示する。

１．上記実施形態の異常検知装置(1)は、
内燃機関(106)の吸気圧力を検知する吸気圧センサ(13)と、
前記内燃機関(106)のスロットル開度を検知する開度センサ(22)と、
前記吸気圧センサ(13)及び前記開度センサ(22)の検知結果に基づいて、前記吸気圧センサ(13)が異常か否かを判定する判定手段(10)と、を備え、
前記判定手段(10)は、
異なるスロットル開度間の前記吸気圧力の比較の結果に基づいて、前記吸気圧センサが異常か否かを判定する(S3,S4)。
この実施形態によれば、吸気圧センサの異常を、異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較の結果から判定することで、吸気圧力の脈動の幅が小さい運転領域において異常検知の精度を向上することができる。

２．上記実施形態では、
前記判定手段(10)は、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量と、異なるスロットル開度間の前記吸気圧力の比較の結果とに基づいて、前記吸気圧センサが異常か否かを判定する(S3,S4)。
この実施形態によれば、吸気圧センサの異常を、吸気圧力の１サイクル内の変化量と、異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較の結果との２つのファクタから判定することで、その異常検知の精度を向上することができる。

３．上記実施形態では、
前記判定手段(10)は、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が規定量を超える場合は、前記吸気圧センサが異常ではないと判定し(S11,S12)、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が前記規定量以下の場合に、異なるスロットル開度間の前記吸気圧力の比較の結果に基づいて前記吸気圧センサが異常か否かを判定する(S2,S4)。
この実施形態によれば、吸気圧力の１サイクル内の変化量の点で、吸気圧センサの異常の可能性がある場合に、異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較を行う。吸気圧センサが正常な場合に、異なるスロットル開度間の吸気圧力の比較は行わないので処理負担を削減できる。

４．上記実施形態では、
前記異なるスロットル開度間の開度差は、変化前のスロットル開度における前記内燃機関の運転状態に応じて設定される(S22)。
この実施形態によれば、開度差を動的に設定することで、適切な比較を行える。

５．上記実施形態では、
前記運転状態とは、スロットル開度及び前記内燃機関の回転数である。
この実施形態によれば、吸気圧力の変動に影響するスロットル開度及び内燃機関の回転数に基づき、開度差を動的に設定することで、適切な比較を行える。

６．上記実施形態では、
前記比較においては、一方のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力と、他方のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力とを比較する(S24,S29)。
この実施形態によれば、差圧を大きくとることができ、異なるスロットル開度間の吸気圧力を比較しやすくなる。

７．上記実施形態では、
前記比較においては、
スロットル開度が開方向へ変化した場合は、変化前のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力と、変化後のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力とを比較し(S24)、
スロットル開度が閉方向へ変化した場合は、変化前のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力と、変化後のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力とを比較する(S29)。
この実施形態によれば、差圧を大きくとることができ、異なるスロットル開度間の吸気圧力を比較しやすくなる。

８．上記実施形態では、
前記内燃機関は多気筒の内燃機関であり、
前記吸気圧センサ(13)は、複数の気筒で共用される。
この実施形態によれば、吸気圧センサの数を削減しつつ、その異常検知の精度向上を図ることができる。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１制御装置、２スロットル、１０制御ユニット、１３吸気圧センサ、２２スロットル開度センサ、１０６内燃機関

Claims

内燃機関の吸気圧力を検知する吸気圧センサと、
前記内燃機関のスロットル開度を検知する開度センサと、
前記吸気圧センサ及び前記開度センサの検知結果に基づいて、前記吸気圧センサが異常か否かを判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が規定量を超える場合は、前記吸気圧センサが異常ではないと判定し、
前記吸気圧力の１サイクル内の変化量が前記規定量以下の場合に、異なるスロットル開度間の前記吸気圧力の比較の結果に基づいて前記吸気圧センサが異常か否かを判定し、
前記異なるスロットル開度間の開度差は、変化前のスロットル開度における前記内燃機関の運転状態に応じて設定される、
ことを特徴とする異常検知装置。
請求項１に記載の異常検知装置であって、
前記運転状態とは、スロットル開度及び前記内燃機関の回転数である、
ことを特徴とする異常検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の異常検知装置であって、
前記比較においては、一方のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力と、他方のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力とを比較する、
ことを特徴とする異常検知装置。
請求項１又は請求項２に記載の異常検知装置であって、
前記比較においては、
スロットル開度が開方向へ変化した場合は、変化前のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力と、変化後のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力とを比較し、
スロットル開度が閉方向へ変化した場合は、変化前のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最大圧力と、変化後のスロットル開度での前記吸気圧力の１サイクル内での最小圧力とを比較する、
ことを特徴とする異常検知装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の異常検知装置であって、
前記内燃機関は多気筒の内燃機関であり、
前記吸気圧センサは、複数の気筒で共用される、
ことを特徴とする異常検知装置。